(57)【要約】【課題】給電コイルと受電コイルとの間に相対位置ずれがある場合であっても、漏洩磁界領域では物体を確実に検知し、漏洩磁界領域ではない領域では物体を不必要に検知することを抑制し、且つできるだけ充電状態の継続を可能とする受電体及び該受電体を備える車両を提供する。【解決手段】給電コイルＬ１と受電コイルＬ２との非接触充電状態に応じた物体検知範囲Ｒａを設定するとともに、漏洩磁界領域Ｌｍｆａ＝Ａに応じて、物体検知範囲Ｒａを可変に設定したので、漏洩磁界領域Ｌｍｆａ＝Ａ外の範囲まで不必要に物体を検知してしまうことを抑制できる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給電コイルからの電力を受電コイルにより非接触で受電して蓄電池へ電力を充電する非接触充電装置を備える受電体において、
前記受電コイルの周辺部の物体を検知可能な周辺物体検知部と、
前記周辺物体検知部の物体検知範囲を可変に設定する物体検知範囲設定部と、
前記給電コイルによる磁界強度が所定値以上となる漏洩磁界領域を、前記給電コイルと前記受電コイルとの非接触充電状態に応じて推測する漏洩磁界領域推測部と、
を備え、
前記物体検知範囲設定部は、
前記物体検知範囲を前記漏洩磁界領域の位置に応じて可変に設定するとともに、前記漏洩磁界領域推測部により推測される前記漏洩磁界領域より大きく設定する
ことを特徴とする受電体。
【請求項２】
請求項１に記載の受電体において、
前記物体検知範囲設定部は、
前記給電コイルと前記受電コイルの位置ずれ量、蓄電池電圧、及び前記給電コイルの出力電力の少なくともいずれか１つを用いて前記物体検知範囲を設定する
ことを特徴とする受電体。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の前記受電体であって、前記受電コイルを下面に備える車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、給電コイルから給電された電力を受電コイルにより非接触で受電して蓄電池を充電する非接触充電装置を備える受電体及び該受電体を備える車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、非接触充電を実行する際に、給電コイルと受電コイルの相対的な位置関係により漏洩磁束を検出し（特許文献１の［０１２３］）、ユーザに対し、漏洩磁束の大きい方に前記受電コイルが固定された電子機器、例えば調理器（同、［０００４］）の位置をずらすよう位置ずれ表示部を通じて通知し（同、［０１３１］）、結果として、電力伝送効率の高い位置で前記電子機器に対する充電が行えるようにした（同、［０１２５］）充電システムが開示されている。
【０００３】
このように、非接触充電において、給電コイルを備える給電部と、受電コイルを備える受電部との位置がずれると漏洩磁束が発生することが知られており、位置ずれ量が大きいほど、且つ、前記給電部の給電電力が大きいほど、漏洩磁束が増大する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−８９４６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
漏洩磁束等に関して、ＩＣＮＩＲＰ（国際非電離放射線防護委員会）ガイドラインに、人体に影響を与えない電磁界強度（漏洩磁界強度、及び漏洩電界強度）が規定されている。
【０００６】
以下、理解の便宜、煩雑さの回避のために、漏洩磁界強度を例として説明するが、この発明は、漏洩電界強度に対しても適用可能である。
【０００７】
この種の非接触充電システムでは、非接触充電中に、給電コイルによる磁界強度が、人体に影響を与える所定値以上となる漏洩磁界領域（漏洩規制値領域）内に、人体等の物体が進入（侵入）することを抑制することが必要になる。
【０００８】
そこで、例えば、比較例１に係る技術では、図１２Ａに示すように、路面上に配置された給電コイル１に対し、電動車両２を矢印方向に後退させ、電動車両２の略中央下側に配置された受電コイル３を対向させて接触充電を開始することを考慮する。
【０００９】
この場合、図１２Ｂに示すように、給電コイル１と受電コイル３との四角形面の重心が一致して位置ずれが無いときには、漏洩磁界領域４は、車幅内にあり、人体等の物体が電動車両２に近づいても影響を受けない。
【００１０】
これに対して、図１２Ｃに示すように、給電コイル１と受電コイル３との位置ずれ量が大きいときには、漏洩磁界領域４ａは、漏洩磁界領域４よりも大きくなり、車幅を大幅に超えてしまう。
