JP2013192411A - 異物検出装置および非接触電力授受システム - Google Patents

Abstract

【課題】非接触電力授受に使用される両コイル間の明るさを撮影可能な状態に維持することなく異物を検出し得る異物検出装置および非接触電力授受システムを提供する。
【解決手段】非接触電力授受の開始要求に応じてカメラ４２により車両外コイル２３の上方の異物検出領域５０を撮像し、この撮像画像に応じて異物が無いと判定されると、当該非接触電力授受の間、温度センサ４３により測定された測定温度Ｔ（ｔ）に基づいて異物検出領域５０内での異物有無判定が実施される。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両に搭載される蓄電装置の非接触電力授受に使用されるコイル間に介在する異物を検出する異物検出装置および非接触電力授受システムに関するものである。

従来、車両に搭載される蓄電装置の非接触電力授受に使用されるコイル間に介在する異物を検出する異物検出装置として、下記特許文献１に開示される障害物検知装置が知られている。この障害物検知装置は、マイクロ波を用いて車両のバッテリを充電するエネルギー授受装置の送電アンテナと受電装置の受電アンテナとの間に介在する障害物を検知する装置であり、両アンテナ間の空間を撮影するカメラと、カメラからの画像データを処理して障害物を検出する処理部とを備えている。そして、処理部は、カメラの撮影画像を確認し障害物が介在すると判断した場合には、マイクロ波の送信を中止することで、障害物によるエネルギー損失が回避されるとともに、障害物へのマイクロ波の照射についても回避される。

特開２００７−２６７５７８号公報

ところで、上述のように構成される異物検出装置では、非接触電力授受に使用される両コイル間の空間をカメラにて撮影するため、異物検出中には、両コイル間の明るさを撮影可能な状態に維持する必要がある。そうすると、夜間中での電力授受等、両コイル間が暗くなる場合には、照明等からの照明光を、異物を検出する間継続して両コイル間に照射する必要があるという問題がある。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、非接触電力授受に使用される両コイル間の明るさを撮影可能な状態に維持することなく異物を検出し得る異物検出装置および非接触電力授受システムを提供することにある。

上記目的を達成するため、特許請求の範囲の請求項１に記載の発明は、車両（３０）に搭載される蓄電装置（３１）を充放電する際に利用される車両側コイル（３３，３３ａ〜３３ｃ）と該コイルへ非接触電力授受を行う車両外コイル（２３，２３ａ〜２３ｇ）との間に介在する異物を検出する異物検出装置（４０，４０ａ）であって、前記車両外コイルの上方の異物検出領域（５０）を撮像する撮像手段（４２）と、前記撮像手段により撮像された撮像画像に基づいて前記異物検出領域内での異物の有無を判定する第１判定手段（４１）と、前記異物検出領域の温度を測定する温度測定手段（４３，４４）と、前記温度測定手段により測定された測定温度（Ｔ（ｔ））に基づいて前記異物検出領域内での異物の有無を判定する第２判定手段（４１）と、を備え、前記非接触電力授受の開始要求に応じて前記撮像手段により前記異物検出領域を撮像して前記第１判定手段により異物が無いと判定されると、当該非接触電力授受の間、前記第２判定手段による異物有無判定を実施することを特徴とする。

また、特許請求の範囲の請求項２２に記載の非接触電力授受システム（１０，１０ａ）は、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の異物検出装置と、前記車両外コイルと、この車両外コイルおよび前記車両側コイルを介した前記蓄電装置を利用した非接触電力授受を制御する制御手段（２２）と、を備えることを特徴とする。

なお、蓄電装置を利用した非接触電力授受とは、蓄電装置に対して電力を供給する場合と、蓄電装置から車両側コイル等を介して外部装置等に電力を供給する場合の双方を含むものとする。また、上記手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

請求項１では、非接触電力授受の開始要求に応じて撮像手段により車両外コイルの上方の異物検出領域を撮像し、第１判定手段により異物が無いと判定されると、当該非接触電力授受の間、温度測定手段により測定された測定温度に基づいて、第２判定手段により異物検出領域内での異物有無判定が実施される。

車両側コイルと車両外コイルとの間に介在する異物が金属片等であると、この異物（以下、発熱異物という）が非接触電力授受時に発熱する。そこで、非接触電力授受の開始時に撮像画像にて異物が無いと判定された後は、当該非接触電力授受の間、温度測定手段を用いた異物有無判定を実施することで、両コイル間の明るさを撮影可能な状態に維持することなく異物検出領域内の発熱異物を検出することができる。
したがって、非接触電力授受に使用される両コイル間の明るさを撮影可能な状態に維持することなく発熱異物を検出することができる。

請求項２の発明では、異物検出領域を複数の領域に分割した検出領域のうち少なくとも２以上の検出領域でそれぞれ温度が測定され、当該２以上の検出領域ごとの測定温度に基づいて、第２判定手段により、異物の有無が判定される。これにより、異物検出領域の温度がより詳細に検出されるので、発熱異物の検出精度を向上させることができる。

請求項３の発明では、異物検出領域は、車両側コイルを路面に投影した範囲よりも広い範囲に設定される。これにより、車両が非接触電力授受するために停車したときに、車両側コイルと車両外コイルとが路面に沿う方向に位置ずれする場合でも、発熱異物を検出しやすくすることができる。

請求項４の発明では、異物検出領域は、各車両側コイルと非接触電力授受する車両外コイルを全て含むように設定される。これにより、車両が非接触電力授受するために停車したときに、各車両側コイルと各車両外コイルとが路面に沿う方向に位置ずれする場合でも、発熱異物を検出しやすくすることができる。また、車両外コイルの全てを含むように異物検出領域が設定される場合と比較して、不要な異物検出領域が削減されるので、発熱異物の検出精度を向上させるだけでなく、発熱異物の検出に関する処理負荷を軽減することができる。

請求項５の発明では、測定温度の温度変化量が異物の発熱が想定される変化量閾値以上になると、第２判定手段により異物が有ると判定される。これにより、発熱異物を迅速に検出することができる。

請求項６の発明では、第２判定手段により、測定温度と非接触電力授受中に想定される異物検出領域の予測温度とを比較することで、異物検出領域内での異物の有無が判定される。これにより、測定温度が上記予測温度を超えて、非接触電力授受中に想定されない温度となる場合には、発熱異物が異物検出領域内にて発熱していることが推定されるため、周囲環境等に応じて上記予測温度を設定することで、発熱異物の検出精度を向上させることができる。

請求項７の発明では、撮像手段により撮像される撮像画像に基づいて、車両外コイルが基準位置（車両側コイルに対して非接触電力授受時の送電効率が最大となる車両外コイルの相対位置）からずれた位置ずれ量が位置ずれ量測定手段により測定され、この位置ずれ量に基づいて、予測温度が第１補正手段により補正される。

これにより、車両の停車時に車両外コイルが上記基準位置からずれたために送電効率が低下して車両外コイルの発熱が高くなる場合でも、その位置ずれ量に応じて上記予測温度が補正されるので、位置ずれに起因する誤検出が抑制されて、発熱異物の検出精度を向上させることができる。

請求項８の発明では、車両側コイルと車両外コイルとの間の距離を測定する２以上の距離測定手段によりそれぞれ測定される測定距離に基づいて、車両側コイルに対する車両外コイルの傾きが、傾き測定手段により測定される。そして、上述のように測定された位置ずれ量および傾きの双方に基づいて、予測温度が第１補正手段により補正される。

これにより、車両の停車時に車両側コイルが車両外コイルに対して傾いているために送電効率が低下して車両外コイルの発熱が高くなる場合でも、その傾きに応じて上記予測温度が補正されるので、上記傾きに起因する誤検出が抑制されて、発熱異物の検出精度を向上させることができる。

請求項９の発明では、異物検出領域には、当該異物検出領域に対する車両外コイルの相対位置を求めるための位置情報表示部が表示されているため、異物検出領域とともに撮像された位置情報表示部を用いることで、異物検出領域と車両外コイルとの相対位置が明確になる。このため、位置ずれ量測定手段により測定される位置ずれ量の測定精度が向上するので、上記予測温度の補正精度、すなわち、発熱異物の検出精度をさらに向上させることができる。

請求項１０の発明では、位置情報表示部は、異物検出領域に対して車両外コイルを投影した領域に発光塗料が塗布されることで構成されるため、夜間等比較的暗い周囲環境であっても、異物検出領域と車両外コイルとの相対位置が明確になる。これにより、上記位置ずれ量の測定精度が向上し、発熱異物の検出精度をさらに向上させることができる。

請求項１１の発明では、位置情報表示部は、異物検出領域に対する車両外コイルの相対位置に関する情報を光学的に読み取り可能な情報コードにより構成されるため、当該情報コードを光学的に読み取るだけで、異物検出領域と車両外コイルとの相対位置が明確になる。これにより、上記位置ずれ量の測定精度が向上し、発熱異物の検出精度をさらに向上させることができる。

請求項１２の発明では、位置情報表示部は、異物検出領域に対して車両外コイルを投影した領域が周囲の領域に対して凸状または凹状に形成されることで構成されるため、撮像画像から異物検出領域と車両外コイルとの相対位置が明確になるので、上記位置ずれ量の測定精度が向上し、発熱異物の検出精度をさらに向上させることができる。

請求項１３の発明では、上記予測温度は、外気温度測定手段により測定された外気温度に基づいて第２補正手段により補正される。夏場などのように外気温度が高くなる環境では、異物検出領域の温度も外気温度に応じて比較的高くなり、冬場などのように外気温度が低くなる環境では、異物検出領域の温度も外気温度に応じて比較的低くなる。このように外気温度に応じて変化する異物検出領域の温度と、所定の温度を前提に設定される予測温度とを比較するとき、外気温度が比較的高いと発熱異物を誤検出する場合や、逆に外気温度が比較的低いと発熱異物の検出が遅延する場合がある。そこで、上記予測温度を外気温度に応じて補正することで、発熱異物の誤検出等を抑制することができる。

請求項１４の発明では、上記予測温度は、非接触電力授受時の電力授受量に応じて第３補正手段により補正される。非接触電力授受時の電力授受量が大きい場合には、充電電流が比較的高くなるので、車両外コイルの発熱量が大きくなるために、異物検出領域の温度も比較的高くなる。一方、非接触電力授受時の電力授受量が小さい場合には、充電電流が比較的低くなるので、車両外コイルの発熱量が小さくなるために、異物検出領域の温度も比較的低くなる。このように非接触電力授受時の電力授受量に応じて変化する異物検出領域の温度と、所定の電力授受量を前提に設定される予測温度とを比較するとき、上記電力授受量が比較的大きいと発熱異物を誤検出する場合や、逆に上記電力授受量が比較的小さいと発熱異物の検出が遅延する場合がある。そこで、上記予測温度を上記電力授受量に応じて補正することで、発熱異物の誤検出等を抑制することができる。

