JP2008076186A - 移動体用エネルギー伝送システム - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、エネルギーの伝送に用いる電磁波の送信元と移動体（送信先）との間の障害物を的確に検出するとともに、その検出構成を簡易化した、移動体用エネルギー伝送システムの提供を目的とする。
【解決手段】マイクロ波等の電磁波によって移動体１００にエネルギーを伝送する移動体用エネルギー伝送システムであって、前記電磁波を移動体１００に向けて送信するエネルギー伝送装置５０と、移動体１００側に備えられ、エネルギー伝送装置５０によって送信された電磁波の一部又は全部を覆うように特性の異なる複数の信号波を発信する信号発信機３０と、エネルギー伝送装置５０側に備えられ、信号発信機３０によって発信された信号波を受信する単一の信号受信機４０とを備え、信号受信機４０によって受信された信号波の受信結果に基づいて移動体１００とエネルギー伝送装置５０との間の障害物を検出することを特徴とする、移動体用エネルギー伝送システム。
【選択図】図１

Description

本発明は、電磁波によって移動体にエネルギーを伝送する移動体用エネルギー伝送システムに関する。

従来、指向性電磁波を用いて給電器からエネルギーを送出することによって、充電ケーブルを接続することなく無配線で、電気自動車に搭載されるバッテリを充電する充電システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１には、電気自動車側から発信された信号光が給電器側に設置された受光板に達しない場合には、給電器と電気自動車との間に障害物があるとして、指向性電磁波の送出を停止させることが開示されている。さらに、その信号光は、給電器側の給電口を包絡するように円を描いて電気自動車側の受電口の周囲から発信されてもよい旨が開示されている。
特開平７−２３６２０４号公報

しかしながら、上述の開示内容では、信号光を発信する発信機を複数配置すると、各発信機が発信した信号光をそれぞれ受信する受信機を発信機と同数配置しなければならないという考えに至らざるを得ず、障害物の検出構成の簡易化というニーズを満足させることができない。

そこで、本発明は、エネルギーの伝送に用いる電磁波の送信元と移動体（送信先）との間の障害物を的確に検出するとともに、その検出構成を簡易化した、移動体用エネルギー伝送システムの提供を目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る移動体用エネルギー伝送システムは、
電磁波によって移動体にエネルギーを伝送する移動体用エネルギー伝送システムであって、
前記電磁波を前記移動体に向けて送信するエネルギー伝送手段と、
前記移動体側に備えられ、前記エネルギー伝送手段によって送信された電磁波の一部又は全部を覆うように特性の異なる複数の信号波を発信する発信手段と、
前記エネルギー伝送手段側に備えられ、前記発信手段によって発信された信号波を受信する単一の受信手段とを備え、
前記受信手段によって受信された信号波の受信結果に基づいて、前記移動体と前記エネルギー伝送手段との間の障害物を検出することを特徴とする。

また、上記目的を達成するため、本発明に係る移動体用エネルギー伝送システムは、
電磁波によって移動体にエネルギーを伝送する移動体用エネルギー伝送システムであって、
前記電磁波を前記移動体に向けて送信するエネルギー伝送手段と、
前記エネルギー伝送手段側に備えられ、前記エネルギー伝送手段によって送信された電磁波の一部又は全部を覆うように特性の異なる複数の信号波を発信する発信手段と、
前記移動体側に備えられ、前記発信手段によって発信された信号波を受信する単一の受信手段とを備え、
前記受信手段によって受信された信号波の受信結果に基づいて、前記移動体と前記エネルギー伝送手段との間の障害物を検出することを特徴とする。

これらの移動体用エネルギー伝送システムであれば、前記複数の信号波のそれぞれの特性が互いに異なるので、複数の信号波を複数の受信手段によって受信するのではなく単一の受信手段によって受信したとしても、障害物がどの信号波を遮蔽したのかを的確に判別することができるので、どの信号波の進路上に障害物が存在するのかを特定することができる。

ここで、前記複数の信号波の特性を更に移動体毎に異ならせると、前記電磁波の送信対象である移動体が複数存在する場合、どの移動体と前記エネルギー伝送手段との間に障害物が存在するのかを判断することができる。

