JP6229708B2 - 車両及び非接触電力伝送システム - Google Patents

Description

この発明は、車両及び非接触電力伝送システムに関し、特に、車両外部の送電装置から非接触で受電する受電装置を搭載した車両、及び送電装置から受電装置へ非接触で電力を伝送する非接触電力伝送システムに関する。

車両外部の送電装置から車両に搭載された受電装置へ非接触で電力を伝送する電力伝送システムが知られている（たとえば特許文献１〜５参照）。たとえば、特開２０１３−１５４８１５号公報（特許文献１）には、車体底面に受電部が設けられ、地面に設置される送電部から受電部へ非接触で電力を伝送して車載バッテリを充電する非接触充電システムが開示されている（特許文献１参照）。

また、特開２０１０−２８８３１７号公報（特許文献６）には、充電ケーブルの端部に設けられる充電プラグを車両のインレットに挿入して車載バッテリを充電する接触充電が行なわれる電動車両において、充電プラグをインレットに挿入してから所定時間経過後に充電が開始される、所謂タイマー充電を実行可能であることが開示されている（特許文献６参照）。

特開２０１３−１５４８１５号公報 特開２０１３−１４６１５４号公報 特開２０１３−１４６１４８号公報 特開２０１３−１１０８２２号公報 特開２０１３−１２６３２７号公報 特開２０１０−２８８３１７号公報

送電装置から受電装置へ非接触で電力を伝送してバッテリを充電する非接触充電システムにおいても、特許文献６に開示されるような接触充電システムの場合と同様に、タイマー充電を実行することが検討されている。タイマー充電においては、タイマー充電の時刻スケジュールに従う充電開始時刻が到来するまでは、車両は充電待機状態となる。タイマー充電による充電待機中に、たとえばユーザがタイマー充電の設定の解除や変更を可能な入力機器に不具合が生じると、タイマー充電の設定を解除できなくなり、ユーザが直ちに充電を開始することを希望しても、タイマー充電の時刻スケジュールに従う充電開始時刻が到来するまで充電を開始できないという事態が生じる。

この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、車両外部の送電装置から非接触で受電する受電装置を搭載した車両及び非接触電力伝送システムにおいて、タイマー充電設定の解除や変更を可能な入力機器等に不具合が生じても、ユーザの希望に応じて充電を開始可能とすることである。

この発明によれば、車両は、車両外部の送電装置から非接触で受電する受電装置を搭載した車両であって、受電部と、蓄電装置と、制御装置とを備える。受電部は、送電装置の送電部から非接触で受電するように構成される。蓄電装置は、受電部によって受電される電力を蓄える。制御装置は、受電部が送電部と位置合わせされた状態で受電部が送電部から受電することにより行なわれる蓄電装置の充電を、設定された時刻スケジュールに従って開始するタイマー充電を実行する。タイマー充電の時刻スケジュールが設定されており、かつ、時刻スケジュールに従う充電開始時刻の到来前に、受電部が送電部と位置合わせされた状態から車両が移動を開始してから所定時間内に再度位置合わせされた状態となる車両移動が実行されると、制御装置は、時刻スケジュールの設定に拘わらず、送電装置による蓄電装置の充電を開始するための処理を実行する。

また、この発明によれば、非接触電力伝送システムは、車両外部の送電装置から車両に搭載された受電装置へ非接触で電力を伝送する非接触電力伝送システムである。送電装置は、受電装置へ非接触で送電するように構成された送電部を含む。車両は、受電部と、蓄電装置と、制御装置とを含む。受電部は、送電部から非接触で受電するように構成される。蓄電装置は、受電部によって受電される電力を蓄える。制御装置は、受電部が送電部と位置合わせされた状態で受電部が送電部から受電することにより行なわれる蓄電装置の充電を、設定された時刻スケジュールに従って開始するタイマー充電を実行する。タイマー充電の時刻スケジュールが設定されており、かつ、時刻スケジュールに従う充電開始時刻の到来前に、受電部が送電部と位置合わせされた状態から車両が移動を開始してから所定時間内に再度位置合わせされた状態となる車両移動が実行されると、制御装置は、時刻スケジュールの設定に拘わらず、送電装置による蓄電装置の充電を開始するための処理を実行する。

上記の各発明においては、タイマー充電による充電待機中に、たとえばユーザがタイマー充電の設定の解除や変更を可能な入力機器に不具合が生じても、上記のような車両移動を所定時間内に実行することにより、タイマー充電の時刻スケジュールの設定に拘わらず（時刻スケジュールが設定されていても）、送電装置による蓄電装置の充電を開始することができる。したがって、この発明によれば、タイマー充電設定の解除や変更を可能な入力機器等に不具合が生じても、ユーザの希望に応じて充電を開始することができる。

なお、時刻スケジュールとは、充電開始時刻及び充電終了時刻の少なくとも一方を含む。充電終了時刻が設定される場合には、蓄電装置の充電に要する時間や、充電時の電気料金、満充電状態での出発までの待ち時間等を考慮して充電開始時刻が決定され、その充電開始時刻が到来すると、蓄電装置の充電が開始される。

