JP2017093113A - 電動車 - Google Patents
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Abstract
【課題】駐輪状態に関わらず、路面に配置された給電装置から効率良く電力を取得することが可能な電動車を提供する。【解決手段】この電動自転車100は、前輪4に互いに周方向に隣接して配置されている複数の中継コイル1と、複数の中継コイル1のうちの少なくとも1つを介して、駐輪装置200から電力を受電する受電コイル2と、受電コイル2に接続され、受電コイル2からの電力を充電するバッテリ部3とを備え、複数の中継コイル1の各々の直径dは、前輪4の半径rよりも小さい。【選択図】図1
Description
この発明は、電動車に関し、特に、バッテリ部を備える電動車に関する。
従来、バッテリ部を備える電動アシスト自転車が知られている(たとえば、特許文献1参照)。
上記特許文献1には、2次電池を備える電動アシスト自転車が開示されている。この電動アシスト自転車は、車輪と、2次側コイルと、無給電コイルと、2次電池とを含む。無給電コイルは、車輪のハブを巻回中心として、車輪の外周側(ホイールのリム)に沿って巻回されている比較的大きな1つのコイルである。また、2次側コイルは、車輪のハブの内部に配置されている。そして、無給電コイルは、路面に配置されている駐車装置内部の1次側コイルから、磁界を受けて電力を取得するとともに、取得した電力を、磁界を介して2次側コイルに供給するように構成されている。そして、2次側コイルは、取得した電力を2次電池に供給するように構成されている。これにより、上記特許文献1の電動アシスト自転車は、駐車(駐輪)された状態での車輪の回転位置(駐輪状態)に関わらず、路面に設けられた1次側コイルから電力を取得することが可能に構成されている。
しかしながら、上記特許文献1の電動アシスト自転車では、路面に配置されている駐車装置内部の1次側コイルから、車輪のリムに沿って巻回されている1つの無給電コイルにより電力を取得するように構成されている。ここで、1次側コイルから生成される磁界(給電磁界)は、1次側コイルからの距離が小さい程、大きく、1次側コイルからの距離が大きい程、小さくなることが知られている。すなわち、上記特許文献1の電動アシスト自転車の無給電コイルは、路面側では、比較的大きな磁界により電力を取得することが可能である一方、路面とは反対側では、大きな磁界により電力を取得することが困難であると考えられる。このため、この車輪のリムに沿って巻回された1つの無給電コイル(中継コイル)の内部に生成される磁界の密度(単位面積当たりの磁束密度)は、全体的(平均的)には、比較的小さくなる。この結果、上記特許文献1の電動アシスト自転車(電動車)は、効率良く1次側コイル(給電装置)から電力を取得することが困難であるという問題点がある。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の1つの目的は、路面に配置された給電装置から、効率良く電力を取得することが可能な電動車を提供することである。
上記目的を達成するために、この発明の一の局面による電動車は、前輪および後輪を含む電動車本体と、前輪または後輪のうちの少なくとも一方に、互いに周方向に隣接して配置されている複数の中継部と、複数の中継部のうちの少なくとも1つを介して、外部給電装置から電力を受電する受電部と、受電部に接続され、受電部からの電力を充電するバッテリ部とを備え、複数の中継部の各々の直径は、前輪および後輪のうちの複数の中継部が設けられている車輪の半径よりも小さい。
この発明の一の局面による電動車では、上記のように、電動車に、前輪または後輪のうちの少なくとも一方に、互いに周方向に隣接して設けられた中継部と、複数の中継部のうちの少なくとも1つを介して、外部給電装置から電力を受電する受電部とを設ける。これにより、前輪または後輪のうちの少なくとも一方に、複数の中継部が設けられるので、複数の中継部のうちのいずれかの中継部を、路面(外部給電装置)に近接するように配置することができる。そして、1つの中継部(中継コイル)を車輪の外周側(リムに沿って)に大きな直径で巻回する場合と異なり、複数の中継部の各々の直径は、前輪および後輪のうちの複数の中継部が設けられている車輪の半径よりも小さい。その結果、中継部が近接して配置されることと、中継部の直径が比較的小さいことにより磁界の密度(磁束密度)を大きくすることができる。その結果、近接して配置される中継部では、効率良く電力を取得することができるので、路面に配置された給電装置から、効率良く電力を取得することができる。
上記一の局面による電動車では、好ましくは、電動車本体は、フレーム部を含み、受電部は、前輪および後輪のうちの複数の中継部が設けられている車輪側のフレーム部の部分に配置されている。このように構成すれば、フレーム部に設けられた受電部により中継部から電力を取得することができる。
上記一の局面による電動車では、好ましくは、前輪および後輪は、それぞれリム部を含み、複数の中継部は、前輪および後輪のうちの少なくとも一方のリム部に周状に略等角度間隔に配置されている。このように構成すれば、前輪および後輪がいずれの回転位置で駐車(駐輪)された場合でも、周状に略等角度間隔に配置された複数の中継部のうちいずれかの中継部が路面の近傍のリム部に配置されるので、その中継部により、電力を効率良く取得することができる。
この場合、好ましくは、複数の中継部は、リム部の内部に設けられている。このように構成すれば、複数の中継部が、リム部の外部に設けられる場合と異なり、複数の中継部が設けられる前輪または後輪の回転軸に平行な方向の厚みが増大するのを抑制することができる。
上記複数の中継部が前輪および後輪のうちの少なくとも一方のリム部に配置されている電動車では、好ましくは、電動車本体は、フレーム部を含み、複数の中継部は、電力を伝達可能に、互いに接続されており、受電部は、フレーム部に設けられ、複数の中継部のうちの少なくとも1つの中継部に、前輪または後輪の回転軸に略平行な方向に沿って、対向するように配置されている受電コイルを含む。このように構成すれば、路面(外部給電装置)の近傍に配置された中継部により取得された電力が、受電コイルに対向して配置されている中継部に伝達され、伝達された電力が、磁界を介して、フレーム部に設けられている受電コイルにより受電される。これにより、中継部が設けられている前輪または後輪の少なくとも一方と、受電コイルが設けられているフレーム部との間において、非接触で電力を伝達させることができる。
この場合、好ましくは、電動車本体は、フレーム部を含み、複数の中継部は、前輪のリム部に配置されており、受電コイルは、フレーム部のフロントフォーク部に配置されている。ここで、一般的に、二輪車(電動車)用の駐輪装置は、前輪を固定させるように構成されている場合が多い。すなわち、電動車を二輪車として構成した場合には、駐輪装置に設けられる給電コイル(外部給電装置)は、電動車が駐輪された場合に、固定されて設置位置がずれにくい前輪側に配置される場合が多くなると考えられる。この点に着目して、本発明では、複数の中継部を、前輪のリム部に配置するとともに、受電コイルを、フレーム部のフロントフォーク部に配置することにより、より効果的に、中継部と外部給電装置との距離を小さくすることができる。
上記一の局面による電動車では、好ましくは、前輪および後輪のうちの複数の中継部が設けられている車輪は、中継部に接続され、中継部からの交流の電力を直流の電力に整流する整流回路を有する複数のスポーク部を含み、受電部は、複数のスポーク部のうちのいずれかのスポーク部に接触して、直流の電力を受電する端子部を含む。ここで、一般的に、交流の電力(特に、比較的高い周波数を有する交流の電力)を伝達する場合、電力の伝達経路は、周波数を考慮した設計が必要となり、回路設計が複雑化する。この点に対して、本発明では、前輪および後輪のうちの複数の中継部が設けられている車輪に、整流回路を有する複数のスポーク部を設けることにより、中継部と受電部との間を、直流の電力により電力を伝達させることができるので、回路設計が複雑化するのを抑制することができる。
