JP2012228165A - 電気自動車充電制御システム - Google Patents

Abstract

【課題】電気自動車の普段の走行途中のバッテリ切れを回避しつつ、バッテリの寿命を増大した充電制御を実施する。
【解決手段】電気自動車１０の各曜日の使用履歴を記録して、所定期間にわたる使用履歴からバッテリ１３の消費電力量に関連する、各曜日の電気自動車１０の使用パターンを抽出する。電気自動車１０が、１日の走行を終えて自宅に戻り、充電装置１８に接続された時は、充電判断部３０は、翌日の曜日の使用パターンを予測するとともに、バッテリ１３の残電力量から翌日の走行に支障がないかを調べる。バッテリ１３の充電が必要であると判断した時には、満充電を回避しつつ、将来の充電回数を極力減らせ、かつ予測した使用パターンの消費電力量に基づく残電力量まで、バッテリ１３を充電する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気自動車に搭載されたバッテリへの充電を制御する電気自動車充電制御システムに関する。

電気自動車は、電動機に給電するバッテリを搭載する。現状のバッテリは、蓄電量が十分に大きくなく、バッテリの１回の充電に対する電気自動車の走行可能距離は短い。したがって、電気自動車の一般的ユーザは、該バッテリを充電スタンドや自宅等で比較的頻繁に充電するとともに、各充電では満充電にする傾向がある。

特許文献１は、搭載したバッテリから給電された電動機を駆動して走行する小型電動車両を開示する。該小型電動車両では、現在地から登録地点（例：自宅）に直行したときに登録地点到着時の残電力量を現在の残電力量と該登録地点までの走行に要する消費電力量とから計算し、登録地点到着時の残電力量が所定値を下回ると判断すれば、帰宅や充電の必要を促している（特許文献１の図７及びその説明文参照）。

特開２００９−８９７５６号公報

特許文献１の小型電動車両では、バッテリ切れ前の登録地点への帰着について運転者に通知することにより、走行途中におけるバッテリ切れを防止している。

一方、バッテリの寿命を伸ばす観点からは、バッテリを満充電することは好ましくなく、満充電には達しない部分充電に留めるとともに、充電回数も極力、減らした方が有利である。

本発明の目的は、バッテリ切れを防止しつつ、バッテリ寿命の増大を図る電気自動車充電制御システムを提供することである。

第１発明の電気自動車充電制御システムは、期間ごとの電気自動車の消費電力関連の使用状況を期間別使用履歴として記録する履歴記録部と、前記期間別使用履歴に基づき今後の前記電気自動車の消費電力量を予測し該予測した消費電力量とバッテリの現在の残電力量とに基づき前記バッテリの充電要否の判断と前記バッテリを充電する場合の到達レベルとしての目標残電力量の計算とを行う充電判断部と、前記充電判断部による前記バッテリの充電要否の判断結果と前記目標残電力量の計算結果とに基づき前記バッテリの充電を実施する充電実施部とを備えることを特徴とする。

第１発明によれば、期間別使用履歴に基づき今後の電気自動車の消費電力量を予測し、予測した消費電力量とバッテリの残電力量とに基づきバッテリの充電要否の判断と目標残電力量の計算と行い、その判断結果と目標残電力量の計算結果とに基づきバッテリの充電を実施することになるので、バッテリの充電回数を減らすと共に、充電終了時の残電力量を満充電から引き下げることが可能になる。こうして、電気自動車の走行途中のバッテリ切れを回避しつつ、バッテリの寿命を延ばすことができる。

第２発明の電気自動車充電制御システムは、第１発明の電気自動車充電制御システムにおいて、前記履歴記録部は、前記期間別使用履歴として日別使用履歴を記録し、前記充電判断部は、各日別使用履歴に基づき前記電気自動車の消費電力関連の日別パターンを割り出し、今後の日を日別パターンにあてはめて、今後の消費電力量を予測し、予測した消費電力量と前記バッテリの現在の残電力量とに基づき前記バッテリの充電の要否判断と充電要のときの前記バッテリの充電量の計算と行うことを特徴とする。

一般的ユーザは、電気自動車について、曜日別や休日と平日との別等、日別に共通性のある使い方をする。そこで、履歴記録部は、期間別使用履歴を日別使用履歴として記録して、各日別使用履歴に基づき電気自動車の消費電力関連の日別パターンを割り出す。充電判断部は、各日別使用履歴に基づき電気自動車の消費電力関連の日別パターンを割り出し、今後の日を日別パターンにあてはめて、今後の消費電力量を予測し、予測した消費電力量とバッテリの現在の残電力量とに基づきバッテリの充電の要否判断と目標残電力量の計算と行うので、充電の要否の判断精度と目標残電力量の計算精度とを高めることができる。

第３発明の電気自動車充電制御システムは、第２発明の電気自動車充電制御システムにおいて、前記履歴記録部は、誰が前記電気自動車の運転者であったかの運転者情報を含む日別使用履歴を記録し、前記充電判断部は、前記運転者情報を含む日別使用履歴に基づき、運転者情報入りの日別パターンを割り出し、該運転者情報入りの日別パターンから翌日の運転者を予測して、該翌日の運転者別に前記目標残電力量を計算することを特徴とする。