また、受電部が送電部と位置合わせされた状態とは、送電部と受電部との間の電力伝送効率が所定レベル以上となる状態である。

また、所定時間は、時刻スケジュールの設定に拘わらず送電装置による蓄電装置の充電の開始をユーザが希望していることを、通常の車両使用と区別するための時間である。この所定時間は、車両の使用開始からその後帰宅するまでの時間よりも十分に短い時間に設定され、たとえば数分レベルの時間に設定され得る。

この発明によれば、車両外部の送電装置から非接触で受電する受電装置を搭載した車両及び非接触電力伝送システムにおいて、タイマー充電設定の解除や変更を可能な入力機器等に不具合が生じても、ユーザの希望に応じて充電を開始することができる。

この発明の実施の形態に従う非接触電力伝送システムの全体構成図である。 図１に示す受電部及び送電部の回路構成の一例を示した図である。 車両を上方から見たときの、送電部と受電部との相対的な位置関係を示した図である。 送電部に対する受電部の位置ずれ量と車両の受電電圧との関係を示した図である。 タイマー充電の設定例を示した図である。 車両移動によるタイマー充電設定の解除操作を説明するための図である。 車両移動によるタイマー充電設定の解除操作に関する車両ＥＣＵの処理手順を説明するフローチャートである。 車両移動によるタイマー充電設定の解除操作の手順を説明するフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。

図１は、この発明の実施の形態に従う非接触電力伝送システムの全体構成図である。図１を参照して、非接触電力伝送システムは、車両１０と、送電装置２０とを備える。送電装置２０は、車両１０の外部に設けられ、車両１０に搭載される蓄電装置３００を充電することができる（以下、車両外部に設けられる送電装置２０による車両１０の蓄電装置３００の充電を「外部充電」とも称する。）。

車両１０は、受電部１００と、フィルタ回路１５０と、整流回路２００と、蓄電装置３００と、動力生成装置４００と、リレー２２０，３１０とを備える。また、車両１０は、電圧センサ２１０と、電流センサ２１２と、位置合わせ用回路２１４と、車両ＥＣＵ（Electronic Control Unit）５００と、ＭＩＤ（Multi Information Display）５１０と、通信装置５２０とをさらに備える。

受電部１００は、送電装置２０の送電部７００（後述）から出力される電力（交流）を、磁界を通じて非接触で受電する。受電部１００は、たとえば、送電部７００から非接触で受電するための共振回路を含む。共振回路は、コイルとキャパシタとを含んで構成されるが、コイルのみで所望の共振状態が形成される場合には、キャパシタを設けなくてもよい。受電部１００は、たとえば車体前方寄りの車体下部に設けられ、送電装置２０が地表又は地中に設けられる。

フィルタ回路１５０は、受電部１００と整流回路２００との間に設けられ、受電部１００による受電時に発生する高調波ノイズを抑制する。フィルタ回路１５０は、たとえば、インダクタ及びキャパシタを含むＬＣ回路によって構成される。整流回路２００は、受電部１００によって受電された交流電力を整流して蓄電装置３００へ出力する。整流回路２００は、整流器とともに平滑用のキャパシタを含んで構成される。

蓄電装置３００は、再充電可能な直流電源であり、たとえばリチウムイオン電池やニッケル水素電池などの二次電池を含んで構成される。蓄電装置３００は、整流回路２００から出力される電力を蓄えるほか、動力生成装置４００によって発電される電力も蓄える。そして、蓄電装置３００は、その蓄えられた電力を動力生成装置４００へ供給する。なお、蓄電装置３００として電気二重層キャパシタ等も採用可能である。

動力生成装置４００は、蓄電装置３００に蓄えられる電力を用いて車両１０の走行駆動力を発生する。特に図示しないが、動力生成装置４００は、たとえば、蓄電装置３００から電力を受けるインバータ、インバータによって駆動されるモータ、モータによって駆動される駆動輪等を含む。なお、動力生成装置４００は、蓄電装置３００を充電するための電力を発生する発電機と、その発電機を駆動可能なエンジンとを含んでもよい。

リレー２２０は、整流回路２００と蓄電装置３００との間に設けられる。リレー２２０は、外部充電時にオン（導通状態）にされる。なお、外部充電に先立って送電部７００に対する受電部１００の位置合わせが実行されるところ、位置合わせの実行時にはリレー２２０はオフ（電力遮断状態）にされる。ＳＭＲ３１０は、蓄電装置３００と動力生成装置４００との間に設けられる。ＳＭＲ３１０は、動力生成装置４００の起動が要求されるとオンされる。

