特許第6439764号(P6439764)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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特許6439764非接触充電システムおよび充電ステーション
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】6439764
(24)【登録日】2018年11月30日
(45)【発行日】2018年12月19日
(54)【発明の名称】非接触充電システムおよび充電ステーション
(51)【国際特許分類】
   B60L 11/18 20060101AFI20181210BHJP
   H02J 7/00 20060101ALI20181210BHJP
   H02J 50/10 20160101ALI20181210BHJP
   G08G 1/14 20060101ALI20181210BHJP
【FI】
   B60L11/18 C
   H02J7/00 301D
   H02J7/00 P
   H02J50/10
   G08G1/14 A
【請求項の数】6
【全頁数】15
(21)【出願番号】特願2016-164741(P2016-164741)
(22)【出願日】2016年8月25日
(65)【公開番号】特開2018-33258(P2018-33258A)
(43)【公開日】2018年3月1日
【審査請求日】2017年10月11日
(73)【特許権者】
【識別番号】000003207
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001195
【氏名又は名称】特許業務法人深見特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】片野田 智也
【審査官】 今井 貞雄
(56)【参考文献】
【文献】 国際公開第2010/119508(WO,A1)
【文献】 特開2012−160010(JP,A)
【文献】 特開2013−225969(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B60L 11/18
G08G 1/14
H02J 7/00
H02J 50/10
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
非接触充電システムであって、
非接触で受電可能な非接触充電車両と、
前記非接触充電車両へ非接触で送電可能な送電装置を有する充電ステーションとを備え、
前記充電ステーションは、
前記送電装置が配置される少なくとも1つの駐車スペースと、
前記充電ステーションあるいは前記駐車スペースへの車両の進入を規制する第1状態と、前記進入を許容する第2状態とのどちらかに切替可能な規制装置と、
前記規制装置を制御可能な管理装置とを備え、
前記管理装置は、駐車しようとする車両である対象車両が前記非接触充電車両である場合に前記規制装置を前記第2状態にし、前記対象車両が前記非接触充電車両でない場合に前記規制装置を前記第1状態にし、
前記管理装置は、少なくとも1つの前記駐車スペースの総数に対する使用数の割合である駐車利用率が所定値未満である場合、前記対象車両が前記非接触充電車両であるか否かに関わらず前記規制装置を前記第2状態にする、非接触充電システム。
【請求項2】
前記少なくとも1つの駐車スペースは、複数の駐車スペースを含み、
前記規制装置は、前記複数の駐車スペースの各々に対して設けられ、
前記管理装置は、前記対象車両が前記非接触充電車両である場合、前記複数の駐車スペースのうちの未使用の駐車スペースの1つを前記対象車両に割り当て、前記対象車両に割り当てられた駐車スペースに設けられる前記規制装置を前記第2状態にし、残りの未使用の駐車スペースに設けられる前記規制装置を前記第1状態にする、請求項1に記載の非接触充電システム。
【請求項3】
前記管理装置は、前記駐車利用率の予測に用いられる情報を前記充電ステーションの外部のサーバから受信し、
前記管理装置は、前記サーバからの情報に従って予測される前記駐車利用率が前記所定値未満である場合、前記対象車両が前記非接触充電車両であるか否かに関わらず前記規制装置を前記第2状態にする、請求項1または2に記載の非接触充電システム。
【請求項4】
非接触充電車両へ非接触で送電可能な送電装置を有する充電ステーションであって、
前記送電装置が配置される少なくとも1つの駐車スペースと、
前記充電ステーションあるいは前記駐車スペースへの車両の進入を規制する第1状態と、前記進入を許容する第2状態とのどちらかに切替可能な規制装置と、
前記規制装置を制御可能な管理装置とを備え、
前記管理装置は、駐車しようとする車両である対象車両が前記非接触充電車両である場合に前記規制装置を前記第2状態にし、前記対象車両が前記非接触充電車両でない場合に前記規制装置を前記第1状態にし、
前記管理装置は、少なくとも1つの前記駐車スペースの総数に対する使用数の割合である駐車利用率が所定値未満である場合、前記対象車両が前記非接触充電車両であるか否かに関わらず前記規制装置を前記第2状態にする、充電ステーション。
【請求項5】
前記少なくとも1つの駐車スペースは、複数の駐車スペースを含み、
前記規制装置は、前記複数の駐車スペースの各々に対して設けられ、
