WO2014132946A1 - 車載器およびｅｖ管理システム - Google Patents

Abstract

　ピークシフトによってＥＶの充電量を制御するＥＶ管理システムと、このＥＶ管理システムに用いる車載器とが提供される。これにより、ＥＶに搭載された車載器は現在位置を検出し、ネットワーク上に設けられたＥＶ管理センターは予め作成された充電スケジュールを管理する。両者が通信することでその時間帯における充電行為の可否を確認し、確認の結果を車載器の表示部からドライバーに通知することで、ＥＶの充電は充電スケジュールに基づいて管理される。

Description

車載器およびＥＶ管理システム

　本発明はＥＶ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ　Ｖｅｈｉｃｌｅ：電気自動車）管理システムと、このＥＶ管理システムに用いる車載器とに関し、地域全体の電力消費量を管理するスマートコミュニティにおけるＥＶ管理システムと、このＥＶ管理システムに用いる車載器とに好適に利用できるものである。

　いわゆるスマートコミュニティなどでは、主に外部から充電される充電池を動力源として走行するＥＶが交通手段の中心的な役割を担うことで低炭素社会を構築することが期待されている。

　このようなスマートコミュニティにおいて、ＥＶの運用に必要な電力は、各家庭の充電設備や、専用の充電設備において、ＥＶの充電時に集中的に消費される。住民の大部分で生活パターンが似通っていれば、多数のＥＶが同時に充電されることが予想される。このような消費電力のピーク時にも、スマートコミュニティ全体の消費電力が供給可能電力を超えないように、ＥＶ充電設備の充電量をＥＶ管理センターなどによって管理する必要がある。ここで、特に、ピークカットや、ピークシフトなどと呼ばれる方法を含めて、ＥＶ充電のために消費される電力の一部をピークの時間帯から他の時間帯に移す具体的な手法が求められている。

　上記に関連して、特許文献１（特開２００７－２８２３８３号公報）には、電力負荷平準化方法およびシステムに係る記載が開示されている。特許文献１に記載の電力負荷平準化方法およびシステムは、通勤用に使用されているが昼間の電力需要ピーク時には使用されていない電気自動車等の自動車のバッテリーを利用して、低コストで電力負荷の平準化を図る。

　特許文献２（特開２０１１－１５５２１号公報）には、電気自動車充電制御システム、電気自動車充電制御方法、サーバ、およびスマートメータに係る記載が開示されている。特許文献２に記載の電気自動車充電制御システム、電気自動車充電制御方法、サーバ、およびスマートメータは、様々な時間帯別の電気料金を考慮して電気自動車の充電コストを低減する。

　特許文献３（ＷＯ２０１２／０１７９３６号公報）には、電力需給平準化システムのバッテリ情報出力装置に係る記載が開示されている。特許文献３に記載の電力需給平準化システムのバッテリ情報出力装置は、電力のピークカットを行うために昼間稼働しない電気自動車のバッテリを運転計画に基づき適切に放電させ有効利用する。

　特許文献４（ＷＯ２０１２／０１７９３７号公報）には、電力需給平準化システムに係る記載が開示されている。特許文献４に記載の電力需給平準化システムは、電力のピークカットを行うために昼間稼働しない電気自動車のバッテリを運転計画に基づき適切に放電させ有効利用する。

　特許文献５（特開２０１２－２１３３１６号公報）には、電気自動車の充電の最適負荷計画のためのシステムおよび方法に関わる記載が開示されている。特許文献５に記載の電気自動車の充電の最適負荷計画のためのシステムおよび方法は、電力需要の最適計画のための電気自動車の充電計画を立案するシステムを提供する。

　特許文献６（特開２０１２－２２８１７０号公報）には、一体化された電気計器および電気自動車充電スタンドに関わる記載が開示されている。特許文献６に記載の一体化された電気計器および電気自動車充電スタンドは、電気自動車の充電のために必要な充電設備、計測設備、通信設備を一体化した筐体に収納して、簡素化した電気自動車充電スタンドを提供する。

特開２００７－２８２３８３号公報 特開２０１１－１５５２１号公報 ＷＯ２０１２／０１７９３６号公報 ＷＯ２０１２／０１７９３７号公報 特開２０１２－２１３３１６号公報 特開２０１２－２２８１７０号公報

　本発明の目的は、ＥＶの充電量を適切に制御するＥＶ管理システムと、このＥＶ管理システムに用いる車載器とを提供することである。その他の課題と新規な特徴を本明細書の記述および添付図面から明らかにする。

　一実施の形態によれば、ＥＶに搭載された車載器は現在位置を検出し、ネットワーク上に設けられたＥＶ管理センターは予め作成された充電スケジュールを管理し、両者が通信することでその時間帯における充電行為の可否を確認し、確認の結果を車載器の表示部からドライバーに通知する。

　前記一実施の形態によれば、ＥＶの充電を充電スケジュールに基づいて管理することが出来る。

図１は、本発明によるＥＶ管理システムの全体的な構成を示すブロック回路図である。 図２は、ＥＶの充電量の制御の概念を示すグラフである。 図３は、本発明によるＥＶ管理センターの構成例を示すブロック回路図である。 図４Ａは、本発明の第１の実施形態による車載器の構成例を示すブロック回路図である。 図４Ｂは、本発明の第１の実施形態によるＥＶ管理システムの動作例を示すシーケンス図である。 図５Ａは、本発明の第２の実施形態による車載器の構成例を示すブロック回路図である。 図５Ｂは、本発明の第２の実施形態によるＥＶ管理システムの動作例を示すシーケンス図である。 図６は、本発明の第３の実施形態によるＥＶ管理システムの動作例を示すシーケンス図である。 図７は、本発明の第４の実施形態によるＥＶ管理システムの動作例を示すシーケンス図である。

