JP5801045B2 - 電気自動車のテレマティクス装置及びその遠隔空調制御方法 - Google Patents

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Description

本発明は、電気自動車のテレマティクス装置及びその遠隔空調制御方法に係り、より詳しくは、電気自動車のバッテリ充電時に遠隔で充電電流を利用して空調装置を駆動させ、室内温度を調節することができる電気自動車のテレマティクス装置及びその遠隔空調制御方法に関する。
一般に、自動車は用いる燃料により、ガソリン自動車、ディーゼル自動車、天然ガス自動車、ハイブリッド自動車及び電気自動車に区分される。
このような自動車のうち化石燃料を用いる自動車は、化石燃料が燃焼するとき各種の排気ガスが排出され、このような煤煙ガスは、呼吸器疾患は勿論、温暖化現象による気候の変化など自然環境を破壊させている。さらに、化石燃料を用いる自動車は走行時に騷音公害を発生し、搭乗者は勿論、周辺の移動する人にも不快感を与えている。このような化石燃料は再生産が不可能な消耗物質なので、化石燃料の枯渇に備えるため、代替エネルギーの開発が切実に求められている実情である。
これに伴い、化石燃料の使用量を最少化することができるハイブリッド自動車が開発されているが、このようなハイブリッド自動車は、従来の化石燃料を用いる自動車に比べ化石燃料の消費量を減少(約50%)させることはできるが、化石燃料の燃焼を利用して発電することになるので、排気ガスによる問題点の解決に限界があった。
最近は化石燃料を用いず、電気を利用した電気自動車が開発され、一部常用化され運行されている。このような電気自動車は、電気が充電されたバッテリを車体に設け、バッテリに充電された電気を利用して自動車を運行するものであって、騷音の減少は勿論、排気ガスが排出されないので、環境を守ることができる利点がある。
しかし、現在の電気自動車は、未だバッテリの限界により運行距離が制限されている。
したがって、そのようなバッテリの限界を克服するための方法等が切実に求められているが、バッテリ自体の改良は容易ではないので、バッテリ自体を改良せず前述の問題を解決できる方法が切実に求められている。
特開2007−094867
本発明の目的は、電気自動車のバッテリ充電時に遠隔で充電電流を利用して電気自動車の空調装置を稼働させ、室内温度を調節することができる電気自動車のテレマティクス装置及びその遠隔空調制御方法を提供することである。
本発明の一実施形態に係る電気自動車のテレマティクス装置は、電気自動車の空調装置を駆動させて室内温度を調節する温度調節部と、バッテリの充電を制御し、バッテリ充電中に前記温度調節部に対する電源供給信号を受信する時、バッテリ充電状態及び充電電流量に従い前記温度調節部に対する電源供給量を調節するバッテリ充電部と、既に設定されたサーバからの遠隔制御信号に応じて前記電源供給信号を出力し、前記温度調節部を制御して前記電気自動車の室内温度を調節する制御部とを含むことを特徴とする。
このような電気自動車のテレマティクス装置は、自動車の室内温度を測定し、その温度情報を前記制御部に出力する温度感知部をさらに含むことを特徴とする。
前記制御部は、バッテリ充電中に前記バッテリ充電状態及び前記温度情報を、前記無線通信部を介し前記サーバへ伝送することを特徴とする。
前記バッテリ充電部は、前記充電状態及び前記充電電流量に従い、充電電流でバッテリ充電に用いられる電流量と、前記温度調節部に供給される電流量との割合を調節し、バッテリが充電完了した状態であれば、充電電流を全て前記温度調節部に供給することを特徴とする。
前記バッテリ充電部は、前記充電電流量を利用してバッテリ充電状態及び充電完了予想時間を計算し、その結果を前記制御部へ伝送し、制御部は、充電情報を周期的に前記サーバへ伝送することを特徴とする。
前記バッテリ充電部は、バッテリ充電が開始されると充電開始信号を前記制御部へ伝送し、バッテリ充電が完了すると充電終了信号を前記制御部へ伝送することを特徴とする。
前記制御部は、既に設定された予約情報に従い予約された時間に前記温度調節部を制御することを特徴とする。
