特許 6697550 車両の充電を制御する方法

(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】6697550

(24)【登録日】2020年4月28日

(45)【発行日】2020年5月20日

(54)【発明の名称】車両の充電を制御する方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/04 20060101AFI20200511BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20200511BHJP

   B60L 50/53 20190101ALI20200511BHJP

   B60L 53/14 20190101ALI20200511BHJP

   B60L 5/38 20060101ALI20200511BHJP

   H02J 50/10 20160101ALI20200511BHJP

   B60M 7/00 20060101ALI20200511BHJP

【ＦＩ】

   H02J7/04 C

   H02J7/00 P

   H02J7/00 301B

   H02J7/00 303A

   B60L50/53

   B60L53/14

   B60L5/38 Z

   H02J50/10

   H02J7/00 301D

   B60M7/00 X

【請求項の数】14

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2018-522806(P2018-522806)

(86)(22)【出願日】2015年11月13日

(65)【公表番号】特表2019-501613(P2019-501613A)

(43)【公表日】2019年1月17日

(86)【国際出願番号】EP2015076568

(87)【国際公開番号】WO2017080619

(87)【国際公開日】20170518

【審査請求日】2018年11月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】512272672

【氏名又は名称】ボルボトラックコーポレーション

(74)【代理人】

【識別番号】100099623

【弁理士】

【氏名又は名称】奥山 尚一

(74)【代理人】

【識別番号】100129425

【弁理士】

【氏名又は名称】小川 護晃

(74)【代理人】

【識別番号】100087505

【弁理士】

【氏名又は名称】西山 春之

(74)【代理人】

【識別番号】100168642

【弁理士】

【氏名又は名称】関谷 充司

(74)【代理人】

【識別番号】100096769

【弁理士】

【氏名又は名称】有原 幸一

(74)【代理人】

【識別番号】100107319

【弁理士】

【氏名又は名称】松島 鉄男

(72)【発明者】

【氏名】オーマン，ミカエラ

【審査官】 赤穂 嘉紀

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−１０３８０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／１５３６５９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１１−２４４５３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０３９７８７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ ７／００−７／１２

Ｈ０２Ｊ ７／３４−７／３６

Ｈ０２Ｊ ５０／００−５０／９０

Ｂ６０Ｌ １／００−１３／００

Ｂ６０Ｌ １５／００−５８／４０

Ｂ６０Ｍ １／００−７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両（１０）の道路（１１）に沿った個別に制御される充電セグメント（１０２，１１６）から充電電流を受け取る充電ユニット（１２）を備えた、車両（１０）への電力伝達を制御する方法であって、
前記道路（１１）に沿った前記充電セグメント（１０２，１１６）の充電電流モードを示す信号（１１１）を受信するステップ（Ｓ１）と、
前記車両（１０）の前方の少なくとも１つの充電セグメント（１１６）が無効充電モードで提供されて現在充電電流を供給できないか否かを判定するステップ（Ｓ２）と、
前記無効充電モードで提供された前記充電セグメント（１１６）に前記車両（１０）が到達するまでの時間を計算するステップ（Ｓ３）と、
前記計算された時間の所定時間内に前記車両（１０）への電力伝達を遮断するステップ（Ｓ５）と、
を含んだことを特徴とする方法。

【請求項2】

前記無効充電モードで提供される前記充電セグメントに前記車両が到達するまでの時間を連続的に計算する、
ことを特徴とする請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記無効充電モードで提供される前記充電セグメント（１１６）の少なくとも１つについて前記充電電流モードの変化を示す信号を受信するステップと、
前記車両の前方の前記少なくとも１つの充電セグメントが無効充電モードから有効充電モードへと変化したか否かを判定するステップ（Ｓ４）と、
前記車両の前方の前記充電セグメントの他の１つが無効充電モードで提供されているか否かを判定するステップ（Ｓ６）と、
前記無効充電モードで提供される前記充電セグメントに前記車両が到達するまでの前記時間を再計算するステップ（Ｓ７）と、
を含んだことを特徴とする請求項１又は２に記載の方法。

【請求項4】

前記無効充電モードで提供される、前記車両の前方の複数の充電セグメントを示す信号を受信するステップと、
前記無効充電モードで提供される前記複数の充電セグメントに前記車両が到達したと判定されたときに、前記車両の充電状態を判定するステップと、
前記判定された充電状態で前記車両を推進することができる距離を計算するステップと、
前記無効充電モードで提供される前記複数の充電セグメントの累積距離が前記計算された距離より長ければ、前記車両の代替的な充電方法を示す信号を提供するステップと、
を含んだことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の方法。

【請求項5】

前記道路の最後に来る前記充電セグメントからの信号を受信するステップと、
前記道路の最後に来る前記充電セグメントの先端部に前記車両が到達する前の所定時間内に、前記車両への前記電力伝達を遮断するステップと、
を含んだことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の方法。

