JP7501697B1 - Power generation control device, power generation control method and program - Google Patents

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Abstract

【課題】交差点を走行する際の発電による燃料電池スタックの劣化を抑制する。【解決手段】発電制御装置１０は、車両の速度、車両と進行方向前方の信号機との距離、及び信号機の各灯火色の変更時刻を示す信号機情報を取得する取得部１２１と、速度と距離とに基づいて車両が信号機を通過する時刻を算出し、信号機情報に基づいて信号機を通過する時刻に信号機が灯火する色を特定する色特定部１２２と、車両に要求された駆動トルクで走行するために車両が備えるモータが消費する消費電力と、車両が備える燃料電池スタックが供給している供給電力との差である不足電力を特定する電力特定部１２３と、色特定部１２２が特定した、信号機が灯火する色が赤色又は黄色である場合、燃料電池スタックからモータに供給電力を供給するとともに、車両が備えるバッテリからモータに不足電力を供給することを決定する決定部１２４と、を有する。【選択図】図１[Problem] To suppress deterioration of a fuel cell stack due to power generation when traveling through an intersection. [Solution] A power generation control device 10 has an acquisition unit 121 that acquires traffic light information indicating the speed of the vehicle, the distance between the vehicle and a traffic light ahead in the direction of travel, and the time when each traffic light's light color will change, a color identification unit 122 that calculates the time when the vehicle will pass the traffic light based on the speed and distance and identifies the color of the traffic light at the time when the vehicle will pass the traffic light based on the traffic light information, a power identification unit 123 that identifies a power shortage, which is the difference between the power consumption consumed by a motor equipped in the vehicle to travel with a drive torque required of the vehicle and the power supply supplied by a fuel cell stack equipped in the vehicle, and a decision unit 124 that decides to supply power from the fuel cell stack to the motor and to supply the shortage power from a battery equipped in the vehicle to the motor when the color identification unit 122 identifies the color of the traffic light as red or yellow. [Selected Figure] Figure 1

Description

本発明は、発電制御装置、発電制御方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to a power generation control device, a power generation control method, and a program.

特許文献１のハイブリッド車両の制御装置は、交差点の有無に応じて、モータで走行するために出力する電力の上限値を設定する。 The hybrid vehicle control device in Patent Document 1 sets an upper limit on the power output for driving using the motor depending on whether or not there is an intersection.

特開２０１０－５２６５２号公報JP 2010-52652 A

ところで、電力を出力する燃料電池スタックの触媒に塗布された白金粒子は、発電時の負荷の変動に伴い電圧が変動することで、溶出又は析出して粗大化するため、燃料電池スタックが劣化しやすい。その結果、従来の制御装置においては、車両が交差点の手前で加速した後に信号機の色が黄色又は赤色に変化したことにより減速すると、必要な電力量の変動に伴い負荷が変動するため、燃料電池スタックの劣化が進むという問題があった。 However, platinum particles coated on the catalyst of the fuel cell stack that outputs electric power tend to dissolve or precipitate and become coarse due to voltage fluctuations accompanying fluctuations in the load during power generation, which makes the fuel cell stack susceptible to deterioration. As a result, with conventional control devices, when a vehicle accelerates before an intersection and then decelerates as the traffic light changes to yellow or red, the load fluctuates with the amount of power required, which causes the fuel cell stack to deteriorate.

そこで、本発明はこれらの点に鑑みてなされたものであり、交差点を走行する際の発電による燃料電池スタックの劣化を抑制することを目的とする。 Therefore, the present invention was made in consideration of these points, and aims to suppress deterioration of the fuel cell stack caused by power generation when traveling through intersections.

本発明の第１の態様に係る発電制御装置は、車両の速度、前記車両と進行方向前方の信号機との距離、及び前記信号機の各灯火色の変更時刻を示す信号機情報を取得する取得部と、前記速度と前記距離とに基づいて前記車両が前記信号機を通過する時刻を算出し、前記信号機情報に基づいて前記信号機を通過する時刻に前記信号機が灯火する色を特定する色特定部と、前記車両に要求された駆動トルクで走行するために前記車両が備えるモータが消費する消費電力と、前記車両が備える燃料電池スタックが供給している供給電力との差である不足電力を特定する電力特定部と、前記色特定部が特定した、前記信号機が灯火する色が赤色又は黄色である場合、前記燃料電池スタックから前記モータに前記供給電力を供給するとともに、前記車両が備えるバッテリから前記モータに前記不足電力を供給することを決定する決定部と、を有する。 The power generation control device according to the first aspect of the present invention includes an acquisition unit that acquires traffic light information indicating the speed of the vehicle, the distance between the vehicle and a traffic light ahead in the direction of travel, and the time when the light color of each of the traffic lights changes; a color identification unit that calculates the time when the vehicle passes the traffic light based on the speed and the distance, and identifies the color of the traffic light at the time when the vehicle passes the traffic light based on the traffic light information; a power identification unit that identifies a power shortage, which is the difference between the power consumption consumed by a motor equipped in the vehicle to run with the drive torque required for the vehicle and the supply power supplied by a fuel cell stack equipped in the vehicle; and a decision unit that decides to supply the supply power from the fuel cell stack to the motor and to supply the shortage power from a battery equipped in the vehicle to the motor when the color identification unit identifies the color of the light of the traffic light as red or yellow.

前記取得部は、前記信号機情報として、前記信号機が灯火している色、前記変更時刻、及び当該変更時刻の後に灯火する色を取得してもよい。 The acquisition unit may acquire, as the traffic light information, the color in which the traffic light is lit, the change time, and the color in which the traffic light will be lit after the change time.

前記取得部は、前記車両のアクセル開度をさらに取得し、前記決定部は、走行中の前記車両の前記消費電力に対応する第１駆動トルクよりも前記アクセル開度に対応する第２駆動トルクが大きく、かつ前記信号機が灯火する色が赤色又は黄色である場合、前記燃料電池スタックから前記モータに前記供給電力を供給するとともに、前記第２駆動トルクに対応する消費電力と前記供給電力との差である不足電力を前記バッテリから前記モータに供給することを決定してもよい。 The acquisition unit may further acquire an accelerator opening of the vehicle, and the determination unit may determine that when a second driving torque corresponding to the accelerator opening is greater than a first driving torque corresponding to the power consumption of the vehicle while traveling and the color of the traffic light is red or yellow, the supply power is supplied from the fuel cell stack to the motor, and the deficit power, which is the difference between the power consumption corresponding to the second driving torque and the supply power, is supplied from the battery to the motor.

前記決定部は、前記色特定部が特定した、前記信号機が灯火する色が赤色又は黄色であり、且つ前記バッテリの充電率が閾値以上である場合、前記バッテリから前記モータに前記不足電力を供給することを決定してもよい。 The determination unit may determine to supply the shortage power from the battery to the motor when the color of the traffic light identified by the color identification unit is red or yellow and the charging rate of the battery is equal to or higher than a threshold value.

前記決定部は、前記バッテリが前記モータに前記不足電力を供給した後に前記車両が停止し、且つ前記バッテリの充電率が閾値未満である場合、前記燃料電池スタックから前記バッテリに電力を供給することを決定してもよい。 The decision unit may decide to supply power from the fuel cell stack to the battery when the vehicle stops after the battery supplies the shortage power to the motor and the charging rate of the battery is less than a threshold value.

本発明の第２の態様に係る発電制御装置は、燃料電池スタックとバッテリとから供給された電力で動作するモータを備える車両を制御する発電制御装置であって、現在の時刻における車両の進行方向前方の信号機の第１状態を示す第１情報、及び前記車両が前記信号機を通過する時刻における前記信号機の第２状態を示す第２情報を取得する取得部と、前記第１状態と前記第２状態とが異なる場合は、前記第１状態と前記第２状態とが同じ場合よりも、前記燃料電池スタックの発電量の変化が小さくなるように、前記燃料電池スタック及び前記バッテリから前記モータに供給する電力量を決定する決定部と、を有する。 The power generation control device according to the second aspect of the present invention is a power generation control device that controls a vehicle equipped with a motor that operates with power supplied from a fuel cell stack and a battery, and has an acquisition unit that acquires first information indicating a first state of a traffic light ahead in the traveling direction of the vehicle at the current time and second information indicating a second state of the traffic light at the time the vehicle passes the traffic light, and a determination unit that determines the amount of power to be supplied from the fuel cell stack and the battery to the motor when the first state and the second state are different so that the change in the amount of power generated by the fuel cell stack is smaller than when the first state and the second state are the same.

前記決定部は、前記第１状態と前記第２状態とが異なる場合、前記車両が加速する動作により増加した前記モータに供給する電力を前記バッテリから供給するように決定してもよい。 The decision unit may decide that when the first state and the second state are different, the power to be supplied to the motor, which has increased due to the vehicle accelerating, should be supplied from the battery.

