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公開番号2021005956
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210114
出願番号2019118778
出願日20190626
発明の名称車両制御装置
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人特許業務法人深見特許事務所
主分類B60L 53/14 20190101AFI20201211BHJP(車両一般)
要約【課題】車両の位置に基づいてタイマ充電モードと即時充電モードとを切り替える際にユーザの利便性が損なわれることを抑制する。
【解決手段】車両制御装置が、車両の位置情報を取得する位置取得部と、モード表示画面を表示装置に表示させる表示制御部と、充電制御部と、モード切替部と、モード変更部とを備える。充電制御部は、設定された充電モードに従って充電装置に外部充電を実行させる。モード切替部は、タイマ充電モードが設定されているときに車両の起動スイッチがオフされると、モード表示画面が表示される前に、車両の位置情報を用いてタイマ充電モードを有効にするか否かを判断し、タイマ充電モードを有効にしないと判断した場合には、タイマ充電モードに代えて即時充電モードを設定する。モード変更部は、モード表示画面が表示された後、所定の期間内にユーザから所定の変更操作が行なわれた場合に充電モードを変更する。
【選択図】図6
特許請求の範囲【請求項1】
車両が備える充電装置と、前記車両に関する情報を表示する表示装置とを制御する車両制御装置であって、
前記充電装置は、前記車両の外部から供給される電力を用いて、前記車両に搭載された蓄電装置を充電する外部充電を実行可能に構成され、
前記車両制御装置は、
前記車両の位置情報を取得する位置取得部と、
予約された時刻になったときに前記外部充電を開始するタイマ充電モードと、所定の開始操作が行なわれたときに前記外部充電を開始する即時充電モードとのいずれかの充電モードが設定され、前記設定された充電モードに従って前記充電装置に前記外部充電を実行させる充電制御部と、
前記車両の起動スイッチがオフされた場合に、前記充電制御部に設定されている充電モードを示す画面を前記表示装置に表示させる表示制御部と、
前記充電制御部に前記タイマ充電モードが設定されているときに前記起動スイッチがオフされると、前記表示制御部により前記画面が表示される前に、前記位置取得部により取得される前記車両の位置情報を用いて前記タイマ充電モードを有効にするか否かを判断し、前記タイマ充電モードを有効にしないと判断した場合には、前記タイマ充電モードに代えて前記即時充電モードを前記充電制御部に設定するモード切替部と、
前記表示制御部により前記画面が表示された後、所定の期間内にユーザから所定の変更操作が行なわれた場合に、前記充電制御部に設定された充電モードを変更するモード変更部とを備える、車両制御装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本開示は、車両制御装置に関し、特に、車両に搭載された蓄電装置の充電制御に関する。
続きを表示(約 8,300 文字)【背景技術】
【0002】
特開2013−38933号公報(特許文献1)には、車両が所定領域内に位置しているか否かを判定し、車両が所定領域内に位置していると判定された場合に走行用バッテリのタイマ充電(特許文献1では、「予約充電」と称される)を有効とし、車両が所定領域内に位置していないと判定された場合に走行用バッテリのタイマ充電を無効とする充電制御装置が開示されている。タイマ充電は、予約された時刻になったときに外部充電が開始される充電方式である。外部充電は、車両の外部から供給される電力を用いて、車両に搭載された蓄電装置を充電することを意味する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2013−38933号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記特許文献1に記載の充電制御装置において、車両が所定領域内に位置しているか否かを高い精度で判定することは必ずしも容易ではない。誤検出された車両の位置に基づいてタイマ充電の有効/無効が切り替えられた場合には、ユーザの利便性を損なうことがある。たとえば、上記特許文献1に記載の構成を変更して、タイマ充電を行なうモード(以下、「タイマ充電モード」とも称する)と、即時充電を行なうモード(以下、「即時充電モード」とも称する)とを、車両の位置に基づいて切り替える構成にすることが考えられる。即時充電は、所定の開始操作が行なわれたときに外部充電が開始される充電方式である。こうした構成において、車両の位置が誤検出されると、ユーザがタイマ充電を期待する状況において即時充電が実行されたり、ユーザが即時充電を期待する状況において即時充電が実行されなかったりして、ユーザの利便性を損なうことがある。
