JP2017135842A - 非接触給電システム - Google Patents

Abstract

【課題】検知部を故障しにくくした非接触給電システムを提供する。【解決手段】非接触給電システムは、コイルユニットと、検知部５と、筐体３４と、保持部材６とを備えている。コイルユニットは、給電コイルを含み、給電コイルに電磁結合される受電コイルへ給電コイルから電力を供給する。検知部５は、コイルユニットの少なくとも一部を含む検知領域からの光を検知する。筐体３４は、少なくともコイルユニットと検知部５とが収納される。保持部材６は、弾性を有する材料からなり、筐体３４に取り付けられて検知部５を保持する。保持部材６は、検知部５に対して外力が作用すると筐体３４に収まる第１位置に検知部５が移動し、検知部５に対して外力が作用しなくなると検知部５の少なくとも一部が筐体３４から突出する第２位置に検知部５が移動するように弾性変形する。【選択図】図１

Description

本発明は、非接触給電システムに関する。

従来、非接触で電力の伝送を行う非接触電力伝送装置が知られている（例えば特許文献１参照）。特許文献１に記載の非接触電力伝送装置は、異物検出装置（検知部）と、送電部（給電コイル）と、電力制御部とを備えている。送電部は、受電部（受電コイル）に対して非接触で電力を送電する。受電部は、例えば車両に搭載される。受電部で受電された電力は、例えばバッテリの充電に用いられる。異物検出装置は、送電部から受電部への電力伝送経路またはその近傍に位置する異物を検出する。電力制御部は、異物検出装置により異物が検出されたか否かに応じて、送電部から送電する電力を制御する。

特開２０１４−２３０２９９号公報

上述の特許文献１に記載の非接触電力伝送装置では、車両のタイヤが接触する車止めに異物検出装置が取り付けられているため、車両のタイヤを車止めに接触させた際に異物検出装置が故障する可能性があった。

本発明は上記課題に鑑みてなされており、検知部を故障しにくくした非接触給電システムを提供することを目的とする。

本発明の非接触給電システムは、給電コイルを含み、前記給電コイルに電磁結合される受電コイルへ前記給電コイルから電力を供給するコイルユニットと、前記コイルユニットの少なくとも一部を含む検知領域からの光を検知する検知部と、少なくとも前記コイルユニットと前記検知部とが収納される筐体と、弾性を有する材料からなり、前記筐体に取り付けられて前記検知部を保持する保持部材とを備え、前記保持部材は、前記検知部に対して外力が作用すると前記筐体に収まる第１位置に前記検知部が移動し、前記検知部に対して外力が作用しなくなると前記検知部の少なくとも一部が前記筐体から突出する第２位置に前記検知部が移動するように弾性変形することを特徴とする。

本発明の非接触給電システムは、検知部が故障しにくい、という効果がある。

図１Ａ及び図１Ｂは、本発明の一実施形態に係る非接触給電システムの要部の動作を説明する説明図である。 図２は、本発明の一実施形態に係る非接触給電システムのブロック図である。 図３は、本発明の一実施形態に係る非接触給電システムの概略図である。 図４は、本発明の一実施形態に係る非接触給電システムの配置の一例を示す斜視図である。 図５は、本発明の一実施形態に係る非接触給電システムの動作の一例を示すフローチャートである。 図６Ａ及び図６Ｂは、本発明の一実施形態の変形例に係る非接触給電システムの要部の動作を説明する説明図である。

以下の実施形態は、非接触給電システムに関し、特に給電コイルから受電コイルへ非接触で電力を供給する非接触給電システムに関する。

本実施形態の非接触給電システム１は、図１Ａ〜図４に示すように、コイルユニット３と、検知部（検知ユニット）５と、筐体３４と、保持部材６とを備えている。コイルユニット３は、給電コイル３１を含み、給電コイル３１に電磁結合される受電コイル４１へ給電コイル３１から電力を供給する。検知部５は、コイルユニット３の少なくとも一部を含む検知領域Ａ１からの光を検知する。筐体３４は、少なくともコイルユニット３と検知部５とが収納される。保持部材６は、弾性を有する材料からなり、筐体３４に取り付けられて検知部５を保持する。保持部材６は、検知部５に対して外力が作用すると筐体３４に収まる第１位置に検知部５が移動し、検知部５に対して外力が作用しなくなると検知部５の少なくとも一部が筐体３４から突出する第２位置に検知部５が移動するように弾性変形する。

