(57)【要約】【課題】非接触給電システムにおいて、送電装置と受電装置との間に侵入した物体を適切に検出する。【解決手段】物体検出センサ１６５は、非接触給電システム１０において送電装置２２０と受電装置１１０との間に存在する物体を検出する。物体検出装置は、送電装置と受電装置との間に電磁波を照射する送信部１６６と、物体により反射された電磁波を受信する受信部１６７と、制御部１６８とを備える。制御部は、反射された電磁波の受信強度と物体の相対速度とに基づいて物体の種類を判定する。制御部は、相対速度が第１の速度以上かつ第２の速度以下であり、さらに、受信強度が第１の強度以上かつ第２の強度以下である場合には、物体が動体物であると判定する。制御部は、相対速度が第１の速度よりも低い第３の速度以下であり、さらに、受信強度が第１の強度以上かつ第２の強度以下である場合には、物体が静止物であると判定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向する送電装置と受電装置との間で非接触で電力を伝達するシステムにおいて、前記送電装置と前記受電装置との間に存在する物体を検出するための物体検出装置であって、
前記送電装置と前記受電装置との間に電磁波を照射する送信部と、
前記物体により反射された電磁波を受信する受信部と、
前記反射された電磁波の受信強度と、前記物体の相対速度とに基づいて前記物体の種類を判定する制御部とを備え、
前記制御部は、前記相対速度が第１の速度以上かつ第２の速度以下であり、さらに、前記受信強度が第１の強度以上かつ第２の強度以下である場合には、前記物体が動体物であると判定し、前記相対速度が前記第１の速度よりも低い第３の速度以下であり、さらに、前記受信強度が前記第１の強度以上かつ前記第２の強度以下である場合には、前記物体が静止物であると判定する、物体検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は物体検出装置に関し、より特定的には、送電装置と受電装置との間で非接触で電力を供給するシステムにおいて、送電装置と受電装置との間に存在する物体を検出する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電源コードや送電ケーブルを用いない非接触のワイヤレス電力伝送が近年注目されており、車両外部の電源（以下「外部電源」とも称する。）からの電力によって車載の蓄電装置を充電可能な電気自動車やハイブリッド車両等への適用が提案されている。
【０００３】
このようなワイヤレス送電技術としては、有力なものとして、たとえば、電磁誘導を用いた送電、マイクロ波などの電磁波を用いた送電、および共鳴法による送電の３つの技術が知られている。
【０００４】
このような、非接触給電システムにおいては、送電装置と受電装置との間の距離を比較的大きくすることができるが、一方で、送電装置と受電装置との間に物体が侵入することによって、電力伝送効率に影響がおよぶことが考えられる。
【０００５】
国際公開第２０１２／０９０３４１号パンフレット（特許文献１）は、非接触充電装置において、給電装置と受電装置との間の電磁場領域内の異物を、異物検出手段によって検知する技術を開示する。そして、異物が検出された場合には、電力伝送が停止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２０１２／０９０３４１号パンフレット
【特許文献２】特開２０１１−１０６８７９号公報
【特許文献３】特開２０１３−１５４８１５号公報
【特許文献４】特開２０１３−１４６１５４号公報
【特許文献５】特開２０１３−１４６１４８号公報
【特許文献６】特開２０１３−１１０８２２号公報
【特許文献７】特開２０１３−１２６３２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
電磁場を介して電力伝送を行なう非接触給電システムにおいては、送電装置と受電装置との間に侵入した物体（たとえば小動物など）によって伝送効率が低下したり、逆に電磁場がその物体に影響を与えてしまうおそれがある。そのため、非接触給電システムにおいては、送電装置と受電装置との間に侵入した物体を適切に検出し、送電の可否を判断することが必要とされる。
【０００８】
