(57)【要約】【課題】非接触で電力伝送する際に、電力伝送に影響を与える進入物の進入を良好に検知することができる車両および電力伝送システムを提供する。【解決手段】車両は、底面２５を有する車両本体と、車両本体の底面２５に設けられ、非接触にて電力を受電する受電コイル２２と、車両本体に設けられた進入物検知部１８Ｂとを備え、進入物検知部１８Ｂは、進入物検知部１８Ｂの下方に位置する進入物検知領域内を通過する進入物を検知し、進入物検知部１８Ｂは、受電コイル２２の中心部に対して、底面２５の中央部から受電コイル２２の中心部に向かう方向側に位置する領域Ｒ１に設けられると共に、受電コイル２２の中心部より車両本体の周縁部側に位置する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
底面を有する車両本体と、
前記車両本体の底面に設けられ、非接触にて電力を受電する受電コイルと、
前記車両本体に設けられた進入物検知部とを備え、
前記進入物検知部は、前記進入物検知部の下方に位置する進入物検知領域内を通過する進入物を検知し、
前記進入物検知部は、前記受電コイルの中心部に対して、前記底面の中央部から前記受電コイルの中心部に向かう方向側に位置する領域に設けられると共に、前記受電コイルの中心部より前記車両本体の周縁部側に位置する、車両。
【請求項２】
遠方側進入物検知部をさらに備え、
前記遠方側進入物検知部は、前記遠方側進入物検知部の下方に位置する遠方側進入物検知領域内を通過する進入物を検知し、
前記進入物検知部は、複数の第１センサを含み、
前記遠方側進入物検知部は、複数の第２センサを含み、
前記遠方側進入物検知部は、前記受電コイルの中心部に対して、前記受電コイルの中心部から前記底面の中央部に向かう方向側に位置する領域に設けられ、
前記第１センサの数は前記第２センサの数よりも多い、請求項１に記載の車両。
【請求項３】
前記底面は、周縁部を含み、
前記周縁部は、前縁部と、後縁部と、右側縁部と、左側縁部とを含み、
前記前縁部と、前記後縁部と、前記右側縁部と、前記左側縁部とのうち、前記受電コイルの中心部に最も近い縁部を近接縁部とすると、前記進入物検知部は、前記近接縁部に設けられた、請求項１または請求項２に記載の車両。
【請求項４】
前記受電コイルの中心部は、前記周縁部のうち、前記前縁部または前記後縁部に最も近接するように配置された、請求項３に記載の車両。
【請求項５】
前記受電コイルは、第１端部から第２端部に向かうにつれて巻回軸線の周囲を取り囲むと共に前記巻回軸線の延びる方向に変位するようにコイル線を巻回して形成され、
前記底面は、周縁部を含み、
前記周縁部は、前縁部と、後縁部と、右側縁部と、左側縁部とを含み、
前記巻回軸線は、前記周縁部のうち、前記前縁部と前記後縁部とを通るように配置された、請求項１から請求項４のいずれかに記載の車両。
【請求項６】
前記受電コイルを含む受電部をさらに備え、
前記受電部は、車両外部に設けられた送電部から非接触で電力を受電し、
前記送電部の固有周波数と前記受電部の固有周波数との差は、前記受電部の固有周波数の１０％以下である、請求項１から請求項５のいずれかに記載の車両。
【請求項７】
前記受電コイルを含む受電部をさらに備え、
前記受電部は、車両外部に設けられた送電部から非接触で電力を受電し、
前記受電部と前記送電部との結合係数は、０．１以下である、請求項１から請求項６のいずれかに記載の車両。
【請求項８】
前記受電コイルを含む受電部をさらに備え、
前記受電部は、車両外部に設けられた送電部から非接触で電力を受電し、
前記受電部は、前記受電部と前記送電部の間に形成され、かつ特定の周波数で振動する磁界と、前記受電部と前記送電部の間に形成され、かつ特定の周波数で振動する電界との少なくとも一方を通じて前記送電部から電力を受電する、請求項１から請求項７のいずれかに記載の車両。
【請求項９】
受電部を含む車両と、前記受電部に非接触で電力を送電する送電部を含む送電装置とを備えた電力伝送システムであって、
前記車両は、車両本体と、前記車両本体に設けられ、進入物を検知する進入物検知部とを含み、
前記受電部は、送電コイルを含む送電部から電力を受電する受電コイルを含み、
前記進入物検知部は、前記進入物検知部の下方に位置する進入物検知領域内を通過する進入物を検知し、
前記進入物検知部は、前記車両本体の底面の中央部に対して、前記受電コイルの中心部に向かう方向に位置する領域に設けられ、
前記進入物検知部が前記進入物検知領域内を通過する進入物を検知すると、前記送電部と前記受電部との間の電力伝送を停止する、電力伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両および電力伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、環境への配慮からバッテリなどの電力を用いて駆動輪を駆動させるハイブリッド車両や電気自動車などが着目されている。特に近年は、上記のようなバッテリを搭載した電動車両において、プラグなどを用いずに非接触でバッテリを充電可能なワイヤレス充電が着目されている。
【０００３】
たとえば、車両外部に設けられた送電装置から非接触で電力を受電することができる受電装を備えた車両が、特開２０１１−４９２３０号公報、特開２０１１−９７６７１号公報、特開２０１０−１７２０８４号公報、特開２０１１−５０１２７号公報などに紹介されている。
【０００４】
さらに、国際公開第２０１１／０１６７３６号パンフレットや国際公開第２０１１／０１６７３７号パンフレットなどにも紹介されている。
【０００５】
また、一般的な車両において、ドライバーが車両下方に物体が存在していないことを確認した操作を行わない限り、車両の発進を阻止した状態を維持する車両について、特開２００７−２８４０１７号公報に提案されている。
【０００６】
この車両は、車両下方に物体が存在しているか否かを検知する検知手段として、車両下方の状況を撮影して表示装置に映し出す監視カメラと、物体の熱を感知する赤外線センサとを備えている。そして、車両の発進を阻止した状態を維持する発進阻止維持手段として、制動状態に保持されているパーキングブレーキを制動状態解除不可となるようロックするロック装置を備えている。そして、発進阻止維持状態を解除する確認解除手段として確認解除スイッチを備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−４９２３０号公報
【特許文献２】特開２０１１−９７６７１号公報
【特許文献３】特開２０１０−１７２０８４号公報
【特許文献４】特開２０１１−５０１２７号公報
【特許文献５】国際公開第２０１１／０１６７３６号パンフレット
【特許文献６】国際公開第２０１１／０１６７３７号パンフレット
【特許文献７】特開２００７−２８４０１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のように、非接触で電力を受電する受電装置を備えた車両においては、電力伝送中に送電装置と受電装置との間に進入物が入り込んだことを検知するための検知手段を備えていない。このため、送電装置と受電装置との間に進入物が入り込んだとしても、電力伝送が継続される場合がある。このような場合、進入物によって電力伝送効率が低下するなどの問題が生じる場合がある。
【０００９】
また、特開２００７−２８４０１７号公報に記載された車両においては、非接触による電力伝送を想定していない。
【００１０】
その一方で、進入物が入り込んだ際に、当該進入物が電力伝送に影響を与える範囲は、受電装置や送電装置などの搭載位置によって大きく変わる。そのため、特開２００７−２８４０１７号公報に記載された車両においては、電力伝送に影響を与える進入物の侵入の検知に漏れが生じやすいという問題が生じる。
【００１１】
