移動車両給電システム
【課題】給電効率の低下を抑制できる移動車両給電システムの提供。
【解決手段】給電エリアＸ内に位置する移動車両Ｍに対して非接触給電を行う移動車両給電システムＡであって、移動車両Ｍに設けられた受電コイルｍ１と、給電エリアＸ内において互いに異なる位置に配設された複数の給電コイル１ａ１等と、給電エリアＸ内における受電コイルｍ１の位置を検出する位置検出手段及び該位置検出手段の検出結果に基づいて、複数の給電コイル１ａ１等のうち、受電コイルｍ１に対応する位置に配設された給電コイル１ａ１を選択し、該選択した給電コイル１ａ１から非接触給電を行わせる制御手段を具備する制御装置４と、を有するという構成を採用する。
【解決手段】給電エリアＸ内に位置する移動車両Ｍに対して非接触給電を行う移動車両給電システムＡであって、移動車両Ｍに設けられた受電コイルｍ１と、給電エリアＸ内において互いに異なる位置に配設された複数の給電コイル１ａ１等と、給電エリアＸ内における受電コイルｍ１の位置を検出する位置検出手段及び該位置検出手段の検出結果に基づいて、複数の給電コイル１ａ１等のうち、受電コイルｍ１に対応する位置に配設された給電コイル１ａ１を選択し、該選択した給電コイル１ａ１から非接触給電を行わせる制御手段を具備する制御装置４と、を有するという構成を採用する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動車両給電システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車や電気自動車等の移動車両は、搭載バッテリーの性能等の問題から長距離の走行が困難な場合等があるため、近年、自宅等での給電の他に、移動車両が走行する途中の種々の場所、例えば停留所、ガソリンスタンド、坂道、交差点等に給電エリアを設けることが提案されている。例えば、下記特許文献１には、交通信号機と連携し、移動車両に対して非接触給電を行う移動車両給電システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１９３６５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
非接触給電を行う場合、移動車両に設けられた受電手段と給電エリア内に設けられた給電手段との位置関係が、その給電効率に影響する。
例えば自宅駐車場等、移動車両の位置がある程度決まっている場所では問題はないが、上記従来技術のように、移動車両が走行する途中で非接触給電を行う場合には、給電エリア内における移動車両の位置がドライバーの意思によって任意的になり易く、受電手段と給電手段の位置ズレが大きくなって、給電効率が低下する。また、乗用車やトラック等の車種等によって、それぞれ受電手段が設けられる位置が異なる場合があり、このことも給電効率の低下に繋がる。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、給電効率の低下を抑制できる移動車両給電システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明は、給電エリア内に位置する移動車両に対して非接触給電を行う移動車両給電システムであって、上記移動車両に設けられた受電手段と、上記給電エリア内において互いに異なる位置に配設された複数の給電手段と、上記給電エリア内における上記受電手段の位置を検出する位置検出手段と、上記位置検出手段の検出結果に基づいて、上記複数の給電手段のうち、上記受電手段に対応する位置に配設された給電手段を選択し、該選択した給電手段から非接触給電を行わせる制御手段と、を有するという構成を採用する。
【０００７】
また、本発明においては、上記制御手段は、上記位置検出手段の検出結果に基づいて、上記複数の給電手段のうち、上記受電手段に最も近い位置に配設された給電手段を選択し、該選択した給電手段から非接触給電を行わせるという構成を採用する。
【０００８】
また、本発明においては、上記位置検出手段が、上記給電エリア内において複数の上記受電手段の位置を検出した場合、上記制御手段は、上記位置検出手段の検出結果に基づいて、上記複数の給電手段のうち、複数の上記受電手段のそれぞれに対応する位置に配設された給電手段をそれぞれ選択し、該選択した給電手段から非接触給電を行わせるという構成を採用する。
【０００９】
また、本発明においては、上記給電手段は給電コイルを備えると共に上記受電手段は受電コイルを備え、上記給電手段は、上記給電コイルを上記受電コイルに電磁気的に結合させることによって非接触給電を行うという構成を採用する。
【００１０】
また、本発明においては、上記位置検出手段として、上記給電コイルと上記受電コイルとを用いるという構成を採用する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、給電エリア内に複数の給電手段を用意し、給電エリア内における移動車両に設けられた受電手段の位置を検出して、複数の給電手段のうち、非接触給電に関し最適な位置に配設されている給電手段を選択して給電を行うことができる。したがって、本発明によれば、給電効率の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態における移動車両給電システムＡの機構構成を示すシステム構成図である。
【図２】本発明の実施形態における移動車両給電システムＡの設置例を示す模式図である。
【図３】本発明の別実施形態における移動車両給電システムＡの機構構成を示すシステム構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳しく説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態における移動車両給電システムＡの機構構成を示すシステム構成図である。
本移動車両給電システムＡは、図１に示すように、給電エリアＸ内に位置する移動車両Ｍに対して非接触給電を行うものである。給電エリアＸ内には、複数の給電コイル（給電手段）１ａ１，１ａ２，１ａ３が設けられている。また、移動車両Ｍには、受電コイル（受電手段）ｍ１が設けられている。
【００１５】
受電コイルｍ１は、上記給電コイル１ａ１等と対向可能に移動車両Ｍの底部に設けられている。この受電コイルｍ１は、給電コイル１ａ１等と略同一のコイル径を有し、給電コイル１ａ１等と電磁気的に結合することによって交流電力を非接触で受電する。換言すると、本移動車両給電システムＡは、給電コイル１ａ１等を移動車両Ｍの受電コイルｍ１に電磁気的に結合させることによって移動車両Ｍに非接触給電を行う電力供給システムとなっている。
【００１６】
ここで、本移動車両給電システムＡにおける給電コイル１ａ１等から受電コイルｍ１への非接触給電は、磁界共鳴方式に基づいて行われる。すなわち、給電コイル１ａ１等と受電コイルｍ１とには各々に共振回路を構成するための共振用コンデンサ（図示略）が接続されている。また、例えば共振用コンデンサの静電容量は、給電コイル１ａ１等と共振用コンデンサとからなる給電側共振回路の共振周波数と受電コイルｍ１と共振用コンデンサとからなる受電側共振回路の共振周波数とは同一周波数となるように設定されている。
