(57)【要約】【課題】  効率的な給電を実現できる非接触給電システム及び受電設備並びに給電設備を提供する。【解決手段】  電動車両（車両１）のバッテリ１９に非接触で給電するための非接触給電システム３０であって、車両前方のフード３を構成する樹脂領域の裏面に配された受電部６と、給電スタンドから引き出し可能なアーム９に設けられ、フード３を介して受電部６に給電する給電部１０と、受電部６への給電を制御する制御装置（給電側制御装置４１及び受電側制御装置５１）と、を具備する。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動車両のバッテリに非接触で給電するための非接触給電システムであって、
車両前方のフードを構成する樹脂領域の裏面に配された受電部と、
給電スタンドから引き出し可能なアームに設けられ、前記フードを介して前記受電部に給電する給電部と、
前記受電部への給電を制御する制御装置と、を具備すること
を特徴とする非接触給電システム。
【請求項２】
請求項１に記載する非接触給電システムであって、
前記アームは、前記給電スタンドに対して回動可能であり、かつ所定の回動角度で前記アームを支持可能な第１関節部を介して前記給電スタンドに連結されていること
を特徴とする非接触給電システム。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載する非接触給電システムであって、
前記アームは、非給電時は前記給電スタンドに垂直方向に装着されており、給電時に前記給電スタンドに対して回動させることで前記給電部を前記受電部に対向させる可倒式アームであること
を特徴とする非接触給電システム。
【請求項４】
請求項１から請求項３の何れか一項に記載する非接触給電システムであって、
前記アームは、第２関節部及び第３関節部を具備するとともに、前記給電スタンドに対して前記第２関節部を介して上下方向に回動可能であり、前記給電スタンドに対して前記第３関節部を介して左右方向に回動可能であること
を特徴とする非接触給電システム。
【請求項５】
請求項１から請求項４の何れか一項に記載する非接触給電システムであって、
前記アームは伸縮部を具備し、前記伸縮部の基端側で前記給電スタンドに連結され、前記伸縮部の先端側に前記給電部が設けられること
を特徴とする非接触給電システム。
【請求項６】
請求項１から請求項５の何れか一項に記載する非接触給電システムであって、
前記アームは、前記受電部側の面の画像を取得する画像取得部を具備し、
前記制御装置は、取得された前記画像を解析する画像解析手段を具備すること、
を特徴とする非接触給電システム。
【請求項７】
請求項１から請求項６の何れか一項に記載する非接触給電システムであって、
前記制御装置は、前記アームの動作を制御するアーム制御手段を具備すること
を特徴とする非接触給電システム。
【請求項８】
請求項１から請求項７の何れか一項に記載する非接触給電システムであって、
前記アームにおける前記受電部に対向する側の面に、前記フードに対する前記アームの接触を防止するための弾性部材が設けられること
を特徴とする非接触給電システム。
【請求項９】
請求項１から請求項７の何れか一項に記載する非接触給電システムであって、
前記アームにおける前記受電部に対向する側の面が、同心円であり径の異なる複数の円形状に形成されていること
を特徴とする非接触給電システム。
【請求項１０】
外部の給電設備から非接触で電力を受けるための受電設備であって、
車両前方のフードを構成する樹脂領域の裏面に配された受電部と、
前記受電部からの受電を制御する受電側制御装置と、を具備すること
を特徴とする受電設備。
【請求項１１】
外部の受電設備に非接触で給電するための給電設備であって、
給電スタンドから引き出し可能なアームに設けられた給電部と、
前記給電部からの給電を制御する給電側制御装置と、を具備すること
を特徴とする給電設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触給電システム及び受電設備並びに給電設備に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両下部に設けられた受電部と、地上に配された給電部と、の間で非接触により電動車両のバッテリに給電する非接触給電システムがある。車両のフロントバンパー内に受電部が設けられ、給電スタンドの地上側設備に配された給電部との間で非接触給電を行う態様も提案されている（例えば、特許文献１参照）。この種のシステムでは、給電部と受電部との互いの位置を合わせることで、効率のよい給電を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１３２０８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１を含む上記の従来の非接触給電システムでは、非接触給電部分が目視困難なところにあったため、車両の適正配置が難しかった。そのため、給電部に対して受電部を好適に位置合わせすることが難しく、効率的な給電を実現することが困難であった。
