JP2014233148A - 非接触充電システム - Google Patents
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Abstract
【課題】簡単な方法で給電コイルと受電コイルとの相対位置を検出する非接触充電システムを提供することを目的とする。
【解決手段】非接触充電システム1は、充電スポット2と車両3とから構成されている。充電スポット2には、車両3に対し電力を供給するための給電装置4が設けられている。車両3には、給電装置4から供給された電力を充電するための充電装置5が設けられている。給電装置4には給電コイル6と送受信用ソナー7と複数の受信用ソナー8が設けられている。充電装置5には受電コイル9が設けられている。給電コイル6と送受信用ソナー7と受信用ソナー8とは充電スポット2の床面部10に設けられ、受電コイル9は車両3の底面部11に設けられている。略半球状の窪み12が車両3の底面部11に対して窪んだ状態に設けられている。
【選択図】図1
【解決手段】非接触充電システム1は、充電スポット2と車両3とから構成されている。充電スポット2には、車両3に対し電力を供給するための給電装置4が設けられている。車両3には、給電装置4から供給された電力を充電するための充電装置5が設けられている。給電装置4には給電コイル6と送受信用ソナー7と複数の受信用ソナー8が設けられている。充電装置5には受電コイル9が設けられている。給電コイル6と送受信用ソナー7と受信用ソナー8とは充電スポット2の床面部10に設けられ、受電コイル9は車両3の底面部11に設けられている。略半球状の窪み12が車両3の底面部11に対して窪んだ状態に設けられている。
【選択図】図1
Description
この発明は、非接触充電システムに係り、特に、給電コイルと、受電コイルとが設けられ、給電コイルと受電コイルとの間で電力を送受する非接触充電システムに関する。
従来の非接触充電システムが、特許文献1に記載されている。この非接触充電システムでは、充電スポットに、給電コイルと複数の光学式又は超音波式の測距部とを有する一次側装置が設けられている。車両に、受電コイルと下向きの姿勢で設けられた凹面状の被測距面とを有する二次側装置が設けられている。各測距部から発信された光又は超音波を、被測距面で反射して各測距部のセンサ部に受信されるまでの時間で各測距部から被測距面までの距離を測定し、各測距部から被測距面までの距離の測定結果から給電コイルと受電コイルとの相対位置を算出している。
しかしながら、特許文献1に記載された非接触充電システムでは、信号の発信及び受信ができる測距部が3個以上必要であり、その分コストがかかり、また各測距部から被測距面までの距離をそれぞれ測定して相対位置を検出するために、検出方法の手順が多くなるという問題点があった。
この発明はこのような問題点を解決するためになされたもので、簡単なシステムで受電コイルと給電コイルとが所定のエアギャップを有しつつ対向する位置関係となるように車両を駐車することができる非接触充電システムを提供することを目的とする。
この発明に係る非接触充電システムは、車両に搭載された充電装置と、充電スポットに設けられた給電装置とから構成される非接触充電システムであって、充電装置は、受電コイルを備え、給電装置は、給電コイルと、1つの送信用ソナーと、送信用ソナーからの距離が等距離である少なくとも2つ以上の受信用ソナーとを備え、車両は、その底面部に対して陥入した略半球状の窪み又は底面部に対して突出した略半球状の突起である段差を備え、車両が充電スポットに進入する際に、送信用ソナーから音波を発信し、音波が段差によって反射された反射波を、各受信用ソナーで受信して測定し、反射波の各受信用ソナーにおいて測定された強度を比較することにより、給電コイルと受電コイルとの相対位置を検出する。
この発明に係る非接触充電システムは、車両に搭載された充電装置と、充電スポットに設けられた給電装置とから構成される非接触充電システムであって、充電装置は、受電コイルと、1つの送信用ソナーと、送信用ソナーからの距離が等距離である少なくとも2つ以上の受信用ソナーとを備え、給電装置は、給電コイルを備え、充電スポットは、その床面部に対して陥入した略半球状の窪み又は底面部に対して突出した略半球状の突起である段差を備え、車両が充電スポットに進入する際に、送信用ソナーから音波を発信し、音波が段差によって反射された反射波を、各受信用ソナーで受信して測定し、反射波の各受信用ソナーにおいて測定された強度を比較することにより、給電コイルと受電コイルとの相対位置を検出する。
