プラグイン車両の充電制御装置
【課題】無駄な充電を実行してしまうことがなく、しかも次回走行に必要な分の電力をなるべく安価に充電できるようにしたプラグイン車両の充電制御装置を提供する。
【解決手段】カーナビ１は、使用者が入力した翌日の到着予定時刻及び目的地に基づいて次の走行時に必要となる電力量を求め、翌日の天気情報及び日出・日没時間に基づいて次の出発予定時刻まで太陽光発電により最大限充電する充電スケジュールを作成し、当該充電スケジュールに従ってバッテリ４に対する充電を制御する。
【解決手段】カーナビ１は、使用者が入力した翌日の到着予定時刻及び目的地に基づいて次の走行時に必要となる電力量を求め、翌日の天気情報及び日出・日没時間に基づいて次の出発予定時刻まで太陽光発電により最大限充電する充電スケジュールを作成し、当該充電スケジュールに従ってバッテリ４に対する充電を制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光発電による電力源と他の電力源からの充電が可能なプラグイン車両の充電制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、プラグイン車両に搭載されているバッテリへの充電を、複数種類の電力源のうち電力単価の安い順に最大限利用して充電すると共に電力単価が最も安い太陽光発電による充電時間を天気予報に基づいて調整することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１４８１２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような特許文献１のものによれば、電力単価が最も安い太陽光発電を最大限利用してバッテリに充電することができるので、充電コストの低減を図ることができる。
しかしながら、特許文献１のものは、次の出発予定時刻まで太陽光発電と天気予報とから最適な充電計画を実現することができるものの、次の出発予定時刻までにバッテリを安価にかつ最大限充電しようと試みるものであるので、次回走行に必要な電力を充電し終わったとしても、余分な電力を充電し続けてしまう可能性がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、無駄な充電を実行してしまうことがなく、しかも次回走行に必要な分の電力をなるべく安価に充電できるようにしたプラグイン車両の充電制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明によれば、次の出発予定時刻まで太陽光発電により次回走行に必要な分の電力をなるべく安価にバッテリに充電できるので、充電コストの低減を図ることができる。この場合、天気が悪い場合であっても、天気予報に基づいて充電スケジュールを作成するので、太陽光発電による充電電力量が次の走行に必要となる電力量よりも少ない場合であっても、他の電力源から充電することにより次の走行時に充電電力の不足を生じることを回避できる。
請求項２の発明によれば、太陽光発電による充電電力が不足した場合は、商用電力源によりバッテリを確実に充電することができる。この場合、深夜電力料金による商用電力源を最大限利用して充電することができるので、商用電力源による充電コストの低減を図ることができる。
【０００６】
請求項３の発明によれば、通勤で走行する経路は一定であることから、過去の消費電力量に基づいて必要な走行電力量を精度よく求めることができる。
請求項４の発明によれば、太陽光発電による充電電力が不足してしまう不具合を回避することができる。
請求項５の発明によれば、充電スケジュールによる充電完了時刻を当初の時刻から変更した方が望ましいと予想した場合は、充電スケジュールを修正するようにしたので、バッテリに確実に充電することができる。
請求項６の発明によれば、天気の急変、利用者の起床時刻の急変、商業活動による渋滞の発生、利用者の会議等の予定、実施日が固定的なイベント等による出発予定時刻の変動等に対応することができる。
【０００７】
請求項７の発明によれば、充電完了時刻が早められた場合であっても、急速充電により充電完了時刻までにバッテリへ充電することができる。
請求項８の発明によれば、バッテリに急速充電するにしてもバッテリがダメージを受けてしまうことを回避できる。
請求項９の発明によれば、太陽光発電の利用率を高めることができる。
請求項１０の発明によれば、天気情報、或いは現在位置情報等を取得する機能を備えたカーナビゲーション装置を利用して実施することができるので、容易に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態の全体構成を概略的に示す機能ブロック図
【図２】カーナビによる充電手順を示すフローチャート
【図３】カーナビによる翌日の必要電力量の算出を示すフローチャート
【図４】カーナビによる充電スケジュールの作成を示すフローチャート
【図５】充電スケジュールの一例を示す図
【図６】本発明の第２実施形態を示す図１相当図
【図７】カーナビによる充電スケジュールの修正を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１ないし図５を参照して説明する。
図１は、充電制御装置の構成を概略的に示している。プラグイン車両１には充電制御装置２が搭載されている。充電制御装置２（予想消費電力量演算手段、太陽光発電量演算手段、不足電力量演算手段、充電スケジュール作成手段、充電制御手段、通勤指示手段、記憶手段に相当）は、プラグイン車両１に搭載された電力源セレクタ３、この電力源セレクタ３により充電されるバッテリ４（鉛蓄電池、ニッケル水素電池、リチウム電池等）、電力源セレクタ３を制御するカーナビゲーション装置（以下「カーナビ」という）５から構成されている。プラグイン車両とは、車両外部から供給される電力によってバッテリ４の充電が可能な車両のことで、駆動力源としてモータのみを用いるプラグイン電気自動車と、駆動力源としてエンジンとモータとを用いるプラグインハイブリッド車があり、本実施形態ではプラグインハイブリッド車を想定する。尚、図１では、カーナビ５の基本構成は省略し、本発明に関連した構成のみを機能ブロック図で示している。このカーナビ５は、図示しない基本構成に加えて、充電制御装置２、経路計算・予測機能６（走行経路予測手段に相当）、天気予報提供機能７（天気情報取得手段に相当）、日出・日没時間データ８（日照情報取得手段に相当）を備えている。
【００１０】
電力源セレクタ３には複数の充電用端子９が接続されており、それらの各充電用端子９に対応する電力源Ａ〜Ｃからの電力ラインが接続可能となっている。この場合、充電用端子９に対応して接続可能な電力ラインの端子が択一的となるように構成されており、対応する電力ライン以外の他の電力ラインが接続不能となっている。電力源Ａ〜Ｃとしては、電力会社から供給される商用電力源、太陽光発電によって供給される電力源、風力発電によって供給される電力源、ガスや燃料電池を用いた自家発電装置によって供給される電力源等が想定されるが、本実施形態では、商用電力源と太陽光発電による電力源の２電力源を用いた場合を説明する。太陽光発電としては、一般に住宅の屋根、或いはガレージの屋根に設置され、発電中は住宅の電力源として給電するものであるが、太陽光発電による電力源が充電用端子９に接続された状態では、車両への充電を優先し、車両への充電が終了した時点で住宅への給電に切り替えるものとする。
【００１１】
電力源セレクタ３には変圧器を主体とする電力変換器が備えられており、選択された充電用端子９から供給される電力をバッテリ４に充電可能な電力に変換する。また、電力源セレクタ３には電力変換器からバッテリ４への出力端子までの通電路の電圧と検出する電圧センサ及び電流を検出する電流センサが設けられており、充電制御装置２は、電圧センサ及び電流センサによる検出値に基づいてバッテリ４に充電される電力量及び放電（図示しない駆動用モータへの給電）される電力量を演算することにより現在の充電電力量を演算可能となっている。この場合、バッテリ４への充電電力量はプラグインハイブリッド車が充電後の最初の走行時にバッテリ４のみで走行した場合に消費される電力量である。
【００１２】
さて、カーナビ５に充電制御装置２を設けた理由は、バッテリ４への充電制御を実行するための充電スケジュールを作成するための情報をカーナビ５が有する機能から取得可能なことによるもので、本実施形態では、充電制御装置２の機能をカーナビ５内の図示しないプロセッサにより実現しており、次の各機能はカーナビ５が有する機能を利用している。