以下、本実施形態の非接触給電システム１について、図面を参照して具体的に説明する。ただし、以下に説明する構成は、本発明の一例に過ぎず、本発明は下記の実施形態に限定されない。したがって、この実施形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

まず、本実施形態の非接触給電システム１の概要について図２〜図４を参照して説明する。非接触給電システム１は、本体ユニット２と、給電コイル３１を有するコイルユニット３と、受電コイル４１を有する受電ユニット４と、検知ユニット（検知部）５と、保持部材６と、位置検知部７とを備えている。受電ユニット４は、コイルユニット３を介して本体ユニット２から非接触で出力電力が供給されるように構成されている。出力電力は、本体ユニット２から給電コイル３１に交流電圧が印加されることにより、給電コイル３１から受電コイル４１に非接触で供給される電力である。

本実施形態では、受電ユニット４が車両１００に搭載されている場合を例に説明する。また、車両１００に搭載されている充電装置２０１及び蓄電池（バッテリ）２０２が負荷２００である場合を例に説明する。ここで、車両１００は、例えば蓄電池２０２に蓄積された電気エネルギーを用いて走行する電動車両である。本実施形態では、電動機で生じる駆動力によって走行する電気自動車を電動車両の例として説明するが、電動車両は電気自動車に限らず、例えばハイブリッド電気自動車や二輪車（電動バイク）、電動自転車などであってもよい。

本体ユニット２は、商用電源（系統電源）や、太陽光発電設備などの発電設備から供給される電力を受けて、コイルユニット３を介して出力電力を受電ユニット４に非接触で供給する。

本体ユニット２は、図４に示すように、例えば商業施設や公共施設、あるいは集合住宅などの駐車場に設置される充電スタンドである。コイルユニット３は、駐車場の床あるいは地面などの設置面３００に設置される。ここで、図４における一対の「３０１」は、それぞれ車両１００の車止めである。図４における一対の「３０２」は、それぞれ車両１００の駐車スペースを規定する白線である。また、本体ユニット２は、地中に配線されたケーブル８（図３参照）により、コイルユニット３に電気的に接続されている。

本体ユニット２は、コイルユニット３上に駐車された車両１００の受電ユニット４に対して非接触で出力電力を供給する。このとき、受電ユニット４の受電コイル４１は、給電コイル３１の上方に位置することで、給電コイル３１と電磁結合（電界結合と磁界結合との少なくとも一方）される。すなわち、本実施形態の非接触給電システム１では、上下方向（鉛直方向）が給電コイル３１と受電コイル４１との配列方向になる。なお、給電コイル３１は、設置面３００から露出するように設置される構成に限らず、設置面３００に埋め込まれるように設置されていてもよい。つまり、コイルユニット３は、設置面３００に埋め込まれるように設置されていてもよい。

本体ユニット２は、図２に示すように、電力変換部２１と、制御部２２と、判断部２３と、通信部２４とを備えている。これらの電力変換部２１、制御部２２、判断部２３及び通信部２４は、筐体に収納されている。

電力変換部２１は、例えばＡＣ／ＤＣコンバータ回路と、インバータ回路とを備えている。電力変換部２１は、商用電源１０から供給される交流電力を受けて、制御部２２の制御に応じて、給電コイル３１に交流電圧を印加する。また、本実施形態では、ＡＣ／ＤＣコンバータ回路は、ＰＦＣ（Power Factor Correction）回路としても機能する。

制御部２２及び判断部２３は、それぞれ例えばマイコン（マイクロコンピュータ）を主構成として備えている。マイコンは、そのメモリに記録されているプログラムをＣＰＵ（Central Processing Unit）で実行することにより、制御部２２及び判断部２３としての機能を実現する。プログラムは、予めマイコンのメモリに記録されていてもよいし、メモリカードのような記録媒体に記録されて提供されたり、電気通信回線を通して提供されたりしてもよい。