国際公開第２０１２／０９０３４１号パンフレット（特許文献１）に開示された技術においては、送電装置と受電装置との間に侵入した物体を検出し送電を停止することができるが、当該物体が比較的電力伝送に影響を与えないもの（たとえば昆虫など）についても検知してしまい、不必要な電力伝送の停止が頻繁に発生してしまう可能性がある。
【０００９】
本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、非接触給電システムにおいて、送電装置と受電装置との間に侵入した物体を適切に検出することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
物体検出装置は、互いに対向する送電装置と受電装置との間で非接触で電力を伝達するシステムにおいて、送電装置と受電装置との間に存在する物体を検出する。物体検出装置は、送電装置と受電装置との間に電磁波を照射する送信部と、物体により反射された電磁波を受信する受信部と、制御部とを備える。制御部は、反射された電磁波の受信強度と物体の相対速度とに基づいて物体の種類を判定する。制御部は、相対速度が第１の速度以上かつ第２の速度以下であり、さらに、受信強度が第１の強度以上かつ第２の強度以下である場合には、物体が動体物であると判定する。制御部は、相対速度が第１の速度よりも低い第３の速度以下であり、さらに、受信強度が第１の強度以上かつ第２の強度以下である場合には、物体が静止物であると判定する。
【００１１】
上記の構成によれば、上記の範囲以外の領域においては、虫などのように電力伝送を停止させる必要のない対象物であるとして判定し、電力伝送を継続させることができる。さらに、上記の構成によれば、受電装置および送電装置の間に入り込んだ異物の種類を特定することができ、運転手等に放置するときなどの後工程において、異物の種類も情報として利用することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明による物体検出装置によれば、非接触給電システムにおいて、送電装置と受電装置との間に存在する物体からの反射信号の受信強度と反射信号から定まる物体の相対速度とに基づいて当該物体の種類を適切に判断し、送電を停止すべき物体であるか否かを選択的に検知することが可能となる。これにより、侵入した物体に対する影響を抑制するとともに、不必要な送電停止を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本実施の形態に従う非接触給電システムの全体ブロック図である。
【図２】物体検知センサの配置を示す第１の図である。
【図３】物体検知センサの配置を示す第２の図である。
【図４】物体検知センサによる物体の反射断面積のシミュレーション結果の一例を示す図である。
【図５】物体判別のためのしきい値を三次元的に表わした図である。
【図６】動体物の判別しきい値を説明するための図である。
【図７】静止物の判別しきい値を説明するための図である。
【図８】不要検知物の判別しきい値を説明するための図である。
【図９】本実施の形態における物体検知制御処理を説明するためのフローチャートである。
【図１０】送電装置のコイルカバーの表面形状の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００１５】
［非接触給電システムの構成］
図１は、本実施の形態に従う非接触給電システム１０の全体構成図である。図１を参照して、非接触給電システム１０は、車両１００と、送電装置２００とを備える。
【００１６】
送電装置２００は、電源装置２１０と、送電部２２０とを含む。電源装置２１０は、所定の周波数を有する交流電力を発生する。一例として、電源装置２１０は、商用電源４００から電力を受けて高周波の交流電力を発生し、その発生した交流電力を送電部２２０へ供給する。そして、送電部２２０は、送電部２２０の周囲に発生する電磁界を介して、車両１００の受電部１１０へ非接触で電力を出力する。
【００１７】
電源装置２１０は、通信部２３０と、制御装置である送電ＥＣＵ２４０と、電源部２５０と、インピーダンス調整部２６０とを含む。また、送電部２２０は、共振コイル２２１と、キャパシタ２２２とを含む。
【００１８】
