(57)【要約】【課題】走行中給電システムにおいて、走行路側の給電装置の一部が故障した場合であっても、その故障区間を含む走行路で電動車両を走行させることができるようにする。【解決手段】走行中給電システムは、走行路２に沿って複数の給電装置２０を有する給電設備１０と、走行中に給電装置から電力供給を受けてバッテリ４４を充電する受電装置５０を有する電動車両４とを備える。給電設備は、走行路において給電装置から電力供給ができない故障区間を検出する故障区間検出部、及び、故障区間を電動車両に通知する故障区間通知部を備える。電動車両は、故障区間を取得する故障区間取得部、故障区間を通過するのに必要な必要エネルギ量を算出する必要エネルギ算出部、及び、故障区間に到達するまでの間に必要エネルギ量を確保する必要エネルギ確保部、を備える。【選択図】図１
2020205740.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行路に沿って配置された複数の給電装置（２０）を有する給電設備（１０）と、
前記走行路を走行中に、前記給電装置から電力供給を受けてバッテリ（４４）を充電するよう構成された受電装置（５０）を有する電動車両（４）と、
を備え、
前記給電設備は、
前記走行路において、前記給電装置から電力供給ができない故障区間を検出するよう構成された故障区間検出部（３０，Ｓ１１０）と、
前記故障区間検出部にて検出された故障区間を、前記電動車両に通知するよう構成された故障区間通知部（３０，Ｓ１３０）と、
を備え、
前記電動車両は、
前記故障区間通知部から通知される前記故障区間を取得するよう構成された故障区間取得部（５６，Ｓ２１０）と、
自車両が前記故障区間を通過するのに必要な必要エネルギ量を算出するよう構成された必要エネルギ算出部（５６，Ｓ２３０）と、
自車両が前記故障区間に到達するまでの間に、前記必要エネルギ算出部にて算出された必要エネルギ量を確保するよう構成された必要エネルギ確保部（５６，Ｓ２４０−Ｓ２６５）と、
を備えた、走行中給電システム。
【請求項２】
請求項１に記載の走行中給電システムであって、
前記電動車両において、前記必要エネルギ確保部は、
前記必要エネルギ算出部にて算出された前記必要エネルギ量と、前記故障区間までの距離と、車速とに基づき、前記バッテリを充電するのに要する必要電力を算出するよう構成された必要電力算出部（５６，Ｓ２４０）と、
前記必要電力算出部にて算出された前記必要電力を前記給電設備に要求するよう構成された必要電力要求部（５６，Ｓ２６０）と、
を備え、
前記給電設備は、
前記電動車両から要求される前記必要電力を取得するよう構成された必要電力取得部（３０，Ｓ１４０）と、
前記必要電力取得部にて取得された前記必要電力に応じて、前記各給電装置から前記電動車両への給電電力を制御するよう構成された給電電力制御部（３０，Ｓ１６０）と、
を備えている、走行中給電システム。
【請求項３】
請求項１に記載の走行中給電システムであって、
前記電動車両において、前記必要エネルギ確保部は、
前記必要エネルギ算出部にて算出された前記必要エネルギ量と、前記故障区間までの距離と、車速とに基づき、前記バッテリを充電するのに要する必要電力を算出するよう構成された必要電力算出部と、
前記必要電力算出部にて算出された前記必要電力に基づき、前記受電装置が前記バッテリを充電する際の充電率を制御するよう構成された充電率制御部（５６，Ｓ２６５）と、
を備えている、走行中給電システム。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の走行中給電システムであって、
前記電動車両には、自車両周囲を走行中の他車両から電力供給が可能な車車間受電部（６０）が備えられており、
前記必要エネルギ確保部は、前記車車間受電部を介して他車両から電力供給が可能な場合には、前記車車間受電部を介して他車両から電力供給を受けて、前記バッテリを充電させるように構成されている、走行中給電システム。
【請求項５】
走行路に沿って配置され、該走行路を走行中の電動車両に電力供給を行うよう構成された複数の給電装置と、
前記走行路において、前記給電装置から電力供給ができない故障区間を検出するよう構成された故障区間検出部と、
前記故障区間検出部にて検出された故障区間を、前記電動車両に通知するよう構成された故障区間通知部と、
を備えている、給電設備。
【請求項６】
走行路を走行中に、該走行路に沿って配置された複数の給電装置から電力供給を受けて、バッテリを充電するよう構成された受電装置と、
前記複数の給電装置を備えた前記走行路側の給電設備から、前記給電装置から電力供給を受けることのできない故障区間を取得するよう構成された故障区間取得部と、
自車両が前記故障区間を通過するのに必要な必要エネルギ量を算出するよう構成された必要エネルギ算出部と、
