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JP6657159B2 - ベストエフォートエコノミーのための車両動作の動的制限 - Google Patents

ベストエフォートエコノミーのための車両動作の動的制限 Download PDF

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JP6657159B2
JP6657159B2 JP2017205105A JP2017205105A JP6657159B2 JP 6657159 B2 JP6657159 B2 JP 6657159B2 JP 2017205105 A JP2017205105 A JP 2017205105A JP 2017205105 A JP2017205105 A JP 2017205105A JP 6657159 B2 JP6657159 B2 JP 6657159B2
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ホクサム ホレース ルーク
マシュー ホワイティング テイラー
マシュー ホワイティング テイラー
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    • G05B19/05—Programmable logic controllers, e.g. simulating logic interconnections of signals according to ladder diagrams or function charts
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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
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Description

本開示は、概して電動モータを原動機またはトラクションモータとして用いる車両に関
する。特に本開示は、このような車両で用いられる充電式電気エネルギー蓄積デバイス（
二次電池、スーパーキャパシタ、ウルトラキャパシタなど）と他のコンポーネント（電力
コンバータ、制御回路など）の少なくとも一方の熱管理に関する。
ハイブリッドおよび全電気式の車両は、従来の内燃エンジン車両を超えるいくつかの利
点を達成できる。例えば、ハイブリッドまたは電気自動車は、高い燃費を達成でき、排気
管汚染を抑制（全廃すら）できる。特に、全電気式車両は排気管汚染が皆無であるだけで
なく、全体的な汚染の低減にも関連しうる。例えば、電力は再生可能な供給源（太陽光、
水力など）から発生されうる。また例えば、空気汚染を全く発生させない発電所（原子力
発電所など）で電力が発生されうる。また例えば、比較的「燃焼がクリーンな」の燃料（
天然ガスなど）を燃焼する発電所で電力が発生されうる。当該燃料は、内燃エンジンより
も高い効率を有するが、汚染管理除去システム（工業用空気集塵器など）を利用する場合
がある。当該システムは、大型でコスト高であり、個別車両での使用には高価すぎる。
燃焼エンジンにより動力供給されるスクータやモータバイクなどの個人輸送車両は、多
くの場所、例えばアジアの多くの大都市では随所に見られる。このようなスクータやモー
タバイクは、特に自動車、車、またはトラックと比較して低価格の傾向がみられる。また
、非常に多数の燃焼エンジンスクータやモータバイクが見られる都市は、汚染が非常に深
刻で高レベルの大気汚染に見舞われる傾向がある。多くの燃焼エンジンスクータやモータ
バイクは、新車のときには、個人輸送汚染源としては比較的低いレベルになる装備とされ
ている。例を挙げると、このようなスクータやモータバイクは、大型車両よりも高い走行
距離評価を得ている。このようなスクータやモータバイクは、基本的な汚染管理装置（触
媒コンバータなど）を備えることがある。残念なことに、スクータやモータバイクが使用
されても保守が行われないと、あるいは、スクータやモータバイクが例えば意図的または
非意図的な触媒コンバータの取り外しにより改造されると、工場指定の排出レベルをすぐ
に超えてしまう。スクータやモータバイクの所有者または運転者は、自分の車両の保守を
行なう資金も動機も持ち合わせていないことが多い。
空気汚染は人の健康にマイナスの影響を及ぼし、様々な病気の発生または悪化に関わる
ことが知られている。例えば、多くの報告書では、空気汚染を、肺気腫、喘息、肺炎、お
よび嚢胞性繊維症だけでなく、様々な心循環器系の病気に関連付けている。このような病
気は多数の生命を奪い、その他の無数の人々の生活の質を著しく低下させる。
内燃エンジン式をゼロ排出式で代えることは、空気の質、ひいては多くの者の健康に多
大な恩恵をもたらしうる。
全電気式車両のゼロ排出による恩恵が望まれる一方で、全電気式車両の普及は遅れてい
る。その理由の１つは、主電力あるいは電気エネルギー蓄積デバイス（通常は電池と称さ
れる再充電可能な二次化学電池セルアレイ）は航続距離が幾らか制限されることと明らか
に関連している。主電力蓄積デバイスの性能は、様々な条件により悪影響を受けうる。当
該条件の例としては、充電電流レベル、温度、および使用履歴が挙げられる。使用履歴に
は、使用期間と、当該主電力蓄積デバイスが供された再充電の回数が含まれる。また、航
続距離は、他の様々な因子や条件に基づいて変化しうる。例えば、車両に関連する条件（
大きさ、重量、トルク、最高速度、抗力係数など）が航続距離に影響を与えうる。また、
運転者や操作者に係る条件も影響を与えうる。そのような条件としては、当該運転者や操
作者による高速運転や急加速（すなわち急発進）の有無や頻度が挙げられる。さらに、環
境条件も影響を与えうる。環境条件の例としては、気温や地形（平地、斜面など）が挙げ
られる。
適正かつ予測可能な航続距離を確保することは、電動車両の普及を達成する上で重要で
ある。電力あるいは電気エネルギーの蓄積デバイスの交換や補充が可能な場所は、特に重
要であると言える（車両がそのような交換や補充が可能な場所にたどり着けることが前提
である）。
本明細書に記載のアプローチは、とりわけ非常に混雑した市街地や資金の限られた人々
にゼロ排出技術の普及が限られている問題に対処しうるものである。
例えば、本明細書に記載のアプローチの幾つかは、様々な条件に基づいて、車両の動作
（速度、加速度など）と電動の車両補機（空調、加熱、除霜、照明、音響システム、パワ
ーウインドウ、パワーロック、シートヒータ、グローバルポジショニングシステム、無線
通信システムなど）の動作の少なくとも一方を制限する。当該条件は、例えば、電気エネ
ルギー蓄積デバイス（電池やスーパーあるいはウルトラキャパシタなど）の電流変化状態
、その履歴、車両に係る条件（総走行距離、重量、大きさ、抗力係数など）、車両の運転
者あるいは操作者（速度、加速度、総走行距離に係る履歴など）、環境条件（気温、地形
など）の少なくとも１つである。例えば、コントローラは、交換または補充を行なう場所
にたどり着く適正な航続距離を確保するために、車両または車両補機のトラクション電動
モータへ供給される電流と電圧の少なくとも一方を制限すべく少なくとも１つの電力コン
バータを制御できる。
主電力蓄積デバイスにより給電される原動機を有する車両を動作させる方法は、現時点
における前記主電力蓄積デバイスの電気的特性の少なくとも１つに少なくとも部分的に基
づいて前記車両の推定航続距離を決定し、現在地と少なくとも１つの目的地の間の走行距
離の推定値を少なくとも決定し、決定された前記走行距離と決定された前記推定航続距離
を比較し、決定された前記走行距離と決定された前記推定航続距離の比較結果に少なくと
も部分的に基づいて、前記車両の前記原動機の動作特性を制限するかを決定するものとさ
れうる。
さらに前記方法においては、前記決定に応じて、前記車両の前記原動機の動作特性の少
なくとも１つを制限できる。前記車両の前記原動機の動作特性の少なくとも１つを制限す
るにあたり、前記車両の速度を制限できる。前記車両の前記原動機の動作特性の少なくと
も１つを制限するにあたり、前記車両の加速度を制限できる。
前記原動機が電動モータである場合、決定された前記走行距離が決定された前記推定航
続距離を超えていると判断されると、前記車両の前記電動モータに供給される電圧を制限
できる。
前記原動機が電動モータである場合、決定された前記走行距離が決定された前記推定航
続距離を超えていると判断されると、前記車両の前記電動モータに供給される電流を制限
できる。
さらに前記方法においては、決定された前記走行距離が決定された前記推定航続距離を
超えていると判断されると、前記主電力蓄積デバイスの温度を調節できる。
さらに前記方法においては、決定された前記走行距離が決定された前記推定航続距離を
超えていると判断されると、前記車両における少なくとも１つの不要なコンポーネントへ
の電力供給を中止できる。
主電力蓄積デバイスにより給電される原動機を有する車両を動作させる方法は、現時点
における前記主電力蓄積デバイスの電気的特性の少なくとも１つに少なくとも部分的に基
づいて前記車両の推定航続距離を決定し、現在地と少なくとも１つの目的地の間の走行距
離の推定値を少なくとも決定し、決定された前記走行距離と決定された前記推定航続距離
を比較し、決定された前記走行距離と決定された前記推定航続距離の比較結果に少なくと
も部分的に基づいて、電動の車両補機の動作特性を制限するかを決定するものとされうる
。
現時点における前記主電力蓄積デバイスの電気的特性の少なくとも１つに少なくとも部
分的に基づいて前記車両の推定航続距離を決定するにあたって、前記現時点における前記
主電力蓄積デバイスの充電レベルに少なくとも部分的に基づいて、前記車両の前記推定航
続距離を決定できる。
現時点における前記主電力蓄積デバイスの電気的特性の少なくとも１つに少なくとも部
分的に基づいて前記車両の推定航続距離を決定するにあたって、前記主電力蓄積デバイス
の履歴情報に少なくとも部分的に基づいて、前記車両の前記推定航続距離を決定できる。
現時点における前記主電力蓄積デバイスの電気的特性の少なくとも１つに少なくとも部
分的に基づいて前記車両の推定航続距離を決定するにあたって、前記車両の特性の少なく
とも１つに少なくとも部分的に基づいて、前記車両の前記推定航続距離を決定できる。
現時点における前記主電力蓄積デバイスの電気的特性の少なくとも１つに少なくとも部
分的に基づいて前記車両の推定航続距離を決定するにあたって、前記車両の運転パターン
履歴に少なくとも部分的に基づいて、前記車両の前記推定航続距離を決定できる。
現時点における前記主電力蓄積デバイスの電気的特性の少なくとも１つに少なくとも部
分的に基づいて前記車両の推定航続距離を決定するにあたって、前記現時点における前記
車両の運転者の運転パターン履歴（速度、加速度）に少なくとも部分的に基づいて、前記
車両の前記推定航続距離を決定できる。
現時点における前記主電力蓄積デバイスの電気的特性の少なくとも１つに少なくとも部