経路計算・予測機能６は、目的地が設定された場合は、現在位置から目的地までのルートを設定すると共に、目的地まで往復して走行するのに要するバッテリ４の消費電力量を後述するように算出する。
天気予報提供機能７は、外部の情報センタが広域放送（ラジオ放送或いはデジタルラジオでのデータサービス）する天気予報を取得するもので、翌日（次回の走行予定日）までの天気を判定する。
日出・日没時間データ８は、緯度及び経度に対応した日出・日没時間を記憶しており、カーナビ５が取得したＧＰＳデータが示す緯度及び経度に対応する日出・日没時間を提供する。尚、日出・日没データは、緯度及び経度に対応した標準的なデータであることから、カーナビ５が現在地の日出方向及び日没方向に位置する障害物、特に山間部にあっては周囲に位置する山の影響、都心部にあっては周囲に位置する高層ビルによる太陽光の遮光時間帯を考慮するのが望ましい。また、同一地域であっても太陽電池の設置場所によって太陽光の照射時間帯が変わるので、その照射時間帯をユーザが入力するようにしてもよい。
【００１３】
さて、ユーザが次の走行のためにバッテリ４に充電する場合は、プラグイン車両１の充電用端子９に太陽光発電及び商用電力源からの電力ラインを接続した状態でカーナビ５に対して次の走行に関する情報を入力する。カーナビ５は、入力された出発時刻及び目的地に基づいて後述するように充電スケジュールを作成してバッテリ４に充電する。
図２は、カーナビ５による充電手順を示すフローチャートである。カーナビ５は、まず、充電制御装置２によりバッテリ残量をチェックする（Ａ１）。
次に翌日（次回）の走行時の必要電力量を算出する（Ａ２）。
【００１４】
図３は、カーナビ５による翌日の必要電力量の算出を示すフローチャートである。ユーザが翌日（次回）の走行時の目的地及び到着予定時間をカーナビ５にセットすると（Ｂ１：ＹＥＳ）、カーナビ５は、目的地までのルートを計算し、距離と過去の燃費（電力消費）データから目的地までの往復の走行に必要な電力量（Ｙ）を計算する。この場合、ルート通りに走行した場合の予想消費電力量としては、過去に走行したことのあるルートの場合は、その時の消費電力量に安全係数を掛けて求める。ルートが過去に走行したことがある場合は過去のデータを利用することができるものの、一部区間のみを走行したことがある場合、或いはルートが過去に走行していない場合は、走行したことのある一部区間に関してはその時のデータを使用し、走行したことのない区間、或いは走行したことのないルートに関しては、地図データから道路の傾斜（上り、下りの斜度）、信号の有無を取得して計算する（Ｂ２）。つまり、ルート中に上りが存在する場合は、その斜度及び距離に応じて平坦地を走行する際の消費電力量よりも斜度及び距離に応じて予想消費電力量を増加し、下りが存在する場合は回生電力分だけ予想消費電力量を減少する。また、ルート中に信号が多く存在する場合は、それだけ停止回数の増加により消費電力量が増大することから、信号数に応じて予想消費電力量を増大する。また、ルート中の速度制限、車線数、直線距離、或いは走行予定日の渋滞予想が得られる場合は渋滞距離等を勘案して予想消費電力量を演算する。さらに、ルート中にトンネルがある場合、或いは走行が日没後となる場合は、ライトを点灯する必要があることから、それだけ予想消費電力量を増大する。
【００１５】
そして、到着予定時刻と、ルート計算の結果から必要走行時間を算出し、出発時間を逆算により決定する。例えば、到着予定時刻が午前９時、必要走行時間が１時間、目的地までの往復に必要な電力量を５０ｋｗとする。尚、目的地で充電可能な場合はカーナビ５に対して往路のみを設定するもので、そのときの必要充電量は半分となる。
また、プラグイン車両１を通勤に使用するユーザの場合は、目的地が同一、つまりルートが同一であり、必要な予想消費電力量を推測することが可能である。このようにユーザに簡単に通勤用に必要十分な充電を予約させるため、図示しない「通勤充電」ボタンをカーナビ５の画面上に設置し、翌日の用途が通勤であることをワンタッチで設定できるようにした。従って、カーナビ５は、「通勤充電」ボタンがオンされた場合は（Ｂ３：ＹＥＳ）、曜日及び予測天気と過去の電力消費統計データから必要な電力量を算出する（Ｂ４）。この場合、通勤距離が短く必要な充電電力量が太陽光発電のみで十分であると判断した場合は、日出から出勤時刻までの太陽光発電のみで充電するように制御することも可能であり、このような場合がコスト的に最も安価となる。この点は、上述したように目的地が入力され、目的地が近距離、或いは出発時刻が遅く太陽光発電による充電として十分な時間を得られる場合も同様である。このように太陽光発電のみによる充電で走行に必要な電力量が得られる場合であっても、日照時間中は太陽光発電による充電を最大限実行するのが望ましい。
【００１６】
ユーザがルートを設定せず（Ｂ１：ＮＯ）、さらに「通勤充電」ボタンをオンしない場合は（Ｂ３：ＮＯ）、カレンダーから通勤で使用されるかを予測し、平日なら通勤とみなし、休日ならば通勤ではないためｆｕｌｌ充電とする（Ｂ５）制御も可能である。
次にカーナビ５は、充電スケジュールを作成する（Ａ３）。
図４は、カーナビ５による充電スケジュールの作成を示すフローチャートである。カーナビ５は、ユーザが出発時間を設定した場合は（Ｃ１）、翌朝の天気情報を情報センタから取得して天気予報は晴れかを判定する（Ｃ６）。天気予報が晴れの場合は（Ｃ６：ＹＥＳ）、内部に持つテーブルデータから晴れの場合は太陽光発電では１０ｋｗ／ｈ（本実施形態での平均値）の発電が可能であるとする。この発電量は、晴れであっても月日及び時間帯（日出及び日没に近い時間帯は小さく、昼に最大となる）によっても異なることから、テーブルデータとしては月日及び時間帯に対応した電力量が細かく設定されている。
【００１７】
カレンダー機能から翌日の日付を取得し、内部の日出、日没テーブルデータから、翌朝の日出時間を取得する。この日出、日没テーブルデータは、日本における位置（緯度、経度）と月毎の日出、日没時間との対応を記憶したものである。例えば日出時間が６時とすると、出発前に太陽光発電装置で発電されるのは、日出の６時から出発の８時までの２時間であることから、その間に充電できるのは、１０ｋｗ／ｈ×２ｈ＝２０ｋｗとなる。このため、日出前（夜間）において５０ｋｗ−２０ｋｗ＝３０ｋｗの充電が必要となる。
【００１８】
商用電力源からの充電能力を毎時２０ｋｗとすると、日出前に３０ｋｗ／２０ｋｗ＝１．５ｈの商用電力源による充電が必要となる。この場合、電力単価が他の時間帯よりも安い時間帯である深夜電力時間帯における商用電力源での充電コストが安いことから、カーナビ５は、深夜電力時間帯が１．５ｈ以上かを判定し、以上の場合は、深夜電力で充電するようにスケジュールを作成する（Ｃ７）。尚、商用電力源での充電時間が深夜電力時間帯を上回る場合は、上回った時間帯に関しては通常の商用電力源での充電時間とする。
これに対して、天気予報が晴れ以外の場合は（Ｃ６：ＮＯ）、太陽光発電による充電が見込めないので、商用電力の深夜電力を使用して充電するスケジュールを作成する（Ｃ８）。この場合も、商用電力源での充電時間が深夜電力時間帯を上回る場合は、上回った時間帯に関しては通常の商用電力源での充電時間とする。
【００１９】
一方、「通勤充電」ボタンがオンしたとき、或いは翌日が平日の場合は（Ｃ４：ＹＥＳ）、毎日の出勤時間を算出し（Ｃ３）、翌日の天気予報に基づいて充電スケジュールを作成する（Ｃ６）。また、翌日が休日の場合は（Ｃ４：ＮＯ）、休日の運転履歴から運転開始時間を推測し（Ｃ５）、翌日の天気予報に基づいて充電スケジュールを作成する（Ｃ６）。
尚、翌日の天気予報が曇或いは雨の場合は、太陽光発電でよる充電は期待できないことから、このような場合は、太陽光発電による充電は零であると見なし、深夜電力時間帯による充電を最大限含むように充電スケジュールを作成する。また、雨天によりワイパを動作させたり、ライトの点灯が予測される場合、或いはエアコンの駆動が予測される場合は、その分だけ予想消費電力量を増大させて充電スケジュールを作成する必要がある。
以上のようにして、充電スケジュールに基づいて太陽光発電に充電を最も使用し、不足電力量を深夜電力により充電し、さらに不足電力量を通常の商用電力により充電することができる。
【００２０】
