特開 2022-190551 移動体及び移動体の制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022190551

(43)【公開日】2022-12-26

(54)【発明の名称】移動体及び移動体の制御方法

(51)【国際特許分類】

   B60L 53/66 20190101AFI20221219BHJP

   G08G 1/09 20060101ALI20221219BHJP

   B60M 7/00 20060101ALI20221219BHJP

   B60L 5/00 20060101ALI20221219BHJP

   B60L 53/12 20190101ALI20221219BHJP

   H02J 50/12 20160101ALI20221219BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20221219BHJP

   H02J 13/00 20060101ALI20221219BHJP

【ＦＩ】

B60L53/66

G08G1/09 F

G08G1/09 H

B60M7/00 X

B60L5/00 B

B60L53/12

H02J50/12

H02J7/00 P

H02J7/00 301D

H02J13/00 301A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021098922

(22)【出願日】2021-06-14

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．３ＧＰＰ

(71)【出願人】

【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】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100092624

【弁理士】

【氏名又は名称】鶴田 準一

(74)【代理人】

【識別番号】100147555

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 公一

(74)【代理人】

【識別番号】100123593

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 宣夫

(74)【代理人】

【識別番号】100133835

【弁理士】

【氏名又は名称】河野 努

(74)【代理人】

【識別番号】100167461

【弁理士】

【氏名又は名称】上木 亮平

(72)【発明者】

【氏名】横山 大樹

(72)【発明者】

【氏名】橋本 俊哉

(72)【発明者】

【氏名】千葉 寛也

(72)【発明者】

【氏名】岡崎 俊太郎

(72)【発明者】

【氏名】津下 聖悟

(72)【発明者】

【氏名】松田 和久

【テーマコード（参考）】

5G064

5G503

5H105

5H125

5H181

【Ｆターム（参考）】

5G064AA01

5G064AA05

5G064CB06

5G064DA11

5G503AA01

5G503BA01

5G503BB01

5G503CA01

5G503CA11

5G503DA08

5G503FA06

5G503GB01

5G503GB06

5G503GB08

5G503GD04

5H105BA09

5H105BB05

5H105CC04

5H105DD10

5H105EE15

5H125AA01

5H125AC12

5H125AC27

5H125BC21

5H125CC03

5H125CC06

5H125DD02

5H125EE51

5H181AA01

5H181BB04

5H181FF05

(57)【要約】

【課題】非接触給電を希望する走行中の車両から、適切な時期に地上給電装置に対して信号を送信させることができるようにする。
【解決手段】地上給電装置２から非接触で電力を受電する移動体３は、地上給電装置２から電力を受電する受電装置５と、地上給電装置２と通信を行う通信装置７２と、他の移動体と車車間通信を行う車車間通信装置７３と、前方を走行する他の移動体から、車車間通信装置７３を介して当該他の移動体が地上給電装置２から電力を受電している旨の情報を受信した場合に、通信装置７２を介して地上給電装置２に信号を送信する制御装置と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

地上給電装置から非接触で電力を受電する移動体であって、
前記地上給電装置から電力を受電する受電装置と、
前記地上給電装置と通信を行う通信装置と、
他の移動体と車車間通信を行う車車間通信装置と、
前方を走行する他の移動体から、前記車車間通信装置を介して当該他の移動体が前記地上給電装置から電力を受電している旨の情報を受信した場合に、前記通信装置を介して前記地上給電装置に信号を送信する制御装置と、
を備える移動体。

【請求項2】

前記制御装置は、
地上給電装置から電力を受電している場合に、後方を走行する他の移動体に前記車車間通信装置を介して前記地上給電装置から電力を受電している旨の情報を送信する、
請求項１に記載の移動体。

【請求項3】

前記通信装置は、
狭域無線通信を利用して前記地上給電装置と直接通信する、
請求項１又は請求項２に記載の移動体。

【請求項4】

地上給電装置から非接触で電力を受電する移動体であって、
前記地上給電装置から電力を受電する受電装置と、
他の移動体と車車間通信を行う車車間通信装置と、
前記地上給電装置から電力を受電している場合に、後方を走行する他の移動体に前記車車間通信装置を介して前記地上給電装置から電力を受電している旨の情報を送信する制御装置と、
を備える移動体。

【請求項5】

地上給電装置から非接触で電力を受電する受電装置を備える移動体の制御方法であって、
前方を走行する他の移動体から、当該他の移動体が前記地上給電装置から電力を受電している旨の情報を車車間通信によって受信した場合に、前記地上給電装置に対して送電準備を行わせるための信号を送信する、
移動体の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、移動体移動体及び移動体の制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、磁界結合（電磁誘導）、電界結合、磁界共振結合（磁界共鳴）及び電界共振結合（電界共鳴）のような伝送方式を用いて、地面に設けられた地上給電装置から、走行中の車両に電力を非接触で伝送する非接触給電システムが知られている。このような非接触給電システムとして、特許文献１には、走行中の車両から地上給電装置に対して給電を要求する信号、ひいては接近を知らせる信号を無線送信し、その信号を受信した地上給電装置に、当該車両が通過するタイミングに合わせて電力を非接触で伝送させるように構成された非接触給電システムが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１８－１５７６８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、走行中の車両から地上給電装置に対して、常時、信号を無線送信しなければならないと、当該信号を無線送信する通信装置を駆動し続ける必要があるので、消費電力が増大するおそれがある。

