(57)【要約】【課題】電気自動車の航続距離の短縮を抑制しつつ車内環境を快適な状態に保つ。【解決手段】本実施形態の車載機器制御システム及び車載機器制御装置１、車両制御装置２では、住宅Ｈ(電力系統９)から充電インレット５を介して供給される電力で車載機器３を動作させるので、車載機器３の動作に主電池４の放電が不要である。そのため、常に主電池４から電力を供給して車載機器３を動作させる場合と比較して、主電池４の充電状態の低下による電気自動車ＥＶの航続距離の短縮を抑制しつつ車内環境を快適な状態に保つことができる。【選択図】        図１
2015015803.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気自動車に搭載されて当該電気自動車の車内環境を整えるための車載機器を制御する車載機器制御システムであって、
前記電気自動車に搭載されて前記車載機器の動作を制御する車両制御装置と、通信路によって前記車両制御装置と接続され、前記通信路を介して制御コマンドを伝送する車載機器制御装置とを有し、
前記車載機器制御装置は、操作入力を受け付ける入力受付部と、前記入力受付部が受け付けた前記操作入力に基づいて前記車載機器の動作を制御するための制御コマンドを生成する制御部と、前記通信路を介して前記制御コマンドを前記車両制御装置へ送信する送信部とを備え、
前記車両制御装置は、前記制御コマンドを受信する受信部と、前記制御コマンドに応じて前記車載機器を動作させる機器制御部とを備え、
前記機器制御部は、前記電気自動車の充電インレットを介して給電される電力を前記車載機器に供給して動作させることを特徴とする車載機器制御システム。
【請求項２】
前記制御部は、前記車載機器が動作を開始してから所定時間が経過したら、前記車載機器の動作を停止させるための前記制御コマンドを生成して前記送信部に送信させることを特徴とする請求項１記載の車載機器制御システム。
【請求項３】
前記機器制御部は、前記制御コマンドに応じて前記車載機器を動作させてから所定時間が経過しても前記充電インレットを介した給電が継続していた場合、前記車載機器の動作を停止させることを特徴とする請求項１記載の車載機器制御システム。
【請求項４】
前記車両制御装置は、前記車載機器に給電している間は、前記主電池を前記車載機器と切り離すことを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の車載機器制御システム。
【請求項５】
前記車両制御装置は、前記車載機器への給電に並行して前記主電池への給電を行うことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の車載機器制御システム。
【請求項６】
電気自動車に搭載されて当該電気自動車の車内環境を整えるための車載機器を制御する車載機器制御システムに用いられ、
操作入力を受け付ける入力受付部と、前記入力受付部が受け付けた前記操作入力に基づいて前記車載機器の動作を制御するための制御コマンドを生成する制御部と、前記電気自動車に搭載されている車両制御装置に対して、前記通信路を介して前記制御コマンドを送信する送信部とを備えることを特徴とする車載機器制御装置。
【請求項７】
電気自動車に搭載されて当該電気自動車の車内環境を整えるための車載機器を制御する車載機器制御システムに用いられ、
前記車載機器を制御するための制御コマンドを受信する受信部と、前記制御コマンドに応じて前記車載機器を動作させる機器制御部とを備えて前記電気自動車に搭載され、
前記機器制御部は、前記電気自動車の充電インレットを介して給電される電力を前記車載機器に供給して動作させることを特徴とする車両制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車に搭載されている車載機器を車外から制御する車載機器制御システム及び車載機器制御装置、車両制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気自動車やプラグインハイブリッド自動車(以下、電気自動車と総称する。)が普及してきている。電気自動車は、住宅や事務所などに設置された充電設備(充電スタンドなど)から給電される電力により、主電池(電気自動車の動力源として使用される２次電池)が充電される(例えば、特許文献１参照)。また、電気自動車には、空調機器(エアコンディショナー)や空気清浄機、イオン発生器などの車載機器が搭載されており、これらの車載機器も主電池から供給される電力で動作する。
【０００３】
