JP2014172424A - ハイブリッド車両 - Google Patents
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Abstract
【課題】電波の受信環境の影響を受けずにEV走行区域の判定をしてEV走行を実施することを可能にするハイブリッド車両を提供する。
【解決手段】エンジン1の不稼働状態で駆動用モータ2の稼動のみによって走行するEV走行が可能であるハイブリッド自動車101は、撮像装置12と、撮像装置12による撮像画像から画像特徴部を抽出する画像処理部13と、EV走行が設定されたEV走行区域の特徴部に関する情報を記憶する記憶装置15と、画像特徴部及び記憶装置15内のEV走行区域の特徴部に基づき、撮像時のハイブリッド自動車101の位置を判定する画像判定部14と、画像判定部14によって撮像時のハイブリッド自動車101の位置がEV走行区域内であると判定されるとハイブリッド自動車101にEV走行を実施させるハイブリッド運転制御部11とを備える。
【選択図】図1
【解決手段】エンジン1の不稼働状態で駆動用モータ2の稼動のみによって走行するEV走行が可能であるハイブリッド自動車101は、撮像装置12と、撮像装置12による撮像画像から画像特徴部を抽出する画像処理部13と、EV走行が設定されたEV走行区域の特徴部に関する情報を記憶する記憶装置15と、画像特徴部及び記憶装置15内のEV走行区域の特徴部に基づき、撮像時のハイブリッド自動車101の位置を判定する画像判定部14と、画像判定部14によって撮像時のハイブリッド自動車101の位置がEV走行区域内であると判定されるとハイブリッド自動車101にEV走行を実施させるハイブリッド運転制御部11とを備える。
【選択図】図1
Description
この発明は、ハイブリッド車両に係り、特に内燃機関を稼動させずに電動機の稼働のみで走行可能なハイブリッド車両に関する。
内燃機関であるエンジン及びモータ等の電動機を動力源として備えるハイブリッド車両には、エンジンを稼動させずにモータのみで走行するEV走行モードと、エンジン及びモータを稼動させて走行するHV走行モードとを備えるものがある。上記のようなハイブリッド車両では、従来、EV走行モードの選択は、車両の運転席にあるEV走行モードスイッチのON又はOFFを手動で切り替えることによって、行われてきた。そして、近年、このEV走行モードの選択を、ハイブリッド自動車の走行環境に応じて自動的に行う技術が提案されている。
例えば、特許文献1には、発電用又は走行用内燃機関を搭載したハイブリッド電気自動車が記載され、このハイブリッド電気自動車は、大気汚染防止強化地域で内燃機関を自動的に停止させるように構成されている。そして、ハイブリッド電気自動車は、GPSを利用したナビゲーションシステムによって自車の現在位置を測定し、その現在位置とCD−ROMに記憶されている大気汚染防止強化地域の位置情報とを照合する。さらに、現在位置が大気汚染防止強化地域内である場合には、ハイブリッド電気自動車は内燃機関を停止し、EV走行モードで走行する。
しかしながら、特許文献1に記載のハイブリッド電気自動車では、GPSからの電波を利用して測定される自車の現在位置情報を使用して、自車が大気汚染防止強化地域内(EV走行区域)に位置する否かを判定しているため、GPSからの電波を受信できない地下や建物内では、自車の現在位置を特定できず、内燃機関を停止したEV走行をすべきかどうか判定できないという問題がある。
この発明は上記のような問題を解決するためになされたものであり、電波の受信環境の影響を受けずにEV走行区域の判定をしてEV走行を実施することを可能にするハイブリッド車両を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するために、この発明に係るハイブリッド車両は、内燃機関及び電動機が設けられ、内燃機関の不稼働状態で電動機の稼動のみによって走行するEV走行が可能であるハイブリッド車両において、ハイブリッド車両から外部を撮像する撮像手段と、撮像手段による撮像画像から画像特徴部を抽出する画像処理手段と、EV走行が設定されたEV走行区域の特徴部に関する情報を記憶する記憶手段と、画像特徴部及び記憶手段内のEV走行区域の特徴部に基づき、撮像時のハイブリッド車両の位置がEV走行区域内であるか否かを判定する画像判定手段と、内燃機関及び電動機の動作を制御する制御手段とを備え、制御手段は、画像判定手段によって撮像時のハイブリッド車両の位置がEV走行区域内であると判定されると、ハイブリッド車両にEV走行をさせる。
