JP6766343B2 - バッテリ予約装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、モビリティ等に搭載される交換可能なバッテリの予約を受け付けるバッテリ予約装置に関する。

近年、電動自動二輪車や電動自転車等のモビリティに搭載されたバッテリパックを、充電済みのバッテリパックを保有するバッテリステーションにおいて交換しながら利用するシステムが構築されている。
例えば、特許文献１では、電気自動車において放電された二次電池を交換するために、二次電池供給システムにおける供給の可否、供給可能個数、供給価格等の各種情報を取得して、充電施設情報を表示部に表示させる二次電池供給システムについて開示されている。

特開２００６−３３１４０５号公報 特開２０１０−２３０６１５号公報

しかしながら、上記従来の二次電池供給システムでは、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、上記公報に開示されたシステムでは、充電施設到着後の二次電池の交換が完了する時間まで考慮されていないため、使用者は、最も効率よく二次電池を交換可能なバッテリステーションを選択することが困難であった。

本発明の課題は、バッテリの交換を効率よく完了させることが可能なバッテリステーションを提示することが可能なバッテリ予約装置を提供することにある。

第１の発明に係るバッテリ予約装置は、所定のバッテリステーションにおいて交換可能であって所定の電力消費体に対して電力を供給するバッテリの予約を受け付けるバッテリ予約装置であって、充電必要量取得部と、バッテリ残量取得部と、充電速度取得部と、交換完了時間算出部と、を備えている。充電必要量取得部は、使用者が必要とするバッテリの充電必要量を取得する。バッテリ残量取得部は、複数のバッテリステーションにおけるそれぞれのバッテリの現時点でのバッテリ残量を取得する。充電速度取得部は、複数のバッテリステーションにおけるそれぞれの充電速度を取得する。交換完了時間算出部は、充電必要量取得部において取得された充電必要量と、バッテリ残量取得部において取得された現時点のバッテリ残量と、充電速度取得部において取得されたバッテリの充電速度と、に基づいて、複数のバッテリステーションのそれぞれにおけるバッテリの交換完了時間を算出する。

ここでは、例えば、モビリティ等に搭載されるバッテリの交換の予約をする際に、必要とするバッテリの容量を入力等するだけで、各バッテリステーションにおける充電状況（現時点でのバッテリ残量、充電速度等）に応じて最適なバッテリステーションが提示される。
ここで、充電必要量取得部において取得される充電必要量は、使用者が、バッテリ交換によって得たいと考えるバッテリの容量を意味している。充電必要量は、例えば、バッテリがモビリティに搭載されている場合においては、現時点でのバッテリ残量に基づいて、使用者によって入力されてもよいし、予約システムや車載システム等から自動的に取得されてもよい。

また、バッテリ残量取得部において取得されるバッテリ残量は、複数のバッテリステーションにおいて保管されている各バッテリの現時点での残量を意味している。上記バッテリ残量は、各バッテリステーションにおける電圧値の計測、充放電電流の積算、あるいはこれらの組合せ等の方法によって取得される。
充電速度取得部において取得される充電速度は、各バッテリステーションに設置された充電器の設定値（例えば、６００ｗ等）を意味している。この充電速度は、各バッテリステーションから取得してもよいし、予め保存されている各バッテリステーションの充電速度のデータを取り出して取得してもよい。

交換完了時間算出部において算出される交換完了時間は、各バッテリステーションにおいてバッテリ交換を行った場合に、バッテリ交換が完了する時刻を意味している。交換完了時間は、使用者が要求している充電必要量と、バッテリステーションにおける現時点でのバッテリ残量と、各バッテリステーションにおける充電速度とに基づいて算出される。
これにより、バッテリステーションにおいてバッテリ交換の予約を行う使用者に対して、現時点でのバッテリステーションのバッテリの交換可否、交換可能個数、移動時間等を知らせるだけでなく、バッテリ交換を完了する時間を知らせることができる。

この結果、複数のバッテリステーションの中から最も効率よくバッテリ交換を完了できるバッテリステーションを提示する等、従来よりも使用者にとって有効な情報を提供することができる。
第２の発明に係るバッテリ予約装置は、第１の発明に係るバッテリ予約装置であって、電力消費体の現在位置からバッテリステーションまでの距離に基づいて、バッテリステーションまでの移動時間を算出する移動時間算出部を、さらに備えている。交換完了時間算出部は、移動時間、充電必要量、バッテリ残量、および充電速度に基づいて、交換完了時間を算出する。

ここでは、使用者の現在位置からバッテリ交換を行うバッテリステーションまでの距離に基づいて、各バッテリステーションまでの移動時間を算出するとともに、移動時間、充電必要量、バッテリ残量、および充電速度に基づいて、交換完了時間を算出する。
ここで、移動時間の算出に用いられる使用者の現在位置は、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）等を用いて検知することができる。そして、各バッテリステーションまでの移動時間は、現在位置と各バッテリステーションまでの距離と、移動手段（例えば、電動自動二輪車、電動自動車、電動自転車、電動アシスト自転車等）の平均速度とによって算出される。

これにより、算出された移動時間を、上述したバッテリ交換完了時間と組み合わせることで、バッテリステーションに到着後、すぐにバッテリ交換を実施できるのか、あるいは充電完了までの待ち時間があるのかを、使用者に知らせることができる。
この結果、使用者は、例えば、複数のバッテリステーションの中から、距離は近いが到着後の待ち時間が生じるステーションではなく、少し距離は遠いが到着後の待ち時間のないステーションを選択することができる。

