JP5522115B2 - 充電制御装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載された蓄電装置のための充電制御の技術に関する。

車両には、電気・電子機器類が多数搭載されており、これらの機器類の作動電力は、車両に搭載された蓄電装置（バッテリ）によって賄われる。したがって、こうした機器類を正常に作動させるという面では、蓄電装置の蓄電量が不足しないようにすることが重要であり、従来、蓄電装置の蓄電量不足を生じにくくするための技術が種々提案されてきた。

例えば特許文献１には、エンジンが停止しており車両のバッテリへの充電が実施されていない状況において、バッテリの消費電力を低下させる技術が開示されている。具体的には、特許文献１に記載の盗難防止装置は、盗難を検知する装置と、盗難を警告・通報する装置とを備え、エンジンが動作しておりバッテリへの充電が実施されている状況においては、盗難を検知する装置及び盗難を警告・通報する装置へ電源を供給する。そして、エンジンが停止してバッテリへの充電が実施されていない状況になると、盗難を検知する装置への電源の供給については継続するが、盗難を警告・通報する装置への電源の供給については停止する。ただし、盗難を検知した場合には、盗難を警告・通報する装置へも電源を供給する。このようにすることで、バッテリへの充電が実施されていない状況では消費電力を低下させてバッテリ上がりを防止しつつ、盗難を検知する装置への電源の供給については継続することで盗難検知を可能としている。

特開２００３−７２５１９号公報

ところで、近年では、車両外部の電源によって充電可能な蓄電装置が搭載された車両（いわゆるプラグイン車両）の実用化が進められている。こうした車両では、ユーザが車両を使用していない状況においても、車両外部の電源から蓄電装置への充電を行うことが可能となる。

しかしながら、例えば車両の盗難を防止するという面では、蓄電装置の蓄電量を不足にさせて車両を走行できなくする方が、むしろ好ましいとも考えられる。つまり、状況によっては、蓄電装置の蓄電量を消費させて不足にしたいという要望も生じ得る。

本発明は、こうした問題にかんがみてなされたものであり、車両の蓄電装置の蓄電量を状況に応じて消費させたり充電を停止させたりすることのできる充電制御装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するための構成例を以下に開示する。
第１の構成は、車両外部の電源によって充電可能な蓄電装置が搭載された車両用の充電制御装置であって、充電手段、検出手段及び制御手段を備える。充電手段は、電源から蓄電装置への充電を許可する許可状態と、電源から蓄電装置への充電を禁止する禁止状態とに切替可能なものである。また、検出手段は、車両の異常を検出する。そして、制御手段は、検出手段により車両の異常が検出された場合に、充電手段の状態を禁止状態にするための充電禁止制御を行う。

この構成によれば、車両外部の電源から蓄電装置への充電を禁止すべき事象に関連する何らかの異常（例えば車両への不法侵入や盗難）が検出された場合に、蓄電装置への充電を禁止することが可能となるため、蓄電装置の蓄電量を状況に応じて消費させたり充電を停止させたりすることができる。なお、検出手段により車両の異常が検出された場合に、充電手段の状態を直ちに（無条件に）禁止状態にする制御も、充電禁止制御の一態様として含まれる。ただし、充電禁止制御は、このような制御に限定されるものではなく、例えば以下の第２の構成や第３の構成のようにすることも可能である。

第２の構成は、第１の構成の充電制御装置であって、車両外部の通信端末と通信可能な通信手段を更に備える。そして、制御手段は、充電禁止制御として、通信端末に対する充電禁止の要否の問い合わせを通信手段に行わせ、問い合わせに対して充電禁止の回答を受けた場合に、充電手段の状態を禁止状態にする制御を行う。この構成によれば、車両のユーザ（例えば所有者）が通信端末を所持することで、ユーザは、車両の異常が検出されたことを車両の外部で把握することができ、しかも、充電禁止の要否を判断して、車両外部の電源から蓄電装置への充電を必要に応じて禁止させることができる。

