(57)【要約】【課題】必要なときに現在位置周辺の充電設備を新設の充電設備を含めてユーザに通知可能とし、なおかつ充電設備の情報を簡単かつ低コストに取得可能にする。【解決手段】車載バッテリ７の電力を動力源に走行する車両２の前記車載バッテリ７を充電する充電設備４と、前記充電設備４を探索する充電設備探索部３２と、を備えた充電設備探索システム１であって、前記充電設備探索部３２は、前記充電設備４と相互に直接に無線通信する無線通信部４２を備え、応答を要求する無線プローブ信号を前記無線通信部４２から送出し、当該無線プローブ信号に応答した前記充電設備４と相互に直接に無線通信して当該充電設備４の位置情報を取得する構成とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載バッテリの電力を動力源に走行する車両の前記車載バッテリを充電する充電設備と、前記充電設備を探索する充電設備探索手段と、を備えた充電設備探索システムであって、
前記充電設備探索手段は、
前記充電設備と相互に直接に無線通信する無線通信手段を備え、
応答を要求する無線プローブ信号を前記無線通信手段から送出し、当該無線プローブ信号に応答した前記充電設備と相互に直接に無線通信して当該充電設備の位置情報を取得する
ことを特徴とする充電設備探索システム。
【請求項２】
前記充電設備探索手段は、前記車載バッテリの残量に応じて前記無線プローブ信号の送出を開始することを特徴とする請求項１に記載の充電設備探索システム。
【請求項３】
前記充電設備探索手段は、前記充電設備が使用中か否かを示す空き状況を当該充電設備から取得することを特徴とする請求項１又は２に記載の充電設備探索システム。
【請求項４】
前記充電設備探索手段の現在位置を地図に表示するナビゲーション手段を備え、
前記ナビゲーション手段は、前記充電設備探索手段によって取得された前記充電設備の位置情報を前記地図に表示することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の充電設備探索システム。
【請求項５】
前記ナビゲーション手段は、前記空き状況に基づいて、現在使用可能な充電設備を案内することを特徴とする請求項４に記載の充電設備探索システム。
【請求項６】
車載バッテリの電力を動力源に走行する車両の前記車載バッテリを充電する充電設備を探索する充電設備探索装置であって、
前記充電設備と相互に直接に無線通信する無線通信手段を備え、
応答を要求する前記無線プローブ信号を送出し、当該無線プローブ信号に応答した前記充電設備と相互に直接に無線通信して当該充電設備の位置情報を取得する
ことを特徴とする充電設備探索装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車や電動二輪車、電動アシスト自転車といった、電動機を動力源とする車両を充電する充電設備の位置をユーザに通知する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気自動車が広く普及しつつあるが、電気自動車の車両バッテリの充電に供する充電設備等のインフラが十分に行き届いていないのが現状である。このため、運転者は、出先で車両バッテリの充電切れによる走行不能状態に陥ることが無いように、走行前に予め充電設備の場所を把握し、また車両バッテリの残量に注意しながら走行する必要があり、負担となっていた。
そこで、従来、車載ナビゲーションシステムにおいて、充電設備の場所を検索可能にするシステムや、充電設備の場所を考慮した走行ルートを案内するシステム、車両バッテリの蓄電残量によって充電を促す案内等を行うシステムなどが提案されている（例えば、特許文献１〜特許文献３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１７５４９２号公報
【特許文献２】特開２００１−２１５１２４号公報
