(57)【要約】【課題】バッテリーの残電力量が十分でない場合でも高い空調効率が得られる技術を提供する。【解決手段】車両空調システムは、車両の走行予定経路を取得する走行予定経路取得部と、前記走行予定経路の全区間において空調装置を稼働させるとバッテリーの残電力量が不足する場合に、前記走行予定経路において、空調効率が最大となる消費電力で前記空調装置を稼働させる稼働区間と、前記空調装置を停止させる停止区間と、を設定する空調計画設定部と、を備える。【選択図】図２
2020044980.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の走行予定経路を取得する走行予定経路取得部と、
前記走行予定経路の全区間において空調装置を稼働させるとバッテリーの残電力量が不足する場合に、
前記走行予定経路において、空調効率が最大となる消費電力で前記空調装置を稼働させる稼働区間と、前記空調装置を停止させる停止区間と、を設定する空調計画設定部と、
を備える車両空調システム。
【請求項２】
前記空調計画設定部は、前記走行予定経路上の各地点の通過予定時刻に基づいて、前記稼働区間と前記停止区間とを設定する、
請求項１に記載の車両空調システム。
【請求項３】
前記空調計画設定部は、前記走行予定経路の出発地を最初の前記稼働区間の始点として設定する、
請求項１または請求項２のいずれかに記載の車両空調システム。
【請求項４】
前記空調計画設定部は、前記走行予定経路の出発地を最初の前記稼働区間の始点として設定し、最初の前記稼働区間を走行する期間が他の前記稼働区間を走行する期間よりも長くなるように前記稼働区間と前記停止区間とを設定する、
請求項２に記載の車両空調システム。
【請求項５】
前記空調計画設定部は、前記走行予定経路の目的地を最後の前記停止区間の終点として設定する、
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の車両空調システム。
【請求項６】
前記空調計画設定部は、前記走行予定経路の目的地を最後の前記停止区間の終点として設定し、前記走行予定経路上の最後の前記停止区間を走行する期間が他の前記停止区間を走行する期間よりも長くなるように前記稼働区間と前記停止区間とを設定する、
請求項５に記載の車両空調システム。
【請求項７】
前記空調計画設定部は、前記稼働区間において車内気温が予め決められた設定車内気温となった場合に、前記空調効率が最大となる消費電力よりも小さい消費電力で前記空調装置を稼働させるように設定する、
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の車両空調システム。
【請求項８】
前記空調計画設定部は、前記走行予定経路上の各地点における太陽光の照度に基づいて、前記稼働区間と前記停止区間とを設定する、
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の車両空調システム。
【請求項９】
コンピュータを、
車両の走行予定経路を取得する走行予定経路取得部、
前記走行予定経路の全区間において空調装置を稼働させるとバッテリーの残電力量が不足する場合に、
前記走行予定経路において、空調効率が最大となる消費電力で前記空調装置を稼働させる稼働区間と、前記空調装置を停止させる停止区間と、を設定する空調計画設定部、
として機能させる車両空調プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両空調システムおよび車両空調プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
バッテリーの残電力量が十分でない場合に、空調能力を制限する技術が知られている（特許文献１、参照。）。特許文献１においては、コンプレッサの電力値を２割削減することにより、バッテリーの残電力量が十分でない場合の消費電力を２割削減している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２５５６８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、一般的な空調装置においては、最大の空調効率が得られるコンプレッサの電力値が決まっている。特許文献１のように、コンプレッサの電力値をもとの電力値から削減すると、最大の空調効率が得られるコンプレッサの電力値から乖離した電力値で空調装置が稼働する場合も発生し得る。すなわち、特許文献１においては、消費電力を削減するために、空調効率が低い状態で空調装置が稼働する場合も生じ得るという問題があった。
本発明は、前記課題にかんがみてなされたもので、バッテリーの残電力量が十分でない場合でも高い空調効率が得られる技術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】
【０００５】
前記の目的を達成するため、本発明の車両空調システムは、車両の走行予定経路を取得する走行予定経路取得部と、走行予定経路の全区間において空調装置を稼働させるとバッテリーの残電力量が不足する場合に、走行予定経路において、空調効率が最大となる消費電力で空調装置を稼働させる稼働区間と、空調装置を停止させる停止区間と、を設定する空調計画設定部と、を備える。
【０００６】
前記の目的を達成するため、本発明の車両空調プログラムは、コンピュータを、車両の走行予定経路を取得する走行予定経路取得部、走行予定経路の全区間において空調装置を稼働させるとバッテリーの残電力量が不足する場合に、走行予定経路において、空調効率が最大となる消費電力で空調装置を稼働させる稼働区間と、空調装置を停止させる停止区間と、を設定する空調計画設定部、として機能させる。
【０００７】
