(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体に搭載され、受光によって発電する光電変換部と、
前記移動体に搭載され、前記移動体を駆動するために前記光電変換部が発電した電力を充電する充電部と、
前記光電変換部に光を照射する光照射部と、
前記光電変換部の受光量を検出する受光量検出部と、
前記受光量検出部で検出した受光量に応じて、前記光照射部による光の照射量を制御する制御部と、
前記光電変換部の温度を検出する温度検出部と、
前記制御部が前記受光量に応じて制御する光の照射量を、前記温度検出部で検出した温度に応じて補正する補正部と、を備え、
前記補正部は、
前記制御部が前記受光量に応じて制御する光の照射量を、前記温度検出部で検出した温度が予め定めた閾値以上のときに減少補正して前記充電を継続することを特徴とする移動体用光給電システム。
【請求項２】
前記制御部は、
前記光電変換部の受光量が一定になるように、前記光照射部による光の照射量を制御することを特徴とする請求項１に記載の移動体用光給電システム。
【請求項３】
前記制御部は、
前記受光量検出部で検出した受光量と、予め設定した目標受光量との偏差に応じて、前記光照射部から照射する光の照射量を制御することを特徴とする請求項２に記載の移動体用光給電システム。
【請求項４】
前記補正部は、
前記温度検出部で検出した温度と、前記閾値との偏差が大きいほど、光の照射量を減少させることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載の移動体用光給電システム。
【請求項５】
前記温度検出部は、
前記光電変換部を撮像する赤外線カメラを備えることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の移動体用光給電システム。
【請求項６】
前記制御部は、
インフラストラクチャ側に設けられ、前記充電部の充電状態を、前記移動体との無線通信により取得し、取得した前記充電部の充電状態が満充電に近づくほど、前記目標受光量を小さく設定することを特徴とする請求項３に記載の移動体用光給電システム。
【請求項７】
前記光照射部による光の照射範囲を含む予め定めた領域内に侵入する異物を検知する異物検知部を備え、
前記制御部は、
前記異物検知部で異物の侵入を検知したときに、前記光照射部による光の照射量を減少させることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載の移動体用光給電システム。
【請求項８】
前記異物検知部は、
カメラ及び赤外線センサの少なくとも一方を用い、異物の侵入を検知することを特徴とする請求項７に記載の移動体用光給電システム。
【請求項９】
移動体を駆動するために、受光によって発電する光電変換部、及び前記光電変換部で発電した電力を充電する充電部を、前記移動体に搭載し、
光照射部によって前記光電変換部に光を照射する際に、前記光電変換部の受光量を検出し、検出した受光量に応じて、前記光照射部による光の照射量を制御し、且つ前記光電変換部の温度を検出し、前記受光量に応じて制御される光の照射量を、前記光電変換部の温度が予め定めた閾値以上のときに減少補正して前記充電を継続することを特徴とする移動体用光給電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移動体用光給電システム、移動体用光給電方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
受光によって発電する光電変換部は、温度が上昇すると、発電効率が低下したり、光電変換部の劣化を招いたりしてしまう。そこで、特許文献１に記載の従来技術では、光電変換部の裏面に冷却用配管を設け、冷却水を循環させることにより、光電変換部の温度上昇を抑制することを提案している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２１８４９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
冷却装置を設けると、冷却水を循環させるポンプの駆動が必要となるため、発電エネルギーを消費してしまう。
