CN116527085A - 通信控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种通信控制装置。通过来自车载通信装置的询问而多个非接触供电装置与车辆同时通信,由此会产生电波干扰,其结果是车辆可能会与处于远离的位置的非接触供电装置而非处于最近的位置的非接触供电装置误配对。通信控制装置(1)具备:起动控制部(11),以使从多个非接触供电装置(30‑1~30‑n)各自的第一通信部(31‑1~31‑n)输出的信号互相不电波干扰的方式使各第一通信部的信号输出处理起动;及配对控制部(12),将具有与利用车辆(2)的第二通信部(21)接收到的从各第一通信部(31‑1~31‑n)输出的信号中的最强的电波强度的信号对应的第一通信部的非接触供电装置和车辆(2)配对。
Description
技术领域
本发明涉及通信控制装置。
背景技术
以往,已知有使用磁场耦合(电磁感应)、电场耦合、磁场谐振耦合(磁场共振)及电场谐振耦合(电场共振)这样的传输方式从设置于地面的非接触供电装置向驻车中的车辆以非接触的方式供给电力的非接触供电系统。在这样的非接触供电系统中,将设置有多个的非接触供电装置中的1个和车辆使用无线通信而配对,在配对后的非接触供电装置与车辆之间进行非接触供电。例如,已知有以下的车载通信装置及通信方法:从车辆侧向不特定的许多非接触供电装置发送询问信号,在逐渐减小该发送输出而仅从1个非接触供电装置接收到响应信号时,在该1个非接触供电装置与车辆之间进行配对(例如,参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2014-017747号公报
发明内容
发明所要解决的课题
然而,通过来自车载通信装置的询问,多个非接触供电装置与车辆同时通信,由此会产生电波干扰,其结果,车辆可能会与处于远离的位置的非接触供电装置而非处于最近的位置的非接触供电装置误配对。另外,在车载通信装置中,需要改变指向性而发送询问信号的功能,成本增加。
用于解决课题的手段
本公开的主旨如下。
(1)一种通信控制装置,具备:
起动控制部,以使从多个非接触供电装置各自的第一通信部输出的信号互相不电波干扰的方式使各所述第一通信部的信号输出处理起动;及
配对控制部,将具有与利用车辆的第二通信部接收到的从各所述第一通信部输出的信号中的最强的电波强度的信号对应的第一通信部的所述非接触供电装置和所述车辆配对。
(2)根据上述(1)所述的通信控制装置,所述起动控制部使各所述第一通信部的信号输出处理以起动定时不重合的方式依次起动。
(3)根据上述(1)所述的通信控制装置,所述起动控制部使设置于互相不电波干扰的位置的所述第一通信部的每个组的信号输出处理以在各所述组间起动定时不重合的方式依次起动。
(4)根据上述(1)~(3)中任一项所述的通信控制装置,所述起动控制部以输出相同大小的电波强度的信号的方式使各所述第一通信部的信号输出处理起动。
(5)根据上述(1)~(4)中任一项所述的通信控制装置,所述起动控制部不将各所述第一通信部中的已配对的非接触供电装置所具有的第一通信部的信号输出处理起动。
(6)根据上述(1)~(5)中任一项所述的通信控制装置,所述起动控制部设置于具有所述多个非接触供电装置的充电站。
(7)根据上述(1)~(5)中任一项所述的通信控制装置,所述起动控制部设置于所述车辆。
发明效果
根据本公开,通过以使从多个非接触供电装置的各自输出的信号互相不电波干扰的方式使各非接触供电装置的信号输出处理起动,将输出了最强的电波强度的信号的非接触供电装置和车辆配对,能够降低误配对的可能性。另外,由于无需进行具有指向性的通信,所以能够抑制成本。
附图说明
图1是概略性地示出具有本公开的一实施方式的通信控制装置的非接触供电系统的结构的图。
图2是概略性地示出图1所示的非接触供电系统内的非接触供电装置的结构的图。
图3是概略性地示出图1所示的非接触供电系统内的车辆的结构的图。
图4是示出本公开的一实施方式的通信控制装置的动作流程的流程图。
图5是示出与非接触供电装置对车辆的非接触供电相关的动作流程的流程图。
图6是例示起动控制部执行的基于第一方式的起动模式的图。
图7是例示起动控制部执行的基于第二方式的起动模式的图(其1)。
图8是例示起动控制部执行的基于第二方式的起动模式的图(其2)。
图9是例示起动控制部执行的基于第二方式的起动模式的图(其3)。
图10是概略性地示出具有本公开的另一实施方式的通信控制装置的非接触供电系统的结构的图。
图11是概略性地示出图10所示的非接触供电系统内的车辆的结构的图。
图12是示出本公开的另一实施方式的通信控制装置的动作流程的流程图。
具体实施方式
以下,参照附图来对通信控制装置进行说明。在各附图中,对同样的构件标注有同样的附图标记。另外,为了使理解容易,这些附图适当变更了比例尺。图示的方式是用于实施的1个例子,不限定于这些方式。
<非接触供电系统的整体结构>
图1是概略性地示出具有本公开的一实施方式的通信控制装置的非接触供电系统的结构的图。
在非接触供电系统中,非接触供电装置30-1~30-n(其中,n是2以上的自然数。以下同样)的各自与充电站3中的车辆的各驻车区域对应地设置。非接触供电装置30-1~30-n的各自具备第一通信部和送电电路。在图示的例子中,与非接触供电装置的附图标记中的分支号对应地标注有第一通信部及送电电路的附图标记中的分支号。例如,非接触供电装置30-1具备第一通信部31-1及送电电路32-1,非接触供电装置30-2具备第一通信部31-2及送电电路32-2。同样,非接触供电装置30-n具备第一通信部31-n及送电电路32-n。需要说明的是,在以下的说明中,在表示非接触供电装置30-1~30-n的任一个的情况下,称作非接触供电装置30。同样,在表示第一通信部31-1~31-n的任一个的情况下,称作第一通信部31。同样,在表示送电电路32-1~32-n的任一个的情况下,称作送电电路32。
