JP6889886B2

JP6889886B2 - 自動車

Info

Publication number: JP6889886B2
Application number: JP2019140462A
Authority: JP
Inventors: 山内　和博; 和博山内
Original assignee: 山内　和博; 和博山内
Priority date: 2019-07-31
Filing date: 2019-07-31
Publication date: 2021-06-18
Anticipated expiration: 2039-07-31
Also published as: JP2021025768A

Description

本発明は、電気モーターを電池により駆動させて走行する自動車に関わり、特に、走行開始後に、事故や道路工事により渋滞等を余儀なくされた自動車の対応技術に関する。

近年、自動車の走行案内を行うカーナビゲーション技術は、高度な無線通信技術、ＡＩ技術等と結合し、大幅に改良され、自動車のより快適な走行に大きく貢献している。特許文献１には、車載バッテリの残存容量、電気自動車の燃費、電気自動車の現在位置から充電施設まで距離および充電施設から目的地までの距離に基づいて充電施設における充電時間を算出する分析部から構成され、分析部により算出された充電時間を含む目的地までの到達時間を表示部に表示する電気自動車が開示されている。

特開２００９−１１２９３２号公報

上記特許文献１に記載の技術は、段落６５及び段落６６に記載の通り、先ず、走行前に走行経路を決定する段階において、現在位置から経由地まで、そして、経由地から目的地までの２つの区間それぞれに充電が必要かを判断しており、その判断方法は、燃費を考慮して各区間の距離を走行するために必要な電池容量と残存容量との比較により判断するものである。もし、残存容量がより少ない場合には、その区間内にて充電施設を経由して走行する走行経路が決定される。また、本文献の段落８０に記載の通り、各区間を構成するノード毎の電力の消費容量をデータベースに蓄積することにより、現在位置から目的地までの上記消費容量をより迅速に計算することがきるものである。しかしながら、当該技術は、出発前に、現在位置から充電施設を経由して目的地まで走行するか否かを決定するものであり、走行途中にて突然の渋滞や道路工事のための迂回による予期せぬ電池の電力消費に対応できるものではない。

本発明の目的は、電池の電力を駆動源とする電気モーターによって走行する自動車において、走行中に変化する道路状況に対応して、目的地まで安心して走行できる自動車を提供することである。

本発明においては、現在の自車位置から目的地までの走行経路を設定し、上記現在の自車位置から上記目的地までの走行距離及び上記目的地から所定の範囲内に在る充電施設までの走行距離を算出するカーナビ機能部を有する自動車であって、当該自動車は、当該自動車の駆動のための電気モーター部と、当該電気モーター部へ電力を供給する充電可能な電池部と、当該電池部に外部からの電気を充電するための充電部と、上記電池部の残留電力に基づいて上記自動車の走行可能な距離を算出する走行可能距離算出部と、上記カーナビ機能部が算出した現在の自車位置から上記目的地までの走行距離及び上記目的地から所定の範囲内に在る充電施設までの走行距離を足し合わせた走行距離と上記走行可能距離算出部が算出した走行可能距離とを比較する走行距離比較部と、上記自動車が上記目的地への走行を開始した後、上記走行距離比較部による比較結果において上記走行可能距離がより短い場合、上記カーナビ機能部に現在の自車位置と上記目的地との間に充電施設が存在する新たな走行経路を探索させる制御部と、各種の情報を表示する表示部と、上記カーナビ機能部が算出した現在の自車位置から上記目的地までの走行距離に基づいて上記目的地の到着予定時刻を算出する到着時刻算出部と、より高い加速で走行するスポーツ走行モード及びより低い加速で走行するエコノミー走行モードを相互に切り換える運転モード切換部と、上記自動車の走行速度を計測する速度計測部と、を有し、上記速度計測部の計測結果により、上記制御部が自車の所定時間内の停止時間の積算時間が所定時間を超えたと判断した場合、又は、上記制御部が上記到着時刻算出部が算出した上記到着時刻が所定の時間以上遅くなっていると判断した場合、
上記走行距離比較部による比較を行わせ、その結果により、現在の自車位置と上記目的地との間に充電施設が存在する走行経路を上記カーナビ機能部に探索させる自動車において、上記カーナビ機能部が上記新たな走行経路を探索し、自車が上記新たな走行経路上に存在する充電施設に到達した場合、上記制御部は、上記スポーツ走行モードによる上記目的地の到着予定時刻又は上記エコノミー走行モードによる上記目的地の到着予定時刻の少なくともいずれか一方を上記表示部に表示させる。