本発明の課題は、光電変換部の温度上昇を抑制することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様に係る移動体用光給電システムは、受光によって発電する光電変換部、及び光電変換部で発電した電力を充電する充電部を、移動体に搭載する。そして、光照射部によって光電変換部に光を照射する際に、光電変換部の受光量を検出し、検出した受光量に応じて、光照射部による光の照射量を制御する。また、光電変換部の温度を検出し、受光量に応じて制御される光の照射量を、光電変換部の温度に応じて補正する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、光電変換部の温度を検出し、検出した温度に応じて、光の照射量を補正することにより、光電変換部の温度上昇を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】光給電システムを示す概略構成図である。
【図２】光電変換部を備えた車両の外観である。
【図３】光源側光給電制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図４】車両側光給電制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】日照量に応じた目標照射量の遷移を示すタイムチャートである。
【図６】自然光及びレーザ光の積み上げグラフである。
【図７】温度に応じた目標照射量の遷移を示すタイムチャートである。
【図８】減少補正量の算出に用いるマップである。
【図９】減少補正係数の算出に用いるマップである。
【図１０】赤外線カメラを追加した光給電システムの概略構成図である。
【図１１】第２実施形態の光源側光給電制御処理を示すフローチャートである。
【図１２】目標受光量の算出に用いるマップである。
【図１３】充電状態に応じた目標受光量の遷移を示すタイムチャートである。
【図１４】異物検知部を追加した光給電システムの概略構成図である。
【図１５】第３実施形態の光源側光給電制御処理を示すフローチャートである。
【図１６】異物の検知に応じた目標照射量の遷移を示すタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図面は模式的なものであって、現実のものとは異なる場合がある。また、以下の実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであり、構成を下記のものに特定するものでない。すなわち、本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
【０００９】
《第１実施形態》
《構成》
図１は、光給電システムの概略構成図である。
光給電システム１１は、車載システム１２と、光源システム１３と、を備える。
車載システム１２は、移動体としての車両１４に搭載されるシステムであり、光電変換部２１と、充電部２２と、車両側通信装置２４と、車両側制御部２５と、受光量検出部２６と、温度検出部２７と、を備える。
光源システム１３は、インフラストラクチャ側のシステムであり、光照射部３１と、光源側通信装置３４と、光源側制御部３５と、補正部３６と、を備える。
【００１０】
図２は、光電変換部を備えた車両の外観である。
光電変換部２１は、例えば結晶シリコン系太陽電池や、カルコパイライト系太陽電池等の太陽光パネルからなり、車両１４のルーフ面に設けられ、照射された光によって発電を行ない、電力を出力する。
充電部２２は、例えばリチウムイオンバッテリやニッケル水素バッテリからなり、光電変換部２１から出力される電力を充電する。充電部２２に充電された電力は、図示しない車両用駆動モータへと供給され、車両１４の駆動に用いられる。
【００１１】
受光量検出部２６は、光電変換部２１の受光量を検出する。例えば、光電変換部２１の発電量を検出し、検出した発電量に応じて、光電変換部２１の受光量を検出する。また、オートライト用の受光センサによって受光量を検出してもよい。そして、検出した受光量を車両側制御部２５へ出力する。
温度検出部２７は、光電変換部２１の温度を検出する。例えば、光電変換部２１の裏面に熱電対を設け、これらの熱電対によって光電変換部２１の温度を検出する。また、光電変換部２１の裏面を赤外線センサによってモニタし、赤外線センサによって光電変換部２１の温度を検出してもよい。そして、検出した温度を車両側制御部２５へ出力する。
【００１２】
車両側通信装置２４は、例えばIEEE802.11やBluetooth（登録商標）等の無線通信を利用し、光源側通信装置３４を介した光源システム１３との通信を行なう。
車両側制御部２５は、例えばマイクロコンピュータからなり、後述する車両側光給電制御処理を実行し、光電変換部２１で発電した電力の充電部２２への充電を制御し、且つ光電変換部２１の受光量や温度を検出する。また、車両側制御部２５は、車両側通信装置２４と光源側通信装置３４との通信を介して、光源システム１３と各種情報の送受信を行なう。例えば、後述する光給電要求を受信したり、充電状態、受光量、温度を送信したりする。
