JP2015065728A

JP2015065728A - シールド装置

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Publication number: JP2015065728A
Application number: JP2013196879A
Authority: JP
Inventors: 健太郎降矢; Kentaro Furuya
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2013-09-24
Filing date: 2013-09-24
Publication date: 2015-04-09
Anticipated expiration: 2033-09-24
Also published as: JP6168354B2

Abstract

【課題】車両に非接触給電を行わない時には、シールド部材を、走行面から収納位置に維持しておき、車両に非接触給電を行う時に、シールド部材を、収納位置から展開位置へ自動的に動作させる場合に、シールド部材を収納位置から展開位置へ駆動する駆動装置を省略できるようにする。
【解決手段】シールド部材７が収納位置にあり、踏み部材５が起立位置にある状態で、踏み部材５が、シールド部材７に固定されてシールド部材７と一体化される。その後、給電エリアに進入して来た車両１が給電位置まで走行することにより、踏み部材５がこの車両１のタイヤ１ａに踏み倒されて起立位置から転倒位置へ動作すると同時に、シールド部材７が、踏み部材５と一体的に収納位置から展開位置へ動作する。
【選択図】図４

Description

本発明は、給電エリア内の給電位置に止まった車両に対して給電装置が非接触給電する時に、この車両と給電装置との間における電磁界発生空間を外部に対して遮蔽するシールド装置に関する。

車両に対する非接触給電では、車両に設けた受電コイルに、給電装置の給電コイルから非接触で電力を送る。これにより、給電コイルから、車両の受電コイルを通して、車両のバッテリーへ電力を供給する。その結果、バッテリーが充電される。

車両へ非接触給電する装置は、例えば下記の特許文献１に記載されている。

特開２０１２−２２８１４８号公報

上述のような非接触給電は、給電エリアにおける給電位置に止まった車両に対して行われる。そのため、例えば、給電位置に止まった車両の車体の下面よりも下方に給電装置の給電コイルを配置する。この給電コイルから、給電位置に止まった車両の受電コイルへ電力を非接触で供給する時に、車両の受電コイルと給電装置の給電コイルとの間の空間には、電磁界が生じる。

この空間（以下、電磁界発生空間Ｓという）を、図１に示すように、シールド部材３１で、外部に対して遮蔽することにより、外部への放射電磁界、または電界、磁界を低減することが可能となる。なお、図１（Ａ）は、平面図であり、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）の１Ｂ−１Ｂ線矢視図である。図１において、給電コイル２が、走行面４側に設けられている。図１（Ａ）において、車両１のうち、そのタイヤ１ａのみを図示している。

図１のように、シールド部材３１は、車両１の走行面４から上方に突出している。したがって、シールド部材３１がある部分を人が通りにくかったり、シールド部材３１により美観が損なわれたりする場合がある。そのため、非接触給電を行わない時には、シールド部材３１を、収納位置（例えば、走行面４よりも下方の位置）に維持しておき、非接触給電を行う時に、シールド部材３１を、収納位置から図１のような展開位置に動作させることが望ましい。

このように、シールド部材３１を、収納位置から展開位置に動作させるには、シールド部材３１を駆動する駆動装置が必要となる。これについて、駆動装置を省略すれば、駆動装置の消費エネルギー（例えば、消費電力）を節約できる。

そこで、本発明は、車両に非接触給電を行わない時には、シールド部材を、収納位置に維持しておき、車両に非接触給電を行う時に、シールド部材を、収納位置から展開位置へ自動的に動作させる場合に、シールド部材を収納位置から展開位置へ駆動する駆動装置を省略できるようにすることにある。

上述の目的を達成するため、本発明によると、給電エリア内の給電位置に止まった車両に対して給電装置が非接触給電する時に、この車両と給電装置との間における電磁界発生空間を外部に対して遮蔽するシールド装置であって、
車両が給電エリアに進入して給電位置まで走行する時に、車両のタイヤが通過する位置に配置された踏み部材と、
前記電磁界発生空間を外部に対して遮蔽するためのシールド部材と、
前記踏み部材を前記シールド部材に固定して両者を一体化させる固定機構と、を備え、
前記踏み部材は、前記固定機構により前記シールド部材に固定された状態と、前記シールド部材に固定されていない状態との間で切り替えられ、
前記シールド部材は、前記電磁界発生空間を外部に開放する収納位置と、前記電磁界発生空間を外部に対して遮蔽する展開位置との間で動作するように構成されており、
前記踏み部材は、起立位置と転倒位置との間で動作するように構成されており、
前記シールド部材が前記収納位置にあり、前記踏み部材が前記起立位置にある状態で、前記踏み部材が、前記固定機構により前記シールド部材に固定されて前記シールド部材と一体化され、
その後、前記給電エリアに進入して来た車両が前記給電位置まで走行することにより、前記踏み部材がこの車両のタイヤに踏み倒されて前記起立位置から前記転倒位置へ動作すると同時に、前記シールド部材が、前記踏み部材と一体的に前記収納位置から前記展開位置へ動作する、ことを特徴とするシールド装置が提供される。

本発明のシールド装置は、例えば以下のように構成される。

上述のシールド装置は、給電エリアへの車両の進入を検出したら、検出信号を出力する進入検出器と、
前記踏み部材を前記転倒位置から前記起立位置に駆動する駆動装置と、
前記駆動装置と前記固定機構を制御する制御装置と、を備え、
（Ａ）車両が前記給電エリアへ進入する前においては、前記踏み部材は、前記シールド部材に固定されておらず、
（Ｂ）給電エリアへ車両が進入することにより前記検出信号が前記進入検出器から出力されると、前記制御装置は、前記駆動装置を制御し、これにより、前記駆動装置は、前記シールド部材を前記収納位置に保ったまま、前記踏み部材を前記転倒位置から前記起立位置へ動作させ、
（Ｃ）前記制御装置が前記固定機構を制御し、これにより、前記固定機構が、前記起立位置にある前記踏み部材を、前記収納位置にある前記シールド部材に固定し、
（Ｄ）前記給電エリアに進入して来た車両が前記給電位置まで走行することにより、前記踏み部材がこの車両のタイヤに踏み倒されて前記起立位置から前記転倒位置へ動作すると同時に、前記シールド部材が、前記踏み部材と一体的に前記収納位置から前記展開位置へ動作する。

