KR101689495B1 - 비접촉 급전 시스템 - Google Patents

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유키노리 츠카모토
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닛산 지도우샤 가부시키가이샤
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Abstract

차량(2)의 수전 코일(21)과 급전 장치(1)의 송전 코일(11)의 사이에서, 전력을 공급하는 비접촉 급전 시스템에 있어서, 차량(2)은, 복수의 급전 장치(1) 중 하나의 급전 장치(1)에 대하여 송전 코일(11)로부터 수전 코일(21)에의 송전을 허가하고, 또한 하나의 급전 장치(1)의 식별 정보를 포함하는 허가 신호를 송신하는 차량측 통신 수단과, 수전하는 전력을 검출하는 전력 검출 수단과, 차량(2)과 급전 장치(1)의 사이에서, 한 쌍의 통신을 확립했는지 여부를 판정하는 판정 수단을 구비하고, 급전 장치(1)는, 허가 신호를 수신하는 급전 장치측 통신 수단과, 송전 코일(11)로부터 수전 코일(21)에 전력을 출력시키는 제어 수단을 구비하고, 제어 수단은, 급전 장치(1)의 식별 정보와, 급전 장치측 통신 수단에서 수신한 허가 신호에 포함되는 식별 정보가 일치하는 경우에는, 송전 코일(11)로부터 수전 코일(21)에 전력을 출력하고, 판정 수단은, 전력 검출 수단에 의해 전력을 검출한 경우에는, 하나의 급전 장치(1)와 차량(2)의 사이에서, 한 쌍의 통신을 확립한 것으로 판정한다.

Description

비접촉 급전 시스템{CONTACTLESS ELECTRICITY SUPPLY SYSTEM}
본 발명은 비접촉 급전 시스템에 관한 것이다.
본 출원은, 2013년 3월 29일에 출원된 일본 특허 출원의 제2013-072239에 기초하는 우선권을 주장하는 것이며, 문헌의 참조에 의한 포함이 인정되는 지정국에 대해서는, 상기의 출원에 기재된 내용을 참조에 의해 본 출원에 포함하여, 본 출원의 기재의 일부로 한다.
지상에 설치된 급전 장치로부터 전기 자동차에 비접촉으로 전력을 공급하는 전기 자동차의 전력 공급 시스템으로서, 8비트(256가지)의 난수를 사용하여, 소정의 전력값(Ptest)과, 소정의 시간(Ttest)이 동일한 값으로 되는 것을 피하고, 이 난수에 기초하여 생성된 전력값(Ptest) 및 소정의 시간(Ttest)으로, 전력 공급을 행하여, 차량의 수신부에서 받은 전력이, 소정의 시간(Ttest) 경과 후에, 소정의 전력값(Ptest)으로 되어 있는지 여부를 판정함으로써, 차량과 급전 장치의 통신을 확립시키는 것이 개시되어 있다(특허문헌 1).
국제 공개 2012-42902호 공보
그러나, 차량과 급전 장치의 사이에서 통신을 확립하기 위해서, 비접촉으로의 전력 공급을 이용한 경우에는, 전력값 또는 전력의 공급 타이밍을, 높은 분해능으로 식별할 수 없다. 그러나, 상기의 시스템에서는, 256가지의 난수에 기초해서 소정의 전력값 및 소정의 시간을 설정하고 있기 때문에, 비접촉으로의 전력 공급을 이용한 경우에는, 차량과 급전 장치와의 사이에서의 통신의 확립을 잘못 인식할 가능성이 높다는 문제가 있었다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 차량과 급전 장치의 사이에서의 통신을 확립할 수 있는 비접촉 급전 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명은, 복수의 상기 급전 장치 중 하나의 상기 급전 장치에 대하여 송전 코일로부터 수전 코일에의 송전을 허가하고, 또한 하나의 급전 장치의 식별 정보를 포함하는 허가 신호를, 무선 통신으로 송신하고, 급전 장치의 상기 식별 정보와, 급전 장치측 통신 수단에서 수신한 허가 신호에 포함되는 식별 정보가 일치하는 경우에는, 송전 코일로부터 수전 코일에 전력을 출력하여, 차량의 전력 검출 수단에 의해 전력을 검출한 경우에는, 하나의 급전 장치와 차량의 사이에서, 한 쌍의 통신을 확립한 것으로 판정함으로써 상기 과제를 해결한다.
본 발명에 따르면, 허가 신호에 포함되는 식별 정보를 가지지 않는 급전 장치와는, 한 쌍의 통신을 확립하기 위한 여자를 행하지 않고, 허가 신호에 포함되는 식별 정보를 갖는 급전 장치와의 사이에서 여자를 행함으로써, 차량과 급전 장치의 사이에서의 통신을 확립할 수 있는 효과를 발휘한다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 따른 비접촉 급전 시스템의 블록도이다.
도 2는 도 1의 차량측의 컨트롤러 및 급전 장치측의 컨트롤러의 블록도이다.
도 3은 급전 장치를 각각 구비한 복수의 주차장과, 복수의 차량의 위치 관계를 설명하기 위한 평면도이다.
도 4는 도 1의 차량측의 컨트롤러 및 급전 장치측의 컨트롤러의 제어 플로우를 나타내는 흐름도이다.
도 5는 도 4의 스텝 S100의 제어 플로우를 나타내는 흐름도이다.
도 6은 도 4의 스텝 S200 및 스텝 S300의 구체적인 제어 플로우를 나타내는 흐름도이다.
도 7은 도 4의 스텝 S400의 구체적인 제어 플로우를 나타내는 흐름도이다.
도 8은 도 4의 스텝 S500의 구체적인 제어 플로우와, 스텝 S600의 제어 중 급전 장치측의 제어 플로우를 나타내는 흐름도이다.
도 9는 도 4의 스텝 S600의 제어 중 차량측의 제어 플로우를 나타내는 흐름도이다.
도 10은 도 4의 스텝 S700의 구체적인 제어와, 스텝 S800의 제어 중 차량측의 제어 플로우를 나타내는 흐름도이다.
도 11은 도 4의 스텝 S800의 제어 중 급전 장치측의 제어 플로우를 나타내는 흐름도이다.
도 12는 정차중인 차량에 있어서의 컨트롤러의 제어 수순이며, 도 4의 스텝 S100의 구체적인 제어 플로우를 나타내는 흐름도이다.
도 13은 도 5의 스텝 S110의 구체적인 제어 플로우를 나타내는 흐름도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다.
《제1 실시 형태》
도 1은, 본 발명의 실시 형태에 따른 비접촉 급전 시스템의 블록도이다. 본 예의 비접촉 급전 시스템은, 지상측에 설치된 급전 장치의 송전 코일로부터, 적어도 자기적인 결합에 의해, 전력을 비접촉으로 차량측의 수전 코일에 공급한다. 그리고, 수전 코일에서 수전한 전력에 의해, 차량의 배터리를 충전하는 시스템이다. 또한, 비접촉 급전 시스템은, 비접촉 급전에 의한 계통과, 접촉 급전에 의한 계통의 2 계통의 방식으로 급전 가능한 시스템이다. 접촉 급전에 의한 계통 방식에서는, 충전용 케이블이, 급전 장치와 차량의 충전 포트와의 사이에 접속된다.
비접촉 급전 시스템은, 예를 들어 가정용 주차장, 또는 고속도로의 파킹 등의 공용 시설 등의 주차 시설에 설치되어 있다. 비접촉 급전 시스템은, 차량(2)과 급전 장치(1)를 구비하고 있다. 급전 장치(1)는, 차량(2)을 주차하는 주차 스페이스에 설치되어 있어, 차량(2)이 소정의 주차 위치에 주차되면, 코일간의 비접촉 급전에 의해 전력을 공급하는 지상측의 유닛이다. 차량(2)은, 전기 자동차나 플러그인 하이브리드 차량 등, 외부로부터 전원에 의해, 차량 내에 설치된 배터리를 충전할 수 있는 차량(2)이다.
이하, 비접촉 급전 시스템을 구성하는 급전 장치(1) 및 차량(2)의 구성을 설명한다. 또한, 본 예에서는, 차량(2)을 전기 자동차로서 설명한다. 도 1에서, 점선의 화살표는, 컨트롤러(10, 20)와, 급전 장치(1) 내의 구성 및 차량(2) 내의 구성과의 사이의 각각의 신호선을 나타내고, 굵은 선은, 교류 전원(3)의 전력으로 배터리(24)를 충전할 때의 전력선을 나타내고 있고, 접촉 급전에 의한 계통 방식의 전력선 및 비접촉 급전에 의한 계통 방식의 전력선을 나타내고 있다.
급전 장치(1)는, 컨트롤러(10)와, 송전 코일(11)과, 센서(12)와, 파워 유니트(13)와, 자기 진단 회로(14)와, 메모리(15)와, 무선 통신부(16)와, 표시부(17)와, 릴레이 스위치(18)를 구비하고 있다.
컨트롤러(10)는, 급전 장치(1)의 전체를 제어하기 위한 메인 컨트롤러이다. 컨트롤러(10)의 구성은 후술한다.
송전 코일(11)은, 차량(2)측에 설치되어 있는 수전 코일(21)에 대하여 비접촉으로 전력을 공급하기 위한 평행한 원형 형상의 코일이며, 본 예의 비접촉 급전 장치를 설치한 주차 스페이스에 설치되어 있다. 센서(12)는, 송전 코일(11)에 대한 수전 코일(21)의 상대적인 위치를 검출하기 위한 센서이며, 예를 들어 카메라 등의 화상 센서 또는 적외선 센서 등으로 구성되어 있다. 센서(12)의 검출값은, 컨트롤러(10)에 출력된다.
파워 유니트(13)는, 교류 전원(3)으로부터 송전되는 교류 전력을, 고주파의 교류 전력으로 변환하여, 송전 코일(11)에 송전하기 위한 회로이며, 정류부, 역률 개선 회로(PFC(Power Factor Correction) 회로), 인버터 및 송전 코일(11)에의 출력값을 검출하기 위한 센서를 갖고 있다. 파워 유니트(13)는, 컨트롤러(10)에 의해, 당해 인버터에 설치된 스위칭 소자를 PWM 제어함으로써, 송전 코일(11)에 대하여 원하는 전력을 출력한다.
자기 진단 회로(14)는, 파워 유니트(13), 교류 전원(3)으로부터 송전 코일(11)까지의 배선 등을 포함한 비접촉 급전용의 계통의 지락, 배선의 단선, 센서(12)의 검출 불량, 접촉 급전의 계통의 지락 등의 이상을 진단하기 위한 회로이다. 자기 진단 회로(14)에 의한 진단 결과는, 컨트롤러(10)에 출력된다.
메모리(15)는, 급전 장치(1)마다 미리 부여되어 있는 식별 정보(ID), 및, 차량(2)측으로부터 송신된 정보를 기록하는 기록 매체이다. 무선 통신부(16)는, 차량(2)측에 설치된 무선 통신부(26)와, 쌍방향으로 통신을 행하는 송수신기이다. 무선 통신부(16)와 무선 통신부(26)의 사이의 통신 주파수에는, 인텔리젼스 키 등의 차량 주변기기에서 사용되는 주파수와 상이한 주파수가 설정되어 있어, 무선 통신부(16)와 무선 통신부(26)의 사이에서 통신을 행해도, 차량 주변기기는, 당해 통신에 의한 간섭을 받기 어렵다. 무선 통신부(16) 및 무선 통신부(26)와의 사이의 통신에는, 예를 들어 각종 무선 LAN 방식이 사용되고 있다.
표시부(17)는, 급전 장치(1)의 상태를 외부를 향해서 통지하기 위한 표시 장치이며, 램프 또는 디스플레이 등으로 구성된다. 릴레이 스위치(18)는, 접촉 급전의 계통을 구성하는 배선에 설치되어 있고, 컨트롤러(10)의 제어에 기초하여, 온, 오프를 전환하는 스위치이다. 접촉 급전에 의해 배터리를 충전하는 경우에는, 릴레이 스위치(18)가 온이 된다.
이어서, 차량(2)의 구성에 대해서 설명한다. 차량(2)은, 컨트롤러(20)와, 수전 코일(21)과, 센서(22)와, 수전 회로부(23)와, 배터리(24)와, 디스플레이(25)와, 무선 통신부(26)와, 카메라(27)와, GPS(28)와, 메모리(29)와, 주차 확인 버튼(31)과, 충전 포트(32)와, 충전기(33)와, 파킹 로크 기구(34)를 구비하고 있다.
컨트롤러(20)는, 배터리(24)를 충전할 때의 충전 제어에 한하지 않고, 차량의 EV 시스템에서의 다양한 제어를 행한다.
수전 코일(21)은, 차량(2)의 저면(섀시) 등에서, 후방의 차륜의 사이에 설치되어 있다. 그리고, 당해 차량(2)이, 소정의 주차 위치에 주차되면, 수전 코일(21)은, 송전 코일(11)의 상부에서, 송전 코일(11)과 거리를 유지하여 위치 부여된다. 수전 코일(21)은, 주차 스페이스의 표면과 평행한 원형 형상의 코일이다.
센서(22)는, 수전 코일(21)로부터 배터리(24)에 출력되는 전류, 전압을 검출하는 센서이다. 센서(22)의 검출값은 컨트롤러(20)에 출력된다. 수전 회로부는, 수전 코일(21)과 배터리(24)의 사이에 접속되고, 수전 코일에서 수전한 교류 전력을 직류 전력으로 변환하는 회로 및 릴레이 스위치를 갖는다. 릴레이 스위치는, 컨트롤러(20)의 제어에 기초하여 온, 오프를 전환한다. 비접촉 급전에 의해 배터리(24)를 충전하는 경우에는, 릴레이 스위치는 온이 된다.
배터리(24)는, 도시하지 않은 인버터를 통해서, 차량(2)의 동력원인 모터(도시 생략)에 전력을 출력하는 이차 전지이다. 배터리(24)는, 리튬 이온 전지 등의 복수의 이차 전지를 직렬 또는 병렬로 접속함으로써 구성되어 있다. 배터리(24)는, 수전 회로부(23)의 릴레이 스위치를 통해서 수전 코일(21)에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 배터리(24)는, 충전기(33)에 접속되어 있다.
디스플레이(25)는, 예를 들어 차량(2)의 인스트루먼트·패널에 설치되어 있고, 내비게이션 시스템에서의 지도와, 주차 지원 시스템에서의 카메라(27)의 촬상 화상 등을 표시한다. 또한 디스플레이(25)는, 급전 장치(1)의 상태나, 지도 상에서, 급전 장치(1)의 위치도 표시한다. 또한, 디스플레이(25)는, 급전 장치(1)에 의해 배터리(24)를 충전할 때는, 충전의 안내 화면도 표시한다.
무선 통신부(26)는, 급전 장치(1)측의 무선 통신부(16)와 무선 통신을 행하기 위한 송수신기다. 카메라(27)는, 차량의 주위를 촬상하기 위한 촬상 장치이다. 카메라(27)는, 차량(2)의 주위를 촬상할 수 있는 위치에서, 차량(2)에 설치되어 있다. 카메라(27)는 복수이어도 된다.