位置合わせ用回路２１４は、整流回路２００とリレー２２０との間に設けられる。位置合わせ用回路２１４は、抵抗２１６及びリレー２１８を含む。抵抗２１６及びリレー２１８は、直列接続されて整流回路２００の出力線対間に接続される。位置合わせ用回路２１４は、送電部７００に対する受電部１００の位置合わせの実行時に用いられ、位置合わせの実行中にリレー２１８がオンされる（上記のリレー２２０はオフされる。）。この状態で、送電部７００から受電部１００へ一定の小電力が出力され、車両１０における受電状況（代表的には受電電圧）に基づいて位置合わせが実行される。

電圧センサ２１０は、整流回路２００の出力側であって位置合わせ用回路２１４よりも整流回路２００側に設けられ、整流回路２００の出力電圧を示す電圧ＶＲ（車両１０の受電電圧に相当する。）を検出して車両ＥＣＵ５００へ出力する。電流センサ２１２は、整流回路２００から出力される電流ＩＲを検出し、その検出値を車両ＥＣＵ５００へ出力する。

ＭＩＤ５１０は、車両１０における種々の情報を表示するとともにユーザが操作入力可能な表示装置であり、たとえば、タッチ入力可能な液晶ディスプレイや有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等を含んで構成される。この実施の形態に従う車両１０では、設定される時刻スケジュールに従って外部充電が開始されるタイマー充電を実行可能であり、ＭＩＤ５１０は、ユーザがタイマー充電を設定可能なように構成される。具体的には、ＭＩＤ５１０は、ユーザが車両１０の出発予定時刻を入力可能に構成され、入力された出発予定時刻に基づき設定される時刻スケジュールに従ってタイマー充電が実行される。また、ＭＩＤ５１０は、ユーザがタイマー充電の設定を解除（変更を含む）可能に構成される。

通信装置５２０は、送電装置２０の通信装置８１０と無線通信するように構成される。通信装置５２０は、位置合わせの実行時や外部充電時に、送電の開始／停止や車両１０の受電状況（受電電圧等）等の情報を通信装置８１０とやり取りする。

車両ＥＣＵ５００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶装置、入出力バッファ等を含み（いずれも図示せず）、各種センサからの信号の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、車両１０における各機器の制御を行なう。たとえば、車両ＥＣＵ５００は、車両１０の走行制御や、外部充電時の充電制御等を実行する。

この実施の形態に従う車両１０では、車両ＥＣＵ５００により実行される主要な制御として、車両ＥＣＵ５００は、送電部７００に対する受電部１００の位置合わせに関する制御、タイマー充電に関する制御、及びタイマー充電設定の解除操作に関する制御を実行する。これらの各制御については、後ほど詳しく説明する。

一方、送電装置２０は、電源部６００と、フィルタ回路６１０と、送電部７００と、電源ＥＣＵ８００と、通信装置８１０とを備える。電源部６００は、商用系統電源等の外部電源９００から電力を受け、所定の伝送周波数を有する交流電力を発生する。一例として、電源部６００は、力率改善（ＰＦＣ（Power Factor Correction））回路と、ＰＦＣ回路から受ける直流電力を、所定の伝送周波数（たとえば数十ｋＨｚ）を有する交流電力に変換するインバータとを含んで構成される。

送電部７００は、伝送周波数を有する交流電力を電源部６００から受け、送電部７００の周囲に生成される磁界を通じて、車両１０の受電部１００へ非接触で送電する。送電部７００は、たとえば、受電部１００へ非接触で送電するための共振回路を含む。共振回路は、コイルとキャパシタとを含んで構成されるが、コイルのみで所望の共振状態が形成される場合には、キャパシタを設けなくてもよい。送電部７００は、たとえば、車体下部に設けられる受電部１００へ送電可能なように地表に設置される。

フィルタ回路６１０は、電源部６００と送電部７００との間に設けられ、電源部６００から発生する高調波ノイズを抑制する。フィルタ回路６１０は、たとえば、インダクタ及びキャパシタを含むＬＣ回路によって構成される。

電源ＥＣＵ８００は、ＣＰＵ、記憶装置、入出力バッファ等を含み（いずれも図示せず）、各種センサからの信号の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、送電装置２０における各機器の制御を行なう。たとえば、電源ＥＣＵ８００は、所定の伝送周波数を有する交流電力を電源部６００が生成するように、電源部６００のスイッチング制御を行なう。

通信装置８１０は、車両１０の通信装置５２０と無線通信するように構成される。通信装置８１０は、位置合わせの実行時や外部充電時に、送電の開始／停止や車両１０の受電状況（受電電圧等）等の情報を通信装置５２０とやり取りする。

この非接触電力伝送システムにおいては、送電装置２０において、電源部６００からフィルタ回路６１０を通じて送電部７００へ、所定の伝送周波数を有する交流電力が供給される。送電部７００及び車両１０の受電部１００の各々は、コイルとキャパシタとを含み、伝送周波数において共振するように設計されている。