分的に基づいて前記車両の推定航続距離を決定するにあたって、前記現時点において前記
車両が動作されている環境の環境パラメータ（気温、地形）の少なくとも１つに少なくと
も部分的に基づいて、前記車両の前記推定航続距離を決定できる。
現在地と少なくとも１つの目的地の間の走行距離の推定値を少なくとも決定するにあた
って、前記現在地と前記主電力蓄積デバイスの交換品を所持している少なくとも１つの場
所の間の走行距離を特定できる。
現在地と少なくとも１つの目的地の間の走行距離の推定値を少なくとも決定するにあた
って、前記現在地から前記少なくとも１つの目的地まで前記車両が走行する道路の最短距
離を特定できる。
現在地と少なくとも１つの目的地の間の走行距離の推定値を少なくとも決定するにあた
って、前記現在地と前記少なくとも１つの目的地の間における少なくとも１つの標高変化
を考慮できる。
決定された前記走行距離と決定された前記推定航続距離を比較するにあたって、決定さ
れた前記走行距離に係る所定の閾値を前記推定航続距離が超えていないかを判断できる。
決定された前記走行距離と決定された前記推定航続距離の比較結果に少なくとも部分的
に基づいて前記車両の前記原動機の動作特性を制限するかを決定するにあたって、決定さ
れた前記走行距離に係る所定の閾値を前記推定航続距離が超えていないと判断されると、
前記車両の速度と加速度の少なくとも一方を制限できる。
車両は、車両における少なくとも１つの車輪に結合された原動機と、電力を蓄積する主
電力蓄積デバイスと、前記主電力蓄積デバイスと前記原動機の間で選択的に電力を移動さ
せるように結合および動作可能とされた電源と、前記電源を制御すべく通信可能に結合さ
れたコントローラと、を備えており、前記コントローラは、決定された前記車両の推定航
続距離と、決定された前記車両の現在地と少なくとも１つの目的地の間の走行距離との比
較結果に応じて、前記車両の前記原動機の動作特性を制限するものとされうる。
前記コントローラは、前記現時点における前記主電力蓄積デバイスの電気的特性の少な
くとも１つに少なくとも部分的に基づいて、前記車両の前記推定航続距離を決定し、現在
地と少なくとも１つの目的地の間の前記走行距離を特定し、特定された前記走行距離を決
定された前記推定航続距離と比較し、特定された前記走行距離と決定された前記推定航続
距離の比較結果に少なくとも部分的に基づいて、前記車両の前記原動機の動作特性を制限
するかを決定できる。
前記原動機は電動モータでありうる。この場合、前記コントローラは、前記判断に応じ
て前記車両の前記電動モータに供給される電圧を制限する制御信号を前記電源に印加でき
る。あるいは、前記コントローラは、前記判断に応じて、前記車両の前記電動モータに供
給される電流を制限する制御信号を前記電源に印加できる。
前記コントローラは、前記判断に応じて、前記車両における少なくとも１つの不要なコ
ンポーネントへの電力供給を中止できる。
前記コントローラは、前記現時点における前記主電力蓄積デバイスの充電レベルに少な
くとも部分的に基づいて前記推定航続距離を決定できる。
前記コントローラは、前記主電力蓄積デバイスの履歴情報に少なくとも部分的に基づい
て前記推定航続距離を決定できる。
前記コントローラは、前記車両の特性の少なくとも１つに少なくとも部分的に基づいて
前記推定航続距離を決定できる。
前記コントローラは、前記車両の運転パターン履歴に少なくとも部分的に基づいて前記
推定航続距離を決定できる。
前記コントローラは、前記現時点における前記車両の運転者の運転パターン履歴に少な
くとも部分的に基づいて前記推定航続距離を決定できる。
前記コントローラは、前記現時点において前記車両が動作されている環境の環境パラメ
ータの少なくとも１つに少なくとも部分的に基づいて前記推定航続距離を決定できる。
前記コントローラは、前記現在地と前記少なくとも１つの目的地の間における少なくと
も１つの標高変化に少なくとも部分的に基づいて前記推定航続距離を決定できる。
前記コントローラは、前記現在地と前記主電力蓄積デバイスの交換品を所持している少
なくとも１つの場所の間の走行距離を特定できる。
前記コントローラは、前記現在地から前記少なくとも１つの目的地まで前記車両が走行
する道路の最短距離を特定できる。
前記コントローラは、決定された前記走行距離に係る所定の閾値を前記推定航続距離が
超えていないかを判断できる。
前記コントローラは、決定された前記走行距離に係る所定の閾値を前記推定航続距離が
超えていないと判断されると、前記車両の速度と加速度の少なくとも一方を制限できる。
図面においては、同一の参照番号は同一または同等の要素または動作を指す。図面にお
ける各要素の大きさと位置関係は、必ずしも実際の縮尺比で描かれたものではない。例え
ば、様々な要素の形状と角度は、実際の縮尺比で描かれていない。これら要素の幾つかは
任意に拡大され、視認性が向上するように配置されている。また、図示された要素の特定
の形状は、当該要素の実際の形状についての情報を与えるものではなく、図面における認
識を容易にするために選択されているに過ぎない。
様々なコンポーネントや構造を含みうる、非限定的な一実施形態例に係る電 動スクータまたはモータバイクを一部分解して示す斜視図である。 非限定的な一実施形態例に係る図１の電動スクータまたはモータバイクにおけるコンポーネントや構造の幾つかを示すブロック図である。 非限定的な別実施形態例に係る図１の電動スクータまたはモータバイクにおけるコンポーネントや構造の幾つかを示すブロック図である。 非限定的な一実施形態例に係る環境の模式図である。当該環境は、少なくとも１つのスクータまたはモータバイク、蓄電デバイスを交換または補充する複数の場所、およびバックエンドシステムを含んでおり、これらは通信インフラストラクチャにより通信可能に結合されている。 非限定的な一実施形態例に係る上位方法を示すフロー図である。当該方法は、主電気エネルギー蓄積デバイスを備える車両の動作を制御すべく図２と図３のコンポーネントや構造を動作させる。 非限定的な一実施形態例に係る下位方法を示すフロー図である。当該方法は、主蓄電デバイスの電圧と電流の少なくとも一方を制限することにより車両を制御する。これに加えてあるいは代えて、当該方法は、主蓄電デバイスの温度を調節することにより車両を制御する。当該方法は、図５の方法を実行するのに役立つ。 非限定的な一実施形態例に係る下位方法を示すフロー図である。当該方法は、推定航続距離を決定すべく図２から図４のコンポーネントまたは構造を動作させる。当該方法は、図５の方法を実行するのに役立つ。 非限定的な一実施形態例に係る下位方法を示すフロー図である。当該方法は、車両の制御を実施すべく図２から図４のコンポーネントまたは構造を動作させる。当該方法は、図５の方法を実行するのに役立つ。
以下の説明では、開示される様々な実施形態の完全な理解を提供するために、幾つかの
特定構成の詳細が示される。しかしながら、これら特定構成の詳細の少なくとも１つを伴
わずに、または他の方法、コンポーネント、材料などでも実施形態が成立しうることは、
当業者にとって明らかである。実施形態の説明を不必要に判り難くするのを避けるために
、周知の構造を詳細に図示あるいは説明しない場合がある。周知の構造とは、自動販売機
、電池、スーパーキャパシタまたはウルトラキャパシタ、電力コンバータ、およびネット
ワークに関するものである。電力コンバータは、変圧器、整流器、ＤＣ／ＤＣ電力コンバ
ータ、スイッチモード電力コンバータ、コントローラ、および通信システムを少なくとも
含むものである。
明細書、および後続する特許請求の範囲を通じて、文脈上断りのない限り、「備える」
という語およびその変化形（備え、備えているなど）は、「少なくとも含む」という非限
定的な意味を持つと解釈される。
明細書を通じて用いられている「一実施形態」という表記は、当該実施形態について記
載された特定の特徴、構造、あるいは特性が、少なくとも１つの実施形態に含まれている
ことを意味する。よって、本明細書を通じて様々な箇所で「一実施形態において」という
表現が現れても、必ずしも同じ実施形態を指すものではない。
第１、第２、および第３などの序数の使用は、順序付けを示唆するものというよりは、
多数の動作や構造の対象を区別しうるものに過ぎない。
ポータブル電力蓄積デバイスまたは電気エネルギー蓄積デバイスという表記は、電池、
スーパーまたはウルトラキャパシタを少なくとも含む、電力を蓄積および放出可能なデバ
イスを意味する。電池という表記は、少なくとも１つの化学的電力蓄積池（例えばニッケ
ルカドミウム合金またはリチウムイオン電池）を少なくとも含む充電式電池または二次電
池を意味する。
本明細書に挙げられる見出し、および要約書は便宜上のものに過ぎず、実施形態の範囲
や意味の解釈を与えるものではない。
図１は、個人輸送用電動車両を示している。具体的な一実施形態によれば、当該車両は
、電動スクータまたはモータバイク１００の形態をとる。
上記のように、燃焼エンジンスクータおよびモータバイクは、例えばアジア、ヨーロッ
パ、および中東の大都市では一般的である。車両の主動力源または一次動力源としての電
力蓄積デバイス（二次電池など）の使用に関係する性能または効率の問題に対処できれば
、内燃エンジンスクータおよびモータバイクの代わりに全電気式のスクータおよびモータ
バイク１０８の使用が助長され、空気汚染の緩和だけでなく騒音の低減が促進されうる。
電動スクータまたはモータバイク１００は、フレーム１０２と、車輪１０４ａ、１０４
ｂ（まとめて１０４）と、ハンドルバー１０６とを備えている。ハンドルバー１０６は、
スロットル１０８と、ブレーキレバー１１０と、方向指示器スイッチ１１２等のユーザ制
御手段を備えている。これらの全ては、従来構成のものでありうる。電動スクータまたは
モータバイク１００は、電源システム１１４も含みうる。電源システム１１４は、少なく
とも１つの車輪１０４ｂを駆動するように結合されたトラクション電動モータ１１６と、
少なくともトラクション電動モータ１１６に供給するための電力を蓄積する少なくとも１
つの主電力蓄積デバイス１１８と、少なくとも主電力蓄積デバイス１１８とトラクション
電動モータ１１６との間の電力配分を制御する制御回路１２０とを含んでいる。
トラクション電力モータ１１６は様々な形態を取りうるが、永久磁石誘導モータが普通
である。永久磁石誘導モータは、予想される負荷を所望の速度および加速度で駆動するの
に充分な動力（ワットまたは馬力）とトルクとを発生させることが可能とされている。ト
ラクション電動モータ１１６は、駆動モードに加えて回生制動モードでも動作することが
可能な従来の電動モータでありうる。駆動モードにおいて、トラクション電動モータは、
電力を消費して車輪を駆動する。回生制動モードにおいて、トラクション電動モータは、
発電機として動作する。これにより、トラクション電動モータは、車輪の回転に応じて電
流を生成し、車両を減速する制動作用を生み出す。
主電気エネルギー蓄積デバイス１１８は、例えば電池（電池セルのアレイなど）、ある
いはスーパーまたはウルトラキャパシタ（ウルトラキャパシタセルのアレイなど）などの
、様々な形態を取りうる。例えば、電気エネルギー蓄積デバイス１１８は、充電式電池（
つまり二次セルまたは電池）の形態を取りうる。電気エネルギー蓄積デバイス１１８は、