本発明の構成により、例えば、突然の長い渋滞が発生した場合には、自車の停止時間を積算した時間が長くなり、電池容量も大幅に低下することによって、このタイミングにおいて、充電施設を経由して目的地まで走行すべきか否かの判断が行われることで、目的地への到達が確実となる。また、突然の事故や道路工事によって長い距離の迂回路を走行しなければならないために、目的地への到着時間が所定の時刻を超えてしまった場合には、電池容量も大幅に低下することになり、このタイミングにおいて、充電施設を経由して目的地まで走行すべきか否かの判断が行われることで、目的地までの確実な走行が可能となる。更に、スポーツ走行モード又はエコノミー走行モードについての目的地の到着予定時間が表示され、運転者は、走行モードの切換が必要か否かを容易に判断できる。

本発明の自動車の実施の形態における回路構成ブロック図である。本発明の自動車の実施例１における動作フローチャートである。本発明の自動車の実施例１における動作フローチャートである。本発明の自動車の実施例２における動作のフローチャートである。本発明の自動車の実施の形態における説明図である。

以下に、図面に沿って本発明の自動車の実施の形態について説明する。尚、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。

図１を参照して、本発明の自動車の実施の形態における回路構成等について詳細に説明する。本実施の形態の自動車は、基本走行における駆動のためのアクセル部１１Ａ及びそのアクセル部を制御するアクセル制御部１１Ｂ、操舵を行うステアリング部１２Ａ及びその制御を行うステアリング制御部１２Ｂ、自動車の制動を行うブレーキ部１３Ａ及びその制御を行うブレーキ制御部１３Ｂを有する。更に、本自動車は、駆動装置としての電気モーター部１４Ａ、その駆動を制御するモーター制御部１４Ｂ、設定した走行経路に沿って経路案内を行うカーナビ機能部１５、各種情報、特に、カーナビ機能部１５の経路案内に関する情報を表示する表示部１６、運転モードを切り換える運転モード切換部１７を有する。

また、カーナビ機能部１５は、現在の自車位置から目的地までの走行距離及び上記目的地から所定の範囲内に在る充電施設までの走行距離を算出する。尚、運転モードには、基本的走行のノーマル走行モード、より高い加速で走行するスポーツ走行モード及びより低い加速で走行するエコノミー走行モードがある。更に、運転モード切換部は、手動運転と自動運転とを切り換えることもできる。

更に、本自動車は、自動運転のための支援装置が搭載されており、自車の前方及び後方を撮像するカメラ部１８、自車の前後の物体との距離を計測するレーダー部１９等を有する。また、電池（後述）の残留容量、時間毎の電力消費率等に基づいて走行可能な距離を算出する走行可能距離算出部２０、上記カーナビ機能部１５が算出した走行予定距離と走行可能距離算出部２０が算出した走行可能距離とを比較する走行距離比較部２１を有する。更に、自車位置から目的地までの走行予定距離を基に到着時刻を算出する到着時刻算出部２３及び自車の走行速度を計測する速度計測部２８を有する。

また、本自動車は、電気モーター部１４Ａを駆動させる電池部２４、その電池部に電力を充電するための充電部２５を有し、他に、カーナビ機能部１５の経路案内をアナウンスする車内スピーカ部２６及び運転者の声を取得する車内マイク部２７を有する。尚、本自動車は、音声認識部（図示せず）を備え、上記車内マイク部２７により取得した運転者の声によって走行に係る選択についてその決定を行うことができる。尚、制御部１０は、各部の全体的制御を行う。

