JP2023016198A - 車両の制御装置及び車両の制御システム - Google Patents

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Abstract

Figure 2023016198000001
【課題】福祉車両の運転者が車外で給電作業を行なう機会を少なくすることができる車両の制御装置及び制御システムを提供する。
【解決手段】車両情報DB222は、車両100が、下肢が不自由な運転者のための補助装置が設けられた福祉車両であるか否かの情報を含む。給電設備DB223は、給電設備の位置情報、及び給電設備が接触式の給電設備であるか非接触式の給電設備であるかを示す情報を含む。そして、処理装置230は、車両100が福祉車両である場合に、車両100が福祉車両でない場合よりも走行ルート沿いに非接触式の給電設備が多く含まれるように、走行ルートを作成する。
【選択図】図3

Description

本開示は、車両の制御装置及び車両の制御システムに関する。
下肢が不自由であっても運転可能な車両が知られている。このような車両は、「福祉車両」或いは「ウェルキャブ(登録商標)」等と称されることがある。例えば、特開2003-275251号公報(特許文献1)には、車椅子の利用者が容易に車椅子ごと運転席に乗り込むことができる福祉車両が開示されている(特許文献1参照)。
特開2003-275251号公報
上記のような福祉車両においては、車椅子の利用者でも運転席への乗降が可能なように様々な工夫が施されている。しかしながら、様々な工夫が施されているとはいえ、乗降の際の手間は、健常者に比べて大変である。
近年、環境に優しい車両として、車両外部の給電設備から受電した電力を用いて走行する電動車が増加してきている。給電設備については、給電ケーブルを用いた接触式の給電設備と、給電ケーブルを用いることなくワイヤレスで給電可能な非接触式の給電設備とに大きく分類される。接触式の給電設備については、給電ケーブルを車両のインレットに接続するための車外作業が必要であり、上記のような福祉車両の利用者にとっては大きな手間となる。
それゆえに、本開示の目的は、福祉車両の運転者が車外で給電作業を行なう機会を少なくすることができる車両の制御装置及び制御システムを提供することである。
本開示の車両の制御装置は、車両外部の給電設備から非接触で受電可能な受電装置を搭載した車両の制御装置であって、車両の情報及び給電設備の情報を記憶する記憶装置と、車両の現在地から目的地までの走行ルートを作成する処理装置とを備える。車両の情報は、車両が、下肢が不自由な運転者のための補助装置が設けられた福祉車両であるか否かの情報を含む。給電設備の情報は、給電設備の位置情報、及び給電設備が接触式の給電設備であるか非接触式の給電設備であるかを示す情報を含む。そして、処理装置は、車両が福祉車両である場合に、車両が福祉車両でない場合よりも走行ルート沿いに非接触式の給電設備が多く含まれるように、走行ルートを作成する。
この制御装置においては、車両が福祉車両である場合には、走行ルート沿いに非接触式の給電設備が多く含まれるように走行ルートが作成される。非接触式の給電設備については、給電ケーブルを車両のインレットに接続するための車外作業が不要であるため、給電に際して利用者は必ずしも降車する必要はない。したがって、この制御装置によれば、福祉車両の運転者が車外で給電作業を行なう機会を少なくすることができる。
処理装置は、車両が福祉車両でない場合には、目的地までの走行距離又は所要時間が最短の走行ルートを作成してもよい。
走行ルート沿いに非接触式の給電設備が多く含まれるように走行ルートが作成されると、目的地までの走行距離又は所要時間は長くなる可能性がある。上記の構成によれば、車両が福祉車両でない場合には、目的地までの走行距離又は所要時間が不必要に長くなるのを回避することができる。
処理装置は、作成された走行ルートを表示装置に表示するためのルート情報を出力してもよい。
このような構成により、福祉車両の運転者は、表示装置に表示された走行ルートを確認した上で、走行ルート、及び給電設備からの給電計画を決定することができる。なお、表示装置は、車両に搭載されたものであってもよいし、運転者の携帯端末(スマートフォン等)であってもよい。
処理装置は、自動運転可能に構成された車両が、作成された走行ルートに従って目的地まで自動運転で走行するためのルート情報を出力してもよい。
このような構成により、車両が自動運転可能であって、かつ福祉車両である場合に、運転者が給電のために降車する可能性を抑制し、作成された走行ルートに従って目的地まで自動運転により走行することができる。
処理装置は、車両が福祉車両である場合に、福祉車両でない車両よりも非接触式の給電設備からの給電量が多くなるように、走行ルートにおける福祉車両への給電計画を作成してもよい。
このような構成により、給電設備から福祉車両への給電の機会を少なくすることができる。したがって、福祉車両の運転者が車外で給電作業を行なう機会をさらに少なくすることができる。
また、本開示の車両の制御システムは、車両外部の給電設備から非接触で受電可能な受電装置を搭載した車両と、車両の情報及び給電設備の情報を記憶する記憶装置と、車両の現在地から目的地までの走行ルートを作成する処理装置とを備える。車両の情報は、車両が、下肢が不自由な運転者のための補助装置が設けられた福祉車両であるか否かの情報を含む。給電設備の情報は、給電設備の位置情報、及び給電設備が接触式の給電設備であるか非接触式の給電設備であるかを示す情報を含む。そして、処理装置は、車両が福祉車両である場合に、車両が福祉車両でない場合よりも走行ルート沿いに非接触式の給電設備が多く含まれるように、走行ルートを作成する。
この制御システムにおいては、車両が福祉車両である場合には、走行ルート沿いに非接触式の給電設備が多く含まれるように走行ルートが作成される。したがって、福祉車両の運転者が車外で給電作業を行なう機会を少なくすることができる。
車両は、処理装置によって作成された走行ルートを表示する表示装置を含んでもよい。
このような構成により、福祉車両の運転者は、表示装置上で走行ルートを確認した上で、走行ルート、及び給電設備からの給電計画を決定することができる。
車両は、自動運転可能に構成され、処理装置によって作成された走行ルートに従って目的地まで自動運転で走行してもよい。
このような構成により、車両が自動運転可能であって、かつ福祉車両である場合に、運転者が給電のために降車する可能性を抑制し、作成された走行ルートに従って目的地まで自動運転により走行することができる。
