JP7616632B2 - 二次電池の運搬により実現される移動充電システムおよびサーバ - Google Patents

Description

本発明は、電気エネルギーの供給、特に、二次電池の運搬により電気エネルギーを供給するための技術、に関する。

人口増加とそれにともなうエネルギー消費の急増を背景として「持続可能な社会（Sustainable Society）」に対する関心が高まっている。持続可能な社会とは、地球環境を保全し、次世代に保全された地球環境を引き渡し、かつ、現世代の要求も満たすことができる社会、と定義できる。

持続可能な社会を実現するために、自然エネルギー、たとえば、太陽光発電や風力発電、地熱発電などの積極活用が求められている。現在、自然エネルギーを含めた多種多様な発電源を地域性に基づいてベストミックスしながら、エネルギーをできる限り地産地消によってまかなう未来の街が構想されている。

特許第５３６０１５７号公報

また、先進国の多くは、送電網などの社会的基盤（infrastructure）の老朽化問題に直面している。街をモデルチェンジするためには、送電網の再構築も必要となる。空中の送電線は街の景観を損なう。その一方、送電線を地中化（無電柱化）する場合には、建設コストがいっそう高くなってしまう。日本のような地震、台風などの自然災害が多い国では、送電網が寸断されるリスクも考慮しなければならない。

本発明は、上記課題認識に基づいて完成された発明であり、その主たる目的は、エネルギーの新しい供給方法を提案することにある。

本発明のある態様における移動充電システムは、第１の二次電池により電力を供給される住宅と、第２の二次電池を内蔵し、自律的に移動可能な移動体と、住宅および移動体と通信ネットワークを介して接続されるサーバを備える。
住宅は、第１の二次電池の充電率を計測する電池管理部と、充電率を含む電池情報をサーバに送信する通信部を含む。
サーバは、住宅から電池情報を受信する受信部と、電池情報に示される充電率が第１の閾値未満となったとき、待機中の移動体に発進指示を送信する送信部を含む。
移動体は、移動体を移動させる駆動機構と、発進指示を受信する受信部と、発進指示が受信されたとき、住宅を目標地点として設定し、駆動機構に移動を指示する移動制御部と、住宅に移動体が到達したとき、第２の二次電池から第１の二次電池に給電する電池管理部を含む。

本発明のある態様における移動体は、第２の二次電池を内蔵し、第２の二次電池を電源として自装置を移動させる駆動機構と、サーバから、住宅を指定する発進指示を受信する受信部と、発進指示が受信されたとき、地図情報を参照し、現在地点から住宅への経路を算出する経路算出部と、算出された経路にしたがって駆動機構を制御する移動制御部と、住宅に到達したとき、住宅に設置される第１の二次電池に対して、内蔵される第２の二次電池から給電する電池管理部を備える。
移動制御部は、第１の二次電池への給電後、住宅から所定の帰還地点に戻るよう駆動機構を制御する。

本発明のある態様におけるサーバは、第１の二次電池により電力を供給される住宅と、第２の二次電池を内蔵し、自律的に移動可能な移動体の双方と通信ネットワークを介して接続される。
このサーバは、住宅から、第１の二次電池の充電率を含む電池情報を受信する受信部と、電池情報に示される充電率が第１の閾値未満となったとき、待機中の移動体に対して、住宅を目標地点として指定する発進指示を送信する送信部を備える。

本発明の別の態様における移動充電システムは、第１の二次電池により電力を供給される複数の住宅と、第２の二次電池を内蔵し、自律的に移動可能な複数の移動体と、複数の住宅および複数の移動体と通信ネットワークを介して接続されるサーバと、を備える。
住宅は、第１の二次電池の充電率を計測する電池管理部と、住宅ＩＤとともに、充電率を含む第１の電池情報をサーバに送信する通信部を含む。
サーバは、複数の住宅それぞれから第１の電池情報を受信する第１受信部と、複数の移動体それぞれから第２の二次電池の充電率を含む第２の電池情報を受信する第２受信部と、第１の電池情報に示される充電率が第１の閾値未満となっている住宅が存在するか否かを判定する第１判定部と、第２の電池情報に示される充電率が第４の閾値以上となっている移動体が存在するか否かを判定する第２判定部と、第１の二次電池の充電率が第１の閾値未満となった住宅が存在するとき、待機中の複数の移動体のうち第２の二次電池の充電率が第４の閾値以上となっている移動体のいずれかに対して、住宅を指定する発進指示を送信する送信部を含む。
移動体は、移動体を移動させる駆動機構と、発進指示を受信する受信部と、発進指示が受信されたとき、地図情報を参照し、現在地点から発進指示により指定された住宅への経路を算出する経路算出部と、算出された経路にしたがって駆動機構を制御する移動制御部と、指定された住宅に到達したとき、住宅に設置される第１の二次電池に対して、内蔵される第２の二次電池から給電する電池管理部を含む。
移動体の移動制御部は、第１の二次電池への給電後、住宅から所定の帰還地点に戻るよう駆動機構を制御する。

本発明によれば、配送方式によるエネルギーの供給を実現できる。

移動充電システムの概念図である。 電気配達車による電力供給方法を説明するための模式図である。 電気配達車の機能ブロック図である。 住宅の機能ブロック図である。 サーバの機能ブロック図である。 住宅電力消費情報のデータ構造図である。 住宅予測情報のデータ構造図である。 車両情報のデータ構造図である。 サーバが電気配達車の発進要否を判断する過程を示すフローチャートである。 発信指示を受信したときの電気配達車の処理過程を示すフローチャートである。 給電終了後の電気配達車の処理過程を示すフローチャートである。 住宅調整情報のデータ構造図である。 街調整情報のデータ構造図である。 天候調整情報のデータ構造である。

図１は、移動充電システム１００の概念図である。
本実施形態においては、数百人から数千人程度の規模の街において移動充電システム１００を運用することを想定する。この街では、エネルギー、特に、電気エネルギーの地産地消を目指す。

移動充電システム１００は、電力供給システム１０４と電力消費システム１０６を含む。電力供給システム１０４は電気エネルギーの生産者に対応する。電力消費システム１０６は、複数の住宅４００を含む。住宅４００は電気エネルギーの消費者に対応する。各住宅４００には比較的大型の二次電池（第１の二次電池）が設置されている（以下、「固定電池」とも呼ぶ）。住宅４００は固定電池から家庭内において必要な電気エネルギーをまかなう。

電力供給システム１０４は、発電所１０２、サーバ３００および複数の電気配達車２００を含む。発電所１０２は、１以上の発電源の集合体である。発電所１０２は、太陽光発電、地熱発電、バイオマス発電、風力発電などの自然エネルギーによる発電源を含む。発電所１０２に含まれる発電源は一か所に集中する必要はなく、街全体に分散されてもよい。また、発電所１０２は、自然エネルギーによる発電のほか、火力発電所、水力発電所、原子力発電所などの既存の発電所を含んでもよい。

電気配達車２００は、無人の自動運転車（autonomous vehicle）である。電気配達車２００は、比較的小型の二次電池（第２の二次電池）を内蔵する（以下、「移動電池」とも呼ぶ）。電気配達車２００は、たとえば、０．５～１．２メートル程度の車高を有し、時速３～１０キロメートル程度にて低速走行する。また、電気配達車２００は、カメラによる撮像機能、ＧＰＳ（Global Positioning System）による位置検出機能および通信機能を備える。電気配達車２００は、電力供給線１０８を介して発電所１０２と接続され、内蔵する移動電池を充電する。電力供給線１０８には、街の内部の発電所１０２だけでなく、街の外部にある発電所からも予備的に電力供給がなされてもよい。以下、電気配達車２００が電力供給線１０８から電力供給を受ける場所を「待機エリア」と呼ぶ。

サーバ３００は、住宅４００から固定電池の電池残量（充電率）を含む第１電池情報を、無線または有線の通信ネットワークを介して定期的に受信する。第１電池情報は、住宅４００を識別する住宅ＩＤ、固定電池の電池容量、固定電池の電池残量、住宅４００における電力消費量（単位期間あたりの電池残量の低下量）など、住宅４００における電気エネルギーの使用状態を示す。サーバ３００は、電池残量が低下している住宅４００を対象として、待機エリアにいるいずれかの電気配達車２００に発進を指示する。

発進指示を受けた電気配達車２００は、指定された住宅４００に自走する。電気配達車２００が住宅４００に到着すると、内蔵の移動電池が住宅４００の固定電池に接続され、移動電池から固定電池に給電する。給電後、電気配達車２００は自動的に待機エリアに帰還する。なお、移動電池から固定電池への給電は、磁場共振方式等の既知のワイヤレス給電により行われてもよい。