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、非接触で電力伝送する際に、電力伝送に影響を与える進入物の侵入を良好に検知することができる車両および電力伝送システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係る車両は、底面を有する車両本体と、車両本体の底面に設けられ、非接触にて電力を受電する受電コイルと、車両本体に設けられた進入物検知部とを備える。上記進入物検知部は、進入物検知部の下方に位置する進入物検知領域内を通過する進入物を検知する。上記進入物検知部は、受電コイルの中心部に対して、底面の中央部から受電コイルの中心部に向かう方向側に位置する領域に設けられると共に、受電コイルの中心部より車両本体の周縁部側に位置する。
【００１３】
好ましくは、車両は、遠方側進入物検知部をさらに備える。上記遠方側進入物検知部は、遠方側進入物検知部の下方に位置する遠方側進入物検知領域内を通過する進入物を検知する。上記進入物検知部は、複数の第１センサを含む。上記遠方側進入物検知部は、複数の第２センサを含む。上記遠方側進入物検知部は、受電コイルの中心部に対して、受電コイルの中心部から底面の中央部に向かう方向側に位置する領域に設けられる。上記第１センサの数は第２センサの数よりも多い。
【００１４】
好ましくは、上記底面は、周縁部を含む。上記周縁部は、前縁部と、後縁部と、右側縁部と、左側縁部とを含む。上記前縁部と、後縁部と、右側縁部と、左側縁部とのうち、受電コイルの中心部に最も近い縁部を近接縁部とすると、進入物検知部は、近接縁部に設けられる。
【００１５】
好ましくは、上記受電コイルの中心部は、周縁部のうち、前縁部または後縁部に最も近接するように配置される。
【００１６】
好ましくは、上記受電コイルは、第１端部から第２端部に向かうにつれて巻回軸線の周囲を取り囲むと共に巻回軸線の延びる方向に変位するようにコイル線を巻回して形成される。上記底面は、周縁部を含む。上記周縁部は、前縁部と、後縁部と、右側縁部と、左側縁部とを含む。上記巻回軸線は、周縁部のうち、前縁部と後縁部とを通るように配置される。
【００１７】
好ましくは、車両は、受電コイルを含む受電部をさらに備える。上記受電部は、車両外部に設けられた送電部から非接触で電力を受電する。上記送電部の固有周波数と受電部の固有周波数との差は、受電部の固有周波数の１０％以下である。
【００１８】
好ましくは、車両は、上記受電コイルを含む受電部をさらに備える。上記受電部は、車両外部に設けられた送電部から非接触で電力を受電する。上記受電部と送電部との結合係数は、０．１以下である。
【００１９】
好ましくは、車両は、上記受電コイルを含む受電部をさらに備える。上記受電部は、車両外部に設けられた送電部から非接触で電力を受電する。上記受電部は、受電部と送電部の間に形成され、かつ特定の周波数で振動する磁界と、受電部と送電部の間に形成され、かつ特定の周波数で振動する電界との少なくとも一方を通じて送電部から電力を受電する。
【００２０】
本発明に係る電力伝送システムは、受電部を含む車両と、受電部に非接触で電力を送電する送電部を含む送電装置とを備えた電力伝送システムである。上記車両は、車両本体と、車両本体に設けられ、進入物を検知する進入物検知部とを含む。上記受電部は、送電コイルを含む送電部から電力を受電する受電コイルを含む。上記進入物検知部は、進入物検知部の下方に位置する進入物検知領域内を通過する進入物を検知する。上記進入物検知部は、車両本体の底面の中央部に対して、受電コイルの中心部に向かう方向に位置する領域に設けられる。上記進入物検知部が進入物検知領域内を通過する進入物を検知すると、送電部と受電部との間の電力伝送を停止する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係る車両および電力伝送システムによれば、電力伝送に影響を与える進入物の侵入を良好に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】実施の形態１に係る電力伝送システム、車両および送電装置などを模式的に示す模式図である。
【図２】図１に示した電力伝送システムにおいて非接触電力伝送を実現する電気回路図である。
【図３】車両１０の底面２５を示す底面図である。
【図４】受電装置１１を示す分解斜視図である。
【図５】受電コイル２２を模式的に示す斜視図である。
【図６】車両１０の後縁部３１およびその周囲を示す側面図である。
【図７】車両１０の後縁部３１およびその周囲の構成を示す背面図である。
【図８】進入物検知部１８Ｂの搭載位置を模式的に示す平面図である。
【図９】進入物検知部１８Ｂを模式的に示す模式図である。
【図１０】焦電センサ４０Ａの構造を模式的に示す断面図である。
【図１１】ＥＣＵ１２の制御フローを示すフロー図である。
【図１２】電力伝送時の受電部２０および受電装置１１を示す斜視図である。
【図１３】電力伝送システムのシミュレーションモデルを示す図である。
【図１４】送電部１９３および受電部１９６の固有周波数のズレと、電力伝送効率との関係を示すグラフである。
【図１５】固有周波数ｆ０を固定した状態で、エアギャップＡＧを変化させたときの電力伝送効率と、送電コイル５８に供給される電流の周波数ｆ３との関係を示すグラフである。
【図１６】電流源または磁流源からの距離と電磁界の強度との関係を示した図である。
【図１７】受電部２０の中心部Ｐ２からの距離と、磁束密度との関係を示すグラフである。
【図１８】本実施の形態２に係る車両１０を示す底面図である。
【図１９】車両１０の前縁部３０およびその周囲の構造を示す側面図である。
【図２０】前縁部３０およびその周囲を模式的に示す平面図である。
【図２１】本実施の形態３に係る車両１０を示す底面図である。
【図２２】受電部２０を示す平断面図である。
【図２３】進入物検知部１８Ｂおよび遠方側進入物検知部１８Ｆの搭載位置を模式的に示す平面図である。
【図２４】本実施の形態４に係る車両１０の底面図である。
【図２５】遠方側進入物検知部１８Ｃおよび進入物検知部１８Ｄの搭載位置を模式的に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１から図２５を用いて、実施の形態に係る電力伝送システム、車両、受電装置、受電用コイルユニット、送電装置および送電用コイルユニットについて説明する。なお、同一または実質的に同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する場合がある。
【００２４】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る電力伝送システム、車両および送電装置などを模式的に示す模式図である。
【００２５】
本実施の形態１に係る電力伝送システムは、受電装置１１を含む電動車両１０と、送電装置５０を含む外部給電装置５１とを有する。電動車両１０の受電装置１１は、主に、送電装置５０から電力を受電する。
【００２６】
駐車スペース５２には、電動車両１０を所定の位置に停車させるように、輪止や駐車位置および駐車範囲を示すラインが設けられている。
【００２７】
外部給電装置５１は、交流電源５３に接続された高周波電力ドライバ５４と、高周波電力ドライバ５４などの駆動を制御する制御部５５と、この高周波電力ドライバ５４に接続された送電装置５０と、車両１０と情報の授受を行うアンテナ６１とを含む。
【００２８】
送電装置５０は、送電部５６を含み、送電部５６は、コイルユニット６０と、このコイルユニット６０に接続されたキャパシタ５９とを含む。コイルユニット６０は、フェライトコア５７と、このフェライトコア５７に巻回された送電コイル（第１コイル）５８とを含む。送電コイル５８は、高周波電力ドライバ５４に接続されている。なお、送電コイルとは、本実施の形態１においては、送電コイル５８である。
【００２９】