制御システムは、車両へ非接触で給電可能な非接触式の給電設備をさらに備えてもよい。そして、非接触式の給電設備は、車両が福祉車両である場合に、福祉車両でない車両よりも給電量が多くなるように福祉車両への給電を実行してもよい。
このような構成により、給電設備から福祉車両への給電の機会を少なくすることができる。したがって、福祉車両の運転者が車外で給電作業を行なう機会をさらに少なくすることができる。
本開示の車両の制御装置及び制御システムによれば、福祉車両の運転者が車外で給電作業を行なう機会を少なくすることができる。
実施の形態1に従う車両の制御システムの全体構成を示す図である。 図1に示す車両の構成例を示す図である。 車両及びサーバの構成をより詳細に示す図である。 走行中非接触給電の一例を説明する図である。 車両の現在地から設定された目的地までの走行ルートを例示した図である。 車両の走行ルートの作成に関して車両及びサーバで実行される処理の手順の一例を示すフローチャートである。 変形例における車両及びサーバで実行される処理の手順の一例を示すフローチャートである。 実施の形態2において、車両及び非接触式の給電設備で実行される処理の手順の一例を示すフローチャートである。
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
[実施の形態1]
図1は、本開示の実施の形態1に従う車両の制御システム1の全体構成を示す図である。図1を参照して、この制御システム1は、車両100と、サーバ200と、給電設備群300とを備える。車両100及び給電設備群300は、インターネット等のネットワークを通じてサーバ200と通信可能に構成されている。
車両100は、給電設備群300から充電可能な走行用の蓄電装置(図示せず)を搭載した電動車であり、例えば、電気自動車(BEV:Battery Electric Vehicle)、プラグインハイブリッド車(PHEV:Plug-in Hybrid Electric Vehicle)等である。
サーバ200は、車両100に関する情報(車種、充電方式、現在地/目的地等)、地図情報(最新の道路情報等)、給電設備群300に関する情報(給電方式、設置場所等)を有している。そして、サーバ200は、これらの各種情報に基づいて、車両100に適した目的地までの走行ルートを作成する。
この実施の形態1では、車両100に関する情報に、車両100が福祉車両であるか否かの情報が含まれる。本開示において、福祉車両とは、下肢が不自由な運転者のための補助装置が設けられた車両であって、単に助手席や後部座席への乗降のための補助装置が設けられている車両は、本開示の福祉車両には該当しない。補助装置は、運転席への乗降をサポートする装置であってもよいし、運転操作をサポートする装置であってもよい。そして、サーバ200は、車両100が福祉車両である場合に、運転者が車外で給電作業を行なう機会を少なくすることができるような走行ルートを作成する。車両100及びサーバ200の詳細な構成については、後ほど説明する。
給電設備群300は、各地に設けられた、複数の接触式の給電設備310と、複数の非接触式の給電設備320とを含む。接触式給電設備310は、給電ケーブルの先端に設けられるコネクタを車両のインレットに接続することにより、給電ケーブルを通じて車両への給電を行なう給電設備である。非接触式給電設備320は、送電コイル及び車両に搭載された受電コイルを用いて、電磁界を通じて非接触で車両への給電を行なう給電設備である。
この実施の形態1では、車両100は、非接触式給電設備320及び接触式給電設備310の双方から受電可能に構成されている。
図2は、図1に示した車両100の構成例を示す図である。図2を参照して、車両100は、蓄電装置110と、システムメインリレー(System Main Relay)SMRと、PCU(Power Control Unit)120と、モータジェネレータ130と、動力伝達ギヤ135と、駆動輪140とを備える。また、車両100は、インレット150と、充電器155と、受電コイル160と、整流回路165と、充電リレーRY1,RY2とをさらに備える。さらに、車両100は、ECU(Electronic Control Unit)170と、ナビゲーション装置180と、通信モジュール190とをさらに備える。
蓄電装置110は、充放電可能に構成された電力貯蔵要素である。蓄電装置110は、例えば、リチウムイオン電池或いはニッケル水素電池等の二次電池や、電気二重層キャパシタ等の蓄電素子を含んで構成される。蓄電装置110は、モータジェネレータ130により走行駆動力を発生するための電力を蓄えており、システムメインリレーSMRが閉成状態であるときに、蓄えられた電力をPCU120へ供給する。また、蓄電装置110は、図示しないセンサによって検出された蓄電装置110の電圧、電流、及び温度の各検出値をECU170へ出力する。
システムメインリレーSMRは、蓄電装置110とPCU120との間の電力線対PL,NLに設けられる。システムメインリレーSMRは、ECU170からの制御信号に従って、閉成状態と開放状態とを切り替える。
PCU120は、モータジェネレータ130を駆動する駆動装置であり、コンバータやインバータ等(いずれも図示せず)の電力変換装置を含んで構成される。PCU120は、ECU170によって制御され、蓄電装置110から受ける直流電力を、モータジェネレータ130を駆動するための交流電力に変換する。また、PCU120は、車両100の制動時にモータジェネレータ130によって発電される電力を蓄電装置110の電圧レベルに整流して蓄電装置110へ出力する。
モータジェネレータ130は、交流回転電機であり、例えば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型同期電動機である。モータジェネレータ130は、PCU120により駆動されて走行駆動力を発生し、発生した駆動力は、動力伝達ギヤ135を通じて駆動輪140に伝達される。また、車両100の制動時には、モータジェネレータ130は、駆動輪140の回転力によって発電することができる。発電された電力は、PCU120によって蓄電装置110の充電電力に変換され、蓄電装置110に蓄えられる。
