JP6169027B2 - 電動車両及び該電動車両の灯火装置の点灯制御方法 - Google Patents

電動車両及び該電動車両の灯火装置の点灯制御方法 Download PDF

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Description

この発明は、動力源としての電動機を備える電動車両の走行中に、前記電動車両に搭載された前記電動機駆動用の蓄電装置を外部の給電装置から接触給電(接触充電)により充電する電動車両及び該電動車両の灯火装置の点灯制御方法に関する。
特許文献1には、道路の路面上に敷設された電力供給ラインに、電気自動車の底部に設けられ昇降機構により昇降される接触端子の先端部を当接させ、当接させながら電気自動車を走行させることにより、前記電気自動車の充電装置を充電可能な前記電気自動車が開示されている(特許文献1の図3、図4、[0020]−[0022])。
この特許文献1に開示された電気自動車の電力供給ラインは、道路の路面に形成された一定深さ及び幅の溝内に敷設されて構成されるので、インフラ側設備の建設コスト及び保守コストが高価になる(特許文献1の[0023])。
これに対して、特許文献2には、電動車両の側部に対向すると共に前記電動車両の走行路の路側に沿って設けられ電力が供給される架線に、前記電動車両の側部に収納され車幅方向外方に延出する充電アームの受電部を接触させて、前記電動車両の前記電動機駆動用の蓄電装置を充電する電動車両が開示されている。
特許文献2に開示された前記電動車両の給電用架線は、走行路の路側に沿って延びるガードレール様の架線をガードポスト様の支柱に取り付けることで、インフラ側設備を構築できるので、インフラ側設備の建設コスト及び保守コストを廉価にすることができる(特許文献2の図1A、図1B、図1C、[0019]−[0023])。
特開2001−128304号公報 特開2013−233037号公報
ところで、特許文献2に開示された前記電動車両に設けられた前記充電アームは、給電時に前記電動車両のその収納部(収容部)である前記側部から、前記側部に位置する軸周りに回動して車幅方向外方に展開されるアーム部を備えている。このため、給電時(充電時)には、当該アーム部が前記電動車両の全幅より車幅方向外側に延在(延伸)するので、当該電動車両以外の後続車両等に注意を喚起することが好ましい。
特許文献1に開示された電気自動車では、前記昇降機構の降下駆動指令出力用の手動スイッチが運転者により操作されると、前記運転者に知らせるためのトロリーランプ及び充電ランプが点灯することが開示されている(特許文献1の[0032]、[0034]、[0035])が、当該電気自動車の前記運転者に知らせるためであり、当該電気自動車以外の車両からは見ることができない。
この発明はこのような課題を考慮してなされたものであって、電動車両の側部から、前記電動車両の車幅方向外方に展開されるアーム部の挙動に対して、当該電動車両以外の他車両等の運転者等に注意を喚起することを可能とする電動車両及び該電動車両の灯火装置の点灯制御方法を提供することを目的とする。
この発明に係る電動車両は、前記電動車両の側部に対向すると共に前記電動車両の走行路に沿って設けられた電力が供給される架線に、先端部に受電部が設けられたアーム部を備える充電アームの前記受電部を接触させて、前記電動車両の駆動用の蓄電装置を充電する電動車両において、前記アーム部は、前記架線からの給電時に前記電動車両の前記側部から前記電動車両の車幅方向外方に展開されるものであり、前記電動車両は、前記アーム部を展開するとき及び展開しているときに点灯し前記アーム部の展開を報知する灯火装置を備えている。
この発明によれば、電動車両に対する架線からの給電時にアーム部を車幅方向に展開するとき及び展開しているときに点灯して、前記アーム部の展開を報知する灯火装置を備えているので、当該電動車両以外の他車両等の運転者等に注意を喚起することができる。
この場合、前記電動車両以外の前記他車両として少なくとも後続車両に前記アーム部の展開を報知可能な灯火装置を前記電動車両に備えるよう構成すれば、前記電動車両の前記灯火装置が、前記電動車両に対する架線からの給電時にアーム部を車幅方向に展開するとき及び展開しているときに点灯するので、少なくとも前記後続車両に注意を喚起することができる。
前記電動車両において、さらに、前記灯火装置の灯火制御装置を備え、前記灯火制御装置は、前記アーム部が展開していて前記蓄電装置を充電しているときの前記灯火装置の点灯状態と、前記アーム部が展開するとき及び展開しているときでも充電していないときの点灯状態と、を異なる点灯状態にしてもよい。
このように、前記アーム部が展開していて前記蓄電装置を充電しているときの前記灯火装置の点灯状態と、前記アーム部が展開するとき及び展開しているときでも充電していないときの点灯状態とを異なる点灯状態にすることで、当該電動車両以外の他車両、例えば後続車両等に当該電動車両が実際に充電しているか否かを認識させることができる。
この場合、前記灯火制御装置は、前記アーム部が展開していて前記蓄電装置を充電しているときの前記灯火装置の点灯状態では、充電電力が大きいほど前記灯火装置の点灯輝度を大きくするようにしてもよい。
このように、アーム部が展開していて蓄電装置を充電しているとき、充電電力が大きいほど灯火装置の点灯輝度を大きくするようにすることで、当該電動車両の充電電力を、当該電動車両以外の他車両、例えば後続車両等に認識させることができる。
なお、前記灯火装置は、既存の車幅灯、尾灯、番号灯、方向指示灯、制動灯、補助制動灯、霧灯、及び後退灯のうち、少なくとも1灯の灯火装置であり、前記アーム部を展開するとき及び展開しているときに、既定の点灯状態とは、異なる点灯状態で点灯されるようにしてもよい。
アーム部の展開を報知する灯火装置として、既定の点灯状態とは異なる点灯状態で点灯するように既存の灯火装置を改良した灯火装置を用いることで、廉価に且つ確実に注意を喚起することができる。