また、従来の充電設備は、電気自動車に搭載されている充電制御装置との間でデータ通信を行うことにより、充電電流の電流値を調整したり、充電電流の供給の入切(オン・オフ)などを行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−９４０４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、出発時に電気自動車の車内環境を快適な状態に保つため、予め車載機器を動作させておく場合が有る。例えば、夏場や冬場において、車内温度を快適な温度に保つため、出発前に空調機器を動作させておく場合が有る。従来は、運転者が電気自動車のコンソールなどを直接操作して空調機器を動作させている。
【０００６】
ここで、空調機器が主電池を電源として動作しているため、出発前から動作していると主電池の充電状態(主電池が完全充電された状態から放電した電気量を差し引いた割合)が低下してしまい、電気自動車の航続距離が短くなってしまうという問題があった。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みて為されたものであり、電気自動車の航続距離の短縮を抑制しつつ車内環境を快適な状態に保つことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の車載機器制御システムは、電気自動車に搭載されて当該電気自動車の車内環境を整えるための車載機器を制御する車載機器制御システムであって、前記電気自動車に搭載されて前記車載機器の動作を制御する車両制御装置と、通信路によって前記車両制御装置と接続され、前記通信路を介して制御コマンドを伝送する車載機器制御装置とを有し、前記車載機器制御装置は、操作入力を受け付ける入力受付部と、前記入力受付部が受け付けた前記操作入力に基づいて前記車載機器の動作を制御するための制御コマンドを生成する制御部と、前記通信路を介して前記制御コマンドを前記車両制御装置へ送信する送信部とを備え、前記車両制御装置は、前記制御コマンドを受信する受信部と、前記制御コマンドに応じて前記車載機器を動作させる機器制御部とを備え、前記機器制御部は、前記電気自動車の充電インレットを介して給電される電力を前記車載機器に供給して動作させることを特徴とする。
【０００９】
この車載機器制御システムにおいて、前記制御部は、前記車載機器が動作を開始してから所定時間が経過したら、前記車載機器の動作を停止させるための前記制御コマンドを生成して前記送信部に送信させることが好ましい。
【００１０】
この車載機器制御システムにおいて、前記機器制御部は、前記制御コマンドに応じて前記車載機器を動作させてから所定時間が経過しても前記充電インレットを介した給電が継続していた場合、前記車載機器の動作を停止させることが好ましい。
【００１１】
この車載機器制御システムにおいて、前記車両制御装置は、前記車載機器に給電している間は、前記主電池を前記車載機器と切り離すことが好ましい。
【００１２】
この車載機器制御システムにおいて、前記車両制御装置は、前記車載機器への給電に並行して前記主電池への給電を行うことが好ましい。
【００１３】
本発明の車載機器制御装置は、電気自動車に搭載されて当該電気自動車の車内環境を整えるための車載機器を制御する車載機器制御システムに用いられ、操作入力を受け付ける入力受付部と、前記入力受付部が受け付けた前記操作入力に基づいて前記車載機器の動作を制御するための制御コマンドを生成する制御部と、前記電気自動車に搭載されている車両制御装置に対して、前記通信路を介して前記制御コマンドを送信する送信部とを備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明の車両制御装置は、電気自動車に搭載されて当該電気自動車の車内環境を整えるための車載機器を制御する車載機器制御システムに用いられ、前記車載機器を制御するための制御コマンドを受信する受信部と、前記制御コマンドに応じて前記車載機器を動作させる機器制御部とを備えて前記電気自動車に搭載され、前記機器制御部は、前記電気自動車の充電インレットを介して給電される電力を前記車載機器に供給して動作させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の車載機器制御システム及び車載機器制御装置、車両制御装置は、充電インレットを介して供給される電力で車載機器を動作させるので、車載機器の動作に主電池の放電が不要であり、そのため、常に主電池から電力を供給して車載機器を動作させる場合と比較して、主電池の充電状態の低下による電気自動車の航続距離の短縮を抑制しつつ車内環境を快適な状態に保つことができるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る車載機器制御システム及び車載機器制御装置、車両制御装置の実施形態を示すシステム構成図である。
【図２】同上の動作説明用のシーケンスチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明に係る車載機器制御システム及び車載機器制御装置、車両制御装置の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【００１８】
