JP2017028960A - 非接触充電システム、給電スタンド及び車両 - Google Patents
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Abstract
【課題】部品保護上の問題が生じる可能性を低減できる非接触充電システムを提供する。
【解決手段】非接触充電システムは、給電スタンド3と、給電スタンド3との間で無線通信を行うとともに給電スタンド3から非接触で供給される電力を用いて車載電池21の充電を行う車両2とを備えている。給電スタンド3が車両2に電力を供給しているときに無線通信に干渉するレーダ波を給電スタンド3が検知した場合、無線通信が終了される。無線通信の終了前に、給電スタンド3による車両2への電力供給の停止、及び車両2による車載電池21の充電処理の停止の少なくとも一方が行われる。
【選択図】図1
【解決手段】非接触充電システムは、給電スタンド3と、給電スタンド3との間で無線通信を行うとともに給電スタンド3から非接触で供給される電力を用いて車載電池21の充電を行う車両2とを備えている。給電スタンド3が車両2に電力を供給しているときに無線通信に干渉するレーダ波を給電スタンド3が検知した場合、無線通信が終了される。無線通信の終了前に、給電スタンド3による車両2への電力供給の停止、及び車両2による車載電池21の充電処理の停止の少なくとも一方が行われる。
【選択図】図1
Description
この発明は、車両と給電スタンドとの間で無線通信が行われる非接触充電システム、給電スタンド及び車両に関する。
例えば電気自動車(EV)やハイブリッド自動車(HV)等の走行用のモータを備える車両には、モータに電力を供給するために車載電池が設けられている。車両の駐車時に車載電池を充電するシステムとして、非接触充電システムが知られている。非接触充電システムは給電スタンドと車両とを備え、給電スタンドから車両に非接触で供給された電力により車載電池に充電が行われる。
一般に車載電池の充電を行う際には、現在の車載電池の状態や給電中の電力等の充電に必要な情報を給電スタンドと車両との間で送受信する必要がある。非接触充電システムでは、無線LANにより情報の送受信が行われることも考えられる。
無線LANの規格には様々な規格が存在するが、そのうちIEEE802.11a規格は、W52、W53及びW56のうちの何れかの帯域のチャネルを使用して通信を行う規格である。このうちW53の帯域には、気象レーダが発信するレーダ波の周波数が含まれている。また、W56の帯域には、軍事レーダが発信するレーダ波の周波数が含まれている。そのため無線LANでW53及びW56の帯域内のチャネルを使用する場合は、レーダ波との電波干渉を避けるためにDFS(Dynamic Frequency Selection)機能を無線通信装置の親機に実装することが法令で義務付けられている。
従来用いられていたこの種の非接触充電システムに利用されうる無線通信装置としては、例えば下記の特許文献1に記載された構成を挙げることができる。
すなわち従来の無線通信装置では、DFS機能を実装するために、無線通信装置の親機が電波干渉検出手段を備えている。電波干渉検出手段は、W53またはW56に属するチャネルを無線通信に使用しているときにレーダ波を常時モニタしている。電波干渉検出手段によりレーダ波が検出された場合、無線通信部は、クライアントとの無線通信を終了して電波の発信を停止し、使用するチャネルをW53またW56に属しているとともにレーダ波に干渉していない他のチャネルに変更する。無線通信部は、その後少なくとも60秒間は電波を発信せずに変更後のチャネルにて電波干渉検出手段によりレーダ波が検出されるか否かを確認する。変更後のチャネルにて電波干渉検出手段によりレーダ波が検出されなければ、変更後のチャネルにおいて無線通信部はクライアントとの無線通信を改めて確立する。
すなわち従来の無線通信装置では、DFS機能を実装するために、無線通信装置の親機が電波干渉検出手段を備えている。電波干渉検出手段は、W53またはW56に属するチャネルを無線通信に使用しているときにレーダ波を常時モニタしている。電波干渉検出手段によりレーダ波が検出された場合、無線通信部は、クライアントとの無線通信を終了して電波の発信を停止し、使用するチャネルをW53またW56に属しているとともにレーダ波に干渉していない他のチャネルに変更する。無線通信部は、その後少なくとも60秒間は電波を発信せずに変更後のチャネルにて電波干渉検出手段によりレーダ波が検出されるか否かを確認する。変更後のチャネルにて電波干渉検出手段によりレーダ波が検出されなければ、変更後のチャネルにおいて無線通信部はクライアントとの無線通信を改めて確立する。
上記の無線通信装置では、電波干渉検出手段によりレーダ波が検出された際に、無線通信装置とクライアントとの無線通信が改めて確立されるまで通信不能時間が生じる。このような無線通信装置を非接触充電システムに適用した場合、通信不可時間の間にバッテリの状態等を示す情報を得ることができず、部品保護上の問題が生じる可能性がある。
