JP2007320352A

JP2007320352A - 車載装置制御システム

Info

Publication number: JP2007320352A
Application number: JP2006150037A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Nishimura; 浩西村; Kazuhiko Nakajima; 和彦中島
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-05-30
Filing date: 2006-05-30
Publication date: 2007-12-13

Abstract

【課題】太陽電池または二次電池を用いた車載装置の作動計画を自動的に決定して車載装置を作動させることにより、エンジン始動時に快適な運転環境を創出する車載装置制御システムを提供すること。
【解決手段】太陽光を電力に変換する太陽電池４、または、太陽電池４により発電された電力を充電する二次電池５からの電力に基づいて車載装置９を制御する車載装置制御システム１００は、車両状態を検出する車両状態検出手段１０と、車両の位置に関する情報を取得する車両位置情報取得手段１１と、走行駆動源が停止状態であることを検出した場合に、前記車両の位置に関する情報に基づいて車載装置９の作動計画を決定する作動計画決定手段１２と、作動計画決定手段１２により決定された作動計画に基づいて、太陽電池４または二次電池５により車載装置９を作動させる車載装置制御手段１３と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、車載装置制御システムに関し、より詳細には、太陽電池および二次電池を用いて駐車車両における車載装置を制御する車載装置制御システムに関する。

従来、エンジンで駆動される冷房装置と、冷房装置を制御する制御器と、エンジン以外のエネルギー源で駆動されて車両室内の予冷を行う予冷装置と、予冷装置を制御する副制御器とからなる車両用空調装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）
かかる車両用空調装置の予冷装置は、車両室内を冷却する冷却用熱電素子モジュールと、車両室内の空気を外部に排出する換気ファンと、冷却用熱電素子モジュールおよび換気ファンに電力を供給する太陽電池とから構成され、車両室内温度が第１の設定温度以上となった場合に、副制御器の制御により換気ファンを作動させ、車両室内温度が第２の設定温度以上となった場合に、副制御器の制御により冷却用熱電素子モジュールを作動させる。

これにより、車両用空調装置は、エンジンを停止させて車両を長時間駐車させた場合であっても、車両室内が異常な高温になるのを防止することができる。
特許第３２２２４１５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の車両用空調装置は、車両を長時間駐車させる場合に運転者自らが予冷装置を作動させる時刻を予め設定しておく必要があり、運転者に余計な操作を強いることとなる。また、予冷装置を作動させる時刻の設定を忘れてしまった場合には、次回の運転開始時に車室内の温度が異常な高温となってしまい、運転者に不快な思いをさせてしまう場合も考えられる。

かかる状況に鑑み、本発明は、太陽電池または二次電池を用いた車載装置の作動計画を自動的に決定して車載装置を作動させることにより、走行駆動源を始動させるときに快適な運転環境を創出する車載装置制御システムを提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、第１の発明に係る車載装置制御システムは、太陽光を電力に変換する太陽電池、または、該太陽電池により発電された電力を充電する二次電池からの電力に基づいて車載装置を制御する車載装置制御システムであって、車両状態を検出する車両状態検出手段と、車両の位置に関する情報を取得する車両位置情報取得手段と、前記車両状態検出手段により走行駆動源が停止状態であることを検出した場合に、前記車両位置情報取得手段により取得された車両の位置に関する情報に基づいて前記車載装置の作動計画を決定する作動計画決定手段と、前記作動計画決定手段により決定された前記作動計画に基づいて、前記太陽電池または前記二次電池により前記車載装置を作動させる車載装置制御手段とを備えることを特徴とする。

また、第２の発明は、第１の発明に係る車載装置制御システムであって、運転者を識別する運転者識別手段と、前記運転者識別手段により識別された運転者毎に車両の利用状況に関する情報を記憶させる車両利用情報記憶指示手段と、を備え、前記作動計画決定手段は、前記車両利用情報記憶指示手段により記憶させた車両の利用状況に関する情報と前記車両位置情報取得手段により取得された車両の位置に関する情報とに基づいて前記車載装置の作動計画を決定することを特徴とする。

また、第３の発明は、第１または第２の発明に係る車載装置制御システムであって、前記車載装置制御手段は、前記車両状態検出手段により前記走行駆動源が稼働状態であることを検出した場合に、前記車両利用情報記憶指示手段により記憶させた車両の利用状況に関する情報に基づいて、前記太陽電池または前記二次電池により前記車載装置を作動させることを特徴とする。

また、第４の発明は、第１乃至第３の発明に係る車載装置制御システムであって、前記車載装置は、車室内における空気の温度、湿度、清浄度等を制御する空調機であることを特徴とする。

