JP2014110667A

JP2014110667A - 充電管理装置

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Publication number: JP2014110667A
Application number: JP2012263385A
Authority: JP
Inventors: Makoto Kano; 誠加納; Hiroyuki Suzuki; 裕之鈴木; Junichi Yamamoto; 純一山本; Takeshi Shimada; 毅島田; Kiyoshi Matsui; 清松井; Junichi Nakamura; 順一中村
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Solutions Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Digital Solutions Corp
Priority date: 2012-11-30
Filing date: 2012-11-30
Publication date: 2014-06-12
Anticipated expiration: 2032-11-30
Also published as: CN105051800A; JP5818774B2; US20150251553A1; US9656566B2; EP2927888A4; EP2927888A8; EP2927888A1; CN105051800B; EP2927888B1; WO2014084305A1

Abstract

【課題】充電推奨情報をドライバーに通知し得る充電管理装置を提供すること。
【解決手段】実施形態の充電管理装置の入力手段は、有料道路の複数のインターチェンジからの車両の流出入台数を示す交通需要データの入力を受け付ける。第１予測手段は、入力を受け付けた交通需要データを使用してシミュレーションを実行し、有料道路間に設けられた複数の充電ステーションでの充電待ち時間を予測する。判断手段は、予測された各充電ステーションでの充電待ち時間を比較し、所望の条件を満たしているか否かを判断する。生成手段は、判断手段による判断の結果が否を示すとき、円滑に充電可能な充電ステーションを示す充電推奨情報を生成する。出力手段は、判断手段による判断の結果が所望の条件を満たす旨を示すとき、生成された充電推奨情報を外部端末に出力する。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、充電管理装置に関する。

現在、電気自動車の普及率は、ガソリン自動車の普及率に比べて低いため、電気自動車に充電するための施設である充電ステーション（CS: Charge Station）が混雑することは少ない。

しかしながら、将来、電気自動車が普及すると、充電ステーションでの混雑が、交通渋滞と同様に、大きな問題になると考えられる。

このため、電気自動車が一部の充電ステーションに集中して生じる混雑を避けるために、どの充電ステーションならば円滑に充電可能であるかを示す充電推奨情報をドライバーに通知して、充電ステーションでの混雑を平準化させる必要がある。

そこで、充電推奨情報をドライバーに通知する技術として、例えば、全電気自動車の現在位置やバッテリ残量を計測した後に、当該計測の結果に基づいて充電推奨情報を生成し、当該生成した充電推奨情報をドライバーに通知する技術がある。

特開２０１１−１９１１０９号公報特開２０１２−３３９１号公報特開２０１２−４８２８６号公報

しかしながら、上記したような技術では、例えば有料道路等を走行する全電気自動車の現在位置やバッテリ残量を計測する必要があり、現状では実現が困難であるという不都合がある。

本発明が解決しようとする課題は、有料道路等を走行する全電気自動車の現在位置やバッテリ残量を計測しなくとも、充電推奨情報をドライバーに通知し得る充電管理装置を提供することである。

実施形態の充電管理装置は、入力手段、第１予測手段、判断手段、生成手段、第２予測手段、生成手段及び出力手段を備えている。

前記入力手段は、有料道路の複数のインターチェンジからの車両の流出入台数を示す交通需要データの入力を受け付ける。

前記第１予測手段は、前記入力を受け付けた交通需要データを使用してシミュレーションを実行し、前記有料道路間に設けられた複数の充電ステーションでの充電待ち時間を予測する。

前記判断手段は、前記予測された各充電ステーションでの充電待ち時間を比較し、所望の条件を満たしているか否かを判断する。

前記生成手段は、前記判断手段による判断の結果が否を示すとき、円滑に充電可能な充電ステーションを示す充電推奨情報を生成する。

前記第２予測手段は、前記入力を受け付けた交通需要データに加えて、前記生成された充電推奨情報を使用してシミュレーションを実行し、前記各充電ステーションでの充電待ち時間を再度予測する。

前記制御手段は、前記判断手段による判断の結果が所望の条件を満たす旨を示すまで、前記判断手段、前記生成手段及び前記第２予測手段による処理を繰り返し実行するように制御する。

前記出力手段は、前記判断手段による判断の結果が所望の条件を満たす旨を示すとき、前記生成された充電推奨情報を外部端末に出力する。

第１の実施形態に係る充電管理装置の構成例を示す模式図である。交通需要データの一例を示す模式図である。ＳｏＣ分布データの一例を示す模式図である。リンク情報の一例を示す模式図である。ＣＳ情報の一例を示す模式図である。ＩＴＳスポット・電子掲示板情報の一例を示す模式図である。属性情報の一例を示す模式図である。同実施形態に係る充電ステーション状況予測部により用いられるシミュレーションモデルの一例を示す模式図である。充電推奨情報の通知例を示す模式図である。予測結果情報の一例を示す模式図である。判断結果情報の一例を示す模式図である。充電推奨情報の一例を示す模式図である。同実施形態に係る充電管理装置の動作例を示すフローチャートである。同実施形態に係る充電管理装置によるシミュレーション結果の一例を示す模式図である。同実施形態に係る充電管理装置によるシミュレーション結果の別の一例を示す模式図である。同実施形態に係る充電管理装置によるシミュレーション結果の更に別の一例を示す模式図である。第２の実施形態に係る充電管理装置の構成例を示す模式図である。計画電力供給量情報の一例を示す模式図である。利用可能充電器数情報の一例を示す模式図である。同実施形態に係る充電管理装置の動作例を示すフローチャートである。第３の実施形態に係る充電管理装置の構成例を示す模式図である。同実施形態に係る充電管理装置の動作例を示すフローチャートである。