本実施形態の車載機器制御システムは、図１に示すように住宅Ｈ内に設置される車載機器制御装置１と、電気自動車ＥＶに搭載される車両制御装置２とで構成される。
【００１９】
電気自動車ＥＶは、車内環境を整えるための車載機器３、例えば、空調機器３Ａ、空気清浄機３Ｂ、イオン発生器３Ｃなどが搭載されている。これらの車載機器３は、電気自動車ＥＶの走行時においては、主電池４から給電されて動作する。
【００２０】
主電池４の正極及び負極は、電気自動車ＥＶの充電インレット５及び充電コネクタ６を介して充電ケーブル７の給電路Ｌｐに接続される。また、主電池４の正極は、後述する切替部22の一方の切替接点220に接続される。
【００２１】
充電ケーブル７は、給電路Ｌｐの他に通信路Ｌｓを備えている。充電ケーブル７の先端に充電コネクタ６が設けられている。充電コネクタ６は、電気自動車ＥＶの充電インレット５に挿抜自在に接続される。給電路Ｌｐは、住宅Ｈに設置されている電力変換装置８と接続されている。
【００２２】
電力変換装置８は、商用の電力系統９から供給される交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を給電路Ｌｐを通して電気自動車ＥＶに供給する。ただし、住宅Ｈに太陽光発電システムが設置されている場合、電力変換装置８は、太陽光発電システムのパワーコンディショナーから出力される交流電力又は直流電力を所望の直流電力に変換するように構成されても構わない。なお、図示は省略しているが、住宅Ｈ内には住宅用分電盤が設置されており、電力系統９から供給される交流電力は、住宅用分電盤を介して電力変換装置８に供給される。
【００２３】
而して、電気自動車ＥＶで帰宅した住人が充電インレット５に充電コネクタ６を接続すると、電気自動車ＥＶに搭載されている充電制御装置(図示せず)から充電ケーブル７の通信路(通信路Ｌｓとは別の通信路)を介して充電開始を指示するコマンドが伝送される。そして、このコマンドを受信した電力変換装置８が給電路Ｌｐを介して電気自動車ＥＶに直流電力(充電電流)を供給する。電気自動車ＥＶでは、充電ケーブル７の給電路Ｌｐを介して供給される直流電力で主電池４を充電する。そして、充電制御装置は、主電池４が完全充電されれば、充電終了を指示するコマンドを通信路を介して電力変換装置８へ伝送する。電力変換装置８は、充電終了を指示するコマンドを受け取ると電力変換の動作を停止する。
【００２４】
車載機器制御装置１は、制御部10、入力受付部11、送信部12などを備える。入力受付部11は、押釦スイッチやタッチパネルなどの入力デバイスを具備しており、入力デバイスが操作されることで種々の操作入力を受け付ける。そして、入力受付部11は、受け付けた操作入力を制御部10に出力する。
【００２５】
制御部10は、マイクロコントローラを主構成要素とし、メモリに格納されているソフトウェア(プログラム)をマイクロコントローラで実行することにより、種々の機能を実現している。例えば、制御部10は、入力受付部11から出力される操作入力を受け取ると、受け取った操作入力に対応した制御コマンドを生成する。例えば、入力受付部11が、電気自動車ＥＶの空調機器３Ａの動作を開始させるための操作入力を受け付けた場合、制御部10は、空調機器３Ａの動作開始を指示する制御コマンドを生成する。送信部12は、制御部10が生成した制御コマンドを含む送信フレームを変調し、変調した信号(伝送信号)を通信路Ｌｓを介して車両制御装置２へ送信する。
【００２６】
ここで、車載機器制御装置１は、制御部10、入力受付部11、送信部12などの構成要素が箱形のハウジング(図示せず)に収納されて居間の壁などに設置される。ただし、車載機器制御装置１は、インターホンシステムの親機と一体に構成されても構わない。
【００２７】
車両制御装置２は、機器制御部20、受信部21、切替部22、リレー23〜25などを備える。受信部21は、通信路Ｌｓを介して車載機器制御装置１の送信部12から送信される伝送信号を受信する。さらに受信部21は、受信した伝送信号から送信フレームを復調し、送信フレームから取り出した制御コマンドを機器制御部20に出力する。
【００２８】
切替部22は、２つの切替接点220，221と１つの共通接点222を有し、共通接点222を何れか一方の切替接点220，221に択一的に切替接続するように構成されたリレーからなる。また、切替部22は、一方の切替接点220が主電池４の正極に接続され、他方の切替接点221が充電インレット５の給電路Ｌｐと接続されている。さらに、切替部22の共通接点222は、３つのリレー23，24，25の一端に接続されている。ただし、主電池４の正極と充電インレット５とは、整流素子(ダイオードＤ)が挿入された別の経路でバイパスされており、切替部22の状態に関係なく、充電インレット５を介して供給される直流電力で主電池４が充電可能となっている。
【００２９】
