WO2014185380A1

WO2014185380A1 - 給電装置、非接触給電システム及び袋体ユニット

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Publication number: WO2014185380A1
Application number: PCT/JP2014/062598
Authority: WO
Inventors: 祐司前川
Original assignee: 株式会社Ihi
Priority date: 2013-05-15
Filing date: 2014-05-12
Publication date: 2014-11-20
Also published as: CN105122592A; JP6146121B2; CN105122592B; US9902278B2; US20150352964A1; JP2014225951A

Abstract

本発明の非接触給電システム（１）は、予め規定された駐車スペース内に設置された給電コイル（２０）と、給電コイル（２０）を覆うように設けられ、膨張することによって給電コイル（２０）と駐車スペースに駐車された車両（Ｍ）の受電コイル（５０）との間の空間を占拠し、車両（Ｍ）を下から固定することが可能なバルーン（３０）と、車両（Ｍ）をバルーン（３０）により下から固定させた場合には、駐車スペースの利用料金の精算が完了するまでバルーン（３０）に車両（Ｍ）を固定させ続ける制御を行う給電用制御部（１４）とを備えており、車両（Ｍ）がバルーン（３０）に固定されている状態で給電コイル（２０）から車両（Ｍ）の受電コイル（５０）に非接触で電力の供給を行う。

Description

給電装置、非接触給電システム及び袋体ユニット

　本発明は、非接触給電システムに関する。
本願は、２０１３年５月１５日に、日本に出願された特願２０１３－１０３２８８号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　近年、給電側から受電側への給電を非接触で行うことが可能な非接触給電システムの開発が盛んに行われている。このような非接触給電システムは、給電側と受電側とを配線（ケーブル）で接続することなく給電を行うことが可能であって利便性が高いため、例えば電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド自動車（ＨＶ）等の車両に搭載されたバッテリを充電する用途で有望視されている。

　車両に搭載されたバッテリの充電用途に用いられる非接触給電システムは、例えば駐車場内に設定された駐車スペース（駐車領域）の各々に設置され、駐車スペースに駐車された車両に対して非接触で給電を行う。ここで、駐車場においては、車両が上記の駐車スペース内に収まるよう駐車されるのが殆どであり、駐車位置が大幅にずれることは余りないと考えられるため、効率的な給電が実現可能であると考えられる。

　以下の特許文献１，２には、従来の非接触給電システムの一例が開示されている。具体的に、これら特許文献１，２には、給電コイルと受電コイルとの間における送電経路付近における異物を排除し、或いは送電経路付近に異物が侵入するのを防止することによって、給電対象とは異なる異物に起因した電力伝送の際の悪影響を回避する技術が開示されている。
以下の特許文献３，４には、従来の機械式駐車場における固定装置および課金システムに関する技術が開示されている。

日本国特開２０１３－２１８８６号公報日本国特開２０１２－１９６０１５号公報日本国特開平１１－１０７５７１号公報日本国特開２０１３－００２０８５号公報

　ところで、一般的に課金型駐車場においては、不正利用を防止するために、利用料金が精算されるまで車両の出庫を防止する不正利用防止システムが設置されている。例えば、車両が駐車スペースに駐車されたときに車両の前輪と後輪との間に板状のフラップが起き上がり、利用料金が精算されたときにフラップを下降させる不正利用防止システムが設置されている。

　このような課金型駐車場に非接触給電システムを設置しようとすると、上記の不正利用防止システムに加えて非接触給電システムを設置しなければならないため、コストが大幅に上昇してしまうという問題がある。また、上述した従来の不正利用防止システムにおいては、悪質なドライバーが無理矢理フラップを越えようと思えば、越えることも不可能ではない。従来、このような不正利用がされた場合には、駐車料金の損害が生ずるのみであったが、非接触給電システムが設置される課金型駐車場では、駐車料金の損害に加えて電力料金の損害も生ずるため、損害が大きくなるという問題がある。

　本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、コストの大幅な上昇を招くことなく、不正利用を防止することが可能な給電装置、非接触給電システム及び袋体ユニットを提供することを目的とする。

