(57)【要約】【課題】電力転送装置が配設された駐停車区域に車両を駐車する場合に、駐停車位置の正確な位置決めを行い、効率的な電力転送を実現し、更には車両及び電力転送装置間で通信を行うことが可能な電力転送システム、電力転送装置及び電力転送車載装置の提供。【解決手段】電力転送装置２０が配設された駐停車区域に車両１が駐停車する場合に、車両１及び電力転送装置２０間で、電磁波を送受信することにより、車両１及び電力転送装置２０間の相対的な位置の調整を行い、更に電力転送装置２０が備える車外電力転送機構を駆動し、車両１が備える車載電力転送機構とトランスを形成する様に圧力スイッチ等の位置決め部にて位置決めを行う。そして双方の電力転送機構にて形成されたトランスにて電力の転送を行う。また位置決めに用いた電磁波の送受信により双方向通信を実現し、電力転送時に電力線通信を実現する。【選択図】図３
2007159359.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力転送車載装置を備える車両と、該車両を駐停車する駐停車区域に配設される電力転送装置とを備え、前記電力転送車載装置と電力転送装置との間で交流電力を転送する電力転送システムにおいて、
前記電力転送車載装置は、
交流電力を転送する車載電力転送部と、
前記電力転送装置との相対的な位置の調整に要する車載位置調整部と
を備え、
前記電力転送装置は、
交流電力を転送する車外電力転送部と、
前記電力転送車載装置との相対的な位置の調整に要する車外位置調整部と
を備え、
前記車載位置調整部及び車外位置調整部が、前記電力転送車載装置及び電力転送装置の相対的な位置を調整した場合に、
前記車載電力転送部及び車外電力転送部の間で交流電力を転送する
ことを特徴とする電力転送システム。
【請求項２】
前記電力転送車載装置が備える車載電力転送部は、前記車両の下部に配設されてあり、
前記電力転送装置は、
車外電力転送部を移動させる駆動部と、
移動する車外電力転送部の停止位置を、前記車両に当接することで決定する位置決め部と
を更に備える
ことを特徴とする請求項１に記載の電力転送システム。
【請求項３】
前記車載電力転送部及び車外電力転送部は、夫々コイルを有し、双方の電力転送部を近接又は当接させることでトランスを形成する様に構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電力転送システム。
【請求項４】
前記電力転送車載装置及び電力転送装置の一方は、転送する交流電力より高い周波数の通信データを、転送する交流電力に重畳する重畳部を更に備え、
前記電力転送車載装置及び電力転送装置の他方は、交流電力から通信データを分離する分離部を更に備える
ことを特徴とする請求項３に記載の電力転送システム。
【請求項５】
前記車載位置調整部及び車外位置調整部の一方は、
電磁波を発信する発信部を備え、
前記車載位置調整部及び車外位置調整部の他方は、
一方から発信された電磁波を受信する受信部と、
受信した電磁波に基づいて位置を検出する検出手段と
を備える
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の電力転送システム。
【請求項６】
複数の受信部を備え、
前記検出手段は、複数の受信部が夫々受信した電磁波に基づいて位置を検出する様に構成してある
ことを特徴とする請求項５に記載の電力転送システム。
【請求項７】
前記発信部は、通信データを電磁波に変換する手段を備え、
前記受信部は、受信した電磁波を通信データに変換する手段を備える
ことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の電力転送システム。
【請求項８】
前記車載位置調整部及び車外位置調整部は、夫々発信部及び受信部を備えることを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれかに記載の電力転送システム。
【請求項９】
車両が駐停車する駐停車区域に配設され、前記車両との間で交流電力を転送する電力転送装置において、
前記車両との相対的な位置の調整に要する車外位置調整部と、
該車外位置調整部が、前記車両との相対的な位置を調整した場合に、
前記車両との間で交流電力を転送するトランスを形成する車外電力転送部と
を備えることを特徴とする電力転送装置。
【請求項１０】
車両に搭載され、該車両外部の電力転送装置との間で交流電力を転送する電力転送車載装置において、
前記電力転送装置との相対的な位置の調整に要する車載位置調整部と、
該車載位置調整部が、前記電力転送装置との相対的な位置を調整した場合に、
