JP2019092359A - 制御装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電動車両が給電レーンで停止した際において、電動車両への充電ができなくなってしまうことを防止することのできる制御装置、を提供する。【解決手段】自動運転を行う電動車両ＥＶの制御装置１０は、給電レーンＳＬＮにおいて給電コイル４０が設けられている位置、である給電位置を取得する位置取得部１２０と、電動車両ＥＶの走行を制御する走行制御部１１０と、を備える。走行制御部１１０は、電動車両ＥＶを停止させる際において、前方の給電位置に電動車両ＥＶを停止させる処理を行う。【選択図】図４

Description

本開示は、自動運転を行う電動車両の制御装置に関する。

電動車両は、蓄電池に蓄えられた電力により回転電機を駆動し、当該回転電機の駆動力によって走行する車両である。このような電動車両としては、例えば回転電機の駆動力のみによって走行する電気自動車や、回転電機及び内燃機関のそれぞれの駆動力によって走行するハイブリッド自動車等が挙げられる。

電動車両への充電は、電動車両と充電スタンドとの間をケーブルによって接続した状態で行われるのが一般的である。しかしながら近年では、電磁誘導や磁気共鳴を利用して、電動車両への充電を非接触で行うことも検討されている。更に、下記特許文献１に記載されているように、電動車両が走行するレーン（走路）に給電コイルを複数埋め込んでおき、当該レーンを走行中の電動車両に対して非接触で充電を行うことも検討されている。このように、走行中の電動車両に電力を供給し得るレーン（以下では「給電レーン」とも称する）は、今後の電動車両の普及に伴って順次設置されていくものと考えられる。

特開２０１３−５１７４４号公報

給電レーンにおいても通常の走路と同様に、例えば渋滞や交通信号等によって電動車両が停止することがある。このときの電動車両の停止位置が、給電レーンのうち給電コイルが設けられていない位置であった場合には、給電レーン内であるにも拘らず充電を行うことができなくなる。このため、電動車両の停止時間が長くなった場合には蓄電量が不足してしまう可能性がある。

本開示は、電動車両が給電レーンで停止した際において、電動車両への充電ができなくなってしまうことを防止することのできる制御装置、を提供することを目的とする。

本開示に係る制御装置は、自動運転を行う電動車両（ＥＶ）の制御装置（１０）である。制御対象である電動車両は、給電コイル（４０）からの非接触給電が可能な走路である給電レーン（ＳＬＮ）を走行しながら、供給された電力を蓄電池（２０）に蓄えるように構成されている。この制御装置は、給電レーンにおいて給電コイルが設けられている位置、である給電位置を取得する位置取得部（１２０）と、電動車両の走行を制御する走行制御部（１１０）と、を備える。走行制御部は、電動車両を停止させる際において、前方の給電位置に電動車両を停止させる処理を行う。

このような制御装置では、走行制御部が、電動車両を給電位置に停止させる処理を行う。給電位置とは、給電レーンにおいて給電コイルが設けられている位置である。このため、給電位置に停止した電動車両は、停止後も引き続き電力の供給を受けて充電を行うことができる。

本開示によれば、電動車両が給電レーンで停止した際において、電動車両への充電ができなくなってしまうことを防止することのできる制御装置、が提供される。

図１は、本実施形態に係る制御装置を搭載した電動車両を模式的に示す図である。 図２は、本実施形態に係る電動車両が走行するレーンの構成例を示す図である。 図３は、本実施形態に係る電動車両の構成、及び給電レーンに配置された非接触給電装置の構成を模式的に示す図である。 図４は、本実施形態に係る電動車両の構成、及び給電レーンに配置された非接触給電装置の構成を模式的に示す図である。 図５は、電動車両の停止位置について説明するための図である。 図６は、制御装置によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。 図７は、電動車両の停止時に実行される処理について説明するための図である。 図８は、制御装置によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。 図９は、制御装置によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。 図１０は、電動車両の停止時における車間距離について説明するための図である。 図１１は、制御装置によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。 図１２は、制御装置によって実行される処理の流れを示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照しながら本実施形態について説明する。説明の理解を容易にするため、各図面において同一の構成要素に対しては可能な限り同一の符号を付して、重複する説明は省略する。

本実施形態に係る制御装置１０は、図１に示されるように電動車両ＥＶに搭載される装置であって、電動車両ＥＶの走行や充電等を制御するための装置として構成されている。

先ず電動車両ＥＶについて説明する。本実施形態に係る電動車両ＥＶは、自動運転を行う電動車両として構成されている。つまり、電動車両ＥＶは、運転者の操作に基づくことなく、操舵や制動等の操作を自動的に行うことのできる「自動運転車両」である。

電動車両ＥＶは、蓄電池２０及びモータージェネレータ２１（図１では不図示。図３を参照）を備えている。蓄電池２０は、電力を蓄えておくための車載バッテリーであって、例えばリチウムイオン電池である。モータージェネレータ２１は、電動車両ＥＶの駆動力を発生させるための回転電機である。モータージェネレータ２１は、蓄電池２０から供給される電力によって駆動力を発生させる他、電動車両ＥＶの減速時におけるエネルギーによって発電し、発生した電力を蓄電池２０に供給し充電することもできる。このように、電動車両ＥＶは、モータージェネレータ２１の駆動力のみによって走行する電気自動車として構成されている。このような態様に換えて、電動車両ＥＶが、回転電機及び内燃機関のそれぞれの駆動力によって走行する「ハイブリッド自動車」として構成されていてもよい。

電動車両ＥＶは、レーン（走路）を走行しながら非接触で外部から電力の共有を受けて、当該電力を蓄電池２０に蓄えることが可能となっている。これを実現するために、電動車両ＥＶの底面部分には受電コイル３０が設けられている。