また、本発明の一実施形態に係る電気自動車の遠隔空調制御方法は、バッテリ充電時に電気自動車の温度情報及びバッテリ充電情報を獲得し、既に設定されたサーバへ伝送する第1ステップと、前記サーバからの遠隔制御信号に応じて前記電気自動車の空調装置を駆動させ、室内温度を調節する第2ステップとを含むことを特徴とする。
前記バッテリ充電情報は、バッテリSOC(State Of Charge)情報及び充電完了予想時間に対する情報を含むことを特徴とする。
前記第2ステップは、バッテリ充電中に前記遠隔制御信号が受信された時、充電電流のうち一部を利用して前記空調装置を駆動させ、前記充電電流のうち、バッテリ充電に用いられる電流量と前記空調装置を駆動させるための電流量との割合を、バッテリ充電状態及び充電電流量に従い調節可能であることを特徴とする。
本発明によれば、バッテリの充電状態を運転者が遠隔でモニタリングすることができ、バッテリ充電時に遠隔で充電電流を利用して電気自動車の空調装置を駆動させ、車両の室内温度を予め調節できることにより、バッテリを利用した走行可能距離を最大にすることができる。
本発明の一実施形態に係る電気自動車の遠隔空調制御のためのシステムの全体構成を示す構成図である。 図1において車両内に設けられたテレマティクス装置の構成をより詳しく示した構成図である。 前述の構成を有する空調制御装置、及びこれを利用した空調制御システムの動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の一実施形態に係り、遠隔制御端末(スマートホン)にバッテリ充電情報及び温度情報が示される様子を表す図である。
以下、図面を参照しながら本発明の好ましい実施形態をより詳しく説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る電気自動車の遠隔空調制御のためのシステムの全体構成を示す構成図である。
図1のシステムは、自動車のテレマティクス装置100、遠隔制御サーバ200及び遠隔制御端末300を含む。
テレマティクス装置100は電気自動車に搭載され、電気自動車が充電所に進入すると、充電所に設けられた無線中継器(例えば、Access Point)又は移動通信中継器を介し遠隔制御サーバ200と通信を行う。テレマティクス装置100は、充電開始及び充電完了時に当該事実を報知する信号を遠隔制御サーバ200へ伝送し、バッテリ充電中にはバッテリの充電状態(SOC:State Of Charge)に対する情報と充電完了予想時間に対する情報とを含むバッテリ充電情報、及び車両の現在の室内外温度に対する情報を無線通信網を利用して遠隔制御サーバ200へ伝送する。
テレマティクス装置100は、遠隔制御サーバ200から受信された遠隔制御信号又は既に設定された予約情報に従って空調装置を制御し、車両の室内温度を調節する。特に、本発明のテレマティクス装置100は、バッテリが充電完了される前(充電中の状態)に車両の温度調節のための遠隔制御信号が受信されるか温度調節が予約された場合、バッテリの充電状態及び充電電流量に従い、充電電流の一部を用いて空調装置を稼働させる。
遠隔制御サーバ200は、電気自動車と運転者に対する情報を格納及び管理し、テレマティクス装置100から電気自動車に対するバッテリ充電情報及び温度情報が受信されると、有無線通信網を利用して当該電気自動車と対応するよう登録された遠隔制御端末300に当該情報を伝送する。即ち、遠隔制御サーバ200は、遠隔制御端末300を利用して運転者が自分の電気自動車に対するバッテリ充電状態及び車両の室内外温度を実時間で確認することができるようにする。なお、遠隔制御サーバ200は、遠隔制御端末300から遠隔制御信号が受信されると、これを当該遠隔制御端末300に対応される電気自動車のテレマティクス装置100に伝達する。即ち、遠隔制御サーバ200は、運転者が遠隔制御端末300を利用して電気自動車の空調装置を遠隔制御することができるように仲介する。