この発明に係る電動車両の灯火装置の点灯制御方法は、電動車両の側部に対向すると共に前記電動車両の走行路に沿って設けられた電力が供給される架線に、先端部に受電部が設けられたアーム部を備える充電アームの前記受電部を接触させて、前記電動車両の駆動用の蓄電装置を充電する前記電動車両の前記アーム部は、前記架線からの給電時に前記電動車両の前記側部から前記電動車両の車幅方向外方に展開されるものであり、前記側部から前記アーム部を展開するとき及び展開しているときに点灯し前記アーム部の展開を報知する灯火装置を備える前記電動車両の前記灯火装置の点灯制御方法であって、前記アーム部の展開開始から前記充電を開始するまで、前記灯火装置を第1点灯状態で点灯させる第1過程と、前記充電を開始してから前記充電中に前記灯火装置を前記第1点灯状態とは異なる第2転動状態で点灯させる第2過程と、前記充電が終了してから前記側部に前記アーム部を収納するまで、前記灯火装置を前記第1点灯状態と同じ点灯状態で点灯させる第3過程と、を備える。
この方法発明によれば、当該電動車両のアーム部が展開しているが非充電中には第1点灯状態で点灯し、前記アーム部が展開していて架線から前記アーム部を通じての接触給電による充電中には前記第1点灯状態と異なる第2点灯状態で点灯するように制御したので、アーム部の展開と非充電中・充電中を当該電動車両以外の他車両等の運転者等に報知して注意を喚起することができる。
この発明によれば、電動車両に対する架線からの給電時にアーム部を車幅方向外方に展開するとき及び展開しているときに点灯して、前記アーム部の展開を報知する灯火装置を備えているので、当該電動車両以外の他車両等の運転者等に注意を喚起することができる。
電動車両を上面から見たときの接触充電システムの模式的全体構成図である。 電動車両を右側面からみたときの接触充電システムの模式的全体構成図である。 電動車両を背面から見たときの接触充電システムの模式的全体構成図である。 架線の設置構造を示す正面図である。 図4に示す架線のV−V線矢視断面図である。 充電ヘッドの斜視図である。 架線と充電ヘッドの接触部を示す一部省略斜視図である。 充電アームが収納位置から展開した状態を上面から見たときの説明図である。 充電アームが収納位置から展開した状態を上面から見たときの中立位置等の説明図である。 操舵支援・報知装置が組み込まれた電動車両の概略ブロック図である。 電動車両の車内後方右側からダッシュボード側を見たインテリア模式図である。 電動車両の操舵支援・報知装置の動作説明に供されるフローチャートである。 図13Aは、第3変形例の電動車両の上面から見た模式図、図13Bは第3変形例の電動車両の背面から見た模式図である。 図14Aは、第4変形例の電動車両の上面から見た模式図、図14Bは第4変形例の電動車両の背面から見た模式図である。
この発明に係る電動車両及び電動車両の灯火装置の制御方法について、好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら以下、詳細に説明する。
図1は、電動車両10を上面から見たときの接触充電システム12の模式的全体構成を示し、図2は、電動車両10を右側面からみたときの接触充電システム12の模式的全体構成を示し、図3は、電動車両10を背面から見たときの接触充電システム12の模式的全体構成を示す。電動車両10は、動力源としての電動機14と、この電動機14に電力を供給するための駆動用の蓄電装置16とを搭載する車両であり、例えば、電気自動車、内燃機関を搭載するハイブリッド自動車、及び燃料電池を搭載する燃料電池自動車等がこれに該当する。なお、図1〜図3に示す矢印の方向にしたがって、前後、左右、上下の方向を説明する。
電動車両10は、その上面から見て、図1に示すように、上面前側から後側に向かって、フード10hd、フロントウインド10fw、ルーフ10rf、及びリヤウインド10rwを有するテールゲート10tgが設けられている。
ルーフ10rf上の後部側には、アンテナを兼用するブロック状の灯火装置200が設けられている。また、テールゲート10tgの後端側には、ルーフスポイラーを兼用し左右方向に延在する柱状の灯火装置202が設けられている。灯火装置200、202は、後に詳しく説明するように、充電アーム22(アーム部86)を展開するとき、この実施形態では例として緑色の点灯色で点灯(第1点灯状態という。)し、充電アーム22(受電部40)が架線20と接触していて蓄電装置16を充電中には前記第1点灯状態での点灯色とは異なる点灯色、この実施形態では例として赤色の点灯色で点灯(第2点灯状態という。)する。
灯火装置200及び灯火装置202は、両方あってもよいがどちらか1つでもよい。
充電アーム22のアーム部86や充電ヘッド26にも灯火装置を組み込んで、アーム部86を展開するとき及び展開しているときに点灯する(光る)ようにしてもよい。
図1に示す状態で前方に走行中の電動車両10の斜め左後方を並走する他車両の運転者からはルーフ10rf上に設けられた灯火装置200がルーフスポイラーに設けられた灯火装置202よりも視認し易いので、いずれか一方を残す場合、視認性の観点から、ルーフ10rf上に設けられた灯火装置200を残すことが好ましい。
そこで、以下の例では、ルーフ10rf上に設けられた灯火装置200を例として説明する。電動車両10と同一車線の走行路24を走行する後続車両の運転者からは灯火装置200及び灯火装置202の視認性は略同等である。
なお、電動車両10の背面の車体の両側には、既存の点灯装置である尾灯兼用制動灯221、後退灯222、及び方向指示灯223がそれぞれ設けられている。
接触充電システム12は、少なくとも、電力が供給されている導電材料の架線20と、架線20と接触可能な充電アーム22を備えた電動車両10とから構成される。この充電アーム22は、電動車両10の運転席18側の側部10sの底面側に設けられ、且つ、前輪WFと後輪WRとの間に配置され収納される。架線20は、走行路(道路)24(図2、図3)の運転席18側に沿って、電動車両10の運転席18側の側部10sと対向して設置される。
