JP2023001637A - 設定システム - Google Patents

Abstract

【課題】充電設備の設置台数が少ない地域でモビリティが電欠してしまうことを抑制することである。【解決手段】車両の目的地が設定されると、サーバは、目的地までの経路を探索して、推奨ルートとともに探索結果を車両に出力する。車両は、ナビゲーションシステムのディスプレイに探索結果を表示させ、ドライバに探索結果の中から１つの走行ルートを選択させる。選択された走行ルート（選択ルート）は、車両からサーバに送られる。サーバは、選択ルートが郊外を通るか否かを判断し、郊外を通ると判断した場合には、充電目標値Ｓｔａｇの設定上限を、使用上限値Ｓｍａｘから充電上限値Ｓｃｌｉｍに引き上げ、かつ、現在地から目的地までの走行距離に基づいて算出された充電目標値Ｓｔａｇに所定マージンαを加算して、充電目標値Ｓｔａｇを設定する。サーバは、充電目標値Ｓｔａｇおよび充電目標値Ｓｔａｇの設定上限を車両に出力する。【選択図】図４

Description

本開示は、設定システムに関する。

特開２０１６－１４０１９３号公報（特許文献１）には、複数の充電方式（プラグイン充電方式、非接触充電方式およびソーラー充電方式）の充電により車載のバッテリを充電可能な車両が開示されている。この車両は、ユーザからの設定時刻および設定充電量の入力を受け付け、設定時刻においてバッテリの充電量が設定充電量となるように、複数の充電方式による充電のスケジュールを決定する。

特開２０１６－１４０１９３号公報

バッテリの劣化を抑制するために、バッテリの蓄電量には上限値が定められることがある。この上限値を超えないように、バッテリの充電における蓄電量の目標値が設定されることが一般的である。

ところで、充電設備の普及状況は地域によって差異があるのが現状である。バッテリを動力源とするモビリティが、充電設備の設置台数が少ない地域を走行する場合、充電設備の設置台数が多い地域を走行する場合よりも、電欠の可能性が高くなる。バッテリの充電における蓄電量の目標値は、走行予定経路における充電設備の普及状況を考慮することが望ましい。

本開示は上記課題を解決するためになされたものであり、本開示の目的は、充電設備の設置台数が少ない地域でモビリティが電欠してしまうことを抑制することである。

本開示のある局面に係る設定システムは、モビリティに搭載されたバッテリの充電を管理する制御装置と、バッテリの劣化を抑制するための蓄電量の上限値を記憶する記憶装置とを備える。制御装置は、モビリティが走行する経路に所定の地域が含まれることを検知可能に構成される。所定の地域は、単位面積当たりのバッテリを充電するための充電設備の設置数が基準値未満である地域、または、充電設備間の移動距離の平均値が基準距離以上である地域である。制御装置は、経路に所定の地域が含まれることを検知した場合には、充電によるバッテリの蓄電量の目標値を上限値よりも高く設定することを可能とする。

上記構成によれば、モビリティが走行する経路に所定の地域が含まれる場合には、充電におけるバッテリの蓄電量の目標値を、バッテリの劣化を抑制するための蓄電量の上限値よりも高く設定することができる。そのため、電欠を回避するために上限値を超えたバッテリの充電を要する場合には、バッテリの蓄電量を増加させることができる。よって、モビリティが所定の地域で電欠してしまうことを抑制することができる。

本開示によれば、充電設備の設置台数が少ない地域でモビリティが電欠してしまうことを抑制することができる。

実施の形態に係る車両管理システムの構成を概略的に示す図である。 車両の構成を概略的に示す図である。 充電目標値Ｓｔａｇの設定および推奨ルートの決定を説明するための図である。 目標充電値を設定する処理の手順を示すフローチャートである。 推奨ルートを決定するための処理の手順を示すフローチャートである。 実施の形態２における、目標充電値を設定する処理の手順を示すフローチャートである。

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。

［実施の形態１］
＜システム構成＞
図１は、実施の形態に係る車両管理システム１００の構成を概略的に示す図である。車両管理システム１００は、サーバ１と、車両３と、充電設備群５とを備える。サーバ１は、車両３を管理する。車両３は、バッテリ３０を動力源とする電気自動車である。サーバ１は、充電設備群５を用いたバッテリ３０の充電における充電目標値を設定したり、車両３に走行ルートを提供したりする。なお、実施の形態１における車両管理システム１００に含まれる車両の台数は１台であるが、車両管理システム１００には、複数台の車両が含まれてもよい。

充電設備群５は、複数のＤＣ（Direct Current）充電設備６と、複数の送電装置７とを含む。なお、充電設備群５に含まれるＤＣ充電設備６および送電装置７の数は任意である。車両３は、ＤＣ充電設備６から供給される直流電力を用いたバッテリ３０の充電（以下「ＤＣ充電」とも称する）、および、送電装置７から非接触で伝送される電力を用いたバッテリ３０の充電（以下「非接触充電」とも称する）の両方が可能に構成されている。車両３の構成の詳細は、後に図２を用いて説明する。

ＤＣ充電設備６は、直流電力を供給する接触式の充電設備である。ＤＣ充電設備６は、充電ケーブル６１および充電コネクタ６２を含む。ＤＣ充電が実行される際には、車両３のインレット４３に充電コネクタ６２が接続される。

送電装置７は、送電コイル７１を有している。車両３は、受電コイル４５１を有する受電装置４５を含み、送電装置７の頭上に位置する際に、送電コイル７１から非接触で電力を受ける。実施の形態１では、少なくとも１つの送電装置７を含んで送電システムが形成される。送電システムは、車両３が走行可能な走行レーンの地面下に設けられる。送電システムに含まれる送電装置７の各々は、走行レーンにおいて、たとえば、車両３の進行方向に沿って一列に配置されている。送電装置７は、送電装置７が設けられた走行レーンを走行する車両３に対して、非接触で電力を供給する。なお、以下では、走行レーンのうち、送電システム（送電装置７）が設けられた箇所を「給電レーン」とも称する。

なお、以下では、送電システムを１つの充電設備として捉え（すなわち給電レーンを１つの充電設備として捉え）、ＤＣ充電設備６と送電システムとを特に区別しない場合には、総称して単に「充電設備」と称する場合がある。

