(57)【要約】【課題】車両が駐車スペースで前後方向にずれ動いた場合に、これを速やかに検出して警告あるいは給電停止を促すことができる非接触給電装置の提供を図る。【解決手段】駐車誘導規制手段３により駐車スペース２への車両１の後退移動を誘導して、給電コイル１２に対して受電コイル２２が正対可能な位置に駐車位置を規制する。パーキングブレーキの掛け忘れ等により給電中に車両１が前後方向にずれ動いた場合、光電センサ６により後輪Ｗの挙動をもって速やかに検出して、警告あるいは給電停止を促すことができる。【選択図】図２
2014090601.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駐車スペースに設置した給電部と、車両に搭載した受電部との磁気的結合によって、車両に対して非接触で電力供給を行う非接触給電装置において、
前記駐車スペースに設けられて、該駐車スペースへの前記車両の移動を誘導して、前記給電部に対して受電部が正対可能な位置に駐車位置を規制する駐車誘導規制手段と、
前記駐車誘導規制手段に車幅方向に対向して配設した投光器と受光器とを備えて、前記駐車スペースに駐車した前記車両の車輪がこれら投光器と受光器との間に移動して投光が遮断されることにより、車両の前後方向のずれ動きを検出する光電センサと、を備えたことを特徴とする非接触給電装置。
【請求項２】
前記駐車誘導規制手段を、前記駐車スペースに車両前後方向に延在配置されて、駐車車両の車輪を車幅方向に位置規制する一対の縁石と、前記駐車スペースの奥側でこれら一対の縁石と一体または別体に設けられた一対の車止めと、で構成し、
前記光電センサの投光器と受光器とを、前記縁石の駐車スペース入口側の端部で、駐車車両の駐車スペース入口側に面した車輪の前側近傍に投光可能な位置に設けたことを特徴とする請求項１に記載の非接触給電装置。
【請求項３】
前記一対の車止めに、投光器と受光器とを備えて、これら両者間で投光が遮断されることにより前記給電部側への異物の侵入を検出する光電センサを配設したことを特徴とする請求項２に記載の非接触給電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車等の車両への電力供給を非接触で行う非接触給電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、駐車スペースに給電部として一次コイルを設け、車両に受電部として二次コイルを設けて、一次コイルから電磁誘導作用により二次コイルに電力供給を受け、該二次コイルによる受電電力で車両に搭載したバッテリを充電するようにした技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−２２６９４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の開示技術では、車両を駐車スペースに一次コイルと二次コイルとが正対する適正位置に駐車したとしても、パーキングブレーキの掛け忘れ、あるいはパーキングブレーキが不適正で給電中に車両が前後方向にずれ動いてしまうと、給電不良を誘発する可能性がある。
【０００５】
そこで、本発明は給電中に車両が駐車スペースで前後方向にずれ動いた場合に、これを速やかに検出できて警告あるいは給電停止を促すことができる非接触給電装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の非接触給電装置は、駐車スペースに設置した給電部と、車両に搭載した受電部との磁気的結合によって、車両に対して非接触で電力供給を行う構成を基本としている。
【０００７】
