JP5931644B2 - 充電管理システム - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、電気自動車の充電を管理する充電管理システムに関する。
従来、電気自動車（Electric Vehicle：以下、「ＥＶ」と記すが、本願では必ずしも四輪車には限られず、二輪車・三輪車等も含まれ、外部からの充電が可能なプラグインハイブリッド車（Plug-in Hybrid Vehicle）も該当する）の充電は従来の内燃機関車の給油に比べ時間がかかることから、ＥＶの普及とともに充電ステーションの充電待ちが増えることが予想される。このため、どこの充電ステーションが空いているかという情報や、充電場所を推奨するような情報がＥＶにとって必要となる。
従来の技術としては、まず、ＥＶから送信されたバッテリー残量に基づき、そのＥＶが到達可能な充電スタンドのなかから、そのＥＶに対する所定の条件を満たす最適な充電スタンドを通知する交通ナビゲーションシステムが公開されている。
更に、ＥＶから送信されたバッテリー残量と走行履歴に基づき、そのＥＶが走行可能な距離を推測して到達可能な充電スタンドを探索し、最適な充電スタンドの予約を行う充電予約サーバが公開されている。
そして、管理下にある各ＥＶに対し充電希望の募集を行い、応募のあったＥＶを各充電スタンドの電力需給バランスに従い割当て、誘導する制御システムが公開されている。
特開２０１１−１９１１０９号公報 特開２０１２−３３９１号公報 特開２０１２−４８２８６号公報
従来の技術には、ＥＶに対して適切な充電ステーションを選択し誘導するような技術がいくつかあるが、それらは単体のＥＶに対して、他のＥＶの状況を考慮していない充電予定を決定されているのみである。
しかしながら、公の充電ステーションは複数のＥＶが共用するものであり、一般的に考えられる先着順、予約順といった共有形態においては、他のＥＶが何処で何時充電を行うかということが、各ＥＶの充電開始待ち時間を含めた充電に要する時間の長短に深く関わってくる。そのため、ある道路範囲内に存在する各ＥＶに対して適切な充電予定を決めるためには、すべてのＥＶと全ての充電ステーションの組み合わせから適切な組み合わせを選択する手法が求められる。
本願で解決しようとする課題は、複数の電気自動車のそれぞれについて、充電設備の適切な利用を促すことが可能になる充電管理システムを提供することにある。
実施形態によれば、充電管理システムは、複数の電気自動車のそれぞれの残電量、現在位置、目的地を含む車両情報を取得する車両情報取得手段と、道路上の前記電気自動車の充電設備の場所情報を含む設備情報を取得する設備情報取得手段と、（ａ）前記車両情報取得手段により取得した情報および前記設備情報取得手段により取得した情報に基づいて、利用を推奨する前記充電設備が決定されていない前記複数の電気自動車のそれぞれについて、目的地までの経路に係る前記充電設備への到着時刻、および前記充電設備に到着した際の残電量を推定して、（ｂ）前記推定した残電量に基づいて、前記推奨する前記充電設備が決定されていない前記複数の電気自動車のそれぞれの前記目的地までの経路に係る複数の前記充電設備のうち前記利用を推奨する少なくとも１つの前記充電設備の候補、および、この充電設備へ前記推奨する前記充電設備が決定されていない前記電気自動車が到着して充電を開始してから充電が完了するまでの推定所要時間を含む充電候補の情報を、前記推奨する充電設備が決定されていない前記複数の電気自動車のそれぞれについて判別する判別手段と、前記判別手段による判別結果で示される、前記複数の電気自動車のそれぞれについての、前記候補としての前記充電設備への到着推定時刻、および、この充電設備に到着して充電を開始してから充電が完了するまでの前記推定所要時間に基づいて、この充電設備に到着してから前記充電が完了するまでの待ち時間を示す待ち時間情報を、前記充電設備の候補のそれぞれについて作成する作成手段と、前記待ち時間情報で示される前記充電設備のうち、前記電気自動車が到着してから前記充電が完了するまでの最大待ち時間が最も小さい充電設備を選択し、この選択した充電設備についての前記待ち時間情報で示される待ち時間のうち、前記推奨する前記充電設備が決定されていない何れかの前記電気自動車が関わる最小の待ち時間に対応する時刻を選択し、この選択した時刻における待ち時間が生じている前記電気自動車の中から自己の待ち時間の割合が最も高い電気自動車を選択し、前記選択した充電設備を、前記選択した前記電気自動車に利用を推奨する充電設備として決定し、この決定を前記推奨する充電設備が決定されていない前記複数の電気自動車のそれぞれについて行なう決定手段と、前記決定手段により決定した充電設備を示す情報を、この充電設備に到着する前の電気自動車に通知する通知手段とをもつ。
