JP5987529B2 - 電気自動車の配車システム - Google Patents

Description

本発明は、複数台の電気自動車を配車する配車システムに係り、特に、各電気自動車の充電状態、及び各電気自動車と基地局との通信状態に応じて適切に配車する技術に関する。

複数の電気自動車の充電状態を管理し、各電気自動車の充電状態に応じてユーザに対して配車する配車システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このような配車システムでは、電気自動車を効率良く利用するために、基地局と各車両をネットワークを介して接続して、基地局にて各電気自動車のバッテリの残量（電池残量）を取得し、更に、充電に要する時間を考慮して各ユーザに対しての配車計画を設定している。

特開２０１０−２３１２５８号公報

しかしながら、上述した特許文献１に開示された従来例は、電気自動車の走行場所によっては、基地局との間での通信ができなくなる場合があり、このような場合には、対象となる電気自動車のバッテリ残量を把握することができず、配車可能であるか否かの判断ができない場合が生じる。

本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、基地局と電気自動車との間の通信ができない場合であっても各電気自動車を適切に配車することが可能な電気自動車の配車システムを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明は、電気自動車と基地局とを有し、各電気自動車は、該電気自動車のバッテリの充電状態を検知する充電状態検出手段と、基地局との間で通信を行う車両側通信手段とを有し、基地局は、各電気自動車との間で通信を行う基地局側通信手段と、基地局側通信手段で受信される前記各電気自動車の充電状態に基づいて、各電気自動車の配車スケジュールを作成するスケジュール作成手段と、を有する。そして、車両側通信手段と、基地局側通信手段との間で通信が成立しない場合には、対応する電気自動車を配車対象から除外してスケジュールを作成する。また、基地局側通信手段は、車両の現時点のバッテリ残量を取得した際に、次回の利用で必要とされる電力量と現在のバッテリ残量との差を演算し、この差を充電するために必要な時間だけ、次回の利用時刻から遡った時刻まで、データ通信によるバッテリ残量の取得を行わない。

本発明では、基地局との間で通信できない電気自動車は、配車スケジュールの対象から除外されるので、通信ができている電気自動車のみを用いて適切に配車することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る電動車両の配車システムの構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る電動車両の配車システムの処理手順を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る電動車両の配車システムの処理手順を示すフローチャートである。 本発明の変形例に係り、次回の利用開始時刻と充電開始時刻との関係を示す特性図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る電気自動車の配車システムの構成を示すブロック図である。図１に示すように、この配車システムは、
基地局１０と、該基地局１０とネットワーク３１を介して接続される複数の電気自動車２０，・・２０ａを有している。なお、電気自動車２０〜２０ａは同一構成を備えているので、電気自動車２０の構成のみを詳細に記載している。

基地局１０は、ネットワーク３１を介して接続される各電気自動車２０を管理する車両管理部１１と、各電気自動車２０の配車スケジュールを作成するスケジュール作成部（スケジュール作成手段）１２と、各電気自動車２０のメンテナンスを予約するメンテナンス予約部１３と、ネットワーク３１を介して各電気自動車２０とデータ通信を行う通信部（基地局側通信手段）１４と、を備えている。

電気自動車２０は、走行用モータに電力を供給するバッテリ２１と、バッテリの状態を監視するバッテリ状態監視部２２と、バッテリ２１の充電状態を監視する充電状態監視部（充電状態検出手段）２３と、基地局１０との間で通信を行う通信部（車両側通信手段）２４と、を備えている。

基地局１０の車両管理部１１は、各電気自動車２０の利用状況を管理する。例えば、ユーザにより入力される電気自動車２０の利用日、利用開始時刻、利用終了予定時刻、及び目的地等を管理する。