【００１１】
このように位置ずれ量が大きい場合には、図１２Ｄに示すように、給電コイル１の給電電力を絞る（小さくする）ことで、漏洩磁界領域４ｃを車幅内に狭めることが考えられる。
【００１２】
しかしながら、図１２Ｄの状態で充電を継続した場合、給電電力が小さいことから電動車両２の蓄電池（不図示）に所定量充電するまでの充電時間が大幅に延びてしまうという課題がある。
【００１３】
充電時間が延びることを抑制するために、例えば、比較例２に係る技術では、図１３Ａ、図１３Ｂに示すように、受電コイル３を中心とする、範囲固定の物体検知範囲５を有する物体検知センサを電動車両２に設けることを考慮する。
【００１４】
この場合、物体検知範囲５は、図１３Ｂに示すように、位置ずれ量が大きいときを基準とした漏洩磁界領域４ａに物体が立ち入らない広い範囲に設定しておく必要がある。
【００１５】
しかしながら、予め広い範囲の物体検知範囲５を設定した場合、漏洩磁界領域４、４ａ外の漏洩磁界が低い領域、換言すれば、漏洩磁界領域４、４ａではない領域でも物体を検知したときには、給電が停止されてしまうという課題がある。
【００１６】
この発明は、上述した種々の課題及び知見を考慮してなされたものであり、非接触充電（非接触伝送）に係わる給電コイルと受電コイルとの間に相対位置ずれがある場合であっても、漏洩磁界領域では物体を確実に検知し、漏洩磁界領域ではない領域では物体を不必要に（過剰に）検知することを抑制し、且つできるだけ充電状態の継続を可能とする受電体及び該受電体を備える車両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】
【００１７】
図１１Ａは、比較例１及び比較例２と対比して、本発明に係る受電体としての電動車両２において、給電コイル１と受電コイル３との位置ずれが無い場合の物体検知範囲５と漏洩磁界領域４との関係を説明する平面視模式図である。図１１Ｂは、比較例１及び比較例２と対比して、本発明に係る受電体としての電動車両２において、給電コイル１と受電コイル３との位置ずれ量が大きい場合の物体検知範囲５ａと漏洩磁界領域４ａとの関係を説明する平面視模式図である。このように本発明では、比較例１及び比較例２と対比して、給電コイル１と受電コイル３との位置ずれの有無に拘わらず、物体検知範囲５、５ａが、漏洩磁界領域４、４ａに対して、同心軸上に広い範囲に設定される。
【００１８】
この発明に係る受電体は、給電コイルからの電力を受電コイルにより非接触で受電して蓄電池へ電力を充電する非接触充電装置を備える受電体において、前記受電コイルの周辺部の物体を検知可能な周辺物体検知部と、前記周辺物体検知部の物体検知範囲を可変に設定する物体検知範囲設定部と、前記給電コイルによる磁界強度が所定値以上となる漏洩磁界領域を、前記給電コイルと前記受電コイルとの非接触充電状態に応じて推測する漏洩磁界領域推測部と、を備え、前記物体検知範囲設定部は、前記物体検知範囲を前記漏洩磁界領域の位置に応じて可変に設定するとともに、前記漏洩磁界領域推測部により推測される前記漏洩磁界領域より大きく設定する。
【００１９】
この発明によれば、給電コイルと受電コイルとの非接触充電状態に応じた物体検知範囲を設定するとともに、漏洩磁界領域に応じて、前記物体検知範囲を可変に設定したので、前記漏洩磁界領域に物体が進入した場合に確実に検知することができるとともに、前記漏洩磁界領域に対する前記物体検知範囲の余剰範囲分を小さくすることができ、前記漏洩磁界領域外の範囲まで不必要に物体を検知してしまうことを抑制できる。
【００２０】
実際上、非接触充電中に、物体が物体検知範囲内に入ってきた場合、前記物体に対する漏洩磁界の曝露を制限するために、給電コイルからの給電を停止して漏洩磁界領域をなくすか、又は給電電力を絞って漏洩磁界領域を狭くするシーケンスに移行するため、結果として、蓄電池に電力を所定量充電するまでの充電時間が延びてしまうという課題があるが、この発明によれば、このような課題が発生する事態を最小限にすることができる。
【００２１】
よって、この発明によれば、非接触伝送（非接触充電）に係わる給電コイルと受電コイルとの間に相対位置ずれがある場合においても、漏洩磁界領域では物体を確実に検知し、且つ漏洩磁界領域ではない領域では物体を不必要に（過剰に）検知することを抑制してできるだけ充電を継続することができる。
【００２２】
この場合、前記物体検知範囲設定部は、前記給電コイルと前記受電コイルの位置ずれ量、蓄電池電圧、及び前記給電コイルの出力電力の少なくともいずれか１つを用いて前記物体検知範囲を設定してもよい。このため、前記物体検知範囲を、前記非接触充電状態に応じて適切に設定できる。