また、第５の発明は、第１乃至第４の発明に係る車載装置制御システムであって、前記走行駆動源は、エンジン或いはモータであることを特徴とする。

上述の手段により、本発明は、太陽電池または二次電池を用いた車載装置の作動計画を自動的に決定して車載装置を作動させることにより、走行駆動源を始動させるときに快適な運転環境を創出する車載装置制御システムを提供することができる。

以下、図面を参照しつつ、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。

図１は、車両駐車時に太陽電池を用いて空調機を制御する空調機制御システムに対し、本発明に係る車載装置制御システムを適用した実施形態の構成例を示す図である。

空調機制御システム１００は、制御部１、車速センサ２、測位装置３、太陽電池４、二次電池５、オルタネータ６、記憶装置７、運転者情報取得装置８、空調機９、室内気温計２０および室外気温計２１から構成される。

制御部１は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＮＶＲＡＭ（Non-Volatile Random Access Memory）等を備えたコンピュータであり、車両状態検出手段１０、車両位置情報取得手段１１、作動計画決定手段１２、車載装置制御手段１３、運転者識別手段１４および車両利用情報記憶指示手段１５に対応するプログラムをＮＶＲＡＭに記憶し、それらプログラムをＲＡＭ上に展開して対応する処理をＣＰＵに実行させる。

車速センサ２は、車両の速度を測定するセンサであり、例えば、各車輪に取り付けられ各車輪とともに回転する磁石による磁界の変化をMR（Magnetic Resistance）素子が磁気抵抗として読み取り、これを回転速度に比例したパルス信号として取り出すことで車輪の回転速度および車両の速度を検出する。車速センサ２は、測定した車速に関するデータを制御部１に送信する。

測位装置３は、車両の位置を測定するための装置であり、例えば、カーナビゲーションシステムのＧＰＳ受信機によりＧＰＳアンテナを介してＧＰＳ衛星が出力するＧＰＳ信号に基づいて車両位置を測位・演算する。測位方法は、単独測位や相対測位（干渉測位を含む。）等の如何なる方法であってもよいが、好ましくは精度の高い相対測位が用いられる。この際、自車位置は、舵角センサ、車速センサやジャイロセンサ等の各種センサの出力や、ビーコン受信機及びＦＭ多重受信機を介して受信される各種情報に基づいて補正されてもよい。測位装置３は、測定した車両の位置（緯度、経度、高度）を制御部１に送信する。

太陽電池４は、光エネルギーを光起電力効果により電気エネルギーに変換して電力を得る電力機器であり、例えば、近紫外域から１．２μm程度までの光を吸収して発電するシリコン型太陽電池や７００ｎｍ以下の短波長の光を吸収して発電するアモルファスシリコン型太陽電池の他、ＧａＡｓ系太陽電池、色素増感型太陽電池等がある。また、利用波長の異なる太陽電池を複数積み重ねた多接合型太陽電池であってもよい。

太陽電池４により発電された電気エネルギーは、空調機９の作動や二次電池５の充電に利用される。なお、太陽電池４により発電された電気エネルギーは、車載バッテリの充電に利用されてもよい。

二次電池５は、放電および充電が可能な化学電池であり、例えば、鉛蓄電池、リチウムイオン二次電池がある。二次電池５は、太陽電池４により充電されるが、エンジン稼働中においては、太陽電池４およびオルタネータ６の双方により充電されてもよく、オルタネータ６のみにより充電されてもよい。また、二次電池５は、ハイブリッド車におけるモータを駆動するためのモータ駆動用バッテリとは別に用意された、空調機９を作動させるための電池であってもよく、モータ駆動用バッテリと一体となった電池であってもよい。

ここでいう「エンジン」は、走行駆動源の一例であり、走行駆動源は、ガソリンエンジン、ディーゼルエンジン等の内燃機関、ガスタービン等の外燃機関の他、ハイブリッド車や燃料電池車における電動モータであってもよい。

オルタネータ６は、機械エネルギーを電磁作用により電気エネルギーに変換して電力を得る電力機器であり、例えば、固定子と回転子で構成され、回転子（フィールドコイル）に電流を供給し回転子を磁化した状態で回転させると、周囲の固定子（ステーターコイル）で発電が行われる。オルタネータ６は、エンジンによって駆動され、エンジンの回転力は、クランクシャフトプーリ、Ｖリブベルトおよびオルタネータープーリを介してオルタネータ６に伝達される。

記憶装置７は、地図情報および運転者毎の車両の利用状況に関する情報（以下、「車両利用情報」という。）を記憶するための装置であり、例えば、ハードディスク等の書き換え可能な不揮発性記憶装置がある。

ここで、「車両利用情報」とは、車両を利用した曜日、時間帯、または、所定の場所における駐車時間等の特定の運転者毎の履歴情報またはその履歴情報を加工した加工情報である。なお、車両利用情報は、履歴情報または加工情報に基づいて手動で設定された設定情報であってもよい。