図示はしないが、同様の充電アームを電動車両10の助手席側の側部の底面側に設けることで、助手席側に沿って対向して設置される架線からの電動車両10への給電が可能となる。
架線20は、所定区間の長さで設けられてもよい。この所定区間の長さは、電動車両10が、例えば、ある架線20が設けられている位置から次の架線20が設けられている位置まで走行可能な電力量を蓄電装置16に充電できる長さに設定されていてもよい。電動車両10は、架線20が設置された走行路24上を架線20に沿って走行しながら、充電アーム22の先端部の受電部40を含む充電ヘッド26を車幅方向外方(車幅外方向)に延出させ、充電ヘッド26を架線20に接触させ電動車両10に搭載された蓄電装置16を充電する。
図4は、架線20の設置構造を示す正面図、図5は、図4のV−V線矢視断面図である。架線20は、絶縁材料の架線保持部30によって保持され、架線保持部30は、走行路24に沿って所定間隔で設けられた架線ポスト32(支柱)によって裏側から支持される。この架線ポスト32は、架線20が充電アーム22の先端部と接触できる高さとなるように架線保持部30を支持する。架線保持部30は、架線20の長さ方向に沿って架線20を保持する。
この架線20は、直流の高電圧である第1電圧が印加されている導電材料の正極側架線20pと、正極側架線20pの下方に配置され、第1電圧より低い直流の低電圧(基準電圧)である第2電圧が印加されている導電材料の負極側架線20nとから構成されている。架線保持部30の表面側は、上下方向に開口するようV字溝34が形成されている。V字溝34の上方の面34aには表面が露出するように正極側架線20pが埋め込められ、下方の面34bには表面が露出するように負極側架線20nが埋め込められている。なお、架線20(20p、20n)に印加される電圧は、交流電圧であってもよい。
図6は、充電ヘッド26の斜視図である。充電ヘッド26は、架線20の正極側架線20pに接触するローラ部としての正極側の受電部(正極側受電部ともいう。)40pと、負極側架線20nに接触するローラ部としての負極側の受電部(負極側受電部ともいう。)40nとを上下一対に備える。正極側受電部40pと負極側受電部40nとにより受電部40が構成される。受電部40p、40nは、導電性の材料で形成されている。受電部40p、40nは、同一の構造・形状を有し、略円錐台の形状を有している。
受電部40p、40nは、上下対称に離間して充電ヘッド26に取り付けられている。この正極側受電部40p及び負極側受電部40nによって、V字溝34に設けられた正極側架線20p及び負極側架線20nに接触することが可能となる。
この受電部40p、40nは、充電ヘッド26の本体部44に取り付けられた回転支持部46によって回転可能に軸支されている。
本体部44は、充電ヘッド26の先端側に向かって形成された、円板状のフランジ52aを有する基部52と、フランジ52aの側面に連接して設けられ、受電部40pと受電部40nとを上下に仕切る仕切板54とを有する。なお、本体部44及び受電部40p、40nの後方側は、カバー56によって覆われている。
ここで、図7に示すように、電動車両10は、走行しながら充電ヘッド26を架線20に接触させて充電(接触充電、接触給電)を行う。
図8に示すように、充電アーム22は、充電ヘッド26の他に、充電ヘッド26が取り付けられるブラケット80と、このブラケット80を介して充電ヘッド26を、矢印q(q1、q2)方向に移動(回動)させるスライダクランク機構82とを有する。
スライダクランク機構82は、電動車両10の側部10s側に設けられた軸(回動軸)84を中心に回動して車幅方向外方(車幅外方向)に水平に展開する充電アーム22を構成するアーム部86と、アーム部86より電動車両10の車体内側に、車体の前後方向に沿って取り付けられたスライドレール88と、スライドレール88上を矢印p(p1、p2)方向にスライドするアクチュエータ90と、一端がアーム部86に回動自在に取り付けられ、他端がアクチュエータ90に回動自在に取り付けられたスプリングダンパー92とを有する。充電ヘッド26は、アーム部86の先端側(回動軸84とは反対側)にブラケット80を介して取り付けられている。このスプリングダンパー92は、弾性力によりアーム部86を車幅外側に展開する方向にアーム部86を付勢する。
アクチュエータ90が、矢印p1方向にスライドレール88上を移動すると、アーム部86が回動軸84を中心として矢印q1方向に回動し、充電ヘッド26も一緒に矢印q1方向に移動する。これにより、アーム部86は、回動軸84を中心として電動車両10の車体横側から水平方向に開き、充電ヘッド26が架線20側に移動する。
一方、アクチュエータ90が、矢印p2方向にスライドレール88上を移動すると、アーム部86が回動軸84を中心として矢印q2方向に回動し、充電ヘッド26も一緒に矢印q2方向に移動する。これにより、アーム部86は閉じた状態になり、充電ヘッド26は電動車両10の側部10s側に収納される。
この実施の形態においては、充電ヘッド26を収納しているとき(図8の2点鎖線で示す状態)のアクチュエータ90の位置を初期位置d1とし、充電を行う場合にはアクチュエータ90を矢印p1方向に沿って初期位置d1から所定位置d2まで移動させる。これにより、アーム部86は、第1の回動角度θ1(第1のなす角度φ1)まで展開し、充電ヘッド26が架線20側(電動車両10の外側)に突出する(図8の実線で示す状態)。
ここで、回動角度(回転角度)θとは、アーム部86が収納された状態から回動する角度のことをいう。なす角度φとは、アーム部86(充電アーム22)と電動車両10の運転席18側の側部(側面又は側線ともいう。)10sとの間の角度のことをいう。なお、回動角度θとなす角度φとは、例えば、φ=f(θ)等の関数で表される既知の所定の対応関係にある。この対応関係は、予め関数、特性或いは対応表(ルックアップテーブル)として電動車両10に記憶している。