将第一通信部31-1~31-n的各自输出的信号称作“询问信号”。各询问信号从第一通信部31-1~31-n的各自以相同大小的电波强度输出。送电电路32-1~32-n的各自构成为向配对后的车辆2以非接触的方式送电。送电电路32-1~32-n的各自例如埋入于对应的驻车区域的地面内(地下)。
车辆2具备第二通信部21、受电电路22及后述的配对控制部12。第二通信部21构成为接收第一通信部31-1~31-n的各自输出的信号。受电电路22构成为从配对后的非接触供电装置30以非接触的方式受电。
作为第一通信部31-1~31-n的各自与第二通信部21之间的通信,例如使用短程无线通信。短程无线通信表示通信距离比广域无线通信短的通信,具体而言,表示通信距离例如小于10米的通信。作为短程无线通信,能够使用通信距离短的各种近距离无线通信,例如,使用遵循了由IEEE、ISO、IEC等制定的任意的通信标准(例如,Wi-Fi(注册商标)、Bluetooth(注册商标)、ZigBee(注册商标)等)的通信。另外,作为用于进行短程无线通信的技术,例如,使用DSRC(dedicated Short Range Communication:专用短程通信)、RFID(Radio Frequency Identification:射频识别)等。
<通信控制装置的结构>
利用本公开的一实施方式的通信控制装置1,将在充电站3设置有多个的非接触供电装置30-1~30-n中的1个和车辆2配对。在配对后的非接触供电装置与车辆2之间进行非接触供电。通信控制装置1具备起动控制部11和配对控制部12。
起动控制部11以使从多个非接触供电装置30-1~30-n各自的第一通信部31-1~31-n输出的信号互相不电波干扰的方式使各第一通信部31-1~31-n的信号输出处理起动。由起动控制部11起动了信号输出处理的第一通信部31(即ON的第一通信部31)输出具有规定的大小的电波强度的询问信号,但未由起动控制部11起动信号输出处理的第一通信部31(即OFF的第一通信部31)不输出询问信号。起动控制部11在图1所示的实施方式中设置于充电站3内,但也可以如后述那样设置于车辆2。
从各第一通信部31-1~31-n以互相不电波干扰的方式输出的各询问信号由车辆2的第二通信部21接收。从第一通信部31-1~31-n的各自以相同大小的电波强度输出询问信号,但第二通信部21与第一通信部31之间的距离越近则第二通信部21接收的询问信号的电波强度越强。配对控制部12将具有输出了利用车辆2的第二通信部21接收到的电波强度最强的询问信号的第一通信部31的非接触供电装置30和车辆2配对。作为配对方法,只要能够相互认证即可,能够使用任意的方法,例如可以使用3次握手等。
<非接触供电装置的结构>
图2是概略性地示出图1所示的非接触供电系统内的非接触供电装置的结构的图。
非接触供电装置30除了第一通信部31及送电电路32之外,还具备控制器33及电源34。控制器33及电源34可以埋入于对应的驻车区域的地面内(地下),也可以配置于该驻车区域的附近的地上。
电源34向送电电路32供给电力。电源34例如是供给单相交流电力的商用交流电源。需要说明的是,电源34也可以是供给三相交流电力的其他的交流电源,还可以是燃料电池、太阳能发电装置等这样的直流电源。另外,电源34可以独立地设置于非接触供电装置30-1~30-n的各自,也可以由非接触供电装置30-1~30-n共用。
送电电路32将从电源34供给的电力向车辆2输送。送电电路32具有整流电路321、变换器322及送电侧谐振电路323。在送电电路32中,从电源34供给的交流电力在整流电路321中被整流而被变换为直流电流,该直流电流在变换器322中被变换为交流电力,该交流电力向送电侧谐振电路323供给。
整流电路321与电源34及变换器322电连接。整流电路321将从电源34供给的交流电力整流而变换为直流电力,将直流电力向变换器322供给。整流电路321例如是AC/DC转换器。需要说明的是,在电源34是直流电源的情况下,整流电路321也可以被省略。
变换器322与整流电路321及送电侧谐振电路323电连接。变换器322将从整流电路321供给的直流电力变换为比电源34的交流电力高的频率的交流电力(高频电力),将高频电力向送电侧谐振电路323供给。
送电侧谐振电路323具有由线圈41及电容器42构成的谐振器。线圈41及电容器42的各种参数(线圈41的外径及内径、线圈41的匝数、电容器42的静电容等)以使送电侧谐振电路323的谐振频率成为规定的设定值的方式确定。规定的设定值例如是10kHz~100GHz,优选是作为非接触电力传输用的频段而由SAE TIR J2954标准确定的85kHz。若从变换器322供给的高频电力向送电侧谐振电路323施加,则送电侧谐振电路323产生用于送电的交流磁场。
控制器33例如是通用计算机,进行非接触供电装置30的各种控制。例如,控制器33与送电电路32的变换器322电连接,为了控制送电电路32的电力发送而控制变换器322。而且,控制器33接受起动控制部11的控制而控制第一通信部31。
控制器33具备通信接口331、存储器332及处理器333。通信接口331、存储器332及处理器333经由总线而互相电连接。