第３発明によれば、翌日の運転者を予測し、予測した運転者に基づき目標残電力量を計算して、該目標残電力量に基づきバッテリの充電が行われるので、運転者別に電気自動車の使用時の消費電力量に差異があっても、電気自動車の翌日の使用終了時の残電力量を均衡させることができ、次回のバッテリの充電時期が早まるのを防止したり、バッテリを不必要に満充電近くまで充電することを防止したりすることができる。

第４発明の電気自動車充電制御システムは、第３発明の電気自動車充電制御システムにおいて、前記充電判断部は、翌日の運転者別に異なる標準目標残電力量を設定しておき、前記目標残電力量を、翌日の運転者に対して設定している標準目標残電力量とし、もし、翌日の運転者に設定されている標準目標残電力量より所定量下げた下側目標残電力量にしても、前記日別パターンに基づき予想される次回の充電予定日が早まらなければ、今回の目標残電力量を該下側目標残電力量とし、また、もし翌日の運転者に設定されている標準目標残電力量より所定量上げた上側目標残電力量にすると、前記日別パターンに基づき予想される次回の充電予定日が１日以上延びるのであれば、今回の目標残電力量を該上側目標残電力量とすることを特徴とする。

第４発明によれば、次回の充電予想日が、目標残電力量を標準目標残電力量にするよりも、目標残電力量を標準目標残電力量より多少増大した上側目標残電力量に変更すれば、１日以上延びる場合には、目標残電力量を上側目標残電力量に変更することにより、全体としてのバッテリ充電回数を減らすことができ、これにより、バッテリの寿命を延ばすことができる。

第４発明によれば、また、目標残電力量を標準目標残電力量にする場合の次回の充電予想日と、目標残電力量を標準目標残電力量より多少減少した下側目標残電力量にする場合の次回の充電予想日とが同一である場合には、目標残電力量を下側目標残電力量に変更することにより、全体の充電回数を増大させることなく、目標残電力量を満充電に対して十
分に減らすことができ、これにより、バッテリの寿命を延ばすことができる。

第５発明の電気自動車充電制御システムは、第４発明の電気自動車充電制御システムにおいて、報知部を備え、前記充電判断部は、前記電気自動車について、運転当日の現実運転者の現実使用パターンが、該運転当日についての予測運転者の予測使用パターンとは異なると判断した時、前記報知部を作動させ、前記報知部は、前記バッテリの電力切れの可能性を報知することを特徴とする。

第５発明によれば、充電判断部が今後の日に対して日別パターンにあてはめて予測した消費電力量に対し、それを超える電力が使用されると、電気自動車の現実の使用状況から想定されときに、報知部がその旨を報知する結果、ユーザは、バッテリ切れの到来を予め知ることができ、経路変更や充電等、バッテリ切れの到来に対して適切に対処することができる。

充電制御システムが電気自動車のナビゲーション装置に実装される電気自動車充電制御システムの構成図。 充電制御のフローチャート。 充電制御の説明図。 別の充電制御のフローチャート。 別の充電制御についての説明図。 充電制御システムがインターネット上の管理サーバに実装される電気自動車充電制御システムの構成図。 ナビゲーション装置の構成図。

図１において、電気自動車１０は、充電制御システム１２を実装するナビゲーション装置１１と、電気自動車１０のタイヤを駆動する電動機（図示せず）に給電するバッテリ１３とを備えている。この電気自動車１０では、充電制御システム１２は、ナビゲーション装置１１に実装されているが、ナビゲーション装置１１とは別個に設けることもできる。ナビゲーション装置１１の構成の詳細については、通信制御ユニット３５との接続関係と共に、図７において後述する。

充電装置１８は、電気自動車１０の所有者の自宅や事業所、又は将来的には公道沿いの充電スタンド等に配備されて、充電装置本体２０と、充電装置本体２０から延び出すコード２１の先端に設けられるプラグ２２とを有している。一般的なユーザは、電気自動車１０の１日の使用を終えて、帰宅した後に、プラグ２２を電気自動車１０の対応のコネクタに接続して、バッテリ１３を夜間に充電する。

なお、電気自動車１０が充電装置１８に接続状態になっているからといって、バッテリ１３の充電中であるとは限らない。バッテリ１３の充電及び非充電は充電制御システム１２が決めており、電気自動車１０が充電装置１８に接続状態になっていても、充電制御システム１２がバッテリ１３の充電を停止又は中止していることがある。

充電制御システム１２は、履歴記録部２９、充電判断部３０、充電実施部３１及び報知部３２を備え、プラグ２２が電気自動車１０に接続された際のバッテリ１３の充電を制御する。報知部３２は、バッテリ切れの可能性等、バッテリ１３の各種情報を、表示部５９や音声出力部６１（図７）を介してユーザに報知する。

図２は、充電制御システム１２がコンピュータを履歴記録部２９、充電判断部３０及び充電実施部３１として機能させるプログラムにより実施される充電制御方法のフローチャートである。図２の説明に先立ち、図２の各ＳＴＥＰにおいて適宜参照する図３の使用履歴表について概略説明する。なお、図５は、図４のフローチャートに係る説明表であるが、図３の説明表と共通の事項を含んでいるので、該共通事項については、図３と一緒に説明する。

