(57)【要約】【課題】エネルギー損失を低減させるとともに、障害物へのマイクロ波の照射を回避すること。【解決手段】複数のマグネトロン６の各々に対応して設けられるとともに、該マグネトロン６により生成されたマイクロ波を外部に送出する送電アンテナ７と、車両３に搭載されるとともに、送電アンテナ７から送出されたマイクロ波を受信してエネルギーに変換する受電アンテナ１２との間に介在する障害物を検知する障害物検知装置２０ａであって、送電アンテナ７と受電アンテナ１２との間の空間に介在する障害物を検知する少なくとも１つのセンサ２１と、センサ２１からの信号に基づいて障害物の有無を判定する処理部２２とを備える。【選択図】図１
2007267578.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のマイクロ波発生装置の各々に対応して設けられるとともに、該マイクロ波発生装置により生成されたマイクロ波を外部に送出する送電アンテナと、移動体に搭載されるとともに、前記送電アンテナから送出されたマイクロ波を受信してエネルギーに変換する受電アンテナとの間に介在する障害物を検知する障害物検知装置であって、
前記送電アンテナと前記受電アンテナとの間の空間に存在する障害物を検知する少なくとも１つのセンサと、
前記センサからの信号に基づいて障害物の有無を判定する処理手段と
を具備する障害物検知装置。
【請求項２】
複数のマイクロ波発生装置の各々に対応して設けられるとともに、該マイクロ波発生装置により生成されたマイクロ波を外部に送出する送電アンテナと、移動体に搭載されるとともに、前記送電アンテナから送出されたマイクロ波を受信してエネルギーに変換する受電アンテナとの間に介在する障害物を検知する障害物検知装置であって、
前記送電アンテナと前記受電アンテナとの間の空間を撮影する撮像手段と、
前記撮像手段からの画像データに基づいて障害物の有無を判定する処理手段と
を具備する障害物検知装置。
【請求項３】
複数のマイクロ波発生装置の各々に対応して設けられるとともに、該マイクロ波発生装置により生成されたマイクロ波を外部に送出する送電アンテナと、移動体に搭載されるとともに、前記送電アンテナから送出されたマイクロ波を受信してエネルギーに変換する受電アンテナとの間に介在する障害物を検知する障害物検知装置であって、
前記マイクロ波発生装置を所定の期間作動させ、前記送電アンテナからマイクロ波を送出させる処理手段と、
前記マイクロ波の反射波を受信する受信手段と
を備え、
前記処理手段が、前記受信手段により受信された前記反射波の電力レベルに応じて、障害物の有無を判定する障害物検知装置。
【請求項４】
複数のマイクロ波発生装置の各々に対応して設けられるとともに、該マイクロ波発生装置により生成されたマイクロ波を外部に送出する送電アンテナと、移動体に搭載されるとともに、前記送電アンテナから送出されたマイクロ波を受信してエネルギーに変換する受電アンテナとの間に介在する障害物を検知する障害物検知装置であって、
超音波を発生する超音波発生手段と、
超音波発生手段により発せられた超音波を前記移動体に向けて出力するとともに、該超音波の反射波を受信する送受信手段と、
前記超音波の反射波の電力レベルおよび前記超音波が出力されてから該反射波を受信するまでの反射時間の少なくともいずれかに基づいて障害物の有無を判断する処理手段と
を具備する障害物検知装置。
【請求項５】
複数のマイクロ波発生装置の各々に対応して設けられるとともに、該マイクロ波発生装置により生成されたマイクロ波を外部に送出する送電アンテナと、移動体に搭載されるとともに、前記送電アンテナから送出されたマイクロ波を受信してエネルギーに変換する受電アンテナとの間に介在する障害物を検知する障害物検知方法であって、
前記マイクロ波発生装置を所定の期間作動させて、前記送電アンテナからマイクロ波を送出し、
前記マイクロ波の反射波を受信し、
受信した前記反射波の電力レベルに応じて、障害物の有無を判定する障害物検知方法。
【請求項６】
複数のマイクロ波発生装置の各々に対応して設けられるとともに、該マイクロ波発生装置により生成されたマイクロ波を外部に送出する送電アンテナと、移動体に搭載されるとともに、前記送電アンテナから送出されたマイクロ波を受信してエネルギーに変換する受電アンテナとの間に介在する障害物を検知する障害物検知方法であって、
超音波を前記移動体に向けて出力し、
前記超音波の反射波を受信し、
前記超音波の反射波の電力レベルおよび前記超音波が出力されてから該反射波を受信するまでの反射時間の少なくともいずれかに基づいて障害物の有無を判断する障害物検知方法。
【請求項７】
複数のマイクロ波発生装置と、各前記マイクロ波発生装置に対応して設けられ、該マイクロ波発生装置から発せられたマイクロ波を外部に対して送信する送電アンテナとを備え、移動体に搭載された受電アンテナに対してエネルギーをマイクロ波として供給するエネルギー供給装置であって、
前記車両に搭載された複数の車両側通信手段から送信された情報を受信する複数の供給側通信手段を有し、
各前記車両側通信手段から送信される情報を各前記供給側通信手段が受信できたか否かに基づいて、前記送電アンテナと前記受電アンテナとの間における障害物の有無を判断するエネルギー供給装置。
【請求項８】
前記車両側通信手段から車両識別情報を受信し、該車両識別情報が予め登録されている車両識別情報と一致している場合に、マイクロ波の送電を開始する請求項７に記載のエネルギー供給装置。
【請求項９】
複数のマイクロ波発生装置と、各前記マイクロ波発生装置に対応して設けられ、該マイクロ波発生装置から発せられたマイクロ波を外部に対して送信する送電アンテナとを有し、移動体に搭載された受電アンテナに対してエネルギーをマイクロ波として供給するエネルギー供給装置と、前記送電アンテナと前記受電アンテナとの間における障害物を検知する障害物検知装置とを備えるエネルギー供給システムであって、