この発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、部品保護上の問題が生じる可能性を低減できる非接触充電システムを提供することを目的とする。
この発明に係る非接触充電システムは、給電スタンドと、給電スタンドとの間で無線通信を行うとともに給電スタンドから非接触で供給される電力を用いて車載電池の充電を行う車両とを備え、給電スタンドが車両に電力を供給しているときに無線通信に干渉するレーダ波を給電スタンドが検知した場合に、無線通信が終了される非接触充電システムであり、給電スタンドによる車両への電力供給の停止、及び車両による車載電池の充電処理の停止の少なくとも一方が無線通信の終了前に行われる。
無線通信は、給電スタンドがレーダ波を検知してから所定時間が経過した時、及びレーダ波を検知したことを給電スタンドが車両に通知した後に車両からの応答を給電スタンドが受信した時のいずれか早い時に、給電スタンドによって終了される。
給電スタンドは、無線通信が終了された後にレーダ波と干渉せずに車両と無線通信を行うことができる非干渉チャネルを検索するとともに、非干渉チャネルを発見した場合に、該給電スタンドを識別するための識別情報を含むビーコンを非干渉チャネルで発し、車両は、無線通信が終了される前に給電スタンドを識別する識別情報を記憶しており、無線通信が終了される前に記憶した識別情報と一致する識別情報を含むビーコンを発見した場合に、該ビーコンのチャネルで無線通信の再開のために給電スタンドに接続要求を送信する。
給電スタンドは、非干渉チャネルを所定の優先順位に従って検索し、車両は、優先順位に従ってビーコンを探索する。
給電スタンドは、無線通信がレーダ波に干渉するか否かを第1チャネルで所定時間確認するとともに、無線通信が第1チャネルでレーダ波に干渉すると確認された場合に、優先順位において第1チャネルの次に優先される第2チャネルで無線通信がレーダ波に干渉するか否かを所定時間確認し、車両は、無線通信が終了される前に記憶した識別情報と一致する識別情報を含むビーコンを第1チャネルで探索し、該ビーコンが第1チャネルで発見されない場合、第1チャネルでビーコンの探索を完了してから、第1チャネルにおけるビーコンの探索に要した時間を所定時間から減算した時間が経過した後に、無線通信が終了される前に記憶した識別情報と一致する識別情報を含むビーコンを第2チャネルで探索する。
無線通信は、給電スタンドがレーダ波を検知してから所定時間が経過した時、及びレーダ波を検知したことを給電スタンドが車両に通知した後に車両からの応答を給電スタンドが受信した時のいずれか早い時に、給電スタンドによって終了される。
給電スタンドは、無線通信が終了された後にレーダ波と干渉せずに車両と無線通信を行うことができる非干渉チャネルを検索するとともに、非干渉チャネルを発見した場合に、該給電スタンドを識別するための識別情報を含むビーコンを非干渉チャネルで発し、車両は、無線通信が終了される前に給電スタンドを識別する識別情報を記憶しており、無線通信が終了される前に記憶した識別情報と一致する識別情報を含むビーコンを発見した場合に、該ビーコンのチャネルで無線通信の再開のために給電スタンドに接続要求を送信する。
給電スタンドは、非干渉チャネルを所定の優先順位に従って検索し、車両は、優先順位に従ってビーコンを探索する。
給電スタンドは、無線通信がレーダ波に干渉するか否かを第1チャネルで所定時間確認するとともに、無線通信が第1チャネルでレーダ波に干渉すると確認された場合に、優先順位において第1チャネルの次に優先される第2チャネルで無線通信がレーダ波に干渉するか否かを所定時間確認し、車両は、無線通信が終了される前に記憶した識別情報と一致する識別情報を含むビーコンを第1チャネルで探索し、該ビーコンが第1チャネルで発見されない場合、第1チャネルでビーコンの探索を完了してから、第1チャネルにおけるビーコンの探索に要した時間を所定時間から減算した時間が経過した後に、無線通信が終了される前に記憶した識別情報と一致する識別情報を含むビーコンを第2チャネルで探索する。
この発明に係る給電スタンドは、車両と無線通信を行うとともに車両に非接触で電力を供給する給電スタンドであって、車両に電力を供給しているときに無線通信に干渉するレーダ波を検知した場合に、無線通信を終了させるとともに、無線通信を終了させる前に、車両への電力供給を停止するスタンド制御部を備える。
この発明に係る車両は、給電スタンドと無線通信を行うとともに給電スタンドから非接触で供給される電力を用いて車載電池の充電を行う車両であって、無線通信に干渉するレーダ波を給電スタンドが検知して無線通信が終了される前に、給電スタンドから送信されるレーダ波検知情報に基づいて車載電池の充電処理を停止する車両制御部を備える。
この発明の非接触充電システム、給電スタンド及び車両によれば、給電スタンドによる車両への電力供給の停止及び車両による車載電池の充電処理の停止の少なくとも一方が無線通信の終了前に行われるので、無線通信が切断された状態で車載電池の充電が行われることを回避でき、部品保護上の問題が生じる可能性を低減できる。
実施の形態1.