例えば、全電気式スクータまたはモータバイク１００などの個人輸送用電動車両に対して
物理的に設置されて給電を行なう大きさとされうる。また、電気エネルギー蓄積デバイス
１１８は、置換または交換を容易にするためポータブルでありうる。輸送の用途により課
せられる可能性のある需要を考慮すると、主電気エネルギー蓄積デバイス１１８は、少な
くとも１つの化学電池セルの形態を取りうる。
電気エネルギー蓄積デバイス１１８は、その外部からアクセス可能な幾つかの電気端子
１２２ａ，１２２ｂ（２個が図示されており、まとめて１２２）を備えうる。電気端子１
２２は、電気エネルギー蓄積デバイス１１８から電荷を導出するだけでなく、電気エネル
ギー蓄積デバイス１１８を充電または再充電するために電荷を導入することを可能にする
。図１には柱体として図示されているが、電気端子１２２は、電池ハウジングのスロット
内に配置される電気端子を含め、電気エネルギー蓄積デバイス１１８の外部からアクセス
可能な他のいかなる形態も取りうる。
以下で、より詳しく図示および説明されるように、制御回路１２０は、特に電気エネル
ギー蓄積デバイス１１８とトラクション電動モータ１１６との間における電力の移動を変
更、調節、および制御するための様々なコンポーネントを含む。
図２は、具体的な一実施形態に係る電動スクータまたはモータバイク１００の一部を示
している。図２は、特に電力を供給するために電気エネルギー蓄積デバイス１１８を利用
する実施形態を示している。当該電力は、トラクション電動モータ１１６により発生され
る。トラクション電動モータ１１６は、幾つかの温度調節デバイス（まとめて２００）を
介して様々なコンポーネント（電気エネルギー蓄積デバイス１１８や回路など）の温度を
調節または制御するために使用される。
図示されているように、トラクション電動モータ１１６は、電動スクータまたはモータ
バイク１００の少なくとも１つの車輪１０４ｂを駆動するために、直接的あるいは間接的
に結合されるシャフト２０２を備えている。図示を省略するが、トランスミッション（チ
ェーン、ギヤ、ユニバーサルジョイントなど）が利用されうる。
制御回路１２０は、様々な形態を取りうる。制御回路は、コントローラ２０４、少なく
とも１つの電力コンバータ２０６ａ〜２０６ｅ（５個を図示）、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３
（３個を図示）、およびセンサＳＴＢ，ＳＶＢ、ＳＩＢ，ＳＴＣ，ＳＶＣ，ＳＩＣ，ＳＴ
Ｍ，ＳＶＭ，ＳＩＭ，ＳＲＭの少なくとも１つを備えうる。
図２に示されているように、制御回路１２０は、第１ＤＣ／ＤＣ電力コンバータ２０６
ａを備えうる。第１ＤＣ／ＤＣ電力コンバータ２０６ａは、駆動モードまたは設定におい
て、トラクション電動モータ１１６により生成された電力を供給するように電気エネルギ
ー蓄積デバイス１１８に結合される。第１ＤＣ／ＤＣ電力コンバータ２０６ａは、電気エ
ネルギー蓄積デバイス１１８からの電力の電圧を、トラクション電動モータ１１６を駆動
するのに充分なレベルまで上昇させる。第１ＤＣ／ＤＣ電力コンバータ２０６ａは、様々
な形態を取りうる。例えば、スイッチモードにおける安定化機能の有無や絶縁の要否は問
われない。例えば、第１ＤＣ／ＤＣ電力コンバータ２０６ａは、安定化昇圧型スイッチモ
ード電力コンバータ、又は昇圧降圧型スイッチモード電力コンバータの形態を取りうる。
制御回路１２０は、一般にインバータと呼ばれるＤＣ／ＡＣ電力コンバータ２０６ｂを
含みうる。ＤＣ／ＡＣ電力コンバータ２０６ｂは、駆動モードまたは設定において、トラ
クション電動モータ１１６により生成された電力を第１ＤＣ／ＤＣコンバータ２０６ａを
介して供給するように電気エネルギー蓄積デバイス１１８に結合される。ＤＣ／ＡＣ電力
コンバータ２０６ｂは、第１ＤＣ／ＤＣコンバータ２０６ａからの電力を、トラクション
電動モータ１１６を駆動するのに適したＡＣ波形へ逆変換しうる。ＡＣ波形は、単相また
は多相（例えば２相か３相）のＡＣ電力でありうる。ＤＣ／ＡＣ電力コンバータ２０６ｂ
は、様々な形態を取りうる。例えば、スイッチモードにおける安定化機能の有無や絶縁の
要否は問われない。例えば、ＤＣ／ＡＣ電力コンバータ２０６ｂは、安定化インバータの
形態を取りうる。
第１ＤＣ／ＤＣ電力コンバータ２０６ａとＤＣ／ＡＣ電力コンバータ２０６ｂは、コン
トローラ２０４を介してそれぞれ供給される制御信号Ｃ１，Ｃ２により制御される。例え
ば、コントローラ２０４または何らかの中間的ゲート駆動回路は、パルス幅変調ゲート駆
動信号を供給し、第１ＤＣ／ＤＣ電力コンバータ２０６ａとＤＣ／ＡＣ電力コンバータ２
０６ｂの少なくとも一方のスイッチ（金属酸化物半導体電界効果トランジスタ；ＭＯＳＦ
ＥＴ、バイポーラ絶縁ゲートトランジスタ；ＩＧＢＴ）の動作を制御する。
さらに図２に示されているように、制御回路１２０は、一般に整流器と呼ばれるＡＣ／
ＤＣ電力コンバータ２０６ｃを含みうる。ＡＣ／ＤＣ電力コンバータ２０６ｃは、制動ま
たは回生制動モードまたは設定において、生成された電力を電気エネルギー蓄積デバイス
１１８へ供給するようにトラクション電動モータ１１６に結合される。ＡＣ／ＤＣ電力コ
ンバータ２０６ｃは、トラクション電動モータ１１６により生成されるＡＣ波形を、電気
エネルギー蓄積デバイス１１８への供給に適したＤＣの形に整流しうる。供給先に制御回
路１２０などの他のコンポーネントが含まれてもよい。ＡＣ／ＤＣ電力コンバータ２０６
ｃは、様々な形態を取りうる。例えば、フルブリッジ受動ダイオード整流器や、フルブリ
ッジ能動トランジスタ整流器の形態を取りうる。
また、制御回路１２０は、第２ＤＣ／ＤＣ電力コンバータ２０６ｄを含みうる。第２Ｄ
Ｃ／ＤＣ電力コンバータ２０６ｄは、ＡＣ／ＤＣ電力コンバータ２０６ｃを介してトラク
ション電動モータ１１６を電気エネルギー蓄積デバイス１１８に電気結合する。第２ＤＣ
／ＤＣ電力コンバータ２０６ｄは、電気エネルギー蓄積デバイス１１８に適したレベルま
で、トラクション電動モータ１１６により生成された整流ＡＣ電力の電圧を降圧できる。
第２ＤＣ／ＤＣ電力コンバータ２０６ｄは、様々な形態を取りうる。例えば、スイッチモ
ードにおける安定化機能の有無や絶縁の要否は問われない。例えば、第２ＤＣ／ＤＣ電力
コンバータ２０６ｄは、安定化降圧スイッチモード電力コンバータ、同期降圧スイッチモ
ード電力コンバータ、または降圧昇圧スイッチモード電力コンバータの形態を取りうる。
ＡＣ／ＤＣ電力コンバータ２０６ｃと第２ＤＣ／ＤＣ電力コンバータ２０６ｄは、それ
ぞれコントローラ２０４を介して供給される制御信号Ｃ３，Ｃ４により制御される。例え
ば、コントローラ２０４または何らかの中間的ゲート駆動コントローラは、ＡＣ／ＤＣ電
力コンバータ２０６ｃと第２ＤＣ／ＤＣ電力コンバータ２０６ｄの少なくとも一方のスイ
ッチ（ＭＯＳＦＥＴまたはＩＧＢＴ）の動作を制御するように、パルス幅変調ゲート駆動
信号を供給しうる。
さらに図２に示されているように、制御回路１２０は、第３ＤＣ／ＤＣ電力コンバータ
２０６ｅを含みうる。第３ＤＣ／ＤＣ電力コンバータ２０６ｅは、電気エネルギー蓄積デ
バイス１１８と様々な他のコンポーネント（コントローラ１２０など）を電気的に結合す
る。第３ＤＣ／ＤＣ電力コンバータ２０６ｅは、電気エネルギー蓄積デバイス１１８によ
り供給される電力の電圧を、少なくとも１つの他のコンポーネントに適したレベルまで降
圧しうる。第３ＤＣ／ＤＣ電力コンバータ２０６ｅは、様々な形態を取りうる。例えば、
スイッチモードにおける安定化機能の有無や絶縁の要否は問われない。例えば、第３ＤＣ
／ＤＣ電力コンバータ２０６ｅは、安定化降圧スイッチモード電力コンバータ、同期降圧
スイッチモード電力コンバータ、または降圧昇圧スイッチモード電力コンバータの形態を
取りうる。
また、図２に示されているように、特定のコンポーネントまたはその近傍の温度を制御
または調節するために温度調節デバイス２００が配置されうる。
温度調節デバイス２００は、少なくとも１つのコンポーネントの近傍に、あるいは当該
コンポーネントに隣接または接触して配置されうる。例えば、第１の数の温度調節デバイ
ス２００ａ，２００ｂ（２個図示）は、トラクション電動モータ１１６へ電力を供給する
主電気エネルギー蓄積デバイス１１８の近傍に、あるいは当該デバイス１１８に隣接また
は接触して配置されうる。
第２の数の温度調節デバイス２００ｃは、制御回路の少なくとも１つのコンポーネント
（例えば少なくとも１つの電力コンバータ２０６ａ〜２０６ｅ）の近傍に、あるいは当該
コンポーネントに隣接または接触して配置されうる。
第３の数の温度調節デバイス２００ｄは、コントローラ２０４の少なくとも１つのコン
ポーネントの近傍に、あるいは当該コンポーネントに隣接して、またあるいは当該コンポ
ーネントに接触して配置されうる。
温度調節デバイス２００ｃは、第１ＤＣ／ＤＣ電力コンバータ２０６ａおよびＤＣ／Ａ
Ｃ電力コンバータ２０６ｂの近傍に配置されている。これに加えてあるいは代えて、温度
調節デバイス２００ｃは、ＡＣ／ＤＣ電力コンバータ２０６ｃまたは第２ＤＣ／ＤＣ電力
コンバータ２０６ｄの近傍に、あるいはＡＣ／ＤＣ電力コンバータ２０６ｃまたは第２Ｄ
Ｃ／ＤＣ電力コンバータ２０６ｄに隣接または接触して配置されうる。
これに加えてあるいは代えて、少なくとも１つの温度調節デバイス２００は、第３ＤＣ
／ＤＣ電力コンバータ２０６ｅの近傍に配置されうる。
温度調節デバイス２００は、トラクション電動モータ１１６により生成される電力の供
給を受けうる。この電力は回生制動動作の間に生成されうる。少なくとも１つのスイッチ
ＳＷ１（１個のみ図示）は、コントローラ１２０からの制御信号ＣＳ１に応じて操作され
うる。これにより、電気エネルギー蓄積デバイス１１８から温度調節デバイスへ電力を選
択的に結合する。
温度調節デバイス２００は様々な形態を取りうる。例えば、少なくとも１つの温度調節
デバイス２００は、ペルチェ効果素子としても知られるペルチェ素子の形態を取りうる。
このような素子は、ペルチェ効果を利用して、２種の異なる材料の接合部の間に熱流束を
生成する。ペルチェ素子は、直流電流に応じて、素子の片側から反対側へ温度勾配に抗っ
て熱を伝達する固体能動ヒートポンプである。熱伝達の方向は、印加されるＤＣ電圧の極
性によって制御される。よって、このような素子は時として、ペルチェクーラ、ペルチェ
ヒータ、または熱電気ヒートポンプと呼ばれる。少なくとも１つの温度調節デバイス２０
０は、例えば抵抗ヒータの形態を取りうる。
少なくとも１つの温度調節デバイス２００は、少なくとも１つの熱交換デバイス２０８
ａ〜２０８ｄ（まとめて２０８）を含みうる。あるいは、少なくとも１つの温度調節デバ
イス２００は、少なくとも１つの熱交換デバイス２０８と伝熱結合されうる。熱交換デバ
イス２０８は、ヒートシンク（つまり固体材料から空気などの流体へ熱を伝達するデバイ
ス）、ヒートスプレッダ（つまり熱伝導率が比較的高いプレート）、ヒートパイプ（つま
り材料の相転移を利用する熱伝達デバイス）の少なくとも１つを含みうる。一般に熱交換
デバイス２０８は、温度調節デバイス２００と比較して比較的広い放熱表面積を有する。
