特許 7616012 車両およびそれを備えた給電システム、ならびに給電計画作成方法

(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】

(24)【登録日】2025-01-08

(45)【発行日】2025-01-17

(54)【発明の名称】車両およびそれを備えた給電システム、ならびに給電計画作成方法

(51)【国際特許分類】

   G01C 21/34 20060101AFI20250109BHJP

   G08G 1/0968 20060101ALI20250109BHJP

   B60L 5/00 20060101ALI20250109BHJP

   B60L 53/12 20190101ALI20250109BHJP

   B60L 58/12 20190101ALI20250109BHJP

   H02J 50/10 20160101ALI20250109BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20250109BHJP

   G16Y 10/40 20200101ALI20250109BHJP

   G16Y 20/10 20200101ALI20250109BHJP

   G16Y 20/30 20200101ALI20250109BHJP

【ＦＩ】

G01C21/34

G08G1/0968 A

B60L5/00 B

B60L53/12

B60L58/12

H02J50/10

H02J7/00 P

H02J7/00 301D

G16Y10/40

G16Y20/10

G16Y20/30

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2021174939

(22)【出願日】2021-10-26

(65)【公開番号】P2023064587

(43)【公開日】2023-05-11

【審査請求日】2024-03-20

(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】弁理士法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】横山 大樹

(72)【発明者】

【氏名】坂柳 佳宏

(72)【発明者】

【氏名】杉山 緑

(72)【発明者】

【氏名】金子 智洋

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 洋孝

【審査官】貞光 大樹

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－１４６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１２７２６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１８７１３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－２４４５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１７－５１３００６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｃ ２１／００ － ２１／３６

Ｇ０８Ｇ １／００ － １／１６

Ｂ６０Ｌ １／００ － １３／００

Ｂ６０Ｌ １５／００ － ５８／４０

Ｈ０２Ｊ ７／００ － ７／１２

Ｈ０２Ｊ ７／３４ － ７／３６

Ｈ０２Ｊ １３／００

Ｂ６０Ｍ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

走行中に道路上に配置された送電装置からの電力を用いて充電可能な車両であって、
前記送電装置から供給される電力を非接触で受電する受電装置と、
前記受電装置で受電した電力を充電可能なバッテリと、
目的地までの走行経路における前記送電装置の情報および気象情報を受信可能な通信装置と、
前記目的地までの走行経路に配置された前記送電装置からの電力を用いた前記バッテリの給電計画を作成する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記気象情報から、前記送電装置が配置された位置における風の強さに関連する情報を取得し、
前記風の強さに応じて前記送電装置から受電可能な電力量を予測して、前記給電計画を作成する、車両。

【請求項2】

前記制御装置は、前記給電計画の作成において、前記風の強さが強い場合には、前記風の強さが弱い場合に比べて、当該送電装置から受電可能な電力量を小さくする、請求項１に記載の車両。

【請求項3】

前記制御装置は、
前記気象情報から風向に関する情報をさらに取得し、
前記風向を考慮して前記給電計画を作成する、請求項１または２に記載の車両。

【請求項4】

前記制御装置は、前記送電装置が配置された位置における前記車両の進行方向と、前記風向とのなす角度に応じて当該送電装置から受電可能な電力量を予測して、前記給電計画を作成する、請求項３に記載の車両。

【請求項5】

前記制御装置は、前記車両の側面からの前記風の強さが強い場合には、前記風の強さが弱い場合に比べて、当該送電装置から受電可能な電力量を小さくする、請求項４に記載の車両。

【請求項6】

前記制御装置は、前記送電装置から受電する電力によって前記バッテリの充電状態を基準値以上にできないと予測される場合には、不足する電力量を、前記目的地到着後に充電するように前記給電計画を作成する、請求項１～５のいずれか１項に記載の車両。

【請求項7】

前記制御装置は、前記目的地までの走行中に、前記バッテリの充電状態と前記送電装置からの受電状態とを用いて前記給電計画を更新する、請求項１～６のいずれか１項に記載の車両。