図２及び図４の説明において、「使用履歴」は「走行履歴」を含む概念として使用している。使用履歴には、電気自動車１０の走行に関する履歴の他、電気自動車１０の消費電力量に影響するエアコンの使用履歴とか、積載重量の履歴とかのバッテリ１３の消費電力量に影響を与えるものについての使用履歴を含めることができる。

図３及び図５において、左側に図示している範囲の「運転者」、「曜日」、「ルート」及び「ＳＯＣ（残電力量：State Of Charge）」の項目は使用履歴を示している。右側に図示している範囲の「充電」、「Ａが使う場合の充電器設定」、「Ｂが使う場合の充電器設定」及び「充電要求通知」は、充電制御システム１２の各要素が電気自動車１０の使用履歴に基づき実施する処理である。ＳＯＣの数値の単位は、バッテリ１３の満充電状態を１００％とする百分率で表している。

図３において、上側のＷｏの範囲は充電制御システム１２によるバッテリ１３の充電制御が行われない場合の１週間分（月曜〜日曜）の使用履歴及び充電状況を示している。下側のＷｎの範囲は充電制御システム１２によるバッテリ１３の充電制御が行われる場合の、Ｗｏと同一の１週間を先頭に含む期間分の使用履歴及び充電状況を示している。図５では、充電制御システム１２によりバッテリ１３の別の充電制御が行われる場合の使用履歴及び充電状況を示している。

図３及び図５において、電気自動車１０の各運行が時間順に上から下へ示されている。○は、それが記入されている曜日において、電気自動車１０の運行に先立ちバッテリ１３の充電が実施されたことを意味する。なお、電気自動車１０の運行に先立ち、実施するバッテリ１３の充電は、具体的には例えば前日の運行終了後から当日の運行開始前までに実施される。−は、それが記入されている曜日において、電気自動車１０の運行に先立つバッテリ１３の充電が実施されなかったことを意味する。例えば、Ｐｏの水曜日の“○”は、火曜日の運行終了時から水曜日の運行開始時までの期間にバッテリ１３の充電が実施されたこと示している。

図３のＷｏ範囲におけるＰｏの○の充電はマニュアルによる充電、すなわちユーザによる充電であり、図３のＷｎ範囲におけるＰｎ及び図５の○の充電は充電制御システム１２による自動充電である。ユーザによるバッテリ１３の充電（Ｐｏ）では、ＳＯＣが１００％になるまで充電が行われてしまう傾向があると共に、充電は翌日以降でも間に合うにもかかわらず早目に行われてしまい、この結果、充電回数が増大する。これはバッテリ１３の寿命を短くする原因になる。

図３のＷｎの範囲、すなわち充電制御システム１２によるバッテリ１３の充電制御について説明する。なお、ユーザは、充電制御システム１２による自動充電とは別に、充電装置１８を電気自動車１０へ接続して、自分の携帯電話機５０（図６）やナビゲーション装置１１から充電制御システム１２に、バッテリ１３の充電を実施させることを指示できるようになっている。そして、ユーザによる充電実施の指示の方が、充電制御システム１２による充電不要の判断より優先され、ユーザが充電実施を指示したときには、充電制御システム１２は、自身が充電不要と判断していても、充電を実施する。ユーザは、自分の携帯電話機５０やナビゲーション装置１１からは、充電を直ちに開始する指示だけでなく、将来の充電を、希望日時を指定して、予約することもできるようになっており、この予約充電についても、充電制御システム１２による充電不要の判断より優先させることができる。

ナビゲーション装置１１は、充電制御システム１２から電気自動車１０の所定のユーザに対してバッテリ１３の充電要求通知を出す旨の指令を受取ると、該ユーザに対して電話や電子メールにより充電要求を通知する（図３：Ｐ２，Ｐ６，Ｐ９）。具体的にどのユーザに通知するかについては後述する。通知を受けたユーザは、電気自動車１０の１日の使用終了後、充電装置１８のプラグ２２を電気自動車１０の対応のコネクタに接続する。充電制御システム１２は、電気自動車１０の翌日の運行開始に間に合うように、バッテリ１３の充電を開始する。なお、充電制御システム１２は、自身が充電要と判断しているときは、ナビゲーション装置１１を介してユーザに充電要求通知を出したか否かに関係なく、バッテリ１３の充電を自動的に開始するが、自身が充電不要と判断しているときは、充電装置１８のプラグ２２がユーザにより電気自動車１０に接続されていても、ユーザからの強制的な充電指示がない限り、充電を実施しない。

各曜日のルートは、例えばナビゲーション装置１１における目的地設定に伴うルート設定や測位した現在地の変化等から検出することができる。ＳＯＣは、例えばバッテリ１３の電極電圧から検出したり、最後の充電時の充電量から消費電力の実測値の積算量を引いて算出したりする。

図２に戻って、ＳＴＥＰ１０では、履歴記録部２９は、電気自動車１０の使用履歴として、運転者、曜日及びルートを組にして、組別に開始時及び終了時のＳＯＣを記録する（図３及び図５の左側範囲参照）。

電気自動車１０の今回の運転者が誰であるかは、例えば、運転開始時にナビゲーション装置１１のタッチパネルの所定のボタンを運転者にタッチさせる自己申告から検出するようにすることができる。又は、各運転者は、運転開始に先立ち、運転座席の前後方向位置や、サイドミラーやルームミラーの角度を変更するが、それらの位置や角度を検出することにより、運転者も識別できる。さらに、運転座席に重量センサを配備し、運転者ごとに異なる重量から運転者を識別してもよい。