【0005】

本発明はこのような問題点に着目してなされたものであり、非接触給電を希望する走行中の車両から、適切な時期に地上給電装置に対して信号を送信させることができるようにすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明のある態様によれば、地上給電装置から非接触で電力を受電する移動体であって、地上給電装置から電力を受電する受電装置と、地上給電装置と通信を行う通信装置と、他の移動体と車車間通信を行う車車間通信装置と、前方を走行する他の移動体から、車車間通信装置を介して当該他の移動体が地上給電装置から電力を受電している旨の情報を受信した場合に、通信装置を介して地上給電装置に信号を送信する制御装置と、を備える移動体が提供される。

【0007】

また本発明の別の態様によれば、地上給電装置から非接触で電力を受電する移動体であって、地上給電装置から電力を受電する受電装置と、他の移動体と車車間通信を行う車車間通信装置と、地上給電装置から電力を受電している場合に、後方を走行する他の移動体に車車間通信装置を介して地上給電装置から電力を受電している旨の情報を送信する制御装置と、を備える移動体が提供される。

【0008】

また本発明の別の態様によれば、地上給電装置から非接触で電力を受電する受電装置を備える移動体の制御方法であって、前方を走行する他の移動体から、当該他の移動体が地上給電装置から電力を受電している旨の情報を車車間通信によって受信した場合に、地上給電装置に対して送電準備を行わせるための信号を送信する、移動体の制御方法が提供される。

【発明の効果】

【0009】

本発明のこれらの態様によれば、車車間通信を利用して前方の車両が地上給電装置から電力を受電していることを知ることでき、又は自車両が地上給電装置から電力を受電していることを後方の車両に知らせることができるので、非接触給電を希望する走行中の車両から適切な時期に地上給電装置に対して信号を送信させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、非接触給電システムの構成を概略的に示す図である。

【図2】図２は、コントローラ及びコントローラに接続された機器の概略的な構成図である。

【図3】図３は、ＥＣＵ及びＥＣＵに接続された機器の概略的な構成図である。

【図4】図４は、非接触給電システムにおいて用いられる通信システムの概略的な構成図である。

【図5】図５は、サーバのハードウェア構成を概略的に示す図である。

【図6】図６は、車両のＥＣＵにおいて行われる処理、特に車両識別情報を送信する処理の一例について説明するフローチャートである。

【図7】図７は、車両のＥＣＵにおいて行われる処理、特に車車間通信によって自車両情報を送信する処理の一例について説明するフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照して実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同様な構成要素には同一の参照番号を付す。

【0012】

＜非接触給電システムの全体構成＞
図１は、非接触給電システム１の構成を概略的に示す図である。非接触給電システム１は、地上給電装置２と、道路１００上の走行する車両３とを有し、地上給電装置２から車両３へ磁界共振結合（磁界共鳴）による非接触電力伝送を行う。特に、本実施形態では、非接触給電システム１は、車両３が走行しているときに、地上給電装置２から車両３への非接触電力伝送を行う。したがって、地上給電装置２は、車両３が走行しているときに、車両３へ非接触で電力を送電し、車両３は、車両３が走行しているときに、地上給電装置２から非接触で電力を受電する。地上給電装置２は、非接触で車両３に送電するように構成された送電装置４を有し、車両３は、非接触で送電装置４から受電するように構成された受電装置５を有する。図１に示されるように、送電装置４は車両３が走行する道路１００内（地中）に、例えば車両３が走行する車線の中央に、埋め込まれる。

【0013】

なお、走行中という用語は、車両３が走行のために道路上に位置する状態を意味する。したがって、走行中という用語は、車両３が実際にゼロよりも大きい任意の速度で走っている状態のみならず、例えば信号待ちなどによって道路上で停止している状態も含む。一方、車両３が道路上に位置していても、例えば駐停車されているような場合には、走行中には含まれない。

【0014】

＜地上給電装置の構成＞
図１に示されるように、地上給電装置２は、送電装置４に加えて、電源２１及びコントローラ２２を備える。電源２１及びコントローラ２２は、道路１００内に埋め込まれてもよいし、道路１００内とは別の場所（地上を含む）に配置されてもよい。

【0015】

電源２１は、送電装置４に電力を供給する。電源２１は、例えば、単層交流電力を供給する商用交流電源である。なお、電源２１は、三相交流電力を供給する他の交流電源であってもよいし、燃料電池のような直流電源であってもよい。