［第１の実施形態］
図１は第１の実施形態に係る充電管理装置の構成例を示す模式図であり、図２乃至図７，図９乃至図１２は同実施形態に係る充電管理装置により用いられる各種情報の一例を示す模式図であって、図８は同実施形態に係る充電管理装置により用いられるシミュレーションモデルの一例を示す模式図である。図１に示す充電管理装置１は、交通需要データ入力部１１、充電ステーション（Charge Station）状況予測部（以下、ＣＳ状況予測部と表記）１２、条件判断部１３、充電推奨情報生成部１４及び充電推奨情報出力部１５を備えている。以下に、充電管理装置１を構成する各部１１乃至１５の機能について詳細に説明する。

交通需要データ入力部１１は、図示されない外部端末から送信される交通需要データとＳｏＣ（State of Charge）分布データとの入力を受け付けると、当該入力を受け付けた交通需要データとＳｏＣ分布データとをＣＳ状況予測部１２に送信する。

交通需要データＤ１とは、例えば図２に示すように、高速道路等の有料道路に設けられた複数のインターチェンジ（以下、ＩＣ（Inter Change）と表記）から流出入する車両の台数を示すデータである。図２では、ある高速道路の各ＩＣにおける２４時間分の流出入車両台数を示す交通需要データＤ１の一例をＯＤ（Origin-Destination）表として示したが、交通需要データの形式はこれに限定されず、任意の場所における単位時間あたりの流出入車両台数を示す形式であれば、任意の形式で構わない。なお、交通需要データＤ１により示される車両の台数は、電気自動車の台数とそれ以外の種類の自動車（例えば、ガソリン自動車やハイブリッド自動車等）の台数との和である。

ＳｏＣとは、電気自動車に搭載されたバッテリの最大充電容量に対するバッテリ残量の比率を示し、ＳｏＣ分布データＤ２とは、例えば図３に示すように、各ＩＣから流入する電気自動車のＳｏＣの分布を確率分布にて示したデータである。

交通需要データＤ１及びＳｏＣ分布データＤ２は過去のデータに基づいて予測されたデータであり、交通需要データ入力部１１は、後述するＣＳ状況予測部１２によるシミュレーション実行時に、どのような日（例えば、平日、休日又は特異日等）に関する各ＣＳの混雑状況を予測したいかに応じて、入力を受け付けるデータを適宜変更可能である。即ち、休日に関する混雑状況を予測したい場合、交通需要データ入力部１１は、休日に関する交通需要データとＳｏＣ分布データとの入力だけを受け付けても良い。

ＣＳ状況予測部１２は、交通需要データ入力部１１から送信された交通需要データ及びＳｏＣ分布データと、後述する充電推奨情報生成部１４から送信される充電推奨情報との入力を受け付けると、当該入力を受け付けた交通需要データとＳｏＣ分布データとを少なくとも使用してシミュレーションを実行し、有料道路の各所に設けられた複数のＣＳの混雑状況を予測する。但し、充電推奨情報生成部１４により充電推奨情報が生成され、ＣＳ状況予測部１２が当該充電推奨情報の入力も受け付けている場合、ＣＳ状況予測部１２は、交通需要データとＳｏＣ分布データとだけでなく、当該充電推奨情報も使用してシミュレーションを実行する。また、ＣＳ状況予測部１２は、各ＣＳの混雑状況が予測されると、当該予測の結果を示す予測結果情報を条件判断部１３に送信する。

なお、ＣＳ状況予測部１２には、シミュレーションを実行するために、例えば図４乃至図６に示すように、リンク情報、ＣＳ情報及びＩＴＳスポット・電子掲示板情報が予め設定されている。これら情報は、シミュレーション実行時に適用される仮想の有料道路を形成するための情報である。なお、本実施形態では、***の高速道路を想定して、各種情報が設定されている。

リンク情報Ｄ３とは、例えば図４に示すように、リンク名、下流側リンク名、リンク長、平均電費及び平均速度が関連付けられた情報である。リンク名は、１つのＩＣから隣接するＩＣまでの区間（以下、リンクと表記）の名称を示す。下流側リンク名は、関連付けられたリンク名により示されるリンクに隣接する（下流側の）リンクの名称を示す。リンク長は、関連付けられたリンク名により示されるリンクの距離を示す。平均電費は、ＣＳ状況予測部１２によるシミュレーション実行時に、関連付けられたリンク名により示されるリンクを走行する車両が１ｋＷｈの電力を消費することで走行可能な平均的な距離を示す。平均速度は、ＣＳ状況予測部１２によるシミュレーション実行時に、関連付けられたリンク名により示されるリンクを走行する車両が１秒あたりに走行可能な平均的な距離を示す。

ＣＳ情報Ｄ４とは、例えば図５に示すように、充電ステーション名、存在するリンク名、始点からの距離、充電器数及び充電速度が関連付けられた情報である。充電ステーション名は、有料道路の各所に設けられたＣＳの名称を示す。存在するリンク名は、関連付けられた充電ステーション名により示されるＣＳが設けられているリンクの名称を示す。始点からの距離は、関連付けられた存在するリンク名により示されるリンクの始点から、関連付けられた充電ステーション名により示されるＣＳまでの距離を示す。充電器数は、関連付けられた充電ステーション名により示されるＣＳに設けられた充電器の数を示す。充電速度は、関連付けられた充電ステーション名により示されるＣＳにおいて充電器が車両に対して１秒あたりに充電可能な電力量を示す。