遠隔制御端末300は運転者(サービス加入者)の端末であって、遠隔制御サーバ200と連動可能なアプリケーション(application)が駆動され遠隔制御サーバ200に接続することにより、運転者が車両のバッテリ充電状態及び室内外温度をモニタリングできるようにする。遠隔制御端末300は、運転者の指示に従い空調装置を遠隔で制御することができる遠隔制御信号を発生させて遠隔制御サーバ200へ伝送する。遠隔制御端末300は、有無線通信網(WEB、WIBRO、WIFI、RF通信など)を介し遠隔制御サーバ200に接続して通信することができる端末機等(例えば、スマートホン、PC、PDA、PMPなど)を全て含む。
図2は、図1においてテレマティクス装置100の構成をより詳しく示した構成図である。
テレマティクス装置100は、温度感知部110、温度調節部120、バッテリ充電部130、無線通信部140及び制御部150を含む。
温度感知部110は、電気自動車の室内外温度を測定しその温度情報を制御部150へ伝送する。
温度調節部120は、制御部150の制御に従って電気自動車に設けられた空調装置(エアコン又はヒーター)を動作させ、車両の室内温度を調節する。
バッテリ充電部130は、バッテリの充電のための諸般的な状態を統括して管理する。このようなバッテリ充電部130は、バッテリ充電時に充電電流量を測定してバッテリSOC及び充電完了予想時間を計算し、その結果を制御部150へ伝送する。特に、バッテリ充電部130は、バッテリ充電中に制御部150から温度調節部120に対する電源供給信号が受信されると、バッテリSOC及び充電電流量に従い充電電流の一部を温度調節部120に供給する。
即ち、バッテリ充電部130は、バッテリ充電中に電源供給信号が受信されると、充電電流を全てバッテリ充電に用いず、そのうち一部を空調装置を駆動させるために用いる。この時、全体充電電流のうちバッテリ充電に用いられる電流量と、空調装置を駆動させるために用いられる電流量との割合は、バッテリSOC及び充電電流量に従って変化する。なお、バッテリ充電部130は、バッテリの充電が完了すると、充電終了信号を制御部150へ伝送したあとオフとなる。さらに、バッテリ充電部130は充電プラグが車両に差し込まれている状態で、バッテリが充電完了されオフとなったあと、制御部150から温度調節部120に対する電源供給信号が受信されると、再度駆動(WAKE UP)され充電器から流入される電流を温度調節部120に供給する。
無線通信部140は、既に定義された通信プロトコルに従い、無線通信網を介し遠隔制御サーバ200とデータを送/受信する。このような無線通信部140は移動通信(CDMA、WCDMAなど)、無線インターネット(WIBRO、WIFIなど)、近距離通信(Bluetooth、RFID、IrDA、ZigBeeなど)技術などの無線通信技術を利用してデータを送/受信することができる。
制御部150は、テレマティクス装置100の動作を全体的に制御し、バッテリ充電部130から提供されたバッテリSOC情報、及び温度感知部110から提供された温度情報を、無線通信部140を介し遠隔制御サーバ200へ伝送する。なお、制御部150は、遠隔制御サーバ200からの遠隔制御信号又は既に格納された予約情報に従ってバッテリ充電部130に電源供給信号を出力し、温度調節部120を制御して車両の空調装置(エアコン又はヒーター)を動作させる。
図3は、前述の構成を有するテレマティクス装置100、及びこれを利用した空調制御システムの動作を説明するためのフローチャートである。
電気自動車が充電所に進入することにより、テレマティクス装置100が充電所に設けられた無線中継装置(例えば、Access Point)を見付けることになれば、テレマティクス装置100は無線中継装置を介し遠隔制御サーバ200に接続する。
通常、電気自動車を緩速充電する場合、通常6〜8時間以上の充電時間が必要になるので、緩速充電時に運転者は充電所に留まらず、他所(例えば、家又は自分の事務所)に移動することになる。
充電所で充電プラグを車両に差し込むと、バッテリ充電部130は充電開始信号を制御部150へ伝送してバッテリの充電を開始する(ステップ310)。
