JP2023018219A - 走行支援装置、車両および走行支援方法 - Google Patents

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Masateru Ito
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Abstract

【課題】車両に搭載されるバッテリを車両外部の充電設備を用いて充電するときの作業性の低下を抑制する。【解決手段】走行支援装置において、通信部は、充電要求ならびに車両の位置および走行速度を含む車両情報を受信するとともに、天候情報を受信する。記憶部は、第1および第2の充電設備の位置情報を含む地図情報を格納する。探索部は、充電要求を受信したときに、地図情報に基づいて、車両の現在位置から所定範囲内に存在する第1および第2の充電設備を探索する。算出部は、車両情報に基づいて、所定範囲内に存在する各充電設備への到着予想時刻を算出する。降水確率取得部は、天候情報に基づいて、各充電設備の到着予想時刻における降水確率を取得する。選択部は、探索部の探索結果から降水確率が第1の閾値以上となる第1の充電設備を除いた充電設備を、充電設備候補として選択する。通知部は、選択部により選択された充電設備候補をユーザに通知する。【選択図】図8

Description

本開示は、走行支援装置、車両および走行支援方法に関する。
例えば、特開2016-140193号公報(特許文献1)には、車両に搭載されているバッテリを、車両外部に設けられている充電設備を用いて充電する方法が開示されている。特許文献1に記載される方法は、複数の充電方式を組み合わせてバッテリを充電するように構成される。複数の充電方式には、プラグイン充電方式、非接触充電方式およびソーラー充電方式が含まれる。特許文献1では、バッテリの充電量が設定時刻において設定充電量となるように、プラグイン充電手段、非接触充電手段およびソーラー充電手段の各々の動作を示す充電スケジュールを決定し、決定された充電スケジュールをユーザに報知する。
特開2016-140193号公報
しかしながら、プラグイン充電を行うための充電設備が屋外に設置されている場合、決定された充電スケジュールに従ってプラグイン充電を行なう際に雨または雪が降っている状況がしばしば起こり得る。このような状況下では、ユーザは、充電設備に接続される充電ケーブルおよびその先端部分に設けられた充電コネクタなどが雨水に濡れないように注意を払いながら作業しなければならない。そのために、作業性が低下することが懸念される。
本開示は、かかる課題を解決するためになされたものであり、本開示の目的は、車両に搭載されるバッテリを車両外部の充電設備を用いて充電するときの作業性の低下を抑制することである。
本開示のある局面に従う走行支援装置は、車両の走行を支援する。車両は、走行用電力を蓄えるバッテリと、車両外部の第1の充電設備から充電ケーブルを介して電力を受けてバッテリを充電する第1の受電装置と、車両外部の第2の充電設備から非接触で電力を受けてバッテリを充電する第2の受電装置と、制御部とを含む。制御部は、バッテリの充電要求を生成するとともに、車両のユーザ操作に応じて、第1の受電装置によるバッテリの充電と、第2の受電装置によるバッテリの充電とを選択的に実行する。走行支援装置は、通信部と、記憶部と、探索部と、算出部と、降水確率取得部と、選択部と、通知部とを備える。通信部は、充電要求ならびに車両の位置および走行速度を含む車両情報を受信するとともに、天候情報を受信する。記憶部は、第1および第2の充電設備の位置情報を含む地図情報を格納する。探索部は、充電要求を受信したときに、地図情報に基づいて、車両の現在位置から所定範囲内に存在する第1および第2の充電設備を探索する。算出部は、車両情報に基づいて、所定範囲内に存在する各充電設備への到着予想時刻を算出する。降水確率取得部は、天候情報に基づいて、各充電設備の到着予想時刻における降水確率を取得する。選択部は、探索部の探索結果から降水確率が第1の閾値以上となる第1の充電設備を除いた充電設備を、充電設備候補として選択する。通知部は、選択部により選択された充電設備候補をユーザに通知する。
本開示の別の局面に従う車両は、走行用電力を蓄えるバッテリと、車両外部の第1の充電設備から充電ケーブルを介して電力を受けてバッテリを充電する第1の受電装置と、車両外部の第2の充電設備から非接触で電力を受けてバッテリを充電する第2の受電装置と、制御部と、車両の走行を支援する走行支援装置とを備える。制御部は、バッテリの充電要求を生成するとともに、車両のユーザ操作に応じて、第1の受電装置によるバッテリの充電と、第2の受電装置によるバッテリの充電とを選択的に実行する。走行支援装置は、通信部と、記憶部と、探索部と、算出部と、降水確率取得部と、選択部と、通知部とを備える。通信部は、充電要求ならびに車両の位置および走行速度を含む車両情報を受信するとともに、天候情報を受信する。記憶部は、第1および第2の充電設備の位置情報を含む地図情報を格納する。探索部は、充電要求を受信したときに、地図情報に基づいて、車両の現在位置から所定範囲内に存在する第1および第2の充電設備を探索する。算出部は、車両情報に基づいて、所定範囲内に存在する各充電設備への到着予想時刻を算出する。降水確率取得部は、天候情報に基づいて、各充電設備の到着予想時刻における降水確率を取得する。選択部は、探索部の探索結果から降水確率が第1の閾値以上となる第1の充電設備を除いた充電設備を、充電設備候補として選択する。通知部は、選択部により選択された充電設備候補をユーザに通知する。
本開示の別の局面に従う走行支援方法は、車両の走行を支援する。車両は、走行用電力を蓄えるバッテリと、車両外部の第1の充電設備から充電ケーブルを介して電力を受けてバッテリを充電する第1の受電装置と、車両外部の第2の充電設備から非接触で電力を受けてバッテリを充電する第2の受電装置と、制御部とを含む。制御部は、バッテリの充電要求を生成するとともに、車両のユーザの操作に応じて、第1の受電装置によるバッテリの充電と、第2の受電装置によるバッテリの充電とを選択的に実行する。走行支援方法は、充電要求ならびに車両の位置および走行速度を含む車両情報を受信するとともに、天候情報を受信するステップと、第1および第2の充電設備の位置情報を含む地図情報を格納するステップと、充電要求を受信したときに、地図情報に基づいて、車両の現在位置から所定範囲内に存在する第1および第2の充電設備を探索するステップと、車両情報に基づいて、所定範囲内に存在する各充電設備への到着予想時刻を算出するステップと、天候情報に基づいて、各充電設備の到着予想時刻における降水確率を取得するステップと、探索するステップによる探索結果から降水確率が第1の閾値以上となる第1の充電設備を除いた充電設備を、充電設備候補として選択するステップと、選択するステップにより選択された充電設備候補をユーザに通知するステップとを備える。
本開示によれば、車両に搭載されるバッテリを車両外部の充電設備を用いて充電するときの作業性の低下を抑制することができる。
実施の形態1に係る走行支援システムの全体構成を概略的に示す図である。 サーバおよび車両のハードウェア構成例を模式的に示す図である。 車両の全体構成を概略的に示す図である。 サーバおよび車両の機能構成を示すブロック図である。 実施の形態1に係る走行支援処理の処理手順を示すフローチャートである。 図5に示した充電設備候補の選択処理(S07)の手順を示すフローチャートである。 図5に示した充電設備候補の通知(S16)の第1の実施例を示す図である。 図5に示した充電設備候補の通知(S16)の第2の実施例を示す図である。 実施の形態2に係る走行支援システムにおけるサーバおよび車両の機能構成を示すブロック図である。 非接触充電時における受電電力制御および送電電力制御の処理手順を説明するフローチャートである。 実施の形態2に係る走行支援処理の処理手順を示すフローチャートである。 図11に示した充電設備候補の選択処理(S07)の手順を示すフローチャートである。 図11に示した充電設備候補の通知(S16)の第3の実施例を示す図である。 実施の形態3に係る走行支援システムにおけるサーバおよび車両の機能構成を示すブロック図である。 実施の形態3に係る走行支援処理の処理手順を示すフローチャートである。 実施の形態の変更例に係る車両の機能構成を示すブロック図である。
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
[実施の形態1]
<走行支援システムの構成>
図1は、実施の形態1に係る走行支援システムの全体構成を概略的に示す図である。
図1に示すように、実施の形態1に係る走行支援システム100は、サーバ1と、車両3と、充電設備群5とを備える。なお、走行支援システム100に含まれる車両3の台数は1台に限定されない。