【００１７】
移動車両Ｍには、受電コイルｍ１の他に、充電回路ｍ２と、蓄電池ｍ３と、充電制御部ｍ４とが設けられている。受電コイルｍ１は、給電コイル１ａ１から受電した交流電力（受電電力）を充電回路ｍ２に出力する。
充電回路ｍ２は、充電制御部ｍ４から入力される充電制御信号に基づいて上記受電電力を直流電力に変換して蓄電池ｍ３に供給する電力変換回路（コンバータ）である。すなわち、この充電回路ｍ２は、充電制御信号に基づいて蓄電池ｍ３の充電状態に応じた充電電流を蓄電池ｍ３に供給することにより蓄電池ｍ３を充電する。
【００１８】
蓄電池ｍ３は、移動車両Ｍの駆動動力源をして十分な電力を蓄えることが可能な二次電池であり、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池等である。この蓄電池ｍ３は、充電回路ｍ２から供給される直流電力を充電すると共に、図示しない駆動用電力変換器に走行駆動用電力を供給（放電）する。
充電制御部ｍ４は、充電回路ｍ２の電力変換動作を制御することにより蓄電池ｍ３の充電制御を行う制御装置である。充電制御部ｍ４は、受電コイルｍ１による給電コイル１ａ１等からの交流電力の受電を例えば受電コイルｍ１の端子間電圧の変化に基づいて検知すると、充電回路ｍ２を作動させて蓄電池ｍ３に直流電力を充電させる。
【００１９】
給電コイル１ａ１，１ａ２，１ａ３は、移動車両Ｍが走行する路面に設定された所定領域である給電エリアＸ内において互いに異なる位置に配設されている。より詳細には、給電コイル１ａ１，１ａ２，１ａ３は、移動車両Ｍの車幅方向において、間隔をあけて配設されている。給電コイル１ａ１は、路面の中央に配設され、給電コイル１ａ２，１ａ３は、給電コイル１ａ１の両側に間隔をあけて配設されている。これら給電コイル１ａ１，１ａ２，１ａ３は、路面の近傍に埋設されている。なお、当該給電コイルの設置数及び配置は、一例であり、これに限定されるものではない。
【００２０】
給電変換器３ａは、給電コイル１ａ１等に、制御装置（位置検出手段、制御手段）４から入力される制御信号に基づいて給電用交流電力を供給する装置である。より詳細には、給電変換器３ａは、選択スイッチ２ａを介して、給電コイル１ａ１，１ａ２，１ａ３のいずれかひとつに給電用交流電力を供給する。給電変換器３ａは、５０Ｈｚあるいは６０Ｈｚの商用電力を移動車両Ｍへの給電に適した周波数（例えば数百Ｈｚ〜数ＭＨｚ）の交流電力に変換して各給電コイル１ａ１等に出力する。
【００２１】
選択スイッチ２ａは、制御装置４から入力される制御信号に基づいて給電変換器３ａと電気的に接続される回路を切り替える装置である。選択スイッチ２ａは、給電コイル１ａ１，１ａ２，１ａ３のいずれかひとつと電気的に接続可能に構成されている。選択スイッチ２ａを設けることにより、給電コイル１ａ１，１ａ２，１ａ３のそれぞれに専用の給電変換器３ａを設けずとも良くなり、本移動車両給電システムＡにおける構成機器及び制御系のスマート化及び効率化が可能となる。
【００２２】
制御装置４は、給電エリアＸ内における受電コイルｍ１の位置を検出すると共に、該検出結果に基づいて、複数の給電コイル１ａ１，１ａ２，１ａ３のうち、受電コイルｍ１に対応する位置に配設された給電コイル１ａ１を選択し、該選択した給電コイル１ａ１から非接触給電を行わせる。すなわち、制御装置４は、受電コイルｍ１の位置信号を検出すると、選択スイッチ２ａを切り替えて非接触給電に関し最適な位置に配設されている給電コイル１ａ１を選択し、給電変換器３ａからの交流電力を、該選択した給電コイル１ａ１に供給させる。このような制御装置４は、本移動車両給電システムＡにおける位置検出手段及び制御手段に相当する。
【００２３】
制御装置４は、位置検出手段として、給電コイル１ａ１等と受電コイルｍ１とを用いる。より詳細には、給電コイル１ａ１等及び受電コイルｍ１を信号伝送に流用することにより給電コイル１ａ１等と受電コイルｍ１とを介して制御装置４と充電制御部ｍ４との無線通信を可能とし、当該無線通信によって移動車両Ｍに搭載された受電コイルｍ１の位置に関する情報を送受信し、給電エリアＸ内における受電コイルｍ１の位置を検出する。この場合、給電コイル１ａ１等及び受電コイルｍ１は無線通信のためのアンテナとして機能し、制御装置４及び充電制御部ｍ４は、このようなアンテナを用いた通信手段として機能する。また、当該無線通信によって移動車両Ｍの停車状態を判定したり、給電開始に先立って給電の要非を確認したり、あるいは給電に関する課金情報の送受信、等々を行ってもよい。
【００２４】
また、制御装置４は、蓄電池ｍ３に蓄電された単位時間当りの充電量に基づいて、給電エリアＸ内における受電コイルｍ１の位置を検出してもよい。例えば、制御装置４は、受電コイルｍ１の位置を探索するため、所定時間毎に選択スイッチ２ａを切り替えて、給電コイル１ａ１，１ａ２，１ａ３に順次電力を供給させる。充電制御部ｍ４は、蓄電池ｍ３の充電量をモニタリングし、その所定時間毎に蓄電池ｍ３に蓄電された単位時間当りの充電量を算出し、その中で最も効率が高かったものの情報を、制御装置４に送信する。非接触給電の場合、受電コイルｍ１との位置ズレが小さいものほど給電効率が高くなるため、制御装置４は、その情報から受電コイルｍ１の位置を検出することができる。
【００２５】
制御装置４は、受電コイルｍ１の上記位置検出結果に基づいて、複数の給電コイル１ａ１，１ａ２，１ａ３のうち、受電コイルｍ１に対応する位置に配設された給電コイル１ａ１を選択し、該選択した給電コイル１ａ１から非接触給電を行わせる。より詳細には、充電制御部ｍ４からの無線通信によって移動車両Ｍに搭載された受電コイルｍ１の位置に関する情報を取得した場合、制御装置４は、受電コイルｍ１の位置情報と、予め記憶している給電コイル１ａ１等の配設情報とを対応付けて、受電コイルｍ１に最も近い位置に配設されているもの（給電コイル１ａ１）を選択する。また、蓄電池ｍ３に蓄電された単位時間当りの充電量に基づいて受電コイルｍ１の位置に関する情報を取得した場合、制御装置４は、単純に給電効率が最も高かったもの（給電コイル１ａ１）を選択する。
【００２６】
図２は、本発明の実施形態における移動車両給電システムＡの設置例を示す模式図である。
図２は、本移動車両給電システムＡの給電エリアＸを、例えば道路の停車帯に設定した場合を示している。この給電エリアＸは、移動車両Ｍを複数台停車可能な大きさ（例えば乗用車であれば３台分の大きさ）に設定されており、道路を走行するあらゆる車種の移動車両Ｍが停車可能となっている。例えば、図２に示すように、先頭の移動車両Ｍの受電コイルｍ１と、後続の移動車両Ｍの受電コイルｍ１の位置とは異なっている。
【００２７】
給電エリアＸには、給電コイル１ａ１，１ａ２，１ａ３の他に、給電コイル１ｂ１，１ｂ２，１ｂ３、給電コイル１ｃ１，１ｃ２，１ｃ３が配設されている。なお、当該給電コイルの設置数及び配置は、一例であり、道路の停車帯のような給電エリアＸの場合、例えば、複数の給電コイルを所定間隔でマトリックス状（行列状）に配列してもよい。