前記電力転送装置との間で交流電力を転送するトランスを形成する車載電力転送部と
を備えることを特徴とする電力転送車載装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
車両と該車両との間で交流電力を転送する電力転送装置とを備える電力転送システム、該電力転送システムにて用いられる電力転送装置、及び前記電力転送システムにて用いられる車両に搭載される電力転送車載装置に関し、特に車両を駐停車する駐停車区域に配設される電力転送装置と車両との間で電力を転送する電力転送システム、電力転送装置及び電力転送車載装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気自動車、ハイブリッド車等の電力を動力源として駆動する車両が実用化されており、それに伴い車両に電力を転送する様々な充電装置が提案されている。例えば特許文献１に記載の電気自動車用充電装置は、駐車場の壁面に配設された一次コイルユニットを、電気自動車の受容ケースに嵌入させることで、電気自動車に配設された二次コイルユニットが一次コイルユニットと対向し、電気自動車に充電することが可能となる。
【特許文献１】特開平９−１０２４２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら特許文献１に記載されている電気自動車用充電装置では、駐車場の壁面に配設された一次コイルユニットを、電気自動車に嵌入させるための位置決めの方法について十分な検討が成されていないという問題がある。
【０００４】
本発明は斯かる事情に鑑みて成されたものであり、車両を駐停車する駐停車区域に電力転送装置を配設し、車両及び電力転送装置が連携して、車両及び電力転送装置間の相対的な位置の調整を行うことにより、車両の駐停車位置の位置決めを正確に行うことが可能な電力転送システム、該電力転送システムにて用いられる電力転送装置、及び前記電力転送システムにて用いられる車両に搭載される電力転送車載装置の提供を主たる目的とする。
【０００５】
さらに本発明は、車両及び電力転送装置が夫々備える電力転送部にてトランスを形成することにより、効率的な電力転送を実現する電力転送システム等の提供を他の目的とする。
【０００６】
また本発明は、車両及び電力転送装置間で、通信を行うことが可能な電力転送システム等の提供を更に他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１発明に係る電力転送システムは、電力転送車載装置を備える車両と、該車両を駐停車する駐停車区域に配設される電力転送装置とを備え、前記電力転送車載装置と電力転送装置との間で交流電力を転送する電力転送システムにおいて、前記電力転送車載装置は、交流電力を転送する車載電力転送部と、前記電力転送装置との相対的な位置の調整に要する車載位置調整部とを備え、前記電力転送装置は、交流電力を転送する車外電力転送部と、前記電力転送車載装置との相対的な位置の調整に要する車外位置調整部とを備え、前記車載位置調整部及び車外位置調整部が、前記電力転送車載装置及び電力転送装置の相対的な位置を調整した場合に、前記車載電力転送部及び車外電力転送部の間で交流電力を転送することを特徴とする。
【０００８】
本発明では、電力転送車載装置及び電力転送装置が連携して、電力転送車載装置及び電力転送装置間の相対的な位置の調整を行うことにより、車両の駐停車位置の位置決めを正確に行うことが可能であり、これにより実現性及び実用性を高めることが可能であり、また効率的な電力転送を実現することが可能である。
【０００９】
第２発明に係る電力転送システムは、第１発明において、前記電力転送車載装置が備える車載電力転送部は、前記車両の下部に配設されてあり、前記電力転送装置は、車外電力転送部を移動させる駆動部と、移動する車外電力転送部の停止位置を、前記車両に当接することで決定する位置決め部とを更に備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明では、駆動部及び位置決め部にて電力転送装置が備える車外電力転送部の位置、例えば上下方向の位置を調整することができるので、実現性及び実用性を高めることが可能であり、効率的な電力転送を実現することが可能である。
【００１１】
第３発明に係る電力転送システムは、第１発明又は第２発明において、前記車載電力転送部及び車外電力転送部は、夫々コイルを有し、双方の電力転送部を近接又は当接させることでトランスを形成する様に構成されていることを特徴とする。
【００１２】
本発明では、車載電力転送部及び車外電力転送部にてトランスを形成することにより、効率的な電力転送を実現することが可能である。
【００１３】
