JP6201021B2 - 充電制御装置及び方法、充電システム、対応付け方法、並びにコンピュータプログラム - Google Patents

Description

本発明は、二次電池を搭載する車両と、該二次電池を充電可能な充電装置と、の間で実行される非接触充電を制御する充電制御装置及び方法、充電システム、対応付け方法、並びにコンピュータプログラムの技術分野に関する。

この種の装置を備える充電システムとして、例えば、予め設定された充電スペースに駐車した車両のバッテリを非接触で充電可能な充電ステーションと、予め登録された個々のユーザの車両情報を一括して管理するサービスシステムサーバと、を備えるシステムが提案されている。ここでは特に、充電ステーション、サービスシステムサーバ及び車両のシステムは、相互に無線通信の通信網を介して接続されていることが記載されている（特許文献１参照）。

尚、充電ケーブルを介して車両に電力を供給する充電器が複数設けられた充電スタンドを備えるシステムが提案されている（特許文献２参照）。

特開２００６−７４８６８号公報 特開２０１０−１７８４５０号公報

上記特許文献１には、充電ステーションの充電用駐車スペースに車両が駐車したか否かを調べる方法については開示されていない。すると、充電装置（特許文献１に係る充電ステーションに相当）が複数個設置されている場合、充電装置と車両とが、例えば充電ケーブル等で直接接続されないことに起因して、充電装置と車両との対応付けが適切に行われない可能性があるという技術的問題点がある。

本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、車両に搭載された二次電池を非接触で充電可能な充電装置と該車両との対応付けを適切に行うことができる充電制御装置及び方法、充電システム、対応付け方法、並びにコンピュータプログラムを提供することを課題とする。

本発明の第１の充電制御装置は、上記課題を解決するために、（ｉ）車両に搭載された充電池に対して非接触充電を実行可能な複数の充電装置のうち一の充電装置と、（ｉｉ）前記複数の充電装置及び前記車両相互間の通信を中継可能な通信中継装置を介して、前記一の充電装置と通信する前記車両と、の間の非接触充電を制御する充電制御装置であって、前記一の充電装置と前記車両との対応付けが行われる際に、前記複数の充電装置各々に対して、前記複数の充電装置各々から出力される信号を指定する信号である第１信号を送信する出力手段と、前記車両から無線通信によって送信され、前記送信された第１信号に起因して前記一の充電装置から出力された信号である第２信号に対応する信号である第３信号を検出する検出手段と、前記送信された第１信号及び前記検出された第３信号に基づいて、前記一の充電装置と前記車両との対応付けを行う識別手段と、を備える。

本発明の第１の充電制御装置によれば、当該第１の充電制御装置は、複数の充電装置のうち一の充電装置と、車両との間の非接触充電を制御する充電制御装置である。ここで、「非接触充電」とは、無線で電力を供給し、充電池を充電する技術を意味する。非接触充電の具体的な方式としては、例えば電磁誘導方式、マイクロ波無線式（電波受信方式）、磁場結合共鳴方式等がある。尚、非接触充電の詳細については、本発明の要旨との相関が薄いため、ここではその詳細を割愛する。

「非接触充電を制御」とは、充電装置及び車両間において適切に非接触充電が実行されるように、例えば充電電圧指令値、出力可能電圧値、電池残存容量等の各種信号の授受や、例えば充電回路内のスイッチ等の各種部材の電子制御を行うことを意味する。

複数の充電装置の各々は、予め定められた駐車スペースに駐車した、例えばハイブリッド自動車、電気自動車等である車両に搭載された、例えばリチウムイオン電池、ニッケル水素電池等である充電池に対して、非接触で充電可能である。

複数の充電装置と車両とは、例えばアクセスポイント等の通信中継装置を介して、相互に接続されている。本発明では特に、車両と通信中継装置との間は無線通信で接続されている。他方、複数の充電装置各々と通信中継装置との間は、例えば光ファイバケーブル等を利用した有線通信で接続されていてもよいし、無線通信で接続されていてもよい。

本願発明者の研究によれば、以下の事項が判明している。即ち、駐車場に充電装置を設置して、該駐車場に駐車した車両に搭載された充電池が、該設置された充電装置により、充電されることが多い。この場合、利用者の利便性を考慮すると、複数の駐車スペースを有する一の駐車場に複数の充電装置が設置されることが望ましい。更に、非接触方式の充電装置を導入すれば、例えば充電ケーブルを車両に接続する等の利用者の作業負担を軽減することができる。

ところで、非接触方式の充電装置の場合、該充電装置と車両とは、典型的には、無線通信で接続される。すると、充電装置が複数存在した場合、充電装置と車両との対応付け（以降、適宜“ペアリング”と称する）が適切に行われない可能性がある。駐車スペースに、例えば感圧センサ等のセンサを設置し、該センサの出力に基づいてペアリングを行う方法も考えられるが、充電装置の導入費用が比較的高額になる可能性がある。

そこで本発明の第１の充電制御装置は、出力手段、検出手段及び識別手段を備えて構成されている。出力手段は、一の充電装置と車両との対応付けが行われる際に、複数の充電装置各々に対して、該複数の充電装置各々から出力される信号を指定する信号である第１信号を送信する。尚、第１信号が送信される充電装置は、典型的には、未だペアリングがされてない（即ち、使用されていない）充電装置である。

検出手段は、車両から無線通信によって送信され、送信された第１信号に起因して一の充電装置から出力された信号である第２信号に対応する信号である第３信号を検出する。ここで、「第２信号」は、通信中継装置を介さずに、一の充電装置から車両に対して直接出力される。

本発明では、複数の充電装置のうち一の充電装置は、出力手段から送信された第１信号を受信すると、該第１信号に起因する信号である第２信号を、車両に対して出力するように構成されている。車両は、一の充電装置から出力された第２信号を受信すると、該第２信号に対応する信号である第３信号を、第１の充電制御装置に対して送信するように構成されている。そして、第１の充電制御装置を構成する検出手段は、車両から送信された第３信号を検出する。