また、この給電エリアＸには、給電コイル１ｂ１，１ｂ２，１ｂ３に対応する選択スイッチ２ｂ及び給電変換器３ｂと、給電コイル１ｃ１，１ｃ２，１ｃ３に対応する選択スイッチ２ｃ及び給電変換器３ｃとがそれぞれ設けられており、それらは制御装置４と電気的に接続される構成となっている。
【００２８】
制御装置４は、上述した位置検出手段によって、給電エリアＸ内において複数の受電コイルｍ１の位置を検出した場合に、当該位置検出結果に基づいて、複数の給電コイル１ａ１等のうち、検出して複数の受電コイルｍ１のそれぞれに対応する位置に配設された給電コイル（図２においては、給電コイル１ａ１、給電コイル１ｂ３、給電コイル１ｃ２）をそれぞれ選択し、該選択した給電コイルから非接触給電を行わせる。これにより、給電エリアＸ内に位置する複数台の移動車両Ｍに対して同時に非接触給電を行う。
【００２９】
次に、このように構成された移動車両給電システムＡの一連の動作について説明する。
本移動車両給電システムＡでは、道路の停車帯に給電エリアＸを設定している。したがって、給電エリアＸ内における移動車両Ｍの停車位置は、ドライバーの運転操作に依存するので、ばらつきを持つ。また、この給電エリアＸには、道路を走行するあらゆる車種の移動車両Ｍが停車可能であるため、各移動車両Ｍにおける受電コイルｍ１の位置は、移動車両Ｍ毎にそれぞれ異なる場合がある。
【００３０】
給電コイル１ａ１等から受電コイルｍ１に非接触伝送される交流電力は、受電コイルｍ１が給電コイル１ａ１等の直上に正対した状態、つまり受電コイルｍ１と給電コイル１ａ１等とが最も近接した状態において最大となる。しかしながら、上述した様な事情から、受電コイルｍ１と所定の給電コイル１ａ１等とが正対することは期待できない。そこで、本移動車両給電システムＡでは、給電エリアＸ内において互いに異なる位置に給電コイル１ａ１等を複数配設している。
【００３１】
制御装置４は、給電コイル１ａ１等をアンテナとして用い、移動車両Ｍの受電コイルｍ１を介して充電制御部ｍ４と無線通信を試みることにより、給電エリアＸ内に移動車両Ｍが停車しているか否かを常時監視する。例えば、充電制御部ｍ４との通信接続がない場合には、給電エリアＸ内に移動車両Ｍが停車していないと判断し、充電制御部ｍ４との通信接続があった場合には、給電エリアＸ内に移動車両Ｍが停車していると判断する。
【００３２】
給電エリアＸ内に移動車両Ｍが停車していると判断した場合、制御装置４は、その移動車両Ｍの受電コイルｍ１の位置を検出する。より詳細には、給電コイル１ａ１等と受電コイルｍ１とを介しての制御装置４と充電制御部ｍ４との無線通信によって、移動車両Ｍに搭載された受電コイルｍ１の位置に関する情報を送受信し、給電エリアＸ内における受電コイルｍ１の位置を検出する。または、所定時間毎に選択スイッチ２ａ等を切り替えて、給電コイル１ａ１，１ａ２，１ａ３等に順次電力を供給させ、実際に蓄電池ｍ３に蓄電された単位時間当りの充電量に基づいて、給電エリアＸ内における受電コイルｍ１の位置を検出する。
【００３３】
あるいは、それら両手段を用いて、給電エリアＸ内における受電コイルｍ１の位置を検出してもよい。例えば、図２に示す２番目の移動車両Ｍの場合には、先ず無線通信によって、移動車両Ｍに搭載された受電コイルｍ１の位置に関する情報を送受信して、受電コイルｍ１の大体の位置情報（車体右側に受電コイルｍ１がある等の情報）を交換する。次に、当該位置に対応する給電コイル１ｂ１，１ｂ２とで蓄電池ｍ３に蓄電された単位時間当りの充電量を比較すれば、正確且つ短時間に受電コイルｍ１の位置を検出することができる。すなわち、給電コイル１ｂ１，１ｂ２，１ｂ３等に順次電力を供給して探索すれば、受電コイルｍ１の位置は正確に検出できるが、時間がかかるため、ある程度のあたりを付けて探索範囲を絞ることで、探索時間を短縮することが可能となる。
【００３４】
給電エリアＸ内における受電コイルｍ１の位置を検出したら、制御装置４は、当該検出結果に基づいて、複数の給電コイル１ａ１等のうち、受電コイルｍ１に対応する位置に配設された給電コイル１ａ１等を選択し、該選択した給電コイル１ａ１等から非接触給電を行わせる。制御装置４は、例えば、図２に示す先頭の移動車両Ｍの受電コイルｍ１が給電コイル１ａ１の上方近傍に位置することを検出した場合、当該給電コイル１ａ１を選択し、選択スイッチ２ａを切り替えて、給電変換器３ａから給電コイル１ａ１に電力供給させる。
【００３５】
移動車両Ｍの受電コイルｍ１は、給電コイル１ａ１と電磁気的に結合する。この結果、各給電変換器３ａから給電コイル１ａ１に供給された交流電力の一部が給電コイル１ａ１から移動車両Ｍの受電コイルｍ１に非接触伝送される。本移動車両給電システムＡでは、磁界共鳴方式を採用するので、給電コイル１ａ１等から受電コイルｍ１に非接触伝送される交流電力の伝送効率は高い。
【００３６】
制御装置４は、充電制御部ｍ４と通信接続されている期間、給電コイル１ａ１を介した移動車両Ｍへの非接触給電を継続する。そして、制御装置４は、充電制御部ｍ４との通信接続が途切れたときに、移動車両Ｍが給電エリアＸ外に移動したと判断し、給電コイル１ａ１への電力供給を停止させる。その後は、初期の待機状態に戻り、給電エリアＸ内に移動車両Ｍが停車しているか否かを監視する。
【００３７】
このような本実施形態によれば、給電エリアＸに設定された道路の停車帯に停止する移動車両Ｍに対して、当該移動車両Ｍの停車を利用して所定時間、電力を非接触給電することができる。したがって、本実施形態によれば、移動車両Ｍが走行する途中の場所での移動車両Ｍへの給電を実現することが可能であり、よって電力を動力源として移動する移動車両Ｍの普及促進や利便性の向上を実現することができる。
【００３８】
したがって、上述の本実施形態によれば、給電エリアＸ内に位置する移動車両Ｍに対して非接触給電を行う移動車両給電システムＡであって、移動車両Ｍに設けられた受電コイルｍ１と、給電エリアＸ内において互いに異なる位置に配設された複数の給電コイル１ａ１等と、給電エリアＸ内における受電コイルｍ１の位置を検出する位置検出手段及び該位置検出手段の検出結果に基づいて、複数の給電コイル１ａ１等のうち、受電コイルｍ１に対応する位置に配設された給電コイル１ａ１等を選択し、該選択した給電コイル１ａ１等から非接触給電を行わせる制御手段を具備する制御装置４と、を有するという構成を採用することによって、複数の給電コイル１ａ１等のうち、非接触給電に関し最適な位置に配設されている給電コイル１ａ１等を選択して給電を行うことができる。
したがって、本実施形態では、移動車両Ｍが走行する途中で非接触給電を行う場合であっても、給電効率の低下を抑制できる移動車両給電システムＡを得ることができる。
【００３９】
なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形例が考えられる。
【００４０】