メンテナンス予約部１３は、電気自動車２０にメンテナンスの必要が生じた際に、このメンテナンスを受け付け、更に、メンテナンスに必要な時間を設定する。

スケジュール作成部１２は、各電気自動車２０の利用状態に基づいて、新規に電気自動車２０の予約が入力された際に、各電気自動車２０の予約状況、及びネットワーク３１を介して取得される各電気自動車２０の充電状態に基づいて、各電気自動車２０のスケジュールを作成する。更に、メンテナンス予約部１３にメンテナンスに関する情報が入力されている場合には、このメンテナンスに必要な時間を考慮して、各電気自動車２０のスケジュールを作成する。

バッテリ状態監視部２２は、バッテリ２１が正常に作動しているか否かを監視する。具体的には、バッテリ２１を充電器４１に接続して充電を開始している場合に、正常に充電されているか否かを監視する。充電状態監視部２３は、バッテリ２１の充電量（電池残量）がどの程度であるかを監視する。

次に、上述のように構成された本実施形態に係る電気自動車の管理システムの処理手順を図２に示すフローチャートを参照して説明する。

初めに、ステップＳ１１において、車両管理部１１は、ユーザによる予約を受け付ける。この際、利用日、利用開始時刻、返却予定時刻、目的地等の情報を取得する。そして、取得した情報を記憶部（図示省略）に記憶する。

ステップＳ１２において、スケジュール作成部１２は、複数の電気自動車２０から利用日時に適した電気自動車２０を検索する。即ち、車両管理部１１では、各電気自動車２０の利用日時等の情報が記憶されているので、この記憶情報に基づいて、各電気自動車２０の利用状況を参照し、予約受け付けされた利用日時に適するものを検索する。

ステップＳ１３において、スケジュール作成部１２は、ステップＳ１２の処理で、予約に適した電気自動車２０が検索されたか否かを判断する。そして、検索された場合には（ステップＳ１３でＹＥＳ）、ステップＳ１４に処理を進め、検索されない場合には（ステップＳ１３でＮＯ）、ステップＳ２３に処理を進める。

ステップＳ２３において、スケジュール作成部１２は、対象となる予約受け付けに対して、電気自動車２０を配車することができないことをユーザに通知する。例えば、全ての電気自動車が予約されており、新規の予約に対して配車することができない場合に、その旨をユーザに通知する。

ステップＳ１４において、スケジュール作成部１２は、検索された電気自動車２０（予約受け付けされた日時に空いている電気自動車２０）のバッテリ残量を取得する。具体的には、ネットワーク３１を介して、対象となる電気自動車２０に指令信号を出力し、この電気自動車２０の充電状態監視部２３で検出されるバッテリ２１の電池残量のデータを、ネットワーク３１を経由して取得する。

ステップＳ１５において、スケジュール作成部１２は、対象となる電気自動車２０の電池残量を取得できたか否かを判断する。電池残量が取得できない場合には（ステップＳ１５でＮＯ）、ネットワーク３１による通信ができなかったものと判断し、ステップＳ２４において、メンテナンス予約リストとして、メンテナンス予約部１３に登録する。更に、ステップＳ２５において、この電気自動車２０を配車する対象から除外する。即ち、通信不良により基地局１０との間で通信ができない電気自動車２０については、メンテナンスを行い、且つ、配車する対象から除外する。その後、ステップＳ１２に処理を戻し、再度利用日時に適した車両の検索処理を行う。

一方、電池残量が取得できた場合には（ステップＳ１５でＹＥＳ）、この電池残量を「Ａ」とし、更に、ステップＳ１６において、対象となる電気自動車２０の現在のステータスは利用中であるか、或いは充電中であるかを判断する。

現在のステータスが「不明」である場合には、ネットワーク３１を経由した通信ができていないので、前述したステップＳ２４の処理を実行する。また、ステータスが「利用中」である場合には、ステップＳ１７において、現在の利用で消費する電力量Ｂ（ｉ−１）を予測する。この処理では、対象となる電気自動車２０の現在位置（例えば、ナビゲーション装置にて取得する）からの走行距離等に基づいて、消費する電力量を求める。その後、ステップＳ１８に処理を進める。現在のステータスが「充電中」である場合には、ステップＳ１７の処理を行わずにステップＳ１８に処理を進める。

