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図面 (4)

課題

給電装置の周囲に障害物がある場合にも給電装置との無線通信を実行可能な車両を提供する。

解決手段

車両100は、車両外部の送電装置200と無線通信可能な車両である。この車両100は、通信部130と、ECU140とを備える。通信部130は、2.4GHz帯及び5.0GHz帯の一方を選択して無線通信を実行可能である。ECU140は、車両100の移動時に通信部130を通じて送電装置200と無線通信を実行する場合に、2.4GHz帯を選択して無線通信を実行するように通信部130を制御する。

概要

背景

特開2015−201028号公報(特許文献1)は、車両と給電スタンドとを含む充電システムを開示する。この充電システムにおいて、給電スタンドは車両と無線通信可能である。給電スタンドは、車両と無線通信することにより、車両を給電スタンドまで誘導することができる(特許文献1参照)。

概要

給電装置の周囲に障害物がある場合にも給電装置との無線通信を実行可能な車両を提供する。車両100は、車両外部の送電装置200と無線通信可能な車両である。この車両100は、通信部130と、ECU140とを備える。通信部130は、2.4GHz帯及び5.0GHz帯の一方を選択して無線通信を実行可能である。ECU140は、車両100の移動時に通信部130を通じて送電装置200と無線通信を実行する場合に、2.4GHz帯を選択して無線通信を実行するように通信部130を制御する。

目的

この発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、その目的は、給電装置の周囲に障害物が存在する場合にも給電装置との無線通信を実行可能な車両を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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請求項1

車両外部の給電装置無線通信可能な車両であって、第1の周波数帯及び前記第1の周波数帯よりも高い第2の周波数帯の一方を選択して無線通信を実行可能な通信部と、前記車両の移動時に前記通信部を通じて前記給電装置と無線通信を実行する場合に、前記第1の周波数帯を選択して無線通信を実行するように前記通信部を制御する制御装置とを備える、車両。

技術分野

0001

この発明は、車両に関し、特に、車両外部の装置と無線通信可能な車両に関する。

背景技術

0002

特開2015−201028号公報(特許文献1)は、車両と給電スタンドとを含む充電システムを開示する。この充電システムにおいて、給電スタンドは車両と無線通信可能である。給電スタンドは、車両と無線通信することにより、車両を給電スタンドまで誘導することができる(特許文献1参照)。

先行技術

0003

特開2015−201028号公報

発明が解決しようとする課題

0004

上記特許文献1に開示されるような、給電スタンド(給電装置)と無線通信可能な車両において、第1の周波数帯(たとえば、2.4GHz帯)及び第1の周波数帯よりも高い第2の周波数帯(たとえば、5.0GHz帯)を用いた無線通信に対応することが考えられる。このような車両においては、第1及び第2の周波数帯の各々の使用状況に応じて一方を選択することができる。

0005

しかしながら、高い周波数帯(第2の周波数帯)の電波直進性が高いため、高い周波数帯が選択された場合に給電装置の周囲に障害物が存在すると、車両と給電装置との間で無線通信を実行することができないという事態が生じ得る。

0006

この発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、その目的は、給電装置の周囲に障害物が存在する場合にも給電装置との無線通信を実行可能な車両を提供することである。

課題を解決するための手段

0007

この発明のある局面に従う車両は、車両外部の給電装置と無線通信可能な車両である。この車両は、通信部と、制御装置とを備える。通信部は、第1の周波数帯及び第1の周波数帯よりも高い第2の周波数帯の一方を選択して無線通信を実行可能である。制御装置は、車両の移動時に通信部を通じて給電装置と無線通信を実行する場合に、第1の周波数帯を選択して無線通信を実行するように通信部を制御する。

0008

この車両においては、車両の移動時には第1の周波数帯(<第2の周波数帯)の無線通信が実行される。無線通信における周波数が低い程、電波の回折は顕著である。したがって、この車両によれば、車両の移動中に障害物が現れたとしても、電波の回折により無線通信を実行することができる可能性が高い。一方、車両の停車中には車両が給電装置の近傍に位置しており、例え給電装置の周囲に障害物が存在したとしても、給電装置と車両との間には障害物が存在しない可能性が高い。したがって、この場合には、何れの周波数帯が選択されたとしても車両は給電装置との無線通信を実行することができる可能性が高い。

