JP6979117B2

JP6979117B2 - 受給電装置

Info

Publication number: JP6979117B2
Application number: JP2020505028A
Authority: JP
Inventors: 圭町田
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2018-03-07
Filing date: 2019-03-04
Publication date: 2021-12-08
Anticipated expiration: 2039-03-04
Also published as: US11541771B2; JPWO2019172207A1; WO2019172207A1; US20210001740A1; CN111819755A

Description

本発明は、受給電装置に関する。

給電コネクタを対象物の位置に応じて移動するシステムが知られていた（例えば、特許文献１参照）。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］特開２００９−２４９８５６号公報

解決しようとする課題

電気自動車は駐車中に搭載されている２次電池に外部電源を接続して充電を行うことで走行のためのエネルギーを確保している。外部電源との接続のためには充電用のコネクタと車両に設けられた充電口を接続する必要がある。また充電の必要の有無にかかわらず外部電源と接続して電力の受給を行ういわゆるＶ２Ｇ（ＶｅｈｉｃｌｅｔｏＧｒｉｄ）という技術も開発されており、その場合も充電用のコネクタと車両に設けられた充電口を接続する必要がある。

充電用のコネクタを車両の充電口に接続させることは運転者にとって手間のかかることであり、自動化することが望まれている。通常使用時の充電、Ｖ２Ｇ等の要求による受給電を行う場合には接続頻度が高くなり、省力化が望まれている。充電パッド等を用いて電力を出し入れするいわゆる非接触充電の技術も開発されているが、充電効率やコストの点で十分な成果が得られていない。

一般的開示

本発明の第１の態様によれば、受給電装置が提供される。受給電装置は、電動車両の受給電口と連結するコネクタを備えてよい。受給電装置は、コネクタを横方向及び上下方向に移動させるコネクタ移動部を備えてよい。受給電装置は、電動車両の位置を示す位置情報を取得する位置情報取得部を備えてよい。受給電装置は、電動車両の車両情報を取得する車両情報取得部を備えてよい。受給電装置は、位置情報及び車両情報に基づいて電動車両の受給電口の位置を判断する位置判断部を備えてよい。受給電装置は、コネクタ移動部に、コネクタを予め定められた高さよりも高い位置で横方向に移動させた後、上下方向に移動させてコネクタを受給電口の位置に位置合わせさせることで、コネクタを受給電口に連結させてよい。

上記受給電装置は、上記電動車両と通信することによって、上記電動車両の受給電を実施するか否かを判定する実施判定部を備えてよく、上記実施判定部によって上記電動車両の受給電を実施すると判定された場合に、上記コネクタを上記受給電口に連結させてよい。上記実施判定部は、上記位置判断部によって判断された上記受給電口の位置と、上記電動車両の周囲の状況とに基づいて、上記電動車両の受給電を実施するか否かを判定してよい。上記受給電装置は、上記実施判定部によって、上記電動車両の受給電を実施できないと判定された場合に、上記電動車両に対して移動指示を送信する移動指示送信部を備えてよい。

上記受給電装置は、上記電動車両に対して、上記受給電口の蓋部を開かせる開蓋指示を送信する開蓋指示送信部を備えてよい。上記受給電装置は、上記電動車両に対して、上記受給電口の蓋部を閉じさせる閉蓋指示を送信する開蓋指示送信部を備えてよい。上記受給電装置は、上記コネクタの移動の障害となる障害物を検知する障害物検知部を備えてよく、上記障害物検知部によって障害物が検知された場合、上記コネクタの移動を停止させてよい。上記受給電装置は、上記障害物検知部によって障害物が検知された場合に警告を発する警告発生部を備えてよい。上記受給電装置は、上記コネクタが上記受給電口に連結される前に、上記コネクタを上記受給電口に連結したときに上記コネクタが上記電動車両とは異なる車両のドアの可動範囲に含まれるか否かを判定する範囲判定部を備えてよく、上記範囲判定部によって上記コネクタが上記電動車両とは異なる車両のドアの可動範囲に含まれると判定された場合、上記コネクタの移動を停止させてよい。

上記受給電装置は、上記車両情報が示す上記電動車両の種類に応じて上記コネクタを設定するコネクタ設定部を備えてよい。上記受給電装置は、上記コネクタを介した上記電動車両の受給電が完了した後、上記コネクタを上記予め定められた高さよりも高い位置に移動してよい。上記受給電装置は、上記位置判断部によって判断された上記受給電口の位置の履歴を格納する履歴格納部と、上記履歴格納部に格納されている履歴を解析することによって、上記コネクタの初期配置を決定する配置決定部とを備えてよく、上記コネクタを介した上記電動車両の受給電が完了した後、上記コネクタを上記配置決定部によって決定された初期配置に移動させてよい。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

