JP7828282B2 - 電力管理のための電気配達トラック制御システム - Google Patents
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Description
図1は、電気配達トラックが道路上で動作するときに電気配達トラックによって消費される及び/又は貯蔵される電力を管理することができる電気配達トラック制御システムのブロック図を示す。電気配達トラック制御構成100は、道路に沿って走行することができる電気配達トラック110を含む。電気配達トラック110は、電気配達トラックの全電力ストレージに貯蔵される電力によって動力が供給される車輪を有する電動式トラックであり、モータの推進力により車輪が回転するときに車輪が道路との接触を維持するように地上に設置されている道路に沿って走行し、そこで、電気配達トラック110は、車輪の回転により道路に沿って走行する。例えば、電気配達トラック110は、本開示の趣旨及び範囲から逸脱することなく、クラス3、クラス4、クラス5の定格車両総重量(GVWR)を有する電気トラック、及び/又は当業者に明らかである任意の他のGVWR分類に含まれる任意の他の電気トラックを含むことができるが、それらに限定されない。
図3は、電気配達トラック110によって消費される電力が電気配達トラック110の全電力ストレージ365内で維持されるのを確実にするために動作閾値以内で電気配達トラック110の動作を自動的に維持する電気配達トラック制御システムのブロック図を示す。電気配達トラック制御システム構成300は、電気配達トラック110に関連している複数のセンサを含む。センサは、撮像デバイス340、全地球測位システム(GPS)370、及びコントロール・エリア・ネットワーク(CAN)バス380を含むが、これらに限定されない。センサは、電気配達トラック110が動作するときに電気配達トラック110に関連した動作パラメータを検出する。さらなる動作パラメータは、ネットワーク310への接続を介して検出することができる。次いで、動作パラメータ・コントローラ320は、電気配達トラック110が動作するときに動作パラメータを電気配達トラック110の自動調整に組み込むことができる。そうすることで、動作パラメータ・コントローラ320は、電気配達トラック110の車両システム390を調整することができる。電気配達トラック制御構成300は、多くの同様の特徴を電気配達トラック制御構成100と共有し、したがって、電気配達トラック制御構成300と電気配達トラック制御構成100との間の差異だけを、さらに詳細に説明する。
電気配達トラック・モニタリング・システム315は、電気配達トラック110がルートを実行するときに、電気配達トラック110が動作するときの電気配達トラック110に関連した多数の動作パラメータだけでなく、電気配達トラック110もモニタすることができる。次いで、電気配達トラック・モニタリング・システム315は、電気配達トラック・モニタリング・システム315により電気配達トラック110によってモニタされる動作パラメータが、電気配達トラック110の動作が、電気配達トラック110がルートを実行するときに、どのように電気配達トラック110のMPGeを増加させるように最適化され得るかについての洞察を与えることができるという点で、電気配達トラック110の動作についての洞察を与えることができる。そうすることで、次いで、動作パラメータ・コントローラ320は、電気配達トラック110のMPGeを増加させるようにモニタされた動作パラメータに基づいて電気配達トラック110の動作を調整することができ、それによって電気配達トラック110がルートを実行するときに、電気配達トラック110によって消費される電力の量を最適化する。
図3に示されるように、電気配達トラック制御システム構成300は、電気配達トラック110のブレーキ・ペダル345及び電気配達トラック110のアクセル・ペダル355を検出する電気配達トラック制御ユニット335も含む。電気配達トラック制御ユニット335は、電気配達トラック110が動作するときに電気配達トラック110の制御に関連した動作パラメータを検出することができる。次いで、動作パラメータ・コントローラ320は、電気配達トラック110が動作するときに動作パラメータを電気配達トラック110の自動調整に組み込むことができる。そうすることで、動作パラメータ・コントローラ320は、電気配達トラック110の車両システム390を調整することができる。
