WO2022085361A1 - リレー制御装置、リレー制御方法 - Google Patents

Abstract

リレー制御装置は、車両に搭載され、車両に搭載されるモータを駆動するインバータ回路とバッテリとを接続するリレー回路を制御するリレー制御装置であって、車両が走行を終了したことを検出する終了検出部と、バッテリが外部から給電される可能性を判断し、判断に基づき車両の走行が終了してからリレー回路をオフにするまでの時間を制御する判断部とを備える。

Description

リレー制御装置、リレー制御方法

　本発明は、リレー制御装置、およびリレー制御方法に関する。

　化石燃料に代わって電気エネルギーを動力とする電動車両が増加している。電動車両は、電気エネルギーをバッテリに蓄える。電動車両が動作を停止している際には、バッテリの消耗防止と安全性の確保のために、バッテリを電動車両の他の構成から遮断することが望ましい。そのため電動車両には、バッテリの接続を切り替えるリレーが備えられる。特許文献１には、蓄電器及び当該蓄電器に接続されたインレットを備え、外部電力供給源のコネクタを前記インレットに接続して、当該外部電力供給源から前記蓄電器に電力を供給可能な電動車両であって、利用者による降車準備操作を検出する降車準備操作検出手段と、前記降車準備操作が検出されたことに応じて、当該降車準備操作の検出時における環境温度、当該検出時から所定時間後に実現すると予測される環境温度である予測環境温度、又は当該検出時における前記蓄電器の温度である蓄電器温度を取得する温度取得手段と、前記取得した環境温度、予測環境温度、又は蓄電器温度が所定温度以下である場合には、前記コネクタの前記インレットへの接続を促す報知手段と、を備えることを特徴とする電動車両が開示されている。

日本国特開２０１８－２０７６８３号公報

　特許文献１に記載されている発明では、リレーの寿命において検討の余地がある。

　本発明の第１の態様によるリレー制御装置は、車両に搭載され、前記車両に搭載されるモータを駆動するインバータ回路とバッテリとを接続するリレー回路を制御するリレー制御装置であって、前記車両が走行を終了したことを検出する終了検出部と、前記バッテリが外部から給電される可能性を判断し、前記判断に基づき前記車両の走行が終了してから前記リレー回路をオフにするまでの時間を制御する判断部とを備える。
　本発明の第２の態様によるリレー制御方法は、車両に搭載され、前記車両に搭載されるモータを駆動するインバータ回路とバッテリとを接続するリレー回路をコンピュータが制御するリレー制御方法であって、前記車両が走行を終了したことを検出することと、前記バッテリが外部から給電される可能性を判断し、前記判断に基づき前記車両の走行が終了してから前記リレー回路をオフにするまでの時間を制御することとを含む。

　本発明によれば、リレーが開閉される頻度を減らすことでリレーの寿命を延ばすことができる。

車両Ｃと充電スポットＳとの関係を示す図 第１の実施の形態における車両の構成を示す図 第１の実施の形態における判断部の動作を示すフローチャート 第１の実施の形態におけるタイムチャート 第２の実施の形態における車両の構成を示す図 第２の実施の形態における判断部の動作を示すフローチャート 第２の実施の形態におけるタイムチャート 第２の実施の形態の変形例２における車両Ｃの構成図 第３の実施の形態における車両の構成を示す図 第３の実施の形態における判断部の動作を示すフローチャート 第３の実施の形態におけるタイムチャート 第４の実施の形態における車両の構成を示す図 第４の実施の形態における判断部の動作を示すフローチャート 第４の実施の形態におけるタイムチャート 第４の実施の形態におけるタイムチャート

―第１の実施の形態―
　以下、図１～図４を参照して、本発明に係るリレー制御装置である車両コントローラの第１の実施の形態を説明する。

（車両と充電スポット）
　図１は、車両Ｃと充電スポットＳとの関係を示す図である。本実施の形態における車両Ｃはバッテリ１を内蔵し、外部から電気エネルギーの供給を受けてバッテリ１を充電する。本実施の形態では、車両Ｃに電気エネルギーを共有する設備を充電スポットＳと呼ぶ。充電スポットＳは、商用設備であってもよいし家庭用設備であってもよい。また充電スポットＳが独立に存在する必要はなく、他の構成と一体不可分であってもよい。充電スポットＳは、ケーブル接続された充電ガンＧを有する。充電ガンＧは、充電用のプラグであり充電ガンＧを車両Ｃに差し込んで充電を行う。充電ガンＧのケーブルの長さは既知である。なお以下では、車両Ｃの乗員を「ユーザ」と呼ぶ。

（車両の構成）
　図２は、車両Ｃの構成を示す図である。車両Ｃは、車両コントローラ１０と、充電制御装置２０と、バッテリ１と、メインリレー回路２と、インバータ３と、モータ４と、充電リレー回路５と、イグニションスイッチ７と、充電スイッチ８とを備える。なお以下ではイグニションスイッチ７は、「イグニションＳＷ」、「ＩＧＮスイッチ」、および「ＩＧＮ　ＳＷ」と記載することがある。

　車両コントローラ１０は、認識部１１と、判断部１２と、実行部１３とを備える。充電制御装置２０は、ＡＤ変換器２１と、検出器２２と、ＡＣ入力端子２３と、ＤＣ出力端子２４と、充電リレー回路制御端子２５とを備える。車両コントローラ１０は、後述するようにメインリレー回路２を制御するので「リレー制御装置」と呼ぶこともできる。

　車両コントローラ１０および充電制御装置２０はたとえば電子制御装置（Electronic Control Unit；ＥＣＵ）であり、演算可能なハードウエアを備える。演算可能なハードウエアはたとえば、中央演算装置であるＣＰＵ、読み出し専用の記憶装置であるＲＯＭ、および読み書き可能な記憶装置であるＲＡＭの組み合わせ、書き換え可能な論理回路であるＦＰＧＡ（Field　Programmable　Gate　Array）、および特定用途向け集積回路であるＡＳＩＣ（Application　Specific　Integrated　Circuit）の少なくともいずれかである。

