JP2007135335A - エネルギー供給装置、エネルギー供給方法 - Google Patents

Abstract

【課題】走行する移動体の速度に基づいてエネルギーを供給するエネルギー供給装置、エネルギー供給方法を提供すること。
【解決手段】移動中の移動体１にエネルギーを供給するエネルギー供給装置１０において、移動体１の移動速度に基づきエネルギーの送信方法を決定する送信方法決定部１３を有することを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、移動中の移動体に対してエネルギーを供給するエネルギー供給装置及びエネルギー供給方法に関する。

移動中の移動体に対してエネルギーが供給できればエネルギー補給のために停止したりエネルギー切れによる停止が回避でき便利である。このため、移動中の自動車や電車（以下、単に移動体という）などに対しエネルギーを供給するエネルギー供給装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１では、道路上に設けられたエネルギー供給装置から走行する移動体にマイクロウェーブを送信し、移動体は受信したマイクロウェーブを電気に変換しバッテリに蓄える。移動体は移動体の通行経路に沿って配置されたエネルギー供給装置からマイクロウェーブを介してエネルギーを補給できるので、エネルギー補給のために停止しなくとも連続走行が可能となる。

また、移動体の移動する経路に沿って給電区間と無給電区間を設け、給電区間でのみ給電するエネルギー供給装置が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。特許文献２では、移動体が給電区間を走行することをエネルギー供給装置が検出して移動体が走行している間だけ給電区間でエネルギーを供給するため、移動体の有無にかかわらず常にエネルギーを供給する場合に比べ、エネルギーの送信効率を向上できる。
特開平４−２７１２０１号公報 特開平７−０６７２０６号公報

しかしながら、従来のエネルギー供給装置は、移動体の走行状態、特に走行速度を考慮せずにエネルギーを供給するため、移動体が供給されるために適切なエネルギー量に対して送信するエネルギー量が過大または過少といった状況が生じている。

特許文献２のように給電区間が設けられていた場合、移動体の速度が変わると、給電区間を通過する時間（給電時間）及び走行時の消費パワーも変化する。例えば、エネルギーの供給時間は、給電区間の移動体の通過時間（距離／走行速度）として求められる。すなわち、供給時間は走行速度に反比例する。

これに対し消費エネルギーと走行速度の関係は図１のような傾向を示す。なお、図１は移動体が勾配のない路面を定速で走行した場合の消費エネルギーである。図１に示すように、消費エネルギーは走行速度に対し指数関数的に上昇する。

したがって、移動体が必要とするエネルギー量（例えば、蓄電池の空き容量）が既知とすると、エネルギー供給装置は移動体の速度に基づき供給時間や給電区間通過時に移動体が消費するエネルギー量を考慮して、その区間で移動体が得るべきエネルギー量を送信するように制御することが好ましい。

本発明は、上記問題に鑑み、走行する移動体の速度に基づいてエネルギーを供給するエネルギー供給装置、エネルギー供給方法を提供することを目的とする。

上記問題に鑑み、本発明は、移動中の移動体にエネルギーを供給するエネルギー供給装置において、移動体の移動速度（走行速度Ｖ）に基づき前記エネルギーの送信方法を決定する送信方法決定部を有することを特徴とする。

本発明によれば、移動体の走行速度に基づき、適切なエネルギー量を移動体に送信することができる。

また、本発明の一形態において、エネルギーの給電区間の長さが定まっている場合、送信方法決定部は給電区間の長さ及び移動速度に基づき、移動体に送信する送信エネルギーの大きさを決定する、ことを特徴とする。

本発明によれば、給電区間を走行している間に所定のエネルギー量を送信できるように送信エネルギーを決定するので、効率よくエネルギーを供給できる。

また、本発明の一形態において、エネルギーの給電区間の送信エネルギーの大きさが定まっている場合、送信方法決定部は送信エネルギーの大きさ及び移動速度に基づき給電距離を決定する、ことを特徴とする。

本発明によれば、送信エネルギーの大きさに基づき給電距離を決定できるので、効率よくエネルギーを供給できる。

また、本発明の一形態において、送信方法決定部は移動体のエネルギー受信効率に基づき送信エネルギーの大きさを決定し、決定された送信エネルギーの大きさ及び移動速度に基づき給電距離を決定する、ことを特徴とする。

