JP5714636B2 - 電気自動車の充電後の運転可能範囲を推計するための方法、モジュールおよび運転支援装置 - Google Patents

Description

本発明は、電気自動車の充電後の運転可能範囲を推計するための方法およびモジュール、および運転支援装置に関するものである。

グリーン電力および環境保護の問題が世界的に注目されるにつれ、低公害または無公害の電気自動車産業が将来の搬送装置において開発優先となることが予想される。バッテリーは、電気自動車にとって必要不可欠な装置である。そのため、充電装置の配置と充電時間の長さは、電気自動車を充電する便宜に影響を与える。

電気自動車の高速充電は、バッテリーを７０％まで充電するのに少なくとも３０〜４０分かかる。そのため、充電施設の確保や充電にかかる時間は、自動車の使用者の行動プランに大きな影響を与え、さらには、将来電気自動車を購入したいという意欲にも影響を与える。

現在、充電スタンドの数は比較的少なく、分布もまばらである。そのため、バッテリーの電力が一定レベルまで減少してから充電スタンドを探すのは危険である。つまり、自動車の使用者は、自動車の充電が必要な時に付近に充電スタンドがないという問題によく直面し、自動車を充電するために運転経路を変えなければならなくなるため、出かける意欲をなくしてしまうこともある。

上述した充電需要の影響を考慮して、本発明者は、２０１１年１月２８日付けで台湾特許出願第１００１０３４６１号「電気自動車の運転支援方法およびシステム」を提出し、この特許出願は、２０１２年８月１日付けで公開番号第２０１２３２４８８号（以下、「’４６１出願案」と称す）として公開された。

この’４６１出願案は、電気自動車の電源を入れると電力安全運転可能範囲が表示されるため、上述した問題に対処することができる。電力安全運転可能範囲とは、電気自動車がどこにいても電力を供給できない状況が発生しない範囲を定義したものである。

本発明者は、’４６１出願案を基礎として、上記の方法およびシステムを改善するためにさらに研究を進めた。’４６１出願案は、電力安全運転可能範囲および電力警告運転範囲を動的に表示できても、充電後の運転可能範囲を推計することはできない。電力供給所を探したり、充電の順番を待つための時間、および実際の充電時間は、行程計画に大きな影響を与える。

したがって、電力供給所を選択し、指定時間（指定充電完了時間）に基づいて自動車が各電力供給所に到着した後にかかる充電時間（予定充電時間）を推計し、各電力供給所を中心として充電後の運転可能範囲（充電後の推計運転可能範囲）を推計する、あるいは、指定時間（指定充電時間持続時間）に基づいて自動車が各電力供給所に到着して充電された後の運転可能範囲（充電後の推計運転可能範囲）を推計することのできる電気自動車の充電後の運転可能範囲を推計するための方法およびモジュール、および電気自動車の運転支援装置についてここで提供する。使用者は、推計運転可能範囲（充電後の推計運転可能範囲）に基づいて前もって行程を計画することができるため、無意味な待ち時間を回避することができるとともに、よりフレキシブルで選択性のある行程を提供することもできる。

例示的実施形態の１つは、電気自動車の充電後の運転可能範囲を推計するための方法を含む。この方法は、電力供給所選択ステップと、予定充電時間決定ステップと、充電後の総電力推計ステップと、充電後の運転可能範囲推計ステップとを含む。電力供給所選択ステップは、少なくとも１つの電力供給所に関する情報を獲得する。予定充電時間決定ステップは、現時間の現運転情報および少なくとも１つの電力供給所のそれぞれに関する情報に基づいて、少なくとも１つの電力供給所のそれぞれに到着するまでの推計運転時間を計算するとともに、少なくとも１つの電力供給所のそれぞれにおける推計充電待ち時間を計算し、指定時間に基づいて、少なくとも１つの電力供給所のそれぞれにおける電気自動車の予定充電時間を決定する。指定時間は、指定充電時間持続時間または指定充電完了時間であり、指定時間が指定充電時間持続時間である時、予定充電時間は、指定充電時間持続時間に等しく、指定時間が指定充電完了時間である時、予定充電時間は、指定充電完了時間から現時間、推計運転時間および推計充電待ち時間を引いた時間になる。充電後の総電力推計ステップは、前記少なくとも１つの電力供給所のそれぞれに到着して充電を始めた時の電気自動車の総電力を推計プリチャージ総電力として計算し、予定充電時間に基づいて、少なくとも１つの電力供給所のそれぞれにおける電気自動車の推計電力増加量を計算し、少なくとも１つの電力供給所のそれぞれにおける電気自動車の充電後の推計総電力として推計プリチャージ総電力と推計電力増加量を合計する。充電後の運転可能範囲推計ステップは、現運転情報および充電後の推計総電力に基づいて、少なくとも１つの電力供給所のそれぞれを中心とする電気自動車の充電後の推計運転可能範囲を計算する。

この方法は、さらに、指定時間を変更することと、変更された指定時間に基づいて予定充電時間決定ステップ、充電後の総電力推計ステップおよび充電後の運転可能範囲推計ステップを繰り返すことと、指定時間および変更された指定時間に基づいて取得した充電後の推計運転可能範囲をディスプレイインターフェースに表示することとを含む。

この方法は、さらに、ディスプレイインターフェースに推計運転時間、推計充電待ち時間および予定充電時間を表示することを含む。

別の例示的実施形態は、電気自動車の充電後の運転可能範囲推計モジュールを含む。推計モジュールは、予定充電時間決定ユニットと、充電後の総電力推計ユニットと、充電後の運転可能範囲推計ユニットとを含む。予定充電時間決定ユニットは、少なくとも１つの電力供給所に関する情報、現時間、現運転情報および指定時間を受信して、前記少なくとも１つの電力供給所のそれぞれに関する情報および前記現運転情報に基づいて、電気自動車が少なくとも１つの電力供給所のそれぞれに到着する推計運転時間を計算し、少なくとも１つの電力供給所のそれぞれにおける推計充電待ち時間を計算し、少なくとも１つの電力供給所のそれぞれにおける電気自動車の予定充電時間を決定する。充電後の総電力推計ユニットは、予定充電時間を受信し、予定充電時間に基づいて少なくとも１つの電力供給所のそれぞれにおける電気自動車の推計電力増加量を計算し、電気自動車が少なくとも１つの電力供給所のそれぞれに到着して充電を始めた時の電気自動車の総電力を推計プリチャージ総電力として計算し、推計プリチャージ総電力と推計電力増加量を合計して少なくとも１つの電力供給所のそれぞれにおける電気自動車の充電後の推計総電力を取得する。充電後の運転可能範囲推計ユニットは、充電後の推計総電力を受信して、少なくとも１つの電力供給所のそれぞれを中心とする電気自動車の充電後の推計運転可能範囲を計算する。