運転者情報取得装置８は、運転者を識別するために必要な情報を取得するための手段であり、例えば、キーレスエントリを実現するスマートキーのスマートキーＩＤを受信する装置、ドアハンドルに設置された指紋読取り装置若しくは静脈パターン読取り装置、または、運転者の顔を撮影するカメラ等である。「運転者情報」には、スマートキーＩＤ、指紋、静脈パターン、顔画像、虹彩パターン、パスワード、車両キーＩＤ等がある。

空調機９は、車室内における空気の温度、湿度、清浄度等を制御する装置であり、例えば、コンプレッサを用いた車載エアコンである。なお、空調機９は、車室内の空気と車室外の空気とを入れ換える換気用ファンであってもよく、熱電素子を利用してステアリングホイール、シフトノブまたはシートを暖めたり冷やしたりする装置であってもよい。

室内気温計２０は、車室内の温度を計測する装置であり、室外気温計２１は、車外の温度を計測するための装置である。空調機制御システム１００は、室内気温計２０または室外気温計の測定値に基づいて空調機を制御し、例えば、低温の場合にヒータを利用して車室内の温度を上昇させたり、高温の場合に換気用ファンを利用して車室内の温度を下降させたり、車室内の温度が適温となった場合に空調機を停止させたりする。

次に、制御部１が有する車両状態検出手段１０、車両位置情報取得手段１１、作動計画決定手段１２、車載装置制御手段１３、運転者識別手段１４および車両利用情報記憶指示手段１５について説明する。

車両状態検出手段１０は、車載装置を作動させるか否かの判断に影響を与える車両の状態を検出するための手段であり、例えば、駐車時の空調機９の作動を開始させるか否かを判断するために、エンジンが停止しているか否か（エンジン状態）を検出したり、室内温度計２０または室外温度計２１により車両内外の温度が所定値以上であるか否か（温度状態）を検出したり、或いは、太陽電池４による空調機９の作動が可能か否かを判断するために、太陽電池４の発電量が所定値以上であるか否か（太陽電池発電状態）を検出したり、照度計を用いて車両を照射する太陽光の照度が所定値以上であるか否か（照度状態）を検出したりする。

車両位置情報取得手段１１は、車両の位置に関する情報（以下、「車両位置情報」という。）を取得する手段であり、例えば、測位装置３で測定した車両の位置（緯度、経度、高度）と記憶装置７に記憶された地図情報とを用いて車両のエンジンを停止させた場所の特性を取得する。駐車時間を推定するためである。

ここで、「車両位置情報」とは、車両の位置（緯度、経度、高度）と地図情報とから導出される車両周辺の建造物の種類、渋滞の有無、気象条件、または、車両が走行していた道路の種類等を含む情報をいう。

制御部１は、例えば、道路を走行する車両が赤信号で停車しエンジンを停止させてアイドリングストップを行った場合、車両位置情報取得手段１１に車両の位置と地図情報とから車両が道路上にあるとの情報を取得させ、アイドリングストップの状態であることを検出する。

また、制御部１は、車両位置情報取得手段１１が取得した車両位置情報に基づいて、車両が自宅や勤め先の駐車場に駐車された状態、車両が給油のためにガソリンスタンドに停車された状態、買い物のためにコンビニエンスストアやスーパーマーケットの駐車場に駐車された状態、食事や休憩のために高速道路のサービスエリアやレストランの駐車場に駐車された状態を検出する。

作動計画決定手段１２は、車載装置の作動計画を決定するための手段であり、例えば、車両のエンジンを停止させた場合に、車両位置情報取得手段１１により取得された車両位置情報に基づいてエンジンを再始動させる時刻（以下、「エンジン始動時刻」という。）を推定し、その推定したエンジン始動時刻の所定時間（例えば、１０分）前の時刻を空調機９の作動を開始させる時刻（以下、「作動開始時刻」という。）として決定する。

作動計画決定手段１２は、例えば、車両位置情報取得手段１１によりスーパーマーケットの駐車場への駐車が検出された場合、スーパーマーケットというカテゴリに対応させて予め設定された駐車時間またはスーパーマーケットにおける過去の平均駐車時間（例えば、１時間）に基づいて駐車時刻（エンジン停止時刻）から所定時間（例えば、５０分）後に空調機９の作動を開始させることを決定する。

また、作動計画決定手段１２は、個別のスーパーマーケット毎に駐車時間を予め設定しておいたり、過去の駐車時間に基づいて駐車時間を決定したりするようにしてもよく、複数のスーパーマーケットを同じグループとしてまとめた上で、駐車時間を予め設定しておいたり、過去の駐車時間に基づいて駐車時間を決定したりするようにしてもよい。

