JPWO2016072165A1 - 走行制御装置 - Google Patents

Abstract

利用者が車両を利用する前、あるいは目的地に到着した後等、車両を運転しない時間帯を、太陽電池パネルを用いた太陽光発電に利用することができる走行制御装置を得ること。太陽電池パネル１０３と充電池１０４とを搭載した車両の走行制御装置１０１であって、利用者が車両を利用しておらず、車両が自車位置から太陽光発電場所に移動した方が移動しないよりも太陽電池パネルの太陽光発電により充電池に充電されると予想される予想充電量が多く、かつ、太陽光発電場所における予想充電量が、自車位置から太陽光発電場所まで往復走行した際の充電消費量、もしくは、自車位置から太陽光発電場所を経由して予め設定された帰着場所まで走行した際の充電消費量よりも多い場合に、車両を太陽光発電場所まで走行させる自動運転制御を行う。

Description

本発明は、太陽電池パネルを搭載した車両の走行制御装置に関する。

近年、電気自動車（ＥＶ）やプラグインハイブリッド車（ＰＨＥＶ）など電気を動力とする車両がある。このような車両に太陽電池パネルを搭載して日向に駐車することにより太陽光発電を行い、充電池に充電することができる。しかし、駐車した場所が日陰だと太陽光発電ができず、別途電源を用いて充電する必要がある。

特許文献１には、駐車スペース検索の際に最も日射量が多いと推定される候補駐車場を、日時、天候、候補駐車場周辺の建築物などの要因に基づいて算出し、ユーザに知らせる移動体用装置の技術が提案されている。

特開2012-073077号公報

上記の従来装置による移動体用装置では、事前の推定に基づき駐車後に最も日射量が多いと推定される駐車場を推奨するが、車両利用者の目的地と推奨された駐車場とが一致するとは限らない。例えば推奨された駐車場が車両利用者の目的地と離れていた場合には、推奨された駐車場への駐車が躊躇され、目的地には近いが太陽光発電による充電が行われない駐車場に駐車されるおそれがあり、かかる場合には別途電源を用いて充電が行われ、充電コストが嵩むことになる。

本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、利用者が車両を利用する前、あるいは目的地に到着した後等、車両を運転しない時間帯を、太陽電池パネルを用いた太陽光発電に利用することができる走行制御装置を提供することにある。

上記課題を解決する本発明の走行制御装置は、太陽電池パネルと該太陽電池パネルの太陽光発電により充電される充電池とを搭載した車両の走行制御装置であって、前記車両の利用者が前記車両を利用しておらず、前記車両が自車位置から予め設定された太陽光発電場所に移動した方が移動しないよりも前記太陽電池パネルの太陽光発電により前記充電池に充電されると予想される予想充電量が多く、かつ、前記太陽光発電場所における前記予想充電量が、前記自車位置から前記太陽光発電場所まで往復走行した際の充電消費量、もしくは、前記自車位置から前記太陽光発電場所を経由して予め設定された帰着場所まで走行した際の充電消費量よりも多い場合に、前記車両を前記太陽光発電場所まで走行させる自動運転制御を行うことを特徴とする。

本発明によれば、利用者が車両を運転しない時間帯を、太陽電池パネルを用いた発電に利用することができる。したがって、有線経由の充電をする頻度を減らすことができ、電気代を節約できる。なお、上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本実施形態の走行制御装置が適用される車両の装置構成例を説明する図。 本実施形態の走行制御装置による制御内容を説明するフローチャート。 実施例１の内容を説明する図。 実施例２の内容を説明する図。 実施例３の内容を説明する図。

次に、本実施形態について図面を用いて説明する。
図１は、本実施形態の走行制御装置が適用される車両の装置構成例を説明する図である。

車両は、ＥＶまたはＰＨＥＶなど、バッテリ電力で走行可能な車両であり、走行制御装置１０１と、車両周辺センサ１０５と、アクチュエータ１０６と、カーナビゲーション通信装置１０７と、太陽電池パネル１０３と、充電池１０４と、電池制御部１０２を有している。

太陽電池パネル１０３は、太陽光を受けることによって発電できるように、車両の屋根やボンネットなどの外装部品に露出するように搭載されている。充電池１０４は、走行モータやアクチュエータ１０６を駆動可能な電力を充放電可能な二次電池であり、例えばリチウムイオン二次電池が用いられている。

電池制御部１０２は、太陽電池パネル１０３の太陽光発電により充電池１０４を充電し、また、走行制御装置１０１からの要求に応じて充電池１０４から放電してアクチュエータ１０６にバッテリ電力を供給する等の電池制御を行う。充電池１０４は、太陽電池パネル１０３からだけでなく、有線を介して接続される電源からも充電することができる。