【請求項6】

前記無効充電モードで提供される前記充電セグメントに前記車両が到達するまでの前記計算された時間が所定の臨界時間内であると判定されると、前記車両への前記電力伝達の遮断を早めるステップを含んだ、
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載の方法。

【請求項7】

前記道路に沿った個別に制御される前記充電セグメントから導電充電電流を受け取る充電ユニットを備えた、
ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の方法。

【請求項8】

車両（１０）の道路（１１）に沿った個別に制御される充電セグメント（１０２，１１６）から充電電流を受け取るように構成された充電ユニット（１２）を備えた、前記車両（１０）への電力伝達を制御するように構成されたコントロールユニット（１１２）であって、
前記道路に沿った前記充電セグメントの充電電流モードを示す信号を受信し（Ｓ１）、
前記車両（１０）の前方の少なくとも１つの充電セグメント（１１６）が無効充電モードで提供されて現在充電電流を提供できないか否かを判定し（Ｓ２）、
前記無効充電モードで提供される前記充電セグメントに前記車両が到達するまでの時間を計算し（Ｓ３）、
前記車両の充電システムに制御信号を出力して、前記計算された時間の所定時間内に前記車両への前記電力伝達を遮断する（Ｓ５）、
ように構成されたことを特徴とするコントロールユニット。

【請求項9】

プログラムがコンピュータで実行されたときに、請求項１〜７のいずれか１つのステップを実行する、プログラムコード手段を含んだコンピュータプログラム。

【請求項10】

プログラム製品がコンピュータで実行されたときに、請求項１〜７のいずれか１つのステップを実行する、プログラム手段を含んだコンピュータプログラムを保持するコンピュータ可読媒体。

【請求項11】

道路（１１）に沿った個別に制御される充電セグメント（１０２，１１６）から充電電流を受け取るように構成された充電ユニット（１２）を備えた車両（１０）であって、
請求項８に記載のコントロールユニット（１１２）を備えた車両（１０）。

【請求項12】

前記充電ユニット（１２）が、前記道路に沿った前記個別に制御される充電セグメント（１０２）から充電電流を導電的に受け取るように構成された、
請求項１１に記載の車両（１０）。

【請求項13】

前記充電ユニット（１２）が、前記道路（１１）に沿った前記充電セグメントに向かって制御可能に誘導されるように構成された、
請求項１１又は１２に記載の車両（１０）。

【請求項14】

前記充電ユニット（１２）が、前記車両（１０）のはしご型フレームの下方に配置されると共に、前記道路（１１）の地面に配置された充電セグメントに向かって制御可能に誘導されるように構成された、
請求項１１〜１３のいずれか１つに記載の車両（１０）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両への電力伝達を制御する方法に関する。本発明はまた、車両への電力伝達を制御するように構成されたコントロールユニット、並びに、そのようなコントロールユニットを備えた車両に関する。本発明は、例えば、一般にトラックと呼ばれる小型車両、中型車両又は大型車両などの車両に適用可能である。主にトラックについて本発明を説明するが、本発明は、例えば、乗用車などの他の車両タイプにも適用可能である。

【背景技術】

【0002】

電動車両は、例えば、公害などに対する要求が市場から絶えず増加しているため、ますます一般的になっている。電動車両の取り組みは、例えば、車両が走行する道路に配置された充電セグメントからの充電を提供することである。これらのシステムは、しばしば電気道路システム（ＥＲＳ）と呼ばれ、車両はＥＲＳ車両と呼ばれる。これらのＥＲＳ車両は、多くの場合、道路の充電セグメントと接触して配置されるように構成された導体（conductor）を備えており、充電セグメントから充電電流を受け取る。

【0003】

安全上の理由から、充電セグメントには、ＥＲＳ車両が充電セグメントに到達するまでの短い時間のみ充電電流が供給されている。その理由は、例えば、歩行者や動物が、充電電流が供給されている充電セグメントに接触できなくすることである。従って、充電セグメントが連続的にオン及びオフされるが、ＥＲＳ車両が各セグメントに到達したときにその充電セグメントがオンになるので、ＥＲＳ車両が充電電流を連続的に受け取る。このため、充電セグメントは、制御可能に電流が供給されている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来技術のＥＲＳ車両は、道路の充電セグメントから充電電流を連続的に受け取るが、例えば、充電セグメントからの充電計画などに関して、さらなる改良が依然として必要である。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の目的は、従来技術と比較して、車両への電力伝達を改善する方法を提供することである。この目的は、請求項１に記載の方法によって少なくとも部分的に達成される。

