(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の充電スタンドの位置情報と、前記充電スタンドにおけるエネルギーの単位量当たりの販売価格および買取価格を記憶する充電スタンド位置情報データベースと、
前記充電スタンドがそれぞれ保持している電池について、その種別およびエネルギー残量を記憶する充電スタンドエネルギー情報データベースと、
道路のネットワーク構造を表す道路地図データを記憶する道路情報データベースと、
電気自動車と通信して、前記電気自動車が搭載する電池の種別、前記電池のエネルギー残量と、前記電気自動車のエネルギー効率、前記電気自動車の現在位置を含み、さらに前記電気自動車の目的地を含む、必要情報を受信し、
前記現在位置から前記電池のエネルギー残量および前記エネルギー効率によって到達可能な、前記電気自動車と同一種別の電池または充電用の電力供給ソースを有する第1充電スタンドを見つけ、
前記第1充電ステーションの位置情報と、前記同一種別の電池がある旨または前記充電用の電力供給ソースにより電池を充電可能である旨とを電気自動車に送信する充電スタンドロケータと、
グローバルエネルギー管理システムとを備え、
前記充電スタンドロケータは、複数の前記第1充電スタンドを見つけ、
(1)各前記第1充電スタンドのそれぞれで前記同一種別の第1電池を前記電池の交換候補として選択し、
(2)前記第1充電スタンドで選択した第1電池のエネルギー残量および前記エネルギー効率によって到達可能であり、かつ、前記電池と同一種別の前記目的地まで到達可能なエネルギー量を含む第２電池を保持する複数の第2充電スタンドを見つけ、前記第2充電スタンドのそれぞれで前記第2電池を前記電池の交換候補として選択し、
(3)前記第1充電スタンドおよび第2充電スタンドのすべての組み合わせ毎に、前記第1充電スタンドおよび第2充電スタンドで選択した電池のペアを生成し、
(4)前記ペア毎に、(a)前記第１充電スタンドで前記第1電池に前記電池を交換した場合に前記第２充電スタンドに到着したときの第1電池の残量であるエネルギー輸送量、(b)前記第２充電スタンドで前記第２電池に前記第1電池を交換した場合に前記目的地に到着した際の第２電池の残量、(c)前記現在位置から前記目的地までの移動に消費した消費電力、のうち少なくとも2つの項目を求め、
(5）前記ペアに対して、前記エネルギー輸送量が大きいほど高い評価を与える評価値、前記第２電池の残量が大きいほど高い評価を与える評価値、前記合計消費電力が小さいほど高い評価を与える評価値のうち、前記（5）で求めた項目に対応する評価値を計算し、  
(6)前記ペア毎に、計算した評価値の平均を計算することにより平均評価値を計算し、最も高い評価の前記平均評価値を有するペアを選択し、
(7)選択したペアに対応する第1充電ステーションおよび第2充電ステーションの位置情報、前記ペアに示される第1および第２電池の特定情報を電気自動車に送信し、
前記グローバルエネルギー管理システムは、前記電気自動車から前記第1および第２充電ステーションに対する承認の応答が返されたとき、前記第1および第2電池の特定情報と、前記電気自動車の識別情報とを、前記選択したペアに対応する第1充電ステーションおよび第2充電ステーションに送信する、
ことを特徴とするエネルギーナビゲーション制御装置。
【請求項２】
前記充電スタンドロケータは、
前記（1）において前記第1充電スタンドでは最もエネルギー残量の多い第1電池を選択し、
前記（2）において、前記第2充電スタンドのそれぞれで、最もエネルギー残量の少ない第2電池を選択する
ことを特徴とする請求項１に記載のエネルギーナビゲーション制御装置。
【請求項３】
複数の充電スタンドの位置情報と、前記充電スタンドにおけるエネルギーの単位量当たりの販売価格および買取価格を記憶する充電スタンド位置情報データベースと、
前記充電スタンドがそれぞれ保持している電池について、その種別およびエネルギー残量を記憶する充電スタンドエネルギー情報データベースと、
道路のネットワーク構造を表す道路地図データを記憶する道路情報データベースと、
電気自動車と通信して、前記電気自動車が搭載する電池の種別、前記電池のエネルギー残量と、前記電気自動車のエネルギー効率、前記電気自動車の現在位置を含み、さらに前記電気自動車の目的地を含む、必要情報を受信し、
前記現在位置から前記電池のエネルギー残量および前記エネルギー効率によって到達可能な、前記電気自動車と同一種別の電池または充電用の電力供給ソースを有する第1充電スタンドを見つけ、
前記第1充電ステーションの位置情報と、前記同一種別の電池がある旨または前記充電用の電力供給ソースにより電池を充電可能である旨とを電気自動車に送信する充電スタンドロケータと、
グローバルエネルギー管理システムとを備え、
前記充電スタンドロケータは、
前記充電スタンドロケータは、複数の前記第1充電スタンドを見つけ、
(1)各前記第1充電スタンドのそれぞれで前記同一種別の第1電池を前記電池の交換候補として選択し、
(2)前記第1充電スタンドで選択した第1電池のエネルギー残量および前記エネルギー効率によって到達可能であり、かつ、前記電池と同一種別の前記目的地まで到達可能なエネルギー量を含む第２電池を保持する複数の第2充電スタンドを見つけ、前記第2充電スタンドのそれぞれで前記第2電池を前記電池の交換候補として選択し、
(3)前記第1充電スタンドおよび第2充電スタンドのすべての組み合わせ毎に、前記第1充電スタンドおよび第2充電スタンドで選択した電池のペアを生成し、
（4）前記ペア毎に、
前記現在位置から第１充電スタンドまでの距離に、エネルギー効率と、事前に設定した所定価格を乗算することによりランニングコストRC1を計算し、
前記第１充電スタンドで交換する第1電池に蓄積されているエネルギー量に前記第１充電スタンドの販売価格を乗算することにより買取コストB1を計算し、
前記第１充電スタンドに到着したときの前記電池のエネルギー残量に前記第１充電スタンドの買取価格を乗算することにより販売価値S1を計算し、
前記第1から第２充電スタンドまでの距離に前記エネルギー効率と、前記第１充電スタンドの販売価格を乗算することによりランニングコストRC2を計算し、
前記第２充電スタンドで入手する第２電池に蓄積されているエネルギー量に前記第２充電スタンドの販売価格を乗算することにより買取コストB2を計算し、
前記第２充電スタンドに到着したときの前記第1電池のエネルギー残量に前記第２充電スタンドの買取価格を乗算することにより販売価値S2を計算し、
前記第２充電スタンドから前記目的地までの距離に、前記第２充電スタンドの販売価格を乗算することによりランニングコストRC3を計算し、
前記目的地に到着したときの前記第２電池のエネルギー残量に事前に定めた所定価格を乗算することにより残存価値RVを計算し、
RC1＋RC2＋RC3＋B1＋B2−S1−S2−RVを計算することにより全体運転コストODCを計算し、
（5）前記ペアのうち、前記全体運転コストODCが最も小さいペアを選択し、選択したペアに対応する第1充電ステーションおよび第2充電ステーションの位置情報、および前記ペアに示される第1および第２電池の特定情報を電気自動車に送信する
充電スタンドロケータと、
前記グローバルエネルギー管理システムは、前記電気自動車から前記第1および第２充電ステーションに対する承認の応答が返されたとき、前記第1および第2電池の特定情報と、前記電気自動車の識別情報とを、前記選択したペアに対応する第1充電ステーションおよび第2充電ステーションに送信する、
ことを特徴とするエネルギーナビゲーション制御装置。
【請求項４】
前記充電スタンドロケータは、
前記第２充電スタンドに到着したときの第1電池のエネルギー残量に、前記第２充電スタンドの買取価格にインセンティブ価格を加算した値、を乗算することによりインセンティブ付き販売価値S2”を計算し、
RC1＋RC2＋RC3＋B1＋B2−S1−S2”−RVを計算することにより全体運転コストODC”を計算し、
前記全体運転コストODC”が最も小さいペアを選択する
ことを特徴とする請求項３に記載のエネルギーナビゲーション制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車を充電スタンドへナビゲーションするエネルギーナビゲーション制御装置、エネルギーナビゲーションシステム、およびエネルギーナビゲータに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガソリン車によるグリーンハウスガスの排出を減少させるため、電気自動車（EV：Electric Vehicle）の大量生産が促進されている。ここで電気自動車（EV）は、プラグイン電気自動車（PEV：Plug-in Electric Vehicle）または電池電気自動車（BEV：Battery Electric Vehicle）、あるいは、それらのハイブリッドのようなプラグインハイブリッド電気自動車（PHEV：Plug-in Hybrid Electric Vehicle）も含むものとする。
【０００３】
これらの自動車は環境への影響が非常に少なく、維持および走行が安い。EVの搭載電池は、電気エンジンに電力を供給するため、EVの走行範囲は、電池の容量によって制約を受ける。低容量電池を用いると頻繁な充電が必要になる。さらに、EVはガソリン車よりも発生する熱が少ないため、電池の電力の一部は、寒い天気のときにEVの内部を暖めるのに用いられることが想定され、これは走行範囲の短縮につながる。
【０００４】
EVの電池の充電時間および所要電力は、電池容量とともに充電モード（低速充電または急速充電）に依存する。家庭電気コンセント、駐車場または車庫での充電のような低速充電では、電力需要は低いが、電池を完全に充電するのに数時間かかるであろう。急速充電では、充電時間は20分未満であるが、多数の欠点を有する。第1に、非常に高い電力（高電圧および電流）が必要になり、電力網（パワーグリッド）の過重負荷につながる。第2に、10−15分の急速充電時間は依然として、たとえば緊急自動車のような一部の自動車に対しては非常に長い時間である。第3に、電池の寿命が低下する。第4に、充足充電のため、電池が過熱し、火災原因となる。