受給電設備１００の一例を概略的に示す。受給電設備１００の一例を概略的に示す。コネクタ移動部１１０の一例を概略的に示す。コネクタ１２０の旋回エリア１３０の一例を概略的に示す。受給電設備１００の他の一例を概略的に示す。受給電設備１００の他の一例を概略的に示す。受給電設備１００の他の一例を概略的に示す。受給電設備１００の他の一例を概略的に示す。受給電設備１００の他の一例を概略的に示す。受給電設備１００の他の一例を概略的に示す。受給電設備１００の他の一例を概略的に示す。受給電設備制御ユニット２００の通信環境の一例を概略的に示す。コネクタ１２０の接続判断処理７１０の一例を概略的に示す。コネクタ１２０の接続制御処理７２０の一例を概略的に示す。コネクタ１２０の接続制御処理７３０の一例を概略的に示す。受給電制御処理７４０の一例を概略的に示す。コネクタ解除制御処理７５０の一例を概略的に示す。コネクタ解除制御処理７６０の一例を概略的に示す。受給電設備制御ユニット２００の機能構成の一例を概略的に示す。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１及び図２は、受給電設備１００の一例を概略的に示す。図１は、受給電設備１００を上方から俯瞰したものであり、図２は、図１に示すように矢印Ａの水平方向から見た図である。本実施形態に係る受給電設備１００は、車両３００の受給電口と連結するコネクタ１２０と、コネクタ１２０を横方向及び上下方向に移動させるコネクタ移動部１１０とを備える。車両３００は、電動車両であってよい。ここでいう電動車両とは、純粋な電気自動車いわゆるＥＶ（ＥｌｅｃｔｒｉｃＶｅｈｉｃｌｅ）であってよく、外部充電可能なハイブリッド車両いわゆるＰＨＥＶ（Ｐｌｕｇ−ｉｎＨｙｂｒｉｄＥｌｅｃｔｒｉｃＶｅｈｉｃｌｅ）であってもよい。図１に示すＸ方向、Ｙ方向が横方向であり、Ｚ方向が上下方向であってよい。

受給電設備１００は、受給電設備制御ユニット２００によって制御される。受給電設備制御ユニット２００は、受給電設備１００と有線接続されていてよく、また、無線接続されていてもよい。

受給電設備制御ユニット２００は、車両３００の位置を示す位置情報を取得する。また、受給電設備制御ユニット２００は、車両３００の車両情報を取得する。車両情報は、車両３００の寸法及び車両３００の受給電口の位置等を含む。

受給電設備制御ユニット２００は取得した位置情報及び車両情報に基づいて、車両３００の受給電口の位置を判断する。そして、受給電設備制御ユニット２００は、コネクタ移動部１１０に、コネクタ１２０を予め定められた高さよりも高い位置で横方向に移動させた後、上下方向に移動させることによって、コネクタ１２０を受給電口の位置に位置合わせさせることで、コネクタ１２０を受給電口に連結させる。受給電設備制御ユニット２００は、例えば、コネクタ１２０を予め定められた高さよりも高い位置で横方向に移動させた後、上下方向に移動させることによってコネクタ１２０を受給電口の位置に位置合わせさせ、その後必要に応じてコネクタ移動部１１０にコネクタ１２０を旋回させて、コネクタ１２０を横方向に移動させることによって、コネクタ１２０を受給電口に連結させる。予め定められた高さとして、車両３００の車高よりも高い高さが設定されてよい。

受給電設備１００は、コネクタ１２０を介して車両３００に電力を給電可能であってよい。また、受給電設備１００は、コネクタ１２０を介して車両３００から電力を受電可能であってよい。受給電とは、車両３００に対して電力を給電することであってよい。また受給電とは、車両３００から電力を受電することであってよい。受給電とは、車両３００に対して電力を給電すること、及び、車両３００から電力を受電することの両方を含んでもよい。受給電設備１００は、受給電エリア１０２内に受給電口が配置されている車両３００に対して、コネクタ１２０を連結させることができる。

上述したように、コネクタ１２０を予め定められた高さよりも高い位置で横方向に移動させることによって、移動中にコネクタが車両３００等に接触してしまうことを防止できる。また、コネクタ１２０を横方向に移動させた後、上下方向に移動させて受給電口の位置に位置合わせさせることでコネクタ１２０を車両３００の受給電口に連結させることによって、人手を介さずに、コネクタ１２０を車両３００に連結させることができる。これにより、コネクタ１２０の受給電口への接続を自動化することができ、車両３００の使用者の負荷を低減することができる。車両３００の充電は日々の日課となるので、接続の自動化は需要が高い。また、本システムを備えた駐車場は充電作業のわずらわしさがなくなるため、パーキング業の付加価値を高められる。また、少ない充電設備で多くの車両３００を効率よく充電できる。

図３は、コネクタ移動部１１０の一例を概略的に示す。コネクタ移動部１１０は、走行レール１１２、サドル１１４、ガータ１１６、及びコネクタ支持部１２２を有する。サドル１１４が走行レール１１２を走行すること、及びコネクタ支持部１２２がガータ１１６に沿って移動することによって、コネクタ１２０を横方向に移動させる。また、コネクタ支持部１２２がコネクタ１２０を上下方向に移動させる。図２に示すコネクタ移動部１１０の構造は一例であり、コネクタ１２０を横方向及び上下方向に移動可能であれば、他の構造を採用してもよい。

図４は、コネクタ１２０の旋回エリア１３０の一例を概略的に示す。受給電設備制御ユニット２００は、コネクタ移動部１１０に、コネクタ１２０を旋回させてよい。受給電設備制御ユニット２００は、コネクタ１２０の旋回エリア１３０を考慮して、コネクタ移動部１１０にコネクタ１２０を移動させてよい。

図５及び図６は、受給電設備１００の他の一例を概略的に示す。図５は、受給電設備１００を上方から俯瞰したものであり、図６は、図５に示すように矢印Ａの水平方向から見た図である。図１及び図２では、受給電設備１００が、１台分のスペースを有する例を挙げて説明したが、受給電設備１００は、任意の台数分のスペースを有してよい。図５及び図６では、３台分のスペースを有する受給電設備１００を例示している。受給電エリアは１０２で示す範囲である。この場合、コネクタ移動部１１０及びコネクタ１２０を２つ以上設置してもよい。

図７及び図８は、受給電設備１００の他の一例を概略的に示す。図７は、受給電設備１００を上方から俯瞰したものであり、図８は、図７に示すように矢印Ａの水平方向から見た図である。図７及び図８では、４台分のスペースを有する受給電設備１００を例示している。受給電エリアは１０２で示す範囲である。この場合、コネクタ移動部１１０及びコネクタ１２０を２つ以上設置してもよい。