図３の表は、図示の簡便化上、電気自動車１０についての約１週間分の使用履歴しか記載していないが、実際には、履歴記録部２９は、ＳＴＥＰ１０において直近の過去数週間分の使用履歴をハードディスク等の不揮発性メモリに記録し、蓄積する。

充電判断部３０は、履歴記録部２９が蓄積している使用履歴に基づいて、曜日別や平日・休日別にルート及び消費電力量について特徴（傾向、類似性又は同一性）を割り出し、その特徴から曜日別の使用パターンを割り出す。具体的な割り出しの仕方は、ＳＴＥＰ１１として後述する。

各使用パターンは搭載バッテリ１３の１日分の消費電力量、各日の運転者、及び／又は各日の走行ルートに対応付けられる。使用パターンを搭載バッテリ１３の１日分の消費電力量のみに対応付ける場合には、例えば、過去数週間分の各曜日における使用履歴からルート、消費電力量及び運転者について同一の特徴を有する最大数の使用履歴を抽出し、抽出した使用履歴における消費電力量の平均値や中央値等を使用パターンに対応付ける。さらに、曜日別の使用パターンに対して、曜日が異なっていても、それに対応付けられる搭載バッテリ１３の１日分の消費電力量については大差のないことがあり、すなわち、各曜日別の使用パターンの消費電力量が、基準の消費電力量に対する差異が所定値以内となることがある。そのようなときには、異なる曜日に対して同一の使用パターンを割り当てることができる。

こうして、使用パターンを搭載バッテリ１３の各曜日の消費電力量のみに対応付けて割り出した使用パターンは７つ以下になる。しかしながら、電気自動車１０に対するユーザの使用が、１週間ではなく、２週間単位になるときや、月末とそれ以外とで別の特徴を有するときには、同一の曜日に複数の使用パターンが割り出される。

履歴記録部２９は、電気自動車１０の使用について、運転者、曜日、ルート及び／又はＳＯＣ（ＳＯＣは消費電力量に対応する。）の項目について曜日ごとの使用履歴を取る。ＳＯＣの数値の単位は、バッテリ１３の満充電状態を１００％とする百分率で表している。図３の使用履歴からは次の使用パターンが割り出される。なお、図３及び図５において運転者Ａは家庭の主人、運転者Ｂは家庭の奥さんを想定している。運転者とルートとにより使用パターンを割り出す場合には、次の（ａ）〜（ｄ）になる。

（ａ）月曜日から金曜日までの平日（水曜を除く）は、運転者Ａが通勤のみに使用し、各曜日の消費電力量は約２０％である。この使用パターンを以降、適宜、「Ａ通勤パターン」と呼ぶ。

（ｂ）土曜日には運転者Ｂが買い物にのみ使用し、その日の消費電力量は約２０％である。この使用パターンを以降、適宜、「Ｂ買い物パターン」と呼ぶ。

（ｃ）水曜日では、運転者Ｂが食事のために使用し、その日の消費電力量は往復で４０％である。水曜日における食事は、毎水曜日の一般的な使用形態であるのか、図３の記載範囲内の水曜日のみの使用形態であるのかは、他の水曜日の使用履歴を調べないと断定できないが、この使用形態が毎水曜日の一般的な走行形態であるとして、この使用パターンを以降、適宜、「Ｂ食事パターン」と呼ぶ。

（ｄ）日曜日では、電気自動車１０は未使用になっている。日曜日における未使用は、毎日曜日の一般的な走行形態であるのか、図３の記載範囲内の日曜日のみの走行形態であるのかは、他の日曜日の使用履歴も調べないと断定できないが、未使用が毎日曜日の一般的な使用形態であるとして、この使用パターンを以降、適宜、「未使用パターン」と呼ぶ。

こうして、割り出された使用パターンとしてのＡ通勤パターン、Ｂ買い物パターン、Ｂ食事パターン及び未使用パターンは、曜日及び運転者に対応付けられると共に、それぞれ電力消費量２０％，２０％，４０％，０％に対応付けられて、登録される。

使用パターンのその他の抽出の仕方として、各日の電力消費量のみに注目するものがある。その場合は、運転者とルートとが相違していても、１つの使用パターンに統合することができる。例えば、水曜日を除く平日（月〜金）及び土曜日は、バッテリ１３の電力消費量に関して共に２０％であるので、「２０％パターン」として統合することができる。しかしながら、後述のように、電気自動車１０についての運転当日の現実の使用パターンが予測のものか否かを判定して、判定が否であるときには、バッテリ１３の電力切れの可能性についての報知を実施する場合には、運転者及びルート別の使用パターンをバッテリ１３の電力消費量に基づき統合してしまうよりも、運転者及びルート別に使用パターンを細かく分類しておく方が精度の高い報知を行うことができる。

図２に戻って、ＳＴＥＰ１１では、充電判断部３０は、過去の使用履歴に基づき１週間について１以上の使用パターン（Ａ通勤パターン、Ｂ買い物パターン、Ｂ外食パターン及び未使用パターン）を割り出す。

