JP7468468B2 - 給電装置及び給電方法 - Google Patents

Description

本発明は給電装置及び給電方法に関する。

特許文献１には、ウェアラブル機器を装着した人体に電磁波によって不要な生体作用が及ぼされないようにウェアラブル機器へのワイヤレス給電を行うことが開示されている。

また、従来、地面に設けられた給電装置から車両へ非接触で電力を送電する技術が知られている。これに関して、特許文献２には、人が所持している機器等への悪影響を回避すべく、車両のドアが開いたことが検出された場合には、給電装置から車両への送電電力を低下させることが開示されている。

特開２０１９－０１３１００号公報 国際公開第２０１２／１７６２６４号

しかしながら、特許文献２では、給電装置から車両への非接触給電が行われる際に、車両の周囲の他車両への給電のために別の給電装置から発せられる電磁波の影響が一切考慮されていない。このため、給電装置から車両への送電電力を低下させたとしても、電磁波の低減効果が不十分であるおそれがある。

そこで、上記課題に鑑みて、本発明の目的は、給電装置から車両への非接触給電が行われているときに車両に対する乗降動作が行われた場合に、他車両への給電のために生じた電磁波も考慮して、車両の乗員の電子機器等への電磁波の影響を低減することにある。

本開示の要旨は以下のとおりである。

（１）車両への非接触給電を行う給電装置であって、前記車両の受電装置へ非接触で電力を送電するように構成された送電装置と、前記送電装置を制御する送電制御部と、当該給電装置から前記車両への非接触給電が行われているときに該車両に対する乗降動作を検知する乗降検知部と、当該給電装置の周囲の所定範囲において非接触で給電されている他車両の数を検出する受電車両検出部とを備え、前記送電制御部は、前記乗降動作が検知されたときに前記送電装置から前記受電装置への送電電力を低下させ、前記他車両の数に基づいて該送電電力の低下量を決定する、給電装置。

（２）前記送電制御部は、前記乗降動作が検知されたときに、該乗降動作を行っている乗員がペースメーカを装着している場合には、前記送電装置から前記受電装置への送電を停止させる、上記（１）に記載の給電装置。

（３）前記乗降検知部は、前記乗降動作を行っている乗員の数を特定し、前記送電制御部は前記他車両の数及び前記乗員の数に基づいて前記送電電力の低下量を決定する、上記（１）又は（２）に記載の給電装置。

（４）給電装置の送電装置から車両の受電装置へ非接触で電力を送電することによって該給電装置から該車両への非接触給電を行うことと、前記給電装置から前記車両への非接触給電が行われているときに該車両に対する乗降動作を検知することと、前記給電装置の周囲の所定範囲において非接触で給電されている他車両の数を検出することと、前記乗降動作が検知されたときに前記送電装置から前記受電装置への送電電力を低下させ、前記他車両の数に基づいて該送電電力の低下量を決定することとを含む、給電方法。

本発明によれば、給電装置から車両への非接触給電が行われているときに車両に対する乗降動作が行われた場合に、車両の乗員の電子機器等への電磁波の影響をより効果的に低減することができる。

図１は、本発明の第一実施形態に係る非接触給電システムの構成を概略的に示す図である。 図２は、給電装置のコントローラの概略的な構成図である。 図３は、車両のＥＣＵの概略的な構成及び他の車載機器を示す図である。 図４は、コントローラのプロセッサの機能ブロック図である。 図５は、本発明の第一実施形態における送電処理の制御ルーチンを示すフローチャートである。 図６は、受電車両の数と送電電力の低下量との関係の一例を示す図である。 図７は、本発明の第二実施形態における送電処理の制御ルーチンを示すフローチャートである。 図８は、本発明の第三実施形態における送電処理の制御ルーチンを示すフローチャートである。 図９は、乗降動作を行っている乗員の数及び受電車両の数に基づいて送電電力の低下量を決定するためのマップを示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同様な構成要素には同一の参照番号を付す。

＜第一実施形態＞
以下、図１～図６を参照して本発明の第一実施形態について説明する。

図１は、本発明の第一実施形態に係る非接触給電システム１の構成を概略的に示す図である。非接触給電システム１は、給電装置２及び車両３を備え、給電装置２と車両３との間の非接触給電を行う。特に、本実施形態では、非接触給電システム１は、車両３が走行しているときに、磁界共振結合（磁界共鳴）によって給電装置２から車両３への非接触給電を行う。すなわち、非接触給電システム１は磁界を媒体として給電装置２から車両３へ電力を伝送する。なお、非接触給電は、非接触電力伝送、ワイヤレス電力伝送又はワイヤレス給電とも称される。