以上説明した本発明の構成において、稼働区間においては空調効率が最大となる消費電力で空調装置を稼働させるため、バッテリーの残電力量が不足する場合でも高い空調効率を得ることができる。一方、停止区間において空調装置を停止させることにより、空調効率が最大となる消費電力で空調装置を稼働させる稼働区間ができるだけ長くなるようにバッテリーの残電力量を確保できる。従って、バッテリーの残電力量が十分でない場合でも高い空調効率が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】車両空調システムのブロック図である。
【図２】図２Ａは冷房効率のグラフ、図２Ｂは電力量のグラフ、図２Ｃは消費電力のグラフ、図２Ｄは走行予定経路の模式図である。
【図３】車両空調処理のフローチャートである。
【図４】稼働区間処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
ここでは、下記の順序に従って本発明の実施の形態について説明する。
（１）車両空調システムの構成：
（２）車両空調処理：
（３）他の実施形態：
（１）車両空調システムの構成：
図１は、本発明の一実施形態にかかる車両空調システム１０の構成を示すブロック図である。車両空調システム１０は、車両に備えられている。車両空調システム１０は、制御部２０と記録媒体３０とを備えている。制御部２０は、ＣＰＵとＲＡＭとＲＯＭ等を備え、記録媒体３０やＲＯＭに記憶された車両空調プログラム２１を実行する。
【００１０】
記録媒体３０は、地図情報３０ａと経路情報３０ｂと空調情報３０ｃとを記録している。地図情報３０ａは、ノードデータとリンクデータと施設データを含む。ノードデータは、２個以上のリンクが接続しているノードの座標等を示すデータである。リンクは、道路を接続点ごとに区切った道路区間に対応する。３個以上のリンクが接続しているノード、すなわち３個以上の道路区間が接続している接続点は、交差点を意味する。リンクデータは、道路区間について区間長や旅行時間や平均車速や平均勾配等の各種情報を示す。また、リンクデータは、道路の幅方向に設定された形状補間点の座標を示す形状補間点データを含む。施設データは、少なくとも車両の充電が可能な充電施設の位置を示す。
【００１１】
経路情報３０ｂは、走行予定経路を示す情報である。走行予定経路は、出発地から目的地までを接続する一連の道路区間によって構成され、経路情報３０ｂは当該一連の道路区間を示す情報である。走行予定経路は、ダイクストラ法等の公知の経路探索手法によって予め探索されている。
【００１２】
空調情報３０ｃは、車両が備える空調装置４３に関する情報である。具体的に、空調情報３０ｃは、空調装置４３の空調効率（冷房効率，暖房効率）が最大となる消費電力である高効率電力を示す。冷房効率は空調装置４３の冷房能力を消費電力で除算した比率であり、暖房効率は空調装置４３の暖房能力を消費電力で除算した比率ある。
【００１３】
図２Ａは、冷房効率のグラフである。図２Ａに示すように、冷房効率は消費電力Ｐに依存して変化し、極大値を有する。この極大値が得られる消費電力Ｐを高効率電力ＰPと表記する。空調効率の特性は冷房と暖房とで異なるため、暖房効率の極大値が得られる高効率電力ＰPは、冷房効率の極大値が得られる高効率電力ＰPと異なる。また、空調情報３０ｃは、ユーザが設定した設定車内気温や空調装置４３の運転モード（オートｏｒマニュアル）等を示す。オートとは、車内気温を設定車内気温に保つ運転モードである。本実施形態においては、運転モードがオートモードであり、設定車内気温が予め設定されていることとする。また、外気温が設定車内気温よりも高くなっており、空調装置４３は冷房を行うこととする。
【００１４】
車両は、電気自動車であり、位置センサ４１と電源装置４２と空調装置４３とユーザＩ／Ｆ部４４を備えている。位置センサ４１は、車両の現在地を測位するための各種装置であり、ＧＮＳＳ(Global Navigation Satellite System)受信部や車速センサやジャイロセンサ等が含まれてもよい。制御部２０は、位置センサ４１の出力信号に基づいて車両の現在地を特定する。
【００１５】
電源装置４２は、電源制御回路とバッテリーとを含む。電源制御回路は、バッテリーの充放電を制御するコンピュータである。電源装置４２はバッテリーの残電力量を制御部２０に出力する。電源装置４２は、空調装置４３やユーザＩ／Ｆ部４４に電源を供給する。むろん、電源装置４２は、車両を構成する各部（駆動モータ，操舵装置，制動装置，照明装置，ＥＣＵ等）にも電源を供給する。
【００１６】
空調装置４３は、可変容量コンプレッサを用いて冷媒を膨張／圧縮することにより冷房と暖房の双方を行う。空調装置４３は、車内気温計と外気温計とを備えている。空調装置４３は、運転モードがオートモードである場合に、車内気温計が計測した車内気温が設定車内気温に近づくようにフィードバック制御を行う。また、空調装置４３は、外気温が設定車内気温よりも高い場合に冷房を行い、外気温が設定車内気温よりも低い場合に暖房を行う。
【００１７】
ユーザＩ／Ｆ部４４は、ユーザに各種の情報を提供し、ユーザの指示を入力するためのインタフェース部であり、具体的にタッチパネルディスプレイとスピーカとを含む。制御部２０は、タッチパネルディスプレイに制御信号を出力し、地図や各種案内画面を出力させる。さらに、制御部２０は、スピーカに制御信号を出力し、各種案内音声を出力させる。また、制御部２０は、タッチパネルディスプレイに対するタッチ操作に基づいてユーザの操作を取得する。ユーザの操作には、設定車内気温や空調装置４３の運転モードの設定操作も含まれる。
【００１８】