このモジュールは、予定充電時間が使用者によって指定された指定時間に基づいて決定される。指定時間は、指定充電時間持続時間または指定充電完了時間である。指定時間が指定充電時間持続時間である時、予定充電時間は、指定充電時間持続時間に等しく、指定時間が指定充電完了時間である時、予定充電時間は、指定充電完了時間から現時間、推計運転時間および推計充電待ち時間を引いた時間になる。

別の例示的実施形態は、マイクロコントローラーユニットを備えた電気自動車運転支援装置を含む。マイクロコントローラーユニットは、車両動的解析ユニットと、環境変数検出ユニットと、電力供給設備選択ユニットと、上述した電気自動車の充電後の運転可能範囲推計モジュールとを含む。車両動的解析ユニットは、電気自動車自身の状態を検出して車両動的情報、電気自動車のバッテリー情報を取得する。環境変数検出ユニットは、電気自動車が位置する環境の状態を検出して、位置設定情報、地図情報および交通情報を取得する。電力供給設備選択ユニットは、車両動的情報、バッテリー情報、位置設定情報、地図情報および交通情報を受信して、それによって選択範囲を設定し、選択範囲内に位置する少なくとも１つの電力供給所に関する情報を獲得する。

支援装置において、車両動的情報は、自動車の方向およびエネルギー消費量を計算するための電気自動車の車両速度、三軸加速度、三軸角速度および電磁方向を含む。

支援装置は、さらに、ディスプレイインターフェースを含み、地図情報、少なくとも１つの電力供給所に関する情報、充電後の運転可能範囲推計ユニットによって算出された充電後の推計運動可能範囲をまとめて表示する。支援装置は、さらに、人間‐機械対話型インターフェースを含み、使用者が指定時間等の様々なパラメータを入力できるようにしたり、使用者が少なくとも１つの電力供給所を指定した後に異なる予定充電時間において、充電後の運転可能範囲を継続して問い合わせられるようにする。人間‐機械対話型インターフェースは、ディスプレイインターフェース内に埋め込んでも、あるいは、ディスプレイインターフェースから切り離してディスプレイインターフェースに接続してもよい。

本発明によれば、使用者は、推計運転可能範囲（充電後の推計運転可能範囲）に基づいて前もって行程を計画することができるため、無意味な待ち時間を回避することができるとともに、よりフレキシブルで選択性のある行程を提供することもできる。

本発明の上記および他の目的、特徴、および利点をより分かり易くするため、図面と併せた幾つかの実施形態を以下に説明する。

１つの実施形態に係る電気自動車の充電後の運転可能範囲を推計するための方法のフローチャートである。 図１のステップＳ１００のフローチャートである。 図１のステップＳ２００のフローチャートである。 図１のステップＳ３００のフローチャートである。 （ａ）〜（ｃ）は、選択範囲を設定する各状況を示したものである。（ａ）は、使用者が選択範囲を設定する時の図である （ｂ）は、自動車の位置および電気自動車の車両動的情報に基づいて選択範囲を決定する時の図である。 （ｃ）は、電気自動車の位置、運転方向および車両動的情報に基づいて選択範囲を決定する時の図である。 １つの実施形態に係る電気自動車の充電後の運転可能範囲推計方法のディスプレイインターフェースの例である。 １つの実施形態に係る電気自動車の充電後の運転可能範囲推計方法のディスプレイインターフェースの別の例である。 １つの実施形態に係る電気自動車の充電後の運転可能範囲推計方法の例である。 １つの実施形態に係る充電後の運転可能範囲推計モジュールのブロック図である。 上述した充電後の運転可能範囲推計モジュールを利用した電気自動車運転支援装置およびその周辺装置を示したブロック図である。

図１は、１つの実施形態に係る電気自動車の充電後の運転可能範囲を推計するための方法のフローチャートである。

電気自動車の充電後の運転可能範囲推計方法の１つの実施形態は、電力供給所選択ステップＳ１００と、予定充電時間決定ステップＳ２００と、充電後の総電力推計ステップＳ３００と、充電後の運転可能範囲推計ステップＳ４００とを含む。

電力供給所選択ステップＳ１００は、少なくとも１つの電力供給所Ｃｈの情報を獲得する。ここで、電力供給所Ｃｈには、例えば、充電スタンドが１０個ある。図２に示すように、ステップＳ１００は、選択範囲ＳＲを設定するステップ（ステップＳ１１０）と、選択範囲ＳＲ内の電力供給所Ｃｈを検索するステップ（ステップＳ１２０）とを含む。選択範囲ＳＲは、使用者が指定してもよく（例えば、ＳＲｕ）（図５（ａ）に示す）、あるいは、（行程が方向性を有する場合）電気自動車Ｃの位置、運転方向、動的情報に基づいて決定してもよく（例えば、ＳＲｄ）（図５（ｂ）に示す）、さらに、（行程が非方向性または不規則である場合）電気自動車Ｃの位置および速度情報に基づいて決定してもよい（例えば、ＳＲｒ）（図５（ｃ）に示す）。

選択範囲ＳＲ内には、１つの電力供給所Ｃｈ（例えば、Ｃｈ１）または２つ以上の電力供給所（例えば、Ｃｈ１、Ｃｈ２……）が存在してもよい。そのため、以下の説明において、「少なくとも１つの電力供給所Ｃｈ」という用語を使用する。電力供給所選択ステップＳ１００は、同一発明者の前の特許出願案、すなわち’４６１出願案において詳しく説明されているため、ここでは繰り返し説明しない。