例えばメモリ、プロセッサ、コンパレータ等を備えてなる識別手段は、送信された第１信号及び検出された第３信号に基づいて、一の充電装置と車両との対応付けを行う。尚、複数の充電装置のうちどの充電装置が車両に対して第２信号を出力したかは、例えば、（ｉ）複数の充電装置各々に第１信号が送信されるタイミングを変更し、第３信号が検出されたタイミングに応じて特定すればよい、或いは、（ｉｉ）充電装置毎に、第１信号として送信される信号のパターンを変更し、検出された第３信号に応じて特定すればよい。

以上の結果、本発明の第１の充電制御装置によれば、複数の充電装置のうち一の充電装置と車両とのペアリングを適切に行うことができる。加えて、一の充電装置と車両とのペアリングを行うためだけに、何らかの装置を設ける必要がないので、充電装置の導入費用を抑制することができ、実用上非常に有利である。

本発明の第１の充電制御装置の一態様では、前記出力手段は、前記複数の充電装置各々に対して、所定の時間間隔で順次、前記第１信号を送信する。

この態様によれば、比較的容易にして一の充電装置を特定することができる。

或いは、本発明の第１の充電制御装置の他の態様では、前記出力手段は、前記複数の充電装置各々に対して、前記複数の充電装置に夫々対応すると共に、相互に異なるパターンを有する複数の信号を、前記第１信号として、一度に送信する。

この態様によれば、比較的容易にして一の充電装置を特定することができる。

本発明の充電システムは、上記課題を解決するために、車両に搭載された充電池に対して非接触充電を実行可能な複数の充電装置と、前記複数の充電装置及び前記車両相互間の通信を中継可能な通信中継装置と、を備え、前記複数の充電装置のうち一の充電装置と前記車両との対応付けが行われる際に、前記通信中継装置は、前記複数の充電装置各々に対して、前記複数の充電装置各々から出力される信号を指定する信号である第１信号を送信し、前記複数の充電装置各々は、前記送信された第１信号に基づく信号である第２信号を出力し、前記通信中継装置は、（ｉ）前記車両から無線通信によって送信され、前記一の充電装置から出力された第２信号に対応する信号である第３信号を検出すると共に、（ｉｉ）前記送信された第１信号及び前記検出された第３信号に基づいて、前記一の充電装置と前記車両との対応付けを行う。

本発明の充電システムによれば、当該充電システムは、複数の充電装置及び通信中継装置を備えて構成されている。複数の充電装置のうち一の充電装置と車両との対応付けが行われる際に、通信中継装置は、複数の充電装置各々に対して、複数の充電装置各々から出力される信号を指定する信号である第１信号を送信する。送信された第１信号を受信した複数の充電装置各々は、該第１信号に基づく信号である第２信号を、車両に対し出力する。

通信中継装置は、（ｉ）車両から無線通信によって送信された第３信号を検出すると共に、（ｉｉ）送信された第１信号及び検出された第３信号に基づいて、一の充電装置と車両との対応付けを行う。尚、本発明の充電システムを構成する通信中継手段は、上述した本発明の第１の充電制御装置に相当する。

本発明の充電システムによれば、上述した本発明の第１の充電制御装置と同様に、複数の充電装置のうち一の充電装置と車両とのペアリングを適切に行うことができる。

本発明の充電システムの一態様では、前記複数の充電装置各々は、前記充電池に対して非接触で電力を供給可能な電力供給手段を有し、前記電力供給手段は、前記送信された第１信号に基づく電力パターンを、前記第２信号として、出力する。

この態様によれば、比較的容易にして、通信中継装置を介さずに直接、充電装置から車両に対して第２信号を伝達することができる。

この態様では、前記電力パターンの電圧は、前記充電池に対して非接触充電が実行される際の電圧よりも低くてもよい。

このように構成すれば、仮に車両が駐車していない駐車スペースに対応する充電装置から第２信号が出力されたとしても、充電装置に不具合が生じることを防止することができ、実用上非常に有利である。

本発明の第２の充電制御装置は、上記課題を解決するために、（ｉ）車両に搭載された充電池に対して非接触充電を実行可能な複数の充電装置のうち一の充電装置と、（ｉｉ）前記複数の充電装置及び前記車両相互間の通信を中継可能な通信中継装置を介して、前記一の充電装置と通信する前記車両と、の間の非接触充電を制御する充電制御装置であって、前記一の充電装置と前記車両との対応付けが行われる際に、前記通信中継装置から前記複数の充電装置各々に対して送信され、前記複数の充電装置各々から出力される信号を指定する信号である第１信号に起因して、前記一の充電装置から出力された信号である第２信号を検出する検出手段と、前記通信中継装置において、前記検出された第２信号に対応する信号である第３信号、及び前記送信された第１信号に基づいて、前記一の充電装置と前記車両とが対応付けされるように、前記通信中継装置に対して、前記第３信号を無線通信によって送信する通信手段と、を備える。

本発明の第２の充電制御装置によれば、複数の充電装置のうち一の充電装置と車両との対応付けを行う際に、検出手段は、通信中継装置から複数の充電装置各々に対して送信された第１信号に起因して一の充電装置から出力された信号である第２信号を検出する。

通信手段は、通信中継装置において、検出された第２信号に対応する信号である第３信号、及び送信された第１信号に基づいて、一の充電装置と車両とが対応付けされるように、通信中継装置に対して、第３信号を無線通信によって送信する。

この結果、通信中継装置において、第３信号及び第１信号に基づいて、一の充電装置と車両とが対応付けされる。従って、本発明の第２の充電制御装置によれば、複数の充電装置のうち一の充電装置と車両とのペアリングを適切に行うことができる。