電源部２５０は、送電ＥＣＵ２４０からの制御信号ＭＯＤによって制御され、商用電源４００などの交流電源から受ける電力を高周波の電力に変換する。そして、電源部２５０は、その変換した高周波電力を、インピーダンス調整部２６０を介して共振コイル２２１へ供給する。
【００１９】
また、電源部２５０は、図示されない電圧センサ，電流センサによってそれぞれ検出される送電電圧Ｖｔｒおよび送電電流Ｉｔｒを送電ＥＣＵ２４０へ出力する。
【００２０】
インピーダンス調整部２６０は、送電部２２０の入力インピーダンスを調整するためのものであり、典型的には、リアクトルとキャパシタとを含んで構成される。インピーダンス調整部２６０は、送電ＥＣＵ２４０からの制御信号ＳＥ１０によって制御される。
【００２１】
共振コイル２２１は、電源部２５０から伝達された電力を、車両１００の受電部１１０に含まれる共振コイル１１１へ非接触で電力を転送する。共振コイル２２１はキャパシタ２２２とともにＬＣ共振回路を構成する。なお、受電部１１０と送電部２２０との間の電力伝送は、共振コイル１１１および共振コイル２２１が、両コイル間に発生する電磁波と共振（共鳴）することによって行なわれる。このときのＱ値は、１００以上であることが好ましい。
【００２２】
通信部２３０は、送電装置２００と車両１００との間で無線通信を行なうための通信インターフェースであり、車両１００側の通信部１６０と情報ＩＮＦＯの授受を行なう。通信部２３０は、車両１００側の通信部１６０から送信される車両情報、ならびに、送電の開始および停止を指示する信号等を受信し、受信したこれらの情報を送電ＥＣＵ２４０へ出力する。また、通信部２３０は、送電ＥＣＵ２４０からの送電電圧Ｖｔｒおよび送電電流Ｉｔｒ等の情報を車両１００へ送信する。
【００２３】
送電ＥＣＵ２４０は、いずれも図１には図示しないがＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、記憶装置および入出力バッファを含み、各センサ等からの信号の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、電源装置２１０における各機器の制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。
【００２４】
車両１００は、受電部１１０と、整合器１７０と、整流器１８０と、充電リレーＣＨＲ１８５と、蓄電装置１９０と、システムメインリレーＳＭＲ１１５と、パワーコントロールユニットＰＣＵ（Power  Control  Unit）１２０と、モータジェネレータ１３０と、動力伝達ギヤ１４０と、駆動輪１５０と、制御装置である車両ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）３００と、通信部１６０と、電圧センサ１９５と、電流センサ１９６と、物体検知センサ１６５とを含む。
【００２５】
なお、本実施の形態においては、車両１００として電気自動車を例として説明するが、蓄電装置に蓄えられた電力を用いて走行が可能な車両であれば車両１００の構成はこれに限られない。車両１００の他の例としては、エンジンを搭載したハイブリッド車両や、燃料電池を搭載した燃料電池車などが含まれる。
【００２６】
受電部１１０は、車両１００のフロアパネル付近に設けられ、共振コイル１１１と、キャパシタ１１２とを含む。
【００２７】
共振コイル１１１は、送電装置２００に含まれる共振コイル２２１から非接触で電力を受電する。共振コイル１１１は、キャパシタ１１２とともにＬＣ共振回路を構成する。
【００２８】
共振コイル１１１により受電した電力は、整合器１７０を介して整流器１８０へ出力される。整合器１７０は、典型的には、リアクトルとキャパシタとを含んで構成され、共振コイル１１１により受電された電力が供給される負荷の入力インピーダンスを調整する。
【００２９】
整流器１８０は、整合器１７０を介して共振コイル１１１から受けた交流電力を整流し、その整流された直流電力を蓄電装置１９０に出力する。整流器１８０としては、たとえば、ダイオードブリッジおよび平滑用のキャパシタ（いずれも図示せず）を含む構成とすることができる。整流器１８０として、スイッチング制御を用いて整流を行なう、いわゆるスイッチングレギュレータを用いることも可能である。整流器１８０が受電部１１０に含まれる場合には、発生する電磁場に伴うスイッチング素子の誤動作等を防止するために、ダイオードブリッジのような静止型の整流器とすることがより好ましい。
