JP6504246B2 - 情報処理装置、その制御方法、制御プログラム、および記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、情報処理装置、その制御方法、制御プログラム、および記録媒体に関し、例えば、バッテリスワップシステムが貸し出す複数のバッテリを管理する情報処理装置に関する。

従来、バッテリ（いわゆる二次電池）は、電気自動車の電力供給源として使用されている。バッテリは、使用時までに、必要な電力が充電されている必要がある。そこで、特許文献１には、バッテリの残容量、次回のトリップの目的地、および、次回のトリップへの出発予定時刻等の情報に応じて、該バッテリの充電速度および充電量を調整する充電制御装置が記載されている。特許文献１に記載の発明は、単一のバッテリが一人のユーザに使用される場合を想定している。

近年では、電気自動車のユーザに、複数のバッテリを貸し出すシステムが登場してきている。前記システムは、システムの利用者から、使用済のバッテリが返却されたとき、返却されたバッテリと、充電済みの他のバッテリとを交換（スワップ）するので、バッテリスワップシステムと呼ばれている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１３−９０３６０号公報（２０１３年５月１３日公開） 特開２０１２−６５９１号公報（２０１２年１月１２日公開）

バッテリスワップシステムが提供する電力供給量は、常に、バッテリスワップシステムの利用者からの電力需要量に対応していることが望ましい。そのため、電力需要量に対して電力供給量が過剰である場合、電力供給量を削減するために、バッテリスワップシステムから貸出し対象となるバッテリの一部が除外（廃棄または除去）される。
ところで、バッテリスワップシステムの複数のバッテリは、全てが同じ使用状態であるわけではない。例えば、劣化度の高い（使用状態の悪い）バッテリは、劣化度の低い（使用状態の良い）バッテリと比較して、故障が発生する可能性が高いと考えられる。そのため、バッテリスワップシステムにおいては、使用状態が悪いバッテリほど優先的に貸し出し対象から除外されることが望ましい。

しかしながら、従来、どのバッテリを優先的に貸出し対象から除外すべきであるのかを決定するための基準は存在していなかった。そのため、例えば、バッテリスワップシステムのバッテリは、（使用状態のより悪い他のバッテリがあるために）まだ除外されるべきでないにも関わらず、貸し出し対象から除外される場合があった。
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、バッテリスワップシステムが貸し出す１または複数のバッテリの電力供給量が過剰である場合に、バッテリの使用状態に応じて、貸し出し対象から除外するバッテリを決定することができる情報処理装置を提供することにある。

（課題を解決するための手段）
上記の課題を解決するために、本発明に係る情報処理装置は、複数のバッテリを貸し出すシステムにおいて、複数のバッテリの中から貸し出し対象から除外するバッテリを決定する情報処理装置であって、抽出部と、指標算出部と、選択部と、を備えている。抽出部は、複数のバッテリの中から、満充電容量あるいは個数の合計値が除外目標範囲内になる１または複数の前記バッテリを抽出する。指標算出部は、抽出部が抽出した１または複数のバッテリの使用状態を示す指標を算出する。選択部は、指標算出部が算出した指標の順位に基づいて、抽出部が抽出したバッテリの中から、貸出し対象から除外する１または複数のバッテリを選択する。

また、本発明に係る制御方法は、複数のバッテリを貸し出すシステムにおいて、複数のバッテリの中から貸し出し対象から除外するバッテリを決定する情報処理装置の制御方法であって、抽出ステップと、指標算出ステップと、選択ステップと、を含む。抽出ステップは、複数のバッテリの中から、満充電容量あるいは個数の合計値が除外目標範囲内になる１または複数のバッテリを抽出する。指標算出ステップは、抽出ステップにおいて抽出した１または複数のバッテリの使用状態を示す指標を算出する。選択ステップは、指標算出ステップにおいて算出した指標の順位に基づいて、抽出ステップにおいて抽出した１または複数のバッテリの中から、貸出し対象から除外するバッテリを選択する。