　メインリレー回路２は、バッテリ１と、インバータ３との接続状態と非接続状態とを切り替える。充電リレー回路５は、充電制御装置２０と、メインリレー回路２との接続状態と非接続状態とを切り替える。インバータ３は、実行部１３の動作指令に基づき、バッテリ１に蓄えられた電気エネルギーを用いてモータ４を動作させる。モータ４は、インバータ３を介して得られる電気エネルギーを用いて車両Ｃを動作させる。なお以下では、いずれかのリレー回路を接続状態に遷移させることを「オン」とも呼び、非接続状態に遷移させることを「オフ」とも呼ぶ。

　イグニションスイッチ７および充電スイッチ８は、ユーザにより操作される。イグニションスイッチ７は、オン状態とオフ状態の２状態が切り替え可能である。ユーザは、車両Ｃの走行を終了したことを、イグニションスイッチ７をオフ状態にすることで表す。換言するとイグニションスイッチ７がオフ状態であることを検出すれば、車両の走行が終了したことを検出したことに等しい。充電スイッチ８は、オン状態とオフ状態の２状態が切り替え可能である。充電スイッチ８の初期状態はオフ状態であり、ユーザはこれからバッテリ１を充電する意図を、充電スイッチ８をオン状態にすることで表す。ユーザが充電スイッチ８をオンに設定すると、ユーザが充電スイッチ８をオフに変更する、または次にイグニションスイッチ７がオンにされるまではオン状態が保持される。

　認識部１１は、ユーザによるイグニションスイッチ７の操作を認識する。また認識部１１は、充電制御装置２０の検出器２２から充電ガンＧが挿入された旨の信号を受信する。充電制御装置２０は、ＡＤ変換器２１と、検出器２２と、ＡＣ入力端子２３と、ＤＣ出力端子２４と、充電リレー回路制御端子２５とを備える。ＡＣ入力端子２３は、車両Ｃに交流電源を供給する供給口である。ＡＣ入力端子２３には、たとえば充電スタンドに備えられる充電ガンＧが差し込まれる。ＡＣ入力端子２３はたとえば不図示の接触スイッチまたは近接スイッチを備え、ユーザによる充電ガンＧのＡＣ入力端子２３への差し込みを検出する。

　判断部１２は、後述する判断を行い実行部１３に動作指令を出力する。判断部１２は後述するように充電待機モードを設定し、イグニションスイッチ７がオフにされた際のメインリレー回路２の制御を異ならせる。イグニションスイッチ７がユーザによりオフにされると、車両Ｃの駆動は行われないのでバッテリ１の放電防止と安全性の確保のためには、ただちにメインリレー回路２を非接続状態に遷移させることが望ましい。その一方で、バッテリ１の充電が行われるのであれば、接点の開閉回数を減らすためにメインリレー回路２は接続状態を保つことが望ましい。そこで本実施の形態では、バッテリ１の充電が行われる確からしさを推定し、充電待機モードの値に反映する。本実施の形態では、充電待機モードの初期値はオフであり、判断部は、バッテリ１の充電が行われる確からしさが所定の閾値よりも高ければ充電待機モードをオンに変更する。

　実行部１３は、判断部１２の動作指令に従い動作する。具体的には実行部１３は、インバータ３およびメインリレー回路２へ動作指令を出力する。また実行部１３は、あらかじめ定められた既定の処理、電源オフルーチンおよび充電ルーチンを実行する。

　図３は、第１の実施の形態における判断部１２の動作を示すフローチャートである。まずステップＳ３００において判断部１２は、充電待機モードをオフに設定する。続くステップＳ３０１では判断部１２は、充電スイッチ８の状態を判断し、オン状態であると判断する場合はステップＳ３０２に進み、オフ状態であると判断する場合はステップＳ３０３に進む。なお前述のとおり、ユーザが充電スイッチ８をオンに設定すると、ユーザが充電スイッチ８をオフに変更する、または次にイグニションスイッチ７がオンにされるまではオン状態が保持される。そのため、ステップＳ３０１が肯定判断された場合には、ユーザが充電スイッチ８をオフに変更しない限りは次回以降もステップＳ３０１は肯定判断される。

　ステップＳ３０２では判断部１２は、充電待機モードをオフからオンに変更してステップＳ３０３に進む。ステップＳ３０３では判断部１２は、イグニションスイッチ７の状態を判断し、オフ状態であると判断する場合はステップＳ３０４に進み、オン状態であると判断する場合はステップＳ３００に戻る。

　ステップＳ３０４では判断部１２は、充電待機モードの設定値を判断し、オフに設定されていると判断する場合は電源オフルーチンに進み、オンに設定されていると判断する場合はステップＳ３０６に進む。

　ステップＳ３０６では判断部１２は、タイマ監視設定を行いステップＳ３０７に進む。換言すると判断部１２は、ステップＳ３０６の処理が開始されたタイミングを時刻ｔ＝０として時間のカウントアップを開始する。ステップＳ３０７では判断部１２は、充電ガンＧが挿入されたか否かを認識部１１の出力を用いて判断し、充電ガンＧが挿入されたと判断する場合はステップＳ３１０に進み、充電ガンＧが挿入されていないと判断する場合はステップＳ３０８に進む。ステップＳ３０８では判断部１２は、タイマ監視からの経過時間が所定の閾値Ｔ１未満であるか否かを判断する。判断部１２は、経過時間がＴ１未満であると判断する場合はステップＳ３０７に戻り、経過時間がＴ１以上であると判断する場合はステップＳ３０９に進む。

　ステップＳ３０９では判断部１２は、充電スイッチ８の設定に反してユーザが充電ガンＧを所定の時間内に挿入しなかったので、充電待機モードをオフに設定して電源オフルーチンに進む。ステップＳ３１０では判断部１２は、充電待機モードをオフに設定する。続くステップＳ３１１では判断部１２は、充電制御装置２０に充電開始を指示して充電ルーチンを開始する。