【0016】

送電装置４は、電源２１から供給された電力を車両３へ送る。送電装置４は、送電側整流回路４１、インバータ４２及び送電側共振回路４３を有する。送電装置４では、電源２１から供給される交流電力が送電側整流回路４１において整流されて直流電流に変換され、この直流電流がインバータ４２において交流電力に変換され、この交流電力が送電側共振回路４３に供給される。

【0017】

送電側整流回路４１は、電源２１及びインバータ４２に電気的に接続される。送電側整流回路４１は、電源２１から供給される交流電力を整流して直流電力に変換し、直流電力をインバータ４２に供給する。送電側整流回路４１は例えばＡＣ／ＤＣコンバータである。

【0018】

インバータ４２は送電側整流回路４１及び送電側共振回路４３に電気的に接続される。インバータ４２は、送電側整流回路４１から供給された直流電力を、電源２１の交流電力よりも高い周波数の交流電力（高周波電力）に変換し、高周波電力を送電側共振回路４３に供給する。

【0019】

送電側共振回路４３は、コイル４４及びコンデンサ４５から構成される共振器を有する。コイル４４及びコンデンサ４５の各種パラメータ（コイル４４の外径及び内径、コイル４４の巻数、コンデンサ４５の静電容量等）は、送電側共振回路４３の共振周波数が所定の設定値になるように定められる。所定の設定値は、例えば１０ｋＨｚ～１００ＧＨｚであり、好ましくは、非接触電力伝送用の周波数帯域としてＳＡＥ ＴＩＲ Ｊ２９５４規格によって定められた８５ｋＨｚである。

【0020】

送電側共振回路４３は、コイル４４の中心が車線の中央に位置するように、車両３が通過する車線の中央に配置される。インバータ４２から供給された高周波電力が送電側共振回路４３に印加されると、送電側共振回路４３は、送電するための交流磁界を発生させる。なお、電源２１が直流電源である場合には、送電側整流回路４１は省略されてもよい。

【0021】

コントローラ２２は、例えば汎用コンピュータであり、地上給電装置２の各種制御を行う。例えば、コントローラ２２は、送電装置４のインバータ４２に電気的に接続され、送電装置４による電力送信を制御すべくインバータ４２を制御する。さらに、コントローラ２２は、後述する地上側第１通信装置８１及び地上側第２通信装置８２を制御する。

【0022】

図２は、コントローラ２２及びコントローラ２２に接続された機器の概略的な構成図である。コントローラ２２は、通信インターフェース２２１、メモリ２２２及びプロセッサ２２３を備える。通信インターフェース２２１、メモリ２２２及びプロセッサ２２３は信号線を介して互いに接続されている。

【0023】

通信インターフェース２２１は、地上給電装置２を構成する各種機器（例えば、インバータ４２、後述する地上側センサ２３、地上側第１通信装置８１及び地上側第２通信装置８２など）にコントローラ２２を接続するためのインターフェース回路を有する。コントローラ２２は、通信インターフェース２２１を介して他の機器と通信する。

【0024】

メモリ２２２は、例えば、揮発性の半導体メモリ（例えば、ＲＡＭ）、不揮発性の半導体メモリ（例えば、ＲＯＭ）等を有する。メモリ２２２は、プロセッサ２２３において各種処理を実行するためのコンピュータプログラムや、プロセッサ２２３によって各種処理が実行されるときに使用される各種データ等を記憶する。メモリ２２２は、例えば、地上給電装置２にて給電を行う可能性のある車両の車両識別情報のリスト（以下、「識別情報リスト」という）及び給電中の車両３の車両識別情報を記憶する。

【0025】

プロセッサ２２３は、一つ又は複数のＣＰＵ（Central Processing Unit）及びその周辺回路を有する。プロセッサ２２３は、論理演算ユニット又は数値演算ユニットのような演算回路を更に有していてもよい。プロセッサ２２３は、メモリ２２２に記憶されたコンピュータプログラムに基づいて、各種処理を実行する。

【0026】

また、図２に示されるように、地上給電装置２は、地上側センサ２３を更に備える。地上側センサ２３は、地上給電装置２の状態を検出する。本実施形態では、地上側センサ２３は、例えば、送電装置４の各種機器（特に、送電側共振回路４３、インバータ４２及び送電側整流回路４１）に流れる電流を検出する送電装置電流センサ、送電装置４の各種機器に加わる電圧を検出する送電装置電圧センサ、送電装置４の各種機器の温度を検出する送電装置温度センサ、送電装置４が埋め込まれた道路上の異物を検出する異物センサ、及び送電装置４が埋め込まれた道路上の生体を検出する生体センサを含む。地上側センサ２３の出力は、コントローラ２２に入力される。

