(57)【要約】  バッテリ電気自動車（ＢＥＶ）のルート指定装置および方法は、充電ステーションへのＢＥＶのルートを指示するために提供されている。車両ナビゲーションシステムは、現在の利用状況および適合性に関する情報をライブデータベースから得て使用し、車両と適合する利用可能な充電器を有する充電ステーションへのルートを車両に示す。
2014500697.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリ電気自動車であって、
推進システムと、
ナビゲーションシステムと、
を備えており、
前記推進システムは、
ＤＣ出力を有するバッテリと、
ＤＣ入力とＡＣ出力とを有しており、前記バッテリからのＤＣ電力を変換してＡＣ電力を前記ＡＣ出力へ供給するように作動するインバータと、
前記インバータによって発生するＡＣ電力を使用して車両を推進させるべく、少なくとも１つの車輪を駆動させるための機械的な動力を与える出力シャフトを有する電気モータと、
を備えており、
前記ナビゲーションシステムは、
データストアから充電ステーションデータを得ることと、
前記バッテリに蓄えられる残存エネルギー量を示す現在の充電状態値及び前記充電ステーションデータの少なくとも一部に基づき、車両を充電するために現在利用できる或いは利用できると見込まれるとともに車両と適合する充電機器を有する少なくとも１つの選択された充電ステーションを決定することと、
前記現在の充電状態値及び前記充電ステーションデータの少なくとも一部に基づき、現在の車両位置から前記少なくとも１つの選択された充電ステーションに対応する目的地位置まで延びる車両のルートを決定することと、
を行うように作動することを特徴とするバッテリ電気自動車。
【請求項２】
前記ナビゲーションシステムは、前記車両の無線通信装置を介して外部データストアから前記充電ステーションデータを得るように作動する請求項１のバッテリ電気自動車。
【請求項３】
前記ナビゲーションシステムは、
前記現在の充電状態値の少なくとも一部に基づいて、前記車両の範囲内にある１つ以上の範囲内充電ステーションの組における充電ステーションデータを前記データストアから得ることと、
前記充電ステーションデータの少なくとも一部に基づいて、前記車両と適合する充電機器を有する前記範囲内充電ステーションの組内の１つ以上の適合する範囲内充電ステーションの組を決定することと、
前記充電ステーションデータの少なくとも一部に基づいて、車両を充電するために現在利用できる或いは利用できると見込まれる前記適合する範囲内充電ステーションの組の１つ以上の利用可能な適合する範囲内充電ステーションの組を決定することと、
前記少なくとも１つの選択された充電ステーションを、前記利用可能な適合する範囲内充電ステーションの組の１つ以上の充電ステーションとして決定することと、
を行うように作動する請求項２のバッテリ電気自動車。
【請求項４】
前記ナビゲーションシステムは、
前記適合する範囲内充電ステーションの組の充電ステーションにおける適合する充電機器に関する充電車両の現在のＳＯＣ値および充電開始時間を含む使用データを前記充電ステーションデータから得ることと、
前記使用データの少なくとも一部に基づき、適合する各充電器の利用可能度を、今利用可能、間もなく利用可能、或いは、利用不可能として、決定することと、
を行うように作動する請求項３のバッテリ電気自動車。
【請求項５】
前記ナビゲーションシステムは、前記少なくとも１つの選択された充電ステーションにおける前記充電ステーションデータからの緯度情報および経度情報を使用して前記目的地位置への前記ルートを決定するように作動する請求項４のバッテリ電気自動車。
【請求項６】
前記ナビゲーションシステムは、前記少なくとも１つの選択された充電ステーションにおける前記充電ステーションデータからの緯度情報および経度情報を使用して前記目的地位置への前記ルートを決定するように作動する請求項３のバッテリ電気自動車。
【請求項７】
前記ナビゲーションシステムは、
適合する充電機器に関する充電車両の現在のＳＯＣ値および充電開始時間を含む使用データを前記充電ステーションデータから得ることと、
前記使用データの少なくとも一部に基づき、適合する各充電器の利用可能度を、今利用可能、間もなく利用可能、或いは、利用不可能として、決定することと、
を行うように作動する請求項２のバッテリ電気自動車。
【請求項８】
前記ナビゲーションシステムは、前記少なくとも１つの選択された充電ステーションにおける前記充電ステーションデータからの緯度情報および経度情報を使用して前記目的地位置への前記ルートを決定するように作動する請求項７のバッテリ電気自動車。
【請求項９】
前記ナビゲーションシステムは、
現在の充電状態値の少なくとも一部に基づいて、前記車両の範囲内にある１つ以上の範囲内充電ステーションの組における充電ステーションデータを前記データストアから得ることと、
前記充電ステーションデータの少なくとも一部に基づいて、前記車両と適合する充電機器を有する範囲内充電ステーションの組の１つ以上の適合する範囲内充電ステーションの組を決定することと、
前記充電ステーションデータの少なくとも一部に基づいて、前記車両を充電するために現在利用できる或いは利用できると見込まれる前記適合する範囲内充電ステーションの組の１つ以上の利用可能な適合する範囲内充電ステーションの組を決定することと、
前記少なくとも１つの選択された充電ステーションを、前記利用可能な適合する範囲内充電ステーションの組の１つ以上の充電ステーションとして決定することと、
を行うように作動する請求項１のバッテリ電気自動車。