車両3は、走行用電力を蓄えるバッテリ30が搭載された電動車両であり、例えば、電気自動車(EV)またはプラグインハイブリッド車(PHV)である。車両3は、手動運転または自動運転のいずれかを実行可能に構成されている。車両3は、手動運転および自動運転を切り替え可能に構成された車両であってもよい。
バッテリ30は、例えば、リチウムイオン電池またはニッケル水素などの二次電池である。バッテリ30は、正極および負極の間に液体電解質を有する電池、または、固体電解質を有する電池(全固体電池)であってもよい。
充電設備群5は、1または複数の充電設備6と、1または複数の送電装置7とを含む。充電設備6は、接触式の充電設備であって、充電ケーブル61と、充電ケーブル61の先端部分に設けられた充電コネクタ62とを有する。送電装置7は、非接触式の充電設備であって、送電コイル71を有する。充電設備6は「第1の充電設備」の一実施例に対応する。送電装置7は「第2の充電設備」の一実施例に対応する。
車両3は、充電設備6から充電ケーブル61を介して電力を受けてバッテリ30を充電することが可能であるとともに、送電装置7から非接触で電力を受けてバッテリ30を充電することが可能に構成されている。以下の説明では、充電設備6による接触式の充電を「接触充電」とも称し、送電装置7による非接触式の充電を「非接触充電」とも称する。
車両3は、インレット43と、受電装置46とを備える。インレット43および受電装置46は、バッテリ30に電気的に接続されている。インレット43は、車両3の外装部分に設けられた充電リッド(図示せず)の内部に配置され、充電設備6の充電コネクタ62が挿入可能に構成されている。充電コネクタ62がインレット43に挿入されることによってインレット43および充電設備6が電気的に接続されることにより、充電設備6からインレット43を介してバッテリ30に電力を伝送可能となる。インレット43は「第1の受電装置」の一実施例に対応する。
受電装置46は、例えば、車両3の底面を形成するフロアパネルの下面に配置されている。受電装置46の内部には受電コイル461が収容されている。受電コイル461は、送電装置7の送電コイル71から伝送される電力を非接触で受けてバッテリ30に伝送する。受電装置46は「第2の受電装置」の一実施例に対応する。
サーバ1は、車両3および充電設備群5と通信可能に接続されている。サーバ1は、車両3からの要求に応じて、車両3の経路(走行ルート)およびバッテリ30の充電計画などの車両3の走行を支援するための処理を行う。具体的には、サーバ1は、地図情報を格納している。地図情報は、充電設備群5を構成する各充電設備の充電方式および位置に関する情報を含んでいる。サーバ1は、車両3の現在地点、出発地点および目的地点などの情報を含んだ走行ルートの探索要求を車両3から受けると、地図情報を用いて走行ルートを探索し、その探索結果を車両3に送信する。車両3は、受信した探索結果に基づいた情報をドライバに提供する。即ち、サーバ1は「走行支援装置」の一実施例に対応する。
サーバ1はさらに、天候情報管理サーバ2と通信可能に接続されている。天候情報管理サーバ2は、気象庁などから天候に関する情報を収集し、管理するように構成される。天候情報管理サーバ2により収集される天候情報には、現在の天候情報と、今後の天候を予測した天気予報情報とが含まれる。天気予報情報は、特定の地域で特定の時間帯内に降水または降雪がある確率を示す降水確率の予報、および、1時間降水量について分布図形式で行う降水短時間予報などを含んでいる。天候情報管理サーバ2は、サーバ1からの要求に応じて、指定された地域の天候情報をサーバ1に送信する。
<サーバおよび車両のハードウェア構成>
次に、図2および図3を参照して、サーバ1および車両3のハードウェア構成について説明する。図2は、サーバ1および車両3のハードウェア構成例を模式的に示す図である。図3は、車両3の全体構成を概略的に示す図である。
(サーバのハードウェア構成例)
図2に示すように、サーバ1は、CPU(Central Processing Unit)11と、ROM(Read Only Memory)12と、RAM(Random Access Memory)13と、地図情報データベース14と、通信モジュール(COM)15とを含む。これらのコンポーネントは、通信バス16を介して互いに通信可能に接続されている。
CPU11は、プログラムに記述された所定の演算処理を実行する。ROM12は、CPU11により実行されるプログラムを格納する。RAM13は、CPU11におけるプログラムの実行により生成されるデータと、通信モジュール15を介して入力されたデータとを一時的に格納する。RAM13は、作業領域として利用される一時的なデータメモリとしても機能する。
地図情報データベース14は、外部からの入力データおよび/または入力操作に基づいて登録された最新のバージョンの地図情報を格納するための記憶部である。地図情報は、道路網を示すノードおよびリンクを含むネットワークデータ、道路に関するリンクデータ、ノード点に関するノードデータ、各交差点に関する交差点データ、施設等の地点に関する地点データ、地図を表示するための地図表示データ、走行ルートを探索するための探索データ、および、地点を探索するための探索データなどを含む。地図情報は、充電設備群5に含まれる複数の充電設備(充電設備6および送電装置7)に関する情報である充電設備情報をさらに含む。充電設備情報には、各充電設備の充電形式(接触式/非接触式)および各充電設備の位置などの情報が含まれる。
通信モジュール15は、外部機器と通信するためのインターフェイスである。外部機器は、車両3の通信モジュール41および充電設備群5の各充電設備(充電設備6および送電装置7)を含む。通信モジュール15と外部機器との間の通信は、無線通信により行われる。
(車両のハードウェア構成例)
図2および図3に示すように、車両3は、ECU(Electronic Control Unit)40と、通信モジュール41と、監視ユニット31と、ナビゲーションシステム42とを含む。車両3は、監視ユニット31と、SMR(System Main Relay)35と、PCU(Power Control Unit)36と、モータジェネレータ37と、伝達ギヤ38と、駆動輪39と、車速センサ34とをさらに含む。
ECU40は、車両3全体を制御するためのCPU40aと、プログラムおよびデータを格納するメモリ40bとを含み、プログラムに従って動作するように構成される。
メモリ40bは、ROMおよびRAMを含む(ともに図示せず)。ROMは、CPU40aにて実行されるプログラムを格納する。RAMは、CPUにおけるプログラムの実行中に利用されるデータを一時的に格納する。RAMは、作業領域として利用される一時的なデータメモリとして機能する。
通信モジュール41は、車載DCM(Data Communication Module)であり、外部機器と通信するためのインターフェイスである。外部機器には、サーバ1および充電設備群5の各充電設備(充電設備6および送電装置7)が含まれる。通信モジュール41と外部機器との間の通信は、主に、インターネットに代表される通信網を利用した無線通信により行われる。なお、バッテリ30の充電時には、通信モジュール41と充電設備との間の通信は近距離通信により行うことができる。
監視ユニット31は、バッテリ30の状態を監視する。監視ユニット31は、電圧センサ32と、電流センサ33とを含む。電圧センサ32は、バッテリ30の端子間電圧(以下、バッテリ電圧とも称する)VBを検出する。電流センサ33は、バッテリ30に流れる電流(以下、バッテリ電流とも称する)IBを検出する。監視ユニット31は、電圧センサ32および電流センサ33の検出値を示す信号をECU40に出力する。
ECU40は、監視ユニット31の出力信号を用いて、バッテリ30の残容量を示すSOC(State Of Charge)を算出する。SOCは、バッテリ30の満充電状態の蓄電量(満充電容量)に対する現在の蓄電量の割合を百分率で表したものである。SOCの算出手法としては、例えば、電流値積算(クーロンカウント)による手法、または、開放電圧(OCV:Open Circuit Voltage)の推定による手法など、種々の公知の手法を用いることができる。
ナビゲーションシステム42は、車両3のドライバに対して走行ルートを案内するための装置である。ナビゲーションシステム42は、地図画像上に車両3の現在位置を表示するとともに、設定された走行ルートに沿って車両3の移動を案内するナビゲーション処理を実行する。なお、ナビゲーションシステム42に代えて、または、ナビゲーションシステム42に加えて、例えば、携帯電話機、スマートフォン、タブレット型端末およびパーソナルコンピュータなどの通信端末を用いてもよい。
