JP2020141439A - Information provision device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両の搭乗者に情報を提供する情報提供装置に関する。 The present invention relates to an information providing device that provides information to passengers of a vehicle.
特許文献1には、車両に搭載された蓄電池に対して太陽光発電を含む複数の電力源による充電を制御する技術が開示される。特許文献1に開示される技術によれば、使用者が入力した翌日の到着予定時間及び目的地に基づいて、次の走行時に必要となる予想消費電力量が求められ、翌日の天気情報と、翌日の日出又は日没の時間とに基づいて、次の出発予定時刻までに太陽光発電により最大限充電される充電スケジュールが作成され、当該充電スケジュールに従って蓄電池の充電制御が行われる。
しかしながら特許文献1に開示される技術は、充電スケジュールに従って蓄電池の充電制御を行うことができるものの、蓄電池が太陽光発電によってどの程度充電される見込みであるのかを把握できないため、太陽光発電による充電電力量が蓄電池の容量に対してどの程度の比率であるのかを確認した上で商用電源による充電を極力減らせるように、次回の運転スケジュールを計画するなどのニーズに対応することができないという課題があった。
However, although the technique disclosed in
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、運転スケジュールの計画を支援することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to support the planning of an operation schedule.
上記の課題を解決するため、本発明の実施の形態に係る情報提供装置は、車両の走行条件の内容を示す走行条件情報に基づき、前記車両が特定の経路を次回以降に走行する際に回生されることが予測される回生電力量を算出する予測回生電力量算出部と、前記車両の駐車予定時間内に予測される日照量に基づき、前記駐車予定時間内で予測されるソーラパネルでの発電電力量を算出する予測発電電力量算出部と、前記車両に搭載される蓄電池の容量に対する前記発電電力量及び前記回生電力量の比率を視覚化してユーザへ案内するための案内情報を生成する案内情報生成部と、を備える。 In order to solve the above problems, the information providing device according to the embodiment of the present invention regenerates when the vehicle travels on a specific route from the next time onward based on the traveling condition information indicating the content of the traveling conditions of the vehicle. In the predicted rechargeable electric energy calculation unit that calculates the rechargeable electric energy that is predicted to be performed, and the solar panel that is predicted within the scheduled parking time based on the amount of sunshine predicted within the scheduled parking time of the vehicle. The predicted generated electric energy calculation unit that calculates the generated electric energy and the guidance information for visualizing the ratio of the generated electric energy and the regenerated electric energy to the capacity of the storage battery mounted on the vehicle and guiding the user are generated. It is equipped with a guidance information generation unit.
本実施の形態によれば、蓄電池の容量に対して、パワーソース別の充電電力量がどの程度の比率であるのかを視覚化して表示されるため、ユーザは予測される充電電力量又は回生電力量の値に応じて運転スケジュールを計画することができる。 According to the present embodiment, the ratio of the charging power amount for each power source to the capacity of the storage battery is visualized and displayed, so that the user can predict the charging power amount or the regenerative power. The operation schedule can be planned according to the value of the quantity.
本発明によれば、運転スケジュールの計画を支援することができる、という効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to support the planning of the operation schedule.
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。 Hereinafter, modes for carrying out the invention will be described with reference to the drawings.
実施の形態.
図1は本発明の実施の形態に係る情報提供装置100を備えた車両1の構成例を示す図である。図1に示される車両1は、例えば、走行用の動力源としてモータ8とエンジン9を併用するハイブリッド車である。なお、車両1は、モータ8を駆動するための電力を供給する蓄電池2を備えたものであればよく、プラグインハイブリッド車、電気自動車などでもよい。以下では「車両1」を単に「車両」と称する場合がある。
Embodiment.
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a
車両1は、蓄電池2、電流センサ3、インバータ4、ジェネレータ5、動力分配機構6、減速機7、モータ8、エンジン9、エンジンECU(Electronic Control Unit)10、ハイブリッドECU11、モータECU12、GPS(Global Positioning System)信号受信機13、地図情報DB(Data Base)14、通信機15、車載ソーラパネル20、充電器17、電流センサ18、電圧センサ19及び情報提供装置100を備える。
The
車両1に搭載される蓄電池2は、複数のリチウムイオン二次電池(単電池)を直並列接続して構成される蓄電手段である。蓄電池2には、蓄電池2の電圧を検出する電圧センサ2aが設けられる。電圧センサ2aで検出された電圧の値を示す電圧情報は、ハイブリッドECU11に入力される。電圧情報は、ハイブリッドECU11以外にも、情報提供装置100などに入力してもよい。
The
蓄電池2には充電器17が接続される。充電器17は、車載ソーラパネル20から出力される直流電圧の値を、蓄電池2を充電可能な電圧に変換して出力するチョッパである。
A
車載ソーラパネル20は、車両1に設けられる太陽光発電用のパネルである。車載ソーラパネル20には、車載ソーラパネル20の電圧を検出する電圧センサ19が設けられている。電圧センサ19は、車載ソーラパネル20の出力電圧を検出し、出力電圧の値を示す電圧情報をハイブリッドECU11に入力する。なお、当該電圧情報は、ハイブリッドECU11以外にも、情報提供装置100などに入力してもよい。
The in-vehicle
電流センサ18は、車載ソーラパネル20と充電器17とを接続する配線に流れる電流の値を検出し、検出した電流の値を示す電流情報を、ハイブリッドECU11に入力する。なお、当該電流情報は、ハイブリッドECU11以外にも、情報提供装置100などに入力してもよい。
The
電流センサ3は、インバータ4と蓄電池2とを接続する配線に流れる電流の値を検出し、検出した電流の値を示す電流情報を、ハイブリッドECU11に入力する。電流情報は、ハイブリッドECU11以外にも、情報提供装置100などに入力してもよい。
The
インバータ4は、蓄電池2から供給される直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力でモータ8を駆動する。また、インバータ4は、ジェネレータ5により発電された交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力で蓄電池2を充電する。このように、インバータ4は、交流電力を直流電力に変換すると共に、直流電力を交流電力に変換することが可能な双方向型の電力変換装置である。
The
ジェネレータ5は、動力分配機構6を介して、エンジン9又は駆動輪16の駆動力を受けて発電(交流電力を発生)する発電機である。
The
動力分配機構6は、例えば遊星歯車機構である。動力分配機構6には、エンジン9、ジェネレータ5及び減速機7が接続されている。
The power distribution mechanism 6 is, for example, a planetary gear mechanism. An
減速機7は、入力軸の回転数を減速して出力軸へ伝達する減速機構である。 The speed reducer 7 is a speed reduction mechanism that reduces the rotation speed of the input shaft and transmits it to the output shaft.
