JP2008278630A - 無線伝送システム - Google Patents

Abstract

【課題】移動体の位置を検出して移動体に無線エネルギを伝送する場合において、伝送手段を小型化する。
【解決手段】システム１は、太陽光発電により得られるエネルギを車両Ｔへ無線伝送するためのものであって、路面に敷設された太陽電池２と、太陽電池２で発電された電力を無線エネルギＲとして送電（伝送）する送電装置３と、車両Ｔに取り付けられ送電された無線エネルギＲを受電する受電装置４と、太陽電池２で発電された電力の路面における電力分布を検出する検出装置５と、を備えている。ここで、システム１では、車両Ｔが路面上に存在する場合、太陽電池２が受光する太陽光が車両Ｔで遮られることから、太陽電池２において車両位置に対応する位置にて発電される電力が低下するため、送電装置３が、検出装置５で検出された電力分布に基づいて車両位置を検出し、その車両位置に向けて無線エネルギＲを送電する。
【選択図】図２

Description

本発明は、太陽光発電により得られるエネルギを移動体へ無線伝送するための無線伝送システムに関する。

従来の無線伝送システムとしては、太陽電池（太陽発電衛星の発電部）で発電された電力を無線エネルギ（マイクロ波）として伝送手段（太陽発電衛星の送電アンテナ）から移動体（目標物体）の取得手段（受電アンテナ）に向けて伝送するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。この無線伝送システムでは、レトロディレクティブ方式を用いて移動体の位置が検出され、検出された移動体の位置に向けて無線エネルギが伝送される。
特開平６−３２７１７２号公報

しかしながら、上述したような無線伝送システムでは、レトロディレクティブ方式を用いることから、伝送手段に複数のデバイス（例えば、位相共役回路、サーキュレータ並びにミキサー等）を設ける必要があるため、伝送手段が大型化しまうおそれがある。一方、移動体の位置を検出するため、取得手段にマーカを取り付け、このマーカを伝送手段に設置した複数のカメラで検出するいわゆる三角法方式を用いることも考えられる。しかし、この場合でも、伝送手段に複数のデバイス（例えば、複数台のカメラ、カメラ回転用装置並びに画像処理装置等）を設ける必要があるため、伝送手段が大型化しまう。

そこで、本発明は、移動体の位置を検出して当該移動体に無線エネルギを伝送する場合において、伝送手段を小型化することができる無線伝送システムを提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る無線伝送システムは、太陽光発電により得られるエネルギを移動体へ無線伝送するための無線伝送システムであって、路面に敷設された太陽電池と、太陽電池で発電された電力を無線エネルギとして伝送する伝送手段と、移動体に取り付けられ、伝送手段で伝送された無線エネルギを取得する取得手段と、太陽電池で発電された電力の路面における分布を検出する電力分布検出手段と、を備え、伝送手段は、電力分布検出手段で検出された分布に基づいて移動体の位置を検出し、その検出された移動体の位置に向けて無線エネルギを伝送することを特徴とする。

この無線伝送システムによれば、電力分布検出手段により、太陽電池で発電された電力の路面における分布が検出され、そして、伝送手段により、電力分布検出手段で検出された分布に基づいて移動体の位置が検出され、その検出された移動体の位置に向けて無線エネルギが伝送される。ここで、太陽電池が路面に敷設されていることから、移動体が路面上に存在する場合、太陽電池が受光する太陽光が移動体で遮られる（陰になる）ため、太陽電池において移動体の位置に対応する位置にて発電される電力が低下する。そのため、電力分布検出手段で検出された路面における電力の分布から、移動体の位置が検出されることとなる。よって、上述したように、電力分布検出手段を備え、この電力分布検出手段で路上における電力の分布を検出することにより、伝送手段が移動体の位置を把握して当該移動体の位置に無線エネルギを伝送することが可能となる。従って、本発明によれば、移動体の位置を検出して当該移動体に無線エネルギを伝送する場合において、伝送手段を小型化することができる。