電源部６００からフィルタ回路６１０を通じて送電部７００へ交流電力が供給されると、送電部７００のコイルと受電部１００のコイルとの間に形成される磁界を通じて、送電部７００から受電部１００へエネルギー（電力）が移動する。そして、受電部１００へ移動したエネルギー（電力）は、フィルタ回路１５０及び整流回路２００を通じて蓄電装置３００へ供給される。

図２は、図１に示した受電部１００及び送電部７００の回路構成の一例を示した図である。図２を参照して、受電部１００は、コイル１０２と、キャパシタ１０４とを含む。キャパシタ１０４は、コイル１０２に直列に接続されてコイル１０２と共振回路を形成する。キャパシタ１０４は、受電部１００の共振周波数を調整するために設けられる。コイル１０２及びキャパシタ１０４によって構成される共振回路の共振強度を示すＱ値は、１００以上であることが好ましい。

送電部７００は、コイル７０２と、キャパシタ７０４とを含む。キャパシタ７０４は、コイル７０２に直列に接続されてコイル７０２と共振回路を形成する。キャパシタ７０４は、送電部７００の共振周波数を調整するために設けられる。コイル７０２及びキャパシタ７０４によって構成される共振回路のＱ値も、１００以上であることが好ましい。

なお、送電部７００及び受電部１００の各々において、キャパシタは、コイルに並列に接続されてもよい。また、キャパシタを備えることなく所望の共振周波数を達成できる場合には、キャパシタを備えない構成としてもよい。

なお、特に図示しないが、コイル１０２，７０２の構造は特に限定されない。たとえば、車体上下方向に沿う軸に巻回された渦巻形状やらせん形状のコイルをコイル１０２に採用し、地表面の法線方向に沿う軸に巻回された渦巻形状やらせん形状のコイルをコイル７０２に採用することができる。或いは、車体水平方向に沿うフェライト板に電線を巻回してコイル１０２を形成し、地表面に沿うフェライト板に電線を巻回してコイル７０２を形成してもよい。

再び図１を参照して、この実施の形態に従う車両１０では、上述のように、車両ＥＣＵ５００は、送電部７００に対する受電部１００の位置合わせに関する制御、タイマー充電に関する制御、及びタイマー充電設定の解除操作に関する制御を実行する。以下、これらの各制御について説明する。

（位置合わせに関する制御の説明）
送電装置２０による蓄電装置３００の充電（外部充電）に先立って、送電部７００に対する受電部１００の位置合わせが実行される。「位置合わせ」とは、送電部７００に対する受電部１００の車体水平方向の位置合わせである。送電装置２０の通信装置８１０と車両１０の通信装置５２０との間で通信が確立すると、車両ＥＣＵ５００は、リレー２１８，２２０をそれぞれオン，オフにするとともにリレー３１０をオンにし、位置合わせが開始される。この状態で、送電部７００から受電部１００へ一定の小電力（外部充電時よりも小さい電力）が出力され（Low Power Excitation）、送電部７００と受電部１００との間の電力伝送効率に基づいて位置合わせが実行される。

図３，４は、位置合わせの判定手法の一例を説明するための図である。図３は、車両１０を上方から見たときの、送電部７００と受電部１００との相対的な位置関係を示した図である。図３を参照して、駐車枠３０内に送電装置２０の送電部７００が配設され、駐車枠３０に沿って車両１０が駐車される。ここでは、車両１０は後方駐車されるものとしているが、前方駐車であってもよい。そして、送電部７００に対する受電部１００の地面水平方向（車体水平方向）の距離を位置ずれ量Ｌとする。

図４は、送電部７００に対する受電部１００の位置ずれ量Ｌと車両１０の受電電圧との関係を示した図である。図４を参照して、横軸は、位置ずれ量Ｌを示し、縦軸は、電圧センサ２１０（図１）によって検知される電圧ＶＲを示す。なお、送電部７００と受電部１００との地面垂直方向（車体上下方向）の距離は一定であるものとしている。上述のように、位置合わせの実行時は、リレー２１８，２２０（図１）がそれぞれオン，オフされ、送電部７００から受電部１００へ一定の小電力が出力される。したがって、電圧ＶＲは、蓄電装置３００の電圧に拘束されない、送電部７００からの受電電圧に相当する。

位置ずれ量Ｌが大きいときは、受電部１００と送電部７００との磁気結合度が小さく、電圧センサ２１０によって検出される電圧ＶＲは低い。車両１０の移動に伴ない位置ずれ量Ｌが減少していくと、位置ずれ量Ｌの減少に従って受電部１００と送電部７００との磁気結合度が上昇し、電圧センサ２１０によって検出される電圧ＶＲが上昇する。そして、電圧ＶＲが予め定められたしきい値Ｖｔｈを超えることにより送電部７００と受電部１００との間の電力伝送効率が所定レベル以上であると判断され、さらにユーザがシフトレバーを操作することによってパーキング（Ｐ）レンジが選択されると、車両ＥＣＵ５００は、位置合わせが完了したものと判定する。