モータ8は、蓄電池2から電力の供給を受けて駆動する回転電機である。モータ8は、減速機7を介して、駆動輪16に機械的に接続され、駆動輪16に駆動力を伝達する。
The motor 8 is a rotary electric machine that is driven by receiving electric power from the
エンジン9は、動力分配機構6及び減速機7を介して、駆動輪16に機械的に接続され、駆動輪16に駆動力を伝達する内燃機関である。
The
エンジンECU10は、ハイブリッドECU11からの駆動要求に従い、エンジン9のスロットル開度を制御する制御器である。
The engine ECU 10 is a controller that controls the throttle opening degree of the
ハイブリッドECU11は、アクセル開度、車速などに基づき、必要なエンジン出力、モータトルクなどを演算し、エンジンECU10及びモータECU12に駆動要求を出力し、エンジン9及びモータ8を制御する制御器である。
The hybrid ECU 11 is a controller that calculates necessary engine output, motor torque, and the like based on the accelerator opening degree, vehicle speed, and the like, outputs a drive request to the engine ECU 10 and the motor ECU 12, and controls the
ハイブリッドECU11は、蓄電池2のSOC値が、設定された目標SOCとなるように、適宜エンジン出力を調整して発電を行い、SOC値を制御する。目標SOCは、蓄電池2を充電する際の目標となる充電率である。目標SOCは、ハイブリッドECU11で設定されてもよいし、情報提供装置100で設定されたものでもよい。
The
GPS信号受信機13は、GPS衛星からの信号を受信することにより、車両1の測位を行うためのものである。地図情報DB14は、地図情報が記憶されるデータベースである。
The
GPS信号受信機13及び地図情報DB14はハイブリッドECU11に接続されている。ハイブリッドECU11は、GPS信号受信機13及び地図情報DB14により、車両1が走行する道路の標高、曲率、傾斜等の道路環境に関する情報を取得する。
The
また、ハイブリッドECU11には、通信機15が接続されている。ハイブリッドECU11は、通信機15により、不図示の他車両や路側施設と通信し、図1に示される車両1が走行する道路の道路環境に関する情報(標高、曲率、傾斜等)を取得する。
Further, a
モータECU12は、インバータ4に接続されている。モータECU12は、ハイブリッドECU11からの駆動要求に従い、モータ8を駆動する駆動信号を生成し、生成した駆動信号をインバータ4を介してモータ8に入力することで、モータ8の回転数を制御する制御器である。
The
なお、本実施の形態では、エンジンECU10、ハイブリッドECU11及びモータECU12がそれぞれ別に設けられているが、エンジンECU10、ハイブリッドECU11及びモータECU12の全部又は一部は、一体に構成されていてもよい。
In the present embodiment, the
次に本発明の特徴部分である情報提供装置100の構成について説明する。
Next, the configuration of the
図2は図1に示される情報提供装置100の構成例を示す図である。情報提供装置100は、例えばナビゲーション装置である。なお、情報提供装置100は、車両1に関する情報を搭乗者に提供する装置であればよく、ナビゲーション装置に限定されない。
FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of the
情報提供装置100は、情報入力部101、情報処理部102、記憶部103、情報出力部104、表示部105、音声出力部106及び集音部107を備える。
The
情報入力部101は、車両搭載機器からの各種情報を入力するインターフェイスである。車両搭載機器は、例えば、図1に示されるインバータ4、モータECU12、ハイブリッドECU11、エンジンECU10及びモータ8や、不図示の補機類などである。補機類は、エアコン、ラジエターファン、リアデフォッガーなどである。車両搭載機器には、これら以外にも、各種センサも含まれる。各種センサは、例えば、図1に示す電流センサ3、電圧センサ2aなどである。なお、各種センサには、電流センサ3及び電圧センサ2a以外にも、蓄電池2からインバータ4に入力される電圧を検出する電圧センサ、インバータ4からモータ8に入力される電圧を検出する電圧センサ、インバータ4からモータ8に入力される電流を検出する電流センサ、車速を検出する速度センサ、アクセル開度を検出するアクセルセンサ、ブレーキ操作量を検出するブレーキセンサなども含まれる。
The
情報入力部101に入力される各種情報は、これらのセンサで検出された電圧、電流、車速、アクセル開度、ブレーキ操作量などに関する情報、インバータ4などの運転状態を示す情報、集音部107で収集された音声情報などである。
The various information input to the
情報入力部101に入力された各種情報は、情報処理部102に送信され、例えば車両搭載機器の消費電力の算出、蓄電池2のSOCの算出などに利用される。なお、情報入力部101に入力される各種情報は、消費電力の算出、SOCの算出などに利用される情報であればよく、これらに限定されない。
Various information input to the
情報処理部102は、CPU(Central Processing Unit)、システムLSI(Large Scale Integration)、マイクロコンピュータ、DSP(Digital Signal Processor)、GPU(Graphics Processing Unit)などである。
The
記憶部103は、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)などで構成されるメモリである。記憶部103には、情報提供装置100を実現するためのプログラムが格納されており、このプログラムを情報処理部102が実行することにより、情報処理部102が有する複数の機能が実現される。当該機能については後述する。
The
情報出力部104は、例えば情報処理部102で生成された情報を表示部105、音声出力部106などに向けて出力するインターフェイスである。
The
表示部105は、情報出力部104から出力される情報に基づき、案内情報を視覚化して再生する表示器である。表示器は、例えばナビゲーション装置に設けられるディスプレイ、メータディスプレイ、ヘッドマウントディスプレイなどである。
The
音声出力部106は、例えば図1に示す車両1の目的地への経路案内用の音声ガイダンスや、車両1の走行可能距離に関する音声ガイダンスなどを再生するスピーカである。
The
集音部107は、搭乗者が発する音声を振動波形として検出し、検出した振動波形を示す信号を音声情報として、情報入力部101を介して、情報処理部102に入力する音声検出用マイクである。なお「搭乗者」は車両1の運転手、同伴者の何れでもよい。また、「搭乗者」は情報提供装置100の使用者でもあるため「ユーザ」と称する場合がある。