【特許文献３】特開２００３−２６２５２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、充電設備の場所を考慮して予め想定したルートを走行した場合でも、渋滞等により著しく電気を消耗し、当初想定していた充電設備へたどり着くことが困難になる場合がある。また電気自動車の需要の増大に対応して、充電設備の配備が急速に進められてはいるが、新たに配備された充電設備の情報がナビゲーションシステムのデータベースに反映されるまでにはタイムラグがあることから、データベースに反映されていない充電設備についてはナビゲーションのルート検索に反映されない。よって、自車位置付近に新設された近隣充電設備が存在していても、データベースに反映されていないため運転者が発見できないという難点があった。
【０００５】
さらに、所望の充電設備が使用中かどうか等の情報を車載ナビゲーションシステムでリアルタイムに取得するには、当該充電設備の使用状況などを中枢的に管理する管理センタ等にアクセスし、この管理センタ等で管理された情報を入手する必要があった。また、この場合、充電設備を設置する側としては、電気自動車へ情報を提供するためには管理センタ等による情報管理が必要となるため、充電設備を設置する側に管理コストが発生する等の問題があった。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、必要なときに現在位置周辺の充電設備を新設の充電設備を含めてユーザに通知可能とし、なおかつ充電設備の情報を簡単かつ低コストに取得できる充電設備探索システム、及び充電設備探索装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、車載バッテリの電力を動力源に走行する車両の前記車載バッテリを充電する充電設備と、前記充電設備を探索する充電設備探索手段と、を備えた充電設備探索システムであって、前記充電設備探索手段は、前記充電設備と相互に直接に無線通信する無線通信手段を備え、応答を要求する無線プローブ信号を前記無線通信手段から送出し、当該無線プローブ信号に応答した前記充電設備と相互に直接に無線通信して当該充電設備の位置情報を取得することを特徴とする。
【０００８】
また本発明は、上記充電設備探索システムにおいて、前記充電設備探索手段は、前記車載バッテリの残量に応じて前記無線プローブ信号の送出を開始することを特徴とする。
【０００９】
また本発明は、上記充電設備探索システムにおいて、前記充電設備探索手段は、前記充電設備が使用中か否かを示す空き状況を当該充電設備から取得することを特徴とする。
【００１０】
また本発明は、上記充電設備探索システムにおいて、前記充電設備探索手段の現在位置を地図に表示するナビゲーション手段を備え、前記ナビゲーション手段は、前記充電設備探索手段によって取得された前記充電設備の位置情報を前記地図に表示することを特徴とする。
【００１１】
また本発明は、上記充電設備探索システムにおいて、前記ナビゲーション手段は、前記空き状況に基づいて、現在使用可能な充電設備を案内することを特徴とする。
【００１２】
また本発明は、上記目的を達成するために、車載バッテリの電力を動力源に走行する車両の前記車載バッテリを充電する充電設備を探索する充電設備探索装置であって、前記充電設備と相互に直接に無線通信する無線通信手段を備え、応答を要求する前記無線プローブ信号を送出し、当該無線プローブ信号に応答した前記充電設備と相互に直接に無線通信して当該充電設備の位置情報を取得することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、無線プローブ信号を送出して応答を求めることで、通信エリア内の充電設備を、その新旧を問わずに特定することができる。さらに、これらの充電設備と相互に直接に無線通信することで、各充電設備の情報を管理サーバ等を介さずに取得できるため、最新の情報を低コスト、簡単、かつリアルタイムに取得できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態に係る充電設備探索システムの構成を模式的に示す図である。
【図２】充電設備側機器の機能的構成を示すブロック図である。