ＩＴＳスポット・電子掲示板情報Ｄ５とは、例えば図６に示すように、ＩＴＳスポット名・電子掲示板名、存在するリンク名、始点からの距離及び関連充電ステーション名が関連付けられた情報である。ＩＴＳスポット・電子掲示板名は、ＩＴＳスポット又は電子掲示板の名称を示す。存在するリンク名は、関連付けられたＩＴＳスポット・電子掲示板名により示されるＩＴＳスポット又は電子掲示板が設けられているリンクの名称を示す。始点からの距離は、関連付けられた存在するリンク名により示されるリンクの始点から、ＩＴＳスポット・電子掲示板名により示されるＩＴＳスポット又は電子掲示板までの距離を示す。関連充電ステーション名は、関連付けられたＩＴＳスポット・電子掲示板名により示されるＩＴＳスポット又は電子掲示板において混雑状況を通知可能なＣＳの名称を示す。

ここで、ＣＳ状況予測部１２により実行されるシミュレーションについて説明する。なお、当該シミュレーションは、前処理段階と実行段階との２つの段階によって構成される。

まず、前処理段階について説明する。

ＣＳ状況予測部１２は、交通需要データに基づいて、電気自動車とそれ以外の種類の自動車とを含む仮想車両を生成する。例えば、ＣＳ状況予測部１２が、図２に示した交通需要データＤ１の入力を受け付けたと仮定すると、ＣＳ状況予測部１２は、当該入力を受け付けた交通需要データＤ１に従って、ＩＣ１から流入しＩＣ２から流出する仮想車両を１６０台、ＩＣ１から流入しＩＣ３から流出する仮想車両を１６０台、ＩＣ２から流入しＩＣ３から流出する仮想車両を１５０台といった具合に仮想車両を生成する。なお、電気自動車とそれ以外の種類の自動車との比率は予め決められた設定に従うものとし、当該設定はユーザが任意に設定可能である。

このとき、ＣＳ状況予測部１２は、生成した仮想車両毎に、当該仮想車両の属性を示す属性情報を付与する。属性情報Ｄ６とは、例えば図７に示すように、車両ＩＤ、出発時刻、入口ＩＣ名、出口ＩＣ名及びＳｏＣ初期値が関連付けられた情報である。車両ＩＤは、仮想車両を識別する識別情報であり、仮想車両生成時にランダムに設定される。出発時刻は、仮想車両が入口ＩＣを出発する時刻を示しており、車両ＩＤと同様に、仮想車両生成時にランダムに設定される（但し、単位時間毎の交通需要データに従うため、当該単位時間の範囲内でランダムに設定される）。入口ＩＣ名は、仮想車両が流入するＩＣの名称を示しており、仮想車両生成時に用いられた交通需要データに従って設定される。出口ＩＣ名は、仮想車両が流出するＩＣの名称を示しており、入口ＩＣ名と同様に、仮想車両生成時に用いられた交通需要データに従って設定される。ＳｏＣ初期値は、仮想車両が入口ＩＣを出発するときのＳｏＣを示しており、入力を受け付けたＳｏＣ分布データに従ってランダムに設定される（但し、電気自動車以外の種類の仮想車両のＳｏＣ初期値は全て０に設定される）。

次に、ＣＳ状況予測部１２により実行されるシミュレーションの実行段階について説明する。ここでは、ＣＳ状況予測部１２は、図８に示すような、ドライバーモデル１２１、車両モデル１２２、バッテリモデル１２３、ＣＳモデル１２４及びＩＴＳスポット・電子掲示板モデル１２５を用いて、シミュレーションを実行する。

ドライバーモデル１２１は、仮想車両を運転するドライバーをモデル化したものであり、車両モデル１２２、バッテリモデル１２３及びＩＴＳスポット・電子掲示板モデル１２５から各種情報の入力を受け付けると、当該入力を受け付けた各種情報に基づいて、走行経路の選択処理や、ＣＳの選択処理、ならびに車両の状態の選択処理を実行する。

例えば、ドライバーモデル１２１は、車両モデル１２２から送信される位置速度情報や、バッテリモデル１２３から送信されるＳｏＣ情報、ならびにＩＴＳスポット・電子掲示板モデル１２５から送信される充電推奨情報に基づいて、仮想車両が到達可能なＣＳのうち現在位置から最も遠くに位置するＣＳを選択する選択処理を実行する。なお、本実施形態では、ドライバーモデル１２１は、仮想車両が到達可能なＣＳのうち現在位置から最も遠くに位置するＣＳを選択するとしたが、これに限定されず、例えば、到達可能でもＳｏＣが２０％未満になるのは、電池残量がなくなり走行が不可能になる恐れがあるので、ＳｏＣが２０％以上の範囲内で到達可能なＣＳのうち現在位置から最も遠くに位置するＣＳを選択するなどの方法でも良い。

また、ドライバーモデル１２１は、車両モデル１２２から送信される車両の位置情報に基づいて、車両の状態、ここでは、「走行中」、「充電中」及び「充電待ち」の３つの状態のうちの１つを選択する選択処理を実行する。例えば、ドライバーモデル１２１は、選択したＣＳに到着するまでは車両の状態として「走行中」を選択し、当該選択したＣＳに到着し充電を開始すると車両の状態として「充電中」を選択し、当該選択したＣＳに到着したが充電器が他の仮想車両で一杯の場合には車両の状態として「充電待ち」を選択する。なお、ドライバーモデル１２１は３つの車両の状態のうちの１つを選択すると、当該選択した車両の状態を示す状態情報を車両モデル１２２に送信する。