The
次に情報処理部102の機能について説明する。
Next, the function of the
図3は図2の情報処理部102の機能を示す図である。情報処理部102は、SOC算出部122、走行可能距離算出部123、走行条件入力部124、予測回生電力量算出部125、SOC更新部126、充電目標SOC算出部127、案内情報生成部128、予測発電電力量算出部129及び日射量予測部130を備える。SOC算出部122、走行可能距離算出部123、走行条件入力部124、予測回生電力量算出部125、SOC更新部126、充電目標SOC算出部127、案内情報生成部128、予測発電電力量算出部129及び日射量予測部130は、情報処理部102が図1に示される記憶部103に記憶されたプログラムを実行することにより実現される機能である。
FIG. 3 is a diagram showing the functions of the
充電率算出部であるSOC算出部122は、車両1から得られる車両情報に基づき、蓄電池2のSOCを算出する。充電率算出部であるSOC算出部122は、算出したSOCの値を示すSOC情報を、走行可能距離算出部123とSOC更新部126と案内情報生成部128とに入力する。
The
車両情報は、例えば、前述した複数の電圧センサのそれぞれが検出した電圧、前述した複数の電流センサのそれぞれが検出した電流、アクセル開度、ブレーキ操作量などである。SOC算出部122は、例えば電圧センサ、電流センサなどで検出された蓄電池2の出力電圧及び出力電流の少なくとも一方に基づき、一定周期毎に、蓄電池2のSOCを算出する。
The vehicle information includes, for example, a voltage detected by each of the plurality of voltage sensors described above, a current detected by each of the plurality of current sensors described above, an accelerator opening degree, a brake operation amount, and the like. The
蓄電池2のSOCは、『(蓄電池2の残容量[A・s])÷(蓄電池2の満充電容量[A・s])×100[%]』で定義される値である。蓄電池2のSOCを推定する方法には、電流積算法、開回路電圧(OCV:Open Circuit Voltage)推定法などを例示できる。電流積算法は、SOCの初期値と検出された電流の積分値とを利用して、現在のSOCを推定する手法である。OCV推定法は、蓄電池2の等価回路モデルから蓄電池2の開回路電圧を推定して、推定した開回路電圧とOCV−SOC曲線とを利用して、現在の蓄電池2のSOCを推定する手法である。
The SOC of the
なお、SOC算出部122におけるSOC算出方法は、これらに限定されるものではない。例えば、蓄電池2のSOCは、例えばイグニッションスイッチのオン時の蓄電池2のSOCと、イグニッションスイッチのオン時からの蓄電池2の充放電量積算値とに基づいて算出することもできる。イグニッションスイッチのオン時の蓄電池2のSOCは、開放電圧に基づいて導出される。一般的に知られているように、蓄電池2のSOCと、分極状態でないときの蓄電池2の開放電圧との間には高い相関がある。イグニッションスイッチのオフ状態では、蓄電池2の充放電が実質的にないため、蓄電池2の分極状態が解消している可能性が高い。従って、イグニッションスイッチのオン時の開放電圧を用いると、蓄電池2のSOCを精度良く算出できる。
The SOC calculation method in the
走行可能距離算出部123は、SOC算出部122からのSOC情報に基づき、車両1の走行状態に応じた走行可能距離を算出する。走行可能距離算出部123は、算出した走行可能距離の値を示す距離情報を、案内情報生成部128に入力する。
The
例えば、車両1が一定速度で走行している場合、SOC算出部122で算出される蓄電池2のSOCは、概ね一定の傾向で徐々に低下し続ける。このように蓄電池2のSOCが低下するときに、アクセル開度が瞬間的に大きくなると、蓄電池2のSOCの低下傾向が大きくなる。一方、蓄電池2のSOCが低下するときに、ブレーキ操作が行われると、回生動作が開始されるため、蓄電池2のSOCが増加傾向となる。このように、蓄電池2のSOCは、車両1の走行状態に連動するため、走行可能距離算出部123は、例えば車両情報を入力して車両1の単位距離当たりのエネルギー消費率を算出し、算出したエネルギー消費率と、SOC算出部122で算出されたSOCとの関係を用いて、走行可能距離を算出することができる。なお、走行可能距離の算出方法は、これらに限定されるものではなく、走行可能距離の算出には、例えば特許6009271号公報、特開2011−172407号公報などに開示される方法を用いてもよい。このようにした算出された走行可能距離の値を示す距離情報は、案内情報生成部128に入力される。
For example, when the
案内情報生成部128は、入力した距離情報に基づき、走行可能距離を視覚化して表示させるための案内情報を生成し、表示部105に入力する。これにより、表示部105には走行可能距離が表示される。
The guidance
走行条件入力部124は、例えば山頂付近の住宅(ユーザの自宅など)に到着した車両1が次回(翌日、数日後など)走行する際の走行条件の入力を受け付ける。走行条件の入力を受け付けるタイミングは、例えば、車両1が走行している任意のタイミングでもよいし、車両1がユーザの自宅に到着したときでもよいし、自宅に到着した車両1が次回以降に走行を開始するときでもよい。車両1がユーザの自宅に到着したことを検出する場合、走行条件入力部124が図1に示す地図情報DB14から地図情報を読み出して、読み出した地図情報に設定される自宅の場所、自宅の周囲などに、現在の車両1の位置を照合することによって行われる。自宅に到着した車両1が次回以降に走行を開始するタイミングを検出する場合、車両1の施錠が解除されたタイミングでもよいし、車両1のスタートスイッチがオンになったタイミングでもよい。
The traveling
走行条件の入力例を具体的に説明する。図4は走行条件の入力例を説明するための第1図である。例えば数日後に家族旅行の計画があり、このときの乗車人数が4人(大人2人と子供2人)であり、全ての荷物の総重量が50kg程度であると仮定する。 An example of inputting driving conditions will be specifically described. FIG. 4 is a first diagram for explaining an input example of traveling conditions. For example, it is assumed that a family trip is planned several days later, the number of passengers at this time is 4 (2 adults and 2 children), and the total weight of all luggage is about 50 kg.