給電装置２は車両３への非接触給電を行う。図１に示されるように、給電装置２は、送電装置４、電源２１、コントローラ６及び通信装置２２を備える。本実施形態では、給電装置２は、車両３が走行する道路（車線）に設けられ、例えば地中（路面の下）に埋め込まれる。なお、給電装置２の少なくとも一部（例えば、電源２１、コントローラ６及び通信装置２２）は路面の上に配置されてもよい。

電源２１は、送電装置４の電力源であり、送電装置４に電力を供給する。電源２１は、例えば、単相交流電力を供給する商用交流電源である。なお、電源２１は、三相交流電力を供給する交流電源等であってもよい。

送電装置４は、後述する車両３の受電装置５へ非接触で電力を送電するように構成される。本実施形態では、送電装置４は、送電側整流回路４１、インバータ４２及び送電側共振回路４３を備える。送電装置４では、送電側整流回路４１及びインバータ４２を介して送電側共振回路４３に適切な交流電力（高周波電力）が供給される。

送電側整流回路４１は電源２１及びインバータ４２に電気的に接続される。送電側整流回路４１は、電源２１から供給される交流電力を整流して直流電力に変換し、直流電力をインバータ４２に供給する。送電側整流回路４１は例えばＡＣ／ＤＣコンバータである。

インバータ４２は送電側整流回路４１及び送電側共振回路４３に電気的に接続される。インバータ４２は、送電側整流回路４１から供給された直流電力を、電源２１の交流電力よりも高い周波数の交流電力（高周波電力）に変換し、高周波電力を送電側共振回路４３に供給する。

送電側共振回路４３は、コイル４４及びコンデンサ４５から構成される共振器を有する。コイル４４及びコンデンサ４５の各種パラメータ（コイル４４の外径及び内径、コイル４４の巻数、コンデンサ４５の静電容量等）は、送電側共振回路４３の共振周波数が所定の設定値になるように定められる。所定の設定値は、例えば１０ｋＨｚ～１００ＧＨｚであり、好ましくは、車両の非接触給電用の周波数帯域としてＳＡＥ ＴＩＲ Ｊ２９５４規格によって定められた８５ｋＨｚである。

送電側共振回路４３は、コイル４４の中心が車線の中央に位置するように、車両３が走行する車線の中央に配置される。インバータ４２から供給された高周波電力が送電側共振回路４３に印加されると、送電側共振回路４３は、車両３に電力を送電するための交流磁界を発生させる。なお、電源２１は燃料電池又は太陽電池のような直流電源であってもよく、この場合に送電側整流回路４１が省略されてもよい。

コントローラ６は、例えば汎用コンピュータであり、給電装置２の各種制御を行う。例えば、コントローラ６は、送電装置４のインバータ４２に電気的に接続され、送電装置４による送電を制御すべくインバータ４２を制御する。

図２は、コントローラ６の概略的な構成図である。コントローラ６はメモリ６１及びプロセッサ６２を備える。メモリ６１及びプロセッサ６２は信号線を介して互いに接続されている。なお、コントローラ６は、コントローラ６をインターネットのような通信ネットワークに接続するための通信インターフェース等を更に備えていてもよい。

メモリ６１は、例えば、揮発性の半導体メモリ（例えばＲＡＭ）及び不揮発性の半導体メモリ（例えばＲＯＭ）を有する。メモリ６１は、プロセッサ６２において実行されるプログラム、プロセッサ６２によって各種処理が実行されるときに使用される各種データ等を記憶する。

プロセッサ６２は、一つ又は複数のＣＰＵ(Central Processing Unit)及びその周辺回路を有し、各種処理を実行する。なお、プロセッサ６２は、論理演算ユニット又は数値演算ユニットのような演算回路を更に有していてもよい。プロセッサ６２は給電装置２の制御部の一例である。

通信装置２２は、給電装置２と給電装置２の外部との通信を可能とする機器（例えば近距離無線通信モジュール）である。通信装置２２はコントローラ６に電気的に接続され、コントローラ６は通信装置２２を介して車両３と通信する。

