(57)【要約】【課題】送電対象の位置の把握と異物検知との双方を行うことができる送電機器及び非接触電力伝送装置を提供すること。【解決手段】非接触電力伝送装置１０は、交流電力が入力される１次側コイル１３ａと、１次側コイル１３ａから非接触で交流電力を受電可能な２次側コイル２３ａとを備えている。ここで、非接触電力伝送装置１０は、検出ビームＢを照射するとともに当該検出ビームＢの反射ビームＢｒを検出する検出部５０と、検出部５０の検出結果である反射ビームＢｒに基づいて、物体が存在するか否かを判定する物体存在判定部を備えている。【選択図】図１
2015061484.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電力が入力される１次側コイルを備え、当該１次側コイルから、２次側コイルを備えた受電機器の当該２次側コイルに対して前記交流電力を非接触で送電可能な送電機器において、
予め定められた照射範囲内に検出ビームを照射するとともに前記検出ビームの反射ビームを検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づいて、前記照射範囲内に物体が存在するか否かを判定する物体存在判定部と、
前記物体存在判定部により物体が存在すると判定された場合、前記物体が、前記受電機器が搭載された送電対象か異物かを特定する物体特定部と、
を備えていることを特徴とする送電機器。
【請求項２】
前記検出部は、前記検出ビームを複数方向に照射するものであって、各方向における前記検出ビームの反射ビームをそれぞれ検出するものであり、
前記送電機器は、前記反射ビームに基づいて、前記反射ビームが検出された方向における前記物体の位置を導出する導出部を備え、
前記導出部が、前記送電対象に対して前記検出ビームが複数方向に照射された場合に前記検出部にて検出された前記各反射ビームに基づいて導出した導出パターンを、基準導出パターンとし、
前記導出部が、前記物体に対して前記検出ビームが複数方向に照射された場合に前記検出部にて検出された前記各反射ビームに基づいて導出した導出パターンを、特定対象導出パターンとすると、
前記物体特定部は、前記基準導出パターンが記憶されている基準導出パターン記憶部を備え、当該基準導出パターンと、前記特定対象導出パターンとを比較することにより、前記物体が前記送電対象か異物かを特定する請求項１に記載の送電機器。
【請求項３】
前記送電機器は、前記送電対象が、前記検出ビームの照射範囲よりも広い無線通信可能範囲内に配置された場合に、前記送電対象と無線通信可能となり、
前記物体特定部は、前記送電機器と前記送電対象とが無線通信可能な状況となってから前記物体存在判定部によって前記物体が存在すると判定された場合に、当該物体を前記送電対象と特定する請求項１に記載の送電機器。
【請求項４】
前記反射ビームに基づいて、前記反射ビームが検出された方向における前記送電対象の位置を導出する導出部と、
前記導出部の導出結果に基づいて導出される前記送電対象の特定部位の位置と、前記特定部位の位置と前記２次側コイルの位置との位置関係に関する情報とに基づいて、前記２次側コイルの位置を特定する位置特定部と、
を備えている請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の送電機器。
【請求項５】
前記検出部は、前記検出ビームを複数方向に照射するものであって、各方向における前記検出ビームの反射ビームをそれぞれ検出するものであり、
前記物体存在判定部は、少なくとも一方向において前記検出部により前記反射ビームが検出された場合には、前記物体が存在すると判定する請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の送電機器。
【請求項６】
交流電力が入力される１次側コイルと、
前記１次側コイルから非接触で前記交流電力を受電可能な２次側コイルと、
を備えた非接触電力伝送装置において、
予め定められた照射範囲内に検出ビームを照射するとともに前記検出ビームの反射ビームを検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づいて、前記照射範囲内に物体が存在するか否かを判定する物体存在判定部と、
前記物体存在判定部により物体が存在すると判定された場合、前記物体が、前記２次側コイルが搭載された送電対象か異物かを特定する物体特定部と、
を備えていることを特徴とする非接触電力伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送電機器及び非接触電力伝送装置に関する。
【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電力伝送装置として、例えば、交流電力が入力される１次側コイルを有する送電機器と、１次側コイルから非接触で交流電力を受電可能な２次側コイルを有する受電機器とを備えているものが知られている（例えば特許文献１参照）。かかる非接触電力伝送装置においては、例えば１次側コイルと２次側コイルとが磁場共鳴することにより、送電機器から受電機器に非接触で交流電力が伝送される。また、例えば特許文献２には、受電機器が車両に搭載されている非接触電力伝送装置において、回転可能な輪止めに設けられた接触式の検出部を用いて、車両のタイヤの位置を検出し、その位置から幅方向の中心線を算出する構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１０６１３６号公報
【特許文献２】特開２０１１−２１７４５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば上記特許文献２のように、輪止めに接触式の検出部を設ける構成においては、利用者が輪止めに足を引っ掛ける等といった事態が生じ得るため、輪止めが邪魔になり易い。また、タイヤが輪止めに接触する必要がある関係上、車両の駐車態様の自由度が低い。このため、送電対象である車両の位置を把握するための構成には未だ改善の余地がある。
【０００５】
また、送電機器の周辺及び車両の周辺に異物がある場合、当該異物によって非接触の電力伝送に支障が生じる場合がある。このため、送電機器及び車両の周辺に異物が存在するか否かを検知したい場合がある。
【０００６】
本発明の目的は、上述した事情を鑑みてなされたものであり、送電対象の位置の把握と異物検知との双方を行うことができる送電機器及び非接触電力伝送装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成する送電機器は、交流電力が入力される１次側コイルを備え、当該１次側コイルから、２次側コイルを備えた受電機器の当該２次側コイルに対して前記交流電力を非接触で送電可能なものであって、予め定められた照射範囲内に検出ビームを照射するとともに前記検出ビームの反射ビームを検出する検出部と、前記検出部の検出結果に基づいて、前記照射範囲内に物体が存在するか否かを判定する物体存在判定部と、前記物体存在判定部により物体が存在すると判定された場合、前記物体が、前記受電機器が搭載された送電対象か異物かを特定する物体特定部と、を備えていることを特徴とする。
【０００８】
かかる構成によれば、検出部の検出結果に基づいて、照射範囲内に物体が存在すると判定された場合には、当該物体が送電対象か異物か特定される。この場合、仮に物体が送電対象である場合には、例えば検出ビームが照射されてから反射ビームが検出されるまでの時間等を用いて送電対象の位置を把握することができる。よって、検出部の検出結果を用いて、送電対象の位置の把握と異物検知との双方を行うことができる。
【０００９】
上記送電機器について、前記検出部は、前記検出ビームを複数方向に照射するものであって、各方向における前記検出ビームの反射ビームをそれぞれ検出するものであり、前記送電機器は、前記反射ビームに基づいて、前記反射ビームが検出された方向における前記物体の位置を導出する導出部を備え、前記導出部が、前記送電対象に対して前記検出ビームが複数方向に照射された場合に前記検出部にて検出された前記各反射ビームに基づいて導出した導出パターンを、基準導出パターンとし、前記導出部が、前記物体に対して前記検出ビームが複数方向に照射された場合に前記検出部にて検出された前記各反射ビームに基づいて導出した導出パターンを、特定対象導出パターンとすると、前記物体特定部は、前記基準導出パターンが記憶されている基準導出パターン記憶部を備え、当該基準導出パターンと、前記特定対象導出パターンとを比較することにより、前記物体が前記送電対象か異物かを特定するとよい。かかる構成によれば、導出部が、物体に対して検出ビームが複数方向に照射された場合に検出された各反射ビームに基づいて導出した特定対象導出パターンと、基準導出パターンとを比較することにより、物体が送電対象か異物かが特定される。これにより、物体が送電対象か異物かを精度よく特定することができる。
