JP2023092162A

JP2023092162A - 充電支援装置

Info

Publication number: JP2023092162A
Application number: JP2021207189A
Authority: JP
Inventors: 緑杉山; Midori Sugiyama
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2021-12-21
Filing date: 2021-12-21
Publication date: 2023-07-03

Abstract

【課題】車両の充電時に、当該車両から充放電器への排水の流入を抑制することができる充電支援装置を提供すること。【解決手段】充電支援装置は、プロセッサを備え、プロセッサが、車両からの排水の有無を予測し、車両からの排水が予測される場合、車両の下方に設けられた第一受電装置と、車両の下方以外に設けられた第二受電装置のうち、第二受電装置による充電を提案する。【選択図】図５

Description

本開示は、充電支援装置に関する。

特許文献１には、車両の接近時に絶縁体で構成されたフラップ（蓋部材）が開き、車両との接続を検出した後に給電を開始するフラップ式給電装置が開示されている。

特開２００５－２５５１４４号公報

フラップ式給電装置では、雨水やごみ等の流入を防ぐことはできるが、車両からの排水がある場合には、排水が流入する可能性がある。そのため、車両の充電時に、当該車両から充放電器への排水の流入を抑制することができる技術が求められていた。

本開示は、上記に鑑みてなされたものであって、車両の充電時に、当該車両から充放電器への排水の流入を抑制することができる充電支援装置を提供することを目的とする。

本開示に係る充電支援装置は、プロセッサを備え、前記プロセッサが、車両からの排水の有無を予測し、前記車両からの排水が予測される場合、前記車両の下方に設けられた第一受電装置と、前記車両の下方以外に設けられた第二受電装置のうち、前記第二受電装置による充電を提案する。

本開示によれば、車両の充電時に、当該車両から充放電器への排水の流入を抑制することができる。

図１は、実施形態に係る充電支援装置において、車両の充電に用いる地上設置型充放電器の一例（非接触式充放電器）を示す図である。図２は、実施形態に係る充電支援装置において、車両の充電に用いる地上設置型充放電器の一例（フラップ式充放電器）を示す図である。図３は、実施形態に係る充電支援装置において、車両の充電に用いる側面接続型充放電器の一例を示す図である。図４は、実施形態に係る充電支援装置として機能する車両の構成の一例を示すブロック図である。図５は、実施形態に係る充電支援装置が実行する充電支援方法の処理手順の第一の例を示すフローチャートである。図６は、実施形態に係る充電支援装置が実行する充電支援方法の処理手順の第二の例を示すフローチャートである。図７は、実施形態に係る充電支援装置が実行する充電支援方法の処理手順の第三の例を示すフローチャートである。

本開示の実施形態に係る充電支援装置について、図面を参照しながら説明する。なお、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。

（充電支援装置）
実施形態に係る充電支援装置について、図１～図４を参照しながら説明する。実施形態に係る充電支援装置は、図１に示すような、複数の受電装置（第一受電装置１６、第二受電装置１７）を備える車両１によって実現される。この車両１としては、例えば外部からの給電が可能なプライグインハイブリッド車（ＰＨＥＶ：Plug-in Hybrid Electric Vehicle）、電気自動車（ＢＥＶ：Battery Electric Vehicle）等が挙げられる。また、車両１は、外部からの給電なしで発電可能な燃料電池車（ＦＣＥＶ：Fuel Cell Electric Vehicle）であってもよい。また、車両１は、ユーザが自ら運転する手動運転車であてもよく、あるいは自律的に走行する自動運転車であってもよい。

実施形態に係る充電支援装置は、車両１の機能によって実現可能な他、車両１とネットワークを通じて通信可能なサーバの機能によっても実現可能である。以下では、車両１の機能によって充電支援装置を実現する場合について主に説明する。

実施形態に係る充電支援装置によって支援を行う充放電器としては、図１および図２に示すような地上設置型充放電器２，３と、図３に示すような側面接続型充放電器４とが挙げられる。なお、これらの図に示した地上設置型充放電器２，３および側面接続型充放電器４は、車両１に対して電力を供給する（車両１への電力の充電）だけではなく、車両１から電力の供給を受ける（車両１の電力の放電）ことも可能である。