【０００５】
また、従来の非接触給電システムでは、非接触給電部分が地面に近い場所にあったため、受電部と給電部とを位置合わせしても、その間に異物が入り込む可能性があった。そして、異物が入り込んだとき、それを目視確認・除去するのも困難であった。この場合、効率的な給電を実現するのが困難となる。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、効率的な給電を実現できる非接触給電システム及び受電設備並びに給電設備を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する本発明の第１の態様は、電動車両のバッテリに非接触で給電するための非接触給電システムであって、車両前方のフードを構成する樹脂領域の裏面に配された受電部と、給電スタンドから引き出し可能なアームに設けられ、前記フードを介して前記受電部に給電する給電部と、前記受電部への給電を制御する制御装置と、を具備することを特徴とする非接触給電システムにある。
【０００８】
第１の態様では、給電スタンドからアームを引き出し、フードを介して受電部に給電するので、非接触給電部分が容易に目視可能であり、異物が入り込むことを抑制して、給電部と受電部とを好適に位置合わせして効率的な給電を実現できる。
【０００９】
また、万が一給電部と受電部との間に異物が入り込んだとしても、その確認や除去が容易である。更に、受電部がフードの裏面に配されているので、従来構成にはなかったケーブルレイアウトを実現でき、新規設計やコストダウンも期待される。
【００１０】
本発明の第２の態様は、第１の態様に記載する非接触給電システムであって、前記アームは、前記給電スタンドに対して回動可能であり、かつ所定の回動角度で前記アームを支持可能な第１関節部を介して前記給電スタンドに連結されていることを特徴とする非接触給電システムにある。
【００１１】
第２の態様では、フードの高さ・形状・種類等に応じてアームを回動・支持させ、該フードを介して受電部に給電するので、給電部と受電部とをより好適に位置合わせして効率的な給電を実現できる。
【００１２】
本発明の第３の態様は、第１又は第２の態様に記載する非接触給電システムであって、前記アームは、非給電時は前記給電スタンドに垂直方向に装着されており、給電時に前記給電スタンドに対して回動させることで前記給電部を前記受電部に対向させる可倒式アームであることを特徴とする非接触給電システムにある。
【００１３】
第３の態様では、フードを介して受電部に給電するので、給電部と受電部とを好適に位置合わせして効率的な給電を実現できる。給電を行わないときは、アームを給電スタンドに垂直方向に装着できるので、アームの給電部を保護でき、給電部側の劣化、ひいては給電効率の低下が抑制される。アームを給電スタンドに垂直方向に装着することで、給電スタンドの省スペース化も実現できる。
【００１４】
本発明の第４の態様は、第１から第３の態様の何れか一つに記載する非接触給電システムであって、前記アームは、第２関節部及び第３関節部を具備するとともに、前記給電スタンドに対して前記第２関節部を介して上下方向に回動可能であり、前記給電スタンドに対して前記第３関節部を介して左右方向に回動可能であることを特徴とする非接触給電システムにある。
【００１５】
第４の態様では、フードの高さ・形状・種類等に応じてアームを上下方向及び左右方向に適宜回動させ、該フードを介して受電部に給電するので、給電部と受電部とをより好適に位置合わせして効率的な給電を実現できる。
【００１６】
本発明の第５の態様は、第１から第４の態様の何れか一つに記載する非接触給電システムであって、前記アームは伸縮部を具備し、前記伸縮部の基端側で前記給電スタンドに連結され、前記伸縮部の先端側に前記給電部が設けられることを特徴とする非接触給電システムにある。
【００１７】
第５の態様では、フードの前後方向距離等に応じてアームを適宜伸縮させ、フードを介して受電部に給電するので、給電部と受電部とをより好適に位置合わせして効率的な給電を実現できる。
【００１８】
本発明の第６の態様は、第１から第５の態様の何れか一つに記載する非接触給電システムであって、前記アームは、前記受電部側の面の画像を取得する画像取得部を具備し、前記制御装置は、取得された前記画像を解析する画像解析手段を具備すること、を特徴とする非接触給電システムにある。