第３の発明に係るバッテリ予約装置は、第２の発明に係るバッテリ予約装置であって、交換完了時間算出部は、充電必要量、バッテリ残量、および充電速度に基づいて、バッテリステーションにおける充電完了時間を算出するとともに、充電完了時間が移動時間を越える場合には、充電完了時間と移動時間との差を交換完了時間として算出し、充電完了時間が移動時間以下の場合には、交換完了時間を０として算出する。

ここでは、上述した充電必要量、バッテリ残量、および充電速度に加えて、バッテリステーションにおける充電完了時間、バッテリステーションまでの移動時間も考慮して、交換完了時間を算出する。
これにより、バッテリステーションにおいてバッテリ交換を行う使用者に対して、充電完了時間や移動時間まで考慮したより有益な情報を提示することができる。

第４の発明に係るバッテリ予約装置は、第１の発明に係るバッテリ予約装置であって、電力消費体がバッテリステーションに到着したとみなされる時刻から、バッテリステーションにおけるバッテリ交換が開始されるまでの待ち時間を取得する待ち時間取得部を、さらに備えている。交換完了時間算出部は、待ち時間、充電必要量、バッテリ残量および充電速度に基づいて、交換完了時間を算出する。

ここでは、バッテリステーションにおいて充電器によってバッテリが充電されるまでの時間以外の要因によって生じる待ち時間を算出するとともに、待ち時間、充電必要量、バッテリ残量および充電速度に基づいて、交換完了時間を算出する。
ここで、待ち時間取得部において取得される待ち時間は、例えば、バッテリステーションに到着後にバッテリ交換待ちの列に並ぶ時間を意味している。
これにより、バッテリステーションにおいて充電器によってバッテリが充電されるまでの時間以外の要因によって生じる待ち時間を考慮して、使用者へ最も効率よくバッテリ交換を実施することが可能なバッテリステーションを提案することができる。

第５の発明に係るバッテリ予約装置は、第４の発明に係るバッテリ予約装置であって、交換完了時間算出部は、充電必要量、バッテリ残量、および充電速度に基づいて、バッテリステーションにおける充電完了時間を算出するとともに、充電完了時間が待ち時間を越える場合には、充電完了時間を交換完了時間として算出し、充電完了時間が待ち時間以下の場合には、待ち時間を交換完了時間として算出する。

ここでは、上述した充電必要量、バッテリ残量、および充電速度に加えて、バッテリステーションにおける充電完了時間、バッテリステーションに到着したとみなされる時刻からの待ち時間も考慮して、交換完了時間を算出する。
これにより、バッテリステーションにおいてバッテリ交換を行う使用者に対して、充電完了時間や待ち時間まで考慮したより有益な情報を提示することができる。

第６の発明に係るバッテリ予約装置は、第２の発明に係るバッテリ予約装置であって、電力消費体がバッテリステーションに到着したとみなされる時刻から、バッテリステーションにおけるバッテリ交換が開始されるまでの待ち時間を取得する待ち時間取得部を、さらに備えている。交換完了時間算出部は、移動時間、待ち時間、充電必要量、バッテリ残量、および充電速度に基づいて、交換完了時間を算出する。
上述した充電必要量、バッテリ残量、および充電速度に加えて、バッテリステーションにおける充電完了時間、バッテリステーションに到着したとみなされる時刻からの待ち時間も考慮して、交換完了時間を算出する。
これにより、バッテリステーションにおいてバッテリ交換を行う使用者に対して、充電完了時間や待ち時間まで考慮したより有益な情報を提示することができる。

第７の発明に係るバッテリ予約装置は、第６の発明に係るバッテリ予約装置であって、交換完了時間算出部は、充電必要量、バッテリ残量、および充電速度に基づいて、バッテリステーションにおける充電完了時間を算出する。交換完了時間算出部は、充電完了時間が移動時間と待ち時間の和を超える場合には、充電完了時間と移動時間との差を交換完了時間として算出し、充電完了時間が移動時間と待ち時間との和以下である場合には、待ち時間を交換完了時間として算出する。

ここでは、上述した充電必要量、バッテリ残量、および充電速度に加えて、バッテリステーションにおける充電完了時間、バッテリステーションまでの移動時間、バッテリステーションに到着したとみなされる時刻からの待ち時間も考慮して、交換完了時間を算出する。
これにより、バッテリステーションにおいてバッテリ交換を行う使用者に対して、充電完了時間や移動時間、待ち時間まで考慮したより有益な情報を提示することができる。

第８の発明に係るバッテリ予約装置は、第４から第７の発明のいずれか１つに係るバッテリ予約装置であって、待ち時間取得部は、現在の混雑状況およびバッテリステーションにおける過去の混雑の程度を示す統計データのうちの少なくとも一方に基づいて、待ち時間を算出する。
ここでは、バッテリステーションの混雑状況に鑑みて、バッテリステーションへ到着後、バッテリ交換を開始するまでの待ち時間を算出する。

ここで、現在の混雑状況は、例えば、バッテリステーションの予約状況、バッテリステーションに設置されたカメラで撮影された混雑状況等を用いることができる。また、過去の混雑の程度を示す統計データとしては、例えば、曜日ごとに混雑した時間帯をランク分けしたものを用いてもよいし、待ち人数（台数）等用いてもよい。
これにより、バッテリステーションにおいて充電器によってバッテリが充電されるまでの時間以外の要因によって生じる待ち時間を考慮して、使用者へ最も効率よくバッテリ交換を実施することが可能なバッテリステーションを提案することができる。