【０００５】
将来の電力網が動的価格設定需要応答（DR：Demand Response）制御システムを導入するとき、EVの充電は大きく影響を受けると思われる。夜間には低い電気価格のため、ほとんどの個人のEVは、夜間に家庭コンセント、駐車場または車庫で数時間の間、低速充電すると想定される。日中、特に正午には、電力需要が非常に高いとき、これらのEVの電池からの電力の一部は、（法律または条例等が許容するならば）電力網に供給され、電力網を安定化させ、または余分な電気を販売することによって利益を得ることが可能であろう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】米国公開2009−0229900号
【特許文献２】米国公開2009−0210357号
【特許文献３】米国公開2009−0091291号
【特許文献４】米国公開2009−0222143号
【特許文献５】米国公開2009−0114463号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、低い電力を用いて、家庭、駐車場または車庫で充電するのは、あらゆる状況において十分ではなく、たとえば走行中のEV（ローミングEV）、タクシー、バス、長距離EV(トラックおよびバス)、緊急EVがそれに該当する。複数の種類の急速エネルギー供給が充電スタンドで必要とされるであろう。将来の充電スタンドは非常にスマートであり、多数の高電力急速充電コンセント（充電器）に加えて、（a）バッテリー賃貸サービスを開始し、（b）ローミングEVの電池を急速充電するためのエネルギーバッファとして多数のESD（Energy Storage Device：エネルギーストレージデバイス）を維持し、あるいは、多数のエネルギーストレージデバイス（ESD）を維持して電力網の安定化を図りまたは当該ESDの電力を電力網に供給することにより利益を上げるであろう。
【０００８】
さらに、将来の電力網における需要応答制御および動的価格設定システムのため、ローミングEVの電池の充電は、すべての充電スタンドで可能でないかもしれず、特にエネルギーストレージデバイス（ESD）をもたない充電スタンドでの充電は可能でないかもしれず、ドライバの一部は充電コストを最小化しようとするかもしれない。したがって、ローミングEVのエネルギーナビゲーションが必要になるであろう。しかしながら、エネルギーストレージデバイス（ESD）の最適数の決定、これらのエネルギーストレージデバイス（ESD）の最適充電、余分なエネルギーを電力網へ供給することによる利益の最大化、実行可能充電スタンドへのローミングEVのエネルギーナビゲーションは非常に取り組みがいがある。
【０００９】
本発明は、充電スタンドへの電気自動車の有効なナビゲーションを行うことを可能としたエネルギーナビゲーション制御装置、エネルギーナビゲーションシステム、およびエネルギーナビゲータを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のエネルギーナビゲーション制御装置は、
複数の充電スタンドの位置情報を記憶する充電スタンド位置情報データベースと、
前記充電スタンドがそれぞれ保持している電池について、その種別およびエネルギー残量を記憶する充電スタンドエネルギー情報データベースと、
道路のネットワーク構造を表す道路地図データを記憶する道路情報データベースと、
電気自動車と通信して、前記電気自動車が搭載する電池の種別、前記電池のエネルギー残量と、前記電気自動車のエネルギー効率、前記電気自動車の現在位置を含む必要情報を受信し、
前記現在位置から前記電池のエネルギー残量および前記エネルギー効率によって到達可能な、前記電気自動車と同一種別の電池または充電用のバッファ電池を有する第1充電スタンドを見つけ、
前記第1充電ステーションの位置情報と、前記同一種別の電池がある旨または前記充電用のバッファ電池により電池を充電可能である旨とを電気自動車に送信する充電スタンドロケータと、
を備える。
【００１１】
本発明の一態様としての充電スタンドエネルギー管理システムは、
充電スタンドから電池の貸し出しを受ける契約をしたユーザの第1電気自動車について、前記第1電気自動車と交換する電池の種別、前記電気自動車の予想到来時間とを記憶する自動車情報データベースと、
充電スタンドから電池の貸し出しを受ける契約を有さずに前記充電スタンドに到来したユーザの第2電気自動車について、その到来時刻、前記第2電気自動車が搭載する電池の種別を記録した履歴充電データを記憶する履歴充電データデータベースと、
前記履歴充電データに基づいて複数の時間期間のそれぞれ毎の第2電気自動車の予測到来数を前記電池種別毎に記述した予想EVモデルを生成する予想EVモデルビルダーと、
前記充電スタンドが保有する電池の種別と、前記電池の個数と、前記電池のエネルギー残量とを記憶するエネルギーストレージ情報データベースと、
前記時間期間に到来すると予想される前記第1電気自動車および前記第2電気自動車に必要な電池の種別、個数を計算し、前記必要な電池を所定エネルギー量まで充電するのに必要な充電時間を計算し、充電を行うための充電器の個数情報を元に、前記必要な電池の充電のスケジューリングを行うエネルギーフロー管理システムと、を備え、
前記エネルギーフロー管理システムは、前記充電を電力網からの電力を用いて行い、  前記電力網の電力の料金を時間別に記述した価格情報に基づき最も料金が安くなるようにスケジューリングを行うことを特徴とする。
【００１２】
本発明の一態様としてのエネルギーナビゲータは
電気自動車に搭載されるエネルギーナビゲータであって、
前記電気自動車に搭載された走行エネルギー源としての電池の種別、エネルギー残量、前記電気自動車のエネルギー効率を記憶するデータストレージと、
複数の充電スタンドの位置情報を記憶する充電スタンド位置情報データベースと、
道路のネットワーク構造の情報を有し、前記電気自動車の現在位置を検出するGPSナビゲータと、
前記エネルギー効率と、前記電池のエネルギー残量に基づき前記現在位置から到達可能な充電スタンドを特定し、特定した充電スタンドのエネルギーナビゲーションシステムに前記電池の種別を通知し、前記充電スタンドが前記電池と交換可能な電池を有しているか、または前記充電スタンドが前記電池を充電可能か問い合わせ、問い合わせに対する応答を前記エネルギーナビゲーションシステムから受信する充電スタンドロケータと、
を備える。
【００１３】
本発明の一態様としての充電スタンドエネルギーナビゲーションシステムは、
上記エネルギーナビゲータと通信する、前記充電スタンドに配置された充電スタンドエネルギーナビゲーションシステムであって、
前記充電スタンドが保持する電池について、その種別、個数およびエネルギー残量の情報を格納したデータベースを有し、前記電気自動車からの問い合わせに対して、前記電気自動車と交換可能な電池を用意できるかまたは前記電気自動車に搭載の電池を充電可能か否か判断し、前記問い合わせに対する前記応答を前記電気自動車に返すことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、充電スタンドへの電気自動車の有効なナビゲーションが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】電気自動車（EV）に対するスマートエネルギー・ナビゲーションシステムおよび充電スタンドの全体構成を示す図である。
【図２】充電スタンドエネルギー管理システム（cEMS：charge station Energy Management System）およびエネルギーストレージの詳細構成を示す図。
【図３】エネルギー供給のナビゲーションのためにエネルギーナビゲーション制御センタ（ENCC）と通信する、電気自動車のエネルギーナビゲータの構成要素を示す図である。
【図４】充電スタンドの電池情報を格納する、充電スタンドエネルギー情報データベースの一部を示す図である。
【図５】充電スタンドにおけるエネルギー（電力）の売買価格を含む価格情報を格納する、充電スタンドエネルギー情報データベースの別の一部を示す図である。
【図６】充電スタンドの位置および名称、ならびに利用可能なサービスタイプを含む、充電スタンド位置情報データベースの一例を示す図である。
【図７】道路の交通情報の一例を示す図である。
【図８】道路情報（交通網ネットワーク）の一例をグラフにより示す図である。
【図９】エネルギーナビゲーション制御センタ（ENCC：Energy Navigation Control Center）により実行可能充電スタンドを位置決めするステップの流れを示すフローチャートである。
【図１０】ローミングEVに対するエネルギーナビゲーションの一例を示す図である。
【図１１】図10においてローミングEVの現在位置から充電スタンドまでの距離を示す図である。
【図１２】図10においてローミングEVの目的地から充電スタンドまでの距離を示す図である。
【図１３】図10におけるローミングEVによるエネルギーの輸送における種々の計算値を示す図である。
【図１４】図13におけるエネルギーの輸送における個々の目的ごとに、種々の充電スタンドペアのランキングを示す図である。
【図１５】インセンティブ付きでエネルギーを輸送することによる運転コストを最小化する例における種々の計算の値を示す図である。
【図１６】ローミングEVの履歴充電データの一例を示す図である。
【図１７】履歴充電データを分析することによって学習される予想EVモデルのフォーマットの例を示す図である。
【図１８】電池とエネルギーストレージデバイス（ESD）の充放電に関する決定を行うエネルギーフロー管理システムにおけるステップの流れを示す図である。