【0005】
本開示は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、車両の位置に基づいてタイマ充電モードと即時充電モードとを切り替える際にユーザの利便性が損なわれることを抑制することができる車両制御装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示に係る車両制御装置は、車両が備える充電装置と、車両に関する情報を表示する表示装置とを制御するように構成される。充電装置は、車両の外部から供給される電力を用いて、車両に搭載された蓄電装置を充電する外部充電を実行可能に構成される。車両制御装置は、以下に示す位置取得部、充電制御部、表示制御部、モード切替部、及びモード変更部を備える。
【0007】
位置取得部は、車両の位置情報を取得するように構成される。充電制御部は、予約された時刻になったときに外部充電を開始するタイマ充電モードと、所定の開始操作が行なわれたときに前記外部充電を開始する即時充電モードとのいずれかの充電モードが設定され、設定された充電モードに従って充電装置に外部充電を実行させるように構成される。表示制御部は、車両の起動スイッチがオフされた場合に、充電制御部に設定されている充電モードを示す画面(以下、「モード表示画面」とも称する)を表示装置に表示させるように構成される。モード切替部は、充電制御部にタイマ充電モードが設定されているときに起動スイッチがオフされると、表示制御部によりモード表示画面が表示される前に、位置取得部により取得される車両の位置情報を用いてタイマ充電モードを有効にするか否かを判断し、タイマ充電モードを有効にしないと判断した場合には、タイマ充電モードに代えて即時充電モードを充電制御部に設定するように構成される。モード変更部は、表示制御部によりモード表示画面が表示された後、所定の期間(以下、「猶予期間」とも称する)内にユーザから所定の変更操作が行なわれた場合に、充電制御部に設定された充電モードを変更するように構成される。
【0008】
上記の車両制御装置では、モード切替部が、車両の位置情報を用いてタイマ充電モードを有効にするか否かを判断する。そして、タイマ充電モードを有効にしないと判断された場合には、モード切替部がタイマ充電モードに代えて即時充電モードを充電制御部に設定する。モード切替部は、車両の位置がタイマ充電に適した位置でない場合に、充電制御部に設定された充電モードをタイマ充電モードから即時充電モードに切り替えることができる。このように、車両の位置に応じて適した充電モードが自動的に充電制御部に設定されることで、ユーザの利便性は向上する。しかしながら、誤った車両の位置情報を位置取得部が取得することによって、車両の位置がタイマ充電に適した位置であるか否かの判断をモード切替部が間違えることが起こり得る。そこで、上記の車両制御装置には、モード変更部が設けられている。モード変更部は、猶予期間においてユーザからの変更操作を受け付ける。ユーザは、モード表示画面を見て現在の充電モードが間違っていると判断した場合に、猶予期間内に変更操作を行なうことにより充電モードを変更することができる。このように、ユーザに猶予期間(すなわち、訂正の機会)を付与することで、モード切替部によって誤った充電モードが充電制御部に設定されても、ユーザが訂正できるようになる。こうした構成によれば、車両の位置が誤検出されることによってユーザの利便性が損なわれることが抑制される。猶予期間は任意に設定可能である。猶予期間は、モード表示画面が表示されてから、所定時間が経過したときに終了してもよいし、所定のユーザ操作が行なわれたときに終了してもよい。ユーザによる変更操作も任意に設定可能であり、たとえば所定のボタンを押すことであってもよい。
【0009】