請求項１５の発明では、第１判定手段または第２判定手段により異物が有ると判定されると、その旨が報知手段により報知情報として報知される。これにより、異物が検出されるとその旨が報知手段により報知情報として報知されるので、当該報知情報を受けた利用者等に対して、発熱異物の除去などの処置を促すことができる。

請求項１６の発明では、異物が有ると判定されると、撮像手段により異物検出領域が異物検出画像として撮像され、この異物検出画像が上記報知情報に含まれる。これにより、報知情報を受けた利用者等に対して、発熱異物の検出状態を視覚的に報知することができる。

請求項１７の発明では、異物が有ると判定されると、撮像手段により異物検出領域が異物検出画像として撮像され、この異物検出画像に基づいて異物検出領域内での異物の有無が第３判定手段により判定される。これにより、異物検出領域の温度が上昇することでこの異物検出領域内に発熱異物の存在が推定される状態で、当該異物検出領域を撮像した異物検出画像に基づいて異物の有無が判定されるので、発熱異物の誤検出を確実に抑制することができる。

請求項１８の発明では、異物検出領域が撮像手段により間欠的に間欠画像として撮像され、撮像手段により間欠画像が撮像されると、この間欠画像に基づいて第４判定手段により異物検出領域内での異物の有無が判定される。これにより、異物検出領域内の異物を、第２判定手段により測定温度に応じて検出できるだけでなく、第４判定手段により間欠画像に応じて検出できるので、異物の検出確率を向上させることができる。

請求項１９の発明では、異物検出領域に対して照明光を照射可能な照明手段が設けられているので、夜間中での電力授受等、異物検出領域が暗くなる場合であっても、照明手段からの照明光により異物検出領域を撮影することができる。

請求項２０の発明では、温度測定手段は、異物検出領域からの赤外線を検出して当該異物検出領域の温度を測定する赤外線センサであるため、異物検出領域の温度が広範囲かつ詳細に検出されるので、発熱異物の検出精度を向上させることができる。

請求項２１の発明では、温度測定手段は、複数の赤外線センサから構成されるため、異物検出領域の温度が複数の方向から広範囲かつ詳細に検出されるので、発熱異物の検出精度をより向上させることができる。

請求項２２の発明では、非接触電力授受システムは、請求項１〜２１のいずれか一項に記載の異物検出装置と、車両外コイルと、この車両外コイルおよび車両側コイルを介した蓄電装置を利用した非接触電力授受を制御する制御手段と、を備えている。これにより、非接触電力授受に使用される両コイル間の明るさを撮影可能な状態に維持することなく発熱異物を検出可能な非接触電力授受システムを実現することができる。

請求項２３の発明では、異物検出装置により異物が検出されると、制御手段により非接触電力授受が停止されるため、発熱異物に起因する電力損失等を確実に防止することができる。

第１実施形態に係る異物検出装置および非接触電力授受システムの概略構成を示すブロック図である。 図１の異物検出装置および非接触電力授受システムの電気的構成を概略的に示す機能ブロック図である。 第１実施形態における異物検出処理の流れを示すフローチャートである。 第２実施形態の異物検出装置にて採用される温度センサの概略構成を示す説明図である。 異物検出領域を複数の検出領域に分割した状態を説明する説明図である。 第２実施形態の第１変形例の要部を示す説明図である。 第２実施形態の第２変形例における異物検出領域の範囲を説明する説明図である。 第２実施形態の第３変形例における異物検出領域の範囲を説明する説明図である。 第２実施形態の第３変形例による効果を説明する説明図である。 第２実施形態の第４変形例の要部を示す説明図である。 第３実施形態における異物検出処理の流れを示すフローチャートである。 第３実施形態における測定温度と予測温度との関係を示す説明図である。 第３実施形態の変形例における異物検出処理の流れを示すフローチャートである。 第３実施形態の変形例における測定温度と予測温度との関係を示す説明図である。 第４実施形態における異物検出処理の流れを示すフローチャートである。 第５実施形態に係る異物検出装置および非接触電力授受システムの概略構成を示すブロック図である。 車両側コイルが車両外コイルに対して基準位置に位置する状態を説明する説明図である。 車両側コイルが車両外コイルに対して位置ずれおよび傾きが生じた状態を説明する説明図である。 位置ずれおよび傾きと車両外コイルの表面温度との関係を示す説明図である。 第５実施形態における異物検出処理の流れを示すフローチャートである。 第５実施形態における基準予測温度と補正後予測温度との関係を示す説明図である。 第５実施形態の変形例における要部を示す説明図である。 第６実施形態における基準予測温度と補正後予測温度との関係を示す説明図である。 第７実施形態における基準予測温度と補正後予測温度との関係を示す説明図である。 第８実施形態における異物検出処理の流れを示すフローチャートである。 第９実施形態における異物検出処理の流れを示すフローチャートである。 第１０実施形態における異物検出装置の要部を示す説明図である。

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態に係る異物検出装置および非接触電力授受システムについて、図面を参照して説明する。
図１および図２に示す非接触電力授受システム１０は、所定の駐車スペースに設置される非接触電力授受装置２０の電源２１と、電気自動車などの車両（以下、単に車両３０という）に電源として搭載される蓄電装置３１との間にて、非接触電力授受装置２０の車両外コイル２３と車両３０の車両側コイル３３とを介して、非接触電力授受を実施するためのシステムである。より具体的には、電源２１および蓄電装置３１間の非接触での電力授受（電力伝送）は、車両外コイル２３と車両側コイル３３とを電磁的に結合させて電力伝送トランスを形成することで実現される。

まず、駐車スペースに設置される非接触電力授受装置２０について説明する。
非接触電力授受装置２０は、車両３０等に対して必要な電力を授受可能な電源２１と、この電源２１を利用した非接触電力授受を実施するための電力供受装置２２とを備えている。そして、電力供受装置２２は、車両外コイル２３、送電部２４、送電制御部２５および異常温度検出部２６を備えている。なお、電力供受装置２２は、車両外コイル２３と別構成とすることもできる。また、電力供受装置２２は、特許請求の範囲に記載の「制御手段」の一例に相当し得る。

車両外コイル２３は、送電用のアンテナとして機能するコイルであり、送電部２４と電力供受可能に構成されている。この車両外コイル２３は、非接触電力授受システム１０を利用する運転者等の利用者の車両３０が所定の駐車スペースに駐停車したときに、車両３０の底面に配置される車両側コイル３３に対向するように、路面に埋設等して配置されている。

送電部２４は、送電制御部２５により制御されて、電源２１からの電力を所定の交流電圧で車両外コイル２３に供給するように機能する。この送電部２４は、具体的には、例えば、車両外コイル２３の一端を駆動する第１の送電ドライバと、車両外コイル２３の他端を駆動する第２の送電ドライバと、車両外コイル２３と共に共振回路を構成するコンデンサとを含むように構成される。これにより、送電部２４は、所定周波数の交流電圧を生成して、車両外コイル２３に供給可能に構成される。なお、第１、第２の送電ドライバとしては、例えばパワーＭＯＳトランジスタにより構成されるインバータ回路（バッファ回路）を採用することができる。

異常温度検出部２６は、車両外コイル２３近傍に配置されるサーミスタ２７からの温度信号に基づいて、車両外コイル２３周辺の温度を検出し、その検出温度が異常温度以上となると、異常温度信号を送電制御部２５に送信するように構成されている。この異常温度信号が送電制御部２５により受信されると、送電制御部２５により制御されて、送電部２４による車両外コイル２３への通電が停止される。

このように構成される非接触電力授受装置２０は、利用者が図略の操作部に対して充電を開始するための所定の操作を行うことで、駐車スペースに駐停車する車両３０の蓄電装置３１に対して、車両外コイル２３を介した非接触電力授受が可能な状態になる。

次に、車両３０側の構成について説明する。
車両３０には、蓄電装置３１、電力供受装置３２および異物検出装置４０が車載されている。蓄電装置３１は、リチウムイオンバッテリ（ＬｉＢ）を用いて構成される２次電池ユニット３１ａとこの２次電池ユニット３１ａの電力授受量などの蓄電状態を監視する監視ユニット３１ｂとを有するように構成されている。なお、蓄電装置３１としては、リチウムイオンバッテリと異なるバッテリ、例えば、鉛バッテリが２次電池ユニット３１ａとして採用されてもよいし、２次電池ユニット３１ａに代えて、リチウムイオンキャパシタ（ＬｉＣ）や電気２重層キャパシタ（ＥＤＬＣ）等から構成されるキャパシタが採用されてもよい。

電力供受装置３２は、車両３０側において、蓄電装置３１を利用した非接触電力授受を実施するための装置であり、非接触電力授受装置２０等からの電力を蓄電装置３１に供給する機能と、蓄電装置３１から車両側コイル３３等を介して非接触電力授受装置２０を含めた外部装置等に電力を供給する機能とを兼備している。当該電力供受装置３２は、車両側コイル３３、受電部３４、給電制御部３５および受電制御部３６を備えている。

車両側コイル３３は、受電用のアンテナまたは送電用のアンテナとして機能するコイルであり、受電部３４と電力供受可能に構成されている。この車両側コイル３３は、当該車両３０が非接触電力授受装置２０を設置した所定の駐車スペースに駐停車したときに、路面に配置される車両外コイル２３に対向するように、車両３０の底面に配置されている。

受電部３４は、整流回路を備えており、この整流回路により、車両側コイル３３に生じた交流の誘起電圧を直流電圧に変換して出力するように機能する。また、受電部３４は、電力供受装置３２が蓄電装置３１から車両側コイル３３等を介して外部装置等に電力を供給する電力授受手段として機能する場合には、上述した送電部２４と同様に機能するように構成されている。

給電制御部３５は、受電部３４にて変換された直流電圧の電圧レベルを調整して、電源電圧を生成し、蓄電装置３１の２次電池ユニット３１ａに供給するように機能する。また、給電制御部３５は、電力供受装置３２が蓄電装置３１から車両側コイル３３等を介して外部装置等に電力を供給する電力授受手段として機能する場合には、上述した送電制御部２５と同様に機能するように構成されている。

受電制御部３６は、電力供受装置３２の全体的制御を司るものであり、受電部３４により変換される直流電圧等に応じて給電制御部３５を制御するように構成されている。また、受電制御部３６は、車両側コイル３３近傍に配置されるサーミスタ３７からの温度信号に基づいて、車両側コイル３３周辺の温度を検出し、その検出温度が異常温度以上となると、蓄電装置３１を利用した非接触電力授受を停止するように機能する。また、受電制御部３６は、異物検出装置４０から送信される異物検出信号に応じて、蓄電装置３１を利用した非接触電力授受を停止するように機能する。