【図３】車載機器の機能的構成を示すブロック図である。
【図４】充電設備探索システムの探索動作を示すシーケンス図である。
【図５】探索結果表示の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る充電設備探索システム１の構成を模式的に示す図である。
充電設備探索システム１は、車両２に搭載された車載機器３と、複数の充電設備４のそれぞれに設けられ、車載機器３と通信する充電設備側機器５とを備えている。車両２は、電動機６を動力源として走行駆動される、いわゆる電気自動者であり、電動機６を駆動する電力を蓄える車載バッテリ７を備えている。充電設備４は、車載バッテリ７を充電する充電装置８を備えた設備であり、例えば駐車場や商業施設、ガソリンスタンド等に設けられている。充電設備４には、任意数の充電装置８が設けられており、充電装置８の設置数に応じて同時に充電可能な車両２の台数が充電設備４ごとに増減する。
【００１６】
図２は、充電設備側機器５の機能的構成を示すブロック図である。
充電設備側機器５は、充電装置管理部１０と、無線通信部１２とを備えている。充電装置管理部１０は、充電装置８のそれぞれの使用状況を管理する。また、この充電装置管理部１０は、充電設備４の位置情報、及び充電料金情報を含む充電設備情報１４を記憶する設備情報記憶部１６を備えている。
【００１７】
無線通信部１２は、車載機器３とアドホックモードで無線通信するものであり、当該無線通信を通じて充電装置８が充電に使用中か否か（空き状況）を示す空き情報を上記充電設備情報１４に含めて車載機器３に送信する。アドホックモードとは、専用の基地局やアクセスポイントを介さずに、無線通信部１２と車載機器３とが一時的に直接的に相互接続して無線通信する通信方式である。このアドホックモードには、任意の無線接続方式を用いることができるが、通信半径が広いほど遠方の車両２の車載機器３と通信ができ、また走行中の車両２の車載機器３と通信する状況を考慮して、本実施形態では、例えばＩＥＥＥ  ８０２．１６といった、通信半径が数百メートル〜数キロメートルの無線接続方式を用いることとしている。
無線通信部１２と車載機器３との無線通信は、車載機器３が通信エリア内に送出した後述する無線プローブ信号を充電設備側機器５が受信することで開始され、上記充電設備情報１４が無線通信部１２から送信された後に終了する。
【００１８】
図３は、車載機器３の機能的構成を示すブロック図である。
車載機器３は、大別すると、ナビゲーション部３０と、充電設備探索部３２と、表示部３４とを備える。
ナビゲーション部３０は、車両２の現在位置を地図上に表示して経路を案内するナビゲーション機能を実現する機能ブロックであり、車両２の現在位置を取得する位置取得部３６と、地図データを記憶する地図データ記憶部３８とを備え、位置取得部３６により取得した車両２の現在位置に基づいて、当該現在位置を含む地図データを地図データ記憶部３８から読み出し、車両２の現在位置を地図上に表示する表示データを生成して表示部３４に表示する。なお、ナビゲーション部３０は、現在位置、或いは出発地から目的地までの経路を探索する機能といった、一般的なナビゲーション装置が備える機能も備えている。
【００１９】
充電設備探索部３２は、車両２の現在位置の周辺に存在する充電設備４を探索し地図上に充電設備４を充電設備情報１４とともに表示する充電設備探索機能を実現する機能ブロックであり、制御部４０と、無線通信部４２と、バッテリ残量取得部４４と、探索設定記憶部４６とを備えている。
制御部４０は、充電設備探索部３２の各部を中枢的に制御するものであり、また無線通信部４２は、制御部４０の制御の下、充電設備側機器５とアドホックモードで無線通信する。
【００２０】
バッテリ残量取得部４４は、車載バッテリ７の蓄電残量を取得して制御部４０に出力する。
探索設定記憶部４６は、充電設備４の探索に関する各種の設定情報を記憶する。この設定情報には、充電設備４の探索開始の条件を規定した探索タイミング設定情報４７が含まれている。この探索タイミング設定情報４７には、探索開始の条件として、探索開始時間、探索開始走行距離、及び探索開始蓄電残量が規定されている。