リレー23の他端が空調機器３Ａに接続されている。また、リレー24の他端は空気清浄機３Ｂに接続されている。さらに、リレー25の他端はイオン発生器３Ｃに接続されている。つまり、各車載機器３(空調機器３Ａ，空気清浄機３Ｂ，イオン発生器３Ｃ)は、リレー23，24，25がオンしているときに給電されて動作し、リレー23，24，25がオフしているときは給電されないために停止する。
【００３０】
次に、外出しようとする住人が、予め空調機器３Ａを動作させ、出発時の車内温度を快適な温度に保つようにする場合について、図２のシーケンスチャートを参照しながら、本実施形態の動作を説明する。
【００３１】
まず、入力受付部11は、空調機器３Ａを動作させるための操作入力を受け付けると(ステップS1)、受け付けた操作入力を制御部10に出力する。制御部10は、前記操作入力を受け取ると、空調機器３Ａの動作を開始させるための制御コマンドを生成し(ステップS2)、生成した制御コマンドを送信部12に出力する。送信部12は、制御コマンドを含む送信フレームを変調した伝送信号を、通信路Ｌｓを介して車両制御装置２へ送信する(ステップS3)。
【００３２】
車両制御装置２の受信部21は、通信路Ｌｓを介して送信された伝送信号を受信し(ステップS4)、伝送信号から送信フレームを復調して取得した制御コマンドを機器制御部20に出力する。機器制御部20は、受信部21から受け取った制御コマンドに応じて、空調機器３Ａを動作させるための処理を開始する。
【００３３】
機器制御部20は、切替部22を切替制御する(ステップS5)。切替部22は、機器制御部20に切替制御されることにより、共通接点222を主電池４側の切替接点220から充電インレット５側の切替接点221に切替接続する(ステップS6)。その結果、主電池４は、車載機器３と電気的(直流的)に切り離される。
【００３４】
続いて、機器制御部20は、リレー23をオン制御する(ステップS7)。リレー23は、機器制御部20にオン制御されてオンする(ステップS8)。リレー23がオンすると、空調機器３Ａが動作を開始する。このとき、切替部20は、充電インレット５を介して、空調機器３Ａを給電路Ｌｐに接続している。したがって、空調機器３Ａは、主電池４ではなく、電力変換装置８から供給される直流電力で動作する。ただし、主電池４が完全充電されている場合、機器制御部20は、切替部20を切替制御して充電インレット５側に切替接続した後、充電制御装置に対して電力変換装置８に給電を開始させるように指示する。
【００３５】
ここで、車載機器制御装置１の制御部10は、動作開始の制御コマンドを生成して送信部12に出力してからの経過時間をカウントしている。そして、制御部10は、経過時間が所定時間に達したら、空調機器３Ａの動作を停止させるための制御コマンドを生成し(ステップS9)、生成した制御コマンドを送信部12に出力する。送信部12は、制御コマンドを含む送信フレームを変調した伝送信号を、通信路Ｌｓを介して車両制御装置２へ送信する(ステップS10)。
【００３６】
車両制御装置２の受信部21は、通信路Ｌｓを介して送信された伝送信号を受信し(ステップS11)、伝送信号から送信フレームを復調して取得した制御コマンドを機器制御部20に出力する。機器制御部20は、受信部21から受け取った制御コマンドに応じて、空調機器３Ａを停止させるための処理を開始する。
【００３７】
機器制御部20は、リレー23をオフ制御する(ステップS12)。リレー23は、機器制御部20にオフ制御されてオフする(ステップS13)。リレー23がオフすると、空調機器３Ａが動作を停止する。
【００３８】
続いて、機器制御部20は、切替部22を切替制御する(ステップS14)。切替部22は、機器制御部20に切替制御されることにより、共通接点222を充電インレット５側の切替接点221から主電池４側の切替接点220に切替接続する(ステップS15)。
【００３９】
ただし、機器制御部20は、経過時間が所定時間に達する前に充電インレット５と充電コネクタ６の接続が解除された場合、リレー23をオフして空調機器３Ａを停止する。さらに、機器制御部20は、リレー23をオフした後、切替部20を切替制御して共通接点222を充電インレット５側の切替接点221から主電池４側の切替接点220に切替接続する。なお、機器制御部20は、例えば、受信部21が監視する通信路Ｌｓの線間電圧に基づいて、充電インレット５と充電コネクタ６の接続解除を判断することができる。
【００４０】
上述のように本実施形態の車載機器制御システムは、電気自動車ＥＶに搭載されて車載機器３の動作を制御する車両制御装置２と、通信路Ｌｓによって車両制御装置２と接続され、通信路Ｌｓを介して制御コマンドを伝送する車載機器制御装置１とを有する。車載機器制御装置１は、操作入力を受け付ける入力受付部11と、入力受付部11が受け付けた操作入力に基づいて車載機器３の動作を制御するための制御コマンドを生成する制御部10と、通信路Ｌｓを介して制御コマンドを車両制御装置２へ送信する送信部12とを備える。車両制御装置２は、制御コマンドを受信する受信部21と、制御コマンドに応じて車載機器３を動作させる機器制御部20とを備える。機器制御部20は、電気自動車ＥＶの充電インレット５を介して給電される電力を車載機器３に供給して動作させる。