本発明の第３の態様に係る発電制御方法は、プロセッサが実行する、車両の速度、前記車両と進行方向前方の信号機との距離、及び前記信号機の各灯火色の変更時刻を示す信号機情報を取得するステップと、前記速度と前記距離とに基づいて前記車両が前記信号機を通過する時刻を算出し、前記信号機情報に基づいて前記信号機を通過する時刻に前記信号機が灯火する色を特定するステップと、前記車両に要求された駆動トルクで走行するために前記車両が備えるモータが消費する消費電力と、前記車両が備える燃料電池スタックが供給している供給電力との差である不足電力を算出するステップと、前記信号機が灯火する色を特定するステップにおいて特定した色が赤色又は黄色である場合、前記燃料電池スタックから前記モータに前記供給電力を供給するとともに、前記車両が備えるバッテリから前記モータに前記不足電力を供給することを決定するステップと、を有する。 The power generation control method according to the third aspect of the present invention includes the steps of: acquiring traffic light information indicating the speed of the vehicle, the distance between the vehicle and a traffic light ahead in the direction of travel, and the time when the light color of each of the traffic lights is changed, which are executed by a processor; calculating the time when the vehicle will pass the traffic light based on the speed and the distance, and specifying the color of the traffic light at the time when the vehicle will pass the traffic light based on the traffic light information; calculating a power deficit, which is the difference between the power consumed by a motor provided in the vehicle to run with the drive torque required for the vehicle and the supply power supplied by a fuel cell stack provided in the vehicle; and, if the color specified in the step of specifying the color of the light of the traffic light is red or yellow, determining to supply the supply power from the fuel cell stack to the motor and to supply the power deficit to the motor from a battery provided in the vehicle.

本発明の第４の態様に係るプログラムは、プロセッサに、車両の速度、前記車両と進行方向前方の信号機との距離、及び前記信号機の各灯火色の変更時刻を示す信号機情報を取得するステップと、前記速度と前記距離とに基づいて前記車両が前記信号機を通過する時刻を算出し、前記信号機情報に基づいて前記信号機を通過する時刻に前記信号機が灯火する色を特定するステップと、前記車両に要求された駆動トルクで走行するために前記車両が備えるモータが消費する消費電力と、前記車両が備える燃料電池スタックが供給している供給電力との差である不足電力を算出するステップと、前記信号機が灯火する色を特定するステップにおいて特定した色が赤色又は黄色である場合、前記燃料電池スタックから前記モータに前記供給電力を供給するとともに、前記車両が備えるバッテリから前記モータに前記不足電力を供給することを決定するステップと、を実行させる。 The program according to the fourth aspect of the present invention causes a processor to execute the steps of: acquiring traffic light information indicating the speed of the vehicle, the distance between the vehicle and a traffic light ahead in the direction of travel, and the time when the light color of each of the traffic lights will change; calculating the time when the vehicle will pass the traffic light based on the speed and the distance, and specifying the color of the traffic light at the time when the vehicle will pass the traffic light based on the traffic light information; calculating a power deficit, which is the difference between the power consumed by a motor provided in the vehicle to run at the drive torque required for the vehicle and the supply power supplied by a fuel cell stack provided in the vehicle; and, if the color specified in the step of specifying the color of the light of the traffic light is red or yellow, supplying the supply power from the fuel cell stack to the motor and determining to supply the power deficit to the motor from a battery provided in the vehicle.

本発明によれば、交差点を走行する際の発電による燃料電池スタックの劣化を抑制するという効果を奏する。 The present invention has the effect of suppressing deterioration of the fuel cell stack caused by power generation when traveling through intersections.

本実施形態に係る車両Ｓの概要を説明するための図である。1 is a diagram for explaining an overview of a vehicle S according to an embodiment of the present invention; 電力の供給元を決定する動作を説明するための図である。FIG. 11 is a diagram for explaining an operation for determining a power supply source. モータ７に供給する電力量を説明するための図である。4 is a diagram for explaining the amount of electric power supplied to the motor 7. FIG. 発電制御装置１０における処理シーケンスの例を示す図である。2 is a diagram showing an example of a processing sequence in the power generation control device 10. FIG. 変形例に係る車両Ｓの概要を説明するための図である。FIG. 13 is a diagram for explaining an overview of a vehicle S according to a modified example.

＜車両Ｓの概要＞
図１は、本実施形態に係る車両Ｓの概要を説明するための図である。図１に示す車両Ｓは、受信装置１と、距離特定装置２と、速度センサ３と、アクセルセンサ４と、ＦＣ（Fuel Cell）スタック５と、バッテリ６と、モータ７と、を備える。車両Ｓは、例えば、ＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle；すなわちハイブリッド車）又はＥＶ（Electric Vehicle；すなわち電気自動車）であり、車両Ｓが走行するためにモータ７が消費する電力をＦＣスタック５から供給するハイブリッドモードで動作する。 <Overview of Vehicle S>
Fig. 1 is a diagram for explaining an overview of a vehicle S according to this embodiment. The vehicle S shown in Fig. 1 includes a receiving device 1, a distance determination device 2, a speed sensor 3, an accelerator sensor 4, a FC (Fuel Cell) stack 5, a battery 6, and a motor 7. The vehicle S is, for example, an HEV (Hybrid Electric Vehicle) or an EV (Electric Vehicle), and operates in a hybrid mode in which the electric power consumed by the motor 7 for the vehicle S to run is supplied from the FC stack 5.

受信装置１は、Ｖ２Ｘ（Vehicle-to-Everything）通信を介して、車両Ｓの周囲の送信装置から情報を受信する無線通信装置である。無線通信の規格は、例えばＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communications）であるが、これに限らない。送信装置は、例えば、車両Ｓの周囲の信号機又は当該信号機と通信可能な情報処理装置である。送信装置から受信する情報は、例えば、信号機が灯火している色、信号機の灯火色を変更する時刻及び変更後の灯火色である。 The receiving device 1 is a wireless communication device that receives information from a transmitting device around the vehicle S via V2X (Vehicle-to-Everything) communication. The wireless communication standard is, for example, DSRC (Dedicated Short Range Communications), but is not limited to this. The transmitting device is, for example, a traffic light around the vehicle S or an information processing device capable of communicating with the traffic light. The information received from the transmitting device is, for example, the color that the traffic light is lit, the time when the traffic light color is changed, and the light color after the change.

距離特定装置２は、車両Ｓの進行方向前方に設置された信号機と車両Ｓとの距離を特定する処理を実行する。距離特定装置２は、例えば、車両Ｓに搭載されたＡＤＡＳ（Advanced Driver-Assistance Systems；先進運転支援システム）が備えるＬｉＤＡＲ（Light Detection And Ranging）等の三次元レーザ（不図示）が車両Ｓの周囲の物体を測定して生成した点群データに基づいて、信号機と車両Ｓとの距離を特定する。信号機と車両Ｓとの距離は、信号機が設置された位置と車両Ｓの位置との距離でもよいし、信号機に対応する一時停止線の位置と車両Ｓの位置との距離でもよい。 The distance determination device 2 executes a process for determining the distance between the vehicle S and a traffic light installed ahead in the direction of travel of the vehicle S. The distance determination device 2 determines the distance between the traffic light and the vehicle S based on point cloud data generated by measuring objects around the vehicle S using a three-dimensional laser (not shown) such as a LiDAR (Light Detection And Ranging) equipped in an ADAS (Advanced Driver-Assistance Systems) mounted on the vehicle S. The distance between the traffic light and the vehicle S may be the distance between the position where the traffic light is installed and the position of the vehicle S, or may be the distance between the position of the stop line corresponding to the traffic light and the position of the vehicle S.

速度センサ３は、車両Ｓの速度を検出して発電制御装置１０に送信する。アクセルセンサ４は、車両Ｓが備えるアクセルペダル（不図示）の踏込量を検出し、踏込量に対応するアクセル開度を発電制御装置１０に送信する。 The speed sensor 3 detects the speed of the vehicle S and transmits the detected speed to the power generation control device 10. The accelerator sensor 4 detects the amount of depression of an accelerator pedal (not shown) provided on the vehicle S and transmits the accelerator opening corresponding to the amount of depression to the power generation control device 10.

ＦＣスタック５は、複数の燃料電池セルを積層（スタック）した燃料電池スタックであり、例えば、水素ガス等の燃料ガスと、空気中の酸素等の酸化剤ガスとの化学反応により発電を行う。ＦＣスタック５は、発電した電気を、バッテリ６又はモータ７に供給する。バッテリ６は、充放電可能な蓄電池であり、車両Ｓが備える電装品（不図示）に電気を供給する。また、バッテリ６は、ＦＣスタック５が発電した電気とモータ７が発生した回生電力とを充電する。モータ７は、ＦＣスタック５から供給された電気を用いて、車両Ｓが駆動するための動力を発生させる動力源である。モータ７は、車両Ｓがブレーキ（不図示）を用いて減速する場合に回生電力を発生し、バッテリ６に電気を供給する。 The FC stack 5 is a fuel cell stack in which multiple fuel cells are stacked, and generates electricity by a chemical reaction between a fuel gas, such as hydrogen gas, and an oxidant gas, such as oxygen in the air. The FC stack 5 supplies the generated electricity to the battery 6 or the motor 7. The battery 6 is a rechargeable storage battery that supplies electricity to electrical equipment (not shown) equipped in the vehicle S. The battery 6 is charged with electricity generated by the FC stack 5 and regenerative power generated by the motor 7. The motor 7 is a power source that generates power for driving the vehicle S using the electricity supplied from the FC stack 5. The motor 7 generates regenerative power when the vehicle S decelerates using the brakes (not shown) and supplies the electricity to the battery 6.