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
図1は、この発明の実施の形態1による非接触充電システム1を示す概略図である。非接触充電システム1には、車両2と、給電スタンド3とが含まれている。
以下、本発明を実施するための形態について、図面を参照して説明する。
図1は、この発明の実施の形態1による非接触充電システム1を示す概略図である。非接触充電システム1には、車両2と、給電スタンド3とが含まれている。
車両2は、例えば電気自動車(EV)やハイブリッド自動車(HV)等により構成されるものである。車両2には、車載電池21、受電コイル22、車両制御部23及び車両アンテナ24が設けられている。
車載電池21は、図示しない走行用モータに電力を供給する蓄電池である。車載電池21は、後に説明するように給電スタンド3から供給された電力により充電される。
受電コイル22は、例えば車両2の車体下部等に設けられており、給電スタンド3から交流電力を受け取るコイルである。
車両制御部23は、インバータ、ECU(Electronic Control Unit)及び無線LANモジュール等により構成されるものである。
車両制御部23は、車載電池21と受電コイル22との間に介在されており、車載電池21の充電処理を行う。すなわち、車両制御部23は、例えば車載電池21の充電率や温度等の車載電池21の情報を示す電池状態情報を監視している。また、車両制御部23は、監視している電池状態情報に基づいて、受電コイル22が受けた交流電力を直流電力に変換するとともに、変換した直流電力を充電のために車載電池21に供給する。
車両制御部23には、車両アンテナ24が接続されている。車両制御部23は、車両アンテナ24を介して給電スタンド3との間で無線通信を行う。
給電スタンド3は、駐車場の駐車区画に駐車した車両2に電力を供給するものである。給電スタンド3には、スタンド本体31及び給電コイル32が設けられている。
スタンド本体31は、駐車場の駐車区画の近傍に設置されており、図示しない商用電源に接続されている。
給電コイル32は、駐車区画に駐車した車両2の受電コイル22と対向するように駐車区画内に設けられている。給電コイル32にはスタンド本体31が接続されており、商用電源からの電力がスタンド本体31を介して給電コイル32に供給される。給電コイル32に供給された電力は、非接触で車両2の受電コイル22に供給される。給電コイル32から受電コイル22への電力の供給方式としては、例えば電磁誘導方式または磁界共鳴方式等の任意の方式を用いることができる。
スタンド本体31には、スタンド制御部310とスタンドアンテナ311とが含まれている。
スタンド制御部310は、例えば電力制御回路及び無線LANモジュール等で構成されるものである。
スタンド制御部310は、スタンドアンテナ311に接続されており、スタンドアンテナ311を介して車両2の車両制御部23と無線通信を行う。スタンド制御部310と車両制御部23との間の無線通信は、スタンド制御部310の通信可能エリアに車両制御部23が進入した時に確立される。スタンド制御部310は、車両制御部23との無線通信を介して、電池状態情報を車両制御部23から受信することができる。
また、スタンド制御部310は、商用電源と給電コイル32との間に介在されており、商用電源から給電コイル32への給電処理を行う。この給電処理では、スタンド制御部310は車両制御部23から受信した電池状態情報に基づいて、車載電池21の充電に必要とされる量の電力を給電コイル32に供給する。
本実施の形態の非接触システムでは、車両制御部23とスタンド制御部310との間の無線通信は、無線LANのIEEE802.11a規格に従うものとされている。なお、無線通信には、例えばIEEE802.11n規格等の無線LANの他の規格が併用されてもよい。
無線LANのIEEE802.11a規格では、W52、W53及びW56に含まれるチャネルが使用される。
W52は、36,40,44,48チャネルの計4チャネルからなる5.15〜5.25GHz帯のチャネルグループである。
W53は52,56,60,64チャネルの計4チャネルからなる5.25〜5.35GHz帯のチャネルグループである。
W56は、100,104,108,112,116,120,124,128,132,136,140チャネルの計11チャネルからなる5.47〜5.725GHz帯のチャネルグループである。
W52は、36,40,44,48チャネルの計4チャネルからなる5.15〜5.25GHz帯のチャネルグループである。
W53は52,56,60,64チャネルの計4チャネルからなる5.25〜5.35GHz帯のチャネルグループである。
W56は、100,104,108,112,116,120,124,128,132,136,140チャネルの計11チャネルからなる5.47〜5.725GHz帯のチャネルグループである。