前記障害物検知装置は、
前記マイクロ波発生装置を所定の期間作動させ、前記送電アンテナからマイクロ波を送出させる処理手段と、
前記マイクロ波の反射波を受信する受信手段と
を備え、
前記処理手段が、前記受信手段により受信された前記反射波の電力レベルに応じて、障害物の有無を判定するエネルギー供給システム。
【請求項１０】
複数のマイクロ波発生装置と、各前記マイクロ波発生装置に対応して設けられ、該マイクロ波発生装置から発せられたマイクロ波を外部に対して送信する送電アンテナとを備え、移動体に搭載された受電アンテナに対してエネルギーをマイクロ波として供給するエネルギー供給装置と、前記送電アンテナと前記受電アンテナとの間における障害物を検知する障害物検知装置とを備えるエネルギー供給システムであって、
前記障害物検知装置は、
超音波を発生する超音波発生手段と、
超音波発生手段により発せられた超音波を前記移動体に向けて出力するとともに、該超音波の反射波を受信する送受信手段と、
前記超音波の反射波の電力レベルおよび前記超音波が出力されてから該反射波を受信するまでの反射時間の少なくともいずれかに基づいて障害物の有無を判断する処理手段と
を有するエネルギー供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マイクロ波を用いて車両のバッテリを充電する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気自動車等の移動体の停車中に、マイクロ波を車両に向けて送出し、このマイクロ波をエネルギーに変換することにより車両のバッテリを充電する技術が知られている（特許文献１等参照。）。
特許文献１には、駐車場やエネルギーステーション等に設けられたエネルギー供給設備から送信されたマイクロ波を車両に搭載されたレクテナにて受信し、このマイクロ波を電気エネルギーに変換して車載のバッテリを充電する技術が開示されている。この特許文献１によれば、メンテナンスの向上を図るためにレクテナは車両のバンパに設置されている。
【特許文献１】特開２００４−２２９４２５号公報（第１図、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述したような従来のエネルギー供給技術では、マイクロ波の送電側と受電側との間に障害物が介在した場合、この障害物によりマイクロ波の伝送効率が低下してしまうため、多くのエネルギー損失が発生することとなる。
更に、障害物が人や動物などの生き物であった場合、マイクロ波による影響を受ける可能性がある。
【０００４】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、エネルギー損失を低減させるとともに、障害物へのマイクロ波の照射を回避することのできる障害物検知装置及びエネルギー供給装置並びにエネルギー供給システム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】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明は、複数のマイクロ波発生装置の各々に対応して設けられるとともに、該マイクロ波発生装置により生成されたマイクロ波を外部に送出する送電アンテナと、移動体に搭載されるとともに、前記送電アンテナから送出されたマイクロ波を受信してエネルギーに変換する受電アンテナとの間に介在する障害物を検知する障害物検知装置であって、前記送電アンテナと前記受電アンテナとの間の空間に介在する障害物を検知する少なくとも１つのセンサと、前記センサからの信号に基づいて障害物の有無を判定する処理手段とを具備する障害物検知装置を提供する。
【０００６】
このような構成によれば、送電アンテナと受電アンテナとの間の空間に介在する障害物を検知するセンサをすくなくとも１つ設け、このセンサからの信号に基づいて処理手段が障害物の有無を判定するので、障害物があった場合には、マイクロ波の送信を中止することにより、障害物によるエネルギー損失を回避できるとともに、障害物へのマイクロ波の照射についても回避することが可能となる。
【０００７】
本発明は、複数のマイクロ波発生装置の各々に対応して設けられるとともに、該マイクロ波発生装置により生成されたマイクロ波を外部に送出する送電アンテナと、移動体に搭載されるとともに、前記送電アンテナから送出されたマイクロ波を受信してエネルギーに変換する受電アンテナとの間に介在する障害物を検知する障害物検知装置であって、前記送電アンテナと前記受電アンテナとの間の空間を撮影する撮像手段と、前記撮像手段からの画像データに基づいて障害物の有無を判定する処理手段とを具備する障害物検知装置を提供する。
【０００８】
このような構成によれば、撮像手段により送電アンテナと受電アンテナとの間の空間が撮影され、この撮影画像が処理手段に送られる。これにより、処理手段はこの撮影画像を確認することで、障害物が介在するか否かを容易に判断することが可能となる。
処理手段により障害物が介在すると判断された場合には、マイクロ波の送信を中止することにより、障害物によるエネルギー損失を回避できるとともに、障害物へのマイクロ波の照射についても回避することが可能となる。
【０００９】
本発明は、複数のマイクロ波発生装置の各々に対応して設けられるとともに、該マイクロ波発生装置により生成されたマイクロ波を外部に送出する送電アンテナと、移動体に搭載されるとともに、前記送電アンテナから送出されたマイクロ波を受信してエネルギーに変換する受電アンテナとの間に介在する障害物を検知する障害物検知装置であって、前記マイクロ波発生装置を所定の期間作動させ、前記送電アンテナからマイクロ波を送出させる処理手段と、前記マイクロ波の反射波を受信する受信手段とを備え、前記処理手段が、前記受信手段により受信された前記反射波の電力レベルに応じて、障害物の有無を判定する障害物検知装置を提供する。