【００２３】
なお、前記受電体を、前記受電コイルを下面に備える車両とすることで、物体検知範囲が車幅外側へはみ出す領域を低減できる。
【発明の効果】
【００２４】
この発明によれば、給電コイルと受電コイルとの非接触充電状態に応じた物体検知範囲を設定するとともに、漏洩磁界領域に応じて、前記物体検知範囲を可変に設定したので、前記漏洩磁界領域に物体が進入した場合に確実に検知することができるとともに、前記漏洩磁界領域に対する前記物体検知範囲の余剰範囲分を小さくすることができ、前記漏洩磁界領域外の範囲まで不必要に物体を検知してしまうことを抑制できるという効果が達成される。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】この実施形態に係る受電体及び該受電体を備える車両としての電動車両と、外部給電装置とを備える非接触充電システムの概略構成図である。
【図２】非接触充電システムの簡易等価回路図である。
【図３】図３Ａは、接触給電時における側面視模式図である。図３Ｂは、接触給電時における平面視模式図である。
【図４】漏洩磁界領域マップの説明図である。
【図５】非接触充電システムの動作説明に供されるフローチャートである。
【図６】図６Ａは、位置ずれが無い場合の漏洩磁界領域と物体検知範囲との関係を説明する平面視模式図である。図６Ｂは、位置ずれが有る場合の漏洩磁界領域と物体検知範囲との関係を説明する平面視模式図である。
【図７】図７Ａは、漏洩磁界領域に対する物体検知範囲の設定例（余裕代＝０）を説明する平面視模式図である。図７Ｂは、漏洩磁界領域に対する物体検知範囲の設定例（余裕代＝α）を説明する平面視模式図である。
【図８】漏洩磁界領域に対する物体検知範囲の余裕代の値の設定例を説明する特性図である。
【図９】図９Ａは、蓄電池電圧が低い場合の漏洩磁界領域と物体検知範囲との関係を説明する平面視模式図である。図９Ｂは、蓄電池電圧が高い場合の漏洩磁界領域と物体検知範囲との関係を説明する平面視模式図である。
【図１０】図１０Ａは、給電コイルと受電コイルとの間のギャップが小さい場合の漏洩磁界領域と物体検知範囲との関係を説明する平面視模式図である。図１０Ｂは、給電コイルと受電コイルとの間のギャップが大きい場合の漏洩磁界領域と物体検知範囲との関係を説明する平面視模式図である。
【図１１】図１１Ａは、本発明に係る受電体において、給電コイルと受電コイルとの位置ずれが無い場合の物体検知範囲と漏洩磁界領域との関係を説明する平面視模式図である。図１１Ｂは、本発明に係る受電体において、給電コイルと受電コイルとの位置ずれ量が大きい場合の物体検知範囲と漏洩磁界領域との関係を説明する平面視模式図である。
【図１２】図１２Ａは、比較例１に係る接触充電の開始時の平面視模式図である。図１２Ｂは、比較例１に係る物体検知範囲と漏洩磁界領域との関係を説明する平面視模式図である。図１２Ｃは、比較例１において、給電コイルと受電コイルとの位置ずれ量が大きい場合の物体検知範囲と漏洩磁界領域との関係を説明する平面視模式図である。図１２Ｄは、図１２Ｃの状態において、給電電力を絞った場合の物体検知範囲と漏洩磁界領域との関係を説明する平面視模式図である。
【図１３】図１３Ａは、比較例２に係る物体検知範囲と漏洩磁界領域との関係を説明する平面視模式図である。図１３Ｂは、比較例２において、給電コイルと受電コイルとの位置ずれ量が大きい場合の物体検知範囲と漏洩磁界領域との関係を説明する平面視模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、この発明に係る受電体及び該受電体を備える車両について好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００２７】
図１は、この実施形態に係る受電体及び該受電体を備える車両としての電動車両１１と、この電動車両１１に搭載されたリチウムイオン電池等の蓄電池１２に非接触で充電する外部給電装置１４と、を備える非接触充電システム２０の概略構成図を示している。図１中、２点鎖線の上側の構成要素が２次側（車両側）である、非接触充電装置１０を有する電動車両１１を示し、下側の構成要素が１次側（給電側）である外部給電装置１４を示している。
【００２８】
図２は、図１に示した非接触充電システム２０の簡易等価回路図である。なお、この実施形態では、非接触電力伝送方式として、磁気共鳴方式を例として説明するが、この発明は、磁気共鳴方式の他、電磁誘導を用いた非接触充電にも適用することができる。