GPS(28)(위성 항법 시스템)는 위성으로부터의 신호를 수신하는 수신기를 사용하여, 차량(2)의 현재 위치를 계측하기 위한 시스템이다. 메모리(29)는, 차량마다 미리 부여되어 있는 식별 정보(ID) 및 급전 장치(1)측으로부터 송신된 정보를 기록하는 기록 매체이다. 주차 확인 버튼(31)은, 유저에게 주차할 의지가 있는 것을 확인하기 위한 버튼이며, 유저의 조작에 의해 주차 지원 시스템을 시동시키기 위한 스위치이다. 주차 확인 버튼(31)은, 인스트루먼트·패널에 설치되어 있다.
충전 포트(32)는, 충전 케이블의 플러그와 접속하기 위한 단자이다. 배터리(24)를 접촉 급전에 의해 충전하는 경우에는, 급전 장치(1)에 접속된 충전 케이블을, 충전 포트(32)에 접속한다.
충전기(33)는, 충전 포트(32) 및 충전 케이블을 통해서 급전 장치(1)로부터 출력되는 전력을, 직류 전력으로 변환하기 위한 변환 회로이며, 인버터, 정류기, 평활 회로 등을 구비하고 있다. 컨트롤러(20)는, 배터리(24)의 충전 상태(SOC: State of Charge)에 기초하여, 인버터에 포함되는 스위칭 소자를 제어함으로써, 급전 장치(1)로부터 출력되는 교류 전력을, 배터리(24)의 충전에 적합한 전력으로 변환하여, 배터리(24)에 공급한다. 또한, 배터리(24)의 충전 상태는, 배터리(24)에 접속되어, 배터리(24)의 전압 또는 전류를 검출 센서(도시 생략)의 값에 기초하여 산출된다.
파킹 로크 기구(34)는, 사이드 브레이크나 파킹 로드 등, 차륜의 회전을 고정하기 위한 기계적인 기구이다.
이어서, 도 1 및 도 2를 사용하여, 급전 장치(1)측의 컨트롤러(10)의 구성 및 차량(2)측의 컨트롤러(20)의 구성에 대해서 설명한다.
컨트롤러(10)는, 주차 차량 판정부(101), 상태 검출부(102), 코일 위치 검출부(103) 및 비접촉 급전 제어부(104)를 갖고 있다.
주차 차량 판정부(101)는, 센서(12)의 검출값에 기초하여, 급전 장치(1)의 주차장에, 차량이 정차하고 있는지 여부를 판정하기 위한 제어부이다. 컨트롤러(10)는, 후술하는 바와 같이, 주차장에 차량이 정차하고 있는 경우의 제어와, 주차장에 차량이 정차하지 않은 경우의 제어를 서로 다른 제어로 하고 있다. 그 때문에, 급전 장치(1)가, 어느 쪽의 제어 플로우로 급전 장치(1)를 제어할 것인지를 결정하기 위해서, 주차 차량 판정부(101)는, 주차장에 차량이 주차하고 있는지 판정하고 있다.
상태 검출부(102)는, 센서(12)의 검출값 및 자기 진단 회로(14)의 진단 결과에 기초하여, 급전 장치(1)의 상태를 검출하고 있다. 급전 장치(1)의 상태에는, 정상적으로 비접촉 급전을 행할 수 있는 비접촉 급전 가능 상태, 어떠한 이상이 있었다고 해도, 차량(2)의 유저에 의해 당해 이상 또는 당해 문제를 제거하는 것이 가능한 복귀 가능 상태, 접촉 급전에 의한 충전만을 가능하게 하는 접촉 급전 가능 상태, 및 비접촉 급전과 접촉 급전의 양쪽 급전에 의한 충전을 할 수 없는 상태를 나타내는 급전 불가 상태가 포함된다.
상태 검출부(102)는, 자기 진단 회로(14)에 의해 급전 장치(1) 내의 회로 등에 이상이 없고, 센서(12)의 검출값에 의해 송전 코일(11) 상에 이물이 없는 경우에는, 송전 코일(11)로부터 수전 코일(21)에 비접촉으로 전력을 공급 가능한 상태인, 즉 비접촉 급전 가능 상태라고 검출한다.
상태 검출부(102)는, 센서(12)로부터 취득한 송전 코일(11) 상의 촬상 화상을 해석함으로써, 송전 코일(11) 상에 이물이 있는지 여부를 판정하고 있다. 송전 코일(11) 상에, 예를 들어 빈 캔 등의 금속제의 이물이 있는 경우에는, 비접촉 급전 시에, 송전 코일(11)로부터 출력되는 자속이 이물에 의한 영향을 받아, 코일간의 결합이 나빠지는 경우가 있다. 한편, 송전 코일(11) 상의 이물은, 차량의 유저에 의해 용이하게 제거할 수 있다. 그 때문에, 상태 검출부(102)는, 자기 진단 회로(14)에 의해 급전 장치(1)가 정상적인 것으로 검출되고, 센서(12)에 의해 송전 코일(11) 상에 이물이 검출된 경우에는, 비접촉으로 전력을 공급할 수 없는 상태에서 비접촉 급전 가능 상태로, 유저에 의해 복귀시킬 수 있는 상태, 즉 복귀 가능 상태라고 검출한다.
또한, 상태 검출부(102)는, 자기 진단 회로(14)에 의해, 급전 장치(1)의 케이블이 교류 전원(3)으로부터 빠져 있는 것을 검출한 경우도, 상기의 복귀 가능 상태라고 판정한다. 유저에 의해 급전 장치(1)의 케이블을 교류 전원(3)에 접속할 수 있도록 급전 장치(1)가 구성되어 있는 경우에는, 당해 케이블 빠짐도, 유저에 의해 제거할 수 있는 불량이다. 그리고, 케이블 빠짐은, 자기 진단 회로(14)에 의해, 케이블의 접속 유무에 의한 전위차, 또는 임피던스 변화를 검출함으로써 검출할 수 있다. 그 때문에, 상태 검출부(102)는, 자기 진단 회로(14)의 진단 결과에 기초하여, 복귀 가능 상태를 검출하고 있다.
또한, 복귀 가능 상태는, 상기의 송전 코일(11) 상의 이물에 의한, 또는 교류 전원(3)에의 케이블의 미접속에 의한 문제에 한하지 않고, 유저에 의해 해결 가능한 다른 불량 또는 문제를 갖는 상태이어도 된다. 예를 들어, 비접촉 급전 시스템의 유지 보수상, 일시적으로 시스템을 정지하고 있고, 유저가 주차장에 주차했다고 해도, 즉시 비접촉 급전에 의한 충전을 행할 수 없지만, 유지 보수의 종료 후에 충전을 할 수 있을 경우이다. 이러한 경우에는, 유저는, 유지 보수의 종료 시간에 맞춰서 타이머 설정을 함으로써, 비접촉 충전할 수 없는 문제를 해결할 수 있다. 그 때문에, 이러한 경우에도, 상태 검출부(102)는, 복귀 가능 상태라고 판단해도 된다.
또한, 상태 검출부(102)는, 자기 진단 회로(14)에 의해, 접촉 급전에 관한 충전 회로 내의 이상도 진단하고 있다. 그 때문에, 상태 검출부(102)는, 비접촉 급전을 행할 수 없고, 또한 접촉 급전에 의한 충전만 가능한 상태에서는, 접촉 급전 가능 상태라고 검출한다. 또한, 상태 검출부(102)는, 비접촉 급전 및 접촉 급전을 행할 수 없고, 또한 복귀 가능 상태가 아닌 경우에는, 급전 불가 상태라고 검출한다.
코일 위치 검출부(103)는, 센서(12)를 사용하여, 송전 코일(11)에 대한 수전 코일(21)의 상대적인 위치를 검출한다.
비접촉 급전 제어부(104)는, 무선 통신부(16)에서 수신하는 신호에 기초하여, 파워 유니트(13)를 제어함으로써, 교류 전원(3)의 전력을 송전 코일(11)에 출력하여, 배터리(24)에의 충전을 제어하고 있다. 본 예는, 급전 장치(1)의 기동 신호를, 차량(2)으로부터 송신하는 것도 가능하기 때문에, 비접촉 급전 제어부(104)는, 무선 통신부(16)에서 수신한 기동 신호에 기초하여, 비접촉 급전을 개시시킬 수 있다. 또한, 비접촉 급전 제어부(104)는, 무선 통신부(16, 26)의 무선 통신을 통해서, 차량(2)측으로부터의 요구 출력을 취득하고, 당해 요구 출력을 송전 코일(11)로부터 출력되도록, 파워 유니트(13)를 제어하고 있다. 또한, 요구 전력은, 배터리(24)의 충전 상태에 따라, 차량(2)측에서 설정된다.
차량(2)측의 컨트롤러(20)는, 주차 위치 안내부(201), 기동 신호 제어부(202), 급전 장치 안내부(203) 및 커플링 제어부(210)를 갖고 있다.
주차 위치 안내부(201)는, 주차 지원 시스템을 제어하기 위한 제어부이다. 유저에 의해 주차 확인 버튼(31)이 눌러지면, 주차 위치 안내부(201)는, 주차 위치 지원 시스템을 기동시켜서, 카메라(27)의 촬상 화상에 기초하여, 차량(2)의 주지 화상을 디스플레이(25)에 표시시키면서, 차량(2)의 위치를 소정의 주차 위치로 유도시키도록 디스플레이(25)의 표시 화면상에서 안내한다. 특히, 비접촉 충전 시스템에서는, 코일간의 위치 어긋남이 큰 경우에는, 코일간의 결합이 약해진다. 그 때문에, 본 예는, 주차 위치 안내부(201)에 의해, 송전 코일(11)과 수전 코일(21)의 위치 정렬이 용이해지도록 구성하고 있다.
또한, 주차 위치 안내부(201)는, 급전 장치(1)를 구비한 주차장의 주위에 한하지 않고, 예를 들어 차량의 현재지로부터 30m 앞에, 비접촉 급전 시스템을 구비한 급전 장치(1)가 있는 것을 디스플레이(25) 상에서 통지한다.
기동 신호 제어부(202)는, 주차 확인 버튼(31)의 조작, 또는 GPS(28) 시스템으로 측정되는 차량(2)의 현재지에 기초하여, 주행중인 차량으로부터 급전 장치(1)를 기동시키기 위한 기동 신호를 무선 통신부(26)에 의해 송신한다. 또한, 기동 신호 제어부(202)는, 타이머 설정 또는 파워 스위치의 상태에 기초하여, 정차중인 차량으로부터 급전 장치(1)를 기동시키기 위한 기동 신호를 무선 통신부(26)에 의해 송신한다. 또한, 기동 신호 제어부(202)는, 주행 시의 차량(2)으로부터 송신되는 기동 신호와, 정차시의 차량(2)으로부터 송신되는 기동 신호를, 각각 별도의 기동 신호로 하고 있다. 그 때문에, 기동 신호를 수신한 컨트롤러(10)는, 당해 기동 신호가 주행중인 차량(2)으로부터 송신된 신호인지, 정차중인 차량(2)으로부터 송신된 신호인지를 식별할 수 있다.
급전 장치 안내부(203)는, 무선 통신부(26)에 의해 수신된 상태 검출부(102)의 검출 결과를, 디스플레이(25)에 표시시킴으로써, 급전 장치(1)의 상태를 안내한다.
커플링 제어부(210)는, 커플링을 성립시키기 위해서, 신호를 송수신, 또는 수전 코일(21)에 의한 전력을 검출하는 제어부이며, 허가 신호 생성부(211) 및 커플링 판정부(212)를 갖고 있다. 허가 신호 생성부(211)는, 급전 장치(1)로부터 송신되는 급전 장치(1)의 식별 정보(ID)에 기초하여, 복수의 급전 장치(1) 중에서 하나의 급전 장치(1)를 특정한다. 그리고, 허가 신호 생성부(211)는, 특정한 급전 장치(1)로부터의 비접촉에 의한 전력의 송전을 허가하는 허가 신호를 생성한다. 또한, 커플링 제어부(210)는, 무선 통신부(26)를 제어하고, 당해 허가 신호를 송신한다. 그리고, 커플링 판정부(212)는, 허가 신호를 수신한 급전 장치(1)로부터의 전력을 검출함으로써, 차량(2)과 급전 장치(1)의 사이에서 한 쌍의 통신이 확립되었는지 여부를 판정하고 있다.
무선 LAN 방식 등을 사용한 무선 통신부(16) 및 무선 통신부(26)의 통신의 특징으로서, 예를 들어 차량(2)측의 무선 통신부(26)에 의해 신호를 송신한 경우에는, 당해 무선 통신부(26)의 통신권 내에 위치하는 복수의 무선 통신부(16)가 당해 신호를 수신한다. 또한, 차량(2)의 무선 통신부(26)는, 급전 장치(1)의 무선 통신부(16)로부터 신호를 수신할 수도 있고, 이 급전 장치(1) 이외의 다른 급전 장치(1)의 무선 통신부(16)로부터도 신호를 수신할 수 있다. 그 때문에, 차량(2)이, 급전 장치(1)를 설치한 주차장에 주차했다고 해도, 무선 통신만으로는, 급전 장치(1)는, 어느 차량이 주차했는지를 파악할 수 없고, 차량(2)은, 어느 급전 장치(1)의 주차장에 정차했는지를 파악할 수 없다. 그 때문에, 주차한 주차장의 급전 장치(1)와, 차량(2)의 사이에서, 통신을 확립할 수 없다.
한편, 급전 장치(1)와 차량(2)의 사이에서, 일대일의 전용 통신을 행하기 위해서, 무선 통신부(16, 26)와는 상이한 근거리용의 통신기를 별도 설치하는 것은, 비용의 면에서도 바람직하지 않다. 그 때문에, 본 예에서는, 송전 코일(11)과 수전 코일(21)의 사이에 의한 비접촉 급전을 이용하여, 급전 장치(1)와 차량(2)의 사이의 통신을 확립하고 있다. 그리고, 커플링 제어부(210)는, 이러한 차량(2)과 급전 장치(1)와의 사이의 한 쌍의 통신을 확립하기 위한 제어 부분이다.
이하, 급전 장치(1)와 차량(2)의 사이에서, 일대일의 통신이 확립된 것, 바꾸어 말하면, 차량(2)측에서, 주차한 급전 장치(1)의 식별 정보를 파악하고, 또한 급전 장치(1)측에서도 주차한 차량(2)의 식별 정보를 파악한 상태를, 커플링이 성립된 상태라고 칭한다. 그리고, 이 커플링을 성립시키기 위한 제어가, 커플링 제어에 상당한다.
이어서, 도 1 및 도 2를 사용하여, 컨트롤러(10, 20)의 제어에 대해서 설명한다. 차량(2)으로부터 급전 장치(1)에 기동 신호를 송신하고, 급전 장치(1)에서 비접촉 급전에 의한 충전 제어까지의, 기본적인 제어에 대해서 설명한다.
먼저 차량(2)의 컨트롤러(20)는, 예를 들어 차량(2)의 모터(도시 생략) 회전 수에 기초하여, 차량(2)이 주행중인지 정차 중인지를 판정한다. 그리고, 기동 신호 제어부(202)는, 차량(2)의 상태가 주행중인 경우에는 기동 신호(주행중)를 생성하고, 차량(2)의 상태가 정차중인 경우에는 기동 신호(정차중)를 생성한다. 또한, 기동 신호(주행중)와 기동 신호(정차중)는, 송신 신호에, 주행중 또는 정차중 중 어느 쪽의 차량(2)의 상태인지를 나타내는 식별자를 포함하고 있다. 그리고, 기동 신호 제어부(202)는, 기동 신호(주행중 또는 정차중)를 무선 통신부(26)에 의해, 급전 장치(1)에 송신한다.