【００１３】
光照射部３１は、例えばＬＥＤ（Light Emitting Diode）、及びドライバを備え、ドライバを介した駆動によってＬＥＤからレーザ光を照射する。光照射部３１は、例えば車両１４を駐車又は停車可能な予め定めた光給電エリアの上方に設けられ、光給電エリアに駐車又は停車された車両１４のルーフ面に設けられた光電変換部２１に向かってレーザ光を照射する。
【００１４】
レーザ光の波長は、ＬＥＤのバンドギャップによって決定され、レーザ光の光強度は、ドライバを介してＬＥＤに印加される電圧又は電流によって決定される。レーザ光の波長は、光電変換部２１の吸収端に整合する範囲に設定され、これにより発電効率の向上が図られる。例えば、光電変換部２１が結晶系シリコン太陽電池からなる場合、そのバンドギャップが１.１［ｅＶ］となるため、１１００［ｎｍ］付近が吸収端となるため、レーザ光の波長は１１００［ｎｍ］程度の赤外線を照射する。
【００１５】
光源側通信装置３４は、例えばIEEE802.11やBluetooth（登録商標）等の無線通信を利用し、車両側通信装置２４を介した車載システム１２との通信を行なう。
光源側制御部３５は、例えばマイクロコンピュータからなり、後述する光源側光給電制御処理を実行し、光照射部３１によるレーザ光の照射を制御する。また、光源側制御部３５は、光源側通信装置３４と車両側通信装置２４との通信を介して、車載システム１２と各種情報の送受信を行なう。例えば、後述する充電状態、受光量、温度を受信したり、光給電要求を送信したりする。
【００１６】
次に、光源側制御部３５で実行する光源側光給電制御処理について説明する。
図３は、光源側光給電制御処理の一例を示すフローチャートである。
先ずステップＳ１０１では、光給電要求があるか否かを判定する。具体的には、ユーザによる予め定めた光給電開始操作の有無に応じて、光給電要求があるか否かを判定する。ここで、ユーザによる光給電開始操作がないときには、光給電要求はないと判断してステップＳ１０２に移行する。一方、ユーザによる光給電開始操作があるときには、光給電要求があると判断してステップＳ１０３に移行する。
【００１７】
ステップＳ１０２では、光照射部３１の駆動を中止状態にする、つまり光給電を中止状態にしてから所定のメインプログラムに復帰する。
ステップＳ１０３では、光給電要求を、車載システム１２へ送信する。
続くステップＳ１０４では、車載システム１２より、各種データを受信したか否かを判定する。各種データとは、充電部２２の充電状態（ＳＯＣ）、光電変換部２１の受光量Ｑｒ、及び光電変換部２１の温度Ｔｐである。ここでは、これら各種データを受信するまで待機し、各種データを受信したときにステップＳ１０５に移行する。
【００１８】
ステップＳ１０５では、充電部２２は充電可能であるか否かを、充電状態に応じて判定する。充電部２２の充電状態が満充電であるときには、充電不可能であると判断してステップＳ１０６に移行する。一方、充電部２２の充電状態が満充電でないときには、充電可能であると判断してステップＳ１０８に移行する。
ステップＳ１０６では、充電状態が満充電である旨を報知する。例えば、ユーザが視認可能なインジケータを点灯又は点滅させることにより報知する。
【００１９】
続くステップＳ１０７では、光給電要求を解除（リセット）してからステップＳ１０２に移行する。
続くステップＳ１０８では、下記に示すように、予め定めた目標受光量Ｑｒ＊と受光量Ｑｒとの偏差ΔＱｒを算出する。すなわち、目標受光量Ｑｒ＊から受光量Ｑｒを減算することにより偏差ΔＱｒを算出する。目標受光量Ｑｒ＊とは、光電変換部２１の定格容量（最大受光量）近傍の値である。
ΔＱｒ＝Ｑｒ＊−Ｑｒ
【００２０】
続くステップＳ１０９では、開始フラグがｆｓ＝０にリセットされているか否かを判定する。開始フラグｆｓは、レーザ光の照射を開始したか否かを表すフラグであり、開始フラグがｆｓ＝０にリセットされているときには、レーザ光の照射を開始していないと判断してステップＳ１１０に移行する。一方、開始フラグがｆｓ＝１にセットされているときには、レーザ光の照射を開始していると判断してステップＳ１１２に移行する。
【００２１】
ステップＳ１１０では、下記に示すように、光照射部３１から照射するレーザ光の目標照射量Ｑｉ＊を設定する。すなわち、偏差ΔＱｒをそのまま目標照射量Ｑｉ＊として設定する。
Ｑｉ＊＝ΔＱｒ
続くステップＳ１１１では、開始フラグをｆｓ＝１にセットしてからステップＳ１１３に移行する。
【００２２】
ステップＳ１１２では、下記に示すように、光照射部３１から照射するレーザ光の目標照射量Ｑｉ＊を設定してからステップＳ１１３に移行する。すなわち、偏差ΔＱｒをそのまま目標照射量Ｑｉ＊として設定する。すなわち、前回（１演算周期前）の目標照射量Ｑｉ＊（ｎ−１）に偏差ΔＱｒを加算することにより、今回の目標照射量Ｑｉ＊（ｎ）を設定する。