（実施例１）次に、図２を参照しながら、本実施例１における自動車の動作について詳細に説明する。先ず、運転者は、走行を開始する前にカーナビ機能部１５により、目的地を設定して走行経路を設定する（ステップ１）。その際に、カーナビ機能部１５は、自車位置から走行経路に沿い、目的地までの走行予定距離を算出する（ステップ２）。また、本実施例では、現在の自車位置から目的地までの走行距離及び上記目的地から所定の範囲内に在る充電施設までの走行距離の両方を足し合わせた距離を走行予定距離として設定することも可能である。

更に、走行可能距離算出部２１は、現在の電池部２４の残量容量から走行するに可能な距離を算出する（ステップ３）。ステップ４では、カーナビ機能部が算出した走行予定距離と走行可能距離算出部が算出した走行可能距離とを比較する。その比較において、走行可能距離より走行予定距離が長い場合（ステップ４にて：ＹＥＳ）、走行経路において充電施設を通過するように再度経路が設定される（ステップ５）。

この走行経路の再設定は、自車位置から上記走行可能距離の範囲内に当該充電施設が入るように設定される。ステップ６にて、到着時刻算出部２３は、再設定された走行経路において目的地の到着時刻（到着予定時刻）を算出する。同時に、表示部１６にその時刻を表示する。運転者は、その時刻を検討し、その時刻が予定する到着時刻より遅い場合には、運転モード切換部１７によって、運転モードを基本走行モードからスポーツ走行モードに切り換えることにより、より早い時刻に到着することができる。運転モードが切換られると（ステップ７：ＹＥＳ）、到着時刻算出部２３が作動して、切換後の到着時刻を算出し、それを表示部１６に表示する（ステップ８）。

尚、ステップ４にて、走行可能距離より走行予定距離が短い場合（ステップ４にて：ＮＯ）、ステップ６に移行する。また、ステップ７にて、運転者による運転モード切換が無い場合（ステップ７：ＮＯ）、ステップ９に移行する。以上のステップ１からステップ８までは、本実施例の自動車の場合、自動的に行われる。しかし、ステップ９では、運転者が走行開始の操作を行わない限り又は走行開始の許可を出さない限り、本自動車は走行を開始しない。

次に、図３を参照しながら、本自動車が上記目的地に向かって走行を開始した後の動作を説明する。ステップ１０では、カーナビ機能部１５が現在の自車位置から目的地までの走行予定距離を算出する。尚、設定により、目的地から所定範囲内の充電施設までの走行距離を含めることができる。次に、ステップ１１では、走行可能距離算出部１１が走行可能距離を算出する。そして、ステップ１２では、上記走行可能距離より上記走行予定距離が長いか否かを判断する。ステップ１２にてＮＯの場合、ステップ１０に戻るが、ステップ１０からステップ１２までの算出及び判断は、制御部１０が所定の時間間隔毎又は所定の距離を走行した毎に実行される。

また、ステップ１２にてＹＥＳの場合、カーナビ機能部１５は、目的地までの走行予定経路上にて充電施設を経由して目的地へ走行する新たな走行経路を探索する。ステップ１４では、新たな走行経路を走行した場合の目的地到着時刻を算出し、それを表示部１６に表示する。