【００２９】
図１及び図２において、１次側（給電側）である外部給電装置１４は、基本的に、給電回路１６と、外部制御装置２６とから構成される。
【００３０】
給電回路１６は、ＡＣ２００［Ｖ］（１次電圧Ｖ１＝２００［Ｖ］）の交流電源装置２２と、コンバータ・インバータブロック２８と、共振用の１次コンデンサＣ１及び給電コイル（１次コイル）Ｌ１からなる１次側（給電側）の給電アンテナ（送電アンテナ）３０と、から構成される。
【００３１】
給電コイルＬ１は、路面（地面）からの高さが所定高さとなるように配置されている。
【００３２】
この実施形態では、扁平な丸型コイルからなる給電コイルＬ１が扁平な直方体（平面視は正方形）状の給電パッド３１とされて路面（地面）上に配置されている。
【００３３】
外部制御装置２６は、交流電源装置２２の交流電力を給電電力Ｐ１｛Ｐ１＝Ｖ１×Ｉ１、Ｖ１：交流電圧である１次電圧（給電電圧）、Ｉ１：交流電流である１次電流（給電電流）｝として検出するとともに、コンバータ・インバータブロック２８を駆動制御（オン、オフ、及びデューティ可変制御）する。外部制御装置２６には、通信装置３８が接続されている。
【００３４】
一方、電動車両１１は、基本的には、蓄電池１２の他、２次側（受電側、負荷側）である受電回路４０、蓄電池１２への給電回路１６からの充電を制御する制御装置４２、及び車両推進部５４から構成される。なお、制御装置４２は、蓄電池制御装置、いわゆる蓄電池ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）と、非接触充電システム２０の全体を制御する充電制御装置ＥＣＵとに分けて構成してもよい。
【００３５】
受電回路４０は、共振用の２次コンデンサＣ２及び受電コイル（２次コイル）Ｌ２からなる受電アンテナ（受電側アンテナ、受信アンテナ）５０（図２参照）と、受電コイルＬ２で受電した交流電力である受電電力（負荷電力）Ｐ２を整流する整流器５２（図１参照）とから構成される。負荷Ｌに供給される受電電力Ｐ２は、受電回路４０の出力電圧である受電電圧（２次電圧）Ｖ２と受電回路４０の出力電流であり２次電流である充電電流Ｉ２との積で表され（Ｐ２＝Ｖ２×Ｉ２）、制御装置４２により検出される。
【００３６】
この実施形態では、扁平な丸型コイルからなる受電コイルＬ２が扁平な直方体（平面視は正方形）状の受電パッド３２とされて電動車両１１の下面に配置されている。
【００３７】
図３Ａの側面視模式図、図３Ｂの平面視模式図に示すように、電動車両１１の下面の略中央位置に受電パッド３２（受電コイルＬ２）が配置され、この受電パッド３２（受電コイルＬ２）の電動車両１１の前側両サイドに超音波センサ９１ａ、９１ｂが取り付けられ、電動車両１１の受電パッド３２（受電コイルＬ２）の後側車幅方向中央に超音波センサ９１ｃが取り付けられている。３個の超音波センサ９１ａ〜９１ｃは、停車時（接触充電時）等における給電パッド３１（給電コイルＬ１）に対する受電パッド３２（受電コイルＬ２）の位置ずれ量を検出する位置ずれ量検出センサ９１を構成している。位置ずれ量検出センサ９１は、超音波センサ９１ａ〜９１ｃの他、レーダ距離計、カメラ等で代替することができる。
【００３８】
路面（地面）３４上には、１次パッドとしての給電パッド３１が配置されている。
【００３９】
さらに、電動車両１１の左右のサイドシルの各略中央部に超音波センサ９２ａ、９２ｂが取り付けられている。超音波センサ９２ａ、９２ｂは、周辺物体検知部としての物体検知センサ９２を構成する。物体検知センサ９２は、超音波センサ９２ａ、９２ｂの他、赤外線センサ、カメラ等で代替することができる。
【００４０】
なお、図３Ａ、図３Ｂに示す矢印の方向にしたがって、前後（縦）（＋Ｙ、−Ｙ）、左右（横）（−Ｘ、＋Ｘ）、上下（ギャップ）（＋Ｚ、−Ｚ）の方向を説明する。なお、実際上、ギャップＺには、負の値（−Ｚ）はないことに留意する。
【００４１】
蓄電池１２には、図示しない車両推進制御装置によって制御される車両推進部５４が接続される。車両推進部５４は、蓄電池１２の電圧（蓄電池電圧）Ｖｂを交流に変換するインバータ５６と、インバータ５６によって駆動される車両推進用のモータ・ジェネレータ５８と、モータ・ジェネレータ５８の回転力を駆動輪６０に伝達するトランスミッション６２とから構成される。なお、この発明は、電動車両１１の停車時・駐車時における外部の給電回路１６からの非接触電力伝送を対象としているので、車両推進部５４の詳細な構成・作用の説明については省略する。
【００４２】