制御部２２は、給電コイル３１に交流電圧が印加される（交流電流が流れる）ように電力変換部２１を制御することで、給電コイル３１から受電コイル４１に非接触で給電させる。

判断部２３は、検知領域Ａ１（図４参照）における異物の有無、及び異物の種類を判断するように構成されている。ここで、検知領域Ａ１は、コイルユニット３の少なくとも一部を含むように設定されている。本実施形態では、検知領域Ａ１は、コイルユニット３の第１筐体３４Ａ（後述する）の上板３４１の表面である。判断部２３の判断処理については後述する。

通信部２４は、例えばＣＡＮ（Controller Area Network）などの通信手段により、受信ユニット４の通信部４５との間で通信を行うように構成されている。本体ユニット２の通信部２４と、受電ユニット４の通信部４５との間の通信は、無線通信であってもよい。

コイルユニット３は、本体ユニット２とは異なる筐体３４に、給電コイル３１と、一対のコンデンサ３２，３３とを収納して構成されている。筐体３４は、第１筐体３４Ａと、第２筐体３４Ｂとで構成されている。第１筐体３４Ａは、扁平な箱状に形成されており、少なくとも給電コイル３１と検知ユニット（検知部）５とが収納される。第２筐体３４Ｂは、箱状であって、第１筐体３４Ａと一体に形成されている。第２筐体３４Ｂは、鉛直方向において、第１筐体３４Ａよりも上向きに突出している。また、第１筐体３４Ａの上板３４１の略中央には、円形の貫通孔３４１Ａ（図１Ａ参照）が設けられている。

給電コイル３１は、平面視において導線が渦巻き状に巻かれたスパイラル型のコイルである。本実施形態では、給電コイル３１は、平面視において外形が長方形状になるように形成されている。給電コイル３１は、一対のコンデンサ３２，３３とともに共振回路を構成している。給電コイル３１は、図３に示すように、中心軸Ｐ１の方向が給電コイル３１と受電コイル４１との配列方向（鉛直方向）と平行になるように配置されている。

受電ユニット４は、給電コイル３１に電磁結合される受電コイル４１と、一対のコンデンサ４２，４３と、整流平滑回路４４と、通信部４５とを備えている。受電ユニット４の出力端には、負荷２００（本実施形態では、充電装置２０１及び蓄電池２０２）が電気的に接続されている。

受電コイル４１は、例えば給電コイル３１と同様にスパイラル型のコイルである。受電コイル４１は、一対のコンデンサ４２，４３とともに共振回路を構成している。整流平滑回路４４は、受電コイル４１の両端間に発生する交流電圧を整流・平滑する。そして、整流平滑回路４４は、整流・平滑により得られる直流電圧を負荷２００に出力する。

本実施形態の非接触給電システム１は、給電コイル３１を含む共振回路と、受電コイル４１を含む共振回路とを共鳴させることにより電力の伝送を行う磁界共鳴方式（磁気共鳴方式）を採用している。このため、本実施形態の非接触給電システム１は、給電コイル３１と受電コイル４１とが比較的離れた状態でも、本体ユニット２の出力電力を受電ユニット４に対して高効率で伝送可能である。本体ユニット２から受電ユニット４への出力電力の伝送方式は、磁界共鳴方式に限らず、例えば電磁誘導方式やマイクロ波伝送方式などであってもよい。

検知ユニット（検知部）５は、筐体５０に、撮像装置５１と、温度検知装置５２とを収納して構成されている。検知ユニット５は、図１Ａに示すように、伸縮方向が鉛直方向となるように配置されたコイルばね６１からなる保持部材６の一端（上端）に取り付けられている。保持部材６の他端（下端）は、コイルユニット３の第１筐体３４Ａの下板３４２の上面に取り付けられている。検知ユニット５は、外力が作用していない状態では、図１Ａに示すように、保持部材６からの上向きの弾性力によって少なくとも一部が第１筐体３４Ａの貫通孔３４１Ａから突出している。本実施形態では、筐体５０の表面５０１が貫通孔３４１Ａから突出している。また、検知ユニット５は、外力が作用すると、図１Ｂに示すように、保持部材６の弾性力に抗って第１筐体３４Ａに収納される。つまり、検知ユニット５は、保持部材６の伸縮方向（鉛直方向）において、第１筐体３４Ａに収まる第１位置と、筐体５０の表面５０１が第１筐体３４Ａの貫通孔３４１Ａから突出する第２位置との間で移動可能である。検知ユニット５及び保持部材６の動作については後述する。