【請求項１０】
前記ナビゲーションシステムは、
前記適合する範囲内充電ステーションの組の充電ステーションにおける適合する充電機器に関する充電車両の現在のＳＯＣ値および充電開始時間を含む使用データを前記充電ステーションデータから得ることと、
前記使用データの少なくとも一部に基づき、適合する各充電器の利用可能度を、今利用可能、間もなく利用可能、或いは、利用不可能として、決定することと、
を行うように作動する請求項９のバッテリ電気自動車。
【請求項１１】
前記ナビゲーションシステムは、前記少なくとも１つの選択された充電ステーションにおける前記充電ステーションデータからの緯度情報および経度情報を使用して前記目的地位置への前記ルートを決定するように作動する請求項９のバッテリ電気自動車。
【請求項１２】
前記ナビゲーションシステムは、
適合する充電機器に関する充電車両の現在のＳＯＣ値および充電開始時間を含む使用データを前記充電ステーションデータから得ることと、
前記使用データの少なくとも一部に基づき、適合する各充電器の利用可能度を、今利用可能、間もなく利用可能、或いは、利用不可能として、決定することと、
を行うように作動する請求項１のバッテリ電気自動車。
【請求項１３】
前記ナビゲーションシステムは、前記少なくとも１つの選択された充電ステーションにおける前記充電ステーションデータからの緯度情報および経度情報を使用して前記目的地位置への前記ルートを決定するように作動する請求項１２のバッテリ電気自動車。
【請求項１４】
前記ナビゲーションシステムは、前記少なくとも１つの選択された充電ステーションにおける前記充電ステーションデータからの緯度情報および経度情報を使用して前記目的地位置への前記ルートを決定するように作動する請求項１のバッテリ電気自動車。
【請求項１５】
バッテリ電気自動車のルートを決定する方法であって、
前記バッテリ内に蓄えられる残存エネルギー量を示す現在の充電状態値を得るステップと、
現在の車両位置を得るステップと、
充電ステーションデータをデータストアから得るステップと、
前記現在の充電状態値及び前記充電ステーションデータの少なくとも一部に基づき、前記車両を充電するために現在利用できる或いは利用できると見込まれるとともに前記車両と適合する充電機器を有する少なくとも１つの選択された充電ステーションを決定するステップと、
前記現在の充電状態値及び前記充電ステーションデータの少なくとも一部に基づき、前記現在の車両位置から前記少なくとも１つの選択された充電ステーションに対応する目的地位置まで延びる前記車両のルートを決定するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１６】
前記方法は、前記車両の無線通信装置を介して外部データストアから前記充電ステーションデータを得るステップを備える請求項１５の方法。
【請求項１７】
前記方法は、
前記現在の充電状態値の少なくとも一部に基づいて、前記車両の範囲内にある１つ以上の範囲内充電ステーションの組における充電ステーションデータを前記データストアから得るステップと、
前記充電ステーションデータの少なくとも一部に基づいて、前記車両と適合する充電機器を有する範囲内充電ステーションの組の１つ以上の適合する範囲内充電ステーションの組を決定するステップと、
前記充電ステーションデータの少なくとも一部に基づいて、前記車両を充電するために現在利用できる或いは利用できると見込まれる適合する範囲内充電ステーションの組の１つ以上の利用可能な適合する範囲内充電ステーションの組を決定するステップと、
少なくとも１つの選択された充電ステーションを、前記利用可能な適合する範囲内充電ステーションの組の１つ以上の充電ステーションとして決定するステップと、
を含む請求項１５の方法。
【請求項１８】
前記方法は、
前記適合する範囲内充電ステーションの組の充電ステーションにおける適合する充電機器に関する充電車両の現在のＳＯＣ値および充電開始時間を含む使用データを前記充電ステーションデータから得るステップと、
前記使用データの少なくとも一部に基づき、適合する各充電器の利用可能度を、今利用可能、間もなく利用可能、或いは、利用不可能として、決定するステップと、
を含む請求項１７の方法。
【請求項１９】
前記方法は、
適合する充電機器に関する充電車両の現在のＳＯＣ値および充電開始時間を含む使用データを前記充電ステーションデータから得るステップと、
前記使用データの少なくとも一部に基づき、適合する各充電器の利用可能度を、今利用可能、間もなく利用可能、或いは、利用不可能として、決定するステップと、
を含む請求項１５の方法。
【請求項２０】
前記方法は、
前記少なくとも１つの選択された充電ステーションにおける前記充電ステーションデータからの緯度情報および経度情報を使用して前記目的地位置への前記ルートを決定するステップを含む請求項１５の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、バッテリ電気自動車（ＢＥＶ）、および、利用者が入力する目的地情報に基づいてルート選択をするバッテリ電気自動車用ナビゲーションシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車（ＥＶ）が販売経路の主流となったのはごく最近であるため、電気自動車充電インフラ設備は限られている。ＥＶの使用の増大とそれによる配電網への影響とを予測して、ピーク負荷中の電気負荷を管理するためにスマート充電器が開発された。