図１において電動車両ＥＶが走行している給電レーンＳＬＮは、給電コイル４０からの非接触給電が可能な走路である。給電コイル４０は、給電レーンＳＬＮを走行中の電動車両ＥＶに向けて電力を送出するためのコイルであって、給電レーンＳＬＮに複数個設けられている。図１に示されるように、給電コイル４０は、電動車両ＥＶが走行する方向に沿って、所定の間隔を空けて複数並ぶように配置されている。

図２には、レーンの一部に設けられた給電レーンＳＬＮの例が複数示されている。図２（Ａ）の例では、白線ＷＬで区切られた２つのレーンＬＮ１、ＬＮ２のうち、片側のレーンＬＮ１の一部に給電レーンＳＬＮが設けられている。図２（Ｂ）の例では、レーンＬＮ１、ＬＮ２のそれぞれの一部に、左右に並ぶように給電レーンＳＬＮが設けられている。

図２（Ｃ）の例では、レーンＬＮ１、ＬＮ２には給電レーンＳＬＮが設けられておらず、左側のレーンＬＮ１よりも更に左側のレーンＬＮ０に給電レーンＳＬＮが設けられている。つまり、車両が通常走行するレーンとは別に、給電を行う車両のみが走行する専用のレーンとして給電レーンＳＬＮが設けられている。

図２（Ｄ）の例では、白線ＷＬ１、ＷＬ２で区切られた３つのレーンＬＮ１、ＬＮ２、ＬＮ３のそれぞれに、給電レーンＳＬＮ１、ＳＬＮ２、ＳＬＮ３が設けられている。この例では、左側のレーンＬＮ１の制限速度は最も低くなっており、中央のレーンＬＮ２の制限速度はそれよりも高くなっており、右側のレーンＬＮ３の制限速度は最も高くなっている。このため、給電レーンＳＬＮ１、ＳＬＮ２、ＳＬＮ３のそれぞれにおける制限速度は互いに異なる速度となっている。

非接触給電を実現するための構成について、図３を参照しながら説明する。図３のうち上方側には、電動車両ＥＶに搭載された受電コイル３０、整流器１１、昇降圧コンバータ１２、蓄電池２０、モータージェネレータ２１、及びインバータ１３が示されている。また、図３のうち下方側には、給電レーンＳＬＮに設けられた給電コイル４０、インバータ４１、降圧コンバータ４２、ＡＣ／ＤＣコンバータ４３、及び電源４４が示されている。給電レーンＳＬＮに設けられたこれらの装置により構成される全体のことを、以下では「非接触給電装置４００」とも称する。

先ず、電動車両ＥＶ側の構成について説明する。受電コイル３０は、既に述べたように電動車両ＥＶの底面部分に設けられたコイルであって、後述の給電コイル４０から供給される電力を非接触で受け入れるためのものである。受電コイル３０は、その中心軸を上下方向に沿わせた状態で設けられている。

受電コイル３０が給電コイル４０の直上にあるときには、給電コイル４０に交流電流が流れた状態となっている。このとき、所謂磁気共鳴によって受電コイル３０にも交流電流が流れる。つまり、給電コイル４０から受電コイル３０へと非接触で電力が供給される。非接触の電力供給が、上記のような磁気共鳴ではなく電磁誘導によって行われるような態様であってもよい。

尚、受電コイル３０と給電コイル４０とが上面視において完全に重なってはおらず、受電コイル３０の一部のみが給電コイル４０に重なっているような状態でも、上記のような電力の供給は可能である。ただし、給電効率は、受電コイル３０と給電コイル４０とが完全に重なっている場合に比べると低くなる。

整流器１１は、受電コイル３０からの交流電力を直流電力に変換するための電力変換器である。整流器１１によって直流に変換された電力は、昇降圧コンバータ１２に供給される。

昇降圧コンバータ１２は、整流器１１からの電力を昇圧又は降圧するための電力変換器である。昇降圧コンバータ１２によって昇圧又は降圧された直流電力は、蓄電池２０に供給され充電される。以上のような整流器１１及び昇降圧コンバータ１２の動作は、後述の制御装置１０によって制御される。これにより、蓄電池２０への充電が適切に制御される。

インバータ１３は、蓄電池２０から供給される直流電力を交流電力に変換し、当該電力をモータージェネレータ２１に供給するための電力変換器である。インバータ１３は、モータージェネレータ２１に供給される電力の大きさを調整し、これにより駆動力を調整する。インバータ１３の動作は制御装置１０によって制御される。図３に示されるように、インバータ１３から伸びる電力線は、蓄電池２０と昇降圧コンバータ１２との間となる位置に接続されている。

続いて、非接触給電装置４００側の構成について説明する。電源４４は、給電コイル４０から電動車両ＥＶへと供給する電力の供給源となる交流電源である。電源４４としては、例えば系統電源が用いられる。

ＡＣ／ＤＣコンバータ４３は、電源４４からの交流電力を一旦直流電力に変換するための電力変換器である。ＡＣ／ＤＣコンバータ４３によって直流に変換された電力は、降圧コンバータ４２に供給される。

降圧コンバータ４２は、ＡＣ／ＤＣコンバータ４３からの電力を降圧するための電力変換器である。降圧コンバータ４２によって降圧された直流電力は、インバータ４１に供給される。インバータ４１は、降圧コンバータ４２からの直流電力を再び交流電力に変化するための電力変換器である。インバータ４１は、それぞれの給電コイル４０に対応して複数設けられており、降圧コンバータ４２に対して互いに並列となるように接続されている。

給電コイル４０には、インバータ４１からの交流電力が供給される。既に述べたように、当該電力が受電コイル３０を介して電動車両ＥＶへと供給され充電される。給電コイル４０は、受電コイル３０と同様に、その中心軸を上下方向に沿わせた状態で設けられている。

非接触給電装置４００の動作、具体的にはＡＣ／ＤＣコンバータ４３、降圧コンバータ４２、及びインバータ４１のそれぞれの動作は、後述の給電制御装置４５（図４を参照）によって制御される。これにより、給電コイル４０から出力される電力の大きさが適切に調整される。