発電制御装置１０は、車両Ｓに要求されたトルクをモータ７に発生させるために、ＦＣスタック５の発電量を決定する処理を実行する。発電制御装置１０は、電子部品を含む筐体を有していてもよく、電子部品が実装されたプリント基板であってもよい。 The power generation control device 10 executes a process to determine the amount of power generation of the FC stack 5 in order to cause the motor 7 to generate the torque required by the vehicle S. The power generation control device 10 may have a housing containing electronic components, or may be a printed circuit board on which electronic components are mounted.

ところで、ＦＣスタック５においては、触媒金属として用いられる白金が塗布されている。白金は、ＦＣスタック５が発電する際の負荷の変動に伴い電圧が変動することで溶出又は析出して粗大化するため、ＦＣスタック５は、発電量が変動すると劣化しやすくなる。一例として、信号機の手前で加速した車両Ｓが当該信号機を通過するまでに、信号機の灯火色が変わる場合（すなわち、車両Ｓが交差点の手前で加速した後に信号機の灯火色が黄色又は赤色に変化するような場合）は、車両Ｓが加速した直後に減速することが想定される。このような場合、モータ７に発生させるトルクの変化に伴いＦＣスタック５が発電する際の負荷が変動するため、ＦＣスタック５が劣化しやすくなる。 The FC stack 5 is coated with platinum, which is used as a catalytic metal. Platinum dissolves or precipitates and becomes coarse due to voltage fluctuations accompanying fluctuations in the load when the FC stack 5 generates electricity, so the FC stack 5 is prone to deterioration when the amount of electricity generated fluctuates. As an example, if the color of the traffic light changes before the vehicle S accelerates in front of a traffic light and passes the traffic light (i.e., if the traffic light changes to yellow or red after the vehicle S accelerates in front of an intersection), it is expected that the vehicle S will decelerate immediately after accelerating. In such a case, the load when the FC stack 5 generates electricity fluctuates with changes in the torque generated by the motor 7, and the FC stack 5 is prone to deterioration.

そこで、発電制御装置１０は、車両Ｓの進行方向前方に設置された信号機と車両Ｓとの距離、及び信号機の灯火色が変化する時刻に基づいて、車両Ｓが加速した直後に減速することが想定されると判定した場合は、ＦＣスタック５に加えてバッテリ６からもモータ７に電気を供給する。すなわち、発電制御装置１０は、車両Ｓが信号機を通過するまでに信号機の状態が変化する場合は、信号機の状態が変化しない場合よりも、ＦＣスタック５の発電量の変化が小さくなるように、ＦＣスタック５及びバッテリ６から供給する電力量を制御する。具体的には、車両Ｓが信号機を通過する前に消費電力が増加した場合は、バッテリ６から供給する電力を増加させ、信号機の状態が変化することによりモータ７に要求されるトルクが変化したとしても、ＦＣスタック５の発電量の変化を抑制する。このように動作することで、要求されたトルクのうち車両Ｓの加速に伴い変動するトルクに対応する電力をバッテリ６から供給できるため、ＦＣスタック５の発電量の変動を抑制できる。その結果、ＦＣスタック５の劣化を抑制することができる。
以下、発電制御装置１０の構成及び動作を詳細に説明する。 Therefore, when the power generation control device 10 determines that the vehicle S is expected to decelerate immediately after accelerating based on the distance between the vehicle S and a traffic light installed ahead of the vehicle S in the traveling direction and the time when the light color of the traffic light changes, the power generation control device 10 supplies electricity to the motor 7 from the battery 6 in addition to the FC stack 5. That is, when the state of the traffic light changes before the vehicle S passes the traffic light, the power generation control device 10 controls the amount of power supplied from the FC stack 5 and the battery 6 so that the change in the amount of power generated by the FC stack 5 is smaller than when the state of the traffic light does not change. Specifically, when the power consumption increases before the vehicle S passes the traffic light, the power supplied from the battery 6 is increased, and even if the torque required for the motor 7 changes due to the change in the state of the traffic light, the change in the amount of power generated by the FC stack 5 is suppressed. By operating in this manner, the battery 6 can supply power corresponding to the torque that varies with the acceleration of the vehicle S among the required torque, so that the variation in the amount of power generated by the FC stack 5 can be suppressed. As a result, the deterioration of the FC stack 5 can be suppressed.
The configuration and operation of the power generation control device 10 will be described in detail below.

＜発電制御装置１０の構成＞
発電制御装置１０は、記憶部１１と、制御部１２と、を有する。制御部１２は、取得部１２１と、色特定部１２２と、電力特定部１２３と、決定部１２４と、走行制御部１２５と、を有する。 <Configuration of power generation control device 10>
The power generation control device 10 includes a storage unit 11 and a control unit 12. The control unit 12 includes an acquisition unit 121, a color specifying unit 122, a power specifying unit 123, a determination unit 124, and a traveling control unit 125.

記憶部１１は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）又はＳＳＤ（Solid State Drive）等の記憶媒体を有する。記憶部１１は、制御部１２が実行するプログラムを記憶している。記憶部１１は、ＦＣスタック５及びバッテリ６からモータ７に電気を供給するための各種の情報を記憶している。一例として、記憶部１１は、車両Ｓのアクセル開度と速度とに対応するモータ７のトルクを示すトルクマップを記憶している。トルクマップは、アクセル開度と速度とを軸とする二次元空間上の平面として表されており、当該平面には、アクセル開度と速度とに関連付けられたモータ７のトルクが示されている。 The memory unit 11 has a storage medium such as a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), a HDD (Hard Disk Drive), or an SSD (Solid State Drive). The memory unit 11 stores a program executed by the control unit 12. The memory unit 11 stores various information for supplying electricity from the FC stack 5 and the battery 6 to the motor 7. As an example, the memory unit 11 stores a torque map showing the torque of the motor 7 corresponding to the accelerator opening and speed of the vehicle S. The torque map is represented as a plane in a two-dimensional space with the accelerator opening and speed as axes, and the torque of the motor 7 associated with the accelerator opening and speed is shown on the plane.

制御部１２は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）又はＥＣＵ（Electronic Control Unit）等のプロセッサである。制御部１２は、記憶部１１に記憶されたプログラムを実行することにより、取得部１２１、色特定部１２２、電力特定部１２３、決定部１２４及び走行制御部１２５として機能する。なお、制御部１２は、１つのプロセッサで構成されていてもよいし、複数のプロセッサ又は１以上のプロセッサと電子回路との組み合わせにより構成されていてもよい。
以下、制御部１２により実現される各部の構成を説明する。 The control unit 12 is, for example, a processor such as a CPU (Central Processing Unit) or an ECU (Electronic Control Unit). The control unit 12 executes a program stored in the storage unit 11 to function as an acquisition unit 121, a color specification unit 122, a power specification unit 123, a determination unit 124, and a driving control unit 125. The control unit 12 may be configured with one processor, or may be configured with multiple processors or a combination of one or more processors and an electronic circuit.
The configuration of each unit realized by the control unit 12 will be described below.

取得部１２１は、車両Ｓの速度、車両Ｓのアクセル開度、車両Ｓと進行方向前方の信号機との距離、及び信号機の各灯火色の変更時刻を示す信号機情報を取得する。信号機情報は、例えば、信号機が灯火している色、灯火色の変更時刻、及び当該変更時刻の後に灯火する色を含む。取得部１２１は、例えば、受信装置１が信号機から受信した信号機情報、距離特定装置２が特定した信号機と車両Ｓとの距離、速度センサ３が検出した車両Ｓの速度、及びアクセルセンサ４が検出したアクセル開度を取得する。なお、信号機と車両Ｓとの距離は、信号機が設置された位置と車両Ｓの位置との距離、又は信号機に対応する一時停止線の位置と車両Ｓの位置との距離のいずれかである。 The acquisition unit 121 acquires traffic light information indicating the speed of the vehicle S, the accelerator opening of the vehicle S, the distance between the vehicle S and the traffic light ahead in the direction of travel, and the time when each traffic light changes color. The traffic light information includes, for example, the color the traffic light is lit with, the time when the light color changes, and the color that will be lit after the change time. The acquisition unit 121 acquires, for example, traffic light information received from the traffic light by the receiving device 1, the distance between the traffic light and the vehicle S identified by the distance identification device 2, the speed of the vehicle S detected by the speed sensor 3, and the accelerator opening detected by the accelerator sensor 4. The distance between the traffic light and the vehicle S is either the distance between the position where the traffic light is installed and the position of the vehicle S, or the distance between the position of the stop line corresponding to the traffic light and the position of the vehicle S.

色特定部１２２は、車両Ｓが進行方向前方の信号機を通過する時刻における信号機の灯火色を特定する。例えば、色特定部１２２は、現在の時刻、車両Ｓの速度及び信号機と車両Ｓとの距離に基づいて、車両Ｓが信号機を通過する時刻を算出する。そして、色特定部１２２は、信号機情報に基づいて信号機を通過する時刻に信号機が灯火する色を特定する。 The color identification unit 122 identifies the color of the traffic light at the time when the vehicle S passes the traffic light ahead in the direction of travel. For example, the color identification unit 122 calculates the time when the vehicle S will pass the traffic light based on the current time, the speed of the vehicle S, and the distance between the traffic light and the vehicle S. Then, the color identification unit 122 identifies the color that the traffic light will be lit at the time when the vehicle S will pass the traffic light based on the traffic light information.