前記管理装置は、前記対象車両が前記非接触充電車両である場合、前記複数の駐車スペースのうちの未使用の駐車スペースの1つを前記対象車両に割り当て、前記対象車両に割り当てられた駐車スペースに設けられる前記規制装置を前記第2状態にし、残りの未使用の駐車スペースに設けられる前記規制装置を前記第1状態にする、請求項4に記載の充電ステーション。
【請求項6】
前記管理装置は、前記駐車利用率の予測に用いられる情報を前記充電ステーションの外部のサーバから受信し、
前記管理装置は、前記サーバからの情報に従って予測される前記駐車利用率が前記所定値未満である場合、前記対象車両が前記非接触充電車両であるか否かに関わらず前記規制装置を前記第2状態にする、請求項4または5に記載の充電ステーション。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、非接触充電システム、充電ステーション、および非接触充電車両に関する。
【背景技術】
【0002】
特開2013−225969号公報(特許文献1)には、車載バッテリを充電するための電力を車外から非接触で受電可能な電動車両(以下「非接触充電車両」ともいう)と、非接触充電車両へ非接触で送電可能な送電装置(以下「非接触送電装置」ともいう)を有する充電ステーションとを備える非接触充電システム(電力伝送システム)が開示されている。充電ステーションは、非接触送電装置が各々に配置される複数の駐車スペースと、充電ステーションへの入場を規制する入場ゲートと、入場ゲートを制御する管理装置とを備える。管理装置は、充電ステーションへ入場しようとする車両(以下「対象車両」ともいう)を検出した場合、未使用の駐車スペースの1つを対象車両に割り当て、割り当てられた駐車スペースを対象車両に通知した後に、入場ゲートを開いて対象車両の入場を許容する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2013−225969号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1に開示された非接触充電システムにおいては、対象車両が非接触充電車両であるか否かを確認していない。したがって、非接触充電を行なえない車両(以下「通常車両」ともいう)であっても、入場ゲートが開かれて充電ステーションへの入場が許容され得る。そのため、充電ステーション内の駐車スペースが通常車両によって占有されてしまい、駐車スペースに設けられる非接触送電装置を非接触充電車両が利用できなくなることが懸念される。また、非接触充電は、ケーブルによる接触充電とは異なり、充電しているか否かを外部から確認することができないため、充電していない車両の移動を喚起することも難しい。今後、非接触充電車両の台数はさらに増加することが予測されており、非接触送電装置が配置される駐車スペースを効率的に利用することは大きな課題である。
【0005】
本開示は、上述の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、非接触送電装置が配置される駐車スペースを効率的に利用することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示による非接触充電システムは、非接触で受電可能な非接触充電車両と、非接触充電車両へ非接触で送電可能な送電装置を有する充電ステーションとを備える。充電ステーションは、送電装置が配置される少なくとも1つの駐車スペースと、充電ステーションあるいは駐車スペースへの車両の進入を規制する第1状態と、進入を許容する第2状態とのどちらかに切替可能な規制装置と、規制装置を制御可能な管理装置とを備える。管理装置は、駐車しようとする車両である対象車両が非接触充電車両である場合に規制装置を第2状態にし、対象車両が非接触充電車両でない場合に規制装置を第1状態にする。
【0007】
上記構成によれば、対象車両が非接触充電車両でない通常車両である場合、管理装置は、規制装置を第1状態にする。そのため、通常車両が充電ステーションあるいは駐車スペースへ進入することが規制される。これにより、非接触送電装置が配置される駐車スペースを、非接触送電装置を使用しない通常車両ではなく、非接触送電装置を使用する非接触充電車両に利用させることができる。その結果、非接触送電装置が配置される駐車スペースを効率的に利用することができる。
【0008】
ある実施の形態においては、少なくとも1つの駐車スペースは、複数の駐車スペースを含む。規制装置は、複数の駐車スペースの各々に対して設けられる。管理装置は、対象車両が非接触充電車両である場合、複数の駐車スペースのうちの未使用の駐車スペースの1つを対象車両に割り当て、対象車両に割り当てられた駐車スペースに設けられる規制装置を第2状態にし、残りの未使用の駐車スペースに設けられる規制装置を第1状態にする。
【0009】
上記構成によれば、対象車両が非接触充電車両である場合、管理装置は、未使用の駐車スペースのうち、対象車両に割り当てられた駐車スペースに設けられる規制装置を第2状態にし、残りの未使用の駐車スペースに設けられる規制装置を第1状態にする。そのため、対象車両は、未使用の駐車スペースのうち、割り当てられた駐車スペースへの進入のみが許容され、その他の駐車スペースへの進入は規制される。これにより、割り当てられた駐車スペースに非接触充電車両を適切に駐車させることができる。
【0010】
ある実施の形態においては、管理装置は、少なくとも1つの駐車スペースの総数に対する使用数の割合である駐車利用率の予測に用いられる情報を充電ステーションの外部のサーバから受信する。管理装置は、サーバからの情報に従って予測される駐車利用率が所定値未満である場合、対象車両が非接触充電車両であるか否かに関わらず規制装置を第2状態にする。