以下、「ある住宅４００における固定電池のある時間帯Ｗ（例：金曜日の１０：００～１１：００）における電力消費量がＸ（％）である」とは、この時間帯において固定電池の電池残量がＸ（％）低下したことを意味する。ただし、この時間帯Ｗにおいて固定電池が移動電池により充電された場合には、この住宅の同時間帯Ｗにおける電力消費量は「Ｎ／Ａ（Non Available）」として扱う。住宅４００は、第１電池情報の一部として、充電を受けた時間をサーバ２００に通知する。

図２は、電気配達車２００による電力供給方法を説明するための模式図である。
サーバ３００は、待機エリアにいる電気配達車２００のうち、移動電池の電池残量が閾値（以下、「発進閾値」と呼ぶ）以上となっている電気配達車２００を派遣候補として選択する。以下、このような派遣候補となる電気配達車２００を「Ｓ車両（Standby Vehicle）」と呼ぶ。ここでは、発進閾値（第４の閾値）が９０（％）であるとして説明する。

サーバ３００は、複数の住宅４００のうち、固定電池の充電率が閾値（以下、「給電閾値」と呼ぶ）未満となっている住宅４００を給電候補として選択する。以下、このような給電候補となる住宅４００を「Ｒ住宅（Requesting Home）」と呼ぶ。給電閾値（第１の閾値）の基本設定は３０（％）であるとして説明する。給電閾値は可変であってもよいが、詳細は後述する。

サーバ３００は、Ｓ車両（移動電池の電池残量が第４の閾値（発進閾値）以上の電気配達車２００）に、Ｒ住宅（固定電池の電池残量が第１の閾値（給電閾値）未満の住宅４００）の住宅ＩＤを送信する。Ｓ車両は街の地図情報および各住宅４００の住所情報をあらかじめ記憶している。サーバ３００は、定期的に、全電気配達車２００に最新の地図情報および住所情報を送信（マルチキャスト）することで、電気配達車２００のデータを更新する。電気配達車２００（Ｓ車両）は、住宅ＩＤおよび地図情報、住所情報に基づいて、Ｒ住宅への移動経路を計算し、Ｒ住宅への移動を開始する。図２においては、電気配達車２００ａ（Ｓ車両）は住宅４００ｊ（Ｒ住宅）を目標地点とし、電気配達車２００ｂ（Ｓ車両）は住宅４００ｋ（Ｒ住宅）を目標地点としたときの、それぞれの移動経路を示している。

電気配達車２００は、小型かつ低速であるため、歩行者レーンを走行可能である。電気配達車２００は、カメラを搭載し、自装置から所定範囲内に人などの障害物が存在するときには減速または停止する。電気配達車２００は、交差点に到達したときには歩行者信号を撮像し、青信号であることを確認した上で横断歩道を走行する。

なお、電気配達車２００が走行するための専用レーンを設けてもよい。あるいは、地面に白線などの走行指示線を引いておき、電気配達車２００はこの走行指示線に沿って移動してもよい。

地面に複数のビーコンを埋設しておき、電気配達車２００はビーコンからの案内信号にしたがって走行してもよい。電気配達車２００は、ビーコンからビーコンＩＤを含む案内信号を受信し、ビーコンＩＤの位置があらかじめ登録されている地図情報とビーコンＩＤを照合して、自装置の現在位置を認識してもよい。

本実施形態における電気配達車２００は、最大で片道１．６キロメートル、往復３．２キロメートル以内の距離を自動運転により移動することが想定されている。

図３は、電気配達車２００の機能ブロック図である。
電気配達車２００の各構成要素は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）および各種コプロセッサ（co-processor）などの演算器、メモリやストレージといった記憶装置、それらを連結する有線または無線の通信線を含むハードウェアと、記憶装置に格納され、演算器に処理命令を供給するソフトウェアによって実現される。コンピュータプログラムは、デバイスドライバ、オペレーティングシステム、それらの上位層に位置する各種アプリケーションプログラム、また、これらのプログラムに共通機能を提供するライブラリによって構成されてもよい。電気配達車２００は、更に、駆動機構２０６および二次電池２０８（移動電池）のような電動駆動のためのハードウェア機構を含む。
以下に説明する各ブロックは、ハードウェア単位の構成ではなく、機能単位のブロックを示している。
住宅４００（図４）およびサーバ３００（図５）の機能ブロック図についても同様である。

電気配達車２００は、通信部２０２、データ処理部２０４、駆動機構２０６、二次電池２０８（移動電池）、カメラ２１０およびデータ格納部２１２を含む。
通信部２０２は、有線または無線の通信ネットワークを介してサーバ３００等との通信処理を担当する。データ格納部２１２は各種データを格納する。カメラ２１０は、電気配達車２００の「目」として外部を撮像する。このほか、電気配達車２００は測距センサなど他のセンサを備えてもよい。データ処理部２０４は、通信部２０２、カメラ２１０等により取得されたデータおよびデータ格納部２１２に格納されているデータに基づいて各種処理を実行する。駆動機構２０６は、電気配達車２００の走行のための機構である。二次電池２０８（移動電池）は、充放電接続口２１４を介して固定電池および電力供給線１０８と接続される。二次電池２０８（移動電池）は、電力供給線１０８から充放電接続口２１４を介して電気エネルギーを供給されることで充電される。また、二次電池２０８（移動電池）は、充放電接続口２１４を介して固定電池に電気エネルギーを供給する。二次電池２０８（移動電池）は、駆動機構２０６等の電源としても機能する。データ処理部２０４は、通信部２０２、カメラ２１０、データ格納部２１２、駆動機構２０６および二次電池２０８（移動電池）のインタフェースとしても機能する。

通信部２０２は、サーバ３００などの外部装置にデータを送信する送信部２１６と、外部装置からデータを受信する受信部２１８を含む。送信部２１６は、サーバ３００に第２電池情報を定期的に送信する。第２電池情報は、電気配達車２００を識別する車両ＩＤ、二次電池２０８（移動電池）の電池残量（充電率）など、電気配達車２００における電気エネルギーの使用状態を示す情報を含む。また、送信部２１６は、適宜、電気配達車２００の車両状態情報を送信する。車両状態情報には、電気配達車２００の現在地点、移動速度、作業状態などが含まれる。

駆動機構２０６は、モータ２２８と車輪２３０を含む。モータ２２８は、二次電池２０８（移動電池）から供給される電気エネルギーにより車輪２３０を回転させる。モータ２２８は、移動制御部２２２からの指示にしたがって、車輪２３０の回転速度および方向を制御する。

データ処理部２０４は、経路算出部２２０、移動制御部２２２および電池管理部２２４を含む。
経路算出部２２０は、データ格納部２１２に保存されている地図情報を参照し、現在地点から目標地点までの移動経路を算出する。移動制御部２２２は、移動経路にしたがって駆動機構２０６に制御信号を送信することにより、電気配達車２００の走行を制御する。また、移動制御部２２２は、カメラ２１０が所定距離以内に障害物を検出したときには、電気配達車２００の移動速度および移動方向を調整することで衝突回避を行う。電池管理部２２４は、二次電池２０８（移動電池）の電池残量を定期的に計測する。電池管理部２２４は、また、二次電池２０８（移動電池）が住宅４００の固定電池と接続されたとき、二次電池２０８（移動電池）から固定電池への充電を制御する。

図４は、住宅４００の機能ブロック図である。
住宅４００は、二次電池４０４（固定電池）、充電制御装置４０６、分電盤４０２、充放電接続口４１４および複数の電気機器４０８を含む。電気機器４０８は、冷蔵庫、洗濯機、食洗器などの各種の電力消費主体である。複数の電気機器４０８は分電盤４０２を介して二次電池４０４（固定電池）と接続される。分電盤４０２は充放電接続口４１４につながる。二次電池４０４（固定電池）は、分電盤４０２および充放電接続口４１４を介して電気配達車２００の二次電池２０８（移動電池）と接続される。二次電池４０４（固定電池）は、電気配達車２００の二次電池２０８（移動電池）から、充放電接続口４１４、分電盤４０２を介して電気エネルギーを供給されることで充電される。また、二次電池４０４（固定電池）は、分電盤４０２を介して各電気機器４０８に電気エネルギーを供給する。

充電制御装置４０６は、通信部４１０および電池管理部４１２を含む。
通信部４１０は、無線または有線の通信ネットワークを介してサーバ３００等との通信処理を担当する。通信部４１０は、サーバ３００等の外部装置にデータを送信する送信部４１６と、外部装置からデータを受信する受信部４１８を含む。送信部４１６は、定期的に、第１電池情報（上述）をサーバ３００に送信する。電池管理部４１２は、二次電池４０４（固定電池）の充放電を制御するとともに、二次電池４０４（固定電池）の電池残量を定期的に計測する。

