JP5714370B2 - 受電装置および制御方法 - Google Patents

Description

本発明は移動体に搭載されたバッテリへ給電するための技術に関する。

車両が充電用駐車スペースの規定の位置に駐車して認証がＯＫの場合、充電の可否、推定走行可能距離、充電スケジュール等を演算し、充電可能のとき、推定走行可能距離、バッテリ残存容量、充電終了時間をユーザに通知し、充電開始指示があり且つ充電開始指示までの経過時間が閾値未満の場合、充電開始信号を充電ステーションに送信して充電を開始させる、電気自動車のバッテリ充電システムがある。このバッテリ充電システムでは、その後、充電終了或いは充電停止を受信したとき、充電後の走行可能距離やバッテリ残存容量等の推定値を演算してユーザへ通知し、充電終了信号を充電ステーションへ送信する（特許文献１を参照）。

また、電力サーバに、各需要家宅で契約している電力料金メニューの契約内容で時間帯ごとの電力料金を含む情報を記憶したデータベースと、各バッテリの充電特性を記憶したデータベースとを備え、通信中継設備を介して電気自動車側から充電完了指定時刻と需要家宅の識別情報とを受信すると、この需要家宅で契約している契約内容に基づいて、充電完了指定時刻までに充電が完了し、かつ充電に要する電力料金が安くなるように充電開始時刻を割り出す、電気自動車の充電システムがある（特許文献２を参照）。その他、電気自動車のバッテリへの充電を制御するための技術が提案されている（特許文献３から６を参照）。

特開２００６−０７４８６８号公報 特開２００９−１１８６５２号公報 特開２０００−０５０５０８号公報 特開平７−０６１３５０号公報 特開２００６−３４５６２１号公報 特開２００９−１０６１３６号公報

従来、車載された受電ユニットに対して、コイル間の電磁誘導を用いる方式や、磁界共鳴方式、マイクロ波伝送方式等を用いたワイヤレス送電を行う技術が提案されている。しかし、ワイヤレス送電では、受電装置側で充電が完了した後も、送電装置側が送電を継続し、不要な電力を消費してしまう虞がある。

本発明は、上記した問題に鑑み、受電装置側で充電が完了した場合に、充電の完了を適切に処理可能な給電システムを提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明では、以下の手段が採用された。即ち、本発明は、バッテリに充電するための電力を送電装置から受電可能な受電装置であって、前記バッテリの充電完了を判定する充電完了判定手段と、前記充電完了判定手段によって充電完了と判定された場合に、前記送電装置に対して充電完了通知を送信する完了通知送信手段と、前記送電装置による前記充電完了通知の認知状態を判断する認知状態判断手段と、を備え
、前記完了通知送信手段は、前記認知状態判断手段によって、前記送電装置が前記充電完了通知を認知していないと判断された場合に、前記充電完了通知を再送信する、受電装置である。

本発明によれば、受電装置からの充電完了通知に基づいて送電装置による送電を停止させることで、受電装置側で充電が完了した場合に、充電の完了を適切に処理することとした。また、本発明によれば、送電装置側が充電完了通知を認知していない場合に充電完了通知を再送信することで、受電装置側で充電の完了を判定する場合に生じ得る、送電装置側による送電が停止しないという問題を防止することとしている。

また、本発明に係る受電装置は、前記送電装置から送電された電力の充電状態に係る状態データを取得する状態データ取得手段を更に備え、前記充電完了判定手段は、前記状態データ取得手段によって取得された前記状態データと、予め設定された充電完了を判定するための条件とを比較することで、充電完了を判定し、前記完了通知送信手段は、前記充電完了判定手段によって充電完了と判定された場合に、前記送電装置に対して充電完了通知を送信してもよい。

ここで、状態データとは、送電装置と受電装置との間での送受電および充電の現在の状態に関連する情報であり、例えば、バッテリの電池残量、積算受電量、積算送電量、等が含まれてよい。本発明では、状態データが、条件と比較されることで、充電の完了が判定される。条件には、充電完了を判定するために予め設定された電池残量や、電力の要求量（送電量および受電量の何れに基づいて判定されてもよい）、等が用いられる。

本発明は、充電完了時に、送受電の相手方の装置に対して充電完了通知を送信することで、給電システムにおいて、受電装置側で充電が完了した場合に、充電の完了を適切に検知することを可能とした。

また、本発明に係る受電装置は、前記送電装置との間の通信が切断された場合に、前記送電装置に対して通信要求を送信する通信要求送信手段と、前記通信要求を受けた前記送電装置からの応答の有無を判定する応答判定手段と、前記応答判定手段によって前記送電装置からの応答が有ったと判定された場合に、前記通信の切断以降に前記状態データ取得手段によって取得された前記状態データを、前記送電装置に通知する充電状態通知手段と、を更に備えてもよい。

本発明によれば、記通信の切断以降に前記状態データ取得手段によって取得された前記状態データを、送電装置に通知することで、通信の切断があった場合にも、適切な状態で通信および送受電を再開することが出来る。なお、通信が切断された場合に送信される通信要求は、上記発明のように受電装置によって送信されてもよいが、これに代えて、送電装置によって通信要求を送信することとしてもよい。

また、本発明は、バッテリに充電するための電力を送電装置から受電可能な受電装置であって、前記バッテリの充電中、継続して送電継続要求を送信する送電継続要求送信手段と、前記バッテリの充電完了を判定する充電完了判定手段と、
前記充電完了判定手段によって充電完了と判定された場合に、前記送電継続要求送信手段による前記送電継続要求の送信を停止させる送電継続要求停止手段と、を備える受電装置である。

ここで、送電継続要求とは、受電装置側から送電装置側に対して送信される、送電装置からの送電を継続することを要求する通信である。本発明によれば、送電装置側による送電状態の管理を行うことなく、送電装置側は、単に送電継続要求が途切れたことを検知す
るのみで、適切に送電の完了を処理することが出来る。

また、本発明に係る受電装置は、完了した前記充電に係る積算受電量を、前記送電装置に対して送信する積算受電量送信手段と、前記積算受電量送信手段によって送信された前記積算受電量に基づいて算出された課金内容を受信する課金内容受信手段と、を更に備えてもよい。

また、本発明に係る受電装置は、完了した前記充電に係る積算送電量を、前記送電装置から受信する積算送電量受信手段と、前記積算送電量に基づいて算出された課金内容を受信する課金内容受信手段と、を更に備えてもよい。

また、本発明は、送電装置の発明としても把握することが出来る。即ち、本発明は、バッテリに充電するための電力を、該バッテリに接続された受電装置に対して送電する送電装置であって、前記受電装置から送信された送電継続要求を受信する送電継続要求受信手段と、前記受電装置への送電中、前記送電継続要求受信手段による前記送電継続要求の受信の欠如によって、充電完了を判定する充電完了判定手段と、前記充電完了判定手段によって充電完了と判定された場合に、送電を停止する送電停止手段と、を備える送電装置である。

本発明によれば、送電装置側による送電状態の管理を行うことなく、送電装置側は、単に送電継続要求が途切れたことを検知するのみで、適切に送電の完了を処理することが出来る。

また、本発明に係る送電装置は、送電の停止に合わせて、前記送電装置に対して充電完了通知を送信する完了通知送信手段を更に備えてもよい。

また、本発明は、バッテリに充電するための電力を、該バッテリに接続された受電装置に対して送電する送電装置であって、送電された電力の充電状態に係る状態データを、前記受電装置から取得する状態データ取得手段と、前記状態データ取得手段によって取得された前記状態データと、予め設定された充電完了を判定するための条件とを比較することで、充電完了を判定する充電完了判定手段と、前記充電完了判定手段によって充電完了と判定された場合に、送電を停止する送電停止手段と、送電の停止に併せて、前記送電装置に対して充電完了通知を送信する完了通知送信手段と、を備える送電装置である。

即ち、充電完了時に送受電の相手方の装置に対して充電完了通知を送信する主体を、送電装置とした場合であっても、給電システムにおいて、受電装置側で充電が完了した場合に、充電の完了を適切に検知することが可能となる。

また、本発明に係る送電装置は、前記受電装置との間の通信が切断された場合に、前記受電装置に対して通信要求を送信する通信要求送信手段と、前記通信要求を受けた前記受電装置からの応答の有無を判定する応答判定手段と、前記応答判定手段によって前記受電装置からの応答が有ったと判定された場合に、前記通信の切断以降に前記状態データ取得手段によって取得された前記状態データを、前記受電装置に通知する充電状態通知手段と、を更に備えてもよい。

本発明によれば、記通信の切断以降に前記状態データ取得手段によって取得された前記状態データを、受電装置に通知することで、通信の切断があった場合にも、適切な状態で通信および送受電を再開することが出来る。なお、通信が切断された場合に送信される通信要求は、上記発明のように送電装置によって送信されてもよいが、これに代えて、受電装置によって通信要求を送信することとしてもよい。

また、本発明に係る受電装置は、完了した前記充電に係る積算受電量を、前記送電装置に対して送信する積算受電量送信手段と、前記積算受電量送信手段によって送信された前記積算受電量に基づいて算出された課金内容を受信する課金内容受信手段と、を更に備えてもよい。

