JP5746257B2 - 発電量出力装置、光発電システム - Google Patents

Description

本発明は、車載された光発電パネルの発電量を表示手段に出力する発電量出力装置等に関する。

化石燃料の使用を抑制したり、環境負荷を低減したりするため、太陽電池が普及するようになった。例えば、住宅の屋根に設置された太陽電池は、家庭内の様々な電気製品の電源となり、電気自動車やプラグインハイブリッド車などを充電することができる。このため、ユーザとしては、太陽電池がどのくらい発電しているか、自宅の消費電力をどのくらい賄っているかなどを把握したいという要望があり、従来から発電量を家庭内に配置した表示装置に表示する技術が知られている（例えば、特許文献１参照。）。

ところで、プラグインハイブリッド車や車電気自動車の普及に伴い、車両に太陽発電システムが搭載されるようになってきた。車両の太陽発電システムにおいても、乗員は現在の発電量を把握したいという要望があるため、メータパネルやディスプレイに発電量を表示することが検討されている。

特開２００８−１７８２８２号公報

しかしながら、車両に搭載される太陽電池は住宅用の太陽電池よりも低い位置にあるため地物（建物、看板、電柱など）の影の影響を受けやすい。また、車両は移動するため不特定の地物の影の影響を受け、発電量が頻繁に変わるという特徴がある。このため、太陽発電システムが現在の発電量をそのままメータなどに表示しても、ユーザは発電量を把握しにくいという問題が生じる。

そこで、発電量を表示する際に、何らかの処理により発電量の変化量よりも表示量の変化量を小さくすることが検討される。これにより表示される発電量の変化が少なくなるので、ユーザは安定した発電量を把握できる。

しかし、表示量の変化量を小さくすると、現在地における正しい発電量が表示されるまでに時間がかかるため、移動しながら発電量の多い駐車場を探す乗員が、発電量の多い（影の少ない）駐車場かどうかの判断が困難になるという問題が生じる。

このように、車両に搭載される太陽電池では、乗員が安定した発電量を把握することと発電量の多い駐車場を判別することとを両立することが困難であるという問題があった。

本発明は、上記課題に鑑み、発電量の把握と発電量の多い場所の特定を容易にする発電量出力装置を提供することを目的とする。

本発明は、車載された光発電パネルの発電量を表示手段に出力する発電量出力装置であって、前記光発電パネルの発電量を取得する発電量取得手段と、自車両の車両状況に応じて、前記表示手段が出力する発電量の変動を低減させる変動低減手段と、前記変動低減手段が変動を低減させた発電量を前記表示手段に出力する発電量出力手段と、を有することを特徴とする。

発電量の把握と発電量の多い場所の特定を容易にする発電量出力装置を提供することができる。

本実施形態の太陽発電システムによる発電量の表示について説明する図の一例である。 ソーラーパネルの車両への搭載例を示す図である。 太陽発電システムの構成図の一例である。 ソーラーＥＣＵのハードウェア構成図の一例である。 ソーラーＥＣＵの機能ブロック図の一例である。 車速／係数マップについて説明する図の一例である。 発電量ＤＢに記憶された過去の発電量を模式的に示す図の一例である。 表示された表示発電量の一例を示す図である。 太陽発電システムの動作手順を示すフローチャート図の一例である。 レートリミット等を模式的に説明する図の一例である。 ソーラーＥＣＵの機能ブロック図の一例である（実施例２）。 車速／周期マップの一例を示す図である。 太陽発電システムの動作手順を示すフローチャート図の一例である（実施例２）。 ソーラーＥＣＵの機能ブロック図の一例である（実施例３）。 太陽発電システムの動作手順を示すフローチャート図の一例である（実施例３）。 ソーラーＥＣＵの機能ブロック図の一例である（実施例４）。 太陽発電システムの動作手順を示すフローチャート図の一例である（実施例４）。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しながら説明する。

図１は、本実施形態の太陽発電システムによる発電量の表示について説明する図の一例である。本実施形態では主に２つの方法で表示される発電量の変動を低減する（後述する実施例１、実施例２）。図１ではそれぞれを（１）と（２）で示した。
（１）変動抑制処理
(i)ソーラーパネルが発電した電力のソーラー電圧値とソーラー電流値からソーラー発電量が求められる。また、ソーラー発電量（以下、単に発電量という）は前回値が保持されているため、前回値に対する変化量を求めることができる。
(ii)太陽発電システムは、定期的に現在の車速を取得する。太陽発電システムは、車速に対する係数が登録された車速／係数マップを有している。車速／係数マップには、車速がゼロで１、車速が大きいほど小さくなる係数が登録されている。
(iii)太陽発電システムは、現在の車速に応じて車速／係数マップから読み出した係数を前回値に対する変化量に乗じる。したがって、変化量は車速が大きいほど小さい値に変換される。以下、この処理を「変動抑制処理」と称す。
(iv)太陽発電システムは、前回値に変換後の変化量を加えて表示する。したがって、表示される発電量は、車速が大きいほど小さい値に変換された変化量を前回の発電量に加えた値になる。このため、車速が低い場合は変化量がそのまま表示量に反映されるが、車速が高い場合は変化が少なくなる。
（２）表示周期の変更
また、太陽発電システムは、発電量の表示周期を変更することで発電量の変動を低減する。表示周期の変更には、発電量を算出する周期を長くする、算出された発電量をディスプレイに出力する周期を長くする、などの手法がある。周期が長くなるので、実際の発電量が短時間に変動していたとしても表示される発電量の変動を低減できる。