図１において、電動車両１０は、車両本体１０Ａと、車両本体１０Ａに設けられた受電装置１１と、受電装置１１に接続された整流器１３と、この整流器１３に接続されたＤＣ／ＤＣコンバータ１４と、このＤＣ／ＤＣコンバータ１４に接続されたバッテリ１５と、パワーコントロールユニット（ＰＣＵ（Power  Control  Unit））１６と、このパワーコントロールユニット１６に接続されたモータユニット１７と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４やパワーコントロールユニット１６などの駆動を制御する車両ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）１２と、進入物検知部１８Ｂおよび遠方側進入物検知部１８Ｆと、外部給電装置５１との間で情報の授受を行うアンテナ４９とを備える。車両本体１０Ａは、エンジンコンパートメントや乗員収容室が内部に形成されたボディと、このボディに設けられたフェンダなどの外装部品とを備える。車両１０は、前輪１９Ｆと、後輪１９Ｂと、動力を発生させるエンジン４７と、エンジン４７からの排気ガスが流れる接続管４８と、接続管４８の端部に接続されたメインマフラ４５と、メインマフラ４５に接続され、外部に排気ガスを排出する排気管４６とを備える。
【００３０】
なお、本実施の形態１においては、エンジン４７を備えたハイブリッド車両について説明するが、当該車両に限られない。たとえば、エンジン４７を備えていない電気自動車やエンジン４７に替えて燃料電池を備えた燃料電池車両などにも適用することができる。
【００３１】
整流器１３は、受電装置１１に接続されており、受電装置１１から供給される交流電流を直流電流に変換して、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４に供給する。
【００３２】
ＤＣ／ＤＣコンバータ１４は、整流器１３から供給された直流電流の電圧を調整して、バッテリ１５に供給する。なお、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４は必須の構成ではなく省略してもよい。この場合には、外部給電装置５１にインピーダンスを整合するための整合器を送電装置５０と高周波電力ドライバ５４との間に設けることで、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４の代用をすることができる。
【００３３】
パワーコントロールユニット１６は、バッテリ１５に接続されたコンバータと、このコンバータに接続されたインバータとを含み、コンバータは、バッテリ１５から供給される直流電流を調整（昇圧）して、インバータに供給する。インバータは、コンバータから供給される直流電流を交流電流に変換して、モータユニット１７に供給する。
【００３４】
モータユニット１７は、たとえば、三相交流モータなどが採用されており、パワーコントロールユニット１６のインバータから供給される交流電流によって駆動する。
【００３５】
受電装置１１は、受電部２０を含む。受電部２０は、コイルユニット２４と、このコイルユニット２４に接続されたキャパシタ２３とを含む。コイルユニット２４は、フェライトコア２１と、フェライトコア２１に巻回された受電コイル（第２コイル）２２とを含む。なお、受電部２０においても、キャパシタ２３は、必須の構成ではない。第２コイル２２は、整流器１３に接続されている。なお、受電コイルとは、本実施の形態においては、受電コイル２２である。
【００３６】
図２は、図１に示した電力伝送システムにおいて非接触電力伝送を実現する電気回路図である。なお、この図２に示される回路構成は一例であって、非接触電力伝送を実現するための構成が図２の構成に限定されるものではない。
【００３７】
受電コイル２２は、キャパシタ２３とともに共振回路を形成し、外部給電装置５１の送電部５６から送出される電力を非接触で受電する。なお、特に図示しないが、受電コイル２２およびキャパシタ２３によって閉ループを形成し、受電コイル２２により受電された交流電力を電磁誘導により受電コイル２２から取出して整流器１３へ出力するコイルを別途設けてもよい。
【００３８】
一方、１次コイル５８は、キャパシタ５９とともに共振回路を形成し、交流電源５３から供給される交流電力を受電部２０へ非接触で送電する。なお、特に図示しないが、１次コイル５８およびキャパシタ５９によって閉ループを形成し、交流電源５３から出力される交流電力を電磁誘導により１次コイル５８へ供給するコイルを別途設けてもよい。
【００３９】
なお、キャパシタ２３，５９は、共振回路の固有周波数を調整するために設けられるものであり、１次コイル５８および受電コイル２２の浮遊容量を利用して所望の固有周波数が得られる場合には、キャパシタ２３，５９を設けない構成としてもよい。
【００４０】
図３は、車両１０の底面２５を示す底面図である。この図３において、「Ｄ」は、鉛直方向下方Ｄを示す。「Ｌ」は、車両左方向Ｌを示す。「Ｒ」は、車両右方向Ｒを示す。「Ｆ」は、車両前方向Ｆを示す。「Ｂ」は、車両後方向Ｂを示す。車両１０（車両本体１０Ａ）の底面２５とは、車両１０のタイヤが地面と接地された状態において、車両１０に対して鉛直方向下方に離れた位置から車両１０を見たときに見える面である。受電装置１１、受電部２０、および受電コイル２２は、底面２５に設けられている。
【００４１】
ここで、底面２５の中央部を中央部Ｐ１とする。中央部Ｐ１は、車両１０の前後方向の中央に位置すると共に、車両１０の幅方向の中央に位置する。
【００４２】
車両本体１０Ａは、車両１０の底面に設けられたフロアパネル２６を含む。フロアパネル２６は、車両の内部と車両の外部とを区画する板状の部材である。
【００４３】
なお、受電装置１１が底面２５に設けられているとは、フロアパネル２６に直付けされている場合や、フロアパネル２６やサイドメンバやクロスメンバーなどから懸架されている場合などを含む。
【００４４】
受電部２０や受電コイル２２が、底面２５に設けられているとは、受電装置１１が底面２５に設けられている状態において、後述する受電装置１１の筐体内に収容されていることを意味する。
【００４５】
前輪１９Ｆは、中央部Ｐ１よりも車両前方向Ｆ側に設けられている。前輪１９Ｆは、車両１０の幅方向に配列する右前輪１９ＦＲと左前輪１９ＦＬとを含む。後輪１９Ｂは、幅方向に配列する右後輪１９ＢＲと左後輪１９ＢＬとを含む。
【００４６】
底面２５の周縁部は、前縁部３０と、後縁部３１と、右側縁部３２と、左側縁部３３とを含む。前縁部３０は、底面２５の周縁部のうち、右前輪１９ＦＲおよび左前輪１９ＦＬよりも車両前方向Ｆ側に位置する部分である。
【００４７】
後縁部３１は、底面２５の外周縁部のうち、右後輪１９ＢＲおよび左後輪１９ＢＬよりも車両後方向Ｂ側に位置する部分である。
【００４８】
後縁部３１は、車両１０の幅方向に延びる後辺部６５と、後辺部６５の一方の端部に接続された後側辺部６６Ｒと、後辺部６５の他方の端部に接続された側辺部６６Ｌとを含む。後側辺部６６Ｒは、後辺部６５の一方の端部から右後輪１９ＢＲに向けて延び、側辺部６６Ｌは後辺部６５の他方の端部から左後輪１９ＢＬに向けて延びる。
【００４９】
右側縁部３２および左側縁部３３は、車両１０の幅方向に配列する。右側縁部３２および左側縁部３３は、底面２５の外周縁部のうち、前縁部３０および後縁部３１の間に位置する。
【００５０】
図４は、受電装置１１を示す分解斜視図である。受電装置１１は、受電部２０と、受電部２０を内部に収容する筐体２７とを備える。筐体２７は、開口部を有する有底状のシールド２８と、シールド２８の開口部を閉塞するように配置された蓋部２９とを備える。シールド２８は、フロアパネル２６と対向する天板部と、天板部から鉛直方向下方Ｄに垂れ下がる環状の周壁部とを含む。シールド２８は、たとえば、銅などの金属材料から形成されている。
【００５１】
蓋部２９は、シールド２８の開口部を閉塞するように形成されており、たとえば、樹脂材料などから形成されている。フェライトコア２１は、板状に形成されている。このフェライトコア２１の周面に受電コイル２２が巻回されている。
【００５２】
