JP2014150715A - Battery system of vehicle, device and method for charging the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は自動車の電池システムとその充電技術に関し、とくに二次電池を利用する自動車の電池システムとそれに対する充電装置および方法に関する。 The present invention relates to an automobile battery system and a charging technique thereof, and more particularly to an automobile battery system using a secondary battery and a charging apparatus and method therefor.
電気自動車の実用化がいわれて久しいが、初期コストや走行距離など技術的に解決すべき壁も多く、爆発的な普及には至っていない。しかし、昨今の二酸化炭素削減をはじめとする環境意識の高まりは、電気自動車に対する期待を高めている。とりわけ日本企業は環境問題に強く、自動車産業においては過去多くの新しい技術導入で世界を牽引してきた。経済産業省がまとめた『次世代自動車戦略2010』報告書によれば、外部から充電するタイプの電気自動車、すなわちEV(純粋な電気自動車)とPHEV(プラグインハイブリット電気自動車)の政府普及目標値は、2020年時点で新車販売台数の15〜20%とされる。電気自動車が街の中でふつうに見られる日も遠くはない。 Although electric vehicles have been put into practical use for a long time, there are many barriers to be solved technically, such as initial cost and mileage, and they have not been exploded. However, the recent increase in environmental awareness, including the reduction of carbon dioxide, has raised expectations for electric vehicles. Japanese companies in particular are resistant to environmental problems, and the automobile industry has led the world in the past with the introduction of many new technologies. According to the “Next-Generation Vehicle Strategy 2010” report compiled by the Ministry of Economy, Trade and Industry, the government's target value for externally charged electric vehicles, namely EV (pure electric vehicle) and PHEV (plug-in hybrid electric vehicle) Will account for 15-20% of new car sales as of 2020. The days when electric cars are usually seen in the city are not far away.
電気自動車の普及の足かせとなっている課題のひとつに、自動車に搭載されるリチウムイオン電池その他の二次電池の充電時間の長さがある。現在一般に充電は数時間かかり、各社が開発を競っている急速充電にしても20〜30分が目標である。仮に充電スタンドの数が増えたとしても、長い充電時間のために「充電待ち渋滞」が避けられない様相である。 One of the issues that have hindered the widespread use of electric vehicles is the length of time for charging lithium-ion batteries and other secondary batteries installed in automobiles. Currently, charging generally takes several hours, and the target is 20 to 30 minutes even if the companies are competing for development. Even if the number of charging stations increases, it seems that “charging congestion” cannot be avoided due to the long charging time.
特許文献1には、こうした問題を解決するために、駐車場に充電設備を設け、自動車の底部から充電用端子を延ばして駐車中に充電する技術が開示されている。この技術によれば、充電スタンドに行かずとも自動車を駐車中に充電できるため、充電時間に関する課題を軽減することができる。 In order to solve such a problem, Patent Document 1 discloses a technique in which a charging facility is provided in a parking lot, and a charging terminal is extended from the bottom of an automobile so that charging is performed during parking. According to this technology, since the vehicle can be charged while parked without going to the charging stand, problems related to charging time can be reduced.
本発明者は特許文献1の技術の実現にあたり以下の課題を認識した。まず、電気自動車の底部に特殊な充電用端子が必要である。この端子は走行中は走行に支障のない位置に収納される必要がある。自動車の底部は異物が当たる場所でもあり、構造面の考慮も必要となる。この技術のために既存の電気自動車に対してそれなりの設計変更が必要であり、実現コストも考慮する必要がある。 The present inventor has recognized the following problems in realizing the technique of Patent Document 1. First, a special charging terminal is required at the bottom of the electric vehicle. This terminal needs to be housed in a position that does not hinder traveling during traveling. The bottom of the automobile is also a place where foreign matter hits, and it is necessary to consider the structure. Because of this technology, it is necessary to change the design of existing electric vehicles accordingly, and it is necessary to consider the realization cost.
つぎに、この技術では電気自動車の車種による違いに配慮する必要がある。車種により底面と路面のクリアランスは違う。また、シャシの構造により、充電用端子を配置可能な場所も違う。そのため、駐車場側の充電用端子を広い面状としておく必要があるが、仮にそうしても、自動車の駐車位置が横方向にずれたとき自動車と駐車場の間で同極の端子どうしの接触が難しくなる。 Next, with this technology, it is necessary to take into account the differences between electric vehicle models. The clearance between the bottom and the road differs depending on the model. Also, the location where the charging terminal can be placed differs depending on the chassis structure. Therefore, it is necessary to keep the charging terminal on the parking lot side wide, but even if you do so, if the parking position of the car shifts laterally, the terminals of the same polarity between the car and the parking lot Contact becomes difficult.
本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、駐車中の充電をより簡便かつ確実に実現することにある。本発明の他の目的は、駐車中の充電に際して発生が予想される他の課題に予め解決を与えることにある。 This invention is made | formed in view of such a subject, The objective is to implement | achieve charge during parking more simply and reliably. Another object of the present invention is to provide a solution in advance to other problems that are expected to occur during charging during parking.
