CN115534736A - 异常检测设备及其异常检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及异常检测设备及其异常检测方法。提供一种异常检测设备，包括处理单元和通信单元，通信单元能够与以非接触方式将电力传输给车辆的地面供电设备进行通信。处理单元被配置为基于地面供电设备的供电量的时间相关变化图案或与供电量相关的参数来检测地面供电设备中的窃电或漏电，该时间相关变化图案为时间相关变化模式。

Description

异常检测设备及其异常检测方法

技术领域

本发明涉及一种异常检测设备及其异常检测方法。

背景技术

传统上已知一种非接触供电系统，通过使用诸如磁场耦合(电磁感应)、电场耦合、磁场谐振耦合(磁场谐振)和电场谐振耦合(电场谐振)的传输方法，从设置在地面的地面供电设备以非接触方式向行驶的车辆传输电力(参见日本未审查专利申请No.2018-157686(JP2018-157686A))。

发明内容

传统的非接触供电系统不具备用于检测来自地面供电设备的窃电或漏电的装置，因此存在难以检测窃电或漏电的问题。

本发明是一种异常检测设备及其异常检测方法，其能够检测来自地面供电设备的窃电或漏电。

本发明第一方案涉及一种异常检测设备，包括处理单元和通信单元，所述通信单元能够与以非接触方式将电力传输给车辆的地面供电设备进行通信。然后，所述处理单元被配置为基于作为地面供电设备的供电量的时间相关变化模式的时间相关变化图案来检测地面供电设备中的窃电或漏电。

根据上述第一方案的异常检测设备，可以检测来自地面供电设备的窃电或漏电。

在上述第一方案的异常检测设备中，处理单元可以被配置为：基于地面供电设备的时间相关变化图案，当供电连续地被执行时，确定在地面供电设备中正在发生窃电或漏电。

在上述第一方案的异常检测设备中，处理单元可以被配置为：基于地面供电设备的时间相关变化图案，当处理单元确定供电非周期性地被执行时，确定在地面供电设备中正在发生窃电或漏电。

在上述配置的异常检测设备中，处理单元可以被配置为：在确定供电是连续地还是周期性地被执行时，考虑当获取地面供电设备的时间相关变化图案时地面供电设备被安装的道路的拥挤程度和交通拥堵程度的至少其中一个。

在上述第一方案的异常检测设备中，处理单元可以被配置为：基于地面供电设备的时间相关变化图案，当处理单元确定供电间断地被执行时，确定在地面供电设备中未发生窃电或漏电。

在上述第一方案的异常检测设备中，处理单元可以被配置为：当地面供电设备的供电量大于零或能够被视为零的预定量的时间为预定时间或更多时，确定在地面供电设备中正在发生窃电或漏电。

在上述第一方案的异常检测设备中，可以考虑地面供电设备被安装的道路的拥挤程度和交通拥堵程度的至少其中一个来设置预定时间。

在上述配置的异常检测设备中，可以基于每预定时间通过道路的车辆数量来设置拥挤程度；以及基于通过道路的车辆的行驶速度来设置交通拥堵程度。

在上述第一方案的异常检测设备中，处理单元可以被配置为：当地面供电设备的供电量大于零或能够被视为零的预定量的时间为预定时间或更多时，当供电量的峰值为预定值或更多时确定在地面供电设备中正在发生窃电，且处理单元可以被配置为当供电量的峰值小于预定值时确定在地面供电设备中正在发生漏电。

在上述第一方案的异常检测设备中，处理单元可以被配置为使得当处理单元确定在地面供电设备中正在发生窃电或漏电时，处理单元经由通信单元向地面供电设备命令禁止供电。

在上述第一方案的异常检测设备中，通信单元可以被配置为能够与外部相关机构进行通信；以及处理单元可以被配置为使得当处理单元确定地面供电设备中正在发生窃电或漏电时，处理单元经由通信单元向外部相关机构通知在地面供电设备中正在发生窃电或漏电。

在上述第一方案的异常检测设备中，可以进一步设置存储单元，存储单元被配置为至少存储关于多个地面供电设备的时间相关变化图案的信息。处理单元可以被配置为：基于经由通信单元从作为地面供电设备当中的一个地面供电设备的第一地面供电设备接收的第一地面供电设备的时间相关变化图案以及存储单元中存储的第二地面供电设备的时间相关变化图案，检测该第一地面供电设备的窃电或漏电。

在上述第一方案的异常检测设备中，第二地面供电设备可以是在第一地面供电设备的附近安装的至少一个地面供电设备。

本发明第二方案涉及一种异常检测设备的异常检测方法，异常检测设备包括处理单元和通信单元，通信单元被配置为能够与以非接触方式将电力传输给车辆的地面供电设备进行通信。异常检测方法基于作为地面供电设备的供电量的参数的时间相关变化模式的时间相关变化图案或与供电量相关的参数来检测地面供电设备中的窃电或漏电。

根据上述第二方案的异常检测设备的异常检测方法，可以检测来自地面供电设备的窃电或漏电。

附图说明

下面参照附图描述本发明示例性实施例的特征、优点及技术和工业意义，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：