この発明に係る電動車両１１は、蓄電池１２のみで走行する電気自動車、いわゆるＥＶの他、エンジンを備えるハイブリッド自動車、レンジエクステンダ自動車、及び燃料電池を備える燃料電池自動車等で外部電力による充電が可能な車両が対象とされる。
【００４３】
非接触充電装置１０は、制御装置４２を備える。制御装置４２には、蓄電池１２及び受電アンテナ５０（受電コイルＬ２）の他、外部制御装置２６の通信装置３８と無線通信を行う通信装置６８が接続される。さらに、制御装置４２には、上述した位置ずれ量検出センサ９１及び物体検知センサ９２が接続される。
【００４４】
制御装置４２及び外部制御装置２６は、それぞれＥＣＵにより構成される。ＥＣＵは、マイクロコンピュータを含む計算機であり、ＣＰＵ（中央処理装置）、メモリであるＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭも含む。）、ＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、その他、Ａ／Ｄ変換器、Ｄ／Ａ変換器等の入出力装置、計時部としてのタイマ等を有しており、ＣＰＵがＲＯＭに記録されているプログラムを読み出し実行することで各種機能実現部（機能実現手段）、例えば制御部、演算部、及び処理部等として機能する。
【００４５】
この実施形態において、外部給電装置１４を構成する外部制御装置２６は、コンバータ・インバータブロック２８をデューティ制御であるＰＷＭ（Ｐｕｌｓｅ  Ｗｉｄｔｈ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ：パルス幅変調）駆動制御するインバータ駆動部７２、１次電流Ｉ１を検出する給電電流検出部７３、及び１次電圧Ｖ１を検出する給電電圧検出部７４等として機能する。なお、外部制御装置２６には、給電コイルＬ１の特性や当該外部給電装置１４の仕様を記憶する給電仕様記憶部７５が備えられている。
【００４６】
一方、非接触充電装置１０を構成する制御装置４２は、位置ずれ量検出センサ９１の出力を基に給電コイルＬ１を含む給電パッド３１と受電コイルＬ２を含む受電パッド（２次パッド）３２のＸＹ方向（左右前後方向）の各中心に対する位置ずれ量を算出する位置ずれ量算出部８１と、蓄電池１２の電圧（蓄電池電圧）Ｖｂを検出する蓄電池電圧検出部８２と、位置ずれ量検出センサ９１の出力及び充電効率（伝送効率）η等に基づき給電パッド３１と受電パッド３２との間のギャップＺ（上下方向の対向距離）を算出するギャップ算出部８３と、物体検知センサ９２による物体検知範囲を設定する物体検知範囲設定部８４と、漏洩磁界領域推測部８５と、複数の漏洩磁界領域（以下、漏洩磁界領域Ｌｍｆａという。）を記憶している漏洩磁界領域記憶部８６と、給電電力制限指令部８８等と、を備える。
【００４７】
接触充電のための駐車時に、図３Ａ、図３Ｂに示す、位置ずれ量検出センサ９１を構成する超音波センサ９１ａ〜９１ｃ中、超音波センサ９１ａ、９１ｂの出力により位置ずれ量算出部８１が、給電パッド３１（の面の重心）、すなわち給電コイルＬ１（の面の重心）に対する受電パッド３２（の面の重心）、すなわち受電コイルＬ２（の面の重心）の左右ずれ量（−Ｘ，＋Ｘ）を算出するとともに、超音波センサ９１ａ、９１ｃの出力又は超音波センサ９１ｂ、９１ｃの出力により位置ずれ量算出部８１が給電パッド３１（の面の重心）、すなわち給電コイルＬ１（の面の重心）に対する受電パッド３２（の面の重心）、すなわち受電コイルＬ２（の面の重心）の前後ずれ量（＋Ｙ，−Ｙ）を算出する。
【００４８】
さらに、ギャップ算出部８３は、位置ずれ量算出部８１にて算出した位置ずれ量（−Ｘ，＋Ｘ，＋Ｙ，−Ｙ）と、充電効率（伝送効率）ηと、蓄電池電圧Ｖｂとに基づき、予め作成され記憶部に記憶されている不図示のギャップ算出マップ（ギャップ算出特性）を参照して、給電パッド３１（給電コイルＬ１）に対する受電パッド３２（受電コイルＬ２）の上下方向のギャップ（間隔）Ｚの値を算出する。
【００４９】
ここで、充電効率ηは、外部制御装置２６から通信装置３８、６８を介して得た給電電力Ｐｏｕｔ［ｋＷ］＝Ｖ１×Ｉ１と、受電コイルＬ２の出力から得た受電電力Ｐ２［ｋＷ］＝Ｖ２×Ｉ２とからη［％］＝１００×Ｐ２／Ｐｏｕｔで算出することができる。
【００５０】
なお、蓄電池電圧Ｖｂを参照するのは、整流器５２の入力側から蓄電池１２側を見た充電回路の負荷抵抗値の影響（変動）を考慮するためである。つまり、整流器５２の入力側から蓄電池１２側を見た負荷抵抗値によって充電効率（充電特性）ηが変化するために、蓄電池電圧Ｖｂを参照することで、充電効率（伝送効率）ηと、位置ずれ量（−Ｘ，＋Ｘ，＋Ｙ，−Ｙ）からギャップ（間隔）Ｚを推定する。