インレット150は、接触式給電設備310(図1)の給電ケーブルに設けられるコネクタを接続可能に構成されており、接触式給電設備310から供給される電力を受電する。充電器155は、ECU170によって制御され、インレット150に接続された接触式給電設備310により蓄電装置110を充電する外部充電(接触充電)の実行時に、インレット150から入力される電力を、蓄電装置110を充電可能な電力に変換する。この例では、接触式給電設備310からは交流電力が供給され、充電器155は、AC/DCコンバータによって構成されるものとするが、接触式給電設備310から直流電力が供給される場合には(DC接触充電)、車両100は充電器155を備えなくてもよい。
充電リレーRY1は、充電器155と蓄電装置110との間の電路に設けられ、接触式給電設備310による接触充電の実行時に、ECU170により閉成状態に制御される。
受電コイル160は、非接触式給電設備320(図1)の送電コイルから電磁界を通じて非接触で受電可能に構成されており、非接触式給電設備320により蓄電装置110を充電する外部充電(非接触充電)の実行時に、非接触式給電設備320から供給される電力を受電する。整流回路165は、受電コイル160により受電された交流電力を整流して蓄電装置110へ出力する。
充電リレーRY2は、整流回路165と蓄電装置110との間の電路に設けられ、非接触式給電設備320による非接触充電の実行時に、ECU170により閉成状態に制御される。
ECU170は、各種センサからの信号の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、車両100及び各機器の制御を行なう。ECU170は、車両100の走行に関する各種制御(駆動制御、制動制御、操舵制御等)を実行する。また、ECU170は、接触式給電設備310(図1)による外部充電が行なわれるときは、充電リレーRY1をオンにして、インレット150及び充電器155を用いて蓄電装置110を充電する接触充電を実行する。他方、ECU170は、非接触式給電設備320(図1)による外部充電が行なわれるときは、充電リレーRY2をオンにして、受電コイル160及び整流回路165を用いて蓄電装置110を充電する非接触充電を実行する。
ナビゲーション装置180は、車両100の現在地から設定された目的地までの走行ルートをディスプレイに表示する。ナビゲーション装置180は、車両100の現在地の位置、設定された目的地の位置、及び現在地から目的地までの走行ルートを表示する。後述のように、この実施の形態1では、車両100の現在地の位置情報、及び設定された目的地の位置情報が車両情報としてサーバ200へ送信され、サーバ200において、車両情報及び給電設備群300の情報を考慮して目的地までの走行ルートが決定される。
通信モジュール190は、車載DCM(Data Communication Module)であって、通信ネットワークを通じてサーバ200と双方向にデータ通信可能に構成されている。また、通信モジュール190は、給電設備群300(特に、複数の非接触式給電設備320を含んで構成される走行中非接触給電用の給電設備(後述))の通信装置とも通信可能に構成されている。
図3は、車両100及びサーバ200の構成をより詳細に示す図である。なお、車両100については、ECU170、ナビゲーション装置180、通信モジュール190、及びセンサ群185(後述)のみについて説明する。
図3を参照して、車両100は、センサ群185をさらに備えている。ECU170、ナビゲーション装置180、通信モジュール190、及びセンサ群185は、CAN(Controller Area Network)等の車載ネットワーク195を通じて互いに通信可能に構成されている。
ECU170は、CPU(Central Processing Unit)等のプロセッサ171と、メモリ172と、入出力バッファ173とを含んで構成される。メモリ172は、図示しないROM(Read Only Memory)およびRAM(Random Access Memory)を含む。プロセッサ171は、ROMに格納されているプログラムをRAMに展開して実行する。ROMに格納されているプログラムには、ECU170により実行される各種処理が記述されている。
ECU170は、センサ群185の各センサからの信号に応じて車両100が所望の状態となるように機器類を制御する。たとえば、ECU170は、PCU120(図2)を制御することによって、車両100の走行を実現するための各種制御を実行する。また、ECU170は、蓄電装置110の電圧及び電流の検出値を受け、これらの検出値に基づいて蓄電装置110のSOC(State Of Charge)を算出する。
また、ECU170は、インレット150に接触式給電設備310のコネクタが接続されている場合に、充電リレーRY1を閉成状態にするとともに充電器155を制御し、接触式給電設備310により蓄電装置110を充電する接触充電を実行する。また、ECU170は、受電コイル160が非接触式給電設備320から受電可能な場合に、充電リレーRY2を閉成状態にするとともに受電コイル160による非接触式給電設備320からの受電を制御し、非接触式給電設備320により蓄電装置110を充電する非接触充電を実行する。
また、ECU170は、PCU120及び操舵装置(図示せず)を制御することによって、車両100の自動運転を実現するための各種制御を実行する。自動運転とは、車両100の加速、減速、操舵等の運転操作が運転者の運転操作によらずに実行される運転を意味する。ECU170による自動運転下においては、ECU170は、すべての状況下において運転者の運転操作を必要としない。
このため、車両100は、車両100の外部及び内部の状況を検出するセンサ群185を備えている。センサ群185は、外部センサ186と、内部センサ187とを含む。外部センサ186は、車両100の外部の状況を検出するように構成されたセンサである。内部センサ187は、車両100の走行状態に応じた情報、並びに、操舵操作、アクセル操作及びブレーキ操作を検出するように構成されたセンサである。
外部センサ186は、例えば、カメラ、レーダー(Radar)、LIDAR(Laser Imaging Detection And Ranging)等を含む(いずれも図示せず)。カメラは、車両100の外部状況を撮像し、車両100の外部状況に関する撮像情報をECU170に出力する。レーダーは、電波(例えばミリ波)を車両100の周囲に送信し、障害物で反射された電波を受信して障害物を検出する。そして、レーダーは、障害物までの距離及び障害物の方向を障害物に関する障害物情報としてECU170に出力する。LIDARは、光(典型的には紫外線、可視光線、又は近赤外線)を車両100の周囲に送信し、障害物で反射された光を受信することで反射点までの距離を計測し、障害物を検出する。LIDARは、例えば、障害物までの距離及び障害物の方向を障害物情報としてECU170に出力する。
