JP7764845B2 - 非接触充電システム - Google Patents

Description

本発明は、非接触充電システムに関する。

特許文献１には、地上に設置された送電コイルと、車両に搭載された受電コイルとを備えた非接触充電システムにおいて、送電コイルから受電コイルへ非接触で電力を伝送し、受電コイルが受け取った電力を車両のバッテリに充電することが開示されている。

特開２０１５－１０９７１６号公報

ところで、送電コイルを有する充電設備と受電コイルを有する車両とを含む非接触充電システムでは、充電設備が設置された駐車スペースに車両が停止した状態で、タイマーなどによって非接触充電を自動で開始させることが考えられる。しかしながら、設定された充電開始時刻を迎えた時点で、車両の補機バッテリがバッテリ上がりを起こしている虞がある。補機バッテリのバッテリ上がりが発生すると、車両に搭載された制御装置を起動できなくなるため、設定された充電開始時刻を迎えても充電が開始されない。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、送電コイルの直上に車両が停止した状態において非接触充電が開始されないことを抑制することができる非接触充電システムを提供することを目的とする。

本発明は、駐車スペース内の地面に設置された送電コイルと、前記送電コイルの近くに存在する生体を検知する生体検知部と、前記駐車スペースに停車可能な車両と、前記車両に搭載され、前記送電コイルから非接触で伝送された電力を受け取る受電コイルと、前記車両に搭載され、前記受電コイルが受け取った電力を蓄える補機バッテリと、前記送電コイルから前記受電コイルに非接触で伝送された電力を前記補機バッテリに供給する充電制御を実行する制御装置と、を備えた非接触充電システムであって、前記制御装置は、前記生体検知部による検知範囲を調整し、前記車両が前記送電コイルの直上に停止した状態において前記充電制御が実行されていない状況かつ前記検知範囲内に生体が存在しない状況が所定時間以上経過したと判断した場合、前記充電制御を開始することを特徴とする。

この構成によれば、送電コイルの直上に車両が停止した状態において非接触充電が開始されないことを抑制することができる。

また、前記所定時間は、前記車両が停止してから前記補機バッテリの電圧が所定値に低下するまでの時間に設定されてもよい。

この構成によれば、補機バッテリの電圧が所定値よりも低くなる前に非接触充電を実施することができる。

また、前記制御装置は、前記検知範囲を調整する際、前記充電制御を実行中の検知範囲に比べて前記充電制御が実行されていない状況で有効となる検知範囲を拡大させてもよい。

この構成によれば、非接触充電が実施されていない場合に、非接触充電を実施中の検知範囲よりも広い範囲を対象に生体侵入を検知することができる。

また、前記制御装置は、前記送電コイルを有する送電装置を制御する送電制御装置と、前記車両に搭載された車両制御装置と、を含み、前記生体検知部は、前記送電制御装置に信号を出力し、前記補機バッテリは、前記車両制御装置に電力を供給し、前記車両制御装置は、前記車両が停止した状態で起動している第１制御装置と、前記車両が停止した状態で停止している第２制御装置と、を含み、前記第１制御装置は、前記送電コイルの直上に前記車両が停止した状態において定期的に起動信号を送信し、前記第２制御装置を定期的に起動させ、前記送電制御装置は、前記生体検知部からの信号に基づいて前記検知範囲内に生体が侵入していない期間が前記所定時間以上であるか否かを判定し、その判定結果を前記第２制御装置に送信し、前記第２制御装置は、前記第１制御装置からの起動信号に応じて起動し、起動中は前記送電制御装置との間で無線通信を行い、前記送電制御装置から前記所定時間以上であること示す情報を取得した場合に前記車両が前記送電コイルの直上に停止した状態において前記充電制御が実行されていない状況かつ前記検知範囲内に生体が存在しない状況が所定時間以上経過したと判断して前記充電制御を開始してもよい。

この構成によれば、地上側に設けられた生体検知部を活用して、車両の周辺に人が侵入したことを検知することができる。

また、前記所定時間は、前回、前記補機バッテリがバッテリ上がりを起こした際の経過時間よりも短い時間に設定され、前記経過時間は、前記車両が停止してから前記補機バッテリのバッテリ上がりが発生するまでの時間であってもよい。

この構成よれば、補機バッテリのバッテリ上がりが発生する前に所定時間が経過したと判定されるため、この判定結果に応じて非接触充電が実施されることにより補機バッテリのバッテリ上がりを防ぐことができる。

本発明では、送電コイルの直上に車両が停止した状態において非接触充電が開始されないことを抑制することができる。

図１は、実施形態における非接触充電システムを示す模式図である。 図２は、送電コイルの直上に車両が停止した状態を示す模式図である。 図３は、非接触充電システムの高圧回路を示す模式図である。 図４は、非接触充電システムの低圧回路を説明するための図である。 図５は、充電制御フローを示すフローチャート図である。 図６は、補機バッテリの充電を実行する場合を示すタイムチャート図である。

以下、本発明の実施形態における非接触充電システムについて具体的に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。