第９の発明に係るバッテリ予約装置は、第１から第８の発明のいずれか１つに係るバッテリ予約装置であって、交換完了時間算出部において算出されたバッテリの交換完了時間を表示するように表示部を制御する表示制御部を、さらに備えている。
ここでは、上述したように、各バッテリステーションにおけるバッテリの交換完了時間等を、使用者に対して提示するために、表示部に表示させる。

ここで、表示部としては、例えば、バッテリが電動自動二輪車等のモビリティに搭載される場合には、モビリティに取り付けられた表示画面、あるいは使用者が携帯しているスマートフォンやタブレット端末等の画面が含まれる。
これにより、使用者は、表示部の画面に表示される各バッテリステーションにおけるバッテリの交換完了時間、待ち時間等の情報を参照して、最も効率よくバッテリの交換を実施できるバッテリステーションを選択して予約することができる。
なお、表示部は、使用者から充電必要量が入力される充電必要量取得部に接続され、充電必要量が入力される手段として用いることもできる。

第１０の発明に係るバッテリ予約装置は、第９の発明に係るバッテリ予約装置であって、表示制御部は、複数のバッテリステーションについて、バッテリの交換の完了時間が早い順に、予約先の候補として表示する。

ここでは、予約候補として表示される複数のバッテリステーションについて、バッテリの交換完了時間が短いバッテリステーションを優先的に表示部に表示させる。
これにより、使用者は、表示部の画面に表示された複数のバッテリステーションの中から、最も効率よくバッテリの交換を実施できるバッテリステーションを容易に選択することができる。

第１１の発明に係るバッテリ予約装置は、第１から第１０の発明のいずれか１つに係るバッテリ予約装置であって、電力消費体は、モビリティである。
ここでは、バッテリから電力が供給される電力供給体として、電動自動二輪車、電動自動車、電動自転車、電動アシスト自転車等のモビリティを用いている。
これにより、モビリティを運転している使用者は、搭載しているバッテリの残量が少なくなって交換したい場合に、最寄りのバッテリステーションのバッテリ交換完了までに要する時間を認識して、予約することができる。また、複数のバッテリステーションの中から、最も効率よくバッテリの交換を実施することが可能なバッテリステーションを選択して予約することができる。

本発明に係るバッテリ予約装置によれば、バッテリの交換を効率よく完了させることが可能なバッテリステーションを提示することができる。

本発明の一実施形態に係るバッテリ予約装置によって予約可能なバッテリパックが搭載されるモビリティの構成を示す図。 図１のバッテリパックの交換の予約を行うバッテリ予約装置の構成を示すブロック図。 図２のバッテリ予約装置に含まれる容量算出部において作成される所定時間経過ごとのバッテリ残量推定テーブル。 図２のバッテリ予約装置に含まれる待ち時間取得部において取得される待ち時間の算出に用いられる過去の混雑状況を示す統計データのテーブル。 図２のバッテリ予約装置に含まれる交換完了時間算出部において作成される各バッテリステーションにおける充電時間、現在位置からバッテリステーションまでの移動時間、バッテリステーションに到着後の待ち時間を示すテーブル。 図２のバッテリ予約装置に含まれる交換完了時間算出部において作成される各バッテリステーションにおけるバッテリの交換完了時間を示すテーブル。 図１のモビリティの表示部に表示される現在位置から各バッテリステーションまでの移動時間と到着後の待ち時間とを含む表示画面を示す図。 図２のバッテリ予約装置におけるバッテリ予約の流れを示すフローチャート。

本発明の一実施形態に係るバッテリ予約装置１０について、図１〜図８を用いて説明すれば以下の通りである。
本実施形態に係るバッテリ予約装置１０は、図１に示す電動自動二輪車等のモビリティ２０に交換可能な状態で搭載されるバッテリパック１の交換予約を受け付ける。
バッテリパック１は、図１に示すように、モビリティ２０に対して電力を供給するための二次電池であって、モビリティ２０に対して交換可能な状態で３本搭載されている。そして、バッテリパック１は、所定のバッテリステーション３０に設置された充電器３１（図２参照）を用いて充電されることで、繰り返し使用される。

モビリティ２０は、シート２０ａの下に搭載された３本のバッテリパック１から電力を供給されて走行する電動自動二輪車であって、前輪２１、後輪（駆動輪）２２、表示部２３（図２参照）、およびＧＰＳ（Global Positioning System）２４（図２参照）を備えている。
前輪２１は、モビリティ２０の前部と路面との間に設けられた操舵輪であって、ハンドル２０ｂの向きに連動して向きを変えることで、走行方向を切り替えることができる。

後輪２２は、バッテリパック１が搭載されたモビリティ２０の後部と路面との間に設けられた駆動輪であって、モータ（図示せず）によって回転駆動される。
表示部２３は、モビリティ２０のハンドル２０ｂの中央部分付近に設けられた表示装置であって、モビリティ２０に搭載された３本のバッテリパック１のバッテリ残量や、走行速度等を表示する。なお、表示部２３は、例えば、タッチパネル式の液晶表示装置によって構成されている。

また、表示部２３は、後述する各バッテリステーション３０までの移動時間、到着後の待ち時間等に関する情報を表示して、最適なバッテリステーション３０を選択するための選択画面を表示する。さらに、表示部２３は、バッテリ予約装置１０に対してバッテリの交換予約を行う予約情報が入力される予約入力部２３ａを有している。
予約入力部２３ａは、バッテリパック１のバッテリ残量が少なくなってきた場合に、使用者がその時点でのバッテリ残量を見て、交換時に必要とするバッテリ残量が入力される。そして、予約入力部２３ａは、表示部２３に表示された選択画面を介して、使用者によって予約するバッテリステーション３０が入力される。

