JP2022079353A - サーバ - Google Patents

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和大 杉本
Kazuhiro Sugimoto
古都瑠 佐藤
Kotoru Sato
久美子 勝又
Kumiko Katsumata
峻 太田
Shun Ota
崇弘 鈴木
Takahiro Suzuki
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Abstract

【課題】放電による電力の無駄を防止するサーバを提供する。【解決手段】サーバ40は、ユーザが充電可能な二次電池を有する移動体を利用する際の利用開始時刻と、二次電池の残量と、を取得し、ユーザの利用開始時刻と、移動体の二次電池の残量と、に基づいて、ユーザの利用開始時刻までに二次電池の充電が完了するように充電開始時刻を充電装置に設定して充電するように構成された制御部47を備える。【選択図】図5

Description

本開示は、サーバに関する。
特許文献1では、複数の電動車両を駐車可能な複数の駐車台および複数の電動車両の蓄電部の各々を充電可能な充電装置を備えた脱着コンテナを、荷役車両によって管理センサから指示された数だけコンテント置き場に移動させることで、電動車両のカーシェアリングサービスの提供を行う技術が知られている。
特開2015-001933号公報
ところで、小型車両等の小型モビリティは、搭乗者人数および搭載量が少ないため、ユーザの利用が限られため、利用頻度が一般的な車両と比べて少ない可能性がある。このため、小型モビリティは、ユーザの利用の予定の有無に関わらず、電池に充電した場合において、ユーザの利用が長い期間なかったとき、電池に充電された電力が放電してしまい、電力の無駄が発生してしまう。
本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、放電による電力の無駄を防止するサーバを提供することを目的とする。
本開示に係るサーバは、ユーザが充電可能な二次電池を有する移動体を利用する際の利用開始時刻と、前記二次電池の残量と、を取得し、前記利用開始時刻と、前記残量と、に基づいて、前記利用開始時刻までに前記二次電池の充電が完了するように充電開始時刻を充電装置に設定して充電するように構成されたプロセッサを備える。
本開示によれば、放電による電力の無駄を防止するという効果を奏する。
図1は、実施の形態1に係る充電システムの構成を概略的に示す図である。 図2は、実施の形態1に係る移動体の機能構成を示すブロック図である。 図3は、実施の形態1に係る通信端末の機能構成を示すブロック図である。 図4は、実施の形態1に係る充電装置の機能構成を示すブロック図である。 図5は、実施の形態1に係るサーバの機能構成を示すブロック図である。 図6は、実施の形態1に係るサーバが実行する処理の概要を示すフローチャートである。 図7は、実施の形態2に係る充電装置の機能構成を示すブロック図である。
以下、本開示の実施の形態に係る充電システムについて、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態により本開示が限定されるものでない。また、以下において、同一の部分には同一の符号を付して説明する。
(実施の形態1)
〔充電システムの概要〕
図1は、実施の形態1に係る充電システムの構成を概略的に示す図である。図1に示す充電システム1は、複数の移動体10、・・・、移動体10(n=2以上の整数)(以下、いずれかの移動体10~10のいずれかを指す場合、単に「移動体10」という)と、複数のユーザの各々が利用する通信端末20、・・・、20(n=2以上の整数)(以下、いずれかの通信端末20~20のいずれかを指す場合、単に「通信端末20」という)と、充電装置30と、サーバ40と、を備える。充電システム1は、ネットワークNWを通じて相互に通信可能に構成されている。このネットワークNWは、例えばインターネット回線網および携帯電話回線網等から構成される。
〔移動体の機能構成〕
まず、移動体10の機能構成について説明する。図2は、移動体10の機能構成を示すブロック図である。