予定充電時間決定ステップＳ２００は、図３に示すように、現時間Ｔｎにおける現運転情報および電力供給所Ｃｈに関する情報に基づいて計算する以下のステップを含む：推計運転時間を計算するステップＳ２１０、推計充電待ち時間を計算するステップＳ２２０および予定充電時間を決定するステップＳ２３０。

ステップＳ２１０は、現時間Ｔｎにおける現運転情報及び電力供給所Ｃｈに関する情報に基づいて、各電力供給所Ｃｈに到着するまでの推計運転時間ｔｄを計算する。現運転情報は、例えば、車両動的情報（この車両動的情報は、電気自動車の運転方向および電力消費量を計算するための情報で、例えば、車両速度、三軸加速度、三軸角速度および電磁方向等の情報を含む）、バッテリー情報、位置設定情報、地図情報および交通情報を含み、電力供給所Ｃｈに関する情報は、例えば、位置、サービス時間、充電スタンドの数、平均待ち時間（待ち時間＋手続き時間）および予約時間を含む情報である。また、現運転情報は、車両重量情報を含んでもよい。

選択範囲ＳＲ内に１つの電力供給所Ｃｈ１しかない場合は、推計運転時間ｔｄ１のみを計算すればよい。２つ以上の電力供給所Ｃｈ（Ｃｈ１、Ｃｈ２、……）がある場合は、各電力供給所Ｃｈに到着する推計運転時間ｔｄ（ｔｄ１、ｔｄ２、……）を計算する。電力供給所Ｃｈに関する情報は、順番待ちの自動車数および予約数を含んでもよい。バッテリー情報は、バッテリー使用情報、残容量情報およびバッテリー劣化情報を含んでもよい。地図情報は、道路種別情報および地形情報を含んでもよい。交通情報は、リアルタイム道路状況情報および車両流動率情報を含んでもよい。リアルタイム道路状況情報は、例えば、交通事故情報および道路工事情報を含んでもよい。

ステップＳ２２０は、算出した推計運転時間ｔｄおよび電力供給所Ｃｈに関する情報に基づいて、電気自動車が少なくとも１つの電力供給所Ｃｈのそれぞれに到着した後の推計充電待ち時間ｔｗを計算する。１つの電力供給所Ｃｈ（Ｃｈ１）しかない場合は、推計充電待ち時間ｔｗ（ｔｗ１）を計算する。２つ以上の電力供給所Ｃｈ（Ｃｈ１、Ｃｈ２、……）がある場合は、各電力供給所の推計充電待ち時間ｔｗ（ｔｗ１、ｔｗ２、……）を計算する。例えば、推計充電待ち時間ｔｗは、各電力供給所Ｃｈの平均待ち時間と予約時間を合計することによって、または、順番待ちの自動車数と予約数の合計に平均待ち時間をかけることによって（すなわち、推計充電待ち時間ｔｗ＝平均待ち時間×（順番待ちの自動車数＋予約数））、計算することができる。

ステップＳ２３０は、指定時間Ｔｓｐｅｃに基づいて、少なくとも１つの電力供給所Ｃｈのそれぞれにおける電気自動車Ｃの予定充電時間ｔｐを決定する。指定時間Ｔｓｐｅｃは、指定充電時間持続時間ｔｇまたは指定充電完了時間Ｔｆであってもよい。指定時間Ｔｓｐｅｃが指定充電時間持続時間ｔｇである場合、各予定充電時間ｔｐは、指定充電時間持続時間ｔｇに等しい。指定時間Ｔｓｐｅｃが指定充電完了時間Ｔｆである場合、各予定充電時間ｔｐは、指定充電完了時間Ｔｆから現時間Ｔｎ、推計運転時間ｔｄおよび推計充電待ち時間ｔｗを引いた時間に等しい。

指定時間Ｔｓｐｅｃは、使用者により指定することができる。つまり、使用者は、少なくとも１つの電力供給所Ｃｈのそれぞれに適用する指定充電時間持続時間ｔｇを指定することができる。後のステップにおいて（下記のステップＳ３００、Ｓ４００で詳しく説明する）、指定充電時間持続時間ｔｇが各電力供給所Ｃｈで完了する時間を計算し、各電力供給所Ｃｈ周辺の充電完了時間における電気自動車Ｃの運転可能範囲（充電後の推計運転可能範囲Ｒ）を推計する。ここで、指定充電時間持続時間ｔｇが完了する時間は、現時間Ｔｎ、推計運転時間ｔｄ、推計充電待ち時間ｔｗおよび指定充電時間持続時間ｔｇを合計することによって求めることができる。使用者は、充電完了時間Ｔｆを指定することもできる。後のステップにおいて（下記のステップＳ３００、Ｓ４００で詳しく説明する）、指定充電完了時間Ｔｆによって限定された各電力供給所Ｃｈにおける許容充電時間（予定充電時間ｔｐ）を計算し、各電力供給所Ｃｈ周辺の指定充電完了時間Ｔｆにおける電気自動車Ｃの運転可能範囲（充電後の推計運転可能範囲Ｒ）を推計する。

充電後の総電力推計ステップＳ３００は、図４に示すように、以下のステップを含む：プリチャージ総電力を推計するステップＳ３１０、電力増加量を推計するステップＳ３２０、および充電後の総電力を推計するステップＳ３３０。

ステップＳ３１０は、現運転情報および上述した各電力供給所Ｃｈに関する情報に基づいて、各電力供給所Ｃｈに到着して充電を始めた時の電気自動車Ｃの総電力を推計プリチャージ総電力Ｂｓとして計算する。例えば、推計運転時間ｔｄおよび推計充電待ち時間ｔｗは、ステップＳ２１０で得ることができ、ステップＳ２１０で得たｔｄおよびｔｗと、現運転情報をさらに合わせることによって、各電力供給所Ｃｈに到着して充電を始めた時の電気自動車Ｃの総電力（推計プリチャージ総電力Ｂｓ）を計算することができる。