上記（１）（２）の処理により、車速が大きい場合は、安定した発電量が表示され、車速が小さい場合は変化量が大きい発電量が表示される。したがって、乗員は、低い車速で移動しながら発電量の多い駐車場を探す場合には、発電量がリアルタイムに変わるので、発電量の多い駐車場を的確に特定できる。道路などを速い車速で移動中は、発電量が変化しても変化量が小さく表示されるので、現在の発電量を把握しやすい。

図２は、ソーラーパネルの車両への搭載例を示す図である。車両のルーフにソーラーパネル１１が搭載されている。ソーラーパネル１１の搭載場所は、このように太陽光を捉えやすい路面に平行な面がある場所である。ルーフの他、ボンネットやトランクなどに配置してもよい。また、路面に平行な面でなくても発電は可能なので、ドアパネル、ドアパネルウィンドウ又はバックドアガラスなどに配置してもよい。

ソーラーパネル１１が搭載される車両は、ハイブリッド車、プラグインハイブリッド車、電気自動車、燃料電池車など、電気モータを動力とする車両が挙げられる。しかし、ソーラーパネル１１が発電した電力は電装品（バッテリで動作するもの全般）に供給可能なので、ガソリン車やディーゼル車に搭載してもよい。

図３は、太陽発電システム１００の構成図の一例である。ソーラーパネル１１の発電量はソーラーＥＣＵ（Electronic Controlled Unit）１２により制御される。ソーラーパネル１１が発電した電力は負荷１３に供給される。ソーラーＥＣＵ１２は車載ネットワーク１８を介して他のＥＣＵと通信可能に接続されている。他のＥＣＵは例えばメーターＥＣＵ１５、ナビＥＣＵ１６、及び、通信ＥＣＵ１７などであり、これらのＥＣＵを区別せずに表示デバイス２０と称する。

ソーラーパネル１１には材料などの違いから多くの種類がある。車両に搭載するソーラーパネル１１としては、コスト、発電効率、寿命などに基づき決定されればよく、特定のソーラーパネル１１である必要はない。例えば、単結晶シリコン太陽電池、多結晶シリコン太陽電池、アモルファスシリコン太陽電池、化合物系太陽電池、有機系太陽電池などがある。

ソーラーＥＣＵ１２は、ソーラーパネル１１が発電した電力を電力変換して負荷１３に供給する。ソーラーＥＣＵ１２は、ソーラーパネル１１が発電してから電力を負荷１３に供給するまでの間に発電量を検出し、表示デバイス２０に送信する。ソーラーパネル１１が発電する電流（直流）は電流センサ２２により、電圧は電圧センサ２３によりそれぞれ計測可能であり、発電量はこの２つから算出される。

ソーラーＥＣＵ１２はＤＣ／ＤＣコンバータ２１を有しており、発電された電力の電圧を負荷１３に応じた電圧に変換する。例えば、車両の補機を駆動する補機電池の電圧が１２〔Ｖ〕の場合、発電電圧を１２〔Ｖ〕に降圧する。また、車両駆動用の電気モータを駆動する高圧電池を充電する場合は、高圧電池の電圧（例えば、数百〔V〕）まで昇圧する。負荷１３に充電された電力は、各種の補機（アクチュエータ、ライト、空調、マイコン電源など）に供給される。

表示デバイス２０はそれぞれ発電量を表示する。メーターＥＣＵ１５は、メータパネルの液晶部やＨＵＤ(Head Up Display)に発電量を数値やグラフなどで表示する。ナビＥＣＵ１６も同様であり、道路地図を表示するディスプレイに数値やグラフなどで発電量を表示する。通信ＥＣＵ１７は、通信相手の装置と通信して表示デバイス２０を構成する。通信ＥＣＵ１７の通信方式は通信相手の装置により変わりうる。

例えば、通信相手の装置が、助手席や後席に着座した乗員（運転者でもよい）のスマートフォン１９、タブレット、携帯電話、ノートＰＣなどの場合がある。通信ＥＣＵ１７は、ＮＦＣ（Near Field Communication）やTransFerjet、無線ＬＡＮのアドホックモード、Bluetooth（登録商標）などの近距離無線通信で通信し、リアルタイムに発電量を送信する。

また、例えば、通信相手の装置が、車両のサービスセンタの場合がある。通信ＥＣＵ１７は、携帯電話網や無線ＬＡＮ網の基地局にアクセスし、基地局を介してインターネットにつながっているサービスセンタ（サーバ）と通信し、発電量を送信する。なお、通信ＥＣＵ１７はサービスセンタに認証情報を送信しログインする。乗員は車両にいても車外にいてもよいが、携帯するスマートフォン等でインターネットを介してサービスセンタ（サーバ）と通信し、必要であればログインすることで発電量を受信する。

いずれの場合も、スマートフォン等には発電量の表示に専用のアプリがインストールされている。通信ＥＣＵとスマートフォン等が通信することでアプリが起動したり、乗員がアプリを起動することで、アプリは通信ＥＣＵ又はサーバ（ＩＰアドレスなどはアプリに登録されている）と通信を開始する。これにより、スマートフォン等は発電量をリアルタイムに又は過去に蓄積された発電量を表示することができる。