実施形態における充電ステーション推奨システムの構成例を示すブロック図。 実施形態における充電ステーション推奨システムが適用される高速道路の一例を示す図。 電気自動車の車両情報の一例を表形式で示す図。 実施形態における充電ステーション推奨システムの充電候補算出部５１の動作手順の一例を示すフローチャート。 各充電ステーションへＥＶが到着した時の残電量の推定値の算出結果の一例を示す図。 実施形態における充電ステーション推奨システムの充電候補算出部５１による充電ステーションの選定結果の一例を示す図。 実施形態における充電ステーション推奨システムの充電候補算出部５１によるＥＶの充電候補算出の結果を表形式で示す図。 通知済みの充電ステーション推奨情報の一例を表形式で示す図。 充電ステーションの推奨情報の一例を表形式で示す図。 実施形態における充電ステーション推奨システムの充電ステーション待ち時間予定表作成部５２の動作手順の一例を示すフローチャート。 充電情報に基づいた、待ち時間予定表の作成手順の一例を示すフローチャート。 待ち時間予定表作成部５２により作成した待ち時間予定表の一例を示す図。 待ち時間予定表作成部５２により作成した待ち時間予定表をグラフ形式で示した図。 待ち時間予定表作成部５２により作成した待ち時間予定表をグラフ形式で示した図。 充電予定算出部５３の動作手順の一例を示すフローチャート。 ＥＶ３への推奨充電情報が確定した後のＣＳ３の待ち時間予定表をグラフ形式で示す図。 ＥＶ３への推奨充電情報が確定した後のＣＳ４の待ち時間予定表をグラフ形式で示す図。 ＥＶ３、ＥＶ４への推奨充電情報が確定した後のＣＳ３の待ち時間予定表をグラフ形式で示す図。 ＥＶ３、ＥＶ４への推奨充電情報が確定した後のＣＳ４の待ち時間予定表をグラフ形式で示す図。 ＥＶ３、ＥＶ４、ＥＶ５への推奨充電情報が確定した後のＣＳ３の待ち時間予定表をグラフ形式で示す図。 ＥＶ３、ＥＶ４、ＥＶ５への推奨充電情報が確定した後のＣＳ４の待ち時間予定表をグラフ形式で示す図。 決定した充電予定の一例を表形式で示す図。 実施形態における充電ステーション推奨システムの推奨レベル決定部５５の動作手順の一例を示すフローチャート。 充電予定情報による、充電ステーションの待ち時間の結果に対する評価基準の一例を表形式で示す図。 推奨レベルに対する、推奨対象ＥＶの選定基準および充電候補の決定基準の一例を表形式で示す図。 推奨として通知する充電予定の一例を表形式で示す図。 実施形態における充電ステーション推奨システムの充電予定情報通知部６の通知時期制御部６１の動作手順の一例を示すフローチャート。
以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
実施形態における充電ステーション推奨システムは、ＥＶの充電予定である、利用する充電ステーションおよびこの充電ステーションでの充電予定時間を決定するにあたって、単体のＥＶのみの充電予定を決定するのではなく、複数のＥＶの充電候補から、それらすべての組み合わせである各充電ステーションの充電予定表同士を比較することで、各ＥＶの充電予定をそれぞれ決定する。
図１は、実施形態における充電ステーション推奨システムの構成例を示すブロック図である。
図１に示すように、実施形態における充電ステーション推奨システム１０は、情報収集部４、充電予定決定部５、充電予定情報通知部６を有する。
情報収集部４は、走行中のＥＶ１０１から現在位置データ、残電量、満充電容量、および目的地の情報を車両情報として収集して、内部メモリに格納する。
また、情報収集部４は、複数の充電ステーション１０２のそれぞれから、充電速度等の充電能力データを収集して、内部メモリに格納する。
また、情報収集部４は、外部の交通状況感知システム１０３から、道路の交通状態を示す情報を収集して、内部メモリに格納する。また、情報収集部は、固定データとして地図情報なども内部メモリにあらかじめ格納している。
充電予定決定部５は、情報収集部４が収集した情報を基に、走行中のＥＶのうち、充電ステーションの利用の推奨対象となるＥＶに対し、推奨する充電予定として、充電を行なうための充電ステーションを特定するための情報と、その充電ステーションにおける充電時間を算出する。
充電予定決定部５は、充電候補算出部５１、充電ステーション待ち時間予定表作成部５２、充電予定算出部５３、充電予定情報格納部５４、推奨レベル決定部５５を有する。充電候補算出部５１、充電ステーション待ち時間予定表作成部５２、充電予定算出部５３は、充電時間の算出のための機能を有する。推奨レベル決定部５５は、充電時間の算出における基準を決定する機能を有する。また、推奨レベル決定部５５は、算出された充電予定を所定の評価基準に従って評価する。
充電予定情報通知部６は、充電予定決定部５で算出された充電予定を、この充電予定に関わる充電ステーションの利用の推奨対象である各ＥＶに通知する。
充電予定情報通知部６は通知時期制御部６１を有する。この通知時期制御部６１は、各ＥＶへの充電予定のタイミングを、情報収集部４により収集した各ＥＶの車両情報、および交通状態を考慮して決定する。
以下に、充電候補算出部５１、充電ステーション待ち時間予定表作成部５２、充電予定算出部５３における、より詳細な動作を説明する。
充電候補算出部５１は、推奨対象となる全てのＥＶに対し、そのＥＶの充電予定として、ＥＶが充電を行う可能性のある充電ステーション、その充電ステーションに到達するまでの所要時間、およびその充電ステーションにおける充電時間予定の組み合わせを算出する。１つのＥＶに対しては、推奨する充電予定の基準により１つ以上の充電予定が存在するが、これらすべてを算出し充電候補とする。
充電ステーション待ち時間予定表作成部５２は、システムの管理下にある全ての充電ステーションに対して、充電候補算出部５１が算出した各推奨対象ＥＶの充電候補、およびすでに推奨を与えたＥＶへの過去の推奨情報から、推奨対象の充電ステーションを充電場所とする充電予定を抜き出し、それらの充電予定を用いて、その充電ステーションで充電を行う予定があるすべてのＥＶの充電予定が反映された待ち時間予定表を作成する。
充電予定算出部５３は、充電ステーション待ち時間予定表作成部５２で作成された、充電ステーション毎の待ち時間予定表を比較する。充電予定算出部５３は、これらの比較に基づいて、充電予定の評価基準に悪影響を与えないような充電候補を１つ選択して、この選択した充電候補を充電予定として決定する。