充電開始信号を受信した制御部150は、バッテリ充電が開始されたことを報知する信号を、無線通信部140を介し遠隔制御サーバ200へ伝送する。これに伴い、遠隔制御サーバ200は、当該電気自動車に対応される遠隔制御端末300へバッテリ充電が開始されたことを報知する信号を伝送する。
バッテリ充電が行われる間、バッテリ充電部130は、バッテリの充電電流量を測定してバッテリSOC及び充電完了予想時間を計算し、その計算された値を制御部150へ伝送する。なお、制御部150は、温度感知部110を駆動させて充電中に車両の室内外温度を測定させた後、その温度情報を提供される(ステップ320)。
制御部150は、バッテリ充電部130及び温度感知部110からそれぞれ提供されたバッテリSOC情報及び温度情報を、周期的(例えば、20秒単位)に遠隔制御サーバ200へ伝送する(ステップ330)。
遠隔地にある運転者が、自動車の状態を確認するため遠隔制御端末300の当該メニューを選択すると、遠隔制御端末(例えば、スマートホン)300は、遠隔制御サーバ200との連動のためのアプリケーションを駆動させて遠隔制御サーバ200に接続する。もし、テレマティクス装置100が遠隔制御サーバ200に連結される以前に、運転者が遠隔制御サーバ200に接続してテレマティクス装置100に対するモニタリングを試みる場合、遠隔制御サーバ200は、連結不可メッセージを遠隔制御端末300へ伝送することができる。
テレマティクス装置100及び遠隔制御端末300が全て遠隔制御サーバ200に正常に連結されると、遠隔制御サーバ200は、テレマティクス装置100から提供された車両情報(バッテリ充電状態、充電完了予想時間及び車両の室内外温度に対する情報)を遠隔制御端末300へ伝送する。制御部150は、無線通信部140を介し車両情報が提供されると、これを図4に示す通り画面に示すことにより、運転者が当該情報をモニタリングすることができるようにする(ステップ340)。
以後、運転者が遠隔制御端末300の空調制御メニューを利用して温度を設定すれば、温度調節のための遠隔制御信号が遠隔制御サーバ200を介しテレマティクス装置100へ伝送される(ステップ350)。
例えば、運転者が再度車両を運行しようとするが車両の現在室内温度が低い場合、遠隔制御端末300の空調制御メニューを利用して車両の温度を自分の望む温度(例えば、23℃)に設定すれば、当該遠隔制御信号が遠隔制御サーバ200を介し制御部150へ伝送される。
遠隔制御信号を受信した制御部150は、バッテリ充電部130に温度調節部120へ電源を供給せよとの電源供給信号を出力し、温度調節部120を制御して車両の室内温度を調節する(ステップ360)。
このとき、電源供給信号を受信したバッテリ充電部130は、バッテリSOC状態及び充電電流量に従い温度調節部120に対する電源供給を調節する。
例えば、バッテリ充電部130は、バッテリが既に充電完了した状態であれば、充電プラグを介し供給される充電電流を全て温度調節部120に供給する。しかし、バッテリが未だ充電完了した状態ではない場合、充電電流のうち一部を温度調節部120に供給する。このとき、全体充電電流量のうち温度調節部120に供給される電流量の割合は、バッテリのSOC状態に従って調節可能である。例えば、バッテリの充電の割合が高いほどバッテリ充電のための電流量は漸次低減させ、温度調節部120に供給される電流量を漸次増加させることができる。
なお、温度調節が開始されると、制御部150は、温度調節が開始されたことを報告する信号を、遠隔制御サーバ200を介し遠隔制御端末300へ伝達する。
制御部150は、温度感知部110で測定された室内温度がユーザが設定した温度に到達するまで温度調節部120を駆動させながら、その温度情報を周期的に遠隔制御サーバ200へ伝送することにより、運転者がその温度変化をモニタリングできるようにする。
もし、室内温度が運転者の設定した目標値に到達するか、遠隔制御サーバ200から温度調節の中断を要請する遠隔制御信号が受信されると、制御部150は温度調節部120の動作を中止させ、バッテリ充電部130に温度調節部120に対する電源供給中止信号を出力する。このような場合、バッテリ充電部130は、再度充電電流を全てバッテリ充電に用いることになる。