例えば、信号機を通過する時刻「９時５分３０秒」を色特定部１２２が算出し、信号機情報が「灯火している色は青色」、「変更時刻は９時５分３５秒」及び「変更時刻の後に灯火する色は黄色」を示すとする。この場合、色特定部１２２は、信号機を通過する時刻における信号機の灯火色を「青色」に特定する。 For example, the color identification unit 122 calculates the time when the traffic light will be passed, "9:05:30," and the traffic light information indicates that "the currently lit color is green," "the change time is 9:05:35," and "the color that will be lit after the change time is yellow." In this case, the color identification unit 122 identifies the traffic light color at the time when the traffic light will be passed as "green."

電力特定部１２３は、車両Ｓに要求された駆動トルクで走行するために車両Ｓが備えるモータ７が消費する消費電力と、車両Ｓが備えるＦＣスタック５が供給している供給電力との差である不足電力を特定する。例えば、電力特定部１２３は、記憶部１１に記憶されたトルクマップが示すモータ７のトルクを参照することにより、車両Ｓのアクセル開度と速度とに対応するモータ７のトルクを特定する。続いて、電力特定部１２３は、特定したトルクを発生させるためにモータが消費する消費電力を算出し、当該消費電力と現時刻におけるＦＣスタック５の発電量（すなわち供給電力）との差である不足電力を特定する。 The power identification unit 123 identifies a power shortage, which is the difference between the power consumption consumed by the motor 7 equipped in the vehicle S to run at the drive torque required for the vehicle S and the power supply provided by the FC stack 5 equipped in the vehicle S. For example, the power identification unit 123 identifies the torque of the motor 7 corresponding to the accelerator opening and speed of the vehicle S by referring to the torque of the motor 7 indicated by the torque map stored in the memory unit 11. Next, the power identification unit 123 calculates the power consumption consumed by the motor to generate the identified torque, and identifies the power shortage, which is the difference between the power consumption and the amount of power generated by the FC stack 5 at the current time (i.e., the supplied power).

決定部１２４は、モータ７に電力を供給する供給元（すなわち、ＦＣスタック５及びバッテリ６の少なくともいずれか）と、供給元が供給する電力量とを決定する。決定部１２４は、色特定部１２２が特定した、車両Ｓが信号機を通過する時刻における信号機の灯火色が青色である場合、ＦＣスタック５からモータ７に、電力特定部１２３が算出した消費電力を供給することを決定する。一方で、決定部１２４は、色特定部１２２が特定した信号機の灯火色が赤色又は黄色である場合、ＦＣスタック５からモータ７に供給電力を供給するとともに、車両Ｓが備えるバッテリ６からモータ７に不足電力を供給することを決定する。 The determination unit 124 determines the source of power supply to the motor 7 (i.e., at least one of the FC stack 5 and the battery 6) and the amount of power supplied by the source. When the light color of the traffic light identified by the color identification unit 122 is green at the time when the vehicle S passes the traffic light, the determination unit 124 determines that the power consumption calculated by the power identification unit 123 is to be supplied from the FC stack 5 to the motor 7. On the other hand, when the light color of the traffic light identified by the color identification unit 122 is red or yellow, the determination unit 124 determines that the supply power is to be supplied from the FC stack 5 to the motor 7 and that the shortage power is to be supplied from the battery 6 equipped in the vehicle S to the motor 7.

図２は、電力の供給元を決定する動作を説明するための図である。図２に示す車両Ｓは、道路Ａを交差点Ｔに向かって走行しており、信号機Ｒ１に対応する一時停止線Ｋ１を通過しようとしている。図２において、位置Ｌ０は車両Ｓの先頭の位置を示し、位置Ｌ１は車両Ｓが加速を開始した位置を示し、位置Ｌ２は信号機Ｒ１の灯火色が黄色に変化したことにより車両Ｓが減速を開始した位置を示す。 Figure 2 is a diagram for explaining the operation of determining the power supply source. A vehicle S shown in Figure 2 is traveling on a road A toward an intersection T, and is about to pass a stop line K1 corresponding to a traffic light R1. In Figure 2, position L0 indicates the position of the head of the vehicle S, position L1 indicates the position where the vehicle S starts to accelerate, and position L2 indicates the position where the vehicle S starts to decelerate as the light color of the traffic light R1 changes to yellow.

まず、色特定部１２２は、取得部１２１が取得した車両Ｓの速度及び一時停止線Ｋ１と位置Ｌ０との距離に基づいて、車両Ｓが一時停止線Ｋ１を通過する時刻を算出する。色特定部１２２は、取得部１２１が取得した信号機Ｒ１の信号機情報に基づいて、算出した時刻における信号機Ｒ１の灯火色が赤色であるか否かを判定する。色特定部１２２が信号機Ｒ１の灯火色が赤色であると判定した場合、決定部１２４は、ＦＣスタック５からモータ７に供給電力を供給する。さらに決定部１２４は、車両Ｓが加速する場合に、バッテリ６からモータ７に加速に伴う不足電力を供給することを決定する。すなわち、決定部１２４は、車両Ｓが信号機Ｒ１を通過する前に信号機Ｒ１の状態が変化する場合に、信号機Ｒ１の状態が変化しない場合よりもＦＣスタック５の発電量の変化を抑制するために、バッテリ６からモータ７に加速に伴う不足電力を供給することを決定する。決定部１２４がこのように動作することで、車両Ｓの加速及び減速に伴い変動する消費電力と、ＦＣスタック５が供給する供給電力との差である不足電力をバッテリ６からモータ７に供給できるため、ＦＣスタック５の発電量の変動を抑制できる。その結果、ＦＣスタック５の劣化を抑制できる。 First, the color identification unit 122 calculates the time when the vehicle S passes the stop line K1 based on the speed of the vehicle S acquired by the acquisition unit 121 and the distance between the stop line K1 and the position L0. The color identification unit 122 determines whether the light color of the traffic light R1 at the calculated time is red or not based on the traffic light information of the traffic light R1 acquired by the acquisition unit 121. If the color identification unit 122 determines that the light color of the traffic light R1 is red, the determination unit 124 supplies power from the FC stack 5 to the motor 7. Furthermore, the determination unit 124 determines that the battery 6 supplies the motor 7 with the power shortage caused by the acceleration when the vehicle S accelerates. That is, when the state of the traffic light R1 changes before the vehicle S passes the traffic light R1, the determination unit 124 determines that the battery 6 supplies the motor 7 with the power shortage caused by the acceleration in order to suppress the change in the power generation amount of the FC stack 5 more than when the state of the traffic light R1 does not change. By operating the determination unit 124 in this manner, the battery 6 can supply the motor 7 with the power shortage, which is the difference between the power consumption that varies with the acceleration and deceleration of the vehicle S and the power supplied by the FC stack 5, thereby suppressing the fluctuation in the amount of power generated by the FC stack 5. As a result, deterioration of the FC stack 5 can be suppressed.

なお、決定部１２４は、図２に示す位置Ｌ１において車両Ｓが加速し、位置Ｌ２において車両Ｓが減速しなかった場合、車両Ｓが交差点Ｔを通過する時刻より前の時刻においては、不足電力をバッテリ６から供給し、当該時刻を経過した後は、不足電力をＦＣスタック５から供給することを決定してもよい。車両Ｓが交差点Ｔを通過する時刻は、例えば、色特定部１２２が算出した、車両Ｓが信号機Ｒ１を通過する時刻（図２においては一時停止線Ｋ１を通過する時刻）である。決定部１２４がこのように動作することで、不足電力を供給し続けたバッテリ６の充電率が、放電可能な充電率の範囲よりも低くなることを抑制できる。 The determination unit 124 may determine that, when the vehicle S accelerates at position L1 shown in FIG. 2 and does not decelerate at position L2, the shortage power is supplied from the battery 6 before the time when the vehicle S passes through the intersection T, and that the shortage power is supplied from the FC stack 5 after that time. The time when the vehicle S passes through the intersection T is, for example, the time when the vehicle S passes through the traffic light R1 (the time when the vehicle S passes the stop line K1 in FIG. 2) calculated by the color identification unit 122. By operating in this manner, the determination unit 124 can prevent the charge rate of the battery 6, which has been continuously supplying the shortage power, from falling below the range of the charge rate at which it can be discharged.

決定部１２４は、車両Ｓに要求された駆動トルクにさらに基づいて、モータ７に電力を供給する供給元と、供給する電力量とを決定してもよい。決定部１２４は、例えば、走行中の車両Ｓの消費電力に対応する第１駆動トルクよりもアクセル開度に対応する第２駆動トルクが大きく、かつ車両Ｓが一時停止線Ｋ１を通過する時刻において信号機Ｒ１の灯火色が赤色又は黄色であるか否かを判定する。第１駆動トルクは、所定の時刻にモータ７が発生しているトルクであり、第２駆動トルクは、所定の時刻のアクセル開度に基づいて、所定の時刻の次の時刻にモータ７が発生させるトルクである。 The determination unit 124 may determine the source of power supply to the motor 7 and the amount of power to be supplied based on the drive torque requested by the vehicle S. For example, the determination unit 124 determines whether the second drive torque corresponding to the accelerator opening is greater than the first drive torque corresponding to the power consumption of the vehicle S while traveling, and whether the light color of the traffic light R1 is red or yellow at the time when the vehicle S passes the stop line K1. The first drive torque is the torque generated by the motor 7 at a specified time, and the second drive torque is the torque generated by the motor 7 at the time following the specified time based on the accelerator opening at the specified time.