第４発明に係る電力転送システムは、第３発明において、前記電力転送車載装置及び電力転送装置の一方は、転送する交流電力より高い周波数の通信データを、転送する交流電力に重畳する重畳部を更に備え、前記電力転送車載装置及び電力転送装置の他方は、交流電力から通信データを分離する分離部を更に備えることを特徴とする。
【００１４】
本発明では、電力に通信データを重畳することにより、電力転送車載装置及び電力転送装置間で電力線を用いてデータ通信を行う電力線通信を実現することが可能である。
【００１５】
第５発明に係る電力転送システムは、第１発明乃至第４発明のいずれかにおいて、前記車載位置調整部及び車外位置調整部の一方は、電磁波を発信する発信部を備え、前記車載位置調整部及び車外位置調整部の他方は、一方から発信された電磁波を受信する受信部と、受信した電磁波に基づいて位置を検出する検出手段とを備えることを特徴とする。
【００１６】
本発明では、電力転送車載装置及び電力転送装置の一方が備える発信部から発信された電磁波を、他方が備える受信部にて受信し、受信した電磁波に基づいて相対的な位置関係を検出することにより、互いの相対的な位置を検出し調整することができるので、高精度に車両の駐停車位置の位置決めを行うことができ、実現性及び実用性を高めることが可能であり、効率的な電力転送を実現することが可能である。
【００１７】
第６発明に係る電力転送システムは、第５発明において、複数の受信部を備え、前記検出手段は、複数の受信部が夫々受信した電磁波に基づいて位置を検出する様に構成してあることを特徴とする。
【００１８】
本発明では、受信部が受信する電磁波が発信部からの距離に応じて減衰することより、夫々の受信部が受信した電磁波の強度に基づいて夫々の受信部から発信部までの距離の比を導出することができ、導出した距離の比に基づいて高精度に互いの相対的な位置を検出して調整することができるので、高精度に車両の駐停車位置の位置決めを行うことができ、実現性及び実用性を高めることが可能であり、効率的な電力転送を実現することが可能である。そして例えば電磁波を上向きに発信する様に発信部を配設し、車両の下面に受信部を配設することにより、車両及び電力転送装置間の水平方向の相対的な位置を調整することが可能である。
【００１９】
第７発明に係る電力転送システムは、第５発明又は第６発明において、前記発信部は、通信データを電磁波に変換する手段を備え、前記受信部は、受信した電磁波を通信データに変換する手段を備えることを特徴とする。
【００２０】
本発明では、電力転送車載装置及び電力転送装置間でデータ通信を実現することが可能である。
【００２１】
第８発明に係る電力転送システムは、第５発明乃至第７発明のいずれかにおいて、前記車載位置調整部及び車外位置調整部は、夫々発信部及び受信部を備えることを特徴とする。
【００２２】
本発明では、電力転送車載装置及び電力転送装置の双方に発信部及び受信部を設けることにより、高精度に位置関係を検出することが可能であり、更に例えば電磁波を通信データにて変調することにより、電力転送車載装置及び電力転送装置間の双方向通信を実現することが可能である。
【００２３】
第９発明に係る電力転送装置は、車両が駐停車する駐停車区域に配設され、前記車両との間で交流電力を転送する電力転送装置において、前記車両との相対的な位置の調整に要する車外位置調整部と、該車外位置調整部が、前記車両との相対的な位置を調整した場合に、前記車両との間で交流電力を転送するトランスを形成する車外電力転送部とを備えることを特徴とする。
【００２４】
本発明では、車両を駐停車する駐停車区域に配設され、車両と連携して、車両との間の相対的な位置の調整を行うことにより、車両の駐停車位置の位置決めを正確に行うことが可能であり、これにより実現性及び実用性を高めることが可能であり、しかも効率的な電力転送を実現することが可能である。
【００２５】
第１０発明に係る電力転送車載装置は、車両に搭載され、該車両外部の電力転送装置との間で交流電力を転送する電力転送車載装置において、前記電力転送装置との相対的な位置の調整に要する車載位置調整部と、該車載位置調整部が、前記電力転送装置との相対的な位置を調整した場合に、前記電力転送装置との間で交流電力を転送するトランスを形成する車載電力転送部とを備えることを特徴とする。
【００２６】