Ｑｉ＊（ｎ）＝Ｑｉ＊（ｎ−１）＋ΔＱｒ
【００２３】
ステップＳ１１３では、光電変換部２１の温度Ｔｐが予め定めた閾値Ｔｔｈ未満であるか否かを判定する。閾値Ｔｔｈは、光電変換部２１の耐熱温度よりも低い範囲で設定される。ここで、温度Ｔｐが閾値Ｔｔｈ未満であるときには、目標照射量Ｑｉ＊の減少補正は必要ないと判断してステップＳ１１４に移行する。一方、温度Ｔｐが閾値Ｔｔｈ以上であるときには、目標照射量Ｑｉ＊の減少補正が必要であると判断してステップＳ１１５に移行する。
【００２４】
ステップＳ１１４では、光照射部３１を駆動し、目標照射量Ｑｉ＊に応じたレーザ光を光電変換部２１に向かって照射することにより、光給電を実行してから所定のメインプログラムに復帰する。
ステップＳ１１５では、目標照射量Ｑｉ＊を減少補正してからステップＳ１１４に移行する。例えば、目標照射量Ｑｉ＊から所定量だけ減算したり、目標照射量Ｑｉ＊に１よりも小さな所定係数を乗算したりすることにより、目標照射量Ｑｉ＊を減少補正する。
上記が光源側光給電制御処理である。
【００２５】
次に、車両側制御部２５で実行する車両側光給電制御処理について説明する。
図４は、車両側光給電制御処理の一例を示すフローチャートである。
先ずステップＳ１３１では、光源システム１３より、光給電要求を受信したか否かを判定する。ここで、光給電要求を受信していないときには、そのまま所定のメインプログラムに復帰する。一方、光給電要求を受信しているときにはステップＳ１３２に移行する。
ステップＳ１３２では、充電部２２の充電状態（ＳＯＣ）、光電変換部２１の受光量Ｑｒ、及び光電変換部２１の温度Ｔｐを、光源システム１３へ送信してから所定のメインプログラムに復帰する。
上記が車両側光給電制御処理である。
【００２６】
《作用》
次に、第１実施形態の作用について説明する。
光給電の要求があり（ステップＳ１０１の判定が“Yes”）、且つ充電部２２が満充電ではないときに（ステップＳ１０５の判定が“Yes”）、光電変換部２１に向かってレーザ光を照射することにより、光給電を実行する（ステップＳ１１５）。
【００２７】
ここで、レーザ光の照射量について説明する。
先ず、レーザ光を照射する前の受光量Ｑｒと目標受光量Ｑｒ＊との偏差ΔＱｒを算出する（ステップＳ１０８）。光給電エリアが屋外であるなら、レーザ光を照射する前の受光量Ｑｒは、略日照量となる。
そして、レーザ光の照射を開始する際には（ステップＳ１０９の判定が“Yes”）、偏差ΔＱｒをそのまま目標照射量Ｑｉ＊として設定し（ステップＳ１１０）、この目標照射量Ｑｉ＊に応じてレーザ光の照射を開始する。
【００２８】
レーザ光の照射を開始した後は（ステップＳ１０９の判定が“No”）、前回の目標照射量Ｑｉ＊（ｎ−１）に偏差ΔＱｒを加算して今回の目標照射量Ｑｉ＊（ｎ）を設定し（ステップＳ１１２）、この目標照射量Ｑｉ＊に応じてレーザ光の照射を開始する。
このように、受光量Ｑｒと目標受光量Ｑｒ＊との偏差ΔＱｒに応じて、目標照射量Ｑｉ＊を設定することにより、時間帯や天候によって日照量が変化するとしても、光電変換部２１の受光量Ｑｒを一定に保つことができる。すなわち、昼間で快晴時には日照量が多くなるので、目標照射量Ｑｉ＊を減少させ、夜間や悪天候時には日照量が少なくなるので、目標受光量Ｑｒ＊を増加させる。このように、光電変換部２１の受光量Ｑｒを一定に保つことにより、安定した光給電を行なうことができる。
【００２９】
図５は、日照量に応じた目標照射量の遷移を示すタイムチャートである。
時点ｔ１１では、光給電要求がＯＦＦからＯＮに切り替わっている。このとき、時間帯は昼間であり、天候も快晴であるとする。したがって、ある程度の日射量があり、この自然光（太陽光）を光電変換部２１は受光している。そして、このときの受光量Ｑｒと目標受光量Ｑｒ＊との偏差ΔＱｒに応じて目標照射量Ｑｉ＊が設定され、この目標照射量Ｑｉ＊に従ってレーザ光を照射することにより、充電が開始される。
【００３０】
時点ｔ１２では、日没が近づいたり天候が変化したりして日照量が低下し始めている。したがって、本来なら受光量Ｑｒが減少するが、目標受光量Ｑｒ＊と受光量Ｑｒとの偏差ΔＱｒが増加することにより、目標照射量Ｑｉ＊が増加する。このように、日照量の低下に伴って、目標照射量Ｑｉ＊を増加させることにより、光電変換部２１の受光量Ｑｒは、目標受光量Ｑｒ＊を維持するように一定に保たれ、安定した充電が継続される。
図６は、自然光及びレーザ光の積み上げグラフである。
時間帯や天候の変化に伴い自然光が減少したときには、その分だけレーザ光の照射量を増加させることにより、自然光の減少分を補い、光電変換部２１の受光量を一定に保つことができる。
