特許 7528828 サーバ、電力管理システムおよび電力管理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-29

(45)【発行日】2024-08-06

(54)【発明の名称】サーバ、電力管理システムおよび電力管理方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20240730BHJP

   B60L 58/12 20190101ALI20240730BHJP

   B60W 20/00 20160101ALI20240730BHJP

   G08G 1/07 20060101ALI20240730BHJP

   G16Y 10/40 20200101ALI20240730BHJP

   G16Y 40/35 20200101ALI20240730BHJP

【ＦＩ】

H02J7/00 P

B60L58/12

B60W20/00 900

B60W20/00 ZHV

G08G1/07 R

G16Y10/40

G16Y40/35

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021041175

(22)【出願日】2021-03-15

(65)【公開番号】P2022141045

(43)【公開日】2022-09-29

【審査請求日】2023-09-12

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】木野村 茂樹

【審査官】赤穂 嘉紀

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１０－２３９７０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１８４６３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２２－１４１０４４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｂ６０Ｌ ５８／１２

Ｂ６０Ｗ ２０／００

Ｇ０８Ｇ １／０７

Ｇ１６Ｙ １０／４０

Ｇ１６Ｙ ４０／３５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の電力情報を管理するサーバであって、
前記車両は、充電設備から供給される電力により充電される蓄電装置を含み、
前記サーバは、
前記充電設備から供給される電力についての温室効果ガスの排出原単位を取得するインターフェースと、
前記充電設備から前記蓄電装置に充電された電力量を、前記インターフェースを介して取得された前記排出原単位に対応付けて管理するプロセッサとを備え、
前記プロセッサは、前記排出原単位が規制値を超える電力量を使用しての走行が規制される走行規制ゾーンを前記車両が走行可能かどうかを、前記蓄電装置に蓄えられた電力量のうちの前記排出原単位が前記規制値に満たない電力量に基づいて判定し、その判定結果を前記車両のユーザに通知する、サーバ。

【請求項2】

前記プロセッサは、
前記排出原単位が前記規制値に満たない電力量が基準量を上回る場合に前記走行規制ゾーンの走行許可を前記ユーザに通知する一方で、
前記排出原単位が前記規制値に満たない電力量が前記基準量を下回る場合には前記走行規制ゾーンの走行不許可を前記ユーザに通知する、請求項１に記載のサーバ。

【請求項3】

前記プロセッサは、前記車両が前記走行規制ゾーンに進入するのに先立ち、前記判定結果を前記ユーザに通知する、請求項１または２に記載のサーバ。

【請求項4】

請求項１～３のいずれか１項に記載のサーバと、
前記車両とを備え、
前記車両は、表示装置を含み、
前記表示装置は、前記車両の内部から視認可能な態様で前記判定結果を表示する、電力管理システム。

【請求項5】

前記表示装置は、前記排出原単位が前記規制値に満たない電力量、および、その電力量を使用して前記車両が走行可能な距離のうちの少なくとも一方をさらに表示する、請求項４に記載の電力管理システム。

【請求項6】

請求項１～３のいずれか１項に記載のサーバと、
前記車両とを備え、
前記車両は、表示装置を含み、
前記表示装置は、前記車両の外部から視認可能な態様で前記判定結果を表示する、電力管理システム。

【請求項7】

前記走行規制ゾーンの境界に設置されたゲートをさらに備え、
前記ゲートは、前記車両が前記ゲートに接近した場合に、前記排出原単位が前記規制値に満たない電力量に応じて開閉する、請求項４～６のいずれか１項に記載の電力管理システム。

【請求項8】

車両の電力情報を管理する電力管理方法であって、
前記車両は、充電設備から供給される電力により充電される蓄電装置を含み、
前記電力管理方法は、
前記充電設備から前記蓄電装置に充電された電力量を取得するステップと、
前記充電設備から供給される電力についての温室効果ガスの排出原単位を取得するステップと、
前記充電設備から前記蓄電装置に充電された電力量を前記排出原単位に対応付けて管理するステップと、
前記排出原単位が規制値を超える電力量を使用しての走行が規制される走行規制ゾーンを前記車両が走行することを許可するかどうかを、前記蓄電装置に蓄えられた電力量のうちの前記排出原単位が前記規制値に満たない電力量に基づいて判定し、その判定結果を前記車両のユーザに通知するステップとを含む、電力管理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、サーバ、電力管理システムおよび電力管理方法に関し、より特定的には、車両の電力情報を管理する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

車両の走行用バッテリに蓄えられた電力量には、火力発電、原子力発電、水力発電、太陽光発電などの様々な発電態様に由来するものが含まれ得る。バッテリに蓄えられた電力量を、発電態様別（または発電時における温室効果ガスの発生量別）に区別する管理手法が知られている（たとえば特開２０２０－８６９１１号公報（特許文献１）参照）。

【0003】

また、排気ガスの排出の低減が求められたり、排気ガスの排出が禁止されたりするエリアが法規または政策などにより設定される場合がある。このようなエリアは「グリーンゾーン」または「ＺＥＶ（Zero Emission Vehicle）ゾーン」と呼ばれる（たとえば特開２０１９－８５０９４号公報（特許文献２）参照）。グリーンゾーンまたはＺＥＶゾーンなどの特定のゾーンにＧＰＳ（Global Positioning System）および無線通信技術を用いて仮想的な境界線を設ける「ジオフェンス（geofence）」と呼ばれる技術も知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０２０－８６９１１号公報