続いて、決定部１２４は、第１駆動トルクより第２駆動トルクが大きく、かつ車両Ｓが一時停止線Ｋ１を通過する時刻において信号機Ｒ１の灯火色が赤色又は黄色であると判定した場合に、ＦＣスタック５からモータ７に供給電力を供給するとともに、第２駆動トルクに対応する消費電力と供給電力との差である不足電力をバッテリ６からモータ７に供給することを決定する。すなわち、決定部１２４は、車両Ｓに加速することが要求され、かつ色特定部１２２が特定した信号機Ｒ１の灯火色が赤色又は黄色である場合に、ＦＣスタック５から供給電力を供給するとともに、バッテリ６から不足電力を供給することを決定する。 Next, when the determination unit 124 determines that the second driving torque is greater than the first driving torque and that the light color of the traffic light R1 is red or yellow at the time when the vehicle S passes the stop line K1, it determines to supply power from the FC stack 5 to the motor 7 and to supply the shortage power, which is the difference between the power consumption corresponding to the second driving torque and the supply power, from the battery 6 to the motor 7. In other words, when the vehicle S is required to accelerate and the light color of the traffic light R1 identified by the color identification unit 122 is red or yellow, the determination unit 124 determines to supply power from the FC stack 5 and to supply the shortage power from the battery 6.

図３は、モータ７に供給する電力量を説明するための図である。図３（ａ）は、電力特定部１２３が算出した消費電力を示し、図３（ｂ）は、ＦＣスタック５がモータ７に供給する供給電力を示し、図３（ｃ）は、バッテリ６がモータ７に供給する不足電力を示す。図３の横軸は時刻を示し、図３の縦軸は電力量を示す。図３に示す時刻Ｔ１は、車両Ｓが加速を開始する時刻（図２に示す位置Ｌ１を車両Ｓの先頭が走行する時刻）であり、図３に示す時刻Ｔ２は、車両Ｓが加速を終了するとともに減速を開始する時刻（図２に示す位置Ｌ２を車両Ｓの先頭が走行する時刻）である。図３においては、色特定部１２２が、図２に示す信号機Ｒ１の灯火色を赤色に特定したものとする。 3 is a diagram for explaining the amount of power supplied to the motor 7. FIG. 3(a) shows the power consumption calculated by the power identification unit 123, FIG. 3(b) shows the power supply supplied by the FC stack 5 to the motor 7, and FIG. 3(c) shows the power shortage supplied by the battery 6 to the motor 7. The horizontal axis of FIG. 3 indicates time, and the vertical axis of FIG. 3 indicates the amount of power. Time T1 shown in FIG. 3 is the time when the vehicle S starts accelerating (the time when the front of the vehicle S runs through position L1 shown in FIG. 2), and time T2 shown in FIG. 3 is the time when the vehicle S stops accelerating and starts decelerating (the time when the front of the vehicle S runs through position L2 shown in FIG. 2). In FIG. 3, the color identification unit 122 has identified the light color of the traffic light R1 shown in FIG. 2 as red.

例えば、図３に示す時刻Ｔ０において、電力特定部１２３は、記憶部１１に記憶されたトルクマップを参照することにより、時刻Ｔ０に取得部１２１が取得した車両Ｓの速度とアクセル開度とに関連付けられたトルクを第２駆動トルクに特定する。決定部１２４は、時刻Ｔ０における消費電力Ｗ１に対応する第１駆動トルクと電力特定部１２３が特定した第２駆動トルクとが同じであることにより、時刻Ｔ０において車両Ｓが加速を要求されていないことを特定する。そして、決定部１２４は、時刻Ｔ０の次の時刻にモータ７に供給する電力量が、ＦＣスタック５が供給する供給電力Ｗ１であり、バッテリ６からモータ７に供給する不足電力が０であることを決定する。 For example, at time T0 shown in FIG. 3, the power identification unit 123 refers to the torque map stored in the memory unit 11 to identify the torque associated with the speed of the vehicle S and the accelerator opening degree acquired by the acquisition unit 121 at time T0 as the second drive torque. The determination unit 124 determines that the vehicle S is not required to accelerate at time T0 because the first drive torque corresponding to the power consumption W1 at time T0 is the same as the second drive torque identified by the power identification unit 123. The determination unit 124 then determines that the amount of power to be supplied to the motor 7 at the time following time T0 is the supply power W1 supplied by the FC stack 5, and that the shortage of power supplied from the battery 6 to the motor 7 is zero.

続いて、車両Ｓが加速を開始した時刻Ｔ１において、取得部１２１は、時刻Ｔ１より前の時刻に取得したアクセル開度よりも大きいアクセル開度を取得する。電力特定部１２３は、時刻Ｔ１に取得部１２１が取得した車両の速度とアクセル開度とに基づいて、時刻Ｔ１における消費電力Ｗ１に対応する第１駆動トルクよりも大きい第２駆動トルクを特定する。決定部１２４は、時刻Ｔ１における第２駆動トルクが第１駆動トルクよりも大きいことにより、車両Ｓが加速を要求されていることを特定し、時刻Ｔ１の次の時刻である時刻Ｔ３の消費電力が、当該第２駆動トルクに対応する消費電力Ｗ３であることを特定する。そして、決定部１２４は、時刻Ｔ３において、供給電力Ｗ１をＦＣスタック５からモータ７に供給するとともに、不足電力「Ｗ３－Ｗ１」をバッテリ６からモータ７に供給することを決定する。 Next, at time T1 when the vehicle S starts accelerating, the acquisition unit 121 acquires an accelerator opening degree that is greater than the accelerator opening degree acquired at a time prior to time T1. The power identification unit 123 identifies a second drive torque that is greater than the first drive torque corresponding to the power consumption W1 at time T1, based on the vehicle speed and accelerator opening degree acquired by the acquisition unit 121 at time T1. The determination unit 124 determines that the vehicle S is required to accelerate because the second drive torque at time T1 is greater than the first drive torque, and determines that the power consumption at time T3, which is the time next to time T1, is the power consumption W3 corresponding to the second drive torque. Then, the determination unit 124 determines that at time T3, the supply power W1 is to be supplied from the FC stack 5 to the motor 7, and the shortage power "W3-W1" is to be supplied from the battery 6 to the motor 7.

発電制御装置１０が上記のように動作することで、車両Ｓが加速することにより、モータ７の消費電力が増加するとしても、増加する電力（すなわち、不足電力）をバッテリ６からモータ７に供給できる。その結果、ＦＣスタック５からモータ７に供給する供給電力の電力量の変動を抑制できるため、ＦＣスタック５の劣化を抑制できる。 By operating the power generation control device 10 as described above, even if the power consumption of the motor 7 increases due to acceleration of the vehicle S, the increased power (i.e., the power shortage) can be supplied from the battery 6 to the motor 7. As a result, fluctuations in the amount of power supplied from the FC stack 5 to the motor 7 can be suppressed, and deterioration of the FC stack 5 can be suppressed.

決定部１２４は、色特定部１２２が特定した、信号機Ｒ１が灯火する色が赤色又は黄色であり、且つバッテリ６の充電率が閾値以上である場合、バッテリ６からモータ７に不足電力を供給することを決定してもよい。閾値は、バッテリ６が放電可能な充電率の下限値であり、例えば３０％である。決定部１２４は、色特定部１２２が特定した、信号機Ｒ１が灯火する色が赤色又は黄色であり、且つバッテリ６の充電率が閾値未満である場合、ＦＣスタック５からモータ７に消費電力を供給することを決定する。決定部１２４がこのように動作することで、バッテリ６が放電できないことにより車両Ｓが備える電装品（不図示）に電気を供給できなくなることを防ぐことができる。 The determination unit 124 may determine to supply insufficient power from the battery 6 to the motor 7 when the color of the traffic light R1 identified by the color identification unit 122 is red or yellow and the charging rate of the battery 6 is equal to or higher than a threshold. The threshold is a lower limit of the charging rate at which the battery 6 can be discharged, for example, 30%. The determination unit 124 determines to supply consumed power from the FC stack 5 to the motor 7 when the color of the traffic light R1 identified by the color identification unit 122 is red or yellow and the charging rate of the battery 6 is less than the threshold. By operating in this manner, the determination unit 124 can prevent a situation in which the battery 6 cannot be discharged and electricity cannot be supplied to electrical equipment (not shown) equipped in the vehicle S.