（１）本実施形態では、図２に示すように、給電エリアＸ内に配置された給電コイル１ａ１等、１ｂ１等、１ｃ１等を所定間隔で埋設したが、本発明はこれに限定されない。例えば、先頭の移動車両Ｍや後続の移動車両Ｍの大きさ（車長）は当然に様々であり、よって移動車両Ｍの停車位置に符合する位置は当然に変わるので、後続の移動車両Ｍ用の給電コイル１ａ１等は、例えば車長が最も短い移動車両Ｍの車長間隔で埋設してもよい。また、その車長間隔毎に、選択スイッチ２ａ等及び給電変換器３ａ等を設け、その間隔毎に非接触給電可能としてもよい。なお、給電エリアＸにおける給電コイル１ａ１等の個数は、給電エリアＸが設定される場所、環境等に応じて適宜設定される。
【００４１】
（２）本実施形態では、給電コイル１ａ１等を道路上に埋設すると共に受電コイルｍ１を移動車両Ｍの底部に設けることにより給電コイル１ａ１等と受電コイルｍ１とを上下方向に対向させるようにしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、受電コイルｍ１を移動車両Ｍの側部（乗降ドア）に設けると共に、給電コイル１ａ１等を道路の路肩に移動車両Ｍの側部（乗降ドア）と対峙するように中心軸線が水平かつ車線の軸線に直交する姿勢で設けてもよい。または、例えば、受電コイルｍ１を移動車両Ｍの天井に設けると共に、当該移動車両Ｍの天井と対峙するように給電コイル１ａ１等を道路の上方に設けてもよい。
【００４２】
（３）本実施形態では、図１に示すように、給電変換器３ａは、選択スイッチ２ａを介して、給電コイル１ａ１，１ａ２，１ａ３のいずれかひとつに給電用交流電力を供給したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図３に示すように、それぞれの給電コイル１ａ１、１ａ２、１ａ３に対し独立した給電変換器３ａ１、３ａ２、３ａ３を直結し、各給電変換器へ供給される５０Ｈｚあるいは６０Ｈｚの商用電力を選択スイッチ２ａで切り替えるように構成しても良い。
【００４３】
（４）本実施形態では、位置検出手段として、給電コイル１ａ１等及び受電コイルｍ１を用いたが、本発明はこれに限定されない。例えば、これに代えて、個別の通信機能を移動車両給電システムＡ（地上設備）及び移動車両Ｍに設けてもよい。例えば周知の光ビーコンを個別の通信機能として用いること、電波を用いた無線通信機を個別の通信機能として用いることが考えられるが、個別の通信機能としては、移動車両給電システムＡ（地上設備）と移動車両Ｍとの間の通信、つまり比較的近距離な通信が可能であればよいので、専用に設計された通信システムを用いてもよい。また、例えば、ＧＰＳで移動車両Ｍの緯度・経度を測定する、あるいは、道路に歪ゲージを埋め込み加重を測定する、また、あるいは、３次元レーザーレーダーで距離を測定する等して、移動車両Ｍの停止位置及び停止状態（姿勢）を検出し、この検出結果から紐付けて受電コイルｍ１の位置を検出する構成であってもよい。
【００４４】
（５）本実施形態では、給電コイル１ａ１等と受電コイルｍ１とを介しての制御装置４と充電制御部ｍ４との無線通信、また、蓄電池ｍ３に蓄電された単位時間当りの充電量に基づいて、給電エリアＸ内における受電コイルｍ１の位置を検出したが、本発明はこれに限定されない。例えば、受電コイルｍ１は移動車両Ｍの決められた位置、たとえば前後方向には運転席の位置、左右方向には車体中央に取り付けることにしておき、給電エリアＸ全体を撮影できるような位置、たとえば斜め上方から見下ろすように３次元レーザーレーダーないしステレオカメラを設置し、撮影した画像から３次元の形状マッチングにより車両の位置を検出し、間接的に受電コイルｍ１の位置を求めることができる。
【００４５】
（６）本実施形態では、給電エリアＸを道路の停止帯に設定したが、本発明はこれに限定されない。給電エリアＸを設定し得る場所は、道路の停止帯の他にも、例えば、道路（公道）上に設けられた交通信号機前のエリア、線路の遮断機前のエリア、ショッピングセンターの駐車場、店舗等におけるドライブスルー用地、ガソリンスタンドの停車用地、等々であってもよい。また、公道や私道等に限定されず、自宅駐車場等の私有地に設定してもよい。
【００４６】
（７）本実施形態では、給電エリアＸ内に位置する移動車両Ｍ（停車車両）に無条件で給電したが、給電コイル１ａ１等及び受電コイルｍ１を信号伝送に流用して制御装置４と充電制御部ｍ４との無線通信を可能とし、当該無線通信によって給電開始に先立って給電の要非を確認したり、あるいは給電に関する課金情報の送受信、等々を行ってもよい。この場合、給電コイル１ａ１等及び受電コイルｍ１は無線通信のためのアンテナとして機能し、制御装置４及び充電制御部ｍ４は、このようなアンテナを用いた通信手段として機能する。また、給電コイル１ａ１等及び受電コイルｍ１を信号伝送に流用するのではなく、別途個別に設けた通信手段を用いて無線通信を行ってもよい。
【００４７】
（８）本実施形態では、移動車両Ｍに給電された電力は蓄電池ｍ３の充電に使われると説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、移動車両Ｍ内の照明装置や空調装置の駆動に使用してもよい。
【符号の説明】
【００４８】
Ａ…移動車両給電システム、Ｍ…移動車両、ｍ１…受電コイル（受電手段）、Ｘ…給電エリア、１ａ１，１ａ２，１ａ３，１ｂ１，１ｂ２，１ｂ３，１ｃ１，１ｃ２，１ｃ３…給電コイル（給電手段）、４…制御装置（位置検出手段，制御手段）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動車両給電システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ハイブリッド車や電気自動車等の移動車両は、搭載バッテリーの性能等の問題から長距離の走行が困難な場合等があるため、近年、自宅等での給電の他に、移動車両が走行する途中の種々の場所、例えば停留所、ガソリンスタンド、坂道、交差点等に給電エリアを設けることが提案されている。例えば、下記特許文献１には、交通信号機と連携し、移動車両に対して非接触給電を行う移動車両給電システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１９３６５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
非接触給電を行う場合、移動車両に設けられた受電手段と給電エリア内に設けられた給電手段との位置関係が、その給電効率に影響する。