周知のように、W53の周波数帯域には気象レーダが発信するレーダ波の周波数が含まれており、W56の周波数帯域には軍事レーダが発信するレーダ波の周波数が含まれている。無線LANによる無線通信においてW53及びW56の帯域を使用する場合は、それらのレーダ波に対して電波干渉が発生することを避けるために、DFS(Dynamic Frequency Selection)機能を無線通信装置の親機に実装することが法令で義務付けられている。
DFS機能とは、例えば以下に示すような動作を実施することができる機能である。
−無線通信に使用しているチャネルにて電波干渉するレーダ波が検知されるか否かを無線通信中に確認する。
−電波干渉するレーダ波を検知した場合、使用しているチャネルにおける電波送信を10秒以内に終了する。電波送信を停止するための通信制御に必要とされる信号の送受信を260ミリ秒以内に行う。
−電波干渉するレーダ波を検知した場合、次に無線通信に使用しようとするチャネルを選択し、そのチャネルにおいてレーダ波が60秒間検知されないことが確認できたときに、そのチャネルを使用して無線通信を再開する。
−レーダ波を検知したチャネルにおいては、レーダ波を検知した後30分間は電波を送信しない。
−無線通信に使用しているチャネルにて電波干渉するレーダ波が検知されるか否かを無線通信中に確認する。
−電波干渉するレーダ波を検知した場合、使用しているチャネルにおける電波送信を10秒以内に終了する。電波送信を停止するための通信制御に必要とされる信号の送受信を260ミリ秒以内に行う。
−電波干渉するレーダ波を検知した場合、次に無線通信に使用しようとするチャネルを選択し、そのチャネルにおいてレーダ波が60秒間検知されないことが確認できたときに、そのチャネルを使用して無線通信を再開する。
−レーダ波を検知したチャネルにおいては、レーダ波を検知した後30分間は電波を送信しない。
本実施の形態の非接触充電システムでは、DFS機能の実装が求められる無線通信装置の親機にスタンド制御部310の無線モジュールが相当する。すなわち、スタンド制御部310は、上記したDFS機能の動作を実施する。但し、車両制御部23の無線LANモジュールにもDFS機能が実装されることは除外されない。
車両2と給電スタンド3との間で無線通信が行われているとともに、給電スタンド3から車両2に電力が供給されているときに、無線通信に使用しているチャネルにて電波干渉するレーダ波が検知された場合、上記したDFS機能の動作に従い、車両制御部23とスタンド制御部310との間の無線通信がレーダ波の検知から10秒以内に終了される。無線通信が終了されると、スタンド制御部310が電池状態情報を得ることができず、例えば車載電池21の過充電等の部品保護上の問題が生じる可能性がある。このような問題の発生を回避するため、本実施の形態の車両2及び給電スタンド3(車両制御部23及びスタンド制御部310)は、レーダ波検知時に部品保護動作及び通信再開動作を行う。以下、図2及び図3を用いて部品保護動作及び通信再開動作について説明する。
まず、レーダ波検知時の給電スタンド3の動作について説明する。図2は、図1のスタンド制御部310によるレーダ波検知時の部品保護動作(ステップS20〜24)及び通信再開動作(ステップS25〜27)を示すフローチャートである。
図2において、車両2と給電スタンド3との間で無線通信が行われているとともに、給電スタンド3からの電力により車両2において車載電池21の充電処理が行われているときに、スタンド制御部310が無線通信に干渉するレーダ波を検知した場合、スタンド制御部310は、レーダ波の検知を通知するために車両制御部23にレーダ波検知情報を送信する(ステップS20)。
その次に、スタンド制御部310は、無線通信に干渉するレーダ波を検知した時から所定時間が経過したか否かを判定するとともに(ステップS21)、レーダ波検知情報の応答としての車両制御部23からの給電停止指令を受信するか否かを判定する(ステップS22)。
これらの判定において、スタンド制御部310は、無線通信に干渉するレーダ波を検知した時から所定時間が経過した時、及び車両制御部23からの電力供給停止指示を受信した時のいずれか早い時に、車両2への給電処理を停止する(ステップS23)。また、スタンド制御部310は、車両2への給電処理の停止後に、車両制御部23とスタンド制御部310との間の無線通信を終了する(ステップS24)。このように、無線通信が終了される前に車両2への給電処理が停止されることで、部品保護が図られる。なお、レーダ波の検知から10秒以内に無線通信を終了する必要があることから、ステップS21の判定に用いられる所定時間は10秒以内の時間に設定される。