図１は、実施形態における非接触充電システムを示す模式図である。非接触充電システム１は、充電設備２と、車両３とを含むシステムである。非接触充電システム１は、車両３が停車した状態において充電設備２から車両３へ非接触にて電力を伝送することができる。非接触充電システム１は非接触電力伝送システムを含むものである。

充電設備２は、車両３に電力を供給する設備であり、商業施設の駐車場や自宅の駐車場などに設けられている。充電設備２は、送電装置１０と、送電装置１０へ電力を供給する交流電源３０とを備える。交流電源３０は、商用電源や家庭用電源である。

送電装置１０は、送電コイル１１を有する送電部１２と、交流電源３０に接続されたウォールボックス１３とを備える。送電部１２は、駐車スペース内の地面４に設置されている。ウォールボックス１３は、駐車スペースの近く、例えば駐車場の壁などに設置されている。送電部１２とウォールボックス１３とは電気的に接続されている。送電部１２には、ウォールボックス１３から電力が供給される。ウォールボックス１３は、交流電源３０と接続されている。交流電源３０からウォールボックス１３に電力が供給される。ウォールボックス１３は、交流電源３０から供給された交流電力を送電用電力に変換して送電部１２に出力する電力変換部を有する。送電装置１０では、交流電源３０からの電力が電力変換部を介して送電部１２に供給される。

また、送電装置１０は、電力変換部を制御する送電ＥＣＵ１４と、車両３と通信する通信装置１５とを備える。送電ＥＣＵ１４と通信装置１５とはウォールボックス１３に設けられている。

送電ＥＣＵ１４は、プロセッサと、メモリ（主記憶部）とを備える。プロセッサは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などにより構成される。メモリは、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）などにより構成される。各種センサからの信号が送電ＥＣＵ１４に入力される。送電ＥＣＵ１４は各種センサから入力された信号に基づいて各種制御を実行する。例えば送電ＥＣＵ１４は、電力変換部に含まれるスイッチング素子を制御して送電用電力を調整する。

通信装置１５は、駐車スペース内に駐車する車両３との間で無線通信を行う。通信装置１５は送電ＥＣＵ１４からの情報を車両３に送信し、車両３から送信された情報を受信する。通信装置１５は、例えばＷｉ－Ｆｉ（登録商標）や無線ＬＡＮによる無線通信が可能である。

また、充電設備２は、送電コイル１１の近くに存在する生体（人や動物など）を検知する生体検知部１６を備える。

生体検知部１６は、送電コイル１１から所定距離の検知範囲内に生体が侵入したことを検知する。例えば生体検知部１６はドップラーセンサやレーザセンサなどにより構成される。図２に示すように、生体検知部１６は送電部１２を検知範囲に含むようにして駐車スペースの後方側に配置される。生体検知部１６は送電装置１０とともに駐車場に設置された地上側の装置である。生体検知部１６はウォールボックス１３と電気的に接続されている。

非接触充電システム１において生体検知部１６はＬＯＤ（Living Object Detection）機能を発揮する。ＬＯＤ機能とは、生体検知機能のことである。非接触充電中、送電コイル１１付近に磁界が発生するため、磁界暴露による心臓ペースメーカへの影響が懸念される。そこで、生体検知部１６は、検知範囲内に生体が侵入したことを検知した場合に送電ＥＣＵ１４へ検知信号を出力する。送電ＥＣＵ１４は、非接触充電中に生体検知部１６から検知信号が入力された場合に非接触充電を停止させる。

車両３は、外部電源から供給された電力を充電可能な電動車両であり、例えば電気自動車（ＢＥＶ）やプラグインハイブリッド車（ＰＨＥＶ）などにより構成される。車両３は、送電コイル１１が設置された駐車スペースに停車可能な車両である。車両３は、受電装置２０と、受電装置２０が受電した電力を蓄えるバッテリ２２と、車両３を制御する車両ＥＣＵ２３と、通信装置２４とを備える。

受電装置２０は、受電コイル２１を有する。受電コイル２１は、送電コイル１１から非接触で伝送された電力を受け取る。受電装置２０は、送電装置１０から受け取った電力をバッテリ２２に供給する。送電装置１０とバッテリ２２とは電気的に接続されている。

バッテリ２２は、外部充電が可能な車載バッテリである。バッテリ２２は受電装置２０から供給された電力を蓄える二次電池により構成されている。

車両ＥＣＵ２３は、車両３に搭載された車両制御装置である。車両ＥＣＵ２３は、ハード構成としては送電ＥＣＵ１４と同様に構成されている。車両ＥＣＵ２３は、車両３に搭載された各種センサから入力される信号や、通信装置２４を用いた通信により取得した情報に基づいて各種の車両制御を実行する。車両制御には、非接触充電制御が含まれる。非接触充電制御は、送電コイル１１から受電コイル２１に非接触で電力を伝送し、受電コイル２１が受け取った電力をバッテリ２２に蓄える充電制御である。