ステップＳ１８において、スケジュール作成部１２は、次回の利用までに充電可能な電力量Ｃｉを求める。即ち、対象となる車両の現在の電池残量と、次回の利用までの時間に基づいて、対象となる車両のバッテリ２１に充電可能な電力量を求める。

ステップＳ１９において、スケジュール作成部１２は、次回の利用で消費する電力量Ｂｉを予測する。この処理では、次回の利用についての、利用時間、或いは目的地等の情報に基づいて、消費する電力量を予測する。

ステップＳ２０において、対象となる車両について、最後の利用予約までの計算が終了したか否かを判断する。そして、最終の利用予約までの計算が終了していない場合には（ステップＳ２０でＮＯ）、ステップＳ１８からの処理を繰り返す。

最終の利用予約までの計算が終了した場合には（ステップＳ２０でＹＥＳ）、ステップＳ２１において、次の（１）式が成立するか否かを判断する。

Ａ−ΣＢｉ＋ΣＣｉ＞０ …（１）
そして、上記（１）式が成立する場合には（ステップＳ２１でＹＥＳ）、バッテリ２１の電池残量が当該予約についての走行した後の電池残量が正の数（０よりも大きい）であるので、この予約に対して十分な電池残量が確保できるものと判断し、ステップＳ２２において、この電気自動車２０の予約を受け付ける。即ち、対象となる電気自動車２０を、この予約に対して配車する。

一方、上記（１）式が成立しない場合には（ステップＳ２１でＮＯ）、当該予約についての走行した後の電池残量が負の数（０よりも小さい）であるので、予約についての走行を行うだけのバッテリ２１の電池残量が不足している。従って、予約を受け付けずに、ステップＳ２５の処理において、この電気自動車２０を配車する対象から除外する。その後、ステップＳ１２に処理を戻す。

こうして、複数の車両から予約条件に適する車両を検索して、配車することができるのである。

次に、各電気自動車２０の充電状態の監視処理について、図３に示すフローチャートを参照して説明する。この処理は、予約されている電気自動車２０に対し、基地局１０との間で定期的に行われる。

初めに、ステップＳ３１において、基地局１０の車両管理部１１は、予約が設定されている電気自動車２０に対し、ネットワーク３１を経由して現在の充電状態を取得する。

そして、ステップＳ３２において、現在の充電状態が充電中であるか否かを判断し、現在の充電状態が充電中である場合には（ステップＳ３２でＹＥＳ）、本処理を終了する。一方、充電中でない場合には（ステップＳ３２でＮＯ）、ステップＳ３３において、この電気自動車２０の現在のあるべき充電状態が充電中であるか否かを判断する。即ち、現在の充電量に基づきこの電気自動車２０は充電すべき状態であるか否かを判断する。例えば、充電量が少ない場合には、充電中であると判断し、充電量が多い場合には充電中でないと判断する。

そして、充電中でないと判断された場合には（ステップＳ３３でＮＯ）、本処理を終了する。一方、充電中であると判断された場合には（ステップＳ３３でＹＥＳ）、ステップＳ３４において、この電気自動車２０を車両リストから外し、メンテナンス予約リストへ移動する。即ち、充電量が少なく、本来充電する必要があるにも関わらず、充電中でない場合には、この電気自動車２０に何らかの問題が生じているものと判断して、車両リストから除外してメンテナンスリストに移動する。その後、ステップＳ３５において、代わりの電気自動車２０を割り当てる。

このようにして、本実施形態に係る電気自動車の配車システムでは、複数の電気自動車２０から、予約条件に適した電気自動車２０を検索して配車する際に、ネットワーク３１を介しての通信ができない場合には、この電気自動車２０を除外し、それ以外の電気自動車２０の中から予約条件に適した電気自動車２０を検索するようにしている。従って、例えば、電気自動車２０の走行場所が電波の届きにくい場所であり、通信によるバッテリの残量検出ができないような場合には、これを除外するので、確実にバッテリ残量が必要とする残量以上となる電気自動車を選択して、ユーザに対して配車することが可能となる。