走行条件入力部124は、例えば、車両1のユーザが表示部105において所定のタッチ操作をしたときに、表示部105に例えば「次回走行スケジュールの入力」というボタンを表示させて、このボタンが押されると、図4に示すような条件入力画面124aを表示部105に表示させる。条件入力画面124aには、条件項目欄と条件入力欄とが設けられている。条件項目欄には、例えば乗車人数、荷物の総重量、走行経路などが記載されている。「乗車人数」に対応する条件入力欄には、例えば大人と子供の人数を表す数値を入力することができる。例えば表示部105の画面がタッチ操作されたとき、これらの入力がプルダウンメニューを表示されるように構成しておき、その中から選択されることで、数値の入力が行われる。大人2名の合計の体重が120kg(平均的な大人の体重を60kgと仮定)、子供2名の合計の体重が80kg(平均的な子供の体重を40kgと仮定)のように入力される。「荷物の総重量」に対応する条件入力欄には、荷物の総重量を表す数値を入力することができる。「走行経路」に対応する条件入力欄は、出発地から目的地までの経路が複数ある場合に、複数の経路の中から特定の経路を選択する場合に利用される。
For example, when the user of the
例えば出発地が車両1の所有者の住宅である場合、当該住宅から目的地(例えば旅館、遊園地など)に向かう経路として、第1経路及び第2経路が存在する場合に、第2経路を利用して目的地に向かうことが予め決められている場合、「走行経路」に対応する条件入力欄には、第2経路を示す情報が入力される。なお、ここでは説明の便宜上、2つの経路について説明しているが、入力可能な経路に関する情報は1つでもよいし、3つ以上でもよい。
For example, when the departure place is the house of the owner of the
走行条件入力部124への走行条件の入力方法は、以下の方法でもよい。例えば、前述した「次回走行スケジュールの入力」というボタンが押されたとき、走行条件入力部124は、予め複数の問い合わせガイダンスに関する情報を読みだして、対話形式で音声入力をするものでもよい。
The method of inputting the traveling conditions to the traveling
例えば、走行条件入力部124は、音声出力部106を介して「大人は何人の乗車予定ですか」という音声ガイダンスを流し、この音声ガイダンスに対して、ユーザから返答があると、その発話内容が集音部107で検出される。この場合の発話内容は例えば、「2人」、「ゼロ」などである。集音部107は、検出した発話内容を音声情報に変換して、走行条件入力部124に入力する。走行条件入力部124は、音声情報に含まれる周波数成分を解析することにより、音声ガイダンスによる質問に対して、どのような回答であるか否かを判定する。
For example, the driving
なお、音声情報から発話内容を解析する方法は、特開2015−211403号公報、特開2018−156523号公報などに開示されるように公知であるため、説明を省略する。また、音声ガイダンスの内容は、走行条件を問い合わせるものであればよく、これらに限定されない。 Since the method of analyzing the utterance content from the voice information is known as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2015-221403, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2018-156523, etc., the description thereof will be omitted. Further, the content of the voice guidance may be any inquiries about driving conditions, and is not limited to these.
ここで、複数の経路の内、特定の経路が選択された場合において、選択された経路における回生電力量について説明する。ここでは、説明を簡単化するため、前述した第1経路又は第2経路が選択された場合の走行速度などについて説明する。 Here, when a specific route is selected from the plurality of routes, the amount of regenerative power in the selected route will be described. Here, in order to simplify the explanation, the traveling speed when the above-mentioned first route or the second route is selected will be described.
図5は走行条件の入力例を説明するための第2図である。図5の上側には、第1経路が選択された場合に、出発地から目的地に向かう各地点における平均速度が示される。横軸は出発地からの距離であり、縦軸は速度である。図5の下側には、第1経路の出発地から目的地までの大まかな勾配が示される。 FIG. 5 is a second diagram for explaining an input example of traveling conditions. The upper part of FIG. 5 shows the average speed at each point from the starting point to the destination when the first route is selected. The horizontal axis is the distance from the starting point, and the vertical axis is the speed. The lower part of FIG. 5 shows a rough slope from the starting point to the destination of the first route.
図5に示される第1経路では、出発地から5km付近までは急なカーブが連続し、かつ、勾配が比較的に大きい下り坂が続く。また、第1経路では、5km付近から9km付近までは平坦な道路が連続し、9km付近から13km付近までは緩やかな上り坂と下り坂があり、13km付近から目的地までは平坦な道路が続く。また、第1経路では、出発地から目的地まで渋滞が頻繁に発生する。 In the first route shown in FIG. 5, a steep curve continues from the starting point to the vicinity of 5 km, and a downhill with a relatively large slope continues. In the first route, flat roads continue from about 5 km to 9 km, there are gentle uphills and downhills from 9 km to 13 km, and flat roads continue from 13 km to the destination. .. In addition, on the first route, traffic congestion frequently occurs from the departure point to the destination.
