(57)【要約】【課題】送電部と受電部とを容易に対面させることが可能であり、かつ、高い利便性を発揮可能な車両用非接触充電システムを提供する。【解決手段】本発明の車両用非接触充電システムは、走行用電力を伝達する送電部２５を有する送電ユニット１と、走行用電力を受電する受電部３７を有する受電ユニット３とを備えている。また、送電ユニットは、案内部材としての第１、２ガイド板１５、１７と、位置変更装置としてのモータ２９ａ及びギヤ機構３１とを有している。第１、２ガイド板１５、１７は、送電部２５と受電部３７とが対面可能に車両１００を送電部２５に案内する。モータ２９ａ及びギヤ機構３１は、送電部２５に対する車両１００の前進を規制する規制位置と、送電部２５に対する車両１００の前進を許容する許容位置とに第１ガイド板１５を変位させる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両が走行可能な走行面内に配置され、走行用電力を伝達する送電部を有する送電ユニットと、
前記車両の底部に配置され、前記走行用電力を受電する受電部を有する受電ユニットとを備え、
前記送電ユニット又は前記受電ユニットは、前記送電部と前記受電部とが対面可能に前記車両を前記送電部に案内する案内部材と、
前記送電部に対する前記車両の進行方向の走行を規制する規制位置と、前記送電部に対する前記車両の前記進行方向の走行を許容する許容位置とに前記案内部材を変位可能な位置変更装置とを有していることを特徴とする車両用非接触充電システム。
【請求項２】
前記送電ユニットが前記案内部材及び前記位置変更装置を有している請求項１記載の車両用非接触充電システム。
【請求項３】
前記案内部材は、前記送電部に対する前記車両の前記進行方向のずれを規制可能な第１案内面と、前記送電部に対する前記車両の車幅方向のずれを規制可能な第２案内面とを有し、
前記位置変更装置は、前記規制位置では前記第１案内面を前記車両に向かって上昇させ、前記許容位置では前記第１案内面を下降させて前記車両から離間させる請求項２記載の車両用非接触充電システム。
【請求項４】
前記位置変更装置は、前記規制位置では前記第２案内面も上昇させ、前記許容位置では前記第２案内面も下降させる請求項３記載の車両用非接触充電システム。
【請求項５】
前記送電ユニットは、前記送電部と接触する第１面と、前記第１面の反対側に位置する第２面とを有し、前記第１面と前記第２面との温度差によって作動用電力を発生させる熱電素子と、
前記第２面を冷却可能な冷却装置と、
前記作動用電力を充電するとともに、充電した前記作動用電力を前記位置変更装置に供給する電力供給装置とを有している請求項２乃至４のいずれか１項記載の車両用非接触充電システム。
【請求項６】
前記冷却装置は、前記電力供給装置によって前記作動用電力が供給される冷却ファンである請求項５記載の車両用非接触充電システム。
【請求項７】
前記送電部は、送電側コイルと、前記送電側コイルを収容するケースとを有し、
前記第１面は、前記ケースの底面に接触している請求項５又は６記載の車両用非接触給電システム。
【請求項８】
前記送電部と前記受電部とが対面すれば対面検知信号を発信する検知手段と、
前記案内部材の前記許容位置への変位を要求する要求信号を発信する操作手段と、
前記対面検知信号及び前記変位開始信号を受信することにより、前記案内部材を前記許容位置へ変位させるように前記位置変更装置を制御する制御手段とを備えている請求項１乃至７のいずれか１項記載の車両用非接触給電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は車両用非接触充電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、非接触で車両のバッテリを充電可能な車両用非接触充電システムが種々提案されている。このような車両用非接触充電システムは、例えば特許文献１に開示されているように、送電ユニットと受電ユニットとを備えている。
【０００３】
送電ユニットは、車両が走行可能な走行面内に配置されている。送電ユニットは、走行用電力を伝達する送電部を有している。送電部は、車両の進行方向の一方側から他方側に向かって上り傾斜となる状態で走行面内に配置されている。受電ユニットは、車両の底部に配置されている。受電ユニットは、走行用電力を受電する受電部を有している。受電部は、受電部と略平行な状態で車両の底部に配置されている。
【０００４】
この車両用非接触充電システムによってバッテリの充電を行うに当たっては、運転者は、走行面内で車両を送電部に向けて走行させ、送電部と受電部とを対面させる。これにより、受電部が送電部から走行用電力を受電することが可能となる。受電部が受電した走行用電力はバッテリに充電される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−２９３８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
この種の車両用非接触充電システムでは、送電部と受電部との位置ずれが大きい場合、受電部が送電部から走行用電力を好適に受電することができず、バッテリが走行用電力を充電することができなくなる。この点、上記従来の車両用非接触充電システムでは、受電部が車両の底部に配置されていることから、運転者は受電部を目視しつつ車両を送電部に向けて進行させることができない。このため、送電部と受電部とを容易に対面させ難く、運転者は、位置ずれを可及的に小さくしつつ送電部と受電部とを対面させるに当たって、車両を送電部に向けて慎重に走行させることが要求される。
【０００７】