上記の構成によれば、バッテリの使用状態を示す指標に基づいて、貸し出し対象から「除外」する１または複数のバッテリが選択される。貸し出し対象から「除外」する１または複数のバッテリの満充電容量の合計値は、除外目標範囲に含まれている。
なお、本発明において、貸し出し対象から「除外」には、バッテリを廃棄すること、そして、第１のシステムから他の第２のシステムへ、またはバッテリが充電される第１のステーションから他の第２のステーションへ、バッテリを移動させることも含まれる。

そのため、選択された１または複数のバッテリが貸し出し対象から「除外」された場合、システムが貸し出すバッテリの満充電容量の合計値が削減される。また、「除外」するバッテリは、指標の順位に基づいて選択される。すなわち、バッテリの使用状態に応じて、貸し出し対象から「除外」するバッテリを決定することができる。
例えば、指標が高い（または低い）順番に、貸し出し対象から「除外」するバッテリを選択した場合、そのバッテリが貸し出し対象から「除外」された後、システムには、指標が低い（または高い）バッテリが残ることになる。なお、除外目標範囲は、予め設定されてもよいし、ユーザによって入力されてもよい。

また、本発明の一態様に係る情報処理装置において、抽出部が抽出したバッテリが１つである場合、選択部は、そのバッテリを、貸し出し対象から除外するバッテリとして選択してもよい。
上記の構成によれば、ただ１つのバッテリ、あるいは複数のバッテリの組合せがある場合、そのバッテリあるいはその組合せを、貸し出し対象から「除外」するバッテリとして選択することができる。

また、本発明の一態様に係る情報処理装置において、抽出部が抽出したバッテリがない場合、選択部は、バッテリを除外しないことを決定してもよい。
上記の構成によれば、満充電容量の合計値が除外目標範囲内に含まれないバッテリは、貸し出し対象から「除外」されないので、過剰または過少な電力供給量が削減されることがない。

また、本発明の一態様に係る情報処理装置において、選択部が選択した１または複数のバッテリを、除外すべきバッテリとして提示する提示部をさらに備えていてもよい。
上記の構成によれば、ユーザは、提示を確認することによって、貸し出し対象から「除外」すべきバッテリを確認して、そのバッテリを「除外」することができる。
また、本発明の一態様に係る情報処理装置において、除外目標範囲は、電力需要量に対する複数のバッテリの電力供給量の余剰以下であってよい。

上記の構成によれば、満充電容量あるいは個数の合計値が除外目標範囲内になる１以上のバッテリが貸し出し対象から「除外」された場合、電力需要量に対する電力供給量あるいは個数の余剰が低減される。
また、本発明の一態様に係る情報処理装置において、使用状態は、バッテリの劣化度、バッテリの累積稼働時間、あるいはバッテリが搭載されたモビリティの累積走行距離であってよい。

上記の構成によれば、バッテリの劣化度を表す指標の順位に従って、貸し出し対象から「除外」されるバッテリが決定される。劣化度を表す指標は、例えば、バッテリの劣化度を示すＳＯＨ（State Of Health）、累積稼働時間、または「累積走行距離」であってよい。なお、バッテリの「累積走行距離」とは、該バッテリが搭載された車両の走行距離を意味する。

（発明の効果）
本発明は、複数のバッテリを貸し出すシステムにおいて、複数のバッテリの電力供給量が過剰である場合に、バッテリの使用状態に応じて、貸し出し対象から除外するバッテリを決定することができるという効果を奏する。