このように構成される電力供受装置３２は、上記駐車スペースに車両３０が駐停車した状態で、利用者が車両３０に設けられる操作部（図示略）に対して充電を開始するための所定の操作を行い、この操作情報が受電制御部３６に入力されることで、車両側コイル３３を介した非接触電力授受が可能な状態になる。なお、上記操作情報は、非接触電力授受の開始要求情報として、異物検出装置４０に入力されるように構成されている。なお、当該開始要求情報は、操作部から異物検出装置４０に直接入力されてもよいし、電力供受装置３２を介して異物検出装置４０に入力されてもよい。

また、電力供受装置３２は、蓄電装置３１の充電が完了すると、異物検出装置４０に対して、充電処理が完了したことを示す充電完了信号を送信する。また、電力供受装置３２は、充電処理が停止される場合、例えば、利用者による操作部の操作等に応じて充電処理が停止される場合や、充電処理中に充電停止を必要とするような異常が生じたために充電処理が停止される場合には、異物検出装置４０に対して、充電処理が停止されたことを示す充電停止信号を送信する。

次に、本発明の特徴的部分である異物検出装置４０について説明する。
異物検出装置４０は、車両側コイル３３と車両外コイル２３との間に介在する異物を検出する異物検出装置である。この異物検出装置４０は、全体的制御を司る制御部４１と、カメラ４２と、温度センサ４３とを備えている。

制御部４１は、例えば、マイコンやメモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等）等から構成されており、カメラ４２から入力される画像情報や温度センサ４３から入力される温度情報に応じて異物を検出する異物検出処理を所定のコンピュータプログラムにより実行する機能を有するものである。

カメラ４２は、車両外コイル２３を保護するように上方に設けられる保護面（以下、異物検出領域５０という）を撮像した撮像画像に関する画像情報を制御部４１に出力するように、車両側コイル３３近傍にて当該車両側コイル３３と一体的に配置されている。特に、カメラ４２は、車両側コイル３３を異物検出領域５０に投影したときに、車両側コイル３３の中心と異物検出領域５０の中心とが一致するように配置されている。なお、カメラ４２は、制御部４１から入力される撮像指示信号に応じて、異物検出領域５０を撮像した撮像画像に関する画像情報を制御部４１に出力するように構成されてもよい。また、カメラ４２は、特許請求の範囲に記載の「撮像手段」の一例に相当し得る。

温度センサ４３は、赤外線センサであって、異物検出領域５０側から放射される熱線による熱エネルギー量を検出しそれを温度信号（温度情報）として制御部４１に出力するように、車両側コイル３３近傍に配置されている。なお、温度センサ４３は、赤外線センサに限らず、サーミスタ等、異物検出領域５０の温度を測定するセンサであればよく、特許請求の範囲に記載の「温度測定手段」の一例に相当し得る。

次に、異物検出装置４０の制御部４１にて実施される異物検出処理について、図３に示すフローチャートを用いて詳細に説明する。図３は、第１実施形態における異物検出処理の流れを示すフローチャートである。

異物検出装置４０を搭載した車両３０が非接触電力授受装置２０を設置した駐車スペースに駐停車し、利用者が車両３０の上記操作部に対して所定の操作を行うことで、非接触電力授受の開始要求情報が異物検出装置４０の制御部４１に入力されると、制御部４１により異物検出処理が開始される。これと同時に、電力供受装置３２が車両側コイル３３を介した非接触電力授受が可能な状態になる。また、利用者が非接触電力授受装置２０の操作部に対して充電を開始するための所定の操作を行うことで、電力供受装置２２が車両外コイル２３を介した非接触電力授受が可能な状態になる。これにより、電源２１を利用した車両外コイル２３および車両側コイル３３間の非接触電力授受がなされ、蓄電装置３１の２次電池ユニット３１ａの充電が開始される。

上述のように異物検出処理が開始されると、まず、図３のステップＳ１０１に示す撮像処理がなされる。この処理では、カメラ４２から入力される画像情報に基づいて、異物検出領域５０を撮像した撮像画像が生成される。

次に、ステップＳ１０３に示す判定処理にて、上記撮像画像に異物が撮像されているか否かについて判定される。ここで、上記撮像画像に異物が撮像されていない場合には、ステップＳ１０３にてＮｏと判定される。なお、異物が撮像されない場合には、消費電力低減のために、カメラ４２を用いた異物検出領域５０の撮像を停止してもよい。また、ステップＳ１０３に示す判定処理を実行する制御部４１は、特許請求の範囲に記載の「第１判定手段」の一例に相当し得る。

続いて、ステップＳ１０５に示す温度測定処理がなされて、温度センサ４３からの温度信号に基づいて、異物検出領域５０の温度が測定温度Ｔ（ｔ）として測定される。次に、ステップＳ１０７に示す判定処理にて、上述のように測定された測定温度Ｔ（ｔ）が、所定の温度閾値Ｔｔｈ未満であるか否かについて判定される。ここで、所定の温度閾値Ｔｔｈは、時間に応じて変化しない一定値であり、異物検出領域５０内に金属片等の異物が存在したとき、この異物が両コイル２３，３３間の非接触電力授受に応じて発熱する場合に、この異物（発熱異物）の発熱として想定される温度に設定されている。なお、ステップＳ１０７に示す判定処理を実行する制御部４１は、特許請求の範囲に記載の「第２判定手段」の一例に相当し得る。

そして、測定温度Ｔ（ｔ）が、温度閾値Ｔｔｈ未満である場合には（Ｓ１０７でＹｅｓ）、充電停止信号が受信されるか、充電完了信号が受信されるまで、ステップＳ１０９，Ｓ１１１にてＮｏと判定されて、ステップＳ１０５からの処理が繰り返される。そして、測定温度Ｔ（ｔ）が温度閾値Ｔｔｈ以上となる前に、蓄電装置３１の充電が完了したことから充電完了信号が受信されると（Ｓ１１１でＹｅｓ）、本異物検出処理が終了する。また、上記ステップＳ１０５からの繰り返し処理中に、充電停止信号が受信されても（Ｓ１０９でＹｅｓ）、本異物検出処理が終了する。

一方、異物検出領域５０内に発熱異物が存在していたために、この発熱異物が発熱し、温定温度Ｔ（ｔ）が温度閾値Ｔｔｈ以上になると（Ｓ１０７でＮｏ）、ステップＳ１１３に示す異物検出信号送信処理がなされる。この処理では、異物検出領域５０内に発熱異物が存在しているとして、異物検出信号が電力供受装置３２の受電制御部３６に送信されて、本異物検出処理が終了する。

このように制御部４１から送信された異物検出信号を、受電制御部３６が受信することで、蓄電装置３１を利用した非接触電力授受が停止される。

また、ステップＳ１０１にて撮像された撮像画像に異物が撮像されている場合にも（Ｓ１０３でＹｅｓ）、上記異物検出信号送信処理がなされ、異物検出信号が電力供受装置３２の受電制御部３６に送信され、本異物検出処理が終了する。

以上説明したように、本実施形態に係る異物検出装置４０では、非接触電力授受の開始要求に応じてカメラ４２により車両外コイル２３の上方の異物検出領域５０を撮像し、この撮像画像に応じて異物が無いと判定されると、当該非接触電力授受の間、温度センサ４３により測定された測定温度Ｔ（ｔ）に基づいて異物検出領域５０内での異物有無判定が実施される。

このように、非接触電力授受の開始時に撮像画像にて異物が無いと判定された後は、当該非接触電力授受の間、温度センサ４３を用いた異物有無判定を実施することで、両コイル２３，３３間の明るさを撮影可能な状態に維持することなく異物検出領域５０内の発熱異物を検出することができる。
したがって、非接触電力授受に使用される両コイル２３，３３間の明るさを撮影可能な状態に維持することなく発熱異物を検出することができる。

特に、温度センサ４３は、異物検出領域５０からの赤外線を検出して当該異物検出領域５０の温度を測定する赤外線センサであるため、異物検出領域５０の温度が広範囲かつ詳細に検出されるので、発熱異物の検出精度を向上させることができる。

また、本実施形態に係る非接触電力授受システム１０は、上述した異物検出装置４０と、車両外コイル２３と、この車両外コイル２３および車両側コイル３３を介した電源２１を利用した非接触電力授受を制御する電力供受装置２２と、を備えている。これにより、非接触電力授受に使用される両コイル２３，３３間の明るさを撮影可能な状態に維持することなく発熱異物を検出可能な非接触電力授受システムを実現することができる。

特に、非接触電力授受システム１０では、異物検出装置４０により異物が検出されると、電力供受装置２２により非接触電力授受が停止されるため、発熱異物に起因する電力損失等を確実に防止することができる。

なお、上記異物検出信号が送信される場合、すなわち、発熱異物が有ると判定される場合には、異物検出領域５０内に発熱異物があるために充電が停止されているとして、車両３０に設けられる警告灯などの報知手段を作動させて、その旨を利用者に対して報知してもよい。これにより、発熱異物が検出されるとその旨が警告灯などの報知手段により報知情報として報知されるので、当該報知情報を受けた利用者等に対して、発熱異物の除去などの処置を促すことができる。

さらに、発熱異物が有ると判定される場合には、カメラ４２により異物検出領域５０を異物検出画像として撮像し、この異物検出画像を上記報知情報に含めてとして報知してもよい。具体的には、例えば、異物検出装置４０からの報知情報を受信した非接触電力授受装置２０の表示部（図示略）に、上記異物検出画像を表示して報知することができる。これにより、報知情報を受けた利用者等に対して、発熱異物の検出状態を視覚的に報知することができ、発熱異物を容易に取り除くことができる。

［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る異物検出装置および非接触電力授受システムについて図４および図５を参照して説明する。図４は、第２実施形態の異物検出装置４０にて採用される温度センサ４４の概略構成を示す説明図である。図５は、異物検出領域５０を複数の検出領域に分割した状態を説明する説明図である。

本第２実施形態に係る異物検出装置４０は、発熱異物の検出精度を向上させるため、温度センサ４３に代えて温度センサ４４を採用する点が、上記第１実施形態に係る異物検出装置と異なる。したがって、第１実施形態の異物検出装置と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。

本実施形態に係る異物検出装置４０では、異物検出領域５０の温度を測定する温度測定手段として、温度センサ４４を採用している。この温度センサ４４は、異物検出領域５０を複数の領域に分割した各検出領域ごとに、温度を測定するように構成されている。具体的には、温度センサ４４は、図４に示すように、集光レンズ４４ａ、センサユニット４４ｂ、スキャン部４４ｃ、演算部４４ｄおよび外部インタフェース４４ｅを備えている。

集光レンズ４４ａは、異物検出領域５０を分割した各検出領域からの各赤外線を、センサユニット４４ｂを構成する複数の焦電素子のうちの対応する素子に対してそれぞれ入射させるように配置されている。スキャン部４４ｃは、各焦電素子をスキャンすることで得た各検出領域ごとの温度に対応する信号を、演算部４４ｄに出力する。そして、演算部４４ｄにより演算された各検出領域ごとの温度情報を外部インタフェース４４ｅを介して制御部４１に出力する。