　なお、充電ルーチンおよび電源オフルーチンは公知の動作であるため詳細は省略するが、概略は次のとおりである。充電ルーチンでは、ＡＤ変換器２１が動作を開始し、充電制御装置２０と車両コントローラ１０との通信が確立した後に、充電リレー回路５を接続状態に遷移させてバッテリ１の充電を開始する。電源オフルーチンでは、ディスチャージ要求後、高電圧電流量を確認し、メインリレー回路２の正極側の接点をオフにし、その後に負極側の接点をオフにすることで、メインリレー回路２を非接続状態にする。

（タイムチャート）
　図４は、第１の実施の形態におけるタイムチャートである。図４では図示左側から右側に向かって時間が経過している。図４の上下方向には、各種情報が示されている。具体的には上から、車両Ｃと充電スポットとの距離、充電スイッチ８の状態、充電待機モード、イグニションスイッチ７の状態、充電ガンＧの挿入の有無、走行モード、充電モード、充電リレー回路５の接続を示している。なお、スポット間距離は第１の実施の形態では特に言及しないが、後の実施の形態との比較のために記載している。

　図４では、時刻ｔ１～ｔ５を設定しており、このうち時刻ｔ１、ｔ２、およびｔ３がユーザによる操作が行われた時刻である。時刻ｔ１では、ユーザにより充電スイッチ８がオン状態に変更された。時刻ｔ２では、ユーザによりイグニションスイッチ７がオフ状態に変更された。時刻ｔ３では、ユーザにより充電ガンＧが挿入された。なお時刻ｔ３は、時刻ｔ２から閾値Ｔ１の時間未満である。

　時刻ｔ１にユーザにより充電スイッチ８がオン状態に変更されるので、図３のステップＳ３０１からステップＳ３０２に進み、充電待機モードが時刻ｔ１にオンに変更される。時刻ｔ３にユーザが充電ガンＧを挿入するので、ステップＳ３０７からステップＳ３１０に進んで充電待機モードがオフに設定される。判断部１２は、これから充電を開始するので時刻ｔ４に充電モードをオンに設定し、走行モードをオフにする。そしてステップＳ３１０に続くステップＳ３１１において、充電制御装置２０は車両コントローラ１０から充電開始を指示されるので時刻ｔ５に充電リレー回路５をオンに設定する。

　上述した第１の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）リレー制御装置でもある車両コントローラ１０は、車両Ｃに搭載され、車両Ｃに搭載されるモータを駆動するインバータ３とバッテリ１とを接続するメインリレー回路２を制御する。車両コントローラ１０は、車両Ｃが走行を終了したことをイグニションスイッチ７を介して検出する認識部１１と、バッテリ１が外部から給電される可能性を判断し、判断に基づき車両Ｃの走行が終了してからメインリレー回路２をオフにするまでの時間を制御する判断部１２とを備える。そのため、メインリレー回路２が開閉される頻度を減らすことでリレーの寿命を延ばすことができる。

　より具体的には、イグニションスイッチ７がオフにされると即座にメインリレー回路２をオフにする場合には、バッテリ１の充電を行う際にメインリレー回路２が再度オンにされ、充電の完了後にメインリレー回路２がオフにされる。これに対して本実施の形態では、充電スイッチ８をオンにしてからイグニションスイッチ７をオフにすれば、時間Ｔ１の間はメインリレー回路２がオンのままなので、その期間内に充電ガンＧを挿入することでメインリレー回路２の閉と開を経ることなく充電を開始でき、接点の接触回数を減らすことができる。

（２）車両コントローラ１０は、車両Ｃの乗員であるユーザがバッテリを充電する意思をハードウエアを介して認識する認識部１１を備える。判断部１２は、認識部１１がユーザによるバッテリを充電する意思、すなわち充電スイッチ８がオン状態であることを認識すると、認識部１１がイグニションスイッチ７のオフを検出してから、少なくとも時間Ｔ１はメインリレー回路２をオンに維持する（図３のＳ３０４：オン、Ｓ３０８）。そのため、ユーザが充電スイッチ８を押下すると、イグニションスイッチ７がオフに設定されても、メインリレー回路２の接続状態を時間Ｔ１だけ維持できる。

（３）認識部１１は、ユーザが充電スイッチ８を押下したことを検出することで、ユーザがバッテリを充電する意思を認識する。

（変形例１）
　上述した第１の実施の形態では、充電スポットＳはケーブル接続された充電ガンＧを備えて、車両Ｃに対して有線で給電を行った。しかし充電スポットＳは、無線給電設備を備えて、車両Ｃに無線で給電を行ってもよい。この場合には、車両Ｃは無線受電装置を備え、無線給電が行われる前に車両Ｃと充電スポットＳとの間で給電開始のための無線通信（以下、「給電開始通信」と呼ぶ）が行われる。そのため本変形例では、認識部１１がこの給電開始通信を認識して判断部１２に通知し、判断部１２は充電ガンＧの挿入の代わりに給電開始通信を検出すればよい。

　この変形例１によれば、有線給電の場合だけでなく、無線給電を用いる場合にも第１の実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。

（変形例２）
　充電スイッチ８の代わりに、音声認識システムやタッチパネルが用いられてもよい。たとえば、車両Ｃにマイクおよび音声認識システムが搭載され、ユーザによる特定の発話、たとえば「充電予約」という音声を音声認識システムが認識して、認識した旨を認識部１１に出力してもよい。判断部１２は、音声認識システムから特定の発話を認識した旨の通知を受信すると、充電スイッチ８が押された際と同様の処理を行う。また車両Ｃにタッチパネルが搭載され、ユーザがタッチパネルをタッチすることで認識部１１にその旨が出力され、判断部１２がその旨の出力を充電スイッチ８が押されたことと同様に扱ってもよい。