回動角度θは、回動軸84周りに設けたポテンショメータ或いはレゾルバ等の角度検出器110(図1、図2も参照)によって直接的に検出できる。なお、なす角度φは、運転席18側のサイドミラー104の台座部102の下側に設けた撮像装置(ここでは、広角・高解像度ビデオカメラ)等の画像検出器100(図2参照)から得られる画像データを視点変換することによって直接的に検出することができる。
画像検出器100による検出範囲(撮像範囲、画角)120は、図9、図2、図3のハッチングした領域で示すように、少なくとも、電動車両10の側部10sの一部から第1の回動角度θ1(第1のなす角度φ1)まで展開したアーム部86(充電ヘッド26)を含む範囲に設定される。
なお、画像検出器100は、サイドミラー104のみに専用に取り付けたものに限ることなく、車体の前後左右4箇所(フロントグリル、運転席側及び助手席側サイドミラー、リヤルーフスポイラー等)に設置された広角、高解像度カメラから得た画像情報を画像処理用の集積回路により処理し、車両上方から見下ろしたような感覚の映像として疑似表示する既存のトップビューモニタやサイドビューモニタを利用してもよい。
図9に示すように、アーム部86が第1の回動角度θ1(第1のなす角度φ1)まで展開すると、充電ヘッド26は、電動車両10の運転席18側の側部10sからの距離zが第1所定距離z1離れた架線20に接触することができる。そして、電動車両10の運転席18側の側部10sから架線20までの距離zが第1所定距離z1より短くなると、架線20によって充電ヘッド26が圧され、アーム部86は、スプリングダンパー92の付勢力に抗して矢印q2方向(閉じ方向)に回動する。それに伴い充電ヘッド26も矢印q2方向(車体側方向)に移動する。
しかしながら、スプリングダンパー92は、所定の長さ以上は縮むことができないため、充電ヘッド26が矢印q2方向に移動することができる範囲は限られている。スプリングダンパー92が最も縮んだときのアーム部86の回動角度を便宜上第2の回動角度θ2(第2のなす角度φ2)と呼ぶ。つまり、受電時には、スプリングダンパー92によって、アーム部86は、第1の回動角度θ1(第1のなす角度φ1)から第2の回動角度θ2(第2のなす角度φ2)の範囲内で回動可能である。
したがって、アーム部86が第2の回動角度θ2(第2のなす角度φ2)のときに充電ヘッド26の受電部40p、40nが接触する架線20と、電動車両10の運転席18側の側部10sとの距離zは、第1所定距離z1より短い第2所定距離z2となる。
なお、充電時には、アーム部86の回動角度θは、第2の回動角度θ2(第2のなす角度φ2)より小さくなることはないので、電動車両10の運転席18側の側部10sと架線20との距離z(以下、「電動車両10と架線20との距離z」ともいう)は、第2所定距離z2より小さくなることはない。
ここで、電動車両10は、走行中に充電を行うため、走行時に伴う電動車両10の振動・揺れ等によって、電動車両10が左右(車幅方向)に振れ(蛇行し)、電動車両10と架線20との距離zが長くなったり、短くなったりする。また、電動車両10と架線20との距離zが、第1所定距離z1より短くなると、充電ヘッド26の受電部40p、40nは、スプリングダンパー92の付勢力によって架線20に圧しつけられた状態となる。したがって、電動車両10と架線20との距離zを第1所定距離z1より短くすることで、電動車両10に振動・揺れ等が発生した場合であっても、スプリングダンパー92によって充電ヘッド26の受電部40p、40nを架線20に接触させることができる。
充電を行うときには、電動車両10と架線20との距離zが、第1所定距離z1と第2所定距離z2との丁度真ん中の距離(第3所定距離z3)となるように電動車両10を走向させることで、最も効果的に電動車両10の左右の振れに対応することができる。電動車両10と架線20との距離zが第3所定距離z3となったときのアーム部86の回動角度θを便宜上第3の回動角度(所定回動角度)θ3{第3のなす角度(所定なす角度)φ3}と呼び、アーム部86が中立位置にあるともいう。
この実施の形態では、電動車両10と架線20との距離zが第3所定距離z3となるように電動車両10が走行することを想定している。そのため、アーム部86の回動角度θ(なす角度φ)が第3の回動角度θ3(第3のなす角度φ3)のときに、架線20に対して充電ヘッド26の長手方向が直行する方向で架線20に対向するように、充電ヘッド26は、ブラケット80を介してアーム部86に取り付けられる。つまり、充電ヘッド26の長手方向とアーム部86の長手方向(延び方向)とが所定の角度をなすように、充電ヘッド26は、ブラケット80を介してアーム部86の先端に取り付けられている。
この実施の形態では、アーム部86の長手方向に対して充電ヘッド26の長手方向がアーム部86の開き方向側に向かって屈曲するように、充電ヘッド26はアーム部86に取り付けられている。
ここで、アーム部86の回動角度θ(なす角度φ)が第1の回動角度θ1(第1のなす角度φ1)のときに充電ヘッド26の長手方向が架線20に対して直交するように充電ヘッド26に設けた場合には、電動車両10と架線20との距離zが第2所定距離z2になったときに、充電ヘッド26は架線20に対して鋭角になってしまう。逆に、アーム部86の回動角度θ(なす角度φ)が第2の回動角度θ2(第2のなす角度φ2)のときに充電ヘッド26の長手方向が架線20に対して直交するように充電ヘッド26に設けた場合には、電動車両10と架線20との距離zが第1所定距離z1になったときは、充電ヘッド26が架線20に対して鋭角になってしまう。充電ヘッド26が架線20に対して鋭角になってしまうことにより、充電ヘッド26の受電部40p、40n以外の部分(例えば、カバー56)が架線20と干渉してしまい、受電部40p、40nが架線20と接触できない虞がある。
したがって、アーム部86の回動角度θ(アーム部86と側部10sとの間のなす角度φ)が第3の回動角度θ3(第3のなす角度φ3)のとき、換言すれば、電動車両10と架線20との距離zが第3所定距離z3のときに充電ヘッド26の長手方向が架線20に対向するように(車両の上方から見て充電ヘッド26の長手方向の軸線が架線20と直交するように)充電ヘッド26を設けることで、電動車両10と架線20との距離zが第1所定距離z1から第2所定距離z2までの範囲内で変動した場合であっても、安定的に充電ヘッド26の受電部40p、40nと架線20とを接触させることができる。