一実施形態に係るバッテリ管理装置の構成を示すブロック図である。 一実施形態に係るバッテリ管理装置が備えた記憶部に記憶されるバッテリデータの一例である。 一実施形態に係るバッテリ管理装置が備えた記憶部に記憶される貸出・返却日時データの一例である。 一実施形態に係るバッテリ管理装置が備えた抽出部によって抽出されるバッテリの組合せの例を示す。 一実施形態に係るバッテリ管理装置が備えた制御部が実行する除外候補バッテリ決定処理の流れを示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
（バッテリ管理装置１の構成）
図１を用いて、本実施形態に係るバッテリ管理装置１の構成を説明する。図１は、バッテリ管理装置１の構成を示すブロック図である。図１に示すように、バッテリ管理装置１は、入出力部１０、入力データ取得部２０、記憶部３０、および制御部４０（情報処理装置）を備えている。

バッテリ管理装置１は、バッテリスワップシステム（以下、システムと略称する）が貸し出す複数のバッテリの電力供給量を管理する装置である。バッテリ管理装置１は、電力需要量に対する電力供給量の余剰が適切な範囲内にない（すなわち、過剰である）場合、システムから貸し出し対象から「除外」すべきバッテリ（除外候補バッテリ）の情報を提示する。提示された情報を確認した（バッテリ管理装置１の）ユーザは、除外候補バッテリを貸し出し対象から「除外」することによって、過剰な電力供給量を削減することができる。
なお、本発明の「除外」には、バッテリを廃棄すること、第１のシステムから他の第２のシステムへ、または、バッテリが充電される第１のステーションから他の第２のステーションへ、バッテリを移動させることも含まれる。

（入出力部１０）
図１に示すように、入出力部１０は、入力部１１および表示部１２を含んでいる。入力部１１は、キーボード、マウス、タッチパネルなどの入力機器である。ユーザは、入力部１１を用いて、バッテリの使用状態を示す情報を入力したり、後述する除外候補バッテリ決定処理において使用されるパラメータを入力したりすることができる。表示部１２は、ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ、ＬＥＤ（Light-Emitting Diode）表示器、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）（Liquid Crystal Display）などの表示機器である。

（入力データ取得部２０、記憶部３０）
入力データ取得部２０は、入出力部１０の入力部１１から、複数のバッテリの使用状態を表す指標の値（指標値）のデータを取得する。また、複数のバッテリの貸出・返却日時を示す貸出・返却日時データも取得する。
入力データ取得部２０は、指標データを含むバッテリデータを、記憶部３０に記憶する。また、複数のバッテリの貸出・返却日時を示す貸出・返却日時データを、記憶部３０に記憶する。

（指標の例）
バッテリの使用状態を示す指標は、以下の（ｉ）から（ｉｖ）のいずれか１つ、その加工物、またはその組合せであってもよい。
（ｉ）１または複数のバッテリの平均ＳＯＨ（ＳＯＨの平均値）
（ｉｉ）１または複数のバッテリの最小ＳＯＨ（ＳＯＨの最小値）
（ｉｉｉ）１または複数のバッテリの累積稼働時間の合計値
（ｉｖ）１または複数のバッテリの「累積走行距離」の合計値
あるいは、指標は、１または複数のバッテリの累積使用時間、累積使用回数、累積使用容量、または使用開始日時であってもよい。

なお、前記（ｉ）から（ｉｖ）までの指標は、バッテリの劣化度に関係している。しかしながら、指標は、バッテリの使用状態を表すものであれば、バッテリの劣化度に関係していなくてもよい。
例えば、バッテリの劣化度とは直接的に関係がない指標の例として、過去の一定期間におけるバッテリの使用回数、バッテリの貸出日時（または返却日時）の間隔、またはその組合せを挙げることができる。

（バッテリデータ、貸出・返却日時データ）
図２に、記憶部３０に記憶されるバッテリデータの一例を示す。図２に示すバッテリデータには、指標データとして、複数のバッテリのＩＤ、定格電力、ＳＯＨ、満充電容量、累積使用回数、「累積走行距離」、および累積稼働時間を示す各データが含まれている。なお、他の指標の例について、後述する。
図３に、記憶部３０に記憶される貸出・返却日時データの一例を示す。図３に示す貸出・返却日時データには、複数のバッテリのＩＤ、貸出日時、および返却日時を示す各データが含まれている。