【図１９】エネルギーナビゲーション制御センタ（ENCC）のグローバルEMSによって供給される情報を含む、到来／外出ローミングEV情報データベースのフォーマットの一例を示す図である。
【図２０】電池賃貸サービスに対する充電スタンドとの契約を有するEVに関する情報を含む自動車情報データベースの一例を示す図である。
【図２１】充電スタンドにおける種々の電池およびESDに関する情報を含む、エネルギーストレージ情報データベースの一例を示す図である。
【図２２】充電・放電スケジューラによって作成される充電／放電スケジュールの一例を示す図である。
【図２３】電力網状態および電気価格に関する情報を含む、電力網情報データベースの一例を示す図である。
【図２４】充電スタンドの電池およびエネルギーストレージデバイス（ESD）の充電のためのスケジュールを生成するステップの流れを示す図である。
【図２５】EVに対する電力ソースを選択するための電力供給選択部におけるステップの流れを示す図である。
【図２６】電池の充電のスケジュールを作成するために必要な契約EVの電池の情報の一例を示す図である。
【図２７】電力網から与えられる電気売買価格の一例を示す図である。
【図２８】電池の充電のスケジュールを作成するために用いられる、各種の時間期間において充電スタンドへの到来が予想されるEVの数の一例を示す図である。
【図２９】図28のデータから計算される、ピークアワー（午前８時〜午後5時）の間に充電スタンドへ到来すると予想されるローミングEVの予想数を示す図である。
【図３０】20個の充電器（充電コネクタ）を使って種々のタイプの62個の電池を充電する充電スタンドにおける電池の充電のスケジュールの一例を示す図である。
【図３１】図1のシステムの拡張例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
まず本発明の実施の形態の概要について説明する。
【００１７】
本発明の実施の形態は、走行中の電気自動車（以下、ローミングEV（Electric Vehicle）に対し、インセンティブの最大化による最小運転コスト、最小距離および最小時間、最小充電コストまたは最大エネルギー輸送といった目的を最適化することで、多数の制約が伴う、当該ローミングEVの実行可能充電スタンドの位置決めを行うことを実現する。
【００１８】
また、本発明の実施の形態は、電力網の需要応答制御を考慮しつつ、電気自動車（EV）へのエネルギー供給時間を最小化し、充電コストを最小化し、電力網へ余分なエネルギーを放電することによって収入を最大化するように、充電スタンドで電池を最適に充放電することを実現する。当該電池は、EVと交換用の電池、またはEV搭載の電池を充電する電池（バッファ電池）を含む。バッファ電池は、特にエネルギーストレージデバイス（ESD: Energy Storage Device）と称される。
【００１９】
ローミングEVから実行可能な充電スタンドを高速に位置決めするため、後述の第1の実施形態では、中央化されたナビゲーションシステムが導入され、そのシステムは、種々の充電スタンドにおけるエネルギー、位置および道路情報、ローミングEVの道路における交通条件、ローミングEVから受信する種々の情報を用いて、目的（エネルギー輸送、運転コスト、距離、時間、充電コスト）を最適化する。
【００２０】
ローミングEVからの種々の情報は、EVの現在の位置、EV情報（ID、走行スピード、エネルギー効率）、電池情報（タイプ、容量、現在のSOC(State Of Charge)レベル、最小SOCレベル、事前充電の単位価格）、走行の目的／ルート、最適化タイプ、ベースCS（ベース充電スタンド）を含む。SOCレベルは、電池の全容量のうちエネルギーが充電されている容量の比率を示す。最小SOCレベルは、長い電池寿命のために最低限維持されなければならないSOCレベルである。エネルギー効率は、単位距離当たり走行するのに必要なエネルギー量を表す。ベースCSは電池の賃貸契約を結んでいる充電スタンドのことである。
【００２１】
また、エネルギー供給時間を最小化し、電力網の需要応答制御を支援するために、充電スタンドは、多数の電池およびエネルギーストレージデバイス（ESD）を保持して、EVが充電スタンドに到着したとき、以下の（a）または（b）によってエネルギーを供給する。（a）EVが充電スタンドと電池賃貸サービスの契約を有しており、かつ交換可能な電池が充電スタンドに存在するとき、電池を交換する。
【００２２】
（b）エネルギーストレージデバイス（ピークアワーの間）または電力網（ピークアワーから外れているとき）から電力を取り出すことによって、EVの電池を急速充電する。
【００２３】
充電コストおよび充電時間を最小化のために電池およびエネルギーストレージデバイス（ESD）を最適に充電するために、また、利益の最大化または電力網の安定化のために余分なエネルギーを電力網に放電するために、充電スタンドエネルギー管理システム（cEMS：charge station Energy Management System）が用いられ、当該システムは複数のソースからの情報を利用する。この情報は、以下の（a）〜（e）を含む。
【００２４】
（a）履歴充電データおよび天気情報を解析することによって計算される、ある時間期間の間に充電スタンドに到来するローミングEVの予測数。
【００２５】
（b）電池およびエネルギーストレージデバイス（ESD）の現在のエネルギー状態。
【００２６】
（c）ある時間期間にわたる、負荷状態および動的価格といった電力網の情報。
【００２７】
（d）充電スタンドと電池賃貸サービスの契約を有するEVの電池の予測デリバリー時間。
【００２８】
（e）予測到着時間および電池情報（タイプ、容量、SOCレベル）といったローミングEVに関する情報。
【００２９】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００３０】
（第1実施形態）
図1は、電気自動車（EV）に対するスマートエネルギー・ナビゲーションシステムおよび充電スタンド（SENSACS: Smart Energy Navigation System And Charging Station）の全体構成を示す図である。
【００３１】
当該システムおよび充電スタンドは、主として、エネルギーナビゲーション制御センタ（ENCC）1と、充電スタンドEMS（Energy Management System:エネルギー管理システム）2とを備える。エネルギーナビゲーション制御センタ（ENCC）1は、本発明のエネルギーナビゲーション制御装置に対応する。
【００３２】
エネルギーナビゲーション制御センタ（ENCC）1は、ローミングEV 4の実行可能充電スタンドを位置決めする。
【００３３】
充電スタンドEMS 2は、エネルギーストレージ3と電力網との間での充放電を管理する。エネルギーストレージ3はEV（ローミングEV 4，電池の賃貸契約を結んでいる契約EV（後述）等）と交換用の電池、および充電用のバッファ電池（エネルギーストレージデバイス（ESD：Energy Storage Device））を含む。
【００３４】
充電スタンドEMS 2は、エネルギーストレージ3に基づき、EVへ電力を供給する適当なソースを選択する。
【００３５】
充電スタンドEMS 2は、電力網の需要応答制御に有用である。また充電スタンドEMS 2は、エネルギーナビゲーション制御センタ（ENCC）1に、充電スタンドのエネルギー情報を供給する。このエネルギー情報は、エネルギーナビゲーション制御センタ（ENCC）1によるEVに対するエネルギーナビゲーションに有用である。
【００３６】
エネルギーナビゲーション制御センタ（ENCC）1は、4つのデータベースを有する。それぞれ、充電スタンドエネルギー情報データベース13、充電スタンド位置情報データベース14、道路情報データベース16、交通情報データベース15である。
【００３７】
またエネルギーナビゲーション制御センタ（ENCC）1は、2つの機能モジュールとして、グローバルエネルギー管理システム（グローバルEMS）11と、実行可能充電スタンドロケータ12（単に充電スタンドロケータとも称される）とを有する。
【００３８】
充電スタンドエネルギー情報データベース13は、電池およびエネルギーストレージデバイス（ESD）に関する情報と、充電スタンドのエネルギー価格に関する情報とを含む。
【００３９】
図4は、電池およびエネルギーストレージデバイス（ESD）に関する情報の一例を示す。
【００４０】
充電スタンドエネルギー情報データベース13は、充電スタンド識別番号（SID）、電池タイプ、容量、SOC（State Of Charge）レベル毎の電池の個数、を含む。図示のSOCレベル「10％」は、SOCが10％以下（SOC≦10％）、「20％」は10％より大で20％以下（10＜SOC≦20％）であることを意味する。その他の数字も同様にして解釈される。SOCレベルは、電池のエネルギー残量に相当する。
【００４１】
図5は充電スタンドエネルギー情報データベース13における価格情報を示す。価格情報は、充電スタンドのSID、（充電スタンドのコンテキストにおける）電力の最新売買価格（販売価格、買取価格）を含む。価格は単位エネルギー量あたりの価格である。
【００４２】
図6は充電スタンド位置情報データベース14の一例を示す。充電スタンド位置情報データベース14は、充電スタンドのSID（識別子）、緯度および経度による充電スタンドの位置、充電スタンドの名称およびアドレス（住所）、利用可能なサービス（急速充電、電池交換等）を含む。急速充電は、エネルギーストレージデバイス（ES）または電力網からの充電があり得る。
【００４３】
図7は交通情報データベース15の一例を示す。交通情報データベース15は、道路上の交通条件に関する情報を含む。図7の例の交通情報は、道路のアドレスおよびその位置、交通渋滞の長さ、迂回情報を含む。