また、ステップ１５では、充電時間算出部２２は、充電施設での目的地までの走行距離を走行するのに必要な充電時間を算出する。この充電時間の算出は、充電施設に到着する前が最も利便性が高いが、到着時又は後の充電施設の停車時に行うこともできる。尚、現在の自車位置から目的地までの走行距離及び目的地から所定の範囲内の充電施設までの走行距離の両方の走行距離を足した距離を走行予定距離とすることもできる。次に、ステップ１６では、充電施設に到着したか否かが判断される。本自動車が到着すれば、到着時刻算出部２３が目的地到着時刻を算出し、表示部１６に表示する（ステップ１７）。このステップ１７では、上記充電中に、基本走行モード、スポーツ走行モード及びエコ走行モードのそれぞれのモードによる目的地までの到着時刻が自動的に算出され、表示部に表示される。よって、運転者は、この表示部の画面を見て、どのモードを選択するかを決定することができる。また、ステップ１８では、運転者による運転モードの切換があったか否かの判断を行う。当該切換があれば、ステップ１９にて、到着時刻算出部２３によって決定されたモードにおける到着時刻のみが表示部に再度表示される。尚、ステップ１６にて、充電施設に到着していなければ、ステップ１４に戻る。次に、ステップ１９からステップ２０に移行して、目的地に到達するまで上記ステップを繰り返す。

本実施例１における自動車は、走行開始前にて、現在の電池の容量で走行可能な距離と目的地までの走行予定距離（又は目的地から所定の範囲内にある充電施設までの走行距離を加えた距離）とを比較して、目的地（又は、上記充電施設）に達するまでに充電が必要であれば、新たに走行経路を探索し、探索した走行経路上に充電施設が存在するように走行経路を自動設定する。また、この充電施設は、カーナビ機能部１５により経由地として自動登録されるように設定することも可能である。更に、走行が開始された後は、走行を開始した後の所定の時間毎又は所定の距離毎に上述の２つの距離の比較と判断が行われるために、具体的には、走行開始から４５分毎又は３０キロメートル毎に行われるために、運転者は電池の残量容量を気にすることなく、安心して自動車運転に集中ができる。

更に、もし、この走行開始前に、現在の自車位置から目的地までの所定の区域内において充電施設が探索できなかった場合、上記所定の区域の範囲を自動的に拡大して上記探索を行うことになる。よって、その場合、現在の自車位置から目的地とは反対方向に位置する充電施設、又は、現在の自車位置から目的地を通過した位置にある充電施設（図５の充電施設P２参照）を探索することもある。

（実施例２）次に、図４を参照しながら、本実施例２における自動車の動作について詳細に説明する。本実施例の構成は、実施例１と同様であるが、制御部のソフトウエアプログラムが異なるために、その動作も異なる。しかし、本実施例２において、走行開始前の動作は、実施例１と同じステップを辿る。また、本実施例では、実施例１と同様に、現在の自車位置から目的地までの走行距離及び上記目的地から所定の範囲内に在る充電施設までの走行距離の両方を足し合わせた距離を走行予定距離として設定することも可能である。以下、図４及び図５を参照して、本実施例２の自動車が走行を開始した後からの動作を詳細に説明する。

先ず、ステップ２１では、自車Ａが走行を開始した後の所定時間内の停車時間の積算時間を算出する。ステップ２２にて、当該積算時間が所定の時間を超えていない場合、到着時刻算出部２３によって到着時刻が算出され（ステップ２３）、その到着時刻が所定の時間を超えたものであるか否かが判断される（ステップ２４）。ステップ２４にて、その判断が所定の時間を超えているものであれば、この時点での走行予定距離と走行可能距離がそれぞれカーナビ機能部１５及び走行可能距離算出部２０によって算出されて比較される（ステップ２５、２６及び２７）。ステップ２７にて、その判断が走行予定距離がより長いものであれば、走行経路が再探索される（ステップ２８）。

図５において、この再探索により、自車Ａが交差点Ｓ１、Ｓ４、Ｓ５を通過して目的地Ｄに向かう走行経路が、突然に発生した交通渋滞によって渋滞区域Ｊを迂回して充電施設Ｐ1に立ち寄って目的地へ向かう新たな走行経路（Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４、Ｓ５）に変更される。

また、ステップ２２にて、上記停止時間の積算時間が所定の時間を超えている場合、ステップ２５に移行する。更に、ステップ２４にて、到着時刻が所定の時間以上超えていなければ、ステップ２１に戻る。よって、ステップ２１から２８からは、目的地に到着するまで繰り返されることになる。