サーバ１は、制御装置１０と、記憶装置１２と、通信装置１４とを含む。制御装置１０、記憶装置１２および通信装置１４は、通信バス１６によって接続されている。

制御装置１０は、たとえばＣＰＵ（Central Processing Unit）を含む集積回路によって構成される。制御装置１０は、プログラムに記述された所定の演算処理を実行するように構成されている。

記憶装置１２は、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）とを含む。ＲＯＭは、制御装置１０により実行されるプログラムを格納する。ＲＡＭは、制御装置１０におけるプログラムの実行により生成されるデータと、通信装置１４を介して入力されたデータとを一時的に格納する。ＲＡＭは、作業領域として利用される一時的なデータメモリとしても機能する。また、記憶装置１２は、後述の車両情報、および、地図情報を記憶するデータベースを含む。

地図情報は、交差点や行き止まり等を示すノード、ノード同士を接続して構成されるリンク、およびリンク沿いにある施設（建物や駐車場等）に関する情報を含む。また、地図情報は、複数のＤＣ充電設備６の各々および複数の送電装置７の各々の仕様（たとえば充電方式、充電能力）、設置場所等に関する情報を含む。新たに道路が建設されたり、道路の形状が変更されたり、充電設備が設置されたり、充電設備が取り替えられたりする場合があるため、地図情報は、たとえば、サーバ１の管理者により定期的に最新の状態に更新されている。

通信装置１４は、外部の機器との間で双方向の通信が可能に構成されている。外部の機器は、たとえば、車両３の通信装置４１（図２）、複数のＤＣ充電設備６の各々、および、複数の送電装置７の各々を含む。通信装置１４と外部の機器との通信は、たとえば、無線通信により行なわれる。

制御装置１０は、通信装置１４を介して、車両３から位置情報（ＧＰＳ情報）およびＳＯＣ（State Of Charge）情報を収集する。これらの情報は、車両３からサーバ１に定期的に送信される。制御装置１０は収集された情報（位置情報およびＳＯＣ情報）を車両ＩＤと紐付けて、「車両情報」として記憶装置１２に記憶させる。車両ＩＤの情報は、車両３を一意に特定するための情報であり、たとえば、ＶＩＮ（Vehicle Identification Number）であってもよい。車両情報には、さらに、車両３の車種、年式、モデル、仕様（バッテリ３０の仕様を含む）、状態（たとえばバッテリの劣化状態および満充電容量）に関する情報も含まれている。バッテリ３０の仕様には、後述の使用下限値Ｓｍｉｎ、使用上限値Ｓｍａｘ、放電下限値Ｓｄｌｉｍおよび充電上限値Ｓｃｌｉｍ等の情報も含まれる。

また、制御装置１０は、通信装置１４を介して、車両３から、車両ＩＤの情報とともに要求電力の情報を取得する。要求電力の情報は、たとえば、車両３が給電レーンからの給電を要求する際に、車両３からサーバ１に送られる。すなわち、要求電力の情報は、車両３が給電レーンから得たい電力を示す。サーバ１は、車両ＩＤの情報と、要求電力の情報とを紐付けて、複数の送電装置７の各々に送信する。後にも説明するが、車両３の通信装置４１は、複数の送電装置７の各々と近距離通信が可能に構成される。複数の送電装置７の各々は、車両３から近距離通信で車両ＩＤの情報を受けると、車両ＩＤに紐付けられた要求電力の情報が示す電力を供給するように駆動する。

また、制御装置１０は、車両３のナビゲーションシステム４２（図２）と連携し、車両３のドライバによってナビゲーションシステム４２に入力された目的地までの経路（走行ルート）を探索し、探索結果（複数の走行ルートを含み得る）をナビゲーションシステム４２に提供する。制御装置１０が提供する走行ルートは、充電計画を考慮して設定された経路となっている。走行ルートの設定については、後に図３を用いて説明する。

図２は、車両３の構成を概略的に示す図である。車両３は、電気自動車である。車両３は、乗用車であってもよいし、商用車であってもよい。また、車両３は、手動運転と自動運転とを切り替え可能に構成された車両であってもよいし、自動運転のみが可能に構成された車両であってもよいし、手動運転のみが可能に構成された車両であってもよい。なお、車両３は、本開示に係る「モビリティ」の一例に相当する。

図１および図２を参照して、車両３は、バッテリ３０と、監視ユニット３１と、システムメインリレー（以下「ＳＭＲ（System Main Relay）」とも称する）３５と、パワーコントロールユニット（以下「ＰＣＵ（Power Control Unit）」とも称する）３６と、モータジェネレータ３７と、伝達ギヤ３８と、駆動輪３９と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）４０と、通信装置４１と、ナビゲーションシステム４２とを含む。

バッテリ３０は、車両３の駆動電源（すなわち動力源）として搭載される。バッテリ３０は、積層された複数の電池を含んで構成される。電池は、たとえば、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の二次電池である。また、電池は、正極と負極との間に液体電解質を有する電池であってもよいし、固体電解質を有する電池（全固体電池）であってもよい。

監視ユニット３１は、バッテリ３０の状態を監視する。監視ユニット３１は、電圧センサ３２と、電流センサ３３と、温度センサ３４とを含む。電圧センサ３２は、バッテリ３０の電圧（バッテリ電圧）ＶＢを検出し、その検出結果を示す信号をＥＣＵ４０に出力する。電流センサ３３は、バッテリ３０の入出力電流（バッテリ電流）ＩＢを検出し、その検出結果を示す信号をＥＣＵ４０に出力する。温度センサ３４は、バッテリ３０の温度（バッテリ温度）ＴＢを検出し、その検出結果を示す信号をＥＣＵ４０に出力する。

ＳＭＲ３５は、ＰＣＵ３６とバッテリ３０とを結ぶ電力線ＰＬ，ＮＬに電気的に接続されている。ＳＭＲ３５が閉成状態であると、バッテリ３０からＰＣＵ３６に電力が供給される。ＳＭＲ３５が開放状態であると、バッテリ３０からＰＣＵ３６に電力が供給されない。ＳＭＲ３５は、ＥＣＵ４０からの制御信号に従って、閉成状態と開放状態とを切り替える。

