特表 2024-510738 電気ビークルとの間で電力を伝送するための装置、およびその制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-03-11

(54)【発明の名称】電気ビークルとの間で電力を伝送するための装置、およびその制御方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20240304BHJP

   B60L 53/10 20190101ALI20240304BHJP

   B60L 53/35 20190101ALI20240304BHJP

   B60L 53/66 20190101ALI20240304BHJP

   B60L 53/67 20190101ALI20240304BHJP

【ＦＩ】

H02J7/00 301B

H02J7/00 B

B60L53/10

B60L53/35

B60L53/66

B60L53/67

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023555539

(86)(22)【出願日】2022-03-11

(85)【翻訳文提出日】2023-10-06

(86)【国際出願番号】 GB2022050634

(87)【国際公開番号】W WO2022189803

(87)【国際公開日】2022-09-15

(31)【優先権主張番号】2103386.5

(32)【優先日】2021-03-11

(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】523345046

【氏名又は名称】アイピーエフティー フューエルズ リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】弁理士法人ＲＹＵＫＡ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ヴェパリ、アウロスカンダ

【テーマコード（参考）】

5G503

5H125

【Ｆターム（参考）】

5G503AA01

5G503AA06

5G503AA07

5G503BA01

5G503BB01

5G503BB03

5G503CA01

5G503FA03

5G503FA06

5H125AA01

5H125AC12

5H125AC22

5H125BC21

5H125DD02

5H125EE61

5H125EE62

5H125FF11

5H125FF12

(57)【要約】

電気ビークルとの間で電力を伝送する装置、およびその制御方法。電気ビークルとの間で電力を伝送するための装置が開示される。本装置は、電気ビークルが駐車できるスペースの地表面にまたはその上方に設置されるように構成されたハウジング、駐車したときに電気ビークルがハウジング上にまたはその上に位置するようになる、電気ビークルに付いている第２のコネクタと係合可能な第１のコネクタ、電気ビークルとの間で電力を伝送するように構成された電力回路、第１のコネクタに対する第２のコネクタの現在位置を検出するように構成された１つまたは複数のセンサ、第１のコネクタの位置を調整するように構成された調整機構、１つまたは複数のセンサから受信した情報に応じて第１のコネクタを第２のコネクタと位置合わせするのに必要な調整を決定し、調整機構を制御して第１および第２のコネクタを位置合わせし、位置合わせが済むと、第１のコネクタを第２のコネクタと係合させるように構成されたコントローラを備える。第１のコネクタがハウジングの中に配置されていることにより、小型で目立たないビークル充電装置が提供される。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電気ビークルとの間で電力を伝送するための装置であって、
電気ビークルが駐車できるスペースの地表面にまたはその上方に設置されるように構成されたハウジング、駐車したときに前記電気ビークルが前記ハウジング上にまたはその上に位置するようになる；
前記電気ビークルに付いている第２のコネクタと係合可能な第１のコネクタ、前記第１のコネクタが前記ハウジングの中に配置されている；
前記第１のコネクタに対する前記第２のコネクタの現在位置を検出するように構成された１つまたは複数のセンサ；
前記第１のコネクタの位置を調整するように構成された調整機構；
前記第２のコネクタに対する前記第１のコネクタの前記現在位置を示す情報を前記１つまたは複数のセンサから受信し、前記１つまたは複数のセンサから受信した前記情報に応じて前記第１のコネクタを前記第２のコネクタと位置合わせするのに必要な調整を決定し、前記決定した調整に従って前記調整機構を制御して前記第１のコネクタおよび前記第２のコネクタを位置合わせし、位置合わせが済むと、前記第１のコネクタを前記第２のコネクタと係合させることにより、前記電気ビークルとの間で電力を伝送するための電気的接続を行うように構成されたコントローラ；および
前記電気的接続を介して前記電気ビークルとの間で電力を伝送するように構成された電力回路
を備える装置。

【請求項2】

前記コントローラ、前記電力回路、前記調整機構、および前記１つまたは複数のセンサのうち１つまたは複数が前記ハウジングの中に配置されている、請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記コントローラ、前記電力回路、前記調整機構、および前記１つまたは複数のセンサが、前記装置を単一のユニットとして前記スペースに設置すること、および／またはそこから撤去することが可能になるように、前記ハウジングの中に配置されている、請求項２に記載の装置。

【請求項4】

前記ハウジングの１つまたは複数の側面に少なくとも１つの傾斜路を備え、前記電気ビークルが前記スペースに駐車するときに、前記少なくとも１つの傾斜路を上り、前記ハウジングに乗り上がることが可能になるようにする、請求項１、２、または３に記載の装置。

【請求項5】

電力を貯蔵するための１つまたは複数の電力貯蔵ユニットを備え、前記電力回路が、前記電気的接続を介して前記１つまたは複数の電力貯蔵ユニットおよび前記電気ビークルの間で電力を伝送するように構成されている、請求項１から４のいずれか一項に記載の装置。

【請求項6】

前記１つまたは複数の電力貯蔵ユニットが、電源から受信した電力を用いて充電され、その後に前記電力を前記電気ビークルに供給するように設けられており、
前記１つまたは複数の電力貯蔵ユニットが、前記１つまたは複数の電力貯蔵ユニットから前記電気ビークルを充電するのに必要な時間が前記電源から同じ量だけ前記電気ビークルを充電するならば必要となる対応する時間より短くなるように、前記電源から供給される最大電流より高い電流で前記電力を前記電気ビークルに供給するように構成されている、請求項５に記載の装置。

【請求項7】

前記１つまたは複数の電力貯蔵ユニットが前記ハウジングの中に配置されている、請求項５または６に記載の装置。

【請求項8】

前記１つまたは複数のセンサが、前記電気ビークルが前記第１のコネクタの上方にある前記スペースに位置しているときに、前記電気ビークルの下側の画像を捕捉するように配置されている、請求項１から７のいずれか一項に記載の装置。

【請求項9】

前記コントローラが、機械学習アルゴリズムを用いて、前記捕捉された画像における前記第２のコネクタの異なる位置にそれぞれ対応する複数の画像クラスのうちの１つに、前記捕捉された画像を割り当てるように構成されており、かつ前記割り当てた画像クラスと関連付けられた格納済みの予め決められた調整を取り出すことにより、前記必要な調整を決定するように構成されている、請求項８に記載の装置。

【請求項10】

前記装置が、前記第２のコネクタを前記第１のコネクタとおおよそ位置合わせする際に前記電気ビークルのユーザを支援するために、前記第１のコネクタの上方にある前記スペースに前記電気ビークルが駐車している前記捕捉された画像を前記電気ビークルへ送信するように構成されている、請求項８または９に記載の装置。

【請求項11】

前記捕捉された画像には、可視波長で捕捉された画像、または赤外線画像、または超音波画像が含まれる、請求項８、９、または１０に記載の装置。

【請求項12】

前記装置が、前記調整機構の範囲を示す情報を前記電気ビークルへ送信するように構成されている、請求項１０または１１に記載の装置。

【請求項13】

前記調整機構の範囲を示す前記情報には、前記調整機構で前記第１のコネクタを位置決めできる領域を示すために、前記捕捉された画像に重ね合わせるバウンディングボックスが含まれる、請求項１２に記載の装置。

【請求項14】

前記コントローラが、前記第２のコネクタが前記調整機構の範囲外にあるように前記電気ビークルが位置しているか否かを判定するように構成されており、かつ前記第２のコネクタが前記調整機構の範囲外にあるという判定に応じて、前記電気ビークルに位置ずれ通知メッセージを送信するように構成されている、請求項１から１３のいずれか一項に記載の装置。

【請求項15】

障害物を検出するおよび／またはこれを前記第１のコネクタおよび前記第２のコネクタの間のパスから取り除くための手段を備える、請求項１から１４のいずれか一項に記載の装置。

【請求項16】

前記第１のコネクタが、前記第１のコネクタを前記第２のコネクタと係合させるために、前記第２のコネクタへ向かう第１の方向に伸長可能であるように構成されており、
前記調整機構が、前記第１のコネクタの前記位置を調整するために、前記第１の方向に対して傾斜した平面において前記第１のコネクタを動かすように構成されている、請求項１から１５のいずれか一項に記載の装置。

