JP2021037819A - 車両制御装置 - Google Patents
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Abstract
Description
前記ジェネレータにより発電した電気を蓄えるバッテリと、
前記バッテリを電源とするモータで車両を駆動する駆動部と、
前記バッテリへの充電を制御する制御部と
を有する車両制御装置であって、
前記制御部は、前記車両が所定のエンジン運転禁止エリア内にいる場合、および前記バッテリの残量が第1の閾値以上である場合に前記エンジンを停止し、
前記バッテリの残量が第2の閾値未満である場合に前記エンジンを始動する
ことを特徴とする車両制御装置が提供される。
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴は任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
●車両の構成
図1は本実施形態に係る自律走行車両1(以下、単に車両1と称することもある。)の側面図(A)および上面図(B)である。本実施形態の車両1は、制御部や動力源などを内蔵した本体11と、クローラ15とを備えた装軌車両である。クローラ15は、動力源により駆動される起動輪19と、起動輪19により駆動される履帯13などにより構成される。また本体11には、進行方向を中心として一定の範囲を撮影するカメラ17を備えており、撮影した画像は走行制御に用いられる。すなわち、カメラ17は、車両1の外部の情報を取得する外部情報取得部として機能する。本体11には、図2に示す制御系や駆動系が収められている、車両1は、その駆動系として内燃機関であるエンジンと電気モータとを組み合わせたハイブリッド車両であり、エンジンで発電し、その電気で電気モータを駆動する。車両1は本例では無人での自律走行が可能であり、その上部は貨物を積載可能な構造となっている。そのため積載した貨物(積載物)を固定するための部材や落下防止のためのケージなどを備えていてもよいが、図1ではそれらを省略した。
図3(A)に車両1が自律走行する際の手順の概略を示す。この手順は自律制御部201の特に指示ユニット221により実行される。まず操作者による操作部201を介した目的地の設定を受け付ける(S301)。目的地の設定は、たとえば現在地付近の地図を表示し、地図上で目的地を指定させたり、あるいは、座標や住居表示などで指定させたりしてもよい。指示ユニット221ではGPS受信部219により受信したGPS信号から現在地を決定し、現在地から目的地までの経路を決定する(S303)。経路としては例えば道路(あるいは通路)に沿った経路を決定してよい。また目的地ごとに予め定義した経路を、指定された目的地に応じた経路として決定してもよい。そして、走行開始の指示に応じて、モータ215R、215Lを駆動すべく指示信号をECU211に入力して、決定した経路に沿った走行を開始する(S305)。走行中には、GPS受信部219により現在地の位置情報(現在位置)を取得し、決定した経路に沿って走行するよう進行方向が制御される。さらにカメラ17により進行方向を中心とした周囲を監視し、障害物を発見したなら、それを避ける、或いは停止する、或いは減速するといった制御が行われる。
図4に本実施形態にかかる、ECU211により実行されるエンジン203の制御手順を示す。この手順は、車両1の走行中に、例えば10ミリ秒おきなど、定期的に実行される。まず現在位置がエンジン運転許可エリア内であるか判定する(S403)。この判定は、現在位置がエンジン運転禁止エリア外であるかの判定であってもよい。判定の方法は前述した例の通りである。
第2の実施形態の車両は、図1乃至図3については第1の実施形態と共通である。ただし図4に示したエンジンの駆動制御手順が図5に示したような手順となる。
第1及び第2の実施形態に共通ないくつかの変形例について説明する。
(1)車両1は通常のタイヤを駆動輪と操舵輪とする装輪車両であってもよく、その場合には駆動用の電気モータは1つであってもよい。その代わりに車両1は操舵輪を左右に操舵するための操舵機構を備える。また車両1は、貨物に代えて、あるいは貨物に加えて乗員が搭乗できてもよい。
以上説明した本実施形態をまとめると以下のとおりである。
(1)本発明の第1の態様によれば、エンジンを動力源として発電するジェネレータと、
前記ジェネレータにより発電した電気を蓄えるバッテリと、
前記バッテリを電源とするモータで車両を駆動する駆動部と、
前記バッテリへの充電を制御する制御部と
を有する車両制御装置であって、
前記制御部は、前記車両が所定のエンジン運転禁止エリア内にいる場合、および前記バッテリの残量が第1の閾値以上である場合に前記エンジンを停止し、
前記バッテリの残量が第2の閾値未満である場合に前記エンジンを始動する
ことを特徴とする車両制御装置が提供される。
これにより、エンジン運転禁止エリアにおいてはエンジンを停止するとともに、バッテリ残量が所定量未満となると充電することで、エンジン運転禁止エリアにおけるバッテリ残量を確保でき、環境に応じたハイブリッド車両の運転制御を行うことができる。
(2)本発明の第2の態様によれば、(1)の車両制御装置であって、
前記制御部はさらに、前記車両が所定のエンジン運転禁止エリアに進入する予定の場合にも前記エンジンを始動する
ことを特徴とする車両制御装置が提供される。