また、本発明に係る受電装置は、完了した前記充電に係る積算送電量を、前記送電装置から受信する積算送電量受信手段と、前記積算送電量に基づいて算出された課金内容を受信する課金内容受信手段と、を更に備えてもよい。

また、本発明は、バッテリに充電するための電力を送電装置から受電可能な受電装置であって、前記送電装置から送電された電力の充電状態に係る状態データを取得する状態データ取得手段と、前記状態データ取得手段によって取得された前記状態データと、予め設定された充電完了を判定するための条件とを比較することで、充電完了を判定する充電完了判定手段と、前記充電完了判定手段によって充電完了と判定された場合に、前記送電装置に対して充電完了通知を送信する完了通知送信手段と、を備える受電装置である。

本発明は、充電完了時に、送受電の相手方の装置に対して充電完了通知を送信することで、給電システムにおいて、受電装置側で充電が完了した場合に、充電の完了を適切に検知することを可能とした。

また、本発明に係る受電装置は、前記送電装置との間の通信が切断された場合に、前記送電装置に対して通信要求を送信する通信要求送信手段と、前記通信要求を受けた前記送電装置からの応答の有無を判定する応答判定手段と、前記応答判定手段によって前記送電装置からの応答が有ったと判定された場合に、前記通信の切断以降に前記状態データ取得手段によって取得された前記状態データを、前記送電装置に通知する充電状態通知手段と、を更に備えてもよい。

本発明によれば、記通信の切断以降に前記状態データ取得手段によって取得された前記状態データを、送電装置に通知することで、通信の切断があった場合にも、適切な状態で通信および送受電を再開することが出来る。なお、通信が切断された場合に送信される通信要求は、上記発明のように受電装置によって送信されてもよいが、これに代えて、送電装置によって通信要求を送信することとしてもよい。

更に、本発明は、方法、又はコンピュータによって実行されるプログラムとしても把握することが可能である。また、本発明は、そのようなプログラムをコンピュータその他の装置、機械等が読み取り可能な記録媒体に記録したものでもよい。ここで、コンピュータ等が読み取り可能な記録媒体とは、データやプログラム等の情報を電気的、磁気的、光学的、機械的、または化学的作用によって蓄積し、コンピュータ等から読み取ることができる記録媒体をいう。

例えば、本発明は、バッテリに接続され、該バッテリに充電するための電力を、送電装置から受電可能な受電装置に接続されたコンピュータが、前記送電装置から送電された電力の充電状態に係る状態データを取得する状態データ取得ステップと、前記状態データ取得ステップにおいて取得された前記状態データと、予め設定された充電完了を判定するための条件とを比較することで、充電完了を判定する充電完了判定ステップと、前記充電完了判定ステップにおいて充電完了と判定された場合に、前記送電装置に対して充電完了通知を送信する完了通知送信ステップと、を実行する、受電装置の制御方法である。

本発明によれば、給電システムにおいて、受電装置側で充電が完了した場合に、充電の完了を適切に処理することが可能となる。

実施形態における給電システムの構成例を示す図である。 実施形態に係る車載機の構成の概略の例を示した図である。 実施形態に係る無線電力伝送システムの構成を示す図である。 実施形態に係る無線電力伝送システムの機能構成の例を示した図である。 実施形態に係る、通信確立処理および給電開始準備処理の流れを示すフローチャートである。 実施形態における給電終了処理の流れを示すフローチャートである。 実施形態における、給電プロセスの管理を受電ユニット側が行っている場合の、受電ユニット側からの通信復帰処理の流れを示すフローチャートである。 実施形態における、給電プロセスの管理を受電ユニット側が行っている場合の、送電ユニット側からの通信復帰処理の流れを示すフローチャートである。 実施形態のバリエーションに係る、通信確立処理および給電開始準備処理の流れを示すフローチャートである。 実施形態のバリエーションにおける給電終了処理の流れを示すフローチャートである。 実施形態のバリエーションにおける、給電プロセスの管理を送電ユニット側が行っている場合の、送電ユニット側からの通信復帰処理の流れを示すフローチャートである。 実施形態のバリエーションにおける、給電プロセスの管理を送電ユニット側が行っている場合の、受電ユニット側からの通信復帰処理の流れを示すフローチャートである。

以下、図面を参照して、本発明の実施をするための形態（以下、実施形態という）について説明する。以下の実施形態の構成は例示であり、本発明は実施形態の構成に限定されない。

なお、本実施形態では、主に無線電力伝送装置を備えることで、車載バッテリに対して磁界共鳴を用いた無線電力伝送によって充電を行う給電システムについて説明する。但し、本発明は、コイル間の電磁誘導を用いる方式や、磁界共鳴方式、マイクロ波伝送方式、等様々な伝送方式を採用した給電システムに適用可能である。

＜給電システム全体の構成＞
図１は、本実施形態における給電システムの構成例を示す図である。給電システムは、車両に搭載され受電関連動作を行う受電側システム１００、駐車場等に設置され給電関連動作を行う給電側システム３００、これら各車両の受電側システム１００や各地に設置された給電側システム３００と各種情報のやり取り、またそれら情報の各種処理を行うセンターシステム２００とを基本構成として有し、さらに交通情報等の車両に有益な各種自動車関連情報を受電側システム１００に提供するＶＩＣＳ（Vehicle Information and Communication System）等のリアルタイム道路情報配信システム４００を機能拡張のための拡張構成として有する。そして、受電側システム１００、センターシステム２００、給電側システム３００、及びリアルタイム道路情報配信システム４００が互いにネットワークを介して接続されることで給電システムが構成される。

なお、ネットワークには、例えば、インターネット、携帯電話網、専用回線、プライベートネットワーク、イントラネット等が相互に接続されたものを用いることが可能である
。具体的なネットワークとしては、センターシステム２００の情報センターサーバ２や給電側システム３００の給電設備管理サーバ３、受電側システム１００の車載機１等が互いに通信を行うのに適したネットワークが採用されることが好ましい。例えば、本実施形態では、車載機１は、ユーザの携帯電話５を介することで、携帯電話網を用いて情報センターサーバ２または給電設備管理サーバ３との間で情報の送受信を行う。但し、情報の送受信には、衛星通信やモバイルＷｉＭＡＸ（Ｗｏｒｌｄｗｉｄｅ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ ｆｏｒ Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ Ａｃｃｅｓｓ）等、その他の通信方式も適用可能である。

なお、車載機１は、所謂カーナビゲーションシステムとして実施することが出来るが、この際、処理を行うカーナビゲーションシステムのうち、ユーザに対するインターフェースを提供する部分（操作スイッチ類等の操作部、表示パネル等の表示部、スピーカ等の音声出力部等）、および車両に係る情報を取得する部分以外は、必ずしも車両に設置される必要はない。必要な入力を外部に設置されたナビゲーション装置本体やサーバ装置に送信し、本体またはサーバ装置において必要なナビゲーション関連処理（例えば経路探索処理、地図画像生成処理等）を行い、処理結果を車載器１に送信して表示させる方式が採用されてもよい。

センターシステム２００は、駐車場情報、給電設備による給電の課金情報等、給電に関する各システムの各種情報を有し、また各種情報処理を行うデータセンタで、情報記憶及び情報処理を行う情報センターサーバ２を有する。センターシステム２００はネットワークを介して受電側システム１００（車載機１）や給電側システム３００（給電設備管理サーバ３）からの情報提供を受けてそれら情報を記憶し、また情報要求を受け付け、受電側システム１００（車載機１）や給電側システム３００（給電設備管理サーバ３）に対して必要な情報を提供する。ここで、駐車場情報には、駐車場の空き情報、予約情報、サービス情報（給電設備情報：給電設備の有無、仕様、空き情報等）が含まれる。尚、センターシステム２００から受電側システム１００（車載機１）に道路情報を提供するシステムも実現可能である。この場合、道路情報は、ＶＩＣＳ等のリアルタイム道路情報配信システム４００から配信された情報を蓄積することにより実現できる。尚、道路情報としては、渋滞情報、工事情報、観光スポット情報等が含まれる。

給電側システム３００はシステム制御装置として給電設備管理サーバ３を有している。給電設備管理サーバ３は、例えば、駐車場の各駐車エリアに設けられた各給電設備を管理するサーバであり、各給電設備の動作を制御するための情報を各給電設備に提供し、また各給電設備からそれらの動作状況等の情報を得て記憶し、これら情報の処理等を行なう。また、給電設備管理サーバ３は、ネットワークを介して車載機１や送電装置１１０と各種情報の授受、これら情報の記憶及び処理を行い、車載機１や送電装置１１０、そして各給電設備の動作に必要な情報の提供を行なう。給電設備管理サーバ３が取り扱う情報としては、給電設備の給電方式、規格、給電能力（急速充電の可否等）、設備の空き情報、予約情報（予約時間や充電量等の充電条件に関する情報、また予約車両における受電設備の規格情報等の予約車両に関する情報）、等がある。

＜車載機の構成＞
図２は、本実施形態に係る車載機１の構成の概略の例を示した図である。車載機１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１３、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１０、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１１、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）１２、タッチパネルディスプレイおよび押しボタンスイッチ等からなる入出力装置８、ＣＤ／ＤＶＤデッキ１４、ＴＶ／ＡＭ／ＦＭチューナ１５、通信インターフェース９等が電気的に接続された情報処理装置である。また、車載機１は、パワーアンプ１６と、スピーカ１７と、ＧＰＳ受信機１８と、車速
センサ１９と、車載バッテリ１３３の充放電制御装置１３１とに接続される。