内部センサ187は、例えば、車速センサ、加速度センサ、ヨーレートセンサ等を含む(いずれも図示せず)。車速センサは、車両100の車輪又は車輪と一体的に回転するドライブシャフト等に設けられ、車輪の回転速度を検出して車両100の速度を含む車速情報をECU170に出力する。加速度センサは、例えば、車両100の前後方向の加速度を検出する前後加速度センサと、車両100の横加速度を検出する横加速度センサとを含み、両方の加速度を含む加速度情報をECU170に出力する。ヨーレートセンサは、車両100の重心の鉛直軸周りのヨーレート(回転角速度)を検出する。ヨーレートセンサは、例えばジャイロセンサであり、車両100のヨーレートを含むヨーレート情報をECU170に出力する。
ナビゲーション装置180は、GPS受信機181と、ディスプレイ182とを含む。GPS受信機181は、人工衛星(図示せず)からの電波に基づいて車両100の位置を特定する。ディスプレイ182は、タッチパネル機能を有しており、様々な情報を表示するとともにユーザの様々な操作を受け付ける。例えば、ディスプレイ182は、車両100の周辺の道路地図に車両100の現在地を重ね合わせて表示する。また、ディスプレイ182は、目的地の設定操作や、提示(表示)された走行ルートに対する選択操作等の種々の操作を受け付ける。
この実施の形態1では、ディスプレイ182に対する操作によって目的地が設定されると、ナビゲーション装置180は、その設定された目的地の情報を、GPS受信機181によって取得される車両100の現在地の情報とともにECU170へ出力する。ECU170は、通信モジュール190によって、車両100の現在地及び目的地を示す位置情報とともに、現在地から目的地までの走行ルートの作成依頼をサーバ200へ送信する。その際、ECU170は、車両100が福祉車両であるか否かを示す情報、及び車両100が対応可能な充電方式(接触式/非接触式)の情報も併せてサーバ200へ送信する。
サーバ200は、通信装置210と、記憶装置220と、処理装置230とを含む。通信装置210は、通信ネットワークを通じて車両100の通信モジュール190と双方向にデータ通信可能に構成されている。
記憶装置220は、地図情報データベース(DB)221と、車両情報データベース(DB)222と、給電設備データベース(DB)223とを含む。地図情報DB221には、最新の道路地図に関するデータが記憶されている。車両情報DB222は、車両100の各種情報を格納する。具体的には、車両情報DB222は、車両100から取得された車両情報(車両の位置情報(現在地/目的地)、車種(福祉車両であるか否か)、対応可能な充電方式(接触式/非接触式)等)を、車両100に付与されたIDと対応付けて格納する。なお、この制御システム1は、複数の車両が利用可能であり、車両情報DB222には、複数の車両100の情報が格納されている。
給電設備DB223は、給電設備群300(図1)の各給電設備に関する情報を格納する。例えば、給電設備DB223は、各給電設備の位置情報、給電方式(接触式/非接触式)の情報等を、給電設備毎に付与されたIDと対応付けて格納する。
なお、地図情報DB221及び給電設備DB223は、定期的に最新の情報に更新される。車両情報DB222は、車両100において目的地が設定されることにより車両100から車両情報が取得されると、その取得された車両情報に基づいて更新される。
処理装置230は、CPU等のプロセッサ231と、メモリ232と、入出力バッファ233とを含んで構成される。メモリ232は、図示しないROM及びRAMを含む。CPU231は、ROMに格納されているプログラムをRAMに展開して実行する。ROMに格納されているプログラムには、処理装置230により実行される各種処理が記述されている。
処理装置230は、車両100から走行ルートの作成依頼を受けると、地図情報DB221、車両情報DB222、及び給電設備DB223の各種情報に基づいて、車両100の現在地から目的地までの走行ルートを作成する。
ここで、車両100が福祉車両である場合、接触式給電設備310による接触充電については、給電ケーブルをインレット150に接続するための車外作業が必要であり、福祉車両の運転者にとっては大きな手間となる。
そこで、本実施の形態1では、車両100が福祉車両である場合、処理装置230は、走行ルート沿いに非接触式給電設備320が多く含まれるように車両100の走行ルートを作成する。非接触式給電設備320による非接触充電については、給電ケーブルをインレット150に接続するための車外作業が不要であるため、給電に際して運転者は必ずしも降車する必要はない。したがって、車両100の運転者が車外で給電作業を行なう機会を少なくすることができる。
なお、走行ルート沿いとは、走行ルートに近接した施設等に設けられる非接触式給電設備からの給電だけでなく、走行ルートの走行レーンに設けられる走行中非接触給電(後述)用の非接触式給電設備からの給電も含むことを意味する。
他方、車両100が福祉車両でない場合には、処理装置230は、目的地までの走行距離が最短の走行ルートを作成する。走行ルート沿いに非接触式給電設備320が多く含まれるように走行ルートが作成されることで、目的地までの走行距離は長くなり得るところ、車両100が福祉車両でない場合には、目的地までの走行距離が不必要に長くなるのを回避するものである。なお、処理装置230は、走行距離に代えて、目的地までの所要時間が最短の走行ルートを作成してもよい。
そして、処理装置230は、作成された走行ルートを車両100において表示するためのルート情報を車両100へ送信する。車両100は、サーバ200からルート情報を受信すると、作成された走行ルートをナビゲーション装置180のディスプレイ182に表示する。なお、特に図示していないが、ルート情報を処理装置230から運転者の携帯端末(スマートフォン等)へ送信し、運転者の携帯端末に作成された走行ルートを表示してもよい。
