JP2015094695A - 電気自動車の走行支援システム - Google Patents

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Abstract

【課題】電気自動車の乗員の負担を軽減した電気自動車の走行支援システムを提供する。
【解決手段】記憶部23は、充電スタンド30の位置情報を記憶する。電気自動車10の充電判断部27は、測位部21が求めた現在地からの走行予定距離と、電池残量測定部22が求めたバッテリ11の残容量から推定される走行可能距離をもとに、充電の要否を判断する。候補抽出部28は、充電判断部27によって充電が必要と判断された場合に、記憶部23に記憶された充電スタンド30の位置情報をもとに、測位部21が求めた現在地から走行可能距離の範囲内にある充電スタンド30を抽出する。報知部24は、充電判断部27の判断結果、および、候補抽出部28によって抽出された充電スタンド30の位置情報を報知する。
【選択図】図1

Description

本発明は、電気自動車の走行支援システムに関する。
近年、電気自動車が普及しつつあるが、電気自動車の充電設備の数が少ないため、電気自動車のユーザは、バッテリの残容量と充電設備の設置場所とを気にしながら走行する必要があった。そこで、電気自動車の現在地の情報をもとに、現在地の近くにある充電スタンド(充電設備)の位置を運転者に知らせるようにした電気自動車の充電制御システムが提案されている(例えば特許文献1参照)。
特開2013−109764号公報
特許文献1に記載された充電制御システムは、現在地の近くにある充電スタンドを運転者に知らせているだけで、バッテリを充電する必要があるか否かは運転者が判断していた。そのため、運転者は、バッテリの残容量と、次回充電するまでに走行する距離とをもとに、どの時点で充電するかを判断する必要があり、運転者にとって負担であった。
本発明は上記課題に鑑みて為され、電気自動車の乗員の負担を軽減した電気自動車の走行支援システムを提供することを目的とする。
本発明に係る電気自動車の走行支援システムは、測位部と、電池残量測定部と、記憶部と、充電判断部と、候補抽出部と、報知部とを備えることを特徴とする。前記測位部は電気自動車の現在地を求める。前記電池残量測定部は、前記電気自動車が備えるバッテリの残容量を求める。前記記憶部は、前記電気自動車の充電設備の位置情報を記憶する。前記充電判断部は、前記測位部が求めた現在地からの走行予定距離、および、前記電池残量測定部が求めた残容量から推定される走行可能距離をもとに、充電の要否を判断する。前記候補抽出部は、前記充電判断部によって充電が必要と判断された場合に、前記記憶部に記憶された前記充電設備の前記位置情報をもとに、前記測位部が求めた現在地から前記走行可能距離の範囲内にある前記充電設備を抽出する。前記報知部は、前記充電判断部の判断結果、および、前記候補抽出部によって抽出された前記充電設備の前記位置情報を報知する。
この走行支援システムにおいて、前記電気自動車の乗員が前記充電設備を選択するための操作部と、前記操作部を用いて選択された前記充電設備に対して前記充電設備の利用を予約する予約信号を送信する第1通信部を備えることも好ましい。
この走行支援システムにおいて、前記充電設備に、前記第1通信部から送信された前記予約信号を受信する第2通信部と、前記第2通信部が受信した前記予約信号の予約内容を表示する表示部とが設けられることも好ましい。
この走行支援システムにおいて、以下の構成を備えることも好ましい。前記候補抽出部は、前記測位部が求めた現在地から前記走行可能距離の範囲内にある前記充電設備を前記記憶部から抽出すると、抽出した前記充電設備まで走行するのに要する所要時間を求める。前記報知部は、前記候補抽出部によって抽出された前記充電設備の位置情報と前記所要時間とを対応付けて表示する。
この走行支援システムにおいて、前記走行予定距離は、出発地から目的地を経由して前記出発地に戻ってくるまでの走行距離であることも好ましい。
本発明によれば、充電判断部が、走行予定距離とバッテリの残容量から求めた走行可能距離とを比較することによって充電が必要と判断した場合、候補抽出部が、現在地から走行可能距離の範囲内にある充電設備を抽出して、報知部から報知させている。したがって、電気自動車の乗員は、報知部の報知内容から充電が必要なことと、充電設備の位置情報を把握でき、走行中に充電の要否を判断したり、充電設備の場所を探したりする乗員の負担を軽減することができる。