本発明の自動車の電池システムは、二次電池と、充電口と、充電口に与えられた電力を二次電池へ伝達する電気経路とを備え、充電口は、複数車種の自動車について規格化された部材の位置を基準として、複数車種の自動車について共通の位置に設けられている。充電口は充電装置側の送電端子と接触するタイプでもよいし、電磁誘導等を利用した非接触のタイプであってもよく、形状も問わない。充電口は規格化された部材の所定の構成部品であってもよい。 The vehicle battery system of the present invention includes a secondary battery, a charging port, and an electric path for transmitting electric power applied to the charging port to the secondary battery, and the charging port is standardized for a plurality of types of vehicles. With respect to the positions of the members, the plurality of types of automobiles are provided at a common position. The charging port may be of a type that makes contact with the power transmission terminal on the charging device side, or may be of a non-contact type using electromagnetic induction or the like, and may have any shape. The charging port may be a predetermined component of a standardized member.
本発明の充電装置は、自動車に設けられた充電口を検知するセンサと、検知した充電口に電気的に接続される送電端子と、送電端子に電力を供給する電源とを備え、センサは、充電口が複数車種の自動車について規格化された部材の位置を基準として、複数車種の自動車について共通の位置に設けられている前提にて充電口を検知する。充電口と送電端子の電気的な接続は接触、非接触を問わない。送電端子はプラグ状、平面状など形状は問わない。 The charging device of the present invention includes a sensor that detects a charging port provided in an automobile, a power transmission terminal that is electrically connected to the detected charging port, and a power source that supplies power to the power transmission terminal. The charging port is detected on the premise that the charging port is provided at a common position with respect to the plurality of types of vehicles with reference to the position of the member standardized for the plurality of types of vehicles. The electrical connection between the charging port and the power transmission terminal may be contact or non-contact. The power transmission terminal may have any shape such as a plug shape or a planar shape.
本発明の充電方法は、二次電池をもつ自動車について、その自動車に対する外部からの充電を許可ないし禁止するための条件を記録するステップと、充電装置が利用可能な位置に二次電池をもつ自動車が進入したとき、その自動車について条件を検出し、その自動車に対する現時点での充電が許可されるか否かを判定するステップと、現時点での充電が許可されると判定された場合、その自動車に対する充電装置による充電を実行するステップとを含む。 The charging method of the present invention includes a step of recording conditions for permitting or prohibiting external charging of an automobile having a secondary battery, and an automobile having a secondary battery at a position where the charging device can be used. When the vehicle enters the vehicle, the condition is detected for the vehicle, and it is determined whether or not the current charging for the vehicle is permitted, and if it is determined that the current charging is permitted, Performing charging by the charging device.
本発明の別の充電方法は、充電装置が利用可能な位置に二次電池をもつ自動車が進入したとき、その自動車に対する充電を許可する否かを運転者ないし予め運転者の意思を記録した装置に問い合わせるステップと、問い合わせの結果、充電が許可された場合、その自動車に対する充電装置による充電を実行するステップとを含む。 According to another charging method of the present invention, when a vehicle having a secondary battery enters a position where the charging device can be used, a device that records the intention of the driver or the driver in advance as to whether or not charging is permitted for the vehicle. And when charging is permitted as a result of the inquiry, charging by the charging device for the vehicle is included.
本発明のさらに別の充電方法は、二次電池をもつ自動車に対して外部から充電されたとき、その充電が運転者の許可を得たものであるかどうか判定するステップと、許可を得たものでない場合、その充電に関して発生する課金を無効化するステップとを含む。
本発明のさらに別の充電装置は、自動車に設けられた充電口を検知する第1センサと、自動車の識別情報を検知する第2センサと、第1センサが検知した充電口に電気的に接続される送電端子と、送電端子に電力を供給する電源と、第2センサが検知した識別情報をもとに当該自動車への充電を実行するか否かを判定する主制御部とを備える。
本発明のさらに別の充電装置は、自動車に設けられた充電口に電気的に接続される送電端子と、送電端子に電力を供給する電源と、人や車の接近を防止する進入禁止部材と、を備え、進入禁止部材で画定される進入禁止領域内にて固定的ないし可動的に設置される。
According to another charging method of the present invention, when a vehicle having a secondary battery is charged from the outside, the step of determining whether the charging is approved by the driver and the permission is obtained. If not, invalidate the charge that occurs for the charge.
Yet another charging device of the present invention is electrically connected to a first sensor that detects a charging port provided in an automobile, a second sensor that detects identification information of the automobile, and a charging port detected by the first sensor. A power transmission terminal, a power supply that supplies power to the power transmission terminal, and a main control unit that determines whether or not to charge the vehicle based on the identification information detected by the second sensor.
Still another charging device of the present invention includes a power transmission terminal that is electrically connected to a charging port provided in an automobile, a power source that supplies power to the power transmission terminal, and an entry prohibiting member that prevents a person or a vehicle from approaching. , And is fixedly or movably installed in an entry prohibition area defined by the entry prohibition member.