このように、給電エリアへの車両の進入を検出することに基づいて、制御装置が、駆動装置と固定機構を制御することにより、前記シールド部材を、自動で、収納位置から展開位置へ動作させることができる。

前記進入検出器は、給電エリアへの車両の進入を検出したら、当該車両の識別情報を取得し、この識別情報に基づいて、当該車両が特定の車両であると判断した場合に、前記検出信号を前記制御装置へ出力する。

これにより、予め定めた特定の車両が給電エリアへ進入した場合にのみ、シールド部材が展開されるようになる。

前記（Ｄ）では、車両が進入方向へ走行して前記給電位置まで移動し、
前記踏み部材を第１の踏み部材として、上述のシールド装置は、前記シールド部材に固定された第２の踏み部材を備え、
前記第２の踏み部材は、車両が前記給電位置から、前記進入方向と反対方向に前記給電エリアの外へ走行する時に、この車両のタイヤが通過する位置に配置されており、
前記第２の踏み部材は、前記シールド部材が前記収納位置にある状態では、転倒位置にあり、前記シールド部材が前記展開位置にある状態では、起立位置にあり、
前記（Ｄ）の後、
（Ｅ）前記給電位置にある車両に非接触給電が行われ、
（Ｆ）この車両が前記進入方向と反対方向に、前記給電位置から前記給電エリアの外へ走行する時に、車両のタイヤが、前記第２の踏み部材を踏み倒すことにより、前記第２の踏み部材は、前記転倒位置へ動作させられるとともに、前記シールド部材は前記第２の踏み部材と一体で動作することにより前記収納位置に動作させられる。

これにより、車両が給電エリアから退出する時に、シールド部材が自動で収納位置へ移動する。

上述した本発明によると、車両のタイヤが踏み部材を踏み倒すことにより、シールド部材が収納位置から展開位置へ動作する。このように、車両が、シールド部材を収納位置から展開位置へ動作させるので、シールド部材を展開するための駆動装置を省略できる。

本発明の課題を説明するための図である。本発明の実施形態によるシールド装置の全体を示す平面図である。本発明の実施形態によるシールド装置を示し、給電位置へ車両が進入してくる前の状態を示す。本発明の実施形態によるシールド装置を示し、給電位置に車両が止まった状態を示す。図３の場合における駆動装置と固定機構の構成を示す。本発明の実施形態によるシールド装置を用いたシールド部材展開方法のフローチャートである。本発明の変更例によるシールド装置を示し、給電位置へ車両が進入してくる前の状態を示す。本発明の変更例によるシールド装置を示し、給電位置に車両が止まった状態を示す。図７の場合における駆動装置と固定機構の構成を示す。踏み部材をシールド部材に手動で固定するための固定機構を示す。踏み部材をシールド部材に手動で固定するための別の固定機構を示す。

本発明の好ましい実施形態を図面に基づいて説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

図２は、本発明の実施形態によるシールド装置１０を示す平面図である。本発明の実施形態によるシールド装置１０は、給電エリアＱ（図２において一点鎖線で囲んだエリア）内の給電位置に止まった車両１（一例では、電気自動車）に対して給電装置の給電コイル２が非接触給電する時に、この車両１と給電装置との間における電磁界発生空間Ｓを外部に対して遮蔽する。

図３と図４は、給電エリアＱ内を示す。図３（Ａ）は、シールド装置１０の平面図であり、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の３Ｂ−３Ｂ線矢視図である。図４（Ａ）は、シールド装置１０の平面図であり、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）の４Ｂ−４Ｂ線矢視図である。図３では、給電位置へ車両１が進入してくる前の状態を示す。図４は、給電位置に車両１が止まっている状態を示す。なお、図４（Ａ）において、車両１のうちタイヤ１ａのみを図示している。

シールド装置１０は、第１構造３ａと第２構造３ｂとを有する。例えば、第１構造３ａは、給電位置にある車両１の前輪側に位置し、第２構造３ｂは、給電位置にある車両１の後輪側に位置する。最初に、第１構造３ａについて説明する。

第１構造３ａは、踏み部材５と、シールド部材７と、駆動装置９と、固定機構１１（後述の図５（Ｂ）を参照）とを備える。

踏み部材５は、車両１が給電エリアＱに進入して給電位置まで走行する時に、車両１のタイヤ１ａが通過する位置に配置されている。車両１は、予め定められた給電エリアＱの入口を通して、給電エリアＱに進入し、給電エリアＱにおいて、予め定められた通過経路上を、そのタイヤ１ａが通過するようになっている。この通過経路は、目印により示される。代わりに、給電エリアＱにおいて、車両１のタイヤ１ａは、限られたスペースやガイド部材などにより、この通過経路しか通過できないようになっていてもよい。

なお、好ましくは、転倒位置の踏み部材５が収容される窪み（図示せず）が走行面４に形成されている。走行面４は、車両１のタイヤ１ａが走行する面である。また、転倒位置の踏み部材５の平らな上面は、走行面４とほぼ同じ高さに位置する。この状態で、踏み部材５の上面を、車両１のタイヤ１ａが、走行できるようになっていてもよい。

シールド部材７は、電磁界発生空間Ｓ（図３（Ａ）において、一点鎖線で囲んだ空間）を外部に対して遮蔽するために設けられる。シールド部材７は、電磁界発生空間Ｓを外部に開放する収納位置（図３の状態）と、電磁界発生空間Ｓを外部に対して遮蔽する展開位置（図４の状態）との間で動作するように構成されている。本実施形態では、シールド部材７は、回転シャフト１３（例えば、図３を参照）に固定されている。シールド部材７は、電磁界を遮蔽する適宜の材料（例えば、磁性材、非磁性の導電材、または、これらの複合材）で形成される。