すなわち、温度センサ４４により、図５に例示するように、異物検出領域５０を分割した各検出領域の温度が、それぞれ測定温度Ｔij（ｔ）として測定される。そして、上述のように制御部４１により異物検出処理が実施される場合には、上記ステップＳ１０５にて、温度センサ４４により、各検出領域ごとに測定温度Ｔij（ｔ）が測定され、ステップＳ１０７にて、各測定温度Ｔij（ｔ）ごとに、温度閾値Ｔｔｈ未満であるか否かについて判定される。

このように、本実施形態では、異物検出領域５０を複数の領域に分割した各検出領域でそれぞれ温度が測定され、当該各検出領域ごとの測定温度Ｔij（ｔ）に基づいて、上記ステップＳ１０７にて、異物の有無が判定される。これにより、例えば、発熱異物の熱が局所的には高くなっているものの異物検出領域５０全体としては拡散等するために温度センサ４３では測定温度Ｔ（ｔ）が高くならない場合でも、温度センサ４４では上記局所的な検出領域の測定温度Ｔij（ｔ）が高く検出できる。すなわち、温度センサ４４により、異物検出領域５０の温度がより詳細に検出されるので、発熱異物の検出精度を向上させることができる。

なお、制御部４１の処理負荷を軽減するため、異物検出領域５０を複数の領域に分割した検出領域のうち少なくとも２以上の検出領域でそれぞれ温度を測定し、当該２以上の検出領域ごとの測定温度に基づいて、上記ステップＳ１０７にて、異物の有無を判定してもよい。このようにしても、温度センサ４３を採用する場合と比較して、異物検出領域５０の温度がより詳細に検出されるので、発熱異物の検出精度を向上させることができる。

図６は、第２実施形態の第１変形例の要部を示す説明図である。図７は、第２実施形態の第２変形例における異物検出領域５０の範囲を説明する説明図であり、図７（Ａ）は車両側コイル３３を異物検出領域５０に投影した状態を示し、図７（Ｂ）は路面に沿う方向での各コイルの位置関係を示す。図８は、第２実施形態の第３変形例における異物検出領域５０の範囲を説明する説明図であり、図８（Ａ）は車両側コイル３３ａ，３３ｂを異物検出領域５０に投影した状態を示し、図８（Ｂ）は路面に沿う方向での各コイルの位置関係を示す。図９は、第２実施形態の第３変形例による効果を説明する説明図であり、図９（Ａ）は車両側コイル３３ａを異物検出領域５０に投影した状態を示し、図９（Ｂ）は路面に沿う方向での各コイルの位置関係を示す。図１０は、第２実施形態の第４変形例の要部を示す説明図であり、図１０（Ａ）は車両側コイル３３ｃを異物検出領域５０に投影した状態を示し、図１０（Ｂ）は路面に沿う方向での各コイルの位置関係を示す。

図６に示すように、第２実施形態の第１変形例として、複数の検出領域の温度を測定可能な温度センサ４４を、車両側コイル３３近傍に複数設けるようにしてもよい。これにより、異物検出領域５０の温度が複数の方向から広範囲かつ詳細に検出されるので、異物検出領域５０の周囲に障害物等があったとしても、発熱異物の検出精度をより向上させることができる。なお、複数の温度センサ４４のうちの１つを車両外コイル２３の直上に位置するように配置することで、障害物等の影響がさらに低くなり、発熱異物の検出精度をより向上させることができる。

次に、第２実施形態の第２変形例について、図７を用いて説明する。
車両３０が規定の位置からずれて駐車スペースに駐停車すると、車両側コイル３３と車両外コイル２３とが路面に沿う方向に位置ずれする場合がある。温度センサ４３やカメラ４２は、車両側コイル３３近傍に配置されているため、上述のように両コイル３３，２３が位置ずれすると、車両外コイル２３を異物検出領域５０に対して投影した全領域の一部が当該異物検出領域５０から外れてしまう場合がある。そうすると、上述のように複数の検出領域でそれぞれ温度を測定する場合でも、発熱異物の検出精度を向上させることが困難になる。

そこで、第２実施形態の第２変形例として、図７（Ａ），（Ｂ）に例示するように、上述のような位置ずれを考慮して、異物検出領域５０を、車両側コイル３３を路面に投影した範囲よりも広い範囲に設定する。これにより、車両３０が非接触電力授受するために駐停車したときに、車両側コイル３３と車両外コイル２３とが路面に沿う方向に位置ずれする場合でも、発熱異物を検出しやすくすることができる。

次に、第２実施形態の第３変形例について、図８および図９を用いて説明する。
第２実施形態の第３変形例として、図８（Ａ），（Ｂ）に示すように、車両側コイルは、複数のコイル（図８では２つのコイル３３ａ，３３ｂにて図示している）から構成されてもよい。また、車両外コイルは、複数のコイル（図８では６つのコイル２３ａ〜２３ｆにて図示している）から構成されてもよい。

この場合には、異物検出領域５０は、各車両側コイル（３３ａ，３３ｂ）と非接触電力授受する車両外コイル（２３ａ〜２３ｆ）を全て含むように設定される。これにより、車両３０が非接触電力授受するために停車したときに、各車両側コイルと各車両外コイルとが路面に沿う方向に位置ずれする場合でも、上記第２実施形態の第２変形例と同様に、発熱異物を検出しやすくすることができる。

また、車両側コイルと車両外コイルとが路面に沿う方向に位置ずれしていることから、図９（Ａ），（Ｂ）に例示するように、車両側コイル３３ａと車両外コイル２３ｃ〜２３ｆとの間で非接触電力授受が実施される場合には、車両外コイル２３ａ，２３ｂを除き、車両外コイル２３ｃ〜２３ｆを含むように異物検出領域５０が設定されることとなる。

このように非接触電力授受が実施される車両外コイルを含むように異物検出領域５０が設定されることで、各車両外コイルの全てを含むように異物検出領域が設定される場合と比較して、不要な異物検出領域が削減されるので、発熱異物の検出精度を向上させるだけでなく、発熱異物の検出に関する処理負荷を軽減することができる。

また、第２実施形態の第４変形例として、車両側コイルおよび車両外コイルは、円形状に巻回されて形成されることに限らず、例えば、図１０（Ａ），（Ｂ）に示すように、矩形状に巻回されて形成されてもよい。

なお、上記第２実施形態および各変形例における特徴的構成は、他の実施形態に適用されてもよい。

［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係る異物検出装置および非接触電力授受システムについて図１１および図１２を参照して説明する。図１１は、第３実施形態における異物検出処理の流れを示すフローチャートである。図１２は、第３実施形態における測定温度Ｔ（ｔ）と予測温度Ｔｅ（ｔ）との関係を示す説明図である。

本第３実施形態に係る異物検出装置４０は、発熱異物の検出精度を向上させるため、異物検出処理を図３に示すフローチャートに代えて図１１に示すフローチャートに基づいて実施する点が、上記第１実施形態に係る異物検出装置と異なる。したがって、第１実施形態の異物検出装置と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。

本実施形態に係る異物検出装置４０では、発熱異物が異物検出領域５０内にないことを前提に非接触電力授受中に想定される異物検出領域５０の温度の時間変化を、図１２に示すように、予測温度Ｔｅ（ｔ）として予め設定する。なお、図１２において、時間ｔｏは、非接触電力授受の開始時間を示し、時間ｔｅは、非接触電力授受の終了時間を示す。

図１２からわかるように、異物検出領域５０の温度は、非接触電力授受の開始時には比較的低いものの、非接触電力授受が継続されると車両外コイル２３等の発熱に伴い上昇する。そこで、車両外コイル２３の発熱等の時間変化を考慮して設定される予測温度Ｔｅ（ｔ）と、温度センサ４３により測定される測定温度Ｔ（ｔ）とを比較することで、発熱異物の検出精度を向上させることができる。なお、予測温度Ｔｅ（ｔ）に関する情報は、制御部４１のメモリ等に予め記憶されている。

具体的には、異物検出処理では、図１１に示すフローチャートからわかるように、ステップＳ１０７ａに示す判定処理にて、ステップＳ１０５に示す温度測定処理にて測定された測定温度Ｔ（ｔ）と、予測温度Ｔｅ（ｔ）との差の絶対値が所定の温度差閾値δＴｔｈ未満であるか否かについて判定される。ここで、所定の温度差閾値δＴｔｈは、時間に応じて変化しない一定値であり、異物検出領域５０内に金属片等の異物が存在したとき、この異物が両コイル２３，３３間の非接触電力授受に応じて発熱する場合に、この異物（発熱異物）の発熱として想定される温度差に設定されている。なお、温度差閾値δＴｔｈは、非接触電力授受の開始からの時間経過に応じて変化するように設定されてもよい。

例えば、図１２に示す時間ｔ_１のように、測定温度Ｔ（ｔ_１）と予測温度Ｔｅ（ｔ_１）との差の絶対値が温度差閾値δＴｔｈ未満であれば（Ｓ１０７ａでＹｅｓ）、異物検出信号が出力されることなく非接触電力授受が継続される。一方、図１２に示す時間ｔ_２のように、測定温度Ｔ（ｔ_２）と予測温度Ｔｅ（ｔ_２）との差の絶対値が温度差閾値δＴｔｈ以上となると（Ｓ１０７ａでＮｏ）、発熱異物が異物検出領域５０内にて発熱しているとして、異物検出信号が出力される（Ｓ１１３）。

このように、測定温度Ｔ（ｔ）と、予測温度Ｔｅ（ｔ）との比較に応じて異物検出領域５０内での異物の有無を判定することで、測定温度Ｔ（ｔ）が予測温度Ｔｅ（ｔ）を超えて、非接触電力授受中に想定されない温度となる場合には、発熱異物が異物検出領域５０内にて発熱していることが推定されるため、周囲環境等に応じて上記予測温度を設定することで、発熱異物の検出精度を向上させることができる。

図１３は、第３実施形態の変形例における異物検出処理の流れを示すフローチャートである。図１４は、第３実施形態の変形例における測定温度と予測温度との関係を示す説明図である。
第３実施形態の変形例として、異物検出処理において、図１３に示すフローチャートのステップＳ１０７ｂに示す判定処理のように、測定温度Ｔ（ｔ）の温度変化量ｄＴ（ｔ）／ｄｔが、異物の発熱が想定される変化量閾値ｄＴｅｔｈ／ｄｔ以上になると（Ｓ１０７ｂでＮｏ）、発熱異物が異物検出領域５０内にて発熱しているとして、異物検出信号を出力してもよい。