例えば自宅駐車場等、移動車両の位置がある程度決まっている場所では問題はないが、上記従来技術のように、移動車両が走行する途中で非接触給電を行う場合には、給電エリア内における移動車両の位置がドライバーの意思によって任意的になり易く、受電手段と給電手段の位置ズレが大きくなって、給電効率が低下する。また、乗用車やトラック等の車種等によって、それぞれ受電手段が設けられる位置が異なる場合があり、このことも給電効率の低下に繋がる。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、給電効率の低下を抑制できる移動車両給電システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明は、給電エリア内に位置する移動車両に対して非接触給電を行う移動車両給電システムであって、上記移動車両に設けられた受電手段と、上記給電エリア内において互いに異なる位置に配設された複数の給電手段と、上記給電エリア内における上記受電手段の位置を検出する位置検出手段と、上記位置検出手段の検出結果に基づいて、上記複数の給電手段のうち、上記受電手段に対応する位置に配設された給電手段を選択し、該選択した給電手段から非接触給電を行わせる制御手段と、を有するという構成を採用する。
【０００７】
また、本発明においては、上記制御手段は、上記位置検出手段の検出結果に基づいて、上記複数の給電手段のうち、上記受電手段に最も近い位置に配設された給電手段を選択し、該選択した給電手段から非接触給電を行わせるという構成を採用する。
【０００８】
また、本発明においては、上記位置検出手段が、上記給電エリア内において複数の上記受電手段の位置を検出した場合、上記制御手段は、上記位置検出手段の検出結果に基づいて、上記複数の給電手段のうち、複数の上記受電手段のそれぞれに対応する位置に配設された給電手段をそれぞれ選択し、該選択した給電手段から非接触給電を行わせるという構成を採用する。
【０００９】
また、本発明においては、上記給電手段は給電コイルを備えると共に上記受電手段は受電コイルを備え、上記給電手段は、上記給電コイルを上記受電コイルに電磁気的に結合させることによって非接触給電を行うという構成を採用する。
【００１０】
また、本発明においては、上記位置検出手段として、上記給電コイルと上記受電コイルとを用いるという構成を採用する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、給電エリア内に複数の給電手段を用意し、給電エリア内における移動車両に設けられた受電手段の位置を検出して、複数の給電手段のうち、非接触給電に関し最適な位置に配設されている給電手段を選択して給電を行うことができる。したがって、本発明によれば、給電効率の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態における移動車両給電システムＡの機構構成を示すシステム構成図である。
【図２】本発明の実施形態における移動車両給電システムＡの設置例を示す模式図である。
【図３】本発明の別実施形態における移動車両給電システムＡの機構構成を示すシステム構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳しく説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態における移動車両給電システムＡの機構構成を示すシステム構成図である。
本移動車両給電システムＡは、図１に示すように、給電エリアＸ内に位置する移動車両Ｍに対して非接触給電を行うものである。給電エリアＸ内には、複数の給電コイル（給電手段）１ａ１，１ａ２，１ａ３が設けられている。また、移動車両Ｍには、受電コイル（受電手段）ｍ１が設けられている。
【００１５】
受電コイルｍ１は、上記給電コイル１ａ１等と対向可能に移動車両Ｍの底部に設けられている。この受電コイルｍ１は、給電コイル１ａ１等と略同一のコイル径を有し、給電コイル１ａ１等と電磁気的に結合することによって交流電力を非接触で受電する。換言すると、本移動車両給電システムＡは、給電コイル１ａ１等を移動車両Ｍの受電コイルｍ１に電磁気的に結合させることによって移動車両Ｍに非接触給電を行う電力供給システムとなっている。
【００１６】
ここで、本移動車両給電システムＡにおける給電コイル１ａ１等から受電コイルｍ１への非接触給電は、磁界共鳴方式に基づいて行われる。すなわち、給電コイル１ａ１等と受電コイルｍ１とには各々に共振回路を構成するための共振用コンデンサ（図示略）が接続されている。また、例えば共振用コンデンサの静電容量は、給電コイル１ａ１等と共振用コンデンサとからなる給電側共振回路の共振周波数と受電コイルｍ１と共振用コンデンサとからなる受電側共振回路の共振周波数とは同一周波数となるように設定されている。
【００１７】
移動車両Ｍには、受電コイルｍ１の他に、充電回路ｍ２と、蓄電池ｍ３と、充電制御部ｍ４とが設けられている。受電コイルｍ１は、給電コイル１ａ１から受電した交流電力（受電電力）を充電回路ｍ２に出力する。
充電回路ｍ２は、充電制御部ｍ４から入力される充電制御信号に基づいて上記受電電力を直流電力に変換して蓄電池ｍ３に供給する電力変換回路（コンバータ）である。すなわち、この充電回路ｍ２は、充電制御信号に基づいて蓄電池ｍ３の充電状態に応じた充電電流を蓄電池ｍ３に供給することにより蓄電池ｍ３を充電する。
【００１８】
蓄電池ｍ３は、移動車両Ｍの駆動動力源をして十分な電力を蓄えることが可能な二次電池であり、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池等である。この蓄電池ｍ３は、充電回路ｍ２から供給される直流電力を充電すると共に、図示しない駆動用電力変換器に走行駆動用電力を供給（放電）する。
充電制御部ｍ４は、充電回路ｍ２の電力変換動作を制御することにより蓄電池ｍ３の充電制御を行う制御装置である。充電制御部ｍ４は、受電コイルｍ１による給電コイル１ａ１等からの交流電力の受電を例えば受電コイルｍ１の端子間電圧の変化に基づいて検知すると、充電回路ｍ２を作動させて蓄電池ｍ３に直流電力を充電させる。
【００１９】
給電コイル１ａ１，１ａ２，１ａ３は、移動車両Ｍが走行する路面に設定された所定領域である給電エリアＸ内において互いに異なる位置に配設されている。より詳細には、給電コイル１ａ１，１ａ２，１ａ３は、移動車両Ｍの車幅方向において、間隔をあけて配設されている。給電コイル１ａ１は、路面の中央に配設され、給電コイル１ａ２，１ａ３は、給電コイル１ａ１の両側に間隔をあけて配設されている。これら給電コイル１ａ１，１ａ２，１ａ３は、路面の近傍に埋設されている。なお、当該給電コイルの設置数及び配置は、一例であり、これに限定されるものではない。
【００２０】
給電変換器３ａは、給電コイル１ａ１等に、制御装置（位置検出手段、制御手段）４から入力される制御信号に基づいて給電用交流電力を供給する装置である。より詳細には、給電変換器３ａは、選択スイッチ２ａを介して、給電コイル１ａ１，１ａ２，１ａ３のいずれかひとつに給電用交流電力を供給する。給電変換器３ａは、５０Ｈｚあるいは６０Ｈｚの商用電力を移動車両Ｍへの給電に適した周波数（例えば数百Ｈｚ〜数ＭＨｚ）の交流電力に変換して各給電コイル１ａ１等に出力する。
【００２１】
選択スイッチ２ａは、制御装置４から入力される制御信号に基づいて給電変換器３ａと電気的に接続される回路を切り替える装置である。選択スイッチ２ａは、給電コイル１ａ１，１ａ２，１ａ３のいずれかひとつと電気的に接続可能に構成されている。選択スイッチ２ａを設けることにより、給電コイル１ａ１，１ａ２，１ａ３のそれぞれに専用の給電変換器３ａを設けずとも良くなり、本移動車両給電システムＡにおける構成機器及び制御系のスマート化及び効率化が可能となる。