探索開始時間は、一定時間の経過ごとに充電設備４の探索を開始するための設定であり、例えば３時間ごと、半日ごと、１日ごとといった設定がされる。
探索開始走行距離は、一定距離の走行ごとに充電設備４の探索を開始するための設定であり、例えば２０ｋｍごと、５０ｋｍごと、といった設定がされる。
探索開始蓄電残量は、ナビゲーション部３０による案内経路中に存在し、或いは、立ち寄りが予定されている充電設備４までの現在地点からの距離を走行するには車載バッテリ７の蓄電残量が十分でない場合に充電設備４の探索を開始するための設定である。この探索開始蓄電残量は、制御部４０によって自動で設定される。すなわち、制御部４０は、ナビゲーション部３０で自動、或いは運転者等のユーザにより手動で立ち寄りが設定された充電設備４までの現在位置からの距離に基づいて、当該距離の走行に要する電力量を算出し、この電力量にマージンを加えた電力量を蓄電残量の設定値として設定する。
なお、探索開始蓄電残量として、例えば蓄電残量が満充電の２０％以下になったとき、といったように、満充電に対する相対値を更に設定しても良い。
【００２１】
制御部４０は、探索タイミング設定情報４７に規定されている探索開始のいずれかの条件が成立するごとに、周辺の充電設備４の探索を開始し、探索された充電設備４の充電設備側機器５から取得した上記充電設備情報１４に基づいて、充電設備４の位置や空き状況、充電料金を表示部３４の地図上に表示する。
【００２２】
図４は、充電設備探索システム１の探索動作を示すシーケンス図である。
充電設備側機器５は、車載機器３からの無線プローブ信号の受信状態で当該無線プローブ信号を受信するまで待機する（ステップＳ１、ステップＳ２：Ｎ）。
一方、車載機器３では、充電設備探索部３２の制御部４０が探索タイミング設定情報４７に基づいて、充電設備４の探索開始のいずれかの条件の成立を監視し（ステップＳ３）、いずれかの条件が成立した場合には（ステップＳ３：Ｙ）、探索を開始すべく次の処理を実行する。
すなわち、制御部４０は、応答を要求する無線プローブ信号を無線通信部４２から送出し（ステップＳ４）、この無線プローブ信号を受信した充電設備側機器５からの応答（Ａｃｋ）を待つ（ステップＳ５）。制御部４０は、この無線プローブ信号の送出動作を充電設備側機器５から応答（Ａｃｋ）が得られるまで繰り返し行う（ステップＳ５：Ｎ）。
【００２３】
一方、充電設備側機器５では、車載機器３からの無線プローブ信号を受信すると（ステップＳ２：Ｙ）、この無線プローブ信号を正常に受信できた旨の応答（Ａｃｋ）を車載機器３に返信する（ステップＳ６）。
車載機器３では、充電設備探索部３２が少なくとも１つ以上の充電設備側機器５から応答（Ａｃｋ）を受信すると（ステップＳ５：Ｙ）、この応答（Ａｃｋ）に含められた情報に基づいて、応答（Ａｃｋ）した充電設備側機器５の通信宛先（Ａｃｋ情報）を全てデータベース化する（ステップＳ７）。これにより、車載機器３の通信エリア内に存在する充電設備側機器５との通信に要する情報が全て集められてデータベース化される。このとき、応答（Ａｃｋ）を返信したものの、車両２の走行に伴い通信エリアから外れてしまった充電設備側機器５についてはデータベース化されることがなく、確実に通信できる充電設備側機器５だけが収集される。
【００２４】
そして、車載機器３の充電設備探索部３２は、データベースに登録された各充電設備側機器５に対して順次アドホックモードで無線通信し、上記充電設備情報１４の送信を要求する（ステップＳ８）。
充電設備側機器５では、充電設備情報１４の送信要求を受信すると（ステップＳ９：Ｙ）、充電設備４の位置情報を含めて充電設備情報１４を車載機器３に送信する（ステップＳ１０）。なお、充電設備側機器５は、ステップＳ６で応答（Ａｃｋ）を返信した後、一定時間が経過するまでに、充電設備情報１４の送信要求を受信しなかった場合には（ステップＳ９：Ｎ）、再度、ステップＳ１に戻って、無線プローブ信号の受信状態で待機する。
【００２５】