【００５１】
例えば、給電パッド３１（給電コイルＬ１）と受電パッド３２（受電コイルＬ２）の相対位置が同じ条件でも、充電効率（伝送効率）ηが蓄電池電圧Ｖｂの変動により変化するため、ギャップ（間隔）Ｚを推定する際に充電効率（伝送効率）ηと位置ずれ量（−Ｘ，＋Ｘ，＋Ｙ，−Ｙ）だけではギャップ（間隔）Ｚを推定できず、蓄電池電圧Ｖｂも参照することで推定ができることになる。
【００５２】
図４は、漏洩磁界領域Ｌｍｆａ＝Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ等が予め測定乃至シミュレーションされて漏洩磁界領域記憶部８６に記憶されている漏洩磁界領域マップ（漏洩磁界領域特性）の模式的構成を示している。図示はしないが、図４中、白抜きのマスの中にも漏洩磁界領域Ｌｍｆａが予め記憶されている。
【００５３】
漏洩磁界領域Ｌｍｆａ＝Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ等は、蓄電池１２の蓄電池電圧Ｖｂ［Ｖ］、算出された給電コイルＬ１と受電コイルＬ２との間のギャップＺ［ｃｍ］、及び外部給電装置１４の給電電力Ｐ１（以下、給電電力Ｐｏｕｔともいう。）［ｋＷ］をパラメータとして設定記憶されている。
【００５４】
漏洩磁界領域Ｌｍｆａ＝Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ等の具体的イメージについては後述するが、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは、それぞれ漏洩磁界領域Ｌｍｆａの直径を表している。直径が大きいほど、漏洩磁界領域Ｌｍｆａの面積は大きくなる。
【００５５】
基本的には、以上のように構成される非接触充電装置１０を含む非接触充電システム２０の動作について図５のフローチャートを参照して説明する。
【００５６】
路面３４上の給電パッド３１に対する電動車両１１の受電パッド３２の位置合わせ運転終了後であって、エンジン及び（又は）モータ・ジェネレータ５８等の駆動源が非作動中の停車中又は駐車中の電動車両１１の制御装置４２は、ステップＳ１にて、図示しない充電開始要求スイッチがオフ状態からオン状態に遷移されたか否かを検出する。
【００５７】
オン状態に遷移されたこと（ステップＳ１：ＹＥＳ）を検出した場合、制御装置４２は、ステップＳ２にて、充電条件を検出する。
【００５８】
このステップＳ２では、位置ずれ量検出センサ９１の出力及び充電効率η等により、位置ずれ量算出部８１及びギャップ算出部８３は、電動車両１１の受電パッド３２（受電コイルＬ２）の路面３４上の給電パッド３１（給電コイルＬ１）に対する位置ずれ量ＸＹとギャップＺを算出する。また、制御装置４２は、通信装置６８及び通信装置３８を介して外部制御装置２６との通信で得た給電電力Ｐｏｕｔ（外部給電装置１４の給電出力仕様）を検出する。さらに、制御装置４２の蓄電池電圧検出部８２は、蓄電池電圧Ｖｂを検出する。
【００５９】
このようにして、ステップＳ２にて、充電条件（給電電力、位置ずれ量、ギャップ、蓄電池電圧）＝（Ｐｏｕｔ、ＸＹ、Ｚ、Ｖｂ）が検出される。
【００６０】
次いで、ステップＳ３にて、制御装置４２の蓄電池電圧検出部８２は、蓄電池電圧Ｖｂを取得（検出）する。なお、ステップＳ３にて、蓄電池電圧Ｖｂを検出する意義は、充電中に、蓄電池電圧Ｖｂを継続（連続）して検出する必要があるためである。
【００６１】
次に、ステップＳ４にて、制御装置４２の漏洩磁界領域推測部８５は、充電条件（Ｐｏｕｔ、ＸＹ、Ｚ、Ｖｂ）、すなわち給電電力Ｐｏｕｔ、位置ずれ量ＸＹ、ギャップＺ、及び蓄電池電圧Ｖｂに基づき、漏洩磁界領域記憶部８６に記憶されている漏洩磁界領域マップ（図４参照）を参照して、充電条件（Ｐｏｕｔ、ＸＹ、Ｚ、Ｖｂ）に適合する漏洩磁界領域Ｌｍｆａを推測する。
【００６２】
例えば、充電条件（Ｐｏｕｔ、ＸＹ、Ｚ、Ｖｂ）が、Ｐｏｕｔ＝Ｐｏｕｔ３、ＸＹ＝（０，０）、Ｚ＝小、Ｖｂ＝Ｖｂ１である場合、Ｌｍｆａ＝Ａが推測される。
【００６３】
このとき、図６Ａに示すように、電動車両１１の受電コイルＬ２の中心（重心）と路面３４の給電コイルＬ１の中心（重心）が一致され、一致された中心から略車幅を直径とする円で漏洩磁界領域Ｌｍｆａ＝Ａが推測される。
【００６４】
次いで、ステップＳ５にて、制御装置４２の物体検知範囲設定部８４は、漏洩磁界領域Ｌｍｆａ＝Ａに対して余裕代αを加えて、漏洩磁界領域Ｌｍｆａ＝Ａに対して同心円上に少し広めの物体検知範囲Ｒ（この場合、Ｒ＝Ｒａ）を設定する。