（変形例３）
　車両コントローラ１０は、バッテリ１のタイマ充電の機能を有してもよい。タイマ充電はユーザにより不図示のユーザインタフェースを用いて設定され、たとえば「設定なし」、「１時間後」、「３時間後」、などの選択肢がある。「設定なし」に設定された場合には、充電ガンＧが挿入されると即座にバッテリ１の充電が開始される。また、「１時間後」が設定された場合には充電ガンＧが挿入されてから１時間後にバッテリ１の充電が開始され、「３時間後」が設定された場合には充電ガンＧが挿入されてから３時間後にバッテリ１の充電が開始される。

　本変形例では、図３に示したフローチャートのステップＳ３０４において、充電待機モードがオフの場合、およびタイマ充電が「設定なし」以外に設定されている場合に、電源オフルーチンに進む。これは、タイマ充電が「設定なし」以外に設定されている場合には、即座に充電が開始されないことが明らかなので、安全性の確保のためにメインリレー回路２は非接触状態に遷移すべきだからである。なお、電源オフルーチンの処理が完了した後に、設定された時間が経過すると、バッテリ１の充電を開始する。またステップＳ３０４では、充電待機モードがオンであり、かつタイマ充電が「設定なし」に設定されている場合にステップＳ３０６に進む。

　この変形例３によれば、タイマ充電に対応ができる。

（変形例４）
　上述した第１の実施の形態では、イグニションスイッチ７はユーザが操作すると説明した。しかしイグニションスイッチ７はユーザ以外、たとえば車両Ｃを制御する不図示の車両制御システムが操作してもよい。たとえば車両制御システムが目的地に到着したと判断した際にイグニションスイッチ７をオフに設定してもよい。

　車両Ｃを制御する不図示の車両制御システムが存在する場合は、イグニションスイッチそのものが存在しなくてもよく、車両コントローラ１０の判断部１２が、車両Ｃが走行を終了したことを検出可能な何らかの信号や状態量が存在すればよい。この場合に判断部１２は、図３のステップＳ３０３においてイグニションスイッチ７の代わりに上述した信号や状態量を確認する。

（変形例５）
　上述した第１の実施の形態では、充電待機モードがオフの場合（図３のステップＳ３０４：オフ）には、即座に電源オフルーチンに遷移した。しかし充電待機モードの設定によらず、所定の待機時間を設けて充電ガンＧの挿入を待ち、その間はメインリレー回路２を接続状態に保ってもよい。換言すると、充電待機モードがオンの場合には、充電待機モードがオフの場合よりもメインリレー回路２が接続状態に保たれる時間が長ければよい。

―第２の実施の形態―
　図５～図７を参照して、本発明に係るリレー制御装置である車両コントローラの第２の実施の形態を説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。本実施の形態では、主に、充電スイッチ８の状態の代わりに充電スポットまでの距離を判断に用いる点で、第１の実施の形態と異なる。

（車両の構成）
　図５は、第２の実施の形態における車両Ｃの構成図である。本実施の形態における車両Ｃは、距離算出装置３０を備える。距離算出装置３０は、ＧＮＳＳ受信機３１と、充電マップ記憶部３２と、算出部３３とを有する。距離算出装置３０はたとえば電子制御装置であり、演算可能なハードウエアを備える。演算可能なハードウエアはたとえば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、およびＲＡＭの組み合わせ、書き換え可能な論理回路であるＦＰＧＡ、および特定用途向け集積回路であるＡＳＩＣの少なくともいずれかである。

　ＧＮＳＳ受信機３１は、全球測位衛星システム（Global Navigation Satellite System）に対応する受信機であり、複数の衛星から電波を受信して車両Ｃの緯度および経度を算出する。なお以下では、緯度の情報と経度の情報との組合せを「位置情報」とも呼ぶ。またＧＮＳＳ受信機３１は、車両Ｃの位置を算出するので「位置算出部」と呼ぶことができる。充電マップ記憶部３２は、不揮発性の記憶装置、たとえばフラッシュメモリである。充電マップ記憶部３２には、充電スポットＳの位置情報、すなわち緯度および経度の組合せが格納される。

　算出部３３は、車両Ｃと充電スポットＳとの距離（以下では、「スポット間距離」とも呼ぶ）を算出して車両コントローラ１０の認識部１１に出力する。具体的には算出部３３は、ＧＮＳＳ受信機３１が算出する車両Ｃの位置と、受電スポットＳの位置との直線距離を、緯度と経度の差から算出する。なお充電マップ記憶部３２に複数の充電スポットＳの位置情報が格納されている場合には、算出部３３は車両Ｃに最も近い充電スポットＳとの距離を算出する。

　認識部１１は、距離算出装置３０から出力されるスポット間距離の情報を判断部１２に伝達する。判断部１２は、車両Ｃと充電スポットＳとの距離が、所定の充電可能距離以内であるか否かを判断する。所定の充電可能距離とはたとえば、既知である充電ガンＧの到達距離である。判断部１２は、車両Ｃと充電スポットＳとの距離を認識部１１を経由して距離算出装置３０から取得する。

（フローチャート）
　図６は、第２の実施の形態における判断部１２の処理を示すフローチャートである。本フローチャートは、第１の実施の形態におけるフローチャートのステップＳ３０１の代わりにステップＳ３２０を有する点が異なる。他のステップにおける処理は同一なので説明を省略する。ステップＳ３２０では判断部１２は、距離算出装置３０が出力する車両Ｃと充電スポットＳとの距離が、所定の閾値Ｌ１未満であるか否かを判断する。判断部１２は、スポット間距離がＬ１未満であると判断する場合はステップＳ３０２に進み、スポット間距離がＬ１以上であると判断する場合はステップＳ３０３に進む。ステップＳ３０２以降の処理は第１の実施の形態と同様なので説明を省略する。

（タイムチャート）
　図７は、第２の実施の形態におけるタイムチャートであり、第１の実施の形態における図４に対応する。図７に示すタイムチャートの構成は、第１の実施の形態と同様である。時刻ｔ２１に車両Ｃと充電スポットＳとの距離が閾値Ｌ１未満になると、ステップＳ３２０において肯定判断されるので、ステップＳ３０２において充電待機モードがＯＮに設定される。その後の処理は第１の実施の形態と同様なので説明を省略する。