筐体５０は、例えばアクリル樹脂などの透光性を有する材料によって、平面視の形状が円形である扁平な円板状に形成されている。検知ユニット５が第２位置にある状態で第１筐体３４Ａの貫通孔３４１Ａから突出する筐体５０の表面（上面）５０１は、上側（受電コイル４１側）に突出する曲面となっている。本実施形態では、筐体５０が全方位レンズとして機能し、筐体５０によって撮像装置５１及び温度検知装置５２の検知領域Ａ１が設定される。ここに、本実施形態では、筐体５０により光学部材が構成されている。

撮像装置５１は、例えばＣＣＤ（Charge-Coupled Device）センサやＣＭＯＳ（Complementary MOS）センサ等を備えて構成されている。撮像装置５１は、検知領域Ａ１からの光（可視光）を検知して画像信号を生成し、ケーブル８を通して画像信号を判断部２３に送信する。判断部２３は、画像信号を処理することで、検知領域Ａ１を表す画像データを生成し、生成した画像データに基づいて異物の有無を判断する。

温度検知装置５２は、例えば熱画像センサ（サーモグラフィ）で構成されている。温度検知装置５２は、検知領域Ａ１からの光（赤外線）を検知して熱画像信号を生成し、ケーブル８を通して熱画像信号を判断部２３に送信する。判断部２３は、熱画像信号を処理することで、検知領域Ａ１の温度分布を、二次元配置された複数の画素にて表す熱画像データを生成し、生成した熱画像データに基づいて異物の種類を判断する。

また、本実施形態では、撮像装置５１及び温度検知装置５２は、それぞれケーブル８を通して信号を判断部２３に送信しているが、他の構成であってもよい。例えば、撮像装置５１及び温度検知装置５２は、それぞれ無線通信により信号を判断部２３に送信する構成であってもよい。

位置検知部７は、例えばマイクロスイッチからなり、検知ユニット５に外力が作用して検知ユニット５が第１位置に移動した際に内部接点がオンになるように構成されている。したがって、上述の判断部２３は、位置検知部７から入力される検知信号の有無によって、検知ユニット５の位置を判断することができる。つまり、判断部２３は、位置検知部７からの検知信号がない場合には検知ユニット５が第２位置にあると判断し、位置検知部７からの検知信号がある場合には検知ユニット５が第１位置にあると判断する。なお、位置検知部７はマイクロスイッチに限らず、例えば圧電素子などで構成されていてもよい。

ここで、検知ユニット５は、図３及び図４に示すように、給電コイル３１の中心軸Ｐ１上に位置している。言い換えれば、検知ユニット５の移動先である第１位置と第２位置とが給電コイル３１の中心軸Ｐ１上に位置している。また、検知ユニット５の筐体５０は、全方位レンズとしての機能を有している。上述の構成により、検知ユニット５の視野角が広がることから、第１筐体３４Ａの上板３４１の表面を含むように検知領域Ａ１を設定することができる。

以下、本実施形態の非接触給電システム１の動作について説明する。本実施形態では、判断部２３は、図５に示すように、コイルユニット３が給電していない停止期間において、第１判断処理と第２判断処理とを組み合わせて、検知領域Ａ１における異物の有無、及び異物の種類を判断する。ここで、判断部２３が停止期間の全体にわたって異物の有無、及び異物の種類を判断するのは非効率的である。したがって、判断部２３は、例えばコイルユニット３からの給電を開始する前に異物の有無、及び異物の種類を判断するのが好ましい。本実施形態では、判断部２３は、給電の開始を指示する指令を車両１００から受けたときに、異物の有無、及び異物の種類を判断する。その他、判断部２３は、本体ユニット２において給電の開始を指示する操作がなされたときに、異物の有無、及び異物の種類を判断してもよい。