本発明では、車両に搭載され、駐停車区域に配設された電力転送装置と連携して、電力転送装置間の相対的な位置の調整を行うことにより、車両の駐停車位置の位置決めを正確に行うことが可能であり、これにより実現性及び実用性を高めることが可能であり、しかも効率的な電力転送を実現することが可能である。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係る電力転送システム、電力転送装置及び電力転送車載装置は、電力転送車載装置を搭載した車両と、車両を駐停車する駐停車区域に配設された電力転送装置とで連携して、電力転送車載装置及び電力転送装置間の相対的な位置の調整を行うことで、車両が備える電力転送車載装置と、電力転送装置とがトランスを形成し、トランスを形成する一方に巻回されたコイルに交流電流を流すことで、他方に巻回されたコイルに起電力を誘起させる。
【００２８】
この構成により、車両の駐停車位置の位置決めを正確に行うので、実現性及び実用性を高めることが可能であり、しかもトランスを形成するので、効率的な電力転送を実現することが可能である等、優れた効果を奏する。
【００２９】
そして本発明では、車両から電力転送装置へ交流電力を転送することにより、車両を発電機として用い、車両にて発電した電力を電力転送装置側から取り出すことが可能であり、また電力転送装置から車両へ交流電力を転送することにより、電力転送装置を用いて電気自動車等の車両に対する充電を行うことが可能である等、優れた効果を奏する。
【００３０】
さらに本発明に係る電力転送システム等は、例えば光等の電磁波を上向きに発信する様に発信部を駐停車区域に配設し、車両の下面に複数の受信部を配設して、複数の受信部が夫々受信した電磁波に基づいて位置を検出する。
【００３１】
この構成により、受信部が受信した電磁波の強度は、発信部からの距離に応じて減衰するため、夫々の受信部から発信部までの夫々の距離の比を導出することができるので、高精度に互いの相対的な位置を検出して、車両の水平方向の位置決めを行うことが可能である等、優れた効果を奏する。
【００３２】
そして本発明では、例えば変調等の方法により、通信データを電磁波に変換して発信し、受信した電磁波を通信データに変換することにより、車両及び電力転送装置間でデータ通信を実現することが可能であり、しかも車両及び電力転送装置の双方に発信部及び受信部を設けることにより、位置の検出精度を更に高めるだけでなく、車両及び電力転送装置間の双方向通信を実現することが可能である等、優れた効果を奏する。
【００３３】
また本発明に係る電力転送システム等では、車両の水平方向の位置決めを行った後、電力転送装置において、駆動部にて車外電力転送部を移動、例えば上下に駆動させ、圧力スイッチ等の位置決め部にて、車外電力転送部の上下方向の位置決めを行うことにより、車外電力転送部の位置決めを正確に行うことができるので、実現性及び実用性を高めることが可能である等、優れた効果を奏する。
【００３４】
そして本発明では、一方のコイル側において、転送する交流電力より高い周波数の通信データを転送する交流電力に重畳し、他方のコイル側において、交流電力から通信データを分離することにより、車両及び電力転送装置間で電力線を用いてデータ通信を行う電力線通信を実現することが可能である等、優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて詳述する。図１は、本発明の電力転送システムの概要の一例を示す説明図である。図１中１は、電気エンジンを用いた電気自動車、ガソリンエンジンを用いたガソリン車、電気エンジン及びガソリンエンジンの両方を用いたハイブリッド車等の車両であり、車両１には、本発明の電力転送車載装置１０が搭載されている。車両１は、公共用又は自家用の駐車場、エネルギ補給所の停車区域等の駐停車区域２に駐停車することが可能であり、駐停車区域２には、本発明の電力転送装置２０が配設されている。そして車両１が駐停車区域２に駐停車した場合、車両１及び電力転送装置２０間で交流電力の転送が可能となる。
【００３６】
図２は、本発明の電力転送システムの電力転送時の概要の一例を示す説明図である。図２は、車両１が駐停車区域に駐停車し、交流電力を転送する状態を概念的に示している。車両１が駐停車区域に駐停車することにより、車両１に搭載された電力転送車載装置１０と駐車区域２に配設された電力転送装置２０とがトランスを形成し、電力の転送が可能となる。図２に示す例では、電力転送装置２０は、家屋に配設された電力管理装置３と電力線にて接続されている。電力管理装置３は、家庭用電源、商用電源等の交流電源から交流電力の供給を受け、電力転送装置２０を介して車両１に交流電力の転送、即ち充電を行う。なお電力転送装置２０から車両１へ交流電力を転送するだけでなく、車両１を交流発電機として用い、車両１から電力転送装置２０へ転送することも可能である。
【００３７】
また車両１及び電力転送装置２０間でトランスを形成するためには、車両１の駐停車位置を高精度に調整する必要があるため、車両１及び電力転送装置１０には、互いに連携して相対的な位置関係を検出し、検出した相対的な位置に基づいて位置の調整を行う位置調整機構が配設されている。