図3を参照すると、駆動バッテリ365は、バッテリ・モジュール325(a~n)を含むことができ、ただし、nは1以上の整数である。次いで、より大量の駆動モジュール325(a~n)は、駆動バッテリ365は電気配達トラック110が動作するときに電気配達トラック110へ駆動バッテリ365によって与えられ得るより大量の電力容量を含むことである。電気配達トラック110が長いルートを完了するために追加の電力容量を必要とするとき、電気配達トラック110は、電気配達トラック110が長いルートを実行するときに電気配達トラック110へ十分な電力を供給するための電力容量を有するために、バッテリ・モジュール325(a~n)の増加を要求する。しかしながら、短期間のルートを実行する電気配達トラック110は、増加されたバッテリ・モジュール325(a~n)の電力容量によって電力が供給されることを必要としない可能性がある。短期間のルートを実行するために電気配達トラック110に必要とされる電力の量を供給することが要求されない増加されたバッテリ・モジュール325(a~n)を有する場合、単に不必要な重量を電気配達トラック110に追加する。増加されたバッテリ・モジュール325(a~n)の追加された不必要な重量は、電気配達トラックのMPGeを減少させ、短期間のルートを実行する。
詳細な説明の章(要約の章でない)は、特許請求の範囲を解釈するために使用されることが意図されていることを理解されたい。要約の章は、本開示の1つ又は複数であるが、全部ではない例示的実施例を記載することができ、したがって、本開示及び添付の特許請求の範囲をいかなる形でも限定することは意図されていない。
Claims (24)
- 電気配達トラックが動作するときに前記電気配達トラックの複数の動作パラメータを自動的に管理する電気配達トラック制御システムであって、
前記電気配達トラックに関連した動作パラメータを検出するように構成されている前記電気配達トラックに関連した複数のセンサであって、前記動作パラメータは、前記電気配達トラックが道路上を走行するときの前記電気配達トラックの動作を示す、複数のセンサと、
前記電気配達トラックに関連した電気車両電子制御ユニット(EV-ECU:Electric Vehicle-Electronic Control Unit)であって、第1のプロセッサと、第1の複数の命令が記憶された第1のメモリとを備え、前記第1のプロセッサによる実行に応答して、前記電気車両電子制御ユニットに、
前記電気配達トラックが前記道路に沿って走行するときに、前記電気配達トラックの前記動作から生成される複数の電気配達トラック制御入力を検出させ、
ドライバーがアクセル・ペダルの調整位置で現在の加速を増加させようとすることに基づいて調整された加速に対応する前記アクセル・ペダルの前記調整位置を検出させる、電気配達トラック制御ユニットと、
前記電気配達トラックに関連する動作パラメータ・コントローラであって、第2のプロセッサと第2の複数の命令が記憶された第2のメモリとを備え、前記第2のプロセッサによる実行に応答して、前記動作パラメータ・コントローラに、
前記検出された動作パラメータ及び電気配達トラック制御入力に基づいて動作閾値内で前記電気配達トラックの前記動作を自動的に調整させ、前記電気配達トラックがルートを実行する期間に、前記電気配達トラックの前記動作が、前記電気配達トラックの全電力ストレージ内で前記電気配達トラックによって消費される電力を維持するとき、前記電気配達トラックが前記動作閾値内で維持され、それにより、前記電気配達トラックの前記全電力ストレージ内に貯蔵された電力を消費することによって前記電気配達トラックが前記ルートを実行することを可能にし、
前記アクセル・ペダルの前記調整位置に対応する前記調整した加速が加速度閾値を超えるか判定させ、ここにおいて、超えたときの前記加速度閾値は、前記電気配達トラックの動作にとって好ましくない減少期間中に前記ドライバーが前記現在の加速を増加させようとしていることを示しており、