图1是非接触供电系统的示意性配置图，该非接触供电系统包括充当本发明示例的实施例的异常检测设备；

图2是示出图1所示地面供电设备和车辆的详细配置的示意图；

图3是图2所示电力传输控制器以及连接到电力传输控制器的设备的示意性配置图；

图4是图2所示车辆控制器以及连接到车辆控制器的设备的示意性配置图；

图5是当多个车辆在未发生窃电或漏电的正常地面供电设备上连续行驶时，地面供电设备的供电量的时间相关变化图案的示例；

图6A示出当车辆在发生窃电或漏电的地面供电设备上连续行驶时，地面供电设备的供电量的时间相关变化图案的示例；

图6B是示出当车辆未在发生窃电或漏电的地面供电设备上行驶时，地面供电设备的供电量的时间相关变化图案的示例的示意图；

图7是说明为了确定在每个供电设备中是否发生窃电或漏电，通过本发明第一实施例的异常检测设备在每个地面供电设备与服务器之间执行的处理内容的流程图；

图8是示出当地面供电设备中未发生窃电或漏电且安装地面供电设备2的道路的拥挤程度高时，时间相关变化图案的示例的示意图；

图9是示出当地面供电设备中未发生窃电或漏电且安装地面供电设备2的道路的交通拥堵程度高时，时间相关变化图案的示例的示意图；

图10示出当沿着行驶车道连续布置的多个地面供电设备当中两个相邻地面供电设备正常时，该两个相邻地面供电设备中的每个的供电量的时间相关变化图案的示例；

图11A示出正常地面供电设备的供电量的时间相关变化图案的示例和发生窃电或漏电的地面供电设备的供电量的时间相关变化图案的示例；

图11B示出正常地面供电设备的供电量的时间相关变化图案的示例和发生窃电或漏电的地面供电设备的供电量的时间相关变化图案的示例；

图11C示出正常地面供电设备的供电量的时间相关变化图案的示例和发生窃电或漏电的地面供电设备的供电量的时间相关变化图案的示例；

图11D示出正常地面供电设备的供电量的时间相关变化图案的示例和发生窃电或漏电的地面供电设备的供电量的时间相关变化图案的示例；以及

图12是说明为了确定在每个供电设备中是否发生窃电或漏电，通过本发明第二实施例的异常检测设备在每个地面供电设备与服务器之间执行的处理内容的流程图。

具体实施方式

下面参照附图详细描述实施例。在以下描述中，类似组件给予相同的附图标记。

下面描述充当本发明示例的实施例的异常检测设备。图1是设置有异常检测设备的非接触供电系统100的示意性配置图。

非接触供电系统100包括服务器1、沿道路以预定间隔连续放置的多个地面供电设备2、以及配备有用于接收从地面供电设备2无线传输的电力的电力接收设备5的多个车辆3(参照图2)。非接触供电系统通过磁场谐振耦合(磁场谐振)执行从地面供电设备2到车辆3的非接触电力传输。具体而言，在第一实施例中，非接触供电系统100在车辆3行驶时执行从地面供电设备2到车辆3的非接触电力传输。因此，当车辆3行驶时地面供电设备2以非接触方式向车辆3传输电力，并且当车辆3行驶时车辆3以非接触方式从地面供电设备2接收电力。

在本说明书中，术语“行驶”是指车辆位于行驶道路上的状态。因此，术语“行驶”不仅包括车辆实际上以大于零的任意速度行驶的状态，还包括车辆例如由于等待交通灯而停在道路上的状态。另一方面，即使车辆位于道路上，例如，如果车辆停放或停止，则状态不包括为行驶。此外在以下描述中，将安装地面供电设备2的道路根据需要称为“通电道路”。

服务器1包括服务器通信单元11、服务器存储单元12和服务器处理单元13。

服务器通信单元11具有通信接口电路，用于将服务器1经由例如网关连接到网络6。服务器1经由服务器通信单元11与地面供电设备2和车辆3进行通信，以及根据需要与外部相关机构(例如，地面供电设备2的维护公司或者诸如公安局的公共机构)进行通信。

服务器存储单元12具有诸如硬盘驱动器(HDD)、光记录介质、半导体存储器的存储介质，并存储各种计算机程序、数据等，用于在服务器处理单元13中处理。

服务器处理单元13具有一个或多个中央处理单元(CPU)及其外围电路。服务器处理单元13执行存储在服务器存储单元12中的各种计算机程序，并统一控制服务器1的整体动作，并且例如是处理器。服务器处理单元13和服务器1所执行的处理将在后面参照图5等进行描述。

图2是示出根据第一实施例的地面供电设备2和车辆3的详细配置的示意图。

如图2所示，地面供电设备2包括地面侧通信设备71、电力传输设备4、电力源21和电力传输控制器22。地面侧通信设备71、电力源21以及电力传输控制器22可以嵌入在道路中，或者可以布置在道路以外的地点(包括地面)。

地面侧通信设备71被配置为能够与服务器1和车辆3进行通信。在第一实施例中，地面侧通信设备71经由网关(未示出)等访问连接到网络6的无线基站7(参见图1)，从而经由无线基站7连接到网络6。结果，在地面侧通信设备71与服务器1之间执行无线通信，并且例如，交换执行对车辆3的非接触供电所需的各种类型的信息。

此外，地面侧通信设备71通过使用预定的无线通信线路直接与安装在每个车辆3上的车辆侧通信设备72执行无线通信，并接收从车辆侧通信设备72传输的接近信号。接近信号是用于通知车辆3正在接近地面供电设备2的信号，并且是促使经由地面侧通信设备71接收到接近信号的地面供电设备2准备传输电力的信号。

电力源21向电力传输设备4供应电力。电力源21例如是供应单层交流(AC)电力的商用AC电源。电力源21可以是供应三相AC电力的其他AC电源，或者可以是诸如燃料电池的直流(DC)电源。

电力传输设备4将从电力源21供应的电力发送给车辆3。电力传输设备4具有电力传输侧整流电路41、逆变器42和电力传输侧谐振电路43。在电力传输设备4中，从电力源21供应的AC电力通过电力传输侧整流电路41整流并转换为DC电流，并且该DC电流在逆变器42中被转换为AC电力，然后此AC电力被供应给电力传输侧谐振电路43。