　添付図面を参照して、本発明によるＥＶ管理システムおよび車載器を実施するための形態を以下に説明する。

　［第１の実施形態］
　図１は、本発明によるＥＶ管理システムの全体的な構成を示すブロック回路図である。図１に示した構成要素について説明する。

　図１に示したＥＶ管理システムは、センター管理システム２０と、サーバとしても機能するＥＶ管理センター３０と、ネットワーク４０と、無線通信網としての携帯電話網５０と、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ：全地球測位システム）衛星群６０と、専用充電設備７０と、家庭充電設備８０と、ＥＶ９０とを含んでいる。ＥＶ９０は、充電池９１と、充電回路９２と、車載器１００とを含んでいる。なお、図１に示した構成要素の一部または全ては、所定のスマートコミュニティ１０に含まれている。また、センター管理システム２０は、スマートコミュニティ１０におけるエネルギーの全般的な管理を行うＣＥＭＳ（Ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ　Ｅｎｅｒｇｙ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｓｙｓｔｅｍ：地域エネルギー管理システム）であっても良い。

　図１に示したＥＶ管理システムの構成要素の接続関係について説明する。センター管理システム２０は、ＥＶ管理センター３０に接続されている。ＥＶ管理センター３０は、センター管理システム２０と、ネットワーク４０とに接続されている。ネットワーク４０は、ＥＶ管理センター３０と、携帯電話網５０と、専用充電設備７０とに接続されている。携帯電話網５０は、ＥＶ９０の車載器１００に無線通信で接続可能である。ＧＰＳ衛星群６０は、ＥＶ９０の車載器１００に位置測位のための無線信号を送信する。専用充電設備７０は、ネットワーク４０に接続されており、また、ＥＶ９０の充電回路９２に充電プラグなどを介して接続可能である。家庭充電設備８０は、ＥＶ９０の充電回路９２に充電プラグなどを介して接続可能である。ＥＶ９０の充電回路９２は、充電池９１に接続されており、さらに専用充電設備７０および家庭充電設備８０に充電プラグなどを介して接続可能である。ＥＶ９０の車載器１００は、無線通信によって携帯電話網５０およびＧＰＳ衛星群６０に接続可能である。

　図１に示したＥＶ管理システムの構成要素の動作について説明する。センター管理システム２０は、スマートコミュニティ１０全体を管理しており、特に、スマートコミュニティ１０における時間帯ごとに使用可能な電力量を管理しており、さらに具体的には、スマートコミュニティ１０内でＥＶ９０群の充電池９１の充電用に使用可能な電力量の時間分布を管理している。ＥＶ管理センター３０は、センター管理システム２０が管理するＥＶ充電用に使用可能な電力量の時間分布に合わせて、スマートコミュニティ１０に登録された全てのＥＶ９０の充電スケジュールを管理している。専用充電設備７０は、ネットワーク４０を介してＥＶ管理センター３０の管理下にあり、原則的には充電スケジュールで許可された範囲内で、ＥＶ９０の充電池９１に充電電力を供給する。家庭充電設備８０は、ＥＶ管理センター３０から管理されておらず、原則的には充電スケジュールとは無関係にＥＶ９０の充電池９１に充電回路９２を介して充電電力を供給することが出来る。充電回路９２は、専用充電設備７０や家庭充電設備８０から供給される電力の電圧、電流、波形などを適切に変換した上で充電池９１を充電する。充電池９１は、充電回路９２から供給される電力で充電され、また、充電された電力をＥＶ９０に供給する。車載器１００は、ＧＰＳ衛星群６０からの無線信号を受信することでＥＶ９０の現在位置を検出するとともに、携帯電話網５０およびネットワーク４０を介してＥＶ管理センター３０と通信を行い、さらに、充電の可否が確認された際にはＥＶ９０の利用者に向けてその旨を表示して通知する機能を有している。

　図２は、ＥＶの充電量の制御の概念を示すグラフである。図２を参照して、ＥＶ管理センター３０が管理する充電スケジュールについて説明する。

　図２のグラフは、第１のグラフ（Ａ）と、第２のグラフ（Ｂ）と、第３のグラフ（Ｃ）とを含んでいる。第１のグラフ（Ａ）～第３のグラフ（Ｃ）のそれぞれにおいて、横軸は一日の時間経過を示しており、縦軸はＥＶ９０の充電に使用される電力量を示している。

　第１のグラフ（Ａ）は、センター管理システム２０が決定してＥＶ管理センター３０に指示する、スマートコミュニティ１０内で、時間帯ごとに、ＥＶ９０の充電に使用が許可された電力の総量を示している。第２のグラフ（Ｂ）は、ＥＶ管理センター３０が過去の記録や将来の予測などに基づいて算出する、スマートコミュニティ１０内で、時間帯ごとに、ＥＶ９０群の充電に使用されると予想される電力の総量を示している。第３のグラフ（Ｃ）は、ＥＶ管理センター３０が、第１のグラフ（Ａ）で示した許可の範囲内に抑えるために、第２のグラフ（Ｂ）で示した予想を制御して作成する充電スケジュール、すなわち、スマートコミュニティ１０内で、時間帯ごとに、ＥＶ９０群の充電の使用に実際に許可される電力の総量を示している。