一方、車載機器３の充電設備探索部３２は、各充電設備側機器５から充電設備情報１４を受信した場合（ステップＳ１１：Ｙ）、この充電設備情報１４に基づいて表示部３４の地図上に充電設備４の位置と、空き状況及び充電料金とを表示する（ステップＳ１２）。これにより、例えば図５に示すように、車両２の現在位置の周辺（すなわち車載機器３の通信エリア内）の充電設備４（図中では充電設備Ａ）の位置が、それぞれの充電設備４の空き状況や充電料金等の情報とともにユーザに通知されることとなる。このとき、図５に示すように、ナビゲーション部３０の地図データに予め登録されている充電設備４（図中では充電設備Ｂ）についても地図上に表示される。
なお、ステップＳ１１において、一定時間が経過しても、いずれの充電設備側機器５からも充電設備情報１４が受信できなかった場合（ステップＳ１１：Ｎ）、充電設備探索部３２は、再度、周辺の充電設備４を探索すべく、処理手順をステップＳ４に戻して無線プローブ信号を送信する。
【００２６】
ところで、上記ステップＳ３において、充電設備４の探索開始の条件として成立した条件が探索開始蓄電残量であった場合、そのまま案内経路に沿って走行を継続すると、途中で蓄電残量が足りなくなる可能性が高い。そこで、この場合には、車載機器３は、周辺の充電設備４を経由地にした案内経路に変更して経路案内を行うこととしている。
すなわち、充電設備探索部３２は、充電設備４の探索開始の成立条件が探索開始蓄電残量であった場合（ステップＳ１３：Ｙ）、周辺の充電設備４の中から利用状況にある空きのある充電設備４があるか否かを判定する（ステップＳ１４）。空いている充電設備４がある場合には（ステップＳ１４：Ｙ）、充電設備探索部３２は、当該充電設備４の位置情報をナビゲーション部３０に出力し、ナビゲーション部３０が案内中の経路を、当該充電設備４を経由地にした案内経路に変更して当該充電設備４を案内する（ステップＳ１５）。これにより、図５に示すように、案内経路が充電設備４（図中では充電設備Ａ）を経由する経路に変更され、車両２をスムーズに使用可能な充電設備４に案内できる。
【００２７】
なお、利用状況にある空きがある充電設備４が複数ある場合には、例えば充電料金が最も安い、現在位置から最も近い、或いは、経路の変更距離が最も短い等の所定の選定基準に基づいて選定される。このとき、ナビゲーション部３０が記憶する地図データに予め登録されている充電設備４（図５の充電設備Ｂに相当）がある場合には、当該充電設備４も経由地の候補に含めて選定を行うことで、より効率的に充電設備４に案内することができる。
【００２８】
一方、利用状況にある空きがある充電設備４がない場合（ステップＳ１４：Ｎ）、充電設備探索部３２は、目的地到着までに蓄電残量が足りなくなる旨の警報を表示や音等で発し運転者等のユーザに通知し、注意を促すこととなる（ステップＳ１６）。
【００２９】
このように、本実施形態によれば、車両２の車載機器３が充電設備４とアドホックモードで通信することで相互に直接に無線通信する無線通信部４２を備え、応答を要求する無線プローブ信号を無線通信部４２から送出し、当該無線プローブ信号に応答した充電設備４と相互に直接に無線通信して当該充電設備４の位置情報を取得する構成とした。
この構成により、車載機器３は、無線プローブ信号に対する応答に基づいて、通信エリア内の充電設備４を特定することができる、周辺の充電設備４を把握できる。
さらに、車載機器３が、これらの充電設備４と相互に直接に無線通信するため、各充電設備４の位置情報等を、インターネット等の通信網や管理サーバ等を介さずに充電設備４から直接取得できることから、最新の情報を低コスト、簡単、かつリアルタイムに得ることができる。
【００３０】
また、充電設備４では、管理センタ等への情報登録を必要としないため、充電設備の設置にあたるコストが軽減される。
特に、充電設備４が民家に設置されている場合、充電設備４にて、車載機器３からの無線プローブ信号に応答するか否かを切り換えるだけで、自身の車載機器３への通知を簡単に停止することができる。