上記ハイブリッド車両は、電動機を稼動させる蓄電池をさらに備え、制御手段は、画像判定手段によって撮像時のハイブリッド車両の位置がEV走行区域外であると判定されたとき、蓄電池の充電率を確認し、充電率が所定の充電率を超える場合、ハイブリッド車両にEV走行させ、充電率が所定の充電率以下の場合、内燃機関及び電動機を稼働させてハイブリッド車両を走行させてもよい。
また、制御手段は、画像判定手段によるハイブリッド車両の位置の判定結果を記憶手段に記憶させ、ハイブリッド車両の始動時、記憶手段に記憶されている最新のハイブリッド車両の位置の判定結果に基づき、ハイブリッド車両の走行を制御してもよい。
また、画像特徴部及び記憶手段内のEV走行区域の特徴部はそれぞれ、EV走行区域に設定された条件を含み、画像判定手段は、画像特徴部及び記憶手段内のEV走行区域の特徴部に基づき、EV走行区域に設定された条件を認識し、制御手段は、認識したEV走行区域に設定された条件に基づき、ハイブリッド車両の動作を制御してもよい。
また、制御手段は、画像判定手段によるハイブリッド車両の位置の判定結果を記憶手段に記憶させ、ハイブリッド車両の始動時、記憶手段に記憶されている最新のハイブリッド車両の位置の判定結果に基づき、ハイブリッド車両の走行を制御してもよい。
また、画像特徴部及び記憶手段内のEV走行区域の特徴部はそれぞれ、EV走行区域に設定された条件を含み、画像判定手段は、画像特徴部及び記憶手段内のEV走行区域の特徴部に基づき、EV走行区域に設定された条件を認識し、制御手段は、認識したEV走行区域に設定された条件に基づき、ハイブリッド車両の動作を制御してもよい。
この発明に係るハイブリッド車両によれば、電波の受信環境の影響を受けずにEV走行区域の判定がなされ、その判定に基づきEV走行を実施することが可能になる。
以下、この発明の実施の形態について添付図面に基づいて説明する。
実施の形態
図1〜図3を使用して、この発明の実施の形態に係るハイブリッド自動車101を説明する。なお、ハイブリッド車両であるハイブリッド自動車101は、内燃機関であるエンジン1と、電動機である駆動用モータ2とを備え、駆動用モータ2のみを稼動させた状態で走行することができる。さらに、本実施の形態では、ハイブリッド自動車101は、エンジン1は発電のためにのみ使用され、駆動用モータ2がハイブリッド自動車101の駆動と回生とに使用されるシリーズ方式であるとして、説明する。
実施の形態
図1〜図3を使用して、この発明の実施の形態に係るハイブリッド自動車101を説明する。なお、ハイブリッド車両であるハイブリッド自動車101は、内燃機関であるエンジン1と、電動機である駆動用モータ2とを備え、駆動用モータ2のみを稼動させた状態で走行することができる。さらに、本実施の形態では、ハイブリッド自動車101は、エンジン1は発電のためにのみ使用され、駆動用モータ2がハイブリッド自動車101の駆動と回生とに使用されるシリーズ方式であるとして、説明する。
図1を参照すると、ハイブリッド自動車101は、エンジン1及び駆動用モータ2に加え、エンジン1に機械的に連結された発電機3と、駆動用モータ2及び発電機3に電気的に接続されたインバータ4と、インバータ4に電気的に接続された蓄電池であるバッテリ5とを備えている。
インバータ4は、エンジン1が稼動することで発電機3が生成する交流電力を直流電力に変換してバッテリ5に供給する。また、インバータ4は、バッテリ5の直流電力を交流電力に変換して駆動用モータ2に供給するほか、ハイブリッド自動車101の減速時などに強制的に回転させられることによって駆動用モータ2が生成する交流電力を直流電力に変換してバッテリ5に供給する。
インバータ4は、エンジン1が稼動することで発電機3が生成する交流電力を直流電力に変換してバッテリ5に供給する。また、インバータ4は、バッテリ5の直流電力を交流電力に変換して駆動用モータ2に供給するほか、ハイブリッド自動車101の減速時などに強制的に回転させられることによって駆動用モータ2が生成する交流電力を直流電力に変換してバッテリ5に供給する。
さらに、ハイブリッド自動車101は、エンジン1及び駆動用モータ2の動作を制御する制御手段であるハイブリッド運転制御部11を備えている。
ハイブリッド運転制御部11は、エンジン1に対して、その稼動、稼働時の回転数、及び稼動停止を制御する。また、ハイブリッド運転制御部11は、インバータ4の動作を制御して駆動用モータ2に供給する電力を制御するほか、バッテリ5からその充電率(SOC)を取得し、SOCに応じてエンジン1の稼動を制御して発電機3による発電量を制御し、バッテリ5の充電量を調節する。