充電判断部３０は、ＳＴＥＰ１２において、充電装置１８が電気自動車１０に接続されたか否かを判断し、接続されたと判断すると、ＳＴＥＰ１３へ進む。充電判断部３０は、ＳＴＥＰ１３において、翌日の曜日に基づき翌日の使用パターンを予測し、ＳＴＥＰ１４において、その予測とバッテリ１３の現在のＳＯＣとに基づきバッテリ１３の充電の要否を判断する。充電判断部３０は、ＳＴＥＰ１４において、充電要と判断すると、ＳＴＥＰ１５へ進み、ＳＴＥＰ１５において、今回の充電量を算出し、充電後のＳＯＣ（＝目標ＳＯＣ）を設定する。なお、目標ＳＯＣ＝充電前のＳＯＣ＋今回の充電量となる。

充電の要否判断は、電気自動車１０の翌日の走行に支障がない程度のバッテリ１３の充電量を確保した上で、バッテリ１３が長持ちすること、すなわち、バッテリ１３の満充電は回避してなるべく低めの充電としつつ、バッテリ１３の充電回数が極力少なくさせることを考慮して行われる。具体的には、例えば、次のように、複数の基準について優先順に第１〜第３基準と名付け、優先度の高い方の基準が満たされたならば、次の優先度の基準を満たすようにして、充電の要否と、充電実施の場合の充電後のＳＯＣ（＝目標ＳＯＣ）とを決定する。

第１基準：電気自動車１０についての翌日の運行において、バッテリ切れ（バッテリ切れとはＳＯＣ≒０又はＳＯＣ＜所定値と定義する。）が起こらないＳＯＣを確保する。翌日の運行におけるバッテリ切れ回避を問題にしたのは、図３及び図５の実施例では、充電は１日１回以下に制約されているからである。もし、充電は複数日に１回以下に制約されているのであれば、該複数日の分の運行に対してバッテリ切れが起こらないように、充電後のＳＯＣが計算される。

第２基準：今回充電したならば、次の充電予想日が１日でも遅くなるように、今回の充電後のＳＯＣを決定する。

第３基準：今回の充電後のＳＯＣは、満充電を回避すると共に、極力低く抑える。

図３の場合について、充電判断部３０がＳＴＥＰ１４において実施する充電の要否判断と、充電要と判断したときにＳＴＥＰ１５で算出する充電量とを具体的に説明する。

図３において、各日において、電気自動車１０の運行終了後、充電要否の判断を行う。翌日の使用パターがＡ通勤パターン又はＢ買い物パターンである場合には、翌日の予想電力消費量が少ないので（２０％以下であるので）、ＳＯＣが３０％以下であれば、充電要と判断し（例：Ｐ７のＡに対する前日の運行後ＳＯＣ）、ＳＯＣが３０％より大であれば、充電不要と判断する。翌日の使用パターンがＢ食事パターンである場合には、翌日の予想電力消費量が多いので（約４０％であるので）、ＳＯＣが４０％以下であれば、充電要と判断し（Ｐ３，Ｐ１０のＢに対する前日の運行後ＳＯＣ）、ＳＯＣが４０％より大であれば、充電不要と判断する。

なお、翌日の使用パターンが未使用パターンである場合には、翌日以降で電気自動車１０が最初に運行される日（図３の例では、翌日の日曜日の未使用パターンに対し、翌々日の月曜日）の使用パターンにおける予想電力消費量に基づき３０％及び４０％のどちらにするかを判断する。なお、翌日の使用パターンが未使用パターンである場合には、電気自動車１０への充電実施日を翌日以降で電気自動車１０が最初に運行される日の前日まで遅らせることができる。

バッテリ１３についての充電実施後のＳＯＣ（＝目標ＳＯＣ＝充電実施前のＳＯＣ＋今回の充電による充電量）は、翌日の使用パターンに対応付けられている運転者が、過去の履歴から１日の電力消費量の少ない運転を行っていると判断されるＡである場合には（Ｐ７）、目標ＳＯＣ＝７０％と決定され（Ｐ５）、過去の履歴から１日の電力消費量の多い運転を行っていると判断されるＢである場合には（Ｐ３，Ｐ１０）、目標ＳＯＣ＝９０％と決定される（Ｐ１，Ｐ１２）。こうして、バッテリ１３は、決定された、目標ＳＯＣまで充電される（Ｐ４，Ｐ８，Ｐ１１）。

図２に戻って、ＳＴＥＰ１６では、充電判断部３０は、ユーザ及びナビゲーション装置１１に対し充電を要求する通知を行う。ナビゲーション装置１１への充電要求通知は、翌日の運転者に関係なく行われ、ナビゲーション装置１１のディスプレイに充電が必要である旨の表示が行われる。これに対し、ユーザへの充電要求通知は、翌日以降の運行のために、充電が必要になった時に、翌日の運転が予想される運転者に対して行われる（図３：Ｐ２，Ｐ６，Ｐ９）。すなわち、図３において、水曜日の運行開始に先立ち実施する必要のある火曜日の運行終了後の充電については、火曜日にＢに対して充電要求通知が行われ（Ｐ２）、金曜日の運行開始に先立ち実施する必要のある木曜日の運行終了後の充電については、木曜日にＡに対して充電要求通知が行われる（Ｐ６）。なお、ナビゲーション装置１１は、充電要求通知を表示した後、充電スタンドへの誘導案内を行うようにしてもよい。