本発明の第３の充電制御装置によれば、（ｉ）車両に搭載された充電池に対して非接触充電を実行可能な複数の充電装置のうち一の充電装置と、（ｉｉ）前記複数の充電装置及び前記車両相互間の通信を中継可能な通信中継装置を介して、前記一の充電装置と通信する前記車両と、の間の非接触充電を制御する充電制御装置であって、前記一の充電装置と前記車両との対応付けが行われる際に、前記通信中継装置から出力され、前記複数の充電装置各々から出力される信号を指定する信号である第１信号のうち前記一の充電装置に対応する第１信号を受信する受信手段と、（ｉ）前記車両が、前記受信された第１信号に基づく信号である第２信号に対応する信号である第３信号を、前記通信中継装置に対して無線通信によって送信でき、且つ（ｉｉ）前記通信中継装置が、前記送信された第１信号及び前記送信された第３信号に基づいて、前記一の充電装置と前記車両とを対応付けできるように、前記車両に対して、前記第２信号を出力する出力手段と、を備える。

本発明の第３の充電制御装置によれば、受信手段は、通信中継装置から出力され、複数の充電装置各々から出力される信号を指定する信号である第１信号のうち一の充電装置に対応する第１信号を受信する。即ち、当該第３の充電制御装置は、一の充電装置に搭載されている。

出力手段は、（ｉ）車両が、受信された第１信号に基づく信号である第２信号に対応する信号である第３信号を、通信中継装置に対して無線通信によって送信でき、且つ（ｉｉ）通信中継装置が、送信された第１信号及び送信された第３信号に基づいて、一の充電装置と車両とを対応付けできるように、車両に対して、第２信号を出力する。

この結果、通信中継装置において、第３信号及び第１信号に基づいて、一の充電装置と車両とが対応付けされる。従って、本発明の第３の充電制御装置によれば、複数の充電装置のうち一の充電装置と車両とのペアリングを適切に行うことができる。

本発明の充電制御方法は、上記課題を解決するために、（ｉ）車両に搭載された充電池に対して非接触充電を実行可能な複数の充電装置のうち一の充電装置と、（ｉｉ）前記複数の充電装置及び前記車両相互間の通信を中継可能な通信中継装置を介して、前記一の充電装置と通信する前記車両と、の間の非接触充電を制御する充電制御方法であって、前記一の充電装置と前記車両との対応付けが行われる際に、前記複数の充電装置各々に対して、前記複数の充電装置各々から出力される信号を指定する信号である第１信号を送信する出力工程と、前記車両から無線通信によって送信され、前記送信された第１信号に起因して前記一の充電装置から出力された信号である第２信号に対応する信号である第３信号を検出する検出工程と、前記送信された第１信号及び前記検出された第３信号に基づいて、前記一の充電装置と前記車両との対応付けを行う識別工程と、を備える。

本発明の充電制御方法によれば、上述した本発明の第１の充電制御装置と同様に、複数の充電装置のうち一の充電装置と車両とのペアリングを適切に行うことができる。尚、本発明の充電制御方法においても、上述した本発明の第１の充電制御装置における各種態様と同様の各種態様を採ることが可能である。

本発明の第１のコンピュータプログラムは、上記課題を解決するために、コンピュータを、上述した本発明の第１の充電制御装置（但し、その各種態様を含む）として機能させる。

本発明の第１のコンピュータプログラムによれば、当該コンピュータプログラムを格納するＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ−ＲＯＭ（ＤＶＤ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記録媒体から、当該コンピュータプログラムを、第１の充電制御装置に備えられたコンピュータに読み込んで実行させれば、或いは、当該コンピュータプログラムを通信手段を介してダウンロードさせた後に実行させれば、上述した本発明の第１の充電制御装置を比較的容易にして実現できる。これにより、上述した本発明の第１の充電制御装置の場合と同様に、複数の充電装置のうち一の充電装置と車両とのペアリングを適切に行うことができる。

本発明の対応付け方法は、上記課題を解決するために、車両に搭載された充電池に対して非接触充電を実行可能な複数の充電装置と、前記複数の充電装置及び前記車両相互間の通信を中継可能な通信中継装置と、を備える充電システムにおいて、前記複数の充電装置のうち一の充電装置と前記車両との対応付けを行う対応付け方法であって、前記通信中継装置が、前記複数の充電装置各々に対して、前記複数の充電装置各々から出力される信号を指定する信号である第１信号を送信する第１工程と、前記複数の充電装置各々が、前記送信された第１信号に基づく信号である第２信号を出力する第２工程と、前記通信中継装置が、（ｉ）前記車両から無線通信によって送信され、前記一の充電装置から出力された第２信号に対応する信号である第３信号を検出すると共に、（ｉｉ）前記送信された第１信号及び前記検出された第３信号に基づいて、前記一の充電装置と前記車両との対応付けを行う第３工程と、を備える。

本発明の充電制御方法によれば、上述した本発明の充電システムと同様に、複数の充電装置のうち一の充電装置と車両とのペアリングを適切に行うことができる。尚、本発明の対応付け方法においても、上述した本発明の充電システムにおける各種態様と同様の各種態様を採ることが可能である。

本発明の第２のコンピュータプログラムは、上記課題を解決するために、コンピュータを、上述した本発明の第２の充電制御装置として機能させる。

本発明の第２のコンピュータプログラムによれば、当該コンピュータプログラムを格納するＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等の記録媒体から、当該コンピュータプログラムを、第２の充電制御装置に備えられたコンピュータに読み込んで実行させれば、或いは、当該コンピュータプログラムを通信手段を介してダウンロードさせた後に実行させれば、上述した本発明の第２の充電制御装置を比較的容易にして実現できる。これにより、上述した本発明の第２の充電制御装置の場合と同様に、複数の充電装置のうち一の充電装置と車両とのペアリングを適切に行うことができる。