급전 장치(1)는, 차량(2)으로부터 송신된 기동 신호를 수신하면, 주차 차량 판정부(101)에 의해, 주차장에 차량이 주차하고 있는지 여부를 판정한다.
주차 차량 판정부(101)에 의해 차량(2)이 주차장에 주차되어 있지 않다고 판단하고, 기동 신호(주행중)를 수신한 경우에는, 컨트롤러(10)는, 상태 검출부(102)에 의한 급전 장치(1)의 상태를 진단하는 제어를 행한다. 즉, 차량(2)이 주차장에 주차되어 있지 않은 상태에서, 급전 장치(1)가 주행중인 차량(2)으로부터 기동 신호를 수신한 경우에는, 기동 신호를 송신한 차량이, 이 급전 장치(1)에 주차할 가능성이 있다. 이때, 예를 들어 급전 장치(1)가, 비접촉 급전에 의한 충전을 행할 수 없고, 접촉 급전 가능 상태인 경우에는, 차량(2)이 주차장에 주차하기 전에, 급전 장치(1)의 상태를 통지하는 것이 좋다. 그 때문에, 상태 검출부(102)는, 급전 장치(1)의 상태를 진단하는 제어를 행한다.
또한, 주차 차량 판정부(101)에 의해 차량(2)이 주차장에 주차되어 있지 않다고 판단하고, 기동 신호(주행중)를 수신한 경우에는, 컨트롤러(10)는, 차량(2)과의 사이에서 커플링을 성립하기 위해서, 비접촉 급전 제어부(104)에 의해, 약한 전력을 출력시킨다. 커플링 제어는, 코일간의 비접촉 급전을 이용하고 있어, 송전 코일(11)에 대한 수전 코일(21)의 위치 어긋남이 큰 경우에는, 커플링을 위해서, 송전 코일(11)로부터 전력을 출력했다고 해도, 수전 코일(21)에서, 검출 가능한 만큼의 충분한 전력을 수전할 수 없을 가능성이 있다.
그 때문에, 컨트롤러(10)는, 코일 위치 검출부(103)에 의해, 커플링 제어 전이고, 차량(2)의 주차중 또는 차량(2)의 주차 후에, 송전 코일(11)에 대한 수전 코일(21)의 위치를 검출하고 있다. 그리고, 코일 위치 검출부(103)는, 코일간의 위치 어긋남이 허용 범위 밖인 경우에는, 무선 통신부(16)에 의해, 재주차를 지시하는 신호를 송신하면서, 표시부(17)에 재주차를 지시하는 취지를 표시시킨다. 또한, 허용 범위는, 커플링 제어를 행할 수 있는, 코일의 위치 어긋남의 상한을 나타내고 있다.
컨트롤러(10)는, 코일 위치 검출부(103)에 의해, 코일의 위치 어긋남이 허용 범위 내인 경우에는, 무선 통신부(16)에 의해, 커플링의 개시를 나타내는 예고 신호를 송신한다. 예고 신호는, 커플링을 성립시키기 위해서, 비접촉으로 송전 코일(11)로부터 수전 코일(21)에 전력을 공급하는 것을 예고한 신호이다.
또한, 차량(2)측의 컨트롤러(20)는, 급전 장치(1)측으로부터 커플링의 예고 신호를 수신하면, 커플링 제어부(210)에 의해, 커플링의 제어를 개시한다. 커플링 제어의 상세에 대해서는 후술한다.
그리고, 커플링의 성립 후에, 컨트롤러(10, 20)는, 비접촉 급전에 의한 배터리(24)의 충전 제어를 행한다. 타이머 설정이 되어 있는 경우에는, 설정된 시간에 달한 때, 배터리(24)의 충전이 개시된다. 또한, 타이머 설정이 되어 있지 않고, 또한 충전을 취소하지도 않는다면, 차량(2)의 파워 스위치(도시 생략)가 온 상태로부터 오프 상태로 전환된 때, 또는 Ready 상태로부터 오프 상태로 전환된 때, 배터리(24)의 충전이 개시된다.
여기서, 온 상태는, 파워 스위치의 온 조작에 의해, 천이된 상태를 나타낸다. 파워 스위치의 온 상태에서는, 컨트롤러(20)는 기동하고 있지만, 수전 회로부(23)의 릴레이 스위치는 오프로 되어 있고, 모터와 배터리(24)의 사이, 및 충전기(33)와 배터리의 사이도, 릴레이 오프(수전 회로부(23)의 릴레이 스위치와는 다른 스위치)에 의해 차단되어 있기 때문에, 차량(2)을 주행시킬 수는 없고, 외부 전원에 의해 배터리(24)를 충전할 수 있는 상태가 아니다.
또한, Ready 상태는, 브레이크 페달을 밟은 상태에서, 파워 스위치의 온 조작에 의해, 천이된 상태를 나타낸다. Ready 상태에서는, 컨트롤러(20)는 기동하여, 모터와 배터리(24)의 사이는 전기적으로 도통 상태가 되고, 수전 회로부(23)의 릴레이 스위치는 오프가 되어, 충전기(33)와 배터리(24)의 사이는 차단되어 있다. 그 때문에, 차량(2)을 주행시킬 수는 있지만, 외부 전원에 의해 배터리(24)를 충전할 수 있는 상태가 아니다.
한편, 타이머 충전의 설정 시각에 달한 때, 또는, 유저에 의해 충전을 개시하는 지령이 컨트롤러(20)에 입력되어서, 파워 스위치가 온 상태로부터 오프 상태로, 또는 Ready 상태로부터 오프 상태로 전환된 때는, 컨트롤러(20)는 기동하여, 수전 회로부(23)의 릴레이 스위치는 온이 되고, 충전기(33)와 배터리(24)의 사이는 전기적으로 도통 상태가 된다. 이에 의해, 차량(2)은, 전기적으로도 충전 가능한 상태가 된다.
배터리(24)의 충전 제어 시에는, 컨트롤러(20)는, 배터리(24)의 충전 상태를 관리하고 있어, 배터리(24)의 SOC에 따라, 배터리(24)의 충전 전력을 조정하도록, 요구 전력을 급전 장치(1)측에 송신한다. 급전 장치(1)의 컨트롤러(10)는, 차량(2)측으로부터의 요구 전력에 따라, 비접촉 급전 제어부(104)에 의해, 파워 유니트(13)를 제어한다. 그리고, 배터리(24)의 SOC가 목표 SOC에 달하면, 컨트롤러(20)는, 충전을 정지하는 정지 신호를 급전 장치(1)에 송신한다. 비접촉 급전 제어부(104)는, 당해 정지 신호에 기초하여, 전력의 출력을 정지시킨다.
이상의 제어가, 급전 장치(1)의 컨트롤러(10) 및 차량(2)의 컨트롤러(20)의 제어의 개요인데, 급전 장치(1)측의 컨트롤러(10)는, 주차장에 차량이 멈추어 있는지 여부, 및 차량(2)으로부터 송신되는 기동 신호가 주행중인 것인지, 정차중인 것인지에 따라, 상기의 제어의 일부를 제외하고 있다.
따라서, 이하, 차량의 상태, 및 주차장에 차량이 정차하고 있는지 여부에 따른, 컨트롤러(10, 20)의 구체적인 제어를, 도 1 내지 도 3을 사용하여 설명한다. 도 3은, 급전 장치(1)를 각각 구비한 복수의 주차장과, 복수의 차량(2)의 위치 관계를 설명하기 위한 평면도이다. 도 3에 대해서, 차량(CAR_A)은, 복수의 급전 장치(1)(GC_A, GC_B, GC_C) 중 가장 가까운 급전 장치(GC_A)에 주차하려고 하고 있다. 또한, 차량(CAR_C)은, 급전 장치(GC_C)의 주차장에 이미 정차하고 있지만, 접촉 급전 및 비접촉 급전에 의한 배터리(24)의 충전은 행하고 있지 않다. 차량(CAR_B)은, 가장 가까운 급전 장치(GC_C)에 차량(CAR_C)이 정차하고 있기 때문에, 다음으로 가까운 위치의 급전 장치(GC_B)에 주차하려고 하고 있다. 또한, 도면 중의 CAR_A, B, C는 차량(2)의 각 식별 정보(ID)를 나타내고, GC_A, B, C는, 급전 장치(1)의 각 식별 정보를 나타내고 있다.
먼저, 주행중인 차량(CAR_A, CAR_B)으로부터 기동 신호가 송신되는 경우의 제어에 대해서 설명한다.
차량(2)에 의한 기동 신호의 생성에 대해서 설명한다. 컨트롤러(20)는, 차량(2)의 주행중에, 주차 확인 버튼(31)이 눌러졌는지 여부를 판정한다. 그리고, 주차 확인 버튼(31)이 눌러진 경우에는, 기동 신호 제어부(202)는, 기동 신호(주행중)를 식별 정보와 함께 송신한다. 또한, 주차 확인 버튼(31)이 눌러지지 않은 경우에도, 컨트롤러(20)는, 차량의 현재지와, 등록되어 있는 급전 장치(1)의 위치와의 거리가, 소정의 판정 역치 이하인지 여부를 판정한다. 그리고, 차량의 현재지와 급전 장치(1)의 위치와의 거리가 소정의 판정 역치 이하인 경우에는, 기동 신호 제어부(202)는, 무선 통신부(26)를 온으로 해서, 기동 신호(주행중)를 식별 정보와 함께 송신한다. 등록되어 있는 급전 장치(1)는, 예를 들어 자택의 주차장, 또는, 목적지까지의 주행 루트 부근의 급전 장치(1)이며, 메모리(29)에 기록되어 있다. 급전 장치(1)는, 유저에 의해 등록되어도 되고, 또는, 예를 들어 배터리(24)가 소정 값보다 낮아진 경우에, 차량의 현재지 부근, 또는, 차량(2)의 도달 가능 지점의 부근의 급전 장치(1)를, 컨트롤러(20)에 의해 특정하여, 메모리(29)에 등록해도 된다.
한편, 차량 주행중에, 주차 확인 버튼(31)이 눌러지지 않고, 차량(2)의 현재지와 등록되어 있는 급전 장치(1)의 위치와의 거리가, 소정의 판정 역치보다 긴 경우에는, 기동 신호 제어부(202)는, 무선 통신부(26)를 오프로 하고, 기동 신호(주행중)를 송신하지 않는다. 또한, 무선 통신부(26)가 온인 상태에서, 차량(2)의 현재지와 등록되어 있는 급전 장치(1)의 위치와의 거리가, 소정의 판정 역치보다 길어진 경우에는, 기동 신호 제어부(202)는, 무선 통신부(26)를 온으로부터 오프로 전환한다.
도 3의 예에서는, 차량(CAR_A, CAR_B)의 위치와, 등록되어 있는 급전 장치(GC_A, B, C)의 위치와의 사이의 거리가 소정의 판정 역치 이하이며, 기동 신호 제어부(202)는, 차량의 식별 신호(CAR_A 또는 CAR_B) 기동 신호(주행중)를 급전 장치(GC_A, B, C)에 송신한다. 기동 신호(주행중)를 송신한 후, 차량(CAR_A, CAR_B)의 컨트롤러(20)는, 급전 장치(1)로부터의 신호를 기다리는 상태가 된다.
이어서, 기동 신호(송신중)를 수신한 급전 장치(1)측의 컨트롤러(10)의 제어에 대해서 설명한다. 기동 신호(송신중)를 수신하면, 컨트롤러(10)는, 무선 통신의 수신 시스템 이외의 다른 시스템을 기동시킨다. 주차 차량 판정부(101)는, 주차장에 차량(2)이 멈추어 있는지 여부를 판정한다. 급전 장치(GC_A, B)는, 주차장에 차량이 멈추어 있지 않기 때문에, 주차 차량 없음이라 판정한다. 한편, 급전 장치(GC_C)는, 주차장에 차량(CAR_C)이 멈추어 있기 때문에, 주차 차량 있음이라 판정한다.
주차 차량 판정부(101)에 의해, 주차 차량 없음이라 판정된 경우에는, 컨트롤러(20)는, 수신한 기동 신호에 포함되는 차량의 식별 정보와, 메모리(15)에 등록되어 있는 차량용의 식별 정보를 대조한다.
메모리(15)에 기록되어 있는 식별 정보에 대해서, 예를 들어 급전 장치(1)가 가정용 주차장에 설정되어 있는 경우에는, 급전 장치(1)의 소유자의 차량의 식별 정보가 메모리(15)에 기록되어 있다. 또는, 본 예의 비접촉 급전 시스템이, 회원 전용의 시스템인 경우에는, 회원 등록되어 있는 차량의 식별 정보, 또는 회원임을 나타내는 식별 정보가 메모리(15)에 기록되어 있다. 또한, 회원 공통의 식별 정보를 사용하는 경우에는, 식별 정보는, 차량(2)측의 메모리(29)에도 기록되어 있어, 기동 신호와 함께 차량(2)으로부터 급전 장치(1)에 송신된다.
기동 신호(주행중)와 함께 수신한 식별 정보와 메모리(15)의 식별 정보가 일치하는 경우에는, 컨트롤러(10)는, 식별 정보가 허가된 것이라고 판정한다. 한편, 수신한 식별 정보와 메모리(15)의 식별 정보가 일치하지 않는 경우에는, 컨트롤러(10)는, 식별 정보가 허가된 것이 아니라고 판정한다. 그리고, 식별 정보가 허가된 것이 아닌 경우에는, 컨트롤러(10)는, 상태 검출부(102)에 의한 자기 진단 제어 및 커플링 제어를 행하지 않고, 슬립 상태가 된다.
식별 정보가 허가된 것이 아닌 경우에는, 허가되지 않는 식별 정보를 가진 차량이 주차장에 주차되었다고 해도, 비접촉 충전은 행해지지 않기 때문에, 자기 진단 제어 등을 행할 필요가 없다. 또한, 허가되지 않은 식별 정보의 차량에 대하여 급전 장치(1)의 자기 진단의 결과를 통지한 경우에는, 비접촉 충전이 허가되어 있지 않음에도 불구하고, 차량의 유저가, 통지 결과를 보고, 차량(2)을 주차장에 잘못해서 주차할 가능성도 있다. 그 때문에, 식별 정보가 허가된 것이 아닌 경우에는, 컨트롤러(10)는, 자기 진단 제어 등을 생략하고, 슬립 상태가 된다. 이에 의해, 본 예는, 급전 장치(1)의 소비 전력을 억제할 수 있다.
이어서, 식별 정보가 허가된 것인 경우에는, 컨트롤러(10)는, 상태 검출부(102)에 의해, 급전 장치(1)의 상태를 검출한다. 도 3의 예에서는, 급전 장치(GC_A, B)가 차량(CAR_A)의 기동 신호를 수신함으로써, 자기 진단 제어를 행한다.
그리고, 컨트롤러(10)는, 상태 검출부(102)에 의해, 급전 장치(1)의 비접촉 급전 가능 상태를 검출한 경우에는, 표시부(17)의 램프 표시를 「청색」으로 해서 점등시킨다. 또한, 컨트롤러(10)는, 상태 검출부(102)에 의해, 급전 장치(1)의 복귀 가능 상태를 검출한 경우에는, 표시부(17)의 램프 표시를 「청색」으로 해서 점멸시킨다. 또한, 컨트롤러(10)는, 상태 검출부(102)에 의해, 급전 장치(1)의 접촉 급전 가능 상태를 검출한 경우에는, 표시부(17)의 램프 표시를 「적색」으로 해서 점멸시킨다. 또한, 컨트롤러(10)는, 상태 검출부(102)에 의해, 급전 장치(1)의 급전 불가 상태를 검출한 경우에는, 표시부(17)의 램프 표시를 「적색」으로 해서 점등시킨다. 즉, 본 예는, 상태 검출부(102)에 의한 검출 결과에 대하여 표시부(17)의 표시 상태를, 각각 상이하게 하고 있다.