【００３１】
次に、光電変換部２１における温度上昇の抑制について説明する。
光電変換部２１は、温度Ｔｐが上昇すると、発電効率が低下したり、光電変換部２１の劣化を招いてしまう。そこで、例えば冷却水を循環させる冷却装置を設けて、光電変換部２１の温度上昇を抑制することも考えられる。しかしながら、冷却水を循環させるポンプが必要となるため、発電エネルギーを消費してしまう。さらに、コストの増大、車載システム１２の大型化、重量増加も招いてしまう。
【００３２】
そこで、光電変換部２１の温度Ｔｐを検出し、温度Ｔｐが閾値Ｔｔｈ以上であるときには（ステップＳ１１３の判定が“No”）、目標照射量Ｑｉ＊を減少補正する（ステップＳ１１５）。例えば、目標照射量Ｑｉ＊から所定量だけ減算したり、目標照射量Ｑｉ＊に１よりも小さな所定係数を乗算したりする。このように、光電変換部２１の温度Ｔｐに応じて目標照射量Ｑｉ＊を減少補正することにより、冷却装置を用いることなく、光電変換部の温度上昇を抑制することができる。
【００３３】
図７は、温度に応じた目標照射量の遷移を示すタイムチャートである。
時点ｔ１３では、光電変換部２１の温度Ｔｐが閾値Ｔｔｈに達している。このとき、目標受光量Ｑｒ＊を減少補正することにより、受光量Ｑｒが減少するので光電変換部２１の温度上昇を抑制することができる。ここでは、光電変換部２１の温度Ｔｐが閾値Ｔｔｈ近傍を維持したまま推移している。このとき、目標照射量Ｑｉ＊を０にして光給電を中断する訳ではないので、充電速度は低下するものの、充電そのものは継続して行なうことができる。
【００３４】
時点ｔ１４では、例えば降雨により、光電変換部２１の温度Ｔｐが減少し始めている。すなわち、温度Ｔｐが閾値Ｔｔｈ未満になるため、目標照射量Ｑｉ＊の減少補正を中止（解除）し、通常の目標照射量Ｑｉ＊に従ってレーザ光を照射する。これにより、光電変換部２１の受光量Ｑｒが増加するので、再び目標受光量Ｑｒ＊を達成することができる。これにより、充電速度が増加し、効率的な光給電を実行することができる。
なお、充電部２２が満充電になったときには（ステップＳ１０５の判定が“No”）、光給電を終了する（ステップＳ１０２）。
【００３５】
《変形例》
第１実施形態では、光電変換部２１の温度Ｔｐが閾値Ｔｔｈ以上であるときに、目標照射量Ｑｉ＊から所定量だけ減算したり、目標照射量Ｑｉ＊に１よりも小さな所定係数を乗算したりすることにより、減少補正を行なっているが、これに限定されるものではない。例えば、温度Ｔｐと閾値Ｔｔｈとの偏差ΔＴ（＝Ｔｔｈ−Ｔｐ）を算出し、この偏差ΔＴが大きいほど、目標照射量Ｑｉ＊を小さくしてもよい。
【００３６】
すなわち、偏差ΔＴに応じて、減少補正量ΔＱｉを算出し、目標照射量Ｑｉ＊から減少補正量ΔＱｉを減算することにより、減少補正を行なってもよい。
図８は、減少補正量の算出に用いるマップである。
ここでは、座標横軸が偏差ΔＴであり、座標縦軸が減少補正量ΔＱｉである。減少補正量ΔＱｉについては、０よりも大きなＱｉ１を予め定める。そして、偏差ΔＴが０から大きくなるほど、減少補正量ΔＱｉがＱｉ１から大きくなる。
【００３７】
また、偏差ΔＴに応じて、減少補正係数ｋｉを算出し、目標照射量Ｑｉ＊に減少補正係数ｋｉを乗算することにより、減少補正を行なってもよい。
図９は、減少補正係数の算出に用いるマップである。
ここでは、座標横軸が偏差ΔＴであり、座標縦軸が減少補正係数ｋｉである。減少補正係数ｋｉについては、１よりも小さく０よりも大きなｋ１を予め定める。そして、偏差ΔＴが０から大きくなるほど、減少補正係数ｋｉがｋ１から小さくなる。
【００３８】
このように、偏差ΔＴが大きいほど目標照射量Ｑｉ＊を減少補正することにより、光電変換部２１の温度上昇をより適切に抑制することができる。
第１実施形態では、光電変換部２１の温度Ｔｐの検出を、車載システム１２の温度検出部２７で実行しているが、これに限定されるものではなく、光源システム１３の赤外線カメラ３７で実行してもよい。
【００３９】
図１０は、赤外線カメラを追加した光給電システムの概略構成図である。
ここでは、光源システム１３に赤外線カメラ３７を追加すると共に、車載システム１２から温度検出部２７を削除している。赤外線カメラ３３は、光電変換部２１を上方から撮像し、光源側制御部３５は、赤外線カメラ３３で撮像した画像に基づいて光電変換部２１の温度Ｔｐを検出する。これにより、車載システム１２と光源システム１３との間でなされる温度Ｔｐの送受信を省略できるので、データ通信量の増大を抑制することができる。
【００４０】
《対応関係》