第３の構成は、第２の構成の充電制御装置であって、制御手段は、通信手段による通信端末との通信が不能（例えば通信圏外）となり問い合わせを行うことができない状態の場合には、充電禁止の回答を待たずに充電手段の状態を禁止状態にする。この構成によれば、車両外部の電源から蓄電装置への充電を禁止すべき状況であるにもかかわらず、ユーザに問い合わせを行うことができないために充電が継続されてしまうことを防ぐことができる。

第４の構成は、第１〜第３の構成のいずれか１つの充電制御装置であって、制御手段は、充電禁止制御に加え、蓄電装置の放電が促進される制御を行う。この構成によれば、車両外部の電源から蓄電装置への充電を禁止するだけの構成に比べ、蓄電装置の蓄電量をより不足にさせることができる。

第５の構成は、第１〜第４の構成のいずれか１つの充電制御装置であって、検出手段は、車両の盗難行為に関連する異常を検出する。この構成によれば、蓄電装置の蓄電量を消費させたり充電を停止させたりすることで、車両を盗難されにくくすることができる。

実施形態の遠隔充電制御システムの構成を示すブロック図である。 バッテリの充電をタイマ時間の到来時に開始させる場合のシーケンス例を示す図である。 バッテリの充電中に異常が発生した場合のシーケンス例を示す図である。 異常が発生した時点で一時的に通信不能な状態となっている場合のシーケンス例を示す図である。

以下、本発明が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
［１．全体構成］
図１は、実施形態の遠隔充電制御システムの構成を示すブロック図である。

この遠隔充電制御システムは、プラグイン車両１０に搭載された充電制御装置２０と、プラグイン車両１０のユーザ（例えば所有者）が所持する携帯端末７０とが、無線通信可能に構成されたものである。具体的には、充電制御装置２０は、携帯電話網（図１では通信事業者６１、情報センタ６２及び通信事業者６３）を介して、携帯端末７０と通信可能に構成されている。なお、プラグイン車両１０とは、家庭用の商用電源や充電ステーションの電源など、車両外部の電源（外部電源５０）によって充電可能な蓄電装置（バッテリ１２）が搭載された車両のことである。つまり、プラグイン車両１０とは、プラグイン充電が可能な車両のことであり、例えば、電気自動車（ＥＶ）や、プラグインハイブリッド車（ＰＨＶ）が含まれる。また、情報センタ６２とは、複数の車両に搭載された車載無線機３０からの情報を統括管理する施設であり、情報管理装置としてのサーバが設けられるとともに、ユーザからの問い合わせに対応するオペレータが待機している。

充電制御装置２０は、車載無線機（ＤＣＭ：Ｄａｔａ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｍｏｄｕｌｅ）３０と、パワーマネジメントＥＣＵ４０とを備える。そして、車載無線機３０は、無線通信制御部３１と、車内ＬＡＮインタフェース部３２と、車両信号インタフェース部３３と、制御部３４と、電源部３５とを備える。

無線通信制御部３１は、携帯電話網を介した通信を行うためのものであり、車載無線機３０は、無線通信制御部３１を備えることにより、プラグイン車両１０の外部に位置する携帯端末７０との通信が可能となっている。なお、無線通信制御部３１は、ＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）用の人工衛星からの送信電波を受信して現在位置を検出する機能も有している。

車内ＬＡＮインタフェース部３２は、プラグイン車両１０に搭載された各種のＥＣＵとの通信を行うためのものである。すなわち、プラグイン車両１０には、複数のＥＣＵにより通信ネットワーク（車内ＬＡＮ）が構築されており、この車内ＬＡＮを介して、車載無線機３０と各種ＥＣＵ（図１の例では、ＥＣＵ１３及びパワーマネジメントＥＣＵ４０）とが通信可能に構成されている。なお、ＥＣＵとは、電子制御装置（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）のことである。