ＣＰＵ１３は、中央処理装置であり、ＲＡＭ１０等に展開された命令およびデータを処理することで、ＲＡＭ１０、ＨＤＤ１２、入出力装置８等を制御する。ＲＡＭ１０は、主記憶装置であり、ＣＰＵ１３によって制御され、各種命令やデータが書き込まれ、読み出される。ＨＤＤ１２は、補助記憶装置であり、主に車載機１の電源を落としても保持したい情報が書き込まれ、読み出される。入出力装置８は、タッチパネルディスプレイや各種押しボタンスイッチ等からなり、ＣＰＵ１３によって制御され、出力された表示データを表示し、ユーザによる操作を受け付ける。入出力装置８から入力された内容はＲＡＭ１０に記録され、ＣＰＵ１３によって処理される。

車載機１では、入出力装置８として、タッチパネルディスプレイおよび押しボタンスイッチ等からなる入出力装置が用いられ、主にユーザの視覚を通じて情報を提供し、ユーザによるタッチ操作やボタンスイッチ押下操作等を介してユーザによる入力を受け付ける。ユーザインターフェースとして、例えば、タッチパネルディスプレイ等を介した入出力の他、音声による入出力、カメラを用いた画像認識による入力等を用いることとしてもよい。

ＨＤＤ１２には、ＲＡＭ１０にロードされる各種プログラムの他、車載機１によって使用される各種データが記憶される。具体的には、ＨＤＤ１２には、車両のナビゲーションに必要な地点情報データベースが構築され、また地図データ等が記憶されている。そして、車載機１は、ＧＰＳ受信機１８および車速センサ１９からの信号と、ＨＤＤ１２内に記憶されている地点情報および地図データ等に基づいて、車両のナビゲーションを行う。

地点情報データベースは、地点情報が検索可能に蓄積されたデータベースであり、地点情報には、各地点の名称、住所、位置情報、属性情報（施設種別等）の他、および給電設備に係る情報（給電設備情報）等が含まれる。

通信インターフェース９は、車載機１が受電ユニット１２０と通信を行うためのインターフェースである。通信インターフェース９は、例えば、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ
Ｎｅｔｗｏｒｋ）インターフェースカードにより実現され、通信（ＬＡＮ）ケーブルにより車載機１と接続される。尚、通信インターフェース９は無線通信方式も適用可能で、例えば、無線ＬＡＮ、ブルートゥース（登録商標）等の適用が可能である。また、通信インターフェース９は、ＬＡＮを用いずに、シリアルあるいはパラレル通信インターフェースを用いてシリアルあるいはパラレル通信ケーブルを、コネクタを用いて接続する構成であってもよい。

＜無線電力伝送装置の構成＞
図３は、本実施形態に係る無線電力伝送システムの構成を示す図である。本実施形態では、車載バッテリ１３３に対する給電方法として、無線電力伝送が用いられる。無線電力伝送システムは、大きく分けて送電ユニット１１０（「送電装置」に相当）および受電ユニット１２０（「受電装置」に相当）を備える。送電ユニット１１０は、例えば、駐車スペースのような車両が停止する位置の地面側に設けられ、給電設備管理サーバ３と接続されている。受電ユニット１２０は、充電が必要な機器側、例えば、車両に搭載される。図３では、制御系の信号の流れは点線で示される。図３では、電源系の信号の流れは実線で示される。

送電ユニット１１０は、送電コントローラ１１７、コンバータ１１３、送電アンプ１１４、送電コイル１１５、共振制御ユニット１１６、発振回路１１８、通信インターフェース１１９、アンテナ１１１およびデータ送受信ユニット１１２を備える。送電コイル１１
５は、例えば、駐車スペースの車止めを基準とした所定位置等、車両の停止時における位置合わせが容易な位置に設けられることが好ましい。つまり、送電コイル１１５は、車両のタイヤを車止めに接触させた状態で停車させた時に、車両底面に設けられた受電ユニット１２０（受電コイル１２５が車両のタイヤに対して所定位置に設置される）に具備される受電コイル１２５に対向するように設けられることが好ましい。

データ送受信ユニット１１２（図３では、「送受信ユニット」と表示）は、アンテナ１１１に接続された、無線通信のための通信インターフェースである。データ送受信ユニット１１２は、アンテナ１１１を介して、受電ユニット１２０のデータ送受信ユニット１２２と通信を行う。データ送受信ユニット１１２が受信したデータは、送電コントローラ１１７に出力される。送電ユニット１１０のデータ送受信ユニット１１２と、受電ユニット１２０のデータ送受信ユニット１２２と、の共通の通信方法は、例えば、ＤＳＲＣ（Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ Ｓｈｏｒｔ Ｒａｎｇｅ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）、赤外線通信、ブルートゥース（登録商標）等の近距離の無線通信を用いるのが好ましい。データ送受信ユニット１１２は、当該通信方式に対応するデコーダ、エンコーダ、変調回路、復調回路、同調回路、増幅回路等を備えている。

コンバータ１１３は、外部電源から供給された交流または直流電源を所定電圧の直流電流へ変換し、送電アンプ１１４へ供給する。コンバータ１１３の出力電圧は、送電コントローラ１１７によって制御される。

発振回路１１８は、送電コントローラ１１７からの指示信号によって指定される発振周波数の信号を送電アンプ１１４に出力する。また、発振回路１１８は、送電コントローラ１１７からの指示信号に従って発振周波数を変更して送電アンプ１１４に出力する。

送電アンプ１１４は、コンバータ１１３から供給される直流電源を、発振回路１１８から与えられた発振周波数の信号で変調して交流電源にして、送電コイル１１５へ出力する。つまり、送電コイル１１５へは、電圧、周波数が適切に制御された交流電源が供給される。また、送電コイル１１５に供給される交流電源は、発振回路１１８から出力される発振周波数によって、周波数が共振周波数と一致するように制御されている。送電アンプ１１４は、送電コイル１１５に出力した電力量をモニタし、送電電力モニタ結果を送電コントローラ１１７に出力する。

共振制御ユニット１１６は、送電コントローラ１１７からの指示信号に従って、送電コイル１１５に接続された共振周波数可変用のコンデンサ（キャパシタ）の容量を制御する等の方法で、送電ユニット１１０の共振周波数を、受電ユニット１２０の共振周波数と一致するように制御する。即ち、送電コントローラ１１７は送電ユニット１１０の共振周波数を受電ユニット１２０の共振周波数に一致するように制御すると共に、この共振周波数の電力送電用電磁波を出力するよう制御することで磁界共鳴による無線電力伝送を可能とする。

通信インターフェース１１９は、例えば、給電設備管理サーバ３との距離等に応じてＬＡＮあるいはWAN（Wide Area Network）インターフェースボードにより構成され、給電設備管理サーバ３と通信を行う。送電ユニット１１０は、通信インターフェース１１９を通じて給電設備管理サーバ３と通信を行い、各種情報、制御指令信号等を取得する。通信インターフェース１１９に入力されるデータは、送電コントローラ１１７に出力される。送電コントローラ１１７は、例えば、マイクロプロセッサを搭載するマイクロコンピュータである。送電コントローラ１１７は、データ送受信ユニット１１２から受電ユニット１２０から受信したデータ、及び送電アンプ１１４から送電電力モニタ結果を得る。送電コントローラ１１７は、予め設定された送電用の設定内容、受電ユニット１２０とのデータ送
受信結果、および送電電力モニタ結果に基づいて、発振回路１１８に指示する発振周波数、共振制御ユニット１１６に指示する共振周波数可変用のコンデンサの容量、及び、コンバータ１１３に指示する出力電圧を決定し、それぞれに指示信号を出力する。また、送電コントローラ１１７は、データ送受信ユニット１１２を介して、受電ユニット１２０との通信確立処理及び給電開始準備処理を制御する。

受電ユニット１２０は、受電コントローラ１２７、受電コイル１２５、共振制御ユニット１２６、整流回路１２８、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２９、通信インターフェース１３０、アンテナ１２１およびデータ送受信ユニット１２２を備える。ここで、受電コイル１２５は、地面に設置された送電ユニット１１０と対向するように、車両底面の、車両のタイヤに対する所定位置に設けられることが好ましい。また、受電ユニット１２０は、車載の充放電制御装置１３１を介して、車載バッテリ１３３やモータ１３２に接続される。なお、充放電制御装置１３１は、アクセル操作に応じて車載バッテリ１３３から車両駆動用の電力を放電させ、また、減速の操作が行われた場合には、モータ１３２によって発電された電力が車載バッテリ１３３に充電されるように制御される。

データ送受信ユニット１２２は、アンテナ１２１に接続された、無線通信のための通信インターフェースである。データ送受信ユニット１２２は、アンテナ１２１を介して、送電ユニット１１０のデータ送受信ユニット１１２と通信を行う。データ送受信ユニット１２２は、例えば、ＤＳＲＣ、赤外線通信、ブルートゥース（登録商標）等を用いて、送電ユニット１１０のデータ送受信ユニット１１２とアンテナ１２１を介して通信を行うことが好ましい。データ送受信ユニット１２２は、当該通信方式に対応するデコーダ、エンコーダ、変調回路、復調回路、同調回路、増幅回路等を備える。データ送受信ユニット１２２が受信したデータは、受電コントローラ１２７に出力される。