ＰＣＵ３６は、ＥＣＵ４０からの制御信号に応じて、バッテリ３０に蓄えられた直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータ３７に供給する。また、ＰＣＵ３６は、モータジェネレータ３７が発電した交流電力を直流電力に変換してバッテリ３０に供給する。ＰＣＵ３６は、たとえば、インバータと、インバータに供給される直流電圧をバッテリ３０の出力電圧以上に昇圧するコンバータとを含んで構成される。

モータジェネレータ３７は、たとえば、ロータに永久磁石が埋設された三相交流同期電動機である。モータジェネレータ３７は、ＰＣＵ３６により駆動されて回転駆動力を発生する。モータジェネレータ３７が発生した駆動力は、伝達ギヤ３８を介して駆動輪３９に伝達される。

通信装置４１は、サーバ１の通信装置１４との双方向通信が可能に構成されている。通信装置４１と通信装置１４との通信は、たとえば、無線通信により行なわれる。また、通信装置４１は、複数の送電装置７の各々との双方向通信が可能に構成されている。通信装置４１と複数の送電装置７の各々との通信は、たとえば、近距離通信により行なわれる。

ＥＣＵ４０は、ＣＰＵと、メモリ（ＲＯＭおよびＲＡＭ）と、各種信号が入出力される入出力ポートとを含んで構成される（いずれも図示せず）。ＥＣＵ４０は、各センサなどからの信号の入力および各機器への制御信号の出力を行なうとともに、各機器の制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で構築して処理することも可能である。

ＥＣＵ４０は、バッテリ３０のＳＯＣ（State Of Charge）を算出可能に構成される。ＳＯＣの算出方法としては、たとえば、電流値積算（クーロンカウント）による手法、または、開放電圧（ＯＣＶ：Open Circuit Voltage）の推定による手法など、種々の公知の手法を採用できる。

ＥＣＵ４０は、起動時には、通信装置４１を介して、所定の制御周期で自身の位置情報およびＳＯＣ情報をサーバ１に送信する。サーバ１に送信された位置情報は、サーバ１において、車両３の位置を特定するために用いられる。ＳＯＣ情報は、サーバ１において、後述の推奨ルートの決定の処理に用いられる。また、ＥＣＵ４０は、給電レーンからの給電を要求する際には、通信装置４１を介して、車両ＩＤの情報および要求電力の情報をサーバ１に送信する。

また、ＥＣＵ４０は、通信装置４１を介して、近距離通信により、送電装置７に車両ＩＤの情報を送信する。送電装置７は、近距離通信により車両ＩＤの情報を受けることで、車両３が自身の頭上を通過することを検知する。

ナビゲーションシステム４２は、車両３の走行ルートを案内する。ナビゲーションシステム４２は、ＣＰＵ４２１と、メモリ４２２と、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信機４２３と、タッチパネル付きのディスプレイ４２４とを含む。

メモリ４２２には、地図情報データベース（ＤＢ）が構成されている。ＣＰＵ４２１は、サーバ１から最新の地図情報を受信し、地図情報ＤＢに記憶させる。たとえば、サーバ１は、地図情報を更新する毎に車両３（ナビゲーションシステム４２）に新たな地図情報を送信する。

ＧＰＳ受信機４２３は、人工衛星（図示せず）からの電波に基づいて車両３の位置を特定する。ＣＰＵ４２１は、ＧＰＳ受信機４２３により特定された車両３の位置情報（ＧＰＳ情報）を、所定の制御周期毎にＥＣＵ４０に出力する。

ディスプレイ４２４は、様々な情報を表示するとともにドライバの様々な操作を受け付ける。より具体的には、ディスプレイ４２４は、車両３の周辺の道路地図に車両３の現在地と、ＤＣ充電設備６および給電レーンの位置とを重ね合わせて表示する。また、ディスプレイ４２４は、目的地の入力操作や、提示（表示）された探索結果（走行ルート）に対する選択操作等の種々の操作を受け付ける。

ディスプレイ４２４に対する操作によって目的地が入力されると、ＣＰＵ４２１は、目的地を示す情報をＥＣＵ４０に出力する。ＥＣＵ４０は、目的地を示す情報をサーバ１に送信する。この際、ＥＣＵ４０は、目的地を示す情報とともに、車両３の位置情報をサーバ１に送信してもよい。上述のとおり、サーバ１は、走行ルートを探索し、探索結果を車両３に返す。ＣＰＵ４２１は、探索結果（複数の走行ルートを含み得る）をディスプレイ４２４に表示させ、探索結果の中から１つの走行ルートをドライバに選択させる。なお、ＣＰＵ４２１は、地図情報ＤＢに記憶されている地図情報、車両３の位置情報、および、図示しない交通情報受信装置から取得する交通情報に基づいて、走行ルートの探索および提示する機能を有してもよい。

車両３は、さらに、ＤＣ充電を行なう構成として、インレット４３と、充電リレー４４とを含む。

インレット４３は、ＤＣ充電設備６の充電ケーブル６１の先端に設けられた充電コネクタ６２が接続可能に構成される。ＤＣ充電を行なう際に、インレット４３に充電コネクタ６２が接続される。充電コネクタ６２がインレット４３に挿入されることでインレット４３とＤＣ充電設備６とが電気的に接続され、ＤＣ充電設備６から車両３への電力伝送（接触充電）が可能になる。なお、車両３は、ＤＣ充電に代えて、あるいは加えて、車両外部の交流（ＡＣ：Alternating current）充電設備（図示せず）から供給される交流電力を用いてバッテリ３０を充電するＡＣ充電が可能に構成されてもよい。

充電リレー４４は、インレット４３とバッテリ３０との電気的な接続および遮断を行なうためのリレーである。充電リレー４４は、インレット４３とバッテリ３０との間に電気的に接続されている。充電リレー４４は、ＥＣＵ４０からの制御信号に従って、閉成状態と開放状態とを切り替える。

車両３は、さらに、非接触充電を行なう構成として、受電装置４５と、充電リレー４６と、ＤＣ／ＤＣコンバータ４７とを含む。

ＤＣ／ＤＣコンバータ４７は、受電装置４５と、電力線ＰＬ，ＮＬとの間に電気的に接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ４７は、ＥＣＵ４０からの制御信号に従って、受電装置４５から受ける直流電力の電圧を、バッテリ３０を充電するための電圧に変換する。