本発明の第４の充電制御装置は、上記課題を解決するために、（ｉ）車両に搭載された充電池に対して非接触充電を実行可能な複数の充電装置のうち一の充電装置と、（ｉｉ）前記複数の充電装置及び前記車両相互間の通信を中継可能な通信中継装置を介して、前記一の充電装置と通信する前記車両と、の間の非接触充電を制御する充電制御装置であって、前記一の充電装置と前記車両との対応付けが行われる際に、前記通信中継装置から前記複数の充電装置各々に対して、前記複数の充電装置各々から出力される信号を指定する信号である第１信号が送信されるように、前記通信中継装置に対して、前記第１信号を無線通信によって送信する通信手段と、前記通信中継装置から前記複数の充電装置各々に対して送信された第１信号に起因して、前記一の充電装置から出力された信号である第２信号を検出する検出手段と、前記送信された第１信号及び前記検出された第２信号に基づいて、前記一の充電装置と前記車両との対応付けを行う識別手段と、を備える。

本発明の第４の充電制御装置によれば、通信手段は、複数の充電装置のうち一の充電装置と車両との対応付けが行われる際に、通信中継装置から複数の充電装置各々に対して、複数の充電装置各々から出力される信号を指定する信号である第１信号が送信されるように、通信中継装置に対して、第１信号を無線通信によって送信する。

つまり、通信手段は、通信中継装置を介して、複数の充電装置各々に対して第１信号を送信する。尚、送信手段は、典型的には、複数の充電装置各々に対して、所定の時間間隔で順次、第１信号を通信中継装置を介して送信する。

検出手段は、通信中継装置から複数の充電装置各々に対して送信された第１信号に起因して、一の充電装置から出力された信号である第２信号を検出する。例えばメモリ、プロセッサ、コンパレータ等を備えてなる識別手段は、送信された第１信号及び検出された第２信号に基づいて、一の充電装置と車両との対応付けを行う。

以上の結果、本発明の第４の充電制御手段によれば、複数の充電装置のうち一の充電装置と車両とのペアリングを適切に行うことができる。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。

第１実施形態に係る充電システムの全体構成を示す概念図である。 第１実施形態に係る充電システムの要部を示すブロック図である。 第１実施形態に係るペアリング処理（車両側）を示すフローチャートである。 第１実施形態に係るペアリング処理（充電システム側）を示すフローチャートである。 充電インフラから出力される電力パターンの一例を示す概念図である。 第２実施形態に係るペアリング処理（車両側）を示すフローチャートである。 第２実施形態に係るペアリング処理（充電システム側）を示すフローチャートである。 充電インフラから出力される電力パターンの他の一例を示す概念図である。

以下、本発明に係る充電システムの実施形態について、図面に基づいて説明する。

＜第１実施形態＞
本発明の充電システムに係る第１実施形態について、図１乃至図５を参照して説明する。

（充電システムの構成）
本実施形態に係る充電システムの構成を図１及び図２を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る充電システムの全体構成を示す概念図であり、図２は、本実施形態に係る充電システムの要部を示すブロック図である。

図１において、充電システム１は、例えば企業や自治体のビルの駐車場、或いはショッピングセンタの駐車場等の駐車場１００において、一つの充電拠点（所謂、充電スタンド）を構成している。充電システム１は、複数の充電インフラストラクチャ１０（以降、適宜、“充電インフラ”と称する）と、一つのアクセスポイント（ＡＰ）３０と、を備えて構成されている。尚、本実施形態に係る「充電インフラ１０」及び「アクセスポイント３０」は、夫々、本発明に係る「充電装置」及び「通信中継装置」の一例である。

充電インフラ１０は、一つの充電スペース１１（即ち、駐車スペース）に対して一つ設けられている。各充電インフラ１０とアクセスポイント３０との間の通信には、例えば光ファイバケーブル、同軸ケーブル等の有線の通信網が利用されている。

図２において、充電インフラ１０は、接続管理部１１０、パケット生成・解析部１２０、パケット送受信部１３０、送電制御部１４０、主回路１５０及びコイル１６０を備えて構成されている。

例えば電気自動車、ハイブリッド自動車等である車両２０は、接続管理部２１０、パケット生成・解析部２２０、パケット送受信部２３０、充電制御部２４０、例えばリチウムイオン電池、ニッケル水素電池等であるバッテリ２５０、及びコイル２６０を備えて構成されている。尚、本発明に係る「バッテリ２５０」は、本発明に係る「充電池」の一例である。

アクセスポイント３０は、接続管理部３１０、パケット生成・解析部３２０及びパケット送受信部３３０を備えて構成されている。

充電インフラ１０は、例えば電磁誘導の相互誘導作用に基づき、外部から非接触で電力を、車両２０に搭載されたバッテリ２５０に供給可能に構成されている。具体的には、給電時に、給電側（即ち、充電インフラ１０側）のコイルであるコイル１６０と、充電側（即ち、車両２０側）のコイルであるコイル２６０との間で、コイル１６０における磁束形成に起因してコイル２６０に誘導起電力が生じることによって、コイル１６０からコイル２６０に電力が伝送されるように構成されている。

尚、給電時における、充電インフラ１０のコイル１６０と、車両２０に搭載されたコイル２６０と、の間の距離は、例えば１０〜２５ｃｍ（センチメートル）等である。

充電インフラ１０の送電制御部１４０は、コイル１６０に適切な磁束が形成されるように、例えばコンバータ、インバータ、整流器、スイッチ等を備えてなる主回路を、給電時に制御する。送電制御部１４０は、更に、例えば出力可能電圧値、現在出力電圧値、現在充電電流値等の充電に係る情報（以降、適宜“インフラ側充電制御情報”と称する）を、接続管理部１１０に対して送信する。

他方、車両２０の充電制御部２４０は、バッテリ２５０が適切に充電されるように、バッテリ２５０及びその周辺回路（図示せず）等を、給電時に制御する。充電制御部２４０は、更に、例えば電池残存容量、充電電流指令値等の充電に係る情報（以降、適宜“車両側充電制御情報”と称する）を、接続管理部２１０に対して送信する。

