JP6171853B2 - 非接触給電制御システム - Google Patents

Description

本発明は、外部の電源装置から車両に搭載された蓄電装置に非接触で電力を給電する非接触給電制御システムに関するものである。

従来より、この種の非接触式給電制御システムとして、次のものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

すなわち、この非接触給電制御システムでは、路面側に一次コイルが配置されていると共に車両下部に一次コイルと磁気的に結合される二次コイルが配置されている。また、車両には、蓄電装置が搭載されていると共に、当該車両の周辺を撮影するカメラが搭載されている。

これによれば、外部の電源装置から一次コイルへ通電されると、一次コイルと二次コイルとが磁気的に結合することによって二次コイルに電力が励起され、当該電力が蓄電装置に蓄電（充電）される。つまり、外部の電源装置と蓄電装置とが非接触の状態で蓄電装置への給電が行われる。また、車両に搭載されたカメラによって車両の周辺を撮影することで生体検知を行い、車両の周辺に生体がいる場合には一次コイルへの通電を調整することにより、当該生体に電磁界が印加されることを抑制できる。

特開２０１２−１６５４９７号公報

しかしながら、上記非接触給電制御システムでは、車両に搭載されたカメラによって生体検知を行っているが、実際には、犬や猫等の生体は路面側に存在する。このため、カメラの死角等によって生体検知を十分に行えない可能性がある。

本発明は上記点に鑑みて、非接触給電を行う際に、生体に電磁界が印加されることを抑制できる非接触給電制御システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明では、路面（５０）側に配置され、外部の電源装置（２１）と接続された送電パッド（１１）と、電源装置を制御して送電パッドへの通電を調整する制御部（２３）と、送電パッドの周辺に存在する生体を検知する生体検知手段（１２ａ、１２ｂ）と、車両（１）に搭載され、電源装置から送電パッドへ通電された際、送電パッドと磁気的に結合されることによって電力が励起される受電パッド（３１）と、車両に搭載され、受電パッドに励起された電力を蓄電する蓄電装置（４１）とを備え、以下の点を特徴としている。

すなわち、生体検知手段は、熱流束に応じたセンサ信号を出力する熱流束センサで構成されていると共に、路面側に配置され、熱流束センサは、熱可塑性樹脂からなる絶縁基材（１００）に厚さ方向に貫通する複数の第１、第２ビアホール（１０１、１０２）が形成されていると共に、第１、第２ビアホールに互いに異なる金属で形成された第１、第２層間接続部材（１３０、１４０）が埋め込まれ、第１、第２層間接続部材が交互に直列接続された構成とされ、第１、第２層間接続部材を形成する金属の少なくとも一方は、複数の金属原子が当該金属原子の結晶構造を維持した状態で焼結された焼結合金であり、制御部は、生体検知手段の結果に基づいて送電パッドの周辺に生体が存在しないと判定したとき、電源装置を制御して送電パッドへ通電させることにより、受電パッドに電力を励起させて当該電力を蓄電装置に蓄電させることを特徴としている。

これによれば、路面側に生体検知手段が備えられているため、実際に生体が存在する可能性の高い路面側の生体検知を高精度に行うことができる。そして、送電パッドの周辺に生体が存在しないと判定したときに蓄電装置への給電を行うため、生体に電磁界が印加されることを抑制できる。

この場合、請求項２に記載の発明のように、路面側に配置され、送電パッドの周辺に存在する金属を検知する金属検知手段（１２ａ、１２ｂ）を備え、制御部は、生体検知手段の結果に基づいて送電パッドの周辺に生体が存在しないと判定し、かつ、金属検知手段の結果に基づいて送電パッドの周辺に金属が存在しないと判定したとき、電源装置を制御して蓄電装置に蓄電させることができる。

これによれば、送電パッドの周辺に金属が存在する場合に蓄電装置への給電を行った場合には、加熱された金属の影響によって送電パッドが変形または故障する可能性があるが、このような問題が発生することを抑制できる。また、金属が加熱された後に突風等によって飛ばされて生体に接触すると生体が火傷等を負ってしまう可能性があるが、このような問題が発生することを抑制できる。

この場合、請求項３に記載の発明のように、金属検知手段を熱流束センサで構成すると共に、生体検知手段を構成する熱流束センサと共通とすることができる。

これによれば、生体検知手段および金属検知手段を別々のセンサで構成する場合と比較して、部品点数の削減を図ることができる。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

本発明の第１実施形態における非接触給電制御システムの構成を示す模式図である。 路面に対する法線方向から視たときの送電パッドと熱流束センサとの配置関係を示す図である。 図１中の熱流束センサの平面図である。 図３中のIV−IV線に沿った断面図である。 図３中のV−V線に沿った断面図である。 熱流束センサの製造工程を示す断面図である。 地上側制御部の作動を示すフローチャートである。 本発明の第２実施形態における非接触給電制御システムの構成を示す模式図である。 地上側制御部の作動を示すフローチャートである。 本発明の第３実施形態における地上側制御部の作動を示すフローチャートである。 参考例１における安全制御システムの構成を示す模式図である。 熱流束センサと人体との距離とセンサ信号との関係を示す図である。 制御部の作動を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、本実施形態の非接触給電制御システムは、例えば、電気自動車（ＥＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＶ）等に搭載された蓄電装置に電力を蓄電（給電）する場合に適用されると好適である。

図１に示されるように、本実施形態の非接触給電制御システムは、通電されることで電力を供給する送電部１０と、この送電部１０への通電を制御する地上側給電設備２０とを備えている。また、車両１に搭載されて送電部１０と磁気的に結合されることで当該送電部１０と非接触で電力を励起する受電部３０と、車両１に搭載されて電力を蓄電する蓄電装置４１を有する車両側受電設備４０と、を備えている。

送電部１０は、車両１が駐車するスペース内において路面５０に配置または埋設されており、地上側給電設備２０から通電されるコイル（一次コイル）を有する送電パッド１１と、送電パッド１１の周辺に配置された複数の内周熱流束センサ１２ａおよび外周熱流束センサ１２ｂ等を有している。具体的には、図１および図２に示されるように、路面５０（送電パッド１１）に対する法線方向から視たとき、内周熱流束センサ１２ａは送電パッド１１の内側（直上）に位置するように配置され、外周熱流束センサ１２ｂは送電パッド１１の外周を囲むように配置されている。

なお、内周熱流束センサ１２ａおよび外周熱流束センサ１２ｂは、当該内周熱流束センサ１２ａおよび外周熱流束センサ１２ｂを厚さ方向に通過する熱流束に応じたセンサ信号（起電圧）を出力するものであり、具体的な構成については後述する。また、本実施形態では、内周熱流束センサ１２ａおよび外周熱流束センサ１２ｂが本発明の生体検知手段おおび金属検知手段に相当している。

地上側給電設備２０は、車両１が駐車するスペース内または周辺において設置または埋設されており、電源装置２１、通信機２２、地上側制御部２３等を有している。なお、本実施形態では、地上側制御部２３が本発明の制御部に相当している。

電源装置２１は、図示しない外部の商用電源等に接続されていると共に送電パッド１１に接続されている。そして、地上側給電設備２０を駆動する電力を供給すると共に、地上側制御部２３の制御に基づいて送電パッド１１への通電、停止を行う。

