(57)【要約】【課題】車両の駐車中における太陽光発電の発電効率を向上させることができる車載用太陽光発電システムを提供する。【解決手段】車両の上面に設けられたソーラーパネルと、各車輪を独立して調整可能なサスペンション装置と、エンジンスイッチのオフによって車両が駐車状態になったことを判断する判断部と、判断部で車両が駐車状態になったと判断されると、車両の駐車位置、車両の駐車向き、および太陽の位置を特定できる現在日時の情報を取得する取得部と、車両を所定の期間駐車させたときに期間内の総発電量が最大になると推定されるソーラーパネルの方向を、駐車位置および現在日時に基づいて決定する決定部と、決定部で決定された方向へソーラーパネルが向くように、サスペンション装置を用いて駐車向きに応じて車両の姿勢を制御する制御部と、を備える。【選択図】図１
2018121395.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の上面に設けられたソーラーパネルと、
各車輪を独立して調整可能なサスペンション装置と、
エンジンスイッチのオフによって車両が駐車状態になったことを判断する判断部と、
前記判断部で車両が駐車状態になったと判断されると、車両の駐車位置、車両の駐車向き、および太陽の位置を特定できる現在日時の情報を取得する取得部と、
車両を所定の期間駐車させたときに当該期間内の総発電量が最大になると推定される前記ソーラーパネルの方向を、前記駐車位置および前記現在日時に基づいて決定する決定部と、
前記決定部で決定された方向へ前記ソーラーパネルが向くように、前記サスペンション装置を用いて前記駐車向きに応じて車両の姿勢を制御する制御部と、を備える、
車載用太陽光発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載される太陽光発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１に、太陽光発電の発電効率を向上させるために、走行中に頻繁に変わる車両の方向と太陽の位置とに基づいてソーラーパネルの角度を適切に調整する、車載用の太陽光発電システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−２１１０２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載の太陽光発電システムでは、車両の走行中は、ソーラーパネルの角度が随時調整されて太陽光発電の発電効率が向上する。しかしながら、車両の駐車時には、ソーラーパネルの角度調整が行われず、車両の駐車中における太陽光発電の発電効率が向上しない。
【０００５】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、車両の駐車中における太陽光発電の発電効率を向上させることができる車載用太陽光発電システム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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明の車載用車載用太陽光発電システムの一態様は、車両の上面に設けられたソーラーパネルと、各車輪を独立して調整可能なサスペンション装置と、エンジンスイッチのオフによって車両が駐車状態になったことを判断する判断部と、判断部で車両が駐車状態になったと判断されると、車両の駐車位置、車両の駐車向き、および太陽の位置を特定できる現在日時の情報を取得する取得部と、車両を所定の期間駐車させたときに期間内の総発電量が最大になると推定されるソーラーパネルの方向を、駐車位置および現在日時に基づいて決定する決定部と、決定部で決定された方向へソーラーパネルが向くように、サスペンション装置を用いて駐車向きに応じて車両の姿勢を制御する制御部と、を備える、ことを特徴とする。
【０００７】
この本発明では、エンジンスイッチのオフを判断することによって、車両が駐車された状態になったか否かを判断する。そして、車両が駐車された状態であることを判断すると、その駐車位置において車両を所定の期間駐車させたときに期間内の総発電量が最大になるソーラーパネルの方向を、駐車位置および現在日時に基づいて決定する。この決定されたソーラーパネルの向きは、駐車状態にある車両の向きを考慮しつつ、各車輪を独立して調整可能なサスペンション装置を調整して車両姿勢を変化させることで制御する。
【０００８】
この制御によって、所定の期間駐車させたときに期間内の総発電量が最大になると推定される方向にソーラーパネルを予め向けておくことができるため、駐車中に太陽光を効率良く取り込んで発電することができる。また、所定の駐車期間を、車両のユーザーなどが指定できるようにすれば、駐車開始から駐車終了までの太陽光をさらに効率良く取り込んで発電することが可能となる。
【発明の効果】
【０００９】
上記のように、本発明の車載用太陽光発電システムによれば、車両の駐車中における太陽光発電の発電効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る車載用太陽光発電システムの構成例を示す図