本発明によれば、移動体のエネルギー受信効率に基づき送信エネルギーの大きさ及び給電距離を決定するので、効率よくエネルギーを供給できる。

また、本発明の一形態において、移動体の消費エネルギーを決定する詳細情報を該移動体から受信する受信手段を有し、送信方法決定部は、受信手段により受信された詳細情報を利用して、移動体に送信する送信エネルギーの大きさを決定する。そして、送信したエネルギーの量に基づき料金を決定する料金決定部を有する、ことを特徴とする。

本発明によれば、消費エネルギーを詳細に演算することで料金の決定が可能となり、利用するエネルギーに応じて料金の徴収が可能となる。

また、本発明の一形態において、移動体と通信する送受信機を有し、送信方法決定部は、エネルギーの給電区間の長さ又は送信エネルギーの大きさに応じてエネルギーを所定量、移動体に送信するための走行速度を演算し、演算された走行速度を送受信機により移動体に送信する、ことを特徴とする。

本発明によれば、移動体を適切な走行速度に誘導できるので、送信方法に応じて効率よくエネルギーを送信できる。

走行する移動体の速度に基づいてエネルギーを供給するエネルギー供給装置、エネルギー供給方法を提供することができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、図面を参照しながら実施例を上げて説明する。図２は、経路２に敷設されたエネルギー供給システムの概略構成図を示す。エネルギー供給装置１０は、移動体１の経路２に敷設されている。経路２は例えば道路であるが、ガードレールや信号機に配設されていてもよい。

エネルギー供給装置１０は、送受信機５及びエネルギー供給手段６、これらと接続されエネルギー供給を制御する制御装置７とを有する。本実施の形態では、１つの送受信機５と一つのエネルギー供給手段６とを１組として取り扱う。なお、制御装置７は、１組の送受信機５及びエネルギー供給手段６だけでなく、すべてを図示していない複数の送受信機５及びエネルギー供給手段６の組を制御する。

各エネルギー供給手段６は給電線３に接続されており、給電線３を流れる電流を移動体１に送信可能な形態（エネルギー）に変換して移動体１に送信する。また、各送受信機５はネットワーク４に接続されており、制御装置７の制御により移動体１との通信が可能となっている。

複数の送受信機５及びエネルギー供給手段６を移動体１の走行方向に並べておけば、エネルギーの供給を連続的に行うことができる。高速道路などで、すべての車線にエネルギー供給装置１０を敷設したり、エネルギーを供給する走行車線を設けることで、エネルギーを連続的に供給することが容易に行える。

移動体１は、電気エネルギーを用いて走行することができる自動車や電車であり、走行中はエネルギー供給装置１０から供給されるエネルギーを電気エネルギーとして補給する。このような移動体１の一形態としては、電気モータの駆動力によって走行する電気自動車や、電気モータと内燃機関との駆動力を用いて走行するハイブリッド車などがある。

移動体１は、電気エネルギーを蓄積しておくエネルギー蓄積手段となるバッテリを搭載している。バッテリは、以下に説明するエネルギー供給装置１０から走行中に供給されるエネルギーによって充電されるだけでなく、停車中にコネクタなどを接続して直接充電されることもある。また、移動体１がハイブリッド車である場合は、制動時に回生発電される電力や内燃機関によって発電された電力も充電される。

移動体１は、車両前方部（通常の走行方向に対して前側）のフロア下にエネルギー供給装置１０との通信を行うための送受信機９を有している。また、移動体１は、車室のフロア下にエネルギー供給装置１０から供給されるエネルギーを取得するエネルギー取得手段８を備えている。エネルギー取得手段８は、バッテリと接続されており、供給されたエネルギーを電気エネルギーに変換した後、バッテリに充電する。

送受信機９は、移動体１の送受信機５と通信を行うもので、エネルギー補給装置２０の送信手段、兼、受信手段となる。移動体１の送受信機９は、エネルギー供給装置１０の送受信機５と通信を行い、移動体１から移動体１の車両速度や充電残量、識別情報など車両情報をエネルギー供給装置１０に送信したり、エネルギー供給装置１０はエネルギー供給装置１０の情報を移動体１に送信できる。

エネルギー供給手段６は、車両進行方向から見て送受信機５よりも後方に配置されている。エネルギー供給手段６は、磁界を発生させるコイルを有しており、給電線３から送信される交流電流を給電されて磁界を発生させる。

一方、移動体１のエネルギー取得手段８は誘導コイルを有している。誘導コイルは、エネルギー供給手段６によって発生された磁界中を移動体１が通過するときの磁束の変化によって電力を発生させ、この電力でバッテリが充電される。