また、作動計画決定手段１２は、エンジン始動時刻から所定時間が経過した時刻（以下、「作動停止時刻」という。）であって、エンジンが再始動されない場合には、作動を開始させた空調機９を停止させるようにしてもよい。太陽電池４による発電が十分行われないような場合であって、エンジンの再始動がいつ行われるか不明な場合に、二次電池５における電力を無駄に消費してしまうのを防止するためである。

また、作動計画決定手段１２は、過去のデータ数が十分でない場合には、エンジン始動時刻を推定できないとして空調機９の作動を開始させず、太陽電池４による二次電池５の充電を優先させるようにしてもよい。

なお、空調機９は、エンジンが停止中の場合、太陽電池４または二次電池５により駆動される。エンジンが停止中の場合、オルタネータ６による発電が行われないからである。

このように、作動計画決定手段１２は、空調機９の最適な作動計画を決定することにより、車室内の温度が高温または低温となっているような場合であっても、エンジン始動時刻には、快適な運転環境（車室内における空気の適切な温度、湿度、清浄度等）を実現することができる。

車載装置制御手段１３は、車載装置を制御するための手段であり、例えば、作動計画決定手段１２により決定された作動開始時刻に空調機９の作動を開始させ、決定された作動停止時刻に空調機９の作動を終了させる。

車載装置制御手段１３は、例えば、駐車車両の空調機９を作動させるために、太陽電池４の発電電圧や二次電池５の充放電電圧を監視しながら、太陽電池４の電力を空調機９に供給したり、太陽電池４の発電が十分でない場合には、太陽電池４の代わりに二次電池５の電力を空調機９に供給したりする。

運転者識別手段１４は、運転者毎の車両利用情報を記憶するために運転者を識別するための手段であり、例えば、運転者情報取得装置８により取得された運転者情報に基づいて運転者を識別する。

車両利用情報記憶指示手段１５は、車両利用情報を記憶させるための手段であり、例えば、車両利用情報を記憶装置７に記憶させる。

ここで、月曜から金曜までの平日において、朝に自宅から公共交通機関の駅まで車両を運転し、駅の駐車場に車両を駐車させておき、夕刻に駅から自宅まで車両を運転する運転者Ｐを想定する。

車両利用情報記憶指示手段１５は、例えば、「運転者」、「日時」、「車両位置（緯度、経度、高度）」、「エンジン始動または停止」から構成されるレコードを利用し、「運転者Ｐ ○月○日○時○分北緯○度○分○秒東経○度○分○秒高度○メートルエンジン始動」、「運転者Ｐ ○月○日○時○分北緯○度○分○秒東経○度○分○秒高度○メートルエンジン停止」といったレコード群を記憶装置７のデータベースに逐次記憶させて運転者Ｐに関するデータを蓄積する。

空調機制御システム１００の制御部１は、記憶装置７に蓄積されたレコード群から、エンジン始動時刻、エンジン停止時刻、または、所定場所における駐車時間等のそれぞれの平均値、最大値、最小値若しくは標準偏差等を算出し、月曜から金曜までの平日において、朝に自宅から駅まで車両を運転し、駅の駐車場に車両を駐車させておき、夕刻に駅から自宅まで車両を運転するという運転者Ｐの車両利用情報を取得する。

なお、空調機制御システム１００は、曜日や祝日を考慮した上で、所定場所毎にエンジン始動時刻等を登録させるようにしてもよい。

次に、図２を参照しながら、エンジン停止中において、空調機制御システム１００が空調機９を制御する方法について説明する。

最初に、空調機制御システム１００は、車両状態検出手段１０によりエンジンが停止しているか否かを検出する（ステップＳ１）。空調機制御システム１００は、エンジンの稼働が検出された場合には（ステップＳ１のＮＯ）、エンジンの停止が検出されるまで待機し、エンジンの停止が検出された場合には（ステップＳ１のＹＥＳ）、車両位置情報取得手段１１により車両位置情報を取得する（ステップＳ２）。

その後、空調機制御システム１００は、作動計画決定手段１２により、車両位置情報に基づいて空調機９の作動計画を導出する（ステップＳ３）。

空調機制御システム１００は、例えば、車両位置情報取得手段１１によりコンビニエンスストアの駐車場においてエンジンが停止されたことが検出された場合に、買い物を目的とした短時間の停止であると判断して、エンジン停止後即座（例えば、駐車時刻（エンジン停止時刻）から１分後）に太陽電池４または二次電池５により空調機９を作動させるよう作動計画決定手段１２により作動計画を決定する。

或いは、空調機制御システム１００は、車両位置情報取得手段１１により、夕刻に自宅の駐車場においてエンジン停止が検出された場合には、翌日の朝まで車両が使用されないと判断して、翌朝の所定時刻（例えば、７時）に太陽電池４または二次電池５により空調機９を作動させるよう作動計画決定手段１２により作動計画を決定する。