本発明によれば、上記のように、路面に配置された給電装置から効率良く電力を取得することができる。
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
[第1実施形態]
図1〜図5を参照して、本発明の第1実施形態による電動自転車100の構成について説明する。図1に示すように、第1実施形態による電動自転車100(電動アシスト自転車)は、路面に配置された駐輪装置200(給電コイル201)(ワイヤレス給電装置、非接触給電装置または非接点給電装置)との間に、配線および接点等を設けずに、磁気共鳴方式を用いて、(ワイヤレス受電装置、非接触受電装置または非接点受電装置として)電力を受電するように構成されている。また、電動自転車100と駐輪装置200とによりワイヤレス給電システムを形成している。なお、電動自転車100(電動二輪車)は、特許請求の範囲の「電動車」および「電動車本体」の一例である。また、駐輪装置200は、特許請求の範囲の「外部給電装置」の一例である。
図1〜図5を参照して、本発明の第1実施形態による電動自転車100の構成について説明する。図1に示すように、第1実施形態による電動自転車100(電動アシスト自転車)は、路面に配置された駐輪装置200(給電コイル201)(ワイヤレス給電装置、非接触給電装置または非接点給電装置)との間に、配線および接点等を設けずに、磁気共鳴方式を用いて、(ワイヤレス受電装置、非接触受電装置または非接点受電装置として)電力を受電するように構成されている。また、電動自転車100と駐輪装置200とによりワイヤレス給電システムを形成している。なお、電動自転車100(電動二輪車)は、特許請求の範囲の「電動車」および「電動車本体」の一例である。また、駐輪装置200は、特許請求の範囲の「外部給電装置」の一例である。
(電動自転車の全体構成)
図1に示すように、電動自転車100には、複数(8個)の中継コイル1と、受電コイル2と、バッテリ部3と、前輪4と、後輪5とが設けられている。なお、受電コイル2は、特許請求の範囲の「受電部」の一例である。また、中継コイル1は、特許請求の範囲の「中継部」の一例である。
図1に示すように、電動自転車100には、複数(8個)の中継コイル1と、受電コイル2と、バッテリ部3と、前輪4と、後輪5とが設けられている。なお、受電コイル2は、特許請求の範囲の「受電部」の一例である。また、中継コイル1は、特許請求の範囲の「中継部」の一例である。
ここで、第1実施形態では、複数(8個)の中継コイル1は、前輪4に設けられている。また、受電コイル2は、複数の中継コイル1のうちの少なくとも1つを介して、駐輪装置200から電力を受電するように構成されている。また、バッテリ部3は、受電コイル2に接続され、受電コイル2からの電力を充電するように構成されている。
また、図2に示すように、電動自転車100には、受電コイル2とバッテリ部3との間に、整流回路6と電力変換部7とが設けられている。整流回路6は、受電コイル2から交流の電力を取得するとともに、取得した交流の電力を直流の電力に整流するように構成されている。また、電力変換部7は、整流回路6により整流された電力を、バッテリ部3が充電するために適した電圧値を有するように、電力変換するように構成されている。そして、バッテリ部3は、電力変換部7からの電力を充電するように構成されている。
また、図2に示すように、電動自転車100には、制御部8と、モータ9とが設けられている。制御部8は、電動自転車100の各部の動作を制御するように構成されている。モータ9は、制御部8からの指令に基づいて、バッテリ部3からの電力を消費して、後輪5を回転駆動させるための駆動力を発生させるように構成されている。
(電動自転車の各部の構成)
〈中継コイルの構成〉
ここで、第1実施形態では、図3に示すように、複数(8個)の中継コイル1は、前輪4のリム部41の全周に略等角度間隔(たとえば、45度間隔)に配置されている。すなわち、複数(8個)の中継コイル1は、前輪4のリム部41に周状に、互いに周方向に隣接して配置されている。なお、本願明細書では、図3に示すように、「全周」とは、リム部41の外周面全体のみを意味する訳ではなく、円環状に形成されたリム部41の全体(略全体)を意味する広い概念の文言として記載している。また、「隣接して」という記載は、図3に示すように、中継コイル1同士が間隔を有する状態で隣接する場合も含む概念として記載している。
〈中継コイルの構成〉
ここで、第1実施形態では、図3に示すように、複数(8個)の中継コイル1は、前輪4のリム部41の全周に略等角度間隔(たとえば、45度間隔)に配置されている。すなわち、複数(8個)の中継コイル1は、前輪4のリム部41に周状に、互いに周方向に隣接して配置されている。なお、本願明細書では、図3に示すように、「全周」とは、リム部41の外周面全体のみを意味する訳ではなく、円環状に形成されたリム部41の全体(略全体)を意味する広い概念の文言として記載している。また、「隣接して」という記載は、図3に示すように、中継コイル1同士が間隔を有する状態で隣接する場合も含む概念として記載している。
具体的には、第1実施形態では、図3に示すように、8個の中継コイル1は、それぞれ前輪4の回転軸C1に平行な方向(Y軸に平行な方向)に沿った巻回軸C2〜C9を中心に、XZ平面に平行な平面上において、略平面状に巻回されている。
また、第1実施形態では、図3に示すように、8個の中継コイル1は、XZ平面に平行な平面上において、直径dを有する。また、前輪4および後輪5は、XZ平面に平行な平面上において、半径rを有する。そして、直径dは、半径rよりも小さい。なお、図3では、説明を容易にするため、中継コイル1の直径(直径d)を、図1に対して大きく記載している。
そして、8個の中継コイル1は、リム部41の内部に配置されている。そして、8個の中継コイル1は、それぞれ隣り合う中継コイル1との間が、角度θ(たとえば、45度)となるように配置されている。その結果、8個の中継コイル1は、リム部41の全周に配置される。これにより、8個の中継コイル1のうちのいずれかの中継コイル1は、電動自転車100が駐輪装置200に駐輪された場合に、前輪4の矢印A1方向の回転位置(回転角度)に関わらず、路面側(矢印Z2方向側)に配置されるとともに、8個の中継コイル1のうちのいずれかの中継コイル1は、受電コイル2の近傍(矢印Z1方向側)に配置される状態となる。
また、第1実施形態では、図2に示すように、8個の中継コイル1は、電力を伝達可能に、互いに接続されている。具体的には、8個の中継コイル1は、隣り合う中継コイル1同士が導線により接続されている。これにより、図4に示すように、路面側に配置された中継コイル1から、受電コイル2に最も近接する中継コイル1に、電力が伝達される。
〈受電コイルの構成〉
ここで、第1実施形態では、図4に示すように、受電コイル2は、電動自転車100のフレーム10に、2つ設けられている。詳細には、図1に示すように、受電コイル2は、前輪4(前輪4および後輪5のうちの複数の中継コイル1が設けられている車輪)側のフレーム部10の部分であるフロントフォーク部11に配置されている。
ここで、第1実施形態では、図4に示すように、受電コイル2は、電動自転車100のフレーム10に、2つ設けられている。詳細には、図1に示すように、受電コイル2は、前輪4(前輪4および後輪5のうちの複数の中継コイル1が設けられている車輪)側のフレーム部10の部分であるフロントフォーク部11に配置されている。