電動車両ＥＶ、及び非接触給電装置４００の構成について、図４を参照しながら更に説明する。電動車両ＥＶは、既に説明した蓄電池２０等の他に、車載カメラ１５１と、制動装置１５２と、操舵装置１５３と、駆動装置１５４と、通信装置１５５と、制御装置１０と、を備えている。

車載カメラ１５１は、電動車両ＥＶの周囲、特に前方側を撮影するためのカメラである。車載カメラ１５１は、例えばＣＭＯＳセンサを用いたカメラである。車載カメラ１５１は、撮影により得られた画像のデータを制御装置１０に送信する。制御装置１０は、画像を解析することにより、電動車両ＥＶの周囲における障害物や車線の位置などを把握することができる。これにより、障害物との衝突を回避するための操舵や制動、及びレーンに沿った走行を実現するための操舵等を自動的に行うことができる。

また、制御装置１０は、車載カメラ１５１で撮影された道路標識や路面標示等の情報に基づいて、走行中の走路における制限速度等を把握することもできる。更に、制御装置１０は、車載カメラ１５１で撮影された画像に基づいて、前方側にある給電レーンＳＬＮの有無や位置等を把握することもできる。

制動装置１５２は、電力による制動力を生じさせ、これにより電動車両ＥＶを減速又は停止させるための装置である。制動装置１５２は、運転者によるブレーキペダルの操作に基づくことなく、減速等のために必要な制動力の全てを生じさせることができる。制動装置１５２の動作は制御装置１０によって制御される。

操舵装置１５３は、電力による操舵力をステアリングシャフトに加えることにより、電動車両ＥＶの操舵を行う装置である。操舵装置１５３は、運転者によるステアリング操作に基づくことなく、車線に沿った走行に必要な操舵力の全てを生じさせることができる。操舵装置１５３の動作は制御装置１０によって制御される。

駆動装置１５４は、電動車両ＥＶの駆動力を制御するための装置である。図４においては、駆動装置１５４とモータージェネレータ２１とが別のブロックとして描かれているのであるが、モータージェネレータ２１は、図３に示されるインバータ１３と共に、駆動装置１５４の一部となっている。駆動装置１５４の動作は制御装置１０によって制御される。制御装置１０は、駆動装置１５４及び制動装置１５２の動作をそれぞれ制御することにより、電動車両ＥＶの車速（走行速度）を調整することができる。

通信装置１５５は、外部と無線通信を行うための装置である。制御装置１０は、通信装置１５５によって、給電制御装置４５や、周囲を走行する他の車両との間で双方向の無線通信を行うことが可能となっている。尚、制御装置１０と給電制御装置４５との間における通信は、両者の間で直接行われてもよく、例えば管理センターに設置されたサーバー等を介して間接的に行われてもよい。制御装置１０は、通信装置１５５によって、前方側にある給電レーンＳＬＮの有無や位置等の情報を取得することができる。

制御装置１０は、電動車両ＥＶの走行や充電等を制御するための装置であって、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するコンピュータシステムとして構成されている。制御装置１０は、機能的な制御ブロックとして、走行制御部１１０と、位置取得部１２０と、を有している。

走行制御部１１０は、電動車両ＥＶの走行を制御する部分である。走行制御部１１０は、先に説明した制動装置１５２、操舵装置１５３、及び駆動装置１５４のそれぞれの動作を制御し、これにより電動車両ＥＶの自動運転を実行する。

位置取得部１２０は、給電レーンＳＬＮにおける給電位置を取得する部分である。「給電位置」とは、給電レーンＳＬＮにおいて給電コイル４０が設けられている位置のことである。電動車両ＥＶが給電位置に在るときには、電動車両ＥＶへの非接触充電が可能となる。尚、「電動車両ＥＶが給電位置に在るとき」とは、受電コイル３０と給電コイル４０とが上面視において（一部又は全部が）互いに重なっており、非接触充電が効率的に行われるようなときのことである。位置取得部１２０は、無線通信により給電制御装置４５から得られる情報に基づいて、上記の給電位置を取得することができる。また、位置取得部１２０は、給電コイル４０から受電コイル３０へと現時点で供給されている電力の大きさに基づいて、上記の給電位置を取得することもできる。

図４には非接触給電装置４００の構成が模式的に示されている。尚、非接触給電装置４００には、図３に示される電源４４、ＡＣ／ＤＣコンバータ４３、インバータ４１が含まれているのであるが、図４においてはこれらの図示が省略されている。非接触給電装置４００は、給電制御装置４５を有している。給電制御装置４５は、非接触給電装置４００の全体の動作を制御するための装置であって、制御装置１０と同様に、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を有するコンピュータシステムとして構成されている。

給電制御装置４５は、電動車両ＥＶが給電コイル４０の上方を通過する時点において給電コイル４０を電流が流れている状態となるように、インバータ４１等の動作を制御する。また、給電制御装置４５は、非接触給電装置４００の仕様（給電コイル４０の位置等）や動作状況を示す情報を、無線通信によって制御装置１０へと送信する機能をも有している。

給電レーンＳＬＮを走行中の電動車両ＥＶが停止する際に、制御装置１０によって行われる制御の概要について、図５を参照しながら説明する。図５の（Ａ）、（Ｂ）はいずれも、給電レーンＳＬＮの途中に設けられた信号機ＳＧが赤となり、信号機ＳＧの手前となる位置で電動車両ＥＶが停止しているときの状態が示されている。

図５（Ａ）の例では、電動車両ＥＶが給電位置で停止しており、受電コイル３０と給電コイル４０とが上面視において互いに重なった状態となっている。このため、電動車両ＥＶは、停止中においても引き続き給電コイル４０からの電力の供給を受け、充電を行うことができる。