【００１９】
第６の態様では、所定の画像解析手段を具備するので、非接触給電部分に異物が入り込むことを確実に抑制して効率的な給電を実現できる。
【００２０】
本発明の第７の態様は、第１から第６の態様の何れか一つに記載する非接触給電システムであって、前記制御装置は、前記アームの動作を制御するアーム制御手段を具備することを特徴とする非接触給電システムにある。
【００２１】
第７の態様では、所定のアーム制御手段を具備するので、アームの自動的な動作（例えば回動動作や伸縮動作）を利用して、給電部と受電部とを好適に位置合わせして効率的な給電を実現できる。
【００２２】
本発明の第８の態様は、第１から第７の態様の何れか一つに記載する非接触給電システムであって、前記アームにおける前記受電部に対向する側の面に、前記フードに対する前記アームの接触を防止するための弾性部材が設けられることを特徴とする非接触給電システムにある。
【００２３】
第８の態様では、弾性部材が所定位置に設けられているので、給電部と受電部とを位置合わせしたとき、給電部と受電部との間に異物が入り込む隙間を少なくできる。弾性部材により、フードに対するアームの接触も防止することができる。
【００２４】
本発明の第９の態様は、第１から第７の態様の何れか一つに記載する非接触給電システムであって、前記アームにおける前記受電部に対向する側の面が、同心円であり径の異なる複数の円形状に形成されていることを特徴とする非接触給電システムにある。
【００２５】
第９の態様では、複数の円形状に形成された面を、例えば、径の小さい順に独立してフードに引き出すことで、受電部と給電部との間に異物が入り込み難くすることができる。
【００２６】
上記課題を解決する本発明の別の態様（第１０の態様）は、外部の給電設備から非接触で電力を受けるための受電設備であって、車両前方のフードを構成する樹脂領域の裏面に配された受電部と、前記受電部からの受電を制御する受電側制御装置と、を具備することを特徴とする受電設備にある。
【００２７】
第１０の態様では、フードを構成する樹脂領域の裏面に受電部が配されるので、給電スタンドから引き出し可能なアームに受電部が設けられている場合、非接触給電部分が容易に目視可能であり、異物が入り込むことを抑制して、給電部と受電部とを好適に位置合わせして効率的な給電を実現できる。
【００２８】
上記課題を解決する本発明の更に別の態様（第１１の態様）は、外部の受電設備に非接触で給電するための給電設備であって、給電スタンドから引き出し可能なアームに設けられた給電部と、前記給電部からの給電を制御する給電側制御装置と、を具備することを特徴とする給電設備にある。
【００２９】
第１１の態様では、給電スタンドから引き出し可能なアームに給電部が設けられるので、フードの裏面に受電部が配される場合、非接触給電部分が容易に目視可能であり、異物が入り込むことを抑制して、給電部と受電部とを好適に位置合わせして効率的な給電を実現できる。
【発明の効果】
【００３０】
本発明の非接触給電システムによれば、非接触給電部分が容易に目視可能であり、異物が入り込むことを抑制して、給電部と受電部とを好適に位置合わせして効率的な給電を実現できる。
【００３１】
また、本発明の受電設備によれば、給電設備が所定の構成を具備している場合、非接触給電部分が容易に目視可能であり、異物が入り込むことを抑制して、給電部と受電部とを好適に位置合わせして効率的な給電を実現できる。
【００３２】
更に、本発明の給電設備によれば、給電設備が所定の構成を具備している場合、非接触給電部分が容易に目視可能であり、異物が入り込むことを抑制して、給電部と受電部とを好適に位置合わせして効率的な給電を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】実施形態１に係る車両の構成例を示す図。
【図２】実施形態１に係る給電スタンドの構成例及び動作例を示す図。
【図３】実施形態１に係る表示パネルにおける表示例を示す図
【図４】実施形態１に係るアームの構成例及び動作例を示す図。
【図５】実施形態１に係る非接触給電システムの構成例を示す図。
【図６】実施形態１に係る非接触給電システムの構成例を示すブロック図。
【図７】実施形態１に係る非接触給電方法の一例を示すフロー図。
【図８】実施形態２に係るアームの構成例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
本実施形態に係る非接触給電システム及び受電設備並びに給電設備について、図面を参照して説明する。以下の実施形態は、本発明の一態様であり、本発明の範囲内で任意に変更可能である。各図や説明中、同一の部材は同じ符号が付され、適宜説明が省略されている。