そして、前記非接触給電装置は、前記駐車スペースに設けられて、該駐車スペースへの前記車両の移動を誘導して、前記給電部に対して受電部が正対可能な位置に駐車位置を規制する駐車誘導規制手段と、この駐車誘導規制手段に車幅方向に対向して配設した投光器と受光器とを備えて、前記駐車スペースに駐車した前記車両の車輪がこれら投光器と受光器との間に移動して投光が遮断されることにより、車両の前後方向のずれ動きを検出する光電センサと、を備えたことを主要な特徴としている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、駐車誘導規制手段により駐車スペースへの車両の移動を誘導して、駐車スペース側の給電部に対して車両側の受電部が正対可能な位置に駐車位置を規制できるため、運転者の運転操作技量の如何にかかわらず車両を適正な給電ポイントに駐車させることができる。
【０００９】
そして、パーキングブレーキの掛け忘れ等、何等かの理由で給電中に車両が前後方向にずれ動いた場合には、これを光電センサにより車輪の挙動をもって速やかに検出できるため、警告あるいは給電停止を促して給電不良を誘発するのを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る非接触給電装置を概略的に示す説明図。
【図２】本発明の一実施形態の要部を示す略示的説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態を図面と共に詳述する。
【００１２】
図１に示す本実施形態の非接触給電装置は、地上側ユニットである給電装置１００と、車両側ユニットである受電装置２００と、を備え、給電スタンド等に設置される給電装置１００から、電気自動車やハイブリッド車に代表される車両１に搭載された受電装置２００に非接触で電力を供給し、車載バッテリ２７を充電するものである。
【００１３】
給電装置１００は、給電スタンド近傍の駐車スペース２に設置した給電部１２を備え、受電装置２００は、車両１を駐車スペース２の所定位置に止めたときに給電部１２（図２参照）に対向するように車両１の底面に配設した受電部２２を備えている。
【００１４】
図２に示すように、駐車スペース２には給電部１２を中央にして駐車誘導規制手段３を配設して、駐車スペース２への車両１の移動を誘導して、給電部１２に対して受電部２２が正対可能な位置に駐車位置を規制するようにしている。
【００１５】
本実施形態では、駐車誘導規制手段３として、車両１を後退して駐車スペース２に進入させた際に、後輪（車輪）Ｗを車幅方向に位置規制する所要高さの一対の縁石４と、駐車スペース２の奥側に設けた車止め５と、で構成している。
【００１６】
縁石４は、左右の後輪Ｗの離間幅よりも幾分広い離間間隔をおいて車両前後方向に延在配置して、後輪Ｗのみの後退移動を誘導し得る適宜の長さに設定してある。
【００１７】
車止め５は、この縁石４と一体もしくは別体に設けられ、車両１を後退移動して受電部２２の中心と給電部１２の中心が前後方向にほぼ揃う後退位置で、後輪Ｗを受け止めて後退規制し得る位置に設定してある。
【００１８】
これにより、車両１を駐車スペース２に後退移動する際に、後輪Ｗを左右の縁石４に沿って後退させて車幅方向の位置規制を行い、そして、後輪Ｗが車止め５に当接した位置で停止することによって、車両１側の受電部２２を地上側の給電部１２に正対もしくはほぼ正対させることができる。
【００１９】
従って、上述の左右一対の縁石４の車幅方向の離間幅は、後輪Ｗとの間隙が給電部１２に対する受電部２２の所要のずれ許容範囲内となるように設定される。
【００２０】
そして、これら左右の縁石４に、駐車スペース２の所定位置、即ち、給電部１２に対して受電部２２がほぼ正対する位置に駐車した車両１の前後方向のずれ動きを検出する光電センサ６を設けてある。
【００２１】
光電センサ６は、投光器６Ａと受光器６Ｂとを備えて、駐車スペース２に駐車した車両１の車輪、即ち、本実施形態では後輪Ｗがこれら投光器６Ａと受光器６Ｂとの間に移動して投光Ｌが遮断されることにより、これを電気信号に変換して検出するものである。
【００２２】
従って、本実施形態では上述の光電センサ６の投光器６Ａと受光器６Ｂとを、左右の縁石４の駐車スペース入口側の端部で、駐車車両１の駐車スペース入口側に面した後輪Ｗの前側近傍に投光Ｌが配光可能な位置に設けている。
【００２３】
また、本実施形態では、上述の左右一対の車止め５に、投光器７Ａと受光器７Ｂとを備