図５は、サーバ３００の機能ブロック図である。
サーバ３００は、通信部３０２、データ処理部３０４およびデータ格納部３０６を含む。
通信部３０２は、無線または有線の通信ネットワークを介して電気配達車２００等との通信処理を担当する。データ格納部３０６は各種データを格納する。データ処理部３０４は、通信部３０２により取得されたデータおよびデータ格納部３０６に格納されているデータに基づいて各種処理を実行する。データ処理部３０４は、通信部３０２およびデータ格納部３０６のインタフェースとしても機能する。

通信部３０２は、電気配達車２００等の外部装置にデータを送信する送信部３０８と、外部装置からデータを受信する受信部３１０を含む。送信部３０８は、派遣判断部３１２からの指示にしたがって後述の発進指示を電気配達車２００に送信する。

受信部３１０は、第１受信部３１８、第２受信部３２０および天候取得部３２２を含む。
第１受信部３１８は、住宅４００から第１電池情報を受信する。第２受信部３２０は、電気配達車２００から第２電池情報を受信する。天候取得部３２２は、インターネットを介して、外部の天気情報サイトから天候情報を取得する。本実施形態における天候情報とは、気象庁から提供される降雪確率であるとする。

データ処理部３０４は、派遣判断部３１２、傾向分析部３１４および消費予測部３１６を含む。
派遣判断部３１２は、電気配達車２００の派遣要否を判定する。派遣判断部３１２は、第１判断部３２４および第２判断部３２６を含む。第１判断部３２４は、電気配達車２００による充電が必要なＲ住宅の存否を判定する。第２判断部３２６は、Ｒ住宅に派遣可能なＳ車両の存否を判定する。Ｒ住宅およびＳ車両の特定方法の詳細は後述する。傾向分析部３１４は、住宅４００ごとの電力消費傾向を分析する。住宅４００の電力消費傾向とは、住宅４００ごと、時間帯ごとの電力消費量（電池残量の低下度）を示す情報である（個別消費情報）。住宅４００の電力消費傾向の詳細は図６，図７に関連して後述する。傾向分析部３１４は、また、複数の住宅４００、いいかえれば、街全体における電力消費傾向を分析する。街全体の電力消費傾向も、街全体についての時間帯ごとの電力消費量（電池残量の低下度）を示す情報である（総合消費情報）。詳細は図１３に関連して後述する。消費予測部３１６は、電力消費傾向、すなわち、電力消費に関する過去データに基づいて将来の電力残量を予測する。

図６は、住宅電力消費情報１７０のデータ構造図である。
住宅電力消費情報１７０は、サーバ３００のデータ格納部３０６に格納される。上述したように、住宅４００は住宅ＩＤにより識別される。住宅４００の送信部４１６は、第１電池情報を定期的（たとえば、１時間ごと）にサーバ３００に送信する。サーバ３００の傾向分析部３１４は、第１電池情報を参照することにより、住宅４００における二次電池４０４（固定電池）の現在の電池残量を記録する。また、傾向分析部３１４は、住宅４００ごと、所定の時間ごと（たとえば、時間帯ごと）の電力消費量（電池残量の低下度）を集計する。

図６の住宅電力消費情報１７０は、金曜日における各住宅の電力消費傾向を示す。たとえば、住宅ＩＤ＝Ｈ０１の住宅４００（以下、「住宅４００（Ｈ０１）」のように表記する）から収集した第１電池情報によれば、「６月１２日（金）の１５：００～１６：００」の電力消費量が１５（％）、「６月１９日（金）の１５：００～１６：００」の電力消費量が１０（％）、「６月２６日（金）の１５：００～１６：００」の電力消費量が５（％）であったとする。傾向分析部３１４は、最近数回分の金曜日のデータに基づいて電力消費量の平均値を求める。上述の３日間を対象とする場合、傾向分析部３１４は、住宅４００（Ｈ０１）の「金曜日の１６：００～１７：００」における電力消費量（個別電力消費傾向）を１０（％）として算出する。

もし、６月１９日（金）の同時間帯における電力消費量が「Ｎ／Ａ」だったときには、６月１２日（金）の更に１週間前の６月５日（金）の電力消費量を含めて、最近３回分の金曜日（５日、１２日、２６日）のデータから平均値を求める。傾向分析部３１４は、住宅４００（Ｈ０１）から「金曜日の１５：００～１６：００」について最新の電力消費量を算出するごとに、住宅電力消費情報１７０の該当欄を更新する。他の曜日、他の時間帯、他の住宅４００についても同様である。このような制御方法により、住宅電力消費情報１７０においては、住宅４００の、曜日および時間帯ごとの平均の電力消費量が登録される。住宅電力消費情報１７０により、各住宅４００がいつどのくらいの電力を消費する傾向にあるかを把握できる。消費予測部３１６は、住宅電力消費情報１７０に基づいて将来の各住宅４００における電池残量を予測する（後述）。

住宅電力消費情報１７０によれば、住宅４００（Ｈ０１）における二次電池４０４（固定電池）の電力消費量は、「金曜日の１５：００～１６：００」において平均１０（％）である。一方、住宅４００（Ｈ０２）の同時間帯における電力消費量は平均３０（％）である。このため、「金曜日の１５：００～１６：００」においては、住宅４００（Ｈ０２）は住宅４００（Ｈ０１）よりも電力消費の大きな生活スタイルを送っていることがわかる。
以下、「金曜日の１５：００～１６：００」のように住宅電力消費情報１７０に登録される規定の時間帯のことを「規定期間」と呼ぶ。本実施形態における規定期間の長さは１時間であるが、任意に設定可能である。

図７は、住宅予測情報１２０のデータ構造図である。
住宅予測情報１２０は、サーバ３００のデータ格納部３０６に格納される。消費予測部３１６は、住宅電力消費情報１７０に基づいて将来の電池残量を予測する。住宅予測情報１２０は、各住宅４００の近未来の電池残量の予測値を示す。

現在時刻が「金曜日の１４：５０」であり、住宅４００（Ｈ０１）の現在の電池残量が９０（％）であるとする。図７の住宅予測情報１２０によれば、二次電池４０４（固定電池）への新たな充電がなければ、１時間後の１７：５０には電池残量は８０（％）に低下すると予想されている。図６の住宅電力消費情報１７０によれば、住宅４００（Ｈ０１）の「金曜日の１５：００～１６：００」における電力消費量は１０（％）程度と予測される。この場合、１時間後の電池残量を予測する上で、消費予測部３１６は「金曜日の１４：５０（現在時刻）～１５：５０（１時間後）」という時間帯と最も多く重なる規定期間「金曜日の１５：００～１６：００」の１０（％）を採用する。消費予測部３１６は、現在の電池残量である９０（％）から予測される電力消費量である１０（％）を減算することにより、１時間後の電池残量を８０（％）と予測する。

同様にして、住宅４００（Ｈ０１）の２時間後の電池残量を予測する上で「金曜日の１５：５０（１時間後）～１６：５０（２時間後）」という時間帯については、図６の１７０の規定期間「金曜日の１６：００～１７：００」のデータに基づいて３０（％）を採用する。この場合、２時間後の１６：５０において二次電池４０４（固定電池）の電池残量は５０（％）（＝８０－３０）になると予想される。

傾向分析部３１４は、住宅４００ごとに電力消費量を集計する。傾向分析部３１４は各規定期間について、住宅４００ごとの平均の電力消費量を算出する。この集計された電力消費量に関するデータが電力消費傾向を示す。

第１判断部３２４は、現在の電池残量が給電閾値（３０（％））未満となった住宅４００を「Ｒ住宅」と判定する。図７によれば、住宅４００（Ｈ０４）は電池残量が給電閾値未満となっているためＲ住宅である。この場合、第１判断部３２４は電気配達車２００（Ｓ車両）を住宅４００（Ｈ０４）に向けて発進させる。住宅４００（Ｈ０５）についても同様である。

住宅４００（Ｈ０８）の電池残量は４０（％）（給電閾値以上）であるため、住宅４００（Ｈ０８）はＲ住宅ではない。しかし、過去の電力消費傾向から、１時間後の電池残量は４０（％）から１０（％）に大きく低下すると予測される。このため、住宅４００（Ｈ０８）は１時間後にＲ住宅となる可能性がある。

住宅４００（Ｈ０３）の電池残量は５０％（給電閾値以上）であり、１時間後の電池残量は３２％（給電閾値以上）になると予想される。過去の電力消費傾向から、２時間後に住宅４００（Ｈ０３）の電池残量は３２（％）から１０（％）に低下すると予測される。このため、住宅４００（Ｈ０３）は２時間後にＲ住宅となる可能性がある。給電閾値は固定値であってもよいし、電力消費傾向に基づいて可変であってもよい。以下においては、まず、本発明の基本的な考え方を明確にするため、給電閾値は固定値であるという前提で説明する。給電閾値を変化させる実施形態については図１２以降に関連して説明する。