図４は、ソーラーＥＣＵ１２のハードウェア構成図の一例である。ソーラーＥＣＵ１２は、主要な構成として入力回路３１、マイコン３２、及び、出力回路３３を有している。マイコン３２は、バスを介して接続されたＲＡＭ４１、ＲＯＭ４２、不揮発メモリ４３、ＣＰＵ４４、及び、通信コントローラ４５を有している。ＣＰＵ４４は、ＲＯＭ４２に記憶されたＯＳ(Operating System)やプログラムを実行して各ＥＣＵに特有の制御を行う。ＲＡＭ４１は、ＣＰＵ４４がプログラムを実行する際の作業領域である。

不揮発メモリ４３は、電源をＯＦＦにしてもデータが消去されない例えばフラッシュメモリである。不揮発メモリ４３には例えば過去の発電量が記憶される。通信コントローラ４５は、ＣＡＮ（Controller Area Network）、ＬＩＮ（Local Interconnect Network）、ＦｌｅｘＲａｙ、イーサネット（登録商標）などの通信プロトコルに基づき、車載ネットワーク１８を介して他のＥＣＵとデータを送受信する。なお、通信コントローラ４５は、ナビＥＣＵ１６がＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System）などで取得した位置情報を受信し、また、算出した発電量を送信する。

入力回路３１には、電圧センサ２３、電流センサ２２、車速センサ３４、日射センサ３５、気温センサ３６などが接続されている。電圧センサ２３はソーラーパネル１１の発電電圧（以下、ソーラー電圧値という）を検出する。電流センサ２２はソーラーパネル１１の発電電流（以下、ソーラー電流値という）を検出する。図３では電圧センサ２３と電流センサ２２はＥＣＵ内にあったが、図４のように外付けでもよい。この他、他のＥＣＵに接続されているセンサの信号を車載ネットワーク１８を介して取得できる。車速センサ３４は各輪の回転速度を検出するセンサである。なお、車速はナビＥＣＵ１６などが算出する位置情報の変化により求めることもできる。日射センサ３５は日射により上昇した温度を電圧に変換したり光電変換素子などにより電圧に変換して日射の強さを検出する。気温センサ３６は外気温を検出する温度センサである。

入力回路３１は、これらセンサの検出信号を必要であればＡ／Ｄ変換して、センサの識別情報と共にマイコン３２に入力する。マイコン３２はセンサの検出信号に演算を施し、出力回路３３に出力する。出力回路３３は負荷１３，アクチュエータやモータ駆動回路などに接続されており、マイコン３２はアクチュエータ等を制御することができる。

〔ソーラーＥＣＵの機能〕
図５（ａ）は、ソーラーＥＣＵ１２の機能ブロック図の一例である。操作受付部５１は、乗員の操作を受け付ける。乗員は、例えばナビゲーションシステムのディスプレイ５７と一体のタッチパネルにタッチしたり、ハードキーを押下することで太陽発電システム１００を操作する。操作には、例えば、現在の発電量の表示、過去の発電量の表示、過去の発電量の積算値、変動の低減機能のＯＮ／ＯＦＦなどがある。なお、過去の発電量とは、駐車開始時から現在までの発電量、ＩＧ−ＯＮから現在までの発電量、過去の予め定められた時間分の発電量、過去の任意の期間の発電量、などである。

発電量演算部５２は、ソーラー電圧値とソーラー電流値を掛け合わせて現在の発電量（ソーラー発電量）を演算する。演算は周期的に行うものとするが、乗員が操作した任意のタイミングで演算してもよい。また、周期も一定である必要はなく、日中は夕方や夜間よりも短い周期で演算するなど周期を変更してもよい。発電量ＤＢ５３には、過去の発電量が記憶されている。

表示発電量算出部５４は現在の発電量と車速に基づき表示デバイス２０が表示するための表示発電量を算出する。発電量は、変動抑制処理が施される場合と、施されない場合があるが、区別せずにソーラーＥＣＵ１２から表示デバイス２０に送信される発電量を表示発電量と称することとする。

図５（ｂ）は表示発電量算出部５４の演算を模式的に説明する図の一例である。表示発電量算出部５４は、最も新しい発電量（以下、今回の発電量、発電量（今回値）という）を取得する。そして、前回の発電量の演算周期で記憶しておいた発電量（以下、前回の発電量、発電量（前回値）という）との差分を算出する。すなわち、これが変化量である。変化量を算出した後、発電量（今回値）は発電量（前回値）として保持される。

表示発電量算出部５４は変化量に変動抑制処理を施し、発電量（前回値）に加算する。これが表示発電量である。変動抑制処理は、車速が大きいほど変化量を小さくし、車速が小さいほど変化量を大きくする処理である。変動抑制処理については次述する車速／係数マップとともに説明する。

図６は車速／係数マップについて説明する図の一例である。変動抑制処理は、例えば、車速に応じた係数を変化量に乗じる処理である。図６（ａ）は図１と同じ車速／係数マップである。車速ゼロで"１"の係数が車速に反比例して小さくなっている。車速が大きくなると係数が急激に小さくなるので、車速が小さい領域から変化量を抑制しやすくなる。また、車速が大きくなると係数の変化（減少率）が小さくなるので、発電量が全く変化しなくなることを防止できる。

図６（ｂ）は、車速ゼロで"１"の係数が、車速が大きいほど一様に小さくなり、ある車速（飽和車速）以上では係数が一定になっている。乗員は、車速に比例して係数が小さくなるので車速と変動量の関係を感覚として把握しやすい。また、係数の下限を決めておくことで、車速が高速移動した場合に発電量が全く変化しなくなることを防止できる。