ＧＰＳ２４は、モビリティ２０に搭載されており、ＧＰＳ衛星からの信号を受信して、モビリティ２０の現在位置情報を取得する。そして、ＧＰＳ２４は、取得した現在位置情報をバッテリ予約装置１０の移動時間算出部１７へと送信する。
（バッテリ予約装置１０の構成）
バッテリ予約装置１０は、複数のバッテリステーション３０に保管されている充電済みあるいは充電中のバッテリパック１の予約を受け付ける装置であって、例えば、各バッテリステーション３０に設置されている。そして、バッテリ予約装置１０は、図２に示すように、充電必要量取得部１１、バッテリ残量取得部１２、容量算出部１３、充電速度取得部１４、待ち時間取得部１５、交換完了時間算出部１６、移動時間算出部１７、メモリ（記憶部）１８、および表示制御部１９を備えている。

本実施形態では、バッテリ予約装置１０によって予約されるバッテリパック１は、予約時点で充電が完了したもの、充電中のものを含む（図３のテーブル参照）。
充電必要量取得部１１は、モビリティ２０に搭載されたバッテリパック１のバッテリ残量等を見た使用者が、表示部２３の予約入力部２３ａを介して入力した充電必要量を取得する。

バッテリ残量取得部１２は、複数のバッテリパック１を保管しているバッテリステーション３０に設置された充電器３１から、充電済みあるいは充電中のバッテリパック１のバッテリ残量を取得する。
容量算出部１３は、バッテリ残量取得部１２および後述の充電速度取得部１４においてそれぞれ取得されたバッテリ残量と充電速度とに基づいて、経過時間ごとの各バッテリパック１のバッテリ残量を示すバッテリ残量推定テーブル（図３参照）を作成する。

なお、図３に示すバッテリ残量推定テーブルは、各バッテリステーション３０に固有のＩＤ、各バッテリステーション３０に保管されている各バッテリパック１に固有のＩＤ、各バッテリパックの所定時間経過ごとのバッテリ残量の推定値を示している。
より具体的には、図３は、１０分経過ごとに１００ｗｈ充電する充電器３１を用いて、バッテリパック１を１６００ｗｈ（満充電）まで充電する場合のバッテリ残量の推定値を示している。

充電速度取得部１４は、バッテリステーション３０ごとに設置された充電器３１の充電速度を取得する。
本実施形態では、１つのバッテリステーション３０に充電速度がほぼ同じ充電器３１が複数設置されているため、いずれか１つの充電器３１の充電速度を取得すればよい。
待ち時間取得部１５は、メモリ１８に保存されている現時点でのバッテリ交換の予約状況、各バッテリステーション３０における過去の混雑状況を示す統計データ（図４参照）等の少なくとも１つを参照して、待ち時間の推定値を取得する。

なお、待ち時間算出部１５において算出される待ち時間とは、モビリティ２０がバッテリステーション３０に到着したとみなされる時刻から、バッテリステーション３０においれバッテリ交換が開始されるまでの待ち時間を意味している。
図４に示す統計データでは、例えば、ＩＤ“Ａ”のバッテリステーション３０では、８時台、９時台には平均５分程度の待ち時間が生じ、１０時台には最大の１０分の待ち時間が生じるとともに、１１時以降は待ち時間が生じないことを示している。また、ＩＤ“Ｂ”のバッテリステーション３０では、１２時までは待ち時間が生じないとともに、１２時台、１４時台には平均５分程度の待ち時間が生じ、１３時台には最大の１０分の待ち時間が生じることを示している。さらに、ＩＤ“Ｃ”ののバッテリステーション３０では、８時台に最大の平均１０分の待ち時間が生じ、９時台、１０時台には平均５分程度の待ち時間が生じるとともに、１１時以降は待ち時間が生じないことを示している。

なお、待ち時間取得部１５において取得される待ち時間の推定値は、モビリティ２０がバッテリステーション３０へ到着時における待ち人数を考慮して、バッテリ交換を開始するまでの待ち時間を意味している。
交換完了時間算出部１６は、充電必要量取得部１１において取得された充電必要量、容量算出部１３において作成されたバッテリ残量テーブル、待ち時間取得部１５において取得された待ち時間、に基づいて、バッテリパック１の充電完了時間、およびバッテリ交換完了までの時間を算出する。

ここで、バッテリ交換完了までの時間とは、現時点のバッテリステーション３０におけるバッテリパック１の充電状況と、使用者から入力された充電必要量とに基づいて、何時何分の時点で必要なバッテリパック１を用意して交換完了できるか、を示す時間を意味している。
例えば、図３に示すバッテリ残量推定テーブルでは、仮に、充電必要量を１６００ｗｈのバッテリパック１本とすると、ＩＤが“Ａ”のバッテリステーション３０では、現時点（８時）で、ＩＤ“７”のバッテリパック１を保管していること示している。

一方、ＩＤが“Ｂ”のバッテリステーション３０では、現時点（８時）では、１６００ｗｈまで充電されたバッテリパック１はなく、最も残量が多いＩＤが“５”のバッテリパック１でも充電時間が３０分必要である。このため、ＩＤが“Ｂ”のバッテリステーション３０では、８時３０分までバッテリ交換できない。
さらに、ＩＤが“Ｃ”のバッテリステーション３０についても同様に、現時点（８時）では、１６００ｗｈまで充電されたバッテリパック１はなく、最も残量が多いＩＤが“１１”のバッテリパック１でも充電時間が２０分必要である。このため、ＩＤが“Ｃ”のバッテリステーション３０では、８時２０分までバッテリ交換できない。