【0006】

本発明の第１の態様によれば、車両の道路に沿って個別に制御される充電セグメントから充電電流を受け取る充電ユニットを備えた、車両への電力伝達を制御する方法が提供される。この方法は、道路に沿った充電セグメントの充電電流モードを示す信号を受信するステップと、車両前方の少なくとも１つの充電セグメントが無効充電モードで提供されて現在充電電流を提供できないか否かを判定するステップと、無効充電モードで提供される充電セグメントに車両が到達するまでの時間を計算するステップと、計算された時間の所定時間内に車両への電力伝達を遮断するステップと、を含んでいる。

【0007】

「充電電流モード」という用語は、以下の説明全体を通して、充電セグメントの動作モード、即ち、充電電流を提供できるか否かを意味すると理解すべきである。従って、充電電流モードは、充電セグメントの位置に車両が到達したときに、充電セグメントが充電電流を車両に供給することができる「有効充電モード」か、充電セグメントの位置に車両が到達したときに、何らかの理由で、充電セグメントが充電電流を車両に供給することができない「無効充電モード」か、のいずれかである。充電電流モードの受信信号は、静的情報並びに動的情報の両方に関することができる。静的情報としては、例えば、先行車両の停止、充電セグメントの故障などに関するものとすることができる。動的情報としては、例えば、前方交通の減速などによって発生する状況に関するものとすることができる。従って、何らかの理由で、例えば、充電セグメントが故障していて、車両が到達したときに充電電流を供給できなければ、充電セグメントは「無効充電モード」で提供することができる。充電セグメントは、他の理由、例えば、充電セグメントにおける交通状況が、交通渋滞などによって、車両が比較的低速で走行したり停止したりしている場合、そのような状況では、例えば、人が道路を歩いて誤って充電セグメントに触れるリスクが増大する可能性があるので、「無効充電モード」で提供することができる。

【0008】

車両への電力伝達とは、車両のバッテリ又は任意の他のエネルギー貯蔵装置が、充電ユニット及び道路の充電セグメントによって充電されることを意味すると理解すべきである。車両は、以下でさらに説明するように、導電的に（conductively）充電されたり、電磁誘導で（inductively）充電されたりしてもよい。「車両への電力伝達」という用語はまた、充電セグメントから車両へと電流が供給されて、車両を直接推進することを含むと理解すべきである。理解を容易にするため、以下では主に、車両を充電することに関して、車両への電力伝達を説明する。従って、車両を推進及び車両のエネルギー貯蔵装置を充電するための両方、又は、その代わりに、充電若しくは車両を推進するためだけに、電流を伝達することができる。

【0009】

道路に沿った充電セグメントの充電電流モードを示す信号は、道路に沿って「無効充電モード」で提供される充電セグメントを含んだ、各充電セグメントから無線通信で送信することができ、例えば、車両のコントロールユニットによって受信することができる。当業者に知られている任意の好適な技術として、例えば、Bluetooth（登録商標）、Wi-Fi、3G/4G、レーザー信号、超音波信号などの無線通信を使用することができる。また、本発明は、各充電セグメントが車両に信号を直接送信する状況に限らず、充電セグメントは、同様に、各充電セグメントの情報を含む信号を分析して車両に信号を無線で送信する中央コントロールユニットへと、無線又は有線のいずれかで信号を提供してもよい。他の代替例ももちろん考えられ、例えば、道路の連続する充電セグメント間の連鎖（chain）として、車両のコントルールユニットが信号を受信するまで、信号を送信することができる。

【0010】

さらに、「車両への電力伝達を遮断」という用語は、例えば、道路の充電セグメントからの充電電流を受け取ることを車両の充電ユニットが中止する前に、車両のエネルギー貯蔵装置の充電が遮断されたことを意味すると理解すべきである。道路の充電セグメントから車両が充電電流を導電的に受け取る場合、充電ユニットが地面の上方に上昇される前、即ち、充電ユニット及び充電セグメントが相互に接触しなくなる前に、車両の充電が遮断される。従って、車両のコントロールユニットは、充電ユニットが道路の帯電している充電セグメントと接触しているにもかかわらず充電を遮断する。

【0011】

制御された自動的な電力伝達の遮断、例えば、無効充電モードで提供される充電セグメントからの最適距離での充電を車両が計画して実行することができるという利点がある。従って、充電セグメントを有する道路を走行しているとき、充電を増やす略最大時間の間、車両は充電することができる。また、車両の充電を制御可能に遮断することは、車両が無効な充電セグメントに到達したとき、車両が充電しようとし続ける場合に起こり得る充電の予期せぬ切断に関して有益である。そのような充電の予期せぬ切断は、充電ユニットと無効な充電セグメントの間でアーク放電を受けるリスクを増加させる可能性があるので、電気的な問題のリスクを増大させてしまう。車両のオペレータの能力／経験に依存しない、自動システムが提供されるというさらなる利点がある。このため、車両のオペレータは、車両の充電を中止するタイミングを能動的に制御する必要はない。従って、オペレータは、その代わりに、現在の交通状況に集中することができる。