なお、図６（ａ）（ｂ）いずれの場合も車速が大きい領域（例えば、１００〜１８０ｋｍ／ｈ以上）で係数をゼロにしてもよい。

図６（ｃ）は、基準車速以上でのみ変動抑制処理を行う場合の車速／係数マップの一例を示す。基準車速は駐車場所を探している際の一般的な車速であり、例えば徐行車速（例えば１０〜２０〔ｋｍ／ｈ〕）などが相当する。基準車速未満では係数が"１"なので、発電量がそのまま表示される。よって乗員は現在地の駐車場所の発電量をリアルタイムに把握できる。基準車速以上では係数が"１"未満（例えば0.3〜０.7くらい）なので、発電量が変動しても変化量が抑制された発電量が表示される。よって乗員は発電量が変化しても安定した発電量を把握できる。基準車速以上で、車速が大きくなるほど係数を徐々に小さくしてもよい。

図６（ｄ）は、基準車速未満では変化量を強調する場合の車速／係数マップの一例を示す。図６（ａ）〜（ｃ）はいずれも元の変化量を超えない範囲で変動抑制処理が施されるが、図６（ｄ）の車速／係数マップでは発電量の変化量を元の変化量よりも大きくすることができる。元の変化量よりも大きくすることで、乗員が発電量に基づき駐車場を探している際に駐車位置の違いによる発電量の違いを把握しやすくなる。基準車速以上の係数は、図６（ｂ）と同様に変化しているが図６（ａ）のように変化してもよい。

〔表示デバイスの機能〕
図５に戻り、表示デバイス２０は、表示発電量の表示画面を作成する表示部５６、表示発電量の表示画面を表示するディスプレイ５７と、及び、ランプ５８を有する。表示部５６は例えば表示発電量を時系列にディスプレイ５７に表示する。表示部５６は、過去の所定数の表示発電量を記憶している。新しい表示発電量を受信すると、新しい表示発電量を含む所定数の表示発電量の表示画面を作成する。表示発電量は例えば棒グラフの長さや折れ線グラフの打点位置で現され、表示部５６は取得した表示発電量の数値に対応する長さの棒グラフや折れ線グラフを作成する。例えば、表示発電量が１０ワットであれば１ｃｍの棒グラフを作成したり、１ｃｍの高さに打点する。

また、表示部５６は、ランプ５８の点灯を制御する。表示部５６は、閾値（例えば１０Ｗ）以上の発電量の場合にランプ５８を点灯し、閾未満の発電量の場合にランプ５８を消灯する。

また、表示部５６は表示発電量を表示するだけでなく、音声で出力することも可能である。表示デバイス２０は音声合成装置を使用して表示発電量をスピーカから出力する。

なお、図５では、ソーラーＥＣＵ１２が変動抑制処理を行ったが、表示デバイス２０が変動抑制処理を行うこともできる。すなわち、表示デバイス２０が表示発電量算出部５４を有する構成とする。この場合、ソーラーＥＣＵ１２は現在の発電量を表示デバイス２０に送信するだけでよい。また、発電量に変動抑制処理を施す処理、及び、発電量を表示する処理を１つのＥＣＵが行ってもよい。

また、表示デバイス２０がスマートフォン１９などの場合、車速センサ３４の信号を直接は取得しにくい（ソーラーＥＣＵ１２が車速情報をスマートフォン１９に送信してもよいが）。このため、スマートフォン１９は内蔵するＧＮＳＳなどの位置情報を利用して車速を検出する。これにより、スマートフォン１９の表示発電量算出部５４が車速に応じて表示発電量を算出できる。

〔記録される発電量のデータ例〕
図７は、発電量ＤＢ５３に記憶された過去の発電量を模式的に示す図の一例である。日時に対応づけて、位置情報、日射量、気温、車速、発電量、が記録されている。表示発電量は変動抑制処理が施されているので必ずしも正確ではないが、発電量ＤＢ５３に記憶される発電量は変動抑制処理の前の値なので生データを記録することができる。また、車速を記録することで、表示発電量を再度、計算することもできる。日射量は大きいほど発電量も大きくなる関係にあり、例えばソーラーパネル１１の性能を確認するために使用できる。気温は高いほど発電効率が低下することが知られているため、日射量と発電量の関係が正常か否かの検証精度を向上させることができる。

また、位置情報が記録されることにより、発電量が高い駐車場所（１台分のパーキングエリア）が記録される。したがって、次回、同じ駐車場に車両を駐車させる場合には、発電量が高かった過去に駐車した駐車場所を選択できる。

車両の発電量ＤＢ５３に過去の発電量を全て記録しておくことは困難なので、データは間引いて記録してもよい。また、一定量を超えたレコードをサーバに送信してもよい。車両メーカやサーバ運営者がこのデータを収集すれば、各地の発電量がサーバに集まるので、乗員は任意の駐車場の任意の駐車場所の発電量を受信して発電量が高い駐車場所を選択できる。

〔表示例〕
図８（ａ）は、棒グラフとして表示された表示発電量の一例を示す。表示部５６は、新しい表示発電量を取得する毎に棒グラフを更新して表示画面を作成しディスプレイ５７に表示する。なお、表示部５６は、最も新しい表示発電量の棒グラフの色を過去の棒グラフと異ならせることが好ましい。これにより、最も新しい表示発電量を視認しやすくなる。また、１つ前の表示発電量に対し、現在の表示発電量が大きくなった場合と小さくなった場合で最も新しい表示発電量の棒グラフの色を変更してもよい。乗員は、発電量が増加傾向なのか、減少傾向なのかを容易に把握できる。