そこで、送電ユニットや受電ユニットに案内部材を設け、案内部材によって、送電部に対する車両の進行方向の走行を規制しつつ、送電部と受電部とが対面するように車両を送電部に案内することが考えられる。この場合には、送電部と受電部とを対面させ易くなる。
【０００８】
しかしながら、この場合には、車両の進行方向が案内部材によって規制されることで、バッテリの充電完了後等に送電部から車両を離間させるに当たって、運転者は、送電部に向けて車両を進行させた方向と反対の方向に車両を走行させる必要がある。このため、このような車両用非接触充電システムでは、利便性が低い。
【０００９】
本発明は、上記従来の実情に鑑みてなされたものであって、送電部と受電部とを容易に対面させることが可能であり、かつ、高い利便性を発揮可能な車両用非接触充電システムを提供することを解決すべき課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の車両用非接触充電システムは、車両が走行可能な走行面内に配置され、走行用電力を伝達する送電部を有する送電ユニットと、
前記車両の底部に配置され、前記走行用電力を受電する受電部を有する受電ユニットとを備え、
前記送電ユニット又は前記受電ユニットは、前記送電部と前記受電部とが対面可能に前記車両を前記送電部に案内する案内部材と、
前記送電部に対する前記車両の進行方向の走行を規制する規制位置と、前記送電部に対する前記車両の前記進行方向の走行を許容する許容位置とに前記案内部材を変位可能な位置変更装置とを有していることを特徴とする。
【００１１】
本発明の車両用非接触充電システムでは、バッテリの充電を行うに当たって、車両は案内部材によって案内されつつ、走行面内を送電部に向かって進行する。この際、位置変更装置が案内部材を規制位置に変位させることにより、車両は送電部に対する進行方向の走行が規制される。これにより、この車両用非接触充電システムでは、走行面内において車両を過度に慎重に走行させることを運転者に要求することなく、送電部と受電部と対面させることができ、その際の両者の位置ずれも小さくすることができる。こうして、この車両用非接触充電システムでは、受電部が送電部から走行用電力を好適に受電することが可能となり、バッテリは走行用電力を好適に充電できる。
【００１２】
そして、この車両用非接触充電システムでは、位置変更装置が案内部材を許容位置に変位させることにより、送電部に対する車両の進行方向の移動が許容される。このため、バッテリの充電完了後等に送電部と車両とを離間させるに当たって、運転者は、送電部に向けて車両を進行させた方向と反対の方向だけでなく、同方向にも車両を走行させることが可能となる。
【００１３】
したがって、本発明の車両用非接触充電システムは、送電部と受電部とを容易に対面させることが可能であり、かつ、高い利便性を発揮する。
【００１４】
送電ユニットが案内部材及び位置変更装置を有していることが好ましい。この場合には、受電ユニットの構成を簡素化することができるため、受電ユニットを車両の底部に配置し易くなる。
【００１５】
案内部材は、送電部に対する車両の進行方向のずれを規制可能な第１案内面と、送電部に対する車両の車幅方向のずれを規制可能な第２案内面とを有し得る。そして、位置変更装置は、規制位置では第１案内面を車両に向かって上昇させ、許容位置では第１案内面を下降させて車両から離間させることが好ましい。
【００１６】
この場合には、案内部材の構成を簡素化しつつ、案内部材は車両を送電部に好適に案内することが可能となる。このため、車両用非接触充電システムを低コスト化することができる。
【００１７】
位置変更装置は、規制位置では第２案内面も上昇させ、許容位置では第２案内面も下降させることが好ましい。これにより、バッテリの充電完了後等に車両を旋回させつつ、送電部から離間させることが可能となる。このため、この車両用非接触充電システムでは、利便性をより向上させることができる。
【００１８】
送電ユニットは、送電部と接触する第１面と、第１面の反対側に位置する第２面とを有し、第１面と第２面との温度差によって作動用電力を発生させる熱電素子と、第２面を冷却可能な冷却装置と、作動用電力を充電するとともに、充電した作動用電力を位置変更装置に供給する電力供給装置とを有していることが好ましい。
【００１９】
この場合には、熱電素子が送電部の廃熱によって生じさせた作動用電力を位置変更装置が利用することにより、低コストで案内部材を規制位置と許容位置とに変位させることが可能となる。このため、車両用非接触充電システムを低コストで運用することが可能となる。
【００２０】
冷却装置は、電力供給装置によって作動用電力が供給される冷却ファンであることが好ましい。この場合には、車両用非接触充電システムをより低コストで運用することが可能となる。
【００２１】
送電部は、送電側コイルと、送電側コイルを収容するケースとを有し得る。そして、第１面は、ケースの底面に接触していることが好ましい。この場合には、熱電素子が送電側コイルの下方に配置されるため、送電部の廃熱によって、第１面側の温度を十分に高くすることができる。このため、第１面と第２面との温度差を大きくすることができ、熱電素子は作動用電力を好適に発生させることが可能となる。
【００２２】
本発明の車両用非接触充電システムは、送電部と受電部とが対面すれば対面検知信号を発信する検知手段と、案内部材の許容位置への変位を要求する要求信号を発信する操作手段と、対面検知信号及び変位開始信号を受信することにより、案内部材を許容位置へ変位させるように位置変更装置を制御する制御手段とを備えていることが好ましい。この場合には、位置変更装置が案内部材を許容位置に変位させる時期を好適に制御できるため、利便性をより向上させることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の車両用非接触充電システムは、送電部と受電部とを容易に対面させることが可能であり、かつ、高い利便性を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】図１は、実施例１の車両用非接触充電システムに係り、送電部に向かって車両が前進している状態を示す模式図である。