充電リレー４６は、受電装置４５とＤＣ／ＤＣコンバータ４７との電気的な接続／遮断を行なうためのリレーである。充電リレー４６は、受電装置４５とＤＣ／ＤＣコンバータ４７との間に電気的に接続されている。充電リレー４６は、ＥＣＵ４０からの制御信号に従って、閉成状態と開放状態とを切り替える。

受電装置４５は、たとえば、車両３のフロアパネルの下面に配置されている。受電装置４５は、受電コイル４５１を含む。受電コイル４５１は、送電装置７から伝送される電力を非接触で受電する。受電装置４５は、送電装置７から伝送された電力を整流し、充電リレー４６に出力する。

送電装置７は、交流電源８から電力の供給を受ける。交流電源８は、たとえば、商用系統電源である。送電装置７は、送電コイル７１（図１）を含む。

送電装置７は、近距離通信により車両３から車両ＩＤの情報を受けると、交流電源８から交流電力の供給を受け、送電コイル７１の周囲に電磁界を形成する。たとえば、送電装置７は、近距離通信により車両３から車両ＩＤの情報を受けてから、所定の時間が経過するまで動作を継続する。車両３が送電装置７の頭上を通過すると、車両３の受電装置４５の受電コイル４５１に電力が非接触で伝送される。なお、送電装置７は、サーバ１からの制御信号に従って、動作／非動作を切り替えるように構成されてもよい。この場合には、たとえば、サーバ１は、車両３の位置情報に基づいて、車両３が通過する送電装置７を特定し、当該送電装置７に対して動作を指令する制御信号（動作指令）を出力してもよい。また、サーバ１は、車両３が送電装置７を通過した後には、当該送電装置７に対して非動作を指令する制御信号（非動作指令）を出力してもよい。あるいは、サーバ１は、複数の送電装置７を含む給電レーンへの車両３の侵入を検知した場合に、車両３が当該給電レーンを通過するまで、当該給電レーンに含まれる複数の送電装置７を一括して動作させてもよい。

＜充電目標値の設定＞
車両３を使用してバッテリ３０のＳＯＣが低下すると、車両３のドライバは、上述のＤＣ充電設備６を用いたＤＣ充電、および／または、給電レーンの走行（送電装置７を用いた非接触充電）によりバッテリ３０を充電することができる。バッテリ３０の充放電は、ＥＣＵ４０により管理される。具体的には、ＥＣＵ４０は、バッテリ３０のＳＯＣが、使用下限値Ｓｍｉｎから使用上限値Ｓｍａｘの範囲に収まるように、バッテリ３０の充放電を管理する。使用下限値Ｓｍｉｎおよび使用上限値Ｓｍａｘは、バッテリ３０の劣化を抑制する観点から定められた値である。使用下限値Ｓｍｉｎは、バッテリ３０の仕様上のＳＯＣ下限値である放電下限値Ｓｄｌｉｍよりも大きい値に設定されている。使用上限値Ｓｍａｘは、バッテリ３０の仕様上のＳＯＣ上限値である充電上限値Ｓｃｌｉｍよりも小さい値に設定されている。バッテリ３０の使用範囲を、使用下限値Ｓｍｉｎから使用上限値Ｓｍａｘの間に収めることで、バッテリ３０の劣化が抑制される。

ＤＣ充電および非接触充電においては、充電目標値Ｓｔａｇが用いられる。充電目標値Ｓｔａｇは、バッテリ３０の目標ＳＯＣを示す値である。ＥＣＵ４０は、たとえば、現在のバッテリ３０のＳＯＣと、充電目標値Ｓｔａｇとに基づいて、ＤＣ充電設備６または送電装置７への要求電力を決定する。ＥＣＵ４０は、バッテリ３０のＳＯＣが充電目標値Ｓｔａｇに到達している場合には、充電を実行しない（あるいは要求電力をゼロとする）。また、ＥＣＵ４０は、充電の実行中にバッテリ３０のＳＯＣが充電目標値Ｓｔａｇに到達した場合には、充電を終える。充電目標値Ｓｔａｇは、サーバ１によって設定され、設定された充電目標値Ｓｔａｇがサーバ１から車両３に送られる。サーバ１は、たとえば、車両３の現在地から目的地までの走行距離に基づいて、充電目標値Ｓｔａｇを設定する。充電目標値Ｓｔａｇは、使用下限値Ｓｍｉｎから使用上限値Ｓｍａｘの範囲内の値に設定される。

ここで、充電設備の普及状況は地域によって差異があるのが現状である。一般的に、市街地は充電設備の設置台数が多く、郊外は充電設備の設置台数が少ない。バッテリ３０を動力源とする電気自動車が、充電設備の設置台数が少ない地域（郊外）を走行する場合、充電設備の設置台数が多い地域（市街地）を走行する場合よりも、電欠の可能性が高くなる。なお、実施の形態１では、単位面積当たりの充電設備の設置数が基準値未満である地域、または、充電設備間の移動距離の平均値が基準距離以上である地域を「郊外」と定義する。そして、単位面積当たりの充電設備の設置数が基準値以上である地域、または、充電設備間の移動距離の平均値が基準距離未満である地域を「市街地」と定義する。基準値および基準距離は、たとえば、サーバ１が管理する車両３が搭載するバッテリ３０の性能（仕様）、および／または、バッテリ３０の単位電力あたりに車両３が走行可能な距離、等に応じて適宜設定することができる。なお、郊外は、本開示に係る「所定の地域」の一例に相当する。