通信機２２は、有線通信や無線通信等によって後述する車両１に備えられた通信機４２と通信可能に構成されている。

地上側制御部２３は、ＣＰＵ、記憶手段を構成する各種メモリ、周辺機器等を用いて構成されており、電源装置２１、通信機２２、各熱流束センサ１２ａ、１２ｂと接続されている。そして、各熱流束センサ１２ａ、１２ｂおよび後述する車両１に搭載された各熱流束センサ３２ａ、３２ｂの測定値に基づき、電源装置２１を制御して送電パッド１１への通電、停止を行う。

受電部３０は、車両１の下方に配置され、送電パッド１１中のコイルと磁気的に結合することによって電力が励起されるコイル（二次コイル）を有する受電パッド３１と、受電パッド３１の周辺に配置された複数の内周熱流束センサ３２ａおよび外周熱流束センサ３２ｂ等を有している。

なお、受電パッド３１と内周熱流束センサ３２ａおよび外周熱流束センサ３２ｂとの関係は、上記送電パッド１１と内周熱流束センサ１２ａおよび外周熱流束センサ１２ｂの関係と同様とされている。つまり、受電パッド３１に対する法線方向から視たとき、内周熱流束センサ３２ａは受電パッド３１の内側（直上）に位置するように配置され、外周熱流束センサ３２ｂは受電パッド３１の外周を囲むように配置されている。また、内周熱流束センサ３２ａおよび外周熱流束センサ３２ｂは、当該内周熱流束センサ３２ａおよび外周熱流束センサ３２ｂを厚さ方向に通過する熱流束に応じたセンサ信号（起電圧）を出力するものであり、具体的な構成については後述する。

車両側受電設備４０は、車両１に搭載され、蓄電装置４１、通信機４２、車両側制御部４３等を有している。

蓄電装置４１は、ニッケル−カドミウム電池、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池、リチウム電池等の一般的な二次電池で構成されおり、受電パッド３１に励起された電力（送電パッド１１から供給された電力）を蓄電する。

通信機４２は、有線通信や無線通信等によって地上側給電設備２０における通信機２２と通信可能に構成されている。

車両側制御部４３は、ＣＰＵ、記憶手段を構成する各種メモリ、周辺機器等を用いて構成された車両ＥＣＵ等であり、受電パッド３１、各熱流束センサ３２ａ、３２ｂ、蓄電装置４１、通信機４２等と接続されている。そして、受電パッド３１に励起された電力を蓄電装置４１に蓄電すると共に、蓄電装置４１の充電率（State Of Charge）を示す信号や各熱流束センサ３２ａ、３２から入力されたセンサ信号を示す信号を地上側制御部２３に通信機４２、２２を介して送信する。また、車両側制御部４３は、図示しない音声手段、照明手段、表示手段等を有する報知部６０とも接続されている。

以上が本実施形態における非接触給電制御システムの構成である。次に、上記内周熱流束センサ１２ａ、３２ａおよび外周熱流束センサ１２ｂ、３２ｂの構成について具体的に説明する。なお、内周熱流束センサ１２ａ、３２ａおよび外周熱流束センサ１２ｂ、３２ｂは、全て同じ構成であるため、内周熱流束センサ１２ａを例に挙げて説明する。

内周熱流束センサ１２ａは、基本的には、図３〜図５に示されるように、絶縁基材１００、表面保護部材１１０、裏面保護部材１２０が一体化され、この一体化されたものの内部で第１、第２層間接続部材１３０、１４０が交互に直列に接続されたものである。なお、図３は、理解をし易くするために、表面保護部材１１０を省略して示してある。

具体的には、絶縁基材１００は、本実施形態では、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド(ＰＥＩ)、液晶ポリマー（ＬＣＰ）で代表される平面矩形状の熱可塑性樹脂フィルムにて構成されている。そして、厚さ方向に貫通する複数の第１、第２ビアホール１０１、１０２が互い違いになるように千鳥パターンに形成されている。

なお、本実施形態の第１、第２ビアホール１０１、１０２は、表面１００ａから裏面１００ｂに向かって径が一定とされた円筒状とされているが、表面１００ａから裏面１００ｂに向かって径が小さくなるテーパ状とされていてもよい。また、裏面１００ｂから表面１００ａに向かって径が小さくなるテーパ状とされていてもよいし、角筒状とされていてもよい。

そして、第１ビアホール１０１には第１層間接続部材１３０が配置され、第２ビアホール１０２には第２層間接続部材１４０が配置されている。つまり、絶縁基材１００には、第１、第２層間接続部材１３０、１４０が互い違いになるように配置されている。

第１、第２層間接続部材１３０、１４０は、ゼーベック効果を発揮するように（起電圧を発生するように）、互いに異なる金属で構成されている。例えば、第１層間接続部材１３０は、Ｐ型を構成するＢｉ−Ｓｂ−Ｔｅ合金の粉末が、焼結前における複数の金属原子の結晶構造を維持するように固相焼結された金属化合物（焼結合金）で構成されている。また、第２層間接続部材１４０は、Ｎ型を構成するＢｉ−Ｔｅ合金の粉末が、焼結前における複数の金属原子の結晶構造を維持するように固相焼結された金属化合物で構成されている。このように、第１、第２層間接続部材１３０、１４０として所定の結晶構造が維持されるように固相焼結された金属化合物を用いることにより、起電圧を大きくできる。

なお、図３は、断面図ではないが、理解をし易くするために第１、第２層間接続部材１３０、１４０にハッチングを施してある。

絶縁基材１００の表面１００ａには、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド(ＰＥＩ)、液晶ポリマー（ＬＣＰ）で代表される平面矩形状の熱可塑性樹脂フィルムにて構成される表面保護部材１１０が配置されている。この表面保護部材１１０は、絶縁基材１０と平面形状が同じ大きさとされており、絶縁基材１００と対向する一面１１０ａ側に銅箔等がパターニングされた複数の表面パターン１１１が互いに離間するように形成されている。そして、各表面パターン１１１はそれぞれ第１、第２層間接続部材１３０、１４０と適宜電気的に接続されている。

具体的には、図４に示されるように、隣接する１つの第１層間接続部材１３０と１つの第２層間接続部材１４０とを組１５０としたとき、各組１５０の第１、第２層間接続部材１３０、１４０は同じ表面パターン１１１と接続されている。つまり、各組１５０の第１、第２層間接続部材１３０、１４０は表面パターン１１１を介して電気的に接続されている。なお、本実施形態では、絶縁基材１００の長手方向（図４中紙面左右方向）に沿って隣接する１つの第１層間接続部材１３０と１つの第２層間接続部材１４０とが組１５０とされている。

絶縁基材１００の裏面１００ｂには、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド(ＰＥＩ)、液晶ポリマー（ＬＣＰ）で代表される平面矩形状の熱可塑性樹脂フィルムにて構成される裏面保護部材１２０が配置されている。この裏面保護部材１２０は、絶縁基材１００の長手方向の長さが絶縁基材１００より長くされており、長手方向の両端部が絶縁基材１００から突出するように絶縁基材１００の裏面１００ｂに配置されている。

そして、裏面保護部材１２０には、絶縁基材１００と対向する一面１２０ａ側に銅箔等がパターニングされた複数の裏面パターン１２１が互いに離間するように形成されている。そして、各裏面パターン１２１はそれぞれ第１、第２層間接続部材１３０、１４０と適宜電気的に接続されている。

具体的には、図４に示されるように、絶縁基材１００の長手方向に隣接する組１５０において、一方の組１５０の第１層間接続部材１３０と他方の組１５０の第２層間接続部材１４０とが同じ裏面パターン１２１と接続されている。つまり、組１５０を跨いで第１、第２層間接続部材１３０、１４０が同じ裏面パターン１２１を介して電気的に接続されている。