通信接口331具有用于将控制器33与构成非接触供电装置30的各种设备(例如,变换器322、第一通信部31及起动控制部11等)电连接的接口电路。控制器33经由通信接口331而与其他的设备通信。
存储器332例如具有易失性的半导体存储器(例如,RAM)、非易失性的半导体存储器(例如,ROM)等。存储器332存储用于在处理器333中执行各种处理的计算机程序、在由处理器333执行各种处理时使用的各种数据等。
处理器333具有1个或多个CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)及其周边电路。处理器333也可以还具有逻辑运算单元或数值运算单元这样的运算电路。处理器333基于存储于存储器332的计算机程序来执行各种处理。
<车辆的结构>
图3是概略性地示出图1所示的非接触供电系统内的车辆的结构的图。
车辆2除了第二通信部21、受电电路22及配对控制部12之外,还具有电子控制单元(ECU)23、蓄电池24、功率控制单元(PCU)25及电动机26。在本实施方式中,车辆2是电动机26驱动车辆2的电动汽车(BEV)。然而,车辆2也可以是除了电动机26之外内燃机也驱动车辆2的混合动力车(HEV)或插电式混合动力车(PHEV)。
蓄电池24是能够充电的二次电池,例如由锂离子电池、镍氢电池等构成。蓄电池24蓄积车辆2的行驶所需的电力(例如电动机26的驱动电力)。若受电电路22从送电电路32接受到的电力向蓄电池24供给,则蓄电池24被充电。另外,若由电动机26发电产生的再生电力向蓄电池24供给,则蓄电池24被充电。若蓄电池24被充电,则蓄电池24的充电率(SOC:StateOf Charge)恢复。需要说明的是,蓄电池24也可以经由设置于车辆2的充电口而也能够由非接触供电装置30以外的外部电源充电。
电动机26例如是交流同步电动机,作为电动机及发电机发挥功能。电动机26在作为电动机发挥功能时,以蓄积于蓄电池24的电力为动力源而被驱动。电动机26的输出经由减速器及车轴而向车辆2的车轮传递。另一方面,在车辆2的减速时,通过车轮的旋转而驱动电动机26,电动机26作为发电机发挥功能而发电产生再生电力。
PCU25与蓄电池24及电动机26电连接。PCU25具有变换器、升压转换器及DC/DC转换器。变换器将从蓄电池24供给的直流电力变换为交流电力,将交流电力向电动机26供给。另一方面,变换器将由电动机26发电产生的交流电力(再生电力)变换为直流电力,将直流电力向蓄电池24供给。升压转换器在蓄积于蓄电池24的电力向电动机26供给时,根据需要而将蓄电池24的电压升压。DC/DC转换器在蓄积于蓄电池24的电力向前照灯等电子设备供给时,将蓄电池24的电压降压。
受电电路22从配对后的非接触供电装置30的送电电路32受电,将接受到的电力向蓄电池24供给。受电电路22具有整流电路221、充电电路222及受电侧谐振电路223。
受电侧谐振电路223以使与地面的距离小的方式配置于车辆2的底部。受电侧谐振电路223具有与送电侧谐振电路323同样的结构,具有由线圈51及电容器52构成的谐振器。线圈51及电容器52的各种参数(线圈51的外径及内径、线圈51的匝数、电容器52的静电容等)以使受电侧谐振电路223的谐振频率与送电侧谐振电路323的谐振频率一致的方式确定。需要说明的是,只要受电侧谐振电路223的谐振频率与送电侧谐振电路323的谐振频率的偏差量小即可,例如只要受电侧谐振电路223的谐振频率为送电侧谐振电路323的谐振频率的±20%的范围内即可,受电侧谐振电路223的谐振频率未必需要与送电侧谐振电路323的谐振频率一致。
在受电侧谐振电路223与送电侧谐振电路323对向时,若由送电侧谐振电路323生成交流磁场,则交流磁场的振动向以与送电侧谐振电路323相同的谐振频率共振的受电侧谐振电路223传递。其结果,通过电磁感应而在受电侧谐振电路223流动感应电流,通过感应电流而在受电侧谐振电路223中产生感应电动势。即,送电侧谐振电路323向受电侧谐振电路223送电,受电侧谐振电路223从送电侧谐振电路323受电。
整流电路221与充电电路222及受电侧谐振电路223电连接。整流电路221将从受电侧谐振电路223供给的交流电力整流而变换为直流电力,将直流电力向充电电路222供给。整流电路221例如是AC/DC转换器。
充电电路222与整流电路221及蓄电池24电连接。充电电路222将从整流电路221供给的直流电力变换为蓄电池24的电压电平并向蓄电池24供给。若从送电电路32输送的电力由受电电路22向蓄电池24供给,则蓄电池24被充电。充电电路222例如是DC/DC转换器。
ECU23进行车辆2的各种控制。例如,ECU23与受电电路22的充电电路222电连接,为了控制从送电电路32发送出的电力对蓄电池24的充电而控制充电电路222。另外,ECU23与PCU25电连接,为了控制蓄电池24与电动机26之间的电力的授受而控制PCU25。而且,ECU23控制第二通信部21及配对控制部12。
ECU23具有通信接口231、存储器232及处理器233。通信接口231、存储器232及处理器233经由信号线而互相连接。
通信接口231具有用于将ECU23与遵循了CAN(Controller Area Network:控制器局域网)等标准的车内网络连接的接口电路。ECU23经由通信接口231而与其他的设备通信。
存储器232例如具有易失性的半导体存储器(例如,RAM)及非易失性的半导体存储器(例如ROM)。存储器232存储用于在处理器233中执行各种处理的计算机程序、在由处理器233执行各种处理时使用的各种数据等。