図９は、受給電設備１００の他の一例を概略的に示す。図９に示すように、受給電設備１００には、受給電エリア１０２内に受給電口が配置させられれば、任意の角度で複数の車両３００が配置されてもよい。受給電エリアは１０２で示す範囲である。この場合、コネクタ移動部１１０及びコネクタ１２０を２つ以上設置してもよい。このような形で受給電設備に対して車両を駐車させることで、車両の駐車自由度が大きく向上する。さらには受給電エリア１０２内により多くの車両の受給電口を配置することが出来るため、より多くの車両の受給電制御が可能となり、受給電設備１００を有効に活用できる。

図１０及び図１１は、受給電設備１００の他の一例を概略的に示す。図１０は受給電設備１００を上方から俯瞰したものであり、図１１は図１０に示すように矢印Ａの水平方向から見た図である。上記実施形態では、走行レール１１２、サドル１１４、及びガータ１１６によって、コネクタ１２０を横方向に移動させる例を挙げて説明したが、これに限らない。コネクタ移動部１１０は、例えば、図１０、図１１に例示するように、支柱１２４を中心とした回転移動によってコネクタ１２０を横方向に移動させてもよい。この場合、上記実施形態で示した水平方向での位置を規定するＸ座標とＹ座標は、それぞれＲ座標と旋回角度θに置き換えることが可能である。受給電エリアは１０２で示す範囲である。この場合、コネクタ移動部１１０及びコネクタ１２０を２つ以上設置してもよい。このような受給電設備においては、車両の駐車自由度が大きく向上する。さらには受給電エリア１０２内により多くの車両の受給電口を配置することが出来るため、より多くの車両の受給電制御が可能となり、受給電設備１００を有効に活用できる。

図１２は、受給電設備制御ユニット２００の通信環境の一例を概略的に示す。受給電設備制御ユニット２００は、受給電設備１００、車両３００、電源ライン４００、外部サーバ５００、及び携帯端末６００と通信可能であってよい。

受給電設備制御ユニット２００は、受給電設備１００との間で各種情報を送受信する。例えば、受給電設備制御ユニット２００は、受給電設備１００が備える撮像装置によって撮像された車両３００の画像情報、受給電設備１００によって検知された車両３００の周辺に存在する障害物を示す障害物情報、受給電設備１００によって検知された車両３００の周辺に存在する生体物情報、コネクタ１２０が有する撮像装置によって撮像されたコネクタ画像情報等を受給電設備１００から受信する。また、受給電設備制御ユニット２００は、受給電設備１００が有するコネクタ１２０を移動させるコネクタアクチュエータと通信する。

受給電設備制御ユニット２００は、車両３００との間で各種情報を送受信する。例えば、受給電設備制御ユニット２００は、車両３００の車種を示す車種情報、車両３００の寸法及び受給電口の位置等を含む車両情報、受給電要求等を含む受給電情報、車両３００の位置を示す車両位置情報等を受信する。

受給電設備制御ユニット２００は、電源ライン４００との間で各種情報を送受信する。例えば、受給電設備制御ユニット２００は、電力の供給量等の情報を含む電力供給情報、電力の単価を示す電力単価情報、受給電要求、及び受給電設備１００の予約状況を示す設備予約状況等を電源ライン４００から受信する。

受給電設備制御ユニット２００は、外部サーバ５００との間で各種情報を送受信する。受給電設備制御ユニット２００は、例えば、車両３００に対して電力を供給した場合に、車両３００の所有者等に対して課金等を行うために、電力量の情報や、料金の情報等を外部サーバ５００と通信する。

受給電設備制御ユニット２００は、携帯端末６００との間で各種情報を送受信する。携帯端末６００は、例えば、車両３００の所有者が使用する端末である。携帯端末６００は、例えば、スマートフォン等の携帯電話及びタブレット端末等であってよい。受給電設備制御ユニット２００は、例えば、車両３００の充電状況を携帯端末６００に送信する。具体例として、受給電設備制御ユニット２００は、車両３００のバッテリの充電完了度や、車両３００を満充電するまでにかかる時間等の情報を携帯端末６００に送信する。

図１３は、コネクタ１２０の接続判断処理７１０の一例を概略的に示す。図１３に示す処理は、受給電設備制御ユニット２００が備える制御部が主体となって実行されてよい。各処理は、２００ｍｓｅｃの周期で実行されてよい。各処理は、２００ｍｓｅｃ以外の周期で実行されてもよく、また、別の信号に同期して実行されてもよい。フローにおける各デシジョンは、基本的に肯定で下に進む。

ステップ（ステップをＳと省略して記載する場合がある。）７１０２では、受給電設備１００と通信可能な車両３００が存在するか否かを確認し、存在する場合はＳ７１０６に進む。通信可能な車両３００が存在しない場合はＳ７１０４に進み、Ｆ＿ＣＣＯＫを０にして処理を終了する。Ｆ＿ＣＣＯＫは、コネクタ１２０の移動接続が可能か否かを示すフラグであり、１が可、０が不可に対応する。Ｓ７１０６では、Ｆ＿ＣＣＯＫが０か否かを判断し、否定される場合はすでに以前のルーチンで処理が完了し、後述するＳ７１１８でフラグが１に設定され、コネクタ１２０の移動接続が可能（＝１）な状態にあるため、接続判断処理７１０を終了する。

Ｓ７１０８では、車両と通信する。受給電設備制御ユニット２００から車両へは、受給電設備１００の受給電エリア１０２の情報、充電費用、順番待ち状況、充電予測時間、電力網への給電参加可能性、受給電設備１００側から認識した車両の位置情報等が送信される。受給電設備制御ユニット２００は、例えば、車両を駐車するスペースを監視する撮像装置によって撮像された画像を参照することによって車両の位置を特定してよい。車両から受給電設備制御ユニット２００へは、車両からの情報（車種、受給電要求、駐車（停車）意思の判断、位置情報等）及び車両を撮像した画像情報等が送信される。