　上述した第２の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（４）リレー制御装置である車両コントローラ１０および距離算出装置３０は、バッテリ１を充電可能な設備である充電スポットＳとの距離を算出する距離算出装置３０を有する。判断部１２は、車両Ｃと充電スポットＳとの距離が所定の距離未満であることを検出すると、認識部１１が車両Ｃの走行終了を検出してから、少なくとも時間Ｔ１はメインリレー回路２をオンに維持する。そのため車両コントローラ１０は、ユーザの操作を必要とせず充電スポットＳの近くに停車した際にはバッテリ１が充電される可能性が高いと判断してメインリレー回路２を時間Ｔ１維持することで、メインリレー回路２の接点の摩耗を防止できる。

（５）距離算出装置３０は、車両Ｃの位置情報を算出するＧＮＳＳ受信機３１、および充電スポットＳの位置情報を格納する充電マップ記憶部３２とを備える。算出部３３は、ＧＮＳＳ受信機３１が算出する車両Ｃの位置情報と、充電マップ記憶部３２に格納される充電スポットＳの位置情報とを用いて、車両Ｃと充電スポットＳとの距離を算出する。

（第２の実施の形態の変形例１）
　距離算出装置３０は、車両Ｃと充電スポットＳの位置情報を用いて車両Ｃと充電スポットＳとの距離を算出した。しかし距離算出装置３０は異なる手法により車両Ｃと充電スポットＳとの距離を算出してもよい。たとえば、充電スポットＳに所定の形状を有するマーカーを貼り付け、車両Ｃに搭載する不図示の多眼カメラによりそのマーカーを認識して、複数のカメラの視差を利用して距離を算出してもよい。また充電スポットＳに所定の形状を有する再帰性反射シートを貼り付け、車両Ｃに搭載する不図示のレーザ発信機およびレーザ受光機を用いて、反射するレーザ光の強度のパターンによりその再帰性反射シートを検出し、レーザの往復に要する時間から距離を算出してもよい。

（第２の実施の形態の変形例２）
　図８は、第２の実施の形態の変形例２における車両Ｃの構成図である。本変形例では車両Ｃの距離算出装置３０は、車両通信部３４および更新部３５を備える。車両通信部３４は、無線通信モジュールを内蔵する通信装置である。車両通信部３４は、テレマティクス通信ユニット（Telematics Communication Unit；ＴＣＵ）とも呼ばれる。車両通信部３４は、４Ｇや５Ｇの長距離の通信規格に対応してもよいし、車車間通信やＩＥＥＥ８０２．３、ＩＥＥＥ８０２．１５．１などの近距離の通信規格に対応してもよい。更新部３５は、車両通信部３４を用いて車両Ｃの外部と通信し、充電マップ記憶部３２に格納されている充電スポットＳの位置情報を更新する。更新とは、追加、削除、および置換の少なくとも１つである。

　本変形例によれば次の作用効果が得られる。
（６）距離算出装置３０は、車両Ｃの外部と通信可能な車両通信部３４と、車両通信部３４を用いた通信に基づき、充電マップ記憶部３２に格納される充電スポットＳの位置情報を更新する更新部３５と、を備える。そのため距離算出装置３０は、充電マップＳの位置情報を更新して車両Ｃと充電マップＳとの正確な距離を算出できる。

（第２の実施の形態の変形例３）
　車両コントローラ１０と、距離算出装置３０は、一体に構成されてもよい。

―第３の実施の形態―
　図９～図１１を参照して、本発明に係るリレー制御装置である車両コントローラの第３の実施の形態を説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。本実施の形態では、主に、通信に基づきメインリレー回路を制御する点で、第１の実施の形態と異なる。

（構成）
　図９は、第３の実施の形態における車両Ｃの構成図である。本実施の形態における車両Ｃは、充電ＳＷ８の代わりに近距離車両通信部３４Ａを備える点が第１の実施の形態と異なる。近距離車両通信部３４Ａは、ＩＥＥＥ８０２．３やＩＥＥＥ８０２．１５．１などの近距離の通信規格に対応する無線通信モジュールであり、通信可能な距離にある場合には、充電スポットＳと近距離車両通信部３４Ａとが通信を行う。近距離車両通信部３４Ａは、受信した情報を認識部１１に出力する。認識部１１は近距離車両通信部３４Ａから受信した情報を判断部１２に出力する。

　近距離車両通信部３４Ａと充電スポットＳとの距離が、電波の到達距離よりも離れている場合には、近距離車両通信部３４Ａと充電スポットＳは通信ができない。そのため車両コントローラ１０の判断部１２は、充電スポットＳから何らかのメッセージを受信した場合には、通信スポットＳとの距離が所定の距離以内であると判断できる。本実施の形態では判断部１２は、充電スポットＳから後述する充電可を示す情報を受信すると充電待機モードをオンに設定する。

　本実施の形態における充電スポットＳは、近距離の無線通信装置を内蔵し、充電可否を示す情報を送信する。充電スポットＳは、すでに別の車両が充電中であるために他の車両が充電できない場合や故障中の場合には充電不可を示す情報を出力し、充電が可能な場合には充電可を示す情報を出力する。

（フローチャート）
　図１０は、第３の実施の形態における判断部１２の処理を示すフローチャートである。本フローチャートは、第１の実施の形態におけるフローチャートのステップＳ３０１の代わりにステップＳ３２５を有する点が異なる。他のステップにおける処理は同一なので説明を省略する。ステップＳ３２５では判断部１２は、充電スポットＳから充電可を示す情報を受信したか否かを判断する。判断部１２は、充電可を示す情報を受信したと判断する場合はステップＳ３０２に進む。判断部１２は、充電可を示す情報を受信していないと判断する場合、すなわち充電スポットＳとの距離が遠く充電スポットＳと通信ができない場合および故障中または使用中により充電が不可能な場合は、ステップＳ３０３に進む。ステップＳ３０２以降の処理は第１の実施の形態と同様なので説明を省略する。