図2に示す移動体10は、電池11と、検出部12と、第1の充電部13と、第2の充電部14と、駆動部15と、カーナビゲーションシステム16と、記録部17と、通信部18と、ECU(Electronic Control Unit)19と、を備える。また、以下においては、移動体10として、EV(Electric Vehicle)、PHV(Plug-in Hybrid Vehicle)、FCEV(Fuel Cell Electric Vehicle)等の自動車について説明するが、これに限定されることなく、例えばモータおよび電池を備えるバイク、自転車またはキックボード等の電動二輪車、三輪車、バス、トラック、船舶およびドローン等であっても適用することができる。さらに、移動体10は、サーバ40またはECU19の制御のもと、目的地に向けて自動的に移動することができる。もちろん、移動体10は、利用したユーザまたは搭乗したユーザがステアリング等を操作することによってユーザが所望する目的地に向けて移動することもできる。
電池11は、例えばニッケル水素電池またはリチウムイオン電池等の充電可能な二次電池を用いて構成される。電池11は、移動体10を駆動するための高電圧の直流電力を蓄える。
検出部12は、電池11の残量(SOC(State of Charge))、温度、SOH(State of Health)、電圧値および電流値の各々を検出し、この検出結果をECU19へ出力する。検出部12は、各種のバッテリーセンサおよび温度センサ等を用いて構成される。
第1の充電部13は、電池11と電気的に接続され、充電口を介して充電装置30と電気的に接続可能である。第1の充電部13は、充電装置30から供給される外部電力(直流電力)を、電池11に充電可能な電圧および電力に変換(変圧)して出力する(普通充電方式による電力の給電)。第1の充電部13は、AC/DCコンバータおよびDC/DCコンバータ等を用いて構成される。
第2の充電部14は、電池11と電気的に接続され、充電口を介して充電装置30と電気的に接続可能である。第2の充電部14は、充電装置30から供給される直流電流(DC充電による急速充電方式による電力の給電)を、電池11に充電可能な電圧および電力に変換(変圧)して出力する。第1の充電部13は、DC/DCコンバータおよび整流回路等を用いて構成される。
駆動部15は、ECU19の制御のもと、電池11から供給される電力に基づいて、移動体10の駆動輪に駆動力を供給する。駆動部15は、モータ等を用いて構成される。
カーナビゲーションシステム16は、GPS(Global Positioning System)センサ161と、地図データベース162と、報知装置163と、操作部164と、を有する。
GPSセンサ161は、複数のGPS衛星または送信アンテナからの信号を受信し、受信した信号に基づいて、移動体10の位置(経度および緯度)を算出する。GPSセンサ161は、GPS受信センサ等を用いて構成される。なお、一実施の形態では、GPSセンサ161を複数個搭載することによって移動体10の向き精度向上を図ってもよい。
地図データベース162は、各種の地図データを記録する。地図データベース162は、HDD(Hard Disk Drive)またはSSD(Solid State Drive)等の記録媒体を用いて構成される。
報知装置163は、画像、地図、映像および文字情報を表示する表示部163aと、音声や警報音等の音を発生する音声出力部163bと、を有する。表示部163aは、液晶や有機EL(Electro Luminescence)等の表示ディスプレイを用いて構成される。音声出力部163bは、スピーカ等を用いて構成される。
操作部164は、ユーザの操作の入力を受け付け、受け付けた各種の操作内容に応じた信号をECU19へ出力する。操作部164は、タッチパネル、ボタン、スイッチおよびジョグダイヤル等を用いて実現される。
このように構成されたカーナビゲーションシステム16は、GPSセンサ161によって取得した現在の移動体10の位置を、地図データベース162が記録する地図データに対応する地図上に重ねることによって、移動体10の現在走行している道路および目的値までの経路等を含む情報を、表示部163aと音声出力部163bとによってユーザに対して報知する。
記録部17は、移動体10に関する各種情報を記録する。記録部17は、ECU19から入力された移動体10のCANデータ等やECU19が実行する各種のプログラム等を記録する。記録部17は、DRAM(Dynamic Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)、Flashメモリ、HDD(Hard Disk Drive)、SSD(Solid State Drive)等を用いて構成される。
通信部18は、ECU19の制御のもと、ネットワークNWを通じてサーバ40へCANデータ等を送信する。ここで、CANデータには、電池11の残量(SOC)およびSOH等が含まれる。通信部18は、各種情報を送受信可能な通信モジュール等を用いて構成される。