例えば、熱交換デバイス２０８は、複数のフィン（例えば、ある容積について表面積を最
大にするピン状のフィン）を含みうる。熱交換デバイス２０８の放熱面は、冷却される特
定のコンポーネントから比較的離間して配置されうる。
コントローラ２０４は、少なくとも１つの集積回路、集積回路コンポーネント、アナロ
グ回路、またはアナログ回路コンポーネントを含みうる様々な形態を取りうる。図示され
ているように、コントローラ２０４は、在続的なメモリを含む。当該メモリは、コンピュ
ータまたはプロセッサ読取りが可能であり、マイクロコントローラ２２０、リードオンリ
メモリ（ＲＯＭ）２２２、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２２４の少なくとも１つが
例として挙げられる。コントローラ２０４は、少なくとも１つのゲート駆動回路２２６を
さらに含みうる。
マイクロコントローラ２２０は、電源システムの動作を制御するロジックを実行する。
マイクロコントローラ２２０は、様々な形態を取りうる。例えば、マイクロコントローラ
２２０は、マイクロプロセッサ、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）、フィ
ールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＳ）などのプログラマブルゲートアレイ（Ｐ
ＧＡ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、その他のマイクロコントローラ装置の形態
を取りうる。
ＲＯＭ２２２は、制御ロジックを実行するプロセッサ実行可能な命令とデータの少なく
とも一方を記憶できる様々な形態を取りうる。
ＲＡＭ２２４は、プロセッサ実行可能な命令またはデータを一時的に保持できる様々な
形態を取りうる。
マイクロコントローラ２２０、ＲＯＭ２２２、ＲＡＭ２２４、およびゲート駆動回路２
２６は、電力バス、命令バス、データバス、アドレスバス等を含む少なくとも１つのバス
（不図示）によって結合されうる。
あるいは、制御ロジックは、アナログ回路により実現されうる。
ゲート駆動回路２２６は、駆動信号（ＰＷＭゲート駆動信号など）を介して電力コンバ
ータ２０６のスイッチ（ＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴなど）を駆動するのに適した様々な形態
を取りうる。少なくとも１つのゲート駆動回路は、コントローラ２０４の一部として図示
されているが、コントローラ２０４と電力コンバータ２０６の間に設けられうる。
コントローラ２０４は、少なくとも１つのセンサＳＴＢ，ＳＶＢ，ＳＩＢ，ＳＴＣ，Ｓ
ＶＣ，ＳＩＣ，ＳＴＭ，ＳＶＭ，ＳＩＭ，ＳＲＭからの信号を受信しうる。コントローラ
２０４は、温度調節デバイス２００の制御（例えば、熱伝達の開始、熱伝達の停止、熱伝
達速度の上昇、または熱伝達方向の変更）の際に、検知された情報を使用しうる。これら
は、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３を選択する制御信号ＣＳ１〜ＣＳ３の印加により可能とされ
る。例えば、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３への制御信号ＣＳ１〜ＣＳ３は、温度調節デバイス
２００のいずれかへ電力（例えば直流）が選択的に供給されるようにして、印加される電
力の電位を（極性も）設定できる。
電池温度センサＳＴＢは、主電力蓄積デバイス１１８またはその近傍周囲の環境温度を
検知し、当該温度を示す信号ＴＢを提供するように配置されうる。
電池電圧センサＳＶＢは、主電力蓄積デバイス１１８での電圧を検知して、当該電圧を
示す信号ＶＢを提供するように配置されうる。
電池電荷センサＳＩＢは、主電力蓄積デバイス１１８の電荷を検知して、当該電荷を示
す信号ＩＢを提供するように配置されうる。
電力コンバータ温度センサＳＴＣは、少なくとも１つの電力コンバータ２０６またはそ
の周囲近傍の環境温度を検知し、当該温度を示す信号ＴＣを提供するように配置されうる
。
電力コンバータ電圧センサＳＶＣは、少なくとも１つの電力コンバータ２０６での電圧
を検知して、当該電圧を示す信号ＶＣを提供するように配置されうる。
電力コンバータ電荷センサＳＩＣは、少なくとも１つの電力コンバータ２０６での電荷
を検知して、当該電荷を示す信号ＩＣを提供するように配置されうる。
トラクションモータ温度センサＳＴＭは、トラクション電動モータ１１６またはその周
囲近傍の環境温度を検知して、当該温度を示す信号ＴＭを提供するように配置されうる。
トラクションモータ電圧センサＳＶＭは、主電力蓄積デバイス１１６での電圧を検知し
て、当該電圧を示す信号ＶＭを提供するように配置されうる。
トラクションモータ電流センサＳＩＭは、トラクションモータ１１６での電流を検知し
て、当該電流を示す信号ＩＭを提供するように配置されうる。
トラクションモータ回転センサＳＲＭは、トラクションモータ１１６での電流を検知し
て、当該回転速度を示す信号ＲＰＭを提供するように配置されうる。
上記のように、コントローラは、検知された少なくとも１つの条件を使用して、少なく
とも１つの温度調節デバイス２００の動作を制御できる。
コントローラ２０４は、送信器および受信器を含んでいる。それらは送受信器２２８と
して構成あるいは呼称されうる。送受信器２２８は、電動スクータまたはモータバイク１
００から遠隔位置にあるコンポーネントまたはシステムとの無線通信を提供する。送受信
器２２８は、無線通信を提供するのに適した様々な形態を取りうる。例えば、送受信器２
２８は、携帯電話サービスプロバイダネットワークを介して遠隔システムとの通信を維持
する携帯電話チップセット（無線機とも呼ばれる）およびアンテナの形態を取りうる。送
受信器２２８は、携帯電話ベースの通信以外の無線通信アプローチを実施しうる。通信は
、遠隔システムまたはデバイスからの情報や命令の受信とともに、遠隔システムまたはデ
バイスへの情報や命令または問合せの送信を含みうる。
コントローラ２０４は、全地球測位システム（ＧＰＳ）受信器２３０を含みうる。ＧＰ
Ｓ受信器２３０は、ＧＰＳ衛星から信号を受信してスクータまたはモータバイク１００の
現在地をコントローラ２０４が判断できるようにする。様々な市販のＧＰＳ受信器のいず
れもが利用されうる。現在地は、座標（例えば経度と緯度であり、一般的に３メートル未
満の精度を持つ）で特定されうる。あるいは、スクータまたはモータバイク１００の現在
地を判断するために他の技術（例えば、３台以上の携帯電話塔または基地局に基づく三角
測量）が利用されうる。
現在地の標高は、ＧＰＳ座標に基づいて識別あるいは判断されうる。同様に、現在地と
少なくとも１つの他の場所または目的地との間の標高変化は、ＧＰＳ座標を標高と関連付
ける地形マッピングまたは他の構造化フォーマットを用いて決定されうる。
好ましくは、電動スクータまたはモータバイク１００の航続距離の推定をより良好に行な
うためにこれらが用いられうる。
これに代えてあるいは加えて、電動スクータまたはモータバイク１００は、標高を検出
する高度計や、他のセンサ（例えば、標高の変化を検出する加速度計）を含みうる。これ
により、推定航続距離を決定する際に位置エネルギーの考慮が可能とされる。位置エネル
ギーは、丘陵に対する電動スクータまたはモータバイク１００の相対位置（丘陵最上部、
丘陵最下部など）に対応付けられる。したがって、動作性能の不必要な制限を防止しつつ
、より正確な推定航続距離を有利に生成できる。例えば、電動スクータまたはモータバイ
ク１００が大きな丘陵の最上部またはその近傍に位置すると分かれば、推定航続距離を長
くするように決定して交換または補充場所を航続距離内に収め、運転性能を制限する必要
を回避する。あるいは、電動スクータまたはモータバイク１００が大きな丘陵の最下部ま
たはその近傍に位置すると分かれば、推定航続距離を短くするように決定して最も近い交
換または補充場所を推定航続距離外とする。これにより、運転性能の制限をより早期に発
生させ、電動スクータまたはモータバイク１００が交換または補充場所へ確実に到達でき
るようにする。
図３は、別の実施形態例に係る電動スクータまたはモータバイク１００の一部を示して
いる。特に同図は、トラクション電動モータ１１６により生成される電力を供給するため
に副電気エネルギー蓄積デバイス３００を使用する実施形態を示している。当該電力は、
幾つかの温度調節デバイス２００を介して様々なコンポーネント（電気エネルギー蓄積デ
バイス１１８や回路など）の温度を調節または制御するのに使用される。副電気エネルギ
ー蓄積デバイス３００は、やはりトラクション電動モータ１１６へ電力を供給するために
使用される主電気エネルギー蓄積デバイス１１８に追加されるものである。構造やコンポ
ーネントの多くは、先に図２を参照して例示および説明されたものと同一または同様であ
る。そのような構造およびコンポーネントは、図２で使用されたのと同じ参照番号を共有
し、これ以上詳細には説明しない。重要な幾つかの相違点のみを以下に説明する。
上記のように、図３の実施形態は、副電気エネルギー蓄積デバイス３００を追加するも
のである。回生制動モードで動作しているトラクション電動モータにより生成される電力
は、例えばＡＣ／ＤＣコンバータ２０６ｃとＤＣ／ＤＣコンバータ２０６ｄの少なくとも
一方を介して、副電気エネルギー蓄積デバイス３００へ供給される。副電気エネルギー蓄
積デバイス３００は、少なくとも１つのスーパーまたはウルトラキャパシタとして図示さ
れているが、様々な形態（例えば化学電池の形態）を取ることができる。副電気エネルギ
ー蓄積デバイス３００は、トラクション電動モータ１１６を駆動しないので、形態の選択
自由度が高い。よって、副電気エネルギー蓄積デバイス３００は、所望の特性（副電気エ
ネルギー蓄積デバイス３００が動作する際の予想電圧、電荷容量、温度など）に基づいて
選択されうる。ウルトラキャパシタを用いると、特に比較的高い気温での放電や充電動作
に関して、化学電池を超える効率を実現しうる。
この時、スイッチＳＷ１〜ＳＷ３は、副電気エネルギー蓄積デバイス３００を温度調節
デバイス２００に選択的に結合するように動作可能である。スイッチＳＷ１〜ＳＷ３は、
例えば、少なくとも１つの電力スイッチングトランジスタまたはトランジスタアレイ（少
なくとも１つのＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴなど）を含みうる。少なくとも幾つかの場合にお
いて、コントローラ２０４は、例えばＰＷＭ駆動信号の使用によりスイッチＳＷ１〜ＳＷ
３の動作を変調し、トラクションモータ１１６および副電気エネルギー蓄積デバイス３０
０からの電力の配分を行なうことができる。
また、図３の実施形態は、ダンプまたは散逸抵抗ＲおよびスイッチＳＷ４を含みうる。
スイッチＳＷ４の例としては、少なくとも１つの電力スイッチングトランジスタまたはト
ランジスタアレイ（ＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴなど）が挙げられる。スイッチＳＷ４は、少