【００２２】
制御装置４は、給電エリアＸ内における受電コイルｍ１の位置を検出すると共に、該検出結果に基づいて、複数の給電コイル１ａ１，１ａ２，１ａ３のうち、受電コイルｍ１に対応する位置に配設された給電コイル１ａ１を選択し、該選択した給電コイル１ａ１から非接触給電を行わせる。すなわち、制御装置４は、受電コイルｍ１の位置信号を検出すると、選択スイッチ２ａを切り替えて非接触給電に関し最適な位置に配設されている給電コイル１ａ１を選択し、給電変換器３ａからの交流電力を、該選択した給電コイル１ａ１に供給させる。このような制御装置４は、本移動車両給電システムＡにおける位置検出手段及び制御手段に相当する。
【００２３】
制御装置４は、位置検出手段として、給電コイル１ａ１等と受電コイルｍ１とを用いる。より詳細には、給電コイル１ａ１等及び受電コイルｍ１を信号伝送に流用することにより給電コイル１ａ１等と受電コイルｍ１とを介して制御装置４と充電制御部ｍ４との無線通信を可能とし、当該無線通信によって移動車両Ｍに搭載された受電コイルｍ１の位置に関する情報を送受信し、給電エリアＸ内における受電コイルｍ１の位置を検出する。この場合、給電コイル１ａ１等及び受電コイルｍ１は無線通信のためのアンテナとして機能し、制御装置４及び充電制御部ｍ４は、このようなアンテナを用いた通信手段として機能する。また、当該無線通信によって移動車両Ｍの停車状態を判定したり、給電開始に先立って給電の要非を確認したり、あるいは給電に関する課金情報の送受信、等々を行ってもよい。
【００２４】
また、制御装置４は、蓄電池ｍ３に蓄電された単位時間当りの充電量に基づいて、給電エリアＸ内における受電コイルｍ１の位置を検出してもよい。例えば、制御装置４は、受電コイルｍ１の位置を探索するため、所定時間毎に選択スイッチ２ａを切り替えて、給電コイル１ａ１，１ａ２，１ａ３に順次電力を供給させる。充電制御部ｍ４は、蓄電池ｍ３の充電量をモニタリングし、その所定時間毎に蓄電池ｍ３に蓄電された単位時間当りの充電量を算出し、その中で最も効率が高かったものの情報を、制御装置４に送信する。非接触給電の場合、受電コイルｍ１との位置ズレが小さいものほど給電効率が高くなるため、制御装置４は、その情報から受電コイルｍ１の位置を検出することができる。
【００２５】
制御装置４は、受電コイルｍ１の上記位置検出結果に基づいて、複数の給電コイル１ａ１，１ａ２，１ａ３のうち、受電コイルｍ１に対応する位置に配設された給電コイル１ａ１を選択し、該選択した給電コイル１ａ１から非接触給電を行わせる。より詳細には、充電制御部ｍ４からの無線通信によって移動車両Ｍに搭載された受電コイルｍ１の位置に関する情報を取得した場合、制御装置４は、受電コイルｍ１の位置情報と、予め記憶している給電コイル１ａ１等の配設情報とを対応付けて、受電コイルｍ１に最も近い位置に配設されているもの（給電コイル１ａ１）を選択する。また、蓄電池ｍ３に蓄電された単位時間当りの充電量に基づいて受電コイルｍ１の位置に関する情報を取得した場合、制御装置４は、単純に給電効率が最も高かったもの（給電コイル１ａ１）を選択する。
【００２６】
図２は、本発明の実施形態における移動車両給電システムＡの設置例を示す模式図である。
図２は、本移動車両給電システムＡの給電エリアＸを、例えば道路の停車帯に設定した場合を示している。この給電エリアＸは、移動車両Ｍを複数台停車可能な大きさ（例えば乗用車であれば３台分の大きさ）に設定されており、道路を走行するあらゆる車種の移動車両Ｍが停車可能となっている。例えば、図２に示すように、先頭の移動車両Ｍの受電コイルｍ１と、後続の移動車両Ｍの受電コイルｍ１の位置とは異なっている。
【００２７】
給電エリアＸには、給電コイル１ａ１，１ａ２，１ａ３の他に、給電コイル１ｂ１，１ｂ２，１ｂ３、給電コイル１ｃ１，１ｃ２，１ｃ３が配設されている。なお、当該給電コイルの設置数及び配置は、一例であり、道路の停車帯のような給電エリアＸの場合、例えば、複数の給電コイルを所定間隔でマトリックス状（行列状）に配列してもよい。
また、この給電エリアＸには、給電コイル１ｂ１，１ｂ２，１ｂ３に対応する選択スイッチ２ｂ及び給電変換器３ｂと、給電コイル１ｃ１，１ｃ２，１ｃ３に対応する選択スイッチ２ｃ及び給電変換器３ｃとがそれぞれ設けられており、それらは制御装置４と電気的に接続される構成となっている。
【００２８】
制御装置４は、上述した位置検出手段によって、給電エリアＸ内において複数の受電コイルｍ１の位置を検出した場合に、当該位置検出結果に基づいて、複数の給電コイル１ａ１等のうち、検出して複数の受電コイルｍ１のそれぞれに対応する位置に配設された給電コイル（図２においては、給電コイル１ａ１、給電コイル１ｂ３、給電コイル１ｃ２）をそれぞれ選択し、該選択した給電コイルから非接触給電を行わせる。これにより、給電エリアＸ内に位置する複数台の移動車両Ｍに対して同時に非接触給電を行う。
【００２９】
次に、このように構成された移動車両給電システムＡの一連の動作について説明する。
本移動車両給電システムＡでは、道路の停車帯に給電エリアＸを設定している。したがって、給電エリアＸ内における移動車両Ｍの停車位置は、ドライバーの運転操作に依存するので、ばらつきを持つ。また、この給電エリアＸには、道路を走行するあらゆる車種の移動車両Ｍが停車可能であるため、各移動車両Ｍにおける受電コイルｍ１の位置は、移動車両Ｍ毎にそれぞれ異なる場合がある。
【００３０】
給電コイル１ａ１等から受電コイルｍ１に非接触伝送される交流電力は、受電コイルｍ１が給電コイル１ａ１等の直上に正対した状態、つまり受電コイルｍ１と給電コイル１ａ１等とが最も近接した状態において最大となる。しかしながら、上述した様な事情から、受電コイルｍ１と所定の給電コイル１ａ１等とが正対することは期待できない。そこで、本移動車両給電システムＡでは、給電エリアＸ内において互いに異なる位置に給電コイル１ａ１等を複数配設している。
【００３１】
制御装置４は、給電コイル１ａ１等をアンテナとして用い、移動車両Ｍの受電コイルｍ１を介して充電制御部ｍ４と無線通信を試みることにより、給電エリアＸ内に移動車両Ｍが停車しているか否かを常時監視する。例えば、充電制御部ｍ４との通信接続がない場合には、給電エリアＸ内に移動車両Ｍが停車していないと判断し、充電制御部ｍ４との通信接続があった場合には、給電エリアＸ内に移動車両Ｍが停車していると判断する。
【００３２】
給電エリアＸ内に移動車両Ｍが停車していると判断した場合、制御装置４は、その移動車両Ｍの受電コイルｍ１の位置を検出する。より詳細には、給電コイル１ａ１等と受電コイルｍ１とを介しての制御装置４と充電制御部ｍ４との無線通信によって、移動車両Ｍに搭載された受電コイルｍ１の位置に関する情報を送受信し、給電エリアＸ内における受電コイルｍ１の位置を検出する。または、所定時間毎に選択スイッチ２ａ等を切り替えて、給電コイル１ａ１，１ａ２，１ａ３等に順次電力を供給させ、実際に蓄電池ｍ３に蓄電された単位時間当りの充電量に基づいて、給電エリアＸ内における受電コイルｍ１の位置を検出する。