自車両が前記故障区間に到達するまでの間に、前記必要エネルギ算出部にて算出された必要エネルギ量を確保するよう構成された必要エネルギ確保部と、
を備えた、電動車両。
【請求項７】
請求項６に記載の電動車両であって、
前記必要エネルギ確保部は、
前記必要エネルギ算出部にて算出された前記必要エネルギ量と、前記故障区間までの距離と、車速とに基づき、前記バッテリを充電するのに要する必要電力を算出するよう構成された必要電力算出部と、
前記必要電力算出部にて算出された前記必要電力を前記給電設備に要求するよう構成された必要電力要求部と、
を備えている、電動車両。
【請求項８】
請求項６に記載の電動車両であって、
前記必要エネルギ確保部は、
前記必要エネルギ算出部にて算出された前記必要エネルギ量と、前記故障区間までの距離と、車速とに基づき、前記バッテリを充電するのに要する必要電力を算出するよう構成された必要電力算出部と、
前記必要電力算出部にて算出された前記必要電力に基づき、前記受電装置が前記バッテリを充電する際の充電率を制御するよう構成された充電率制御部と、
を備えている、電動車両。
【請求項９】
請求項６〜請求項８の何れか１項に記載の電動車両であって、
自車両周囲を走行中の他車両から電力供給が可能な車車間受電部、を備え、
前記必要エネルギ確保部は、前記車車間受電部を介して他車両から電力供給が可能な場合には、前記車車間受電部を介して他車両から電力供給を受けて、前記バッテリを充電させるように構成されている、電動車両。
【請求項１０】
請求項６〜請求項９の何れか１項に記載の電動車両であって、
前記必要エネルギ算出部は、前記故障区間における前記走行路の勾配情報を取得し、該取得した勾配情報を一つのパラメータとして、前記必要エネルギ量を算出するよう構成されている、電動車両。
【請求項１１】
請求項６〜請求項１０の何れか１項に記載の電動車両であって、
前記必要エネルギ算出部は、前記故障区間の渋滞予測情報を取得し、該取得した渋滞予測情報を一つのパラメータとして、前記必要エネルギ量を算出するよう構成されている、電動車両。
【請求項１２】
請求項６〜請求項１１の何れか１項に記載の電動車両であって、
前記必要エネルギ確保部は、
自車両が前記故障区間に到達するまでの間に、前記必要エネルギ量を確保できるか否かを判断する判定部（５６，Ｓ２５０）、を備え、
該判定部にて前記必要エネルギ量を確保できないと判定されると、自車両が前記故障区間を走行しないように走行予定経路の変更要求を行うように構成されている、電動車両。
【請求項１３】
請求項６〜請求項１１の何れか１項に記載の電動車両であって、
前記必要エネルギ確保部は、
自車両が前記故障区間に到達するまでの間に、前記必要エネルギ量を確保できるか否かを判断する判定部、を備え、
該判定部にて前記必要エネルギ量を確保できないと判定されると、車速を低下させるように構成されている、電動車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、走行路に設けられた給電設備から走行中の電動車両に電力供給を行う走行中給電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載のように、車両の走行路に電動車両への電力供給が可能な給電装置を配置することで、電動車両の走行中に、走行路の給電装置から電動車両へ電力供給できるようにした、走行中給電システムが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第６０９５０３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の走行中給電システムでは、電動車両の走行中に電力供給することができることから、電動車両が目的地に到達するまでの間に、車両に搭載されたバッテリが放電されて、電動車両を走行させることができなくなるのを抑制できる。
【０００５】
しかしながら、発明者の詳細な検討の結果、走行路において給電装置の一部が故障すると、その故障区間を走行中の電動車両に電力供給することができなくなって、電動車両が走行を停止してしまうことがある、という課題が見出された。
【０００６】
本開示の１つの局面は、走行中給電システムにおいて、走行路側の給電装置の一部が故障した場合であっても、その故障区間を含む走行路で電動車両を走行させることができるようにすることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本開示の一局面の走行中給電システムは、走行路に沿って配置された複数の給電装置（２０）を有する給電設備（１０）と、走行中に走行路の給電装置から電力供給を受けてバッテリを充電する受電装置（５０）を備えた電動車両（４）とにより構成される。
【０００８】