【００１０】
上記送電機器は、前記送電対象が、前記検出ビームの照射範囲よりも広い無線通信可能範囲内に配置された場合に、前記送電対象と無線通信可能となり、前記物体特定部は、前記送電機器と前記送電対象とが無線通信可能な状況となってから前記物体存在判定部によって前記物体が存在すると判定された場合に、当該物体を前記送電対象と特定するとよい。送電機器と送電対象とが無線通信可能となっている場合、送電対象が無線通信可能範囲内に配置されていることを意味する。かかる状況において、検出ビームの照射範囲内に物体が検知された場合、当該物体は送電対象である蓋然性が高い。この点、本構成によれば、送電機器と送電対象とが無線通信可能となってから、物体が存在すると判定された場合には、当該物体が送電対象と特定される。これにより、比較的容易に物体が送電対象か異物かを特定することができる。
【００１１】
上記送電機器について、前記反射ビームに基づいて、前記反射ビームが検出された方向における前記送電対象の位置を導出する導出部と、前記導出部の導出結果に基づいて導出される前記送電対象の特定部位の位置と、前記特定部位の位置と前記２次側コイルの位置との位置関係に関する情報とに基づいて、前記２次側コイルの位置を特定する位置特定部と、を備えているとよい。かかる構成によれば、反射ビームを用いて導出される送電対象の特定部位の位置と、特定部位の位置と２次側コイルの位置との位置関係に関する情報とに基づいて、２次側コイルの位置が特定される。これにより、１次側コイルと２次側コイルとの位置合わせを好適に行うことができる。
【００１２】
上記送電機器について、前記検出部は、前記検出ビームを複数方向に照射するものであって、各方向における前記検出ビームの反射ビームをそれぞれ検出するものであり、前記物体存在判定部は、少なくとも一方向において前記検出部により前記反射ビームが検出された場合には、前記物体が存在すると判定するとよい。かかる構成によれば、少なくとも一方向において反射ビームが検出された場合には、物体が存在すると判定される。これにより、各検出ビームの照射方向上にある物体を好適に検知することができる。
【００１３】
上記目的を達成する非接触電力伝送装置は、交流電力が入力される１次側コイルと、前記１次側コイルから非接触で前記交流電力を受電可能な２次側コイルと、予め定められた照射範囲内に検出ビームを照射するとともに前記検出ビームの反射ビームを検出する検出部と、前記検出部の検出結果に基づいて、前記照射範囲内に物体が存在するか否かを判定する物体存在判定部と、前記物体存在判定部により物体が存在すると判定された場合、前記物体が、前記２次側コイルが搭載された送電対象か異物かを特定する物体特定部と、を備えていることを特徴とする。
【００１４】
かかる構成によれば、検出部の検出結果に基づいて、照射範囲内に物体が存在すると判定された場合には、当該物体が送電対象か異物か特定される。この場合、仮に物体が送電対象である場合には、例えば検出ビームが照射されてから反射ビームが検出されるまでの時間等を用いて送電対象の位置を特定することができる。よって、検出部の検出結果を用いて、送電対象の位置の把握と異物検知との双方を行うことができる。
【発明の効果】
【００１５】
この発明によれば、送電対象の位置の把握と異物検知との双方を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】送電機器、受電機器及び非接触電力伝送装置の概要を模式的に示す側面図。
【図２】送電機器、受電機器及び非接触電力伝送装置の概要を模式的に示す平面図。
【図３】送電機器の電気的構成の一部を示すブロック図。
【図４】検出部による検出態様を示すグラフ。
【図５】導出された距離のばらつきを説明するためのグラフ。
【図６】第１平均座標を説明するためのグラフ。
【図７】第２平均座標を説明するためのグラフ。
【図８】電源側コントローラにて実行される充電処理を示すフローチャート。
【図９】異物が検知された一態様を示す模式図。
【図１０】異物が検知された別の一態様を示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、送電機器（送電装置）、受電機器（受電装置）及び非接触電力伝送装置（非接触電力伝送システム）の一実施形態について説明する。
図１に示すように、非接触電力伝送装置１０は、非接触で電力伝送が可能な送電機器１１（地上側機器）及び受電機器２１（車両側機器）を備えている。送電機器１１は、車両Ｃが設置（駐車）される設置面Ｇに設けられている。受電機器２１は、車両Ｃに搭載されている。なお、本実施形態では車両Ｃが送電対象に対応する。
【００１８】
送電機器１１は、予め定められた周波数の交流電力を出力可能な交流電源１２を備えている。交流電源１２は、インフラとしての系統電源から供給される系統電力を交流電力に変換し、その変換された交流電力を出力する。
【００１９】
交流電源１２から出力された交流電力は、非接触で受電機器２１に伝送され、受電機器２１に設けられた車両用バッテリ２２の充電に用いられる。具体的には、送電機器１１は、交流電源１２から交流電力が入力される１次側コイル１３ａを有する送電ユニット１３（送電器）を備えている。受電機器２１は、１次側コイル１３ａから非接触で交流電力を受電可能な２次側コイル２３ａを有する受電ユニット２３（受電器）を備えている。
【００２０】
なお、本実施形態では、送電ユニット１３及び受電ユニット２３は円板状に形成されている。また、受電ユニット２３の中心と２次側コイル２３ａの中心とは一致しており、送電ユニット１３の中心と１次側コイル１３ａの中心とは一致している。
【００２１】
送電ユニット１３及び受電ユニット２３は磁場共鳴可能に構成されている。例えば、送電ユニット１３は、１次側コイル１３ａと、その１次側コイル１３ａに直列又は並列に接続された１次側コンデンサ（図示略）とを含む共振回路を有している。受電ユニット２３は、２次側コイル２３ａと、その２次側コイル２３ａに直列又は並列に接続された２次側コンデンサ（図示略）とを含む共振回路を有している。１次側コイル１３ａと１次側コンデンサとによって決まる共振周波数と、２次側コイル２３ａと２次側コンデンサとによって決まる共振周波数とは同一に設定されている。
【００２２】
かかる構成によれば、送電ユニット１３及び受電ユニット２３が磁場共鳴可能な位置に配置されている状況において交流電力が送電ユニット１３に入力された場合、送電ユニット１３の共振回路と受電ユニット２３の共振回路とが磁場共鳴する。これにより、受電ユニット２３は、非接触で送電ユニット１３から交流電力を受電する。なお、交流電源１２から出力される交流電力の周波数は、送電ユニット１３及び受電ユニット２３の共振回路の共振周波数と同一又はそれに近づくよう設定されている。
【００２３】
ちなみに、送電ユニット１３は設置面Ｇに設置されており、その底面には車輪１３ｂが設けられている。受電ユニット２３は、車両Ｃにおいて設置面Ｇと対向する部位、詳細には車両Ｃの底部に配置されている。この場合、送電ユニット１３と受電ユニット２３とは鉛直方向（車高方向）に対向し得る。なお、車輪１３ｂは、例えば自在輪やオムニホイール等で構成されている。
【００２４】
なお、図１においては、受電ユニット２３は、当該受電ユニット２３の底面が車両Ｃの底部から突出するように配置されているが、これに限られず、受電ユニット２３の底面が車両Ｃの底部と同一平面上又はそれよりも上方に配置されるよう、車両Ｃに埋め込まれた状態で配置されていてもよい。
【００２５】
受電ユニット２３にて受電された交流電力は、受電機器２１に設けられた整流器２４によって整流されて、車両用バッテリ２２に入力される。これにより、車両用バッテリ２２が充電される。
【００２６】
送電機器１１は、交流電源１２の制御等を行う電源側コントローラ１４を備えている。電源側コントローラ１４は、送電機器１１に設けられた報知部１５の報知制御を行うものである。なお、報知部１５の具体的な構成は任意であり、例えば文字表示等による報知を行う表示部であってもよいし、音声による報知を行うスピーカであってもよいし、これらの組み合わせであってもよい。
【００２７】
受電機器２１は、電源側コントローラ１４と無線通信可能な車両側コントローラ２５を備えている。非接触電力伝送装置１０は、各コントローラ１４，２５間で情報のやり取りを行いながら、車両用バッテリ２２の充電の開始又は終了等を行う。
【００２８】
なお、図示は省略するが、受電機器２１は、車両用バッテリ２２の充電状態（ＳＯＣ）を検出し、その検出結果を車両側コントローラ２５に送信するＳＯＣセンサを備えている。これにより、車両側コントローラ２５は、車両用バッテリ２２の充電状態を把握可能となっている。
【００２９】