充電予定が決定したＥＶの他の充電候補を削除し、各充電ステーションの待ち時間予定表を更新し、再度同様の手順を行う。以上を全ての推奨対象ＥＶの充電予定が決定するまで行う。
充電候補算出部５１では、各ＥＶに対して複数の充電予定を算出しており、充電ステーション待ち時間予定表作成部５２では、それらの「実行されないかもしれない予定も含めた複数の充電予定」を全て入れた充電予定表を作成する。充電予定算出部５３では、この充電予定表に基づいて、各ＥＶ毎に真の充電予定を決定する。
推奨レベル決定部５５は、充電候補算出部５１、充電ステーション待ち時間予定表作成部５２、充電予定算出部５３の出力結果を評価し、動作を制御する。この推奨レベル決定部５５は、充電予定算出部５３にて算出された充電予定を所定の評価基準によって評価する。
推奨レベル決定部５５は、評価対象の充電予定が評価基準に達していない場合は、推奨レベルを変更、すなわち対象ＥＶの変更を行ない、さらに、充電候補算出部５１における充電ステーション選択基準、充電時間基準の変更を行なう。推奨レベル決定部５５は、充電候補算出部５１、充電ステーション待ち時間予定表作成部５２、充電予定算出部５３による動作を経て充電予定が再度決定された際に、この充電予定を再度評価する。
次に、高速道路上を例として、充電ステーション推奨システムの動作の具体例について説明する。図２は、実施形態における充電ステーション推奨システムが適用される高速道路の一例を示す図である。
ここでは、充電ステーション推奨システムが図２で示されるような高速道路を走行するＥＶを、この高速道路上に設置される充電ステーションのいずれかの利用を推奨する例について説明する。ここでは、充電予定決定部５の充電候補算出部５１、充電ステーション待ち時間予定表作成部５２、充電予定算出部５３の動作の例について説明する。
また、この充電ステーション推奨システムは、図２に示すような高速道路に限らず、高速道路以外の一般の道路にも適用可能である。
図２で示す高速道路では、進行方向手前からインターチェンジ（以下、ＩＣと略す）がＩＣ１〜ＩＣ６まで設置され、各ＩＣの間に充電ステーション（以下、ＣＳと略すこともある）がＣＳ１からＣＳ５まで設置される。各ＩＣと各ＣＳは、進行方向手前からＩＣ１、ＣＳ１、ＩＣ２、ＣＳ２、ＩＣ３、ＣＳ３、ＩＣ４、ＣＳ４、ＩＣ５、ＣＳ５、ＩＣ６の順に設置される。
また、この高速道路においては、図１に示した情報収集部４は、高速道路上を走る各ＥＶの位置情報、満充電容量である電池容量情報、残電量である充電量情報、目的ＩＣの情報を無線通信などにより収集できる。
また、同様に情報収集部４は、各ＣＳから設置充電器の充電速度および、充電待ちをしているＥＶの情報を収集できる。
また、充電予定情報通知部６は、高速道路上を走行するＥＶに対して、無線通信などを用いて、充電実行に関する指示を与えることができる。
図３は、電気自動車の車両情報の一例を表形式で示す図である。
この車両情報では、車両ＩＤが「ＥＶ３」で、現在位置が「ＩＣ１」より１キロメートル先の地点で、目的ＩＣが「ＩＣ６」で、現在の充電量が１７ｋＷｈで、満充電容量である電池容量が２４ｋＷｈである事が示される。
次に、高速道路に対し、ＩＣ１からＥＶが進入し、情報収集部４にて図３に示した車両情報が収集された場合の充電候補算出部５１の動作について説明する。
図４は、実施形態における充電ステーション推奨システムの充電候補算出部５１の動作手順の一例を示すフローチャートである。
まず、充電候補算出部５１は、推奨対象、つまり充電ステーションの利用の推奨の対象となるＥＶのうち、充電候補情報をまだ算出していないＥＶを１つ選択する（ステップＳ１１）。ここではＥＶ３が選択されたとする。
充電候補算出部５１は、情報収集部４により収集した、図３に示される車両情報におけるＥＶ３の目的地に基づいて、ＥＶ３の予定経路上にある充電ステーションをピックアップし、ＥＶ３の現在位置と、地図データと、現在の充電量に基づいて、予定経路上の各充電ステーションへＥＶ３が到着したと仮定した際の残電量の推定値を算出する（ステップＳ１２）。この残電量の計算は、内部の推測システムによるものであってもよいし、外部システムやＥＶ自身の計算によるものであってもよい。
図５は、各充電ステーションへＥＶが到着した時の残電量の推定値の算出結果の一例を示す図である。この例では、ＥＶ３がＣＳ１に到着した際の残電量の推定値は満充電容量の８０％であり、ＣＳ２に到着した際の残電量の推定値は満充電容量の６３％であり、ＣＳ３に到着した際の残電量の推定値は満充電容量の３５％であり、ＣＳ４に到着した際の残電量の推定値は満充電容量の１４％であり、ＣＳ５に到着した際の残電量の推定値は満充電容量の２％である。
次に、充電候補算出部５１は、あらかじめ定められた、充電ステーションの推奨基準を用いて、ＥＶの経路上の充電ステーションの中から充電候補とする充電ステーション、つまりＥＶによる利用の候補となる充電ステーションを少なくとも１つ選定する（ステップＳ１３）。推奨基準は様々なものが考えられるが、例えば「その充電ステーションにたどり着く前に電欠してはならない」という観点や、ＥＶのドライバ（運転手）の心理である「まだ十分に充電量があるうちに充電はしたくない」という観点などから決定されることが自然である。
この例では推奨基準を「残電量が５%以上確保される、現在位置から最も遠い充電ステーションおよび、その充電ステーションの次に遠い充電ステーション」とする。ここで、残電量が５％以上確保されることを求めたのは、残電量推定の誤差による電欠を防ぐためである。