【請求項8】

走行中に道路上に配置された送電装置からの電力を用いて充電可能な車両と、
前記車両と通信可能に構成されたサーバとを備え、
前記車両は、
前記送電装置から供給される電力を非接触で受電する受電装置と、
前記受電装置で受電した電力を充電可能なバッテリと、
目的地までの走行経路における前記送電装置の情報および気象情報を、前記サーバから受信可能な通信装置とを含み、
前記目的地までの走行経路に配置された前記送電装置からの電力を用いた前記バッテリの給電計画を作成する制御装置とを備え、
前記制御装置は、
前記気象情報から、前記送電装置が配置された位置における風の強さに関連する情報を取得し、
前記風の強さに応じて前記送電装置から受電可能な電力量を予測して、前記給電計画を作成する、給電システム。

【請求項9】

走行中に道路上に配置された送電装置からの電力を用いて、搭載されたバッテリの充電が可能な車両についての給電計画を前記車両に備えられた制御装置によって作成する方法であって、
前記制御装置によって、目的地までの走行経路における前記送電装置の情報および気象情報を取得するステップと、
前記制御装置によって、前記気象情報から、前記送電装置が配置された位置における風の強さに関連する情報を取得するステップと、
前記制御装置によって、前記風の強さに応じて前記送電装置から受電可能な電力量を予測して、前記給電計画を作成するステップとを含む、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、車両およびそれを備えた給電システム、ならびに給電計画作成方法に関し、より特定的には、走行中に外部電力を用いて非接触で充電が可能な車両における給電計画を作成する技術に関する。

【背景技術】

【0002】

ハイブリッド車あるいは電気自動車のように電力を用いて走行する車両に搭載されたバッテリの充電方式として、プラグイン充電方式、非接触充電方式、ソーラー充電方式などの充電方式が知られている。特開２０１６－１４０１９３号公報（特許文献１）は、複数の充電方式を用いてバッテリの充電が可能な車両において、電力料金に関する情報および天候情報などを考慮して各充電方式による充電スケジュールを決定する構成を開示している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１６－１４０１９３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

近年、非接触による給電方式においては、停車中の車両に電力を供給する「停車中給電」に加えて、車両走行中に道路に配置された送電装置から電力を供給する「走行中給電」が検討されている。

【0005】

非接触給電方式においては、送電装置側の送電用コイルと車両に搭載された受電用コイルとの間の位置ずれが受電効率に影響する。ここで、車両の走行中においては、車体に横風を受けると、風の影響によって走行位置が進行方向に対して横方向にずれてしまう可能性がある。そうすると、走行中の充電量が予定よりも減少してしまい、目的地到着時において予定充電量を確保できない状態となり得る。

【0006】

本開示は、このような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、走行中給電が可能な車両について、目的地到着時における予定充電量の精度を高めることである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示の第１の局面に係る車両は、走行中に道路上に配置された送電装置からの電力を用いた充電が可能である。車両は、受電装置と、受電装置で受電した電力を充電可能なバッテリと、通信装置と、制御装置とを備える。受電装置は、送電装置から供給される電力を非接触で受電することができる。通信装置は、目的地までの走行経路における送電装置の情報および気象情報を受信することができる。制御装置は、目的地までの走行経路に配置された送電装置からの電力を用いたバッテリの給電計画を作成することができる。制御装置は、送電装置が配置された位置における風の強さに関連する情報を気象情報から取得し、風の強さに応じて送電装置から受電可能な電力量を予測して給電計画を作成する。

【0008】

ある実施の形態において、制御装置は、給電計画の作成において、風の強さが強い場合には、風の強さが弱い場合に比べて、当該送電装置から受電可能な電力量を小さくする。

【0009】

このような構成とすることによって、走行中給電が可能な車両において、送電装置が配置された位置における風の強さに応じた受電効率の低下を考慮して給電計画が作成される。したがって、目的地到着時の予測充電量と実際の充電量との差異を低減することができ、予測充電量の精度を高めることができる。

【0010】

ある実施の形態において、制御装置は、気象情報から風向に関する情報をさらに取得し、風向を考慮して給電計画を作成する。

【0011】

ある実施の形態において、制御装置は、送電装置が配置された位置における車両の進行方向と、風向とのなす角度に応じて当該送電装置から受電可能な電力量を予測して、給電計画を作成する。