また、前記エネルギー伝送手段は、前記受信手段によって受信される信号波の受信が停止した場合、前記電磁波の送信を停止すると好適である。

また、前記発信手段は、前記エネルギー伝送手段によって送信された電磁波の進路に対し地面側の空間を前記複数の信号波の一部又は全部が通るように発信すると好ましい。

本発明によれば、エネルギーの伝送に用いる電磁波の送信元と移動体（送信先）との間の障害物を的確に検出するとともに、その検出構成を簡易化することができる。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。本発明に係る移動体用エネルギー伝送システムとは、マイクロ波等の電磁波（エネルギービーム）を移動体に送信することによってエネルギーを移動体に伝送するシステムである。図１は、本発明に係る移動体用エネルギー伝送システムの第１の実施形態を示す図である。

車両１００は、レクテナ１０を備えるエネルギー受信装置２０を搭載する。レクテナ１０は、後述するエネルギー伝送装置５０が送信したマイクロ波を受信し、受信したマイクロ波を電気エネルギーに変換し、マイクロ波のエネルギーを直流電流に整流変換するアンテナである。変換された電気エネルギーは、バッテリやキャパシタなどの車載の蓄電装置１５に充電され、車両１００に存在する各電気負荷の電力供給源となる。レクテナ１０は、車両１００の上方からマイクロ波を受信できるように、車両１００のルーフ等の車体上面に位置する。

一方、車両１００に向けてマイクロ波を送信するエネルギー伝送装置５０は、マイクロ波送信アンテナ５とマイクロ波生成器８を備える。マイクロ波送信アンテナ５は、マイクロ波生成器８が生成したマイクロ波を車両１００に向けて送信可能なアンテナである。マイクロ波送信アンテナ５は、車両１００の上方からマイクロ波を送信できるように地面から所定の高さ（例えば、地面から１０ｍ）の位置に設置される。例えば、マイクロ波送信アンテナ５は、家屋やビル等の建物、高架、電柱、塔、信号機などの地上設備２００に取付けられたり、飛行機、人工衛星、宇宙ステーションなどに取り付けられたりする。マイクロ波生成器８は、直流または交流の電力をマイクロ波に変換して生成する。マイクロ波生成器８の具体例として、電子レンジにも使用されるマグネトロンが挙げられる。

ところで、マイクロ波などの電磁波によるエネルギー伝送は空間を介して無配線で行われるため、電磁波の送信側と受信側との間にその電磁波を遮るような人や物体などの障害物が存在する場合には、車両１００に対するエネルギー伝送を確実に行うことができなくなる。

そこで、図１に示される本発明に係る移動体用エネルギー伝送システムの第１の実施形態では、そのような障害物を検出するために、マイクロ波の受信側には所定の信号波を発信する複数の信号発信機３０＊から構成されるアレイ３０を備えるとともに、マイクロ波の送信側にはその複数の信号発信機３０＊が発信した信号波を受信する単一の信号受信機４０を備える。複数の信号発信機３０＊から発信された信号波のいずれかが信号受信機４０によって受信されない場合、その間に障害物が存在するとみなすことができる。

アレイ３０を構成する複数の信号発信機３０＊は、信号波として、例えば、所定の波長を有するレーザーを照射する。信号発信機３０＊は、ＹＡＧレーザーや半導体レーザー等を発生させるレーザー発生器、レーザー整形レンズ及び回折光学素子を備えている。レーザー発生器は、所定の波長を有するレーザー、例えば可視光領域である０．５５μｍの波長を有するレーザーを発生させる。図示しない所定の制御装置からの制御指令に従って、レーザー発生器は、レーザーを発生させる。このとき、レーザー発生器は、その制御装置からの指令に基づいて、発生するレーザーの明度、色相を変更することができるようにしてもよい。また、レーザー整形レンズは、レーザー発生器で発生したレーザーを整形する機能を有している。回折光学素子は、回折格子の格子ピッチの変化によりレーザー整形レンズから出力されたレーザーの進行方向を変化させる機能を有している。