受電コイル１２５には、送電コイル１１５から出力される電磁波によって磁界共鳴が起こり、電流が発生する。整流回路１２８（ＡＣ／ＤＣコンバータ）は、受電コイル１２５に発生する交流電力を直流電力に変換しＤＣ／ＤＣコンバータ１２９に出力する。また、整流回路１２８は、受電コイル１２５に発生する電力量をモニタしており、受電電力モニタ結果を受電コントローラ１２７に出力する。

ＤＣ／ＤＣコンバータ１２９は、整流回路１２８から出力される直流電力の電圧を所定値に安定させる。直流電力の電圧は、受電コントローラ１２７によって制御される。ＤＣ／ＤＣコンバータ１２９から出力される所定電圧の直流電力は、充放電制御装置１３１を介してバッテリ１３３に蓄えられる。

共振制御ユニット１２６は、受電コントローラ１２７からの指示信号に従って、受電コイル１２５に接続された共振周波数可変用のコンデンサ（キャパシタ）の容量を制御する等の方法で、受電ユニット１２０の共振周波数を、送電ユニット１１０の共振周波数と一致するように制御する。

通信インターフェース１３０は、例えば、ＬＡＮインターフェースカードにより構成され、車載機１及び充放電制御装置１３１と通信を行う。尚、ＬＡＮによる有線通信インターフェース以外に、例えば、シリアルあるいはパラレル有線通信方式、また無線ＬＡＮ等の無線通信方式のインターフェースを適用することも可能である。受電ユニット１２０は、通信インターフェース１３０を通じて車載機１と通信を行い、車載機１から各種情報、制御指令信号等を取得する。また、受電ユニット１２０は、通信インターフェース１３０を通じて充放電制御装置１３１から車載バッテリ１３３の電池残量を取得する。通信インターフェース１３０が受信したデータは、受電コントローラ１２７に出力される。

受電コントローラ１２７は、例えば、マイクロプロセッサを搭載するマイクロコンピュータである。受電コントローラ１２７は、データ送受信ユニット１２２から送電ユニット１１０とのデータ送受信結果、整流回路１２８から受電電力モニタ結果を取得する。受電コントローラ１２７は、予め設定された受電用の設定内容、送電ユニット１１０とのデータ送受信結果、および受電電力モニタ結果に基づいて、共振制御ユニット１２６およびＤＣ／ＤＣコンバータ１２９を制御する。具体的には、受電コントローラ１２７は、共振制御ユニット１２６に共振周波数可変用のコンデンサの容量を指示する指示信号を出力する。受電コントローラ１２７は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２９に対して、整流回路１２８から出力される直流電力を所定値に安定させるための、直流電力の電圧を制御する。また、受電コントローラ１２７は、データ送受信ユニット１２２を介して、送電ユニット１１０との通信確立処理及び給電開始準備処理を制御する。

図４は、本実施形態に係る無線電力伝送システムの機能構成の例を示した図である。電源制御ユニットは、例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２９等で構成される。受電ユニット１２０は、受電コントローラ１２７が受電ユニット１２０に具備されるメモリ（図示せず）に記憶される通信確立プログラムを実行することによって、受電制御部２１、状態データ取得部２２、充電完了判定部２３、完了通知送信部２４、通信要求送信部２５、応答判定部２６、充電状態通知部２７、および認知状態判断部２８を備える受電ユニットとして動作する。

送電ユニット１１０は、送電コントローラ１１７が送電ユニット１１０に具備されるメモリ（図示せず）に記憶される通信確立プログラムを実行することによって、送電制御部５１、状態データ取得部５２、充電完了判定部５３、完了通知送信部５４、通信要求送信部５５、応答判定部５６、充電状態通知部５７、および送電停止部５８を備える送電ユニットとして動作する。

＜処理の流れ＞
以下、本実施形態に係る給電システムにおける給電の準備から給電の終了までの給電プロセスが、受電ユニット１２０側で管理される場合の処理の流れを、フローチャートを参照して説明する。なお、以下のフローチャートでは、受電ユニット１２０を具備する車両が、送電ユニット１１０を設置する有料の駐車スペースに駐車し、車載バッテリ１３３の充電を行う場合を想定した処理の流れを示している。

はじめに、受電ユニット１２０と送電ユニット１１０との間で通信経路を確立するための通信確立処理、および送電ユニット１１０から受電ユニット１２０への送受電状態を設定するための給電開始準備処理の流れを説明する。

図５は、本実施形態に係る、通信確立処理および給電開始準備処理の流れを示すフローチャートである。なお、本フローチャートに示された処理の具体的な内容および順序は一例であり、処理内容および順序には、実施の形態に適したものが適宜採用されることが好ましい。

受電コントローラ１２７は、通信要求を出力するトリガとなる条件が満たされると、受電側情報を生成する。受電側情報には、例えば、受電ユニット１２０の識別子等が含まれる。なお、受電側情報には、受電ユニット１２０の識別子の他に、受電ユニット１２０の無線伝送方式の規格、各ユニットのハードウェア情報等の受電ユニットの仕様情報等の受電ユニット１２０に関する情報が含まれてもよい。

なお、通信要求を出力するトリガとなる条件には、例えば、以下のものがある。但し、トリガ条件として、実際に採用されるのは、以下に示された例のうちの何れか１つでもよ
いし、複数であってもよい。また、トリガ条件は、以下に示された例に限られない。
（１）受電ユニット１２０を搭載する車両が送電ユニット１１０を具備する給電設備に接近したことを検知する。
（２）充電開始を指示するスイッチのユーザによる操作を検知する。
（３）駐車設備（シャッター）の遠隔操作機に対するユーザによる所定の操作を検知する。
（４）車両の後退を検知する。
（５）車両が停車状態を示唆する所定の状態になったことを検知する。

ステップＳ００１およびステップＳ００２では、通信要求が送受信される。受電コントローラ１２７は、予め設定された受電用の設定内容等から受電側情報を生成すると、受電側情報を通信要求に含めて、データ送受信ユニット１２２を通じて、送電ユニット１１０に出力する（ステップＳ００１）。通信要求は、データ送受信ユニット１２２から通信要求信号として出力される。受電コントローラ１２７は、通信要求を所定の時間間隔で出力させる。このとき、受電ユニット１２０の対面付近に送電ユニット１１０があれば、通信要求信号は送電ユニット１１０によって受信される。送電コントローラ１１７は、データ送受信ユニット１１２を通じて、受電ユニット１２０から出力された通信要求を受信する（ステップＳ００２）。

送電ユニット１１０および受電ユニット１２０の仕様情報には、例えば、電磁誘導方式、磁界共鳴方式、マイクロ波伝送方式、等の無線電力伝送方式の規格や、コイルを用いて無線伝送を行う場合には、駐車スペースにおけるコイルの設置位置や、コイルの可動範囲、コイルの径、共振周波数等の情報、又は、部品等の規格等の情報がある。送電コントローラ１１７は、例えば、受電ユニット１２０の識別子によって、給電設備管理サーバ３から通信インターフェース１１９を通じて、受電ユニット１２０の仕様情報等の受電ユニット１２０に関する情報を取得する。

ステップＳ００３およびステップＳ００４では、通信要求応答が送受信される。給電が可能な場合、送電コントローラ１１７は、データ送受信ユニット１１２を通じて、給電許可を通信要求応答として受電ユニット１２０に送信する（ステップＳ００３）。受電コントローラ１２７は、送電コントローラ１１７によって送信された通信要求応答を受信する（ステップＳ００４）。通信要求応答が受信されると、受電コントローラ１２７は、通信要求の出力を停止させる。これに対して、受電ユニット１２０の対面に送電ユニット１１０のような給電設備がなければ、受電コントローラ１２７は何の応答も得られず、通信要求の出力開始から所定時間経過後に、受電コントローラ１２７は通信要求を停止させる。

受電コントローラ１２７が通信要求に対する送電コントローラ１１７からの通信要求応答を、データ送受信ユニット１２２を通じて受信すると、通信確立処理が終了する。送電コントローラ１１７から通信要求応答を受信することによって、受電コントローラ１２７は、送電ユニット１１０の存在と、送電コントローラ１１７との通信の確立を認識する。

受電コントローラ１２７は、通信要求応答が給電許可を示す場合には、給電開始準備処理を実行する。給電開始準備処理では、受電コントローラ１２７と送電コントローラ１１７との間で給電に関する情報が交換され、要求する電力量（送電量または受電量）や課金条件等の給電の条件のすり合わせが行われる。通信要求応答が給電拒否を示す場合には、受電コントローラ１２７は、給電開始準備処理を実行せず処理を終了する。