本発明によれば、以下のいずれかの効果が得られる。すなわち、車種によらず充電装置からの充電が容易な自動車用電池システムの提供、車種によらず自動車に対する充電が容易な充電技術の提供、運転者の意思を反映した充電の実現、多数の電気自動車に対する自動充電技術の提供、多数の電気自動車から充電対象車を効果的に選択する技術の提供、感電や接触を効果的に防止する充電技術の提供などである。 According to the present invention, any of the following effects can be obtained. In other words, the provision of an automotive battery system that can be easily charged from a charging device regardless of the vehicle type, the provision of a charging technology that can easily charge the vehicle regardless of the vehicle type, the realization of charging that reflects the driver's intention, and the large number of electricity These include providing automatic charging technology for automobiles, providing technology for effectively selecting vehicles to be charged from a large number of electric vehicles, and providing charging technology for effectively preventing electric shock and contact.
実施例の自動車用電池システムは電気自動車(EV)に組み込まれる二次電池と、それに外部から充電するための口(以下「充電口」という)を有し、これらが電気経路で接続されている。充電口に充電装置を接続して電力を与えることで二次電池が充電できる。実施例の特徴は、その充電口が、複数車種の自動車について規格化された部材の位置を基準として、複数車種の自動車について共通の位置に設けられていることである。 The vehicle battery system of the embodiment has a secondary battery incorporated in an electric vehicle (EV) and a port for charging from the outside (hereinafter referred to as “charging port”), and these are connected by an electric path. . The secondary battery can be charged by connecting the charging device to the charging port and applying power. The characteristic of an Example is that the charge port is provided in the common position about the vehicle of several types of vehicles on the basis of the position of the member normalized about the vehicle of multiple types of vehicles.
ここでは規格化された部材としてナンバープレートを採る。ナンバープレートは、自動車(登録車)については「自動車登録番号標」、軽自動車、二輪車などについては「車両番号標」がそれぞれ正式な名称であるが、本明細書ではこれらを総称して単にナンバープレートと呼ぶ。 Here, a license plate is adopted as a standardized member. The license plate is the official name of “automobile registration number mark” for automobiles (registered cars), and “vehicle number mark” for minicars and motorcycles. It is called a plate.
ナンバープレートは各国で規格化されており、形状、記載される情報とそのフォーマットが標準化されている。わが国の場合、通常の乗用車は俗に「中板」と呼ばれる横33cm、縦16.5cmの板が使われる。この他に、車両総重量8トンt以上、最大積載量5トン以上の大型トラック等には横44cm、縦22cmの「大板」が取り付けられる。ナンバープレートの形状は限られており、サイズもナンバープレートの記載から特定できる。さらに、図1の符号10で示すごとく自動車の前面ほぼ中央にあるため、画像認識で容易に特定することができる。
The license plate is standardized in each country, and the shape, information to be written and its format are standardized. In Japan, ordinary passenger cars are commonly used as “medium plates” with a width of 33 cm and a height of 16.5 cm. In addition, a large truck having a total vehicle weight of 8 tons or more and a maximum loading capacity of 5 tons or more is provided with a “large plate” having a width of 44 cm and a length of 22 cm. The shape of the license plate is limited, and the size can be specified from the description of the license plate. Further, as indicated by
[1]自動車用の電池システム
図2はナンバープレート10の外観を示す。ナンバープレート10は2本のボルトで取り付けられ、一方には金属の封止カバー12が被される。他方のボルト14はそのまま露出している。これらの位置はナンバープレート10の中で定まっている。実施例ではこれらを利用する。
[1] Battery System for Automobile FIG. 2 shows the appearance of the
図3の電池システム100は電気自動車の内部にある。二次電池20の正極とナンバープレート10の封止カバー12は電気経路22で接続される。同様に二次電池20の負極はボルト14とともに接地される。このため、封止カバー12とボルト14は車体その他の部材と導通しないよう取付部分を絶縁しておくものとする。(ただしボルト14については、車体がそのままシグナルグラウンドを兼ねる場合は絶縁の必要はなく、むしろボルト締め付け部分でそのまま接地でき、便利である。)