車両空調プログラム２１は、走行予定経路取得モジュール２１ａと空調計画設定モジュール２１ｂを含む。走行予定経路取得モジュール２１ａと空調計画設定モジュール２１ｂとは、それぞれコンピュータとしての制御部２０を走行予定経路取得部と空調計画設定部として機能させるプログラムモジュールである。
【００１９】
走行予定経路取得モジュール２１ａの機能により制御部２０は、車両の走行予定経路を取得する。具体的に、制御部２０は、車両の現在地を出発地とし、ユーザが設定した地点を目的地とする最適な経路を公知の経路探索手法によって探索し、当該探索した経路を走行予定経路として取得する。制御部２０は、走行予定経路を構成する一連の道路区間を経路情報３０ｂに記録する。走行予定経路は外部のサーバ等によって探索されてもよく、制御部２０は、通信によって走行予定経路を取得してもよい。
【００２０】
空調計画設定モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、走行予定経路の全区間において空調装置４３を稼働させるとバッテリーの残電力量が不足する場合に、走行予定経路において、空調効率が最大となる消費電力（高効率電力ＰP）で空調装置４３を稼働させる稼働区間と、空調装置を停止させる停止区間と、を設定する。そのために、空調計画設定モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、電源装置４２から現在のバッテリーの残電力量を取得する。
【００２１】
また、制御部２０は、走行予定経路の全区間において車内気温を設定車内気温に保つように稼働させる場合に空調装置４３が消費する電力量である標準空調電力量を取得する。具体的に、制御部２０は、外気温と設定車内気温と走行予定経路の走行期間との組み合わせに基づいて標準空調電力量を導出する。外気温と設定車内気温との差が大きいほど標準空調電力量が大きくなり、走行予定経路の走行期間が長いほど標準空調電力量が大きくなる。走行予定経路の走行期間とは、走行予定経路を目的地まで走行するのに要する所要期間の長さを有する期間であり、所要期間は走行予定経路を構成する道路区間の旅行時間の合計等である。また、外気温が設定車内気温よりも高ければ冷房を行うための標準空調電力量が導出され、外気温が設定車内気温よりも低ければ暖房を行うための標準空調電力量が導出されることとなる。
【００２２】
さらに、制御部２０は、走行予定経路を走行する際に車両（空調装置４３以外）が消費する電力量である走行電力量を取得する。走行電力量は、おもに駆動モータが消費する電力量である。例えば、制御部２０は、平均車速と区間長に基づいて走行予定経路を構成する各道路区間における駆動モータの消費電力量を取得し、各道路区間の消費電力量を合計することにより走行電力量を取得してもよい。また、制御部２０は、各道路区間の消費電力量を平均勾配に基づいて補正してもよいし、天候や渋滞度等の動的な情報に基づいて各道路区間の消費電力量を補正してもよい。
【００２３】
空調計画設定モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、走行電力量と標準空調電力量との合計が残電力量よりも大きい場合に、走行予定経路の全区間において空調装置４３を稼働させるとバッテリーの残電力量が不足すると判定する。図２Ｂは、電力量のグラフである。図２Ｂの横軸は電力量を示す。図２Ｂにおいては、走行電力量ＷRと標準空調電力量ＷAPとの合計が残電力量ＷCよりも大きい状態が示されている。
【００２４】
図２Ｂのような場合、空調計画設定モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、空調効率が最大となる高効率電力ＰPで空調装置４３を稼働させる稼働区間と、空調装置４３を停止させる停止区間と、を設定する。稼働区間と停止区間とを設定するにあたり、制御部２０は、残電力量ＷCから走行電力量ＷRを減算することにより修正空調電力量ＷAを取得する。修正空調電力量ＷAは、目的地までバッテリーの残電力量ＷCを不足させることなく空調装置４３が消費できる電力量である。
【００２５】
空調計画設定モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、修正空調電力量ＷAを高効率電力ＰPで除算することにより、空調装置４３が高効率電力ＰPで稼働可能な期間である稼働可能期間Ｅを取得する。制御部２０は、走行期間Ｄから稼働可能期間Ｅを減算することにより、稼働不能期間Ｂを取得する。
【００２６】
制御部２０は、稼働不能期間Ｂを分割数Ｎで除算した期間の長さが予め決められた期間下限値（例えば７分）以上かつ期間上限値（例えば１０分）以下となるように分割数Ｎを設定する。分割数Ｎは自然数である。そして、制御部２０は、稼働不能期間Ｂを分割数Ｎで除算した長さを停止標準長さＢ／Ｎとして取得し、稼働可能期間Ｅを分割数Ｎで除算した長さを稼働標準長さＥ／Ｎとして取得する。期間下限値と期間上限値とは、停止期間の長さを規制するための設定値である。期間下限値と期間上限値は、一定値であってもよいし、外気温と設定車内気温との差に応じた可変値であってもよい。
【００２７】
図２Ｃは、標準稼働期間Ｅ／Ｎを説明するグラフである。同図の横軸は時刻を示し、縦軸は空調装置４３の消費電力Ｐを示す。図２Ｃにおいて、出発時刻ＴSから走行予定経路の走行期間Ｄが経過した時刻を到着時刻ＴGと示す。図２Ｃにおいて、分割数Ｎは５となっている。
【００２８】
制御部２０は、走行予定経路の走行期間Ｄにおいて、分割数Ｎだけ稼働期間Ｋ１〜Ｋ５と停止期間Ｆ１〜Ｆ５を交互に設定する。また、制御部２０は、走行予定経路の走行期間Ｄの最初に稼働期間Ｋ１を設定する。さらに、制御部２０は、走行予定経路の走行期間Ｄの最後に停止期間Ｆ５を設定する。
【００２９】