なお、上記では、送電部７００と受電部１００との間の電力伝送効率を判断するパラメータとして、電圧センサ２１０によって検出される電圧ＶＲを用いる場合について代表的に説明したが、その他のパラメータを用いてもよい。たとえば、電圧ＶＲに代えて、受電電力を用いてもよいし、電力伝送効率そのものを算出して用いてもよい。なお、受電電力は、電圧センサ２１０によって検出される電圧ＶＲに、電流センサ２１２（図１）によって検出される電流ＩＲを乗算することによって算出可能である。また、電力伝送効率は、送電部７００から出力される一定の小電力の大きさに対する、車両１０の受電電力の大きさの比を求めることによって算出可能である。

（タイマー充電に関する制御の説明）
この実施の形態に従う車両１０では、送電部７００に対する受電部１００の位置合わせが完了した後、設定された時刻スケジュールに従って外部充電を開始するタイマー充電が実行される。この実施の形態では、車両ＥＣＵ５００は、ユーザによりＭＩＤ５１０において入力設定された出発予定時刻に基づいて、外部充電の時刻スケジュールを設定する。

一例として、車両ＥＣＵ５００は、車両１０の出発予定時刻に基づいて、出発予定時刻に対して所定のマージン時間を有する充電終了時刻を決定する。次いで、車両ＥＣＵ５００は、外部充電に要する時間や、外部充電時の電気料金、満充電状態での出発までの待ち時間等を考慮して、外部充電の開始時刻を決定する。

なお、ＭＩＤ５１０において外部充電の終了時刻を直接設定可能とし、外部充電に要する時間等の上記諸条件を考慮して、外部充電の開始時刻を決定してもよい。或いは、ＭＩＤ５１０において外部充電の開始時刻を直接設定可能とし、その設定された充電開始時刻が到来すると、外部充電を開始するものとしてもよい。

車両ＥＣＵ５００は、タイマーを内蔵し、設定された時刻スケジュールに従う充電開始時刻が到来すると、リレー２２０（図１）をオン（リレー２１８，３１０はオフ）にするとともに、通信装置５２０を通じて送電装置２０へ送電の開始を指示する。なお、蓄電装置３００の充電が完了すると、車両ＥＣＵ５００は、通信装置５２０を通じて送電装置２０へ送電の停止を指示するとともに、リレー２２０をオフにする。

図５は、タイマー充電の設定例を示した図である。図５を参照して、この車両１０においては、曜日毎に出発予定時刻が異なり得るユーザのタイマー充電設定の利便性を高めるために、出発予定時刻を曜日毎にＭＩＤ５１０から設定可能である（週間タイマー設定）。すなわち、ユーザは、ＭＩＤ５１０において曜日単位で出発予定時刻を設定することができる。

車両１０での帰宅に伴ない、駐車スペースに設置された送電装置２０の送電部７００に対する車両１０の受電部１００の位置合わせが完了すると、車両ＥＣＵ５００は、ＭＩＤ５１０において週間タイマー設定の有無を確認する。そして、週間タイマー設定がなされているときは、車両ＥＣＵ５００は、翌日に対応する曜日の出発予定時刻に基づいて、外部充電の時刻スケジュールを設定する。時刻スケジュールが設定されると、時刻スケジュールに従う充電開始時刻が到来するまで車両１０は待機状態となり、充電開始時刻が到来すると、外部充電に関連する所定のシステムが起動して外部充電が開始される。

（タイマー充電設定の解除操作に関する制御の説明）
タイマー充電においては、設定された時刻スケジュールに従う充電開始時刻が到来するまでは、車両１０は充電待機状態となる。タイマー充電による充電待機中であっても、ユーザの翌日のスケジュール変更によりユーザが直ちに外部充電を開始することを希望する場合には、ＭＩＤ５１０からタイマー充電の設定を解除することにより、充電待機状態を脱して外部充電を開始することが可能である。

しかしながら、タイマー充電による充電待機中に、たとえばＭＩＤ５１０からの入力が不能になるような不具合が生じると、ＭＩＤ５１０からタイマー充電の設定を解除できない事態が生じる。そうすると、ユーザが直ちに外部充電を開始することを希望しても、タイマー充電の時刻スケジュールに従う充電開始時刻が到来するまで外部充電を開始できないという事態が生じる。

特に、上記のような週間タイマー設定がされている場合には、帰宅に伴ない位置合わせが完了すると、ＭＩＤ５１０を操作することなく自動でタイマー充電による充電待機状態となり得る。したがって、翌日のスケジュール変更により直ちに外部充電を開始することを希望するユーザがタイマー充電の設定を解除しようとしてＭＩＤ５１０を操作したときに、ＭＩＤ５１０の不具合等によりタイマー充電の設定を解除できず、タイマー充電の時刻スケジュールに従う充電開始時刻が到来するまで外部充電を開始できないという事態が生じ得る。