給電設備には、走行路において、給電装置から電力供給ができない故障区間を検出するよう構成された故障区間検出部（３０，Ｓ１１０）が備えられている。
そして、故障区間検出部にて故障区間が検出されると、故障区間通知部（３０，Ｓ１３０）が、その検出された故障区間を電動車両に通知する。
【０００９】
一方、電動車両には、故障区間通知部から通知される故障区間を取得する故障区間取得部（５６，Ｓ２１０）が備えられている。
そして、故障区間取得部が故障区間を取得すると、必要エネルギ算出部（５６，Ｓ２２０）が、自車両が故障区間を通過するのに必要な必要エネルギ量を算出する。
【００１０】
すると、必要エネルギ確保部（５６，Ｓ２３０−Ｓ２５０，２７０）が、自車両が前記故障区間に到達するまでの間に、必要エネルギ算出部にて算出された必要エネルギ量を確保する。
【００１１】
このため、給電設備において、給電装置の一部が故障し、その故障区間で電動車両への電力供給ができなくなったとしても、電動車両側で、その旨を検知し、故障区間に到達するまでの間に、故障区間を通過するのに必要なエネルギを確保することができる。
【００１２】
従って、本開示の走行中給電システムによれば、故障区間内で電動車両が電力不足により走行不能になるのを抑制することができるようになり、電動車両の走行性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】第１実施形態の走行中充電システムの構成を表すブロック図である。
【図２】走行路側の給電設備から走行中の電動車両への給電動作を説明する説明図である。
【図３】電動車両への給電のために給電設備及び電動車両において実行される制御処理を表すフローチャートである。
【図４】第２実施形態の給電設備及び電動車両において実行される制御処理を表すフローチャートである。
【図５】第３実施形態の電動車両の構成を表すブロック図である。
【図６】第３実施形態の電動車両において実行される制御処理を表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら、本開示の実施形態を説明する。
［第１実施形態］
［構成］
図１に示すように、本実施形態の走行中充電システムは、走行路２を走行可能な電動車両４と、走行路２の路面に埋設された複数の給電装置２０を有する給電設備１０と、により構成される。
【００１５】
給電設備１０を構成する複数の給電装置２０は、走行路２を走行中の電動車両４に対し非接触で電力供給するためのものであり、走行路２に沿って、所定間隔で連続的に配置されている。
【００１６】
各給電装置２０には、電動車両４の底部に設けられた受電用コイル５２に非接触で電力供給するための送電用コイル２４と、走行路２に沿って配線された電源線１４から電力供給を受けて、送電用コイル２４に交流電力を供給する電力変換部２２が備えられている。
【００１７】
電力変換部２２は、例えば、インバータ回路にて構成されており、電源部１２から電源線１４に供給された直流電力を、送電用の交流電力に変換して、送電用コイル２４に印加する。
【００１８】
この結果、電動車両４が給電装置２０の上まで移動してくると、磁界共鳴により送電用コイル２４から受電用コイル５２へエネルギが伝送され、走行中の電動車両４に対する非接触給電がなされることになる。
【００１９】
このため、各給電装置２０には、給電対象となる電動車両４が移動してきたことを検知するためのセンサ２８、及び、センサ２８にて電動車両４が検知されると電力変換部２２から受電用コイル５２へ交流電力を出力させる給電制御部２６、が備えられている。
【００２０】
なお、給電制御部２６は、電力変換部２２から送電用コイル２４へ出力される給電電力を調整可能である。
また、各給電装置２０の給電制御部２６は、給電設備１０用のネットワークを構成する通信線１６に接続されている。また、通信線１６には、各給電装置２０との通信により、各給電装置２０の動作状態を監視する給電設備監視部３０が接続されている。
【００２１】
つまり、給電設備監視部３０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含むマイクロコンピュータにて構成されており、各給電装置２０から通信線１６を介して送信されてくる状態信号に基づき、各給電装置２０の動作状態や電源線１４からの電力供給状態を監視する。
【００２２】
そして、給電設備監視部３０は、給電装置２０自体の故障或いは電源線１４の断線等により、走行路２において、給電装置２０から電動車両４に電力供給することができない故障区間が発生すると、その故障区間を、路側通信部１８を介して電動車両４に通知する。
【００２３】
なお、路側通信部１８は、所定の無線通信回線を利用して、電動車両４に搭載された車両通信部４９や、給電設備１０の他の管理装置との間で無線通信できるようになっている。