一方、図５（Ｂ）の例では、電動車両ＥＶが給電位置とは異なる位置で停止しており、受電コイル３０と給電コイル４０とが上面視において互いに重なってはいない状態となっている。このため、電動車両ＥＶは、給電コイル４０からの電力の供給を受けることができず、充電を行うことができない。

例えば渋滞等により、図５（Ｂ）のように充電を行うことができない状態が長時間続いた場合には、蓄電量が不足して、電動車両ＥＶが目的地まで走行できなくなってしまう可能性がある。

そこで、本実施形態に係る制御装置１０の走行制御部１１０は、走行中の電動車両ＥＶを停止させる際において、前方の給電位置に電動車両ＥＶを停止させ、図５（Ａ）に示される状態とする処理を行うように構成されている。

当該処理の具体的な内容について、図６を参照しながら説明する。図６に示される一連の処理は、電動車両ＥＶが走行しているときにおいて実行されるものであって、所定の制御周期が経過する毎に、制御装置１０によって繰り返し実行されるものである。

当該処理の最初のステップＳ０１では、周囲情報を取得する処理が行われる。「周囲情報」とは、電動車両ＥＶの周囲の状況に関する情報である。周囲情報には、例えば前方における信号機の有無やその状態、前方における踏切の有無や遮断機の状態、及び前方における渋滞の有無など、電動車両ＥＶを停止させる必要性について影響を及ぼし得る種々の情報、が含まれる。

ステップＳ０１に続くステップＳ０２では、上記の周囲情報等に基づいて、電動車両ＥＶを停止させる必要が有るか否かが判定される。例えば、前方の信号機が赤となっていた場合や、前方にある踏切の遮断機が閉じていた場合、前方に他の停止車両が存在している場合等には、電動車両ＥＶを停止させる必要が有ると判定される。

また、電動車両ＥＶが目的地に到着する直前や、電動車両ＥＶのドアロックが乗員によって解除されたときにも、電動車両ＥＶを停止させる必要が有ると判定される。このように、ステップＳ０２における判定は、ステップＳ０１で取得された周囲情報とは別の情報に基づいて行われてもよい。

ステップＳ０２において、電動車両ＥＶを停止させる必要が無いと判定された場合には、ステップＳ１０に移行する。ステップＳ１０では、必要に応じて、前方の他車両との間の車間距離を確保するための処理が行われる。当該処理の内容については後述する。ステップＳ０２において電動車両ＥＶを停止させる必要が有ると判定された場合には、ステップＳ０３に移行する。

ステップＳ０３では、走行制御部１１０によって電動車両ＥＶの減速を開始させるとともに、給電効率の取得を開始させる処理が行われる。「給電効率」とは、受電コイル３０が受け取る電力の大きさを、給電コイル４０から送出される電力の大きさで除したものである。給電効率は、電動車両ＥＶと給電コイル４０との位置関係によって変化する。電動車両ＥＶが複数の給電コイル４０の上を通過する際には、給電効率は、電動車両ＥＶが給電コイル４０の上を通過する毎に増減する。このため、電動車両ＥＶが給電レーンＳＬＮを走行しているときにおける給電効率は、周期的にその大きさが変化する。

ステップＳ０３に続くステップＳ０４では、給電コイル４０の位置に関する情報を、給電制御装置４５から通信によって取得する処理が行われる。ここで取得される情報には、給電コイル４０の位置や、走行方向に沿った長さ、及び間隔等が含まれる。当該情報により、制御装置１０の位置取得部１２０は、給電レーンＳＬＮに複数存在する給電位置のそれぞれを取得することができる。尚、ステップＳ０４では、ステップＳ０３で取得される給電効率の変化や周期に基づいて、位置取得部１２０がそれぞれの給電位置を取得することとしてもよい。

ステップＳ０４に続くステップＳ０５では、電動車両ＥＶが、前方にある複数の給電位置のうちの１つで停止可能かどうかが判定される。当該判定の方法について、図７を参照しながら説明する。

図７には、給電レーンＳＬＮを走行中の電動車両ＥＶと、電動車両ＥＶの前方側において停止している他車両ＯＶと、が示されている。電動車両ＥＶは、他車両ＯＶへの追突を回避するために、図７の状態から減速して停止する必要が有る。

図７に示される距離Ｌ１は、電動車両ＥＶの前端から、受電コイル３０の前端までの距離である。図７に示される距離Ｌ２は、他車両ＯＶの後端から、給電コイル４０の前端までの距離である。この距離Ｌ２は、それぞれの給電コイル４０の位置に対応して個別に定まる距離である。

図７に示される距離Ｌ３は、電動車両ＥＶの制動に必要な制動距離である。尚、距離Ｌ３は、電動車両ＥＶと他車両ＯＶとの相対的な速度差を０とするまでに、電動車両ＥＶが走行する距離である。このため、他車両ＯＶが走行中であり、且つ上記の速度差が０である場合には、距離Ｌ３は０となる。このように、距離Ｌ３は、電動車両ＥＶ及び他車両ＯＶのそれぞれの速度に応じて決定される。尚、距離Ｌ３には、制御装置１０が他車両ＯＶの状況を認知してから制動処理を開始するまでの走行距離や、車両毎の制動性能の差を考慮した走行距離や、所定の速度まで減速した後、給電コイル４０の位置を検出して停車する場合には所定の速度まで減速してから停車するまでに必要とする距離等が、マージンとして加算されてもよい。図７に示される距離Ｌ４は、電動車両ＥＶの停止時において最低限確保すべき車間距離である。図７に示される距離Ｌ５は、給電コイル４０の後端から、その１つ前方にある給電コイル４０の後端までの距離である。当該距離は、給電コイル４０の「配置ピッチ」に該当する。

図６のステップＳ０５では、電動車両ＥＶの前方側にある給電コイル４０のうち、（距離Ｌ２）≧（距離Ｌ１）＋（距離Ｌ４）を満たすような給電コイル４０（図７では符号「４０Ａ」を付してある）の位置が、電動車両ＥＶを停止させるべき給電位置として設定される。尚、上記の条件を満たすような給電コイル４０が、電動車両ＥＶの前方側には存在しなかった場合には、図６のステップＳ０５では、電動車両ＥＶが給電位置で停止不可能と判定される。