例えば、図１４に例示するように、時間ｔ_１の測定温度Ｔ（ｔ_１）から時間ｔ_２の測定温度Ｔ（ｔ_２）まで急な温度上昇が生じたことから、温度変化量ｄＴ（ｔ）／ｄｔが変化量閾値ｄＴｅｔｈ／ｄｔ以上になると（Ｓ１０７ｂでＮｏ）、異物検出信号が出力される。これにより、発熱異物を迅速に検出することができる。

また、異物検出処理において、図１３に示すフローチャートのステップＳ１０７ｃに示す判定処理のように、測定温度Ｔ（ｔ）が、異物の発熱が想定される上限閾値Ｔｍｔｈ以上になると（Ｓ１０７ｃでＮｏ）、発熱異物が異物検出領域５０内にて発熱しているとして、異物検出信号を出力してもよい。

例えば、図１４に例示するように、時間ｔ_３の測定温度Ｔ（ｔ_３）が上限閾値Ｔｍｔｈ以上になると（Ｓ１０７ｃでＮｏ）、異物検出信号が出力される。このようにしても、発熱異物を検出することができる。

なお、上記第３実施形態および各変形例における特徴的構成は、他の実施形態に適用されてもよい。

［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態に係る異物検出装置および非接触電力授受システムについて図１５を参照して説明する。図１５は、第４実施形態における異物検出処理の流れを示すフローチャートである。
本第４実施形態に係る異物検出装置４０は、発熱異物の検出精度を向上させるため、異物検出処理を図３に示すフローチャートに代えて図１５に示すフローチャートに基づいて実施する点が、上記第２実施形態に係る異物検出装置と異なる。したがって、第２実施形態の異物検出装置と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。

本実施形態に係る異物検出装置４０では、上記第３実施形態にて述べた予測温度がＴｅij（ｔ）として検出領域ごとに予め設定され、異物検出処理において、上記温度センサ４４にて測定される検出領域ごとの測定温度Ｔij（ｔ）のうちランダムに抽出したＮ個の検出領域の測定温度Ｔij（ｔ）と予測温度Ｔｅij（ｔ）とを比較することで、発熱異物の検出精度を向上させている。

以下、本実施形態における異物検出処理について、図１５に示すフローチャートを用いて説明する。
ステップＳ１０１に示す撮像処理にて撮像された撮像画像に異物が撮像されていない場合には（Ｓ１０３でＮｏ）、ステップＳ２０１にて、測定温度Ｔij（ｔ）と予測温度Ｔｅij（ｔ）とを比較した検出領域の数に相当するＫがＫ＝０に設定される。次に、ステップＳ２０３に示す個別温度抽出処理がなされ、測定された複数の測定温度Ｔij（ｔ）うち１つの測定温度Ｔij（ｔ）がランダムに抽出される。

続いて、ステップＳ２０５に示す判定処理にて、上述のように抽出された測定温度Ｔij（ｔ）と、予測温度Ｔｅij（ｔ）との差の絶対値が所定の温度差閾値δＴｔｈ未満であるか否かについて判定される。ここで、抽出された測定温度Ｔij（ｔ）と、予測温度Ｔｅij（ｔ）との差の絶対値が所定の温度差閾値δＴｔｈ未満であれば（Ｓ２０５でＹｅｓ）、ステップＳ２０７にてＫ＝Ｋ＋１としてインクリメントされる。そして、このインクリメントされたＫが比較する検出領域の個数であるＮ未満であれば（Ｓ２０９でＮｏ）、ステップＳ２０３からの処理がなされる。すなわち、Ｎ箇所の検出領域にて、測定温度Ｔij（ｔ）と予測温度Ｔｅij（ｔ）との差の絶対値と、所定の温度差閾値δＴｔｈとが比較されることとなる。

そして、Ｎ箇所の全ての検出領域にて、測定温度Ｔij（ｔ）と予測温度Ｔｅij（ｔ）との差の絶対値が所定の温度差閾値δＴｔｈ未満であることから、ＫがＮに等しくなると、ステップＳ２０９にてＹｅｓと判定される。そして、充電停止信号および充電完了信号を受信していなければ（Ｓ１０９，Ｓ１１１でＮｏ）、ステップＳ２０１にてＫ＝０に設定されて、再びステップＳ２０３以降の処理がなされて、ランダムに抽出したＮ個の検出領域の測定温度Ｔij（ｔ）と予測温度Ｔｅij（ｔ）とが比較される。

このように、ランダムに抽出したＮ個の検出領域の測定温度Ｔij（ｔ）と予測温度Ｔｅij（ｔ）とを比較して異物の有無を判定するので、異物検出領域５０の温度がより詳細に検出されるだけでなく、周囲環境等に応じて上記予測温度を設定することで、発熱異物の検出精度をより向上させることができる。

［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態に係る異物検出装置および非接触電力授受システムについて図１６〜図２０を参照して説明する。図１６は、第５実施形態に係る異物検出装置４０ａおよび非接触電力授受システム１０ａの概略構成を示すブロック図である。図１７は、車両側コイル３３が車両外コイル２３に対して基準位置に位置する状態を説明する説明図であり、図１７（Ａ）は車両側コイル３３を異物検出領域５０に投影した状態を示し、図１７（Ｂ）は路面に沿う方向での各コイルの位置関係を示す。図１８は、車両側コイル３３が車両外コイル２３に対して位置ずれおよび傾きが生じた状態を説明する説明図であり、図１８（Ａ）は車両側コイル３３を異物検出領域５０に投影した状態を示し、図１８（Ｂ）は路面に沿う方向での各コイルの位置関係を示す。図１９は、位置ずれおよび傾きと車両外コイル２３の表面温度との関係を示す説明図である。図２０は、第５実施形態における異物検出処理の流れを示すフローチャートである。図２１は、第５実施形態における基準予測温度Ｔｅ_ａ（ｔ）と、補正後予測温度Ｔｅ_ｂ（ｔ）との関係を示す説明図である。

本第５実施形態に係る異物検出装置４０ａは、車両側コイル３３および車両外コイル２３間の位置ずれ量および傾きに応じて予測温度Ｔｅ（ｔ）を補正することで発熱異物の検出精度を向上させるため、上記傾きを測定するための超音波センサ４５ａ〜４５ｄを新たに採用し、異物検出処理を図１１に示すフローチャートに代えて図２０に示すフローチャートに基づいて実施する点が、上記第３実施形態に係る異物検出装置と異なる。したがって、第３実施形態の異物検出装置と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。

図１６に示すように、本実施形態に係る非接触電力授受システム１０ａにて採用される異物検出装置４０ａは、上述した異物検出装置４０に対して、さらに４つの超音波センサ４５ａ〜４５ｄを備えている。これら各超音波センサ４５ａ〜４５ｄは、図１７および図１８に示すように、車両側コイル３３の周囲近傍にてそれぞれ異物検出領域５０に対向するように等間隔に配置されており、超音波の送信後に異物検出領域５０にて反射した超音波を受信したタイミングに応じて異物検出領域５０までの距離を測定するセンサである。各超音波センサ４５ａ〜４５ｄは、それぞれ、測定距離に応じた距離信号を制御部４１に出力するように構成されている。

また、図１７および図１８に示すように、異物検出領域５０には、車両外コイル２３との相対位置を求めるための位置情報表示部として、車両外コイル２３を投影した異物検出領域５０の投影部分に、発光性の発光塗料５１が塗布されている。なお、図１７および図１８では、説明の便宜上、発光塗料５１の塗布部分にハッチングを付している。

そして、本実施形態における異物検出処理では、車両側コイル３３と車両外コイル２３との位置ずれや傾きに応じて、これら位置ずれや傾きがない場合の基準予測温度Ｔｅ_ａ（ｔ）を補正して、補正後予測温度Ｔｅ_ｂ（ｔ）を設定する。このように両コイル３３，２３の位置ずれや傾きに応じて予測温度Ｔｅ（ｔ）を補正する理由について、図１７〜図１９を用いて、以下に説明する。

図１７（Ａ），（Ｂ）に示すように、車両側コイル３３が、車両外コイル２３に対して、中心位置が一致し路面に平行となる位置（以下、基準位置という）に位置する場合には、両コイル３３，２３間での非接触電力授受時の送電効率が最大となる。

しかしながら、図１８（Ａ），（Ｂ）に示すように、車両側コイル３３の中心Ｐ１が、車両外コイル２３の中心Ｐ２に対して、路面に沿う方向に位置ずれする場合（図１８（Ａ）のΔｘ，Δｙ参照）や、車両側コイル３３が車両外コイル２３に対して傾く場合（図１８（Ｂ）のΔｚ参照）、このような位置ずれや傾きに応じて送電効率が低下してしまう。このように送電効率が低下すると、車両側コイル３３が基準位置に位置する場合（図１７参照）と比較して、車両外コイル２３の発熱が高くなるために、予測温度Ｔｅ（ｔ）が相対的に低くなり、発熱異物を誤検出する可能性があるからである。

また、本実施形態では、図１９に例示するように、位置ずれ量Δｘ，Δｙや傾きΔｚが比較的小さい範囲（以下、通常充電範囲Ｓａという）では充電電流が制限されず、位置ずれ量Δｘ，Δｙや傾きΔｚに応じて、車両外コイル２３の表面温度が上昇する。また、位置ずれΔｘ，Δｙや傾きΔｚが比較的大きい範囲、具体的には、許容できる位置ずれや傾きであるが充電効率低下による発熱の抑制が必要となる範囲（以下、電流制限充電範囲Ｓｂという）では充電電流が制限されて、車両外コイル２３の表面温度が一定値に維持される。また、電流制限充電範囲Ｓｂを超える位置ずれΔｘ，Δｙや傾きΔｚの範囲（以下、電力供受停止範囲Ｓｃという）では、両コイル３３，２３間の非接触電力授受自体が停止される。

以下、本実施形態における異物検出処理について、図２０に示すフローチャートを用いて説明する。
図２０のステップＳ１０１に示す撮像処理にて異物検出領域５０が撮像されると、ステップＳ３０１に示す位置ずれ量測定処理がなされる。この処理では、撮像された撮像画像から発光塗料５１の位置を利用して、上記基準位置に対する車両外コイル２３の位置ずれ量Δｘ，Δｙが測定される。ここで、カメラ４２は、車両側コイル３３と一体的に配置されているため、撮像画像における車両側コイル３３の中心位置は、上記基準位置として常に同じ位置となる。このため、この常に同じ位置となる基準位置と、撮像された発光塗料５１から求められる車両外コイル２３の中心位置との位置ずれ量を、Δｘ，Δｙとして測定することができる。なお、上記位置ずれ量測定処理を実行する制御部４１は、特許請求の範囲に記載の「位置ずれ量測定手段」の一例に相当し得る。