さらに、制御部２０は、稼働標準長さＥ／Ｎに補正長さＺを加算した長さを最初の稼働期間Ｋ１の長さとして設定し、稼働標準長さＥ／Ｎから補正長さＺを減算した長さを最後の稼働期間Ｋ５の長さとして設定する。制御部２０は、稼働標準長さＥ／Ｎを最初と最後以外の稼働期間Ｋ２〜Ｋ４の長さとして設定する。稼働期間Ｋ１〜Ｋ５の長さの合計は、稼働可能期間Ｅの長さと一定する。補正長さＺは、標準長さＥ／Ｎに一定の比率（例えば０．３）を乗算した長さであってもよいし、外気温と設定車内気温との差が大きいほど長くなるように設定されてもよい。
【００３０】
さらに、制御部２０は、停止標準長さＢ／Ｎから補正長さＺを減算した長さを最初の停止期間Ｆ１の長さとして設定し、停止標準長さＢ／Ｎに補正長さＺを加算した長さを最後の停止期間Ｆ５の長さとして設定する。制御部２０は、停止標準長さＢ／Ｎを最初と最後以外の停止期間Ｆ２〜Ｆ４の長さとして設定する。停止期間Ｆ１〜Ｆ５の長さの合計は、稼働不能期間Ｂの長さと一定する。
【００３１】
以上のようにして、走行予定経路の走行期間Ｄにおいて稼働期間Ｋ１〜Ｋ５と停止期間Ｆ１〜Ｆ５とを設定すると、制御部２０は、稼働期間Ｋ１〜Ｋ５において車両が走行する走行予定経路上の区間を稼働区間として設定し、停止期間Ｆ１〜Ｆ５において車両が走行する走行予定経路上の区間を停止区間として設定する。そして、制御部２０は、稼働期間Ｋ１〜Ｋ５と停止期間Ｆ１〜Ｆ５の長さに基づいて、稼働期間Ｋ１〜Ｋ５と停止期間Ｆ１〜Ｆ５のそれぞれの始期となる時刻を取得する。
【００３２】
空調計画設定モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、走行予定経路上の各地点の通過予定時刻に基づいて、稼働区間と停止区間とを設定する。すなわち、制御部２０は、稼働期間Ｋ１〜Ｋ５と停止期間Ｆ１〜Ｆ５の始期となる時刻が車両の通過予定時刻となっている地点を稼働区間と停止区間の始点として設定する。停止区間の始点は直前の稼働区間の終点を意味し、稼働区間の始点は直前の停止区間の終点を意味する。なお、制御部２０は、走行予定経路を構成する各道路区間の区間長と旅行時間と平均車速とに基づいて各地点の通過予定時刻を導出すればよい。
【００３３】
図２Ｄは、稼働区間（黒）と停止区間（白）とが設定された走行予定経路Ｘを示す。図２Ｄの稼働区間と停止区間の数および順序は、図２Ｃの稼働期間Ｋ１〜Ｋ５と停止期間Ｆ１〜Ｆ５の数および順序と一致する。上述したように、走行期間Ｄの最初に稼働期間Ｋ１を設定するため、空調計画設定モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、走行予定経路Ｘの出発地Ｓを最初の稼働区間の始点として設定することとなる。
【００３４】
また、走行期間Ｄの最初の稼働期間Ｋ１の長さは、稼働標準長さＥ／Ｎに補正長さＺを加算した長さであり、他の稼働期間Ｋ２〜Ｋ５の長さよりも長い。そのため、空調計画設定モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、最初の稼働区間を走行する稼働期間Ｋ１が他の稼働区間を走行する稼働期間Ｋ２〜Ｋ５よりも長くなるように稼働区間と停止区間とを設定することとなる。
【００３５】
また、走行期間Ｄの最後に停止期間Ｆ５を設定するため、空調計画設定モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、走行予定経路Ｘの目的地Ｇを最後の停止区間の終点として設定することとなる。また、走行期間Ｄの最後の停止期間Ｆ５の長さは、停止標準長さＢ／Ｎに補正長さＺを加算した長さであり、他の停止期間Ｆ１〜Ｆ４の長さよりも長い。そのため、空調計画設定モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、走行予定経路Ｘ上の最後の停止区間を走行する停止期間Ｆ５が他の停止区間を走行する停止期間Ｆ１〜Ｆ４よりも長くなるように稼働区間と停止区間とを設定することとなる
【００３６】
以上のように稼働区間と停止区間とを設定すると、空調計画設定モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、稼働区間における空調装置４３の消費電力として高効率電力ＰPを設定し、停止区間における空調装置４３の消費電力として０を設定する。さらに、制御部２０は、稼働区間と停止区間において、車内気温が設定車内気温に近づくように空調装置４３がフィードバック制御を行うことを禁止する。すなわち、制御部２０は、稼働区間と停止区間において、空調装置４３の消費電力が動的に変化することを禁止する。以上により、空調装置４３が消費する電力量を修正空調電力量ＷAへと低減することができ、バッテリーの残電力量ＷCを不足させることなく走行予定経路Ｘの走行を可能にすることができる。なお、制御部２０は、不測の電力消費に備えて、残電力量ＷCから走行電力量ＷRを減算した値よりも一定量だけ小さい電力量を修正空調電力量ＷAとして取得してもよい。
【００３７】
車両が走行予定経路Ｘの走行を開始すると、制御部２０は、車両の現在地が稼働区間と停止区間のいずれに存在するかを判定し、現在地が稼働区間に存在する場合には高効率電力ＰPで空調装置４３を稼働させる。一方、制御部２０は、現在地が停止区間に存在する場合には空調装置４３を停止させる。なお、制御部２０は、停止区間においてバッテリーの残電力量を確保するための措置として空調装置４３が停止していることをユーザに案内してもよい。
【００３８】
以上説明した本実施形態の構成において、稼働区間においては空調効率が最大となる高効率電力ＰPで空調装置４３を稼働させるため、高い空調効率を得ることができる。一方、停止区間において空調装置４３を停止させることにより、高効率電力ＰPで空調装置４３を稼働させる稼働区間ができるだけ長くなるようにバッテリーの残電力量ＷCを確保できる。従って、バッテリーの残電力量ＷCが十分でない場合でも高い空調効率が得られる。