【００６５】
図７Ａ、図７Ｂ、及び図８を参照して漏洩磁界領域Ｌｍｆａに対する物体検知範囲Ｒの設定例及び設定する際の余裕代αの量について説明する。
【００６６】
図７Ａに示すように受電コイルＬ２に対して給電コイルＬ１が右側にずれていた場合、漏洩磁界領域Ｌｍｆａは、＋Ｘ方向にずれて形成される。この場合、理想的には、人体等を検知する領域である物体検知範囲Ｒは、人体等を立ち入らせない守るべき領域である漏洩磁界領域Ｌｍｆａと重複する同一円の範囲とされる。
【００６７】
しかし、位置ずれ量検出センサ９１や物体検知センサ９２の精度等を考慮すると同一円の範囲に設定するのは厳しいため、この実施形態では、図８に示すように、給電コイルＬ１の近傍では、漏洩磁束密度［μＴ］が、距離の３乗に反比例して減少していく特性９０を参照し、漏洩磁界領域Ｌｍｆａ（Ｘ＝Ｘ１）は、ペースメーカー装着者から守らなければならない１５［μＴ］に設定し、余裕代α（α＝Ｘ２−Ｘ１）を決める物体検知範囲Ｒ（Ｘ＝Ｘ２）は、ＩＣＮＩＲＰ１９９８ガイドライン規制値である６．２５［μＴ］を目安に設定する。
【００６８】
そこで、図７Ｂに示すように、物体検知範囲Ｒの直径が、漏洩磁界領域Ｌｍｆａ＝Ａの直径に対し、Ａ＋２αの直径に設定される。
【００６９】
ここで、充電条件（Ｐｏｕｔ、ＸＹ、Ｚ、Ｖｂ）の違いによるステップＳ４の漏洩磁界領域推測処理及びステップＳ５の物体検知範囲の設定処理について説明する。
【００７０】
充電条件（Ｐｏｕｔ、ＸＹ、Ｚ、Ｖｂ）が、図６Ａの「位置ずれ：無し」の充電条件（Ｐｏｕｔ３、（０，０）、小、Ｖｂ１）ではなく、「位置ずれ：有り」の充電条件（Ｐｏｕｔ３、（＋Ｘ，−Ｙ）、小、Ｖｂ１）であった場合、図４中、漏洩磁界領域Ｌｍｆａ＝Ｂが推測される。
【００７１】
つまり、図６Ｂに示すように、車幅方向に＋Ｘ、後ろ方向に−Ｙだけずれた位置が中心位置の漏洩磁界領域Ｌｍｆａ＝Ｂが推測される。漏洩磁界領域Ｌｍｆａ＝Ｂに対して余裕代αを加えて、同心円上に少し広めの物体検知範囲Ｒ（この場合、Ｒ＝Ｒｂ）が設定される。漏洩磁界領域Ｌｍｆａ＝Ｂの大きさが漏洩磁界領域Ｌｍｆａ＝Ａより大きく推測されているのは、受電コイルＬ２と給電コイルＬ１との位置ずれ量が増加すると漏洩磁界領域Ｌｍｆａが大きくなることを原因としている。
【００７２】
充電条件（Ｐｏｕｔ、ＸＹ、Ｚ、Ｖｂ）が、図９Ａの「電圧：低い」の充電条件（Ｐｏｕｔ３、（０，０）、小、Ｖｂ１）ではなく、図９Ｂの「電圧：高い」の充電条件（Ｐｏｕｔ３、（０，０）、小、Ｖｂ２）であった場合、図４中、漏洩磁界領域Ｌｍｆａ＝Ｃが推測される。
【００７３】
つまり、図９Ｂに示すように、電動車両１１の受電コイルＬ２の中心と路面３４の給電コイルＬ１の中心が一致され、一致された中心から車幅より短い長さを直径とする円で漏洩磁界領域Ｌｍｆａ＝Ｃが推測される。この場合、受電コイルＬ２から整流器５２に流れ込む充電電流Ｉ２が少なくなるので漏洩磁界領域Ｌｍｆａが漏洩磁界領域Ｌｍｆａ＝Ｃに狭くなる。漏洩磁界領域Ｌｍｆａ＝Ｃに対して余裕代αを加えて、少し広めの物体検知範囲Ｒ（この場合、Ｒ＝Ｒｃ）を設定する。
【００７４】
充電条件（Ｐｏｕｔ、ＸＹ、Ｚ、Ｖｂ）が、図１０Ａの「ギャップ：小」の充電条件（Ｐｏｕｔ３、（０，０）、小、Ｖｂ１）ではなく、図１０Ｂの「ギャップ：大」の充電条件（Ｐｏｕｔ３、（０，０）、大、Ｖｂ１）であった場合、図４中、漏洩磁界領域Ｌｍｆａ＝Ｄが推測される。
【００７５】
つまり、図１０Ｂに示すように、電動車両１１の受電コイルＬ２の中心と路面３４の給電コイルＬ１の中心が一致され、一致された中心から車幅より長い長さを直径とする円で漏洩磁界領域Ｌｍｆａ＝Ｄが推測される。この場合、ギャップＺが大きくなっているので漏洩磁界領域Ｌｍｆａが漏洩磁界領域Ｌｍｆａ＝Ｄに広くなる。漏洩磁界領域Ｌｍｆａ＝Ｄに対して余裕代αを加えて、かなり広めの物体検知範囲Ｒ（この場合、Ｒ＝Ｒｄ）を設定する。
【００７６】
このように設定されて、ステップＳ６において、充電が開始されると、ステップＳ７にて、物体検知範囲Ｒ内に人体等の物体の立ち入りが有るか否かが物体検知センサ９２を通じて制御装置４２により監視され、物体を検知せずに立ち入りが無い（ステップＳ７：ＮＯ）場合には、ステップＳ８にて、蓄電池１２の充電量ＳＯＣが所定充電量になったか否かが制御装置４２により判定される。
【００７７】
