(57)【要約】【課題】非接触充電の制御に関するデータ通信を行う無線通信機として、充電スタンドを特定するための手順を簡素にできるものを提供する。【解決手段】スタンド側無線通信機１４ａは、非接触充電の制御に関するデータ通信を行う。スタンド側無線通信機１４ａは、複数の無線通信ネットワークのいずれかを介して、各無線通信ネットワークを特定するネットワーク識別符号を用いてデータ通信を行う機能と、他のスタンド側無線通信機１４ｂからネットワーク識別符号を受信する機能と、スタンド側無線通信機１４ａ自身に係るネットワーク識別符号と、他の無線通信機スタンド側無線通信機１４ｂに係るネットワーク識別符号とが同一か否かを判定する機能と、同一である場合に、スタンド側無線通信機１４ａ自身に係るネットワーク識別符号を変更する機能とを備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非接触充電の制御に関するデータ通信を行う無線通信機であって、
複数の無線通信ネットワークのいずれかを介して、各無線通信ネットワークを特定するネットワーク識別符号を用いて前記データ通信を行う機能と、
他の無線通信機から前記ネットワーク識別符号を受信する機能と、
自身に係る前記ネットワーク識別符号と、前記他の無線通信機に係る前記ネットワーク識別符号とが同一か否かを判定する機能と、
自身に係る前記ネットワーク識別符号と、前記他の無線通信機に係る前記ネットワーク識別符号とが同一である場合に、自身に係るネットワーク識別符号を変更する機能と
を備える、無線通信機。
【請求項２】
前記ネットワーク識別符号はＳＳＩＤまたはＰＡＮＩＤを含む、請求項１に記載の無線通信機。
【請求項３】
前記ネットワーク識別符号はＢＳＳＩＤを含まない、請求項１または２に記載の無線通信機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信機に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プラグインハイブリッド車やＥＶ車が急速に発展しており、車の充電を行う充電スタンドの普及が見込まれる。充電の方法として、スタンドと車両とを充電ケーブルで接続する接触充電方式と、共鳴コイル等を使用して非接触で電力を伝送する非接触充電方式が挙げられる。
【０００３】
車両（ＥＶ、ＰＨＶなど）の充電制御において，車両と充電スタンドとの通信が必要となる。充電スタンドと車両とを充電ケーブルで接続する充電システムでは、有線通信が可能であるが、非接触充電では無線通信が必要となる場合が多い。
【０００４】
無線通信では、通信ネットワークを特定するネットワーク識別符号（ＳＳＩＤ等）や、通信相手を特定するデバイス識別符号（ＢＳＳＩＤまたはＭＡＣアドレス等）を用い、アクセスポイントを介して通信が行われる。特許文献１には、ＩＤ信号を用いてデバイスを特定する技術の例が記載されている。
【０００５】
車両の充電制御において、充電スタンドがそれぞれ異なる通信ネットワークに属する場合（それぞれ異なるＳＳＩＤを用いる場合や、ＳＳＩＤが同一でも異なる暗号キーを用いる場合等）には、通信ネットワークを特定することにより充電スタンドを特定することが可能である。一方、複数の充電スタンドが同じ通信ネットワークに属する場合には、通信ネットワークを特定した上で、さらにＢＳＳＩＤまたはＭＡＣアドレス等を用いて各充電スタンドを特定する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−１３８５４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の技術では、充電スタンドを特定するための手順が複雑であるという問題があった。
【０００８】
たとえば、複数の充電スタンドが同じ通信ネットワークに属する場合には、ネットワーク識別符号だけでは充電スタンドを特定することができないので、ＢＳＳＩＤまたはＭＡＣアドレス等を用いて充電スタンドを特定するプロトコル等の実装が必要になる。