（タイムチャート）
　図１１は、第３の実施の形態におけるタイムチャートであり、第１の実施の形態における図４に対応する。図１１に示すタイムチャートの構成は、第１の実施の形態と同様である。時刻ｔ２１に車両Ｃと充電スポットＳとの距離が閾値Ｌ１未満になると、ステップＳ３２０において肯定判断されるので、ステップＳ３０２において充電待機モードがＯＮに設定される。その後の処理は第１の実施の形態と同様なので説明を省略する。

　上述した第３の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（７）車両Ｃは、バッテリ１を充電可能な設備である充電スポットＳに備えられるスポット通信装置と通信可能な近距離車両通信部３４Ａを備える。判断部１２は、近距離車両通信部３４Ａによるスポット通信装置との通信に基づきバッテリが外部から給電される可能性を判断する。そのため車両コントローラ１０は、充電マップＳの位置情報を保持していなくても充電スポットＳとの通信により充電の可能性を判断できる。

（第３の実施の形態の変形例１）
　充電スポットＳは、充電の可否を示す情報を出力する代わりに、充電スポットＳの存在を示す信号を出力してもよい。この場合には判断部１２は、ステップＳ３２５において充電スポットＳからの信号を受信したか否かを判断する。

（第３の実施の形態の変形例２）
　充電スポットＳおよび車両通信部３４が４Ｇや５Ｇの通信規格に対応し、基地局を経由して通信を行ってもよい。この場合には、両者が使用している基地局の同一性、または両者が使用している基地局の距離により、充電スポットＳと車両通信部３４との距離を評価できる。また、充電スポットＳが自身の緯度と経度を送信し、これを受信した車両Ｃの判断部１２が、車両Ｃに備えられる不図示のＧＮＳＳ受信機を用いて車両Ｃの位置を算出し、充電スポットＳと車両通信部３４との距離を評価してもよい。

―第４の実施の形態―
　図１２～図１４を参照して、本発明に係るリレー制御装置である車両コントローラの第４の実施の形態を説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。本実施の形態では、主に、ドアの開閉およびスマートキーの電波不検知によりメインリレー回路の接続を延長する点で、第１の実施の形態と異なる。

（車両の構成）
　図１２は、第４の実施の形態における車両Ｃの構成図である。本実施の形態における車両Ｃは、第１の実施の形態の構成に加えて、ドアスイッチ８１およびキー電波受信機８２を備えるドアスイッチ８１は、車両Ｃのドアの開閉を検出して認識部１１に出力する。本実施の形態では、車両Ｃの始動にはスマートキーが必要である。キー電波受信機８２は、スマートキーが発する電波を受信可能な回路を有し、スマートキーからの電波が受信できなくなると認識部１１に信号をロストした旨の通知を出力する。

　以下では、スマートキーからの電波が受信状態から非受信状態に遷移することを、「スマートキー電波の不検知」や「スマートキー信号のロスト」と呼ぶ。なおユーザが車両Ｃから遠ざかり近づくことを繰り返すと、スマートキー信号の受信状態から非受信状態への遷移が何度も繰り返されるので、キー電波受信機８２は認識部１１に信号をロストした旨の通知を繰り返し出力する。ただしキー電波受信機８２は、受信状態から非受信状態に遷移して非受信状態が継続する場合には、ロストした旨の通知は最初の１回しか出力しない。認識部１１は、ドアスイッチ８１およびキー電波受信機８２から得た情報を判断部１２に出力する。

　本実施の形態では、判断部１２は第１の実施の形態の動作に加えて次の動作を行う。すなわち判断部１２は、車両Ｃのドアが開閉されるたびに、スマートキーの信号をロストするたびに、メインリレー回路２を接続したまま充電ガンＧの挿入を待つ時間を延長する。以下のフローチャートでは、ドアが開閉された場合もスマートキーの信号をロストした場合も、一律に時間Ｔ２だけ時間を延長するが、動作に応じて延長する時間を異ならせてもよい。なお本実施の形態では、ドアの「開閉」とは、ドアの開放およびドアの閉鎖の１セットと定義する。すなわち本実施の形態では、ドアを開放のみやドアの閉鎖のみはドアの開閉とみなさない。

（フローチャート）
　図１３は、第４の実施の形態における判断部１２の処理を示すフローチャートである。本フローチャートは、第１の実施の形態におけるフローチャートのステップＳ３０４までは同一であり、ステップＳ３０５以降の処理が異なる。ステップＳ３０４において充電待機モードがオンと判断された場合に実行されるステップＳ３３０では判断部１２は、タイマ１を開始する。本ステップの処理は第１の実施の形態におけるステップＳ３０６と略同一であるが、本フローチャートではタイマが２つ存在するため、動作させるタイマを特定している点でステップＳ３０６とステップＳ３３０は異なる。

　続くステップＳ３３１では判断部１２は、充電ガンＧが挿入されたか否かを認識部１１の出力を用いて判断し、充電ガンＧが挿入されたと判断する場合はステップＳ３１０に進み、充電ガンＧが挿入されていないと判断する場合はステップＳ３３２に進む。ステップＳ３１０以降の処理は第１の実施の形態と同様なので説明を省略する。ステップＳ３３２では判断部１２は、ドアスイッチ８１から開閉された旨の信号を受信したか否かを判断する。正確にはステップＳ３３２では、初回にステップＳ３３２が実行された際には必ず否定判断がなされ、２回目以降には前回のステップＳ３３２の実行以降に、ドアスイッチ８１から開閉された旨の信号を受信したか否かを判断する。判断部１２は、ステップＳ３３２を肯定判断する場合はステップＳ３３７に進み、否定判断する場合はステップＳ３３３に進む。