図５は、以上のようにして作成した充電スケジュールの一例を示している。
１：００から２：３０までは商用電力源の深夜電力で充電し、６：００〜８：００までは太陽光発電で供給される電力で充電し、８：００〜９：００に往路を走行することを示している。
そして、カーナビ５は、以上のようにして作成した充電スケジュールに基づいて電力源セレクタ３を切り替えることによりバッテリ４に対する電力源を商用電力源から太陽光発電へと切り替えて充電する。
尚、充電スケジュール上では太陽光発電しているはずの時間帯に充電電力量が極端に少ない場合は、自動的に商用電力源に切り替える。これにより、天気予報が外れた場合であっても、充電量が不足して走行に支障をきたすことを防止することができる。
また、次の走行予定日が例えば翌々日の場合は、翌日に太陽光発電のみで充電し、日没後、現在の充電電力量に基づいて翌日の充電スケジュールを作成するようにしても良い。
【００２１】
このような実施形態によれば、次の効果を奏することができる。
カーナビ１は、使用者が入力した翌日（次回）の走行時の到着予定時間及び目的地に基づいて次の走行時に必要となる予測消費電力量を求め、翌日の天気情報及び日出・日没時間に基づいて翌日の出発予定時間まで太陽光発電でもって最大限充電する充電スケジュールを作成し、当該充電スケジュールに従ってバッテリ４に対する充電を制御するので、充電コストの低減を図ることができる。また、太陽光発電による充電電力量が翌日の走行に必要となる予想消費電力量よりも少ない場合は商用電力源から充電するので、翌日の走行時に電力不足を生じることを回避できる。
【００２２】
商用電力源で充電する場合は、深夜電力により充電するようにしたので、商用電力源により充電した場合であっても、充電コストの低減を図ることができる。
現在位置に応じた日出・日没時間を考慮した充電スケジュールを作成するようにしたので、緯度、軽度に関わらず太陽光発電による充電を最大限利用することができる。
天気情報、或いは現在位置情報を取得する機能を備えたカーナビ５により実施するようにしたので、容易に実施することができる。
【００２３】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図６及び図７を参照して説明するに、第１実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、異なる部分について説明する。第１実施形態では、例えば天気が悪い日は道が混むため、遅刻しないように利用者が出発予定時刻より早く（充電が完了する前に）車両を使用した場合、出先でバッテリの残電量が不足して充電する必要が生じる可能性がある等、利用者の予期せぬ行動パターンの影響を受ける恐れがある。そこで、第２実施形態では、利用者の行動パターンを考慮して充電スケジュールを修正することを特徴とする。
【００２４】
全体構成を概略的に示す機能ブロック図で示す図６において、充電制御装置２（情報取得手段、残電量判定手段に相当）には、第１実施形態の機能に加えて、商業広告情報取得機能９、利用者の起床情報取得機能１０、個人のスケジュール情報取得機能１１、年間スケジュール・渋滞情報取得機能１２が追加して接続されている。カーナビゲーション装置１は、第１実施形態の機能に加えて追加された各機能により次の情報を取得可能なように構成されている。
【００２５】
（１）時間毎の天気情報
（２）車両利用者宅内の電気点灯情報
（３）商業店舗の広告情報
（４）利用者のスケジュール調整
（５）年間のイベント（学校の始業式、就業式など）
（６）事故などの突発的なイベント情報
これらの情報の内、（１）、（３）、（６）に関してはインターネット、VICS（登録商標）等を通じて特定のサーバにアクセスすることにより取得できる。（２）に関しては、ホームセキュリティサーバにアクセスすることにより取得できる。（４）に関しては、利用者が携帯するBluetooth（登録商標）等の通信機能を有した情報端末にアクセスすることにより取得することができる。（５）に関しては、予めデータベース化しておくことで対応可能である。
【００２６】
次に、上記の情報を取得した場合の充電スケジュールの修正について説明する。
図７は、充電制御装置２による充電スケジュールの修正を示すフローチャートである。
充電制御装置２は、インターネット等から時間毎の天気情報を取得か（Ｄ１）、利用者の起床情報を検知か（Ｄ４）、商業広告情報を取得か（Ｄ７）、利用者のスケジュール情報を取得か（Ｄ１１）、データベース化されたイベント情報を取得か（Ｄ１４）を判定している。
【００２７】
（１）時間毎の天気情報を使った充電スケジュール調整
充電制御装置２は、最新の天気情報を天気サーバから数時間おきに取得した場合は（Ｄ１：ＹＥＳ）、平日の通勤時間帯から例えば３時間前までに雨かそれ以上に天気が悪くなる予報を受信したかを判定し（Ｄ２）、天気が悪い場合は（Ｄ２：ＹＥＳ）、利用者が設定した時刻、もしくは過去の出発時刻が早まった場合の平均時間だけ充電完了時刻を前倒して再設定する（Ｄ３）。この際、前倒した分を賄うように充電スケジュールを調整する（Ｄ１９）。この場合、深夜料金時間帯の電気料金レートを加味して充電スケジュールを作成している場合は、無視して急速充電するのが望ましい。
【００２８】
（２）利用者の起床情報を使った充電スケジュール調整
平日の利用者の行動パターンはほとんど同じはずである。しかし、何かのイベントで起床時刻、ひいては出発時刻が異なる日がある可能性はある。そこで、充電制御装置２は、ホームセキュリティサーバにアクセスして利用者の起床情報（起床時刻）を検知した場合（Ｄ４）、つまり、ホームセキュリティサーバは、電気メータの電気量や照明の点灯を監視していることから、利用者の起床時刻を電気利用量（電気メータの変動）や光センサ（照明の点灯）によって検知した場合、利用者の出発予定時刻が通常よりも早い、或いは遅いを予測する（Ｄ５）この場合、起床時刻から何分後に出発する可能性があるかも普段の利用者の行動パターンを記録した過去の準備時間の統計情報を使用すれば分かるため、充電完了時刻をその類推した出発予定時刻に合わせて前倒し、或いは後倒して再設定する（Ｄ６）。この場合、出発予定時刻が早くなった場合は急速充電し、出発予定時刻が遅くなった場合は、太陽電池による充電時間を延長することにより利用率を上げる。そして、予測した出発予定時刻に応じて充電スケジュールを再設定する（Ｄ１９）。
【００２９】
（３）広告情報を使った充電スケジュールの調整
大型電気店開店時の大安売りや、大型スーパーの特売日（主として火曜日）の特に開店時刻、或いは特売時間は周辺道路の渋滞が予測される。そこで、情報サーバから広告情報を取得した場合において（Ｄ７：ＹＥＳ）、予め目的地が設定済みのときは（Ｄ８：ＹＥＳ）、広告情報によって住所や地図から渋滞区画、渋滞時間を予測する（Ｄ９）。この場合、特売情報に含まれる値引情報に基づいて渋滞区間の大きさを予測することが可能となり、特売情報に含まれる特売時間に基づいて渋滞時間を予測することができる。その上で渋滞に遭遇して目的地までの所要時間が延びることを想定し、充電完了時刻を前倒して再設定してから（Ｄ１０）、基礎となる充電スケジュールに反映する（Ｄ１９）。この場合、渋滞により燃費が下がることを想定し、充電量を多めに設定するのが望ましい。
【００３０】
（４）個人のスケジューラを使った充電スケジュールの調整
利用者が乗車した際に通信機能を有した携帯端末のスケジュールデータから更新情報を取得した場合（Ｄ１１：ＹＥＳ）、利用者のスケジュールの中で有効な情報として、早朝に例えば会議が設定されている場合は出発予定時刻を予測し（Ｄ１２）、充電完了時刻を前倒して再設定してから（Ｄ１３）、基礎となる充電スケジュールに反映する（Ｄ１９）。
【００３１】
（５）データベース化されたイベント情報を使った充電スケジュールの調整
年度明けの初日から特に数日間は新入社員が多く通行する一方、学校が夏休みになると学生の通学が無くなり、近所の道路、交差点が混まない等、毎年、日は変わるが必ず定期的なイベントによって道路の混雑状況は変動する。混雑の可能性があるイベントをデータベース化し、次の走行予定日に対応して記憶されているイベント情報を取得した場合において（Ｄ１４：ＹＥＳ）、そのイベント情報が特に学校に関する場合には通学する学生が渋滞の要因となることが多いことから、車両に搭載されたカメラにより学生の存在情報を取得する（Ｄ１５）。この場合、通常が混雑しているものと仮定し、学校が非修業日は混雑が緩和されるとして（Ｄ１６：ＮＯ）、渋滞緩和時間を予測し（Ｄ１７）、充電スケジュールを後倒して再設定してから（Ｄ１８）、基礎となる充電スケジュールに反映する（Ｄ１９）。