本実施形態の走行支援システムの概略的なシステム構成図である。 本実施形態の走行支援システムにおける電気自動車の動作を説明するフローチャートである。 本実施形態の走行支援システムにおける充電スタンドの動作を説明するフローチャートである。
本発明に係る電気自動車の走行支援システムを図1〜図3に基づいて説明する。
図1は走行支援システムの概略的なシステム構成図であり、電気自動車10と、電気自動車10の充電設備である3カ所の充電スタンド30A,30B,30Cを備える。以下の説明において、個々の充電スタンドを特定して説明する場合は充電スタンド30A、充電スタンド30B、充電スタンド30Cと表記し、全ての充電スタンドを総称して説明する場合は充電スタンド30と表記する。
充電スタンド30は、ショッピングモール、役所、病院などの駐車場や、時間貸しの駐車場などに設置されている。充電スタンド30は、接続コネクタの形状さえ一致すれば、任意の電気自動車10が接続可能であり、充電量に応じた対価を支払えば自由に利用することができる。なお、図1には充電スタンド30が3カ所しか図示されていないが、充電スタンド30は電気自動車10が1回の充電で走行可能な距離を考慮して複数箇所に整備されているものとする。ただし、現状では、電気自動車10の充電スタンド30は、給油所のように数が多くなく、地域によって充電スタンド30の数にばらつきがあるため、従来、電気自動車10の乗員は充電スタンド30の場所を気にしながら運転する必要があった。
電気自動車10は、バッテリ11と、走行用の電気モータ12と、モータ駆動部13と、充電回路14を備える。モータ駆動部13は、運転手の運転操作に応じて、バッテリ11に蓄えられた電力で電気モータ12を駆動する。充電回路14は、バッテリ11を充電する際に充電ケーブル(図示せず)を介して充電スタンド30に電気的に接続され、充電スタンド30から供給される電力でバッテリ11を充電する。本実施形態の電気自動車10は、原動機として電気モータ14のみを備えたEV(Electric Vehicle)であるが、プラグインハイブリッド車(PHEV:Plug in Hybrid Electric Vehicle)でもよい。なお電気自動車10は4輪の電気自動車に限らず、2輪電気自動車や、3輪以上の電気自動車でもよい。
また電気自動車10は、マイコン20と、測位部21と、電池残量測定部22と、記憶部23と、報知部24と、操作部25と、第1通信部26とをさらに備える。マイコン20は組み込みのプログラムを実行することによって、充電判断部27と、候補抽出部28の機能を実現している。なお、電気自動車10には制御用のマイコンが多数搭載されており、マイコン20はそのうちの一つである。
測位部21は、例えば全地球測位システム(GPS:global positioning system)の受信機能を有し、複数のGPS衛星から受信した情報をもとに現在地の位置情報(経度、緯度の情報)を求める。
電池残量測定部22は、例えばバッテリ11の電池電圧を測定した結果をもとに、バッテリ11の残容量を測定する。
記憶部23は、電気的に書き換え可能な不揮発性メモリ(例えばEEPROM(Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory)やフラッシュメモリなど)からなる。この記憶部23には、複数箇所に設けられた充電スタンド30の位置情報が予め登録されている。また、記憶部23には、個々の充電スタンド30に割り当てられたアドレス情報や、電気自動車10に割り当てられた個別の識別情報(例えば車台番号など)も予め登録されている。
報知部24は、例えば液晶パネルのような表示装置からなり、マイコン20によって表示内容が制御される。
操作部25は、例えば報知部24を構成する液晶パネルの表面に取り付けられたタッチパネルからなり、電気自動車10の乗員が所望の操作を行うために使用される。操作部25による操作としては、目的地を入力するための操作や、充電スタンド30を複数の候補の中から選択する操作や、選択した充電スタンド30に充電の予約を入れるための操作などがある。なお、報知部24および操作部25はナビゲーションシステム(図示せず)と共用してもよく、ナビゲーションシステムにおいて操作部25を操作して目的地を入力すると、入力された目的地の情報がマイコン20に入力されるようにしてもよい。