电力传输侧整流电路41与电力源21和逆变器42电连接。电力传输侧整流电路41对从电力源21供应的AC电力进行整流，将其转换为DC电力，并将DC电力供应给逆变器42。电力传输侧整流电路41例如是AC/DC转换器。

逆变器42与电力传输侧整流电路41和电力传输侧谐振电路43电连接。逆变器42将从电力传输侧整流电路41供应的DC电力转换为频率高于电力源21的AC电力的频率的AC电力(高频电力)，并将高频电力供应给电力传输侧谐振电路43。

电力传输侧谐振电路43具有谐振器，其由线圈44和电容器45构成。线圈44和电容器45的各种参数(线圈44的外径和内径、线圈44的匝数、电容器45的电容等)被确定为使得电力传输侧谐振电路43的谐振频率变为预设值。预设值例如是10kHz至100GHz，优选为SAETIR J2954标准所定义的作为非接触电力传输的频带的85kHz。

电力传输侧谐振电路43布置在车辆3通过的车道中心，使得线圈44的中心位于车道的中心。当从逆变器42供应的高频电力应用于电力传输侧谐振电路43时，电力传输侧谐振电路43产生用于电力传输的AC磁场。在电力源21为DC电源的情况下，可以省略电力传输侧整流电路41。

电力传输控制器22例如是通用计算机，并对地面供电设备2执行各种控制。例如，电力传输控制器22电连接电力传输设备4的逆变器42，并控制逆变器42，从而控制电力传输设备4的电力传输。此外，电力传输控制器22经由地面侧通信设备71与服务器1和车辆3进行通信。电力传输控制器22可经由地面侧通信设备71直接与车辆3进行通信，也可经由服务器1从地面侧通信设备71间接与车辆3进行通信。

图3是电力传输控制器22以及连接到电力传输控制器22的设备的示意性配置图。

电力传输控制器22包括通信接口221、存储单元222和电力传输处理单元223。通信接口221经由信号线与存储单元222以及电力传输处理单元223相互连接。

通信接口221具有接口电路，用于将电力传输控制器22连接到构成地面供电设备2的各种设备(例如，逆变器42、地面侧通信设备71、以下所述的地面侧传感器23等)。电力传输控制器22经由通信接口221与构成地面供电设备2的各种设备进行通信。

存储单元222具有诸如HDD、光学记录介质和半导体存储器的存储介质，并存储各种计算机程序、数据等，用于在电力传输处理单元223中处理。

电力传输处理单元223具有一个或多个CPU及其外围电路。电力传输处理单元223执行存储在存储单元222中的各种计算机程序，并统一控制地面供电设备2的整体动作，并且例如是处理器。当电力传输处理单元223及电力传输控制器22例如经由地面侧通信设备71接收到接近信号时，电力传输处理单元223和电力传输控制器22控制地面电供电设备2，从而能够在车辆3经过时向车辆3传输电力。

此外，地面侧传感器23连接到电力传输控制器22。地面侧传感器23例如包括：电力传输设备电流传感器，其检测流过电力传输设备4的各种设备(具体而言，电力传输侧谐振电路43、逆变器42和电力传输侧整流电路41)的电流；电力传输设备电压传感器，其检测施加到电力传输设备4的各种设备的电压；电力传输设备温度传感器，用于检测电力传输设备4的各种设备的温度；异物传感器，其检测电力传输设备4所嵌入的道路上的异物；以及生物传感器，其检测电力传输设备4所嵌入的道路上的生物体。地面侧传感器23的输出被输入到电力传输控制器22。

再参照图2，车辆3具有车辆侧通信设备72、电力接收设备5、电动机31、电池32、电力控制单元(PCU)33和车辆控制器34。根据第一实施例的车辆3是只使用电池32作为电力源的电动车辆(BEV，蓄电池电动车辆)。然而，车辆3可以是除了电池32之外还具有诸如内燃机的电力源的所谓混合动力电动车辆(HEV或插电式混合动力电动车辆(PHEV))，并且类型没有特别限制。

车辆侧通信设备72被配置为能够与服务器1和地面供电设备2进行通信。在第一实施例中，车辆通信设备访问经由网关(未示出)等连接到网络6的无线基站7(参见图1)，从而经由无线基站7连接到网络6。结果，在车辆侧通信设备72与服务器1之间执行无线通信，并且例如，交换对于从地面供电设备2接收非接触供电所需的各种信息。此时，经由服务器1在车辆3与地面供电设备2之间交换信息。

此外，车辆侧通信设备72通过使用预定的无线通信线路与每个地面供电设备2的地面侧通信设备71直接通信，并将上述接近信号发送给每个地面供电设备2。

电动机31例如是AC同步电动机，并充当电动机和发电机。在电动机31充当电动机的情况下，通过使用电池32中存储的电力作为电力源来驱动电动机31。电动机31的输出经由减速器和车轴传输给车轮30。另一方面，当车辆3减速时，通过车轮30的旋转来驱动电动机31，电动机31充当发电机以产生再生电力。

电池32是可充电的二次电池，例如由锂离子电池、镍氢电池等构成。电池32存储车辆3行驶所需的电力(例如，电动机31的驱动力)。当从电力传输设备4供应电力接收设备5所接收的电力时，电池32被充电。此外，将电动机31产生的再生电力供应给电池32时，电池32被充电。当电池32被充电时，电池32的充电率(SOC：充电状态)恢复。电池32可经由设置在车辆3中的充电端口通过除地面供电设备2之外的外部电源来充电。