充電アーム22を構成するアーム部86の回動角度θがθ=θ3、なす角度φがφ=φ3、又は側部10sからの車幅方向外方への充電アーム22の距離zがz=z3の場合である充電アーム22と架線20とが適切な状態で接触しているときの充電アーム22の位置を上述したように中立位置という。
この中立位置に対応する第3所定距離z3は、レーダやソナーを電動車両10の側部10sに設けて側部10sと架線20との間の距離zとして検出することもできる。
図10は、接触給電(接触充電)用の給電操舵支援機能(給電走行操舵支援機能、充電操舵支援機能、充電走行操舵支援機能)及び給電状態(充電状態)を灯火装置200により報知する灯火制御機能を有する制御装置150を備える操舵支援・報知装置210が組み込まれた電動車両10の概略ブロック図を示し、図11は、図10に示す操舵支援・報知装置210が組み込まれた電動車両10の車内後方右側からダッシュボード140側を見たインテリア模式図である。
運転者180が走行中にステアリング182を操作しながら(操舵しながら)右手の親指等で操作(押下操作)可能なステアリング182上の所定位置に、充電アーム22の展開スイッチ160(押しボタンスイッチ)設けられている。
後に詳しく説明するように、展開スイッチ160が押下されると、制御装置150及びアクチュエータ90を介して、アーム部86が電動車両10の車体横側(側部10s側)から水平方向に開き(車幅方向外方に展開し)、充電ヘッド26が架線20側に移動する。
展開スイッチ160は、正面視が略四角形状とされ、所定条件下で押下されると発光する「ARM」の文字が表示される部分と、後述する第1点灯状態で緑色に発光して点灯する(光る)第1発光部171と後述する第2点灯状態で赤色に発光して点灯する(光る)第2発光部172とを備える。第1発光部171と第2発光部172の2色(緑色と赤色)を任意に発光可能な共通の1つの発光部にしてもよい。
図10に示すように、操舵支援・報知装置210は、基本的には、上述したなす角度φを検出する画像検出器100と、上述した回動角度θを検出する角度検出器110と、上述した展開スイッチ160と、架線設置位置検出装置166と、灯火装置200と、タッチパネル式の入力装置を兼ねる表示装置162と、案内音や案内音声(支援音や支援音声)を出力するスピーカ164(図11例では、両側のキックパネルに設けられている。)と、これらに接続される制御装置150とから構成される。
制御装置150は、画像検出器100により検出(撮像)した検出範囲120の画像情報(画像データ)を所定処理してなす角度φに関する情報を表示装置162に表示させる。また、前記画像情報(画像データ)を所定処理してスピーカ164からなす角度φに関する情報を報知するようにすることもできる。
制御装置150は、角度検出器110により検出した回動角度θに関する情報をスピーカ164から報知させる。
制御装置150は、また、検出した回動角度θに関する情報或いは検出したなす角度φに関する情報に基づき、2次元乃至3次元モデル化された充電アーム22の現状のなす角度φと、目標のなす角度である第3のなす角度φ3とを表示装置162上に表示するようにすることもできる。
制御装置150は、図10に示すように、充電アーム22を構成するアクチュエータ90を駆動制御することで、スプリングダンパー92を通じてアーム部86と架線20(充電アーム22と架線20)とが適切な状態{第3のなす角度φ3(第3の回動角度θ3)}で接触しているか否かを表示装置162及び/又はスピーカ164を通じて運転者180に認識させることができる。
表示装置162とスピーカ164は、報知手段として機能するが、いずれか1つであってもよい。
角度検出器110と画像検出器100は、電動車両10の側部10sの位置と展開された状態のアーム部86の位置とを検出する検出器として機能するが、いずれか1つであってもよい。角度検出器110のみが搭載される場合、メモリ154に、上述した回動角度θとなす角度φの変換特性(変換表、変換テーブル)を予め記憶しておけばよい。
制御装置150は、充電制御装置220に接続され、充電制御装置220から充電電力値Pc(給電電力値)をリアルタイム(即時)に取得する。
充電制御装置220は、架線20と接触する受電部40にブラシ(不図示)を介して一端が接続された電力線211(図8も参照)の他端に接続され、電力線211を通じて架線20から給電される電力を所定の充電電力に制御し電力線212を通じて蓄電装置16を充電する。このときの充電電力の値が充電電力値Pcとして制御装置150に送信される。また、充電制御装置220は、蓄電装置16の現在の充電状態(充電量)をSOC(State Of Charge[%])値としてリアルタイムに制御装置150に送信する。
ここで、制御装置150は、コンピュータであり、CPU(中央処理装置)152が記憶部であるメモリ154に格納されたプログラムを実行することで処理を行い各種機能部(機能手段ともいう。)、この実施形態では、給電操作支援機能部及び灯火制御機能部等として動作する。制御装置150は、計時部(計時手段)としてのタイマ156も備えている。
制御装置150には、さらに、架線20の設置位置が記憶された地図データを記憶する図示しないナビゲーション装置等により構成される架線設置位置検出装置166が接続される。
架線設置位置検出装置166は、前記地図データを記憶するナビゲーション装置により構成する他に、架線20の設置位置に設けられた位置発信機(不図示、架線20の緯度経度等の位置情報を含む位置信号を発信する。)と、この位置発信機からの位置信号を受信して発信位置を特定する位置受信装置で構成することもできる。
表示装置162としては、それぞれダッシュボード140に設けられる図示しないナビゲーション装置の表示装置、図示しないディスプレイオーディオ装置の表示装置、或いは図示しないマルチインフォメーションディスプレイの表示装置を用いることができる。