【図２】図２は、実施例１の車両用非接触充電システムに係り、送電ユニットを示す拡大断面図である。
【図３】図３は、実施例１の車両用非接触充電システムに係り、規制位置に変位した案内部材によって、車両が送電部に案内されている状態を示す模式図である。
【図４】図４は、実施例１の車両用非接触充電システムに係り、規制位置に変位した案内部材によって、車両が送電部に案内されている状態を示す模式図である。
【図５】図５は、実施例１の車両用非接触充電システムに係り、送電部から伝達された走行用電力を受電部が受電している状態を示す要部拡大模式図である。
【図６】図６は、実施例１の車両用非接触充電システムによるバッテリ２００の充電作業の流れを示すフロー図である。
【図７】図７は、実施例１の車両用非接触充電システムによるバッテリ２００の充電作業の流れを示すフロー図である。
【図８】図８は、実施例１の車両用非接触充電システムに係り、許容位置に変位した案内部材によって、送電部に対する車両の前進が許容されている状態を示す模式図である。
【図９】図９は、実施例２の車両用非接触充電システムに係り、案内部材が規制位置に変位した状態を示す要部拡大模式図である。
【図１０】図１０は、実施例２の車両用非接触充電システムに係り、案内部材が許容位置に変位した状態を示す要部拡大模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明を具体化した実施例１、２を図面を参照しつつ説明する。
【００２６】
（実施例１）
図１に示すように、実施例１の車両用非接触充電システムは、送電ユニット１と、受電ユニット３と、検知センサ５と、充電スイッチ７と、始動スイッチ９と、コントローラ１１とを備えている。検知センサ５は本発明における「検知手段」の一例であり、始動スイッチ９は本発明における「操作手段」の一例である。また、コントローラ１１は本発明における「制御手段」の一例である。この車両用非接触充電システムは、車両１００に搭載されたバッテリ２００の充電作業を行う。
【００２７】
図１に示す前後方向及び上下方向は、車両１００の前後方向及び上下方向を基準としている。そして、図２以降に示す前後方向及び上下方向は、図１に対応させて表示している。また、図３及び図４に示す左右方向は、車両１００の左右方向を基準としている。ここで、前後方向のうち、前方向は本発明における「進行方向」に対応しており、左右方向は本発明における「車幅方向」に対応している。
【００２８】
図１に示すように、送電ユニット１は、充電ステーション３００において、車両１００が走行可能な走行面１３内に配置されている。より具体的には、図２〜図４に示すように、送電ユニット１は、第１ガイド板１５と、一対の第２ガイド板１７と、ユニット本体１９と、電力供給装置２１とを有している。第１ガイド板１５及び一対の第２ガイド板１７は、本発明における「案内部材」の一例である。また、走行面１３内には、収容凹部１３ａが凹設されている。収容凹部１３ａ内には、支持部材２３が設けられている。この支持部材２３は、台座２３ａと、台座２３ａに固定された支持ばね２３ｂとで構成されている。
【００２９】
図２に示すように、第１ガイド板１５は、収容凹部１３ａ内に設けられており、上下方向に延びている。第１ガイド板１５は、収容凹部１３ａ内において前方側に配置されている。第１ガイド板１５は、後方側に面する第１案内面１５ａを有している。図３及び図４に示すように、第１ガイド板１５と一対の第２ガイド板１７とは、別体をなしている。また、各第２ガイド板１７同士も別体をなしている。各第２ガイド板１７同士は左右対称に形成されており、それぞれ左右方向で収容凹部１３ａよりも外側で走行面１３に固定されている。各第２ガイド板１７は、上下方向に延びるとともに前後方向に延びている。図２に示すように、各第２ガイド板１７は、後方に向かうにつれて次第に高さが低くなるように形成されている。また、図３に示すように、各第２ガイド板１７では、後方側が収容凹部１３ａよりも外側に広がるように形成されている。各第２ガイド板１７は、それぞれ第２案内面１７ａを有している。各第２案内面１７ａ同士は、収容凹部１３ａを挟んで互いに対面している。
【００３０】
図２に示すように、ユニット本体１９は、送電部２５と、熱電素子２７と、作動部２９と、ギヤ機構３１と、放熱フィン３３と、冷却ファン３５とで構成されている。
【００３１】
送電部２５は、ユニット本体１９において最も上方に配置されている。送電部２５は、複数の送電側コイル２５ａと、複数の送電側ガイドローラ２５ｂと、これらの各送電側コイル２５ａと各送電側ガイドローラ２５ｂとを収容する第１ケース２５ｃとを有している。第１ケース２５ｃは本発明における「ケース」の一例である。第１ケース２５ｃは、底面２５０を有する一方、上部が開放された箱状に形成されている。各送電側コイル２５ａは、充電ステーション３００に設置された電源装置（図示略）に電気的に接続されているとともに、後述する制御基板２９ｂに電気的に接続されている。各送電側ガイドローラ２５ｂは、それぞれ第１回転軸２５１を有している。各送電側ガイドローラ２５ｂは、各第１回転軸２５１を第１ケース２５ｃに支持させることにより、第１回転軸２５１周りで回転可能に第１ケース２５ｃに収容されている。また、各送電側ガイドローラ２５ｂは、第１ケース２５ｃ内において、各送電側コイル２５ａよりも上方に配置されている。この際、各送電側ガイドローラ２５ｂは、一部を第１ケース２５ｃの外部に露出させている。なお、送電側コイル２５ａ及び送電側ガイドローラ２５ｂの個数は適宜設計可能である。また、送電側ガイドローラ２５ｂを設けずに送電部２５を構成しても良い。