处理器233具有1个或多个CPU(Central Processing Unit:中央处理单元)及其周边电路。处理器233也可以还具有逻辑运算单元或数值运算单元这样的运算电路。处理器233基于存储于存储器232的计算机程序来执行各种处理。
<通信控制装置的动作>
图4是示出本公开的一实施方式的通信控制装置的动作流程的流程图。
首先,用户(驾驶员)使车辆2在设置于充电站3的多个驻车区域中的1个驻车区域驻车。然后,若乘坐于车辆2的用户(驾驶员或同乘者)例如通过操作设置于车辆2内的规定的操作按钮而对通信控制装置1指示动作的开始,则经由设置于车辆2的第二通信部21或其他的通信部而向充电站3内的起动控制部11发送开始信号。接收到开始信号的起动控制部11在步骤S101中,以使从多个非接触供电装置30-1~30-n各自的第一通信部31-1~31-n输出的信号互相不电波干扰的方式,以特定的起动模式使各第一通信部31-1~31-n的信号输出处理起动。特定的起动模式是指在某时间点下信号输出处理被起动的第一通信部31与信号输出处理不被起动的第一通信部31的组合。
作为该代替例,也可以在起动控制部11在步骤S101中以特定的起动模式使各第一通信部31-1~31-n的信号输出处理已经起动的状态下,乘坐于车辆2的用户(驾驶员或同乘者)通过操作设置于车辆2内的规定的操作按钮而开始步骤S201的处理(询问信号的接收及存储)。
在步骤S101中,由起动控制部11起动了信号输出处理的第一通信部31(即ON的第一通信部31)输出询问信号,但未由起动控制部11起动信号输出处理的第一通信部31(即OFF的第一通信部31)不输出询问信号。各询问信号从第一通信部31-1~31-n的各自以相同大小的电波强度输出。
需要说明的是,关于已配对的非接触供电装置30,为了别的车辆2的非接触供电而已经在使用。因此,在步骤S101中,起动控制部11不将各第一通信部31-1~31-n中的已配对的非接触供电装置30所具有的第一通信部31的信号输出处理起动。起动控制部11关于各第一通信部31-1~31-n中的还未配对的非接触供电装置30所具有的第一通信部31的全部,将信号输出处理起动至少1次。
在此,关于起动控制部11对各第一通信部31-1~31-n的起动模式的方式,列举一些。
在基于第一方式的起动模式下,起动控制部11使各第一通信部31-1~31-n的信号输出处理以起动定时不重合的方式依次起动。通过使得各第一通信部31-1~31-n的信号输出处理的起动定时不重合,能够避免从各第一通信部31-1~31-n输出的询问信号互相电波干扰。
图6是例示起动控制部执行的基于第一方式的起动模式的图。需要说明的是,在图6中,关于与送电及受电相关的结构,省略了图示。在图6中,作为一例,车辆2驻车于在充电站3中排列成一列的4个驻车区域A~D中的驻车区域C。在驻车区域A设置有具有第一通信部31-1的非接触供电装置30-1,在驻车区域B设置有具有第一通信部31-2的非接触供电装置30-2,在驻车区域C设置有具有第一通信部31-3的非接触供电装置30-3,在驻车区域D设置有具有第一通信部31-4的非接触供电装置30-4。
如图6所示,起动控制部11例如按照模式1~4的顺序将第一通信部31起动。模式1~4的各自被执行至少1次,但不会以互相在时间上重合的方式被执行。在模式1下,起动控制部11将处于驻车区域A的第一通信部31-1起动(ON),第一通信部31-2、31-3及31-4不起动。在模式2下,起动控制部11将处于驻车区域B的第一通信部31-2起动(ON),第一通信部31-1、31-3及31-4不起动。在模式3下,起动控制部11将处于驻车区域C的第一通信部31-3起动(ON),第一通信部31-1、31-2及31-4不起动。在模式4下,起动控制部11将处于驻车区域D的第一通信部31-4起动(ON),第一通信部31-1、31-2及31-3不起动。这样,关于第一通信部31-1~31-4的全部,除了已配对的非接触供电装置30所具有的第一通信部31之外,信号输出处理被起动至少1次。需要说明的是,图6所示的模式1~4的执行顺序只不过是一例,也可以不按照该顺序执行。例如,也可以首先执行模式3,接着执行模式1,接着执行模式4,接着执行模式2。另外,例如,还可以首先执行模式4,接着执行模式3,接着执行模式2,接着执行模式1。或者,还可以按照上述以外的顺序执行模式1~4。
基于第二方式的起动模式是将设置于互相不电波干扰的位置的第一通信部31中的一些同时起动。即,在基于第二方式的起动模式下,起动控制部11使每个组的信号输出处理以在各组间起动定时不重合的方式依次起动,所述组是设置于互相不电波干扰的位置的第一通信部31的组。通过使得在相同的组内第一通信部31不会电波干扰而且在不同的组间信号输出处理的起动定时不重合,能够避免从各第一通信部31-1~31-n输出的询问信号互相电波干扰。另外,在基于第二方式的起动模式下,多个第一通信部31的信号输出处理同时被起动,因此能够将完成全部的第一通信部31的信号输出处理的起动的时间与基于第一方式的起动模式相比缩短。由此,第一通信部31的数量越多(即非接触供电装置30的数量越多),则基于第二方式的起动模式越发挥处理时间缩短的效果。