Ｓ７１１０では、車両の受給電エリア１０２内への駐車可能性から受給電可能性を判断する。この場合には、必ずしも車両側からの受給電の意思表示は必要としない。受給電可能性がない場合は、接続判断処理７１０を終了する。Ｓ７１１２では、車両が停止状態にあるかを判断する。これは車両が停止状態にならないと、コネクタ１２０の移動接続が開始できないからである。車両が停止状態に無い場合には、接続判断処理７１０を終了する。

Ｓ７１１４では、停止した車両の受給電口の近傍にコネクタを接続するために必要な空間が確保されているかを確認する。この際、旋回エリア１３０と他の駐車車両との位置関係等も考慮してよい。例えば、コネクタ１２０を旋回可能であっても、他車の乗降に影響が出る場合、さらには後から駐車する別の車両の駐車への配慮等も含めて判断してもよい。

Ｓ７１１６では、受給電口位置がコネクタ接続可能か否かを判定し、コネクタ接続可の状態の場合、Ｓ７１１８に進み、コネクタ接続不可の状態の場合、Ｓ７１２０に進む。Ｓ７１１８では、Ｆ＿ＣＣＯＫが１にされる。Ｆ＿ＣＣＯＫは、車両の駐車後に、他の車両の駐車状況等に応じて０にリセットされる場合もある。たとえば、後続車が自車両の受給電口を塞ぐように駐車された場合等である。

Ｓ７１２０では、受給電設備への接続には、駐車位置変更が必要なことを車両へ通知する。受給電設備制御ユニット２００は、例えば、駐車位置変更が必要なことを示すデータを車両へ送信する。受給電設備制御ユニット２００は、コネクタ１２０を接続可能となる位置を示す位置情報を合わせて車両に通知してもよい。車両３００へ現在の駐車位置では、コネクタ１２０の移動接続が開始できないことを通知し、受給電の意思がある場合には駐車位置の変更を促すことができる。また、自動で駐車位置を変更させることが可能な自動運転装置を備えた車両であれば、駐車位置の変更を自動運転装置に指示してもよい。

Ｆ＿ＣＣＯＫ＝０の状態で駐車が完了した場合には、自動でのコネクタ１２０の接続が不可のままなので、その後の制御は行われない。Ｆ＿ＣＣＯＫ＝１の状態で駐車が完了した場合は、受給電の要求に応じてコネクタ１２０の自動接続を含むその後の制御が実行される。

図１４は、コネクタ１２０の接続制御処理７２０の一例を概略的に示す。図１４に示す処理は、受給電設備制御ユニット２００が備える制御部が主体となって実行されてよい。

Ｓ７２０２では、Ｆ＿ＣＣＯＫが１か否かを判断し、否定される場合はコネクタ１２０の接続制御処理７２０を終了する。肯定される場合は、Ｓ７２０４に進む。Ｓ７２０４では、Ｆ＿ＣＨＲＱが１か否かを判断する。Ｆ＿ＣＨＲＱは、受給電の要求があるか否かを判定するフラグであり、図示しない処理で設定される。フラグは０で要求なし、１で要求ありを示す。Ｆ＿ＣＨＲＱは、通常は充電要求であることが多い。これらは、車両からの要求、車両にインプットされた車両管理者からの要求等により設定されてよく、充電量、充電終了時間、充電コストの指標で決定する。また、受給電設備１００の混み具合等で順番待ちとなっている場合の状況が変化した場合等予定を変更する場合も考えられる。さらにＦ＿ＣＨＲＱは、車両管理者等が車両や受給電設備１００と通信を行う携帯端末６００等から設定できるようにしてもよく、当初充電予定が無かった場合でも携帯端末６００を操作することで充電指示を行うことが出来る。電源ライン４００と電力をやり取りするＶ２Ｇの要求がある場合も充電要求と同様に車両管理者の判断に応じてＦ＿ＣＨＲＱが設定される。Ｆ＿ＣＨＲＱ＝０と判断される場合は、受給電の要求が無い状態と判断できるので、コネクタ１２０の接続制御処理７２０を終了する。

Ｓ７２０６では、Ｆ＿ＣＣＦＮが０か否かを判断する。Ｆ＿ＣＣＦＮは、コネクタ１２０が対象の車両に接続されたか否かを判定するフラグであり、０で未接続状態、１で接続状態を示す。Ｆ＿ＣＣＦＮ＝０が否定される場合は、Ｆ＿ＣＣＦＮ＝１であるからすでにコネクタ１２０が対象の車両に接続されているので、コネクタ１２０の接続制御処理７２０を終了する。Ｆ＿ＣＣＦＮ＝０が肯定される場合は、Ｓ７２０８以下の処理に進む。

Ｓ７２０８では、車種情報を取得し、車種情報からコネクタ種、コネクタ接続位置等を特定する。Ｓ７２１０では、車両位置情報を取得する。車両位置情報は、車両の駐車状態、向き、障害物の有無等を含む。そして、受給電設備制御ユニット２００は、受給電口の位置及び向きを算出する。Ｓ７２１２では、受給電口を覆うカバーを開蓋する開蓋指示を車両に送信する。車両が、受給電口のカバーを手動で開けるタイプの車両である場合、受給電設備制御ユニット２００は、カバーが開いているか否かを画像や通信情報から判断してよい。その後、Ｓ７３０のコネクタ接続制御に進む。