【0011】
上記構成によれば、管理装置は、外部のサーバから、駐車利用率の予測に用いられる情報(たとえば充電ステーションの周辺エリアを走行する非接触充電車両と通常車両との割合など)を受信する。そして、管理装置は、外部のサーバから受信した情報に従って予測される駐車利用率が所定値未満である場合、対象車両が非接触充電車両であるか否かに関わらず規制装置を第2状態にする。これにより、今後、非接触充電車両が未使用スペースを利用する可能性が低いと予測される場合に、非接触充電車両に加えて通常車両にも未使用スペースを利用させることができる。その結果、充電ステーションの駐車スペースをさらに効率的に利用することができる。
【0012】
本開示の他の局面による充電ステーションは、上記の非接触充電システムに用いられる充電ステーションである。そのため、上記の非接触充電システムと同様、非接触送電装置が配置される駐車スペースを効率的に利用することができる。
【0013】
本開示の他の局面による非接触充電車両は、充電ステーションからの電力を非接触で受電可能な非接触充電車両である。充電ステーションは、非接触で送電可能な送電装置を各々が有する複数の駐車スペースと、複数の駐車スペースに対してそれぞれ設けられ、各々が駐車スペースへの車両の進入を規制可能な複数の規制装置と、未使用の駐車スペースに関する情報を非接触充電車両に送信するとともに、非接触充電車両において選択された駐車スペースに設けられる規制装置による進入規制を解除する管理装置とを備える。非接触充電車両は、管理装置から受信した情報を用いて選択された1つの未使用の駐車スペースの規制装置による進入規制の解除を要求する信号を管理装置に送信する。
【0014】
上記構成によれば、非接触充電車両は、充電ステーションの管理装置から受信した情報(たとえば未使用の駐車スペースの各々の位置、最大送電電力、単位時間あたりの充電費用など)を用いて選択された1つの未使用の駐車スペースの規制装置による進入規制の解除を要求する信号を、充電ステーションの管理装置に送信する。これにより、非接触充電車両において選択された駐車スペースに設けられる規制装置による進入規制が、充電ステーションの管理装置によって解除される。そのため、選択された駐車スペースに非接触充電車両を適切に駐車させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
図1】非接触充電システムの全体構成を模式的に示す図(その1)である。
図2】非接触充電車両および充電ステーションが実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。
図3】進入防止板の状態変化の一例を示す図である。
図4】進入防止板の状態の一例を示す図である。
図5】非接触充電システムの全体構成を模式的に示す図(その2)である。
図6】充電ステーションが実行する処理手順の一例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】
【0016】
以下、本開示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返さない。
【0017】
[実施の形態1]
<非接触充電システムの全体構成>
図1は、本実施の形態による非接触充電システム1の全体構成を模式的に示す図である。非接触充電システム1は、非接触充電車両10と、充電ステーション20とを含む。非接触充電車両10は、受電装置11と、通信装置12と、ナビゲーション装置13と、HMI(Human Machine Interface)装置14と、制御装置15とを含む。充電ステーション20は、管理装置22と、入場ゲート24と、複数(図1に示す例では5つ)の駐車スペースPSa〜PSeとを含む。駐車スペースPSa〜PSeには、送電装置26a〜26eがそれぞれ設けられるとともに、進入防止板28a〜28eがそれぞれ設けられる。
【0018】
非接触充電車両10は、駆動用のモータおよびバッテリ(いずれも図示せず)を搭載し、駆動用のバッテリを充電するための電力を車外から非接触で受電可能に構成された電動車両(ハイブリッド車両、電気自動車など)である。非接触充電車両10は、車外から非接触で受電した電力で駆動用のバッテリを充電する処理(以下「非接触充電」ともいう)を実行可能に構成される。なお、非接触充電車両10は、車種および型式の異なるさまざまな非接触充電車両を代表的に示すものである。
【0019】
受電装置11は、車体底面に設けられ、非接触充電車両10が充電ステーション20の駐車スペースPSa〜PSeのいずれかに停車している状態において、非接触充電車両10が停車している駐車スペースに設けられる送電装置(送電装置26a〜26eのいずれか)から出力される電力を非接触で受電可能に構成される。非接触で送受電する技術としては、電磁誘導を用いた送受電、マイクロ波を用いた送受電、および共鳴法による送受電などが広く知られている。共鳴法による送受電においては、一次側(送電側)コイルおよび二次側(受電側)コイルを電磁場において共鳴させ、電磁場を介して電力が送受電される。共鳴法による送受電を行なう場合、充電ステーション20の各送電装置26a〜26e(一次側コイル)の共振強度を示すQ値、および非接触充電車両10の受電装置11(二次側コイル)の共振強度を示すQ値は、それぞれ100以上であることが好ましい。
【0020】