PCU 33电连接到电池32和电动机31。PCU 33具有逆变器、升压转换器和DC/DC转换器。逆变器将电池32供应的DC电力转换为AC电力，并将AC电力供应给电动机31。另一方面，逆变器将电动机31产生的AC电力(再生电力)转换为DC电力，并将DC电力供应给电池32。在将存储在电池32中的电力供应给电动机31时，升压转换器根据需要对电池32的电压进行升压。当将存储在电池32中的电力提供给诸如车头灯的电子设备时，DC/DC转换器对电池32的电压进行降压。

电力接收设备5从电力传输设备4接收电力并将所接收的电力供应给电池32。电力接收设备5具有电力接收侧谐振电路51、电力接收侧整流电路54和充电电路55。

电力接收侧谐振电路51布置在车辆3底部，使得到路面的距离变短。电力接收侧谐振电路51具有与电力传输侧谐振电路43相同的配置，并具有由线圈52和电容器53构成的谐振器。线圈52和电容器53的各种参数(线圈52的外径和内径、线圈52的匝数、电容器53的电容等)被确定为使得电力接收侧谐振电路51的谐振频率与电力传输侧谐振电路43的谐振频率匹配。如果电力接收侧谐振电路51的谐振频率与电力传输侧谐振电路43的谐振频率的偏差量小，例如，如果电力接收侧谐振电路51的谐振频率在电力传输侧谐振电路43的谐振频率的±20％范围内，那么电力接收侧谐振电路51的谐振频率不一定要与电力传输侧谐振电路43的谐振频率匹配。

当电力接收侧谐振电路51与电力传输侧谐振电路43相对的同时由电力传输侧谐振电路43产生AC磁场时，AC磁场的振动被传输给以与电力传输侧谐振电路43相同的谐振频率谐振的电力接收侧谐振电路51。结果，通过电磁感应，感应电流在电力接收侧谐振电路51中流动，并通过感应电流在电力接收侧谐振电路51中产生感应电动势。也就是说，电力传输侧谐振电路43向电力接收侧谐振电路51传输电力，并且电力接收侧谐振电路51从电力传输侧谐振电路43接收电力。

电力接收侧整流电路54与电力接收侧谐振电路51和充电电路55电连接。电力接收侧整流电路54对从电力接收侧谐振电路51供应的AC电力进行整流，将其转换为DC电力，并将DC电力供应给充电电路55。电力接收侧整流电路54例如是AC/DC转换器。

充电电路55电连接到电力接收侧整流电路54和电池32。具体而言，充电电路55经由继电器38连接到电池32。充电电路55将从电力接收侧整流电路54供应的电力转换为电池32的电压电平并将其供应给电池32。当从电力传输设备4传输的电力通过电力接收设备5供应给电池32时，电池32被充电。充电电路55例如是DC/DC转换器。

车辆控制器34执行车辆3的各种控制。例如，车辆控制器34电连接到电力接收设备5的充电电路55并控制充电电路55，从而控制通过从电力传输设备4传输的电力对电池的充电。此外，车辆控制器34电连接到PCU 33并控制PCU 33，从而控制电池32与电动机31之间的电力的传递。此外，车辆控制器34控制车辆侧通信设备72。

图4是车辆控制器34以及连接到车辆控制器34的设备的示意性配置图。

车辆控制器34具有通信接口341、存储单元342和车辆处理单元343。通信接口341、存储单元342和车辆处理单元343经由信号线相互连接。

通信接口341具有接口电路，用于将车辆控制器34连接到符合诸如控制器局域网(CAN)的标准的车载网络。车辆控制器34经由通信接口341与其他设备进行通信。

存储单元342具有诸如HDD、光记录介质、半导体存储器的存储介质，并存储各种计算机程序、数据等，用于在车辆处理单元343中处理。

车辆处理单元343具有一个或多个CPU及其外围电路。车辆处理单元343执行存储在存储单元342中的各种计算机程序，并统一控制车辆3的整体操作，并且例如是处理器。例如，当车辆处理单元343和车辆控制器34检测到车辆3接近通电道路时，车辆处理单元343和车辆控制器34开始经由车辆侧通信设备72传输接近信号，并控制电力接收设备5，使得车辆3在通电道路上行驶时车辆3可以从地面供电设备2接收电力。

此外，车辆3还包括GNSS接收器35、存储设备36、多个车辆侧传感器37和继电器38。GNSS接收器35、存储设备36、车辆侧传感器37和继电器38经由车载网络电连接到车辆控制器34。

GNSS接收器35基于从多个(例如三个或更多个)定位卫星获得的定位信息来检测车辆3的当前位置(例如，车辆3的纬度和经度)。GNSS接收器35的输出——即，通过GNSS接收器35检测的车辆3的当前位置——被传输给车辆控制器34。

存储设备36存储数据。存储设备36例如包括HDD、固态驱动器(SSD)或光学记录介质。在第一实施例中，存储设备36存储地图信息。除了关于道路的信息之外，地图信息还包括诸如地面供电设备2的安装位置信息的信息。车辆控制器34从存储设备36获取地图信息。存储设备36不必包括地图信息。在这种情况下，车辆控制器34可经由车辆侧通信设备72从车辆3外部(例如服务器1)获取地图信息。

车辆侧传感器37检测车辆3的状态。在第一实施例中，作为检测车辆3的状态的传感器，车辆侧传感器37包括检测车辆3的速度的速度传感器、检测电池32温度的电池温度传感器、检测电力接收设备5的各种设备(具体而言，电力接收侧谐振电路51和电力接收侧整流电路54)的温度的电力接收设备温度传感器、检测电池32的充电电流值和放电电流值的电池电流传感器、检测流过电力接收设备5的各种设备的电流的电力接收设备电流传感器、以及检测施加到电力接收设备5的各种设备的电压的电力接收设备电压传感器。车辆侧传感器37的输出被输入到车辆控制器34。