図１及び図２に示すように、送電機器１１は、送電ユニット１３を設置面Ｇに沿う方向（詳細には水平方向）に移動させる移動機構として、設置面Ｇと直交する方向（詳細には鉛直方向）を軸線方向として送電ユニット１３を回転させるユニット回転機構３０と、送電ユニット１３を設置面Ｇに沿う方向に直動させる直動機構４０とを備えている。以下、これらについて説明する。
【００３０】
図１に示すように、ユニット回転機構３０は、設置面Ｇと直交する方向を軸線方向として回転可能なユニット回転板３１と、ユニット回転板３１を回転させる回転モータ３２とを備えている。ユニット回転板３１は、設置面Ｇに対して浮いた位置に配置されている。詳細には、送電機器１１は、設置面Ｇ上に設けられた枠状のフレーム３３を備えており、ユニット回転板３１は、フレーム３３の上に回転可能な状態で設置されている。この場合、ユニット回転板３１の回転中心線Ａは、ユニット回転板３１の中心を通過し、且つ、鉛直方向に延びる直線である。
【００３１】
直動機構４０は、一方向に延びた長尺状のものであって、延設方向（長手方向）の一端部が送電ユニット１３に接合されたアーム部４１と、ユニット回転板３１の上に固定され、アーム部４１を押し引きする直動駆動部４２とを備えている。アーム部４１は、延設方向の一端部側から延設方向の他端部側に向かうに従って水平方向から鉛直方向上方に向けて湾曲した湾曲部分を有している。アーム部４１における湾曲部分よりも延設方向の一端部側は水平方向に延びている。アーム部４１における湾曲部分よりも延設方向の他端部側は鉛直方向に延び、ユニット回転板３１に形成された貫通孔３１ａを介して直動駆動部４２内に入り込んでいる。そして、アーム部４１の延設方向の他端部側は、鉛直方向に移動可能な状態で直動駆動部４２内に収容されている。直動駆動部４２は、アーム部４１の延設方向の他端部を鉛直方向上方から鉛直方向下方に向けて直動させることにより送電ユニット１３を押し出す。一方、直動駆動部４２は、アーム部４１の延設方向の他端部を鉛直方向下方から鉛直方向上方に向けて直動させることにより、送電ユニット１３を引き戻す。この場合、アーム部４１の延設方向の他端部の直動距離が送電ユニット１３の直動距離に対応する。
【００３２】
ちなみに、図１に示すように、アーム部４１の湾曲部分には、当該アーム部４１の湾曲を補助する補助ローラ４３が設けられている。補助ローラ４３は、アーム部４１の湾曲部分を挟むように配置されている。これにより、アーム部４１は、湾曲した状態で、その延設方向に移動可能となっている。また、図示は省略するが、補助ローラ４３は、連結部材によってユニット回転板３１に連結されている。したがって、ユニット回転板３１の回転に伴って、補助ローラ４３は、枠状のフレーム３３に対する相対位置が変更される。
【００３３】
ここで、ユニット回転板３１が回転すると、それに伴い直動駆動部４２及び補助ローラ４３は、枠状のフレーム３３に対する相対位置が変更される。すると、アーム部４１が回転中心線Ａを中心に回転する。これにより、送電ユニット１３が回転中心線Ａを中心に回転する。この場合、アーム部４１によって送電ユニット１３が押し出される方向、すなわち送電ユニット１３の直動方向が変更される。つまり、ユニット回転機構３０は、設置面Ｇと直交する方向に延びる回転中心線Ａを中心として送電ユニット１３を周方向に移動させることを通じて、送電ユニット１３の直動方向を変更するものである。そして、直動機構４０は、回転中心線Ａに対して径方向に送電ユニット１３を移動させるものである。
【００３４】
以上の通り、送電ユニット１３は、回転中心線Ａに対して径方向及び周方向の双方に移動可能となっている。これにより、送電ユニット１３は、設置面Ｇに沿って、２次元的に移動可能となっている。
【００３５】
ここで、送電ユニット１３が補助ローラ４３（回転中心線Ａ）に最も近づいた位置であって送電ユニット１３の可動角度範囲の中間位置を、送電ユニット１３の初期位置とする。そして、初期位置における送電ユニット１３の直動方向と一致する線を基準線Ｌ１とする。また、以降の説明において、説明の便宜上、設置面Ｇに沿う方向であって初期位置における送電ユニット１３の直動方向に沿う方向をＹ方向と言い、設置面Ｇに沿う方向であってＹ方向に直交する方向をＸ方向と言う。さらに、Ｙ方向において、送電機器１１に対して車両Ｃが配置される側を前方とし、それとは反対側を後方とする。
【００３６】
なお、アーム部４１は中空の筒状であり、その内部には、送電ユニット１３と交流電源１２とを接続するものであって、交流電力が伝送されるケーブルが収容されている。また、アーム部４１は、その延設方向に対する応力に起因して縮まないよう剛性を有するもので形成されている。そして、アーム部４１は、その短手方向の一方（送電ユニット１３の直動方向及び鉛直方向の双方に直交する方向、詳細にはＸ方向）には湾曲しにくい。
【００３７】
次に、車両Ｃの位置検出に係る構成について説明する。
図１及び図２に示すように、非接触電力伝送装置１０の送電機器１１は、検出ビームＢを照射するとともに検出ビームＢの反射ビームＢｒを検出する検出部５０を備えている。検出ビームＢは、設置面Ｇに沿う方向である水平方向（Ｘ方向及びＹ方向）に沿って照射される。検出部５０は、検出ビームＢが物体に当たって検出部５０に戻ってくる反射ビームＢｒを検出する。この場合、反射ビームＢｒが検出された方向における検出部５０から物体までの距離は、反射ビームＢｒに関する情報、例えば検出ビームＢが照射されてから反射ビームＢｒが検出されるまでの時間等を用いることにより導出できる。
【００３８】
ここで、図１に示すように、検出部５０の取付位置は、検出ビームＢが車両Ｃの底部（詳細には受電ユニット２３）と設置面Ｇ（詳細には送電ユニット１３）との間に検出ビームＢが照射されるよう設定されている。かかる構成によれば、車両Ｃの底部と設置面Ｇとの間には、一対のタイヤＴ１，Ｔ２のみしか存在しないため、検出ビームＢは一対のタイヤＴ１，Ｔ２には照射される一方、車両Ｃの他の部位には照射されない。よって、検出部５０が反射ビームＢｒを検出した場合、当該反射ビームＢｒは、一対のタイヤＴ１，Ｔ２からのものであるとみなすことができる。
【００３９】
なお、検出ビームＢの具体的な態様については任意であるが、例えば光、超音波、電波等が考えられる。なお、光には、可視光、紫外線、赤外線等、任意の波長のものが含まれる。例えば、検出ビームＢとして赤外線を用いる場合には、反射光の遅延時間により光路長を計算する方式が考えられる。また、検出ビームＢとして超音波を用いる場合には、超音波ホーン等を用いて指向性を高め、その超音波の反射波の遅延時間により伝播長を計算する方式が考えられる。また、検出ビームＢは、鉛直方向の拡散角度が「０」又は「０」に近い比較的指向性（直進性）の高いものが用いられる。
【００４０】
ちなみに、図２に示すように、検出部５０は、基準線Ｌ１上に配置されており、鉛直方向を軸線方向として回転可能となっている。詳細には、フレーム３３のうち前方（車両Ｃ側）にあってＸ方向に延びた前側フレーム３３ａには、後方に延びた延出部５１が設けられている。送電機器１１は、延出部５１の底面に回転可能な状態で取り付けられた検出回転板５２を備えている。検出部５０は、検出回転板５２の底面に固定されており、検出回転板５２の回転に伴って回転する。検出部５０は、鉛直方向を軸線方向として回転することにより、複数方向に検出ビームＢを照射することが可能となる。本実施形態では、検出ビームＢの照射範囲Ｓは、鉛直方向上方から見て扇状となる。検出ビームＢの照射範囲Ｓは、送電ユニット１３の可動範囲よりも広い。検出ビームＢの照射範囲Ｓは、検出部５０が一対のタイヤＴ１，Ｔ２を検出可能な範囲とも言える。
【００４１】
ちなみに、各コントローラ１４，２５間で無線通信が可能な無線通信可能範囲は、検出ビームＢの照射範囲Ｓよりも広く設定されている。このため、車両Ｃの一対のタイヤＴ１，Ｔ２が検出ビームＢの照射範囲Ｓ内に配置される前に、各コントローラ１４，２５間で無線通信が可能となる。
【００４２】
なお、説明の便宜上、検出部５０を原点としてＸ方向及びＹ方向で規定される平面をＸＹ平面とする。
ここで、検出部５０は、周囲に車両Ｃが存在するか否かに関わらず、予め定められた周期で回転しながら検出ビームＢを照射して、定期的に位置検出を行なっている。詳細には、検出部５０は、照射範囲Ｓの周方向の一端から他端までに亘って所定の走査角毎に検出ビームＢを照射するとともにその反射ビームＢｒを検出する一連の動作（以降レーザスキャンという）を１回として、当該レーザスキャンを定期的に行なっている。この場合、レーザスキャンが複数回行われた場合、検出部５０は、同一方向に複数回検出ビームＢを照射しているとも言える。なお、走査角とは、例えばＸ軸（原点を通りＸ方向に延びる直線）に対する角度である。
【００４３】
図３に示すように、検出部５０は、その検出結果に関する信号を、送電機器１１に設けられた信号処理部６０に逐次送信する。詳細には、検出部５０は、反射ビームＢｒを検出した場合には、有効値として反射ビームＢｒに関する情報が含まれた有効信号を送信する一方、反射ビームＢｒを検出しない場合には無効信号を送信する。反射ビームＢｒに関する情報とは、検出部５０から物体までの距離を特定可能な情報（例えば検出ビームＢが照射されてから反射ビームＢｒが検出されるまでの時間）である。