次に、充電候補算出部５１は、選定した充電ステーションのそれぞれに対して、ＥＶの到着推定時間、および必要充電時間を算出する（ステップＳ１４）。この必要充電時間とは、充電を開始してから終了するまでの時間であり、到着後の待ち時間は含まれない。この到着時刻の推測は内部の推測システムによる計算によるものであっても、外部システムやＥＶ自身の計算によるものであっても構わない。
また、必要充電時間は、あらかじめ決められた充電時間の基準と各充電ステーションの充電速度によって決定される。充電時間の基準は例えば「８０％までの充電を行う」といったものや、「次の充電ステーションにたどり着ける分だけ充電を行う」といったものがある。
図６は、充電候補算出部５１による充電ステーションの選定結果の一例を示す図である。図７は、充電候補算出部５１によるＥＶ３の充電候補算出の結果を表形式で示す図である。
この例では、ＥＶ３に対して利用を推奨する充電ステーションの候補としてＣＳ３とＣＳ４が選定されており、ＥＶ３についてのＣＳ３への到着推定時刻が８２分後で、このＣＳ３での必要充電時間の推定値が１３分間であり、また、ＥＶ３についてのＣＳ４への到着推定時刻が９８分後で、このＣＳ４での必要充電時間の推定値が１８分間であることが示される。
次に、この高速道路に電気自動車のＩＤ「ＥＶ１」、「ＥＶ２」、「ＥＶ３」、「ＥＶ４」、「ＥＶ５」、「ＥＶ６」、「ＥＶ７」に対応するＥＶがそれぞれ走行しており、ＥＶ１とＥＶ２に対しては、これ以前のタイミングで充電ステーションの推奨情報が通知されていて、残りのＥＶ３、ＥＶ４、ＥＶ５、ＥＶ６、ＥＶ７に対しては、推奨情報を通知していない場合の充電ステーション待ち時間予定表作成部５２の動作について説明する。
図８は、ＥＶ１、ＥＶ２に対して通知済みの充電ステーションの推奨情報の一例を表形式で示す図である。
図８に示した例では、ＥＶ１に対してＣＳ３の利用を推奨する推奨情報が既に通知されており、ＥＶ１についてのＣＳ３への到着推定時刻が７０分後で、このＣＳ３での必要充電時間の推定値が１４分間であり、また、ＥＶ２に対してＣＳ４の利用を推奨する推奨情報が既に通知されており、ＥＶ２についてのＣＳ４への到着推定時刻が９２分後で、このＣＳ４での必要充電時間の推定値が１６分間であることが示される。
図９は、ＥＶ３、ＥＶ４、ＥＶ５、ＥＶ６、ＥＶ７に対する充電ステーションの推奨情報の一例を表形式で示す図である。この例では、図７に既に示したＥＶ３への推奨情報に加え、ＥＶ４、ＥＶ５、ＥＶ６、ＥＶ７に対する、充電候補算出部５１により算出した、利用を推奨する充電ステーションの候補が２つずつ示される。
図１０は、実施形態における充電ステーション推奨システムの充電ステーション待ち時間予定表作成部５２の動作手順の一例を示すフローチャートである。
ここでは、待ち時間予定表作成部５２により、充電ステーションＣＳ３についての、各時刻における待ち時間を示す待ち時間予定表を作成する動作について説明する。
まず、待ち時間予定表作成部５２は、非推奨対象ＥＶへの通知済みの推奨情報から、作成する待ち時間予定表が対象とする充電ステーション（ここではＣＳ３）を推奨している推奨情報を抽出する（ステップＳ２１）。
推奨情報通知済みＥＶ（ここでは、図８に示したＥＶ１、ＥＶ２）のなかで、待ち時間予定表の作成対象となるＣＳ３での充電を予定しているＥＶはＥＶ１である。
次に、待ち時間予定表作成部５２は、ステップＳ１１で選択された推奨対象のＥＶの充電候補情報から、作成する待ち時間予定表の対象とする充電ステーション（ここではＣＳ３）を候補としている候補情報を抽出する（ステップＳ２２）。
これから推奨を行うＥＶ（ここでは、図９に示したＥＶ３〜ＥＶ７）の中で、充電候補のなかにＣＳ３を含むＥＶは、図９に示すようにＥＶ３、ＥＶ４、ＥＶ５である。
次に、待ち時間予定表作成部５２は、Ｓ２１，Ｓ２２で抽出した情報をマージして、作成する待ち時間予定表の対象とする充電ステーション（ＣＳ３）の充電情報として到着時刻順にソートすることで充電情報を作成する（ステップＳ２３）。
そして、待ち時間予定表作成部５２は、Ｓ２３でソートして作成した充電情報に基づいて、作成する待ち時間予定表が対象とする充電ステーションの充電待ち時間予定表を作成する（ステップＳ２４）。
ここで、このＳ２４の詳細について説明する。
図１１は、Ｓ２３で生成した情報に基づいた、待ち時間予定表の作成手順の一例を示すフローチャートである。
まず、待ち時間予定表作成部５２は、Ｓ２３でのソート済みの充電情報を１つずつ抽出する（ステップＳ２４−１）。そして、待ち時間予定表作成部５２は、Ｓ２４−１で抽出した充電情報の到着予定時刻に対応する待ち時間対応表の待ち時間がゼロでなければ（ステップＳ２４−２のＮＯ）、待ち時間予定表の待ち時間に対し、充電情報で示される推定充電時間を加えたものを新たな待ち時間とし、更に、情報収集部４により収集した、充電ステーションの充電速度の情報を用いて、将来における充電待ち時間を算出して、この時間を待ち時間予定表に反映する（ステップＳ２４−３）。
また、待ち時間予定表作成部５２は、Ｓ２４−１で抽出した充電情報の到着予定時刻に対応する待ち時間対応表の待ち時間がゼロであれば（ステップＳ２４−２のＹＥＳ）、待充電情報で示される推定充電時間を加えたものを新たな待ち時間とし、更に、情報収集部４により収集した、充電ステーションの充電速度の情報を用いて、将来における充電待ち時間を算出して、この時間を待ち時間予定表に反映する（ステップＳ２４−４）。