モード切替部は、たとえば、車両の現在位置が所定の領域(以下、「登録領域」とも称する)に含まれる場合にタイマ充電モードを有効にし、車両の現在位置が登録領域に含まれない場合にタイマ充電モードを無効にしてもよい。登録領域は、ユーザの自宅周辺に設定されてもよいし、ユーザの職場周辺に設定されてもよい。
【0010】
即時充電モードにおける開始操作は、給電設備と車両とを電気的に接続すること(たとえば、給電設備に接続された充電ケーブルのコネクタを車両の充電インレットに接続すること)であってもよいし、給電設備と車両とが電気的に接続された状態で給電設備に給電開始操作を行なうことであってもよい。
【0011】
即時充電モードでは、タイマ充電モードと比べて充電電流及び充電量上限の少なくとも一方を大きくしてもよい。即時充電の充電電流を大きくすることで、即時充電を高い充電レートで行ない、ユーザの充電待ち時間を短くすることが可能になる。また、即時充電の充電量上限を大きくすることで、即時充電によって蓄電装置に十分な電力を確保し、充電回数を減らすことが可能になる。
【0012】
表示装置は、車両に搭載された表示装置であってもよいし、携帯機器の表示装置であってもよい。
【発明の効果】
【0013】
本開示によれば、車両の位置に基づいてタイマ充電モードと即時充電モードとを切り替える際にユーザの利便性が損なわれることを抑制することができる車両制御装置を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
本開示の実施の形態に係る車両制御装置が適用される充電システムの構成図である。
本開示の実施の形態に係る車両制御装置の構成要素を機能別に示す図である。
自宅周辺フラグの設定処理を説明するための図である。
スケジュール表示画面の一例を示す図である。
図4とは異なる状態のスケジュール表示画面を示す図である。
本開示の実施の形態に係る車両制御装置によって起動スイッチOFF時に実行される処理を示すフローチャートである。
図6の処理で表示されるエンディング画面Aの一例を示す図である。
図6の処理で表示されるエンディング画面Bの一例を示す図である。
図6の処理で表示されるエンディング画面Cの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
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。図中、同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。以下では、電子制御ユニット(Electronic Control Unit)を「ECU」と称する。
【0016】
図1は、この実施の形態に係る車両制御装置が適用される充電システムの構成図である。図1を参照して、充電システム1は、車両100と、充電スタンド200と、充電ケーブル300とを備える。車両100は、走行用の電力を蓄電するバッテリ130を備える。バッテリ130は、たとえばリチウムイオン電池又はニッケル水素電池のような二次電池を含んで構成される。二次電池は、単電池であってもよいし、組電池であってもよい。また、二次電池の代わりに、電気二重層キャパシタのような他の蓄電装置を採用してもよい。車両100は、バッテリ130に蓄えられた電力のみを用いて走行可能な電気自動車であってもよいし、バッテリ130に蓄えられた電力とエンジン(図示せず)の出力との両方を用いて走行可能なプラグインハイブリッド車であってもよい。この実施の形態に係るバッテリ130は、本開示に係る「蓄電装置」の一例に相当する。
【0017】
車両100は、充電スタンド200から電力の供給を受けてバッテリ130の充電を行なうことができる。この実施の形態では、充電スタンド200が、交流電力供給方式(AC方式)の充電スタンド(たとえば、普通充電器)である。充電スタンド200は、公共の充電スタンドであってもよいし、ユーザの自宅に設置された充電スタンドであってもよい。車両100は、充電スタンド200の給電方式(たとえば、AC方式)に対応する充電インレット110及び充電ユニット120を備える。この実施の形態に係る充電スタンド200は、「給電設備」の一例に相当する。
【0018】
なお、充電スタンド200は、直流電力供給方式(DC方式)の充電スタンド(たとえば、急速充電器)であってもよい。図1には、充電インレット110及び充電ユニット120のみを図示しているが、車両100は、複数種の給電方式に対応できるように、給電方式ごとの複数の充電インレット及び充電ユニットを備えてもよい。