なくとも１つの制御信号ＣＲをコントローラ１２０から受信すると、トラクション電動モ
ータ１１６とＡＣ／ＤＣ電力コンバータ２０６ｃとの間に抵抗Ｒを選択的に並列結合する
ように動作可能である。少なくとも幾つかの場合において、コントローラ２０４によりＳ
Ｗ４へ提供される制御信号は、ＰＷＭなどの制御信号でありうる。当該制御信号は、ＳＷ
１〜ＳＷ３とともに変調され、副電気エネルギー蓄積デバイス３００と抵抗Ｒとの間で電
流を入替または分配できる。
このような構成は、トラクションモータ１１６から副電気エネルギー蓄積デバイス３０
０へ電流を選択的に流すことにより様々な温度調節デバイス２００の少なくとも一部が動
作するときに、副電気エネルギー蓄積デバイス３００の蓄積量低下を抑制しうるので有利
である。例えば、様々な温度調節デバイス２００が動作しているとき、または蓄積デバイ
ス３００が１００％未満の充電状態であるときに、コントローラ２０４は、制動サイクル
中に低デューティサイクルの制御信号をＳＷ４へ提供し、ＳＷ４を効果的に閉状態から開
状態にすることができる。反対に、温度調節装置２００が実質的に動作していないとき、
あるいは蓄積デバイス３００が実質的に完全な充電状態であるときに、コントローラ２０
４は、制動サイクル中に高デューティサイクルの制御信号をＳＷ４に提供してＳＷ４を効
果的に開状態から閉状態にすることができる。これにより、例えば回生制動動作中に生成
されるエネルギーが副電気エネルギー蓄積デバイス３００には多すぎる場合には、余分な
電気エネルギーが熱として散逸されうる。
これに加えてあるいは代えて、図３の実施形態は、直接結合スイッチＳＷ５を含みうる
。直接結合スイッチＳＷ５は、コントローラ１２０からの制御信号ＣＳ５に応じて動作可
能であり、回生制動モードで動作しているトラクション電動モータにより生成される電力
を、電池またはウルトラキャパシタを介さずに、温度調節デバイス２００へ直接提供する
。直接結合スイッチＳＷ５は、例えば、少なくとも１つの電力スイッチングトランジスタ
またはトランジスタアレイ（ＭＯＳＦＥＴ、ＩＧＢＴなど）を含みうる。少なくとも幾つ
かの場合において、コントローラ２０４によりＳＷ５へ提供される制御信号は、ＰＷＭな
どの制御信号でありうる。当該制御信号は、ＳＷ１〜ＳＷ４の変調により、副電気エネル
ギー蓄積デバイス３００と抵抗Ｒと様々な温度調節デバイス２００との間で制動サイクル
の間に提供される電流を入替または分配する。
図４は、図１と図２の電動スクータまたはモータバイク１００（１台のみ図示）が動作
しうる環境４００の一実施形態例を示している。
環境４００は、主エネルギー蓄積デバイスが交換または補充される複数の場所４０２ａ
，４０２ｂ（２か所のみ図示、まとめて４０２）を含む。これらの場所４０２は、自動販
売機または販売所４０４ａ，４０４ｂ（まとめて４０４）を含みうる。これらの場所４０
２は、エネルギーや電力を蓄積するデバイス４０６ａ，４０６ｂ〜４０６ｎ（３個のみ指
示、まとめて４０６）を回収、充電、および分配するためのものである。あるいは、これ
らの場所４０２は、エネルギーや電力を蓄積するデバイス４０６を手作業で回収、充電、
および分配するための人を雇いうる。このような交換・補充場所４０２は、地理的領域（
例えば市や町、国や地域など）内に分散して配置されうる。各交換・補充場所４０２は、
エネルギーや電力を蓄積するデバイスの在庫４０６を維持していることが一般的である。
当該在庫４０６は、様々な充電状態や条件でありうる。交換・補充場所４０２では、電動
スクータまたはモータバイク１００のエネルギーや電力を蓄積するデバイス１１８が、よ
り多く充電されたエネルギーや電力を蓄積するデバイス４０６と交換されうる。
環境４００は、少なくとも１つのバックエンドシステム４０８を含む。バックエンドシ
ステム４０８は、少なくとも１つのバックエンドサーバ４０８ａ（１つのみ図示）を含む
。バックエンドサーバ４０８ａは、主エネルギー蓄積デバイス１１８が交換または補充さ
れうる場所４０２を追跡するように構成される。バックエンドシステムは、在続的な媒体
４１０（ハードディスクなど）を含む。媒体４１０は、様々な交換・補充場所４０２のデ
ータベースなどの情報構造４１２を維持する。このような情報は、例えば経度と緯度ある
いは住所により指定される場所４０２の座標４１２ａを含みうる。当該情報は、ある場所
４０２におけるエネルギーや電力を蓄積する装置の現在庫リスト４１２ｂも含みうる。在
庫リスト４１２ｂは、例えば、ある場所４０２で利用可能なエネルギーや電力を蓄積する
デバイスの数４１２ｃ、少なくとも１つのエネルギーや電力を蓄積するデバイスの充電条
件４１２ｄ、および少なくとも１つのエネルギー蓄積デバイス４０６の使用状態（使用年
数、再充電サイクルに供された回数など）を反映している履歴情報４１２ｅの少なくとも
１つを特定しうる。
環境４００は、通信インフラストラクチャ４１４を含みうる。通信インフラストラクチ
ャ４１４は、様々なコンポーネント間の通信を可能あるいは容易にする。当該コンポーネ
ントには、例えば、バックエンドシステム４０８またはサーバ４０８ａ、主エネルギー蓄
積デバイス１１８が交換または補充される複数の場所４０２、１台以上の電動スクータま
たはモータバイク１００が含まれる。通信インフラストラクチャ４１４は、様々な形態を
取りうる。通信インフラストラクチャ４１４は、個々に相違するコンポーネントやシステ
ム（例えば、有線あるいは光ケーブルコンポーネントやシステム、無線コンポーネントや
システム）を含みうる。例えば、通信インフラストラクチャ４１４は、携帯電話通信サー
ビスプロバイダにより提供される携帯電話通信ネットワークを含みうる。当該携帯電話通
信ネットワークは、基地局４１６ａ，４１６ｂ，４１６ｃ（まとめて４１６）を含む。当
該携帯電話通信ネットワークは、無線インフラストラクチャ（両矢印のジグザグ線により
図示）を経由したデータ通信（例えば電動スクータまたはモータバイク１００との通信）
を可能にしうる。コンポーネントの一部は、有線ネットワーク（両矢印の実線により図示
）を経由して通信可能に結合されうる。有線ネットワークの例としては、基本電話サービ
ス（ＰＯＴＳ）ネットワーク４１８が挙げられる。例えば、バックエンドシステム４０８
またはサーバ４０８ａなどの固定コンポーネントと、主エネルギー蓄積デバイス１１８が
交換または補充されうる複数の場所４０２とは、従来の電話線を介して結合されうる。あ
るいは、バックエンドシステム４０８またはサーバ４０８ａと複数の場所４０２とは、イ
ンターネット４１９などのネットワーク（外部ネットワーク）を介して通信可能に結合さ
れうる。当該ネットワークは、有線通信経路あるいはチャネル、無線通信経路あるいはチ
ャネル、またはそれらの組合せを用いうる。
ある設備では、バックエンドシステム４０８またはサーバ４０８ａは、場所４０２と在
庫４０６の少なくとも一方について要求された情報を、モータバイク１００のコントロー
ラ２０４（図２と図３参照）へ提供するのみである。詳細に後述するが、コントローラ２
０４は、受信した情報を、電動スクータまたはモータバイク１００の動作に関する情報と
ともに処理して、電動スクータまたはモータバイク１００の動作を制御する。他の設備で
は、コントローラ２０４（図２と図３参照）は、電動スクータまたはモータバイク１００
の動作条件および現在地に関する情報を、バックエンドシステム４０８またはサーバ４０
８ａへ提供しうる。このような設備において、バックエンドシステム４０８またはサーバ
４０８は、電動スクータまたはモータバイク１００の動作を制限するかどうかを判断し、
これに従って動作を制限すべく電動スクータまたはモータバイク１００のコントローラ２
０４へ適切な命令を通信する。
コントローラ２０４、バックエンドシステム４０８、サーバ４０８ａのいずれかが、車
両１００の現在地４２０と、主蓄電デバイス１１８の交換または補充が行われうる少なく
とも１つの目的地４２２ａ，４２２ｂとの間の走行距離を特定する。走行距離は、車両１
００が合法的に走行できる道路上を通る距離の推定値を少なくとも表す。例えば、ある種
の電動スクータを高速道路で運転することは法律的に認められていない。またある種の電
動スクータは、未開地や未舗装路での動作には適していない。走行距離は、第１の場所４
２２ａまでの第１経路４２４ａと第２の場所４２２ｂまでの第２経路４２４ｂとにより表
される。実施形態によっては直線距離を利用しうるが、実際の妨害物を考慮した距離を示
すことが好ましい。
コントローラ２０４、バックエンドシステム４０８、またはサーバ４０８ａは、主蓄電
デバイス１１８の交換または補充が利用可能であるか行われうる場所４２２ａ，４２２ｂ
ではない目的地４２６（本来の最終目的地）を考慮しうる。これにより、主蓄電デバイス
１１８の交換または補充場所を求めるにあたり本来の進路から大きく外れることを乗員ま
たは車両運転者が望まないという事実を考慮できる。場所４２２ａ，４２２ｂと本来の最
終目的地４２６との間の走行距離は、それぞれ経路４２８ａ，４２８ｂと表される。場所
４２２ａ，４２２ｂと本来の最終目的地４２６は、座標（経度と緯度など）によって少な
くとも部分的に特定されうる。車両１１８の現在地４２０も同様に、例えばＧＰＳ受信器
を介して座標で特定されうる。ここでも実際の走行経路上の障害物などの制約を考慮して
走行距離を計算するために、マップ情報を使用する様々なソフトウェアアプローチが利用
されうる。前述のように、現在地と少なくとも１つの目的地との間の標高変化も考慮しう
る。同様に、経路４２４ａ，４２４ｂ，４２８ａ，４２８ｂの少なくとも１つに沿う方向
を計算または判断して運転者または操作者に提供するために、マップ情報を使用する様々
なソフトウェアアプローチが利用されうる。
図５は、非限定的な一実施形態例に係る上位方法５００を示している。当該方法は、主
蓄電デバイスを有する車両の制御を実施するように図２から図４のコンポーネントまたは
構造を動作させる。
５０２では、現時点での車両の主電気エネルギー蓄積デバイス（主化学二次電池など）
の電気特性の少なくとも１つに少なくとも部分的に基づいて、車両のコントローラまたは
バックエンドシステムが車両の推定航続距離を決定する。例えば、推定航続距離は、主電
気エネルギー蓄積デバイスの充電レベルに基づきうる。推定航続距離は、主電力蓄積デバ
イス（使用年数、充電サイクルなど）、車両（総走行距離、重量、抗力など）、車両の運
転者（平均速度、加速度履歴など）、動作環境（気温、地形など）に関する様々な他の要
因を考慮しうる。
５０４では、車両の制御システムまたはバックエンドシステムは、車両の現在地と、主
電力蓄積デバイスが交換または補充されうる少なくとも１つの目的地との間の走行距離の
推定値を少なくとも決定する。例えば、車両またはバックエンドシステムのコントローラ
は、車両の現在地と、交換用のエネルギーや電力を蓄積するデバイスが保管または分配さ
れる複数の場所の少なくとも１つの間の走行距離の推定値を少なくとも決定する。前述の
ように、車両の現在地が確認されうる様々な方法が存在する。例えば、車両の現在地は、
ＧＰＳ受信器や三角測量を介して確認されうる。車両の現在地は、コントローラ、バック
エンドシステムにおいて確認されうる。あるいは、車両の現在地は、第三者携帯電話サー