受電装置11による最大受電電力は、たとえば、所定値P1(たとえば3kW程度)、所定値P1よりも大きい所定値P2(たとえば6kW程度)、所定値P2よりも大きい所定値P3(たとえば9kW程度)のいずれかに設定されている。言い換えると、非接触充電車両10には、最大受電電力が所定値P1に設定されているもの、最大受電電力が所定値P2に設定されているもの、最大受電電力が所定値P3に設定されているものが存在する。
【0021】
通信装置12は、充電ステーション20の管理装置22との間で無線通信可能に構成される。通信装置12は、制御装置15と通信線で接続されており、制御装置15から伝達された情報を充電ステーション20の管理装置22に送信したり、充電ステーション20の管理装置22から受信した情報を制御装置15に伝達したりする。
【0022】
ナビゲーション装置13は、GPS(Global Positioning System)および地図データベースを備える。ナビゲーション装置13は、GPSによって計測された自車位置情報を地図データとともに制御装置15に出力する。
【0023】
HMI装置14は、非接触充電車両10の運転を支援するためのさまざまな情報をユーザに提供する装置である。HMI装置14は、たとえば、室内に設けられたディスプレイ、スピーカなどを含む。なお、HMI装置14は、たとえば、ナビゲーション装置13のディスプレイやスピーカが流用されてもよい。
【0024】
制御装置15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からの情報に基づいて所定の演算処理を実行する。制御装置15は、演算処理の結果に基づいて、受電装置11、通信装置12、HMI(Human Machine Interface)装置14などの各機器を制御する。
【0025】
充電ステーション20は、非接触充電車両10が非接触充電を行なうための駐車スペースを備えた施設である。上述したように、充電ステーション20には、管理装置22と、入場ゲート24と、複数の駐車スペースPSa〜PSeとが設けられる。駐車スペースPSa〜PSeには、送電装置26a〜26eおよび進入防止板28a〜28eが設けられる。
【0026】
管理装置22は、図示しないCPU(Central Processing Unit)およびメモリを内蔵し、所定の演算処理を実行する。管理装置22は、ユーザによる入場要求操作の受付、利用状況の管理、利用料金(駐車料金および電気料金)の算出など、充電ステーション20内におけるさまざまな処理および管理を行なう。
【0027】
管理装置22は、充電ステーション20の出入口付近に設けられる。管理装置22は、非接触充電車両10の通信装置12と無線通信可能に構成される。管理装置22は、充電ステーション20の出入口付近を含む所定範囲に、充電ステーション20の利用状況(未使用の駐車スペースの有無)を知らせる情報が含まれる信号を所定周期毎にブロードキャストする。管理装置22からブロードキャストされた信号を非接触充電車両10が受信することによって、非接触充電車両10は、充電ステーション20の利用状況(未使用の駐車スペースの有無)を確認することができる。
【0028】
入場ゲート24は、充電ステーション20の入口付近に設置される、昇降式の可動バーである。入場ゲート24が閉じられると、充電ステーション20への車両の入場(進入)が物理的に規制される。入場ゲート24が開かれると、充電ステーション20への車両の入場(進入)が許容される。
【0029】
5つの駐車スペースPSa〜PSeは、充電ステーション20の入口に近い側から、この順に1列に配置される。なお、駐車スペースPSa〜PSeの数および配置は、図1に示すものに限定されない。たとえば、駐車スペースの数は、6つ以上であってもよいし、4つ以下(たとえば1つ)であってもよい。
【0030】
各送電装置26a〜26eは、交流電源に接続された一次側コイルを含み、非接触充電車両10の受電装置11(二次側コイル)と磁気的に結合することによって、非接触充電車両10に非接触で電力を供給する。送電装置26a〜26eは、それぞれ駐車スペースPSa〜PSeの路面中央付近に埋設(固定)されている。
【0031】
各送電装置26a〜26eによる最大送電電力は、非接触充電車両10の最大受電電力が所定値P1〜P3のいずれかであることに合せて、所定値P1〜P3のいずれかに設定されている。図1に示す例では、駐車スペースPSa,PSbに設けられる送電装置26a,26eの最大送電電力が所定値P1に設定されており、駐車スペースPSc,PSdに設けられる送電装置26c,26dの最大送電電力が所定値P2に設定されており、駐車スペースPSeに設けられる送電装置26eの最大送電電力が所定値P3に設定されている。
【0032】
進入防止板28a〜28eは、駐車スペースPSa〜PSeの進入口付近にそれぞれ設置されている。進入防止板28a〜28eの各々は、駐車スペースの路面上に突出して車両の進入を物理的に規制する規制状態(第1状態)と、駐車スペースの路面下に格納されて車両の進入を許容する格納状態(第2状態)とのいずれかに切替可能に構成される。なお、進入防止板28a〜28eは、通常は、規制状態に維持されている。
【0033】
管理装置22は、入場ゲート24と有線で接続されており、入場ゲート24の開閉制御を行なう。管理装置22は、通常は、入場ゲート24を閉状態にする。管理装置22は、ユーザによる入場要求操作を受け付ると、入場ゲート24を開状態にする。
【0034】