【００４４】
道路情報データベース16は、輸送ネットワーク（道路のネットワーク構造）に関する情報を含む。当該情報は、道路の開始および終了ポイント、ジャンクションの位置、および充電スタンドの位置を含む。輸送ネットワークの一例を図8に示す。Jはジャンクションを表し、Rは道路を表し、CSは充電スタンドを表す。
【００４５】
実行可能充電スタンドロケータ12は、EVの目的を最適化するように、EVの実行可能充電スタンドを選択する。EVの目的は、距離、時間、エネルギー輸送、充電コスト、または全体運転コストに係わる。
【００４６】
図9は、実行可能充電スタンドを位置決めする処理のステップの流れの一例を示すフローチャートである。個々のステップでの詳細は後に明らかにされる。
【００４７】
まずローミングEVが、EV情報（EVのID、エネルギー効率など）、運転スピード、現在位置、電池情報、移動（走行）の目的地／ルート、最適化タイプを、エネルギーナビゲーション制御センタ（ENCC）1に送り、オプションとして、ベース充電スタンド（ベースCS）のIDを送る（ステップS1201）。ベースCSは、上述したように、電池の賃貸契約を結んでいる充電スタンドのことである。
【００４８】
運転スピード、エネルギー効率、電池状態（電池のエネルギー残量（SOCレベル））、最小SOCレベルに基づき、EVの移動の予想範囲（R）を計算する（ステップS1202）。予想範囲（R）は、単純に現在のエネルギー残量にエネルギー効率を乗算することで計算してもよい。
【００４９】
次に、範囲R内にありかつ移動のルートの許容可能範囲内に存在する充電スタンドをすべて見つける（ステップS1203）。許容可能範囲は、ルートから大きく外れない範囲であり、ルートから一定距離の範囲であるとする。見つけた充電スタンドのリストをリストSとする。充電スタンドを見つける方法は複数存在する。
【００５０】
1つの最も速い方法は、EVの現在位置と充電スタンド間でポイント・ツー・ポイント距離を計算し、計算した値が、R＋Δ内に存在する充電スタンドを取ることである。ここでΔは所定の柔軟なパラメータであり、その値は1km、2km、3kmなどである。別の方法は、R＋Δ内に存在する充電スタンドへの最適なルート（たとえば最短ルート）を見つけ、最適なルートに沿った実際の距離がR未満である充電スタンドを取ることである。しかしながら、そこでは、充電スタンドへの道路上に渋滞があるかもしれない。
【００５１】
電力網の需要応答情報と、道路の交通情報を用いて、電池交換または充電可能（電力網またはESDからの充電が可能）な充電スタンドのリファインリスト（Sr）を作成する（ステップS1204）。リファインリスト（Sr）は、ステップS1203で見つけた充電スタンドを絞り込んだものである。需要応答情報は、事前に充電スタンドから取得しておく。需要応答情報は、電力網からの急速充電が可能であるか否かを示し、電力網が需要応答制御モードにあるときは、電力網からの急速充電が許されない。
【００５２】
次に、EVからの指定された最適化タイプを判定し、目的が距離または時間を最小化することにある場合（ステップS1205）、もしくは、EVが緊急サービスのものであったりEVのSOCレベルが最小SOCレベルに近いといった緊急状態にあったりする場合（ステップS1205）、最も近い充電スタンドの情報が送られる（ステップS1206）。この情報は、交換可能な電池を有する旨または充電用のバッファ電池により電池を充電可能である旨を含む。
【００５３】
一方、目的が充電コストを最小化することにある場合（ステップS1207）、エネルギー価格（販売価格）が最も低い充電ステーションに関する情報をEVに送る（ステップS1208）。
【００５４】
あるいは、目的が最大エネルギーを輸送すること、あるいはエネルギー輸送のインセンティブを最大化することによって運転コストを最小化することにある場合は、低い蓄積エネルギーを持ち、および／または目的地に近いルートに沿った、他の充電スタンド（第２充電スタンド）が見つけられる（ステップS1209）。見つけた充電スタンドのリストをリストDとする。そして、リファインリストSrと充電スタンドリストDから充電スタンドの1つのペアを、目的を最適化するように抽出し（S1210）、最適なペアの充電スタンドのアドレスと、当該ペアの充電スタンドの電池の情報（SID・タイプ・容量・SOCレベルなど）とを、ローミングEVに送る（ステップS1211）。
【００５５】
ステップS1206, S1208 またはS1211の後、EVのドライバは、エネルギーナビゲーション制御センタ（ENCC）1から受信した実行可能充電スタンドに関する提案を承認または拒否する（確認する）（ステップS1212）。承認は提案された充電スタンドに行くことを意味し、否認は行かないことを意味する。
【００５６】
もしドライバが当該提案を承認するならば、当該EVおよび当該提案に関する情報（EVの識別子、決定した電池の特定情報（たとえばID、タイプ、容量、SOCレベル）、EVの予想到着時刻）が、実行可能充電スタンドロケータ12からグローバルEMS 11に送られ（ステップS1213）、グローバルEMS 11が次に、その情報を、該当する充電スタンドに送る。EVの予想到着時刻はたとえば起算地点から該当の充電スタンドまでの距離と、EVの移動速度（たとえば現在の速度、平均速度、法定速度など）から計算する。第1番目の充電スタンドでは所定時間、滞在すると仮定して２番目の充電スタンドの予想到着時刻を計算してもよい。なおEVは、通知された充電スタンドへまでのルートはGPSナビゲータ411により計算すればよい。充電スタンドは、たとえば、通知された電池をそのEVのために確保する。
【００５７】
状況によっては、長距離EVがベース充電スタンド（ベースCS）と電池賃貸サービスの契約をもつ可能性もあり、この場合、もし当該EVが他の充電スタンドで充電するならば、グローバルEMS 11はベース充電スタンドに、当該EVのIDと電池情報を、通知および送信してもよい。充電スタンドとEVとの契約有無は事前に充電スタンドから取得しておく。これにより、たとえばベース充電スタンドが、事前に蓄積された電池の電力を電力網へ放電し、または他の目的に当該電力を用いる機会を持つことができるといったように、エネルギーの最良の利用機会が増える。
【００５８】
図3は、ローミングEVのエネルギーナビゲータ41（EVEN：Energy Navigator of roaming EV）の構成を示す。
【００５９】
エネルギーナビゲータ41は、GPS(Global Positioning System)ナビゲータ411と、ネットワーク通信部415、エネルギー状態抽出部412と、データ入力部414と、データストレージ416、表示部413とを備える。
【００６０】
GPSナビゲータ411は、GPS機能を利用してEVの現在位置を与える。GPSナビゲータ411は道路のネットワーク構造の情報を含む。
【００６１】
ネットワーク通信部415は、エネルギーナビゲーション制御センタ（ENCC）1と通信する。
【００６２】
エネルギー状態抽出部412は、電池（エネルギーストレージ）の現在のSOCレベル（エネルギー残量）に関する情報を取得する。
【００６３】
データ入力部414は、ドライバによりデータを入力するためのユニットである。
【００６４】
表示部413は、エネルギーナビゲーション制御センタ（ENCC）1から受けた提案等の各種データを表示する。
【００６５】
データストレージ416は、ID、電池タイプ、最小SOCレベル、電池容量、エネルギー効率といった、EV情報を保持する。
【００６６】
以下、図1のエネルギーナビゲーションシステムの動作例を説明する。
【００６７】
図10は、エネルギーナビゲーションの一例を説明するための図である。
【００６８】
この例では、ローミングEVが、位置（地点）Lに存在し、図の右上に示される目的地に向かうとする。
【００６９】
当該ローミングEVは、容量45kWhのLi-ion（リチウムイオン）電池を有する。現在、電池のSOCレベルは30％、最小SOCレベルは10％である。長い電池寿命のために最低10％のSOCレベルが維持されなければならない。
【００７０】
図示の例では9個の充電スタンドA,B,C,D,E,F,G,H,Iが存在する。充電スタンド毎に、種々のタイプの電池の現在在庫、それらの容量、現在SOCレベルが示される。
【００７１】
たとえば充電スタンドBの「Li,30,40%」は、在庫の電池がリチウムイオン電池であり、その容量が30kWh、現在SOCレベルが40％であることを意味する。なお「Ni」はニッケル水素電池（NiMH）を表す。
【００７２】
「価格」として、電力（エネルギー）の単位量当たりの販売価格および買取価格が括弧によって示される。括弧内の左側の高い価格は販売価格（消費者にとって支払い価格）であり、括弧内の右側の低い価格は、買取価格（消費者にとって電力網／充電スタンドへの電力の売り価格）である。
【００７３】
簡単のため、EVのエネルギー効率は0.15kWh/km、電池から取り出せる電力量（エネルギー量）は、SOCレベルに比例するとする。
【００７４】
以下、イベントのシーケンスを示す。
【００７５】
（a）まず、EVはエネルギーナビゲーション制御センタ（ENCC）1に接続し、必要情報を送る。必要情報は、たとえば、現在位置、EV情報（EVのID，EVのエネルギー効率、電池種別等）、電池容量、SOCレベル、最小SOCレベル、移動（走行）の目的地／ルート、および最適化タイプを含む。
【００７６】
（b）エネルギーナビゲーション制御センタ（ENCC）1は、移動予測範囲Rを、電池容量、現在SOCレベル、EVのエネルギー効率、最小SOCレベルを用いて、計算する。運転のために電池から利用可能な電力は、9kWhである。これは電池の容量が45kWh SOCレベルが30％、最小SOCレベルが10％であることから、45kWh×（30％−10％）／100＝9kWhとして計算される。EVのエネルギー効率が0.15kWh/kmであるから、この電力（9kWh）で、EVは最大60km（＝9／0.15）走行可能である。