　図２のグラフに示した例では、第１のグラフ（Ａ）から読み取れるように、供給可能な電力量は、早朝および夜間には余裕があるが、昼間には余裕が少ない。また、第２のグラフ（Ｂ）から読み取れるように、予測される充電量は早朝、正午前後および夜間に集中している。供給可能な電力量は、早朝および夜間には足りているが、正午前後には不足することが予測される。そこで、第３のグラフ（Ｃ）から読み取れるように、正午前後に要求されるはずの充電電力を、午前および午後の、電力供給量に余裕がある時間帯に振り分ける。このように作成した充電スケジュールにしたがって、ＥＶ９０のドライバーが計画的に充電池９１の充電を行うことによって、スマートコミュニティ１０内における電力の消費が最適化することが出来、またはそれに順ずる状態を確保することが可能となる。

　より具体的には、まず、ＥＶ管理センター３０の管理下にある全てのＥＶ９０のドライバーに、その日または翌日における今後の充電要求を、インターネットに接続された情報端末などを用いて登録させる。ＥＶ管理センター３０は、センター管理システム２０から要求された充電指示量を全ての時間帯で下回るように、各ドライバーから登録された充電要求を適宜に調整した充電スケジュールを作成する。

　その後、作成された充電スケジュールは、各ドライバーに、情報端末などを介して通知される。ドライバーがＥＶ９０の充電を開始する際に、その充電行為が充電スケジュールに登録されていない場合には、ＥＶ９０の車載器１００に充電の停止を求めるメッセージを送信する。このメッセージは、情報端末に送信しても良い。

　図３は、本発明によるＥＶ管理センター３０の構成例を示すブロック回路図である。図３に示したＥＶ管理センター３０の構成要素について説明する。ＥＶ管理センター３０は、インターネットＩ／Ｆ（ＩｎｔｅｒＦａｃｅ：インタフェース）３１と、制御部３２と、充電量指示格納部３３と、充電スケジュール作成部３４と、充電量加算部３５と、充電傾向推定部３６とを含んでいる。

　図３に示したＥＶ管理センター３０の構成要素の接続関係について説明する。インターネットＩ／Ｆ３１は、ネットワーク４０と、制御部３２とに接続されている。制御部３２は、インターネットＩ／Ｆ３１と、充電量指示格納部３３と、充電スケジュール作成部３４と、充電量加算部３５と、充電傾向推定部３６とに接続されている。充電量指示格納部３３は、制御部３２と、充電スケジュール作成部３４と、充電量加算部３５と、充電傾向推定部３６とに接続されている。充電スケジュール作成部３４は、制御部３２と、充電量指示格納部３３と、充電量加算部３５と、充電傾向推定部３６とに接続されている。充電量加算部３５は、制御部３２と、充電量指示格納部３３と、充電スケジュール作成部３４と、充電傾向推定部３６とに接続されている。充電傾向推定部３６は、制御部３２と、充電量指示格納部３３と、充電スケジュール作成部３４と、充電量加算部３５とに接続されている。

　図３に示したＥＶ管理センター３０の構成要素の動作について説明する。インターネットＩ／Ｆ３１は、制御部３２がネットワーク４０を介して送受信する信号を中継する。充電量指示格納部３３は、センター管理システム２０から指示された充電量に係るデータを格納する。充電量加算部３５は、各ドライバーが登録した充電要求を時間帯ごとに加算して、要求された充電量を算出する。充電傾向推定部３６は、算出された充電要求量に、実際の充電量に係る過去のデータや、天気予報などの充電行為の変動に影響しうる将来のデータなどを加味して、予測される充電量を推定する。充電スケジュール作成部３４は、充電量指示格納部３３に格納された充電指示量と、充電傾向推定部３６で推定した充電予想量とに基づいて、充電スケジュールを作成する。ここで、充電量指示格納部３３、充電量加算部３５、充電傾向推定部３６および充電スケジュール作成部３４が行う動作は、制御部３２の制御下で行われることが望ましい。制御部３２は、その他に、車載器１００や、専用充電設備７０や、図示しない情報端末などとの通信も行う。

　図４Ａは、本発明の第１の実施形態による車載器１００の構成例を示すブロック回路図である。図４Ａに示した車載器１００の構成要素について説明する。

　図４Ａに示した車載器１００は、電源部１１０と、バス１２０と、入出力部１３０と、演算部１４０と、記憶部１５０と、現在位置検出部としてのＧＰＳ部１６０とを含んでいる。入出力部１３０は、無線通信回路１３１と、表示装置１３２と、ＡＣＣ（ＡＣＣｅｓｓｏｒｙ：アクセサリ）信号入力部と、ＩＧＣＴ（イグニッション）信号入力部と、充電開始信号入力部とを含んでいる。なお、入出力部１３０は、必ずしもＡＣＣ信号入力部と、ＩＧＣＴ信号入力部と、充電開始信号入力部との全てを含まなくても良い。

　図４Ａに示した車載器１００の構成要素の接続関係について説明する。電源部１１０は、入出力部１３０と、演算部１４０と、記憶部１５０と、ＧＰＳ部１６０とに接続されている。バス１２０は、入出力部１３０と、演算部１４０と、記憶部１５０と、ＧＰＳ部１６０とに接続されている。

　図４Ａに示した車載器１００の構成要素の動作について説明する。電源部１１０は、ＥＶ９０の図示しないバッテリーまたは充電池９１から電力を入力して、必要に応じて安定した電力を生成して各回路に向けて出力する。入出力部１３０は、ＥＶ９０から出力される操作信号、より具体的にはＡＣＣ信号や、ＩＧＣＴ信号、充電開始信号などを入力して、バス１２０を介して各回路に伝達する。ＧＰＳ部１６０は、ＧＰＳ衛星群６０からの無線信号を受信して、ＥＶ９０および車載器１００の現在位置を検出し、バス１２０を介して各回路に伝達する。無線通信回路１３１は、携帯電話網５０およびネットワーク４０を介してＥＶ管理センター３０などとの通信を行う。表示装置１３２は、主に充電行為の可否に係るメッセージなどをＥＶ９０のドライバーに向けて表示する。このメッセージは、一般的には視覚情報であるが、音声などの聴覚情報を含んでも良いし、その場合に表示装置１３２は音声の出力装置を含んでも良い。演算部１４０は、上記の各回路を制御し、また、その他の必要な演算を行う。記憶部１５０は、車載器１００の識別番号を格納している。記憶部１５０は、さらに、演算部１４０で実行されるプログラムなどを読み出し可能に格納していても良い。