一方、物体を検知して立ち入りがあった（ステップＳ７：ＹＥＳ）場合には、制御装置４２の給電電力制限指令部８８は、ステップＳ９にて、外部制御装置２６に対して、給電電力Ｐｏｕｔを絞るように要請する出力制限モード処理を実行した後、ステップＳ８にて、蓄電池１２の充電量ＳＯＣが所定充電量になったか否かが制御装置４２により判定される。出力制限モードでは、外部制御装置２６は、インバータ駆動部７２を通じて給電電力Ｐｏｕｔを、物体検知範囲Ｒ＝Ｒａ程度になるように絞る。なお、物体検知範囲Ｒ内に、人体等の物体の立ち入りを検知した（ステップＳ７：ＹＥＳ）場合には、その旨を、警報、警告等により報知してもよい。
【００７８】
所定充電量になっていない場合（ステップＳ８：ＮＯ）、ステップＳ３〜Ｓ７（Ｓ９）の処理が繰り返され、所定充電量になると（ステップＳ８：ＹＥＳ）、充電処理が終了される。
【００７９】
［実施形態のまとめ］
上述した実施形態によれば、給電コイルＬ１からの電力を受電コイルＬ２により非接触で受電して蓄電池１２へ電力を充電する非接触充電装置１０を備える受電体としての電動車両１１は、受電コイルＬ２の周辺部の物体を検知可能な周辺物体検知部としての物体検知センサ９２と、物体検知センサ９２の物体検知範囲Ｒを可変に設定する物体検知範囲設定部８４と、給電コイルＬ１による磁界強度が所定値以上となる漏洩磁界領域Ｌｍｆａを、給電コイルＬ１と受電コイルＬ２との非接触充電状態に応じて推測する漏洩磁界領域推測部８５と、を備える。
【００８０】
ここで、物体検知範囲設定部８４は、物体検知範囲Ｒを漏洩磁界領域Ｌｍｆａの位置に応じて可変に設定するとともに、漏洩磁界領域推測部８５により推測される漏洩磁界領域Ｌｍｆａより大きく設定している。
【００８１】
このように、給電コイルＬ１と受電コイルＬ２との非接触充電状態である充電条件｛（給電電力、位置ずれ量、ギャップ、蓄電池電圧）＝（Ｐｏｕｔ、ＸＹ、Ｚ、Ｖｂ）｝に応じた漏洩磁界領域Ｌｍｆａを設定するとともに、漏洩磁界領域Ｌｍｆａに応じて、物体検知範囲Ｒを可変に設定したので、物体検知範囲Ｒに物体が進入した場合に確実に検知することができる。また、漏洩磁界領域Ｌｍｆａに対する物体検知範囲Ｒの余剰範囲（余裕代α）分を小さくすることができ、漏洩磁界領域Ｌｍｆａ外の範囲まで不必要に物体を検知してしまうことを抑制できる。
【００８２】
よって、この実施形態によれば、非接触伝送（非接触充電）に係わる給電コイルＬ１と受電コイルＬ２との間に相対位置ずれがある場合においても、漏洩磁界領域Ｌｍｆａでは物体検知範囲Ｒに基づき、物体を確実に検知し、且つ漏洩磁界領域Ｌｍｆａではない領域では物体検知範囲Ｒ外となるので、物体を不必要に（過剰に）検知することを抑制してできるだけ充電を継続することができる。
【００８３】
ここで、非接触充電状態とは、給電コイルＬ１と受電コイルＬ２の位置ずれ量（Ｘ，Ｙ，Ｚ）、蓄電池電圧Ｖｂ、及び給電コイルＬ１の給電出力（給電コイル１の出力電力）Ｐｏｕｔの少なくともいずれか１つとされ、物体検知範囲設定部８４は、これらいずれか１つ、２つあるいは全部を利用して物体検知範囲Ｒを設定する。
【００８４】
このため、物体検知範囲Ｒを、前記非接触充電状態に応じて適切に設定できる。
【００８５】
また、物体検知範囲Ｒが電動車両１１の車幅外側へはみ出す領域を低減できる。
【００８６】
なお、この発明は、上述の実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、例えば、給電コイルＬ１、受電コイルＬ２のコイル形状は、上述した丸型コイル（平面視渦巻き状コイル）の他、角型コイル（平面視角型渦巻き状コイル）、平面視リング状の丸型コイル、平面視リング状の角型コイル、又は棒状のソレノイドコイル、あるいはこれらを組み合わせたコイル等、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００８７】
１０…非接触充電装置                １１…電動車両
１２…蓄電池                        １４…外部給電装置
１６…給電回路                      ２０…非接触充電システム
２２…交流電源装置                  ２６…外部制御装置
３１…給電パッド                    ３２…受電パッド
４０…受電回路                      ４２…制御装置
Ｌ１…給電コイル                    Ｌ２…受電コイル
【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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