充電実施部３１は、ＳＴＥＰ１７において、充電判断部３０からの充電指示を受けると、ＳＴＥＰ１８において、充電装置１８からバッテリ１３への電流供給による充電開始し、ＳＴＥＰ１９において、バッテリ１３について検出した現在のＳＯＣが目標ＳＯＣに到達しだい、ＳＴＥＰ２０において、今回のバッテリ１３の充電を終了する。バッテリ１３のＳＯＣは例えばバッテリ１３の＋極の電圧から検出することができる。

また、充電判断部３０は、ＳＴＥＰ１７の充電実施部３１への充電指示に先立ち、充電装置１８のプラグ２２が電気自動車１０に接続されているか否かを調べ、接続期間に限り、ＳＴＥＰ１７において、充電実施部３１に充電実行の指示を出すようにすることができる。又は、充電判断部３０は、電気自動車１０の帰着時等の適当な時期に、充電実施部３１に充電指示とその際の充電量を指示しておき、充電実施部３１は、充電装置１８のプラグ２２が電気自動車１０に接続されたと判断すると、バッテリ１３の充電を実行することができる。

充電制御システム１２における報知部３２（図１）の役割を詳説する。電気自動車１０の使用状況は変動的であるので、充電判断部３０が電気自動車１０の使用状況について予測した運転者やその使用パターンと現実の運転者やその現実の使用パターンから外れることがある。その場合、予測運転者の予測使用パターンによる消費電力量が現実運転者の現実使用パターンによる消費電力量を上回る可能性も時折りあるが、通常は、予測運転者の予測使用パターンによる消費電力量が現実運転者の現実使用パターンによる消費電力量を下回る。例えば、運転者Ａが電気自動車１０を平日に会社への通勤に使用しているのに対し、運転者Ａが、有給休暇を取り、電気自動車１０を平日に通勤以外の遠出等に使用する場合である。

報知部付き充電制御システム１２ではこのような状況に対処するため、充電判断部３０は、現実運転者の現実使用パターンが充電判断部３０が運転当日についての予測運転者の予測使用パターンと異なっていると判断した時点で、報知部３２を作動させ、報知部３２は、バッテリ切れの可能性について運転者に報知する。具体的には、報知部３２は表示部５９（図７）又は音声出力部６１（図７）からテキストや画像等の視覚表示又は音声でバッテリ切れの可能性を報知する。この結果、運転者は、経路変更や充電等、バッテリ切れの到来に適切に対処することができる。

なお、充電判断部３０は、電気自動車１０についての運転当日の予測使用パターンが現実使用パターンと異なることを、電気自動車１０の使用時間（例：通勤時の使用時間は朝と夕であるのに対し、現実の使用時間が昼間の時間帯）や走行ルート（例：通勤時の走行ルートが自宅−会社であるのに対し、現実の走行ルートが自宅−会社のルートとは異なるルート）から判別することができる。

図４は別の充電制御方法のフローチャートである。該別の充電制御方法は、図２の充電制御方法と同じく、充電制御システム１２がコンピュータを履歴記録部２９、充電判断部３０及び充電実施部３１として機能させるプログラムにより実施される。図４のフローチャートは、図２のフローチャートに対し、ＳＴＥＰ３１〜ＳＴＥＰ３４がＳＴＥＰ１５とＳＴＥＰ１６との間に挿入されている点において相違している。

図２では、バッテリ１３についての目標ＳＯＣを翌日の使用パターンに対応付けられる運転者に応じて決定しているのに対し（ＳＴＥＰ１５。以下、ＳＴＥＰ１５で設定される目標ＳＯＣを適宜「標準目標ＳＯＣ」という。）、図４の別の充電制御方法では、運転者が翌日の使用パターンに対応付けられる運転者が同一であっても、目標ＳＯＣを今回の充電の後の次の充電の予想実施日に基づいて適宜増減する（ＳＴＥＰ３１〜ＳＴＥＰ３４）。

具体的には、図５の例では、翌日の使用パターンに対応付けられる運転者が同一であっても、目標ＳＯＣを標準目標ＳＯＣ（７０％又は９０％）に対して増大側に所定の範囲内の値（上側目標ＳＯＣ）にすると、今回の充電の後の次の充電の予想実施日が１日でも後になるのであれば（ＳＴＥＰ３１）、目標ＳＯＣを上側目標ＳＯＣに設定する（ＳＴＥＰ３２）。また、翌日の使用パターンに対応付けられる運転者が同一であっても、目標ＳＯＣを標準目標ＳＯＣに対して減少側に所定の範囲内の値（下側目標ＳＯＣ）にしても（ＳＴＥＰ３３）、今回の充電の後の次の充電の予想実施日が早まることがなく、同一であれば、目標ＳＯＣを下側目標ＳＯＣに設定する（ＳＴＥＰ３４）。