走行制御装置１０１は、所定の経路を通過して目的地まで車両を走行させる自動運転制御を行う。なお、本実施例で自動運転制御とは、運転者による運転操作をすることなく、走行制御装置１０１によって車両のアクセルペダルやブレーキペダル、ステアリング等を操作して目的地まで車両を走行させる制御をいう。

アクチュエータ１０６は、ステアリングやアクセルペダル、ブレーキペダル等を操作するものであり、これらは走行制御装置１０１によって制御される。車両周辺センサ１０５は、車両の周辺環境を認識するためのセンサであり、例えば先行車両の有無や車間距離を検出するためのレーザーセンサ、超音波センサ、カメラなどが含まれる。

カーナビゲーション通信装置１０７は、測位航法装置とＧＰＳ装置を有している。測位航法装置は、３Ｄジャイロセンサや加速度センサ等を含む計測装置である。ＧＰＳ装置は、ＧＰＳ衛星からの信号を受信して自車の緯度経度情報を生成する。

カーナビゲーション通信装置１０７は、通信制御部と、位置情報取得部と、経路案内部を有している。通信制御部は、無線通信を行うことにより無線通信網を介して各種情報を取得する。例えば、自車周辺の駐車場の位置及び構造を示す駐車場情報や、車両周辺の気象を示す気象情報、日の出と日の入りの時間情報、日射量の情報等を取得する。位置情報取得部は、車両の現在位置や進行方向等を示す位置情報を取得する。位置情報は、測位航法装置やＧＰＳ装置から取得する。位置情報には、車両の経度緯度の情報及び進行方向の方角の情報が含まれる。経路案内部は、自車周辺の地図上に自車位置を表示する処理を行う。また、目的地の入力を受けて、自車位置から目的地までの経路を表示し、誘導方向を示す処理を行う。

図２は、本実施形態の走行制御装置による制御内容を説明するフローチャートである。
走行制御装置１０１は、車両の利用者が車両を利用しておらず、車両が自車位置から予め設定された太陽光発電場所に移動した方が移動しないよりも太陽電池パネルの太陽光発電により充電池に充電されると予想される予想充電量が多く、かつ、太陽光発電場所における予想充電量が、自車位置から太陽光発電場所まで往復走行した際の充電消費量、もしくは、自車位置から太陽光発電場所を経由して予め設定された帰着場所まで走行した際の充電消費量よりも多い場合に、車両を太陽光発電場所まで走行させる自動運転制御を行う。

以下、走行制御装置１０１の具体的な制御処理の内容について説明する。
まず、ステップＳ１０１では、太陽光発電が可能な発電可能場所の問い合わせが行われる。走行制御装置１０１は、例えば現在時刻が車両の利用者が車両を利用しないとして予め設定された設定時間であると判断した場合に、カーナビゲーション通信装置１０７の通信制御部により問い合わせの無線通信を行い、無線通信網を介して発電可能場所の情報を取得する。発電可能場所とは、かかる場所に駐車することによって太陽電池パネルに太陽光を受けて太陽光発電を行うことができる場所を示す。

そして、ステップＳ１０２では、ステップＳ１０１の問い合わせにより取得した情報に基づき、発電場所（太陽光発電場所）を決定する。発電場所では、太陽電池パネルに太陽光を当てることができなければならないので、発電場所は天気の情報や日照時間も考慮して決定される。なるべく近くかつ日当たりの良い場所が発電場所として決定される。なお、太陽の位置に対する車両の向きによっても発電量が異なってくるので、車両の向きも併せて考慮して発電場所を決定してもよい。

ステップＳ１０３では、車両が自車の現在位置からステップＳ１０２で決定された発電場所に移動した方が移動しないよりも太陽電池パネルの太陽光発電により充電池に充電されると予想される予想充電量が多いか否かが判断される。現在位置と発電場所における予想充電量は、それぞれの場所の日照時間や天気予報の情報に基づいて算出される。

そして、発電場所の予想充電量の方が現在位置よりも多いと予想された場合には(ステップＳ１０３でＹＥＳ)、ステップＳ１０４に移行し、発電場所における予想充電量が、自車位置から発電場所まで往復走行した際の充電消費量、もしくは、自車位置から発電場所を経由して予め設定された帰着場所まで走行した際の充電消費量よりも多いか否かが判断される。充電消費量は、例えば現在位置から発電場所または帰着場所までの距離と、坂道やカーブなどの道路形状の情報に基づいて算出される。距離と道路形状の情報は、カーナビゲーション通信装置１０７から取得する。