【0012】

ある実施の形態において、制御装置は、車両の側面からの風の強さが強い場合には、風の強さが弱い場合に比べて、当該送電装置から受電可能な電力量を小さくする。

【0013】

このような構成とすることによって、風の強さに加えて風向を考慮して給電計画が作成される。そのため、目的地到着時の予測充電量の精度を高めることができる。

【0014】

ある実施の形態において、制御装置は、送電装置から受電する電力によってバッテリの充電状態を基準値以上にできないと予測される場合には、不足する電力を、目的地到着後に充電を行なうように給電計画を作成する。

【0015】

このような構成とすることによって、走行中給電に加えて停車中給電を用いた給電計画を作成することができる。

【0016】

ある実施の形態において、制御装置は、目的地までの走行中に、バッテリの充電状態と送電装置からの受電状態とを用いて給電計画を更新する。

【0017】

このような構成とすることによって、走行中に初期の給電計画と実際の受電状態に差異が生じた場合でも、実際の状態に則した給電計画とすることができる。これにより、目的地到着時の予測充電量の精度を高めることができる。

【0018】

本開示の第２の局面に係る給電システムは、車両と、車両と通信可能に構成されたサーバとを備える。車両は、走行中に道路上に配置された送電装置からの電力を用いて充電可能である。車両は、送電装置から供給される電力を非接触で受電する受電装置と、受電装置で受電した電力を充電可能なバッテリと、通信装置とを含む。通信装置は、目的地までの走行経路における送電装置の情報および気象情報を、サーバから受信することができる。制御装置は、目的地までの走行経路に配置された送電装置からの電力を用いたバッテリの給電計画を作成することができる。制御装置は、送電装置が配置された位置における風の強さに関連する情報を気象情報から取得し、風の強さに応じて送電装置から受電可能な電力量を予測して給電計画を作成する。

【0019】

本開示の第３の局面に係る方法は、走行中に道路上に配置された送電装置からの電力を用いて、搭載されたバッテリの充電が可能な車両についての給電計画を作成する方法に関する。方法は、（ａ）目的地までの走行経路における送電装置の情報および気象情報を取得するステップと、（ｂ）気象情報から、送電装置が配置された位置における風の強さに関連する情報を取得するステップと、（ｃ）風の強さに応じて送電装置から受電可能な電力量を予測して、給電計画を作成するステップとを含む。

【0020】

このような構成とすることによって、走行中給電が可能な車両において、送電装置が配置された位置における風の強さに応じた受電効率の低下を考慮して給電計画が作成される。したがって、目的地到着時の予測充電量の精度を高めることができる。

【発明の効果】

【0021】

本開示に係る車両においては、走行中給電が可能な車両において、送電装置が配置された位置における風の強さに応じた受電効率の低下を考慮して給電計画が作成される。したがって、目的地到着時の予測充電量と実際の充電量との差異を低減し、予測充電量の精度を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】本実施の形態に係る給電システムの全体概略図である。

【図2】図１における車両および給電設備の詳細を説明するための機能ブロック図である。

【図3】図１の車両で実行される給電計画の作成手法の概要を説明するための図である。

【図4】風の影響によって生じる送電装置と車両との位置ずれを説明するための第１図である。

【図5】風の影響によって生じる送電装置と車両との位置ずれを説明するための第２図である。

【図6】本実施の形態に係る給電計画作成システムにおいて実行される制御を説明するためのフローチャートである。

【図7】図６におけるステップＳ１３０の詳細なフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0023】

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り返さない。

【0024】

［システムの概要］
図１は、本実施の形態に係る車両１００を含む給電システム１０の全体概略図である。図１を参照して、給電システム１０は、車両１００と、サーバ３００とを含む。車両１００およびサーバ３００は、インターネットなどの通信ネットワーク４００を介して、互いに通信可能に構成されている。車両１００と通信ネットワーク４００との間の通信は、無線を用いて行われる。サーバ３００と通信ネットワーク４００との通信は、有線であってもよいし無線であってもよい。車両１００は、外部に配置された送電装置２００から、非接触で電力を受電可能に構成されている。

【0025】

サーバ３００は、車両１００から目的地の情報を受けると、マップ情報を用いて、車両１００の現在位置から目的地までの走行経路（ルート）を探索し、車両１００へルート情報を伝達する。車両１００においては、サーバ３００から提示された走行経路のうちの１つの経路がユーザにより選択される。サーバ３００は、車両１００の走行に伴って、ユーザによって選択された走行経路の案内を行なう。