【０００９】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、充電スタンドを特定するための手順を簡素にできる無線通信機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述の問題を解決するため、この発明に係る無線通信機は、非接触充電の制御に関するデータ通信を行う無線通信機であって、複数の無線通信ネットワークのいずれかを介して、各無線通信ネットワークを特定するネットワーク識別符号を用いてデータ通信を行う機能と、他の無線通信機からネットワーク識別符号を受信する機能と、自身に係るネットワーク識別符号と、他の無線通信機に係るネットワーク識別符号とが同一か否かを判定する機能と、自身に係るネットワーク識別符号と、他の無線通信機に係るネットワーク識別符号とが同一である場合に、自身に係るネットワーク識別符号を変更する機能とを備える。
【００１１】
この発明によれば、複数の充電スタンドに係るネットワーク識別符号が同一である場合には、一方のネットワーク識別符号が変更される。
【００１２】
ネットワーク識別符号はＳＳＩＤまたはＰＡＮＩＤを含んでもよい。
ネットワーク識別符号はＢＳＳＩＤを含まないものであってもよい。
【発明の効果】
【００１３】
この発明によれば、ネットワーク識別符号が重複した場合には自動的に重複が解消されるので、充電スタンドを特定するための手順を簡素にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態１に係る非接触充電制御システムを含む構成の例を示す図である。
【図２】非接触充電に関する処理の概要を示す図である。
【図３】ＳＳＩＤに関するスタンド側無線通信機の処理の流れを表すフローチャートである。
【図４】複数のスタンド側無線通信機の通信範囲が重複している場合の構成を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
実施の形態１．
図１に、本発明の実施の形態１に係る非接触充電制御システムを含む構成の例を示す。充電スタンド１０が設置され、充電スタンド１０から給電を受けるために車両２０がその近辺に停車している。
【００１６】
充電スタンド１０は、給電装置１１と、給電ケーブル１２と、給電コイル１３と、スタンド側無線通信機１４と、アンテナ１５とを備える。給電装置１１は、図示しない電源装置から電力を受電し、これを外部の電気機器（たとえば車両２０）に給電を行うために送電する。給電ケーブル１２は、給電装置１１から送電される電力を給電コイル１３に伝達する。給電コイル１３は非接触給電器であり、外部の受電器（たとえば後述の充電コイル２３）と電磁誘導または共鳴等により非接触給電を行う。
【００１７】
スタンド側無線通信機１４は、たとえば無線通信機能を有するアクセスポイントとして構成することができる。スタンド側無線通信機１４は、複数（たとえば１３個）のチャネルを用い、非接触充電処理の制御に関するデータを送受信する。各チャネルには、たとえばそれぞれ異なる周波数帯域が割り当てられる。このように、スタンド側無線通信機１４は、実施の形態１における非接触充電制御システムの構成要素である。
【００１８】
スタンド側無線通信機１４は、無線送信機として、給電装置１１から通信データを取得し、無線パケットの形態でアンテナ１５を介して外部の無線受信機（たとえば後述の車両側無線通信機２４）に送信する。また、スタンド側無線通信機１４は、無線受信機として、外部の無線送信機（たとえば車両側無線通信機２４）からアンテナ１５を介して無線パケットを受信し、通信データを再生して給電装置１１に提供する。
【００１９】
車両２０は、バッテリ２１と、充電装置２２と、充電コイル２３と、車両側無線通信機２４と、アンテナ２５とを備える。バッテリ２１は電力を貯蓄する。充電コイル２３は非接触受電器であり、外部の給電器（たとえば給電コイル１３）と電磁誘導または共鳴等により非接触受電を行う。充電装置２２は、充電コイル２３から電力を受電し、バッテリ２１に送電する。
【００２０】