その後、空調機制御システム１００は、車載装置制御手段１３により時間の経過を監視しながら（ステップＳ４）、作動計画決定手段１２により決定された作動開始時刻になるまでは（ステップＳ４のＮＯ）、後述の二次電池充電処理により、空調機９を作動させずに二次電池の充電を行う（ステップＳ５）。作動開始時刻となった場合（ステップＳ４のＹＥＳ）、車載装置制御手段１３は、後述のエンジン停止時空調機制御処理により、空調機９の作動を開始させる（ステップＳ６）。

その後、空調機制御システム１００は、車載装置制御手段１３により、作動開始時刻からの経過時間が所定時間を超過するまで時間の監視を継続し（ステップＳ７）、所定時間を超過しない限り（ステップＳ７のＮＯ）、後述のエンジン停止時空調機制御処理により、空調機９の作動を継続させる（ステップＳ６）。所定時間を超過した場合には（ステップＳ７のＹＥＳ）、空調機制御システム１００は、空調機９を停止させ（ステップＳ８）、後述の二次電池充電処理により二次電池の充電を再開させて（ステップＳ９）、処理を終了させる。

次に、図３を参照しながら、二次電池充電処理について説明する。

最初に、車載装置制御手段１３は、太陽電池４の発電電圧を取得し、発電電圧が所定値Ａ以上であるか否かを判断する（ステップＳ１１）。所定値Ａは、二次電池５を充電するのに十分高い電圧値である。なお、車載装置制御手段１３は、昇圧回路や降圧回路を用いて所望の充電電圧を得るようにしてもよい。

太陽電池４の発電電圧（充電電圧）が所定値Ａ以上の場合（ステップＳ１１のＹＥＳ）、車載装置制御手段１３は、二次電池５の放電電圧を取得し、二次電池５が満充電の状態にあるか否かを判断する（ステップＳ１２）。なお、太陽電池４の発電電圧が所定値Ａ未満の場合（ステップＳ１１のＮＯ）、太陽電池４による二次電池５の充電ができないので、車載装置制御手段１３は処理を終了させる。

二次電池５が満充電の状態である場合（ステップＳ１２のＹＥＳ）、車載装置制御手段１３は、後述のエンジン停止時空調機制御処理により、太陽電池４により発電された電気エネルギーによる二次電池５の充電を行わせずに、作動計画決定手段１２により決定された作動開始時刻前であっても、太陽電池４により発電された電気エネルギーにより空調機９を作動させる（ステップＳ１３）。二次電池５をさらに充電することができないからである。なお、車載装置制御手段１３は、太陽電池４により発電された電気エネルギーを空調機９以外の他の車載装置に供給させるようにしてもよく、太陽電池４による発電を中止させるようにしてもよい。

二次電池５が満充電の状態でない場合（ステップＳ１２のＮＯ）、車載装置制御手段１３は、太陽電池４により発電された電気エネルギーにより二次電池５を充電させる（ステップＳ１４）。

次に、図４を参照しながら、エンジン停止時空調機制御処理について説明する。

最初に、車載装置制御手段１３は、二次電池５の放電電圧を取得し、放電電圧が所定値Ｂ以上であるか否かを判断する（ステップＳ２１）。所定値Ｂは、空調機９を作動させるのに十分高い電圧値である。なお、車載装置制御手段１３は、昇圧回路や降圧回路を用いて所望の放電電圧を得るようにしてもよい。

二次電池５の放電電圧が所定値Ｂ以上の場合（ステップＳ２１のＹＥＳ）、車載装置制御手段１３は、太陽電池４の発電電圧を取得し、発電電圧が所定値Ｃ以上であるか否かを判断する（ステップＳ２２）。所定値Ｃは、空調機９を作動させるのに十分高い電圧値である。なお、車載装置制御手段１３は、昇圧回路や降圧回路を用いて所望の発電電圧を得るようにしてもよい。

太陽電池４の発電電圧が所定値Ｃ以上の場合（ステップＳ２２のＹＥＳ）、車載装置制御手段１３は、太陽電池４により発電された電気エネルギーにより空調機９を作動させる（ステップＳ２３）。太陽電池４の発電電圧が所定値Ｃ未満の場合（ステップＳ２２のＮＯ）、車載装置制御手段１３は、二次電池５に充電された電気エネルギーにより空調機９を作動させる（ステップＳ２４）。

一方、二次電池５の放電電圧が所定値Ｂ未満の場合（ステップＳ２１のＮＯ）、車載装置制御手段１３は、太陽電池４の発電電圧を取得し、発電電圧が所定値Ｃ以上であるか否かを判断する（ステップＳ２５）。