ECU19は、メモリと、CPU(Central Processing Unit)等のハードウェアを有するプロセッサと、を用いて構成される。ECU19は、移動体10の各部を制御する。ECU19は、通信部18を経由してサーバ40から送信された信号、指示およびカーナビゲーションシステム16が検出した移動体10の位置等にしたがって、駆動部15を制御することによって、移動体10を充電装置30または所定の場所へ移動させる。
〔通信端末の機能構成〕
次に、通信端末20の機能構成について説明する。図3は、通信端末20の機能構成を示すブロック図である。なお、通信端末20Aおよび通信端末20Bは、同一の構成を有する。このため、以下においては、通信端末20Aおよび通信端末20Bのどちらか一方を指す場合、単に通信端末20として説明する。
図3に示す通信端末20は、第1の通信部21と、第2の通信部22と、表示部23と、操作部24と、位置取得部25と、カメラ26と、第3の通信部27と、記録部28と、制御部29と、を備える。なお、以下においては、通信端末20を携帯電話として説明するが、これに限定されることなく、例えばタブレット型端末およびウェアラブル装置等であっても適用することができる。ここで、ウェアラブル装置としては、例えば装着したユーザの生体情報を検出可能なセンサと、外部へ通信可能な通信モジュール等と、を有する時計や活動計等である。また、生体情報は、体重、血圧、脈拍、血糖値、コレステロール値、血中酸素濃度および体温等である。
第1の通信部21は、制御部29の制御のもと、移動体10またはウェアラブル装置から各種情報を受信し、受信した各種情報を制御部29へ出力する。第1の通信部21は、例えばBluetooth(登録商標)等を行うことができる通信モジュールを用いて構成される。
第2の通信部22は、制御部29の制御のもと、移動体10またはウェアラブル装置から各種情報を受信し、受信した各種情報を制御部29へ出力する。第2の通信部22は、Wi-Fi(登録商標)等を行うことができる通信モジュールを用いて構成される。
表示部23は、制御部29の制御のもと、各種情報を表示する。表示部23は、液晶または有機EL(Electro Luminescence)等の表示パネルを用いて構成される。
操作部24は、ユーザの各種操作の入力を受け付け、受け付けた各種操作に応じた信号を制御部29へ出力する。操作部24は、タッチパネル、スイッチ、ボタン等を用いて構成される。
位置取得部25は、通信端末20の位置を取得し、この取得した位置を制御部29へ出力する。位置取得部25は、複数のGPS受信センサ等を用いて実現される。
カメラ26は、制御部29の制御のもと、被写体を撮像することによって画像データを生成し、この画像データを制御部29へ出力する。カメラ26は、1または複数の光学系と、この光学系が結像した被写体像を撮像することによって画像データを生成するCCD(Charge Coupled Device)またはCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)のイメージセンサを用いて実現される。
第3の通信部27は、制御部29の制御のもと、ネットワークNWを介してサーバ40と通信を行い、ユーザが操作部24を介して設定した目的地に関する目的地情報を送信する。第3の通信部27は、携帯電話回線による通信規格、例えば第4世代移動通信システム(4G)および第5世代移動通信システム(5G)等を行うことができる通信モジュールを用いて構成される。
記録部28は、通信端末20に関する各種情報および通信端末20が実行する各種のプログラムを記録する。記録部28は、DRAM、ROM、Flashメモリ、SSD、メモリカード等を用いて実現される。
制御部29は、メモリと、CPU等のハードウェアを有するプロセッサと、を用いて構成される。制御部29は、通信端末20の各部を制御する。
〔充電装置の機能構成〕
次に、充電装置30の機能構成について説明する。図4は、充電装置30の機能構成を示すブロック図である。
図4に示す充電装置30は、第1の送電部31と、第2の送電部32と、通信部33と、記録部34と、制御部35と、を備える。