より具体的には、図1に示すように、矢印Y2方向側から見て、受電コイル2は、前輪4のリム部41と、重なる位置に配置されている。また、2つの受電コイル2は、リム部41を、Y軸に平行な方向(前輪4の回転軸C1に平行な方向)に沿って、挟んで配置されている。
これにより、第1実施形態では、図4に示すように、リム部41には、複数の中継コイル1が全周にわたって配置されているので、受電コイル2は、8個の中継コイル1のうちの少なくとも1つの中継コイル1に、前輪4のY軸に平行な方向に回転軸C1に略平行な方向に沿って、対向するように配置される。
また、受電コイル2は、フロントフォーク部11に設けられる前輪ブレーキ(図示せず)の近傍に配置されている。
そして、受電コイル2は、フロントフォーク部11に、Y軸に平行な方向に延びる軸C10を巻回軸として、巻回されている。これにより、受電コイル2と、受電コイル2の近傍に配置される中継コイル1とは、磁界結合される。すなわち、受電コイル2は、中継コイル1がY軸に略平行な方向に沿って生成する磁界を受けて、電力を受電するように構成されている。
また、図1に示すように、電動自転車100のフレーム部10には、内部にケーブル12が設けられている。ケーブル12は、受電コイル2と整流回路6(図2参照)とに接続されている。そして、受電コイル2は、ケーブル12を介して、取得した電力を整流回路6に伝達するように構成されている。
〈その他の部分の構成〉
整流回路6は、たとえば、複数(4個)のダイオードを含み、受電コイル2から伝達された交流の電力を直流に整流するように構成されている。
整流回路6は、たとえば、複数(4個)のダイオードを含み、受電コイル2から伝達された交流の電力を直流に整流するように構成されている。
電力変換部7は、たとえば、DC/DCコンバータからなり、整流回路6からの直流の電力を、バッテリ部3が充電するために適した電圧値に、電力変換するように構成されている。
バッテリ部3は、電力変換部7から供給された電力を充電するように構成されている。そして、バッテリ部3は、制御部8およびモータ9に接続されており、制御部8およびモータ9に電力を供給するように構成されている。
制御部8は、電動自転車100の各部の動作の制御を行うように構成されている。たとえば、制御部8は、ユーザによりペダル13(図1参照)に動力が伝達された場合、その動力の大きさに基づいて、モータ9の駆動を制御するように構成されている。
モータ9は、制御部8からの指令に基づいて、バッテリ部3から供給される電力を用いて、後輪5を回転させるように構成されている。
(駐輪装置の構成)
次に、図1、図2、図4、および、図5を参照して、第1実施形態による駐輪装置200の構成について説明する。駐輪装置200(駐車装置、給電装置)は、電動自転車100を駐輪(駐車)させることが可能に構成されている。たとえば、図1に示すように、駐輪装置200は、固定部202を含み、固定部202は、電動自転車100の前輪4を固定するように構成されている。
次に、図1、図2、図4、および、図5を参照して、第1実施形態による駐輪装置200の構成について説明する。駐輪装置200(駐車装置、給電装置)は、電動自転車100を駐輪(駐車)させることが可能に構成されている。たとえば、図1に示すように、駐輪装置200は、固定部202を含み、固定部202は、電動自転車100の前輪4を固定するように構成されている。
ここで、第1実施形態では、図2に示すように、駐輪装置200は、路面に配置されている複数(たとえば、2つ)の給電コイル201と、複数の給電コイル201に電力を供給する複数(たとえば、2つ)の電源部203と、電動自転車100の配置の情報に応じて、複数の電源部203を制御する給電制御部204とを備える。
給電コイル201は、図4に示すように、路面に配置されている。そして、2つの給電コイル201は、路面に垂直な方向(Z軸に平行な方向)に巻回軸C21(巻回軸C22)を有するとともに、路面に平行な平面(XY平面)において、巻回されている。そして、2つの給電コイルは、Y軸に平行な方向に互いに隣接して配置されている。
また、2つの給電コイル201は、2つの電源部203により、互いに異なる方向に、磁界を生成するように構成されている。すなわち、電源部203は、2つの給電コイル201に、それぞれ電流の位相が略180度異なる状態で、電流を流すように構成されている。たとえば、図4に示すように、電動自転車100の前輪4の矢印Y1方向側に配置されている給電コイル201は、電源部203により、矢印A2方向に電流が流されることにより、矢印Z1方向に磁界を生成する。一方、電動自転車100の前輪4の矢印Y2方向側に配置されている給電コイル201は、電源部203により、矢印A3方向に電流が流されることにより、矢印Z2方向に磁界を生成する。
これにより、2つの給電コイル201は、前輪4の回転軸C1に略平行な方向に、磁界を生成する。ここで、図5に示すように、路面からの矢印Z1方向に対する距離を距離dとして、距離dにおける磁束密度をBとすると、磁束密度Bは、距離dが大きくなるに従って、急激に小さくなる。したがって、2つの給電コイル201が生成する磁界(給電磁界)のほとんどは、路面の近傍(前輪4の矢印Z2方向側)に配置されている中継コイル1に、伝達される。
固定部202には、前輪4の有無を検出する検出部205が設けられている。すなわち、検出部205は、電動自転車100の駐輪を検出するように構成されている。
2つの電源部203は、それぞれ、スイッチング素子等を含み、給電制御部204の指令に応じて、高周波の交流の電力を、給電コイル201に供給するように構成されている。
給電制御部204は、検出部205から、前輪4の有無の検出結果(電動自転車100の配置の情報)を取得して、前輪4がある場合(電動自転車100が駐輪されている場合)に、電源部203を駆動させて、電動自転車100に給電する制御を行うように構成されている。
[第1実施形態の効果]
第1実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
第1実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
第1実施形態では、上記のように、電動自転車100に、前輪4に設けられた複数(8個)の中継コイル1と、複数の中継コイル1のうちの少なくとも1つを介して、駐輪装置200から電力を受電する受電コイル2とを設ける。これにより、電動自転車100の前輪4に、複数の中継コイル1が設けられるので、複数の中継コイル1のうちのいずれかの中継コイル1を、路面(給電コイル201)に近接するように配置することができる。そして、1つの中継コイルを車輪の外周側(リム部41に沿って)に大きな直径(r×2)で巻回する場合と異なり、複数の中継コイル1の各々の直径dは、前輪4の半径rよりも小さい。その結果、中継コイル1が近接して配置されることと、中継コイル1の直径dが比較的小さいことにより磁界の密度(磁束密度)を大きくすることができる。その結果、近接して配置される中継コイル1では、効率良く電力を取得することができるので、路面に配置された駐輪装置200から、効率良く電力を取得することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、複数の中継コイル1を、前輪4に設ける。これにより、路面に給電コイル201が配置される場合に、前輪4は、比較的路面に近い位置に配置される部分であるので、複数の中継コイル1が前輪4に設けられることにより、より効率良く電力を取得することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、受電コイル201を、前輪4側のフレーム部10の部分(フロントフォーク部11)に配置する。これにより、フレーム部10に設けられた受電コイル2により中継コイル1から電力を取得することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、前輪4および後輪5に、それぞれリム部41およびリム部51を設ける。また、複数の中継コイル1を、前輪4のリム部41の全周に略等角度間隔(角度θ間隔ごと)に配置する。これにより、前輪4がいずれの回転位置で駐車された場合でも、複数の中継コイル1のうちいずれかの中継コイル1が路面の近傍のリム部41に配置されるので、その中継コイル1により、電力を効率良く取得することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、複数の中継コイル1を、リム部41の内部に設ける。これにより、複数の中継コイル1がリム部41の外部に設けられる場合と異なり、複数の中継コイル1が設けられる前輪4の回転軸C1に平行な方向の厚みが増大するのを抑制することができる。