【００４４】
信号処理部６０は、検出部５０の検出結果に関する信号を受信する度に、当該検出部５０の検出結果に対応した情報を導出し、その導出された情報を、信号処理部６０に設けられた記憶部６０ａに時系列で順次記憶させる導出部６０ｂを備えている。導出部６０ｂは、有効信号を受信した場合には、反射ビームＢｒに関する情報に基づいて当該反射ビームＢｒが検出された方向における検出部５０から物体までの距離を導出し、その距離に関する情報を記憶部６０ａに記憶させる。また、導出部６０ｂは、無効信号を受信した場合には、無効値として例えば無限値を記憶部６０ａに記憶させる。
【００４５】
ここで、既に説明した通り、検出ビームＢは、一対のタイヤＴ１，Ｔ２に照射されるものであり、検出部５０は一対のタイヤＴ１，Ｔ２からの反射ビームＢｒを検出するものである。このため、導出部６０ｂは、反射ビームＢｒが検出された方向における検出部５０から車両Ｃの一対のタイヤＴ１，Ｔ２までの距離を導出することとなる。
【００４６】
また、導出部６０ｂは、検出ビームＢの照射角度（走査角）、詳細には検出部５０の回転角度を把握可能となっている。そして、導出部６０ｂは、導出した距離と当該距離が導出された走査角とを対応付けて記憶部６０ａに記憶させる。つまり、導出部６０ｂは、走査角と距離とを対応付けることにより、検出ビームＢの各照射方向における一対のタイヤＴ１，Ｔ２の位置を極座標として導出し、その情報を記憶部６０ａに記憶させている。
【００４７】
なお、検出部５０から一対のタイヤＴ１，Ｔ２までの距離を非接触で導出することに着目すれば、検出部５０及び導出部６０ｂは、非接触で検出ビームＢの各照射方向における物体の位置を導出するレーザ式の測域センサであると言える。
【００４８】
図３に示すように、信号処理部６０は、複数回のレーザスキャンによって得られた複数の極座標のうち、同一角度の極座標の距離の平均を算出する第１算出部６１と、第１算出部６１よりも少ない回数のレーザスキャンによって得られた複数の極座標のうち、同一角度の極座標の距離の平均を算出する第２算出部６２とを備えている。つまり、第１算出部６１は、同一方向に所定回数照射された検出ビームＢの反射ビームＢｒに基づき導出された複数の導出位置（座標）の平均を算出する。第２算出部６２は、同一方向に向けて上記所定回数よりも少ない回数照射された検出ビームＢの反射ビームＢｒに基づき導出された複数の導出位置（座標）の平均を算出する。各算出部６１，６２は、記憶部６０ａに記憶されている複数の導出位置を用いて平均を算出する。上記所定回数は例えば３回以上である。
【００４９】
また、図３に示すように、信号処理部６０は、検出ビームＢの照射範囲Ｓ内に物体が存在するか否かを判定する物体存在判定部６３と、物体存在判定部６３により物体が存在すると判定された場合に、当該物体が送電対象である車両Ｃであるか異物であるかを特定する物体特定部６４とを備えている。また、電源側コントローラ１４は、第１算出部６１の算出結果に基づいて受電ユニット２３の位置を特定する位置特定部７１を備えている。
【００５０】
以下、これらの構成について、導出部６０ｂの導出結果の詳細とともに説明する。なお、本実施形態では、検出対象は一対のタイヤＴ１，Ｔ２であるが、導出態様について両者は同一である。
【００５１】
まず、検出部５０による検出態様について説明すると、図４に示すように、所定の走査角毎に検出ビームＢが照射される。この場合、一部の範囲（例えばθ１〜θ７）の検出ビームＢは、物体である一方のタイヤＴ１に照射されるとともに反射され、別の範囲（例えばθ８〜θ１４）の検出ビームＢは、別の物体である他方のタイヤＴ２に照射されるとともに反射される。そして、走査角と距離とが対応付けられることにより、複数（例えば１４個）の座標Ｐ１〜Ｐ１４が極座標として導出される。なお、言うまでもないが、適宜、極座標をＸＹ座標に変換してもよい。また、導出される座標の数は、説明の便宜上１４個としたが、これに限られず任意である。本実施形態では、座標Ｐ１〜Ｐ１４が「反射ビームが検出された方向における前記物体の位置」に対応する。
【００５２】
ここで、仮にタイヤＴ１，Ｔ２が停止している場合であっても、導出部６０ｂの導出結果（原点からの距離）には、ばらつきがある。例えば、図５に示すように、各座標Ｐ１〜Ｐ１４のうち例えば、走査角（Ｘ軸に対する角度）が第１角度θ１である第１座標Ｐ１において複数回検出を行った場合、原点からの距離に、ばらつきが生じ得る。
【００５３】
かかる構成において、第１算出部６１は、上記第１座標Ｐ１における複数（例えば９つ）のサンプル数から平均座標を算出する。この場合、サンプルは最新のものから採用する。つまり、予め定められた時間内に得られた第１座標Ｐ１に関する複数のサンプルのうち、取得されたタイミングが新しいものから順に、Ｐｔ１→Ｐｔ２→…→Ｐｔ９とすると、第１算出部６１は、これら各座標Ｐｔ１〜Ｐｔ９の平均座標を算出する。各座標Ｐｔ１〜Ｐｔ９が「前記導出部が同一方向に向けて複数回照射された前記検出ビームの前記反射ビームに基づいて導出した複数の導出位置」に対応する。
【００５４】
第２算出部６２は、第１算出部６１よりも少ないサンプル数（例えば３つ）の平均座標を算出する。この場合、サンプルは最新のものから採用する。つまり、第２算出部６２は、例えば各座標Ｐｔ１〜Ｐｔ３の平均座標を算出する。
【００５５】
なお、サンプル数の具体的な数は任意である。要は、第１算出部６１が平均座標を算出するのに使用するサンプル数をｍとし、第２算出部６２が平均座標を算出するのに使用するサンプル数をｎとした場合に、ｍ＞ｎであればよい。また、以降の説明において、第１算出部６１にて算出された平均座標を第１平均座標といい、第２算出部６２にて算出された平均座標を第２平均座標という。
【００５６】
各算出部６１，６２は、上記平均座標の算出を、物体が検出された走査角（反射ビームＢｒを検出した走査角）ごとに行う。これにより、図６に示すように、第１算出部６１によって各第１平均座標Ｐ１ｍ〜Ｐ１４ｍが算出される。また、図７に示すように、第２算出部６２によって各第２平均座標Ｐ１ｎ〜Ｐ１４ｎが算出される。なお、各算出部６１，６２は、定期的に上記算出を行っている。
【００５７】
物体存在判定部６３は、第２算出部６２の算出結果に基づいて、検出ビームＢの照射範囲Ｓ内に物体が存在するか否かを判定する。詳細には、既に説明した通り、検出部５０は、反射ビームＢｒを検出した場合には、反射ビームＢｒに関する情報が含まれた有効信号を導出部６０ｂに送信する一方、反射ビームＢｒを検出しない場合には無効信号を導出部６０ｂに送信する。導出部６０ｂは、有効信号を受信した場合には、距離を導出し、その距離に関する情報を記憶部６０ａに記憶させ、無効信号を受信した場合には、無効値（無限値）を記憶部６０ａに記憶させる。この場合、第２算出部６２による算出に用いられる座標Ｐｔ１〜Ｐｔ３のうち少なくとも１つに無効値（無限値）が設定されていると、第２算出部６２の算出結果は無効値（無限値）となる。一方、第２算出部６２による算出に用いられる座標Ｐｔ１〜Ｐｔ３が全て有効値であれば、第２算出部６２の算出結果は有効値となる。
【００５８】
なお、無効値は、無限値に限られず、有効値と合わせて平均した場合に無効値となることができる値であれば任意である。例えば判別対象値が予め定められた閾値未満である場合には判別対象値は有効値であり、判別対象値が上記閾値以上である場合には判別対象値は無効値であると判別する構成においては、無効値は、平均値が上記閾値以上となるように当該閾値よりも十分に大きい値に設定されているとよい。
【００５９】
かかる構成において、物体存在判定部６３は、少なくとも一方向（少なくとも１つの走査角）における第２算出部６２の算出結果が有効値である場合、物体が存在すると判定する一方、全方向（全走査角）における第２算出部６２の算出結果が無効値である場合には、物体が存在しないと判定する。
【００６０】
図３に示すように、信号処理部６０の物体特定部６４は、基準導出パターンが記憶されている基準導出パターン記憶部６４ａを備えている。物体特定部６４は、物体存在判定部６３により物体が存在すると判定された場合には、基準導出パターンを参照して、物体が車両Ｃか異物かを特定する。
【００６１】
基準導出パターンは、導出部６０ｂが車両Ｃの一対のタイヤＴ１，Ｔ２に対して検出ビームＢが複数方向に照射された場合に検出された反射ビームＢｒに基づいて導出した導出パターンである。例えば、基準導出パターンは各タイヤＴ１，Ｔ２の外形に沿った座標分布である。
【００６２】