【００１０】
このような構成によれば、マイクロ波の送電を本格的に開始する前段階として、マイクロ波が所定の期間（例えば、障害物に影響を及ぼさない程度の非常に短い時間）に渡って送出される。このマイクロ波は、障害物があれば、その障害物によって反射されて、その反射波が送電アンテナへ戻り、また、障害物がなければ車両に搭載された受電アンテナに到達し、その一部が反射されて送電アンテナへ戻ってくる。送電アンテナに戻ってきた反射波は、処理手段へ送られ、ここでその電力レベルが計測され、この電力レベルに基づいて障害物の有無が判断される。
このように、本格的なマイクロ波の送電を開始する前段階として、マイクロ波を非常に短い時間送信し、この反射波の電力レベルに基づいて障害物の有無を判断するので、センサやカメラなどの装置を別個設ける必要がなく、非常に安価に障害物の検知を実現することが可能となる。更に、障害物が介在すると判断された場合には、マイクロ波の送信を中止することにより、障害物によるエネルギー損失を回避できるとともに、障害物へのマイクロ波の照射についても回避することが可能となる。
上記処理手段は、例えば、前記反射波の電力レベルが予め設定されている正常上限値以上であった場合に、障害物が存在すると判断する。
【００１１】
本発明は、複数のマイクロ波発生装置の各々に対応して設けられるとともに、該マイクロ波発生装置により生成されたマイクロ波を外部に送出する送電アンテナと、移動体に搭載されるとともに、前記送電アンテナから送出されたマイクロ波を受信してエネルギーに変換する受電アンテナとの間に介在する障害物を検知する障害物検知装置であって、超音波を発生する超音波発生手段と、超音波発生手段により発せられた超音波を前記移動体に向けて出力するとともに、該超音波の反射波を受信する送受信手段と、前記超音波の反射波の電力レベルおよび前記超音波が出力されてから該反射波を受信するまでの反射時間の少なくともいずれかに基づいて障害物の有無を判断する処理手段とを具備する障害物検知装置を提供する。
【００１２】
このような構成によれば、超音波発生手段により発せられた超音波は送受信手段を介して車両へ向けて出力される。この超音波は、障害物があれば、その障害物によって反射されて、その反射波が送受信アンテナへ戻り、また、障害物がなければ車両に搭載された受電アンテナに到達し、その一部が反射されて送受信アンテナへ戻ってくる。送受信アンテナに戻ってきた反射波は、処理部へ送られ、ここでその電力レベルが計測され、この電力レベルに基づいて障害物の有無が判断される。或いは、送受信アンテナから出力された超音波が反射されて送受信アンテナに戻るまでの反射時間に基づいて障害物の有無が判断される。
このように、超音波を車両に向けて送出し、この超音波の反射波の電力レベルまたは反射時間に基づいて障害物の有無を判断するので、非常に容易に障害物の検知を実現することが可能となる。更に、障害物が介在すると判断された場合には、マイクロ波の送信を中止することにより、障害物によるエネルギー損失を回避できるとともに、障害物へのマイクロ波の照射についても回避することが可能となる。
上記処理手段は、例えば、上記反射波の電力レベルが予め設定されている正常上限値以上であった場合、或いは、その反射時間が正常基準時間よりも短かった場合に、障害物が介在すると判断する。
【００１３】
本発明は、複数のマイクロ波発生装置の各々に対応して設けられるとともに、該マイクロ波発生装置により生成されたマイクロ波を外部に送出する送電アンテナと、移動体に搭載されるとともに、前記送電アンテナから送出されたマイクロ波を受信してエネルギーに変換する受電アンテナとの間に介在する障害物を検知する障害物検知方法であって、前記マイクロ波発生装置を所定の期間作動させて、前記送電アンテナからマイクロ波を送出し、前記マイクロ波の反射波を受信し、受信した前記反射波の電力レベルに応じて、障害物の有無を判定する障害物検知方法を提供する。
【００１４】
本発明は、複数のマイクロ波発生装置の各々に対応して設けられるとともに、該マイクロ波発生装置により生成されたマイクロ波を外部に送出する送電アンテナと、移動体に搭載されるとともに、前記送電アンテナから送出されたマイクロ波を受信してエネルギーに変換する受電アンテナとの間に介在する障害物を検知する障害物検知方法であって、超音波を前記移動体に向けて出力し、前記超音波の反射波を受信し、前記超音波の反射波の電力レベルおよび前記超音波が出力されてから該反射波を受信するまでの反射時間の少なくともいずれかに基づいて障害物の有無を判断する障害物検知方法を提供する。
【００１５】
本発明は、複数のマイクロ波発生装置と、各前記マイクロ波発生装置に対応して設けられ、該マイクロ波発生装置から発せられたマイクロ波を外部に対して送信する送電アンテナとを備え、移動体に搭載された受電アンテナに対してエネルギーをマイクロ波として供給するエネルギー供給装置であって、前記車両に搭載された複数の車両側通信手段から送信された情報を受信する複数の供給側通信手段を有し、各前記車両側通信手段から送信される情報を各前記供給側通信手段が受信できたか否かに基づいて、前記送電アンテナと前記受電アンテナとの間における障害物の有無を判断するエネルギー供給装置を提供する。
【００１６】
このような構成によれば、複数の車両側通信手段から供給側通信装置へ向けて送信された情報は、障害物がなければそのまま供給側通信手段へ到達して受信される。一方、障害物があれば、その障害物に遮断されるため、車両側通信手段からの情報は、供給側通信手段へ到達しないこととなる。これにより、車両側通信手段から送信された情報を供給側通信装置が受信できたか否かを確認することにより、非常に容易に障害物の有無を判断することができる。