太陽電池４の発電電圧が所定値Ｃ以上の場合（ステップＳ２５のＹＥＳ）、車載装置制御手段１３は、太陽電池４により発電された電気エネルギーにより空調機９を作動させる（ステップＳ２６）。太陽電池４の発電電圧が所定値Ｃ未満の場合には（ステップＳ２５のＮＯ）、車載装置制御手段１３は、太陽電池４および二次電池５の何れによっても空調機９を作動させることができず、空調機を作動させずに処理を終了させる。

次に、図５を参照しながら、エンジン停止中において、空調機制御システム１００が空調機９を制御する別の方法について説明する。この方法は、ステップＳ３２、Ｓ３４およびＳ３５の処理において図２の方法と異なる。

最初に、空調機制御システム１００は、車両状態検出手段１０によりエンジンが停止しているか否かを検出する（ステップＳ３１）。空調機制御システム１００は、エンジンの停止が検出された場合（ステップＳ３１のＹＥＳ）、車両位置情報取得手段１１により車両位置情報を取得する（ステップＳ３３）。

その後、空調機制御システム１００は、運転者識別手段１４により、運転者情報取得装置８を使用して運転者情報を取得させ、運転者を識別する（ステップＳ３４）。なお、空調機制御システム１００は、運転者が車両に乗り込む際に運転者情報取得装置８により取得された運転者情報を利用して運転者を識別するようにしてもよい。

その後、空調機制御システム１００は、運転者識別手段１４により識別された運転者に対応する車両利用情報を記憶装置７から取得する（ステップＳ３５）。

空調機制御システム１００は、例えば、月曜から金曜までの平日において、朝に自宅から勤め先まで車両を運転し、勤め先の駐車場に車両を駐車させておき、夕刻に勤め先から自宅まで車両を運転するという運転者Ｑの車両利用情報を取得し、自宅の駐車場および勤め先の駐車場以外では駐車時間の平均が短いとの情報を取得する。

また、空調機制御システム１００は、平日の昼間の時間帯における車両の運転時間の平均が短く、平日の朝に自宅の駐車場でエンジンの作動を開始させる時刻と平日の夕刻に勤め先の駐車場でエンジンの作動を開始させる時刻とが規則的である（例えば、エンジン開始時刻の標準偏差が±１０分である。）との情報を取得する。

その後、空調機制御システム１００は、車両位置情報取得手段１１により自宅または勤め先の駐車場以外の場所においてエンジン停止が検出された場合に、短時間の停止であると判断して、エンジン停止後即座（例えば、駐車時刻（エンジン停止時刻）の１分後）に太陽電池４または二次電池５により空調機９を作動させるよう作動計画決定手段１２により作動計画を決定する（ステップＳ３６）。

或いは、空調機制御システム１００は、車両位置情報取得手段１１により、勤め先の駐車場においてエンジン停止が検出された場合には、所定時刻（例えば、１８時）まで車両が使用されないと判断して、所定時刻（例えば、１８時）の一定時間前（例えば、１８時の１０分前である１７時５０分）に太陽電池４または二次電池５により空調機９を作動させるよう作動計画決定手段１２により作動計画を決定する（ステップＳ３６）。

このように、空調機制御システム１００は、運転者の行動の習慣性を把握してそれぞれの地点における駐車時間を学習し、空調機９の作動計画を決定することができる。

その後、空調機制御システム１００は、車載装置制御手段１３により時間の経過を監視しながら（ステップＳ３７）、空調機９の作動を開始させる作動開始時刻になるまでは（ステップＳ３７のＮＯ）、二次電池充電処理により、空調機９を作動させずに二次電池５の充電を行う（ステップＳ３８）。作動開始時刻となった場合（ステップＳ３７のＹＥＳ）、車載装置制御手段１３は、エンジン停止時空調機制御処理により空調機９の作動を開始させる（ステップＳ３９）。

その後、空調機制御システム１００は、車載装置制御手段１３により、空調機９の作動を開始させる時刻からの経過時間が所定時間を超過するまで時間の監視を継続し（ステップＳ４０）、所定時間を超過しない限り（ステップＳ４０のＮＯ）、エンジン停止時空調機制御処理により空調機９の作動を継続させる（ステップＳ３９）。所定時間を超過した場合には（ステップＳ４０のＹＥＳ）、空調機制御システム１００は、空調機９を停止させ（ステップＳ４１）、二次電池充電処理により二次電池の充電を再開させて（ステップＳ４２）、処理を終了させる。

一方、空調機制御システム１００は、ステップＳ３１において、エンジンが稼働していることを検出した場合にエンジン稼働時空調器制御処理を実行する（ステップＳ３２）。

ここで、図６を参照しながら、エンジン稼働時空調機制御処理について説明する。

最初に、空調機制御システム１００は、運転者識別手段１４により、運転者情報取得装置８を使用して運転者情報を取得させ、運転者を識別する（ステップＳ５１）。なお、空調機制御システム１００は、運転者が車両に乗り込む際に運転者情報取得装置８により取得された運転者情報を利用して運転者を識別するようにしてもよい。