ステップＳ３２０は、ステップＳ２３０で決定した各予定充電時間ｔｐに基づいて、各電力供給所Ｃｈにおける電気自動車Ｃの推計電力増加量△Ｂを計算する。例えば、各電力供給所Ｃｈにおける電力増加量（すなわち、推計電力増加量△Ｂ）は、各予定充電時間ｔｐ、現運転情報のうちのバッテリー情報、例えば、バッテリー状況情報、残容量情報、バッテリー劣化情報、および電力供給所Ｃｈに関する情報、例えば、充電設備の規格（例えば、充電能力、単位時間の充電電流）に基づいて、推計することができる。

ステップＳ３３０は、各推計プリチャージ総電力Ｂｓと対応する推計電力増加量△Ｂを合計し、その合計結果を各電力供給所Ｃｈにおける電気自動車Ｃの充電後の推計総電力Ｂｆとみなす。

充電後の運転可能範囲推計ステップＳ４００は、現運転情報および各充電後の推計総電力Ｂｆに基づいて、各電力供給所Ｃｈを中心とする電気自動車Ｃの充電後の推計運転可能範囲Ｒを計算する。２つ以上の電力供給所Ｃｈがある場合（例えば、Ｃｈ１、Ｃｈ２、……）、各電力供給所Ｃｈ（Ｃｈ１、Ｃｈ２、……）周辺の充電後の推計運転可能範囲Ｒ（Ｒ１、Ｒ２、……）を計算する。一定の残電力以下の電気自動車Ｃを中心とする運転可能範囲を推計する技術が先行技術で知られている。注意すべきこととして、ここで説明した実施形態は、各電力供給所Ｃｈを中心として電気自動車が安全に引き返すことのできる範囲を推計するものである。地形や交通要素を考慮に入れると、得られる範囲は必ずしも完璧な円とは限らない。

上述した充電後の運転可能範囲推計方法は、自動車用ディスプレイ等のディスプレイインターフェースを介して充電後の推計運転可能範囲Ｒを表示することができる。また、ディスプレイインターフェースを介して指定時間Ｔｓｐｅｃ、つまり、指定充電完了時間Ｔｆまたは指定充電時間持続時間ｔｇを同時に表示することができる。さらに、図６に示すように、ディスプレイインターフェースを介して各推計運転時間ｔｄ、各推計充電待ち時間ｔｗおよび各予定充電時間ｔｐを表示してもよい。ディスプレイインターフェースをさらに人間‐機械対話型インターフェース内に埋め込んで、使用者がディスプレイインターフェースを介して直接入力できるようにしてもよい。あるいは、ディスプレイインターフェースと人間‐機械対話型インターフェースを相互接続された２つの別々の素子にして、人間‐機械対話型インターフェースを介して入力された条件パラメータおよび計算結果をディスプレイインターフェースに表示してもよい。指定時間Ｔｓｐｅｃは、キーボード入力、タッチ入力またはタッチドラッグ（図７に示すように、使用者がドラッグして指定完了時間Ｔｆを増加または減少させる）等の様々な方法で使用者が設定することができる。理解すべきこととして、この方法は、使用者が直接充電後の推計運転可能範囲Ｒをドラッグして、使用者がドラッグした後の推計運転可能範囲Ｒに基づいて、充電後の推計総電力Ｂｆを逆に計算してもよい。使用者がドラッグした後の推計電力増加量△Ｂは、使用者がドラッグした後の充電後の推計総電力Ｂｆに基づいて得ることができる。使用者がドラッグした後の予定充電時間ｔｐは、使用者がドラッグした後の推計電力増加量△Ｂに基づいて得ることができる。つまり、各電力供給所で必要な充電時間は、使用者が希望する範囲に基づいて計算することができるため、使用者の行程計画を容易にすることができる。

図７を参照すると、使用者は、現時間Ｔｎ、例えば、金曜日の１５：００に少なくとも１つの電力供給所Ｃｈ（例えば、Ｃｈ１、Ｃｈ２、Ｃｈ３、Ｃｈ４）に関する情報を取得し、充電完了時間Ｔｆを例えば１６：００に指定することができる。上記の方法に基づくと、使用者は、電気自動車Ｃが電力供給所Ｃｈ１に到着し、順番を待ち、指定時間１６：００までに充電された後、充電後の電力供給所Ｃｈ１を中心とする充電後の運転可能範囲Ｒ１を知ることができる。同様にして、使用者は、電気自動車Ｃが電力供給所Ｃｈ２で指定時間１６：００までに充電された場合の充電後の運転可能範囲Ｒ２を知ることができ、電力供給所Ｃｈ３、Ｃｈ４で充電された時の充電後の運転可能範囲Ｒ３、Ｒ４を知ることもできる。ただし、上述した現時間Ｔｎ１５：００および指定充電完了時間Ｔｆ１６：００は単なる例であり、本発明を限定するものではない。

また、使用者は、充電時間持続時間ｔｇ（例えば、３０分）も指定することができる。そして、上記の方法に基づいて、使用者は、電気自動車Ｃが電力供給所Ｃｈ１に到着して一定時間の間順番を待った後、指定充電時間持続時間ｔｇの間に充電される時間Ｔｆ１を知ることができ（推計運転時間ｔｄ１および推計充電待ち時間ｔｗ１も計算可能であり、充電時間持続時間ｔｇは既にわかっているため、充電完了時間Ｔｆ１は、Ｔｆ１＝Ｔｎ+ｔｄ１+ｔｗ１+ｔｇで決定される）、充電完了時間Ｔｆ１の電力供給所Ｃｈ１を中心とする充電後の推計運転可能範囲Ｒ１も知ることができる。同様にして、使用者は、電気自動車Ｃが指定充電時間持続時間ｔｇの間に充電される時間Ｔｆ２および充電後の推計運転可能範囲Ｒ２も知ることができる。ただし、上述した指定充電時間持続時間ｔｇの３０分は単なる例であり、本発明を限定するものではない。