　加えて、このメッセージは、ドライバーが事前に登録した携帯電話端末やスマートフォンなどの情報端末も用いてドライバーに通知することが好ましい。この場合、情報端末への通信は、車載器１００から無線信号で行っても良いし、携帯電話網５０を介して行っても良いし、ＥＶ管理センターからネットワーク４０および携帯電話網５０を介して行っても構わない。

　図４Ｂは、本発明の第１の実施形態によるＥＶ管理システムの動作例を示すシーケンス図である。図４Ｂに示したシーケンス図は、充電回路９２と、車載器１００と、ＥＶ管理センター３０とがそれぞれ行う動作と、その際に互いに送受信する信号とを示している。これらの動作を第１のステップＳ１０１～第４のステップＳ１０４として説明する。

　まず、第１のステップＳ１０１において、充電回路９２による充電池９１の充電が開始される。ここでは、この充電が家庭充電設備８０で行われる場合について説明するが、専用充電設備７０で行われていても構わない。このとき、車載器１００は、充電が開始されたことを示す充電開始信号を検出する。

　この充電開始信号は、例えば、ＡＣＣ信号およびＩＧＣＴ信号の状態を組み合わせた演算結果で代用することが可能である。すなわち、ＡＣＣ信号がオフの状態でＩＧＣＴ信号がオンになることで、充電が開始されたと判断することも出来る。

　別の例として、この充電開始信号は、ＥＶ９０のＣＡＮ（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ：コントローラー・エリア・ネットワーク）バスを介して取得されても良い。この場合、車載器１００の入出力部１３０がＣＡＮバスに接続されていることが必要となるが、反対にＣＡＮバスに向けて所望しない信号を出力しないように、いわゆるＣＡＮゲートウェイなどの安全装置を介して接続されることが望ましい。

　さらに別の例として、この充電開始信号は、ＥＶ９０のＯＢＤ２（Ｏｎ　Ｂｏａｒｄ　Ｄｉａｇｎｏｓｉｓ　２）バスを介して取得されても良い。

　第１のステップＳ１０１の次には、第２のステップＳ１０２が実行される。
　第２のステップＳ１０２において、車載器１００が充電の開始を検知すると、車載器１００は、ＥＶ管理センター３０にその旨を通知する。このとき、より具体的には、車載器１００の識別番号と、検出された現在位置と、充電開始信号とが、車載器１００からＥＶ管理センター３０に向けて送信される。さらに、このとき、充電池９１の充電残量も合わせて送信されても良い。第２のステップＳ１０２の次には、第３のステップＳ１０３が実行される。

　第３のステップＳ１０３において、ＥＶ管理センター３０は、送信された識別番号および現在位置と、現在時刻との組み合わせに対応する充電行為が、充電スケジュールに登録されているか否かを確認する。より具体的には、まず、送信された識別番号に基づいて、そのＥＶ９０がＥＶ管理センター３０の管理対象であることを確認し、さらに、送信された現在位置に基づいて、そのＥＶ９０がスマートコミュニティ１０の範囲内に位置していることを確認する。その上で、ＥＶ管理センター３０は、そのＥＶ９０が現在時刻に充電を行うことが、充電スケジュールに登録されているか否かを確認する。

　確認の結果、特にこの充電行為が充電スケジュールに登録されていない場合には、その旨がＥＶ管理センター３０から車載器１００に向けて通知される。第３のステップＳ１０３の次には、第４のステップＳ１０４が実行される。

　第４のステップＳ１０４において、車載器１００は、ＥＶ管理センター３０から通知された確認結果を、表示装置１３２に表示する。特に、開始された充電が充電スケジュールに登録されていない場合には、「充電停止」などのメッセージを表示装置１３２が表示する。

　本発明の第１の実施形態によるＥＶ管理センター３０は、このように動作することによって、充電スケジュールに登録されていない充電行為についてそのＥＶ９０のドライバーに通知する。このような通知を受けたドライバーは、速やかに充電を停止させることが期待される。その結果、スマートコミュニティ１０における充電量を抑制することが可能となる。

　［第２の実施形態］
　図５Ａは、本発明の第２の実施形態による車載器１００の構成例を示すブロック回路図である。図５Ａに示した車載器１００は、図４Ａに示した本発明の第１の実施形態による車載器１００に、以下の変更を加えたものに等しい。すなわち、記憶部１５０に、充電スケジュール格納部１５１を設ける。

　図５Ａに示した本発明の第２の実施形態による車載器１００のその他の構成については、図４Ａに示した本発明の第１の実施形態の場合と同様であるので、さらなる詳細な説明を省略する。

　図５Ａに示した本発明の第２の実施形態による車載器１００に含まれる充電スケジュール格納部１５１は、後述するようにＥＶ管理センター３０から送信される充電スケジュールを格納する。図５Ａに示した本発明の第２の実施形態による車載器１００の構成要素のその他の動作については、図４Ａに示した本発明の第１の実施形態の場合と同様であるので、さらなる詳細な説明を省略する。