発明の効果

0009

この発明によれば、給電装置の周囲に障害物がある場合にも給電装置との無線通信を実行可能な車両を提供することができる。

図面の簡単な説明

0010

非接触電力伝送システムの構成図である。
車両と送電装置との間で5.0GHz帯による無線通信を実行することができない例を示す図である。
車両と送電装置との間の無線通信における通信周波数選択の具体的処理手順を示すフローチャートである。

実施例

0011

以下、この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、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。

0012

(非接触電力伝送システムの構成)
図1は、この実施の形態に従う車両が適用される非接触電力伝送システムの構成図である。図1を参照して、非接触電力伝送システム1は、車両100と送電装置200とを備える。車両100と送電装置200との間では、非接触電力伝送が行なわれる。

0013

送電装置200は、送電部210と、通信部220と、制御装置230とを含む。送電装置200は、交流電源300(たとえば、系統電源)から電力供給を受けて、送電部210を通じて車両100に送電する。

0014

送電部210は、交流電源300から供給された電力を基に送電電力を生成する。たとえば、送電部210は、整流器及びインバータを含み、交流電源300から供給された電力を基に所望の周波数の送電電力を生成する。また、送電部210は、送電コイル(不図示)を含む。送電コイルは、生成された送電電力を受けることにより磁界を形成し、形成された磁界を通じて受電部110(後述)の受電コイル(不図示)に非接触で送電する。なお、送電コイルの巻き数は、Q値(たとえば、Q≧100)及び結合係数κが大きくなるように適宜設計される。

0015

通信部220は、車両100の通信部130(後述)と通信可能である。通信部220は、2.4GHz帯及び5.0GHz帯の無線LANに対応する。通信部220は、たとえば、IEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers)802.11a(5.0GHz帯)、と802.11b(2.4GHz帯)との両方に準拠した無線LANモジュールで構成される。送電部210の送電コイル(不図示)に対する受電部110の受電コイル(不図示)の位置合わせが行なわれる時(非接触電力伝送の準備のための駐車動作時)に、通信部220,130間の通信が行なわれる。

0016

制御装置230は、図示しないCPU(Central Processing Unit)及びメモリを内蔵し、当該メモリに記憶された情報や各センサ(不図示)からの情報に基づいて送電装置200の各機器(送電部210、通信部220等)を制御する。

0017

車両100は、受電部110と、蓄電装置120と、通信部130と、ECU(Electronic Control Unit)140とを含む。車両100においては、送電装置200から非接触で受電された電力が蓄電装置120に蓄えられる。そして、車両100においては、蓄電装置120に蓄えられた電力に基づいて走行駆動力が生成される。

0018

受電部110は、受電コイル(不図示)を含む。受電コイルは、送電部210の送電コイル(不図示)から非接触で受電する。受電コイルにより受電された電力(交流)は、直流電力に変換され、電圧が所望の電圧に変換された上で蓄電装置120(後述)に蓄えられる。なお、受電コイルにおける導線の巻き数は、Q値(たとえば、Q≧100)及び結合係数κが大きくなるように適宜設計される。

0019

蓄電装置120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ニッケル水素電池などの二次電池によって構成される。蓄電装置120は、受電部110から出力される電力を蓄える。

0020

通信部130は、送電装置200の通信部220と通信可能である。通信部130は、2.4GHz帯及び5.0GHz帯の無線LANに対応する。通信部130は、たとえば、IEEE(Institute of Electrical and Electronic Engineers)802.11aと802.11bとの両方に準拠した無線LANモジュールで構成される。

0021

ECU140は、図示しないCPU(Central Processing Unit)及びメモリを内蔵し、当該メモリに記憶された情報や各センサ(不図示)からの情報に基づいて車両100の各機器(受電部110、通信部130等)を制御する。

0022

ECU140により実現される主要な機能として、通信部130における通信周波数の決定機能がある。通信部130における通信周波数の決定機能については後程詳しく説明する。

0023

(車両・送電装置間の通信安定性確保)
以上のような構成を備える車両100は、送電装置200の送電部210に対する受電部110の位置合わせ時に送電装置200と無線通信する。車両100の通信部130は、2.4GHz帯及び5.0GHz帯を用いた無線通信を送電装置200の通信部220との間で実行することができる。車両100においては、2.4GHz帯及び5.0GHz帯の各々の使用状況に応じて一方を選択することができる。

0024

しかしながら、5.0GHz帯の電波は、2.4GHz帯の電波と比較して直進性が高いため、5.0GHz帯が選択された場合に送電装置200の周囲に障害物が存在すると、車両100と送電装置200との間で無線通信を実行することができないという事態が生じ得る。