【００４１】
また、本実施形態の車載機器制御装置１は、操作入力を受け付ける入力受付部11と、入力受付部11が受け付けた操作入力に基づいて車載機器３の動作を制御するための制御コマンドを生成する制御部10とを備える。さらに、本実施形態の車載機器制御装置１は、電気自動車ＥＶに搭載されている車両制御装置２に対して、通信路Ｌｓを介して制御コマンドを送信する送信部12を備える。
【００４２】
また、本実施形態の車両制御装置２は、車載機器３を制御するための制御コマンドを受信する受信部21と、制御コマンドに応じて車載機器３を動作させる機器制御部20とを備えて前記電気自動車に搭載される。さらに、本実施形態の車両制御装置２が備える機器制御部20は、電気自動車ＥＶの充電インレット５を介して給電される電力を車載機器３に供給して動作させる。
【００４３】
したがって、本実施形態の車載機器制御システム及び車載機器制御装置１、車両制御装置２では、住宅Ｈ(電力系統９)から充電インレット５を介して供給される電力で車載機器３を動作させるので、車載機器３の動作に主電池４の放電が不要である。そのため、常に主電池４から電力を供給して車載機器３を動作させる場合と比較して、主電池４の充電状態の低下による電気自動車ＥＶの航続距離の短縮を抑制しつつ車内環境を快適な状態に保つことができる。
【００４４】
また、本実施形態において、車載機器制御装置１の制御部10は、車載機器３が動作を開始してから所定時間が経過したら、車載機器３の動作を停止させるための制御コマンドを生成して送信部12に送信させることが好ましい。例えば、住人が車載機器３を動作させていることを忘れてしまった場合、車載機器３が長時間動作し続けると無駄な電力消費が増えてしまうことになる。したがって、動作時間が所定時間に達したら、車載機器制御装置１から車載機器３の動作を停止させる制御コマンドを与えて車載機器３を停止させることにより、無駄な電力消費の増加を抑えることができる。なお、図２におけるステップS3からステップS8までの処理は精々１秒程度で終了するので、制御部10が動作開始の制御コマンドを生成して送信部12に出力してからの経過時間を、車載機器３の動作時間とみなしても支障は無い。
【００４５】
あるいは、本実施形態において、機器制御部20が、制御コマンドに応じて車載機器３を動作させてから所定時間が経過しても充電インレット５を介した給電が継続していた場合、車載機器３の動作を停止させても構わない。このように車載機器制御装置１の制御部10の代わりに、車両制御装置２の機器制御部20が所定時間経過後に車載機器３を停止させた場合でも、無駄な電力消費の増加を抑えることができる。
【００４６】
また、本実施形態における車両制御装置２は、車載機器３に給電している間は、主電池４を車載機器３と切り離している。このようにすれば、主電池４から車載機器３への放電と主電池４の充電とが並行して行われる場合に比較して、主電池４の負担を軽減し、主電池４の短寿命化を抑制することができる。
【００４７】
さらに、本実施形態における車両制御装置２は、車載機器３への給電に並行して主電池４への給電(充電)を行うことができるようにしている。そのため、主電池４が充電しながらも、車載機器３を動作させて車内環境を快適な状態に保つことができる。
【００４８】
ところで、本実施形態では、電力変換装置８から主電池４に充電用の電力を供給するための給電路Ｌｐと、電力変換装置８から車載機器３に動作用の電力を供給するための給電路Ｌｐとを共用している。しかしながら、必ずしもこれら２種類の給電路を共用する必要は無く、電力変換装置８から車載機器３に動作用の電力を供給するための給電路を、充電用の給電路と独立した専用の給電路としても構わない。
【００４９】
また、本実施形態では、車載機器制御装置１の送信部12と車両制御装置２の受信部21を接続する通信路Ｌｓを専用の通信路としている。しかしながら、必ずしも専用の通信路とする必要は無く、例えば、電気自動車ＥＶの充電制御装置が電力変換装置８と通信する通信路を共用しても構わない。あるいは、通信路Ｌｓを空中線とし、送信部12と受信部21が電波を通信媒体とする無線通信を行うようにしても構わない。
【符号の説明】
【００５０】
ＥＶ  電気自動車
１  車載機器制御装置
２  車両制御装置
３  車載機器
４  主電池
５  充電インレット
６  充電コネクタ
７  充電ケーブル
８  電力変換装置
10  制御部
11  入力受付部
12  送信部
20  機器制御部
21  受信部
Ｌｐ  給電路
Ｌｓ  通信路
【図１】
2015015803.tif 000003
【図２】
2015015803.tif 000004