したがって、移動体１の送受信機９とエネルギー取得手段８の配置と、エネルギー供給装置１０の送受信機５とエネルギー供給手段６の配置は逆になっている。このため、移動体１が走行すると、移動体１の送受信機９とエネルギー供給装置１０の送受信機５が対向する位置となり、このとき移動体１とエネルギー供給装置１０との間で通信が行われる。本実施の形態のエネルギー供給装置１０は移動体１の走行速度Ｖ及び必要エネルギー量Ｕ等に基づき送信するエネルギーの大きさ、給電距離（以下、単に送信方法ということがある）を最適化する。

このため、エネルギー供給装置１０は、移動体１から走行速度Ｖ及び必要エネルギー量Ｕ等の情報を取得する。エネルギー供給装置１０は走行速度Ｖ及び必要エネルギー量Ｕ等に基づきエネルギーの送信方法を選択し、さらに移動体１が前進し、移動体１のエネルギー取得手段８とエネルギー供給装置１０のエネルギー供給手段６とが対向する位置となると、エネルギー供給装置１０が移動体１に対してエネルギーを供給する。

図３は制御装置７の機能構成図を示す。なお、図３において図２と同一部分には同一の符号を付した。制御装置７は、移動体情報検出部１１、移動体消費パワー演算部１２及び送信方法決定部１３とを有する。

移動体情報検出部１１は、移動体１から送信される走行速度Ｖ及び必要エネルギー量Ｕにかかる情報から走行速度Ｖ、必要エネルギーＵを検出する。車両速度Ｖは、車両速度Ｖそのものが送信された場合には送信された車両速度Ｖを使用し、位置情報が送信された場合には経時的に変化する位置情報に基づき車両速度Ｖを算出する。また、所定の区間、例えば、直前のエネルギー供給装置１０から次のエネルギー供給装置１０までの走行時間に基づき算出してもよい。また、必要エネルギーＵは例えば移動体１のバッテリの空き容量である。

移動体消費パワー演算部１２は移動体の消費エネルギーＰ１を演算する。消費エネルギーＰ１は図１のようなマップを利用してもよいし、次式のような式を用いて算出してもよい。

消費エネルギーＰ１＝（転がり抵抗＋空気抵抗＋勾配抵抗＋加速度抵抗）×車両速度Ｖ 〜（１）

転がり抵抗と空気抵抗は移動体の車種により既知となり、勾配抵抗はエネルギー供給装置１０の設置場所により既知である。加速度抵抗は考慮しないか、およその定数又は車両加速度の関数として与える。転がり抵抗及び空気抵抗は、車両速度Ｖ及び必要エネルギー量Ｕと共にエネルギー供給装置１０に送信されてもよいし、識別情報に基づき制御装置７が抽出してもよい。

送信方法決定部１３は、エネルギー供給手段６による送信方法、具体的には給電距離Ｌ及び送信エネルギーＰを算出する。これらの算出方法は、エネルギー供給装置１０の供給形態が、
・給電距離Ｌが固定の場合、
・送信エネルギーＰが固定の場合、
・給電区間Ｌと送信エネルギーＰが可変の場合、
のいずれかによって異なる。送信方法決定部１３は、給電距離Ｌが固定の場合には送信エネルギーＰを、送信エネルギーＰが固定の場合には給電距離Ｌを、給電区間Ｌと送信エネルギーＰが可変の場合には、給電距離Ｌと送信エネルギーＰを決定する。以下、３つの送信方法について説明する。

本実施例では給電距離Ｌが固定の場合のエネルギーの送信について説明する。給電距離Ｌが固定の場合とは、エネルギー供給装置１０が移動体１の経路に沿って間隔を置いて敷設されているような場合である。図４は給電距離Ｌが固定の場合の経路２に敷設されたエネルギー供給システムの概略構成図を示す。なお、図４において図２と同一構成部分には同一の符号を付しその説明は省略する。

図４に示すように給電区間Ｌは、エネルギー供給手段６の車両進行方向の経路長に所定の距離、配置されている。なお、各エネルギー供給装置１０毎に異なっていてもよいものである。給電区間Ｌは予め制御装置７に既知である。

まず、送信方法決定部１３は給電時間を算出する。車両の走行速度Ｖは移動体情報検出部１１により検出されているので、給電時間Ｔは次のようにして算出できる。
給電時間Ｔ＝給電距離Ｌ／走行速度Ｖ
したがって、必要エネルギー量Ｕを満たすための充填エネルギーＰ２は次のようにして算出できる。
充填エネルギーＰ２＝必要エネルギー量Ｕ／給電時間Ｔ
送信するエネルギーＰは消費エネルギーＰ１と充填エネルギーＰ２を併せたものであるので、送信エネルギーＰは次のようにして算出される。