【0012】

例示的な実施形態によれば、この方法は、無効充電モードで提供される充電セグメントに車両が到達するまでの時間を連続的に計算することができる。

【0013】

これによって、無効充電モードで提供される充電セグメントに到達するまでの時間の最新情報を車両が受け取ることができる。この時間は、例えば、車速が低下して無効充電モードで提供される充電セグメントに到達するまでの時間が長くなると、車両が長くなった時間だけ充電できる車速変化によって変化することができる。また、以下で説明するように、充電セグメントが無効充電モードから有効充電モードへと変化した場合、車両が充電を遮断しないと決定できることに利点がある。

【0014】

例示的な実施形態によれば、この方法は、無効充電モードで提供される充電セグメントの少なくとも１つについて、充電電流モードの変化を示す信号を受信するステップと、車両前方の少なくとも１つの充電セグメントが無効充電モードから有効充電モードへと変化したか否かを判定するステップと、車両前方の他の充電セグメントの１つが無効充電モードで提供されるか否かを判定するステップと、無効充電モードで提供される充電セグメントに車両が到達するまでの時間を再計算するステップと、を含むことができる。

【0015】

「無効充電モードから有効充電モードへの変化」という用語は、車両に充電電流を供給できないと以前判定された充電セグメントが、充電電流を供給できると判定されたことを意味すると理解すべきである。これによって、有効な充電セグメントに到達したとき、車両の充電を遮断する必要はない。充電セグメントは、無効充電モードで提供される充電セグメントにおいて従前の交通渋滞が解消されて、有効充電モードで充電セグメントが提供される交通状況に基づいて、無効充電モードから有効充電モードへと変化することができる。

【0016】

従って、車両は、車両前方の充電セグメントの充電電流モードの更新情報を連続的に受信して、車両の充電を遮断するまでの時間を更新するという利点がある。従って、無効充電モードで提供される充電セグメントに車両が到達するまでの時間を再計算するステップは、車両の充電を遮断するステップの前に実行される。

【0017】

例示的な実施形態によれば、この方法は、無効充電モードで提供される車両前方の複数の充電セグメントを示す信号を受信するステップと、無効充電モードで提供される複数の充電セグメントに車両が到達したと判定されたときに車両の充電状態を判定するステップと、判定された充電状態で車両を推進することができる距離を計算するステップと、無効充電モードで提供される複数の充電セグメントの累積距離が計算された距離より長ければ、車両の代替的な充電方法を示す信号を提供するステップと、を含むことができる。

【0018】

これによって、有効充電モードで提供される充電セグメントに到達するまで、車両の現在の充電レベルでは車両を推進できないと判定された場合、車両の代替的な充電方法が提案される。従って、道路のあまりにも多い充電セグメントが無効充電モードで提供されていても、車両のエネルギー貯蔵装置は、車両を推進できるように代替的な充電を必要とすることができる。このため、充電状態は、例えば、車両のエネルギー貯蔵装置の充電レベルとして理解すべきである。

【0019】

例示的な実施形態によれば、この方法は、道路の最後に来る充電セグメントから信号を受信するステップと、道路の最後に来る充電セグメントの先端部に車両が到達する前の所定時間内に車両への電力伝達を遮断するステップと、を含むことができる。

【0020】

これによって、車両への電力伝達は、充電セグメントが設けられた道路に到達する前の短い時間で遮断される。従って、最後に来る充電セグメントの先端部は、車両の走行方向で見て、最後の来る充電セグメントの長手方向の最終部分であることを意味すると理解すべきである。

【0021】

例示的な実施形態によれば、この方法は、無効充電モードで提供される充電セグメントに車両が到達するまでの計算された時間が、所定の臨界時間（critical time period）内にあると判定されると、車両への電力伝達の遮断を早めるステップを含むことができる。これによって、地面の上方に充電ユニットを上昇させることによって、電力伝達を遮断することができる。従って、充電電流は、早められた遮断によって充電が遮断されたとき、充電セグメントと車両の充電ユニットとの間に依然として充電電流を提供することができる。

【0022】

例示的な実施形態によれば、充電ユニットは、道路に沿った個別に制御される充電セグメントから誘電充電電流（conductive charge current）を受け取ることができる。

【0023】

これによって、充電ユニットは、車両の下方に配置され、充電が所望されるときに道路に向かって制御可能に誘導されることができる。同様に、上述したように、充電ユニットは、所望されれば地面の上方に制御可能に上昇させることができる。通常の動作中、上述した充電の遮断は、充電ユニットを地面から上昇させることによって行われない。むしろ、充電の遮断は、例えば、充電ユニットが地面の上方に上昇する前に、車両のエネルギー貯蔵装置の充電を制御可能にオフすることによって行われる。