ステップＳ１０４で発電場所における予想充電量が上記の充電消費量よりも多い場合には(ステップＳ１０４でＹＥＳ)、車両を発電場所まで移動させて太陽光発電による充電を行うべく、ステップＳ１０５以降に移行する。

一方、発電場所に移動しても移動しないより充電できない場合や(ステップＳ１０３でＮＯ）、発電場所における予想充電量が充電消費量以下の場合には（ステップＳ１０４でＮＯ）、移動してしまうと却って充電量が減ってしまうので、ステップＳ１０９で現在位置のまま移動せず、一定時間待機し、所定時間経過後に再びステップＳ１０１からの判断処理を行う。

ステップＳ１０５では、車両を発電場所に移動させ、太陽光発電を開始する処理が行われる。走行制御装置１０１は、カーナビゲーション通信装置１０７による経路案内と、車両周辺センサ１０５からの検出情報に基づき、アクチュエータ１０６を制御し、車両を発電位置まで走行させる自動運転制御を行う。そして、車両を発電場所に駐車させ、太陽電池パネル１０３による太陽光発電を開始し、充電池１０４に充電する。
そして、ステップＳ１０６では、予め設定された上限量まで充電池１０４が充電された、いわゆるフル充電の状態となった場合に、充電池１０４への充電を終了する処理が行われる。電池制御部１０２は、充電池１０４が上限量まで充電されたことを確認し、走行制御装置１０１にその情報を伝える。走行制御装置１０１は、電池制御部１０２に充電終了を指示し、電池制御部１０２は、充電池１０４への充電を終了させる。

ステップＳ１０７では、車両を走行させて、元の駐車場所、もしくは予め設定された別の帰着場所まで移動させる処理が行われる。走行制御装置１０１は、カーナビゲーション通信装置１０７による経路案内と、車両周辺センサ１０５からの検出情報に基づき、アクチュエータ１０６を制御し、車両を元の駐車位置もしくは別の帰着位置まで走行させる自動運転制御を行う。

そして、ステップＳ１０８では、上述した一連の充電モードを解除するか否かが判断される。充電モードを解除するか否かは、車両の利用者が予め設定しておくことができる。例えば定期的に自動充電を行いたい場合には充電モードは解除しないが、単発的に充電を行いたい場合には、自動充電後に充電モードを解除する。

図３は、実施例１の内容を説明する図である。
本実施例の車両３１１は、図１に示す構成を有するＥＶまたはＰＨＥＶである。本実施例では、車両３１１の利用者が車両３１１を利用しない時間帯に、車両３１１が自動運転により自宅駐車場３０１を出発し、道路３０３を通行して日当たりのよい平面駐車場３０２まで走行する。そして、平面駐車場３０２に駐車して太陽光発電を行い、充電池をフル充電した後、再び道路３０３を通行して自宅駐車場３０１に戻る動作を行う。

車両３１１の走行制御装置１０１は、カーナビゲーション通信装置１０７の通信制御部により無線通信を行い、無線通信網を介して発電可能場所の情報を取得する。例えば車両３１１が駐車している自宅駐車場３０１は、家の影になり、日が当たらない時間帯がある一方、自宅駐車場３０１から離れた平面駐車場３０２は、自宅駐車場３０１よりも日当たりがよい、という情報を取得する。したがって、自宅駐車場３０１ではなく、平面駐車場３０２を発電場所として決定する。

そして、現在時刻や天気情報、移動距離、道路形状等の情報に基づき、車両３１１が移動した方が移動しないよりも充電できる充電量が多いか否かを判断する。ここでは、平面駐車場３０２で充電される充電量が多く、平面駐車場３０２に移動した方が自宅駐車場３０１よりも充電できると判断する。

次に、道路３０３を通行して自宅駐車場３０１と平面駐車場３０２との間を往復移動する際に消費される充電消費量と平面駐車場３０２で充電される予想充電量とを比較する。そして、予想充電量が充電消費量を上回るときは、道路３０３を通行して平面駐車場３０２まで車両３１１を走行させ、平面駐車場３０２で太陽光発電により充電を行わせ、フル充電後に、再び道路３０３を通行させて自宅駐車場３０１に戻らせる。

したがって、車両３１１の利用者が車両３１１を利用しない時間帯を、太陽電池パネルを用いた太陽光発電に利用することができ、別途電源による充電を行う必要がなく、充電コストを下げることができる。