そこで、この実施の形態に従う車両１０では、タイマー充電の時刻スケジュールが設定されており、かつ、時刻スケジュールに従う外部充電の開始時刻の到来前に、ＭＩＤ５１０からのタイマー充電の設定解除ではない、所定のタイマー充電設定の解除操作が実行されると、車両ＥＣＵ５００は、タイマー充電の時刻スケジュールの設定に拘わらず、外部充電を開始するための処理を実行する。

具体的には、タイマー充電の時刻スケジュールが設定されており、かつ、時刻スケジュールに従う外部充電の開始時刻の到来前に、図６に示されるように、受電部１００が送電部７００と位置合わせされた状態から車両１０が移動を開始してから所定時間内に再度位置合わせされた状態となる車両移動が実行されると、車両ＥＣＵ５００は、タイマー充電の時刻スケジュールの設定に拘わらず、外部充電を開始するための処理を実行する。

これにより、タイマー充電による充電待機中に、たとえばＭＩＤ５１０からの入力が不能となる等の不具合が生じても、上記のような車両移動を所定時間内に実行することにより、タイマー充電の設定に拘わらず（タイマー充電が設定されていても）外部充電を開始することができる。したがって、この実施の形態によれば、ＭＩＤ５１０からタイマー充電の設定を解除できないような不具合が生じても、ユーザの希望に応じて外部充電を開始することができる。

なお、上記の所定時間は、タイマー充電の時刻スケジュールの設定に拘わらず外部充電の開始をユーザが希望していることを、通常の車両１０の使用と区別するための時間である。この所定時間は、車両１０の使用開始からその後帰宅するまでの時間よりも十分に短い時間に設定され、たとえば数分レベルの時間に設定され得る。

また、外部充電を開始するための処理とは、車両ＥＣＵ５００が、リレー２２０（図１）をオン（リレー２１８，３１０はオフ）にするとともに、通信装置５２０を通じて送電装置２０へ外部充電の開始を指示することを含むものである。

なお、図６では、車両移動によるタイマー充電設定の解除操作として、受電部１００が送電部７００と位置合わせされた状態から車両１０が一旦前進し、その後車両１０が後進して再度位置合わせされた状態となる車両移動が示されているが、車両１０の移動方向は特に限定されるものではない。受電部１００が送電部７００と位置合わせされた状態から車両１０が移動を開始してから所定時間内に再び位置合わせされた状態に復帰すれば、車両移動によるタイマー充電設定の解除操作が実行されたものと判断される。

図７は、車両移動によるタイマー充電設定の解除操作に関する車両ＥＣＵ５００の処理手順を説明するフローチャートである。図７を参照して、車両ＥＣＵ５００は、送電装置２０の送電部７００に対する車両１０の受電部１００の位置合わせが完了したか否かを判定する（ステップＳ１０）。位置合わせの完了判定は、送電部７００から受電部１００へ一定の小電力が出力される位置合わせの実行中に、たとえば図４に示したように電圧センサ２１０によって検出される電圧ＶＲがしきい値Ｖｔｈを超えることにより送電部７００と受電部１００との間の電力伝送効率が所定レベル以上であると判断され、さらにユーザによるシフトレバー操作によってＰレンジが選択されると、位置合わせが完了したものと判定される。

位置合わせが完了したものと判定されると（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、車両ＥＣＵ５００は、タイマー充電が設定されているか否かを判定する（ステップＳ２０）。具体的には、ＭＩＤ５１０において翌日の出発予定時刻が入力されており、その出発予定時刻に基づいてタイマー充電の時刻スケジュールが設定されているか否かが判定される。

ステップＳ２０において、タイマー充電が設定されていると判定されると（ステップＳ２０においてＹＥＳ）、車両ＥＣＵ５００は、タイマー充電の時刻スケジュールに従う外部充電の開始時刻が到来したか否かを判定する（ステップＳ３０）。

ステップＳ３０において、時刻スケジュールに従う外部充電の開始時刻はまだ到来していないと判定されると（ステップＳ３０においてＮＯ）、車両ＥＣＵ５００は、ＭＩＤ５１０からではない、車両移動による所定のタイマー充電設定の解除操作が実行されたか否かを判定する（ステップＳ４０）。

図８は、車両移動によるタイマー充電設定の解除操作の手順を説明するフローチャートである。なお、このフローチャートに示される処理は、図７に示されるフローチャートの処理とは別に実行され、所定時間毎に繰り返し実行される。

図８を参照して、車両ＥＣＵ５００は、受電部１００が送電装置２０の送電部７００と位置合わせされた状態から車両１０が移動したか否かを判定する（ステップＳ１１０）。位置合わせされた状態から車両１０は移動していないと判定されると（ステップＳ１１０においてＮＯ）、以降の処理は実行されずにリターンへと移行する。