【0027】

なお、送電装置４は、車両３から電力を受電することができるように構成されてもよい。この場合、送電装置４は、後述する車両３の受電装置５と同様に、受電した電力を電源２１に供給するための装置又は回路を有する。また、この場合、送電装置４は、車両３から電力を受電するのに、上述したコイル４４及びコンデンサ４５から構成される共振器を利用してもよい。

【0028】

＜車両の構成＞
一方、車両３は、図１に示されるように、受電装置５に加えて、モータ３１、バッテリ３２、パワーコントロールユニット（ＰＣＵ）３３及び電子制御ユニット（ＥＣＵ）３４を有する。本実施形態では、車両３は、モータ３１が車両３を駆動する電動車両（ＥＶ）である。しかしながら、車両３は、モータ３１に加えて内燃機関が車両３を駆動するハイブリッド車両（ＨＶ）であってもよい。

【0029】

モータ３１は、例えば交流同期モータであり、電動機及び発電機として機能する。モータ３１は、電動機として機能するとき、バッテリ３２に蓄えられた電力を動力源として駆動される。モータ３１の出力は減速機及び車軸を介して車輪３０に伝達される。一方、車両３の減速時には車輪３０の回転によってモータ３１が駆動され、モータ３１は発電機として機能して回生電力を発電する。

【0030】

バッテリ３２は、充電可能な二次電池であり、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等から構成される。バッテリ３２は車両３の走行に必要な電力（例えばモータ３１の駆動電力）を蓄える。送電装置４から受電装置５が受電した電力が供給されると、バッテリ３２が充電される。また、モータ３１によって発電された回生電力がバッテリ３２に供給されると、バッテリ３２が充電される。バッテリ３２が充電されると、バッテリ３２の充電率（ＳＯＣ：State Of Charge）が回復する。なお、バッテリ３２は、車両３に設けられた充電ポートを介して地上給電装置２以外の外部電源によっても充電可能であってもよい。

【0031】

ＰＣＵ３３はバッテリ３２及びモータ３１に電気的に接続される。ＰＣＵ３３は、インバータ、昇圧コンバータ及びＤＣ／ＤＣコンバータを有する。インバータは、バッテリ３２から供給された直流電力を交流電力に変換し、交流電力をモータ３１に供給する。一方、インバータは、モータ３１によって発電された交流電力（回生電力）を直流電力に変換し、直流電力をバッテリ３２に供給する。昇圧コンバータは、バッテリ３２に蓄えられた電力がモータ３１に供給されるときに、必要に応じてバッテリ３２の電圧を昇圧する。ＤＣ／ＤＣコンバータは、バッテリ３２に蓄えられた電力がヘッドライト等の電子機器に供給されるときに、バッテリ３２の電圧を降圧する。

【0032】

受電装置５は、送電装置４から受電し、受電した電力をバッテリ３２に供給する。受電装置５は、受電側共振回路５１、受電側整流回路５４及び充電回路５５を有する。

【0033】

受電側共振回路５１は、路面との距離が小さくなるように車両３の底部に配置される。本実施形態では、受電側共振回路５１は、車幅方向において車両３の中央に配置される。受電側共振回路５１は、送電側共振回路４３と同様の構成を有し、コイル５２及びコンデンサ５３から構成される共振器を有する。コイル５２及びコンデンサ５３の各種パラメータ（コイル５２の外径及び内径、コイル５２の巻数、コンデンサ５３の静電容量等）は、受電側共振回路５１の共振周波数が送電側共振回路４３の共振周波数と一致するように定められる。なお、受電側共振回路５１の共振周波数と送電側共振回路４３の共振周波数とのずれ量が小さければ、例えば受電側共振回路５１の共振周波数が送電側共振回路４３の共振周波数の±２０％の範囲内であれば、受電側共振回路５１の共振周波数は送電側共振回路４３の共振周波数と必ずしも一致している必要はない。

【0034】

図１に示されるように受電側共振回路５１が送電側共振回路４３と対向しているときに、送電側共振回路４３によって交流磁界が生成されると、交流磁界の振動が、送電側共振回路４３と同一の共振周波数で共鳴する受電側共振回路５１に伝達される。この結果、電磁誘導によって受電側共振回路５１に誘導電流が流れ、誘導電流によって受電側共振回路５１において誘導起電力が発生する。すなわち、送電側共振回路４３は受電側共振回路５１へ送電し、受電側共振回路５１は送電側共振回路４３から受電する。

【0035】

受電側整流回路５４は受電側共振回路５１及び充電回路５５に電気的に接続される。受電側整流回路５４は、受電側共振回路５１から供給される交流電力を整流して直流電力に変換し、直流電力を充電回路５５に供給する。受電側整流回路５４は例えばＡＣ／ＤＣコンバータである。