本実施例２においては、本自動車が走行を開始した後、突然の渋滞や道路工事によって大幅に時間を費やしたり、大きく迂回することによって走行距離が無駄に長くなった場合に、それを検知することによって、目的地までに現在の電池容量で到達可能か否かが判断され、到達できないと判断されれば、新たな走行経路が探索されて、目的地までに一旦充電施設に寄り、充電を行うことができる。

よって、渋滞が始まり、何度も発車と停止とを繰り返して、停止時間の積算時間が１時間内に所定の時間、例えば２０分を超えると、上述の２つの距離の比較と判断とが行われて、再探索を行うか否かが判断される。尚、例えば、走行開始後に同乗者が新たな立ち寄り場所を思い出し、その場所を経由して目的地への走行を開始しても、それは大きな迂回を行ったこととなる可能性がある。

また、本実施例２において、走行中に、カーナビ機能部１５が有する通信部（図示せず）が外部から渋滞情報を入手し、カーナビ機能部が自動的に迂回路を探索して、新たな走行経路を設定する場合においても、ステップ２５からステップ２８が自動的に作動して、目的地に到達することになる（ステップ２９：ＹＥＳ）。これは、実施例１においても同様である。

本発明は、電気モーターを電池により駆動させて走行する自動車に関わり、特に、走行開始後に交通事故や道路工事により突然の渋滞との遭遇を余儀なくされた自動車の対応技術に関するため、産業上の高い利用性を有する。

１０制御部
１５カーナビ機能部
１６表示部
１７運転モード切換部
２０走行可能距離算出部
２１走行距離比較部
２３到着時刻算出部
２４電池部
２５充電部
２８速度計測部

Claims

現在の自車位置から目的地までの走行経路を設定し、上記現在の自車位置から上記目的地までの走行距離及び上記目的地から所定の範囲内に在る充電施設までの走行距離を算出するカーナビ機能部を有する自動車であって、
当該自動車は、
当該自動車の駆動のための電気モーター部と、
当該電気モーター部へ電力を供給する充電可能な電池部と、
当該電池部に外部からの電気を充電するための充電部と、
前記電池部の残留電力に基づいて前記自動車の走行可能な距離を算出する走行可能距離算出部と、
前記カーナビ機能部が算出した現在の自車位置から上記目的地までの走行距離及び上記目的地から所定の範囲内に在る充電施設までの走行距離を足し合わせた走行距離と前記走行可能距離算出部が算出した走行可能距離とを比較する走行距離比較部と、
前記自動車が上記目的地への走行を開始した後、前記走行距離比較部による比較結果において上記走行可能距離がより短い場合、前記カーナビ機能部に現在の自車位置と上記目的地との間に充電施設が存在する新たな走行経路を探索させる制御部と、
各種の情報を表示する表示部と、
前記カーナビ機能部が算出した現在の自車位置から上記目的地までの走行距離に基づいて上記目的地の到着予定時刻を算出する到着時刻算出部と、
より高い加速で走行するスポーツ走行モード及びより低い加速で走行するエコノミー走行モードを相互に切り換える運転モード切換部と、
前記自動車の走行速度を計測する速度計測部と、
を有し、
前記速度計測部の計測結果により、前記制御部が自車の所定時間内の停止時間の積算時間が所定時間を超えたと判断した場合、又は、前記制御部が前記到着時刻算出部が算出した上記到着時刻が所定の時間以上遅くなっていると判断した場合、
前記走行距離比較部による比較を行わせ、その結果により、現在の自車位置と上記目的地との間に充電施設が存在する走行経路を前記カーナビ機能部に探索させる自動車において、
前記カーナビ機能部が上記新たな走行経路を探索し、自車が上記新たな走行経路上に存在する充電施設に到達した場合、前記制御部は、上記スポーツ走行モードによる上記目的地の到着予定時刻又は上記エコノミー走行モードによる上記目的地の到着予定時刻の少なくともいずれか一方を前記表示部に表示させる自動車。