図５は、受電コイル２２を模式的に示す斜視図である。この図５に示すように、受電コイル２２は、第１端部３４と第２端部３５とを含む。受電コイル２２は、第１端部３４から第２端部３５に向かうにつれて、巻回軸線Ｏ１の周囲を取り囲むと共に、巻回軸線Ｏ１の延びる方向に変位するようにコイル線を巻回して形成されている。
【００５３】
巻回軸線Ｏ１とは、コイル線を微小区間に区分した時に、各微小区間における曲率中心点またはその近傍を通るように近似された仮想線である。
【００５４】
本実施の形態１において、受電コイル２２の中心部Ｐ２とは、巻回軸線Ｏ１上に位置する仮想点であり、巻回軸線Ｏ１が延びる方向において受電コイル２２の中央部に位置する。
【００５５】
このように構成された受電部２０（受電装置１１）は、図３に示すように、巻回軸線Ｏ１が車両１０の前後方向に延びるように配置されており、巻回軸線Ｏ１は、前縁部３０と後縁部３１とを通る。
【００５６】
受電部２０（受電装置１１）は、中央部Ｐ１よりも車両後方向Ｂ側に配置されている。具体的には、中央部Ｐ１よりも後縁部３１に近い位置に設けられている。そして、中央部Ｐ２は、前縁部３０と後縁部３１と第１側縁部３２と第２側縁部３３とのうち、後縁部３１に最も近接するように配置されている。ここで、中央部Ｐ１から受電コイル２２の中心部Ｐ２に向かう方向を第１方向とすると、進入物検知部１８Ｂは、受電部２０の中心部Ｐ２よりも第１方向側に位置する領域Ｒ１に配置され、中心部Ｐ２よりも底面２５の周縁部側に配置されている。遠方側進入物検知部１８Ｆは、受電部２０の中心部Ｐ２よりも第１方向と反対方向側に配置されている。
【００５７】
なお、本実施の形態１においては、中央部Ｐ１と中心部Ｐ２とは、車両１０の前後方向に配列しており、第１方向とは、車両後方向Ｂである。そして、本実施の形態１においては、底面２５の周縁部のうち、中心部Ｐ２に最も近接する部分は、後縁部３１であり、進入物検知部１８Ｂは、近接縁部である後縁部３１に設けられている。
【００５８】
そして、受電コイル２２の中心部Ｐ２から中央部Ｐ１に向かう方向を第２方向とすると、遠方側進入物検知部１８Ｆは、中心部Ｐ２よりも、第２方向側に位置する領域に設けられている。なお、本実施の形態１においては、第２方向とは、車両前方向Ｆである。
【００５９】
進入物検知部１８Ｂは、複数の焦電センサ４０Ａ〜４０Ｅを含み、遠方側進入物検知部１８Ｆは、焦電センサ４０Ｆと焦電センサ４０Ｇとを含む。
【００６０】
図６は、車両１０の後縁部３１およびその周囲を示す側面図であり、図７は、車両１０の後縁部３１およびその周囲の構成を示す背面図である。そして、図８は、進入物検知部１８Ｂの搭載位置を模式的に示す平面図である。
【００６１】
この図６に示すように、車両１０は、リヤフェンダ４１と、リヤバンパ４２とを含む。本実施の形態１においては、後縁部３１は、リヤバンパ４２によって規定されている。
【００６２】
図７および図８に示すように、進入物検知部１８Ｂの焦電センサ４０Ａは後縁部３１の中央部に設けられている。鉛直方向上方Ｕから離れた位置から車両１０を見ると、焦電センサ４０Ａは、巻回軸線Ｏ１が通る位置に設けられている。焦電センサ４０Ｂ，４０Ｃは、焦電センサ４０Ａよりも、車両右方向Ｒ（右側縁部３２）側に間隔をあけて配置されている。焦電センサ４０Ｃは、焦電センサ４０Ｂよりも右側縁部３２側に配置されている。
【００６３】
焦電センサ４０Ｄ，４０Ｅは、焦電センサ４０Ａよりも、車両左方向Ｌ（左側縁部３３）側に位置している。焦電センサ４０Ｅは、焦電センサ４０Ｄよりも左側縁部３３側に位置している。
【００６４】
図７に示すように、焦電センサ４０Ａ〜４０Ｅは、受電部２０の下端部よりも鉛直方向上方Ｕ側に配置されている。焦電センサ４０Ａは、焦電センサ４０Ｂ〜４０Ｅよりも鉛直方向上方Ｕ側に配置されている。また、焦電センサ４０Ａ〜４０Ｅは、フロアパネル２６よりも鉛直方向上方Ｕ側に配置されている。なお、図８に示すように、焦電センサ４０Ａ〜４０Ｅは、メインマフラ４５よりも車両後方向Ｂ側に配置されている。
【００６５】
図９は、進入物検知部１８Ｂを模式的に示す模式図である。なお、この図９においては、説明を分かりやすくするために、焦電センサ４０Ａに着目して説明する。なお、焦電センサ４０Ｂ〜４０Ｅも同様に形成されている。
【００６６】
この図９に示すように、進入物検知部１８Ｂは、焦電センサ４０Ａと、抵抗素子７０と、電圧センサ７１とを含む。
【００６７】
焦電センサ４０Ａは、進入物（図示せず）から放出される赤外線を検知することによって進入物の有無を検出するためのセンサである。なお、進入物とは、焦電センサ４０Ａの検出範囲に本来存在しないものであり、たとえば、所定間隔を空けて非接触で電力伝送を行なう電力伝送システムの送電部と受電部との間に存在し、電力伝送時に温度上昇が見込まれる金属片等（飲料缶やお金等）や小動物（猫やネズミ）などが想定される。
【００６８】
図１０は、焦電センサ４０Ａの構造を模式的に示す断面図である。この図１０に示すように、焦電センサ４０Ａは、開口部が形成された絶縁ケース７２と、絶縁ケース７２内に収容された焦電素子７３と、絶縁ケース７２の開口部を閉塞するように設けられた赤外線集光レンズ７４とを備える。
【００６９】
焦電素子７３は、板状に形成された焦電体基板７５と、焦電体基板７５の受光面側に配置された表面電極７６と、焦電体基板７５の背面に配置された背面電極７７とを備える。
【００７０】
焦電体基板７５は、赤外線が照射されていない状態、すなわち温度が変化していない状態でも自発分極により表面電荷を有する。焦電体基板７５は、通常は表面に周囲の浮遊電荷を引き寄せて中性状態となっている。赤外線が照射されることによる温度変化に伴い自発分極の状態が変化すると、表面電荷を生じる。この表面電荷の変化を表面電極７６および背面電極７７から取り出し、出力信号としている。
【００７１】
また、焦電体基板７５に照射されていた赤外線が遮断されるときも、分極電荷の状態が元の状態に戻ろうとして変化し、それに応じて焦電素子７３の出力が変化する。このような焦電素子７３の出力変化を検出することによって、進入物の有無を検出することができる。
【００７２】
焦電センサ４０Ａは、焦電センサ４０Ａの進入物検知領域ＳＲ１に進入物が侵入したとき、あるいは焦電センサ４０Ａの検出範囲から進入物が退出したときは、検出範囲の温度変化に基づく分極電荷の状態変化が大きいので、進入物の侵入／退出を検知することができる。
【００７３】
焦電センサ４０Ａの進入物検知領域ＳＲ１は、焦電素子７３の数や、赤外線集光レンズ７４の形状などによって変更することができる。
【００７４】
図９において、抵抗素子７０は、焦電センサ４０Ａに直列に接続されている。電圧センサ７１は、抵抗素子７０の両側に生じる電圧を検出して、その検出値をＥＣＵ１２に出力する。なお、焦電センサ４０Ａについて説明したが、焦電センサ４０Ｂ〜４０Ｅも同様に構成されており、焦電センサ４０Ｂ〜４０Ｅにおいても、各素子の検出範囲において進入物の出入りがあった場合には、当該進入物の出入りを検出することができる。
【００７５】
図７および図８を用いて、各焦電センサ４０Ａ〜４０Ｅの検出範囲について説明する。図７および図８に示すように、焦電センサ４０Ａは、進入物検知領域ＳＲ１における進入物の出入りを検出する。焦電センサ４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ，４０Ｅは、進入物検知領域ＳＲ２，ＳＲ３，ＳＲ４，ＳＲ５における進入物の出入りを検出する。進入物検知領域ＳＲ１〜ＳＲ５は、各焦電センサ４０Ａ〜４０Ｅから下方に位置しており、各焦電センサ４０Ａ〜４０Ｅから鉛直方向下方Ｄに向かうにつれて広がるような領域である。
【００７６】
ここで、焦電センサ４０Ａは、受電部２０から車両後方向Ｂ側に配置されると共に、受電部２０より鉛直方向上方Ｕ側に配置されている。このため、車両１０から車両後方向Ｂ側に離れた位置から受電部２０と進入物検知領域ＳＲ１とを見ると、受電部２０の殆どが進入物検知領域ＳＲ１内に位置している。
【００７７】