一方、車両３は、給電装置２の送電側共振回路４３の上を通過するときに、給電装置２によって非接触で給電される。図１に示されるように、車両３は、受電装置５、モータ３１、バッテリ３２、パワーコントロールユニット（ＰＣＵ：Power Control Unit）３３及び電子制御ユニット（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）７を備える。本実施形態では、車両３は、内燃機関を搭載していない電気自動車（ＥＶ）であり、モータ３１が走行用の動力を出力する。

モータ３１は、例えば交流同期モータであり、電動機及び発電機として機能する。モータ３１は、電動機として機能するとき、バッテリ３２に蓄えられた電力を動力源として駆動される。モータ３１の出力は減速機及び車軸を介して車輪９０に伝達される。一方、車両３の減速時には車輪９０の回転によってモータ３１が駆動され、モータ３１は発電機として機能して回生電力を発電する。

バッテリ３２は、充電可能な二次電池であり、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等から構成される。バッテリ３２は車両３の走行に必要な電力（例えばモータ３１の駆動電力）を蓄える。モータ３１によって発電された回生電力がバッテリ３２に供給されると、バッテリ３２が充電され、バッテリ３２の充電率（ＳＯＣ：State Of Charge）が回復する。また、バッテリ３２は、車両３に設けられた充電ポートを介して給電装置２以外の外部電源によっても充電可能である。

ＰＣＵ３３はバッテリ３２及びモータ３１に電気的に接続される。ＰＣＵ３３は、インバータ、昇圧コンバータ及びＤＣ／ＤＣコンバータを有する。インバータは、バッテリ３２から供給された直流電力を交流電力に変換し、交流電力をモータ３１に供給する。一方、インバータは、モータ３１によって発電された交流電力（回生電力）を直流電力に変換し、直流電力をバッテリ３２に供給する。昇圧コンバータは、バッテリ３２に蓄えられた電力がモータ３１に供給されるときに、必要に応じてバッテリ３２の電圧を昇圧する。ＤＣ／ＤＣコンバータは、バッテリ３２に蓄えられた電力がヘッドライト等の電子機器に供給されるときに、バッテリ３２の電圧を降圧する。

受電装置５は、送電装置４から非接触で電力を受電するように構成される。本実施形態では、受電装置５は、受電側共振回路５１、受電側整流回路５４及び充電回路５５を備える。受電装置５は、送電装置４から電力を受電し、受電した電力をバッテリ３２に供給する。

受電側共振回路５１は、路面との距離が小さくなるように車両３の底部に配置される。本実施形態では、受電側共振回路５１は、車幅方向において車両３の中央に配置され、車両３の前後方向において前輪９０と後輪９０との間に配置される。

受電側共振回路５１は、送電側共振回路４３と同様の構成を有し、コイル５２及びコンデンサ５３から構成される共振器を有する。コイル５２及びコンデンサ５３の各種パラメータ（コイル５２の外径及び内径、コイル５２の巻数、コンデンサ５３の静電容量等）は、受電側共振回路５１の共振周波数が送電側共振回路４３の共振周波数と一致するように定められる。なお、受電側共振回路５１の共振周波数と送電側共振回路４３の共振周波数とのずれ量が小さければ、例えば受電側共振回路５１の共振周波数が送電側共振回路４３の共振周波数の±２０％の範囲内であれば、受電側共振回路５１の共振周波数は送電側共振回路４３の共振周波数と必ずしも一致している必要はない。

図１に示されるように受電側共振回路５１が送電側共振回路４３と対向しているときに、送電側共振回路４３に交流磁界が発生すると、交流磁界の振動が、送電側共振回路４３と同一の共振周波数で共鳴する受電側共振回路５１に伝達する。この結果、電磁誘導によって受電側共振回路５１に誘導電流が流れ、誘導電流によって受電側共振回路５１において電力が発生する。すなわち、送電側共振回路４３は磁界を介して受電側共振回路５１へ電力を送電し、受電側共振回路５１は磁界を介して送電側共振回路４３から電力を受電する。

受電側整流回路５４は受電側共振回路５１及び充電回路５５に電気的に接続される。受電側整流回路５４は、受電側共振回路５１から供給される交流電力を整流して直流電力に変換し、直流電力を充電回路５５に供給する。受電側整流回路５４は例えばＡＣ／ＤＣコンバータである。