通信装置２４は、外部装置との間で無線通信を行う。通信装置２４は送電装置１０の通信装置１５と無線通信を行う。通信装置２４は、車両３から送電装置１０へと情報を送信し、送電装置１０から車両３に送信された情報を受信する。

非接触充電システム１では、車両３と送電装置１０との間での無線通信が確立された状態において送電装置１０から車両３への非接触充電が行われる。すなわち、無線通信により車両３と送電装置１０とのペアリングが行われた状態で地上側の送電コイル１１から車両側の受電コイル２１へ非接触で電力が伝送される。そして、車両３では受電コイル２１が受け取った電力をバッテリ２２に供給する制御が行われる。バッテリ２２は、走行用モータに電力を供給するメインバッテリ２５と、車両ＥＣＵ２３に電力を供給する補機バッテリ２６とを含む。メインバッテリ２５の出力電圧は補機バッテリ２６の出力電圧よりも高い。

図３は、非接触充電システムの高圧回路を示す図である。図３には、地上側の送電装置１０に含まれる高圧回路と、車両３に含まれる高圧回路とが示されている。

送電装置１０は、ＰＦＣ回路１７と、インバータ１８と、送電コイル１１とを備える。

ＰＦＣ回路１７は、交流電源３０から入力される交流電力の力率を改善し、その交流電力を直流電力に変換してインバータ１８に出力する。インバータ１８は、ＰＦＣ回路１７から入力された直流電力を交流電力に変換する。インバータ１８の各スイッチング素子はＩＧＢＴにより構成されており、制御信号に応じてスイッチング動作を行う。インバータ１８は、変換した交流電力を送電コイル１１に出力する。ＰＦＣ回路１７とインバータ１８とは、送電装置１０の電力変換部であり、ウォールボックス１３に設けられている。

送電コイル１１は、インバータ１８から供給された交流電力を非接触にて受電装置２０に伝送する。送電コイル１１は共振コンデンサとともにＬＣ共振回路を形成する。

なお、送電装置１０は、インバータ１８と送電コイル１１との間にフィルタ回路を備えてもよい。この場合、インバータ１８は、変換した交流電力をフィルタ回路に出力する。フィルタ回路は、インバータ１８から入力される交流電流に含まれるノイズを除去し、ノイズが除去された交流電力を送電コイル１１に供給する。送電コイル１１は、フィルタ回路から供給された交流電力を非接触にて受電装置２０に伝送する。

受電装置２０は、受電コイル２１と、整流回路２７と、電圧センサ２８とを備える。

受電コイル２１は、送電コイル１１から非接触にて伝送された電力を受け取る。受電コイル２１は共振コンデンサとともにＬＣ共振回路を形成する。

整流回路２７は、受電コイル２１から入力された交流電力を直流電力に変換してメインバッテリ２５に出力する。整流回路２７は、整流素子として４つのダイオードがフルブリッジ接続されたフルブリッジ回路に構成されている。各ダイオードにはスイッチング素子が並列接続されている。整流回路２７の各スイッチング素子はＩＧＢＴにより構成されており、制御信号に応じてスイッチング動作を行う。整流回路２７は、変換した直流電力をメインバッテリ２５に供給する。

電圧センサ２８は、整流回路２７とメインバッテリ２５との間に設けられ、整流回路２７の出力電圧を検出する。

なお、受電装置２０は、受電コイル２１と整流回路２７との間にフィルタ回路を備えてもよい。この場合、フィルタ回路は、受電コイル２１から入力される交流電流に含まれるノイズを除去し、ノイズが除去された交流電力を整流回路２７に出力する。整流回路２７は、フィルタ回路から入力された交流電力を直流電力に変換してメインバッテリ２５に出力する。

整流回路２７とメインバッテリ２５との間には、充電リレー４０が設けられている。すなわち、受電装置２０とメインバッテリ２５との間に充電リレー４０が設けられている。電圧センサ２８は充電リレー４０よりも整流回路２７側に設けられている。

充電リレー４０は、メインバッテリ２５の正極側電力線に設けられた正極側リレー４１と、メインバッテリ２５の負極側電力線に設けられた負極側リレー４２と、プリチャージ抵抗４４と直列接続されたプリチャージ充電リレー４３とを含む。正極側リレー４１と負極側リレー４２とが両方とも閉じた状態となることにより、受電装置２０とメインバッテリ２５との間が通電可能に接続される。正極側リレー４１と負極側リレー４２とが両方とも開いた状態となることより、受電装置２０とメインバッテリ２５との間が通電不能に遮断される。

メインバッテリ２５は、車両３の走行用モータに電力を供給する直流電源である。走行用モータは、ＰＣＵ２９を介してメインバッテリ２５と電気的に接続されている。メインバッテリ２５はＰＣＵ２９と電気的に接続されている。例えばメインバッテリ２５はリチウムイオン電池やニッケル水素電池などにより構成される。

