JP2015104229A - 電気自動車の移動支援装置 - Google Patents

Abstract

【課題】安全かつ僅かな距離であっても精度よく車外から車両を移動させることが可能な電気自動車の移動支援装置を提供する。
【解決手段】バッテリからの電力でモータを駆動し走行する電気自動車の移動支援装置を、車外から車両１０を前進又は後進させる距離である移動量を予め設定可能な外部端末２０において設定された移動量に基づいてモータ１４の回転角を演算する演算部１１ａと、演算部１１ａが算出したモータ１４の回転角に基づいてモータ１４の回転を制御する制御部１１ｂとから構成し、外部端末２０において設定された移動量だけ車両１０を前進又は後進させることができるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気自動車の移動支援装置に関し、とくに車外における操作により電気自動車を前進又は後進させることを可能とした電気自動車の移動支援装置に関する。

従来、電気車を走行駆動する走行モータ及び当該走行モータに供給される電力を蓄電しているバッテリを搭載した電気自動車において、車庫入れなどを容易で正確に行うことを目的として、主にアクセルペダル、ブレーキペダル、シフトレバー、ハンドル等の一般的な装置から構成される車内運転手段と、車外からの運転指令を発信するための操作パネル又は遠隔操作装置、及び、前記運転指令に応じて車速を演算する車外速度指令演算回路等から構成される車外運転手段とを備え、速度指令に応じた車速で電気自動車を移動させることにより、当該電気自動車を車外から操作することを可能にした電気車制御装置が公知となっている（例えば、下記特許文献１参照）。

特開平７−８７６２３号公報

ここで、例えば自宅の駐車場で、図３（ａ）に示すようにすでに駐車している車両１０Ａを移動させるスペースＳがあり、且つ、この車両１０Ａを移動させることでもう一台車両を駐車させることが可能になるというような場合や、駐車場に車両を停めてドライバが降車した後に、例えば車両の前方が駐車スペースから僅かにはみ出していることに気づき、あと数センチメートル後進させたいというような場合などにおいて、この車両を僅かな距離（例えば、数センチメートル〜数十センチメートル）だけ移動させるために、車両に乗り込んでエンジンを起動しアクセルペダルの操作を行うのは、僅かな移動であるほど面倒に感じるものである。

しかしながら、上述した従来の電気車制御装置は、車庫入れなどを容易で正確に行うことを目的として提案されたものであり、前進スイッチ又は後進スイッチを操作しているあいだ電気自動車を前進又は後進させ、スイッチ操作を終了した後、車両速度を徐々に減速させて停車させるものであって、車両を僅かな距離だけ前進または後進させることを想定したものではないため、僅かな距離だけ車両を前進又は後進させたい場合、車外からの操作により車両を移動させることは困難であった。また、外部操作によりアクセルペダルを操作することは非常な危険を伴うものであるため、さらなる安全対策が必要であるという問題もあった。

このようなことから本発明は、僅かな距離であっても精度よくかつ安全に車外から車両を前進又は後進させることが可能な電気自動車の移動支援装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するための第１の発明に係る電気自動車の移動支援装置は、バッテリからの電力によってモータを駆動し走行する電気自動車の移動支援装置であって、通信機器から前記車両を前進又は後進させる移動量の情報を受信する移動量受信手段と、前記移動量受信手段において受信された前記移動量の情報に基づいて前記モータの回転角を演算する演算手段と、前記演算手段が算出した前記モータの回転角に基づいて前記モータの回転を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。

また、第２の発明に係る電気自動車の移動支援装置は、第１の発明に係る電気自動車の移動支援装置において、前記移動量受信手段は、前記移動量の情報として、ユーザーによって入力された数値情報を受信することを特徴とする。

また、第３の発明に係る電気自動車の移動支援装置は、第１又は第２の発明に係る電気自動車の移動支援装置において、前記制御手段は、前記移動量の情報に基づいて前記モータの回転速度を制御することを特徴とする。