The
電気経路22には当該経路を遮断するためのリレー等のスイッチ24が間挿される。スイッチ24は充電制御部30によりオンオフされる。充電制御部30はセンサ類からの情報を利用し、スイッチ24のオンオフを制御する。たとえば、速度センサの情報から電気自動車が走行中であるとわかるときや、シートセンサの情報から乗員がいるとわかるときは外部からの充電は不適切としてスイッチ24をオフする。
A
本実施例では充電制御部30はスイッチ24を通常オフとしつつ、さらに運転支援システム26から得られる加重条件を加味し、限られた条件でのみスイッチ24をオンにする。運転支援システム26はカーナビゲーションシステムをコアとするが、それ以外にも乗員に対して種々のサービスを提供する総合的なシステムである。乗員はタッチパネル32によっていろいろな設定をするとともに、いろいろな情報を得る。本実施例では、後述のごとく、運転者が外部からの充電を許可する条件と、開始した充電を停止する条件をタッチパネル32により入力する。タッチパネル32はまた、後述のごとく充電装置による充電の料金体系等の情報を表示する通知部として機能する。充電制御部30はタッチパネル32を介して運転者が明示的に「充電許可」を入力したときにかぎり、スイッチ24をオンにしてもよい。
In this embodiment, the charging
充電許可・停止の条件は、電気自動車が充電装置から問合せがあるたびに運転者に入力させてもよいが、予めタッチパネル32から運転者に入力させておくことができる(前者は逐次登録、後者を事前登録とよぶ)。逐次登録の登録内容は運転支援システム26内部のメモリに記録すればよいが、事前登録の場合、その内容は運転支援システム26内部でもよく、または、通信デバイス28を経由して後述のサービスセンターのサーバに登録しておいてもよい。サーバを利用する場合、自動車が停止中、運転支援システム26の電源が落ちても充電の可否を判定することができる。通信デバイス28として路車間通信その他任意の通信機能が利用できる。
The charging permission / stop condition may be input to the driver every time the electric vehicle receives an inquiry from the charging device, but can be input to the driver from the
いずれにしても、本実施例によれば、車種によらず存在し、かつ規格化されているナンバープレート10の中の定位置にある封止カバー12、ボルト14が充電口であるため、次項の充電装置から画像認識によって容易に位置が特定でき、送電端子の自動接続が容易となる。
In any case, according to the present embodiment, the sealing
ただし、本実施例は充電装置による自動充電を利用しない場合にも有用である。なぜなら、すべての自動車に存在する封止カバー12とボルト14を利用するため、新たに充電口を設ける必要がなく、コスト面、設計面、美観面のすべてに理想的な解を与えるためである。
However, this embodiment is also useful when automatic charging by a charging device is not used. This is because the sealing
[2]充電装置
図4は一台分の駐車スロット210の斜視図である。自動車は車止め212に前輪を当てて止まる。充電装置200は駐車スロット210の前面の壁面に背面をつける状態で設置されている。充電装置200は停止した自動車のナンバープレート10を検知するカメラ40と、ナンバープレート10に設けられた封止カバー12、ボルト14とそれぞれ当接する第1送電端子50、第2送電端子52を備える。第1送電端子50、第2送電端子52の基底部は昇降ボックス214内に設けられる。昇降ボックス214は充電装置200に対して上下動可能とされる。第1送電端子50と第2送電端子52は昇降ボックス214内で左右動可能とされ、かつ、前方、すなわちナンバープレート10の側へせり出す動作が可能とされる。充電装置200はすべての駐車スロット210の前に設置してもよいし、特定の駐車スロット210の前に設置してもよい。ビジネス面でいえば、充電装置200が設置されている駐車スロット210については、後述の充電に対する課金とは別に、いくぶん特別な料金を駐車料金にオンする余地がある。
[2] Charging Device FIG. 4 is a perspective view of one
昇降ボックス214、第1送電端子50、第2送電端子52は充電装置200内部のアクチュエータによって駆動される。アクチュエータの制御はカメラ40による映像をもとに行われ、第1送電端子50と第2送電端子52はそれぞれ封止カバー12とボルト14に当接した際、接触が所定圧となるよう制御される。
The lifting box 214, the first
図5は充電装置200の内部構成を示す。カメラ40の映像は画像認識部42に送られる。画像認識部42は既知の手法でナンバープレート10を探索し、自動車が駐車スロット210に停止したときこれを検出する。主制御部44は通信デバイス56を介して自動車の通信デバイス28と直接通信するか、または後述のサービスセンターのサーバと通信し、充電の許否を判定する。サーバに問い合わせる場合、主制御部44は停止した自動車から画像認識部42が認識したナンバーをサーバへ伝える。サーバはナンバーをもとに前述の事前登録の内容を特定し、これを主制御部44へ返し、主制御部44が充電許否を判断する。主制御部44はまず最初に自動車の通信デバイス28との近距離通信を試み、所定の待ち時間応答がない場合、サーバへアクセスしてもよい。
FIG. 5 shows the internal configuration of the
事前登録は充電の許可と停止に関する条件の形式をとる。許可の条件は充電に関する情報との関係で例えば以下のとおりである。
・いつでも許可する。
・充電場所がA、B、Cの場合は許可する。
・充電に係る電気の単価がD以下の場合は許可する。
Pre-registration takes the form of conditions for permitting and stopping charging. The permission condition is, for example, as follows in relation to the information related to charging.
・ Allow at any time.
・ Allows for charging places A, B, and C.
・ Allows if the unit price of electricity related to charging is D or less.
なお、以下のように電池ないし電気自動車自体の情報が必要な場合は、主制御部44は電気自動車の通信デバイス28から直接その情報を取得するか、またはサーバ経由で取得すればよい。
・電池残量がE以下の場合は許可する。
・走行可能距離がF以下の場合は許可する。
When information on the battery or the electric vehicle itself is necessary as described below, the
・ Allow if battery level is E or less.
