JP2022144354A - 磁気検出システム - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、走行中給電システム500を示す説明図である。図2は、道路105に埋設された送電コイル40と磁気源20とを示す平面図である。走行中給電システム400は、道路105側の送電システム100と、移動体である車両202側の受電システム200とを備える。走行中給電システム400は、車両202の走行中に送電システム100から車両202に給電することが可能なシステムである。車両202は、例えば、電気自動車やハイブリッド車として構成される。図1において、x軸方向は車両202の進行方向、すなわち、前後方向を示し、y軸方向は車両202の幅方向、すなわち、車両202の進行方向に対する左右方向を示し、z軸方向は鉛直上方向、すなわち、高さ方向を示す。
図12は、第2実施形態における車両202から見た、磁気源磁束φW20が達する範囲A1、送電コイル磁束φW40が達する範囲A2と、磁気源検出装置301の第1磁束センサ部311と、第2磁束センサ部312の位置関係の一例を示す説明図である。第2実施形態では、第1磁束センサ部311と、第2磁束センサ部312とが、磁気源磁束φW20が達する範囲A1の大きさよりも離間して配置されている点で、第1実施形態と相違する。図12に示す例では、第1磁束センサ部311が範囲A1と範囲A2に両方に入るとき、第2磁束センサ部312は、範囲A2には入るが、範囲A1には入らない。なお、車両202が道路105に沿って走行している場合、車両202と磁気源20との位置関係によっては、第2磁束センサ部312が範囲A1と範囲A2に両方に入り、第1磁束センサ部311が、範囲A2には入るが、範囲A1には入らないこともある。
図16は、第3実施形態における車両202から見た、磁気源磁束φW20が達する範囲A1、送電コイル磁束φW40が達する範囲A2と、磁気源検出装置302の第1磁束センサ部311を示す説明図である。図17は、図16から一定時間経過後における車両202から見た、磁気源磁束φW20が達する範囲A1、送電コイル磁束φW40が達する範囲A2と、磁気源検出装置302の第1磁束センサ部311を示す説明図である。第3実施形態では、磁気源検出装置302は、第1磁束センサ部311を備えるが、第2磁束センサ部312を備えない点で相違する。
図22は、第4実施形態における信号処理部323の構成を示す説明図である。第4実施形態の信号処理部323は、第1磁束測定部330と、第2磁束測定部340と、ゲイン算出部355と、補正後差分算出部356と、磁気源磁束取得部357と、を備える。ゲイン算出部355は、第1磁束測定部330が測定した第1磁束φW1と、第2磁束測定部340が測定した第2磁束φW2とを用いて、ゲインGを算出する。ゲインGは、第1磁束測定部330の感度と、第2磁束測定部340の感度の違いを補正するために用いられる。補正後差分算出部356は、第1磁束測定部330と、第2磁束測定部340との感度を考慮して、第1磁束φW1と第2磁束φW2の補正後差分φhを算出する。磁気源磁束取得部357は、補正後差分φhから磁気源磁束φW20を算出し、取得する。
G=(φW1p-φW1m)/(φW2p-φW2m)
φh=φW1-G×(φW2-φW2m)
図25は、第5実施形態の磁気源21と車両202を示す説明図である。図26は、道路105に埋設された送電コイル40と磁気源21とを示す説明図である。第1実施形態から第4実施形態では、磁気源20は、道路105に埋設された点状の磁石により形成されているが、第5実施形態の磁気源21は、道路105の進行方向に沿った線状の磁気源であり、例えば、電線で形成されている。すなわち、電線に電流を流すことで電線の周囲に磁場・磁界が発生し、磁束が生じる。この磁束を磁気源磁束として利用する。なお、第5実施形態では、磁気源21を電線で形成したが、例えば、磁気源21を磁気テープにより形成してもよい。同様に、磁気源検出装置300は、磁気源21の磁気源磁束を検出・測定できる。
図27は、第6実施形態の磁気源20と車両202を示す説明図である。第5実施形態では、車両202は、第2磁気センサ311を1つ備える構成であったが、第6実施形態では、車両202は、車両202の幅方向(y方向)の異なる位置に、右第1磁気センサ部311rと、左第1磁気センサ部311lを備える点で相違する。