（制御部４０）
図１に示すように、制御部４０は、抽出部４１（抽出部）、指標算出部４２、除外候補決定部４３（選択部）、および除外候補提示部４４（提示部）を含んでいる。制御部４０の各部は、システムの電力供給量が過剰である場合、本システムにおける貸し出し対象から「除外」すべきバッテリ（除外候補バッテリ）を決定する除外候補バッテリ決定処理を実行する。除外候補バッテリ決定処理の流れについては、後で説明する。

（抽出部４１）
抽出部４１は、電力供給量の除外目標量に基づいて、１または複数のバッテリを１組以上抽出する。具体的には、抽出部４１は、１または複数のバッテリの満充電容量の合計値が除外目標量以下かつ下限量以上となる（あるいは除外目標範囲に含まれる）ように、１または複数のバッテリの組を生成する。

ここで、除外目標量は、電力需要量に対する電力供給量の過剰量から、所定の閾値を除いた量であってよい。この場合、電力供給量が除外目標量だけ削減された場合、電力供給量の過剰量は、所定の閾値になる。所定の閾値は、予め設定されていてもよいし、入力部１１を介して入力されてもよい。また、下限量は、除外目標量の一定の割合（例えば、８割、９割など）であってよい。
抽出部４１は、抽出したバッテリの情報を、指標算出部４２に出力する。

（指標算出部４２）
指標算出部４２は、抽出部４１が抽出したバッテリの組ごとに、その組の指標値を算出する。具体的には、指標算出部４２は、各組に含まれるバッテリの指標値を合算することによって、その組の指標値を算出する。

（組合せおよび指標の例）
図４は、（除外目標量が１０ｋＷｈである場合に）抽出部４１によって抽出される複数のバッテリの組合せと、指標算出部４２によって算出される複数のバッテリの組合せの（様々な指標についての）指標値とを示す。
図４に示すように、組合せＡは、３つのバッテリ（バッテリＩＤ：１、２、４）で構成されている。組合せＡに含まれるバッテリの満充電容量の合計値は９．８５ｋＷｈである。

また、組合せＢ、組合せＣに含まれるバッテリの満充電容量の合計値は、それぞれ、９．５７ｋＷｈ、９．４８ｋＷｈである。
組合せＡ〜Ｃに含まれるバッテリの満充電容量の合計値は、いずれも、除外目標量である１０ｋＷｈ以下である。なお、各組合せに含まれるバッテリの満充電容量の合計値は、全て、下限量（例えば、８ｋＷｈ）以上であってよい。

図４に示すように、指標が平均ＳＯＨである場合、組合せＡの指標値は８０．７％である。また、組合せＢ、組合せＣの指標値は、それぞれ、８１．０％、７０．８％である。
一方、指標が最小ＳＯＨである場合、組合せＡの指標値は６５％である。また、組合せＢ、組合せＣの指標値は、それぞれ、６５％、６５．２％である。
指標算出部４２は、算出した指標値を、除外候補決定部４３に出力する。

（除外候補決定部４３、除外候補提示部４４）
除外候補決定部４３は、指標算出部４２が算出した指標値に基づいて、抽出部４１によって抽出された組合せの中から、除外候補となる組合せ（除外候補バッテリ）を決定または選択する。具体的には、除外候補決定部４３は、指標値の順位が最も高い（すなわち、指標値が最も大きいか、あるいは最も小さい）組合せに含まれるバッテリを、除外候補バッテリとして決定または選択する。指標値が最も大きい組合せの順位が最も高いか、あるいは指標値が最も小さい組合せの順位が最も高いかは、指標ごとに定められる。