图7是例示起动控制部执行的基于第二方式的起动模式的图(其1)。需要说明的是,在图7中,关于与送电及受电相关的结构,省略了图示。在图7中,作为一例,车辆2驻车于在充电站3中排列成十字状的4个驻车区域A~D中的驻车区域C。在驻车区域A设置有具有第一通信部31-1的非接触供电装置30-1,在驻车区域B设置有具有第一通信部31-2的非接触供电装置30-2,在驻车区域C设置有具有第一通信部31-3的非接触供电装置30-3,在驻车区域D设置有具有第一通信部31-4的非接触供电装置30-4。另外,第一通信部31-1和第一通信部31-3设置于各自输出的询问信号互相不电波干扰的位置。第一通信部31-2和第一通信部31-4设置于各自输出的询问信号互相不电波干扰的位置。另一方面,在第一通信部31-1与第一通信部31-2之间、第一通信部31-2与第一通信部31-3之间、第一通信部31-3与第一通信部31-4之间及第一通信部31-4与第一通信部31-1之间,会产生电波干扰。
如图7所示,起动控制部11例如按照模式1至模式2的顺序将第一通信部31起动。模式1及2的各自被执行至少1次,但不会互相在时间上重合地被执行。在模式1下,起动控制部11将处于互相不电波干扰的位置的第一通信部31-2及31-3的组起动(ON),但第一通信部31-1及31-4的组不起动。在模式2下,起动控制部11将处于互相不电波干扰的位置的第一通信部31-1及31-4的组起动(ON),但第一通信部31-2及31-3的组不起动。这样,由第一通信部31-2及31-4构成的组(模式1)、由第一通信部31-2及31-4构成的组(模式2)互相在时间上不重合地被依次起动。由于各第一通信部31-1~31-4属于某一组,所以关于第一通信部31-1~31-4的全部,除了已配对的非接触供电装置30所具有的第一通信部31之外,信号输出处理被起动至少1次。需要说明的是,图7所示的从模式1向模式2的执行顺序只不过是一例,例如,也可以首先执行模式2,接着执行模式1。
图8是例示起动控制部执行的基于第二方式的起动模式的图(其2)。需要说明的是,在图8中,关于与送电及受电相关的结构以及驻车区域,省略了图示。在图8中,作为一例,在充电站3中排列成一列的4个驻车区域的各自设置有第一通信部31-1、31-2、31-3及31-4。另外,第一通信部31-1和第一通信部31-3设置于各自输出的询问信号互相不电波干扰的位置。第一通信部31-2和第一通信部31-4设置于各自输出的询问信号互相不电波干扰的位置。另一方面,在第一通信部31-1与第一通信部31-2之间、第一通信部31-2与第一通信部31-3之间及第一通信部31-3与第一通信部31-4之间,会产生电波干扰。
如图8所示,起动控制部11例如按照模式1至模式2的顺序将第一通信部31起动。模式1及2的各自被执行至少1次,但不会互相在时间上重合地被执行。在模式1下,起动控制部11将处于互相不电波干扰的位置的第一通信部31-1及31-3的组起动(ON),但第一通信部31-2及31-4不起动。在模式2下,起动控制部11将处于互相不电波干扰的位置的第一通信部31-2及31-4的组起动(ON),但第一通信部31-1及31-3不起动。这样,由第一通信部31-1及31-3构成的组(模式1)、由第一通信部31-2及31-4构成的组(模式2)互相在时间上不重合地被依次起动。由于各第一通信部31-1~31-4属于某一组,所以关于第一通信部31-1~31-4的全部,除了已配对的非接触供电装置30所具有的第一通信部31之外,信号输出处理被起动至少1次。需要说明的是,图8所示的从模式1向模式2的执行顺序只不过是一例,例如,也可以首先执行模式2,接着执行模式1。
图9是例示起动控制部执行的基于第二方式的起动模式的图(其3)。需要说明的是,在图9中,关于与送电及受电相关的结构以及驻车区域,省略了图示。在图9中,作为一例,在充电站3中排列成3行5列的矩阵状的15个驻车区域的各自设置有第一通信部31-1~31-15。另外,第一通信部31-1~31-15的各自设置于如下的位置:在第一通信部与处于与该第一通信部在纵横斜方向上相邻的位置的多个第一通信部31之间,会产生电波干扰。例如,在第一通信部31-8与第一通信部31-2~31-4、31-7、31-9及31-12~31-14之间会产生电波干扰。另一方面,在第一通信部31-8在与不与其相邻的第一通信部31-1、31-5、31-6、31-10、31-11及31-15之间不会产生电波干扰。
如图9所示,起动控制部11例如按照模式1至4的顺序将第一通信部31起动。模式1至4的各自被执行至少1次,但不会以互相在时间上重合的方式被执行。在模式1下,起动控制部11将处于互相不电波干扰的位置的第一通信部31-1、31-3、31-5、31-11、31-13及31-15的组起动(ON),但第一通信部31-2、31-4、31-6~31-10、31-12及31-14不起动。在模式2下,起动控制部11将处于互相不电波干扰的位置的第一通信部31-2、31-4、31-12及31-14的组起动(ON),但第一通信部31-1、31-3、31-5、31-6~31-11、31-13及31-15不起动。在模式3下,起动控制部11将处于互相不电波干扰的位置的第一通信部31-7及31-9的组起动(ON),但第一通信部31-1~31-6、31-8及31-10~31-15不起动。在模式4下,起动控制部11将处于互相不电波干扰的位置的第一通信部31-6、31-8及31-10的组起动(ON),但第一通信部31-1~31-5、31-7、31-9及31-11~31-15不起动。这样,由第一通信部31-1、31-3、31-5、31-11、31-13及31-15构成的组(模式1)、由第一通信部31-2、31-4、31-12及31-14构成的组(模式2)、由第一通信部31-7及31-9构成的组(模式3)、由第一通信部31-6、31-8及31-10构成的组(模式4)互相在时间上不重合地被依次起动。由于各第一通信部31-1~31-15属于某一组,关于第一通信部31-1~31-15的全部,除了已配对的非接触供电装置30所具有的第一通信部31之外,信号输出处理被起动至少1次。需要说明的是,图9所示的模式1~4的执行顺序只不过是一例,也可以不按照该顺序执行。例如,也可以首先执行模式3,接着执行模式1,接着执行模式4,接着执行模式2。另外,例如,还可以首先执行模式4,接着执行模式3,接着执行模式2,接着执行模式1。或者,还可以按照上述的以外的顺序执行模式1~4。另外,在图9所示的模式1~4的各模式下示出的第一通信部31-1~31-15各自的起动的有无的组合只不过是一例,在各模式下也可以不是图示那样的起动的有无的组合。