この実施の形態1では、非接触式給電設備320については、「走行中非接触給電」と、「駐車中非接触給電」とが含まれる。走行中非接触給電は、走行レーンに設置された非接触式給電設備320から車両100へ給電を行なうものであり、走行レーンに複数の非接触式給電設備320が一列に配置されている。以下では、複数の非接触式給電設備320が設置された走行レーンを「給電レーン」とも称する。なお、「走行中」とは、車両100が走行のために道路上に位置する状態を意味し、実際に走行している状態だけでなく、信号待ち等によって道路上で停止している状態も含む。他方、駐車中非接触給電は、給電ステーション等に設置された非接触式給電設備320から駐車中に車両100へ給電を行なうものである。
図4は、走行中非接触給電の一例を説明する図である。図4を参照して、走行中非接触給電に用いられる給電設備350は、給電レーンに設置される複数の非接触式給電設備320と、通信装置330と、処理装置340とを含む。なお、図4には、6台の非接触式給電設備320が図示されているが、非接触式給電設備320の台数はこれに限定されるものではない。
各非接触式給電設備320は、送電コイルを含んで構成され、交流電源から電力の供給を受ける(いずれも図示せず)。非接触式給電設備320は、送電コイルの周囲に電磁界を形成することで、電磁界を通じて送電コイルと結合した車両100の受電コイル160へ非接触で電力を伝送することができる。
通信装置330は、通信ネットワークを通じてサーバ200の通信装置210と広域通信可能に構成されている。また、通信装置330は、狭域無線通信により車両100の通信モジュール190とも通信可能に構成されている。
処理装置340は、CPU等のプロセッサ341と、メモリ342とを含んで構成される。メモリ342は、図示しないROM及びRAMを含む。CPU341は、ROMに格納されているプログラムをRAMに展開して実行する。ROMに格納されているプログラムには、処理装置340により実行される各種処理が記述されている。
車両100は、走行中非接触充電が実行される場合に、車両100を識別するための車両IDとともに車両100の情報を、通信モジュール190を通じてサーバ200へ送信する。上記の情報は、例えば、給電設備350からの受電電力(又は電力量)の要求値を示す要求電力(又は要求電力量)、車両100の現在位置情報、受電コイル160の情報(サイズ、地面からの高さ等)等を含む。
サーバ200は、車両100の車両ID及び情報を車両100から受信すると、これらの情報を車両情報DB222に記憶するとともに、通信装置210を通じて給電設備350へ送信する。
給電設備350は、車両100の車両ID及び情報をサーバ200から受信すると、給電設備350から給電を行なう可能性のある車両の車両IDが登録される識別情報リストに、その受信した車両100の車両IDを登録する。
車両100は、車両100の車両ID及び情報をサーバ200へ送信した後、通信モジュール190から狭域無線通信により車両100の車両IDを発信する。そして、給電設備350は、車両100から発信された車両IDを通信装置330により受信し、識別情報リストに登録された車両IDと照合することで給電設備350に車両100が接近したことを検知すると、非接触式給電設備320に電力が供給されるアクティブ状態となる。この状態において車両100の受電コイル160が非接触式給電設備320の上方に到達すると、非接触式給電設備320から車両100の受電コイル160へ電磁界を通じて非接触で電力が伝送される。
そして、給電設備350が、車両100から狭域無線通信により発信された車両IDを通信装置330で受信できなくなると、非接触式給電設備320への電力供給が停止され、給電設備350から車両100への給電が終了する。
図5は、車両100の現在地から設定された目的地までの走行ルートを例示した図である。この例では、現在地及び目的地が同じ2つの走行ルートR1,R2が示されている。
図5を参照して、走行ルートR1には、5つの給電ポイントP1からP5が含まれている。給電ポイントP1,P2,P5には、給電設備350を備える給電レーンが設けられており、これらの給電ポイントでは、車両100は、給電設備350による走行中非接触充電が可能である。
給電ポイントP3,P4は、走行ルートR1沿いの施設等(例えば、ショッピングモールやコンビニエンスストア等)である。給電ポイントP3には、接触式給電設備310が設けられている。給電ポイントP3では、車両100は、接触式給電設備310による接触充電が可能である。給電ポイントP4には、非接触式給電設備320が設けられている。給電ポイントP4では、車両100は、非接触式給電設備320による駐車中非接触充電が可能である。
走行ルートR2には、3つの給電ポイントP6からP8が含まれている。給電ポイントP6には、給電設備350を備える給電レーンが設けられており、給電ポイントP6では、車両100は、給電設備350による走行中非接触充電が可能である。
給電ポイントP7,P8は、走行ルートR2沿いの施設等(ショッピングモールやコンビニエンスストア等)である。給電ポイントP7,P8には、接触式給電設備310が設けられている。給電ポイントP7,P8では、車両100は、接触式給電設備310による接触充電が可能である。
走行ルートR2は、現在地から目的地までの走行距離(又は所要時間)が最短のルートである。他方、走行ルートR1は、走行ルートR2よりもルート沿いに非接触式の給電設備が多く含まれるルートである。図示のように、走行ルートR2では、給電ポイントP6のみにおいて非接触充電が可能であるのに対し、走行ルートR1では、給電ポイントP1,P2,P4,P5において非接触充電が可能である。すなわち、走行ルートR1は、走行ルートR2よりも非接触式の給電設備の割合が多い。
本実施の形態1では、車両100が福祉車両である場合に、目的地までの走行距離(又は所要時間)が最短の走行ルートR2ではなく、走行ルートR2よりも非接触式の給電設備の割合が多い走行ルートR1が選択される。言い換えると、車両100が福祉車両である場合に、走行ルートR2よりも非接触式の給電設備の割合が多い走行ルートR1が、車両100の走行ルートとして作成される。これにより、福祉車両の運転者が車外で給電作業(接触給電に伴なう作業)を行なう機会を少なくすることができる。
他方、車両100が福祉車両でない場合には、目的地までの走行距離(又は所要時間)が最短の走行ルートR2が選択される。言い換えると、車両100が福祉車両でない場合には、目的地までの走行距離(又は所要時間)が最短の走行ルートR2が、車両100の走行ルートとして作成される。これにより、車両100が福祉車両でない場合に、目的地までの走行距離(又は所要時間)が不必要に長くなるのを回避することができる。