管理装置22は、各送電装置26a〜26eと有線で接続されており、各送電装置26a〜26eの動作制御および利用状況の管理を行なう。管理装置22は、各進入防止板28a〜28eと有線で接続されており、各進入防止板28a〜28eの動作制御を行なう。また、管理装置22は、たとえば図示しないセンサあるいはカメラなどを用いて、各駐車スペースPSa〜PSeの利用状況(停車の有無)を管理する。
【0035】
<充電ステーションの効率的な利用>
以上のような構成を有する非接触充電システム1において、送電装置26a〜26eが設けられた駐車スペースを通常車両が利用することを許容すると、送電装置26a〜26eを非接触充電車両10が利用できなくなることが懸念される。その結果、非接触充電車両10のユーザにとっては非接触充電の機会が失われ、充電ステーション20の運営会社にとっては非接触充電料金の回収機会が失われることになる。
【0036】
上記の点に鑑み、本実施の形態による充電ステーション20の管理装置22は、対象車両との通信状況に基づいて、充電ステーション20に駐車しようとしている車両(以下「対象車両」ともいう)が非接触充電車両10であるか否かを判定する。
【0037】
対象車両が非接触充電車両10である場合、管理装置22は、未使用の駐車スペース(以下「未使用スペース」ともいう)のうちの1つを対象車両に割り当てるマッチング処理を行なう。マッチング処理を行なった後、管理装置22は、対象車両に割り当てられた駐車スペース(以下「割り当てスペース」ともいう)に設けられる進入防止板を所定のタイミングで格納状態する。これにより、割り当てスペースへの対象車両(非接触充電車両10)の進入が許容される。
【0038】
一方、対象車両が通常車両である場合、管理装置22は、各駐車スペースに設けられる進入防止板を規制状態に維持する。そのため、駐車スペースへの通常車両の進入が規制される。
【0039】
これにより、送電装置26a〜26eが配置される駐車スペースPSa〜PSeを、送電装置26a〜26eを使用しない通常車両ではなく、送電装置26a〜26eを使用する非接触充電車両10に利用させることができる。その結果、駐車スペースPSa〜PSeおよび送電装置26a〜26eを効率的に利用できる。
【0040】
図2は、非接触充電車両10が充電ステーション20に入場する際に非接触充電車両10(制御装置15)および充電ステーション20(管理装置22)が実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。
【0041】
<<充電ステーションの処理>>
まず、充電ステーション20(管理装置22)が実行する処理手順の一例について説明する。充電ステーション20は、ステップ(以下、ステップを「S」と略す)50にて、充電ステーション20の利用状況(未使用スペースの有無)を知らせる情報が含まれる信号を所定周期毎にブロードキャストする。後述するように、非接触充電車両10は、充電ステーション20からブロードキャストされた信号を受信すると、充電ステーション20に利用要求を送信する。なお、通常車両は、充電ステーション20からブロードキャスト信号を受信したり、充電ステーション20へ利用要求を送信したりする機能を有しない。
【0042】
充電ステーション20は、対象車両から利用要求を受信したことに応じて、対象車両が通常車両ではなく非接触充電車両10であると判定し、充電ステーション20内の未使用スペースに関する情報(以下「未使用スペース情報」という)を、対象車両に送信する(S52)。
【0043】
未使用スペース情報には、すべての未使用スペースの位置を示す案内図、最大送電電力、単位時間あたりの充電費用(円/h)などの情報が含まれる。後述するように、非接触充電車両10は、充電ステーション20から未使用スペース情報を受信すると、未使用スペース情報に含まれる未使用スペースのうちの1つを選択し、選択された駐車スペース(以下「選択スペース」ともいう)を示す情報を充電ステーション20に送信する。
【0044】
充電ステーション20は、対象車両から選択スペースを示す情報を受信すると、対象車両に認証情報(認証ID)を付与するとともに、選択スペースを対象車両に割り当て、さらに、対象車両に割り当てられた駐車スペース(以下「割り当てスペース」ともいう)を示す情報を認証情報とともに対象車両へ送信する(S54)。以下、これらの一連の処理を「マッチング処理」ともいう。認証情報は、対象車両が充電ステーション20を退場するまで、対象車両を特定するための情報として充電ステーション20および対象車両において保持される。
【0045】
なお、充電ステーション20は、上述したように、ユーザによる入場要求操作を受け付ると、入場ゲート24を開状態にする。これにより、対象車両の充電ステーション20への進入が許容される。後述するように、非接触充電車両10は、充電ステーション20に入場して割り当てスペースに接近すると、割り当てスペースへの駐車要求を充電ステーション20に送信する。
【0046】
充電ステーション20は、対象車両から割り当てスペースへの駐車要求を受信すると、割り当てスペースの進入防止板を格納状態にする(S56)。これにより、対象車両の割り当てスペースへの進入が許容される。なお、充電ステーション20は、割り当てスペース以外の未使用スペースの進入防止板を規制状態に維持する。そのため、対象車両は、割り当てスペースへの入場のみが許容され、その他の未使用スペースへの入場は規制される。これにより、割り当てスペースに対象車両を適切に駐車させることができる。
【0047】