図6は走行条件の入力例を説明するための第3図である。図6の上側には、第2経路が選択された場合に、出発地から目的地に向かう各地点における平均速度と道路の勾配とが示される。横軸は出発地からの距離であり、縦軸は速度である。図6の下側には、第2経路の出発地から目的地までの大まかな勾配が示される。第2経路は、図5に示す第1経路よりも、出発地から目的地までの距離が10kmほど長い。また、第2経路では、出発地から9km付近までは緩やでカーブが少ない下り坂が続き、9km付近から目的地までは平坦な道路が続く。また、第2経路では、出発地から目的地まで渋滞がほとんど発生しない。 FIG. 6 is a third diagram for explaining an input example of traveling conditions. The upper part of FIG. 6 shows the average speed and the slope of the road at each point from the starting point to the destination when the second route is selected. The horizontal axis is the distance from the starting point, and the vertical axis is the speed. The lower part of FIG. 6 shows a rough slope from the starting point to the destination of the second route. The distance from the starting point to the destination of the second route is about 10 km longer than that of the first route shown in FIG. In the second route, a gentle downhill with few curves continues from the starting point to the vicinity of 9 km, and a flat road continues from the vicinity of 9 km to the destination. In addition, on the second route, there is almost no congestion from the departure point to the destination.
このように、走行距離、勾配、交通状況などが異なる2つの経路では、出発地から目的地までのトータルの位置エネルギーが互いに同じであっても、出発地から、例えば9km付近までの区間においては、回生と力行が繰り返される頻度が多い第1経路に対して、回生ブレーキが連続的に使用され得る第2経路のほうが、走行中の蓄電池2の放電量が少なくなるなどの理由で、回生電力量が大きくなる傾向がある。そのため、9km付近までの区間で充電された回生電力を、その以降の区間で有効に利用することで、車両1の走行可能距離を伸ばすことができる。
In this way, on two routes with different mileage, slope, traffic conditions, etc., even if the total potential energy from the departure point to the destination is the same, in the section from the departure point to, for example, around 9 km. In contrast to the first path, where regeneration and power running are frequently repeated, the second path, in which the regenerative brake can be used continuously, reduces the amount of discharge of the
走行条件入力部124は、ユーザによって入力された走行条件の内容を示す走行条件情報を生成して、図3に示す予測回生電力量算出部125に入力する。
The traveling
予測回生電力量算出部125は、入力した走行条件情報に基づき、車両1が特定の経路を次回以降に走行する際に回生されることが予測される回生電力量を算出する。予測回生電力量算出部125は、予測される回生電力量の内容を示す予測回生電力量情報を、SOC更新部126及び案内情報生成部128に入力する。
The predicted regenerative electric
例えば、図5に示される第1経路が頻繁に利用される場合には第1経路が特定の経路であり、図6に示される第2経路が頻繁に利用される場合には第2経路が特定の経路である。なお、特定の経路は、これらに限定されるものではなく、出発地(ユーザの自宅など)から目的地までの内の、特定の区間でもよい。特定の区間は、図5に示される第1経路の出発地から5km付近までの下り勾配の区間や、図6に示される第2経路の出発地から9km付近までの下り勾配の区間などを例示できる。 For example, when the first route shown in FIG. 5 is frequently used, the first route is a specific route, and when the second route shown in FIG. 6 is frequently used, the second route is used. It is a specific route. The specific route is not limited to these, and may be a specific section from the starting point (such as the user's home) to the destination. The specific section exemplifies a downhill section from the departure point of the first route shown in FIG. 5 to about 5 km, a downhill slope section from the departure point of the second route shown in FIG. 6 to about 9 km, and the like. it can.
以下では、予測される回生電力量(予測回生電力量)の算出方法の一例を説明する。例えば、走行条件である乗車人数、荷物の総重量、走行経路(例えば第1経路、第2経路のそれぞれの特定区間)などに基づいて予め生成された統計パラメータが、予め記憶部103に記憶される。統計パラメータは、これらの走行条件に対する力行(損失)電力及び回生電力の統計値である。統計パラメータは、例えば、統計損失加速量vl_n、統計損失区間水平距離L2Dl_n、統計損失区間走行距離L3Dl_n、統計損失区間UP標高差HUl_n、統計損失区間DOWN標高差HDl_n、統計回生加速量vr_n、統計回生区間水平距離L2Dr_n、統計回生区間走行距離L3Dr_n、統計回生区間UP標高差HUr_n、統計回生区間DOWN標高差HDr_n、車両1の走行速度Vなどである。
Hereinafter, an example of a method for calculating the predicted regenerative electric energy (predicted regenerative electric energy) will be described. For example, statistical parameters generated in advance based on the traveling conditions such as the number of passengers, the total weight of luggage, and the traveling route (for example, specific sections of the first route and the second route) are stored in the
予測回生電力量算出部125は、これらの統計パラメータを記憶部103から読み出し、下記(1)式により、予測回生電力量Enを算出する。
The predicted regenerative electric
上記(1)式において、k1、k2、k3、k4は、加速抵抗係数、勾配抵抗係数、路面抵抗係数及び空気抵抗係数をそれぞれ表す。Cは電力変換係数を表す。Rは回生係数を表す。これらの各係数は、車両1の重量、形状、モータ特性、スイッチング損失等の特徴や重力加速度等の物理定数に応じて決まる定数であり、車両情報に含まれる車種情報等に基づいてその値が決定される。
In the above equation (1), k 1 , k 2 , k 3 , and k 4 represent the acceleration resistance coefficient, the gradient resistance coefficient, the road surface resistance coefficient, and the air resistance coefficient, respectively. C represents a power conversion coefficient. R represents the regeneration coefficient. Each of these coefficients is a constant determined according to the characteristics such as weight, shape, motor characteristics, switching loss, and physical constants such as gravity acceleration of the
なお、予測回生電力量の演算方法は、上記の演算式によるものに限定されず、走行条件情報に対応して回生電力量を予測できる方法であればよく、何れの方法でもよい。 The calculation method of the predicted regenerative electric energy is not limited to the above calculation formula, and any method may be used as long as it can predict the regenerative electric energy in response to the traveling condition information.