受信用ソナーのうち送信用ソナーからの距離が等距離である少なくとも2つ以上の受信用ソナーにおいて、測定された反射波の強度が等しくなる場合に、送信用ソナー中心の真上に段差の中心が位置し、受電コイルと給電コイルとが所定のエアギャップを有しつつ対向してもよい。
送信用ソナーは、音波を受信することが可能であり、反射波を送信用ソナーで受信して測定し、反射波の送信用ソナー及び受信用ソナーで測定された反射波の強度のうち送信用ソナーで測定された反射波の強度が最も強い場合に、送信用ソナー中心の真上に段差の中心が位置し、受電コイルと給電コイルとが所定のエアギャップを有しつつ対向してもよい。
受信用ソナーが、送信用ソナーの周囲に、行列状に配置されていてもよい。
受信用ソナーが、送信用ソナーの周囲に、円周状に配置されていてもよい。
この発明に係る非接触充電システムは、車両に搭載された充電装置と、充電スポットに設けられた給電装置とから構成される非接触充電システムであって、充電装置は、受電コイルと、1つの送信用ソナーと、送信用ソナーからの距離が等距離である少なくとも2つ以上の受信用ソナーとを備え、給電装置は、給電コイルを備え、充電スポットは、その床面部に対して陥入した略半球状の窪み又は底面部に対して突出した略半球状の突起である段差を備え、車両が充電スポットに進入する際に、送信用ソナーから音波を発信し、音波が段差によって反射された反射波を、各受信用ソナーで受信して測定し、反射波の各受信用ソナーにおいて測定された強度を比較することにより、給電コイルと受電コイルとの相対位置を検出する。
受信用ソナーのうち送信用ソナーからの距離が等距離である少なくとも2つ以上の受信用ソナーにおいて、測定された反射波の強度が等しくなる場合に、送信用ソナー中心の真上に段差の中心が位置し、受電コイルと給電コイルとが所定のエアギャップを有しつつ対向してもよい。
送信用ソナーは、音波を受信することが可能であり、反射波を送信用ソナーで受信して測定し、反射波の送信用ソナー及び受信用ソナーで測定された反射波の強度のうち送信用ソナーで測定された反射波の強度が最も強い場合に、送信用ソナー中心の真上に段差の中心が位置し、受電コイルと給電コイルとが所定のエアギャップを有しつつ対向してもよい。
受信用ソナーが、送信用ソナーの周囲に、行列状に配置されていてもよい。
受信用ソナーが、送信用ソナーの周囲に、円周状に配置されていてもよい。
この発明によれば、車両は、その底面部に対して陥入した略半球状の窪み又はその底面部に対して突出した略半球状の突起である段差を備え、車両が充電スポットに進入する際に、送受信用ソナーから音波を発信し、音波が段差によって反射された反射波を、受信用ソナーで検出し、受信用ソナーで検出された反射波を各受信用ソナーで受信して測定し、反射波の各受信用ソナーにおいて測定された強度を比較することにより、給電コイルと受電コイルとの相対位置を検出するので、簡単なシステムで受電コイルと給電コイルとが所定のエアギャップを有しつつ対向する位置関係となるように車両を駐車することができる。
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
この発明の実施の形態に係る非接触充電システムの概略図を図1に示す。
非接触充電システム1は、充電スポット2と車両3とから構成されている。充電スポット2には、車両3に対し電力を供給するための給電装置4が設けられている。車両3には、給電装置4から供給された電力を充電するための充電装置5が設けられている。給電装置4には給電コイル6と、音波を発信及び受信する送受信用ソナー7と、音波を受信する複数の受信用ソナー8が設けられている。充電装置5には受電コイル9が設けられている。給電コイル6と送受信用ソナー7と受信用ソナー8とは充電スポット2の床面部10に設けられ、受電コイル9は車両3の底面部11に設けられている。送受信用ソナー7及び受信用ソナー8は、充電スポット2に車両3が進入するときの、車両3の進行方向(図6の矢印G)に対して給電コイル6よりも手前側の位置(図6参照)に設けられている。略半球状の段差である窪み12が車両3の底面部11に設けられている。窪み12は、受電コイル9に対して車両3の後方に設けられている。給電コイル6と受電コイル9は、車両3の窪み12の中心であり底面部11に対して窪み12の最も窪んだ点である窪み中心12aが、充電スポット2の送受信用ソナー7の中心である送受信用ソナー中心7aの真上に位置する駐車位置に車両3を駐車した時に、所定のエアギャップを有しつつ対向するように設けられている。