図５の例では、Ｂについて、標準目標ＳＯＣ（９０％）に対して下側目標ＳＯＣ（８０％）が設定される（Ｐ３２）。現在が例えば火曜日の運行後であるとする。現在のＳＯＣは４０％以下であり、かつ翌日の水曜日の使用パターンに対応付けられる運転者はＢであるので、充電要と判断させる。標準充電では、充電後のＳＯＣは９０％とされるが、充電後のＳＯＣを８０％にしても、その次の充電予想日は、標準充電の場合と同じ木曜日の運行終了後と予想される。なお、前述したように、充電要否判断は、図５の場合も、図３の場合と同じく、翌日の運転者がＡである場合は、現ＳＯＣが３０％以下、また、翌日の運転者がＢである場合は、現ＳＯＣが４０％以下に設定されている。

火曜日の運行終了後に充電を実施した場合の充電後のＳＯＣを標準目標ＳＯＣの９０％にしたときのＳＯＣのその後の変化はＰ３１の（）の外の数値で示され、８０％にしたときのＳＯＣのその後の変化はＰ３１の（）の中の数値で示されている。

火曜日の運行後の充電における目標ＳＯＣを８０％にしたときのその後のＳＯＣの変化をたどると、木曜日前半の通勤往路運行後のＳＯＣが、金曜日の使用パターンに対応付けられている運転者Ａの充電要基準の３０％以下になるが、その時点は、木曜日の中間時点であって、木曜日の運行終了後ではないので、その時点で充電は実施されない。そして、木曜日後半の通勤復路の運行終了後のＳＯＣ＝２０％の時点で、充電の要否が判断され、充電が実施されることになり、この充電実施日は、火曜日の運行後の充電における目標ＳＯＣを標準目標ＳＯＣの９０％にしたときと同日になっている。したがって、充電制御システム１２では、火曜日の運行後の充電における目標ＳＯＣを８０％に落として、バッテリ１３の長寿命化を図る。

図６の電気自動車充電制御システムでは、電気自動車１０は通信制御ユニット３５を装備し、通信制御ユニット３５は、無線を介してインターネット３８へ接続され、インターネット３８を介して管理サーバ４１とデータを授受する。図６について詳細に説明する前に、図７を参照して、ナビゲーション装置１１及び通信制御ユニット３５について説明する。

図７において、ナビゲーション装置１１は、制御装置５８と、制御装置５８との間で制御信号を含む種々の信号を授受する表示部５９、操作部６０、音声出力部６１、情報記憶部６２、車両信号Ｉ／Ｆ６３、無線Ｉ／Ｆ６４及びＧＰＳ受信部６５とを備えている。

表示部５９は、制御装置５８からのデータに基づき地図や、現在地や、現在地から目的地への推奨ルートを表示する。操作部６０は、ユーザがナビゲーション装置１１に対して各種指示を出す際にユーザにより操作される。なお、表示部５９と操作部６０とを１つにまとめたタッチパネル式表示器を使用してもよい。音声出力部６１は、経路案内や各種情報通知等に係る音声を出力する。情報記憶部６２は地図データ等のデータを格納する。車両信号Ｉ／Ｆ６３は制御装置５８と現在地測位等に係る情報を検出する車速センサ等のセンサ（図示せず）との間の信号授受に寄与する。

無線Ｉ／Ｆ６４は制御装置５８と通信制御ユニット３５との間の信号授受に寄与する。通信制御ユニット３５は、アンテナ６７を介して電波を送受して、インターネット３８（図６）との間で通信を行う。ＧＰＳ受信部６５は、アンテナ６８において測位衛星からのＧＰＳ電波を捕捉し、該ＧＰＳ電波に基づき現在地を測位する。

図６に戻って、管理サーバ４１は、インターネット３８を介して複数の電気自動車１０から各種情報を収集して、それらの情報をデータベース４２に蓄積する。管理サーバ４１の収集情報には、各電気自動車１０の使用履歴だけでなく、電気自動車１０の部品のトレーサビリティを含めることができる。管理サーバ４１は、トレーサビリティの情報を、例えばバッテリ１３の交換時期のお知らせや種々の顧客サービス提供（例：バッテリ１３の残り寿命を考慮した下取り価格の見積もり）に利用される。

管理サーバ４１は、電気自動車１０のバッテリ１３の充電が必要になると、その旨を電気自動車１０の所有者の携帯電話機５０へインターネット３８を介して知らせるようになっている。その場合、携帯電話機５０の表示部には、例えば「クルマを充電してください。」とテキスト表示される。なお、図１の充電制御システム１２でも、バッテリ１３の充電が必要になると、その旨を、携帯電話機５０へ通信制御ユニット３５からインターネット３８を介して知らせることができる。なお、ナビゲーション装置１１が携帯電話機能を装備しているときには、ナビゲーション装置１１から携帯電話機５０へのお知らせを、インターネット３８を経由することなく、電話会社の電話回線を利用して、実施することができる。

履歴記録部４５及び充電判断部４６は、インターネット３８に接続されている管理サーバ４１に実装され、充電実施部４７はナビゲーション装置１１に実装される。履歴記録部４５及び充電判断部４６は、図１の履歴記録部２９及び充電判断部３０と類似の構成及び作用を有するものであり、相違点は、履歴記録部２９及び充電判断部３０は、それが装備されている電気自動車１０のみの充電制御に関与しているのに対し、履歴記録部４５及び充電判断部４６は、複数の電気自動車１０の充電制御に関与していることである。履歴記録部４５及び充電判断部４６が、各電気自動車１０のバッテリ１３への個別的に関与する部分の構成及び作用は、図１の履歴記録部２９及び充電判断部３０の作用と同一である。