【図２】本車載用太陽光発電システムのサスペンション制御ＥＣＵで実行される処理手順を説明するフローチャート
【図３】本車載用太陽光発電システムによって制御される車両の姿勢の一例を説明する図
【図４】本車載用太陽光発電システムによって制御される車両の姿勢の一例を説明する図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
［概要］
本発明の車載用太陽光発電システムでは、車両が駐車されると、太陽の位置などに基づいてその駐車位置において発電効率が向上すると推定される方向にソーラーパネルを向ける。ソーラーパネルの向きは、サスペンション装置を各車輪（４輪）独立で調整して車両の姿勢を変化させることで制御される。これにより、車両の駐車中における太陽光発電の発電効率が向上する。
【００１２】
［システムの構成］
図１は、本発明の一実施形態に係る車載用太陽光発電システム１０の構成例を示す図である。図１に例示した車載用太陽光発電システム１０は、ソーラーパネル１００と、ソーラー蓄電バッテリー１１０と、ソーラー制御ＥＣＵ１２０と、サスペンション制御アクチュエーター１３０と、車高センサー１４０と、サスペンション制御ＥＣＵ１５０と、情報取得装置１６０と、を備えている。この車載用太陽光発電システム１０は、例えば車両などに搭載される。
【００１３】
ソーラーパネル１００は、太陽光エネルギーを電気エネルギーに変換する部品、例えば太陽電池モジュールであり、太陽光の照射を受けて発電を行う。このソーラーパネル１００は、例えば車両の上面のルーフなどに設置することができる。ソーラーパネル１００で発生した発電電力は、ソーラー制御ＥＣＵ１２０に出力される。
【００１４】
このソーラーパネル１００で発電される電力の量（以下「発電量」という）は、ソーラーパネル１００が太陽から受ける日射量に依存する。すなわち、ソーラーパネル１００の受光面が太陽の位置する方向に向くほど、太陽から受ける日射量が多くなってソーラーパネル１００の発電量も大きくなり、ソーラーパネル１００の受光面が太陽の位置する方向から乖離するほど、太陽から受ける日射量が少なくなってソーラーパネル１００の発電量も小さくなる。
【００１５】
ソーラー蓄電バッテリー１１０は、例えば鉛蓄電池やニッケル水素電池などの、充放電可能に構成された電力貯蔵要素である。このソーラー蓄電バッテリー１１０は、ソーラーパネル１００が発電する電力によって充電可能に、ソーラー制御ＥＣＵ１２０と接続されている。
【００１６】
ソーラー制御ＥＣＵ１２０は、ソーラーパネル１００およびソーラー蓄電バッテリー１１０に接続されており、ソーラーパネル１００が発電した電力をソーラー蓄電バッテリー１１０に蓄える。また、ソーラー制御ＥＣＵ１２０は、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）などの車内ネットワーク１７０を介して、サスペンション制御ＥＣＵ１５０と通信可能に接続されている。
【００１７】
このソーラー制御ＥＣＵ１２０は、典型的には、中央演算処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）などの記憶装置、およびインターフェースなどの入出力装置を含んだ電子制御ユニット（Electronic Control Unit）として構成され、記憶装置に格納されたプログラムをＣＰＵが読み出して実行することによって、所定の機能を実現できるように構成されている。
【００１８】
情報取得装置１６０は、サスペンション制御ＥＣＵ１５０から指示を受けて、駐車状態にある車両が存在する位置（駐車位置）、車両の前方が向いている方位（駐車向き）、およびこの指示を受けたときの月日および時刻の情報を、それぞれ取得する。この情報取得装置１６０は、例えば、車両に搭載されるナビゲーションシステム、ＧＰＳ（global positioning system）受信機、加速度センサー（Ｇセンサー）、および時計など（すべて図示せず）の構成によって実現される。
【００１９】
この情報取得装置１６０は、例えばＣＡＮなどの車内ネットワーク１７０を介して、サスペンション制御ＥＣＵ１５０と通信可能に接続されている。情報取得装置１６０によって取得された各種情報は、適宜サスペンション制御ＥＣＵ１５０に出力される。
【００２０】
サスペンション制御アクチュエーター１３０は、サスペンション制御ＥＣＵ１５０からの指示に基づき、車両のサスペンションの状態を制御して、車両の姿勢を変更することができるサスペンション装置である。このサスペンション制御アクチュエーター１３０は、車両の前後左右の各車輪に設けられ、車両の車輪に対する車体の相対的な位置、すなわち車輪と車体との間の距離を、各車輪を独立して調整可能に構成されている。車輪に対する車体の相対的な位置は、例えば、サスペンション制御アクチュエーター１３０が備える油圧シリンダの油圧やエアチャンバーの空気圧などを使用して、調整することができる。