車載推進設備または充電設備が利用できず、ＥＶの電気推進システムが低い充電状態（ＳＯＣ）を有する場合、車両を充電設備に牽引することが必要なパワーダウン事象を回避するべく、バッテリが完全に使い果たされる前に車両を充電ステーションへ持ち込まなければならない。最近の車両の多くには、グローバル・ポジション・システム（ＧＰＳ）機能を有する車載ナビゲーションシステムが設けられている。利用者が所望の目的地を入力すると、ナビゲーションシステムは、現在の車両位置から目的地までの運転ルートを決定する。ＢＥＶが所望の目的地に到達するのに十分な蓄積電荷を有していない場合には、充電ステーション位置へのルート（経路）を示すナビゲーションシステムが使用される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、充電機器は標準化されておらず、所定のＢＥＶが所定のステーションで充電器に接続できない場合がある。また、電気自動車バッテリの充電作業は一般的に長時間を要するため、ステーションへのルートが決定できても、現在使用中の充電ステーションを適時に利用できない場合がある。したがって、パワーダウン状況を抑制しつつ充電機器への車両のルート指定を容易にするために、改良されたＢＥＶ用車両ナビゲーションシステムおよびルート指定技術が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
以下、基本的な理解を容易にするために本願の様々な詳細について説明する。この説明は、本発明の概説ではなく、また、本発明の構成要素を特定しようとするものでも、その範囲を定めようとするものでもない。むしろ、この説明の主たるものは、以降の更なる詳細な説明の前に、本発明の幾つかの概念の簡略的な説明である。本発明は、車両が所望の最終目的地へ到達するのに十分な充電状態（ＳＯＣ）を有していない時にバッテリ電気自動車（ＢＥＶ）を充電ステーションに特定のルートを示すことに有用である。特定の実施形態における車両ナビゲーションシステムは、外部データベースまたは車載データベースに問い合わせを行って、現在の車両のＳＯＣの範囲内にある充電ステーションについての情報を確認する。システムは、充電ステーションにおける現在の利用可能度情報および車両適合性情報を示す充電ステーション情報を得て、適切な充電設備までのルートを決定する。本開示は、今後開発および改良が期待されるスマート充電ステーション（スマート充電器）に適応することができるとともに、現在の充電器タイプ／適合性情報および現在の利用可能度情報を得るために、スマート充電器に定期的に問い合わせできるライブＰＯＩデータベースを利用することもできる。特定の実施形態では、ナビゲーションシステムは、現在の車両のＳＯＣが現在設定されている目的地に到達するのに十分であるかどうかを決定する。十分でない場合には、ナビゲーションシステムは、ライブＰＯＩデータベースに問い合わせを行って、現在の車両のＳＯＣの範囲内の充電ステーションについての情報を確かめる。その後、システムは、充電ステーション位置への直接のルートを指示するためのナビゲーションルーティングアルゴリズムを生み出す。
【０００５】
バッテリと、インバータと、車両を推進させるべく１つ以上の車輪を駆動させる推進システムを形成する電気モータと、を含むバッテリ電気自動車が提供される。また、車両はナビゲーションシステムも備え、このナビゲーションシステムは、車載データストアまたは外部データストアから充電ステーションデータを得るとともに、この充電ステーションデータと現在の車両の充電状態（ＳＯＣ）とを利用して、車両を充電するために現在利用できる或いは利用できると見込まれる適合する充電機器を有する車両のＳＯＣの範囲内の１つ或いは複数の充電ステーションを決定する。
【０００６】
特定の実施形態において、ナビゲーションシステムは、現在の車両のＳＯＣの範囲に基づいて、その範囲内にある幾つかのステーションおける充電ステーションデータを得るとともに、充電ステーションデータに従って車両と適合する充電機器を有する適合したステーションを幾つか決定する。これから、システムは、充電ステーションデータに従って、車両を充電するために現在利用できる或いは利用できると見込まれる利用可能な充電ステーションを幾つか決定して、これらのうちの１つ以上をルート決定のために選択する。
【０００７】
更に、幾つかの実施形態において、充電ステーションデータは、適合する充電機器における充電開始時間および充電車両の現在のＳＯＣ値を含む使用データを提供し、また、ナビゲーションシステムは、使用データに従って、それぞれの適合する充電器が現在利用可能か、間もなく利用できるか、或いは利用できないかどうかを決定する。
【０００８】
ナビゲーションシステムは更に、選択された充電ステーションに対応する目的地位置に車両を案内するルートを決定するように作動する。特定の実施形態において、ナビゲーションシステムは、充電ステーションデータからの緯度情報および経度情報を利用して選択された充電ステーションへのルートを決定して、大型駐車場内など、所在地住所に隣接していない充電設備の場所を突き止める際にドライバ（運転者）を支援する。
【０００９】
本発明開示の更なる態様は、バッテリ電気自動車のルートを決定するための方法を提供する。この方法は、現在の車両ＳＯＣと現在の車両位置とを得ることと、充電ステーションデータをデータストアから得ることと、を含む。充電ステーションデータおよびＳＯＣ値を利用して、適合する充電機器を有し且つ車両を充電するために現在利用できる或いは利用できると見込まれる選択された充電ステーションが１つ以上決定され或いは特定される。また、この方法には、現在のＳＯＣ値及び充電ステーションデータの少なくとも一部に基づいて、現在の位置から選択された充電ステーションへの車両のルートを決定することも含まれる。