その後、空調機制御システム１００は、運転者識別手段１４により識別された運転者に対応する車両利用情報を記憶装置７から取得する（ステップＳ５２）。

空調機制御システム１００は、例えば、月曜から金曜までの平日において、朝に自宅から勤め先まで車両を運転し、勤め先の駐車場に車両を駐車させておき、夕刻に勤め先から自宅まで車両を運転するという運転者Ｑの車両利用情報を取得し、勤め先の駐車場における日中の駐車時間の平均が長いとの情報を取得する。

その後、空調機制御システム１００は、二次電池５の所要充電量を算出する（ステップＳ５３）。空調機制御システム１００は、例えば、車両位置情報取得手段１１により車両が自宅から勤め先に向う経路を走行中であると検出された場合において、勤め先の駐車場に車両を駐車させながら太陽電池４による二次電池５への充電が可能であることを考慮して、勤め先の駐車場に到着した時点における所要充電量を算出する。

ここで、「所要充電量」とは、駐車中の所定時間にわたって空調機９を作動させるために駐車時刻において二次電池５に保持すべき電気エネルギー量をいい、空調機９の作動開始時刻における二次電池５の電気エネルギー量から駐車中に充電される予定の充電量を差し引いた電気エネルギー量をいう。

なお、空調機制御システム１００は、気象情報に基づいて勤め先の駐車場における太陽電池４の発電量を予測するようにしてもよく、例えば、晴天が予想される場合には駐車中の十分な充電が期待できることから、所要充電量をゼロ（二次電池５の電力をすべて走行中に使用可能とする。）に設定してもよく、雨天が予想される場合には駐車中の充電が期待できないことから、所要充電量をより高めに設定するようにしてもよい。

その後、空調機制御システム１００は、二次電池５の充電量と算出された所要充電量とを比較し（ステップＳ５４）、二次電池５の充電量が所要充電量以上の場合（ステップＳ５４のＹＥＳ）、空調機９を駆動するためのオルタネータ６による発電を停止させる（ステップＳ５５）。また、空調機制御システム１００は、車両が赤信号で停止した場合等、エンジン回転数が低下した場合に限り、太陽電池４または二次電池５から空調機９に電力を供給させ、オルタネータ６の負荷を低減させるようにしてもよい。

なお、オルタネータ６は、空調機９以外の他の車載装置を駆動するための発電を継続してもよく、発電を全て停止して、全ての車載装置を駆動するための電力を太陽電池４または二次電池５から得させるようにしてもよい。

その後、空調機制御システム１００は、太陽電池４の発電電圧を取得して発電電圧が所定値Ｄ以上であるか否かを判断する（ステップＳ５６）。所定値Ｄは、空調機９を作動させるのに十分高い電圧値である。なお、車載装置制御手段１３は、昇圧回路や降圧回路を用いて所望の発電電圧を得るようにしてもよい。

太陽電池４の発電電圧が所定値Ｄ以上の場合（ステップＳ５６のＹＥＳ）、車載装置制御手段１３は、太陽電池４により発電された電気エネルギーにより空調機９を作動させる（ステップＳ５７）。太陽電池４の発電電圧が所定値Ｄ未満の場合（ステップＳ５６のＮＯ）、車載装置制御手段１３は、二次電池５に充電された電気エネルギーにより空調機９を作動させる（ステップＳ５８）。

一方、二次電池５の充電量が所要充電量未満の場合（ステップＳ２１のＮＯ）、車載装置制御手段１３は、太陽電池４の発電電圧を取得し、発電電圧が所定値Ｅ以上であるか否かを判断する（ステップＳ５９）。所定値Ｅは、二次電池５を充電するのに十分高い電圧値である。なお、車載装置制御手段１３は、昇圧回路や降圧回路を用いて所望の充電電圧を得るようにしてもよい。

発電電圧が所定値Ｅ以上の場合（ステップＳ５９のＹＥＳ）、車載装置制御手段１３は、太陽電池４により発電された電気エネルギーにより二次電池５を充電させながら（ステップＳ６０）、オルタネータ６により空調機９を作動させる（ステップＳ６１）。太陽電池４により二次電池５を充電させ、オルタネータ６に二次電池５を充電させないことで、オルタネータ６の負担を軽減させることができるからである。

発電電圧が所定値Ｅ未満の場合には（ステップＳ５９のＮＯ）、車載装置制御手段１３は、太陽電池４により二次電池５を充電することができず、空調機９を含めた全ての車載装置をオルタネータ６により作動させる（ステップＳ６１）。