　本発明の第１の態様に係る給電装置は、予め規定された駐車領域内に設置され、前記駐車領域に駐車された車両の受電コイルに非接触で電力を供給する給電コイルと、前記給電コイルを覆うように設けられ、膨張することによって前記給電コイルと前記受電コイルとの間の空間を占拠し、前記車両を下から固定することが可能な袋体と、前記車両を前記袋体により下から固定させた場合には、前記駐車領域の利用料金の精算が完了するまで前記袋体に前記車両を固定させ続ける制御を行う制御装置とを備える。
　また、本発明の第２の態様は、上記第１の態様において、前記制御装置が、前記車両が前記駐車領域に駐車された場合に、前記車両を前記袋体により固定させて前記給電コイルから前記受電コイルへの電力の供給を開始させる制御を行う。
　或いは、本発明の第３の態様は、上記第１の態様において、前記袋体が、前記給電コイルを覆うように設けられて、膨張することによって前記給電コイルと前記受電コイルとの間の空間を占拠する第１袋体と、前記第１袋体の周囲に設けられて、膨張することによって前記車両を下から固定する第２袋体とを備える。
　本発明の第４の態様では、上記第３の態様において、前記制御装置は、前記車両が前記駐車領域に駐車された場合に、前記給電コイルと前記受電コイルとの間の空間を前記第１袋体に占拠させ、前記給電コイルから前記受電コイルへの電力の供給を開始させる制御を行う。
　本発明の第５の態様では、上記第３の態様において、前記制御装置は、前記駐車領域に駐車されている前記車両についての不正行為が検出された場合に、前記車両を前記第２袋体により固定させる制御を行う。
　また、本発明の第６の態様は、上記第１の態様において、前記制御装置の制御の下で、前記袋体に対するガスの給排気を行う給排気装置を備える。
　また、本発明の第７の態様は、上記第６の態様において、前記給排気装置が、前記袋体に対するガスの給気を行う場合には、前記ガスとともに非磁性の粉体又は粒体を前記袋体に供給する。
　また、本発明の第８の態様は、上記第１の態様において、前記制御装置が、前記駐車領域の利用料金の精算が完了した場合には、前記袋体を収縮させる制御を行う。
　また、本発明の第９の態様に係る非接触給電システムは、予め規定された駐車領域内に設置された給電コイルを備えており、前記給電コイルから前記駐車領域に駐車された車両の受電コイルに非接触で電力の供給を行う非接触給電システムであって、前記給電コイルを覆うように設けられ、膨張することによって前記給電コイルと前記受電コイルとの間の空間を占拠し、前記車両を下から固定することが可能な袋体と、前記車両を前記袋体により下から固定させた場合には、前記駐車領域の利用料金の精算が完了するまで前記袋体に前記車両を固定させ続ける制御を行う制御装置とを備える。
　また、本発明の第１０の態様に係る袋体ユニットは、予め規定された駐車領域内に設置され、前記駐車領域に駐車された車両の受電コイルに非接触で電力を供給する給電コイル用の袋体ユニットであって、前記給電コイルを覆うように設けられ、膨張することによって前記給電コイルと前記受電コイルとの間の空間を占拠し、前記車両を下から固定することが可能な袋体と、前記車両を前記袋体により下から固定させた場合には、前記駐車領域の利用料金の精算が完了するまで前記袋体に前記車両を固定させ続ける制御を行う制御装置とを備える。

　本発明によれば、給電コイルを覆うように袋体を設け、袋体によって車両を下から固定した場合には、駐車領域の利用料金の精算が完了するまで袋体により車両を固定し続けている。これにより、従来必要であった不正利用防止システムを設けなくとも、利用料金が精算されるまで車両を走行させることができなくなるため、コストの大幅な上昇を招くことなく、不正利用を防止することが可能である。

本発明の第１実施形態による非接触給電システムの要部構成を示すブロック図である。本発明の第１実施形態によ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。本発明の第１実施形態による非接触給電システムの動作の一例を説明するための側断面図である。本発明の第１実施形態による非接触給電システムの動作の一例を説明するための側断面図である。本発明の第２実施形態による非接触給電システムの要部構成を示す側断面図である。本発明の第２実施形態によ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。本発明の第２実施形態による非接触給電システムの動作の一例を説明するための側断面図である。本発明の第２実施形態による非接触給電システムの動作の一例を説明するための側断面図である。

　以下、図面を参照して本発明の実施形態による非接触給電システムについて詳細に説明する。

〔第１実施形態〕
　図１は、本発明の第１実施形態による非接触給電システムの要部構成を示すブロック図である。図１に示す通り、非接触給電システム１は、給電装置１０、及び給電用ガス給排気装置４０（給排気装置）を備えており、バッテリ５３を搭載した車両Ｍに対して非接触で給電を行う。この非接触給電システム１は、駐車場に設置され、白線等で区画された駐車スペース（駐車領域）に駐車した車両Ｍに対して非接触で給電を行う。