【００３０】
ＣＨＲ１８５は、整流器１８０と蓄電装置１９０との間に電気的に接続される。ＣＨＲ１８５は、車両ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＥ２により制御され、整流器１８０から蓄電装置１９０への電力の供給と遮断とを切換える。
【００３１】
蓄電装置１９０は、充放電可能に構成された電力貯蔵要素である。蓄電装置１９０は、たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池あるいは鉛蓄電池などの二次電池や、電気二重層キャパシタなどの蓄電素子を含んで構成される。
【００３２】
蓄電装置１９０は、整流器１８０に接続される。そして、蓄電装置１９０は、受電部１１０で受電され、かつ整流器１８０で整流された電力を蓄電する。また、蓄電装置１９０は、ＳＭＲ１１５を介してＰＣＵ１２０とも接続される。蓄電装置１９０は、車両駆動力を発生させるための電力をＰＣＵ１２０へ供給する。さらに、蓄電装置１９０は、モータジェネレータ１３０で発電された電力を蓄電する。蓄電装置１９０の出力は、たとえば２００Ｖ程度である。
【００３３】
蓄電装置１９０には、いずれも図示しないが、蓄電装置１９０の電圧ＶＢおよび入出力される電流ＩＢをそれぞれ検出するための電圧センサおよび電流センサが設けられる。これらの検出値は、車両ＥＣＵ３００へ出力される。車両ＥＣＵ３００は、この電圧ＶＢおよび電流ＩＢに基づいて、蓄電装置１９０の充電状態（「ＳＯＣ（State  Of  Charge）」とも称する。）を演算する。
【００３４】
ＳＭＲ１１５は、蓄電装置１９０とＰＣＵ１２０との間に電気的に接続される。そして、ＳＭＲ１１５は、車両ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＥ１によって制御され、蓄電装置１９０とＰＣＵ１２０との間での電力の供給と遮断とを切換える。
【００３５】
ＰＣＵ１２０は、いずれも図示しないが、コンバータやインバータを含んで構成される。コンバータは、車両ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＣにより制御されて蓄電装置１９０からの電圧を変換する。インバータは、車両ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＩにより制御されて、コンバータで変換された電力を用いてモータジェネレータ１３０を駆動する。
【００３６】
モータジェネレータ１３０は交流回転電機であり、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型同期電動機である。
【００３７】
モータジェネレータ１３０の出力トルクは、動力伝達ギヤ１４０を介して駆動輪１５０に伝達される。車両１００は、このトルクを用いて走行する。モータジェネレータ１３０は、車両１００の回生制動時には、駆動輪１５０の回転力によって発電することができる。そして、その発電電力は、ＰＣＵ１２０によって蓄電装置１９０の充電電力に変換される。
【００３８】
また、モータジェネレータ１３０の他にエンジン（図示せず）が搭載されたハイブリッド自動車では、エンジンおよびモータジェネレータ１３０を協調的に動作させることによって、必要な車両駆動力が発生される。この場合、エンジンの回転による発電電力を用いて、蓄電装置１９０を充電することも可能である。
【００３９】
通信部１６０は、車両１００と送電装置２００との間で無線通信を行なうための通信インターフェースであり、送電装置２００の通信部２３０と情報ＩＮＦＯの授受を行なう。通信部１６０から送電装置２００へ出力される情報ＩＮＦＯには、車両ＥＣＵ３００からの車両情報や、送電の開始および停止を指示する信号、ならびに送電装置２００のインピーダンス調整部２６０の切換指令などが含まれる。
【００４０】
車両ＥＣＵ３００は、いずれも図１には図示しないがＣＰＵ、記憶装置および入出力バッファを含み、各センサ等からの信号の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、車両１００における各機器の制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。