また、図５に示されるように、絶縁基材１００の外縁では、長手方向と直交する方向（図３中紙面上下方向）に沿って隣接する第１、第２層間接続部材１３０、１４０が同じ裏面パターン１２１と接続されている。詳述すると、絶縁基材１００の長手方向に表面パターン１１１および裏面パターン１２１を介して直列に接続されたものが折り返されるように、隣接する第１、第２層間接続部材１３０、１４０が同じ裏面パターン１２１と接続されている。

また、裏面パターン１２１のうち、上記のように直列に接続されたものの端部となる部分は、図３および図４に示されるように、絶縁基材１００から露出するように形成されている。そして、裏面パターン１２１のうち絶縁基材１００から露出する部分が地上側制御部２３と接続される端子として機能する部分となる。

以上が本実施形態における基本的な内周熱流束センサ１２ａの構成である。なお、内周熱流束センサ３２ａおよび外周熱流束センサ１２ｂ、３２ｂも内周熱流束センサ１２ａと同様の構成とされている。また、内周熱流束センサ３２ａおよび外周熱流束センサ３２ｂでは、裏面パターン１２１のうち絶縁基材１００から露出する部分が車両側制御部４３と接続される端子として機能する部分となる。

そして、このような内周熱流束センサ１２ａ、３２ａおよび外周熱流束センサ１２ｂ、３２ｂは、当該内周熱流束センサ１２ａ、３２ａおよび外周熱流束センサ１２ｂ、３２ｂを厚さ方向に通過する熱流束に応じたセンサ信号（起電圧）を出力する。熱流束が変化すると、交互に直列接続された第１、第２層間接続部材１３０、１４０にて発生する起電圧が変化するためである。

すなわち、内周熱流束センサ１２ａ、３２ａおよび外周熱流束センサ１２ｂ、３２ｂは、当該内周熱流束センサ１２ａ、３２ａおよび外周熱流束センサ１２ｂ、３２ｂの周辺に人、犬、猫等の生体が存在する場合には、生体から放出される輻射熱に応じたセンサ信号を出力する。また、内周熱流束センサ１２ａ、３２ａおよび外周熱流束センサ１２ｂ、３２ｂは、内周熱流束センサ１２ａ、３２ａおよび外周熱流束センサ１２ｂ、３２ｂの周辺に、加熱されたコインやナット等の金属が存在する場合には、この金属から放出される輻射熱に応じたセンサ信号を出力する。なお、内周熱流束センサ１２ａ、３２ａおよび外周熱流束センサ１２ｂ、３２ｂの厚さ方向とは、絶縁基材１００、表面保護部材１１０、裏面保護部材１２０の積層方向のことである。

ここで、上記内周熱流束センサ１２ａの製造方法について図６を参照しつつ説明する。なお、内周熱流束センサ３２ａおよび外周熱流束センサ１２ｂ、３２ｂも同様の製造方法で製造される。

まず、図６（ａ）に示されるように、絶縁基材１００を用意し、複数の第１ビアホール１０１をドリルやレーザ等によって形成する。

次に、図６（ｂ）に示されるように、各第１ビアホール１０１に第１導電性ペースト１３１を充填する。なお、第１ビアホール１０１に第１導電性ペースト１３１を充填する方法（装置）としては、本出願人による特願２０１０−５０３５６号に記載の方法（装置）を採用すると良い。

簡単に説明すると、吸着紙１６０を介して図示しない保持台上に、裏面１００ｂが吸着紙１６０と対向するように絶縁基材１００を配置する。そして、第１導電性ペースト１３１を溶融させつつ、第１ビアホール１０１内に第１導電性ペースト１３１を充填する。これにより、第１導電性ペースト１３１の有機溶剤の大部分が吸着紙１６０に吸着され、第１ビアホール１０１に合金の粉末が密接して配置される。

なお、吸着紙１６０は、第１導電性ペースト１３１の有機溶剤を吸収できる材質のものであれば良く、一般的な上質紙等が用いられる。また、第１導電性ペースト１３１は、金属原子が所定の結晶構造を維持しているＢｉ−Ｓｂ−Ｔｅ合金の粉末を融点が４３℃であるパラフィン等の有機溶剤を加えてペースト化したものが用いられる。このため、第１導電性ペースト１３１を充填する際には、絶縁基材１００の表面１００ａが約４３℃に加熱された状態で行われる。

続いて、図６（ｃ）に示されるように、絶縁基材１００に複数の第２ビアホール１０２をドリルやレーザ等によって形成する。この第２ビアホール１０２は、上記のように、第１ビアホール１０１と互い違いとなり、第１ビアホール１０１と共に千鳥パターンを構成するように形成される。

次に、図６（ｄ）に示されるように、各第２ビアホール１０２に第２導電性ペースト１４１を充填する。なお、この工程は、上記図６（ｂ）と同様の工程で行うことができる。

すなわち、再び、吸着紙１６０を介して図示しない保持台上に裏面１００ｂが吸着紙１６０と対向するように絶縁基材１００を配置した後、第２ビアホール１０２内に第２導電性ペースト１４１を充填する。これにより、第２導電性ペースト１４１の有機溶剤の大部分が吸着紙１６０に吸着され、第２ビアホール１０２に合金の粉末が密接して配置される。

第２導電性ペースト１４１は、第１導電性ペースト１３１を構成する金属原子と異なる金属原子が所定の結晶構造を維持しているＢｉ−Ｔｅ合金の粉末を融点が常温であるテレピネ等の有機溶剤を加えてペースト化したものが用いられる。つまり、第２導電性ペースト１４１を構成する有機溶剤は、第１導電性ペースト１３１を構成する有機溶剤より融点が低いものが用いられる。そして、第２導電性ペースト１４１を充填する際には、絶縁基材１００の表面１００ａが常温に保持された状態で行われる。言い換えると、第１導電性ペースト１３１に含まれる有機溶剤が固化された状態で、第２導電性ペースト１４１の充填が行われる。これにより、第１ビアホール１０１に第２導電性ペースト１４１が混入することが抑制される。

なお、第１導電性ペースト１３１に含まれる有機溶剤が固化された状態とは、上記図６（ｂ）の工程において、吸着紙１６０に吸着されずに第１ビアホール１０１に残存している有機溶剤のことである。

そして、上記各工程とは別工程において、図６（ｅ）および図６（ｆ）に示されるように、表面保護部材１１０および裏面保護部材１２０のうち絶縁基材１００と対向する一面１１０ａ、１２０ａに銅箔等を形成する。そして、この銅箔を適宜パターニングすることにより、互いに離間している複数の表面パターン１１１が形成された表面保護部材１１０、互いに離間している複数の裏面パターン１２１が形成された裏面保護部材１２０を用意する。

その後、図６（ｇ）に示されるように、裏面保護部材１２０、絶縁基材１００、表面保護部材１１０を順に積層して積層体１７０を構成する。

なお、本実施形態では、裏面保護部材１２０は、絶縁基材１００より長手方向の長さが長くされている。そして、裏面保護部材１２０は、長手方向の両端部が絶縁基材１００から突出するように配置される。

続いて、図６（ｈ）に示されるように、この積層体１７０を図示しない一対のプレス板の間に配置し、積層方向の上下両面から真空状態で加熱しながら加圧することにより、積層体１７０を一体化する。このとき、第１、第２導電性ペースト１３１、１４１が固相焼結されて第１、第２層間接続部材１３０、１４０が形成されると共に、第１、第２層間接続部材１３０、１４０と表面パターン１１１および裏面パターン１２１とが接続される。