例えば、前述した複数の経路のそれぞれを走行したときの走行条件と、その走行時に車両1から得られる車両情報(アクセル開度、ブレーキ開度、車速、モータ回転速度、シフトポジション、パドルポジションなど)と、これらの車両情報が発生したときの回生電力、力行電力などとを紐付けて、記憶部103に記憶しておく。そして、予測回生電力量算出部125に走行条件情報が入力されたとき、予測回生電力量算出部125は、記憶部103に記憶された走行条件に対応する車両情報、回生電力などを読み出して、読み出した複数の回生電力の値を積算することによって予測回生電力量を算出してもよい。
For example, the driving conditions when traveling on each of the plurality of routes described above and the vehicle information obtained from the
日射量予測部130は、例えば、駐車予定時間、駐車予定地域、気象情報及び日照阻害情報に基づき、複数の駐車位置候補のそれぞれにおける駐車予定時間内の日照量を予測する。日射量予測部130は、予測した日照量の内容を示す情報である予測日照量情報を、予測発電電力量算出部129に入力する。
The solar radiation
駐車予定時間は、例えばユーザが図2の表示部105への入力操作を行うことにより、情報入力部101を介して入力される時間である。駐車予定時間は、例えば駐車開始予定時刻から駐車終了予定時刻までの時間に等しい。駐車予定時間に含まれる日時情報を利用することによって、太陽の方位(方角及び高度)を判別できる。駐車予定地域は、例えばユーザが図2の表示部105への入力操作を行うことにより、情報入力部101を介して入力される駐車予定の場所である。駐車予定地域は、例えば自宅の駐車場、通勤時に利用される特定の駐車場などである。駐車予定地域を利用することによって、複数の駐車位置候のそれぞれの地球上における緯度、経度を判別できる。気象情報は、駐車予定地域における天候の内容を表す情報である。気象情報は、例えばクラウドサービスから入力可能である。クラウドサービスは、例えば図1に示す通信機15からインターネット経由でアクセス可能なクラウドサーバで提供されるサービスである。気象情報を利用することによって、駐車後の天候が晴天なのか曇天なのかを判別できる。日照阻害情報は、駐車位置候補の日照量に影響を与える要因を表す情報である。日照阻害情報は、例えばクラウドサービスから入力可能である。日照阻害情報は、駐車位置候補の近隣に存在する建物の大きさ、当該建物の数、駐車位置候補の近隣に存在する樹木の大きさ、当該樹木の数などを表す情報である。日照阻害情報を利用することによって、駐車位置候補の近隣に存在する建物や樹木等を判別できる。
The scheduled parking time is, for example, a time that is input via the
予測発電電力量算出部129は、日射量予測部130から入力された予測日照量の情報に基づき、複数の駐車位置候補毎に、駐車予定時間内(駐車開始予定時刻から駐車終了予定時刻までの時間内)で予測される、車載ソーラパネル20での発電電力量である予測発電電力量を算出する。具体的には、予測発電電力量算出部129は、予測日照量に応じて車載ソーラパネル20で発電される発電電力(W)を、駐車開始予定時刻から駐車終了予定時刻まで積分することによって、予測発電電力量(Wh)を算出する。予測発電電力量算出部129は、予測発電電力量の内容を示す情報である予測発電電力量情報を、SOC更新部126及び案内情報生成部128に入力する。なお、予測発電電力量算出部129で算出される予測発電電力量は、車載ソーラパネル20で発電される電力量に限定されず、車載ソーラパネル20以外のソーラパネルで発電される電力量でもよい。
The predicted power generation
充電率更新部であるSOC更新部126は、SOC算出部122からのSOC情報と、予測回生電力量算出部125からの予測回生電力量情報と、予測発電電力量算出部129からの予測発電電力量情報とを入力する。
The
SOC更新部126は、まずSOC情報、予測回生電力量情報及び予測発電電力量情報に基づき、予測回生電力量と予測発電電力量から換算される予測SOCを算出する。例えば30kWhのエネルギー容量の蓄電池2に対して、予測回生電力量が9kWh、予測発電電力量が9kWhであれば、換算されたSOCの値は60%になる。従って、蓄電池2のエネルギー容量に対する、予測回生電力量と予測発電電力量の割合を求めることによって、予測回生電力量と予測発電電力量から換算される予測SOCを算出できる。
The
次に、SOC更新部126は、この予測SOCを、SOC算出部122で算出されるSOCに加算することにより、蓄電池2の更新後のSOC(更新SOC)を算出する。例えばSOC算出部122で算出されるSOCが20%であり、予測SOCが60%である場合、更新SOCは80(20+60)%となる。更新SOCの値を示す更新SOC情報は、充電目標SOC算出部127に入力される。
Next, the
充電目標充電率算出部である充電目標SOC算出部127は、更新SOC情報と、蓄電池2の最大容量に関する情報とに基づき、蓄電池2を充電する際の目標となる充電率(充電目標充電率)である充電目標SOCを算出する。例えば、更新SOCが80%の場合、蓄電池2の最大容量まで充電するのに必要な電力量を、SOCに換算すると20%分となる。この換算されたSOC(20%)に、SOC算出部122で算出されるSOC(20%)を足し合わせると、40%の充電率が充電目標SOCとなる。
The charging target SOC calculation unit 127, which is a charging target charging rate calculation unit, has a target charging rate (charging target charging rate) when charging the
なお、充電目標SOCの値を示す充電目標SOC情報は、例えば案内情報生成部128や、不図示の充電装置に入力される。
The charging target SOC information indicating the value of the charging target SOC is input to, for example, the guidance
充電目標SOC情報が案内情報生成部128に入力された場合、案内情報生成部128は、充電目標SOC情報をユーザへ案内するための案内情報を生成し、音声出力部106、表示部105などに入力する。
When the charging target SOC information is input to the guidance
これにより、音声出力部106では、例えば充電目標SOCに対応する音声ガイダンスが再生され、当該音声ガイダンスを聞いたユーザは、その値に従って、蓄電池2の最大充電量を設定するなどの操作を行うことができる。この場合、充電目標SOCの値と音声ガイダンスの値とを対応付けたSOC音声案内テーブルを予め記憶部103などに保存しておき、音声出力部106に充電目標SOCが入力されたとき、音声出力部106が、SOC音声案内テーブルを参照することで、その充電目標SOCの値に対応する音声ガイダンスを再生する。音声ガイダンスの具体例は後述する。
As a result, the