次に、ステップＳ３０３に示す傾き測定処理がなされる。この処理では、各超音波センサ４５ａ〜４５ｄからの距離信号に基づいて、車両外コイル２３と車両側コイル３３との相対的な傾きΔｚが測定される。なお、超音波センサは、４つ設けられることに限らず、傾きΔｚを測定可能な個数設ければよい。また、各超音波センサ（４５ａ〜４５ｄ）は、特許請求の範囲に記載の「距離測定手段」の一例に相当し、上記傾き測定処理を実行する制御部４１は、特許請求の範囲に記載の「傾き測定手段」の一例に相当し得る。

上述のように、位置ずれ量をΔｘ，Δｙおよび傾きΔｚが算出されると、ステップＳ３０５に示す判定処理にて、位置ずれ量Δｘ，Δｙおよび傾きΔｚの少なくともいずれか１つが電力供受停止範囲Ｓｃに含まれるか否かについて判定される。ここで、位置ずれ量Δｘ，Δｙおよび傾きΔｚの少なくともいずれか１つが電力供受停止範囲Ｓｃに含まれていると（Ｓ３０５でＹｅｓ）、両コイル３３，２３間の位置ずれ量または傾きが大きいために非接触電力授受を停止する必要があると判断されて、ステップＳ３０７に示す停止信号送信処理がなされる。この処理では、電力供受装置３２に対して、上記位置ずれ量または傾きが大きいために非接触電力授受を停止する必要がある旨の停止信号が送信される。このように送信される停止信号が電力供受装置３２の受電制御部３６により受信されると、異物検出信号を受信した場合と同様に、蓄電装置３１を利用した非接触電力授受が停止される。

なお、停止信号が送信される場合には、当該異物検出装置４０ａまたは電力供受装置３２により、上記位置ずれ量または傾きが大きいために非接触電力授受を停止する旨を利用者に対して報知してもよい。これにより、利用者に対して、両コイル３３，２３間の位置ずれ量または傾きが小さくなるように、車両３０の移動を促すことができる。

一方、位置ずれ量Δｘ，Δｙおよび傾きΔｚのいずれも電力供受停止範囲Ｓｃに含まれないが（Ｓ３０５でＮｏ）、少なくともいずれか１つが電流制限充電範囲Ｓｂに含まれていると（Ｓ３０９でＹｅｓ）、両コイル３３，２３間の位置ずれ量または傾きが比較的大きいために充電電流を制限する必要あると判断されて、ステップＳ３１１に示す電流制限信号送信処理がなされる。この処理では、電力供受装置３２に対して、上記位置ずれ量または傾きが比較的大きいために充電電流を制限する必要がある旨の電流制限信号が送信される。このように送信される電流制限信号が電力供受装置３２の受電制御部３６により受信されると、蓄電装置３１を利用した非接触電力授受における充電電流が所定値以下に制限されて、車両外コイル２３の表面温度が一定値に維持される。

続いて、ステップＳ３１３に示す電流制限時補正処理がなされる。この処理では、充電電流が上述したように所定値以下に制限されることを前提に、基準予測温度Ｔｅ_ａ（ｔ）を充電電流の制限値に応じて補正するように、補正後予測温度Ｔｅ_ｂ（ｔ）が設定される。なお、上記電流制限時補正処理および後述する電流制限無補正処理を実行する制御部４１は、特許請求の範囲に記載の「第１補正手段」の一例に相当し得る。

そして、上記第３実施形態と同様に、ステップＳ１０３以降の処理がなされ、上述のように補正された補正後予測温度Ｔｅ_ｂ（ｔ）と測定温度Ｔ（ｔ）との差の絶対値が所定の温度差閾値δＴｔｈ未満であるかに基づいて、発熱異物を検出する処理がなされる。

また、位置ずれ量Δｘ，Δｙおよび傾きΔｚのいずれもが比較的小さく電力供受停止範囲Ｓｂに含まれない場合には（Ｓ３０９でＮｏ）、ステップＳ３１５に示す電流制限無補正処理がなされる。この処理では、充電電流が制限されていないことから、算出された位置ずれ量Δｘ，Δｙおよび傾きΔｚに応じて推定される車両外コイル２３の表面温度上昇分に応じて、例えば、図２１に例示するように、基準予測温度Ｔｅ_ａ（ｔ）に対して、予測温度が上昇するように補正後予測温度Ｔｅ_ｂ（ｔ）が補正されて設定される。なお、上述した位置ずれや傾きが生じると、非接触電力授受における電力授受効率が低下するため、充電時間が長くなり、基準予測温度Ｔｅ_ａ（ｔ）における充電完了時間ｔｅ_１が補正後予測温度Ｔｅ_ｂ（ｔ）では、充電完了時間ｔｅ_２として遅延することになる。

そして、上記第３実施形態と同様に、ステップＳ１０３以降の処理がなされ、上述のように補正された補正後予測温度Ｔｅ_ｂ（ｔ）と測定温度Ｔ（ｔ）との差の絶対値が所定の温度差閾値δＴｔｈ未満であるかに基づいて、発熱異物を検出する処理がなされる。

例えば、図２１からわかるように、上述のように位置ずれ等しているために、測定温度Ｔ（ｔ_１）が、位置ずれ等していない場合よりも高い値として測定される場合に、基準予測温度Ｔｅ_ａ（ｔ_１）と測定温度Ｔ（ｔ_１）とを比較すると、その差が温度差閾値δＴｔｈ以上となり、発熱異物を誤検出する場合がある。一方、位置ずれ等に応じて補正された補正後予測温度Ｔｅ_ｂ（ｔ_１）と測定温度Ｔ（ｔ_１）とを比較すると、その差が小さくなることから温度差閾値δＴｔｈ未満となるため、発熱異物の誤検出が抑制される。

以上説明したように、本実施形態に係る異物検出装置４０では、カメラ４２により撮像される撮像画像に基づいて、車両外コイル２３が上記基準位置からずれた位置ずれ量Δｘ，Δｙが測定され、この位置ずれ量Δｘ，Δｙに基づいて、基準予測温度Ｔｅ_ａ（ｔ）が補正後予測温度Ｔｅ_ｂ（ｔ）に補正される。

これにより、車両３０の停車時に車両外コイル２３が上記基準位置からずれたために送電効率が低下して車両外コイル２３の発熱が高くなる場合でも、その位置ずれ量Δｘ，Δｙに応じて予測温度Ｔｅ（ｔ）が補正されるので、位置ずれに起因する誤検出が抑制されて、発熱異物の検出精度を向上させることができる。

さらに、車両側コイル３３と車両外コイル２３との間の距離を測定する複数の超音波センサ４５ａ〜４５ｄによりそれぞれ測定される測定距離に基づいて、車両側コイル３３に対する車両外コイル２３の傾きΔｚが、測定される。そして、上述のように測定された位置ずれ量Δｘ，Δｙおよび傾きΔｚの双方に基づいて、予測温度Ｔｅ（ｔ）が補正される。

これにより、車両３０の停車時に車両側コイル３３が車両外コイル２３に対して傾いているために送電効率が低下して車両外コイル２３の発熱が高くなる場合でも、その傾きに応じて予測温度Ｔｅ（ｔ）が補正されるので、上記傾きΔｚに起因する誤検出が抑制されて、発熱異物の検出精度を向上させることができる。

また、異物検出領域５０には、当該異物検出領域５０に対する車両外コイルの相対位置を求めるための位置情報表示部として、車両外コイル２３を投影した異物検出領域５０の投影部分に、発光性の発光塗料５１が塗布されているため、異物検出領域５０とともに撮像された発光塗料５１を用いることで、異物検出領域５０と車両外コイル２３との相対位置が明確になる。このため、上記位置ずれ量測定処理により測定される位置ずれ量Δｘ，Δｙの測定精度が向上するので、予測温度Ｔｅ（ｔ）の補正精度、すなわち、発熱異物の検出精度をさらに向上させることができる。

特に、異物検出領域５０には、上記位置情報表示部として発光塗料５１が塗布されるため、夜間等比較的暗い周囲環境であっても、異物検出領域５０と車両外コイル２３との相対位置が明確になる。これにより、上記位置ずれ量Δｘ，Δｙの測定精度が向上し、発熱異物の検出精度をさらに向上させることができる。

図２２は、第５実施形態の変形例における要部を示す説明図であり、図２２（Ａ）は異物検出領域５０を車両側コイル３３側から見た状態を示し、図２２（Ｂ）は異物検出領域５０を路面に沿う方向から見た状態を示す。
図２２（Ａ）に示すように、第５実施形態の第１変形例として、異物検出領域５０には、車両外コイル２３との相対位置を求めるための位置情報表示部として、当該異物検出領域５０に対する車両外コイル２３の相対位置に関する情報を光学的に読み取り可能な情報コード５２を、表示してもよい。ここで、情報コード５２としては、バーコードのような一次元コードやＱＲコード（登録商標）のような二次元コード等が想定される。

これにより、カメラ４２による撮像時に、この撮像画像に含まれる情報コード５２を光学的に読み取るだけで、異物検出領域５０と車両外コイル２３との相対位置が明確になる。これにより、上記位置ずれ量Δｘ，Δｙの測定精度が向上し、発熱異物の検出精度をさらに向上させることができる。

また、図２２（Ａ），（Ｂ）に示すように、第５実施形態の第２変形例として、異物検出領域５０には、車両外コイル２３との相対位置を求めるための位置情報表示部として、異物検出領域５０に対して車両外コイル２３を投影した領域が周囲の領域に対して凸状に突出する環状表示部５３が形成されてもよい。

このようにしても、カメラ４２による撮像画像から異物検出領域５０と車両外コイル２３との相対位置が明確になるので、上記位置ずれ量Δｘ，Δｙの測定精度が向上し、発熱異物の検出精度をさらに向上させることができる。なお、環状表示部５３は、車両外コイル２３を投影した領域が周囲の領域に対して凹状に形成される環状表示部により構成されてもよい。

なお、上記第５実施形態における位置ずれ量Δｘ，Δｙ等に応じて予測温度Ｔｅ（ｔ）を補正する特徴的構成は、第６，第７実施形態を除く他の実施形態に適用されてもよい。

［第６実施形態］
次に、本発明の第６実施形態に係る異物検出装置および非接触電力授受システムについて図２３を参照して説明する。図２３は、第６実施形態における基準予測温度Ｔｅ_ａ（ｔ）と、補正後予測温度Ｔｅ_ｂ（ｔ）との関係を示す説明図である。
本第６実施形態に係る異物検出装置４０は、発熱異物の検出精度を向上させるため、外気温度に応じて予測温度Ｔｅ（ｔ）を補正する点が、上記第３実施形態に係る異物検出装置と異なる。したがって、第３実施形態の異物検出装置と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。