そして、障害物が介在すると判断された場合には、マイクロ波の送信を中止することにより、障害物によるエネルギー損失を回避できるとともに、障害物へのマイクロ波の照射についても回避することが可能となる。
【００１７】
上記のエネルギー供給装置において、前記車両側通信手段から車両識別情報を受信し、該車両識別情報が予め登録されている車両識別情報と一致している場合に、マイクロ波の送電を開始することとしても良い。
【００１８】
このような構成によれば、車両側通信手段から送信されてきた車両識別情報が予め登録されている車両識別情報と一致しているか否かを判定し、両者が一致した場合にマイクロ波の送電を開始するので、盗電を防止することが可能となる。
【００１９】
本発明は、複数のマイクロ波発生装置と、各前記マイクロ波発生装置に対応して設けられ、該マイクロ波発生装置から発せられたマイクロ波を外部に対して送信する送電アンテナとを有し、移動体に搭載された受電アンテナに対してエネルギーをマイクロ波として供給するエネルギー供給装置と、前記送電アンテナと前記受電アンテナとの間における障害物を検知する障害物検知装置とを備えるエネルギー供給システムであって、前記障害物検知装置は、前記マイクロ波発生装置を所定の期間作動させ、前記送電アンテナからマイクロ波を送出させる処理手段と、前記マイクロ波の反射波を受信する受信手段とを備え、前記処理手段が、前記受信手段により受信された前記反射波の電力レベルに応じて、障害物の有無を判定するエネルギー供給システムを提供する。
【００２０】
本発明は、複数のマイクロ波発生装置と、各前記マイクロ波発生装置に対応して設けられ、該マイクロ波発生装置から発せられたマイクロ波を外部に対して送信する送電アンテナとを備え、移動体に搭載された受電アンテナに対してエネルギーをマイクロ波として供給するエネルギー供給装置と、前記送電アンテナと前記受電アンテナとの間における障害物を検知する障害物検知装置とを備えるエネルギー供給システムであって、前記障害物検知装置は、超音波を発生する超音波発生手段と、超音波発生手段により発せられた超音波を前記移動体に向けて出力するとともに、該超音波の反射波を受信する送受信手段と、前記超音波の反射波の電力レベルおよび前記超音波が出力されてから該反射波を受信するまでの反射時間の少なくともいずれかに基づいて障害物の有無を判断する処理手段とを有するエネルギー供給システムを提供する。
【００２１】
本発明におけるエネルギー供給システムは、主に、車両に搭載されたバッテリの充電に利用されて好適なものである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、エネルギー損失を低減させるとともに、障害物へのマイクロ波の照射を回避することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、本発明に係るエネルギー供給システムの一実施形態について、図面を参照して説明する。
〔第１の実施形態〕
図１は、本発明の第１の実施形態に係るエネルギー供給システムの概略構成を示したブロック図である。図１に示すように、エネルギー供給システム１ａは、外部に対してマイクロ波を送出するエネルギー供給装置２と、車両（移動体）３に搭載され、エネルギー供給装置２からのマイクロ波を受信して電力に変換する受電装置４と、エネルギー供給装置２と受電装置４との間に介在する障害物を検知する障害物検知装置２０ａとを備えている。
【００２４】
エネルギー供給装置２は、車両３が停車または駐車される空間に取り付けられている。本実施形態において、エネルギー供給装置２は、車両３が駐車される駐車スペースの地面に埋設されている。エネルギー供給装置２は、複数のマグネトロン（マイクロ波発生装置）６と、各マグネトロン６に対応して設けられた電源１６と、電源１６とマグネトロン６との電気的接続をオン／オフするスイッチ１５と、各マグネトロン６に対応して設けられ、該マグネトロン６から発せられたマイクロ波を外部に対して送信する複数の送電アンテナ７とを備えている。更に、エネルギー供給装置２は、車両に搭載された車両側通信装置１８と相互間通信を可能とする供給側通信装置１９およびエネルギー供給装置２の各部を制御する制御装置１０を備えている。
【００２５】
上記構成において、送電アンテナ７には、例えば、スロットアンテナ、導波管スロットアンテナ等を採用することができる。供給側通信装置１９には、無線により双方向の情報伝達を可能とする公知の通信装置を採用することができる。制御装置１０は、例えば、電子制御ユニット等により構成されている。また、スイッチ１５は、通常状態において、オフ状態とされている。
【００２６】
車両３に搭載された受電装置４は、レクテナ１１を備えている。レクテナ１１は、エネルギー供給装置２から受信したマイクロ波を電気エネルギーに変換し、車載のバッテリ１４に供給する機能を備えるものであり、例えば、エネルギー供給装置２から送信されたマイクロ波を受信する複数の受電アンテナ１２と、受電アンテナ１２からの電力を整流してバッテリ１４へ供給する整流回路１３とを備えている。
【００２７】
受電アンテナ１２には、例えば、円形パッチアンテナなどを採用することができる。受電アンテナ１２の車両における設置位置は、エネルギー供給元であるエネルギー供給装置２の配置に応じた位置とされる。具体的には、受電アンテナ１２は、エネルギー供給装置２の送電アンテナ７に対向する位置に配置される。例えば、図１に示すように、エネルギー供給装置２の送電アンテナ７が地面に配置されていた場合には、受電アンテナ１２は、車両の底面に配置されることとなる。この場合において、受電アンテナ１２は、エネルギー供給装置２からの受電率を高めるために、車両の底面の大部分において、つまり、広範囲に渡って配置されることが望ましい。