シールド部材７は、図３と図４の例では、第１シールド部７ａと、第２シールド部７ｂと、第３シールド部７ｃとを含む。車両１が給電位置にあり、シールド部材７が展開位置にある状態で、第１シールド部７ａは、車両１の前後方向一方側（図４の右側）に位置し、第２シールド部７ｂは、車両１の左右方向一方側（図４（Ａ）の下側）に位置し、第３シールド部７ｃは、車両１の左右方向他方側（図４（Ａ）の上側）に位置している。また、車両１が給電位置にあり、シールド部材７が展開位置にある状態で、第１シールド部７ａは、車両１の左右方向（図４（Ａ）の上下方向）に延びて、電磁界発生空間Ｓを、車両１の前後方向一方側（図４の右側）から外部に対して遮蔽し、第２シールド部７ｂは、車両１の前後方向（図４の左右方向）に延びて、電磁界発生空間Ｓを、車両１の左右方向一方側（図４（Ａ）の下側）から外部に対して遮蔽し、第３シールド部７ｃは、車両１の前後方向（図４の左右方向）に延びて、電磁界発生空間Ｓを、車両１の左右方向他方側（図４（Ａ）の上側）から外部に対して遮蔽する。

なお、第１シールド部７ａは、収納位置にある時には、走行面４の窪み４ｂ（図４（Ａ）を参照）内に収まっている。第２シールド部７ｂと第３シールド部７ｃは、それぞれ、収納位置から展開位置へ動作する時に、走行面４の細長い開口４ａ（図３（Ａ）において、細線で囲まれた部分）を通して、走行面４の下方から走行面４の上方へ移動する。また、第２シールド部７ｂと第３シールド部７ｃは、一例では、第１シールド部７ａに固定されている。

駆動装置９は、踏み部材５を転倒位置から起立位置に駆動する。図５を参照して、駆動装置９を説明する。図５（Ａ）は、図３（Ａ）の５Ａ−５Ａ線矢視図であり、図５（Ｂ）は、図３（Ａ）の５Ｂ−５Ｂ線断面図である。図５（Ａ）に示すように、駆動装置９は、シールド部材７が固定された回転シャフト１３と、回転シャフト１３に固定されたモータ１５と、モータ１５の出力シャフト１５ａに固定された第１ギア１７と、踏み部材５の回転軸Ｃと同軸に踏み部材５に固定された第２ギア１９とを含む。モータ１５は、そのステータ側の構造体１５ｂ（例えばケーシング）が、回転シャフト１３に固定されている。図５（Ａ）の例では、モータ１５（すなわち、ステータ側の構造体１５ｂ）は、回転シャフト１３に固定された断面拡大部１３ａに固定されている。第２ギア１９は、第１ギア１７に噛み合っている。したがって、モータ１５の出力シャフト１５ａが回転することにより、第２ギア１９が回転し、かつ、第２ギア１９が固定されている踏み部材５も、その回転軸Ｃ回りに回転する。

このような構成の駆動装置９によると、モータ１５が回転することにより、踏み部材５が、その回転軸Ｃ回りに、（図２〜図５の例では、９０度だけ）回転する。その結果、踏み部材５は、転倒位置から起立位置に動作させられ、または、起立位置から転倒位置へ動作させられる。

なお、第１ギア１７と第２ギア１９との間に他のギアが介在していてもよい。すなわち、モータ１５は、第１ギア１７、他のギア、および第２ギア１９を介して踏み部材５を、その回転軸Ｃ回りに回転させてもよい。

回転シャフト１３は、静止構造体に取り付けられた複数の軸受２１により、その中心軸Ｃに対する半径方向に回転可能に支持されている。なお、静止構造体は、車両１のタイヤ１ａが走行する走行面４に対して固定されているものを意味する（以下、同様）。

固定機構１１は、踏み部材５をシールド部材７に固定して両者を一体化させる。固定機構１１は、図５（Ｂ）の例では、モータ１５の出力シャフト１５ａに固定された被係合部１１ａと、この被係合部１１ａに係合する係合部１１ｂ（図５（Ｂ）の例では、係合ピン）と、この係合部１１ｂを往復動作させる駆動装置１１ｃとを含む。図５（Ｂ）の例では、被係合部１１ａには、被係合穴１１ａ１が形成されている。被係合穴１１ａ１は、出力シャフト１５ａの中心軸Ｃに対して半径方向に延びていて、半径方向外端において半径方向外側に開口している。被係合穴１１ａ１の位置は、踏み部材５が起立位置にある時に、係合部１１ｂに対向する位置に設定されている。駆動装置１１ｃは、係合部１１ｂを、係合位置と係合解除位置との間で往復動作させる。したがって、踏み部材５が起立位置にある状態で、係合部１１ｂが、係合解除位置から係合位置へ移動させられると、係合部１１ｂは被係合穴１１ａ１に挿入される。係合部１１ｂと駆動装置１１ｃは、モータ１５のステータ側の構造体１５ｂに取り付けられている。図５（Ｂ）の例では、駆動装置１１ｃは、モータ１５のステータ側の構造体１５ｂに固定されたモータ１１ｃ１と、モータ１１ｃ１の出力シャフトに螺合している螺合部材（例えば、ナット）１１ｃ２とを有する。螺合部材１１ｃ２には、係合部１１ｂが固定されている。螺合部材１１ｃ２は、ステータ側の構造体１５ｂに固定されたガイド部材１２（図５（Ｂ）において破線で示す部材）により、回転できないようになっているが、係合部１１ｂの往復動作の方向には移動できるようになっている。したがって、モータ１１ｃ１の出力シャフトが回転すると、螺合部材１１ｃ２と係合部１１ｂが、上述の往復動作の方向に移動する。