【００７７】
（c）エネルギーナビゲーション制御センタ（ENCC）1は、EVの現在位置Lと充電スタンド間のポイント・ツー・ポイント距離（直線距離）を計算し、直線距離が範囲Rの外側にある充電スタンドを除外する。またルートから利用能範囲の外側にある充電スタンドも除外する。
【００７８】
図11は、ポイント・ツー・ポイント距離、実際の距離、充電スタンドまで運転するのに必要な電力を、EVの現在位置に対して示す。
【００７９】
ポイント・ツー・ポイント距離を用いて、充電スタンドD,E,F,G,H,Iが範囲R内に存在する（利用可能な電力で到着可能である）ことが理解される。またこれらの充電スタンドD,E,F,G,H,Iは利用可能範囲にある（ルートからの距離が一定範囲内にある）とする。したがって、充電スタンドのリストS＝｛D,E,F,G,H,I｝を得る。
【００８０】
なおポイント・ツー・ポイント距離、実際の距離、充電スタンドまでの必要な電力は、道路情報データベース16、充電スタンド位置情報データベース14と、上記（a）の処理でEVから受信した情報とから計算可能である。
【００８１】
（d）充電スタンドのリストSを、実際の距離、需要応答情報、交通条件に基づいてリファインして、リストSrを得る。以下、詳細を説明する。
【００８２】
まず、充電スタンドIはEVに最も近いが、以下の理由により利用できない。すなわち、充電スタンドIは、電力を供給するための、または交換するための電池を持たず（容量45kWhのLi電池の在庫がない）、また電力網からの急速充電は、需要応答制御が有効のため許されない（図10内の充電スタンドIに付記された記述を参照）。したがって、充電スタンドIはリストSから除外される。
【００８３】
また図示のように、充電スタンドFへの道路上には5kmの交通渋滞があり、それ故、充電スタンドFも、リストSから除外される。交通渋滞の有無は、交通情報データベース15から取得できる。交通渋滞の長さが所定値以下であるときは、リストSから除外しないようにしてもよい。
【００８４】
また充電スタンドGへのポイント・ツー・ポイント距離は40kmであるが、実際の距離は80kmである。このため、EVは、現在の電力レベル（現在のSOCレベル）で、充電スタンドGへ到着することはできない。よって充電スタンドGもリストSから除外される。
【００８５】
以上から、充電スタンドのリファインリストSr＝｛D,E,H｝が得られる。
【００８６】
（e）最終的には、EVにとって最良の充電スタンドは、当該EVの目的に基づいて決定される。以下、その詳細を説明する。
【００８７】
＜１＞       エネルギー輸送
ここでは、ある充電スタンドから以下の目的を満足するように別の充電スタンドへエネルギーを輸送する。その目的とは、別の充電スタンドへの輸送エネルギーを最大にする、目的地での残りのSOCを最も高くする、移動（走行）のルートでの電力消費を最小化するといった、複数の目的を満足するものである。したがってそれは、多目的最適化問題である。当該問題は、多目的進化的アルゴリズム（MOEA：Multi-Objective Evolutionary Algorithm）のような最適化技術によって解くことができる。
【００８８】
ここで簡単な技術を提示する。
【００８９】
まず、目的地に近い複数の充電スタンドを見つける。目的地から充電スタンドへの距離（実際の距離）は、図12に示される通り、計算されることができる。たとえば目的地から最も近い3つの充電スタンドを選択すると、充電スタンドA，B、Cが選ばれる。目的地から近い充電スタンドを選択するのは、EVのルートから大きく外れないようにするためである。またこれらの充電スタンドA,B,Cはルートから利用可能範囲にあるとする。
【００９０】
次に、｛D，E，H｝と｛A，B，C｝から充電スタンドの可能なすべてのペアをすべて生成する。（D，A）、（D，B）、（D，C）、（E，A）、（E，B）（E，C）、（H，A）、（H，B）、（H，C）の計9個のペアが生成される。
【００９１】
各ペアのそれぞれについて、複数のパラメータの値を計算する。
【００９２】
図13は、パラメータの計算の結果を示す。以下、パラメータ計算の詳細を説明する。
【００９３】
簡単のため、最初（1番目）の充電スタンドでは、EVが最大SOCレベルの電池を入手し、2番目の充電スタンドでは、その電池を、最小SOCレベルの電池と交換するように、各充電スタンドでの電池を選択する。
【００９４】
1番目の充電スタンドから2番目の充電スタンドへ輸送されるエネルギー（TE：Transported Energy）は、以下の式により計算される。TEの単位は、SOC％である。
【００９５】
TE=E1-“消費エネルギー”-E2
E1およびE2は、1番目および2番目の交換で入手した電池のエネルギーであり、「消費エネルギー」は1番目の充電スタンドから2番目の充電スタンドへの走行で消費されるエネルギーである。走行で消費される電力は、走行距離に、エネルギー効率（＝0.15kWh／km）を乗じることによって計算される。
【００９６】
たとえば、図13の1行目に示すように、1番目のスタンドがD、2番目のスタンドがAであるとき、すなわち、（D，A）のペアでは、輸送エネルギーTEは以下のように計算される。
【００９７】
TE=(45*0.90-80*0.15-0.30*45)*100/45=33.33%
つまり、1番目の充電スタンドDで交換した電池のSOCは90％であり、当該電池の容量は45kWhであるから、そのときの電池がもつエネルギー量（電力量）は、45*0.90である。充電スタンドDから充電スタンドAまでの距離は80kmであるから、走行に要するエネルギー量は80*0.15である。よって充電スタンドAに到着したときの残りのSOCは、（45*0.90-80*0.15）*100/45=63.33％である。そして充電スタンドAで入手した電池は、容量が45kWh、SOCが30％のものである。したがって、63.33%-30%=33.33%として、充電スタンドAに輸送したエネルギー量が計算される。
【００９８】
図13において、目的地での残りのSOC(％)（RSOC:Remaining SOC）は、2番目の充電スタンドで交換した電池のエネルギー量から、2番目の充電スタンドから目的地への道路の走行で消費したエネルギー量を減算することで計算される。
【００９９】
たとえば上記の例では、2番目の充電スタンドAでは、容量45kWh、SOC 30％の電池が取得されている。また充電スタンドAから目的地までの距離は60km（図12参照）であるから、充電スタンドAから目的地までの走行に要するエネルギー量は60*0.15（=9）である。したがって、目的地での残りのエネルギー量は（45*0.3-60*0.15）*100／45=10.00となる。
【０１００】
また図13において、合計の走行距離は、（D，A）の例では、地点Lから1番目の充電スタンドDまでが50km（図11参照）、充電スタンドDから2番目の充電スタンドAまでが80km（図13参照）、充電スタンドAから目的地までの60km（図12参照）であるから、50+80+60=190kmとなる。なお充電スタンド間の距離は事前にデータベースとして登録しておいてもよいし、道路情報データベース16および充電スタンド位置情報データベース14を用いて計算してもよい。また、上記の合計走行距離の走行で消費したエネルギー量（電力量）は、190*0.15=28.5kWhと計算される。
【０１０１】
以上では、ペア（D，A）についての計算結果を示したが、他のペア（D，B）、（D，C）、（E，A）、（E，B）（E，C）、（H，A）、（H，B）、（H，C）についても同様に計算され、計算結果が図13に示される。
【０１０２】
図13の計算結果から理解されるように、エネルギー輸送量を最大にする観点では、電池の交換の1番目および2番目の充電スタンドとして、（H,B）が、最良のペアである。（H,B）のペアが、エネルギー輸送量が60％と、すべてのペアうち、最大である。
【０１０３】
目的地における残りのSOCレベルの観点では、（D,C）、（E,C）、（H,C）のいずれか1つのペアが最良であり、いずれのペアも、目的地での残りのSOCレベルが23.3%と、最大である。
【０１０４】
一方、走行ルートで消費する電力消費を最小化する観点では、（E,B）または（H,B）のペアが最良である。いずれのペアも、総消費電力量が20.25kWhと、最小である。
【０１０５】
これら3つの目的（項目）（エネルギー輸送、残りのSOCレベル、電力消費）が同時に考慮されるとき、最良のペアは以下のように決定される。
【０１０６】
すなわち、各ペアについて、目的（項目）ごとにランク付け（評価値の計算）を行い、ペア毎に平均ランク値（平均評価値）を求める。そして、平均ランク値に基づいて、各ペアの最終ランクを決定し、最終ランクが最も高いペア（最終ランクの値が最も小さいもの）を、最良ペアとして選択する。
【０１０７】
図14は、各ペアのそれぞれについて、目的毎のランク、平均ランク値、最終ランクの例を示す。
【０１０８】
たとえばペア（D,A）の例では、エネルギー輸送量（第1の項目）の順位は計9個のペア中、7位であり、残りSOCレベルの順位は3位であり、電力消費量の順位は8位となる。これらは、図13のパラメータ値を比較することで分かる。エネルギー輸送量は値が大きいほど順位も高く、残りSOCレベルは値が大きいほど順位が高く、電力消費量は値が小さいほど順位が高い。ペアの（D，A）の平均ランク値を計算すると、（7+3+8）／3＝6.0となる。同様にして他のペアについても、目的毎のランク、および平均ランク値が計算される。
【０１０９】
最終ランクは、平均ランク値の小さい順に高く設定する。図示の例では（H,B）のペアの最終ランクが最も高くなる。よってペア（H,B）が選択される。
【０１１０】