なお、特に限定されるものではないが、積層体１７０を一体化する際には、積層体１７０とプレス板との間にロックウールペーパー等の緩衝材を配置してもよい。以上のようにして、上記各熱流束センサ１２ａ、１２ｂ、３２ａ、３２ｂが製造される。

次に、上記非接触給電制御システムにおける地上側制御部２３の作動について図７を参照しつつ説明する。なお、上記では、具体的に説明していないが、本実施形態の非接触給電制御システムは、送電部１０および地上側給電設備２０と、受電部３０および車両側受電設備４０との間で適宜位置あわせができるように構成されている。このため、以下では、受電パッド３１と送電パッド１１とが対向するように車両１が停車した後の処理について説明する。

まず、ユーザ（乗員）からの給電要求があるか否かを判定する（Ｓ２００）。このステップＳ２００の判定は、例えば、ユーザ（乗員）が車両に搭載されたタッチパネルに対して給電要求を指示するタッチ操作を行った場合には、車両側制御部４３から給電要求を示す信号が通信機４２、２２を介して地上側制御部２３に送信されるようになっているため、当該信号の有無を判定することで行う。また、地上側給電設備２０にユーザがタッチ操作を行うことができるタッチパネルが配置されている場合には、当該タッチパネルに対してユーザがタッチ操作を行ったか否かを判定することで行う。

そして、給電要求があると判定した場合には（Ｓ２００：ＹＥＳ）、内周熱流束センサ１２ａ、３２ａおよび外周熱流束センサ１２ｂ、３２ｂの測定値を取得する（Ｓ２１０）。具体的には、内周熱流束センサ１２ａおよび外周熱流束センサ１２ｂからセンサ信号が入力されるため、このセンサ信号に基づいた測定値を取得する。また、通信機２２、４２を介して要求信号を車両側制御部４３に送信することにより、内周熱流束センサ３２ａおよび外周熱流束センサ３２ｂのセンサ信号に基づいた測定値も取得する。すなわち、このステップＳ２１０の処理では、全ての熱流束センサ１２ａ、１２ｂ、３２ａ、３２ｂのセンサ信号に基づいた測定値を取得する。

なお、ステップＳ２１０で取得する測定値は、内周熱流束センサ１２ａ、３２ａおよび外周熱流束センサ１２ｂ、３２ｂから出力されるセンサ信号（起電圧）であってもよいし、センサ信号を熱流束に変換した熱流束値であってもよい。

その後、ステップＳ２１０で取得した測定値が閾値以下か否かを判定する（Ｓ２２０）。言い換えると、内周熱流束センサ１２ａ、３２ａおよび外周熱流束センサ１２ｂ、３２ｂの周辺に、生体が存在するか否かの判定を行う。換言すると、生体検知を行う。上記のように、内周熱流束センサ１２ａ、３２ａおよび外周熱流束センサ１２ｂ、３２ｂの周辺に生体が存在する場合には、生体から放出される輻射熱によってセンサ信号が大きくなるためである。

そして、測定値が閾値より大きい場合には（Ｓ２２０：ＮＯ）、内周熱流束センサ１２ａ、３２ａおよび外周熱流束センサ１２ｂ、３２ｂの周辺に生体がいると判定する。つまり、送電パッド１１および受電パッド３１の周辺に生体がいると判定する。この場合、送電パッド１１への通電を行うことで蓄電装置４１への給電を行うと、送電パッド１１が生成する電磁界が生体に印加され、当該電磁界によって生体に悪影響が発生する可能性がある。このため、通信機２２、４２を介して車両側制御部４３に警告を発信させる信号を送信することにより、車両側制御部４３に報知部６０を制御させて警告を発信した後（Ｓ２３０）、ステップＳ２００の処理に戻る。

なお、ステップＳ２３０の処理における警告は、例えば、次のように行うことができる。すなわち、報知部６０における音声手段としてのホーン等の電子音で報知したり、照明手段としてのヘッドライト、ルームランプ、テールランプ等の点灯やハザード点滅等で報知できる。また、表示手段としてのハンドルの前方またはダッシュボードの中央部に配された計器表示盤の一部に配置される液晶ディスプレイに生体が存在することを表示等して報知してもよい。この場合、生体が犬や猫等の場合もあるため、乗員に生体が存在することを報知すると共に、音声手段や照明手段を適宜組み合わせ、犬や猫等の生体が送電パッド１１および受電パッド３１の周辺から逃げ出すような報知を行うようにしてもよい。

また、測定値が閾値以下であると判定した場合には（Ｓ２２０：ＹＥＳ）、電源装置２１を制御して所定期間送電パッド１１への通電を行う（Ｓ２４０）。なお、このステップＳ２４０の処理は、送電パッド１１周辺の路面５０上にコインやナット等の金属がある場合に当該金属を加熱するための処理であり、蓄電装置４１への給電を主とするものではない。したがって、このステップＳ２４０の処理における所定期間は、金属が加熱される程度の短期間であり、所定期間が経過した後には、送電パッド１１への通電を停止する。

続いて、上記ステップＳ２１０の処理と同様に、内周熱流束センサ１２ａ、３２ａおよび外周熱流束センサ１２ｂ、３２ｂの測定値を取得する（Ｓ２５０）。なお、このステップＳ２５０の処理にて取得する測定値は、ステップＳ２１０と同様に、センサ信号（起電圧）であってもよいし、センサ信号を熱流束に変換した熱流束値であってもよい。

次に、ステップＳ２５０の処理で取得した測定値が閾値以下か否かを判定する（Ｓ２６０）。言い換えると、内周熱流束センサ１２ａ、３２ａおよび外周熱流束センサ１２ｂ、３２ｂの周辺に、金属が存在しているか否かの判定を行う。換言すると、金属検知を行う。上記のように、送電パッド１１周辺に金属が存在する場合には、上記ステップＳ２４０の処理によって金属が加熱されるため、当該金属から放出される輻射熱によってセンサ信号が大きくなるためである。なお、ステップＳ２６０の処理における閾値は、ステップＳ２２０の処理における閾値と同じであってもよいし、ステップＳ２２０の閾値と異なっていてもよい。

そして、測定値が閾値より大きいと判定した場合には（Ｓ２６０：ＮＯ）、内周熱流束センサ１２ａ、３２ａおよび外周熱流束センサ１２ｂ、３２ｂの周辺に金属が存在すると判定する。つまり、送電パッド１１および受電パッド３１の周辺に金属が存在すると判定する。この場合、送電パッド１１への通電を行うことで蓄電装置４１への給電を行うと、この金属が加熱されるため、加熱された金属の影響によって送電パッド１１が変形または故障する可能性がある。また、加熱された金属が突風等によって飛ばされて生体に接触すると生体が火傷等を負ってしまう可能性がある。このため、通信機２２、４２を介して車両側制御部４３に警告を発信させる信号を送信することにより、車両側制御部４３に報知部６０を制御させて警告を発信した後（Ｓ２７０）、ステップＳ２００の処理に戻る。

なお、ステップＳ２７０の処理における警告は、ステップＳ２３０の処理における警告と同様に、音声手段、照明手段、表示手段等を適宜駆動して行うことができる。なお、この警告は、金属を検知したときに行うものであるため、犬や猫等の生体が逃げるような報知を行わなくてもよい。

また、ステップＳ２５０の処理で取得した測定値が閾値以下であると判定した場合には（Ｓ２６０：ＹＥＳ）、電源装置２１を制御して送電パッド１１への通電を開始する（Ｓ２８０）。言い換えると、送電パッド１１および受電パッド３１の周辺に生体および金属が存在しないと判定した場合に、電源装置２１を制御して送電パッド１１への通電を開始する。