【００１０】
特定の実施形態において、この方法は、現在のＳＯＣの少なくとも一部に基づいて、車両のＳＯＣの範囲内にある範囲内充電ステーションにおける充電ステーションデータを幾つか得るとともに、充電ステーションデータの少なくとも一部に基づいて、車両と適合する充電機器を有する適合する範囲内充電ステーションを幾つか決定することを含む。また、これらの実施形態における方法は、充電ステーションデータに基づいて、車両を充電するために現在利用できる或いは利用できると見込まれる適合する幾つかの範囲内充電ステーションから利用可能なステーションを幾つか決定することと、特定された幾つかの利用可能な適合する範囲内充電ステーションから選択された１つ或いは複数の充電ステーションを決定することも含む。
【００１１】
方法のある実施形態は、適合する充電機器における充電開始時間および充電車両の現在のＳＯＣ値を伴う使用データを得ることと、使用データの少なくとも一部に基づき、それぞれの適合する充電器の利用可能度を今利用可能、間もなく利用可能、或いは、利用不可能として、決定することを含む。方法のある実施形態は、選択された１つ或いは複数の充電ステーションにおける充電ステーションデータからの緯度情報および経度情報を使用して目的地位置へのルートを決定することを含む。
【００１２】
以下の説明および図面は、本発明の特定の実施形態を詳細に説明したものであり、本発明の様々な原理を実施できる幾つかの典型的な方法を例示している。しかしながら、図示された実施例は、想定し得る多くの本発明の実施形態を網羅するものではない。本発明の他の目的、利点、および、新規な特徴は、図面と併せて、以下の詳細な説明に記載される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１Ａ】本発明の１つ以上の態様に係る適合する充電ステーションへのルートを示すナビゲーションシステムを有する典型的なバッテリ電気自動車（ＢＥＶ）を示す図。
【図１Ｂ】本発明の１つ以上の態様に係る適合する充電ステーションへのルートを示すナビゲーションシステムを有する典型的なＢＥＶを示す図。
【図２】無線通信を介してＢＥＶがアクセスできる中央充電ステーションデータストアと結合される典型的なＥＶ充電ステーションを示すシステムの図。
【図３Ａ】本発明の１つ以上の態様に係る典型的なＢＥＶルート指定プロセスを示すフローチャートを示す図。
【図３Ｂ】本発明の１つ以上の態様に係る典型的なＢＥＶルート指定プロセスを示すフローチャートを示す図。
【図４】ＢＥＶナビゲーションシステムの典型的なユーザインタフェースディスプレイを示す正面図。
【図５】ＢＥＶナビゲーションシステムの典型的なユーザインタフェースディスプレイを示す正面図。
【図６】ＢＥＶナビゲーションシステムの典型的なユーザインタフェースディスプレイを示す正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面と併せて、１つ以上の実施形態または実施について説明する。図面では、全体にわたって同様の要素を示すために同様の参照符号が使用され、また、様々な特徴が必ずしも原寸に比例して描かれているとは限らない。
【００１５】
本開示は、バッテリ電気自動車およびナビゲーションシステム並びにそのための方法に関し、充電ステーション情報がデータストアに与えられ、このデータストアにＢＥＶナビゲーションシステムがアクセスして、充電機器位置、利用可能度、および、適合性を決定して、車両バッテリを充電するための知的なルート決定を行う。適合する充電ステーションが範囲内にある場合、ナビゲーションシステムは、利用可能度および適合性の情報に従って、１つ以上の充電ステーションを推奨するとともに、選択された充電ステーションへＢＥＶを導くルートを構築できる。この場合、この推奨は、充電器の位置に対する往復ルートに必要な総エネルギーを考慮に入れてもよい。また、本開示は、範囲内の全ての充電ステーションが現在使用中である場合でも、推奨することができるように、予想される今後の利用可能度に関する情報の使用も考慮する。
【００１６】
開示されるシステムおよび技術は、ルート指定を改良させて、パワーダウンを回避するため、或いは、利用者が立ち往生して車両を牽引しなければならなくなることを回避するために使用することができる。また、ナビゲーションシステムは、運転者が企業内の充電器の場所を手作業で見つけなければならなくなることを回避するべく、ショッピングモールまたは他の大企業と関連する可能性のある充電ステーションを迅速に見つけるように、（単なる所在地住所情報とは異なり）充電ステーションの緯度情報および経度情報を使用してルートを構築してもよい。
【００１７】