車両モデル１２２は、仮想車両そのものであり、ドライバーモデル１２１からの状態情報の入力を受け付けると、当該入力を受け付けた状態情報により示される車両の状態が「走行中」である場合に、車両ダイナミクス方程式に従って、仮想車両の位置や速度を更新する更新処理を実行する。なお、車両モデル１２２は、仮想車両の位置や速度を更新すると、当該更新後の仮想車両の位置や速度を示す位置速度情報をドライバーモデル１２１ならびにバッテリモデル１２３に送信し、且つ状態情報をバッテリモデル１２３に転送する。

バッテリモデル１２３は、仮想車両に搭載されたバッテリをモデル化したものであり、車両モデル１２２からの位置速度情報及び状態情報と、ＣＳモデル１２４からの充電速度情報との入力を受け付けると、当該入力を受け付けた状態情報により示される車両の状態に従って、バッテリ残量を更新する更新処理を実行する。具体的には、バッテリモデル１２３は、入力を受け付けた状態情報により示される車両の状態が「走行中」である場合に、入力を受け付けた位置速度情報から消費電力量を算出し、当該仮想車両に付与された属性情報内のＳｏＣ初期値から消費電力量を減算することでバッテリ残量を算出（更新）する。また、バッテリモデル１２３は、入力を受け付けた状態情報により示される車両の状態が「充電中」である場合に、入力を受け付けた充電速度情報により示される充電速度に従って、バッテリ残量を算出（更新）する。なお、バッテリモデル１２３は、バッテリ残量を更新すると、当該更新後のＳｏＣ（即ち、バッテリ残量）を示すＳｏＣ情報をドライバーモデル１２１に送信する。

ＣＳモデル１２４は、有料道路の各所に設けられるＣＳをモデル化したものであり、ＣＳ状況予測部１２に予め設定されたＣＳ情報Ｄ４に従って、充電速度を示す充電速度情報をバッテリモデル１２３に送信する。

ＩＴＳスポット・電子掲示板モデル１２５は、有料道路の各所に設けられるＩＴＳスポット及び電子掲示板をモデル化したものであり、仮想車両が当該ＩＴＳスポット・電子掲示板モデル１２５付近を通過するときに、充電推奨情報をドライバーモデル１２１に送信する（但し、充電推奨情報生成部１４から充電推奨情報の入力ある場合に限る）。図９はＩＴＳスポット及び電子掲示板に表示される充電推奨情報の表示例を示す模式図であり、ここでは、仮想車両がＩＴＳスポット又は電子掲示板付近を通過したときの充電待ち時間ではなく、仮想車両が目的のＣＳに到着したときの充電待ち時間を示している。

ドライバーモデル１２１は、ＩＴＳスポット・電子掲示板モデル１２５から送信された充電推奨情報により示される下流側のＣＳと、ＣＳの選択処理により選択したＣＳとが一致する場合、所望の割合（例えば、０．３（３割の確率）等）で立ち寄るＣＳを充電待ち時間の小さいＣＳに変更する、つまり、ＣＳの選択処理を再度実行する。

以上のようにして、ＣＳ状況予測部１２は、各モデル１２１乃至１２５を用いて、仮想の有料道路上を、前処理段階において生成した仮想車両を走行させ、各ＣＳの混雑状況をシミュレートする。そして、ＣＳ状況予測部１２は、各ＣＳの混雑状況の予測結果を示す予測結果情報を条件判断部１３に送信する。

予測結果情報Ｄ７とは、例えば図１０に示すように、各ＣＳでの充電待ち時間を単位時間毎に示す情報である。充電待ち時間は、仮想車両がＣＳに到着してから充電開始までの待ち時間を示している。例えば、図１０では、ＣＳ１を８時に出発した仮想車両は、ＣＳ３に到着したときに充電開始までに５００秒待つ旨等が示されている。ここで、図１０の時刻は、基準となるＣＳ１通過時の時刻であり、ＣＳ１については、この時刻に到着した仮想車両の待ち時間を示している。そして、他の充電ステーションについては、この時刻にＣＳ１を出発した車両が平均速度で走行した場合に、その充電ステーションに到着した場合の待ち時間を示している。

条件判断部１３は、ＣＳ状況予測部１２から送信された予測結果情報の入力を受け付けると、当該入力を受け付けた予測結果情報により示される各ＣＳの混雑状況を単位時間毎に比較して、所望の条件を満たしているか否かを判断し、当該判断の結果と、判断結果情報を充電推奨情報生成部１４に送信する。

所望の条件としては、例えば、以下の条件が挙げられ、これらの条件のうち、いずれかが満たされる場合に、所望の条件が満たされるとする。

（１）予測結果情報の全単位時間において、全ての隣接するＣＳの充電待ち時間を比較したときに、下流側のＣＳの充電待ち時間から上流側のＣＳの充電待ち時間を減算した値が閾値以下であること。

（２）充電推奨情報の調整回数、つまり、ＣＳ状況予測部１２による予測結果情報の出力、条件判断部１３による判断結果情報の出力、ならびに充電推奨情報生成部１４によるＣＳ状況予測部１２への充電推奨情報の出力の一連の処理の繰り返し回数が予め決められた値以上であること。

（３）新たな充電推奨情報を生成しない、つまり、入力を受け付けた判断結果情報により示される判断結果の内容が、既に入力を受け付け、その判断結果に関する充電推奨情報を生成した判断結果情報の内容と同一であること。

判断結果情報Ｄ８とは、例えば図１１に示すように、条件判断部１３による判断の結果、上記条件を満足している場合には「ＯＫ」を示し、満足していない場合には「ＮＧ」を示す情報である。例えば、図１１では、ＣＳ１を８時１０分に出発した仮想車両がＣＳ２に到着したときの充電待ち時間「１００秒」と、ＣＳ１を８時１０分に出発した仮想車両がＣＳ３に到着したときの充電待ち時間「１８００秒」との差が閾値以上（但し、ここでは閾値が「１２００秒」に設定されているものとする）であるため、条件判断部１３は上記条件を満足しないとして、条件判断部１３により送信される判断結果情報では、該当部分を「ＮＧ」とする。