物体特定部６４は、第１算出部６１の算出結果である各第１平均座標Ｐ１ｍ〜Ｐ１４ｍ、又は、第２算出部６２の算出結果である各第２平均座標Ｐ１ｎ〜Ｐ１４ｎと、基準導出パターンとを比較することにより、物体が車両Ｃの一対のタイヤＴ１，Ｔ２であるか異物であるかを特定する。なお、本実施形態では、各第１平均座標Ｐ１ｍ〜Ｐ１４ｍ、及び、各第２平均座標Ｐ１ｎ〜Ｐ１４ｎが、「前記導出部が、前記物体に対して前記検出ビームが複数方向に照射された場合に検出された前記各反射ビームに基づき導出した導出パターン」に対応する。
【００６３】
以下、物体特定部６４の詳細について説明する。なお、説明の便宜上、物体特定部６４が各第２平均座標Ｐ１ｎ〜Ｐ１４ｎを用いた場合について説明する。
まず、物体特定部６４は、各第２平均座標Ｐ１ｎ〜Ｐ１４ｎのグループ分けを行う。例えば、物体特定部６４は、各第２平均座標Ｐ１ｎ〜Ｐ１４ｎの隣り合うもの同士の座標の差分を算出し、その算出結果が予め定められた閾値未満であるか否かを判定する。そして、物体特定部６４は、上記差分が閾値未満である場合には同一グループであると判定する一方、上記差分が閾値以上である場合には異なるグループであると判定する。本実施形態では、物体特定部６４は、各第２平均座標Ｐ１ｎ〜Ｐ７ｎを１グループとし、各第２平均座標Ｐ８ｎ〜Ｐ１４ｎを１グループとして扱う。物体特定部６４は、各グループにつき１つの物体が存在すると特定する。つまり、グループ数が物体の数となる。なお、グループ分けの具体的な構成としては、これに限られず、例えば走査角が連続しているもの同士を１グループとして扱ってもよい。
【００６４】
そして、物体特定部６４は、各第２平均座標Ｐ１ｎ〜Ｐ７ｎにおける隣り合うもの同士の差分から座標分布を算出し、物体の外形を推定する。同様に、物体特定部６４は、各第２平均座標Ｐ８ｎ〜Ｐ１４ｎにおける隣り合う同士の差分から座標分布を算出し、物体の外形を推定する。そして、物体特定部６４は、各第２平均座標Ｐ１ｎ〜Ｐ７ｎ，Ｐ８ｎ〜Ｐ１４ｎの座標分布（特定対象導出パターン）と基準導出パターンとを比較する。詳細には、物体特定部６４は、各第２平均座標Ｐ１ｎ〜Ｐ７ｎ，Ｐ８ｎ〜Ｐ１４ｎから推定された物体の外形が基準導出パターンから推定されるタイヤＴ１，Ｔ２の外形と一致又は対応しているか否かを判定する。物体特定部６４は、両者が一致又は対応している場合には、物体は車両Ｃの一対のタイヤＴ１，Ｔ２であると特定する。
【００６５】
なお、各第２平均座標Ｐ１ｎ〜Ｐ７ｎ，Ｐ８ｎ〜Ｐ１４ｎから推定された物体の外形と、基準導出パターンから推定されるタイヤＴ１，Ｔ２の外形とが対応するとは、外形がある程度類似していればよい。例えば、基準導出パターンから推定されるタイヤＴ１，Ｔ２の外形を基準形状とする。この場合、各第２平均座標Ｐ１ｎ〜Ｐ７ｎ，Ｐ８ｎ〜Ｐ１４ｎから推定された物体の外形が、基準形状と同一若しくは相似である場合、又は、基準形状に対して予め定められた許容範囲（例えばタイヤ規格）内で異なっている場合には、両者は対応しているものとする。
【００６６】
一方、物体特定部６４は、２つ以上のグループが存在しない場合、又は、２つにグループ分けされた各第２平均座標Ｐ１ｎ〜Ｐ７ｎ，Ｐ８ｎ〜Ｐ１４ｎから推定された２つの物体の外形が、基準導出パターンから推定されるタイヤＴ１，Ｔ２の外形と対応していない場合には、物体は異物であると特定する。両者が対応していない場合とは、例えば各第２平均座標Ｐ１ｎ〜Ｐ７ｎ，Ｐ８ｎ〜Ｐ１４ｎから推定された２つの物体の外形が、基準形状に対して許容範囲外となるほど異なっている場合等が考えられる。詳細には、例えば各第２平均座標Ｐ１ｎ〜Ｐ７ｎ，Ｐ８ｎ〜Ｐ１４ｎから推定された物体の幅が、タイヤ規格外の幅となっている場合等が考えられる。
【００６７】
ちなみに、物体特定部６４は、グループ分けをした結果、３つ以上の物体が存在すると判定された場合、同一形状の物体が複数存在するか否かを判定し、同一形状の物体が複数存在する場合には、これらの物体の第２平均座標と基準導出パターンとを比較して、上記各物体がタイヤＴ１，Ｔ２か異物かを特定する。そして、物体特定部６４は、同一形状の各物体がタイヤＴ１，Ｔ２であると特定した場合には、その他の物体を異物と特定する。
【００６８】
信号処理部６０は、電源側コントローラ１４からの要求に応じて、タイヤＴ１，Ｔ２の中心座標を導出する。詳細には、信号処理部６０は、電源側コントローラ１４からの要求に応じて、第１算出部６１の算出結果、又は、第２算出部６２の算出結果を用いて、物体の特定を行うよう物体特定部６４に指示を出す。物体特定部６４は、上記指示に基づいて、物体の特定、及び、タイヤＴ１，Ｔ２に対応する平均座標のグループ分けを行う。そして、信号処理部６０は、グループ分けされた平均座標からタイヤＴ１，Ｔ２の中心座標を導出する。
【００６９】
本実施形態では、信号処理部６０は、グループ分けされた各第１平均座標Ｐ１ｍ〜Ｐ７ｍ，Ｐ８ｍ〜Ｐ１４ｍに基づいてタイヤＴ１，Ｔ２の中心座標である第１中心座標Ｐｃｍを導出し、当該第１中心座標Ｐｃｍを電源側コントローラ１４に送信する。また、信号処理部６０は、電源側コントローラ１４からの要求に応じて、グループ分けされた各第２平均座標Ｐ１ｎ〜Ｐ７ｎ，Ｐ８ｎ〜Ｐ１４ｎに基づいてタイヤＴ２の中心座標である第２中心座標Ｐｃｎを導出し、当該第２中心座標Ｐｃｎを電源側コントローラ１４に送信する。第１中心座標Ｐｃｍと第２中心座標Ｐｃｎが「送電対象の特定部位の位置」に対応する。
【００７０】
ここで、サンプル数の関係上、第１平均座標Ｐ１ｍ〜Ｐ１４ｍの方が、第２平均座標Ｐ１ｎ〜Ｐ１４ｎよりも、精度が高い。このため、第１算出部６１の算出結果を用いて導出される第１中心座標Ｐｃｍの方が、第２算出部６２の算出結果を用いて導出される第２中心座標Ｐｃｎよりも、精度が高い。このため、図６及び図７に示すように、第１中心座標Ｐｃｍは、第２中心座標Ｐｃｎよりも、実際のタイヤＴ２の中心座標である真値Ｐｃｃに近づいている。なお、図７においては、図６との違いを明確にするべく、第２中心座標Ｐｃｎと真値Ｐｃｃとのずれを誇張して示している。
【００７１】
一方、算出に要する時間に着目すれば、第２算出部６２の方が、第１算出部６１よりも、算出に用いるサンプル数が少ないため、第２算出部６２の方が、第１算出部６１よりも、算出に要する時間が短い。このため、仮に各中心座標Ｐｃｍ，Ｐｃｎの導出が同時に行われた場合、第１中心座標Ｐｃｍよりも第２中心座標Ｐｃｎの方が先に導出される。
【００７２】
ちなみに、導出位置の平均（各平均座標Ｐ１ｍ〜Ｐ１４ｍ，Ｐ１ｎ〜Ｐ１４ｎ）の算出と、同一走査角における複数の距離の平均の算出とは等価である。このため、各算出部６１，６２は、同一走査角における複数の導出距離の平均を算出しているものとも言える。同一走査角における導出距離とは、同一方向に向けて複数回照射された検出ビームＢの反射ビームＢｒに基づき導出された距離である。
【００７３】
電源側コントローラ１４の位置特定部７１は、第１算出部６１の算出結果を用いて導出される一対のタイヤＴ１，Ｔ２の第１中心座標Ｐｃｍ（図６参照）に基づいて、受電ユニット２３の中心座標Ｐｘ（図２参照）を特定する。この場合、車両側コントローラ２５は、各タイヤＴ１，Ｔ２の中心座標の真値Ｐｃｃから、受電ユニット２３の中心座標Ｐｘを特定するための固有情報２５ａ（図１参照）を有している。位置特定部７１は、受電ユニット２３の中心座標Ｐｘを特定する際は、固有情報２５ａを車両側コントローラ２５から受け取り、その固有情報２５ａと、一対のタイヤＴ１，Ｔ２の第１中心座標Ｐｃｍとを用いて受電ユニット２３の中心座標Ｐｘを特定する。
【００７４】
なお、固有情報２５ａの具体的な内容については任意であるが、例えば一方のタイヤＴ１の中心座標の真値Ｐｃｃと受電ユニット２３の中心座標Ｐｘとの距離、及び、他方のタイヤＴ２の中心座標の真値Ｐｃｃと受電ユニット２３の中心座標Ｐｘとの距離等がある。また、受電ユニット２３の中心座標Ｐｘから、各タイヤＴ１，Ｔ２の中心座標の真値Ｐｃｃを結ぶ直線に向けて垂線を引いた場合の当該直線と垂線との交点を特定点とすると、固有情報２５ａは、一方のタイヤＴ１の中心座標の真値Ｐｃｃ（又は他方のタイヤＴ２の中心座標の真値Ｐｃｃ）から特定点までの距離と、垂線の長さとであってもよい。要は、固有情報２５ａは、各タイヤＴ１，Ｔ２の中心座標の真値Ｐｃｃ（特定部位の位置）と、受電ユニット２３の中心座標Ｐｘとの位置関係に関する情報である。
【００７５】
次に、電源側コントローラ１４にて実行される一連の充電処理について説明する。
図８に示すように、電源側コントローラ１４は、まずステップＳ１０１にて、車両側コントローラ２５と無線通信が可能となるまで待機する。
【００７６】
電源側コントローラ１４は、車両側コントローラ２５と無線通信可能となった場合、ステップＳ１０２に進む。ステップＳ１０２では、電源側コントローラ１４は、定期的に物体存在判定部６３に対して物体が存在するか否かの判定結果を要求する。そして、物体存在判定部６３は、上記要求に基づいて、第２算出部６２の算出結果を用いて物体が存在するか否かを判定し、その判定結果を電源側コントローラ１４に送信する。そして、電源側コントローラ１４は、物体が存在する旨を示す判定結果が得られるまで待機する。
【００７７】