移動時間算出部１７は、モビリティ２０に搭載されたＧＰＳ２４を介して受信した現在位置情報と、各バッテリステーション３０までの距離と、モビリティ２０の直前の１時間の平均速度とを用いて、各バッテリステーション３０までの推定移動時間を算出する。
具体的には、移動時間は、以下の関係式（１）によって算出される。
移動時間＝現在位置から各バッテリステーションまでの距離（ｋｍ）／直前の１時間の平均時速（ｋｍ／ｈ） ・・・・・（１）
なお、推定移動時間の算出は、各バッテリステーション３０までに通行する道路の混雑状況等の情報をさらに取得することで、推定移動時間の予測精度を向上させることができる。

メモリ（記憶部）１８は、上述した各バッテリステーション３０におけるバッテリパック１の交換完了時間、バッテリ交換開始までの待ち時間、モビリティ２０の現在位置から各バッテリステーション３０までの移動時間に関する情報を、バッテリステーション３０ごとに保存する。
より具体的には、メモリ１８は、図５に示す各バッテリステーション３０におけるバッテリパック１の充電必要量までの充電時間、バッテリステーション３０までの移動時間、バッテリ交換開始までの待ち時間を含むテーブルを保存する。

また、メモリ１８は、図５に示すテーブルを用いて算出されたバッテリステーション３０ごとの交換完了時間を示すテーブル（図６参照）を保存する。
なお、バッテリ交換は、バッテリステーション３０に設置された充電器３１から所望のバッテリパック１を抜き取って、現在、モビリティ２０に搭載されているバッテリパック１と交換する簡単な作業によって完了する。このため、図６に示す交換完了時間は、各バッテリステーション３０において、バッテリ交換が可能となる時間と同時刻を示している。

さらに、メモリ１８は、上述したように、待ち時間取得部１５において取得されるバッテリ交換開始までの待ち時間を算出するために、各バッテリステーション３０における時間帯ごとの過去の混雑状況等のデータを保存している。そして、メモリ１８は、現在位置情報から各バッテリステーション３０までの距離を算出するための地図情報を、予め保存している。

表示制御部１９は、メモリ１８に保存された各種情報を用いて、モビリティ２０に搭載された表示部２３の表示を制御する。
具体的には、表示制御部１９は、メモリ１８に保存されている図５および図６に示すテーブルを参照して作成された図７に示す画面を、モビリティ２０の表示部２３に表示させる。

なお、図７に示す画面では、モビリティ２０の現在位置から最も近い位置にある３つのバッテリステーション３０を示している。
ここで、図７は、各バッテリステーション（Ｓｔ）３０までの推定移動時間と、到着後の待ち時間とを、現在位置を示す地図情報とともに表示している。
これにより、使用者は、モビリティ２０の表示部２３の画面を見ながら、バッテリ予約装置１０から提案された３つのバッテリステーション３０（ＩＤが“Ａ”、“Ｂ”、“Ｃ”）におけるバッテリ交換完了時間を容易に認識することができる。

つまり、図７に示すように、ＩＤが“Ａ”および“Ｃ”のバッテリステーション３０については、現在位置からの距離が近く、移動時間は５分である。
そして、ＩＤが“Ａ”のバッテリステーション３０に保管されているバッテリパック１の残量は、現時点（８時）で充電必要量（１６００ｗｈ）に達している。しかし、このバッテリステーション３０では、混雑状況から到着後の待ち時間が５分となっている。

よって、ＩＤが“Ａ”のバッテリステーション３０では、到着後、すぐに交換すべきバッテリパック１の準備はできているもののバッテリステーション３０の混雑によって順番待ちが生じるため、バッテリ交換開始までの待ち時間は５分となる。
また、ＩＤが“Ｃ”のバッテリステーション３０に保管されているバッテリパック１の残量は、現時点（８時）で充電必要量（１６００ｗｈ）に達していない。このため、バッテリステーション３０において充電器３１による充電時間が必要となって、８時２０分までは交換すべきバッテリパック１を用意できない。そして、このバッテリステーション３０では、混雑状況から、５分後の到着時の待ち時間が１０分となっている。

よって、ＩＤが“Ｃ”のバッテリステーション３０では、５分後に到着しても、充電必要量にバッテリパック１が充電される８時２０分までは、交換すべきバッテリパック１の準備ができていない。このため、ＩＤが“Ｃ”のバッテリステーション３０では、到着後、バッテリステーション３０におけるバッテリパック１の充電待ち時間が生じるため、バッテリ交換開始までの待ち時間は、１５分となる。

なお、ＩＤが“Ｃ”のバッテリステーション３０では、混雑状況によって待ち時間が１０分となっているが、充電待ち時間の方が１５分と長いため、混雑による待ち時間１０分は考慮する必要がないものとする。
一方、図７に示すように、ＩＤが“Ｂ”のバッテリステーション３０については、現在位置からの距離が遠いため、移動時間は３０分である。しかし、ＩＤが“Ｂ”のバッテリステーション３０に保管されているバッテリパック１の残量は、現時点（８時）で充電必要量（１６００ｗｈ）に達している。このため、ＩＤが“Ｂ”のバッテリステーション３０については、３０分後の到着時のバッテリ交換開始までの待ち時間は、０分となる。

すなわち、本実施形態では、算出されたバッテリパック１の充電時間、現在位置からバッテリステーション３０までの移動時間、到着後の待ち時間に基づいて、バッテリステーション３０に到着してからバッテリ交換完了までの時間を算出する。
ここで、（充電時間−移動時間）＞（待ち時間）の場合には、交換完了時間は、以下の関係式（２）によって算出される。