また、第1実施形態では、上記のように、複数の中継コイル1を、電力を伝達可能に、互いに接続する。そして、受電コイル2を、フレーム部10に設けるとともに、複数の中継コイル1のうちの少なくとも1つの中継コイル1に、前輪4の回転軸C1に略平行な方向に沿って、対向するように配置する。これにより、路面(給電コイル201)の近傍に配置された中継コイル1により取得された電力が、受電コイル2に対向して配置されている中継コイル1に伝達され、伝達された電力が、磁界を介して、フレーム部10に設けられている受電コイル2により受電される。これにより、中継コイル1が設けられている前輪4と、受電コイル2が設けられているフレーム部10との間において、非接触で電力を伝達させることができる。
また、第1実施形態では、上記のように、複数の中継コイル1を、前輪4のリム部41に配置して、受電コイル2を、フレーム部10のフロントフォーク部11に配置する。ここで、一般的に、電動自転車100用の駐輪装置は、前輪を固定させるように構成されている場合が多い。すなわち、第1実施形態による駐輪装置200のように、駐輪装置200に設けられる給電コイル201は、電動自転車100が駐輪された場合に、固定されて設置位置がずれにくい前輪4側に配置される場合が多くなると考えられる。この点に着目して、第1実施形態では、複数の中継コイル1を、前輪4のリム部41に配置するとともに、受電コイル2を、フレーム部10のフロントフォーク部11に配置することにより、より効果的に、中継コイル1と駐輪装置200(給電コイル201)との距離を小さくすることができる。
[第2実施形態]
次に、図6および図7を参照して、第2実施形態による電動自転車300の構成について説明する。第2実施形態による電動自転車300では、スポーク部342に整流回路306が設けられている。なお、上記第1実施形態と同一の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。また、電動自転車300は、特許請求の範囲の「電動車」および「電動車本体」の一例である。
次に、図6および図7を参照して、第2実施形態による電動自転車300の構成について説明する。第2実施形態による電動自転車300では、スポーク部342に整流回路306が設けられている。なお、上記第1実施形態と同一の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。また、電動自転車300は、特許請求の範囲の「電動車」および「電動車本体」の一例である。
(第2実施形態による電動自転車の構成)
図6に示すように、第2実施形態による電動自転車300は、8つの中継コイル301と、受電部302と、8つの整流回路306とを含む。また、図7に示すように、電動自転車300は、前輪304を含み、前輪304は、複数(8本)のスポーク部342を有する。
図6に示すように、第2実施形態による電動自転車300は、8つの中継コイル301と、受電部302と、8つの整流回路306とを含む。また、図7に示すように、電動自転車300は、前輪304を含み、前輪304は、複数(8本)のスポーク部342を有する。
ここで、第2実施形態では、図6に示すように、前輪304のスポーク部342に、中継コイル301に接続され、中継コイル301からの交流の電力を直流の電力に整流する整流回路306が設けられている。また、受電部302は、端子302aおよび端子302bを含む。そして、受電部302は、図7に示すように、端子302aおよび端子302bにより、スポーク部342に接触して、整流回路306により整流された直流の電力を受電するように構成されている。なお、端子302aおよび端子302bは、特許請求の範囲の「端子部」の一例である。また、中継コイル301は、特許請求の範囲の「中継部」の一例である。
具体的には、図7に示すように、前輪304には、リム部341と、8つの中継コイル301と、8本のスポーク部342と、ハブ部343とが設けられている。
中継コイル301は、第1実施形態による電動自転車100の中継コイル1と同様に、リム部341の内部に配置されている。スポーク部342は、たとえば、パイプ状に形成されており、リム部341とハブ部343とを接続するように構成されている。ハブ部343は、前輪304の回転軸C31の近傍に設けられている。
図8に示すように、スポーク部342の内部には、整流回路306が設けられている。また、整流回路306と中継コイル301との間には、コンデンサ306cが設けられている。コンデンサ306cは、中継コイル301のインピーダンスと整流回路306のインピーダンスとを整合可能な電気容量に設定されている。
端子306aおよび端子306bは、整流回路306の出力側に接続されており、たとえば、端子306aおよび端子306bは、互いに異なる極を有するか、または、一方が接地されている。そして、端子306aおよび端子306bは、受電部302の端子302aおよび端子302bに接触した場合に、直流の電力を受電部302側に供給するように構成されている。
整流回路306は、図9に示すように、4つのダイオード306dからなり、中継コイル302から伝達される交流の電力を直流の電力に整流して、端子306aおよび端子306bに伝達するように構成されている。
これにより、受電部302は、図7に示すように、スポーク部342およびハブ部343を介して、路面の近傍(矢印Z2方向側)に配置されている中継コイル301からの電力を受電するように構成されている。
また、第2実施形態による電動自転車300のその他の構成は、第1実施形態における電動自転車100と同様である。
[第2実施形態の効果]
第2実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
第2実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
第2実施形態では、上記のように、前輪304に、中継コイル301に接続され、中継コイル301からの交流の電力を直流の電力に整流する整流回路306を有する複数(8本)のスポーク部342を設ける。また、受電部302に、複数のスポーク部342のうちのいずれかのスポーク部342の端子306aおよび306bに接触して、直流の電力を受電する端子302aおよび302bを設ける。ここで、一般的に、交流の電力(特に比較的高い周波数を有する交流の電力)を伝達する場合、電力の伝達経路は、周波数を考慮した設計が必要となり、回路設計が複雑化する。この点に対して、第2実施形態では、前輪304に、整流回路306を有する複数のスポーク部342を設けることにより、中継コイル301と受電部302との間を、直流の電力により電力を伝達させることができるので、回路設計が複雑化するのを抑制することができる。
また、第2実施形態による電動自転車300のその他の効果は、第1実施形態における電動自転車100と同様である。
[第3実施形態]
