JP2010143320A - 連結車両、物流システムおよび連結車両におけるハイブリッド制御方法ならびにプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】連結車両1において、牽引車2は、動力源としてエンジン10を備え、ドーリ5、5aは、動力源として電動機11、11aを備えると共に当該電動機11、11aの電源としての電池12、12aを備え、エンジン10、電動機11、11aおよび電池12、12aの稼働情報を収集し、エンジン10、電動機11、11aおよび電池12、12aをハイブリッド自動車の構成要素として連携動作させるハイブリッド制御部13、13a、13bを備える。
【選択図】図1
Description
本発明の第一の実施の形態に係る連結車両1の構成を図1を参照して説明する。図1は、連結車両1の外観を示す図である。連結車両1は、牽引車2と、この牽引車2とカプラ3を介して連結される被牽引車4を備える。さらに、被牽引車4とドーリ5を介して連結される被牽引車4aを備える。さらに、被牽引車4aとドーリ5aを介して連結される被牽引車4bを備える。なお、カプラ3は、牽引車2のシャシ6の上部に取り付けられている。また、ドーリ5の上部にはカプラ3aが取り付けられている。また、ドーリ5aの上部にはカプラ3bが取り付けられている。
次に、本発明の第一の実施の形態に係る連結車両1の動作について図面を参照して説明する。連結車両1は、牽引車2と被牽引車4の実装部材31との間をケーブルにより接続し、有線信号によって制御指示を伝達する。これは従来どおりである。一方、牽引車2のハイブリッド制御部13、連結制御部22と被牽引車4a、4bのハイブリッド制御部13a、13b、連結制御部22a、22bとの間は、無線通信部14、14a、14bを介して無線信号によって制御指示および各種稼働情報の伝達をする。なお、各種稼働情報とは、例えば、回生電流情報、SOC情報などである。このときに、他車からの同様な無線信号やノイズによって自車が誤動作しないようにする無線信号選択手段がきわめて重要である。また、稼働情報を含む無線信号の伝達についても他車からの同様な無線信号やノイズを自車の稼働情報と誤認しないようにする無線通信選択手段がきわめて重要である。
次に、本発明の第一の実施の形態に係る効果について説明する。連結車両1によれば、牽引車2に多数連結された被牽引車4、4a、4bによって一度に大量の貨物を輸送することができる。さらに、牽引車2に備えられるエンジン10とドーリ5、5aに備えられる電動機11、11aによってハイブリッド自動車を構成するので、低燃費、低排出ガスによって大量の貨物の輸送を実現することができる。
次に、本発明の第二の実施の形態に係る牽引車2Aの構成について図14を参照して説明する。第二の実施の形態に係る牽引車2Aの構成は、第一の実施の形態に係る牽引車2の構成と僅かに異なる。よって、第一の実施の形態と同一または同種の部材については同一または同一系の符号を用いて説明し、その説明を省略または簡略化し、かつ異なる部材について主に説明する。また、この牽引車2Aを有する車両を連結車両1Aとして説明する。
牽引車2Aの単独動作については一般的なハイブリッド自動車の動作と同じであるため、説明は省略する。牽引車2Aに、被牽引車4、4a、4bを連結した場合には、牽引車2Aのハイブリッド制御部13cは、エンジン10、電動機11、11a、11b、電池12、12a、12bを統括的に制御することにより、連結車両1Aの全体を1台のハイブリッド自動車として制御する。
牽引車2Aは、それ自身がハイブリッド自動車としての機能を有するので、牽引車2Aのみが走行する場合においても低燃費、低排出ガスを実現できる。また、牽引車2Aに、被牽引車4、4a、4bを連結した場合には、牽引車2Aの電動機11b、電池12bもドーリ5、5aの電動機11、11a、電池12、12aと協働するので、ドーリ5、5aの電動機11、11a、電池12、12aの負荷を連結車両1と比べて軽減することができる。
次に、本発明の第三の実施の形態に係る連結車両1Bの構成について図15を参照して説明する。第三の実施の形態に係る連結車両1Bの構成は、第一の実施の形態に係る連結車両1の構成と僅かに異なる。よって、第一の実施の形態と同一または同種の部材については同一または同一系の符号を用いて説明し、その説明を省略または簡略化し、かつ異なる部材について主に説明する。また、図15に示す符号を同一部材については省略する。