【００３８】
図３は、本発明の電力転送システムにおける車両１の電力転送車載装置１０及び電力転送装置２０の一例を模式的に示す外観図である。図３（ａ）は、車両１の下面を模式的に示す外観図であり、図３の上方が車両１の前方に対応する。車両１の後部には、電力転送車載装置１０が搭載されており、電力転送車載装置１０は、電力転送装置２０とトランスを形成する車載電力転送機構１１、及び車載電力転送機構１１の左右方向に配設された車載位置調整機構１２を備えている。
【００３９】
図３（ｂ）は、電力転送装置２０の上面を模式的に示す外観図である。電力転送装置２０は、車両１の車載電力転送機構１１とトランスを形成する車外電力転送機構２１、及び車外電力転送機構２１の図中左右方向に配設された車外位置調整機構２２を備えている。車両１が備える車載位置調整機構１２及び電力転送装置２０が備える車外位置調整機構２２が相対する様に車両１を駐停車することで、車両１が備える車載電力転送機構１１及び電力転送装置２０が備える車外電力転送機構２１の水平方向の位置が相対する。
【００４０】
図４は、本発明の電力転送システムにおける車両１が備える車載位置調整機構１２及び電力転送装置２０が備える車外位置調整機構２２のセンサの一例を模式的に示す説明図である。図４（ａ）は、車両１が備える電力転送車載装置１０に配設された車載位置調整機構１２を示しており、図中向かって左方には、電磁波として光を発信するＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の発信部１２１が配設されており、右方には電磁波である光を受信するＰＤ（Photo Diode ）等の複数の受信部１２２が配設されている。
【００４１】
図４（ｂ）は、電力転送装置２０に配設された車外位置調整機構２２を示しており、図中向かって左方には、電磁波を受信するＰＤ等の複数の受信部２２１が配設されており、右方には電磁波を発信するＬＥＤ等の発信部２２２が配設されている。
【００４２】
車両１側の発信部１２１から発信された電磁波は、電力転送装置２０側の複数の受信部２２１にて受信され、夫々の受信部２２１が受信した電磁波の強度に基づいて、車外位置調整機構２２は、車両１及び電力転送装置２０の相対的な位置関係を検出する。図４（ｂ）に示す様に受信部２２１は、３×３のマトリクス状に配置されている。受信部２２１が受信する電磁波は、発信部１２１からの距離に応じて減衰しているため、夫々の受信部２２１が受信した電磁波の強度に基づいて夫々の受信部２２１から発信部１２１までの距離の比を導出することができ、導出した距離の比に基づいて高精度に発信部１２１及び受信部２２１の相対的な位置関係を検出することが可能である。そして検出した位置関係に基づきマトリクスの中央に配置された受信部２２１が発信部１２１と相対する様に相互の位置を調整する。
【００４３】
電力転送装置２０側の発信部２２２から発信された電磁波は、車両１側の複数の受信部１２２にて受信され、夫々の受信部１２２が受信した電磁波の強度に基づいて、車載位置調整機構１２は、車両及び電力転送装置２０の相対的な位置関係を検出する。図４（ａ）に示す様に受信部１２２は、３×３のマトリクス状に配置されており、夫々の受信部１２２が受信した電磁波の強度に基づいて発信部２２２及び受信部１２２の相対的な位置関係を検出することが可能である。そして検出した位置関係に基づきマトリクスの中央に配置された受信部１２２が発信部２２２と相対する様に相互の位置を調整する。
【００４４】
そして発信部１２１及び受信部２２１並びに発信部２２２及び受信部１２２の位置関係を調整すべく車両１及び／又は電力転送装置２０の位置を調整することにより、電力転送装置２０に対する車両１の水平方向の位置が確定する。位置を調整する手順としては、例えば発信部１２１から発信された電磁波を、マトリクスの中央に配置された受信部２２１が最大の強度となる様に、車両１及び／又は電力転送装置２０を、図４に示すＸ軸方向及びＹ軸方向に平行移動し、その後、受信部２２１及び発信部１２１を結ぶ線を回転軸とする回転移動を行うことにより発信部２２２及び受信部１２２の位置を調整する。
【００４５】
図５は、本発明の電力転送システムにおける車両１が備える車載位置調整機構１２の構成例を示すブロック図である。車載位置調整機構１２は、発信部１２１及び受信部１２２を備え、更に受信部１２２が受信した電磁波の強度に基づき電力転送装置２０の相対的な位置を検出する検出部１２３と、検出部１２３が検出した位置に基づいて車両１の位置を調整する調整部１２４と、データ通信回路１２５とを備えている。調整部１２４は、例えば車両１の操舵方向及び駆動方向を計算し、計算した結果に基づく操舵系及び駆動系の機構を制御する制御信号の発信、運転者に位置の調整を促す情報の出力等の処理を行う。
