(57)【要約】【課題】車両に搭載された受電装置へ非接触で送電する送電装置において、送電装置と車両の間の無線通信を確立する際の車両側の負担を低減する。【解決手段】車両１０は、車両１０外部から撮影可能に設けられた固有のナンバー情報を有し、ナンバー情報に対応するＳＳＩＤを受信した場合に、無線通信を確立するための接続要求信号を送信する。送電装置２００は、通信部２２０と、カメラ２４０と、制御部２５０とを備える。カメラ２４０は、駐車スペースに駐車される車両１０のナンバー情報を撮影可能に構成される。制御部２５０は、カメラ２４０を用いてナンバー情報を取得し、取得されたナンバー情報に対応するＳＳＩＤを設定し、設定されたＳＳＩＤを車両１０に送信し、車両１０からの接続要求信号を受信した場合に無線通信を確立する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駐車スペースに設けられ、車両との無線通信が確立された後に、車両に搭載された受電装置へ非接触で送電する送電装置であって、
前記車両は、前記車両外部から撮影可能に設けられた固有の識別情報を有し、前記識別情報に対応する識別子を受信した場合に、前記無線通信を確立するための信号を送信し、
前記送電装置は、
前記車両と前記無線通信を行なうことが可能に構成された通信部と、
前記駐車スペースに駐車される前記車両の前記識別情報を撮影可能に構成された撮影部と、
前記撮影部を用いて前記識別情報を取得し、取得された識別情報に対応する識別子を設定し、設定された識別子を前記車両に送信し、前記車両からの前記信号を受信した場合に前記無線通信を確立する制御部とを備える、送電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駐車スペースに設けられ、車両との無線通信が確立された後に、車両に搭載された受電装置へ非接触で送電する送電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、たとえば地中に埋設された送電装置から、プラグインハイブリッド車または電気自動車等の車両に搭載された受電装置へと非接触で送電し、車両に搭載されたバッテリを充電する非接触充電システムの開発が進められている。たとえば特開２０１３−１５４８１５号公報（特許文献１）、特開２０１３−１４６１５４号公報（特許文献２）、特開２０１３−１４６１４８号公報（特許文献３）、特開２０１３−１１０８２２号公報（特許文献４）、および特開２０１３−１２６３２７号公報（特許文献５）は非接触充電技術を開示する。
【０００３】
送電装置（あるいは充電スタンド）と車両とが充電ケーブルを介して接続される場合、送電装置および車両は、充電ケーブル内に設けられた通信線を介して制御信号を送受信することができる。これに対し、非接触充電システムにおいては、制御信号の送受信を無線通信によって行なうことが求められる。したがって、たとえば、複数の駐車スペースに複数の送電装置がそれぞれ設けられており、かつ、１台または複数台の車両が送電装置の周囲に存在する状況下では、送電装置および車両は、無線通信を確立すべき相手を互いに特定しなければならない。このため、無線通信を確立すべき相手を特定するための技術が提案されている。
【０００４】
たとえば特開２０１５−１２７１３号公報（特許文献６）に開示された非接触充電システムでは、送電装置と受電装置とが対向する面に形成された凹部に送電装置または受電装置のアンテナが設置される。これにより、電波が直接的に届く範囲が限定されるので、送電装置と受電装置（すなわち車両）との位置関係がずれると電波の受信強度が著しく低下することになる。したがって、電波の受信信号の強度に基づいて、無線通信を確立すべき相手を特定することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１５４８１５号公報
【特許文献２】特開２０１３−１４６１５４号公報
【特許文献３】特開２０１３−１４６１４８号公報
【特許文献４】特開２０１３−１１１０８２２号公報
【特許文献５】特開２０１３−１２６３２７号公報
【特許文献６】特開２０１５−１２７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献６に開示の非接触充電システムでは、車両が送電装置に十分に近付いた状態でない場合には必要な受信信号の強度が得られず、無線通信を確立することができない可能性がある。このような制限を受けることなく、より確実に無線通信を確立すべき相手を特定可能であることが望ましい。そのため、たとえば無線ＬＡＮ（Local  Area  Network）規格のように、より広い範囲で通信可能な無線通信規格を用いることが考えられる。
【０００７】