なお、駆動装置１１ｃは、係合部１１ｂを係合位置と係合解除位置との間で往復動作させる他の構成を有していてもよい。

踏み部材５は、固定機構１１によりシールド部材７に固定された状態と、シールド部材７に固定されていない状態との間で切り替えられる。踏み部材５は、起立位置と転倒位置との間で動作するように構成されている。この動作は、踏み部材５が、その回転軸Ｃ回りに回転する動作である。踏み部材５と第２ギア１９には、回転シャフト１３が貫通しており、踏み部材５と第２ギア１９は、回転シャフト１３の中心軸Ｃ回りに回転シャフト１３に対して回転可能になっている。踏み部材５と第２ギア１９の回転軸Ｃは、回転シャフト１３の中心軸Ｃに一致している。踏み部材５は、シールド部材７に固定された状態では、その回転軸Ｃ回りに、回転シャフト１３とシールド部材７と一体的に回転する。一方、踏み部材５は、シールド部材７に固定されていない状態では、その回転軸Ｃ回りに、回転シャフト１３とシールド部材７に対して回転する。

第２構造３ｂは、第１構造３ａと同様に、踏み部材５と、シールド部材７と、駆動装置９と固定機構１１と、を備える。
第２構造３ｂにおいて、踏み部材５と駆動装置９と固定機構１１の構成は、それぞれ、第１構造３ａの踏み部材５と駆動装置９と固定機構１１の構成と同じである。
第２構造３ｂのシールド部材７は、図３と図４の例では、第４シールド部７ｄを含む。車両１が給電位置にあり、シールド部材７が展開位置にある状態で、第４シールド部７ｄは、車両１の前後方向他方側（図４の左側）に位置する。また、車両１が給電位置にあり、シールド部材７が展開位置にある状態で、第４シールド部７ｄは、車両１の左右方向（図４（Ａ）の上下方向）に延びて、電磁界発生空間Ｓを、車両１の前後方向他方側（図４の左側）から外部に対して遮蔽する。

なお、第４シールド部７ｄは、収納位置にある時には、走行面４の窪み４ｃ（図４（Ａ）を参照）内に収まっている。

また、本実施形態によるシールド装置１０は、進入検出器２３と制御装置２５（図２を参照）とを備える。

進入検出器２３は、給電エリアＱへの車両１の進入を検出したら、検出信号を出力する。本実施形態では、進入検出器２３は、検出領域Ｒ（図２の二点鎖線で囲んだ領域）に車両１が進入したことを検出したら検出信号を出力する。検出領域Ｒは、給電エリアＱへ車両１が進入する時に、車両１が通過する領域である。検出領域Ｒは、例えば、給電エリアＱの入口である。

進入検出器２３は、例えば、発光部２３ａと、受光部２３ｂとを含む。発光部２３ａは、給電エリアＱへ車両１が進入する時に、車両１が通過する検出領域Ｒを横切る光を発し続ける。好ましくは、発光部２３ａは、車両１が給電エリアＱへ進入する方向と直交する方向に検出領域Ｒを通過する光を発し続ける。受光部２３ｂは、発光部２３ａに発せられ検出領域Ｒを通過した光を受光する。車両１が検出領域Ｒを通過している時に、発光部２３ａからの光は車両１に遮られる。その結果、受光部２３ｂは、発光部２３ａからの光を受けなくなる。したがって、進入検出器２３は、受光部２３ｂが光を検出しなくなることにより、給電エリアＱへの車両１の進入を検出する。

なお、進入検出器２３は、他の適宜の構成によって、給電エリアＱへの車両１の進入を検出してもよい。

制御装置２５は、進入検出器２３からの検出信号を受ける。制御装置２５は、この検出信号を受けると、第１構造３ａと第２構造３ｂの各々において、踏み部材５が転倒位置から起立位置まで動作するように駆動装置９を制御する。すなわち、制御装置２５は、予め定められた量だけ、転倒位置から起立位置への方向に対応する方向にモータ１５の出力シャフト１５ａを回転させる。次いで、制御装置２５は、固定機構１１を作動させることにより、踏み部材５をシールド部材７に固定する。すなわち、制御装置２５は、係合部１１ｂを係合解除位置から係合位置へ移動させるように駆動装置１１ｃを制御する。これにより、係合部１１ｂは、被係合穴１１ａ１に挿入された状態となる。この状態では、係合部１１ｂと被係合穴１１ａ１との係合により、モータ１５の出力シャフト１５ａは、ステータ側の構造体１５ｂに対して回転できない。したがって、第１構造３ａと第２構造３ｂの各々において、踏み部材５は、回転シャフト１３とシールド部材７に固定された状態となる。

図６は、シールド部材展開方法のフローチャートである。この方法は、上述したシールド装置１０を用いて行われる。

ステップＳ１において、図３に示すように、踏み部材５は転倒位置にあり、シールド部材７は収納位置にある。また、ステップＳ１において、踏み部材５は、シールド部材７に固定されていない。

ステップＳ２において、進入検出器２３は、給電エリアＱへの車両１の進入を検出して、その旨の検出信号を出力する。

ステップＳ３において、進入検出器２３からの検出信号は、制御装置２５に受けられる。これにより、制御装置２５は、第１構造３ａと第２構造３ｂの各々において、踏み部材５が転倒位置から起立位置まで動作するように駆動装置９を制御する。この時、シールド部材７は、シールド部材７および回転シャフト１３の重量により、収納位置に維持されている。

なお、ステップＳ３において、図２〜図５の例では、踏み部材５は、その回転軸Ｃ回りに、９０度だけ回転することにより、転倒位置から起立位置へ動作する。

ステップＳ４において、制御装置２５は、第１構造３ａと第２構造３ｂの各々において、踏み部材５が起立位置にあり、シールド部材７が収納位置にある状態で、固定機構１１を作動させることにより、踏み部材５をシールド部材７に固定する。