送信エネルギーＰ＝消費エネルギーＰ１ ＋ 充填エネルギーＰ２

送信方法決定部１３は以上のようにして送信エネルギーＰを算出する。なお、送信エネルギーＰ、消費エネルギーＰ１、充填エネルギーＰ２の単位は例えば〔Ｗ（ワット）〕、必要エネルギー量Ｕの単位は〔Ｊ（ジュール）＝Ｗｓ〕である。

図５は給電距離Ｌが固定の場合のエネルギーの送信制御を示すフローチャート図である。制御装置７は移動体１がいずれかのエネルギー供給装置１０に接近したか否かを判定する（Ｓ１１）。移動体１の検出は、移動体１がＧＰＳ（Global Positioning System）から得た位置情報をエネルギー供給装置１０に送信し、エネルギー供給装置１０が該位置情報に基づき行ってもよいし、エネルギー供給装置１０の送受信機５が近距離（例えば１ｍ）に発信する電波に移動体１の送受信機９が応答することで検出してもよいし、経路２に設けた圧力検知装置により移動体の重量が検知されることで検出してもよい。

移動体１が検出されると移動体情報検出部１１が走行速度Ｖ及び必要エネルギー量Ｕを検出する（Ｓ１２）。本実施例では走行速度Ｖは、直前のエネルギー供給装置１０から次のエネルギー供給装置１０までの走行時間とその距離に基づき算出する。また、移動体情報検出部１１は必要エネルギー量Ｕと共に、移動体１の転がり抵抗及び空気抵抗の情報を受信している。

ついで、移動体消費パワー演算部１２は、式（１）により移動体１の消費エネルギーＰ１を演算する（Ｓ１３）。ついで、送信方法決定部１３は上記のように送信エネルギーＰを算出する（Ｓ１４）。

エネルギー供給手段６は給電区間Ｌを走行する移動体に算出された送信エネルギーＰでエネルギーを送信する（Ｓ１５）。具体的には送信エネルギーＰとなるようにエネルギー供給手段６のコイルに交流電流を流し磁界を発生させる。そして移動体１は、エネルギー供給手段６によって発生された磁界中を通過して磁束の変化による電力をバッテリに充電する。

本実施例によれば給電区間を走行している間に所定のエネルギー量を送信できるように送信エネルギーを決定するので、効率よくエネルギーを供給できる。

本実施例では、送信エネルギーＰが固定の場合のエネルギーの送信について説明する。送信エネルギーＰが固定の場合とは、エネルギー供給手段６の送信エネルギー（送信パワー）が略一定である場合である。したがって、送信エネルギーＰが固定の場合には、給電時間Ｔを調整してエネルギーＰを移動体１に送信する。

図６は送信エネルギーＰが固定の場合の経路２に敷設されたエネルギー供給システムの概略構成図を示す。なお、図６において図２と同一構成部分には同一の符号を付しその説明は省略する。

本実施例のエネルギー供給装置１０は、移動体１の経路の略全長に送受信機５とエネルギー供給手段６が敷設されている点で図４と異なる。また、図４では複数のエネルギー供給装置１０を１つの制御装置７により制御することとしたが、図６では各エネルギー供給装置１０に制御装置７が備えられている。

図６のエネルギー供給手段６は、１つのエネルギー供給装置１０において一定の送信エネルギーＰを有するものである。このため、送信エネルギーＰを移動体１に送信するためには給電区間Ｌを調整することとなる。給電区間Ｌは、複数のユニットから構成されるエネルギー供給手段６のうち、通電するユニット数により調整できる。

制御装置７の機能構成図は図３と同じである。したがって、移動体情報検出部１１が走行速度Ｖ及び必要エネルギー量Ｕを検出し、移動体消費パワー演算部１２が消費エネルギーＰ１を演算する。そして、本実施例では送信方法決定部１３が給電距離Ｌを決定する。

給電区間Ｌは以下のように決定される。実施例１から、
エネルギーＰ＝消費エネルギーＰ１ ＋ 充填エネルギーＰ２
充填エネルギーＰ２＝必要エネルギー量Ｕ／給電時間Ｔ
であるので、充填エネルギーＰ２を消去できる。また、
給電時間Ｔ＝給電距離Ｌ／走行速度Ｖ
であるので、給電時間Ｔを消去できる。以上から給電距離Ｌは、