また、第４の発明に係る電気自動車の移動支援装置は、第１から第３のいずれか一つの発明に係る電気自動車の移動支援装置において、前記制御手段は、前記移動量の情報に基づいて前記モータの回転を停止させる前の、当該モータの減速度を制御することを特徴とする。

また、第５の発明に係る電気自動車の移動支援装置は、第１から第４のいずれか一つの発明に係る電気自動車の移動支援装置において、前記移動量受信手段が緊急停止信号を受信する機能を備え、前記制御手段は、前記移動量受信手段が前記緊急停止信号を受信した場合、ブレーキを制御し前記車両を停止させることを特徴とする。

また、第６の発明に係る電気自動車の移動支援装置は、第１から第５のいずれか一つの発明に係る電気自動車の移動支援装置において、ハンドルの操作角度を検出するハンドル角度検出手段をさらに備え、前記制御手段は、前記ハンドルの操作角度が所定角度を超える際は、前記移動量の情報に基づく前記モータの回転を禁止することを特徴とする。

また、第７の発明に係る電気自動車の移動支援装置は、第１から第６のいずれか一つの発明に係る電気自動車の移動支援装置において、前記制御手段は、前記移動量に上限を設けることを特徴とする。

上述した本発明に係る電気自動車の移動支援装置によれば、僅かな距離であっても精度よくかつ安全に車外から車両を前進又は後進させることができる。

本発明の実施例に係る電気自動車の移動支援装置の概略構成図である。 本発明の実施例に係る電気自動車の移動支援装置の外部端末の表示画面の例を示す説明図である。 本発明の実施例に係る電気自動車の移動支援装置による車両の移動例を示す説明図である。

以下、図面を参照しつつ本発明に係る電気自動車の移動支援装置について説明する。

図１ないし図３を用いて本発明の一実施例に係る電気自動車の移動支援装置の詳細を説明する。
図１に示すように、本実施例に係る電気自動車の移動支援装置は、電気自動車（以下、車両という）１０を車外から前進又は後進（移動）させるものであって、車両１０に搭載された電子制御装置１１、移動量受信手段としての受信器１２及びハンドル角度検出手段としてのハンドル角度センサ１３とにより構成されている。なお、本発明における電気自動車とは、エンジンとモータを併用して駆動力を得るハイブリッド電気自動車を含む。

電子制御装置１１は、車両１０全体の電子的な制御を行うものであり、本実施例においては車両１０を車外から前進又は後進させるため、受信器１２及びハンドル角度センサ１３から出力された検知信号を入力して演算を行う演算手段としての演算部１１ａと、当該演算部１１ａによって算出された結果に基づいてモータ１４、ブレーキ１５、方向指示器１６、及び警報器１７に対して制御信号を出力する制御手段としての制御部１１ｂとを備えている。

受信器１２は車両１０との間で通信可能な通信機器としての外部端末２０から出力された信号を受信し、受信した信号を電子制御装置１１へ出力する。また、ハンドル角度センサ１３は図示しないハンドルの操作角度（すなわち、前輪１８の操舵角度）を検出し、検出したハンドルの操作角度を電子制御装置１１に出力する。

モータ１４は電子制御装置１１から入力される制御信号に基づき回転し、シャフト１９を介して例えば前輪１８を駆動する。ブレーキ１５は電子制御装置１１から入力される制御信号に基づき車両１０の制動を行う。方向指示器１６は電子制御装置１１から入力される制御信号に基づき点滅を行う。警報器１７は電子制御装置１１から入力される制御信号に基づき警報を発する。

一方、外部端末２０は、図示しない送信器を内蔵し、受信器１２を介して車両１０との間で無線で通信を行う。当該外部端末２０は、図２に一例を示すように、例えば、入力部２１、表示部２２、単位選択部２３、移動開始ボタン２４、及び車両停止ボタン２５を備えている。

入力部２１は、車両１０の車外操作による移動量（移動距離）を入力するための入力操作を行う手段であり、０から９までの数字ボタン（０〜９）、カンマボタン（．）、クリアボタン（Ｃ）、前進ボタン（＋）、及び後進ボタン（−）が設けられている。