【0026】

なお、上記のルート情報には、各走行経路に配置された送電装置２００の情報が含まれる。車両１００は、選択された走行経路上に配置された送電装置２００からの受電電力を算出し、走行中および目的地到着後における車両１００の給電計画を作成する。

【0027】

サーバ３００は、プロセッサ３１０と、記憶装置３２０と、通信装置３３０とを含む。記憶装置３２０は、メモリ３２１と、マップデータベース（ＤＢ）３２２と、送電装置データベース３２３と、気象データベース３２４とを含む。プロセッサ３１０，メモリ３２１、マップデータベース３２２、送電装置データベース３２３、気象データベース３２４、および通信装置３３０は、共通のバス３４０により互いに接続されており、互いに情報の授受が可能に構成されている。

【0028】

プロセッサ３１０は、たとえばＣＰＵ（Central Processing Unit）であって、プログラムに記述された所定の演算処理を実行するように構成されている。メモリ３２１は、ＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＲＡＭ（Random Access Memory）とを含む。ＲＯＭは、プロセッサ３１０により実行されるプログラムを格納する。ＲＡＭは、プロセッサ３１０におけるプログラムの実行により生成されるデータと、通信装置３３０を介して入力されたデータとを一時的に格納する。ＲＡＭは、作業領域として利用される一時的なデータメモリとしても機能する。

【0029】

通信装置３３０は、通信ネットワーク４００を介して車両１００との間でデータの授受を行なうための通信インターフェースである。上述のように、サーバ３００と通信ネットワーク４００との通信は、有線あるいは無線で行なわれる。

【0030】

マップデータベース３２２は、道路情報を含む地図情報を格納している。プロセッサ３１０は、車両１００から送信される現在位置および目的地の情報を受信すると、マップデータベース３２２に含まれる地図情報を参照して、当該現在位置から目的値までの走行経路の候補を探索する。

【0031】

送電装置データベース３２３は、道路に配置された送電装置２００に関する情報を格納している。送電装置２００に関する情報は、送電装置２００の位置情報および仕様情報を含む。プロセッサ３１０は、選択された走行経路の候補の探索において、各走行経路に配置された送電装置２００の情報を送電装置データベース３２３から取得する。

【0032】

気象データベース３２４は、走行経路において送電装置２００が配置される位置における気象情報を格納している。気象データベース３２４内の情報は、気象庁あるいは他の気象予報サービスから取得可能な情報である。

【0033】

［車両および送電装置の構成］
次に、図２を用いて、車両１００および送電装置２００の詳細な構成について説明する。図２を参照して、まず、車両１００の構成について説明する。車両１００は、制御装置であるＥＣＵ（Electronic Control unit）１１０と、通信装置１２０と、受電用コイル１３０と、充電装置１４０と、蓄電装置（バッテリ）１５０と、駆動装置であるＰＣＵ（Power Control Unit）１６０と、モータジェネレータ（ＭＧ：Motor Generator）１６５と、ナビゲーション装置１７０とを含む。

【0034】

受電用コイル１３０は、車両１００の底面を形成するフロアパネルの下面に配置されている。受電用コイル１３０は、送電装置２００から伝送される電力を非接触で受電する。受電用コイル１３０で受電された電力は、充電装置１４０に出力される。

【0035】

充電装置１４０は、たとえばＡＣ／ＤＣコンバータまたは整流器を含んで構成される。充電装置１４０は、ＥＣＵ１１０によって制御され、受電用コイル１３０で受けた交流電力を、バッテリ１５０の充電に適した直流電力に変換して、バッテリ１５０を充電する。バッテリ１５０は、複数のセルを含む組電池である、バッテリ１５０に含まれる各セルは、リチウムイオン電池またはニッケル水素電池のような二次電池である。

【0036】

ＰＣＵ１６０は、たとえばＤＣ／ＤＣコンバータおよびインバータを含んで構成される。ＰＣＵ１６０は、バッテリ１５０からの直流電力を交流電力に変換して、ＭＧ１６５を駆動する。ＭＧ１６５は回転電機であり、ＰＣＵ１６０からの交流電力によって駆動され、駆動輪１６６に駆動トルクを与えて車両１００を走行させる。