車両側無線通信機２４は、無線送信機として、充電装置２２から通信データを取得し、無線パケットの形態でアンテナ２５を介して外部の無線受信機（たとえばスタンド側無線通信機１４）に送信する。また、車両側無線通信機２４は、無線受信機として、外部の無線送信機（たとえばスタンド側無線通信機１４）からアンテナ２５を介して無線パケットを受信し、通信データを再生して充電装置２２に提供する。
【００２１】
充電装置２２と車両側無線通信機２４との間の通信は、たとえばＣＡＮ（Car Area Network）を用いて実現可能である。この場合には、車両側無線通信機２４は、ＣＡＮから受信した通信データをアンテナ２５を介して送信し、また、アンテナ２５から受信したデータをＣＡＮに対して送信する。
【００２２】
図２に、非接触充電に関する処理の概要を示す。非接触充電に関する処理は、非接触充電処理の制御に関するデータを送受信する処理を含み、たとえば次の順序で進行する。
【００２３】
まず、スタンド側無線通信機１４から車両側無線通信機２４に、充電スタンド１０の存在を通知するためのビーコンが送信される（ステップＳ１）。この送信は、特定の無線通信ネットワークを介して、たとえば定期的にブロードキャスト方式で行われる。車両側無線通信機２４は、ビーコンスキャン処理を実行することによりこのビーコンを検知する。
【００２４】
ビーコンスキャン処理は、たとえば所定のプロトコル（ＷＩＦＩ標準規格等）に基づき、所定の周波数範囲において、所定時間にわたり、ビーコンの検出処理を継続することによって行われる。このスキャンにより、車両側無線通信機２４は、通信範囲内に存在するスタンド側無線通信機１４の存在を探索する。
【００２５】
車両側無線通信機２４は、このビーコンを検知すると、スタンド側無線通信機１４に通信の接続要求を送信する（ステップＳ２）。この接続要求に基づき、スタンド側無線通信機１４と車両側無線通信機２４との間で、特定の無線通信ネットワークを介して通信が確立する（ステップＳ３）。通信が確立した後、給電装置１１の制御に基づき、給電装置１１から、給電コイル１３および充電コイル２３を介して、充電装置２２に弱電力の出力が行われる（ステップＳ４）。
【００２６】
弱電力の出力の結果（たとえば給電コイル１３および充電コイル２３における電圧の変動状況）に基づき、給電装置１１は、充電スタンド１０と車両２０とのペアリングが成立するか否かを判定する（ステップＳ５）。ペアリングが成立すると判定されると、給電装置１１の制御に基づき、給電コイル１３から充電コイル２３に非接触充電のための送電が開始され、これに伴って充電処理が実行される（ステップＳ６）。
【００２７】
なお、このステップＳ６においては、電力の送受とともに、制御情報（たとえば送電動作の制御に関するもの）の送受も行われる。すなわち、ステップＳ６の実行中であっても、スタンド側無線通信機１４と車両側無線通信機２４との間で無線通信が行われる。
【００２８】
充電処理が完了すると、車両側無線通信機２４は、スタンド側無線通信機１４に通信の切断要求を送信する（ステップＳ７）。図２の例では、このステップＳ７の実行終了をもって、非接触充電に関する処理が完了する。これにより、車両２０に対する非接触充電の制御が終了する。
【００２９】
このように、スタンド側無線通信機１４および車両側無線通信機２４は、いずれも、非接触充電の制御に関するデータ通信を行う無線通信機である。また、このデータ通信は、複数の無線通信ネットワークのいずれかを介して、各無線通信ネットワークを特定するネットワーク識別符号を用いて行われる。
【００３０】
無線通信ネットワークと、チャネルや周波数帯域等との関係は、任意に決定可能である。たとえば、１つの無線通信ネットワークを複数のチャネルにわたって構成してもよく、その場合には異なる無線通信ネットワークが１つ以上のチャネルを共有してもよいし、各無線通信ネットワークは各チャネルを独占的に使用してもよい。また、１つの無線通信ネットワークは単一のチャネルのみを使用してもよく、その場合には異なる無線通信ネットワークがチャネルを共有してもよいし、各無線通信ネットワークは各チャネルを独占的に使用してもよい。
【００３１】
また、無線通信機と無線通信ネットワークとの対応関係は、必ずしも固定されたものではなく変更可能であるが、各無線通信機が非接触充電の制御に関するデータ通信を行う際には、一時点ではただ一つの無線通信ネットワークを介して行われる。