ステップＳ５において、車両１が、自走により、給電エリアＱの給電位置へ進入して来て、車両１のタイヤ１ａが踏み部材５を通過して、車両１が給電位置に止まる。すなわち、車両１における進入方向側のタイヤ１ａが、第１構造３ａの踏み部材５を通過し、車両１における進入方向と反対側のタイヤ１ａが、第２構造３ｂの踏み部材５を通過する。この時、それぞれのタイヤ１ａが、第１構造３ａと第２構造３ｂの踏み部材５をそれぞれ踏み倒す。その結果、第１構造３ａと第２構造３ｂの各々において、踏み部材５の位置が、転倒位置になる。これと同時に、第１構造３ａと第２構造３ｂの各々において、シールド部材７は、収納位置から展開位置へ動作する。したがって、電磁界発生空間Ｓが、シールド部材７により外部から遮蔽される。

なお、ステップＳ５において、図２〜図５の例では、踏み部材５は、その回転軸Ｃ回りに、９０度だけ回転することにより、起立位置から転倒位置へ動作し、シールド部材７は、回転シャフト１３の中心軸Ｃ回りに、９０度だけ回転することにより、収納位置から展開位置へ動作する。

また、ステップＳ５で、第１構造３ａと第２構造３ｂの各々において、踏み部材５が転倒位置へ動作したら、踏み部材５を、保持部材２７（例えば図３（Ａ）を参照）により転倒位置に維持する。踏み部材５が転倒位置にあることを、図示しない位置検出器により検出し、この検出がなされると、制御装置２５は、保持部材２７を、踏み部材５より上方において、図３（Ａ）の状態から図４（Ａ）の状態へ、回転シャフト１３の中心軸Ｃの方向に移動させるように保持部材２７の駆動装置（図示せず）を制御する。これにより、保持部材２７は、踏み部材５と上下方向に重なる。その結果、保持部材２７が、転倒位置の踏み部材５の上面と係合して、踏み部材５を転倒位置に保持する。なお、保持部材２７は、中心軸Ｃの方向に移動可能に、静止構造体に取り付けられる。保持部材２７は、適宜の手段により回転シャフト１３の中心軸Ｃの方向に往復動作させられる。上述の位置検出器は、例えば、踏み部材５が転倒位置にある時に、踏み部材５に接触するセンサであり、この接触により、踏み部材５が転倒位置にあること検出する。

なお、この保持部材２７は、ステップＳ３において、踏み部材５が転倒位置から起立位置まで動作させる時に、踏み部材５に干渉しない位置（図３（Ａ）に示す位置）へ移動させられている。この移動は、制御装置２５が、保持部材２７の上述の駆動装置（図示せず）を制御することにより行われる。また、この移動は、ステップＳ２の後、ステップＳ３を開始する前に、制御装置２５が上述の検出信号を受けることにより行われる。

ステップＳ６において、電磁界発生空間Ｓがシールド部材７に遮蔽された状態で、給電コイル２から電磁界発生空間Ｓの受電コイル８へ非接触で電力が供給される。これにより、車両１のバッテリーが充電される。

ステップＳ７において、車両１のバッテリーの充電が終わった後に、この車両１が、ステップＳ５での進入方向に、または、この方向と反対方向に、給電エリアＱ外へ走行する。

ステップＳ８において、車両１がステップＳ７で給電エリアＱの外部へ移動したら、制御装置２５は、固定機構１１を制御して、固定機構１１による、シールド部材７への踏み部材５の固定を解除する。すなわち、制御装置２５は、係合部１１ｂを係合位置から係合解除位置へ移動させるように駆動装置１１ｃを制御する。これにより、シールド部材７は、自重により展開位置から収納位置へ動作する。このような動作が得られるように、シールド部材７の形状と重心を設定しておく。この場合、シールド部材７は、収納位置においては、図３（Ｂ）のように、静止構造体の支持面６に支持されていることにより、その自重により収納位置を越えて回転しないようになっている。

ステップＳ８において、次のように、車両１がステップＳ７で給電エリアＱの外部へ移動したことを検出してよい。例えば、上述の発光部２３ａおよび受光部２３ｂと同様の発光部および受光部を、給電位置に対して設ける。この場合、給電位置に車両１が止まっている時には、発光部からの光が、この車両に遮られて受光部に到達しない。一方、給電位置から車両１が移動すると、発光部からの光が、受光部に到達し、これにより、その旨の信号が、受光部から制御装置２５へ出力される。制御装置２５が、この信号を受けたら、上述したステップＳ８の制御を開始する。

ステップＳ８を終えたら、ステップＳ１へ戻り、上述のステップＳ１〜Ｓ８を繰り返す。

本発明は上述した実施の形態に限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、以下の変更例１〜５のいずれかを単独で採用してもよいし、変更例１〜５を任意に組み合わせて採用してもよい。この場合、以下で述べない点は、上述と同じである。

（変更例１）
上述した踏み部材５を第１の踏み部材として、第１構造３ａと第２構造３ｂの各々は、図７と図８のように、第２の踏み部材２９を有していてよい。

図７（Ａ）は、シールド装置１０の平面図であり、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）の７Ｂ−７Ｂ線矢視図である。図８（Ａ）は、シールド装置１０の平面図であり、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）の８Ｂ−８Ｂ線矢視図である。図７では、給電位置へ車両１が進入してくる前の状態を示す。図８は、給電位置に車両１が止まっている状態を示す。

この場合、好ましくは、モータ１５が回転することにより、踏み部材５が、その回転軸Ｃ回りに、９０度より小さい角度（例えば、４５度）だけ、回転することにより、踏み部材５は、転倒位置から起立位置に動作させられ、または、起立位置から転倒位置へ動作させられる。

第２の踏み部材２９は、回転シャフト１３に固定されている。
シールド部材７が収納位置にある状態で、第２の踏み部材２９は、図７に示すように転倒位置にあり、第２の踏み部材２９の平らな上面は、走行面４とほぼ同じ高さに位置する。この状態で、第２の踏み部材２９の上面を、車両１のタイヤ１ａが、走行できるようになっている。
一方、シールド部材７が展開位置にある状態で、第２の踏み部材２９は、図８に示すように起立位置にある。