【００３２】
熱電素子２７は、上方に位置する第１面２７ａと、下方に位置する第２面２７ｂとを有している。熱電素子２７は、第１面２７ａを第１ケース２５ｃの底面２５０に接触させた状態で、第１ケース２５ｃの下方に配置されている。熱電素子２７は、電力供給装置２１に電気的に接続されている。
【００３３】
作動部２９は、モータ２９ａと、制御基板２９ｂと、第２ケース２９ｃとを有している。モータ２９ａは、回転軸２９０を第２ケース２９ｃの外部に突出させた状態で、第２ケース２９ｃ内に収容されている。モータ２９ａは、電力供給装置２１に電気的に接続されているとともに、制御基板２９ｂに電気的に接続されている。制御基板２９ｂも第２ケース２９ｃ内に収容されている。制御基板２９ｂは電源装置に電気的に接続されている。また、制御基板２９ｂは、図１に示すコントローラ１１と通信可能となっている。制御基板２９ｂは、各送電側コイル２５ａ及びモータ２９ａの作動制御を行う他、冷却ファン３５の作動制御を行う。制御基板２９ｂも本発明における「制御手段」の一例である。図２に示すように、第２ケース２９ｃは、熱電素子２７に隣接した状態で第１ケース２５ｃの下方に配置されている。つまり、作動部２９も送電部２５の下方に配置されている。
【００３４】
ギヤ機構３１は、図示しない複数のギヤ等で構成されている。ギヤ機構３１は、モータ２９ａの回転軸２９０と接続された状態で、第１ガイド板１５に取り付けられている。モータ２９ａ及びギヤ機構３１は、本発明における「位置変更装置」の一例である。ギヤ機構３１は、回転軸２９０を通じてモータ２９ａから動力が伝達されることにより、収容凹部１３ａ内で第１ガイド板１５を昇降させることが可能となっている。これにより、第１ガイド板１５は、同図の実線で示す規制位置と同図の仮想線で示す許容位置とに変位可能となっている。なお、第１ガイド板１５における規制位置と許容位置との変位についての詳細は後述する。
【００３５】
放熱フィン３３は、熱電素子２７及び作動部２９の下方に配置されている。この際、放熱フィン３３は、熱電素子２７の第２面２７ｂ及び第２ケース２９ｃと接触した状態となっている。なお、放熱フィン３３の形状は適宜設計可能である。
【００３６】
冷却ファン３５は、ファンケース３５ａと、ファンケース３５ａ内に収容されたファン本体３５ｂとで構成されている。冷却ファン３５は、ファンケース３５ａを放熱フィン３３に接触させた状態で、放熱フィン３３の下方に配置されている。冷却ファン３５は、電力供給装置２１に電気的に接続されているとともに、制御基板２９ｂに電気的に接続されている。
【００３７】
ユニット本体１９は、冷却ファン３５のファンケース３５ａに支持ばね２３ｂを当接させた状態で支持部材２３に固定され、収容凹部１３ａ内に収容されている。この際、ユニット本体１９は、後方から前方に向かって上り傾斜となるように、傾斜させた状態で収容凹部１３ａ内に収容されている。また、ユニット本体１９は、支持ばね２３ｂが変形することにより、収容凹部１３ａ内で前後方向、上下方向及び左右方向に姿勢を変更することが可能となっている。
【００３８】
電力供給装置２１は、収容凹部１３ａ内に収容されている。電力供給装置２１は蓄電池（図示略）を有している。電力供給装置２１は、蓄電池に充電された作動用電力をモータ２９ａ及び冷却ファン３５に供給する。なお、作動用電力についての詳細は後述する。
【００３９】
図１及び図５に示すように、受電ユニット３は車両１００に設けられている。受電ユニット３は、受電部３７と整流器３９とを有している。受電部３７は、複数の受電側コイル３７ａと、複数の受電側ガイドローラ３７ｂと、これらの各受電側コイル３７ａと各受電側ガイドローラ３７ｂとを収容する第３ケース３７ｃとを有している。第３ケース３７ｃは、下部が開放された箱状に形成されている。各受電側コイル３７ａは、バッテリ２００に電気的に接続されているとともに、コントローラ１１に電気的に接続されている。各受電側ガイドローラ３７ｂは、それぞれ第２回転軸３７０を有している。各受電側ガイドローラ３７ｂは、各第２回転軸３７０を第３ケース３７ｃに支持させることにより、第２回転軸３７０周りで回転可能に第３ケース３７ｃに収容されている。各受電側ガイドローラ３７ｂは、第３ケース３７ｃ内において、各受電側コイル３７ａよりも下方に配置されている。また、各受電側ガイドローラ３７ｂは、一部を第３ケース３７ｃの外部に露出させている。なお、受電側コイル３７ａ及び受電側ガイドローラ３７ｂの個数についても、適宜設計可能である。また、受電側ガイドローラ３７ｂを設けずに受電部３７を構成しても良い。
【００４０】
図１に示すように、受電部３７は、前方から後方に向かって下り傾斜となるように、傾斜させた状態で車両１００の底部１００ａに配置されている。詳細な図示を省略するものの、受電部３７は、後方側が上下に揺動可能となるように底部１００ａに取り付けられている。
【００４１】
整流器３９は、受電部３７とバッテリ２００とに接続されている。整流器３９は、受電部３７が受電した走行用電力をバッテリ２００が充電可能な状態に整流する。バッテリ２００は、走行用電力を充電可能であるとともに、充電された走行用電力を車両１００及び各受電側コイル３７ａに供給する。また、バッテリ２００は、走行用電力の充電が完了すれば、完了信号をコントローラ１１に向けて発信する。なお、走行用電力についての詳細は後述する。
【００４２】
図２に示すように、検知センサ５は、受電部２９の第１ケース２９ｃに取り付けられている。検知センサ５は、受電部３７を検知し、送電部２５と受電部３７とが対面すれば対面検知信号をコントローラ１１に向けて発信する。また、検知センサ５は、第１ガイド板１５の周囲に第１ガイド板１５の昇降を妨げる障害物の存在を検知すれば、障害物検知信号を制御基板２９ｂに向けて発信する。