これにより、例えば、太陽光発電装置を民家が、余剰電力を利用して充電設備４を運営するような場合に、民家は電気を発電し過ぎた場合にだけ充電設備４を車両２の充電に使用させるといったように、そのときの状況に応じて、近隣を走行する車両２へ充電設備４を提供するか否かを簡単に決定することができる。
【００３１】
また本実施形態によれば、車載機器３の充電設備探索部３２は、車載バッテリ７の蓄電残量に応じて無線プローブ信号の送出を開始して充電設備４の探索を開始するため、蓄電残量の不足により走行不能に陥ることを防止できる。
特に本実施形態では、目的地までに到達するのに要する電力量を蓄電残量が下回り得る場合に、充電設備４の探索を開始するため、蓄電残量の不足により目的地に到達できない、といった事態を防止できる。
【００３２】
また本実施形態によれば、車載機器３の充電設備探索部３２は、充電設備４が使用中か否かを示す空き状況を充電設備４から取得するため、運転者等のユーザが空き状況に応じて、立ち寄る充電設備４を選ぶことができる。
また、かかる空き状況を充電設備４から直接取得できるため、リアルタイムに空き状況を把握できる。
【００３３】
また本実施形態によれば、車両２（充電設備探索部３２を備える車載機器３）の現在位置を地図に表示するナビゲーション部３０が、充電設備探索部３２によって取得された充電設備４の位置情報を地図に表示する構成とした。
これにより、ナビゲーション部３０が備える地図データに未登録の充電設備４も含めて周辺の充電設備４を把握できる。
【００３４】
特に本実施形態によれば、ナビゲーション部３０は、空き状況に基づいて、現在使用可能な充電設備４を経由する経路を案内する構成としたため、車両２をスムーズに使用可能な充電設備４に案内できる。
【００３５】
上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を例示するものであって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で任意に変形、及び応用が可能である。
【００３６】
例えば上述した実施形態では、探索タイミング設定情報４７で設定された条件が成立したときに充電設備４の探索を開始する構成を例示したが、これに限らず、運転者等のユーザが指示したときに探索を開始する構成としても良い。これにより、ユーザが知りたいときに速やかに周辺の充電設備４を把握できる。
【００３７】
また例えば、上述した実施形態では、ナビゲーション部３０、及び充電設備探索部３２を備えて１つの車載機器３を構成したが、これに限らず、ナビゲーション部３０をナビゲーション装置として構成し、このナビゲーション装置と別体に、充電設備４を探索する機器として上記充電設備探索部３２を備える車載機器を構成しても良い。
【００３８】
また例えば、上述した実施形態では、充電設備４を探索する機器として車載機器３を例示したが、これに限らない。すなわち、充電設備４を探索する充電設備探索装置を、例えば電動自転車や電動自動二輪車を運転するユーザが携帯する携帯型機器として構成しても良い。この携帯型機器の具体的態様としては、携帯電話機やポータブルナビゲーションデバイス（ＰＮＤ）等が挙げられ、特に、現在位置の周辺地図を表示可能な機器を好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００３９】
１  充電設備探索システム
２  車両
３  車載機器
４  充電設備
５  充電設備側機器
７  車載バッテリ
１０  充電装置管理部
１２  無線通信部
１４  充電設備情報
３０  ナビゲーション部（ナビゲーション手段）
３２  充電設備探索部（充電設備探索手段）
３４  表示部
４０  制御部
４２  無線通信部（無線通信手段）
４４  バッテリ残量取得部
４７  探索タイミング設定情報
【図１】
2012155642.tif 000003
【図２】
2012155642.tif 000004
【図３】
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【図４】
2012155642.tif 000006
【図５】
2012155642.tif 000007