【００４６】
さらに車載位置調整機構１２が備える発信部１２１は、電力転送装置２０へ送信すべき通信データを電磁波に変換するエンコード回路１２１ａを備え、受信部１２２は、電力転送装置２０から受信した電磁波を通信データに変換するデコード回路１２２ａを備えている。エンコード回路１２１ａは、デジタルデータである通信データに基づいて、電磁波を発信するための回路の開閉及び発信する電磁波の強度の調整を行う機能を有し、電磁波の発信タイミングの調整、変調等の処理により、発信する電磁波に対して実質的に通信データを重畳する機能を有する。またデコード回路１２２ａは、電磁波の受信間隔及び強弱の変化から通信データを復号する機能を有し、受信した電磁波から実質的に通信データを取り出す機能を有する。即ちデータ通信回路１２５から発信部１２１を介して通信データを送信し、受信部１２２にて受信した通信データをデータ通信回路１２５が受け取る双方向通信を行うことが可能である。
【００４７】
図６は、本発明の電力転送システムにおける電力転送装置２０が備える車外位置調整機構２２の構成例を示すブロック図である。車外位置調整機構２２は、受信部２２１及び発信部２２２を備え、更に受信部２２１が受信した電磁波の強度に基づき電力転送装置２０の相対的な位置を検出する検出部２２３と、検出部２２３が検出した位置に基づいて車外電力転送機構２１の位置を調整する調整部２２４と、データ通信回路２２５とを備えている。調整部２２４は、例えば車外電力転送機構２１を水平方向に平行移動及び回転させる機構を制御する制御信号の発信等の処理を行う。
【００４８】
さらに車外位置調整機構２２が備える受信部２２１は、車両１から受信した電磁波を通信データに変換するデコード回路２２１ａを備え、発信部２２２は、車両１へ送信すべき通信データを電磁波に変換するエンコード回路２２２ａを備えている。そして受信部２２１にて受信した通信データをデータ通信回路２２５が受け取り、データ通信回路２２５から発信部２２２を介して通信データを送信する双方向通信を実現することが可能である。
【００４９】
なお車両１及び電力転送装置２０の双方が位置を調整する処理を行うのではなく、いずれか一方のみが調整を行うようにしても良く、また検出した位置を示す情報又は位置に基づき調整を行うための情報を通信データとして送受信する様にしても良い。
【００５０】
図７は、本発明の電力転送システムにおける電力転送装置２０の位置調整機構の一例を模式的に示す説明図である。電力転送装置２０は、車外電力転送機構２１の位置を調整する駆動機構２３を備えており、駆動機構２３は、車外電力転送機構２１を水平方向に平行移動させる平行駆動部２３１、水平方向に回転させる回転駆動部２３２、及び上下方向に移動させる垂直駆動部２３３を有している。また車外電力転送機構２１の車両１側には、車両１に当接することで垂直駆動部２３３による上昇動作を停止させる圧力スイッチ等の位置決め部２１１が配設されている。
【００５１】
平行駆動部２３１及び回転駆動部２３２は、例えば調整部２１４から発信される制御信号に基づいて車外電力転送機構２１を駆動し、水平方向の位置決めを行う。水平方向の位置決めが完了後、垂直駆動部２３３により、車外電力転送機構２１は上昇し、位置決め部２１１が車両１に当接した時に車外電力転送機構２１の上昇は停止し、垂直方向の位置決めが行われる。
【００５２】
図８は、本発明の電力転送システムの電力転送に関する構成例を模式的に示すブロック図である。前述した方法により、電力転送装置２０が備える車外電力転送機構２１の位置決めにより、車両１が備える車載電力転送機構１１と、電力転送装置２が備える車外電力転送機構２１とが近接又は当接して電磁的に結合することでトランスを形成する。車両１が備える車載電力転送機構１１及び電力転送装置２が備える車外電力転送機構２１は夫々Ｕ字状をなしており、これらが近接又は当接して形成されるトランスは、Ｏ字状をなすコアを形成する。車両１が備える車載電力転送機構１１と、電力転送装置２が備える車外電力転送機構２１には、夫々コイル１１１及び２１２が巻回されており、一方が一次コイルとなり、他方が二次コイルとなる。例えば電力転送装置２が備える車外電力転送機構２１に巻回されたコイル２１２に交流電流を流した場合、コイル２１２が一次コイルとなり、二次コイルである車載電力転送機構１１に巻回されたコイル１１１に起電力を誘起させる。
【００５３】