また、充電状態監視部２３により、バッテリ２１の充電状態を監視しており、予約情報に対して、予想された充電状態に達していない場合、即ち、上述した（１）式が成立しない場合には、この電気自動車２０を配車の対象から除外する。従って、確実に充電されている電気自動車２０を配車することが可能となる。

更に、基地局１０側では、各電気自動車２０の充電状態を監視しており、電気自動車２０の充電量が少ないにも関わらず、充電されていない場合には、この電気自動車２０を割り当てに用いる車両のリストから除外するので、充電が正常に行われていない電気自動車２０を除外して配車することができる。

次に、本実施形態の変形例について説明する。前述した実施形態では、図２のステップＳ１４に示したように定期的に各車両の電池残量を取得するようにしたが、変形例では、バッテリの電池残量を取得するタイミングを次回の利用開始時刻までに間に合う最も遅時刻とする。以下、図４を参照して詳細に説明する。

充電が正常に実行できているかを監視をするための通信コストを低減するために、途中充電を確認する時刻を以下のように決める。まず、予約時に電池の残量を確認する。そして、次回の利用で必要とされる電力量と現在の電池の残量との差を、充電器の充電速度で除することで、次回の利用に必要な最低限の充電を実施するために必要な時間を算出することができる。次回の利用時刻からその時刻前に充電が正常に実施されているか否かを確認することで、もし、充電が正常に実施されていない場合でも、充電器をつなぎかえる対応をとることで、次回の利用時に電池残量が不足する事態を回避することができる。

具体的には、図４において、次回の利用時刻ｔ２が決まっている場合には、この利用時刻ｔ２から逆算して充電に間に合う最も遅い充電開始時刻ｔ１を求める。そして、この充電開始時刻ｔ１以前には、データ通信によるバッテリ残量の取得を行わないようにする。即ち、現時点ｔ０から時刻ｔ１までの間は通信を行わないようにする。その結果、基地局１０と電気自動車２０との間の通信回数を減らすことができ、通信負荷を低減することができる。

以上、本発明の電気自動車の配車システムを図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、各部の構成は、同様の機能を有する任意の構成のものに置き換えることができる。

本発明は、複数の電気自動車を充電状態に応じて適切に配車することに利用することができる。

１０ 基地局
１１ 車両管理部
１２ スケジュール作成部
１３ メンテナンス予約部
１４ 通信部
２０ 電気自動車
２１ バッテリ
２２ バッテリ状態監視部
２３ 充電状態監視部
２４ 通信部
３１ ネットワーク
４１ 充電器

Claims (2)

1. 複数の電気自動車と、各電気自動車との間で通信可能な基地局と、を有する電気自動車の配車システムにおいて、
   前記各電気自動車は、
   該電気自動車のバッテリの充電状態を検知する充電状態検出手段と、前記基地局との間で通信を行う車両側通信手段と、を有し、
   前記基地局は、
   前記各電気自動車との間で通信を行う基地局側通信手段と、
   前記基地局側通信手段で受信される前記各電気自動車の充電状態に基づいて、各電気自動車の配車スケジュールを作成するスケジュール作成手段と、を有し、
   前記スケジュール作成手段は、前記車両側通信手段と、前記基地局側通信手段との間で通信が成立しない場合には、対応する電気自動車を配車対象から除外して配車スケジュールを作成し、
   前記基地局側通信手段は、車両の現時点のバッテリ残量を取得した際に、次回の利用で必要とされる電力量と現在のバッテリ残量との差を演算し、この差を充電するために必要な時間だけ、次回の利用時刻から遡った時刻まで、データ通信によるバッテリ残量の取得を行わないこと
   を特徴とする電気自動車の配車システム。
2. 前記スケジュール作成手段は、前記電気自動車のバッテリを充電する際に、前記充電状態検出手段で検出される充電量が、予想される充電量に達していない場合には、この電気自動車を配車対象から除外して配車スケジュールを作成することを特徴とする請求項１に記載の電気自動車の配車システム。
   

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