例えば、指標が平均ＳＯＨである場合、指標値が最も小さい組合せの順位が最も高いとする。そして、指標が平均ＳＯＨである場合、図４に示す組合せＡ、組合せＢ、組合せＣは、この順番で指標値が高い。そのため、除外候補決定部４３は、図４に示す組合せの中から、組合せＣを除外候補バッテリとして選択する。
除外候補決定部４３は、決定または選択した除外候補バッテリ（バッテリの組合せ）に関する情報を、除外候補提示部４４に出力する。具体的には、除外候補決定部４３は、除外候補バッテリのＩＤなど、除外候補バッテリを特定するための情報を、除外候補提示部４４に出力する。
除外候補提示部４４は、除外候補決定部４３から入力された除外候補バッテリに関する情報を、表示部１２に表示する。

（除外候補バッテリ決定処理）
図５を用いて、前述した制御部４０（図１参照）が実行する除外候補バッテリ決定処理の流れを説明する。図５は、除外候補バッテリ決定処理の流れを示すフローチャートである。
図５に示すように、除外候補バッテリ決定処理では、まず、抽出部４１が、入力部１１から、電力供給量の除外目標量を示す除外目標量情報を取得する（Ｓ１０）。そして、抽出部４１は、組合せを構成するバッテリの満充電容量の合計値が除外目標量を下回る（または除外目標量を超えない）ように、１または複数のバッテリの組合せを算出する（Ｓ２０、抽出ステップ）。

次に、指標算出部４２は、バッテリの使用状態を表す指標を決定する（Ｓ２５）。ここで、指標が予め設定されている場合、除外候補バッテリ決定処理では、Ｓ２５は行われず、Ｓ２０の処理の後、次にＳ３０の処理が行われる。
続いて、指標算出部４２は、バッテリの各組合せについての指標値を算出する（Ｓ３０、指標算出ステップ）。

その後、除外候補決定部４３は、算出された指標値に基づいて、除外候補バッテリを決定する（Ｓ４０、除外候補選択ステップ）。
最後に、除外候補提示部４４は、除外候補バッテリに関する情報を提示する（Ｓ５０）。具体的には、除外候補提示部４４は、除外候補バッテリのＩＤ（または、ＩＤのリスト）など、除外候補バッテリを特定するための情報を表示部１２に表示する。以上で、除外候補バッテリ決定処理は終了する。

〔その他の実施形態〕
（Ａ）
上記実施形態では、図４に示すように、複数のバッテリの組合せの中から、貸出し対象から除外する組合せを選択する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、貸出し対象から除外するバッテリは、複数のバッテリの組合せに限定されるものではなく、１つのバッテリを除外する構成であってもよい。あるいは、１つのバッテリと複数のバッテリ群とを組み合わせて貸し出し対象から除外してもよい。

（Ｂ）
上記実施形態では、本システムから貸し出されるバッテリが搭載される電力消費体を特に例示していない。
本システムから貸し出されるバッテリの用途としては、例えば、電動自動車（ＥＶ）、電動自動二輪車、電動一輪車、電動自転車、電動アシスト自転車、ＰＨＶ（Plug-in Hybrid Vehicle）等のモビリティであってもよい。

また、バッテリが搭載される電力消費体としては、モビリティに限らず、交換可能なバッテリによって駆動される他の電気製品であってもよい。
電気製品としては、例えば、バッテリパックからの電力によって機能する冷蔵庫、洗濯機、掃除機、炊飯器、湯沸しポット等の家電製品も含まれる。
さらに、バッテリが搭載される電力消費体として、電動工具を用いてもよい。
この場合には、貸し出し可能な複数のバッテリの充電を行うバッテリステーション等において、電動工具に使用されるバッテリを充電すればよい。

〔ソフトウェアによる実現例〕
バッテリ管理装置１の制御部４０（特に、抽出部４１、指標算出部４２、および除外候補決定部４３）は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。

後者の場合、バッテリ管理装置１は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ（またはＣＰＵ）で読み取り可能に記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）または記憶装置（これらを「記録媒体」と称する）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）などを備えている。そして、コンピュータ（またはＣＰＵ）が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。