【００３９】
また、走行予定経路Ｘ上の各地点の通過予定時刻を考慮して稼働区間と停止区間とを設定することにより、空調が効かない停止期間Ｆ１〜Ｆ５の長さと空調が効く稼働期間Ｂ１〜Ｂ５の長さのバランスが悪くなったり、空調が効かない停止期間Ｆ１〜Ｆ５が長くなり過ぎたりして違和感や不快さを生じさせる可能性を低減できる。
【００４０】
ここで、車内気温が外気温と近くなっている乗車直後においては、空調装置４３を稼働させる必要性が高い。制御部２０は、走行予定経路Ｘの出発地Ｓを最初の稼働区間の始点として設定することにより、空調装置４３を稼働させる必要性が高い出発地Ｓ直後において空調装置４３を稼働させることができる。また、出発地Ｓ直後の稼働区間を長くすることにより、乗車直後において車内気温が外気温と近くなっている状態を早期に解消できる。
【００４１】
一方、目的地Ｇにおいてはユーザが車内に留まる可能性が低いため、目的地Ｇまで空調装置４３を継続して稼働させる必要性は低い。制御部２０は、走行予定経路Ｘの目的地Ｇを最後の停止区間の終点として設定することにより、空調装置４３を稼働させる必要性が低い区間に停止区間を設定できる。さらに、空調装置４３を稼働させる必要性が低い目的地Ｇ直前の停止区間を長くすることにより、消費電力量を効果的に低減できる。
【００４２】
（２）車両空調処理：
次に、車両空調プログラム２１の機能により実行される車両空調処理を説明する。車両空調処理は、走行予定経路Ｘが設定されるごとに実行される処理である。図３は、車両空調処理のフローチャートである。まず、走行予定経路取得モジュール２１ａの機能により制御部２０は、車両の走行予定経路Ｘを取得する（ステップＳ１００）。具体的に、制御部２０は、公知の経路探索手法によって探索した経路を走行予定経路Ｘとして取得する。
【００４３】
次に、空調計画設定モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、走行電力量ＷRを取得する（ステップＳ１１０）。すなわち、制御部２０は、走行予定経路Ｘを走行する際に車両の各部（空調装置４３以外）が消費する電力量である走行電力量ＷRを取得する。
【００４４】
次に、空調計画設定モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、標準空調電力量ＷAPを取得する（ステップＳ１２０）。すなわち、制御部２０は、走行予定経路Ｘの全区間において車内気温を設定車内気温に保つように稼働させる場合に空調装置４３が消費する標準空調電力量ＷAPを取得する。
【００４５】
さらに、空調計画設定モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、残電力量ＷCを取得する（ステップＳ１３０）。すなわち、制御部２０は、走行予定経路Ｘの走行を開始する現在地（出発地）におけるバッテリーの残電力量ＷCを取得する。
【００４６】
次に、空調計画設定モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、走行電力量ＷRが残電力量ＷCよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１４０）。すなわち、制御部２０は、空調装置４３を一切稼働させない状態で、走行予定経路Ｘを目的地Ｇまで走行できるか否かを判定する。
【００４７】
走行電力量ＷRが残電力量ＷCよりも大きいと判定しなかった場合（ステップＳ１４０：Ｎ）、空調計画設定モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、走行電力量ＷRと標準空調電力量ＷAPとの合計が残電力量ＷCよりも大きいか否かを判定する（ステップＳ１５０）。すなわち、制御部２０は、走行予定経路Ｘの全区間において車内気温を設定車内気温に保つように空調装置４３を稼働させても、走行予定経路Ｘの全区間を走行できるか否かを判定する。
【００４８】
走行電力量ＷRと標準空調電力量ＷAPとの合計が残電力量ＷCよりも大きいと判定した場合（ステップＳ１５０：Ｙ）、空調計画設定モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、修正空調電力量ＷAを取得する（ステップＳ１６０）。すなわち、制御部２０は、残電力量ＷCから走行電力量ＷRを減算することにより修正空調電力量ＷAを取得する。修正空調電力量ＷAは、目的地Ｇまでバッテリーの残電力量ＷCを不足させることなく空調装置４３が消費できる電力量である。
【００４９】
次に、空調計画設定モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、稼働可能期間Ｅを取得する（ステップＳ１７０）。すなわち、制御部２０は、修正空調電力量ＷAを高効率電力ＰPで除算することにより、空調装置４３が高効率電力ＰPで稼働可能な期間である稼働可能期間Ｅを取得する。高効率電力ＰPは、冷房効率または暖房効率の極大値が得られる空調装置４３の消費電力Ｐである。なお、ステップＳ１２０，Ｓ１６０，Ｓ１７０の計算に使用するパラメータは冷房を行うか暖房を行うかによって異なる。外気温が設定車内気温よりも高ければ冷房を行う場合のパラメータを使用すればよいし、外気温が設定車内気温よりも低ければ暖房を行う場合のパラメータを使用すればよい。
【００５０】