無線ＬＡＮ規格等の無線通信規格においては一般に、各アクセスポイント（親機）は自身固有の識別子（たとえばＳＳＩＤ：Service  Set  Identifier）を有する。そして、クライアント（子機）側において、無線通信を確立すべき相手（アクセスポイント）に応じた識別子が設定される。
【０００８】
上記無線通信規格を非接触充電システムに適用する場合、送電装置をアクセスポイントとして機能させ、車両をクライアントとして機能させることが考えられる。この場合、送電装置に固有の識別子が予め設定される。そして、車両は、無線通信を確立すべき相手（送電装置）の識別子を取得し、車両側で識別子を変更する。このような手法でも無線通信を確立することが可能であるものの、識別子変更の負担（演算の手間）が車両側に生じることになる。
【０００９】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、車両に搭載された受電装置へ非接触で送電する送電装置において、送電装置と車両との間の無線通信を確立する際の車両側の負担を低減可能な技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のある局面に従う送電装置は、駐車スペースに設けられ、車両との無線通信が確立された後に、車両に搭載された受電装置へ非接触で送電する。車両は、車両外部から撮影可能に設けられた固有の識別情報を有し、識別情報に対応する識別子を受信した場合に、無線通信を確立するための信号を送信する。送電装置は、通信部と、撮影部と、制御部とを備える。通信部は、車両と無線通信を行なうことが可能に構成される。撮影部は、駐車スペースに駐車される車両の識別情報を撮影可能に構成される。制御部は、撮影部を用いて識別情報を取得し、取得された識別情報に対応する識別子を設定し、設定された識別子を車両に送信し、車両からの信号を受信した場合に無線通信を確立する。
【００１１】
上記構成によれば、送電装置が車両の識別情報を取得し、取得された識別情報に対応する識別子を設定し、設定された識別子を車両に送信する。したがって、車両側で識別子を変更しなくてもよいので、車両側の負担を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施の形態に係る非接触充電システムの全体構成図である。
【図２】車両および送電装置の構成をより詳細に示すブロック図である。
【図３】本実施の形態において無線通信を確立するための一連の処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００１４】
＜非接触充電システムの構成＞
図１は、本実施の形態に係る非接触充電システム１の全体構成図である。駐車場には、たとえば３台分の駐車スペースＰ１〜Ｐ３が設けられている。これら駐車スペースＰ１〜Ｐ３の地中には、車両へと非接触で送電するための送電装置２０１〜２０３がそれぞれ埋設されている。
【００１５】
図１には、車両１０が中央の駐車スペースＳ２に駐車しようとする様子が示されている。車両１０が駐車スペースＳ２に駐車する際に、送電装置２０２と車両１０との間で無線通信が確立される。その後、商用電源等の系統電源３００（図２参照）から送電装置２０２へと供給された電力が電磁誘導の原理によって、車両１０に搭載された受電装置１００に非接触で伝達され、バッテリ２０（いずれも図２参照）に充電される。
【００１６】
送電装置２０１〜２０３の構成は同等であるため、以下では送電装置２０２について代表的に説明する。なお、図１では３台の送電装置２０１〜２０３が設けられる例が示されているが、本発明はより一般的に、１または複数の送電装置が設けられる場合に適用可能である。
【００１７】
図２は、車両１０および送電装置２０２の構成をより詳細に示すブロック図である。車両１０は、受電装置１００と、バッテリ２０と、ナンバープレート３０Ｆ，３０Ｒと、電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic  Control  Unit）４０とを備える。受電装置１００は、受電部１１０と、通信部１２０と、ＳＳＩＤ記憶部１３０とを備える。送電装置２０２は、送電部２１０と、通信部２２０と、ＳＳＩＤ設定部２３０と、カメラ２４０と、制御部２５０とを備える。
【００１８】
受電部１１０は、図示しない受電コイルを含む。受電コイルは、送電部２１０の送電コイル（後述）から非接触で受電する。受電部１１０により受電された交流電力は直流電力に変換され、かつ、直流電力の電圧が所定の電圧に変換される。なお、受電コイルにおける導線の巻き数は、Ｑ値（たとえば、Ｑ≧１００）および結合係数κが大きくなるように適宜設計される。
【００１９】
通信部１２０は、たとえばＩＥＥＥ（Institute  of  Electrical  and  Electronic  Engineers）８０２．１１等の無線ＬＡＮ規格に準拠した通信モジュールを含み、送電装置２０２の通信部２２０と無線通信を行なうことが可能に構成される。この無線通信により、送電装置２０２から受電装置１００へと非接触で送電するための送電制御に用いられる各種情報が送受信される。
