JP4789883B2 - 車両用通信装置 - Google Patents

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Description

本発明は、車両における制御パラメータの取得に関する。
従来より、電気自動車が知られており、ガソリン自動車などのように排ガスがなく、また騒音も非常に少ないというメリットもある。この電気自動車はバッテリの電力で走行するため、このバッテリを充電する必要がある。各種の場所で充電を可能とするには、整流器を内蔵しておき、これを商用電源コンセントにケーブルで接続して充電することが好ましい。これによれば、一般的な家庭においても充電が可能になる。
ここで、充電を行っている際には、ケーブルで電源側と車両側が接続される。このケーブルは充電用の交流電流が流れているが、この電力経路にデータを重畳し通信を行うことも提案されている（特許文献１参照）。これによって、車載機器で、撮影した画像データなどを電源側の装置に転送することが可能となる。
特開２００７−８８９２９号公報 特開平１０−２３２１３７号公報
ここで、車両には、各種の機器が搭載されており、これらの機器を適切に動作させることで効率的な走行が可能になる。従って、各種機器を最適に制御したいという要求がある。例えば、特許文献２には、走行している地域に応じてエンジンと電動機の使用比率を変更することが提案されている。そこで、このような適切な走行のための設定を容易に行いたいという課題がある。
本発明に係る外部電源からの電力線が接続され車載バッテリが充電されるとともに、電力線を通信経路として外部との間で通信する車両用通信装置であって、充電中に前記通信によって、その充電が行われている現在位置での地域情報または地域に応じて変更した制御パラメータ情報を取得するとともに、取得した情報に応じて車両の制御パラメータを変更することを特徴とする。
また、前記制御パラメータは、バッテリの充放電制御についての制御パラメータであることが好適である。
また、前記制御パラメータは、バッテリ充放電制御における上下限設定値であることが好適である。
また、前記制御パラメータは、バッテリの温度制御についての制御パラメータであることが好適である。
このように、本発明によれば、充電中に電力線を通信経路とした通信によって、現在位置での地域情報を取得するとともに、取得した地域情報に応じて車両の制御パラメータを変更する。従って、必要な情報を容易に取得して、車載機器の効率的な制御が可能になる。
以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。
図１は、実施形態に係る情報伝達システムの全体構成を示すブロック図である。図においては、車両１００と、充電設備２００と、充電ケーブル５０を含むシステムが示してある。
車両１００は、ハイブリッド車両であり、モータジェネレータ１０およびエンジン１２を有している。すなわち、モータジェネレータ１０の駆動力によって、タイヤを駆動して走行することも、エンジン１２の駆動力によってタイヤを駆動して走行することもでき、さらにエンジンの駆動力によってモータジェネレータ１０により発電を行うこともできる。なお、モータジェネレータを２つ設け、一方を主に走行用、他方を主に発電用とすることも好適である。
モータジェネレータ１０には、バッテリ１４が接続されており、モータジェネレータ１０はバッテリ１４の電力によって駆動され、またバッテリ１４はモータジェネレータ１０の発電電力によって充電される。このように、車両１００は、外部充電が可能であり、バッテリ１４の容量を比較的大きくして、エンジン１０を駆動せず、比較的長距離を電気自動車として走行することも可能になっている。すなわち、車両１００は、ＨＶモードでは、適宜エンジン１２を駆動して走行するが、ＥＶモードではバッテリ１４の電力によってモータジェネレータ１０を駆動して走行する。
ここで、本実施形態では、制御部３０を有しており、この制御部３０が、車両に搭載された各種機器を制御する。この例では、バッテリ１４の温度を調整する温度調整装置３２や、エンジン１２，モータジェネレータ１０の動作を制御する。ここで、温度調整装置３２は、バッテリの冷却および加熱機能を有している。例えば、送風によりバッテリ１４を冷却する冷却ファンと、バッテリを加熱するヒータを含んでいる。制御部３０は、バッテリ１４に設けられた温度計などによりバッテリ温度を検出し、このバッテリ温度が所定値になるように温度調整装置３２を制御する。始動時など温度が低い場合には、ヒータによって加熱して、バッテリ１４を暖め、一方大電流を流し続けることで温度が適正以上に上昇した場合には、冷却ファンによってバッテリ１４を冷却する。
また、制御部３０は、ＨＶモードにおいて、バッテリの充電状態（ＳＯＣ）がほぼ５０％に維持できるように、エンジン１２の駆動を制御する。例えば、ＳＯＣが４０％を下回った場合にエンジン１２を駆動し発電を行い、６０％を上回ったらエンジン１２を停止するなどという制御を行う。また、ＥＶモードであれば、ＳＯＣが２０％まで走行を許容し、２０％を下回った場合には、ＨＶモードに移行し充電を促す。また、充電の際には、後述する充電インタフェース１６を制御してＳＯＣが９０％まで充電を行う。