　ステップＳ３３３では判断部１２は、スマートキー信号の受信状態がキー信号ロストに遷移したか否か、換言すると受信状態から非受信状態に遷移したか否かを判断する。正確にはステップＳ３３３では、初回にステップＳ３３３が実行された際には必ず否定判断がなされ、２回目以降には前回のステップＳ３３３の実行以降に、キー電波受信機８２から信号をロストした旨を信号を受信したか否かを判断する。判断部１２は、ステップＳ３３３を肯定判断する場合はステップＳ３３７に進み、否定判断する場合はステップＳ３３４に進む。

　ステップＳ３３４では判断部１２は、タイマ２の経過時間がＴ２未満であるか否かを判断する。ただしステップＳ３３４では、タイマ２が始動していない場合、具体的にはステップＳ３３７が１回も実行されていない場合は否定判断を行う。ステップＳ３３７は複数回実行される場合もあり、本ステップにおいて評価されるタイマ２の経過時間とは、最後にステップＳ３３７が実行されてからの経過時間である。判断部１２は、タイマ２が始動しており、かつタイマ２の経過時間がＴ２未満であると判断する場合はステップＳ３３１に戻り、タイマ２が始動していない、またはタイマ２の経過時間がＴ２以上であると判断する場合はステップＳ３３５に進む。

　ステップＳ３３５では判断部１２は、タイマ１の経過時間がＴ１未満であるか否かを判断する。本ステップにおいて評価されるタイマ１の経過時間とは、ステップＳ３３０が実行されてからの経過時間である。判断部１２は、タイマ１の経過時間がＴ１未満であると判断する場合はステップＳ３３１に戻り、タイマ１の経過時間がＴ１以上であると判断する場合はステップＳ３０９に進む。ステップＳ３０９以降の処理は第１の実施の形態と同様なので説明を省略する。

　ステップＳ３３７では判断部１２は、タイマ２を初期化してステップＳ３３１に戻る。具体的には、ステップＳ３３７が初めて実行される場合には、タイマ２のカウントをゼロに設定してタイマ２の動作を開始する。ステップＳ３３７が２回目以降に実行される場合には、タイマ２の時間カウントをゼロにリセットする。そのため、ステップＳ３３７が実行されるたびにタイマ２のカウントはゼロに戻る。

（タイムチャート）
　図１４および図１５は、第４の実施の形態におけるタイムチャートであり、第１の実施の形態における図４に対応する。図１４はドアの開閉がされた場合の例を示す、図１５はスマートキー電波が不検知になった場合の例を示す。図１４および図１５に示すタイムチャートの構成は、第１の実施の形態と同様である。図１４と図１５とを比較すると、図１４における上から４番目の項目である「ドア開閉」が、図１５では「キー信号ロスト」に置き換わっている。以下ではまず図１４を説明し、その後に図１５の説明をする。

　時刻ｔ４１にユーザにより充電スイッチ８がオンにされ、ステップＳ３０２の処理により充電待機モードがオンに設定される。次に時刻ｔ４２にユーザによりイグニションスイッチ７がオフにされると、ステップＳ３０４が肯定判断されてステップＳ３３０においてタイマ１が開始される。時刻ｔ４２には充電ガンは挿入されていないので、ステップＳ３３１は否定判断がされ、扉の開閉および信号のロストもないためステップＳ３３２およびＳ３３３が否定判断される。そしてステップＳ３３４では、タイマ２がまだ指導していないので否定判断され、ステップＳ３３５ではタイマ１のカウントがＴ１未満なのでステップＳ３３１に戻る。

　その後、時刻ｔ４３にユーザによりドアが開閉されると、ステップＳ３３２が肯定判断されてステップＳ３３７においてタイマ２が始動する。そして、時刻ｔ４４に充電ガンＧが挿入されると、ステップＳ３３１において肯定判断されて充電ルーチンが開始される。なお時刻ｔ４４には、時刻ｔ４２を起点として時間Ｔ１以上経過しているが、時刻ｔ４３からの経過時間はＴ２未満なのでステップＳ３３４における肯定判断が、時刻ｔ４４まで継続される。

　図１５では、時刻ｔ４２から時刻ｔ４３の間にユーザが車両Ｃから遠ざかり、スマートキー信号の受信状態がキー信号ロストに遷移した。そのためキー電波受信機８２は、認識部１１に信号をロストした旨の通知を出力し、ステップＳ３３３において肯定判断されてタイマ２が始動する。そして、時刻ｔ４４に充電ガンＧが挿入されると、ステップＳ３３１において肯定判断されて充電ルーチンが開始される。

　上述した第４の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（８）車両Ｃは、車両Ｃのドアの開閉を検出するドアスイッチ８１を備える。判断部１２は、ドアスイッチ８１が車両Ｃのドアの開閉を検出するとメインリレー回路２をオンに維持する時間を延長する。

（９）車両Ｃの始動には電波を発するスマートキーが必要である。車両コントローラ１０は、スマートキーが発する電波を受信するキー電波受信機８２と接続される。判断部１２は、キー電波受信機８２がスマートキーの電波を受信できなくなると、換言すると受信状態から非受信状態に遷移すると、スマートキーを保持したユーザが充電のために車両Ｃを離れたと想定して、メインリレー回路２をオンに維持する時間を延長する。

（第４の実施の形態の変形例１）
　車両Ｃは、ドアスイッチ８１およびキー電波受信機８２の少なくとも一方を備えればよい。

（第４の実施の形態の変形例２）
　上述した第４の実施の形態では、ドアの開放およびドアの閉鎖を１セットとしてドアの開閉として判断した。しかしドアの開放だけや、ドアの閉鎖だけをドアの開閉と定義してもよい。本変形例によれば、ドアを開けたままでユーザが車両Ｃから離れて充電スポットＳに向かった場合にもメインリレー回路２がオン状態で維持される時間が延長される。

（第４の実施の形態の変形例３）
　上述した第４の実施の形態では、スマートキー信号の受信状態が非受信状態に遷移する点に着目した。しかしスマートキー信号の受信状態そのものに着目し、スマートキー信号を受信しているか否かを判断材料としてもよい。すなわち図１３のステップＳ３３３において、スマートキー信号を受信しているか否かを判断し、スマートキー信号を受信している場合にはステップＳ３３７に進んでタイマ２を初期化する。