【００３２】
尚、学生は同一の制服を着用していることから、カメラにより撮影した画像に基づいて学生か否かの判定は比較的容易である。この場合、判定用の比較パターンを季節に応じて夏服、冬服に適宜変更することが望ましい。また、春休みのおわりは休日により数日変動することもあるが、例えば第１月曜日から始業する等の類推を行って設定することも有効である。
【００３３】
ところで、上述のように走行予定日の天候や利用者の行動によって充電完了時刻が早まった場合、機械的にバッテリを急速充電してしまうと、プラグイン車両のバッテリとして普及しつつあるリチウムイオン電池がダメージを受け、バッテリ寿命が短くなってしまう可能性がある。そこで、バッテリの残電量がバッテリ容量の例えば２０〜８０％（急速充電可能範囲に相当）の場合のみ急速充電し、それ以外の残電量では通常速度で充電を行うことが望ましい。このように充電を適宜制御することで、電気料金の節約をしつつ、かつバッテリの延命にも配慮することができる。
尚、フローチャートには示していないが、例えば道路交通情報により事故などの突発的なイベントが発生したことを示すイベント情報を受信した場合に、渋滞の影響を回避するために充電完了時刻を早めるよう充電スケジュールを再設定するようにしてもよい。
【００３４】
また、利用者が最後に車から降りる際に出発予定日の出発予定時刻として雨を予測して早めて再設定した場合に、最新の天気情報を受信して出発予定時刻以後の天気が雨から曇りもしくは晴れに変わった場合は、それに合わせて出発を遅らせることが予測されることから、充電完了時刻（出発予定時刻）を通常の出勤時刻に変更して充電スケジュールを再設定するようにしてもよい。これにより、出発予定時刻までに太陽電池による充電利用率を高めることができると共に、雨による渋滞がないことから、到着予定時刻までには目的地に確実に到着することができる。
【００３５】
このような実施形態によれば、充電スケジュールを作成後に、充電スケジュールによる充電完了時刻が当初の時刻から変更した方が望ましい自体が生じることが予想される場合は、それに合わせて充電スケジュールを修正するようにしたので、バッテリを確実に充電することができる。
充電スケジュールの修正により充電完了時刻が早められた場合であっても、急速充電により充電完了時刻までにバッテリに確実に充電することができる。この場合、バッテリの残電量が適切な場合のみ急速充電を実行するようにしたので、バッテリに急速充電するにしてもバッテリがダメージを受けてしまうことを回避できる。
【００３６】
（他の実施形態）
本発明は、上記実施形態に限定されることなく、次のように変形または拡張できる。
本実施形態ではプラグイン車両としてプラグインハイブリッド車を想定したが、プラグイン電気自動車に適用するようにしても良い。この場合、バッテリが完全に放電したときは、車両を走行させることができなくなることから、充電時の安全係数を大きく設定する必要がある。
カーナビの充電制御装置に代えて、充電用ＥＴＣとして車両に搭載し、カーナビから必要な情報を取得するように構成しても良い。
カーナビにより天気情報を監視し、天気情報が変更となった場合は、充電スケジュールを見直すようにしても良いし、ユーザが充電スケジュールを手動で変更可能としても良い。また、渋滞情報を取得した場合は、出発予定時刻を早くなるように変更し、それに合わせて充電スケジュールを変更するようにしても良い。
商用電力として１００Ｖライン、２００Ｖラインを切り替えるようにしても良い。
【符号の説明】
【００３７】
図面中、１はプラグイン車両、２は充電制御装置（予想消費電力量演算手段、太陽光発電量演算手段、不足電力量演算手段、充電スケジュール作成手段、充電制御手段、通勤指示手段、記憶手段、情報取得手段、残電量判定手段）、３は電力源セレクタ、４はバッテリ、５はカーナビゲーション装置、６は経路計算・予測機能（走行経路予測手段）、７は天気予報提供機能（天気情報取得手段）、８は日出・日没時間データ（日照情報取得手段）である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽光発電による電力源と他の電力源からの充電が可能なプラグイン車両の充電制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、プラグイン車両に搭載されているバッテリへの充電を、複数種類の電力源のうち電力単価の安い順に最大限利用して充電すると共に電力単価が最も安い太陽光発電による充電時間を天気予報に基づいて調整することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１４８１２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような特許文献１のものによれば、電力単価が最も安い太陽光発電を最大限利用してバッテリに充電することができるので、充電コストの低減を図ることができる。
しかしながら、特許文献１のものは、次の出発予定時刻まで太陽光発電と天気予報とから最適な充電計画を実現することができるものの、次の出発予定時刻までにバッテリを安価にかつ最大限充電しようと試みるものであるので、次回走行に必要な電力を充電し終わったとしても、余分な電力を充電し続けてしまう可能性がある。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、無駄な充電を実行してしまうことがなく、しかも次回走行に必要な分の電力をなるべく安価に充電できるようにしたプラグイン車両の充電制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明によれば、次の出発予定時刻まで太陽光発電により次回走行に必要な分の電力をなるべく安価にバッテリに充電できるので、充電コストの低減を図ることができる。この場合、天気が悪い場合であっても、天気予報に基づいて充電スケジュールを作成するので、太陽光発電による充電電力量が次の走行に必要となる電力量よりも少ない場合であっても、他の電力源から充電することにより次の走行時に充電電力の不足を生じることを回避できる。
請求項２の発明によれば、太陽光発電による充電電力が不足した場合は、商用電力源によりバッテリを確実に充電することができる。この場合、深夜電力料金による商用電力源を最大限利用して充電することができるので、商用電力源による充電コストの低減を図ることができる。
【０００６】
請求項３の発明によれば、通勤で走行する経路は一定であることから、過去の消費電力量に基づいて必要な走行電力量を精度よく求めることができる。
請求項４の発明によれば、太陽光発電による充電電力が不足してしまう不具合を回避することができる。
請求項５の発明によれば、充電スケジュールによる充電完了時刻を当初の時刻から変更した方が望ましいと予想した場合は、充電スケジュールを修正するようにしたので、バッテリに確実に充電することができる。
請求項６の発明によれば、天気の急変、利用者の起床時刻の急変、商業活動による渋滞の発生、利用者の会議等の予定、実施日が固定的なイベント等による出発予定時刻の変動等に対応することができる。
【０００７】
請求項７の発明によれば、充電完了時刻が早められた場合であっても、急速充電により充電完了時刻までにバッテリへ充電することができる。
請求項８の発明によれば、バッテリに急速充電するにしてもバッテリがダメージを受けてしまうことを回避できる。
請求項９の発明によれば、太陽光発電の利用率を高めることができる。
請求項１０の発明によれば、天気情報、或いは現在位置情報等を取得する機能を備えたカーナビゲーション装置を利用して実施することができるので、容易に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１実施形態の全体構成を概略的に示す機能ブロック図
【図２】カーナビによる充電手順を示すフローチャート
【図３】カーナビによる翌日の必要電力量の算出を示すフローチャート
【図４】カーナビによる充電スケジュールの作成を示すフローチャート
【図５】充電スケジュールの一例を示す図
【図６】本発明の第２実施形態を示す図１相当図