充電回路５５は受電側整流回路５４及びバッテリ３２に電気的に接続される。充電回路５５は、受電側整流回路５４から供給された直流電力をバッテリ３２の電圧レベルに変換してバッテリ３２に供給する。送電装置４から送電された電力が受電装置５によってバッテリ３２に供給されると、バッテリ３２が充電され、バッテリ３２のＳＯＣが回復する。充電回路５５は例えばＤＣ／ＤＣコンバータである。

ＥＣＵ７は車両３の各種制御を行う。例えば、ＥＣＵ７は、受電装置５の充電回路５５に電気的に接続され、送電装置４から送電された電力によるバッテリ３２の充電を制御すべく充電回路５５を制御する。また、ＥＣＵ７は、ＰＣＵ３３に電気的に接続され、バッテリ３２と車載機器（例えばモータ３１）との間の電力の授受を制御すべくＰＣＵ３３を制御する。なお、ＥＣＵ７は、送電装置４から送電された電力を受電装置５を介してバッテリ３２の代わりに電気負荷（例えばモータ３１）に供給してもよい。

図３は、ＥＣＵ７の概略的な構成及び他の車載機器を示す図である。ＥＣＵ７は、通信インターフェース７１、メモリ７２及びプロセッサ７３を有する。通信インターフェース７１、メモリ７２及びプロセッサ７３は信号線を介して互いに接続されている。

通信インターフェース７１は、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の規格に準拠した車内ネットワークにＥＣＵ７を接続するためのインターフェース回路を有する。

メモリ７２は、例えば、揮発性の半導体メモリ（例えばＲＡＭ）及び不揮発性の半導体メモリ（例えばＲＯＭ）を有する。メモリ７２は、プロセッサ７３において実行されるプログラム、プロセッサ７３によって各種処理が実行されるときに使用される各種データ等を記憶する。

プロセッサ７３は、一つ又は複数のＣＰＵ(Central Processing Unit)及びその周辺回路を有し、各種処理を実行する。なお、プロセッサ７３は、論理演算ユニット又は数値演算ユニットのような演算回路を更に有していてもよい。

また、図３に示されるように、車両３は、ＧＮＳＳ受信機３４、地図データベース３５、ドア開閉検出スイッチ３６及び通信装置３７を更に備える。ＧＮＳＳ受信機３４、地図データベース３５、ドア開閉検出スイッチ３６及び通信装置３７はＥＣＵ７に電気的に接続される。

ＧＮＳＳ受信機３４は、複数（例えば３つ以上）の測位衛星から得られる測位情報に基づいて、車両３の現在位置（例えば車両３の緯度及び経度）を検出する。具体的には、ＧＮＳＳ受信機３４は、複数の測位衛星を捕捉し、測位衛星から発信された電波を受信する。そして、ＧＮＳＳ受信機３４は、電波の発信時刻と受信時刻との差に基づいて測位衛星までの距離を算出し、測位衛星までの距離及び測位衛星の位置（軌道情報）に基づいて車両３の現在位置を検出する。ＧＮＳＳ受信機３４の出力、すなわちＧＮＳＳ受信機３４によって検出された車両３の現在位置はＥＣＵ７に送信される。

なお、ＧＮＳＳ（Global Navigation Satellite System：全球測位衛星システム）は、米国のＧＰＳ、ロシアのＧＬＯＮＡＳＳ、欧州のＧａｌｉｌｅｏ、日本のＱＺＳＳ、中国のＢｅｉＤｏｕ、インドのＩＲＮＳＳ等の衛星測位システムの総称である。したがって、ＧＮＳＳ受信機３４にはＧＰＳ受信機が含まれる。

地図データベース３５は地図情報を記憶している。地図情報には、給電装置２の位置情報等が含まれる。ＥＣＵ７は地図データベース３５から地図情報を取得する。なお、地図データベース３５が車両３の外部（例えばサーバ等）に設けられ、ＥＣＵ７は車両３の外部から地図情報を取得してもよい。

ドア開閉検出スイッチ３６は車両３のドアの開閉を検出する。ドア開閉検出スイッチ３６の出力はＥＣＵ７に送信される。ドア開閉検出スイッチ３６は、例えば、車両３のドアの開閉と連動してオンオフするカーテシスイッチである。

通信装置３７は、車両３と車両３の外部との通信を可能とする機器（例えば、近距離無線通信モジュール、インターネットのような通信ネットワークに車両３を接続するためのデータ通信モジュール（ＤＣＭ：Data communication module）等）である。ＥＣＵ７は通信装置３７を介して給電装置２と通信する。