【請求項17】

前記電気ビークルが自動車である、請求項１から１６のいずれか一項に記載の装置。

【請求項18】

前記コントローラが、前記第１のコネクタの上方にある前記スペースに駐車したビークルが前記第１のコネクタに適合しているか否かを判定し、かつ前記ビークルが前記第１のコネクタに不適合であるという判定に応答して自動的に行動を起こすように構成されている、請求項１から１７のいずれか一項に記載の装置。

【請求項19】

前記コントローラが、前記ビークルが内燃エンジンビークルであるか否かを判定するために、前記１つまたは複数のセンサによって捕捉された画像を解析するように構成されており、かつ前記ビークルが内燃エンジンビークルであるという判定に応じて、前記ビークルが前記第１のコネクタに不適合であると判定するように構成されている、請求項１８に記載の装置。

【請求項20】

前記コントローラが、内燃エンジンビークルを示す１つまたは複数の特徴を検出するために、前記１つまたは複数のセンサで捕捉された前記画像に画像認識アルゴリズムを適用するように構成されている、請求項１９に記載の装置。

【請求項21】

前記１つまたは複数のセンサが、空気の特性を検出するための空気センサを含み、前記コントローラが、前記空気センサが内燃エンジンビークルの排気ガスを示す特性を検出したことに応じて、前記ビークルが前記第１のコネクタに不適合であると判定するように構成されている、請求項１８に記載の装置。

【請求項22】

前記行動には、
警報を作動させること；
駐車違反通知を自動的に発行すること；および
前記スペースにおける不適合ビークルの存在を関係機関に通報すること
のうち１つまたは複数が含まれる、請求項１８から２１のいずれか一項に記載の装置。

【請求項23】

電気ビークルが駐車できるスペースの地表面にまたはその上方に設置されるように構成されたハウジング、駐車したときに前記電気ビークルが前記ハウジング上にまたはその上に位置するようになる、前記電気ビークルに付いている第２のコネクタと係合可能な第１のコネクタ、前記第１のコネクタが前記ハウジングの中に配置されている、前記第１のコネクタに対する前記第２のコネクタの現在位置を検出するように構成された１つまたは複数のセンサ、前記第１のコネクタの位置を調整するように構成された調整機構、および前記電気ビークルとの間で電力を伝送するように構成された電力回路を備えた電気ビークル充電装置の制御方法であって、
前記第２のコネクタに対する前記第１のコネクタの前記現在位置を示す情報を前記１つまたは複数のセンサから受信する段階；
前記１つまたは複数のセンサから受信した前記情報に応じて、前記第１のコネクタを前記第２のコネクタと位置合わせするのに必要な調整を決定する段階；
前記決定した調整に従って前記調整機構を制御して前記第１のコネクタおよび前記第２のコネクタを位置合わせする段階；
位置合わせが済むと、前記第１のコネクタを前記第２のコネクタと係合させることにより、前記電気ビークルとの間で電力を伝送するための電気的接続を行う段階；および
前記電力回路を用いて、前記電気的接続を介して前記電気ビークルとの間で電力を伝送する段階
を備える方法。

【請求項24】

１つまたは複数のプロセッサにより実行されると、請求項２３に記載の方法を実行させる命令を含むコンピュータプログラム。

【請求項25】

請求項２４に記載のコンピュータプログラムを格納した不揮発性コンピュータ可読記憶媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電気ビークルとの間で電力を伝送するための装置、およびその制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

電気ビークルは、ガソリンエンジンおよびディーゼルエンジンなどの他の推進方式に依拠するビークルに代わる、より環境に配慮した選択肢を提供できる。近年では、電気ビークルの人気が著しく高まっている。しかしながら、消費者の中には、電気ビークルのバッテリを再充電できる充電スタンドの可用性に対する懸念から、電気ビークルの採用を思いとどまるかもしれない人もいる。

【0003】

既存の充電スタンドに関する１つの欠点は、関連するハードウェアを収容するキャビネットであり、この大きさは、従来のガソリンまたはディーゼル油の給油機とほぼ同じであることが通例である。都市環境では、カーブサイドスペースが限られた場所、例えば、狭い住宅街に充電スタンドを設置するのが難しい場合がある。この欠点によって、住宅所有者および地方自治体が新たな充電スタンドの設置を思いとどまることになりかねず、さらには電気ビークルの普及が遅れる可能性がある。

【0004】

本発明は、こうした状況で行われたものである。

【発明の概要】

【0005】

本発明の第１の態様によれば、電気ビークルとの間で電力を伝送するための装置が提供され、本装置は、電気ビークルが駐車できるスペースの地表面にまたはその上方に設置されるように構成されたハウジング、駐車したときに電気ビークルがハウジング上にまたはその上に位置するようになる；電気ビークルに付いている第２のコネクタと係合可能な第１のコネクタ、第１のコネクタはハウジングの中に配置されている；第１のコネクタに対する第２のコネクタの現在位置を検出するように構成された１つまたは複数のセンサ；第１のコネクタの位置を調整するように構成された調整機構；第２のコネクタに対する第１のコネクタの現在位置を示す情報を１つまたは複数のセンサから受信し、１つまたは複数のセンサから受信した情報に応じて第１のコネクタを第２のコネクタと位置合わせするのに必要な調整を決定し、決定した調整に従って調整機構を制御して第１および第２のコネクタを位置合わせし、位置合わせが済むと、第１のコネクタを第２のコネクタと係合させることにより、電気ビークルとの間で電力を伝送するための電気的接続を行うように構成されたコントローラ；および上記電気的接続を介して電気ビークルとの間で電力を伝送するように構成された電力回路を備える。

【0006】

第１の態様によるいくつかの実施形態では、コントローラ、電力回路、調整機構、および１つまたは複数のセンサのうち１つまたは複数がハウジングの中に配置されている。

【0007】

第１の態様によるいくつかの実施形態では、コントローラ、電力回路、調整機構、および１つまたは複数のセンサが、本装置を単一のユニットとして上記スペースに設置すること、および／またはそこから撤去することが可能になるように、ハウジングの中に配置されている。

【0008】

第１の態様によるいくつかの実施形態において、本装置はハウジングの１つまたは複数の側面に少なくとも１つの傾斜路を備え、電気ビークルがこのスペースに駐車するときに、少なくとも１つの傾斜路を上り、ハウジングに乗り上がることができるようにする。

【0009】

第１の態様によるいくつかの実施形態において、本装置は電力を貯蔵するための１つまたは複数の電力貯蔵ユニットを備え、電力回路は、上記電気的接続を介して１つまたは複数の電力貯蔵ユニットおよび電気ビークルの間で電力を伝送するように構成されている。

【0010】

第１の態様によるいくつかの実施形態において、１つまたは複数の電力貯蔵ユニットは、電源から受信した電力を用いて充電され、その後に上記電力を電気ビークルに供給するように設けられており、１つまたは複数の電力貯蔵ユニットは、１つまたは複数の電力貯蔵ユニットから電気ビークルを充電するのに必要な時間が電源から同じ量だけ電気ビークルを充電するならば必要となる対応する時間より短くなるように、電源から供給される最大電流より高い電流で電力を電気ビークルに供給するように構成されている。

【0011】

第１の態様によるいくつかの実施形態において、１つまたは複数の電力貯蔵ユニットはハウジングの中に配置されている。

【0012】

第１の態様によるいくつかの実施形態において、１つまたは複数のセンサは、電気ビークルが第１のコネクタの上方にあるスペースに位置しているときに、電気ビークルの下側の画像を捕捉するように配置されている。

【0013】

第１の態様によるいくつかの実施形態において、コントローラは、機械学習アルゴリズムを用いて、捕捉された画像における第２のコネクタの異なる位置にそれぞれ対応する複数の画像クラスのうちの１つに、捕捉された画像を割り当てるように構成されており、かつ割り当てた画像クラスと関連付けられた格納済みの予め決められた調整を取り出すことにより、必要な調整を決定するように構成されている。

【0014】

第１の態様によるいくつかの実施形態において、本装置は、第２のコネクタを第１のコネクタとおおよそ位置合わせする際に電気ビークルのユーザを支援するために、第１のコネクタの上方にあるスペースに電気ビークルが駐車している捕捉された画像を電気ビークルへ送信するように構成されている。

【0015】

第１の態様によるいくつかの実施形態において、捕捉された画像には、可視波長で捕捉された画像、または赤外線画像、または超音波画像が含まれる。

【0016】

第１の態様によるいくつかの実施形態において、本装置は、調整機構の範囲を示す情報を電気ビークルへ送信するように構成されている。

【0017】

第１の態様によるいくつかの実施形態において、調整機構の範囲を示す情報には、調整機構で第１のコネクタを位置決めできる領域を示すために、捕捉された画像に重ね合わせるバウンディングボックスが含まれる。