ここで、太陽電池の上面には、透明樹脂により形成された樹脂層が設けられていることが好ましい。このように、太陽電池の上面に樹脂層が設けられている場合、当該樹脂層により、路面上を移動する移動体がスリップしてしまうのを防止することができる。

本発明によれば、移動体の位置を検出して当該移動体に無線エネルギを伝送する場合において、伝送手段を小型化することが可能となる

以下、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。また、図面の説明において同一又は相当要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

図１は本発明の一実施形態に係る無線伝送システムを示す概略斜視図であり、図２は図１のII−II線に沿った一部断面図である。図１に示すように、無線伝送システム１は、太陽光発電により得られるエネルギを、例えば電気駆動自動車である車両（移動体）Ｔへ無線伝送するためのものである。この無線伝送システム１は、太陽電池モジュール（太陽電池）２と、送電装置（伝送手段）３と、受電装置（取得手段）４と、電力分布検出装置（電力分布検出手段）５と、を備えている。

太陽電池２は、太陽光を直流電力に変換する機器であり、路面に敷き詰めるように配置され敷設されている。この太陽電池２は、図２に示すように、基板８上に複数設けられたセル６と、上面に設けられた樹脂層７と、を含んで構成されている。各セル６には、送電装置３及び電力分布検出装置５が接続されており、これにより、太陽電池２は、発電した電力を送電装置３に出力すると共に、その電力の一部を電力分布検出装置５に出力する。樹脂層７は、例えば、μ高透明樹脂からなり、各セル６を覆うように配設されている。

送電装置３は、街灯Ｌに設置されており、太陽電池２から出力された直流電力を高周波電力に変換し、受電装置４に対して無線伝送可能なエネルギである無線エネルギＲを送電（伝送）する。ここでは、送電装置３は、マイクロ波等のＲＦを無線エネルギＲとして送電する。なお、伝送手段が、無線エネルギとして例えば光を伝送する場合もある。

受電装置４は、車両Ｔに取り付けられ、送電装置３からの無線エネルギＲを受電し整流して無線エネルギＲから電力を取り出すものである。ここでは、受電装置４は、レクテナからなり、車両Ｔの屋根に取り付けられている。なお、伝送手段が光を伝送する場合には、取得手段が太陽電池で構成されることになる。この受電装置４には、例えばバッテリ又はキャパシタからなる蓄電装置９が接続されている。蓄電装置９は、車両Ｔに取り付けられ、受電装置４で取り出された電力を蓄電すると共に、この電力を車両Ｔに駆動エネルギとして供給する。

電力分布検出装置５は、太陽電池２で発電された直流電力の路面における分布（以下、「電力分布」という）を検出するものである。この電力分布検出装置５は、太陽電池２よりも下方に埋設されている。電力分布検出装置５には、送電装置３が接続されており、検出した電力分布を送電装置３に出力する。

図３は図１の無線伝送システムにおける電力分布検出装置で検出された電力分布の一例を示す線図である。図中において、縦軸は電力値を示し、横軸は電力値の太陽電池２上における位置を示す。図３に示すように、太陽電池２において矢印Ａの位置では、電力が低くなっている。具体的には、矢印Ａの位置の一端部にて電力が所定の傾きで低下し、中央部にて電力が低い状態で一定となり、そして、この低い状態で一定となった電力が他端部にて所定の傾きで増加するようになっている。これは、路面に車両Ｔが存在する場合、車両Ｔで路面に陰が形成されることから、太陽電池２上の車両位置に対応する領域においては、発電される電力が低くなるためである。そこで、無線伝送システム１では、送電装置３は、電力分布検出装置５で検出された電力分布において電力が低くなっている位置（矢印Ａの位置）を車両位置として検出し、その検出された車両位置に向けて無線エネルギＲを送電する。

以上、説明した無線伝送システム１によれば、まず、太陽電池２により太陽光が直流電力に変換され、この直流電力が送電装置３へ出力されると共に、その一部が電力分布検出装置５へ出力される。そして、電力分布検出装置５により、電力分布が検出され、その電力分布が送電装置３に送られる。