これにより、送電パッド１１に含まれるコイル（一次コイル）と受電パッド３１に含まれるコイル（二次コイル）とが磁気的に結合され、受電パッド３１に含まれるコイルに電力が励起される（電磁誘導）。そして、励起された電力は、車両側制御部４３にて適宜変換された後、蓄電装置４１に蓄電（充電）される。また、本実施形態では、ステップＳ２８０の処理が開始されると、蓄電装置４１の充電率（ＳＯＣ）を示す信号が車両側制御部４３から通信機４２、２２を介して地上側制御部２３に入力されるようになっている。

また、ステップＳ２８０の処理を行うと、外周熱流束センサ１２ｂ、３２ｂの測定値を取得する（Ｓ２９０）。なお、このステップＳ２９０の処理では、外周熱流束センサ１２ｂ、３２ｂのみの測定値を取得するが、外周熱流束センサ３２ｂの測定値は、ステップＳ２１０およびステップＳ２５０の処理と同様に取得される。また、外周熱流束センサ１２ｂ、３２ｂの測定値のみを取得するのは、内周熱流束センサ１２ａ、３２ａは、送電パッド１１と受電パッド３１との間に生成される電磁界の影響を受け易いためである。そして、このステップＳ２９０の処理にて取得する測定値は、ステップＳ２１０およびステップＳ２５０と同様に、センサ信号（起電圧）であってもよいし、センサ信号を熱流束に変換した熱流束値であってもよい。

次に、ステップＳ２９０の処理で取得した測定値が閾値以下か否かを判定する（Ｓ３００）。ステップＳ２８０の処理を開始した後、送電パッド１１および受電パッド３１の周辺に生体が近づいたり、金属が転がり込むことがあるためである。そして、測定値が閾値より大きいと判定した場合には（Ｓ３００：ＮＯ）、送電パッド１１および受電パッド３１の周辺に生体または金属が存在すると判定する。このため、電源装置２１を制御して送電パッド１１への通電を停止し（Ｓ３１０）、通信機２２、４２を介して車両側制御部４３に警告を発信させる信号を送信することにより、車両側制御部４３に報知部６０を制御させて警告を発信した後（Ｓ３２０）、ステップＳ２００の処理に戻る。

なお、ステップＳ３００における閾値は、ステップＳ２２０およびステップＳ２６０の処理における閾値と同じであってもよいし、異なっていてもよい。また、ステップＳ３２０の処理における警告は、ステップＳ２３０の処理における警告と同様に、音声手段、照明手段、表示手段等を駆動して行うことができる。この場合は、送電パッド１１および受電パッド３１の周辺に存在するのが生体であるのか金属であるのかの判別を行うことができないため、犬や猫等の生体が逃げるような報知も合わせて行うことが好ましい。

また、ステップＳ２９０の処理で取得した測定値が閾値以下であると判定した場合には（Ｓ３００：ＹＥＳ）、給電が完了したか否かを判定する（Ｓ３３０）。このステップＳ３３０の処理における判定は、車両側制御部４３から充電率（ＳＯＣ）を示す信号が通信機２２、４２を介して送信されるため、当該信号に基づいて行う。

そして、給電がまだ完了していないと判定した場合には（Ｓ３３０：ＮＯ）、ステップＳ２９０の処理に戻る。一方、給電が完了したと判定した場合には（Ｓ３３０：ＹＥＳ）、電源装置２１を制御して送電パッド１１への通電を停止し（Ｓ３４０）、処理を終了する。

以上説明したように、本実施形態では、路面５０側に熱流束センサ１２ａ、１２ｂを配置して送電パッド１１の周辺の生体検知を行っている。このため、実際に生体が存在する可能性の高い路面５０側の生体検知を高精度に行うことができる。そして、送電パッド１１の周辺に生体が存在しないと判定した場合に送電パッド１１への通電を行っているため、生体に電磁界が印加されることを抑制できる。

また、生体検知に加えて金属検知も行い、送電パッド１１の周辺に金属が存在しない場合に送電パッド１１への通電を行っている。このため、送電パッド１１の周辺に金属が存在する場合に蓄電装置４１への給電を行った場合には、加熱された金属の影響によって送電パッド１１が変形または故障する可能性があるが、このような問題が発生することを抑制できる。また、金属が加熱された後に突風等によって飛ばされて生体に接触すると生体が火傷等を負ってしまう可能性があるが、このような問題が発生することを抑制できる。

さらに、生体検知手段および金属検知手段として共通の熱流束センサ１２ａ、１２ｂ、３２ａ、３２ｂを用いている。このため、部品点数の削減を図ることができる。

また、熱流束センサ１２ａ、１２ｂ、３２ａ、３２ｂは、熱流束センサ１２ａ、１２ｂ、３２ａ、３２ｂと検出物（生体および金属）との距離が近いほど大きなセンサ信号を出力する。このため、実際に生体や金属が存在する可能性の高い路面５０側に熱流束センサ１２ａ、１２ｂ（生体検知手段および金属検知手段）を配置することにより、高感度、高精度な生体検知および金属検知を行うことができる。

また、生体検知を行った後に金属検知を行っている。このため、金属検知を行う際の送電パッド１１への通電の際（Ｓ２４０）、生体に電磁場が印加されることを抑制できる。

そして、路面５０に対する法線方向から視たとき、送電パッド１１の外周を囲むように外周熱流束センサ１２ｂが配置されている。このため、蓄電装置４１への給電を行いつつ、外周熱流束センサ１２ｂの測定値と閾値とを比較して生体検知および金属検知を行うことができる。

さらに、受電部３０側にも熱流束センサ３２ａ、３２ｂが配置されている。このため、より高感度、高精度な検知を行うことができる。

また、本実施形態では、熱可塑性樹脂からなる絶縁基材１００に第１、第２ビアホール１０１、１０２を形成し、第１、第２ビアホール１０１、１０２内に第１、第２層間接続部材１３０、１４０を配置して各熱流束センサ１２ａ、１２ｂ、３２ａ、３２ｂを構成している。このため、第１、第２ビアホール１０１、１０２の数や径、間隔等を適宜変更することで第１、第２層間接続部材１３０、１４０の高密度化が可能となる。これにより、起電圧を大きくでき、各熱流束センサ１２ａ、１２ｂ、３２ａ、３２ｂの高感度化が可能である。

さらに、本実施形態の各熱流束センサ１２ａ、１２ｂ、３２ａ、３２ｂは、第１、第２層間接続部材１３０、１４０として、焼結前の結晶構造が維持されるように固相焼結された金属化合物（Ｂｉ−Ｓｂ−Ｔｅ合金、Ｂｉ−Ｔｅ合金）を用いている。すなわち、第１、第２層間接続部材１３０、１４０を形成する金属は、複数の金属原子が当該金属原子の結晶構造を維持した状態で焼結された焼結合金である。これにより、第１、第２層間接続部材１３０、１４０を形成する金属が液相焼結された焼結合金の場合と比較して、起電圧を大きくでき、各熱流束センサ１２ａ、１２ｂ、３２ａ、３２ｂの高感度化が可能である。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して、車両１が走行する路面５０に送電部１０を配置するものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。

図８に示されるように、本実施形態では、車両が走行する路面５０において、本線レーン５０ａと充電レーン５０ｂとが設けられている。そして、充電レーン５０ｂに、複数の送電部１０が設置または埋設されている。