【図７】カーナビによる充電スケジュールの修正を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態について図１ないし図５を参照して説明する。
図１は、充電制御装置の構成を概略的に示している。プラグイン車両１には充電制御装置２が搭載されている。充電制御装置２（予想消費電力量演算手段、太陽光発電量演算手段、不足電力量演算手段、充電スケジュール作成手段、充電制御手段、通勤指示手段、記憶手段に相当）は、プラグイン車両１に搭載された電力源セレクタ３、この電力源セレクタ３により充電されるバッテリ４（鉛蓄電池、ニッケル水素電池、リチウム電池等）、電力源セレクタ３を制御するカーナビゲーション装置（以下「カーナビ」という）５から構成されている。プラグイン車両とは、車両外部から供給される電力によってバッテリ４の充電が可能な車両のことで、駆動力源としてモータのみを用いるプラグイン電気自動車と、駆動力源としてエンジンとモータとを用いるプラグインハイブリッド車があり、本実施形態ではプラグインハイブリッド車を想定する。尚、図１では、カーナビ５の基本構成は省略し、本発明に関連した構成のみを機能ブロック図で示している。このカーナビ５は、図示しない基本構成に加えて、充電制御装置２、経路計算・予測機能６（走行経路予測手段に相当）、天気予報提供機能７（天気情報取得手段に相当）、日出・日没時間データ８（日照情報取得手段に相当）を備えている。
【００１０】
電力源セレクタ３には複数の充電用端子９が接続されており、それらの各充電用端子９に対応する電力源Ａ〜Ｃからの電力ラインが接続可能となっている。この場合、充電用端子９に対応して接続可能な電力ラインの端子が択一的となるように構成されており、対応する電力ライン以外の他の電力ラインが接続不能となっている。電力源Ａ〜Ｃとしては、電力会社から供給される商用電力源、太陽光発電によって供給される電力源、風力発電によって供給される電力源、ガスや燃料電池を用いた自家発電装置によって供給される電力源等が想定されるが、本実施形態では、商用電力源と太陽光発電による電力源の２電力源を用いた場合を説明する。太陽光発電としては、一般に住宅の屋根、或いはガレージの屋根に設置され、発電中は住宅の電力源として給電するものであるが、太陽光発電による電力源が充電用端子９に接続された状態では、車両への充電を優先し、車両への充電が終了した時点で住宅への給電に切り替えるものとする。
【００１１】
電力源セレクタ３には変圧器を主体とする電力変換器が備えられており、選択された充電用端子９から供給される電力をバッテリ４に充電可能な電力に変換する。また、電力源セレクタ３には電力変換器からバッテリ４への出力端子までの通電路の電圧と検出する電圧センサ及び電流を検出する電流センサが設けられており、充電制御装置２は、電圧センサ及び電流センサによる検出値に基づいてバッテリ４に充電される電力量及び放電（図示しない駆動用モータへの給電）される電力量を演算することにより現在の充電電力量を演算可能となっている。この場合、バッテリ４への充電電力量はプラグインハイブリッド車が充電後の最初の走行時にバッテリ４のみで走行した場合に消費される電力量である。
【００１２】
さて、カーナビ５に充電制御装置２を設けた理由は、バッテリ４への充電制御を実行するための充電スケジュールを作成するための情報をカーナビ５が有する機能から取得可能なことによるもので、本実施形態では、充電制御装置２の機能をカーナビ５内の図示しないプロセッサにより実現しており、次の各機能はカーナビ５が有する機能を利用している。
経路計算・予測機能６は、目的地が設定された場合は、現在位置から目的地までのルートを設定すると共に、目的地まで往復して走行するのに要するバッテリ４の消費電力量を後述するように算出する。
天気予報提供機能７は、外部の情報センタが広域放送（ラジオ放送或いはデジタルラジオでのデータサービス）する天気予報を取得するもので、翌日（次回の走行予定日）までの天気を判定する。
日出・日没時間データ８は、緯度及び経度に対応した日出・日没時間を記憶しており、カーナビ５が取得したＧＰＳデータが示す緯度及び経度に対応する日出・日没時間を提供する。尚、日出・日没データは、緯度及び経度に対応した標準的なデータであることから、カーナビ５が現在地の日出方向及び日没方向に位置する障害物、特に山間部にあっては周囲に位置する山の影響、都心部にあっては周囲に位置する高層ビルによる太陽光の遮光時間帯を考慮するのが望ましい。また、同一地域であっても太陽電池の設置場所によって太陽光の照射時間帯が変わるので、その照射時間帯をユーザが入力するようにしてもよい。
【００１３】
さて、ユーザが次の走行のためにバッテリ４に充電する場合は、プラグイン車両１の充電用端子９に太陽光発電及び商用電力源からの電力ラインを接続した状態でカーナビ５に対して次の走行に関する情報を入力する。カーナビ５は、入力された出発時刻及び目的地に基づいて後述するように充電スケジュールを作成してバッテリ４に充電する。
図２は、カーナビ５による充電手順を示すフローチャートである。カーナビ５は、まず、充電制御装置２によりバッテリ残量をチェックする（Ａ１）。
次に翌日（次回）の走行時の必要電力量を算出する（Ａ２）。
【００１４】
図３は、カーナビ５による翌日の必要電力量の算出を示すフローチャートである。ユーザが翌日（次回）の走行時の目的地及び到着予定時間をカーナビ５にセットすると（Ｂ１：ＹＥＳ）、カーナビ５は、目的地までのルートを計算し、距離と過去の燃費（電力消費）データから目的地までの往復の走行に必要な電力量（Ｙ）を計算する。この場合、ルート通りに走行した場合の予想消費電力量としては、過去に走行したことのあるルートの場合は、その時の消費電力量に安全係数を掛けて求める。ルートが過去に走行したことがある場合は過去のデータを利用することができるものの、一部区間のみを走行したことがある場合、或いはルートが過去に走行していない場合は、走行したことのある一部区間に関してはその時のデータを使用し、走行したことのない区間、或いは走行したことのないルートに関しては、地図データから道路の傾斜（上り、下りの斜度）、信号の有無を取得して計算する（Ｂ２）。つまり、ルート中に上りが存在する場合は、その斜度及び距離に応じて平坦地を走行する際の消費電力量よりも斜度及び距離に応じて予想消費電力量を増加し、下りが存在する場合は回生電力分だけ予想消費電力量を減少する。また、ルート中に信号が多く存在する場合は、それだけ停止回数の増加により消費電力量が増大することから、信号数に応じて予想消費電力量を増大する。また、ルート中の速度制限、車線数、直線距離、或いは走行予定日の渋滞予想が得られる場合は渋滞距離等を勘案して予想消費電力量を演算する。さらに、ルート中にトンネルがある場合、或いは走行が日没後となる場合は、ライトを点灯する必要があることから、それだけ予想消費電力量を増大する。
【００１５】
そして、到着予定時刻と、ルート計算の結果から必要走行時間を算出し、出発時間を逆算により決定する。例えば、到着予定時刻が午前９時、必要走行時間が１時間、目的地までの往復に必要な電力量を５０ｋｗとする。尚、目的地で充電可能な場合はカーナビ５に対して往路のみを設定するもので、そのときの必要充電量は半分となる。
また、プラグイン車両１を通勤に使用するユーザの場合は、目的地が同一、つまりルートが同一であり、必要な予想消費電力量を推測することが可能である。このようにユーザに簡単に通勤用に必要十分な充電を予約させるため、図示しない「通勤充電」ボタンをカーナビ５の画面上に設置し、翌日の用途が通勤であることをワンタッチで設定できるようにした。従って、カーナビ５は、「通勤充電」ボタンがオンされた場合は（Ｂ３：ＹＥＳ）、曜日及び予測天気と過去の電力消費統計データから必要な電力量を算出する（Ｂ４）。この場合、通勤距離が短く必要な充電電力量が太陽光発電のみで十分であると判断した場合は、日出から出勤時刻までの太陽光発電のみで充電するように制御することも可能であり、このような場合がコスト的に最も安価となる。この点は、上述したように目的地が入力され、目的地が近距離、或いは出発時刻が遅く太陽光発電による充電として十分な時間を得られる場合も同様である。このように太陽光発電のみによる充電で走行に必要な電力量が得られる場合であっても、日照時間中は太陽光発電による充電を最大限実行するのが望ましい。
【００１６】