待ち時間予定表作成部５２は、Ｓ２４−３またはＳ２４−４の処理後、全ての充電情報を待ち時間予定表に反映したならば（ステップＳ２４−５のＹＥＳ）、ステップＳ２４の処理を終了し、全ての充電情報を待ち時間予定表に反映し終えていないならば（ステップＳ２４−５のＮＯ），ステップＳ２４−１の処理に戻る。
図１２は、待ち時間予定表作成部５２により作成した待ち時間予定表の一例を示す図である。図１２に示した待ち時間予定表は、ＣＳ３について、７０分後から１３０分後までの５分間隔における待ち時間を示しているが、実際には例えば１分間隔における待ち時間を計算して、内部メモリに格納するようにしてもよい。
図１３は、待ち時間予定表作成部５２により作成した、ＣＳ３の待ち時間予定表をグラフ形式で示した図である。
図１３では、ＣＳ３の待ち時間予定表、および、このＣＳ３で充電を行う予定のＥＶの充電情報を示したものである。このグラフでは、ＣＳ３での充電が推奨済みのＥＶ１（図８参照）および、ＣＳ３が充電の推奨先の候補としているＥＶ３、ＥＶ４、ＥＶ５（図９参照）の充電情報が示される。
図１３に示したグラフは、縦軸を待ち時間とし、横軸を時刻としている。待ち時間は時刻の経過に伴い減っていくため、各ＥＶの待ち時間は右下がりの三角形で表され、その三角形の連なりで充電ステーション全体の待ち時間が表現されている。ＥＶxの到着時刻はａｘで表され、ＥＶxの充電開始時刻はｓｘで表され、ＥＶxの充電終了時刻はｅｘで表される。
充電ステーションへのＥＶの到着時に、その充電ステーションで充電を行なっているＥＶがなければ、到着時刻と充電開始時刻は同時刻となるが、到着時に、この充電ステーションで充電を行なっているＥＶや、既に充電待ちをしているＥＶが他にあれば、この到着したＥＶの充電は、到着時の充電を行なっていたり既に充電待ちをしていたりする他のＥＶの充電が完了した時点で開始される。
図１３に示した例では、ＣＳ３へのＥＶ１の到着時には、このＣＳ３で先に充電をしているＥＶがないためＥＶ１の到着時刻ａ１とＥＶ１の充電開始時刻ｓ１は同時刻（時刻：７０）であるが、ＣＳ３へのＥＶ３の到着時（時刻：８２）には、まだＥＶ１が充電をしている予定となっているため、ＥＶ３の到着時刻ａ３（時刻８２）とＥＶ３の充電開始時刻ｓ３（時刻：８４）は別時刻となり、この充電開始時刻ｓ３はＥＶ１の充電終了時刻ｅ１（時刻：８４）と同時刻になっている。
図１４は、待ち時間予定表作成部５２により作成した待ち時間予定表をグラフ形式で示した図である。
図１４に示したグラフは、待ち時間予定表作成部５２により、図８や図９に示した情報に基づいて作成した、ＣＳ４の待ち時間予定表をグラフ表現したものである。
図１４では、ＣＳ４の待ち時間予定表、および、このＣＳ４で充電を行う予定のＥＶの充電情報を示したものである。このグラフでは、ＣＳ４での充電が推奨済みのＥＶ２（図８参照）および、ＣＳ３が充電の推奨先の候補としているＥＶ３、ＥＶ４、ＥＶ５（図９参照）の充電情報が示される。
図１４に示した例では、ＣＳ４へのＥＶ２の到着時には、このＣＳ４で先に充電をしているＥＶがないためＥＶ２の到着時刻ａ２とＥＶ２の充電開始時刻ｓ２は同時刻（時刻：９２）であるが、ＣＳ４へのＥＶ３の到着時（時刻：９８）には、まだＥＶ２が充電をしている予定となっているため、ＥＶ３の到着時刻ａ３（時刻９８）とＥＶ３の充電開始時刻ｓ３（時刻：１１８）は別時刻となり、この充電開始時刻ｓ３はＥＶ２の充電終了時刻ｅ１（時刻：１１８）と同時刻になっている。
次に、図１３、図１４に示した、ＣＳ３とＣＳ４の待ち時間予定表が与えられた場合の、充電予定算出部５３の動作について説明する。図８、図９で表される充電予定（推奨情報）および充電候補情報に基づいて待ち時間予定表作成部５２により充電ステーション待ち時間予定表が作成されると、ＣＳ１、ＣＳ２、ＣＳ５、ＣＳ６の待ち時間予定表も作成されるが、ここでは説明の簡易化のために、ＣＳ３、ＣＳ４の待ち時間予定表のみが作成されているものとする。
図１５は、充電予定算出部５３の動作手順の一例を示すフローチャートである。
充電予定算出部５３は、図１３に示したＣＳ３との待ち時間予定表、および図１４に示したＣＳ４の待ち時間予定表が作成されると、まず、両者の最大待ち時間の比較を行い、最大待ち時間が最も小さいＣＳを選択する（ステップＳ３１）。
図１３に示したＣＳ３の待ち時間予定表の最大待ち時間はＥＶ５の到着時の２８であり、図１４に示したＣＳ４の待ち時間予定表の最大待ち時間はＥＶ４の到着時の３９であるので、最大待ち時間が最も小さいＣＳとしてＣＳ３が選択される。
次に、充電予定算出部５３は、Ｓ３１で選択したＣＳであるＣＳ３の待ち時間予定表に基づいて、推奨対象となるＥＶを含む最小待ち時間であるＥＶ到着時刻を選ぶ（ステップＳ３２）。最小待ち時間であるＥＶ到着時刻とは、待ち時間表で示される待ち時間のうち、最小の待ち時間に対応する時刻を意味する。
ＣＳ３の待ち時間であるＥＶ到着時刻はａ １ （待ち時間：１４、時刻７０）、ａ３（待ち時間：１５、時刻８２）、ａ４（待ち時間：２１、時刻８８）、ａ５（待ち時間：２８、時刻９６）であるが、時刻ａ １ には、これからの推奨対象ではないＥＶ１しか関わらないため除外し、最小待ち時間であるＥＶ到着時刻としてａ３が選択される。
次に、充電予定算出部５３は、Ｓ３２で選択した最小待ち時間であるＥＶ到着時刻における待ち時間に含まれる推奨対象のＥＶの中から、この待ち時間に占める割合が一番高いＥＶを選択して、現在選択しているＣＳを、このＥＶの充電予定ＣＳとする（ステップＳ３３）。