例えば車両１がプライグインハイブリッド車または電気自動車である場合、地上設置型充放電器２，３および側面接続型充放電器４を利用することにより、充電（受電）と放電（送電）の両方を行うことができる。一方、例えば車両１が燃料電池車である場合、地上設置型充放電器２，３および側面接続型充放電器４を利用することにより、放電のみを行うことができる。

また、地上設置型充放電器２，３および側面接続型充放電器４は、例えばガソリンスタンドやサービスエリア等の不特定多数のユーザが利用できるように設置されたものであってもよく、あるいは家庭に設置された個人専用のものであってもよい。

図１に示した地上設置型充放電器２は、具体的には路面等に設置された非接触式充放電器である。この地上設置型充放電器２では、例えば地上設置型充放電器２の上方に車両１の第一受電装置１６が位置したことを検出した場合に、車両１に対する給電を開始する。

図２に示した地上設置型充放電器３は、具体的には路面等に設置されたフラップ式充放電器（接触式充放電器）である。この地上設置型充放電器３では、例えば地上設置型充放電器３の上方に車両１の第一受電装置１６が位置したことを検出した場合に、絶縁体で構成されたフラップ３１を開く。そして、車両１との接続を検出した後に、車両１に対する給電を開始する。

図３に示した側面接続型充放電器４では、給電プラグ４１を第二受電装置１７に接続することにより、車両１に給電を行う。その際、ロボットアームや搬送装置等により給電プラグ４１を第二受電装置１７に接続してもよく、あるいはユーザ（例えば運転者等）自身が自ら給電プラグ４１を第二受電装置１７に接続してもよい。なお、側面接続型充放電器４は、同図に示すように給電プラグ４１を通じて充電を行う接触式の装置であってもよく、あるいは地上設置型充放電器２，３のような非接触式の装置であってもよい。

充電支援装置として機能する車両１は、図４に示すように、制御部１１と、通信部１２と、記憶部１３と、測位部１４と、出力部１５と、第一受電装置１６と、第二受電装置１７と、を備えている。なお、同図では、車両１の構成要素のうち、充電支援装置の機能の実現に必要なものだけを抜粋して図示しており、その他の構成要素（例えばモータ、インバータ、バッテリ等のハード構成）の図示は省略している。

制御部１１は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）等からなるプロセッサと、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）等からなるメモリ（主記憶部）と、を主要構成部品とした電子制御装置（Electronic Control Unit：ＥＣＵ）であり、各種プログラムを実行する。

制御部２１は、各種プログラムを実行することにより、充電支援装置に搭載される各種構成要素の動作を統括的に制御する。また、制御部１１は、各種プログラムの実行を通じて、排水予測部１１１およびルート探索部１１２として機能する。

排水予測部１１１は、充放電時（充電時または放電時）における、車両１からの排水の有無を予測する。排水予測部１１１は、例えば車両１における冷房（エアコン）の稼働時間が、予め設定された時間以上である場合に、充放電時に車両１からの排水があると予測することができる。また、車両１が燃料電池車である場合、排水予測部１１１は、車両１の走行時間（ＦＣＥＶ走行の時間）が、予め設定された時間以上である場合に、放電時に車両１からの排水があると予測することができる。

そして、排水予測部１１１は、充放電時に車両１からの排水があると予測した場合、当該車両１の下方に設けられた第一受電装置１６と、当該車両１の下方以外に設けられた第二受電装置１７のうち、第二受電装置１７による充放電を、ユーザに対して提案する。

この場合、排水予測部１１１は、例えば「車両から排水があるため、地上設置型充放電器の利用は避けて下さい」、「車両から排水があるため、側面接続型充放電器を利用して下さい」等の文章を、出力部１５に表示させる。また、排水予測部１１１は、例えば「車両から排水があるため、地上設置型充放電器の利用は避けて下さい」、「車両から排水があるため、側面接続型充放電器を利用して下さい」等の音声を、出力部１５から出力させてもよい。