図８は、車両情報１３０のデータ構造図である。
車両情報１３０は、サーバ３００のデータ格納部３０６に格納される。上述したように、電気配達車２００は車両ＩＤにより識別される。電気配達車２００の送信部２１６は、第２電池情報を定期的にサーバ３００に送信する。

第２判断部３２６は、第２電池情報を受信するごとに車両情報１３０を更新する。また、電気配達車２００は、待機エリアから住宅４００への移動中、住宅４００へ到着して給電を開始するときなど、電気配達車２００の状態を示す車両状態情報を適宜送信する。図８の車両情報１３０によれば、電気配達車２００（Ｍ０１）は、待機エリアにおいて待機中の状態にあり、二次電池２０８（移動電池）の電池残量は７５（％）である。

電気配達車２００の状態は「待機」「移動」「給電」「帰還」の４種類である。「待機」は、電気配達車２００が待機エリアにおいて待機し、電力供給線１０８と接続し、二次電池２０８（移動電池）を充電中であることを示す。「移動」は、電気配達車２００が待機エリアを出発して住宅４００に向けて移動中であることを示す。「給電」は、電気配達車２００が住宅４００に到着し、住宅４００の二次電池４０４（固定電池）を充電中であることを示す。「帰還」は、給電を終えた電気配達車２００が待機エリア（帰還地点）に向けて移動中であることを示す。

上述したように、第２判断部３２６は、二次電池２０８（移動電池）の電池残量が発進閾値（９０（％））以上であって「待機」状態の電気配達車２００を「Ｓ車両」として判定する。図８の車両情報１３０によれば、電気配達車２００（Ｍ０５）および電気配達車２００（Ｍ０６）はＳ車両である。派遣判断部３１２は、Ｒ住宅が存在するときには、電気配達車２００（Ｍ０５）または電気配達車２００（Ｍ０６）に発進指示する。

図９は、サーバ３００が電気配達車２００の発進要否を判断する過程を示すフローチャートである。
図９に示す処理過程は、サーバ３００がいずれかの住宅４００から第１電池情報を受信するごとに実行される。まず、サーバ３００の第１判断部３２４は、住宅４００から第１電池情報を受信するごとに住宅電力消費情報１７０の電池残量の記録を更新する（Ｓ１０）。第１電池情報には住宅４００の二次電池４０４（固定電池）における現在の電池残量が含まれている。傾向分析部３１４は、定期的に第１電池情報を受信することにより、規定期間ごとの電池残量の減少量、すなわち、規定期間あたりの電力消費量を再計算する。同様にして、傾向分析部３１４は街全体としての電力消費傾向に関するデータも更新する。

第１判断部３２４は、電池残量が給電閾値未満となる住宅４００、すなわち、Ｒ住宅であるか否かを判定する（Ｓ１２）。Ｒ住宅でないときには（Ｓ１２のＮ）、処理は終了する。Ｒ住宅であるときには（Ｓ１２のＹ）、第２判断部３２６は電池残量が発進閾値以上かつ「待機」状態の電気配達車２００、すなわち、Ｓ車両が存在するか否かを判定する（Ｓ１４）。電気配達車２００からも定期的に第２電池情報および車両状態情報が送信され、第２判断部３２６は適宜車両情報１３０を更新する。

Ｓ車両が存在しなければ（Ｓ１４のＮ）、処理は終了する。Ｓ車両が存在するときには（Ｓ１４のＹ）、第２判断部３２６はＳ車両を選択する（Ｓ１６）。Ｓ車両が複数存在するときには、第２判断部３２６は最も電池残量の大きいＳ車両を選択する。派遣判断部３１２は、選択されたＳ車両に、充電先となる住宅４００（Ｒ住宅）の住宅ＩＤを含む発進指示を送信する（Ｓ１８）。また、第２判断部３２６は、発進するＳ車両の状態を「待機」から「移動」に変更することにより、車両情報１３０を更新する（Ｓ２０）。

たとえば、住宅４００（Ｈ０５）を充電対象となるＲ住宅として特定し、電気配達車２００（Ｍ０６）が発進対象として選択されたとする。このとき、送信部３０８は、電気配達車２００（Ｍ０６）に住宅ＩＤ＝Ｈ０５を含む発進指示を送信する。電気配達車２００（Ｍ０６）には、あらかじめ各住宅４００の住所が登録されている。電気配達車２００（Ｍ０６）は地図情報に基づいて住宅４００（Ｈ０５）への移動を開始する。なお、第２受信部３２０は、電気配達車２００（Ｍ０６）が住宅４００（Ｈ０５）に到着したとき、あるいは、電気配達車２００（Ｍ０６）が住宅４００（Ｈ０５）において給電を終了したときにも、電気配達車２００（Ｍ０６）から車両状態情報を受信する。第２判断部３２６は、第２電池情報または車両状態情報を受信するごとに車両情報１３０を更新する。

図１０は、発信指示を受信したときの電気配達車２００の処理過程を示すフローチャートである。
図１０の処理過程は、待機中の電気配達車２００がサーバ３００から発進指示を受信したときに実行される。発進指示には、目標地点となるＲ住宅の住宅ＩＤが含まれる。電気配達車２００の経路算出部２２０は、住所情報を参照し、指定されたＲ住宅を行き先として設定する。次に、経路算出部２２０は、地図情報を参照し、Ｒ住宅までの移動経路を算出する（Ｓ３０）。移動経路の算出方法は、一般的なカーナビゲーションシステムにおいて利用されている技術と同様の方法により実現される。

次に、電気配達車２００は、現在地点（待機エリア）から目的地（Ｒ住宅）までの距離を地図情報に基づいて計算する（Ｓ３２）。電池管理部２２４は、算出された距離に応じて「帰還閾値（第２の閾値）」を設定する（Ｓ３４）。距離が長いほど帰還閾値は高く設定される。詳細は後述するが、電気配達車２００は、住宅４００を充電するとき、二次電池２０８（移動電池）の電池残量が帰還閾値未満となったときには二次電池４０４（固定電池）の充電が不十分であっても待機エリアへの帰還を開始する。目的地が遠いほど、いいかえれば、移動距離が長いほど、二次電池２０８（移動電池）に蓄積される電気エネルギーの多くが電気配達車２００の運動エネルギーとして消費される。移動距離が長いときには帰還閾値を高めに設定することにより、電気配達車２００が住宅４００から待機エリアに戻るために必要な電気エネルギーを確保することができる。

電気配達車２００は、帰還閾値の設定後、住宅４００（Ｒ住宅）に向けて自動移動を開始する（Ｓ３６）。住宅４００に到着したときには、電気配達車２００の充放電接続口２１４と住宅４００の充放電接続口４１４が接続される。充放電接続口２１４、４１４の接続機構は差し込み方式など既知技術と同様でよい。接続後、電気配達車２００の電池管理部２２４は二次電池２０８（移動電池）から二次電池４０４（固定電池）に電流を流すことにより、二次電池４０４（固定電池）を充電する。住宅４００の電池管理部４１２は、満充電になったときには電気配達車２００に充電完了を通知する。また、上述したように、電気配達車２００の電池管理部２２４は二次電池２０８（移動電池）の電池残量を計測する。電池管理部２２４は、二次電池４０４（固定電池）が満充電になったとき、または、二次電池２０８（移動電池）の電池残量が帰還閾値未満となったとき、二次電池４０４（固定電池）への給電を完了する。

図１１は、給電終了後の電気配達車２００の処理過程を示すフローチャートである。
図１１の処理過程は、給電完了後に実行される。電気配達車２００の電池管理部２２４は、住宅４００の充放電接続口４１４と電気配達車２００の充放電接続口２１４との接続を解除する（Ｓ４０）。次に、経路算出部２２０は現在位置から待機エリア（基幹地点）までの移動経路を検索する（Ｓ４２）。移動制御部２２２は、算出された移動経路にしたがって、電気配達車２００を自動移動させる（Ｓ４４）。このとき、電気配達車２００の送信部２１６は、帰還開始の旨を車両状態情報としてサーバ３００に通知する（Ｓ４６）。サーバ３００は、帰還開始の通知を受けたとき、この電気配達車２００の状態を「給電」から「帰還」に変更する。

このあと、電気配達車２００は待機エリアに戻る。待機エリアへの到着後、電池管理部２２４は、充放電接続口２１４を電力供給線１０８に接続する。サーバ３００の第２判断部３２６は、電気配達車２００の状態を「帰還」から「待機」に変更する。電気配達車２００の二次電池２０８（移動電池）は電力供給線１０８により充電される。