【0018】

第１の態様によるいくつかの実施形態において、コントローラは、第２のコネクタが調整機構の範囲外にあるように電気ビークルが位置しているか否かを判定するように構成されており、かつ第２のコネクタが調整機構の範囲外にあるという判定に応じて、電気ビークルに位置ずれ通知メッセージを送信するように構成されている。

【0019】

第１の態様によるいくつかの実施形態において、本装置は、障害物を検出するおよび／またはこれを第１および第２のコネクタの間のパスから取り除くための手段を備える。

【0020】

第１の態様によるいくつかの実施形態において、第１のコネクタは、第１のコネクタを第２のコネクタと係合させるために、第２のコネクタへ向かう第１の方向に伸長可能であるように構成されており、調整機構は、第１のコネクタの位置を調整するために、第１の方向に対して傾斜した平面において第１のコネクタを動かすように構成されている。

【0021】

第１の態様によるいくつかの実施形態において、電気ビークルは自動車である。

【0022】

第１の態様によるいくつかの実施形態において、コントローラは、第１のコネクタの上方にあるスペースに駐車したビークルが第１のコネクタに適合しているか否かを判定し、かつビークルが第１のコネクタに不適合であるという判定に応答して自動的に行動を起こすように構成されている。

【0023】

第１の態様によるいくつかの実施形態において、コントローラは、ビークルが内燃エンジンビークルであるか否かを判定するために、１つまたは複数のセンサで捕捉された画像を解析するように構成されており、かつビークルが内燃エンジンビークルであるという判定に応じて、ビークルが第１のコネクタに不適合であると判定するように構成されている。

【0024】

第１の態様によるいくつかの実施形態において、コントローラは、内燃エンジンビークルを示す１つまたは複数の特徴を検出するために、１つまたは複数のセンサで捕捉された画像に画像認識アルゴリズムを適用するように構成されている。

【0025】

第１の態様によるいくつかの実施形態において、１つまたは複数のセンサは、空気の特性を検出するための空気センサを含み、コントローラは、空気センサが内燃エンジンビークルの排気ガスを示す特性を検出したことに応じて、このビークルが第１のコネクタに不適合であると判定するように構成されている。

【0026】

第１の態様によるいくつかの実施形態において、行動には、警報を作動させること；駐車違反通知を自動的に発行すること；およびスペースにおける不適合ビークルの存在を関係機関に通報すること、のうち１つまたは複数が含まれる。

【0027】

本発明の第２の態様によれば、電気ビークルとの間で電力を伝送するための装置が提供され、本装置は、コンピュータプログラム命令を格納するように設けられたメモリ；およびメモリに格納されたコンピュータプログラム命令を実行するように構成された１つまたは複数のプロセッサを備え、コンピュータプログラム命令は、１つまたは複数のプロセッサにより実行されると、装置に、電気ビークル上に配置された第２のコネクタに対する第１のコネクタの現在位置を示す情報を１つまたは複数のセンサから受信させ、第１のコネクタは第２のコネクタと係合可能である；１つまたは複数のセンサから受信した情報に応じて第１のコネクタを第２のコネクタと位置合わせするのに必要な調整を決定させ；第１および第２のコネクタを位置合わせするために決定した調整に従って、第１のコネクタの位置を調整するように構成された調整機構を制御させ；位置合わせが済むと、第１のコネクタを第２のコネクタと係合させ、これにより電気ビークルとの間で電力を伝送するための電気的接続を行わせ；電力回路を用いて、上記電気的接続を介して電気ビークルとの間で電力を伝送させるように適応されている。

【0028】

本発明の第３の態様によれば、電気ビークル充電装置の制御方法が提供される。本装置は、電気ビークルが駐車できるスペースの地表面にまたはその上方に設置されるように構成されたハウジング、駐車したときに電気ビークルがハウジング上にまたはその上に位置するようになる、電気ビークルに付いている第２のコネクタと係合可能な第１のコネクタ、第１のコネクタはハウジングの中に配置されている、第１のコネクタに対する第２のコネクタの現在位置を検出するように構成された１つまたは複数のセンサ、第１のコネクタの位置を調整するように構成された調整機構、および電気ビークルとの間で電力を伝送するように構成された電力回路を含む。本方法は、第２のコネクタに対する第１のコネクタの現在位置を示す情報を１つまたは複数のセンサから受信する段階；１つまたは複数のセンサから受信した情報に応じて、第１のコネクタを第２のコネクタと位置合わせするのに必要な調整を決定する段階；決定した調整に従って調整機構を制御して第１および第２のコネクタを位置合わせする段階；位置合わせが済むと、第１のコネクタを第２のコネクタと係合させることにより、電気ビークルとの間で電力を伝送するための電気的接続を行う段階；および電力回路を用いて、上記電気的接続を介して電気ビークルとの間で電力を伝送する段階を備える。

【0029】

本発明の第４の態様によれば、１つまたは複数のプロセッサによって実行されると、第２の態様による方法の実行を引き起こす命令を備えたコンピュータプログラムが提供される。

【0030】

本発明の第５の態様によれば、第４の態様によるコンピュータプログラムを格納した不揮発性コンピュータ可読記憶媒体が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0031】

これから、添付図面を参照して本発明の実施形態を単なる例として説明する。

【0032】

【図1】本発明の一実施形態に従って、電気ビークルとの間で電力を伝送するための装置を図示した図である。

【0033】

【図2】本発明の一実施形態に従って、図１に示す装置の制御方法を図示したフローチャートである。

【0034】

【図3】本発明の一実施形態に従って、図１に示す装置の第１および第２のコネクタを位置合わせして係合させる方法を図示したフローチャートである。

【0035】

【図4】本発明の一実施形態に従って、図１の電気ビークルおよび装置の間で無線通信を可能にするシステムを図示した図である。

【0036】

【図5】本発明の一実施形態に従って、ビークルが第１のコネクタの上に不適切に駐車している場合に自動的に行動を起こす方法を図示したフローチャートである。

【0037】

【図6】本発明の一実施形態に従って、ハウジングのどちらの端部にも傾斜路を備えた装置を図示した図である。

【0038】

【図7】本発明の一実施形態に従って、ハウジングの１つの端部に一対の傾斜路を備えた装置を図示した図である。

【0039】

【図8】本発明の一実施形態に従って、高速充電用の電力貯蔵ユニットを備えた電気ビークル充電装置を図示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0040】

以下の詳細な説明では、本発明の特定の例示的実施形態のみを単に実例として示し、かつ説明している。当業者であれば理解しているであろうが、説明されている実施形態はどれも本発明の範囲から逸脱することなく様々な異なる方法で変更されることがある。したがって、これらの図面および説明は例示的な性質のものとみなされるべきであり、限定的なものではない。本明細書の全体を通じて、同様の参照番号は同様の要素を指し示している。

【0041】

ここで図１を参照すると、本発明の一実施形態に従って、電気ビークルとの間で電力を伝送するための装置が図示されている。本装置は、「電気ビークル充電装置」、またはより簡潔に「充電装置」とも呼ばれることがある。装置１００は、電気ビークル１１０に付いている第２のコネクタ１１１と係合可能であるように構成された第１のコネクタ１０１を備える。本実施形態において、電気ビークル１１０は自動車、例えば、電気自動車であるが、他の実施形態では、本装置は、航空機または海洋船舶などの他の種類のビークルで用いられるように構成されてもよい。装置１００はさらに、第２のコネクタ１１１の位置を検出するための１つまたは複数のセンサ１０２、調整機構１０３、ハウジング１０４、ハウジングカバー１０５、コントローラ１０６、および電力回路１０７を備える。

【0042】

ハウジング１０４は、電気ビークル１１０が駐車できるスペースの地表面１２０にまたはその上方に設置されるように構成されており、駐車すると電気ビークル１１０がハウジング１０４上にまたはその上に位置するようになる。本実施形態において、ハウジング１０４は、電気ビークル１１０がハウジング１０４と接触することなくハウジング１０４の上に来ることができるように、電気ビークル１１０の車輪間の距離より幅が狭く、かつ電気ビークル１１０の最低地上高より低い高さを有する。これにより、駐車する際にビークル１１０のいかなる衝突または揺れも回避することによって、ビークル１１０の乗員に対して、より快適な体験をもたらすことができる。いくつかの実施形態において、ハウジング１０４の形状および大きさは、ハウジング１０４の最高部分が地表面の上方１５０ミリメートル（ｍｍ）以下、例えば、地表面の上方１００、１１０、１２０、１３０、１４０、または１５０ｍｍを超えないほどであってよいが、他の実施形態では、ハウジングの別の最大高さが用いられてよい。