컨트롤러(10)는, 차량(2)과의 사이에서 무선 통신을 계속하고 있는 경우에는, 상기와 같은 표시부(17)에 의한 램프 표시를 계속해서 행한다. 한편, 차량(2)과의 무선 통신이 도중에 끊어지고 나서, 소정의 시간이 경과한 경우에는, 컨트롤러(10)는, 표시부(17)를 제어하여, 램프 표시를 소등시킨다. 무선 통신이 도중에 끊어진 경우란, 도 3의 예에서는, 예를 들어 차량(CAR_A)이 급전 장치(GC_A)에 가까워졌지만, 급전 장치(GC_A)의 주차장에는 멈추지 않고 통과한 경우이다. 이러한 경우에는, 차량(2)이 급전 장치(1)의 부근에 존재하지 않음에도 불구하고, 급전 장치(1)의 상태를 표시부(17)에 표시시킬 필요가 없다. 그 때문에, 컨트롤러(10)는 램프 표시를 소등시킨다.
또한, 본 예에서는, 식별 신호가 허가되어 있지 않은 차량(2)에 대해서는, 급전 장치(1)의 표시부(17)의 램프 표시에 의해, 급전 장치(1)의 상태를 통지하고 있지 않다. 도 3을 참조하여, 예를 들어 급전 장치(GC_B)가 차량(CAR_D)의 유저가 소유한 것으로서, 급전 장치(GC_B)의 메모리(15)에는, 차량의 식별 정보로서 CAR_D만이 등록되어 있는 것으로 한다. 이 경우에, 식별 인증을 행하지 않고, 램프 표시에 의해 급전 장치(1)의 상태를 통지한 경우에는, 차량(CAR_D) 이외의 차량(CAR_A, B)이 급전 장치(GC_B)의 부근을 주행한 경우에도, 표시부(17)가 발광되어 버리게 된다. 그 때문에, 본 예에서, 컨트롤러(10)는, 식별 신호가 허가되어 있지 않은 차량(2)에 대해서는, 표시부(17)에 의해 급전 장치(1)의 상태를 표시하지 않도록 제어하고 있다.
또한, 컨트롤러(10)는, 상태 검출부(102)의 검출 결과가 비접촉 급전 가능 상태인 경우, 검출 결과가 복귀 가능 상태인 경우, 및 접촉 급전 가능 상태인 경우에는, 검출 결과를 무선 통신에 의해 차량(2)에 송신한다. 또한 검출 결과의 송신 후, 컨트롤러(10)는, 차량(2)으로부터의 신호의 대기 상태가 된다.
한편, 컨트롤러(10)는, 상태 검출부(102)의 검출 결과가 급전 불가 상태인 경우에는, 검출 결과를 무선 통신에 의해 송신하지 않는다. 급전 장치(1)에 의해 충전할 수 없고, 또한 충전 불가로 하는 문제 등을 차량(2)의 유저로는 해결할 수 없는 경우에는, 검출 결과를 차량(2)측에 통지했다고 해도, 검출 결과는, 차량(2)의 유저에게 있어서는 의미 있는 정보가 되지는 않는다. 그 때문에, 본 예는, 검출 결과가 급전 불가 상태인 경우에는, 검출 결과를 무선 통신에 의해 송신하고 있지 않다.
이에 의해, 차량(CAR_A, B)의 유저는, 급전 장치(GC_A, B)에 주차하기 전에, 표시부(17)의 표시의 차이로, 급전 장치(GC_A, B)의 상태를 확인할 수 있다. 예를 들어, 급전 장치(GC_A)가 급전 불가 상태이며, 급전 장치(GC_B)가 복귀 가능 상태인 경우에는, 주행중인 차량(CAR_A, B)의 유저는, 급전 장치(GC_A)의 「적색」의 점등 상태를 확인함으로써, 급전 장치(GC_A)에서는 충전 가능하지 않음을 인식할 수 있다. 또한, 주행중인 차량(CAR_A, B)의 유저는, 급전 장치(GC_B)의 「청색」의 점등 상태를 확인함으로써, 어떠한 이상을, 자신이 해결한 후에, 비접촉 급전 가능한 것을 인식할 수 있다.
한편, 주차 차량 판정부(101)에 의해, 주차 차량 있음이라고 판정한 경우에는, 컨트롤러(10)는, 상기의 식별 정보의 인증 제어 및 급전 장치(1)의 자기 진단 제어를 행하지 않고, 슬립 상태로 한다. 이 제어는, 도 3의 예에서는, 급전 장치(GC_C)의 제어에 해당한다.
급전 장치(GC_C)는, 차량(CAR_A, B)으로부터 기동 신호(주행중)를 수신했다고 해도, 이미, 차량(CAR_C)이 정차하고 있다. 그 때문에, 급전 장치(GC_C)에서는, 차량(CAR_A, B)은 충전할 수 없고, 급전 장치(GC_C)는, 차량(CAR_A, B)과의 사이에서 식별 정보의 인증을 필요로 하지 않고, 또한 급전 장치(GC_C)의 상태를, 차량(CAR_A, B)에 통지시킬 필요도 없다. 그 때문에, 급전 장치(GC_C)는, 차량(CAR_A, B)으로부터 기동 신호(주행중)를 수신한 경우에는, 바로, 슬립 상태가 된다. 이에 의해, 본 예는, 급전 장치(1)의 소비 전력을 억제할 수 있다.
이어서, 상태 검출부(102)의 검출 결과의 정보를 수신한 차량측의 제어를 설명한다. 상기와 같이, 차량(GC_A, B)은, 기동 신호(주행중)를 송신한 후에, 급전 장치(1)로부터의 신호의 대기 상태로 되어 있지만, 급전 장치(1)로부터, 자기 진단의 결과를 포함하는 신호를 수신함으로써, 급전 장치(1)의 상태를 안내한다.
비접촉 급전 가능 상태의 검출 결과를 포함하는 신호를 수신한 경우에는, 급전 장치 안내부(203)는, 검출 결과와, 검출 결과에 대응하는 정상적인 급전 장치(1)의 위치를, 디스플레이(25)의 지도 상에 표시한다. 급전 장치 안내부(203)는, 예를 들어 색의 식별에 의해, 급전 장치(1)가 정상적으로 비접촉 급전 가능한 것을 나타내도 되고, 또는, 팝업 기능에 의해, 디스플레이(25) 상에 정상적인 급전 장치(1)라는 취지를 표시시켜도 된다.
또한, 복귀 가능 상태의 검출 결과를 포함하는 신호를 수신한 경우에는, 급전 장치 안내부(203)는, 검출 결과와, 검출 결과에 대응하는 급전 장치(1)의 위치를, 디스플레이(25)의 지도 상에 표시한다. 급전 장치 안내부(203)는, 유저에 의해 해결 가능한 이상을 포함하는 급전 장치를, 디스플레이(25) 상에서 표시한다. 복귀 가능 상태의 급전 장치(1)를 디스플레이(25)에 표시시킬 때는, 예를 들어 정상적인 급전 장치(1)의 표시색과는 상이한 색으로 표시해도 되고, 또는, 팝업 기능에 의해 표시해도 된다. 이때, 복귀 가능 상태의 원인으로 되어 있는 이상을 표시해도 된다.
또한, 접촉 충전 가능 상태의 검출 결과를 포함하는 신호를 수신한 경우에는, 급전 장치 안내부(203)는, 접촉 급전만 가능한 급전 장치를, 디스플레이(25) 상에서 표시한다. 접촉 급전 가능 상태의 급전 장치(1)를 디스플레이(25)에 표시시킬 때는, 예를 들어 정상적인 급전 장치(1)의 표시색 및 복귀 가능 상태의 급전 장치(1)의 표시색과는 상이한 색으로 표시해도 되고, 또는, 팝업 기능에 의해 표시해도 된다.
또한, 복수의 급전 장치(1)가, 디스플레이(25)에서 표시되는 지도에 포함되는 경우에는, 각 급전 장치(1)의 위치와, 각 급전 장치(1)에 대응하는 각각의 상태가, 디스플레이 상에 각각 표시된다.
상태 검출부(102)의 검출 결과가 급전 불가 상태인 경우에는, 검출 결과는 무선 통신에 의해 송신되지 않기 때문에, 급전 장치 안내부(203)는, 급전 불가 상태의 급전 장치(1)의 정보를 디스플레이(25)에는 표시하지 않는다. 즉, 급전 장치 안내부(203)는, 비접촉 충전 또는 접촉 충전 중 어느 한쪽의 충전을 행할 수 있는 급전 장치(1)와 차량(2)의 유저에 의해 충전 가능한 상태로 복귀할 수 있는 상태의 급전 장치(1)를, 디스플레이(25) 상에 표시시키고 있다. 그 때문에, 차량(2)의 유저는, 디스플레이(25)의 표시에 의해, 급전 장치(1)의 상태가 충전 가능한 상태인 것을 용이하게 확인할 수 있다.
그리고, 차량(CAR_A, B)의 유저는, 급전 장치(1)의 표시부(17)의 표시, 또는 차량(2)의 디스플레이(25)의 표시를 확인하면서, 급전 장치(GC_A, B)의 주차장에 차량을 주차시킨다.
또한, 차량이, 급전 장치(1)의 상태의 검출 결과를 나타내는 신호를 송신한 급전 장치(1)의 주차장(급전 장치(GC_A, B)의 주차장)에 가까워졌을 경우에는, 컨트롤러(20)는, 급전 장치(1)에 대하여 주차의 의지를 나타내는 주차 신호를 송신한다. 차량(2)이 급전 장치(1)에 근접했는지 여부의 판정은, 예를 들어 급전 장치(1)의 위치와 차량의 현재지와 비교함으로써 판정해도 되고, 또는, 급전 장치(1)로부터 송신되는 무선 신호의 수신 강도를 측정함으로써 판정해도 된다.
이어서, 주차장에서 주행중인 차량 또는 주차 후의 정지 차량에 대한 급전 장치(GC_A, B)와, 차량(CAR_A, B)의 커플링 제어에 대해서 설명한다. 먼저, 컨트롤러(10)는, 상기의 주차 신호를 수신한다.
이때, 급전 장치(1)의 상태가 비접촉 급전 가능 상태인 경우에는, 코일 위치 검출부(103)에 의해 코일간의 위치 어긋남을 검출한다. 한편, 급전 장치(1)의 상태가 복귀 가능 상태인 경우에는, 컨트롤러(10)는, 복귀 가능 상태의 원인으로 되어 있는 이상이 제거된 것을 확인한 후에, 코일 위치 검출부(103)에 의해 코일간의 위치 어긋남을 검출한다. 또한, 급전 장치(1)의 상태가 접촉 급전 가능 상태인 경우에는, 컨트롤러(10)는, 코일 위치 검출부(103)에 의한 코일 위치의 검출 제어 및 커플링 제어를 행하지 않고, 접촉 충전에 의한 충전 제어를 행한다.
그리고, 코일 위치 검출부(103)에 의해, 센서(12)의 검출값에 기초하여 차량(2)의 수전 코일(21)의 위치가 검출되고, 송전 코일(11)과 수전 코일(21)의 사이의 위치 어긋남이 허용 범위 내인 경우에는, 컨트롤러(10)는, 차량(2)에 대하여 커플링의 수용이 준비된 것을 나타내는 여자 예고 신호를 송신한다.
여기서, 도 3의 예에서, 차량(CAR_A)은 차량(CAR_B)보다도 빨리, 주차 신호를 송신한 것으로 한다. 또한, 급전 장치(GC_A, B, C)는, 차량(CAR_B)으로부터의 주차 신호보다도, 차량(CAR_A)의 주차 신호를 빨리 수신한 것으로 한다.
이 경우에, 급전 장치(GC_A)의 컨트롤러(10)는, 차량(CAR_A)으로부터의 주차 신호를 수신함으로써, 여자 예고 신호를 차량(CAR_A, B)에 송신한다. 또한, 급전 장치(GC_B)의 컨트롤러(10)는, 차량(CAR_A)으로부터의 주차 신호를 수신함으로써, 여자 예고 신호를 차량(CAR_A, B)에 송신한다. 이때, 먼저 주차 신호를 송신하는 차량(CAR_A)에 대하여, 급전 장치(GC_A)는 급전 장치(GC_B)보다도 가까운 위치에 있다. 그 때문에, 급전 장치(GC_A)의 여자 예고 신호는, 급전 장치(GC_B)의 여자 예고 신호보다도 빨리 신호가 송신된다. 급전 장치(GC_A)의 여자 예고 신호는 식별 정보(GC_A)를 포함하고, 급전 장치(GC_B)의 여자 예고 신호는 식별 정보(GC_B)를 포함하고 있다.
그리고, 차량(CAR_A)은, 급전 장치(GC_A)의 여자 예고 신호의 수신 후에, 급전 장치(GC_B)의 여자 예고 신호를 수신한다. 마찬가지로, 차량(CAR_B)은, 급전 장치(GC_A)의 여자 예고 신호의 수신 후에, 급전 장치(GC_B)의 여자 예고 신호를 수신한다. 즉, 차량(CAR_A)에서 수신하는 여자 예고 신호의 수신순은, 차량(CAR_B)에서 수신하는 여자 예고 신호의 수신순과 동일해진다.
또한, 컨트롤러(10)는, 통신권 내에 존재하는 복수의 차량간에, 여자 예고 신호의 수신순을 동일하게 하기 위해서, 서로의 급전 장치간에서 송신 타이밍을 조정해도 된다. 예를 들어, 동일한 차량의 식별 신호를 포함하는 주차 신호를, 복수의 급전 장치에서 수신한 경우에는, 무선 신호의 수신 강도는, 차량에 대하여 가까운 급전 장치일수록 높아진다. 그 때문에, 컨트롤러(10)는, 수신 강도가 낮을수록, 송신 타이밍이 지연되게 조정해도 된다. 또한, 예를 들어 주차 신호에, 송신 시각의 정보를 포함하는 경우에는, 컨트롤러(10)는, 송신 시각과 수신 시각과의 사이의 시간으로부터, 대상이 되는 차량과 급전 장치와의 사이의 거리를 파악할 수 있다. 그리고, 이 거리가 짧은 급전 장치(1)일수록, 송신 타이밍을 빠르게 하고, 거리가 긴 급전 장치일수록 송신 타이밍을 늦게 해도 된다.
커플링 제어부(210)는, 허가 신호 생성부(211)에 의해, 복수의 급전 장치(1)로부터 여자 예고 신호를 수신한 경우에, 미리 설정된 규칙에 따라, 복수의 급전 장치(1) 중, 하나의 급전 장치(1)에 대하여 커플링을 위한 여자를 허가한다. 미리 설정된 규칙은, 예를 들어 여자 예고 신호의 수신 순서, 또는 급전 장치(1)에 등록 번호가 부여되어 있는 경우에는, 번호의 순서 등이다. 일례로서, 여자 예고 신호의 수신 순위가 최상위인 것을, 미리 설정된 규칙으로서, 이하 설명한다.