また、複数の信号発信機３０＊は、光通信に係る通信光を発光する発光手段でもよく、例えば可視光や赤外線等に相当する光を信号波として発光してもよい。信号発信機３０＊は、発光ダイオードや半導体レーザーなどの発光素子によって形成される。信号発信機３０＊は、エンコーダの駆動によって通信光（信号波）を点滅させる。信号発信機３０＊は、図示しない所定の制御装置からの制御指令に従って、通信相手に伝達すべき情報に応じた通信光を発光する。その制御装置は、所定の光通信フォーマットに従い、通信相手に伝達すべき情報に、その情報の送信元を特定するための送信元ＩＤや送信先を特定するための送信先ＩＤなどを付与して、エンコード処理を行って、信号発信機３０＊を発光させる。

また、各信号発信機３０＊は、マイクロ波送信アンテナ５が送信したマイクロ波が入射する受電部（レクテナ１０）の周囲に配置され、そのマイクロ波の一部又は全部を覆うように信号波を発信する。レクテナ１０の周囲に配置された信号発信機３０＊同士の配置間隔は、検出対象とする障害物の大きさに応じて決める。すなわち、二つの隣り合う信号発信機３０＊が発信した信号波の間隔が、想定する障害物の大きさより狭い間隔となるように、当該二つの隣り合う信号発信機３０＊を配置する。例えば、各信号発信機３０＊が発信した信号波の間隔が人の頭部の大きさより狭い間隔となるように各信号発信機３０＊を配置する。

なお、障害物によってマイクロ波の遮られ得る箇所によっては、信号発信機３０＊をレクテナ１０の全周に配置するのではなく、レクテナ１０の周囲の一部に配置するようにしてもよい。例えば、車両１００におけるレクテナ１０の搭載位置より高い位置に設置したマイクロ波送信アンテナ５が送信したマイクロ波をレクテナ１０で受信する場合であって、レクテナ１０の搭載位置が人の想定身長より高い位置にある場合、レクテナ１０の周囲のうち地面に平行な水平面に対して下側の部分のみに信号発信機３０＊を配置するようにしてもよい。

また、各信号発信機３０＊は、互いに異なる特性の信号波を送信する。各信号発信機３０＊からそれぞれ異なる特性の信号波を送信することによって、各信号発信機３０＊が発信した複数の信号波のうちどの信号波が遮断されたのかを信号受信機４０側で判別することができるようになる。なお、遮断される信号波の特定について高精度の検出が要求されない場合には、各信号発信機３０＊が発信する全ての信号波の特性を異ならせるのではなく、いくつかの信号波ごとにその特性を異ならせるようにしてもよい。

それぞれの信号発信機３０＊が送信する信号波に異なる特性を与えるために、例えば、信号波の波長をそれぞれ異なるようにすればよい。信号受信機４０は、受信した信号波（検出光）を回折格子やプリズムによって波長毎に分離する。これにより、どの信号波が遮断されたのかを判別することができる。

また、信号波に異なる特性を与えるために、パルス状の信号波を各信号発信機３０＊が順番に送信するようにしてもよい。図２は、パルス状の信号波を順番に送信した場合を説明するための図である。図２（ａ）に示されるように、第１の信号発信機が所定の固定周期でパルス状の信号波を送信し、第２の信号発信機が第１の信号発信機と同じ固定周期で同じパルス状の信号波を所定量だけ位相をずらして送信する。これにより、信号受信機４０は、図２（ｂ）に示されるように、各信号発信機が発信した信号波がまとまった固定周期のパルス状の受信信号を受信する。このように、各信号発信機３０＊が送信するパルス状の信号波の送信タイミングを所定時間ずつ遅延させて送信することによって、どの信号波が遮断されたのかを判別することができる。例えば、信号発信機３０_４が発信した信号波が遮断された場合には、信号受信機４０はその部分のパルスが欠けていることをパルスのカウントにより認識することができるため、信号発信機３０_４が発信した信号波が通る空間に障害物があると判断することができるようになる。

また、信号波に異なる特性を与えるために、各信号発信機３０＊からの光強度を周波数変調し、信号発信機３０＊ごとに異なった周波数で変調するようにしてもよい。図３は、光強度を周波数変調した場合を説明するための図である。図３に示されるように、各信号発信機３０が発信する通信光の光強度を信号発信機３０＊毎に異なる周波数で変調することによって、その信号波が遮断されたのかを判別することができる。