【0043】

他の実施形態において、ハウジング１０４は、駐車するときに、ビークル１１０がハウジング１０４を上り、そこに乗り上がることが可能になるように構成されてよい。例えば、ハウジング１０４は、ビークル１１０の両側にある車輪間の距離より幅が広くてよく、その距離はビークル１１０の「トレッド」と呼ばれることがある。この配置は、ハウジング１０４の高さを電気ビークル１１０の最低地上高より高くできることにより、利点をもたらす可能性がある。その理由は、ハウジング１０４上に駐車すると、ビークル１１０を地表面１２０の上方に上昇させることができ、その結果、ハウジング１０４の中に、装置１００の内蔵コンポーネントを収容するためのより広いスペースを設けることができるからである。

【0044】

図１に示すように、第１のコネクタ１０１はハウジング１０４の中に配置されている。本実施形態において、コントローラ１０６、電力回路１０７、調整機構１０３、および１つまたは複数のセンサ１０２も、本装置を単一のユニットとして上記スペースに設置すること、および／またはそこから撤去することが可能になるように、ハウジング１０４の中に配置されている。例えば、ハウジング１０４は、ボルトなどの任意の好適な形式の取り外し可能な固定具で地面１２０に固定されてよい。あるいは、ハウジング１０４は地面１２０に固定されていなくてよく、単に所定の位置に静止していてよい。

【0045】

いくつかの実施形態において、例えば、装置１００が駐車場内または道路の横にある印が付いた駐車区画に設置される場合、スペースは地面上の好適な印で区切られてよい。ハウジング１０４および第１のコネクタ１０１は印で区切られたスペース内に配置されてよく、第１のコネクタ１０１の上方にビークル１１０を駐車する際に、この印が運転者を支援する目印として機能するようになる。他の実施形態において、例えば、装置１００がユーザの自宅にある私有車道または私有ガレージ内に設置される場合、スペースには印が付いていなくてもよい。

【0046】

１つまたは複数のセンサ１０２は、第１のコネクタ１０１に対する第２のコネクタ１１１の現在位置を検出し、第２のコネクタ１１１に対する第１のコネクタ１０１の現在位置を示す情報を送信するように構成されている。１つまたは複数のセンサ１０２は、ビークル１１０が第１のコネクタ１０１の上方にあるスペースに駐車しようとしているとき、またはそこに駐車しているときを検出し、ビークル１１０の存在が検出されると、情報を自動的にコントローラ１０６へ送信するように構成されてよい。第２のコネクタ１１１の位置を検出できる任意の好適な種類のセンサ１０２が、実施形態に応じて用いられてよい。例えば、１つまたは複数のセンサ１０２は、可視波長で第２のコネクタ１１１の画像を捕捉するように構成されたカメラを含んでよく、および／または赤外線センサまたは超音波センサを含んでよい。本実施形態において、１つまたは複数のセンサ１０２は、電気ビークル１１０が第１のコネクタ１０１の上方にあるスペースに位置しているときに、電気ビークル１１０の下側の画像を捕捉するように配置されている。

【0047】

いくつかの実施形態において、ビークル１１０における第２のコネクタ１１１および／または第２のコネクタ１１１が収容されている筐体は、第２のコネクタ１１１および／または第２のコネクタ１１１の筐体に隣接したビークルの部分に対して高いコントラストをもたらすように構成されており、その結果、コントローラ１０６は、１つまたは複数のセンサ１０２で捕捉された画像において第２のコネクタ１１１をより容易に特定できる。例えば、１つまたは複数のセンサ１０２が可視波長で画像を捕捉するように構成されている場合、第２のコネクタ１１１および／または筐体は、ビークルの隣接部分の色に対して高いコントラストをもたらす色を有してよい。別の例として、異なる色を用いる代わりに、形状および／または表面反射率といった第２のコネクタ１１１および／またはその筐体の別の特性が、１つまたは複数のセンサ１０２で捕捉された画像において高いコントラストをもたらすように構成されてよい。

【0048】

コントローラ１０６は、第２のコネクタ１１１に対する第１のコネクタ１０１の現在位置を示す情報を１つまたは複数のセンサ１０２から受信し、１つまたは複数のセンサ１０２から受信した情報に応じて、第１のコネクタ１０１を第２のコネクタ１１１と位置合わせするのに必要な調整を決定するように構成されている。コントローラ１０６は、第１のコネクタ１０１を第２のコネクタ１１１と位置合わせして、第１のコネクタ１０１が第２のコネクタ１１１と係合できるようにするために、決定した調整に従って第１のコネクタ１０１の位置を調整するのに調整機構１０３を用いることができる。いくつかの実施形態において、調整機構１０３は、第１のコネクタ１０１を１つまたは複数の軸に沿って直線的に動かすように構成されてよく、および／または第１のコネクタ１０１を１つまたは複数の軸の周りを回転させるように構成されてよい。例えば１つの実施形態において、調整機構１０３は、第１のコネクタ１０１を取り付ける可動式プラットフォームを有し、このプラットフォームを１つまたは複数の軸に沿って動かすための作動手段を有する。好適な作動手段の例として、ラックアンドピニオン機構に接続された電気モータ、または油圧ラムが挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、調整機構は、第１のコネクタ１０１を内蔵したハウジング１０４を上昇または下降させる、および／または回転させるように構成されてよい。例えば、調整機構は、ライジングボラードと同様な方式でハウジング１０４を上昇させても、または下降させてもよい。係合機構はその場合、ハウジング１０４が上昇位置にあるとハウジング１０４から伸び出るアームを含んでよい。

【0049】

充電スタンド装置１００に調整機構１０３を提供することにより、あらゆる必要な調整を充電スタンド１００で行うことができるので、ビークル１１０に付いている対応するコネクタ１１１のコストおよび複雑度が低減できる。さらに、第１のコネクタ１０１の位置をビークル１１０に付いている第２のコネクタ１１１の位置に一致するよう調整できるようにすることにより、装置１００は、ある程度の第１および第２のコネクタ１０１、１１１の位置ずれを補償でき、ビークル１１０を駐車するときに第２のコネクタ１１１を第１のコネクタ１０１と正確に位置合わせすることが不要になる可能性があるので、運転者にとって駐車操作がより容易になる。

【0050】

第１および第２のコネクタ１０１、１１１は係合すると電気的接続を行い、それを介して電力回路１０７はビークル１１０との間で電力を伝送できる。例えば、第１および第２のコネクタ１０１、１１１のうちの一方はプラグを有してよく、第１および第２のコネクタ１０１、１１１のうちの他方は、確実な接続を提供するためにプラグが摩擦または機械的手段を用いてソケット内に保持され得るように、プラグに対して相補的な形状を有するソケットを有してよい。第１のコネクタ１０１は「充電スタンドコネクタ」と呼ばれることがあり、第２のコネクタ１１１は「ビークルコネクタ」と呼ばれることがある。コントローラ１０６は、電力回路を制御して、電気ビークル１１０との間で電力を伝送する速度、時間、および期間を制御してよい。いくつかの実施形態において、コントローラ１０６は、電力回路１０７を制御して、１日の特定の時間帯、例えば、送電網の需要が低いとき、および／または電気のコストが低くなるときにだけ、ビークル１１０へ電力を供給してよい。反対に、電気のコストが高くなる時間帯には、いくつかの実施形態において、電力回路１０７はビークル１１０から送電網へ電力を伝送するように制御されてよい。

【0051】

第１のコネクタ１０１は、第１および第２のコネクタ１０１、１１１を係合させるために、第２のコネクタ１１１へ向かう方向に第１のコネクタ１０１を動かすように構成された係合機構１０８に取り付けられている。第１のコネクタ１０１を係合させるための好適な機構の例としては、ｘ、ｙ、およびｚのデカルト軸上で独立した調整を行うことができる伸縮カラム、リニアアクチュエータ、またはロボットアームが挙げられるが、これらに限定されない。いくつかの実施形態において、調整機構１０３は、平面内で第１のコネクタ１０１を動かすように構成されており、係合機構１０８は、調整機構１０３の平面に対して傾斜した方向に第１のコネクタ１０１を動かすように構成されている。このようにして、調整機構１０３および係合機構１０８の動きを組み合わせることにより、スペース内で少なくとも３つの自由度を用いて、第１のコネクタ１０１を正確に位置決めできる。