　給電装置１０は、電源１１、整流回路１２、給電回路１３、給電用制御部１４（制御装置）、精算装置１５、給電コイル２０及びバルーン３０（袋体）を備えており、車両Ｍに対する非接触給電に適した電力の生成、車両Ｍに対する非接触給電を行う上で必要となる各種制御（詳細は後述する）、及び利用料金の精算を行う。尚、本実施形態では、給電装置１０が地上に設置されているものとして説明するが、運転者が駐車料金（利用料金）の精算が可能であれば、給電装置１０は、地下に設置されていても良く、車両Ｍの上方（例えば、天井）に設置されるものであっても良い。

　電源１１は、出力端が整流回路１２の入力端に接続されており、車両Ｍへの給電に必要となる交流電力を整流回路１２に供給する。この電源１１は、例えば２００Ｖ又は４００Ｖ等の三相交流電力、或いは１００Ｖの単相交流電力を供給する系統電源である。整流回路１２は、入力端が電源１１に接続されるとともに出力端が給電回路１３に接続されており、電源１１から供給される交流電力を整流して直流電力に変換し、変換した直流電力を給電回路１３に出力する。

　給電回路１３は、入力端が整流回路１２に接続されるとともに出力端が給電コイル２０の両端に接続されており、整流回路１２からの直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を給電コイル２０に出力する。具体的に、給電回路１３は、給電コイル２０とともに給電側共振回路を構成する共振用コンデンサを備えており、給電用制御部１４の制御の下で、整流回路１２からの直流電力を電源１１の交流電力よりも周波数が高い交流電力（高周波電力）に変換して給電コイル２０に出力する。

　給電用制御部１４は、給電回路１３を制御して車両Ｍに供給すべき電力を生成させるとともに、給電用ガス給排気装置４０を制御してバルーン３０を膨張させ或いは収縮させる。具体的に、給電用制御部１４は、車両Ｍが駐車スペースに駐車された場合に、車両Ｍをバルーン３０に持ち上げさせて、車両Ｍに対する電力の供給を開始させる制御を行う。また、利用料金の精算が完了した場合には、膨張して車両Ｍを持ち上げている状態のバルーン３０を収縮させる制御を行う。この給電用制御部１４は、ＣＰＵ（中央処理装置）やメモリ等を備えており、予め用意された給電用制御プログラムに基づいて上記の各種制御を行う。

　精算装置１５は、車両Ｍの駐車時間に応じた利用料金を算出するとともに、精算指示がなされた場合には利用料金の精算を行う。具体的に、精算装置１５には、現金が投入される現金投入口（図示省略）、或いは駐車カードが投入されるカード投入口（図示省略）が設けられており、現金投入口に投入された現金、或いはカード投入口に投入された駐車カードによって利用料金の精算を行う。尚、精算装置１５は、利用料金の精算が完了した場合には、その旨を示す信号を給電用制御部１４に出力する。

　給電コイル２０は、予め規定されたコイル形状を有するソレノイド型コイルであり、給電回路１３から供給される高周波電力に応じた磁界を発生することによって車両Ｍに対して非接触で給電を行う。この給電コイル２０は、両端が給電回路１３の出力端に接続されており、露出した状態或いはプラスチック等の非磁性材料によってモールドされた状態で、例えばコイル軸が上下方向（垂直方向）となるように地上に設置されている。

　バルーン３０は、ゴム等の伸縮自在かつ非磁性かつ非導電性の弾性材を膜状に形成した一種の風船であり、給電コイル２０と車両Ｍに設けられた受電コイル５０との間の空間への異物の侵入を防止するため、車両Ｍを下から固定させるため、及び給電コイル２０端面（上面）以外の部位から放射される磁束（漏れ磁束）を遮蔽するために設けられる。このバルーン３０は、伸縮可能ではあるものの車両Ｍを下から固定するために必要となる十分な強度を有している。

　また、バルーン３０の上面中央部（後述する受電コイル５０に接する部分）以外には、フェライト等の高透磁率材料の粉体が付着しており、残りの部分には、アルミニウムや銅粉等の磁束遮蔽材からなる粉体が混合・付着している。高透磁率材料の粉体が混合・付着している上面中央部は、磁束に対する透過性能と伸縮性能とを併せ持っており、磁束遮蔽材からなる紛体が混合・付着している残りの部分は、磁束に対する遮蔽性能と伸縮性能とを併せ持っている。