次に、空調計画設定モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、稼働区間と停止区間とを設定する（ステップＳ１８０）。具体的に、制御部２０は、稼働可能期間Ｅを分割数Ｎで除算した標準稼働長さＥ／Ｎの稼働期間Ｋ１〜Ｋ５と、走行予定経路Ｘの走行期間Ｄから稼働可能期間Ｅを減算した稼働不能期間Ｂを分割数Ｎで除算した標準停止長さＢ／Ｎの停止期間Ｆ１〜Ｆ５とを、走行予定経路Ｘの走行期間Ｄにおいて交互に設定する。分割数Ｎは、停止期間Ｆ１〜Ｆ５の長さが適度な長さ（期間下限値以上かつ期間上限値以下）となるようにする値に設定される。なお、分割数Ｎは、稼働可能期間Ｅを分割数Ｎで除算した稼働期間Ｋ１〜Ｋ５の長さが適度な長さとなるようにする値に設定されてもよい。
【００５１】
また、制御部２０は、最初と最後の稼働期間Ｋ１，Ｋ５と停止期間Ｆ１，Ｆ５の長さを標準稼働長さＥ／Ｎと標準停止長さＢ／Ｎとから補正長さＺだけ増減させた長さとする。制御部２０は、稼働期間Ｋ１〜Ｋ５と停止期間Ｆ１〜Ｆ５において走行する走行予定経路Ｘ上の区間をそれぞれ稼働区間と停止区間として設定する。制御部２０は、稼働区間における空調装置４３の消費電力として高効率電力ＰPを設定し、停止区間における空調装置４３の消費電力として０を設定する。なお、稼働期間Ｋ１〜Ｋ５の長さは、必ずしも標準稼働長さＥ／Ｎに基づいて設定されなくてもよい。例えば、制御部２０は、目的地Ｇに近いほど稼働期間Ｋ１〜Ｋ５の長さが徐々に短くなるように稼働期間Ｋ１〜Ｋ５を設定してもよい。
【００５２】
一方、走行電力量ＷRと標準空調電力量ＷAPとの合計が残電力量ＷCよりも大きいと判定しなかった場合（ステップＳ１５０：Ｎ）、制御部２０は、車両空調処理を終了する。すなわち、制御部２０は、バッテリーの残電力量ＷCが不足しない場合には、走行予定経路Ｘの全区間において車内気温を設定車内気温に保つように、空調装置４３を通常のオートモードで稼働させる。
【００５３】
また、走行電力量ＷRが残電力量ＷCよりも大きいと判定した場合（ステップＳ１４０：Ｙ）、走行予定経路取得モジュール２１ａの機能により制御部２０は、充電施設を経由地に追加する（ステップＳ１９０）。すなわち、制御部２０は、空調装置４３を一切稼働させなくても、目的地Ｇまで走行できないような走行予定経路Ｘが設定されている場合には、途中で充電が可能となるように走行予定経路Ｘを修正する。なお、制御部２０は、ステップＳ１９０の後にステップＳ１００に戻り、出発地Ｓから充電施設までの間において稼働区間と停止期間とを設定するか否かを判定する処理を行ってもよい。
【００５４】
（３）他の実施形態：
空調計画設定モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、稼働区間において車内気温が予め決められた設定車内気温となった場合に、空調効率が最大となる高効率電力ＰPよりも小さい消費電力で空調装置４３を稼働させるように設定してもよい。図４は、走行予定経路Ｘの走行中に実行される稼働区間処理のフローチャートである。まず、空調計画設定モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、稼働区間を走行しているか否かを判定する（ステップＳ２００）。すなわち、制御部２０は、車両の現在地が稼働区間内であるか否かを判定する。
【００５５】
稼働区間を走行していると判定しなかった場合（ステップＳ２００：Ｎ）、制御部２０は、ステップＳ２００に戻る。すなわち、制御部２０は、車両が停止期間を走行している場合に、次の稼働区間に進入するまで待機する。
【００５６】
一方、稼働区間を走行していると判定した場合（ステップＳ２００：Ｙ）、空調計画設定モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、現在の車内気温が過空調気温であるか否かを判定する（ステップＳ２１０）。稼働区間を走行していると判定した場合、空調装置４３が高効率電力ＰPで稼働していることとなる。
【００５７】
過空調気温とは、空調が効き過ぎているとユーザが感じる車内気温であり、設定車内気温に基づいて設定されてもよい。また、過空調気温は、暖房時と冷房時とで異なる気温であってもよい。例えば、冷房時の過空調気温は、ユーザが設定した設定車内気温から一定気温（例えば３℃）低い気温であってもよい。また、暖房時の過空調気温は、設定車内気温から一定気温だけ高い気温の範囲であってもよい。むろん、過空調気温は、ユーザが設定車内気とは個別に設定した気温であってもよい。
【００５８】
現在の車内気温が過空調気温であると判定しなかった場合（ステップＳ２１０：Ｎ）、制御部２０は、稼働区間処理の最初にリターンする。すなわち、空調が効き過ぎているとユーザが感じていないとして、稼働区間において空調装置４３が高効率電力ＰPで稼働している状態を継続する。
【００５９】
一方、現在の車内気温が過空調気温であると判定した場合（ステップＳ２１０：Ｙ）、空調計画設定モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、空調装置４３の消費電力Ｐを下方修正する（ステップＳ２２０）。すなわち、制御部２０は、空調装置４３の消費電力Ｐを高効率電力ＰPよりも小さい修正電力ＰM（図２Ａ）へと修正する。修正電力ＰMは、高効率電力ＰPよりも小さい消費電力Ｐであればよく０であってもよい。すなわち、ステップＳ２２０において、制御部２０は、空調装置４３を停止させてもよい。
【００６０】
次に、空調計画設定モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、後続の稼働期間を延長する（ステップＳ２３０）。具体的に、制御部２０は、現在の稼働期間の残りの期間の長さに高効率電力ＰPと修正電力ＰMの差分（ＰP−ＰM）を乗算することにより、当該残りの期間において節約できる電力量を取得する。さらに、制御部２０は、節約できる電力量を高効率電力ＰPで除算することにより、延長可能な期間を取得する。さらに、制御部２０は、延長可能な期間だけ、後続の稼働期間のいずれかを延長する。後続の稼働期間は、現在の稼働期間よりも後の稼働期間であればよく、いずれか１個の延長可能な期間を延長してもよいし、後続のすべての稼働期間を均等に延長してもよい。