第1の送電部31は、移動体10の第1の充電部13が接続され、外部の交流電源から供給された所定の電圧値(例えば6600V)の交流電流を所定の電圧値(例えば200V)の直流電流に変換することによって第1の充電部13に供給する(普通充電)。第1の送電部31は、移動体10の第1の充電部13に接続可能なコネクタと、コネクタに電力を転送するケーブルと、AC/DCコンバータ、インバータ、整流回路、トランスおよび遮断器等を用いて構成される。なお、第1の送電部31は、非接触で電力を供給する構成であってもよい(ワイヤレスAC充電)。この場合、給電方式は、磁界結合方式または電界結合方式のいずれかであればよい。
第2の送電部32は、外部の交流電源から供給された所定の電圧値(例えば6600V)の交流電流を所定の電圧値(例えば500V)の直流電流に変換することによって第2の充電部に供給する(急速充電)。第2の送電部32は、移動体10の第2の充電部14に接続可能なコネクタと、コネクタに電力を転送するケーブルと、AC/DCコンバータ、インバータ、整流回路、トランスおよび遮断器等を用いて構成される。
通信部33は、制御部35の制御のもと、ネットワークNWを通じて移動体10、通信端末20およびサーバ40と通信を行い、各種情報を送受信する。通信部33は、通信モジュール等を用いて構成される。
記録部34は、充電装置30に関する各種情報を記録する。記録部34は、DRAM、ROM、FlashメモリおよびSSD等を用いて構成される。
制御部35は、メモリと、CPU等のハードウェアを有するプロセッサと、を用いて構成される。制御部35は、充電装置30の各部を制御する。
〔サーバの機能構成〕
次に、サーバ40の機能構成について説明する。図5は、サーバ40の機能構成を示すブロック図である。
図5に示すサーバ40は、通信部41と、記録部42と、ユーザ情報データベース43(以下、「ユーザ情報DB43」という)と、車両情報データベース44(以下、「車両情報DB44」という)と、充電情報データベース45(以下、「充電情報DB45」という)と、スケジュール情報データベース46(以下、「スケジュール情報DB46」という)と、制御部47と、を備える。
通信部41は、制御部47の制御のもと、ネットワークNWを介して移動体10、通信端末20および充電装置30と通信を行い。通信部41は、通信モジュール等を用いて構成される。
記録部42は、サーバ40に関する各種情報を記録する。また、記録部42は、サーバ40が実行する各種のプログラムを記録するプログラム記録部421を有する。記録部42は、DRAM、ROM、Flashメモリ、SSD、HDD、メモリカード等を用いて実現される。
ユーザ情報DB43は、ユーザが所持する通信端末20を識別する端末情報と、ユーザを識別するユーザ識別情報と、ユーザの体重と、を対応付けたユーザ情報を記録する。ここで、端末情報とは、機器アドレス、電話番号およびメールアドレス等である。また、ユーザ識別情報とは、ユーザの氏名、住所および生年月日等である。ユーザ情報DB43は、HDDおよびSSD等を用いて構成される。
車両情報DB44は、移動体10を識別する車両識別情報と、移動体10の現在の状態情報と、移動体10の現在の位置情報と、を対応付けた車両情報を記録する。車両識別情報とは、移動体10の車種名、年式および所有者等である。また、状態情報とは、移動体10の電池11の残量およびCANデータ等である。車両情報DB44は、HDDおよびSSD等を用いて構成される。
充電情報DB45は、充電装置30を識別する充電識別情報と、充電装置30の現在の充電状況を示す充電状況情報と、充電装置30の設置場所を示す設置情報と、を対応付けた充電情報を記録する。充電識別情報とは、充電装置30の充電方式(例えば普通充電方式(単相AC200Vや100V)または急速充電方式)、充電コネクタの形状および機器アドレス等である。充電状況情報とは、充電装置30による現在の移動体10の充電の有無、移動体10の電池11の充電完了予定時間および移動体10の電池の充電状況等である。充電情報DB45は、HDDおよびSSD等を用いて構成される。
スケジュール情報DB46は、複数のユーザの各々が所持する通信端末20を識別する機器IDと、複数のユーザの各々を識別する識別情報と、複数のユーザの各々が入力したユーザのユーザスケジュールと、を対応付けたユーザスケジュール情報を記録する。ここで、ユーザスケジュールとは、移動体10の利用開始時刻、ユーザの目的地、ユーザが利用する移動体10を使用する日時、ユーザが利用する移動体10の車両識別情報等である。スケジュール情報DB46は、HDDおよびSSD等を用いて構成される。
制御部47は、メモリと、CPU、FPGA(Field-Programmable Gate Array)およびGPU(Graphics Processing Unit)等のハードウェアを有するプロセッサと、を用いて構成される。制御部47は、サーバ40の各部を制御する。制御部47は、算出部471と、充電制御部472と、を有する。なお、実施の形態1では、制御部47がプロセッサとして機能する。