夏場などのように外気温度が高くなる環境では、異物検出領域５０の温度も外気温度に応じて比較的高くなり、冬場などのように外気温度が低くなる環境では、異物検出領域５０の温度も外気温度に応じて比較的低くなる。このように外気温度に応じて変化する異物検出領域５０の測定温度Ｔ（ｔ）と、所定の温度を前提に設定される予測温度Ｔｅ（ｔ）とを比較するとき、外気温度が比較的高いと発熱異物を誤検出する場合や、逆に外気温度が比較的低いと発熱異物の検出が遅延する場合がある。

そこで、本実施形態における異物検出処理では、温度センサ４３等を用いて外気温度を測定し、この測定された外気温度に応じて予測温度Ｔｅ（ｔ）を補正する。具体的には、外気温度が高い場合には、図２３に例示するように、基準予測温度Ｔｅ_ａ（ｔ）を高くなるように補正して、補正後予測温度Ｔｅ_ｂ（ｔ）を設定する。これにより、外気温度が高くなる環境であっても、発熱異物の誤検出が抑制される。なお、外気温度に応じて予測温度Ｔｅ（ｔ）を補正する処理を実行する制御部４１は、特許請求の範囲に記載の「第２補正手段」の一例に相当し得る。

さらに、非接触電力授受中に外気温度が大きく変化する場合には、この変化に応じて補正後予測温度Ｔｅ_ｂ（ｔ）をさらに変更することができる。例えば、非接触電力授受中に外気温度が低く変化する場合には、図２３に例示するように、外気温度の変化に応じて補正後予測温度Ｔｅ_ｂ（ｔ）を、補正後予測温度Ｔｅ_ｂ’（ｔ）として、さらに変更する。これにより、外気温度が低く変化する場合であっても、発熱異物の検出の遅延を抑制することができる。

このように、外気温度に応じて予測温度Ｔｅ（ｔ）を補正することで、外気温度の変化に起因する発熱異物の誤検出や発熱異物の検出の遅延を抑制することができる。
なお、外気温度は、温度センサ４３により測定されることに限らず、他の温度センサを流用して測定されてもよい。また、温度センサ４３および他の温度センサは、特許請求の範囲に記載の「外気温度測定手段」の一例に相当し得る。

なお、上記第６実施形態における外気温度に応じて予測温度Ｔｅ（ｔ）を補正する特徴的構成は、第５，第７実施形態を除く他の実施形態に適用されてもよい。

［第７実施形態］
次に、本発明の第７実施形態に係る異物検出装置および非接触電力授受システムについて図２４を参照して説明する。図２４は、第７実施形態における基準予測温度Ｔｅ_ａ（ｔ）と、補正後予測温度Ｔｅ_ｂ（ｔ）との関係を示す説明図である。
本第７実施形態に係る異物検出装置４０は、発熱異物の検出精度を向上させるため、非接触電力授受時の電力授受量に応じて予測温度Ｔｅ（ｔ）を補正する点が、上記第３実施形態に係る異物検出装置と異なる。したがって、第３実施形態の異物検出装置と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。

非接触電力授受時の電力授受量が大きい場合には、充電電流が比較的高くなるので、車両外コイル２３の発熱量が大きくなるために、異物検出領域５０の温度も比較的高くなる。一方、非接触電力授受時の電力授受量が小さい場合には、充電電流が比較的低くなるので、車両外コイル２３の発熱量が小さくなるために、異物検出領域５０の温度も比較的低くなる。このように非接触電力授受時の電力授受量に応じて変化する異物検出領域５０の温度と、所定の電力授受量を前提に設定される予測温度とを比較するとき、上記電力授受量が比較的大きいと発熱異物を誤検出する場合や、逆に上記電力授受量が比較的小さいと発熱異物の検出が遅延する場合がある。

そこで、本実施形態では、監視ユニット３１ｂにて検出される非接触電力授受時の電力授受量と、基準となる通常の電力授受量（以下、基準電力授受量という）との比較結果に応じて予測温度Ｔｅ（ｔ）を補正する。具体的には、例えば、上述のように検出される電力授受量が基準電力授受量に対して比較的大きくなる場合には、図２４に例示するように、基準電力授受量での基準予測温度Ｔｅ_ａ（ｔ）を高くなるように補正して、補正後予測温度Ｔｅ_ｂ（ｔ）を設定する。なお、この場合には、充電時間が短くなるため、補正後予測温度Ｔｅ_ｂ（ｔ）の充電完了時間ｔｅ_２が基準予測温度Ｔｅ_ａ（ｔ）の充電完了時間ｔｅ_１よりも早くなる。

また、検出される電力授受量が基準電力授受量に対して比較的小さくなる場合には、基準予測温度Ｔｅ_ａ（ｔ）を低くなるように補正して、補正後予測温度Ｔｅ_ｂ（ｔ）を設定する。なお、この場合には、充電時間が長くなるため、補正後予測温度Ｔｅ_ｂ（ｔ）の充電完了時間ｔｅ_２が基準予測温度Ｔｅ_ａ（ｔ）の充電完了時間ｔｅ_１よりも遅くなる。

このように、電力授受量に応じて予測温度Ｔｅ（ｔ）を補正することで、電力授受量の変化に起因する発熱異物の誤検出や発熱異物の検出の遅延を抑制することができる。なお、電力授受量に応じて予測温度Ｔｅ（ｔ）を補正する処理を実行する制御部４１は、特許請求の範囲に記載の「第３補正手段」の一例に相当し得る。また、電力授受量は、監視ユニット３１ｂにより測定されることに限らず、他の電力授受量を測定可能なセンサを流用して測定されてもよい。

なお、上記第７実施形態における電力授受量に応じて予測温度Ｔｅ（ｔ）を補正する特徴的構成は、第５，第６実施形態を除く他の実施形態に適用されてもよい。

［第８実施形態］
次に、本発明の第８実施形態に係る異物検出装置および非接触電力授受システムについて図２５を参照して説明する。図２５は、第８実施形態における異物検出処理の流れを示すフローチャートである。
本第８実施形態に係る異物検出装置４０は、発熱異物の誤検出を抑制するため、異物検出処理を図３に示すフローチャートに代えて図２５に示すフローチャートに基づいて実施する点が、上記第１実施形態に係る異物検出装置と異なる。したがって、第１実施形態の異物検出装置と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。

本実施形態に係る異物検出装置４０により実施される異物検出処理では、発熱異物の誤検出を抑制するため、異物検出領域５０の測定温度Ｔ（ｔ）に応じて発熱異物が有ると判定されると、再び異物検出領域５０を撮像した異物撮像画像に基づいて、異物の有無が判定される。

具体的には、図２５のフローチャートに示す異物検出処理のように、測定温度Ｔ（ｔ）が温度閾値Ｔｔｈ以上になると、ステップＳ１０７にてＮｏと判定されて、再びステップＳ１０１からの処理がなされる。この場合、異物検出領域５０内に発熱異物が実際に有る場合には、ステップＳ１０１に示す撮像処理にて撮像された異物撮像画像に発熱異物が含まれるために、ステップＳ１０３に示す判定処理にてＹｅｓと判定されて、ステップＳ１１３に示す異物検出信号送信処理がなされて、異物検出信号が送信される。

一方、発熱異物と異なる影響で異物検出領域５０の温度が上昇していることから、測定温度Ｔ（ｔ）が温度閾値Ｔｔｈ以上になると（Ｓ１０７でＮｏ）、撮像された異物撮像画像に発熱異物が含まれないために（Ｓ１０３でＮｏ）、異物検出信号が送信されることなく、ステップＳ１０５以降の処理が再びなされる。

ここで、上述した発熱異物と異なる影響としては、例えば、小動物やタバコの吸殻が異物検出領域５０内にある場合の影響が想定される。なお、ステップＳ１０７でＮｏと判定された後にステップＳ１０３に示す判定処理を実施する制御部４１は、特許請求の範囲に記載の「第３判定手段」の一例に相当し得る。なお、当該第３判定手段として、ステップＳ１０７でＮｏと判定された後に、カメラ４２と異なる撮像手段、例えば、非接触電力授受装置２０に設けられるカメラ等にて撮像された異物検出領域５０の撮像画像に基づいて、異物が撮像されているか否かを判定してもよい。

このように、測定温度Ｔ（ｔ）に応じて異物が有ると判定されると、カメラ４２により異物検出領域５０が異物検出画像として撮像され、この異物検出画像に基づいて異物検出領域５０内での異物の有無が判定される。これにより、異物検出領域５０の温度が上昇することでこの異物検出領域５０内に発熱異物の存在が推定される状態で、当該異物検出領域５０を撮像した異物検出画像に基づいて異物の有無が判定されるので、発熱異物の誤検出を確実に抑制することができる。

なお、測定温度Ｔ（ｔ）が温度閾値Ｔｔｈ以上であり（Ｓ１０７でＮｏ）、異物検出画像に発熱異物が含まれない（Ｓ１０３でＮｏ）との判定が所定時間継続する場合には、異物検出信号またはそれに準じる信号を、電力供受装置３２の受電制御部３６等に対して送信してもよい。

なお、上記第８実施形態における、測定温度を用いて異物が有りと判定されると異物検出画像に基づいて異物の有無を判定する特徴的構成は、他の実施形態に適用されてもよい。

［第９実施形態］
次に、本発明の第９実施形態に係る異物検出装置および非接触電力授受システムについて図２６を参照して説明する。図２６は、第９実施形態における異物検出処理の流れを示すフローチャートである。
本第９実施形態に係る異物検出装置４０は、異物の検出確率を向上させるため、異物検出処理を図３に示すフローチャートに代えて図２６に示すフローチャートに基づいて実施する点が、上記第１実施形態に係る異物検出装置と異なる。したがって、第１実施形態の異物検出装置と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。

本実施形態に係る異物検出装置４０により実施される異物検出処理では、異物の検出確率を向上させるため、異物検出領域５０がカメラ４２により所定の時間（以下、間欠時間という）が経過するごとに間欠画像として撮像され、この間欠画像に基づいて異物検出領域５０内での異物の有無が判定される。

具体的には、図２６のフローチャートに示す異物検出処理のように、撮像画像に異物が撮像されていないと判定されると（Ｓ１０３でＮｏ）、ステップＳ４０１に示す計時処理がなされ、カメラ４２により異物検出領域５０が撮像されてからの経過時間の計時が開始される。続いて、ステップＳ４０３に示す判定処理にて、上述のように計時される経過時間が間欠時間を経過したか否かについて判定され、経過時間が間欠時間を経過していなければ（Ｓ４０３でＮｏ）、ステップＳ１０５以降の処理がなされ、測定温度Ｔ（ｔ）と温度閾値Ｔｔｈとを比較することで発熱異物を検出する処理が繰り返される。