ハイブリッド運転制御部11は、エンジン1に対して、その稼動、稼働時の回転数、及び稼動停止を制御する。また、ハイブリッド運転制御部11は、インバータ4の動作を制御して駆動用モータ2に供給する電力を制御するほか、バッテリ5からその充電率(SOC)を取得し、SOCに応じてエンジン1の稼動を制御して発電機3による発電量を制御し、バッテリ5の充電量を調節する。
また、ハイブリッド運転制御部11は、ハイブリッド自動車101のEV走行区域判断システム10を構成している。EV走行区域判断システム10は、ハイブリッド自動車101がEV走行区域内を走行しているか否かを判断し、EV走行区域内ではエンジン1を停止させて駆動用モータ2のみを稼動させた状態でハイブリッド自動車101を走行させるように制御するシステムである。
なお、EV走行区域は、例えば、都市部の大気汚染防止強化区域、国立・国定公園の大気汚染防止強化区域、倉庫・工場等の建物内、地下駐車場等の地下施設内などのエンジン1からの排気ガスの排出が規制される区域のほか、深夜の住宅地等の時間帯によって騒音が規制される区域や時間帯によらず騒音が規制される区域を含むものであり、エンジン1を停止させた駆動用モータ2のみによる走行つまりEV走行の実施が推奨又は規定等によって設定された区域である。
なお、EV走行区域は、例えば、都市部の大気汚染防止強化区域、国立・国定公園の大気汚染防止強化区域、倉庫・工場等の建物内、地下駐車場等の地下施設内などのエンジン1からの排気ガスの排出が規制される区域のほか、深夜の住宅地等の時間帯によって騒音が規制される区域や時間帯によらず騒音が規制される区域を含むものであり、エンジン1を停止させた駆動用モータ2のみによる走行つまりEV走行の実施が推奨又は規定等によって設定された区域である。
EV走行区域判断システム10は、ハードディスク、半導体記憶装置等の記憶手段である記憶装置15を備えている。そして、ハイブリッド運転制御部11は、記憶装置15から、記憶された情報を受け取ると共に、記憶装置15に情報を記憶させることができるように構成されている。
また、EV走行区域判断システム10は、ハイブリッド自動車101のフロント部分に設けられてフロント部分から前方視界を撮像する撮像手段である少なくとも2つの撮像装置12(図2も参照)を備えている。なお、本実施の形態の撮像装置12には、CCDイメージセンサ、CMOSイメージセンサ等の固体撮像素子が用いられ、さらに、暗所、夜間での鮮明なカラー撮像が可能なように、暗視カラー撮像機能、赤外線暗視カラー撮像機能等を備えた装置が設けられてもよい。
また、EV走行区域判断システム10は、撮像装置12が撮像した画像を処理する画像処理手段である画像処理部13を備えている。画像処理部13は、撮像装置12の撮像画像内の輪郭、色、模様等の画像特徴部を抽出する。さらに、EV走行区域判断システム10は、画像判定手段である画像判定部14を備え、画像判定部14は、画像処理部13によって抽出された撮像画像内の画像特徴部と、記憶装置15に予め記憶されたEV走行区域を示す色、模様、シンボル等の特徴部とを比較し、撮像画像内におけるEV走行区域の特徴部の有無を判定する。そして、画像判定部14は、撮像画像内にEV走行区域が存在する否かを判定した判定結果をハイブリッド運転制御部11に送る。ハイブリッド運転制御部11は、受け取った判定結果に基づき、ハイブリッド自動車101のEV走行の実施を制御する。
次に、EV走行区域判断システム10におけるEV走行区域に対するハイブリッド自動車101の位置の認識動作をさらに詳細に説明する。
まず、図2を参照すると、EV走行区域100は、EV走行区域パターンAのように、EV走行区域100における地面又は道路の全域及びガードレール、柵等の道路付属物の全域のうちの少なくとも一方が、EV走行区域100であることを示す特徴部として色100a1(地面又は道路)又は色100a2(道路付属物)で色付けされて明示される場合がある。さらに、EV走行区域100に、建物内や地下に位置することによる制限速度や照明点灯などの設定、EV走行の時間設定等の条件がある場合、色付け部分に、これらの条件を示す記号又は模様等の特徴部を含めてもよい。
まず、図2を参照すると、EV走行区域100は、EV走行区域パターンAのように、EV走行区域100における地面又は道路の全域及びガードレール、柵等の道路付属物の全域のうちの少なくとも一方が、EV走行区域100であることを示す特徴部として色100a1(地面又は道路)又は色100a2(道路付属物)で色付けされて明示される場合がある。さらに、EV走行区域100に、建物内や地下に位置することによる制限速度や照明点灯などの設定、EV走行の時間設定等の条件がある場合、色付け部分に、これらの条件を示す記号又は模様等の特徴部を含めてもよい。