なお、対象車両が通常車両である場合には、対象車両から利用要求を受信することはないため、S52以降の処理は行なわれない。したがって、管理装置22は、未使用スペースに設けられる進入防止板を規制状態に維持する。これにより、未使用スペースへの通常車両の進入が規制される。
【0048】
<<非接触充電車両の処理>>
次に、非接触充電車両10(制御装置15)が実行する処理手順の一例について説明する。非接触充電車両10は、充電ステーション20からブロードキャストされる信号を受信したか否かを判定する(S10)。充電ステーション20からブロードキャストされる信号を受信しない場合(S10にてNO)、非接触充電車両10は以降の処理をスキップして処理を終了させる。
【0049】
充電ステーション20からブロードキャストされる信号を受信した場合(S10にてYES)、非接触充電車両10は、受信した信号を解析して、充電ステーション20に未使用スペースがあるか否かを判定する(S12)。充電ステーション20に未使用スペースがない場合(S12にてNO)、非接触充電車両10は以降の処理をスキップして処理を終了させる。
【0050】
充電ステーション20に未使用スペースがある場合(S12にてYES)、非接触充電車両10は、充電ステーション20に利用要求を送信し、その返信として、上述した未使用スペース情報を充電ステーション20から取得する(S14)。上述したように、未使用スペース情報には、すべての未使用スペースの位置を示す案内図、最大送電電力、単位時間あたりの充電費用などの情報が含まれる。
【0051】
非接触充電車両10は、未使用スペース情報に基づいて、非接触充電に要する充電時間および充電費用の概算値を算出するとともに、未使用スペースのうちから推奨される駐車スペース(以下「推奨スペース」ともいう)を特定し、推奨スペースを示す情報を充電時間および充電費用の概算値とともにHMI装置14のディスプレイに表示する(S16)。この際、非接触充電車両10は、推奨スペースの位置だけではなく、すべての未使用スペースの位置をHMI装置14のディスプレイに表示する。
【0052】
本実施の形態においては、非接触充電車両10は、受電装置11の最大受電電力に見合った駐車スペースを優先的に推奨スペースとして特定する。具体的には、非接触充電車両10は、受電装置11の最大受電電力以上でかつ最大受電電力に最も近い最大送電電力を有する送電装置が設置される未使用スペースを、推奨スペースとして特定する。最大受電電力以上の最大送電電力を有する送電装置を推奨するのは、最大受電電力での充電が可能となり、非接触充電に要する充電時間が短くなるためである。最大受電電力に近い最大送電電力を有する送電装置を推奨するのは、一次側コイルの径と二次側コイルの径とが近い値となり、送受電効率が大きくなるためである。
【0053】
たとえば、受電装置11の最大受電電力が所定値P1である場合、推奨スペースとして特定される優先順位は、(i)最大送電電力が所定値P1である駐車スペースPSa,PSb、(ii)最大送電電力が所定値P2(P2>P1)である駐車スペースPSc,PSd、(iii)最大送電電力が所定値P3(P3>P2)である駐車スペースPSeの順となる。なお、特定された推奨スペースが複数存在する場合には、複数の推奨スペースをすべてディスプレイに表示してもよいし、いずれか1つの推奨スペース(たとえば最も近い距離にある推奨スペース)のみをディスプレイに表示してもよい。
【0054】
その後、非接触充電車両10は、駐車スペースの選択が完了したか否かを判定する(S18)。たとえば、非接触充電車両10は、HMI装置14のディスプレイに表示された未使用スペースのいずれか1つをユーザが選択する操作を行なった場合に、駐車スペースの選択が完了したと判定する。なお、駐車スペースの選択は、必ずしもユーザが行なう必要はなく、たとえば非接触充電車両10(制御装置15)が推奨スペースの1つを自動的に選択するようにしてもよい。
【0055】
駐車スペースの選択が完了していない場合(S18にてNO)、非接触充電車両10は、処理をS18に戻し、駐車スペースの選択が完了するのを待つ。なお、所定時間が経過しても駐車スペースの選択が完了しない場合には、処理を強制終了させるようにしてもよい。
【0056】
駐車スペースの選択が完了した場合(S18にてYES)、非接触充電車両10は、選択された駐車スペース(選択スペース)を示す情報を充電ステーション20に送信する(S19)。これにより、充電ステーション20は、上述したように、マッチング処理(S54)を実行する。
【0057】
非接触充電車両10は、マッチング処理によって割り当てられた駐車スペース(割り当てスペース)を示す情報を認証情報とともに受信する(S20)。この際、非接触充電車両10は、割り当てスペースの位置およびGPSで特定される自車位置とをHMI装置14のディスプレイに表示させる。ユーザは、HMI装置14のディスプレイを確認しながら、非接触充電車両10を割り当てスペースへ移動させることができる。
【0058】
その後、非接触充電車両10は、非接触充電車両10が割り当てスペースに接近したか否かを判定する(S22)。たとえば、非接触充電車両10は、GPSで特定される自車位置と割り当てスペースの位置との差が所定値未満となった場合に、非接触充電車両10が割り当てスペースに接近したと判定する。
【0059】
非接触充電車両10が割り当てスペースに接近しない場合(S22にてNO)、非接触充電車両10は、処理をS22に戻し、非接触充電車両10が割り当てスペースに接近するのを待つ。なお、所定時間が経過しても非接触充電車両10が割り当てスペースに接近しない場合には、非接触充電車両10と割り当てスペースとのマッチングを解除するように充電ステーション20に要求した後、処理を強制終了させるようにしてもよい。