【００４１】
電圧センサ１９５は、共振コイル１１１に並列に接続され、受電部１１０で受電された受電電圧Ｖｒｅを検出する。電流センサ１９６は、共振コイル１１１と整合器１７０とを結ぶ電力線に設けられ、受電電流Ｉｒｅを検出する。受電電圧Ｖｒｅおよび受電電流Ｉｒｅの検出値は、車両ＥＣＵ３００に送信され、電力伝送効率の演算等に用いられる。
【００４２】
物体検知センサ１６５は、送電部２２０と受電部１１０との間に侵入した物体を検知するためのセンサである。物体検知センサ１６５は、たとえばレーダセンサであり、送信部１６６から照射した電磁波の反射信号を受信部１６７で受信する。物体検知センサ１６５は、その受信信号に基づいて内蔵された制御部１６８によって、物体の有無、物体の相対速度等を判断する。
【００４３】
レーダセンサとしては、たとえば、高周波２４ＧＨｚ帯、２６ＧＨｚ帯、７６ＧＨｚ帯または７９ＧＨｚ帯の電磁波を用いた、高分解能ＵＷＢ（Ultra Wide Band）またはＮＢ（Narrow Band）方式のものを採用することができる。
【００４４】
物体検知センサ１６５は、検出した物体に関する情報ＳＩＧをＥＣＵ３００に出力する。なお、図１においては、物体検知センサ１６５に制御部１６８が内蔵された例が示されているが、制御部１６８の機能をＥＣＵ３００で実行するようにしてもよい。
【００４５】
図１においては、受電部１１０および送電部２２０に、共振コイル１１１，２２１が設けられる構成を示したが、これに加えて、共振コイルと電磁誘導により電力を授受可能な電磁誘導コイルがそれぞれ設けられる構成とすることも可能である。この場合には、図１には示さないが、送電部２２０においては電磁誘導コイルが電源部２５０に接続されて、電源部２５０からの電力を電磁誘導により共振コイル２２１に伝達する。また、受電部１１０においては電磁誘導コイルが整流器１８０に接続されて、共振コイル１１１で受電した電力を電磁誘導により取出して整流器１８０に伝達する。
【００４６】
図２および図３は、物体検知センサ１６５の配置を説明するための図である。なお、図２および図３においては、車両１００側の受電部１１０が、後輪１５５の間付近に設けられる場合を例として説明するが、受電部１１０の位置はこれに限られず、たとえば車両１００のフロアパネルの中央付近のような他の位置であってもよい。
【００４７】
図２および図３を参照して、本実施の形態の例においては、物体検知センサ１６５は、車両後部のバンパ１０５の内部に搭載される。物体検知センサ１６５は、送電部２２０と受電部１１０との間で形成される電磁場領域が、物体検知センサ１６５から照射されるレーダのビーム幅θ内に含まれるような位置および方向に取り付けられる。
【００４８】
なお、図３に示されるように、後の説明のために、物体検知センサ１６５において検出すべき領域（すなわち、送電部２２０と受電部１１０との間で形成される電磁場領域）を検出エリアＡＲ１として、物体検知センサ１６５からアンダーカバー１０６の端部までの距離をＲ０、検出エリアＡＲ１の後端までの距離をＲ１、検出エリアＡＲ１の前端までの距離をＲ２と規定する。
【００４９】
［物体検出制御の説明］
送電部と受電部との間の侵入物体を検知する場合、その物体が金属であれば、電力伝送の際に発生する電磁場によって温度が上昇するため、温度センサなどを用いて検知することができる。
【００５０】
一方、犬や猫および昆虫のような小動物が電磁場発生領域に侵入した場合には、金属のような発熱がないため、図１の物体検知センサ１６５のようにレーダの反射波を利用して物体の検知を行なうことが考えられる。しかしながら、検出された物体すべてに対して電力伝送の停止または制限を行なうと、かえって電力伝送が適切に実行されなくなってしまう場合が起こり得る。
【００５１】
たとえば、風によってごみなどが電磁場発生領域を一時的に通り過ぎる場合や、電力伝送に対する影響が比較的小さい小型の昆虫等が侵入した場合には、電力伝送の停止，制限が不要となる場合もある。このような場合には、電磁場発生領域内に異物を検知したとしても、電力伝送の停止または制限を適用しなくすることによって、効率的に電力伝送を行なうことが可能となる。
【００５２】