さらに車両１が備える車載電力転送機構１１には、交流を直流に変換する整流器１３１及び直流を交流に変換するインバータ１３２を有する変換部１３が接続されており、変換部１３は、リチウムイオン電池、鉛蓄電池等の二次電池１４に接続している。そして車載電力転送機構１１が電磁誘導により交流電力の転送を受けた場合、変換部１３の整流器１３１は、転送された交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力により、二次電池１４に対する充電を行う。また二次電池１４から放電された直流電力は、変換部１３のインバータ１３２により交流電力に変換され、車載電力転送機構１１に供給される。
【００５４】
また変換部１３には、整流器１５１を介して発電機１５が接続されている。そして発電機１５が発電した交流電力は、整流器１５１にて直流電力に変換され、変換部１３に供給される。なお発電機１５から交流電力を車載電力転送機構１１に供給する様にしても良い。
【００５５】
さらに電力転送装置２が備える車外電力転送機構２１は、電力管理装置３が接続されており、電力管理装置３へ交流電力を転送し、また電力管理装置３から転送される交流電力を受ける。なお整流器及びインバータを有する変換部を車外電力転送機構２１に接続し、電力転送装置２及び電力管理装置３の間は直流電力の転送を行う様にしても良い。
【００５６】
図９は、本発明の電力転送システムにおける車両１の電力線通信機構に関する構成例を示すブロック図である。車両１は、車載電力転送機構１１及び変換部１３を接続する電力線ＰＬに接続し、電力線通信（ＰＬＣ：Power Line Communication）を行う電力線通信機構１６を備えている。電力線通信機構１６は、分岐線を介して電力線ＰＬに接続する結合回路１６１と、トランシーバ１６２と、データ通信回路１６３とを備えている。また電力線通信ＰＬにおいて、分岐線と分岐する分岐点から変換部１３側には、５０Ｈｚ、６０Ｈｚ等の低周波の交流電力を透過し、高周波の通信データを遮断するローパスフィルタＬＰＦが配設されている。
【００５７】
結合回路１６１は、低周波の交流電力を遮断し、送受信される通信データの信号帯域（２〜３０ＭＨｚ）の高周波信号を電力線ＰＬとの間で受け渡しするハイパスフィルタであり、電力線ＰＬとの間で高周波の通信データの受け渡しを行うと共に、電力線ＰＬとのインピーダンス整合等のカップリングを行う。トランシーバ１６２は、通信データの信号帯域の周波数にて通信データの変調及び復調を行う回路であり、結合回路１６１及びデータ通信回路１６３間での通信データの中継機能を備えている。そしてデータ通信回路１６３は、トランシーバ１６２を介して通信データの送受信を行う。
【００５８】
このように構成される電力線通信機構１６は、車両１から電力転送装置２０へ交流電力を転送する場合、転送する交流電力より高い周波数の通信データを、転送する交流電力に重畳する。また電力転送装置２０から車両１へ交流電力を転送する場合、電力線通信機構１６は、転送されてきた交流電力から通信データを分離する。
【００５９】
図１０は、本発明の電力転送システムにおける電力転送装置２０の電力線通信機構に関する構成例を示すブロック図である。電力転送装置２０は、車外電力転送機構２１及び電力管理装置３を接続する電力線ＰＬに接続し、電力線通信を行う電力線通信機構２４を備えている。電力線通信機構２４は、分岐線を介して電力線ＰＬに接続する結合回路２４１と、トランシーバ２４２と、データ通信回路２４３とを備えている。また電力線通信ＰＬにおいて、分岐線と分岐する分岐点から電力管理装置３側には、５０Ｈｚ、６０Ｈｚ等の低周波の交流電力を透過し、高周波の通信データを遮断するローパスフィルタＬＰＦが配設されている。
【００６０】
結合回路２４１は、低周波の交流電力を遮断し、送受信される通信データの信号帯域（２〜３０ＭＨｚ）の高周波信号を電力線ＰＬとの間で受け渡しするハイパスフィルタであり、電力線ＰＬとの間で高周波の通信データの受け渡しを行うと共に、電力線ＰＬとのインピーダンス整合等のカップリングを行う。トランシーバ２４２は、通信データの信号帯域の周波数にて通信データの変調及び復調を行う回路であり、結合回路２４１及びデータ通信回路２４３間での通信データの中継機能を備えている。そしてデータ通信回路２４３は、トランシーバ２４２を介して通信データの送受信を行う。
【００６１】
このように構成される電力線通信機構２４は、電力転送装置２０から車両１へ交流電力を転送する場合、転送する交流電力より高い周波数の通信データを、転送する交流電力重畳する。また車両１から電力転送装置２へ交流電力を転送する場合、電力線通信機構２４は、転送されてきた交流電力から通信データを分離する。なお電力線通信機構２４は、電力管理装置３に内蔵させる様にしても良い。