表示部２２は、入力部２１において入力された移動量を表示する手段であり、数値入力部２１において選択された数字、カンマ及び前進又は後進等の情報が表示される。なお、入力した値を修正する場合は入力部２１のクリアボタン（Ｃ）を操作する。

単位選択部２３は、入力部２１において入力される移動量の単位を選択する手段であり、例えば、センチメートル、メートルのうちからいずれか一つを選択することができる。

移動開始ボタン２４は、入力部２１において入力され表示部２２に表示された移動量の数値情報を前記送信器を介して送信する手段、車両停止ボタン２５は、車両１０を車外からの操作により前進又は後進させている最中に何らかの理由により移動を停止させたい場合に緊急停止信号を前記送信器を介して送信する手段である。図２に示すように、車両停止ボタン２５は、移動開始ボタン２４よりも大きく、押しやすくなるように配置されている。

以下、本実施例に係る電気自動車の移動支援装置において、外部端末２０において設定された移動量の情報に基づいて車両１０を車外から前進又は後進させる際の電子制御装置１１における処理について説明する。

まず、電子制御装置１１は、外部端末２０から受信器１２を介して移動量が入力されたら、ハンドル角度センサ１３からハンドルの操作角度を入力する。そして、ハンドルの操作角度が所定範囲（例えば、±１０［°］）より大きければ車外操作による車両１０の前進又は後進を禁止するものとする。

一方、ハンドルの操作角度が所定範囲以内であれば、演算部１１ａにおいて外部端末２０から入力された移動量の情報に基づき、次のような演算を行ってモータ１４の回転角を算出する。

すなわち、前輪１８の円周をＣ［ｍ］、モータ１４の減速比をｂとすると、モータ１４が３６０［°］回転したときの前輪１８（車両１０）の移動距離Ｄは次式（１）となる。
Ｄ＝Ｃ／ｂ［ｍ］・・・（１）

したがって、外部端末２０から入力された移動量をｄ［ｍ］とすると、車両１０をｄ［ｍ］前進又は後進させるためのモータ１４の回転角ａは次式（２）となる。
ａ＝３６０×ｄ／Ｄ［°］・・・（２）

ここで、従来のガソリン車では駆動源がエンジンであるため車両を車外からあらかじめ設定した距離だけ高精度に移動させることは非常に困難であるが、本実施例のような車両１０であれば、モータ１４による駆動であり、また、モータ１４の回転角度（磁極位相）は非常に細かい分解能があるので、磁極位相量を計算すれば車外操作による車両の移動であっても高精度に移動距離を制御することができる。

続いて、外部端末２０から入力された移動量ｄに基づいてモータ１４の回転角ａを算出したら、電子制御装置１１は制御部１１ｂからモータ１４に対して前進又は後進に応じた回転方向に回転角ａだけ回転するよう制御信号を出力する。

このとき制御部１１ｂは、外部端末２０から入力された移動量が所定距離ｄ１［ｍ］（例えば、ｄ１＝０．５［ｍ］）以下である場合は、例えば車両１０の車両速度がｖ１［ｋｍ／ｈ］（例えば、ｖ１＝２［ｋｍ／ｈ］）となるようにモータ１４の回転速度を制御する。また、外部端末２０から入力された移動量が所定距離ｄ１［ｍ］より長い場合は、例えば残りの移動距離がｄ１［ｍ］となるまでは車両速度がｖ２［ｋｍ／ｈ］（ｖ２＞ｖ１、例えば、ｖ２＝５［ｋｍ／ｈ］）となるように、また、残りの移動距離がｄ１［ｍ］となったら、徐々に減速して車両速度がｖ１［ｋｍ／ｈ］となるようにモータ１４の回転速度を制御する。さらに、残りの移動距離が停止間際のｄ２［ｍ］（ｄ２＜ｄ１、例えば、ｄ２＝０．３［ｍ］）となったら徐々に減速したうえで停止するように、モータ１４の減速度を制御する。