【００２１】
車高センサー１４０は、車両の車輪に対する車体の相対的な位置を検出できるセンサーであり、前後左右の各車輪にそれぞれ独立して設けられる。車高センサー１４０で検出された値（以下「検出値」という）は、サスペンション制御ＥＣＵ１５０に出力される。
【００２２】
サスペンション制御ＥＣＵ１５０は、サスペンション制御アクチュエーター１３０および車高センサー１４０に接続されている。このサスペンション制御ＥＣＵ１５０は、車高センサー１４０から出力される検出値を監視し、車両が所定の姿勢になるように、サスペンション制御アクチュエーター１３０に対して車両の車輪に対する車体の相対的な位置の調整を指示する。
【００２３】
このサスペンション制御ＥＣＵ１５０は、典型的には、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、ＲＯＭやＲＡＭなどの記憶装置、およびインターフェースなどの入出力装置を含んだ電子制御ユニットとして構成され、記憶装置に格納されたプログラムをＣＰＵが読み出して実行することによって、以下の判断部１５１、取得部１５２、決定部１５３、および制御部１５４の各機能を実現できるように構成されている。
【００２４】
判断部１５１は、図示しないエンジンスイッチから制御信号を受信する。そして、判断部１５１は、エンジンスイッチがオフされたことを検知すると、車両が駐車状態になったものと判断する。
【００２５】
取得部１５２は、判断部１５１で車両の駐車状態が判断されると、情報取得装置１６０に対して所定の情報の取得を指示する。そして、取得部１５２は、情報取得装置１６０が取得した駐車時における所定の情報を、車内ネットワーク１７０を介して取得する。この所定の情報には、車両の駐車位置、車両の駐車向き、および太陽の位置を特定できる現在日時の情報が、少なくとも含まれている。
【００２６】
決定部１５３は、車両を所定の期間駐車させたときにこの所定の期間、つまり駐車期間内の総発電量が最大になると推定されるソーラーパネル１００の方向を、決定する。駐車期間の長さは、任意に設定可能であり、例えば、システムに予め設定された時間であってもよいし、システムが作動するごとに車両のユーザーによって入力された時間であってもよいし、現在時刻から日没時刻までの時間であってもよい。また、車両のユーザーの履歴などから推定した時間であってもよい。ソーラーパネル１００の方向とは、例えば、太陽光の照射を受ける受光パネル面の法線方向である。総発電量は、現在日時に基づいて特定される太陽の位置が車両の駐車位置に対してどの方向（方位および仰角）にあるか、および現在日時から所定の期間までに太陽が移動することによって当該方向がどのように変動するか、などに基づいて決定される。
【００２７】
なお、総発電量の算出に際しては、例えば、国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構（ＮＥＤＯ）において提供されている日射量データの情報などを利用することができる。また、月日および時刻と発電量とを紐付けた対応テーブルなどを予め用意しておいて、対応テーブルから該当する値を抽出するようにしてもよい。
【００２８】
制御部１５４は、決定部１５３で決定された方向へソーラーパネル１００の受光面が向くように、サスペンション制御アクチュエーター１３０を用いて車両の姿勢を制御する。具体的には、ソーラーパネル１００の受光面を決定部１５３で決定された方向へ向けるために車両の前後左右の各車輪に設けられた車両の車輪に対する車体の相対的な位置をどれだけ増減させればよいかを示す調整量が、各車輪それぞれについて算出される。この調整量は、車両がどの方位に向いて駐車されているか、つまり駐車向きに応じて算出される。
【００２９】
そして、制御部１５４は、算出された車両の車輪に対する車体の相対的な位置を表す調整量に基づいた指示をサスペンション制御アクチュエーター１３０に与えることで、車両の姿勢を制御する。この制御により、ソーラーパネル１００の受光面を決定部１５３で決定された方向へ向けることができる。
【００３０】
［システムが実行する制御］
次に、図２をさらに参照して、本発明の一実施形態に係る車載用太陽光発電システム１０が実行する車高調整制御を説明する。図２は、本発明の一実施形態に係る車載用太陽光発電システム１０のサスペンション制御ＥＣＵ１５０が実行する処理の手順を説明するフローチャートである。
【００３１】
図２に示した処理は、判断部１５１によってエンジンスイッチのオフが検知されることで開始される。
【００３２】
ステップＳ２１：この処理では、取得部１５２によって、所定の情報、すなわち駐車時における車両の駐車位置、車両の駐車向き、および太陽の位置を特定できる現在日時の情報が取得される。情報が取得されると、ステップＳ２２に処理が進む。
【００３３】
ステップＳ２２：この処理では、決定部１５３によって、ステップＳ２１で取得された情報に基づいて、駐車期間内の総発電量が最大になると推定されるソーラーパネル１００の方向が決定される。ソーラーパネル１００の方向が決定されると、ステップＳ２３に処理が進む。