ユーザがルートを設定せず（Ｂ１：ＮＯ）、さらに「通勤充電」ボタンをオンしない場合は（Ｂ３：ＮＯ）、カレンダーから通勤で使用されるかを予測し、平日なら通勤とみなし、休日ならば通勤ではないためｆｕｌｌ充電とする（Ｂ５）制御も可能である。
次にカーナビ５は、充電スケジュールを作成する（Ａ３）。
図４は、カーナビ５による充電スケジュールの作成を示すフローチャートである。カーナビ５は、ユーザが出発時間を設定した場合は（Ｃ１）、翌朝の天気情報を情報センタから取得して天気予報は晴れかを判定する（Ｃ６）。天気予報が晴れの場合は（Ｃ６：ＹＥＳ）、内部に持つテーブルデータから晴れの場合は太陽光発電では１０ｋｗ／ｈ（本実施形態での平均値）の発電が可能であるとする。この発電量は、晴れであっても月日及び時間帯（日出及び日没に近い時間帯は小さく、昼に最大となる）によっても異なることから、テーブルデータとしては月日及び時間帯に対応した電力量が細かく設定されている。
【００１７】
カレンダー機能から翌日の日付を取得し、内部の日出、日没テーブルデータから、翌朝の日出時間を取得する。この日出、日没テーブルデータは、日本における位置（緯度、経度）と月毎の日出、日没時間との対応を記憶したものである。例えば日出時間が６時とすると、出発前に太陽光発電装置で発電されるのは、日出の６時から出発の８時までの２時間であることから、その間に充電できるのは、１０ｋｗ／ｈ×２ｈ＝２０ｋｗとなる。このため、日出前（夜間）において５０ｋｗ−２０ｋｗ＝３０ｋｗの充電が必要となる。
【００１８】
商用電力源からの充電能力を毎時２０ｋｗとすると、日出前に３０ｋｗ／２０ｋｗ＝１．５ｈの商用電力源による充電が必要となる。この場合、電力単価が他の時間帯よりも安い時間帯である深夜電力時間帯における商用電力源での充電コストが安いことから、カーナビ５は、深夜電力時間帯が１．５ｈ以上かを判定し、以上の場合は、深夜電力で充電するようにスケジュールを作成する（Ｃ７）。尚、商用電力源での充電時間が深夜電力時間帯を上回る場合は、上回った時間帯に関しては通常の商用電力源での充電時間とする。
これに対して、天気予報が晴れ以外の場合は（Ｃ６：ＮＯ）、太陽光発電による充電が見込めないので、商用電力の深夜電力を使用して充電するスケジュールを作成する（Ｃ８）。この場合も、商用電力源での充電時間が深夜電力時間帯を上回る場合は、上回った時間帯に関しては通常の商用電力源での充電時間とする。
【００１９】
一方、「通勤充電」ボタンがオンしたとき、或いは翌日が平日の場合は（Ｃ４：ＹＥＳ）、毎日の出勤時間を算出し（Ｃ３）、翌日の天気予報に基づいて充電スケジュールを作成する（Ｃ６）。また、翌日が休日の場合は（Ｃ４：ＮＯ）、休日の運転履歴から運転開始時間を推測し（Ｃ５）、翌日の天気予報に基づいて充電スケジュールを作成する（Ｃ６）。
尚、翌日の天気予報が曇或いは雨の場合は、太陽光発電でよる充電は期待できないことから、このような場合は、太陽光発電による充電は零であると見なし、深夜電力時間帯による充電を最大限含むように充電スケジュールを作成する。また、雨天によりワイパを動作させたり、ライトの点灯が予測される場合、或いはエアコンの駆動が予測される場合は、その分だけ予想消費電力量を増大させて充電スケジュールを作成する必要がある。
以上のようにして、充電スケジュールに基づいて太陽光発電に充電を最も使用し、不足電力量を深夜電力により充電し、さらに不足電力量を通常の商用電力により充電することができる。
【００２０】
図５は、以上のようにして作成した充電スケジュールの一例を示している。
１：００から２：３０までは商用電力源の深夜電力で充電し、６：００〜８：００までは太陽光発電で供給される電力で充電し、８：００〜９：００に往路を走行することを示している。
そして、カーナビ５は、以上のようにして作成した充電スケジュールに基づいて電力源セレクタ３を切り替えることによりバッテリ４に対する電力源を商用電力源から太陽光発電へと切り替えて充電する。
尚、充電スケジュール上では太陽光発電しているはずの時間帯に充電電力量が極端に少ない場合は、自動的に商用電力源に切り替える。これにより、天気予報が外れた場合であっても、充電量が不足して走行に支障をきたすことを防止することができる。
また、次の走行予定日が例えば翌々日の場合は、翌日に太陽光発電のみで充電し、日没後、現在の充電電力量に基づいて翌日の充電スケジュールを作成するようにしても良い。
【００２１】
このような実施形態によれば、次の効果を奏することができる。
カーナビ１は、使用者が入力した翌日（次回）の走行時の到着予定時間及び目的地に基づいて次の走行時に必要となる予測消費電力量を求め、翌日の天気情報及び日出・日没時間に基づいて翌日の出発予定時間まで太陽光発電でもって最大限充電する充電スケジュールを作成し、当該充電スケジュールに従ってバッテリ４に対する充電を制御するので、充電コストの低減を図ることができる。また、太陽光発電による充電電力量が翌日の走行に必要となる予想消費電力量よりも少ない場合は商用電力源から充電するので、翌日の走行時に電力不足を生じることを回避できる。
【００２２】
商用電力源で充電する場合は、深夜電力により充電するようにしたので、商用電力源により充電した場合であっても、充電コストの低減を図ることができる。
現在位置に応じた日出・日没時間を考慮した充電スケジュールを作成するようにしたので、緯度、軽度に関わらず太陽光発電による充電を最大限利用することができる。
天気情報、或いは現在位置情報を取得する機能を備えたカーナビ５により実施するようにしたので、容易に実施することができる。
【００２３】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について図６及び図７を参照して説明するに、第１実施形態と同一部分には同一符号を付して説明を省略し、異なる部分について説明する。第１実施形態では、例えば天気が悪い日は道が混むため、遅刻しないように利用者が出発予定時刻より早く（充電が完了する前に）車両を使用した場合、出先でバッテリの残電量が不足して充電する必要が生じる可能性がある等、利用者の予期せぬ行動パターンの影響を受ける恐れがある。そこで、第２実施形態では、利用者の行動パターンを考慮して充電スケジュールを修正することを特徴とする。
【００２４】
全体構成を概略的に示す機能ブロック図で示す図６において、充電制御装置２（情報取得手段、残電量判定手段に相当）には、第１実施形態の機能に加えて、商業広告情報取得機能９、利用者の起床情報取得機能１０、個人のスケジュール情報取得機能１１、年間スケジュール・渋滞情報取得機能１２が追加して接続されている。カーナビゲーション装置１は、第１実施形態の機能に加えて追加された各機能により次の情報を取得可能なように構成されている。
【００２５】
（１）時間毎の天気情報
（２）車両利用者宅内の電気点灯情報
（３）商業店舗の広告情報
（４）利用者のスケジュール調整
（５）年間のイベント（学校の始業式、就業式など）
（６）事故などの突発的なイベント情報
これらの情報の内、（１）、（３）、（６）に関してはインターネット、VICS（登録商標）等を通じて特定のサーバにアクセスすることにより取得できる。（２）に関しては、ホームセキュリティサーバにアクセスすることにより取得できる。（４）に関しては、利用者が携帯するBluetooth（登録商標）等の通信機能を有した情報端末にアクセスすることにより取得することができる。（５）に関しては、予めデータベース化しておくことで対応可能である。
【００２６】
次に、上記の情報を取得した場合の充電スケジュールの修正について説明する。
図７は、充電制御装置２による充電スケジュールの修正を示すフローチャートである。
充電制御装置２は、インターネット等から時間毎の天気情報を取得か（Ｄ１）、利用者の起床情報を検知か（Ｄ４）、商業広告情報を取得か（Ｄ７）、利用者のスケジュール情報を取得か（Ｄ１１）、データベース化されたイベント情報を取得か（Ｄ１４）を判定している。
【００２７】
（１）時間毎の天気情報を使った充電スケジュール調整
充電制御装置２は、最新の天気情報を天気サーバから数時間おきに取得した場合は（Ｄ１：ＹＥＳ）、平日の通勤時間帯から例えば３時間前までに雨かそれ以上に天気が悪くなる予報を受信したかを判定し（Ｄ２）、天気が悪い場合は（Ｄ２：ＹＥＳ）、利用者が設定した時刻、もしくは過去の出発時刻が早まった場合の平均時間だけ充電完了時刻を前倒して再設定する（Ｄ３）。この際、前倒した分を賄うように充電スケジュールを調整する（Ｄ１９）。この場合、深夜料金時間帯の電気料金レートを加味して充電スケジュールを作成している場合は、無視して急速充電するのが望ましい。