【００２０】
ＳＳＩＤ記憶部１３０は、無線通信において用いられる車両１０のＳＳＩＤ（識別子）を記憶する。ＳＳＩＤ記憶部１３０の詳細については後述する。
【００２１】
バッテリ２０は、たとえばニッケル水素二次電池またはリチウムイオン二次電池等を含み、受電部１１０により受電された電力を蓄える。車両１０においては、バッテリ２０に蓄えられた電力を用いてモータ（図示せず）を駆動させることによって車両１０の走行駆動力が生成される。
【００２２】
ナンバープレート３０Ｆ，３０Ｒには、車両１０に固有の識別情報であるナンバー情報が記載されている。ナンバープレート３０Ｆは、車両前方において車両外部から撮影可能に設けられる。ナンバープレート３０Ｒは、車両後方において車両外部から撮影可能に設けられる。
【００２３】
ＥＣＵ４０は、図示しないＣＰＵ（Central  Processing  Unit）およびメモリを内蔵し、当該メモリに記憶された情報および各センサ（図示せず）からの情報に基づいて、車両１０の各機器（受電部１１０および通信部１２０等）を制御する。
【００２４】
送電部２１０は、図示しない送電コイルを含む。送電コイルは、系統電源３００の交流電力を基に生成された送電電力の供給を受けることにより磁界を形成し、形成された磁界を通じて受電部１１０の受電コイル（図示せず）に非接触で送電する。なお、送電コイルにおける導線の巻き数は、Ｑ値（たとえば、Ｑ≧１００）および結合係数κが大きくなるように適宜設計される。
【００２５】
通信部２２０は、受電装置１００の通信部１２０と同様に、たとえばＩＥＥＥ８０２．１１等の無線ＬＡＮ規格に準拠した通信モジュールを含み、通信部１２０と無線通信を行なうことが可能に構成される。
【００２６】
ＳＳＩＤ設定部２３０は、無線通信において用いられる送電装置２０２のＳＳＩＤを設定する。
【００２７】
カメラ（撮影部）２４０は、図示しないが、たとえばＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）イメージセンサまたはＣＣＤ（Charge-Coupled  Device）イメージセンサ等の撮像素子を含んで構成され、撮影した画像情報を制御部２５０に出力する。カメラ２４０は、たとえば、送電部２１０と受電部１１０との間に存在する異物（たとえば金属片または動物など送電時に存在してはならないもの）を検知するために用いられる。ＳＳＩＤ設定部２３０およびカメラ２４０およびの制御の詳細については後述する。
【００２８】
制御部２５０は、図示しないＣＰＵ（Central  Processing  Unit）およびメモリを内蔵し、当該メモリに記憶された情報や各センサ（図示せず）からの情報に基づいて、送電装置２０２の各機器（送電部２１０、通信部２２０、ＳＳＩＤ設定部２３０、およびカメラ２４０等）を制御する。
【００２９】
＜無線通信の確立＞
非接触で送電するための送電制御に用いられる各種情報を送受信するのに先立って、送電装置２０２と車両１０との間の無線通信を確立することが求められる。ＩＥＥＥ８０２．１１等の無線ＬＡＮ規格を用いる場合、送電装置２０２をアクセスポイントとして機能させ、車両１０をクライアントとして機能させることも考えられる。この場合、送電装置２０２に固有のＳＳＩＤが予め設定される。そして、車両１０は、送電装置２０２のＳＳＩＤを取得し、車両１０側でＳＳＩＤを変更することになる。このような手法でも無線通信を確立することが可能であるものの、ＳＳＩＤ変更の負担が車両１０側に生じることになる。
【００３０】
そこで、本実施の形態においては、送電装置２０２がカメラ２４０を用いて車両１０のナンバー情報を取得し、さらに、所定の演算を行なうことによってナンバー情報からＳＳＩＤを設定する構成を採用する。
【００３１】
より詳細には、車両１０のＳＳＩＤ記憶部１３０には、車両１０のナンバー情報に対応するＳＳＩＤが記憶されている。このＳＳＩＤは、たとえば所定の変換式または変換テーブル等に基づいて、ナンバー情報の一部または全部から予め決定されたものである。車両１０は、自らのナンバー情報に対応するＳＳＩＤを探索する。一方、送電装置２０２は、カメラ２４０を用いて駐車しようとする車両１０のナンバープレート３０Ｆ，３０Ｒを撮影してナンバー情報を取得し、さらに所定の演算（たとえば上記変換式または変換テーブル等の逆演算）を行なうことによってナンバー情報からＳＳＩＤを設定する。そして、送電装置２０２は、設定したＳＳＩＤを車両１０へと送信する。これにより、車両１０側でＳＳＩＤを変更しなくてもよくなるので、車両１０側の負担を低減することができる。
【００３２】