次に、電動車両10の操舵支援・報知装置210の動作例を図12のフローチャートを参照して説明する。フローチャートに係るプログラムの実行主体は、制御装置150(のCPU152)である。
ステップS1にて、架線設置位置検出装置166からの位置検出信号Spにより電動車両10の走行方向の前方の所定距離内に架線20の設置区間が存在することが制御装置150により検出されると、ステップS2にて、制御装置150は、スピーカ164及び/又は表示装置162を通じて架線20の設置区間が走行方向の前方の所定距離内に存在することを、例えば、「走行方向前方x[m]の距離に架線(20)が設置されています。架線(20)を確認したら展開スイッチ(160)を押して下さい。車速をy[km/h]に保持して下さい。」(なお、「」の中の()書きの部分は、理解の便宜のために記載しており、実際には報知されない。以下でも同様である。)等と報知させる。
さらに、ステップS3にて、上記の報知後に、運転者180により展開スイッチ160が押下(操作)されて展開スイッチ160から展開指示信号Se(オン信号)が所定時間内に発生したか否かを検出するタイマ156(展開指示信号確認計時部、展開指示信号確認計時手段、展開指示信号確認タイマ)を作動させる。
ステップS4にて、運転者180により展開スイッチ160が押されて展開指示信号Seが発生したか否か(展開スイッチ160がオンとされたか否か)を確認する。
展開指示信号Seが発生していないで(ステップS4:NO)、所定時間のタイマ156の計時が終了した(ステップS5:YES)場合には、処理を終了する。
その一方、所定時間のタイマ156の計時が終了する前に展開指示信号Seの発生を確認した(ステップS5:NO→ステップS3→ステップS4:YES)とき、ステップS6にて、ルーフ10rf上の灯火装置200を、消灯状態から第1の点灯状態である緑色の点灯色で点灯すると同時に、展開スイッチ160上の第1発光部171を第1の点灯状態である緑色の点灯色で点灯させる。
灯火装置200の緑色の点灯色での点灯により、後続車両等の運転者に注意が喚起される。第1発光部171の緑色の点灯色での点灯により、運転者180に充電アーム22の車幅方向外方への延出を予感させる。
ステップS7にて、制御装置150は、アクチュエータ90を初期位置d1から所定位置d2の位置方向へ駆動することで、充電アーム22を車幅方向外方に延出させる。
同時に、ステップS8にて、画像検出器100を作動させる。なお、画像検出器100は、ステップS1にて架線設置位置を検出したときに作動させても(オン状態にしても)よく、この場合には、ステップS5が肯定的(ステップS5:YES)になるタイマ計時終了時に、画像検出器100を停止状態(オフ状態)にする。
ステップS8にて画像検出器100が作動し、電動車両10が架線20の設置位置に臨むと、図11の下側の表示装置162の表示画面(表示映像)190に示すように、表示装置162上に電動車両10の側部10sと架線20と充電アーム22とが映出される。
この場合、表示画面190上には、充電アーム22の現在位置(充電アーム22のアーム部86と架線20との現状の位置関係)がリアルタイムに映出されると共に、充電アーム22の目標位置(充電アーム22のアーム部86が中立位置となる目標位置関係)が目標位置86tarとして内部画像(一点鎖線で示すモデル画像)により映出(重畳表示)される。また、表示画面190の右上には、内容を後述するステアリング182の操舵支援画像192が重畳表示される。
次いで、架線20から充電アーム22を通じて蓄電装置16に電力が充電されると、ステップS9にて、制御装置150は、充電制御装置220から充電電力値Pc(Pc>0)を受信する。
充電電力値Pc(Pc>0)を受信したとき、ステップS10にて、制御装置150は、灯火装置200の点灯状態を第1点灯状態から第2点灯状態に切り替えて点灯する。具体的には、ルーフ10rf上の灯火装置200を第2の点灯状態である赤色の点灯色で点灯する。同時に、展開スイッチ160上の第1発光部171を消灯し、第2発光部172を第2の点灯状態である赤色の点灯色で点灯させる。
灯火装置200の赤色の点灯色での点灯により、後続車両等の運転者に注意(この場合、実際に接触充電状態中であること)が喚起される。第2発光部172の赤色の点灯色での点灯により、電動車両10の運転者180に接触充電中であることが知らされる。
次いで、ステップS11にて、充電アーム22のアーム部86が、なす角度φ=φ3の中立位置(又は中立位置からの所定範囲内)になっているか否かを判定し、中立位置になっていないと判定したとき(ステップS11:NO)、ステップS12にて、例えば、「充電アーム(22)が架線(20)に適切な状態で接触するようにステアリング(182)をもう少し右に切ってください。」或いは「充電アーム(22)が目標位置(86tar)と一致するようにステアリング(182)をもう少し右に切ってください。」とスピーカ164からNGである(適切な状態ではない)ことを報知する。この報知時に、図11に示すように、表示画面190上の右上部には、ステアリング182の画像と、時計方向周りの矢印の画像とからなる操舵支援画像192が重畳表示され、運転者180に対してステアリング182を右に回すことを促す。
その一方、ステップS11にて、充電アーム22が中立位置(又は中立位置からの所定範囲内(z3−α≦z≦z3+α))にある、すなわち目標位置86tarに一致している(所定範囲にある)と判定したとき(ステップS11:YES)、ステップS13にて、例えば、「充電アーム(22)が架線(20)に適切な状態で接触しています。このままステアリング(182)を維持して走行してください。」とスピーカ164からOKである(適切な状態で走行充電中である)ことを報知する。なお、この状態においては、操舵支援画像192から時計方向周りの矢印の画像が消去される。