第1通信部26は、通信事業者が提供する無線通信網40に接続される無線通信機能を有し、無線通信網40を介して充電スタンド30との間でデータ通信を行う。
充電判断部27は、測位部21が求めた現在地からの走行予定距離、および、電池残量測定部22が求めた残容量から推定される走行可能距離をもとに、充電の要否を判断する。
候補抽出部28は、充電判断部27によって充電が必要と判断された場合に、記憶部23に記憶された充電スタンド30の位置情報をもとに、測位部21が求めた現在地から走行可能距離の範囲内にある充電スタンド30を抽出する。
ここで、マイコン20は、充電判断部27の判断結果、および、候補抽出部28によって抽出された充電スタンド30の位置情報を表示部24に表示させている。これにより、電気自動車10の乗員に対して、充電の要否や抽出した充電スタンド30の位置情報を報知することができる。
次に、充電スタンド30の構成について説明する。複数箇所に設定された充電スタンド30は共通の構成を有しているので、充電スタンド30Aを例に説明を行い、他の充電スタンド30B,30Cについては説明を省略する。
充電スタンド30Aは、マイコン31と、第2通信部32と、充電器33と、充電制御部34と、表示部35とを備える。
マイコン31は組み込みのプログラムを実行することによって、充電スタンド30Aの全般的な制御を行う。
第2通信部32は、無線通信網40に接続される無線通信機能を有し、無線通信網40を介して電気自動車10との間で通信を行う。
充電器33は、充電ケーブルを介して接続された電気自動車10に電力を供給して、電気自動車10を充電する。
充電制御部34は、マイコン31からの制御信号に応じて、充電器33から電気自動車10への給電状態を制御する。
表示部35は、例えば表示ランプ、或いは、液晶ディスプレイなどのディスプレイ装置からなり、充電器33の予約状況などを表示する。
次に、本実施形態の走行支援システムによる支援動作について図2及び図3のフローチャートを参照して説明する。
出発時あるいは経路の途中で、電気自動車10の乗員が操作部25を操作して目的地を入力すると、入力された目的地の情報が操作部25からマイコン20に入力される(図2のステップS1)。マイコン20の充電判断部27は、目的地の情報が入力されると、電池残量測定部22からバッテリ11の残容量の測定値を取り込み(ステップS2)、残容量をもとに走行可能距離を推定する(ステップS3)。また、充電判断部27は、測位部21から現在地の位置情報を取り込み(ステップS4)、現在地から目的地までの走行予定距離を算出し(ステップS5)、走行可能距離と走行予定距離を比較することで充電の要否を判断する(ステップS6)。なお、充電判断部27は、現在地から目的地までの直線距離を走行予定距離として求めてもよいし、ナビゲーションシステムが保有するマップ情報をもとに、現在地から目的地までの経路を検索し、その経路での走行距離を走行予定距離として求めてもよい。また、充電判断部27は、出発地から目的地までの片道の行程で走行予定距離を求めてもよいし、往復の行程で走行予定距離を求めてもよい。すなわち、出発地から目的地を経由して出発地に戻ってくる行程の場合、充電判断部27は、出発地から目的地を経由して出発地に戻ってくるまでの走行距離を走行予定距離として求めればよい。
ステップS6で充電が不要であると充電判断部27が判断した場合、マイコン20は処理を終了して、目的地の情報が入力されるのを待機する状態となる。
一方、ステップS6で充電が必要であると充電判断部27が判断した場合、マイコン20の候補抽出部28は、現在地から走行可能距離の範囲内にある充電スタンド30の位置情報を記憶部23から抽出する(ステップS7)。候補抽出部28は、抽出した充電スタンド30までの距離を平均速度で割ることによって、充電スタンド30に到着するまでの所要時間を求める(ステップS8)。そして、候補抽出部28は、目的地に行くまでに充電が必要なことと、抽出した充電スタンド30の位置情報および所要時間を報知部24に表示させる(ステップS9)。
また、候補抽出部28は、上記の表示とともに、充電スタンド30の利用を予約するか否かを電気自動車10の乗員に入力させるための入力画面を報知部24に表示させ、乗員に対し、充電スタンド30を予約するか否かを入力させる。