まず、判断部２３は、検知領域Ａ１における異物の有無を判断する第１判断処理を実行する（ステップＳ１）。判断部２３は、第１判断処理において検知領域Ａ１に異物が存在すると判断した場合、次に第２判断処理を実行する。また、判断部２３は、第１判断処理において検知領域Ａ１に異物が存在しないと判断した場合、制御部２２に指令を与えることでコイルユニット３からの給電を開始させる（ステップＳ６）。

第２判断処理は、異物が生体（例えば猫や人間の子供など）であるか否かを判断する生体判断処理と、異物が金属であるか否かを判断する金属判断処理とに分けられる。つまり、第２判断処理は、異物の種類を判別する処理である。判断部２３は、第２判断処理として、まず生体判断処理を実行する（ステップＳ２）。

判断部２３は、生体判断処理において異物が生体でないと判断した場合、次に第２判断処理として金属判断処理を実行する（ステップＳ３）。また、判断部２３は、生体判断処理において異物が生体であると判断した場合、制御部２２に指令を与えることでコイルユニット３からの給電を開始させない（ステップＳ４）。

さらに、判断部２３は、金属判断処理において異物が金属でないと判断した場合、制御部２２に指令を与えることでコイルユニット３からの給電を開始させる（ステップＳ６）。また、判断部２３は、金属判断処理において異物が金属であると判断した場合、制御部２２に指令を与えることでコイルユニット３からの給電を開始させない（ステップＳ５）。

判断部２３は、コイルユニット３が給電する給電期間において、検知領域Ａ１への異物の侵入の有無を判断する侵入判断処理を実行する（ステップＳ７）。判断部２３は、侵入判断処理において検知領域Ａ１への異物の侵入があると判断した場合、制御部２２に指令を与えることでコイルユニット３からの給電を停止させる（ステップＳ８）。その後、判断部２３は、第２判断処理（生体判断処理、金属判断処理）を実行することで、侵入した異物の種類を再度判断する。判断部２３は、侵入判断処理において検知領域Ａ１への異物の侵入がないと判断した場合、コイルユニット３からの給電を継続させる。

ここで、第１判断処理、第２判断処理（生体判断処理、金属判断処理）、及び侵入判断処理について説明する。判断部２３は、第１判断処理において、撮像装置５１に検知領域Ａ１を撮像させる。そして、判断部２３は、撮像装置５１で撮像された画像に基づいて異物の有無を判断する。

具体的には、判断部２３は、検知領域Ａ１に異物が存在しない状態で予め撮像された画像（背景画像）データと、第１判断処理において撮像した画像データとから、差分画像を生成する。判断部２３は、画素ごとに差分を検出してもよいし、複数の画素で構成されるセグメントごとに差分を検出してもよい。そして、判断部２３は、例えば差分画像において画素値（例えば輝度値）が閾値を超えている画素数が規定数以上であれば、検知領域Ａ１に異物が存在すると判断する。また、判断部２３は、差分画像において画素値が閾値を超えている画素数が規定数未満であれば、検知領域Ａ１に異物が存在しないと判断する。

次に、第２判断処理における生体判断処理について説明する。判断部２３は、生体判断処理において、温度検知装置５２に異物の温度を測定させ、測定により得られた異物の温度と閾値とを比較する。本実施形態では、第１判断処理において、異物の位置を画像によりある程度特定できる。そこで、判断部２３は、画像における異物の位置を温度検知装置５２で撮像された熱画像に反映し、熱画像における異物の位置での温度を異物の温度と見做して閾値と比較する。判断部２３は、異物の温度が閾値と等しい場合、異物が生体であると判断し、異物の温度が閾値と等しくない場合、異物が生体ではないと判断する。ここで、生体判断処理における閾値は、生体の表面温度に相当する温度（例えば３７度）である。