決定部１２４は、バッテリ６がモータ７に不足電力を供給した後に車両Ｓが停止し、且つバッテリ６の充電率が閾値未満である場合、ＦＣスタック５からバッテリ６に電力を供給することを決定してもよい。例えば、図２に示す位置Ｌ１から位置Ｌ２までの距離においてバッテリ６が不足電力を供給した後に、車両Ｓが一時停止線Ｋ１で停止したとする。この場合、決定部１２４は、バッテリ６の充電率が放電可能な充電率の下限値未満である場合は、ＦＣスタック５からバッテリ６に電力を供給する。決定部１２４がこのように動作することで、バッテリ６が放電できなくなることを防ぐことができる。 The decision unit 124 may decide to supply power from the FC stack 5 to the battery 6 when the vehicle S stops after the battery 6 supplies insufficient power to the motor 7 and the charging rate of the battery 6 is below a threshold. For example, assume that the vehicle S stops at the temporary stop line K1 after the battery 6 supplies insufficient power over a distance from position L1 to position L2 shown in FIG. 2. In this case, the decision unit 124 supplies power from the FC stack 5 to the battery 6 when the charging rate of the battery 6 is below the lower limit of the charging rate at which the battery 6 can be discharged. By operating in this manner, the decision unit 124 can prevent the battery 6 from becoming unable to discharge.

走行制御部１２５は、例えば、ＶＣＵ（Vehicle Control Unit）であり、ＦＣスタック５及びバッテリ６からモータ７に電力を供給させる。走行制御部１２５は、決定部１２４がＦＣスタック５からモータ７に供給電力を供給することを決定した場合に、ＦＣスタック５からモータ７に供給電力を供給させる。走行制御部１２５は、決定部１２４がバッテリ６からモータ７に不足電力を供給することを決定した場合に、バッテリ６からモータ７に不足電力を供給させる。なお、本実施形態においては、走行制御部１２５が発電制御装置１０に含まれているが、走行制御部１２５は、発電制御装置１０の外部にある電子機器として車両Ｓに搭載されていてもよい。 The driving control unit 125 is, for example, a VCU (Vehicle Control Unit), and causes power to be supplied from the FC stack 5 and the battery 6 to the motor 7. When the decision unit 124 decides to supply power from the FC stack 5 to the motor 7, the driving control unit 125 causes the FC stack 5 to supply power to the motor 7. When the decision unit 124 decides to supply the power shortage from the battery 6 to the motor 7, the driving control unit 125 causes the battery 6 to supply the power shortage to the motor 7. In this embodiment, the driving control unit 125 is included in the power generation control device 10, but the driving control unit 125 may be mounted on the vehicle S as an electronic device external to the power generation control device 10.

＜発電制御装置１０における処理シーケンス＞
図４は、発電制御装置１０における処理シーケンスの例を示す図である。図４に示す処理シーケンスは、モータ７に電力を供給する供給元を決定する動作を示す。発電制御装置１０は、図４に示す処理シーケンスを一定時間ごとに繰り返す。 <Processing sequence in power generation control device 10>
Fig. 4 is a diagram showing an example of a processing sequence in the power generation control device 10. The processing sequence shown in Fig. 4 shows an operation for determining a power supply source for supplying power to the motor 7. The power generation control device 10 repeats the processing sequence shown in Fig. 4 at regular intervals.

まず、取得部１２１は、車両Ｓの速度、車両Ｓの進行方向前方に設置された信号機と車両Ｓとの距離、及び当該信号機から受信した信号機情報を取得する（Ｓ１１）。色特定部１２２は、取得部１２１が取得した速度及び距離に基づいて、車両Ｓが信号機を通過する時刻を算出し、信号機情報に基づいて、算出した時刻に信号機が灯火する色を特定する（Ｓ１２）。 First, the acquisition unit 121 acquires the speed of the vehicle S, the distance between the vehicle S and a traffic light installed ahead of the vehicle S in the direction of travel, and traffic light information received from the traffic light (S11). The color identification unit 122 calculates the time when the vehicle S will pass the traffic light based on the speed and distance acquired by the acquisition unit 121, and identifies the color that the traffic light will be lit in at the calculated time based on the traffic light information (S12).

続いて、取得部１２１は、アクセルセンサ４が検出したアクセル開度を取得する（Ｓ１３）。電力特定部１２３は、記憶部１１に記憶されたトルクマップを参照することにより、車両Ｓの速度及びアクセル開度に関連付けられたトルクを車両Ｓに要求された駆動トルクに特定する。電力特定部１２３は、駆動トルクをモータ７が発生するための消費電力を算出し、当該消費電力とＦＣスタック５が供給する供給電力との差である不足電力を特定する（Ｓ１４）。不足電力が０である場合（Ｓ１５のＮＯ）、発電制御装置１０は、Ｓ１３及びＳ１４の動作を繰り返す。不足電力が０よりも大きい場合（Ｓ１５のＹＥＳ）、決定部１２４は、色特定部１２２が特定した信号機の灯火色に基づいて不足電力の供給元を決定する。 Then, the acquisition unit 121 acquires the accelerator opening detected by the accelerator sensor 4 (S13). The power identification unit 123 identifies the torque associated with the speed and accelerator opening of the vehicle S as the drive torque required for the vehicle S by referring to the torque map stored in the memory unit 11. The power identification unit 123 calculates the power consumption required for the motor 7 to generate the drive torque, and identifies the power shortage, which is the difference between the power consumption and the power supplied by the FC stack 5 (S14). If the power shortage is 0 (NO in S15), the power generation control device 10 repeats the operations of S13 and S14. If the power shortage is greater than 0 (YES in S15), the determination unit 124 determines the source of the power shortage based on the traffic light color identified by the color identification unit 122.

色特定部１２２が特定した灯火色が赤色又は黄色である場合（Ｓ１６のＹＥＳ）、決定部１２４は、バッテリ６からモータ７に不足電力を供給することを決定する（Ｓ１７）。すなわち、決定部１２４は、ＦＣスタック５からモータ７に供給電力を供給するとともに、バッテリ６からモータ７に不足電力を供給することを決定する。色特定部１２２が特定した灯火色が赤色又は黄色ではない場合（Ｓ１６のＮＯ）、決定部１２４は、ＦＣスタック５からモータ７に不足電力を供給することを決定する（Ｓ１８）。すなわち、決定部１２４は、供給電力と不足電力とを加算した消費電力をＦＣスタック５からモータ７に供給することを決定する。 If the light color identified by the color identification unit 122 is red or yellow (YES in S16), the determination unit 124 determines to supply the shortage power from the battery 6 to the motor 7 (S17). That is, the determination unit 124 determines to supply the supply power from the FC stack 5 to the motor 7 and to supply the shortage power from the battery 6 to the motor 7. If the light color identified by the color identification unit 122 is not red or yellow (NO in S16), the determination unit 124 determines to supply the shortage power from the FC stack 5 to the motor 7 (S18). That is, the determination unit 124 determines to supply the power consumption obtained by adding up the supply power and the shortage power from the FC stack 5 to the motor 7.

＜変形例＞
以上の説明においては、発電制御装置１０が、車両Ｓが進行方向前方の信号機Ｒ１を通過する時刻における信号機Ｒ１の灯火色が赤色又は黄色である場合に、ＦＣスタック５からモータ７に供給電力を供給するとともに、バッテリ６からモータ７に不足電力を供給することを決定する動作を説明したが、これに限らない。 <Modification>
In the above explanation, the power generation control device 10 has been described as supplying power from the FC stack 5 to the motor 7 and determining to supply deficit power from the battery 6 to the motor 7 when the light color of the traffic light R1 ahead of the vehicle S in the direction of travel is red or yellow, but this is not limited to the above.

発電制御装置１０は、信号機Ｒ１の灯火色を示す情報と異なる情報（以下、「信号機の状態を示す情報」という）を取得して、モータ７に電力を供給する供給元を決定してもよい。信号機の状態を示す情報は、信号機が示す交通に関する指示であり、例えば、停止を指示する状態（赤色を示す灯火色に対応する状態）、安全に停止できない場合を除き停止を指示する状態（黄色を示す灯火色に対応する状態）、及び、進行可能な状態（青色を示す灯火色に対応する状態）のいずれかを示す情報である。信号機の状態を示す情報は、方向指示を含む複数の指示を含んでいてもよい。 The power generation control device 10 may acquire information other than the information indicating the light color of the traffic light R1 (hereinafter referred to as "information indicating the traffic light state") to determine the source of power supply to the motor 7. The information indicating the traffic light state is a traffic instruction indicated by the traffic light, and is, for example, information indicating one of a state instructing to stop (a state corresponding to a light color indicating red), a state instructing to stop unless it is not possible to stop safely (a state corresponding to a light color indicating yellow), and a state in which it is possible to proceed (a state corresponding to a light color indicating green). The information indicating the traffic light state may include multiple instructions including directional instructions.

図５は、変形例に係る変形例に係る車両Ｓの概要を説明するための図である。図５に示す車両Ｓは、色特定部１２２を有しない点と状態特定部１２６を有する点とにおいて図１に示す車両Ｓと異なり、他の点において同じである。状態特定部１２６の詳細は後述するが、受信装置１から信号機の状態を示す情報を取得し、信号機Ｒ１の状態を特定する動作を行う。 Figure 5 is a diagram for explaining an overview of a vehicle S according to a modified example of the modified example. The vehicle S shown in Figure 5 differs from the vehicle S shown in Figure 1 in that it does not have a color specifying unit 122 and has a state specifying unit 126, but is otherwise the same. The state specifying unit 126, details of which will be described later, obtains information indicating the state of the traffic light from the receiving device 1 and performs an operation to specify the state of traffic light R1.