ここでは項目ごとに順位により評価値を与えたが、評価値は順位でなくてもよい。たとえば、エネルギー輸送量が大きいほど、高い評価を与える関数により評価値を計算してもよい。他の項目も同様に関数により評価値を計算してもよい。また項目間の平均を計算する際に、項目間で正規化を行ってもよい。
【０１１１】
上述した例では1番目の充電スタンドで最大SOCレベルの電池を選択し、2番目の充電スタンドで最小SOCレベルの電池を選択したが、本発明はこれに限定されず、各充電スタンドでそれぞれ任意の電池を選択することも可能である。
【０１１２】
また、1番目および2番目の充電スタンドでそれぞれ1つの電池を選択したが、それぞれ複数の電池を選択してもよい。この場合、第1および第2番目の充電スタンドで選択した電池のすべてのペアを生成し、各ペアのそれぞれについて、図13に示したようなパラメータ計算を行って、図14のように評価を行う。つまり1つの充電スタンドペアについて、複数の電池ペアが評価される。これにより、ユーザの目的を最適にする最適な充電スタンドペアおよび最適な電池ペアが決定され、より一層にユーザの目的を最適化できる。
【０１１３】
＜２＞       インセンティブ付きでエネルギーを輸送することによる運転コストの最小化
将来、エネルギーを充電スタンドから別の充電スタンドへ運ぶEVのドライバは、何らかの形でインセンティブを得ることが予測される。もしドライバが、より高いレベルのSOCをもつ電池を、より低いレベルのSOCの電池と交換した場合、エネルギー（電力）の1単位あたり、4¢（4セント）のインセンティブを、充電スタンドが払うと仮定する。
【０１１４】
図15は、全体のランニングコストおよび全体の運転コストを、インセンティブ付きの場合と、インセンティブ無しの場合とでそれぞれ計算する例を示す。ただし、便宜上、位置Lおよび目的地のそれぞれでのエネルギー単位量当たりのコスト（たとえばそれぞれ販売価格および買取価格）を25¢と仮定する。
【０１１５】
1番目の交換でのランニングコスト（RC）は、地点Lから1番目の充電スタンドに到着するまでに要するコストであり、以下により計算される。下記の式における「距離」は地点Lから1番目の充電スタンドまでの距離である。「25」は上述の通り位置Lで仮定した、単位エネルギー量当たりの販売価格である。
【０１１６】
RC=距離*0.15*25
ペア（D,A）の例では、RC=50*0.15*25=187.50、となる。
【０１１７】
また1番目の交換での買取コスト（B1）は、1番目の充電スタンドでピックアップする（入手する）電池のコストであり、以下により計算される。下記の式における「SOCレベル」は1番目の充電スタンドで入手する電池のSOCレベル、「販売価格」は1番目の充電スタンドで入手する電池の販売価格である。
【０１１８】
B1 =SOCレベル*45*販売価格/100
ペア（D,A）の例では、B1＝90*45*17/100=688.5、となる。
【０１１９】
1番目の交換での販売価値（S1）は、1番目の充電スタンドで交換された電池に残っている電力の価値であり、以下により計算される。「買取価格」は、1番目の充電スタンドで交換された当該電池の買取価格である。
【０１２０】
S1=残存SOCレベル*45*買取価格/100
ペア（D,A）の例では、充電スタンドAでの残存SOCレベルが（45*0.3-50*0.15）*100/45であり、充電スタンドAの買取価格が15¢であるため、
S1={(45*0.3-50*0.15）*100/45}*45*15/100=90.0となる。
【０１２１】
同様にして、2番目の交換でも、買取コスト（B2）、販売価値（インセンティブ無し）（S2）が計算される。ただし、2番目の交換でのランニングコスト（RC）は以下により計算する。「距離」は、1番目の充電スタンドから2番目の充電スタンドまでの距離、「販売価格」は1番目の充電スタンドで入手した電池の販売価格である。
【０１２２】
RC=距離*0.15*販売価格
【０１２３】
ペア（D,A）の例では、2番目の交換での、ランニングコスト（RC）、買取コスト（B2）、販売価値（インセンティブ無し）（S2）、は以下のように計算される。
【０１２４】
RC=80*0.15*17=204.0
S1=30*45*30/100=405
S2={(0.9*45-0.15*80)*100/45}*45*28/100=798.00
【０１２５】
ここで第2の交換において、インセンティブ付きの販売価値（S2”）は以下のように計算される。つまり、インセンティブ無しの販売価値よりも、単位エネルギー量あたり4セント上乗せされる。
【０１２６】
S2”=残存SOCレベル*45*(買取価格+4)/100
ペア（D,A）の例では、
S2”={(0.9*45-0.15*80)*100/45}*45*(28+4)/100=912.00、となる。
【０１２７】
また目的地でのランニングコスト（RC）は以下のように計算される。「距離」は、2番目の充電スタンドから目的地までの距離、「販売価格」は2番目の充電スタンドで入手した電池の販売価格である。
【０１２８】
RC=距離*0.15*販売価格
ペア（D,A）の例では、
RC=60*0.15*30=270、となる。
【０１２９】
また目的地での残存価値(RV：Remaining Value)は以下のように計算される。「25」は上述したように目的地で仮定した、単位エネルギー量あたりの買取価格である。
【０１３０】
RV=残存SOCレベル*25
ペア（D,A）の例では
RV=10.00*45*25/100=112.5
【０１３１】
全体ランニングコスト（ORC：Overall Driving Cost）は、地点Lから目的地までのランニングコストの合計として計算される。
【０１３２】
ペア（D,A）の例では、ORC＝187.50+204.0+270=661.5、となる。
【０１３３】
また全体運転コスト（ODC:Overall Driving Cost）は以下により計算される。
【０１３４】
インセンティブ無しの場合：ODC=ORC+B1+B2-S1-S2-RV
インセンティブ有りの場合：ODC”=ORC+B1+B2-S1- S2”-RV
ODC：全体ランニングコスト（インセンティブ無し）
ODC”：全体ランニングコスト（インセンティブ有り）
B1:第1の交換での買取コスト
B2:第2の交換での買取コスト
S1:第1の交換での販売価値
S2:第2の交換での販売価値（インセンティブ無し）
S2” :第2の交換での販売価値（インセンティブ有り）
RV:目的地での残存価値
【０１３５】
図15から理解されるように、インセンティブ有りの場合は、ペア（H,B）の全体運転コスト（=339.00）が最も低いため、ペア（H,B）が最良の選択となる。なお、この選択の場合、充電スタンドHの電池交換で販売価値「89.3」¢の利益を享受でき、また充電スタンドBの電池交換（エネルギー輸送）で「1008」¢の利益を享受できる。
【０１３６】
しかしながら、インセンティブ無しの場合は、1番目の充電スタンドDから、2番目の充電スタンドを経ずに、直接、目的地に行くのが、最も全体運転コストが低くなり（=354.00）、これが最良の選択となる。なお、この選択の場合、充電スタンドDでの電池交換で販売価値「89.3」¢の利益を享受できる。
【０１３７】
＜３＞       緊急自動車のための最小距離
EVが緊急サービスのものである場合、またはSOCレベルが最小SOCレベルに非常に近いといった緊急状態にEVがある場合、エネルギーナビゲーション制御センタ（ENCC）1は、充電スタンドEが最も近い可能な充電スタンドであるならば、当該充電スタンドEのアドレスをEVに送る。
【０１３８】
＜4＞充電コストの最小化
EVが、電池の充電のみ可能であり、電池の交換ができない場合は、充電コストを最小化する。この場合は、エネルギーナビゲーション制御センタ（ENCC）1は、現在の残りのエネルギーで到着可能な充電スタンドのうち、充電価格（販売価格）が最も低い充電スタンドを探し、当該充電スタンドのアドレスをEVに送る。たとえば図10の例では、充電スタンドDが見つけられる。充電価格（販売価格）自体は充電スタンドFが最も低いが、充電スタンドFへの道路上で交通渋滞があるため、充電スタンドFは除外される。
【０１３９】
図2は、図1の充電スタンドエネルギー管理システム（cEMS：charging station Energy management System）2の構成を示す。
【０１４０】
充電スタンドエネルギー管理システム2は8つのデータベースを有する。それぞれ、履歴充電データデータベース201、予測EVモデルデータベース203、天気情報データベース212、電力網情報データベース211、自動車情報データベース210、エネルギーストレージ情報データベース205、到来／外出EV情報データベース204、充電／放電スケジュールデータベース206である。
【０１４１】
また充電スタンドエネルギー管理システムは5個の機能モジュールを有する。それぞれ予測EVモデルビルダー202、エネルギーフロー決定部208、充電／放電スケジューラ207、電力フロー制御部209、EV用電力供給選択部22である。
【０１４２】
エネルギーフロー決定部208、充電／放電スケジューラ207および充電／放電スケジュールデータベース206によって、エネルギーフロー管理システム（EFMS：Energy Flow Management System）21が形成される。
【０１４３】
充電スタンドエネルギー管理システム2は主に下記の4つの（a）〜（d）を実行する。
【０１４４】
（a）次の時間期間（アワー／AM．PM／日）におけるEVの台数の予測
（b）充電コストの最小化、電力網の需要応答制御、電池およびエネルギーストレージデバイスESDの利用可能性の最大化のため、電池およびESDの充電の最適化
（c）販売価格の最大化および電力網の需要応答制御のため、ESDおよび電池に残っている電力の電力網へ放電の最適化