［給電閾値の調整方法１（住宅調整）］
給電閾値は固定値であってもよいし、可変値であってもよい。第１判断部３２４は、各住宅４００の電力消費傾向に基づいて、住宅４００ごと、時間帯ごとに給電閾値を調整してもよい。以下、このような給電閾値の調整方法を「住宅調整」と呼ぶ。

図１２は、住宅調整情報１４０のデータ構造図である。
住宅調整情報１４０は、サーバ３００のデータ格納部３０６に格納される。住宅調整を実行するときには、住宅４００の電力消費傾向に応じて第１判断部３２４は給電閾値を調整する。いいかえれば、住宅４００の電力消費傾向を示す住宅電力消費情報１７０に基づいて、第１判断部３２４は給電閾値を調整する。給電閾値は、まず、基本値を３０（％）とする。過去のデータに基づいて算出された１時間後における電池残量の平均低下量、いいかえれば、予想される電力消費量が２０（％）以上であれば、第１判断部３２４は、第１補正値として２０（％）を基本値に加算する。同様にして、２時間後における電力消費量が２０（％）以上であれば、第１判断部３２４は、第２補正値として１０（％）を更に加算するものとする。住宅調整情報１４０は、住宅４００ごとに住宅調整された後の給電閾値を示す。

たとえば、現在時刻が１５：５０であるとする。図７の住宅予測情報１２０を参照すると、住宅４００（Ｈ０１）は、１時間後の電力消費量は１０（％）、２時間後の電力消費量は３０（％）である。このため、第１判断部３２４は、住宅４００（Ｈ０１）の給電閾値を４０（％）（＝３０＋０＋１０）に調整する。住宅４００（Ｈ０１）の現在の電池残量は９０（％）であれば、調整後の給電閾値（４０％）よりも大きいので、第１判断部３２４は住宅４００（Ｈ０１）をＲ住宅とは判定しない。

住宅４００（Ｈ０３）の現在の電池残量は５０（％）、１時間後の電力消費量は１８（％）、２時間後の電力消費量は２２（％）である。第１判断部３２４は、住宅４００（Ｈ０３）の給電閾値を６０（％）（＝３０＋２０＋１０）に調整する。住宅４００（Ｈ０３）の現在の電池残量５０（％）は住宅調整後の給電閾値（６０（％））未満であるため、第１判断部３２４は住宅４００（Ｈ０３）をＲ住宅と判定する。住宅４００（Ｈ０３）の現在の電池残量は充分であるが、１時間後および２時間後に大きく電力を消費することが予測されるため、第１判断部３２４は給電閾値を高くすることで、電気配達車２００を早めに住宅４００（Ｈ０３）に向かわせる。

このような制御方法によれば、現在の電池残量は充分であっても、近い将来、電力消費が大きくなる可能性のある住宅４００に対しては電気配達車２００を派遣することで住宅４００における電力不足が生じるのを防ぐことができる。

傾向分析部３１４は、規定期間の開始時点の電池残量と、終了時点の電池残量の差分に基づいて規定期間の電力消費量を計算する。ただし、規定期間中に二次電池４０４（固定電池）が二次電池２０８（移動電池）からの給電を受けた場合、そのデータは集計対象外（Ｎ／Ａ）とする。

［給電閾値の調整方法２（街調整）］
第１判断部３２４は、複数の住宅４００全体、いいかえれば、街全体における電力消費傾向に応じて、全住宅４００の給電閾値をまとめて調整してもよい。以下、このような給電閾値の調整方法を「街調整」と呼ぶ。

図１３は、街調整情報１５０のデータ構造図である。
街調整情報１５０は、サーバ３００のデータ格納部３０６に格納される。街調整に際して、傾向分析部３１４は複数の住宅４００から得られる第１電池情報から、曜日ごと、および、時間帯ごとの街全体の電力消費傾向を集計する。街調整を実行するときには、街全体の電力消費傾向に応じて第１判断部３２４はすべての住宅４００の給電閾値をまとめて調整する。

街調整情報１５０は、街全体における電力消費傾向の集計結果を示す情報である。たとえば、街調整情報１５０によると、「日曜日の午前１：００～２：００」について、街全体における二次電池４０４（固定電池）の電池残量、いいかえれば、同時間帯における複数の住宅それぞれの電池残量は平均して３（％）低下する。以下、このような街全体の単位時間あたりにおける電力消費量の平均値を「街電力消費量」と呼ぶ。傾向分析部３１４は、第１電池情報が取得されるごとに街電力消費量の再計算し、街調整情報１５０を更新する。ただし、傾向分析部３１４は、計測中に給電を受けた住宅４００は計算対象から除外する。

より具体的には、住宅４００（Ｈ０１）、住宅４００（Ｈ０２）および住宅４００（Ｈ０３）の同時間帯における平均の電力消費量がそれぞれ５（％）、６（％）、７（％）であるとき、この３つの住宅４００における平均の電力消費量は６（％）となる。傾向分析部３１４は、このようにして、同一時間帯における複数の住宅４００それぞれの電力消費量を平均することで街電力消費量を算出する。

街調整において、給電閾値は、まず、基本値を３０（％）とする。１時間後における街電力消費量が２０（％）以上であれば（第３の閾値）、第１判断部３２４は第１補正値として１０（％）を基本値に加算する。同様にして、２時間後における街電力消費量が２０（％）以上であれば、更に、第２補正値として５（％）を加算する。

たとえば、金曜日の２３：４５を現在日時とする。街調整情報１５０によれば、１時間後の「土曜日の０：４５」を含む時間帯においては街電力消費量として３０（％）が想定されている。２時間後の「土曜日の１：４５」を含む時間帯においては１５（％）の街電力消費量が想定されている。この場合、第１判断部３２４は、全住宅４００の給電閾値を４０（％）（＝３０＋１０）に調整する。住宅４００（Ｈ０９）の現在の電池残量が５０（％）であるとすれば、この住宅４００（Ｈ０９）はＲ住宅ではない。一方、住宅４００（Ｈ１０）の現在の電池残量が３５（％）であれば住宅４００（Ｈ１０）はＲ住宅となる。

上述の説明においては、街全体における電力消費傾向に基づく制御を説明したが、たとえば、街全体を複数のブロックに分け、各ブロック単位に同様な制御を行っても構わない。または、複数の住宅からなるグループを設け、このグループ内で同様な制御を行っても構わない。

このような制御方法によれば、街全体の電力消費傾向を参照し、近い将来、電力不足が生じる可能性のある住宅４００に対しては早期に電気配達車２００を派遣できる。いいかえれば、街全体として電力消費量が大きくなる時間帯においては給電閾値が高くなるため、電気配達車２００が比較的活発に派遣されることになる。

住宅調整と街調整を組み合わせてもよい。たとえば、住宅４００（Ｈ１０）について、住宅調整に基づく第１補正値および第２補正値により給電閾値を調整する。続いて、第１判断部３２４は、街調整に基づく第１補正値および第２補正値により、住宅調整後の給電閾値を更に調整してもよい。あるいは、第１判断部３２４は、住宅調整により計算された給電閾値と、街調整により計算された給電閾値の平均値を新たな給電閾値として設定してもよい。

［給電閾値の天候調整］
第１判断部３２４は、天候に応じて給電閾値を調整してもよい。以下、このような給電閾値の調整方法を「天候調整」と呼ぶ。

図１４は、天候調整情報１６０のデータ構造である。
天候調整情報１６０は、サーバ３００のデータ格納部３０６に格納される。天候調整においては、天候取得部３２２は外部の天気予報サイトから、天候情報を取得する。本実施形態における天候情報とは、気象庁が発表する降雪確率である。天候調整方法においては、近未来の降雪確率が所定の条件（天候条件）を満たすときに給電閾値を調整する。

天候調整情報１６０により、将来の降雪確率に基づく給電閾値の調整値をあらかじめ定義する。たとえば、１時間後の降雪確率が３０（％）未満であれば、調整値は「０」である。１時間後の降雪確率が３０（％）以上、４０（％）未満であれば、調整値は「１０」となる。給電閾値の基本値を３０（％）とする。天候情報により、１時間後の降雪確率が３５（％）であれば、第１判断部３２４は給電閾値を４０（％）（＝３０＋１０）に設定する。

たとえば、１時間後の降雪確率が４５（％）、２時間後の降雪確率が３５（％）であるとする。図１４の天候調整情報１６０によれば、それぞれの調整値は「１５」および「５」である。この場合、第１判断部３２４は給電閾値を５０％（＝３０＋１５＋５）に調整する。

降雪の可能性があるときには給電閾値が上昇するため、早めに電気配達車２００を派遣することができる。この結果、将来の降雪によって電気配達車２００を派遣できなくなるリスクを事前に回避しやすくなる。