ビスプロバイダなどの通信サービスプロバイダにより提供されうる。電力蓄積デバイスが
交換または補充されうる場所は、不変であることが一般的であるが、新たな場所が加わっ
たり、幾つかの場所が閉鎖あるいは移転したりしてもよい。このような場所の座標は、デ
ータベースなどの情報蓄積構造（例えばルックアップテーブル）に維持されうる。
５０６では、車両のコントローラまたはバックエンドシステムは、決定された少なくと
も１つの走行距離を、決定された推定航続距離と比較する。比較は、単純比較でもよいし
、いくつかの閾値または緩衝値（例えば１０％などのマージン）を含んでもよい。よって
、車両またはバックエンドシステムのコントローラは、走行距離が推定航続距離の９０％
を超えるかどうかを判断するように比較を実施できる。他の閾値やマージン値または百分
率も当然に利用されうる。特定のマージンまたは百分率は、リアルタイムに「オンザフラ
イ方式」で決定されうる。当該決定は、例えば、現在の主電力蓄積デバイスの条件、車両
動作または条件、運転者の操作または条件、動作環境条件の少なくとも１つの特性に基づ
く。
５０８では、車両のコントローラまたはバックエンドシステムは、決定された走行距離
と決定された推定航続距離との比較結果に部分的に基づいて、原動機と車両補機少なくと
も一方の動作特性を制限するかどうかを判断する。これにより、例えば決定された走行距
離が推定航続距離の９０％を超える場合に、コントローラまたはバックエンドシステムは
、推定航続距離を長くするために車両動作が制限されるべきだと判断しうる。
５１０では、車両のコントローラまたはバックエンドシステムは、判断に応じて、車両
の原動機（トラクション電動モータなど）の動作特性の少なくとも１つ（速度、加速度な
ど）と電動車両補機の動作の少なくとも一方を制限する。詳細に後述するが、動作特性は
、少なくとも１つの電力コンバータなどの電源を介して原動機と補機の少なくとも一方へ
供給される電力の量（電流と電圧の少なくとも一方）を制御することによって制限されう
る。当該制御は、少なくとも１つの電力コンバータの少なくとも１つの能動スイッチへ印
加される少なくとも１つのパルス幅変調ゲート駆動信号のデューティサイクルを調節する
ことにより実施されうる。これに加えてあるいは代えて、当該制御は、主電力蓄積デバイ
スの温度を調節することによって達成されうる。
任意であるが５１２では、車両のコントローラは、乗員が制限機能を無効にする選択を
したかどうかを判断する。例えば、車両は、乗員が操作可能な少なくとも１つのスイッチ
などの制御手段を備えうる。当該制御手段は、例えば速度や加速度などの動作パラメータ
が安全動作の上で必要とみなされた場合において、乗員に制限機能の無効化を可能にする
。例えば、高速道路を走行中に制限の無効化を選択できる。高速道路の走行速度を達成お
よび維持する能力が安全運転にとって重要だからである。制限を無効にする他の理由とし
ては、他の場所（例えば中間地点）に交換または補充用の電力蓄積デバイスが存在するこ
とを知っている場合がありうる。５１４では、乗員が制限を無効にすることを選択した場
合に、コントローラが動作の制限を停止する。
方法５００は、連続的、周期的に、あるいは非周期的に繰返しうる。これにより、様々
な条件やパラメータを更新し、これに基づいて車両動作を制限するかどうかを判断する。
図６は、車両の制御を実施すべく図２と図３のコンポーネントまたは構造を動作させる
下位方法６００を示している。当該方法は、主蓄電デバイスの電圧と電流の少なくとも一
方を制限することにより車両を制御する。これに加えてあるいは代えて、当該方法は、主
蓄電デバイスの温度を調節することにより車両を制御する。当該方法は、方法５００（図
５）を実行するのに役立つ。
当該実施形態例では電動モータに言及しているが、説明の内容は電動車両補機にも等し
く適用可能である。さらに、電動車両補機については、補機による電気エネルギー消費を
削減するため、補機へ供給される電圧を制限するのではなく、補機への電力供給をスイッ
チング回路を介して遮断可能である。
６０２では、コントローラは、決定された走行距離が決定された推定航続距離よりも長
いとの判断に応じて、車両の電動モータへ供給される電圧を制限する。当該制限は、少な
くとも１つの電力コンバータの少なくとも１つの能動スイッチへ印加される少なくとも１
つのパルス幅変調ゲート駆動信号のデューティサイクルを調節することにより実施されう
る。これに加えてあるいは代えて、当該制限は、主電力蓄積デバイスの温度を調節するこ
とにより達成されうる。
６０４では、決定された走行距離が決定された推定航続距離よりも長いとの判断に応じ
て、コントローラが電動モータへ供給される電流を制限する。当該制限は、少なくとも１
つの電力コンバータの少なくとも１つの能動スイッチへ印加される少なくとも１つのパル
ス幅変調ゲート駆動信号のデューティサイクルを調節することにより実施されうる。これ
に加えてあるいは代えて、当該制限は、主電力蓄積デバイスの温度を調節することにより
達成されうる。
６０６では、コントローラは、決定された走行距離が決定された推定航続距離よりも長
いとの判断に応じて、主電力蓄積デバイスの温度が調節（上昇または低下など）されるよ
うにする。当該調節は、例えば、主電力蓄積デバイスとの間で熱を授受する温度調節デバ
イス（例えばペルチェ素子）を駆動することにより達成されうる。当該制御は、主電力蓄
積デバイスの電流引込みを制御することにより、間接的にも達成されうる。特に、電池の
充電と放電の少なくとも一方は、電池の温度に大きな影響を与えうる。
コントローラは、例えば、スロットル入力への応答性を低下させることにより動作を制
限しうる。例えば、正常動作モードではなく「ベストエフォート」または制限動作モード
で動作している時には、あるスロットル入力が速度と加速度の少なくとも一方に発生させ
る変化を少なくするように、スロットル入力が減衰されうる。例えば、正常動作モード中
ではなく「ベストフォート」または限定動作モードで動作している時には、スロットル変
化への応答性がある時間、例えば４分の１秒間だけ遅延されうる。コントローラは、所望
の航続距離に達するために動作性能をガバナで制限する。これにより、スクータまたはモ
ータバイクは、電力蓄積デバイスが交換または補充されうる場所など所望の目的地に到達
できる。動作モードは、例えば、緑色ＬＥＤおよび赤色ＬＥＤを介して運転者に示されう
る。アンバーＬＥＤは、制限がまだ有効にされていないものの、制限が必要になった状態
を示すのに使用されうる。
動作性能を下げることは、「非常時帰還」モードと呼ばれうる。全てのパワーとリソー
スを用いるのではなく、所望の目的地に到達するために必要十分なパワーとリソースを提
供するからである。速度や加速度の制限に加え、コントローラは、動作の制限の一部とし
て、動作と安全性の少なくとも一方にとって必要ではないコンポーネント（換言すると「
不必要」または「非本質的」なコンポーネント）の電力消費を遮断または削減しうる。例
えば、娯楽システムへの電力は削減されるのに対して、インジケータ、ヘッドランプ、お
よびブレーキランプを点灯させる電力は維持される。
図７は、推定航続距離を決定すべく図２から図４のコンポーネントまたは構造を動作さ
せる、非限定的な一実施形態例に係る下位方法７００を示している。当該方法は、方法５
００（図５）を実行するのに役立つ。
７０２では、車両のコントローラまたはバックエンドシステムは、現時点での主電力蓄
積デバイスの充電レベルに少なくとも一部基づいて車両の推定航続距離を決定する。
７０４では、車両のコントローラまたはバックエンドシステムは、主電力蓄積デバイス
についての履歴情報に少なくとも一部基づいて車両の推定航続距離を決定する。当該決定
は、主電力蓄積デバイスの使用年数や、主電力蓄積デバイスが供された再充電サイクルの
数に加えてあるいは代えて、他の側面を考慮しうる。例えば、主電力蓄積デバイスがどれ
ほど苛酷に駆動されたか（どれほどの頻度で充電切れ状態あるいはこれに近い状態に至っ
たかなど）が考慮されうる。
７０６では、車両のコントローラまたはバックエンドシステムは、車両の特性の少なく
とも１つに少なくとも部分的に基づいて車両の推定航続距離を決定する。車両特性は、平
均走行距離、大きさ、車両重量、モータサイズ（ＨＰなど）、抗力係数などの様々な形態
を取りうる。
７０８では、車両のコントローラまたはバックエンドシステムは、車両の運転パターン
履歴に少なくとも部分的に基づいて車両の推定航続距離を決定する。運転パターン履歴は
、ある期間にわたる車両運転中の平均速度や平均加速度を含みうる。動作特性は重み付け
されうる。例えば、より近い過去の動作特性は、より遠い過去の動作特性よりも大きな影
響を持ちうる。
７１０では、車両のコントローラまたはバックエンドシステムは、現時点の車両運転者
の運転パターン履歴に少なくとも部分的に基づいて車両の推定航続距離を決定する。運転
パターン履歴は、速度または平均速度、加速度または「急発進」の傾向、長いアイドリン
グ期間、または転回ミスを行なう傾向を示す情報を含みうる。運転パターン履歴は、航続
距離の推定に関連しうる他の情報を含みうる。運転者は、様々な方法のいずれかで識別さ
れうる。例えば、車両の各運転者は、独自の識別子を記憶する無線応答器を備えるキーフ
ォブを所持しうる。これにより、キーフォブが車両のすぐ近くにあれば、車両の読取器（
ＲＦＩＤ質問器など）によって読み取られうる。
７１２では、車両のコントローラまたはバックエンドシステムが、現時点で車両が動作
している環境の環境パラメータの少なくとも１つに少なくとも部分的に基づいて推定航続
距離を決定する。環境パラメータは様々な形を取りうる。例えば、熱電対などの温度セン
サによって気温が検知されうる。環境の地形は、少なくとも１つの加速度計、ジャイロス
コープを使用して、またはデータベースなどの情報構造に記憶された地形情報などのマッ
ピング情報から検知されうる。これに加えてあるいは代えて、地形マッピングデータなど
のマッピングデータに基づいて地形が判断されうる。これにより、推定航続距離を決定す
るにあたって、現在地と少なくとも１つの目的地との間の標高変化が考慮されうる。例え
ば、電動スクータまたはモータバイク１００が大きな丘陵の最上部またはその近傍にある
ことが分かれば、決定された推定航続距離を長くして、交換または補充場所が航続距離内
に収まるようにできる。これにより、動作性能を制限する必要を回避する。あるいは、電
動スクータまたはモータバイク１００が大きな丘陵の最下部またはその近傍にあると分か
れば、決定された推定航続距離を短くして、最も近い交換または補充場所が推定航続距離
外にできる。これにより、動作性能の制限をより早期に発生させ、電動スクータまたはモ
ータバイク１００が交換または補充場所へ確実に到達できるようにする。
方法７００は、動作７０２〜７１２のうち少なくとも１つを実行できる。動作７０２〜
７１２は、順次にあるいは同時に実行されうる。動作７０２〜７１２は、例えば、様々な
条件をパラメータとして含む少なくとも１つの等式を解くことにより実行されうる。ある
いは、少なくとも１つのルックアップテーブルが利用されてもよい。