また、EV走行区域100は、EV走行区域パターンBのように、EV走行区域100の開始地点並びに終了地点において、地面又は道路の一部及びガードレール又は柵等の道路付属物の一部のうちの少なくとも一方が、EV走行区域100であることを示す特徴部である色100b1(地面又は道路)又は色100b2(道路付属物)で色付けされて明示される場合がある。この場合、開始地点と終了地点とを区別しやすいように、地面又は道路の一部において、開始地点の色100b1aと終了地点の色100b1bとを異ならせてもよく、道路付属物の一部において、開始地点の色100b2aと終了地点の色100b2bとを異ならせてもよい。そして、開始地点及び終了地点の色付け箇所は、撮像装置12の撮像画像から判別できる程度の長さを車両の進行方向に有していればよい。さらに、EV走行区域100に、建物内や地下に位置することによる制限速度や照明点灯などの設定、EV走行の時間設定等の条件がある場合、開始地点の色付け部分に、これらの条件を示す記号又は模様等の特徴部を含めてもよい。
また、EV走行区域100は、EV走行区域パターンCのように、EV走行区域100の開始地点及び終了地点に、EV走行区域100であることを示す特徴部である標識、看板等の表示構造物100cを設けて明示される場合がある。この場合、表示構造物100cは、開始地点と終了地点とを区別しやすいように、開始地点の表示構造物100c1の表示内容又は形状等の特徴部と、終了地点の表示構造物100c2の表示内容又は形状等の特徴部とを異ならせてもよい。さらに、EV走行区域100に、建物内や地下に位置することによる制限速度や照明点灯などの設定、EV走行の時間設定等の条件がある場合、開始地点の表示構造物100c1に、これらの条件を示す記号、模様又は形状等の特徴部を含めてもよい。
次いで、図1をあわせて参照すると、EV走行区域100に向かってその外部を走行しているハイブリッド自動車101において、EV走行区域判断システム10の少なくとも2つの撮像装置12は、ハイブリッド自動車101の前方視界を撮像する。画像処理部13は、各撮像装置12による撮像画像から、各部の輪郭、並びに輪郭内の色及び模様等の画像特徴部を抽出する。
画像判定部14は、画像処理部13によって撮像画像において抽出された色に、記憶装置15に記憶された地面、道路若しくは道路付属物に色付けされる色100a1、100a2、100b1又は100b2に適合するものがあるか、並びに、適合する色の部位の輪郭及び内部の記号、模様等の画像特徴部が、記憶装置15に記憶されている、地面、道路又は道路付属物における色付けされる部位の特徴部のいずれに適合するかを判定する。つまり、画像判定部14は、色付け明示されたEV走行区域100の有無及びEV走行区域100の特徴(制限速度、照明点灯、EV走行の設定時間等)を判定する。
画像判定部14は、画像処理部13によって撮像画像において抽出された色に、記憶装置15に記憶された地面、道路若しくは道路付属物に色付けされる色100a1、100a2、100b1又は100b2に適合するものがあるか、並びに、適合する色の部位の輪郭及び内部の記号、模様等の画像特徴部が、記憶装置15に記憶されている、地面、道路又は道路付属物における色付けされる部位の特徴部のいずれに適合するかを判定する。つまり、画像判定部14は、色付け明示されたEV走行区域100の有無及びEV走行区域100の特徴(制限速度、照明点灯、EV走行の設定時間等)を判定する。
また、画像判定部14は、撮像画像において抽出された輪郭に、記憶装置15に記憶されている表示構造物100cの輪郭に適合するものがあるか、及び、適合する輪郭内の記号、模様又は輪郭の形状等の画像特徴部が、記憶装置15に記憶されている表示構造物100cの特徴部のいずれに適合するかも判定する。つまり、画像判定部14は、表示構造物100cによって明示されたEV走行区域100の有無及びEV走行区域100の特徴(制限速度、照明点灯、EV走行の設定時間等)を判定する。
さらに、画像判定部14は、記憶装置15に記憶されている複数の撮像装置12の撮像方向及び撮像位置と、複数の撮像画像におけるEV走行区域100を明示するものの位置とから、ハイブリッド自動車101からEV走行区域100の開始地点までの距離を算出する。そして、画像判定部14は、EV走行区域100の開始地点までの距離から、ハイブリッド自動車101がEV走行区域100内に進入しているか否かを判定する。