光電変換部２１が「光電変換部」に対応する。充電部２２が「充電部」に対応する。光照射部３１が「光照射部」に対応する。受光量検出部２６が「受光量検出部」に対応する。光源側制御部３５で実行するステップＳ１０８〜Ｓ１１２、Ｓ１１４の処理が「制御部」に対応する。温度検出部２７が「温度検出部」に対応する。補正部３６、及び光源側制御部３５で実行するステップＳ１１３、Ｓ１１５の処理が「補正部」に対応する。
【００４１】
《効果》
次に、第１実施形態における主要部の効果を記す。
（１）第１実施形態に係る移動体用光給電システムは、受光によって発電する光電変換部２１、及び光電変換部２１で発電した電力を充電する充電部２２を、車両１４に搭載する。そして、光照射部３１によって光電変換部２１にレーザ光を照射する際に、光電変換部２１の受光量Ｑｒを検出し、検出した受光量Ｑｒに応じて、光照射部３１によるレーザ光の照射量を制御する。また、光電変換部２１の温度Ｔｐを検出し、受光量Ｑｒに応じて制御されるレーザ光の照射量を、光電変換部２１の温度Ｔｐに応じて補正する。
このように、光電変換部２１の温度Ｔｐを検出し、検出した温度Ｔｐに応じて、レーザ光の照射量を補正することにより、冷却装置を用いることなく、光電変換部２１の温度上昇を抑制することができる。
【００４２】
（２）第１実施形態に係る移動体用光給電システムは、光電変換部２１の受光量Ｑｒが一定になるように、光照射部３１によるレーザ光の照射量を制御する。
このように、受光量Ｑｒが一定になるようにレーザ光の照射量を制御することにより、安定した光給電を行なうことができる。
【００４３】
（３）第１実施形態に係る移動体用光給電システムは、受光量検出部２６で検出した受光量Ｑｒと、予め設定した目標受光量Ｑｒ＊との偏差ΔＱｒに応じて、レーザ光の照射量を制御する。
このように、偏差ΔＱｒに応じてレーザ光の照射量を制御することにより、目標受光量Ｑｒ＊を達成するために、過不足のないレーザ光を照射することができる。
【００４４】
（４）第１実施形態に係る移動体用光給電システムは、温度検出部２７で検出した温度Ｔｐが、予め定めた閾値Ｔｔｈ以上のときに、光照射部３１によるレーザ光の照射量を減少補正する。
このように、温度Ｔｐが閾値Ｔｔｈ以上のときに、レーザ光の照射量を減少補正することにより、光電変換部２１の過熱を抑制することができる。
【００４５】
（５）第１実施形態に係る移動体用光給電システムは、温度Ｔｐと閾値Ｔｔｈとの偏差ΔＴが大きいほど、レーザ光の照射量を減少補正する。
このように、偏差ΔＴが大きいほど、レーザ光の照射量を減少補正することにより、光電変換部２１の温度上昇をより適切に抑制することができる。
【００４６】
（６）第１実施形態に係る移動体用光給電方法は、光電変換部２１を赤外線カメラ３７で撮像した画像に応じて、光電変換部２１の温度Ｔｐを検出する。
このように、赤外線カメラ３７を用いることにより、光電変換部２１の裏面に熱電対や赤外線センサを設ける構成と比較して、光電変換部２１の薄型化や軽量化を図ることができる。
【００４７】
（７）第１実施形態に係る移動体用光給電方法は、受光によって発電する光電変換部２１、及び光電変換部２１で発電した電力を充電する充電部２２を、車両１４に搭載する。そして、光照射部３１によって光電変換部２１にレーザ光を照射する際に、光電変換部２１の受光量Ｑｒを検出し、検出した受光量Ｑｒに応じて、光照射部３１によるレーザ光の照射量を制御する。また、光電変換部２１の温度Ｔｐを検出し、受光量Ｑｒに応じて制御されるレーザ光の照射量を、光電変換部２１の温度Ｔｐに応じて補正する。
このように、光電変換部２１の温度Ｔｐを検出し、検出した温度Ｔｐに応じて、レーザ光の照射量を補正することにより、冷却装置を用いることなく、光電変換部２１の温度上昇を抑制することができる。
【００４８】
《第２実施形態》
《構成》
第２実施形態は、充電部２２の充電状態（ＳＯＣ）に応じて、目標受光量Ｑｒ＊を変更するものである。
システム構成につては、前述した第１実施形態と同様の構成であるため、詳細な説明を省略する。
【００４９】
図１１は、第２実施形態の光源側光給電制御処理を示すフローチャートである。
ここでは、ステップＳ２０１の処理を追加したことを除いては、前述した第１実施形態と同様の処理を実行するため、共通する部分については、詳細な説明を省略する。
ステップＳ２０１は、ステップＳ１０５の処理で、充電部２２の充電状態が満充電でないと判定された後に実行され、予め定めたマップを参照し、充電部２２の充電状態（ＳＯＣ）に応じて、目標受光量Ｑｒ＊を算出してからステップＳ１０８に移行する。
【００５０】
図１２は、目標受光量の算出に用いるマップである。