また、表示部５６は少なくとも最も新しい表示発電量を数値で表示することが好ましい。乗員は数値により発電量を把握できる。また、棒グラフでなく表示発電量の数値をリスト状に表示することも可能である。

また、不連続な棒グラフで表示発電量を表示するのでなく、図８（ｂ）に示すように、連続した折れ線グラフで表示発電量を表示してもよい。最も右端の表示発電量が最も新しい発電量である。この場合も、最も新しい表示発電量を数値で表示することが好ましい。

図８（ｃ）は、積算発電量の表示例を示す図である。表示部５６は過去の発電量を積算することで積算発電量を計算する。積算発電量は、変動抑制処理の前の発電量で表示しても、変動抑制処理の後の表示発電量で表示してもよい。変動抑制処理の前の発電量でも積算値は大きく変動しない場合があり、乗員は比較的安定した積算値を把握できる。また、表示発電量の積算値であれば、乗員はより安定した積算値を把握できる。どちらを表示するかは乗員が選択できる。

図８（ｄ）は、バッテリ残量を模式的に説明する図の一例である。車両には、発電機（モータジェネレータ）、回生ブレーキ、及び、ソーラーパネル１１の発電機構が搭載されている。それぞれの発電機構の発電量、消費量及び蓄電量は監視されているので、各発電機構によりバッテリがどの程度充電されたかも明らかになっている。ソーラーパネル１１の場合もソーラーパネル１１による発電量は補機（高圧電池、補機電池）１３に充電される。乗員がバッテリ残量を表示させた場合、図示するようにソーラーパネル１１による蓄電量が表示される。蓄電量も、変動抑制処理の前の発電量で表示しても、変動抑制処理の後の発電量で表示してもよい。

図８（ｅ）は、ランプ５８の点灯／消灯を説明する図の一例である。ランプ５８は、発電量が閾値を超えるか否かにより点灯と消灯が切り替わる。したがって、変動抑制処理の後の発電量で点灯・消灯制御されることで、頻繁な切り替わりを抑制できる。

〔動作手順〕
図９は、太陽発電システム１００の動作手順を示すフローチャート図の一例である。
発電量演算部５２は、ソーラー電圧値、ソーラー電流値を検出する（Ｓ１０）。
次に、発電量演算部５２は、ソーラー電圧値とソーラー電流値から発電量を算出する（Ｓ２０）。
表示発電量算出部５４は車速に基づき変動抑制処理を行い表示発電量を算出する（Ｓ３０）。
ソーラーＥＣＵ１２は表示発電量を表示デバイス２０に送信する（Ｓ４０）。

表示デバイス２０は表示発電量を受信する（Ｓ１１０）。
表示部５６は表示発電量の表示画面を作成する（Ｓ１２０）。
表示部５６は表示発電量を表示する（Ｓ１３０）。太陽発電システム１００は、発電量が算出される周期毎に図９の処理を繰り返す。

以上説明したように、本実施例の太陽発電システム１００は、車両の速度に応じて発電量に変動抑制処理を施すので、走行中は表示される発電量の変動を抑制し、駐車場所を探すような低速の場合は表示される発電量の変動が抑制されにくくなる。したがって、乗員は、速い車速で移動中は現在の発電量を把握しやすく、低い車速で移動しながら発電量の多い駐車場を探す場合には現在の発電量を認識して発電量の多い駐車場を的確に特定できる。

〔変動抑制処理の他の例〕
変動抑制処理は、発電量の変化量を抑制できればよく、上記の係数を用いた方法の他、以下のような方法がある。
（１）レートリミット
図１０（ａ）はレートリミットを模式的に説明する図の一例である。レートリミットとは、変化量の上限を設定することをいう。表示発電量算出部５４は予め設定された変化量上限値を有している。表示発電量算出部５４は変化量上限値と変化量とを比較して、変化量を上限値以下に制限する。

例えば、変化量上限値以下の変化量１に対しては、変化量１をそのまま変化量とする。変化量上限値より大きい変化量２に対しては、変化量上限値を変化量とする。表示発電量算出部５４はレートリミットが施された変化量を、発電量（前回値）に加えて表示発電量を算出する。

レートリミットの変化量上限値は図７（ａ）（ｂ）の係数／車速マップのように、車速が小さいほど大きく、車速が大きいほど小さい。すなわち、車速が小さい場合には変化量がそのまま表示され、車速が大きい場合には変化量が抑制して表示される。また、レートリミットの変化量上限値は、図７（ｃ）のように基準車速を境に変更してもよい。

したがって、レートリミットにより、車速が大きい場合には変化量を抑制し、車速が小さい場合には変化量の抑制を少なくして発電量を表示できる。

（２）移動平均処理
図１０（ｂ）は移動平均処理を模式的に説明する図の一例である。移動平均処理とは予め定められた数の発電量の平均を算出することである。例えば３つの発電量の平均を移動平均とする場合、表示発電量算出部５４は最新の３つの発電量の平均を計算して表示発電量を算出する。例えば、発電量ｎ＋２が最も新しい発電量の場合、発電量ｎ＋２、発電量ｎ＋１、発電量ｎの３つ平均が表示発電量１となる。同様に、次の発電量ｎ＋３が算出されると、発電量ｎ＋３、発電量ｎ＋２、発電量ｎ＋１の３つ平均が表示発電量２となる。次の発電量ｎ＋４が算出されると、発電量ｎ＋４、発電量ｎ＋３、発電量ｎ＋２の３つ平均が表示発電量３となる。このように、移動平均を取ることで、表示発電量の変化量を抑制できる。