さらにまた、画像判定部14は、ハイブリッド自動車101がEV走行区域100に進入しているか否かの判定結果、及びEV走行区域100の特徴を、ハイブリッド運転制御部11に送る。
さらにまた、画像判定部14は、ハイブリッド自動車101がEV走行区域100に進入しているか否かの判定結果、及びEV走行区域100の特徴を、ハイブリッド運転制御部11に送る。
ハイブリッド運転制御部11は、画像判定部14から受け取った情報を記憶装置15に記憶させ、さらに、受け取った情報からハイブリッド自動車101がEV走行区域100に進入していることを確認すると、通常、エンジン1を停止させて走行する。また、ハイブリッド運転制御部11は、EV走行区域判断システム10が備える時計16から時刻情報を受け取ることができ、EV走行区域100への進入時刻が、EV走行区域100におけるEV走行設定時間内であれば、通常、エンジン1を停止させて走行する。
さらに、ハイブリッド運転制御部11は、画像判定部14から受け取る情報に、制限速度、照明点灯等のEV走行区域100の特徴に関する情報が含まれている場合、この情報に基づきハイブリッド自動車101の走行上限速度、照明点灯等を制御する。
さらに、ハイブリッド運転制御部11は、画像判定部14から受け取る情報に、制限速度、照明点灯等のEV走行区域100の特徴に関する情報が含まれている場合、この情報に基づきハイブリッド自動車101の走行上限速度、照明点灯等を制御する。
EV走行区域100内の走行中も、撮像装置12による撮像、並びに撮像画像に対する画像処理部13及び画像判定部14による処理が継続される。この際、画像判定部14は、画像処理部13によって撮像画像において抽出された色、輪郭及び模様等の特徴部から、色付け明示されたEV走行区域100の終了地点、又は表示構造物100cで明示されたEV走行区域100の終了地点の有無を判定する。そして、画像判定部14は、EV走行区域100の終了地点の存在を確認すると、複数の撮像画像におけるEV走行区域100の終了地点の位置から、ハイブリッド自動車101からEV走行区域100の終了地点までの距離を算出する。さらに、画像判定部14は、EV走行区域100の終了地点までの距離から、ハイブリッド自動車101がEV走行区域100内に位置したままか退出しているかを判定する。そして、画像判定部14は、その判定結果を、ハイブリッド運転制御部11に随時送る。
ハイブリッド運転制御部11は、画像判定部14から受け取った情報を記憶装置15に記憶させ、さらに、受け取った情報からハイブリッド自動車101がEV走行区域100から退出したことを確認すると、後述する図3に示す制御に基づき、ハイブリッド自動車101の走行を制御する。また、ハイブリッド運転制御部11は、ハイブリッド自動車101の走行上限速度、照明点灯等を制御している場合、ハイブリッド自動車101のEV走行区域100からの退出確認後、この制御を停止する。
さらに、図3のフローチャートを参照して、ハイブリッド自動車101がEV走行区域内に位置する場合とEV走行区域外に位置する場合でのハイブリッド運転制御部11によるハイブリッド自動車101の制御動作の流れを説明する。
図1をあわせて参照すると、ステップS1にてイグニッションがONにされてハイブリッド自動車101が始動されると、その直後にEV走行区域判断システム10が起動する(ステップS2)。
図1をあわせて参照すると、ステップS1にてイグニッションがONにされてハイブリッド自動車101が始動されると、その直後にEV走行区域判断システム10が起動する(ステップS2)。
次いで、ステップS3において、EV走行区域判断システム10のハイブリッド運転制御部11は、記憶装置15にアクセスし、記憶装置15に記憶されている、ハイブリッド自動車101の位置がEV走行区域内であるか否かに関する最新の情報を確認する。
ハイブリッド運転制御部11は、ハイブリッド自動車101の現在位置がEV走行区域内である場合、ステップS4に進んでハイブリッド自動車101の現在位置が属する走行区域(EV走行区域)を記憶装置15に記憶させ、次のステップS5において、ハイブリッド自動車101がEV走行中であるか否かを確認する。なお、EV走行中とは、ハイブリッド自動車101が、エンジン1を停止させて駆動用モータ2のみで走行可能な状態であるEV走行モードにある場合を指し、ハイブリッド自動車101が実際に走行しているか否かは関係ない。