室内温度の調節が完了しバッテリの充電が完了すれば、バッテリ充電部130は充電終了信号を制御部150へ伝送し自動にオフとなる。制御部150は、バッテリの充電が完了したことを報告する信号を無線通信部140を介し遠隔制御サーバ200へ伝送し、遠隔制御サーバ200は、遠隔制御端末300にバッテリの充電が完了したことを報告する信号を伝送する(ステップ370)。
このように本発明では、車両が充電中のとき、バッテリ充電情報、室内外温度情報を運転者が遠隔で確認できるようにし、充電所の充電電流を利用して車両の室内温度を調節できるようにすることにより、バッテリの電源を消費せずとも車両を快適な状態にしておくことができるようにする。
これに伴い、走行中に空調装置を駆動させる回数を減少させて空調装置の駆動によるバッテリ電源の消耗を低減させることにより、走行可能距離がさらに確保できるようにする。
前述の実施形態は本発明の例示を目的にしたものであって、当業者であれば特許請求の範囲の技術的思想と範囲を介し多様な修正、変更、代替及び付加が可能なはずであり、このような修正/変更などは特許請求の範囲に属するものと見なければならない。
例えば、前述の実施形態では、スマートホンを利用した遠隔モニタリング及び遠隔制御に対し説明したが、運転者はPCを利用して遠隔制御サーバ200に接続した後、遠隔制御サーバ200の提供するウェブページを介し、前述の遠隔モニタリング及び遠隔制御機能を行うこともできる。
さらに、前述の実施形態では、運転者が車両の充電状態をモニタリングしながら遠隔制御を行う場合を説明したが、運転者が室内温度調節時間及び温度を予約する場合、制御部150は予約された時間に温度調節部120を制御して前述の温度調節機能を行うことができる。
100 テレマティクス装置
110 温度感知部
120 温度調節部
130 バッテリ充電部
140 無線通信部
150 制御部
200 遠隔制御サーバ
300 遠隔制御端末

Claims (13)

  1. 電気自動車と運転者に対する情報を格納及び管理し、前記電気自動車に対するバッテリ充電情報及び温度情報を受信し、前記運転者が前記電気自動車の空調装置を遠隔制御することができるように仲介する遠隔制御サーバ、
    前記電気自動車に搭載され、バッテリ充電情報、及び車両の現在の室内外温度に対する情報を無線通信網を利用して前記遠隔制御サーバへ伝送する前記電気自動車のテレマティクス装置、及び、
    有無線通信網を介し前記遠隔制御サーバに接続して通信することができる遠隔制御端末を含むシステムにおいて、
    前記テレマティクス装置は、
    前記電気自動車の空調装置を駆動させて室内温度を調節する温度調節部と、
    バッテリの充電を制御し、バッテリ充電中に前記温度調節部に対する電源供給信号を受信する時、バッテリ充電状態及び充電電流量に従い前記温度調節部に対する電源供給量を調節するバッテリ充電部と、
    無線通信網を介し前記遠隔制御サーバとデータを送/受信する無線通信部と、
    前記遠隔制御サーバからの遠隔制御信号に応じて前記電源供給信号を出力し、前記温度調節部を制御して前記電気自動車の室内温度を調節する制御部と、
    を含み、
    前記電気自動車が充電所に進入すると、該充電所に設けられた無線中継器又は移動通信中継器を介し前記遠隔制御サーバに接続し、
    バッテリの充電が開始された場合、バッテリ充電が開始されたことを報知する信号を、前記遠隔制御サーバを介して前記遠隔制御端末に伝送し、
    バッテリの充電が完了した場合、バッテリ充電が完了したことを報知する信号を、前記遠隔制御サーバを介して前記遠隔制御端末に伝送し、
    バッテリの充電中に車両の温度調節のための遠隔制御信号が受信された場合、バッテリの充電状態及び充電電流量に従い、充電電流の一部を用いて前記空調装置を稼働させることを特徴とする電気自動車のテレマティクス装置。
  2. 自動車の室内温度を測定し、その温度情報を前記制御部に出力する温度感知部をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載の電気自動車のテレマティクス装置。