また、充電レーン５０ｂには、走行方向における入口側に入口ゲート５１が配置され、出口側に出口ゲート５２が配置されている。この入口ゲート５１および出口ゲート５２は、車両側制御部４３と通信可能な構成とされている。

地上側給電設備２０は、基本的には、上記第１実施形態と同様の構成とされている。そして、電源装置２１は充電レーン５０ｂにおける各送電部１０の送電パッド１１と接続されている。また、地上側制御部２３は、充電レーン５０ｂにおける各送電部１０の熱流束センサ１２ａ、１２ｂ、３２ａ、３２ｂと接続されていると共に、充電レーン５０ｂの入口ゲート５１および出口ゲート５２と通信可能に接続されている。

また、地上側制御部２３は、車両１が給電要求を示す信号を送信しながら入口ゲート５１および出口ゲート５２を通過すると、当該入口ゲート５１および出口ゲート５２からその旨を示す信号が送信されるようになっている。そして、充電レーン５０ｂ内に給電要求がある車両１が存在するのかを特定できるようになっている。具体的には、入口ゲート５１を給電要求がある車両１が通過した際に車両１のカウントを増加し、出口ゲート５２を給電要求がある車両１が通過した際に車両１のカウントを減算することにより、充電レーン５０ｂ内に給電要求がある車両１が存在するのかを特定できるようになっている。

以上が本実施形態における非接触給電制御システムの構成である。次に、本実施形態における地上側制御部２３の作動について図９を参照しつつ説明するが、基本的には上記図７と同様であるため、異なる部分を重点的に説明する。

まず、ユーザ（乗員）からの給電要求があるか否かを判定する（Ｓ４００）。このステップＳ４００の判定は、例えば、車両１が給電要求を示す信号を送信しながら入口ゲート５１を通過すると、入口ゲート５１からその旨を示す信号が送信されるため、当該信号の有無を判定することにより行う。

その後、充電レーン５０ｂに設置または埋設された全ての送電部１０に対して、上記ステップＳ２１０〜ステップＳ２７０の処理と同様の処理を行う。すなわち、生体検知を行い（Ｓ４１０、Ｓ４２０）、生体が存在すると判定した場合には（Ｓ４２０：ＮＯ）、車両側制御部４３に報知部６０を制御させて警告を発信した後（Ｓ４３０）、ステップＳ４００の処理に戻る。

なお、ステップＳ４３０の処理における警告は、報知部６０における音声手段としての電子音で乗員に報知したり、表示手段としてのディスプレイに生体が存在する旨を表示して乗員に報知すればよい。また、乗員への報知と共に、生体が存在する情報および当該生体が存在する送電部１０の情報を示す信号をネットワーク等で道路管理者に送信する。

また、生体が存在しないと判定した場合には（Ｓ４２０：ＹＥＳ）、金属検知を行う（Ｓ４４０〜Ｓ４６０）。そして、金属が存在すると判定した場合には（Ｓ４６０：ＮＯ）、車両側制御部４３に報知部６０を制御させて警告を発信した後（Ｓ４７０）、ステップＳ４００の処理に戻る。なお、これらの処理は、送電パッド１１の周辺に生体が存在しないと判定された送電部１０に対してのみ行われる。

なお、ステップＳ４７０の処理における警告は、ステップＳ４３０と同様の処理で乗員に報知される。また、乗員への報知と共に、金属が存在する情報および当該金属が存在する送電部１０の情報を示す信号をネットワーク等で道路管理者に送信する。

そして、金属が存在しないと判定した場合には（Ｓ４６０：ＹＥＳ）、送電パッド１１への通電を開始する（Ｓ４８０）。これにより、通電されている送電パッド１１上を車両１が通過すると、蓄電装置４１に電力が蓄電される。

なお、ステップＳ４８０の処理は、送電パッド１１の周辺に生体および金属が存在しない送電パッド１１に対してのみ行われる。つまり、充電レーン５０ｂには複数の送電部１０が設置または埋設されているが、周辺に生体または金属が存在すると判定された送電パッド１１への通電は行われない。

そして、上記ステップＳ２９０〜ステップＳ３２０と同様の処理を行い、送電パッド１１への通電中に当該送電パッド１１の周辺に生体および金属が存在しないかの判定を行う（Ｓ４９０、Ｓ５００）。

そして、生体または金属が存在すると判定した場合には（Ｓ５００：ＮＯ）、該当する送電パッド１１への通電を停止した後（Ｓ５１０）、車両側制御部４３に報知部６０を制御させて警告を発信した後（Ｓ５２０）、ステップＳ４００の処理に戻る。

なお、ステップＳ５２０の処理における警告は、ステップＳ４３０およびＳ４７０と同様の処理で乗員に報知される。また、乗員への報知と共に、生体または金属が存在する情報および当該生体または金属が存在する送電部１０の情報を示す信号をネットワーク等で道路管理者に送信する
また、生体または金属が存在しないと判定した場合には（Ｓ５００：ＹＥＳ）、充電レーン５０ｂ内に給電要求している車両１が存在するか否かを判定する。具体的には、上記のように、入口ゲート５１を給電要求がある車両１が通過した際に車両１のカウントを増加し、出口ゲート５２を給電要求がある車両が通過した際に車両１のカウントを減算するため、カウント値が０であるか否かを判定する。

そして、充電レーン５０ｂ内に給電要求している車両１が存在すると判定した場合には（Ｓ５３０：ＹＥＳ）、ステップＳ４９０の処理に戻る。これに対し、充電レーン５０ｂ内に給電要求している車両１が存在しないと判定した場合には（Ｓ５３０：ＮＯ）、送電パッド１１への通電を停止し（Ｓ５４０）、処理を終了する。

以上説明したように、走行中の車両１に対して非接触給電を行う場合の非接触給電制御システムに本発明を適用しても、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。また、生体検知および金属検知を各送電部１０に対して行い、周辺に生体または金属が存在しないと判定した送電パッド１１に対してのみ通電を行うため、安全性を向上できる。

なお、本実施形態において、所定期間毎にステップＳ４１０〜ステップＳ４７０の処理を行うようにしてもよい。つまり、充電レーン５０ｂ内に給電要求している車両１が存在しなくても、生体検知および金属検知を行うようにしてもよい。これによれば、さらに安全性を向上できる。

（第３実施形態）
本発明の第３実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して、外周熱流束センサ１２ｂ、３２ｂを備えないものであり、その他に関しては第１実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。

本実施形態の非接触給電制御システムは、基本的には第１実施形態と同様の構成であるが、第１実施形態における外周熱流束センサ１２ｂ、３２ｂが備えられていないものである。

次に、本実施形態の非接触給電制御システムにおける地上側制御部２３の作動について図１０を参照しつつ説明する。なお、本実施形態の地上側制御部２３の作動は、基本的には上記第１実施形態における図７と同様であるため、異なる部分を重点的に説明する。

すなわち、給電要求があると判定した場合には（６００：ＹＥＳ）、外周熱流束センサ１２ｂ、３２ｂが備えられていないため、内周熱流束センサ１２ａ、３２ａの測定値を取得する（Ｓ６１０）。

次に、ステップＳ６１０で取得した測定値が閾値以下であると判定した場合（Ｓ６２０：ＹＥＳ）、所定期間送電パッド１１への通電を行った後（Ｓ６４０）、内周熱流束センサ１２ａ、３２ａの測定値を取得する（Ｓ６５０）。