ここでは、座標横軸が充電部２２の充電状態（ＳＯＣ）であり、座標縦軸が光電変換部２１の目標受光量Ｑｒ＊である。充電状態については、０％よりも大きなα１と、このα１よりも大きく且つ１００％近傍のα２（満充電に相当する値）と、を予め定める。目標受光量Ｑｒ＊については、０よりも大きなＱｒ１と、このＱｒ１よりも大きく且つ定格容量（最大受光量）近傍のＱｒ２と、を予め定める。そして、充電状態が０％からα１の範囲にあるときには、目標受光量Ｑｒ＊がＱｒ２を維持し、充電状態がα１からα２の範囲にあるときには、充電状態が大きいほど、目標受光量Ｑｒ＊がＱｒ２からＱｒ１の範囲で小さくなる。
上記が光源側光給電制御処理である。
【００５１】
《作用》
次に、第２実施形態の作用について説明する。
光給電の要求があり（ステップＳ１０１の判定が“Yes”）、且つ充電部２２が満充電ではないときに（ステップＳ１０５の判定が“Yes”）、充電部２２の充電状態（ＳＯＣ）に応じて、目標受光量Ｑｒ＊を算出する（ステップＳ２０１）。すなわち、充電状態が満充電に近づくほど、目標受光量Ｑｒ＊を小さくすることにより、レーザ光の照射量を減少させる。これにより、充電部２２の過充電を防止し、充電部２２の劣化を抑制することができる。
【００５２】
図１３は、充電状態に応じた目標受光量の遷移を示すタイムチャートである。
時点ｔ２１に至るまでは、充電状態が予め定めたα１未満にある。このときは、目標受光量Ｑｒ＊が定格容量（最大受光量）近傍のＱｒ２に設定されることにより、充電速度は略最大となる。
時点ｔ２１以降は、充電状態がα１を超える。このときは、目標受光量Ｑｒ＊がＱｒ２からＱｒ１に向けて減少してゆくことにより、充電速度が徐々に低下してゆく。
【００５３】
時点ｔ２２では、充電状態が予め定めたα２に達している。このとき、充電部２２は満充電に達したと判定し、光給電要求をＯＮからＯＦＦに切り替える。これにより、目標受光量Ｑｒ＊が０となり、レーザ光の照射を終了する。なお、自然光によって、ある程度の受光量Ｑｒが残るが、この場合は光電変換部２１の回路を遮断することにより、充電部２２にさらに充電されることを防止する。こうして、充電状態が満充電に近づくほど、目標受光量Ｑｒ＊を小さくすることにより、充電部２２の過充電をより確実に防止することができる。
第２実施形態において、前述した第１実施形態と共通する部分については、同様の作用効果が得られるものとし、詳細な説明は省略する。
【００５４】
《応用例》
第２実施形態では、充電部２２の充電状態だけに応じて、目標受光量Ｑｒ＊を設定しているが、これに限定されるものではない。他にも、ユーザの好みや予定に合わせて、目標受光量Ｑｒ＊を切り替えられるように構成してもよい。すなわち、急速充電は充電部２２の劣化を早める可能性もあり、車両１４を使用するまでに充分な時間があるような場合には、なるべく急速充電を避けたいと考えるユーザもいる。そこで、充電速度をユーザが任意に切り替え可能な構成とし、ユーザによって指定された充電速度に応じて、目標受光量Ｑｒ＊を設定してもよい。これにより、ユーザのニーズに合わせた光給電を実施することができる。
【００５５】
《対応関係》
光源側制御部３５で実行するステップＳ２０１の処理が「制御部」に含まれる。
《効果》
次に、第２実施形態における主要部の効果を記す。
（１）第２実施形態に係る移動体用光給電システムは、充電部２２の充電状態が満充電に近づくほど、目標受光量Ｑｒ＊を小さく設定する。
このように、充電状態が満充電に近づくほど、目標受光量Ｑｒ＊を小さくすることにより、充電部２２の過充電をより確実に防止することができる。
【００５６】
《第３実施形態》
《構成》
第３実施形態は、レーザ光の照射領域を含む予め定めた領域を監視し、異物が侵入したときに、レーザ光の照射量を減少させるものである。
図１４は、異物検知部を追加した光給電システムの概略構成図である。
ここでは、光源システム１３に異物検知部３８を追加していることを除いては、前述した第１実施形態と同様の構成であるため、同一部分については詳細な説明を省略する。
異物検知部３８は、レーザ光の照射範囲を含む予め定めた領域内に侵入する人や動物等の異物を検知する。異物検知部３８は、例えば光電変換部２１を含む周囲一帯を撮像するカメラや、光電変換部２１を含む周囲一帯を感知する赤外線センサによって、異物の侵入を検知する。
【００５７】
図１５は、第３実施形態の光源側光給電制御処理を示すフローチャートである。
ここでは、ステップＳ３０１、Ｓ３０２の処理を追加したことを除いては、前述した第１実施形態と同様の処理を実行するため、共通する部分については、詳細な説明を省略する。