例えば、ＥＣＵ７は、給電装置２の送電装置４が設置された給電エリアに車両３が接近したときに、通信装置３７を用いて、給電装置２から車両３への給電を要求する給電要求信号を発信する。給電装置２のコントローラ６は、車両３から給電要求信号を受信すると、送電装置４によって送電用の交流磁界を発生させる。すなわち、コントローラ６は、車両３から給電要求信号を受信すると、給電装置２から車両３への非接触給電を開始する。

給電装置２から車両３への非接触給電が行われると、送電装置４の送電側共振回路４３から発せられる交流磁界によって車両３の周囲に電磁波が生じる。斯かる電磁波が生じたとしても、車両３に設けられた電磁シールド等によって電磁波の車室内への侵入が阻止される。このため、給電装置２の送電装置４から車両３の受電装置５へ電力が送電されているときに、送電に伴う電磁波が車室内の乗員の電子機器等に影響を及ぼすことはない。

しかしながら、車両３が一時停車しているときに車両３への乗車又は車両３からの降車が行われると、車両３の乗員が車両３の外側で車両３に近接することになる。このような状態で車両３への給電が行われると、車両３の乗員の電子機器等への電磁波の影響度合いが大きくなる。このため、本実施形態では、車両３への給電中に乗降動作の有無が監視され、乗降動作が検知された場合には、送電装置４から受電装置５への送電電力が低下せしめられる。このことによって、車両３の乗員の電子機器等への電磁波の影響を低減することができる。

しかしながら、乗降動作が行われた車両３の周囲において他車両への非接触給電が行われている場合、車両３の乗員が、車両３への非接触給電を行っている給電装置２とは別の給電装置から発せられる電磁波の影響を受けるおそれがある。このため、本実施形態では、車両３に対する乗降動作が検知された際に、周囲の給電状況を考慮して送電装置４から受電装置５への送電電力の低下量が決定される。このことによって、給電装置２から車両３への非接触給電が行われているときに車両３に対する乗降動作が行われたとしても、車両３の乗員への電磁波の影響をより効果的に低減することができる。

上述した制御は給電装置２のコントローラ６によって行われる。図４は、コントローラ６のプロセッサ６２の機能ブロック図である。本実施形態では、プロセッサ６２は、送電制御部６３、乗降検知部６４及び受電車両検出部６５を備える。送電制御部６３、乗降検知部６４及び受電車両検出部６５は、コントローラ６のメモリ６１に記憶されたコンピュータプログラムをコントローラ６のプロセッサ６２が実行することによって実現される機能モジュールである。なお、送電制御部６３、乗降検知部６４及び受電車両検出部６５は、プロセッサ６２に設けられた専用の演算回路によって実現されてもよい。

送電制御部６３は送電装置４を制御する。例えば、送電制御部６３は送電装置４のインバータ４２を制御することによって送電装置４から受電装置５への送電電力を制御する。なお、送電装置４から受電装置５への送電電力とは、送電装置４から受電装置５へ送電される単位時間当たりの電力量を意味する。

乗降検知部６４は、給電装置２から車両３への非接触給電が行われているときに、車両３に対する乗降動作を検知する。言い換えれば、乗降検知部６４は、送電装置４から受電装置５へ電力が送電されているときに、車両３への乗車及び車両３からの降車を検知する。受電車両検出部６５は、給電装置２の周囲の所定範囲において非接触で給電されている他車両の数（以下、「受電車両の数」と称する）を検出する。

送電制御部６３は、乗降検知部６４によって乗降動作が検知されたときに送電装置４から受電装置５への送電電力を低下させ、受電車両検出部６５によって検出された受電車両の数に基づいて送電電力の低下量を決定する。

以下、図５のフローチャートを参照して、上述した制御のフローについて説明する。図５は、本発明の第一実施形態における送電処理の制御ルーチンを示すフローチャートである。本制御ルーチンは給電装置２のコントローラ６によって繰り返し実行される。

最初に、ステップＳ１０１において、送電制御部６３は、車両３から給電要求信号を受信したか否かを判定する。給電要求信号を受信していないと判定された場合、本制御ルーチンは終了する。一方、給電要求信号を受信したと判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０２では、送電制御部６３は送電装置４から受電装置５への送電を開始する。具体的には、送電制御部６３はインバータ４２によって送電側共振回路４３に交流電力を供給する。この結果、送電側共振回路４３から交流磁界が発生し、交流磁界を介して送電装置４から受電装置５へ電力が供給される。すなわち、給電装置２から車両３への非接触給電が開始される。