次に、図10を参照して、第3実施形態による駐輪装置400の構成について説明する。第3実施形態による駐輪装置400は、検出部204の検出結果に基づいて、複数の給電コイル201のうちの一部の給電コイル201からの給電を停止するように構成されている。なお、上記第1実施形態または上記第2実施形態と同一の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。また、駐輪装置400は、特許請求の範囲の「外部給電装置」の一例である。
次に、図10を参照して、第3実施形態による駐輪装置400の構成について説明する。第3実施形態による駐輪装置400は、検出部204の検出結果に基づいて、複数の給電コイル201のうちの一部の給電コイル201からの給電を停止するように構成されている。なお、上記第1実施形態または上記第2実施形態と同一の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。また、駐輪装置400は、特許請求の範囲の「外部給電装置」の一例である。
(第3実施形態による駐輪装置の構成)
図10に示すように、第3実施形態による駐輪装置400は、複数(5個)の給電コイル201と、複数(4個)の検出部204と、給電コイル201と同数(5個)の電源部403と、給電制御部404とを含む。
図10に示すように、第3実施形態による駐輪装置400は、複数(5個)の給電コイル201と、複数(4個)の検出部204と、給電コイル201と同数(5個)の電源部403と、給電制御部404とを含む。
図11に示すように、5個の給電コイル201は、Y軸に平行な方向に所定の間隔を隔てて、直線状に配置されている。また、駐輪装置400は、固定部(図示せず)により、位置P1〜P4にそれぞれ1台ずつ、電動自転車100を駐輪可能に構成されている。
ここで、第3実施形態では、給電制御部404は、検出部204の検出結果に基づいて、給電コイル201の両端(矢印Y1方向側および矢印Y2方向側の両端)近傍に電動自転車100が配置(駐輪)されていないと判断した場合には、複数の給電コイル201のうちの両端近傍に電動自転車100が配置されていない給電コイル201からの給電を停止する制御を行うように構成されている。
具体的には、図11に示すように、4つの検出部204は、位置P1〜P4の近傍にそれぞれ配置されている。これにより、4つの検出部204は、位置P1〜P4の近傍に電動自転車100が配置(駐輪)された場合に、電動自転車100(前輪4)を検出するように構成されている。そして、給電制御部404は、4つの検出部204からそれぞれ検出結果を取得して、位置P1〜P4の近傍のいずれに電動自転車100が駐輪されたかを判断する制御を行うように構成されている。
そして、給電制御部404は、給電コイル201の両端(たとえば、位置P2およびP3)近傍に電動自転車100が駐輪されていないと判断した場合には、複数の給電コイル201のうちの両端近傍に電動自転車100が駐輪されていない給電コイル201からの給電を停止する制御を行うように構成されている。
また、第3実施形態では、給電制御部404は、検出部204の検出結果に基づいて、電源部403により、電動自転車100が配置(駐輪)された位置の両側(Y方向の両側)に配置されている2つの給電コイル201から、互いに異なる方向に、磁界を生成させる制御を行うように構成されている。すなわち、給電制御部404は、電源部203により、電動自転車100が駐輪されている位置(たとえば、位置P1およびP4)の両側の給電コイル201に、それぞれ電流の位相が略180度異なる状態で、電流を流すように構成されている。
これにより、位置P1およびP4では、電動自転車100の中継コイル1に対してY軸に平行な方向(前輪4の回転軸C1に平行な方向)に磁界が生成され、路面側(矢印Z2方向側)の中継コイル301により電力が取得される。
また、第3実施形態による駐輪装置400のその他の構成は、第1実施形態における駐輪装置200と同様である。
[第3実施形態の効果]
第3実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
第3実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
第3実施形態では、上記のように、給電制御部404を、検出部204の検出結果に基づいて、給電コイル201の両端近傍に電動自転車100が配置(駐輪)されていないと判断した場合には、複数の給電コイル201のうちの両端(Y方向の両端)近傍に電動自転車100が配置されていない給電コイル201からの給電を停止する制御を行うように構成する。これにより、電動自転車100が近傍に駐輪されていない給電コイル201から給電が行われることが抑制されるので、不要な給電が行われない分、効率良く、電動自転車100に給電を行うことができる。
また、第3実施形態では、上記のように、給電制御部404を、検出部204の検出結果に基づいて、電源部403により、電動自転車100が配置(駐輪)された位置の両側(Y方向の両側)に配置されている2つの給電コイル201から、互いに異なる方向に、磁界を生成させる制御を行うように構成する。これにより、電動自転車100が、複数の給電コイル201のいずれの間に駐輪された場合でも、駐輪された電動自転車100の前輪4の回転軸C1と略平行な方向に磁界を生成して、給電することができる。
また、第3実施形態による駐輪装置400のその他の効果は、第1実施形態における駐輪装置200と同様である。
[第4実施形態]
次に、図12および図13を参照して、第4実施形態による駐輪装置500の構成について説明する。第4実施形態による駐輪装置500は、給電コイル501a〜501iのうちの一部の給電コイルから磁界を生成させて、磁界を生成させた給電コイル以外の給電コイルに流れる電流値に基づいて、電動自転車100がいずれの位置に配置(駐輪)されたか否かを判断するように構成されている。なお、上記第1〜第3実施形態と同一の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。また、駐輪装置500は、特許請求の範囲の「外部給電装置」の一例である。
次に、図12および図13を参照して、第4実施形態による駐輪装置500の構成について説明する。第4実施形態による駐輪装置500は、給電コイル501a〜501iのうちの一部の給電コイルから磁界を生成させて、磁界を生成させた給電コイル以外の給電コイルに流れる電流値に基づいて、電動自転車100がいずれの位置に配置(駐輪)されたか否かを判断するように構成されている。なお、上記第1〜第3実施形態と同一の構成については、同じ符号を付してその説明を省略する。また、駐輪装置500は、特許請求の範囲の「外部給電装置」の一例である。
(第4実施形態による駐輪装置の構成)
図12に示すように、第4実施形態による駐輪装置500には、給電コイル群501と、接続切替部502と、電源部503aおよび503bと、給電制御部504と、電流検出部505aおよび505bとが設けられている。
図12に示すように、第4実施形態による駐輪装置500には、給電コイル群501と、接続切替部502と、電源部503aおよび503bと、給電制御部504と、電流検出部505aおよび505bとが設けられている。
給電コイル群501は、図13に示すように、給電コイル501a〜501iからなる。ここで、第4実施形態では、給電コイル501a〜501iは、平面視において(矢印Z1方向側から見て)、互いに一部が重なるように配置されている。具体的には、下段(矢印Z2方向側)に、給電コイル501a、501c、501e、501gおよび501iが所定の間隔を隔てて、Y軸に平行な方向に直線状に配置されている。また、上段(矢印Z1方向側)に、給電コイル501b、501d、501fおよび501hが所定の間隔を隔てて、Y軸に平行な方向に直線状に配置されている。