次に、第２判断処理における金属判断処理について説明する。判断部２３は、金属判断処理において、温度検知装置５２に異物の温度を測定させる。そして、判断部２３は、測定により得られた異物の温度を初期温度としてメモリに記憶させる。次に、判断部２３は、予備給電の開始を指示する指令を制御部２２に与える。指令を受けた制御部２２は、電力変換部２１を制御することで予備給電を開始する。ここで、予備給電とは、コイルユニット３が給電する給電期間中よりも小さな電流を給電コイル３１に供給することをいう。

判断部２３は、予備給電中において、温度検知装置５２に異物の温度を再度測定させる。そして、判断部２３は、予備給電中における異物の温度と、メモリに記憶させた初期温度とを比較する。判断部２３は、初期温度に対して異物の温度が上昇している場合、異物が金属であると判断し、初期温度に対して異物の温度が上昇していない、又は殆ど上昇していない場合、異物が金属ではないと判断する。

次に、侵入判断処理について説明する。判断部２３は、侵入判断処理において、撮像装置５１に検知領域Ａ１を撮像させる。そして、判断部２３は、第１判断処理と同様に、撮像装置５１で撮像された画像に基づいて異物の有無を判断する。

次に、検知ユニット５及び保持部材６の動作について図１Ａ及び図１Ｂを参照して説明する。図１Ａに示すように、検知ユニット５に対して外力が作用していない状態では、検知ユニット５は、保持部材６からの上向きの弾性力によって第２位置に位置している。このとき、筐体５０の表面（上面）５０１は、第１筐体３４Ａの貫通孔３４１Ａから突出している。またこのとき、検知ユニット５が第２位置に位置していることから、位置検知部７はオフになっている。そのため、判断部２３は、検知ユニット５が第２位置にあると判断する。この状態において、車両１００を正規の位置（一対の白線３０２，３０２の内側の領域）に駐車した場合には、本体ユニット２は、受電ユニット４への給電を開始することができる。

図１Ｂに示すように、車両１００を駐車スペースに駐車する際にタイヤ１００Ａで検知ユニット５を踏みつけた場合、タイヤ１００Ａから検知ユニット５に作用する外力によって検知ユニット５が第２位置から第１位置に移動する。このとき、保持部材６は、検知ユニット５の移動に伴って圧縮される。またこのとき、検知ユニット５が第１位置に位置していることから、位置検知部７はオンになっている。そのため、判断部２３は、検知ユニット５が第１位置にあると判断する。この状態では、判断部２３は、制御部２２に指令を与えることでコイルユニット３からの給電を開始させず、かつ検知ユニット５に検知動作を行わせない。このように、本実施形態の非接触給電システム１は、検知ユニット５に対して外力が作用すると、検知ユニット５が第１筐体３４Ａに収まるように保持部材６が弾性変形する構造であり、これにより検知ユニット５が故障しにくいという利点がある。また、検知ユニット５が第１位置にある状態、すなわち検知ユニット５が第１筐体３４Ａ内に収納された状態では、給電も検知動作も行わないことから、異物があるにもかかわらず誤って給電してしまうことを抑えることもできる。

また、図１Ｂに示す状態から車両１００を移動させて検知ユニット５に作用する外力を取り除くと、検知ユニット５は、保持部材６からの上向きの弾性力によって元の位置（図１Ａに示す第２位置）に移動する。このとき、検知ユニット５が第２位置に移動することで、位置検知部７はオフになり、受電ユニット４への給電が可能になる。

また、保持部材６は、図６Ａ及び図６Ｂに示すように、一対の板ばね６２，６２で構成されていてもよい。一対の板ばね６２，６２の各々は、図６Ａに示すように、第１筐体３４Ａの貫通孔３４１Ａの開口近傍で、かつ第１筐体３４Ａの上板３４１の内面に取り付けられている。図６Ａに示すように、検知ユニット５に対して外力が作用していない状態では、検知ユニット５は、一対の板ばね６２，６２からの上向きの弾性力によって第２位置に位置している。このとき、筐体５０の表面（上面）５０１は、第１筐体３４Ａの貫通孔３４１Ａから突出している。またこのとき、検知ユニット５が第２位置に位置していることから、位置検知部７はオフになっている。そのため、判断部２３は、検知ユニット５が第２位置にあると判断する。