交換完了時間＝（充電時間−移動時間） ・・・・・（２）
一方、（充電時間−移動時間）≦（待ち時間）の場合には、交換完了時間は、以下の関係式（３）によって算出される。
交換完了時間＝移動時間 ・・・・・（３）
以上の結果、使用者は、モビリティ２０の表示部２３の画面を見ながら、現在位置からの距離が近いバッテリステーション３０でのバッテリ交換を希望する場合には、待ち時間が短いＩＤ“Ａ”のバッテリステーション３０を予約することができる。

あるいは、使用者は、待ち時間ができるだけ短いバッテリステーション３０でのバッテリ交換を希望する場合には、移動時間が３０分かかるものの、待ち時間が“０分”であるＩＤ“Ｂ”のバッテリステーション３０を予約することができる。
なお、バッテリステーション３０の予約を行う際には、図７の地図情報上に表示された各バッテリステーション３０の欄に含まれる予約ボタンをタッチすればよい。この予約ボタンは、モビリティ２０に搭載された表示部２３の予約入力部２３ａとして機能することで、使用者によって選択されたバッテリステーション３０を入力することができる。

また、図７に示す交換完了時間は、バッテリステーション３０に到着してからの期間を示す○○分という表示ではなく、交換完了の時刻を示す○時○分という表示にしてもよい。

＜バッテリ予約装置１０における予約受付までの流れ＞
本実施形態のバッテリ予約装置１０では、図８に示すフローチャートに従って、使用者にとって最適なバッテリステーション３０が選択され、バッテリパック１の交換予約を受け付ける。
すなわち、ステップＳ１１では、充電必要量取得部１１において、モビリティ２０の表示部２３を介して使用者によって入力された充電必要量を取得する。
次に、ステップＳ１２では、バッテリ残量取得部１２において、各バッテリステーション３０において保管されている各バッテリパック１のバッテリ残量を、各バッテリステーション３０に設置された充電器３１から取得する。

ここで取得されるバッテリ残量は、充電済みのバッテリパック１については満充電の１６００ｗｈが、充電中のバッテリパック１についてはその時点でのバッテリ残量の数値が、それぞれ取得される。
次に、ステップＳ１３では、充電速度取得部１４において、各バッテリステーション３０に設置された充電器３１から、充電速度を取得する。

なお、本実施形態では、各バッテリステーション３０に設置された全ての充電器３１による充電速度が、１００ｗｈ／１０ｍｉｎという共通の数値に設定されている。
次に、ステップＳ１４では、容量算出部１３において、ステップＳ１１において取得された充電必要量と、ステップＳ１２，Ｓ１３において取得されたバッテリ残量と充電速度とに基づいて、所定時間経過ごとのバッテリ残量テーブル（図３参照）を作成する。

次に、ステップＳ１５では、待ち時間取得部１５において、メモリ１８に保存された各バッテリステーション３０の現在の予約状況、過去の混雑状況を示す統計データを用いて、到着時に予想される待ち時間を取得（算出）する。
次に、ステップＳ１６では、移動時間算出部１７において、モビリティ２０の現在位置から各バッテリステーション３０までの距離と、直前１時間のモビリティ２０の平均時速とに基づいて、各バッテリステーション３０までの移動時間を算出する。

なお、モビリティ２０の現在位置情報は、モビリティ２０に搭載されたＧＰＳ２４から受信することができる。
次に、ステップＳ１７では、交換完了時間算出部１６において、上述した充電必要量、各バッテリパック１のバッテリ残量、充電速度、各バッテリステーション３０における待ち時間、各バッテリステーション３０までの移動時間に基づいて、バッテリパック１の交換完了時間（交換開始可能時間）を算出する。

次に、ステップＳ１８では、ステップＳ１７において算出されたバッテリ交換完了時間を、メモリ１８に保存する。
次に、ステップＳ１９では、表示制御部１９が、ステップＳ１８においてメモリ１８に保存されたバッテリステーション３０ごとのバッテリ交換完了時間を、モビリティ２０の表示部２３に表示させる。

次に、ステップＳ２０では、ステップＳ１９において、モビリティ２０の表示部２３に表示された情報を見た使用者によって、バッテリパック１の交換に最適なバッテリステーション３０が選択される。
本実施形態のバッテリ予約装置１０では、以上のように、各バッテリステーション３０において、すでに充電済みのバッテリパック１の交換の可否に関する情報を、モビリティ２０へ提供するだけでなく、充電中のバッテリパック１の充電状況まで考慮したバッテリステーション３０の情報を提供する。

これにより、使用者は、バッテリパック１の交換が可能な複数のバッテリステーション３０の中から、より最適なバッテリステーション３０を選択することができる。
また、本実施形態のバッテリ予約装置１０では、モビリティ２０の現在位置情報を用いて、各バッテリステーション３０までの移動時間を算出する。
これにより、現在位置からバッテリステーション３０へ到着した時点で、待ち時間があるか否かを併せて、使用者に報知することができる。
よって、使用者は、現在位置から近いが到着時に待ち時間が生じるバッテリステーション３０よりも、進行方向にあり、現在位置からは遠いが待ち時間の生じないバッテリステーション３０を選択する等、使用者にとっての選択肢を広げることができる。