典型的なバッテリ電気自動車（ＢＥＶ）１００が図１Ａおよび図１Ｂに示されており、このバッテリ電気自動車は、本開示の１つ以上の態様に係る典型的なナビゲーションシステム１５０を備えており、このナビゲーションシステム１５０は、利用可能な適合する充電ステーション２０２への知的なルート指定を行う。ＢＥＶ１００は推進システム１０１を含み、この推進システムは、シャフト１０２を有する電気モータ１１４と、前輪駆動軸１０６と、車輪１０８を介して車両１００を推進させるためのディファレンシャルギア１１４とを有する。推進システム１０１は、ＤＣ電流をインバータ１１２へ供給するバッテリ１１０を更に含み、インバータ１１２は、出力シャフト１０２によりディファレンシャルギア１０４を介して車軸１０６と結合されるモータ１１４へＡＣ電流を供給する。電気モータ１１４は、シャフト１０２を駆動させて動力をディファレンシャルギア１０４へ伝達し、ディファレンシャルギア１０４は、車両１００を推進させるために動力を車軸１０６により前輪１０８へ伝達する。１つ以上の更なるギア（図示せず）が含まれてもよい。バッテリ１１０は、ＤＣ電力をモータ１１４に供給するのに適した任意の単式または複式のバッテリ形態、例えばニッケル水素、リチウムイオン、或いは、同様のバッテリであってもよく、また、バッテリ１１０のＤＣ出力をインバータ１１２への入力を与えるのに適する任意のレベルに調整するために、ＤＣ−ＤＣコンバータ（図示せず）などのＤＣ−ＤＣブースト回路が含まれてもよい。インバータ１１２は、バッテリ１１０から直接的に或いは間接的にＤＣ電力を受けるとともに、そのＤＣ電力を、前輪１０８を駆動させるべく駆動モータ１１４を制御するためのＡＣ電圧へと変換し、また、駆動システムは、例えば車輪１０８からの回転エネルギーを電気エネルギーへと変換するためにモータ１１４が車両制動中に発電機として作用し得る場合には、そのような電力をバッテリ１１０を充電するためのＤＣ電流へと変換するインバータ１１２または他の回路を用いてバッテリ１１０を充電するための１つ以上の別の充電手段を含んでもよい。
【００１８】
推進コントローラ１２０は、アクセルペダルセンサ１３０、速度センサ１３２、および／または、クルーズコントロール機能またはブレーキペダルセンサ或いは車両１００と関連する他のセンサ（図示せず）からの運転者の入力に従ってインバータ１１２を制御するとともに、クルーズコントロールシステム（図示せず）を含んでもよく或いはクルーズコントロールシステムと作用可能に結合されてもよい。推進コントローラ１２０は、速度設定ポイントなどの１つ以上の所望の操作値に従ってモータ１１４および／またはインバータ１１２を制御できる任意の適したコントローラまたはレギュレータとして作用し得る、任意の適したハードウェア、プロセッサ実行ソフトウェア、プロセッサ実行ファームウェア、プログラマブル論理、または、それらの組み合わせとして実施することができる。コントローラ１２０は、バッテリ１１０またはこれと関連するコントローラ（図示せず）から充電状態（ＳＯＣ）信号または充電状態値を得る。ある実施形態における推進制御ユニット１２０は、アクセルペダル位置センサ１３０を介して或いはクルーズコントロールユニット（図示せず）から運転者が要求する出力を計算するとともに、速度センサ１３２により与えられる出力信号または出力値から車両速度を決定する。これらから、推進コントローラ１２０は、インバータ１１２、そしてモータ１１４を制御するための所要駆動電力を決定する。この場合、インバータ制御は、速度制御および／またはトルク制御のうちの一方または両方、および、他のモータ制御技術を含むことができる。
【００１９】
また、車両１００は、車載ナビゲーションユニットまたはユーザインタフェース１３４と動作可能に結合されるシステム１５０も含み、このナビゲーションシステムは、ディスプレイ、音声出力能力、および、ボタン、タッチスクリーンディスプレイ制御器、音声駆動機能などのユーザ入力デバイスを有する。ナビゲーションシステム１５０は、概して、利用者が入力する目的地１４８および選好情報に従って作動して、現在の車両位置１４６を確かめるためにＧＰＳシステム１３６とのインタフェースになる。また、ナビゲーションシステム１５０は、ジャイロセンサ１３８などの１つ以上の更なるセンサから入力を受けてもよく、また、例えば、現在の車両速度情報、並びに、バッテリ１１０、インバータ１１２、および、モータ１１４に関する状態情報を得るために推進コントローラ１２０とも通信する。ナビゲーションシステム１５０は、任意の適したハードウェア、プロセッサ実行ソフトウェア、プロセッサ実行ファームウェア、プログラマブル論理、または、それらの組み合わせとして実施することができるとともに、推進制御システム１２０または車両１００の他のシステムと一体化されてもよい。
【００２０】
ある実施形態におけるナビゲーションシステム１５０は、ユーザインタフェース１３４を介して、道路地図上の現在の車両位置のマップレンダリングまたは他の描写を、車両ルート１４０を示すグラフィックスおよび指示と共に表示するディスプレイ（例えば、以下の図４−図６）を備える。ナビゲーションシステム１５０は、外部情報源から、例えば、車両１００の無線通信装置（図示せず）を介して、道路混雑情報、道路状況情報、および、他のナビゲーション情報などの交通情報を取得してもよい。作動時、システム１５０は、通常のルート選択のために道路混雑情報を計算して利用できるとともに、道路地図データ上に混雑領域を示すためにユーザインタフェースディスプレイ１３４上にグラフィックオーバーレイを提供することができる。
【００２１】
図２も参照すると、車両ナビゲーションシステム１５０は、現在のバッテリの充電状態（ＳＯＣ）値１４４を推進コントローラ１２０から得ることができるとともに、ＳＯＣ値１４４、所望の目的地１４８、現在の車両位置１４６、および、外部データストア１６０（または外部データベース１５２）からの充電ステーションデータ１６２（図１Ｂ）を使用して、車両バッテリ１１０を充電するための充電ステーション２０２への知的なルート指定を行うことができる。図２に見られるように、車両１００は、常に１つ以上のＥＶ充電ステーションまたは充電設備の範囲内にあってもよく、それぞれのステーションが１つ以上の充電器２０４を有する。図２の例において、第１の充電ステーション２０２ａは、スマート充電器２０４ａ１，２０４ａ２，２０４ａ３と、ＥＶ充電ステーションデータベース２０８とを備えており、EV充電ステーションデータベース２０８は、充電器２０４ａに対してデータの送受信を行えるように動作可能に結合されている。