次いで、ステップS13にて、例えば、蓄電装置16のSOC値が所定値まで充電された、或いは架線20の設置区間を通過した等による充電の終了を検出し、これらの充電の終了を検出しないとき(ステップS14:NO)、ステップS9→ステップS12又はステップS13→ステップS14:NOの処理を繰り返す。
ステップS14の判定が肯定的(ステップS14:YES)となったとき、すなわち充電終了と判定したとき、ステップS15にて、灯火装置200を第1の点灯状態である緑色の点灯色で点灯する状態に戻すと同時に、展開スイッチ160上の第2発光部172を消灯し第1発光部171を第1の点灯状態である緑色の点灯色で点灯させる。
次いで、ステップS16にて、ステップS7にて駆動したアクチュエータ90を初期位置d1に戻し(収納方向に駆動し)、充電アーム22を側部10sに収納する、及び画像検出器100をオフ状態にする等の終了処理(初期化処理)を行い、灯火装置200及び第1及び第2発光部171、172をいずれも消灯状態としてステップS1に戻る。
[実施形態のまとめ及び変形例]
上述した実施形態に係る電動車両10は、電動車両10の側部10sに対向すると共に電動車両10の走行路24に沿って設けられた電力が外部の電力供給装置(不図示)から供給される架線20に、先端部に受電部40が設けられたアーム部86を備える充電アーム22の前記受電部40を接触させて、電動車両10の駆動用の蓄電装置16を充電する。この電動車両10の前記アーム部86は、架線20からの給電時に電動車両10の側部10sから電動車両10の車幅方向外方に展開されるものであり、電動車両10は、アーム部86を展開するとき及び展開しているときに点灯しアーム部86の展開を報知する灯火装置200を備えている。
灯火装置200の点灯により、電動車両10以外の他車両等の運転者等に注意を喚起することができる。
この場合、灯火装置200を、ルーフ10rfの上のいわゆる行灯等と同様な灯火装置として、また、灯火装置202をルーフスポイラーとして、共に電動車両10の最高地上高近傍の位置に設けているので、後続車両等に注意を喚起し易い。
電動車両10は、灯火装置200の灯火制御装置として機能する制御装置150を備えている。制御装置150は、アーム部86が展開していて蓄電装置16を充電しているときの灯火装置200の点灯状態(赤色の点灯色で点灯している状態)と、アーム部86が展開するとき{展開スイッチ160のオン時及び展開しているときでも充電していないとき(展開スイッチ160のオン時から受電部40が架線20に接触するまで、充電終了時から充電アーム22が電動車両10の側部10s側に収納されるまでの状態)}の点灯状態(緑色の点灯色で点灯している状態)とを異なる点灯状態にしているので、電動車両10以外の他車両、例えば後続車両等に当該電動車両10が実際に充電しているか否かを認識させることができる。
[第1変形例]
この場合、制御装置150は、アーム部86が展開していて蓄電装置16を充電しているときの灯火装置200の点灯状態(赤色の点灯色で点灯している状態)では、充電電力値Pcが大きいほど灯火装置200の点灯輝度が大きくなるように制御してもよい。
このように、アーム部86が展開していて蓄電装置16を充電しているとき、充電電力値Pcが大きいほど灯火装置200の点灯輝度を大きくするようにすることで、当該電動車両10の充電電力値Pcを、当該電動車両10以外の他車両、例えば後続車両等に認識させることができる。
例えば、架線20の供給電力を100[%]としたとき、当該電動車両10が100[%]に近い大きな充電電力値Pcで走行充電していると思われた場合、後続する電動車両は、現在の架線20の設置位置での充電を遠慮し、次の架線設置位置で充電を行う等の考慮をすることができる。
[第2変形例]
実施形態に係る電動車両10の灯火装置200は、既存の灯火装置を利用していない新設の専用の灯火装置であるが、灯火装置として、既存の車幅灯、尾灯、番号灯、方向指示灯、制動灯、補助制動灯(ハイマウントストップランプ)、霧灯、及び後退灯のうち、少なくとも1灯の灯火装置を利用し、アーム部86を展開するとき及び展開しているときに、既定の点灯状態、例えば、図3に示す後退灯222は白色の点灯状態を既定の点灯状態としているが、この後退灯222を上記した第1点灯状態では緑色の点灯色で点灯させ、第2点灯状態では赤色の点灯色で点灯させるように構成を変更することもできる。このように、アーム部86の展開を報知する灯火装置として、既定の点灯状態とは異なる点灯状態で点灯するように既存の灯火装置を改良した(設計変更した)灯火装置を用いることで、廉価に且つ確実に注意を喚起することができる。
[第3、第4変形例]
また、図13A及び図13Bの模式図に示す第3変形例の電動車両10A、又は図14A及び図14Bの模式図に示す第4変形例の電動車両10Bのようにしてもよい。
図13A及び図13Bに示す電動車両10Aでは、灯火装置200Aをルーフ部の前側であって、充電アーム22と反対側の側部10siに設けている。この電動車両10Aの構成では、後続車の運転者は勿論のこと、電動車両10Aの反対側の側部10si側を並走する並走車の運転者にも注意を喚起することができる。
図14A及び図14Bに示す電動車両10Bでは、左右の充電アーム22A、22、灯火装置200C、200Bを電動車両10Bの後端側最上部両側に設けているので、例えば、架線20が電動車両10Bの両側に存在する場合、後続の電動車両の運転者は、灯火装置200B、200Cの点灯に応じて、先行車である電動車両10Bが使用する架線20とは反対側の架線を利用して接触充電を行うことができる。
[方法発明の実施形態の説明]