また、上述したように、車両３には、エネルギー供給装置２が備える供給側通信装置１９との双方向通信を可能とする車両側通信装置１８が備えられている。
【００２８】
障害物検知装置２０は、例えば、駐車スペースの周辺に配置され、上述した送電アンテナ７と受電アンテナ１２との間に介在する障害物を検出するためのセンサ２１と、センサ２１からの信号に基づいて、制御装置１０に対して送電開始信号または送電中止信号を出力する処理部（処理手段）２２とを備えている。センサ２１には、例えば、赤外線センサ等の公知のセンサを採用することができる。
【００２９】
次に、上述した本実施形態に係るエネルギー供給システム１ａの作用について説明する。
まず、車両３が駐車スペースに駐車され、ユーザ（例えば、運転手）によりキーが抜かれると、車両側通信装置１８からエネルギー供給の準備が整った旨を通知する停止信号が送信される。この停止信号が供給側通信装置１９により受信されると、供給側通信装置１９から障害物検知装置２０の処理部２２に対して障害物検知の開始を指示する検知開始信号が出力される。検知開始信号を受け付けた処理部２２は、センサ２１を作動させる。これにより、センサ２１による障害物検知が開始され、この検出結果が処理部２２へ出力される。
【００３０】
処理部２２は、センサ２１からの検出結果に基づいて、送電アンテナ７と受電アンテナ１２（換言すると、車両の底面）との間に障害物がないか否かを判断し、障害物があれば制御装置１０に対してマイクロ波の送電の中止を指示する送電中止信号を出力し、障害物がなければ制御装置１０に対してマイクロ波の送電開始を指示する送電開始信号を出力する。
【００３１】
制御装置１０は、処理部２２から送電中止信号を受け付けると、各スイッチ１５のオフ状態を維持する。これにより、障害物が確認された場合には、マイクロ波の送電は行われない。
一方、処理部２２から送電開始信号を受け付けると、各スイッチ１５をオン状態とする。これにより、マイクロ波電源１６から電力がマグネトロン６に供給され、マグネトロン６によりマイクロ波が生成される。各マグネトロン６から発生したマイクロ波は、各送電アンテナ７を介して車両３の底面に配置されている受電アンテナ１２へ送られる。受電アンテナ１２にて受信されたマイクロ波は、電力に変換されて整流回路１３に出力され、整流回路１３にて整流されて直流電力に変換された後に、バッテリ１４へ供給される。
【００３２】
このようにしてバッテリ１４への充電が開始され、これによりバッテリ１４が満充電の状態になると、車両側通信装置２１から送電終了信号が送信される。この送電終了信号が供給側通信装置１９により受け付けられると、制御装置１０により各スイッチ１５がオフ状態とされる。これにより、電源１６からマグネトロン６への電力供給が遮断され、エネルギー供給装置２からのエネルギー供給が終了する。
【００３３】
以上、説明したように、本実施形態に係るエネルギー供給システム１ａによれば、障害物検知装置２０により送電アンテナ７と受電アンテナ１２との間に障害物がないことが確認されてからマイクロ波の送電を開始するので、障害物の影響によるエネルギー損失を回避でき、高効率でエネルギーを供給することが可能となる。更に、障害物へのマイクロ波の照射を回避することができる。
【００３４】
なお、上記実施形態において、エネルギーの供給開始から終了まで、処理部２２はセンサ２１を作動させる。これにより、エネルギー供給が行われている期間において、障害物の検知が可能となる。この結果、エネルギー供給が開始された後において、障害物が確認された場合にも、速やかにマイクロ波の送電を停止させることが可能となる。
【００３５】
〔第２の実施形態〕
次に、本発明の第２の実施形態に係るエネルギー供給システムについて、図面を参照して説明する。
図２は、本実施形態に係るエネルギー供給システムの概略構成を示したブロック図である。図２に示すように、本実施形態に係るエネルギー供給システム１ｂは、障害物検知装置の構成が上述した第１の実施形態に係るエネルギー供給システム１ａと異なっている。
以下、本実施形態のエネルギー供給システムについて、第１の実施形態と共通する点については説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
【００３６】
図２に示すように、本実施形態に係るエネルギー供給システム１ｂの障害物検知装置２０ｂは、駐車スペースの周辺に配置され、上述した送電アンテナ７と受電アンテナ１２との間の空間を撮影するカメラ（撮像手段）２３と、カメラ２３からの画像データを処理して障害物を検出する処理部（処理手段）２４とを備えている。
このような構成を備える障害物検知装置２０ｂにおいては、障害物が介在しないときの様子がカメラ２３により予め撮像され、このときの画像データが正常時の画像データとして処理部２４に記憶されている。
【００３７】
次に、本実施形態に係る障害物検知装置２０ｂの作用を説明する。
まず、上述した第１の実施形態と同様に、供給側通信装置１９から障害物検知装置２０ａの処理部２４に対して検知開始信号が出力されると、この検知開始信号を受け付けた処理部２４は、カメラ２３を作動させる。これにより、カメラ２３により送電アンテナ７と受電アンテナ１２との間の空間が撮影され、撮影により得られた画像データが処理部２４へ順次出力される。
処理部２４は、カメラ２３からの画像データと自己が保有している正常時の画像データとを照合し、その照合レベル（換言すると、一致度）が所定値未満であった場合には、障害物があると判断して制御装置１０に対して送電中止信号を出力し、照合レベルが所定値以上であった場合には、障害物がないと判断して制御装置１０に対して送電開始信号を出力する。
