(57)【要約】【課題】段差のない平坦な床面を形成することが可能な非接触充電用送電装置を提供することである。【解決手段】送電装置２０は、受電コイル３１を搭載したＡＧＶ１１の走行路に配置される送電コイル２２と、送電コイル２２に電力を供給するための給電線２４とを備え、ＡＧＶ１１の非接触充電システム１０に適用される。送電装置２０は、送電コイル２２と、タイル材２３とで構成されるコイル内蔵タイル２１を備える。即ち、送電コイル２２は、ＡＧＶ１１の走行路に設けられるタイルに埋め込まれている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受電コイルを搭載した電動車両の走行路に配置される送電コイルと、
前記送電コイルに電力を供給するための給電線と、
を備えた、前記電動車両の非接触充電システムに適用される送電装置であって、
前記送電コイルは、前記走行路に設けられる床材に埋め込まれていることを特徴とする非接触充電用送電装置。
【請求項２】
請求項１に記載の非接触充電用送電装置において、
前記給電線は、前記床材に埋め込まれていることを特徴とする非接触充電用送電装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の非接触充電用送電装置と、
前記電動車両に搭載され、前記送電コイルの磁界を検出するセンサと、
制御装置と、
を備えた電動車両の走行制御システムであって、
前記送電コイルが埋め込まれた前記床材は、前記走行路に沿って複数設けられ、
前記制御装置は、前記センサにより検出された前記磁界に基づき前記電動車両を前記走行路に沿って自動走行させることを特徴とする電動車両の走行制御システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触充電用送電装置及び電動車両の走行制御システムに関し、特に工場内等を走行する無人搬送車（以下、「ＡＧＶ」という）の充電に好適な非接触充電用送電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車やＡＧＶ等の電動車両の充電システムとして、非接触充電システムが知られている。例えば、特許文献１には、プリント基板の第１の層に設けられた一次コイルと、プリント基板の第２の層に設けられた共鳴コイルとを備えた、非接触充電システムに適用される送電装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−７３９７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、従来の送電装置では、図６（給電線等は省略）に例示するように、ＡＧＶ等が走行するタイル２５上に送電コイル１０１が内蔵された送電ボックス１００を設置する必要がある。このため、例えば当該送電ボックス１００を工場内に設置すると、台車やリフト、作業者等の通行の妨げとなる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る非接触充電用送電装置は、受電コイルを搭載した電動車両の走行路に配置される送電コイルと、前記送電コイルに電力を供給するための給電線とを備えた、前記電動車両の非接触充電システムに適用される送電装置であって、前記送電コイルは、前記走行路に設けられる床材に埋め込まれていることを特徴とする。また、当該送電装置において、前記給電線は、前記床材に埋め込まれていることが好適である。
【０００６】
本発明に係る電動車両の走行制御システムは、上記非接触充電用送電装置と、前記電動車両に搭載され、前記送電コイルの磁界を検出するセンサと、制御装置と、を備えた電動車両の走行制御システムであって、前記送電コイルが埋め込まれた前記床材は、前記走行路に沿って複数設けられ、前記制御装置は、前記センサにより検出された前記磁界に基づき前記電動車両を前記走行路に沿って自動走行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係る非接触充電用送電装置によれば、送電コイルが床材に埋め込まれて一体化されているため、段差のない平坦な床面を形成することができる。これにより、送電装置が、台車やリフト、作業者等の通行の妨げとなることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の第１の実施形態である電動車両の非接触充電システムを模式的に示す図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】第１の実施形態の変形例を示す図である。
【図４】本発明の第２の実施形態である電動車両の非接触充電システムを構成する送電装置を模式的に示す図である。
【図５】第２の実施形態の変形例を示す図である。
【図６】従来の非接触充電システムを構成する送電装置を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態の一例について詳細に説明する。