ＰＣＵ２９は、メインバッテリ２５の直流電力を交流電力に変換する電力変換装置である。ＰＣＵ２９は、走行用モータを駆動するインバータを含む。ＰＣＵ２９の各スイッチング素子はＩＧＢＴにより構成されており、制御信号に応じてスイッチング動作を行う。ＰＣＵ２９は、変換した交流電力を走行用モータに供給する。

メインバッテリ２５とＰＣＵ２９との間には、システムメインリレー５０が設けられている。

システムメインリレー５０は、メインバッテリ２５の正極側電力線に接続された正極側リレー５１と、メインバッテリ２５の負極側電力線に接続された負極側リレー５２とを含む。正極側リレー５１と負極側リレー５２とが両方とも閉じた状態となることにより、メインバッテリ２５とＰＣＵ２９との間が通電可能に接続される。正極側リレー５１と負極側リレー５２とが両方とも開いた状態となることにより、メインバッテリ２５とＰＣＵ２９との間が通電不能に遮断される。

システムメインリレー５０とＰＣＵ２９との間の電力線には、ＡＣ充電器６１と、エアコン６２と、ＤＣＤＣコンバータ６３とが接続されている。

ＤＣＤＣコンバータ６３には、補機バッテリ２６が電気的に接続されている。ＤＣＤＣコンバータ６３は、補機バッテリ２６に供給される電力を調整する。補機バッテリ２６はＤＣＤＣコンバータ６３を介してメインバッテリ２５と接続されている。ＤＣＤＣコンバータ６３は、メインバッテリ２５の出力電圧を降圧して補機バッテリ２６に供給する。

補機バッテリ２６は、車両ＥＣＵ２３に電力を供給する。車両ＥＣＵ２３は、補機バッテリ２６から供給される電力により作動する。補機バッテリ２６は、メインバッテリ２５を介して受電装置２０と電気的に接続されている。そのため、非接触充電時、受電装置２０により受け取った電力をメインバッテリ２５に蓄えるとともに、補機バッテリ２６に蓄えることが可能である。例えば補機バッテリ２６は鉛蓄電池により構成される。補機バッテリ２６は車両ＥＣＵ２３を含む低圧回路と電気的に接続されている。

非接触充電システム１では、送電コイル１１から受電コイル２１に非接触で伝送された電力をメインバッテリ２５に充電する充電中にシステムメインリレー５０を接続し、ＤＣＤＣコンバータ６３を作動させることにより補機バッテリ２６への充電を実施する。

図４は、非接触充電システムの低圧回路を示す図である。非接触充電システム１の制御装置は、車両側の車両ＥＣＵ２３と地上側の送電ＥＣＵ１４とを含む。

車両ＥＣＵ２３は、複数の制御装置により構成されている。車両ＥＣＵ２３は、充電統合ＥＣＵ７１と、受電ＥＣＵ７２と、上位ＥＣＵ７３とを備える。

充電統合ＥＣＵ７１は、バッテリ２２の充電を制御する制御装置である。充電統合ＥＣＵ７１は、メインバッテリ２５の充電を制御するとともに、補機バッテリ２６の充電を制御する。充電統合ＥＣＵ７１には、車両３に搭載された各種のセンサからの信号が入力される。

受電ＥＣＵ７２には、受電装置２０に設けられた電圧センサ２８からの信号が入力される。受電ＥＣＵ７２は電圧センサ２８から入力された信号に基づいて整流回路２７のスイッチング制御を実行する。受電ＥＣＵ７２は、非接触充電時にメインバッテリ２５に供給される電力を制御する電力制御を実行する。受電ＥＣＵ７２は非接触充電時に電力制御を実行し、整流回路２７の各スイッチング素子を制御する。

受電ＥＣＵ７２は、送電装置１０と受電装置２０とを用いた非接触充電を制御する制御装置である。受電ＥＣＵ７２は、受電装置２０を制御する受電用のＥＣＵである。受電ＥＣＵ７２は整流回路２７に制御信号を出力し、整流回路２７の各スイッチング素子を制御する。また、受電ＥＣＵ７２は、地上側の送電ＥＣＵ１４との間で無線通信を用いた情報の送信および受信が可能である。

上位ＥＣＵ７３は、車両３の走行状態を制御する制御装置である。上位ＥＣＵ７３は、ＰＣＵ２９を制御する走行用のＥＣＵである。上位ＥＣＵ７３は走行用モータの駆動を制御する走行制御を実行する。

充電統合ＥＣＵ７１と受電ＥＣＵ７２と上位ＥＣＵ７３とはいずれも電力線８１と接続されている。電力線８１は車両ＥＣＵ２３と補機バッテリ２６との間を電気的に接続する。補機バッテリ２６の電力は電力線８１を介して充電統合ＥＣＵ７１と受電ＥＣＵ７２と上位ＥＣＵ７３とに供給される。