ステップＳ００５およびステップＳ００６では、給電要求が送受信される。給電開始準備処理において、受電コントローラ１２７は、送電ユニット１１０に給電要求を送信する（ステップＳ００５）。給電要求には、受電ユニット１２０が送電ユニット１１０に対し
て要求する給電に関する情報が含まれており、例えば、要求する電力量（以下、「要求量」とも称する）、要求する充電速度、受電ユニット１２０の充電の可否等が含まれる。要求量は、例えば、ワット時（Ｗｈ）で指定されても、金額で指定されてもよい。要求量が金額で指定された場合には、指定された金額分の電力量が伝送される。充電速度は、例えば、高速、通常などのレベルで指定されてもよい。また、充電速度は、例えば、時間経過や蓄電量の変化によって変動するように条件指定されてもよい。受電ユニット１２０が送電ユニット１１０に対して要求する電力量や充電速度等の給電に関する情報は、以降、給電条件要求と称される。

送電コントローラ１１７は、データ送受信ユニット１１２を通じて、受電コントローラ１２７から給電要求を受信すると、給電開始準備処理を開始する（ステップＳ００６）。また、送電コントローラ１１７は、給電要求とともに送信される停車状態信号を受信していることを確認する。

ステップＳ００７およびステップＳ００８では、給電要求応答が送受信される。送電コントローラ１１７は、送電ユニット１１０の送電能力と、給電要求に含まれる要求量や、充電速度等の給電条件要求に対する可否と、送電ユニット１１０の充電の可否等とを含めて、給電要求応答を受電ユニット１２０に出力する（ステップＳ００７）。給電要求によって要求された給電条件要求に対する可否は、例えば、送電ユニット１１０の送電能力に基づいて判定される。充電の可否は、例えば、送電ユニット１１０の状態に基づいて判定される。例えば、送電ユニット１１０に具備される部品の故障などによって、充電の拒否が判定される。また、充電の可否は、給電要求とともに送信される停車状態信号を受信しているか否かによって判定されてもよい。例えば、送電コントローラ１１７が停車状態信号を受信しない場合には、送電コントローラ１１７は充電の拒否を判定する。受電コントローラ１２７は、送電ユニット１１０から出力された給電要求応答を受信する（ステップＳ００８）。給電要求応答に含まれる給電条件要求に対する可否が許可である場合には、受電コントローラ１２７は、要求した給電条件を保持する。給電要求応答に含まれる給電条件要求に対する可否が拒否である場合には、受電コントローラ１２７は、給電要求応答に含まれる送電ユニット１１０の送電能力を給電条件として保持する。また、給電要求応答に充電拒絶が含まれている場合には、受電ユニット１２０における給電開始準備処理が終了する。

ステップＳ００９およびステップＳ０１０では、課金条件が送受信される。送電コントローラ１１７は、給電要求応答を送信すると、課金条件を受電ユニット１２０に送信する（ステップＳ００９）。課金条件は、例えば、送電電力量１キロワット時（ｋWｈ）当た
りの料金であり、送電ユニット１１０に予め設定された送電用の設定内容のうちの一つである。送電コントローラ１１７は、課金条件を送信すると、条件了解応答の受信待ち状態となる。受電コントローラ１２７は、課金条件を受信する（ステップＳ０１０）。例えば、受電コントローラ１２７は、課金条件を車載機１に送信し、車載機１は、入出力装置８（タッチパネルディスプレイ）に課金条件を表示する。車載機１のユーザが課金条件を目視し、例えば、タッチパネルディスプレイ上の了解ボタンを押す等して課金条件を承認すると、車載機１は課金条件了解を示す信号を受電コントローラ１２７に送信する。

ステップＳ０１１およびステップＳ０１２では、条件了解回答が送受信される。受電コントローラ１２７は、課金条件了解を送電ユニット１１０に送信する（ステップＳ０１１）。例えば、受電ユニット１２０を具備する車両のユーザがクレジットカードによって精算することを選択している場合には、課金条件了解には、ユーザの登録情報等が含まれる。ユーザの登録情報には、ユーザの識別子、車両の識別子等が含まれる。このユーザの登録情報は、課金条件了解とともに送電ユニット１１０に送信され、送電ユニット１１０の識別子等とともに送電ユニット１１０から給電設備管理システム３００またはセンターシ
ステム２００に送信される。給電設備管理サーバ３又は情報センターサーバ２は、ユーザの識別子や支払いに用いられるクレジットカードの番号等の情報を保持しており、送電ユニット１１０からユーザの登録情報を受信すると、ユーザの登録情報に基づいてユーザに対する課金情報（給電料金等）を生成する。給電料金は後日ユーザのクレジットカードによって精算される。

また、受電ユニット１２０を具備する車両のユーザがプリペイドカードによって精算することを選択している場合には、例えば、ステップＳ０１１において、受電コントローラ１２７は、課金条件了解を送信するとともにプリペイドカードの識別番号を送信してもよい。この場合には、送電ユニット１１０の送電コントローラ１１７は、プリペイドカードの残高を給電設備管理サーバ３または情報センターサーバ２から取得する。この後、給電が開始される。この場合、送電ユニット１１０は、プリペイドカードの残高を超えて給電しない。

受電コントローラ１２７は、課金条件了解を送電ユニット１１０に送信すると、受電可能状態になり、受電ユニット１２０における給電開始準備処理が終了する。送電コントローラ１１７は、受電ユニット１２０から課金条件了解を受信する。

ステップＳ０１３およびステップＳ０１４では、給電および受電が開始される。送電コントローラ１１７は、コンバータ１１３、共振制御ユニット１１６、及び発振回路１１８に給電開始の指示信号を出力し、給電を開始する（ステップＳ０１３）。給電が開始されると、送電ユニット１１０における給電開始準備処理が終了する。受電コントローラ１２７でも、課金条件了解を送電ユニット１１０に送信すると、受電可能状態になり、受電コントローラ１２７における給電開始準備処理が終了する（ステップＳ０１４）。

上述のようにして、本実施形態では、受電ユニット１２０が具備される車両が、送電ユニット１１０が具備される給電設備に接近する等のトリガ条件が満たされたことが検知されると、受電ユニット１２０と送電ユニット１１０との間で無線電力伝送方式による給電開始の為の通信確立処理および給電開始準備処理が行われ、互いの情報が交換される。通信確立処理では、送電ユニット１１０が、受電ユニット１２０の規格等によって、受電ユニット１２０に給電可能か否かを判定する。給電開始準備処理では、要求量や課金条件などを交換する。これによって、無線電力伝送方式を用いて充電するために適切な給電環境を提供することが可能となる。

次に、本実施形態に係る給電終了処理、および通信復帰処理の流れを説明する。

図６は、本実施形態における給電終了処理の流れを示すフローチャートである。本フローチャートに示された処理は、受電コントローラ１２７と送電コントローラ１１７との間の通信が確立され、送電ユニット１１０から受電ユニット１２０への給電が開始されたことを契機として開始される。なお、本フローチャートに示された処理の具体的な内容および順序は一例であり、処理内容および順序には、実施の形態に適したものが適宜採用されることが好ましい。

ステップＳ１０１では、状態データが取得される。状態データとは、送電ユニット１１０と受電ユニット１２０との間での送受電および充電の現在の状態に関連する情報であり、例えば、電池残量、積算受電量／要求量、積算送電量／要求量、等が含まれてよい。受電コントローラ１２７は、定期的（例えば、１秒おき）に、状態データを、受電ユニット１２０の各構成から取得し、給電の状態を管理する。例えば、状態データとして電池残量を取得する場合、受電コントローラ１２７は、車両に搭載された車載バッテリ１３３の充放電制御装置１３１から、電池残量を取得する。なお、ここで取得される電池残量は、例
えば、満充電に対する比率や、走行可能時間、走行可能距離、等の形式で取得することが出来る。また、状態データとして積算受電量／要求量を取得する場合、受電コントローラ１２７は、例えば、計測された時間あたりの受電量と経過時間とを用いて時間帯毎の積算受電量を算出し、時間帯毎の積算受電量を合計する等の方法を用いて、積算受電量を取得することが出来る。なお、積算受電量および要求量は、電力量の形式で取得されてもよいし、ユーザが支払う金額等、その他の形式で取得されてもよい。その後、処理はステップＳ１０２へ進む。

ステップＳ１０２では、充電が完了したか否かが判定される。受電コントローラ１２７は、予め設定された充電の完了を判定するための条件と、ステップＳ１０１で取得された状態データとを比較することで、充電が完了したか否かを判定する。充電が完了したと判定するための条件としては、例えば、電池残量が満充電となったこと、電池残量が予め指定された充電量に達したこと、積算受電量が要求量に達したこと、予め指定された時間の給電が行われたこと、等が挙げられる。充電が完了していないと判定された場合、処理はステップＳ１０１へ進む。即ち、本フローチャートに示された処理では、給電が開始されると、所定の条件に従って充電が完了したと判定されるまで、状態データを用いた給電状態の管理が行われる。充電が完了したと判定された場合、処理はステップＳ１０３へ進む。

ステップＳ１０３からステップＳ１０５では、充電完了通知が送受信され、送電が停止される。受電コントローラ１２７は、ステップＳ１０２において充電が完了したと判定されると、充電が完了したことを示す充電完了通知を、送電ユニット１１０に対して送信する（ステップＳ１０３）。なお、充電完了通知には、充電が完了したことを示す情報の他、完了状態を示す情報、積算受電量を示す情報、等が含まれる。ここで、完了状態を示す情報とは、充電が正常完了したか否か、正常完了でない（異常完了である）場合の異常の内容、等を示す情報である。また、完了状態や積算受電量等を示す情報は、充電完了通知と併せて送信されてもよいし、充電完了通知とは別途送信されてもよい。