図6は、車両100の走行ルートの作成に関して車両100及びサーバ200で実行される処理の手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートに示される一連の処理は、車両100及びサーバ200において、所定の周期毎又は所定の条件が成立する毎に繰り返し実行される。
図6を参照して、車両100において、ECU170は、ナビゲーション装置180において目的地が設定されたか否かを判定する(ステップS10)。目的地が設定されていないときは(ステップS10においてNO)、ECU170は、以降の一連の処理を実行することなくリターンへと処理を移行する。
目的地が設定されている場合には(ステップS10においてYES)、ECU170は、車両100の情報(車両情報)、及び走行ルートの作成依頼を、通信モジュール190を通じてサーバ200へ送信する(ステップS20)。サーバ200へ送信される車両情報は、車両100の現在地及び目的地を示す情報、車両100が福祉車両であるか否かを示す情報、及び車両100が対応可能な充電方式(接触式/非接触式)の情報を含む。なお、車両情報及び走行ルート作成依頼のサーバ200への送信は、ナビゲーション装置180において目的地が設定されたときに実行され、目的地が設定されている間に繰り返し送信されるものではない。
次いで、ECU170は、走行ルートの作成依頼に従ってサーバ200において作成された走行ルートを含むルート情報をサーバ200から受信したか否かを判定する(ステップS30)。そして、ECU170は、サーバ200からルート情報を受信すると(ステップS30においてYES)、受信したルート情報に含まれる走行ルートをナビゲーション装置180のディスプレイ182に表示する(ステップS40)。これにより、車両100の運転者は、ディスプレイ182に表示された走行ルートを視認した上で、実際の走行ルート及び非接触式の給電設備による充電位置を決定することができる。
他方、サーバ200において、処理装置230は、車両100の情報(車両情報)、及び走行ルートの作成依頼を車両100から受信したか否かを判定する(ステップS110)。処理装置230は、車両情報及び走行ルート作成依頼を受信していないときは(ステップS110においてNO)、以降の一連の処理を実行することなくリターンへと処理を移行する。
サーバ200において、車両情報及び走行ルート作成依頼が受信されると、処理装置230は、受信した車両情報に含まれる車両100の現在地から目的地までの走行ルートを作成する。
具体的には、処理装置230は、受信した車両情報に基づいて、車両100が福祉車両であるか否かを判定する(ステップS120)。車両100は福祉車両ではないと判定されると(ステップS120においてNO)、処理装置230は、地図情報DB221の地図情報に基づいて、車両100の現在地から目的地までの走行距離(又は所要時間)が最短のルートを作成する(ステップS130)。
他方、ステップS120において車両100が福祉車両であると判定されると(ステップS120においてYES)、処理装置230は、地図情報DB221の地図情報、及び給電設備DB223の給電設備情報に基づいて、ステップS130において作成された走行ルートよりも非接触給電の割合が高いルートを作成する(ステップS140)。すなわち、車両100が福祉車両であるときは、処理装置230は、車両100が福祉車両ではない場合よりも走行ルート沿いに非接触式の給電設備(給電レーンを含む)が多く含まれるように、車両100の現在地から目的地までの走行ルートを作成する。
例えば、再び図5を参照して、車両100が福祉車両ではない場合には、現在地から目的地までの走行距離(又は所要時間)が最短の走行ルートR2が作成される。他方、車両100が福祉車両である場合には、走行ルートR2よりもルート沿いに非接触式の給電設備が多く含まれる走行ルートR1が作成される。
再び図6を参照して、ステップS130又はS140において走行ルートが作成されると、処理装置230は、作成された走行ルートを含むルート情報を、通信装置210を通じて車両100へ送信する(ステップS150)。
なお、上記において、車両100は、自動運転可能な車両であるとしたが、この実施の形態1においては、車両100が自動運転可能に構成されていることは必須ではなく、自動運転機能を有しない車両であってもよい。
以上のように、この実施の形態1においては、車両100が福祉車両である場合には、走行ルート沿いに非接触式給電設備320(給電レーンに設置される給電設備350を含む)が多く含まれるように走行ルートが作成される。非接触式給電設備320については、給電ケーブルを車両100のインレット150に接続するための車外作業が不要であるため、給電に際して運転者は必ずしも降車する必要はない。したがって、この実施の形態1によれば、福祉車両の運転者が車外で給電作業(接触充電に伴なう作業)を行なう機会を少なくすることができる。
また、この実施の形態1によれば、車両100が福祉車両でない場合には、目的地までの走行距離(又は所要時間)が最短の走行ルートが作成されるので、目的地までの走行距離(又は所要時間)が不必要に長くなるのを回避することができる。
[変形例]
車両100が自動運転可能な車両である場合、作成された走行ルートに従って目的地まで車両100が自動運転で走行するものとしてもよい。すなわち、車両100が自動運転可能であって、かつ福祉車両である場合に、車両100が福祉車両ではない場合よりもルート沿いに非接触式の給電設備(給電レーンを含む)が多く含まれるように作成された走行ルートに従って、車両100が目的地まで自動運転で走行するものとしてもよい。
図7は、この変形例における車両100及びサーバ200で実行される処理の手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートは、実施の形態1で説明した図6のフローチャートに対応するものである。
図7を参照して、このフローチャートは、図6のフローチャートにおいて、ステップS40に代えてステップS50を含む。すなわち、車両100において、ECU170は、ステップS30においてサーバ200からルート情報を受信すると(ステップS30においてYES)、受信したルート情報に含まれる走行ルートに従って、自動運転により目的地まで走行する(ステップS50)。なお、車両100におけるその他の処理、及びサーバ200における処理は、図6に示した実施の形態1と同じである。