図3に示すように、ナビゲーションシステム42は、CPU421と、メモリ422と、GPS(Global Positioning System)受信機423と、ディスプレイ424とを含む。CPU421は、ナビゲーションシステム全体を制御する。メモリ422には、制御用プログラムの他、地図情報が格納される。
CPU421は、サーバ1から最新の地図情報を受信し、受信した地図情報をメモリ422に格納する。例えば、サーバ1は、地図情報を更新する毎に、車両3に対して最新の地図情報を送信する。なお、本実施の形態では、後述するようにサーバ1が走行ルートを探索するため、メモリ422に格納される地図情報を省略してもよい。
GPS受信機423は、図示しない人工衛星からの電波に基づいて車両3の現在位置を特定する。ナビゲーションシステム42は、GPS受信機423により特定された車両3の位置情報(GPS情報)を用いて各種ナビゲーション処理を実行する。
ディスプレイ424は、タッチパネル式のディスプレイであり、各種情報を表示するとともに、車両3のドライバの各種操作を受け付ける。例えば、ディスプレイ424は、車両3の現在位置周辺の地図画像上に車両3の現在位置を重ねて表示する。また、ディスプレイ424は、走行ルートの探索結果、および、ドライバにより選択された走行ルートに沿った案内情報を表示する。ディスプレイ424はさらに、バッテリ30の残容量に関する情報を表示する。ディスプレイ424は、車両3のドライバに対して、走行ルートの探索結果に基づいた各種情報を通知する「通知部」の一実施例に対応する。なお、通知部には、音声ガイダンスを出力するスピーカ(図示せず)をさらに含めることができる。
ディスプレイ424は、出発地点および目的地点の入力操作、および、探索結果から1つの走行ルートを選択する操作などを受け付ける。ディスプレイ424はさらに、バッテリ30の充電指示の入力操作を受け付ける。
SMR35は、PCU36とバッテリ30とを繋ぐ電力線PL,NL上に設けられている。SMR35が閉状態であるときに、バッテリ30からPCU36に電力が供給される。SMR35が開状態になると、バッテリ30からPCU36への電力供給が遮断される。SMR35の開閉動作は、ECU40からの制御信号に従って制御される。
PCU36は、ECU40から与えられる制御信号に従って、バッテリ30に蓄えられた直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータ37に供給する。また、PCU36は、モータジェネレータ37が発電した交流電力を直流電力に変換してバッテリ30に供給する。PCU36は、例えば、バッテリ30の出力電圧(バッテリ電圧VB)を昇圧するコンバータと、当該コンバータの出力電圧を交流電圧に変換するインバータとを含む。
モータジェネレータ37は、例えば、三相交流電動機である。モータジェネレータ37は、PCU36から交流電力の供給を受けて駆動されて回転駆動力を発生する。モータジェネレータ37が発生した回転駆動力は、伝達ギヤ38を経由して駆動輪39に伝達される。
車速センサ34は、車両3の移動距離および走行速度を検出するためのセンサである。車速センサ34は、駆動輪39の回転に応じてパルスを発生させ、パルス信号をECU40に出力する。ECU40は、発生するパルスを計数することにより、車両3の走行速度Vsおよび移動距離を算出する。
車両3は、バッテリ30を接触充電するための構成として、インレット43、充電リレー44および充電器45をさらに含む。接触充電を行う際、インレット43に充電設備6の充電コネクタ62(図1参照)が接続される。充電リレー44は、インレット43とバッテリ30との間に接続され、インレット43およびバッテリ30の電気的な接続および遮断を切り替え可能に構成されている。充電リレー44の開閉動作は、ECU40によって制御される。充電器45は、充電リレー44とバッテリ30との間に設けられる。充電器45は、ECU40からの制御信号に従って、充電設備6からインレット43を経由して伝送される交流電力を直流電力に変換してバッテリ30に供給することにより、バッテリ30を充電する。
車両3は、バッテリ30を非接触充電するための構成として、受電装置46と、充電リレー47と、充電器48とをさらに含む。受電装置46は、受電コイル461を含む(図1参照)。受電コイル461は、送電装置7から伝送される交流電力を非接触で受ける。受電装置46は、送電装置7から伝送された交流電力を整流し、充電リレー47に出力する。充電リレー47は、受電装置46とバッテリ30との間に接続され、受電装置46およびバッテリ30の電気的な接続および遮断を切り替え可能に構成される。充電リレー47の開閉動作は、ECU40によって制御される。充電器48は、充電リレー47とバッテリ30との間に設けられる。充電器48は、ECU40からの制御信号に従って、受電装置46が受ける交流電力を直流電力に変換してバッテリ30に供給することにより、バッテリ30を充電する。
送電装置7は、交流電源8から交流電力の供給を受ける。交流電源8は、例えば、商用交流電源である。送電装置7は送電コイル71を含む(図1参照)。送電装置7は、近距離通信により、車両3のECU40から送電要求を受けると、交流電源8から交流電力の供給を受けて、送電コイル71の周囲に電磁界を形成する。受電装置46内の受電コイル461は、形成された電磁界を通して非接触で電力を受電する。非接触充電の実行中、送電装置7は、ECU40から送電停止要求を受けると、送電コイル71への電力供給を停止することにより送電を停止する。
<サーバおよび車両の機能構成>
次に、図4を参照して、サーバ1および車両3の機能構成について説明する。
図4は、サーバ1および車両3の機能構成を示すブロック図である。図4には、車両3の走行を支援するための処理に関連する機能構成が示されている。
図4に示すように、車両3は、バッテリ情報取得部70と、充電要求生成部72と、車両情報取得部74と、通信部76とを含む。これらの機能構成は、図2に示す車両3において、CPU40aが所定のプログラムを実行することで実現される。
バッテリ情報取得部70は、監視ユニット31の出力信号を用いて、バッテリ30のSOCを算出する。バッテリ情報取得部70は、算出したSOCを充電要求生成部72およびナビゲーションシステム42に通知する。ナビゲーションシステム42は、通知されたSOCを、バッテリ30の残容量に関する情報としてディスプレイ424に表示させる。
充電要求生成部72は、ナビゲーションシステム42のディスプレイ424に操作入力される充電指示に応答して、バッテリ30の充電要求を生成する。充電要求生成部72は、ドライバ操作入力による充電指示に代えて、あるいは、これに加えて、バッテリ情報取得部70から通知されるSOCに基づいて、自動的に充電要求を生成する構成とすることができる。この場合、充電要求生成部72は、SOCが予め定められた閾値を下回ったことに応じてバッテリ30の充電要求を生成するように構成される。
車両情報取得部74は、ナビゲーションシステム42から車両3の現在位置を示す情報を取得する。また、車両情報取得部74は、車速センサ34の出力信号に基づいて、車両3の走行速度Vsを示す情報を取得する。
通信部76は、充電要求生成部72により生成される充電要求、および、車両情報取得部74から与えられる車両情報を、図示しない通信網を経由してサーバ1に送信する。
サーバ1は、記憶部50、探索部52、到着予想時刻算出部54、降水確率取得部56、選択部58、通知部60および通信部64を含む。これらの機能構成は、図2に示すサーバ1において、CPU11が所定のプログラムを実行することで実現される。
通信部64は、車両3から充電要求および車両情報を受信する。通信部64は、受信した充電要求を探索部52に転送する。また、通信部64は、受信した車両情報を探索部52および到着予想時刻算出部54に転送する。
記憶部50は、地図情報を格納する。探索部52は、通信部64を経由して車両3の充電要求を受けると、車両情報に含まれる車両3の現在位置と、記憶部50に格納される地図情報とを用いて、車両3の現在位置から予め定められた所定範囲内に存在する充電設備を探索する。探索部52による探索結果には、所定範囲内に存在する充電設備6および送電装置7の位置情報が含まれる。
なお、所定範囲は、例えば、車両3の現在位置からの走行距離が所定値以下となる範囲に設定される。この所定値は、例えば、ナビゲーションシステム42に対するドライバ操作によって、任意の値に設定することができる。あるいは、所定範囲は、後述するように、車両3の走行可能距離に応じて設定することができる。
到着予想時刻算出部54は、所定範囲内に存在する各充電設備への到着予想時刻を算出する。具体的には、到着予想時刻算出部54は、充電設備ごとに、車両3の現在位置から充電設備までの走行ルートの距離と、車両3の走行状態とに基づいて、充電設備に到着するまでの所要時間を算出する。なお、車両3の走行状態には、車両3の走行速度Vsが含まれる。到着予想時刻算出部54は、算出された所要時間を現在時刻に加算することにより、充電設備への到着予想時刻を算出する。