図８に示すように、車両１０から鉛直方向上方Ｕに離れた位置から車両１０および進入物検知領域ＳＲ２を見ると、後辺部６５を覆うように位置している。なお、図７に示すように、車両１０から車両後方向Ｂに離れた位置から進入物検知領域ＳＲ２を見ると、進入物検知領域ＳＲ２の一方の下端部は、右後輪１９ＢＲに達し、進入物検知領域ＳＲ２の他方の下端部は、左後輪１９ＢＬに達している。
【００７８】
図８に示すように、車両１０から鉛直方向上方Ｕに離れた位置から車両１０および進入物検知領域ＳＲ３を見ると、進入物検知領域ＳＲ３は、焦電センサ４０Ｃの下方から右後輪１９ＢＲに達するように延びる。
【００７９】
進入物検知領域ＳＲ４も一方の下端部が右後輪１９ＢＲに達し、他方の下端部が左後輪１９ＢＬに達する。図８に示すように、車両１０の鉛直方向上方Ｕから車両１０と進入物検知領域ＳＲ４を見ると、進入物検知領域ＳＲ４は、後辺部６５を覆うように位置している。
【００８０】
図８に示すように、車両１０の鉛直方向上方Ｕから進入物検知領域ＳＲ５を見ると、進入物検知領域ＳＲ５は、焦電センサ４０Ｅの下方から左後輪１９ＢＬに達するように延びる。
【００８１】
このように、進入物検知領域ＳＲ１〜ＳＲ５によって、後縁部３１と地面との間の領域は略覆われている。このため、車両１０の後方側から進入物が入り込むと、進入物検知部１８によって検知される。
【００８２】
進入物検知領域ＳＲ１と、進入物検知領域ＳＲ２と、進入物検知領域ＳＲ４とは、受電部２０の後方側で互いに重なっている。このため、車両１０の外部領域から受電部２０下に入り込む進入物を良好に検出することができる。
【００８３】
図８において、遠方側進入物検知部１８Ｆは、焦電センサ４０Ｆと焦電センサ４０Ｇとを含み、遠方側進入物検知部１８Ｆの焦電センサの数は、進入物検知部１８Ｂの焦電センサの数よりも少ない。
【００８４】
焦電センサ４０Ｆと焦電センサ４０Ｇとは、車両１０の幅方向に配列すると共に、互いに近接するように配置されている。焦電センサ４０Ｆの進入物検知領域（遠方側進入物検知領域）ＳＲ６は、焦電センサ４０Ｆの下方から進入物検知領域ＳＲ５に達するように延びる。焦電センサ４０Ｇの進入物検知領域（遠方側進入物検知領域）ＳＲ７は、焦電センサ４０Ｇの下方から進入物検知領域ＳＲ３に達するように延びる。
【００８５】
進入物検知領域ＳＲ６と進入物検知領域ＳＲ７とは、互いに、焦電センサ４０Ｆおよび焦電センサ４０Ｇの下方で重なり合っている。
【００８６】
このように、焦電センサ４０Ａ〜４０Ｇによって、受電部２０の周囲は取り囲まれている。これにより、車両１０の後方のみならず、車両１０の側面側から受電部２０の下方に入り込む進入物を良好に検出することができる。
【００８７】
次に、進入物検知部１８Ｂまたは遠方側進入物検知部１８Ｆが進入物を検知したときの制御フローについて図１１を用いて説明する。
【００８８】
なお、図１１に示すフローチャートは、図１に示すＥＣＵ１２に予め格納されたプログラムを実行されることで実現される。なお、一部のステップについては、専門のハードウェア（電子回路）を構築して処理を実現することも可能である。
【００８９】
図１１を参照して、図１において、受電部２０が送電部５６の上方に位置するように車両１０が停車する。ＥＣＵ１２は、充電開始要求があったか否かを判定する（ステップＳ１０）。なお、この充電開始要求は、利用者が入力してもよいし、車両１０の停車が完了すると自動的に充電開始要求が発行されるようにしてもよい。
【００９０】
充電開始要求がないときには、（ステップＳ１０においてＮＯ）、ＥＣＵ１２は、以降の一連の処理を実行することなくステップＳ９０へ処理を移行する。
【００９１】
ステップ１０において、充電要求があったと判定されると、（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１２は、進入物検知部１８Ｂと遠方側進入物検知部１８Ｆを起動する（ステップＳ２０）。
【００９２】
次に、ＥＣＵ１２は、アンテナ（送信手段）４９を用いて、外部給電装置５１の制御部５５に送電開始指令を送信する（ステップＳ３０）。これにより、送電部５６から送電が開始される。なお、送電がなされている場合には、送電部５６からの送電を継続させる（ステップＳ４０）。
【００９３】
次に、ＥＣＵ１２は、送電部５６から受電部２０への送電が終了したか否かを判定する（ステップＳ５０）。なお、この送電終了は、利用者による指示であってもよく、バッテリ１５の満充電に伴うものであってもよい。送電が終了していれば、（ステップＳ５０でＹＥＳ）、ＥＣＵ１２は、以降の一連の処理を実行することなくステップＳ９５に処理を移行する。
【００９４】
ステップＳ５０で送電が終了していないと判定されると（ステップＳ５０でＮＯ）、ＥＣＵ１２は、進入物検知領域ＳＲ１〜ＳＲ７で進入物が検知されたか否かを判定する（ステップＳ６０）。
【００９５】
ＥＣＵ１２は進入物を検知したと判定すると（ステップＳ６０でＹＥＳ）、利用者に対して警告を報知する（ステップＳ７０）。
【００９６】
次に、ＥＣＵ１２は、ＥＣＵ１２は、アンテナ４９を用いて、制御部５５に送電停止信号を送る。制御部５５は、送電停止信号を受信すると、送電部５６の送電を停止させる（ステップＳ９５）。
【００９７】
ステップＳ６０において、ＥＣＵ１２は、進入物を検知していないと判定すると（ステップＳ６０においてＮＯ）、ステップＳ４０に戻る（ステップＳ６０においてＮＯ）。このようして、ＥＣＵ１２は、進入物検出を行う。
【００９８】
図１２は、電力伝送時の受電部２０および受電装置１１を示す斜視図である。図１２に示すように、受電装置１１は、送電部５６と、この送電部５６を内部に収容する筐体６２とを備える。筐体６２は、鉛直方向上方Ｕに向けて開口する開口部が形成されたシールド６３と、このシールド６３の開口部を閉塞するように配置された図示しない蓋部とを含む。
【００９９】
そして、送電部５６は、コイルユニット６０と、このコイルユニット６０に接続されたキャパシタ５９とを含み、コイルユニット６０は、板状のフェライトコア５７と、フェライトコア５７の周面に巻回された送電コイル５８とを含む。
【０１００】
送電コイル５８は、一端部から他端部に向かうにつれて、巻回軸線Ｏ１０の周囲を取り囲むと共に巻回軸線Ｏ１０の延びる方向に変位するようにコイル線を巻回して形成されている。
【０１０１】
そして、受電部２０と送電部５６との間で電力伝送する際には、受電部２０と送電部５６とが鉛直方向に対向する。なお、本実施の形態において、受電部２０との大きさと送電部５６の大きさとは、実質的に同じ大きさとされているが、送電部５６を受電部２０よりも大きく形成してもよい。
【０１０２】
上記のように構成された電力伝送システムにおいて、電力伝送するときの各動作原理などについて説明する。
【０１０３】
図１において、外部給電装置５１から車両１０に電力を伝送する際には、図１２に示すように、受電部２０と送電部５６とが対向するように、車両１０が停車する。
【０１０４】
本実施の形態に係る電力伝送システムにおいては、送電部５６の固有周波数と、受電部２０の固有周波数との差は、受電部２０または送電部５６の固有周波数の１０％以下である。このような範囲に各送電部５６および受電部２０の固有周波数を設定することで、電力伝送効率を高めることができる。その一方で、固有周波数の差が受電部２０または送電部５６の固有周波数の１０％よりも大きくなると、電力伝送効率が１０％より小さくなり、バッテリ１５の充電時間が長くなるなどの弊害が生じる。
【０１０５】
ここで、送電部５６の固有周波数とは、キャパシタ５９が設けられていない場合には、送電コイル５８のインダクタンスと、送電コイル５８のキャパシタンスとから形成された電気回路が自由振動する場合の振動周波数を意味する。キャパシタ５９が設けられた場合には、送電部５６の固有周波数とは、送電コイル５８およびキャパシタ５９のキャパシタンスと、送電コイル５８のインダクタンスとによって形成された電気回路が自由振動する場合の振動周波数を意味する。上記電気回路において、制動力および電気抵抗をゼロもしくは実質的にゼロとしたときの固有周波数は、送電部５６の共振周波数とも呼ばれる。
【０１０６】