ルート探索部１１２は、車両１の現在地から、ユーザが指定する目的地までのルートを探索する。ルート探索部１１２は、例えば出力部１５にルート探索条件入力画面、ルート探索開始ボタン等を表示させ、ユーザによる情報の入力または選択に基づいて、ルート探索処理を行う。

また、ルート探索部１１２は、例えば車両１のバッテリ残量（ＳｏＣ：State Of Charge）の低下により充電が必要な場合であって、かつ充放電時に車両１からの排水があると排水予測部１１１によって予測された場合、第二受電装置１７に接続可能な充放電器（すなわち側面接続型充放電器４）に立ち寄るルートを再探索し、ユーザに提案する。

この場合、まずルート探索部１１２は、測位部１４によって検出された車両１の位置情報（以下、「車両位置情報」という）と、予め取得しておいた充放電器の位置情報とに基づいて、現在地近辺、または現在地から目的地までのルート上の充放電器を検索する。検索の結果、第二受電装置１７に接続可能な側面接続型充放電器４が見つかった場合、当該側面接続型充放電器４を含む新たなルートを作成する。続いて、ルート探索部１１２は、出力部１５を通じて、作成したルートをユーザに提案する。そして、ユーザによってこのルートが承認された場合、当該ルートを車両１の走行予定ルートとして設定する。

通信部１２は、例えばＤＣＭ（Data Communication Module）等から構成される。通信部１２は、必要に応じて外部のサーバ等と通信を行う。

記憶部１３は、例えばＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable ROM）、ハードディスクドライブ（Hard Disk Drive：ＨＤＤ）およびリムーバブルメディア等の記録媒体から構成される。リムーバブルメディアとしては、例えばＵＳＢ（Universal Serial Bus）メモリ、ＣＤ（Compact Disc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＢＤ（Blu-ray（登録商標） Disc）のようなディスク記録媒体が挙げられる。記憶部１３には、オペレーティングシステム（Operating System：ＯＳ）、各種プログラム、各種テーブル、各種データベース等が格納可能である。

記憶部１３には、例えばルート探索部１１２の機能を実現するためのルート探索プログラム、排水予測部１１１による車両１からの排水の有無の予測結果、ルート探索部１１２によって探索されたルート探索結果、測位部１４によって検出された車両位置情報、車両１のバッテリ残量（ＳｏＣ）、充放電器の位置情報等が、必要に応じて格納される。

測位部１４は、例えばＧＰＳ衛星からの電波を受信して、車両位置情報や時刻情報を検出する。なお、車両位置情報の検出方法は、ＧＰＳ衛星を利用した方法に限定されず、例えばＬｉＤＡＲ（Light Detection and Ranging、Laser Imaging Detection and Ranging）と３Ｄ地図とを組み合わせた方法等を利用してもよい。測位部１４によって検出された車両位置情報は、ルート探索部１１２におけるルート探索等の処理に用いられる。

出力部１５は、車両１のユーザに対して各種情報を出力するためのものである。出力部１５としては、例えば文字、図形等を出力可能なディスプレイ（表示手段）、音声を出力可能なスピーカ（音声出力手段）等が挙げられる。また、出力部１５は、情報の出力機能に加えて、ユーザからの指示を車両１側に入力可能なタッチパネルディスプレイやマイク等の入力機能を備えていてもよい。また、出力部１５は、具体的には、車両１に設けられたナビゲーションシステムや、インストルメントパネル等により実現することができる。

出力部１５は、例えば排水予測部１１１による車両１からの排水の有無の予測結果、ルート探索部１１２によって探索されたルート探索結果、排水予測部１１１による予測に基づいて地上設置型充放電器２，３の利用を避けることを提案する情報等を、文字、図形、音声等により出力する。