この発明の実施の形態に係る非接触充電システムの概略図を図1に示す。
非接触充電システム1は、充電スポット2と車両3とから構成されている。充電スポット2には、車両3に対し電力を供給するための給電装置4が設けられている。車両3には、給電装置4から供給された電力を充電するための充電装置5が設けられている。給電装置4には給電コイル6と、音波を発信及び受信する送受信用ソナー7と、音波を受信する複数の受信用ソナー8が設けられている。充電装置5には受電コイル9が設けられている。給電コイル6と送受信用ソナー7と受信用ソナー8とは充電スポット2の床面部10に設けられ、受電コイル9は車両3の底面部11に設けられている。送受信用ソナー7及び受信用ソナー8は、充電スポット2に車両3が進入するときの、車両3の進行方向(図6の矢印G)に対して給電コイル6よりも手前側の位置(図6参照)に設けられている。略半球状の段差である窪み12が車両3の底面部11に設けられている。窪み12は、受電コイル9に対して車両3の後方に設けられている。給電コイル6と受電コイル9は、車両3の窪み12の中心であり底面部11に対して窪み12の最も窪んだ点である窪み中心12aが、充電スポット2の送受信用ソナー7の中心である送受信用ソナー中心7aの真上に位置する駐車位置に車両3を駐車した時に、所定のエアギャップを有しつつ対向するように設けられている。
給電装置4の構成を図2に示す。給電コイル6は給電装置整合部13に電気的に接続されている。給電装置整合部13は電源変換部14に電気的に接続されている。電源変換部14は交流電源15に電気的に接続されている。給電装置無線通信装置16は給電装置アンテナ17に電気的に接続されている。給電装置制御装置18は送受信用ソナー7と、受信用ソナー8と、給電装置整合部13と、電源変換部14と、給電装置無線通信装置16とに電気的に接続されている。
充電装置5の構成を図3に示す。受電コイル9は充電装置整合部19に電気的に接続されている。充電装置整合部19は整流部20に電気的に接続されている。整流部20は充電装置5の外部にある検出部21に電気的に接続されている。検出部21は充電装置5の外部にあるバッテリ部22に電気的に接続されている。充電装置無線通信装置23は充電装置アンテナ24に電気的に接続されている。充電装置制御装置25は充電装置整合部19と、整流部20と、検出部21と、バッテリ部22と、充電装置無線通信装置23に電気的に接続されている。
図4に示すように、床面部10を上から見た場合、送受信用ソナー7の周囲に8個の受信用ソナー8が位置している。送受信用ソナー7は、その中心である送受信用ソナー中心7aが、給電コイル6の中心である給電コイル中心6aを通り、充電スポット2(図1参照)における車両3の進入方向(図6の矢印G参照)に平行な直線A上に位置するように設けられる。受信用ソナー8のうち2個は、送受信用ソナー7を挟んで、受信用ソナー8の中心である受信用ソナー中心8aが直線A上に位置し、送受信用ソナー中心7aと受信用ソナー中心8aとの距離がそれぞれ同一の距離Bとなるように配置されている。受信用ソナー8のうち別の2個は、送受信用ソナー7を挟んで、受信用ソナー8の中心である受信用ソナー中心8aが、送受信用ソナー中心7a上で直線Aと垂直に交わる直線C上に位置し、かつ送受信用ソナー中心7aと受信用ソナー中心8aとの距離がそれぞれ同一の距離Bとなるように配置されている。受信用ソナー8のうち残りの4個は、直線Aに対して平行にかつ直線Aから距離Bだけ離れた直線D、D’と、直線Cに対して平行にかつ直線Cから距離Bだけ離れた直線E、E’との交点上に受信用ソナー中心8aが位置するようにそれぞれ配置されている。全体として、受信用ソナー8は行列状(マトリクス状)に配置されている。