図４は、２４ＧＨｚ帯のレーダを用いた場合の、レーダ反射断面積（Rader Cross Section：ＲＣＳ）のシミュレーション結果の一例を示す。図４の例においては、検知物体として、人の足、人の手、猫、および昆虫を検出した場合のＲＣＳが示されている。
【００５３】
一般的に、ＲＣＳ（すなわち、レーダセンサにおける受信強度）は、検知する物体の形状、大きさ、およびその物体に含まれる水分によって変動することが知られている。図４のシミュレーション結果からわかるように、小型で含有水分が少ない昆虫は、人や猫などに比べると相対的にＲＣＳが低く、図４中のしきい値Ｖｒ１よりも低い値となっている。したがって、センサの受信強度（ＲＣＳ）の大きさによって、侵入物体が、比較的大型の犬や猫などの動物であるのか、あるいは小型の昆虫であるのかを判定することができる。そして、このような判定に従って電力伝送の停止または制限の実行を判断することによって、不必要な電力伝送の停止を回避することができる。
【００５４】
図５は、本実施の形態における物体判別のために用いるしきい値を三次元的に示した図である。図５に示されるグラフの３つの直交軸には、受電強度Ｖｒ（＝ＲＣＳ)と、物体の相対速度の絶対値｜Ｖ｜と、センサから物体までの距離Ｒが含まれる。
【００５５】
本実施の形態においては、図３で示した電磁場発生領域を含む検出エリアＡＲ１内であるような、センサからの距離ＲがＲ１≦Ｒ≦Ｒ２の範囲における動体物および静止物を特定する。また、センサの近傍における昆虫等の存在の有無についても特定する。
【００５６】
図６は、図５の検出エリアＡＲ１内（Ｒ１≦Ｒ≦Ｒ２）における、動体物を特定するためのしきい値をより詳細に説明するための図である。図６においては、横軸に検知物体の相対速度Ｖが示され、縦軸には反射信号の受信強度Ｖｒが示される。
【００５７】
図４で説明したように、人や猫などの動体物と昆虫とは、受信強度Ｖｒによって区別することができる。そのため、受信強度Ｖｒがしきい値Ｖｒ１を下回る部分については、電力伝送の停止または制限を行なう必要がある物体から除外する。また、相対速度Ｖについては、しきい値Ｖ１を上回るか否かによって、動体物（生物体）と静止物とを区別する。
【００５８】
なお、図６においては、相対速度Ｖのしきい値Ｖ１は、図７で後述する静止物の判定に用いるしきい値Ｖ０とは異なる値とされているが、しきい値Ｖ１をしきい値Ｖ０とすることも可能である。ただし、しきい値Ｖ０に近いくらいに遅い相対速度であれば、もはや人や猫などのような生物体である可能性は低いため、このような生物体の通常の動作速度を考慮して、しきい値Ｖ１をしきい値Ｖ０よりも大きく設定することで、誤検出の発生を低減することができる。
【００５９】
また、受信強度Ｖｒおよび相対速度Ｖの上限値（Ｖｒ２，Ｖ２）については、必ずしも必要ではないが、生物体が通常取り得る適当な上限値を定めておくことによって、たとえば、突風によって金属箔などの不要物が電磁場発生領域を高速で通過するような場合を排除することができる。
【００６０】
図７は、検出エリアＡＲ１内（Ｒ１≦Ｒ≦Ｒ２）における、静止物を特定するためのしきい値を説明するための図である。上記したように、静止物は、基本的には、相対速度Ｖがしきい値Ｖ０以下の領域として定義される。ただし、この場合においても、受信強度Ｖｒがしきい値Ｖｒ１よりも小さい領域については、昆虫等の不要検知物であると判断して静止物とは特定しない。さらに、たとえば、送受電用コイルや車両の構造物等については、その表面形状などから比較的受信強度が大きくなる傾向にあるので、受信強度Ｖｒの上限値を適切に設定することによって、このような構造物などを異物として誤検出することが抑制できる。
【００６１】
図８は、物体検知センサ１６５の近傍（Ｒ≦Ｒ０）に昆虫等が存在していることを特定するためのしきい値を説明するための図である。センサ近傍に昆虫のような小型の物体が存在していると、レーダの電磁波を適切に検出エリアＡＲ１に照射できない場合が生じる可能性があり、検出エリアＡＲ１内の異物の検出が適切にできない場合が生じ得る。そのため、検出エリアＡＲ１内とは反対に、センサ近傍においては昆虫等の存在を検出することが必要となる。
【００６２】