えて、これら両者間で投光Ｌが遮断されることにより給電部１２側への異物の侵入を検出する光電センサ７を設けてある。
【００２４】
上述の光電センサ６，７としては、発光素子と赤外線センサとの組合わせ、あるいは発光素子とフォトトランジスタとの組合わせ等、公知のものを選択的に用いることが可能である。
【００２５】
ここで、前記給電部１２として導電線からなる一次コイルを主体とした送電コイルが用いられ、また、受電部２２として同じく導電線からなる二次コイルを主体とした受電コイルが用いられ、両コイル間における電磁誘導作用により、給電コイル１２から受電コイル２２へ非接触に電力を供給可能としている。
【００２６】
地上側の給電装置１００は、電力制御部１１と、送電コイル１２と、無線通信部１３と、制御部１４と、を備えている。
【００２７】
電力制御部１１は、交流電源３００から送電される交流電力を、高周波の交流電力に変換し、送電コイル１２に送電するための回路で、整流部１１１と、ＰＦＣ回路１１２と、インバータ１１３と、センサ１１４と、を備えている。整流部１１１は、交流電源３００に電気的に接続され、交流電源３００からの出力交流電力を整流する回路である。ＰＦＣ回路１１２は、整流部１１１からの出力波形を整形することで力率を改善するための回路（Ｐｏｗｅｒ  Ｆａｃｔｏｒ  Ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ）であり、整流部１１１とインバータ１１３との間に接続されている。
【００２８】
無線通信部１３は、車両１側に設けられた無線通信部２３と双方向に通信を行う。
【００２９】
制御部１４は、給電装置１００全体を制御する部分であり、無線通信部１３，２３間の通信により給電装置１００からの電力供給を開始する旨の信号を車両１側に送信したり、車両１側から給電装置１００からの電力を受給したい旨の信号を受信したりする。
【００３０】
制御部１５は、この他に、センサ１１４の検出電流にもとづいてインバータ１１３のスイッチング制御を行い、送電コイル１２から送電される電力を制御する。また、給電中に上述の光電センサ６，７からの検出信号にもとづいて、給電停止を行い、あるいは無線通信部１３，２３を通じて車両１側に警告信号を送信する。
【００３１】
車両１側の受電装置２００は、受電コイル２２と、無線通信部２３と、充電制御部２４と、整流部２５と、リレー部２６と、バッテリ２７と、インバータ２８と、モータ３０と、通知部３２と、を備えている。
【００３２】
受電コイル２２は、上述のように車両１の底面（シャシ）等で、左右の後輪Ｗ間に設けられ、上述のように駐車誘導規制手段３により車両１が駐車スペース２の所定位置に誘導，規制されて駐車すると、送電コイル１２の直上に正対し、該送電コイル１２と距離を保って位置づけられる。
【００３３】
整流部２５は、受電コイル２２に接続され、受電コイル２２で受電された交流電力を直流に整流する整流回路により構成されている。
【００３４】
リレー部２６は、充電制御部２４の制御によりオンおよびオフが切り換わるリレースイッチを備えている。また、リレー部２６は、リレースイッチをオフにすることで、バッテリ２７を含む強電系と、充電の回路部となる受電コイル２２および整流部２５の弱電系とを切り離す。
【００３５】
バッテリ２７は、複数の二次電池を接続することで構成され、車両１の電力源となる。インバータ２８は、ＩＧＢＴ等のスイッチング素子を有したＰＷＭ制御回路等の制御回路であって、スイッチング制御信号にもとづいて、バッテリ２７から出力される直流電力を交流電力にし、モータ２９に供給する。モータ２９は、例えば三相の交流電動機により構成され、車両１を駆動させるための駆動源となる。
【００３６】
通知部３０は、警告ランプ、ナビゲーションシステムのディスプレイまたはスピーカ等により構成され、充電制御部２４による制御にもとづいて、ユーザに対して光、画像または音声等を出力する。
【００３７】