【文献】特開２０１９－８５０９４号公報

【文献】特開２０１２－１６１８５号公報

【文献】特開２０１３－２５４３２号公報

【文献】特許第６１５６４９９号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

現在は、車両がいわゆるＥＶ（Electric Vehicle）走行（エンジンを駆動することなく、バッテリに蓄えられた電力量を消費する走行）を行なえば、グリーンゾーン内での走行が許可されることが一般的である。しかしながら、将来、以下のような課題が発生し得ることに本発明者らは着目した。

【0006】

今後、電気自動車およびプラグインハイブリッド車の普及が進むと予想されている。一方で、各国の温室効果ガスの削減目標も一層高くなる可能性がある。そうすると、グリーンゾーン内を走行する条件として、車両のバッテリに蓄えられた電力量を発電する際に、どの程度の温室効果ガスが発生したのかが問われる可能性がある。その結果、単にＥＶ走行可能かそうでないかだけではグリーンゾーン内を走行させてよい車両かどうかを管理できなくなり得る。

【0007】

本開示は、上記課題を解決するためになされたものであり、本開示の目的は、発電に伴う温室効果ガスの発生量に関する規制が設けられたゾーンを走行する車両を適切に管理することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

（１）本開示の第１の局面に係るサーバは、車両の電力情報を管理する。車両は、充電設備から供給される電力により充電される蓄電装置を含む。サーバは、充電設備から供給される電力についての温室効果ガスの排出原単位を取得するインターフェースと、充電設備から蓄電装置に充電された電力量を、インターフェースを介して取得された排出原単位に対応付けて管理するプロセッサとを備える。プロセッサは、排出原単位が規制値を超える電力量を使用しての走行が規制される走行規制ゾーンを上記車両が走行可能かどうかを、蓄電装置に蓄えられた電力量のうちの排出原単位が規制値に満たない電力量に基づいて判定し、その判定結果を車両のユーザに通知する。

【0009】

（２）プロセッサは、排出原単位が規制値に満たない電力量が基準量を上回る場合に走行規制ゾーンの走行許可をユーザに通知する一方で、排出原単位が規制値に満たない電力量が基準量を下回る場合には走行規制ゾーンの走行不許可をユーザに通知する。

【0010】

上記（１），（２）の構成において、プロセッサは、充電設備から蓄電装置に充電された電力量を排出原単位に対応付けて管理する（電力カラーリング）。これにより、サーバは、蓄電装置に蓄えられた電力量のなかに排出原単位が規制値に満たない電力量（クリーン電力量）がどの程度で含まれているかを把握できる。よって、上記（１），（２）の構成によれば、走行規制ゾーンを走行する車両を適切に管理できる。

【0011】

（３）プロセッサは、車両が走行規制ゾーンに進入するのに先立ち、判定結果をユーザに通知する。

【0012】

上記（３）の構成においては、車両が走行規制ゾーンに進入するのに先立ち、判定結果がユーザに通知される。これにより、たとえば、走行規制ゾーンの直前で進入不可であることをユーザが知って困惑する事態を回避できる。また、走行規制ゾーンを通過しないルートを選択するなど、ユーザが適切な行動をとることが可能になる。

【0013】

（４）本開示の第２の局面に係る電力管理システムは、上記サーバと、車両とを備える。車両は表示装置を含む。表示装置は、車両の内部から視認可能な態様で判定結果を表示する。

【0014】

（５）表示装置は、排出原単位が規制値に満たない電力量（クリーン電力量）、および、その電力量を使用して車両が走行可能な距離（ＥＶ距離）のうちの少なくとも一方をさらに表示する。

【0015】

上記（４），（５）の構成においては、サーバによる判定結果（走行許可／不許可）、または、クリーン電力量もしくはＥＶ距離に関する車両状態が表示装置に表示される。よって、上記（４），（５）の構成によれば、車両のユーザが判定結果または車両状態を容易に把握できる。

【0016】

（６）本開示の第３の局面に係る電力管理システムは、上記サーバと、車両とを備える。車両は表示装置を含む。表示装置は、車両の外部から視認可能な態様で判定結果を表示する。

【0017】

上記（６）の構成によれば、走行規制ゾーンに進行したり走行規制ゾーン内を走行したりすることが可能な車両かどうかを車両の外部から容易に把握し、それにより適切な対応（走行不許可の車両の取り締まりなど）をとることが可能になる。

【0018】

（７）電力管理システムは、走行規制ゾーンの境界に設置されたゲートをさらに備える。ゲートは、車両がゲートに接近した場合に、排出原単位が規制値に満たない電力量（クリーン電力量）に応じて開閉する。

【0019】

上記（７）の構成によれば、クリーン電力量が不足する車両についてはゲートを開放せず、グリーンゾーン内に進入できないようにすることができる。

【0020】

（８）本開示の第４の局面に係る電力管理方法は、車両の電力情報を管理する。車両は、充電設備から供給される電力により充電される蓄電装置を含む。電力管理方法は、第１～第４のステップを含む。第１のステップは、充電設備から蓄電装置に充電された電力量を取得するステップである。第２のステップは、充電設備から供給される電力についての温室効果ガスの排出原単位を取得するステップである。第３のステップは、充電設備から蓄電装置に充電された電力量を排出原単位に対応付けて管理するステップである。第４のステップは、排出原単位が規制値を超える電力量を使用しての走行が規制される走行規制ゾーンを上記車両が走行することを許可するかどうかを、蓄電装置に蓄えられた電力量のうちの排出原単位が規制値に満たない電力量に基づいて判定し、その判定結果を車両のユーザに通知するステップである。