【００３２】
データ通信は、たとえばＷＩＦＩ標準規格に基づいて行われる。本実施形態では、ネットワーク識別符号の一例として、ＳＳＩＤ（Service Set IDentifier）を用いる。ＳＳＩＤは、たとえば最大３２文字の英数字列として指定され、無線通信機ごとに自由に設定することができる。複数の無線通信機が同一のＳＳＩＤを用いる場合には、それらの無線通信機は、そのＳＳＩＤによって特定される無線通信ネットワークを介し、互いに通信可能である。また、その場合には、それらの無線通信機は、同一の無線通信ネットワークに属するということができる。本実施形態では、ネットワーク識別符号はＢＳＳＩＤを含まない。
【００３３】
非接触充電に関する処理において、ビーコン、接続要求および切断要求は、いずれも、非接触充電処理の制御に関するデータの例である。また、ビーコンは、給電装置１１（または給電装置１１を含む充電スタンド１０）の存在を通知するためのデータである。本実施形態では、ビーコンはＳＳＩＤを含む。すなわち、本実施形態では、ビーコンが、給電装置１１（または給電装置１１を含む充電スタンド１０）を特定するためのデータとなる。複数の給電装置が存在する場合には、各給電装置に係る無線通信機は、互いに識別可能となるように、互いに異なる内容のビーコンを送信可能である（ただし場合によって複数の無線通信機が同一内容のビーコンを送信する可能性もある）。
【００３４】
以下、図３〜図４を用いて、ＳＳＩＤに関するスタンド側無線通信機１４の処理の流れを説明する。
【００３５】
図３は、ＳＳＩＤに関するスタンド側無線通信機１４の処理の流れを表すフローチャートである。図３の処理は、たとえば、アクセスポイントとして機能していないスタンド側無線通信機１４が、アクセスポイントとして機能し始める際に実行される。具体的には、スタンド側無線通信機１４に電源が投入された直後の処理の一部や、アクセスポイントを再起動する処理の一部として実行される。
【００３６】
図４は、複数のスタンド側無線通信機１４の通信範囲が重複している場合の構成を表す図である。図３の処理を実行する充電スタンド１０ａのスタンド側無線通信機１４ａが、他の充電スタンド１０ｂのスタンド側無線通信機１４ｂの通信可能範囲３０ｂに入っている。このような場合には、スタンド側無線通信機１４ａは、他のスタンド側無線通信機１４ｂからＳＳＩＤを受信することが可能である。
【００３７】
なお、図４の例では、スタンド側無線通信機１４ｂも、スタンド側無線通信機１４ａの通信可能範囲３０ａに入っているが、そうである必要はない。
【００３８】
図３の処理において、まずスタンド側無線通信機１４ａは、自身に係るＳＳＩＤを決定する（ステップＳ１１）。ここではどのように決定してもよく、たとえば最後に使用したＳＳＩＤを用いると決定してもよいし、固定されたＳＳＩＤ（電源投入時のデフォルト値等）を用いると決定してもよいし、ランダムに生成されたＳＳＩＤを用いると決定してもよい。このＳＳＩＤは、たとえば"WirelessChargerSystemXXXX"という形式（"WirelessChargerSystem"という文字列に、ランダムに生成された４文字の英数字列を追加したもの）であってもよい。
【００３９】
次に、スタンド側無線通信機１４ａは、他のスタンド側無線通信機（図４の例ではスタンド側無線通信機１４ｂ）からＳＳＩＤを受信する（ステップＳ１２）。本実施形態ではＳＳＩＤはビーコンに含まれるので、この処理は上述のビーコンスキャン処理と同様の処理をスタンド側無線通信機１４ａが実行することによって実現可能である。
【００４０】
なお、このような場合には、各通信可能範囲が重複する部分３０ｃに存在する無線通信機（たとえば車両側無線通信機２４）は、スタンド側無線通信機１４ａおよび１４ｂのいずれとも通信可能であり、したがって、ビーコンスキャン処理において双方のＳＳＩＤを受信することになる。このため、仮にスタンド側無線通信機１４ａおよび１４ｂが同一のＳＳＩＤを用いている場合には、ＳＳＩＤのみを用いてスタンド側無線通信機を特定することができない。