【0037】

通信装置１２０は、通信ネットワーク４００を介してサーバ３００との間で信号の授受を行なうための通信インターフェースである。また、通信装置１２０は、送電装置２００の通信装置２６０とも通信することが可能に構成されている。通信装置１２０と通信ネットワーク４００との間、および、通信装置１２０と送電装置２００との間の通信は、無線で行なわれる。

【0038】

ナビゲーション装置１７０は、図示しないタッチパネルを含んでおり、ユーザによって指定された目的地までの走行経路を提示して案内する。ナビゲーション装置１７０は、ユーザに入力された目的地の情報を、通信装置１２０を介してサーバ３００に送信する。ナビゲーション装置１７０は、サーバ３００によって探索された、当該目的地までの走行経路の候補情報を受け、タッチパネル上に表示する。表示された候補の中からユーザによって所望の走行経路が選択されると、ナビゲーション装置１７０は、選択された走行経路に基づいてユーザを案内する。

【0039】

次に、送電装置２００の構成について説明する。送電装置２００は、送電ユニット２１０と、給電装置２２０と、制御装置２５０と、通信装置２６０とを含む。送電ユニット２１０は、複数の送電用コイル２１０Ａ～２１０Ｅを含む。なお、図２においては、送電装置２００が、路面に一列に配置された５台の送電用コイル２１０Ａ～２１０Ｅを含む例が示されているが、送電用コイルの台数はこれに限定されるものではなく、４台以下であってもよいし６台以上であってもよい。また、送電用コイルは、路面に沿って複数列に配置されていてもよい。

【0040】

制御装置２５０は、いずれも図示しないが、ＣＰＵおよびメモリを含んで構成されており、送電装置２００内の他の機器を統括的に制御する。具体的には、制御装置２５０は、通信装置２６０を介して受信する車両１００からの情報に基づいて、送電に用いる送電用コイルを選択するとともに、各送電用コイルに供給する電力を決定する。

【0041】

通信装置２６０は、車両１００と無線で通信するための通信インターフェースである。制御装置２５０は、通信装置２６０を介して、車両の位置情報、受電装置の仕様に関する情報、バッテリ１５０のＳＯＣ（State of Charge）の情報、課金情報などを送受信する。

【0042】

送電用コイル２１０Ａ～２１０Ｅは、給電装置２２０に接続される。給電装置２２０は、送電装置２００の外部に配置された交流電源２３０に接続されている。給電装置２２０は、制御装置２５０からの指令に従って、交流電源２３０から受けた交流電力を、所定の周波数の交流電力に変換し、送電用コイル２１０Ａ～２１０Ｅに出力する。このとき、制御装置２５０は、車両１００の位置に基づいて、送電用コイル２１０Ａ～２１０Ｅのうち、車両１００の受電用コイル１３０が上方に位置している送電用コイルに対して、交流電源２３０からの交流電力を供給する。

【0043】

より詳細には、たとえば送電用コイル２１０Ｂの上方に受電用コイル１３０が対向して位置している場合に、制御装置２５０は、給電装置２２０から送電用コイル２１０Ｂに交流電力を供給する。送電用コイル２１０Ｂに交流電流が流れることによって、送電用コイル２１０Ｂの周囲に電磁界が形成される。車両１００側の受電用コイル１３０は、送電用コイル２１０Ｂによって形成される電磁界を通して、送電用コイル２１０Ｂから非接触で電力を受電する。

【0044】

そして、受電用コイル１３０が送電用コイル２１０Ｂの上方から離脱すると、制御装置２５０は、給電装置２２０を制御して、送電用コイル２１０Ｂへの交流電力の供給を停止する。このような一連の制御が、送電用コイル２１０Ａ～２１０Ｅの各々に対して順次行なわれることによって、走行中の車両１００に対して、非接触で電力を伝達することができる。当然ながら、送電装置２００上に車両１００が停車している場合にも、送電装置２００から車両１００に対して非接触で電力を伝達することが可能である。なお、送電用コイル２１０Ａ～２１０Ｅは、走行レーンの路面に配置されていてもよいし、交差点において信号待ちで停車する位置に配置されていてもよい。

【0045】

制御装置２５０は、送電装置２００に設けられたセンサ（図示せず）、および／または、車両１００から送信される車両の位置データ等に基づいて、各送電用コイルの上方に受電用コイルが位置しているか否かを判定する。