・ Allowed if the mileage is F or less.
一方、充電停止の条件は、やはり充電に関する情報、ないし電池または電気自動車自体の情報との関係で以下の例となる。
・充電開始からの経過時間がGとなった。
・充電に係る料金がHとなった。
・電池残量がIまで回復した。
・走行可能距離がJまで回復した。
On the other hand, the conditions for stopping charging are as follows in relation to information on charging or information on the battery or the electric vehicle itself.
-The elapsed time from the start of charging is G.
・ The charge for charging became H.
・ The remaining battery level has recovered to I.
・ The driving distance has recovered to J.
主制御部44が充電の許可の条件を参照した結果、現時点で充電が許可されると判定した場合、アクチュエータ群46を駆動し、第1送電端子50と第2送電端子52を封止カバー12、ボルト14の位置へそれぞれ所定の圧力で当接せしめる。封止カバー12とボルト14の詳細な位置はカメラ40および画像認識部42によって特定される。当接完了後、主制御部44は電源54から第1送電端子50と第2送電端子52への電力の供給を許可する。これにより電気自動車の二次電池20の充電が開始する。逆に、充電の停止条件が満たされたとき、主制御部44は電源54からの電力供給を停止し、第1送電端子50と第2送電端子52を元の収納位置へ戻す。課金情報生成部48は充電された電気量をもとに課金情報を生成し、これを主制御部44へ伝える。このあと実際の課金には以下のふたつの方法がある。
When the
1.主制御部44が図示しない駐車料金精算システムに充電に関する課金情報を通知する。この電気自動車が出庫する際、精算システムが駐車料に充電料金を乗せて請求する。
1. The
2.主制御部44が通信デバイス56を介してサービスセンターのサーバへ課金情報を通知する。サーバが課金情報の正当性をチェックした後、運転者のクレジットカード情報等をもとに既知の手法で決済する。
2. The
以上の構成により、運転者がいない時間を有効活用したスムーズな充電が可能になる。なお、ここでは事前登録の内容をもとに充電の許否を判定したが、もちろん逐次登録の内容から判定することもできる。その場合、充電装置200からの充電許否の問合せに対して、自動車の運転支援システム26が運転者の意思を通信デバイス28経由で送信する。そのため、まず運転支援システム26はタッチパネル32を利用して運転者に充電をするかどうかを問い合わせる。その際、運転者の判断を助けるべく、充電に係る電気の単価等、充電に関する情報を通知する。運転者はその情報をもとに判断し、自身の意思をタッチパネル32から通信デバイス28を介して充電装置200へ通知すればよい。
With the above configuration, it is possible to smoothly charge the vehicle while the driver is not in use. In this case, whether or not charging is permitted is determined based on the contents of the pre-registration, but of course, it can also be determined from the contents of the sequential registration. In that case, the driving
[3]サービスセンター
図6はサービスセンター300の構成を示す。サービスセンター300は自動車の通信デバイス28や充電装置200の通信デバイス56と通信する通信デバイス78と、事前登録情報および課金を管理するサーバ70を含む。サーバ70はナンバープレート10のナンバーと事前登録の内容を関連づけて記憶する条件記録部72と、充電装置200から送られた課金情報の正当性をチェックする課金検査部74と、課金情報が正当と認められるとき、充電装置200の運営者のために課金代行処理をする課金実行部76を含む。
[3] Service Center FIG. 6 shows the configuration of the
駐車場で運転者がいない間に充電がなされる場合、課金の正当性チェックは重要になる。事前登録にせよ逐次登録にせよ、運転者の意思に関する情報であるから、この情報は改竄されないよう既知の情報セキュリティ技術によって保護される。課金検査部74は最初の検査事項として、事前登録ないし逐次登録の内容から、この充電が充電許可の条件を満たしていたかどうか、換言すれば、この充電が運転者に許可されたものであるかどうかを確認する。
When charging is performed while there is no driver in the parking lot, it is important to check the validity of the billing. Whether it is pre-registration or sequential registration, it is information relating to the driver's intention, so this information is protected by known information security techniques so as not to be tampered with. As the first inspection item, the charging
つづいて課金検査部74は、課金の金額の妥当性を検査する。そのため、充電装置200によって充電された電気量についても上述同様の情報セキュリティ技術で保護されている。課金検査部74は充電が開始されたときと充電が停止されたときの二次電池20の残量を電気自動車の通信デバイス28経由で取得し、充電された電気量との整合性を確認することにより、金額の妥当性をチェックする。二次電池20の残量は電気自動車内の図示しない二次電池20の制御ECUから取得すればよい。