電源側コントローラ１４は、物体存在判定部６３により物体が存在すると判定された場合、ステップＳ１０３に進み、当該物体がタイヤＴ１，Ｔ２か否かを判定する。詳細には、電源側コントローラ１４は、物体特定部６４に対して特定結果を要求する。物体特定部６４は、第２算出部６２の算出結果を用いて、物体がタイヤＴ１，Ｔ２であるか異物であるかを特定し、その特定結果を電源側コントローラ１４に送信する。これにより、電源側コントローラ１４は、物体がタイヤＴ１，Ｔ２か異物かを特定できる。
【００７８】
電源側コントローラ１４は、物体がタイヤＴ１，Ｔ２である場合には、ステップＳ１０４に進む一方、物体が異物である場合には、ステップＳ１０５に進み、第１異物対応処理を実行する。第１異物対応処理では、例えば電源側コントローラ１４は、報知部１５を用いて異物が存在することを報知し、当該異物が除去されるまで当該報知を継続する。そして、電源側コントローラ１４は、異物が除去された場合には、ステップＳ１０１に戻る。なお、これに限られず、電源側コントローラ１４は、異物が検知された場合には、当該充電処理を終了してもよい。
【００７９】
ステップＳ１０４では、電源側コントローラ１４は、車両Ｃが停止するまで待機する。車両Ｃが移動しているか否かの判定の具体的な構成としては、例えば電源側コントローラ１４は、定期的に信号処理部６０に対して第２中心座標Ｐｃｎの時間変化を要求し、予め定められた期間内における第２中心座標Ｐｃｎの移動距離が予め定められた閾値未満である場合に車両Ｃが停止していると判定すること等が考えられる。
【００８０】
電源側コントローラ１４は、車両Ｃが停止していると判定された場合、ステップＳ１０６に進む。ステップＳ１０６では、電源側コントローラ１４は、信号処理部６０に対して第１中心座標Ｐｃｍを要求し、第１中心座標Ｐｃｍを取得することにより、タイヤＴ１，Ｔ２の位置を把握する。第１中心座標Ｐｃｍは、第１算出部６１の算出結果を用いて得られるものである。そして、電源側コントローラ１４の位置特定部７１は、第１中心座標Ｐｃｍと固有情報２５ａとに基づいて受電ユニット２３の中心座標Ｐｘを特定する。
【００８１】
その後、電源側コントローラ１４は、ステップＳ１０７にて、受電ユニット２３の中心座標Ｐｘに基づいて、送電ユニット１３の目標値を算出する。目標値とは、送電ユニット１３が受電ユニット２３の直下の位置に配置されるための初期位置からの移動値である。移動値とは、詳細には、回転中心線Ａを原点とした場合の基準線Ｌ１に対する回転角度、及び、送電ユニット１３の直動距離である。なお、電源側コントローラ１４の所定の記憶領域には、送電ユニット１３の初期位置の座標情報が記憶されており、電源側コントローラ１４は、目標値の算出の際には、上記初期位置の座標情報を参照する。
【００８２】
その後、電源側コントローラ１４は、ステップＳ１０８にて、送電ユニット１３の移動を開始させる。詳細には、電源側コントローラ１４は、送電ユニット１３が受電ユニット２３の直下に配置されるよう、目標値に基づき直動駆動部４２及び回転モータ３２を制御する。
【００８３】
ここで、送電ユニット１３の移動中、電源側コントローラ１４は、ステップＳ１０９にて、送電ユニット１３が目標位置、すなわち受電ユニット２３の直下に配置されたか否かを判定する。具体的には、送電機器１１は、ユニット回転板３１の回転角度を検出する回転角度センサ、及び、アーム部４１の延設方向の他端部の直動距離を検出する直動距離センサを備えている。電源側コントローラ１４は、これら各センサの検出結果を取得することにより、送電ユニット１３が目標値だけ回転及び直動したかを確認する。
【００８４】
また、電源側コントローラ１４は、ステップＳ１０９と並列であるステップＳ１１０にて、車両Ｃが移動しているか否かを判定する。例えば、電源側コントローラ１４は、定期的に信号処理部６０に対して第２中心座標Ｐｃｎの時間変化を要求し、予め定められた期間内における第２中心座標Ｐｃｎの移動距離が予め定められた閾値以上である場合に車両Ｃが移動していると判定する。車両Ｃが移動していると判定された場合、電源側コントローラ１４は、ステップＳ１１１にて、送電ユニット１３を初期位置に移動させて、ステップＳ１０４に戻る。なお、ステップＳ１１１では、電源側コントローラ１４は、車両Ｃの移動を停止させるよう報知を行ってもよい。
【００８５】
さらに、電源側コントローラ１４は、ステップＳ１０９及びステップＳ１１０と並列であるステップＳ１１２にて、異物を検知したか否かを判定する。詳細には、電源側コントローラ１４は、物体特定部６４に対して異物が存在するか否かの特定結果を要求する。物体特定部６４は、上記要求に基づいて、タイヤＴ１，Ｔ２以外の物体が存在するか否かを判定し、タイヤＴ１，Ｔ２以外の物体が存在する場合には、その特定結果を電源側コントローラ１４に送信する。これにより、電源側コントローラ１４は、物体特定部６４からの特定結果に基づいて、異物を検知できる。
【００８６】
電源側コントローラ１４は、物体特定部６４により異物が検知された場合には、ステップＳ１１３にて、第２異物対応処理を実行する。詳細には、電源側コントローラ１４は、送電ユニット１３の移動を停止させる。そして、電源側コントローラ１４は、報知部１５を用いて、異物が存在することを示す報知を行う。また、電源側コントローラ１４は、異物が除去された場合には、ステップＳ１０８に戻る。
【００８７】
電源側コントローラ１４は、送電ユニット１３が目標値だけ移動した結果、送電ユニット１３が目標位置に到達した場合、ステップＳ１０９を肯定判定し、ステップＳ１１４にて、送電ユニット１３の移動を停止させる。その後、電源側コントローラ１４は、ステップＳ１１５にて、送電を開始する。詳細には、電源側コントローラ１４は、交流電源１２から交流電力が出力されるよう交流電源１２を制御する。これにより、送電ユニット１３から受電ユニット２３に向けて交流電力の送電が行われる。
【００８８】
交流電力の送電中、電源側コントローラ１４は、ステップＳ１１６〜ステップＳ１１８の処理を並列で実行する。
詳細には、電源側コントローラ１４は、ステップＳ１１６では、定期的に車両側コントローラ２５から車両用バッテリ２２の充電状態を取得し、車両用バッテリ２２が満充電になったか否かを定期的に判定する。また、電源側コントローラ１４は、ステップＳ１１７にて、車両Ｃが移動しているか否かを判定する。そして、電源側コントローラ１４は、ステップＳ１１８にて異物検知を行う。
【００８９】
（Ａ）車両用バッテリ２２が満充電となった場合、（Ｂ）車両Ｃが移動した場合、又は（Ｃ）異物が検知された場合、電源側コントローラ１４は、ステップＳ１１９にて、送電を停止する。そして、電源側コントローラ１４は、ステップＳ１２０にて、送電ユニット１３を初期位置に移動させる。
【００９０】
その後、電源側コントローラ１４は、ステップＳ１２１にて、車両Ｃが退出されるまで待機する。そして、車両Ｃが退出された場合、すなわち一対のタイヤＴ１，Ｔ２が検出ビームＢの照射範囲Ｓ外まで車両Ｃが移動した場合、電源側コントローラ１４は、ステップＳ１２１を肯定判定し、ステップＳ１０１に戻る。
【００９１】
次に本実施形態の作用について説明する。
図９に示すように、送電ユニット１３の移動中に、検出ビームＢの照射範囲Ｓ内にタイヤＴ１，Ｔ２とは異なる形状の異物Ｘが侵入した場合、送電ユニット１３の移動が停止する。また、図１０に示すように、送電ユニット１３が受電ユニット２３の直下に配置されており、送電ユニット１３から受電ユニット２３に向けて送電が行われている場合に、検出ビームＢの照射範囲Ｓ内に異物Ｘが侵入した場合、送電が停止する。
【００９２】
以上詳述した本実施形態によれば以下の優れた効果を奏する。
（１）送電機器１１は、検出ビームＢを照射するとともに検出ビームＢの反射ビームＢｒを検出する検出部５０を備えている。そして、送電機器１１は、検出部５０の検出結果に基づいて、検出ビームＢの照射範囲Ｓ内に物体が存在するか否かを判定する物体存在判定部６３と、物体存在判定部６３により物体が存在すると判定された場合に、当該物体が車両Ｃか異物Ｘかを特定する物体特定部６４とを備えている。
【００９３】
かかる構成によれば、検出部５０の検出結果を用いて、物体が存在するか否かの判定が行われるとともに、当該物体の特定が行われる。これにより、仮に物体が車両Ｃである場合には、検出ビームＢが照射されてから反射ビームＢｒが検出されるまでの時間等に基づいて、反射ビームＢｒが検出された方向における検出部５０から車両Ｃまでの距離を導出できる。よって、検出部５０の検出結果を用いて、車両Ｃの位置の把握と、異物検知との双方を行うことができる。この場合、別々の検出部を用いて車両Ｃの位置の把握と異物検知とを行う構成と比較して、構成の簡素化を図ることができる。
【００９４】