　図５Ｂは、本発明の第２の実施形態によるＥＶ管理システムの動作例を示すシーケンス図である。図５Ｂに示したシーケンス図は、ＥＶ９０と、充電回路９２と、車載器１００と、ＥＶ管理センター３０とがそれぞれ行う動作と、その際に互いに送受信する信号とを示している。これらの動作を第１のステップＳ２０１～第８のステップＳ２０８として説明する。

　まず、第１のステップＳ２０１において、ＥＶ９０でキーの操作が行われる。すなわち、ドライバーがＥＶ９０のキーを操作することによって、ＥＶ９０がＡＣＣ信号またはＩＧＣＴ信号がオン状態になる。このＡＣＣ信号またはＩＧＣＴ信号を、車載器１００が検知する。第１のステップＳ２０１の次には、第２のステップＳ２０２が実行される。

　第２のステップＳ２０２において、ＡＣＣ信号またはＩＧＣＴ信号がＯＮ状態になると、これを検知した車載器１００の電源がオンになり、特に、演算部１４０が動作を開始する。第２のステップＳ２０２の次には、第３のステップＳ２０３が実行される。

　第３のステップＳ２０３において、動作を開始した演算部１４０は、ＧＰＳ部１６０によって現在位置の検出を行い、検出された現在位置を無線通信回路１３１によってＥＶ管理センター３０に向けて送信する。このとき、記憶部１５０に格納された車載器１００の識別番号も合わせて送信することが好ましい。第３のステップＳ２０３の次には、第４のステップＳ２０４が実行される。

　第４のステップＳ２０４において、ＥＶ管理センター３０は、車載器１００から送信された現在位置および識別番号を受信すると、これらの受信信号に応じて、最新の充電スケジュールを確認し、その内容を車載器１００に向けて通知する。第４のステップＳ２０４の次には、第５のステップＳ２０５が実行される。

　第５のステップＳ２０５において、車載器１００は、ＥＶ管理センター３０から受信した最新の充電スケジュールを、充電スケジュール格納部１５１に格納する。

　ここで、第１のステップＳ２０１が実行されるたびに、すなわち、ＡＣＣ信号やＩＧＣＴ信号がオン状態になる度に、第２のステップＳ２０２～第５のステップＳ２０５が実行されて、最新の充電スケジュールが車載器１００に格納される。

　その後、任意のタイミングで充電回路９２による充電池９１の充電が開始し、すなわち第６のステップＳ２０６が実行される。ここでは、この充電が家庭充電設備８０で行われる場合について説明するが、専用充電設備７０で行われていても構わない。

　第６のステップＳ２０６では、第１の実施形態における第１のステップＳ２０１の場合と同様に、充電回路９２による充電池９１の充電が開始されると、車載器１００は、充電が開始されたことを示す充電開始信号を検出する。第６のステップＳ２０６の次には、第７のステップＳ２０７が実行される。

　第７のステップＳ２０７において、車載器１００が充電の開始を検知すると、演算部１４０は、識別番号、現在位置および現在時刻の組み合わせに対応する充電行為が、充電スケジュール格納部１５１から読み出した充電スケジュールに登録されているか否かを確認する。第７のステップＳ２０７の次には、第８のステップＳ２０８が実行される。

　第８のステップＳ２０８において、車載器１００は、第７のステップＳ２０７で行った確認の結果を、すなわち充電の可否を、表示装置１３２に表示する。特に、開始された充電が充電スケジュールに登録されていない場合には、「充電停止」などのメッセージを表示装置１３２が表示する。

　本発明の第２の実施形態によるＥＶ管理センター３０は、このように動作することによって、充電スケジュールに登録されていない充電行為についてそのＥＶ９０のドライバーに通知する。このような通知を受けたドライバーは、速やかに充電を停止させることが期待される。その結果、スマートコミュニティ１０における充電量を抑制することが可能となる。

　特に、第２の実施形態の場合は、車載器１００が充電開始信号を検知してから表示装置１３２にメッセージを表示するまでの間に、ＥＶ管理センター３０への問い合わせを行なう必要が無いので、不適切な充電行為の時間を極力短くすることが出来る。

　［第３の実施形態］
　本発明の第３の実施形態で用いる車載器１００の構成については、図４Ａに示した第１の実施形態の場合と同様であるので、さらなる詳細な説明を省略する。

　図６は、本発明の第３の実施形態によるＥＶ管理システムの動作例を示すシーケンス図である。図６に示したシーケンス図は、ＥＶ９０と、車載器１００と、ＥＶ管理センター３０とがそれぞれ行う動作と、その際に互いに送受信する信号とを示している。これらの動作を第１のステップＳ３０１～第１０のステップ３１０として説明する。

　まず、第１のステップＳ３０１において、ＥＶ９０でキーの操作が行われる。すなわち、ドライバーがＥＶ９０のキーを操作することによって、ＥＶ９０がＡＣＣ信号またはＩＧＣＴ信号をオン状態にする。このＡＣＣ信号またはＩＧＣＴ信号を、車載器１００が検知する。第１のステップＳ３０１の次には、第２のステップＳ３０２が実行される。

　第２のステップＳ３０２において、ＡＣＣ信号またはＩＧＣＴ信号がＯＮ状態になると、これを検知した車載器１００の電源がオンになり、特に、演算部１４０が動作を開始する。第２のステップＳ３０２の次には、第３のステップＳ３０３が実行される。

　第３のステップＳ３０３において、演算部１４０は、ＧＰＳ部１６０によって現在位置の検出を行い、検出された現在位置を無線通信回路１３１によってＥＶ管理センター３０に向けて送信する。このとき、記憶部１５０に格納された車載器１００の識別番号も合わせて送信することが好ましい。

　第１のステップＳ３０１の後、第２のステップＳ３０２および第３のステップＳ３０３と平行して、ＥＶ９０は走行し、すなわち第４のステップＳ３０４が実行される。ここでは、スマートコミュニティ１０の範囲内で走行する場合を想定して説明するが、その範囲外を走行しても構わない。