【００２４】
次に、電動車両４には、受電用コイル５２を含む受電装置５０が搭載されている。
受電装置５０は、送電用コイル２４との磁界共鳴により受電用コイル５２に発生した交流電力を直流電力にＡＣ／ＤＣ変換し、変換後の直流電力にてバッテリ４４を充電する充電部５４と、充電部５４による充電を制御する充電制御部５６と、を備える。
【００２５】
また、充電制御部５６には、走行中に自車両の接近を各給電装置２０に無線にて通知するための送信部５８が接続されており、充電制御部５６は、送信部５８から自車両の識別情報を送信させることで、走行路の各給電装置２０に自車両の接近を通知する。
【００２６】
この送信部５８からの送信信号は、各給電装置２０に設けられたセンサ２８にて受信される。このため、各給電装置２０において、給電制御部２６は、センサ２８にて受信された識別情報から、次に電力供給すべき電動車両４を特定し、その電動車両４に供給すべき電力を送電用コイル２４から出力させることができる。
【００２７】
なお、バッテリ４４は、電動車両４に搭載されて、電動車両４の動力源となるモータ４２や、電動車両４に搭載された他の電気機器に電力供給するためのものである。
また、電動車両４には、電気機器として、上述した車両通信部４９や充電制御部５６に加えて、モータ４２を含む車両各部を制御するための車両制御装置４６や、ナビゲーション装置４８が搭載されている。
【００２８】
そして、車両制御装置４６及びナビゲーション装置４８は、車内ＬＡＮを構成する通信線４７に接続されている。また、車両通信部４９及び充電制御部５６も、通信線４７に接続されている。
【００２９】
このため、これら各部は、通信線４７を介して双方向通信が可能であり、充電制御部５６は、その双方向通信により、車両制御装置４６或いはナビゲーション装置４８から、車速、現在位置、走行予定経路、といった各種情報を取得することができる。また、充電制御部５６は、車両通信部４９を介して、路側通信部１８を含む外部の通信装置との間で無線通信することができる。
【００３０】
充電制御部５６は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を含むマイクロコンピュータにて構成されており、車両走行中は、送信部５８から自車両の識別情報を送信させることで、走行路２側の給電装置２０に対し自車両の接近を通知して、自車両に電力供給させる。
【００３１】
また、充電制御部５６は、充電部５４に対し、給電装置２０から供給される電力にて、バッテリ４４を所定電力量まで充電させる。
この所定電力量は、図２に示すように、バッテリ４４が満充電状態となる電池エネルギ量を１００％としたとき、０％から１００％までの間の略中間、例えば５５％〜６０％、の電池エネルギ量、となるように設定されている。
【００３２】
これは、バッテリ４４は、充電部５４からの電力だけでなく、電動車両４の下り坂走行時等にモータ４２から出力される電力によっても充電されるためである。つまり、充電制御部５６は、バッテリ４４の電池エネルギ量が０％〜１００％の間の所定電力量となるように制御することで、バッテリ４４が適正に充放電されるようにしている。
【００３３】
ところで、走行路２において、給電装置２０の故障や電源線１４の断線等によって、走行路２の一部で電動車両４に電力供給できない故障区間が発生することが考えられる。
この場合、故障区間を走行中の電動車両４は、給電装置２０から電力供給を受けることができないことから、場合によっては、図２に点線で示すように、故障区間を通過するまでの間に電池エネルギが消費されて、走行不能となり、路上停車してしまうことがある。
【００３４】
そこで、本実施形態の走行中充電システムにおいては、走行路２で故障区間が発生した場合には、図２に実線で示すように、電動車両４が故障区間に到達するまでに、故障区間を通過するのに必要なエネルギをバッテリ４４に蓄積するようにされている。
【００３５】
つまり、本実施形態では、電動車両４が故障区間に到達するまでの間に、故障区間を通過し、且つ、故障区間通過後も走行路２を継続して走行し得る電力量となるように、バッテリ４４を充電するのである。
［制御処理］
以下、このように、故障区間を走行する電動車両４に対し電力供給するために、走行路２側の給電設備監視部３０及び電動車両４側の充電制御部５６においてそれぞれ実行される制御処理について、図３に示すフローチャートに沿って説明する。
【００３６】
なお、図３において、左側のフローチャートは、充電制御部５６にて実行される制御処理を表し、右側のフローチャートは、給電設備監視部３０にて実行される制御処理を表す。これら各処理は、充電制御部５６及び給電設備監視部３０において、メインルーチンの一つとして、周期的に実行される。
【００３７】