【００３８】
上述したように、本実施形態に係るエネルギー供給システム１ｂによれば、カメラ２３により得られた画像データに基づいて障害物の有無を判断し、障害物がないことが確認されてからマイクロ波の送電を開始するので、簡易な構成により障害物の影響によるエネルギー損失を回避でき、高効率でエネルギーを供給することが可能となる。更に、障害物へのマイクロ波の照射を回避することができる。
【００３９】
なお、上記実施形態において、エネルギーの供給開始から終了まで、処理部２４はカメラ２３を作動させる。これにより、エネルギー供給が行われている期間において、障害物の検知が可能となる。この結果、エネルギー供給が開始された後において、障害物が上記送電アンテナ７と受電アンテナ１２の間に入り込むことにより、障害物が確認された場合にも、速やかにマイクロ波の送電を停止させることが可能となる。
【００４０】
〔第３の実施形態〕
次に、本発明の第３の実施形態に係るエネルギー供給システムについて、図面を参照して説明する。
図３は、本実施形態に係るエネルギー供給システムの概略構成を示したブロック図である。図３に示すように、本実施形態に係るエネルギー供給システム１ｃは、障害物検知装置２０ｃの構成が上述した第１の実施形態に係るエネルギー供給システム１ａと異なっている。
以下、本実施形態のエネルギー供給システム１ｃについて、第１の実施形態と共通する点については説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
【００４１】
図３に示すように、本実施形態に係るエネルギー供給システム１ｃの障害物検知装置２０ｃは、マグネトロン６と送電アンテナ７との間にそれぞれ介挿され、マグネトロン６から出力されたマイクロ波を送電アンテナ７へ導くとともに、送電アンテナ７から外部へ送出されたマイクロ波の反射波を受信して処理部２６に導くサーキュレータ２５と、サーキュレータ２５により導かれた反射波の電力レベルを計測し、その計測結果に基づいて障害物の有無を判断する処理部２６とを備えている。
【００４２】
次に、本実施形態に係る障害物検知装置２０ｃの作用を説明する。
まず、上述した第１の実施形態と同様に、供給側通信装置１９から障害物検知装置２０ｂの処理部２６に対して検知開始信号が出力されると、処理部２６は、スイッチ１５を所定期間においてオン状態とする。ここで所定期間とは、障害物に対してマイクロ波が照射されたとしても害の生じない程度の時間をいう。
【００４３】
スイッチ１５がオン状態とされることにより、マイクロ波が送電アンテナ７から外部へ送出される。このマイクロ波は、送電アンテナ７と受電アンテナ１２との間に介在する障害物により反射され、或いは、受電アンテナ１２まで到達して、その一部が反射されて、送電アンテナ７によりそれぞれ受信される。
送電アンテナ７にて受信された反射波は、サーキュレータ２５によって処理部２６に導かれる。処理部２６は、各反射波の電力レベルを計測し、これらの計測結果が予め設定されている正常値の範囲内にあるか否か、より具体的には、予め設定されている正常上限値を超えたか否かを判断する。
【００４４】
例えば、送電アンテナ７と受電アンテナ１２との間に障害物が介在した場合には、障害物が介在しない場合に比べて、短い距離にてマイクロ波が反射されるため、より電力レベルの高い反射波が受電、計測されることとなる。従って、障害物が存在した場合には、存在しない場合に比べて受電レベルが高くなる傾向にある。
処理部２６は、各受電アンテナ７により受電された反射波の受電レベルを正常上限値とそれぞれ比較し、電力レベルが正常上限値を超える反射波が１つでもあった場合には、障害物が存在すると判断して、制御装置１０に対して送電中止信号を出力し、一方、電力レベルが正常上限値を超える反射波が１つもなかった場合には、障害物が存在しないと判断して、制御装置１０に対して送電開始信号を出力する。
【００４５】
上述したように、本実施形態に係るエネルギー供給システム１ｃによれば、送電アンテナ７から送出されたマイクロ波の反射波の電力レベルに基づいて障害物の有無を判断するので、第１の実施形態や第２の実施形態のように、外部にセンサ２１やカメラ２３を備えることなく、非常に簡易な構成により障害物の有無を容易に判断することができる。
【００４６】
なお、上述した第３の実施形態では、電力レベルが正常上限値を超える反射波が１つでもあった場合に、障害物が存在すると判断して、エネルギー供給装置２からのマイクロ波の送電を停止していたが、これに代えて、電力レベルが正常上限値を超える反射波が受信された送電アンテナ７に対応するマグネトロン６のみを作動させるのを停止することとしても良い。
このような構成によれば、障害物が確認されなかった箇所については、マイクロ波の送信を実施することが可能となるので、障害物が介在する場合であっても、障害物が存在する位置に応じて、効率的なエネルギー供給を実現させることが可能となる。
【００４７】
〔第４の実施形態〕
次に、本発明の第４の実施形態に係るエネルギー供給システムについて、図面を参照して説明する。
図４は、本実施形態に係るエネルギー供給システムの概略構成を示したブロック図である。図４に示すように、本実施形態に係るエネルギー供給システム１ｄは、障害物検知装置２０ｄの構成が上述した第１の実施形態に係るエネルギー供給システム１ａと異なっている。
以下、本実施形態のエネルギー供給システム１ｄについて、第１の実施形態と共通する点については説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
【００４８】