【００２２】
ある実施形態において、充電器２０４は、充電器２０４が現在使用されているか否か、車両が充電を始めた開始時間、充電されている車両における現在の充電状態（ＳＯＣ）（または、充電が始まった時のＳＯＣ）、車両を完全に充電するための残りの充電時間（または、現在の顧客によって求められる充電量）、および、他の状態情報（例えば、運転休止中、充電能力、充電タイプなど）などの利用可能度および適合性情報をデータベース２０８へ与える。ローカル充電ステーションデータベース２０８は、サーバ２１０とインタフェースをとるため、場合によっては図２の充電器２０４ｂ１を有する充電ステーション２０２ｂなどの他の充電ステーションとインタフェースをとるために、ネットワーク２０９と動作可能に結合される。
【００２３】
ネットワークサーバ２１０は、ＥＶ充電ステーションデータベース２０８から受けるおよび／または１つ以上の充電器２０４から直接に受ける情報から得られる／引き出される充電ステーションデータ１６２を含むライブ充電ステーションデータストア１６０を保持する。ある実施形態における充電ステーションデータ１６２は、充電ステーションの位置、最後の状態更新の時間、適合性、利用可能度、充電ステーション２０２付近にある／充電ステーション２０２にある補助的な対象ポイント（ＰＯＩ）、推定充電時間、および、随意的には、今後の利用可能度を決定できる情報を含んでもよい。サーバ２１０およびそのデータストア１６０は、無線ネットワークインタフェース２２０を介して車両１００にアクセスでき、それにより、車両ナビゲーションシステム１５０は、適切な適合する利用可能な充電ステーション２０２への知的なルート指定を容易にするためにデータストア１６０と通信できる。
【００２４】
図３Ａ乃至図６も参照すると、ある実施形態におけるナビゲーションシステム１５０は、概して、図３Ａおよび図３Ｂに示されるルート選択プロセス３００にしたがって作動する。図４乃至図６は、車両１００に対して充電ステーション２０２へのルート指定をするためにＢＥＶナビゲーションシステムが作動中である時のユーザインタフェース１３４の典型的なユーザインタフェースディスプレイスクリーンを示している。作動時、ナビゲーションシステム１５０は、現在の位置１４６から目的地１４８まで延びる走行ルート１４０を検索する或いは決定するためのナビゲーション動作を行って、選択されたルート１４０を、ユーザインタフェース１３４を介して車両オペレータに対して表示する。図４は、現在の車両位置１４６から選択された充電ステーション２０２（例えば、上記図２のステーション２０２ａ）に対応する目的地１４８ａまでの選択されたルート１４０をシステム１５０が示す状況例を示している。システム１５０は、インタフェース１３４上に表示される地図を視覚的に監視する必要なく選択されたルート１４０に沿って案内するために音声による運転の指示を運転者に対して更に与えてもよい。ナビゲーション機能は、走行するべき適切な（好ましい）車線を利用者に知らせるとともに選択されたルート１４０を辿り続けるために車線変更が必要とされる時期或いは好ましい時期を利用者に更に知らせてユーザインタフェース１３４のディスプレイおよび／または音声出力により、多車線道路上の現在の車線を決定するべくＧＰＳシステム１３６を使用して現在の車線の監視および車線選択を行ってもよい。更に、ナビゲーションシステム１５０は、任意の適した検索アルゴリズムによって選択されたルート１４０が得られる道路情報の車載データベースを含んでもよく、および／または、システム１５０は、そのような情報を有する外部データストアにアクセスしてルート決定機能を果たしてもよい。
【００２５】
通常の動作において、ナビゲーションシステム１５０は、例えばインタフェース１３４を使用して、所望の走行目的地１４８をオペレータから受けることができたり、或いは、目的地の位置を与える特定の対象ポイントの或いは病院または他の場所１４８への緊急ルート指定のためのデータベースなど、他の車両システムまたは外部システムから目的地を得ることができる。ある実施形態において、ナビゲーションシステム１５０は、ＧＰＳシステム１３６から得られる現在の車両位置１４６から所望の目的地１４８まで延びる走行ルート１４０を検索して、該走行ルートを複数のセグメントに分割し、そして、複数の走行モードのうちの１つを、走行ルート１４０の各セグメントに関連付けてもよい。ある実施形態において、ナビゲーションシステム１５０は、複数の候補ルート１４０を決定して、これらをインタフェース１３４を介して利用者に表示し、運転者は、目的地１４８へのルート指定に用いるための候補を選択できる。
【００２６】
本開示によれば、ナビゲーションシステム１５０は、現在の車両位置１４６、現在の車両ＳＯＣ値１４４、および、車載データストア１５２（上記図１Ｂ）或いはネットワークデータストア１６０から得られる充電ステーションデータ１６２を使用して充電ステーション２０２への知的なルート指定も行う。図３Ａに示されるように、システム１５０は、３０２において、バッテリ１１０に蓄えられるエネルギーの残存量を直接示す（或いは、残存量の導出を可能にする）現在の充電状態値１４４を（例えば、推進システム１２０から）得る。現在の車両位置１４６は、３０４において、例えばＧＰＳシステム１３６から得られる。３０６において、システム１５０は、例えばユーザインタフェース１３４または他のソースから所望の目的地位置１４８を得る。３０８では、車両１００を所望の目的地１４８へと案内するために、従来の最短時間基準または最短距離基準に基づいて、１つ以上の走行ルートが（例えば、適切な検索アルゴリズムにより）計算される。
