(57)【要約】【課題】本発明は、汚れや障害物等による悪影響を受けることなく、受電コイルと送電用コイルの位置ずれを報知することができる位置報知システムを提供する。【解決手段】移動体１０が走行する走行路２０の幅方向に沿って配置され、移動体１０の車輪が接触したときに振動を発生し、移動体１０の位置に応じて発生する振動の周波数が異なるように設けられた振動発生手段２１から発生した振動の周波数を、振動周波数検知手段２２にて検知する。検知した振動の周波数に対応する、車輪に対する送電コイル３１の中心位置を示す第２の位置データと、デフォルトで持つ車輪に対する受電コイル１１の中心位置を示す第１の位置データを用いて、送電コイル３１と受電コイル１１の相対的な位置関係を移動体１０又は移動体１０を遠隔操作する場所に設けられた表示端末装置２３に報知する。結果、操作者は受電コイル１１を送電コイル３１に近接させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行路に設けられた給電装置の送電コイルから移動体に搭載された受電装置の受電コイルに対して非接触で給電する非接触給電システムに用いられる位置報知システムにおいて、
移動体が走行する走行路の幅方向に沿って配置され、移動体の車輪が接触したときに振動を発生し、かつ幅方向における移動体の位置に応じて発生する振動の周波数が異なるように設けられた振動発生手段と、
移動体に設けられ、振動発生手段によって発生した振動の周波数を検知し、検知された周波数を示す周波数データを送信する振動周波数検知手段と、
移動体又は移動体を遠隔操作する場所に設けられた表示端末装置とを備え、
表示端末装置は、
振動周波数検知手段から送信された周波数データを受信する表示端末通信部と、
車輪に対する受電コイルの中心位置を示す第１の位置データと、車輪に対する送電コイルの中心位置を示す第２の位置データと振動発生手段が発生する周波数との関係を示す位置特定データとを保存する表示データ保存部と、
表示端末通信部で受信された周波数データ、第１の位置データおよび位置特定データとに基づいて送電コイルと受電コイルの相対的な位置関係を求める表示制御演算部と、
表示制御演算部によって求められた送電コイルと受電コイルの相対的な位置関係を画像表示するディスプレイ部とを備える
ことを特徴とする位置報知システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触給電システムに用いられる位置報知システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
昨今、電気自動車及びハイブリッド自動車など、大容量のバッテリが搭載された電動移動体が普及しつつある。また、それら移動体に走行しながら給電する為の、道路に設置された送電コイル（一次側コイル）から電動移動体に搭載された受電コイル（二次側コイル）へ無線で送電を行う移動体用非接触給電装置が知られている。例えば、共鳴法では、移動体に設けられた二次側コイルは、道路に設けられた一次側コイルに対し、磁場の共鳴によって磁気的に結合し、一次側コイルから無線により電力を受電する。
【０００３】
移動体用非接触給電装置では、送電コイルと受電コイルとの間の位置関係が、理想的な位置関係からずれるほど、無線送電の効率が悪化する。その為、送電コイルと受電コイルとの位置ずれは出来るだけ小さいことが望ましい。
【０００４】
従って、移動体用非接触給電装置では、前記受電コイルが前記送電コイルに近接するように移動体を誘導することは、給電の高効率化及び省電力化のために重要である。
【０００５】
しかし、送電コイルが道路に埋設されることから、送電コイルの路上位置は判り難く、移動体を最適位置に誘導することは難しい。それを容易にする為に、端末モニタに送電コイル位置アイコン、移動体位置アイコン、及び移動指示アイコン等を表示し、それを目視することによる位置調整することが考えられる。
【０００６】
特許文献１では、送電コイルと受電コイルの走行路の幅方向のズレを検知する、２つのコイルから成る受電コイルと、移動体を道路の最適位置へ誘導する為の位置調整を表示する移動体内に設置する専用機器が示されている。
【０００７】
また、特許文献２では、路面に塗布された塗料で構成される移動体マーカの位置を、車両底部に施設されたフォトセンサで検知し、その結果を通知部によって運転者に通知することにより、車両を給電最適位置に合わせるシステムが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平７−６７２７０号公報
【特許文献２】特開２０１０−２８８３９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
走行中非接触給電では、簡単に最も効率良く、最も省電力で給電することが望ましい。
【００１０】
最も効率良く給電を行うには、走行路の幅方向においては、前記幅方向のどの位置を走行し、前記受電コイルと前記送電用コイルをどれだけ近接させるかが課題となる。
【００１１】