連結車両1Bのドーリ5b、5cにおける無線通信部14d、14eは、連結車両1のドーリ5、5aにおける無線通信部14a、14bの機能に加え、中継伝送を行う機能を有する。すなわち、ドーリ5b、5cにおける無線通信部14d、14eは、ドーリ5、5aにおける無線通信部14a、14bと同様に、牽引車2の無線通信部14からの自己宛の制御指示を無線信号により受信すると共に、牽引車2の無線通信部14に対し、回生電流情報、SOC情報を無線信号により送信している。その他に、ドーリ5b、5cにおける無線通信部14d、14eは、牽引車2の無線通信部14からの自己宛以外の制御指示を中継伝送すると共に、牽引車2の無線通信部14に対し、他から到来した回生電流情報、SOC情報を中継伝送している。ただし、無線通信部14d、14eが中継伝送する無線信号は、自車に係る牽引車識別IDおよび/または被牽引車識別IDを含むものに限る。
連結車両1Bのドーリ5b、5cにおける無線通信部14d、14eによれば、牽引車2と最後部の被牽引車4bとの距離が離れていても無線通信部14d、14eが無線信号を中継伝送することによって牽引車2と最後部の被牽引車4bとの間の通信が確実に行われる。すなわち、無線通信部14と無線通信部14d、14eとの間の無線通信を良好に行うことができる。
次に、本発明の第四の実施の形態に係る連結車両中のドーリ5Aの構成について図16を参照して説明する。第四の実施の形態に係る連結車両中のドーリ5Aの構成は、第一の実施の形態に係る連結車両1中のドーリ5の構成と僅かに異なる。よって、第一の実施の形態と同一または同種の部材については同一または同一系の符号を用いて説明し、その説明を省略または簡略化し、かつ異なる部材について主に説明する。
ドーリ5Aのハイブリッド制御部13Aは、無線通信部14aからの電動機トルク指示によってインバータ50を制御し、これによって電動機11を駆動する。その他に、ハイブリッド制御部13Aは、操作部90からの操作入力に応じてインバータ50を制御し、これによって電動機11を駆動する。すなわち、操作部90の操作入力に応じて電動機11を運転することができる。
ドーリ5Aは、操作部90を備え、オペレータによる手動操作によって、ドーリ5Aを単独で前進または後進させることができる。これはドーリ5Aに電動機11を設けたことにより実現できることである。従来は、ドーリには動力手段が無く、外部から何らかの力を加えることによって移動させている。もし、人手によってドーリを動かそうとすれば、数人がかりでの移動となる。これに対し、ドーリ5Aは、電動機11を備えており、自走可能である。よって、一人のオペレータの操作によって、簡単にドーリ5Aを移動することができる。これにより、ターミナルステーションなどにおける被牽引車の連結作業を簡単化することができる。
次に、上述の連結車両1、1A、1Bを用いた応用例について図17、図18を参照しながら説明する。なお、連結車両1、1A、1Bに運行管理部106を備えたものを連結車両1Cとする。インフラとして、図17、図18に示すように、連結車両1Cのような多連結の車両を走行させるための専用車線100を上下線の複数の車線の中で最も道路の端側に設ける。なお、図17は、専用車線100、ターミナルステーション102、103を横から観た図であり、運行管理装置107の配置を示す図である。図18は、専用車線100、車線100a、100b、100c、ターミナルステーション102〜105を上から観た図である。この専用車線100は、例えば、高速道路101の複数の車線100、100a、100b、100cの中の1つの車線100を利用する。また、専用車線100は、急勾配や急カーブを極力少なくすることが好ましい。さらに、専用車線100にターミナルステーション102、103、104、105を設置する。このターミナルステーション102〜105では、連結車両1Cに貨物の積み下ろしを行うと共に、連結車両1Cの連結編成の変更なども行うことができる。また、運転者の食事や休息あるいは交代を行う場所も設けることが好ましい。
また、ハイブリッド制御部13、13a〜13c、連結制御部22、22a、22bは、所定のソフトウェア(請求項でいうプログラム)により動作する汎用の情報処理装置(CPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal
Processor)、マイクロプロセッサ(マイクロコンピュータ)など)によって構成されてもよい。例えば、汎用の情報処理装置は、メモリ、CPU、入出力ポートなどを有する。汎用の情報処理装置のCPUは、メモリなどから所定のプログラムとして制御プログラムを読み込んで実行する。これにより、汎用の情報処理装置には、ハイブリッド制御部13、13a〜13c、連結制御部22、22a、22bの各部の機能が実現される。また、その他の機能(運行管理部104など)についてもソフトウェアにより実現可能な機能については汎用の情報処理装置とプログラムとによって実現することができる。
本発明の実施の形態は、その要旨を逸脱しない限り、様々に変更が可能である。例えば、第一の実施の形態などでは、ドーリ5、5aを連結してドーリ5、5aと対となる被牽引車4a、4bが2台とされる例を示したが、ドーリ1台で被牽引車2台となるようなものとしてもよい。また、逆に、ドーリと被牽引車の対が3組以上連結されるものとしてもよい。
Claims (22)
- 牽引車と、この牽引車に連結される第1の被牽引車と、この第1の被牽引車と第1のドーリを介して連結される第2の被牽引車と、
を備える連結車両において、
上記牽引車は、動力源としてエンジンを備え、
上記ドーリは、動力源として電動機を備えると共に当該電動機の電源としての電池を備え、
上記エンジン、上記電動機および上記電池の稼働情報を収集し、上記エンジン、上記電動機および上記電池をハイブリッド自動車の構成要素として連携動作させるハイブリッド制御手段を備える、
ことを特徴とする連結車両。 - 請求項1記載の連結車両において、
前記第2の被牽引車の後に、ドーリと被牽引車が対となって1対以上連結されていることを特徴とする連結車両。 - 請求項1または2記載の連結車両において、
前記牽引車は、前記エンジンと併せて電動機とこの電動機の電源としての電池を備え、
前記ハイブリッド制御手段は、前記牽引車に備える上記電動機および上記電池も含めて前記エンジン、前記電動機および前記電池をハイブリッド自動車の構成要素として連携動作させる、
ことを特徴とする連結車両。 - 請求項1、2または3記載の連結車両において、
前記ハイブリッド制御手段を含む車両の制御手段は、
前記牽引車に備えられる牽引車側制御手段と、
前記ドーリに備えられるドーリ側制御手段と、
を備え、
上記牽引車側制御手段と上記ドーリ側制御手段とは互いに通信する通信手段をそれぞれ備える、
ことを特徴とする連結車両。 - 請求項4記載の連結車両において、
前記通信手段は、無線信号により通信する無線通信手段を備える、
ことを特徴とする連結車両。 - 請求項5記載の連結車両において、
前記無線通信手段は、自車の無線信号と自車以外からの無線信号またはノイズとを区別して送受信する無線信号識別手段を備える、
ことを特徴とする連結車両。 - 請求項4から6のいずれか1項記載の連結車両において、
前記被牽引車は、自己に実装されている実装部材を制御する手段を備え、
前記ドーリは、自己に係る前記被牽引車に実装されている上記実装部材の制御指示を前記牽引車側制御手段の前記通信手段からの無線信号により受信する制御指示受信手段を備え、
前記牽引車は、前記牽引車における運転操作の情報に基づいて前記被牽引車における上記実装部材の上記制御指示を生成し自己の前記通信手段からの無線信号により送信する制御指示送信手段を備える、
ことを特徴とする連結車両。 - 請求項7記載の連結車両において、
牽引車毎に固有の牽引車識別ID(Identifier)が割当てられ、
前記制御指示送信手段は、前記無線信号識別手段として前記制御指示を自己が搭載されている前記牽引車の牽引車識別IDと共に送信する手段を備え、
前記制御指示受信手段は、前記無線信号識別手段として自己が搭載されている前記ドーリが連結されている前記牽引車の牽引車識別IDを含む前記制御指示を受信したときに限定して前記制御指示を有効とする手段を備える、
ことを特徴とする連結車両。 - 請求項7または8記載の連結車両において、
前記ドーリの前記無線通信手段は、前記牽引車の前記無線通信手段から送信された無線信号のうちで自己が搭載されている前記ドーリに係る無線信号のみを選択して受信する無線信号選択手段を備える、
ことを特徴とする連結車両。 - 請求項9記載の連結車両において、
前記被牽引車は、前記実装部材として制動灯または方向指示器を備え、
前記制御指示受信手段は、前記無線信号選択手段として自己が搭載されている前記ドーリが最後部に連結されている前記被牽引車に係る前記ドーリに該当する場合に限り、上記制動灯または上記方向指示器に係る制御指示を無線信号により受信する手段を備える、