図８は、車両の制御を実施すべく図２から図４のコンポーネントまたは構造を動作させ
る、非限定的な一実施形態例に係る下位方法８００を示している。当該方法は、方法５０
０（図５）を実行するのに役立つ。
８０２では、車両のコントローラまたはバックエンドシステムは、車両の現在地と主電
力蓄積デバイスのために交換または補充を行なう少なくとも１つの場所との間の走行距離
（最短道路距離など）を判断する。車両の現在地は、例えば、ＧＰＳ受信器により提供さ
れるＧＰＳ座標を使用して判断されうる。これに代えてあるいは加えて、車両の現在地は
、例えば、コントローラやバックエンドシステムにより実施される三角測量を介して、ま
たは第三者通信サービスプロバイダのシステムを介して判断されうる。
８０４では、車両のコントローラは、決定された走行距離に係る所定の閾値を推定航続
距離が超えていなければ、車両の速度と加速度の少なくとも一方を制限する。当該制限は
、例えば、少なくとも１つの電力コンバータの少なくとも１つの能動スイッチへ印加され
る少なくとも１つのパルス幅変調ゲート駆動信号のデューティサイクルを調節することに
より実施されうる。これに加えてあるいは代えて、当該制限は、主電力蓄積デバイスの温
度を調節することにより達成されうる。当該制限は、例えば、車両の速度を所定の最高速
度に制限するように、車両の加速度を所定の最大加速度に制限するように、あるいは蓄電
デバイスの現在の状態などの様々な条件を考慮して、最大航続距離を確保するように行わ
れうる。
方法８００は、連続的、周期的に、あるいは非周期的に繰返しうる。これにより、様々
な条件やパラメータを更新し、これに基づいて車両動作を制限するかどうかを判断する。
本明細書に記載される様々な方法は、幾つかの動作を追加あるいは省略してもよく、フ
ロー図に示されたものと異なる順序で動作が実行されてもよい。
以上の詳細な説明においては、ブロック図、概略図、および例を用いて装置やプロセス
の様々な実施形態を提示した。このようなブロック図、概略図、および例が少なくとも１
つの機能や動作を含む場合、広範なハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、ある
いは実現可能なそれらの組合せにより、当該機能や動作が個別あるいは一括して実現され
うることは、当業者にとって明らかである。
一実施形態においては、開示の主題は、少なくとも１つのマイクロコントローラを通じ
て実現されうる。しかしながら、本明細書に開示された各実施形態の少なくとも一部は、
標準的な集積回路（特定用途向け集積回路すなわちＡＳＩＣなど）により、少なくとも１
つのコンピュータにより実行される少なくとも１つのコンピュータプログラムとして（例
えば、少なくとも１つのコンピュータシステム上で動作する少なくとも１つのプログラム
として）、少なくとも１つのコントローラ（マイクロコントローラなど）により実行され
る少なくとも１つのプログラムとして、少なくとも１つのプロセッサ（マイクロプロセッ
サなど）により実行される少なくとも１つのプログラムとして、ファームウェアとして、
あるいはこれらの組合せによって同等に実現されうることは、当業者にとって明らかであ
る。
また、本明細書の教示を踏まえた回路設計、ソフトウェアやファームウェアのコードラ
イティングは、当業者の技量の範囲内であることは明らかである。
ロジックがソフトウェアとして実現されてメモリに格納されるとき、ロジックまたは情
報は、在続的なコンピュータ読取り可能媒体に記憶されうる。当該媒体は、プロセッサに
関連するシステムまたは方法により、あるいはこれらとの関連において使用されるもので
ある。本明細書においては、メモリは、在続的かつコンピュータあるいはプロセッサ読取
り可能な記憶媒体を指す。当該媒体は、コンピュータプログラムあるいはプロセッサプロ
グラムを在続的に格納する物理的（電子的、磁気的、光学的など）デバイスあるいは手段
である。ロジックや情報は、コンピュータ読取り可能な媒体により具現化されうる。当該
媒体は、命令を実行するシステム、装置、あるいはデバイスにより、あるいはこれらとの
関連において使用されるものである。当該システム、装置、あるいはデバイスの例として
は、コンピュータベースのシステム、プロセッサを含むシステム、当該システム、装置、
あるいはデバイスから当該ロジックや情報に係る命令を取得して実行するその他のシステ
ムが挙げられる。
本明細書において、「コンピュータ読取り可能な媒体」という語は、ロジックや情報を
格納できる物理的エレメントを指しうる。当該ロジックや情報は、命令を実行するシステ
ム、装置、あるいはデバイスにより、あるいはこれらとの関連において使用されるもので
ある。コンピュータ読取り可能な媒体は、例えば、電子的、磁気的、光学的、電磁的、赤
外線の、または半導体のシステム、装置、あるいはデバイスでありうるが、これらに限定
されるものではない。
コンピュータ読取り可能な媒体のより具体的な例としては、可搬型コンピュータディス
ク（磁気ディスク、コンパクトフラッシュ（登録商標）カード、ＳＤカードなど）、ランダムアクセス
メモリ（ＲＡＭ）、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）、消去可能なプログラマブルリードオ
ンリメモリ（ＥＰＲＯＭ、ＦＥＰＲＯＭ、またはフラッシュメモリ）、可搬型コンパクト
ディスクリードオンリメモリ（ＣＤＲＯＭ）、デジタルテープが挙げられるが、これらに
限定されるものではない。
上記の様々な実施形態は、別の実施形態を提供するために組み合されうる。本明細書に
おける特定の教示や定義と矛盾しない限りにおいて、本明細書において参照されているか
出願データシートに列挙されている米国特許、米国特許出願公開公報、外国特許出願公開
公報、および非特許刊行物の全ての内容を、本明細書の一部を構成するものとして援用す
る。それらには、以下に列挙するものが含まれるが、これらに限定されるものではない。
発明の名称が「電池などの電力蓄積デバイスを回収し、充電し、分配する装置、方法、
および物品」とされ、２０１１年７月２６日に出願された米国仮特許出願（代理人整理番
号１７０１７８．４０１Ｐ１）。
発明の名称が「電動車両におけるコンポーネントの熱管理」とされ、２０１１年７月２
６日に出願された米国仮特許出願（代理人整理番号１７０１７８．４０６Ｐ１）。
実施形態の態様は、別の実施形態を提供すべく、必要に応じて様々な特許、出願、およ
び刊行物に記載のシステム、回路、および思想を採用することにより改変されうる。
一般に個人輸送車両（全電気式のスクータやモータバイクなど）に用いるものとして電
源システムを説明してきたが、本明細書の記載は、他種車両や非車両を含む様々な分野に
適用可能である。
実施形態例に係る記載（要約書の記載も含む）は、開示された形態そのものに実施形態
を限定し、当該形態以外を排除することを意図するものではない。本明細書に記載された
特定の実施形態や実施例は、例示を目的としたものであり、開示の思想と範囲を逸脱しな
い限りにおいて様々な同等の改変がなされうることは、当業者にとって明らかである。
上記の記載を踏まえた様々な変更が実施形態に対してなされうる。一般に、以降の請求
項において使用されている語は、特許請求の範囲を明細書中に記載された特定の実施形態
に限定するように解釈されるべきではなく、特許請求の範囲より得られる均等物の最大範
囲において可能な全ての実施形態を含むものと解釈すべきである。したがって、特許請求
の範囲は、本明細書の記載により限定されない。

Claims (39)

  1. 電力蓄積デバイスにより給電されるモータを有する電気式車両を動作させる方法であって、
    前記電力蓄積デバイスの電気的特性の少なくとも１つに少なくとも部分的に基づいて、前記電気式車両の推定航続距離を決定し、
    場所と少なくとも１つの目的地との間の少なくとも１つの走行距離の推定値を少なくとも決定し、
    前記走行距離と前記推定航続距離とを比較し、前記走行距離と前記推定航続距離とを比較するにあたっては、前記走行距離に係る所定の閾値を前記推定航続距離が超えていないかを判断し、前記所定の閾値は、前記電気式車両の動作または条件、および前記電気式車両の運転者に関するユーザ情報のうちの１つまたは複数に基づいて決定され、
    前記推定航続距離が前記走行距離よりも短い場合に前記電気式車両から遠隔位置にあるバックエンドシステムによりなされた、前記電気式車両の前記モータに供給される電圧または電流を制限する決定に係る情報を受信し、
    前記推定航続距離を決定するにあたっては、前記バックエンドシステムが、前記電力蓄積デバイスの履歴情報に少なくとも部分的に基づいて前記推定航続距離を決定する、方法。
  2. さらに、前記バックエンドシステムによりなされた、前記モータに供給される電圧または電流を制限する決定に係る情報を受信するのに応じて、前記モータに供給される前記電圧または電流を、前記電気式車両の制御回路内のコントローラによって制限する、請求項１に記載の方法。
  3. 前記モータは電動モータであり、
    さらに、前記バックエンドシステムにより、前記走行距離が前記推定航続距離を超えていると判断されると、前記電気式車両の制御回路内のコントローラによって前記電動モータに供給される電圧を制限する、請求項１に記載の方法。
  4. 前記モータは電動モータであり、
    さらに、前記バックエンドシステムにより、前記走行距離が前記推定航続距離を超えていると判断されると、前記電気式車両の制御回路内のコントローラによって前記電動モータに供給される電流を制限する、請求項１に記載の方法。
  5. さらに、前記電気式車両から遠隔位置にある前記バックエンドシステムにより、決定された前記走行距離が決定された前記推定航続距離を超えていると判断されると、前記電気式車両の制御回路内のコントローラによって前記電力蓄積デバイスの温度を調節する、請求項１に記載の方法。
  6. さらに、前記バックエンドシステムにより、前記走行距離が前記推定航続距離を超えていると判断されると、前記電気式車両の制御回路内のコントローラによって、前記電気式車両における少なくとも１つの不要なコンポーネントへの電力供給を中止する、請求項１に記載の方法。
  7. 前記推定航続距離を決定するにあたっては、前記バックエンドシステムが、前記電力蓄積デバイスの充電レベルに少なくとも部分的に基づいて前記推定航続距離を決定する、請求項１に記載の方法。
  8. 前記推定航続距離を決定するにあたっては、前記バックエンドシステムが、前記電気式車両の特性の少なくとも１つに少なくとも部分的に基づいて前記推定航続距離を決定する、請求項１に記載の方法。
  9. 前記推定航続距離を決定するにあたっては、前記バックエンドシステムが、前記電気式車両の運転パターン履歴に少なくとも部分的に基づいて前記推定航続距離を決定する、請求項１に記載の方法。
  10. 前記推定航続距離を決定するにあたっては、前記バックエンドシステムが、前記電気式車両の運転者の運転パターン履歴に少なくとも部分的に基づいて前記推定航続距離を決定する、請求項１に記載の方法。