移動平均処理に用いられる発電量の母数は、車速が小さいほど小さく、車速が大きいほど大きい。すなわち、車速が小さい場合には少ない数の発電量の平均が表示され、車速が大きい場合には多く数の発電量の平均が表示される。また、基準車速を境に母数を変更してもよい。

したがって、移動平均処理により、車速が大きい場合には変化量を抑制し、車速が小さい場合には変化量の抑制を少なくして発電量を表示できる。

（３）ローパスフィルタ
図１０（ｃ）はローパスフィルタを模式的に説明する図の一例である。図は３段のＦＩＲフィルタであり、ローパスフィルタの特性を持っている。Ｚ^-1は過去にサンプリングした発電量を保持する遅延ブロックである。このようなＦＩＲフィルタでは、遅延ブロックの数が多いほどフィルタ特性が低周波数側に偏る（高周波数成分を遮断する）。したがって、車速が小さいほど遅延ブロックの数を少なくし、車速が大きいほど多くすることで、車速が大きい場合には変化量を抑制し、車速が小さい場合には変化量の抑制を少なくして発電量を表示できる。また、ローパスフィルタによる処理も、図７（ｃ）のように基準車速以上でのみ行ってもよい。

本実施例では、表示周期を長くすることで変動を低減する太陽発電システム１００について説明する。

図１１は、本実施例のソーラーＥＣＵ１２の機能ブロック図の一例を示す。本実施例ではソーラーＥＣＵ１２が周期変更部６２を有している。周期変更部６２は、発電量の表示周期を変更する。具体的には、発電量演算部５２が発電量を演算する周期を変更する。または、発電量演算部５２が周期どおりに演算した発電量のうち、表示デバイス２０に出力する発電量を取捨することで表示される発電量の更新頻度を低減する。

車速／周期マップ６１には車速に対応づけられて表示周期が登録されている。発電量の変動を抑制するため、車速が大きいほど長い表示周期が対応づけられている。実際の発電量が影などにより変動しても、発電量が更新される周期が長いので乗員は安定した発電量を把握することができる。

また、実施例１と比較して発電量に変動抑制処理を施す必要が無く、表示周期を長くするだけでよいので処理負荷を低減できる。また、ソーラーＥＣＵ１２に変動抑制処理を追加するよりもコスト増を抑制できる。また、実施例１では車速が大きいと表示される発電量は変化量が抑制された正確でない値となるのに対し、本実施例では算出された発電量をそのまま表示することができる。

図１２（ａ）は車速／周期マップ６１の一例を示す図である。車速ゼロの表示周期を「原周期」と称する。原周期は、周期を調整しない状態でソーラーＥＣＵ１２が発電量を演算する周期である。従来の周期と表現することもできる。原周期は、ソーラーＥＣＵ１２がソーラーパネルを管理するための処理を行う周期であり予め決まっているが、例えば数ミリ〜数十ミリ秒である。図１２（ａ）の車速／周期マップ６１の表示周期は、車速ゼロの原周期から、車速が大きいほど徐々に大きくなる。車速が大きくなると表示周期が急激に大きくなるので、車速が小さい領域から変化量を抑制しやすくなる。また、車速が大きくなると表示周期の変化が小さくなるので、発電量が全く変化しなくなることを防止できる。最大の表示周期は、１秒〜数秒くらいである。

図１２（ｂ）は、図１２（ａ）と同様の車速／係数マップであるが、表示周期が一様に（車速に対し一定の傾きで）大きくなっている。乗員は、車速に比例して表示周期が長くなるので車速と表示周期の関係を感覚として把握しやすい。また、ある車速（飽和車速）以上では表示周期が一定になっている。このように表示周期の上限を決めておくことで、車速が高速移動した場合に発電量が全く変化しなくなることを防止できる。

図１２（ｃ）は、基準車速以上でのみ表示周期を変更する場合の車速／周期マップ６１の一例を示す。基準車速については実施例１と同様である。基準車速未満では表示周期は原周期なので、発電量がそのまま表示される。基準車速以上の表示周期は原周期よりも長い。したがって、発電量が変化しても変化量が低減された発電量が表示される。よって乗員は発電量が変化しても安定した発電量を把握できる。

図１３は、本実施例の太陽発電システム１００の動作手順を示すフローチャート図の一例である。この手順は発電量の演算周期を変更しているが、表示デバイス２０への出力周期を変更してもよい。

周期変更部６２は車速に基づき表示周期を決定する（Ｓ１１）。
周期変更部６２は、表示周期が到来したか否かを判定する（Ｓ２１）。表示周期が到来するまで周期変更部６２は待機する。この間、ソーラー電圧値、ソーラー電流値が検出されたとしても何もしない。

表示周期が到来した場合（Ｓ２１のＹｅｓ）、周期変更部６２は発電量演算部５２に演算を要求する。これにより、発電量演算部５２は、ソーラー電圧値、ソーラー電流値を検出する（Ｓ３１）。