Ｌ＝ＵＶ／（Ｐ−Ｐ１）

となる。送信エネルギーＰは各エネルギー供給装置１０に応じて既知である。

図７は送信エネルギーＰが固定の場合のエネルギーの送信制御を示すフローチャート図である。なお、図７において図５と同一ステップには同一の符号を付し、その説明は簡単に行う。

まず、制御装置７は移動体１がいずれかのエネルギー供給装置１０に接近したか否かを判定する（Ｓ１１）。移動体１が検出されると移動体情報検出部１１が走行速度Ｖ及び必要エネルギー量Ｕを検出する（Ｓ１２）。本実施例では走行速度Ｖは、直前のエネルギー供給装置１０から次のエネルギー供給装置１０までの走行時間とその距離に基づき算出する。

ついで、移動体消費パワー演算部１２は、式（１）により移動体１の消費エネルギーＰ１を演算する（Ｓ１３）。

ついで、送信方法決定部１３は上記のように給電距離Ｌを算出する（Ｓ２１）。エネルギー供給手段６は走行する移動体１に算出された給電距離Ｌの間、エネルギーを送信する（Ｓ２２）。

本実施例によれば、移動体１の走行経路に沿って給電区間がほぼ全体に渡って敷設されていても、各移動体に必要な給電距離のみエネルギーを送信するので効率よくエネルギーを送信できる。また、送信エネルギーＰが固定であるのでエネルギー送信手段６の構成を簡易にできコストを低減できる。

本実施例では、送信エネルギーＰ及び給電距離Ｌが可変の場合のエネルギーの送信について説明する。送信エネルギーＰと給電距離Ｌの双方が可変であるので、エネルギーの伝達効率のよい送信エネルギーでエネルギーを供給できる。

図８は送信エネルギーＰ及び給電距離Ｌが可変の経路２に敷設されたエネルギー供給システムの概略構成図を示す。なお、図８において図２と同一構成部分には同一の符号を付しその説明は省略する。

本実施例のエネルギー供給装置１０は、移動体１の経路の略全長が給電区間となっている点で図４と異なる。また、制御装置７は送受信機７ａを備え、移動体１の送受信機９と通信する構成となっている。送受信機９と送受信機７ａは、公衆電話網、無線ＬＡＮ等により通信する。

本実施例のエネルギー供給装置１０は、制御装置７が、ある程度の長さのエネルギー供給手段６に対し１つであるので、移動体１の位置を検出することが必要となる。制御装置７は、移動体１の位置情報及び識別情報を受信することで移動体１の位置を検出する。したがって、移動体１は車検証情報など移動体に固有の識別情報を位置情報と共に送受信機７に送信する。移動体１はＧＰＳにより検出された位置情報を送受信機９を介して送受信機７ａへ送信する。

制御装置７の機能構成図は図３と同様である。本実施例の移動体情報検出部１１は、移動体１から位置情報、必要エネルギー量Ｕ、識別情報を抽出する。移動体１の走行速度Ｖは移動体１から走行速度をそのまま受信してもよいし、位置情報の時間変化に基づき算出してもよい。

送信方法決定部１３は、移動体消費パワー演算部１２が演算した消費エネルギーＰ１と必要エネルギー量Ｕに基づき、送信エネルギーＰを決定する。ところで、移動体１はエネルギー受信効率のよい送信エネルギーＰ（ｉｄｅａｌ）を有する。すなわち、送信エネルギーが小さいと電磁誘導による起電力が十分でなく、また、送信エネルギーが大きいと起電力に変換しきれない損失量が多くなる。送信エネルギーＰ（ｉｄｅａｌ）は一定の値に限られず所定の幅を有するものである。また、エネルギーの受信効率が良好となるのは、移動体１のエネルギー取得手段８がエネルギー供給手段６と対向する場合である。

したがって、移動体１のエネルギー取得手段８がエネルギー供給手段６と対向する状態になった場合に送信エネルギーＰ（ｉｄｅａｌ）でエネルギーを送信することが好適となる。また、エネルギー取得手段８がエネルギー供給手段６と対向した時に送信エネルギーＰ（ｉｄｅａｌ）を送信するよりも移動体１の接近及び離隔に伴い徐々に送信エネルギーを増減した方が損失が少ない。

そこで、送信方法決定部１３は、図９に示すように送信エネルギーＰ（ｉｄｅａｌ）を設定し移動体１の前後に強度が分布したエネルギーを送信エネルギーＰとして決定する。以下、図９のような送信エネルギーＰを送信エネルギーＦ（Ｐｉ）という。図９（ａ）はなだらかに送信エネルギーＦ（Ｐｉ）が変化する場合を、図９（ｂ）は階段状に送信エネルギーＦ（Ｐｉ）が変化する場合を、それぞれ示す。また、エネルギーの強度は移動体１の前後で対称でなくてもよい。