【００３５】
（実施形態１）
図１は、本実施形態に係る車両１の構成例を示している。車両１は、エンジンと走行用モータとを走行駆動源として備えたプラグインハイブリッド電気自動車（ＰＨＥＶ）である。なお、車両１は、走行用モータを走行駆動源として備えた電気自動車（ＥＶ）であってもよい。
【００３６】
エンジンや走行用モータは、他の各種装置とともに、車両前方のフードルーム２に配置されている。フードルーム２の上側にはフード３があり、後端側（フロントガラス側）を支点としてフード３を回動させることで、フードルーム２の上側を開閉することができる。図中、フードルーム２を開けた状態が表されている。
【００３７】
フード３は、表面（車外側の面）を形成するアウターフードパネル４と、裏面（フードルーム２側の面）を形成するインナーフードパネル５と、を具備して構成されている。アウターフードパネル４及びインナーフードパネル５は、互いに対向して配置され、一体化されている。
【００３８】
給電設備が所定の構成を具備する場合、車両１では、フード３を介した非接触給電が可能となる。フード３の裏面、すなわち、インナーフードパネル５の表面には、外部の給電設備から非接触で電力を受けるための受電部６が配されている。
【００３９】
受電部６は、例えば、円形形状に巻かれたコイル部材からなり、インナーフードパネル５の中央部分（車幅方向及び前後方向の中央部分）を含む位置に配されている。これによれば、外部の給電設備に対して好適に位置合わせしやすくなる。ただし、受電部６の構成や位置は、本発明の範囲内において限定されない。
【００４０】
受電部６で受けた電力は、ケーブル７を通じてバッテリ（図５に示すバッテリ１９）に蓄えられ、走行用モータ（図５に示す走行用モータ２０）等をはじめとする電気系統の電源となる。受電部６がフード３の裏面に配されているので、従来構成にはなかったケーブル７のレイアウトを実現でき、新規設計やコストダウンが期待される。
【００４１】
アウターフードパネル４及びインナーフードパネル５は、フード３を介した非接触給電が阻害されないよう、樹脂材料により構成されている。ここでの樹脂材料には、複合樹脂材料も含まれる。複合樹脂材料としては、ガラス繊維等の繊維をプラスチックに混合した繊維強化プラスチックが挙げられる。繊維強化プラスチックであれば、所期の耐久性や軽量性を確保しやすい。
【００４２】
アウターフードパネル４及びインナーフードパネル５は、少なくとも、受電部６に対応する領域が樹脂材料で構成されていればよい。フード３を介した給電が阻害されなければ、受電部６に対応しない領域（アウターフードパネル４及びインナーフードパネル５の縁部等）に金属材料等が用いられていてもよいし、繊維強化プラスチック以外の樹脂材料が用いられてもよい。
【００４３】
受電部６は、インナーフードパネル５の表面に露出していてもよいし、所定のカバー部材で覆うようにしてもよい。カバー部材で受電部６を覆う場合、非接触給電が阻害されないよう、該カバー部材は、少なくとも、受電部６に対応する領域が樹脂材料で構成されていることが好ましい。
【００４４】
なお、車両１には、図示しない公知のセンサが各種設けられている。かかるセンサの検出値は、制御装置に送信され、例えば、シフトレバーの位置や、フード３の開閉情報が検出される。
【００４５】
図２（ａ）〜（ｂ）は、受電部６に給電するための給電スタンド８の構成例及び動作例を示している。
【００４６】
給電スタンド８は、給電エリアＲ毎に地面に立設されている。給電スタンド８は、略四角柱形状を有しており、給電エリアＲに対向する側面Ｓに、アーム９が引き出し可能に設けられている。
【００４７】
アーム９の先端側には、外部の受電設備に非接触で給電するための給電部１０が埋設されている。給電エリアＲの所定位置に駐車する車両１の受電部６に対して、給電スタンド８の側面Ｓからアーム９を引き出し、フード３を介して受電部６に給電する。これによれば、非接触給電部分が容易に目視可能であり、異物が入り込むことを抑制して、給電部１０と受電部６とを好適に位置合わせして効率的な給電を実現できる。万が一、給電部１０と受電部６とのに異物が入り込んだとしても、その確認や除去が容易である。
【００４８】
給電部１０は、例えば、円形形状に巻かれたコイル部材からなり、アーム９の先端側に配されている。これによれば、外部の受電設備に対して好適に位置合わせしやすくなる。ただし、給電部１０の構成や位置は本発明の範囲内において限定されない。
【００４９】