【0052】

調整機構１０８を用いて第１のコネクタ１０１の位置を調整した後に、コントローラ１０６は、１つまたは複数のセンサ１０２から新たな情報を受信し、第１および第２のコネクタ１０１、１１１が正しく位置合わせされていることを確認してよい。次いで、第１および第２のコネクタ１０１、１１１が位置合わせされているという判定に応じて、コントローラ１０６は、係合機構１０８を制御して第１のコネクタ１０１を第２のコネクタ１１１と自動的に係合させてよい。

【0053】

コントローラ１０６は、充電が完了すると、係合機構１０８を制御して第１のコネクタ１０１を第２のコネクタ１１１から自動的に係合解除するように構成されてよい。例えば、電気ビークル１１０は、その内蔵バッテリの充電状態を監視し、バッテリが完全に充電されていることを示す信号をコントローラ１０６へ送信してよい。いくつかの実施形態において、電気ビークル１１０は、バッテリ充電が１００％充電未満の特定の閾値レベルに達すると、信号をコントローラ１０６へ送信してよい。例えば、ユーザが高速充電モードを選択していた場合、電気ビークル１１０は、バッテリがある程度の充電レベル、例えば、総バッテリ容量の８０％または９０％に達すると、信号をコントローラ１０６へ送信して充電操作を終了させてよい。コントローラ１０６は、運転者が好きなときに充電プロセスを中断して走行を継続できるようにするために、ユーザコマンドに応答して第１のコネクタ１０１を第２のコネクタ１１１から係合解除するように構成されてよい。

【0054】

いくつかの実施形態において、充電操作は、ユーザ定義閾値と呼ばれることがあるユーザにより定められた閾値にバッテリ充電レベルが達すると終了してよい。例えば、ユーザは、今回の走行のうち残っている部分に対して十分な充電量を表すと考えるレベルにユーザ定義閾値を設定してよい。いくつかの実施形態において、充電操作は、今回の走行のうち残っている部分を完了するのに必要なバッテリ充電量を予測するように構成されたアルゴリズムによって決定された閾値にバッテリ充電レベルが達すると終了してよい。アルゴリズムは、予測を行うときに、ユーザの予想される運転パターンおよび／または最も可能性の高い目的地などの情報を考慮に入れるように構成されてよい。例えば、アルゴリズムには、ユーザにより実行された以前の走行を示す情報、および／またはユーザの運転スタイル（例えば、加速および／またはブレーキの割合、コーナリング速度、特定の速度における特定のギアの好みなど）について示す情報が提供されてよい。

【0055】

本実施形態において、第２のコネクタ１１１は、ビークルコネクタとも呼ばれることがあり、電気ビークル１１０の下側に配置されている。しかしながら、他の実施形態において、第２のコネクタ１１１は、ビークル１１０の別の部分、例えば、ビークル１１０の側部、前部、後部、または上部に配置されてよい。第２のコネクタ１１１がビークルの下側以外のビークルの一部に配置されている実施形態において、調整機構１０３および／または係合機構１０８は、それに応じて適応されてよい。例えば、第２のコネクタ１１１がビークル１１０の側部に配置されている一実施形態において、調整機構１０３は、第１のコネクタ１０１をビークル１１０の下から水平に動かし、第１のコネクタ１０１を第２のコネクタ１１１と同じ高さになるまでビークル１１０と平行して鉛直に上昇させるように構成されたロボットアームを有してよい。このアームは次いで、第１および第２のコネクタ１０１、１１１を係合させるために、第１のコネクタ１０１を第２のコネクタ１１１へ向かって水平に動かすように制御されてよい。本実施形態において、ロボットアームは調整機構１０３および係合機構１０８の両方の機能を行うので、別個の係合機構１０８は必要とされなくてもよい。

【0056】

図１に示すように、本実施形態において、コントローラ１０６、電力回路１０７、調整機構１０３、および１つまたは複数のセンサ１０２は、駐車スペース内の地表面１２０にある低背ハウジング１０４の中に配置されている。このようにして、歩行者または道路利用者に何も障害物をもたらさない小型で目立たない充電スタンド装置１００を提供できる。これは、運動機能が低下または損なわれた歩行者、例えば、視力障害のある歩行者、高齢の歩行者、身体障害のある歩行者、または負傷しているかまたは医療的緊急事態にある他の歩道利用者にとって特に有利になり得る。こうした人たち全てが、駐車スペースに隣接して配置されるのが通例である従来の地上に置かれた電気ビークル充電スタンドによりもたらされる障害物を避けて進むことに困難を感じる場合がある。

【0057】

いくつかの実施形態において、ビークル１１０は、第１のコネクタ１０１、および／またはハウジング１０４、および／またはハウジングカバー１０５といった装置１００の一部の、第２のコネクタ１１１に対する位置を検出するように構成された１つまたは複数のビークルセンサ１１２を備えてよい。１つまたは複数のビークルセンサ１１２からの情報は、第１および第２のコネクタ１０１、１１１の位置合わせを支援するのに用いられてよい。例えば、いくつかの実施形態において、ビークル１１０は、１つまたは複数のビークルセンサ１１２から得られた情報を充電スタンドコントローラ１０６へ送信してよい。いくつかの実施形態において、ビークル１１０に付いているコントローラは、１つまたは複数のビークルセンサ１１２から得られた情報を利用して、例えば、自動駐車操作時に第１および第２のコネクタ１０１、１１１の自動的な位置合わせを支援でき、および／または１つまたは複数のビークルセンサ１１２から得られた情報を表示して、手動駐車操作時にユーザが第１および第２のコネクタ１０１、１１１を位置合わせするのを支援できる。

【0058】

１つまたは複数のビークルセンサ１１２が設けられている実施形態において、１つまたは複数のビークルセンサ１１２によって検出される装置１００の一部は、装置１００の隣接部分に対して高いコントラストをもたらす、および／または路面１２０の隣接部分に対して高いコントラストをもたらすように構成されてよい。すなわち、１つまたは複数のビークルセンサ１１２によって検出された装置１００の一部は、１つまたは複数のビークルセンサ１１２で捕捉された画像において高いコントラストをもたらすように構成されてよく、その結果、捕捉された画像において装置１００の一部をより容易に特定できる。例えば、１つまたは複数のビークルセンサ１１２が可視波長で画像を捕捉するように構成されている場合、装置１００の一部は、装置１００の隣接部分および／または路面１２０の隣接部分の色に対して高いコントラストをもたらす色を有してよい。別の例として、異なる色を用いる代わりに、形状および／または表面反射率といった、装置１００の一部に関する別の特性が、１つまたは複数のビークルセンサ１１２で捕捉された画像において高いコントラストをもたらすように構成されてよい。

【0059】

本実施形態の装置１００は、好適なヒンジの周りを旋回できる１つまたは複数の部品の形態でハウジングカバー１０５を備える。ハウジングカバー１０５の１つまたは複数の部品は、閉位置にある場合、塵埃、液体、または他の異物がハウジング１０４に入り込むのを防止するシールとして機能できる。さらに、図１に破線で示される開位置に持ち上げられると、そうしなければ第１のコネクタ１０１を妨げる可能性があるあらゆる塵埃またはゴミなどの物質をハウジングカバー１０５からチップオフ（ｔｉｐｐｅｄ ｏｆｆ）することができ、第１のコネクタ１０１を第２のコネクタ１１１と係合させるためのパスがクリーンになる。このようにして、ハウジングカバー１０５のヒンジ付きの１つまたは複数の部品は、第１および第２のコネクタ１０１、１１１の間のパスから障害物を取り除くための手段として機能できる。

【0060】

本実施形態ではハウジングカバー１０５がハウジング１０４を覆うヒンジ付きのふたという形態を取るが、他の実施形態では異なる形態のカバー１０５が設けられてよい。例えば、いくつかの実施形態では、堅いハウジングカバー１０５が、スライド機構または回転機構を用いて開閉してよく、またはシャッタの形態をした柔軟なまたは分割されたハウジングカバーが、ハウジング１０４の一方の側にあるドラムまたはスピンドルの周りにハウジングカバーを巻き取ることによって開いてよい。