すなわち、車両100が福祉車両ではない場合には、現在地から目的地までの走行距離(又は所要時間)が最短の走行ルートR2が作成され、走行ルートR2に従って自動運転により車両100が走行する。他方、車両100が福祉車両である場合には、走行ルートR2よりもルート沿いに非接触式の給電設備が多く含まれる走行ルートR1が作成され、走行ルートR1に従って自動運転により車両100が走行する。
この変形例によれば、車両100が自動運転可能な車両であって、かつ福祉車両である場合に、運転者が給電のために降車する可能性を抑制し、作成された走行ルートに従って目的地まで自動運転により走行することができる。
[実施の形態2]
実施の形態1では、車両100が福祉車両である場合に、非接触式の給電設備が多く含まれる走行ルートが作成され、その作成された走行ルートが運転者に提示されるものとした。また、実施の形態1の変形例では、車両100が自動運転可能な車両である場合には、作成された走行ルートに従って自動運転により車両100が走行するものとした。
この実施の形態2では、車両100が福祉車両である場合に、車両100が福祉車両ではない場合よりも非接触式の給電設備からの給電量が多くなるように、車両100の給電計画が作成される。これにより、給電設備から車両100への給電の機会を少なくすることができ、運転者が車外で給電作業を行なう機会をさらに少なくすることができる。
例えば、電力需給調整等によって給電設備の給電能力が制限されている場合に、非接触式の給電設備において、車両100からの給電要求に対して、福祉車両ではない車両(以下「通常車両」と称する。)よりも福祉車両へ優先して給電が行なわれるように、非接触式の給電設備から車両100への給電計画が作成される。具体的には、福祉車両に対しては要求給電量よりも大きい電力量が供給されるようにしたり、福祉車両にのみ給電が行なわれるようにしたり、福祉車両の給電量上限を通常車両の給電量上限よりも大きくするようにしたりすることで、非接触式の給電設備から車両100への給電計画が作成される。
また、車両100が福祉車両である場合に、車両100が福祉車両ではない場合よりも非接触式の給電設備からの給電量が多くなるように、現在地から目的地までの走行ルートにおける車両100の給電計画が作成されてもよい。
この実施の形態2における車両の制御システムの全体構成、並びに、制御システムを構成する車両、サーバ、及び給電設備群(走行中非接触給電用の給電設備350を含む)の構成は、図1から図4で説明した実施の形態1の構成と同じである。
図8は、実施の形態2において、車両100及び非接触式の給電設備で実行される処理の手順の一例を示すフローチャートである。非接触式の給電設備は、走行中非接触給電用の給電設備350(図4)であってもよいし、走行ルート沿いの施設に設けられた非接触式給電設備320であってもよい。以下では、非接触式の給電設備は、給電設備350であるとして説明する。このフローチャートに示される一連の処理は、車両100及び給電設備350において、所定の周期毎又は所定の条件が成立する毎に繰り返し実行される。
図8を参照して、車両100において、ECU170は、車両100が給電設備350に接近したか否かを判定する(ステップS210)。車両100が給電設備350に接近していないときは(ステップS210においてNO)、ECU170は、以降の一連の処理を実行することなくリターンへと処理を移行する。
ステップS210において車両100が給電設備350に接近したと判定されると(ステップS210においてYES)、ECU170は、給電設備350からの給電の要求、及び車両100の情報(車両情報)を給電設備350へ送信する(ステップS220)。給電設備350へ送信される車両情報には、少なくとも車両100が福祉車両であるか否かを示す情報が含まれ、要求給電量がさらに含まれていてもよい。なお、車両100と給電設備350との間の通信も、通信モジュール190を通じて行なわれる。
次いで、ECU170は、給電設備350から車両100への給電に関する情報(給電情報)を給電設備350から受信したか否かを判定する(ステップS230)。給電情報については、後ほど給電設備350のフローにおいて説明する。そして、ECU170は、給電設備350から給電情報を受信すると(ステップS230においてYES)、その給電情報に従って、給電設備350からの非接触充電を実行する(ステップS240)。
他方、非接触式の給電設備350において、処理装置340(図4)は、給電設備350に対する給電要求、及び車両100の情報(車両情報)を車両100から受信したか否かを判定する(ステップS310)。処理装置340は、給電要求及び車両情報を受信していないときは(ステップS310においてNO)、以降の一連の処理を実行することなくリターンへと処理を移行する。
給電設備350において、給電要求及び車両情報が受信されると、処理装置340は、受信した車両情報に従って、車両100への給電に関する給電情報を作成する。具体的には、処理装置340は、電力需給調整等によって給電設備350からの給電が制限されているか否かを判定する(ステップS320)。給電制限中でなければ(ステップS320においてNO)、処理装置340は、車両100への給電を、車両100からの給電要求に従う通常給電とする(ステップS330)。
他方、ステップS320において電力需給調整等により給電制限中であると判定されると(ステップS320においてYES)、処理装置340は、ステップS310において受信した車両情報に基づいて、車両100が福祉車両であるか否かを判定する(ステップS340)。車両100は福祉車両ではないと判定されると(ステップS340においてNO)、処理装置340は、給電制限に従って車両100への給電を制限する(ステップS350)。例えば、車両100から受信した要求給電量よりも給電量を少なくしたり、車両100への給電量上限を通常よりも低くしたり、車両100への給電を行なわないようにしたりすることで、給電制限が実現される。