接続切替部502は、図14に示すように、複数のスイッチ(図14の符号SW)を含む。そして、接続切替部502は、給電制御部504の指令により、電源部503aおよび503bと、給電コイル501a〜501iとの接続状態を切り替えるように構成されている。また、接続切替部502は、1つの電源部503a(または電源部503b)と、複数の給電コイル501a〜501iとを接続可能に構成されている。すなわち、電源部503aおよび電源部503bは、複数の給電コイル501a〜501iに同時に、給電することが可能に構成されている。
より具体的には、接続切替部502は、電源部503aと、給電コイル501a、501b、501e、501fおよび501iとの接続を切り替え可能に構成されている。また、接続切替部502は、電源部503bと、給電コイル501c、501d、501g、501hとの接続を切り替え可能に構成されている。
そして、図13に示すように、電動自転車100が位置P12およびP15に配置(駐輪)されている場合(駐輪の検出処理については図15を用いて後述する)には、接続切替部502は、電源部503aと給電コイル501bおよび501eとを接続するとともに、電源部503bと給電コイル501dおよび501gとを接続する。これにより、電源部503aおよび503bは、Y軸に略平行な方向の磁界を生成して、位置P12およびP15に駐輪されている電動自転車100に給電するように構成されている。
また、接続切替部502は、図14に示すように、給電制御部504の指令により、電流検出部505aおよび505bと、給電コイル501a〜501iとの接続状態を切り替えるように構成されている。そして、接続切替部502は、1つの電流検出部505a(または電流検出部505b)と、給電コイル501a〜501iのいずれかとを接続可能に構成されている。すなわち、電流検出部505aおよび電流検出部505bは、1つの給電コイルずつ(給電コイル501a〜501iのいずれか)、電流を検出することが可能に構成されている。
ここで、第4実施形態では、給電制御部504は、給電コイル501a〜501iのうちの一部の給電コイルから磁界を生成させて、磁界を生成させた給電コイル以外の給電コイルに流れる電流値に基づいて、電動自転車100がいずれの位置(位置P11〜P17、P21、または、P22)に配置(駐輪)されたか否かを判断するように構成されている。
具体的には、給電制御部504は、電源部503aまたは503bにより、給電コイル501a〜501iのうちの1つの給電コイル(たとえば、給電コイル501c)から磁界を生成させる。そして、給電制御部504は、磁界を生成させた給電コイル501cの両隣の給電コイル(たとえば、給電コイル501bおよび501d)に流れる電流値を、電流検出部505aおよび505bにより検出するように構成されている。
たとえば、給電制御部504は、電源部503aまたは503bにより、給電コイル501cから磁界を生成させる。ここで、電動自転車100が、磁界を生成した給電コイル501cの近傍に駐輪されている場合(たとえば、電動自転車100が位置P12に配置されている場合)には、電動自転車100の前輪4の内部の金属により2次磁場が発生する。これにより、2次磁場が生じた電動自転車100の近傍の給電コイル501bおよび501dに、誘導電流が生じる。
そして、給電制御部504は、電流検出部505aおよび505bにより、磁界を生成させた給電コイル501cの両隣の給電コイル501bおよび501dに流れる電流値を検出するように構成されている。そして、給電制御部504は、検出した給電コイル501bの電流値と給電コイル501dに流れる電流値とを比較するように構成されている。そして、給電制御部504は、検出した給電コイル501bの電流値と給電コイル501dが略等しい(たとえば、差分値が電流値の2割以内の大きさの)場合に、磁界を生成させた給電コイル501c上(位置P12)に、電動自転車100が駐輪されていると判断する。
また、給電制御部504は、電源部503aまたは503bにより、給電コイル501a〜501iからそれぞれ順次、磁界を生成させる。たとえば、電動自転車100が位置P12に配置されている場合に、給電制御部504は、上記した給電コイル501cから電界を発生させ、給電コイル501bおよび501dに流れる電流を検出した後、たとえば、給電コイル501cとは異なる給電コイルである給電コイル501bから磁界を発生させる。
そして、給電制御部504は、電流検出部505aおよび505bにより、磁界を生成させた給電コイル501bの両隣の給電コイル501aおよび501cに流れる電流値を検出する。この例の場合、給電コイル501aには、略電流は流れず、給電コイル501cには、比較的大きな電流が流れる。給電制御部504は、検出した給電コイル501aの電流値と給電コイル501cに流れる電流値とを比較する。そして、給電制御部504は、検出した給電コイル501aの電流値に比べて、検出した給電コイル501cの電流値が大きい場合で、かつ、検出した給電コイル501aの電流値が略0には、給電コイル501c上(位置P12)に電動自転車100が駐輪されていると判断する。
そして、給電制御部504は、順次、給電コイル501a〜501iから磁界を生成させるとともに、給電コイル501a〜501iの電流値を取得して、電動自転車100が駐輪されているか否かを判断する。
また、給電制御部504は、平面視において重なる部分を有する2つの給電コイル(たとえば、給電コイル501b(位置P11)および501c(位置P12))において電動自転車100が駐輪されていると判断された場合には、判断された回数に基づいて、電動自転車100が駐輪されていると判断する。すなわち、重なり合う給電コイルの両方に電動自転車100が駐輪されていると判断された場合には、判断された回数に基づいて、電動自転車100が駐輪されていると判断する。
たとえば、給電制御部504は、電動自転車100が駐輪されていると判断された回数が、位置P11よりも位置P12が多い場合には、位置P12に電動自転車100が駐輪されていると判断する。そして、給電制御部504は、位置が検出された電動自転車100に対して、給電を行う制御するように構成されている。なお、位置P21およびP22に電動自転車100が駐輪されていると判断した場合には、給電制御部504は、給電を行わない制御を行う。
また、給電制御部504は、平面視において重なる部分を有する2つの給電コイルにおいて、判断された回数が同数となる位置が2つ(たとえば、図13の位置P11およびP12)となった場合には、下段の給電コイル(給電コイル501a、501c、501e、501gおよび501i)または、上段の給電コイル(給電コイル501b、501d、501fおよび501h)の一方を選択して(たとえば、上段を優先的に選択して)、選択した給電コイル(たとえば、給電コイル501bおよび501d)を用いて、給電するように構成されている。これにより、上段および下段の給電コイルから重複して電動自転車100に給電されることが生じるのを抑制することが可能になる。
また、第4実施形態による駐輪装置500のその他の構成は、第1実施形態における駐輪装置200と同様である。
(第4実施形態による駐輪装置の電動自転車の検出制御処理)
次に、図15を参照して、第4実施形態の駐輪装置500による電動自転車100の検出の制御処理フローについて説明する。以下の制御処理は、給電制御部504により実行される。なお、図15では、電源部503aを制御する処理と電源部503bを制御する処理とを別々の制御処理として記載しているが、この2つの処理を略同時に処理してもよい。