　なお、第４のステップＳ３０４の実行中、すなわちＥＶ９０の走行中も、車載器１００はＧＰＳ部１６０によって現在位置の検出を繰り返し、その検出結果の送信をＥＶ管理センター３０へ繰り返す。

　次に、第４のステップＳ３０４の実行中、すなわちＥＶ９０の走行中に、ＥＶ９０の充電残量が低下してドライバーが充電の必要性を感じたなどの場合に、専用充電設備７０に接近し、すなわち第５のステップＳ３０５が実行される。

　第５のステップＳ３０５において、ＥＶ９０が専用充電設備７０に接近する間にも、車載器１００はＧＰＳ部１６０による現在位置の検出を繰り返しており、その検出結果の送信をＥＶ管理センター３０へ繰り返しており、すなわち第６のステップＳ３０６が実行される。第６のステップＳ３０６の次に、第７のステップＳ３０７が実行される。

　第７のステップＳ３０７において、ＥＶ管理センター３０は、専用充電設備７０の位置を予め記憶しており、車載器１００から受信した現在位置がいずれかの専用充電設備７０に十分に接近していることを検出する。この検出に係る判断基準は、ＥＶ９０の現在位置から専用充電設備７０までの距離で行っても良いし、連続して受信している現在位置から推定されるＥＶ９０の速度を加味して行っても良い。いずれの場合も、ＥＶ管理センター３０は、専用充電設備７０に十分に接近しているＥＶ９０が、充電池９１の充電をしようとしていると判断する。第７のステップＳ３０７の次には、第８のステップＳ３０８が実行される。

　第８のステップＳ３０８において、第１の実施形態における第３のステップＳ１０３の場合と同様に、ＥＶ管理センター３０は、送信された識別番号および現在位置と、現在時刻との組み合わせに対応する充電行為が、充電スケジュールに登録されているか否かを確認する。第８のステップＳ３０８の次には、第９のステップＳ３０９が実行される。

　第９のステップＳ３０９において、ＥＶ管理センター３０は、第８のステップＳ３０８で行った確認の結果を、車載器１００に向けて通知する。第９のステップＳ３０９の次には、第１０のステップＳ３１０が実行される。

　第１０のステップＳ３１０において、車載器１００は、ＥＶ管理センター３０から通知された確認結果を、表示装置１３２に表示する。特に、ＥＶ９０が現在接近中の専用充電設備７０における充電が充電スケジュールに登録されていない場合には、「充電禁止」などのメッセージを表示装置１３２が表示する。

　本発明の第３の実施形態によるＥＶ管理センター３０は、このように動作することで、ＥＶ９０の充電池９１を充電し始める前に、車載器１００の表示装置１３２にその充電行為の可否に係るメッセージを表示することが出来る。その結果、不適切な充電を、その開始前に防ぐことが可能となる。

　［第４の実施形態］
　本発明の第４の実施形態で用いる車載器１００の構成については、図４Ａに示した第１の実施形態の場合と同様であるので、さらなる詳細な説明を省略する。

　図７は、本発明の第４の実施形態によるＥＶ管理システムの動作例を示すシーケンス図である。図７に示したシーケンス図は、ＥＶ９０と、専用充電設備７０と、充電回路９２と、車載器１００と、ＥＶ管理センター３０とがそれぞれ行う動作と、その際に互いに送受信する信号とを示している。これらの動作を第１のステップＳ４０１～第８のステップＳ４０８として説明する。

　まず、第１のステップＳ４０１において、ＥＶ９０が専用充電設備７０に到着する。その後、第２のステップＳ４０２において、専用充電設備７０から充電回路９２を介して充電池９１に対する充電が開始する。このとき、第１の実施形態における第１のステップＳ１０１の場合と同様に、車載器１００は、充電が開始されたことを示す充電開始信号を検出する。第２のステップＳ４０２の次には、第３のステップＳ４０３が実行される。

　第３のステップＳ４０３において、車載器１００は、充電の開始を検知すると、第１の実施形態における第２のステップＳ１０２の場合と同様に、ＥＶ管理センター３０にその旨を通知する。第３のステップＳ４０３の次には、第４のステップＳ４０４が実行される。

　第４のステップＳ４０４において、ＥＶ管理センター３０は、車載器１００から送信された現在位置と、予め記憶している専用充電設備７０の位置とを照合して、ＥＶ９０がその専用充電設備７０に存在していると判断する。第４のステップＳ４０４の次には、第５のステップＳ４０５が実行される。

　第５のステップＳ４０５において、ＥＶ管理センター３０は、第１の実施形態による第３のステップＳ１０３の場合と同様に、送信された識別番号および現在位置と、現在時刻との組み合わせに対応する充電行為が、充電スケジュールに登録されているか否かを確認し、その結果を車載器１００に向けて通知する。第５のステップＳ４０５の次には、第６のステップＳ４０６および第７のステップＳ４０７が実行される。

　第６のステップＳ４０６において、車載器１００は、第１の実施形態による第４のステップＳ１０４の場合と同様に、ＥＶ管理センター３０から通知された確認結果を、表示装置１３２に表示する。

　第７のステップＳ４０７において、ＥＶ管理センター３０は、必要に応じて、すなわち、その充電が充電スケジュールに登録されておらず、かつ、ドライバーが自主的に充電を停止しない場合などには、専用充電設備７０の充電を強制的に停止することが出来る。このとき、ＥＶ管理センター３０は、例えば、ネットワーク４０を介して専用充電設備７０に向けて強制停止信号を送信すればよい。第７のステップＳ４０７の次には、第８のステップＳ４０８が実行される。