なお、本実施形態では、条件判断部１３は、上記条件に従うものとしたが、これに限定されず、条件はユーザが任意に設定可能である。例えば、上記条件は、上流側のＣＳで充電を予定している仮想車両を下流側のＣＳに誘導すると、当該仮想車両が電欠を起こす可能性があるため、下流側のＣＳで充電を予定している仮想車両を上流側のＣＳに誘導することを想定して設定された条件であるが、混雑しているＣＳで充電を予定している仮想車両を上流側又は下流側のＣＳに誘導したい場合には、「全単位時間において、隣接するＣＳの充電待ち時間を比較したときに、この充電待ち時間の差が閾値以下であること」と条件を設定すれば良い。

充電推奨情報生成部１４は、条件判断部１３から送信された判断結果と判断結果情報Ｄ８の入力を受け付けると、当該入力を受け付けた判断結果が所望の条件を満たしていない場合には、所望の条件を満たしていないＣＳに関する充電推奨情報を生成して、当該充電推奨情報をＣＳ状況予測部１２に送信する。

但し、充電推奨情報生成部１４が、既に、充電推奨情報を生成して当該充電推奨情報をＣＳ状況予測部１２に送信している場合、充電推奨情報生成部１４は、既に送信した１つ以上の充電推奨情報に、当該生成した充電推奨情報を追加した充電推奨情報セットをＣＳ状況予測部１２に送信する。

また、充電推奨情報生成部１４は、入力を受け付けた判断結果が所望の条件を満たしている場合には、ＣＳ状況予測部１２に送信した充電推奨情報セットのうちの１つを充電推奨情報出力部１５に送信する。なお、どの充電推奨情報を充電推奨情報出力部１５に送信するかは、予め決められた設定に従うものとし、当該設定はユーザが任意に設定可能である。具体的には、「ＣＳ状況予測部１２に最後に出力した充電推奨情報を充電推奨情報出力部１５に送信する」等が一例として挙げられる。

充電推奨情報Ｄ９とは、例えば図１２に示すように、有料道路の各所に設けられるＩＴＳスポットや電子掲示板により有料道路を走行する車両に通知される情報であり、ＩＴＳスポット名・電子掲示板名、提示開始時刻、提示終了時刻、ならびに上流側のＣＳと下流側のＣＳとにおける充電待ち時間が関連付けられた情報である。

ＩＴＳスポット名・電子掲示板名は、ＩＴＳスポット又は電子掲示板の名称を示す。提示開始時刻は、関連付けられたＩＴＳスポット名・電子掲示板名により示されるＩＴＳスポット又は電子掲示板において当該充電推奨情報の提示を開始する時刻を示す。提示終了時刻は、関連付けられたＩＴＳスポット名・電子掲示板名により示されるＩＴＳスポット又は電子掲示板において当該充電推奨情報の提示を終了する時刻を示す。上流側のＣＳと下流側のＣＳとにおける充電待ち時間は、各ＣＳでの充電待ち時間を示し、条件判断部１３により用いられた予測結果情報に従った値である。

充電推奨情報出力部１５は、充電推奨情報生成部１４から送信された充電推奨情報の入力を受け付けると、当該入力を受け付けた充電推奨情報を外部端末（例えば、有料道路の各所に設けられたＩＴＳスポットや電子掲示板等）に出力する。

次に、以上のような充電管理装置１の動作の一例について、図１３のフローチャートを参照しながら説明する。

始めに、交通需要データ入力部１１は、外部端末から送信された交通需要データとＳｏＣ分布データとの入力を受け付けると、当該入力を受け付けた交通需要データとＳｏＣ分布データとをＣＳ状況予測部１２に送信する（ステップＳ１）。

続いて、ＣＳ状況予測部１２は、交通需要データ入力部１１から送信された交通需要データとＳｏＣ分布データとの入力を受け付けると、当該入力を受け付けた交通需要データとＳｏＣ分布データとを少なくとも使用してシミュレーションを実行して、各ＣＳの混雑状況を予測し、当該予測の結果を示す予測結果情報を条件判断部１３に送信する（ステップＳ２）。

次に、条件判断部１３は、ＣＳ状況予測部１２から送信された予測結果情報の入力を受け付けると、当該入力を受け付けた予測結果情報により示される各ＣＳの混雑状況を単位時間毎に比較して、所望の条件を満たしているか否かを判断する（ステップＳ３）。

ステップＳ３の処理による判断の結果が否を示す場合（ステップＳ３のＮｏ）には、充電推奨情報生成部１４は、所望の条件を満たしていないＣＳに関する充電推奨情報を生成して、当該生成した充電推奨情報をＣＳ状況予測部１２に送信した後に（ステップＳ４）、ステップＳ２の処理に戻る、つまり、ＣＳ状況予測部１２は、既に入力を受け付けた交通需要データ及びＳｏＣ分布データだけでなく、充電推奨情報生成部１４から送信された充電推奨情報も使用して再度シミュレーションを実行する（ステップＳ２）。但し、充電推奨情報生成部１４は、上記した（２）又は（３）のいずれかの条件が満足されている場合には、後述するステップＳ５の処理に進むものとする。

ステップＳ３の処理による判断の結果が所望の条件を満たしている旨を示す場合（ステップＳ３のＹｅｓ）には、充電推奨情報出力部１５は、充電推奨情報生成部１４がＣＳ状況予測部１２に送信した充電推奨情報セットのうちの１つを外部端末に出力する（ステップＳ５）。