도 3의 예에서는, 차량측에서의 여자 예고 신호의 수신 순위는, 급전 장치(GC_A)의 여자 예고 신호가 1번이며, 급전 장치(GC_B)의 여자 예고 신호가 2번이다. 그 때문에, 급전 장치(GC_A)의 허가 신호 생성부(211)는, 1번에 수신한 여자 예고 신호에 포함되는 식별 정보(GC_A)를 추출하고, 추출한 식별 신호를 갖는 급전 장치(GC_A)를, 커플링을 위해서 송전 코일(11)로부터 수전 코일(21)에의 송전을 허가하는(커플링의 여자를 허가하는) 급전 장치(1)로서 특정한다. 그리고, 허가 신호 생성부(211)는, 커플링의 여자를 허가한 것을 나타내는 신호를, 허가한 급전 장치(1)의 식별 신호(GC_A)를 포함하면서, 허가 신호로서 생성한다.
차량(CAR_B)에 있어서도, 여자 예고 신호의 수신 순위는, 차량(CAR_A)의 수신 순위와 동일하다. 그 때문에, 급전 장치(GC_A)의 커플링 제어부(210)도 마찬가지로, 급전 장치(GC_A)를 커플링을 위한 여자를 허가하는 급전 장치(1)로서 특정한다. 또한 차량(CAR_B)의 커플링 제어부(210)도, 식별 정보(GC_A)를 포함하는 허가 신호를 생성한다.
이어서, 차량(CAR_A, B)의 커플링 제어부(210)는, 생성한 허가 신호를, 급전 장치(1)에 송신한다.
급전 장치(1)측의 컨트롤러(10)는, 허가 신호에 포함되는 급전 장치(1)의 식별 정보와, 메모리(15)에 기록되어 있는 자신의 식별 정보를 비교한다. 그리고, 허가 신호의 식별 정보와 자신의 식별 정보가 일치한 경우에는, 컨트롤러(10)는, 커플링을 위한 여자가 허가되었다고 판단하여, 비접촉 급전 제어부(104)에 의해, 파워 유니트(13)를 제어하고, 송전 코일(11)로부터 전력을 출력한다. 이때, 출력 전력은, 차량(2)측의 센서(22)에서, 전력을 검출할 수 있을 정도의 크기이면 된다.
도 3의 예에서는, 급전 장치(GC_A)의 컨트롤러(10)는, 허가 신호에 포함되는 식별 정보(GC_A)와 자신의 식별 정보(GC_A)가 일치하기 때문에, 여자가 허가되었다고 판단하여, 송전 코일(11)로부터 전력을 출력한다. 한편, 급전 장치(GC_B)의 컨트롤러(10)는, 허가 신호에 포함되는 식별 정보(GC_A)와 자신의 식별 정보(GC_B)가 일치하지 않기 때문에, 여자가 허가되지 않았다고 판단하여, 송전 코일(11)로부터 전력을 출력하지 않는다. 즉, 차량(CAR_A)은 허가 신호를 송신함으로써, 허가 신호로 허가되지 않은 급전 장치(1)에 대하여 커플링을 위한 여자를 금지시키고 있다.
차량측의 컨트롤러(20)는, 허가 신호를 송신한 후, 센서(22)를 사용하여, 수전 코일(21)에서 전력을 수전했는지 여부를 검출한다. 그리고, 커플링 제어부(210)의 커플링 판정부(212)는, 수전 코일(21)에서 수전하는 전력을 검출한 경우에는, 허가한 급전 장치(1)와의 사이에서, 커플링이 성립된 것으로 판정한다.
도 3의 예에서는, 급전 장치(GC_A)의 주차장에 정차한 차량(CAR_A)에는, 급전 장치(GC_A)의 송전 코일(11)로부터 전력이 공급된다. 그 때문에, 급전 장치(GC_A)의 커플링 제어부(210)는, 수전 코일(21)에서 전력이 수전된 것을 검출함으로써, 급전 장치(GC_A)와의 사이에 커플링이 성립된 것으로 판단한다.
한편, 급전 장치(GC_B)의 주차장에 정차한 차량(CAR_B)에는, 급전 장치(GC_B)의 송전 코일로부터 전력이 공급되지 않는다. 그 때문에, 급전 장치(GC_B)의 커플링 제어부(210)는, 센서(22)에서 전력을 검출할 수 없기 때문에, 급전 장치(GC_B)와의 사이에 커플링이 성립되지 않았다고 판단한다.
커플링 제어부(210)는, 커플링이 성립되지 않은 경우에는, 다시 커플링을 행하는 취지의 신호(재 커플링 신호)를 급전 장치(1)에 송신한다. 급전 장치(1)측의 컨트롤러(10)는, 재 커플링 신호를 수신한 경우에는, 주차 신호를 수신한 경우와 마찬가지로, 여자 예고 신호를 다시 송신한다. 그리고, 다시, 차량(2)과 급전 장치(1)의 사이에서, 상기의 커플링 제어가 행하여진다.
도 3의 예에서는, 급전 장치(GC_A)와 차량(CAR_A)의 사이에서 커플링이 성립되고, 급전 장치(GC_B)와 차량(CAR_B)의 사이에서 커플링이 성립되지 않은 후에, 차량(CAR_B)의 커플링 제어부(210)는, 재 커플링 신호를 급전 장치(1)에 송신한다.
급전 장치(GC_B)는 여자 예고 신호를 차량(2)에 송신한다. 급전 장치(GC_A)는 이미 커플링이 성립되어 있기 때문에, 여자 예고 신호를 송신하지 않는다.
차량(CAR_B)의 커플링 제어부(210)는, 급전 장치(GC_B)로부터의 여자 예고 신호를 수신한 후에, 급전 장치(GC_B)에 대하여 커플링의 여자를 허가하는 허가 신호를, 식별 정보(GC_B)를 포함하면서, 급전 장치(1)에 송신한다.
그리고, 급전 장치(GC_B)의 컨트롤러(10)는, 자신의 식별 정보(GC_B)와, 허가 신호의 식별 정보에 기초하여, 송전 코일(11)로부터 전력을 출력한다. 차량(CAR_B)의 커플링 제어부(210)는, 센서(22)를 사용하여, 수전 코일(21)에서 전력이 수전된 것을 검출함으로써, 급전 장치(GC_A)와의 사이에 커플링이 성립되었다고 판단한다. 이에 의해, 차량(CAR_A)과 급전 장치(GC_A)의 사이 및 차량(CAR_B)과 급전 장치(GC_B)의 사이에서, 커플링을 성립시킬 수 있다.
커플링이 성립되면, 커플링 제어부(210)는, 상대측인 급전 장치(1)의 식별 정보를, 커플링한 식별 정보로서 메모리(29)에 등록한다. 커플링 상대의 급전 장치의 식별 신호와 자신의 식별 정보를 대응시켜서, 커플링 성립을 나타내는 신호에 의해, 커플링 정보(커플링이 성립된 식별 정보)를 무선 송신한다. 마찬가지로, 급전 장치(1)의 컨트롤러(10)도, 상대측인 차량(2)의 식별 정보를, 커플링한 식별 정보로서 메모리(15)에 등록한다. 그리고, 컨트롤러(10)는, 다른 차량에 대하여 커플링 완료의 신호를 송신한다. 커플링 완료의 신호에는, 커플링이 성립된 대상의 식별 정보를 포함하고 있다.
커플링이 성립된 후, 다른 급전 장치(1) 및 다른 차량(2)은, 커플링이 성립된 차량(2) 및 급전 장치(1)의 정보를 필요로 하지 않는다. 그 때문에, 다른 급전 장치(1) 및 다른 차량(2)은, 커플링 완료의 신호를 수신하고, 신호에 포함되는 식별 정보에 기초하여, 커플링의 대상에서 제외함으로써, 커플링의 정밀도를 높일 수 있다.
그리고, 커플링이 성립된 후에는, 컨트롤러(10, 20)는 송신하는 상대방을 알 수 있기 때문에, 컨트롤러(10, 20)는, 자신의 식별 정보와, 상대의 식별 정보를 포함한 상태에서, 무선 통신부(16, 26)에 의해 신호의 송수신을 함으로써, 무선 통신으로 일대일의 통신을 확립시킬 수 있다.
또한, 상기한 바와 같이 본 예에서는, 무선 통신으로 송신한 신호에 기초하여, 코일 위치를 검출하면서, 커플링 제어를 행한다. 그 때문에, 차량이 주차장에 정차하고 있지 않은 경우에도, 이들 신호를 수신한 급전 장치(1)는, 코일 위치를 검출하는 대기 상태가 된다. 또한, 컨트롤러(10)측의 제어로부터, 코일 위치 검출부에 의한 제어를 생략한 경우에는, 컨트롤러(10)는, 송전 코일(11)로부터 전력을 출력하도록, 파워 유니트(13)를 제어해 버린다.
본 예에서는, 무선 통신을 행함으로써 발생하는, 상기의 불필요한 제어 시간을 가능한 한 짧게 하도록, 주차장에 차량이 정지하고 있지 않은 급전 장치(1)의 컨트롤러(10)는, 무선 통신으로 수신한 신호에 포함되고, 미리 등록(허가)되어 있는 식별 정보와, 자신의 급전 장치의 식별 정보가 일치하지 않은 경우에는, 코일 위치를 검출하는 대기 상태, 또는 전력 제어를 종료시키고, 슬립 상태로 천이한다. 이에 의해, 급전 장치(1)의 전력 소비를 억제할 수 있다.
커플링의 성립 후, 차량측의 컨트롤러(20)는, 비접촉 급전에 의한 충전이 가능한 취지를 디스플레이(25)에 표시한다. 그리고, 유저에 의해, 충전 개시를 취소하는 조작이 없고, 파워 스위치가 오프가 되면, 컨트롤러(20)는, 파킹 로크 기구(34)를 작동시켜서, 차륜이 회전하지 않도록 차륜을 고정한다.
비접촉 급전은, 코일간의 거리가 바뀜으로써 결합 계수가 바뀐다. 그리고, 배터리(24)의 충전중, 차륜이 회전하고, 코일간의 거리가 바뀌면, 결합 계수가 바뀌어 버린다. 이때, 결합 계수가 좋아지는 쪽으로 변화한 경우에는, 배터리(24)의 충전 전류가 설정 전류보다도 높아지고, 배터리(24)에의 부하가 커져버린다. 그 때문에, 본 예는, 충전 제어 전에, 파킹 로크 기구(34)를 작동시킨다.
차량측의 컨트롤러(20)는, 충전 개시의 배터리(24)의 충전 상태를 센서로 검출하고, 배터리(24)의 SOC와 목표 SOC로부터, 배터리(24)에의 요구 전력을 산출한다. 그리고, 컨트롤러(20)는, 산출한 요구 전력과 함께, 충전 개시의 요구 신호를, 급전 장치측의 컨트롤러(10)에 송신한다.
컨트롤러(10)의 비접촉 급전 제어부(104)는, 차량으로부터 충전 개시의 요구 신호를 수신하면, 차량(2)으로부터의 요구 전력에 따른, 전력을 송전 코일(11)로부터 출력하도록, 파워 유니트(13)를 제어한다.
차량측의 컨트롤러(20)는, 배터리의 상태를 관리하면서, 수전 코일(21)의 전력으로 배터리(24)를 충전한다. 그리고, 배터리(24)의 SOC가 목표 SOC에 달하면, 차량측의 컨트롤러(20)는, 충전을 종료하는 취지의 신호를 컨트롤러(10)에 송신하고, 충전 제어를 종료한다. 또한, 급전 장치측의 컨트롤러(10)는, 충전 종료의 신호를 수신함으로써, 충전 제어를 종료한다.
또한, 접촉 급전에 의한 충전이 가능한 취지를 디스플레이(25)에 표시한 후에, 충전의 타이머 설정이 된 경우에는, 차량(2)측의 컨트롤러(20)는, 타이머 설정한 취지의 신호를, 컨트롤러(10)에 송신한다.
컨트롤러(10)는, 타이머 설정한 취지의 신호를 수신한 경우에는, 단시간, 송전 코일(11)로부터 수전 코일(21)에 전력을 송전하도록, 파워 유니트(13)를 제어함으로써, 배터리(24)의 시험 충전을 개시한다.
차량측의 컨트롤러(20)는, 센서(22)를 사용하여, 수전 코일(21)의 전력을 검출한다. 컨트롤러(20)는, 검출한 전력과 전력 역치를 비교한다. 전력 역치는, 배터리(24)의 충전에 필요한 전력의 하한값이다. 그리고, 검출 전력이 전력 역치보다 큰 경우에는, 컨트롤러(20)는, 타이머 모드로 설정하여, 대기 상태가 된다. 또한, 타이머 모드는, 설정된 시각이 되면, 충전을 개시하는 충전 모드이다.
한편, 검출 전력이 전력 역치 이하인 경우에는, 컨트롤러(10)는 디스플레이(25)에 전력 부족이라는 취지를 표시한다. 전력 부족의 경우에는, 차량의 주차 위치를 변경하고, 코일간의 위치 어긋남을 작게 하면 된다.
타이머 설정한 경우에는, 통상 충전을 개시할 때, 차량의 유저는, 차량의 부근에 없다. 그 때문에, 코일의 위치 어긋남이 크고, 전력이 부족해졌다고 해도, 차량을 재주차시키거나, 코일 위치의 조정 기구를 사용하거나 해서, 코일의 위치를 조정할 수 없다. 그 때문에, 본 예는, 타이머 설정이 된 경우에는, 시험 충전을 행하고 있다.
또한, 시험 충전은, 반드시 배터리(24)를 실제로 충전할 필요는 없으며, 배터리(24)를 충전하기 위해서 필요한 전력을, 수전 코일(21)에서 수전한 것을 확인할 수 있으면 된다.
이상이, 주행중인 차량(CAR_A, CAR_B)으로부터 기동 신호가 송신되는 경우의 제어이다. 이어서, 정차중인 차량(CAR_C)으로부터 기동 신호가 송신되는 경우의 제어에 대해서 설명한다.
차량(2)에 의한 기동 신호의 생성에 대해서 설명한다. 충전의 타이머 모드로 설정되어 있는 경우에는, 기동 신호 제어부(202)는, 설정된 시간이 되면, 기동 신호(정차중)를 송신한다.
또한, 차량(CAR_C)을 급전 장치(GC_C)의 주차장에 주차했지만, 상기의 제어 시퀀스를 취소한 경우에는, 컨트롤러(20)는, 취소한 이력을 메모리(29)에 남기고 있다. 그리고, 충전의 타이머 모드가 설정되어 있지 않은 상태에서, 유저가 파워 스위치를 조작하여, 파워 스위치를 온 상태로 또는 Ready 상태로 한 경우에는, 컨트롤러(20)는, 비접촉 급전에 의한 충전을 개시하기 위한 설정 화면을, 디스플레이(25)에 표시한다. 그리고, 유저가, 충전 개시의 조작을 행한 후, 파워 스위치가 오프로 되면, 기동 신호 제어부(202)는, 기동 신호(정차중)를 송신한다.
급전 장치측의 컨트롤러(10)는, 기동 신호(정차중)를 수신하면, 무선 통신의 수신 시스템 이외의 다른 시스템을 기동시킨다. 주차 차량 판정부(101)는, 주차 차량의 유무를 판정한다. 주차 차량이 있는 경우에는, 컨트롤러(10)는, 차량(2)과의 사이에서 식별 정보의 대조를 행한다.