Subsequently, the
課金実行部76は課金検査部74によって課金の正当性が確認できたとき、課金処理を実行する。逆に、正当性が確認できないとき、課金実行部76は課金情報を無効化し、充電に対する課金を実行しない。これにより、運転者が知らないうちに勝手に充電され課金されたり、充電自体は許可したものの、法外な料金を請求されるといった不測の事態を防止することができる。
The charging
[4]全体の動作
以上の構成による実施例の動作を以下説明する。図7から図9は、自動車が駐車したとき、これに対する充電するための処理フローを示す。ここでは事前登録が利用されるとする。図7のごとく、まず準備として運転者が運転支援システム26のローカルメモリに、または通信デバイス28を介してサーバ70の条件記録部72に充電条件を登録する(S10)。充電条件とは、充電を許可する条件と充電を停止する条件の総称である。
[4] Overall Operation The operation of the embodiment having the above configuration will be described below. 7 to 9 show a processing flow for charging the automobile when it is parked. Here, pre-registration is used. As shown in FIG. 7, first, as a preparation, the driver registers a charging condition in the local memory of the driving
図8のごとく、自動車が駐車場に進入し(S20)、図4の駐車スロット210に駐車したとする。カメラ40と画像認識部42の協働により駐車が検出され、ナンバープレート10の情報をもとに主制御部44が通信デバイス56を介してサーバ70の条件記録部72へアクセスする。主制御部44は条件記録部72に記録されている充電許可条件が現時点で満たされるかどうか判定する(S30)。満たされないと判定されたとき(S30N)、主制御部44は何もせずに本フローは終了する。逆に、満たされると判定されたとき(S30Y)、主制御部44はアクチュエータ群46を制御して第1送電端子50、第2送電端子52をそれぞれナンバープレート10の封止カバー12、ボルト14へ当接せしめ、電源54をオンにして充電を開始する(S40)。
As shown in FIG. 8, it is assumed that the car enters the parking lot (S20) and parks in the
主制御部44は充電開始後、こんどは充電停止条件が満たされるかどうか繰り返し判定する(S50N)。充電停止条件が満たされたとき(S50Y)、充電が停止され(S60)、課金情報生成部48による課金情報が生成され(S70)、これがサーバ70へ送られる。以上が充電装置200による処理である。
After starting charging, the
図9はサーバ70による処理フローである。サーバ70が課金情報を受信すると(S100)、この正当性が課金検査部74にて検査される(S110)。正当性が確認されると(S110Y)、課金実行部76による課金が実行され(S120)、処理が終了する。正当性が確認されない場合(S110N)、課金検査部74によって課金情報が無効化され(S130)、課金は実行されないまま処理が終了する。
FIG. 9 is a processing flow by the
以上、本実施例により、電気自動車の駐車中に車種を問わず簡便かつ確実な充電が可能となる。また、そのために自動車のデザインの変更も不要である。さらに、充電の許可(逆にいえば禁止)の条件を細かく設定でき、運転者の意思に沿った充電が確保できる。加えて、いちど開始された充電について、停止条件を設定することで運転者の意思をより確実に尊重することができる。しかも、駐車中という運転者の目が届きにくい状況下での充電について、その正当性を検査でき、予期せぬ充電や課金を防止することができる。本実施例は電気自動車の普及を見越して様々な課題を解決するものである。 As described above, according to the present embodiment, simple and reliable charging can be performed regardless of the vehicle type while the electric vehicle is parked. For this reason, there is no need to change the car design. Furthermore, conditions for permitting charging (in other words, prohibition) can be set in detail, and charging in accordance with the driver's intention can be secured. In addition, it is possible to more reliably respect the driver's intention by setting a stop condition for charging that has been started once. Moreover, it is possible to check the legitimacy of charging under conditions where it is difficult for the driver's eyes to park, and unexpected charging and charging can be prevented. The present embodiment solves various problems in anticipation of the popularization of electric vehicles.