一方、信号受信機４０は、エネルギー伝送装置５０側（マイクロ波の送信側）に一つだけ設置され、複数の信号発信機３０＊が発信した信号波を全て受信する。信号受信機４０が受信した信号波に基づいて、エネルギー伝送装置５０側（マイクロ波の送信側）と車両１００側（マイクロ波の受信側）との間に障害物が存在するか否かが判別可能となる。すなわち、複数の信号発信機３０＊が発信した信号波は上述のように互いに異なる特性を有しているので、エネルギー伝送装置５０は、各信号発信機３０＊が発信した複数の信号波のうちどの信号波が遮断されたのかを信号受信機４０によって判別し、その遮断された信号波が通る空間に障害物があると判断することができる。

なお、信号受信機４０は、複数の信号発信機３０＊が発信した信号波が通信光の場合、その通信光を受光する受光部を備える。受光部は、フォトダイオードやフォトトランジスタなどの受光素子によって形成される。受光部は、車両１００が搭載する信号発信機３０の発光部１６が発光した通信光を受光し、その受光結果を所定の通信制御部（特に図示せず）に伝送する。通信制御部は、受光部から出力される受光結果をデコード処理することによって、受信した情報を取得し、受信情報に応じた所定の処理を実行する。

エネルギー受信装置２０がエネルギー伝送装置５０に対してマイクロ波の送信の開始を要求する場合、信号発信機３０＊が信号波の発信を開始する。エネルギー伝送装置５０は、信号発信機３０＊が発信した信号波を信号受信機４０によって受信した場合に、マイクロ波の送信を要求する要求信号を受信したとして、マイクロ波の送信を開始する。エネルギー伝送装置５０は、信号発信機３０＊が発信した信号波を信号受信機４０によって受信している状態では、マイクロ波の送信を継続する。

エネルギー伝送装置５０は、信号受信機４０の受信結果に基づいて信号発信機３０＊のいずれかの信号波が遮断したと判断した場合、マイクロ波送信アンテナ５から送信されるマイクロ波の送信を停止する。このとき、マイクロ波を停止するのではなく、マイクロ波の出力を制限してもよい。したがって、エネルギー伝送装置５０側と車両１００側との間に障害物が存在しても、その障害物にマイクロ波が照射されないようにすることができる。マイクロ波を出力制限した場合には、その障害物に照射されるマイクロ波を弱めることができる。

また、エネルギー伝送装置５０は、信号発信機３０＊が発信した信号波がマイクロ波の送信の開始や停止を要求する通信光である場合に、マイクロ波送信アンテナ５から送信されるマイクロ波の送信を開始したり停止したりしてもよい。例えば、車両１００側に異常が発生した場合に、信号発信機３０＊がマイクロ波の停止を要求する通信光を送信する。信号受信機４０の受光部はマイクロ波の停止を要求する通信光を受光し、上述の通信制御部はその通信光の情報に従って、マイクロ波の送信を停止させるための処理を実行する。

図４は、エネルギー伝送装置５０が車両１００に向けて送信したマイクロ波と車両１００に搭載される信号発信機３０が送信した信号波との関係を説明するための図である。信号波の指向角（広がり度合い）は、各信号発信機３０＊の取り付け位置を中心に所定角θをもって広がる。すなわち、信号波は各信号発信機３０＊の取り付け位置を頂点として錘状に拡がっている。取付け位置からの信号波の伝送距離が長くなるにつれてその錘状の底の大きさ（面積）は拡がる。したがって、信号受信機４０は、各信号発信機３０＊が発信した指向角θを有する信号波をすべて受信できるような位置に調整されて設置される。例えば、図４に示されるように、地面からの高さがｈ４の位置に設置された信号受信機４１は、信号発信機３０_１，３０_２の発信した信号波を受信できるが、信号発信機３０_３，３０_４の発信した信号波を受信できない。一方、地面からの高さがｈ２の位置に設置された信号受信機４０は、信号発信機３０_１，３０_２，３０_３，３０_４の発信した信号波をすべて受信できる。