送電コントローラ１１７は、充電完了通知を受信すると（ステップＳ１０４）、受電ユニット１２０への送電を停止する（ステップＳ１０５）。また、送電コントローラ１１７は、充電完了通知と併せて、または充電完了通知とは別途送信された、完了状態や積算受電量等の情報を、送電ユニット１１０のメモリに蓄積する。その後、処理はステップＳ１０６へ進む。

ステップＳ１０６からステップＳ１０８では、送電完了通知が送受信される。送電コントローラ１１７は、送電を停止すると、送電が完了したことを示す送電完了通知を、受電ユニット１２０へ送信する（ステップＳ１０６）。なお、送電完了通知には、送電が完了したことを示す情報の他、完了状態を示す情報、積算送電量／要求量を示す情報、完了した給電についてユーザに課金される料金（課金内容）を示す情報（精算情報）、等が含まれる。但し、これらの情報は、送電完了通知と併せて送信されてもよいし、送電完了通知とは別途送信されてもよい。受電コントローラ１２７は、送電完了通知を受信すると（ステップＳ１０８）、受信した各種情報を、受電ユニット１２０のメモリに蓄積する。ここで、受電コントローラ１２７は、ステップＳ１０３における充電完了通知の送信からの経過時間をカウントし、所定の時間が経過するまでに、ステップＳ１０３で送信した充電完了通知に対する応答（送電完了通知）が受信されるか否かを判定する（ステップＳ１０７）。所定の時間が経過するまでに、送電完了通知が受信された場合（ステップＳ１０８）、処理はステップＳ１０９へ進む。一方、所定の時間が経過するまでに、送電完了通知が受信されなかった場合、受電コントローラ１２７は、送電コントローラ１１７側が送電完了通知を認知していないと判断して（ステップＳ１０７）、充電完了通知を再送信する（ステップＳ１０３）。但し、再送信の際に送信される充電完了通知は、最初の送信の際に
送信された充電完了通知とは異なる信号であってもよい。

なお、ユーザに課金される料金は、情報センタ２等から取得された、給電設備による給電の課金情報と、積算送電量または積算受電量と、に基づいて算出されるが、料金は、送電量に従って算出されてもよいし、受電量に従って算出されてもよい。但し、受電量に従って課金内容を算出する場合、送電コントローラ１１７側が受電コントローラ１２７から積算受電量を取得する必要があるため、課金内容（精算情報）の送信順序は、受電コントローラ１２７から送電コントローラ１１７への積算受電量の送信の後となる。

ステップＳ１０９からステップＳ１１１では、効率が良い送受電条件が学習される。送電コントローラ１１７は、ステップＳ１０５で送電を停止した給電において、効率が良かったと判定できる送受電条件（無線電力伝送方式の規格、使用するコイルの番号、コイルの径、コイルの向き、送受電コイル間の距離、共振周波数、出力電圧、等）を選び出し、受電ユニット１２０へ送信する。具体的には、送電コントローラ１１７は、送受電中、送受電効率を高めるために試行した各種の送受電条件と、送受電条件毎の送受電効率と、を関連付けて記憶しておく。そして、送電コントローラ１１７は、送受電の完了後に、送受電効率に優れた送受電条件（通常は、最も送受電効率の高かった送受電条件）を読み出して、受電ユニット１２０へ送信する。受電コントローラ１２７は、送受電効率に優れた送受電条件を受信すると（ステップＳ１１０）、受電に用いる送受電条件の、現在設定されている初期値による送受電効率と、受信した送受電条件による送受電効率と、を比較する。比較の結果、受信した送受電条件による送受電効率が優れている場合、受電コントローラ１２７は、受信した送受電条件を用いて、送受電条件の初期値として用いるパラメータを学習・更新する（ステップＳ１１１）。その後、本フローチャートに示された処理は終了する。

但し、送受電効率に優れた送受電条件は、受電コントローラ１２７側で判断されても良い。即ち、送電コントローラ１１７は、送受電の完了後に、送受電効率を高めるために試行した各種の送受電条件と、送受電条件毎の送受電効率と、を関連付けて全て受電ユニット１２０に対して送信してもよい。この場合、受電コントローラ１２７は、受信した情報の中から、送受電効率に優れた送受電条件（通常は、最も送受電効率の高かった送受電条件）を決定し、パラメータの学習・更新に用いる。

本発明に駆る給電システムによれば、充電完了時に、送受電の相手方の装置に対して充電完了通知を送信することで、給電システムにおいて、受電ユニット側で充電が完了した場合に、充電の完了を適切に検知することが可能となる。また、本実施形態に係る給電システムによれば、送受電の完了後に、送受電効率に優れた送受電条件を学習することで、次回以降の送受電における送受電効率を高めることが可能となる。

次に、給電中に通信が切断（瞬断等）された場合の、通信復帰処理について説明する。本実施形態では、上述の通り、給電プロセスの管理は受電コントローラ１２７側が行っているが、通信復帰処理には、受電コントローラ１２７側から復帰を働きかけるフローと、送電コントローラ１１７側から復帰を働きかけるフローがある。以下、図７を用いて、給電プロセスの管理を受電コントローラ１２７側が行っている場合に通信切断が発生し、受電コントローラ１２７側から復帰を働きかけるフローを説明し、図８を用いて、給電プロセスの管理を受電コントローラ１２７側が行っている場合に通信切断が発生し、送電コントローラ１１７側から復帰を働きかけるフローを説明する。

図７は、本実施形態における、給電プロセスの管理を受電コントローラ１２７側が行っている場合の、受電コントローラ１２７側からの通信復帰処理の流れを示すフローチャートである。本フローチャートに示された処理は、給電中に、通信が切断されたことを契機
として開始される。なお、本フローチャートに示された処理の具体的な内容および順序は一例であり、処理内容および順序には、実施の形態に適したものが適宜採用されることが好ましい。

ステップＳ２０１およびステップＳ２０２では、通信要求が送信され、給電プロセスの途中状態が記憶される。送電ユニット１１０との間に確立された通信経路が切断されると、受電コントローラ１２７は、送電ユニット１１０に対して、再び通信経路を確立すべく、通信要求を送信する（ステップＳ２０１）。そして、受電コントローラ１２７は、給電プロセスの途中状態（状態データ）を取得し、受電ユニット１２０のメモリに記憶する（ステップＳ２０２）。このようにして、定期的に給電プロセスの途中状態が記憶されることによって、後述する再開時に、中断時点から給電プロセスを再開することが可能となる。その後、処理はステップＳ２０３へ進む。

ステップＳ２０３およびステップＳ２０４では、タイムアウトが判定される。受電コントローラ１２７は、ステップＳ２０１における通信要求の送信からの経過時間をカウントし、所定の時間が経過するまでに、ステップＳ２０１で送信した通信要求に対する応答（通信要求応答）が受信されるか否かを判定する。所定の時間が経過するまでに、通信要求応答が受信された場合、処理はステップＳ２０５へ進む。所定の時間が経過するまでに、通信要求応答が受信されなかった場合、処理はステップＳ２０７へ進む。

ステップＳ２０５およびステップＳ２０６では、通信が再開され、給電プロセス途中状態が通知される。受電コントローラ１２７は、ステップＳ２０３において応答が受信されたと判定されると、ステップＳ２０１において送信された通信要求に基づく新たな通信を再開する（ステップＳ２０５）。更に、受電コントローラ１２７は、ステップＳ２０２で記憶した給電プロセス途中状態を読み出し、送電ユニット１１０へ送信する（ステップＳ２０６）。ここで、送信される給電プロセス途中状態には、再開条件、および積算受電量が含まれる。再開条件とは、再開時に送電ユニット１１０へ通知される、要求する電力量（送電量または受電量）や課金条件等の給電条件である。その後、本フローチャートに示された処理は終了し、処理は通常の送受電状態に復帰する。

ステップＳ２０７では、中断エラーメッセージが出力される。受電コントローラ１２７は、車載機のタッチパネルディスプレイ等を介して、ユーザに対して中断エラーメッセージを出力する。中断エラーメッセージは、車載バッテリへの充電が中断されたことをユーザに通知するメッセージである。その後、本フローチャートに示された処理は終了し、処理は充電の終了処理へ進む。ここで、充電の終了処理とは、受電コントローラ１２７における受電および充電の停止、送電ユニット１１０における送電の停止、充電された電力およびサービスについてユーザが支払う料金の精算、を含む処理である。

図８は、本実施形態における、給電プロセスの管理を受電コントローラ１２７側が行っている場合の、送電コントローラ１１７側からの通信復帰処理の流れを示すフローチャートである。本フローチャートに示された処理は、給電中に、通信が切断されたことを契機として開始される。なお、本フローチャートに示された処理の具体的な内容および順序は一例であり、処理内容および順序には、実施の形態に適したものが適宜採用されることが好ましい。

ステップＳ３０１およびステップＳ３０２では、通信要求が送信され、給電プロセスの途中状態が記憶される。受電コントローラ１２７との間に確立された通信経路が切断されると、送電コントローラ１１７は、受電ユニット１２０に対して、再び通信経路を確立すべく、通信要求を送信する（ステップＳ３０１）。そして、送電コントローラ１１７は、給電プロセスの途中状態を、送電ユニット１１０のメモリに記憶する（ステップＳ３０２
）。その後、処理はステップＳ２０３へ進む。