第一受電装置１６は、図１および図２に示すように、地上設置型充放電器２，３から電力の供給を受けるためのものである。この第一受電装置１６は、車両１の車体の下方に設けられている。なお、車両１から地上設置型充放電器２，３に対して電力を供給（送電）する場合、第一受電装置１６を送電装置（第一送電装置）として機能させてもよく、あるいは第一受電装置１６に隣接する位置に送電装置を設けてもよい。

第二受電装置１７は、図３に示すように、側面接続型充放電器４から電力の供給を受けるためのものである。この第二受電装置１７は、車両１の車体の下方以外に設けられており、例えば車両１の車体の側面に設けられている。なお、車両１から側面接続型充放電器４に対して電力を供給（送電）する場合、第二受電装置１７は送電装置（第二送電装置）として機能させてもよく、あるいは第二受電装置１７に隣接する位置に送電装置を設けてもよい。

（充電支援方法：第一の例）
実施形態に係る充電支援装置が実行する充電支援方法の処理手順の第一の例について、図５を参照しながら説明する。本例では、車両１のバッテリ残量の低下により充電が必要となった場面において、ユーザに対して充電の提案を行う場合の例について説明する。なお、本例の処理を行う場合、車両１の制御部１１は、少なくとも排水予測部１１１の機能を備えていればよく、ルート探索部１１２の機能を備えることは必須ではない。

まず、排水予測部１１１は、例えば車両１の冷房の稼働時間等に基づいて、充電時に車両１からの排水があるか否かを予測する（ステップＳ１）。充電時に車両１からの排水があると予測した場合（ステップＳ１でＹｅｓ）、排水予測部１１１は、出力部１５を通じて、地上設置型充放電器２，３の利用を避けるようユーザに提案し（ステップＳ２）、本処理を完了する。なお、ステップＳ２では、出力部１５を通じて、側面接続型充放電器４を利用するようにユーザに提案してもよい。

ここで、ステップＳ１において、充電時に車両１からの排水がないと予測した場合（ステップＳ１でＮｏ）、排水予測部１１１は、本処理を完了する。

（充電支援方法：第二の例）
実施形態に係る充電支援装置が実行する充電支援方法の処理手順の第二の例について、図６を参照しながら説明する。本例では、車両１のバッテリ残量の低下により充電が必要となった場面において、ユーザに対して、充電に関する提案に加えて、新たなルートの提案を行う場合の例について説明する。

まず、排水予測部１１１は、例えば車両１の冷房の稼働時間等に基づいて、充電時に車両１からの排水があるか否かを予測する（ステップＳ１１）。ステップＳ１１において、充電時に車両１からの排水があると予測した場合（ステップＳ１１でＹｅｓ）、ルート探索部１１２は、車両位置情報と充放電器の位置情報とに基づいて、現在地近辺、または現在地から目的地までのルート上の充放電器を検索する（ステップＳ１２）。

続いて、ルート探索部１１２は、車両１の第二受電装置１７に接続可能な充放電器（すなわち側面接続型充放電器４）があるか否かを判定する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３において、第二受電装置１７に接続可能な側面接続型充放電器４があると判定した場合（ステップＳ１３でＹｅｓ）、ルート探索部１１２は、検索した側面接続型充放電器４を含む新たなルートを、出力部１５を通じてユーザに提案する（ステップＳ１４）。

続いて、ユーザによって、ステップＳ１４で提案したルートが承認されたか否かを判定する（ステップＳ１５）。ステップＳ１５において、ユーザによってルートが承認されたと判定された場合（ステップＳ１５でＹｅｓ）、ルート探索部１１２は、当該ルートを設定し（ステップＳ１６）、本処理を完了する。

ここで、ステップＳ１１において、充電時に車両１からの排水がないと予測した場合（ステップＳ１１でＮｏ）、ルート探索部１１２は、本処理を完了する。また、ステップＳ１３において第二受電装置１７に接続可能な側面接続型充放電器４がないと判定した場合（ステップＳ１３でＮｏ）、ステップＳ１５においてユーザによってルートが承認されなかったと判定された場合（ステップＳ１５でＮｏ）、排水予測部１１１は、出力部１５を通じて、地上設置型充放電器２，３の利用を避けるようユーザに提案し（ステップＳ１７）、本処理を完了する。なお、ステップＳ１７では、出力部１５を通じて、側面接続型充放電器４を利用するようにユーザに提案してもよい。