【0021】

上記（８）の方法によれば、上記（１）の構成と同様に、走行規制ゾーンを走行する車両を適切に管理できる。

【発明の効果】

【0022】

本開示によれば、発電に伴う温室効果ガスの発生量に関する規制が設けられたゾーンを走行する車両を適切に管理できる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本開示の実施の形態に係る電力管理システムの概略的な構成を示す図である。

【図2】車両がグリーンゾーンを出入りする様子の一例を説明するための図である。

【図3】ＨＭＩの構成例を示す図である。

【図4】サーバの機能ブロック図である。

【図5】排出原単位を説明するための図である。

【図6】電力カラーリング処理の概念図である。

【図7】本実施の形態における電力カラーリング処理を説明するための概念図である。

【図8】グリーンゾーン管理処理を示すフローチャートである。

【図9】電力カラーリング処理の一例を示すフローチャートである。

【図10】通知を受けた車両のＨＭＩ（インパネ）に表示されるグリーンゾーン情報の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。

【0025】

［実施の形態］
＜システム全体構成＞
図１は、本開示の実施の形態に係る電力管理システムの概略的な構成を示す図である。電力管理システム１００は、車両１と、充電設備（ＥＶＳＥ：Electric Vehicle Supply Equipment）２と、サーバ３と、電力系統４と、送電線５と、事業者サーバ６と、ゲート（図２参照）とを備える。

【0026】

車両１は、電動車両であり、より具体的には電気自動車（ＥＶ）、プラグインハイブリッド車（ＰＨＶ：Plug-in Hybrid Vehicle）などである。以下では簡単のため、車両１がＥＶであると想定する。車両１は、バッテリ１１と、ＨＭＩ（Human Machine Interface）１２と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１３とを含む。

【0027】

バッテリ１１は、複数のセル（図示せず）を含む組電池である。各セルは、リチウムイオン電池またはニッケル水素電池などの二次電池である。バッテリ１１は、車両１の駆動力を発生させるための電力を供給する。また、バッテリ１１は、車両１の回生制動時にモータジェネレータ（図示せず）により発電された電力を蓄える。なお、バッテリ１１に代えて、電気二重層キャパシタなどのキャパシタも採用され得る。バッテリ１１は、本開示に係る「蓄電装置」に相当する。

【0028】

車両１は、充電設備２から延びる充電ケーブルが車両１のインレット（図示せず）に接続されることによって、充電設備２から供給される電力によりバッテリ１１が充電されるように構成されている。以下、この充電態様を「外部充電」とも称する。

【0029】

ＨＭＩ１２は、ユーザ（ドライバ）の操作を受け付けたり、様々な情報およびデータをユーザに提供したりする。ＨＭＩ１２の構成については図３にて、より詳細に説明する。

【0030】

ＥＣＵ１３は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）などのプロセッサと、ＲＯＭ（Read Only Memory）およびＲＡＭ（Random Access Memory）などのメモリと、入出力ポートとを含む。ＥＣＵ１３は、車両１を制御するため各種演算処理を実行するように構成されている。

【0031】

充電設備２は、たとえば公共の充電スタンドまたは家庭用充電器である。充電設備２は、電力系統４からの電力を送電線５を介して受け、その電力を車両１に供給するように構成されている。充電設備２とサーバ３とも双方向通信が可能に構成されている。

【0032】

サーバ３は、電力管理システム１００内の車両１および充電設備２を管理するコンピュータである。サーバ３は、プロセッサ３１と、メモリ３２と、入出力ポート３３とを含む。プロセッサ３１は、たとえばＣＰＵ（Central Processing Unit）であり、プログラムに記述された演算処理を実行するように構成されている。メモリ３２は、プロセッサ３１により実行されるプログラムが格納されたメモリを含み、そのプログラムで使用される各種データ（マップ、関係式、パラメータ等）を記憶している。また、メモリ３２は、データベースを含み、電力管理システム１００内の様々な機器の電力に関連するデータを記憶している。入出力ポート３３は、サーバ３の外部との間で通知、指令、要求等を入出力するように構成されている。サーバ３は、通信モジュール（図示せず）を含み、車両１および充電設備２に加えて電力管理システム１００の外部（事業者サーバ６等）とも通信するように構成されている。

【0033】

本実施の形態に係るサーバ３により実行される主要な処理として、「グリーンゾーン管理処理」と「電力カラーリング処理」とが挙げられる。グリーンゾーン管理処理とは、車両１がグリーンゾーンへの進入およびグリーンゾーン内での走行を管理する処理である。電力カラーリング処理とは、バッテリ１１に蓄えられた電力量をカラーリングする処理である。これらの処理については後に詳細に説明する。

【0034】

電力系統４は、発電所および送配電設備によって構築された電力網である。この実施の形態では、電力会社が発電事業者と送配電事業者とを兼ねる。電力会社は、一般送配電事業者に相当するとともに、電力系統４の管理者に相当し、電力系統４を保守および管理する。