次に、発電量演算部５２は、ソーラー電圧値とソーラー電流値から発電量を算出する（Ｓ４１）。本実施例では発電量がそのまま表示される発電量となる。

ソーラーＥＣＵ１２は発電量を表示デバイス２０に送信する（Ｓ５１）。以降の処理は実施例１と同様である。

表示デバイス２０は発電量を受信する（Ｓ１１１）。
表示部５６は発電量の表示画面を作成する（Ｓ１２１）。
表示部５６は発電量を表示する（Ｓ１３１）。

以上説明したように、本実施例の太陽発電システム１００は、実施例１と同様の効果に加え、表示される発電量の変化量を抑制することをより低コストに行い、かつ、加工前の発電量を表示することができる。

本実施例では、車両の自車位置が特定の場所の場合に、実施例１の変動抑制処理又は実施例２の表示周期の変更のいずれかを行う太陽発電システム１００について説明する。

図１４は、本実施例のソーラーＥＣＵ１２の機能ブロック図の一例を示す。本実施例ではソーラーＥＣＵ１２が場所／係数マップ６３を有している。場所／係数マップ６３は、場所に係数が対応づけられたマップである。この場所は、主に車両が駐車される場所である。したがって、外出先で車両を駐車するための駐車場、自宅、勤務先などが登録されている。係数としては"１"又は"１"に近い数値である。そして、上記以外の場所の係数を一律に例えば"０．３〜０．７"とする。

したがって、駐車場所を探している場合は、表示される発電量が変動しやすいので充電量の多い駐車情報をさがしやすい。また、車両が駐車される場所以外では変化量が抑制して表示されるので、乗員は安定した発電量を把握できる。

なお、表示発電量算出部５４は、現在位置をナビＥＣＵ１６に問い合わせて、ナビＥＣＵ１６から現在位置を取得する。この現在位置は、座標から特定された道路地図の施設情報が含まれる。表示発電量算出部５４は、場所／係数マップ６３に登録されている現在位置の係数が１未満の場合、現在位置に対応づけられた係数を読み出し、変動抑制処理を行う。また、表示周期を変更する場合は、周期変更部６２が、場所／係数マップ６３に登録されている現在位置の周期が原周期より大きい場合、表示周期を変更する。

図１５は、太陽発電システム１００の動作手順を示すフローチャート図の一例である。
発電量演算部５２は、ソーラー電圧値、ソーラー電流値を検出する（Ｓ１２）。
次に、発電量演算部５２は、ソーラー電圧値とソーラー電流値から発電量を算出する（Ｓ２２）。

表示発電量算出部５４は、ナビＥＣＵ１６から現在位置を取得する（Ｓ２１０）。

表示発電量算出部５４は、場所／係数マップ６３に登録されている現在位置の係数が"１"か否かを判定する（Ｓ３２）。

現在位置が場所／係数マップ６３に登録されている現在位置の係数が"１"でない場合（Ｓ３２のＮｏ）、表示発電量算出部５４は変動抑制処理を行い表示発電量を算出する（Ｓ４２）。

一方、現在位置が場所／係数マップ６３に登録されている現在位置の係数が"１"の場合（Ｓ３２のＹｅｓ）、表示発電量算出部５４は変動抑制処理を行わない。

ソーラーＥＣＵ１２は変動抑制処理が行われた又は行われていない表示発電量を表示デバイス２０に送信する（Ｓ５２）。

表示デバイス２０は表示発電量を受信する（Ｓ１１０）。
表示部５６は表示発電量の表示画面を作成する（Ｓ１２０）。
表示部５６は表示発電量を表示する（Ｓ１３０）。なお、ソーラーＥＣＵ１２は実施例２の表示周期の変更処理を行ってもよい。

以上説明したように、本実施例の太陽発電システム１００は、影の影響を監視すべき場所において変動抑制処理又は表示周期変更処理のいずれかを行うことができる。

本実施例では、走行状態に基づき実施例１の変動抑制処理又は実施例２の表示周期の変更のいずれかを行う太陽発電システム１００について説明する。

図１６は、本実施例のソーラーＥＣＵ１２の機能ブロック図の一例を示す。本実施例ではソーラーＥＣＵ１２が走行状況判定部６４を有している。走行状況判定部６４は、主に車両が低速走行しているか否か、又は、車両が停車・駐車しているか否かを判定する。走行状況判定部６４は、車載されているアクセル開度センサ６５、ブレーキセンサ６６、シフトポジションセンサ６７の信号に基づき、例えば以下のように走行状況を判定する。
・シフトレバー操作位置：Ｄレンジ
・アクセルペダル操作：オフ
・ブレーキペダル操作：オフ
シフトレバーがＤレンジで、アクセルペダルを操作していないがブレーキペダルも操作していないので、車両がクリープ現象で低速走行しているか、慣性走行していると推定される。慣性走行の場合は比較的短時間にアクセルペダルがオン操作されるので、低速走行から除外できる。したがって、上記の条件を所定時間満たす場合に、車両は低速走行していると判断できる。
・シフトレバー操作位置：Ｒレンジ
・アクセルペダル操作：オン
・ブレーキペダル操作：オフ
シフトレバーがＲレンジで走行する場合、高速走行することは希なので車両は低速走行していると推定できる。
・シフトレバー操作位置：Ｐレンジ
・アクセルペダル操作：オフ
・ブレーキペダル操作：オフ
シフトレバーがＰレンジなので、車両は駐車又は停車していると判断でき、その後、車両が走行を開始した場合、駐車場などを走行していると推定できる。このように、ユーザの操作から走行状況を判定できる。