図29は、第7実施形態の磁気源20と車両202を示す説明図である。第7実施形態では、車両202は、第2磁気センサ部312を備えない点で相違する。第7実施形態では、2つの第1磁束測定部330r、330lは、活性化されており、第1磁束φW1r、φW1lを測定する。第1磁束φW1r、φW1lには、送電コイル磁束φW40が同等に含まれると考えられるため、第1磁束φW1rとφW1lの差分を取れば、送電コイル磁束φW40が相殺できる。したがって、第7実施形態においても、第6実施形態と同様に、2つの第1磁気センサ部311r、311lが測定した2つの第1磁束φW1rとφW1lの差が極小となるとき、磁気源20は、2つの第1磁気センサ部311r、311lのほぼ中間にあり、第1磁束φW1rが第1磁束φW1lよりも大きいときは、磁気源20は、第1磁気センサ部311lよりも第1磁気センサ部311rに近い位置にあって車両202は、磁気源20に対し、+y方向にずれており、逆に、第1磁束φW1lが第1磁束φW1rよりも大きいときは、磁気源20は、第1磁気センサ部311rよりも第1磁気センサ部311lに近い位置にあって車両202は、磁気源20に対し、ーy方向にずれていると言える。位置検出部600は、第1磁束φW1rと第1磁束φW1lの大きさを比較することにより、両202が、磁気源20に対し、磁気源20上にあるか、あるいは、+y方向あるいは、ーy方向にずれているかを判断できる。
Claims (9)
- 送電システム(100)から電磁誘導によって電力を受電する受電システム(200)を備える移動体(202)で用いられる磁気検出システム(300)であって、
地面(105)に配置された磁気源(20)からの磁気源磁束(φW20)を含む磁束を検出する磁束測定部(311)と、
前記磁束測定部が測定した磁束から前記送電システムが発生させる磁束の影響を抑制して、前記磁気源磁束を検出する信号処理部(320~323)と、
を備える、磁気検出システム。 - 請求項1に記載の磁気検出システムであって、
前記磁束測定部を第1磁束測定部(311)、前記磁束測定部が測定する前記磁気源磁束を含む磁束を第1磁束(φW1)とした場合に、前記第1磁束は、前記磁気源磁束と前記送電システムが前記電力を送電する際に発生させる送電コイル磁束(φW40)を含み、さらに、
前記送電コイル磁束を測定する第2磁束測定部(312)を備え、
前記信号処理部は、前記第2磁束測定部が測定した第2磁束(φW2)を用いて、前記第1磁束測定部の動作を制御し、あるいは、前記第1磁束を補正する、磁気検出システム。 - 請求項2に記載の磁気検出システムであって、
前記信号処理部は、前記第2磁束が予め定められた値(φW0)未満の期間に、前記第1磁束測定部を動作させ、前記第2磁束が予め定められた値以上の期間では、前記第1磁束測定部の動作を停止させることで前記磁気源磁束を検出する、磁気検出システム。 - 請求項3に記載の磁気検出システムであって、
前記信号処理部は、前記第2磁束がゼロクロスするゼロクロス点を算出し、前記ゼロクロス点を中心として予め定められた範囲(Z)の期間を前記第2磁束が予め定められた値未満となる期間とする、磁気検出システム。 - 請求項2に記載の磁気検出システムであって、
前記第2磁束測定部は、前記第1磁束測定部が前記磁気源磁束及び前記送電コイル磁束を測定できるときに、前記磁気源磁束を測定できず、前記送電コイル磁束のみを測定できる位置に配置されており、
前記信号処理部は、前記第1磁束と前記第2磁束の差分(ΔφW)を用いて、前記磁気源磁束を算出する、磁気検出システム。 - 請求項5に記載の磁気検出システムであって、
前記信号処理部は、前記第1磁束の極大値と、前記第1磁束測定部が前記送電コイル磁束を検出しなかったときの第1レファレンス値(φW1m)と、前記第2磁束の極大値と、前記第2磁束測定部が前記送電コイル磁束及び前記磁気源磁束のいずれをも検出しなかったときの第2レファレンス値(φW2m)と、を用いて、前記第1磁束測定部と前記第2磁束測定部の感度(G)を補正し、補正後の前記第1磁束と前記第2磁束の差分(φh)を用いて、前記磁気源磁束を算出する、磁気検出システム。 - 請求項1に記載の磁気検出システムであって、
前記磁束測定部を2つ備え、
2つの前記磁束測定部は、前記移動体の幅方向の異なる位置に設けられており、
前記信号処理部は、2つの前記磁束測定部が測定した磁束の差分から前記磁気源に対し前記移動体が幅方向にどれだけずれているかを算出する、磁気検出システム。 - 請求項7に記載の磁気検出システムであって、
2つの前記磁束測定部は、いずれも、前記磁気源磁束と前記送電システムが前記電力を送電する際に発生させる送電コイル磁束(φW40)を測定する、磁気検出システム。 - 請求項1に記載の磁気検出システムであって、
前記信号処理部は、前記磁束測定部が第1のタイミングで測定した磁束(φW201)と、第2のタイミングで測定した磁束(φW202)と、前記第1のタイミングから前記第2のタイミングまでの前記移動体の動きを用いて、前記磁気源に対する前記移動体の幅方向の位置を算出する、磁気検出システム。
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