前記加速度閾値内で調整した加速を維持する増加期間にわたる前記現在の加速において、前記アクセル・ペダルの前記調整された位置によって生成される前記現在の加速の前記増加を直線的な増加に移行させる直線的な加速をマップするように前記電気配達トラックの前記動作を自動的に調整させるように構成された、動作パラメータ・コントローラと、
を備える、電気配達トラック制御システム。 - 前記複数のセンサは、
前記電気配達トラックが前記道路に沿って走行するときに前記電気配達トラックに関連している複数の視覚的検出動作パラメータを検出するように構成された撮像デバイスをさらに備え、前記視覚的検出動作パラメータは、前記撮像デバイスによって検出されるときに視覚的に識別可能であるとともに前記電気配達トラックが動作しているドライビング環境を示すドライビング・パラメータである、請求項1に記載の電気配達トラック制御システム。 - 前記第2のメモリが前記第2の複数の命令を有し、該第2の複数の命令が、前記動作パラメータ・コントローラに、
前記電気配達トラックが前記道路に沿って走行するときに前記電気配達トラックのドライブ経路内に位置する物体を識別させ、
前記ドライブ経路内に位置する前記物体の前記識別に応答して、前記電気配達トラックに含まれる電動モータを、ドライブ・モードの動作からリバース・モードの動作へ移行させることによって、前記電動モータを前記電動モータとして動作することから発電機として動作することへ移行させ、
前記電気配達トラックを加速するのに利用できる電力を自動的に除去して、取り込まれた前記電力を前記電気配達トラックの前記全電力ストレージに貯蔵し、それによって前記電気配達トラックの速度が自動的に減少するのをトリガさせ、
前記自動的な速度の減少は、前記電気配達トラックのドライバーが前記電気配達トラックの前記ドライブ経路内に位置する前記物体を回避することを可能にさせる、請求項2に記載の電気配達トラック制御システム。 - 前記第2のメモリが前記第2の複数の命令を有し、該第2の複数の命令が、前記動作パラメータ・コントローラに、
前記電気配達トラックが走行している前記道路に含まれる車線に対してリアルタイムで前記撮像デバイスによって検出されるような前記電気配達トラックの位置を識別させ、
前記車線の中央位置に対する前記電気配達トラックの前記位置が車線中央閾値を超えて逸脱するときをリアルタイムで決定し、それによって、前記電気配達トラックが前記車線から逸脱していることを示させ、
前記電気配達トラックの前記位置が前記車線中央閾値を超えて逸脱していることをドライバーに自動的に警告し、前記ドライバーが前記電気配達トラックの前記位置を前記車線中央閾値以内であるように調整すべきであることを前記ドライバーに示させる、請求項2に記載の電気配達トラック制御システム。 - 前記撮像デバイスは、前記電気配達トラックが現在動作している前記道路の区間上に位置する速度制限標識によって公示された速度制限を取り込むようにさらに構成されている、請求項2に記載の電気配達トラック制御システム。
- 前記第2のメモリが前記第2の複数の命令を有し、該第2の複数の命令が、前記動作パラメータ・コントローラに、
前記電気配達トラックが現在動作している前記道路の前記区間上に位置する前記速度制限標識から前記撮像デバイスによって取り込まれるような前記電気配達トラックが現在動作している前記道路の前記区間に関連した前記速度制限を識別させ、
前記速度制限標識から前記撮像デバイスによって取り込まれた前記速度制限が変化すると、前記電気配達トラックの速度が前記速度制限を超えないように前記電気配達トラックの前記速度を自動的に調整させる、請求項5に記載の電気配達トラック制御システム。 - 前記第1のメモリが前記第1の複数の命令を有し、該第1の複数の命令が、前記電気車両電子制御ユニットに、前記電気配達トラックが動作するときに前記電気配達トラックの加速を検出させる、請求項1に記載の電気配達トラック制御システム。
- 前記第2のメモリが前記第2の複数の命令を有し、該第2の複数の命令が、前記動作パラメータ・コントローラに、