充電インフラ１０の接続管理部１１０は、インフラ側充電制御情報を含む各種情報をパケット化して、パケット送受信部１３０を介してアクセスポイント３０に送信するように、パケット生成・解析部１２０を制御する。接続管理部１１０は、更に、パケット送受信部１３０を介して受信されたパケットから、元の情報を復元するようにパケット生成・解析部１２０を制御する。

同様に、車両２０の接続管理部２１０は、車両側充電制御情報を含む各種情報をパケット化して、パケット送受信部２３０を介してアクセスポイント３０に送信するように、パケット生成・解析部２２０を制御する。接続管理部２１０は、更に、パケット送受信部２３０を介して受信されたパケットから、元の情報を復元するようにパケット生成・解析部２２０を制御する。

通信中継装置３０の接続管理部３１０は、パケット送受信部３３０を介して受信されたパケットを解析するようにパケット生成・解析部３２０を制御する。接続管理部３１０は、更に、パケットを、パケット送受信部３３０を介して、解析結果に基づく所定の宛先（ここでは、複数の充電インフラ１０、及び複数の車両２０のうちの一つ）に送信するようにパケット生成・解析部３２０を制御する。

充電システム１は、アクセスポイント３０を一つだけ備えればよいので、例えば充電インフラ毎にアクセスポイントを備えるような充電システムに比べて、導入費用を低くすることができ、実用上非常に有利である。

（ペアリング処理）
上述の如く構成された充電システム１では、充電インフラ１０や充電スペース１１には、車両２０を認識するための、例えばセンサ等の部材が設けられていない。加えて、充電インフラ１０と車両２０とは、必ずアクセスポイント３０を介して通信する。このため、充電システム１では、車両２０に搭載されたバッテリ２５０の充電に先立って、充電インフラ１０と車両２０とのペアリングを行う（言い換えれば、どの充電インフラ１０に対応する充電スペース１１に車両２０が駐車しているかを認識する）必要がある。

以下、本実施形態に係るペアリング処理について、図３及び図４のフローチャート、並びに図５を参照して説明する。

図３において、先ず、一の充電スペース１１に駐車した車両２０の運転者によって、バッテリ２５０の充電に係るスイッチ（図示せず）が押下されると、車両２０の接続管理部２１０は、アクセスポイント３０に対し、ペアリング開始命令を示す信号をパケット化して送信するように、パケット生成・解析部２２０を制御する（ステップＳ１０１）。

続いて、接続管理部２１０は、アクセスポイント３０に対し、充電インフラ１０から出力される電力パターンを指定する信号である、本発明に係る「第１信号」の一例としての、電力パターン信号をパケット化して送信するように、パケット生成・解析部２２０を制御する（ステップＳ１０２）。ここで、「充電インフラ１０から出力される電力パターン」とは、充電インフラ１０のコイル１６０に形成された磁束に起因して、車両２０のコイル２６０に生じた誘導起電力の電力パターンを意味する。

続いて、車両２０の接続管理部２１０は、送信された電力パターン信号に起因して、一の充電インフラ１０から電力が送電されるまで、或いは、アクセスポイント３０から何らかの応答があるまで、待機状態となる（ステップＳ１０３、Ｓ１０４）。

他方、図４において、アクセスポイント３０の接続管理部３１０は、車両２０から送信されたペアリング開始命令を示す信号を受信する（ステップＳ２０１）と共に、送信された電力パターン信号を受信する（ステップＳ２０２）と、複数の充電スペース１１のうち使用されていない一の充電スペース１１に対応する一の充電インフラ１０に対して、受信された電力パターン信号をパケット化して送信するように、パケット生成・解析部３２０を制御する（ステップＳ２０３）。

続いて、接続管理部３１０は、車両２０から何らかの応答があるまで待機状態となる（ステップＳ２０４）。

上記ステップＳ２０３の処理において送信された電力パターン信号を受信した一の充電インフラ１０の接続管理部１１０は、充電制御部１４０に対し、該受信された電力パターン信号を送信する。充電制御部１４０は、送信された電力パターン信号により示される電力パターンに応じた磁束がコイル１６０に形成されるように、主回路１５０を制御する。

ステップＳ１０２の処理（図３参照）において電力パターン信号を送信した車両２０が駐車している充電スペース１１に対応する充電インフラ１０が、アクセスポイント３０から送信された電力パターン信号を受信した充電インフラ１０である場合には、車両２０のコイル２６０に誘電起電力が生じ、充電インフラ１０から車両２０に電力が供給されることとなる。

尚、車両２０に供給される電力のパターン（即ち、電力パターン信号に応じたパターン）は、例えば図５のようである。ここで、電圧値は、無負荷状態の（即ち、車両２０が駐車していない）充電スペース１１に強電界が発生しないように、通常の給電時に比べて低い電圧値に設定されている。図５は、充電インフラから出力される電力パターンの一例を示す概念図である。

他方、電力パターン信号を送信した車両２０が駐車している充電スペース１１に対応する充電インフラ１０が、アクセスポイント３０から送信された電力パターン信号を受信した充電インフラ１０でない場合には、車両２０のコイル２６０には誘電起電力が生じない（即ち、電力が供給されない）。

再び図３に戻り、車両２０の接続管理部２１０は、待機状態になってから所定時間（例えば２０秒等）経過した（即ち、タイムアウトになった）時点、コイル２６０に誘電起電力が生じたことを検出した時点、或いは、何らかの信号を受信した時点で、ペアリングの失敗を示す信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ１０５）。

ペアリングの失敗を示す信号を受信したと判定された場合（ステップＳ１０５：Ｙｅｓ）、接続管理部２１０は、充電中止を示す信号を充電制御部２４０に送信すると共に、車両２０の、例えばインストゥルメンタルパネル内に設置されたモニタ（図示せず）にエラーメッセージを表示する（及び／又は、スピーカから警告音を発する）。

ペアリングの失敗を示す信号を受信していないと判定された場合（ステップＳ１０５：Ｎｏ）、接続管理部２１０は、何らかの電力パターンを検出したか否か（即ち、コイル２６０に誘電起電力が生じたか否か）を判定する（ステップＳ１０６）。