ハイブリッド運転制御部11は、ハイブリッド自動車101の現在位置がEV走行区域内である場合、ステップS4に進んでハイブリッド自動車101の現在位置が属する走行区域(EV走行区域)を記憶装置15に記憶させ、次のステップS5において、ハイブリッド自動車101がEV走行中であるか否かを確認する。なお、EV走行中とは、ハイブリッド自動車101が、エンジン1を停止させて駆動用モータ2のみで走行可能な状態であるEV走行モードにある場合を指し、ハイブリッド自動車101が実際に走行しているか否かは関係ない。
ハイブリッド自動車101の始動直後の場合、EV走行中ではないため、ハイブリッド運転制御部11は、ステップS6に進んで、ハイブリッド自動車101をEV走行モードに切り替える。そして、ハイブリッド運転制御部11は次のステップS13に進み、イグニッションがOFFされるなどによる車両の停止命令が出されているかを確認する。
車両の停止命令が出されている場合、ハイブリッド運転制御部11は、ステップS14に進み、ハイブリッド自動車101の全てのシステムを停止して稼動停止する。一方、車両の停止命令が確認されない場合、ハイブリッド運転制御部11は、ステップS3に戻り、撮像装置12、画像処理部13及び画像判定部14を使用して、走行中のハイブリッド自動車101の位置がEV走行区域内であるか否かを判定する。
車両の停止命令が出されている場合、ハイブリッド運転制御部11は、ステップS14に進み、ハイブリッド自動車101の全てのシステムを停止して稼動停止する。一方、車両の停止命令が確認されない場合、ハイブリッド運転制御部11は、ステップS3に戻り、撮像装置12、画像処理部13及び画像判定部14を使用して、走行中のハイブリッド自動車101の位置がEV走行区域内であるか否かを判定する。
また、ステップS5において、ハイブリッド自動車101がEV走行中である場合、ハイブリッド運転制御部11は、ステップS13に進んで車両の停止命令が出されているか否かを判定し、車両の停止命令が出されていなければステップS3に戻ってハイブリッド自動車101の位置確認を再度実施し、車両の停止命令が出されていればステップS14に進む。
また、ステップS3において、ハイブリッド自動車101の現在位置がEV走行区域外である場合、ハイブリッド運転制御部11は、ステップS7に進んでハイブリッド自動車101の現在位置が属する走行区域(EV走行区域外)を記憶装置15に記憶させ、次のステップS8に進む。
また、ステップS3において、ハイブリッド自動車101の現在位置がEV走行区域外である場合、ハイブリッド運転制御部11は、ステップS7に進んでハイブリッド自動車101の現在位置が属する走行区域(EV走行区域外)を記憶装置15に記憶させ、次のステップS8に進む。
ステップS8では、ハイブリッド運転制御部11は、バッテリ5の充電率(SOC)が、予め設定された最低充電率(規定値)よりも大きいか否かを確認する。なお、バッテリ5の最低充電率は、バッテリ5の性能、ハイブリッド自動車101の走行時の電気的な負荷、走行が予定されるEV走行区域での走行距離等から設定される。
ステップS8において、SOCが最低充電率よりも大きい場合、ハイブリッド運転制御部11は、ステップS9に進み、ハイブリッド自動車101がEV走行中か否かを確認する。EV走行中の場合、ハイブリッド運転制御部11は、ステップS13に進み、さらに車両の停止命令が出されていなければステップS3に戻ってハイブリッド自動車101の位置確認を再度実施し、車両の停止命令が出されていればステップS14に進む。また、EV走行中でない場合、ハイブリッド運転制御部11は、ステップS10に進んで、ハイブリッド自動車101に対して、走行モードをEV走行モードに切り替えてEV走行させ、その後、ハイブリッド運転制御部11は、ステップS13に進み、上述と同様の処理を実施する。
一方、ステップS8において、SOCが最低充電率以下の場合、ハイブリッド運転制御部11は、ステップS11に進み、ハイブリッド自動車101が、エンジン1を稼動させた状態で駆動用モータ2によって走行可能な状態であるHVモードであるか否か、つまりHV走行中であるか否かを確認する。HV走行中の場合、ハイブリッド運転制御部11は、ステップS13に進み、さらに車両の停止命令が出されていなければステップS3に戻ってハイブリッド自動車101の位置確認を再度実施し、車両の停止命令が出されていればステップS14に進む。また、HV走行中でなくEV走行中の場合、ハイブリッド運転制御部11は、ステップS12に進み、エンジン1によって発電機3を稼動させてバッテリ5を充電するために、ハイブリッド自動車101に対して、走行モードをHV走行モードに切り替えてHV走行させる。その後、ハイブリッド運転制御部11は、ステップS13に進み、上述と同様の処理を実施する。