前記電気配達トラックの前記加速が加速度閾値未満に減少するかに基づいて、第1の電動モータが停止され、第2の電動モータが駆動されるか判定させ、
前記加速度閾値未満で動作するときに、前記電気配達トラックの前記動作から生成される運動エネルギーから変換されるエネルギーを変換するように、前記第1の電動モータを自動的に作動させ、前記第2の電動モータの前記作動を維持させ、
前記電気配達トラックに関連したバッテリ管理ユニットにおいて前記運動エネルギーから前記第1の電動モータ及び前記第2の電動モータによって変換される前記エネルギーを貯蔵させる、請求項7に記載の電気配達トラック制御システム。 - 前記動作パラメータ・コントローラは、
前記道路上の前記電気配達トラックが動作しているドライビング環境の現在の地形に基づいて前記電気配達トラックの地形位置を識別し、
前記電気配達トラックの前記地形位置に関連した前記現在の地形が地形閾値を超えるか判定し、ここにおいて、超えたときの前記地形閾値は、前記電気配達トラックが動作している前記ドライビング環境の前記現在の地形が増大していることを示しており、それにより前記電気配達トラックが前記増大した現在の地形を動作するのを支援するために増加した電力が前記電気配達トラックの前記全電力ストレージによって供給されることを必要とし、
前記地形閾値を超える前記増大した現在の地形に対応するために電動モータへ供給される前記電力を増加させるように前記全電力ストレージから前記電動モータへ供給される電力を自動的に調整するようにさらに構成されている、請求項1に記載の電気配達トラック制御システム。 - 前記動作パラメータ・コントローラは、
前記電気配達トラックの前記地形位置に関連した前記現在の地形が前記地形閾値未満で逸脱するか判定し、ここにおいて、未満で逸脱したときの前記地形閾値は、前記電気配達トラックが動作している前記ドライビング環境の前記現在の地形が減少していることを示しており、それにより減少した電力が前記電気配達トラックの前記全電力ストレージによって供給されることを必要とし、
追加の電力が前記全電力ストレージによって貯蔵されることを可能にするために前記電動モータへ供給される前記電力を減少させるように前記全電力ストレージから前記電動モータへ供給される前記電力を自動的に調整し、それにより前記電気配達トラックが前記全電力ストレージに貯蔵された前記追加の電力により動作する期間の増加を可能にするようにさらに構成されている、請求項9に記載の電気配達トラック制御システム。 - 前記複数のセンサは、
前記電気配達トラックが前記道路に沿って走行するときに、前記電気配達トラックの全バッテリ効率に関連した複数のバッテリ・マネジメント入力を検出するように構成されている前記電気配達トラックに関連したバッテリ管理ユニットをさらに備え、前記バッテリ・マネジメント入力は、前記電気配達トラックが動作するときに、前記電気配達トラックの前記全電力ストレージからの電力の消費から生成される、請求項1に記載の電気配達トラック制御システム。 - 前記動作パラメータ・コントローラは、
前記検出されたバッテリ・マネジメント入力及び前記電気配達トラック制御入力に基づいて前記動作閾値内で前記電気配達トラックの前記動作を維持するように前記電気配達トラックが前記道路に沿って走行するときに前記電気配達トラック制御入力の前記動作を自動的に調整し、それによって前記ルートを実行するときに前記電気配達トラックの前記全電力ストレージ内に貯蔵された電力を消費することによって前記電気配達トラックの前記全バッテリ効率を向上させるようにさらに構成されている、請求項11に記載の電気配達トラック制御システム。 - 電気配達トラックが動作するときに前記電気配達トラックの複数の動作パラメータを自動的に管理する方法であって、
前記電気配達トラックに関連した前記動作パラメータを検出するステップであって、前記動作パラメータは、前記電気配達トラックが道路上を走行するときの前記電気配達トラックの動作を示す、検出するステップと、
前記電気配達トラックが前記道路に沿って走行するときに前記電気配達トラックの動作から生成された複数の電気配達トラック制御入力を検出するステップと、