図９（Ａ）は、図７（Ａ）の９Ａ−９Ａ線矢視図であり、駆動装置９の構成を示す。図９（Ｂ）は、図７（Ａ）の９Ｂ−９Ｂ線矢視図であり、固定機構１１の構成を示す。駆動装置９の構成と動作は、上述した図５（Ａ）の駆動装置９と同じである。固定機構１１の構成と動作は、上述した図５（Ｂ）の固定機構１１と同じである。

この変更例１では、上述の保持部材２７と、これに関連する上述の位置検出器、および保持部材２７の駆動装置が省略される。代わりに、上述のステップＳ５において、図９に示すように、タイヤ１ａが踏み部材５に乗っていることにより、踏み部材５は転倒位置に保持され、シールド部材７は展開位置に保持される。

ステップＳ３において、図８〜図１０の例では、踏み部材５は、その回転軸Ｃ回りに、４５度だけ回転することにより、転倒位置から起立位置へ動作する。

また、ステップＳ５において、図８〜図１０の例では、踏み部材５は、その回転軸Ｃ回りに、４５度だけ回転することにより、起立位置から転倒位置へ動作し、シールド部材７は、その中心軸Ｃ回りに、４５度だけ回転することにより、収納位置から展開位置へ動作する。

ステップＳ７において、車両１のバッテリーの充電が終わった後に、この車両１が、ステップＳ５での進入方向と反対方向に、給電エリアＱ外へ走行する。この時、車両１のタイヤ１ａが、第２の踏み部材２９を踏み倒すことにより、第２の踏み部材２９は、起立位置から転倒位置へ動作する。これにより、第１の踏み部材５が、転倒位置から起立位置へ動作するとともに、シールド部材７が展開位置から収納位置へ動作する。

そのために、第２の踏み部材２９は、車両１が給電位置から、進入方向と反対方向に給電エリアＱの外へ走行する時に、この車両１のタイヤ１ａが通過する位置（すなわち、上述した通過経路上）に配置されている。

ステップＳ８において、車両１がステップＳ７で給電エリアＱの外部へ移動したら、制御装置２５は、固定機構１１を制御して、固定機構１１による、シールド部材７への踏み部材５の固定を解除する。これにより、第１の踏み部材５は、自重により展開位置から収納位置へ動作する。

（変更例２）
上述の実施形態において、保持部材２７と、これに関連する上述の位置検出器、および保持部材２７の駆動装置を省略してもよい。この場合、上述のステップＳ５において、タイヤ１ａが踏み部材５に乗っていることにより、踏み部材５は転倒位置に保持され、シールド部材７は展開位置に保持される。

（変更例３）
進入検出器２３は、ステップＳ２において給電エリアＱへの車両１の進入を検出したら、当該車両１の識別情報を取得し、この識別情報に基づいて、当該車両１が特定の車両であると判断した場合に、上述の検出信号を制御装置２５へ出力する。この処理は、例えば次の方法１または２のように行われてよい。ただし、この処理は、次の方法１または２以外の方法で行われてもよい。

方法１は、次のように行う。進入検出器２３は、ステップＳ２において給電エリアＱへの車両１の進入を検出したら、狭域通信により、当該車両１の車積器から、当該車両１の識別情報を受信する通信装置を含む。進入検出器２３は、この識別情報に基づいて、当該車両１が予め定めた特定の車両であると判断した場合に、上述の検出信号を制御装置２５へ出力する。すなわち、進入検出器２３は、予め定めた特定の１つまたは複数の車両１を示す識別情報を記憶した記憶部と、この記憶部が記憶した識別情報と、上述の通信装置が受信した識別情報とが一致するかを判断する判断部とを含む。判断部が、上述の記憶部が記憶した識別情報と、上述の通信装置が受信した識別情報とが一致すると判断した場合に、進入検出器２３は、ステップＳ２において上述の検出信号を制御装置２５へ出力する。この方法１は、例えば、上述の給電エリアＱが、コインパーキングや他の民間駐車場に設けられる場合に行う。

方法２は、次のように行う。進入検出器２３は、ステップＳ２において給電エリアＱへの車両１の進入を検出したら、当該車両１を撮像して画像データを取得するカメラと、この画像データに含まれる当該車両１の識別情報（例えば、ナンバープレートに示される車両番号）を抽出する画像処理装置と、を含む。進入検出器２３は、この識別情報に基づいて、当該車両１が予め定めた特定の車両であるかどうか判断した場合に、上述の検出信号を制御装置２５へ出力する。すなわち、進入検出器２３は、予め定めた特定の車両１を示す識別情報を記憶した記憶部と、この記憶部が記憶した識別情報が、上述の画像処理装置が抽出した識別情報と一致するかを判断する判断部とを含む。上述の記憶部が記憶した識別情報が、上述の画像処理装置が抽出した識別情報と一致すると判断部により判断した場合に、進入検出器２３は、ステップＳ２において上述の検出信号を制御装置２５へ出力する。この方法１は、例えば、上述の給電エリアＱが、家庭に設けられる個人的な駐車場である場合に行う。

（変更例４）
上述では、ステップＳ４において、制御装置２５が固定機構１１を作動させることにより、踏み部材５をシールド部材７に固定したが、この固定を手動で行ってもよい。

図１０は、踏み部材５をシールド部材７に手動で固定するための固定機構３３を示す。図１０（Ａ）は、図３（Ａ）の５Ａ−５Ａ線矢視図に相当するが、固定機構３３を設けた場合を示す。図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）の１０Ｂ−１０Ｂ線矢視図である。図１０（Ｃ）は、図１０（Ｂ）の１０Ｃ−１０Ｃ線断面図である。なお、図１０（Ｂ）は、走行面４の図示を省略して走行面４より下方の構造を透視した図であるが、図１０（Ｂ）において、走行面４に形成された後述の開口４ｄを図示している。