また、車両ＥＣＵ２３には、車両３が停止した状態で起動している第１制御装置（ＥＣＵ）と、車両３が停止した状態で停止している第２制御装置（ＥＣＵ）とが含まれる。この説明において、車両３が停止した状態とは、車両３がＲＥＡＤＹ－ＯＦＦ状態であること、すなわち車両３がイグニッションオフされた状態（ＩＧ－ＯＦＦ状態）であることを表す。充電統合ＥＣＵ７１は、車両３が停止した状態で起動しているＥＣＵである。受電ＥＣＵ７２は、車両３が停止した状態で停止しているＥＣＵである。上位ＥＣＵ７３は、車両３が停止した状態で停止しているＥＣＵである。

そのため、充電統合ＥＣＵ７１は、停止中の受電ＥＣＵ７２を起動させる機能を有する。充電統合ＥＣＵ７１は、ジカ線８２を介して受電ＥＣＵ７２と電気的に接続されている。充電統合ＥＣＵ７１はジカ線８２を介して受電ＥＣＵ７２に起動信号を出力する。受電ＥＣＵ７２は、車両３が停止中に充電統合ＥＣＵ７１からの起動信号が入力されると起動する。起動した受電ＥＣＵ７２は、車両３が停止した状態のまま、地上側の送電ＥＣＵ１４との間で無線通信による情報の送受信を行うことが可能である。

また、受電ＥＣＵ７２が起動すると、受電ＥＣＵ７２と充電統合ＥＣＵ７１との間でＣＡＮ通信が可能になる。充電統合ＥＣＵ７１と受電ＥＣＵ７２とはローカルＣＡＮバス８３を介して信号を送信する。充電統合ＥＣＵ７１はローカルＣＡＮバス８３を介して制御信号を受電ＥＣＵ７２に送信する。さらに、充電統合ＥＣＵ７１はＣＡＮバス８４を介して上位ＥＣＵ７３と接続されている。上位ＥＣＵ７３はＣＡＮバス８４を介して制御信号を充電統合ＥＣＵ７１に送信する。

このように構成された車両ＥＣＵ２３では、車両３が停止した状態（ＲＥＡＤＹ－ＯＦＦ状態）において受電ＥＣＵ７２は停止しているものの充電統合ＥＣＵ７１は補機バッテリ２６からの電力を使用して起動し続けている。そのため、補機バッテリ２６は自然放電に加えて充電統合ＥＣＵ７１への電力供給により電圧低下が進行する。そして、車両３は電気自動車やプラグインハイブリッド車であり、その車両３がＲＥＡＤＹ－ＯＦＦ状態において長期間経過すると、補機バッテリ２６の電圧が低下してしまい、車両３の走行および充電動作ができなくなってしまう。この補機バッテリ２６の電圧低下、いわゆるバッテリ上がりを防ぐためには、補機バッテリ２６の電圧低下を監視して、必要に応じて補機バッテリ２６への充電を実施することが考えられる。しかしながら、補機バッテリ２６の電圧低下を監視する目的で受電ＥＣＵ７２を常時起動させる構成とすることは、受電ＥＣＵ７２による電力消費で補機バッテリ２６の電圧低下を促進させる結果を招いてしまう。そこで、非接触充電システム１では、車両側の制御装置ではなく、地上側の制御装置が補機バッテリ２６の電圧を間接的に監視するように構成されている。地上側の送電ＥＣＵ１４は交流電源３０からの電力を使用して起動しているため、送電ＥＣＵ１４による電力消費は交流電源３０からの電力供給により賄うことができる。

具体的には、非接触充電システム１では、送電ＥＣＵ１４がＬＯＤ機能を使用し、生体侵入がない期間の積算時間が所定時間以上となった場合、補機バッテリ２６の電圧が低下したと判定する。その際、充電統合ＥＣＵ７１および受電ＥＣＵ７２が非接触充電を行うことでＤＣＤＣコンバータ６３を駆動させ、補機バッテリ２６の充電を実施する。これより、補機バッテリ２６のバッテリ上がりを防ぐことができる。

より詳細には、送電装置１０の待機中は、生体検知部１６が起動しており、生体検知機能が有効である。車両３が駐車スペースに停車しているものの非接触充電が行われていない場合、送電装置１０は待機状態となり、生体検知部１６は起動状態となる。待機状態の送電ＥＣＵ１４は生体検知部１６からの信号を用いて検知範囲への生体の侵入を検知することができる。そのため、送電ＥＣＵ１４はＬＯＤ機能を活用して、間接的に補機バッテリ２６のバッテリ上がりを判定することが可能である。送電ＥＣＵ１４は、検知範囲に一定期間人の侵入がないと判定した場合に、補機バッテリ２６の電圧が低下していると判定する。そして、送電ＥＣＵ１４による一定期間人の侵入がないという判定結果に応じて、送電ＥＣＵ１４と受電ＥＣＵ７２とが非接触充電を実施する。