次いで、ステップＳ１０３において、乗降検知部６４は、車両３に対する乗降動作が行われているか否かを判定する。例えば、車両３側で乗降動作が検知され、乗降動作の検知結果が車両３の通信装置３７及び給電装置２の通信装置２２を介して車両３から給電装置２へ送信される。すなわち、乗降検知部６４は車両３における乗降動作の検知結果に基づいて車両３に対する乗降動作の有無を判定する。この場合、例えば、ドア開閉検出スイッチ３６によって車両３のドアが開いたことが検出された場合に、車両３のＥＣＵ７は、車両３に対する乗降動作を検知し、乗降動作の検知結果を給電装置２に送信する。

なお、ＥＣＵ７は、ドア開閉検出スイッチ３６の代わりに又はドア開閉検出スイッチ３６に加えて、別の検出装置を用いて車両３に対する乗降動作を検知してもよい。別の検出装置の例は、車室内の画像を生成する車内カメラ、シートベルトの着用の有無を検出するシートベルトセンサ、乗員の着座の有無を検出する着座センサ、車両３の重量を検出する重量センサ等である。また、カメラ又は人感センサのような検出装置が給電装置２に設けられ、乗降検知部６４は、給電装置２に設けられた検出装置を用いて車両３に対する乗降動作の有無を判定してもよい。

ステップＳ１０３において乗降動作が行われていると判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ１０４に進む。ステップＳ１０４では、受電車両検出部６５は受電車両の数を検出する。例えば、車両３の進行方向に沿って道路に離間して配置された複数の送電装置が一つのコントローラ６によって制御される場合には、受電車両検出部６５は、乗降動作が検知された車両３の受電装置５へ電力を送電している送電装置４以外の送電装置の送電状況に基づいて受電車両の数を検出する。なお、受電車両検出部６５は、乗降動作が検知された車両３以外の車両又は給電装置２の外部のサーバから給電装置２に送信された給電情報に基づいて受電車両の数を検出してもよい。

次いで、ステップＳ１０５において、送電制御部６３は、受電車両検出部６５によって検出された受電車両の数に基づいて、送電装置４から受電装置５への送電電力の低下量を決定する。具体的には、送電制御部６３は、受電車両の数が所定値以上である場合には、受電車両の数が所定値未満である場合と比べて、送電電力の低下量を大きくする。図６は、受電車両の数と送電電力の低下量との関係の一例を示す図である。図６に示されるように、受電車両の数が多くなるにつれて、送電電力の低下量が線形的（実線）又は段階的（破線）に大きくされる。

次いで、ステップＳ１０６において、送電制御部６３は、ステップＳ１０５において決定した送電電力の低下量に従って送電装置４から受電装置５への送電電力を低下させる。例えば、送電制御部６３は、インバータ４２から送電側共振回路４３に供給される交流電圧の電圧値を初期値から低下させることによって送電電力を低下させる。

一方、ステップＳ１０３において乗降動作が行われていないと判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ１０７に進む。ステップＳ１０７では、送電制御部６３は送電装置４から受電装置５への送電電力の値を初期化する。例えば、送電制御部６３は、インバータ４２から送電側共振回路４３に供給される交流電圧の電圧値を初期値に設定する。

ステップＳ１０６又はステップＳ１０７の後、本制御ルーチンはステップＳ１０８に進む。ステップＳ１０８では、送電制御部６３は所定の給電終了条件が成立したか否かを判定する。給電終了条件は、例えば、送電装置４から受電装置５への送電が開始されてから所定時間が経過したこと、車両３が送電装置４の送電側共振回路４３の上を通過したと判定されたこと、又は車両３が給電要求信号の送信を停止したことである。

ステップＳ１０８において給電終了条件が成立していないと判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ１０３に戻り、乗降動作の有無が再び判定される。一方、給電終了条件が成立していると判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ１０９に進む。

ステップＳ１０９では、送電制御部６３は送電装置４から受電装置５への送電を停止する。具体的には、送電制御部６３はインバータ４２から送電側共振回路４３への電力供給を停止させる。ステップＳ１０９の後、本制御ルーチンは終了する。

＜第二実施形態＞
第二実施形態に係る給電装置の構成及び制御は、以下に説明する点を除いて、基本的に第一実施形態に係る給電装置の構成及び制御と同様である。このため、以下、本発明の第二実施形態について、第一実施形態と異なる部分を中心に説明する。