【００６２】
以上詳述した様に本発明の電力転送システムは、車両１が駐停車区域２に駐停車した場合に、車両１が備える電力転送車載装置１０と、電力転送装置２０とがトランスを形成し、車両１に対する充電等の効率的な電力転送を行うことができる。トランスを形成するための位置決め方法として、水平方向については、光等の電磁波の発信及び受信を行う車載位置調整機構１２及び車外位置調整機構２２にて行い、垂直方向については、電力転送装置２０が備える圧力スイッチ等の位置決め部２１１にて行う。しかも車両１が備える車載位置調整機構１２及び電力転送装置２０が備える車外位置調整機構２２は、位置決めだけでなく双方向通信の機能をも備えており、また車両１が備える車載電力転送機構１１及び電力転送装置２が備える車外電力転送機構２１がトランスを形成した場合、電力線通信による通信を行うことが可能となる。
【００６３】
このような本発明の電力転送システムは、例えば電力転送装置２０を一般家庭用の駐車場等の駐停車区域２に配設した場合で、駐停車区域２に駐車したとき、車両１に対する充電だけでなく、車両１に搭載されるナビゲーションシステム、オーディオビジュアルシステム等の車載ＬＡＮを構成する各種ＥＣＵ（Electric Control Unit ）と、家屋内のホームネットワークを構成するパーソナルコンピュータ、オーディオビジュアルシステム等の各種電子機器とを接続し、ナビゲーション用データ、音楽用データ、ビデオ用データ等の各種情報の送受信を行うことが可能である。
【００６４】
また例えば電力転送装置２０をエネルギ補給所の停車場所等の駐停車区域２に配設した場合で、駐停車区域２に停車したとき、車両１に対する充電だけでなく、エネルギ補給所にて提供されるサービス情報、交通情報、地域情報等の様々な情報の送受信を行うことが可能である。
【００６５】
前記実施の形態では、車載位置調整機構を車両の後部下面に配設する形態を示したが本発明はこれに限らず、車両の前部下面等の他の位置に配設する様にしても良く、また車両の側部等の下面以外の位置に配設する様にしても良い。また車載電力転送機構についても車両の側部等の下面以外の位置に配設する様にしても良い等、様々な形態に展開することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６６】
【図１】本発明の電力転送システムの概要の一例を示す説明図である。
【図２】本発明の電力転送システムの電力転送時の概要の一例を示す説明図である。
【図３】本発明の電力転送システムにおける車両の電力転送車載装置及び電力転送装置の一例を模式的に示す外観図である。
【図４】本発明の電力転送システムにおける車両が備える車載位置調整機構及び電力転送装置が備える車外位置調整機構のセンサの一例を模式的に示す説明図である。
【図５】本発明の電力転送システムにおける車両が備える車載位置調整機構の構成例を示すブロック図である。
【図６】本発明の電力転送システムにおける電力転送装置が備える車外位置調整機構の構成例を示すブロック図である。
【図７】本発明の電力転送システムにおける電力転送装置の位置調整機構の一例を模式的に示す説明図である。
【図８】本発明の電力転送システムの電力転送に関する構成例を模式的に示すブロック図である。
【図９】本発明の電力転送システムにおける車両の電力線通信機構に関する構成例を示すブロック図である。
【図１０】本発明の電力転送システムにおける電力転送装置の電力線通信機構に関する構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００６７】
１  車両
１０  電力転送車載装置
１１  車載電力転送機構
１１１  コイル
１２  車載位置調整機構
１２１  発信部
１２１ａ  エンコード回路
１２２  受信部
１２２ａ  デコード回路
１２３  検出部
１２４  調整部
１２５  データ通信回路
１３  変換部
１３１  整流器
１３２  インバータ
１４  二次電池
１５  発電機
１５１  整流器
２  駐停車区域
２０  電力転送装置
２１  車外電力転送機構
２２  車外位置調整機構
２１２  コイル
２２１  受信部
２２１ａ  デコード回路
２２２  発信部
２２２ａ  エンコード回路
２２３  検出部
２２４  調整部
２２５  データ通信回路
２３  駆動機構
２３１  平行駆動部
２３２  回転駆動部
２３３  垂直駆動部
３  電力管理装置
【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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