식별 정보가 허가된 것인 경우에는, 컨트롤러(10)는, 상태 검출부(102)에 의해 급전 장치(GC_C)의 상태를 검출한다. 상태 검출부(102)의 제어는 상기와 마찬가지이다.
컨트롤러(10)는, 상태 검출부(102)에 의해, 급전 장치(1)의 비접촉 급전 가능 상태를 검출한 경우에는, 비접촉 급전에 의한 충전의 수용이 가능한 취지의 신호(이하, 수용 가능 신호라고 함)를 차량측에 송신한다.
한편, 컨트롤러(10)는, 상태 검출부(102)에 의해, 복귀 가능 상태, 접촉 급전 가능 상태, 또는 급전 불가 상태를 검출한 경우에는, 수용 가능 신호를 송신하지 않고, 슬립 상태로 한다. 또한, 컨트롤러(10)는, 수용 가능 신호를 송신하지 않는 대신에, 검출 결과를 나타내는 신호를 무선 송신해도 된다.
그리고, 차량측의 컨트롤러(20)는, 수용 가능 신호를 수신한 후, 상기와 마찬가지로, 커플링 제어를 행하고, 충전을 개시한다. 급전 장치측의 컨트롤러(10)도, 수용 가능 신호를 송신한 후, 상기와 마찬가지로 커플링 제어를 행하고, 충전을 개시한다. 또한, 차량의 정차 시에, 이미 커플링 제어를 행하고 있는 경우에는, 컨트롤러(10, 20)는, 수용 가능 신호의 송수신에 기초하는 커플링 제어를 생략해도 된다.
급전 장치측의 컨트롤러(10)는, 기동 신호(정차중)의 수신 후에, 주차 차량 판정부(101)에 의해, 주차 차량이 없다고 판정된 경우에는, 컨트롤러(10)는, 상기의 식별 정보의 대조, 자기 진단 제어, 커플링 제어 등을 행하지 않고, 슬립 상태로 한다.
이에 의해, 본 예는, 차량(2)으로부터의 기동 신호를 차량의 주행중과, 차량의 정차중으로 나눔으로써, 주행중의 차량에 한하지 않고, 정차중의 차량으로부터도 급전 장치(1)를 기동시킬 수 있다. 또한, 기동 신호가 구별되어 있기 때문에, 급전 장치(1)는, 주행중인 차량에 대한 제어와, 정차중인 차량에 대한 제어를 나눌 수 있다. 즉, 주차장에 차량이 정차하고 있지 않은 상태에서, 기동 신호(정차중)를 수신한 경우에는, 주행중인 차량이 주차장에 정차할 가능성은 낮다. 그 때문에, 식별 정보의 대조, 자기 진단 제어, 커플링 제어 등을 급전 장치(1)의 제어 시퀀스에서 생략함으로써, 제어 플로우의 단축화를 도모하면서, 소비 전력을 억제할 수 있다.
또한, 본 예는, 충전의 타이머 모드를 설정한 경우도, 기동 신호를 차량측으로부터 송신하기 때문에, 자동으로 충전을 개시시킬 수 있다.
또한, 예를 들어 제1 씬으로서, 급전 장치(1)의 주차장에 정차한 후, 비접촉 충전에 의한 충전을 취소한 경우에, 다시, 충전을 개시시킬 때는, 파워 스위치의 오프 상태로부터 온 상태로 한 후에, 다시 오프 상태로 하거나, 또는, 파워 스위치의 오프 상태로부터 Ready 상태로 한 후에, 다시 오프 상태로 함으로써, 충전을 개시시킬 수 있다. 또한, 제2 씬으로서, 급전 장치(1)의 주차장에 정차한 후에, 비접촉 충전에 의한 충전을 취소하지 않고, 또한 충전의 타이머 모드를 설정하고 있지 않은 경우에는, 파워 스위치의 온 상태로부터 오프 상태로 전환된 때, 또는 Ready 상태로부터 오프 상태로 전환된 때, 충전을 개시시킬 수 있다.
이에 의해, 어느 씬이든, 충전의 트리거로서의, 파워 스위치의 동작이 동일해지기 때문에, 유저에게 있어서 이해하기 쉬운, 비접촉 급전 시스템을 실현할 수 있다.
이어서, 도 4 내지 도 12를 사용하여, 급전 장치측의 컨트롤러(10) 및 차량측의 컨트롤러(20)의 제어에 대해서 설명한다. 도 4는, 컨트롤러(10, 20)의 제어 플로우의 개요를 나타낸다. 도 5는, 도 4의 스텝 S100의 구체적인 제어 플로우를 나타낸다. 도 6은, 도 4의 스텝 S200 및 스텝 S300의 구체적인 제어 플로우를 나타낸다. 도 7은, 도 4의 스텝 S400의 구체적인 제어 플로우를 나타낸다. 도 8은, 도 4의 스텝 S500의 구체적인 제어 플로우와, 스텝 S600의 제어 중 급전 장치측의 제어 플로우를 나타낸다. 도 9는, 도 4의 스텝 S600의 제어 중 차량측의 제어 플로우를 나타낸다. 도 10은, 도 4의 스텝 S700의 구체적인 제어와, 스텝 S800의 제어 중 차량측의 제어 플로우를 나타낸다. 도 11은, 도 4의 스텝 S800의 제어 중 급전 장치측의 제어 플로우를 나타낸다. 도 12는, 정차중인 차량에서의 컨트롤러(20)의 제어 수순이며, 도 4의 스텝 S100의 구체적인 제어 플로우를 나타낸다. 도 13은, 도 5의 스텝 S110의 구체적인 제어 플로우를 나타낸다.
도 4에 도시한 바와 같이, 스텝 S100에서, 차량측의 컨트롤러(20)는, 기동 신호를 생성하기 위한 제어를 행하여, 기동 신호를 급전 장치(1)에 송신한다. 스텝 S200에서, 급전 장치측의 컨트롤러(10)는, 주차장에 차량이 정차하고 있는지 여부를 판정한다. 스텝 S300에서, 컨트롤러(10)는, 장치 내의 자기 진단 제어를 행하고, 급전 장치(1)의 상태 등에 따라, 진단 결과를 차량(2)에 송신한다.
스텝 S400에서, 컨트롤러(20)는, 급전 장치(1)측의 신호에 기초하여, 급전 장치의 상태를 안내한다.
스텝 S300의 제어 후, 스텝 S500에서, 컨트롤러(10)는 코일 위치를 검출한다. 스텝 S400 후 및 스텝 S500 후에, 컨트롤러(10, 20)는 커플링 제어를 행한다. 스텝 S600 후, 스텝 S700에서 컨트롤러(20)는 충전을 위한 준비의 제어를 행한다.
그리고, 급전 장치측의 스텝 S600 후, 및 차량측의 스텝 S700 후에, 컨트롤러(10, 20)는 충전 제어를 행하고, 제어를 종료한다.
도 5에 도시한 바와 같이, 도 4의 스텝 S100의 제어에서는, 먼저 스텝 S101에서, 차량측의 컨트롤러(20)는, 차량이 주행중인지 여부를 판정한다. 차량 주행중인 경우에는, 스텝 S102에서, 컨트롤러(20)는, 주차 확인 버튼(31)이 오프로부터 온으로 되었는지 여부를 판정한다. 주차 확인 버튼(31)이 온으로 되어 있지 않은 경우에는, 컨트롤러(20)는, GPS(28)에 의해 차량의 현재지를 취득한다(스텝 S103).
스텝 S104에서, 컨트롤러(20)는, 차량의 현재지와 등록되어 있는 급전 장치(1)의 위치와의 거리를 측정하고, 측정 거리가 판정 역치 이하인지 여부를 판정한다. 그리고, 측정 거리가 판정 역치 이하인 경우에는, 컨트롤러(20)는, 기동 신호 제어부(202)에 의해, 기동 신호(주행중)를 송신한다(스텝 S105).
또한, 스텝 S102로 돌아가서, 주차 확인 버튼(31)이 온으로 된 경우에도, 컨트롤러(20)는, 기동 신호(주행중)를 송신한다(스텝 S105). 스텝 S101로 돌아가서, 차량 정차중인 경우에는, 스텝 S110에서, 컨트롤러(20)는, 차량 정차시의 제어를 행한다. 차량 정차시의 제어는, 도 12를 참조하면서 후술한다.
그리고, 스텝 S105 또는 스텝 S110 후에, 스텝 S120에서, 컨트롤러(20)는, 급전 장치(1)로부터의 무선 신호를 기다리는 상태가 되고, 스텝 S100의 제어를 종료한다.
스텝 S104로 돌아가서, 측정 거리가 판정 역치보다 긴 경우에는, 컨트롤러(20)는, 무선 통신부(26)를 온이나 오프로 전환하고(스텝 S106), 본 예의 제어를 종료한다.
도 6에 도시한 바와 같이, 도 4의 스텝 S200의 제어에서는, 먼저 스텝 S201에서, 급전 장치측의 무선 통신부(16)는, 기동 신호(주행중)를 수신한다. 스텝 S202에서, 컨트롤러(10)는, 슬립 상태로부터, 무선 통신부(16)의 수신에 관한 시스템 이외의 다른 시스템을 기동시킨다. 스텝 S203에서, 컨트롤러(10)는, 주차 차량 판정부(101)에서, 주차장에 차량(2)이 정차하고 있는지 여부를 판정한다. 주차 차량 없음인 경우에는 스텝 S309로 진행하여, 컨트롤러(10)는 슬립 상태로 천이한다. 또한, 슬립 상태가 된 경우에는, 컨트롤러(10, 20)의 제어 플로우는, 도 4의 제어 플로우에서 빠진다. 여기까지가 스텝 S200의 제어이며, 이하, 스텝 S300의 제어이다.
주차 차량 있음의 경우에는, 스텝 S301에서, 컨트롤러(10)는, 기동 신호(주행중)에 포함되는 차량의 식별 정보와, 메모리(15)에 등록되어 있는 허가된 차량의 식별 정보를 대조한다. 송신된 차량의 식별 정보가 허가된 것인 경우에는, 컨트롤러(10)는, 상태 검출부(102)의 제어에 의해, 급전 장치(1)의 상태를 검출한다(스텝 S302). 스텝 S303에서, 컨트롤러(10)는, 상태 검출부(102)의 검출 결과가 비접촉 급전 가능 상태인지 여부를 판정한다. 검출 결과가 비접촉 급전 가능 상태인 경우에는, 스텝 S304에서, 컨트롤러(10)는, 검출 결과를 무선 송신한다. 스텝 S305에서, 컨트롤러(10)는, 표시부(17)의 표시 상태를 청색 점등의 상태로 한다.
스텝 S306에서, 컨트롤러(10)는, 차량(2)으로부터 무선 신호를 계속해서 수신하고 있는지 여부를 판정한다. 무선 통신이 계속되고 있는 경우에는, 컨트롤러(10)는, 커플링에 대비하여, 차량을 수용하는 상태로 되고(스텝 S307), 스텝(300)의 제어를 종료한다.
스텝 S306으로 돌아가서, 차량(2)으로부터의 무선 신호가 없어지고, 통신이 끊어진 때에는, 스텝 S308에서, 컨트롤러(10)는, 표시부(17)의 표시 상태를 소등의 상태로 한다. 스텝 S309에서, 컨트롤러(10)는 슬립 상태가 된다. 즉, 차량이 주차장에 정차하지 않고 통과한 때가, 스텝 S308, S309의 제어에 상당한다.
스텝 S303으로 돌아가서, 상태 검출부(102)의 검출 결과가 비접촉 급전 가능 상태가 아닌 경우에는, 컨트롤러(10)는, 상태 검출부(102)의 검출 결과가 복귀 가능 상태인지 여부를 판정한다(스텝 S310). 검출 결과가 복귀 가능 상태인 경우에는, 스텝 S311에서, 컨트롤러(10)는, 검출 결과를 무선 송신한다. 스텝 S312에서, 컨트롤러(10)는, 표시부(17)의 표시 상태를 청색 점멸의 상태로 한다.
스텝 S313에서, 컨트롤러(10)는, 차량(2)으로부터 무선 신호를 계속해서 수신하고 있는지 여부를 판정한다. 무선 통신이 계속되고 있는 경우에는, 스텝 S302로 돌아간다. 그리고, 스텝 S302 내지 스텝 S313의 제어 플로우를 루프하고 있는 동안에, 복귀 가능 상태가 비접촉 급전 가능 상태로 되면, 스텝 S303에서 스텝 S304로 진행하게 된다.
한편, 차량(2)으로부터의 무선 신호가 없어진 경우에는, 스텝 S308로 진행한다.
스텝 S310으로 돌아가서, 상태 검출부(102)의 검출 결과가 복귀 가능 상태가 아닌 경우에는, 컨트롤러(10)는, 상태 검출부(102)의 검출 결과가 접촉 급전 가능 상태인지 여부를 판정한다(스텝 S314). 검출 결과가 접촉 급전 가능 상태인 경우에는, 스텝 S315에서, 컨트롤러(10)는, 검출 결과를 무선 송신한다. 스텝 S316에서, 컨트롤러(10)는, 표시부(17)의 표시 상태를 적색 점멸의 상태로 한다.
스텝 S317에서, 컨트롤러(10)는, 접촉 급전용의 충전 케이블이 충전 포트에 접속되었는지 여부를 판정한다. 충전 케이블이 접속된 경우에는, S318에서, 컨트롤러(10)는, 접촉 급전에 의한 충전 제어를 개시한다. 또한, 접촉 급전의 충전 제어를 행하는 경우에는, 컨트롤러(10, 20)의 제어 플로우는, 도 6의 제어 플로우에서 빠지고, 플로우는 종료된다.
스텝 S317로 돌아가서, 충전 케이블이 접속되어 있지 않은 경우에는, 스텝 S319에서, 컨트롤러(10)는, 차량(2)으로부터 무선 신호를 계속해서 수신하고 있는지 여부를 판정한다. 무선 통신이 계속되고 있는 경우에는, 스텝 S316으로 돌아간다. 차량(2)로부터의 무선 신호가 없어진 경우에는, 스텝 S308로 진행된다.
스텝 S314로 돌아가서, 상태 검출부(102)의 검출 결과가 접촉 급전 가능 상태가 아닌 경우에는, 스텝 S320에서, 표시부(17)의 표시 상태를 적색 점등의 상태로 한다. 스텝 S321에서, 컨트롤러(10)는, 차량(2)으로부터 무선 신호를 계속해서 수신하고 있는지 여부를 판정한다. 무선 통신이 계속되고 있는 경우에는, 스텝 S320으로 돌아간다. 차량(2)으로부터의 무선 신호가 없어진 경우에는, 스텝 S308로 진행된다.
스텝 S301로 돌아가서, 송신된 차량의 식별 정보가 허가된 것인 경우에는, 상기와 같은, 상태 검출부(102)에 의한 검출 제어를 행하지 않고, 표시부(17)의 표시를 지운 상태 그대로 두어, 급전 장치(1)의 상태를 통지하지 않도록 하고, 스텝 S309로 진행한다. 이상이, 스텝 S300의 제어 플로우이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 도 4의 스텝 S400의 제어에서는, 먼저 스텝 S401에서, 차량측의 컨트롤러(20)는, 상태 검출부(102)의 검출 결과를 나타내는 신호를 수신했는지 여부를 판정한다. 검출 결과에서 나타내는 신호를 수신한 경우에는, 스텝 S402에서, 컨트롤러(20)는, 검출 결과에서 나타난 상태가 비접촉 급전 가능 상태인지 여부를 판정한다. 비접촉 급전 가능 상태인 경우에는, 스텝 S403에서, 컨트롤러(20)는, 급전 장치 안내부(203)에 의해, 비접촉 급전 가능 상태인 급전 장치(1)의 위치 및 비접촉 급전 가능 상태인 것을, 정상적인 급전 장치(1)로서, 디스플레이(25)에 표시한다.