继电器38布置在电池32与电力接收设备5之间，连接和断连电池32和电力接收设备5。当继电器38连接时，通过电力接收设备5接收的电力被供应给电池32。然而，当继电器38断连时，没有电流从电力接收设备5流向电池32，并且因此，电力接收设备5基本上不能接收电力。

顺便提及，为了窃电，可以在往往被忽视的午夜将电力接收设备5设置在地面供电设备2上，或者可以将电力接收设备5设置在埋置于往往被忽视的地点的地面供电设备2上。此外，例如，地面供电设备2的线圈44的涂层可能被损坏，并且可能从地面供电设备2发生漏电。如果在地面供电设备2中发生窃电或漏电，希望能够在早期阶段检测到。然而，为了早期检测窃电或漏电而增加工人对地面供电设备2的维护和检查并不实际。窃电还包括对车辆3以外的车辆执行供电。

在此，认为发生窃电或漏电的地面供电设备2的供电量(或供电效率)的时间相关样式变化(以下称为“时间相关变化图案”)与未发生窃电或漏电的地面供电设备2的供电量的时间相关变化图案不同。

图5是当多个(在图5所示的示例中为3个)车辆3在未发生窃电或漏电的正常地面供电设备2上连续行驶时，地面供电设备2的供电量的时间相关变化图案的示例。

另一方面，图6A和图6B是示出发生窃电或漏电的地面供电设备的供电量的时间相关变化图案的示例的示意图。具体而言，图6A示出当多个(在图6A所示的示例中为3个)车辆3在发生窃电或漏电的地面供电设备2上连续行驶时的时间相关变化图案的示例。图6B是示出当车辆3未行驶时发生窃电或漏电的地面供电设备2的供电量的时间相关变化图案的示例的示意图。

仅当车辆3在地面供电设备2上行驶时执行地面供电设备2对车辆3的供电。因此，在地面供电设备2中未发生窃电或漏电的正常状态下，仅当车辆3在地面供电设备2上行驶时供电量增加，并且当车辆3未在地面供电设备2上行驶时供电量变为零(包括可以视为零的值)。也就是说，在地面供电设备2中未发生窃电或漏电的正常状态下，供电基本上中断。

因此，如图5所示，正常状态下地面供电设备2的供电量的时间相关变化图案基本上成为以与地面供电设备2上行驶的车辆3的车速相对应的周期间断执行供电的时间相关变化图案。

相反，例如将用于窃电的电力接收设备安装在地面供电设备2上时，认为电力基本上无中断地连续供应给电力接收设备。在漏电情况下，认为该状态与连续执行供电时的状态相同。

因此，如图6A和图6B所示，在窃电或漏电时的地面供电设备2的供电量的时间相关变化图案基本上是连续执行供电的时间相关变化图案。

因此，在第一实施例中，通过使用地面供电设备2的供电量的时间相关变化图案在正常时与在窃电或漏电时不同的事实，地面供电设备2中窃电或漏电的发生被检测。

具体而言，在第一实施例中，如图5所示，假设从开始供电到开始下一次供电是一个周期，当供电量大于零(预定量)的时间等于或大于该一个周期内的预定时间时，确定正在连续地执行供电，并且正在发生窃电或漏电。不限于这种确定方法，当供电量大于零(预定量)的时间等于或大于预定时间时，可以确定正在连续地执行供电，并且正在发生窃电或漏电。

图7是说明为了确定在每个供电设备2中是否发生窃电或漏电，在每个地面供电设备2与服务器1之间执行的第一实施例的处理内容的流程图。

在步骤S1中，地面供电设备2的电力传输控制器22确定是否为供电信息的传输定时。当从先前传输电力传输信息的定时起预定时间段已流逝时，地面供电设备2的电力传输控制器22确定为供电信息的传输定时，并继续行进到步骤S2的程序。另一方面，地面供电设备2的电力传输控制器22在从供电信息的先前传输的定时起预定时间段尚未流逝时结束当前处理。

供电信息例如包括为每个地面供电设备2设置的ID信息、关于地面供电设备2的供电量在预定时间段内的时间相关变化图案的图案信息、以及关于地面供电设备2的安装位置的安装位置信息。

在步骤S2中，地面供电设备2的电力传输控制器22将供电信息传输给服务器1。

在步骤S3中，基于所接收的供电信息中的图案信息，服务器1确定在已经传输供电信息的地面供电设备2(即，在步骤S2中传输供电信息的地面供电设备2，以下在必要时称为“传输源地面供电设备2”)中是否发生窃电或漏电。

在第一实施例中，当服务器1可以基于传输源地面供电设备2的时间相关变化图案确定供电连续地被执行时(换言之，当可以确定供电非周期性地执行时)，确定在地面供电设备2中发生窃电或漏电。具体而言，假设一个周期是从供电开始到下一次供电开始，当供电量大于预定量(零或能够被视为零的值)的时间等于或大于该一个周期内的预定时间时，服务器1确定供电连续地被执行并且正在发生窃电或漏电。