特許文献１は、非接触給電において通常１系統の受電コイル〜電力変換部が、走行路の幅方向のずれ検知の為に２系統とされ、走行路の幅方向に並設される。その２系統の前記電力変換部の出力電圧が差動アンプに印加され、前記差動アンプの出力電圧が正であるか負であるかにより走行路の幅方向の左右ずれ方向を識別し、前記出力電圧の絶対値に基き左右にずれた距離を識別する装置が示されている。この場合、２系統それぞれの前記受電コイルが受電する電力の大きさをアナログでみていることから、２系統の受電コイルのどちらか一方にでも送電コイルとの間に障害物等が存在するとき、正しい変位が識別出来なくなる場合が考えられる。
【００１２】
また、特許文献２は、路面に塗布された塗料で構成されるマーカの位置を、車両底部に施設されたフォトセンサで検知し、車両を給電最適位置に合わせるシステムである。この場合、フォトセンサで検知しようとするマーカやフォトセンサ自体の汚れにより、正しい位置検知が出来なくなる場合が考えられる。
【００１３】
本発明は、汚れや障害物等による悪影響を受けることなく、前記受電コイルと前記送電用コイルの位置ずれを報知することができる非接触給電システム用の位置報知システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
走行路に設けられた給電装置の送電コイルから移動体に搭載された受電装置の受電コイルに対して非接触で給電する非接触給電システムに用いられる位置報知システムにおいて、前記移動体が走行する走行路の幅方向に沿って配置され、前記移動体の車輪が接触したときに振動を発生し、かつ前記幅方向における移動体の位置に応じて発生する振動の周波数が異なるように設けられた振動発生手段と、前記移動体に設けられ、前記振動発生手段によって発生した振動の周波数を検知し、検知された周波数を示す周波数データを送信する振動周波数検知手段と、前記移動体又は前記移動体を遠隔操作する場所に設けられた表示端末装置とを備え、前記表示端末装置は、前記振動周波数検知手段から送信された周波数データを受信する表示端末通信部と、前記車輪に対する前記受電コイルの中心位置を示す第１の位置データと、前記車輪に対する前記送電コイルの中心位置を示す第２の位置データと前記振動発生手段が発生する周波数との関係を示す位置特定データとを保存する表示データ保存部と、前記表示端末通信部で受信された周波数データ、前記第１の位置データおよび前記位置特定データとに基づいて前記送電コイルと前記受電コイルの相対的な位置関係を求める演算部と、前記演算部によって求められた前記送電コイルと前記受電コイルの相対的な位置関係を画像表示するディスプレイ部とを備えることを特徴とする位置報知システム。
本発明によれば、移動体の位置に応じて発生する振動の周波数を検知して送電コイルの位置を特定することにより、汚れや障害物等による悪影響を受けることがなく、受電コイルと送電コイルの位置ずれを検出することができる。また送電コイルと受電コイルの相対的な位置関係を画像表示することにより、受電コイルと送電コイルの位置ずれを視覚的に操作者に報知することができる。これにより移動体の操作者は受電コイルと送電コイル間の位置ずれ量を視認出来、受電コイルを送電コイルに近接させることができる。従って、このような位置報知システムを用いれば、結果、省電力であって、高効率の非接触給電システムを実現することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、移動体の位置に応じて発生する振動の周波数を検知して送電コイルの位置を特定することにより、汚れや障害物等による悪影響を受けることがなく、受電コイルと送電コイルの位置ずれを報知することができる非接触給電システム用の位置報知システムを実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態による位置報知システムを示す概略図である。
【図２】本実施形態による振動発生手段の構成を示す概略図である。
【図３】本実施形態による振動周波数検知手段の構成を示すブロック図である。
【図４】本実施形態によるディスプレイ部の表示例を示す概略図である。
【図５】本実施形態による表示端末装置の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に図面を参照しながら本発明の一実施形態について説明する。
【００１８】
図１は、本実施形態による非接触給電システムに用いられる位置報知システム１を示す。図１に示すように、走行路２０には、非接触給電システムを構成する給電装置の各送電コイル３１が連続的に配置されていると共に、給電装置の動作を制御する制御装置３０が配置されている。そして移動体１０には、非接触給電システムを構成する受電装置の受電コイル１１が搭載されている。これにより各送電コイル３１から移動体１０の進行に合せて受電コイル１１に非接触で給電が行われる。
【００１９】
このとき、図１に示すように振動発生手段２１は走行路２０上に施設されている。そして振動周波数検知手段２２が移動体１０の左前の車輪（又はその近傍）に施設されている。また、表示端末装置２３が、移動体１０又は移動体１０を遠隔操作する場所に設けられている。これにより、移動体１０の左前の車輪と各振動発生手段２１の接触により発生した振動を、振動周波数検知手段２２が検知し、周波数データを作成して表示端末装置２３に送信する。表示端末装置２３は、受信した周波数データから幅方向における移動体１０の車輪を基準とした送電コイル３１の位置を特定して、送電コイル３１と受電コイル１１のずれを図４に示す表示をもって移動体１０の操作者に報知する。
【００２０】