需要说明的是,图7~图9所示的充电站3中的第一通信部31的配置(驻车区域的配置)只不过是一例,即使是其他的配置例,也能够应用基于第二方式的起动模式。
这样,由于以基于第一方式或第二方式的起动模式将第一通信部31-1~31-n各自的信号输出处理起动,所以能够避免从各第一通信部31-1~31-n输出的询问信号互相电波干扰。由此,能够避免不是处于相对于车辆2最近的位置的非接触供电装置30而是处于远离车辆2的位置的非接触供电装置30和该车辆2误配对。
若将说明返回图4,则在图4的步骤S101中,每当起动模式切换时,输出询问信号的第一通信部31切换,但在步骤S201中,车辆2的第二通信部21每当起动模式切换时接收询问信号,将接收到的询问信号的电波强度向车辆2内的存储部(例如图3的存储器232)存储。询问信号的电波强度以与具有输出了该询问信号的第一通信部31的非接触供电装置30的识别信息建立对应的方式向存储部存储。
在此,关于具有输出了询问信号的第一通信部31的非接触供电装置30的识别方法,列举一些。
第一识别方法是使从第一通信部31输出的询问信号包含与关于具有输出了该询问信号的第一通信部31的非接触供电装置30的识别信息相关的数据。在该情况下,车辆2内的ECU23提取利用第二通信部21接收到的询问信号中包含的与识别信息相关的数据,以与该识别信息建立对应的方式将询问信号的电波强度向存储部存储。
第二识别方法是在从第一通信部31输出询问信号时使用与该询问信号相独立的路径的无线通信(例如广域无线通信)而发送与关于具有输出了该询问信号的第一通信部31的非接触供电装置30的识别信息相关的数据。在该情况下,在非接触供电装置30设置与第一通信部31相独立的广域无线通信用的通信部。同样,在车辆2设置与第二通信部21相独立的广域无线通信用的通信部。车辆2内的ECU23提取经由广域无线通信而接收到的数据中包含的识别信息,以与该识别信息建立对应的方式将询问信号的电波强度向存储部存储。广域无线通信是通信距离比短程无线通信长的通信,具体而言,例如是通信距离为10米~10公里的通信。作为广域无线通信,能够使用通信距离长的各种无线通信,例如,使用遵循了由3GPP、IEEE制定的4G、LTE、5G、WiMAX等任意的通信标准的通信。
第三识别方法是在车辆2内的ECU23侧预先掌握第一通信部31-1~31-n的起动模式及其执行顺序且通过使起动模式的切换周期和车辆2内的ECU23的基于第二通信部21的接收周期(采样周期)一致来掌握识别信息。由于起动模式的切换周期和第二通信部21的接收周期一致,而且ECU23掌握着第一通信部31-1~31-n的起动模式及其执行顺序,所以ECU23能够将接收到的询问信号的电波强度与输出了该询问信号的第一通信部31的识别信息一起向存储部存储。
在图4的步骤S201中,按照上述的第一~第三识别方法的任一者,每当第一通信部31的起动模式切换时,将接收到的询问信号的电波强度和具有输出了该询问信号的第一通信部31的非接触供电装置30的识别信息建立对应并存储。需要说明的是,在按照基于第一方式的起动模式而将各第一通信部31-1~31-n依次起动的情况下,针对每个该起动模式,将接收到的询问信号的电波强度和具有输出了该询问信号的第一通信部31的非接触供电装置30的识别信息建立对应并存储。另外,在按照基于第二方式的起动模式而将第一通信部31的组依次起动的情况下,在某起动模式下从多个第一通信部31输出询问信号,因此针对每个该起动模式,将接收到的多个询问信号的电波强度和具有输出了该询问信号的第一通信部31的非接触供电装置30各自的识别信息建立对应并存储。
在步骤S202中,车辆2内的ECU23判定第一通信部31的起动模式是否是第一轮。起动模式是否是第一轮能够基于与接收到的询问信号涉及的识别信息一致的识别信息是否已经存储于存储部来判定。在接收到的询问信号涉及的识别信息还未包含在存储于存储部的识别信息中的情况下,起动模式还是第一轮,因此返回步骤S201。在接收到的询问信号涉及的识别信息已经包含在存储于存储部的识别信息中的情况下,起动模式是第二轮,因此进入步骤S203。通过起动模式的第一轮完成,关于第一通信部31-1~31-n的全部,除了已配对的非接触供电装置30所具有的第一通信部31之外,信号输出处理被起动了至少1次。
在步骤S203中,车辆2内的ECU23从存储于存储部的电波强度中找出最强的电波强度,基于以与该最强的电波强度建立对应的方式存储的识别信息,确定具有输出了最强的电波强度的询问信号的第一通信部31的非接触供电装置30。从第一通信部31-1~31-n的各自以相同大小的电波强度输出询问信号,但第二通信部21与第一通信部31之间的距离越近则第二通信部21接收的询问信号的电波强度越强。在步骤S203中成功确定了具有输出了最强的电波强度的询问信号的第一通信部31的非接触供电装置30的情况下,进入步骤S204。在步骤S203中没能确定具有输出了最强的电波强度的询问信号的第一通信部31的非接触供电装置30的情况下,进入图5的步骤S407。或者,在没能确定具有输出了最强的电波强度的询问信号的第一通信部31的非接触供电装置30的情况下,也可以再次执行步骤S101、S201及S202。