なお、本実施形態では、各ＣＳでの混雑状況を充電待ち時間を用いて示したが、これに限定されず、例えば、充電待ちの車両台数や、充電器あたりの充電待ちの車両台数等を用いて混雑状況を示しても良い。

また、本実施形態では、充電推奨情報により各ＣＳでの充電待ち時間を示すとしたが、これに限定されず、例えば、充電料金を充電待ち時間にあわせて変化させ、充電待ち時間が大きいＣＳでの充電程、充電料金を高く、また、充電待ち時間が小さいＣＳでの充電程、充電料金を安く設定した上で、各ＣＳでの充電料金を充電推奨情報により示しても良い。

更に、本実施形態では、***の有料道路を対象として、充電推奨情報をドライバーに提供する充電管理装置を説明したが、これに限定されず、例えば、分岐部や合流部が存在する網状の道路を対象としても良い。

また、本実施形態では、ＣＳ状況予測部１２において仮想車両を生成し、この仮想車両単位でシミュレーションを実行するとしたが、これに限定されず、例えば、個々の車両単位ではなく、交通流を流体モデルとして用いてシミュレーションを実行しても良い。この場合、充電行動を確率的に表現することが可能である。

更に、本実施形態では、充電推奨情報をＩＴＳスポット又は電子掲示板を通じてドライバーに通知するとしたが、充電推奨情報をドライバーに通知する通知手段は、特にこれらに限定するものでない。

以上で説明した第１の実施形態によれば、交通需要データ及びＳｏＣ分布データを少なくとも使用してシミュレーションを実行するＣＳ状況予測部１２と、ＣＳ状況予測部１２による予測結果情報を用いて所望の条件を満たしているか否かを判断する条件判断部１３と、条件判断部１３による判断結果情報を用いて充電推奨情報を生成し、当該充電推奨情報を出力する充電推奨情報生成部１４及び充電推奨情報出力部１５とを備えた構成により、有料道路の各ＣＳでの混雑を緩和することができる。

例えば、図１４は充電推奨情報を用いずにＣＳ状況予測部１２において各ＣＳの混雑状況を予測したときの充電待ち時間の推移の一例を示す模式図であり、図１５は充電推奨情報を用いてＣＳ状況予測部１２において各ＣＳの混雑状況を予測したときの充電待ち時間の推移の一例を示す模式図である。図１４の模式図と図１５の模式図とを比較すると、図１４の模式図の充電待ち時間の最大値が７０００秒を超えているのに対し、図１５の模式図の充電待ち時間の最大値は７０００秒を超えていない。このことから、ＣＳ状況予測部１２による予測結果情報の出力、条件判断部１３による判断結果情報の出力、ならびに充電推奨情報生成部１４による充電推奨情報の出力を繰り返し実行することで、充電待ち時間の最大値を減少させ、有料道路の各ＣＳでの混雑の緩和を実現していることが分かる。

また、図１６はＣＳ状況予測部１２により予測された各ＣＳでの充電待ち時間の最大値の推移の一例を示す模式図である。ここでも、ＣＳ状況予測部１２による予測結果情報の出力、条件判断部１３による判断結果情報の出力、ならびに充電推奨情報生成部１４による充電推奨情報の出力を繰り返し実行することで、充電待ち時間の最大値が減少していることが分かる他、充電待ち時間の最大値のばらつきが減少していることが分かる、つまり、有料道路の各ＣＳでの混雑の緩和を実現していることが分かる。

即ち、充電推奨情報生成部１４により生成された充電推奨情報を提示することで、実際の有料道路においても、図１５及び図１６に示すように、有料道路の各ＣＳでの混雑の緩和の実現を期待することができる。

［第２の実施形態］
図１７は第２の実施形態に係る充電管理装置の構成例を示す模式図であって、上記した第１の実施形態に係る充電管理装置とは異なり、図１に示した充電管理装置に電力供給入力部１６を更に加えた構成となっている。

なお、交通需要データ入力部１１、条件判断部１３、充電推奨情報生成部１４及び充電推奨情報出力部１５は、上記した第１の実施形態と同様な機能を有するため、ここでは詳細な説明を省略する。以下では、主に、第１の実施形態と異なる機能について説明する。

電力供給入力部１６は、外部端末から送信され、各ＣＳが供給可能な電力量を示す計画電力供給量情報の入力を受け付けると、当該入力を受け付けた計画電力供給量情報をＣＳ状況予測部１２に送信する。

計画電力供給量情報Ｄ１０とは、例えば図１８に示すように、各ＣＳが供給可能な電力量を単位時間毎に示す情報であり、例えば、０時から１時の間にＣＳ１では２５０ｋＷｈの電力を供給可能な旨等が示されている。

ＣＳ状況予測部１２は、交通需要データ入力部１１からの交通需要データ及びＳｏＣ分布データと、充電推奨情報生成部１４からの充電推奨情報とに加えて、電力供給入力部１６からの計画電力供給量情報の入力を受け付ける。そして、ＣＳ状況予測部１２は、入力を受け付けた計画電力供給量情報に基づいて、例えば図１９のＤ１１に示すように、各ＣＳにおいて利用可能な充電器の数を単位時間毎に決定した上で（利用可能充電器数情報Ｄ１１を生成した上で）、上記した第１の実施形態と同様に、シミュレーションを実行し、各ＣＳの混雑状況を予測する。

ここで、本実施形態に係る充電管理装置１の動作の一例について、図２０のフローチャートを参照しながら説明する。なお、ステップＳ１，Ｓ３乃至Ｓ５の処理は、上記した第１の実施形態と同様であるため、ここでは詳細な説明を省略する。