降水確率取得部56は、所定範囲内に存在する各充電設備について、充電設備への到着予想時刻における降水確率を取得する。具体的には、降水確率取得部56は、通信部64を介して天候情報管理サーバ2と通信することにより、上記所定範囲の天候情報を取得する。取得される天候情報には、所定範囲の天気予報情報が含まれている。降水確率取得部56は、取得された天候予報情報から、所定範囲内の各充電設備について、到着予想時刻における降水確率を取得する。
降水確率は、例えば、各充電設備の地点において、到着予想時刻から一定時間内に、降水量にして1mm以上の雨または雪の降る確率(%)の平均値で表すことができる。例えば、降水確率30%とは、30%という予報が100回発表されたとき、そのうちのおよそ30回は1mm以上の降水があることを意味する。降水確率は、0,10,20,・・・100%のように10%刻みで表現される。
選択部58は、取得された各充電設備への到着予想時刻における降水確率に基づいて、探索部52による探索結果から充電設備候補を選択する。具体的には、選択部58は、所定範囲内に存在する各充電設備について、到着予想時刻における降水確率と予め定められた閾値Pth(%)とを比較する。この閾値Pth(%)は、充電設備の地点において、到着予想時刻に雨または雪が降る可能性を判断するための判断基準に相当する。閾値Pth(%)は、例えば、ナビゲーションシステム42に対するドライバ操作入力によって、任意の値に設定することができる。閾値Pth(%)は「第1の閾値」の一実施例に対応する。
選択部58は、到着予想時刻における降水確率が閾値Pth(%)以上となる場合には、対応する充電設備において到着予想時刻に雨または雪が降る可能性が高いと判断する。一方、到着予想時刻における降水確率が閾値Pth(%)未満となる場合には、選択部58は、対応する充電設備において到着予想時刻に雨または雪が降る可能性が低いと判断する。
選択部58は、到着予想時刻に雨または雪が降る可能性が低いと判断された充電設備を、充電設備候補に選択する。一方、選択部58は、到着予想時刻に雨または雪が降る可能性が高いと判断された充電設備については、充電形式が接触式か非接触式かを判定する。当該充電設備が接触式の充電設備(即ち、充電設備6)である場合、選択部58は、当該充電設備を充電設備候補から外す。当該充電設備が非接触式の充電設備(即ち、送電装置7)である場合には、選択部58は、当該充電設備を充電設備候補に選択する。
この結果、選択部58により選択された充電設備候補には、到着予想時刻に雨または雪が降る可能性が低いと判断された充電設備6および送電装置7と、到着予想時刻に雨または雪が降る可能性が高いと判断された送電装置7とが含まれることになる。言い換えると、所定範囲内に存在する複数の充電設備6および送電装置7のうち、到着予想時刻に雨または雪が降る可能性が高いと判断された充電設備6が充電設備候補から外される。
通知部60は、選択部58により選択された充電設備候補を示す情報を、通信部64を介して車両3へ送信する。充電設備候補情報には、各充電設備候補の位置および充電形式などの情報が含まれる。
車両3では、通信部76は、サーバ1からの充電設備候補情報を受信すると、受信した充電設備候補情報をナビゲーションシステム42へ転送する。ナビゲーションシステム42は、充電設備候補情報をディスプレイ424に表示することにより、充電設備候補を車両3のドライバに通知する。例えば、ディスプレイ424には、車両3の現在位置周辺の地図画像上に充電設備候補の位置が重ねて表示される。各充電設備候補には、充電形式の種別が併せて表示される。ディスプレイ424の具体的な表示例については後述する。
地図画像上に表示された1または複数の充電設備候補の中から1つの充電設備候補がドライバにより選択されると、ディスプレイ424は、ドライバにより選択された充電設備候補までの走行ルートに沿った案内情報を表示する。
<走行支援処理>
次に、図5から図8を参照して、実施の形態1に係る走行支援システム100における車両3の走行を支援する処理について説明する。
図5は、実施の形態1に係る走行支援処理の処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートは、例えば予め定められた条件成立時にメインルーチン(図示せず)から呼び出されて実行される。図中、サーバ1により実行される処理を左側に示し、車両3(ECU40およびナビゲーションシステム42)により実行される処理を右側に示す。各ステップは、サーバ1またはECU40およびナビゲーションシステム42によるソフトウェア処理により実現されるが、サーバ1またはECU40およびナビゲーションシステム42に搭載されたLSI(Large Scale Integration)などのハードウェアにより実現されてもよい。
車両3は、最初にステップ(以下、単にステップをSと表記する)11により、充電要求が生成されたか否かを判定する。S11では、例えば、ナビゲーションシステム42のディスプレイ424に充電指示が操作入力されたときにYES判定とされる。または、バッテリ30のSOCが予め定められた閾値よりも低いときに、YES判定とすることができる。
充電要求が生成された場合(S11のYES判定時)、車両3は、S12により、充電要求をサーバ1に送信する。車両3はさらに、S13により、車両3の現在位置を示す位置情報をサーバ1に送信するとともに、S14により、車両3の走行速度Vsを含む走行情報をサーバ1に送信する。
サーバ1は、S01により、車両3からの充電要求を受信したか否かを判定する。充電要求を受信した場合(S01のYES判定時)、サーバ1は、S02に進み、充電要求を発した車両3に対して、充電設備までの走行を支援する処理を実行する。
具体的には、サーバ1は、最初にS02により、車両3の位置情報および走行情報を受信したか否かを判定する。車両3の位置情報および走行情報を受信すると(S02のYES判定時)、サーバ1は、S03により、地図情報DB14に格納される地図情報と、車両3の現在位置とを用いて、車両3の現在位置から所定範囲内に存在する充電設備を探索する。上述したように、探索結果には、所定範囲内に存在する充電設備(充電設備6および送電装置7)の位置および充電形式に関する情報が含まれる。
サーバ1は、S04により、天候情報管理サーバ2との通信により、所定範囲内の天候情報を取得する。天候情報には、所定範囲の天気予報情報が含まれる。
サーバ1は、S05により、所定範囲内に存在する各充電設備への到着予想時刻を算出する。S05では、サーバ1は、充電設備ごとに、充電設備までの走行ルートおよび車両3の走行状態に基づいて、現在位置から充電設備に到着するまでの所要時間を算出することにより、充電設備への到着予想時刻を算出する。
サーバ1は、S06により、所定範囲内に存在する各充電設備について、S04にて取得された天候情報に基づいて、充電設備への到着予想時刻における降水確率を取得する。サーバ1は、S07に進み、S06にて取得された各充電設備への到着予想時刻における降水確率に基づいて、S03による探索結果から充電設備候補を選択する。図6は、図5に示した充電設備候補の選択処理(S07)の手順を示すフローチャートである。
図6に示すように、サーバ1は、最初にS071により、充電設備ごとに、到着予想時刻における降水確率が閾値Pth(%)以上であるか否かを判定する。上述したように、閾値Pth(%)は、充電設備の地点において、到着予想時刻に雨または雪が降る可能性を判断するための判断基準に相当する。
到着予想時刻における降水確率が閾値Pth(%)未満となる場合(S071のNO判定時)、サーバ1は、対応する充電設備において到着予想時刻に雨または雪が降る可能性が低いと判断する。この場合、サーバ1は、S074に進み、対応する充電設備を充電設備候補に選択する。
これに対して、到着予想時刻における降水確率が閾値Pth(%)以上となる場合(S071のYES判定時)には、サーバ1は、対応する充電設備において到着予想時刻に雨または雪が降る可能性が高いと判断する。この場合、サーバ1は、S072に進み、対応する充電設備が接触式の充電設備(即ち、充電設備6)か否かを判定する。
対応する充電設備が接触式の充電設備(充電設備6)である場合(S072のYES判定時)、サーバ1は、S073により、対応する充電設備を充電設備候補から外す。一方、対応する充電設備が接触式の充電設備でない、即ち、非接触式の充電設備(送電装置7)である場合(S072のNO判定時)、サーバ1は、S074により、対応する充電設備を充電設備候補に選択する。
図5に戻って、S07の処理によって充電設備候補が選択されると、サーバ1は、S08により、充電設備候補を示す情報を車両3へ送信する。充電設備候補情報には、充電設備候補の位置および充電形式などの情報が含まれる。