送信方法決定部１３は、Ｆ（Ｐｉ）に基づき給電距離Ｌを決定する。
Ｌ＝ＵＶ／（Ｆ（Ｐｉ）−Ｐ１）
送信エネルギーＰ（ｉｄｅａｌ）は、移動体１が送信する識別情報が含むエネルギー取得手段８の型式に基づき決定してもよいし、移動体１が送信エネルギーＰ（ｉｄｅａｌ）をエネルギー供給装置１０に送信してもよい。なお、エネルギーの送信制御を示すフローチャート図は図７と同様であるので説明を省略する。

本実施例によれば、移動体の走行速度及びそのエネルギー受信効率に適したエネルギー供給が可能となる。また、各移動体に必要な給電距離のみエネルギーを送信するので効率よくエネルギーを送信できる。

実施例１〜３ではエネルギーの送信方法について説明したが、本実施例では、消費エネルギーＰ１のより詳細な演算方法について説明する。消費エネルギーＰ１を詳細に演算することで移動体１からの料金徴収が可能となる。なお、本実施例のエネルギー供給装置１０は、実施例１〜３のエネルギーの送信方法の形態に関わらず適用可能である。

図１０は本実施例における制御装置７の機能構成図を示す。なお、図１０において図３と同一構成部分には同一の符号を付しその説明は省略する。図１０の制御装置７は料金決定部１４を有する点で図３の制御装置７と異なる。また、移動体消費パワー演算部１２の消費エネルギーＰ１の演算方法が異なる。

本実施例では移動体１の消費エネルギーを式（２）により算出する。

消費エネルギーＰ１＝（転がり抵抗＋空気抵抗＋勾配抵抗＋加速度抵抗）×重力加速度Ｇ×車両速度Ｖ 〜（２）

本実施例では、式（１）の各項をより詳細に演算する。演算のために制御装置７は、移動体１の走行速度等と共に移動体１の、
車重Ｍ、全面投影面積Ａ、Ｃｄ値（空気抗力係数）、転がり抵抗係数Ｒｒ
等、消費エネルギーＰ１を決定する詳細情報を移動体１から受信しておく。

転がり抵抗は車重Ｍと転がり抵抗係数Ｒｒの積の関数（例えば定数を掛けた）となる。空気抵抗は、全面投影面積Ａ、Ｃｄ値、空気密度及び走行速度Ｖの関数（例えば定数を掛けた）となる。また、勾配抵抗はそのエネルギー供給装置１０の設置場所により決定できる。加速度抵抗は考慮しないか、およその定数又は車両加速度の関数として与える。また、重力加速度Ｇは定数である。

消費エネルギーＰ１が詳細に演算されたので、以降は実施例１〜３と同様に送信方法選択部１３が３つのエネルギーの送信方法に応じて送信エネルギーＰ若しくは給電距離Ｌのいずれか、又は両方を制御してエネルギーを送信する。

料金決定部１４は移動体１に送信したエネルギーの量に基づきエネルギーの料金を決定する。送信したエネルギーの量は、送信エネルギーＰと送信時間に基づき算出できる。送信時間は、給電距離Ｌと走行速度Ｖにより算出してもよいし、料金算出時はすでに送信時間が明らかなためその値を使用してもよい。

料金決定部１４は、
送信エネルギーＰ×送信時間×単価
等、予め定められた算出方法により料金を決定できる。

料金決定部１４が決定した料金の料金情報は、エネルギー供給システムのサーバに公衆電話網、ＬＡＮ等のネットワークを介して車両の識別情報と共に送信される。移動体１とエネルギー供給装置１０が通信し、直接移動体１に料金情報を送信してもよい。なお、移動体１に送信されたエネルギーの料金は運転者の口座から引き落とされたりクレジット会社から支払われる。

本実施例によれば、消費エネルギーＰ１を詳細に演算することで料金の決定が可能となり、利用するエネルギーに応じて料金の徴収が可能となる。

実施例１ないし４では移動体１が任意の速度で走行した状態でエネルギーを供給することとしたが、移動体１は停止したり極端に走行速度を落とさなければ、走行速度Ｖを調整しても運転者が不便を感じたり目的地までの到達時間が大幅に伸びることもない。本実施例では、移動体１がエネルギーの送信に適した速度になるように誘導するエネルギー供給装置１０について説明する。