ステップＳ１の処理の後に、電力供給入力部１６は、外部端末から送信される計画電力供給量情報の入力を受け付けると、当該入力を受け付けた計画電力供給量情報をＣＳ状況予測部１２に送信する（ステップＳ２’）。

続いて、ＣＳ状況予測部１２は、交通需要データ入力部１１から送信された交通需要データ及びＳｏＣ分布データと、電力供給入力部１６から送信された計画電力供給量情報との入力を受け付けると、当該入力を受け付けた計画電力供給量情報に基づいて、各ＣＳにおいて利用可能な充電器の数を単位時間毎に決定する。その後、ＣＳ状況予測部１２は、当該決定した各ＣＳでの単位時間毎に利用可能な充電器の数を考慮しながら、入力を受け付けた交通需要データとＳｏＣ分布データとを少なくとも使用してシミュレーションを実行して、各ＣＳの混雑状況を予測し、当該予測の結果を示す予測結果情報を条件判断部１３に送信する（ステップＳ２’’）。

以上説明した第２の実施形態によれば、計画電力供給量情報を入出力可能な電力供給入力部１６を更に備えた構成により、計画電力供給量が時間帯によって変化する場合においても、利用可能な充電器の数を変動させてシミュレーションを実行することができ、ひいては、有料道路の各ＣＳでの混雑を緩和することができる。

［第３の実施形態］
図２１は第３の実施形態に係る充電管理装置の構成例を示す模式図であって、上記した第１及び第２の実施形態に係る充電管理装置とは異なり、図１に示した充電管理装置に交通状態入力部１７を更に加えた構成となっている。

なお、条件判断部１３、充電推奨情報生成部１４及び充電推奨情報出力部１５は、上記した第１及び第２の実施形態と同様な機能を有するため、ここでは詳細な説明を省略する。以下では、主に、第１及び第２の実施形態と異なる機能について説明する。

交通状態入力部１７は、外部端末から送信された実測交通需要データの入力を受け付けると、当該入力を受け付けた実測交通需要データを交通需要データ入力部１１に送信する。なお、実測交通需要データとは、例えばＩＣ等に設けられるＥＴＣ（Electronic Toll System）で実測された交通需要データであり、交通需要データを補正するためのデータである。

交通需要データ入力部１１は、外部端末から送信された交通需要データとＳｏＣ分布データとに加えて、交通状態入力部１７から送信された実測交通需要データの入力を受け付ける。そして、交通需要データ入力部１１は、入力を受け付けた交通需要データを、入力を受け付けた実測交通需要データを用いて補正した後に、補正後の交通需要データと、入力を受け付けたＳｏＣ分布データとをＣＳ状況予測部１２に送信する。

ＣＳ状況予測部１２は、交通需要データ入力部１１から送信された補正後の交通需要データとＳｏＣ分布データとの入力を受け付けると、当該入力を受け付けた補正後の交通需要データとＳｏＣ分布データとを少なくとも使用して、上記した第１の実施形態と同様に、シミュレーションを実行し、各ＣＳの混雑状況を予測する。

ここで、本実施形態に係る充電管理装置１の動作の一例について、図２２のフローチャートを参照しながら説明する。なお、ステップＳ３乃至Ｓ５の処理は、上記した第１及び第２の実施形態と同様であるため、ここでは詳細な説明は省略する。

始めに、交通状態入力部１７は、外部端末から送信される実測交通需要データの入力を受け付けると、当該入力を受け付けた実測交通需要データを交通需要データ入力部１１に送信する（ステップＳ１’）。

続いて、交通需要データ入力部１１は、外部端末から送信される交通需要データ及びＳｏＣ分布データと、交通状態入力部１７から送信された実測交通需要データとの入力を受け付けると、当該入力を受け付けた交通需要データを、当該入力を受け付けた実測交通需要データを用いて補正した後に、当該補正後の交通需要データと、当該入力を受け付けたＳｏＣ分布データとをＣＳ状況予測部１２に送信する（ステップＳ１’’）。

次に、ＣＳ状況予測部１２は、交通需要データ入力部１１から送信された補正後の交通需要データとＳｏＣ分布データとの入力を受け付けると、当該入力を受け付けた補正後の交通需要データとＳｏＣ分布データとを少なくとも使用してシミュレーションを実行して、各ＣＳの混雑状況を予測し、当該予測の結果を示す予測結果情報を条件判断部１３に送信する（ステップＳ２’’’）。

以上説明した第３の実施形態によれば、交通需要データを補正する実測交通需要データを入出力可能な交通状態入力部１７を更に備えた構成により、過去のデータに基づいて予測された交通需要データが実際の交通需要データと乖離している場合においても、誤差を補正することができ、ひいては、有料道路の各ＣＳでの混雑を緩和することができる。

以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、有料道路等を走行する全電気自動車の現在位置やバッテリ残量を計測しなくとも、充電推奨情報をドライバーに通知し得る充電管理装置を提供することができる。

なお、上記の各実施形態に記載した手法は、コンピュータに実行させることのできるプログラムとして、磁気ディスク（フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスクなど）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤなど）、光磁気ディスク（ＭＯ）、半導体メモリなどの記憶媒体に格納して頒布することもできる。

また、この記憶媒体としては、プログラムを記憶でき、かつコンピュータが読み取り可能な記憶媒体であれば、その記憶形式は何れの形態であっても良い。

また、記憶媒体からコンピュータにインストールされたプログラムの指示に基づきコンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）や、データベース管理ソフト、ネットワークソフト等のＭＷ（ミドルウェア）等が上記実施形態を実現するための各処理の一部を実行しても良い。