図６Ｂに示すように、車両１００を駐車スペースに駐車する際にタイヤ１００Ａで検知ユニット５を踏みつけた場合、タイヤ１００Ａから検知ユニット５に作用する外力によって検知ユニット５が第２位置から第１位置に移動する。このとき、一対の板ばね６２，６２の各々は、検知ユニット５の移動に伴って下向きに撓められる。またこのとき、検知ユニット５が第１位置に位置していることから、位置検知部７はオンになっている。そのため、判断部２３は、検知ユニット５が第１位置にあると判断する。この場合も同様に、検知ユニット５に対して外力が作用すると、検知ユニット５が第１筐体３４Ａに収まるように保持部材６が弾性変形する構造であり、これにより検知ユニット５が故障しにくいという利点がある。また、検知ユニット５が第１位置にある状態では、給電も検知動作も行わないことから、異物があるにもかかわらず誤って給電してしまうことを抑えることもできる。

また、図６Ｂに示す状態から車両１００を移動させて検知ユニット５に作用する外力を取り除くと、検知ユニット５は、一対の板ばね６２，６２からの上向きの弾性力によって元の位置（図６Ａに示す第２位置）に移動する。このとき、検知ユニット５が第２位置に移動することで、位置検知部７はオフになり、受電ユニット４への給電が可能になる。

なお、本実施形態では、検知部（検知ユニット）５が撮像装置５１と温度検知装置５２とを備えているが、撮像装置５１のみを備えていてもよいし、温度検知装置５２のみを備えていてもよい。また、検知部５は、コイルユニット３を含む検知領域Ａ１内の異物を検知できればよく、撮像装置５１や温度検知装置５２の代わりに、例えば超音波センサを備えていてもよい。

さらに、本実施形態では、撮像装置５１及び温度検知装置５２を収納する筐体５０が全方位レンズとして機能する場合を例に説明したが、筐体５０とは別に全方位レンズが設けられていてもよい。この場合、全方位レンズは、筐体５０内に収納されていてもよいし、表面（入射面）が筐体５０から突出していてもよい。また、光学部材は、全方位レンズに限らず、例えば全方位ミラーであってもよい。この場合、全方位ミラーは、破損しにくいように筐体５０内に収納されているのが好ましい。

また、本実施形態で説明した保持部材６は一例であって、外力の有無によって検知部５が第１位置と第２位置との間で移動できるようになっていればよく、例えば弾性率が高い合成ゴムなどで保持部材が構成されていてもよい。また、非接触給電システム１にて非接触で出力電力が供給される負荷は、電動車両に限らず、例えば、携帯電話機やスマートフォンなどの蓄電池を備えた電気機器、又は蓄電池を備えない照明器具などの電気機器であってもよい。

以上説明したように、本実施形態の非接触給電システム１では、例えば筐体３４から突出する検知部（検知ユニット）５の一部がタイヤ１００Ａ等で踏まれた場合、保持部材６が弾性変形することで検知部５が筐体３４に収まる第１位置に移動する。これにより、従来例のように異物検出装置が車止めに取り付けられている場合に比べて、検知部５が故障しにくくなるという利点がある。また、本実施形態の非接触給電システム１によれば、検知部５を配置する位置が限定されず、検知部５の配置の自由度が高くなるという利点もある。

また、本実施形態の非接触給電システム１のように、検知部５の位置を検知する位置検知部７をさらに備えているのが好ましい。この場合、位置検知部７により検知された検知部５の位置が第１位置である間は、コイルユニット３は給電を停止し、検知部５は検知動作を停止する。この構成によれば、検知部５が第１位置にある間は検知動作と給電とを停止するので、異物があるにもかかわらず誤って給電してしまうことを抑えることができる。ただし、この構成は非接触給電システム１の必須の構成ではなく、位置検知部７を備えていなくてもよい。