図１５は、コネクタ１２０の接続制御処理７３０の一例を概略的に示す。図１１に示す処理は、受給電設備制御ユニット２００が備える制御部が主体となって実行されてよい。

Ｓ７３０２では、Ｆ＿ＣＣＭが０か否かを判定する。Ｆ＿ＣＣＭは、コネクタ１２０の接続制御中か否かを判定するフラグであり、１で接続制御中、０で接続制御中でないことを示す。最初に接続制御処理７３０を行う場合には０となっているので、Ｓ７３０４に進み、コネクタ１２０の目標座標を取得する。なおＸ、Ｙ、Ｚは図１及び図２で示される座標に対応する。ＸＴＧはコネクタ１２０を移動させる座標の目標値、Ｘ０は算出した受給電口位置の座標、Ｘａは車両位置、向きから求めたコネクタ接続前に移動させる目標の修正値である。ＹＴＧはコネクタ１２０を移動させる座標の目標値、Ｙ０は算出した受給電口位置の座標、Ｙａは車両位置、向きから求めたコネクタ接続前に移動させる目標の修正値である。ＺＴＧはコネクタ１２０を移動させる座標の目標値、Ｚ０は算出した受給電口位置の座標、Ｚａは車両位置、向きから求めたコネクタ接続前に移動させる目標の修正値である。

Ｘａ、Ｙａで修正する理由はコネクタ１２０単体の大きさを加味して接続制御を開始すべき位置にコネクタを移動させるためである。ωはコネクタが受給電口と向き合う旋回角度を示し、ωは図３で示される旋回角度に対応する。ωＴＧはコネクタの旋回角度の目標値、ω０は算出したコネクタの旋回角度である。Ｓ７３０６では、各座標の目標値を定めてコネクタ１２０の接続制御中の状態になるので、Ｆ＿ＣＣＭを１にセットする。

Ｓ７３０８では、現在のＺの座標が所定の高さＺｈ以上にあるか否かを判定し、否の場合は、Ｓ７３１０でＺ座標をＺｈになるように制御して、Ｓ７３２４に進む。Ｓ７３２４では、コネクタ１２０が対象の車両に接続されたか否かを判定するフラグ、Ｆ＿ＣＣＦＮを未接続状態に該当する０にセットして、このルーチンを終了する。Ｚｈはコネクタ接続を行う車両３００の高さより高い値にすることが望ましく、取得された車種情報等に応じて設定してもよい。またＺｈは受給電設備周辺に存在する障害物等を考慮して所定の高さ以上（たとえばＺｈ＝２．５ｍ）の固定値に設定してもよい。Ｚ≧Ｚｈの場合、Ｓ７３１２に進み、Ｘ、Ｙの座標ＸＴＧ、ＹＴＧに向けて制御する。またコネクタ１２０をωＴＧに向けて旋回させ、コネクタと受給電口が向き合うようにする。これらの処理を行う前にＺ座標をＺｈ以上に移動させるのは、コネクタ１２０のＸ、Ｙ座標を移動や旋回させる場合に車両及びその他の障害物とのと干渉することを防ぐためである。なお、ωＴＧに向けての旋回はＳ７３１２で実行せず、後述するＳ７３２０の処理と合わせて実行することも出来る。

Ｓ７３１４では、コネクタ１２０のＸ、Ｙ座標がそれぞれＸＴＧ、ＹＴＧになったか否か、及びコネクタ１２０の旋回角度がωＴＧになったか否かを判断する。否定される場合は、Ｓ７３２４に進み、コネクタ１２０の接続制御処理７３０を繰り返すことで、それぞれの値が目標値に達すまで処理を継続する。それぞれの値が目標値に達したことを判断したらＳ７３１６に進み、Ｚ軸を目標値に制御する。この場合、コネクタ１２０は常に車両の上方から受給電口に向かって降りてくるように制御される。コネクタ１２０の降下中、コネクタ１２０に設けられたカメラ、センサ等を用いて障害物を検知して接触の恐れがある場合には降下を中止する。また、障害物との接触を検知した場合にも同様に降下を中止する。また接触を回避するように適宜Ｘ方向、Ｙ方向、旋回角度ωを調整してから、Ｚ方向への移動を継続するようにしてもよい。

Ｓ７３１８では、Ｚ軸の座標がＺＴＧに制御されたかを判断する。否定される場合は、Ｓ７３２４に進み、コネクタ１２０の接続制御処理７３０を繰り返すことで、Ｚ軸の座標が目標値に達すまで処理を継続する。肯定される場合は、Ｘ、Ｙ、ω、Ｚのすべてが目標値に制御された状態であることから、Ｓ７３２０に進んで、受給電口へ最終的に接続する制御を行う。制御はコネクタ先端に設けられたカメラ、レーダー等の情報からアクチュエータを制御して行う。なおコネクタは充電する車種に合わせて複数設けてもよい。Ｓ７３２２では、コネクタ接続が完了したか否かを判定する。否定される場合はＳ７３２４に進む。一方、Ｓ７３２２で肯定される場合はコネクタ接続が完了しているので、Ｓ７３２６でコネクタ１２０が対象の車両に接続されたか否かを判定するフラグＦ＿ＣＣＦＮを１にセットする。その後、Ｓ７３２８では、コネクタ１２０の接続制御中か否かを判定するフラグ、Ｆ＿ＣＣＭを０にセットする。

なお図１０及び図１１のような、受給電設備を制御する場合は、図１５で示すフローの、Ｘ座標、Ｙ座標をそれぞれＲ座標、旋回角度θに置き換えることで、同様に制御することが可能である。