住宅調整と天候調整を組み合わせてもよい。同様にして、街調整と天候調整を組み合わせてもよい。また、住宅調整、街調整および天候調整を組み合わせることにより、給電閾値を調整してもよい。組み合わせ方は任意である。

［総括］
以上、実施形態に基づいて移動充電システム１００を説明した。
本実施形態によれば、電気配達車２００が内蔵する二次電池２０８（移動電池）により電気を運搬する方式であるため、送電線を不要とすることができる。街の規模や電力需要に合わせて電気配達車２００の数を調整すればよいため、社会的基盤の整備・構築に要する費用を調整しやすくなる。電気配達車２００は、基本的には「街」という比較的狭い地域内を巡回することを想定している。長距離移動が想定されていないため、電気配達車２００の移動にともなう二次電池２０８（移動電池）の電気エネルギー消費を抑制できる。

送電線は送電損失をともなう。特に、長距離送電時の送電損失は大きくなりやすい。空中の送電線は景観を損なう面があり、自然保護の観点から送電線を極力使いたくない場合も多い。景観対策は観光資源を守る上でも重要であり、景観は不動産価値にも大きく影響するといわれる。このため、送電線を使わないことによる潜在的価値は非常に大きい。多数の電気配達車２００が街をゆっくりと巡回することにより、住人も電気配達車２００に見慣れていくと考えられる。電気配達車２００は、バスや路面電車のように生活風景として溶け込んでいくことが期待される。もちろん、電気配達車２００だけで配電する方式に限らず、送電線と電気配達車２００を共存させてもよい。たとえば、電気配達車２００の数を増やしながら送電線を徐々に減らしていくという導入方法も考えられる。

電気配達車２００は、内蔵する二次電池２０８（移動電池）を二次電池４０４（固定電池）への給電源として利用するだけでなく、電気配達車２００自身の動力源としても利用する。電気配達車２００は、帰還閾値を移動距離に応じて調整することにより、住宅４００への給電を終えたあとに確実に待機エリアに戻れるように制御できる。

傾向分析部３１４は、住宅４００の電力消費傾向を分析する。第１判断部３２４は、近い将来の電力消費が大きくなることが予想されるときには給電閾値を高く設定する。このような制御方法（住宅調整）によれば、住宅４００の現在の電池残量が充分であっても、早めに電気配達車２００を派遣することで将来の電力需要に先制的に対応できる。

同様にして、サーバ３００は、複数の住宅４００、すなわち、街全体の電力消費傾向を分析し、近い将来の電力需要が大きくなることを予想されるとき給電閾値を高く設定してもよい（街調整）。また、降雪など天候悪化が予想されるときにも給電閾値を高く設定することにより、早めに電気配達車２００を派遣し、電気エネルギーを届けられなくなる事態を防ぐことができる。

なお、本発明は上記実施形態や変形例に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。上記実施形態や変形例に開示されている複数の構成要素を適宜組み合わせることにより種々の発明を形成してもよい。また、上記実施形態や変形例に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。

［変形例］
本実施形態においては、住宅４００の二次電池４０４（固定電池）を充電対象として説明した。住宅４００に限らず、電気自動車（Electric Vehicle）、電気推進船、電動航空機なども、電気配達車２００からの給電を受けてもよい。

本実施形態においては、街に存在する発電所１０２から各住宅４００に電気配達車２００によって電気を配達するモデルを想定して説明した。複数の発電所１０２を各所に分散配置し、発電所１０２の近くに電気配達車２００を分散配置してもよい。たとえば、住宅４００（Ｈ０１）がその屋根に太陽電池パネルを設置するとき、住宅４００（Ｈ０１）自体が電力供給者となってもよい。住宅４００（Ｈ０１）にはあらかじめ電気配達車２００（Ｍ０１）が貸与される。太陽電池パネルにより、住宅４００（Ｈ０１）の二次電池４０４（固定電池）と電気配達車２００（Ｍ０１）の二次電池２０８（移動電池）が充電される。二次電池４０４（固定電池）および二次電池２０８（移動電池）の双方の電池残量が閾値以上となったとき、電気配達車２００（Ｍ０１）はＳ車両となる。サーバ３００は、必要に応じて、この電気配達車２００（Ｍ０１）を他の住宅４００に派遣してもよい。

自動運転車に限らず、二次電池２０８（移動電池）を内蔵するドローンにより電気を配達してもよいし、二次電池２０８（移動電池）を内蔵するロボットにより電気を配達してもよい。

サーバ３００から電気配達車２００を遠隔制御してもよい。たとえば、サーバ３００が地図情報を参照し、電気配達車２００に移動経路を指示し、電気配達車２００の走行速度および移動方向を遠隔制御してもよい。地面にビーコンを埋め込んでおき、サーバ３００は、各ビーコンに車両ＩＤおよび方向指示信号を送信してもよい。電気配達車２００は、自装置を対象とする方向指示信号を検出したとき、その方向指示信号にしたがって移動方向を制御する。このような制御方法によれば、サーバ３００はビーコンを通して各電気配達車２００を制御できる。

電気配達車２００は、充電完了後、待機エリアに待機するのではなく、街を巡回してもよい。電気配達車２００は車両状態情報として、車両ＩＤとともに現在位置を定期的にサーバ３００に送信する。サーバ３００は、Ｒ住宅を検出したときには、Ｒ住宅の近くを巡回している電気配達車２００を特定し、その電気配達車２００をＲ住宅に派遣してもよい。電気配達車２００は、Ｒ住宅における充電の完了後、待機エリアに帰還し、再び電力供給線１０８から二次電池２０８（移動電池）を充電する。

本実施形態においては、街全体の電力消費傾向を街調整情報１５０に記録し、街調整情報１５０に基づいて給電閾値を調整する方法について説明した。変形例として、街の一部、たとえば、数世帯を単位区画とし、サーバ３００は単位区画ごとの電力消費傾向を分析してもよい。サーバ３００は、ある単位区画において電力消費の増加が予測されるときには、その単位区画に属する住宅４００だけを対象として給電閾値を調整してもよい。

たとえば、街を単位区画Ｄ１～Ｄ５に分けるとする。単位区画Ｄ１～Ｄ５それぞれに対応して街調整情報１５０を用意しておく。傾向分析部３１４は、住宅４００から第１電池情報を受信したとき、その住宅４００が所属する単位区画全体についての平均電力消費量を再計算し、街調整情報１５０を更新する。たとえば、ある規定期間Ｗにおいて単位区画Ｄ１における電力消費量が大きいと予測されるときには、第１判断部３２４は単位区画Ｄ１に所属する全住宅の給電閾値を調整する。このような制御方法によれば、街全体よりも小さな単位にて電力需要を予測することで、電気配達車２００の派遣要否を判断できる。たとえば、一部の単位区画では、イベントの開催により、特定曜日の特定時間帯には大きく電力消費が発生することもある。街よりも小さな単位での電力需要予測により、給電閾値をより適切に制御しやすくなる。

本実施形態においては、電力消費量を平均値に基づいて将来の電力消費量を予測計算した。たとえば、傾向分析部３１４は、ある住宅４００の１２：００～１３：００における電力消費量（実測値）を収集し、収集された電力消費量（実測値）の平均値をこの時間帯における電力消費量の予想値として算出する。平均値に限らず中央値であってもよい。また、消費予測部３１６は、時間帯、曜日、世帯人数などを入力パラメータとした多変量解析、たとえば、ニューラルネットワーク等の予測モデルにより、将来の電力消費を予測してもよい。

第１判断部３２４は、住宅調整と街調整を独立並行して実行してもよい。たとえば、住宅４００（Ｈ０１）の基本の給電閾値をＴ１とする。第１判断部３２４は、住宅調整に基づき、住宅４００（Ｈ０１）の給電閾値Ｔ１をＴ２Ａに変更する。一方、第１判断部３２４は、街調整に基づき、住宅４００（Ｈ０１）の給電閾値Ｔ１をＴ２Ｂに変更する。この結果、住宅４００（Ｈ０１）はＴ２ＡおよびＴ２Ｂの２種類の給電閾値を有する。第１判断部３２４は、住宅４００（Ｈ０１）の電池残量が給電閾値Ｔ２ＡおよびＴ２Ｂのいずれか一方を下回ったとき、電気配達車２００を住宅４００（Ｈ０１）に派遣するとしてもよい。あるいは、第１判断部３２４は、住宅４００（Ｈ０１）の電池残量が給電閾値Ｔ２ＡおよびＴ２Ｂの双方を下回ったとき、電気配達車２００を住宅４００（Ｈ０１）に派遣するとしてもよい。第１判断部３２４は、住宅４００（Ｈ０１）の電池残量が給電閾値Ｔ２ＡおよびＴ２Ｂの平均値を下回ったとき、電気配達車２００を住宅４００（Ｈ０１）に派遣するとしてもよい。