스텝 S404에서, 컨트롤러(20)는, 차량(2)이 디스플레이(25)에 표시한 급전 장치(1)에 근접했는지 여부를 판정한다. 급전 장치에 가까워졌을 경우에는, 스텝 S405에서, 컨트롤러(20)는, 주차의 의지를 나타내는 주차 신호를 급전 장치(1)에 송신하고, 스텝 S400의 제어를 종료한다.
스텝 S402로 돌아가서, 검출 결과에서 나타내는 상태가 비접촉 급전 가능 상태가 아닌 경우에는, 컨트롤러(20)는, 검출 결과에서 나타내는 상태가 복귀 가능 상태인지 여부를 판정한다(스텝 S406). 복귀 가능 상태인 경우에는, 스텝 S407에서, 컨트롤러(20)는, 급전 장치 안내부(203)에 의해, 복귀 가능 상태인 급전 장치(1)의 위치 및 복귀 가능 상태인 것을, 유저에 의해 해결 가능한 이상을 포함한 급전 장치로서, 디스플레이(25)에 표시한다. 그리고, 스텝 S404로 진행한다.
스텝 S406으로 돌아가서, 검출 결과에서 나타내는 상태가 복귀 가능 상태가 아닌 경우에는, 스텝 S408에서, 컨트롤러(20)는, 급전 장치 안내부(203)에 의해, 접촉 가능 상태인 급전 장치(1)의 위치 및 접촉 가능 상태인 것을, 접촉 급전에 의한 충전만 가능한 급전 장치로서, 디스플레이(25)에 표시한다. 그리고, 스텝 S404로 진행한다.
그리고, 스텝 S404에서, 컨트롤러(20)는, 차량(2)이 디스플레이(25)에 표시한 급전 장치에 근접하고 있지 않은 경우에는, 스텝 S409에서, 컨트롤러(20)는, 도 5의 스텝 S120에 의한 대기 상태로 되고 나서, 소정의 시간을 경과했는지 여부를 판정한다. 그리고, 소정의 시간을 경과한 경우에는, 스텝 S400의 제어를 종료한다. 한편, 소정의 시간을 경과하지 않은 경우(타임 아웃이 아님)에는, 스텝 S401로 돌아간다. 이상의 제어 플로우가, 스텝 S400의 제어 플로우이다.
도 8에 도시한 바와 같이, 도 4의 스텝 S500의 제어에서는, 먼저 스텝 S501에서, 급전 장치측의 컨트롤러(10)는, 주차 신호(도 7의 스텝 S405를 참조) 또는 재 커플링 신호(도 9의 스텝 S620을 참조)를 수신한다. 스텝 S501에서, 컨트롤러(10)는, 코일 위치 검출부(103)에 의해, 수전 코일(21)의 위치를 검출한다. 스텝 S503에서, 컨트롤러(10)는, 코일간의 위치 어긋남이나 허용 범위 내인지 여부를 판정한다. 코일간의 위치 어긋남이 허용 범위 밖인 경우에는, 스텝 S504에서, 컨트롤러(10)는, 재주차를 지시하는 신호를 차량(2)에 송신한다. 여기까지가 스텝 S500의 제어이며, 이하, 스텝 S600의 제어이다.
스텝 S503에서 코일간의 위치 어긋남이 허용 범위 내인 경우에는, 스텝 S601에서, 컨트롤러(10)는, 여자 예고 신호(커플링의 예고 신호)를 송신한다.
스텝 S602에서, 컨트롤러(10)는, 여자 예고 신호에 대한 응답 신호로서, 허가 신호를 수신한다. 스텝 S603에서, 컨트롤러(10)는, 허가 신호에 포함되는 급전 장치(1)의 식별 정보와, 메모리(15)에 기록되어 있는 자신의 식별 정보를 비교함으로써, 커플링을 위한 여자가 허가되어 있는지 여부를 판정한다.
커플링을 위한 여자가 허가되어 있는 경우에는, 스텝 S604에서, 컨트롤러(10)는, 송전 코일(11)로부터 전력을 출력한다. 스텝 S605에서, 컨트롤러(10)는, 차량측으로부터 커플링 성립을 나타내는 신호를 수신했는지 여부를 판정한다.
커플링 성립의 신호를 수신한 경우에는, 컨트롤러(10)은, 커플링이 성립된 차량의 식별 정보를 메모리(15)에 기록한다. 스텝 S607에서, 컨트롤러(10)는, 다른 차량(2)에 대하여 커플링 완료를 나타내는 신호를 송신하고, 차량(2)측으로부터의 충전 요구의 대기 상태가 되어, 스텝 S600의 제어를 종료한다.
스텝 S605로 돌아가서, 커플링 성립의 신호를 수신하지 않은 경우에는, 스텝 S608에서, 컨트롤러(10)는, 스텝 S604에서 전력을 출력하고 나서의 시간이, 소정의 시간을 경과했는지 여부를 판정한다. 소정 시간을 경과한 경우에는, 커플링 불성립이라 간주하고, 컨트롤러(10)는 슬립 상태로 천이한다(스텝 S609). 한편, 소정의 시간을 경과하지 않은 경우(타임 아웃이 아님)에는, 스텝 S604로 돌아간다.
스텝 S603으로 돌아가서, 커플링을 위한 여자가 허가되어 있지 않은 경우에는, 스텝 S601로 돌아가서, 컨트롤러(10)는, 다시 여자 예고 신호를 송신한다. 이상의 제어 플로우가, 급전 장치측의 스텝 S500, S600의 제어 플로우이다.
도 9에 도시한 바와 같이, 도 4의 스텝 S600의 차량측의 제어에서는, 먼저 스텝 S611에서, 컨트롤러(20)는, 여자 예고 신호를 수신한다. 스텝 S612에서, 컨트롤러(20)는, 허가 신호 생성부(211)에 의해, 미리 설정된 규칙에 따라, 커플링을 허가하는 급전 장치(1)를 특정한다. 스텝 S613에서, 커플링 제어부(210)는, 특정한 급전 장치(1)의 식별 정보를 포함하면서, 커플링을 위해서, 송전 코일(11)로부터 수전 코일(21)에의 전력의 공급을 허가하는 허가 신호를 생성한다.
스텝 S614에서, 컨트롤러(10)는, 허가 신호를 무선 통신으로 송신한다. 스텝 S615에서, 컨트롤러(10)는, 센서(22)를 사용해서 전력을 검출한다. 스텝 S616에는, 컨트롤러(10)는, 커플링 판정부(212)에 의해, 센서(22)에 의해 전력을 검출했는지 여부를 판정함으로써, 커플링이 성립되었는지 여부를 판정한다.
센서(22)에 의해 전력을 검출한 경우에는, 커플링이 성립된 것으로 해서, 스텝 S617에서, 컨트롤러(20)는, 커플링 성립을 나타내는 신호를 송신한다. 스텝(618)에서, 컨트롤러(20)는, 커플링이 성립된 급전 장치(1)의 식별 정보를 메모리(29)에 기록한다. 또한, 컨트롤러(20)는, 다른 급전 장치(1)에 대하여 커플링 완료를 나타내는 신호를 송신한다. 스텝 S619에서, 컨트롤러(20)는, 디스플레이(25)에, 비접촉 급전에 의한 충전이 가능한 상태인 것을 표시한다. 그리고, 차량측의 스텝 S600의 제어를 종료한다.
스텝 S616으로 돌아가서, 센서(22)에 의해 전력을 검출하지 못한 경우에는, 커플링이 성립되지 않은 것으로 판정하고, 스텝 S620에서, 컨트롤러(20)는, 다시 커플링 제어를 행하기 위한 재 커플링 신호를, 급전 장치(1)에 송신한다. 이상의 제어 플로우가, 차량측의 스텝 S600의 제어 플로우이다.
도 10에 도시한 바와 같이, 도 4의 스텝 S700의 제어에서는, 먼저 스텝 S701에서, 컨트롤러(20)는, 충전의 개시를 안내하는 화면의 표시 중(스텝 S620에 상당)에, 유저의 조작에 기초하여, 배터리(24)의 충전을 취소하는 지시가 입력되었는지 여부를 판정한다. 취소 지시가 없는 경우에는, 스텝 S702에서, 컨트롤러(20)는, 파워 스위치가 오프 상태로 되어 있는지 여부를 판정한다. 파워 스위치가 오프 상태로 되어 있지 않은 경우에는, 스텝 S701로 돌아간다.
한편, 파워 스위치가 오프 상태로 된 경우에는, 스텝 S703에서, 컨트롤러(20)는, 파킹 로크 기구(34)를 작동시킨다. 스텝 S704에서, 컨트롤러(20)는, 충전의 타이머 모드로 설정되어 있는지 여부를 판정한다. 타이머 모드로 설정되어 있지 않은 경우에는, 스텝 S801로 진행되고, 타이머 모드로 설정되어 있는 경우에는, 스텝 S806으로 진행된다.
스텝 S701로 돌아가서, 취소 지시가 있는 경우에는, 스텝 S705에서, 컨트롤러(20)는, 충전 취소를 나타내는 신호를 급전 장치(1)에 송신한다. 스텝 S706에서, 컨트롤러(20)는, 무선 통신부(26)에 의한 무선 통신을 오프로 한다. 스텝 S707에서, 컨트롤러(20)는, 파워 스위치가 오프 상태로 되어 있는지 여부를 판정한다. 파워 스위치가 오프 상태로 된 경우에는, 본 예의 제어를 종료한다. 한편, 파워 스위치가 오프 상태로 되어 있지 않은 경우에는, 컨트롤러(20)는, 파워 스위치가 오프 상태로 될 때까지 대기한다. 이상의 제어 플로우가 스텝 S700의 제어 플로우이다. 이하, 차량측의 스텝 S800의 제어 플로우를 설명한다.
스텝 S704로 돌아가서, 타이머 설정이 없는 경우에는, 스텝 S801에서, 컨트롤러(20)는, 충전 개시의 요구 신호를 급전 장치(1)에 송신한다. 스텝 S802에서, 컨트롤러(20)는, 배터리(24)의 SOC를 측정한다. 스텝 S803에서, 컨트롤러(20)는, 배터리(24)의 SOC에 따라, 배터리(24)의 충전에 적합한 충전 전력으로 배터리(24)를 충전하도록, 요구 전력을 산출한다. 그리고, 컨트롤러(20)는, 산출한 요구 전력을 급전 장치(1)에 송신한다.
스텝 S804에서, 컨트롤러(20)는, 배터리(24)의 SOC가 목표 SOC에 도달했는지 여부를 판정한다. SOC가 목표 SOC에 도달한 경우에는, 스텝 S805에서, 컨트롤러(20)는, 충전 종료의 신호를 급전 장치(1)에 송신하고, 본 예의 제어를 종료한다. 한편, SOC가 목표 SOC에 도달하지 않은 경우에는, 스텝 S802로 돌아간다.
스텝 S704로 돌아가서, 타이머 설정이 있는 경우에는, 컨트롤러(20)는, 타이머 모드에서 충전을 행하는 요구 신호를, 급전 장치(1)에 송신한다(스텝 S806). 스텝 S807에서, 컨트롤러(20)는, 송전 코일(11)로부터 출력되는 전력으로, 시험 충전을 개시한다. 스텝 S808에서, 컨트롤러(20)는, 시험 충전중에, 수전 코일(21)의 전력을 검출한다. 스텝 S809에서, 컨트롤러(20)는, 검출 전력과 미리 설정된 전력 역치를 비교한다. 그리고, 검출 전력이 전력 역치보다 큰 경우에는, 스텝 S810에서, 컨트롤러(20)는, 타이머 모드에서 대기한다. 한편, 검출 전력이 전력 역치 이하인 경우에는, 컨트롤러(20)는, 유저에 대하여 재주차를 촉구하기 위해서, 코일의 위치 어긋남에 의해 전력 부족인 것을, 디스플레이(25)에 표시한다(스텝 S811). 이상의 제어 플로우가, 차량측의 S800의 제어 플로우이다.
도 11에 도시한 바와 같이, 도 4의 스텝 S800의 급전 장치측의 제어에서는, 스텝 S821에서, 컨트롤러(10)는, 타이머 모드 충전의 요구 신호를 수신했는지 여부를 판정한다. 타이머 모드 충전의 요구 신호를 수신하지 않은 경우에는, 컨트롤러(10)는, 충전 개시의 요구 신호를 수신했는지 여부를 판정한다. 충전 개시의 요구 신호를 수신하지 않은 경우에는, 스텝 S821로 돌아간다.
충전 개시의 요구 신호를 수신한 경우에는, 스텝 S823에서, 컨트롤러(10)는, 차량측으로부터, 배터리 충전을 위한 요구 전력을 수신한다. 스텝 S824에서, 컨트롤러(20)는, 비접촉 급전 제어부(104)에 의해, 송전 코일(11)로부터 요구 전력을 출력시키도록, 파워 유니트(13)를 제어한다.
스텝 S825에서, 컨트롤러(10)는, 충전 종료를 나타내는 신호를 수신했는지 여부를 판정한다. 충전 종료의 신호를 수신한 경우에는, 본 예의 제어를 종료한다. 한편, 충전 종료의 신호를 수신하지 않은 경우에는, 스텝 S823으로 돌아간다.
스텝 S821로 돌아가서, 타이머 모드 충전의 요구 신호를 수신한 경우에는, 컨트롤러(20)는, 비접촉 급전 제어부(104)에 의해, 소정의 시간, 송전 코일(11)로부터, 시험 충전용의 전력을 출력시키도록, 파워 유니트(13)를 제어한다(스텝 S826). 이상의 제어 플로우가, 급전 장치측의 S800의 제어 플로우이다.
이어서, 도 12를 사용하여, 도 5의 스텝 S110의 제어이며, 정차중인 차량이 기동 신호(정차)를 송신할 때의 제어(도 4의 스텝 S100에 상당)에 대해서 설명한다. 스텝 S110의 제어에서는, 먼저 스텝 S111에서, 컨트롤러(20)는, 충전의 타이머 모드에서 설정된 충전 개시 시간이 되었는지 여부를 판정한다.
한편, 충전 개시 시간이 아닌 경우에는, 스텝 S112에서, 컨트롤러(20)는, 파워 스위치의 상태가, 온 상태인지, 또는, Ready 상태인지 여부를 판정한다. 파워 스위치의 상태가, 온 상태 또는 Ready 상태인 경우에는, 스텝 S113에서, 컨트롤러(20)는, 디스플레이(25)에, 비접촉 급전에 의한 충전이 가능한 상태인 것을 표시한다. 스텝 S114에서, 컨트롤러(20)는, 파워 스위치의 상태가 오프 상태인지 여부를 판정한다. 파워 스위치가 오프 상태인 경우에는, 스텝 S115에서, 컨트롤러(20)는, 충전을 개시하는 설정으로 되어 있는지 여부를 판정한다. 충전 개시는, 충전 개시의 안내 화면의 표시 중(스텝 S113에 상당)에, 유저의 조작에 의해 충전을 개시하는 지령이 컨트롤러(20)에 입력됨으로써 설정된다.