これにより、エンジン運転禁止エリアにおけるバッテリ残量をより確実に確保できる。
(3)本発明の第3の態様によれば、(1)または(2)の車両制御装置であって、
前記制御部は、前記バッテリの残量が前記第1の閾値未満かつ前記第2の閾値以上である場合には、前記エンジンの運転の状態を変えない
ことを特徴とする車両制御装置が提供される。
これにより、バッテリ充電の頻度を下げ、バッテリの消耗を防止できる。
(4)本発明の第4の態様によれば、(1)乃至(3)のいずれかの車両制御装置であって、
前記車両の現在地の位置情報を取得する位置検出手段と、
地図情報を記憶する記憶手段と
をさらに有し、
前記制御部はさらに、前記現在地の位置情報と前記地図情報とに基づいて前記車両の自律走行を制御し、
前記エンジン運転禁止エリアは、前記地図情報における定義に基づいて特定される
ことを特徴とする車両制御装置が提供される。
これにより、地図情報にエンジン運転禁止エリアを定義しておくことで、自律走行中にエンジン運転禁止エリアを特定してエンジンを停止することができ、地図情報の操作によりエンジン運転禁止エリアを設定できる。
(5)本発明の第5の態様によれば、(1)乃至(3)のいずれかの車両制御装置であって、
前記車両の現在地の位置情報を取得する位置検出手段と、
地図情報を記憶する記憶手段と、
前記車両の外部の情報を取得する外部情報取得手段と
をさらに有し、
前記制御部はさらに、前記現在地の位置情報と前記地図情報とに基づいて前記車両の自律走行を制御し、
前記エンジン運転禁止エリアは、前記外部情報取得手段により取得された情報に基づいて特定される
ことを特徴とする車両制御装置が提供される。
これにより、外部情報としてエンジン運転禁止エリアを示しておくことで、自律走行中にエンジン運転禁止エリアを特定してエンジンを停止することができ、エンジン運転禁止エリアの設定が簡便になる。
(6)本発明の第6の態様によれば、(1)乃至(5)のいずれかの車両制御装置であって、
前記制御部は、前記エンジン運転禁止エリアに進入する予定の場合には、前記モータを駆動せずに前記バッテリの充電を行う
ことを特徴とする車両制御装置が提供される。
これにより、エンジン運転禁止エリアに進入する前に、十分なバッテリ残量を確保できる。
(7)本発明の第7の態様によれば、(1)乃至(6)のいずれかの車両制御装置であって、
前記エンジンは専ら発電を行う
ことを特徴とする車両制御装置が提供される。
これにより、いわゆるシリーズハイブリッド方式の車両において、エンジン運転禁止エリアにおけるエンジンの停止を実現できる。
(8)本発明の第8の態様によれば、(1)乃至(6)のいずれかの車両制御装置であって、
前記エンジンは前記車両の駆動も行う
ことを特徴とする車両制御装置が提供される。
これにより、いわゆるパラレルハイブリッド方式の車両において、エンジン運転禁止エリアにおけるエンジンの停止を実現できる。
Claims (8)
- エンジンを動力源として発電するジェネレータと、
前記ジェネレータにより発電した電気を蓄えるバッテリと、
前記バッテリを電源とするモータで車両を駆動する駆動部と、
前記バッテリへの充電を制御する制御部と
を有する車両制御装置であって、
前記制御部は、前記車両が所定のエンジン運転禁止エリア内にいる場合、および前記バッテリの残量が第1の閾値以上である場合に前記エンジンを停止し、
前記バッテリの残量が第2の閾値未満である場合に前記エンジンを始動する
ことを特徴とする車両制御装置。 - 請求項1に記載の車両制御装置であって、
前記制御部はさらに、前記車両が所定のエンジン運転禁止エリアに進入する予定の場合にも前記エンジンを始動する
ことを特徴とする車両制御装置。 - 請求項1または2に記載の車両制御装置であって、
前記制御部は、前記バッテリの残量が前記第1の閾値未満かつ前記第2の閾値以上である場合には、前記エンジンの運転の状態を変えない
ことを特徴とする車両制御装置。 - 請求項1乃至3のいずれか一項に記載の車両制御装置であって、
前記車両の現在地の位置情報を取得する位置検出手段と、
地図情報を記憶する記憶手段と
をさらに有し、
前記制御部はさらに、前記現在地の位置情報と前記地図情報とに基づいて前記車両の自律走行を制御し、
前記エンジン運転禁止エリアは、前記地図情報における定義に基づいて特定される
ことを特徴とする車両制御装置。 - 請求項1乃至3のいずれか一項に記載の車両制御装置であって、
前記車両の現在地の位置情報を取得する位置検出手段と、
地図情報を記憶する記憶手段と、
前記車両の外部の情報を取得する外部情報取得手段と
をさらに有し、
前記制御部はさらに、前記現在地の位置情報と前記地図情報とに基づいて前記車両の自律走行を制御し、
前記エンジン運転禁止エリアは、前記外部情報取得手段により取得された情報に基づいて特定される
ことを特徴とする車両制御装置。 - 請求項1乃至5のいずれか一項に記載の車両制御装置であって、
前記制御部は、前記エンジン運転禁止エリアに進入する予定の場合には、前記モータを駆動せずに前記バッテリの充電を行う
ことを特徴とする車両制御装置。 - 請求項1乃至6のいずれか一項に記載の車両制御装置であって、
前記エンジンは専ら発電を行う
ことを特徴とする車両制御装置。 - 請求項1乃至6のいずれか一項に記載の車両制御装置であって、
前記エンジンは前記車両の駆動も行う
ことを特徴とする車両制御装置。
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