図１６は、受給電制御処理７４０の一例を概略的に示す。図１６に示す処理は、受給電設備制御ユニット２００が備える制御部が主体となって実行されてよい。

Ｓ７４０２では、Ｆ＿ＣＣＯＫが１か否かを判断し、否定される場合は、車両が受給電設備１００との通信が行えない状態であることから、受給電制御処理７４０の処理を終了する。肯定される場合にはＳ７４０４に進み、受給電の要求があるか否かを示すフラグ、Ｆ＿ＣＨＲＱの値を確認する。否定される場合は、受給電の要求がないと判断できるので、受給電制御処理７４０の処理を終了する。肯定される場合は受給電要求があると判断され、Ｓ７４０６に進み、Ｆ＿ＣＣＦＮ＝１？でコネクタが対象の車両に接続されたか否かを判定する。否定される場合は、コネクタが対象の車両に接続されていないため、Ｓ７４０８に進み、コネクタ接続制御を実施する。肯定される場合は受給電可能と判断し、Ｓ７４１０に進んで受給電制御を実施する。受給電の制御内容はＦ＿ＣＨＲＱ＝１を判断する過程で設定されてよい。充電電力量もしくはバッテリ容量の所定値、Ｖ２Ｇによる受給電制御要否、及び制御時間等が設定されてよい。

Ｓ７４１２では、現在の要求内容を達成しているか否かを判断して、受給電要求を満足していなければ、Ｓ７４１４に進み、受給電終了を示すフラグであるＦ＿ＣＨＦＮに、受給電終了を示す０をセットする。現在の要求内容を達成していると判断して受給電終了する場合はＳ７４１６に進み、Ｆ＿ＣＨＦＮを１にする。その後Ｓ７４１８に進み、今回の受給電要求は達成したのでＦ＿ＣＨＲＱを０にリセットする。

図１７は、コネクタ解除制御処理７５０の一例を概略的に示す。図１５に示す処理は、受給電設備制御ユニット２００が備える制御部が主体となって実行されてよい。

Ｓ７５０２では、Ｆ＿ＣＣＦＮが１であるか否かを判定する。Ｆ＿ＣＣＦＮ＝０ならコネクタ１２０は接続解除されているので処理を終了する。肯定される場合にはＳ７５０４に進んで、Ｆ＿ＣＨＦＮが１であるか否かを判定する。Ｆ＿ＣＨＦＮで、受給電終了を判断し、否定される場合は受給電制御が継続されていると判断し、コネクタ解除制御処理７５０を終了する。一方肯定される場合は受給電終了と判断し、コネクタ解除制御処理７６０を実施する。

図１８は、コネクタ解除制御処理７６０の一例を概略的に示す。図１８に示す処理は、受給電設備制御ユニット２００が備える制御部が主体となって実行されてよい。

Ｓ７６０２では、Ｆ＿ＣＣＭが０であるか否かを判断する。Ｆ＿ＣＣＭはコネクタ１２０の移動制御中か否かを判定するフラグであり、１で移動制御中、０で移動制御中でないことを示す。否定される場合はＳ７６０６に進む。一方、肯定される場合には、Ｓ７６０４に進み、コネクタ１２０解除時の目標座標を設定する。ＸＴＧ、ＹＴＧはそれぞれコネクタを移動させるＸ座標、Ｙ座標の目標値、Ｘｂ、Ｙｂはコネクタを収納する座標である。ＺＴＧはＺ座標の目標値であり、Ｚｂはコネクタを収納するＺ座標である。Ｚｂは前出のＺｈと同じかより高い位置が望ましく、ＺｈはＺ座標で移動可能な最大の値に設定することも可能である。Ｘｂ、Ｙｂは各座標の端や受給電設備１００の中央部等の所定の位置でよいが、受給電口が頻繁に置かれる近傍の座標を学習して設定してもよい。また、コネクタ１２０の旋回角度の目標値ωＴＧも所定の角度ωｂに設定する。

ＸＴＧ、ＹＴＧ、ＺＴＧ、ωＴＧすべてが設定されたらＳ７６０６に進む。Ｓ７６０６では、各座標の目標値を定めてコネクタ１２０の接続制御中の状態になるので、Ｆ＿ＣＣＭを１にセットする。Ｓ７６０８では、最初に高さ方向の座標ＺがＺＴＧとなるようにコネクタ１２０を移動させる。Ｓ７６１０では、Ｚ＝ＺＴＧであるか否かを判断し、否定される場合は、コネクタ１２０の接続制御処理７６０を繰り返すことで、Ｚの値がＺＴＧに達すまで処理を継続する。一方、Ｚ＝ＺＴＧが肯定される場合にはコネクタ１２０が目標の高さに達していることから、Ｓ７６１２へ進む。Ｓ７６１２では、コネクタ１２０のＸ座標、Ｙ座標、旋回角度ωが、それぞれ目標値となるように制御を行う。Ｓ７６１４では、コネクタ１２０のＸ座標、Ｙ座標、旋回角度ωが、それぞれ目標値に達したか否かを判断する。否定される場合は、コネクタ１２０の接続制御処理７６０を繰り返すことで、Ｘ座標、Ｙ座標、旋回角度ωそれぞれの値が目標値に達すまで処理を継続する。肯定される場合は、Ｓ７６１６へ進み、コネクタ１２０の接続解除が終了したのでＦ＿ＣＣＦＮを０にセットする。続いて、Ｓ７６１８ではコネクタ１２０の移動制御が終了したので、Ｆ＿ＣＣＭを０にセットする。そしてＳ７６２０に進み、受給電口のカバーを閉蓋する閉蓋指示を車両に送信し、コネクタ解除制御処理７６０を終了する。

なお図１０及び図１１のような、受給電設備を制御する場合は、図１８で示すフローの、Ｘ座標、Ｙ座標をそれぞれＲ座標、旋回角度θに置き換えることで、同様に制御することが可能である。