なお、各図面（図２を除く）では、図面の明瞭化の観点から、実際には見えない送電コイル２２等を実線で図示している。
【００１０】
以下では、工場内を自動走行するＡＧＶの非接触充電システム１０を例に挙げて本発明の実施形態を説明するが、本発明の適用はこれに限定されない。本発明の送電装置は、例えば駐車場やサービスステーション等に設置され、電気自動車やハイブリッド車の非接触充電に適用することもできる。
【００１１】
図１は、第１の実施形態である非接触充電システム１０の概略構成を示す。
図１に示すように、非接触充電システム１０は、送電装置２０と、ＡＧＶ１１に搭載される受電装置３０と、各装置を制御してＡＧＶ１１の非接触充電を実行する制御装置４０とを備える。ＡＧＶ１１の走行路には、例えば走行ライン１２が描かれており、ＡＧＶ１１は当該ラインに沿って自動走行する。本実施形態では、かかる自動走行も制御装置４０の機能により実行される。
【００１２】
非接触充電システム１０は、ＡＧＶ１１の走行路、即ち走行ライン１２に沿って送電装置２０を構成する複数の送電コイル２２を備え、ＡＧＶ１１の走行中における非接触充電を可能とする。例えば、送電コイル２２の上にＡＧＶ１１の受電装置３０が位置するときに、送電コイル２２から電力伝送用の電磁波が送電される。そして、受電装置３０の受電コイル３１により当該電磁波を受波し、これに基づく電力によってＡＧＶ１１に搭載されたバッテリ１３が充電される。
【００１３】
本実施形態では、ＡＧＶ１１が走行する工場の床に、床材として複数のタイル２５が配置されている。タイル２５は、工場の床材として使用される一般的なタイルである。そして、詳しくは後述するように、床材の一部にコイル内蔵タイル２１が用いられている。
【００１４】
送電装置２０は、走行ライン１２に沿って配置された複数の送電コイル２２、各送電コイル２２と図示しない電源回路とを接続して各送電コイル２２に電力を供給するための給電線２４、及び図示しないキャパシタ等を備える。送電コイル２２は、電力伝送用の電磁波を送電する送電部としての機能を有する。送電コイル２２は、例えば平面状に周回する導線によって形成される。
【００１５】
受電装置３０は、電力伝送用の電磁波を受波する受波部としての機能を有する受電コイル３１、受電コイル３１とバッテリ１３との間に設けられる充電回路３２、及び図示しないキャパシタ等を備える。即ち、受電コイル３１は充電回路３２に接続され、充電回路３２にはバッテリ１３が接続されている。受電コイル３１は、例えば送電コイル２２と同様に、平面状に周回する導線（コイル線）によって形成される。
【００１６】
非接触充電（給電）の方式は、特に限定されず、例えば電磁誘導方式、共鳴方式のいずれであってもよい。共鳴方式の場合、送電コイル２２から受電コイル３１への電力伝送は、送電コイル２２側の回路と受電コイル３１側の回路との結合共振（共鳴）によって行われる。送電コイル２２は、例えばキャパシタと共に送電側の共振回路を形成し、受電コイル３１は、キャパシタと共に受電側の共振回路を形成する。送電側と受電側とで共振周波数を同一の周波数とし、送電側の共振回路と受電側の共振回路を該周波数で結合共振させる。これにより、送電コイル２２と受電コイル３１とを機械的に接触させることなく、送電装置２０からＡＧＶ１１に電力を供給することができる。
【００１７】
以下、図２をさらに参照して、送電装置２０の構成について詳説する。
図２は、図１のＡ−Ａ線断面、即ちコイル内蔵タイル２１を給電線２４の長手方向に対して直交する方向に切断した断面を模式的に示す図である。
【００１８】
図１，２に示すように、送電コイル２２は、ＡＧＶ１１の走行路に設けられる床材（タイル材２３）に埋め込まれている。即ち、ＡＧＶ１１の走行路には、コイル内蔵タイル２１が設けられている。コイル内蔵タイル２１は、ＡＧＶ１１の走行路に沿って複数設けられることが好適である。これにより、非接触充電システム１０は、ＡＧＶ１１の走行中における非接触充電を可能とする。
【００１９】
１枚のコイル内蔵タイル２１は、例えば１つの送電コイル２２と、タイル材２３とで構成される。コイル内蔵タイル２１を構成するタイル材２３には、一般的なタイル２５と同じ材料、例えばセラミックス（陶磁器）、プラスチック、コンクリート等を用いることができる。即ち、コイル内蔵タイル２１は、送電コイル２２がタイル材２３で被覆され保護された構造である。
【００２０】
コイル内蔵タイル２１の形状は、特に限定されず、例えば４０ｃｍ角〜５０ｃｍ角程度の寸法を有する四角形状のパネルとすることができる。コイル内蔵タイル２１の寸法は、タイル２５と略同等であることが好ましい。また、コイル内蔵タイル２１に埋め込まれて一体化される送電コイル２２は、図１に示す丸型コイルに限定されず、図３（給電線２４を省略）に示す角型コイル等、その他の形状であってもよい。
【００２１】
コイル内蔵タイル２１は、例えば２枚のタイル材２３を準備して送電コイル２２を挟み込んで製造されてもよいし、タイル材２３にプラスチック材料等を用いたインサート成形により製造されてもよい。