図5に示すように、底面部11を車両3の下側から見た場合、窪み12はその中心である窪み中心12aが、受電コイル9の中心である受電コイル中心9aを通り、車両3の前後方向に平行な直線F上に位置するように設けられている。
次に、この発明の実施の形態に係る非接触充電システムの動作を説明する。
図6に示すように、非接触充電システム1において、車両3が充電のために充電スポット2の所定の駐車位置に駐車するために矢印Gの方向に前進する。送受信用ソナー7は上方に音波を発信する。図7に示すように、送受信用ソナー7は例えば100msの時間間隔毎に音波を発信する(長周期発信状態)。送受信用ソナー7及び受信用ソナー8は、音波の発信先にある物体に反射した音波の送受信用ソナー7及び受信用ソナー8への入力を電気信号に変換して給電装置制御装置18(図2参照)へ出力する。給電装置制御装置18(図2参照)は、送受信用ソナー7及び受信用ソナー8のうちのどのソナーに信号が入力されたか判定して、送受信用ソナー7及び受信用ソナー8のうちどのソナーで反射波を受信したかのチェックを行う。車両3が送受信用ソナー7の上にいないときには反射波がないため、送受信用ソナー7及び受信用ソナー8では何も受信しない。車両3がさらに前進して、車両3の最前部26が送受信用ソナー7の真上に到達すると、送受信用ソナー7は底面部11の最前部26からの反射波を受信する。また、底面部11にて反射した音波のうち散乱した、送受信用ソナー7で受信するよりも弱い音波が受信用ソナー8で受信される。送受信用ソナー7が反射波を受信すると、給電装置制御装置18は送受信用ソナー7を図8のHに示すように、5msの時間間隔毎の短い周期で送受信用ソナー7の上方に向けて音波を発信する短周期発信状態へ移行させる。
図6に示すように、非接触充電システム1において、車両3が充電のために充電スポット2の所定の駐車位置に駐車するために矢印Gの方向に前進する。送受信用ソナー7は上方に音波を発信する。図7に示すように、送受信用ソナー7は例えば100msの時間間隔毎に音波を発信する(長周期発信状態)。送受信用ソナー7及び受信用ソナー8は、音波の発信先にある物体に反射した音波の送受信用ソナー7及び受信用ソナー8への入力を電気信号に変換して給電装置制御装置18(図2参照)へ出力する。給電装置制御装置18(図2参照)は、送受信用ソナー7及び受信用ソナー8のうちのどのソナーに信号が入力されたか判定して、送受信用ソナー7及び受信用ソナー8のうちどのソナーで反射波を受信したかのチェックを行う。車両3が送受信用ソナー7の上にいないときには反射波がないため、送受信用ソナー7及び受信用ソナー8では何も受信しない。車両3がさらに前進して、車両3の最前部26が送受信用ソナー7の真上に到達すると、送受信用ソナー7は底面部11の最前部26からの反射波を受信する。また、底面部11にて反射した音波のうち散乱した、送受信用ソナー7で受信するよりも弱い音波が受信用ソナー8で受信される。送受信用ソナー7が反射波を受信すると、給電装置制御装置18は送受信用ソナー7を図8のHに示すように、5msの時間間隔毎の短い周期で送受信用ソナー7の上方に向けて音波を発信する短周期発信状態へ移行させる。
さらに車両3が前進し、送受信用ソナー7の真上に窪み12の一部が位置すると、図9に示すように、送受信用ソナー7から発信された音波が、窪み12の曲面により反射方向を変えられて、その大部分が送受信用ソナー7の周囲に設けられている受信用ソナー8のうちの少なくとも1つにて受信され、散乱した音波の一部がそれ以外の受信用ソナー8及び送受信用ソナー7で受信される。つまり、少なくとも1つの特定の受信用ソナー8の音波受信強度が、他の受信用ソナー8及び送受信用ソナー7に比べて高くなる。これにより、給電装置制御装置18は送受信用ソナー7の真上に窪み12の一部が存在することを判別できる。このとき、車両3は充電スポット2の駐車ペースの所定の駐車位置におおよそ位置しており、給電コイル6と受電コイル9との位置関係は所定のエアギャップを有しつつ対向する状態に近づいている。すなわち、給電コイル6と受電コイル9との位置関係をおおよそ合わせた状態である。給電装置制御装置18(図2参照)は、送受信用ソナー7及び受信用ソナー8で反射波を受信した時の送受信用ソナー7及び受信用ソナー8のうちどれが反射波の受信強度が高いかの情報を取得する。