図３に示すように、給電設備監視部３０においては、Ｓ１１０にて、各給電装置２０の給電制御部２６及び電源部１２との間で通信を行うことにより、給電設備１０の動作状態を監視して、給電設備１０の故障を検出する、故障区間検出部としての処理を実行する。
【００３８】
次に、Ｓ１２０では、Ｓ１１０にて給電設備１０の故障が検出されたか否かを判断し、給電設備の故障が検出されていれば、Ｓ１３０に移行し、給電設備の故障が検出されていなければ、Ｓ１４０に移行する。
【００３９】
Ｓ１３０では、Ｓ１１０での故障検出結果から、走行路２上での故障区間を特定し、特定した故障区間の位置や長さを表す故障区間情報を、路側通信部１８を介して、電動車両４へ通知する、故障区間通知部としての処理を実行し、Ｓ１４０に移行する。
【００４０】
これに対し、電動車両４の充電制御部５６においては、まずＳ２１０にて、給電設備１０の路側通信部１８から送信された故障区間情報を、車両通信部４９を介して取得する、故障区間取得部としての処理を実行する。
【００４１】
そして、続くＳ２２０では、車両通信部４９にて取得された故障区間情報に基づき、自車両の走行予定経路に故障区間があるか否かを判断し、故障区間があれば、Ｓ２３０に移行し、故障区間がなければ、当該制御処理を一旦終了する。
【００４２】
なお、走行予定経路や自車両の位置は、ナビゲーション装置４８から取得される。そして、Ｓ２２０においては、自車両が故障区間に接近中で、故障区間から所定の距離範囲内にあるときに、故障区間があると判定され、自車両が故障区間から遠く離れているときには、故障区間なしと判定され、接近後に故障区間ありと判定される。
【００４３】
Ｓ２３０では、Ｓ２１０にて取得した故障区間情報に基づき、自車両が故障区間を無給電で通過するのに必要な必要エネルギ量を算出する、必要エネルギ算出部としての処理を実行する。
【００４４】
この必要エネルギ量［ｋＷｈ］は、例えば、故障区間の走行時に生じる走行抵抗による消費エネルギ［ｋＷｈ］を次式（１）により算出して、所定の損失補正係数を乗じることで、算出される。
【００４５】
走行抵抗による消費エネルギ［ｋＷｈ］
＝Σ（空気抵抗係数×推定車速［ｋｍ／ｈ］２  
＋機械抵抗係数×推定車速［ｋｍ／ｈ］＋転がり抵抗［Ｎ］）
×（推定車速［ｋｍ／ｈ］／３．６）／１０００    …  （１）
なお、上記（１）式において、Σは、自車両が故障区間［ｋｍ］を通過するのに要する予測時間［ｈ］を表し、「×（推定車速［ｋｍ／ｈ］／３．６）／１０００」の項は、エネルギ［Ｎ］を電力［ｋＷ］に変換する項である。また、損失補正係数は、エネルギ損失を考慮して消費エネルギを補正する係数であり、値１よりも大きい。
【００４６】
次に、Ｓ２４０では、自車両を故障区間に到達するまで走行させて、必要エネルギ量を確保するのに必要なバッテリ４４への充電電力を、必要電力として算出する、必要電力算出部としての処理を実行する。
【００４７】
なお、必要電力［ｋＷ］は、必要エネルギ量［ｋＷｈ］と、故障区間までの走行距離［ｋｍ］と、車速［ｋｍ／ｈ］とに基づき算出される。例えば、走行距離［ｋｍ］と車速［ｋｍ／ｈ］とから故障区間までの走行時間［ｈ］を求め、その走行時間［ｈ］にて必要エネルギ量［ｋＷｈ］を除算することにより、必要電力［ｋＷ］を算出する。このため、車速［ｋｍ／ｈ］が速く、走行時間［ｈ］が短いほど、必要電力［ｋＷ］が大きくなる。
【００４８】
次に、続くＳ２５０では、故障区間までの走行路２に配置された各給電装置２０からの給電によって、Ｓ２４０にて算出された必要電力を確保できるか否か、換言すれば、故障区間に到達するまでに必要エネルギ量を確保できるか否か、を判断する。なお、Ｓ２５０の処理は、本開示の判定部に相当する。
【００４９】
Ｓ２５０にて、必要エネルギ量を確保できると判断されると、Ｓ２６０に移行して、必要エネルギ量を確保するために、給電設備１０の路側通信部１８に向けて、給電装置２０からの給電電力の変更要求を送信し、当該制御処理を一旦終了する。
【００５０】
なお、Ｓ２６０の処理は、本開示の必要電力要求部に相当する。そして、Ｓ２６０にて給電電力の変更要求を送信する際には、必要電力、自車両の位置を表す位置情報、及び、自車両を特定する識別情報を送信する。
【００５１】
また、Ｓ２５０にて、必要エネルギ量を確保できないと判断されると、Ｓ２７０に移行して、自車両が故障区間を通過しないように、ナビゲーション装置４８に走行ルートを変更させると共に、その旨を車両乗員に通知し、当該制御処理を一旦終了する。
【００５２】
例えば、Ｓ２７０では、故障区間が高速道路である場合、走行ルートを一般道に変更するよう、運転者に走行案内する。この結果、運転者は、ナビゲーション装置４８からの走行ルートの通知によって、故障区間を迂回するように電動車両４を走行させるようになり、故障区間の走行途中でバッテリ４４が放電して、モータ４２を駆動できなくなるのを抑制できる。