上述のように、ハイブリッド自動車101の稼働中、EV走行区域判断システム10において、ステップS3〜S13が繰り返されることによって、ハイブリッド自動車101の位置する走行区域が判定され、判定された走行区域に従ってハイブリッド自動車101の走行がEV走行又はHV走行に切り替えられる。さらに、ハイブリッド自動車101がEV走行区域外を走行中は、バッテリ5のSOCに応じてEV走行及びHV走行が選択され、バッテリ5のSOCが所定の最低充電率を下回らないように制御される。
このように、この発明の実施の形態に係るハイブリッド自動車101は、エンジン1及び駆動用モータ2が設けられ、エンジン1の不稼働状態で駆動用モータ2の稼動のみによって走行するEV走行が可能である。このハイブリッド自動車101は、ハイブリッド自動車101から外部を撮像する撮像装置12と、撮像装置12による撮像画像から画像特徴部を抽出する画像処理部13と、EV走行が設定されたEV走行区域の特徴部に関する情報を記憶する記憶装置15と、画像特徴部及び記憶装置15内のEV走行区域の特徴部に基づき、撮像時のハイブリッド自動車101の位置がEV走行区域内であるか否かを判定する画像判定部14と、エンジン1及び駆動用モータ2の動作を制御するハイブリッド運転制御部11とを備える。ハイブリッド運転制御部11は、画像判定部14によって撮像時のハイブリッド自動車101の位置がEV走行区域内であると判定されると、ハイブリッド自動車101にEV走行をさせる。
このとき、撮像装置12による撮像画像から抽出された画像特徴部とEV走行区域の特徴部とから画像判定部14が判定したEV走行区域に対するハイブリッド自動車101の位置状態に基づき、ハイブリッド運転制御部11がハイブリッド自動車101のEV走行の実施を制御する。つまり、撮像装置12による視覚的情報からハイブリッド自動車101がEV走行区域内に位置するか否かが判定される。よって、ハイブリッド自動車101は、建物の中、地下施設の中、ビルの密集する中など電波を受信しにくい位置にあっても、電波の受信環境の影響を受けずにEV走行区域内に位置するかを判定してEV走行を実施することを可能にする。また、EV走行区域には、既存の構造物に対する色付け、記号付け、模様付け、又は標識・看板の設置等の視覚的に識別できる程度の明示がなされれば、上述のハイブリッド自動車101における制御が可能であるため、特別な設備が必要になる通信によってEV走行区域や自車の位置を特定する場合よりも、設備投資コストが低く抑えられる。
また、ハイブリッド自動車101は、駆動用モータ2を稼動させるバッテリ5を備えている。そして、ハイブリッド運転制御部11は、画像判定部14によって撮像時のハイブリッド自動車101の位置がEV走行区域外であると判定されたとき、バッテリ5の充電率を確認し、充電率が所定の充電率を超える場合、ハイブリッド自動車101にEV走行させ、充電率が所定の充電率以下の場合、エンジン1及び駆動用モータ2を稼働させてハイブリッド自動車101を走行させる。そして、駆動用モータ2と共にエンジン1を稼働させることによって、発電機3によるバッテリ5の充電が可能になる。このため、EV走行区域外では、バッテリ5の充電率が常に所定の充電率より高く維持されるため、EV走行距離が確保され、EV走行区域内での十分なEV走行が可能になる。
また、ハイブリッド自動車101において、ハイブリッド運転制御部11は、画像判定部14によるハイブリッド自動車101の位置の判定結果を記憶装置15に記憶させ、ハイブリッド自動車101の始動時、記憶装置15に記憶されている最新のハイブリッド自動車101の位置の判定結果に基づき、ハイブリッド自動車101の走行を制御する。これにより、ハイブリッド自動車101は、EV走行区域内で稼動停止させられた場合でも、始動時にEV走行区域内に位置することを自動的に認識し、EV走行の実施を可能にする。特に、開始地点と終了地点とにのみEV走行区域の明示がある場合、ハイブリッド自動車101は、開始地点及び終了地点の明示が確認できなくても、始動時に自車がEV走行区域内に位置するか否かを認識できる。
また、ハイブリッド自動車101において、画像特徴部及び記憶装置15内のEV走行区域の特徴部はそれぞれ、EV走行区域に設定された条件を含む。さらに、画像判定部14は、画像特徴部及び記憶装置15内のEV走行区域の特徴部に基づき、EV走行区域に設定された条件を認識し、ハイブリッド運転制御部11は、認識したEV走行区域に設定された条件に基づき、ハイブリッド自動車101の動作を制御する。これにより、ハイブリッド自動車101は、速度規制、照明点灯、EV走行設定時間等のEV走行区域に設定された条件を自動的に認識し、認識した条件にあわせて車両の走行状態を自動的に制御することができる。