給電装置制御装置18が、送受信用ソナー7及び受信用ソナー8のうちどれが反射波の受信強度が高いかの情報を取得した時、該情報は、充電スポット2と車両3との間の無線通信で伝達される。すなわち図2及び図3に示されるように、送受信用ソナー7及び受信用ソナー8で受信した反射波の受信強度の情報は、給電装置制御装置18から給電装置無線通信装置16へ出力される。給電装置無線通信装置16は、給電装置アンテナ17から情報を充電装置アンテナ24へ送信する。情報は充電装置アンテナ24を介して充電装置無線通信装置23に入力される。充電装置無線通信装置23は充電装置制御装置25に情報を送信する。
送受信用ソナー7及び受信用ソナー8の受信した反射波の強度がどのソナーにおいて高いかが分かれば、送受信用ソナー中心7aに対する窪み中心12aの相対位置がどの方向にずれているかが分かる。例えば、図9のように、反射波の強度が高く検出されるのが、充電スポット2への車両3の進入方向に対して手前側の受信用ソナー8である場合、送受信用ソナー中心7aに対して窪み中心12aが充電スポット2への車両3の進入方向に対して手前側にずれている。図1に示されるように、給電コイル6と受電コイル9は、窪み中心12aが送受信用ソナー中心7aの真上に位置する駐車位置に車両3を駐車した時に、所定のエアギャップを有しつつ対向するように設けられているため、送受信用ソナー中心7aに対して窪み中心12aの相対位置がどの方向にずれているかが分かれば、給電コイル6に対して受電コイル9の相対位置がどの方向にずれているかが分かる。したがって、充電装置制御装置25は、送受信用ソナー7及び受信用ソナー8のうちどれが反射波の受信強度が高いかの情報から、給電コイル6に対して受電コイル9の相対位置がどの方向にずれているかを判定する。
充電装置制御装置25は、給電コイル6に対して受電コイル9の相対位置がどの方向にずれているかを判定した情報に基づいて、車両3(図6参照)に設けられた図示しない通知用機器(例えば表示灯等)を動作させることで、検出した給電コイル6と受電コイル9との位置関係を車両3の運転手に通知することができる。これにより、車両3の運転手は、車両3が充電に最適な駐車位置に近づきつつあることと、車両3が充電に最適な駐車位置からどちらの方向にずれているのかを知ることができる。
車両3の運転手は通知用機器の通知内容によって、車両3の駐車位置を微調整する。図9に示すように、車両3が充電に最適な駐車位置から、充電スポット2への車両3の進入方向に対して手前側にずれている場合、運転手は車両3を前進させる。車両3が前進し、送受信用ソナー7の送受信用ソナー中心7aの真上に窪み中心12aが位置すると、図10に示すように、送受信用ソナー7から発信された音波が、窪み12によりその大部分が送受信用ソナー7へ反射される。また、一部の散乱した音波が周囲の受信用ソナー8で受信される。反射波の大部分は送受信用ソナー7へ反射されて受信されるため、送受信用ソナー7で測定される反射波の強度は強くなる。給電コイル6と受電コイル9との位置関係をおおよそ合わせた状態になった以降で、送受信用ソナー7での反射波の受信強度が最も強くなったことから、送受信用ソナー中心7aの真上に窪み中心12aが位置することが分かる。また、車両3の駐車位置が充電に最適な駐車位置に対して側方にずれている場合は、車両3を駐車スペース内で側方へ移動させる。
送受信用ソナー7の真上に窪み12が存在し、かつ送受信用ソナー7で大部分の反射波を受信している状態では、給電装置制御装置18(図2参照)は前記無線通信と同様に給電装置無線通信装置16と充電装置無線通信装置23とを経由して、充電装置制御装置25へ送受信用ソナー7と受信用ソナー8とで受信した反射波の受信強度分布の情報を伝達する。前述したとおり、給電コイル6と受電コイル9は、車両3の窪み12の中心である窪み中心12aが充電スポット2の送受信用ソナー7の中心である送受信用ソナー中心7aの真上に位置する駐車位置に車両3を駐車した時に、所定のエアギャップを有しつつ対向するように設けられている。充電装置制御装置25は、送受信用ソナー7で受信している反射波の受信強度が最も高いという情報から、給電コイル6と受電コイル9とが充電に最適な位置にあることを判定する。充電装置制御装置25は、車両3(図6参照)に設けられた図示しない通知用機器(例えば表示灯等)を動作させることで、給電コイル6と受電コイル9とが充電に最適な位置にあることを運転手に通知する。