【0019】
充電スタンド200には、充電ケーブル300が接続される。この実施の形態では、充電ケーブル300が常に充電スタンド200に接続されている。ただしこれに限られず、充電ケーブル300は、充電スタンド200に対して着脱可能であってもよい。充電ケーブル300は、先端に充電コネクタ310を有し、内部に信号線と電力線とを含む。充電スタンド200につながれた充電ケーブル300の充電コネクタ310が車両100の充電インレット110に接続されることで、充電スタンド200と車両100とが電気的に接続される。これにより、充電スタンド200から充電ケーブル300を通じて車両100に電力を供給することが可能になる。
【0020】
車両100の充電ユニット120は、充電インレット110に入力される電力に所定の処理を行なう回路(たとえば、図示しない電力変換回路及びフィルタ回路)を含む。こうした回路の処理により、バッテリ130の充電に適した電力(直流電力)が、充電ユニット120からバッテリ130へ出力される。充電ユニット120は、車両100の外部から供給される電力を用いてバッテリ130の外部充電を実行可能に構成される。図示は省略しているが、充電ユニット120は、ECU150によってON/OFF制御される充電リレーをさらに備える。充電リレーは、車両外部(たとえば、充電スタンド200)から供給される電力によるバッテリ130の充電時にON状態(導通状態)にされる。この実施の形態に係る充電ユニット120は、本開示に係る「充電装置」の一例に相当する。
【0021】
車両100は、上記充電インレット110、充電ユニット120、及びバッテリ130に加えて、走行駆動部140と、ECU150と、入力装置160と、表示装置170と、位置検出部180と、起動スイッチ190と、駆動輪Wとをさらに備える。なお、車両100の駆動方式は、図1に示される前輪駆動に限られず、後輪駆動又は4輪駆動であってもよい。
【0022】
走行駆動部140は、図示しないPCU(Power Control Unit)とMG(Motor Generator)とを含み、バッテリ130に蓄えられた電力を用いて車両100を走行させるように構成される。PCUは、たとえば、演算装置を含んで構成される制御装置と、インバータと、コンバータと(いずれも図示せず)を含んで構成される。PCUの制御装置は、ECU150からの指示(制御信号)を受信し、その指示に従ってPCUのインバータ及びコンバータを制御するように構成される。MGは、たとえば三相交流モータジェネレータである。MGは、PCUによって駆動され、駆動輪Wを回転させるように構成される。また、MGは、回生発電を行ない、発電した電力をバッテリ130に供給するように構成される。
【0023】
図示は省略しているが、バッテリ130は、前述した二次電池に加えて、ECU150によってON/OFF制御されるSMR(システムメインリレー)と、バッテリ130の状態を監視する監視ユニットと(いずれも図示せず)を含んで構成される。SMRは、バッテリ130から走行駆動部140への電力経路に配置され、バッテリ130の電力を用いた走行時にON状態(導通状態)にされる。監視ユニットは、バッテリ130の状態(たとえば、温度、電流、及び電圧)を検出する各種センサを含み、検出結果をECU150へ出力する。ECU150は、監視ユニットの出力(すなわち、各種センサの検出値)に基づいてバッテリ130の状態(たとえば、温度、電流、電圧、SOC(State Of Charge)、及び内部抵抗)を取得することができる。
【0024】
ECU150は、演算装置151、RAM(Random Access Memory)152、記憶装置153、及びタイマ154を含んで構成される。演算装置151としては、たとえばCPU(Central Processing Unit)を採用できる。RAM152は、演算装置151によって処理されるデータを一時的に記憶する作業用メモリとして機能する。記憶装置153は、格納された情報を保存可能に構成される。記憶装置153は、たとえば、ROM(Read Only Memory)及び書き換え可能な不揮発性メモリを含む。記憶装置153には、プログラムのほか、プログラムで使用される情報(たとえば、マップ、数式、及び各種パラメータ)が記憶されている。なお、ECU150が備えるプロセッサの数は任意であり、所定の制御ごとにプロセッサが用意されてもよい。