取得部１２１は、受信装置１を介して、信号機Ｒ１から、現在の信号機の第１状態を示す第１情報（現在情報）を取得する。取得部１２１は、信号機Ｒ１の状態が変化する時刻と、信号機Ｒ１の状態が変化する時刻の前の時刻と、信号機Ｒ１の状態が変化する時刻の次の時刻と、の少なくともいずれかにおける信号機Ｒ１の第２状態を示す第２情報（変化情報）を取得する。 The acquisition unit 121 acquires first information (current information) indicating the current first state of the traffic light from the traffic light R1 via the receiving device 1. The acquisition unit 121 acquires second information (change information) indicating the second state of the traffic light R1 at least one of the time when the state of the traffic light R1 changes, the time before the time when the state of the traffic light R1 changes, and the time after the time when the state of the traffic light R1 changes.

状態特定部１２６は、取得した現在情報及び変化情報に基づいて、車両Ｓの進行方向前方の信号機Ｒ１が、車両Ｓが信号機Ｒ１を通過する時刻までに信号機Ｒ１の状態が変化するか否かを判定する。すなわち、状態特定部１２６は、第１情報が示す第１状態と第２情報が示す第２状態とが同じであるか否かを判定する。状態特定部１２６は、判定結果を決定部１２４に出力する。 The state identification unit 126 determines whether the state of the traffic light R1 ahead of the vehicle S in the traveling direction will change by the time the vehicle S passes the traffic light R1, based on the acquired current information and change information. In other words, the state identification unit 126 determines whether the first state indicated by the first information and the second state indicated by the second information are the same. The state identification unit 126 outputs the determination result to the decision unit 124.

決定部１２４は、状態特定部１２６から取得した判定結果及び電力特定部１２３が特定したトルク値に基づいて、ＦＣスタック５及びバッテリ６からモータ７に供給する電力を決定する。決定部１２４は、車両Ｓの進行方向前方の信号機Ｒ１の状態が、車両Ｓが信号機Ｒ１を通過する時刻よりも前の時刻に変化する場合（すなわち、状態特定部１２６から取得した判定結果が、第１状態と第２状態とが異なることを示す場合）、車両Ｓが信号機Ｒ１を通過するまでは、供給電力の変化量が小さくなるように、バッテリ６からモータ７に供給する不足電力を決定する。これにより、車両Ｓの加減速動作に伴う消費電力の変動によって、ＦＣスタック５から出力される供給電力が変化することを抑制できる。 The determination unit 124 determines the power to be supplied from the FC stack 5 and the battery 6 to the motor 7 based on the judgment result obtained from the state identification unit 126 and the torque value identified by the power identification unit 123. When the state of the traffic light R1 ahead of the vehicle S in the traveling direction changes at a time before the vehicle S passes the traffic light R1 (i.e., when the judgment result obtained from the state identification unit 126 indicates that the first state and the second state are different), the determination unit 124 determines the shortage power to be supplied from the battery 6 to the motor 7 so that the amount of change in the supplied power is small until the vehicle S passes the traffic light R1. This makes it possible to suppress changes in the supply power output from the FC stack 5 due to fluctuations in power consumption accompanying the acceleration and deceleration operations of the vehicle S.

信号機Ｒ１の状態が、「進行可能を示す状態」から「停止指示を示す状態」へ変化する場合、運転者は、信号機Ｒ１が進行可能を示す状態（青灯火）である間に、交差点を通過するために車両Ｓを加速させ、信号機Ｒ１が停止指示を示す状態（赤灯火又は黄灯火）に変化したことに応じて車両Ｓを減速させることが想定される。そこで、状態特定部１２６は、車両Ｓが信号機Ｒ１を通過する時刻よりも前の時刻における信号機Ｒ１の状態が、進行可能を示す状態から停止指示を示す状態へ変化するか否かを判定し、判定結果を決定部１２４に出力してもよい。この時、決定部１２４は、車両Ｓの進行方向前方の信号機Ｒ１の状態が、車両Ｓが信号機Ｒ１を通過する時刻よりも前に「進行可能を示す状態」から「停止指示を示す状態」へ変化する場合に、消費電力の変動量をバッテリ６から供給するように、バッテリ６からモータ７に供給する不足電力を決定する。このように動作することで、信号機の状態の変化が予測される場合に、ＦＣスタック５からの電力供給を抑制し、バッテリ６からの電力供給を促進できる。 When the state of the traffic light R1 changes from "a state indicating that the vehicle can proceed" to "a state indicating that the vehicle is to stop," it is assumed that the driver accelerates the vehicle S to pass through the intersection while the traffic light R1 is in a state indicating that the vehicle can proceed (green light), and decelerates the vehicle S in response to the change of the traffic light R1 to a state indicating that the vehicle is to stop (red light or yellow light). In this case, the state identification unit 126 may determine whether the state of the traffic light R1 at a time before the vehicle S passes the traffic light R1 changes from a state indicating that the vehicle can proceed to a state indicating that the vehicle is to stop, and output the determination result to the determination unit 124. At this time, the determination unit 124 determines the power shortage to be supplied from the battery 6 to the motor 7 so that the amount of change in power consumption is supplied from the battery 6 when the state of the traffic light R1 ahead of the vehicle S in the traveling direction changes from a "state indicating that the vehicle can proceed" to a "state indicating that the vehicle is to stop" before the vehicle S passes the traffic light R1. By operating in this manner, when a change in the traffic light status is predicted, the power supply from the FC stack 5 can be suppressed and the power supply from the battery 6 can be promoted.

また、信号機Ｒ１の状態が「停止指示を示す状態」から「進行可能を示す状態へ変化」する場合、運転者は、減速させる操作から加速させる操作に切り替え、且つ信号機Ｒ１を通過したのち、加速させる操作を中止する（すなわち一定の速度で走行させる操作に切り替える）ことが想定される。そこで、信号機Ｒ１の状態が、「停止指示を示す状態」から「進行可能を示す状態」へ変化する場合は、上述のような制御を行わなくてもよい。すなわち、決定部１２４が、電力特定部１２３が特定した消費電力をＦＣスタック５に供給させるように決定してもよい。 In addition, when the state of traffic light R1 changes from a "state indicating a stop" to a "state indicating that proceeding is possible," it is assumed that the driver will switch from a deceleration operation to an acceleration operation, and then, after passing traffic light R1, will stop accelerating (i.e., switch to an operation to travel at a constant speed). Therefore, when the state of traffic light R1 changes from a "state indicating a stop" to a "state indicating that proceeding is possible," the above-mentioned control does not need to be performed. In other words, the determination unit 124 may determine to supply the power consumption identified by the power identification unit 123 to the FC stack 5.

上記のように動作することで、車両Ｓが走行中に信号機Ｒ１のある交差点に差し掛かり、前記車両Ｓが信号機Ｒ１を通過するまでに信号機Ｒ１の状態が変化する（信号機Ｒ１の変化により車両Ｓに加減速が発生する可能性がある）場合、少なくとも交差点を通過するまでは、ＦＣスタック５の発電量の変化を抑制するように、ＦＣスタック５とバッテリ６とを制御するということができる。したがって、ＦＣスタック５の劣化を抑制することが可能である。 By operating as described above, when vehicle S approaches an intersection with traffic light R1 while traveling and the state of traffic light R1 changes before vehicle S passes traffic light R1 (the change in traffic light R1 may cause vehicle S to accelerate or decelerate), it is possible to control FC stack 5 and battery 6 to suppress changes in the amount of power generated by FC stack 5 at least until vehicle S passes the intersection. Therefore, it is possible to suppress deterioration of FC stack 5.

＜発電制御装置１０による効果＞
以上説明したように、発電制御装置１０は、車両Ｓが進行方向前方の信号機を通過する時刻における当該信号機の灯火色を特定する色特定部１２２と、モータ７が消費する消費電力とＦＣスタック５が供給する供給電力との差である不足電力を特定する電力特定部１２３と、色特定部１２２が特定した灯火色が赤色又は黄色である場合に、ＦＣスタック５からモータ７に供給電力を供給するとともに、バッテリ６からモータ７に不足電力を供給することを決定する決定部１２４と、を有する。 <Effects of the power generation control device 10>
As described above, the power generation control device 10 has a color identification unit 122 that identifies the light color of the traffic light ahead of the vehicle S in the direction of travel, a power identification unit 123 that identifies the power deficit, which is the difference between the power consumed by the motor 7 and the power supply provided by the FC stack 5, and a determination unit 124 that determines, when the light color identified by the color identification unit 122 is red or yellow, to supply power from the FC stack 5 to the motor 7 and to supply the power deficit from the battery 6 to the motor 7.