車両3が充電に最適な位置に駐車された後、充電スポット2と車両3との間で充電動作が行われる。具体的には、図2に示すように、交流電源15から供給される電力を電源変換部14で電圧、周波数を変換し、給電装置整合部13と充電装置整合部19(図3参照)とでインピーダンスのマッチングを行い、給電コイル6に供給する。給電コイル6と所定のエアギャップを有しつつ対向している受電コイル9(図3参照)では、電磁誘導の相互作用により充電電力が発生する。図3に示すように、充電電力は充電装置整合部19を介して整流部20で整流され、電圧、電流の検出のための検出部21を介してバッテリ部22に充電される。
このように、車両3は、その底面部11に対して陥入した略半球状の窪み12を備え、車両3が充電スポット2に進入する際に、送受信用ソナー7から音波を発信し、音波が窪み12によって反射された反射波を、送受信用ソナー7及び受信用ソナー8で検出し、受信用ソナー8で検出された反射波を各受信用ソナーで受信して測定し、反射波の各受信用ソナーにおいて測定された強度を比較することにより、給電コイルと受電コイルとの相対位置を検出するので、簡単なシステムで受電コイルと給電コイルとが所定のエアギャップを有しつつ対向する位置関係となるように車両を駐車することができる。
この実施の形態では、段差は車両3の底面部11に対して陥入した略半球状の窪みであったが、底面部11に対して突出した略半球状の突起であってもよい。この場合、段差の中心は底面部11に対して突起の最も突出した点である。
この実施の形態では、給電コイル6と受電コイル9との相対位置のおおよその位置合わせについては、送受信用ソナー7から発信された音波の反射波を送受信用ソナー7及び受信用ソナー8で受信することで行っていたが、これ以外の方法であってもよい。例えば運転手が、まず、車両3を充電スポット2の駐車スペースに設けられた白線や棒等による駐車位置目印に合わせて進入させ、給電コイル6と受電コイル9との相対位置のおおよその位置合わせを行う方法であってもよい。
この実施の形態では、送受信用ソナー7は音波を発信する機能と受信する機能とを有していたが、音波を送信する機能だけを有する送信用ソナー7’であってもよい。実施の形態と同様に送信用ソナー7’は短周期発信状態で音波を発信する。送信用ソナー7’の真上に窪み12の一部が位置していて、かつ送信用ソナー7’の中心の真上に窪み中心12aが位置していない場合は、送信用ソナー7’から等距離に並んでいる各受信用ソナー8で測定される、窪み12からの反射波の強度が等しくない。このとき、充電装置制御装置25は、各受信用ソナー8のうちどれが反射波の受信強度が高いかの情報から、給電コイル6に対して受電コイル9の相対位置がどの方向にずれているかを判定する。判定結果は実施の形態と同様に、図示しない通知用機器によって運転手に通知されるため、運転手は車両3の駐車位置が充電に最適な駐車位置に対してどちらの方向にずれているか知ることができる。次に、車両3が充電に最適な駐車位置に到達すると、送信用ソナー7’の真上に窪み中心12aが位置し、送信用ソナー7’から発せられる音波が窪み12に反射されて、各受信用ソナー8のうち、中央の送信用ソナー7’から等距離に並んでいるソナーでは、反射波の強度が等しくなる。充電装置制御装置25は、各受信用ソナー8のうち、中央の送信用ソナー7’から等距離に並んでいるソナーでは、反射波の強度が等しくなったことを判定し、図示しない通知用機器に通知することで、運転手に、給電コイル6と受電コイル9との相対位置が充電に最適な位置にあることを通知することができる。
この実施の形態では、充電装置制御装置25は、送受信用ソナー7で受信している反射波の受信強度が最も高いという情報から、給電コイル6と受電コイル9とが充電に最適な位置にあることを判定していたが、それに加え、充電装置制御装置25は、各受信用ソナー8のうち、中央の送信用ソナー7’から等距離に並んでいるソナーでは、反射波の強度が等しくなったことを判定することで、給電コイル6と受電コイル9とが充電に最適な位置にあることを判定してもよい。