そこで、実施の形態１に係る車両管理システム１００では、サーバ１は、車両３が郊外を走行することを検知した場合には、充電目標値Ｓｔａｇの設定上限を、使用上限値Ｓｍａｘから充電上限値Ｓｃｌｉｍに引き上げる。車両３は、充電目標値Ｓｔａｇを、使用上限値Ｓｍａｘより高い値に設定することを許容する。そして、サーバ１は、車両３の現在地から目的地までの走行距離に基づいて算出された充電目標値Ｓｔａｇに所定マージンαを加算して、充電目標値Ｓｔａｇを設定する。所定マージンαは、たとえば、バッテリ３０の単位電力あたりに車両３が走行可能な距離、車両３が走行を予定している郊外の単位面積当たりの充電設備の設置数、および／または、充電設備間の移動距離の平均値、等に応じて設定される。所定マージンαは、バッテリ３０の単位電力あたりに車両３が走行可能な距離が短いほど大きな値に設定される。また、所定マージンαは、単位面積当たりの充電設備の設置数が少ないほど大きな値に設定される。また、所定マージンαは、充電設備間の移動距離の平均値が大きいほど大きな値に設定される。たとえば、バッテリ３０の単位電力あたりに車両３が走行可能な距離と、単位面積当たりの充電設備の設置数と、所定マージンαとの関係を定めたマップを予め用意してもよい。また、バッテリ３０の単位電力あたりに車両３が走行可能な距離と、充電設備間の移動距離の平均値と、所定マージンαとの関係を定めたマップを予め用意してもよい。

車両３が郊外を走行することを検知した場合に、所定マージンα分だけ大きく充電目標値Ｓｔａｇが設定されると、車両３は、所定マージンα分だけ大きく充電目標値Ｓｔａｇが設定されない場合（すなわち郊外を走行しない場合）に比べて、たとえば、給電レーンへの要求電力を大きく設定したり、ＤＣ充電設備６での充電量を増加させたりする。それゆえに、走行途中で車両３が電欠することを抑制することができる。

また、所定マージンα分だけ大きく充電目標値Ｓｔａｇが設定されると、充電目標値Ｓｔａｇが使用上限値Ｓｍａｘを超える場合もある。車両３が郊外を走行することを検知した場合には、サーバ１は、充電目標値Ｓｔａｇの設定上限を、使用上限値Ｓｍａｘから充電上限値Ｓｃｌｉｍに引き上げて、バッテリ３０の蓄電量の上限を引き上げておくことにより、充電目標値Ｓｔａｇを使用上限値Ｓｍａｘより大きい値に設定することができる。よって、必要な場合にはバッテリ３０の蓄電量を増加させることができるので、走行途中で車両３が電欠することをより抑制することができる。

＜推奨ルートの決定＞
図３は、充電目標値Ｓｔａｇの設定および推奨ルートの決定を説明するための図である。この例では、市街地のある地点にいる車両３において、郊外のある地点が目的地として設定され、サーバ１が、第１走行ルートＲ１および第２走行ルートＲ２の２つの走行ルートを提供することを想定する。第１走行ルートＲ１には、３箇所に給電レーンが設けられている。第２走行ルートＲ２には、１箇所に給電レーンが設けられており、かつ、１箇所にＤＣ充電設備６が設置されている。第１走行ルートＲ１では、郊外に入ってからは目的地まで充電設備がなく、郊外での電欠が懸念される。第２走行ルートＲ２では、郊外に入ってからは１箇所に給電レーンが設けられているが、郊外に入ってから当該給電レーンまでの距離が長く、郊外での電欠が懸念される。

サーバ１（制御装置１０）は、車両３から目的地の情報を受けると、車両３の現在地から目的地までの経路（走行ルート）を探索する。ここでは、サーバ１の制御装置１０は、２つの走行ルート（第１走行ルートＲ１，第２走行ルートＲ２）を探索結果として得る。サーバ１（制御装置１０）は、探索結果を車両３に送信する。車両３は、ナビゲーションシステム４２のディスプレイ４２４に探索結果を表示させ、ドライバに走行ルートを選択させる。

図３に示す例では、目的地が郊外であるため、どちらの走行ルートも郊外を含む。すなわち、サーバ１の制御装置１０は、どちらの走行ルートが選択された場合にも、その走行ルートが郊外を含むと判断する。よって、サーバ１の制御装置１０は、どちらの走行ルートがドライバによって選択された場合にも、充電目標値Ｓｔａｇの設定上限を、使用上限値Ｓｍａｘから充電上限値Ｓｃｌｉｍに引き上げる。これにより、郊外を通らない場合に比べてバッテリ３０の蓄電量の上限値を増加させることができるので、郊外で車両３が電欠することを抑制することができる。

また、サーバ１の制御装置１０は、どちらの走行ルートがドライバによって選択された場合にも、選択された走行ルートの走行距離に基づいて算出された充電目標値Ｓｔａｇに所定マージンαを加算して、充電目標値Ｓｔａｇを設定する。これにより、郊外を通らない場合に比べてバッテリ３０の蓄電量を増加させることができるので、郊外で車両３が電欠することを抑制することができる。

仮に、現在地および目的地がともに市街地であり、第１走行ルートが走行途中に郊外を通り、第２走行ルートが走行途中に郊外を通らない場合には、サーバ１の制御装置１０は、（１）第１走行ルートが選択されたときは、充電目標値Ｓｔａｇの設定上限を充電上限値Ｓｃｌｉｍに引き上げ、かつ、第１走行ルートの走行距離に基づいて算出された充電目標値Ｓｔａｇに所定マージンαを加算して充電目標値Ｓｔａｇを設定し、（２）第２走行ルートが選択されたときは、充電目標値Ｓｔａｇの設定上限を使用上限値Ｓｍａｘに維持し、かつ、第２走行ルートの走行距離に基づいて算出された充電目標値Ｓｔａｇを設定する。

さらに、探索結果の車両３への提供に際して、サーバ１の制御装置１０は、現在のバッテリ３０のＳＯＣ、車両３の現在地から目的地までの走行距離、現在地から目的地までにおいて充電可能な推定充電量、現在地から目的地までの所要時間、等に基づいて、探索結果のうちのいずれかの走行ルートを推奨ルートとして決定する。決定された情報をサーバ１から受けると、車両３は、ナビゲーションシステム４２のディスプレイ４２４に推奨ルートであることをドライバが認識できる態様（表示色の変更や強調表示等）で表示する。

たとえば、サーバ１の制御装置１０は、以下のようにして推奨ルートを決定する。なお、探索結果には、少なくとも走行途中でバッテリ３０を充電することで電欠することなく目的地まで到着できる走行ルートが含まれ、走行途中でバッテリ３０を充電しても電欠することなく目的地まで到着できない走行ルートは含まれないことを前提とする。