尚、上記判定の処理においては、図７に示される複数の距離のうち、距離Ｌ３と距離Ｌ５とが用いられない。これらの距離は、後に説明する図８のステップＳ１３の処理において用いられるものである。

図６に戻って説明を続ける。ステップＳ０５において、電動車両ＥＶが給電位置で停止可能と判定された場合には、ステップＳ０６に移行する。ステップＳ０６では、電動車両ＥＶを上記の給電位置で自動的に停止させる処理が、走行制御部１１０によって行われる。これにより、停止中においても充電を継続して行うことが可能となる。

ステップＳ０５において、電動車両ＥＶが給電位置で停止不可能と判定された場合には、ステップＳ０７に移行する。ステップＳ０７では、電動車両ＥＶが走行している給電レーンＳＬＮに隣接する給電レーンＳＬＮ上に、停止可能な給電位置が存在するか否かが判定される。当該判定は、ステップＳ０５における判定と同様の方法によって行われる。

ステップＳ０７において、停止可能な給電位置が、隣接する給電レーンＳＬＮ上に存在する場合には、ステップＳ０８に移行する。ステップＳ０８において、走行制御部１１０は、隣接する給電レーンＳＬＮに電動車両ＥＶを予め移動させた上で、上記給電位置で電動車両ＥＶを停止させる処理を行う。これにより、ステップＳ０６が行われた場合と同様に、停止中においても充電を継続して行うことが可能となる。

ステップＳ０７において、停止可能な給電位置が、隣接する給電レーンＳＬＮ上にも存在しなかった場合には、ステップＳ０９に移行する。ステップＳ０９に移行したということは、電動車両ＥＶの前方側（隣接する給電レーンＳＬＮを含む）に存在する給電位置のいずれにおいても他車両が存在することにより、電動車両ＥＶを給電位置に停止させることができない、ということである。そこで、ステップＳ０９では、近くの給電位置に停止している他車両に対し、給電位置から他の位置へ移動するように要請する処理を行う。当該要請は、無線通信によって他車両に伝達される。要請の対象となる他車両は複数であってもよい。

その後、当該要請に応えて他車両が移動した場合には、走行制御部１１０は、空いた給電位置に電動車両ＥＶを移動させ停止させる処理を行う。これにより、ステップＳ０６が行われた場合と同様に、停止中においても充電を継続して行うことが可能となる。

続いて図８を参照しながら、電動車両ＥＶが走行中において実行される他の処理について説明する。図８に示される一連の処理は、図６のステップＳ１０において行われる処理の具体的な内容である。

最初のステップＳ１１では、図６のステップＳ０１と同様に、周囲情報を取得する処理が再度実行される。ここでは、ステップＳ０１で取得された周囲情報をそのまま利用することとしてもよい。

ステップＳ１１に続くステップＳ１２では、今後における電動車両ＥＶの停止が予測されるか否かが判定される。尚、図６のステップＳ０２では、電動車両ＥＶを比較的短時間のうちに停止させる必要が有るかが判定されていたのであるが、ここでは、それよりも長い一定期間内に電動車両ＥＶの停止が予測されるか否かが判定される。例えば、前方を走行中の他車両が減速を開始した場合や、所定速度よりも低速で走行している場合、もしくは前方側において渋滞が生じているとの交通情報が通信により取得された場合等には、電動車両ＥＶの停止が予測されるとの判定がなされる。周辺の他車両との車両間通信に基づいて当該判定が行われることとしてもよい。

ステップＳ１２において、電動車両ＥＶの停止が予測されなかった場合には、図８に示される一連の処理を終了し、電動車両ＥＶの走行が継続される。電動車両ＥＶの停止が予測された場合には、ステップＳ１３に移行する。

ステップＳ１３では、目標距離が算出される。ここでいう「目標距離」とは、電動車両ＥＶと、その前方を走行する他車両との間の車間距離についての目標値である。ここでは、図７を参照しながら説明した距離Ｌ３等を用いて、（目標距離）＝（距離Ｌ３）＋（距離Ｌ４）＋（距離Ｌ５）の式によって目標距離が算出される。このように算出される目標距離は、給電レーンＳＬＮにおける給電コイル４０の配置ピッチ（つまり距離Ｌ５）よりも長い距離である。尚、距離Ｌ４が距離Ｌ５よりも長い場合には、（目標距離）＝（距離Ｌ３）＋（距離Ｌ４）の式によって目標距離が算出されることとしてもよい。また、距離Ｌ４が距離Ｌ５よりも短い場合には、（目標距離）＝（距離Ｌ３）＋（距離Ｌ５）の式によって目標距離が算出されることとしてもよい。

ステップＳ１３に続くステップＳ１４では、前方の他車両との間の車間距離を、上記のように算出された目標距離以上に保つための処理が行われる。当該処理は、図６のステップＳ０２においてＹｅｓの判定がなされるまで継続される。尚、このとき維持される車間距離は、電動車両ＥＶが給電レーンＳＬＮとは異なるレーンを走行する場合の車間距離（つまり、充電を行わない場合の車間距離）とは異なる距離となっている。

その後、図６のステップＳ０２においてＹｅｓの判定がなされると、既に述べたように電動車両ＥＶを停止させるための処理が行われる。電動車両ＥＶが停止したときには、電動車両ＥＶは、前方の他車両との間の車間距離を、少なくとも距離Ｌ５よりも長い距離、すなわち給電コイル４０の配置ピッチよりも長い距離だけ確保する。その結果、電動車両ＥＶは、（距離Ｌ２）≧（距離Ｌ１）＋（距離Ｌ４）を満たすような給電コイル４０の手前で停車することができる。尚、電動車両ＥＶの制動が開始された後の期間においては、確保すべき車間距離である目標距離が、（距離Ｌ３）＋（距離Ｌ４）＋（距離Ｌ５）から（距離Ｌ４）＋（距離Ｌ５）に変更される、ということもできる。又は、目標距離が、（距離Ｌ３）＋（距離Ｌ４）又は（距離Ｌ３）＋（距離Ｌ５）から、（距離Ｌ４）又は（距離Ｌ５）に変更される、ということもできる。