【００４３】
図５に示すように、充電スイッチ７、始動スイッチ９及びコントローラ１１は、いずれも車両１００に設けられている。充電スイッチ７は、車両１００の運転者による操作が行われることにより、バッテリ２００の充電作業の開始を要求する開始信号をコントローラ１１に向けて発信する。また、充電スイッチ７は、バッテリ２００が走行用電力の充電が完了する前に運転者による操作が行われることにより、バッテリ２００の充電作業の中断を要求する中断信号をコントローラ１１に向けて発信する。始動スイッチ９は、運転者による操作が行われることにより、第１ガイド板１５の許容位置への変位を要求する要求信号をコントローラ１１に向けて発信する。また、始動スイッチ９は、車両１００に設けられた走行モータ（図示略）を作動させる走行開始信号をコントローラ１１に向けて発信する。
【００４４】
コントローラ１１は、充電スイッチ７から受信した開始信号や中断信号を制御基板２９ｂ及びバッテリ２００に向けて発信する他、バッテリ２００から受信した完了信号を制御基板２９ｂに向けて発信する。また、コントローラ１１は、検知センサ５から対面検知信号を受信した状態で始動スイッチ９から要求信号を受信すれば、位置変更信号を制御基板２９ｂに向けて発信する。さらに、コントローラ１１は、始動スイッチ９から走行開始信号を受信することにより、走行モータを作動させ、車両１００を走行可能な状態とする。
【００４５】
以上のように構成された車両用非接触充電システムでは、図６及び図７に示す作業フローに沿ってバッテリ２００の充電作業を行う。まず初めに、車両１００の運転者は、図１に示す充電ステーション３００の走行面１３内において、送電ユニット１の送電部２５に向けて車両１００を前進させる（図６のステップＳ１０１）。ここで、充電作業が行われる前の初期状態では、送電ユニット１では、図１に示すように、第１ガイド板１５が規制位置に変位している。このため、第１案内面１５ａは、車両１００に向かって上昇した状態にある。
【００４６】
そして、車両１００が前進し、車両１００と第１、２ガイド板１５、１７とが近接すれば、図３〜図５に示すように、第１、２ガイド板１５、１７は、車両１００を送電部２５に案内する（図６のステップＳ１０２）。この際、第１ガイド板１５の第１案内面１５ａは、送電部２５に対する車両１００の前後方向のずれを規制し、各第２ガイド板１７の第２案内面１７ａは、送電部２５に対する車両１００の左右方向のずれを規制する。例えば、図３に示すように、送電部２５に向けて前進する車両１００が送電部２５に対して右側にずれている場合、案内凹部１３ａの右側に設けられた第２ガイド板１７の第２案内面１７ａに受電部３７の第３ケース３７ｃが当接する。これにより、車両１００の運転者は、車両１００の進行方向を左側にやや修正しつつ前進させる。また、この際に各受電側ガイドローラ３７ｂと各送電側ガイドローラ２５ｂとが接触することにより、ユニット本体１９は、収容凹部１３ａ内において車両１００に沿うように姿勢を変更する。
【００４７】
そして、図４及び図５に示すように、第２案内面１７ａによって送電部２５に対する左右方向のずれが規制されつつ車両１００が前進することで、各受電側ガイドローラ３７ｂが各送電側ガイドローラ２５ｂに乗り上げる。これにより、図５に示すように、支持部材２３の支持ばね２３ｂが変形することにより、ユニット本体１９が収容凹部１３ａ内にやや沈み込みつつ、前後方向及び左右方向に揺動する。また、各受電側ガイドローラ３７ｂが各送電側ガイドローラ２５ｂに乗り上げることで、受電部３７の後方側も上方に揺動する。これらのため、図５に示すように、ユニット本体１９及び受電部３７が走行面１３に対して略平行な状態に変位する。また、上記のように、支持部材２３の支持ばね２３ｂが変形し、収容凹部１３ａ内においてユニット本体１９の姿勢が変更されることで、送電部２５と受電部３７との位置関係が微調整され、送電部２５と受電部３７との位置ずれがより細かく修正される。そして、第１ガイド板１５の第１案内面１５ａに受電部３７のケース３７ｃが当接し、車両１００が送電部２５を越えて前進することが不可能となることで、送電部２５に対する車両１００の前後方向のずれが規制される。
【００４８】
そして、検知センサ５が受電部３７を検知するとともに、送電部２５の上方から受電部３７が対面する状態となれば、検知センサ５は、対面検知信号をコントローラ１１に向けて発信する（図６のステップＳ１０３：ＹＥＳ）。これにより、コントローラ１１が対面検知信号を受信し、送電部２５に対する車両１００の位置決めが完了する（ステップＳ１０４）。これにより、運転者は車両１００の走行を停止させる。このように、送電部２５と受電部３７とが対面する状態では、各送電側ガイドローラ２５ｂと各受電側ガイドローラ３７ｂとは当接するものの、第１ケース２５ｃと第３ケース３７ｃとは非接触となる。
【００４９】
一方、検知センサ５が受電部３７を検知できない場合（ステップＳ１０３：ＮＯ）には、送電部２５に対する車両１００の位置決めが不完全であることを意味する。このため、運転者は、検知センサ５が受電部３７を検知できるまで、送電部２５に対する車両１００の位置を修正する（ステップＳ１２０）。
【００５０】
このように、送電部２５に対する車両１００の位置決めが完了すれば、車両１００の運転者は、充電スイッチ７を操作する（ステップＳ１０５）。そして、開始信号を受信したコントローラ１１は、その開始信号を制御基板２９ｂ及びバッテリ２００に向けて発信する。これにより、制御基板２９ｂは各送電側コイル２５ａを作動させる。一方、バッテリ２００は各受電側コイル３７ａを作動させる。このため、各送電側コイル２５ａと各受電側コイル３７ａとにより磁界が形成され、この磁界を通じて受電部２５から受電部３７へ、車両１００を走行させるための走行用電力が伝達される。そして、受電部３７が受電した走行用電力が整流器３９によってバッテリ２００が充電可能な状態に整流される。こうして、バッテリ２００は走行用電力の充電を開始する（ステップＳ１０６）。