街（または単位区画）において将来の時間帯（規定期間）における電力消費量（過去の実績に基づく平均値）が大きいとき、第１判断部３２４は給電閾値を上昇させるとしてもよい。このような制御方法によれば、街全体として電力消費が大きくなると予測されるときに電気配達車２００を積極的に派遣することができる。これにより、電力不足の住宅４００が生じるのを防ぎやすくなる。

街（または単位区画）において将来の時間帯（規定期間）における電力消費量（過去の実績に基づく平均値）が大きいとき、逆に、第１判断部３２４は給電閾値を減少させてもよい。あるいは、電力消費量の増加が予測されるときであって、かつ、Ｓ車両が所定数以下であるとき、第１判断部３２４は給電閾値を減少させるとしてもよい。このような制御方法によれば、将来の大きな電力需要に備えて電気配達車２００の充電を優先させることができる。

街（または単位区画）において、ある時間帯における過去の街電力消費量の実績値をＰ１とする。また、同時間帯における街電力消費量をＰ２とする。Ｐ１＜Ｐ２のときには、いいかえれば、過去の電力消費傾向に比べて最新の街電力消費量が大きいときには、第１判断部３２４は各住宅４００の給電閾値を上昇させるとしてもよい。たとえば、「金曜日の１２：００～１３：００」についての過去５週間の街電力消費量Ｐ１（平均値）は１０（％）だったが、最新の「金曜日の１２：００～１３：００」についての街全体での電力消費量Ｐ２（最新値）は４０（％）となったときには、第１判断部３２４は各住宅４００の給電閾値を上昇させる。過去の電力消費傾向に比べて街電力消費量が大きくなっているときには、いいかえれば、電力消費が想定以上に大きくなっているときには、早めに電気配達車２００を派遣することで電力不足の住宅４００が生じるのを防ぎやすくなる。

街（または単位区画）において、ある時間帯における過去の街電力消費量の実績値をＰ１とする。また、同時間帯における最新の街電力消費量をＰ２とする。Ｐ１＜Ｐ２のときには、いいかえれば、過去の電力消費傾向に比べて最新の街電力消費量が少ないときには、第１判断部３２４は各住宅４００の給電閾値を減少させるとしてもよい。あるいは、過去に比べて電力消費量が少ないときであって、かつ、Ｓ車両が所定数以下であるとき、第１判断部３２４は給電閾値を減少させるとしてもよい。このような制御方法によれば、将来の電力不足リスクに備えてむしろ電気配達車２００の充電を優先させることができる。

発電所１０２による発電量が閾値以上となっているとき、あるいは、Ｓ車両が所定数以上となっているときには、第１判断部３２４は給電閾値を増加させてもよい。電気に余裕があるときには、給電閾値を増加させて電気配達車２００を積極的に派遣することにより、余剰電力を生じないように制御できる。逆に、発電所１０２による発電量が閾値以下となっているとき、あるいは、Ｓ車両が所定数以下となっているときには、サーバ３００は給電閾値を減少させてもよい。

本実施形態においては、降雪確率に基づいて給電閾値を天候調整するとして説明した。雪に限らず、降雨確率や予想風力に基づいて、サーバ３００は給電閾値を天候調整してもよい。

第１判断部３２４は、降雪、降雨、強風などの天候悪化が予想されるときに給電閾値を増加させることにより、天候悪化前に積極的に電気配達車２００を派遣するとしてもよい。逆に、天候悪化が予想されるときには、第１判断部３２４は給電閾値を低下させ、天候悪化に備えて電気配達車２００の派遣を控えるように制御してもよい。

快晴など天候良化が予想されるときには第１判断部３２４は給電閾値を上昇させてもよい。太陽光発電の発電量が増加すると予想されるため、この場合には派遣判断部３１２は積極的に電気配達車２００を派遣してもよい。逆に、天候良化が予想されるときには給電閾値を減少させるとしてもよい。発電量が増加すると予想されるため、この場合には電気配達車２００をなるべく待機させることで多くの電気配達車２００を充電してもよい。

本実施形態においては、給電閾値の増減により、電気配達車２００の派遣と待機のバランスをコントロールするとして説明した。変形例として、給電閾値の調整をすることなく、所定の条件が成立したときには電気配達車２００を派遣し、あるいは、派遣中止にするとしてもよい。たとえば、ある住宅４００において今後の電力消費が所定閾値以上となることが予想される場合には、派遣判断部３１２は住宅４００の電池残量に関わらず電気配達車２００を派遣するとしてもよい。あるいは、降雪が予想されるときには住宅４００の電池残量に関わらず電気配達車２００を派遣するとしてもよい。また、降雪などの悪天候時には電気配達車２００の派遣判断部３１２は電気配達車２００の派遣を中止するとしてもよい。

第１判断部３２４が給電閾値を上昇させるとき、Ｒ住宅として認定されやすくなる。いいかえれば、給電閾値が上昇するほど、電気配達車２００により積極的な給電が行われることになる。第１判断部３２４は、給電閾値ではなく、発進閾値を調整してもよい。発進閾値が減少するとき、電気配達車２００はＳ車両として認定されやすくなる。このため、発進閾値が減少するほど、電気配達車２００により積極的な給電が行われやすくなる。第１判断部３２４は、給電閾値および発進閾値の双方または一方を調整することにより、電気配達車２００の発進頻度を調整してもよい。

電気配達車２００が道に迷ったとき、故障したとき、あるいは、予定時刻までに住宅４００に到達できないときには電気配達車２００の送信部２１６は警報信号を送信してもよい。サーバ３００の受信部３１０は、警報信号を受信したときには他の電気配達車２００を代わりに住宅４００（Ｒ住宅）に向かわせてもよい。また、このようなトラブルの発生時には電気配達車２００の異常通知部（不図示）は内蔵するランプを点灯させてもよい。電気配達車２００の近くにいる人は、不具合の発生している電気配達車２００が存在することをサーバ３００の運営者に通知すればよい。住人が電気配達車２００を助ける場面をつくることは、住人と電気配達車２００の共存を促す上で有効であると考えられる。

住宅４００は、燃料電池により電力供給を受けてもよい。この場合、サーバ３００は、自動運転車によりメタノールを運搬させてもよい。

複数種類の電力供給線１０８それぞれについて、単位発電量あたりの二酸化炭素排出量を「炭素指標」として設定してもよい。そして、炭素指標が大きな発電所ほど電気料金を高く設定するとしてもよい。たとえば、発電所１０２Ａ、発電所１０２Ｂおよび発電所１０２Ｃの炭素指標が２：５：１０であるとする。発電所１０２Ａ、発電所１０２Ｂおよび発電所１０２Ｃのある時間帯Ｔにおける発電比率が５：３：２であるとき、時間帯Ｔにおける炭素指標は、４．５（＝２×０．５＋５×０．３＋１０×０．２）となる。時間帯Ｔの電気料金を炭素指標４．５に比例する金額に設定する。この結果、電気配達車２００による給電を受けた住宅４００は、電気配達車２００から供給された電気エネルギーが時間帯Ｔにおいて充電されたものであれば、炭素指標４．５に比例する電気料金を支払う。

このような制御方法によれば、自然エネルギーによる発電が活発な時間帯であれば、電気料金を安く抑えることができる。このため、自然環境（発電環境）に併せて電気の使用方法を変えていくような行動を消費者に促すことができる。これは自然に合わせた生活スタイルの確立につながると考えられる。

また、発電所１０２に近い住宅４００は、電気配達車２００の移動距離が短いために電力料金が安くなる。このため、発電所１０２の近くに住むことによるメリットが出てくるため、街における発電所１０２の分散を促す上でも有効である。更に、発電所１０２に近い土地の不動産価値を高める可能性がある。

本実施形態においては、サーバ３００は固定設置されるコンピュータであり、複数の電気配達車２００に指令を送る存在であると想定して説明した。変形例として、複数の電気配達車２００のうちの１台がサーバ３００の機能を備えてもよい。以下、このような電気配達車２００を「Ｌ車両（Leader Vehicle）」と呼ぶ。Ｌ車両は、図３に示した電気配達車２００と同様、二次電池２０８（移動電池）を内蔵し、通信部２０２、データ処理部２０４、駆動機構２０６、カメラ２１０、データ格納部２１２、充放電接続口２１４等の各機能を備える。また、Ｌ車両は、図５に示したサーバ３００としての通信部３０２、データ処理部３０４およびデータ格納部３０６の機能を備える。