固定機構３３は、棒状部材３３ａと、係合部３３ｂと、操作部３３ｃと、ガイド部材３３ｄとを備える。

棒状部材３３ａは、モータ１５の出力シャフト１５ａの軸方向に移動可能である。棒状部材３３ａの先端には、係合部３３ｂが取り付けられ、棒状部材３３ａの後端には、操作部３３ｃが取り付けられている。操作部３３ｃは、走行面４よりも下方に位置する棒状部材３３ａから走行面４の上方まで延びている。走行面４には、操作部３３ｃが通る開口４ｄが形成されている。この開口４ｄは、操作部３３ｃが出力シャフト１５ａの軸方向に移動できるように、この軸方向に長く延びている。走行面４よりも上方で、人が操作部３３ｃを把持して、操作部３３ｃとともに棒状部材３３ａを出力シャフト１５ａの軸方向に往復動作させることができる。これにより、係合部３３ｂは、第１ギア１７に係合する位置と、第１ギア１７に係合しない位置との間で移動する。ガイド部材３３ｄは、このような棒状部材３３ａの往復動作を案内しつつ棒状部材３３ａの重量を支持するが、棒状部材３３ａにその軸回りに接触することにより棒状部材３３ａがその軸回りに回転しないようにする。ガイド部材３３ｄは、モータ１５のステータ側の構造体１５ｂに固定されている。

係合部３３ｂは、図１０（Ａ）において、第１ギア１７側の端部３３ｂ１が尖っている。この先端の角度θ（図１０（Ａ）を参照）は、好ましくは、棒状部材３３ａの先端に移行するに従って徐々に小さくなっている。これにより、棒状部材３３ａをその先端側へ移動させる時に、端部３３ｂ１における棒状部材３３ａの先端側（図１０（Ａ）の紙面の手前側）の先端が、第１ギア１７における隣接する歯の間に挿入されやすくなる。係合部３３ｂの端部３３ｂ１が、第１ギア１７における隣接する歯の間に挿入されることにより、係合部３３ｂは、第１ギア１７の回転方向に第１ギア１７と係合する。

この場合、上述のステップＳ４において、人（例えば、車両１から一時的に降りた人）が、操作部３３ｃを移動させることにより係合部３３ｂを第１ギア１７に係合させる。これにより、第１ギア１７が、ガイド部材３３ｄに対して回転できなくなる。すなわち、構造体１５ｂと回転シャフト１３を介してガイド部材３３ｄが固定されたシールド部材７に対して、第１ギア１７が回転できなくなる。したがって、第１ギア１７に噛み合う第２ギア１９が固定された踏み部材５も回転できなくなる。その結果、踏み部材５がシールド部材７に固定される。

また、上述のステップＳ８において、人（例えば、車両１から一時的に降りた人）が、操作部３３ｃを移動させることにより、係合部３３ｂを、第１ギア１７に係合しない位置へ移動させる。これにより、第１ギア１７が、ガイド部材３３ｄに対して回転できるようになる。その結果、固定機構３３による、シールド部材７への踏み部材５の固定が解除される。

このように、シールド装置１０は、固定機構１１の代わりに固定機構３３を備える。ただし、踏み部材５をシールド部材７に手動で固定する機構は、上述の固定機構３３に限定されず、他の適宜の構成を有するものであってもよい。例えば、シールド装置１０は、固定機構３３の代わりに、図１１に示す固定機構３５を有していてもよい。

図１１（Ａ）は、図７（Ａ）の部分拡大図に相当するが、固定機構３５を設けた場合を示す。図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）の１１Ｂ−１１Ｂ線矢視図である。図１１（Ｂ）では、固定機構３５を主に示し、第１の踏み部材５と第２の踏み部材２９を一点鎖線で示している。図１１（Ｃ）（Ｄ）は、それぞれ、図１１（Ａ）（Ｂ）に対応するが、固定機構３３により、踏み部材５をシールド部材７に固定した状態を示す。

固定機構３５は、フック部材３５ａと係合部３５ｂとバネ３５ｃとピン３５ｄを備える。

フック部材３５ａの一端部は、第２の踏み部材２９にピン３６を中心に回転可能に取り付けられている。フック部材３５ａの他端部には、係合部３５ｂが設けられている。係合部３５ｂは、フック部材３５ａに対して図１１（Ｂ）の矢印Ｄの方向に往復動作可能であることにより、フック部材３５ａの内部空間３５ａ１をフック部材３５ａの回転方向に対して開放または閉鎖する。係合部３５ｂは、フック部材３５ａに設けられたバネ３５ｃにより、常に内部空間３５ａ１を閉鎖する方向に、すなわち、前進する方向に、押されている。ピン３５ｄは、第１の踏み部材５に設けられている。人が、フック部材３５ａを図１１（Ａ）の状態から回転させて、係合部３５ｂの面３５ｂ１をピン３５ｄに押し付け、これにより、係合部３５ｂは、後退しての内部空間３５ａ１を開放する。その結果、ピン３５ｄが内部空間３５ａ１へ進入したら、係合部３５ｂはバネ３５ｃにより前進して内部空間３５ａ１を閉鎖する。これにより、図１１（Ｃ）（Ｄ）の状態になる。図１１（Ｃ）（Ｄ）の状態では、踏み部材５がシールド部材７に固定されている。

なお、図１１（Ｂ）において、フック部材３５ａの自重は、適宜の支持部材３７に支持されている。また、図示を省略するが、走行面４には、フック部材３５ａの形状に合わせた開口が形成されており、フック部材３５ａは、この開口を通過することにより、図１１（Ａ）の状態から図１１（Ｃ）の状態へ動作可能である。

図１１の場合、上述のステップＳ４において、人が、フック部材３５ａを回転させることにより、上述のように、踏み部材５をシールド部材７に固定する。その後、ステップＳ８において、人が、係合部３５ｂを手で押して後退させ、フック部材３５ａを回転させて、ピン３５ｄをフック部材３５ａから解除し、例えば、図１１（Ａ）の状態にする。これにより、固定機構３３による、シールド部材７への踏み部材５の固定を解除する。