このように、上記の方法は、使用者が各電力供給所の充電状況および充電後の運転可能範囲を推計しやすくするため、使用者は、前もって行程を計画することができる。

上述した指定時間Ｔｓｐｅｃを設定した後、使用者は、指定時間を変更することもできる。例えば、上述した指定時間がＴｓｐｅｃ‐１、変更後の指定時間がＴｓｐｅｃ‐２とした場合、この方法は、変更後の指定時間Ｔｓｐｅｃ‐２に基づいて、予定充電時間決定ステップＳ２００、充電後の総電力推計ステップＳ３００および充電後の運転可能範囲推計ステップＳ４００を繰り返し、変更された推計指定時間Ｔｓｐｅｃ‐２に基づいて、各変更された充電後の推計運転可能範囲Ｒ‐２（ここで、「‐２」は運転可能範囲Ｒ‐２が指定時間Ｔｓｐｅｃ‐２に基づいて計算されることを示す）を計算して、ディスプレイインターフェースに運転可能範囲Ｒ‐２を表示する。別の実施形態において、指定時間Ｔｓｐｅｃ‐２に基づいて計算された運転可能範囲Ｒ‐２および指定時間Ｔｓｐｅｃ‐１に基づいて計算された運転可能範囲Ｒ‐１は、同時にまたは交互にディスプレイインターフェースに表示することができる。理解すべきこととして、指定時間は、変更された複数の時間、例えば、Ｔｓｐｅｃ‐２、Ｔｓｐｅｃ‐３、……であってもよく、推計運転可能範囲Ｒ‐２、Ｒ‐３、……は、同時にまたは交互にディスプレイインターフェースに表示される。図６に示すように、現時間Ｔｎは１５：００であり、指定時間Ｔｓｐｅｃ‐１は、指定充電完了時間Ｔｆ‐１ １６：００である。推計充電完了時間Ｔｆ １６：００によって限定された推計運転時間ｔｄ１〜ｔｄ３、推計充電待ち時間ｔｗ１〜ｔｗ３、および予定充電時間ｔｐ１〜ｔｐ３は、それぞれ３つの電力供給所Ｃｈ１、Ｃｈ２、Ｃｈ３に表示される。使用者は、電力供給所Ｃｈ１の推計充電待ち時間ｔｗ１（５分）が一番短いことがわかると、さらに、指定充電完了時間Ｔｆ‐２（１６：３０）および指定時間Ｔｆ‐３（１７：００）に基づいて、電力供給所Ｃｈ１に対して充電後の推計運転可能範囲Ｒ１‐２、Ｒ１‐３について照会することができ、推計運転可能範囲Ｒ‐２、Ｒ‐３と指定時間Ｔｆ-1 １６：００の運転可能範囲Ｒ‐１を同時に表示することができる。

図８は、１つの実施形態に係る電気自動車の充電後の運転可能範囲推計方法の例である。ステップＳ２００は、指定時間Ｔｓｐｅｃの入力から予定充電時間ｔｐの決定までの全ての操作を含む。指定時間Ｔｓｐｅｃが指定充電完了時間Ｔｆである時は状況１に属し、状況１の流れに沿って方法を続行する。指定時間Ｔｓｐｅｃが指定充電時間持続時間ｔｇである時は状況２に属し、状況２の流れに沿って方法を続行する。図８において、本発明者は、使用者が指定充電完了時間Ｔｆを入力した場合に不合理な状況が生じる可能性があると考えている。そのため、推計運転時間ｔｄおよび推計充電待ち時間ｔｗを計算した後に、決定ステップを追加する。この決定ステップは、ＴｆがＴｎ、ｔｄおよびｔｗの合計よりも大きいかどうかを判断する。ＴｆからＴｎ、ｔｄ、ｔｗを引くと、予定充電時間ｔｐになる。算出した充電時間が負または小さ過ぎる場合は不合理である。不合理な場合、この方法は、指定時間Ｔｓｐｅｃを入力するステップに戻る。また、予め設定した合理的な充電時間しきい値がある場合、このプリセット値は、この決定ステップで考慮され、すなわち、Ｔｆ−Ｔｎ−ｔｄ−ｔｗ＞プリセット値であるかどうか、および充電時間がこのプリセット値に基づいて充電時間が合理的であるかどうかが判断される。

図９は、１つの実施形態に係る充電後の運転可能範囲推計モジュールのブロック図である。

電気自動車の充電後の運転可能範囲推計モジュール５００は、予定充電時間決定ユニット２００と、充電後の総電力推計ユニット３００と、充電後の運転可能範囲推計ユニット４００とを含む。

予定充電時間決定ユニット２００は、少なくとも１つの電力供給所Ｃｈに関する情報、現時間、現運転情報および指定期間Ｔｓｐｅｃを受信し、前記ステップＳ２００を行なって、電気自動車Ｃが少なくとも１つの電力供給所Ｃｈのそれぞれに到着する必要のある推計運転時間ｔｄおよび各電力供給所Ｃｈの推計充電待ち時間ｔｗを計算して、各電力供給所Ｃｈにおける予定充電時間ｔｐを決定する。

各予定充電時間ｔｐは、指定時間（例えば、ユーザーが指定した指定充電時間持続時間ｔｇおよび指定充電完了時間Ｔｆ）等の指定時間Ｔｓｐｅｃに基づいて決定される。指定時間Ｔｓｐｅｃが指定充電時間持続時間ｔｇである時、各予定充電時間ｔｐは、指定充電時間持続時間ｔｇに等しい。指定時間Ｔｓｐｅｃが指定充電完了時間Ｔｆである時、各予定充電時間ｔｐは、指定充電完了時間Ｔｆから現時間Ｔｎ、推計運転時間ｔｄおよび推計充電待ち時間ｔｗを引いた時間になる。

充電後の総電力推計ユニット３００は、各予定充電時間ｔｐを受信する。前記ステップＳ３００を実行して、各予定充電時間ｔｐに基づいて各電力供給所Ｃｈにおける電気自動車の推計電力増加量△Ｂを計算し、電気自動車Ｃが各電力供給所に到着して充電を始めた時の電気自動車Ｃの推計プリチャージ総電力Ｂｓを計算する。各推計プリチャージ総電力Ｂｓと対応する推計電力増加量△Ｂを追加して、各電力供給所Ｃｈにおける電気自動車Ｃの充電後の推計総電力Ｂｆを得る。