【0035】

事業者サーバ６は、電力会社に帰属し、電力系統４の電力需給を管理するコンピュータである。事業者サーバ６は、発電所において温室効果ガスがどの程度発生したのか（排出原単位）に関するデータを有する。事業者サーバ６もサーバ３との間で双方向通信が可能に構成されている。

【0036】

なお、電力管理システム１００に含まれる車両１および充電設備２の台数は、特に限定されない。図１に示す例では複数台の車両１および複数台の充電設備が含まれているが、車両１および充電設備２は１台だけであってもよい。

【0037】

＜グリーンゾーン＞
図２は、車両１がグリーンゾーンを出入りする様子の一例を説明するための図である。グリーンゾーン内における排気ガスの排出は禁止されている。そのため、車両１は、グリーンゾーン内ではＥＶ走行することが要求される。なお、グリーンゾーンは、本開示に係る「走行規制ゾーン」に相当する。

【0038】

図２に示す例では、グリーンゾーンの内と外との境界にゲート７が設けられている。車両１がゲート７の近くまで進むと、サーバ３は、車両１がグリーンゾーン内に進入することを許可するかどうかを判定する。車両１が所定の条件（後述）を満たしている場合、サーバ３は、車両１のグリーンゾーン内への進入を許可し、ゲート７を開放する。一方、車両１が上記条件を満たしていない場合には、サーバ３は、車両１のグリーンゾーン内への進入を許可せず、ゲート７を閉鎖したままに維持する。

【0039】

ただし、境界に設置されたゲート７は分かり易さのための例示に過ぎず、物理的なゲートに代えて、ジオフェンス（仮想的な境界線）が設定されていてもよい。ジオフェンスが設定されている場合には、上記の条件を満たさない車両がグリーンゾーン内に進入した場合にペナルティ（たとえば反則金）を課すようにすることができる。

【0040】

図３は、ＨＭＩ１２の構成例を示す図である。本実施の形態において、ＨＭＩ１２は、車両１がグリーンゾーンを走行するのに使用される情報を表示する。以下、この情報を「グリーンゾーン情報」とも記載する。より具体的には、グリーンゾーン情報は、車両１がグリーンゾーンに進入したりグリーンゾーン内を走行したりすることを許可するか許可しないかに関する情報を含む。ＨＭＩ１２は、インストルメントパネル（インパネ）１２１と、ＨＵＤ（Head-Up Display）１２２と、ナビゲーション画面１２３と、表示ランプ１２４とを含む。

【0041】

インパネ１２１は、メータ類が設置された計器盤であり、ＥＣＵ１３による制御に従って車両１の様々な状態を表示する。インパネ１２１は、スピードメータ、トリップメータ、バッテリ１１のＳＯＣおよび警告灯類を表示するのに加えて、グリーンゾーン情報を表示する。なお、インパネ１２１に代えてマルチインフォメーションディスプレイ（ＭＩＤ：Multi-Information Display）も採用され得る。

【0042】

ＨＵＤ１２２は、ドライバの視界前方に各種情報を虚像として投影する。具体的には、ＨＵＤ１２２は、車両１の車速、目的地への進行方向、交通標識などを表示する。ＨＵＤ１２２にグリーンゾーン情報を表示してもよい。

【0043】

ナビゲーション画面１２３は、ナビゲーションシステム（図示せず）のディスプレイである。ナビゲーションシステムは、人工衛星（図示せず）からの電波に基づいて車両１の位置を特定するためのＧＰＳ受信機を含む。ナビゲーションシステムは、車両１のＧＰＳデータと道路地図データとに基づいて、車両１の現在地と車両１の目的地に向けた推奨経路とをナビゲーション画面１２３に表示する。ナビゲーション画面１２３は、タッチパネル付きのモニタ（いずれも図示せず）であってもよい。ナビゲーション画面１２３にもグリーンゾーン情報を表示できる。

【0044】

表示ランプ１２４は、この例ではダッシュボード上に設けられている。表示ランプ１２４は、ルームミラー、サイドミラーなど別の位置に設置されていてもよい。表示ランプ１２４は、２色以上の点灯色を切り替え可能に構成されている。一例として、表示ランプ１２４が緑色に点灯している場合、車両１がグリーンゾーン内を走行可能（グリーンゾーンに進入可能）であることを示す。一方、表示ランプ１２４が赤色に点灯している場合、車両１がグリーンゾーン内を走行不能（グリーンゾーンに進入禁止）であることを示す。表示ランプ１２４の点灯／消灯によって上記のグリーンゾーン情報を表現してもよい。

【0045】

インパネ１２１、ＨＵＤ１２２およびナビゲーション画面１２３は、基本的に車両１の内部（車室内）から視認される。これに対し、表示ランプ１２４は、車両１の内部からも外部からも視認可能な位置に配置されている。したがって、車両１のユーザ以外（後述するグリーンゾーンの管理者など）も表示ランプ１２４を視認して車両１のグリーンゾーン情報を確認できる。

【0046】

車両１のインパネ１２１、ＨＵＤ１２２、ナビゲーション画面１２３および表示ランプ１２４のうちの少なくとも１つが本開示に係る「表示装置」に相当する。以下では説明の簡易化のため、グリーンゾーン情報がインパネ１２１に表示される例について説明する。ただし、グリーンゾーン情報の表示先は車両１に搭載された機器に限られず、ユーザの携帯端末（スマートホン等）であってもよい。すなわち、「車両１のユーザに通知する」にはユーザの携帯端末への通知も含まれ得る。