  3. 前記制御部は、
    バッテリ充電中に前記バッテリ充電状態及び前記温度情報を、前記無線通信部を介し前記遠隔制御サーバへ伝送することを特徴とする請求項1に記載の電気自動車のテレマティクス装置。
  4. 前記バッテリ充電部は、
    前記充電状態及び前記充電電流量に従い、充電電流でバッテリ充電に用いられる電流量と、前記温度調節部に供給される電流量との割合を調節することを特徴とする請求項1に記載の電気自動車のテレマティクス装置。
  5. 前記バッテリ充電部は、
    バッテリが充電完了すると、充電電流を全て前記温度調節部に供給することを特徴とする請求項4に記載の電気自動車のテレマティクス装置。
  6. 前記バッテリ充電部は、
    前記充電電流量を利用してバッテリ充電状態及び充電完了予想時間を計算し、その結果を前記制御部へ伝送することを特徴とする請求項1に記載の電気自動車のテレマティクス装置。
  7. 前記制御部は、
    前記バッテリ充電状態及び前記充電完了予想時間を含む前記バッテリ充電情報を周期的に前記遠隔制御サーバへ伝送することを特徴とする請求項に記載の電気自動車のテレマティクス装置。
  8. 前記バッテリ充電部は、
    バッテリ充電が開始されると充電開始信号を前記制御部へ伝送し、バッテリ充電が完了すると充電終了信号を前記制御部へ伝送することを特徴とする請求項1に記載の電気自動車のテレマティクス装置。
  9. 前記制御部は、
    既に設定された予約情報に従い予約された時間に前記温度調節部を制御することを特徴とする請求項1に記載の電気自動車のテレマティクス装置。
  10. 電気自動車と運転者に対する情報を格納及び管理し、前記電気自動車に対するバッテリ充電情報及び温度情報を受信し、前記運転者が前記電気自動車の空調装置を遠隔制御することができるように仲介する遠隔制御サーバ、
    前記電気自動車に搭載され、バッテリ充電情報、及び車両の現在の室内外温度に対する情報を、無線通信網を利用して前記遠隔制御サーバへ伝送する前記電気自動車のテレマティクス装置、及び、
    有無線通信網を介し前記遠隔制御サーバに接続して通信することができる遠隔制御端末を含むシステムにおいて、
    バッテリ充電時に前記電気自動車の温度情報及びバッテリ充電情報を獲得し、前記遠隔制御サーバへ伝送する第1ステップと、
    前記遠隔制御サーバからの遠隔制御信号に応じて前記電気自動車の空調装置を駆動させ、室内温度を調節する第2ステップとを含み、
    前記電気自動車が充電所に進入すると、該充電所に設けられた無線中継器又は移動通信中継器を介し前記遠隔制御サーバに接続し、
    前記第1ステップは、
    バッテリの充電が開始された場合、バッテリ充電が開始されたことを報知する信号を、前記遠隔制御サーバを介して前記遠隔制御端末に伝送し、
    バッテリの充電が完了した場合、バッテリ充電が完了したことを報知する信号を、前記遠隔制御サーバを介して前記遠隔制御端末に伝送し、
    前記第2ステップは、
    バッテリの充電中に車両の温度調節のための遠隔制御信号が受信された場合、バッテリの充電状態及び充電電流量に従い、充電電流の一部を用いて前記空調装置を稼働させることを含むことを特徴とする電気自動車の遠隔空調制御方法。
  11. 前記バッテリ充電情報は、
    バッテリSOC情報及び充電完了予想時間に対する情報を含むことを特徴とする請求項10に記載の電気自動車の遠隔空調制御方法。
  12. 前記第2ステップは、
    バッテリ充電中に前記遠隔制御信号が受信された時、充電電流のうち一部を利用して前記空調装置を駆動させることを特徴とする請求項10に記載の電気自動車の遠隔空調制御方法。
  13. 前記充電電流のうち、バッテリ充電に用いられる電流量と前記空調装置を駆動させるための電流量との割合が、バッテリ充電状態及び充電電流量に従い調節されることを特徴とする請求項12に記載の電気自動車の遠隔空調制御方法。
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