同様に、受電部２０の固有周波数とは、キャパシタ２３が設けられていない場合には、第２コイル２２のインダクタンスと、第２コイル２２のキャパシタンスとから形成された電気回路が自由振動する場合の振動周波数を意味する。キャパシタ２３が設けられた場合には、受電部２０の固有周波数とは、第２コイル２２およびキャパシタ２３のキャパシタンスと、第２コイル２２のインダクタンスとによって形成された電気回路が自由振動する場合の振動周波数を意味する。上記電気回路において、制動力および電気抵抗をゼロもしくは実質的にゼロとしたときの固有周波数は、受電部２０の共振周波数とも呼ばれる。
【０１０７】
図１３および図１４を用いて、固有周波数の差と電力伝送効率との関係とを解析したシミュレーション結果について説明する。図１３は、電力伝送システムのシミュレーションモデルを示す図である。電力伝送システムは、送電装置１９０と、受電装置１９１とを備え、送電装置１９０は、コイル１９２（電磁誘導コイル）と、送電部１９３とを含む。送電部１９３は、コイル１９４（１次コイル）と、コイル１９４に設けられたキャパシタ１９５とを含む。
【０１０８】
受電装置１９１は、受電部１９６と、コイル１９７（電磁誘導コイル）とを備える。受電部１９６は、コイル１９９とこのコイル１９９（２次コイル）に接続されたキャパシタ１９８とを含む。
【０１０９】
コイル１９４のインダクタンスをインダクタンスＬｔとし、キャパシタ１９５のキャパシタンスをキャパシタンスＣ１とする。コイル１９９のインダクタンスをインダクタンスＬｒとし、キャパシタ１９８のキャパシタンスをキャパシタンスＣ２とする。このように各パラメータを設定すると、送電部１９３の固有周波数ｆ１は、下記の式（１）によって示され、受電部１９６の固有周波数ｆ２は、下記の式（２）によって示される。
【０１１０】
ｆ１＝１／{２π（Ｌｔ×Ｃ１）1/2}・・・（１）
ｆ２＝１／{２π（Ｌｒ×Ｃ２）1/2}・・・（２）
ここで、インダクタンスＬｒおよびキャパシタンスＣ１，Ｃ２を固定して、インダクタンスＬｔのみを変化させた場合において、送電部１９３および受電部１９６の固有周波数のズレと、電力伝送効率との関係を図１４に示す。なお、このシミュレーションにおいては、コイル１９４およびコイル１９９の相対的な位置関係は固定した状態であって、さらに、送電部１９３に供給される電流の周波数は一定である。
【０１１１】
図１４に示すグラフのうち、横軸は、固有周波数のズレ（％）を示し、縦軸は、一定周波数での伝送効率（％）を示す。固有周波数のズレ（％）は、下記式（３）によって示される。
【０１１２】
（固有周波数のズレ）＝{（ｆ１−ｆ２）／ｆ２}×１００（％）・・・（３）
図１４からも明らかなように、固有周波数のズレ（％）が±０％の場合には、電力伝送効率は、１００％近くとなる。固有周波数のズレ（％）が±５％の場合には、電力伝送効率は、４０％となる。固有周波数のズレ（％）が±１０％の場合には、電力伝送効率は、１０％となる。固有周波数のズレ（％）が±１５％の場合には、電力伝送効率は、５％となる。すなわち、固有周波数のズレ（％）の絶対値（固有周波数の差）が、受電部１９６の固有周波数の１０％以下の範囲となるように各送電部および受電部の固有周波数を設定することで電力伝送効率を高めることができることがわかる。さらに、固有周波数のズレ（％）の絶対値が受電部１９６の固有周波数の５％以下となるように、各送電部および受電部の固有周波数を設定することで電力伝送効率をより高めることができることがわかる。なお、シミュレーションソフトしては、電磁界解析ソフトウェア（JMAG（登録商標）：株式会社ＪＳＯＬ製）を採用している。
【０１１３】
次に、本実施の形態に係る電力伝送システムの動作について説明する。
図１において、送電コイル５８には、高周波電力ドライバ５４から交流電力が供給される。この際、送電コイル５８を流れる交流電流の周波数が特定の周波数となるように電力が供給されている。
【０１１４】
送電コイル５８に特定の周波数の電流が流れると、送電コイル５８の周囲には特定の周波数で振動する電磁界が形成される。
【０１１５】
第２コイル２２は、送電コイル５８から所定範囲内に配置されており、第２コイル２２は送電コイル５８の周囲に形成された電磁界から電力を受け取る。
【０１１６】
本実施の形態においては、第２コイル２２および送電コイル５８は、所謂、ヘリカルコイルが採用されている。このため、送電コイル５８の周囲には、特定の周波数で振動する磁界および電界が形成され、第２コイル２２は主に当該磁界から電力を受け取る。
【０１１７】
ここで、送電コイル５８の周囲に形成される特定の周波数の磁界について説明する。「特定の周波数の磁界」は、典型的には、電力伝送効率と送電コイル５８に供給される電流の周波数と関連性を有する。そこで、まず、電力伝送効率と、送電コイル５８に供給される電流の周波数との関係について説明する。送電コイル５８から第２コイル２２に電力を伝送するときの電力伝送効率は、送電コイル５８および第２コイル２２の間の距離などの様々な要因よって変化する。たとえば、送電部５６および受電部２０の固有周波数（共振周波数）を固有周波数ｆ０とし、送電コイル５８に供給される電流の周波数を周波数ｆ３とし、第２コイル２２および送電コイル５８の間のエアギャップをエアギャップＡＧとする。
【０１１８】
図１５は、固有周波数ｆ０を固定した状態で、エアギャップＡＧを変化させたときの電力伝送効率と、送電コイル５８に供給される電流の周波数ｆ３との関係を示すグラフである。
【０１１９】
図１５に示すグラフにおいて、横軸は、送電コイル５８に供給する電流の周波数ｆ３を示し、縦軸は、電力伝送効率（％）を示す。効率曲線Ｌ１は、エアギャップＡＧが小さいときの電力伝送効率と、送電コイル５８に供給する電流の周波数ｆ３との関係を模式的に示す。この効率曲線Ｌ１に示すように、エアギャップＡＧが小さい場合には、電力伝送効率のピークは周波数ｆ４，ｆ５（ｆ４＜ｆ５）において生じる。エアギャップＡＧを大きくすると、電力伝送効率が高くなるときの２つのピークは、互いに近づくように変化する。そして、効率曲線Ｌ２に示すように、エアギャップＡＧを所定距離よりも大きくすると、電力伝送効率のピークは１つとなり、送電コイル５８に供給する電流の周波数が周波数ｆ６のときに電力伝送効率がピークとなる。エアギャップＡＧを効率曲線Ｌ２の状態よりもさらに大きくすると、効率曲線Ｌ３に示すように電力伝送効率のピークが小さくなる。
【０１２０】
たとえば、電力伝送効率の向上を図るため手法として次のような第１の手法が考えられる。第１の手法としては、図１に示す送電コイル５８に供給する電流の周波数を一定として、エアギャップＡＧにあわせて、キャパシタ５９やキャパシタ２３のキャパシタンスを変化させることで、送電部５６と受電部２０との間での電力伝送効率の特性を変化させる手法が挙げられる。具体的には、送電コイル５８に供給される電流の周波数を一定とした状態で、電力伝送効率がピークとなるように、キャパシタ５９およびキャパシタ２３のキャパシタンスを調整する。この手法では、エアギャップＡＧの大きさに関係なく、送電コイル５８および第２コイル２２に流れる電流の周波数は一定である。なお、電力伝送効率の特性を変化させる手法としては、送電装置５０と高周波電力ドライバ５４との間に設けられた整合器を利用する手法や、コンバータ１４を利用する手法などを採用することもできる。
【０１２１】
また、第２の手法としては、エアギャップＡＧの大きさに基づいて、送電コイル５８に供給する電流の周波数を調整する手法である。たとえば、図１５において、電力伝送特性が効率曲線Ｌ１となる場合には、送電コイル５８には周波数が周波数ｆ４または周波数ｆ５の電流を送電コイル５８に供給する。そして、周波数特性が効率曲線Ｌ２，Ｌ３となる場合には、周波数が周波数ｆ６の電流を送電コイル５８に供給する。この場合では、エアギャップＡＧの大きさに合わせて送電コイル５８および第２コイル２２に流れる電流の周波数を変化させることになる。
【０１２２】