ステップＳ３０３およびステップＳ３０４では、タイムアウトが判定される。送電コントローラ１１７は、ステップＳ３０１における通信要求の送信からの経過時間をカウントし、所定の時間が経過するまでに、ステップＳ３０１で送信した通信要求に対する応答（通信要求応答）が受信されるか否かを判定する。所定の時間が経過するまでに、通信要求応答が受信された場合、処理はステップＳ３０５へ進む。所定の時間が経過するまでに、通信要求応答が受信されなかった場合、処理はステップＳ３０７へ進む。

ステップＳ３０５では、通信が再開され、給電プロセス途中状態が通知される。送電コントローラ１１７は、ステップＳ３０３において応答が受信されたと判定されると、ステップＳ３０１において送信された通信要求に基づく新たな通信を再開する（ステップＳ３０５）。更に、送電コントローラ１１７は、ステップＳ３０２で記憶した給電プロセス途中状態を読み出し、受電ユニット１２０へ送信する（ステップＳ３０６）。ここで、送信される給電プロセス途中状態には、中断までの積算送電量／要求量、再開通知、が含まれる。その後、本フローチャートに示された処理は終了し、処理は通常の送受電状態に復帰する。

図７および図８のフローチャートに示された処理によれば、給電プロセス途中状態が読み出され、相手側ユニットに通知されることで、通信切断によって状態データの送受信が中断し、送電コントローラ１１７と受電コントローラ１２７との間で同期されていなかった情報についても、問題なく同期し、給電プロセスを継続することが出来る。

＜処理のバリエーション＞
上記説明した実施形態では、給電プロセスが受電コントローラ１２７側で管理される場合の処理の流れを説明したが、以下、処理のバリエーションとして、給電システムにおける給電の準備から給電の終了までの給電プロセスが、送電コントローラ１１７側で管理される場合の処理の流れを、フローチャートを参照して説明する。なお、処理に用いられるハードウェア等の構成は、上記説明した実施形態に係る給電システムと概略同様であるため、説明を省略する。また、処理の詳細についても、上記説明した実施形態と同様である部分については、説明を省略している。

はじめに、受電コントローラ１２７と送電コントローラ１１７との間で通信経路を確立するための通信確立処理、および送電ユニット１１０から受電ユニット１２０への送受電状態を設定するための給電開始準備処理の流れを説明する。

図９は、実施形態のバリエーションに係る、通信確立処理および給電開始準備処理の流れを示すフローチャートである。なお、本フローチャートに示された処理の具体的な内容および順序は一例であり、処理内容および順序には、実施の形態に適したものが適宜採用されることが好ましい。

受電コントローラ１２７は、通信要求の受信のための待機状態となり、受電コントローラ１２７における通信確立処理が開始される。例えば、受電ユニット１２０を具備する車両が、送電ユニット１１０が設置される駐車スペースに進入するなどして、以下に例示するトリガ条件（Ａ）−（Ｄ）の何れかが満たされると、送電ユニット１１０は、トリガ条件が満たされたことを検知する。トリガ条件が満たされたことが検知されると、送電ユニット１１０における通信確立処理が開始される。

トリガ条件は、下記（Ａ）−（Ｄ）のうちの１つが採用されてもよいし、複数が採用されてもよい。なお、トリガ条件は、下記（Ａ）−（Ｄ）に限られない。
（Ａ）受電ユニット１２０を搭載する車両が送電ユニット１１０を具備する駐車スペースに進入したことを検知する。
（Ｂ）ユーザによる操作を検知する。
（Ｃ）駐車設備（シャッター）の動作を検知する。
（Ｄ）駐車スペースを含む建物に設置されているセキュリティシステムの作動及び解除を検知する。

送電コントローラ１１７は、トリガ条件が満たされると、通信要求に受電ユニット１２０の識別子の送信要求を含めて、送受電ユニット１１２を通じて通信要求を送信する（ステップＳ４０１）。受電コントローラ１２７は、データ送受信ユニット１２２を通じて送電コントローラ１１７から通信要求を受信すると、受電ユニット１２０の識別子を含めて通信要求応答を送電ユニット１１０に送信する（ステップＳ４０２、ステップＳ４０３）。

送電コントローラ１１７は、データ送受信ユニット１１２を通じて受電コントローラ１２７からの通信要求応答を受信する（ステップＳ４０４）。例えば、送電コントローラ１１７は、受電側情報に含まれる受電ユニット１２０の識別子によって受電ユニット１２０の規格等を情報センターサーバ２から取得し、送電ユニット１１０の規格と適合するか否かを判定し、給電の可否を判定する。受電ユニット１２０への給電の可否判定の結果、給電許可である場合には、送電コントローラ１１７は、データ送受信ユニット１１２を通じて、給電許可通知を受電ユニット１２０に送信する（ステップＳ４０５）。給電許可通知が送信されると、送電コントローラ１１７における通信確立処理が終了する。受電コントローラ１２７は、データ送受信ユニット１２２を通じて、給電許可通知を受信する（ステップＳ４０６）。給電許可通知が受信されると、受電コントローラ１２７における通信確立処理が終了する。

その後、受電コントローラ１２７は、給電開始準備処理を開始する。以降の給電開始準備処理は、図５を用いて説明された処理（図５のステップＳ００５以降に示された処理）と同様であるため、説明を省略する。

次に、本実施形態に係る給電終了処理、および通信復帰処理の流れを説明する。

図１０は、実施形態のバリエーションにおける給電終了処理の流れを示すフローチャートである。本フローチャートに示された処理は、受電コントローラ１２７と送電コントローラ１１７との間の通信が確立され、送電ユニット１１０から受電ユニット１２０への給電が開始されたことを契機として開始される。なお、本フローチャートに示された処理の具体的な内容および順序は一例であり、処理内容および順序には、実施の形態に適したものが適宜採用されることが好ましい。

ステップＳ５０１では、状態データが取得される。送電コントローラ１１７および受電コントローラ１２７は、送受電の開始時に確立した通信経路を介して互いに状態データを送受信し、互いに管理する状態データを取得する。本フローチャートに示された処理では、このような状態データの送受信および更新が定期的（例えば、１秒おき）に行われることによって、給電の状態が管理される。状態データの具体的な内容や取得方法、その他の処理の詳細は、図６を用いて説明したものと同様である。その後、処理はステップＳ５０２へ進む。

但し、受電コントローラ１２７によって送信される状態データは、送電ユニット１１０に対して送電の継続を要求する送電継続要求であってもよい。受電コントローラ１２７は、充電中、送電コントローラ１１７に対して、送電継続要求を所定の時間間隔以内で継続
的に送信する。このため、状態データとして送電継続要求が用いられる場合には、受電コントローラ１２７によっても充電が完了したか否かの判定が行われる。受電コントローラ１２７は、充電が完了したと判定した場合、送電コントローラ１１７に対する送電継続要求の送信を停止する。

ステップＳ５０２では、充電が完了したか否かが判定される。送電コントローラ１１７は、予め設定された充電の完了を判定するための条件と、ステップＳ５０１の状態データの送受信によって取得された状態データとを比較することで、充電が完了したか否かを判定する。充電が完了したと判定するための条件は、図６を用いて説明したものと同様である。但し、受電コントローラ１２７によって送信される状態データが送電継続要求である場合、送電コントローラ１１７が充電の完了を判定するための条件は、送電継続要求が所定の時間間隔以内で継続的に受信されなくなったこと、である。即ち、送電コントローラ１１７は、送電継続要求が所定の時間間隔以内で継続的に受信されているか否かを判定することで、充電が完了したか否かを判定する。例えば、送電コントローラ１１７は、送電継続要求の受信が所定回数以上連続してタイムアウトした場合に、充電が完了したと判定することが出来る。充電が完了していないと判定された場合、処理はステップＳ５０１へ進む。即ち、本フローチャートに示された処理では、給電が開始されると、所定の条件に従って充電が完了したと判定されるまで、定期的なデータの送受信による充電状態の管理が行われる。充電が完了したと判定された場合、処理はステップＳ５０３へ進む。

ステップＳ５０３からステップＳ５０５では、送電が停止され、充電完了通知が送受信される。送電コントローラ１１７は、ステップＳ５０２において充電が完了したと判定されると、受電ユニット１２０への送電を停止する（ステップＳ５０３）。また、送電コントローラ１１７は、充電が完了したことを示す充電完了通知を、受電ユニット１２０に対して送信する（ステップＳ５０４）。なお、充電完了通知には、充電が完了したことを示す情報の他、完了状態を示す情報、積算送電量を示す情報、完了した給電についてユーザに課金される料金（課金内容）を示す情報（精算情報）、等が含まれる。これらの情報は、充電完了通知と併せて送信されてもよいし、充電完了通知とは別途送信されてもよい。送電コントローラ１１７は、送信された充電完了通知を受信する（ステップＳ５０５）。