【００２８】
（２）利用者の起床情報を使った充電スケジュール調整
平日の利用者の行動パターンはほとんど同じはずである。しかし、何かのイベントで起床時刻、ひいては出発時刻が異なる日がある可能性はある。そこで、充電制御装置２は、ホームセキュリティサーバにアクセスして利用者の起床情報（起床時刻）を検知した場合（Ｄ４）、つまり、ホームセキュリティサーバは、電気メータの電気量や照明の点灯を監視していることから、利用者の起床時刻を電気利用量（電気メータの変動）や光センサ（照明の点灯）によって検知した場合、利用者の出発予定時刻が通常よりも早い、或いは遅いを予測する（Ｄ５）この場合、起床時刻から何分後に出発する可能性があるかも普段の利用者の行動パターンを記録した過去の準備時間の統計情報を使用すれば分かるため、充電完了時刻をその類推した出発予定時刻に合わせて前倒し、或いは後倒して再設定する（Ｄ６）。この場合、出発予定時刻が早くなった場合は急速充電し、出発予定時刻が遅くなった場合は、太陽電池による充電時間を延長することにより利用率を上げる。そして、予測した出発予定時刻に応じて充電スケジュールを再設定する（Ｄ１９）。
【００２９】
（３）広告情報を使った充電スケジュールの調整
大型電気店開店時の大安売りや、大型スーパーの特売日（主として火曜日）の特に開店時刻、或いは特売時間は周辺道路の渋滞が予測される。そこで、情報サーバから広告情報を取得した場合において（Ｄ７：ＹＥＳ）、予め目的地が設定済みのときは（Ｄ８：ＹＥＳ）、広告情報によって住所や地図から渋滞区画、渋滞時間を予測する（Ｄ９）。この場合、特売情報に含まれる値引情報に基づいて渋滞区間の大きさを予測することが可能となり、特売情報に含まれる特売時間に基づいて渋滞時間を予測することができる。その上で渋滞に遭遇して目的地までの所要時間が延びることを想定し、充電完了時刻を前倒して再設定してから（Ｄ１０）、基礎となる充電スケジュールに反映する（Ｄ１９）。この場合、渋滞により燃費が下がることを想定し、充電量を多めに設定するのが望ましい。
【００３０】
（４）個人のスケジューラを使った充電スケジュールの調整
利用者が乗車した際に通信機能を有した携帯端末のスケジュールデータから更新情報を取得した場合（Ｄ１１：ＹＥＳ）、利用者のスケジュールの中で有効な情報として、早朝に例えば会議が設定されている場合は出発予定時刻を予測し（Ｄ１２）、充電完了時刻を前倒して再設定してから（Ｄ１３）、基礎となる充電スケジュールに反映する（Ｄ１９）。
【００３１】
（５）データベース化されたイベント情報を使った充電スケジュールの調整
年度明けの初日から特に数日間は新入社員が多く通行する一方、学校が夏休みになると学生の通学が無くなり、近所の道路、交差点が混まない等、毎年、日は変わるが必ず定期的なイベントによって道路の混雑状況は変動する。混雑の可能性があるイベントをデータベース化し、次の走行予定日に対応して記憶されているイベント情報を取得した場合において（Ｄ１４：ＹＥＳ）、そのイベント情報が特に学校に関する場合には通学する学生が渋滞の要因となることが多いことから、車両に搭載されたカメラにより学生の存在情報を取得する（Ｄ１５）。この場合、通常が混雑しているものと仮定し、学校が非修業日は混雑が緩和されるとして（Ｄ１６：ＮＯ）、渋滞緩和時間を予測し（Ｄ１７）、充電スケジュールを後倒して再設定してから（Ｄ１８）、基礎となる充電スケジュールに反映する（Ｄ１９）。
【００３２】
尚、学生は同一の制服を着用していることから、カメラにより撮影した画像に基づいて学生か否かの判定は比較的容易である。この場合、判定用の比較パターンを季節に応じて夏服、冬服に適宜変更することが望ましい。また、春休みのおわりは休日により数日変動することもあるが、例えば第１月曜日から始業する等の類推を行って設定することも有効である。
【００３３】
ところで、上述のように走行予定日の天候や利用者の行動によって充電完了時刻が早まった場合、機械的にバッテリを急速充電してしまうと、プラグイン車両のバッテリとして普及しつつあるリチウムイオン電池がダメージを受け、バッテリ寿命が短くなってしまう可能性がある。そこで、バッテリの残電量がバッテリ容量の例えば２０〜８０％（急速充電可能範囲に相当）の場合のみ急速充電し、それ以外の残電量では通常速度で充電を行うことが望ましい。このように充電を適宜制御することで、電気料金の節約をしつつ、かつバッテリの延命にも配慮することができる。
尚、フローチャートには示していないが、例えば道路交通情報により事故などの突発的なイベントが発生したことを示すイベント情報を受信した場合に、渋滞の影響を回避するために充電完了時刻を早めるよう充電スケジュールを再設定するようにしてもよい。
【００３４】
また、利用者が最後に車から降りる際に出発予定日の出発予定時刻として雨を予測して早めて再設定した場合に、最新の天気情報を受信して出発予定時刻以後の天気が雨から曇りもしくは晴れに変わった場合は、それに合わせて出発を遅らせることが予測されることから、充電完了時刻（出発予定時刻）を通常の出勤時刻に変更して充電スケジュールを再設定するようにしてもよい。これにより、出発予定時刻までに太陽電池による充電利用率を高めることができると共に、雨による渋滞がないことから、到着予定時刻までには目的地に確実に到着することができる。
【００３５】
このような実施形態によれば、充電スケジュールを作成後に、充電スケジュールによる充電完了時刻が当初の時刻から変更した方が望ましい自体が生じることが予想される場合は、それに合わせて充電スケジュールを修正するようにしたので、バッテリを確実に充電することができる。
充電スケジュールの修正により充電完了時刻が早められた場合であっても、急速充電により充電完了時刻までにバッテリに確実に充電することができる。この場合、バッテリの残電量が適切な場合のみ急速充電を実行するようにしたので、バッテリに急速充電するにしてもバッテリがダメージを受けてしまうことを回避できる。
【００３６】
（他の実施形態）
本発明は、上記実施形態に限定されることなく、次のように変形または拡張できる。
本実施形態ではプラグイン車両としてプラグインハイブリッド車を想定したが、プラグイン電気自動車に適用するようにしても良い。この場合、バッテリが完全に放電したときは、車両を走行させることができなくなることから、充電時の安全係数を大きく設定する必要がある。
カーナビの充電制御装置に代えて、充電用ＥＴＣとして車両に搭載し、カーナビから必要な情報を取得するように構成しても良い。
カーナビにより天気情報を監視し、天気情報が変更となった場合は、充電スケジュールを見直すようにしても良いし、ユーザが充電スケジュールを手動で変更可能としても良い。また、渋滞情報を取得した場合は、出発予定時刻を早くなるように変更し、それに合わせて充電スケジュールを変更するようにしても良い。
商用電力として１００Ｖライン、２００Ｖラインを切り替えるようにしても良い。
【符号の説明】
【００３７】
図面中、１はプラグイン車両、２は充電制御装置（予想消費電力量演算手段、太陽光発電量演算手段、不足電力量演算手段、充電スケジュール作成手段、充電制御手段、通勤指示手段、記憶手段、情報取得手段、残電量判定手段）、３は電力源セレクタ、４はバッテリ、５はカーナビゲーション装置、６は経路計算・予測機能（走行経路予測手段）、７は天気予報提供機能（天気情報取得手段）、８は日出・日没時間データ（日照情報取得手段）である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プラグイン車両に搭載されたバッテリに対して太陽光発電を含む複数の電力源による充電を制御するプラグイン車両のバッテリ充電制御装置であって、
使用者が入力した情報に基づいて次の走行経路を予測する走行経路予測手段と、
前記走行経路予測手段が決定した走行経路を走行するのに必要となる予想消費電力量を求める予想消費電力量演算手段と、
次の走行までの天気情報を取得する天気情報取得手段と、
次の走行までの日照情報を取得する日照情報取得手段と、
前記天気情報取得手段が取得した天気情報及び前記日照情報取得手段が取得した日照情報に基づいて次の出発予定時間までの太陽光発電電力量を演算する太陽光発電量演算手段と、
前記太陽光発電量演算手段が求めた次の出発予定時間までの太陽光発電電力量が、前記予想消費電力量演算手段が求めた予想消費電力量よりも少ない場合は、不足電力量を演算する不足電力量演算手段と、