期望的是例如可以基于传输源地面供电设备2被安装的道路的拥挤程度和交通拥堵程度中的至少一个来改变该预定时间。下面参照图8和图9描述其原因。

图8是示出当地面供电设备2中未发生窃电或漏电且地面供电设备2被安装的道路的拥挤程度高时的时间相关变化图案的示例的示意图。

当地面供电设备2被安装的道路的拥挤程度高时，即，当每预定时间通过道路的车辆3的数量大时，车辆之间的车间距离可能会缩短。结果，从供电结束到下一次供电开始的间隔变短，供电的结束定时和开始定时变得不明确，如图8所示，时间相关变化图案使得即使在地面供电设备2中未发生窃电或漏电，也连续地供应电力，并且可能难以确定供电是连续地还是间断地被执行。

因此，优选考虑安装地面供电设备2的道路的拥挤程度来确定地面供电设备2中是否发生窃电或漏电。例如，当道路的拥挤程度高时，预定时间例如可以长于当道路的拥挤程度低时。结果，当车辆之间的距离变短而供电变得连续时，可以抑制确定正在发生窃电或漏电的确定错误。

图9是示出当地面供电设备2中未发生窃电或漏电且安装地面供电设备2的道路的交通拥堵程度高时的时间相关变化图案的示例的示意图。

如图9所示，安装地面供电设备2的道路的交通拥堵程度越高，即，车辆3通过道路的行驶速度越慢，车辆3通过地面供电设备2的时间就越长，并且因此，供电时间也变长。因此，即使在地面供电设备2中未发生窃电或漏电，也有可能出现确定电力被连续供应的确定错误。

因此，优选考虑安装地面供电设备2的道路的交通拥堵程度来确定地面供电设备2中是否发生窃电或漏电。例如，当道路的交通拥堵程度高时，预定时间例如可以长于当道路的交通拥堵程度低时。结果，当供电由于交通拥堵而变得连续时，可以抑制确定正在发生窃电或漏电的确定错误。

就安装地面供电设备2的道路的拥挤程度和交通拥堵程度而言，例如可以从外部道路交通信息中心获取实际的拥挤程度和交通拥堵程度。此外，当不能实时获取这种信息时，例如，可以根据过去相同时间区间的拥挤程度和交通拥堵程度来估计当前的拥挤程度和交通拥堵程度。

再参照图7，在步骤S4中，服务器1将供电禁止信号传输给传输源地面供电设备2。此时，利用传输源地面供电设备2的位置信息，可以向外部相关机构(例如，地面供电设备2的维护公司或者诸如公安局的公共机构)通知传输源地面供电设备2中窃电或漏电的发生。

在步骤S5中，当地面供电设备2的电力传输控制器22接收到供电禁止信号时，例如通过完全切断从电力源21向电力传输设备4提供的电力，禁止向车辆3供电。

作为根据上述第一实施例的异常检测设备的服务器1包括服务器处理单元13(处理单元)和服务器通信单元11(通信单元)，服务器通信单元11能够与以非接触方式将电力传输给车辆3的地面供电设备2进行通信。然后，服务器处理单元13被配置为基于时间相关变化图案——即，地面供电设备2的供电量的时间相关变化模式——来检测地面供电设备2中的窃电或漏电。

具体而言，在第一实施例中，服务器处理单元13被配置为，当基于地面供电设备2的时间相关变化图案作出供电连续被执行的确定时(换言之，当作出并非周期性地执行供电的确定时)，确定在地面供电设备2中发生窃电或漏电。另一方面，服务器处理单元13被配置为，当确定供电间断地被执行时，确定在地面供电设备2中未发生窃电或漏电。具体而言，在第一实施例中，服务器处理单元13被配置为：当地面供电设备2的供电量大于零或能够视为零的预定量的时间为预定时间或更多时，确定在地面供电设备2中发生窃电或漏电。

因此，通过使用地面供电设备2的供电量的时间相关变化图案在正常时和窃电或漏电时不同的事实，可以检测怀疑已发生窃电或漏电的地面供电设备2。

此外，在第一实施例中，服务器处理单元13被配置为：在确定供电是连续地还是周期性地执行时，当获取地面供电设备2的时间相关变化图案时，考虑地面供电设备2被安装的道路的拥挤程度和交通拥堵程度的至少其中一个。拥挤程度基于每预定时间通过道路的车辆3的数量来设置，而交通拥堵程度基于通过道路的车辆3的行驶速度来设置。

通过考虑拥挤程度，当供电随着车辆之间的距离变短而变得连续时，可以抑制确定正在发生窃电或漏电的确定错误。此外，通过考虑交通拥堵程度，在对车辆3的供电时间由于交通拥堵而变长并且供电变得连续时，可以抑制确定正在发生窃电或漏电的确定错误。

此外，在第一实施例中，服务器处理单元13被配置为使得当服务器处理单元13确定在地面供电设备2中正在发生窃电或漏电时，服务器处理单元13经由服务器通信单元11向地面供电设备2命令禁止供电。这使得能够防止禁止指令之后的窃电或漏电。

此外，服务器通信单元11被配置为能够与外部相关机构进行通信。服务器处理单元13被配置为使得当服务器处理单元13确定在地面供电设备2中正在发生窃电或漏电时，服务器处理单元13经由服务器通信单元11向外部相关机构通知在地面供电设备2中正在发生窃电或漏电。结果，当发生窃电或漏电时，可以采取适当的后续措施。

下面描述根据本发明第二实施例的异常检测设备。第二实施例与第一实施例的不同之处在于检测窃电或漏电的方法。下面描述不同之处。

在上述第一实施例中，利用窃电或漏电时地面供电设备2的供电量的时间相关变化图案基本上是连续的时间相关变化图案这一事实来检测窃电或漏电的发生。

然而，例如，可以想到配置用于窃电的电力接收设备，使得可以间断地接收供电。在某些情况下，漏电可能间断地发生。

在此，图10示出当沿着行驶车道连续布置的地面供电设备2当中的两个相邻地面供电设备正常时(也就是说，当任何一个地面供电设备2中都未发生窃电或漏电时)，该两个地面供电设备中的每个的供电量的时间相关变化图案的示例。在以下描述中，为了避免将说明复杂化并帮助理解本发明，在特别需要区分的情况下，在两个相邻地面供电设备2当中，将一个地面供电设备2称为“地面供电设备2A”，并且将另一个地面供电设备2称为“地面供电设备2B”。