【００６１】
このように、稼働区間において車内気温が予め決められた設定車内気温（過空調気温）となった場合には、空調効率が最大となる高効率電力ＰPよりも小さい修正電力ＰMで空調装置を稼働させることにより消費電力Ｐを低減できる。この場合、空調効率が最大とはならないが、空調効率が最大となる高効率電力ＰPで稼働を継続するよりも消費電力を低減できる。
【００６２】
また、空調計画設定モジュール２１ｂの機能により制御部２０は、走行予定経路Ｘ上の各地点における太陽光の照度に基づいて、稼働区間と停止区間とを設定してもよい。例えば、制御部２０は、地図情報３０ａ等に基づいて、走行予定経路Ｘ上において日陰となる日陰区間（トンネル，ビルの北側等）を取得し、当該日陰区間を停止区間として設定してもよい。そして、制御部２０は、残りの区間（日なた区間）において、稼働区間と停止区間とを交互に設定してもよい。むろん、制御部２０は、日陰区間においても稼働区間と停止区間とを交互に設定してもよい。この場合、制御部２０は、日陰区間を走行する期間における稼働期間の時間比率（デューティ比）が、日なた区間よりも小さくなるように稼働区間と停止区間を設定してもよい。
【００６３】
前記実施形態においては、期間下限値と期間上限値によって停止期間Ｆ１〜Ｆ５の長さを規制した。これにより、停止期間Ｆ１〜Ｆ５が長くなりすぎてユーザの違和感を覚える可能性を低減できる。しかし、制御部２０は、期間下限値と期間上限値によって稼働期間Ｋ１〜Ｋ５の長さを規制してもよい。具体的に、制御部２０は、稼働可能期間Ｅを分割数Ｎで除算した期間の長さが予め決められた期間下限値以上かつ期間上限値以下となるように分割数Ｎを設定してもよい。なお、稼働期間Ｋ１〜Ｋ５の個数と停止期間Ｆ１〜Ｆ５の個数は同数でなくてもよく、稼働期間Ｋ１〜Ｋ５の個数が停止期間Ｆ１〜Ｆ５の個数よりも１個多くてもよい。この場合、走行予定経路の始点と終点の双方に稼働期間Ｋ１〜Ｋ５を設定できる。反対に、停止期間Ｆ１〜Ｆ５の個数が稼働期間Ｋ１〜Ｋ５の個数よりも１個多くてもよい。
【００６４】
本発明において、車両空調システムは、車両に搭載された空調装置を制御可能な装置であればよく、必ずしも車両に搭載された車載器でなくてもよい。車両空調システムは、車両外から空調装置を遠隔制御するサーバ等であってもよいし、車両内または車両外から空調装置を遠隔制御するスマートフォン等の携帯端末であってもよい。走行予定経路取得部は、走行予定経路を取得すればよく、走行予定経路を探索してもよいし、他の装置が探索した走行予定経路を通信により取得してもよい。走行予定経路とは、車両が目的地に到達するまで走行する予定の経路であり、車両が走行予定経路の全区間を走行する期間において目的地への訪問を意図するユーザが乗車することとなる経路である。
【００６５】
バッテリーの残電力量が不足する場合とは、走行予定経路上において目的地に到達するよりも前にバッテリーの残電力量が０となることである。本発明の車両は、車両の走行にバッテリーの電力を使用する車両であればよく、例えば電気自動車やプラグインハイブリッドカーであってもよい。空調計画設定部は、走行予定経路の走行に要する電力量と、走行予定経路を走行する際における空調装置の稼働に要する電力量とを予測し、これらの総和がバッテリーの残電力量よりも大きい場合にバッテリーの残電力量が不足すると判定してもよい。
【００６６】
空調計画設定部は、走行予定経路の長さや勾配や予想車速等に基づいて走行予定経路の走行に要する電力量を予測し、バッテリーの残電力量から走行予定経路の走行に要する電力量を減算することにより、空調装置の稼働に使用できる残電力量を取得してもよい。さらに、空調計画設定部は、回生充電やレンジエクステンダーの稼働によって充電できる充電電力量に基づいて、空調装置の稼働に使用できる残電力量を取得してもよい。
【００６７】
空調計画設定部は、ユーザの空調設定（設定車内気温，設定風量等）に基づいて、走行予定経路を走行する際における空調装置の稼働に要する電力量を予測してもよい。さらに、空調計画設定部は、走行予定経路の環境情報（外気温，湿度，日照状態等）も考慮して空調装置の稼働に要する電力量を予測してもよい。
【００６８】
空調効率とは、いわゆる成績係数であり、空調装置の空調能力（仕事）を消費電力で除算した比率であり、空調装置のハードウェア／ソフトウェア構成によって空調効率が最大となる消費電力が定まる。一般に、冷房時において空調効率が最大となる消費電力と、暖房時において空調効率が最大となる消費電力とは異なる。空調計画設定部は、走行予定経路において稼働区間と停止区間とを少なくとも１個ずつ設定すればよく、稼働区間と停止区間の設定個数は特に限定されない。稼働区間と停止区間の設定個数を多くするほど、稼働と停止とを短い周期で繰り返すことができ、車内気温の周期変動幅を低減できる。しかし、稼働区間と停止区間の設定個数を多くし過ぎると、始動と停止の際の電力ロスの累積量が増大するため、稼働区間と停止区間の設定個数に上限値が設けられることが望ましい。
【００６９】
空調計画設定部は、空調装置の稼働に使用できる残電力量を、空調効率が最大となる消費電力で除算することにより、空調装置を稼働させることが可能な稼働可能期間を取得してもよい。走行予定経路の走行に要する所要期間から稼働可能期間を減算することにより、空調装置を稼働させることが不可能な稼働不能期間を取得してもよい。そして、空調計画設定部は、稼働可能期間と稼働不能期間の長さに基づいて稼働区間と停止区間とを設定してもよい。稼働区間と停止区間は、予め決められた区間長の区間であってもよいし、走行予定経路をＮ等分（Ｎは２以上の整数）する地点を始点とする区間であってもよい。