【００２７】
システム１５０は、３１０において、車両１００における現在のＳＯＣ値１４４が選択されたルートで推定される充電支出を満たす或いは上回るかどうかを決定する。満たす場合（３１０においてＹＥＳ）には、システム１５０は、３１２において、ユーザインタフェース１３４を介して車両搭乗者に対してルート選択を表示する。しかしながら、ＳＯＣ１４４がユーザ目的地１４８へ到達するのに不十分である場合（３１０においてＮＯ）には、システム１５０は、３２０において、異なる車両設定や場合により異なるルートを伴って修正された節約（ＥＣＯ）動作モードに基づいて、所望の旅を行うために必要とされるＳＯＣを再計算する。３３０において、システム１５０は、現在のＳＯＣ値１４４が選択されたＥＣＯルート４０８を通るために必要な量を満たす或いは上回るかどうかを決定する。満たす場合（３３０においてＹＥＳ）には、３４０において、（例えば、スクリーンプロンプトおよび／またはユーザへの可聴指示により）車両１００を利用者が選択した目的地１４８への効果的なルート指定を車両１００に対して行えるようにＥＣＯルートが選択されて走行ルートが修正される。
【００２８】
しかしながら、ＥＣＯルートおよび節約設定を使用して現在のＳＯＣ１４４が目的地位置１４８に到達するのに不十分である場合（または、利用者が代わりに充電設備２０２へのルート指定をすることを積極的に選択する場合、３３０においてＮＯ）には、システム１５０は、３５０において、現在のＳＯＣ値範囲内のステーションに関して、データストア１５２または１６０から充電ステーションデータ１６２を得る。３６０において、システム１５０は、充電ステーションデータ１６２およびＳＯＣ値１４４に全体的に或いは部分的に基づき、車両１００に適合し且つ車両１００を充電するために現在利用できる或いは利用できると見込まれる充電機器２０４を有する範囲内の充電ステーション２０２のうちの少なくとも１つを決定する。
【００２９】
３７０において、システム１５０は、現在の充電状態値１４４及び充電ステーションデータ１６２の少なくとも一部に基づき、車両１００を現在の車両位置１４６から選択された充電ステーション２０２に対応する目的地位置１４８へ案内するための１つ以上のルート１４０を決定する。ある実施形態において、システム１５０は、利用者が見直し／選択するためのルート選択を表示する。図４は、システム１５０の充電ステーション利用可能度／適合性演算の結果を示すナビゲーションシステム１５０からユーザインタフェース１３４を介して提供される典型的なディスプレイスクリーンを示しており、この場合、システム１５０は、１つ以上の推奨ステーション（この例では、ステーション「Ａ」）の特定と共に、多くのルート選択（例えば、ステーションＡ，Ｂ，ＣまたはＤへのルート選択）を表示する。ディスプレイ１３４は、ステーション２０２に関する緯度情報および経度情報も示すとともに、特定のステーション２０２が多数の充電器２０４を含む場合には充電器２０４によって適合性情報（ＹＥＳまたはＮＯ）も示す。また、ディスプレイ１３４は、それぞれの適合する充電器２０２ごとに利用可能度情報（例えば、ＮＯＷ（今）、ＳＯＯＮ（間もなく）、または、ＮＯ（不可））を示す。典型的なスクリーンは、当初に利用者が指定した目的地までの旅を完了させるために必要なレベルまで（或いは、完全充電レベルまで）充電するための（充電ステーション２０４による）予測エネルギー使用量および予測充電時間の情報も示す。
【００３０】
図３Ｂは、適合性・利用可能度決定プロセス３６０を示す典型的な実施形態を示しており、このプロセスでは、システム１５０は、３６１において、車両１００の範囲内の一組の充電ステーション２０２における充電ステーションデータ１６２を使用して、車両１００に適合する充電機器２０４を有する１つ以上の適合する範囲内の充電ステーション２０２のグループを決定する。その後、３６２において、システム１５０は、この組のうちのどれが現在利用できる（または、間もなく利用できると見込まれる）のかを決定し、それにより、充電ステーションデータ１６２の少なくとも一部に従い、充電ステーション２０２への車両１００の知的なルート指定を行うための潜在的な候補として、１つ以上の利用可能な適合する範囲内の充電ステーション２０２のグループを特定する。
【００３１】
図３Ｂの３６３において、システム１５０は、少なくとも１つの適合する充電器２０４を有する最も近い範囲内のステーション２０２から始めて、３６４において、充電ステーションデータ１６２から対応する使用データを得る。図示の例において、使用データは、解析された充電器２０４が占有されている場合には、該充電器における充電開始時間および充電車両の現在のＳＯＣ値を含む。３６５において、システム１５０は、使用データに全体的に或いは部分的に基づき、充電機器２０４における利用可能度評定または利用可能度値を決定する。この場合、システム１５０は、それぞれの適合する充電器２０４を、現在利用できる充電器（例えば、上記図４のディスプレイのレンダリングでは、利用可能な「ＮＯＷ」）、間もなく利用できる充電器（例えば、図４では「ＳＯＯＮ」）、または、利用できない充電器（例えば、図４では「ＮＯ」）、のいずれかとして特定する。システム１５０は、３６６において、解析されたステーション２０２の全ての適合する充電器２０４が利用できないかどうかを決定し、利用できない場合（３６６においてＹＥＳ）には、３６７において、候補ステーション２０２のグループからステーション２０２を除去する。３６８では、これが適合充電器２０４を有するＳＯＣ範囲内にある最後のステーション２０２であるかどうかに関する決定が行われる。最後のステーションでない場合（３６８においてＮＯ）には、システム１５０は、３６９において、引き続いて次の候補ステーション２０２のためのデータを取得し、潜在的な候補のグループから残りのステーション２０２の利用可能度を解析するべくプロセス３６２が前述したように進行する。３６２において見込まれる候補の全てが利用可能度に関して評価されたら（図３Ｂの３６８においてＹＥＳ）、プロセス３００は、図３Ａの３７０へ戻って、選択された充電ステーション２０２を表示するとともに、そのステーションへの適切なルート１４０を生成する。