無線通信を終了した後、スタンド制御部310は、検知されたレーダ波と干渉せずに車両制御部23と無線通信を行うことができる非干渉チャネルを検索し(ステップS25)、非干渉チャネルを発見した後に、その非干渉チャネルでビーコンを発信する(ステップS26)。ビーコンとは、スタンド制御部310が定期的に発する信号である。本実施の形態では、ビーコンは、例えばスタンド制御部310のSSID等の給電スタンド3を識別するための識別情報を含んでいる。ビーコンを発信した後、スタンド制御部310は、ビーコンを検出した車両制御部23からの接続要求に応じて車両制御部23との無線通信を再開する(ステップS27)。
次に、レーダ波検知時の車両2の動作について説明する。図3は、図1の車両制御部23によるレーダ波検知時の部品保護動作(ステップS30〜34)及び通信再開動作(ステップS35,36)を示すフローチャートである。
図3において、車両制御部23は、スタンド制御部310からのレーダ波検知情報を受信した場合(ステップS30)に、車載電池21の充電処理を停止するとともに(ステップS31)、給電スタンド3の識別情報を記憶する(ステップS32)。また、車両制御部23は、充電処理の停止及び識別情報の記憶の後に、給電停止指令をスタンド制御部310に送信する(ステップS33)。
図2のステップS21〜S23で示したように、スタンド制御部310が給電停止指令を受信したときに、車両制御部23とスタンド制御部310との間の無線通信が終了される。なお、車両制御部23は、給電停止指令をスタンド制御部310に送信すると同時に車載電池21の充電処理を停止してもよい。このように、無線通信が終了される前に車載電池21の充電処理が停止されることで、部品保護が図られる。
なお、給電スタンド3の識別情報は、スタンド制御部310の通信可能エリアに車両制御部23が進入して無線通信が確立された時又はその無線通信の間にスタンド制御部310から車両制御部23に送信される。図3では、車両制御部23は、スタンド制御部310からのレーダ波検知情報を受信した後に給電スタンド3の識別情報を記憶すると説明しているが、車両制御部23による給電スタンド3の識別情報の記憶は、車両制御部23とスタンド制御部310との無線通信の確立時等の他のタイミングで行われてもよい。
給電停止指令をスタンド制御部310に送信した後、車両制御部23は、無線通信の終了を検知する(ステップS34)。また、車両制御部23は、無線通信の終了を検知した後、スタンド制御部310によって発信されるビーコンの探索を行う(ステップS35)。そして、車両制御部23は、無線通信が終了される前に記憶した識別情報と一致する識別情報を含むビーコンを発見した場合に、そのビーコンのチャネルで無線通信の接続要求をスタンド制御部310に送信する(ステップS36)。図2のステップS27で示したように、無線通信の接続要求がスタンド制御部310によって受信された場合に、車両制御部23とスタンド制御部310との間の無線通信が再開される。
次に、図4は、図2のステップS25におけるスタンド制御部310の非干渉チャネル検索動作を示すフローチャートである。本実施の形態のスタンド制御部310は、検知されたレーダ波に干渉しない非干渉チャネルを検索する際に、無線通信に使用しようとするチャネルをランダムで選択する(ステップS40)。また、スタンド制御部310は、選択したチャネルにてレーダ波との干渉が生じるか否かを所定時間確認し(ステップS41)、干渉が生じないと判定した場合、そのチャネルを非干渉チャネルとしてビーコンを発信する(図2のステップS26)。ステップS41において干渉が生じるか否かを確認する所定時間は、DFS機能の要件により60秒以上である必要がある。
一方で、スタンド制御部310は、選択したチャネルにてレーダ波との干渉が生じると判定した場合、無線通信に使用しようとするチャネルをランダムで改めて選択する。但し、30分以内にレーダ波を検知したチャネルにおいては電波を送信してはならないので、干渉が生じることが確認されたチャネルは選択リストから除外される。
次に、図5は、図3のステップS35における車両制御部23のビーコン探索動作を示すフローチャートである。本実施の形態の車両制御部23は、無線通信の終了前に記憶した識別情報と一致するビーコンを探索する際に、スタンド制御部310との無線通信で使用され得る全チャネルにおいてビーコンを探索する(ステップS50)。そして、車両制御部23は、無線通信の終了前に記憶した識別情報と一致するビーコンが発見されるか否か判定し(ステップS51)、発見されると判定した場合にそのビーコンのチャネルにて接続要求をスタンド制御部310に送信する(図3のステップS36)。
一方で、車両制御部23は、ステップS51の判定時に、無線通信の終了前に記憶した識別情報と一致するビーコンが発見されないと判定した場合、改めて全チャネルにおいてビーコンを探索する(ステップS50)。
なお、以上の説明では、部品保護のため、給電スタンド3(スタンド制御部310)による車両2への電力供給の停止(図2のステップS23)、及び車両2(車両制御部23)による車載電池21の充電処理の停止(図3のステップS31)の両方が行われるように説明している。しかしながら、電力供給の停止及び充電処理の停止のいずれか一方のみが行われても、車載電池21の過充電等の部品保護上の問題が発生する可能性を低減できる。すなわち、電力供給の停止及び充電処理の停止は、少なくとも一方が行われればよい。