車両信号インタフェース部３３は、プラグイン車両１０に搭載された特定の装置からの各種車両信号を直接受信するためのものである。ここでいう各種車両信号には、例えば、エアバッグ信号（衝突検知信号）、車速信号、緊急通報スイッチ信号などが含まれる。

制御部３４は、ＣＰＵ等を備え、各種制御を行う。また、制御部３４は、車内ＬＡＮインタフェース部３２や車両信号インタフェース部３３を介して受信される信号に基づいて、プラグイン車両１０の異常を検出する。

電源部３５は、バッテリ１２の電圧から所定の作動用電圧を生成して、車載無線機３０の各部へ供給する。なお、図１では、車載無線機３０はバッテリ１２から直接電源供給を受けているが、バッテリ１２と車載無線機３０との間にさらに別の電源変換部を介すなど、構成はこの限りではない。

なお、車載無線機３０は、プラグイン車両１０のドアロックが外されたことを検出した場合に、アラームを鳴らすとともに携帯端末７０へ通報するアラーム通報機能や、プラグイン車両１０が盗難されて移動中であると判定した場合に、ＧＰＳに基づき検出される現在位置を携帯端末７０へ送信する追跡機能などを備えている。

パワーマネジメントＥＣＵ４０は、電力供給に関する制御を行うＥＣＵである。本実施形態では、パワーマネジメントＥＣＵ４０は、外部電源５０からバッテリ１２への充電経路に設けられ、外部電源５０からバッテリ１２への充電を許可する許可状態と、外部電源５０からバッテリ１２への充電を禁止する禁止状態とに切替可能に構成されている。

一方、携帯端末７０は、プラグイン車両１０のユーザによる充電制御装置２０の遠隔操作を可能とするものであり、例えばスマートフォン等の携帯電話装置に専用のアプリケーションプログラムを組み込むことによって実現される。なお、充電制御装置２０の遠隔操作としては、外部電源５０からバッテリ１２への充電を開始又は停止させる操作や、プラグイン車両１０の状態に関する情報を車載無線機３０に送信させて携帯端末７０の表示画面で確認する操作などが可能である。ここで、プラグイン車両１０の状態に関する情報としては、例えば、バッテリ充電状態（充電の開始／停止を示す状態や外部電源がプラグインされているか否かを示す状態等）、バッテリ残量、走行可能距離などの情報が含まれる。

［２．処理］
次に、本実施形態の遠隔充電制御システムで実行される処理について説明する。なお、以下の説明では、通信事業者６１，６３の図示及び説明を省略している。

まず、携帯端末７０を利用した遠隔操作（リモート操作）により、外部電源５０からプラグイン車両１０のバッテリ１２への充電を、タイマ時間の到来時（例えば設定時間経過時や設定日時到来時）に開始させる場合のシーケンス例について、図２を用いて説明する。なお、図２の処理の初期状態では、外部電源（例えば家庭用の商用電源）５０がプラグイン車両１０のコネクタ１１に接続（プラグイン）されており、パワーマネジメントＥＣＵ４０が禁止状態となっていることを前提としている。

携帯端末７０は、タイマ時間の到来時に充電を開始させるためのタイマ充電予約操作がユーザによって行われると、タイマ時間等の設定情報が含まれた情報であるタイマ充電指示を、情報センタ６２へ送信する。情報センタ６２は、携帯端末７０からのタイマ充電指示を受信すると、携帯端末７０で遠隔操作が行われたことを充電制御装置２０に通知するための情報である遠隔操作指示を、充電制御装置２０の車載無線機３０へ送信する。車載無線機３０は、情報センタ６２からの遠隔操作指示を受信すると、情報センタ６２に対して操作内容の問い合わせを行うことにより、情報センタ６２からタイマ充電指示を受信し、このタイマ充電指示をパワーマネジメントＥＣＵ４０へ送信する。