この実施の形態では、送受信用ソナー7と受信用ソナー8とを受電コイル9に対して車両3の後方にあたる位置に設け、窪み12を充電スポット2に車両3が進入するときの、車両3の進行方向に対して給電コイル6よりも手前側の位置に設けていたが、送受信用ソナー中心7aの真上に窪み中心12aが位置している場合に、受電コイル9と給電コイル6とが所定のエアギャップを有しつつ対向する位置関係であれば、送受信用ソナー7と受信用ソナー8とを受電コイル9に対して車両3の前方にあたる位置に設け、窪み12を充電スポット2に車両3が進入するときの、車両3の進行方向に対して給電コイル6よりも奥側の位置に設けてもよい。
この実施の形態では、充電スポット2の床面部10に送受信用ソナー7と受信用ソナー8とが設けられ、車両3の底面部11に窪み12が設けられていたが、充電スポット2の床面部10に窪み12を設け、車両3の底面部11に送受信用ソナー7と受信用ソナー8とを設けてもよい。
この実施の形態では、車両3は充電スポット2の駐車スペースに対して前進して駐車していたが、車両3が充電スポット2の駐車スペースに対して後退して駐車してもよい。
この実施の形態では、受信用ソナー8を8個設けていたが、少なくとも2つの受信用ソナー8が、送受信用ソナー7から等しい距離に設けられていれば、受信用ソナー8の数は2個以上の任意の数であってよい。また、受信用ソナー8は全体として、マトリクス状に配置されており、そのうち4つの受信用ソナーは送受信用ソナー7から等しい距離に設けられており、残りの4つの受信用ソナーは送受信用ソナー7から別の等しい距離に設けられていたが、少なくとも2つの受信用ソナー8の全てが送受信用ソナー7から等しい距離に設けられて、例えば送受信用ソナー7を中心として円周状に設けられていてもよい。
この実施の形態では、給電コイル6と受電コイル9との間の電力の送信を電磁誘導方式を用いて行っていたが、電磁界共鳴方式を用いてもよい。
この実施の形態では、送受信用ソナー7と受信用ソナー8との検出結果を給電装置無線通信装置16と充電装置無線通信装置23とを介して電波を使用した無線通信で行っていたが、他の方式の非接触通信であってもよい。また、送受信用ソナー7と受信用ソナー8との検出結果を運転手に伝達する手段として表示灯を用いていたが、音声やディスプレイへの表示等の視覚的手段を用いてもよいし、駐車支援システムへ送受信用ソナー7と受信用ソナー8との検出結果を入力することにより運転手を支援するという手段を用いてもよい。
この実施の形態では、車両3が充電スポット2に進入していない状態では、送受信用ソナー7は100msの時間間隔毎に送受信用ソナー7の上方に向けて音波を発信(長周期発信状態)しており、車両3が充電スポット2に進入した状態では、送受信用ソナー7は5msの時間間隔毎の短い周期で送受信用ソナー7の上方に向けて音波を発信(短周期発信状態)していたが、車両3の進入と、窪み12とが検知できれば音波を発信する時間間隔は他の値であってもよい。
この実施の形態では、送受信用ソナー7と受信用ソナー8との検出結果を車両3へ送信し、車両3に設けられた図示しない通知用機器を動作させて運転手に通知していたが、検出結果を車両3へ送信せず、給電装置4に設けられた図示しない通知用機器(例えば表示灯等)を動作させて運転手に通知してもよい。
1 非接触充電システム、2 充電スポット、3 車両、4 給電装置、5 充電装置、6 給電コイル、7 送受信用ソナー(送信用ソナー)、7a 送受信用ソナー中心(送信用ソナー中心)、7’ 送信用ソナー、8 受信用ソナー、9 受電コイル、10 床面部、11 底面部、12 窪み(段差)、12a 窪み中心(段差の中心)。
Claims (6)
- 車両に搭載された充電装置と、充電スポットに設けられた給電装置とから構成される非接触充電システムであって、
前記充電装置は、受電コイルを備え、
前記給電装置は、給電コイルと、1つの送信用ソナーと、前記送信用ソナーからの距離が等距離である少なくとも2つ以上の受信用ソナーとを備え、
前記車両は、その底面部に対して陥入した略半球状の窪み又は前記底面部に対して突出した略半球状の突起である段差を備え、
前記車両が前記充電スポットに進入する際に、前記送信用ソナーから音波を発信し、前記音波が前記段差によって反射された反射波を、各前記受信用ソナーで受信して測定し、前記反射波の各前記受信用ソナーにおいて測定された強度を比較することにより、前記給電コイルと前記受電コイルとの相対位置を検出する、非接触充電システム。 - 車両に搭載された充電装置と、充電スポットに設けられた給電装置とから構成される非接触充電システムであって、