【００５１】
また、各送電側コイル２５ａが作動することで、送電部２５では、各送電側コイル２５ａは発熱する。このため、第１ケース２５ｃの底面２５０を通じて熱電素子２７の第１面２７ａが加熱される。このため、熱電素子２７では、第１面２７ａと第２面２７ｂとの温度差によるゼーベック効果によって、作動用電力が発生する（ステップＳ１０７）。そして、電力供給装置２１では、蓄電池が作動用電力を充電する（ステップＳ１０８）。また、電力供給装置２１は、蓄電池に充電された作動用電力を冷却ファン３５に供給する。これにより、冷却ファン３５ではファン本体３５ａが作動する（ステップＳ１０９）。この結果、放熱フィン３３を通じて熱電素子２７の第２面２７ｂ及び作動部２９の冷却が行われる。また、電力供給装置２１は、蓄電池に充電された作動用電力をモータ２９ａに供給する。
【００５２】
ここで、バッテリ２００が走行用電力を充電している間に運転者が充電スイッチ７を操作し、コントローラ１１が中断信号を受信した場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）には、バッテリ２００は、走行用電力の充電を中断する（ステップＳ１１１）。その後、バッテリ２００は完了信号をコントローラ１１に発信する（ステップＳ１１２）。こうして、走行用電力の充電が終了する。さらに、バッテリ２００は、各受電側コイル３７ａの作動を終了させる。また、コントローラ１１は、完了信号を制御基板２９ｂに向けて発信する。これにより、制御基板２９ｂは、各送電側コイル２５ａの作動を終了させる。
【００５３】
一方、バッテリ２００が走行用電力を充電している間に車両１００の運転者が充電スイッチ７を操作しておらず、コントローラ１１が中断信号を受信していない場合（ステップＳ１１０：ＮＯ）には、バッテリ２００は、満充電となるまで走行用電力の充電を継続する。そして、バッテリ２００は満充電となる（ステップＳ１２１）ことで、バッテリ２００は走行用電力の充電を終了する。また、この場合も、バッテリ２００はコントローラ１１に向けて完了信号を発信する（ステップＳ１１２）。
【００５４】
これらのようにバッテリ２００の走行用電力の充電が終了すれば、運転者は、始動スイッチ９を操作する。ここで、上記のように、コントローラ１１は、検知センサ５から発信された対面検知信号を既に受信している状態にある（ステップＳ１０４参照。）このため、始動スイッチ９からの要求信号を受信することで、コントローラ１１は、位置変更信号を制御基板２９ｂに向けて発信する（図７に示すステップＳ１１３）。また、始動スイッチ９からの走行開始信号を受信することで、コントローラ１１は走行モータを作動させる。
【００５５】
位置変更信号を受信した制御基板２９ｂは、モータ２９ａの作動制御を行う。これにより、モータ２９ａは、電力供給装置２１から供給された作動用電力によって作動する。こうして、回転軸２９０から動力を伝達されたギヤ機構３１が作動し、収容凹部１３ａ内で第１ガイド板１５を下降させる。こうして、図８に示すように、第１ガイド板１５が規制位置から許容位置に変位する（図７のステップＳ１１４）。このため、第１案内面１５ａが下降し、車両１００から離間する。なお、第１ガイド板１５が許容位置に変位すれば、モータ２９ａは作動を停止する。
【００５６】
このように、第１ガイド板１５が許容位置に変位することで、図８に示すように、車両１００は送電部２５を越えて前進することが許容される。この結果、運転者は、走行面１３内で車両１００を前進させつつ、送電部２５、ひいては、送電ユニット１から車両１００を離間させることが可能となる（図７のステップＳ１１５）。なお、車両１００の運転者は、走行面１３内で車両を後進させて送電部２５から車両１００を離間させても良い。
【００５７】
ここで、検知センサ５が障害物を検知しておらず（ステップＳ１１６：ＹＥＳ）、第１ガイド板１５が許容位置に変位した後に所定時間が経過すれば、制御基板２９ｂは、再びモータ２９ａの作動制御を行う。これにより、モータ２９ａは、電力供給装置２１から供給された作動用電力によって再び作動する。このため、ギヤ機構３１が作動し、収容凹部１３ａ内で第１ガイド板１５を上昇させる。こうして、図１に示すように、第１ガイド板１５が許容位置から規制位置に変位する（図７のステップＳ１１７）。こうして、送電ユニット１は初期状態に復帰する。なお、第１ガイド板１５が規制位置に変位すれば、モータ２９ａは作動を停止する。
【００５８】
一方、制御基板２９ｂが検知センサ５から障害物検知信号を受信した場合（ステップＳ１１６：ＮＯ）には、制御基板２９ｂは、モータ２９ａの作動制御を行わずに、第１ガイド板１５を許容位置のまま維持させる（ステップＳ１２２）。そして、この場合には、運転者や充電ステーション３００の管理者等は、検知センサ５が障害物を検知しないように、障害物の除去を行う（ステップＳ１２３）。
【００５９】
このように、この車両用非接触充電システムでは、バッテリ２００の充電を行うに当たって、車両１００は、第１、２ガイド板１５、１７によって案内されつつ、走行面１３内を送電部２５に向かって前進する。この際、モータ２９ａ及びギヤ機構３１が第１ガイド板１５を規制位置に変位させることにより、車両１００は送電部２５に対する前進が規制される。これにより、この車両用非接触充電システムでは、走行面１３内において車両１００を過度に慎重に走行させることを運転者に要求することなく、送電部２５と受電部３７と対面させることができ、その際の両者の位置ずれも小さくすることができる。こうして、この車両用非接触充電システムでは、受電部３７が送電部２５から走行用電力を好適に受電することが可能となっており、バッテリ２００は走行用電力を好適に充電可能となっている。