【0024】

充電ユニットのさらなる詳細は、本発明の第５の態様に関して以下で説明する。

【0025】

本発明の第２の態様によれば、車両の道路に沿った個別に制御される充電セグメントから充電電流を受け取るように構成された充電ユニットを備えた、車両への電力伝達を制御するように構成されたコントロールユニットが提供される。このコントロールユニットは、道路に沿った充電セグメントの充電電流モードを示す信号を受信し、車両前方の少なくとも１つの充電セグメントが無効充電モードで提供されて現在充電電流を供給できないか否かを判定し、無効充電モードで提供される充電セグメントに車両が到達するまでの時間を計算し、車両の充電システムに制御信号を送信して計算された時間の所定時間内に車両への電力伝達を遮断するように構成されている。

【0026】

第２の態様の効果及び特徴は、第１の態様に関して上述したものと大部分類似している。

【0027】

本発明の第３の態様によれば、プログラムがコンピュータで実行されたときに、第１の態様に関する上述の任意のステップを実行する、プログラムコード手段を含んだコンピュータプログラムが提供される。

【0028】

本発明の第４の態様によれば、プログラム製品がコンピュータで実行されたときに、第１の態様に関する上述の任意のステップを実行する、プログラム手段を含んだコンピュータプログラムを保持するコンピュータ可読媒体が提供される。

【0029】

第３の態様及び第４の態様の効果及び特徴は、本発明の第１の態様に関して上述したものと大部分類似している。

【0030】

本発明の第５の態様によれば、道路に沿った個別に制御される充電セグメントから電流を受け取るように構成された充電ユニットを備えた車両であって、本発明の第２の態様の上記説明に記載されたコントロールユニットを備えた車両が提供される。電流は、好ましくは、充電電流である。

【0031】

例示的な実施形態によれば、充電ユニットは、道路に沿った個々に制御される充電セグメントから電流を導電的に受け取るように構成することができる。車両のエネルギー貯蔵装置の導電充電は、部品重量が比較的小さく、充電ユニットと道路の充電セグメントとの間の電気的な使用効率が比較的高いので有益である。

【0032】

例示的な実施形態によれば、充電ユニットは、道路に沿った充電セグメントに向かって制御可能に誘導されるように配置することができる。

【0033】

例示的な実施形態によれば、充電ユニットは、車両のはしご型フレームの下方に配置され、道路の地面に配置された充電セグメントに向かって制御可能に誘導されるように構成することができる。これによって、車両は、地面に配置された充電セグメントから充電電流を受け取る。しかしながら、充電セグメントは、例えば、道路のガードレールに配置できることを理解するべきである。そのような状況では、充電ユニットは、好ましくは、車両の側面に配置されている。もちろん、他の代替例も考えられる。

【0034】

第５の態様のさらなる効果及び特徴は、本発明の第１の態様に関して上述したものと大部分類似している。

【0035】

本発明のさらなる特徴及び利点は、添付の特許請求の範囲及び以下の説明を検討すれば明確になるであろう。当業者であれば、本発明の範囲から逸脱することなく、本発明の異なる特徴を組み合わせることで、以下に説明するもの以外の実施形態を生み出すことができることを理解されたい。

【図面の簡単な説明】

【0036】

本発明の上記及び他の目的、特徴及び利点は、以下の例示的かつ非限定的な本発明の詳細な説明からより理解されるであろう。

【0037】

【図1】複数の充電セグメントが設けられた道路を走行する、例示的な実施形態に係る車両の斜視図である。

【図2】道路に沿った複数の充電セグメント及びそれらの車両との相互作用の例示的な実施形態を示す概略的な側面図である。

【図3】例示的な実施形態に係る車両の充電を制御する方法のフローチャートである。

【図4】他の例示的な実施形態に係る車両の充電を制御する方法のフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0038】

添付の図面を参照して、本発明の例示的な実施形態を以下に詳細に説明する。しかしながら、本発明は、多くの異なる形態で実現することができ、本明細書に記載の実施形態に限定されるものと解釈すべきではない。むしろ、これらの実施形態は、徹底性（throughness）及び完全性のために提供されている。同様の参照記号は、明細書全体に亘って同様の要素を指す。充電セグメントからの電力供給は、例えば、車両を充電せずに車両を直接推進するために使用することができるが、以下、車両の充電に関して本発明を説明する。