前記バッテリに対して前記不測電力量演算手段が求めた不足電力量を他の電力源により充電する時間、及び太陽光発電により充電する時間を示す充電スケジュールを作成する充電スケジュール作成手段と、
前記充電スケジュール作成手段が作成した充電スケジュールに従って前記バッテリに対する充電を制御する充電制御手段と、
を備えたことを特徴とするプラグイン車両の充電制御装置。
【請求項２】
前記他の電力源として商用電力源が設定され、
前記充電スケジュール作成手段は、商用電力源による充電を実行する時間として深夜電力時間帯を最大限含むように設定することを特徴とする請求項１記載のプラグイン車両の充電制御装置。
【請求項３】
次の走行が通勤であることを指示するための通勤指示手段と、
過去の消費電力量を記憶した記憶手段と、を備え、
前記走行電力演算手段は、前記通勤指示手段により次の走行が通勤であることが指示された場合は、前記記憶手段が記憶している過去の消費電力量に基づいて必要な走行電力量を求めることを特徴とする請求項１または２記載のプラグイン車両の充電制御装置。
【請求項４】
前記充電制御手段は、太陽光発電による充電中に充電電力が不足していると判断したときは、他の電力源に切り替えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のプラグイン車両の充電制御装置。
【請求項５】
前記充電スケジュールが作成された後に当該充電スケジュール、または車両の走行に対して影響を与える情報を取得する情報取得手段を備え、
前記充電スケジュール作成手段は、前記情報取得手段が取得した情報に基づいて出発予定時刻が変動、または走行予定径路が渋滞することが予想される場合は、前記充電スケジュールを修正することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のプラグイン車両の充電制御装置。
【請求項６】
前記情報は、時間毎の天気情報、利用者が起床したことを示す起床情報、人が集まる商業活動を示す商業活動情報、利用者が携帯する情報端末から取得した会議などのスケジュール情報、学校の長期休日などの固定的なイベントを示すイベント情報の内の少なくとも１つであることを特徴とする請求項５記載のプラグイン車両の充電制御装置。
【請求項７】
前記充電制御手段は、前記充電スケジュール作成手段により充電完了時刻が早められた場合は、前記他の電力源により急速充電することを特徴とする請求項５または６記載のプラグイン車両の充電制御装置。
【請求項８】
バッテリの残電量を判定する残電量判定手段を備え、
前記充電制御手段は、急速充電する場合は、前記残電量判定手段が判定したバッテリの残電量が所定の急速充電可能範囲であることを条件として急速充電することを特徴とする請求項７記載のプラグイン車両の充電制御装置。
【請求項９】
前記充電制御手段は、前記充電スケジュール作成手段により充電完了時刻が遅められた場合は、太陽光発電による充電時間を延長することを特徴とする請求項５ないし８のいずれかに記載のプラグイン車両の充電制御装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９記載の各手段は、プラグイン車両に搭載されているカーナビゲーション装置の機能として構成されていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載のプラグイン車両の充電制御装置。
【請求項１】
プラグイン車両に搭載されたバッテリに対して太陽光発電を含む複数の電力源による充電を制御するプラグイン車両のバッテリ充電制御装置であって、
使用者が入力した情報に基づいて次の走行経路を予測する走行経路予測手段と、
前記走行経路予測手段が決定した走行経路を走行するのに必要となる予想消費電力量を求める予想消費電力量演算手段と、
次の走行までの天気情報を取得する天気情報取得手段と、
次の走行までの日照情報を取得する日照情報取得手段と、
前記天気情報取得手段が取得した天気情報及び前記日照情報取得手段が取得した日照情報に基づいて次の出発予定時間までの太陽光発電電力量を演算する太陽光発電量演算手段と、
前記太陽光発電量演算手段が求めた次の出発予定時間までの太陽光発電電力量が、前記予想消費電力量演算手段が求めた予想消費電力量よりも少ない場合は、不足電力量を演算する不足電力量演算手段と、
前記バッテリに対して前記不測電力量演算手段が求めた不足電力量を他の電力源により充電する時間、及び太陽光発電により充電する時間を示す充電スケジュールを作成する充電スケジュール作成手段と、
前記充電スケジュール作成手段が作成した充電スケジュールに従って前記バッテリに対する充電を制御する充電制御手段と、
を備えたことを特徴とするプラグイン車両の充電制御装置。
【請求項２】
前記他の電力源として商用電力源が設定され、
前記充電スケジュール作成手段は、商用電力源による充電を実行する時間として深夜電力時間帯を最大限含むように設定することを特徴とする請求項１記載のプラグイン車両の充電制御装置。
【請求項３】
次の走行が通勤であることを指示するための通勤指示手段と、
過去の消費電力量を記憶した記憶手段と、を備え、
前記走行電力演算手段は、前記通勤指示手段により次の走行が通勤であることが指示された場合は、前記記憶手段が記憶している過去の消費電力量に基づいて必要な走行電力量を求めることを特徴とする請求項１または２記載のプラグイン車両の充電制御装置。
【請求項４】
前記充電制御手段は、太陽光発電による充電中に充電電力が不足していると判断したときは、他の電力源に切り替えることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のプラグイン車両の充電制御装置。
【請求項５】
前記充電スケジュールが作成された後に当該充電スケジュール、または車両の走行に対して影響を与える情報を取得する情報取得手段を備え、
前記充電スケジュール作成手段は、前記情報取得手段が取得した情報に基づいて出発予定時刻が変動、または走行予定径路が渋滞することが予想される場合は、前記充電スケジュールを修正することを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のプラグイン車両の充電制御装置。
【請求項６】
前記情報は、時間毎の天気情報、利用者が起床したことを示す起床情報、人が集まる商業活動を示す商業活動情報、利用者が携帯する情報端末から取得した会議などのスケジュール情報、学校の長期休日などの固定的なイベントを示すイベント情報の内の少なくとも１つであることを特徴とする請求項５記載のプラグイン車両の充電制御装置。
【請求項７】
前記充電制御手段は、前記充電スケジュール作成手段により充電完了時刻が早められた場合は、前記他の電力源により急速充電することを特徴とする請求項５または６記載のプラグイン車両の充電制御装置。
【請求項８】
バッテリの残電量を判定する残電量判定手段を備え、
前記充電制御手段は、急速充電する場合は、前記残電量判定手段が判定したバッテリの残電量が所定の急速充電可能範囲であることを条件として急速充電することを特徴とする請求項７記載のプラグイン車両の充電制御装置。
【請求項９】
前記充電制御手段は、前記充電スケジュール作成手段により充電完了時刻が遅められた場合は、太陽光発電による充電時間を延長することを特徴とする請求項５ないし８のいずれかに記載のプラグイン車両の充電制御装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９記載の各手段は、プラグイン車両に搭載されているカーナビゲーション装置の機能として構成されていることを特徴とする請求項１ないし９のいずれかに記載のプラグイン車両の充電制御装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−１８８７３１（Ｐ２０１１−１８８７３１Ａ）
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７４５８９（Ｐ２０１０−２７４５８９）
【出願日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【Ｆターム（参考）】
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