【００５３】
一方、給電設備監視部３０において、Ｓ１４０では、故障区間を走行予定の電動車両４から送信されてくる給電電力の変更要求を、路側通信部１８を介して取得する、必要電力取得部としての処理を実行する。
【００５４】
そして、Ｓ１５０では、Ｓ１４０にて変更要求が取得されたか否かを判断し、変更要求が取得されていなければ、当該制御処理を一旦終了し、変更要求が取得されていれば、Ｓ１６０に移行する。
【００５５】
Ｓ１６０では、Ｓ１４０にて取得された変更要求に含まれる位置情報に基づき、変更要求を送信してきた電動車両４が故障区間に到達するまでの走行路２に設置されている給電装置２０を特定する。
【００５６】
そして、その特定した給電装置２０に対し、変更要求に含まれる必要電力及び識別情報を送信することで、特定した給電装置２０が変更要求を送信してきた電動車両４に電力供給を行う際の給電電力を、必要電力に応じて変更させ、当該制御処理を一旦終了する。なお、Ｓ１６０の処理は、本開示の給電電力制御部に相当する。
【００５７】
この結果、電動車両４が故障区間を走行する際、電動車両４が故障区間に到達するまでの間に、走行路２に配置された給電装置２０からの給電電力を通常よりも増大させて、電動車両４に、故障区間を通過するのに要する必要エネルギ量を確保させることができる。
［効果］
よって、本実施形態の走行中給電システムによれば、給電設備１０が故障し、走行路２に設置された一部の給電装置２０から電動車両４に電力供給することができなくなった場合に、その故障区間で電動車両４が走行不能になるのを抑制することができる。
［第２実施形態］
［制御処理：第１実施形態との相違点］
上記実施形態では、充電制御部５６は、図３に示すＳ２５０において、自車両が故障区間に到達するまでの走行路２に配置された各給電装置２０からの給電によって、必要エネルギ量を確保できるか否かを判断する。
【００５８】
そして、必要エネルギ量を確保できる場合には、Ｓ２６０にて、給電設備１０の給電設備監視部３０に給電電力の変更要求を送信することで、故障区間に到達するまでの走行路２に設けられた各給電装置２０からの給電電力を増加させて必要エネルギ量を確保する。
【００５９】
これに対し、本実施形態では、図４に示すように、充電制御部５６は、Ｓ２５５にて、充電部５４からバッテリ４４への充電電流により充電率を変更することで、必要電力、換言すれば必要エネルギ量、を確保できるか否かを判断する。
【００６０】
そして、Ｓ２５５にて、必要エネルギ量を確保できると判断すると、Ｓ２６５に移行し、Ｓ２４０にて算出した必要電力に応じて、充電部５４からバッテリ４４への充電率を変更し、当該制御処理を一旦終了する。なお、Ｓ２５５の処理は、本開示の判定部に相当し、Ｓ２６５の処理は、本開示の充電率制御部に相当する。
［効果］
このように、充電部５４からバッテリ４４への充電率を変更するようにしても、自車両が故障区間に到達するまでの間に、必要エネルギ量を確保することができることから、本実施形態によれば、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６１】
また、本実施形態では、電動車両４側で必要エネルギを確保できるようにするために、給電設備１０側で、変更要求を送信してきた電動車両４毎に、給電装置２０からの給電電力を変更する必要がない。
【００６２】
このため、各給電装置２０からは所定の最大給電電力にて電動車両４に電力供給するようにすればよく、給電設備監視部３０は、図４に示す制御処理により、故障区間を検出して、電動車両４に送信するだけでよい。従って、本実施形態によれば、給電設備１０側の制御動作を簡単にすることができる。
［第３実施形態］
［構成：第１，第２実施形態との相違点］
図５に示すように、本実施形態の電動車両４には、上記実施形態の受電装置５０に加えて、走行中に他車両から電力供給を受けてバッテリ４４を充電することのできる、車車間受電部６０が備えられている。
【００６３】
車車間受電部６０は、例えば、自車両の前方を走行中の他車両７０に設けられた送電部７２からアーム部７８を介して後方に突出された給電端子７６が、受電端子６２に連結されることにより、他車両７０のバッテリ７４から電力供給できるように構成される。
【００６４】
そして、車車間受電部６０には、受電端子６２に他車両７０から電力供給がなされると、その供給された直流電力を充電用の直流電力にＤＣ／ＤＣ変換して、バッテリ４４を充電する、充電部６４が備えられている。
【００６５】
なお、こうした車車間受電部６０及び送電部７２を利用して車両間で電力を送受するシステムについては、例えば、米国特許第１０１０８２０２号、等に記載されており、公知であるため、ここでは詳細な説明は省略する。