電力パターンが検出されていない（即ち、コイル２６０に誘電起電力が生じていない）と判定された場合（ステップＳ１０６：Ｎｏ）、ステップＳ２０３の処理（図４参照）において電力パターン信号が送信された充電インフラ１０は、車両２０が駐車している充電スペース１１に対応する充電インフラ１０ではないと考えられるので、接続管理部２１０は、アクセスポイント３０に対し、ペアリングの失敗を示す信号をパケット化して送信するように、パケット生成・解析部２２０を制御して（ステップＳ１０９）、再び待機状態となる。

本発明に係る「第２信号」の一例としての、電力パターンが検出されたと判定された場合（ステップＳ１０６：Ｙｅｓ）、接続管理部２１０は、ステップＳ１０２の処理において送信した電力パターン信号により示される電力パターンと、検出された電力パターンとを比較する。続いて、接続管理部２１０は、指定の電力パターンを検出したか否か（即ち、ステップＳ１０２の処理において送信した電力パターン信号により示される電力パターンと、検出された電力パターンと、が一致したか否か）を判定する（ステップＳ１０７）。

指定の電力パターンが検出されていないと判定された場合（ステップＳ１０７：Ｎｏ）、接続管理部２１０は、アクセスポイント３０に対し、ペアリングのリトライを示す信号をパケット化して送信するように、パケット生成・解析部２２０を制御して（ステップＳ１１０）、再び待機状態となる。

指定の電力パターンが検出されたと判定された場合（ステップＳ１０７：Ｙｅｓ）、接続管理部２１０は、アクセスポイント３０に対し、ペアリングの成功を示す信号をパケット化して送信するように、パケット生成・解析部２２０を制御する（ステップＳ１０８）と共に、充電開始を示す信号を充電制御部２４０に送信する。

再び図４に戻り、アクセスポイント３０の接続管理部３１０は、待機状態になってから所定時間（例えば６０秒等）経過した（即ち、タイムアウトになった）時点、或いは、ステップＳ２０１の処理において受信したペアリング開始命令を示す信号を送信した車両２０から何らかの信号を受信した時点で、何らかの信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ２０５）。尚、ペアリング開始命令を示す信号を送信した車両２０からの信号か否かは、例えばパケットの送信元ＩＤ（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｄａｔａ）等を参照して判定すればよい。

信号を受信していないと判定された場合（ステップＳ２０５：Ｎｏ）、接続管理部３１０は、ステップＳ２０３の処理において電力パターン信号を送信した充電インフラ１０に対し、充電中止を示す信号をパケット化して送信するように、パケット生成・解析部３２０を制御する。

信号を受信したと判定された場合（ステップＳ２０５：Ｙｅｓ）、接続管理部３１０は、受信された信号がペアリングの成功を示す信号か否かを判定する（ステップＳ２０６）。ペアリングの成功を示す信号を受信したと判定された場合（ステップＳ２０６：Ｙｅｓ）、接続管理部３１０は、車両２０に対して、ペアリングの成功を示す信号を受信したことを示す信号をパケット化して送信するように、パケット生成・解析部３２０を制御する（ステップＳ２０７）と共に、ステップＳ２０３の処理において電力パターン信号を送信した充電インフラ１０に対し、充電開始を示す信号をパケット化して送信するように、パケット生成・解析部３２０を制御する。

受信された信号がペアリングの成功を示す信号ではないと判定された場合（ステップＳ２０６：Ｎｏ）、接続管理部１０は、受信された信号がペアリングのリトライを示す信号であるか否かを判定する（ステップＳ２０８）。ペアリングのリトライを示す信号であると判定された場合（ステップＳ２０８：Ｙｅｓ）、接続管理部３１０は、前回電力パターン信号を送信した充電インフラ１０に対して、再び電力パターン信号をパケット化して送信するように、パケット生成・解析部３２０を制御する。

受信された信号がペアリングのリトライを示す信号ではないと判定された場合（ステップＳ２０８：Ｎｏ）、接続管理部３１０は、複数の充電スペース１１のうち使用されていない充電スペース１１に対応し、且つ電力パターン信号が未だ送信されていない充電インフラ１０が存在するか否かを判定する（ステップＳ２０９）。

使用されていない充電スペース１１に対応し、且つ電力パターン信号が未だ送信されていない充電インフラ１０が存在すると判定された場合（ステップＳ２０９：Ｙｅｓ）、接続管理部３１０は、使用されていない充電スペース１１に対応し、且つ電力パターン信号が未だ送信されていない充電インフラ１０のうち一の充電インフラ１０に対し、電力パターン信号をパケット化して送信するように、パケット生成・解析部３２０を制御する（ステップＳ２１１）。

使用されていない充電スペース１１に対応し、且つ電力パターン信号が未だ送信されていない充電インフラ１０が存在しないと判定された場合（ステップＳ２０９：Ｎｏ）、接続管理部３１０は、車両２０に対し、ペアリングの失敗を示す信号をパケット化して送信するように、パケット生成・解析部３２０を制御する（ステップＳ２１０）と共に、ステップＳ２０３の処理において電力パターン信号を送信した充電インフラ１０に対し、充電開始を示す信号をパケット化して送信するように、パケット生成・解析部３２０を制御する。

本実施形態に係る「接続管理部２１０」、「パケット生成・解析部２２０」、「パケット送受信部２３０」及び「コイル２６０」は、本発明に係る「第４の充電制御装置」の一例である。本実施形態に係る「接続管理部２１０」及び「コイル２６０」は、夫々、本発明に係る「第４の充電制御装置」の「識別手段」及び「検出手段」の一例である。本実施形態に係る「パケット生成・解析部２２０」及び「パケット送受信部２３０」は、本発明に係る「第４の充電制御装置」の「通信手段」の一例である。