【0061】

いくつかの実施形態において、ヒンジ付きのハウジングカバー１０５の代わりにまたはこれに加えて、障害物を取り除くための別の手段が設けられてよい。障害物を取り除くための手段は、パスクリアリング機構とも呼ばれることがある。例えば、いくつかの実施形態において、本装置は、ハウジング１０４の表面から物質を取り除いて第１のコネクタ１０１へのパスをクリーンにするために、ハウジング１０４の表面に気体または液体の噴流を向けるように構成されたノズルの形態のパスクリアリング機構を備えてよい。

【0062】

ここで図２を参照すると、本発明の一実施形態に従って、充電装置の制御方法を示すフローチャートが図示されている。図２に示すものなどの方法が、図１に示すものと同様の装置によって行われてよい。

【0063】

まず、段階Ｓ２０１においてコントローラ１０６は、第２のコネクタ１１１に対する第１のコネクタ１０１の現在位置を示す情報を、例えば、ビークル１１０の下側の、第２のコネクタ１１１の位置を示す画像の形態で、１つまたは複数のセンサ１０２から受信する。次いで、段階Ｓ２０２においてコントローラ１０６は、例えば、形状認識アルゴリズムを適用して画像内の第２のコネクタ１１１を特定した後に、第２のコネクタ１１１の現在位置および既知の基準点の間のオフセットを判定することにより、１つまたは複数のセンサ１０２から受信した情報に応じて第１のコネクタ１０１を第２のコネクタ１１１と位置合わせするのに必要な調整を決定する。

【0064】

必要な調整を決定すると、段階Ｓ２０３においてコントローラ１０６は、決定した調整に従って調整機構１０３を制御して、第１および第２のコネクタ１０１、１１１を位置合わせする。次いで、段階Ｓ２０４においてコントローラ１０６は、電気ビークル１１０との間で電力を伝送するための電気的接続を行うために、コネクタ１０１、１１１の位置合わせが済むと、係合機構１０８を制御して第１のコネクタ１０１を第２のコネクタ１１１と係合させる。次いで、段階Ｓ２０５において電力回路１０７は、第１および第２のコネクタ１０１、１１１の間の電気的接続を介して電気ビークル１１０との間で電力の伝送を始める。

【0065】

上述したように、装置１００において第２のコネクタ１１１に対する第１のコネクタ１０１の位置を調整することにより、第１のコネクタ１０１に対してビークル１１０を高い精度で駐車することが不要になる可能性がある。さらに、ビークル１１０ではなく装置１００で必要な調整を実行できるので、ビークル１１０に簡単な固定コネクタ１１１が設けられてよく、ビークル１１０の全体的なコストおよび複雑度が低減する。

【0066】

それにもかかわらず、いくつかの実施形態において、ビークル１１０は第２のコネクタ１１１の位置を調整するための自前の機構も備えてよい。装置１００およびビークル１１０の両方がそれぞれ、第１および第２のコネクタ１０１、１１１の位置をそれぞれ調整するための機構を備える場合、より広範な調整が成し遂げられる可能性があり、それに応じて、システムは装置１００およびビークル１１０の間のより大きな位置ずれを許容できる可能性がある。

【0067】

ここで図３を参照すると、本発明の一実施形態に従って、図１に示す装置の第１および第２のコネクタを位置合わせして係合させる方法を示すフローチャートが図示されている。以下の説明から明らかになるように、図３に図示した特定の段階が装置１００で行われ、他の段階がビークル１１０で行われる。

【0068】

図３のフローチャートは、段階Ｓ３０１において運転状態にあるビークル１１０から始まる。ある時点においてビークル１１０は、段階Ｓ３０２において、例えば、ユーザが後進ギアを選択した、またはビークルの駐車センサを作動させることを選択した、および／または自動駐車機能を係合させたときに、駐車操作を検出する。ビークル１１０に搭載されたコントローラが、段階Ｓ３０３において、ビークル１１０のすぐ近くにある図１に示すものといった地上設置型充電装置を無線で探索し、これに接続しようと試みることによって応答する。明確にするために、ビークル１１０に搭載されたコントローラは、以下で「ビークルコントローラ」と呼ばれることになり、充電スタンド装置１００のコントローラ１０６は、以下で充電スタンドコントローラ１０６と呼ばれることになる。実施形態に応じて、ビークルコントローラは、ビークル内に設置される電子制御ユニット（ＥＣＵ）を有してもよく、または物理的に別個のデバイス、例えば、タブレットコンピュータまたはスマートフォンといったポータブルユーザデバイスを有してもよい。ビークルコントローラは、任意の好適な技術、例えば、ＷｉＦｉ、Ｌｏｎｇ Ｒａｎｇｅ（ＬｏＲａ）、またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を用いて装置１００への無線接続を確立しようと試みてよい。

【0069】

接続が確立されると、ビークルコントローラは、段階Ｓ３０４において地上設置型充電スタンド装置１００の１つまたは複数のセンサ１０２から画像、例えば、可視波長で捕捉された画像、または赤外線画像、または超音波画像を受信する。段階Ｓ３０５において、ビークルコントローラは、充電スタンドコントローラ１０６から調整機構１０３の範囲を示す情報を取得する。例えば、段階Ｓ３０５において充電スタンドコントローラ１０６からビークルコントローラへ送信された情報は、第１のコネクタ１０１に対して事前に定められた１つまたは複数の軸に沿って可能な調整の最大範囲を規定してよい。

【0070】

次に、段階Ｓ３０６において、ビークルコントローラは、段階Ｓ３０４で受信した画像の全体または一部を、運転者に見えるディスプレイ、例えば、車載ディスプレイ画面、またはタブレットコンピュータまたはスマートフォンハンドセットなどのモバイルユーザデバイスのディスプレイ画面に表示する。本実施形態において、表示される画像には、第１のコネクタ１０１を調整機構１０３により位置決めできる領域を示すために、１つまたは複数のセンサ１０２で捕捉された画像に重ね合わせるバウンディングボックスが含まれる。実施形態に応じて、バウンディングボックスは、充電スタンドコントローラ１０６で捕捉された画像に追加され、次いでビークルコントローラへ送信されてもよく、または捕捉された画像を段階Ｓ３０４で受信した後に、バウンディングボックスを含む画像を運転者に見えるディスプレイに表示する前に、ビークルコントローラにより追加されてもよい。

【0071】

段階Ｓ３０７において、ビークルコントローラは、第２のコネクタ１１１が第１のコネクタ１０１の届く範囲にあるか否かをチェックする。すなわち、ビークルコントローラは、第２のコネクタ１１１が調整機構１０３により提供され得る可能な調整の範囲内にあるか否かをチェックしてよい。第２のコネクタ１１１が調整機構１０３および第１のコネクタ１０１の範囲外にあるとビークルコントローラが判定した場合、位置ずれ通知メッセージを表示して、ビークル１１０を別の位置に動かすよう運転者に促してよい。そうする場合、運転者は、第２のコネクタ１１１を第１のコネクタ１０１とおおよそ位置合わせする際に支援してくれる表示画像およびバウンディングボックスを用いてよい。いくつかの実施形態では、段階Ｓ３０７において、ビークルコントローラは、運転者が関与することなく、自動駐車モードを用いてビークルを自動的に再配置してよい。

【0072】

第２のコネクタ１１１が第１のコネクタ１０１の届く範囲にあると判定されると、段階Ｓ３０８において、ビークルコントローラは、ビークル１１０が正しく駐車されていることを充電スタンドコントローラ１０６へ伝える。次いで、段階Ｓ３０９において、充電スタンドコントローラ１０６は、１つまたは複数のセンサ１０２を用いて第２のコネクタ１１１の現在位置の画像を捕捉する。次に、本実施形態において、充電スタンドコントローラ１０６は、機械学習アルゴリズムを用いて、捕捉された画像を段階Ｓ３１０において解析する。ここで、「機械学習アルゴリズム」という用語は、機械学習を用いて訓練されているアルゴリズムを指すものと理解されたい。いくつかの実施形態において、アルゴリズムは開発段階の間に機械学習を用いて訓練されてよく、次いで結果としての訓練されたアルゴリズムは充電スタンドコントローラ１０６にインストールされてよい。いくつかの実施形態において、アルゴリズムは充電スタンドコントローラ１０６にインストールされると、変化しないままでよく、言い換えれば、アルゴリズムは充電スタンドコントローラ１０６にインストールされると、さらに訓練されなくてもよい。しかしながら、他の実施形態において、アルゴリズムは、アルゴリズムの精度を向上させるために、装置１００の使用時に機械学習を用いて継続的に訓練されてもよい。