このように、本実施例において制御部１１ｂは、外部端末２０から入力された移動量の情報に応じて、また、前進又は後進を開始した後は残りの移動距離に応じて車両速度を調整する。

なお、電子制御装置１１は、外部端末２０から入力された移動量の情報に基づいて車両１０の前進又は後進を行っている間、制御部１１ｂにより方向指示器１６及び警報器１７のうちの少なくとも一方を駆動し、周囲に報知するようにすると好適である。

また、電子制御装置１１は、外部端末２０から入力された移動量に基づいて車両１０の前進又は後進を行っている際に、当該外部端末２０の車両停止ボタンを操作することによる停止信号が出力されたら、車両１０の前進又は後進よりも停止信号を優先し、制御部１１ｂからブレーキ１５を操作して車両１０の前進又は後進を一旦中止する。

さらに、本実施例に係る電気自動車の移動支援装置においては、予め設定された最大移動量ｄ３［ｍ］（例えば、ｄ３＝１［ｍ］）の範囲内で車両１０を前進又は後進させるものとし、外部端末２０から入力された移動量が最大移動量ｄ３［ｍ］より大きい場合は、ｄ３［ｍ］移動したのち停車する、または、車両１０の前進又は後進は行わず外部端末２０において警告を行う等とする。

このように構成される本実施例に係る電気自動車の移動支援装置によれば、図３（ａ）に示すように、例えば自宅敷地３０内に設けられた駐車場３１において、スペースを詰めてもう一台車両を駐車したいというとき、外部端末２０の車両移動操作画面において例えば入力部２１の「−」「５」「０」ボタンを順に押した後、単位選択部２３で「ｃｍ」を選択する、または、入力部２１の「−」「０」「．」「５」ボタンを順に押した後、単位選択部２３で「ｍ」を選択し、次いで移動開始ボタン２４を操作することにより、前記送信器から移動量の情報として「５０センチメートル（０．５メートル）後進」という信号が発信される。

外部端末２０から発信された信号が受信器１２を介して電子制御装置１１に入力されると、電子制御装置１１はハンドル角度センサ１３からハンドルの操作角度を入力し、ハンドルの操作角度が所定範囲以内であれば、外部端末２０から入力された移動量に基づきモータ１４の回転角を算出する。例えば、前輪１８の円周が標準タイヤの円周Ｃ＝２［ｍ］であり、モータ１４の減速比がｂ＝１０である場合、モータ１４が３６０［°］回転したときに車両１０が前進又は後進する距離ＤはＤ＝２／１０＝０．２［ｍ］となる。したがって、車両１０を０．５［ｍ］後進させるためには、モータ１４の回転角ａをａ＝３６０×（０．５÷０．２）＝９００［°］とすればよいことが分かる。

なお、前輪１８の円周及び減速比は外部端末２０において車種等に応じてあらかじめ設定するものとする。

続いて、電子制御装置１１の制御部１１ｂは演算部１１ａにおいて算出した回転角ａ及び移動量に基づき、モータ１４の回転角及び回転速度を制御する。これにより車外からの操作で安全かつ容易に車両１０Ａを図３（ａ）に示す位置から図３（ｂ）に示す位置に移動させることができ、空いたスペースにもう一台の車両１０Ｄを駐車するなどの対応が可能となる。