車両3では、S14以降、サーバ1からの充電設備候補情報の待ち受け状態となる。サーバ1からの充電設備候補情報を受信すると(S15のYES判定時)、車両3は、S16により、受信した充電設備候補情報をナビゲーションシステム42のディスプレイ424に表示することにより、充電設備候補情報を車両3のドライバに通知する。
車両3は、S17により、充電設備候補に含まれる1または複数の充電設備の中から1つの充電設備が選択されたか否かを判定する。ドライバの操作入力によって1つの充電設備が選択されると(S17のYES判定時)、車両3は、S18に進み、ディスプレイ424に、選択された充電設備までの走行ルートに沿った案内情報を表示する。
図7は、図5に示した充電設備候補の通知(S16)の第1の実施例を示す図である。図7には、ナビゲーションシステム42のディスプレイ424に表示される充電設備候補の表示例が示されている。
図7の表示例では、車両3の現在位置周辺の地図画像が表示されている。地図画像上には、車両の現在位置を示すマークP1と、現在位置から所定範囲内に存在する充電設備のうち、充電設備候補に選択された充電設備の位置を示すマークS1~S7とが重ねて表示されている。地図画面上には、各充電設備候補への走行ルートが併せて表示される。
充電設備候補を示すマークS1~S7の各々には、対応する充電設備の充電形式を表す符号が付されている。符号WCは、対応する充電設備が非接触式の充電設備(送電装置7)であることを示す。符号CCは、対応する充電設備が接触式の充電設備(充電設備6)であることを示す。即ち、マークS1~S5は送電装置7の位置を示し、マークS6~S8は充電設備6の位置を示している。
図7に示す表示例は、車両3の現在位置から所定範囲内に存在する複数の充電設備のいずれも、到着予想時刻における降水確率が閾値Pth(%)未満である場合を想定したものである。例えば、車両3が充電要求を発生した時点の天候が晴れており、各充電設備への到着予想時刻においても雨または雪が降る可能性が低いと判断された場合には、ディスプレイ424には、その充電形式に依らず、全ての充電設備が充電設備候補として表示される。
表示された複数の充電設備候補の中から1つの充電設備候補を選択するドライバ操作をディスプレイ424が受け付けると、ナビゲーションシステム42は、車両3の現在位置から選択された充電設備候補までの走行ルートに基づいた走行案内を開始する。
図8は、図5に示した充電設備候補の通知(S16)の第2の実施例を示す図である。図8には、図7と同様に、ナビゲーションシステム42のディスプレイ424に表示される充電設備候補の表示例が示されている。
ただし、図8の表示例は、図7の表示例とは異なり、車両3の現在位置から所定範囲内の一部分において、車両3が充電要求を発生した時点から所定時間内の降水確率が閾値Pth(%)以上となる場合を想定したものである。具体的には、図8中の斜線で示される領域A1は、降水確率が閾値Pth(%)以上となる地域を示し、領域A2は、降水確率が閾値Pth(%)未満となる地域を示している。
この場合、領域A1内に存在する充電設備のうち、接触式の充電設備(充電設備6)が充電設備候補から外される。図8の表示例では、充電設備候補から外された充電設備6を示すマークS6,S8は非表示とされる。その結果、領域A1内に存在する非接触式の充電設備(送電装置7)を示すマークS2,S3のみが表示される。
なお、領域A2内に存在する充電設備は、その充電形式に依らず、表示される。したがって、領域A2内に存在する送電装置7を示すマークS1,S4,S5と、充電設備6を示すマークS7とが表示される。
表示された複数の充電設備候補の中から1つの充電設備候補を選択するドライバ操作をディスプレイ424が受け付けると、ナビゲーションシステム42は、車両3の現在位置から選択された充電設備候補までの走行ルートに基づいた走行案内を開始する。
このように到達予想時刻において雨または雪が降る可能性が高くなると判断される接触式の充電設備6を、充電設備候補から外してナビゲーションシステム42のディスプレイ424に表示させない構成とすることにより、車両3のドライバが、当該充電設備6を選択してバッテリ30の充電を行うことを回避することができる。
充電設備6を用いてバッテリ30を充電する際には、車両3のドライバは、車外に出て、車両3の充電リッドを開け、内部のインレット43に充電設備6の充電コネクタ62を挿入する作業と、充電の終了後に充電コネクタ62をインレット43から抜き、充電リッドを閉める作業とを行うことが必要となる。屋外に設置された充電設備6に対して、雨または雪が降っている状況下でこれら一連の作業を行う場合には、ドライバは、充電コネクタ62およびインレット43が雨水に濡れないように注意を払わなければならず、その作業性が低下することが懸念される。特に、降雨量が多い場合に、作業性の低下が顕著となることが懸念される。
上述したように、実施の形態1に係る走行支援システム100では、バッテリ30の充電要求を発生した車両3のドライバに対して、車両3の現在位置周辺に存在する充電設備を、充電設備候補として通知する構成において、到着予想時刻において雨または雪が降る可能性が高いと判断される接触式の充電設備6が充電設備候補から外される。これによると、充電設備候補から外された接触式の充電設備6をドライバが選択する可能性を低減することができる。その結果、接触式の充電設備6に到着したドライバが雨または雪が降っている状況下でバッテリ30を充電するための一連の作業を行うことを回避できる。よって、バッテリ30を充電するときの作業性の低下を抑制することができる。
[実施の形態2]
上述した実施の形態1では、バッテリ30の充電を実行するときに雨または雪が降る可能性が高いと判断される接触式の充電設備6については、車両3のドライバに通知する充電設備候補から外す構成について説明した。上記構成によると、非接触式の充電設備である送電装置7については、常に充電設備候補に選択されてドライバに通知されることになる。
しかしながら、非接触充電においては、送電装置7における送電コイル71と、車両3の受電装置46における受電コイル461との相対的な位置関係によって、送電電力に対する受電電力の割合である受電効率が変化する。例えば、送電コイル71が設けられている地表が土砂または雪で覆われている状態では、送電コイル71と受電コイル461との位置合わせが困難となるために受電効率が低下する場合がある。あるいは、送電コイル71の表面に金属片などの異物が存在している状態では、受電コイル461と送電コイル71との間に形成される磁界の一部が異物によって妨げられるために、受電効率が低下する場合がある。
そこで、実施の形態2では、充電設備候補を選択する条件に、各充電設備への到着予想時刻における降水確率に加えて、送電装置7の受電効率をさらに含める構成について説明する。
図9は、実施の形態2に係る走行支援システムにおけるサーバ1および車両3の機能構成を示すブロック図である。図9に示す機能構成は、図4に示した機能構成と比較して、車両3が受電効率算出部78を含む点が異なる。図4と共通する構成要素については、その説明を省略する。
非接触充電の実行時、車両3では、送電装置7からの受電電力を所定の目標に調整するための受電電力制御が実行される。送電装置7では、車両3への送電電力を所定の目標に調整するための送電電力制御が実行される。受電電力制御の実行中、受電効率算出部78は受電効率を算出する。本明細書において、受電効率は、送電電力に対する受電電力の割合(%)で定義される。
図10は、非接触充電時における受電電力制御および送電電力制御の処理手順を説明するフローチャートである。図中、車両3のECU40により実行される処理を左側に示し、送電装置7により実行される処理を右側に示す。
図10に示すように、車両3では、ECU40は、S21により、送電装置7から車両3への送電を要求する信号を送電装置7へ送信する。
送電要求に応答して送電装置7から車両3への送電が開始されると、ECU40は、S22により、受電電力を検出する。受電電力は、監視ユニット31内の電圧センサ32および電流センサ33の検出値に基づいて算出される。
次に、ECU40は、受電電力が所望の目標値となるように受電電力制御を実行することにより、バッテリ30を充電する。最初に、ECU40は、S22により検出された受電電力と、受電電力の目標値である受電電力指令とに基づいて、送電装置7からの送電電力の目標値である送電電力指令を生成する。具体的には、ECU40は、受電電力指令に対する受電電力検出値の偏差を入力とする制御演算(例えば、比例積分制御演算)を実行することにより、送電電力指令を生成する。ECU40は、S23により、生成された送電電力指令を送電装置7へ送信する。