　第８のステップＳ４０８において、強制停止信号を受信した専用充電設備７０は電力の供給を停止するので、充電回路９２による充電池９１への充電は終了する。

　本発明の第４の実施形態によるＥＶ管理システムは、このように動作することによって、充電スケジュールに登録されていない充電行為についてそのＥＶ９０のドライバーに通知する。このような通知を受けたドライバーは、速やかに充電を停止させることが期待されるが、それでも充電が停止されない場合には、ＥＶ管理センター３０が専用充電設備７０を遠隔操作して充電の強制停止を行うことも可能である。その結果、スマートコミュニティ１０における充電量をより確実に抑制することが可能となる。

　以上、発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。また、前記実施の形態に説明したそれぞれの特徴は、技術的に矛盾しない範囲で自由に組み合わせることが可能である。

　本願は、日本国特許出願番号ＪＰ２０１３－０３６２４２に基づいて条約上の優先権を主張する。その開示は、引用によりここに組み込まれる。
 

Claims (17)

1. 　外部から充電可能な充電池を用いて走行する電気自動車に搭載された車載器であって、
   　前記電気自動車の現在位置を検出する現在位置検出部と、
   　外部ネットワーク上に設けられ、予め許可された充電スケジュールを管理するサーバと無線通信網を介して通信する無線通信部と、
   　前記充電スケジュールに基づく、前記現在位置および現在時刻における充電行為の可否を表示する表示部と
   を具備する
   　車載器。
2. 　請求項１に記載の車載器において、
   　前記車載器の識別番号を予め格納した記憶部と、
   　前記充電池への充電開始を検知する入力部と、
   　前記充電開始が検知された際に、前記現在位置および前記識別番号を、前記無線通信部を介して前記サーバに向けて送信し、前記サーバが前記充電スケジュールを確認した結果を前記無線通信部を介して受信し、前記結果を前記表示部に伝達する演算部と
   をさらに具備する
   　車載器。
3. 　請求項１に記載の車載器において、
   　前記電気自動車から送信される操作信号に応じて電源をオン状態にする電源部と、
   　前記電源がオン状態になる度に、検出された前記現在位置を前記無線通信部を介して前記サーバに向けて送信し、前記サーバから送信される前記充電スケジュールを前記無線通信部を介して受信する演算部と、
   　前記車載器の識別番号を予め格納し、かつ、受信された前記充電スケジュールを格納する記憶部と、
   　前記充電池への充電開始を検知する入力部と
   をさらに具備し、
   　前記演算部は、前記充電開始の検知に応じて、格納された前記充電スケジュールに基づいて前記現在位置、前記識別番号および現在時刻の組み合わせに対応する充電の可否を判定し、前記判定の結果を前記表示部に伝達する
   　車載器。
4. 　請求項１に記載の車載器において、
   　前記車載器の識別番号を予め格納した記憶部と、
   　前記電気自動車から送信される操作信号に応じて電源をオン状態にする電源部と、
   　前記現在位置の検出を前記現在位置検出部に繰り返し指示し、前記無線通信部を介して前記サーバに向けて前記識別番号および前記現在位置を繰り返し送信し、前記電気自動車が専用充電設備に接近した場合に前記サーバから送信される充電スケジュールの確認結果を前記無線通信部を介して受信し、前記結果を前記表示部に伝達する演算部と
   をさらに具備する
   　車載器。
5. 　請求項３または４に記載の車載器において、
   　前記操作信号は、ＡＣＣ（ＡＣＣｅｓｓｏｒｙ：アクセサリ）信号またはＩＧＣＴ（イグニッション）信号である
   　車載器。
6. 　ネットワーク上に設けられ、予め許可された充電スケジュールを管理するＥＶ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ
   　Ｖｅｈｉｃｌｅ：電気自動車）管理センターと、
   　外部から充電可能な充電池を用いて走行する電気自動車に搭載され、前記ＥＶ管理センターと無線通信網を介して通信する車載器と
   を具備し、
   　前記車載器は、
   　前記車両の現在位置を検出する現在位置検出部と、
   　前記充電スケジュールに基づく、前記現在位置および現在時刻における充電行為の可否を表示する表示部と
   を具備する
   　ＥＶ管理システム。
7. 　請求項６に記載のＥＶ管理システムにおいて、
   　前記車載器は、
   　前記車載器の識別番号を予め格納した記憶部と、
   　前記充電池への充電開始を検知する入力部と、
   　前記充電開始が検知された際に、前記現在位置および前記識別番号を、前記無線通信部を介して前記ＥＶ管理センターに向けて送信する演算部と
   をさらに具備し、
   　前記ＥＶ管理システムは、
   　送信された前記現在位置および前記識別番号ならびに現在時刻の組み合わせに対応する充電許可が前記充電スケジュールに登録されているか否かを確認し、前記確認の結果を前記車載器に向けて送信する制御部を具備し、
   　前記演算部は、
   　前記無線通信部を介して前記ＥＶ管理システムから前記確認の結果を受信し、前記結果を前記表示部に伝達する
   　ＥＶ管理システム。
8. 　請求項６に記載のＥＶ管理システムにおいて、
   　前記車載器は、
   　前記電気自動車から送信される操作信号に応じて電源をオン状態にする電源部と、
   　前記電源がオン状態になる度に、検出された前記現在位置を前記無線通信部を介して前記ＥＶ管理センターに向けて送信する演算部と
   をさらに具備し、
   　前記ＥＶ管理センターは、
   　送信された前記現在位置に係る前記充電スケジュールを前記車載器に向けて送信する制御部を具備し、
   　前記車載器は、
   　送信された前記充電スケジュールを格納する記憶部と、