図４の場合、信号発信機３０＊は、マイクロ波アンテナ５が送信したマイクロ波の進路（図４上では一点鎖線で表示）に対し地面側の空間を信号波の少なくとも一部が通るように発信する。このように信号波を発信することで、マイクロ波の進路の地面側に存在する障害物を的確に検出することができる。さらに、レクテナ１０の設置高さより高い位置からマイクロ波を送信する場合には、信号受信機４０をマイクロ波送信アンテナ５の設置高さより低い位置に設置することで、信号発信機３０＊が送信した信号波の少なくとも一部がマイクロ波の進路に対し地面側の空間を通るように調整しやすくなる。

したがって、本発明の第１の実施形態によれば、複数の信号波のそれぞれの特性を異ならせることによって、信号受信機４０を複数取付けるのではなく一つの信号受信機４０さえあれば、マイクロ波の送信側と受信側との間に存在する障害物がどの信号波を遮断したのかを判別することができるので、どの信号波の進路上に当該障害物が存在するのかを特定することができる。各信号波発信機３０＊が発信する信号波が同じ信号波であれば、どの信号波が遮断されたか否かを判断するためには、その信号波のそれぞれに対応する信号受信機が同数必要であるからである。また、各信号波発信機３０＊が発信する信号波が同じ信号波であれば、マイクロ波の送信側と受信側との距離が長くなるにつれて、各信号発信機３０＊が発信した信号波（信号光）が干渉しやすくなるため、障害物の検出精度が低下するおそれがあるが、複数の信号波のそれぞれの特性を異ならせることによって、そのような干渉を防ぐことができ、障害物の検出精度の低下を抑えることができる。

図５は、本発明に係る移動体用エネルギー伝送システムの第２の実施形態を示す図である。第２の実施形態の構成のうち第１の実施形態と同一または同様の機能を有する部分は、第１の実施形態と同一の符号を付与して、それらの説明を省略又は簡略する。

図５に示される第２の実施形態では、電磁波の送信側と受信側との間の障害物を検出するために、所定の信号波を発信する複数の信号発信機３０＊から構成されるアレイ３０は、第１の実施形態のようにマイクロ波を受信するエネルギー受信装置２０側に備えるのではなく、マイクロ波を送信するエネルギー伝送装置５０側に備える。さらに、複数の信号発信機３０＊が発信した信号波を受信する単一の信号受信機４０は、第１の実施形態のようにマイクロ波を送信するエネルギー伝送装置５０側に備えるのではなく、マイクロ波を受信するエネルギー受信装置２０（車両１００）側に備える。複数の信号発信機３０＊から発信された信号波のいずれかが信号受信機４０によって受信されない場合、その間に障害物が存在するとみなすことができる。

各信号発信機３０＊は、マイクロ波送信アンテナ５の周囲に配置され、マイクロ波送信アンテナ５が送信するマイクロ波の一部又は全部を覆うように信号波を発信する。マイクロ波送信アンテナ５の周囲に配置された信号発信機３０＊同士の配置間隔は、検出対象とする障害物の大きさに応じて決める。すなわち、二つの隣り合う信号発信機３０＊が発信した信号波の間隔が、想定する障害物の大きさより狭い間隔となるように、当該二つの隣り合う信号発信機３０＊を配置する。例えば、各信号発信機３０＊が発信した信号波の間隔が人の頭部の大きさより狭い間隔となるように各信号発信機３０＊を配置する。

なお、障害物によってマイクロ波の遮られ得る箇所によっては、信号発信機３０＊をマイクロ波送信アンテナ５の全周に配置するのではなく、マイクロ波送信アンテナ５の周囲の一部に配置するようにしてもよい。例えば、車両１００におけるレクテナ１０の搭載位置より高い位置に設置したマイクロ波送信アンテナ５が送信したマイクロ波をレクテナ１０で受信する場合であって、レクテナ１０の搭載位置が人の想定身長より高い位置にある場合、マイクロ波送信アンテナ５の周囲のうち地面に平行な水平面に対して下側の部分のみに信号発信機３０＊を配置するようにしてもよい。