次に、ECU40は、S24により、送電装置7により検出される送電電力の検出値を受信したか否かを判定する。送電電力の検出値が受信されると(S24のYES判定時)、ECU40は、S25に進み、S22による受電電力の検出値と、S24にて受信された送電電力の検出値とを用いて受電効率を算出する。受電効率は、送電電力検出値に対する受電電力検出値の割合(%)で表される。
ECU40は、S26により、バッテリ30の充電が終了したか否かを判定する。例えば、バッテリ30のSOCが満充電状態に達したとき、または、ドライバ操作によって図示しない非接触充電スイッチがオフされたときに、充電が終了したと判定される(S26のYES判定)。充電が終了していない場合(S26のNO判定時)、処理はS22に戻される。
S26において充電が終了したと判定された場合(S26のYES判定時)、ECU40は、S27により、送電装置7から車両3への送電の停止を要求する信号を送電装置7へ送信する。これにより、送電装置7から車両3への送電が停止する。ECU40は、S28により、S25にて算出された受電効率を示す情報をサーバ1へ送信する。
一方、送電装置7においては、車両3からの送電要求を受信すると(S31のYES判定時)、車両3への送電を開始する。送電装置7は、S32により、車両3から送電電力指令を受信したか否かを判定する。送電電力指令が受信されていないとき(S32のNO判定時)には、S35へ処理が移行される。
送電電力指令が受信されると(S32のYES判定時)、送電装置7は、車両3への送電を開始する。送電装置7は、S33により、送電装置7からの送電電力を検出する。送電電力は、送電コイル71に供給される送電電圧を検出する電圧センサ(図示せず)の検出値、および、送電コイル71に供給される送電電流を検出する電流センサ(図示せず)の検出値を用いて算出される。
次に、送電装置7は、S34により、検出された送電電力が送電電力指令に一致するように、送電装置7における送電電圧および送電電流を制御することによって、送電電力を調整する。具体的には、送電装置7は、送電電力指令に対する送電電力検出値の偏差を入力とするフィートバック制御を実行することにより、送電電力を調整する。
次に、送電装置7は、S35により、車両3から送電停止要求を受信したか否かを判定する。送電停止要求が受信されていないとき(S35のNO判定時)、S32へ処理が戻される。送電停止要求が受信されると(S35のYES判定時)、送電装置7は、S36により、車両3への送電を停止する。
図9に戻って、受電効率算出部78は、図10に示した受電電力制御を実行するごとに、受電効率を算出する。受電効率算出部78は、算出された受電効率を、非接触受電が実行された日時および送電装置7を識別するための識別情報と紐付けて、通信部76を介してサーバ1へ送信する。なお、送電装置7の識別情報とは、例えば、予め送電装置7ごとに付与されている送電装置IDである。
サーバ1は、通信部64を介して車両3から受電効率を示す情報を受信すると、受信した受電効率情報を記憶部50に格納する。このとき、記憶部50は、受電効率に紐付けられた送電装置7の識別情報および非接触充電が実行された日時の情報に基づいて、充電設備群5に含まれる各送電装置7について、非接触充電が実行された日時とそのときの受電効率とを紐付けて格納する。これにより、記憶部50には、各送電装置7について、受電効率の時間的推移を示すデータが格納される。このデータは、後述するように、充電設備候補の選択処理に利用される。
図11は、実施の形態2に係る走行支援処理の処理手順を示すフローチャートである。図11に示すフローチャートは、図5に示したフローチャートと比較して、サーバ1の処理手順にS061の処理が追加されている点が異なる。
図11に示すように、サーバ1は、図5と同じS01~S06の処理を実行することにより、充電要求を出力している車両3の現在位置から所定範囲内に存在する充電設備を探索し(S03)、探索結果に含まれる各充電設備について、到着予想時刻における降水確率を取得する(S06)。
サーバ1はさらに、S061により、探索結果に含まれる各送電装置7について、記憶部50(図9)に格納されている受電効率情報から、最新の受電効率を読み出して取得する。最新の受電効率とは、対応する送電装置7を用いて直近に行われた非接触充電における受電効率に相当する。
サーバ1は、S07に進み、S06にて取得された各充電設備への到着予想時刻における降水確率、および、S061にて取得された各送電装置7の最新の受電効率に基づいて、S03による探索結果から充電設備候補を選択する。図12は、図11に示した充電設備候補の選択処理(S07)の手順を示すフローチャートである。図12に示すフローチャートは、図6に示したフローチャートにS075,S076の処理を追加したものである。
図12に示すように、サーバ1は、図6と同じS071により、充電設備ごとに、到着予想時刻における降水確率が閾値Pth(%)以上であるか否かを判定する。到着予想時刻における降水確率が閾値Pth(%)未満となる場合(S071のNO判定時)、サーバ1は、対応する充電設備において到着予想時刻に雨または雪が降る可能性が低いと判断する。この場合、サーバ1は、S075に進み、対応する充電設備が非接触式の充電設備(即ち、送電装置7)か否かを判定する。
対応する充電設備が非接触式の充電設備でない、即ち、接触式の充電設備(充電設備6)である場合(S072のNO判定時)、サーバ1は、S074により、対応する充電設備(充電設備6)を充電設備候補に選択する。
一方、S075において対応する充電設備が非接触式の充電設備(送電装置7)である場合(S072のYES判定時)、サーバ1は、S076により、対応する送電装置7の最新の受電効率が予め定められた閾値Eth(%)以上であるか否かを判定する。閾値Eth(%)は「第2の閾値」の一実施例に対応する。
対応する送電装置7の最新の受電効率が閾値Eth(%)以上である場合(S076のYES判定時)、サーバ1は、S074により、対応する送電装置7を充電設備候補に選択する。一方、対応する送電装置7の最新の受電効率が閾値Eth未満である場合(S076のNO判定時)、サーバ1は、S073により、対応する送電装置7を充電設備候補から外す。
なお、図5と同じS071により、サーバ1は、到着予想時刻における降水確率が閾値Pth(%)以上となる場合(S071のYES判定時)には、対応する充電設備において到着予想時刻に雨または雪が降る可能性が低いと判断する。この場合、サーバ1は、図6と同じS072に進み、対応する充電設備が接触式の充電設備(充電設備6)か否かを判定する。対応する充電設備が接触式の充電設備(充電設備6)である場合(S072のYES判定時)、サーバ1は、S073により、対応する充電設備を充電設備候補から外す。
一方、対応する充電設備が非接触式の充電設備(送電装置7)である場合(S072のNO判定時)、サーバ1は、S074により、対応する送電装置7の最新の受電効率が閾値Eth(%)以上であるか否かを判定する。対応する送電装置7の最新の受電効率が閾値Eth(%)以上である場合(S076のYES判定時)、サーバ1は、S074により、対応する送電装置7を充電設備候補に選択する。対応する送電装置7の最新の受電効率が閾値Eth(%)未満である場合(S076のNO判定時)、サーバ1は、S073により、対応する送電装置7を充電設備候補から外す。
図11に戻って、S07の処理により充電設備候補が選択されると、サーバ1は、S08により、充電設備候補を示す情報を車両3へ送信する。充電設備候補情報には、充電設備候補の位置および充電形式などの情報が含まれる。
車両3では、S14以降、サーバ1からの充電設備候補情報の待ち受け状態となる。サーバ1からの充電設備候補情報を受信すると(S15のYES判定時)、車両3は、S16に進み、受信した充電設備候補情報をナビゲーションシステム42のディスプレイ424に表示させることにより、充電設備候補情報を車両3のドライバに通知する。
車両3は、S17により、充電設備候補に含まれる1または複数の充電設備の中から1つの充電設備が選択されたか否かを判定する。ドライバの操作入力によって1つの充電設備が選択されると(S17のYES判定時)、車両3は、S18に進み、ディスプレイ424に、選択された充電設備までの走行ルートに沿った案内情報を表示する。
図13は、図11に示した充電設備候補の通知(S16)の第3の実施例を示す図である。図13には、図7および図8と同様に、ナビゲーションシステム42のディスプレイ424に表示される充電設備候補の表示例が示されている。
具体的には、図13の表示例は、図8の表示例と同様に、車両3の現在位置から所定範囲内の一部分において、車両3が充電要求を発生した時点から所定時間内の降水確率が閾値Pth(%)以上となる場合を想定したものである。図13中の斜線で示される領域A1は、降水確率が閾値Pth(%)以上となる地域を示し、領域A2は、降水確率が閾値Pth(%)未満となる地域を示している。