【００３４】
ステップＳ２３：この処理では、制御部１５４によって、ステップＳ２２で決定された方向へソーラーパネル１００を向けるために必要な車両の車輪に対する車体の相対的な位置を表す調整量が、駐車向きに応じて各車輪について算出される。この調整量が算出されると、ステップＳ２４に処理が進む。
【００３５】
ステップＳ２４：この処理では、制御部１５４によって、ステップＳ２３で決定された調整量がサスペンション制御アクチュエーター１３０に指示される。これにより、車両の車輪に対する車体の相対的な位置が各車輪独立して調整されて、車両の姿勢が制御される。以上により、本車高調整制御が終了する。
【００３６】
以下に、図３および図４を用いて、車載用太陽光発電システム１０によって制御される車両の姿勢の一例を説明する。図３では、車両が前方を北に向けて短時間駐車する場合を例示している。図４では、車両が前方を南に向けて長時間駐車する場合を例示している。
【００３７】
例えば、図３（ａ）に示すように、朝方の時間帯に短時間だけ駐車するような場合には、車両に対して太陽が東の方向に存在しているので、車両の右側面を低くする（右前輪および右後輪の高さ調整量＜左前輪および左後輪の高さ調整量）ように、車両の姿勢が制御される。
【００３８】
また、図３（ｂ）に示すように、昼の時間帯に短時間だけ駐車するような場合には、車両に対して太陽がほぼ真上に存在しているので、車両の右側面と左側面とが同じ高さになる（右前輪および右後輪の高さ調整量＝左前輪および左後輪の高さ調整量）ように、車両の姿勢が制御される。
【００３９】
また、図３（ｃ）に示すように、夕方の時間帯に短時間だけ駐車するような場合には、車両に対して太陽が西の方向に存在しているので、車両の左側面を低くする（右前輪および右後輪の高さ調整量＞左前輪および左後輪の高さ調整量）ように、車両の姿勢が制御される。
【００４０】
例えば、図４（ａ）に示すように、朝方から夕方にかけて長時間駐車するような場合には、車両に対して太陽が東→南→西の方向に低い軌道で移動するので、車両の前側面を低くする（右前輪および左前輪の高さ調整量（例えば最低位置）＜右後輪および左後輪の高さ調整量（例えば最高位置））ように、車両の姿勢が制御される。
【００４１】
また、図４（ｂ）に示すように、昼頃から夕方にかけて長時間駐車するような場合には、車両に対して太陽が南→西の方向に低い軌道で移動するので、ほぼ南西方向に当たる車両の右前側面を低くする（右前輪の高さ調整量（例えば最低位置）＜左前輪および右後輪の高さ調整量（例えば中位置）＜左後輪の高さ調整量（例えば最高位置））ように、車両の姿勢が制御される。
【００４２】
［本実施形態における作用・効果］
上述した本発明の一実施形態に係る車載用太陽光発電システム１０によれば、サスペンション制御ＥＣＵ１５０が、エンジンスイッチのオフを検知することによって、車両が駐車された状態になったか否かを判断する。そして、車両が駐車された状態であることを判断すると、サスペンション制御ＥＣＵ１５０が、その駐車位置において発電効率が向上すると推定されるソーラーパネル１００の方向を、所定の駐車期間における太陽の位置などに基づいて決定する。この決定されたソーラーパネル１００の方向、つまり受光面の向きは、駐車状態にある車両の向きを考慮しつつ、サスペンション制御アクチュエーター１３０を介して車両の車輪に対する車体の相対的な位置を各車輪を独立して調整して車両姿勢を変化させることによって制御される。
【００４３】
この制御によって、所定の駐車期間において発電効率が向上すると推定される方向にソーラーパネル１００の受光面を予め向けておくことができるため、駐車中に太陽光を効率良く取り込んで発電することができる。また、所定の駐車期間を、車両のユーザーなどが指定するようにすれば、駐車開始から駐車終了までの太陽光をさらに効率良く取り込んで発電することができる。よって、車両の駐車中における太陽光発電の発電効率を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
本発明の車両に搭載される太陽光発電システムは、車両の駐車中における太陽光発電の発電効率を向上させたい場合などに利用可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１０    車載用太陽光発電システム
１００  ソーラーパネル
１１０  ソーラー蓄電バッテリー
１２０  ソーラー制御ＥＣＵ
１３０  サスペンション制御アクチュエーター
１４０  車高センサー
１５０  サスペンション制御ＥＣＵ
１５１  判断部
１５２  取得部
１５３  決定部
１５４  制御部
１６０  情報取得装置
１７０  車内ネットワーク
【図１】
2018121395.tif 000003
【図２】
2018121395.tif 000004
【図３】
2018121395.tif 000005
【図４】
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