　なおこの場合には、ユーザが車両Ｃの内部に留まり続けると、Ｓ３３１：ＮＯ、Ｓ３３２：ＮＯ、Ｓ３３３：ＹＥＳ、Ｓ３３７、Ｓ３３１、・・のループが繰り返されることになる。このループが無限に繰り返されてもよいし、ループ回数に上限を設けて、ユーザが車両Ｃの内部に留まり続けても所定の時間、たとえば１時間が経過すると充電待機モードをオフに設定するようにフローチャートを変更してもよい。

　本変形例によれば次の作用効果が得られる。
（１０）車両Ｃの始動には電波を発するスマートキーが必要である。車両コントローラ１０は、スマートキーが発する電波を受信するキー電波受信機８２と接続される。判断部１２は、キー電波受信機８２がスマートキーの電波を受信していると、スマートキーを保持したユーザが車両Ｃの内部に留まっているので、メインリレー回路２をオンに維持する時間を延長する。

　上述した各実施の形態および変形例において、機能ブロックの構成は一例に過ぎない。別々の機能ブロックとして示したいくつかの機能構成を一体に構成してもよいし、１つの機能ブロック図で表した構成を２以上の機能に分割してもよい。また各機能ブロックが有する機能の一部を他の機能ブロックが備える構成としてもよい。

　上述した各実施の形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。

１…バッテリ
２…メインリレー回路
３…インバータ
７…イグニションスイッチ
８…充電スイッチ
１０…車両コントローラ
１１…認識部
１２…判断部
１３…実行部
３０…距離算出装置
３１…ＧＮＳＳ受信機
３２…充電マップ記憶部
３３…算出部
３４Ａ…近距離車両通信部
３４…車両通信部
３５…更新部
８１…ドアスイッチ
８２…キー電波受信機

Claims (11)

1. 　車両に搭載され、前記車両に搭載されるモータを駆動するインバータ回路とバッテリとを接続するリレー回路を制御するリレー制御装置であって、
   　前記車両が走行を終了したことを検出する終了検出部と、
   　前記バッテリが外部から給電される可能性を判断し、前記判断に基づき前記車両の走行が終了してから前記リレー回路をオフにするまでの時間を制御する判断部とを備えるリレー制御装置。
2. 　請求項１に記載のリレー制御装置において、
   　前記車両の乗員であるユーザが前記バッテリを充電する意思をハードウエアを介して認識する認識部をさらに備え、
   　前記判断部は、前記認識部が前記ユーザによる前記バッテリを充電する意思を認識すると、前記終了検出部が走行終了を検出してから、少なくとも第１所定期間は前記リレー回路をオンに維持する、リレー制御装置。
3. 　請求項２に記載のリレー制御装置において、
   　前記認識部は、前記ユーザが所定のボタンを押下したことの検出、および前記ユーザによる発話を認識する音声認識装置の処理結果に基づき前記ユーザが前記バッテリを充電する意思を認識する、リレー制御装置。
4. 　請求項１に記載のリレー制御装置において、
   　前記バッテリを充電可能な設備である充電スポットとの距離を算出する距離算出部をさらに備え、
   　前記判断部は、前記車両と前記充電スポットとの距離が所定の距離未満であることを検出すると、前記終了検出部が走行終了を検出してから、少なくとも第１所定期間は前記リレー回路をオンに維持する、リレー制御装置。
5. 　請求項４に記載のリレー制御装置において、
   　前記距離算出部は、前記車両の位置情報を算出する位置算出部、および前記充電スポットの位置情報を格納する充電マップ記憶部とを備え、
   　前記距離算出部は、前記位置算出部が算出する前記車両の位置情報と、前記充電マップ記憶部に格納される前記充電スポットの位置情報とを用いて、前記車両と前記充電スポットとの距離を算出する、リレー制御装置。
6. 　請求項５に記載のリレー制御装置において、
   　前記車両の外部と通信可能な通信部と、
   　前記通信部を用いた通信に基づき、前記充電マップ記憶部に格納される前記充電スポットの位置情報を更新する更新部と、をさらに備えるリレー制御装置。
7. 　請求項１に記載のリレー制御装置において、
   　前記車両は、前記バッテリを充電可能な設備である充電スポットに備えられるスポット通信装置と通信可能な車載通信部を備え、
   　前記判断部は、前記車載通信部による前記スポット通信装置との通信に基づきバッテリが外部から給電される可能性を判断するリレー制御装置。
8. 　請求項１に記載のリレー制御装置において、
   　前記車両は、前記車両のドアの開閉を検出するドアスイッチをさらに備え、
   　前記判断部は、前記ドアスイッチが前記車両のドアの開閉を検出すると前記リレー回路をオンに維持する時間を延長する、リレー制御装置。
9. 　請求項１に記載のリレー制御装置において、
   　前記車両の始動には電波を発するキーが必要であり、
   　前記電波を受信する受信機と接続され、
   　前記判断部は、前記受信機が前記電波を受信できなくなると前記リレー回路をオンに維持する時間を延長する、リレー制御装置。
10. 　請求項１に記載のリレー制御装置において、
    　前記車両の始動には電波を発するキーが必要であり、
    　前記電波を受信する受信機と接続され、
    　前記判断部は、前記受信機が前記電波を受信していると前記リレー回路をオンに維持する時間を延長する、リレー制御装置。
11. 　車両に搭載され、前記車両に搭載されるモータを駆動するインバータ回路とバッテリとを接続するリレー回路をコンピュータが制御するリレー制御方法であって、
    　前記車両が走行を終了したことを検出することと、
    　前記バッテリが外部から給電される可能性を判断し、前記判断に基づき前記車両の走行が終了してから前記リレー回路をオフにするまでの時間を制御することとを含む、リレー制御方法。
     

Images