また表示部105では、例えば充電目標SOCに対応する表示ガイダンスが再生され、当該表示ガイダンスを確認したユーザは、その値に従って、蓄電池2の最大充電量を設定するなどの操作を行うことができる。この場合、充電目標SOCの値と表示ガイダンスの値とを対応付けたSOC表示案内テーブルを予め記憶部103などの保存しておき、表示部105に充電目標SOCが入力されたとき、表示部105が、SOC表示案内テーブルを参照することで、その充電目標SOCの値に対応する表示ガイダンスを再生する。表示ガイダンスの具体例は後述する。
Further, on the
なお、案内情報生成部128からの案内情報の入力先は、音声出力部106及び表示部105に限定されず、例えばスマートフォン、タブレット端末などの端末装置でもよい。この場合、端末装置に案内情報生成部128からの案内情報を入力して、音声出力部106及び表示部105と同様のガイダンスを端末装置に再生される。
The input destination of the guidance information from the guidance
充電目標SOC情報が蓄電池2の充電装置に入力された場合、ユーザが充電目標SOC情報を入力しなくても、充電目標SOC情報を入力した蓄電池2の充電装置が、充電目標SOC情報に基づき、蓄電池2の充電制御を自動的に行うことができる。
When the charging target SOC information is input to the charging device of the
また、案内情報生成部128は、入力した予測回生電力量情報、予測発電電力量情報、及びSOC情報に基づき、蓄電池2が充電される前の充電残量と、予測回生電力量と、予測発電電力量とのそれぞれが、蓄電池2の満充電容量に対してどの程度の割合であるのかを視覚化して表示するための情報である充電状態表示情報を生成し、生成した充電状態表示情報を案内情報として表示部105に入力する。充電状態表示情報の表示の具体例については後述する。
Further, the guidance
次に図7などを用いて、情報提供装置100の動作を説明する。図7は情報提供装置100の動作を説明するためのフローチャートである。
Next, the operation of the
ステップS1において、SOC算出部122では、車両1から得られる車両情報に基づき、蓄電池2のSOCが算出される。
In step S1, the
ステップS2において、走行可能距離算出部123では、SOC算出部122で算出されたSOCに基づき、車両1の走行状態に応じた走行可能距離が算出される。
In step S2, the
ステップS3において、走行条件入力部124では、車両1が次回以降に走行する際の走行条件が入力される。
In step S3, the traveling
ステップS4において、予測回生電力量算出部125では、入力された走行条件に基づき、車両1が特定の経路を次回以降に走行する際に回生されることが予測される回生電力量が算出される。
In step S4, the predicted regenerative electric
ステップS5において、SOC更新部126は、予測回生電力量算出部125で算出された予測回生電力量から換算される予測SOCを算出する。
In step S5, the
ステップS6において、SOC更新部126は、予測SOCを、SOC算出部122で算出されるSOCに足し合わせることにより、蓄電池2の更新後のSOCを算出する。
In step S6, the
ステップS7において、充電目標SOC算出部127では、SOC更新部126で算出された更新SOCと、蓄電池2の最大容量に関する情報とに基づき、蓄電池2を充電する際の目標となる充電率である充電目標SOCが算出される。
In step S7, the charging target SOC calculation unit 127 charges the charging target, which is the target charging rate when charging the
図8は充電目標SOCが算出されるまでの流れを示す図である。図8には、蓄電池2が満充電状態のときのSOCを100%としたときに、SOC算出部122、SOC更新部126、充電目標SOC算出部127などで算出されるSOCが示される。
FIG. 8 is a diagram showing a flow until the charging target SOC is calculated. FIG. 8 shows the SOC calculated by the
図8(1)には、SOC算出部122で算出されるSOCが例示される。SOCは、例えば20%あり、蓄電池2が充電される前の充電残量に等しい。図8(2)には、SOC更新部126で予測されるSOC(予測SOC)が例示される。予測SOCは例えば60%である。予測SOCの内訳は、例えば30kWh(100%)のエネルギー容量の蓄電池2に対して、予測回生電力量が9kWh(30%)、予測発電電力量が9kWh(60%)である。図8(3)には、SOC更新部126で更新されるSOC(更新SOC)が例示される。更新SOCは例えば80%である。図8(4)には、充電目標SOC算出部127で算出される、蓄電池2の最大容量まで充電するのに必要な電力量をSOCに換算した結果が示される。換算されたSOCは例えば20%である。図8(5)には、充電目標SOC算出部127で算出される、充電目標SOCが例示される。充電目標SOCは、換算されたSOC(20%)に、SOC算出部122で算出されるSOC(20%)を足し合わせることで算出され、例えば40%である。
FIG. 8 (1) illustrates the SOC calculated by the
図7に戻り、ステップS8において、案内情報生成部128は、充電目標SOC算出部127で算出された充電目標SOCを、音声出力部106、表示部105などに入力する。
Returning to FIG. 7, in step S8, the guidance
ステップS9において、音声出力部106、表示部105などでは、充電目標SOCの値に対応する音声ガイダンス、表示ガイダンスなどが再生される。図9は充電目標SOCの値に対応するガイダンスの一例を示す図である。図9(1)には、表示部105に表示されるガイダンスの一例が示される。表示ガイダンス105aは、蓄電池2が満充電状態のときのSOCを100%としたとき、蓄電池2の現在のSOCが「充電済20%」、回生されることが予測されるSOCが「次回以降の走行で回生される見込み60%」、商用電源で充電が必要となる電力量に相当するSOCが「充電が必要20%」のように表示される。
In step S9, the
表示ガイダンス105bは、次回以降の走行で充電される回生電力量を考慮して商用電源で充電された場合の電力料金を、この回生電力量を考慮せずに商用電源で充電した場合の電力料金と比較したときの差額分が「約XX円お得」のように表示される。 The display guidance 105b is a power charge when charged with a commercial power source in consideration of the amount of regenerated power charged in the next and subsequent runs, and a power charge when charged with a commercial power source without considering this regenerated power amount. The difference when compared with is displayed as "about XX yen discount".