【0036】

充電回路５５は受電側整流回路５４及びバッテリ３２に電気的に接続される。特に、バッテリ３２へは、リレー３８を介して接続される。充電回路５５は、受電側整流回路５４から供給された直流電力をバッテリ３２の電圧レベルに変換してバッテリ３２に供給する。送電装置４から送電された電力が受電装置５によってバッテリ３２に供給されると、バッテリ３２が充電される。充電回路５５は例えばＤＣ／ＤＣコンバータである。

【0037】

ＥＣＵ３４は車両３の各種制御を行う。例えば、ＥＣＵ３４は、受電装置５の充電回路５５に電気的に接続され、送電装置４から送信された電力によるバッテリ３２の充電を制御すべく充電回路５５を制御する。また、ＥＣＵ３４は、ＰＣＵ３３に電気的に接続され、バッテリ３２とモータ３１との間の電力の授受を制御すべくＰＣＵ３３を制御する。さらに、ＥＣＵ３４は、後述する車両側第１通信装置７１及び車両側第２通信装置７２を制御する。

【0038】

図３は、ＥＣＵ３４及びＥＣＵ３４に接続された機器の概略的な構成図である。ＥＣＵ３４は、通信インターフェース３４１、メモリ３４２及びプロセッサ３４３を有する。通信インターフェース３４１、メモリ３４２及びプロセッサ３４３は信号線を介して互いに接続されている。

【0039】

通信インターフェース３４１は、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の規格に準拠した車内ネットワークにＥＣＵ３４を接続するためのインターフェース回路を有する。ＥＣＵ３４は、通信インターフェース３４１を介して他の機器と通信する。

【0040】

メモリ３４２は、例えば、揮発性の半導体メモリ（例えば、ＲＡＭ）及び不揮発性の半導体メモリ（例えばＲＯＭ）を有する。メモリ３４２は、プロセッサ３４３において各種処理を実行するためのコンピュータプログラムや、プロセッサ３４３によって各種処理が実行されるときに使用される各種データ等を記憶する。

【0041】

プロセッサ３４３は、一つ又は複数のＣＰＵ(Central Processing Unit)及びその周辺回路を有する。プロセッサ３４３は、論理演算ユニット又は数値演算ユニットのような演算回路を更に有していてもよい。プロセッサ３４３は、メモリ３４２に記憶されたコンピュータプログラムに基づいて、各種処理を実行する。

【0042】

また、図３に示されるように、車両３は、ＧＮＳＳ受信機３５、ストレージ装置３６、複数の車両側センサ３７及びリレー３８を更に備える。ＧＮＳＳ受信機３５、ストレージ装置３６、車両側センサ３７及びリレー３８は車内ネットワークを介してＥＣＵ３４に電気的に接続される。

【0043】

ＧＮＳＳ受信機３５は、複数（例えば３つ以上）の測位衛星から得られる測位情報に基づいて、車両３の現在位置（例えば車両３の緯度及び経度）を検出する。具体的には、ＧＮＳＳ受信機３５は、複数の測位衛星を捕捉し、測位衛星から発信された電波を受信する。そして、ＧＮＳＳ受信機３５は、電波の発信時刻と受信時刻との差に基づいて測位衛星までの距離を算出し、測位衛星までの距離及び測位衛星の位置（軌道情報）に基づいて車両３の現在位置を検出する。ＧＮＳＳ受信機３５の出力、すなわちＧＮＳＳ受信機３５によって検出された車両３の現在位置はＥＣＵ３４に送信される。このＧＮＳＳ受信機３５として、例えば、ＧＰＳ受信機が用いられる。

【0044】

ストレージ装置３６は、データを記憶する。ストレージ装置３６は、例えば、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）又は光記録媒体を備える。本実施形態では、ストレージ装置３６は、地図情報を記憶する。地図情報には、道路に関する情報に加えて、地上給電装置２の設置位置情報等の情報が含まれる。ＥＣＵ３４はストレージ装置３６から地図情報を取得する。なお、ストレージ装置３６には地図情報が含まれていなくてもよく、この場合、ＥＣＵ３４は車両側第１通信装置７１を介して車両３の外部（例えば、後述するサーバ９１）から地図情報を取得してもよい。

【0045】

車両側センサ３７は、車両３の状態を検出する。本実施形態では、車両側センサ３７は、車両３の状態を検出するセンサとして、車両３の速度を検出する速度センサ、バッテリ３２の温度を検出するバッテリ温度センサ、受電装置５の各種機器（特に、受電側共振回路５１及び受電側整流回路５４）の温度を検出する受電装置温度センサ、バッテリ３２の充電電流値及び放電電流値を検出するバッテリ電流センサ、受電装置５の各種機器に流れる電流を検出する受電装置電流センサ、及び受電装置５の各種機器に加わる電圧を検出する受電装置電圧センサを含む。車両側センサ３７の出力は、ＥＣＵ３４に入力される。