続いて、送電装置３により、電力分布において電力が低くなっている位置が車両位置として検出され、その検出された車両位置に向けて無線エネルギＲが送電される。その後、送電された無線エネルギＲが、車両Ｔに取り付けられた受電装置４により受電され整流され、電力として取り出され、そして、取り出された電力が蓄電装置９に蓄電される。

ここで、本実施形態の無線伝送システム１においては、上述したように、太陽電池２が路面に敷設されていることから、車両Ｔが路面上に存在する場合、太陽電池２が受光する太陽光が車両Ｔで遮られる（陰になる）ため、太陽電池２において車両位置に対応する位置にて発電される電力が低下する。そのため、電力分布検出装置５で検出された路面の電力分布から、車両位置が検出されることになる。

よって、上述したように、電力分布検出装置５を備え、この電力分布検出装置５で電力分布を常時検出するだけで、送電装置３が車両位置を把握して車両Ｔに無線エネルギＲを送電することができる。従って、無線伝送システム１によれば、車両Ｔの位置を検出して当該車両Ｔに無線エネルギＲを送電する場合において、送電装置３を小型化することができ、無線エネルギＲを受電装置４に集中させることができる。さらに、上述したように、電力分布から車両位置を把握することから、車両の大きさや形状、ひいては車種（普通車やトラック、バス等）をも把握することも可能となる。

さらに、上記のように受電装置４に無線エネルギＲを集中できるため、過剰なエネルギ供給及び広範囲への無線エネルギ送電の必要がなくなり、無駄な電力（エネルギ）の消費を抑制することもできる。また、上記のように送電装置３が車両位置を把握することから、送電装置３により道路情報をリアルタイムで把握することでき、ひいては、渋滞情報や事故情報等をリアルタイムで知ることも可能となる。

また、無線伝送システム１では、樹脂層７が太陽電池２の上面に設けられているため、路面上を移動する車両Ｔがスリップしてしまうのを防止することができる。

ところで、従来、太陽電池２を車両Ｔに設置し、この太陽電池２で電力を得る場合、受電面積及び受電密度は限られることから、走行に必要な電力を十分に得ることができないおそれがあった。これに対し、無線伝送システム１では、上述したように、太陽電池２が路面に敷設されているため、受電面積を十分に確保することができ、よって、太陽光発電のみで、車両Ｔの走行に必要な電力をまかなえることができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、送電装置３を街灯Ｌに設置したが、電波塔等の種々のインフラ設備に設置してもよい。

また、上記実施形態では、車両Ｔの屋根に受電装置４を設置したが、車両の前部、後部又は側部に設置してもよい。また、移動体としては、上記実施形態のような電気駆動自動車に限定されず、通常の自動車、バス、トラック等の車両であってもよく、要は、路上を移動するものであればよい。

本発明の一実施形態に係る無線伝送システムを示す概略斜視図である。 図１のII−II線に沿った一部断面図である。 図１の無線伝送システムにおける電力分布検出装置で検出された電力分布の一例を示す線図である。

符号の説明

１…無線伝送システム、２…太陽電池、３…送電装置（伝送手段）、４…受電装置（取得手段）、５…電力分布検出装置（電力分布検出手段）、７…樹脂層、Ｔ…車両（移動体）、Ｒ…無線エネルギ。

Claims (2)

1. 太陽光発電により得られるエネルギを移動体へ無線伝送するための無線伝送システムであって、
   路面に敷設された太陽電池と、
   前記太陽電池で発電された電力を無線エネルギとして伝送する伝送手段と、
   前記移動体に取り付けられ、前記伝送手段で伝送された前記無線エネルギを取得する取得手段と、
   前記太陽電池で発電された電力の前記路面における分布を検出する電力分布検出手段と、を備え、
   前記伝送手段は、前記電力分布検出手段で検出された前記分布に基づいて前記移動体の位置を検出し、その検出された前記移動体の位置に向けて前記無線エネルギを伝送することを特徴とする無線伝送システム。
2. 前記太陽電池の上面には、透明樹脂により形成された樹脂層が設けられていることを特徴とする請求項１記載の無線伝送システム。

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