以上の構成により、空調機制御システム１００は、車両位置情報または車両利用情報に基づいて決定された空調機９の作動計画に従い、太陽光が利用できない夜間や早朝においては二次電池５に充電した電力を駐車車両の空調機９に供給させ、太陽光が利用できる昼間においては太陽電池４が発電した電力を駐車車両の空調機９に供給させることにより空調機９を作動させ、エンジン始動時に快適な運転環境を創出することができる。

また、空調機制御システム１００は、車両位置情報または車両利用情報に基づいて決定された作動計画に従い空調機９を作動させるので、すぐに運転する予定のない車両の空調機９を作動させることなく、無駄な電力消費を防止することができる。

また、空調機制御システム１００は、車両位置情報または車両利用情報に基づいて空調機９の作動計画を自動的に決定するので、作動開始時刻等を手動で入力させる必要がなく、運転者の利便性を向上させることができる。

また、空調機制御システム１００は、車両利用情報に基づいて太陽電池４による発電量を推定することにより、車両が走行中であっても、太陽電池４または二次電池５の電力を空調機９に供給し、オルタネータ６の負荷を軽減させることができる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、上述の実施形態は、空調機９を制御する空調機制御システム１００に車載装置制御システムを適用した場合を説明するが、サンシェード、シートヒータ、シートクーラ、ステアリングヒータまたはステアリングクーラ等を制御するシステムに車載装置制御システムを適用してもよく、これら車載装置を一括して制御するシステムに車載装置制御システムを適用してもよい。

また、上述の実施形態において、車両利用情報記憶指示手段１５は、運転者識別手段１４により識別された運転者毎に車両利用情報を記憶装置７に記憶させるが、シートに設置された感圧センサや車室内を撮影するカメラ等を用いて助手席搭乗者や後部座席搭乗者の有無を車両利用情報の一部として記憶させ、各運転区間における助手席搭乗者や後部座席搭乗者の有無に規則性が見出せる場合には、車載装置制御手段１３に助手席または後部座席のうちの何れのシートヒータを作動させるかを選択させるようにしてもよい。これにより、空調機制御システム１００は、使用されないシートの温度を制御することで電力を無駄に消費してしまうのを防止することができる。

本発明に係る空調機制御システムの構成例を示す図である。空調機制御システムが空調機を制御する処理の流れを示すフローチャート（その１）である。二次電池充電処理の流れを示すフローチャートである。エンジン停止時空調機制御処理の流れを示すフローチャートである。空調機制御システムが空調機を制御する処理の流れを示すフローチャート（その２）である。エンジン稼働時空調機制御処理の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

１制御部
２車速センサ
３測位装置
４太陽電池
５二次電池
６オルタネータ
７記憶装置
８運転者情報取得手段
９空調機
１０車両状態検出手段
１１車両位置情報取得手段
１２作動計画決定手段
１３車載装置制御手段
１４運転者識別手段
１５車両利用情報記憶指示手段
２０室内気温計
２１室外気温計
１００空調機制御システム
Ａ〜Ｅ所定値

Claims

太陽光を電力に変換する太陽電池、または、該太陽電池により発電された電力を充電する二次電池からの電力に基づいて車載装置を制御する車載装置制御システムであって、
車両状態を検出する車両状態検出手段と、
車両の位置に関する情報を取得する車両位置情報取得手段と、
前記車両状態検出手段により走行駆動源が停止状態であることを検出した場合に、前記車両位置情報取得手段により取得された車両の位置に関する情報に基づいて前記車載装置の作動計画を決定する作動計画決定手段と、
前記作動計画決定手段により決定された前記作動計画に基づいて、前記太陽電池または前記二次電池により前記車載装置を作動させる車載装置制御手段と、
を備えることを特徴とする車載装置制御システム。
運転者を識別する運転者識別手段と、
前記運転者識別手段により識別された運転者毎に車両の利用状況に関する情報を記憶させる車両利用情報記憶指示手段と、を備え、
前記作動計画決定手段は、前記車両利用情報記憶指示手段により記憶させた車両の利用状況に関する情報と前記車両位置情報取得手段により取得された車両の位置に関する情報とに基づいて前記車載装置の作動計画を決定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の車載装置制御システム。
前記車載装置制御手段は、前記車両状態検出手段により前記走行駆動源が稼働状態であることを検出した場合に、前記車両利用情報記憶指示手段により記憶させた車両の利用状況に関する情報に基づいて、前記太陽電池または前記二次電池により前記車載装置を作動させる、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の車載装置制御システム。
前記車載装置は、車室内における空気の温度、湿度、清浄度等を制御する空調機である、
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の車載装置制御システム。
前記走行駆動源は、エンジン或いはモータである、
ことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の車載装置制御システム。