走行状況判定部６４は、車両状況が低速走行であると判定した場合、表示発電量算出部５４に通知する。表示発電量算出部５４は発電量に対し変動抑制処理を行い表示発電量を算出する。または、実施例２のように周期変更部６２が表示周期を変更する。

本実施例では具体的な車速が不明なので、図６（ａ）（ｂ）図１２（ａ）（ｂ）のように車速に応じて係数又は表示周期を変更することは困難である。しかし、図６（ｃ）のように、基準車速以上で変動抑制処理を行ったり、図１２（ｃ）のように基準車速以上で表示周期を長くすることができる。

図１７は、太陽発電システム１００の動作手順を示すフローチャート図の一例である。

走行状況判定部６４は、シフトレバー操作位置、アクセルペダル操作、及び、ブレーキペダル操作に基づき走行状況を判定する（Ｓ１３）。

発電量演算部５２は、ソーラー電圧値、ソーラー電流値を検出する（Ｓ２３）。
次に、発電量演算部５２は、ソーラー電圧値とソーラー電流値から発電量を算出する（Ｓ３３）。

表示発電量算出部５４は、走行状況が低速走行中か否かを判定する（Ｓ４３）。

低速走行中の場合（Ｓ４３のＹｅｓ）、表示発電量算出部５４は変動抑制処理を行わない。

低速走行中でない場合（Ｓ４３のＮｏ）、表示発電量算出部５４は車速に基づき変動抑制処理を行い表示発電量を算出する（Ｓ５３）。

ソーラーＥＣＵ１２は表示発電量を表示デバイス２０に送信する（Ｓ６３）。

表示デバイス２０は表示発電量を受信する（Ｓ１１０）。
表示部５６は表示発電量の表示画面を作成する（Ｓ１２０）。
表示部５６は表示発電量を表示する（Ｓ１３０）。太陽発電システム１００は、周期的に図９の処理を繰り返す。

以上説明したように、本実施例の太陽発電システム１００は、車速情報を使用せずに乗員の操作部材から走行状況を判定し、影の影響を監視すべき走行状況において変動抑制処理又は表示周期の変更のいずれかを行うことができる。

１１ ソーラーパネル
１２ ソーラーＥＣＵ
１３ 負荷
１９ スマートフォン
２０ 表示デバイス
２２ 電流センサ
２３ 電圧センサ
５２ 発電量演算部
５４ 表示発電量算出部
６２ 周期変更部
１００ 太陽発電システム

Claims (9)

1. 車載された光発電パネルの発電量を表示手段に出力する発電量出力装置であって、
   前記光発電パネルの発電量を取得する発電量取得手段と、
   自車両の車両状況に応じて、前記表示手段が出力する発電量の変動を低減させる変動低減手段と、
   前記変動低減手段が変動を低減させた発電量を前記表示手段に出力する発電量出力手段と、
   を有することを特徴とする発電量出力装置。
2. 前記変動低減手段は、前記発電量取得手段が取得した発電量に発電量の変動を抑制する変動抑制処理を施し、
   前記発電量出力手段は、前記変動低減手段が変動抑制処理を施した発電量を前記表示手段に出力する、
   ことを特徴とする請求項１記載の発電量出力装置。
3. 前記変動低減手段は、前記発電量取得手段が発電量を取得する周期を長くするか、又は、前記発電量取得手段が取得した発電量を前記表示手段に出力する周期を長くすることで、前記表示手段が出力する発電量の変動を低減させる、
   ことを特徴とする請求項１記載の発電量出力装置。
4. 前記変動低減手段は、前記車両状況として自車両の車速情報を取得して、車速が大きいほど前記表示手段が出力する発電量の変動を低減させる、
   ことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の発電量出力装置。
5. 前記変動低減手段は、前記車両状況として自車両の車速情報を取得して、車速が基準値以上の場合に、前記表示手段が出力する発電量の変動を低減させる、
   ことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の発電量出力装置。
6. 前記変動低減手段は、前記車両状況として自車両の位置情報を取得して、自車両の現在位置が予め定められた場所以外の場所を走行している場合に、前記表示手段が出力する発電量の変動を低減させる、
   ことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の発電量出力装置。
7. 運転者が操作する操作部材の操作情報から、自車両の走行状況を判断する走行状況判断手段を有し、
   前記変動低減手段は、前記走行状況判断手段により所定値以下の車速で走行している前記走行状況であると判断されない場合、前記表示手段が出力する発電量の変動を低減させる、
   ことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載の発電量出力装置。
8. 光発電パネルと、表示手段と、
   前記光発電パネルの発電量を前記表示手段に出力する発電量出力装置と、を有する光発電システムであって、
   前記光発電パネルの発電量を取得する発電量取得手段と、
   自車両の車両状況に応じて、前記表示手段が出力する発電量の変動を低減させる変動低減手段と、
   前記変動低減手段が変動を低減させた発電量を前記表示手段に表示させる発電量表示手段と、
   を有することを特徴とする光発電システム。
9. 表示手段と、
   車載された光発電パネルの発電量を前記表示手段に出力する発電量出力手段と、を有する発電量出力装置であって、
   前記光発電パネルの発電量を取得する発電量取得手段と、
   車両の車両状況に応じて、前記表示手段が出力する発電量の変動を低減させる変動低減手段と、
   前記変動低減手段が変動を低減させた発電量を前記表示手段に表示させる発電量表示手段と、
   を有することを特徴とする発電量出力装置。

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