[5]変形技術
1.充電口は封止カバー12とボルト14以外であってもよい。ナンバープレート10のような規格化された部材と所定の位置関係にあれば画像認識その他の手法で容易に位置を特定できるため、原理的にはナンバープレート10の外部にあってもよい。例えば、新規の電気自動車についてナンバープレート10の外部の所定個所に充電口を設ける規格を作ってもよく、その場合でも、ナンバープレート10を手がかりとして容易に充電口を見つけることができる。
[5] Modification technology The charging port may be other than the sealing
2.封止カバー12とボルト14は自動車前部のナンバープレート10のものを考えたが、もちろんこれは後部のナンバープレート10のものであってもよい。前部のナンバープレート10と後部のナンバープレート10をともに利用する形でもよい。その場合、それらふたつのナンバープレート10の封止カバー12とボルト14をスイッチ24よりも二次電池20から遠い側でそれぞれ電気的に接続しておけばよい。自動車は前向き、後ろ向きのいずれでも駐車しうるため、この態様は有用である。
2. The sealing
3.実施例の充電装置200は据え置きタイプであったが、これを自走ロボットタイプとしてもよい。その場合、充電装置200は駐車場の広い側のスペース、すなわち電気自動車が駐車スロットに入るまで移動するスペースを自走し、カメラ40と画像認識部42の協働によって電気自動車のナンバープレートを検知し、電気自動車を充電していけばよい。
3. Although the
ただし、このロボットは任意の場所でナンバープレートを探すほど高度なものとして設計する必要はない。電気自動車は駐車スロットに駐車されるため、多くの場合、このロボットは駐車スロットから一定の距離を保って往復動するよう構成すれば足りる。例えば、図4の充電装置200の場合、これを駐車場スロットのうしろで横方向(すなわち複数の駐車スロットの後方に移動する方向)に駆動可能に構成すればよい。これにより複数の駐車スロットで充電が可能となる。
However, this robot does not need to be designed to be so sophisticated that it looks for a license plate anywhere. Since the electric vehicle is parked in the parking slot, in many cases, it is sufficient to configure the robot to reciprocate at a certain distance from the parking slot. For example, in the case of the
なお、充電装置200は固定型でも移動型でも、感電防止や接触防止の観点からは駐車スペース後方のデッドスペースに置くことが望ましく、その場合、まず人や車の接近を防止する進入禁止部材によって進入禁止領域を画定し、充電装置200をその領域内に固定的ないし可動的に設置することが望ましい。
The charging
4.主制御部44は充電の可否を自動車に直接問い合わせるか、またはサーバ70に問い合わせるとした。しかし、主制御部44自身がローカルに判断材料となる情報をもち、可能な範囲で自身で判断してもよい。たとえば、ガソリン自動車と電気自動車についてナンバープレート10の記載内容が違う場合、その情報を主制御部44自身がもっておく。カメラ40と画像認識部42により取得されたナンバープレート10の記載内容が、当該自動車がガソリン自動車であることを示す場合、主制御部44はわざわざ問合せをなすまでもなく、充電禁止と判定することができる。
4). The
5.上記3のように自走ロボットタイプの充電装置200を用いる場合、例えばショッピングセンターなど、広い駐車場で多数の電気自動車に巡回して充電をすることができる。この充電をショッピングセンター等駐車場提供側のサービスで実施し、課金をしないことにすれば、ひとつの集客モデルとなる。しかし、既述のごとく充電には相応の時間がかかる。例えば駐車場に100台の電気自動車が停められていたら、運転者の買い物時間中に全電気自動車の充電を完了させることは困難である。
5. When the self-propelled robot
こうした問題が予見される場合、電気自動車の識別情報、具体的にはナンバープレートによって充電対象車を限定する方法が考えられる。たとえば、「日付が偶数の日はナンバーの下一桁が偶数の車に充電、奇数の日は同様に奇数の車に充電」とすれば対象車は毎日ほぼ半数になる。「今日はナンバーの下一桁が0の車」とすれば、その日の対象車はほぼ1/10になる。逆にいえば、その条件に合う電気自動車のユーザを特定日に集客するモデルともいえる。なお、いずれの日ないしタイミングにおいていずれの電気自動車を充電の対象車とするかの条件を以下「対象選択条件」とよぶ。 When such a problem is foreseen, a method of limiting the vehicles to be charged with identification information of an electric vehicle, specifically, a license plate, can be considered. For example, if “the day with an even date is charged to a car with the last digit of the number being charged, and the day with an odd number is charged to an odd number of cars as well”, the number of target cars is almost half a day. If "Today's car has the last digit of the number 0", the target cars for that day will be almost 1/10. Conversely, it can be said that it is a model that attracts users of electric vehicles that meet the conditions on a specific day. In addition, the condition as to which electric vehicle is to be charged on any day or timing is hereinafter referred to as “target selection condition”.
本変形技術に係る充電装置は、自動車に設けられた充電口を検知する第1センサと、自動車の識別情報を検知する第2センサと、第1センサが検知した充電口に電気的に接続される送電端子50、52と、送電端子50、52に電力を供給する電源54と、第2センサが検知した識別情報をもとに当該自動車への充電を実行するか否かを判定する主制御部44とを備える。
The charging device according to the modified technique is electrically connected to a first sensor that detects a charging port provided in an automobile, a second sensor that detects identification information of the automobile, and a charging port detected by the first sensor. Main control for determining whether or not to charge the vehicle based on the identification information detected by the second sensor, and the
第1および第2センサは共用化し、画像認識手法によって充電口および識別情報、すなわちナンバープレートを検知するものでよく、図5のカメラ40と画像認識部42のセットがそれに当たる。画像認識部42は既述のごとくナンバープレートの数字を認識することができる。このため、主制御部44はカメラ40で撮影された電気自動車が対象選択条件を満たすか否かを判定することができる。対象選択条件は駐車場運営者が予め主制御部44内部のメモリ(図示せず)に入れておいてもよいし、サーバ70から例えば毎日定刻に通信デバイス78、56を介して前記のメモリへ設定してもよい。いずれにせよ、充電装置200は、対象選択条件を満たすと判定された電気自動車に対し、既述の手順で充電することができる。
The first and second sensors may be used in common and may detect the charging port and identification information, that is, the license plate by an image recognition method, and the set of the
なお、ここでは第1と第2のセンサを単一のものとしたが、別のものであってもよく、画像認識タイプでなくてもよい。たとえば、電気自動車側の充電口に特殊な加工を施し、第1のセンサは加工された充電口を検知してもよい。充電口に特殊な塗料を塗ったり、特殊な磁気加工を施したり、微弱電波を出す通信装置を組み込んでおいてもよい。いずれの場合も第1のセンサはそれぞれ対応する手法により充電口を検知することができる。 Although the first and second sensors are single here, they may be different and may not be the image recognition type. For example, the electric vehicle side charging port may be specially processed, and the first sensor may detect the processed charging port. A special paint may be applied to the charging port, a special magnetic process may be applied, or a communication device that emits weak radio waves may be incorporated. In any case, the first sensor can detect the charging port by a corresponding method.