ことを特徴とする連結車両。 - 請求項9記載の連結車両において、
前記被牽引車毎に固有の被牽引車識別IDが割当てられ、
前記制御指示送信手段は、前記制動灯または方向指示器に係る前記制御指示を自己が搭載されている前記牽引車に連結されている最後部の前記被牽引車に割当てられた上記被牽引車識別IDと共に送信する手段を備え、
前記制御指示受信手段は、前記無線信号選択手段として自己が搭載されている前記ドーリに係る前記被牽引車に割当てられた上記被牽引車識別IDを含む前記制動灯または方向指示器に係る前記制御指示を受信したときに限定して当該制御指示を有効とする手段を備える、
ことを特徴とする連結車両。 - 請求項1または2記載の連結車両において、
前記ドーリは、前記電動機を操作入力に応じて運転する手段を備える、
ことを特徴とする連結車両。 - 請求項1から12のいずれか1項記載の連結車両に限定して通行が許可される専用車線に設置されるターミナルステーションと、
上記専用車線および上記ターミナルステーションにおける上記連結車両の運行状況を管理する運行管理装置と、
を備えることを特徴とする物流システム。 - 請求項13記載の物流システムにおいて、
前記連結車両の前記電池は、複数の電池モジュールにより構成され、
前記連結車両の前記ドーリは、複数の上記電池モジュールを任意の本数で搭載可能であり、
前記運行管理装置は、前記連結車両の運行予定区間における必要最少の上記電池モジュールの本数を計算する手段を備え、
前記ドーリには、上記計算する手段の計算結果に基づく必要最少の上記電池モジュールの本数以上の電池モジュールの本数が搭載される、
ことを特徴とする物流システム。 - 牽引車と、この牽引車に連結される第1の被牽引車と、この第1の被牽引車と第1のドーリを介して連結される第2の被牽引車と、
を備える連結車両におけるハイブリッド制御方法において、
上記牽引車が動力源としてエンジンを備え、
上記ドーリが動力源として電動機を備えると共に当該電動機の電源としての電池を備え、
上記エンジン、上記電動機および上記電池の稼働情報を収集し、上記エンジン、上記電動機および上記電池をハイブリッド自動車の構成要素として連携動作させるハイブリッド制御ステップを有する、
ことを特徴とする連結車両におけるハイブリッド制御方法。 - 請求項15記載の連結車両におけるハイブリッド制御方法において、
前記第2の被牽引車の後に、ドーリと被牽引車の対を1対以上連結するステップを有することを特徴とする連結車両におけるハイブリッド制御方法。 - 請求項15または16記載の連結車両におけるハイブリッド制御方法において、
前記牽引車が前記エンジンと併せて電動機とこの電動機の電源としての電池を備え、
前記ハイブリッド制御ステップの処理として、前記牽引車に備える上記電動機および上記電池も含めて前記エンジン、前記電動機および前記電池をハイブリッド自動車の構成要素として連携動作させるステップを有する、
ことを特徴とする連結車両におけるハイブリッド制御方法。 - 請求項15、16または17記載の連結車両におけるハイブリッド制御方法において、
前記牽引車における前記ハイブリッド制御ステップを行う制御系と前記ドーリにおける前記ハイブリッド制御ステップを行う制御系とが互いに通信するステップを有する、
ことを特徴とする連結車両におけるハイブリッド制御方法。 - 請求項18記載の連結車両におけるハイブリッド制御方法において、
前記通信するステップの処理は、無線信号により通信するステップを有する、
ことを特徴とする連結車両のハイブリッド制御方法。 - 請求項19記載の連結車両のハイブリッド制御方法において、
前記無線信号により通信するステップの処理は、自車の無線信号と自車以外からの無線信号またはノイズとを区別して送受信する無線信号識別ステップを有する、
ことを特徴とする連結車両のハイブリッド制御方法。 - 請求項15または16記載の連結車両におけるハイブリッド制御方法において、
前記ドーリを操作入力に応じて運転するステップを有する、
ことを特徴とする連結車両におけるハイブリッド制御方法。 - 情報処理装置にインストールすることにより、その情報処理装置に、請求項15から21のいずれか1項記載の連結車両におけるハイブリッド制御方法を実行させることを特徴とするプログラム。
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