ステップＳ３０１は、ステップＳ１１３の処理で、温度Ｔｐが閾値Ｔｔｈ未満であると判定された後、又はステップＳ１１５の処理で、目標照射量Ｑｉ＊を減少補正した後に実行され、異物検知部３８で異物の侵入を検知したか否かを判定する。ここで、異物の侵入を検知していないときには、目標照射量Ｑｉ＊の減少補正は必要ないと判断してステップＳ１１４に移行する。一方、異物の侵入を検知しているときには、目標照射量Ｑｉ＊の減少補正が必要であると判断してステップＳ３０２に移行する。
【００５８】
ステップＳ３０２では、目標照射量Ｑｉ＊を減少補正してからステップＳ１１４に移行する。例えば、目標照射量Ｑｉ＊から所定量だけ減算したり、目標照射量Ｑｉ＊に１よりも小さな所定係数を乗算したりすることにより、目標照射量Ｑｉ＊を減少補正する。
上記が光源側光給電制御処理である。
【００５９】
《作用》
次に、第３実施形態の作用について説明する。
レーザ光の照射範囲に、人や動物等の異物が侵入することは、安全性の面で好ましくない。そこで、異物の侵入を検知したときには（ステップＳ３０１の判定が“No”）、目標照射量Ｑｉ＊を減少補正する（ステップＳ３０２）。例えば、目標照射量Ｑｉ＊から所定量だけ減算したり、目標照射量Ｑｉ＊に１よりも小さな所定係数を乗算したりする。このように、異物の侵入を検知したときに、目標照射量Ｑｉ＊を減少補正することにより、安全性を高めることができる。
【００６０】
図１６は、異物の検知に応じた目標照射量の遷移を示すタイムチャートである。
時点ｔ３１では、レーザ光の照射範囲に人や動物等の異物が侵入したことが検知されている。このとき、目標受光量Ｑｒ＊を減少補正することにより、受光量Ｑｒが減少するので、人や動物等の安全性を高めることができる。また、目標照射量Ｑｉ＊を０にして光給電を中断する訳ではないので、充電速度は低下するものの、充電そのものは継続して行なうことができる。
【００６１】
時点ｔ３２では、レーザ光の照射範囲から人や動物等の異物が退避している。このように、異物が退避したときには、目標照射量Ｑｉ＊の減少補正を中止（解除）し、通常の目標照射量Ｑｉ＊に従ってレーザ光を照射する。これにより、光電変換部２１の受光量Ｑｒが増加するので、再び目標受光量Ｑｒ＊を達成することができる。これにより、充電速度が増加し、効率的な光給電を実行することができる。
第３実施形態において、前述した第１実施形態と共通する部分については、同様の作用効果が得られるものとし、詳細な説明は省略する。
【００６２】
《応用例》
第３実施形態では、人や動物等の異物を検知したときに、レーザ光の照射量を減少させているが、これに限定されるものではない。人や動物等の異物を検知したときには、レーザ光の照射を中止し、光給電を中断してもよい。但し、光給電要求がある状態で、光給電を中断することは、できるだけ避けたいので、例えば音や光によって警報を発することにより、人や動物等の異物に速やかな退避を促してもよい。これにより、安全性をさらに高めることができ、また光給電を中断している時間を最小限に抑制することができる。
【００６３】
《対応関係》
異物検知部３８が「異物検知部」に対応する。光源側制御部３５で実行するステップＳ３０１、Ｓ３０２の処理が「制御部」に含まれる。
【００６４】
《効果》
次に、第３実施形態における主要部の効果を記す。
（１）第３実施形態に係る移動体用光給電システムは、光照射部３１によるレーザ光の照射範囲を含む予め定めた領域内に侵入する異物を検知する異物検知部３８を備える。この異物検知部３８により異物の侵入を検知したときに、光照射部３１によるレーザ光の照射量を減少させる。
このように、異物が侵入しているときに、レーザ光を弱めることにより、安全性を高めることができる。
【００６５】
（２）第３実施形態に係る移動体用光給電システムは、カメラ及び赤外線センサの少なくとも一方を用い、異物が侵入しているか否かを判定する。
このように、カメラや赤外線センサを用いることにより、異物の侵入を、容易に且つ確実に検知することができる。
以上、限られた数の実施形態を参照しながら説明したが、権利範囲はそれらに限定されるものではなく、上記の開示に基づく実施形態の改変は、当業者にとって自明のことである。また、各実施形態は、任意に組み合わせて採用することができる。
【符号の説明】
【００６６】
１１  光給電システム
１２  車載システム
１３  光源システム
１４  車両
２１  光電変換部
２２  充電部
２４  車両側通信装置
２５  車両側制御部
２６  受光量検出部
２７  温度検出部
３１  光照射部
３４  光源側通信装置
３５  光源側制御部
３６  補正部
３７  赤外線カメラ
３８  異物検知部
【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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