【0047】

＜温室効果ガスの削減＞
化石燃料を燃やして発電された電力がバッテリ１１に充電されている場合、車両１のＥＶ走行中には温室効果ガスは発生しないものの、発電から電力消費まで全体でみると、一定程度の温室効果ガスが発生している。したがって、単にグリーンゾーン内でのＥＶ走行を車両１に要求するだけでは、その要求が温室効果ガスの削減に寄与しておらず、温室効果ガスの高い削減目標を達成できない可能性がある。

【0048】

そこで、本実施の形態では、車両１がグリーンゾーンに進入したりグリーンゾーン内を走行したりすることを許可する条件として、バッテリ１１に蓄えられた電力量が発電された際に温室効果ガスがどの程度発生したのかがさらに考慮される。より詳細には、単位発電電力量当たりの温室効果ガスの排出量である「排出原単位」（単位：ｇ／ｋＷｈ）が考慮される。

【0049】

サーバ３は、車両１の外部充電に際して排出原単位に関するデータを電力会社から取得し、バッテリ１１に蓄えられた電力量を排出原単位に対応付けて管理する。言い換えると、サーバ３は、バッテリ１１に蓄えられた電力量を排出原単位に応じて概念的に色付けする「電力カラーリング処理」を行う。これにより、バッテリ１１に蓄えられた電力量のなかに、クリーンな電力量がどの程度で含まれており、そうでない電力量がどの程度で含まれているのかをサーバ３が定量的に評価することが可能になる。

【0050】

サーバ３は、車両１がグリーンゾーンを走行する場合には、排出原単位が予め定められた規制値（Ｅｒｅｇと記載する）未満であるクリーンな電力量が消費されるとする。以下、この電力量を簡単のため「クリーン電力量」とも称する。車両１のクリーン電力量が所定の基準量Ｐｒｅｆを超えている場合、サーバ３は、車両１がグリーンゾーンに進入して走行することを許可する。これに対し、クリーン電力量が基準量Ｐｒｅｆ以下である場合、サーバ３は、車両１がグリーンゾーンに進入することを認めない。また、グリーンゾーンへの進入後であっても車両１のグリーンゾーン内での走行に伴いクリーン電力量が消費されて枯渇した場合には、サーバ３は、車両１がそれ以上、グリーンゾーン内を走行することを不許可とする。この処理について詳細に説明する。

【0051】

＜電力カラーリング＞
図４は、サーバ３の機能ブロック図である。サーバ３は、充電量取得部３０１と、排出原単位取得部３０２と、消費量取得部３０３と、電力カラーリング部３０４と、ＥＶ距離算出部３０５と、車両位置取得部３０６と、地図記憶部３０７と、位置判定部３０８と、走行許可部３０９とを含む。

【0052】

充電量取得部３０１は、充電設備２から車両１に供給され、バッテリ１１に充電された電力量を車両１の外部充電時に取得する。充電量取得部３０１は、バッテリ１１に充電された電力量を充電設備２との通信により取得できるが、車両１から取得してもよい。取得された電力量は電力カラーリング部３０４に出力される。

【0053】

排出原単位取得部３０２は、充電設備２から車両１へと供給された電力量の排出原単位を電力会社から取得する。

【0054】

図５は、排出原単位を説明するための図である。図５には火力発電、太陽光発電、風力発電、原子力発電、地熱発電および水力発電についての代表的な排出原単位が示されている。図５より、火力発電（石炭火力発電、石油火力発電および液化天然ガス（ＬＮＧ：Liquefied Natural Gas）火力発電）では他の発電態様と比べて、排出原単位が大きいことが分かる。

【0055】

図４に戻り、電力会社の事業者サーバ６は、電力系統４から送電線５を介して充電設備２に送電される電力について、その発電時における排出原単位に関するデータを有している。したがって、排出原単位取得部３０２は、充電設備２から車両１へと供給された電力量の排出原単位を事業者サーバ６から取得できる。取得された排出原単位は電力カラーリング部３０４に出力される。

【0056】

消費量取得部３０３は、車両１の走行中などにバッテリ１１から消費（使用）された電力量を車両１から取得する。取得された電力量は電力カラーリング部３０４に出力される。

【0057】

電力カラーリング部３０４は、バッテリ１１に充電された電力量とバッテリ１１から消費された電力量とに基づいて、バッテリ１１に蓄えられた電力量の電力カラーリング処理を行う。

【0058】

図６は、電力カラーリング処理の概念図である。サーバ３は、バッテリ１１に充電された電力量を、その電力量の発電時における排出原単位に対応付けて管理している。本実施の形態において、サーバ３は、バッテリ１１に充電された電力量と排出原単位との間の対応関係を、外部充電の機会毎に区別して管理する。

【0059】

図６には外部充電の機会が４回であった場合の電力カラーリング処理の結果が例示されている。サーバ３は、１回目の充電機会について、バッテリ１１に充電された電力量Ｐ１と排出原単位Ｅ１とを互いに対応付けて管理する。サーバ３は、２回目の充電機会について、バッテリ１１に充電された電力量Ｐ２と排出原単位Ｅ２とを互いに対応付けて管理する。３回目および４回目の充電機会についても同様である。