車両側は、定期的に受電ＥＣＵ７２を起動し、受電ＥＣＵ７２と送電ＥＣＵ１４とが通信して送電ＥＣＵ１４からの情報を取得する。車両３では、ＲＥＡＤＹ－ＯＦＦ状態（ユーザが車両３を使わない間の待機状態）でも充電統合ＥＣＵ７１や照合ＥＣＵは起動し続ける。照合ＥＣＵは、スマートキーによるドアの開錠と施錠やスライドドアの開閉を判定するＥＣＵである。充電統合ＥＣＵ７１は、充電インレットへの充電コネクタやビークルパワーコネクタの接続を検知するＥＣＵである。そのため、充電統合ＥＣＵ７１からの起動信号によって受電ＥＣＵ７２を定期的に起動させることが可能である。その際、充電統合ＥＣＵ７１は起動タイミングを判定し、受電ＥＣＵ７２へのジカ線８２を介した起動信号の出力により、受電ＥＣＵ７２を定期的に起動させる。充電統合ＥＣＵ７１は、例えば１日１回、受電ＥＣＵ７２を起動させる。起動した受電ＥＣＵ７２は送電装置１０との無線通信を構築し、情報のやり取りをする。受電ＥＣＵ７２は送電装置１０との無線通信により、送電ＥＣＵ１４からの情報を取得する。

そして、受電ＥＣＵ７２は送電ＥＣＵ１４から取得した情報に基づいて非接触充電を開始するか否かを判定する。送電ＥＣＵ１４から取得した情報が、検知範囲に一定期間人の侵入がないという判定結果、すなわち送電ＥＣＵ１４による補機バッテリ２６の電圧が低下しているという判定結果である場合、受電ＥＣＵ７２は非接触充電を開始する必要があると判断する。受電ＥＣＵ７２は非接触充電を開始する必要があると判断した場合に充電制御を開始する。一方、受電ＥＣＵ７２は非接触充電を開始する必要がないと判断した場合に再び停止する。

図５は、充電制御を示すフローチャート図である。図５に示す制御は、送電ＥＣＵ１４と車両ＥＣＵ２３とにより繰り返し実行される。

送電ＥＣＵ１４は、車両３を検知しているか否かを判定する（ステップＳ１）。ステップＳ１では、送電装置１０側が、車両３が駐車スペースに存在しているか否かを判定する。送電ＥＣＵ１４は車両３とＷｉ－Ｆｉ（登録商標）接続できた場合に車両３が駐車スペースに存在すると判定する。すなわち、送電ＥＣＵ１４は無線通信によりペアリングされた車両３が存在するか否かを判定する。あるいは、駐車場にカメラを設置し、そのカメラにより撮像した画像を送電ＥＣＵ１４が解析することにより、車両３の有無を判定してもよい。

車両３を検知していないと判定された場合（ステップＳ１：Ｎｏ）、送電ＥＣＵ１４はＬＯＤ機能を停止する（ステップＳ２）。ステップＳ２では、生体検知部１６が停止される。ステップＳ２の処理を実施すると、この制御ルーチンは終了する。

車両３を検知していると判定された場合（ステップＳ１：Ｙｅｓ）、送電ＥＣＵ１４はＬＯＤ機能を有効にする（ステップＳ３）。ステップＳ３では、生体検知部１６が起動される。

送電ＥＣＵ１４は、非接触充電を実施中であるか否かを判定する（ステップＳ４）。ステップＳ４では、送電コイル１１から受電コイル２１へ非接触で電力が伝送されているか否かが判定される。送電ＥＣＵ１４は、車両ＥＣＵ２３からの指示信号に基づいて非接触充電を開始するように構成されている場合、車両ＥＣＵ２３からの指示信号があるか否かを判定することにより、非接触受電を実施中であるか否かを判定してもよい。例えば、車両３が、ユーザが操作可能なボタンとして、非接触充電停止ボタンを備える。この場合、そのボタンが操作されたことにより、車両３から送電装置１０に停止指示信号が出力され、非接触充電が行われないことが可能である。送電ＥＣＵ１４は、車両３からの充電指示に従うため、充電実施判定は車両３からの充電指示に基づいて行われる。

非接触充電を実施中であると判定された場合（ステップＳ４：Ｙｅｓ）、送電ＥＣＵ１４は、ＬＯＤ起動モードとして、第１起動モードを実行する（ステップＳ５）。ＬＯＤ起動モードは、生体検知部１６の起動モードである。

ＬＯＤ起動モードは、第１起動モードと、第２起動モードとを含む。第１起動モードと第２起動モードとでは生体検知部１６による検知範囲が異なる。第１起動モードは、通常の非接触充電時の範囲を検知範囲とするモードである。第２起動モードは、車両３の周辺エリアまで拡大した範囲を検知範囲とするモードである。第１起動モードの検知範囲は、送電コイル１１近くの検知範囲である。第２起動モードの検知範囲は、第１起動モードの検知範囲よりも拡大された範囲であり、少なくとも車両３の運転席が含まれる範囲である。そして、送電ＥＣＵ１４はＬＯＤ起動モードを第１起動モードと第２起動モードとに切り替えることができる。すなわち、送電ＥＣＵ１４は生体検知部１６による検知範囲を調整することができる。

ステップＳ５では、第１起動モードにて生体侵入を監視する。非接触充電を実施中であるため、第１起動モードによる検知範囲が適用される。送電コイル１１の直上に車両３が駐車した際に、コイル同士が充電可能な範囲に収まれば、制御上非接触充電が開始される。ステップＳ５の処理を実施すると、この制御ルーチンは終了する。