そして、ステップＳ６５０で取得した測定値が閾値以下であると判定した場合（Ｓ６６０：ＹＥＳ）、送電パッド１１への通電を所定期間のみ行う（Ｓ６８０）。すなわち、第１実施形態では、ステップＳ２８０の処理を行った場合、ステップＳ３１０またはステップＳ３４０の処理で送電パッド１１への通電が停止されるが、本実施形態のステップＳ６８０の処理では、送電パッド１１への通電を行って所定期間が経過した後、送電パッド１１への通電を停止する。

なお、ステップＳ６８０の処理は、送電パッド１１へ通電することによって蓄電装置４１に電力を蓄電する処理であるため、金属探知を行うためのステップＳ６４０の処理の通電期間より長い期間とされている。

次に、ステップＳ６８０の処理を行った後、内周熱流束センサ１２ａ、３２ａの測定値を取得し（Ｓ６９０）、ステップＳ６９０で取得した測定値が閾値以下か否かを判定する（Ｓ７００）。そして、測定値が閾値より大きいと判定した場合には、ステップＳ３２０と同様の警告を発信する処理を行う（Ｓ７１０）。

つまり、本実施形態では、外周熱流束センサ１２ｂ、３２ｂが備えられていないため、送電パッド１１へ通電しながら生体検知および金属検知を行うことができない。このため、ステップＳ６８０の処理では、送電パッド１１への通電を所定期間のみ行い、送電パッド１１への通電を停止した後に再び生体検知および金属検知を行う。

また、測定値が閾値以下であると判定した場合には（Ｓ７００：ＹＥＳ）、上記ステップＳ３３０と同様に、給電が完了しているか否かを判定し（Ｓ７２０）、給電が完了している場合には処理を終了する（Ｓ７２０：ＹＥＳ）。

以上説明したように、外周熱流束センサ１２ｂ、３２ｂが備えられていない非接触給電制御システムに本発明を適用しても、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。

例えば、上記各実施形態において、受電部３０に熱流束センサ３２ａ、３２ｂが備えられていなくてもよい。すなわち、車両１に生体検知手段および金属検知手段が備えられていなくてもよい。

また、上記各実施形態において、金属検知を行わないようにしてもよい。例えば、上記第１実施形態において、ステップＳ２４０〜ステップＳ２７０の処理を行わないようにしてもよい。このような非接触給電制御システムとしても、送電パッド１１への通電を行うことで蓄電装置４１への給電を行う際、生体に電磁界が印加されることを抑制できる。

さらに、上記各実施形態では、検知手段として熱流束センサ１２ａ、１２ｂを用いる例について説明したが、検知手段として別のセンサを用いてもよい。例えば、生体を検知する検知手段として超音波センサ等を用い、金属体を検知する検知手段として、誘導型近接センサや容量性近接センサ等を用いてもよい。

そして、上記各実施形態を適宜組み合わせることもできる。すなわち、上記第１、第２実施形態を組み合わせ、駐車中および走行中に蓄電装置４１への給電を行うようにしてもよい。また、上記第２、第３実施形態を組み合わせ、充電レーン５０ｂに設置または埋設される送電部１０および受電部３０において、外周熱流束センサ１２ｂ、３２ｂが備えられていなくてもよい。

（参考例１）
上記各実施形態では、非接触給電制御システムについて説明したが、本発明の熱流束センサを用いて工場等の安全制御システムを構成することもできる。

すなわち、本参考例では、
ワークに対して所定の処理を行う処理設備と、
前記処理設備に備えられ、前記処理設備内に前記ワークが搬送される際の入口となる入口ゲートと、
作業者によって前記ワークが搭載され、前記ワークを前記処理設備内に搬送する搬送コンベアと、
前記処理設備の稼動を制御する制御部と、を備え、
前記入口ゲートには、熱流束に応じたセンサ信号を出力する熱流束センサが配置され、
前記制御部は、前記センサ信号に応じた測定値と第１閾値とを比較し、前記測定値が前記第１閾値より大きいと判定した場合には前記処理設備の稼動を停止し、前記測定値が前記第１閾値以下であると判定した場合には、前記測定値と前記第１閾値より小さい第２閾値とを比較し、前記測定値が前記第２閾値より大きいと判定した場合には、前記作業者に警告を発信することを特徴とする安全制御システムに関するものである。

具体的には、熱流束センサ１２は、図１１に示されるように、プリント基板等のワーク７０に対して所定の処理を行う処理設備８０の入口ゲート８１に設置され、制御部２３と接続されている。また、ワーク７０は、作業者９０によって搬送コンベア８２に搭載されると、搬送コンベア８２によって処理設備８０内に搬送されるようになっている。

熱流束センサ１２は、上記各実施形態と同様に、図３〜図５に示されるように、絶縁基材１００、表面保護部材１１０、裏面保護部材１２０が一体化され、この一体化されたものの内部で第１、第２層間接続部材１３０、１４０が交互に直列に接続されたものが用いられる。

制御部２３は、上記各実施形態の地上側制御部と同様に、ＣＰＵ、記憶手段を構成する各種メモリ、周辺機器等を用いて構成され、音声手段、照明手段、表示手段等を有する報知部６０と接続されている。そして、熱流束センサ１２のセンサ信号に応じた測定値に基づいて、処理設備８０の稼動を停止したり、報知部６０を駆動して警告を発信したりする。

なお、本参考例は、入口ゲート８１に設けた熱流束センサ１２を用いて当該入口ゲート８１に近付く、または通過する物体を検知する安全制御システムであるため、作業者９０とワーク７０とを区別して検知する事が可能である。これは、作業者９０の輻射熱による熱流束に対してワーク７０の輻射熱による熱流束が十分に小さいためである。例えば、ワーク７０の温度が室温と同等の温度である場合、適切な閾値を予め設定しておく事によって、制御部２３においてワーク７０を検知せずに作業者９０のみを検知する事が可能となる。

次に、熱流束センサ１２と作業者（人体）９０との距離の関係について説明する。熱流束センサ１２は、上記のように、人体から放出される輻射熱に応じたセンサ信号を出力するが、図１２に示されるように、人体が熱流束センサ１２に近づくほどセンサ信号が大きくなる。つまり、人体が入口ゲート８１に近づくほど大きくなる。そして、人体（作業者９０）が入口ゲート８１に近づきすぎると（危険距離）第１閾値より大きなセンサ信号が出力され、人体（作業者９０）が入口ゲート８１に少し近づいているときには（警告距離）第２閾値より大きなセンサ信号が出力される。

次に、本参考例における制御部２３の作動について図１３を参照しつつ説明する。なお、制御部２３の作動は、作業者９０が図示しないスイッチをオンしたときに開始される。

まず、熱流束センサ１２の測定値を取得する（Ｓ８１０）。なお、このステップＳ８００の処理にて取得する測定値は、熱流束センサ１２から出力されるセンサ信号（起電圧）であってもよいし、センサ信号を熱流束に変換した熱流束値であってもよい。また、上記のように、熱流束センサ１２からは、熱流束センサ１２（入口ゲート８１）と作業者（人体）９０との間隔に応じたセンサ信号が出力される。

そして、ステップＳ８００の処理で取得した測定値が第１閾値以下か否かを判定する（Ｓ２２０）。なお、第１閾値は、作業者９０が入口ゲート８１に近づき過ぎて処理設備８０内に引き込まれる可能性がある値とされている。

そして、測定値が第１閾値より大きい場合には（Ｓ８１０：ＮＯ）、入口ゲート８１に作業者９０が近すぎると判定する。この場合、このまま作業者９０が作業を行うと、作業者９０の手等が処理設備８０内に引き込まれる可能性がある。このため、処理設備８０側の図示しない制御部に設備停止を示す信号を送信して処理設備８０の稼動を停止させた後（Ｓ８２０）、処理を終了する。