停止後の車間距離が上記のように確保されるので、電動車両ＥＶと前方の他車両との間には、確実に給電位置が存在することになる。このため、停止位置から電動車両ＥＶを更に前方側に移動させれば、電動車両ＥＶを給電位置に停止させ、充電を継続して行うことが可能となる。

このように、本実施形態における走行制御部１１０は、前方を走行する他車両との間の車間距離を、給電コイル４０の配置ピッチ（距離Ｌ５）よりも長い目標距離以上に保ちながら、電動車両ＥＶを給電位置に停止させる処理を行う。これにより、電動車両ＥＶをより確実に給電位置に停止させることができる。

続いて図９を参照しながら、電動車両ＥＶが走行中において実行される他の処理について説明する。図９に示される一連の処理は、図８の処理と並行して、制御装置１０によって繰り返し実行される処理である。

当該処理の最初のステップＳ２１では、図８のステップＳ１２と同様に、今後における電動車両ＥＶの停止が予測されるか否かが判定される。当該判定は、例えば図８のステップＳ１１で取得された周囲情報に基づいて行われる。

ステップＳ２１において、電動車両ＥＶの停止が予測されなかった場合には、図９に示される一連の処理を終了し、電動車両ＥＶの走行が継続される。電動車両ＥＶの停止が予測された場合には、ステップＳ２２に移行する。

ステップＳ２２では、電動車両ＥＶが非給電レーン（給電レーンＳＬＮが設けられていないレーン）を走行中か否かが判定される。例えば、電動車両ＥＶが図２（Ａ）の例におけるレーンＬＮ２を走行している場合には、電動車両ＥＶが非給電レーンを走行中であると判定される。電動車両ＥＶが給電レーンＳＬＮを走行している場合には、図９に示される処理を終了し、その状態が維持される。電動車両ＥＶが非給電レーンを走行している場合には、ステップＳ２３に移行する。

ステップＳ２３に移行した場合には、電動車両ＥＶがその後において非給電レーンで停止する可能性が高い。そこで、ステップＳ２３では、電動車両ＥＶを予め給電レーンＳＬＮに移動するための処理が走行制御部１１０によって行われる。尚、このときの移動先のレーンは、給電レーンＳＬＮであってもよいが、その前方側に給電レーンＳＬＮが存在するレーン（例えば図２（Ａ）の例におけるレーンＬＮ１）であってもよい。つまり、電動車両ＥＶがレーン移動した直後から給電レーンＳＬＮを走行してもよく、レーン移動してからしばらく走行した後に給電レーンＳＬＮに入ってもよい。

このように、本実施形態では、電動車両ＥＶが、給電レーンＳＬＮとは異なるレーンを走行しているときにおいて、電動車両ＥＶを停止させる可能性が生じたとき（ステップＳ２１でＹｅｓのとき）は、走行制御部１１０は、予め電動車両ＥＶを給電レーンＳＬＮに移動させる処理を行う。これにより、その後においては、電動車両ＥＶを給電位置で確実に停止させることが可能となる。

電動車両ＥＶが給電位置で停止した後に、制御装置１０により実行される処理の概要について、図１０を参照しながら説明する。図１０には、給電レーンＳＬＮにおいて、電動車両ＥＶと他車両ＯＶとの両方が停止している状態が示されている。図１０では、電動車両ＥＶと他車両ＯＶとの間の車間距離が、距離Ｌ０として示されている。

図１０の例では、電動車両ＥＶは、給電コイル４０の直上となる位置、すなわち給電位置に停止している。図１０では、電動車両ＥＶの下にある給電コイル４０に符号４０１が付してある。当該給電コイルのことを、以下では「給電コイル４０１」とも表記する。

また、図１０の例では、給電コイル４０１の１つ前に配置されている給電コイル４０の直上となる位置に、他車両ＯＶが停止している。図１０では、他車両ＯＶの下にある給電コイル４０に符号４０２が付してある。当該給電コイルのことを、以下では「給電コイル４０２」とも表記する。

図１０に示される状態から他車両ＯＶが発進すると、電動車両ＥＶを直ちに発進させても問題ないように思われる。しかしながら、電動車両ＥＶ及び他車両ＯＶが発進した直後において、他車両ＯＶが何らかの原因で再び停止した場合には、電動車両ＥＶが給電位置とは異なる位置で停止してしまうこととなる。例えば、電動車両ＥＶが給電コイル４０１とは重ならない位置まで前進した直後に、他車両ＯＶが給電コイル４０２の一部に重なるような位置で停止した場合には、電動車両ＥＶは、その位置が給電位置ではないにも拘らず停止しなければならない。また、前方側の給電コイル４０２には他車両ＯＶが存在するので、電動車両ＥＶが前方の給電位置に移動することもできない。その結果、電動車両ＥＶが充電を行えない状態になってしまう。

このような事態を防止するために、本実施形態に係る制御装置１０によって実行される処理の内容について説明する。図１１に示される一連の処理は、電動車両ＥＶが停止しているときに、制御装置１０によって繰り返し実行されるものである。

当該処理の最初のステップＳ３１では、前方にある他車両ＯＶの状態が取得される。「他車両ＯＶの状態」とは、具体的には他車両ＯＶの速度である。当該速度は、例えば車載カメラ１５１で撮影された画像を解析することによって行われる。このような態様に替えて、電動車両ＥＶに搭載されたレーダーにより、前方にある他車両ＯＶの速度が取得されることとしてもよい。