【0073】

機械学習アルゴリズムは、捕捉された画像を複数の画像クラスのうちの１つに割り当てるように構成されており、各クラスは、捕捉された画像における第２のコネクタ１１１の異なる位置に対応する。機械学習アルゴリズムが画像を複数のクラスのうちの１つに割り当てることに成功した場合、充電スタンドコントローラ１０６は、割り当てた画像クラスと関連付けられた格納済みの予め決められた調整を取り出すことにより、段階Ｓ３１１において必要な調整を決定することへ進む。異なるシナリオについて必要な調整を予め計算し、予め計算した調整をメモリに格納することにより、充電スタンドコントローラ１０６は、段階Ｓ３１１において必要な調整を迅速かつ効率的に決定できる。また、第１および第２のコネクタ１０１、１１１の相対位置合わせという観点から現在のシナリオに適切な格納済みの予め決められた調整を取り出すことにより、コントローラ１０６は、１つまたは複数のセンサ１０２からの情報に依拠してリアルタイムで調整を導く必要なしに、調整機構１０３を制御できる。

【0074】

次に、段階Ｓ３１２において、充電スタンドコントローラ１０６は、例えば、１つまたは複数のセンサから受信した情報に基づいて、第１および第２のコネクタ１０１、１１１の間のパスに何か障害物が存在しているか否かをチェックする。段階Ｓ３１２において障害物が検出された場合、または段階Ｓ３１１において機械学習が画像を分類できない場合、充電スタンドコントローラ１０６は、人間の操作者、例えば、運転者または同乗者が、段階Ｓ３１５において、調整機構１０３および／または係合機構１０８を手動で制御するためのユーザ入力を提供する手動モードに切り替えるようビークルコントローラへ伝える。例えば、調整機構１０３および／または係合機構１０８を制御するためのユーザインタフェースが、ビークル内のタッチスクリーンディスプレイに表示されてよく、ビークルコントローラは、ユーザインタフェースを通じて受信したユーザコマンドを充電スタンドコントローラ１０６へ送信してよく、充電スタンドコントローラは次に、ユーザコマンドに従って調整機構１０３および／または係合機構１０８を制御できる。

【0075】

充電スタンドコントローラ１０６が段階Ｓ３１１において機械学習アルゴリズムを用いて画像を複数のクラスのうちの１つに割り当てることに成功し、かつ段階Ｓ３１２においてコネクタ１０１、１１１の間のパスに障害物がないと判定すると、段階Ｓ３１３において充電スタンドコントローラ１０６は、実行可能な接続があり得ることをビークルコントローラへ伝える。例えば、ビークルコントローラは、ビークルが正しく位置していることを運転者へ伝えるメッセージまたは他の形態の通知を表示することによって応答してよい。

【0076】

次に、段階Ｓ３１６において、充電スタンドコントローラ１０６は、要求された調整を段階Ｓ３１７において行う調整機構１０３へ命令を送信する。調整が完了すると、段階Ｓ３１８において、充電スタンドコントローラ１０６は、係合機構１０８を制御して第１のコネクタ１０１を第２のコネクタ１１１と係合させる。充電スタンドコントローラ１０６は、例えば、電力回路１０７を用いて第１および第２のコネクタ１０１、１１１の間の接続の抵抗を診断することにより、好適な接続が確立されていることを確認するためのチェックを実行してよい。接続の確立に成功したことを充電スタンドコントローラ１０６が確認すると、段階Ｓ３１９において、充電スタンドコントローラ１０６は、接続に成功したことをビークルコントローラに伝える。次いで電力回路１０７は、充電または放電のいずれが必要とされるのかに従ってビークルとの間で電力の伝送を始める。例えば、いくつかの実施形態において、電力回路は、送電網に対する需要が高い時間帯にはビークル１１０から送電網へ電力を伝送してよく、需要が低い時間帯にはビークル１１０に電力を伝送してよい。所望の伝送が完了すると、ビークルコントローラは、段階Ｓ３２０においてビークル１１０を係合解除して運転する準備が整っていることを運転者へ通知してよい。

【0077】

ここで図４を参照すると、本発明の一実施形態に従って、図１の電気ビークルおよび装置の間で無線通信を可能にするシステムが図示されている。装置１００およびビークル１１０はそれぞれ、装置１００およびビークル１１０が互いに無線で通信できるようにするためのそれぞれの無線インタフェース４０１、４１１を備える。図３を参照して上述したように、任意の好適な無線通信技術が用いられてよい。ビークル１１０は、例えば、一体型の車載ディスプレイ画面の形態で、またはタブレットまたはスマートフォンなどのポータブルデバイスの形態でディスプレイ４１２も備える。ディスプレイ４１２は、図３を参照して上述したように、運転者へ情報を表示するのに用いられてよい。

【0078】

装置１００は、センサ１０２および充電スタンドコントローラ１０６を備える。本装置は図１に示すような他の要素も備えてよいが、それらは明確にするために図４に示されていない。本実施形態において、装置１００はさらにコンピュータ可読メモリ１０６ａを備え、これは上述したように、それぞれ複数の画像クラスのうちの１つと関連付けられた複数の予め決められた調整を格納するように設けられている。いくつかの実施形態において、予め決められた調整をローカルメモリ１０６ａに格納する代わりに、コントローラ１０６は、格納済みの予め決められた調整を取り出すために、リモートストレージ、例えば、クラウドベースのストレージにアクセスするように構成されてよい。さらに、いくつかの実施形態において、充電スタンド装置１００内にあるローカルコントローラ１０６によって実行されると説明した操作のうちの一部または全部が、代わりに充電スタンド装置１００から遠く離れたコントローラ、例えば、クラウドコンピューティングサーバで実行されてもよい。そのようなものとして、本明細書における「コントローラ」への言及は適宜に解釈されるべきであり、対応する処理段階が充電スタンド装置１００でローカルに実行されなければならないということを示唆してはいない。

【0079】

コントローラ１０６は、１つまたは複数のプロセッサを有してよく、メモリ１０６ａは、１つまたは複数のプロセッサにより実行されると、上述した方法のいずれかをコントローラ１０６に実行させる命令を含んだコンピュータプログラムを格納してよい。例えば、コンピュータプログラム命令は、充電スタンドコントローラ１０６に、機械学習アルゴリズムを用いて１つまたは複数のセンサ１０２で捕捉された画像を分類させ、関連する予め決められた調整をメモリ１０６ａから取り出させ、調整機構１０３を用いて必要な調整を適用させ、第１のコネクタ１０１を第２のコネクタ１１１と係合させるように係合機構１０８を制御させてよい。

【0080】

ここで図５を参照すると、本発明の一実施形態に従って、ビークルが第１のコネクタの上に不適切に駐車している場合に自動的に行動を起こす方法を示すフローチャートが図示されている。本方法は、図１および図４で図示したような装置によって行われてよい。まず、段階Ｓ５０１において、コントローラ１０６は複数のセンサ１０２のうち１つまたは複数から情報を受信する。次いで段階Ｓ５０２において、コントローラ１０６は、段階Ｓ５０１で受信した情報に基づいて、ビークル１１０が第１のコネクタ１０１の上のスペースに駐車しているか否かを判定する。例えば、１つまたは複数のセンサ１０２が光センサを含む場合、コントローラ１０６は、光センサにより検出された光レベルが、物体が光センサの上に影を落としていることを示す特定の閾値未満になると、ビークルが第１のコネクタ１０１の上のスペースに駐車していると判定してよい。ビークルが検出されない場合、コントローラ１０６は、センサ情報を待ち、これを繰り返しチェックして、ビークルが第１のコネクタ１０１の上に駐車しているか否かを判定する。

【0081】

段階Ｓ５０２でビークルが検出されると、コントローラ１０６は段階Ｓ５０３へ進み、ビークル１１０が充電装置１００に適合しているものであるか否かをチェックする。例えば、段階Ｓ５０２において、コントローラ１０６は、１つまたは複数のセンサ１０２で捕捉された画像に画像認識アルゴリズムを適用して、ビークル１１０に付いている第２のコネクタ１１１を検出しようと試みてよい。いくつかの実施形態において、コントローラ１０６は、１つまたは複数のセンサ１０２からの情報に基づいて、異なる種類のビークルを認識可能であってよい。