アーム９は、左右方向に沿った軸心を有する第１関節部１１を介して、給電スタンド８に連結されている。第１関節部１１は、給電スタンド８に対してアーム９を回動可能、かつ所定の回動角度でアーム９を支持可能に構成されており、これにより、フード３の高さ・形状・種類等に応じてアーム９を回動・支持させることができる。
【００５０】
給電スタンド８の側面Ｓには、アーム９に対応する凹部１２が形成されている。給電を行わない時には、第１関節部１１を支点としてアーム９を上回りに回動させ、凹部１２にアーム９を収容できる。
【００５１】
つまり、アーム９は、給電を行わない時に給電スタンド８に垂直方向に装着されており、非接触給電時に給電スタンド８に対して下回りに回動させることで給電部１０を受電部６に対向させる可倒式アームである。
【００５２】
給電を行わないときは、アーム９を給電スタンド８に垂直方向に装着できるので、アーム９の給電部１０を保護でき、給電部１０の劣化、ひいては、受電効率の低下が抑制される。アーム９を給電スタンド８に垂直方向に装着することで、給電スタンド８の省スペース化も実現できる。
【００５３】
非接触給電が阻害されないよう、アーム９は樹脂材料により構成されている。ここでの樹脂材料には、上記と同様、複合樹脂材料も含まれる。繊維強化プラスチックを採用することもできる。
【００５４】
アーム９の先端側には、距離センサ（図示せず）が設けられている。距離センサによる検出値は、給電側制御装置４１（図５及び図６参照）に送信され、アーム９とフード３との距離を検出するために用いられる。
【００５５】
また、アーム９における受電部６に対向する側の面には、画像取得部（カメラ１３）が設けられている。カメラ１３で取得された画像は、給電側制御装置４１（図５及び図６参照）に送信され、アーム９とフード３との間に異物が生じていないことの確認に用いられる。
【００５６】
給電スタンド８の側面Ｓには、表示パネル１４が設けられている。表示パネル１４には、例えば、給電エリアＲ内への車両１の誘導情報が表示される（図３（ａ）〜（ｄ）参照）。誘導情報は、「前へ」「右へ」「左へ」等であり、好適な位置に車両１を誘導できた場合には「駐車ＯＫ」が表示される。また、表示パネル１４には、非接触給電時の充電量も表示される（図３（ｅ）参照）。
【００５７】
これらの表示は、視覚的にも捉えやすいように、誘導方向や誘導量に対応した方向・大きさを有する矢印や記号等を適宜組み合わせたものである。誘導情報に応じて、文字・記号・画面の色を変えてもよい。運転者は、表示パネル１４に表示される誘導情報や充電量情報を頼りにすることで、給電エリアＲ内で車両１の駐車位置を調節でき、また充電量を確認することができる。
【００５８】
なお、給電スタンド８には、図示しない車両検出センサが設けられている。給電スタンド８では、かかるセンサの検出値や、随時取得されるＧＰＳ情報、更には、予め格納された地図情報等に基づき、給電エリアＲへの車両１の接近を検出する。
【００５９】
給電スタンド８は、給電エリアＲへの車両１の接近を検出したとき、給電制御系を自動的に起動させるようになっている。ただし、給電制御系を手動で起動させるための起動スイッチが設けられていてもよい。起動スイッチは、例えば、タッチパネル操作可能な表示パネル１４に表示することができる。
【００６０】
図４（ａ）〜（ｂ）は、アーム９の構成例及び動作例を示している。このうち、図４（ａ）は側面図であり、図４（ｂ）は上面図である。両図において、給電スタンド８から引き出された状態のアーム９が表されている。
【００６１】
アーム９は、給電スタンド８に連結された第１関節部１１より先端側に、第２関節部１５を具備して構成されている。第２関節部１５は、左右方向に沿った軸心を有している。第２関節部１５によれば、給電スタンド８から引き出したアーム９を上下方向に適宜回動させることができる。
【００６２】
そして、アーム９は、第２関節部１５より先端側で分割されている。給電部１０側の先端側アーム９ａと、給電スタンド８側の基端側アーム９ｂとは、伸縮部１６により接続されており、基端側アーム９ｂに対して先端側アーム９ａが伸縮可能とされている。伸縮部１６によれば、給電スタンド８から引き出したアーム９を適宜伸縮させることができる。
【００６３】
更に、アーム９は、第１関節部１１より先端側、かつ伸縮部１６より基端側に、第３関節部１７を具備して構成されている。第３関節部１７は、左右方向に垂直な方向（先端側アーム９ａを左右に首振り可能な方向）に軸心を有している。第３関節部１７によれば、給電スタンド８から引き出したアーム９を左右方向に適宜回動させることができる。
【００６４】
このような第２関節部１５、伸縮部１６及び第３関節部１７によれば、フード３の高さ・形状・種類等に応じてアーム９を上下方向及び左右方向に適宜回動させ、またフード３の前後方向距離等に応じてアーム９を適宜伸縮させることができる。
【００６５】