【0039】

図１は、図２を参照して以下でさらに詳細に説明する複数の充電セグメント１０２が設けられた道路１１を走行する、例示的な実施形態に係る車両１０の斜視図である。ここでは、好ましくは電気自動車又はハイブリッド自動車であるトラックとして示された車両１０は、充電セグメント１０２から充電電流を受け取るように配置された、充電ユニット１２をさらに備えている。詳細には、充電ユニット１２は、充電ユニット１２の集電装置１４と充電セグメント１０２との間に接触がない非作動位置と、集電装置１４及び充電セグメント１０２が相互に物理的に接触する作動位置と、に配置されるように構成されている。従って、非作動位置においては、充電ユニット１２が車両に向かって上方に上昇し、非作動位置においては、充電ユニット１２が下方に降下されて道路１１の充電セグメント１０２と接触する。

【0040】

従って、図１に示す車両１０は、道路１１に沿った充電セグメント１０２から充電電流を導電的に受け取る。しかしながら、本発明は、誘導充電が等しく同様に機能するので、導電充電に限定されると解釈すべきではない。このため、導電充電は、例示的な例としてのみ役立つ。

【0041】

また、本発明は、図１に示すように、地面上で車両１０の下方に配置された充電セグメント１０２に限定されるものと解釈すべきではない。本発明は、例えば、車両横のガードレールなどに配置された充電セグメント１０２、即ち、サイドレール充電システムを有するものでも等しく同様に機能すると理解すべきである。充電ユニット１２は、後者の状況において、非作動位置と作動位置との間で略水平に移動可能である。充電セグメント１０２が、図に示すように、道路上で車両１０の下方に配置されていれば、充電ユニット１２は、非作動位置と作動位置との間で略垂直に移動可能である。

【0042】

ここで、図２を参照すると、道路１１に沿った複数の充電セグメント１０２及びそれらの車両１０との相互作用の例示的な実施形態の概略的な側面図を示している。図示のように、道路１１は、道路１１に沿って相互に所定間隔をもって配置された複数の充電セグメント１０２を含んでいる。連続した２つの充電セグメント１０２の間に電気絶縁体１０４が配置されて、連続的に配置された充電セグメント１０２の間に漏洩電流が起こらないようになっている。また、それぞれの充電セグメント１０２は、中央コントロールユニット１０６に接続されている。中央コントロールユニット１０６は、各充電セグメント１０２に電流を制御可能に供給するように構成されている。中央コントロールユニット１０６はまた、各充電セグメント１０２から、例えば、それらの作動状態、即ち、それらが適切に機能しているか否かに関する情報、又は、複数のセンサ又は複数のカメラなどから受け取った各充電セグメント１０２の周囲環境からの環境データを有する、データを受信するように構成することができる。充電セグメント１０２は、その代わりに、他の電力供給源（図示せず）から充電電流を受けっとってもよく、その場合には、中央コントロールユニット１０６は、各充電セグメント１０２が電力供給源から充電電流を受け取ることができる場合を制御するように構成されている。

【0043】

さらに、各充電セグメント１０２は、車両が近付いていることを検出する手段１０８を備え、この手段は、センサ又はカメラなどであってもよい。近付いている車両１０を検出する手段１０８は、特に、充電セグメント１０２から充電電流を受け取ることができる車両１０が近付いていることを判定するように構成されている。また、近付いている車両１０を検出する手段１０８は、近付いている車両の車速を判定するようにも構成されている。しかしながら、近付いている車両１０を検出する手段１０８は、中央コントロールユニット１０６に直接接続されたセンサシステム（図示せず）として配置されてもよく、中央コントロールユニット１０６は、各充電セグメント１０２又は近付いている車両に信号を送信することができると理解すべきである。

【0044】

さらにまた、各充電セグメント１０２は、近付いている車両に信号１１１を送信するように配置された送信器１１０も備えている。送信された信号１１１は、例えば、各充電セグメント１０２の状態に関するデータ情報を含むことができる。図２は、充電セグメントの１つがデータを送信することを示しているにすぎないが、道路に沿ったすべての充電セグメント１０２がそれらの各状態に関するデータを送信できることを容易に理解すべきである。また、送信器１１０が各充電セグメント１０２の一体部分を形成、即ち、送信器１１０が各充電セグメント１０２内に配置されてもよい。従って、送信器１１０が各充電セグメント１０２に接続された外部部品として配置された図２に示す装置は、本発明の理解を容易にする概略図としてのみ機能する。

【0045】

しかしながら、主な目的は、送信されたデータが特定の充電セグメントに関する情報を含むことであるため、本発明は、図２に示される実施形態に限定されない。例えば、充電セグメント１０２は、無線又は有線で中央コントロールユニット１０６にデータを送信し、無線又は他の適切な手段で道路１１の車両１０にデータを送信することができる。また、車両及びその車速を検出する手段１０８並びに送信器１１０は、図２に示すような別体の２つのデバイスに代えて、単一のデバイスとして配置することができる。