（１）目的地までの走行途中でバッテリ３０を充電しなくても、現在のバッテリ３０の蓄電量で目的地まで十分到達できる走行ルートがある場合には、サーバ１の制御装置１０は、当該走行ルートを推奨ルートに決定する。目的地までの走行途中でバッテリ３０を充電しなくても、現在のバッテリ３０の蓄電量で目的地まで十分到達できる走行ルートが複数ある場合（たとえば第１走行ルートＲ１，第２走行ルートＲ２の両方）には、走行途中でバッテリ３０を充電しなくてもよい走行ルート（第１走行ルートＲ１，第２走行ルートＲ２）のうち、最短距離の走行ルートあるいは到着予想時刻が最も早い走行ルートを推奨ルートに決定する。現在のバッテリ３０の蓄電量で目的地まで十分到達できるか否かは、目的地までの走行距離と、現在のバッテリ３０のＳＯＣに基づく走行可能距離との比較により判断してもよい。

（２）走行途中でバッテリ３０を充電しなくてもよい走行ルートがなく、目的地までの走行途中でバッテリ３０を充電することで、目的地まで到着できる場合には、充電期待値を用いて推奨ルートを決定する。たとえば、第１走行ルートＲ１の３箇所の給電レーンでは、各送電装置７に最大出力を要求することで、いずれの給電レーンにおいても、バッテリ３０のＳＯＣを１０％増加させられるものと仮定する。そうすると、第１走行ルートＲ１を走行した場合の充電期待値は、３０％（＝１０％＋１０％＋１０％）である。

第２走行ルートＲ２の給電レーンでも、同様にバッテリ３０のＳＯＣを１０％増加させられるものと仮定する。そして、第１走行ルートＲ１を走行した場合の推定所要時間と、ＤＣ充電設備６でのＤＣ充電の時間を含めた、第２走行ルートＲ２を走行した場合の推定所要時間との差分を所定時間内に収めるようにした場合に、ＤＣ充電設備６でＤＣ充電できる時間を充電時間と定義し、この充電時間のＤＣ充電により、バッテリ３０のＳＯＣを４０％増加させられるものと仮定する。さらに、ＤＣ充電設備６は、給電レーンとは異なり、他のドライバが使用している場合には使用できず、常に使用できるとは限らない。そのため、サーバ１は、時間帯別のＤＣ充電設備６の稼働率を用いて、充電期待値を算出する。ある時間帯のＤＣ充電設備６の稼働率が７５％であったと仮定すると、４回に１回の確率でＤＣ充電設備６を使用できることが期待できるので、第２走行ルートＲ２を走行した場合の充電期待値は、２０％（＝１０％＋４０％／４）である。なお、同じ場所に複数台のＤＣ充電設備６が併設されている場合には、複数台のＤＣ充電設備６の稼働率のうちの最も低い稼働率を用いて充電期待値を算出してもよいし、複数台のＤＣ充電設備６の稼働率の平均値を用いて充電期待値を算出してもよい。

この例では、第１走行ルートＲ１を走行した場合の充電期待値は３０％であり、第２走行ルートＲ２を走行した場合の充電期待値は２０％であるので、サーバ１の制御装置１０は、充電期待値が高い第１走行ルートを推奨ルートに決定する。このようにして推奨ルートを決定することで、電欠リスクをより低減させることができる走行ルートをドライバに提案することができる。

＜サーバおよび車両で実行される処理＞
図４は、目標充電値を設定する処理の手順を示すフローチャートである。このフローチャートの処理は、目的地が設定された際に、車両３のＥＣＵ４０、ナビゲーションシステム４２のＣＰＵ４２１およびサーバ１の制御装置１０により開始される。図４および後述の図５のフローチャートの各ステップ（以下ステップを「Ｓ」と略す）は、制御装置１０、ＥＣＵ４０およびナビゲーションシステム４２のＣＰＵ４２１によるソフトウェア処理によって実現される場合について説明するが、その一部あるいは全部が、制御装置１０内、ＥＣＵ４０内および／またはＣＰＵ４２１内に作製されたハードウェア（電気回路）によって実現されてもよい。

Ｓ１０において、ナビゲーションシステム４２のディスプレイ４２４への入力操作により、目的地が設定される。ＥＣＵ４０は、ナビゲーションシステム４２（ＣＰＵ４２１）から目的地を取得すると、目的地の情報をサーバ１に出力する。

Ｓ２０において、制御装置１０は、目的地の情報および車両３の現在の位置情報を用いて、車両３の現在地から目的地までの走行ルートを探索する。

Ｓ２１において、制御装置１０は、探索結果に含まれる走行ルートの中から推奨ルートを決定する。図５は、推奨ルートを決定するための処理の手順を示すフローチャートである。

Ｓ２１１において、制御装置１０は、探索結果に含まれる走行ルートの中に、現在地から目的地まで途中でバッテリ３０を充電することなく到着できる走行ルートがあるか否かを判断する。制御装置１０は、途中でバッテリ３０を充電することなく目的地に到着できる走行ルートがあると判断した場合には（Ｓ２１１においてＹＥＳ）、処理をＳ２１２に進める。制御装置１０は、途中でバッテリ３０を充電することなく目的地に到着できる走行ルートがないと判断した場合には（Ｓ２１１においてＮＯ）、処理をＳ２１３に進める。

Ｓ２１２において、制御装置１０は、途中でバッテリ３０を充電することなく目的地に到着できる走行ルートを推奨ルートに決定する。途中でバッテリ３０を充電することなく目的地に到着できる走行ルートが複数ある場合には、制御装置１０は、たとえば、最短経路あるいは到着予想時刻が最も早い走行ルートを推奨ルートとして決定する。推奨ルートの決定に何れの項目を優先するかは、たとえば、ドライバのナビゲーションシステム４２に対する設定内容に基づいてもよい。

Ｓ２１３において、制御装置１０は、探索結果に含まれる各ルートの充電期待値を算出する。

Ｓ２１４において、制御装置１０は、充電期待値が最も大きい走行ルートを推奨ルートに決定する。

再び図４を参照して、Ｓ２２において、制御装置１０は、探索結果を車両３に出力する。この探索結果には、推奨ルート、および、推奨ルートに決定された走行ルート以外の走行ルートを含む。なお、制御装置１０は、推奨ルートのみを探索結果として出力するようにしてもよい。