なお、アーム９は、第２関節部１５及び第３関節部１７以外に更なる関節部を具備していてもよく、伸縮部１６以外に更なる伸縮部を具備していてもよい。関節部や伸縮部の位置、アームの回動方向や伸縮方向は、上記の例に限定されない。
【００６６】
本実施形態に係るアーム９は、更にスライド機構１８を具備して構成されており、左右方向にスライド可能である（図４（ｂ）の白矢印参照）。これによっても、給電部１０と受電部６とをより好適に位置合わせして効率的な給電を実現できる。
【００６７】
図５及び図６は、本実施形態に係る非接触給電システム３０の構成例を示している。非接触給電システム３０は、給電設備４０と、受電設備５０と、により構成されている。図中、各構成が機能的なブロックで表されている。
【００６８】
給電設備４０の給電側制御装置４１と、受電設備５０の受電側制御装置５１とは、公知の構成からなるマイクロコンピュータを中心に構成されており、そのマイクロコンピュータによるプログラムの実行によって各手段が実現されている。これらには、種々の制御プログラムやデータ情報が予め記憶されたＲＯＭ、各制御手段による制御結果や演算結果が記憶される記憶部、タイマカウンタ等が備えられている。
【００６９】
給電設備４０は、給電部１０と、給電側制御装置４１と、により構成されている。給電側制御装置４１は、給電側通信手段４２と、給電側制御手段４３と、画像解析手段４４と、アーム制御手段４５と、表示制御手段４６と、を具備して構成されている。
【００７０】
給電側制御装置４１は、給電スタンド８に設けられた車両検出センサの検出値や、随時取得されるＧＰＳ情報、更には、予め格納された地図情報等に基づき、給電エリアＲへの車両１の接近を検出する。これに伴い、給電側制御装置４１は、給電制御系を起動させるとともに、受電設備５０側を起動させる旨の信号（起動指示信号Ｓｉｇ１）を生成する。
【００７１】
給電側通信手段４２は、給電側制御装置４１によって起動されると、受電側通信手段５２を通じて該受電設備５０との間で双方向に信号を送受信する。給電側通信手段４２が受電設備５０に送信する信号としては、上記の起動指示信号Ｓｉｇ１や、給電を開始する旨の信号（給電開始信号Ｓｉｇ４）等がある。
【００７２】
なお、給電側通信手段４２が受電設備５０から受信する信号としては、受電の準備が整った旨の信号（準備完了信号Ｓｉｇ２）や、給電の停止を要求する旨の信号（給電停止要求信号Ｓｉｇ５）等がある。給電側通信手段４２でこれらの信号が受信されると、給電側制御手段４３に送信される。
【００７３】
給電側制御手段４３は、給電側制御装置４１によって起動され、受電設備５０からの準備完了信号Ｓｉｇ２や、アーム９の動作が完了した旨の信号（アーム動作完了信号Ｓｉｇ３）に基づき、給電開始信号Ｓｉｇ４を生成する。給電開始信号Ｓｉｇ４は、給電側通信手段４２及び受電側通信手段５２を通じて受電設備５０に送信される。
【００７４】
また、給電側制御手段４３は、受電設備５０に給電する電力量を制御する。一方、給電側制御手段４３は、給電側通信手段４２及び受電側通信手段５２を通じて受電設備５０から給電停止要求信号Ｓｉｇ５を受け取ったとき、受電設備５０への給電を終了する。
【００７５】
画像解析手段４４は、先端側アーム９ａに設けられたカメラ１３により取得された画像を解析し、アーム９とフード３との間に異物が生じていないかを確認する。アーム９とフード３との間に異物が生じているときには、ランプやブザーを発して運転者に知らせる。画像解析手段４４を具備することで、非接触給電部分に異物が入り込むことを確実に抑制して効率的な給電を実現できる。
【００７６】
アーム制御手段４５は、アーム９の先端側に設けられた距離センサの検出値に基づいて、受電部６に対して給電部１０が好適な位置となるようにアーム９の動作を制御する。アーム制御手段４５を具備することで、アーム９の自動的な動作を利用して、給電部１０と受電部６とを好適に位置合わせして効率的な給電を実現できる。
【００７７】
例えば、アーム制御手段４５は、第１関節部制御手段４５ａと、第２関節部制御手段４５ｂと、第３関節部制御手段４５ｃと、伸縮部制御手段４５ｄと、スライド制御手段４５ｅを具備して構成されている。アーム制御手段４５は、距離センサの検出値に基づいて、各制御手段により、第１関節部１１、第２関節部１５、伸縮部１６、第３関節部１７及びスライド機構１８をそれぞれ制御する。
【００７８】
そして、アーム制御手段４５は、画像解析手段４４とも情報をやり取りし、アーム９とフード３との間に異物が生じておらず、かつ、受電部６に対する給電部１０の距離が所定値Ｘよりも短くなったとき、アーム９による受電部６と給電部１０との位置合わせが完了したとしてアーム動作完了信号Ｓｉｇ３を生成し、給電側制御手段４３に送信する。