以上に説明したように、本実施例に係る電気自動車の移動支援装置によれば、車外から車両１０を容易に前進又は後進させることができる。しかも、外部端末２０において移動量を数値入力する構成とし、設定した移動量の情報に基づきモータ１４の磁極位相を利用してタイヤの移動量を算出し、算出した回転角度だけモータ１４を回転させるようにしたため、僅かな距離であっても高精度に車両を移動させることができる。
また、車両１０の移動量が小さい場合は、移動量が大きい場合よりも低速でモータ１４を回転させるようにし、さらに停止させる前ではモータ１４の回転速度を減速させるようにしたため、移動量が大きい場合でも短時間で車両１０を移動できると共に、移動量が小さい場合や車両１０の停止間際では安全に車両１０を移動させることができる。
更に、外部端末２０から停止信号が出力された場合は、車両１０の前進又は後進よりも停止信号を優先する構成なので、車両１０の移動中にユーザーの予期せぬ事態が発生した場合は直ちに車両１０を停止させることができる。
更に、ハンドルの操作角度が所定角度を超える際は、モータ１４の回転を禁止させるようにしたため、ユーザーの予期せぬ方向に車両１０が移動することを防止できる。
また予め設定された最大移動量ｄ３［ｍ］の範囲内で車両１０を移動させる構成としたため、例えば車両１０を３０ｃｍ移動させる際に、ユーザーが単位選択部２３で誤って「ｍ」を選択してしまった場合であっても、最大移動量ｄ３［ｍ］より大きく移動しないので、車両１０の車外操作による移動をより安全に行うことができる。

なお、本発明に係る電気自動車の移動支援装置は、上述した実施例に限定されるものではなく、例えば、衝突回避レーダシステムを搭載して障害物に近づいた場合に警報を発するようにする、又は、障害物に近づいた場合に車両を自動的に停止させる、又は、外部操作による移動の回数を制限する等の機能を設けてもよい。

また、外部端末２０としては例えばスマートフォンなどのタブレット型端末を利用すると好適である。

また、車両１０と外部端末２０との間の通信を双方向とし、ハンドル角度が所定範囲外であった場合、電子制御装置１１から外部端末２０にその旨を表示するよう信号を出力する、また、ドライバがハンドル角度を修正したら車両１０の前進又は後進を開始するようにしてもよい。

また、外部端末２０は、数値を入力した後、前進ボタン（＋）、又は後進ボタン（−）を操作することにより、移動量を送信する形式であっても構わない。

本発明は、電気自動車の移動支援装置に関し、とくに車外における操作により電気自動車の前進又は後進を行う電気自動車の移動支援装置に適用して好適なものである。

１０ 電気自動車
１１ 電子制御装置
１１ａ 演算部（演算手段）
１１ｂ 制御部（制御手段）
１２ 受信器（移動量受信手段）
１３ ハンドル角度センサ（ハンドル角度検出手段）
１４ モータ
１５ ブレーキ
１６ 方向指示器
１７ 警報器
１８ 前輪
１９ シャフト
２０ 外部端末
２１ 入力部
２２ 表示部
２３ 単位選択部
２４ 移動開始ボタン
２５ 車両停止ボタン

Claims (7)

1. バッテリからの電力によってモータを駆動し走行する電気自動車の移動支援装置であって、
   通信機器から前記車両を前進又は後進させる移動量の情報を受信する移動量受信手段と、
   前記移動量受信手段において受信された前記移動量の情報に基づいて前記モータの回転角を演算する演算手段と、
   前記演算手段が算出した前記モータの回転角に基づいて前記モータの回転を制御する制御手段とを備えた
   ことを特徴とする電気自動車の移動支援装置。
2. 前記移動量受信手段は、前記移動量の情報として、ユーザーによって入力された数値情報を受信する
   ことを特徴とする請求項１記載の電気自動車の移動支援装置。
3. 前記制御手段は、前記移動量の情報に基づいて前記モータの回転速度を制御する
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電気自動車の移動支援装置。
4. 前記制御手段は、前記移動量の情報に基づいて前記モータの回転を停止させる前の、当該モータの減速度を制御する
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電気自動車の移動支援装置。
5. 前記移動量受信手段が緊急停止信号を受信する機能を備え、
   前記制御手段は、前記移動量受信手段が前記緊急停止信号を受信した場合、ブレーキを制御し前記車両を停止させる
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の電気自動車の移動支援装置。
6. ハンドルの操作角度を検出するハンドル角度検出手段をさらに備え、
   前記制御手段は、前記ハンドルの操作角度が所定角度を超える際は、前記移動量の情報に基づく前記モータの回転を禁止する
   ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の電気自動車の移動支援装置。
7. 前記制御手段は、前記移動量に上限を設ける
   ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の電気自動車の移動支援装置。

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