图10示出当三个车辆3在两个地面供电设备2A和2B上连续行驶时供电量的时间相关变化图案。此时，在地面供电设备2A、2B正常时，两个时间相关变化图案是几乎相同的模式。也就是说，对于地面供电设备2A、2B，对每个车辆3的供电量基本上相同，并且在安装地面供电设备2A、2B的区段行驶的同时，每个车辆3的行驶速度和车间距离被视为基本上不变。因此，供电周期基本上相同。

另一方面，图11A至图11D示出地面供电设备2A正常而地面供电设备2B中发生窃电或漏电时供电量的时间相关变化图案的示例。

在图11A和图11B中，与第一实施例一样，发生窃电或漏电的地面供电设备2B的供电量的时间相关变化图案是供电连续地被执行的时间相关变化图案。另一方面，在图11C和图11D中，发生窃电或漏电的地面供电设备2B的供电量的时间相关变化图案是供电间断地执行的时间相关变化图案。然而，当与相邻的正常地面供电设备2A的供电量的时间相关变化图案进行比较时，可以看出，与正常情况相比，在图11C中供电周期是不同的。此外，在图11D中，可以看出供电量的峰值大于正常情况下的峰值。在以偷取电力为目的的窃电的情况下，供电量的峰值通过这种方式往往比较大。

通过这种方式，即使用于窃电的电力接收设备被配置为能够间断地接收供电，也难以使供电量和供电周期与相邻的地面供电设备2对准，并且即使在漏电的情况下，也认为供电量和供电周期与相邻的地面供电设备2不同。

因此，在第二实施例中，通过比较作为窃电或漏电的检测目标的地面供电设备2的供电量的时间相关变化图案与在一定程度的接近范围内布置的一个或多个相邻地面供电设备2——诸如在前后方向上相邻的两个地面供电设备2——的供电量的时间相关变化图案，可以判定在被确定为检测目标的地面供电设备2中是否发生窃电或漏电。

除了与作为窃电或漏电的检测目标的地面供电设备2相邻的地面供电设备2之外，在一定程度的接近范围内布置的相邻地面供电设备2的示例是布置在已经在作为窃电或漏电的检测目标的地面供电设备2上行驶的车辆3有高度可能性行驶的地点的地面供电设备2，诸如布置在与作为窃电或漏电的检测目标的地面供电设备2相同的行驶车道的地面供电设备2。

图12是说明为了检测在每个地面供电设备2中窃电或漏电的发生而在每个地面供电设备2与服务器之间执行的根据第二实施例的处理内容的流程图。在图12中，步骤S1、S2、S4、S5的处理内容与第一实施例的相同，因此在此将省略其描述。

在步骤S11中，服务器1将接收的供电信息存储在服务器存储单元12的供电信息数据库中。通过这种方式，将每个地面供电设备2的供电信息汇总在服务器1中，并将每个地面供电设备2的汇总供电信息存储在供电信息数据库中。

在步骤S12中，服务器1参照供电信息数据库，并基于在步骤S3中接收的供电信息中的安装位置信息，识别在传输供电信息的传输源地面供电设备2的附近安装的地面供电设备2。在第二实施例中，服务器1识别传输源地面供电设备2前方和后方的两个相邻的地面供电设备2。

在步骤S13中，服务器1从供电信息数据库中获取在步骤S12中指定的每个地面供电设备2的供电量的时间相关变化图案，并通过将这些时间相关变化图案与传输源地面供电设备2的供电量的时间相关变化图案进行比较，确定在传输源地面供电设备2中是否发生窃电或漏电。

作为根据上述第二实施例的异常检测设备的服务器1包括服务器处理单元13、服务器通信单元11以及服务器存储单元12，该服务器通信单元11能够与以非接触方式向车辆3传输电力的多个地面供电设备2通信，该服务器存储单元12至少存储与地面供电设备2的时间相关变化图案有关的信息。然后，服务器处理单元13被配置为：检测多个地面供电设备2当中的一个地面供电设备2的窃电或漏电(下面将该一个地面供电设备称为“第一地面供电设备”)，该检测基于经由服务器通信单元11从一个地面供电设备2接收的第一地面供电设备2的时间相关变化图案和服务器存储单元12中存储的第二地面供电设备2的时间相关变化图案。第二地面供电设备2例如可以是安装在第一地面供电设备2的附近的至少一个地面供电设备。

通过这种方式，通过比较地面供电设备2的时间相关变化图案，可以准确地确定在地面供电设备2中是否正在发生窃电或漏电。例如，即使发生窃电或漏电的地面供电设备2的时间相关变化图案是间断的，也可以准确地确定在地面供电设备2中是否正在发生窃电或漏电。

虽然以上描述了本发明的第一实施例和第二实施例，但是第一实施例和第二实施例只是本发明应用示例的一部分，并且本发明的技术方面并非旨在限于以上实施例的具体配置。

例如，在上述第一实施例和第二实施例中，基于地面供电设备2的供电量的时间相关变化模式来确定在地面供电设备2中是否正在发生窃电或漏电。然而，基于与供电量相关的参数的时间相关变化模式——诸如供电效率(传输效率)，在地面供电设备2中可能发生窃电或漏电。也就是说，可以基于作为地面供电设备2的供电量的时间相关变化模式的时间相关变化图案或者与地面供电设备2的供电量相关的参数来检测地面供电设备2的窃电或漏电。