【0046】

リレー３８は、バッテリ３２と受電装置５との間に配置されて、バッテリ３２と受電装置５とを接続・遮断する。リレー３８が接続されているときには受電装置５が受電した電力がバッテリ３２に供給される。しかしながら、リレー３８が遮断されているときには受電装置５からバッテリ３２へ電流が流れず、よって受電装置５は実質的に受電することができなくなる。

【0047】

なお、受電装置５は、地上給電装置２へ電力を送電することができるように構成されてもよい。この場合、受電装置５は、地上給電装置２の送電装置４と同様に、バッテリ３２の電力を地上給電装置２へ送電するための構成を有する。また、この場合、受電装置５は、地上給電装置２へ電力を送電するのに、上述したコイル５２及びコンデンサ５３から構成される共振器を利用してもよい。

【0048】

＜通信システムの構成＞
図１に示されるような非接触給電システム１において、地上給電装置２から車両３へ非接触電力伝送を行うためには、地上給電装置２は、非接触電力伝送の準備を行うために接近してきた車両３を検出する必要があり、接近してきた車両３を検出する方法としては、例えば、地上給電装置２付近を走行する車両３から車両識別情報（車両３を識別するための情報であって、例えば車両ＩＤ）を受信する方法が挙げられる。

【0049】

この方法では、車両３は、地上給電装置２に車両識別情報を送信することが必要になるが、この車両識別情報を、地上給電装置２に常時送信するようにすると、車両識別情報を送信するために必要な各種の機器を常時作動させなければならなくなるので、消費電力が増大し、結果として車両３の電費が悪化するおそれがある。したがって、適切な時期に、車両３から地上給電装置２に対して車両識別情報を送信できるようにすることが望ましい。

【0050】

そこで本実施形態では、前方を走行する別の車両３（１台前を走行する別の車両３であってもよいし、複数台前を走行する別の車両３であってもよい）から車車間通信によって受信した他車両情報の中に、その別の車両３が地上給電装置２から電力を受電している旨の情報が含まれていれば、車両識別情報を狭域無線通信により車両３から地上給電装置２に送信することとした。そして、車両３が地上給電装置２から電力を受電しているときは、その車両３から後方を走行する一又は複数台の別の車両３に対して、車車間通信によって地上給電装置から電力を受電している旨の情報を含む自車両情報を送信することとした。

【0051】

これにより、車両識別情報を地上給電装置２に常時送信しなくても、前方を走行する別の車両３が地上給電装置２から電力を受電している旨の情報が含まれた他車両情報を車車間通信によって受信したときに車両識別情報を送信すればよいので、車両３の電費の悪化を抑制することができる。

【0052】

図５は、非接触給電システム１において用いられる通信システムの概略的な構成図である。図３及び図４に示されるように、車両３は、広域無線通信を行う車両側第１通信装置７１と、狭域無線通信を行う車両側第２通信装置７２と、車車間通信を行う車車間通信装置７３と、を有する。これら車両側第１通信装置７１、車両側第２通信装置７２及び車車間通信装置７３は、車内ネットワークを介してＥＣＵ３４に接続される。一方、図２及び図４に示されるように、地上給電装置２は、広域無線通信を行う地上側第１通信装置８１と、狭域無線通信を行う地上側第２通信装置８２とを有する。これら地上側第１通信装置８１及び地上側第２通信装置８２は、有線で電気的にコントローラ２２に接続される。特に、本実施形態では、車両側第１通信装置７１と地上側第１通信装置８１とは広域無線通信を利用して直接的に又は間接的に一方向又は双方向の通信を行う。また、車両側第２通信装置７２と地上側第２通信装置８２とは、狭域無線通信を利用して直接的に一方向又は双方向の通信を行う。また、各車両３に搭載された車車間通信装置７３同士は、車車間通信を利用して直接的に一方向又は双方向の通信を行う。

【0053】

広域無線通信は、狭域無線通信に比べて通信距離が長い通信であり、具体的には例えば通信距離が１０メートルから１０キロメートルの通信である。広域無線通信としては、通信距離が長い種々の無線通信を用いることができ、例えば、３ＧＰＰ、ＩＥＥＥによって策定された４Ｇ、ＬＴＥ、５Ｇ、ＷｉＭＡＸ等の任意の通信規格に準拠した通信が用いられる。必要に応じて、この広域無線通信を利用して、車両識別情報と紐づけられた車両情報（例えば車両要求電力など）を、車両識別情報を狭域無線通信によって車両３から地上給電装置２に送信するよりも前に、車両３から地上給電装置２へ送信することができる。

【0054】

本実施形態では、車両３の車両側第１通信装置７１と、地上給電装置２の地上側第１通信装置８１とは、サーバ９１を介して通信を行う。具体的には、サーバ９１は、光通信回線などで構成される通信ネットワーク９２を介して、複数の無線基地局９３に接続される。車両側第１通信装置７１及び地上側第１通信装置８１は、広域無線通信を用いて、無線基地局９３と通信する。したがって、車両３の車両側第１通信装置７１と、地上給電装置２の地上側第１通信装置８１とは、広域無線通信を用いて通信を行う。