【００２２】
コイル内蔵タイル２１には、さらに給電線２４が埋め込まれていることが好適である。給電線２４は、各コイル内蔵タイル２１の送電コイル２２と、電源回路とを接続するケーブルである。給電線２４をタイルに埋め込むことで、例えば給電線２４の破損が抑制され、また給電線２４が通行の邪魔になることを防止できる。なお、各送電コイル２２への給電方法は、特に限定されないが、各送電コイル２２への給電をＯＮ／ＯＦＦするスイッチ等を設け、ＡＧＶ１１の走行に合わせて当該ＯＮ／ＯＦＦを実行できることが好ましい。
【００２３】
コイル内蔵タイル２１には、ＡＧＶ１１の自動走行に使用するトレースセンサを埋め込むこともできる。トレースセンサとして磁気センサを用いる場合は、例えばコイル内蔵タイル２１に磁石や磁気テープを埋め込み、ＡＧＶ１１に当該磁石等の磁力を検出する検出器を搭載することができる。この場合、磁石等をタイルに埋め込むことで、例えば磁石等の破損が抑制され、また磁石等が通行の邪魔になることを防止できる。その他、コイル内蔵タイル２１の表面に描かれた走行ライン１２を赤外線センサ等で検出する方法も挙げられるが、本実施形態では後述の方法によりＡＧＶ１１の走行制御を実行するものとする。
【００２４】
非接触充電システム１０は、上記のように、制御装置４０を備える。制御装置４０は、送電装置２０及び受電装置３０を制御してＡＧＶ１１の非接触充電を実行する充電制御手段４１を有する。本実施形態では、制御装置４０がＡＧＶ１１の自動走行を制御する走行制御手段４２をさらに有する。
【００２５】
充電制御手段４１は、例えばＡＧＶ１１の走行に合わせて各コイル内蔵タイル２１に埋め込まれた送電コイル２２への給電をＯＮ／ＯＦＦする。即ち、コイル内蔵タイル２１が配置された走行路に沿って自動走行するＡＧＶ１１の直下に位置する送電コイル２２に対して選択的に給電することが好ましい。そして、上記のように、送電側と受電側とで共振周波数を同一の周波数とし、送電側の共振回路と受電側の共振回路を該周波数で結合共振させて送電装置２０からＡＧＶ１１に電力を供給する。
【００２６】
走行制御手段４２は、ＡＧＶ１１の走行制御システムの一部を構成する。走行制御システムは、送電コイル２２の磁界を検出する磁気センサ１４を有する。磁気センサ１４は、ＡＧＶ１１に搭載されている。走行制御手段４２は、磁気センサ１４により検出された送電コイル２２の磁界に基づきＡＧＶ１１を走行路に沿って自動走行させる機能を有する。これにより、磁石や磁気テープ等をタイルに埋め込むことなく、送電コイル２２の磁界を利用してＡＧＶ１１の走行路に沿った自動走行を可能とする。
【００２７】
以上のように、受電装置３０を備える非接触充電システム１０によれば、送電コイル２２、給電線２４、必要によりトレースセンサがタイルに埋め込まれて一体化されているため、段差のない平坦な床面を形成することができる。これにより、送電装置２０が、台車やリフト、作業者等の通行の妨げとなることを防止できる。
【００２８】
図４（給電線を省略）は、第２の実施形態である送電装置２０ｘを示す。
以下では、上記実施形態との相違点について詳説し、重複する説明は省略する。
【００２９】
図４に示すように、送電装置２０ｘでは、複数のコイル線内蔵タイル２１ｘを組み合わせて１つの送電コイル２２ｘが構成される。送電コイル２２ｘは、例えば平面状に１０回程度巻かれた角型コイルであって、コイル線内蔵タイル２１ｘには、直線状のコイル線が内蔵されたタイルと、略Ｌ字状に曲がったコイル線が内蔵されたタイルとが含まれる。図４に示す例では、これら２種類のコイル線内蔵タイル２１ｘに埋め込まれたコイル線同士を接続して、合計８枚のコイル線内蔵タイル２１ｘを連結し、１つの送電コイル２２ｘを構成している。
【００３０】
なお、図５に示すように、走行ライン１２ｘが湾曲している場合であっても、複数のコイル線内蔵タイル２１ｘを組み合わせて１つの送電コイル２２ｘを構成することができる。この場合、コイル線内蔵タイル２１ｘに埋め込まれたコイル線も走行ライン１２ｘに沿って湾曲している。
【００３１】
送電装置２０ｘによれば、図１に示す例と比べて、走行路に沿った送電コイルの数が少なくなり、送電コイル同士の間隙の数も少なくなる。このため、ＡＧＶ１１の走行中における充電効率を向上させることができる。
【符号の説明】
【００３２】
１０  非接触充電システム、１１  ＡＧＶ、１２，１２ｘ  走行ライン、１３  バッテリ、１４  磁気センサ、２０，２０ｘ  送電装置、２１  コイル内蔵タイル、２２，２２ｘ  送電コイル、２３  タイル材、２４  給電線、２５  タイル、３０  受電装置、３１  受電コイル、３２  充電回路、４０  制御装置、４１  充電制御手段、４２  走行制御手段、１００  送電ボックス、１０１  送電コイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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