ステップＳ３１に続くステップＳ３２では、前方の他車両ＯＶが発進したか否かが判定される。当該判定は、ステップＳ３１で取得された情報（他車両ＯＶの車速）に基づいて行われる。他車両ＯＶが発進していない場合には、ステップＳ３３に移行する。ステップＳ３３では、電動車両ＥＶを引き続き停止させた状態のまま、停止中処理が実行される。「停止中処理」とは、電動車両ＥＶが給電位置で停止している状態において、制御装置１０によって実行される処理である。停止中処理の具体的な内容については後述する。

ステップＳ３２において、前方の他車両ＯＶが発進していた場合には、ステップＳ３４に移行する。ステップＳ３４では、給電レーンＳＬＮに設けられた各給電コイル４０の位置を示す情報（具体的には、各給電コイル４０に対応した給電位置を示す情報である）が、位置取得部１２０によって取得される。当該情報は、例えば、無線通信によって給電制御装置４５から取得することができる。

ステップＳ３４に続くステップＳ３５では、発進距離の算出が行われる。「発進距離」とは、電動車両ＥＶが発進する前に、前方の他車両ＯＶとの間において最低限確保しておくべき車間距離のことである。ここでは、図７を参照しながら説明した距離Ｌ４等を用いて、（発進距離）＝（距離Ｌ４）＋（距離Ｌ５）の式によって発進距離が算出される。尚、距離Ｌ４が距離Ｌ５よりも長い場合には、（発進距離）＝（距離Ｌ４）の式によって発進距離が算出されることとしてもよい。また、距離Ｌ４が距離Ｌ５よりも短い場合には、（発進距離）＝（距離Ｌ５）の式によって発進距離が算出されることとしてもよい。このように算出される発進距離は、給電レーンＳＬＮにおける給電コイル４０の配置ピッチ（つまり距離Ｌ５）よりも長い距離である。尚、（距離Ｌ４）＋（距離Ｌ５）又は（距離Ｌ４）又は（距離Ｌ５）に対し、走行開始後における電動車両ＥＶの制動距離を加えたものを、上記の発進距離として算出することとしてもよい。ただし、通常は、走行開始後における電動車両ＥＶの制動距離は無視できる程度に短いと考えられるので、（距離Ｌ４）＋（距離Ｌ５）又は（距離Ｌ４）又は（距離Ｌ５）を発進距離とすることが好ましい。

ステップＳ３６では、他車両ＯＶとの間の車間距離（図１０の距離Ｌ０）を取得した上で、当該車間距離が上記の発進距離以上であるか否かが判定される。車間距離が発進距離未満であった場合には、ステップＳ３３に移行し、電動車両ＥＶを停止させている状態が維持される。車間距離が発進距離以上であった場合には、ステップＳ３７に移行する。

ステップＳ３７に移行した場合には、電動車両ＥＶと前方の他車両ＯＶとの間に、停止可能な給電位置が存在している。ステップＳ３７では、他車両ＯＶに続いて電動車両ＥＶを発進させる処理が走行制御部１１０によって実行される。その後、もし他車両ＯＶが停止した場合には、電動車両ＥＶを給電位置で再び停止させる処理が行われることとなる。

このように、電動車両ＥＶが給電位置に停止しているときにおいて他車両ＯＶが発進しても、走行制御部１１０は直ちには電動車両ＥＶを発進させない。走行制御部１１０は、前方に停止していた他車両ＯＶが走行し始めて、他車両ＯＶとの間の車間距離が所定の発進距離（具体的には、給電コイル４０の配置ピッチよりも長い距離）以上となった後に、電動車両ＥＶを発進させる。これにより、他車両ＯＶが再び停止した場合であっても、電動車両ＥＶを給電位置で停止させることが可能となる。

ステップＳ３３で実行される停止中処理の具体的な内容について、図１２を参照しながら説明する。既に述べたように、停止中処理とは、電動車両ＥＶが給電位置で停止している状態において実行される処理である。

停止中処理の最初のステップＳ４１では、周辺の他車両から電動車両ＥＶに対して、要請が送信されているか否かが判定される。この「要請」とは、給電レーンＳＬＮで充電を行いたい他の電動車両から送信されるものであって、電動車両ＥＶに対して他の位置へ移動することを求めるものである。つまり、電動車両ＥＶが停止している給電位置を、他車両に譲るように求めるものである。尚、電動車両ＥＶに対してこのような要請を送信する他車両は、電動車両ＥＶの後方側に存在していることが多いと考えられる。

他車両から要請が送信されていない場合には、図１２に示される一連の処理を終了する。この場合は、電動車両ＥＶは引き続き給電位置に停止し続ける。

ステップＳ４１において、他車両から要請が送信されていた場合には、ステップＳ４２に移行する。ステップＳ４２では、電動車両ＥＶの前方側にある給電位置が空いているか否かが判定される。つまり、電動車両ＥＶが停止可能な状態の給電位置が、前方側に存在するか否かが判定される。

前方側の給電位置が空いている場合には、ステップＳ４３に移行する。ステップＳ４３では、電動車両ＥＶを前方側に移動させ、上記給電位置に再び停止させる処理が、走行制御部１１０によって行われる。これにより、電動車両ＥＶがそれまで停止していた給電位置は空くこととなるので、要請を送信した他車両が、その給電位置に停止して充電を行うことができるようになる。

ステップＳ４２において、電動車両ＥＶの前方側にある給電位置が空いていなかった場合には、ステップＳ４４に移行する。ステップＳ４４では、電動車両ＥＶが現在の給電位置において給電を行い得る状態のまま、電動車両ＥＶを前方側に移動させることができるか否かが判定される。つまり、受電コイル３０と給電コイル４０とが上面視において重なった状態を維持した状態のまま、電動車両ＥＶを前方側に少しだけ移動させ得る余地があるか否かが判定される。