【００３３】
あるいは、それら両手段を用いて、給電エリアＸ内における受電コイルｍ１の位置を検出してもよい。例えば、図２に示す２番目の移動車両Ｍの場合には、先ず無線通信によって、移動車両Ｍに搭載された受電コイルｍ１の位置に関する情報を送受信して、受電コイルｍ１の大体の位置情報（車体右側に受電コイルｍ１がある等の情報）を交換する。次に、当該位置に対応する給電コイル１ｂ１，１ｂ２とで蓄電池ｍ３に蓄電された単位時間当りの充電量を比較すれば、正確且つ短時間に受電コイルｍ１の位置を検出することができる。すなわち、給電コイル１ｂ１，１ｂ２，１ｂ３等に順次電力を供給して探索すれば、受電コイルｍ１の位置は正確に検出できるが、時間がかかるため、ある程度のあたりを付けて探索範囲を絞ることで、探索時間を短縮することが可能となる。
【００３４】
給電エリアＸ内における受電コイルｍ１の位置を検出したら、制御装置４は、当該検出結果に基づいて、複数の給電コイル１ａ１等のうち、受電コイルｍ１に対応する位置に配設された給電コイル１ａ１等を選択し、該選択した給電コイル１ａ１等から非接触給電を行わせる。制御装置４は、例えば、図２に示す先頭の移動車両Ｍの受電コイルｍ１が給電コイル１ａ１の上方近傍に位置することを検出した場合、当該給電コイル１ａ１を選択し、選択スイッチ２ａを切り替えて、給電変換器３ａから給電コイル１ａ１に電力供給させる。
【００３５】
移動車両Ｍの受電コイルｍ１は、給電コイル１ａ１と電磁気的に結合する。この結果、各給電変換器３ａから給電コイル１ａ１に供給された交流電力の一部が給電コイル１ａ１から移動車両Ｍの受電コイルｍ１に非接触伝送される。本移動車両給電システムＡでは、磁界共鳴方式を採用するので、給電コイル１ａ１等から受電コイルｍ１に非接触伝送される交流電力の伝送効率は高い。
【００３６】
制御装置４は、充電制御部ｍ４と通信接続されている期間、給電コイル１ａ１を介した移動車両Ｍへの非接触給電を継続する。そして、制御装置４は、充電制御部ｍ４との通信接続が途切れたときに、移動車両Ｍが給電エリアＸ外に移動したと判断し、給電コイル１ａ１への電力供給を停止させる。その後は、初期の待機状態に戻り、給電エリアＸ内に移動車両Ｍが停車しているか否かを監視する。
【００３７】
このような本実施形態によれば、給電エリアＸに設定された道路の停車帯に停止する移動車両Ｍに対して、当該移動車両Ｍの停車を利用して所定時間、電力を非接触給電することができる。したがって、本実施形態によれば、移動車両Ｍが走行する途中の場所での移動車両Ｍへの給電を実現することが可能であり、よって電力を動力源として移動する移動車両Ｍの普及促進や利便性の向上を実現することができる。
【００３８】
したがって、上述の本実施形態によれば、給電エリアＸ内に位置する移動車両Ｍに対して非接触給電を行う移動車両給電システムＡであって、移動車両Ｍに設けられた受電コイルｍ１と、給電エリアＸ内において互いに異なる位置に配設された複数の給電コイル１ａ１等と、給電エリアＸ内における受電コイルｍ１の位置を検出する位置検出手段及び該位置検出手段の検出結果に基づいて、複数の給電コイル１ａ１等のうち、受電コイルｍ１に対応する位置に配設された給電コイル１ａ１等を選択し、該選択した給電コイル１ａ１等から非接触給電を行わせる制御手段を具備する制御装置４と、を有するという構成を採用することによって、複数の給電コイル１ａ１等のうち、非接触給電に関し最適な位置に配設されている給電コイル１ａ１等を選択して給電を行うことができる。
したがって、本実施形態では、移動車両Ｍが走行する途中で非接触給電を行う場合であっても、給電効率の低下を抑制できる移動車両給電システムＡを得ることができる。
【００３９】
なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形例が考えられる。
【００４０】
（１）本実施形態では、図２に示すように、給電エリアＸ内に配置された給電コイル１ａ１等、１ｂ１等、１ｃ１等を所定間隔で埋設したが、本発明はこれに限定されない。例えば、先頭の移動車両Ｍや後続の移動車両Ｍの大きさ（車長）は当然に様々であり、よって移動車両Ｍの停車位置に符合する位置は当然に変わるので、後続の移動車両Ｍ用の給電コイル１ａ１等は、例えば車長が最も短い移動車両Ｍの車長間隔で埋設してもよい。また、その車長間隔毎に、選択スイッチ２ａ等及び給電変換器３ａ等を設け、その間隔毎に非接触給電可能としてもよい。なお、給電エリアＸにおける給電コイル１ａ１等の個数は、給電エリアＸが設定される場所、環境等に応じて適宜設定される。
【００４１】
（２）本実施形態では、給電コイル１ａ１等を道路上に埋設すると共に受電コイルｍ１を移動車両Ｍの底部に設けることにより給電コイル１ａ１等と受電コイルｍ１とを上下方向に対向させるようにしたが、本発明はこれに限定されない。例えば、受電コイルｍ１を移動車両Ｍの側部（乗降ドア）に設けると共に、給電コイル１ａ１等を道路の路肩に移動車両Ｍの側部（乗降ドア）と対峙するように中心軸線が水平かつ車線の軸線に直交する姿勢で設けてもよい。または、例えば、受電コイルｍ１を移動車両Ｍの天井に設けると共に、当該移動車両Ｍの天井と対峙するように給電コイル１ａ１等を道路の上方に設けてもよい。
【００４２】
（３）本実施形態では、図１に示すように、給電変換器３ａは、選択スイッチ２ａを介して、給電コイル１ａ１，１ａ２，１ａ３のいずれかひとつに給電用交流電力を供給したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図３に示すように、それぞれの給電コイル１ａ１、１ａ２、１ａ３に対し独立した給電変換器３ａ１、３ａ２、３ａ３を直結し、各給電変換器へ供給される５０Ｈｚあるいは６０Ｈｚの商用電力を選択スイッチ２ａで切り替えるように構成しても良い。
【００４３】
（４）本実施形態では、位置検出手段として、給電コイル１ａ１等及び受電コイルｍ１を用いたが、本発明はこれに限定されない。例えば、これに代えて、個別の通信機能を移動車両給電システムＡ（地上設備）及び移動車両Ｍに設けてもよい。例えば周知の光ビーコンを個別の通信機能として用いること、電波を用いた無線通信機を個別の通信機能として用いることが考えられるが、個別の通信機能としては、移動車両給電システムＡ（地上設備）と移動車両Ｍとの間の通信、つまり比較的近距離な通信が可能であればよいので、専用に設計された通信システムを用いてもよい。また、例えば、ＧＰＳで移動車両Ｍの緯度・経度を測定する、あるいは、道路に歪ゲージを埋め込み加重を測定する、また、あるいは、３次元レーザーレーダーで距離を測定する等して、移動車両Ｍの停止位置及び停止状態（姿勢）を検出し、この検出結果から紐付けて受電コイルｍ１の位置を検出する構成であってもよい。
【００４４】