また、本実施形態の非接触給電システム１のように、給電コイル３１は、平面視において導線が渦巻き状に巻かれたスパイラル型のコイルであるのが好ましい。この場合、給電コイル３１は、中心軸Ｐ１の方向が給電コイル３１と受電コイル４１との配列方向と平行になるように配置されるのが好ましい。そして、検知部５は、給電コイル３１の中心軸Ｐ１上に位置しているのが好ましい。この構成によれば、給電コイル３１の中心軸Ｐ１上に検知部５を配置することで、給電コイル３１と受電コイル４１との間で発生する磁界の影響を受けにくくなるという利点がある。また、検知部５が全方位レンズや全方位ミラーを備えている場合には、検知部５の視野角を広げることができ、これにより検知領域Ａ１における異物の検知精度が向上するという利点もある。ただし、この構成は非接触給電システム１の必須の構成ではなく、例えば給電コイルがソレノイド型のコイルであってもよい。

また、本実施形態の非接触給電システム１のように、筐体３４から突出する検知部５の表面５０１が受電コイル４１側に突出する曲面であるのが好ましい。この構成によれば、検知部５がタイヤ１００Ａ等に踏まれた場合でも検知部５が筐体３４内に引っ込みやすくなっており、検知部５がさらに故障しにくくなるという利点がある。ただし、この構成は非接触給電システム１の必須の構成ではなく、検知部５が引っ込みやすくなっていれば検知部５の表面５０１は曲面でなくてもよい。

また、本実施形態の非接触給電システム１のように、検知領域Ａ１からの光を検知部５に集光する光学部材（筐体５０）をさらに備えているのが好ましい。この構成によれば、例えば光学部材が全方位レンズや全方位ミラーである場合には、検知部５の視野角を広げることができ、これにより検知領域Ａ１における異物の検知精度が向上するという利点がある。ただし、この構成は非接触給電システム１の必須の構成ではなく、光学部材を備えていなくてもよい。

また、本実施形態の非接触給電システム１のように、受電コイル４１をさらに備えているのが好ましい。ただし、この構成は非接触給電システム１の必須の構成ではなく、受電コイル４１を備えていなくてもよい。

１ 非接触給電システム
３ コイルユニット
５ 検知ユニット（検知部）
６ 保持部材
７ 位置検知部
３１ 給電コイル
３４ 筐体
４１ 受電コイル
５０ 筐体（光学部材）
５１ 撮像装置
５２ 温度検知装置
Ｐ１ 中心軸

Claims (6)

1. 給電コイルを含み、前記給電コイルに電磁結合される受電コイルへ前記給電コイルから電力を供給するコイルユニットと、
   前記コイルユニットの少なくとも一部を含む検知領域からの光を検知する検知部と、
   少なくとも前記コイルユニットと前記検知部とが収納される筐体と、
   弾性を有する材料からなり、前記筐体に取り付けられて前記検知部を保持する保持部材とを備え、
   前記保持部材は、前記検知部に対して外力が作用すると前記筐体に収まる第１位置に前記検知部が移動し、前記検知部に対して外力が作用しなくなると前記検知部の少なくとも一部が前記筐体から突出する第２位置に前記検知部が移動するように弾性変形することを特徴とする非接触給電システム。
2. 前記検知部の位置を検知する位置検知部をさらに備え、
   前記位置検知部により検知された前記検知部の位置が前記第１位置である間は、前記コイルユニットは給電を停止し、前記検知部は検知動作を停止することを特徴とする請求項１記載の非接触給電システム。
3. 前記給電コイルは、平面視において導線が渦巻き状に巻かれたコイルであり、
   前記給電コイルは、中心軸の方向が前記給電コイルと前記受電コイルとの配列方向と平行になるように配置されており、
   前記検知部は、前記給電コイルの中心軸上に位置していることを特徴とする請求項１または２記載の非接触給電システム。
4. 前記筐体から突出する前記検知部の表面が前記受電コイル側に突出する曲面であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の非接触給電システム。
5. 前記検知領域からの光を前記検知部に集光する光学部材をさらに備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の非接触給電システム。
6. 前記受電コイルをさらに備えていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の非接触給電システム。

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