パワーマネジメントＥＣＵ４０は、車載無線機３０からタイマ充電指示を受信すると、タイマ待機処理を開始し、設定完了通知を車載無線機３０へ送信する。そして、車載無線機３０が、この設定完了通知を、情報センタ６２を介して携帯端末７０へ送信する。携帯端末７０は、車載無線機３０からの設定完了通知を受信すると、予約が成功したことをユーザに通知する。なお、携帯端末７０によるユーザへの通知は、表示画面に情報を表示したり、スピーカから音を出力したりすること等によって行われる。

その後、パワーマネジメントＥＣＵ４０は、タイマ時間が到来した時点で禁止状態から許可状態に切り替わることで、外部電源５０からバッテリ１２への充電を開始させ、充電開始通知を車載無線機３０へ送信する。そして、車載無線機３０が、この充電開始通知を、情報センタ６２を介して携帯端末７０へ送信する。携帯端末７０は、車載無線機３０からの充電開始通知を受信すると、充電が開始されたことをユーザに通知する。

なお、詳細な説明は省略するが、ユーザは、遠隔操作により即時に（タイマを用いずに）充電を開始させることもできる。また、充電開始と同様に、充電停止（即時又はタイマ）についても遠隔操作で行うことができる。

次に、プラグイン車両１０に異常が発生した場合のシーケンス例について、図３を用いて説明する。ここでは、外部電源５０からバッテリ１２への充電中に異常が発生した場合のシーケンス例を示すが、充電中以外の状態で異常が発生した場合のシーケンスも同様である。また、ここでいう異常とは、前述したアラーム通報機能や追跡機能が作動するような、盗難行為に関連する特定の異常のことであり、例えば、ドアロックが外された、窓が割られた、イモビライザが解除された、といった事象が挙げられる。また、こうした異常は、車内ＬＡＮインタフェース部３２や車両信号インタフェース部３３を介して受信される信号に基づいて、制御部３４により検出される。

車載無線機３０は、プラグイン車両１０の異常を検出すると、異常の発生を知らせるための情報である異常発生通知を、情報センタ６２へ送信する。情報センタ６２は、車載無線機３０からの異常発生通知を受信すると、その異常発生通知に基づくアラーム通報を携帯端末７０へ送信する。携帯端末７０は、情報センタ６２からのアラーム通報を受信すると、プラグイン車両１０に異常が発生したことを、ユーザに通知する。

この通知により、充電を禁止すべきであると判断したユーザによって充電禁止操作が行われると、携帯端末７０は、充電を禁止させるための情報である充電禁止指示を、情報センタ６２へ送信する。情報センタ６２は、携帯端末７０からの充電禁止指示を受信すると、遠隔操作指示を車載無線機３０へ送信する。車載無線機３０は、情報センタ６２からの遠隔操作指示を受信すると、情報センタ６２に対して操作内容の問い合わせを行うことにより、情報センタ６２から充電禁止指示を受信し、この充電禁止指示をパワーマネジメントＥＣＵ４０へ送信する。

パワーマネジメントＥＣＵ４０は、車載無線機３０から充電禁止指示を受信すると、直ちに許可状態から禁止状態に切り替わることで、外部電源５０からバッテリ１２への充電を停止させ、設定完了通知を車載無線機３０へ送信する。そして、車載無線機３０が、この設定完了通知を、情報センタ６２を介して携帯端末７０へ送信する。携帯端末７０は、車載無線機３０からの設定完了通知を受信すると、充電が停止されたことをユーザに通知する。