［制御処理：第１，２実施形態との相違点］
このように、本実施形態の電動車両４には、車車間受電部６０が備えられている。このため、充電制御部５６にて実行される制御処理では、図６に示すように、Ｓ２３０にて必要エネルギ量が算出されると、Ｓ２８０に移行し、自車両周囲に電力供給可能な他車両７０が存在するか否かを判断する。
【００６６】
そして、自車両周囲に電力供給可能な他車両７０が存在する場合には、Ｓ２９０に移行して、車車間受電部６０への他車両７０からの給電により、必要エネルギ量を確保する処理を行い、当該制御処理を終了する。
【００６７】
なお、Ｓ２８０では、車両通信部４９を介して自車両周囲の車両と無線通信することで、自車両に電力供給が可能な他車両７０を探索する。
また、Ｓ２９０では、探索した他車両７０の後方を走行するように、ナビゲーション装置４８から車両運転者に走行指令を出力して、自車両を誘導する。但し、電動車両４が自動運転車であれば、車両制御装置４６に対し走行指令を出力することで、自車両の走行を制御させる。
【００６８】
そして、自車両が他車両７０の後方を走行して車車間給電を実施可能になると、他車両７０との無線通信により他車両７０の給電端子７６を自車両の受電端子６２に連結させて、充電部６４からバッテリ４４に、必要エネルギ量に対応する電力を充電させる。
【００６９】
一方、Ｓ２８０にて、自車両に電力供給可能な他車両７０は存在しないと判断されると、Ｓ２４０にて、自車両を故障区間に到達するまで走行させて必要エネルギ量を確保するのに必要なバッテリ４４への充電電力を、必要電力として算出する。
【００７０】
そして、続くＳ２５５では、図４に示した制御処理と同様、充電部５４からバッテリ４４への充電電流によって充電率を変更することで、必要電力、換言すれば必要エネルギ量、を確保できるか否かを判断する、判定部としての処理を実行する。
【００７１】
Ｓ２５５にて、必要エネルギ量を確保できると判断すると、Ｓ２６５に移行し、必要エネルギ量を確保できないと判断されると、Ｓ２７５に移行する。
Ｓ２７５では、ナビゲーション装置４８から車両運転者に低速走行指令を出力することで、車両運転者に車速を低下させて自車両を低速走行させ、Ｓ２６５に移行する。但し、電動車両４が自動運転車であれば、車両制御装置４６に対し低速走行指令を出力することで、自車両を減速して低速走行させ、Ｓ２６５に移行する。
【００７２】
そして、Ｓ２６５では、自車両が故障区間に到達するまでに必要エネルギ量を確保できるように、充電部５４からバッテリ４４への充電率を変更し、当該制御処理を一旦終了する。
［効果］
以上説明したように、本実施形態の電動車両４には、走行中に他車両から電力供給可能な車車間受電部６０が搭載されている。そして、充電制御部５６は、自車両の走行予定経路に故障区間が存在する場合、車車間受電部６０を介して他車両７０からの電力供給が可能であれば、他車両７０から電力供給を受けてバッテリ４４を充電する。
【００７３】
このため、本実施形態によれば、走行路２側の給電装置２０から電動車両４に対し、故障区間を通過するのに必要な必要エネルギ量を供給することができない場合であっても、他車両７０を利用して、必要エネルギ量を供給することができるようになる。
【００７４】
また、本実施形態では、故障区間を通過予定の電動車両４に対し、他車両７０から必要エネルギ量を供給することができず、しかも、走行路２側の給電装置２０からも必要エネルギ量を供給することができない場合には、電動車両４を低速走行させる。
【００７５】
この結果、走行路２側の給電装置２０から電動車両４に電力供給する時間、換言すれば、バッテリ４４を充電する時間、が長くなり、必要エネルギ量を確保することができるようになる。
【００７６】
よって、本実施形態によれば、第１実施形態及び第２実施形態のように、電動車両４の走行ルートを、故障区間を迂回するように変更する必要がなく、故障区間をそのまま走行させることができるようになるので、電動車両４の使い勝手を向上できる。
【００７７】
なお、電動車両４を低速走行させると渋滞が発生することが考えられるが、走行路２を走行する車両が全て自動運転車両である場合には、渋滞を緩和することができることから、このようなシステムに適用すればより効果を発揮できる。
［他の実施形態（変形例）］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
［変形例１］
上記各実施形態では、充電制御部５６は、Ｓ２３０にて、故障区間情報に基づき必要エネルギ量を算出する際には、上述した（１）式にて、故障区間の走行時に生じる走行抵抗による消費エネルギ［ｋＷｈ］を算出するものとして説明した。
【００７８】
しかし、より詳しくは、電動車両４が故障区間を走行する際の消費エネルギ［ｋＷｈ］は、故障区間の走行路２の勾配、或いは、電動車両４が故障区間を走行する際の走行路２の渋滞、によっても変化する。