図３は、本実施の形態において無線通信を確立するための一連の処理を示すフローチャートである。このフローチャートは、所定の周期毎または所定の条件が成立する度にメインルーチンから呼び出されて実行される。このフローチャートに含まれる各ステップ（Ｓと略す）は、基本的には車両１０のＥＣＵ４０または送電装置２０２の制御部２５０によるソフトウェア処理によって実現されるが、その一部または全部がＥＣＵ４０または制御部２５０内に作製されたハードウェア（電子回路）によって実現されてもよい。なお、図３では車両１０のＥＣＵ４０によって実行される一連の処理を図中左側に示し、送電装置２０２の制御部２５０によって実行される一連の処理を図中右側に示す。
【００３３】
Ｓ１１０において、ＥＣＵ４０は、駐車スペースＳ２に向かいながら、自らのナンバー情報に対応するＳＳＩＤをＳＳＩＤ記憶部１３０から読み出し、そのＳＳＩＤを有するアクセスポイントが周囲に存在するかどうかを探索する。
【００３４】
Ｓ２１０において、制御部２５０は、車両１０のナンバープレート３０Ｆ，３０Ｒのうちの少なくとも一方を撮影するためにカメラ２４０を起動する。
【００３５】
Ｓ２２０において、制御部２５０は、撮影された画像にナンバープレート３０Ｆ，３０Ｒが含まれているか否かを判定する。ナンバープレート３０Ｆ，３０Ｒが検出されなかった場合、すなわち車両１０が駐車スペースＳ２にない場合（Ｓ２２０においてＮＯ）、制御部２５０は、以降の処理をスキップして処理をメインルーチンへと戻す。
【００３６】
ナンバープレート３０Ｆ，３０Ｒのうちの少なくとも一方が検出されると（Ｓ２２０においてＹＥＳ）、制御部２５０は、公知の画像処理を施すことによって、撮影された画像からナンバー情報を取得（抽出）する（Ｓ２３０）。
【００３７】
Ｓ２４０において、制御部２５０は、所定の演算を行なうことによってナンバー情報からＳＳＩＤを作成し、ＳＳＩＤ設定部２３０に設定する。より詳細には、制御部２５０は、所定の変換式、変換テーブル、変換マップ等を用いた演算を行なうことによって、ナンバー情報からＳＳＩＤを作成する。そして、ＳＳＩＤ設定部２３０に設定されるＳＳＩＤを、従来設定されたＳＳＩＤ（前回駐車した車両でのＳＳＩＤ）から新たに作成されたＳＳＩＤへと書き換える。
【００３８】
そして、制御部２５０は、車両１０を含む周囲のクライアントにＳＳＩＤを送信する（Ｓ２５０）。その後、制御部２５０は処理をＳ２６０に進める。
【００３９】
Ｓ１２０において、ＥＣＵ４０は、自らのＳＳＩＤを有するアクセスポイントが存在するか否かを判定する。そのようなアクセスポイントが存在しない場合（Ｓ１２０においてＮＯ）には、処理はメインルーチンへと戻される。自らのＳＳＩＤを有するアクセスポイントが存在する場合（Ｓ１２０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ４０は処理をＳ１３０に進める。
【００４０】
Ｓ１３０，Ｓ２６０において、ＥＣＵ４０および制御部２５０は、認証情報を送受信することによって一連の認証処理を実行する。認証処理が完了するとＳ１４０，Ｓ２７０において、ＥＣＵ４０および制御部２５０は、接続要求信号および接続許可信号を送受信することによって無線通信の接続を確立する。これらの処理は、無線ＬＡＮ規格等において公知の処理であるため、詳細な説明は繰り返さない。なお、上記接続要求信号は、本発明に係る「無線通信を確立するための信号」に相当する。
【００４１】
その後、処理はメインルーチンへと戻され、図示しないが、送電制御に用いられる各種情報が送受信され、送電制御が実行される。
【００４２】
以上のように、本実施の形態によれば、送電装置２００が車両１０のナンバー情報を取得し、取得されたナンバー情報に対応するＳＳＩＤを設定し、設定されたＳＳＩＤを車両１０に送信する。したがって、車両１０側でＳＳＩＤを変更しなくてもよいので、車両１０側の負担を低減することができる。
【００４３】
また、本実施の形態では、異物検知用のカメラ２４０が無線通信の確立にも用いられる。これにより、無線通信の確立のための専用カメラを新たに追加しなくてもよいので、非接触充電システムのコストを低減することができる。ただし、専用カメラを別途設けてもよい。
【００４４】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４５】
１  非接触充電システム、１０  車両、２０  バッテリ、３０Ｆ，３０Ｒ  ナンバープレート、４０  ＥＣＵ、１００  受電装置、１１０  受電部、１２０  通信部、１３０  ＳＳＩＤ記憶部、２０１〜２０３  送電装置、２１０  送電部、２２０  通信部、２３０  ＳＳＩＤ設定部、２４０  カメラ、２５０  制御装置、３００  系統電源、Ｐ１〜Ｐ３  駐車スペース。
【図１】
2017127124.tif 000003
【図２】
2017127124.tif 000004
【図３】
2017127124.tif 000005