電気自動車10の乗員は、報知部24の表示内容を見て充電スタンド30で充電するか否かを判断し、充電すると判断した場合は報知部24に表示された充電スタンドの中から、所望の充電スタンド30を指定して、予約する操作を行う(ステップS10)。報知部24には、充電スタンド30の位置情報と所要時間とが対応付けて表示されているので、電気自動車10の乗員は、充電スタンド30の位置や、充電スタンド30までの所要時間を考慮して、予約する充電スタンド30を選択することができる。
マイコン20は、操作部25から充電スタンド30を予約する操作入力があると、指定された充電スタンド30のアドレス情報を記憶部23から読み出す。そして、マイコン20は、充電スタンド30のアドレス情報を宛先アドレスとし、予約申し込みの情報と、充電スタンド30までの所要時間から求めた到着予定時刻と、自機の識別情報を含めた予約信号を第1通信部26から無線送信させる(ステップS11)。
一方、充電スタンド30では、第2通信部32が、無線通信網40を経由して第1通信部26から送信された予約信号を受信すると、受信した予約信号をマイコン31に出力する(図3のステップS21)。マイコン31は、第2通信部32から入力された予約信号に含まれる宛先アドレスと自機のアドレス情報を比較する(ステップS22)。マイコン31は、宛先アドレスと自機のアドレス情報が一致しなければ、受信した信号を破棄し、宛先アドレスと自機のアドレス情報が一致すれば、予約信号に含まれる予約申し込みの情報と到着予定時刻と識別情報を取り込み、以下の処理を行う。
予約信号に含まれる宛先アドレスと自機のアドレス情報が一致した場合(ステップS22のYes)、マイコン31は、充電器33の予約状況を確認する(ステップS23)。マイコン31は、指定された到着予定時刻の前後の一定時間内に予約が入っていなければ(ステップS23のNo)、電気自動車10からの予約を受理し、受理信号を第2通信部32から予約元の電気自動車10に返送させる(ステップS24)。予約元の電気自動車10のマイコン20は、予約先の充電スタンド30からの受理信号を第1通信部26が受信すると、予約が完了したと判断し、予約の処理を終了する。
充電スタンド30のマイコン31は、利用予約を受理すると、電気自動車10から送信された到着予定時刻に、充電器33の利用予約が入ったことを表示部35に表示させる(図3のステップS25)。また、到着予定時刻までの時間が所定時間(例えば1時間)よりも短くなると、マイコン31は、表示部35に予約車以外の使用を停止することを表示させ、充電制御部34を制御して充電器33の使用を停止させる。この時点で電気自動車10の充電中であれば、マイコン31は、現在充電中の電気自動車10の充電が終了した時点で、充電制御部34を制御して充電器33の使用を停止させる(ステップS26)。
その後、電気自動車10が予約先の充電スタンド30に到着し、電気自動車10の乗員が充電器33に電気自動車10を接続すると(ステップS27)、充電器33から充電制御部34を介してマイコン31に電気自動車10の接続を通知する信号が出力される。マイコン31は、電気自動車10の接続を通知する信号が入力されると、第2通信部32を制御して第1通信部26との間で近距離の無線通信を行わせ、電気自動車10から識別情報を取り込む。マイコン31は、電気自動車10から取り込んだ識別情報を、予約を受け付けた電気自動車10の識別情報と比較する(ステップS28)。充電器33に接続された電気自動車10の識別情報が予約を受け付けた電気自動車10の識別情報と一致すると、マイコン31は、充電制御部34に許可信号を出力し、充電制御部34は充電器33から電気自動車10への充電を許可する(ステップS29)。そして、電気自動車10の乗員が所定の支払い手続きを行うと、充電器33から電気自動車10への充電が開始され、電気自動車10のバッテリ11が充電される。
なお、ステップS28の判断で識別情報が一致しなければ、マイコン31は、予約を受理した電気自動車10ではない別の電気自動車10が充電器33に接続されたと判断し、充電制御部34に不許可信号を出力する(ステップS31)。この場合、充電制御部34は充電器33の使用を停止させており、充電器33に接続された電気自動車10への充電は行われない。マイコン31は、充電器33が予約中で使用できない旨の表示画面を表示部35に表示させており、電気自動車10の運転手に、順番待ちをするか別の充電スタンド30に移動するように促すことができる。