ステップＳ１１０において、位置合わせされた状態から車両１０が移動したものと判定されると（ステップＳ１１０においてＹＥＳ）、車両ＥＣＵ５００は、位置合わせの実行が指示されたか否かを判定する（ステップＳ１２０）。たとえば、ユーザが操作可能な外部充電許可スイッチが設けられており、外部充電許可スイッチがオンされると、位置合わせの実行が指示されたものと判定される。位置合わせの実行が指示されていない場合には（ステップＳ１２０においてＮＯ）、以降の処理は実行されずにリターンへと移行する。

ステップＳ１２０において、位置合わせの実行が指示されたものと判定されると（ステップＳ１２０においてＹＥＳ）、車両ＥＣＵ５００は、送電部７００に対する受電部１００の位置合わせを実行する（ステップＳ１３０）。具体的には、車両ＥＣＵ５００は、リレー２１８，２２０をそれぞれオン，オフにするとともに通信装置５２０を通じて送電装置２０へ位置合わせ用の小電力の出力を指示し、送電部７００と受電部１００との間の電力伝送効率に基づいて位置合わせが実行される。

なお、ステップＳ１２０において、車両１０の通信装置５２０と送電装置２０の通信装置８１０とが通信不可となるまで（たとえば送電装置２０から数ｍ程度）車両１０が移動しない限り、位置合わせの実行指示が有るものと判定し、通信装置５２０と通信装置８１０とが通信不可になるまで車両１０が移動すると、位置合わせの実行指示は無いものと判定するようにしてもよい（通信不可により送電装置２０が小電力の出力を停止）。

ステップＳ１３０において、位置合わせが実行されると、車両ＥＣＵ５００は、位置合わせが完了したか否かを判定する（ステップＳ１４０）。上述のように、たとえば電圧センサ２１０の電圧ＶＲがしきい値Ｖｔｈを超えることにより送電部７００と受電部１００との間の電力伝送効率が所定レベル以上であると判断され、ユーザによりＰレンジが選択されると、位置合わせが完了したものと判定される。

そして、位置合わせが完了したものと判定されると（ステップＳ１４０においてＹＥＳ）、車両ＥＣＵ５００は、ステップＳ１１０において車両１０が移動を開始してから所定時間が経過しているか否かを判定する（ステップＳ１５０）。この所定時間は、上述したように、タイマー充電の時刻スケジュールの設定に拘わらず外部充電の開始を希望するユーザが行なった上記の車両移動を、通常の車両１０の使用と区別するための時間である。

そして、ステップＳ１５０において、所定時間が経過していないと判定されると（ステップＳ１５０においてＮＯ）、車両ＥＣＵ５００は、車両移動によるタイマー充電設定の解除操作が実行されたものと判定する（ステップＳ１６０）。なお、ステップＳ１５０において、所定時間が経過しているものと判定されると（ステップＳ１５０においてＹＥＳ）、車両移動は、通常の車両１０の使用と判断され、タイマー充電の設定を解除するために行なわれたものではないと判断される。

再び図７を参照して、ステップＳ４０において、車両移動によるタイマー充電設定の解除操作（図８）は実行されていないと判定されると（ステップＳ４０においてＮＯ）、ステップＳ２０へ処理が戻され、タイマー充電設定の有無が再び判定される。ＭＩＤ５１０に不具合は生じておらず、時刻スケジュールに従う外部充電の開始時刻が到来する前にＭＩＤ５１０からタイマー充電の設定が解除された場合には、その後ステップＳ２０においてＮＯと判断される。

ステップＳ４０において、車両移動によるタイマー充電設定の解除操作（図８）が実行されたものと判定されると（ステップＳ４０においてＹＥＳ）、車両ＥＣＵ５００は、タイマー充電の設定を解除し、外部充電を開始するための処理を実行する。具体的には、車両ＥＣＵ５００は、リレー２２０（図１）をオン（リレー２１８，３１０はオフ）にするとともに、通信装置５２０を通じて送電装置２０へ送電の開始を指示する。これにより、外部充電が実行される（ステップＳ５０）。

外部充電の実行中、車両ＥＣＵ５００は、充電が完了したか否かを判定する（ステップＳ６０）。たとえば、蓄電装置３００が満充電状態に達したり、外部充電による充電電力量が設定可能である場合に所望の充電電力量に達したりすると、充電が完了したものと判定される。そして、ステップＳ６０において、充電が完了したものと判定されると（ステップＳ６０においてＹＥＳ）、外部充電が停止され、一連の処理が終了する。

一方、ステップＳ３０において、タイマー充電の時刻スケジュールに従う充電開始時刻が到来したものと判定されると（ステップＳ３０においてＹＥＳ）、車両ＥＣＵ５００は、ステップＳ５０へ処理を移行し、外部充電が実行される。

また、ステップＳ２０において、タイマー充電は設定されていないと判定されたときは（ステップＳ２０においてＮＯ）、車両ＥＣＵ５００は、外部充電の開始が指示されているか否かを判定する（ステップＳ７０）。たとえば、ユーザが操作可能な外部充電許可スイッチが設けられており、外部充電許可スイッチがオンされている場合に、外部充電の開始が指示されているものと判定するようにしてもよい。外部充電の開始が指示されているものと判定されると（ステップＳ７０においてＹＥＳ）、車両ＥＣＵ５００は、ステップＳ５０へ処理を移行し、外部充電が実行される。外部充電の開始が指示されていないときは（ステップＳ７０においてＮＯ）、ステップＳ２０へ処理が戻される。