前記充電装置は、受電コイルと、1つの送信用ソナーと、前記送信用ソナーからの距離が等距離である少なくとも2つ以上の受信用ソナーとを備え、
前記給電装置は、給電コイルを備え、
前記充電スポットは、その床面部に対して陥入した略半球状の窪み又は前記底面部に対して突出した略半球状の突起である段差を備え、
前記車両が前記充電スポットに進入する際に、前記送信用ソナーから音波を発信し、前記音波が前記段差によって反射された反射波を、各前記受信用ソナーで受信して測定し、前記反射波の各前記受信用ソナーにおいて測定された強度を比較することにより、前記給電コイルと前記受電コイルとの相対位置を検出する、非接触充電システム。 - 前記受信用ソナーのうち前記送信用ソナーからの距離が等距離である少なくとも2つ以上の前記受信用ソナーにおいて、測定された前記反射波の強度が等しくなる場合に、前記送信用ソナー中心の真上に前記段差の中心が位置し、前記受電コイルと前記給電コイルとが所定のエアギャップを有しつつ対向する、請求項1又は2に記載の非接触充電システム。
- 前記送信用ソナーは、音波を受信することが可能であり、前記反射波を前記送信用ソナーで受信して測定し、前記反射波の前記送信用ソナー及び前記受信用ソナーで測定された前記反射波の強度のうち前記送信用ソナーで測定された前記反射波の強度が最も強い場合に、前記送信用ソナー中心の真上に前記段差の中心が位置し、前記受電コイルと前記給電コイルとが所定のエアギャップを有しつつ対向する、請求項1又は2に記載の非接触充電システム。
- 前記受信用ソナーが、前記送信用ソナーの周囲に、行列状に配置されている、請求項1〜4のいずれか1項に記載の非接触充電システム。
- 前記受信用ソナーが、前記送信用ソナーの周囲に、円周状に配置されている、請求項1〜4のいずれか1項に記載の非接触充電システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013112889A JP2014233148A (ja) | 2013-05-29 | 2013-05-29 | 非接触充電システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2013112889A JP2014233148A (ja) | 2013-05-29 | 2013-05-29 | 非接触充電システム |
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JP2014233148A true JP2014233148A (ja) | 2014-12-11 |
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ID=52126252
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2013112889A Pending JP2014233148A (ja) | 2013-05-29 | 2013-05-29 | 非接触充電システム |
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JP (1) | JP2014233148A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018508011A (ja) * | 2014-12-19 | 2018-03-22 | クアルコム,インコーポレイテッド | ワイヤレス電力伝達用途における拡張された機能を有する生体保護のためのシステム、方法、および装置 |
-
2013
- 2013-05-29 JP JP2013112889A patent/JP2014233148A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2018508011A (ja) * | 2014-12-19 | 2018-03-22 | クアルコム,インコーポレイテッド | ワイヤレス電力伝達用途における拡張された機能を有する生体保護のためのシステム、方法、および装置 |
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