【００７９】
この変化による消費エネルギ［ｋＷｈ］の誤差は、所定の損失補正係数を乗じることで無視することもできるが、Ｓ２３０では、故障区間の勾配、故障区間の渋滞、といった各パラメータの変化を考慮して、消費エネルギ［ｋＷｈ］を算出するようにしてもよい。
［故障区間の勾配を考慮した消費エネルギの算出方法］
Ｓ２３０では、故障区間の車両進行方向に対する勾配θを表す勾配情報をナビゲーション装置４８の地図情報から取得し、勾配抵抗による消費エネルギを次式（２）により算出する。
【００８０】
勾配による消費エネルギ［ｋＷｈ］
＝Σ（車両重量［ｋｇ］×重力加速度×ｓｉｎθ
×推定車速［ｋｍ／ｈ］／３．６）／１０００  …（２）
そして、この勾配による消費エネルギ［ｋＷｈ］と、上記（１）式を用いて算出した走行抵抗による消費エネルギ［ｋＷｈ］とを加算し、その加算結果に、所定の損失補正係数を乗じることで、勾配を考慮した必要エネルギ量［ｋＷｈ］を算出する。
［故障区間での渋滞を考慮した消費エネルギの算出方法］
Ｓ２３０では、ナビゲーション装置４８等から故障区間の渋滞予測情報を取得し、故障区間内で渋滞が発生している渋滞区間Ａ、及び、渋滞が発生していない通常区間Ｂの距離を求めると共に、各区間Ａ，Ｂでの推定車速を求める。
【００８１】
そして、これら各パラメータを用いて、各区間Ａ，Ｂ毎に、上記（１）式を用いて、消費エネルギ［ｋＷｈ］を算出する。また、各区間Ａ，Ｂ毎の消費エネルギの算出結果を加算し、その加算結果に、所定の損失補正係数を乗じることで、渋滞予測情報を考慮した必要エネルギ量［ｋＷｈ］を算出する。
【００８２】
このように、故障区間の勾配或いは渋滞を考慮して必要エネルギ量［ｋＷｈ］を算出するようにすれば、電動車両４が故障区間を走行するのに要する必要エネルギ量［ｋＷｈ］をより正確に求めることができる。
【００８３】
このため、本変形例によれば、電動車両４が故障区間で走行不能になって、停車してしまうのを、より良好に抑制することができる。
なお、上記説明では、故障区間の勾配及び渋滞をそれぞれ考慮して必要エネルギ量［ｋＷｈ］を算出する方法について説明したが、渋滞を考慮して算出した消費エネルギに、勾配による消費エネルギを加算することで、消費エネルギを算出するようにしてもよい。
【００８４】
このようにすれば、その加算結果に、所定の損失補正係数を乗じることで、故障区間を走行するのに要する必要エネルギ量［ｋＷｈ］を、より正確に求めることができるようになる。
［変形例２］
第３実施形態では、故障区間までの走行路で必要エネルギ量を確保できない場合には、電動車両４を減速して低速走行させることで必要エネルギ量を確保するようにした。
【００８５】
しかし、例えば、走行路２に、給電装置２０からの給電電力が異なる走行レーンが複数設けられている場合には、走行レーンを給電電力が大きい走行レーンに変更することで、必要エネルギ量を確保するようにしてもよい。また、走行レーンの変更と電動車両４の減速とを組み合わせて、必要エネルギ量を確保するようにしてもよい。
［変形例３］
また、第１実施形態〜第３実施形態では、給電装置２０からの給電電力を変更するか、バッテリ４４への充電率を変更するか、或いは、他車両７０から電力供給することで、電動車両４が故障区間に到達するまでに必要エネルギ量を確保するものとして説明した。
【００８６】
しかし、走行路２に故障区間が存在する場合には、電動車両４が故障区間に到達するまでに必要エネルギ量を確保できればよく、そのための給電方法を制限する必要はないので、第１実施形態〜第３実施形態の給電方向を組み合わせて、必要エネルギ量を確保するようにしてもよい。
【００８７】
つまり、給電装置２０からの給電電力を変更すると同時に、バッテリ４４への充電率を変更することで、必要エネルギ量を確保するようにしてもよく、更に、電動車両４に他車両７０から電力供給するようにしてもよい。
［変形例４］
また上記実施形態では、電動車両４は動力源としてモータ４２を備え、モータ４２の回転だけで走行されるものとして説明したが、本開示の電動車両は、こうした電気自動車ではなく、モータ４２とは別にエンジンを搭載したハイブリッド車両であってもよい。
【００８８】
また、上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。
【符号の説明】
【００８９】
４…電動車両、１０…給電設備、２０…給電装置、３０…給電設備監視部、４４…バッテリ、５０…受電装置、５６…充電制御部、６０…車車間受電部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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