充電後の運転可能範囲推計ユニット４００は、各充電後の推計総電力Ｂｆを受信する。前記ステップＳ４００を実行して、各電力供給所Ｃｈを中心とする電気自動車Ｃの充電後の推計運転可能範囲Ｒを計算する。

図１０は、電気自動車の充電後の運転可能範囲推計モジュール５００を利用した電気自動車運転支援装置およびその周辺装置を示したブロック図である。

電気自動車運転支援装置１０００は、マイクロコントローラーユニット（micro controller unit）ＭＣＵを含む。マイクロコントローラーユニットＭＣＵは、車両動的解析ユニット６００と、環境変化検出ユニット７００と、電力供給設備選択ユニット８００と、上述した充電後の運転可能範囲推計モジュール５００とを含む。

車両動的解析ユニット６００および環境変化検出ユニット７００は、一般の車両情報収集モジュールである。

車両動的解析ユニット６００は、電気自動車Ｃ自身の状態を検出して、電気自動車の車両動的情報、バッテリー情報を取得する、例えば、ジャイロスコープ、三軸加速度計、電気コンパス、バッテリーマネージメントシステム（battery management system, ＢＭＳ）等の電気自動車に設置された車両動的情報センサを利用して、電気自動車の車両動的情報、バッテリー情報を取得する。

環境変化検出ユニット７００は、電気自動車Ｃが位置する環境の状態を検出して、位置設定情報、地図情報、交通情報等を取得する。例えば、位置設定情報は、電気自動車に設置されたグローバルポジショニングシステム（global positioning system, GPS）を利用して取得することができ、地図情報は、地図情報システム（geographic information system, GIS）のデータベースと通信することにより取得することができ、リアルタイムおよび過去の交通情報は、交通情報データベースと通信することにより取得することができる。

電力供給設備選択ユニット８００は、上述したステップＳ１００を実行する。電力供給設備選択ユニット８００は、上述した車両動的情報、バッテリー情報、位置設定情報、地図情報および交通情報を受信して、それによって選択範囲ＳＲ（例えば、図５（ｂ）のＳＲｄ、図５（ｃ）のＳＲｒ）を設定する。あるいは、使用者が選択範囲ＳＲ（例えば、図５（ａ）のＳＲｕ）を設定する。電力供給設備選択ユニット８００は、この選択範囲ＳＲ内で少なくとも１つの電力供給所Ｃｈに関する情報も獲得する。

電気自動車運転支援装置１０００は、さらに、充電装置情報更新インターフェース９００を含み、各電力供給所Ｃｈに関する情報、例えば、位置、サービス時間、充電スタンドの数、平均待ち時間、予約時間等を受信することができ、さらに、順番待ちの自動車数、予約数等を受信してもよい。充電装置情報更新インターフェース９００は、充電サービスプラットフォーム１１００と通信して各電力供給所Ｃｈに関する情報を取得するのに適している。充電サービスプラットフォーム１１００は、各充電装置の状態を継続的にまたは断続的に更新するクラウドデータベースであってもよい。

電気自動車運転支援装置１０００は、さらに、データベース通信インターフェース９１０、センサおよびＢＭＳ通信インターフェース９２０、ディスプレイインターフェース９３０を含んでもよい。これらのインターフェースは、いずれも電気自動車運転支援装置１０００内に埋め込まれてもよく、あるいは、電気自動車運転支援装置１０００内に埋め込まずに、電気自動車Ｃに存在するインターフェースを利用してもよい。上述したように、ディスプレイインターフェース９３０をさらに人間‐機械対話型インターフェース（図示せず）に埋め込んで、使用者がディスプレイインターフェース９３０を介して直接入力できるようにしてもよい。また、ディスプレイインターフェース９３０と人間‐機械対話型インターフェース（図示せず）を相互接続された２つの別々の素子にして、人間‐機械対話型インターフェースを介して入力された条件パラメータおよび計算結果をディスプレイインターフェースに表示してもよい。

データベース通信インターフェース９１０は、位置設定情報、地図情報および交通情報を受信して、環境変化検出ユニット７００に出力する。センサおよびＢＭＳ通信インターフェース９２０は、車両動的情報およびバッテリー情報などを受信して、車両動的解析ユニット６００に出力する。ディスプレイインターフェース９３０は、地図情報、電力供給所Ｃｈに関する情報、充電後の運転可能範囲推計ユニット４００によって算出された各充電後の推計運転可能範囲Ｒをまとめて表示する。

以上のごとく、この発明を実施形態により開示したが、もとより、この発明を限定するためのものではなく、当業者であれば容易に理解できるように、この発明の技術思想の範囲内において、適当な変更ならびに修正が当然なされうるものであるから、その特許権保護の範囲は、特許請求の範囲および、それと均等な領域を基準として定めなければならない。

２００ 予定充電時間決定ステップ
３００ 充電後の総電力推計ステップ
４００ 充電後の運転可能範囲推計ステップ
５００ 充電後の運転可能範囲推計モジュール
６００ 車両動的解析ユニット
７００ 環境変化検出ユニット
８００ 電力供給設備選択ユニット
９００ 充電装置情報更新インターフェース
９１０ データベース通信インターフェース
９２０ センサおよびＢＭＳ通信インターフェース
９３０ ディスプレイインターフェース
１０００ 電気自動車運転支援装置
１１００ 充電サービスプラットフォーム
△Ｂ 推計電力増加量
Ｂｆ 充電後の推計総電力
Ｂｓ 推計プリチャージ総電力
Ｃ 電気自動車
Ｃｈ（Ｃｈ１、Ｃｈ２、......） 電力供給所
ＭＣＵ マイクロコントローラーユニット
Ｒ（Ｒ１、Ｒ２、......） 充電後の推計運転可能範囲
Ｒ‐１ 指定時間Ｔｓｐｅｃ‐１に基づいて算出した充電後の推計運転可能範囲
ＳＲ（ＳＲｕ、ＳＲｄ、ＳＲｒ） 選択範囲
ｔｄ（ｔｄ１、ｔｄ２、......） 推計運転時間
Ｔｆ‐１ 指定時間Ｔｓｐｅｃ‐１に基づいて決定された指定充電完了時間
ｔｇ 指定充電時間持続時間
Ｔｎ 現時間
ｔｐ（ｔｐ１、ｔｐ２、......） 予定充電時間
Ｔｓｐｅｃ（Ｔｓｐｅｃ‐１、Ｔｓｐｅｃ‐２、......） 指定時間
ｔｗ（ｔｗ１、ｔｗ２、......） 推計充電待ち時間
Ｓ１００〜Ｓ４００、Ｓ１１０〜Ｓ１２０、Ｓ２１０〜Ｓ２３０、Ｓ３１０〜Ｓ３３０ 本発明の電気自動車の充電後の運転可能範囲推計方法に基づく各ステップ