充電制御部２４は、バッテリ２７の充電を制御するためのコントローラであり、無線通信部２３、通知部３０、リレー部２６等を制御する。充電制御部２４は、充電を開始する旨の信号を、無線通信部２３，１３の通信により制御部１４に送信する。また、充電制御部２４は、車両１の全体を制御する図外のコントローラとＣＡＮ通信網で接続されている。このコントローラは、インバータ２８のスイッチング制御や、バッテリ２７の充電状態（ＳＯＣ）を管理する。そして、充電制御部２４は、このコントローラにより、バッテリ２７の充電状態にもとづいて満充電に達した場合に、充電を終了する旨の信号を制御部１４に送信する。
【００３８】
従って、本実施形態の非接触給電装置では、送電コイル１２と受電コイル２２との間で、電磁誘導作用により非接触状態で高周波電力の送電および受電を行う。言い換えると、送電コイル１２に電圧が加わると、送電コイル１２と受電コイル２２との間には磁気的な結合が生じ、送電コイル１２から受電コイル２２へ電力が供給される。
【００３９】
以上の構成からなる本実施形態の非接触給電装置によれば、駐車誘導規制手段３により駐車スペース２への車両１の移動を誘導して、駐車スペース２側の送電コイル１２に対して車両１側の受電コイル２２が正対可能な位置に駐車位置を規制することができる。
【００４０】
このため、運転者の運転操作技量の如何にかかわらず車両１を適正な給電ポイントに駐車させることができる。
【００４１】
そして、パーキングブレーキの掛け忘れ等、何等かの理由で給電中に車両１が前後方向、例えば、駐車スペース２の入口側にずれ動いた場合には、後輪Ｗが光電センサ６の投光Ｌを遮ることで、つまり、車輪の挙動をもって速やかに検出することができる。
【００４２】
これにより、制御部１４により直ちに警告あるいは給電停止を促して給電不良を誘発するのを回避することができる。
【００４３】
ここで、本実施形態では上述の駐車誘導規制手段３として、駐車スペース２に対して進入側となる車両１の後輪Ｗを車幅方向に位置規制する所要高さの左右一対の縁石４と、駐車スペース３の奥側に縁石４と一体もしくは別体に設けた一対の車止め５と、で構成している。
【００４４】
これにより、車両１を駐車スペース２へ後退移動させる際に、後輪Ｗが縁石４に接触することで運転者は車両１の車幅方向位置を容易に知覚できる。従って、初心者でも容易に適正な給電ポイントへと誘導して駐車規制することが可能となり、特にリヤビューモニターやアラウンドビューモニター等の撮像機器を搭載していない車両であっても容易に給電ポイントへ後退誘導させることができる。
【００４５】
また、縁石４は給電コイル１２と受電コイル２２とが正対する給電ポイントに近い後輪Ｗのみの後退移動を誘導し得る前後長さとしていることからも、上述の給電ポイントへの後退移動をより容易に行うことができる。
【００４６】
そして、縁石４および車止め５を用いることにより、これら縁石４と車止め５および車両１のフロア下面とで給電コイル１２の周辺を囲んで、給電コイル１２と受電コイル２２とで形成される磁場への異物の侵入を抑制することができる。
【００４７】
特に、光電センサ６の投光器６Ａと受光器６Ｂを、左右の縁石４の駐車スペース入口側の端部で、駐車車両１の駐車スペース入口側に面した後輪Ｗの前側近傍に投光Ｌを配光可能な位置に設けることにより、該光電センサ６により駐車スペース入口側からの異物侵入の検出も行え、警告あるいは給電停止を促すことができる利点がある。
【００４８】
また、本実施形態では一対の車止め５に、投光器７Ａと受光器７Ｂとを備えて、これら両者間で投光Ｌが遮断されることにより給電コイル１２側への異物の侵入を検出する光電センサ７を配設してあるので、上述の磁場への異物侵入検出を徹底することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１…車両
２…駐車スペース
３…駐車誘導規制手段
Ｗ…後輪（車輪）
４…縁石
５…車止め
６，７…光電センサ
６Ａ，７Ａ…投光器
６Ｂ，７Ｂ…受光器
１２…給電コイル（給電部）
２２…受電コイル（受電部）
【図１】
2014090601.tif 000003
【図２】
2014090601.tif 000004