なお、特に図示していないが、タイマー充電が設定されておらず（ステップＳ２０においてＮＯ）、外部充電の開始が指示されていない状態で（ステップＳ７０においてＮＯ）、車両１０の走行が開始されると、エンドへと処理が移行される。

なお、ステップＳ７０は省略してもよい。すなわち、ステップＳ２０においてタイマー充電が設定されていないと判定された場合には、車両ＥＣＵ５００は、ステップＳ５０へ処理を移行し、外部充電が実行されるようにしてもよい。

以上のように、この実施の形態においては、タイマー充電による充電待機中に、たとえばユーザがタイマー充電の設定の解除や変更を可能なＭＩＤ５１０等に不具合が生じても、図６，８で説明したような車両移動を所定時間内に実行することにより、タイマー充電の設定に拘わらず（タイマー充電の時刻スケジュールが設定されていても）、外部充電を開始することができる。したがって、この実施の形態によれば、ＭＩＤ５１０等に不具合が生じても、ユーザの希望に応じて外部充電を開始することができる。

なお、上記の実施の形態においては、ユーザによりＭＩＤ５１０から入力される出発予定時刻等に基づいてタイマー充電の時刻スケジュールが設定されるものとしたが（手動タイマー設定）、車両１０の使用状況及び外部充電の実施状況等を学習し、その学習結果に基づいて、ユーザが時刻等を設定することなくタイマー充電の時刻スケジュールが設定されるものであってもよい（自動タイマー充電）。すなわち、自動タイマー充電の時刻スケジュールに従う外部充電の開始時刻の到来前に、上述したような車両移動を所定時間内に実行することによって、自動タイマー充電の設定に拘わらず外部充電を開始することができる。

また、上記の実施の形態においては、図８に示したような操作が実行されると、タイマー充電の設定を解除して外部充電を開始するものとしたが、タイマー充電の設定の解除まではせずに、タイマー充電の設定を無視して外部充電を開始するようにしてもよい。

なお、上記の実施の形態における車両ＥＣＵ５００は、この発明における「制御装置」の一実施例に対応する。

今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１０ 車両、２０ 送電装置、３０ 駐車枠、１００ 受電部、１０２，７０２ コイル、１０４，７０４ キャパシタ、１５０，６１０ フィルタ回路、２００ 整流回路、２１０ 電圧センサ、２１２ 電流センサ、２１４ 位置合わせ用回路、２１６ 抵抗、２１８，２２０，３１０ リレー、４００ 動力生成装置、５００ 車両ＥＣＵ、５１０ ＭＩＤ、５２０，８１０ 通信装置、６００ 電源部、７００ 送電部、８００ 電源ＥＣＵ、９００ 外部電源。

Claims (2)

1. 車両外部の送電装置から非接触で受電する受電装置を搭載した車両であって、
   前記送電装置の送電部から非接触で受電するように構成された受電部と、
   前記受電部によって受電される電力を蓄える蓄電装置と、
   前記受電部が前記送電部と位置合わせされた状態で前記受電部が前記送電部から受電することにより行なわれる前記蓄電装置の充電を、設定された時刻スケジュールに従って開始するタイマー充電を実行する制御装置とを備え、
   前記時刻スケジュールが設定されており、かつ、前記時刻スケジュールに従う充電開始時刻の到来前に、前記位置合わせされた状態から前記車両が移動を開始してから所定時間内に再度前記位置合わせされた状態となる車両移動が実行されると、前記制御装置は、前記時刻スケジュールの設定に拘わらず、前記送電装置による前記蓄電装置の充電を開始するための処理を実行する、車両。
2. 車両外部の送電装置から車両に搭載された受電装置へ非接触で電力を伝送する非接触電力伝送システムであって、
   前記送電装置は、前記受電装置へ非接触で送電するように構成された送電部を含み、
   前記車両は、
   前記送電部から非接触で受電するように構成された受電部と、
   前記受電部によって受電される電力を蓄える蓄電装置と、
   前記受電部が前記送電部と位置合わせされた状態で前記受電部が前記送電部から受電することにより行なわれる前記蓄電装置の充電を、設定された時刻スケジュールに従って開始するタイマー充電を実行する制御装置とを含み、
   前記時刻スケジュールが設定されており、かつ、前記時刻スケジュールに従う充電開始時刻の到来前に、前記位置合わせされた状態から前記車両が移動を開始してから所定時間内に再度前記位置合わせされた状態となる車両移動が実行されると、前記制御装置は、前記時刻スケジュールの設定に拘わらず、前記送電装置による前記蓄電装置の充電を開始するための処理を実行する、非接触電力伝送システム。

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