また、測定値が第１閾値以下であると判定した場合には（Ｓ８１０：ＹＥＳ）、当該測定値が第２閾値以下か否かを判定する（Ｓ８３０）。なお、第２閾値は、第１閾値より小さい値とされており、直ちに作業者９０が処理設備８０内に引き込まれる可能性は低いが、作業者９０が規定位置より処理設備８０側に近づいている値とされている。

そして、測定値が第２閾値より大きい場合には（Ｓ８３０：ＮＯ）、このまま作業者９０が作業を行うと、作業者９０の手等が処理設備８０内に引き込まれる可能性がある。このため、音声手段、照明手段、表示手段等を有する報知部６０を駆動して作業者９０に警告を発信する（Ｓ８４０）。また、測定値が第２閾値以下であると判定した場合には（Ｓ８３０：ＹＥＳ）、処理を終了する。

なお、ステップＳ８４０の処理における警告は、例えば、次のように行うことができる。すなわち、報知部６０における音声手段としての電子音にて作業者９０に報知できる。また、照明手段としての警告灯等を点灯して作業者９０に報知できる。さらに、表示手段として、入口ゲート８１周辺に液晶ディスプレイ等を設置し、液晶ディスプレイに警告を表示する等して作業者９０に報知できる。

以上説明したように、本参考例では、細かな安全管理を行うことができる。すなわち、例えば、入口ゲート８１に光電管を配置すると共に当該光電管によって作業者９０の検出を行うようにして安全管理を行うこともできる。しかしながら、光電管では、検出領域内に侵入した作業者９０とワーク７０を区別できずに両方検知してしまうため、ワーク７０が通過した際に設備が停止してしまう可能性がある。これに対し、本参考例では、熱流束センサ１２の測定値に対して予め適切な閾値を設定しておく事により、ワーク７０を検知せずに入口ゲート８１を通過させ、作業者９０のみを選択的に検知する事ができる。

また、光電管では、作業者９０の有無を検出することはできるが、入口ゲート８１（熱流束センサ１２）と作業者９０との距離に応じた処理を行うためには、距離に応じた複数組の光電管を設置する必要がある。これに対し、本参考例では、熱流束センサ１２は人体との距離に応じたセンサ信号を出力するため、入口ゲート８１（熱流束センサ１２）と作業者９０との距離に応じた安全管理を１組の熱流束センサ１２（入口ゲート８１のみに配置された熱流束センサ１２）で行うことできる。

なお、ここでは、測定値と第１、第２閾値とを比較する例について説明したが、測定値とさらに複数の閾値とを比較するようにしてもよい。また、熱流束センサ１２のセンサ信号は作業者９０の衣類や体調等によっても変化するため、第１、第２閾値は状況に応じて設定することが好ましい。

１１ 送電パッド
１２ａ、３２ａ 内周熱流束センサ
１２ｂ、３２ｂ 外周熱流束センサ
２１ 電源装置
２３ 制御部
３１ 受電パッド
４１ 蓄電装置
５０ 路面

Claims (6)

1. 路面（５０）側に配置され、外部の電源装置（２１）と接続された送電パッド（１１）と、
   前記電源装置を制御して前記送電パッドへの通電を調整する制御部（２３）と、
   前記送電パッドの周辺に存在する生体を検知する生体検知手段（１２ａ、１２ｂ）と、
   車両（１）に搭載され、前記電源装置から前記送電パッドへ通電された際、前記送電パッドと磁気的に結合されることによって電力が励起される受電パッド（３１）と、
   前記車両に搭載され、前記受電パッドに励起された電力を蓄電する蓄電装置（４１）と、を備え、
   前記生体検知手段は、熱流束に応じたセンサ信号を出力する熱流束センサで構成されていると共に、前記路面側に配置され、
   前記熱流束センサは、熱可塑性樹脂からなる絶縁基材（１００）に厚さ方向に貫通する複数の第１、第２ビアホール（１０１、１０２）が形成されていると共に、前記第１、第２ビアホールに互いに異なる金属で形成された第１、第２層間接続部材（１３０、１４０）が埋め込まれ、前記第１、第２層間接続部材が交互に直列接続された構成とされ、
   前記第１、第２層間接続部材を形成する前記金属の少なくとも一方は、複数の金属原子が当該金属原子の結晶構造を維持した状態で焼結された焼結合金であり、
   前記制御部は、前記生体検知手段の結果に基づいて前記送電パッドの周辺に前記生体が存在しないと判定したとき、前記電源装置を制御して前記送電パッドへ通電させることにより、前記受電パッドに電力を励起させて当該電力を前記蓄電装置に蓄電させる非接触給電制御システム。
2. 前記路面側に配置され、前記送電パッドの周辺に存在する金属を検知する金属検知手段（１２ａ、１２ｂ）を備え、
   前記制御部は、前記生体検知手段の結果に基づいて前記送電パッドの周辺に前記生体が存在しないと判定し、かつ、前記金属検知手段の結果に基づいて前記送電パッドの周辺に前記金属が存在しないと判定したとき、前記電源装置を制御して前記蓄電装置に蓄電させることを特徴とする請求項１に記載の非接触給電制御システム。
3. 前記金属検知手段は、前記熱流束センサで構成され、前記生体検知手段を構成する前記熱流束センサと共通とされている請求項２に記載の非接触給電制御システム。
4. 前記制御部は、前記蓄電装置に電力を蓄電させるために前記送電パッドへの通電を行う前に、前記センサ信号に応じた測定値と所定の第１閾値とを比較し、前記測定値が前記所定の第１閾値以下の場合に前記送電パッドの周辺に生体が存在しないと判定し、前記生体が存在しないと判定すると、前記送電パッドの周辺に金属が存在する場合に前記金属を加熱するために前記送電パッドへの通電を所定期間行った後、前記センサ信号に応じた測定値と所定の第２閾値とを比較し、前記測定値が当該所定の第２閾値以下の場合に前記送電パッドの周辺に前記金属が存在しないと判定して、前記蓄電装置に電力を蓄電させるために前記送電パッドへの通電を開始することを特徴とする請求項３に記載の非接触給電制御システム。
5. 前記熱流束センサは、前記路面に対する法線方向から視たとき、前記送電パッドの内側に配置された内周熱流束センサと、前記送電パッドの周辺に配置された外周熱流束センサと、を有し、
   前記制御部は、前記蓄電装置に電力を蓄電させるために前記送電パッドへの通電を行っている際、前記外周熱流束センサから出力される前記センサ信号に応じた測定値と所定の第３閾値とを比較し、前記測定値が前記所定の第３閾値より大きい場合、前記送電パッドの周辺に前記生体および前記金属の少なくとも一方が存在すると判定して前記送電パッドへの通電を停止することを特徴とする請求項３または４に記載の非接触給電制御システム。
6. 前記熱流束センサは、前記路面に対する法線方向から視たとき、前記送電パッドの内側に配置されており、
   前記制御部は、前記蓄電装置に電力を蓄電させるために前記送電パッドへの通電を所定期間行った後、前記熱流束センサから出力される前記センサ信号に基づいた測定値と所定の第４閾値とを比較し、前記測定値が前記所定の第４閾値より大きい場合、前記送電パッドの周辺に前記生体および前記金属の少なくとも一方が存在すると判定することを特徴とする請求項３または４に記載の非接触給電制御システム。

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