【0046】

このように、送電装置２００が車両走行用の道路上に配置されている場合には、車両１００の走行中に給電を行なう「走行中給電」を行なうことができる。また、送電装置２００が、駐車場のパーキングスペースに配置されている場合には、停車中に給電を行なう「停車中給電」を行なうことができる。

【0047】

［給電計画の作成］
サーバ３００から提案された候補の中から指定した目的地までの走行経路がユーザによって選択されると、ＥＣＵ１１０は、選択された走行経路に配置された送電装置２００の情報と、現在のバッテリ１５０のＳＯＣとに基づいて、現在地から目的地までの経路におけるバッテリ１５０の給電計画を作成する。より具体的には、走行経路上に配置された送電装置を用いた走行中給電によって受電される電力量、および、目的地における停車中給電によって受電される電力量を予測し、バッテリ１５０が満充電となるように給電計画を作成する。

【0048】

図３は、ＥＣＵ１１０で実行される給電計画の作成手法の概要を説明するための図である。図３においては、現在地５００から目的地５１０までの走行経路上のＮ箇所に送電装置２００－１～２００－Ｎが配置されている場合を考える。ここで、各送電装置において走行中給電により給電される電力量をＷ_ｉ（ｉ＝１～Ｎ）とし、目的地において停車中給電により給電される電力量をＷ_ｄｉｓｔとした場合、全体で給電される電力量Ｗ_{ｔｏｔａｌ}は以下の式（１）のように表すことができる。

【0049】

【数1】

【0050】

なお、不足するＳＯＣが走行中給電によって満たされる場合には、停車中給電による電力量Ｗ_ｄｉｓｔはゼロとなる。

【0051】

ここで、各送電装置の送電用コイルから供給可能な電力をＰ_ｉ（ｉ＝１～Ｎ）とし、車両１００が当該送電装置を通過する通過時間をｔ_ｉ（ｉ＝１～Ｎ）とする。なお、通過時間ｔ_ｉについては、各送電装置の送電用コイルが配置される区間の距離Ｌ_ｉ（ｉ＝１～Ｎ）と当該区間を走行する標準車速Ｖｉ（ｉ＝１～Ｎ）とから、ｔ_ｉ＝Ｌ_ｉ／Ｖｉによって算出される。この場合、車両１００が送電装置２００から受電することができる電力量Ｗ_ｉは、理想的には、以下の式（２）のように表すことができる。

【0052】

Ｗ_ｉ＝Ｐ_ｉ・ｔ_ｉ …（２）
しかしながら、実際の走行においては、送電用コイルと受電用コイルとの間の位置関係が必ずしも理想的な配置とはならないため、受電効率が低下して上記の式（２）の電力量よりも低下し得る。たとえば、図４に示されるように、車両１００の走行中に、車両１００が側面方向（図４の矢印ＡＲ１の方向）からの強風にあおられた場合には、風の影響によって車両１００の走行位置が進行方向に対して垂直な方向（図４の矢印ＡＲ２の方向）にずれてしまう場合がある。

【0053】

ここで、図５に示されるように、車両１００の進行方向（矢印ＡＲ３）に対して、θの角度の風向（矢印ＡＲ１）で車両１００に風があたった場合、風力（＝風速）をＦとすると、車両１００には、進行方向に垂直な方向（矢印ＡＲ２）にＦ・ｓｉｎθの力が加わることになる。すなわち、車両１００にあたる風の向きと強さによって、送電用コイルと受電用コイルとのズレ量が変化し、受電効率が低下し得る。

【0054】

本実施の形態においては、送電装置が配置されている位置における風の影響による受電効率の低下を考慮して、当該送電装置から給電される電力量を予測することによって、目的地到着時における予定充電量の精度を高める構成を採用する。

【0055】

より具体的には、図３に示されるように、送電装置２００がｍ個の送電用コイル２１０－１～２１０－ｍを有する場合、サーバ３００から送信される気象情報に基づいて各送電用コイルの位置における風の向きと風の強さに関するパラメータ（θ_ｊ，Ｆ_ｊ）（ｊ＝１～ｍ）が取得され、これらのパラメータに基づいて、受電効率の低下係数Ｋ_ｊが式（３）のように算出される。