第１の手法では、送電コイル５８を流れる電流の周波数は、固定された一定の周波数となり、第２の手法では、送電コイル５８を流れる周波数は、エアギャップＡＧによって適宜変化する周波数となる。第１の手法や第２の手法などによって、電力伝送効率が高くなるように設定された特定の周波数の電流が送電コイル５８に供給される。送電コイル５８に特定の周波数の電流が流れることで、送電コイル５８の周囲には、特定の周波数で振動する磁界（電磁界）が形成される。受電部２０は、受電部２０と送電部５６の間に形成され、かつ特定の周波数で振動する磁界を通じて送電部５６から電力を受電している。したがって、「特定の周波数で振動する磁界」とは、必ずしも固定された周波数の磁界とは限らない。なお、上記の例では、エアギャップＡＧに着目して、送電コイル５８に供給する電流の周波数を設定するようにしているが、電力伝送効率は、送電コイル５８および第２コイル２２の水平方向のずれ等のように他の要因によっても変化するものであり、当該他の要因に基づいて、送電コイル５８に供給する電流の周波数を調整する場合がある。
【０１２３】
なお共鳴コイルとしてヘリカルコイルを採用した例について説明したが、共鳴コイルとして、メアンダラインなどのアンテナなどを採用した場合には、送電コイル５８に特定の周波数の電流が流れることで、特定の周波数の電界が送電コイル５８の周囲に形成される。そして、この電界をとおして、送電部５６と受電部２０との間で電力伝送が行われる。
【０１２４】
本実施の形態に係る電力伝送システムにおいては、電磁界の「静電磁界」が支配的な近接場（エバネッセント場）を利用することで、送電および受電効率の向上が図られている。図１６は、電流源または磁流源からの距離と電磁界の強度との関係を示した図である。図１６を参照して、電磁界は３つの成分から成る。曲線ｋ１は、波源からの距離に反比例した成分であり、「輻射電磁界」と称される。曲線ｋ２は、波源からの距離の２乗に反比例した成分であり、「誘導電磁界」と称される。また、曲線ｋ３は、波源からの距離の３乗に反比例した成分であり、「静電磁界」と称される。なお、電磁界の波長を「λ」とすると、「輻射電磁界」と「誘導電磁界」と「静電磁界」との強さが略等しくなる距離は、λ／2πとあらわすことができる。
【０１２５】
「静電磁界」は、波源からの距離とともに急激に電磁波の強度が減少する領域であり、本実施の形態に係る電力伝送システムでは、この「静電磁界」が支配的な近接場（エバネッセント場）を利用してエネルギー（電力）の伝送が行なわれる。すなわち、「静電磁界」が支配的な近接場において、近接する固有周波数を有する送電部５６および受電部２０（たとえば一対のＬＣ共振コイル）を共鳴させることにより、送電部５６から他方の受電部２０へエネルギー（電力）を伝送する。この「静電磁界」は遠方にエネルギーを伝播しないので、遠方までエネルギーを伝播する「輻射電磁界」によってエネルギー（電力）を伝送する電磁波に比べて、共鳴法は、より少ないエネルギー損失で送電することができる。
【０１２６】
このように、この電力伝送システムにおいては、送電部と受電部とを電磁界によって共振（共鳴）させることで送電部と受電部との間で非接触で電力が送電される。このような受電部と送電部との間に形成される電磁場は、たとえば、近接場共振（共鳴）結合場という場合がある。そして、送電部と受電部との間の結合係数κは、たとえば、０．３以下程度であり、好ましくは、０．１以下である。当然のことながら、結合係数κを０．１〜０．３程度の範囲も採用することができる。結合係数κは、このような値に限定されるものでなく、電力伝送が良好となる種々の値をとり得る。
【０１２７】
本実施の形態の電力伝送における送電部５６と受電部２０との結合を、たとえば、「磁気共鳴結合」、「磁界（磁場）共鳴結合」、「磁場共振（共鳴）結合」、「近接場共振（共鳴）結合」、「電磁界（電磁場）共振結合」または「電界（電場）共振結合」という。
【０１２８】
「電磁界（電磁場）共振結合」は、「磁気共鳴結合」、「磁界（磁場）共鳴結合」、「電界（電場）共振結合」のいずれも含む結合を意味する。
【０１２９】
本明細書中で説明した送電部５６の送電コイル５８と受電部２０の第２コイル２２とは、コイル形状のアンテナが採用されているため、送電部５６と受電部２０とは主に、磁界によって結合しており、送電部５６と受電部２０とは、「磁気共鳴結合」または「磁界（磁場）共鳴結合」している。
【０１３０】
なお、送電コイル５８，２２として、たとえば、メアンダラインなどのアンテナを採用することも可能であり、この場合には、送電部５６と受電部２０とは主に、電界によって結合している。このときには、送電部５６と受電部２０とは、「電界（電場）共振結合」している。このように、本実施の形態においては、受電部２０と送電部５６との間で非接触で電力伝送をしている。このように、非接触で電力伝送する際には、受電部２０と送電部５６との間には、主に、磁界が形成される。
【０１３１】
図１７は、受電部２０の中心部Ｐ２からの距離と、磁束密度との関係を示すグラフである。なお、図１７に示すグラフにおいて、横軸は、中心部Ｐ２からの距離を示し、縦軸は、磁束密度（μＴ）を示す。図１７に示す折れ線Ｌ１０は、高出力で電力伝送しているときにおいて、巻回軸線Ｏ１が延びる方向の距離と、磁束密度との関係を示す。折れ線Ｌ１１は、高出力で電力伝送しているときの、巻回軸線Ｏ１に垂直な方向における距離と、磁束密度との関係を示す。
【０１３２】
折れ線Ｌ１２は、低出力で電力伝送しているときにおいて、巻回軸線Ｏ１が延びる方向の距離と、磁束密度との関係を示す。低出力時において、折れ線Ｌ１２は、巻回軸線Ｏ１に垂直な方向の距離と、磁束密度との関係を示す。
【０１３３】
この図１７に示すグラフから明らかなように、電力伝送時に巻回軸線Ｏ１の延びる方向に磁束密度が高くなることが分かる。
【０１３４】
ここで、図３に示すように、巻回軸線Ｏ１が後縁部３１を通るように、受電部２０が配置されている。そして、後縁部３１に進入物検知部１８Ｂを配置することで、磁束密度が高い領域内に進入物が入り込むことを抑制することができる。
【０１３５】
巻回軸線Ｏ１が後縁部３１と、前縁部３０とを通るように、受電部２０が配置されており、後縁部３１の方が前縁部３０よりも受電部２０に近接している。
【０１３６】
そこで、本実施の形態１においては、前縁部３０に進入物検知部１８Ｂを配置することで、電力伝送時に磁束密度の高い領域に進入物が入り込むことを抑制することができる。
【０１３７】
本実施の形態１においては、受電部２０（受電装置１１）に対して車両前方向Ｆ側にも、遠方側進入物検知部１８Ｆを配置することで、電力伝送時に磁束密度が高い領域内に進入物が入り込むことが抑制されている。
【０１３８】
なお、本実施の形態においては、受電部２０が後縁部３１に近接しているため、後縁部３１に設けられた進入物検知部１８Ｂのセンサの数を遠方側進入物検知部１８Ｆのセンサの数よりも多くすることで、車両１０の外部から磁束密度の高い領域内に進入物が入り込むことを良好に抑制することができる。
【０１３９】
（実施の形態２）
図１８は、本実施の形態２に係る車両１０を示す底面図である。この図１８に示すように、受電装置１１（受電部２０）は、車両１０の中央部Ｐ１よりも前方側に配置されており、受電部２０は、巻回軸線Ｏ１が前縁部３０および後縁部３１を通るように配置されている。
【０１４０】
本実施の形態においては、中央部Ｐ１から中心部Ｐ２に向かう方向とは、車両１０の車両前方向Ｆであり、中心部Ｐ２から中央部Ｐ１に向かう方向は車両後方向Ｂである。
【０１４１】
車両１０は、遠方側進入物検知部１８Ｃおよび進入物検知部１８Ｄを備える。遠方側進入物検知部１８Ｃは、受電装置１１よりも、車両後方向Ｂ側に配置されており、進入物検知部１８Ｄは、受電装置１１よりも車両前方向Ｆ側に配置されている。
【０１４２】
遠方側進入物検知部１８Ｃは、車両１０の幅方向に配列する焦電センサ４０Ｈと、焦電センサ４０Ｉとを含む。遠方側進入物検知部１８Ｃは、フロアパネル２６に設けられている。進入物検知部１８Ｄは、車両１０の前縁部３０に設けられている。
【０１４３】