在步骤S204中,车辆2内的配对控制部12将在步骤S203中确定出的非接触供电装置30和车辆2配对。在配对后,开始图5所示的充电处理。这样,配对控制部12将具有与利用车辆2的第二通信部21接收到的从各第一通信部31-1~31-n输出的信号中的最强的电波强度的询问信号对应的第一通信部31的非接触供电装置30和车辆2配对。因此,无需在非接触供电装置30内的第一通信部31与车辆2内的第二通信部21之间进行具有指向性的询问信号的通信,因此能够抑制通信控制装置1的成本。
在此,基于图6及图6所示的具体例,对非接触供电装置30与车辆2的配对处理进行说明。
在图6中,起动控制部11例如按照模式1至4的顺序将第一通信部31起动(步骤S101)。针对模式1至4的各自,询问信号和具有输出了该询问信号的第一通信部31的非接触供电装置30的识别信息被建立对应并存储(步骤S201)。在模式4的执行后模式1再次被执行时第二通信部21接收到的询问信号涉及的识别信息与已经存储于存储部的第一通信部31-1涉及的识别信息一致,因此判定为起动模式是第二轮(步骤S202)。由于车辆2驻车于驻车区域C,所以在模式1下从第一通信部31-1输出的询问信号的电波强度α1最弱,在模式2下从第一通信部31-2输出的询问信号的电波强度α2及在模式4下从第一通信部31-4输出的询问信号的电波强度α4次弱,并且在模式3下从第一通信部31-3输出的询问信号的电波强度α3最强(α1<α2=α4<α3)。由此,车辆2内的ECU23将具有第一通信部31-3的非接触供电装置30-3确定为输出了最强的电波强度的询问信号的非接触供电装置(步骤S203)。车辆2内的配对控制部12将非接触供电装置30-3和车辆2配对(步骤S204)。
在图7中,起动控制部11例如按照模式1至模式2的顺序将第一通信部31起动(步骤S101)。在模式1下接收到的第一通信部31-2及31-4各自的询问信号的电波强度和该询问信号涉及的非接触供电装置30-2及30-4各自的识别信息被建立对应并存储(步骤S201)。在模式2下接收到的第一通信部31-1及31-3各自的询问信号的电波强度和该询问信号涉及的非接触供电装置30-1及30-3各自的识别信息被建立对应并存储(步骤S201)。由于车辆2驻车于驻车区域C,所以在模式2下从第一通信部31-1输出的询问信号的电波强度α1最弱,在模式1下从第一通信部31-2及31-4输出的询问信号的电波强度α2及α4次弱,并且在模式2下从第一通信部31-3输出的询问信号的电波强度α3最强(α1<α2=α4<α3)。由此,车辆2内的ECU23将具有第一通信部31-3的非接触供电装置30-3确定为输出了最强的电波强度的询问信号的非接触供电装置(步骤S203)。车辆2内的配对控制部12将非接触供电装置30-3和车辆2配对(步骤S204)。
图5是示出与非接触供电装置对车辆的非接触供电相关的动作流程的流程图。
与图4的步骤204对应,在步骤S301中,非接触供电装置30与车辆2配对。
在步骤S302中,与车辆2配对后的非接触供电装置30的送电电路32开始向车辆2送电,在步骤S401中,与非接触供电装置30配对后的车辆2的受电电路22开始受电。在送电电路32的送电时,在步骤S303中,非接触供电装置30内的控制器33每隔规定的周期将与该时间点下的送电电力值相关的数据经由第一通信部31或其他的通信部而向车辆2发送。
在步骤S402中,车辆2内的ECU23基于接收到的与送电电力值相关的数据和在该时间点下实际受电的电力的值来计算充电效率(=送电电力值/受电的电力的值×100),判定充电效率是否为规定的值(例如70%)以上。
在步骤S402中判定为充电效率为规定的值以上的情况下,可认为正确地进行着配对,因此进入步骤S403。在步骤S403中,车辆2内的ECU23判定蓄电池24的充电率(SOC:StateOf Charge)是否成为了100%(即是否成为了满充电)。在判定为蓄电池24的充电率成为了100%的情况下,进入步骤S404,在未判定为蓄电池24的充电率成为了100%的情况下,返回步骤S402。需要说明的是,作为步骤S403中的判定处理的基准而使用的充电率未必需要是100%,例如也可以是与其相近的值(例如90%)。
在步骤S404中,车辆2内的ECU23经由第二通信部21或其他的通信部而对配对着的非接触供电装置30发送充电完成通知,承此情况而非接触供电装置30在步骤S304中接收充电完成通知。在接在步骤S304之后的步骤S305中,非接触供电装置30停止送电。然后,在步骤S306中非接触供电装置30解除与车辆2的配对,在步骤S405中车辆2解除与非接触供电装置30的配对。之后结束处理。
另一方面,在步骤S402中未判定为充电效率为规定的值以上的情况下,由于存在误配对的可能性,所以进入步骤S406。在步骤S406中,车辆2内的ECU23经由第二通信部21或其他的通信部而对配对着的非接触供电装置30指示送电停止,承此情况而非接触供电装置30停止送电并且解除该配对。在接在步骤S406之后的步骤S407中,车辆2内的ECU23经由车辆2内的显示器等而通知用户手动配对。之后,在步骤S408中,车辆2内的ECU23判定用户是否手动地进行了配对。在步骤S408中判定为手动地进行了配对的情况下,返回步骤S401(及S301)。在步骤S408中未判定为手动地进行了配对的情况下,结束处理。