Ｓ１２において、ＥＣＵ４０は、サーバ１から受けた探索結果をナビゲーションシステム４２に出力する。ナビゲーションシステム４２のＣＰＵ４２１は、探索結果をディスプレイ４２４に表示させる。車両３のドライバは、表示された探索結果の中から、１つの走行ルートを選択する。なお、以下では、ドライバによって選択された走行ルートを「選択ルート」とも称する。

Ｓ１４において、ナビゲーションシステム４２のＣＰＵ４２１は、選択ルートをＥＣＵ４０に出力する。そして、ＥＣＵ４０は、ナビゲーションシステム４２から受けた選択ルートをサーバ１に出力する。

Ｓ２３において、制御装置１０は、車両３から受けた選択ルートが郊外を通るか否かを判断する。制御装置１０は、郊外を通ると判断した場合には（Ｓ２３においてＹＥＳ）、処理をＳ２４に進める。一方、制御装置１０は、郊外を通らないと判断した場合には（Ｓ２３においてＮＯ）、処理をＳ２５に進める。

Ｓ２４において、制御装置１０は、充電目標値Ｓｔａｇを上昇させる。具体的には、制御装置１０は、充電目標値Ｓｔａｇの設定上限を、使用上限値Ｓｍａｘから充電上限値Ｓｃｌｉｍに引き上げる。そして、制御装置１０は、現在地から目的地までの走行距離に基づいて算出された充電目標値Ｓｔａｇに所定マージンαを加算して、充電目標値Ｓｔａｇを設定する。

Ｓ２５において、制御装置１０は、充電目標値Ｓｔａｇを維持する。具体的には、制御装置１０は、充電目標値Ｓｔａｇの設定上限を使用上限値Ｓｍａｘに維持する。そして、制御装置１０は、現在地から目的地までの走行距離に基づいて算出された充電目標値Ｓｔａｇを設定する。

Ｓ２６において、制御装置１０は、Ｓ２４またはＳ２５で設定された充電目標値Ｓｔａｇ、および、充電目標値Ｓｔａｇの設定上限を車両３に出力する。

Ｓ１６において、ＥＣＵ４０は、サーバ１から受けた充電目標値Ｓｔａｇを、たとえばメモリに記憶する。ＥＣＵ４０は、たとえば、充電目標値Ｓｔａｇと現在のバッテリ３０のＳＯＣとに基づいて、次回の充電（非接触充電またはＤＣ充電）における充電量を決定する。

以上のように、実施の形態１では、サーバ１は、車両３が郊外を走行することを検知した場合には、充電目標値Ｓｔａｇの設定上限を、使用上限値Ｓｍａｘから充電上限値Ｓｃｌｉｍに引き上げる。そして、サーバ１は、現在地から目的地までの走行距離に基づいて算出された充電目標値Ｓｔａｇに所定マージンαを加算して、充電目標値Ｓｔａｇを設定する。車両３が郊外を走行しない場合よりも充電目標値Ｓｔａｇを大きく設定することで、走行途中（特に郊外の走行途中）で車両３が電欠することを抑制することができる。

また、所定マージンα分だけ大きく充電目標値Ｓｔａｇを設定すると、充電目標値Ｓｔａｇが使用上限値Ｓｍａｘを超える場合もある。サーバ１は、充電目標値Ｓｔａｇの設定上限を、使用上限値Ｓｍａｘから充電上限値Ｓｃｌｉｍに引き上げることにより、バッテリ３０の蓄電量の上限を引き上げておくことで、充電目標値Ｓｔａｇを使用上限値Ｓｍａｘより大きい値に設定することができる。よって、走行途中で車両３が電欠することをより抑制することができる。

［変形例１］
実施の形態１では、車両３の目的地が設定される例について説明した。目的地が設定されることで、サーバ１は、車両３が郊外を走行することを検知し、充電目標値Ｓｔａｇに所定マージンαを加算した。変形例１では、目的地が設定されない場合に、車両３が郊外を走行することを検知し、充電目標値Ｓｔａｇを高く設定する例について説明する。

たとえば、サーバ１は、車両３が市街地から郊外へ向かう方向の高速道路を走行していることを検知した場合、車両３が郊外を走行することを推定する。この場合、サーバ１は、充電目標値Ｓｔａｇに所定マージンαを加算して、充電目標値Ｓｔａｇを設定し、設定された充電目標値Ｓｔａｇを車両３に送信する。この場合の所定マージンαは、たとえば、予め定められた規定の値であってもよい。

車両３は、取得した充電目標値Ｓｔａｇを記憶する。これにより、車両３は、次回の充電（ＤＣ充電または非接触充電）に充電目標値Ｓｔａｇを用いるので、郊外を走行すると推定されていない場合に比べて、バッテリ３０のＳＯＣ（蓄電量）を高めることができる。よって、走行途中で車両３が電欠することをより抑制することができる。

［変形例２］
一般に、非接触充電の充電効率は、接触充電（ＤＣ充電，ＡＣ充電）の充電効率に比べて低い。充電効率を向上させるために、非接触充電に制限を設けて（たとえば、送電装置７の出力に制限を設ける）、接触充電が積極的に利用されるようにすることがある。

上記のようなケースにおいては、サーバ１は、車両３が郊外を走行することを検知した場合には、充電目標値Ｓｔａｇおよび充電目標値Ｓｔａｇの設定上限を増加させることに加えて、非接触充電の制限を解除する。これによって、給電レーンの走行によって車両３が受ける電力が増加し、非接触充電に制限が設けられている場合に比べて、バッテリ３０のＳＯＣを高めることができる。よって、走行途中（特に郊外の走行途中）で車両３が電欠することを抑制することができる。

［変形例３］
実施の形態では、車両３は、ＤＣ充電および非接触充電が可能である例について説明した。しかしながら、車両３は、ＤＣ充電に代えてＡＣ充電が可能に構成されてもよい。さらに、車両３は、ＤＣ充電および非接触充電に加えて、ＡＣ充電が可能に構成されてもよい。

［変形例４］
実施の形態では、車両３は電気自動車である例について説明した。しかしながら、車両３は、車両外部から受けた電力を用いた充電が可能な車両であればよく、電気自動車に限られるものではない。車両３は、たとえば、プラグインハイブリッド車または燃料電池車であってもよい。