また、実施の形態のハイブリッド自動車101では、2つの撮像装置12がフロント部分で前方に向けて設けられていたが、これに限定されるものでない。撮像装置12が1つであっても、3つ以上であってもよい。撮像装置12が1つの場合、固定された撮像装置12の位置及び向きからハイブリッド自動車101からEV走行区域までの距離を算出することができる。また、撮像装置12が3つの場合、ハイブリッド自動車101とEV走行区域との位置関係をより正確に算出することができ、EV走行区域が比較的狭い建物内や地下施設にある場合の位置関係の判定により有効である。さらに、3つ以上の撮像装置12をハイブリッド自動車101の様々な部位に配置することによって、撮像装置12は、ハイブリッド自動車101の向きに関係なく、EV走行区域を撮像画像内にとらえることができる。
また、実施の形態では、ハイブリッド自動車101としてシリーズ方式のハイブリッド自動車を挙げていたが、これに限定されるものでなく、EV走行が可能なハイブリッド車両であればよい。例えば、エンジンからの動力を遊星ギヤを用いた動力分割機構を使用して発電機と車輪の駆動とに振り分けることができ、エンジンとモータとの駆動を自在に合成して車輪を駆動するスプリット式のハイブリッド車両であってもよい。又は、エンジン及びモータの動力を車輪の駆動に直接的に使用するパラレル方式のハイブリッド車両において、モータのみで車輪の駆動が可能なものであってもよい。また、ハイブリッド自動車101は、二輪車を含む2輪以上の自動車であってよい。さらに、本発明を適用するハイブリッド車両は、自動車に限定されるものでなく、軌道車、建設機械、船舶などに適用してもよい。
1 エンジン(内燃機関)、2 駆動用モータ(電動機)、5 バッテリ(蓄電池)、10 EV走行区域判断システム、11 ハイブリッド運転制御部(制御手段)、12 撮像装置(撮像手段)、13 画像処理部(画像処理手段)、14 画像判定部(画像判定手段)、15 記憶装置(記憶手段)、100 EV走行区域、101 ハイブリッド自動車(ハイブリッド車両)。
Claims (4)
- 内燃機関及び電動機が設けられ、前記内燃機関の不稼働状態で前記電動機の稼動のみによって走行するEV走行が可能であるハイブリッド車両において、
前記ハイブリッド車両から外部を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段による撮像画像から画像特徴部を抽出する画像処理手段と、
前記EV走行が設定されたEV走行区域の特徴部に関する情報を記憶する記憶手段と、
前記画像特徴部及び前記記憶手段内の前記EV走行区域の特徴部に基づき、撮像時の前記ハイブリッド車両の位置が前記EV走行区域内であるか否かを判定する画像判定手段と、
前記内燃機関及び前記電動機の動作を制御する制御手段と
を備え、
前記制御手段は、前記画像判定手段によって前記撮像時のハイブリッド車両の位置が前記EV走行区域内であると判定されると、前記ハイブリッド車両に前記EV走行をさせるハイブリッド車両。 - 前記電動機を稼動させる蓄電池をさらに備え、
前記制御手段は、
前記画像判定手段によって前記撮像時のハイブリッド車両の位置が前記EV走行区域外であると判定されたとき、
前記蓄電池の充電率を確認し、
前記充電率が所定の充電率を超える場合、前記ハイブリッド車両に前記EV走行させ、
前記充電率が所定の充電率以下の場合、前記内燃機関及び前記電動機を稼働させて前記ハイブリッド車両を走行させる請求項1に記載のハイブリッド車両。 - 前記制御手段は、
前記画像判定手段による前記ハイブリッド車両の位置の判定結果を前記記憶手段に記憶させ、
前記ハイブリッド車両の始動時、前記記憶手段に記憶されている最新の前記ハイブリッド車両の位置の判定結果に基づき、前記ハイブリッド車両の走行を制御する請求項1または2に記載のハイブリッド車両。 - 前記画像特徴部及び前記記憶手段内の前記EV走行区域の特徴部はそれぞれ、前記EV走行区域に設定された条件を含み、
前記画像判定手段は、前記画像特徴部及び前記記憶手段内の前記EV走行区域の特徴部に基づき、前記EV走行区域に設定された条件を認識し、
前記制御手段は、認識した前記EV走行区域に設定された条件に基づき、前記ハイブリッド車両の動作を制御する請求項1〜3のいずれか一項に記載のハイブリッド車両。
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