【００４１】
ステップＳ１２において他のスタンド側無線通信機１４ｂからＳＳＩＤを受信したスタンド側無線通信機１４ａは、スタンド側無線通信機１４ａ自身に係るＳＳＩＤと、他のスタンド側無線通信機１４ｂに係るＳＳＩＤとが同一であるか否かを判定する（ステップＳ１３）。ステップＳ１２において複数のＳＳＩＤを受信した場合には、自身のＳＳＩＤと、受信したＳＳＩＤのうちいずれかとが同一であるか否かを判定する。なお、ステップＳ１２において他のスタンド側無線通信機からＳＳＩＤを受信していない場合には、ステップＳ１３および後続のステップＳ１４の処理を省略してもよい。
【００４２】
スタンド側無線通信機１４ａ自身に係るＳＳＩＤと、他のスタンド側無線通信機１４ｂに係るＳＳＩＤ（複数存在する場合にはそれらのうちいずれか）とが同一である場合には、スタンド側無線通信機１４ａは、自身に係るＳＳＩＤを変更する（ステップＳ１４）。すなわち、ステップＳ１１で決定されたＳＳＩＤとは異なるＳＳＩＤを用いると決定する。新たなＳＳＩＤは、たとえばランダムに生成することができ、上記の例と同様に"WirelessChargerSystemXXXX"という形式（"WirelessChargerSystem"という文字列に、ランダムに生成された４文字の英数字列を追加したもの）であってもよい。
【００４３】
ステップＳ１３において、スタンド側無線通信機１４ａ自身に係るＳＳＩＤと、他のスタンド側無線通信機１４ｂに係るＳＳＩＤとが同一でない場合（他のスタンド側無線通信機１４ｂに係るＳＳＩＤが複数存在する場合には、それらのいずれとも同一でない場合）には、ステップＳ１４は実行されない（ただしそのような場合にステップＳ１４を実行する実施形態を除外するものではない）。
【００４４】
その後、スタンド側無線通信機１４ａは、アクセスポイントを起動する（ステップＳ１５）。すでにアクセスポイントが起動されている場合には再起動してもよい。その後、スタンド側無線通信機１４ａは、図３の処理を終了する。ステップＳ１５の実行後には、図２に示す非接触充電に関する処理が実行可能となる。
【００４５】
以上説明するように、本発明に係るスタンド側無線通信機１４によれば、複数の充電スタンドに係るＳＳＩＤが同一である場合には、一方のＳＳＩＤが変更される。したがって、自動的に重複が解消されてＳＳＩＤのみで充電スタンドを特定できるようになり、充電スタンドを特定するための手順を簡素にすることができる。たとえば、ＢＳＳＩＤやＭＡＣアドレス等を用いずに充電スタンドを特定することができる。
【００４６】
なお、本発明は、「いかなる状況においてもＳＳＩＤが重複しない」ことを厳密に保証する構成とする必要はない。一時的にまたはある条件下でＳＳＩＤが重複していても、充電処理自体は正常に実行可能な場合がある。たとえば、重複したＳＳＩＤを車両側で検出した場合にのみＢＳＳＩＤやＭＡＣアドレス等を用いるよう構成してもよい。
【００４７】
従来技術として、ＳＳＩＤが充電スタンドごとに異なるよう、あらかじめ定義しておく構成が知られている。このような構成と比較すると、本発明は、ＳＳＩＤと充電スタンドとの関連付けを管理する必要がなく、管理工数を低減することができる。ただし、管理工数の増加を許容できる場合には、ＳＳＩＤと充電スタンドとの関連付けを管理してもよい。たとえば、あらかじめ充電スタンドごとに、または複数の充電スタンドに共通に、複数のＳＳＩＤを定義しておき、その中から１つを選択して用いるようにしてもよい。
【００４８】
また、従来技術として、固定のＳＳＩＤのみに基づいて充電スタンドを識別する構成が知られている。このような構成では、用いるプロトコルによっては、車両と充電スタンドとの通信が途絶した場合に、ローミング処理により車両が同一のＳＳＩＤを持つ別の充電スタンドに接続してしまう可能性があり、その場合には正常に通信が行えないおそれもある。これに対し、本発明は、ＳＳＩＤが重複する可能性を低減することにより、そのような状況が発生する可能性も同様に低減することができる。
【００４９】