図１９は、車両１０の前縁部３０およびその周囲の構造を示す側面図である。この図１９に示すように、車両１０は、フロントバンパ７８を含み、進入物検知部１８Ｄは、フロントバンパ７８に設けられている。この図１９に示す例においては、フロントバンパ７８の下辺部に設けられている。
【０１４４】
図２０は、前縁部３０およびその周囲を模式的に示す平面図である。この図２０に示すように、前縁部３０は、車両１０の幅方向に延びる前辺部８０と、前辺部８０の一方の端部から右前輪１９ＦＲに向けて延びる側辺部８１と、前辺部８０の他方の端部に接続され、左前輪１９ＦＬに向けて延びる側辺部８２とを含む。
【０１４５】
焦電センサ４０Ｊ，４０Ｋ，４０Ｌ，４０Ｍ，４０Ｎ，４０Ｈ,４０Ｉは、進入物検知領域ＳＲ１０，ＳＲ１１，ＳＲ１２,ＳＲ１３,ＳＲ１４,ＳＲ１５，ＳＲ１６の進入物を検出する。
【０１４６】
ここで、車両１０から鉛直方向上方Ｕ側に離れた位置から車両１０を見ると、進入物検知領域ＳＲ１０は、前縁部３０のうち、受電装置１１（受電部２０）の前方に位置する部分を覆うように位置している。
【０１４７】
進入物検知領域ＳＲ１１および進入物検知領域ＳＲ１３も、前辺部８０を覆うように位置している。進入物検知領域ＳＲ１４は、側辺部８１を覆うように位置しており、進入物検知領域ＳＲ１１は、側辺部８２を覆うように位置している。
【０１４８】
このため、本実施の形態２においても、受電部２０の前方側において、複数の進入物検知領域が重なっており、車両１０の前方側から進入物が車両１０の下面側に入り込むことを良好に検知することができる。
【０１４９】
進入物検知領域ＳＲ１５は、焦電センサ４０Ｈの下方から進入物検知領域ＳＲ１２に達するように延び、進入物検知領域ＳＲ１６は、焦電センサ４０Ｉの下方から進入物検知領域ＳＲ１４に達するように延びている。
【０１５０】
このように、進入物検知領域ＳＲ１０〜ＳＲ１６によって、受電装置１１（受電部２０）の周囲が取り囲まれているため、車両１０の外部から受電部２０の下面側に進入物が入り込もうとしても当該進入物を良好に検知することができる。
【０１５１】
ここで、受電部２０は、前縁部３０に近接するように配置され、受電部２０は、巻回軸線Ｏ１が前縁部３０を通るように配置されている。このため、電力伝送時には、前縁部３０およびその近傍における磁束密度が高くなる。
【０１５２】
本実施の形態２に係る車両１０においては、前縁部３０に複数の焦電センサ４０Ｊ，４０Ｋ，４０Ｌ，４０Ｍ，４０Ｎが配置されているため、車両１０の前方側から磁束密度の高い領域に向けて進入物が侵入しようとしても、当該進入物を良好に検出することができる。
【０１５３】
（実施の形態３）
図２１から図２３を用いて、本実施の形態３に係る車両１０について説明する。図２１は、本実施の形態３に係る車両１０を示す底面図である。この図２１に示すように、車両１０は、受電部２０と、進入物検知部１８Ｂおよび遠方側進入物検知部１８Ｆとを備える。受電部２０は、中央部Ｐ１よりも車両後方向Ｂ側に配置されている。
【０１５４】
進入物検知部１８Ｂは、後縁部３１に配置されており、遠方側進入物検知部１８Ｆは、受電部２０よりも車両前方向Ｆ側に配置されている。受電部２０は、巻回軸線Ｏ１が鉛直方向に向けて延びるように配置されている。図２２は、受電部２０を示す平断面図である。この図２２に示すように、受電部２０は、板状に形成されたフェライトコア２１と、このフェライトコア２１の主表面に設けられた受電コイル２２とを含む。なお、フェライトコア２１は、板状に形成された板部８５と、この板部８５の中央部に形成された突出部８６とを含む。
【０１５５】
受電コイル２２は、板部８５上に配置されると共に、突出部８６の周囲を取り囲むように配置されている。
【０１５６】
受電コイル２２は、巻回軸線Ｏ１の周囲を取り囲むようにコイル線を巻回して形成されており、一方の端部から他方の端部に向かうにつれて、巻回軸線Ｏ１からの距離が大きくなるように巻回されている。
【０１５７】
図２３は、進入物検知部１８Ｂおよび遠方側進入物検知部１８Ｆの搭載位置を模式的に示す平面図である。この図２３に示すように、本実施の形態３においても、進入物検知領域ＳＲ１〜ＳＲ７によって、受電部２０の周囲が取り囲まれている。
【０１５８】
このため、電力伝送時において、車両１０の外部から進入物が受電部２０の下方に入り込もうとしても、当該進入物を良好に検出することができる。
【０１５９】
本実施の形態３に係る車両１０においても、受電部２０が後縁部３１に近接する位置に設けられている。複数の焦電センサ４０Ａ〜４０Ｅが後縁部３１に配置されているので、車両１０の後方側から受電部２０下に入り込む進入物を良好に検出することができる。
【０１６０】
（実施の形態４）
図２４および図２５を用いて、本実施の形態４に係る車両１０について説明する。図２４は、本実施の形態４に係る車両１０の底面図である。この図２４に示すように、車両１０は、中央部Ｐ１よりも車両前方向Ｆ側に配置された受電部２０と、前縁部３０に設けられた進入物検知部１８Ｄと、受電部２０よりも車両後方向Ｂ側に配置された遠方側進入物検知部１８Ｃとを備える。
【０１６１】
受電部２０は、上記実施の形態３に係る車両１０と同様に、巻回軸線Ｏ１が鉛直方向に延びるように配置されている。
【０１６２】
図２５は、遠方側進入物検知部１８Ｃおよび進入物検知部１８Ｄの搭載位置を模式的に示す平面図である。この図２５に示すように、本実施の形態４に係る車両１０においても、受電部２０は、複数の進入物検知領域ＳＲ１０〜ＳＲ１６によって囲まれている。
【０１６３】
このため、本実施の形態４に係る車両１０においても、車両１０外部か受電部２０下に進入物が入り込もうとしても、当該進入物を良好に検知することができる。
【０１６４】
本実施の形態４に係る受電部２０は、前縁部３０に近接するように配置されている。遠方側進入物検知部１８Ｃは、前縁部３０に配置されているため、車両１０の前方側から進入物が受電部２０の下方に入り込もうとしても、当該進入物を良好に検出することができる。
【０１６５】
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て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。
【符号の説明】
【０１６６】
１０  車両、１０Ａ  車両本体、１１，１９１  受電装置、１３  整流器、１４  コンバータ、１５  バッテリ、１６  パワーコントロールユニット、１７  モータユニット、１９Ｂ  後輪、１９Ｆ  前輪、１９ＦＲ  右前輪、２０，１９６  受電部、２１，５７  フェライトコア、２２  第２コイル、２３，５９，１９５，１９８  キャパシタ、２４，６０  コイルユニット、２５  底面、２６  フロアパネル、２７，６２  筐体、２８，６３  シールド、２９  蓋部、３０  前縁部、３１  後縁部、３２  右側縁部、３３  左側縁部、３４  第１端部、３５  第２端部、４０Ａ〜４０Ｎ  焦電センサ、４１  リヤフェンダ、４２  リヤバンパ、４５  メインマフラ、４６  排気管、４７  エンジン、４８  接続管、４９，６１  アンテナ、５０，１９０  送電装置、５１  外部給電装置、５２  駐車スペース、５３  交流電源、５４  高周波電力ドライバ、５５  制御部、５６，１９３  送電部、５８  第１コイル、６５  後辺部、６６Ｌ，６６Ｒ，８１，８２  側辺部、６６Ｒ  後側辺部、７０  抵抗素子、７１  電圧センサ、７２  絶縁ケース、７３  電素子、７４  赤外線集光レンズ、７５  電体基板、７６  表面電極、７７  背面電極、７８  フロントバンパ、８０  前辺部、８５  板部、８６  突出部、１９２，１９４，１９７，１９９  コイル、ＳＲ１〜ＳＲ１０  進入物検知領域。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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