【００３２】
図４および図５の例に見られるように、システム１５０は、充電ステーションＡを好ましい充電目的地１４８ａとして推奨する。推奨する理由としては、このステーションが１つの現在利用できる充電器２０４を有するからである。これに対し、適合する充電器２０２を有する他の候補ステーションＢ，Ｃ，Ｄ（図４）については全てが現在占有されている。また、図５に示されるように、推奨された充電ステーションＡは現在の車両位置１４６に最も近くはなく、この状況でシステム１５０により決定される推奨ルート１４０は、それよりも近い充電ステーションＣを通り過ぎるルートである。ある実施形態において、システム１５０は、最も強く推奨される目的地１４８ａに従って車両ルート１４０を自動的に決定し、或いは、システム１５０は、最初に、インタフェース１３４を介して、この推奨を受け入れるように或いは（利用できる場合には）代替案を選択するようにユーザに促してもよい。更に、推奨は、運転者の選択プロセスを促進させるために、商店、マーケット、コーヒーショップなどの充電ステーション２０２にある或いは充電ステーション２０２の近傍にある他の対象ポイントに関する情報を含むことができる。
【００３３】
更に、図６も参照すると、ナビゲーションシステム１５０のある実施形態では、３７０において、選択された充電ステーション２０２における充電ステーションデータ１６２からの緯度情報および経度情報ＬＡＴＡ，ＬＯＮＡを使用して、目的地位置１４８へのルート１４０を決定する。図６は、大型ショッピングモールの敷地内に位置される推奨された充電ステーション目的地１４８ａへと車両１００が近づく際のディスプレイ１３４上の拡大街路図を示している。なお、この例では、充電ステーション目的地１４８ａは、ショッピングモール駐車場へ向かう通りの入口からは見えないので、目的地の所在地住所に従った第１のルート部１４０ａに沿う通常のルート指定（街路運転）では、車両の運転者が通りのドライブウェイの入口から実際の充電設備２０２への案内を受けない可能性がある。この場合、駐車場付近で運転している間に車両１００がバッテリ電力を使い果たす可能性がある。したがって、図示のナビゲーションシステム１５０は、充電ステーションデータ１６２からの緯度情報および経度情報ＬＡＴＡ，ＬＯＮＡを使用して、実際の充電目的地１４８ａへ向かう更なる経路１４０ｂ（駐車場へのルート指定）に沿って運転者をルート案内するために運転方向（およびマップディスプレイ表示）を提示し続ける。
【００３４】
図示の実施は、個々のステーション２０２からの最新の充電ステーション情報が更新される図２のネットワークサーバ２１０内のリアルタイム充電ステーションデータベース１６０の形成および維持を含む。更に、特定の実施では、対応するデータベース（または、データベースのデータコンテンツの一部）を図１Ｂのデータストア１５２のように車両１００に搭載して記憶させることができ、これは、適合性および充電器利用可能度／使用に関する最新の情報を得るためにネットワークデータベース１６０との双方向通信により更新される。したがって、通常のナビゲーション対象ポイント（ＰＯＩ）データを毎年更新できる一方で、ライブ充電ステーションデータベース１５２，１６０は、現在の利用可能度情報を含めることによって充電のための知的なルート指定を容易にする。
【００３５】
前述の例は、本開示の様々な態様の幾つかの想定し得る実施形態の単なる例示であり、当業者は、この明細書および添付図面を読んで理解することによって、等価な変更および／または改良を想起できる。特に前述した構成要素（アセンブリ、デバイス、システム、および、同様のもの）により果たされる様々な機能に関して、そのような構成要素を説明するために使用される用語（「手段」への言及を含む）は、例示された実施形態において機能を果たす構造と構造的に等価でない場合であっても、他に示唆されなければ、説明した構成要素の特定の機能を果たす（すなわち、機能的に等価な）任意の構成要素に対応するように意図される。また、開示の特定の特徴を幾つかの実施のうちの１つのみに関して図示しおよび／または説明してきたが、そのような特徴が他の実施の１つ以上の他の特徴と組み合わされてもよく、その場合、任意の所定の或いは特定の用途において望ましく有益な場合がある。また、用語「含んでいる」、「含む」、「有している」、「有する」、「伴う」、または、それらの変形が詳細な説明および／または特許請求の範囲において使用される限りにおいて、そのような用語は、用語「備えている」と同様の態様で包括的となるように意図される。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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