図１９は、受給電設備制御ユニット２００の機能構成の一例を概略的に示す。受給電設備制御ユニット２００は、位置情報取得部２０２、車両情報取得部２０４、コネクタ設定部２０６、位置判断部２０８、実施判定部２１２、移動指示送信部２１４、移動制御部２１８、障害物検知部２２０、警告発生部２２２、開蓋指示送信部２２４、閉蓋指示送信部２２６、範囲判定部２３０、履歴格納部２３２、及び配置決定部２３４を備える。なお、受給電設備制御ユニット２００がこれらのすべての構成を備えることは必須とは限らない。

位置情報取得部２０２は、車両３００の位置を示す位置情報を取得する。位置情報取得部２０２は、例えば、受給電設備１００が有する撮像装置によって撮像された画像を解析することによって、車両３００の位置を示す位置情報を取得する。位置情報取得部２０２は、車両３００から車両位置情報を受信してもよい。

車両情報取得部２０４は、車両３００の車両情報を取得する。車両情報取得部２０４は、車両３００から車両情報を受信してよい。

コネクタ設定部２０６は、車両情報取得部２０４が取得した車両情報に基づいて、コネクタ１２０を設定する。コネクタ設定部２０６は、車両３００の種類に応じてコネクタ１２０を設定してよい。例えば、コネクタ設定部２０６は、車両３００の種類毎のコネクタ１２０の設定を格納しておき、車両情報取得部２０４が取得した車両情報が示す車両３００の種類に対応するコネクタ１２０の設定を読み出して、当該設定に従ってコネクタ１２０を設定する。

位置判断部２０８は、位置情報取得部２０２が取得した位置情報及び車両情報取得部２０４が取得した車両情報に基づいて車両３００の受給電口の位置を判断する。

実施判定部２１２は、車両３００と通信することによって、車両３００の受給電を実施するか否かを判定する。実施判定部２１２は、例えば、位置判断部２０８によって判断された受給電口の位置と、車両３００の周囲の状況とに基づいて、車両３００の受給電を実施するか否かを判定する。実施判定部２１２は、例えば、受給電口の付近に他の車両が存在することにより、コネクタ１２０の進路がふさがれていると判定した場合、車両３００の受給電を実施しないと判定する。

移動指示送信部２１４は、実施判定部２１２によって、車両３００の受給電を実施できないと判定された場合に、車両３００に対して移動指示を送信する。移動指示送信部２１４は、例えば、コネクタ１２０を連結するためには駐車位置変更が必要であることを示すデータを車両３００に送信する。移動指示送信部２１４は、受給電口の位置と、車両３００の周囲の状況とに基づいて、コネクタ１２０を受給電口に連結可能となる車両３００の位置を示す位置情報を生成し、当該位置情報を合わせて車両３００に送信してもよい。

移動制御部２１８は、コネクタ移動部１１０に、コネクタ１２０を予め定められた高さよりも高い位置で横方向に移動させた後、上下方向に移動させ、コネクタ１２０を車両３００の受給電口の位置に位置合わせさせることで、コネクタ１２０を受給電口に連結する。移動制御部２１８は、実施判定部２１２によって、車両３００の受給電を実施すると判定された場合に、コネクタ１２０を受給電口の位置に位置合わせさせ、連結させてよい。移動制御部２１８は、コネクタ１２０を受給電口に位置合わせさせた後、コネクタ移動部１１０に、コネクタ１２０を横方向に移動させることによって、コネクタ１２０を受給電口に連結させてよい。移動制御部２１８は、コネクタ１２０を介した車両３００の受給電が完了した後、コネクタ１２０を予め定められた高さよりも高い位置に移動してよい。

障害物検知部２２０は、コネクタ１２０の移動の障害となる障害物を検知する。障害物検知部２２０は、例えば、受給電設備１００が有する撮像装置によって撮像された画像を解析することによって、障害物を検知する。また、障害物検知部２２０は、受給電設備１００から受信した障害物情報によって、コネクタ１２０の移動の障害となる障害物を検知してもよい。移動制御部２１８は、障害物検知部２２０によって障害物が検知された場合、コネクタ移動部１１０に、コネクタ１２０の移動を停止させてよい。

警告発生部２２２は、障害物検知部２２０によって障害物が検知された場合に警告を発する。警告発生部２２２は、例えば、障害物検知部２２０によって検知された障害物が犬や猫等の生体物である場合、警告音を発する。警告発生部２２２は、障害物検知部２２０によって検知された障害物が人間である場合、コネクタ１２０が移動する妨げになることを音声で通知する警告を発してよい。

開蓋指示送信部２２４は、車両３００に対して、受給電口の蓋部を開かせる開蓋指示を送信する。移動制御部２１８は、例えば、コネクタ１２０の移動をコネクタ移動部１１０に開始させる前に、開蓋指示送信部２２４に、開蓋指示を車両３００に対して送信させてよい。車両３００が自動で開蓋を行う手段を備えていない場合は、運転者等に開蓋操作を促す表示や音声案内を発生させてもよい。

閉蓋指示送信部２２６は、車両３００に対して、受給電口の蓋部を閉じさせる閉蓋指示を送信する。閉蓋指示送信部２２６は、例えば、受給電口に対するコネクタ１２０の連結が解除されて、コネクタ１２０が移動された後に、閉蓋指示を車両３００に送信する。車両３００が自動で閉蓋を行う手段を備えていない場合は、運転者等に閉蓋操作を促す表示や音声案内を発生させてもよい。

範囲判定部２３０は、コネクタ１２０が受給電口に連結される前に、コネクタ１２０を受給電口に連結したときにコネクタ１２０が他の車両のドアの可動範囲に含まれるか否かを判定する。範囲判定部２３０は、例えば、受給電設備１００から受信した車両の画像情報に基づいて判定する。移動制御部２１８は、範囲判定部２３０によってコネクタ１２０が他の車両のドアの可動範囲に含まれると判定された場合、コネクタ移動部１１０にコネクタ１２０の移動を停止させてよい。これにより、コネクタ１２０を受給電口に連結している間に、他の車両のドアが開かれてコネクタ１２０と接触してしまうことを防止できる。