なお、センサ近傍は領域が狭く、比較的大型の動体物が入り込む余地が少ないため、基本的には物体の相対速度Ｖのしきい値は、静止物を判定するしきい値Ｖ０以下とすることができる。また、センサ近傍にはバンパやその他の車両部品があるため、これらの部品からの反射の影響により誤検出が発生する可能性がある。そのため、受信強度Ｖｒについても、上限を昆虫を検出可能なしきい値Ｖｒ１（＝Ｖｒ３）とするとともに、下限についても、部品の反射を考慮した適当なしきい値Ｖｒ４とすることによって、誤検出の発生を防止することができる。
【００６３】
このように、受信強度、距離および相対速度を考慮して異物として検出すべき範囲を限定することによって、誤検出による不必要な電力伝送の制限を抑制することができる。
【００６４】
図９は、本実施の形態における、物体検知制御処理を説明するためのフローチャートである。図９に示されるフローチャート中の各ステップについては、物体検知センサ１６５内の制御部１６８に予め格納されたプログラムを所定周期で実行することによって実現される。あるいは、一部のステップについては、専用のハードウェア（電子回路）を構築して処理を実現することも可能である。
【００６５】
図９を参照して、制御部１６８は、ステップ（以下ステップをＳと略す。）１００にて、受信部１６７で検知した物体からの反射信号に基づいて、センサ検出情報を演算する。センサ検出情報としては、たとえば、上述の受信強度Ｖｒ、物体までの距離Ｒ、および物体の相対速度Ｖが含まれる。
【００６６】
制御部１６８は、Ｓ１１０にて、物体までの距離Ｒが、図３の検出エリアＡＲ１内であるか否かを判定する。具体的には、物体までの距離Ｒが、Ｒ１≦Ｒ≦Ｒ２の範囲であるか否かを判定する。
【００６７】
Ｒ１≦Ｒ≦Ｒ２の範囲である場合（Ｓ１１０にてＹＥＳ）は、処理がＳ１２０に進められ、制御部１６８は、次に、物体の相対速度Ｖがしきい値Ｖ０以下（Ｖ≦Ｖ０）であるか否かを判定する。すなわち、検知物体が静止物である可能性が高いか否かを判定する。
【００６８】
Ｖ≦Ｖ０である場合（Ｓ１２０にてＹＥＳ）は、処理がＳ１８０に進められ、制御部１６８は、静止物判別処理を実行する。具体的には、静止物判別処理においては、Ｓ１８１にて、制御部１６８は、反射信号の受信強度Ｖｒが図７で説明したしきい値Ｖｒ１，Ｖｒ２の範囲内（Ｖｒ１≦Ｖｒ≦Ｖｒ２）であるか否かを判定し、当該範囲内である場合（Ｓ１８１にてＹＥＳ）には検知物体が静止物であると特定する（Ｓ１８２）。この場合、電磁場発生領域内に静止した異物が存在すると判定され、ユーザへの通知あるいは電力伝送の停止が行なわれる。
【００６９】
一方、受信強度Ｖｒが上記の範囲外である場合（Ｓ１８１にてＮＯ）は、制御部１６８は、検知物体が、送受電用コイルなどの装置や昆虫のような不要検知物である、あるいは検知物体が存在しないと判定する。この領域においては、検知物があったとしても電力伝送は停止されない。静止物判別処理の後、処理はメインルーチンに戻される。
【００７０】
一方、Ｓ１２０において、物体の相対速度Ｖがしきい値Ｖ０より大きい（Ｖ＞Ｖ０）場合には、Ｓ１３０に処理が進められて、制御部１６８は、物体の相対速度ＶがＶ１≦Ｖ≦Ｖ２の範囲内であるか否かを判定する。すなわち、検知物体が、人間や小動物のような動体物である可能性が高いか否かを判定する。
【００７１】
Ｖ１≦Ｖ≦Ｖ２である場合（Ｓ１３０にてＹＥＳ）は、処理がＳ１９０に進められて、制御部１６８は、動体物判別処理を実行する。具体的には、動体物判別処理においては、Ｓ１９１にて、制御部１６８は、反射信号の受信強度Ｖｒが図６で説明したようにしきい値Ｖｒ１，Ｖｒ２の範囲内（Ｖｒ１≦Ｖｒ≦Ｖｒ２）であるか否かを判定し、当該範囲内である場合（Ｓ１９１にてＹＥＳ）には検知物体が比較的大きな動体物（生物体）であると特定する（Ｓ１９２）。この場合、当該生物体への電磁場の影響を抑制するために、ユーザへの通知あるいは電力伝送の停止が行なわれる。
【００７２】
一方、受信強度Ｖｒが上記の範囲外である場合（Ｓ１９１にてＮＯ）は、制御部１６８は、検知物体が昆虫のような不要検知物である、あるいは検知物体が存在しないと判定する。この領域においては、検知物があったとしても電力伝送は停止されない。動体物判別処理の後、処理はメインルーチンに戻される。
【００７３】
物体の相対速度Ｖが上記の範囲外、すなわちＶ０＜Ｖ＜Ｖ１である場合（Ｓ１３０にてＮＯ）は、制御部１６８は、検知物体が不要検知物である、または検知物体が存在しないと判定し、処理をメインルーチンに戻す。この領域においても、検知物があったとしても電力伝送は停止されない。
【００７４】