さらに、各実施形態における記憶媒体は、コンピュータと独立した媒体に限らず、ＬＡＮやインターネット等により伝送されたプログラムをダウンロードして記憶または一時記憶した記憶媒体も含まれる。

また、記憶媒体は１つに限らず、複数の媒体から上記の各実施形態における処理が実行される場合も本発明における記憶媒体に含まれ、媒体構成は何れの構成であっても良い。

なお、各実施形態におけるコンピュータは、記憶媒体に記憶されたプログラムに基づき、上記の各実施形態における各処理を実行するものであって、パソコン等の１つからなる装置、複数の装置がネットワーク接続されたシステム等の何れの構成であっても良い。

また、各実施形態におけるコンピュータとは、パソコンに限らず、情報処理機器に含まれる演算処理装置、マイコン等も含み、プログラムによって本発明の機能を実現することが可能な機器、装置を総称している。

なお、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…充電管理装置、１１…交通需要データ入力部、１２…充電ステーション状況予測部、１３…条件判断部、１４…充電推奨情報生成部、１５…充電推奨情報出力部、１６…電力供給入力部、１７…交通状態入力部、１２１…ドライバーモデル、１２２…車両モデル、１２３…バッテリモデル、１２４…ＣＳモデル、１２５…ＩＴＳスポット・電子掲示板モデル。

Claims

有料道路の複数のインターチェンジからの車両の流出入台数を示す交通需要データの入力を受け付ける入力手段と、
前記入力を受け付けた交通需要データを使用してシミュレーションを実行し、前記有料道路間に設けられた複数の充電ステーションでの充電待ち時間を予測する第１予測手段と、
前記予測された各充電ステーションでの充電待ち時間を比較し、所望の条件を満たしているか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段による判断の結果が否を示すとき、円滑に充電可能な充電ステーションを示す充電推奨情報を生成する生成手段と、
前記入力を受け付けた交通需要データに加えて、前記生成された充電推奨情報を使用してシミュレーションを実行し、前記各充電ステーションでの充電待ち時間を再度予測する第２予測手段と、
前記判断手段による判断の結果が所望の条件を満たす旨を示すまで、前記判断手段、前記生成手段及び前記第２予測手段による処理を繰り返し実行するように制御する制御手段と、
前記判断手段による判断の結果が所望の条件を満たす旨を示すとき、前記生成された充電推奨情報を外部端末に出力する出力手段と
を備えたことを特徴とする充電管理装置。
有料道路の複数のインターチェンジからの車両の流出入台数を示す交通需要データの入力を受け付ける第１入力手段と、
前記有料道路間に設けられた複数の充電ステーションが供給可能な電力量を示す計画電力供給量情報の入力を受け付ける第２入力手段と、
前記入力を受け付けた交通需要データと、前記入力を受け付けた計画電力供給量情報とを使用してシミュレーションを実行し、前記各充電ステーションでの充電待ち時間を予測する第１予測手段と、
前記予測された各充電ステーションでの充電待ち時間を比較し、所望の条件を満たしているか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段による判断の結果が否を示すとき、円滑に充電可能な充電ステーションを示す充電推奨情報を生成する生成手段と、
前記交通需要データ及び前記計画電力供給量情報に加えて、前記生成された充電推奨情報を使用してシミュレーションを実行し、前記各充電ステーションでの充電待ち時間を再度予測する第２予測手段と、
前記判断手段による判断の結果が所望の条件を満たす旨を示すまで、前記判断手段、前記生成手段及び前記第２予測手段による処理を繰り返し実行するように制御する制御手段と、
前記判断手段による判断の結果が所望の条件を満たす旨を示すとき、前記生成された充電推奨情報を外部端末に出力する出力手段と
を備えたことを特徴とする充電管理装置。
有料道路の複数のインターチェンジからの車両の流出入台数を示す交通需要データの入力を受け付ける第１入力手段と、
前記入力を受け付けた交通需要データを補正する実測交通需要データの入力を受け付ける第２入力手段と、
前記入力を受け付けた交通需要データを、前記入力を受け付けた実測交通需要データを用いて補正した後に、当該補正後の交通需要データを使用してシミュレーションを実行し、前記有料道路間に設けられた複数の充電ステーションでの充電待ち時間を予測する第１予測手段と、
前記予測された各充電ステーションでの充電待ち時間を比較し、所望の条件を満たしているか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段による判断の結果が否を示すとき、円滑に充電可能な充電ステーションを示す充電推奨情報を生成する生成手段と、
前記補正後の交通需要データに加えて、前記生成された充電推奨情報を使用してシミュレーションを実行し、前記各充電ステーションでの充電待ち時間を予測する第２予測手段と、
前記判断手段による判断の結果が所望の条件を満たす旨を示すまで、前記判断手段、前記生成手段及び前記第２予測手段による処理を繰り返し実行するように制御する制御手段と、
前記判断手段による判断の結果が所望の条件を満たす旨を示すとき、前記生成された充電推奨情報を外部端末に出力する出力手段と
を備えたことを特徴とする充電管理装置。
前記判断手段は、
隣接する各充電ステーションでの充電待ち時間を比較し、下流側の充電ステーションの充電待ち時間から上流側の充電ステーションの充電待ち時間を減算した値が閾値以下であるか否かを判断することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の充電管理装置。
前記生成手段は、
前記判断手段による判断の結果が否を示すとき、円滑に充電可能な充電ステーションでの充電待ち時間又は充電料金のうちの少なくとも一方を示す充電推奨情報を生成することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の充電管理装置。