【００７９】
なお、所定値Ｘは、非接触給電を効率的に行うことができる目安となる距離であり、予め試験等により求めることが可能である。車両検出センサにより検出される車両の種類や大きさ、フードの高さ・形状・種類等に応じて、所定値Ｘを可変とすることもできる。
【００８０】
なお、アーム９は、全ての動作部分が制御可能に構成される必要は必ずしもない。アーム９を手動で操作することも可能である。この場合であっても、給電スタンド８からアーム９を引き出し、フード３を介して受電部に給電するので、非接触給電部分が容易に目視可能であり、異物が入り込むことを抑制して、給電部１０と受電部６とを好適に位置合わせして効率的な給電を実現できる。
【００８１】
表示制御手段４６は、車両検出センサの検出値や、随時取得されるＧＰＳ情報、更には、予め格納された地図情報等に基づき、給電エリアＲ内への車両１の誘導情報を表示する。また、表示制御手段４６は、給電側制御手段４３とも情報をやり取りし、現在の充電量を表示する。これらの表示の例は、図３で挙げた通りである。
【００８２】
受電設備５０は、受電部６と、受電側制御装置５１と、により構成されている。受電部６は、上記の通り、フード３の裏面、すなわち、インナーフードパネル５の表面に配されている。
【００８３】
受電側制御装置５１は、受電側通信手段５２と、受電側制御手段５３と、を具備して構成されている。受電側通信手段５２は、給電設備４０の起動指示信号Ｓｉｇ１によって起動されると、給電側通信手段４２を通じて該給電設備４０との間で双方向に信号を送受信する。双方向に送受信する信号の例は、上記で挙げた通りである。
【００８４】
受電側制御手段５３は、車両１に設けられている図示しない各種のセンサ情報に基づいて、車両１のシフトレバーがＰ位置にあることや、フード３が閉まっていることを検出し、準備完了信号Ｓｉｇ２を生成する。準備完了信号Ｓｉｇ２は、受電側通信手段５２を通じて給電設備４０に送信される。なお、準備完了信号Ｓｉｇ２を生成するための条件は、上記に限定されず、他に様々に設定可能である。
【００８５】
また、受電側制御手段５３は、バッテリ１９の充電状態（ＳＯＣ）を検出するとともに、充電量が所定の満充電量に達したとき、給電停止要求信号Ｓｉｇ５を生成する。給電停止要求信号Ｓｉｇ５は、受電側通信手段５２を通じて給電設備４０に送信される。受電側制御手段５３は、受電側制御装置５１に設けられたタイマカウンタ値が所定値を超えたことをもっても、給電停止要求信号Ｓｉｇ５を生成する。
【００８６】
図７は、非接触給電システム３０により行われる非接触給電方法の一例を示すフロー図である。
【００８７】
ステップＳ１では、給電エリアＲへの車両１の接近を検出して給電制御系を起動する。給電スタンド８の表示パネル１４上で給電制御系の起動をタッチパネル操作可能である場合には、ステップＳ１で、手動により給電制御系を起動させてもよい。
【００８８】
ステップＳ２では、給電スタンド８に設けられた車両検出センサ等の情報に基づき、表示パネル１４に誘導画面を表示させ、車両１を好適な駐車場所まで誘導する。ステップＳ３では、車両１が好適な位置に駐車しているか否か、すなわち、表示パネル１４の表示が「駐車ＯＫ」となっているか否かを判断する。表示パネル１４の表示が「駐車ＯＫ」と判断されればステップＳ４に進む一方、表示パネル１４の表示が「駐車ＯＫ」と判断されなければステップＳ２に戻る。
【００８９】
ステップＳ４では、タイマカウンタをセットし、ステップＳ５では、受電の準備が完了したか否かを判断する。受電の準備が完了したことは、例えば、車両１のシフトレバーがＰ位置にあることや、フード３が閉まっていることに基づいて検出できる。ステップＳ５は、受電の準備が完了したと判断されるまで繰り返される。
【００９０】
ステップＳ６では、アーム９の第１関節部１１と、第２関節部１５と、伸縮部１６と、第３関節部１７と、スライド機構１８と、をそれぞれ独立して駆動させることで、アーム９を上下左右に適宜回動させるとともに前後方向に適宜伸縮させ、受電部６に対して給電部１０を位置合わせする。これらは、一度に駆動させることもできるし、個別に順次駆動させることもできる。
【００９１】
ステップＳ７では、カメラ１３により取得された画像を解析し、受電部６と給電部１０との間に異物がないことを判断する。受電部６と給電部１０との間に異物があると判断されるときはステップＳ８に進み、警報ブザー等により運転者に知らせてステップＳ６に戻る。受電部６と給電部１０との間に異物がないと判断されたときにはステップＳ９に進む。
【００９２】