以上、この変形技術によれば、一般に電気自動車に対する充電時間は長いにもかかわらず、駐車場提供側ないし集客側が電気自動車への充電サービスという新たな集客モデルを作り、公平感をもって運用することができる。 As described above, according to this modified technique, although the charging time for an electric vehicle is generally long, a parking lot providing side or a customer drawing side can create a new customer drawing model called a charging service for an electric vehicle and operate it with a sense of fairness. it can.
10 ナンバープレート、 12 封止カバー、 14 ボルト、 20 二次電池、 22 電気経路、 24 スイッチ、 26 運転支援システム、 30 充電制御部、 32 タッチパネル、 40 カメラ、 42 画像認識部、 44 主制御部、 48 課金情報生成部、 70 サーバ、 72 条件記録部、 74 課金検査部、 100 電池システム、 200 充電装置、300 サービスセンター。 10 license plate, 12 sealing cover, 14 volts, 20 secondary battery, 22 electrical path, 24 switch, 26 driving support system, 30 charge control unit, 32 touch panel, 40 camera, 42 image recognition unit, 44 main control unit, 48 charging information generation unit, 70 server, 72 condition recording unit, 74 charging inspection unit, 100 battery system, 200 charging device, 300 service center.
Claims (7)
充電装置が利用可能な位置に二次電池をもつ自動車が進入したとき、その自動車について前記条件を検出し、その自動車に対する現時点での充電が許可されるか否かを判定するステップと、
現時点での充電が許可されると判定された場合、その自動車に対する充電装置による充電を実行するステップと、
を含むことを特徴とする充電方法。 Recording conditions for permitting or prohibiting external charging of the automobile with a secondary battery;
When a vehicle with a secondary battery enters a position where the charging device can be used, detecting the condition for the vehicle and determining whether charging at the current time for the vehicle is permitted;
If it is determined that charging at the current time is permitted, charging by the charging device for the vehicle; and
The charging method characterized by including.
問い合わせの結果、充電が許可された場合、その自動車に対する充電装置による充電を実行するステップと、
を含むことを特徴とする充電方法。 When a vehicle having a secondary battery enters a position where a charging device can be used, inquiring the driver or a device that has previously recorded the driver's intention as to whether or not charging is permitted for the vehicle;
If charging is permitted as a result of the inquiry, charging by the charging device for the vehicle; and
The charging method characterized by including.
前記充電を実行するステップは、自動車に対する充電装置による充電を開始した後、所定の停止条件を満たしたとき充電を停止することを特徴とする充電方法。 The method according to claim 1 or 2, wherein
The charging step is characterized by stopping charging when a predetermined stop condition is satisfied after starting charging by a charging device for an automobile.
許可を得たものでない場合、その充電に関して発生する課金を無効化するステップと、
を含むことを特徴とする充電方法。 When a car with a secondary battery is charged from the outside, checking whether the charge is approved by the driver;
If not authorized, invalidate the charge that occurs for that charge;
The charging method characterized by including.
自動車の識別情報を検知する第2センサと、
第1センサが検知した充電口に電気的に接続される送電端子と、
送電端子に電力を供給する電源と、
第2センサが検知した識別情報をもとに当該自動車への充電を実行するか否かを判定する主制御部と、
を備えることを特徴とする充電装置。 A first sensor for detecting a charging port provided in the automobile;
A second sensor for detecting vehicle identification information;
A power transmission terminal electrically connected to the charging port detected by the first sensor;
A power supply for supplying power to the power transmission terminal;
A main control unit that determines whether to charge the vehicle based on the identification information detected by the second sensor;
A charging device comprising:
第1および第2センサを共用化し、画像認識手法によって充電口および識別情報を検知することを特徴とする充電装置。 The apparatus of claim 5.
A charging device characterized by sharing a first and a second sensor and detecting a charging port and identification information by an image recognition method.
送電端子に電力を供給する電源と、
人や車の接近を防止する進入禁止部材と、
を備え、進入禁止部材で画定される進入禁止領域内にて固定的ないし可動的に設置されることを特徴とする充電装置。 A power transmission terminal electrically connected to a charging port provided in the automobile;
A power supply for supplying power to the power transmission terminal;
An entry prohibition member that prevents people and vehicles from approaching;
The charging device is fixedly or movably installed in an entry prohibition area defined by the entry prohibition member.
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