算出部471は、算出部471は、ユーザの移動体10の利用開始時刻および目的地を取得する。そして、算出部471は、ユーザの利用開始時刻と、ユーザの目的地と、移動体10の電池11の残量と、に基づいて、ユーザが移動体10を利用する利用開始時刻までに移動体10の電池11の充電が完了するまでの充電時間を算出する。具体的には、算出部471は、プログラム記録部421に記録された学習済みモデルを読み出し、この読み出した学習済みモデルに入力データとして目的地と、利用開始時刻と、移動体10の電池11の残量と、移動体10の車種と、を入力し、出力データとして移動体10の充電時間を出力してもよい。この学習済みモデルは、例えば機械学習としてDNN(Deep Neural Network)を用いて形成される。なお、DNNのネットワークの種類は、算出部471が使用できるものであればよい。具体的には、機械学習の種類は、特に限定されないが、例えば、移動体10の車種、電池11の残量、充電時間と、を紐付けた教師用データや学習用データを用意し、この教師用データや学習用データを多層ニューラルネットワークに基づいた計算モデルに入力して学習するものであればよい。さらに、機械学習の手法としては、例えばCNN(Convolutional Neural Network)、3D-CNN等の多層のニューラルネットワークのDNNに基づく手法が用いられてもよい。
充電制御部472は、ユーザの利用開始時刻と、移動体10の電池11の残量と、に基づいて、ユーザの利用開始時刻までに移動体10の電池11の充電が完了するように充電開始時刻を充電装置30に設定して充電する。具体的には、充電制御部472は、算出部471が算出した充電時間と、ユーザの利用開始時刻と、に基づいて、ユーザが移動体10を開始する利用開始時刻までに移動体10の電池11の充電が完了するまでの充電開始時刻を充電装置30に設定する。そして、充電制御部472は、ユーザが移動体10を開始する利用開始時刻までに移動体10の電池11の充電が完了するように充電開始時刻に充電装置30に移動体10を充電させる。
〔サーバの処理〕
次に、サーバ40が実行する処理について説明する。図6は、サーバ40が実行する処理の概要を示すフローチャートである。なお、以下においては、説明を簡略化するため、複数のユーザのいずれか1人が移動体10を利用する際に実行するサーバ40の処理の一例について説明するが、各ユーザが移動体10を利用する際にサーバ40が同様の処理を行うものとする。
図6に示すように、まず、算出部471は、ユーザの移動体10の利用開始時刻および目的地を取得する(ステップS101)。具体的には、算出部471は、ユーザの通信端末20Aの機器IDに対応付けられたスケジュール情報をスケジュール情報DB46から取得する。例えば、算出部471は、スケジュール情報DB46が記録するユーザのスケジュール情報から予めユーザが設定した利用開示時刻および目的地を取得する。なお、算出部471は、通信部41を介してユーザが通信端末20Aの操作部24を操作することによって入力した移動体10の利用開始時刻および目的地を取得してもよい。
続いて、算出部471は、通信部41を介してユーザの利用予定の移動体10の電池11の残量を取得する(ステップS102)。
その後、算出部471は、ユーザの利用開始時刻と、ユーザの目的地と、移動体10の電池11の残量と、に基づいて、ユーザが移動体10を利用する利用開始時刻までに移動体10の電池11の充電が完了するまでの充電時間を算出する(ステップS103)。
続いて、充電制御部472は、算出部471が算出した充電時間と、ユーザの利用開始時刻と、に基づいて、ユーザが移動体10を開始する利用開始時刻までに移動体10の電池11の充電が完了するまでの充電開始時刻を充電装置30に設定する(ステップS104)。具体的には、充電制御部472は、ユーザの利用開始時刻から算出部471によって算出された充電時間を減算することによって算出した充電開始時刻を、通信部41を介して充電装置30に設定する。
その後、充電制御部472は、ユーザが移動体10を開始する利用開始時刻までに移動体10の電池11の充電が完了するように充電開始時刻に充電装置30に移動体10を充電させる(ステップS105)。これにより、移動体10は、ユーザの利用開始時刻に、電池11の充電が完了するため、放電による電力の無駄を防止することができる。ステップS105の後、サーバ40は、本処理を終了する。