図４に示すように、本実施形態に係るエネルギー供給システム１ｄの障害物検知装置２０ｄは、超音波を発生する超音波発生器（超音波発生手段）２８と、超音波発生器２８により発せられた超音波を受電アンテナ１２に向けて送出するとともに、送出された超音波の反射波を受信する送受信アンテナ（送受信手段）２９と、送受信アンテナ２９にて受信された反射波の電力レベルを計測し、この計測結果に基づいて障害物の有無を判断する処理部（処理手段）３０とを更に備えている。
【００４９】
上記複数の送受信アンテナ２９は、例えば、送電アンテナ７の間に介挿されるように設けられていても良いし、送電アンテナ７の配置に拘わらず、一定の距離間隔で格子状に配置されていても良い。また、円環状に配置されていても良い。このように、送受信アンテナ２９の配置態様については特に限定されないが、車両３に設けられた全ての受電アンテナ１２に超音波がいきわたるように配置されることが好ましい。
【００５０】
次に、本実施形態に係る障害物検知装置２０ｄの作用を説明する。まず、上述した第１の実施形態と同様に、供給側通信装置１９から障害物検知装置２０ｄの処理部３０に対して検知開始信号が出力されると、処理部３０は、超音波発生器２８を起動する。これにより、超音波発生器２８により超音波が発生され、この超音波が送受信アンテナ２９を介して外部へ送出される。この超音波は、送受信アンテナ２９と受電アンテナ１２との間に介在する障害物により反射され、或いは、受電アンテナ１２に到達し、その一部が反射されて、送受信アンテナ２９により受信され、処理部３０によって、その電力レベルが計測される。処理部３０は、これらの計測結果が予め設定されている正常値の範囲内にあるか否か、より具体的には、予め設定されている正常上限値を超えたか否かを判断する。
【００５１】
例えば、送受信アンテナ２９と受電アンテナ１２との間に障害物が存在した場合には、障害物が存在しない場合に比べて、短い距離にて超音波が反射されるため、より電力レベルの高い超音波が受電、計測されることとなる。
すなわち、図５に示すように、障害物が存在した場合には、障害物が存在しない場合に比べて、超音波の受電レベルが高くなる傾向にある。
処理部３０は、各送受信アンテナ２９により受電された反射波の受電レベルを正常上限値とそれぞれ比較し、電力レベルが正常上限値を超える反射波が１つでもあった場合には、障害物が存在すると判断して、制御装置１０に対して送電中止信号を出力し、一方、電力レベルが正常上限値を超える反射波が１つもなかった場合には、障害物が存在しないと判断して、制御装置１０に対して送電開始信号を出力する。
【００５２】
上述したように、本実施形態に係るエネルギー供給システム１ｄによれば、送受信アンテナ２９から送出された超音波の反射波の電力レベルに基づいて障害物の有無を判断するので、外部にセンサ２１やカメラ２３を備えることなく、非常に簡易な構成により障害物の有無を容易に判断することができる。
【００５３】
なお、上述した第４の実施形態では、電力レベルが正常上限値を超える反射波が１つでもあった場合に、障害物が存在すると判断して、エネルギー供給装置２からのマイクロ波の送電を停止していたが、これに代えて、電力レベルが正常上限値を超える反射波が受信された送受信アンテナ２９の周辺に配置されているマグネトロン６のみを作動停止とすることとしても良い。このような構成によれば、障害物が確認されなかった場所においては、マイクロ波の送信を実施することができる。
【００５４】
また、上記実施形態では、電力レベルに応じて障害物の有無を判断していたが、これに代えて、或いは、これに加えて、反射波を送信してから受信するまでの時間に応じて障害物の有無を判断することとしても良い。つまり、図５に示すように、障害物が存在する場合には、障害物が存在しない場合に比べて、反射波が戻るまでの時間（以下、この時間を「反射時間」という。）が短くなるため、この反射時間に応じて障害物の有無を判断することができる。
【００５５】
〔第５の実施形態〕
次に、本発明の第５の実施形態に係るエネルギー供給システムについて説明する。
本実施形態に係るエネルギー供給システムは、図１に示した供給側通信装置１９が障害物検知装置の機能を兼ね備えている点で、上述した第１の実施形態に係るエネルギー供給システム１ａと異なっている。
【００５６】
本実施形態に係るエネルギー供給システムにおいては、複数の車両側通信装置１８と、車両側通信装置１８にそれぞれ対応する複数の供給側通信装置１９とを備えている（図示せず）。各車両側通信装置１８は、例えば、車両３の底面において、車両３の長手方向および幅方向に沿って一定の距離間隔で格子状に配置されている。また、地面には複数の供給側通信装置１９が一定の距離間隔で格子状にそれぞれ配置されている。なお、この配置例は一例であり、円環状や、ランダムに配置されていても良い。
【００５７】
このような構成を備えるエネルギー供給システムにおいて、上述したように、車両３が駐車スペースに駐車され、運転手によりキーが抜かれると、各車両側通信装置１８から停止信号が送信される。この場合、例えば、車両側通信装置１８と供給側通信装置１９との間に障害物が存在する場合、車両側通信装置１８から送出された停止信号は障害物により遮られ、供給側通信装置１９には到達しないこととなる。これにより、障害物が存在する領域のみ停止信号が遮断され、障害物が存在しない領域においては、停止信号が供給側通信装置１９に到達し、受信されることとなる。
【００５８】
停止信号を受信した供給側通信装置１９は、制御装置１０に対して送電開始信号を出力する。制御装置１０は、送電開始信号を受信した供給側通信装置１９の周辺に位置するマグネトロンのみを作動させる。これにより、障害物がないところのみマイクロ波によるエネルギー伝送が開始される。
【００５９】
以上説明してきたように、本実施形態に係るエネルギー供給システムによれば、エネルギー供給を行うために送受される信号の送受信の有無に基づいて障害物の有無を判断するので、センサやカメラなどのように特別な装置を別途設ける必要がない。このため、簡素で安価な構成により障害物の有無を判断することが可能となる。