＜第２実施形態＞
本発明の充電システムに係る第２実施形態について、図６乃至図８を参照して説明する。尚、第２実施形態では、ペアリング処理が異なっている以外は、第１実施形態の構成と同様である。よって、第２実施形態について、第１実施形態と重複する説明を省略すると共に、図面上における共通箇所には同一符号を付して示し、基本的に異なる点についてのみ図６乃至図８を参照して説明する。

（ペアリング処理）
図６のフローチャートにおいて、先ず、一の充電スペース１１に駐車した車両２０の運転者によって、バッテリ２５０の充電に係るスイッチ（図示せず）が押下されると、車両２０の接続管理部２１０は、アクセスポイント３０に対し、ペアリング開始命令を示す信号をパケット化して送信するように、パケット生成・解析部２２０を制御する（ステップＳ３０１）。

続いて、車両２０の接続管理部２１０は、一の充電インフラ１０から電力が送電されるまで、或いは、アクセスポイント３０から何らかの応答があるまで、待機状態となる（ステップＳ３０２、Ｓ３０３）。

他方、図７のフローチャートにおいて、アクセスポイント３０の接続管理部３１０は、車両２０から送信されたペアリング開始命令を示す信号を受信する（ステップＳ４０１）と、複数の充電スペース１１のうち使用されていない充電スペース１１に対応する充電インフラ１０各々に対し、各充電インフラ１０から出力され、相互に異なるパターンを有する電力パターンを指定する信号である、本発明に係る「第１信号」の他の例としての、電力パターン信号をパケット化して送信するように、パケット生成・解析部３２０を制御する（ステップＳ４０２）。

尚、接続管理部３１０は、充電インフラ１０各々に対し、電力パターン信号を、（ｉ）所定の時間間隔で順次送信するようにしてもよいし、（ｉｉ）一度に送信するようにしてもよい。

続いて、接続管理部３１０は、車両２０から何らかの応答があるまで待機状態となる（ステップＳ４０３）。

上記ステップＳ４０２の処理において送信された電力パターン信号を受信した各充電インフラ１０の接続管理部１１０は、充電制御部１４０に対し、該受信された電力パターン信号を送信する。充電制御部１４０は、例えば図８に示すような、送信された電力パターン信号により示される電力パターンに応じた磁束がコイル１６０に形成されるように、主回路１５０を制御する。

図８は、図５と同趣旨の、充電インフラから出力される電力パターンの他の一例を示す概念図である。複数の充電インフラ１０のうち、一の充電インフラ１０には、図８のパターン１に示される電力パターン信号が送信され、他の一の充電インフラ１０には、図８のパターン２に示される電力パターン信号が送信される。このため、車両２０で検出された電力パターンから該車両２０に対応する充電インフラ１０を特定することができる。

再び図６に戻り、車両２０の接続管理部２１０は、待機状態になってから所定時間経過した時点、コイル２６０に誘電起電力が生じたことを検出した時点、或いは、何らかの信号を受信した時点で、何らかの電力パターンを検出したか否かを判定する（ステップＳ３０４）。

電力パターンが検出されていないと判定された場合（ステップＳ３０４：Ｎｏ）、接続管理部２１０は、アクセスポイント３０に対し、ペアリングの失敗を示す信号をパケット化して送信するように、パケット生成・解析部２２０を制御する（ステップＳ３０６）、と共に、充電中止を示す信号を充電制御部２４０に送信する。

電力パターンが検出されたと判定された場合（ステップＳ３０４：Ｙｅｓ）、接続管理部２１０は、アクセスポイント３０に対し、本発明に係る「第３信号」の一例としての、検出された電力パターンを示す信号をパケット化して送信するように、パケット生成・解析部２２０を制御する（ステップＳ３０５）と共に、充電開始を示す信号を充電制御部２４０に送信する。

再び図７に戻り、アクセスポイント３０の接続管理部３１０は、待機状態になってから所定時間経過した時点、或いは、ステップＳ２０１の処理において受信したペアリング開始命令を示す信号を送信した車両２０から何らかの信号を受信した時点で、信号を受信したか否かを判定する（ステップＳ４０４）。

信号を受信したと判定された場合（ステップＳ４０４：Ｙｅｓ）、接続管理部３１０は、ペアリングが成功したか否か（即ち、ステップＳ４０２の処理において送信した電力パターン信号の中に、ステップＳ３０５の処理（図６参照）において送信された電力パターンを示す信号と対応するものがあるか否か）を判定する（ステップＳ４０５）。

ペアリングが成功したと判定された場合（ステップＳ４０５：Ｙｅｓ）、接続管理部３１０は、車両２０に対し、ペアリングの成功を示す信号をパケット化して送信するように、パケット生成・解析部３２０を制御する（ステップＳ４０６）と共に、ステップＳ４０２の処理において、ステップＳ３０５の処理において送信された電力パターンを示す信号と対応する電力パターン信号を送信した充電インフラ１０に対し、充電開始を示す信号をパケット化して送信するように、パケット生成・解析部３２０を制御する。

ステップＳ４０４の処理において、信号を受信していないと判定された場合（ステップＳ４０４：Ｎｏ）、或いは、ステップＳ４０５の処理において、ペアリングが失敗したと判定された場合（ステップＳ４０５：Ｎｏ）、接続管理部３１０は、車両２０に対し、ペアリングが失敗したことを示す信号をパケット化して送信するように、パケット生成・解析部３２０を制御する（ステップＳ４０７）と共に、ステップ４０２の処理において電力パターン信号を送信した全ての充電インフラ１０に対し、充電中止を示す信号をパケット化して送信するように、パケット生成・解析部３２０を制御する。

本実施形態に係る「接続管理部３１０」、「パケット生成・解析部３２０」及び「パケット送受信部３３０」は、本発明に係る「第１の充電制御装置」の一例である。本実施形態に係る「接続管理部３１０」は、本発明に係る「第１の充電制御装置」の「識別手段」の一例である。本発明に係る「パケット生成・解析部３２０」及び「パケット送受信部３３０」は、本発明に係る「第１の充電制御装置」の「出力手段」及び「検出手段」の一例である。