충전 개시의 설정이 있는 경우에는, 스텝 S116에서, 컨트롤러(20)는, 기동 신호 제어부(202)에 의해, 기동 신호(정차중)를 급전 장치(1)에 송신한다. 그리고, 스텝 S110의 제어를 종료하고, 스텝 S120으로 진행된다.
스텝 S115로 돌아가서, 충전 개시의 설정이 없는 경우에는, 본 예의 제어를 종료한다.
스텝 S114로 돌아가서, 파워 스위치가 오프 상태가 아닌 경우에는, 스텝 S117에서, 컨트롤러(20)는, 차량이 주행을 개시했는지 여부를 판정한다. 그리고, 주행중이라면, 비접촉 급전에 의한 충전은 행해지지 않기 때문에, 본 예의 제어를 종료한다. 한편, 주행중이 아닌 경우에는, 스텝 S113으로 돌아간다.
스텝 S112로 돌아가서, 파워 스위치가, 온 상태 또는, Ready 상태가 아닌 경우에는, 본 예의 제어를 종료한다.
스텝 S111로 돌아가서, 타이머 모드의 충전 개시 시간이 된 경우에는, 스텝 S116에서, 컨트롤러(20)는, 기동 신호 제어부(202)에 의해, 기동 신호(정차중)를 급전 장치(1)에 송신한다. 이상의 제어 플로우가, 스텝 S110의 제어 플로우이다.
도 13에 도시한 바와 같이, 도 4의 스텝 S200의 제어에서는, 먼저 스텝 S211에서, 급전 장치측의 무선 통신부(16)는, 기동 신호(정차중)를 수신한다. 스텝 S212에서, 컨트롤러(10)는, 슬립 상태로부터, 무선 통신부(16)의 수신에 관한 시스템 이외의 다른 시스템을 기동시킨다. 스텝 S213에서, 컨트롤러(10)는, 주차 차량 판정부(101)에서, 주차장에 차량이 정차하고 있는지 여부를 판정한다. 주차 차량 없음의 경우에는 스텝 S336으로 진행되고, 컨트롤러(10)는 슬립 상태로 천이한다. 여기까지가 스텝 S200의 제어이며, 이하, 스텝 S300의 제어이다.
주차 차량 있음의 경우에는, 스텝 S331에서, 컨트롤러(10)는, 기동 신호(정차중)에 포함되는 차량의 식별 정보와, 메모리(15)에 등록되어 있는 허가된 차량의 식별 정보를 대조한다. 송신된 차량의 식별 정보가 허가된 것인 경우에는, 컨트롤러(10)는, 상태 검출부(102)의 제어에 의해, 급전 장치(1)의 상태를 검출한다(스텝 S332). 스텝 S333에서, 컨트롤러(10)는, 상태 검출부(102)의 검출 결과가 비접촉 급전 가능 상태인지 여부를 판정한다.
비접촉 급전 가능 상태인 경우에는, 스텝 S334에서, 컨트롤러(10)는, 비접촉 급전에 의한 충전의 수용 가능 신호를 차량측에 송신한다. 그리고, 컨트롤러(10)는, 커플링에 대비하여, 차량을 수용하는 상태로 되고(스텝 S335), 스텝 S300의 제어를 종료한다.
스텝 S333으로 돌아가서, 비접촉 급전 가능 상태가 아닌 경우에는, 스텝 S336에서, 컨트롤러(10)는 슬립 상태가 된다. 스텝 S331로 돌아가서, 송신된 차량의 식별 정보가 허가된 것이 아닌 경우에는, 스텝 S336에서, 컨트롤러(10)는 슬립 상태가 된다.
상기한 바와 같이 본 예는, 복수의 급전 장치(1) 중 하나의 급전 장치(1)에 대하여 송전 코일로부터 수전 코일에의 송전을 허가하고, 당해 하나의 급전 장치(1)의 식별 정보를 포함하는 허가 신호를 차량(2)으로부터 급전 장치(1)에 송신하여, 급전 장치(1)측에서, 급전 장치의 식별 정보와, 허가 신호에 포함되는 식별 정보가 일치하는 경우에는, 송전 코일(11)로부터 상기 수전 코일(21)에 전력을 출력하고, 센서(22)에 의해 전력을 검출한 경우에는, 하나의 급전 장치(1)와 차량(2)의 사이에서, 한 쌍의 통신을 확립한 것으로 판정한다. 커플링을 위해서 전력을 출력하는 급전 장치(1)를 한정하면서, 다른 급전 장치(1)로부터는 전력의 출력을 금지할 수 있기 때문에, 고정밀도로 커플링을 성립시킬 수 있다.
또한 본 예는, 급전 장치(1)의 무선 통신부(16)로부터 차량(2)의 무선 통신부(26)에 송신되는 신호에 기초하여, 하나의 급전 장치를 특정하고, 특정한 하나의 급전 장치에 대한 허가 신호를 생성한다. 이에 의해, 커플링을 위해서 송전 코일(11)로부터의 송전이 허가되는 급전 장치(1)와, 송전이 금지되는 급전 장치(1)를, 차량(2)의 무선 통신권 내에서 설정할 수 있다.
또한, 본 예는, 급전 장치(1) 사이에서는, 차량을 통해서 허가 신호를 포함하는 신호를 송수신할 수 있다.
예를 들어, 본 예와는 달리, 급전 장치(GC_A, B)간의 통신으로, 허가 신호 등의 신호의 송수신을 직접 행함으로써, 커플링을 위한 송전을 허가하는 급전 장치(1)와, 송전을 금지하는 급전 장치(1)를 설정한 경우에 대해서 설명한다. 이러한 경우에, 차량(CAR_A)이 급전 장치(GC_A)와는 무선 통신 가능하고, 급전 장치(GC_B)와는 무선 통신 불가능하게 되어 있으면, 차량(CAR_A)은, 급전 장치(GC_B)로부터는, 여자 예고 신호 등의 신호를 수신할 수 없기 때문에, 차량(CAR_A)은 급전 장치(GC_B)와 커플링을 성립시킬 수 없다.
한편, 본 예에서는, 급전 장치(1) 사이에서는, 차량을 통해서 신호의 송수신을 행하고 있기 때문에, 커플링의 대상이 되는 급전 장치(1)를, 차량(2)의 무선 통신권 내에 위치하는 차량으로 한정할 수 있다. 이에 의해, 커플링의 정밀도를 높일 수 있다.
또한 본 예는, 수전 코일(21)이 송전 코일(11)에 대하여 송전 가능한 범위 내에 있는 것을 검출한 경우에, 비접촉으로 전력을 공급하기 위한 예고 신호(여자 예고 신호)를 급전 장치(1)로부터 차량(2)에 송신하고, 차량측의 무선 통신부(26)에 의한 예고 신호의 수신 순위가 특정한 순위인 급전 장치를, 커플링을 허가하는 급전 장치(1)로서 특정한다. 무선 신호의 수신 순위가 빠른 급전 장치(1)는, 차량(2)으로부터 가장 거리가 가까운 급전 장치(1)일 가능성이 높고, 또한 차량(2)은, 가장 거리가 가까운 급전 장치(1)에 정차할 가능성이 높다. 그 때문에, 본 예는, 차량(2)으로부터 가장 거리가 가까운 급전 장치(1)를, 커플링을 허가하는 급전 장치(1)로 특정할 수 있기 때문에, 커플링 성립까지의 시간을 짧게 할 수 있다.
또한, 본 예는, 차량측의 무선 통신부(26)에 의해, 제1 급전 장치로부터 제1 식별 정보를 포함하는 신호를 수신한 후에, 제2 급전 장치로부터 제2 식별 수단을 수신한 경우에는, 제1 급전 장치를 커플링의 여자를 허가하는 급전 장치로서 특정하고, 제1 식별 정보를 포함하는 허가 신호를 생성하고, 센서(22)에 의해, 제1 급전 장치의 송전 코일(11)로부터 송전된 전력을 검출함으로써, 제1 급전 장치와 차량(2)의 사이에서, 한 쌍의 통신을 확립한 것으로 판정한다. 이에 의해, 커플링 성립까지의 시간을 짧게 하면서, 정밀도가 높은 커플링 제어를 실현할 수 있다.
또한, 본 예에서는, 주차 확인 버튼(31)을, 디스플레이(25) 상에 파킹 버튼으로 표시시켜도 되고, 또한 반드시 주차 지원 시스템을 기동시키기 위한 스위치일 필요가 있는 것도 아니다. 적어도, 유저가, 주행중인 차량을 소정의 위치에 주차시킬 때, 또는, 주차하기 전에, 차량을 주차시킬 의지가 있는 유저에 의해 조작되는 것이면 된다.
또한, 본 예는, 비접촉 급전에 의한 배터리(24)를 충전할 때, 요구 전력을 차량측의 컨트롤러(20)에서 산출했지만, 예를 들어 차량측의 컨트롤러(20)는, 배터리(24)의 정보를 급전 장치(1)에 송신하고, 급전 장치측의 컨트롤러(10)에서, 수신한 배터리 정보에 기초하여, 배터리(24)의 상태에 적합한 전력을 산출해도 된다.
또한 본 예에서, 스텝 S331 내지 S334의 제어 플로우는 생략해도 된다.
또한, 본 예에서, 차량(2)을 하이브리드 차량에 적용하는 경우에는, 파워 스위치를, 엔진을 시동시키기 위한 이그니션 스위치로 바꿔 놓으면 된다. 또한 센서(22)는, 배터리(24)와 수전 회로부(23)의 사이에 접속해도 된다.
또한, 본 예는, 여자 예고 신호를, 급전 장치(1)로부터 차량(2)에 송신하고, 차량(2)으로부터 허가 신호를 급전 장치(1)에 송신함으로써, 차량을 통해서 다른 급전 장치(1)에서의 커플링을 위한 여자를 금지했지만, 예를 들어 고속 도로의 서비스 에리어 등의 집합 주차장 등, 주위의 급전 장치간의 통신이 담보된 장소에서는, 급전 장치(1)로부터 다른 급전 장치(1)에 대하여 여자 예고 신호를 송신함으로써, 당해 다른 급전 장치(1)의 커플링 위한 여자를 금지해도 된다.
상기의 무선 통신부(26)가 본 발명의 「차량측 통신 수단」에 상당하고, 센서(22)가 본 발명의 「전력 검출 수단」에 상당하고, 허가 신호 생성부(211)가 본 발명의 「허가 신호 생성 수단」에 상당하고, 커플링 판정부(212)가 본 발명의 「판정 수단」에 상당하고, 무선 통신부(26)가 본 발명의 「급전 장치측 통신 수단」에 상당하고, 컨트롤러(10)가 본 발명의 「제어 수단」에 상당하고, 코일 위치 검출부(103) 및 센서(12)가 본 발명의 「코일 위치 검출 수단」에 상당한다.
1 : 급전 장치 2 : 차량
3 : 교류 전원 10, 20 : 컨트롤러
11 : 송전 코일 12 : 센서
13 : 파워 유니트 15 : 메모리
16 : 무선 통신부 21 : 수전 코일
22 : 센서 24 : 배터리
25 : 디스플레이 26 : 무선 통신부
29 : 메모리 101 : 주차 차량 판정부
102 : 상태 검출부 103 : 코일 위치 검출부
104 : 비접촉 급전 제어부 201 : 주차 위치 안내부
202 : 기동 신호 제어부 203 : 급전 장치 안내부
210 : 커플링 제어부 211 : 허가 신호 생성부
212 : 커플링 판정부

Claims (4)

  1. 적어도 자기적 결합에 의해, 차량에 설치된 수전 코일과 급전 장치에 설치된 송전 코일의 사이에서, 비접촉으로 전력을 공급하는 비접촉 급전 시스템에 있어서,
    상기 차량은,
    복수의 상기 급전 장치 중 하나의 급전 장치에 대하여 상기 송전 코일로부터 상기 수전 코일에의 송전을 허가하고, 또한 상기 하나의 급전 장치의 식별 정보를 포함하는 허가 신호를 송신하는 차량측 무선 통신 수단과,
    상기 수전 코일에서 수전하는 전력을 검출하는 전력 검출 수단과,
    상기 차량과 상기 급전 장치의 사이에서, 한 쌍의 통신을 확립했는지 여부를 판정하는 판정 수단과,
    상기 차량의 위치와 상기 급전 장치의 위치가 소정의 판정 역치 이하인지 여부를 판정하는 컨트롤러를 구비하고,
    상기 급전 장치는,
    상기 허가 신호를 수신하는 급전 장치측 무선 통신 수단과,
    상기 송전 코일로부터 상기 수전 코일에 전력을 출력시키는 제어 수단을 구비하고,
    상기 제어 수단은,
    상기 급전 장치의 상기 식별 정보와, 상기 급전 장치측 무선 통신 수단에서 수신한 상기 허가 신호에 포함되는 상기 식별 정보가 일치하는 경우에는, 상기 송전 코일로부터 상기 수전 코일에 전력을 출력하고,
    상기 판정 수단은,
    상기 전력 검출 수단에 의해 전력을 검출한 경우에는, 상기 하나의 급전 장치와 상기 차량의 사이에서, 한 쌍의 통신을 확립한 것으로 판정하는
    비접촉 급전 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 차량은,
    상기 급전 장치측 무선 통신 수단으로부터 상기 차량측 무선 통신 수단에 송신되는 신호에 기초하여, 상기 하나의 급전 장치를 특정하고, 특정한 상기 하나의 급전 장치에 대한 상기 허가 신호를 생성하는 허가 신호 생성 수단을 더 구비하는
    비접촉 급전 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 급전 장치는,
    상기 수전 코일이 상기 송전 코일에 대하여 송전 가능한 범위 내에 있는 것을 검출하는 코일 검출 수단을 더 구비하고,
    상기 제어 수단은,
    상기 코일 검출 수단에 의해, 상기 수전 코일이 상기 송전 코일에 대하여 송전 가능한 범위 내에 있는 것을 검출한 경우에, 상기 급전 장치측 무선 통신 수단을 제어하여, 상기 비접촉으로 전력을 공급하기 위한 예고 신호를 상기 차량에 송신하고,
    상기 허가 신호 생성 수단은,
    상기 차량측 무선 통신 수단에 의한 상기 예고 신호의 수신 순위가 특정한 순위인 상기 급전 장치를, 상기 하나의 급전 장치로서 특정하는
    비접촉 급전 시스템.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 차량은,
    상기 급전 장치측 무선 통신 수단으로부터 상기 차량측 무선 통신 수단에 송신되는 신호에 기초하여, 상기 하나의 급전 장치를 특정하고, 특정한 상기 하나의 급전 장치에 대한 상기 허가 신호를 생성하는 허가 신호 생성 수단을 더 구비하고,
    상기 허가 신호 생성 수단은,
    상기 차량측 무선 통신 수단에 의해, 제1 급전 장치로부터 상기 제1 급전 장치의 제1 식별 정보를 포함하는 신호를 수신한 후에, 제2 급전 장치로부터 상기 제2 급전 장치의 제2 식별 정보를 수신한 경우에는, 상기 제1 급전 장치를 상기 하나의 급전 장치로서 특정하고, 상기 제1 식별 정보를 포함하는 상기 허가 신호를 생성하고,
    상기 판정 수단은,
    상기 전력 검출 수단에 의해, 상기 제1 급전 장치의 상기 송전 코일로부터 송전된 전력을 검출함으로써, 상기 제1 급전 장치와 상기 차량의 사이에서, 한 쌍의 통신을 확립한 것으로 판정하는
    비접촉 급전 시스템.
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