図9(2)には、音声出力部106から再生されるガイダンスの一例が示される。音声ガイダンス106aは、次回以降の走行で充電される回生電力量を考慮した場合に設定することが望ましい目標SOCをユーザへ案内するため、例えば「今回の充電目標値を40%に設定して下さい」のように再生される。音声ガイダンス106bは、どの程度の電気料金が節約できるのかをユーザへ案内するため、例えば「充電目標値を40%に設定すると約XX円お得です」のように再生される。
FIG. 9 (2) shows an example of guidance reproduced from the
図7に戻り、ステップS10において、案内情報生成部128は、表示部105に充電状態表示情報を案内情報として入力する。図10は充電状態表示情報に基づき表示部105に表示されるガイダンスの一例を示す図である。
Returning to FIG. 7, in step S10, the guidance
表示部105には、例えば、蓄電池2が充電される前の充電残量が「残りの電力」と表示され、予測発電電力量が「ソーラパネルで充電される電力」と表示され、予測回生電力量が「ブレーキで充電される電力」と表示される。また表示部105には、「電力会社の電気で充電される電力」と表示される。このように、表示部105は、充電状態表示情報に基づき、車載ソーラパネル20で発電される見込みの電力量、回生ブレーキによって回生される見込みの電力量、商用電源で充電される見込みの電力量など、複数のパワーソース別の電力量が蓄電池2の満充電容量に対してどの程度の割合であるのかを、視覚化して表示する。なお、案内情報生成部128は、少なくとも蓄電池2の容量に対する、発電電力量及び回生電力量の少なくとも一方の比率を視覚化した案内情報を生成するように構成してもよい。
On the
このように、蓄電池の容量に対して、パワーソース別の充電電力量がどの程度の比率であるのかを視覚化して表示することによって、例えば予測される充電電力量が少ない場合、ユーザは、次回の運転時の目的地を出発地から数キロ圏内の場所にして、商用電源による充電のための電気代を節約することができる。また、例えば予測される充電電力量や回生電力量が多い場合、ユーザは、次回の運転時の目的地を出発地から数十キロ離れた遠隔地にして、CO2フリーのドライブを楽しむことができる。 In this way, by visualizing and displaying the ratio of the charging power amount for each power source to the capacity of the storage battery, for example, when the predicted charging power amount is small, the user can use the next time. You can save electricity bills for charging with commercial power by setting your driving destination within a few kilometers of your departure point. In addition, for example, when the predicted charging power amount and regenerative power amount are large, the user can enjoy a CO 2- free drive by setting the destination for the next operation to a remote location several tens of kilometers away from the departure point. it can.
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。 The configuration shown in the above-described embodiment shows an example of the content of the present invention, can be combined with another known technique, and is one of the configurations without departing from the gist of the present invention. It is also possible to omit or change the part.
1 車両、2 蓄電池、2a 電圧センサ、3 電流センサ、4 インバータ、5 ジェネレータ、6 動力分配機構、7 減速機、8 モータ、9 エンジン、10 エンジンECU、11 ハイブリッドECU、12 モータECU、13 GPS信号受信機、15 通信機、16 駆動輪、17 充電器、18 電流センサ、19 電圧センサ、20 車載ソーラパネル、100 情報提供装置、101 情報入力部、102 情報処理部、103 記憶部、104 情報出力部、105 表示部、105a 表示ガイダンス、105b 表示ガイダンス、106 音声出力部、106a 音声ガイダンス、106b 音声ガイダンス、107 集音部、122 SOC算出部、123 走行可能距離算出部、124 走行条件入力部、124a 条件入力画面、125 予測回生電力量算出部、126 SOC更新部、127 充電目標SOC算出部、128 案内情報生成部、129 予測発電電力量算出部、130 日射量予測部。 1 vehicle, 2 storage battery, 2a voltage sensor, 3 current sensor, 4 inverter, 5 generator, 6 power distribution mechanism, 7 speed reducer, 8 motor, 9 engine, 10 engine ECU, 11 hybrid ECU, 12 motor ECU, 13 GPS signal Receiver, 15 communication device, 16 drive wheels, 17 charger, 18 current sensor, 19 voltage sensor, 20 in-vehicle solar panel, 100 information providing device, 101 information input unit, 102 information processing unit, 103 storage unit, 104 information output Unit, 105 display unit, 105a display guidance, 105b display guidance, 106 voice output unit, 106a voice guidance, 106b voice guidance, 107 sound collection unit, 122 SOC calculation unit, 123 mileage calculation unit, 124 travel condition input unit, 124a Condition input screen, 125 Predicted rechargeable power amount calculation unit, 126 SOC update unit, 127 Charging target SOC calculation unit, 128 Guidance information generation unit, 129 Predicted power generation amount calculation unit, 130 Solar radiation amount prediction unit.
Claims (1)
前記車両の駐車予定時間内に予測される日照量に基づき、前記駐車予定時間内で予測されるソーラパネルでの発電電力量を算出する予測発電電力量算出部と、
前記車両に搭載される蓄電池の容量に対する前記発電電力量及び前記回生電力量の比率を視覚化してユーザへ案内するための案内情報を生成する案内情報生成部と、
を備える情報提供装置。 A predicted regenerative electric energy calculation unit that calculates the regenerative electric energy that is predicted to be regenerated when the vehicle travels on a specific route from the next time onward based on the driving condition information indicating the contents of the vehicle's driving conditions.
A predicted power generation amount calculation unit that calculates the amount of power generated by the solar panel predicted within the scheduled parking time based on the amount of sunshine predicted within the scheduled parking time of the vehicle.
A guidance information generation unit that visualizes the ratio of the generated electric energy and the regenerative electric energy to the capacity of the storage battery mounted on the vehicle and generates guidance information for guiding the user.
An information providing device including.
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