電動車両ＥＶを前方側に移動させることができると判定した場合には、ステップＳ４５に移動する。ステップＳ４５では、電動車両ＥＶを上記のように前方側に少しだけ移動させる処理が、走行制御部１１０によって行われる。これにより、後方側の他車両ＯＶが移動し得る範囲が拡大するので、要請を出した他車両ＯＶが給電位置まで移動し、充電を開始できる可能性が高くなる。尚、ステップＳ４５では、現在の給電効率の値を参照しながら、給電効率が一定値以上である範囲において電動車両ＥＶを移動させることとしてもよい。

ステップＳ４５の処理が行われる場合には、前方にある他車両との間の車間距離が、通常時における車間距離（例えば図７に示される距離Ｌ４）よりも短くなってもよい。

ステップＳ４４において、電動車両ＥＶを前方側に移動させることができないと判定した場合には、ステップＳ４６に移動する。ステップＳ４６では、蓄電池２０の蓄電量を取得する処理が行われる。当該処理は、蓄電池２０に設けられたセンサからの信号に基づいて行われる。

ステップＳ４６に続くステップＳ４７では、蓄電池２０の蓄電量が、所定の下限値よりも大きいか否かが判定される。当該下限値は、例えば、電動車両ＥＶが目的地まで走行するために必要な最低限の蓄電量として、予め設定されていたものである。蓄電量が下限値以下である場合には、図１２に示される一連の処理を終了する。この場合は、電動車両ＥＶは他車両からの要請には応えず、現在の給電位置に停止し続けることとなる。蓄電量が下限値よりも大きい場合には、ステップＳ４８に移行する。

ステップＳ４８では、電動車両ＥＶを、現在の給電位置から他の位置へと移動させる処理が、走行制御部１１０によって行われる。このように、電動車両ＥＶが給電位置に停止しているときにおいて、蓄電池２０の蓄電量が所定の下限値よりも大きい場合には、走行制御部１１０は、電動車両ＥＶを給電位置から移動させる処理を行う。これにより、電動車両ＥＶがそれまで停止していた給電位置に、要請を出した他車両ＯＶが移動して停止し、充電を開始することができるようになる。

以上の説明においては、制御装置１０の制御対象である電動車両ＥＶが、自動運転車両である場合について説明した。しかしながら、電動車両ＥＶは、運転者の手動操作に基づいて走行する「手動運転車両」であってもよい。この場合、制御装置１０は、例えば音声や画面表示などによって、電動車両ＥＶが保つべき車間距離や、電動車両ＥＶを停止させるべき位置等を運転者に伝えることで、電動車両ＥＶを適切な給電位置に停止させることとすればよい。同様に、音声や画面表示などによって電動車両ＥＶを発進させるべきタイミングを運転者に伝えることで、電動車両ＥＶが給電位置とは異なる位置で再停止してしまうような事態を防止することとすればよい。

電動車両ＥＶが手動運転車両である場合には、制御における各種パラメータを、自動運転車両の場合とは異なるものとしてもよい。例えば、図８のステップＳ１３で算出される目標距離や、図１１のステップＳ３５で算出される発進距離を、手動運転の場合と自動運転の場合とで異なるものとしてもよい。具体的には、手動運転の場合には停止や発進のタイミングが遅れることを考慮して、目標距離や発進距離を（自動運転の場合よりも）長めに算出することとすればよい。

以上、具体例を参照しつつ本実施形態について説明した。しかし、本開示はこれらの具体例に限定されるものではない。これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本開示の特徴を備えている限り、本開示の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、条件、形状などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。前述した各具体例が備える各要素は、技術的な矛盾が生じない限り、適宜組み合わせを変えることができる。

ＳＬＮ：給電レーン
４０：給電コイル
ＥＶ：電動車両
１０：制御装置
１１０：走行制御部
１２０：位置取得部
２０：蓄電池

Claims (8)

1. 自動運転を行う電動車両（ＥＶ）の制御装置（１０）であって、
   前記電動車両は、給電コイル（４０）からの非接触給電が可能な走路である給電レーン（ＳＬＮ）を走行しながら、供給された電力を蓄電池（２０）に蓄えるように構成されており、
   前記給電レーンにおいて前記給電コイルが設けられている位置、である給電位置を取得する位置取得部（１２０）と、
   前記電動車両の走行を制御する走行制御部（１１０）と、を備え、
   前記走行制御部は、
   前記電動車両を停止させる際において、前方の前記給電位置に前記電動車両を停止させる処理を行う制御装置。
2. 前記走行制御部は、
   前方を走行する他車両との間の車間距離を所定の目標距離以上に保ちながら、前記電動車両を前記給電位置に停止させる処理を行う、請求項１に記載の制御装置。
3. 前記目標距離は、前記給電レーンにおける前記給電コイルの配置ピッチよりも長い距離である、請求項２に記載の制御装置。
4. 前記電動車両が、前記給電レーンとは異なるレーンを走行しているときにおいて、前記電動車両を停止させる可能性が生じたときは、
   前記走行制御部は、予め前記電動車両を前記給電レーンに移動させる処理を行う、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の制御装置。
5. 前記電動車両が前記給電位置に停止しているときにおいて、
   前記走行制御部は、
   前方に停止していた他車両が走行し始めて、当該他車両との間の車間距離が所定の発進距離以上となった後に、前記電動車両を発進させる、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の制御装置。
6. 前記発進距離は、前記給電レーンにおける前記給電コイルの配置ピッチよりも長い距離である、請求項５に記載の制御装置。
7. 前記給電位置に他車両が存在することにより、前記電動車両を前記給電位置に停止させることができない場合には、当該他車両に対して移動するように要請する処理を行う、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の制御装置。
8. 前記電動車両が前記給電位置に停止しているときにおいて、
   前記走行制御部は、
   前記蓄電池の蓄電量が所定の下限値よりも大きい場合には、前記電動車両を前記給電位置から移動させる処理を行う、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の制御装置。

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