領域A1内に存在する充電設備のうち、接触式の充電設備(充電設備6)が充電設備候補から外される。図13の表示例では、充電設備候補から外された充電設備6を示すマークS6,S8は非表示とされる。
さらに、領域A1およびA2の各々に存在する非接触式の充電設備(送電装置7)のうち、最新の受電効率が閾値Eth(%)未満である送電装置7が充電設備候補から外される。図13の表示例では、充電設備候補から外された送電装置7を示すマークS4は非表示とされる。
ディスプレイ424に表示された複数の充電設備候補の中から1つの充電設備候補を選択するドライバ操作を受け付けると、ナビゲーションシステム42は、車両3の現在位置から選択された充電設備候補までの走行ルートに基づいた走行案内を開始する。
このように到達予想時刻において雨または雪が降る可能性が高くなると判断される充電設備6に加えて、最新の受電効率が閾値Eth(%)未満となる送電装置7を、充電設備候補から外してナビゲーションシステム42のディスプレイ424に表示させない構成とすることにより、車両3のドライバが、これらの充電設備6および送電装置7を選択してバッテリ30の充電を行う可能性を低減することができる。
上述したように、送電装置7の送電コイル71の表面に異物が存在している状態、または、送電コイル71が設けられた地表が土砂などで覆われている状態には、非接触充電時における受電効率が低下する場合がある。このような場合には、バッテリ30を効率良く充電することが困難となることが懸念される。最新の受電効率が閾値Eth(%)未満となる送電装置7については、送電コイル71が上述した状態にある可能性が高いと推定される。
実施の形態2に係る走行支援システムでは、バッテリ30の充電要求を発生した車両3のドライバに対して、車両3の現在位置周辺に存在する充電設備を、充電設備候補として通知する構成において、到着予想時刻において雨または雪が降る可能性が高いと判断される接触式の充電設備(充電設備6)に加えて、最新の受電効率が低下していると判断された非接触式の充電設備(送電装置7)が充電設備候補から外される。これによると、上述した実施の形態1での効果に加えて、充電設備候補から外された非接触式の充電設備(送電装置7)をドライバが選択する可能性を低減することができる。したがって、受電効率が低い送電装置7を用いてバッテリ30を充電することを回避できるため、バッテリ30を効率良く充電することが可能となる。
なお、図11および図12では、各送電装置7の最新の受電効率を用いて充電設備候補を選択する構成例について説明したが、各送電装置7の現在の受電効率を示す指標は、最新の受電効率に限定されない。例えば、充電要求が生成された時点から遡った予め定められた期間内に算出された複数の受電効率の平均値を用いて、充電設備候補を選択する構成としてもよい。なお、この平均値の算出には、複数の受電効率を単純平均してもよく、加重平均してもよい。
[実施の形態3]
実施の形態3では、サーバ1において、車両3の現在位置の周辺に存在する充電設備を探索するときの探索範囲となる所定範囲の設定方法について説明する。
図14は、実施の形態3に係る走行支援システムにおけるサーバ1および車両3の機能構成を示すブロック図である。図14に示す機能構成は、図4に示した機能構成と比較して、サーバ1が推定部66および設定部68を含む点が異なる。図4と共通する構成要素については、その説明を省略する。
車両3において、バッテリ情報取得部70は、監視ユニット31の出力信号を用いて、バッテリ30のSOCを算出する。バッテリ情報取得部70は、算出したSOCとバッテリ30の満充電容量に関する情報とを含むバッテリ情報を取得する。
車両情報取得部74は、ナビゲーションシステム42から車両3の現在位置を示す情報を取得する。また、車両情報取得部74は、車速センサ34の出力信号に基づいて、車両3の走行速度Vsを示す情報を取得する。
通信部76は、充電要求生成部72により生成される充電要求、バッテリ情報取得部70から与えられるバッテリ情報、および、車両情報取得部74から与えられる車両情報を、図示しない通信網を経由してサーバ1に送信する。
サーバ1において、推定部66は、通信部64を介してバッテリ情報を受信すると、受信したバッテリ情報を用いて、バッテリ30の残存電力量を消費して車両3が走行可能な距離を推定する。
具体的には、推定部66は、バッテリ情報に含まれるバッテリ30の満充電容量およびSOCに基づいて、バッテリ30の残存電力量を算出する。推定部66は、算出されたバッテリ30の残存電力量と、車両3の電費(車両3が単位電力量当たり走行可能な距離(単位:km/kWh)または車両3が単位距離を走行するのに消費する電力量(単位:kWh/km)とを用いて、車両3がバッテリ30の残存電力量を消費して走行可能な距離を算出する。なお、車両3の電費は、車両3の実績値であってもよいし、同型の車両から収集されたビッグデータに基づく値であってもよい。
設定部68は、推定部66により推定された車両3の走行可能距離に基づいて、探索部52における探索範囲となる所定範囲を設定する。例えば、設定部68は、車両3の現在地点からの走行距離が上記走行可能距離以下となる範囲を所定範囲に設定する。設定部68は、設定した所定範囲を探索部52に通知する。
探索部52は、車両情報に含まれる車両3の現在位置と、記憶部50に格納される地図情報と、設定部68により設定された所定範囲とを用いて、車両3の現在位置から所定範囲内に存在する充電設備を探索する。探索結果には、車両3が現在位置から走行可能な距離の範囲内に存在する充電設備6および送電装置7の位置情報が含まれる。
図15は、実施の形態3に係る走行支援処理の処理手順を示すフローチャートである。図15に示すフローチャートは、図5に示したフローチャートと比較して、サーバ1の処理手順に対してS021~S023の処理が追加されている点、および、車両3の処理手順に対してS141の処理が追加されている点が異なる。
図15に示すように、車両3は、図5と同じS11~S14の処理を実行することにより、充電要求、車両3の位置情報および走行情報をサーバ1へ送信する。車両3は、さらにS141により、バッテリ情報をサーバ1へ送信する。バッテリ情報には、バッテリ30のSOCおよび満充電容量に関する情報が含まれる。
サーバ1は、図5と同じS01,S02の処理を実行することにより、車両3から充電要求ならびに車両3の位置情報および走行情報を受信すると、S021により、バッテリ情報を受信したか否かを判定する。バッテリ情報を受信すると(S021のYES判定時)、サーバ1は、S022により、バッテリ情報および車両3の電費を用いて、バッテリ30の残存電力量を消費して車両3が走行可能な距離を推定する。
サーバ1は、S023により、S022で算出された、車両3の走行可能距離に基づいて、所定範囲を設定する。そして、サーバ1は、図5と同じS03~S08により、充電要求を出力している車両3の現在位置から、S023で設定された所定範囲内に存在する充電設備を探索し(S03)、探索結果に含まれる各充電設備について、到着予想時刻における降水確率を取得する(S06)。サーバ1は、S06にて取得された各充電設備への到着予想時刻における降水確率に基づいて、S03による探索結果から充電設備候補を選択する(S07)。サーバ1は、選択された充電設備候補を示す情報を車両3へ送信する(S08)。
車両3では、図5と同じS15~S18により、サーバ1からの充電設備候補をナビゲーションシステム42のディスプレイ424に表示するとともに(S16)、ドライバにより選択された充電設備までの走行ルートに沿った案内情報を表示する(S18)。
以上説明したように、実施の形態3に係る走行支援システム100によれば、バッテリ30の充電要求を発生した車両3が、バッテリ30の残存電力量を消費して走行可能な距離に基づいて、充電設備候補の探索範囲が設定される。これによると、現在のバッテリ30の残存電力量を消費して到達することができる充電設備を、充電設備候補として車両3のドライバに通知することができる。したがって、ドライバが選択した充電設備に車両3を確実に案内することが可能となる。
[その他の構成例]
(1)上述した実施の形態では、サーバ1と、車両3と、充電設備群5とを備えた走行支援システム100において、サーバ1が、車両3の現在位置周辺の存在する充電設備を探索する処理および充電設備候補を選択する処理(図5,図11,図15参照)を実行する構成例について説明したが、車両3のECU40および/またはナビゲーションシステム42がこれらの処理の一部または全部を実行する構成としてもよい。図16は、本実施の形態の変更例に係る車両3の機能構成を示すブロック図である。