本発明は、バッテリスワップシステムが貸し出す複数のバッテリを管理する装置に利用することができる。

４０ 制御部（情報処理装置）
４１ 抽出部
４２ 指標算出部
４３ 除外候補決定部（選択部）
４４ 除外候補提示部（提示部）

Claims (11)

1. 複数のバッテリを貸し出すシステムにおいて、前記複数のバッテリの中から貸出し対象から除外するバッテリを決定する情報処理装置であって、
   記憶部に保存されたプログラムをＣＰＵが読み込んで実現され、入力部に入力された除外目標量を取得し、前記複数のバッテリの中から、１または複数のバッテリの満充電容量あるいは個数の合計値が前記除外目標量の範囲内になる１または複数の前記バッテリのＩＤ情報を抽出する抽出部と、
   記憶部に保存されたプログラムをＣＰＵが読み込んで実現され、前記抽出部が抽出した１または複数の前記バッテリのＩＤ情報に対応する前記バッテリの使用状態を示す複数の指標の中から任意の指標を選択し、その指標の指標値を算出する指標算出部と、
   記憶部に保存されたプログラムをＣＰＵが読み込んで実現され、前記指標算出部が算出した前記指標値の順位に基づいて、前記抽出部が抽出した前記バッテリの中から、貸出し対象から除外すべき使用状態の悪い１または複数の前記バッテリのＩＤ情報を選択する選択部と、
   を備えた
   情報処理装置。
2. 前記除外目標範囲は、前記システムにおける電力需要量に対する前記複数のバッテリの電力供給量の余剰以下である、
   請求項１に記載の情報処理装置。
3. 前記使用状態は、前記バッテリの劣化度である、
   請求項１または２に記載の情報処理装置。
4. 前記使用状態は、前記バッテリの累積稼働時間である、
   請求項１または２に記載の情報処理装置。
5. 前記使用状態は、前記バッテリが搭載されたモビリティの累積走行距離である、
   請求項１または２に記載の情報処理装置。
6. 前記抽出部が抽出した１または複数の前記バッテリが１組である場合、
   前記選択部は、その１組を、貸出し対象から除外する前記バッテリとして選択する、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の情報処理装置。
7. 前記抽出部が抽出した前記バッテリがない場合、前記選択部は、前記バッテリを貸出し対象から除外しないことを決定する、
   請求項１から５のいずれか１項に記載の情報処理装置。
8. 前記選択部が選択した１または複数の前記バッテリを、貸出し対象から除外すべき前記バッテリとして提示する提示部を、
   さらに備えている、
   請求項１から７のいずれか１項に記載の情報処理装置。
9. 複数のバッテリを貸し出すシステムにおいて、前記複数のバッテリの中から貸出し対象から除外するバッテリを決定する情報処理装置の制御方法であって、
   記憶部に保存されたプログラムをＣＰＵが読み込んで、入力された除外目標量を取得し、前記複数のバッテリの中から、１または複数のバッテリの満充電容量あるいは個数の合計値が前記除外目標量の範囲内になる１または複数の前記バッテリのＩＤ情報を抽出する抽出ステップと、
   記憶部に保存されたプログラムをＣＰＵが読み込んで、前記抽出ステップにおいて抽出した１または複数の前記バッテリのＩＤ情報に対応する前記バッテリの使用状態を示す複数の指標の中から任意の指標を選択し、その指標の指標値を算出する指標算出ステップと、
   記憶部に保存されたプログラムをＣＰＵが読み込んで、前記指標算出ステップにおいて算出した前記指標値の順位に基づいて、前記抽出ステップにおいて抽出した１または複数のバッテリの中から、貸出し対象から除外すべき使用状態の悪い前記バッテリのＩＤ情報を選択する選択ステップと、
   を含む制御方法。
10. 請求項１に記載の情報処理装置としてコンピュータを機能させるための制御プログラムであって、上記抽出部、上記指標算出部、および上記選択部としてコンピュータを機能させるための制御プログラム。
11. 請求項１０に記載の制御プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
    

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