また、上述の第１の実施形態と同様に、各信号発信機３０＊は、互いに異なる特性の信号波を送信する。

一方、信号受信機４０は、車両１００側（マイクロ波の受信側）に一つだけ設置され、複数の信号発信機３０＊が発信した信号波を全て受信する。車両１００側のエネルギー受信装置２０は、複数の信号発信機３０＊が発信した信号波は上述のように互いに異なる特性を有しているので、各信号発信機３０＊が発信した複数の信号波のうちどの信号波が遮断されたのかを信号受信機４０によって判別し、その遮断された信号波が通る空間に障害物があると判断することができる。

さらに、第２の実施形態では、車両１００側にはマイクロ波の伝送をエネルギー伝送装置５０に要求する信号を送信する手段（第２の信号発信機６０）を備えるとともに、エネルギー伝送装置５０側には第２の信号発信機６０が発信した要求信号を受信する第２の信号受信機７０を備える。

エネルギー受信装置２０がエネルギー伝送装置５０に対してマイクロ波の送信の開始を要求する場合、第２の信号発信機６０がマイクロ波の送信を要求する要求信号の発信を開始する。エネルギー伝送装置５０は、第２の信号発信機６０が発信した当該要求信号を第２の信号受信機７０によって受信した場合に、マイクロ波の送信を要求する要求信号を受信したとして、マイクロ波の送信を開始する。エネルギー伝送装置５０は、第２の信号発信機６０が発信した要求信号を第２の信号受信機７０によって受信している状態では、マイクロ波の送信を継続する。

エネルギー伝送装置５０は、第２の信号発信機６０が発信した要求信号が第２の信号受信機７０によって検出されない場合に、マイクロ波の送信を停止する。このようにすることによって、当該要求信号が上述のような障害物によって遮断されるおそれがあるため、マイクロ波が障害物に照射され続けないようにすることができる。

また、エネルギー受信装置２０は、信号受信機４０の受信結果に基づいて信号発信機３０＊のいずれかの信号波が遮断したと判断した場合に、第２の信号発信機６０による要求信号の発信を停止させることによって、マイクロ波送信アンテナ５から送信されるマイクロ波の送信を停止する。このとき、マイクロ波を停止するのではなく、マイクロ波の出力を制限してもよい。したがって、エネルギー伝送装置５０側と車両１００側との間に障害物が存在しても、その障害物にマイクロ波が照射されないようにすることができる。マイクロ波を出力制限した場合には、その障害物に照射されるマイクロ波を弱めることができる。

なお、第２の実施形態においても、図４と同様の考えで、信号受信機４０は、各信号発信機３０＊が発信した指向角θを有する信号波をすべて受信できるような位置に調整されて設置される。

したがって、本発明の第２の実施形態によれば、複数の信号波のそれぞれの特性を異ならせることによって、信号受信機４０を複数取付けるのではなく一つの信号受信機４０さえあれば、マイクロ波の送信側と受信側との間に存在する障害物がどの信号波を遮断したのかを判別することができるので、どの信号波の進路上に当該障害物が存在するのかを特定することができる。各信号波発信機３０＊が発信する信号波が同じ信号波であれば、どの信号波が遮断されたか否かを判断するためには、その信号波のそれぞれに対応する信号受信機が同数必要であるからである。また、各信号波発信機３０＊が発信する信号波が同じ信号波であれば、マイクロ波の送信側と受信側との距離が長くなるにつれて、各信号発信機３０＊が発信した信号波（信号光）が干渉しやすくなるため、障害物の検出精度が低下するおそれがあるが、複数の信号波のそれぞれの特性を異ならせることによって、そのような干渉を防ぐことができ、障害物の検出精度の低下を抑えることができる。

以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。

例えば、エネルギー伝送の対象となる移動体の具体例として「車両」を挙げて本発明の実施形態を説明したが、本発明に係る移動体用エネルギー伝送システムが対象とする移動体は、飛行機、船舶、ロボットなどでもよい。

また、エネルギーを伝送する電磁波の具体例として「マイクロ波」を挙げて本発明の実施形態を説明したが、本発明に係る移動体用エネルギー伝送システムがエネルギー伝送に用いる電磁波は、効率や信号波との干渉などを考慮の上、赤外線等の他の周波数帯の電磁波でもよい。