給電中の車両３に対して乗降動作が行われた場合に、乗降動作を行っている乗員がペースメーカを装着している可能性がある。この場合、乗員への電磁波の曝露を可及的に回避することが望ましい。このため、第二実施形態では、送電制御部６３は、車両３に対する乗降動作が検知されたときに、乗降動作を行っている乗員がペースメーカを装着している場合には、送電装置４から受電装置５への送電を停止させる。このことによって、給電装置２によって車両３への非接触給電を行うときの安全性をより一層高めることができる。

図７は、本発明の第二実施形態における送電処理の制御ルーチンを示すフローチャートである。本制御ルーチンは給電装置２のコントローラ６によって繰り返し実行される。

ステップＳ２０１～Ｓ２０３は図５のステップＳ１０１～Ｓ１０３と同様に実行される。ステップＳ２０３において車両３に対する乗降動作が行われていると判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ２０４に進む。

ステップＳ２０４では、乗降検知部６４は、乗降動作を行っている乗員がペースメーカを装着しているか否かを判定する。例えば、ペースメーカの装着の有無を含む乗員情報が給電要求信号と共に車両３から送信され、乗降検知部６４は、乗員情報に基づいて、乗降動作を行っている乗員がペースメーカを装着しているか否かを判定する。乗員情報には、車両３内の乗員の情報だけでなく、車両３に乗車予定の乗員の情報も含まれる。例えば、車両３がユーザによって所有されている場合には、ユーザが予め乗員情報を車両３の入力装置（例えばＨＭＩ）等に入力する。一方、車両３がタクシーのような乗員輸送サービスを提供する車両である場合には、ユーザが車両３の乗車予約を行うときに、ユーザによって入力された乗員情報がユーザ端末から車両３に送信される。

ステップＳ２０４において、乗降動作を行っている乗員がペースメーカを装着していると判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ２１０に進む。ステップＳ２１０では、図５のステップＳ１０９と同様に、送電制御部６３は送電装置４から受電装置５への送電を停止させる。ステップＳ２１０の後、本制御ルーチンは終了する。一方、ステップＳ２０４において、乗降動作を行っている乗員がペースメーカを装着していないと判定された場合、ステップＳ２０５～Ｓ２０７及びＳ２０９が図５のステップＳ１０４～Ｓ１０６及びＳ１０８と同様に実行される。

＜第三実施形態＞
第三実施形態に係る給電装置の構成及び制御は、以下に説明する点を除いて、基本的に第一実施形態に係る給電装置の構成及び制御と同様である。このため、以下、本発明の第三実施形態について、第一実施形態と異なる部分を中心に説明する。

給電中の車両３に対して乗降動作が行われる場合、乗降動作を行う乗員の数が多いほど、乗員の電子機器等への電磁波の影響度合いは大きくなる。このため、第三実施形態では、受電車両の数に加えて、乗降動作を行っている乗員の数も考慮して、送電装置４から受電装置５への送電電力の低下量が決定される。

具体的には、乗降検知部６４は、車両３に対する乗降動作を行っている乗員の数を特定し、送電制御部６３は、受電車両検出部６５によって検出された受電車両の数と、乗降検知部６４によって特定された乗員の数とに基づいて、送電装置４から受電装置５への送電電力の低下量を決定する。このことによって、車両３の乗員の乗降時における送電装置４から受電装置５への送電電力をより適切な値に設定することができる。

図８は、本発明の第三実施形態における送電処理の制御ルーチンを示すフローチャートである。本制御ルーチンは給電装置２のコントローラ６によって繰り返し実行される。

ステップＳ３０１～Ｓ３０３は図５のステップＳ１０１～Ｓ１０３と同様に実行される。ステップＳ３０３において車両３に対する乗降動作が行われていると判定された場合、本制御ルーチンはステップＳ３０４に進む。

ステップＳ３０４では、乗降検知部６４は、車両３に対する乗降動作を行っている乗員の数を特定する。例えば、乗降検知部６４は、給電装置２に設けられたカメラによって生成された画像に基づいて、乗降動作を行っている乗員の数を特定する。