ステップＳ９では、受電部６に対する給電部１０の距離が所定値Ｘよりも短いか否かを判断する。受電部６に対する給電部１０の距離が所定値Ｘよりも長いと判断されるとき、ステップＳ６に戻る。受電部６に対する給電部１０の距離が所定値Ｘよりも短いと判断されたとき、ステップＳ１０に進む。
【００９３】
ステップＳ１０では、受電部６に対して給電する。その後のステップＳ１１で、バッテリ１９が満充電に達した、又はステップＳ４においてセットしたタイマカウンタが所定値を超えたか否かを判断する。この少なくとも何れか一方を満たしたと判断されるまでステップＳ１１は繰り返される。その後のステップＳ１２では、表示パネル１４に「満充電」画面を表示させて給電を停止した後、本制御を終了する。
【００９４】
（実施形態２）
図８（ａ）〜（ｂ）は、アームの態様の応用例を示している。図８（ａ）〜（ｂ）には、それぞれ、実施形態１とは異なるアームの態様が表されている。
【００９５】
図８（ａ）に示すアームは、給電部１０側の面に、フード３に対するアーム９の接触を防止するための弾性部材２１が設けられている。これにより、給電部１０と受電部６とを位置合わせしたとき、非接触給電部分に異物が入り込む隙間を少なくできる。また、弾性部材２１であれば、たとえフード３に接触したとしても、アーム９やフード３に損傷が生じる危険が少ない。従って、アーム９をフード３に好適に近づけることができる。
【００９６】
図８（ｂ）に示すアームは、受電部６に対向する側の面が、同心円であり径の異なる複数の円形状に形成されている。複数の円形状に形成された面を、例えば、径の小さい順に独立してフード３に引き出すことで、非接触給電部分に異物が入り込み難くすることができる。
【００９７】
（他の実施形態）
以上、本発明に係る非接触給電システム及び受電設備並びに給電設備の一態様について説明したが、本発明は上記の実施形態の何れかに限定されるものではなく、上記の実施形態は本発明の範囲内で任意に変更可能である。
【００９８】
例えば、上記の実施形態では、プラグインハイブリッド電気自動車（ＰＨＥＶ）である車両に本発明を適用した例を示したが、本発明は、走行駆動源としてエンジンではなく走行用モータを備えた電気自動車（ＥＶ）であっても好適に適用できる。
【００９９】
以上、説明した本発明によれば、給電スタンドからアームを引き出し、フードを介して受電部に給電するので、非接触給電部分が容易に目視可能であり、異物が入り込むことを抑制して、給電部と受電部とを好適に位置合わせして効率的な給電を実現できる。
【０１００】
また、万が一給電部と受電部とのに異物が入り込んだとしても、その確認や除去が容易である。更に、受電部がフードの裏面に配されているので、従来構成にはなかったケーブルレイアウトを実現でき、新規設計やコストダウンも期待される。
【０１０１】
本発明は、例えば、外部の給電設備４０から非接触で電力を受けるための受電設備５０であって、車両前方のフード３を構成する樹脂領域の裏面に配された受電部６と、受電部６からの受電を制御する受電側制御装置５１と、を具備する受電設備５０としても構成することができる。
【０１０２】
また、本発明は、例えば、外部の受電設備５０に非接触で給電するための給電設備４０であって、給電スタンド８から引き出し可能なアーム９に設けられた給電部１０と、給電部１０からの給電を制御する給電側制御装置４１と、を具備する給電設備４０としても構成できる。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明は、非接触給電システム及び受電設備並びに給電設備に関する産業分野で利用することができる。
【符号の説明】
【０１０４】
１  車両
２  フードルーム
３  フード
４  アウターフードパネル
５  インナーフードパネル
６  受電部
７  ケーブル
８  給電スタンド
９  アーム
１０  給電部
１１  第１関節部
１２  凹部
１３  カメラ
１４  表示パネル
１５  第２関節部
１６  伸縮部
１７  第３関節部
１８  スライド機構
１９  バッテリ
２０  走行用モータ
２１  弾性部材
３０  非接触給電システム
４０  給電設備
４１  給電側制御装置
４２  給電側通信手段
４３  給電側制御手段
４４  画像解析手段
４５  アーム制御手段
４５ａ  第１関節部制御手段
４５ｂ  第２関節部制御手段
４５ｃ  第３関節部制御手段
４５ｄ  伸縮部制御手段
４５ｅ  スライド制御手段
４６  表示制御手段
５０  受電設備
５１  受電側制御装置
５２  受電側通信手段
５３  受電側制御手段
【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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