【0055】

なお、地上側第１通信装置８１は、通信ネットワーク９２に有線で接続されていてもよい。したがって、地上側第１通信装置８１は、無線でなく有線でサーバ９１に接続されていてもよい。また、車両側第１通信装置７１は、無線により直接、又は通信ネットワークを介して、サーバ９１を介さずに地上側第１通信装置８１と通信を行ってもよい。したがって、サーバ９１は、車両３と広域無線通信により通信を行うと共に、地上給電装置２と無線又は有線で通信を行う。

【0056】

図５は、サーバ９１のハードウェア構成を概略的に示す図である。サーバ９１は、図５に示されるように、外部通信モジュール９１１と、記憶装置９１２と、プロセッサ９１３とを備える。また、サーバ９１は、キーボード及びマウスといった入力装置、及び、ディスプレイといった出力装置を有していてもよい。

【0057】

外部通信モジュール９１１は、サーバ９１外の機器（地上給電装置２、車両３など）と通信を行う。外部通信モジュール９１１は、サーバ９１を通信ネットワーク９２に接続するためのインターフェース回路を備える。外部通信モジュール９１１は、通信ネットワーク９２及び無線基地局９３を介して、複数の車両３及び地上給電装置２それぞれと通信可能に構成される。

【0058】

記憶装置９１２は、揮発性の半導体メモリ（例えば、ＲＡＭ）、不揮発性の半導体メモリ（例えば、ＲＯＭ）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）又は光記録媒体を有する。記憶装置９１２は、プロセッサ９１３によって各種処理を実行するためのコンピュータプログラムや、プロセッサ９１３によって各種処理が実行されるときに使用される各種データを記憶する。また、本実施形態では、記憶装置９１２は、地図情報を記憶する。地図情報には、道路に関する情報に加えて、地上給電装置２の設置位置情報等の情報が含まれる。

【0059】

プロセッサ９１３は、一つ又は複数のＣＰＵ及びその周辺回路を有する。プロセッサ９１３は、ＧＰＵ、又は論理演算ユニット若しくは数値演算ユニットのような演算回路を更に有していてもよい。プロセッサ９１３は、サーバ９１の記憶装置９１２に記憶されたコンピュータプログラムに基づいて、各種の演算処理を実行する。

【0060】

狭域無線通信とは、広域無線通信に比べて通信距離が短い通信を示しており、具体的には例えば通信距離が１０メートル未満である通信を示している。狭域無線通信としては、通信距離が短い種々の近距離無線通信を用いることができ、例えば、ＩＥＥＥ、ＩＳＯ、ＩＥＣ等によって策定された任意の通信規格（例えば、Bluetooth（登録商標）、ZigBee（登録商標））に準拠した通信が用いられる。また、狭域無線通信を行うための技術としては、例えば、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）、ＤＳＲＣ（dedicated Short Range Communication）等が用いられる。上述したように、本実施形態では、狭域無線通信を利用して、車両識別情報が、車両３から地上給電装置２へ送信される。

【0061】

本実施形態では、車両３の車両側第２通信装置７２と、地上給電装置２の地上側第２通信装置８２とは、狭域無線通信により直接通信を行う。本実施形態では、車両側第２通信装置７２は、車両識別情報を含む信号を送信し、地上側第２通信装置８２は、車両識別情報を含む信号を受信する。

【0062】

車両側第２通信装置７２は、電波又は磁界を発生させるアンテナと、アンテナに電力又は電流を供給する送信回路とを有する。送信回路は、発振回路、変調回路及び増幅回路を有し、発振回路で生成された搬送波を、変調回路にて車両識別情報に応じて変調し、変調された搬送波を増幅回路によって増幅した交流電流（交流電力）を、アンテナに流す。この結果、アンテナにおいて、電波又は磁界が発生する。

【0063】

地上側第２通信装置８２は、電波又は磁界を受信するアンテナと、アンテナが受信した電波又は磁界から情報と取り出す受信回路とを有する。受信回路は、増幅回路及び復調回路を有し、アンテナで受信した電波又は磁界によって生成された微弱電流を増幅回路にて増幅し、増幅された信号を復調回路にて復調することで、信号に含まれていた情報（ここでは、車両識別情報）を取り出す。

【0064】

なお、車両側第２通信装置７２と地上側第２通信装置８２との通信は、電波によって行われてもよいし、磁界によって（すなわち、電磁誘導によって）行われてもよい。特に、搬送波の周波数が低い場合（例えば、５０Ｈｚ～５０ｋＨｚ）には、磁界によって通信が行われる。この場合、アンテナとしては、コイルが用いられる。