（d）EVへの電力供給時間の最小化
【０１４５】
予測EVモデルビルダー202は、履歴充電データ201を分析し、次の時間期間におけるEVの台数を予測するための予測EVモデルを生成する。予測EVモデルビルダー202は、生成した予測EVモデルを予測EVモデルデータベース203に格納する。
【０１４６】
図16はローミングEVの履歴充電データの一例を示す。
【０１４７】
図16の履歴充電データは、タイムスタンプ、電池タイプ、電池容量、EVが充電スタンドに到着したときのSOCレベル、電力供給方法（電池交換、電力網からの急速充電、または、ESDからの急速充電）を示す。この履歴充電データは、後述する到来／外出EV情報データベース204に示されるEVの到来は含まないものとする。
【０１４８】
時間期間に対するローミングEVの予測数の最も簡単なモデルは、履歴充電データにおいて、当該時間時間に到来したEVの電池情報をタイプおよび容量毎にカウントすることで生成される。
【０１４９】
図17は、このようにカウントして生成したモデル（予測EVモデル）の一例を示す。
【０１５０】
図17のモデルは、様々なタイプスタンプおよび天気条件で、電池のタイプおよび容量別に、EVの予測台数を示している。エネルギー供給方法（図16参照）の情報をさらに示すようにモデルを構成してもよい。図16のタイムスタンプの時間での天気は、天気情報データベース212から取得する。
【０１５１】
天気情報データベース212は、過去の天気情報の履歴と、天気予報による現在および将来の天気情報を記憶している。
【０１５２】
エネルギーフロー管理システム（EFMS：Energy Flow Management System）21は充電または放電に関する決定を行い、充電および放電のスケジュールを作成する。エネルギー管理フローシステム21は、スケジュールの作成のために、天気情報データベース212、電力網情報データベース211、自動車情報データベース210、エネルギーストレージ情報データベース205および到来／外出EV情報データベース204と、予測EVモデルデータベース203内の予測EVモデルとを用いる。
【０１５３】
図19は、ローミングEVに対する到来／外出EV情報データベース204の一例を示す。到来／外出EV情報データベース204は、エネルギーナビゲーション制御センタ（ENCC）1のグローバルEMS 11から情報を取得し、取得した情報の全部または一部を内部に格納する。
【０１５４】
図19のデータベース204は、到来予定のEVのIDと、当該EVの電池の情報（電池タイプ、電池容量）と、SOCレベル（到着時に予想されるEVのSOCレベル。ENCC 1により計算され、ENCC 1からのローミングEV情報に含まれるとする）と、予測到着時間とを含む。当該EVに対してENCC 1によって決定された電源のSOCレベルがさらに当該データベース204に関連づけられてもよい。予測到着時間がブランクのとき、それは、該当する自動車が、その充電スタンドに来ないことになった自動車であることを意味し、他の目的のために、その予約した電池を使うことができる。
【０１５５】
図20は、自動車情報データベース210の一例を示す。
【０１５６】
図20の自動車情報データベース210は、電池賃貸サービス（電池レンタルサービル）（battery renting service）に関して充電スタンドとの契約（取り決め）を有する契約EVに関する情報を含む。具体的に、データベース210は、契約EVのID、EVにレンタルする電池のタイプ、電池容量、当該電池の充電回数（いままで電池が充電された回数。「＃充電」によって示される）、EVによる当該電池の使用予測時間（予測交換時刻）を含む。
【０１５７】
充電回数に関する情報は、電池の残りの寿命を得るために用いられ、充電に要する予測充電時間を計算するのに有効である。もし、レンタルした電池が、別の充電スタンドで充電されることがある場合は、エネルギーナビゲーション制御センタ（ENCC）1を介して、もしくは当該別の充電スタンドと直接通信して、自動車情報データベース210の充電回数を更新することも可能である。使用予測時間は、さらに曜日、日付等の情報を含んでもよい。
【０１５８】
図21は、エネルギーストレージ情報データベース205の一例を示す。
【０１５９】
図21のエネルギーストレージ情報データベース205は、電池またはESDのID、電池タイプ、電池容量、現在のSOCレベル、電池がバッファエネルギー源（EVを充電するためのエネルギー源）として用いられるか否かの情報を含む。「Yes」と記された電池（IDの先頭が「BUF」で始まる電池）は、ローミングEVの電池を充電し、またはエネルギーを電力網に放電するために用いられる。「No」と記された電池は、EVとの交換用、もしくは電力網への放電に用いられる。
【０１６０】
図22は、エネルギー管理フローシステム21によって生成される充電／放電スケジュールデータベース206の一例を示す。
【０１６１】
図22の充電／放電スケジュールデータベース206は、電池のID、目標SOCレベル、充放電を開始する時間を含む。もし目標SOCレベルが現在のSOCレベルよりも高いならば、目標SOCレベルに達するまで電池は充電され、さもなければ、電池は目標SOCレベルに達するまでエネルギーを電力網に放電する。
【０１６２】
図23は、電力網情報データベース211の一例を示す。
【０１６３】
図23の電力網情報データベース211は、電力網状態と電気価格に関する情報を含み、具体的に、種々の天気条件の下で、様々な時間期間での、需要応答確率と、予測電気価格（予想販売価格、予測買取価格）とを含む。需要応答確率は需要応答制御が行われる確率のことである。需要応答制御が行われている間、電力網からの充電はできない（もしくは制限される）。データベース211の情報は、過去の実績を蓄積し、当該蓄積した実績から事前に作成しておく。
【０１６４】
図18はエネルギー管理フローシステム21の動作フローを示す。
【０１６５】
ステップS211〜S216はエネルギーフロー決定部208で行われ、ステップS217〜S219は充電／放電スケジューラ207で行われる。
【０１６６】
まず、予測EVモデルデータベース203から予測EVモデル（図17参照）が読み出され（ステップS211）、ローミングEVに対して必要となる各種タイプの電池の予測数が、予想対象となる時間と、天気情報（天気予報）データベース212とに基づき、計算される（ステップS212）。  
次に、契約EVに対して必要な種々のタイプの電池の個数を、自動車情報データベース210（図20参照）から抽出する（ステップS213）。なお、将来の充電スタンドは電池賃貸サービスを開始するかもしれないため、充電スタンドは一部のEVと契約をもつ可能性があると予測される。
【０１６７】
次に、ローミングEVの電池に関する情報が、到来／外出EV情報データベース204（図19参照）から抽出される（S214）。
【０１６８】
ステップS212〜S214で取得したすべての情報を用いて、時間期間において必要と予測される種々の電池の個数（ni）を計算する（ステップS215）。
【０１６９】
エネルギーストレージ情報データベース205（図21参照）における電池およびESDに関する情報を用いて、充電されなければならない電池およびESDと、放電可能な電池およびESDが決定される（ステップS216）。たとえば契約EVに対しては事前に定めたエネルギー量（たとえば100％とする）が充電された電池が必要とする。ローミングEV（ここでは予想モデルで予想したEV）に対しては所定エネルギー量が充電された電池（交換用または充電用）が必要とする。ローミングEV(ここではENCC 1から通知がされたEV)に対しては当該通知されたエネルギー残量の電池が必要であるとする（現時点で当該電池が存在すれば確保しておいてもよい）。
【０１７０】
次に、充電／放電スケジューラ207が、種々のエネルギーストレージデバイス（ESD）の現在の状態と、将来の時間期間での動的価格といった電力網情報と、種々の時間期間での過去の電力需要（電力網情報データベース211（図23参照））と、種々のタイプの電池をもつEVの予測到着時間を用いて、充電／放電スケジュールを作成し（ステップS217、S218）、作成したスケジュールを充電／放電スケジュールデータベース206（図22参照）に書き込む（S219）。
【０１７１】
充電に関する決定を行う際、充電コストと、電池およびESDの利用可能性を最適化する。多くの場合において、電気価格が非常に低いときに、充電をスケジュールする。
【０１７２】
図24は、充電スタンドにおける電池およびESDの充電スケジュールの作成処理の流れの一例を詳細に示すフローチャートである。
【０１７３】
まず、契約EVに対して必要な種々の電池のタイプと、それらの使用予想時間とを自動車情報データベース210（図20参照）から抽出する（ステップS2171）。
【０１７４】
次に、ピークアワーといった時間期間の間にローミングEVに対して必要な種々のタイプの電池の予測数（見込み数）を、予測EVモデルデータベース203内の予測EVモデルおよび天気情報データベース212を用いて計算する（ステップS2172）。
【０１７５】
次に、容量、SOCレベル、充電サイクル数（充電回数）といった電池情報を用いて、各電池の予想充電時間を計算する（ステップS2173）。
【０１７６】
利用可能な充電器（充電コネクタ）の個数を与えられたとき、すべての電池の充電に要する予想充電時間を計算する（ステップS2174）。
【０１７７】
種々の時間期間での動的電気価格が与えられたとき、すべての電池の充電に要する上記予想充電時間に対して、価格がより低くなるときの時間スロットを、電池およびエネルギーストレージデバイス（ESD）の充電のために見つける（ステップS2175）。
【０１７８】
契約EVについて、必要な充電時間と、予想使用時間に従って、契約EVの電池の充電のランキングを生成する（ステップS2176）。
【０１７９】