【0060】
非接触充電車両10が割り当てスペースに接近した場合(S22にてYES)、非接触充電車両10は、割り当てスペースへの駐車要求(割り当てスペースへの進入防止板による進入規制の解除を要求する信号)を充電ステーション20に送信する(S24)。これにより、充電ステーション20は、上述したように、割り当てスペースに設置される進入防止板を格納状態にする(S56)。
【0061】
図3は、非接触充電車両10の割り当てスペースに設けられる進入防止板の状態変化の一例を示す図である。図3には、非接触充電車両10の割り当てスペースが駐車スペースPSaである場合が例示されている。図3(A)には、非接触充電車両10が駐車スペースPSaから離れている状態が示される。図3(B)には、非接触充電車両10が駐車スペースPSaに接近した状態が示される。図3(C)には、非接触充電車両10が駐車スペースPSaに駐車した状態が示される。
【0062】
非接触充電車両10が駐車スペースPSaから離れている場合には、図3(A)に示すように、進入防止板28aは、駐車スペースPSaの路面上に突出して車両の進入を物理的に規制する規制状態に維持される。これにより、非接触充電車両10が駐車スペースPSaに接近するまでの間に、他の車両が駐車スペースPSaに駐車することが抑制される。
【0063】
非接触充電車両10が駐車スペースPSaに接近すると、図3(B)に示すように、進入防止板28aは、駐車スペースPSaの路面下に格納されて車両の進入を許容する格納状態に切り替えられる。これにより、図3(C)に示すように、非接触充電車両10が駐車スペースPSaに駐車して非接触充電を行なうことが可能となる。
【0064】
図4は、非接触充電車両10が割り当てスペース以外の未使用スペースである駐車スペースPSeに接近した場合の進入防止板28eの状態の一例を示す図である。図4に示すように、非接触充電車両10が割り当てスペースではない駐車スペースPSeに接近したとしても、駐車スペースPSeに設けられる進入防止板28eは規制状態に維持される。そのため、非接触充電車両10は、割り当てスペース以外の未使用スペースへの入場は規制される。
【0065】
また、通常車両が各駐車スペースに接近したとしても、図4に示す状態と同様に、各駐車スペースに設けられる進入防止板は格納されず規制状態に維持される。そのため、各駐車スペースへの通常車両の進入が規制される。
【0066】
以上のように、本実施の形態による充電ステーション20(管理装置22)は、対象車両が非接触充電車両10である場合、未使用スペースのうちの1つを対象車両に割り当てる。そして、充電ステーション20は、対象車両が割り当てスペースに接近したタイミングで、割り当てスペースの進入防止板を格納状態にして対象車両の割り当てスペースへの進入を許容する。
【0067】
一方、対象車両が通常車両である場合、充電ステーション20は、各未使用スペースに配置された進入防止板を規制状態に維持することによって、通常車両の駐車スペースへの進入を規制する。これにより、送電装置26a〜26eが配置される駐車スペースPSa〜PSeを、送電装置26a〜26eを使用しない通常車両ではなく、送電装置26a〜26eを使用する非接触充電車両10に利用させることができる。その結果、充電ステーション20の駐車スペースPSa〜PSeを効率的に利用することができる。
【0068】
<変形例>
上述の実施の形態は、たとえば以下のように変形してもよい。
【0069】
(1) 上述の実施の形態においては、進入防止板28a〜28eを規制状態に維持することによって、駐車スペースPSa〜PSeへの通常車両の進入を規制した。
【0070】
しかしながら、駐車スペースPSa〜PSeへの通常車両の進入を規制する手段(規制装置)は、進入防止板28a〜28eによるものに限定されない。たとえば、対象車両が通常車両である場合に、入場ゲート24を閉状態に維持するようにしてもよい。このようにしても、通常車両の充電ステーション20への入場が規制され、駐車スペースPSa〜PSeへの通常車両の進入が間接的に規制される。また、進入防止板28a〜28eによる進入規制と入場ゲート24による進入規制との双方を行なうようにしてもよい。
【0071】
(2) 上述の実施の形態で説明した進入防止板28a〜28eは、駐車スペースPSa〜PSeへの車両の進入を物理的に規制するものである。
【0072】
しかしながら、車両の進入を規制する手段(規制装置)は、車両の進入を物理的に規制するものに限定されない。たとえば、充電ステーション20の入口付近あるいは各駐車スペースに映像や音声で警告を行なう装置を設け、その装置から、通常車両の進入が規制されていることを通常車両のユーザに警告するようにしてもよい。このようにしても、警告に気付いた通常車両のユーザが充電ステーション20の利用を止めることが期待できる。
【0073】
(3) 上述の実施の形態においては、非接触充電車両10が割り当てスペースに接近したタイミングで、割り当てスペースに設置される進入防止板を格納状態にした。
【0074】
しかしながら、進入防止板を格納状態にするタイミングは、非接触充電車両10が割り当てスペースに接近したタイミングに限定されない。たとえば、充電ステーション20が、選択スペースを示す情報(選択スペースへの進入防止板による進入規制の解除を要求する信号)を非接触充電車両10から受信したことに応じてマッチング処理(S54)を完了したタイミングで、割り当てスペースに設置される進入防止板を格納状態にするようにしてもよい。