Ｓ１１０にて物体までの距離Ｒが検出エリアＡＲ１内でない場合（Ｓ１１０にてＮＯ）は、基本的には、送電部２２０と受電部１１０との間で生じる電磁場内に物体が検知されてないため、伝送効率および周囲への影響を与える可能性は低いが、物体検知センサ１６５の近傍における不要検知物の有無を検出するために、処理がＳ１４０に進められる。
【００７５】
Ｓ１４０においては、制御部１６８は、物体までの距離Ｒがしきい値Ｒ０以下（Ｒ≦Ｒ０）であるか否かを判定する。
【００７６】
Ｒ≦Ｒ０の場合（Ｓ１４０にてＹＥＳ）は、処理がＳ１５０に進められて、制御部１６８は、次に、物体の相対速度Ｖがしきい値Ｖ０以下（Ｖ≦Ｖ０）であるか否かを判定する。
【００７７】
Ｖ≦Ｖ０の場合（Ｓ１５０にてＹＥＳ）は処理がＳ１６０に進められる。Ｓ１６０においては、制御部１６８は、反射信号の受信強度ＶｒがＶｒ４≦Ｖｒ≦Ｖｒ３の範囲であるか否かを判定する。
【００７８】
そして、受信強度ＶｒがＶｒ４≦Ｖｒ≦Ｖｒ３の範囲である場合（Ｓ１６０にてＹＥＳ）は、処理がＳ１７０に進められて、制御部１６８は、検知物体が昆虫などの不要検知物であると特定する。この場合には、物体検知センサ１６５の近傍に昆虫等の不要検知物が存在しており、物体検知センサ１６５の検出自体に影響が生じる可能性があるため、アラーム等によってユーザに通知をすることが好ましい。
【００７９】
Ｓ１４０にてＲ＞Ｒ０の場合、より詳細にはＲ０＜Ｒ＜Ｒ１またはＲ＞Ｒ２である場合（Ｓ１４０にてＮＯ）、Ｓ１５０にてＶ＞Ｖ０の場合（Ｓ１５０にてＮＯ）、およびＳ１６０にて受信強度Ｖｒが所定範囲外である場合（Ｓ１６０にてＮＯ）は、処理がメインルーチンに戻される。
【００８０】
以上のような処理に従って制御を行なうことによって、非接触給電システムにおける送電部と受電部との間に侵入した物体について、伝送効率への影響および侵入物体への電磁場の影響を考慮して選択的に検出することが可能となる。これによって、不要な異物の検出による不必要な電力伝送の停止を回避することができる。
【００８１】
なお、電磁場発生領域を含む検出エリアにおいて、送電部の誤検出を防止する手段として、図１０に示されるように、送電部２２０のコイルカバーの表面に凹凸を形成するようにしてもよい。この凹凸は、物体検知センサ１６５のレーダビーム中心軸方向に対して概して直交する方向に溝が形成されるようにすることが好ましい。このような形状とすることによって、溝によるレーダの反射が大きくなり、物体検知センサ１６５で受信される反射信号の受信強度が全体的に高くなる。そのため、小さな昆虫等の不要検知物による受信強度の変動（低減量）を抑制することができるので、昆虫等に起因する電力伝送の停止を防止しやすくできる。
【００８２】
また、溝内に昆虫等が入り込んだ場合には、物体検知センサ１６５で昆虫等が検知されにくくなるため、不要な異物の検出による不必要な電力伝送の停止を回避することができる。
【００８３】
なお、上記の実施の形態においては、物体検知センサが車両側に設置される場合を例として説明したが、物体検知センサが送電装置側に設けられる構成であってもよい。
【００８４】
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】
【００８５】
１０  非接触給電システム、２２０  送電部、１１０  受電部、１１１，２２１，１１１，２２１  共振コイル、１１２，２２２  キャパシタ、１００  車両、１０５  バンパ、１０６  アンダーカバー、１１３，２２３  電磁誘導コイル、１１５  ＳＭＲ、１２０  ＰＣＵ、１３０  モータジェネレータ、１４０  動力伝達ギヤ、１５０  駆動輪、１５５  後輪、１６０，２３０  通信部、１６５  物体検知センサ、１６６  送信部、１６７  受信部、１６８  制御部、１７０  整合器、１８０  整流器、１９０  蓄電装置、１９５  電圧センサ、１９６  電流センサ、２００  送電装置、２１０  電源装置、２４０  送電ＥＣＵ、２５０  電源部、２６０  インピーダンス調整部、３００  車両ＥＣＵ、４００  商用電源、ＡＲ１  検出エリア。
【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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