Claims (34)

1. 少なくとも１つの電力供給所に関する情報を獲得する電力供給所選択ステップと、
   現時刻の現運転情報および前記少なくとも１つの電力供給所のそれぞれに関する前記情報に基づいて、前記少なくとも１つの電力供給所のそれぞれに到着するまでの推計運転時間を計算するとともに、前記少なくとも１つの電力供給所のそれぞれにおける推計充電待ち時間を計算し、指定時間に基づいて、前記少なくとも１つの電力供給所のそれぞれにおける電気自動車の予定充電時間を決定し、前記指定時間が、指定充電時間持続時間または指定充電完了時刻であり、前記指定時間が前記指定充電時間持続時間である時、前記予定充電時間は前記指定充電時間持続時間に等しく、前記指定時間が前記指定充電完了時刻である時、前記予定充電時間は前記指定充電完了時刻から前記現時刻、前記推計運転時間および前記推計充電待ち時間を引いた時間になる予定充電時間決定ステップと、
   前記推計運転時間、前記推計充電待ち時間および前記現運転情報に基づいて、前記少なくとも１つの電力供給所のそれぞれに到着して充電を始めた時の前記電気自動車の総電力を推計プリチャージ総電力として計算し、前記予定充電時間に基づいて、前記少なくとも１つの電力供給所のそれぞれにおける前記電気自動車の推計電力増加量を計算し、前記少なくとも１つの電力供給所のそれぞれにおける前記電気自動車の充電後の推計総電力として前記推計プリチャージ総電力と前記推計電力増加量を合計する充電後の総電力推計ステップと、
   前記現運転情報および前記充電後の推計総電力に基づいて、前記少なくとも１つの電力供給所のそれぞれを中心とする前記電気自動車の充電後の推計運転可能範囲を計算する充電後の運転可能範囲推計ステップと
   を含む電気自動車の充電後の運転可能範囲を推計するための方法。
2. ディスプレイインターフェースに前記充電後の推計運転可能範囲を表示することをさらに含む請求項１に記載の電気自動車の充電後の運転可能範囲を推計するための方法。
3. 前記指定時間が、前記ディスプレイインターフェースに表示される請求項２に記載の電気自動車の充電後の運転可能範囲を推計するための方法。
4. 前記ディスプレイインターフェースに前記推計運転時間、前記推計充電待ち時間および前記予定充電時間を表示することをさらに含む請求項３に記載の電気自動車の充電後の運転可能範囲を推計するための方法。
5. 前記指定時間が、使用者によるキーボード入力、タッチ入力またはタッチドラッグにより設定される請求項３に記載の電気自動車の充電後の運転可能範囲を推計するための方法。
6. 使用者は前記充電後の推計運転可能範囲をドラッグして、設定された充電後の推計運転可能範囲を得ることと、
   前記設定された充電後の推計運転可能範囲に基づく前記設定の後に前記充電後の推計総電力を計算することと、
   前記設定後の前記充電後の推計総電力に基づく前記設定の後に前記推計電力増加量を計算することと、
   前記設定後の前記推計電力増加量に基づく前記設定後に前記予定充電時間を計算することと
   を含む請求項２に記載の電気自動車の充電後の運転可能範囲を推計するための方法。
7. 前記充電後の推計運転可能範囲の設定が、使用者によるキーボード入力、タッチ入力またはタッチドラッグによって実行される請求項６に記載の電気自動車の充電後の運転可能範囲を推計するための方法。
8. 前記指定時間が、使用者によって設定される請求項１に記載の電気自動車の充電後の運転可能範囲を推計するための方法。
9. 前記指定時間を変更して、前記変更された指定時間に基づいて前記予定充電時間決定ステップ、前記充電後の総電力推計ステップおよび前記充電後の運転可能範囲推計ステップを繰り返すことと、
   前記指定時間および前記変更された指定時間に基づいて取得した前記充電後の推計運転可能範囲をディスプレイインターフェースに表示することと
   をさらに含む請求項１に記載の電気自動車の充電後の運転可能範囲を推計するための方法。
10. 前記電力供給所のうちの少なくとも１つに関する前記情報が、位置、サービス時間、充電スタンドの数、平均待ち時間および予約時間を含む請求項１に記載の電気自動車の充電後の運転可能範囲を推計するための方法。
11. 前記少なくとも１つの電力供給所に関する前記情報が、さらに、順番待ちの自動車数および予約数を含む請求項１０に記載の電気自動車の充電後の運転可能範囲を推計するための方法。
12. 前記指定時間が前記指定充電時間持続時間である時、前記予定充電時間が完了する時刻が、前記現時刻、前記推計運転時間、前記推計充電待ち時間および前記指定充電時間持続時間の合計により求められる請求項１に記載の電気自動車の充電後の運転可能範囲を推計するための方法。
13. 前記現運転情報が、車両動的情報、バッテリー情報、位置設定情報、地図情報および交通情報を含む請求項１に記載の電気自動車の充電後の運転可能範囲を推計するための方法。
14. 前記車両動的情報が、前記電気自動車の車両速度、三軸加速度、三軸角速度および電磁方向を含み、前記バッテリー情報が、バッテリー使用情報、残容量情報およびバッテリー劣化情報を含み、前記地図情報が、道路種別情報および地形情報を含み、前記交通情報が、リアルタイム道路状況情報および車両流動率情報を含む請求項１３に記載の電気自動車の充電後の運転可能範囲を推計するための方法。
15. 前記リアルタイム道路状況情報が、交通事故情報および道路工事情報を含む請求項１４に記載の電気自動車の充電後の運転可能範囲を推計するための方法。
16. 前記現運転情報が、さらに、車両重量情報を含む請求項１３に記載の電気自動車の充電後の運転可能範囲を推計するための方法。