【0082】

例えば、コントローラ１０６は、１つまたは複数のセンサ１０２からの情報を解析して、電気ビークルおよび内燃エンジンビークルを区別するように構成されてよい。いくつかの実施形態において、１つまたは複数のセンサ１０２は、空気の特性を検出するための空気センサを含み、コントローラ１０６は、空気センサ１０２が内燃エンジンビークルの排気ガスを示す特性を検出したことに応じて、ビークル１１０が第１のコネクタ１０１に不適合であると判定するように構成されている。いくつかの実施形態において、コントローラ１０６は、ビークルの下側の画像に画像認識を適用して、内燃エンジンビークルを示す特徴、例えば、燃料ポンプ、エキゾーストパイプ、および触媒コンバータなどを検出してよい。１つまたは複数のそのような特徴が検出されたことに応答して、コントローラ１０６は、ビークル１１０が内燃エンジンビークルであるため、段階Ｓ５０３において充電装置１００に不適合であると判定してよい。

【0083】

いくつかの実施形態において、段階Ｓ５０３において、コントローラ１０６は、ビークル１１０が段階Ｓ５０２において検出された後に、１つまたは複数のセンサ１０２から受信した情報に基づいて判定を行ってよい。言い換えれば、コントローラ１０６は、第２のコネクタ１１１が期待される位置に存在しているか否かを判定するために、段階Ｓ５０２およびＳ５０３の間で新たなセンサ情報を受信してよい。他の実施形態において、コントローラは、段階Ｓ５０２およびＳ５０３の両方に同じセンサ情報を用いてよく、その場合、段階Ｓ５０２およびＳ５０３の間で新たなセンサ情報を受信することが不要になる可能性がある。

【0084】

段階Ｓ５０３において、第２のコネクタ１１１が存在しているとコントローラ１０６が判定した場合、コントローラ１０６は次いで段階Ｓ５０４へ進み、上述したように、調整機構を用いて第１および第２のコネクタ１０１、１１１を自動的に位置合わせして接続してよい。その一方で、段階Ｓ５０３において第２のコネクタ１１１が検出されていないのに、ビークルが第１のコネクタ１０１の上方にあるスペースに駐車している場合、コントローラ１０６は段階Ｓ５０５へ進み、ビークルが電気ビークル充電スペースに不適切に駐車していることに応答して自動的に行動を起こす。段階Ｓ５０５における行動は、実施形態に応じて異なる形式を取ることがある。例えば、１つの実施形態において、コントローラ１０６は、駐車違反などの執行通知を自動的に発行してもよく、または不適切に駐車しているビークルの存在を好適な機関に通報してよい。別の実施形態において、コントローラ１０６は、第１のコネクタ１０１の上方にある駐車スペースまたはその近くで可聴警報または視覚警報を作動させてよい。例えば、不適合ビークル１１０の運転者が、駐車しているスペースが電気ビークル充電スペースであることに気付いていない状況において、電気ビークル充電スペースの存在をビークル１１０の運転者に知らせるために警報を作動させることにより、ビークル１１０を駐車スペース外に動かすよう運転者を促して、適合した電気ビークルのユーザのためにスペースが解放され得る。

【0085】

いくつかの実施形態において、段階Ｓ５０５で起こされる行動が予め決められてよい。他の実施形態において、この行動は、例えば、１つまたは複数のセンサから受信した情報および／または他の要因に従って、予め決められた複数の行動のうちの１つを選択することによる状況依存型であってよい。１つのそのような実施形態において、コントローラ１０６は、例えば、日中には上述した警報を作動させることにより、夜間には近くの住民に迷惑をかけないように、執行機関に無音で通報するか、または駐車違反通知を発行するなどのあまり目立たない行動を起こすことにより、１日の異なる時間帯で様々な予め決められた行動を起こしてよい。

【0086】

ここで図６を参照すると、本発明の一実施形態に従って、ハウジングのどちらの端部にも傾斜路を備えた装置６００が図示されている。本実施形態において、ハウジング６０４は、ハウジング６０４の１つの端部に第１の傾斜路６０４ａ、およびハウジング６０４のもう一方の端部に第２の傾斜路６０４ｂを有する。第１および第２の傾斜路６０４ａ、６０４ｂにより、電気ビークル１１０は、本装置が設置されているスペースに駐車するときに、傾斜路６０４ａ、６０４ｂのいずれかを上り、ハウジング６０４に乗り上がることが可能になる。本実施形態において、第１および第２の傾斜路６０４ａ、６０４ｂのそれぞれの幅ｗ_１は、駐車の際に、両前輪（前進駐車の場合）または両後輪（後進駐車の場合）を操作して傾斜路６０４ａ、６０４ｂに乗り、そこを上ることができるように、電気ビークル１１０のトレッドと等しいまたはそれより大きくてよい。ハウジングカバー６０５は、ビークル１１０がハウジングカバー６０５の上に駐車するために傾斜路６０４ａ、６０４ｂのいずれかを上り、ハウジングの上面６０４ｃに乗り上がることができるように、傾斜路６０４ａ、６０４ｂの間の、ハウジング６０４の上面６０４ｃに配置されてよい。

【0087】

代替実施形態では、図７に示すように、装置７００は、１つの傾斜路の代わりに、ハウジング７０４の１つまたは複数の端部に一対の傾斜路７０４ａ、７０４ｂを備えてよい。そのような実施形態において、一対の傾斜路７０４ａ、７０４ｂは、ビークル１１０の両側にある車輪間の間隔より小さいまたはそれに等しい距離ｗ_２だけ分離されてよい。

【0088】

ここで図８を参照すると、本発明の一実施形態に従って、高速充電用の電力貯蔵ユニットを備えた電気ビークル充電装置８００が図示されている。装置８００は、電力を貯蔵するための１つまたは複数の電力貯蔵ユニット８０９を備えてよい。それぞれの電力貯蔵ユニット８０９は、任意の好適な形式のエネルギー貯蔵技術、例えば、バッテリセル、スーパーキャパシタ、およびフライホイールエネルギーストレージなどを用いてよい。電力回路８０７は、第１のコネクタ８０１および第２のコネクタ１１１の間に形成された電気的接続を介して、１つまたは複数の電力貯蔵ユニット８０９および電気ビークル１１０の間で電力を伝送するように構成されている。電力は、必要に応じて、どちらの方向にも伝送されてよい。例えば、商用電源が利用できない状況では、電気ビークル１１０から１つまたは複数の電力貯蔵ユニット８０９へ余剰エネルギーを伝送してよく、このエネルギーは後で同じビークルまたは別のビークルを再充電するのに用いられる。

【0089】

本実施形態において、１つまたは複数の電力貯蔵ユニット８０９は、商用電源８３０から受信した電力を用いて充電され、その後に上記電力を電気ビークル１１０に供給するように設けられている。１つまたは複数の電力貯蔵ユニット８０９は、１つまたは複数の電力貯蔵ユニット８０９から電気ビークル１１０を充電するのに必要な時間が商用電源から同じ量だけ電気ビークルを充電するならば必要となる対応する時間より短くなるように、商用電源８３０から供給され得る最大電流より高い電流で電力を電気ビークル１１０に供給するように構成されている。このようにして、１つまたは複数の電力貯蔵ユニット８０９は、「高速充電」機能を提供するのに用いることができ、商用電源８３０から直接的に電力を引く場合において可能となるよりも急速に電気ビークル１１０を充電できるようになる。充電が完了すると、１つまたは複数の電力貯蔵ユニット８０９は、より低速で商用電源８３０から再充電されてよい。いくつかの実施形態において、１つまたは複数の貯蔵ユニット８０９は、商用電源以外の別の電源、例えば、太陽電池パネルまたは風力タービンといった、その土地の再生可能エネルギー源から再充電されてよい。

【0090】

１つまたは複数の電力貯蔵ユニット８０９は、単一のユニットとして容易に設置または撤去が可能な小型で自給式の装置を提供するために、ハウジング１０４、６０４、７０４の中に配置されてよい。あるいは、１つまたは複数の電力貯蔵ユニット８０９の一部または全部が、他の場所に、例えば、地下に、またはハウジング１０４、６０４、７０４が置かれている駐車スペースの横に配置されてもよい。この手法により、ハウジング１０４、６０４、７０４の限られた範囲内において可能となるよりも多くの電力貯蔵ユニット８０９を設けることが可能になり得る。

【0091】

本明細書では図面を参照しながら本発明の特定の実施形態について説明してきたが、添付した特許請求の範囲で定められる本発明の範囲から逸脱することなく、多くの変形例および変更例が可能になることが理解されるであろう。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【国際調査報告】