Ｓ３２で上述のように選ばれた、最小待ち時間であるＥＶ到着時刻である時刻ａ３の待ち時間に関わるＥＶにおける推奨対象ＥＶはＥＶ３であるため、ＥＶ３の推奨充電情報として充電ステーションがＣＳ３であるもの、すなわち図９に示される充電候補における「候補１」に対応する充電候補が選択される。
次に、充電予定算出部５３は、ＥＶ３の充電予定をＣＳ３と確定することでＥＶ３への推奨充電情報を確定した上で、全ての推奨対象ＥＶの充電予定が決定していなければ（ステップＳ３５のＮＯ）、直前に充電予定が決定したＥＶをこれからの推奨対象から外し、かつ、決定した充電予定以外の充電候補を削除することで、各ＣＳの充電待ち時間予定表を更新する（ステップＳ３４）。
具体的には、充電予定算出部５３は、図９におけるＥＶ３の「候補２」、すなわちＣＳ４での充電予定を、決定した充電予定外の充電候補として削除することで充電時間予定表を更新する。簡潔のためフローチャート上では省略しているが、実際には充電ステーション待ち時間予定表作成部５２が再び実行されることになる。
図１６は、ＥＶ３への推奨充電情報が確定した後のＣＳ３の待ち時間予定表をグラフ形式で示す図である。
図１７は、ＥＶ３への推奨充電情報が確定した後のＣＳ４の待ち時間予定表をグラフ形式で示す図である。
ＥＶ３への推奨充電情報の確定後、充電予定算出部５３は、ＣＳ３とＣＳ４のうち、最大待ち時間が最も小さいＣＳを選択する。
図１６に示したＣＳ３の待ち時間予定表の最大待ち時間はＥＶ５の到着時の２８であり、図１７に示したＣＳ４の待ち時間予定表の最大待ち時間はＥＶ５の到着時の２９であるので、最大待ち時間が最も小さいＣＳとしてＣＳ３が選択される。
次に、充電予定算出部５３は、ＣＳ３の待ち時間予定表から、推奨対象となるＥＶを含む最小待ち時間であるＥＶ到着時刻を選ぶ。
ＣＳ３での待ち時間であるＥＶ到着時刻はｓ１、ａ３、ａ４、ａ５であるが、充電予定算出部５３は、時刻ｓ１には推奨対象ではないＥＶ１しか関わらないため除外し、更に、時刻ａ３にも推奨対象ではないＥＶ１とすでに推奨が決まった（すなわち推奨対象でない）ＥＶ２しか関わらないため除外し、残りのａ４、ａ５のうち、最小待ち時間であるＥＶ到着時刻としてａ４（待ち時間：２１、時刻：８８）を選択する。
最小待ち時間であるＥＶ到着時刻として選択された時刻ａ４の待ち時間に関わる推奨対象ＥＶはＥＶ４であるため、ＥＶ４の推奨充電情報として充電ステーションがＣＳ３であるもの、すなわち図９に示される充電候補における「候補１」に対応する充電候補が選択される。
そして、充電予定算出部５３は、ＥＶ４の充電予定をＣＳ３と確定することでＥＶ４への推奨充電情報を確定した上で、図９に示される充電候補における、決定した充電予定外の充電候補である、ＥＶ４の「候補２」、すなわちＣＳ４での充電予定を削除することで、充電時間予定表を更新する。
図１８は、ＥＶ３、ＥＶ４への推奨充電情報が確定した後のＣＳ３の待ち時間予定表をグラフ形式で示す図である。
図１９は、ＥＶ３、ＥＶ４への推奨充電情報が確定した後のＣＳ４の待ち時間予定表をグラフ形式で示す図である。
ＥＶ３、ＥＶ４への推奨充電情報の確定後、充電予定算出部５３は、ＣＳ３とＣＳ４のうち最大待ち時間が最も小さいＣＳを選択する。
図１８に示したＣＳ３の待ち時間予定表の最大待ち時間はＥＶ５の到着時の２８であり、図１９に示したＣＳ４の待ち時間予定表の最大待ち時間はＥＶ５の到着時の２２であるので、最大待ち時間が最も小さいＣＳとしてＣＳ４が選択される。
次に、充電予定算出部５３は、ＣＳ４の待ち時間予定表から、推奨対象となるＥＶを含む最小待ち時間であるＥＶ到着時刻を選ぶ。
ＣＳ４の待ち時間であるＥＶ到着時刻はａ２、ａ５であるが、時刻ａ２には推奨対象ではないＥＶ２しか関わらないため除外し、最小待ち時間であるＥＶ到着時刻としてａ５（待ち時間：２２、時刻：１３０）を選択する。
最小待ち時間であるＥＶ到着時刻として選択された時刻ａ５の待ち時間に関わる推奨対象ＥＶはＥＶ５であるため、ＥＶ５の推奨充電情報として充電ステーションがＣＳ４であるもの、すなわち図９に示される充電候補における「候補２」に対応する充電候補が選択される。
そして、充電予定算出部５３は、ＥＶ５の充電予定をＣＳ４と確定することでＥＶ５への推奨充電情報を確定した上で、図９に示される充電候補における、決定した充電予定外の充電候補である、ＥＶ５の「候補１」、すなわちＣＳ３での充電予定を削除することで、充電時間予定表を更新する。
図２０は、ＥＶ３、ＥＶ４、ＥＶ５への推奨充電情報が確定した後のＣＳ３の待ち時間予定表をグラフ形式で示す図である。
図２１は、ＥＶ３、ＥＶ４、ＥＶ５への推奨充電情報が確定した後のＣＳ４の待ち時間予定表をグラフ形式で示す図である。
図２２は、決定した充電予定の一例を表形式で示す図である。
図２１、図２２は、ＥＶ３、ＥＶ４、ＥＶ５の推奨決定後、すなわち全ての推奨対象ＥＶへの推奨が完了した後のＣＳ３、ＣＳ４の待ち時間予定表である。すなわちＥＶ３、ＥＶ４、ＥＶ５に対し、図９に示された充電候補から、図２２に示すように、ＥＶ３については、充電ステーションＣＳ３、到達時刻８２分後、推奨充電時間１３分間との結果が得られ、ＥＶ４については、充電ステーションＣＳ３、到達時刻８８分後、推奨充電時間１２分間との結果が得られ、ＥＶ５については、充電ステーションＣＳ４、到達時刻１３０分後、推奨充電時間２１分間との結果が得られる
次に、推奨レベル決定部５５の動作について説明する。
図２３は、実施形態における充電ステーション推奨システムの推奨レベル決定部５５の動作手順の一例を示すフローチャートである。