以上説明した実施の形態1によれば、算出部471は、ユーザが移動体10を利用する際の利用開始時刻と、移動体10の電池11の残量と、を取得する。そして、充電制御部472は、ユーザの利用開始時刻と、移動体10の電池11の残量と、に基づいて、ユーザの利用開始時刻までに移動体10の電池11の充電が完了するように充電開始時刻を充電装置30に設定して充電する。この結果、移動体10は、ユーザの利用開始時刻に、電池11の充電が完了するため、放電による電力の無駄を防止することができる。
(実施の形態2)
次に、実施の形態2について説明する。実施の形態2に係る充電システムは、実施の形態1に係る充電システム1の充電装置30と機能構成が異なる。以下においては、実施の形態2に係る充電装置の機能構成について説明する。
〔充電装置の機能構成〕
図7は、実施の形態2に係る充電装置の機能構成を示すブロック図である。図7に示す充電装置30Aは、実施の形態1に係る充電装置30の制御部35に代えて、制御部35Aを備える。
制御部35Aは、実施の形態1に係るサーバ40が備える制御部47の算出部471と、充電制御部472と、を有する。なお、実施の形態2では、制御部35Aがプロセッサとして機能する。
このように構成された充電装置30Aは、実施の形態1に係るサーバ40と同様の処理を行う。これにより、移動体10は、放電による電力の無駄を防止することができる。
(その他の実施の形態)
また、実施の形態1,2に係る充電システムでは、「部」を、「回路」などに読み替えることができる。例えば、制御部は、制御回路に読み替えることができる。
また、実施の形態1,2に係る充電システムに実行させるプログラムは、インストール可能な形式または実行可能な形式のファイルデータでCD-ROM、フレキシブルディスク(FD)、CD-R、DVD(Digital Versatile Disk)、USB媒体、フラッシュメモリ等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供される。
また、実施の形態1,2に係る充電システムに実行させるプログラムは、インターネット等のネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよい。
なお、本明細書におけるフローチャートの説明では、「まず」、「その後」、「続いて」等の表現を用いてステップ間の処理の前後関係を明示していたが、本実施の形態を実施するために必要な処理の順序は、それらの表現によって一意的に定められるわけではない。即ち、本明細書で記載したフローチャートにおける処理の順序は、矛盾のない範囲で変更することができる。
さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施の形態に限定されるものではない。したがって、添付のクレームおよびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。
1 充電システム
10 移動体
11 電池
12 検出部
13 第1の充電部
14 第2の充電部
15 駆動部
16 カーナビゲーションシステム
17,28,34,42 記録部
18,33,41 通信部
19 ECU
20 通信端末
21 第1の通信部
22 第2の通信部
23,163a 表示部
24,164 操作部
25 位置取得部
26 カメラ
27 第3の通信部
29,35,35A,47 制御部
30 充電装置
31 第1の送電部
32 第2の送電部
40 サーバ
43 ユーザ情報データベース
44 車両情報データベース
45 充電情報データベース
46 スケジュール情報データベース
161 GPSセンサ
162 地図データベース
163 報知装置
163b 音声出力部
421 プログラム記録部
471 算出部
472 充電制御部
NW ネットワーク

Claims (1)

  1. ユーザが充電可能な二次電池を有する移動体を利用する際の利用開始時刻と、前記二次電池の残量と、を取得し、
    前記利用開始時刻と、前記残量と、に基づいて、前記利用開始時刻までに前記二次電池の充電が完了するように充電開始時刻を充電装置に設定して充電するように構成されたプロセッサ
    を備えるサーバ。
JP2020190505A 2020-11-16 2020-11-16 サーバ Pending JP2022079353A (ja)

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