【0060】

図７は、本実施の形態における電力カラーリング処理を説明するための概念図である。この例では、４回の充電機会を排出原単位が小さい順に並べると、１回目の充電機会、３回目の充電機会、２回目の充電機会、４回目の充電機会であるとする（Ｅ１＜Ｅ３＜Ｅ２＜Ｅ４）。グリーンゾーン内での車両１の走行が認められる排出原単位の規制値Ｅｒｅｇが法規または政策などにより定められている。４回の充電機会の排出原単位Ｅ１～Ｅ４のなかで、１回目および３回目の充電機会の排出原単位Ｅ１，Ｅ３は、規制値Ｅｒｅｇよりも小さい。そのため、１回目および３回目の充電機会に充電された電力量Ｐ１，Ｐ３はクリーン電力量である。一方、２回目および４回目の充電機会の排出原単位Ｅ２，Ｅ４は、規制値Ｅｒｅｇよりも大きい（Ｅ１＜Ｅ３＜Ｅｒｅｇ＜Ｅ２＜Ｅ４）。２回目および４回目の充電機会に充電された電力量Ｐ２，Ｐ４はクリーン電力量ではない。

【0061】

サーバ３は、車両１がグリーンゾーン内に滞在している場合には、１回目および３回目の充電機会にバッテリ１１に充電されたクリーン電力量が消費されると見なす。したがって、車両１がグリーンゾーンを走行した場合、走行前と走行後とを比較すると図７に示すように、１回目および３回目の充電機会にバッテリ１１に充電されたクリーン電力量（Ｐ１＋Ｐ３）が使用されて減少する。２回目および４回目の充電機会にバッテリ１１に充電された電力量（Ｐ２＋Ｐ４）は使用されずに残る。

【0062】

１回目および３回目の充電機会にバッテリ１１に充電されたクリーン電力量（Ｐ１＋Ｐ３）が基準量Ｐｒｅｆを超えている場合、サーバ３（走行許可部３０９）は、車両１がグリーンゾーンに進入したりグリーンゾーン内を走行したりすることを許可する。その一方で、クリーン電力量（Ｐ１＋Ｐ３）が基準量Ｐｒｅｆ以下である場合、サーバ３は、車両１がグリーンゾーンに進入することを不許可とする（禁止する）。

【0063】

また、車両１がグリーンゾーンに進入した際にはクリーン電力量（Ｐ１＋Ｐ３）が基準量Ｐｒｅｆを超えていたものの、車両１がグリーンゾーン内を走行している間にクリーン電力量（Ｐ１＋Ｐ３）が基準量Ｐｒｅｆ以下になった場合には、サーバ３は、車両１がグリーンゾーンから速やかに退出することを要求する。

【0064】

図４を再び参照して、ＥＶ距離算出部３０５は、車両１がグリーンゾーン内をＥＶ走行可能な距離（ＥＶ距離）を算出する。より具体的には、ＥＶ距離算出部３０５は、バッテリ１１に蓄えられた電力量のうちのクリーン電力量（図６および図７の例ではＰ１＋Ｐ３）を消費して車両１が走行可能な距離をＥＶ距離として算出できる。ＥＶ距離の算出には、車両１の電費（車両１が単位電力量当たり走行可能な距離（単位：ｋｍ／ｋＷｈ）または車両１が単位距離を走行するのに消費する電力量（単位：ｋＷｈ／ｋｍ））を用いることができる。車両１の電費は、車両１の実績値であってもよいし、車両１の車種のカタログ値であってもよい。

【0065】

ＥＶ距離算出部３０５により算出されたＥＶ距離は、通信モジュール（図示せず）により車両１へと通知され、ＨＭＩ１２に表示される。

【0066】

ＥＶ距離に代えてまたは加えて、ＥＶ距離が基準距離よりも長い場合（クリーン電力量が基準量Ｐｒｅｆよりも大きい場合）に「グリーンゾーン走行；ＯＫ」とのメッセージをＨＭＩ１２に表示させてもよい。一方、ＥＶ距離が基準距離以下である場合（クリーン電力量が基準量Ｐｒｅｆ以下である場合）に「グリーンゾーン走行：ＮＧ」とのメッセージをＨＭＩ１２に表示させてもよい。これにより、車両１がグリーンゾーン外である場合、車両１のグリーンゾーンへの進入が許可されるかどうかをユーザが事前に知ることができる。また、ユーザは、車両１グリーンゾーン内をどの程度走行可能であるかを把握できる。車両１がグリーンゾーン内に既に滞在している場合には、車両１がグリーンゾーン内を走行可能な残り距離をユーザが把握できる。

【0067】

車両位置取得部３０６は、車両１の位置情報（ＧＰＳ情報）を車両１から取得する。取得された位置情報は位置判定部３０８に出力される。

【0068】

地図記憶部３０７は、電力管理システム１００がカバーする地域の地図情報を記憶している。この地域には少なくとも１つのグリーンゾーンが含まれている。地図情報は位置判定部３０８に出力される。

【0069】

位置判定部３０８は、車両１の位置情報と地図情報とを比較することによって、車両１の位置がグリーンゾーンの内か外かを判定する。位置判定部３０８は、車両１からグリーンゾーンの境界までの距離を併せて判定し、当該距離が所定値を下回った場合に車両１がグリーンゾーンに接近したと判定してもよい。位置判定部３０８による判定結果は走行許可部３０９に出力される。