また、車載無線機３０は、外部電源５０からバッテリ１２への充電を停止させるだけでなく、バッテリ１２の放電が促進される制御を行う。ここで、バッテリ１２の放電が促進される制御としては、例えば、カーエアコンを制御するＥＣＵに対して最大運転を指示することでわざと消費電力を増加させる制御や、車載無線機３０のバッテリ上がり防止機能をオフにする制御などが挙げられる。なお、車載無線機３０のバッテリ上がり防止機能とは、アクセサリスイッチ（ＡＣＣスイッチ）がオフにされ、常時電源（＋Ｂ）で動作している状態において、バッテリ上がりを未然に防ぐためのフェイルセーフ機能である。すなわち、車載無線機３０は、アクセサリスイッチがオフの状態では、常時電源で間欠待ち受け動作をしつつ、この動作による消費電流を監視しており、消費電流の積算値が規定値を超過した時点で通電を停止するように構成されている。このため、この機能がオフにされると、バッテリ１２の放電が促進される。

次に、図３で説明した状況において、プラグイン車両１０において異常が発生した時点で、車載無線機３０と携帯端末７０とが一時的に通信不能な状態となっている場合のシーケンス例について、図４を用いて説明する。

車載無線機３０は、プラグイン車両１０の異常を検出すると、情報センタ６２を介した携帯端末７０への異常発生通知の送信を試みるが、携帯電話網を介した通信が不能な状態（圏外）となっているため、車載無線機３０へ通知されない。車載無線機３０は、携帯端末７０への通知ができない状態であると判断すると、充電禁止指示をパワーマネジメントＥＣＵ４０へ送信する。パワーマネジメントＥＣＵ４０は、車載無線機３０からの充電禁止指示を受信すると、直ちに許可状態から禁止状態に切り替わることで、外部電源５０からバッテリ１２への充電を停止させ、設定完了通知を車載無線機３０へ送信する。なお、図３の説明と同様に、車載無線機３０は、バッテリ１２の放電が促進される制御を行う。

その後、携帯電話網を介した通信が可能な状態（圏内）へ復帰した時点で、車載無線機３０は、異常発生通知及び充電停止通知を、情報センタ６２を介して携帯端末７０へ送信する。携帯端末７０は、車載無線機３０からの異常発生通知及び充電停止通知を受信すると、異常が発生したこと及び充電が停止されたことをユーザに通知する。

［３．効果］
以上説明したように、本実施形態によれば、プラグイン車両１０の盗難行為に関連する異常が検出された場合に、外部電源５０からバッテリ１２への充電を禁止することで、バッテリ１２の蓄電量を消費させたり充電を停止させたりすることができる。この結果、プラグイン車両１０を盗難されにくくすることができる。

また、プラグイン車両１０の盗難行為に関連する異常が検出された場合に、携帯端末７０に対して異常が通知されるため、プラグイン車両１０のユーザは、プラグイン車両１０で異常が発生したことをプラグイン車両１０から離れた場所で把握することができる。さらに、ユーザは、充電禁止の要否を自ら判断して、外部電源５０からバッテリ１２への充電を必要に応じて禁止させることができるため、ユーザの意に反して充電が許可／禁止されてしまうといったことを生じにくくすることができる。

しかも、携帯電話網を介した通信が一時的に不能な状態となることでユーザへの異常の通知を行うことができない場合には、ユーザからの回答を待たずに外部電源５０からバッテリ１２への充電を禁止する。このため、充電を禁止すべき状況であるにもかかわらず、一時的な通信不能状態でユーザに問い合わせを行うことができないために充電が継続されてしまうことを防ぐことができる。

加えて、バッテリ１２の放電が促進される制御を行うため、外部電源５０からバッテリ１２への充電を禁止するだけの構成に比べ、バッテリ１２の蓄電量をより不足にさせることができる。

なお、本実施形態では、無線通信制御部３１が、通信手段に相当し、車内ＬＡＮインタフェース部３２、車両信号インタフェース部３３及び制御部３４が、検出手段に相当する。また、制御部３４が、制御手段に相当し、パワーマネジメントＥＣＵ４０が、充電手段に相当し、携帯端末７０が、通信端末に相当する。