【００７０】
例えば、空調計画設定部は、走行予定経路上の各地点の通過予定時刻に基づいて、稼働区間と停止区間とを設定してもよい。走行予定経路上の各地点の通過予定時刻を考慮して稼働区間と停止区間とを設定することにより、空調が効かない期間の長さと空調が効く期間の長さのバランスが悪くなったり、空調が効かない期間が長くなり過ぎたりして違和感や不快さを生じさせる可能性を低減できる。例えば、空調計画設定部は、稼働区間と停止区間の区間長の比が上述した稼働可能期間と稼働不能期間の長さの比と単に同じとなるように稼働区間と停止区間を設定してもよいが、厳密には地点ごとに速度が異なり得るため、各地点の通過予定時刻に基づいて稼働区間と停止区間とを設定することが望ましい。
【００７１】
さらに、空調計画設定部は、走行予定経路の出発地を最初の稼働区間の始点として設定してもよい。ここで、車内気温が外気温と近くなっている乗車直後においては、空調装置を稼働させる必要性が高い。空調装置を稼働させる必要性が高い出発地直後において空調装置を稼働させることができる。
【００７２】
また、空調計画設定部は、走行予定経路の出発地を最初の稼働区間の始点として設定し、最初の稼働区間を走行する期間が他の稼働区間を走行する期間よりも長くなるように稼働区間と停止区間とを設定してもよい。このように、出発地直後の稼働区間を長くすることにより、乗車直後において車内気温が外気温と近くなっている状態を早期に解消できる。
【００７３】
さらに、空調計画設定部は、走行予定経路の目的地を最後の停止区間の終点として設定してもよい。ここで、目的地においてはユーザが車内に留まる可能性が低いため、目的地まで空調装置を継続して稼働させる必要性は低い。このように空調装置を稼働させる必要性が低い区間に停止区間を設定できる。
【００７４】
さらに、空調計画設定部は、走行予定経路の目的地を最後の停止区間の終点として設定し、走行予定経路上の最後の停止区間を走行する期間が他の停止区間を走行する期間よりも長くなるように稼働区間と停止区間とを設定してもよい。このように、空調装置を稼働させる必要性が低い目的地直前の停止区間を長くすることにより、消費電力量を効果的に低減できる。
【００７５】
さらに、空調計画設定部は、稼働区間において車内気温が予め決められた設定車内気温となった場合に、空調効率が最大となる消費電力よりも小さい消費電力で空調装置を稼働させるように設定してもよい。このように、稼働区間において車内気温が予め決められた設定車内気温となった場合には、空調効率が最大となる消費電力よりも小さい消費電力で空調装置を稼働させることにより消費電力を低減できる。この場合、空調効率が最大とはならないが、空調効率が最大となる消費電力で稼働を継続するよりも消費電力を低減できる。設定車内気温とは、例えばユーザがこれ以上の冷房または暖房をしなくてもよいと考える車内気温であってもよい。
【００７６】
また、稼働区間と停止区間は車両が走行を開始する以前に設定されてもよいし、走行開始後におけるバッテリーの残電力量や車内気温等に応じて動的に設定されてもよい。例えば、稼働区間において設定車内気温となるまで冷房が完了した段階で稼働期間を終了してもよいし、設定車内気温となるまで暖房が完了した段階で稼働期間を終了してもよい。さらに、停止区間において設定車内気温となるまで車内気温が低下した段階で暖房のための稼働期間を開始してもよいし、設定車内気温範囲の上限値となるまで車内気温が上昇した段階で冷房のための稼働期間を開始してもよい。
【００７７】
また、空調計画設定部は、走行予定経路上の各地点における太陽光の照度に基づいて、稼働区間と停止区間とを設定してもよい。これにより、太陽光による車内気温変化やユーザの感覚を考慮して稼働区間と停止区間とを設定できる。例えば、空調計画設定部は、太陽光の照度が大きく、車内気温が実際に上昇したり、車内気温が上昇するようにユーザが感じたりする区間において、冷房の稼働区間や暖房の停止区間を設定してもよい。
【００７８】
さらに、本発明のように、空調効率が最大となる消費電力で空調装置を稼働させる手法は、プログラムや方法としても適用可能である。また、以上のようなシステム、プログラム、方法は、単独の装置として実現される場合もあれば、車両に備えられる各部と共有の部品を利用して実現される場合もあり、各種の態様を含むものである。例えば、以上のような装置を備えた車両空調システム、車両空調システムや方法、プログラムを提供することが可能である。また、一部がソフトウェアであり一部がハードウェアであったりするなど、適宜、変更可能である。さらに、装置を制御するプログラムの記録媒体としても発明は成立する。むろん、そのソフトウェアの記録媒体は、磁気記録媒体であってもよいし半導体メモリであってもよいし、今後開発されるいかなる記録媒体においても全く同様に考えることができる。
【符号の説明】
【００７９】
１０…車両空調システム、２０…制御部、２１…車両空調プログラム、２１ａ…走行予定経路取得モジュール、２１ｂ…空調計画設定モジュール、３０…記録媒体、３０ａ…地図情報、３０ｂ…経路情報、３０ｃ…空調情報、４１…位置センサ、４２…電源装置、４３…空調装置、４４…ユーザＩ／Ｆ部、Ｇ…目的地、ＰM…修正電力、ＰP…高効率電力、Ｓ…出発地、ＷA…修正空調電力量、ＷAP…標準空調電力量、ＷC…残電力量、ＷR…走行電力量、Ｘ…走行予定経路
【図１】
2020044980.tif 000003
【図２】
2020044980.tif 000004
【図３】
2020044980.tif 000005
【図４】
2020044980.tif 000006