このような非接触充電システム1、給電スタンド3及び車両2では、給電スタンド3(スタンド制御部310)による車両2への電力供給の停止、及び車両2(車両制御部23)による車載電池21の充電処理の停止の少なくとも一方が無線通信の終了前に行われるので、無線通信が切断された状態で車載電池21の充電が行われることを回避でき、部品保護上の問題が生じる可能性を低減できる。
また、給電スタンド3がレーダ波を検知してから所定時間である無線通信終了時間が経過した時、及びレーダ波を検知したことを給電スタンド3が車両2に通知した後に車両2からの応答を給電スタンド3が受信した時のいずれか早い時に無線通信が給電スタンド3によって終了されるので、レーダ波と無線通信が干渉する場合に確実に無線通信を終了することができる。
また、車両2は、無線通信が終了される前に前記給電スタンドを識別する識別情報を記憶しており、前記無線通信が終了される前に記憶した識別情報と検知されるビーコンに含まれる識別情報とが一致した場合に、該ビーコンのチャネルで給電スタンド3との無線通信を再開するので、レーダ波と無線通信が干渉して無線通信を終了した場合に、非干渉チャネルで確実に無線通信を再開することができる。
実施の形態2.
図6は、この発明の実施の形態2による非接触充電システム1のスタンド制御部310による非干渉チャネル検索動作を示すフローチャートである。実施の形態1では、スタンド制御部310は、検知されたレーダ波に干渉しない非干渉チャネルを検索する際に、無線通信に使用しようとするチャネルをランダムで選択すると説明したが(図4のステップS40)、図6に示すように、本実施の形態2のスタンド制御部310は、所定の優先順位に従って、優先順位が最も高いチャネルを無線通信に使用しようとするチャネルとして選択する(ステップS60)。
図6は、この発明の実施の形態2による非接触充電システム1のスタンド制御部310による非干渉チャネル検索動作を示すフローチャートである。実施の形態1では、スタンド制御部310は、検知されたレーダ波に干渉しない非干渉チャネルを検索する際に、無線通信に使用しようとするチャネルをランダムで選択すると説明したが(図4のステップS40)、図6に示すように、本実施の形態2のスタンド制御部310は、所定の優先順位に従って、優先順位が最も高いチャネルを無線通信に使用しようとするチャネルとして選択する(ステップS60)。
優先順位としては、例えば検知されたレーダ波の周波数からより遠い周波数のチャネルにより優先される優先順位や、レーダ波が検知された現在の使用チャネルから2チャネル以内のチャネルに比べて他のチャネルがより優先される優先順位等を用いることができる。優先順位は、レーダ波の検知によりスタンド制御部310と車両制御部23との無線通信が終了される前に、スタンド制御部310と車両制御部23との間で共有される。また、優先順位は、スタンド制御部310又は車両制御部23に予め登録されていてもよいし、スタンド制御部310又は車両制御部23が任意に作成してもよい。
その次に、スタンド制御部310は、優先順位が最も高いチャネルにてレーダ波との干渉が生じるか否かを所定時間確認し(ステップS61)、干渉が生じないと判定した場合、そのチャネルを非干渉チャネルとしてビーコンを発信する(図2のステップS26)。
一方で、スタンド制御部310は、優先順位が最も高いチャネルにてレーダ波との干渉が生じると判定した場合、その次に優先順位の高いチャネルを無線通信に使用しようとするチャネルとして選択する(ステップS62)。そして、スタンド制御部310は、そのチャネルにてレーダ波との干渉が生じるか否かを所定時間確認し(ステップS63)、干渉が生じないと判定した場合、そのチャネルを非干渉チャネルとしてビーコンを発信する。これらのチャネルの選択及び干渉確認(ステップS62,S63)は、干渉が生じないと判定されるまで優先順位に従って順次行われる。
次に、図7は、図6の非干渉チャネル検索動作に対応する車両制御部23によるビーコン探索動作を示すフローチャートである。車両制御部23は、無線通信の終了から所定時間が経過した際に(ステップS70)、スタンド制御部310との間で共有されている優先順位に従って最も優先順位が高いチャネルでビーコンの探索を行う(ステップS71)。ステップS70における所定時間は、図6のステップS61における所定時間と同じ時間(少なくとも60秒)である。換言すれば、最も優先順位が高いチャネルでレーダ波との干渉が生じるか否かがスタンド制御部310によって確認され終わったと想定されるタイミングで、そのチャネルでのビーコンの探索を車両制御部23が行う。