（変更例５）
車両１は、外部からの電気供給を必要とする車両であれば、電気以外の駆動方法と組み合わされて駆動される車両、たとえばプラグインハイブリッド車でもよく、冷凍車などの駆動以外の電力供給機器を持つ車両でもよい。

１車両、１ａタイヤ、２給電コイル、３ａ第１構造、３ｂ第２構造、４走行面、４ａ開口、４ｂ窪み、４ｃ窪み、４ｄ開口、５踏み部材（第１の踏み部材）、６支持面、７シールド部材、７ａ第１シールド部、７ｂ第２シールド部、７ｃ第３シールド部、７ｄ第４シールド部、８受電コイル、９駆動装置、１０シールド装置、１１固定機構、１１ａ被係合部、１１ａ１被係合穴、１１ｂ係合部、１１ｃ駆動装置、１１ｃ１モータ、１１ｃ２螺合部材、１２ガイド部材、１３回転シャフト、１３ａ断面拡大部、１５モータ、１５ａ出力シャフト、１５ｂステータ側の構造体、１７第１ギア、１９第２ギア、２１軸受、２３進入検出器、２３ａ発光部、２３ｂ受光部、２５制御装置、２７保持部材、２９第２の踏み部材、３１シールド部材、３３固定機構、３３ａ棒状部材、３３ｂ係合部、３３ｂ１端部、３３ｃ操作部、３３ｄガイド部材、３５固定機構、３５ａフック部材、３５ａ１内部空間、３５ｂ係合部、３５ｂ１面、３５ｃバネ、３５ｄピン、３６ピン、３７支持部材、Ｑ給電エリア、Ｒ検出領域、Ｓ電磁界発生空間

Claims

給電エリア内の給電位置に止まった車両に対して給電装置が非接触給電する時に、この車両と給電装置との間における電磁界発生空間を外部に対して遮蔽するシールド装置であって、
車両が給電エリアに進入して給電位置まで走行する時に、車両のタイヤが通過する位置に配置された踏み部材と、
前記電磁界発生空間を外部に対して遮蔽するためのシールド部材と、
前記踏み部材を前記シールド部材に固定して両者を一体化させる固定機構と、を備え、
前記踏み部材は、前記固定機構により前記シールド部材に固定された状態と、前記シールド部材に固定されていない状態との間で切り替えられ、
前記シールド部材は、前記電磁界発生空間を外部に開放する収納位置と、前記電磁界発生空間を外部に対して遮蔽する展開位置との間で動作するように構成されており、
前記踏み部材は、起立位置と転倒位置との間で動作するように構成されており、
前記シールド部材が前記収納位置にあり、前記踏み部材が前記起立位置にある状態で、前記踏み部材が、前記固定機構により前記シールド部材に固定されて前記シールド部材と一体化され、
その後、前記給電エリアに進入して来た車両が前記給電位置まで走行することにより、前記踏み部材がこの車両のタイヤに踏み倒されて前記起立位置から前記転倒位置へ動作すると同時に、前記シールド部材が、前記踏み部材と一体的に前記収納位置から前記展開位置へ動作する、ことを特徴とするシールド装置。
給電エリアへの車両の進入を検出したら、検出信号を出力する進入検出器と、
前記踏み部材を前記転倒位置から前記起立位置に駆動する駆動装置と、
前記駆動装置と前記固定機構を制御する制御装置と、を備え、
（Ａ）車両が前記給電エリアへ進入する前においては、前記踏み部材は、前記シールド部材に固定されておらず、
（Ｂ）給電エリアへ車両が進入することにより前記検出信号が前記進入検出器から出力されると、前記制御装置は、前記駆動装置を制御し、これにより、前記駆動装置は、前記シールド部材を前記収納位置に保ったまま、前記踏み部材を前記転倒位置から前記起立位置へ動作させ、
（Ｃ）前記制御装置が前記固定機構を制御し、これにより、前記固定機構が、前記起立位置にある前記踏み部材を、前記収納位置にある前記シールド部材に固定し、
（Ｄ）前記給電エリアに進入して来た車両が前記給電位置まで走行することにより、前記踏み部材がこの車両のタイヤに踏み倒されて前記起立位置から前記転倒位置へ動作すると同時に、前記シールド部材が、前記踏み部材と一体的に前記収納位置から前記展開位置へ動作する、ことを特徴とする請求項１に記載のシールド装置。
前記進入検出器は、給電エリアへの車両の進入を検出したら、当該車両の識別情報を取得し、この識別情報に基づいて、当該車両が特定の車両であると判断した場合に、前記検出信号を前記制御装置へ出力する、ことを特徴とする請求項２に記載のシールド装置。
前記（Ｄ）では、車両が進入方向へ走行して前記給電位置まで移動し、
前記踏み部材を第１の踏み部材として、前記シールド部材に固定された第２の踏み部材を備え、
前記第２の踏み部材は、車両が前記給電位置から、前記進入方向と反対方向に前記給電エリアの外へ走行する時に、この車両のタイヤが通過する位置に配置されており、
前記第２の踏み部材は、前記シールド部材が前記収納位置にある状態では、転倒位置にあり、前記シールド部材が前記展開位置にある状態では、起立位置にあり、
前記（Ｄ）の後、
（Ｅ）前記給電位置にある車両に非接触給電が行われ、
（Ｆ）この車両が前記進入方向と反対方向に、前記給電位置から前記給電エリアの外へ走行する時に、車両のタイヤが、前記第２の踏み部材を踏み倒すことにより、前記第２の踏み部材は、前記転倒位置へ動作させられるとともに、前記シールド部材は前記第２の踏み部材と一体で動作することにより前記収納位置に動作させられる、ことを特徴とする請求項２に記載のシールド装置。