なお、図６を用いて説明した処理の流れと同様、ユーザに課金される料金は、情報センタ２等から取得された、給電設備による給電の課金情報と、積算送電量または積算受電量と、に基づいて算出されるが、料金は、送電量に従って算出されてもよいし、受電量に従って算出されてもよい。但し、受電量に従って課金内容を算出する場合、送電コントローラ１１７側が受電コントローラ１２７から積算受電量を取得する必要があるため、課金内容（精算情報）の送信順序は、受電コントローラ１２７から送電コントローラ１１７への積算受電量の送信の後となる。即ち、受電量に従って課金内容を算出する場合、ステップＳ５０４において、課金内容は送信されない。課金内容は、ステップＳ５０７において受信された積算受電量を参照して送電コントローラ１１７またはセンターシステム２００等によって取得され、送電コントローラ１１７から、またはセンターシステム２００から受電コントローラ１２７に対して送信される。

ステップＳ５０６およびステップＳ５０７では、受電完了通知が送受信される。受電コントローラ１２７は、充電完了通知を受信すると（ステップＳ５０５）、受電が完了したことを示す受電完了通知を、送電ユニット１１０へ送信する（ステップＳ５０６）。なお、受電完了通知には、受電が完了したことを示す情報の他、完了状態を示す情報、積算受電量／要求量を示す情報、等が含まれる。但し、これらの情報は、受電完了通知と併せて送信されてもよいし、受電完了通知とは別途送信されてもよい。送電コントローラ１１７は、受電完了通知を受信すると（ステップＳ５０７）、受信した各種情報を、送電ユニット１１０のメモリに蓄積する。

ステップＳ５０８からステップＳ５１０までの処理は、図６を用いて説明したステップＳ１０９からステップＳ１１１までの処理と概略同様であるため、説明を省略する。

次に、給電中に通信が切断（瞬断等）された場合の、通信復帰処理について説明する。ここで説明する処理のバリエーションでは、上述の通り、給電プロセスの管理は送電コントローラ１１７側が行っているが、通信復帰処理には、送電コントローラ１１７側から復帰を働きかけるフローと、受電コントローラ１２７側から復帰を働きかけるフローがある。以下、図１１を用いて、給電プロセスの管理を送電コントローラ１１７側が行っている場合に通信切断が発生し、送電コントローラ１１７側から復帰を働きかけるフローを説明し、図１２を用いて、給電プロセスの管理を送電コントローラ１１７側が行っている場合に通信切断が発生し、受電コントローラ１２７側から復帰を働きかけるフローを説明する。

図１１は、実施形態のバリエーションにおける、給電プロセスの管理を送電コントローラ１１７側が行っている場合の、送電コントローラ１１７側からの通信復帰処理の流れを示すフローチャートである。本フローチャートに示された処理は、給電中に、通信が切断されたことを契機として開始される。なお、本フローチャートに示された処理の具体的な内容および順序は一例であり、処理内容および順序には、実施の形態に適したものが適宜採用されることが好ましい。

ステップＳ６０１からステップＳ６０４までの処理は、図８を用いて説明したステップＳ３０１からステップＳ３０４までの処理と概略同様であるため、説明を省略する。

ステップＳ６０５およびステップＳ６０６では、通信が再開され、給電プロセス途中状態が通知される。送電コントローラ１１７は、ステップＳ６０３において応答が受信されたと判定されると、ステップＳ６０１において送信された通信要求に基づく新たな通信を再開する（ステップＳ６０５）。更に、送電コントローラ１１７は、ステップＳ６０２で記憶した給電プロセス途中状態を読み出し、受電ユニット１２０へ送信する（ステップＳ６０６）。ここで、送信される給電プロセス途中状態には、積算送電量が含まれる。その後、本フローチャートに示された処理は終了し、処理は通常の送受電状態に復帰する。

ステップＳ６０７では、中断エラーメッセージが出力される。送電コントローラ１１７は、情報センタ２や給電設備管理サーバ３、送電コントローラ１１７等に接続された、図示しないディスプレイ等の出力装置を介して、管理者に対して中断エラーメッセージを出力する。中断エラーメッセージは、車載バッテリへの充電が中断されたことを管理者に通知するメッセージである。その後、本フローチャートに示された処理は終了し、処理は充電の終了処理へ進む。

図１２は、実施形態のバリエーションにおける、給電プロセスの管理を送電コントローラ１１７側が行っている場合の、受電コントローラ１２７側からの通信復帰処理の流れを示すフローチャートである。本フローチャートに示された処理は、給電中に、通信が切断されたことを契機として開始される。なお、本フローチャートに示された処理の具体的な内容および順序は一例であり、処理内容および順序には、実施の形態に適したものが適宜採用されることが好ましい。

ステップＳ７０１からステップＳ７０４までの処理は図７を用いて説明したステップＳ２０１からステップＳ２０４までの処理と概略同様であるため、説明を省略する。

ステップＳ７０５では、通信が再開され、給電プロセス途中状態が通知される。受電コ
ントローラ１２７は、ステップＳ７０３において応答が受信されたと判定されると、ステップＳ７０１において送信された通信要求に基づく新たな通信を再開する（ステップＳ７０５）。更に、受電コントローラ１２７は、ステップＳ７０２で記憶した給電プロセス途中状態を読み出し、送電ユニット１１０へ送信する（ステップＳ７０６）。ここで、送信される給電プロセス途中状態には、中断までの積算受電量／要求量が含まれる。その後、本フローチャートに示された処理は終了し、処理は通常の送受電状態に復帰する。

１ 車載機
２１ 受電制御部
２２ 状態データ取得部
２３ 充電完了判定部
２４ 完了通知送信部
５１ 送電制御部
５２ 状態データ取得部
５３ 充電完了判定部
５４ 完了通知送信部
５８ 送電停止部
１１０ 送電ユニット
１２０ 受電ユニット

Claims (6)

1. バッテリに充電するための電力を送電装置から受電可能な受電装置であって、
   前記バッテリの充電完了を判定する充電完了判定手段と、
   前記充電完了判定手段によって充電完了と判定された場合に、前記送電装置に対して、充電が完了したことを示す情報に加えて、充電が正常完了したか否かを含む完了状態を示す情報、又は積算受電量を示す情報を充電完了通知として送信する完了通知送信手段と、
   前記充電完了通知に対する送電完了通知を前記送電装置から受信したか否かによって、前記送電装置による前記充電完了通知の認知状態を判断する認知状態判断手段と、を備え、
   前記完了通知送信手段は、前記認知状態判断手段によって、前記送電装置が前記充電完了通知を認知していないと判断された場合に、前記充電完了通知を再送信する、
   受電装置。
2. 前記送電装置から送電された電力の充電状態に係る状態データを取得する状態データ取得手段を更に備え、
   前記充電完了判定手段は、前記状態データ取得手段によって取得された前記状態データと、予め設定された充電完了を判定するための条件とを比較することで、充電完了を判定し、
   前記完了通知送信手段は、前記充電完了判定手段によって充電完了と判定された場合に、前記送電装置に対して充電完了通知を送信する、
   請求項１に記載の受電装置。
3. 前記送電装置との間の通信が切断された場合に、前記送電装置に対して通信要求を送信する通信要求送信手段と、
   前記通信要求を受けた前記送電装置からの応答の有無を判定する応答判定手段と、
   前記応答判定手段によって前記送電装置からの応答が有ったと判定された場合に、前記通信の切断以降に前記状態データ取得手段によって取得された前記状態データを、前記送
   電装置に通知する充電状態通知手段と、
   を更に備える、請求項２に記載の受電装置。
4. 完了した前記充電に係る積算受電量を、前記送電装置に対して送信する積算受電量送信手段と、
   前記積算受電量送信手段によって送信された前記積算受電量に基づいて算出された課金内容を受信する課金内容受信手段と、
   を更に備える、請求項１から３の何れか一項に記載の受電装置。
5. 完了した前記充電に係る積算送電量を、前記送電装置から受信する積算送電量受信手段と、
   前記積算送電量に基づいて算出された課金内容を受信する課金内容受信手段と、
   を更に備える、請求項１から３の何れか一項に記載の受電装置。
6. バッテリに充電するための電力を送電装置から受電可能な受電装置に接続されたコンピュータが、
   前記バッテリの充電完了を判定する充電完了判定ステップと、
   前記充電完了判定ステップにおいて充電完了と判定された場合に、前記送電装置に対して、充電が完了したことを示す情報に加えて、充電が正常完了したか否かを含む完了状態を示す情報、又は積算受電量を示す情報を充電完了通知として送信する充電完了通知送信ステップと、
   前記充電完了通知に対する送電完了通知を前記送電装置から受信したか否かによって、前記送電装置による前記充電完了通知の認知状態を判断する認知状態判断ステップと、を実行し、
   前記送電装置に接続されたコンピュータが、
   前記充電完了通知送信ステップにおいて送信された充電完了通知を受信する充電完了通知受信ステップと、
   前記充電完了通知受信ステップにおいて充電完了通知が受信された場合に、送電を停止する送電停止ステップと、
   送電の停止に併せて、前記受電装置に対して前記充電完了通知を認知したことを通知するための送電完了通知を送信する送電完了通知送信ステップと、を実行し、
   前記充電完了通知送信ステップでは、前記認知状態判断ステップにおいて、前記送電装置が前記充電完了通知を認知していないと判断された場合に、前記充電完了通知が再送信される、
   送電装置および受電装置の制御方法。

Images