次に、図15を参照して、第4実施形態の駐輪装置500による電動自転車100の検出の制御処理フローについて説明する。以下の制御処理は、給電制御部504により実行される。なお、図15では、電源部503aを制御する処理と電源部503bを制御する処理とを別々の制御処理として記載しているが、この2つの処理を略同時に処理してもよい。
また、電源部503aを制御する処理における整数の変数をnとして、n=1(第1給電コイル)を給電コイル501a、n=2(第2給電コイル)を給電コイル501b、n=3(第3給電コイル)を給電コイル501e、n=4(第4給電コイル)を給電コイル501f、n=5(第5給電コイル)を給電コイル501iとして説明する。
また、電源部503aを制御する処理における整数の変数をmとして、m=1(第1給電コイル)を給電コイル501c、m=2(第2給電コイル)を給電コイル501d、m=3(第3給電コイル)を給電コイル501g、m=4(第4給電コイル)を給電コイル501hとして説明する。
まず、電源部503bを制御する処理では、ステップS1において、nが1に設定される。その後、ステップS2に進む。
ステップS2において、第n給電コイルから磁界が発生される。たとえば、第2給電コイルである給電コイル501bから磁界を発生させる。その後、ステップS3に進む。
ステップS3において、電流検出部505aにより、一方側の隣の給電コイルに流れる電流値I1の検出が行われる。たとえば、給電コイル501bの場合の一方側の隣の給電コイルは給電コイル501aであり、給電コイル501aに流れる電流値I1の検出が行われる。その後、ステップS4に進む。
ステップS4において、電流検出部505bにより、他方側の隣の給電コイルに流れる電流値I2の検出が行われる。たとえば、給電コイル501bの場合の他方側の隣の給電コイルは給電コイル501cであり、給電コイル501cに流れる電流値I2の検出が行われる。その後、ステップS5に進む。
ステップS5において、電流値I1と電流値I2とが略等しく、かつ、電流値I1が0よりも大きいか否かが判断される。電流値I1と電流値I2とが略等しく、かつ、電流値I1が0よりも大きい場合には、ステップS6に進み、電流値I1と電流値I2とが略等しくないか、または、電流値I1が略0の場合には、ステップS7に進む。
ステップS6において、第n給電コイル上に電動自転車100が駐輪されていると判断される。上記の例の場合、給電コイル501bに電動自転車100が駐輪されていると判断される。その後、ステップS7に進む。
ステップS7において、電流値I1が略0であり、かつ、電流値I2が0よりも大きいか否かが判断される。電流値I1が略0であり、かつ、電流値I2が0よりも大きい場合には、ステップS8に進み、それ以外の場合には、ステップS9に進む。
ステップS8において、他方側の隣の給電コイル上に電動自転車100が駐輪されていると判断される。上記の例の場合、給電コイル501c上に電動自転車100が駐輪されていると判断される。その後、ステップS9に進む。
ステップS9において、電流値I2が略0であり、かつ、電流値I1が0よりも大きいか否かが判断される。電流値I2が略0であり、かつ、電流値I1が0よりも大きい場合には、ステップS10に進み、それ以外の場合には、ステップS11に進む。
ステップS10において、一方側の隣の給電コイル上に電動自転車100が駐輪されていると判断される。上記の例の場合、給電コイル501a上に電動自転車100が駐輪されていると判断される。その後、ステップS11に進む。
ステップS11において、nが最大値(たとえば、5)か否かが判断される。すなわち、電源部503aが接続可能な給電コイルの全てにおける電動自転車100の検出が終了したか否かが判断される。nが最大値の場合、電動自転車100の検出の制御処理は終了され、nが最大値でない場合、ステップS12に進む。
ステップS12において、nに1が加えられる。その後、ステップS2に戻る。すなわち、電源部503aが接続可能な給電コイルの全ての給電コイルから、順次、磁界が発生され、電動自転車100の検出が行われる。
一方、電源部503bを制御する処理では、ステップS21において、mが1に設定される。その後、ステップS22に進む。
ステップS22において、第m給電コイルから磁界が発生される。その後、ステップS23に進む。
ステップS23において、電流検出部505aにより、一方側の隣の給電コイルに流れる電流値I3の検出が行われる。その後、ステップS24に進む。
ステップS24において、電流検出部505bにより、他方側の隣の給電コイルに流れる電流値I4の検出が行われる。その後、ステップS25に進む。
ステップS25において、電流値I3と電流値I4とが略等しく、かつ、電流値I3が0よりも大きいか否かが判断される。電流値I3と電流値I4とが略等しく、かつ、電流値I3が0よりも大きい場合には、ステップS26に進み、それ以外の場合には、ステップS27に進む。
ステップS26において、第m給電コイル上に電動自転車100が駐輪されていると判断される。その後、ステップS27に進む。
ステップS27において、電流値I3が略0であり、かつ、電流値I4が0よりも大きいか否かが判断される。電流値I3が略0であり、かつ、電流値I4が0よりも大きい場合には、ステップS28に進み、それ以外の場合には、ステップS29に進む。
ステップS28において、他方側の隣の給電コイル上に電動自転車100が駐輪されていると判断される。その後、ステップS29に進む。
ステップS29において、電流値I4が略0であり、かつ、電流値I3が0よりも大きいか否かが判断される。電流値I4が略0であり、かつ、電流値I3が0よりも大きい場合には、ステップS30に進み、それ以外の場合には、ステップS31に進む。
ステップS30において、一方側の隣の給電コイル上に電動自転車100が駐輪されていると判断される。その後、ステップS31に進む。
ステップS31において、mが最大値(たとえば、4)か否かが判断される。すなわち、電源部503bが接続可能な給電コイルの全てにおける電動自転車100の検出が終了したか否かが判断される。mが最大値の場合、電動自転車100の検出の制御処理は終了され、mが最大値でない場合、ステップS32に進む。
ステップS32において、mに1が加えられる。その後、ステップS22に戻る。すなわち、電源部503bが接続可能な給電コイルの全ての給電コイルから、順次、磁界が発生され、電動自転車100の検出が行われる。
(第4実施形態による駐輪装置の給電コイルの選択の制御処理)
次に、図16を参照して、第4実施形態の駐輪装置500による給電コイルの選択の制御処理フローについて説明する。以下の制御処理は、給電制御部504により実行される。また、この制御処理は、上記した電動自転車100の検出の制御処理(図15参照)の後に実行される。
次に、図16を参照して、第4実施形態の駐輪装置500による給電コイルの選択の制御処理フローについて説明する。以下の制御処理は、給電制御部504により実行される。また、この制御処理は、上記した電動自転車100の検出の制御処理(図15参照)の後に実行される。
まず、ステップS101において、重なり合う給電コイルの両方に電動自転車100が駐輪されていると判断されたか否かが判断される。たとえば、重なり合う給電コイルである給電コイル501bおよび501c(図13参照)などの両方に電動自転車100が駐輪されていると判断されているか否かが判断される。重なり合う給電コイルの両方に電動自転車100が駐輪されていると判断された場合、ステップS102に進み、重なり合う給電コイルの両方に電動自転車100が駐輪されていると判断されていない場合、ステップS105に進む。
ステップS102において、重なり合う給電コイルの電動自転車100が駐輪されていると判断された回数の比較が行われ、この回数が等しいか否かが判断される。重なり合う給電コイルの電動自転車100が駐輪されていると判断された回数は、電動自転車100の検出の制御処理(図15参照)において、電動自転車100が駐輪されていると判断された回数である。この回数が等しい場合は、ステップS103に進み、この回数が等しくない場合には、ステップS104に進む。