また、第１の実施形態では、各信号発信機３０＊が発信する信号波の特性がそれぞれ異なるようにしたが、さらに、車両毎に信号機３０＊が発信する信号波の特性がそれぞれ異なるようにしてもよい。エネルギー受信装置２０を搭載する車両１００が複数存在する場合に、エネルギー伝送装置５０は、どの車両がマイクロ波の送信要求をしているのかを判別することができるとともに、どの車両との間に障害物が存在しているのかを判別することができる。

また、第１の実施形態と第２の実施形態を組み合わせた実施形態も考えられ得る。電磁波の送信側と受信側との間の障害物を検出するために、所定の信号波を発信する複数の信号発信機３０＊から構成されるアレイ３０を、第１の実施形態のようにマイクロ波を受信するエネルギー受信装置２０側に備えるとともに、第２の実施形態のようにマイクロ波を送信するエネルギー伝送装置５０側にも備える。さらに、複数の信号発信機３０＊が発信した信号波を受信する単一の信号受信機４０を、第１の実施形態のようにマイクロ波を送信するエネルギー伝送装置５０側に備えるとともに、第２の実施形態のようにマイクロ波を受信するエネルギー受信装置２０（車両１００）側に備える。エネルギー伝送装置５０側又は車両１００側のいずれかの複数の信号発信機３０＊から発信された信号波のいずれかが、車両１００側又はエネルギー伝送装置５０側のいずれかの信号受信機４０によって受信されない場合、その間に障害物が存在するとみなすことができる。このように二つ組み合わせることで、障害物の検出精度は向上する。

本発明に係る移動体用エネルギー伝送システムの第１の実施形態を示す図である。 パルス状の信号波を順番に送信した場合を説明するための図である。 光強度を周波数変調した場合を説明するための図である。 エネルギー伝送装置５０が車両１００に向けて送信したマイクロ波と車両１００に搭載される信号発信機３０が送信した信号波との関係を説明するための図である。 本発明に係る移動体用エネルギー伝送システムの第２の実形態を示す図である。

符号の説明

５ マイクロ波送信アンテナ
１０ レクテナ
１５ 蓄電装置
２０ エネルギー受信装置
３０ アレイ
３０_＊ 信号発信機
４０ 信号受信機
５０ エネルギー伝送装置
６０ 第２信号発信機
７０ 第２信号受信機
１００ 車両
２００ エネルギー伝送装置設置設備
３００ 障害物

Claims (5)

1. 電磁波によって移動体にエネルギーを伝送する移動体用エネルギー伝送システムであって、
   前記電磁波を前記移動体に向けて送信するエネルギー伝送手段と、
   前記移動体側に備えられ、前記エネルギー伝送手段によって送信された電磁波の一部又は全部を覆うように特性の異なる複数の信号波を発信する発信手段と、
   前記エネルギー伝送手段側に備えられ、前記発信手段によって発信された信号波を受信する単一の受信手段とを備え、
   前記受信手段によって受信された信号波の受信結果に基づいて、前記移動体と前記エネルギー伝送手段との間の障害物を検出することを特徴とする、移動体用エネルギー伝送システム。
2. 電磁波によって移動体にエネルギーを伝送する移動体用エネルギー伝送システムであって、
   前記電磁波を前記移動体に向けて送信するエネルギー伝送手段と、
   前記エネルギー伝送手段側に備えられ、前記エネルギー伝送手段によって送信された電磁波の一部又は全部を覆うように特性の異なる複数の信号波を発信する発信手段と、
   前記移動体側に備えられ、前記発信手段によって発信された信号波を受信する単一の受信手段とを備え、
   前記受信手段によって受信された信号波の受信結果に基づいて、前記移動体と前記エネルギー伝送手段との間の障害物を検出することを特徴とする、移動体用エネルギー伝送システム。
3. 前記複数の信号波の特性が、更に、移動体毎に異なることを特徴とする、請求項１に記載の移動体用エネルギー伝送システム。
4. 前記エネルギー伝送手段は、前記受信手段によって受信される信号波の受信が停止した場合、前記電磁波の送信を停止する、請求項１から３のいずれかに記載の移動体用エネルギー伝送システム。
5. 前記発信手段は、前記エネルギー伝送手段によって送信された電磁波の進路に対し地面側の空間を前記複数の信号波の一部又は全部が通るように発信する、請求項１から４のいずれかに記載の移動体用エネルギー伝送システム。

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