その振動発生手段２１は図２に示すように移動体１０が走行する走行路２０の幅方向に沿って配置され、移動体１０の位置に応じて発生する振動の周波数が異なるように設けられている。このとき振動発生手段２１は、移動体１０の車輪が接触したときに振動を発生するように表面に凹凸を備えており、移動体１０の位置に応じて発生する振動の周波数が異なるように各位置の凹凸（２１ａ〜２１ｈ）にそれぞれ固有の形状を備えている。
【００２１】
また、移動体１０の左前の車輪に施設された図３に示す振動周波数検知手段２２は、センサー部２２ｂ、制御演算部２２ｃ、通信部２２ｄ及び電源部２２ａを備えている。移動体１０の左前の車輪と各振動発生手段２１の接触により発生した振動は、センサー部２２ｂで検知し、制御演算部２２ｃで振動の周波数を特定し、それを示す周波数データを作る。さらに通信部２２ｄから周波数データを表示端末装置２３に送信する。電源部は、センサー部２２ｂ、制御演算部２２ｃと通信部２２ｄに電力を供給する。
【００２２】
さらに、表示端末装置２３は、図５に示すように、少なくとも表示端末電源部２３ａ、表示データ保存部２３ｂ、表示制御演算部２３ｃ、ディスプレイ部２３ｄ及び表示通信部２３ｅを備えている。
【００２３】
表示データ保存部２３ｂには、表示制御演算部２３ｃで行うディスプレイ部の表示画面上の各アイコンの位置データの算出に必要な左前の車輪に対する受電コイル１１の中心位置を示す第１の位置データと移動体１０の車幅データ、及び左前の車輪に対する送電コイル３１の中心位置を示す第２の位置データと振動発生手段２１が発生する周波数との関係を示す位置特定データをデフォルトで保存している。表示端末通信部２３ｅは、振動周波数検知手段２２から送信された周波数データを受信する。ディスプレイ部は、アイコンによる送電コイル３１と受電コイル１１のずれを画面上に表示し、移動体１０の操作者に報知する。表示端末電源部２３ａは、少なくとも表示データ保存部２３ｂ、表示制御演算部２３ｃ、ディスプレイ部２３ｄ及び表示端末通信部２３ｅに電力を供給する。
【００２４】
また、表示制御演算部２３ｃは、表示端末通信部２３ｅが受信した振動周波数検知手段２２から送信された周波数データと、表示データ保存部に保存されている左前の車輪に対する送電コイル３１の中心位置を示す第２の位置データと振動発生手段２１が発生する周波数との関係を示す位置特定データから、受信した周波数データに対応する左前の車輪に対する送電コイル３１の中心位置を示す第２の位置データを特定する。
【００２５】
そして、表示制御演算部２３ｃは、移動体フロント部アイコン４１、送電コイル位置アイコン４２、受電コイル中心線アイコン４３の表示画面上の基準位置を定める。
先ず移動体フロント部アイコン４１の表示画面上の位置を確定する。図４に示すように表示画面の左下を(０，０）とし、移動体フロント部アイコン４１の左右側面の底部２点の位置を、表示画面の（ｘｓ１，０）と（ｘｓ２，０）の位置に固定する。
次に、受電コイル位置アイコン４３の表示画面上の位置を求める。表示画面上の車幅（ｘｓ２−ｘｓ１）と実際の移動体１０の車幅データ（Ｌｗ）との比を用いて、左前の車輪に対する受電コイル１１の中心位置を示す第１の位置データ（Ｘｃ１）から表示画面上の受電コイルの中心位置（ｘｃ１，０）を次の式で求める。
（ｘｃ１，０）＝（（ｘｓ２−ｘｓ１）/Ｌｗ  ＊  Ｘｃ１  ＋  ｘｓ１，０）
そして、送電コイル位置アイコン４２の表示画面上の位置を求める。表示画面上の車幅（ｘｓ２−ｘｓ１）と実際の移動体１０の車幅データ（Ｌｗ）との比を用いて、先に特定した左前の車輪に対する送電コイル３１の中心位置を示す第２の位置データＸｃ２から、表示画面上の送電コイル３１の中心位置（ｘｃ２，０）を次の式で求める。
（ｘｃ２，０）＝（（ｘｓ２−ｘｓ１）/Ｌｗ  ＊  Ｘｃ２  ＋  ｘｓ１，０）
それら求めた位置に移動体フロント部アイコン４１、送電コイル位置アイコン４２、受電コイル中心線アイコン４３を図４に示すようにディスプレイ部の表示画面上に表示する。
【００２６】
さらに、移動方向アイコン４４は、ｘｃ２−ｘｃ１の値が正の場合は右向きの矢印を点灯し、負の場合は左向きの矢印が点灯させる。点灯する移動方向アイコン４４の数は、ｘｃ２−ｘｃ１の大きさに比例させる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、非接触給電システムに利用可能である。
【符号の説明】
【００２８】
１    非接走行中触給電システム
１０  移動体
１１  受電コイル
２０  走行路（走行給電車線）
２１  振動発生手段
２１ａ〜２１ｈ  走行路の幅方向に沿って配置された、其々発生する周波数が異なる振動発生手段
２２  振動周波数検知手段
２２a電源部
２２bセンサー部
２２c制御演算部
２２d通信部
２３  表示端末装置
２３a表示端末電源部
２３b表示データ保存部
２３c表示制御演算部
２３dディスプレイ部
２３e表示端末通信部
３０  制御装置
３１  送電コイル
４１  移動体フロント部アイコン
４２  送電コイル位置アイコン
４３  受電コイル中心線アイコン
４４  移動方向アイコン
【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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