［４．他の実施形態］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。

（１）上記実施形態では、プラグイン車両１０の盗難行為に関連する異常が検出された場合に、原則としてユーザからの指示を受けるまでは充電を継続し、携帯電話網を介した通信が一時的に不能な状態では例外的にユーザからの指示を待たずに充電を禁止する例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、携帯電話網を介した通信が可能な状態であっても、問い合わせに対する指示（充電禁止指示又は充電継続指示）がなければ、ユーザが通知を見ていない状況であると判断して、充電を禁止するようにしてもよい。また、プラグイン車両１０の盗難行為に関連する異常が検出された場合には、ユーザに問い合わせることなく充電を禁止するようにしてもよい。

（２）上記実施形態では、パワーマネジメントＥＣＵ４０が外部電源５０からバッテリ１２への充電経路に設けられた例を示したが、これに代えて、パワーマネジメントＥＣＵ４０が充電経路の外から充電の許可／禁止を制御してもよい。また、パワーマネジメントＥＣＵ４０以外の他の装置が充電の許可／禁止を制御してもよい。

１０…プラグイン車両、１１…コネクタ、１２…バッテリ、１３…ＥＣＵ、２０…充電制御装置、３０…車載無線機、３１…無線通信制御部、３２…車内ＬＡＮインタフェース部、３３…車両信号インタフェース部、３４…制御部、３５…電源部、４０…パワーマネジメントＥＣＵ、５０…外部電源、６１，６３…通信事業者、６２…情報センタ、７０…携帯端末

Claims (4)

1. 車両外部の電源によって充電可能な蓄電装置が搭載された車両用の充電制御装置であって、
   前記電源から前記蓄電装置への充電を許可する許可状態と、前記電源から前記蓄電装置への充電を禁止する禁止状態とに切替可能な充電手段と、
   車両の盗難行為に関連する異常を検出する検出手段と、
   前記検出手段により車両の異常が検出された場合に、前記充電手段の状態を前記禁止状態にするための充電禁止制御を行う制御手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記充電禁止制御に加え、前記蓄電装置の放電が促進される制御を行う
   ことを特徴とする充電制御装置。
2. 請求項１に記載の充電制御装置であって、
   車両外部の通信端末と通信可能な通信手段を更に備え、
   前記制御手段は、前記充電禁止制御として、前記通信端末に対する充電禁止の要否の問い合わせを前記通信手段に行わせ、前記問い合わせに対して充電禁止の回答を受けた場合に、前記充電手段の状態を前記禁止状態にする制御を行う
   ことを特徴とする充電制御装置。
3. 車両外部の電源によって充電可能な蓄電装置が搭載された車両用の充電制御装置であって、
   前記電源から前記蓄電装置への充電を許可する許可状態と、前記電源から前記蓄電装置への充電を禁止する禁止状態とに切替可能な充電手段と、
   車両の異常を検出する検出手段と、
   前記検出手段により車両の異常が検出された場合に、前記充電手段の状態を前記禁止状態にするための充電禁止制御を行う制御手段と、
   車両外部の通信端末と通信可能な通信手段と、
   を備え、
   前記検出手段は、車両の盗難行為に関連する異常を検出し、
   前記制御手段は、前記充電禁止制御として、前記通信端末に対する充電禁止の要否の問い合わせを前記通信手段に行わせ、前記問い合わせに対して充電禁止の回答を受けた場合に、前記充電手段の状態を前記禁止状態にする制御を行い、更に、前記通信端末に対する充電停止の通知の送信を前記通信手段に行わせ、前記充電禁止制御に加え、前記蓄電装置の放電が促進される制御を行う
   ことを特徴とする充電制御装置。
4. 請求項２又は請求項３までのいずれか１項に記載の充電制御装置であって、
   前記制御手段は、前記通信手段による前記通信端末との通信が不能となり前記問い合わせを行うことができない状態の場合には、前記充電禁止の回答を待たずに前記充電手段の状態を前記禁止状態にする
   ことを特徴とする充電制御装置。

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