図４は、実施例２の内容を説明する図である。
本実施例では、午前と午後で日向の位置が変わる自宅駐車場で、車両３１１の充電量が足りない場合に、日向の位置を追いかけるように車両３１１が移動して太陽光発電により充電を行い、フル充電後は日陰の位置に移動する動作を行う。

午前中は太陽４０１ａと樹木４０２の位置により自宅駐車場３０１の後半部分３０１ｂが日陰となっており、車両３１１は、日向となっている自宅駐車場３０１の前半部分３０１ａに駐車し、太陽光発電を行っている。

そして、午後になると、太陽４０１ｂと樹木４０３の位置により自宅駐車場３０１の前半部分３０１ａが日陰になり、車両３１１は、日陰である自宅駐車場３０１の前半部分３０１ａに入ってしまう。

走行制御装置１０１は、太陽光発電により充電池がフル充電されていないのに車両３１１が日陰に入った場合に、車両３１１を日向に移動させる制御を行う。
本実施例では、駐車場の前半部分３０１ａから後半部分３０１ｂに車両３１１を移動させる。したがって、車両３１１は、充電池をフル充電することができる。したがって、利用者が車両３１１を利用していない時間帯に、太陽光発電により充電池１０４を充電することができる。

そして、走行制御装置１０１は、フル充電後に車両３１１を日陰である自宅駐車場３０１の前半部分３０１ａに移動させる。したがって、車両３１１の車内が高温になるのを防ぎ、また、太陽電池パネルの劣化を防ぐことができる。なお、自宅駐車場内における日向日陰の位置情報は、カーナビゲーション通信装置１０７から取得してもよいし、また、利用者が直接入力してもよい。

図５は、実施例３の内容を説明する図である。
本実施例は、車両５１１と立体駐車施設５０２を用いた駐車システムである。車両５１１は、上述の実施例１、２と同様に、図１に示す構成を有するＥＶまたはＰＨＥＶである。立体駐車施設５０２は、車両５１１が駐車した状態で太陽電池パネル１０３が太陽光発電可能な太陽光発電場所となる日向の屋上駐車場５２３と、太陽電池パネル１０３が太陽光発電不可能な非発電場所となる日陰の階下駐車場５２２を有する。

本実施例では、日向となる屋上駐車場５２３と、日陰となる途中階の階下駐車場５２２とを有する自走式の立体駐車施設５０２において、階下駐車場５２２に駐車した車両５１１が、自動運転により階下駐車場５２２を出発し、スロープ５２１を上って日当たりのよい屋上駐車場５２３まで移動する。

そして、屋上駐車場５２３に駐車して太陽光発電を行い、充電池をフル充電した後、再びスロープ５２１を下って階下駐車場５２２に戻る動作を行う。したがって、例えば立体駐車施設５０２に隣接されたショッピングモール５０１で車両５１１の利用者が買い物をしている間等、車両５１１を運転しない合間に、太陽光発電により車両５１１の充電池１０４を充電することができる。

立体駐車施設５０２は、屋上駐車場５２３が空いているか否かの発電場所情報を取得する駐車情報取得部５０４と、階下駐車場５２２に駐車している車両５１１に対して発電場所情報を送信する送信部５０３を有している。

階下駐車場５２２に駐車している車両５１１は、カーナビゲーション通信装置１０７によって発電場所情報を受信すると（受信部）、走行制御装置１０１により自動運転制御を行うか否かを判断する。

走行制御装置１０１は、階下駐車場５２２の駐車位置から屋上駐車場５２３まで移動した方が移動しないよりも太陽光発電による予想充電量が多く、かつ、予想充電量が、階下駐車場５２２の自車位置と屋上駐車場５２３との間を往復走行した際の充電消費量、もしくは、階下駐車場５２２の自車位置から屋上駐車場５２３を経由して階下駐車場５２２の予め設定された帰着場所まで走行した際の充電消費量よりも多いときは、車両５１１を屋上駐車場５２３まで走行させる自動運転制御を行う。

立体駐車施設５０２は、駐車情報取得部５０４により階下駐車場５２２が空いているか否かの非発電場所情報を取得し、送信部５０３により屋上駐車場５２３に駐車している車両５１１に対して非発電場所情報を送信する。