  11. 前記推定航続距離を決定するにあたっては、前記バックエンドシステムが、前記電気式車両が動作されている環境の環境パラメータの少なくとも１つに少なくとも部分的に基づいて前記推定航続距離を決定する、請求項１に記載の方法。
  12. 前記走行距離の推定値を少なくとも決定するにあたっては、前記バックエンドシステムが、前記場所と前記電力蓄積デバイスの交換品を所持している少なくとも１つの場所との間の走行距離を特定する、請求項１に記載の方法。
  13. 前記走行距離の推定値を少なくとも決定するにあたっては、前記バックエンドシステムが、前記場所から前記少なくとも１つの目的地まで前記電気式車両が走行し得る道路の最短距離を特定する、請求項１に記載の方法。
  14. 前記走行距離の推定値を少なくとも決定するにあたっては、前記バックエンドシステムが、前記場所と前記少なくとも１つの目的地との間における少なくとも１つの標高変化を考慮する、請求項１に記載の方法。
  15. 前記走行距離と前記推定航続距離とを比較するにあたっては、前記バックエンドシステムが、前記所定の閾値を前記推定航続距離が超えていないかを判断する、請求項１に記載の方法。
  16. さらに、前記走行距離と前記推定航続距離との比較結果に少なくとも部分的に基づいて、前記バックエンドシステムによりなされた、前記モータに供給される前記電圧または電流を制限しない決定を受信し、
    前記電気式車両の新たな推定航続距離を決定し、
    新たな場所と少なくとも１つの新たな目的地との間の少なくとも１つの新たな走行距離の推定値を決定し、
    前記新たな走行距離と前記新たな推定航続距離との間の比較に少なくとも部分的に基づいて、前記バックエンドシステムによりなされた、前記モータに供給される前記電圧または電流を制限する決定を受信し、
    前記バックエンドシステムによりなされた、前記モータに供給される前記電圧または電流を制限する前記決定に応じて、前記モータに供給される前記電圧または電流を制限する、請求項１に記載の方法。
  17. 電気式車両であって、
    前記電気式車両における少なくとも１つの車輪を駆動するように結合されたモータと、
    電力を蓄積する電力蓄積デバイスと、
    前記電力蓄積デバイスと前記モータとの間で選択的に電力を移動させるように結合および動作可能とされた電源と、
    前記電源を制御するように通信可能に結合されたコントローラとを備え、
    前記コントローラは、場所と少なくとも１つの目的地との間の走行距離よりも推定航続距離が短いと前記電気式車両から遠隔位置にあるバックエンドシステムによって判断された場合に、前記バックエンドシステムによってなされた、前記モータに供給される電圧または電流を制限する決定に係る情報を受信し、
    前記走行距離と前記推定航続距離との比較に際しては、前記走行距離に係る所定の閾値を前記推定航続距離が超えていないかが判断され、
    前記所定の閾値は、前記電気式車両の動作または条件、および前記電気式車両の運転者に関するユーザ情報のうちの１つまたは複数に基づいて決定される、電気式車両。
  18. 前記コントローラは、さらに、
    前記電力蓄積デバイスの電気的特性の少なくとも１つに少なくとも部分的に基づいて、前記バックエンドシステムに情報を送信して前記推定航続距離を決定し、
    前記バックエンドシステムに情報を送信して前記走行距離を特定し、
    前記バックエンドシステムによる、前記走行距離と前記推定航続距離との比較結果に少なくとも部分的に基づいて、前記バックエンドシステムによりなされた前記モータに供給される前記電圧または電流を制限するかの判断結果として、前記バックエンドシステムから情報を受信する、請求項１７に記載の電気式車両。
  19. 前記モータは電動モータであり、前記コントローラは、前記バックエンドシステムによる前記モータに供給される前記電圧または電流を制限するかの決定に応じて、前記電動モータに供給される電圧を制限する制御信号を前記電源に印加する、請求項１７に記載の電気式車両。
  20. 前記モータは電動モータであり、前記コントローラは、前記バックエンドシステムによる前記モータに供給される前記電圧または電流を制限するかの決定に応じて、前記電動モータに供給される電流を制限する制御信号を前記電源に印加する、請求項１７に記載の電気式車両。
  21. 前記コントローラは、前記バックエンドシステムによる前記モータに供給される前記電圧または電流を制限するかの決定に応じて、前記電気式車両における少なくとも１つの不要なコンポーネントへの電力供給を中止する、請求項１７に記載の電気式車両。
  22. 前記バックエンドシステムは、前記モータに供給される前記電圧または電流を制限するかの前記電力蓄積デバイスの充電レベルに少なくとも部分的に基づいて、前記推定航続距離を決定する、請求項１７に記載の電気式車両。
  23. 前記バックエンドシステムは、前記電気式車両の特性の少なくとも１つに少なくとも部分的に基づいて前記推定航続距離を決定する、請求項１７に記載の電気式車両。
  24. 前記バックエンドシステムは、前記電気式車両の運転パターン履歴に少なくとも部分的に基づいて前記推定航続距離を決定する、請求項１７に記載の電気式車両。
  25. 前記バックエンドシステムは、前記電気式車両の運転者の運転パターン履歴に少なくとも部分的に基づいて前記推定航続距離を決定する、請求項１７に記載の電気式車両。
  26. 前記バックエンドシステムは、前記電気式車両が動作されている環境の環境パラメータの少なくとも１つに少なくとも部分的に基づいて前記推定航続距離を決定する、請求項１７に記載の電気式車両。
  27. 前記バックエンドシステムは、前記場所と前記少なくとも１つの目的地との間における少なくとも１つの標高変化に少なくとも部分的に基づいて前記推定航続距離を決定する、請求項１７に記載の電気式車両。
  28. 前記コントローラは、前記場所と前記電力蓄積デバイスの交換品を所持している少なくとも１つの場所との間の前記走行距離を特定する、請求項１７に記載の電気式車両。
  29. 前記コントローラは、前記場所から前記少なくとも１つの目的地まで前記電気式車両が走行し得る道路の最短距離を特定する、請求項１７に記載の電気式車両。
  30. 前記コントローラは、前記所定の閾値を前記推定航続距離が超えていないかを判断する、請求項１７に記載の電気式車両。
  31. 前記コントローラは、前記バックエンドシステムによる、前記モータに供給される前記電圧または電流を制限する前記決定に応じて行われた、前記モータに供給される前記電圧または電流の制限を、前記電気式車両の操作者が無効にする選択をしたかどうかを判断し、
    前記コントローラは、前記操作者が前記モータに供給される前記電圧または電流の前記制限を無効にする選択をしたと判断するのに応じて、前記モータに供給される前記電圧または電流の制限を停止する、請求項１７に記載の電気式車両。
  32. 前記バックエンドシステムによる前記決定に応じて行われた、前記モータに供給される前記電圧または電流の制限の前記操作者による無効化の選択を可能にする、操作可能な制御手段をさらに備える、請求項３１に記載の電気式車両。
  33. 電気式車両から遠隔位置にある、電気式車両の動作を制限するためのバックエンドシステムにおける方法であって、
    前記バックエンドシステム内のコントローラによって、前記電気式車両の推定航続距離と、前記電気式車両の場所と前記電気式車両の少なくとも１つの目的地との間の走行距離とを比較し、前記走行距離と前記推定航続距離とを比較するにあたり、前記走行距離に係る所定の閾値を前記推定航続距離が超えていないかを判断し、前記所定の閾値は、前記電気式車両の動作または条件、および前記電気式車両の運転者に関するユーザ情報のうちの１つまたは複数に基づいて決定され、
    前記推定航続距離が前記走行距離よりも長い場合に、前記バックエンドシステム内のコントローラによって、前記電気式車両のモータに供給される電圧または電流を制限しないことを決定し、
    前記バックエンドシステム内のコントローラによって、前記バックエンドシステムによりなされた前記モータに供給される前記電圧または電流を制限しない決定の結果を送信し、
    前記バックエンドシステム内のコントローラによって、前記電気式車両の新たに決定された推定航続距離と、前記電気式車両の新たな場所と前記電気式車両の少なくとも１つの目的地との間の新たに決定された走行距離とを比較し、
    新たに決定された前記推定航続距離が新たに決定された前記走行距離よりも短い場合に、前記バックエンドシステム内のコントローラによって、前記モータに供給される電圧または電流を制限することを決定し、
    前記バックエンドシステムによりなされた、前記モータに供給される前記電圧または電流を制限する決定に応じて、前記バックエンドシステム内のコントローラによって、前記モータに供給される前記電圧または電流を制限する、方法。
  34. 前記モータに供給される前記電圧または電流を制限するにあたり、
    前記バックエンドシステムによりなされた、前記モータに供給される前記電圧または電流を制限するかの前記決定に応じて、前記バックエンドシステムから前記電気式車両に情報を送信して、前記電気式車両に、前記モータに供給される前記電圧または電流を制限させる、請求項３３に記載の方法。
  35. さらに、前記電気式車両の電力蓄積デバイスの電気的特性の少なくとも１つに少なくとも部分的に基づいて、前記バックエンドシステム内のコントローラによって、前記推定航続距離を決定する、請求項３３に記載の方法。
  36. さらに、前記バックエンドシステム内のコントローラによって、前記電気式車両の前記場所と前記電気式車両の前記少なくとも１つの目的地との間の少なくとも１つの走行距離の推定値を少なくとも決定する、請求項３３に記載の方法。
  37. 電力蓄積デバイスにより給電されるモータを有する電気式車両を動作させる方法であって、
    前記電力蓄積デバイスの現在の状態を決定し、
    決定された前記電力蓄積デバイスの現在の状態と、決定された走行距離に係る所定の閾値を前記電気式車両の推定航続距離が超えていないかどうかの判断結果とに少なくとも部分的に基づいて、前記モータに供給される電圧または電流を制限するかどうかを判断し、
    前記所定の閾値は、前記電気式車両の動作または条件、および前記電気式車両の運転者に関するユーザ情報のうちの１つまたは複数に基づいて決定され、
    前記モータに供給される前記電圧または電流を制限するかどうかの判断においては、前記推定航続距離が前記走行距離よりも長い場合に、前記電気式車両から遠隔位置にあるバックエンドシステムによって、前記モータに供給される電圧または電流を制限しないと判断される、方法。
  38. 前記電力蓄積デバイスの前記状態は、前記電力蓄積デバイスの現在の充電状態に関連する、請求項３７に記載の方法。
  39. 前記電力蓄積デバイスの決定された前記現在の状態の結果に少なくとも部分的に基づいて、前記モータに供給される前記電圧または電流を制限するかの前記判断は、前記バックエンドシステムによってなされる、請求項３７に記載の方法。
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