【0056】

【数2】

【0057】

そして、この低下係数Ｋ_ｊを使用して、各送電装置から給電される電力量Ｗ_ｉを式（４）のように定める。

【0058】

【数3】

【0059】

なお、式（３）において、風の強さに関するパラメータＦ_ｊは、たとえば基準となる最大風速に対する比率として表される。また、Ｃは調整用の係数である。

【0060】

このように、低下係数Ｋ_ｊを用いることによって、風の強さが強い場合には、風の強さが弱い場合に比べて受電可能な電力量が小さくなるように予測することができる。また、同じ強さの風であっても、風向が車両の進行方向に垂直な方向（すなわち、側面方向）に近いほど、受電可能な電力量が小さくなるように予測することができる。言い換えれば、上記の角度θが大きいほど、受電効率の低下に大きな影響が及ぼされる。角度θがゼロに近い場合、すなわち向かい風または追い風の場合には、風の影響による受電効率の低下率は小さくなる。

【0061】

このように、走行経路に配置された送電装置において、給電される電力量の予測において風の影響を考慮することによって、走行中給電によって給電される電力量の精度を向上することができる。

【0062】

なお、上述した受電可能な電力量の予測式は一例に過ぎず、他の予測式を用いて電力量を予測してもよい。

【0063】

図６は、本実施の形態に係る給電システム１０において、車両１００およびサーバ３００で実行される制御の詳細を説明するためのフローチャートである。図６のフローチャートは、車両１００のＥＣＵ１１０およびサーバ３００のプロセッサ３１０において、予め定められた条件成立時にメインルーチンから呼び出されて実行される。フローチャート中の各ステップは、ＥＣＵ１１０およびプロセッサ３１０のソフトウェア処理により実現されるが、一部あるいは全てのステップは、ＥＣＵ１１０およびプロセッサ３１０に含まれるＬＳＩ（Large Scale Integration）等のハードウェアにより実現されてもよい。

【0064】

図６を参照して、車両１００のＥＣＵ１１０は、ステップ（以下、ステップをＳと略す。）１００において、ユーザの操作によってナビゲーション装置１７０に対して入力された目的地の情報を取得する。次に、ＥＣＵ１１０は、Ｓ１１０にて、バッテリ１５０に配置されたセンサの情報に基づいてＳＯＣを演算するとともに、目的地およびＳＯＣを含む車両情報ＩＮＦＯを、通信ネットワーク４００を介してサーバ３００へ送信する。

【0065】

サーバ３００のプロセッサ３１０は、Ｓ２００にて、車両１００からの車両情報ＩＮＦＯを取得したか否かを判断する。車両情報ＩＮＦＯが取得されていない場合（Ｓ２００にてＮＯ）は、処理がＳ２００に戻されて、プロセッサ３１０は、車両１００から車両情報ＩＮＦＯが送信されるのを待つ。

【0066】

車両情報ＩＮＦＯが取得された場合（Ｓ２００にてＹＥＳ）は、処理がＳ２１０に進められて、プロセッサ３１０は、マップデータベース３２２および送電装置データベース３２３を用いて、目的地までの走行経路の選択候補を探索する。走行経路の選択候補が決定されると、プロセッサ３１０は、Ｓ２２０にて、決定した走行経路のルート候補情報と各走行経路上の送電装置の位置における気象情報とを含む経路情報ＲＴＣＤを車両１００へと送信する。

【0067】

ＥＣＵ１１０は、サーバ３００から経路情報ＲＴＣＤを受信すると（Ｓ１２０）、次にＳ１３０にて、探索された各走行経路の候補における給電計画を作成し、取得した走行経路の候補情報とともにナビゲーション装置１７０に表示する。

【0068】

次に、ＥＣＵ１１０は、Ｓ１４０にて、ユーザによる走行経路の選択操作を受け付ける。そして、ＥＣＵ１１０は、Ｓ１５０にて、サーバ３００に対して、選択された走行経路についての選択ルート情報ＲＴを送信する。

【0069】

プロセッサ３１０は、車両１００から選択ルート情報ＲＴを受信すると（Ｓ２３０）、Ｓ２４０にて、ナビゲーションに必要となる情報（ナビゲーション情報ＮＶＩ）を編集して、車両１００へ送信する。ＥＣＵ１１０は、Ｓ１６０において、サーバ３００から取得したナビゲーション情報に基づいて、ナビゲーション装置１７０を利用して、目的地までの案内（ナビゲーション）を開始する。