この実施形態に係る電動車両10の灯火装置200の点灯制御方法は、例えば、図1〜図14Bに示すように、電動車両10の側部10sに対向すると共に電動車両10の走行路24に沿って設けられた電力が外部の電力供給装置(不図示)から供給される架線20に、先端部に受電部40が設けられたアーム部86を備える充電アーム22の受電部40を接触させて、電動車両10の駆動用の蓄電装置16を充電する電動車両10のアーム部86は、架線20からの給電時に電動車両10の側部10sから電動車両10の車幅方向外方に展開されるものであり、側部10sからアーム部86を展開するとき及び展開しているときに点灯しアーム部86の展開を報知する灯火装置200を備える電動車両10の灯火装置200の点灯制御方法であって、アーム部86の展開開始(ステップS4:YES)から前記充電を開始する(ステップS9)まで、灯火装置200を第1点灯状態で点灯させる第1過程(ステップS4:YESからステップS9の前までの処理)と、前記充電を開始(ステップS9)してから前記充電中に灯火装置200を前記第1点灯状態とは異なる第2転動状態で点灯させる第2過程(ステップS9〜ステップS14:NOの繰り返し処理)と、前記充電が終了(ステップS14:YES)してから側部10sにアーム部86を収納するまで、灯火装置200を前記第1点灯状態と同じ点灯状態で点灯させる第3過程(ステップS15)と、を備える。
この方法発明によれば、電動車両10のアーム部86が展開しているが非充電中には第1点灯状態で点灯し、アーム部86が展開していて架線20からアーム部86を通じての接触給電による充電中には前記第1点灯状態と異なる第2点灯状態で点灯するように制御したので、アーム部86の展開と非充電中・充電中を電動車両10以外の他車両等の運転者等に報知して注意を喚起することができる。
なお、この発明は、上述の実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
10、10A、10B…電動車両 10fw…フロントウインド
10hd…フード 10rf…ルーフ
10rw…リヤウインド 10s、10si…側部
10tg…テールゲート 12…接触充電システム
14…電動機 16…蓄電装置
20…架線 22、22A…充電アーム
24…走行路 26…充電ヘッド
82…スライダクランク機構 84…回動軸
86…アーム部 86tar…目標位置
88…スライドレール 90…アクチュエータ
92…スプリングダンパー 100…画像検出器
110…角度検出器 150…制御装置
160…展開スイッチ 162…表示装置
164…スピーカ 166…架線設置位置検出装置
171…第1発光部 172…第2発光部
182…ステアリング 190…表示画面(表示映像)
192…操舵支援画像
200、200A、200B、202…灯火装置
211、212…電力線 220…充電制御装置
222…後退灯

Claims (5)

  1. 電動車両の側部に対向すると共に前記電動車両の走行路に沿って設けられた電力が供給される架線に、先端部に受電部が設けられたアーム部を備える充電アームの前記受電部を接触させて、前記電動車両の駆動用の蓄電装置を充電する電動車両において、
    前記アーム部は、前記架線からの給電時に前記電動車両の前記側部から前記電動車両の車幅方向外方に展開されるものであり、
    前記電動車両は、前記アーム部を展開するとき及び展開しているときに点灯し前記アーム部の展開を報知する灯火装置と、
    該灯火装置の灯火制御装置と、
    該灯火制御装置に接続され、前記蓄電装置の充電を制御する充電制御装置と、
    を備え、
    前記灯火制御装置は、
    前記アーム部が展開していて前記蓄電装置を充電しているときの前記灯火装置の第1点灯状態と、前記アーム部が展開するとき及び展開しているときでも充電していないときの第2点灯状態と、を異なる点灯状態にする灯火制御機能を有し、
    前記充電制御装置から充電電力値を取得したときに、前記第2点灯状態を前記第1点灯状態に切り替え、充電終了と判定したときに、前記第1点灯状態を前記第2点灯状態に戻す
    ことを特徴とする電動車両。
  2. 請求項1に記載の電動車両において、
    前記灯火装置は、
    少なくとも後続車両に前記アーム部の展開を報知可能な位置に取り付けられている
    ことを特徴とする電動車両。
  3. 請求項に記載の電動車両において、
    前記灯火制御装置は、
    前記アーム部が展開していて前記蓄電装置を充電しているときの前記灯火装置の前記第1点灯状態では、充電電力が大きいほど前記灯火装置の点灯輝度を大きくする
    ことを特徴とする電動車両。
  4. 請求項1〜のいずれか1項に記載の電動車両において、
    前記灯火装置は、
    既存の車幅灯、尾灯、番号灯、方向指示灯、制動灯、補助制動灯、霧灯、及び後退灯のうち、少なくとも1灯の灯火装置であり、前記アーム部を展開するとき及び展開しているときに、既定の点灯状態とは異なる、前記第1点灯状態又は前記第2点灯状態で点灯される
    ことを特徴とする電動車両。
  5. 電動車両の側部に対向すると共に前記電動車両の走行路に沿って設けられた電力が供給される架線に、先端部に受電部が設けられたアーム部を備える充電アームの前記受電部を接触させて、前記電動車両の駆動用の蓄電装置を充電する前記電動車両の前記アーム部は、前記架線からの給電時に前記電動車両の前記側部から前記電動車両の車幅方向外方に展開されるものであり、前記アーム部を展開するとき及び展開しているときに点灯し前記アーム部の展開を報知する灯火装置と、該灯火装置の灯火制御装置と、該灯火制御装置に接続され、前記蓄電装置の充電を制御する充電制御装置と、を備える前記電動車両の前記灯火装置の点灯制御方法であって、
    前記アーム部の展開開始から前記充電を開始するまで、前記灯火装置を第1点灯状態で点灯させる第1過程と、
    前記灯火制御装置が前記充電制御装置から取得した充電電力値に基づいて、前記灯火装置を前記第1点灯状態とは異なる第2点灯状態に切り替えて点灯させる第2過程と、
    前記灯火制御装置による充電終了判定の結果に基づいて、前記側部に前記アーム部を収納するまで、前記灯火装置を前記第1点灯状態と同じ点灯状態に切り替えて点灯させる第3過程と、
    を備えることを特徴とする電動車両の灯火装置の点灯制御方法。
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