ステップＳ１４における変更は、必ずしもＳＳＩＤの重複を確実に解消するものでなくともよい。たとえば、ＳＳＩＤの変更をランダムに行う場合には、変更後の新たなＳＳＩＤが変更前のものと偶然一致する可能性があるが、そのような構成であっても、ＳＳＩＤが一致したままである可能性を低減することができる。
【００５０】
上述の実施の形態１において、以下のような変形を施すことができる。
ビーコンスキャン処理（ステップＳ１２）からＳＳＩＤを変更する処理（ステップＳ１４）までの実行タイミングは、システムの都合に応じて任意に設計可能である。たとえば、図３の処理は、スタンド側無線通信機１４ａの電源投入時に代えて、またはこれに加えて、充電処理の終了後（たとえば図２のステップＳ７実行後）に実行してもよし、定期的に実行してもよい。また、ステップＳ１２〜Ｓ１４は短時間に連続して実行する必要はなく、ステップＳ１２とステップＳ１４との間に他の処理（充電制御処理等）を実行してもよい。
【００５１】
実施の形態１ではネットワーク識別符号はＳＳＩＤであるが、ＳＳＩＤに代えて、またはこれに加えて、他の情報を用いてもよい。たとえば、ＺｉｇＢｅｅ標準規格に基づいてデータ通信を行う場合には、ネットワーク識別符号としてＰＡＮＩＤ（Personal Area Network ID）を用いてもよい。
【００５２】
さらに、ネットワーク識別符号には、ＳＳＩＤまたはＰＡＮＩＤ以外の情報を含めてもよい。たとえば暗号化方式を示す情報を含めてもよく、ＳＳＩＤと暗号化方式情報（ＷＥＰ方式を用いるか、ＷＰＡ２方式を用いるか、等を表すフラグ）との組み合わせを識別符号としてもよい。また、暗号キー自体を含めてもよく、ＳＳＩＤと暗号キー（ＷＥＰキー等）との組み合わせを識別符号としてもよい。
【００５３】
特に、ＳＳＩＤと暗号に係る情報とを組み合わせて識別符号としておくと、同一のＳＳＩＤを使用するスタンド側無線通信機１４が複数存在する場合であっても混信が回避できる。
【００５４】
実施の形態１では、変更後のＳＳＩＤに対する重複回避処理は実行しないが、これを実行するようにしてもよい。たとえば、ステップＳ１４において新たなＳＳＩＤを生成した後に、処理をステップＳ１３に戻し、新たなＳＳＩＤについてもステップＳ１３を実行するよう構成してもよい。
【００５５】
さらに、スタンド側無線通信機１４ａは、ステップＳ１２において検出したＳＳＩＤを記憶し、これを回避するよう動作してもよい。たとえば、ステップＳ１３における判定処理を、直前のステップＳ１２の実行において受信したＳＳＩＤのみならず、過去のステップＳ１２の実行において受信していたＳＳＩＤすべてについて実行し、それらのＳＳＩＤのいずれかと自身に係るＳＳＩＤとが同一である場合にステップＳ１４を実行してもよい。その場合に、受信から所定時間（たとえば２４時間）が経過したＳＳＩＤについては使用可能（たとえばステップＳ１３において判定対象としない）としてもよい。
【００５６】
このような構成は、ＳＳＩＤの禁止リストを用いるものであるということができる。禁止リストは、０個以上のＳＳＩＤを含んでおり、スタンド側無線通信機１４ａが新たなＳＳＩＤとして用いてはならないＳＳＩＤを示すものである。
【００５７】
なお、禁止リストの生成および更新処理は、当業者が適宜設計可能である。たとえば、最初は禁止リストを空（すなわち０個のＳＳＩＤを含むもの）としておき、ステップＳ１２を実行するたびに、検出されたＳＳＩＤを禁止リストに追加してゆくように構成してもよい。さらに、検出から一定時間（たとえば２４時間）が経過したＳＳＩＤは、禁止リストから削除するよう構成してもよい。
【００５８】
実施の形態１では、ステップＳ１４においてランダムに新たなＳＳＩＤを生成する。しかしながら、ステップＳ１４における新たなＳＳＩＤは、ランダムに生成する必要はなく、決定論的規則に基づいて生成されてもよい。また、ランダム性と決定論的規則とを組み合わせた方法で生成されてもよい。
【符号の説明】
【００５９】
１４  スタンド側無線通信機（１４ａ  無線通信機、１４ｂ  他の無線通信機）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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