【0070】

走行許可部３０９は、車両１がグリーンゾーンに接近した場合または車両１がグリーンゾーン内を走行している場合に、電力カラーリング処理の結果に基づいて、車両１がグリーンゾーン内を走行する（あるいは走行を続ける）ことを許可するか許可しないかを判定する。この判定手法については図６および図７にて説明したため、説明は繰り返さない。走行許可／不許可は車両１に通知される。

【0071】

車両１の走行許可／走行不許可は、車両１の識別情報（たとえばナンバープレートに記載のナンバー）とともに、グリーンゾーンの管理者（規制当局）８にも通知することが好ましい。これにより、走行不許可であるにも拘わらず車両１がグリーンゾーン内を走行している場合に、管理者が表示ランプ１２４を視認した上で、車両１を取り締まったり車両１のユーザにペナルティを課したりすることが可能になる。

【0072】

＜電力管理フロー＞
図８は、グリーンゾーン管理処理を示すフローチャートである。このフローチャートは、予め定められた条件が成立する度、または、予め定められた時間が経過する度に実行される。図８および後述する図９のフローチャートに記載された各ステップは、サーバ３によるソフトウェア処理により実現されるが、サーバ３内に配置されたハードウェア（電気回路）により実現されてもよい。以下、ステップをＳと略す。理解を容易にするため、処理開始時には車両１がグリーンゾーン外に位置している状況を想定する。

【0073】

Ｓ１において、サーバ３は、車両１の位置情報および地図情報に基づいて、車両１がグリーンゾーンに接近したかどうかを判定する。車両１がグリーンゾーンから離れている場合（Ｓ１においてＮＯ）、以降の処理はスキップされる。車両１がグリーンゾーンに接近すると（Ｓ１においてＹＥＳ）、サーバ３は処理をＳ２に進める。

【0074】

Ｓ２において、サーバ３は、バッテリ１１に蓄えられている電力量のうち、排出原単位が規制値Ｅｒｅｇ以下であるクリーン電力量が所定の基準量Ｐｒｅｆを超えているかどうかを判定する。クリーン電力量は後述する電力カラーリング処理により算出される。基準量Ｐｒｅｆは、最も分かり易い例では０である。ただし、基準量Ｐｒｅｆは、０よりも大きな値であってもよい。その値は、たとえば、典型的な車両が所定距離をＥＶ走行する際に消費される電力量に基づいて定めることができる。クリーン電力量が基準量Ｐｒｅｆ以下である場合（Ｓ２においてＮＯ）、サーバ３は、車両１のグリーンゾーンへの進入を不許可とする（Ｓ３）。一方、クリーン電力量が基準量Ｐｒｅｆを超えている場合（Ｓ２においてＹＥＳ）、サーバ３は、車両１のグリーンゾーンへの進入を許可する（Ｓ４）。これにより、車両１がグリーンゾーン内に進入したとする。

【0075】

Ｓ５において、サーバ３は、前回のＳ５～Ｓ８の処理の実行時から所定時間（たとえば数秒～数分）が経過したかどうかを判定する。所定時間が経過すると（Ｓ５においてＹＥＳ）、サーバ３は処理をＳ６に進める。

【0076】

Ｓ６において、サーバ３は、バッテリ１１に蓄えられた電力量のうちクリーン電力量が基準量Ｐｒｅｆを超えているかどうかを判定する。なお、Ｓ２の処理における基準量ＰｒｅｆとＳ６の処理における基準量Ｐｒｅｆとは同一であってもよいが、互いに異なる値に設定されてもよい。より詳細には、車両１の走行に伴いクリーン電力量は次第に減少するため、車両１がグリーンゾーンに進入した時点でクリーン電力量にある程度の余裕がない場合、車両１のグリーンゾーン内での滞在中にクリーン電力量が枯渇する可能性が高い。したがって、Ｓ２の処理における基準量Ｐｒｅｆは、Ｓ６の処理における基準量Ｐｒｅｆに対してマージンを持たせた値であってもよい。

【0077】

クリーン電力量が基準量Ｐｒｅｆを超えている場合（Ｓ６においてＹＥＳ）、サーバ３は、車両１のグリーンゾーン内での走行を許可する（Ｓ７）。その後、サーバ３は、車両１が依然としてグリーンゾーン内に滞在中であるかを判定する（Ｓ８）。車両１がグリーンゾーン内に滞在中である場合（Ｓ８においてＹＥＳ）、サーバ３は、処理をＳ５に戻す。これにより、車両１がグリーンゾーン内に滞在している間、Ｓ５～Ｓ８の処理が繰り返し実行される。車両１がグリーンゾーンから退出すると（Ｓ８においてＮＯ）、サーバ３は一連の処理を終了する。

【0078】

Ｓ６にてクリーン電力量が基準量Ｐｒｅｆ以下である場合（Ｓ６においてＮＯ）、サーバ３は、グリーンゾーンから退出するように車両１に通知する（Ｓ９）。サーバ３は、グリーンゾーンからの退出を促す警告を車両１に送ってもよい。通知または警告を受けた車両１がグリーンゾーンから速やかに退出しない場合（Ｓ１０においてＮＯ）、サーバ３は、通知または警告を繰り返してもよい。