図16に示すように、本変更例に係る車両3は、図4に示した車両3に対して、記憶部50、探索部52、到着予想時刻算出部54、降水確率取得部56、選択部58および通知部60を追加したものである。これらの機能構成は、図2に示す車両3において、ECU40内のCPU40aが所定のプログラムを実行することで実現される。即ち、本変更例において、ECU40は「走行支援装置」の一実施例に対応する。
(2)上述した実施の形態では、サーバ1と天候情報管理サーバ2とが別体のサーバである構成例について説明したが、サーバ1および天候情報管理サーバ2を一体化する構成とすることができる。
(3)上述した実施の形態では、車両3に搭載されたナビゲーションシステム42が充電設備候補をドライバに通知するとともに、充電設備候補までの走行ルートを案内する構成例について説明したが、ナビゲーションシステム42に代えて、または、ナビゲーションシステム42に加えて、例えば、携帯電話機、スマートフォン、タブレット型端末およびパーソナルコンピュータなどの通信端末を用いてもよい。
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
1 サーバ、2 天候情報管理サーバ、3 車両、5 充電設備群、6 充電設備、7 送電装置、8 交流電源、11,40a,421 CPU、12 ROM、13 RAM、14 地図情報データベース、15,41 通信モジュール、16 通信バス、30 バッテリ、31 監視ユニット、32 電圧センサ、33 電流センサ、34 車速センサ、37 モータジェネレータ、38 伝達ギヤ、39 駆動輪、40 ECU、40b,422 メモリ、42 ナビゲーションシステム、43 インレット、44,47 充電リレー、45,48 充電器、46 受電装置、50 記憶部、52 探索部、54 到着予想時刻算出部、56 降水確率取得部、58 選択部、60 通知部、61 充電ケーブル、62 充電コネクタ、64,76 通信部、66 推定部、68 設定部、70 バッテリ情報取得部、71 送電コイル、72 充電要求生成部、74 車両情報取得部、78 受電効率算出部、100 走行支援システム、423 GPS受信機、424 ディスプレイ、461 受電コイル。

Claims (8)

  1. 車両の走行を支援する走行支援装置であって、
    前記車両は、
    走行用電力を蓄えるバッテリと、
    前記車両外部の第1の充電設備から充電ケーブルを介して電力を受けて前記バッテリを充電する第1の受電装置と、
    前記車両外部の第2の充電設備から非接触で電力を受けて前記バッテリを充電する第2の受電装置と、
    前記バッテリの充電要求を生成するとともに、前記車両のユーザの操作に応じて、前記第1の受電装置による前記バッテリの充電と、前記第2の受電装置による前記バッテリの充電とを選択的に実行する制御部とを含み、
    前記走行支援装置は、
    前記充電要求ならびに前記車両の位置および走行速度を含む車両情報を受信するとともに、天候情報を受信する通信部と、
    前記第1および第2の充電設備の位置情報を含む地図情報を格納する記憶部と、
    前記充電要求を受信したときに、前記地図情報に基づいて、前記車両の現在位置から所定範囲内に存在する前記第1および第2の充電設備を探索する探索部と、
    前記車両情報に基づいて、前記所定範囲内に存在する各充電設備への到着予想時刻を算出する算出部と、
    前記天候情報に基づいて、前記各充電設備の前記到着予想時刻における降水確率を取得する降水確率取得部と、
    前記探索部の探索結果から前記降水確率が第1の閾値以上となる前記第1の充電設備を除いた充電設備を、充電設備候補として選択する選択部と、
    前記選択部により選択された前記充電設備候補を前記ユーザに通知する通知部とを備える、走行支援装置。
  2. 前記通知部はさらに、前記現在位置から各前記充電設備候補までの走行ルートを前記ユーザに通知する、請求項1に記載の走行支援装置。
  3. 前記車両は、前記ユーザに情報を提供するためのディスプレイをさらに含み、
    前記通知部は、前記ディスプレイに前記充電設備候補に選択された充電設備を表示させる一方で、前記充電設備候補に選択されなかった充電設備を非表示とする、請求項1または2に記載の走行支援装置。
  4. 前記第2の充電設備の送電電力に対する前記車両の受電電力の割合である受電効率を取得する受電効率取得部をさらに備え、
    前記選択部は、前記探索結果から、前記降水確率が前記第1の閾値以上となる前記第1の充電設備と、前記受電効率が第2の閾値未満となる前記第2の充電設備とを除いた充電設備を、前記充電設備候補として選択する、請求項1から3のいずれか1項に記載の走行支援装置。
  5. 前記制御部は、前記第2の充電設備による前記バッテリの充電を実行するごとに、前記受電効率を算出するように構成され、
    前記記憶部は、前記第2の充電設備ごとに、前記バッテリの充電が実行された時刻と前記受電効率とを紐付けて格納し、
    前記受電効率取得部は、前記充電要求を受信したときに、各前記第2の充電設備について、前記記憶部に格納される最新の前記受電効率を取得する、請求項4に記載の走行支援装置。
  6. 前記通信部はさらに、前記バッテリの残容量を含むバッテリ情報を受信するように構成され、
    前記充電要求を受信したときに、前記バッテリ情報および前記車両情報に基づいて、前記車両の走行可能距離を推定する推定部と、
    前記推定部により推定された前記走行可能距離に基づいて、前記所定範囲を設定する設定部とをさらに備える、請求項1から5のいずれか1項に記載の走行支援装置。
  7. 車両であって、
    走行用電力を蓄えるバッテリと、
    前記車両外部の第1の充電設備から充電ケーブルを介して電力を受けて前記バッテリを充電する第1の受電装置と、
    前記車両外部の第2の充電設備から非接触で電力を受けて前記バッテリを充電する第2の受電装置と、
    前記バッテリの充電要求を生成するとともに、前記車両のユーザの操作に応じて、前記第1の受電装置による前記バッテリの充電と、前記第2の受電装置による前記バッテリの充電とを選択的に実行する制御部と、
    前記車両の走行を支援する走行支援装置とを備え、
    前記走行支援装置は、
    前記充電要求ならびに前記車両の位置および走行速度を含む車両情報を受信するとともに、天候情報を受信する通信部と、
    前記第1および第2の充電設備の位置情報を含む地図情報を格納する記憶部と、
    前記充電要求を受信したときに、前記地図情報に基づいて、前記車両の現在位置から所定範囲内に存在する前記第1および第2の充電設備を探索する探索部と、
    前記車両情報に基づいて、前記所定範囲内に存在する各充電設備への到着予想時刻を算出する算出部と、
    前記天候情報に基づいて、前記各充電設備の前記到着予想時刻における降水確率を取得する降水確率取得部と、
    前記探索部の探索結果から前記降水確率が第1の閾値以上となる前記第1の充電設備を除いた充電設備を、充電設備候補として選択する選択部と、
    前記選択部により選択された前記充電設備候補を前記ユーザに通知する通知部とを含む、車両。
  8. 車両の走行を支援する走行支援方法であって、
    前記車両は、
    走行用電力を蓄えるバッテリと、
    前記車両外部の第1の充電設備から充電ケーブルを介して電力を受けて前記バッテリを充電する第1の受電装置と、
    前記車両外部の第2の充電設備から非接触で電力を受けて前記バッテリを充電する第2の受電装置と、
    前記バッテリの充電要求を生成するとともに、前記車両のユーザの操作に応じて、前記第1の受電装置による前記バッテリの充電と、前記第2の受電装置による前記バッテリの充電とを選択的に実行する制御部とを含み、
    前記走行支援方法は、
    前記充電要求ならびに前記車両の位置および走行速度を含む車両情報を受信するとともに、天候情報を受信するステップと、
    前記第1および第2の充電設備の位置情報を含む地図情報を格納するステップと、
    前記充電要求を受信したときに、前記地図情報に基づいて、前記車両の現在位置から所定範囲内に存在する前記第1および第2の充電設備を探索するステップと、
    前記車両情報に基づいて、前記所定範囲内に存在する各充電設備への到着予想時刻を算出するステップと、
    前記天候情報に基づいて、前記各充電設備の前記到着予想時刻における降水確率を取得するステップと、
    前記探索するステップによる探索結果から前記降水確率が第1の閾値以上となる前記第1の充電設備を除いた充電設備を、充電設備候補として選択するステップと、
    前記選択するステップにより選択された前記充電設備候補を前記ユーザに通知するステップとを備える、走行支援方法。
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