【0070】

なお、図６には記載されていないが、プロセッサ３１０は、車両１００が走行経路上の送電装置２００に到達すると、当該送電装置２００に対して給電指令を出力する。そして、ＥＣＵ１１０は、充電装置１４０を作動させてバッテリ１５０を充電する。

【0071】

図７は、図６におけるステップＳ１３０の給電計画作成処理の詳細なフローチャートである。図７を参照して、Ｓ１２０においてサーバ３００から経路情報ＲＴＣＤを受信すると、ＥＣＵ１１０は、Ｓ１３１にて、経路情報ＲＴＣＤに含まれる各送電装置の位置情報、および、当該位置における風に関する情報に基づいて、図３で説明したように式（４）を用いて、各送電装置から供給される電力量Ｗ_ｉを推定する。そして、ＥＣＵ１１０は、Ｓ１３２にて、算出された電力量Ｗ_ｉを加算することによって、走行中給電により供給されるトータル電力量を算出する。

【0072】

その後、Ｓ１３３にて、ＥＣＵ１１０は、走行中給電で得られる電力量と、目的地に到達するまでに消費する電力量とに基づいて、目的地到着時において基準値以上のＳＯＣが達成されるか否かを判定する。ここで、基準値以上のＳＯＣとは満充電に近いＳＯＣである。

【0073】

目的地到着時においてＳＯＣが基準値未満となることが予測される場合（Ｓ１３３にてＮＯ）、ＥＣＵ１１０は、Ｓ１３４に処理を進めて、目的地到着後に停車中給電によって給電すべき電力量を算出する。そして、ＥＣＵ１１０は、Ｓ１３５にて、作成された給電計画をナビゲーション装置１７０に表示する。

【0074】

一方、目的地到着時において基準値以上のＳＯＣが達成されると予測される場合（Ｓ１３３にてＹＥＳ）には、ＥＣＵ１１０は、Ｓ１３４をスキップして処理をＳ１３５に進めて、作成された給電計画をナビゲーション装置１７０に表示する。

【0075】

Ｓ１３５における給電計画の表示が完了すると、ＥＣＵ１１０は、上述したＳ１４０以降の処理を実行する。

【0076】

以上のように、走行中給電が可能な車両において、送電装置が配置された位置における風の状態（風向，風速）に応じた受電効率の低下を考慮して給電計画を作成することができる。したがって、目的地到着時の予測充電量と実際の充電量との差異を低減することができ、予測充電量の精度を高めることができる。

【0077】

なお、上記の説明においては、目的地への走行開始前に給電計画を作成する場合について説明したが、走行開始後も、所定時間毎あるいは所定条件が成立する毎に、バッテリ１５０のＳＯＣとそれまでの受電状態とに基づいて、給電計画を逐次更新するようにしてもよい。このように、走行中に、受電実績に基づいて給電計画を修正することによって、予測充電量の精度をさらに高めることができる。

【0078】

また、走行経路において、複数の車両による隊列走行が行なわれる場合には、車列の先頭を走行する車両については、後続車両よりも風の影響を多く受けるため、後続車両に比べて消費電力が多くなることを前提として給電計画を作成することが好ましい。逆に、隊列走行時の後続車両については、先頭車両よりも消費電力が少なくなることを前提として給電計画を作成することが好ましい。

【0079】

なお、上述の実施の形態においては、給電計画の作成を車両側で行なう場合を例として説明したが、給電計画の作成をサーバ側で行なうようにしてもよい。

【0080】

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】

【0081】

１０ 給電システム、１００ 車両、１１０ ＥＣＵ、１２０，２６０，３３０ 通信装置、１３０ 受電用コイル、１４０ 充電装置、１５０ バッテリ、１６６ 駆動輪、１７０ ナビゲーション装置、２００，２００－１～２００－Ｎ 送電装置、２１０ 送電ユニット、２１０－１～２１０－ｍ，２１０Ａ～２１０Ｅ 送電用コイル、２２０ 給電装置、２３０ 交流電源、２５０ 制御装置、３００ サーバ、３１０ プロセッサ、３２０ 記憶装置、３２１ メモリ、３２２ マップデータベース、３２３ 送電装置データベース、３２４ 気象データベース、３４０ バス、４００ 通信ネットワーク、５００ 現在地、５１０ 目的地。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】