ステップS103において、電動自転車100が駐輪されていると判断された給電コイル(位置)のうち、上段または下段のうちの一方の給電コイルを選択して、給電が行われる。その後、駐輪装置500による給電コイルの選択の制御処理が終了される。
ステップS102において重なり合う給電コイルの電動自転車100が駐輪されていると判断された回数が異なる場合に進むステップS104において、重なり合う給電コイルの電動自転車100が駐輪されていると判断された回数が多い給電コイル上(位置)に、電動自転車100が駐輪されていると判断される。その後、ステップS105に進む。
ステップS105において、電動自転車100が駐輪されていると判断された位置に(給電コイルから)給電が行われる。その後、駐輪装置500による給電コイルの選択の制御処理が終了される。
[第4実施形態の効果]
第4実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
第4実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
第4実施形態では、上記のように、給電制御部504を、給電コイル501a〜501iのうちの一部の給電コイルから磁界を生成させて、磁界を生成させた給電コイル以外の給電コイルに流れる電流値に基づいて、電動自転車100がいずれの位置(位置P11〜P17、P21、または、P22)に配置(駐輪)されたか否かを判断するように構成する。これにより、給電コイル501a〜501iを、電動自転車100を検出するためのセンサとして用いることができるので、電動自転車100を検出するためのセンサ等を、別途設ける必要がない。これにより、駐輪装置500が大型化するのを抑制することができる。
また、第4実施形態による駐輪装置500のその他の効果は、第1実施形態における駐輪装置200と同様である。
[変形例]
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
たとえば、上記第1〜第4実施形態では、電動車として、電動自転車を用いる例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、電動車として、電動バイクなどを用いてもよいし、電動三輪車および電動四輪車を用いてもよい。
また、上記第1〜第4実施形態では、電動自転車が駐輪された状態で、駐輪装置(路面に配置された給電コイル)から給電が行われるように構成する例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、電動自転車が走行中に、路面に配置された給電コイルから給電が行われるように構成してもよい。
また、上記第1〜第4実施形態では、電動自転車に、中継コイルを8個設ける例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、電動自転車に、中継コイルを8個以外の数の複数個設けてもよい。
また、上記第1〜第4実施形態では、複数の中継コイルを、リム部の全周に略45度間隔に配置する例を示したが、本発明はこれに限らない。すなわち、複数の中継コイルを、リム部の全周に略45度以外の間隔に配置してもよい。
また、上記第1〜第4実施形態では、給電コイルを、電動自転車の前輪側の路面に直線状(1列)に設ける例を示したが、本発明はこれに限らない。たとえば、給電コイルを、電動自転車の前輪側および後輪側の両方に2列の直線状に設けてもよいし、電動自転車の路面側に面状に設けてもよい。
また、上記第4実施形態では、説明の便宜上、本発明の制御部の処理を処理フローに沿って順番に処理を行うフロー駆動型のフローチャートを用いて説明したが、本発明はこれに限られない。本発明では、制御部の処理動作を、イベントごとに処理を実行するイベント駆動型(イベントドリブン型)の処理により行ってもよい。この場合、完全なイベント駆動型で行ってもよいし、イベント駆動およびフロー駆動を組み合わせて行ってもよい。
1、301 中継コイル(中継部)
2 受電コイル(受電部)
3 バッテリ部
4、304 前輪
5 後輪
6、306 整流回路
10 フレーム部
11 フロントフォーク部
41、341 リム部
100、300 電動自転車(電動車)
200、400、500、700 駐輪装置(外部給電装置)
302 受電部
302a、302b 端子(端子部)
342 スポーク部
343 ハブ部
2 受電コイル(受電部)
3 バッテリ部
4、304 前輪
5 後輪
6、306 整流回路
10 フレーム部
11 フロントフォーク部
41、341 リム部
100、300 電動自転車(電動車)
200、400、500、700 駐輪装置(外部給電装置)
302 受電部
302a、302b 端子(端子部)
342 スポーク部
343 ハブ部
Claims (7)
- 前輪および後輪を含む電動車本体と、
前記前輪または前記後輪のうちの少なくとも一方に、互いに周方向に隣接して配置されている複数の中継部と、
前記複数の中継部のうちの少なくとも1つを介して、外部給電装置から電力を受電する受電部と、
前記受電部に接続され、前記受電部からの電力を充電するバッテリ部とを備え、
前記複数の中継部の各々の直径は、前記前輪および前記後輪のうちの前記複数の中継部が設けられている車輪の半径よりも小さい、電動車。 - 前記電動車本体は、フレーム部を含み、
前記受電部は、前記前輪および前記後輪のうちの前記複数の中継部が設けられている車輪側の前記フレーム部の部分に配置されている、請求項1に記載の電動車。 - 前記前輪および前記後輪は、それぞれリム部を含み、
前記複数の中継部は、前記前輪および前記後輪のうちの少なくとも一方の前記リム部に周状に略等角度間隔に配置されている、請求項1または2に記載の電動車。 - 前記複数の中継部は、前記リム部の内部に設けられている、請求項3に記載の電動車。
- 前記電動車本体は、フレーム部を含み、
前記複数の中継部は、前記電力を伝達可能に、互いに接続されており、
前記受電部は、前記フレーム部に設けられ、前記複数の中継部のうちの少なくとも1つの前記中継部に、前記前輪または前記後輪の回転軸に略平行な方向に沿って、対向するように配置されている受電コイルを含む、請求項3または4に記載の電動車。 - 前記複数の中継部は、前記前輪の前記リム部に配置されており、
前記受電コイルは、前記フレーム部のフロントフォーク部に配置されている、請求項5に記載の電動車。 - 前記前輪および前記後輪のうちの前記複数の中継部が設けられている車輪は、前記中継部に接続され、前記中継部からの交流の電力を直流の電力に整流する整流回路を有する複数のスポーク部を含み、
前記受電部は、前記複数のスポーク部のうちのいずれかの前記スポーク部に接触して、前記直流の電力を受電する端子部を含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の電動車。
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Country | Link |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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-
2015
- 2015-11-09 JP JP2015219270A patent/JP2017093113A/ja active Pending
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