【0079】

図示しないが、車両１がグリーンゾーンから退出せずに規定の時間（たとえば数時間）が経過した場合、サーバ３は、車両１の識別情報および位置情報をグリーンゾーンの管理者８に送信してもよい。これにより、管理者８が車両１を特定して強く警告したり、反則金等のペナルティを課したりすることが可能になる。車両１がグリーンゾーンから退出すると（Ｓ１０においてＹＥＳ）、サーバ３は一連の処理を終了する。

【0080】

図９は、電力カラーリング処理の一例を示すフローチャートである。電力カラーリング処理は所定周期毎に繰り返し実行される。

【0081】

Ｓ１０１において、サーバ３は、車両１が充電設備２により外部充電されたかどうかを判定する。車両１が外部充電された場合（Ｓ１０１においてＹＥＳ）、サーバ３は、充電設備２から車両１に充電された電力量を充電設備２（または車両１）との通信により取得する（Ｓ１０２）。さらに、サーバ３は、電力系統４から充電設備２へと供給された電力量が発電された際の排出原単位に関するデータを事業者サーバ６との通信により取得する（Ｓ１０３）。

【0082】

Ｓ１０４において、サーバ３は、車両１の外部充電の機会毎に、Ｓ１０１にて取得された電力量と、Ｓ１０２にて取得された排出原単位とを対応付け、その対応関係をメモリ３２に記憶する。これにより、サーバ３は、バッテリ１１に充電された電力量と排出原単位との間の対応関係を外部充電の機会毎に区別して管理できる。

【0083】

一方、車両１が外部充電されていない場合（Ｓ１０１においてＮＯ）、すなわち、車両１の走行中など、バッテリ１１に蓄えられた電力量が消費される状況である場合、サーバ３は、バッテリ１１に蓄えられた電力量から消費された電力量を取得する（Ｓ１０５）。この電力量は車両１から取得される。

【0084】

Ｓ１０６において、サーバ３は、予め定められた演算手法に従って、バッテリ１１に蓄えられた電力量から、Ｓ１０５にて取得された電力量を差し引くことで、バッテリ１１に蓄えられた電力量と排出原単位との間の対応関係を更新する。この演算手法は特に限定されず、様々な手法が採用され得る。たとえば、図７に示した例では、走行前のクリーン電力量（Ｐ１＋Ｐ３）のうち排出原単位が相対的に大きいＰ３から消費電力量が差し引かれている。しかし、逆に、排出原単位が相対的に小さいＰ３から消費電力量が差し引かれてもよい。あるいは、Ｐ１とＰ３との比率を維持したまま、クリーン電力量（Ｐ１＋Ｐ３）全体から消費電力量が差し引かれるようにしてもよい。Ｓ１０４またはＳ１０６の処理の実行後、処理はＳ１０７に進む。

【0085】

Ｓ１０７において、サーバ３は、バッテリ１１に蓄えられた電力量のうちクリーン電力量の最新値に算出する。そして、サーバ３は、クリーン電力量の最新値を車両１のＥＶ距離に換算して車両１に通知する（Ｓ１０８）。ただし、サーバ３は、ＥＶ距離に換算前のクリーン電力量を車両１に通知してもよい。

【0086】

図１０は、通知を受けた車両１のＨＭＩ１２（インパネ１２１）に表示されるグリーンゾーン情報の一例を示す図である。図１０に示すように、車両１がグリーンゾーンを走行する（あるいはグリーンゾーンに進入する）こととの可否、車両１がグリーンゾーンの走行に使用可能な電力量（グリーン電力量）、および、車両１がグリーンゾーンを走行可能なＥＶ距離をインパネ１２１に表示できる。しかし、インパネ１２１に表示されるグリーンゾーン情報は、これら３つの情報のうちのいずれか１つまたは２つであってもよい。

【0087】

以上のように、本実施の形態において、サーバ３は、バッテリ１１に蓄えられた電力量の電力カラーリング処理を実行し、バッテリ１１に蓄えられた電力量と排出原単位とを対応付けて管理する。これにより、サーバ３は、バッテリ１１に蓄えられた電力量のなかにクリーン電力量がどの程度で含まれているかを把握できる。よって、本実施の形態によれば、サーバ３は、グリーンゾーンへの進入およびグリーンゾーン内での走行を許可可能な車両と不許可とする車両とを明確に区別し、適切に管理できる。

【0088】

なお、図８および図９では、すべてのステップがサーバ３により実行される例について説明した。しかし、各ステップは車両１のＥＣＵ１３により実行されてもよい。また、サーバ３とＥＣＵ１３とが処理を分担してもよい。つまり、一部の処理がサーバ３により実行され、他の一部の処理がＥＣＵ１３により実行されてもよい。

【0089】

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0090】

１００ 電力管理システム、１ 車両、１１ バッテリ、１２ ＨＭＩ、１３ ＥＣＵ、２ 充電設備、３ サーバ、３１ プロセッサ、３２ メモリ、３３ Ｉ／Ｏポート、３０１ 充電量取得部、３０２ 原単価取得部、３０３ 消費量取得部、３０４ 電力カラーリング部、３０５ 走行可能距離算出部、３０６ 車両位置取得部、３０７ 地図記憶部、３０８ 位置判定部、３０９ 走行許可部、４ 電力系統、５ 送電線、６ 事業者サーバ、７ ゲート、８ グリーンゾーンの管理者。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】