（２）検出部５０は、検出ビームＢを複数方向に照射するものであって、各方向における検出ビームＢの反射ビームＢｒをそれぞれ検出するものである。送電機器１１は、反射ビームＢｒに基づいて、当該反射ビームＢｒが検出された方向における物体の位置を導出する導出部６０ｂを備えている。そして、物体特定部６４は、基準導出パターンが記憶されている基準導出パターン記憶部６４ａを備えている。当該基準導出パターンは、導出部６０ｂが、一対のタイヤＴ１，Ｔ２に対して検出ビームが複数方向に照射された場合に検出部５０にて検出された各反射ビームＢｒに基づいて導出した導出パターンである。物体特定部６４は、基準導出パターンと、導出部６０ｂが、物体に対して検出ビームＢが複数方向に照射された場合に検出された反射ビームＢｒに基づき導出した特定対象導出パターンとを比較することにより、物体が車両Ｃか否かを特定する。
【００９５】
詳細には、基準導出パターンは、一例として、タイヤＴ１，Ｔ２の外形に沿った座標分布である。物体特定部６４は、各第２平均座標Ｐ１ｎ〜Ｐ７ｎ，Ｐ８ｎ〜Ｐ１４ｎの座標分布と基準導出パターンとを比較することにより、物体がタイヤＴ１，Ｔ２か異物Ｘかを特定する。これにより、物体がタイヤＴ１，Ｔ２か異物Ｘかの特定を精度よく行うことができる。
【００９６】
（３）送電機器１１は、検出部５０の検出結果に基づいて、車両Ｃの一対のタイヤＴ１，Ｔ２の中心座標を導出する。詳細には、信号処理部６０は、検出部５０の検出結果から導出される導出位置を平均化した各第１平均座標Ｐ１ｍ〜Ｐ７ｍ，Ｐ８ｍ〜Ｐ１４ｍに基づいて、第１中心座標Ｐｃｍを導出する。そして、位置特定部７１は、第１中心座標Ｐｃｍと、固有情報２５ａとに基づいて受電ユニット２３の中心座標Ｐｘを特定する。これにより、送電ユニット１３と受電ユニット２３との位置合わせを好適に行うことができる。
【００９７】
（４）送電ユニット１３は移動可能となっており、電源側コントローラ１４は、受電ユニット２３の中心座標Ｐｘに基づいて、送電ユニット１３を移動させる。かかる構成において、電源側コントローラ１４は、送電ユニット１３の移動中に、異物Ｘが検知された場合（詳細には物体特定部６４により異物Ｘが特定された場合）には、送電ユニット１３の移動を停止させる。よって、送電ユニット１３が異物Ｘに衝突することを抑制できる。
【００９８】
（５）電源側コントローラ１４は、送電ユニット１３から受電ユニット２３に向けて電力伝送が行われている状況、詳細には交流電源１２から交流電力が出力されている状況において、異物Ｘが検知された場合には、交流電力の出力を停止させる。これにより、異物Ｘに起因して電力伝送に支障が生じ得る場合、当該支障が生じた状態での電力伝送が継続されることを抑制できる。
【００９９】
（６）送電機器１１は、導出部６０ｂが同一方向に向けて複数回照射された検出ビームＢの反射ビームＢｒに基づいて導出した複数の導出位置（各座標Ｐｔ１〜Ｐｔ３）の平均を算出する第２算出部６２を備えている。そして、導出部６０ｂにより導出される導出位置は、反射ビームＢｒが検出された場合には有効値となる一方、反射ビームＢｒが検出されていない場合には無効値となる。無効値は、有効値と合わせて平均した場合に無効値となるよう設定された値である。かかる構成において、物体存在判定部６３は、少なくとも一方向における第２算出部６２の算出結果が有効値である場合には、物体が存在すると判定する。これにより、仮にあるタイミングにおいて、車両Ｃが存在しないにもかかわらず、誤って導出位置が有効値となった場合であっても、車両Ｃが存在すると誤って判定されることがない。よって、車両Ｃが存在するか否かの判定精度の向上を図ることができる。
【０１００】
特に、車両Ｃが存在するか否かの判定に、比較的高速で算出される第２算出部６２の算出結果を用いることにより、照射範囲Ｓ内に車両Ｃが配置されてから、電源側コントローラ１４が車両Ｃを把握するまでのタイムラグを低減できる。
【０１０１】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○  基準導出パターンの具体的な内容は、上記に限られず、タイヤＴ１，Ｔ２であることを特定することができる導出パターンであれば任意である。例えば、基準導出パターンは、タイヤＴ１，Ｔ２間の距離情報であってもよい。この場合、物体特定部６４は、各第２平均座標Ｐ１ｎ〜Ｐ７ｎ，Ｐ８ｎ〜Ｐ１４ｎから第２中心座標Ｐｃｎをそれぞれ導出し、各第２中心座標Ｐｃｎ間の距離を算出する。そして、物体特定部６４は、算出された各第２中心座標Ｐｃｎ間の距離が基準導出パターンのタイヤＴ１，Ｔ２間の距離情報と一致、又は許容範囲内である場合には、物体は車両Ｃの一対のタイヤＴ１，Ｔ２と特定する。一方、物体特定部６４は、算出された各第２中心座標Ｐｃｎ間の距離が上記許容範囲外である場合には、異物Ｘと判定してもよい。なお、本別例においては、各第２中心座標Ｐｃｎ間の距離が特定対象導出パターンに対応する。
【０１０２】
○  物体特定部６４は、物体が車両Ｃか異物Ｘかを特定する際に基準導出パターンを用いたが、これに限られない。例えば、物体特定部６４は、各第２平均座標Ｐ１ｎ〜Ｐ７ｎ，Ｐ８ｎ〜Ｐ１４ｎの差分データに基づいて、２つの物体が所定の間隔を隔てて存在し、これら各物体が連動している場合に、これらの物体を一対のタイヤＴ１，Ｔ２であると特定してもよい。
【０１０３】
○  また、電源側コントローラ１４は、車両側コントローラ２５と無線通信可能な状況となってから物体存在判定部６３により物体が存在すると判定された場合に、当該物体を車両Ｃであると特定してもよい。詳細には、電源側コントローラ１４は、ステップＳ１０１を肯定判定した後、ステップＳ１０２にて物体が存在すると判定された場合に、ステップＳ１０３の処理を行うことなく、当該物体をタイヤＴ１，Ｔ２であると判定する。これにより、基準導出パターンと特定対象導出パターンとの照合といった処理が不要となるため、物体が車両Ｃか異物Ｘかの特定を、比較的容易に行うことができる。当該別例においては、電源側コントローラ１４が物体特定部に対応する。
【０１０４】
○  物体存在判定部６３は、第１算出部６１の算出結果を用いて物体が存在するか否かを判定してもよい。同様に、物体特定部６４は、第１算出部６１の算出結果を用いて物体が車両Ｃか異物Ｘかを特定してもよい。
【０１０５】
○  物体存在判定部６３及び物体特定部６４は、平均座標を用いて物体が存在するか否か、当該物体が車両Ｃか異物Ｘかを特定する構成であったが、これに限られない。例えば、平均座標に代えて、１回のレーザスキャンで得られた座標Ｐ１〜Ｐ１４を用いてもよい。この場合、各算出部６１，６２を省略してもよい。但し、精度の向上に着目すれば、平均座標を用いた方が好ましい。
【０１０６】
○  位置特定部７１を省略してもよい。
○  検出対象は、一対のタイヤＴ１，Ｔ２に限られず、車両Ｃの部位であれば任意である。例えば、車両Ｃのボディであってもよい。この場合、基準導出パターンは車幅情報であるとよい。そして、物体特定部６４は、特定対象導出パターンとして物体の幅を算出し、算出された幅と基準導出パターンの車幅情報とが一致又は許容範囲内であれば、物体を車両Ｃと特定するとよい。また、検出対象として、車両Ｃのナンバープレートを採用してもよい。この場合、基準導出パターンは、ナンバープレートの幅情報であるとよい。
【０１０７】
○  状況に応じて、検出ビームＢの照射範囲Ｓを可変としてもよい。例えば、送電ユニット１３の移動中の照射範囲Ｓを、車両Ｃを検出中の照射範囲Ｓよりも狭くしてもよいし、送電中の照射範囲Ｓを、車両Ｃを検出中の照射範囲Ｓよりも狭くしてもよい。
【０１０８】
○  電源側コントローラ１４は、送電ユニット１３の移動中に、異物Ｘが特定された場合、当該異物Ｘが送電ユニット１３の移動経路上に存在するか否かを判定してもよい。この場合、電源側コントローラ１４は、当該異物Ｘが移動経路上に存在する場合には、送電ユニット１３の移動を停止する一方、異物Ｘが移動経路上に存在しない場合には、送電ユニット１３の移動を継続する構成としてもよい。
【０１０９】
○  物体特定部６４は、異物Ｘを特定した場合、当該異物Ｘが車両Ｃの下方にあるか、車両Ｃの周辺にあるのか特定してもよい。これにより、異物Ｘがどこにあるのかをユーザに報知することができ、利便性の更なる向上を図ることができる。なお、上記特定する方法としては、例えば異物Ｘが一対のタイヤＴ１，Ｔ２間にあるか否かで判定する方法が考えられる。
【０１１０】
○  実施形態では、物体特定部６４により異物Ｘが存在すると特定された場合、当該異物Ｘが移動しているか否かに関わらず報知が行われる構成であったが、これに限られない。例えば、異物Ｘが予め定められた特定期間に亘って停滞していることに基づいて報知が行われる構成であってもよい。
【０１１１】
○  また、異物Ｘが車両Ｃの周辺に存在し、当該異物Ｘが特定期間に亘って停滞している場合、不審者が存在するとして、ユーザの携帯端末等に通知する構成であってもよい。
○  実施形態では、車両Ｃの移動中、送電ユニット１３の移動中及び送電中に、異物検知が行われる構成であったが、これに限られない。例えば、充電が終了してから車両Ｃが退出するまでの期間中に、異物検知を行ってもよい。