移動体１が走行速度Ｖを調整するので、エネルギーの送信方法は、実施例１のように給電区間Ｌが固定であってもよいし、実施例２のように送信エネルギーＰが固定であってもよいし、また、実施例３のようにいずれもが可変であってもよい。

制御装置７の機能構成図は図３と同様であるが、送信方法決定部１３がエネルギーの送信に適当な走行速度Ｖを算出する点で異なる。走行速度Ｖの算出について説明する。

送信エネルギーＰ＝消費エネルギーＰ１ ＋ 充填エネルギーＰ２
であり、また、消費エネルギーＰ１は移動体消費パワー演算部１２により演算される。また、充填エネルギーＰ２＝必要エネルギー量Ｕ／給電時間Ｔ であり、給電時間Ｔ＝給電距離Ｌ／走行速度Ｖ であるので、走行速度Ｖは次のように表せる。

走行速度Ｖ ＝ （Ｌ／Ｕ）×（Ｐ−Ｐ１） 〜（３）

すなわち、送信方法決定部１３は式（３）に基づき走行速度Ｖを算出する。

式（３）には給電距離Ｌ及び送信エネルギーＰが含まれているので、給電距離Ｌ及び送信エネルギーＰに応じて、走行速度Ｖは次のように決定できる。
・給電距離Ｌ及び送信エネルギーＰが可変の場合
移動体１のエネルギー受信効率に応じて送信エネルギーＰを決定し、給電区間Ｌは過大又は過小とならないように設定し走行速度Ｖを算出する。
・送信エネルギーＰが固定の場合
給電区間Ｌは過大又は過小とならないように設定し走行速度Ｖを算出する。
・給電距離Ｌが固定の場合
移動体１のエネルギー受信効率に応じて送信エネルギーＰを決定し走行速度Ｖを算出する。
・給電距離Ｌ及び送信エネルギーＰが固定の場合
式（３）により走行速度Ｖを算出する。

なお、経路に制限速度がある場合、制限速度以下となるように走行速度Ｖを算出する。また、給電距離Ｌ及び送信エネルギーＰが固定の場合を除き、移動体１の現在の走行速度Ｖを考慮して、誘導する走行速度Ｖが乖離しないように給電距離Ｌ又は送信エネルギーＰを設定してもよい。

図１１は移動体１がエネルギーの送信に適した速度になるように誘導するエネルギー供給装置のエネルギーの送信制御を示すフローチャート図である。なお、図１１において図５と同一ステップには同一の符号を付し、その説明は簡単に行う。

まず、制御装置７は移動体１がいずれかのエネルギー供給装置１０に接近したか否かを判定する（Ｓ１１）。移動体１が検出されると移動体情報検出部１１が走行速度Ｖ及び必要エネルギー量Ｕを検出する（Ｓ１２）。本実施例では走行速度Ｖは必要ないが、交通状態を把握するために検出するものとする。走行速度Ｖは直前のエネルギー供給装置１０から次のエネルギー供給装置１０までの走行時間とその距離に基づき算出する。

ついで、移動体消費パワー演算部１２は、式（１）又は（２）により移動体１の消費エネルギーＰ１を演算する（Ｓ１３）。

ついで、送信方法決定部１３は上記のように、エネルギーの送信方法に応じて走行速度Ｖを算出する（Ｓ３１）。そして、制御装置７は送受信機５を介して移動体１に走行速度Ｖを送信する。移動体１は自動的に走行速度Ｖになるように、例えば、スロットル開度を調整する。また、例えば、カーナビの表示装置に走行速度Ｖを表示し、運転者の操作により速度調整されてもよい。

移動体の速度が走行速度Ｖになると、エネルギー供給手段６は走行する移動体１に給電距離Ｌの間、エネルギーを送信する（Ｓ３３）。

本実施例によれば、エネルギー供給装置１０のエネルギーの送信方法に関わらず、移動体１を適切な走行速度に誘導できるので、送信方法に応じて効率よくエネルギーを送信できる。

以上のように、本実施の形態のエネルギー供給装置は、走行する移動体の速度に基づいて送信エネルギーを決定し、効率よくエネルギーを送信できる。また、本実施の形態では、送信エネルギーを電磁誘導で送信することとしたが、マイクロウェーブにより送信してもよい。また、移動体１として車両に基づき説明したが、電力より移動する移動体に対し適用できる。