バッテリ１４には、充電インタフェース１６が接続されている。この充電インタフェース１６は、整流器を内蔵しており外部から供給される交流電力を直流電力に変換してバッテリ１４に供給する。充電インタフェース１６には、充電口１８が接続されている。この充電口１８は交流電力の受け口であり、プラグと同様の形状になっている。従って、電源コンセントと同様に形状のコネクタをここに差し込むことで、外部電源からの交流電力が充電インタフェース１６に供給される。また、充電口１８は、１００Ｖ、２００Ｖの商用電源のいずれとも接続可能となっていることが好適であり、汎用品のコネクタと同じ形状とすることが好適である。
ここで、充電インタフェース１６と、充電口１８との間の交流電力の経路には、ＰＬＣ処理部２０が接続されている。このＰＬＣ処理部２０は、交流電流に重畳されている高周波信号を取り出し、これを復調してデータを取り出したり、データを変調して得た高周波信号を交流電力の経路に重畳する。なお、外部電源からの交流は５０または６０Ｈｚであり、ここに重畳される高周波信号は、通常２〜３０ＭＨｚ帯の信号である。また、ＰＬＣは、電力線搬送通信：Ｐｏｗｅｒ Ｌｉｎｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎを意味する。なお、ＰＬＣ処理部２０は、充電口１８を介し外部と通信する信号を選択できれば、周波数などが限定されるわけではない。また、高周波信号は、搬送波の周波数が上記したような高周波であり、復調することによって、変調波が得られ、この変調波が情報信号になっている。変調方式には、各種のアナログ、デジタル変調方式が利用可能である。
ＰＬＣ処理部２０には、ナビゲーション装置２２が接続され、このナビゲーション装置２２には、ハードディスクなどの大容量の記憶装置２４が備えられている。
ナビゲーション装置２２は、ＤＶＤなどに記憶された地図データを利用してディスプレイ２６に地図を表示するとともに、ここにＧＰＳ等で検出した現在位置を表示するとともに、目的地が設定された場合には、現在地から目的地までの経路を設定し、この経路を地図上に示すことで経路案内を行う。また、各種の入力は操作部２８を介し行われるが、この操作部２８はディスプレイ２６の表示を利用したタッチパネルを含むことが好適である。
そして、本実施形態では、ナビゲーション装置２２を利用して、ＰＬＣ処理部２０を介する外部との通信を行い、記憶装置２４内に各種のデータを記憶する。特に、この記憶装置２４には、制御部３０も接続されており、制御部３０による制御における制御パラメータを記憶装置２４に記憶されたデータによって変更する。
すなわち、車両が各国に輸出された場合、車両はその国のディーラを介し、購入者に供給される。そこで、車両１００は、その国のディーラの充電設備２００と接続されて、バッテリ１４が充電される。
すなわち、充電口１８には、外部電源からの電力線である電源ケーブル５０のコネクタ５２が接続される。このコネクタ５２は、充電口１８に対応した形状であり、この例ではプラグである。また、電源ケーブル５０の他端はコネクタ５４を介し、充電設備２００の商用電源（外部電源）４０に接続される。ここで、商用電源４０は、通常の電源コンセントタイプの接続部を有しており、プラグタイプのコネクタ５４がここに差し込まれる。
商用電源４０には、ＰＬＣ処理部４２が接続されており、このＰＬＣ処理部４２には、データ処理装置４４が接続されている。従って、このＰＬＣ処理部４２において、データ処理装置４４と、ナビゲーション装置２２との間で通信が可能であり、記憶装置２４のデータをデータ処理装置４４の内部の記憶装置に記憶したり、反対にデータ処理装置４４内のデータをナビゲーション装置２２に供給し、記憶装置２４に記憶する。
ここで、データ処理装置４４は、ディーラにおけるコンピュータであり、このデータ処理装置は、その国における地域特性による車両の制御パラメータについての情報を有している。充電中において、車両１００のナビゲーション装置２２は、記憶装置２４に記憶されているその車両についての車種などの車両情報を送信する。データ処理装置４４では、車種毎に、その車両がその国（当該地域）において適正な車両パラメータを記憶しており、この制御パラメータを送信し、記憶装置２４に記憶される。
記憶装置２４に記憶された制御パラメータは、これを利用する電子制御ユニット（ＥＣＵ）に供給され、ＥＣＵ内の制御パラメータが書き換えられる。従って、その後の走行においては、書き換えられたその地域に合致した制御パラメータによって、各機器の動作が制御され、適切な走行制御を行うことができる。
なお、この例では、制御パラメータをデータ処理装置４４から送信したが、ナビゲーション装置２２が、各国、地域における最適制御パラメータを予め記憶しておき、データ処理装置４４は地域データを送信するだけでもよい。これによっても、ナビゲーション装置２２が記憶装置２４内の制御パラメータを書き換え、各ＥＣＵ内の制御パラメータをその地域に適切なものに書き換えることができる。