（５）本実施形態では、給電コイル１ａ１等と受電コイルｍ１とを介しての制御装置４と充電制御部ｍ４との無線通信、また、蓄電池ｍ３に蓄電された単位時間当りの充電量に基づいて、給電エリアＸ内における受電コイルｍ１の位置を検出したが、本発明はこれに限定されない。例えば、受電コイルｍ１は移動車両Ｍの決められた位置、たとえば前後方向には運転席の位置、左右方向には車体中央に取り付けることにしておき、給電エリアＸ全体を撮影できるような位置、たとえば斜め上方から見下ろすように３次元レーザーレーダーないしステレオカメラを設置し、撮影した画像から３次元の形状マッチングにより車両の位置を検出し、間接的に受電コイルｍ１の位置を求めることができる。
【００４５】
（６）本実施形態では、給電エリアＸを道路の停止帯に設定したが、本発明はこれに限定されない。給電エリアＸを設定し得る場所は、道路の停止帯の他にも、例えば、道路（公道）上に設けられた交通信号機前のエリア、線路の遮断機前のエリア、ショッピングセンターの駐車場、店舗等におけるドライブスルー用地、ガソリンスタンドの停車用地、等々であってもよい。また、公道や私道等に限定されず、自宅駐車場等の私有地に設定してもよい。
【００４６】
（７）本実施形態では、給電エリアＸ内に位置する移動車両Ｍ（停車車両）に無条件で給電したが、給電コイル１ａ１等及び受電コイルｍ１を信号伝送に流用して制御装置４と充電制御部ｍ４との無線通信を可能とし、当該無線通信によって給電開始に先立って給電の要非を確認したり、あるいは給電に関する課金情報の送受信、等々を行ってもよい。この場合、給電コイル１ａ１等及び受電コイルｍ１は無線通信のためのアンテナとして機能し、制御装置４及び充電制御部ｍ４は、このようなアンテナを用いた通信手段として機能する。また、給電コイル１ａ１等及び受電コイルｍ１を信号伝送に流用するのではなく、別途個別に設けた通信手段を用いて無線通信を行ってもよい。
【００４７】
（８）本実施形態では、移動車両Ｍに給電された電力は蓄電池ｍ３の充電に使われると説明したが、本発明はこれに限定されず、例えば、移動車両Ｍ内の照明装置や空調装置の駆動に使用してもよい。
【符号の説明】
【００４８】
Ａ…移動車両給電システム、Ｍ…移動車両、ｍ１…受電コイル（受電手段）、Ｘ…給電エリア、１ａ１，１ａ２，１ａ３，１ｂ１，１ｂ２，１ｂ３，１ｃ１，１ｃ２，１ｃ３…給電コイル（給電手段）、４…制御装置（位置検出手段，制御手段）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
給電エリア内に位置する移動車両に対して非接触給電を行う移動車両給電システムであって、
前記移動車両に設けられた受電手段と、
前記給電エリア内において互いに異なる位置に配設された複数の給電手段と、
前記給電エリア内における前記受電手段の位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段の検出結果に基づいて、前記複数の給電手段のうち、前記受電手段に対応する位置に配設された給電手段を選択し、該選択した給電手段から非接触給電を行わせる制御手段と、
を有することを特徴とする移動車両給電システム。
【請求項２】
前記制御手段は、前記位置検出手段の検出結果に基づいて、前記複数の給電手段のうち、前記受電手段に最も近い位置に配設された給電手段を選択し、該選択した給電手段から非接触給電を行わせることを特徴とする請求項１に記載の移動車両給電システム。
【請求項３】
前記位置検出手段が、前記給電エリア内において複数の前記受電手段の位置を検出した場合、
前記制御手段は、前記位置検出手段の検出結果に基づいて、前記複数の給電手段のうち、複数の前記受電手段のそれぞれに対応する位置に配設された給電手段をそれぞれ選択し、該選択した給電手段から非接触給電を行わせることを特徴とする請求項１または２に記載の移動車両給電システム。
【請求項４】
前記給電手段は給電コイルを備えると共に前記受電手段は受電コイルを備え、
前記給電手段は、前記給電コイルを前記受電コイルに電磁気的に結合させることによって非接触給電を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の移動車両給電システム。
【請求項５】
前記位置検出手段として、前記給電コイルと前記受電コイルとを用いることを特徴とする請求項４に記載の移動車両給電システム。
【請求項１】
給電エリア内に位置する移動車両に対して非接触給電を行う移動車両給電システムであって、
前記移動車両に設けられた受電手段と、
前記給電エリア内において互いに異なる位置に配設された複数の給電手段と、
前記給電エリア内における前記受電手段の位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段の検出結果に基づいて、前記複数の給電手段のうち、前記受電手段に対応する位置に配設された給電手段を選択し、該選択した給電手段から非接触給電を行わせる制御手段と、
を有することを特徴とする移動車両給電システム。
【請求項２】
前記制御手段は、前記位置検出手段の検出結果に基づいて、前記複数の給電手段のうち、前記受電手段に最も近い位置に配設された給電手段を選択し、該選択した給電手段から非接触給電を行わせることを特徴とする請求項１に記載の移動車両給電システム。
【請求項３】
前記位置検出手段が、前記給電エリア内において複数の前記受電手段の位置を検出した場合、
前記制御手段は、前記位置検出手段の検出結果に基づいて、前記複数の給電手段のうち、複数の前記受電手段のそれぞれに対応する位置に配設された給電手段をそれぞれ選択し、該選択した給電手段から非接触給電を行わせることを特徴とする請求項１または２に記載の移動車両給電システム。
【請求項４】
前記給電手段は給電コイルを備えると共に前記受電手段は受電コイルを備え、
前記給電手段は、前記給電コイルを前記受電コイルに電磁気的に結合させることによって非接触給電を行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の移動車両給電システム。
【請求項５】
前記位置検出手段として、前記給電コイルと前記受電コイルとを用いることを特徴とする請求項４に記載の移動車両給電システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−６６２９１（Ｐ２０１３−６６２９１Ａ）
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０３３１８（Ｐ２０１１−２０３３１８）
【出願日】平成２３年９月１６日（２０１１．９．１６）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１１日（２０１３．４．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月１６日（２０１１．９．１６）
【出願人】（０００００００９９）株式会社ＩＨＩ (5,014)
【Ｆターム（参考）】
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