【００６０】
そして、この車両用非接触充電システムでは、モータ２９ａ及びギヤ機構３１が第１ガイド板１５を許容位置に変位させることにより、送電部２５に対する車両１００の前進が許容される。このため、バッテリ２００の充電完了後や充電中断後等に送電部２５と車両１００とを離間させるに当たって、運転者は、車両１００を後進させるだけでなく、前進させることも可能となっている。
【００６１】
したがって、実施例１の車両用非接触充電システムは、送電部２５と受電部３７とを容易に対面させることが可能であり、かつ、高い利便性を発揮する。
【００６２】
また、この車両用非接触充電システムでは、第１ガイド板１５と一対の第２ガイド板１７とがそれぞれ別体をなしている。そして、モータ２９ａ及びギヤ機構３１は、第１ガイド板１５のみを昇降させる。この結果、モータ２９ａ及びギヤ機構３１は、規制位置では第１案内面１５ａのみを車両１００に向かって上昇させることが可能であり、許容位置では第１案内面１５ｂのみを下降させて車両１００から離間させることが可能となっている。このように、この車両用非接触充電システムでは、第１、２ガイド板１５、１７の構成を簡素化しつつ、第１、２ガイド板１５、１７は、車両１００を送電部２５に好適に案内することが可能となっている。このため、この車両用非接触充電システムでは、低コスト化も実現できる。
【００６３】
さらに、この車両用非接触充電システムでは、各送電コイル２５ａが作動した際の廃熱、すなわち、送電部２５の廃熱によって、熱電素子２７の第１面２７ａが加熱される。これにより、熱電素子２７では、第１面２７ａと第２面２７ｂとの温度差によるゼーベック効果によって、作動用電力が発生する。この際、熱電素子２７は各送電側コイル２５ａの下方に配置され、第１面２７ａが第１ケースの底面２５０に接触していることから、送電部２５の廃熱によって、第１面２７ａ側の温度を十分に高くすることが可能となっている。一方、第２面２７ｂ側は、放熱フィン３３を介して冷却ファン３５によって好適に冷却される。これらのため、第１面２７ａと第２面２７ｂ温度差を十分に大きくすることができ、熱電素子２７は、作動用電力を好適に発生させることが可能となっている。そして、電力供給装置２１は、熱電素子２７が生じさせた作動用電力を充電するとともに、充電した作動用電力をモータ２９ａに供給する。このように、熱電素子２７が送電部２５の廃熱によって生じさせた作動用電力をモータ２９ａが利用することにより、この車両用非接触充電システムでは、低コストで第１ガイド板１５を規制位置と許容位置とに変位させることが可能となっている。また、電力供給装置２１は、充電した作動用電力を冷却ファン３５にも供給するため、低コストで冷却ファン３５を作動させることも可能となっている。これらのため、この車両用非接触充電システムでは、低コストで運用することが可能となっている。
【００６４】
さらに、この車両用非接触充電システムでは、車両１００の運転者が始動スイッチ９を操作することで、始動スイッチ９はコントローラ１１に向けて要求信号を発信する。この際、検知センサ５から発信された対面検知信号を受信している状態にあれば、コントローラ１１は、始動スイッチ９からの要求信号を受信することで、位置変更信号を制御基板２９ｂに向けて発信する。これにより、モータ２９ａ及びギヤ機構３１は、第１ガイド板１５を下降させて規制位置から許容位置に変位させるようになっている。このように、この車両用非接触充電システムでは、モータ２９ａ及びギヤ機構３１が第１ガイド板１５を許容位置に変位させる時期を運転者が好適に制御できる。また、検知センサ５が障害物を検知していない状態で第１ガイド板１５が許容位置に変位した後に所定時間が経過すれば、運転者による操作がなくてもモータ２９ａ及びギヤ機構３１は、第１ガイド板１５を上昇させて許容位置から規制位置に変位させるようになっている。これらの点においても、この車両用非接触充電システムでは、利便性が高くなっている。
【００６５】
また、この車両用非接触充電システムでは、送電部２５が複数の送電側ガイドローラ２５ｂを有しているとともに、受電部３７が複数の受電側ガイドローラ３７ｂを有している。このため、送電部２５の第１ケース２５ｃと受電部３７の第３ケース３７ｃとが接触することを好適に防止できるとともに、走行面１３内を前進する車両１００は、送電部２５に対する位置決めをスムーズに行うことが可能となっている。
【００６６】
（実施例２）
図９及び図１０に示す実施例２の車両用非接触充電システムでは、第１ガイド板１５の左右両側面に各第２ガイド板１７がそれぞれ固定されている。これにより、この車両用非接触充電システムでは、第１ガイド板１５と各第２ガイド板１７とが一体をなしている。これにより、各第２ガイド板１７は、第１ガイド板１５とともに収容凹部１３ａ内に収容されている。この際、第２ガイド板１７の一方は、収容凹部１３ａ内においてユニット本体１９よりも右側に位置しており、第２ガイド板１７の他方は、収容凹部１３ａ内においてユニット本体１９よりも左側に位置している。これにより、第２案内面１７ａ同士は、収容凹部１３ａ内において、ユニット本体１９を挟んで互いに対面する状態となっている。また、実施例２の車両用非接触充電システムでは、実施例１の車両用非接触充電システムと比べて、各第２ガイド板１７は、収容凹部１３ａ内に収容可能となるように、前後方向の長さが短く形成されている。なお、図９及び図１０では、ユニット本体１９の左側に位置する第２ガイド板１７の図示を省略している。