制御パラメータとしては、表１のようなものがある。
Figure 0004789883
このように、（１）高温になりやすい場合には、温度調整装置３２における冷却ファンの送風強度を強めたり、時間を長めに設定したりする。また、夜間の冷え込みが厳しい場合には、早朝におけるバッテリ１４の加熱（暖機）を強めに設定する。（２）ＥＶモードの下限ＳＯＣは通常の２０％程度であるが、それを１５％程度にまで下げたりする。（３）通常ＳＯＣの目標である５０％に代え、６０％を採用する。（４）例えば、８０％まで商用電力で充電し、残りはソーラーパネルからの電力で充電する。
このように、本実施形態では、車両が存在する地域における情報を充電時に電源ケーブルを介しての通信によって得ることができる。従って、走行前に予め制御パラメータを適切なものに設定して走行が行える。外部電源から充電可能なハイブリッド車両では、バッテリ１４についての制御パラメータおよびＨＶモードにおける制御パラメータなど、特有の制御パラメータがあり、これら制御パラメータを地域に応じて書き換えることが好適である。特に、バッテリの使用領域やバッテリ温度制御などの充電と走行の両方に関連する制御パラメータを変更することで、ハイブリッド車両について適切な制御パラメータにすることができる。
なお、上述の例では、ディーラにおいて、制御パラメータの書き換えを行ったが、自宅における充電時において、インターネットなどを介し、ディーラのサーバと接続して制御パラメータを取得してもよい。
さらに、制御パラメータの書き換えを行うときには、ディスプレイ２６において、ユーザの確認の入力を求め、操作部２８から許可の入力があったときのみ、書き換えを行うとよい。また、制御パラメータは、記憶装置２４の新旧両方記憶しておき、一旦書き換えた制御パラメータを元に戻せるようにすることも好適である。
また、バッテリの外部電源による充電制御に関する制御パラメータを変更する場合には、制御パラメータを更新する時間とバッテリが充電されている時間とが重複しないように、制御パラメータの更新開始時刻、バッテリの充電開始時刻の少なくとも一方を他方の開始時刻に対し遅延させることが好ましい。このようにすることで、バッテリの充電制御に関する制御パラメータが変更されることと、バッテリの充電に関するパラメータを使って充電制御を行うことの干渉を防止できる。また、バッテリの外部電源による充電制御に関する制御パラメータを変更する場合には、制御パラメータの更新が終了した後にバッテリの充電を開始することがより好ましい。こうすることで、その地域に適した外部電源によるバッテリ制御をより早く制御に適用することができる。
本件、実施形態中では、ハイブリッド車両に適用した例を示したが、これに限定されず、外部電源と車載バッテリが電源ケーブルにより接続されるとともに、外部電源により車載バッテリが充電される車両であれば何でもよい。例えば、エンジンを搭載せず車載バッテリの電力により駆動されるモータのみで走行する電気自動車や、エンジンを搭載しても発電機を駆動するためだけに動作し、エンジンの動力を車両駆動力として使用しないいわゆるシリーズハイブリッド車や、エンジンとモータの駆動力により走行するパラレルハイブリッド車、燃料電池により発電される電力とともにバッテリに蓄えられた電力により走行する燃料電池ハイブリッド車両に適用してもよい。
システムの全体構成を示す図である。
符号の説明
１０ モータジェネレータ、１２ エンジン、１４ バッテリ、１６ 充電インタフェース、１８ 充電口、２０，４２ ＰＬＣ処理部、２２ ナビゲーション装置、２４ 記憶装置、２６ ディスプレイ、２８ 操作部、５０ 電源ケーブル、５２，５４ コネクタ、４０ 商用電源、４４ データ処理装置、１００ 車両、２００ 充電設備。

Claims (4)

  1. 外部電源からの電力線が接続され車載バッテリが充電されるとともに、電力線を通信経路として外部との間で通信する車両用通信装置であって、
    充電中に前記通信によって、その充電が行われている現在位置情報、またはその充電が行われている現在位置に応じて変更した制御パラメータ情報を取得するとともに、取得した情報に応じて車両の制御パラメータを変更することを特徴とする車両用通信装置。
  2. 請求項１に記載の車両用通信装置において、
    前記制御パラメータは、バッテリの充放電制御についての制御パラメータであることを特徴とする車両用通信装置。
  3. 請求項１に記載の車両用通信装置において、
    前記制御パラメータは、バッテリ充放電制御における上下限設定値であることを特徴とする車両用通信装置。
  4. 請求項１に記載の車両用通信装置において、
    前記制御パラメータは、バッテリの温度制御についての制御パラメータであることを特徴とする車両用通信装置。
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