まず、推奨レベル決定部５５は、充電候補算出部５１、充電ステーション待ち時間予定表作成部５２、充電予定算出部５３の出力結果である充電予定情報を取得する（ステップＳ５１）。
次に、推奨レベル決定部５５は、Ｓ５１で取得した充電予定情報による、充電ステーションの待ち時間の結果が、所定の評価基準を満たすか否かを判定する（ステップＳ５２）。
図２４は、充電予定情報による、充電ステーションの待ち時間の結果に対する評価基準の一例を表形式で示す図である。図２４では、基準名「最大待ち時間ＣＳ」、「最大待ち時間ＥＶ」、「ＣＳ間待ち時間標準偏差」、「ＥＶ間待ち時間標準偏差」でなる４種類の評価基準が示されているが、推奨レベル決定部５５は、これらのうち１種類の評価基準を選択することとなる。
推奨レベル決定部５５は、Ｓ５１で取得した充電予定情報による、充電ステーションの待ち時間の結果が、所定の評価基準を満たしていなければ（ステップＳ５２のＮＯ）、推奨レベルを一段階上昇させて、このレベルに合わせて、充電候補算出部５１、充電ステーション待ち時間予定表作成部５２、充電予定算出部５３における充電予定情報の算出のための条件を再設定する（ステップＳ５３）。この設定は、充電条件や推奨対象ＥＶの範囲の設定になる。
図２５は、推奨レベルに対する、推奨対象ＥＶの選定基準および充電候補の決定基準の一例を表形式で示す図である。
図２５に示した決定基準は、１０段階の推奨レベルに対して、推奨対象ＥＶの選定基準および充電候補の決定基準が定められている。ここでは一例として、推奨レベルが低い充電候補の決定基準は、充電ステーションに対するＥＶの１度の利用における充電時間の短さより、ＥＶのドライバの利便性（例えば、充電回数の少なさ）を重視した基準である。そして、上記に対応して、推奨レベルが高い充電候補の決定基準は、ＥＶのドライバの利便性より、充電ステーションに対するＥＶの１度の利用における充電時間の短さを重視した基準である。
なお、充電時間の短さよりドライバの利便性を重視する基準、および、ドライバの利便性より充電時間の短さを重視する基準は、少なくともどちらかを用いて推奨レベルを求めればよく、双方の基準を用いて総合的に判断することもできる。
図２５に示した例では、推奨レベルが上昇するほど、ＥＶの１回あたりの充電時間が減るようにして、充電ステーションの待ち時間の結果が、所定の評価基準を満たしやすくなるようになっている。
これは、図２４に示した評価基準のうち、基準名「最大待ち時間ＣＳ」に対応する基準選ばれる際における、推奨レベルに対する、推奨対象ＥＶの選定基準および充電候補の決定基準となっている。
そのため、図２５に示した基準における「充電候補の決定基準」の「充電時間」の項で「前回基準を満たさなかった充電ステーションに割り当てられていたＥＶに対して‥‥‥‥‥」という、評価の結果として不合格となる充電ステーションが存在することが前提となる条件が設定されている（“‥‥‥‥‥”は、図２５「充電時間」の項に記されている具体的な条件）。
これにより、充電候補算出部５１にて充電候補を選ぶ基準である上述した、「残電量が５％以上確保される、現在位置から最も遠い充電ステーションおよび、その充電ステーションの次に遠い充電ステーション」などの条件が変更される。
次に、充電予定情報通知部の通知時期制御部６１の動作について説明する。
図２６は、推奨として通知する充電予定の一例を表形式で示す図である。
通知時期制御部６１への入力は、充電予定決定部５の出力結果である充電予定の情報である。ここでは、図２６に示すように、ＥＶ１については、充電ステーションＣＳ２、到達時刻２４分後、推奨充電時間１３分間との充電予定、ＥＶ２については、充電ステーションＣＳ３、到達時刻５４分後、推奨充電時間１２分間との充電予定、ＥＶ３については、充電ステーションＣＳ４、到達時刻６８分後、推奨充電時間２１分間との充電予定が入力として与えられたとする。
図２７は、実施形態における充電ステーション推奨システムの充電予定情報通知部６の通知時期制御部６１の動作手順の一例を示すフローチャートである。
通知時期制御部６１は、あるＥＶに対する充電予定が充電予定決定部５により決定された際（ステップＳ６１）、この充電予定である充電ステーションへの予想到達必要時間が現時点から基準値である３０分以下である際は（ステップＳ６２のＹＥＳ）、このように到達時刻が３０分以下である、図２６に示した例ではＥＶ１のみに充電予定を通知する（ステップＳ６４）。
一方、充電予定である充電ステーションへの予想到達必要時間が現時点から基準値である３０分を超える際は（ステップＳ６２のＮＯ）、このように到達時刻が３０分を超える、図２６に示した例におけるＥＶ２、ＥＶ３には通知されず次の通知機会を待つことになる（ステップＳ６３）。
Ｓ６２における基準値は、ＥＶに対する充電ステーションへの誘導を行う際に、その充電ステーションへ到達する何分前から通知すればよいかを定めるための基準値である。
通常、充電ステーション推奨システムでは、１度推奨を通知した充電情報は変更しないため（図１５に記載の条件のように推奨レベルによって例外がある場合もある）、推奨を通知したＥＶは充電予定決定部５において、既に充電予定が決定したＥＶである推奨対象外ＥＶとなる。
充電予定決定部５においては、走行中のＥＶの中において推奨対象ＥＶが多い方がアルゴリズム内の選択肢が増え、より良い充電予定を得る可能性が高まる。このことから推奨の通知は先延ばしにしたほうが良い推奨結果を得られるといえる。