［実施の形態２］
実施の形態１では、充電目標値Ｓｔａｇの設定および推奨ルートの決定をサーバ１が行なう例について説明した。しかしながら、充電目標値Ｓｔａｇの設定および推奨ルートの決定は、車両３が行なってもよい。実施の形態２では、充電目標値Ｓｔａｇの設定および推奨ルートの決定を車両３が行なう例について説明する。

実施の形態２では、車両３のドライバによってナビゲーションシステム４２に目的地が入力されると、ナビゲーションシステム４２のＣＰＵ４２１は、車両３の現在地から目的地までの経路（走行ルート）を探索し、探索結果（複数の走行ルートを含み得る）をディスプレイ４２４に表示させる。このとき、ナビゲーションシステム４２のＣＰＵ４２１は、実施の形態１に係るサーバ１と同様の手法により、推奨ルートを決定し、提示する。

ドライバによって走行ルートが選択されると、ナビゲーションシステム４２のＣＰＵ４２１は、選択ルートが郊外を通るか否かを判断し、その判断結果をＥＣＵ４０に出力する。

ＥＣＵ４０は、実施の形態１に係るサーバ１と同様の手法により、選択ルートが郊外を通る場合には、充電目標値Ｓｔａｇの設定上限を、使用上限値Ｓｍａｘから充電上限値Ｓｃｌｉｍに引き上げる。そして、ＥＣＵ４０は、現在地から目的地までの走行距離に基づいて算出された充電目標値Ｓｔａｇに所定マージンαを加算して、充電目標値Ｓｔａｇを設定する。これにより、走行途中（特に郊外の走行途中）で車両３が電欠することを抑制することができる。

図６は、実施の形態２における、目標充電値を設定する処理の手順を示すフローチャートである。

Ｓ３０において、ナビゲーションシステム４２のＣＰＵ４２１は、ディスプレイ４２４への目的地の入力操作を受け付け、目的地を設定する。

Ｓ３１において、ＣＰＵ４２１は、設定された目的地の情報および車両３の現在の位置情報を用いて、車両３の現在地から目的地までの走行ルートを探索する。

Ｓ３２において、ＣＰＵ４２１は、探索結果に含まれる走行ルートの中から推奨ルートを決定する。推奨ルートを決定するための処理は、図５の処理と同様であるので、繰り返し説明しない。

Ｓ３３において、ＣＰＵ４２１は、探索結果をディスプレイ４２４に表示させる。車両３のドライバは、表示された探索結果の中から、１つの走行ルートを選択する。

Ｓ３４において、ＣＰＵ４２１は、選択された走行ルート（選択ルート）をＥＣＵ４０に出力する。

Ｓ４０において、ＥＣＵ４０は、ＣＰＵ４２１から受けた選択ルートが郊外を通るか否かを判断する。ＥＣＵ４０は、郊外を通ると判断した場合には（Ｓ４０においてＹＥＳ）、処理をＳ４１に進める。一方、ＥＣＵ４０は、郊外を通らないと判断した場合には（Ｓ４０においてＮＯ）、処理をＳ４２に進める。

Ｓ４１において、ＥＣＵ４０は、充電目標値Ｓｔａｇを上昇させる。具体的には、ＥＣＵ４０は、充電目標値Ｓｔａｇの設定上限を、使用上限値Ｓｍａｘから充電上限値Ｓｃｌｉｍに引き上げる。そして、ＥＣＵ４０は、現在地から目的地までの走行距離に基づいて算出された充電目標値Ｓｔａｇに所定マージンαを加算して、充電目標値Ｓｔａｇを設定する。

Ｓ４２において、ＥＣＵ４０は、充電目標値Ｓｔａｇを維持する。具体的には、ＥＣＵ４０は、充電目標値Ｓｔａｇの設定上限を使用上限値Ｓｍａｘに維持する。そして、ＥＣＵ４０は、現在地から目的地までの走行距離に基づいて算出された充電目標値Ｓｔａｇを設定する。

Ｓ４３において、ＥＣＵ４０は、Ｓ４１またはＳ４２で設定された充電目標値Ｓｔａｇを、たとえばメモリに出力する。ＥＣＵ４０は、たとえば、充電目標値Ｓｔａｇと現在のバッテリ３０のＳＯＣとに基づいて、次回の充電（非接触充電またはＤＣ充電）における充電量を決定する。

以上のように、充電目標値Ｓｔａｇの設定および推奨ルートの決定を車両３が行なう構成であっても、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ サーバ、３ 車両、５ 充電設備群、６ ＤＣ充電設備、７ 送電装置、８ 交流電源、１０ 制御装置、１２ 記憶装置、１４ 通信装置、１６ 通信バス、３０ バッテリ、３１ 監視ユニット、３２ 電圧センサ、３３ 電流センサ、３４ 温度センサ、３５ ＳＭＲ、３６ ＰＣＵ、３７ モータジェネレータ、３８ 伝達ギヤ、３９ 駆動輪、４０ ＥＣＵ、４１ 通信装置、４２ ナビゲーションシステム、４３ インレット、４４ 充電リレー、４５ 受電装置、４６ 充電リレー、４７ ＤＣ／ＤＣコンバータ、６１ 充電ケーブル、６２ 充電コネクタ、７１ 送電コイル、１００ 車両管理システム、４２１ ＣＰＵ、４２２ メモリ、４２３ ＧＰＳ受信機、４２４ ディスプレイ、４５１ 受電コイル、ＮＬ，ＰＬ 電力線。

Claims (1)

1. モビリティに搭載されたバッテリの充電を管理する制御装置と、
   前記バッテリの劣化を抑制するための蓄電量の上限値を記憶する記憶装置とを備え、
   前記制御装置は、前記モビリティが走行する経路に所定の地域が含まれることを検知可能に構成され、
   前記所定の地域は、単位面積当たりの前記バッテリを充電するための充電設備の設置数が基準値未満である地域、または、前記充電設備間の移動距離の平均値が基準距離以上である地域であり、
   前記制御装置は、前記経路に前記所定の地域が含まれることを検知した場合には、前記充電による前記バッテリの蓄電量の目標値を前記上限値よりも高く設定することを可能とする、設定システム。
   

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