［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

（Ａ）
上記実施形態では、バッテリパック１の交換予約を行う際に、電動自動二輪車等のモビリティ２０に取り付けられた表示部２３の画面を介して、使用者がバッテリ残量を確認して充電必要量が入力される例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、モビリティに搭載されたバッテリパックの残量が所定値以下になった場合には、自動的にモビリティに設けられた通信部等を介してバッテリの予約を行うために必要な充電必要量が計算されて、バッテリ予約装置１０へ送信されてもよい。
この場合には、自動的にモビリティ側から予約に必要な充電必要量が入力されるため、使用者は、表示部に表示された複数のバッテリステーションの中から、最も効率よくバッテリ交換が実施可能なバッテリステーションを選択するだけで予約することができる。

（Ｂ）
上記実施形態では、各バッテリステーション３０に設置された充電器３１が、共通の充電速度になるように設定された例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、１つのバッテリステーション３０に、充電速度の設定値が異なる複数の充電器３１が設置されている場合には、それぞれの充電器３１に設定された充電速度をそれぞれ取得して、図３に示すテーブルを作成すればよい。

（Ｃ）
上記実施形態では、バッテリ予約装置１０において算出されたバッテリ交換完了時間を、モビリティ２０の表示部２３の画面に表示することで、使用者に提示する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、表示部の画面表示以外に、最も効率よくバッテリの交換を行えるバッテリステーションを、音声案内によって提示する、あるいは表示と音声案内とを組み合わせて提示してもよい。

（Ｄ）
上記実施形態では、移動時間算出部１７において、現在位置から各バッテリステーション３０までの移動時間を算出して、モビリティ２０の表示部２３に表示させる例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、バッテリ予約装置が、移動時間を算出しない構成であってもよい。

この場合には、現在位置から各バッテリステーションまでの移動時間は不明となる。しかし、図７に示すように、地図情報上において現在位置と各バッテリステーションまでの位置関係が分かるように表示することで、移動時間を算出しなくても、使用者にとって選択しやすい予約装置を提供することができる。
また、待ち時間取得部１５についても同様に、バッテリ予約装置が待ち時間を算出しない構成であってもよい。
この場合でも、使用者は、各バッテリステーションにおけるバッテリパックの交換完了時間（時刻）を認識できるため、バッテリステーションにおいて充電中のバッテリパックの状況を考慮して、最適なバッテリステーションを選択して予約することができる。

（Ｅ）
上記実施形態では、図７に示すように、モビリティ２０の現在位置周辺に存在する複数のバッテリステーション３０を、モビリティ２０の表示部２３に地図情報として表示する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、モビリティの表示部における表示態様としては、地図情報上に表示する方法以外に、バッテリ交換完了時間の短い順に、各バッテリステーションを表示する表示態様を採用してもよい。
この場合には、使用者は、バッテリ交換完了時間の短い順に配列された複数のバッテリステーションの中から、最適なバッテリステーションを選択することができる。

（Ｆ）
上記実施形態では、バッテリステーション３０において交換するバッテリパック１の本数が１本である場合を例として挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、複数のバッテリパックを同時に交換する必要がある場合には、充電必要量取得部において、交換本数と充電必要量とを同時に取得するような構成であってもよい。
この場合、例えば、２本のバッテリパックを同時に交換する場合には、各バッテリステーションに保管されているバッテリパックの本数と、２本合計の充電必要量とに見合ったバッテリ残量を持つバッテリパックの組合せを検討すればよい。

（Ｇ）
上記実施形態では、充電速度取得部１４において算出される各バッテリステーション３０の充電速度に関する情報を、バッテリステーション３０の充電器３１から取得する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、各バッテリステーションに設置された充電器の充電速度に関する情報を、予めメモリ１８等の記憶部に保存しておき、充電速度に関する情報が必要になった際にメモリ１８から取り出して取得してもよい。

（Ｈ）
上記実施形態では、待ち時間取得部１５において取得される待ち時間を、メモリ１８に保存されている過去の混雑の程度を示す統計データや、現在の予約状況等を参考にして取得する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、バッテリステーションに設置されたカメラを用いて、バッテリステーションにおいてバッテリ交換のための行列を撮影し、その画像情報に基づいて、現在の混雑状況を取得してもよい。

（Ｉ）
上記実施形態では、図７に示すように、予約先の候補となる複数のバッテリステーション３０として、現在位置から距離が近い３つのバッテリステーション３０を挙げた例を用いて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、現在位置を中心とする所定の縮尺の地図上に含まれるバッテリステーションを、予約先の候補として全て表示してもよい。
また、バッテリステーションの設置密度が低い地域等では、例えば、バッテリステーションが３つ以上含まれる縮尺になるように地図情報の尺度を調整して表示してもよい。
この場合でも、使用者は、常に複数のバッテリステーションの中から最適なバッテリステーションを選択して予約することができる。
さらに、予約先の候補となる複数のバッテリステーションは、使用者によって予め選択された複数のバッテリステーションだけを選択肢とするように設定してもよい。
この場合には、使用者が予め設定した行き着けのバッテリステーションや、交換時にかかる料金設定が低いバッテリステーション等を選択して表示することができる。

（Ｊ）
上記実施形態では、バッテリ予約装置１０が、各バッテリステーション３０に設置されている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。
例えば、各モビリティにバッテリ予約装置が搭載されていてもよい。
この場合には、各モビリティが、通信部を介して、各バッテリステーションにおけるバッテリパック充電状況等の必要な情報を取得することで、最適なバッテリステーションを提示することができる。

（Ｋ）
上記実施形態では、本発明に係るバッテリパック１を、電動自動二輪車等のモビリティ２０に搭載される二次電池として使用した例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、電動自動二輪車以外にも、電動一輪車、電動自転車、電動アシスト自転車、電気自動車（ＥＶ）、ＰＨＶ（Plug-in Hybrid Vehicle）等の他のモビリティ等に電力を供給するためのバッテリパックに対して本発明を適用してもよい。
あるいは、本発明のバッテリパックが搭載される構成としては、モビリティに限らず、交換可能なバッテリによって駆動される他の電気製品であってもよい。