屋上駐車場５２３に駐車している車両５１１は、太陽光発電による充電池１０４の充電完了後に、カーナビゲーション通信装置１０７により非発電場所情報を受信すると（受信部）、走行制御装置１０１により車両５１１を階下駐車場５２２の空き場所まで走行させる自動運転制御を行う。このように、屋上駐車場５２３で太陽光発電によりフル充電した車両５１１は、階下駐車場５２２に移動することで、代わりに充電が必要な車両５１１を屋上駐車場５２３に移動させて太陽光発電をさせることができる。したがって、複数の車両５１１の間で、日向をシェアすることができ、自然エネルギの利用効率を上げることができる。

なお、屋上駐車場５２３の所定台数分の空き場所に対して、それ以上の台数の車両５１１が移動してくるのを防ぐために、屋上駐車場５２３から退出する車両５１１と、太陽光発電のために屋上駐車場５２３への移動を希望する車両５１１との間で、車々間通信（Ｃ２Ｘ通信など）を行い、口コミ情報のように、屋上駐車場５２３の空き情報を所定の車両５１１に伝達する構成としてもよい。また、立体駐車施設５０２が太陽光発電のために屋上駐車場５２３への移動を希望する複数の車両５１１のリクエストを受け付けて、受け付けた順番で各車両５１１に発電場所情報を送信してもよい。

以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、前記の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の精神を逸脱しない範囲で、種々の設計変更を行うことができるものである。例えば、前記した実施の形態は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を加えることも可能である。さらに、各実施形態の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。

１０１ 走行制御装置
１０２ 電池制御部
１０３ 太陽電池パネル
１０４ 充電池
１０５ 車両周辺センサ
１０６ アクチュエータ
１０７ カーナビゲーション通信装置
５０２ 立体駐車施設（駐車施設）
５０３ 送信部
５０４ 駐車情報取得部
５１１ 車両
５２２ 階下駐車場（非発電場所）
５２３ 屋上駐車場（太陽光発電場所）

Claims (4)

1. 太陽電池パネルと該太陽電池パネルの太陽光発電により充電される充電池とを搭載した車両の走行制御装置であって、
   前記車両の利用者が前記車両を利用しておらず、前記車両が自車位置から予め設定された太陽光発電場所に移動した方が移動しないよりも前記太陽電池パネルの太陽光発電により前記充電池に充電されると予想される予想充電量が多く、かつ、前記太陽光発電場所における前記予想充電量が、前記自車位置から前記太陽光発電場所まで往復走行した際の充電消費量、もしくは、前記自車位置から前記太陽光発電場所を経由して予め設定された帰着場所まで走行した際の充電消費量よりも多い場合に、前記車両を前記太陽光発電場所まで走行させる自動運転制御を行うことを特徴とする走行制御装置。
2. 前記太陽電池パネルの太陽光発電による前記充電池の充電完了により前記車両を前記自車位置もしくは前記帰着場所まで走行させる自動運転制御を行うことを特徴とする請求項１に記載の走行制御装置。
3. 太陽電池パネルと該太陽電池パネルの太陽光発電により充電される充電池とを搭載した車両と、該車両が駐車した状態で前記太陽電池パネルの太陽光発電が可能な太陽光発電場所と前記太陽電池パネルの太陽光発電が不可能な非発電場所を有する駐車施設とを用いた駐車システムであって、
   前記駐車施設は、前記太陽光発電場所が空いているか否かの発電場所情報を取得する駐車情報取得部と、前記非発電場所に駐車している前記車両に対して前記発電場所情報を送信する送信部と、を有し、
   前記車両は、前記発電場所情報を受信する受信部と、該受信部により前記発電場所情報を受信した場合に、前記車両が自車位置から前記太陽光発電場所まで移動した方が移動しないよりも前記太陽電池パネルの太陽光発電により前記充電池に充電されると予想される予想充電量が多く、かつ、前記太陽光発電場所における前記予想充電量が、前記自車位置から前記太陽光発電場所まで往復走行した際の充電消費量、もしくは、前記自車位置から前記太陽光発電場所を経由して予め設定された帰着場所まで走行した際の充電消費量よりも多いときは、前記車両を前記太陽光発電場所まで走行させる自動運転制御を行う走行制御装置と、を有することを特徴とする駐車システム。
4. 前記駐車施設は、前記駐車情報取得部により前記非発電場所が空いているか否かの非発電場所情報を取得し、前記送信部により前記太陽光発電場所に駐車している車両に対して前記非発電場所情報を送信し、
   前記車両は、前記受信部により前記非発電場所情報を受信し、前記充電池の充電完了後に前記受信部で前記非発電場所情報を受信した場合に、前記走行制御装置により前記車両を前記非発電場所まで走行させる自動運転制御を行うことを特徴とする請求項３に記載の駐車システム。
   

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