そして、測定温度Ｔ（ｔ）が温度閾値Ｔｔｈ未満である状態が継続し、経過時間が間欠時間を経過すると（Ｓ４０３でＹｅｓ）、ステップＳ１０１に示す撮像処理により撮像された異物検出領域５０の撮像画像に基づいて、異物の有無が判定される。そして、撮像画像に異物が撮像されていないと判定されると（Ｓ１０３でＮｏ）、上記ステップＳ４０１以降の処理がなされ、クリアされた経過時間の計時が再び開始される。なお、ステップＳ４０３に示す判定処理を実施する制御部４１は、特許請求の範囲に記載の「第４判定手段」の一例に相当し得る。

このように、間欠画像に基づいて異物検出領域５０内での異物の有無の判定が間欠的に実施されるため、異物検出領域５０内の異物が、測定温度Ｔ（ｔ）に応じて検出されるだけでなく、カメラ４２により撮像された間欠画像に応じて検出されるので、異物の検出確率を向上させることができる。

なお、上記第９実施形態における間欠画像に基づいて異物の有無を判定する特徴的構成は、他の実施形態に適用されてもよい。

［第１０実施形態］
次に、本発明の第１０実施形態に係る異物検出装置および非接触電力授受システムについて図２７を参照して説明する。図２７は、第１０実施形態における異物検出装置４０の要部を示す説明図である。
本第１０実施形態に係る異物検出装置４０は、周囲が暗くなる場合でも異物検出領域５０を撮像できるように、光源装置４２ａを新たに採用する点が、上記第１実施形態に係る異物検出装置と異なる。

図２７に示すように、本実施形態に係る異物検出装置４０では、異物検出領域５０に対して照明光を照射可能な照明手段として光源装置４２ａがカメラ４２に対して設けられている。これにより、夜間中での電力授受等、異物検出領域５０が暗くなる場合であっても、光源装置４２ａからの照明光を利用してカメラ４２により異物検出領域５０を撮影することができる。

なお、上記第１０実施形態における光源装置４２ａを含めた特徴的構成は、他の実施形態に適用されてもよい。

なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、以下のように具体化してもよい。
（１）上述した異物検出装置４０，４０ａは、検出した異物を圧縮空気等を用いて吹き飛ばす送風手段を備えるように構成されてもよい。具体的には、以下のように構成することができる。
車両に搭載された蓄電装置を充放電する際に利用される車両側コイルと該コイルへ非接触電力授受を行う車両外コイルとの間に介在する異物を検出する異物検出装置であって、
前記車両外コイルの上方の異物検出領域を撮像する撮像手段と、
前記撮像手段により撮像された撮像画像に基づいて前記異物検出領域内での異物の有無を判定する第１判定手段と、
前記異物検出領域の温度を測定する温度測定手段と、
前記温度測定手段により測定された測定温度に基づいて前記異物検出領域内での異物の有無を判定する第２判定手段と、
前記異物検出領域内に送風する送風手段と、を備え、
前記第１判定手段および前記第２判定手段の少なくともいずれか一方で異物が有ると判定されると、前記送風手段により前記異物検出領域内に送風することを特徴とする異物検出装置。

これにより、異物検出領域の撮像画像または測定温度に応じて異物が検出されると、送風手段が作動して異物検出領域内の異物が吹き飛ばされるので、異物検出領域内の異物のために非接触電力授受が停止されることをなくすことができる。

（２）電力供受装置３２は、蓄電装置３１の２次電池ユニット３１ａから車両側コイル３３等を介して外部装置等に電力を授受することができる。この場合、異物検出装置４０は、車両側コイル３３に対向して位置するコイルの上方にて当該コイルを保護する保護領域（異物検出領域）内の異物を検出することができる。

（３）車両外コイル２３は、駐停車した車両３０の車両側コイル３３に対向するように、路面上に配置されてもよいし、路面に少なくとも一部が埋設されてもよい。

（４）非接触電力授受装置２０は、所定の駐車スペースに設置されることに限らず、車両３０が駐停車する可能性がある場所に設置されてもよい。

１０，１０ａ…非接触電力授受システム
２０…非接触電力授受装置 ２１…電源
２２…電力供受装置（制御手段）
２３，２３ａ〜２３ｇ…車両外コイル
３０…車両 ３１…蓄電装置 ３２…電力供受装置
３３，３３ａ〜３３ｃ…車両側コイル
４０，４０ａ…異物検出装置
４１…制御部（第１〜第４判定手段，位置ずれ量測定手段，傾き測定手段，第１〜第３補正手段）
４２…カメラ（撮像手段）
４３，４４…温度センサ（温度測定手段，外気温度測定手段）
４５ａ〜４５ｄ…超音波センサ（距離測定手段）
５０…異物検出領域
５１…発光塗料 ５２…情報コード ５３…環状表示部

Claims (23)

1. 車両に搭載された蓄電装置を充放電する際に利用される車両側コイルと該コイルへ非接触電力授受を行う車両外コイルとの間に介在する異物を検出する異物検出装置であって、
   前記車両外コイルの上方の異物検出領域を撮像する撮像手段と、
   前記撮像手段により撮像された撮像画像に基づいて前記異物検出領域内での異物の有無を判定する第１判定手段と、
   前記異物検出領域の温度を測定する温度測定手段と、
   前記温度測定手段により測定された測定温度に基づいて前記異物検出領域内での異物の有無を判定する第２判定手段と、を備え、
   前記非接触電力授受の開始要求に応じて前記撮像手段により前記異物検出領域を撮像して前記第１判定手段により異物が無いと判定されると、当該非接触電力授受の間、前記第２判定手段による異物有無判定を実施することを特徴とする異物検出装置。
2. 前記温度測定手段は、前記異物検出領域を複数の領域に分割した検出領域のうち少なくとも２以上の検出領域でそれぞれ温度を測定し、
   前記第２判定手段は、前記２以上の検出領域ごとの測定温度に基づいて異物の有無を判定することを特徴とする請求項１に記載の異物検出装置。
3. 前記異物検出領域は、前記車両側コイルを路面に投影した範囲よりも広い範囲に設定されることを特徴とする請求項１または２に記載の異物検出装置。
4. 前記車両側コイルおよび前記車両外コイルは、それぞれ路面に沿う方向に２以上設けられ、
   前記異物検出領域は、前記各車両側コイルと非接触電力授受する前記車両外コイルを全て含むように設定されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の異物検出装置。
5. 前記第２判定手段は、前記測定温度の温度変化量が異物の発熱が想定される変化量閾値以上になると、異物が有ると判定することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の異物検出装置。
6. 前記第２判定手段は、前記測定温度と、非接触電力授受中に想定される前記異物検出領域の予測温度とを比較することで、前記異物検出領域内での異物の有無を判定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の異物検出装置。
7. 前記車両側コイルに対して非接触電力授受時の送電効率が最大となる前記車両外コイルの相対位置を基準位置とするとき、
   前記撮像手段により撮像される前記撮像画像に基づいて、前記車両外コイルが前記基準位置からずれた位置ずれ量を測定する位置ずれ量測定手段と、
   前記位置ずれ量測定手段により測定された前記位置ずれ量に基づいて前記予測温度を補正する第１補正手段と、
   を備えることを特徴とする請求項６に記載の異物検出装置。
8. 前記車両側コイルと前記車両外コイルとの間の距離を測定する２以上の距離測定手段と、
   前記各距離測定手段によりそれぞれ測定される測定距離に基づいて前記車両側コイルに対する前記車両外コイルの傾きを測定する傾き測定手段と、を備え、
   前記第１補正手段は、前記位置ずれ量測定手段により測定された前記位置ずれ量と、前記傾き測定手段により測定された前記傾きとに基づいて、前記予測温度を補正することを特徴とする請求項７に記載の異物検出装置。
9. 前記異物検出領域には、当該異物検出領域に対する前記車両外コイルの相対位置を求めるための位置情報表示部が表示されることを特徴とする請求項７または８に記載の異物検出装置。
10. 前記位置情報表示部は、前記異物検出領域に対して前記車両外コイルを投影した領域に発光塗料が塗布されることで構成されることを特徴とする請求項９に記載の異物検出装置。
11. 前記位置情報表示部は、前記異物検出領域に対する前記車両外コイルの相対位置に関する情報を光学的に読み取り可能な情報コードにより構成されることを特徴とする請求項９に記載の異物検出装置。
12. 前記位置情報表示部は、前記異物検出領域に対して前記車両外コイルを投影した領域が周囲の領域に対して凸状または凹状に形成されることで構成されることを特徴とする請求項９に記載の異物検出装置。
13. 外気温度を測定する外気温度測定手段と、
    前記外気温度測定手段により測定された前記外気温度に基づいて前記予測温度を補正する第２補正手段と、
    を備えることを特徴とする請求項６に記載の異物検出装置。
14. 非接触電力授受時の電力授受量に応じて前記予測温度を補正する第３補正手段を備えることを特徴とする請求項６に記載の異物検出装置。
15. 前記第１判定手段または前記第２判定手段により異物が有ると判定されると、その旨を報知情報として報知する報知手段を備えることを特徴とする請求項１〜１４のいずれか一項に記載の異物検出装置。
16. 前記撮像手段は、前記異物が有ると判定されると、前記異物検出領域を異物検出画像として撮像し、
    前記報知情報には、前記異物検出画像が含まれることを特徴とする請求項１５に記載の異物検出装置。
17. 前記撮像手段は、前記異物が有ると判定されると、前記異物検出領域を異物検出画像として撮像し、
    前記撮像手段により撮像された前記異物検出画像に基づいて前記異物検出領域内での異物の有無を判定する第３判定手段を備えることを特徴とする請求項１〜１６のいずれか一項に記載の異物検出装置。
18. 前記撮像手段は、前記異物検出領域を間欠的に間欠画像として撮像し、
    前記撮像手段により前記間欠画像が撮像されるとこの間欠画像に基づいて前記異物検出領域内での異物の有無を判定する第４判定手段を備えることを特徴とする請求項１〜１７のいずれか一項に記載の異物検出装置。
19. 前記異物検出領域に対して照明光を照射可能な照明手段を備えることを特徴とする請求項１〜１８のいずれか一項に記載の異物検出装置。
20. 前記温度測定手段は、前記異物検出領域からの赤外線を検出して当該異物検出領域の温度を測定する赤外線センサであることを特徴とする請求項１〜１９のいずれか一項に記載の異物検出装置。
21. 前記温度測定手段は、複数の前記赤外線センサから構成されることを特徴とする請求項１〜２０のいずれか一項に記載の異物検出装置。
22. 請求項１〜２１のいずれか一項に記載の異物検出装置と、
    前記車両外コイルと、
    この車両外コイルおよび前記車両側コイルを介した前記蓄電装置を利用した非接触電力授受を制御する制御手段と、
    を備えることを特徴とする非接触電力授受システム。
23. 前記制御手段は、前記異物検出装置により異物が検出されると、前記非接触電力授受を停止することを特徴とする請求項２２に記載の非接触電力授受システム。

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