発電制御装置１０がこのように構成されることで、車両Ｓが交差点の手前で加速した直後に減速することにより、モータ７が発生するトルクが変化し、モータ７が消費する電力が変化したとしても、ＦＣスタック５に加えてバッテリ６からもモータ７に電気を供給するため、ＦＣスタック５の発電量の変動を抑制できる。その結果、ＦＣスタック５の劣化を抑制できる。 By configuring the power generation control device 10 in this manner, even if the vehicle S accelerates just before an intersection and then decelerates, changing the torque generated by the motor 7 and changing the power consumed by the motor 7, electricity is supplied to the motor 7 from the battery 6 in addition to the FC stack 5, so fluctuations in the amount of power generated by the FC stack 5 can be suppressed. As a result, deterioration of the FC stack 5 can be suppressed.

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、装置の全部又は一部は、任意の単位で機能的又は物理的に分散・統合して構成することができる。また、複数の実施の形態の任意の組み合わせによって生じる新たな実施の形態も、本発明の実施の形態に含まれる。組み合わせによって生じる新たな実施の形態の効果は、もとの実施の形態の効果を併せ持つ。 Although the present invention has been described above using embodiments, the technical scope of the present invention is not limited to the scope described in the above embodiments, and various modifications and changes are possible within the scope of the gist of the invention. For example, all or part of the device can be configured by distributing or integrating functionally or physically in any unit. In addition, new embodiments resulting from any combination of multiple embodiments are also included in the embodiments of the present invention. The effect of the new embodiment resulting from the combination also has the effect of the original embodiment.

１ 受信装置
２ 距離特定装置
３ 速度センサ
４ アクセルセンサ
５ ＦＣスタック
６ バッテリ
７ モータ
１０ 発電制御装置
１１ 記憶部
１２ 制御部
１２１ 取得部
１２２ 色特定部
１２３ 電力特定部
１２４ 決定部
１２５ 走行制御部
１２６ 状態特定部 Reference Signs List 1 Receiving device 2 Distance determination device 3 Speed sensor 4 Acceleration sensor 5 FC stack 6 Battery 7 Motor 10 Power generation control device 11 Memory unit 12 Control unit 121 Acquisition unit 122 Color determination unit 123 Power determination unit 124 Determination unit 125 Travel control unit 126 State determination unit

Claims (7)

車両の速度、前記車両と進行方向前方の信号機との距離、及び前記信号機の各灯火色の変更時刻を示す信号機情報を取得する取得部と、
前記速度と前記距離とに基づいて前記車両が前記信号機を通過する時刻を算出し、前記信号機情報に基づいて前記信号機を通過する時刻に前記信号機が灯火する色を特定する色特定部と、
前記車両に要求された駆動トルクで走行するために前記車両が備えるモータが消費する消費電力と、前記車両が備える燃料電池スタックが供給している供給電力との差である不足電力を特定する電力特定部と、
前記色特定部が特定した、前記信号機が灯火する色が赤色又は黄色である場合、前記燃料電池スタックから前記モータに前記供給電力を供給するとともに、前記車両が備えるバッテリから前記モータに前記不足電力を供給することを決定する決定部と、
を有する発電制御装置。 an acquisition unit that acquires traffic light information indicating a speed of a vehicle, a distance between the vehicle and a traffic light ahead in a traveling direction, and a time when each light color of the traffic light is changed;
a color specifying unit that calculates a time when the vehicle will pass the traffic light based on the speed and the distance, and specifies a color of the traffic light to be lit at the time when the vehicle will pass the traffic light based on the traffic light information;
a power specifying unit that specifies a power shortage, which is a difference between power consumption consumed by a motor provided in the vehicle for running the vehicle at a drive torque required for the vehicle and power supplied by a fuel cell stack provided in the vehicle;
a determination unit that determines, when the color of the traffic light identified by the color identification unit is red or yellow, to supply the supply power from the fuel cell stack to the motor and to supply the power shortage from a battery provided in the vehicle to the motor;
A power generation control device having the same. 前記取得部は、前記信号機情報として、前記信号機が灯火している色、前記変更時刻、及び当該変更時刻の後に灯火する色を取得する、
請求項１に記載の発電制御装置。 The acquisition unit acquires, as the traffic light information, a color in which the traffic light is lit, the change time, and a color in which the traffic light will be lit after the change time.
The power generation control device according to claim 1 . 前記取得部は、前記車両のアクセル開度をさらに取得し、
前記決定部は、走行中の前記車両の前記消費電力に対応する第１駆動トルクよりも前記アクセル開度に対応する第２駆動トルクが大きく、かつ前記信号機が灯火する色が赤色又は黄色である場合、前記燃料電池スタックから前記モータに前記供給電力を供給するとともに、前記第２駆動トルクに対応する消費電力と前記供給電力との差である不足電力を前記バッテリから前記モータに供給することを決定する、
請求項１に記載の発電制御装置。 The acquisition unit further acquires an accelerator opening degree of the vehicle,
the determination unit determines, when a second driving torque corresponding to the accelerator opening is greater than a first driving torque corresponding to the power consumption of the vehicle while traveling and the color of the traffic light is red or yellow, to supply the supply power from the fuel cell stack to the motor, and to supply a power deficit, which is a difference between the power consumption corresponding to the second driving torque and the supply power, from the battery to the motor.
The power generation control device according to claim 1 . 前記決定部は、前記色特定部が特定した、前記信号機が灯火する色が赤色又は黄色であり、且つ前記バッテリの充電率が閾値以上である場合、前記バッテリから前記モータに前記不足電力を供給することを決定する、
請求項１に記載の発電制御装置。 the determination unit determines to supply the shortage power from the battery to the motor when the color of the traffic light specified by the color specifying unit is red or yellow and the charging rate of the battery is equal to or higher than a threshold.
The power generation control device according to claim 1 . 前記決定部は、前記バッテリが前記モータに前記不足電力を供給した後に前記車両が停止し、且つ前記バッテリの充電率が閾値未満である場合、前記燃料電池スタックから前記バッテリに電力を供給することを決定する、
請求項１に記載の発電制御装置。 the determination unit determines to supply power from the fuel cell stack to the battery when the vehicle stops after the battery supplies the shortage power to the motor and the charging rate of the battery is less than a threshold value.
The power generation control device according to claim 1 . プロセッサが実行する、
車両の速度、前記車両と進行方向前方の信号機との距離、及び前記信号機の各灯火色の変更時刻を示す信号機情報を取得するステップと、
前記速度と前記距離とに基づいて前記車両が前記信号機を通過する時刻を算出し、前記信号機情報に基づいて前記信号機を通過する時刻に前記信号機が灯火する色を特定するステップと、
前記車両に要求された駆動トルクで走行するために前記車両が備えるモータが消費する消費電力と、前記車両が備える燃料電池スタックが供給している供給電力との差である不足電力を算出するステップと、
前記信号機が灯火する色を特定するステップにおいて特定した色が赤色又は黄色である場合、前記燃料電池スタックから前記モータに前記供給電力を供給するとともに、前記車両が備えるバッテリから前記モータに前記不足電力を供給することを決定するステップと、
を有する発電制御方法。 The processor executes
acquiring traffic light information indicating a speed of a vehicle, a distance between the vehicle and a traffic light ahead in a traveling direction, and a time when each of the traffic lights changes color;
calculating a time when the vehicle will pass the traffic light based on the speed and the distance, and specifying a color of the traffic light to be lit at the time when the vehicle will pass the traffic light based on the traffic light information;
calculating a power deficit that is a difference between power consumption consumed by a motor provided in the vehicle for running the vehicle at a drive torque required for the vehicle and power supplied by a fuel cell stack provided in the vehicle;
determining, when the color identified in the step of identifying a color of the traffic light to be lit is red or yellow, to supply the supply power from the fuel cell stack to the motor and to supply the power deficit from a battery provided in the vehicle to the motor;
A power generation control method comprising the steps of: プロセッサに、
車両の速度、前記車両と進行方向前方の信号機との距離、及び前記信号機の各灯火色の変更時刻を示す信号機情報を取得するステップと、
前記速度と前記距離とに基づいて前記車両が前記信号機を通過する時刻を算出し、前記信号機情報に基づいて前記信号機を通過する時刻に前記信号機が灯火する色を特定するステップと、
前記車両に要求された駆動トルクで走行するために前記車両が備えるモータが消費する消費電力と、前記車両が備える燃料電池スタックが供給している供給電力との差である不足電力を算出するステップと、
前記信号機が灯火する色を特定するステップにおいて特定した色が赤色又は黄色である場合、前記燃料電池スタックから前記モータに前記供給電力を供給するとともに、前記車両が備えるバッテリから前記モータに前記不足電力を供給することを決定するステップと、
を実行させるためのプログラム。 The processor:
acquiring traffic light information indicating a speed of a vehicle, a distance between the vehicle and a traffic light ahead in a traveling direction, and a time when each of the traffic lights changes color;
calculating a time when the vehicle will pass the traffic light based on the speed and the distance, and specifying a color of the traffic light to be lit at the time when the vehicle will pass the traffic light based on the traffic light information;
calculating a power deficit that is a difference between power consumption consumed by a motor provided in the vehicle for running the vehicle at a drive torque required for the vehicle and power supplied by a fuel cell stack provided in the vehicle;
determining, when the color identified in the step of identifying a color of the traffic light to be lit is red or yellow, to supply the supply power from the fuel cell stack to the motor and to supply the power deficit from a battery provided in the vehicle to the motor;
A program for executing.
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