Ｌ車両は、サーバ３００として、各住宅４００から第１電池情報を収集する。また、他の電気配達車２００から第２電池情報を収集する。住宅４００の電池残量が給電閾値未満となったとき、Ｌ車両はこの住宅４００に派遣すべき電気配達車２００（Ｓ車両）を選択する。このときの選択肢にはＬ車両自身も含まれる。Ｌ車両以外を選択したときには、選択した住宅４００に発進指示を送信する。一方、Ｌ車両自身を選択したときには、Ｌ車両は電気配達車２００に向けて発進する。Ｌ車両は、移動中、充電中などの状態に関わらず、無線通信により常時、第１電池情報および第２電池情報を受信可能である。Ｌ車両は、たとえば、ある住宅４００の充電中に新たなＲ住宅を検出したときには、Ｓ車両を選択し、無線通信により選択したＳ車両に発進を指示すればよい。

１００ 移動充電システム、１０２ 発電所、１０４ 電力供給システム、１０６ 電力消費システム、１０８ 電力供給線、１２０ 住宅予測情報、１３０ 車両情報、１４０ 住宅調整情報、１５０ 街調整情報、１６０ 天候調整情報、１７０ 住宅電力消費情報、２００ 電気配達車、２０２ 通信部、２０４ データ処理部、２０６ 駆動機構、２０８ 二次電池、２１０ カメラ、２１２ データ格納部、２１４ 充放電接続口、２１６ 送信部、２１８ 受信部、２２０ 経路算出部、２２２ 移動制御部、２２４ 電池管理部、２２８ モータ、２３０ 車輪、３００ サーバ、３０２ 通信部、３０４ データ処理部、３０６ データ格納部、３０８ 送信部、３１０ 受信部、３１２ 派遣判断部、３１４ 傾向分析部、３１６ 消費予測部、３１８ 第１受信部、３２０ 第２受信部、３２２ 天候取得部、３２４ 第１判断部、３２６ 第２判断部、４００ 住宅、４０２ 分電盤、４０４ 二次電池、４０６ 充電制御装置、４０８ 電気機器、４１０ 通信部、４１２ 電池管理部、４１４ 充放電接続口、４１６ 送信部、４１８ 受信部

Claims (10)

1. 第１の二次電池により電力を供給される住宅と、第２の二次電池が内蔵され自律的に移動可能な移動体の双方と、通信ネットワークを介して接続され、
   前記住宅から、前記第１の二次電池の充電率を含む第１の電池情報を受信する第１受信部と、
   前記第１の電池情報に示される充電率が第１の閾値未満となったとき、待機中の前記移動体に対して、前記住宅を目標地点として指定する発進指示を送信する送信部と、
   前記第１の電池情報に基づいて、前記住宅における電力消費傾向を示す個別消費情報を記録する傾向分析部と、
   前記個別消費情報にしたがって前記第１の閾値を変化させる派遣判定部と、を備え、
   前記第１受信部は、複数の住宅それぞれから前記第１の電池情報を受信し、
   前記傾向分析部は、更に、前記複数の住宅全体としての電力消費傾向を示す総合消費情報を記録し、
   前記派遣判定部は、前記総合消費情報にしたがって前記第１の閾値を変化させることを特徴とするサーバ。
2. 第１の二次電池により電力を供給される住宅と、第２の二次電池が内蔵され自律的に移動可能な移動体の双方と、通信ネットワークを介して接続され、
   前記住宅から、前記第１の二次電池の充電率を含む第１の電池情報を受信する第１受信部と、
   複数の移動体それぞれから第２の二次電池の充電率を含む第２の電池情報を受信する第２受信部と、
   前記第２の電池情報に示される充電率が第４の閾値以上となっている待機中の移動体が存在するか否かを判定する第２判定部と、
   前記第１の電池情報に示される充電率が第１の閾値未満となったとき、待機中の前記移動体に対して、前記住宅を目標地点として指定する発進指示を送信する送信部と、
   前記第２の二次電池の充電率が前記第４の閾値以上となる待機中の前記移動体の数に基づき前記第１の閾値を変化させる派遣判定部と、を備え、
   前記派遣判定部は、前記第２の二次電池の充電率が前記第４の閾値以上である待機中の前記移動体が所定数以上存在する場合は、前記第１の閾値を増加させることを特徴とするサーバ。
3. 複数の移動体それぞれから第２の二次電池の充電率を含む第２の電池情報を受信する第２受信部と、
   前記第１の電池情報に示される充電率が前記第１の閾値未満となっている住宅が存在するか否かを判定する第１判定部と、
   前記第２の電池情報に示される充電率が第４の閾値以上となっている移動体が存在するか否かを判定する第２判定部と、を更に備え、
   前記送信部は、前記第１の二次電池の充電率が前記第１の閾値未満となった住宅が存在するとき、待機中の複数の移動体のうち前記第２の二次電池の充電率が前記第４の閾値以上となっている移動体のいずれかに対して、前記住宅を指定する発進指示を送信することを特徴とする請求項１に記載のサーバ。
4. 前記第１の電池情報に示される充電率が前記第１の閾値未満となっている住宅が存在するか否かを判定する第１判定部と、を更に備え、
   前記送信部は、前記第１の二次電池の充電率が前記第１の閾値未満となった住宅が存在するとき、待機中の複数の移動体のうち前記第２の二次電池の充電率が前記第４の閾値以上となっている移動体のいずれかに対して、前記住宅を指定する発進指示を送信することを特徴とする請求項２に記載のサーバ。
5. 前記住宅と、
   前記移動体と、
   請求項１または２に記載のサーバと、を備え、
   前記住宅は、
   前記第１の二次電池の充電率を計測する電池管理部と、
   前記第１の電池情報を前記サーバに送信する通信部を含み、
   前記移動体は、
   前記移動体を移動させる駆動機構と、
   前記発進指示を受信する受信部と、
   前記発進指示が受信されたとき、前記住宅を目標地点として設定し、前記駆動機構に移動を指示する移動制御部と、
   前記住宅に前記移動体が到達したとき、前記第２の二次電池から前記第１の二次電池に給電する電池管理部と、を含むことを特徴とする移動充電システム。
6. 前記移動体の前記電池管理部は、更に、前記第２の二次電池の充電率を計測し、前記第１の二次電池への給電中において前記第２の二次電池の充電率が第２の閾値未満となったか否かを判定し、
   前記移動体の前記移動制御部は、前記充電率が前記第２の閾値未満となったとき、帰還地点を設定し、前記駆動機構に移動を指示することを特徴とする請求項５に記載の移動充電システム。
7. 前記移動体の前記駆動機構は、前記第２の二次電池を電源として駆動され、
   前記移動体の前記電池管理部は、前記住宅から前記帰還地点までの距離に応じて、前記第２の閾値を変化させることを特徴とする請求項６に記載の移動充電システム。
8. 前記サーバは、
   天候情報を取得する天候取得部と、を更に含み、
   前記サーバの前記派遣判定部は、前記天候情報を参照し、第３の期間において予測される天候が所定の天候条件を満たすときには、前記第３の期間に至る前の第４の期間において前記第１の閾値を変化させることを特徴とする請求項５に記載の移動充電システム。
9. 前記サーバは、第２の二次電池を内蔵するとともに移動可能に形成され、
   前記サーバを移動させる駆動機構と、
   前記駆動機構に移動を指示する移動制御部と、
   前記住宅に前記サーバが到達したとき、前記第２の二次電池から前記第１の二次電池に給電する電池管理部と、を含み、
   前記サーバの前記派遣判定部は、前記第１の電池情報に示される充電率が前記第１の閾値未満となっているとき、前記サーバまたは前記移動体のいずれかを発進対象として選択し、
   前記サーバの前記移動制御部は、前記サーバが発進対象として選択されたとき、前記住宅を目標地点として設定することを特徴とする請求項５に記載の移動充電システム。
10. 前記住宅と、
    前記移動体と、
    請求項１に記載のサーバと、を備え、
    前記住宅は、
    前記第１の二次電池の充電率を計測する電池管理部と、
    前記第１の電池情報を前記サーバに送信する通信部を含み、
    前記移動体は、
    前記移動体を移動させる駆動機構と、
    前記発進指示を受信する受信部と、
    前記発進指示が受信されたとき、前記住宅を目標地点として設定し、前記駆動機構に移動を指示する移動制御部と、
    前記住宅に前記移動体が到達したとき、前記第２の二次電池から前記第１の二次電池に給電する電池管理部と、を含み、
    前記サーバは、
    前記総合消費情報にしたがって将来の第１の期間における前記複数の住宅全体における電力消費量を予測する消費予測部、を更に含み、
    前記サーバの前記派遣判定部は、前記第１の期間における電力消費量の予測値が第３の閾値以上となるときには、前記第１の期間に至る前の第２の期間において前記第１の閾値を増加させることを特徴とする移動充電システム。

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