他方、ステップS340において車両100は福祉車両であると判定されると(ステップS340においてYES)、処理装置340は、給電設備350における給電制限を緩和する(ステップS360)。例えば、処理装置340は、給電制限による要求給電量からの減少幅を通常車両よりも小さくしたり、給電制限を行なわないようにしたりすることで、給電制限を緩和する。或いは、処理装置340は、車両100への給電量上限を通常車両よりも大きくしたり、通常車両への給電は実施されないのに対して福祉車両への給電は実施されるようにしたりすることで、給電制限を緩和してもよい。これにより、車両100が福祉車両であるときは、車両100が通常車両であるときよりも、給電設備350から車両100への給電量が多くなる。
そして、処理装置340は、ステップS330,S340又はS350における、給電設備350から車両100への給電の情報を含む給電情報を、通信装置330(図4)を通じて車両100へ送信する(ステップS370)。
以上のように、この実施の形態2においては、車両100が福祉車両である場合に、車両100が福祉車両ではない場合よりも非接触式の給電設備からの給電量が多くなるように、車両100の給電計画が作成される。これにより、車両100が福祉車両である場合に、給電設備から車両100への給電の機会を少なくすることができ、福祉車両の運転者が車外で給電作業(接触充電に伴なう作業)を行なう機会をさらに少なくすることができる。
なお、上記の実施の形態2では、非接触式の給電設備から車両100への給電の情報を含む給電情報は、給電設備において作成されるものとしたが(図8)、図8の給電設備側の処理は、サーバ200において実行されるものとしてもよい。その場合、サーバ200は、車両100が給電を要求した給電設備において給電制限が行なわれているか否かの情報を、当該給電設備、或いは当該給電設備が属する地域の電力需給調整を管理するサーバ等から取得する。
また、上記の各実施の形態及び変形例において、サーバ200の機能は、車両100に実装するものとしてもよい。
また、上記の実施の形態2は、実施の形態1又はその変形例と適宜組合わせて実装することができる。
今回開示された実施の形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示により示される技術的範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
1 制御システム、100 車両、110 蓄電装置、120 PCU、130 モータジェネレータ、135 動力伝達ギヤ、140 駆動輪、150 インレット、155 充電器、160 受電コイル、165 整流回路、170 ECU、171,231,341 プロセッサ、172,232,342 メモリ、173,233 入出力バッファ、180 ナビゲーション装置、181 GPS受信機、182 ディスプレイ、185 センサ群、186 外部センサ、187 内部センサ、190 通信モジュール、195 車載ネットワーク、200 サーバ、210,330 通信装置、220 記憶装置、221 地図情報DB、222 車両情報DB、223 給電設備DB、230,340 処理装置、300 給電設備群、310 接触式給電設備、320 非接触式給電設備、350 給電設備、PL,NL 電力線対、P1~P8 給電ポイント、R1,R2 走行ルート、SMR システムメインリレー、RY1,RY2 充電リレー。

Claims (9)

  1. 車両外部の給電設備から非接触で受電可能な受電装置を搭載した車両の制御装置であって、
    前記車両の情報及び前記給電設備の情報を記憶する記憶装置と、
    前記車両の現在地から目的地までの走行ルートを作成する処理装置とを備え、
    前記車両の情報は、前記車両が、下肢が不自由な運転者のための補助装置が設けられた福祉車両であるか否かの情報を含み、
    前記給電設備の情報は、前記給電設備の位置情報、及び前記給電設備が接触式の給電設備であるか非接触式の給電設備であるかを示す情報を含み、
    前記処理装置は、前記車両が前記福祉車両である場合に、前記車両が前記福祉車両でない場合よりも前記走行ルート沿いに前記非接触式の給電設備が多く含まれるように、前記走行ルートを作成する、車両の制御装置。
  2. 前記処理装置は、前記車両が前記福祉車両でない場合には、前記目的地までの走行距離又は所要時間が最短の走行ルートを作成する、請求項1に記載の車両の制御装置。
  3. 前記処理装置は、作成された走行ルートを表示装置に表示するためのルート情報を出力する、請求項1又は請求項2に記載の車両の制御装置。
  4. 前記処理装置は、自動運転可能に構成された前記車両が、作成された走行ルートに従って前記目的地まで自動運転で走行するためのルート情報を出力する、請求項1又は請求項2に記載の車両の制御装置。
  5. 前記処理装置は、前記車両が前記福祉車両である場合に、前記福祉車両でない車両よりも前記非接触式の給電設備からの給電量が多くなるように、前記走行ルートにおける前記福祉車両への給電計画を作成する、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の車両の制御装置。
  6. 車両外部の給電設備から非接触で受電可能な受電装置を搭載した車両と、
    前記車両の情報及び前記給電設備の情報を記憶する記憶装置と、
    前記車両の現在地から目的地までの走行ルートを作成する処理装置とを備え、
    前記車両の情報は、前記車両が、下肢が不自由な運転者のための補助装置が設けられた福祉車両であるか否かの情報を含み、
    前記給電設備の情報は、前記給電設備の位置情報、及び前記給電設備が接触式の給電設備であるか非接触式の給電設備であるかを示す情報を含み、
    前記処理装置は、前記車両が前記福祉車両である場合に、前記車両が前記福祉車両でない場合よりも前記走行ルート沿いに前記非接触式の給電設備が多く含まれるように、前記走行ルートを作成する、車両の制御システム。
  7. 前記車両は、前記処理装置によって作成された走行ルートを表示する表示装置を含む、請求項6に記載の車両の制御システム。
  8. 前記車両は、自動運転可能に構成され、前記処理装置によって作成された走行ルートに従って前記目的地まで自動運転で走行する、請求項6に記載の車両の制御システム。
  9. 前記車両へ非接触で給電可能な非接触式の給電設備をさらに備え、
    前記非接触式の給電設備は、前記車両が前記福祉車両である場合に、前記福祉車両でない車両よりも給電量が多くなるように前記福祉車両への給電を実行する、請求項6から請求項8のいずれか1項に記載の車両の制御システム。
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