非接触充電を実施中ではないと判定された場合（ステップＳ４：Ｎｏ）、送電ＥＣＵ１４は、ＬＯＤ起動モードとして、第２起動モードを実行する（ステップＳ６）。送電ＥＣＵ１４は、非接触充電を実施中であるか否かに応じて生体検知部１６の検知範囲を調整する。非接触充電を実施中ではないため、第２起動モードによる検知範囲が適用される。送電ＥＣＵ１４は検知範囲を調整する際、充電制御を実行中の検知範囲に比べて充電制御が実行されていない状況で有効となる検知範囲を拡大させる。

ステップＳ６の処理が実施されると、送電ＥＣＵ１４は、タイマーの積算を開始する（ステップＳ７）。ステップＳ７では、積算時間の計測が開始される。

ステップＳ７の処理が実施されると、送電ＥＣＵ１４は、車両３周辺の検知範囲への生体侵入を検知したか否かを判定する（ステップＳ８）。ステップＳ８では、第２起動モード中の検知範囲内に生体が存在するか否かが判定される。例えば、車両３のユーザが車両３に戻ってきた場合には、検知範囲に生体が侵入したと判定される。

車両３周辺の検知範囲への生体侵入を検知していないと判定された場合（ステップＳ８：Ｎｏ）、送電ＥＣＵ１４は、タイマーの積算時間を加算する（ステップＳ９）。ステップＳ９では、タイマーの積算時間が＋１のように加算される。

車両３の周辺の検知範囲への生体侵入を検知したと判定された場合（ステップＳ８：Ｙｅｓ）、送電ＥＣＵ１４はタイマーをリセットする（ステップＳ１０）。ステップＳ１０では、タイマーの積算時間がリセットされる。

ステップＳ９の処理またはステップＳ１０の処理が実施されると、送電ＥＣＵ１４は、積算時間が所定時間以上である否かを判定する（ステップＳ１１）。所定時間は、予め設定された時間である。例えば所定時間は、車両３が停止してから補機バッテリ２６の電圧が所定値に低下するまでの時間に設定されている。

積算時間が所定時間以上であると判定された場合（ステップＳ１１：Ｙｅｓ）、送電ＥＣＵ１４は充電を開始する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２において、送電ＥＣＵ１４が補機バッテリ２６の電圧が低下していると判定し、その判定結果を示す情報を受電ＥＣＵ７２に送信する。ステップＳ１２では、車両ＥＣＵ２３と送電ＥＣＵ１４とにより、非接触充電制御が実行される。車両ＥＣＵ２３および送電ＥＣＵ１４は、車両３が送電コイル１１の直上に停止した状態において充電制御が実行されていない状況かつ検知範囲内に生体が存在しない状況が所定時間以上経過したと判断した場合に充電制御を開始する。ステップＳ１２の処理を実施すると、この制御ルーチンは終了する。

積算時間が所定時間未満であると判定された場合（ステップＳ１１：Ｎｏ）、送電ＥＣＵ１４は充電を開始しない（ステップＳ１３）。ステップＳ１３の処理を実施すると、この制御ルーチンは終了する。

図６は、充電制御を実行する場合を説明するためのタイムチャート図である。図６には、車両３が駐車スペースに停止している状態が示されている。

車両３が駐車スペースに停車した状態では、生体検知部１６が起動しているため、ＬＯＤ機能が有効になっている。この状態で非接触充電が行われていないので、補機バッテリ２６の電圧が低下する。その間、充電統合ＥＣＵ７１が定期的に受電ＥＣＵ７２を起動する。受電ＥＣＵ７２が起動すると、受電ＥＣＵ７２と送電ＥＣＵ１４との無線通信が行われる。その際、受電ＥＣＵ７２は、送電ＥＣＵ１４から取得した情報が、積算時間が所定時間以上であることを示す情報（電圧低下を示す判定結果）であるか否かを判定する。受電ＥＣＵ７２は、送電ＥＣＵ１４から取得した情報が、積算時間が所定時間以上であることを示す情報ではないと判断した場合には再び停止する。

そして、送電ＥＣＵ１４は積算時間が所定時間以上であると判定する（時刻ｔ１）。つまり、時刻ｔ１において送電ＥＣＵ１４は補機バッテリ２６の電圧が低下していると判定する。そのため、時刻ｔ１に受電ＥＣＵ７２が起動した場合、受電ＥＣＵ７２は、送電ＥＣＵ１４から取得した情報が、積算時間が所定時間以上であることを示す情報であると判断して、非接触充電を開始する。時刻ｔ１以降、充電統合ＥＣＵ７１と受電ＥＣＵ７２とが非接触充電制御を実行し、補機バッテリ２６を充電するとともにメインバッテリ２５を充電する。そして、補機バッテリ２６の充電が完了すると、非接触充電が終了する（時刻ｔ２）。この非接触充電は、補機バッテリ２６への充電が目的のため、メインバッテリ２５への充電よりも短時間で完了する。例えば、補機バッテリ２６の電圧が所定値まで上昇したと判定した場合に、この非接触充電を終了する。なお、非充電充電が完了すると、補機バッテリ２６の電圧低下を判定した状態が解除される。