また、ステップS23の判断で、到着予定時刻の前後の一定時間内に既に予約が入っていた場合、マイコン31は、予約を受け付けなかったことを示す不受理信号を予約元の電気自動車10に第2通信部32から返送させて(ステップS30)、処理を終了する。この場合、予約元の電気自動車10のマイコン20は、予約先の充電スタンド30からの不受理信号を第1通信部26が受信すると、予約に失敗したと判断し、ステップS7に戻って予約が完了するまで充電スタンド30を予約する処理をやり直す。
以上説明したように、本実施形態の走行支援システムは、測位部21と、電池残量測定部22と、記憶部23と、充電判断部27と、候補抽出部28と、報知部24とを備えることを特徴とする。測位部21は電気自動車10の現在地を求める。電池残量測定部22は、電気自動車10が備えるバッテリ11の残容量を求める。記憶部23は、電気自動車10を充電するための充電スタンド30(充電設備)の位置情報を記憶する。充電判断部27は、測位部21が求めた現在地からの走行予定距離、および、電池残量測定部22が求めた残容量から推定される走行可能距離をもとに、充電の要否を判断する。候補抽出部28は、充電判断部27によって充電が必要と判断された場合に、記憶部23に記憶された充電スタンド30の位置情報をもとに、測位部21が求めた現在地から走行可能距離の範囲内にある充電スタンド30を抽出する。報知部24は、充電判断部27の判断結果、および、候補抽出部28によって抽出された充電スタンド30の位置情報を報知する。
これにより、充電判断部27が、走行可能距離と走行予定距離とを比較することによって充電が必要と判断した場合、候補抽出部28が、現在地から走行可能距離の範囲内にある充電スタンド30を抽出して、報知部24から報知させている。したがって、電気自動車10の乗員は、報知部24の報知内容から充電が必要なことと、充電スタンド30の位置情報を把握でき、運転中に充電の要否を判断したり、充電スタンド30の場所を探したりする乗員の負担を軽減することができる。
この走行支援システムにおいて、電気自動車10の乗員が充電スタンド30を選択するための操作部25と、操作部25を用いて選択された充電スタンド30に対して充電スタンド30の利用を予約する予約信号を送信する第1通信部26を備えることも好ましい。
これにより、電気自動車10の乗員は複数の充電スタンド30から所望の充電スタンド30を選択することができ、料金やサービスなどを考慮して充電スタンド30を選択できるから、選択の自由度が高まり、利便性が向上する。電気自動車10の乗員が所望の充電スタンド30を選択すると、選択された充電スタンド30の利用を予約する予約信号が第1通信部26から送信されるので、充電スタンド30で充電を開始するまでの待ち時間を短縮でき、バッテリ11の消耗が抑制される。また、充電の待ち時間を短縮することによって、電気自動車10の稼働率が向上するという利点もある。また、待ち時間が発生すると、電気自動車10の乗員は他の充電スタンド30を利用するようになるが、充電の予約を受け付けることで、客が他の充電スタンド30に流れていくのを減らすことができ、充電スタンド30の稼働率が向上する。
この走行支援システムにおいて、充電スタンド30に、第1通信部26から送信された予約信号を受信する第2通信部32と、第2通信部32が受信した予約信号の予約内容を表示する表示部35とが設けられることも好ましい。
表示部35に予約内容が表示されるので、充電スタンド30が予約されていることを知らずに、別の電気自動車10の乗員が割り込んで充電スタンド30を利用する事態を回避できる。したがって、予約を行った電気自動車10の乗員は、予約先の充電スタンド30に到着後、すぐに電気自動車10を充電することができる。
この走行支援システムにおいて、以下の構成を備えることも好ましい。候補抽出部28は、測位部21が求めた現在地から走行可能距離の範囲内にある充電スタンド30を記憶部23から抽出すると、抽出した充電スタンド30まで走行するのに要する所要時間を求める。報知部24は、候補抽出部28によって抽出された充電スタンド30の位置情報と所要時間とを表示する。