必要な充電時間、電池タイプに従って、到来予想されるローミングEVの電池の充電のランキングを生成する（ステップS2177）。
【０１８０】
利用可能な充電器の個数が与えられたとき、契約EVの電池を優先順位に従って充電器に割り当てる（ステップS2178）。
【０１８１】
次に、ローミングEVの電池を充電器に優先順位に従って割り当てる（ステップS2179）。
【０１８２】
図2の電力供給選択部22は、充電ステーションにおけるEVに対して適当な電力供給ソースを選択する。電力供給選択部22は、電力フロー制御部209に、電池をEVと交換するか、あるいは、EVの電池を、エネルギーストレージデバイス（ESD）または電力網から充電するか、を直ちに指示する。
【０１８３】
図25は、EVに対する電力ソースを選択するための電力供給選択部22におけるステップの流れを示す図である。
【０１８４】
まずEVに関する情報を取得する（ステップS2201）。
【０１８５】
取得した情報に基づき、当該EVが緊急サービスのものか（ステップS2202）、電池賃貸サービスの契約を該当の充電スタンドと持っているとき（ステップS2203）、電力供給選択部22は、利用可能な充電された電池が存在すれば、電力フロー制御部209にEVの電池を交換するよう指示する（ステップS2206）。
【０１８６】
EVがそのような電池賃貸サービスの契約を該当の充電スタンドと持たないとき、またはEVと交換する電池が存在しないときは、電力網の状態に応じて、電池が急速充電される（ステップS2205）。具体的に、その時間期間において、電力網がDRモード（ピーク需要アワー）にあるとき、電池は、バッファESDから充電され（ステップS2207）、さもなければ（ピークオフ需要アワーのとき）、電力網から電池が充電される（ステップS2208）。
【０１８７】
EVへのエネルギーの供給後、（ステップS2209）、関連するデータベース（図19，図20、図21のデータベース等）が更新され（ステップS2210）、支払い（精算）が行われる（ステップS2211）。
【０１８８】
電力フロー制御部209は、エネルギーストレージ3および電力網間、またはEVおよびエネルギーストレージ3間における電力のフローを制御する。充電の信号、放電の信号、電池交換情報の信号を、エネルギーストレージ3に送る。さらに、電力フロー制御部209は、充電または放電時、エネルギーストレージ3に充電または放電するように指示する。
【０１８９】
（具体例）充電ステーションエネルギ管理システムによる充電スタンドでの電池の充電スケジュールの作成
充電スタンドが16台のEV（A,B,C,D,E,F,G,H,I,J,K,L,M,N,O,P）と電池賃貸サービスの契約を有し、それらの電池がピークアワー（AM8:00-PM5:00）の間、用いられるとする。説明の便宜上、A〜Pの各EVの電池を、電池A〜Pと表記する。
【０１９０】
図26は、電池A〜Pの現在のSOCレベル、および電池を充電するために必要な予測時間を示す。
【０１９１】
図27は、電力網によって供給される電気価格（販売価格、買取価格）を示す。明らかに電気の販売価格は0:00-8:00の時間スロットにおいて最も低く、電池の充電はこの時間スロットで生じると予測される。
【０１９２】
図28は、その日の天気条件で種々のタイプの電池をもったEVの予測台数を示す。図28の値は、履歴充電データ201（図16参照）を分析することによって計算される。縦軸の0、1，2，・・・23は時間を示す。これらのEVの一部は電池を交換し、別の一部は充電スタンドのバッファエネルギー（エネルギーストレージデバイス（ESD））から電池を急速充電した。
【０１９３】
ピークアワー（AM8:00-PM5:00）の間、電池は電力網から充電できないと仮定すると、まずこの時間期間の間に充電スタンドに到来する種々のタイプの電池のEVの予測台数を計算する。この計算は図28のデータに基づいて行われ、計算した結果を図29に示す。「＃Batteries」は電池の個数を表し、この値は、図28のハッチングされた部分（ピークアワー）の値を合計することにより求められる。各電池の合計数は46である。
【０１９４】
簡単のため、同じタイプの電池は同じ充電時間を要するとする。たとえば容量30kWhのリチウムイオン（Li-ion）の充電時間は一律、1．5時間である。別の方法として所定のエネルギー量（たとえば100％）まで充電するのに必要な時間を計算し、計算した値を用いてもよい。この場合、充電に必要な時間は、たとえば現在のエネルギー残量に応じて事前に定めた計算方法により計算する。また電池の充電回数が既知であれば、この充電回数も用いて計算する。計算の単純化のため、単位エネルギー量あたり一定の充電時間を要するとしてもよい。
【０１９５】
スケジュールの作成のため、電池の文字ID（識別子）を用いる。図29におけるW1〜W20、X1〜X8、Y1〜Y10、Z1〜Z8が、電池のIDに相当する。
【０１９６】
図26で説明した契約EVのための16個の電池と、図29に示したローミングEVのための46個の電池とを合わせた合計62個の電池を充電するために利用可能な充電器とが20個存在するとする。
【０１９７】
これら62個の電池を充電するために必要な合計時間は、140時間（アワー）である。すなわち図26および図29に基づき、｛2+3+1+4+3+2+2+4+5+5+1+2+1+4+1+2｝＋｛1.5*20+2.5*8+2*10+3.5*8｝=140である。
【０１９８】
充電のスケジュールの作成のため、まず電池に優先度が設定される。契約EVに対する16個の電池の優先度は、予測ローミングEVに対する46個の電池の優先度よりも高いとする。契約EVグループ、ローミングEVグループのそれぞれで、より高い充電時間を必要とする電池に、より高い優先度を設定する。このようにして電池が充電器に割り当てられる。
【０１９９】
契約EVグループでは、電池IとJが、最も長い充電時間を要し、したがってまず電池IとJが割り当てられる。次に、電池D,H,Nが割り当てられ、その次に、電池B,Eが割り当てられる。以降同様にして割り当てが行われる。
【０２００】
その後、ローミングEVグループでの割り当てが行われる。電池Z1-Z8の充電時間が最も長いことから、最初に電池Z1-Z8が割り当てられる。次に、電池X1-X8が割り当てられる。以降同様にして、充電器への割り当てが行われる。
【０２０１】
図30は、充電器への電池の割り当て結果を示す。
【０２０２】
0:00〜8:00の間（電力網の電力が安い時間帯）に、20個の充電器（コンセント）C1〜C20へ、計62個の電池が割り当てられている。たとえば電池Dは、充電器C3で、0:00〜4:00にかけて充電される。(D,Y4)は、電池Dの充電が完了して充電器との接続を切られたら、次の電池Y4がその充電器に接続されることを意味する。
【０２０３】
（第2実施形態）
図31は、図1に示したスマートエネルギー・ナビゲーションシステムおよび充電スタンド（SENSACS）を拡張した例を示す。
【０２０４】
この拡張した構成は、独立した中央制御機構（図1のエネルギーナビゲーション制御センタ（ENCC）1）を持たないエネルギーナビゲーション構成である。
【０２０５】
実行可能充電スタンドロケータ12’および充電スタンド位置情報データベース14は、エネルギーナビゲータ（EVを表す図内の破線枠）14’の内部に配置されている。
【０２０６】
実行可能充電スタンドロケータ12’は、現在位置と電池状態を用いて、当該現在位置の近くにある複数の充電スタンドを特定し、特定した充電スタンドのうちの1つから満足のいく応答が得られるまで、特定した充電スタンドと1つずつ順番に直接通信する。
【０２０７】
この通信において、ローミングEVは、通常、そのIDと、電池情報（タイプ、容量、SOCレベル）を充電スタンドに送信する。IDは、そのEV(自動車)が、該当の充電スタンド電池賃貸サービスの契約を有しているか否かを識別するために用いられる。
【０２０８】
この非中央化されたシステムにおいて、充電スタンドは充電スタンドエネルギーナビゲーションシステム22’を備える。充電スタンドエネルギーナビゲーションシステム22’は、電力網状態、蓄積エネルギー情報、EVの予測数、自動車情報（EV情報）といった様々な情報を用いて、EVへの電力供給が可能であるか否かを決定する。充電スタンドエネルギーナビゲーションシステム22’は、充電スタンドでエネルギー供給を受けることが可能かどうかに関する情報をEVに送信し、可能であれば、価格およびインセンティブ（オプション）情報を送信する。
【０２０９】
以上に示した各実施形態の効果を説明する。
【０２１０】
エネルギーナビゲーションシステムは、ローミングEVへエネルギーを供給するために実行可能な充電スタンドを高速に位置決めできる。またエネルギー豊富な充電スタンドからエネルギー不足の充電スタンドへエネルギーを輸送し、全体のエネルギーを最も良く活用できる。もしローミングEVがベース充電スタンドから離れたところで充電するならば、中央エネルギーナビゲーションシステムがベース充電スタンドに通知し、ベース充電スタンドでローミングEVに対して予約された電池が他の目的に用いることができる。
【０２１１】
また、充電スタンドエネルギー管理システム(cEMS)は、EVへのエネルギー供給時間を最小化できる。当該システムは、電力網の需要応答制御に有用である。また当該システムは営業利益の最大化を図ることができる。また当該システムは、電池およびエネルギーストレージデバイス（ESD）の充電コストを最小化できる。また当該システムは、電力網へ電力を放電することにより収益の最大化を図ることができる。また当該システムは、緊急の場合に電力網へ電力を供給するのに有用である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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