車両制御部23は、ビーコンの探索を開始した後、無線通信の終了前に記憶した識別情報と一致する識別情報を含むビーコンが発見されるか否かを判定し(ステップS72)、一致する識別情報を含むビーコンが発見された場合、そのビーコンのチャネルで無線通信の接続要求をスタンド制御部310に送信する(図3のステップS36)。
一方で、車両制御部23は、最も優先順位が高いチャネルで無線通信の終了前に記憶した識別情報と一致する識別情報を含むビーコンが発見されない場合、ビーコン探索の完了(ビーコンが発見されないと判定したとき)から所定の待機時間が経過した後に(ステップS73)、優先順位が次に高いチャネルでビーコンの探索を行う(ステップS74)。待機時間は、ステップS61,S70における所定時間(少なくとも60秒)から、最も優先順位が高いチャネルにおけるビーコンの探索に要した時間を減算した時間とされる。すなわち、優先順位が次に高いチャネルでレーダ波との干渉が生じるか否かがスタンド制御部310によって確認され終わったと想定されるタイミングで、そのチャネルでのビーコンの探索を車両制御部23が行う。
車両制御部23は、ビーコンの探索を開始した後、優先順位が次に高いチャネルで無線通信の終了前に記憶した識別情報と一致する識別情報を含むビーコンが発見されるか否かを判定する(ステップS75)。そして、車両制御部23は、一致する識別情報を含むビーコンが発見された場合、そのビーコンのチャネルで無線通信の接続要求をスタンド制御部310に送信する(図3のステップS36)。
一方で、車両制御部23は、一致する識別情報を含むビーコンが発見されない場合、ビーコン探索の完了(ビーコンが発見されないと判定したとき)から所定の待機時間が経過した後に(ステップS73)、優先順位が次に高いチャネルでビーコンの探索を行う(ステップS74)。このときの待機時間も、ステップS61,S70における所定時間(少なくとも60秒)からビーコンの探索に要した時間を減算した時間とされる。これらの待機、探索及び判定(ステップS73〜75)は、無線通信の終了前に記憶した識別情報と一致する識別情報を含むビーコンが発見されるまで優先順位に従って順次行われる。
すなわち、本実施の形態のスタンド制御部310(給電スタンド3)は、無線通信がレーダ波に干渉するか否かを第1チャネルで所定時間確認するとともに、無線通信が第1チャネルでレーダ波に干渉すると確認された場合に、優先順位において第1チャネルの次に優先される第2チャネルで無線通信が前記レーダ波に干渉するか否かを所定時間確認する。
これに対応して、本実施の形態の車両制御部23(車両2)は、無線通信が終了される前に記憶した識別情報と一致する識別情報を含むビーコンを第1チャネルで探索し、該ビーコンが第1チャネルで発見されない場合に、第1チャネルでビーコンの探索を完了してから、第1チャネルにおけるビーコンの探索に要した時間を所定時間から減算した時間が経過した後に、無線通信が終了される前に記憶した識別情報と一致する識別情報を含むビーコンを第2チャネルで探索する。
これに対応して、本実施の形態の車両制御部23(車両2)は、無線通信が終了される前に記憶した識別情報と一致する識別情報を含むビーコンを第1チャネルで探索し、該ビーコンが第1チャネルで発見されない場合に、第1チャネルでビーコンの探索を完了してから、第1チャネルにおけるビーコンの探索に要した時間を所定時間から減算した時間が経過した後に、無線通信が終了される前に記憶した識別情報と一致する識別情報を含むビーコンを第2チャネルで探索する。
このような非接触充電システムでは、給電スタンド3のスタンド制御部310が非干渉チャネルを所定の優先順位に従って検索し、車両2の車両制御部23が所定の優先順位に従ってビーコンを探索するので、レーダ波と無線通信が干渉して無線通信を終了した場合に、より短い時間で無線通信を再開することができる。
また、給電スタンド3のスタンド制御部310は、無線通信がレーダ波に干渉するか否かを最も優先順位の高いチャネルで所定時間確認するとともに、最も優先順位の高いチャネルでレーダ波に無線通信が干渉すると確認された場合に、優先順位において最も優先順位の高いチャネルの次に優先されるチャネルで無線通信がレーダ波に干渉するか否かを所定時間確認する。そして、車両2の車両制御部23は、無線通信が終了される前に記憶した識別情報と一致する識別情報を含むビーコンが最も優先順位の高いチャネルで検知されるか否かを判定し、第1チャネルでビーコンの探索を完了してから該ビーコンが最も優先順位の高いチャネルで検知されない場合に所定時間から該ビーコンを探索した時間を引いた時間が経過した後に該ビーコンが次に優先順位の高いチャネルで検知されるか否かを判定するので、レーダ波と無線通信が干渉して無線通信を終了した場合に、より短い時間で無線通信を再開することができる。
1 非接触充電システム、2 車両、3 給電スタンド、21 車載電池、23 車輌制御部、310 スタンド制御部。
Claims (7)
- 給電スタンドと、
前記給電スタンドとの間で無線通信を行うとともに前記給電スタンドから非接触で供給される電力を用いて車載電池の充電を行う車両と