【０１１２】
○  物体存在判定部６３及び物体特定部６４は、電源側コントローラ１４にあってもよい。また、信号処理部６０と電源側コントローラ１４とは一体化されていてもよい。
○  信号処理部６０は、送電機器１１にあったが、これに限られず、受電機器２１にあってもよい。この場合、検出部５０は、検出結果を電源側コントローラ１４に送信する。電源側コントローラ１４は、検出部５０の検出結果を逐次車両側コントローラ２５に送信する。これにより、信号処理部６０が、検出部５０の検出結果を把握できる。この場合、信号処理部６０は、車両側コントローラ２５に物体が存在するか否かの判定結果等を送信する。車両側コントローラ２５はそれらの情報を電源側コントローラ１４に送信してもよいし、車両側コントローラ２５が充電処理における各種処理を実行してもよい。この際、車両側コントローラ２５に、位置特定部７１があるとよい。
【０１１３】
○  電源側コントローラ１４は、各ステップＳ１１６〜ステップＳ１１８の処理と並列に、予め定められた強制停止条件が成立したか否かを定期的に判定する処理を実行してもよい。強制停止条件とは、例えば送電機器１１に強制停止スイッチを設け、当該強制停止スイッチが操作された場合等が考えられる。
【０１１４】
○  算出部６１，６２は、対象となるサンプル数について標準偏差を算出し、その標準偏差内のデータのみを用いて平均座標Ｐ１ｍ〜Ｐ１４ｍ，Ｐ１ｎ〜Ｐ１４ｎを算出してもよい。これにより、更なる精度の向上を図ることができる。
【０１１５】
○  特定部位の位置として一対のタイヤＴ１，Ｔ２の中心座標Ｐｃｍ，Ｐｃｎが導出される構成であったが、これに限られず、重心座標が導出される構成であってもよい。また、タイヤＴ１，Ｔ２の外形を示す四角形のうち所定の座標を特定部位の位置とし、その位置に基づき目標値などを算出してもよい。また、特定部位として、算出部６１，６２にて算出された平均座標Ｐ１ｍ〜Ｐ１４ｍ，Ｐ１ｎ〜Ｐ１４ｎのいずれかを採用してもよい。
【０１１６】
さらに、特定部位は、ボディの幅方向の両角部であってもよいし、ボディのナンバープレートが設置される凹部の両角部であってもよい。また、特定部位として、受電ユニット２３の任意の部位を採用してもよい。要は、特定部位は、受電ユニット２３を含めた車両Ｃにおける任意の部位である。
【０１１７】
○  検出部５０が導出部６０ｂを備えている構成でもよい。この場合、検出部５０は、導出部６０ｂにより導出された距離とその距離が導出された角度とを対応付けて信号処理部６０に送信するとよい。
【０１１８】
○  検出ビームＢを走査する具体的な構成は任意である。例えば、検出回転板５２に代えて、検出ビームＢの照射方向を変化させるミラーが設けられていてもよい。
○  検出ビームＢの照射範囲Ｓは扇状となっていたが、これに限られず、円状であってもよい。この場合、導出部６０ｂは、必要な範囲（例えば送電ユニット１３の可動範囲）の検出結果のみを抽出して、その抽出された検出結果を用いて距離の導出を行なってもよい。なお、照射範囲Ｓを可変させる構成に代えて、抽出範囲を可変させてもよい。
【０１１９】
○  受電ユニット２３の中心と２次側コイル２３ａの中心とが一致していたが、これに限られず、ずれていてもよい。この場合、２次側コイル２３ａの中心に合わせて、固有情報２５ａを設定してもよい。
【０１２０】
○  受電ユニット２３の位置として、受電ユニット２３の中心座標Ｐｘを採用したが、これに限られず、中心からずれた位置を採用してもよい。
○  送電ユニット１３を移動させる移動機構の具体的な構成は任意である。例えば、送電ユニット１３をＸＹ方向に移動可能なアクチュエータであってもよいし、送電ユニット１３を直動させるものとして、水平方向に伸縮自在なアーム部を用いてもよい。
【０１２１】
○  直動駆動部４２及び回転モータ３２の制御主体は任意である。例えば、車両側コントローラ２５が、電源側コントローラ１４を介して、これら直動駆動部４２及び回転モータ３２を制御してもよい。
【０１２２】
○  ユニット回転機構３０及び直動機構４０を省略してもよい。この場合、設置面Ｇに設けられる白線や輪止め等を考慮して想定される受電ユニット２３の鉛直方向下方の位置に送電ユニット１３を設置するとよい。
【０１２３】
○  送電ユニット１３に１次側コンデンサが設けられており、受電ユニット２３に２次側コンデンサが設けられていたが、これらを省略してもよい。この場合、各コイル１３ａ，２３ａの寄生容量を用いて磁場共鳴させる。
【０１２４】
○  送電ユニット１３の共振回路の共振周波数と受電ユニット２３の共振回路の共振周波数とは、電力伝送が可能な範囲内で異なってもよい。
○  非接触の電力伝送を実現させるために電磁誘導を用いてもよい。
【０１２５】
○  ２次側コイル２３ａによって受電された交流電力を、車両用バッテリ２２の充電以外の用途に用いてもよい。
○  受電機器２１の搭載対象は任意であり、例えばロボットや電動車いす等の車両Ｃ以外の移動体に搭載されていてもよい。
【０１２６】
○  送電ユニット１３は、１次側コイル１３ａ及び１次側コンデンサからなる共振回路と、その共振回路と電磁誘導で結合する１次側結合コイルとを有する構成であってもよい。同様に、受電ユニット２３は、２次側コイル２３ａ及び２次側コンデンサからなる共振回路と、その共振回路と電磁誘導で結合する２次側結合コイルとを有してもよい。
【０１２７】
次に、上記実施形態及び別例から把握できる好適な一例について以下に記載する。
（イ）前記反射ビームに基づいて、前記反射ビームが検出された方向における前記物体の位置を導出する導出部と、前記導出部が同一方向に向けて複数回照射された前記検出ビームの前記反射ビームに基づいて導出した複数の導出位置の平均を算出する算出部と、を備え、前記導出位置は、前記検出部が前記反射ビームを検出した場合には有効値となる一方、前記検出部が前記反射ビームを検出しない場合には無効値となるものであり、前記無効値と前記有効値との平均は前記無効値となり、前記物体存在判定部は、少なくとも一方向における前記算出部の算出結果が前記有効値である場合には、前記物体が存在すると判定する請求項５に記載の送電機器。
【０１２８】
（ロ）前記１次側コイルを有する送電ユニットは移動可能であり、前記位置特定部により特定された前記２次側コイルの位置に基づいて、前記送電ユニットを移動させる移動制御部を備え、前記移動制御部は、前記送電ユニットの移動中に、前記物体特定部により異物が特定された場合には、前記送電ユニットの移動を停止させるものである請求項４に記載の送電機器。
【０１２９】
（ハ）前記１次側コイルに対して前記交流電力を出力可能な交流電源と、前記交流電源を制御する電源制御部と、を備え、前記電源制御部は、前記交流電源から前記交流電力が出力されている状況において、前記物体特定部により異物が特定された場合には、前記交流電力の出力を停止させる請求項１〜５、（イ）及び（ロ）のうちいずれか一項に記載の送電機器。
【０１３０】
（ニ）交流電力が入力される１次側コイルを有する送電機器から非接触で前記交流電力を受電可能な受電機器において、前記１次側コイルから非接触で前記交流電力を受電可能な２次側コイルと、検出ビームを照射するとともに前記検出ビームの反射ビームを検出する検出部の検出結果に基づいて、前記検出ビームの照射範囲内に物体が存在するか否かを判定する物体存在判定部と、前記物体存在判定部により物体が存在すると判定された場合、前記物体が、前記受電機器が搭載された送電対象か異物かを特定する物体特定部と、を備えていることを特徴とする受電機器。
【符号の説明】
【０１３１】
１０…非接触電力伝送装置、１１…送電機器、１３…送電ユニット、１３ａ…１次側コイル、１４…電源側コントローラ、１５…報知部、２１…受電機器、２３…受電ユニット、２３ａ…２次側コイル、２５…車両側コントローラ、３０…ユニット回転機構、４０…直動機構、５０…検出部、６０…信号処理部、６０ｂ…導出部、６１…第１算出部、６２…第２算出部、６３…物体存在判定部、６４…物体特定部、６４ａ…基準導出パターン記憶部、７１…位置特定部、Ｂ…検出ビーム、Ｂｒ…反射ビーム、Ｓ…検出ビームの照射範囲、Ｘ…異物。
【図１】
2015061484.tif 000003
【図２】
2015061484.tif 000004
【図３】
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【図４】
2015061484.tif 000006
【図５】
2015061484.tif 000007
【図６】
2015061484.tif 000008
【図７】
2015061484.tif 000009
【図８】
2015061484.tif 000010
【図９】
2015061484.tif 000011
【図１０】
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