   　前記充電池への充電開始を検知する入力部と
   をさらに具備し、
   　前記演算部は、前記充電開始の検知に応じて、格納された前記充電スケジュールに基づいて前記現在位置、前記識別番号および現在時刻の組み合わせに対応する充電の可否を判定し、前記判定の結果を前記表示部に伝達する
   　ＥＶ管理システム。
9. 　請求項６に記載のＥＶ管理システムにおいて、
   　前記ネットワークに接続されて、前記充電池を充電可能な専用充電設備をさらに具備し、
   　前記車載器は、
   　前記車載器の識別番号を予め格納した記憶部と、
   　前記電気自動車から送信される操作信号に応じて電源をオン状態にする電源部と、
   　前記現在位置の検出を前記現在位置検出部に繰り返し指示し、前記無線通信部を介して前記サーバに向けて前記識別番号および前記現在位置を繰り返し送信する演算部と
   をさらに具備し、
   　前記ＥＶ管理センターは、
   　送信された前記現在位置に基づいて前記電気自動車が前記専用充電設備に接近したことを検知し、送信された現在位置および前記識別番号ならびに現在時刻の組み合わせに対応する充電の可否を前記充電スケジュールに基づいて確認し、前記確認の結果を前記車載器に向けて送信する制御部を具備し、
   　前記演算部は、前記結果を前記表示部に伝達する
   　ＥＶ管理システム。
10. 　請求項７に記載のＥＶ管理システムにおいて、
    　前記ネットワークに接続されて、前記充電池を充電可能な専用充電設備をさらに具備し、
    　前記制御部は、送信された前記現在位置に基づいて前記電気自動車が前記専用充電設備にいることを検知し、かつ、前記組み合わせに対応する充電が許可されない場合に、前記専用充電設備の充電を強制的に停止する
    　ＥＶ管理システム。
11. 　請求項８または９に記載のＥＶ管理システムにおいて、
    　前記操作信号は、ＡＣＣ信号またはＩＧＣＴ信号である
    　ＥＶ管理システム。
12. 　ネットワーク上に設けられたＥＶ管理センターで、予め許可された充電スケジュールを管理することと、
    　外部から充電可能な充電池を用いて走行する電気自動車に搭載された車載器で、現在位置を検出することと、
    　前記ＥＶ管理センターおよび前記車載器が、無線通信網を介して通信することと、
    　前記充電スケジュールに基づく、前記現在位置および現在時刻における充電行為の可否を前記車載器に表示することとを具備する
    　ＥＶ充電スケジュール管理方法。
13. 　請求項１２に記載のＥＶ充電スケジュール管理方法において、
    　前記充電池への充電開始を前記車載器で検知することと、
    　前記充電開始が検知された際に、前記現在位置および前記車載器の識別番号を、前記無線通信部で前記ＥＶ管理センターに向けて送信することと、
    　送信された前記現在位置および前記識別番号ならびに現在時刻の組み合わせに対応する充電許可が前記充電スケジュールに登録されているか否かを確認することと、
    　前記確認の結果を前記車載器に向けて送信することと、
    　前記確認の結果を前記車載器で受信することと、
    　前記結果を前記表示部に伝達することと
    をさらに具備する
    　ＥＶ充電スケジュール管理方法。
14. 　請求項１２に記載のＥＶ充電スケジュール管理方法において、
    　前記電気自動車から送信される操作信号に応じて前記車載器の電源をオン状態にすることと、
    　前記電源がオン状態になる度に、検出された前記現在位置を前記無線通信部で前記ＥＶ管理センターに向けて送信することと、
    　送信された前記現在位置に係る前記充電スケジュールを、前記ＥＶ管理センターから前記車載器に向けて送信することと、
    　送信された前記充電スケジュールを記憶部に格納することと、
    　前記充電池への充電開始を検知することと、
    　前記充電開始の検知に応じて、格納された前記充電スケジュールに基づいて前記現在位置、前記識別番号および現在時刻の組み合わせに対応する充電の可否を判定することと、
    　前記判定の結果を前記表示部に伝達することと
    をさらに具備する
    　ＥＶ充電スケジュール管理方法。
15. 　請求項１２に記載のＥＶ充電スケジュール管理方法において、
    　　前記電気自動車から送信される操作信号に応じて前記車載器の電源をオン状態にすることと、
    　前記現在位置の検出を繰り返すことと、
    　前記無線通信部で前記サーバに向けて前記車載器の識別番号および前記現在位置を繰り返し送信することと、
    　送信された前記現在位置に基づいて前記電気自動車が専用充電設備に接近したことをＥＶ管理センターで検知することと、
    　送信された現在位置および前記識別番号ならびに現在時刻の組み合わせに対応する受電の可否を前記充電スケジュールに基づいて確認することと、
    　前記確認の結果を前記車載器に向けて送信することと、
    　前記結果を前記表示部に伝達することと
    をさらに具備する
    　ＥＶ充電スケジュール管理方法。
16. 　請求項１３に記載のＥＶ充電スケジュール管理方法において、
    　前記ネットワークに接続されて、前記充電池を充電可能な専用充電設備で、前記充電池の充電を開始することと、
    　送信された前記現在位置に基づいて前記電気自動車が前記専用充電設備にいることを前記制御部で検知し、かつ、前記組み合わせに対応する充電が許可されない場合に、前記専用充電設備の充電を強制的に停止することと
    をさらに具備する
    　ＥＶ充電スケジュール管理方法。
17. 　請求項１４または１５に記載のＥＶ充電スケジュール管理方法において、
    　前記操作信号は、ＡＣＣ信号またはＩＧＣＴ信号である
    　ＥＶ充電スケジュール管理方法。

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