另外,在图4的步骤S203中没能确定具有输出了最强的电波强度的询问信号的第一通信部31的非接触供电装置30的情况下也是,在步骤S407中,车辆2内的ECU23经由车辆2内的显示器等而通知用户手动配对。之后,在步骤S408中,车辆2内的ECU23判定用户是否手动地进行了配对。在步骤S408中判定为手动地进行了配对的情况下,返回步骤S401(及S301)。在步骤S408中未判定为手动地进行了配对的情况下,结束处理。
需要说明的是,在上述的流程图中,在车辆2内的ECU23中计算了充电效率(步骤S402),但作为代替例,也可以在非接触供电装置30内的控制器33中计算充电效率。在该代替例中,在步骤S401中的车辆2的受电开始后,车辆内的ECU23每隔规定的周期将与该时间点下的受电电力值相关的数据经由第二通信部21或其他的通信部而对配对着的非接触供电装置30发送。然后,非接触供电装置30内的控制器33基于接收到的与受电电力值相关的数据和在该时间点下实际送电的电力的值来计算充电效率(=受电电力值/送电的电力的值×100),判定充电效率是否为规定的值(例如70%)以上。该判定结果经由第一通信部31或其他的通信部而向车辆2发送,基于该判定结果而执行步骤S403或S406。
<将起动控制部设置于车辆内的另一实施方式>
在上述的实施方式中,起动控制部11设置于充电站3内,但作为另一实施方式,也可以如参照图10~图12而说明的那样在车辆2内设置起动控制部11。
图10是概略性地示出具有本公开的另一实施方式的通信控制装置的非接触供电系统的结构的图。图11是概略性地示出图10所示的非接触供电系统内的车辆的结构的图。在本公开的另一实施方式中,起动控制部11设置于车辆2内。车辆2内的ECU23除了充电电路222、PCU25、第二通信部21及配对控制部12的各控制之外,也进行起动控制部11的控制。关于其以外的车辆2内的各结构,是参照图3而说明的那样。
图12是示出本公开的另一实施方式的通信控制装置的动作流程的流程图。
如图12所示,将起动控制部11设置于车辆2内的情况下的通信控制装置1的动作与参照图4而说明的将起动控制部11设置于充电站3内的情况下的通信控制装置1的动作相比,在执行步骤S200这一点上不同。
首先,用户(驾驶员)使车辆2在设置于充电站3的多个驻车区域中的1个驻车区域驻车。然后,乘坐于车辆2的用户(驾驶员或同乘者)例如通过操作设置于车辆2内的规定的操作按钮而对通信控制装置1指示动作的开始。接着,在步骤S200中,设置于车辆2的起动控制部11经由第二通信部21或其他的通信部而进行控制,从而以使从充电站3内的多个非接触供电装置30-1~30-n各自的第一通信部31-1~31-n输出的信号互相不电波干扰的方式以特定的起动模式使各第一通信部31-1~31-n的信号输出处理起动。由起动控制部11起动了信号输出处理的第一通信部31(即ON的第一通信部31)输出询问信号,但未由起动控制部11起动信号输出处理的第一通信部31(即OFF的第一通信部31)不输出询问信号。关于接在步骤S200之后的步骤S101及S201~S204的各处理,是参照图4而说明的那样。另外,关于接在之后的充电处理,是参照图5而说明的那样。
以上,说明了本发明的优选的实施方式,但本发明不限定于这些实施方式,能够在权利要求书的记载内实施各种各样的修正及变更。
附图标记说明
1通信控制装置
2车辆
3充电站
11起动控制部
12配对控制部
21第二通信部
22受电电路
23ECU
24蓄电池
25PCU
26电动机
30、30-1~30-n非接触供电装置
31、31-1~31-n第一通信部
32、32-1~32-n送电电路
33控制器
34电源
41线圈
42电容器
51线圈
52电容器
221整流电路
222充电电路
223受电侧谐振电路
231通信接口
232存储器
233处理器
321整流电路
322变换器
323送电侧谐振电路
331通信接口
332存储器
333处理器。
Claims (7)
1.一种通信控制装置,具备:
起动控制部,以使从多个非接触供电装置各自的第一通信部输出的信号互相不电波干扰的方式使各所述第一通信部的信号输出处理起动;及
配对控制部,将具有与利用车辆的第二通信部接收到的从各所述第一通信部输出的信号中的最强的电波强度的信号对应的第一通信部的所述非接触供电装置和所述车辆配对。
2.根据权利要求1所述的通信控制装置,
所述起动控制部使各所述第一通信部的信号输出处理以起动定时不重合的方式依次起动。
3.根据权利要求1所述的通信控制装置,
所述起动控制部使每个组的信号输出处理以在各所述组间起动定时不重合的方式依次起动,所述组是设置于互相不电波干扰的位置的所述第一通信部的组。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的通信控制装置,
所述起动控制部以输出相同大小的电波强度的信号的方式使各所述第一通信部的信号输出处理起动。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的通信控制装置,
所述起动控制部不将各所述第一通信部中的已配对的非接触供电装置所具有的第一通信部的信号输出处理起动。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的通信控制装置,
所述起动控制部设置于具有所述多个非接触供电装置的充电站。
7.根据权利要求1~5中任一项所述的通信控制装置,
所述起动控制部设置于所述车辆。
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