ドライバーがアクセル・ペダルの調整された位置で現在の加速を増加させようとすることに基づいて、調整された加速に対応する前記アクセル・ペダルの前記調整された位置を検出するステップと、
前記検出された動作パラメータ及び前記電気配達トラック制御入力に基づいて動作閾値内で前記電気配達トラックの前記動作を自動的に調整するステップであって、前記電気配達トラックがルートを実行する期間に、前記電気配達トラックの前記動作が、前記電気配達トラックの全電力ストレージ内で前記電気配達トラックによって消費される電力を維持するとき、前記電気配達トラックが前記動作閾値内に維持され、それにより、前記電気配達トラックの前記全電力ストレージ内に貯蔵された電力を消費することによって前記電気配達トラックが前記ルートを実行することを可能にする、自動的に調整するステップと、
前記アクセル・ペダルの調整位置に対応する前記調整した加速が加速度閾値を超えるか判定するステップであって、ここにおいて、超えたときの前記加速度閾値は、前記電気配達トラックの動作にとって好ましくない減少期間中に前記ドライバーが前記現在の加速を増加させようとしていることを示している、判定するステップと、
前記加速度閾値内で調整した加速を維持する増加期間にわたる前記現在の加速において、前記アクセル・ペダルの前記調整された位置によって生成される前記現在の加速の前記増加を直線的な増加に移行させる直線的な加速をマップするように前記電気配達トラックの前記動作を自動的に調整するステップと
を含む方法。 - 前記複数の動作パラメータを前記検出するステップは、
前記電気配達トラックが前記道路に沿って走行するときに前記電気配達トラックに関連している複数の視覚的検出動作パラメータを検出するステップを含み、前記視覚的検出動作パラメータは、撮像デバイスによって検出されるときに視覚的に識別可能であるとともに前記電気配達トラックが動作しているドライビング環境を示すドライビング・パラメータである、請求項13に記載の方法。 - 前記電気配達トラックの前記動作を前記自動的に調整するステップは、
前記電気配達トラックが前記道路に沿って走行するときに前記電気配達トラックのドライブ経路内に位置する物体を識別するステップと、
前記ドライブ経路内に位置する前記物体の前記識別に応答して、前記電気配達トラックに含まれる電動モータをドライブ・モードの動作からリバース・モードの動作へ移行することによって、前記電動モータを前記電動モータとして動作することから発電機として動作することへ移行させるステップと、
前記電気配達トラックを加速するのに利用できる電力を自動的に除去して、取り込まれた前記電力を前記電気配達トラックの前記全電力ストレージに貯蔵し、それによって前記電気配達トラックの速度が自動的に減少するのをトリガするステップと、を含み、前記自動的な速度の減少は、前記電気配達トラックのドライバーが前記電気配達トラックの前記ドライブ経路内に位置する前記物体を回避することを可能にする、請求項14に記載の方法。 - 前記電気配達トラックの前記動作を前記自動的に調整するステップは、
前記電気配達トラックが走行している前記道路に含まれる車線に対してリアルタイムで検出されるような前記電気配達トラックの位置を識別するステップと、
前記車線の中央位置に対する前記電気配達トラックの前記位置が車線中央閾値を超えて逸脱するときをリアルタイムで決定し、それによって、前記電気配達トラックが前記車線から逸脱していることを示すステップと、
前記電気配達トラックの前記位置が前記車線中央閾値を超えて逸脱していることをドライバーに自動的に警告し、前記ドライバーが前記電気配達トラックの前記位置を前記車線中央閾値以内であるように調整すべきであることを前記ドライバーに示すステップと、をさらに含む、請求項13に記載の方法。 - 前記複数の動作パラメータを前記検出するステップは、
前記電気配達トラックが現在動作している前記道路の区間上に位置する速度制限標識によって公示された速度制限を取り込むステップをさらに含む、請求項16に記載の方法。 - 前記電気配達トラックを前記自動的に調整するステップは、
前記電気配達トラックが現在動作している前記道路の前記区間上に位置する前記速度制限標識から取り込まれるような前記電気配達トラックが現在動作している前記道路の前記区間に関連した前記速度制限を識別するステップと、