此外，在上述第一实施例和第二实施例中，通过服务器1来确定是否正在发生窃电或漏电。然而，也可通过地面供电设备2来确定。例如，在第二实施例的情况下，通过允许相邻地面供电设备2之间图案信息的相互通信，可将时间相关变化图案设置为能够相互比较。

此外，在上述第一实施例和第二实施例中，确定在地面供电设备2中正在发生窃电或漏电之后，可以进一步确定正在发生窃电还是正在发生漏电。一般而言，以偷取电力为目的的窃电往往具有较高的供电量峰值(在时间相关变化图案的一个周期中供电量最高的值)。另一方面，在漏电的情况下，供电量的峰值往往较低。因此，在确定地面供电设备2中正在发生窃电或漏电之后，可以根据一个周期内的峰值的值来确定是发生窃电还是漏电。也就是说，当地面供电设备2的供电量大于零或能够视为零的预定量的时间为预定时间或更多时，当供电量的峰值为预定值或更多时可以确定在地面供电设备2中正在发生窃电，并且当供电量的峰值小于预定值时，可以确定在地面供电设备2中正在发生漏电。

Claims (14)

1.一种异常检测设备，其特征在于，包括：

处理单元；

通信单元，所述通信单元被配置为能够与以非接触方式将电力传输给车辆的地面供电设备进行通信；

其中，所述处理单元被配置为：基于所述地面供电设备的供电量的时间相关变化图案或与所述供电量相关的参数来检测所述地面供电设备中的窃电或漏电，所述时间相关变化图案为时间相关变化模式。

2.根据权利要求1所述的异常检测设备，其特征在于，所述处理单元被配置为：基于所述地面供电设备的所述时间相关变化图案，当所述处理单元确定供电连续地被执行时，确定在所述地面供电设备中正在发生窃电或漏电。

3.根据权利要求1所述的异常检测设备，其特征在于，所述处理单元被配置为：基于所述地面供电设备的所述时间相关变化图案，当所述处理单元确定供电非周期性地被执行时，确定在所述地面供电设备中正在发生窃电或漏电。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的异常检测设备，其特征在于，所述处理单元被配置为：基于所述地面供电设备的所述时间相关变化图案，当所述处理单元确定供电间断地被执行时，确定在所述地面供电设备中未发生窃电或漏电。

5.根据权利要求2或3所述的异常检测设备，其特征在于，所述处理单元被配置为：在确定所述供电是连续地还是周期性地被执行时，考虑当获取所述地面供电设备的所述时间相关变化图案时所述地面供电设备被安装的道路的拥挤程度和交通拥堵程度的至少其中一个。

6.根据权利要求1所述的异常检测设备，其特征在于，所述处理单元被配置为：当所述地面供电设备的所述供电量大于零或能够被视为零的预定量的时间为预定时间或更多时，确定在所述地面供电设备中正在发生窃电或漏电。

7.根据权利要求6所述的异常检测设备，其特征在于，考虑所述地面供电设备被安装的道路的拥挤程度和交通拥堵程度的至少其中一个来设置所述预定时间。

8.根据权利要求5或7所述的异常检测设备，其特征在于：

基于每预定时间通过所述道路的车辆数量来设置所述拥挤程度；以及

基于通过所述道路的车辆的行驶速度来设置所述交通拥堵程度。

9.根据权利要求1所述的异常检测设备，其特征在于，所述处理单元被配置为：当所述地面供电设备的所述供电量大于零或能够被视为零的预定量的时间为预定时间或更多时，当所述供电量的峰值为预定值或更多时确定在所述地面供电设备中正在发生窃电，并且所述处理单元被配置为当所述供电量的峰值小于所述预定值时确定在所述地面供电设备中正在发生漏电。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的异常检测设备，其特征在于，所述处理单元被配置为使得当所述处理单元确定在所述地面供电设备中正在发生窃电或漏电时，所述处理单元经由所述通信单元向所述地面供电设备命令禁止供电。

11.根据权利要求1至10中任一项所述的异常检测设备，其特征在于：

所述通信单元被配置为能够与外部相关机构进行通信；以及

所述处理单元被配置为使得当所述处理单元确定所述地面供电设备中正在发生窃电或漏电时，所述处理单元经由所述通信单元向所述外部相关机构通知在所述地面供电设备中正在发生窃电或漏电。

12.根据权利要求1所述的异常检测设备，其特征在于，进一步包括存储单元，所述存储单元被配置为至少存储关于多个所述地面供电设备的时间相关变化图案的信息，

其中，所述处理单元被配置为：基于经由所述通信单元从作为所述地面供电设备当中的一个地面供电设备的第一地面供电设备接收的所述第一地面供电设备的时间相关变化图案以及所述存储单元中存储的第二地面供电设备的时间相关变化图案，检测所述第一地面供电设备的窃电或漏电。

13.根据权利要求12所述的异常检测设备，其特征在于，所述第二地面供电设备是在所述第一地面供电设备的附近安装的至少一个地面供电设备。

14.一种异常检测设备的异常检测方法，所述异常检测设备包括处理单元和通信单元，所述通信单元被配置为能够与以非接触方式将电力传输给车辆的地面供电设备进行通信，所述异常检测方法的特征在于，包括：

基于所述地面供电设备的供电量的时间相关变化图案或与所述供电量相关的参数来检测所述地面供电设备中的窃电或漏电，所述时间相关变化图案为时间相关变化模式。

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