この場合には、例えば、バッテリ交換を行うバッテリステーションと、電気製品が設置されている職場や自宅等との間の距離等を用いて移動時間を算出することで、バッテリステーションへ到着後の待ち時間を考慮して、バッテリの予約を行うことができる。

本発明のバッテリ予約装置は、バッテリの交換を効率よく完了させることが可能なバッテリステーションを提示することができるという効果を奏することから、バッテリの交換を行うバッテリステーション等において広く適用可能である。

１ バッテリパック
１０ バッテリ予約装置
１１ 充電必要量取得部
１２ バッテリ残量取得部
１３ 容量算出部
１４ 充電速度取得部
１５ 待ち時間取得部
１６ 交換完了時間算出部
１７ 移動時間算出部
１８ メモリ（記憶部）
１９ 表示制御部
２０ モビリティ
２０ａ シート
２０ｂ ハンドル
２１ 前輪
２２ 後輪
２３ 表示部
２３ａ 予約入力部
２４ ＧＰＳ
３０ バッテリステーション
３１ 充電器
Ｓ ステップ

Claims (8)

1. 所定のバッテリステーションにおいて交換可能であって所定の電力消費体に対して電力を供給するバッテリの予約を受け付けるバッテリ予約装置であって、
   使用者が必要とするバッテリの充電必要量を取得する充電必要量取得部と、
   複数の前記バッテリステーションにおけるそれぞれの前記バッテリの現時点でのバッテリ残量を取得するバッテリ残量取得部と、
   複数の前記バッテリステーションにおけるそれぞれの充電速度を取得する充電速度取得部と、
   前記電力消費体の現在位置から複数の前記バッテリステーションまでの距離に基づいて、複数の前記バッテリステーションまでの移動時間を算出する移動時間算出部と、
   前記充電必要量取得部において取得された前記充電必要量と、前記バッテリ残量取得部において取得された現時点のバッテリ残量と、複数の前記バッテリステーションまでの移動時間と、前記充電速度取得部において取得された前記バッテリの充電速度と、に基づいて、複数の前記バッテリステーションのそれぞれにおける前記バッテリの交換完了時間を算出する交換完了時間算出部と、
   前記電力消費体が前記バッテリステーションに到着したとみなされる時刻から、前記バッテリステーションにおけるバッテリ交換が開始されるまでの待ち時間を取得する待ち時間取得部と、
   を備え、
   前記交換完了時間算出部は、前記待ち時間、前記充電必要量、前記バッテリ残量および前記充電速度に基づいて、前記交換完了時間を算出するとともに、
   前記交換完了時間算出部は、前記充電必要量、前記バッテリ残量、および前記充電速度に基づいて、前記バッテリステーションにおける充電完了時間を算出するとともに、
   前記充電完了時間が前記待ち時間を越える場合には、前記充電完了時間を前記交換完了時間として算出し、前記充電完了時間が前記待ち時間以下の場合には、前記待ち時間を前記交換完了時間として算出する、
   バッテリ予約装置。
2. 前記交換完了時間算出部は、前記充電必要量、前記バッテリ残量、および前記充電速度に基づいて、前記バッテリステーションにおける充電完了時間を算出するとともに、
   前記充電完了時間が前記移動時間を越える場合には、前記充電完了時間と前記移動時間との差を前記交換完了時間として算出し、前記充電完了時間が前記移動時間以下の場合には、前記交換完了時間を０として算出する、
   請求項１に記載のバッテリ予約装置。
3. 前記電力消費体が前記バッテリステーションに到着したとみなされる時刻から、前記バッテリステーションにおけるバッテリ交換が開始されるまでの待ち時間を取得する待ち時間取得部を、さらに備え、
   前記交換完了時間算出部は、前記移動時間、前記待ち時間、前記充電必要量、前記バッテリ残量、および前記充電速度に基づいて、前記交換完了時間を算出する、
   請求項１に記載のバッテリ予約装置。
4. 前記交換完了時間算出部は、前記充電必要量、前記バッテリ残量、および前記充電速度に基づいて、前記バッテリステーションにおける充電完了時間を算出するとともに、
   前記交換完了時間算出部は、前記充電完了時間が前記移動時間と前記待ち時間の和を超える場合には、前記充電完了時間と前記移動時間との差を前記交換完了時間として算出し、前記充電完了時間が前記移動時間と前記待ち時間との和以下である場合には、前記待ち時間を前記交換完了時間として算出する、
   請求項３に記載のバッテリ予約装置。
5. 前記待ち時間取得部は、前記バッテリステーションにおける現在の混雑状況および過去の混雑の程度を示す統計データのうちの少なくとも一方に基づいて、前記待ち時間を算出する、
   請求項１から４のいずれか１項に記載のバッテリ予約装置。
6. 前記交換完了時間算出部において算出された前記バッテリの交換完了時間を表示するように表示部を制御する表示制御部、さらに備えている、
   請求項１から５のいずれか１項に記載のバッテリ予約装置。
7. 前記表示制御部は、複数の前記バッテリステーションについて、前記バッテリの交換の完了時間が早い順に、予約先の候補として、前記表示部に表示させる、
   請求項６に記載のバッテリ予約装置。
8. 前記電力消費体は、モビリティである、
   請求項１から７のいずれか１項に記載のバッテリ予約装置。

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