【0025】
タイマ154は、設定時刻の到来を演算装置151に知らせるように構成される。タイマ154に設定された時刻になると、タイマ154から演算装置151へその旨を知らせる信号が送信される。この実施の形態では、タイマ154としてタイマ回路を採用する。ただし、タイマ154は、ハードウェア(タイマ回路)ではなく、ソフトウェアによって実現してもよい。
【0026】
入力装置160は、ユーザからの入力を受け付ける装置である。入力装置160は、ユーザによって操作され、ユーザの操作に対応する信号をECU150へ出力する。通信方式は有線でも無線でもよい。入力装置160の例としては、各種スイッチ(押しボタンスイッチ、スライドスイッチ等)、各種ポインティングデバイス(マウス、タッチパッド等)、キーボード、タッチパネルが挙げられる。入力装置160は、カーナビゲーションシステムの操作部であってもよい。
【0027】
表示装置170は、ECU150から要求があったときに、車両100に関する情報をユーザ(たとえば、車両100の運転者)へ表示するように構成される。この実施の形態では、表示装置170としてカーナビゲーションシステムのタッチパネルディスプレイを採用する。ただしこれに限られず、任意のHMI(Human Machine Interface)を表示装置170として採用できる。表示装置170は、スピーカー機能を有してもよい。
【0028】
位置検出部180は、車両100の位置を検出するように構成される。位置検出部180の検出結果は、ECU150へ出力される。位置検出部180としては、たとえばカーナビゲーションシステムに含まれるGPS(Global Positioning System)受信機を採用できる。ただしこれに限られず、位置検出部180は、車両100の移動方向及び移動量を検出する各種センサ(たとえば、車輪センサ、ヨーレートセンサ、及び加速度センサ)の検出結果に基づいて、車両100の位置を算出するように構成されてもよい。
【0029】
起動スイッチ190は、車両100に搭載された車両システムを起動させるためのスイッチであり、一般に「パワースイッチ」又は「イグニッションスイッチ」と称される。
【0030】
この実施の形態に係る車両100では、車両システムが停止状態であり、かつ、バッテリ130が充電中ではない状況において、ユーザによってブレーキペダル(図示せず)が踏まれている状態で起動スイッチ190が押されると、起動スイッチ190がON状態になり、車両システム(ひいては、ECU150)が起動する。そして、起動したECU150によってバッテリ130のSMRがON状態(導通状態)にされることにより走行駆動部140に電力が供給され、車両100が走行可能な状態(Ready−on状態)になる。また、車両100の運転者は、車両システムが作動状態であるときに、停車してパーキングブレーキ(図示せず)をかけて、図示しないシフト操作部(たとえば、レバー又はボタン)によってシフトポジションをP(パーキング)にした後、起動スイッチ190を押すことによって、起動スイッチ190をOFF状態にすることができる。起動スイッチ190がOFF状態になると、車両システム(ひいては、ECU150)が停止状態(Ready−off状態)になる。停止状態には、システム全体の動作が完全に停止した状態のほか、省電力モードの状態が含まれる。この実施の形態では、起動スイッチ190がOFF状態になると、ECU150がスリープモードになる。スリープモードでは、ECU150への電力供給は止めずに、ECU150の内部において、演算装置151の周辺機能(たとえば、タイマ154)は動作させたまま演算装置151のクロックを停止させる。スリープモードは、「省電力モード」の一例に相当する。車両システム(ECU150を含む)を作動させるための電力は、バッテリ130よりも容量の小さい補機バッテリ(図示せず)から供給される。ECU150が省電力モードになることで、補機バッテリの電力不足(ひいては、バッテリ上がり)が抑制される。この実施の形態では、ECU150をスリープモードにする際に後述する図6の処理が実行される。
(【0031】以降は省略されています)

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