【0065】

また、本実施形態では、車両側第２通信装置７２は信号を送信し、地上側第２通信装置８２は信号を受信するように構成される。しかしながら、車両側第２通信装置７２は信号の送信に加えて受信を行うことができるように受信回路を有していてもよく、また、地上側第２通信装置８２は信号の受信に加えて送信を行うことができるように送信回路を有していてもよい。

【0066】

車両３の車車間通信装置７３は、車両３（自車両）の周辺を走行する別の車両３（他車両）に搭載された車車間通信装置７３との間で無線通信を行う装置である。車車間通信は、例えば、５．８ＧＨｚ帯や７００ＭＨｚ帯など所定の周波数帯の電波を用いて行われる。本実施形態では、車両３は、地上給電装置２から電力を受電している旨の情報を、車車間通信によって送信する。なお、車車間通信によって、これ以外の情報、例えば現在位置情報などを、併せて又は別途に送信することもできる。

【0067】

＜フローチャート＞
図６は、車両３のＥＣＵ３４において行われる処理、特に車両識別情報を送信する処理の一例について説明するフローチャートである。ＥＣＵ３４は、本ルーチンを所定の周期で繰り返し演算する。

【0068】

ステップＳ１において、ＥＣＵ３４は、前方を走行する別の車両３から車車間通信装置７３を介して受信した他車両情報の中に、地上給電装置２から電力を受電している旨の情報（受電中情報）が含まれているか否かを判定する。ＥＣＵ３４は、他車両情報の中に地上給電装置２から電力を受電している旨の情報が含まれていれば、ステップＳ２の処理に進む。一方でＥＣＵ３４は、他車両情報の中に地上給電装置２から電力を受電している旨の情報が含まれていれば今回の処理を終了する。

【0069】

ステップＳ２において、ＥＣＵ３４は、車両側第２通信装置７２を介して、狭域無線通信を利用して地上側第２通信装置８２に車両識別情報を送信する。

【0070】

図７は、車両３のＥＣＵ３４において行われる処理、特に車車間通信によって自車両情報を送信する処理の一例について説明するフローチャートである。ＥＣＵ３４は、本ルーチンを所定の周期で繰り返し演算する。

【0071】

ステップＳ１１において、ＥＣＵ３４は、車両側センサ３７（受電装置電流センサ及び受電装置電圧センサ）の出力に基づいて、受電装置５が地上給電装置２の送電装置４から電力を受電しているか否かを判定する。ＥＣＵ３４は、受電装置５が地上給電装置２の送電装置４から電力を受電していれば、ステップＳ１２の処理に進む。一方でＥＣＵ３４は、受電装置５が地上給電装置２の送電装置４から電力を受電していなければ、今回の処理を終了する。

【0072】

ステップＳ１２において、ＥＣＵ３４は、車車間通信装置７３を介して、後方を走行する一又は複数台の別の車両３に対して、車車間通信によって地上給電装置２から電力を受電している旨の情報（受電中情報）を含む自車両情報を送信する。

【0073】

以上説明した本実施形態によれば、地上給電装置２から非接触で電力を受電する車両３（移動体）は、地上給電装置２から電力を受電する受電装置５と、地上給電装置２と通信を行う車両側第２通信装置７２と、他の車両３と車車間通信を行う車車間通信装置７３と、前方を走行する他の車両３から、車車間通信装置７３を介して当該他の車両３が地上給電装置２から電力を受電している旨の情報を受信した場合に、車両側第２通信装置７２を介して地上給電装置２に車両識別情報（信号）を送信するＥＣＵ３４（制御装置）と、を備える。

【0074】

このように本実施形態によれば、車両３は、車車間通信を利用して、前方を走行する別の車両３が地上給電装置２から電力を受電していることを知ることできるので、適切な時期に地上給電装置に対して車両識別情報を送信することができる。そのため、車両識別情報を常時送信する必要もなくなるので、消費電力を抑制し、ひいては車両３の電費の悪化を抑制することができる。

【0075】

また本実施形態によれば、地上給電装置２から非接触で電力を受電する車両３（移動体）は、地上給電装置２から電力を受電する受電装置５と、他の車両３と車車間通信を行う車車間通信装置７３と、地上給電装置２から電力を受電している場合に、後方を走行する他の車両３に車車間通信装置７３を介して地上給電装置２から電力を受電している旨の自車両情報を送信するＥＣＵ３４（制御装置）と、を備える。

【0076】

このように本実施形態によれば、車車間通信を利用して、車両３が地上給電装置２から電力を受電していることを、後方を走行する別の車両３に知らせることができるので、後方を走行する別の車両３に、適切な時期に地上給電装置に対して車両識別情報を送信させることができる。

【0077】

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

【符号の説明】

【0078】

２ 地上給電装置
３ 車両（移動体）
５ 受電装置
３４ ＥＣＵ（制御装置）
７２ 車両側第２通信装置（通信装置）
７３ 車車間通信装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】