【0046】

さらに、車両１０は、送信器及び受信器（図示せず）を含んだコントロールユニット１１２を備えている。送信器は、各充電セグメント１０２及び／又は中央コントロールユニット１０６にデータを送信するように配置されている。送信されたデータは、車両が各充電セグメント１０２に近づいている情報、車両１０が現在走行している速度の情報を含むことができる。従って、近付いている車両１０を検出する手段１０８に代えて、又は、その補足物として、充電セグメント１０２及び／又は中央コントロールユニット１０６は、車両のコントロールユニット１１２からそのような情報を受信する受信器を備えることができる。また、コントロールユニット１１２の受信器は、各充電セグメント１０２又は中央コントロールユニット１０６から情報を受信することができる。

【0047】

以下、図２を参照して、本発明の機能を説明する。複数の充電セグメント１０２が設けられた道路１１に沿って車両１０が走行するとき、車両１０は、例えば、充電セグメント１０２から充電電流を受け取ることによって、車両のエネルギー貯蔵装置を充電するように配置されている。車両１０が各充電セグメント１０２に到達する前に、充電セグメント１０２が切り離されて、そこに充電電流が供給されなくなる。車両１０が充電セグメント１０２に到達する前の所定時間に、充電セグメント１０２が接続されて、車両１０の充電ユニット１２に充電電流が供給される。従って、充電セグメント１０２から充電電流を受け取ることができる車両１０が各充電セグメント１０２に存在するか否かに応じて、充電セグメント１０２は、連続的にオン及びオフに切り替えられる。このため、充電セグメント１０２が個別に制御されて、車両１０を充電する充電電流が供給される。よって、車両１０が道路１１を走行しているとき、充電ユニット１２は、道路１１に沿った充電セグメント１０２から充電電流を連続的に受け取る。

【0048】

しかしながら、１つ以上の充電セグメント１０２が無効充電モードで提供され、従って、車両１０の充電ユニット１２に充電電流を供給できない状況が存在する。無効充電モードは、図２において、切れ線（broken line）１１４で示されており、無効充電モードで提供される充電セグメントは、参照数字１１６で示されている。そのような状況は、例えば、充電セグメント１０２，１１６が故障して、中央コントロールユニット１０６から充電電流を受け取ることができなくなったり、又は、車両１０の充電ユニット１２に充電電流を供給できなくなったりする場合に起こり得る。図には示していない他の状況としては、充電セグメント１１６において交通渋滞があるか、又は、車両が充電セグメント１１６で比較的ゆっくりと走行し、安全上の理由によって充電セグメント１１６がオフにされて、車両１０が到達したときに、充電ユニット１２に充電電流を供給できない。

【0049】

充電ユニット１２に充電電流を供給できない充電セグメント１１６に到達する前に、車両のエネルギー貯蔵装置の充電を遮断することが望ましい。これによって、制御されていない充電の中断に関する電気的な問題のリスクが低減する。また、車両の充電を制御可能に遮断することによって、現在充電電流を供給できない充電セグメント１１６に到達する前の最適化された時間の間、車両を充電することができる。これによって、特定の車速で走行している車両は、無効充電モードで提供される充電セグメントに到達するまでの時間を計算することができ、従って、いつ充電を終了すべきか、いつ充電ユニットを地面の上方に上昇させるかを決定することができる。

【0050】

車両１０が道路１１を走行しているとき、充電セグメント１０２，１１６は、車両１０のコントロールユニット１１２に信号を送信する。この信号は、各充電セグメント１０２の充電電流モード、即ち、各充電セグメント１０２が無効充電モードで提供されて、車両１０が到達したときに充電ユニット１２に充電電流を供給できないか、又は、各充電セグメント１０２が有効充電モードで提供されて、車両１０が到達したときに充電ユニット１２に充電電流を供給できるかを示している。

【0051】

充電セグメント１１６から送信された信号が無効充電モードを示していれば、車両１０のコントロールユニット１１２は、無効な充電セグメント１１６に車両１０が到達するまでの時間を計算し、無効な充電セグメントに到達する前の所定時間に、車両のエネルギー貯蔵装置の充電を遮断することを決定する。これによって、車両のエネルギー貯蔵装置は、エネルギー貯蔵装置の充電が遮断される、無効な充電セグメントに車両が到達するまで充電される。

【0052】

しかしながら、充電セグメント１０２の充電電流モードが無効充電モードから有効充電モードへと変化する状況が存在し得る。車両のコントロールユニット１１２が充電セグメント１０２から送信された信号を連続的に受信するので、車両１０のコントロールユニット１１２は、以前に計算された時間を廃棄して、その代わりに、車両のエネルギー貯蔵装置を電気的に充電し続けることにする。しかしながら、他の充電セグメント１０２の充電電流モードを有効充電モードから無効充電モードへと変化させることができ、その後、車両のコントロールユニット１１２は、その代わりに、無効充電モードで提供される充電セグメントに到達するまでの時間を再計算し、そこに到達する前の所定時間に充電を遮断する。