履歴格納部２３２は、位置判断部２０８によって判断された受給電口の位置の履歴を格納する。配置決定部２３４は、履歴格納部２３２に格納されている履歴を解析することによって、コネクタ１２０の初期配置を決定する。配置決定部２３４は、例えば、履歴格納部２３２に格納されている履歴から、受給電口の位置となる可能性が高い領域を特定し、当該領域に対する最短位置を、コネクタ１２０の初期位置として決定する。移動制御部２１８は、コネクタ１２０を介した車両３００の受給電が完了した後、コネクタ１２０を、配置決定部２３４によって決定された初期位置に移動させてよい。これにより、次に車両３００が受給電エリア１０２内に配置された場合の、コネクタ１２０の移動量を低減させることができる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、請求の範囲の記載から明らかである。

請求の範囲、明細書、及び図面中において示した装置、システム、プログラム、及び方法における動作、手順、ステップ、及び段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。請求の範囲、明細書、及び図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１００受給電設備、１０２受給電エリア、１１０コネクタ移動部、１１２走行レール、１１４サドル、１１６ガータ、１２０コネクタ、１２２コネクタ支持部、１２４支柱、１３０旋回エリア、２００受給電設備制御ユニット、２０２位置情報取得部、２０４車両情報取得部、２０６コネクタ設定部、２０８位置判断部、２１２実施判定部、２１４移動指示送信部、２１８移動制御部、２２０障害物検知部、２２２警告発生部、２２４開蓋指示送信部、２２６閉蓋指示送信部、２３０範囲判定部、２３２履歴格納部、２３４配置決定部、３００車両、４００電源ライン、５００外部サーバ、６００携帯端末

Claims

電動車両の受給電口と連結するコネクタと、
前記コネクタを横方向及び上下方向に移動させるコネクタ移動部と、
前記電動車両の位置を示す位置情報を取得する位置情報取得部と、
前記電動車両の車両情報を取得する車両情報取得部と、
前記位置情報及び前記車両情報に基づいて前記電動車両の前記受給電口の位置を判断する位置判断部と、
前記位置判断部によって判断された前記受給電口の位置の履歴を格納する履歴格納部と、
前記履歴格納部に格納されている履歴を解析することによって、前記コネクタの初期配置を決定する配置決定部と、
を備え、
前記コネクタ移動部に、前記コネクタを予め定められた高さよりも高い位置で横方向に移動させた後、上下方向に移動させて前記コネクタを前記受給電口の位置に位置合わせさせることで、前記コネクタを前記受給電口に連結させ、前記コネクタを介した前記電動車両の受給電が完了した後、前記コネクタを、前記予め定められた高さよりも高い、前記配置決定部によって決定された初期配置に移動させる、受給電装置。
前記電動車両と通信することによって、前記電動車両の受給電を実施するか否かを判定する実施判定部
を備え、
前記実施判定部によって前記電動車両の受給電を実施すると判定された場合に、前記コネクタを前記受給電口に連結させる、請求項１に記載の受給電装置。
前記実施判定部は、前記位置判断部によって判断された前記受給電口の位置と、前記電動車両の周囲の状況とに基づいて、前記電動車両の受給電を実施するか否かを判定する、請求項２に記載の受給電装置。
前記実施判定部によって、前記電動車両の受給電を実施できないと判定された場合に、前記電動車両に対して移動指示を送信する移動指示送信部
を備える、請求項２又は３に記載の受給電装置。
前記移動指示送信部は、前記受給電口の位置と、前記電動車両の周囲の状況とに基づいて、前記コネクタを前記受給電口に連結可能となる前記電動車両の位置を示す位置情報を生成し、前記位置情報及び前記移動指示を前記電動車両に対して送信する、請求項４に記載の受給電装置。
前記移動指示送信部は、前記コネクタを前記受給電口に連結するためには駐車位置変更が必要であることを示すデータを前記電動車両に送信する、請求項４に記載の受給電装置。
前記電動車両に対して、前記受給電口の蓋部を開かせる開蓋指示を送信する開蓋指示送信部を備える、請求項１から６のいずれか一項に記載の受給電装置。
前記電動車両に対して、前記受給電口の蓋部を閉じさせる閉蓋指示を送信する開蓋指示送信部を備える、請求項１から７のいずれか一項に記載の受給電装置。
前記コネクタの移動の障害となる障害物を検知する障害物検知部
を備え、
前記障害物検知部によって障害物が検知された場合、前記コネクタの移動を停止させる、請求項１から８のいずれか一項に記載の受給電装置。
前記障害物検知部によって障害物が検知された場合に警告を発する警告発生部
を備える、請求項９に記載の受給電装置。
前記障害物検知部は、前記受給電装置が有する撮像装置によって撮像された画像を解析することによって障害物を検知し、
前記警告発生部は、前記障害物検知部によって検知された障害物が人間である場合、前記コネクタが移動する妨げになることを音声で通知する警告を発する、請求項１０に記載の受給電装置。
前記コネクタが前記受給電口に連結される前に、前記コネクタを前記受給電口に連結したときに前記コネクタが前記電動車両とは異なる車両のドアの可動範囲に含まれるか否かを判定する範囲判定部
を備え、
前記範囲判定部によって前記コネクタが前記電動車両とは異なる車両のドアの可動範囲に含まれると判定された場合、前記コネクタの移動を停止させる、請求項１から１１のいずれか一項に記載の受給電装置。
前記配置決定部は、前記履歴格納部に格納されている履歴から、前記受給電口の位置となる可能性が高い領域を特定し、前記領域に対する最短位置を、前記コネクタの初期位置として決定する、請求項１から１２のいずれか一項に記載の受給電装置。