【0075】
[実施の形態2]
図5は、本実施の形態2による非接触充電システム1Aの全体構成を模式的に示す図である。非接触充電システム1Aは、非接触充電車両10と、充電ステーション20Aと、クラウドサーバ30とを含む。非接触充電車両10は、上述の実施の形態1による非接触充電車両10と同じである。
【0076】
充電ステーション20Aは、上述の実施の形態1による充電ステーション20に含まれる管理装置22を、管理装置22Aに変更したものである。管理装置22Aは、管理装置22の機能に加えて、さらにクラウドサーバ30と通信を行なう機能を有する。充電ステーション20Aのその他の構成は、上述の実施の形態1による充電ステーション20と同じであるため、ここでの詳細な説明は繰返さない。
【0077】
クラウドサーバ30は、通信機能を有する車両やコンピュータなどのさまざまな端末とインターネットを介して接続され、これらの端末から充電ステーション20Aの周辺情報を収集する。充電ステーション20Aの周辺情報は、充電ステーション20Aにおいて駐車利用率(駐車スペースの総数に対する使用数の割合)の予測に用いられる情報であり、たとえば、充電ステーション20Aの周辺エリア(所定距離以内のエリア)を走行する非接触充電車両および通常車両の割合を示す情報などが含まれる。クラウドサーバ30は、たとえば充電ステーション20Aからの求めに応じて、充電ステーション20Aの周辺情報を充電ステーション20Aに提供する。
【0078】
充電ステーション20Aの管理装置22Aは、クラウドサーバ30から取得した周辺情報に従って、現在から所定時間が経過するまでの充電ステーション20Aの駐車利用率を予測する。管理装置22Aは、駐車利用率の予測値がしきい値未満である場合、通常車両に対しても駐車スペースの利用を許容する。
【0079】
図6は、クラウドサーバ30から取得した周辺情報を用いて充電ステーション20A(管理装置22A)が実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。
【0080】
充電ステーション20Aは、充電ステーション20Aの周辺情報をクラウドサーバ30から取得する(S60)。上述したように、充電ステーション20Aの周辺情報には、充電ステーション20Aの周辺エリアを走行する非接触充電車両および通常車両の割合を示す情報などが含まれる。
【0081】
充電ステーション20Aは、クラウドサーバ30から取得した周辺情報に従って、現在から所定時間が経過するまでの駐車利用率の予測値を算出する(S61)。たとえば、充電ステーション20Aは、周辺エリアを走行する非接触充電車両の割合が少ないほど、駐車利用率の予測値を小さい値に算出する。
【0082】
充電ステーション20Aは、駐車利用率の予測値がしきい値未満であるか否かを判定する(S62)。駐車利用率の予測値がしきい値以上である場合(S62にてNO)、すなわち、今後、非接触充電車両が未使用スペースを利用する可能性が高いと予測される場合、充電ステーション20Aは、S63の処理をスキップして処理を終了する。これにより、上述の実施の形態1で説明したように、通常車両に対して、進入防止板による進入規制が行なわれる。
【0083】
一方、駐車利用率の予測値がしきい値未満である場合(S62にてYES)、すなわち、今後、非接触充電車両が未使用スペースを利用する可能性が低いと予測される場合、充電ステーション20Aは、対象車両が非接触充電車両であるのか通常車両であるのかに関わらず、すべての未使スペースの進入防止板を格納状態にする(S63)。すなわち、充電ステーション20Aは、上述の実施の形態1の図2で説明したS56の処理(割当スペースの進入防止板の格納処理)よりも優先して、図6のS63の処理(すべての未使スペースの進入防止板の格納処理)を行なう。これにより、非接触充電車両10に加えて、通常車両に対しても未使用スペースの利用が許容される。
【0084】
以上のように、本実施の形態2による充電ステーション20A(管理装置22A)は、クラウドサーバ30から取得した周辺情報に従って駐車利用率の予測値を算出し、駐車利用率の予測値がしきい値未満である場合には、未使用スペースの進入防止板を格納状態にする。これにより、今後、非接触充電車両が未使用スペースを利用する可能性が低いと予測される場合に、非接触充電車両10に加えて、通常車両にも駐車スペースを利用させることができる。その結果、充電ステーションの駐車スペースをさらに効率的に利用することができる。
【0085】
また、上述した実施の形態およびその変形例については、技術的に矛盾が生じない範囲で適宜組合せることも可能である。
【0086】
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。本開示の範囲は上記した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】
【0087】
1,1A 非接触充電システム、10 非接触充電車両、11 受電装置、12 通信装置、13 ナビゲーション装置、14 HMI装置、15 制御装置、20,20A 充電ステーション、22,22A 管理装置、24 入場ゲート、26a〜26e 送電装置、28a〜28e 進入防止板、30 クラウドサーバ、PSa,PSb,PSc,PSd,PSe 駐車スペース。
図1
図2
図3
図4
図5
図6