前記速度制限標識から撮像デバイスによって取り込まれた前記速度制限が変化すると、前記電気配達トラックの速度が前記速度制限を超えないように前記電気配達トラックの前記速度を自動的に調整するステップと、をさらに含む、請求項17に記載の方法。 - 前記複数の動作パラメータを前記検出するステップは、
前記電気配達トラックが動作するときに前記電気配達トラックの加速を検出するステップをさらに含む、請求項13に記載の方法。 - 前記電気配達トラックの前記動作を前記自動的に調整するステップは、
前記電気配達トラックの前記加速が加速度閾値未満に減少するかに基づいて、第1の電動モータが停止され、第2の電動モータが駆動されるか判定するステップと、
前記加速度閾値未満で動作するときに、前記電気配達トラックの前記動作から生成される運動エネルギーからエネルギーを変換するように、前記第1の電動モータを自動的に作動させ、前記第2の電動モータの前記作動を維持するステップと、
前記電気配達トラックに関連したバッテリ管理ユニットにおいて前記運動エネルギーから前記第1の電動モータ及び前記第2の電動モータによって変換される前記エネルギーを貯蔵するステップと、をさらに含む、請求項19に記載の方法。 - 前記道路上の前記電気配達トラックが動作しているドライビング環境の現在の地形に基づいて前記電気配達トラックの地形位置を識別するステップと、
前記電気配達トラックの前記地形位置に関連した前記現在の地形が地形閾値を超えるか判定するステップであって、超えたときの前記地形閾値は、前記電気配達トラックが動作している前記ドライビング環境の前記現在の地形が増大していることを示しており、それにより前記電気配達トラックが前記増大した現在の地形を動作するのを支援するために増加した電力が前記電気配達トラックの前記全電力ストレージによって供給されることを必要とする、判定するステップと、
前記地形閾値を超える前記増大した現在の地形に対応するために電動モータへ供給される前記電力を増加させるように前記全電力ストレージから前記電動モータへ供給される電力を自動的に調整するステップと
をさらに含む、請求項13に記載の方法。 - 前記電気配達トラックの前記地形位置に関連した前記現在の地形が前記地形閾値未満で逸脱するか判定するステップであって、未満で逸脱したときの前記地形閾値は、前記電気配達トラックが動作している前記ドライビング環境の前記現在の地形が減少していることを示しており、それにより減少した電力が前記電気配達トラックの前記全電力ストレージによって供給されることを必要とする、判定するステップと、
追加の電力が前記全電力ストレージによって貯蔵されることを可能にするために前記電動モータへ供給される前記電力を減少させるように全部の現在の電力ストレージから前記電動モータへ供給される前記電力を自動的に調整するステップであって、それにより前記電気配達トラックが前記全電力ストレージに貯蔵された前記追加の電力により動作する期間の増加を可能にする、自動的に調整するステップと、
をさらに含む、請求項21に記載の方法。 - 前記電気配達トラックが前記道路に沿って走行するときに前記電気配達トラックの全バッテリ効率に関連した複数のバッテリ・マネジメント入力を検出するステップをさらに含み、前記バッテリ・マネジメント入力は、前記電気配達トラックが動作するときに、前記電気配達トラックの前記全電力ストレージからの電力の消費から生成される、
請求項13に記載の方法。 - 前記検出されたバッテリ・マネジメント入力及び前記電気配達トラック制御入力に基づいて前記動作閾値内で前記電気配達トラックの前記動作を維持するように前記電気配達トラックが前記道路に沿って走行するときに前記電気配達トラック制御入力として前記電気配達トラックの前記動作を自動的に調整し、それによって前記ルートを実行するときに前記電気配達トラックの前記全電力ストレージ内に貯蔵された電力を消費することによって前記電気配達トラックの前記全バッテリ効率を向上させるステップと
をさらに含む、請求項23に記載の方法。
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