しかしながら各ＥＶのドライバの心理的な疲労や、運転上の安全性を考えると、充電予定の推奨は早いほうが良い。よって、基準値を設定して通知時期を制御することで、必要な推奨時期の早さを保ったまま、最大限に通知を遅らせることができる。
以上のように、本実施形態における充電管理システムでは、充電ステーションの推奨の対象となる全てのＥＶの複数の充電候補に基づいて、各充電ステーションにおける充電待ち時間を平準化するような充電候補を選ぶことで、管理範囲にあるＥＶ全体にとって適切となるような各ＥＶの充電予定を決定することができる。
また、本実施形態における充電管理システムでは、ある条件によって選ばれた充電候補に基づいて決定された充電予定が所定の基準を満たさない際に、基準の条件を再決定することで、各ＥＶに対して、より適切な充電予定を決定することができる。
また、本実施形態における充電管理システムでは、推奨の通知は先延ばしにすることで、充電ステーション推奨の対象となるＥＶを最大限に増やして、推奨の対象のＥＶと、利用を推奨する充電ステーションとの組み合わせの選択肢を増やすことで、各ＥＶに対して、より適切な充電予定を決定することができる。
これらの各実施形態によれば、複数の電気自動車のそれぞれについて、充電設備の適切な利用を促すことが可能になる充電管理システムを提供することができる。
発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
４…情報収集部、５…充電予定決定部、６…充電予定情報通知部、５１…充電候補算出部、５２…充電ステーション待ち時間予定表作成部、５３…充電予定算出部、５４…充電予定情報格納部、５５…推奨レベル決定部、６１…通知時期制御部、１０１…ＥＶ、１０２…充電ステーション、１０３…交通状況感知システム。

Claims (3)

  1. 複数の電気自動車のそれぞれの残電量、現在位置、目的地を含む車両情報を取得する車両情報取得手段と、
    道路上の前記電気自動車の充電設備の場所情報を含む設備情報を取得する設備情報取得手段と、
    （ａ）前記車両情報取得手段により取得した情報および前記設備情報取得手段により取得した情報に基づいて、利用を推奨する前記充電設備が決定されていない前記複数の電気自動車のそれぞれについて、目的地までの経路に係る前記充電設備への到着時刻、および前記充電設備に到着した際の残電量を推定して、
    （ｂ）前記推定した残電量に基づいて、前記推奨する前記充電設備が決定されていない前記複数の電気自動車のそれぞれの前記目的地までの経路に係る複数の前記充電設備のうち前記利用を推奨する少なくとも１つの前記充電設備の候補、および、この充電設備へ前記推奨する前記充電設備が決定されていない前記電気自動車が到着して充電を開始してから充電が完了するまでの推定所要時間を含む充電候補の情報を、前記推奨する充電設備が決定されていない前記複数の電気自動車のそれぞれについて判別する判別手段と、
    前記判別手段による判別結果で示される、前記複数の電気自動車のそれぞれについての、前記候補としての前記充電設備への到着推定時刻、および、この充電設備に到着して充電を開始してから充電が完了するまでの前記推定所要時間に基づいて、この充電設備に到着してから前記充電が完了するまでの待ち時間を示す待ち時間情報を、前記充電設備の候補のそれぞれについて作成する作成手段と、
    前記待ち時間情報で示される前記充電設備のうち、前記電気自動車が到着してから前記充電が完了するまでの最大待ち時間が最も小さい充電設備を選択し、この選択した充電設備についての前記待ち時間情報で示される待ち時間のうち、前記推奨する前記充電設備が決定されていない何れかの前記電気自動車が関わる最小の待ち時間に対応する時刻を選択し、この選択した時刻における待ち時間が生じている前記電気自動車の中から自己の待ち時間の割合が最も高い電気自動車を選択し、前記選択した充電設備を、前記選択した前記電気自動車に利用を推奨する充電設備として決定し、この決定を前記推奨する充電設備が決定されていない前記複数の電気自動車のそれぞれについて行なう決定手段と、
    前記決定手段により決定した充電設備を示す情報を、この充電設備に到着する前の電気自動車に通知する通知手段とを備えたことを特徴とする充電管理システム。
  2. 前記通知手段は、
    前記決定手段により決定した充電設備を示す情報を、この充電設備に到着する見込の時刻から所定時間だけ遡った時刻以降に、この充電設備に到着する前の電気自動車に通知することを特徴とする請求項１に記載の充電管理システム。
  3. 前記決定手段は、
    前記充電設備に対する前記電気自動車の１度の利用における充電時間の短さより前記電気自動車の運転手の利便性を重視した基準、または、前記電気自動車の運転手の利便性より前記充電設備に対する前記電気自動車の１度の利用における充電時間の短さを重視した基準、のうち少なくとも１つの基準に基づいて、前記利用を推奨する充電設備を決定し、
    前記判別手段による判別結果に基づいた、前記複数の電気自動車のそれぞれに係る、前記目的地までの経路に係る前記充電設備についての、前記電気自動車が到着してからの最大待ち時間の条件が所定の値を超える際に、前記最大待ち時間が短くなるように、前記電気自動車の運転手の利便性より前記充電設備に対する前記電気自動車の１度の利用における充電時間の短さを重視した基準に基づいて、前記利用を推奨する充電設備を決定することを特徴とする請求項１に記載の充電管理システム。
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