【００６７】
また、実施例２の車両用非接触充電システムでは、モータ２９ａ及びギヤ機構３１は、収容凹部１３ａ内で第１ガイド板１５を昇降させることで各第２ガイド板１７も同時に昇降させることが可能となっている。これにより、第１ガイド板１５及び各第２ガイド板１７は、図８に示す規制位置と、図９に示す許容位置とに変位可能となっている。実施例２の車両用非接触充電システムにおける他の構成は実施例１の車両用非接触充電システムと同様であり、同一の構成については同一の符号を付して構成に関する詳細な説明を省略する。
【００６８】
実施例２の車両用非接触充電システムでも、実施例１の車両用非接触充電システムとほぼ同様にバッテリ２００の充電を行う。ここで、実施例２の車両用非接触充電システムでは、位置変更信号を受信した制御基板２９ｂがモータ２９ａを作動させ、ギヤ機構３１が作動すれば、収容凹部１３ａ内で第１ガイド板１５とともに各第２ガイド板１７も下降する。こうして、図１０に示すように、第１ガイド板１５及び各第２ガイド板１７が規制位置から許容位置に変位する。このため、第１案内面１５ａ及び各第２案内面１７ａが共に下降し、車両１００から離間する状態となる。
【００６９】
一方、モータ２９ａ及びギヤ機構３１が収容凹部１３ａ内で許容位置にある第１ガイド板１５を上昇させれば、各第２ガイド板１７も第１ガイド板１５とともに上昇する。こうして、図９に示すように、第１ガイド板１５及び各第２ガイド板１７が許容位置から規制位置に変位する。このため、第１案内面１５ａ及び各第２案内面１７ａが共に上昇し、車両１００に近接する状態となる。
【００７０】
このように、実施例２の車両用非接触充電システムでは、第１ガイド板１５及び各第２ガイド板１７が規制位置と許容位置とに変位可能となっている。そして、各第２ガイド板１７が許容位置に変位することで、各第２案内面１７ａは、送電部２５に対する車両１００の左右方向のずれを規制しなくなる。つまり、各第２ガイド板１７は、車両１００が送電部２５に対して左右方向に走行することを許容する。この結果、実施例２の車両用非接触充電システムでは、バッテリ２００の充電完了後や充電中断後等に運転者は、車両１００を右方向や左方向に旋回させつつ、送電部２５と車両１００とを離間させることが可能となっている。このため、実施例２の車両用非接触充電システムでは、実施例１の車両用非接触充電システムよりも利便性が向上している。実施例２の車両用非接触充電システムにおける他の作用は、実施例１の車両用非接触充電システムと同様である。
【００７１】
以上において、本発明を実施例１、２に即して説明したが、本発明は上記実施例１、２に制限されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更して適用できることはいうまでもない。
【００７２】
例えば、実施例１の車両用非接触充電システムにおいて、第１ガイド板１５、各第２ガイド板１７、モータ２９ａ及びギヤ機構３１を受電ユニット３側に設け、第１、２ガイド板１５、１７を車両１００の底部１００ａに取り付ける構成としても良い。実施例２の車両用非接触充電システムについても同様である。
【００７３】
また、実施例１の車両用非接触充電システムでは、バッテリ２００の充電を行うに当たって、充電ステーション３００の走行面１３内において、送電ユニット１の送電部２５に向けて車両１００を前進させている。しかし、これに限らず、送電部２５に向けて車両１００を後進させても良い。実施例２の車両用非接触充電システムについても同様である。
【００７４】
さらに、実施例１の車両用非接触充電システムにおいて、バッテリ２００が満充電になったことの他、第１ガイド板１５が許容位置に変位したことを運転手に報知する報知手段を車両１００に設けても良い。実施例２の車両用非接触充電システムについても同様である。
【００７５】
また、実施例１の車両用非接触充電システムにおいて、放熱フィン３３を設けずに、冷却ファン３５が熱電素子２７の第２面２７ｂ及び作動部２９を直接冷却する構成としても良い。実施例２の車両用非接触充電システムについても同様である。
【００７６】
さらに、実施例１の車両用非接触充電システムにおいて、冷却ファン３５に換えて、冷却水等によって熱電素子２７の第２面２７ｂや作動部２９を冷却する構成としても良い。実施例２の車両用非接触充電システムについても同様である。
【００７７】
また、実施例２の車両用非接触充電システムにおいて、各第２ガイド板１７を規制位置と許容位置とに変位させる専用の位置変更装置を設けても良い。
【産業上の利用可能性】
【００７８】
本発明は、バッテリに充電された電力によって走行可能な自動車や産業車両等の充電装置に利用可能である。
【符号の説明】
【００７９】
１…送電ユニット
３…受電ユニット
５…検知センサ（検知手段）
９…始動スイッチ（操作手段）
１１…コントローラ（制御手段）
１３…走行面
１５…第１ガイド板（案内部材）
１５ａ…第１案内面
１７…第２ガイド板（案内部材）
１７ａ…第２案内面
２５…送電部
２５ａ…送電側コイル
２５ｃ…第１ケース（ケース）
２７…熱電素子
２７ａ…第１面
２７ｂ…第２面
２９ａ…モータ（位置変更装置）
３１…ギヤ機構（位置変更装置）
３５…冷却ファン（冷却装置）
３７…受電部
１００…車両
１００ａ…底部
２５０…底面
【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】
2018113791.tif 000009
【図８】
2018113791.tif 000010
【図９】
2018113791.tif 000011
【図１０】
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