（充電支援方法：第三の例）
実施形態に係る充電支援装置が実行する充電支援方法の処理手順の第三の例について、図７を参照しながら説明する。本例では、車両１の機能の一部を、当該車両１とネットワークで接続された外部のサーバ５に担わせて、図６と同様の処理を行う場合の例について説明する。本例の処理では、車両１に関する情報を、ネットワークを通じてサーバ５に随時送信し、サーバ５側で排水予測部１１１およびルート探索部１１２の処理を実施する。

まず、車両１の制御部１１は、当該車両１の走行情報をサーバ５に送信する（ステップＳ２１）。この走行情報には、例えば車両１のバッテリ残量（ＳｏＣ）に関する情報、車両位置情報、車両１の冷房の稼働状況に関する情報、車両１が燃料電池車である場合の燃料電池の稼働状況に関する情報等が含まれる。

続いて、サーバ５は、例えば車両１の冷房の稼働時間等に基づいて、充電時に車両１からの排水があるか否かを予測する（ステップＳ２２）。ステップＳ２２において、充電時に車両１からの排水があると予測した場合（ステップＳ２２でＹｅｓ）、サーバ５は、車両１のバッテリ残量（ＳｏＣ）に基づいて、車両１の充電が必要であるか否かを判定する（ステップＳ２３）。

ステップＳ２３において、車両１の充電が必要であると判定した場合（ステップＳ２３でＹｅｓ）、サーバ５は、車両位置情報と充放電器の位置情報とに基づいて、車両１の現在地近辺、または車両１の現在地から目的地までのルート上の充放電器を検索する（ステップＳ２４）。

続いて、サーバ５は、車両１の第二受電装置１７に接続可能な充放電器（すなわち側面接続型充放電器４）があるか否かを判定する（ステップＳ２５）。ステップＳ２５において、第二受電装置１７に接続可能な側面接続型充放電器４があると判定した場合（ステップＳ２５でＹｅｓ）、ルート探索部１１２は、検索した側面接続型充放電器４を含む新たなルートを車両１に送信し、車両１の出力部１５を通じてユーザに提案する（ステップＳ２６）。続いて、車両１の制御部１１は、サーバ５から受信したルートを設定し（ステップＳ２７）、本処理を完了する。

ここで、ステップＳ２２において充電時に車両１からの排水がないと予測した場合（ステップＳ２２でＮｏ）、ステップＳ２３において車両１の充電が必要ではないと判定した場合（ステップＳ２３でＮｏ）、ステップＳ２５において第二受電装置１７に接続可能な側面接続型充放電器４がないと判定した場合（ステップＳ２５でＮｏ）、サーバ５は、本処理を完了する。

以上説明した実施形態に係る充電支援装置では、冷房の利用によって排水が溜まっている場合や、車両１が燃料電池車であって、走行により発生した排水が溜まっている場合に、地上設置型充放電器２，３の利用を避けるように（あるいは側面接続型充放電器４を利用するように）、ユーザに提案する。これにより、地上設置型充放電器２，３による車両１の充電時に、当該車両１から地上設置型充放電器２，３への排水の流入を抑制し、地上設置型充放電器２，３の故障または漏電を抑制することができる。

更なる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、以上のように表わし、かつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。従って、添付のクレームおよびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

１車両
１１制御部
１１１排水予測部
１１２ルート探索部
１２通信部
１３記憶部
１４測位部
１５出力部
１６第一受電装置
１７第二受電装置
２，３地上設置型充放電器
３１フラップ
４側面接続型充放電器
４１給電プラグ

Claims

プロセッサを備え、
前記プロセッサは、
車両からの排水の有無を予測し、
前記車両からの排水が予測される場合、前記車両の下方に設けられた第一受電装置と、前記車両の下方以外に設けられた第二受電装置のうち、前記第二受電装置による充電を提案する、
充電支援装置。