17. 前記電力供給所選択ステップが、
    選択範囲を設定することと、
    前記選択範囲内の前記少なくとも１つの電力供給所を検索することと
    を含む請求項１に記載の電気自動車の充電後の運転可能範囲を推計するための方法。
18. 前記選択範囲が、使用者によって前記選択範囲を設定することを含む請求項１７に記載の電気自動車の充電後の運転可能範囲を推計するための方法。
19. 前記選択範囲の設定が、前記電気自動車の位置および車両動的情報に基づいて前記選択範囲を決定することを含む請求項１７に記載の電気自動車の充電後の運転可能範囲を推計するための方法。
20. 前記選択範囲の設定が、前記電気自動車の位置、運転方向および車両動的情報に基づいて前記選択範囲を決定することを含む請求項１７に記載の電気自動車の充電後の運転可能範囲を推計するための方法。
21. 少なくとも１つの電力供給所に関する情報、現時刻、現運転情報および指定時間を受信して、前記少なくとも１つの電力供給所のそれぞれに関する情報および前記現運転情報に基づいて、電気自動車が前記少なくとも１つの電力供給所のそれぞれに到着する推計運転時間を計算し、前記少なくとも１つの電力供給所のそれぞれにおける推計充電待ち時間を計算し、前記少なくとも１つの電力供給所のそれぞれにおける前記電気自動車の予定充電時間を決定する予定充電時間決定ユニットと、
    前記予定充電時間を受信し、前記予定充電時間に基づいて前記少なくとも１つの電力供給所のそれぞれにおける前記電気自動車の推計電力増加量を計算し、前記推計運転時間、前記推計充電待ち時間および前記現運転情報に基づいて、前記少なくとも１つの電力供給所のそれぞれに到着して充電を始めた時の前記電気自動車の総電力を推計プリチャージ総電力として計算し、前記推計プリチャージ総電力と前記推計電力増加量を合計して前記少なくとも１つの電力供給所のそれぞれにおける充電後の推計総電力を取得する充電後の総電力推計ユニットと、
    前記充電後の推計総電力を受信して、前記少なくとも１つの電力供給所のそれぞれを中心とする前記電気自動車の充電後の推計運転可能範囲を計算する充電後の運転可能範囲推計ユニットと
    を含む電気自動車の充電後の運転可能範囲推計モジュール。
22. 前記予定充電時間が、使用者によって指定された指定時間に基づいて決定され、前記指定時間が、指定充電時間持続時間または指定充電完了時刻であり、前記指定時間が前記指定充電時間持続時間である時、前記予定充電時間は、前記指定充電時間持続時間に等しく、前記指定時間が前記指定充電完了時刻である時、前記予定充電時間は、前記指定充電完了時刻から前記現時刻、前記推計運転時間および前記推計充電待ち時間を引いた時間になる請求項２１に記載の電気自動車の充電後の運転可能範囲推計モジュール。
23. マイクロコントローラーユニットを備えた電気自動車運転支援装置であって、前記マイクロコントローラーユニットが、
    前記電気自動車自身の状態を検出して、前記電気自動車の車両動的情報、バッテリー情報を取得する車両動的解析ユニットと、
    前記電気自動車が位置する環境の状態を検出して、位置設定情報、地図情報および交通情報を取得する環境変数検出ユニットと、
    前記車両動的情報、前記バッテリー情報、前記位置設定情報、前記地図情報および前記交通情報を受信して、それによって選択範囲を設定し、前記選択範囲内の少なくとも１つの電力供給所に関する情報を獲得する電力供給設備選択ユニットと、
    請求項２１に記載された前記電気自動車の充電後の運転可能範囲推計モジュールと
    を含む電気自動車運転支援装置。
24. 充電装置情報更新インターフェースをさらに含み、前記少なくとも１つの電力供給所に関する前記情報を受信する請求項２３に記載の電気自動車運転支援装置。
25. 前記充電装置情報更新インターフェースが、充電サービスプラットフォームと通信して前記少なくとも１つの電力供給所に関する前記情報を取得するのに適した請求項２４に記載の電気自動車運転支援装置。
26. 前記少なくとも１つの電力供給所に関する前記情報が、位置、サービス時間、充電スタンドの数、平均待ち時間および予約時間を含む請求項２４に記載の電気自動車運転支援装置。
27. 前記少なくとも１つの電力供給所に関する前記情報が、さらに、順番待ちの自動車数および予約数を含む請求項２６に記載の電気自動車運転支援装置。
28. データベース通信インターフェースをさらに含み、前記位置設定情報、地図情報および交通情報を受信して、前記環境変化検出ユニットに出力する請求項２３に記載の電気自動車運転支援装置。
29. センサおよびＢＭＳ通信インターフェースをさらに含み、前記車両動的情報およびバッテリー情報を受信して、前記車両動的解析ユニットに出力する請求項２３に記載の電気自動車運転支援装置。
30. ディスプレイインターフェースをさらに含み、前記地図情報、前記少なくとも１つの電力供給所に関する前記情報、前記充電後の運転可能範囲推計ユニットによって算出された前記充電後の推計運転可能範囲をまとめて表示する請求項２３に記載の電気自動車運転支援装置。
31. 前記選択範囲が、使用者によって指定される請求項２３に記載の電気自動車運転支援装置。
32. 前記選択範囲が、前記電気自動車の位置および車両動的情報に基づいて決定される請求項２３に記載の電気自動車運転支援装置。
33. 前記選択範囲が、前記電気自動車の位置、運転方向および車両動的情報に基づいて決定される請求項２３に記載の電気自動車運転支援装置。
34. ジャイロスコープ、三軸加速度計および電気コンパスを備えた車両動的情報センサをさらに含む請求項２３に記載の電気自動車運転支援装置。