【0053】

また、複数の充電セグメント１０２から、複数の充電セグメント１０２について無効充電モードを示す信号を車両が受信すると、車両１０のコントロールユニット１１２は、車両１０の充電状態を受信して、受信した充電状態で推進することができる車両１０の距離を計算することができる。計算された距離が車両の目的地までの距離より短いか、又は、計算された距離が有効充電モードで提供される次に来る充電セグメントまでの計算された距離より短ければ、車両１０のコントロールユニット１１２は、車両のオペレータに車両１０の経路を変えることを指示して、車両１０の代替的な充電方法を提供する。そのような代替的な充電方法は、例えば、固定の充電ステーションにおいて、車両を止めて車両のエネルギー貯蔵装置を充電することであってもよい。

【0054】

さらに、車両１０のコントロールユニット１１２は、道路１１の最後の充電セグメント１０２からの信号を受信してもよい。車両１０のコントロールユニット１１２は、その後、道路１１の最後の充電セグメント１０２の先端部に到達する前の所定時間に、エネルギー貯蔵装置の充電を遮断することを決定してもよい。

【0055】

要約すれば、図３及び４を参照すると、車両の充電を制御する方法の実施形態のフローチャートが示されている。最初に図３を特に参照すると、車両１０のコントロールユニット１１２は、ステップＳ１において、車両前方の少なくとも１つの充電セグメント１０２から信号を受信する。この信号は、充電セグメント１０２の充電電流モードを示している。コントロールユニット１１２は、その後ステップＳ２において、車両１０の前方の充電セグメント１０２が無効充電モードで提供されて、車両１０が充電セグメント１１６に到達したときに充電ユニット１２に充電電流を提供できないか否かを判定する。その後、コントロールユニット１１２は、ステップＳ３において、無効充電モードで提供される充電セグメント１１６に車両１０が到達するまでの時間を計算する。充電セグメント１１６が無効充電モードであると判定されると、車両１０のコントロールユニット１１２は、ステップＳ５において、制御信号を送信して、無効充電モードで提供される充電セグメント１１６に車両が到達する前に、車両のエネルギー貯蔵装置の充電を遮断する。

【0056】

図４を参照すると、上述したように、ステップＳ１〜Ｓ３が実行又は行われる。しかしながら、無効充電モードで提供される充電セグメント１１６に向かって走行中に、信号が連続的に受信され、ステップ４において、充電セグメント１１６が依然として無効充電モードで提供されているか否かが判定される。充電セグメント１６６が依然として無効充電モードで提供されていると判定されれば、車両１０のコントロールユニット１１２は、ステップＳ５において、制御信号を送信して、無効充電モードで提供される充電セグメント１１６に車両が到達する前に、車両のエネルギー貯蔵装置の充電を遮断する。

【0057】

一方、充電電流モードが無効充電モードから有効充電モードへと変化したならば、ステップＳ６において、他の充電セグメントが無効充電モードで提供されているか否かが判定される。車両１０の前方の充電セグメント１０２のいずれも無効充電モードで提供されていなければ、この方法が再起動され、コントロールユニット１１２は再び、ステップＳ１において、充電セグメント１０２の充電電流モードを示す、車両前方の少なくとも１つの充電セグメント１０２から信号を受信する。一方、他の充電セグメント１０２が無効充電モードで提供されていれば、コントロールユニット１１２は、ステップＳ７において、無効充電モードで提供される充電セグメントに車両が到達するまでの時間を再計算し、ステップＳ５において、無効充電モードで提供される充電セグメントに車両が到達する前の所定時間に、車両のエネルギー貯蔵装置の充電を遮断する制御信号を与える。

【0058】

本発明は、上述及び図示の実施形態に限定されないことを理解されたい。むしろ、当業者であれば、添付の特許請求の範囲内で、多くの変更及び修正がなされることを認識するであろう。例えば、コントロールユニットは、複数の充電セグメントの単一の充電セグメントのみが有効充電モードで提供されていると判定されれば、車両のエネルギー貯蔵装置の充電をオンにしないことを決定してもよい。また、上記説明は、車両の充電を遮断するまでの時間に関するものであるが、本発明の概念は、車両の充電が開始されるべき状況についても機能することを理解すべきである。従って、車両のコントロールユニットは、「有効充電モード」で提供される充電セグメントに到達するまでの時間を計算して、充電ユニットをいつ降下させて車両の充電を開始するかを決定することができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】