また、乗車人数又は乗車予定人数を含む乗員情報が給電要求信号と共に車両３から送信され、乗降検知部６４は、乗員情報に基づいて、乗降動作を行っている乗員の数を特定してもよい。乗車人数は、例えば、車内カメラ、シートベルトセンサ、着座センサ、重量センサ等の出力に基づいて、車両３のＥＣＵ７によって取得される。また、車両３がタクシーのような乗員輸送サービスを提供する車両である場合には、ユーザが車両３の乗車予約を行うときに、ユーザによって入力された乗車予定人数がユーザ端末から車両３に送信される。

次いで、ステップＳ３０５において、図５のステップＳ１０４と同様に、受電車両検出部６５は受電車両の数を検出する。

次いで、ステップＳ３０６において、送電制御部６３は、乗降検知部６４によって特定された乗員の数と、受電車両検出部６５によって検出された受電車両の数とに基づいて、送電装置４から受電装置５への送電電力の低下量を決定する。例えば、送電制御部６３は、図９に示されるような二次元マップを用いて、乗降動作を行っている乗員の数ＰＮと、受電車両の数ＶＮとに基づいて、送電電力の低下量ＰＤＡを決定する。このマップは、乗員の数ＰＮが多いほど低下量ＰＤＡが大きくなり、且つ受電車両の数ＶＮが多いほど低下量ＰＤＡが大きくなるように予め作成される。

次いで、ステップＳ３０７において、図５のステップＳ１０６と同様に、送電制御部６３は、ステップＳ３０６において決定した送電電力の低下量に従って送電装置４から受電装置５への送電電力を低下させる。次いで、ステップＳ３０９以降のステップが図５のステップＳ１０８と同様に実行される。

＜その他の実施形態＞
以上、本発明に係る好適な実施形態を説明したが、本発明はこれら実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載内で様々な修正及び変更を施すことができる。

例えば、給電装置２によって給電される車両３は、走行用の動力源として内燃機関及びモータを備えたハイブリッド車両（ＨＶ）又はプラグインハイブリッド車両（ＰＨＶ）であってもよい。また、車両３は、車両３の加速、操舵及び減速（制動）の少なくとも一部が自動的に制御される自動運転車両であってもよい。さらに、車両３は、バス又はトラックのような商用車、無人搬送車（ＡＧＶ：Automated Guided Vehicle）等であってもよい。

また、給電装置２から車両３への非接触給電の手法として、磁界共鳴方式を含む電磁誘導方式に限られず、電界を媒体として電力を伝送する電界結合方式のような様々な手法を用いることができる。

また、上述した実施形態は、任意に組み合わせて実施可能である。例えば、図７のステップＳ２０５～Ｓ２０７の代わりに、図８のステップＳ３０４～Ｓ３０７が実行されてもよい。

２ 給電装置
３ 車両
４ 送電装置
５ 受電装置
６ コントローラ
６２ プロセッサ
６３ 送電制御部
６４ 乗降検知部
６５ 受電車両検出部

Claims (4)

1. 車両への非接触給電を行う給電装置であって、
   前記車両の受電装置へ非接触で電力を送電するように構成された送電装置と、
   前記送電装置を制御する送電制御部と、
   当該給電装置から前記車両への非接触給電が行われているときに該車両に対する乗降動作を検知する乗降検知部と、
   当該給電装置の周囲の所定範囲において非接触で給電されている他車両の数を検出する受電車両検出部と
   を備え、
   前記送電制御部は、前記乗降動作が検知されたときに前記送電装置から前記受電装置への送電電力を低下させ、前記他車両の数に基づいて該送電電力の低下量を決定する、給電装置。
2. 前記送電制御部は、前記乗降動作が検知されたときに、該乗降動作を行っている乗員がペースメーカを装着している場合には、前記送電装置から前記受電装置への送電を停止させる、請求項１に記載の給電装置。
3. 前記乗降検知部は、前記乗降動作を行っている乗員の数を特定し、
   前記送電制御部は前記他車両の数及び前記乗員の数に基づいて前記送電電力の低下量を決定する、請求項１又は２に記載の給電装置。
4. 給電装置の送電装置から車両の受電装置へ非接触で電力を送電することによって該給電装置から該車両への非接触給電を行うことと、
   前記給電装置から前記車両への非接触給電が行われているときに該車両に対する乗降動作を検知することと、
   前記給電装置の周囲の所定範囲において非接触で給電されている他車両の数を検出することと、
   前記乗降動作が検知されたときに前記送電装置から前記受電装置への送電電力を低下させ、前記他車両の数に基づいて該送電電力の低下量を決定することと
   を含む、給電方法。

Images