を備え、
前記給電スタンドが前記車両に電力を供給しているときに前記無線通信に干渉するレーダ波を前記給電スタンドが検知した場合に、前記無線通信が終了される非接触充電システムであり、
前記給電スタンドによる前記車両への電力供給の停止、及び
前記車両による前記車載電池の充電処理の停止
の少なくとも一方が前記無線通信の終了前に行われる
ことを特徴とする非接触充電システム。 - 前記無線通信は、前記給電スタンドが前記レーダ波を検知してから所定時間が経過した時、及び前記レーダ波を検知したことを前記給電スタンドが前記車両に通知した後に前記車両からの応答を前記給電スタンドが受信した時のいずれか早い時に、前記給電スタンドによって終了される
ことを特徴とする請求項1に記載の非接触充電システム。 - 前記給電スタンドは、前記無線通信が終了された後に前記レーダ波と干渉せずに前記車両と無線通信を行うことができる非干渉チャネルを検索するとともに、前記非干渉チャネルを発見した場合に、該給電スタンドを識別するための識別情報を含むビーコンを前記非干渉チャネルで発し、
前記車両は、前記無線通信が終了される前に前記給電スタンドを識別する識別情報を記憶しており、前記無線通信が終了される前に記憶した識別情報と一致する識別情報を含むビーコンを発見した場合に、該ビーコンのチャネルで無線通信の再開のために前記給電スタンドに接続要求を送信する
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の非接触充電システム。 - 前記給電スタンドは、前記非干渉チャネルを所定の優先順位に従って検索し、
前記車両は、前記優先順位に従ってビーコンを探索する
ことを特徴とする請求項3に記載の非接触充電システム。 - 前記給電スタンドは、前記無線通信が前記レーダ波に干渉するか否かを第1チャネルで所定時間確認するとともに、前記無線通信が前記第1チャネルで前記レーダ波に干渉すると確認された場合に、前記優先順位において前記第1チャネルの次に優先される第2チャネルで前記無線通信が前記レーダ波に干渉するか否かを所定時間確認し、
前記車両は、前記無線通信が終了される前に記憶した識別情報と一致する識別情報を含むビーコンを前記第1チャネルで探索し、該ビーコンが前記第1チャネルで発見されない場合、前記第1チャネルでビーコンの探索を完了してから、前記第1チャネルにおけるビーコンの探索に要した時間を前記所定時間から減算した時間が経過した後に、前記無線通信が終了される前に記憶した識別情報と一致する識別情報を含むビーコンを前記第2チャネルで探索する
ことを特徴とする請求項4に記載の非接触充電システム。 - 車両と無線通信を行うとともに前記車両に非接触で電力を供給する給電スタンドであって、
前記車両に電力を供給しているときに前記無線通信に干渉するレーダ波を検知した場合に、前記無線通信を終了させるとともに、前記無線通信を終了させる前に、前記車両への電力供給を停止するスタンド制御部
を備えていることを特徴とする給電スタンド。 - 給電スタンドと無線通信を行うとともに前記給電スタンドから非接触で供給される電力を用いて車載電池の充電を行う車両であって、
前記無線通信に干渉するレーダ波を前記給電スタンドが検知して前記無線通信が終了される前に、前記給電スタンドから送信されるレーダ波検知情報に基づいて前記車載電池の充電処理を停止する車両制御部
を備えていることを特徴とする車両。
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JP2015148503A JP2017028960A (ja) | 2015-07-28 | 2015-07-28 | 非接触充電システム、給電スタンド及び車両 |
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Cited By (1)
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---|---|---|---|---|
WO2020049825A1 (ja) | 2018-09-04 | 2020-03-12 | 株式会社Ihi | 通信制御装置 |
-
2015
- 2015-07-28 JP JP2015148503A patent/JP2017028960A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2020049825A1 (ja) | 2018-09-04 | 2020-03-12 | 株式会社Ihi | 通信制御装置 |
US11588358B2 (en) | 2018-09-04 | 2023-02-21 | Ihi Corporation | Communication control device |
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