本実施形態に係る「パケット生成・解析部２２０」、「パケット送受信部２３０」及び「コイル２６０」は、本発明に係る「第２の充電制御装置」の一例である。本実施形態に係る「コイル２６０」は、本発明に係る「第２の充電制御装置」の「検出手段」の一例である。本実施形態に係る「接続管理部２１０」、「パケット生成・解析部２２０」及び「パケット送受信部２３０」は、本発明に係る「第２の充電制御装置」の「通信手段」の一例である。

本実施形態に係る「パケット生成・解析部１２０」、「パケット送受信部１３０」、「送電制御部１４０」、「主回路１５０」及び「コイル１６０」は、本発明に係る「第３の充電制御装置」の一例である。本実施形態に係る「パケット生成・解析部１２０」及び「パケット送受信部１３０」は、本発明に係る「第３の充電制御装置」の「受信手段」の一例である。本実施形態に係る「送電制御部１４０」、「主回路１５０」及び「コイル１６０」は、本発明に係る「第３の充電制御装置」の「出力手段」の一例である。

尚、上述した実施形態では充電システム１として、電磁誘導型の充電システムを挙げたが、本発明は、該電磁誘電型の充電システムに限らず、例えば電波受信型や、磁場結合共鳴型等の各種非接触充電方式を採用するシステムにも適用可能である。具体的には例えば、上述の実施形態に係る充電システム１として、電波受信型の充電システムを採用した場合は、上述の実施形態に係る「コイル１６０」及び「コイル２６０」を「アンテナ」と読み替えればよい。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う充電制御装置及び方法、充電システム、対応付け方法、並びにコンピュータプログラムもまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

１…充電システム、１０…充電インフラ、１１…充電スペース、２０…車両、３０…アクセスポイント、１００…駐車場、１１０、２１０、３１０…接続管理部、１２０、２２０、３２０…パケット生成・解析部、１３０、２３０、３３０…パケット送受信部、１４０…送電制御部、１５０…主回路、１６０、２６０…コイル、２４０…充電制御部、２５０…バッテリ

Claims (8)

1. 夫々が所定の電力供給経路を介して車両に電力を供給可能な複数の充電装置を制御する単一の充電制御装置であって、
   前記複数の充電装置のうちの一の充電装置に、前記電力供給経路を介して、所定の電力パターンを有する電力を出力させて、前記車両からの応答信号に基づいて前記車両と前記複数の充電装置のうちの一の充電装置との対応付けを行い、
   前記車両と各充電装置との対応付けに失敗し続けた結果、前記電力パターンを有する電力を未だ出力させていない充電装置が存在しない場合、前記車両に前記対応付けに関する信号を出力する
   ことを特徴とする充電制御装置。
2. 前記電力パターンを有する電力を未だ出力させていない充電装置が存在しない場合に、前記対応付けに関する信号として、前記車両に前記対応付けの失敗を示す信号を出力する
   ことを特徴とする請求項１に記載の充電制御装置。
3. 所定の電力供給経路を介して複数の充電装置の夫々から電力が供給可能な車両に搭載される充電制御装置であって、
   前記複数の充電装置のうちの一の充電装置から前記電力供給経路を介して供給された所定の電力パターンを有する電力の検出結果に基づいて、前記車両と前記一の充電装置との対応付けを行うための信号を出力し、
   前記複数の充電装置を制御する外部の制御装置からの前記対応付けの失敗を示す信号が入力された場合、前記車両の充電を中止する
   ことを特徴とする充電制御装置。
4. 当該充電制御装置は、前記外部の制御装置からの前記対応付けの失敗を示す信号が入力された場合、前記車両が備える表示手段及び音声出力手段の少なくとも一方に、前記車両の充電の中止を示す信号を出力する
   請求項３に記載の充電制御装置。
5. 前記電力供給経路は、前記車両が備える充電池を充電する電力を供給するための経路であることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の充電制御装置。
6. 夫々が所定の電力供給経路を介して車両に電力を供給可能な複数の充電装置と、
   前記複数の充電装置を制御する単一の第１充電制御装置と、
   前記車両に搭載される第２充電制御装置と
   を備え、
   前記第１充電制御装置は、前記複数の充電装置のうちの一の充電装置に、前記電力供給経路を介して、所定の電力パターンを有する電力を出力させて、前記車両からの応答信号に基づいて前記車両と前記複数の充電装置のうちの一の充電装置との対応付けを行い、
   前記第２充電制御装置は、前記一の充電装置から前記電力供給経路を介して供給された所定の電力パターンを有する電力の検出結果に基づいて、前記車両と前記一の充電装置との対応付けを行うための信号を出力し、
   前記第１充電制御装置は、前記車両と各充電装置との対応付けに失敗し続けた結果、前記電力パターンを有する電力を未だ出力させていない充電装置が存在しない場合、前記車両に前記対応付けの失敗を示す信号を出力し、
   前記第２充電制御装置は、前記第１充電制御装置からの前記対応付けの失敗を示す信号が入力された場合、前記車両の充電を中止する
   ことを特徴とする充電システム。
7. 夫々が所定の電力供給経路を介して車両に電力を供給可能な複数の充電装置を単一の充電制御装置を用いて制御する充電制御方法であって、
   前記複数の充電装置のうちの一の充電装置に、前記電力供給経路を介して、所定の電力パターンを有する電力を出力させて、前記車両からの応答信号に基づいて前記車両と前記一の充電装置との対応付けを行い、
   前記車両と各充電装置との対応付けに失敗し続けた結果、前記電力パターンを有する電力を未だ出力させていない充電装置が存在しない場合、前記車両に前記対応付けに関する信号を出力する
   ことを特徴とする充電制御方法。
8. コンピュータを、請求項１から５のいずれか一項に記載の充電制御装置として機能させることを特徴とするコンピュータプログラム。

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