以上説明した通り、実施形態によれば、非接触充電システム１のＬＯＤ機能と地上側の送電ＥＣＵ１４とを用いて、車両３の補機バッテリ２６の電力低下を間接的に判定することができる。これにより、車両側の制御装置による電力消費を抑制しつつ、補機バッテリ２６のバッテリ上がりを防ぐことができる。

なお、生体検知部１６は、地上側に限らず車両側に設置されてもよい。生体検知部が車両３に搭載された場合、例えば車載カメラにより構成される。車載カメラからなる生体検知部は車両３の周辺を検知範囲としてＬＯＤ機能を発揮する。この場合、車両側の生体検知部は、車両３が停止した状態においてＬＯＤ機能を有効に起動しており、地上側の送電ＥＣＵ１４へと無線通信により信号を出力することが可能である。

また、送電装置１０は、必ずしもウォールボックス１３を備えなくてもよい。送電装置１０は、送電ＥＣＵ１４と通信装置１５とが送電部１２とともに地面４に設置されたものであってもよい。

また、充電設備２は、複数の駐車スペースを有する駐車場に設置されたものであってもよい。この場合、送電装置１０は駐車スペースごとに設置されている。

１ 非接触充電システム
２ 充電設備
３ 車両
４ 地面
１０ 送電装置
１１ 送電コイル
１２ 送電部
１３ ウォールボックス
１４ 送電ＥＣＵ
１５ 通信装置
１６ 生体検知部
１７ ＰＦＣ回路
１８ インバータ
２０ 受電装置
２１ 受電コイル
２２ バッテリ
２３ 車両ＥＣＵ
２４ 通信装置
２５ メインバッテリ
２６ 補機バッテリ
２７ 整流回路
３０ 交流電源
４０ 充電リレー

Claims (4)

1. 駐車スペース内の地面に設置された送電コイルと、
   前記送電コイルの近くに存在する生体を検知する生体検知部と、
   前記駐車スペースに停車可能な車両と、
   前記車両に搭載され、前記送電コイルから非接触で伝送された電力を受け取る受電コイルと、
   前記車両に搭載され、前記受電コイルが受け取った電力を蓄える補機バッテリと、
   前記送電コイルから前記受電コイルに非接触で伝送された電力を前記補機バッテリに供給する充電制御を実行する制御装置と、
   を備えた非接触充電システムであって、
   前記制御装置は、前記生体検知部による検知範囲を調整し、前記車両が前記送電コイルの直上に停止した状態において前記充電制御が実行されていない状況かつ前記検知範囲内に生体が存在しない状況が所定時間以上経過したと判断した場合、前記充電制御を開始し、
   前記所定時間は、前記車両が停止してから前記補機バッテリの電圧が所定値に低下するまでの時間に設定されている
   ことを特徴とする非接触充電システム。
2. 前記制御装置は、前記検知範囲を調整する際、前記充電制御を実行中の検知範囲に比べて前記充電制御が実行されていない状況で有効となる検知範囲を拡大させる
   ことを特徴とする請求項１に記載の非接触充電システム。
3. 前記制御装置は、
   前記送電コイルを有する送電装置を制御する送電制御装置と、
   前記車両に搭載された車両制御装置と、を含み、
   前記生体検知部は、前記送電制御装置に信号を出力し、
   前記補機バッテリは、前記車両制御装置に電力を供給し、
   前記車両制御装置は、
   前記車両が停止した状態で起動している第１制御装置と、
   前記車両が停止した状態で停止している第２制御装置と、を含み、
   前記第１制御装置は、前記送電コイルの直上に前記車両が停止した状態において定期的に起動信号を送信し、前記第２制御装置を定期的に起動させ、
   前記送電制御装置は、前記生体検知部からの信号に基づいて前記検知範囲内に生体が侵入していない期間が前記所定時間以上であるか否かを判定し、その判定結果を前記第２制御装置に送信し、
   前記第２制御装置は、
   前記第１制御装置からの起動信号に応じて起動し、起動中は前記送電制御装置との間で無線通信を行い、
   前記送電制御装置から前記所定時間以上であること示す情報を取得した場合に前記車両が前記送電コイルの直上に停止した状態において前記充電制御が実行されていない状況かつ前記検知範囲内に生体が存在しない状況が所定時間以上経過したと判断して前記充電制御を開始する
   ことを特徴とする請求項２に記載の非接触充電システム。
4. 前記所定時間は、前回、前記補機バッテリがバッテリ上がりを起こした際の経過時間よりも短い時間に設定され、
   前記経過時間は、前記車両が停止してから前記補機バッテリのバッテリ上がりが発生するまでの時間である
   ことを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか一項に記載の非接触充電システム。