消費エネルギーと走行速度の関係を示す図である。 経路に敷設されたエネルギー供給システムの概略構成図である。 制御装置の機能構成図である。 給電距離が固定の場合の経路に敷設されたエネルギー供給システムの概略構成図である。 給電距離が固定の場合のエネルギーの送信制御を示すフローチャート図である。 送信エネルギーが固定の場合の経路に敷設されたエネルギー供給システムの概略構成図である。 送信エネルギーが固定の場合のエネルギーの送信制御を示すフローチャート図である。 送信エネルギー及び給電距離が可変の経路の敷設されたエネルギー供給システムの概略構成図である。 送信エネルギーＦ（Ｐｉ）の一例を示す図である。 実施例４における制御装置の機能構成図である。 移動体がエネルギーの送信に適した速度になるように誘導するエネルギー供給装置のエネルギーの送信制御を示すフローチャート図である。

符号の説明

１ 移動体
２ 経路
３ 給電線
４ ネットワーク
５、９ 送受信機
６ エネルギー供給手段
７ 制御装置
８ エネルギー取得手段

Claims (12)

1. 移動中の移動体にエネルギーを供給するエネルギー供給装置において、
   前記移動体の移動速度に基づき前記エネルギーの送信方法を決定する送信方法決定部を有することを特徴とするエネルギー供給装置。
2. 前記エネルギーの給電区間の長さが定まっている場合、前記送信方法決定部は前記給電区間の長さ及び前記移動速度に基づき、前記移動体に送信する送信エネルギーの大きさを決定する、
   ことを特徴とする請求項１記載のエネルギー供給装置。
3. 前記エネルギーの給電区間の送信エネルギーの大きさが定まっている場合、前記送信方法決定部は前記送信エネルギーの大きさ及び前記移動速度に基づき給電距離を決定する、
   ことを特徴とする請求項１記載のエネルギー供給装置。
4. 前記送信方法決定部は前記移動体のエネルギー受信効率に基づき前記送信エネルギーの大きさを決定し、
   決定された送信エネルギーの大きさ及び前記移動速度に基づき給電距離を決定する、
   ことを特徴とする請求項１記載のエネルギー供給装置。
5. 前記移動体の前記移動速度を検出する移動体情報検出部を有し、
   前記移動体情報検出部は、
   ａ）前記移動体が所定区間を走行する時間に基づき、
   ｂ）前記移動体から速度情報を受信して、
   ｃ）前記移動体から受信した位置情報に基づき、
   のいずれかにより前記走行速度を検出する、
   ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか記載のエネルギー供給装置。
6. 前記移動体の消費エネルギーを決定する詳細情報を該移動体から受信する受信手段を有し、
   前記送信方法決定部は、前記受信手段により受信された前記詳細情報を利用して、前記移動体に送信する送信エネルギーの大きさを決定する、
   ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか記載のエネルギー供給装置。
7. 送信した前記エネルギーの量に基づき料金を決定する料金決定部を有する、ことを特徴とする請求項６記載のエネルギー供給装置。
8. 前記移動体と通信する送受信機を有し、
   前記送信方法決定部は、前記エネルギーの給電区間の長さ又は前記送信エネルギーの大きさに応じて前記エネルギーを所定量、前記移動体に送信するための走行速度を演算し、
   演算された前記走行速度を前記送受信機により前記移動体に送信する、
   ことを特徴とする請求項１記載のエネルギー供給装置。
9. 移動中の移動体にエネルギーを供給するエネルギー供給方法において、
   送信方法決定部により前記移動体の移動速度に基づき前記エネルギーの送信方法を決定する送信方法決定ステップを有する、
   ことを特徴とするエネルギー供給方法。
10. 前記エネルギーの給電区間の長さが定まっている場合、前記送信方法決定ステップでは、前記給電区間の長さ及び前記移動速度に基づき、前記移動体に送信する送信エネルギーの大きさを決定する、
    ことを特徴とする請求項９記載のエネルギー供給方法。
11. 前記エネルギーの給電区間の送信エネルギーの大きさが定まっている場合、前記送信方法決定ステップでは、前記送信エネルギーの大きさ及び前記移動速度に基づき給電距離を決定する、
    ことを特徴とする請求項９記載のエネルギー供給方法。
12. 前記送信方法決定ステップは、前記移動体のエネルギー受信効率に基づき前記送信エネルギーの大きさを決定するステップと、
    決定された送信エネルギーの大きさ及び前記移動速度に基づき給電距離を決定するステップと、
    を有することを特徴とする請求項９記載のエネルギー供給方法。
    
    
    
    
    

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