0025

図2は、車両100と送電装置200との間で5.0GHz帯による無線通信を実行することができない例を示す図である。図2を参照して、駐車領域400の中央部分には送電装置200が設置されている。駐車領域400の両隣にはそれぞれ車両450,460が駐車されている。車両100は、送電装置200の送電部210(図1)に対する受電部110(図1)の位置合わせのために、後方から駐車領域400に駐車しようとしている。

0026

送電部210の受電部110に対する位置合わせ時には、車両100と送電装置200との間で無線通信が実行される。しかしながら、車両100と送電装置200との間には車両450が存在する。この例のように、送電部210(図1)に対する受電部110(図1)の位置合わせ時には、車両100と送電装置200との間に障害物が存在することがある。無線通信のための周波数帯として5.0GHz帯が選択されている場合には、電波の直進性が高いため、車両450が障害物となり、車両100と送電装置200との間で無線通信を実行することができない可能性がある。

0027

この実施の形態に従う車両100においてECU140は、車両100の移動時(位置合わせ時)に通信部130を通じて送電装置200と無線通信を実行する場合に、2.4GHz帯を選択して無線通信を実行するように通信部130を制御する。2.4GHz帯の方が5.0GHz帯よりも電波の回折が顕著であるため、車両100と送電装置200との間に障害物がある場合にも、車両100は、送電装置200との無線通信を実行することができる。次に、車両100と送電装置200との間の無線通信における通信周波数選択の具体的処理手順について説明する。

0028

(通信周波数選択の処理手順)
図3は、車両100と送電装置200との間の無線通信における通信周波数選択の具体的処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートに示される処理は、送電装置200(送電部210)に対する車両100(受電部110)の位置合わせ時にECU140により繰り返し実行される。

0029

図3を参照して、ECU140は、たとえば、車速センサ(不図示)の出力を参照することにより、車両100が走行中であるか否かを判定する(ステップS100)。

0030

車両100が走行中でないと判定されると(ステップS100においてNO)、ECU140は、通信周波数として2.4GHz帯及び5.0GHz帯の一方を自動的に選択する(ステップS110)。たとえば、ECU140は、5.0GHz帯を優先的に選択することとし、5.0GHz帯が混雑している場合に2.4GHz帯を選択する。車両100が停車中(走行中でない)である場合には、車両100は、送電装置200上に位置している可能性が高い。この場合には、車両100と送電装置200との間に障害物が存在する可能性が低い。したがって、通信周波数として、必ずしも電波の回折が顕著な2.4GHz帯が選択される必要がない。

0031

車両100が走行中であると判定されると(ステップS100においてYES)、ECU140は、通信周波数として2.4GHz帯を選択する(ステップS120)。車両100の移動中には、車両100と送電装置200との間に障害物が現れる可能性が高いため、電波の回折が顕著な2.4GHz帯が選択される。これにより、車両100と送電装置200との間に障害物が存在したとしても、車両100は送電装置200と無線通信することができる。

0032

このように、この実施の形態に従う車両100においてECU140は、車両100の移動時に通信部130を通じて送電装置200と無線通信を実行する場合に、2.4GHz帯を選択して無線通信を実行するように通信部130を制御する。これにより、車両100と送電装置200との間に障害物がある場合にも、車両100は、送電装置200との無線通信を実行することができる。

0033

なお、この実施の形態においては、車両100と送電装置200(給電装置の一例)とが無線通信を実行する場合について説明した。しかしながら、車両100が無線通信を実行する相手は送電装置200に限定されない。たとえば、車両100が充電スタンドから充電ケーブルを通じて電力供給を受ける場合には、車両100は、この充電スタンドと無線通信を実行してもよい。

0034

また、この実施の形態においては、車両100と送電装置200とは、2.4GHz帯と5.0GHz帯とを用いた無線通信を実行することとした。しかしながら、周波数帯はこれらに限定されない。たとえば、車両100と送電装置200とがこれらの周波数帯(2.4GHz帯、5.0GHz帯)以外の周波数帯を用いる場合に、ECU140は、車両100の移動時に低い方の周波数帯を選択して無線通信を実行するように通信部130を制御する。これにより、車両100の移動時に高い方の周波数帯が選択される場合と比較して、車両100の移動時に安定した無線通信を実行することができる。

0035

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説明ではなく、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およ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。

0036

1非接触電力伝送システム、100,450,460 車両、110受電部、120蓄電装置、130,220通信部、140 ECU、200送電装置、210送電部、230制御装置、300交流電源、400駐車領域。

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