すなわち、履歴記録部４５は、複数の電気自動車１０からインターネット３８を介して各電気自動車１０の使用履歴を収集して、電気自動車１０別に管理サーバ４１に蓄積する。充電判断部４６は、電気自動車１０別に日別の使用パターンを割り出し、これに基づき電気自動車１０別にバッテリ１３の充電の要否を判断するとともに、充電要のときのバッテリ１３の充電量を計算する。充電判断部４６が電気自動車１０別に判断したバッテリ１３の要否及び充電要と判断したときに計算したバッテリ１３の充電量の情報は、インターネット３８を介して各電気自動車１０の充電実施部４７へ送信される。

充電実施部４７は、図１の充電実施部３１と類似の構成及び作用を有するものであり、相違点は、充電実施部３１は、通信制御ユニット３５を介さずに車内の充電判断部３０から充電時期及びその時の充電量についての指示を受けるのに対し、充電実施部４７は、通信制御ユニット３５を介して車外の管理サーバ４１の充電判断部４６から充電時期及び充電実施の際の充電量の指示を受けることである。充電実施部４７は、インターネット３８を介して充電判断部４６からバッテリ１３の充電要の指示を受けると、バッテリ１３を、充電判断部４６から指示された充電量（目標ＳＯＣ）まで充電する。

以上、本発明の実施の形態を詳述したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。

例えば、図３では、翌日だけの使用パターンに対応付けられる予測消費電力量とバッテリ１３のＳＯＣとに基づきバッテリ１３の充電の要否と充電要時の充電量とを判断、算出しているが、翌日以降の所定日数の使用パターンに対応付けられる予測消費電力量とバッテリ１３のＳＯＣとに基づき判断、算出することもできる。

また、消費電力に対応付けた使用パターンは１日を単位とした使用パターンとなっているが、電気自動車１０の使用サイクルが半日とか２日とかの場合には、使用パターンは使用サイクルに応じて半日や２日を単位とすることもできる。

１０：電気自動車、１１：ナビゲーション装置、１２：充電制御システム、１３：バッテリ、１８：充電装置、２９：履歴記録部、３０：充電判断部、３１：充電実施部、３２：報知部、３５：通信制御ユニット、４１：管理サーバ、４５：履歴記録部、４６：充電判断部、４７：充電実施部。

Claims (5)

1. 期間ごとの電気自動車の消費電力関連の使用状況を期間別使用履歴として記録する履歴記録部と、
   前記期間別使用履歴に基づき今後の前記電気自動車の消費電力量を予測し該予測した消費電力量とバッテリの現在の残電力量とに基づき前記バッテリの充電要否の判断と前記バッテリを充電する場合の到達レベルとしての目標残電力量の計算とを行う充電判断部と、
   前記充電判断部による前記バッテリの充電要否の判断結果と前記目標残電力量の計算結果とに基づき前記バッテリの充電を実施する充電実施部と
   を備えることを特徴とする電気自動車充電制御システム。
2. 請求項１記載の電気自動車充電制御システムにおいて、
   前記履歴記録部は、前記期間別使用履歴として日別使用履歴を記録し、
   前記充電判断部は、各日別使用履歴に基づき前記電気自動車の消費電力関連の日別パターンを割り出し、今後の日を日別パターンにあてはめて、今後の消費電力量を予測し、該予測した消費電力量と前記バッテリの現在の残電力量とに基づき前記バッテリの充電の要否判断と前記目標残電力量の計算とを行うことを特徴とする電気自動車充電制御システム。
3. 請求項２記載の電気自動車充電制御システムにおいて、
   前記履歴記録部は、誰が前記電気自動車の運転者であったかの運転者情報を含む日別使用履歴を記録し、
   前記充電判断部は、前記運転者情報を含む日別使用履歴に基づき、運転者情報入りの日別パターンを割り出し、該運転者情報入りの日別パターンから翌日の運転者を予測して、該翌日の運転者別に前記目標残電力量を計算することを特徴とする電気自動車充電制御システム。
4. 請求項３記載の電気自動車充電制御システムにおいて、
   前記充電判断部は、翌日の運転者別に異なる標準目標残電力量を設定しておき、前記目標残電力量を、翌日の運転者に対して設定している標準目標残電力量とし、もし、翌日の運転者に設定されている標準目標残電力量より所定量下げた下側目標残電力量にしても、前記日別パターンに基づき予想される次回の充電予定日が早まらなければ、今回の目標残電力量を該下側目標残電力量とし、また、もし翌日の運転者に設定されている標準目標残電力量より所定量上げた上側目標残電力量にすると、前記日別パターンに基づき予想される次回の充電予定日が１日以上延びるのであれば、今回の目標残電力量を該上側目標残電力量とすることを特徴とする電気自動車充電制御システム。
5. 請求項４記載の電気自動車充電制御システムにおいて、
   報知部を備え、
   前記充電判断部は、前記電気自動車について、運転当日の現実運転者の現実使用パターンが、該運転当日についての予測運転者の予測使用パターンとは異なると判断した時、前記報知部を作動させ、
   前記報知部は、前記バッテリの電力切れの可能性を報知することを特徴とする電気自動車充電制御システム。

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