電気自動車10の乗員は、充電スタンド30の設置場所を示す位置情報に加えて、充電スタンド30まで走行するのに要する所要時間も把握できるので、設置場所や所要時間を考慮して充電スタンド30を選択することができ、利便性がさらに向上する。
この走行支援システムにおいて、走行予定距離は、出発地から目的地を経由して出発地に戻ってくるまでの走行距離でもよい。片道の行程に比べて長距離となる往復の行程でも、運転中に充電の要否を判断したり、充電スタンド30の場所を探したりする乗員の負担を軽減することができる。
ところで、候補抽出部28によって複数の充電スタンド30が選択された場合、報知部24には複数の充電スタンド30の位置情報や所要時間が並べて表示されるのであるが、表示の順番を以下のような方法で決定してもよい。
例えば、記憶部23に、各々の充電スタンド30について充電料金の情報を記憶させておき、報知部24が、抽出した複数の充電スタンド30を充電料金の安い順番に並べ替えて表示してもよい。また、記憶部23に、電気自動車10の運転者が好んで利用する充電スタンド30を優先枠として登録しておき、抽出した充電スタンド30の中に優先枠に登録された充電スタンド30があれば、この充電スタンド30を先頭に表示させるようにしてもよい。
また、記憶部23に、各々の充電スタンド30について提供サービス(例えば、充電量に応じて、景品などと交換可能なポイントを付与するポイントサービスなど)の情報を記憶させておいてもよい。報知部24は、抽出した充電スタンド30の位置情報および所要時間に加えて、記憶部23に記憶された提供サービスの情報を表示する。電気自動車10の乗員は、報知部24の報知内容から各々の充電スタンド30の提供サービスを把握でき、提供サービスを考慮して利用する充電スタンド30を選択することができる。
10 電気自動車
11 バッテリ
12 電気モータ
21 測位部
22 電池残量測定部
23 記憶部
24 報知部
25 操作部
26 第1通信部
27 充電判断部
28 候補抽出部
30 充電スタンド(充電設備)
32 第2通信部
33 充電器
35 表示部

Claims (5)

  1. 電気自動車の現在地を求める測位部と、
    前記電気自動車が備えるバッテリの残容量を求める電池残量測定部と、
    前記電気自動車の充電設備の位置情報を記憶する記憶部と、
    前記測位部が求めた現在地からの走行予定距離、および、前記電池残量測定部が求めた残容量から推定される走行可能距離をもとに、充電の要否を判断する充電判断部と、
    前記充電判断部によって充電が必要と判断された場合に、前記記憶部に記憶された前記充電設備の位置情報をもとに、前記測位部が求めた現在地から前記走行可能距離の範囲内にある前記充電設備を抽出する候補抽出部と、
    前記充電判断部の判断結果、および、前記候補抽出部によって抽出された前記充電設備の位置情報を報知する報知部とを備えることを特徴とする電気自動車の走行支援システム。
  2. 前記電気自動車の乗員が前記充電設備を選択するために操作する操作部と、
    前記操作部を用いて選択された前記充電設備に対して前記充電設備の利用を予約する予約信号を送信する第1通信部とを備えたことを特徴とする請求項1記載の電気自動車の走行支援システム。
  3. 前記充電設備に、前記第1通信部から送信された前記予約信号を受信する第2通信部と、前記第2通信部が受信した前記予約信号の予約内容を表示する表示部とが設けられたことを特徴とする請求項2記載の電気自動車の走行支援システム。
  4. 前記候補抽出部は、前記測位部が求めた現在地から前記走行可能距離の範囲内にある前記充電設備を前記記憶部から抽出すると、抽出した前記充電設備まで走行するのに要する所要時間を求め、
    前記報知部は、前記候補抽出部によって抽出された前記充電設備の位置情報と前記所要時間とを対応付けて表示することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の電気自動車の走行支援システム。
  5. 前記走行予定距離は、出発地から目的地を経由して前記出発地に戻ってくるまでの走行距離であることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の電気自動車の走行支援システム。
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