【００６０】
なお、上述した実施形態において、エネルギーを供給している最中においても、バッテリ充電に関する情報を定期的に車両側通信装置１８から供給側通信装置１９へ送信することにより、エネルギー供給が行われている期間において、障害物の検知が可能となる。この結果、エネルギー供給が開始された後において、障害物が確認された場合にも、速やかにマイクロ波の送電を停止させることが可能となる。
【００６１】
なお、上述した第１乃至第５の実施形態において、障害物検知装置により障害物が検知された場合には、障害物が検知された旨をユーザに通知する障害物通知部を更に備えることとしても良い。このような障害物通知部を設けることにより、運転手は障害物があることを知ることができるので、運転手自らが障害物を除去することにより、エネルギーの供給を開始させることが可能となる。障害物通知部は、聴覚、視覚等により障害物の有無を通知するものであり、例えば、ランプ、ディスプレイ、ブザー等が挙げられる。
【００６２】
また、上記第１乃至第５の実施形態に係るエネルギー供給装置２の構成は一例であり、例えば、マグネトロン６と送電アンテナ７との間に導波管を設ける構成としても良い。
また、上述の各実施形態では、エネルギー供給装置２を地面に埋設していたが、この態様に限られることなく、例えば、路面上に設けられていても良い。また、駐車スペースを車庫等とした場合には、エネルギー供給装置２は、その車庫の天井、壁等に設置されていても良い。この場合において、受電装置４が備える受電アンテナ１２の位置は、エネルギー供給装置２が備える送電アンテナ７に対向する位置に設けられることとなる。
【００６３】
更に、上述の各実施形態では、ユーザにより車両のキーが抜かれたことを検知して、停止信号を車両側通信装置１８から送信することとしていたが、これに代えて、ユーザが受電開始を指示するための手動スイッチを設けておき、この手動スイッチがユーザによって操作されたことを受けて、上記車両側通信装置１８が停止信号を送信することとしても良い。また、車両が適切な位置に停止したことを検出するスイッチを路面に設けておき、このスイッチがタイヤなどにより押下されたことを受けて、上記車両側通信装置１８が停止信号を送信することとしても良い。更に、供給側通信装置１９が所定のタイミングでパイロット信号を発しており、このパイロット信号を受信した車両側通信装置１８が供給側通信装置１９に対して上述の停止信号を送信することとしても良い。また、上述のように、車両側から停止信号を送信するのではなく、上記スイッチなどからエネルギー供給装置２の制御装置１０が直接的に情報を受信することとしても良い。
このように、受電開始の態様については、上述した態様に限られず、様々な態様を取ることが可能である。
【００６４】
上述の各実施形態において、上記車両側通信装置１８は、上述の停止信号の代わりに、或いは、停止信号に加えて、車両に割り当てられている個別の識別情報を送信することしても良い。このように、識別情報を送信することで、エネルギー供給装置２側では、課金等を行うことが可能となる。例えば、供給側通信装置は、受電を受けうるユーザが所有する車両の識別情報が登録されている記憶装置と接続されており、車両側通信装置１８車両の識別情報を受信した場合に、この識別情報が記憶装置に予め登録されている識別情報と一致するか否かを判定する。この結果、両者が一致した場合に、制御装置１０に対してマイクロ波の送電を指示することにより、マイクロ波の送電を開始させることとしても良い。このように、車両等の識別情報を確認することで、盗電を防止することが可能となる。
【００６５】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るエネルギー供給システムの概略構成を模式的に示した図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係るエネルギー供給システムの概略構成を模式的に示した図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係るエネルギー供給システムの概略構成を模式的に示した図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係るエネルギー供給システムの概略構成を模式的に示した図である。
【図５】本発明の第４の実施形態に係るエネルギー供給システムにおいて、障害物が介在する場合としない場合とにおける超音波の反射波の電力レベルと反射時間とを比較して示した図である。
【符号の説明】
【００６７】
１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ  エネルギー供給システム
２  エネルギー供給装置
３  車両
４  受電装置
６  マグネトロン
７  送電アンテナ
１０  制御装置
１１  レクテナ
１２  受電アンテナ
１３  整流回路
１４  バッテリ
１５  スイッチ
１６  電源
１８  車両側通信装置
１９  供給側通信装置
２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ  障害物検知装置
２１  センサ
２２，２４，２６，３０  処理部
２３  カメラ
２５，３１  サーキュレータ
２８  超音波発生器
２９  送受信アンテナ
【図１】
2007267578.tif 000003
【図２】
2007267578.tif 000004
【図３】
2007267578.tif 000005
【図４】
2007267578.tif 000006
【図５】
2007267578.tif 000007