　このバルーン３０は、給電コイル２０を覆う（内包する）状態で地面に設置されており、給電用ガス給排気装置４０によるガスの給気又は排気が行われることにより膨張又は収縮する。バルーン３０が膨張すると、給電コイル２０と受電コイル５０との間の空間がバルーン３０によって占拠された状態になる。この状態で更にバルーン３０が膨張すると、車両Ｍがバルーン３０によって下から固定された状態になる。尚、バルーン３０の平面視形状は任意であるが、例えば円形又は矩形形状である。

　給電用ガス給排気装置４０は、給電用制御部１４の制御の下で、バルーン３０に対するガスの給排気を行う。この給電用ガス給排気装置４０は、図１に示す通り、バルーン３０に連通する給排気管を備えており、この給排気管を介してバルーン３０に対するガスの給排気を行う。尚、バルーン３０に対して給排気されるガスとしては、例えば空気が用いられる。

　車両Ｍは、運転者によって運転されて道路上を走行する自動車であり、例えば動力発生源として走行モータを備える電気自動車やハイブリッド自動車である。この車両Ｍは、図１に示す通り、受電コイル５０、受電回路５１、充電回路５２、バッテリ５３、及び受電用制御部５４を備える。尚、図１では省略しているが、車両Ｍは、エンジン、上記走行モータ、操作ハンドル、及びブレーキ等の走行に必要な構成を備えている場合がある。

　受電コイル５０は、上述した給電コイル２０とほぼ同じコイル寸法を有するソレノイド型コイルであり、給電コイル２０と対向可能なようにコイル軸が上下方向（垂直方向）となる姿勢で車両Ｍの底部に設けられている。この受電コイル５０は、両端が受電回路５１の入力端に接続されており、給電コイル２０の電磁界が作用すると電磁誘導によって起電力を発生し、発生した起電力を受電回路５１に出力する。

　受電回路５１は、入力端が受電コイル５０の両端に接続されるとともに出力端が充電回路５２の入力端に接続されており、受電コイル５０から供給された交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を充電回路５２に出力する。この受電回路５１は、受電コイル５０とともに受電側共振回路を構成する共振用コンデンサを備えている。尚、受電回路５１の共振用コンデンサの静電容量は、受電側共振回路の共振周波数が前述した給電側共振回路の共振周波数と同一周波数になるように設定されている場合がある。

　充電回路５２は、入力端が受電回路５１の出力端に接続されるとともに出力端がバッテリ５３の入力端に接続されており、受電回路５１からの電力（直流電力）をバッテリ５３に充電する。バッテリ５３は、車両Ｍに搭載された再充電が可能な電池（例えば、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の二次電池）であり、図示しない走行モータ等に電力を供給する。受電用制御部５４は、ＣＰＵやメモリ等を備えており、予め用意された受電用制御プログラムに基づいて充電回路５２を制御する。

　次に、上記構成における非接触給電システム１の動作について説明する。図２は、本発明の第１実施形態によ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り、図３Ａ、図３Ｂは、同動作を説明するための側断面図である。尚、以下では、最初に非給電時における車両Ｍ及び給電装置１０の動作を簡単に説明し、次いで給電装置１０から車両Ｍに対して非接触で給電する給電時の動作について説明する。

　非給電時（例えば、運転者による車両Ｍの通常運転時）に、車両Ｍでは、充電回路５２を停止させる制御が受電用制御部５４によって行われる。これに対し、非給電時（つまり、給電対象である車両Ｍが駐車スペースに駐車していない時）に、給電装置１０では、給電回路１３を停止させるとともに、バルーン３０が完全に収縮するようにガスを給電用ガス給排気装置４０に排気させる制御が給電用制御部１４によって行われる。

　その後、運転者が車両Ｍを運転し、給電コイル２０が設置された駐車スペースに車両Ｍを移動させて駐車させると、給電コイル２０の設置位置が受電用制御部５４によって把握される。尚、給電コイル２０の設置位置を把握する方法としては、例えば不図示の音波センサ或いは光センサ等の位置センサの出力から把握する方法が挙げられる。把握した給電コイル２０の設置位置から、車両Ｍの受電コイル５０が、給電コイル２０の上方に配置されたことを検知すると、充電回路５２にバッテリ５３を充電させる制御が受電用制御部５４によって開始される。

　他方、給電装置１０の給電用制御部１４においても、車両Ｍと同じく不図示の音波センサ或いは光センサ等の位置センサの出力から車両Ｍの位置が給電用制御部１４によって把握される。把握した車両Ｍの位置から、給電コイル２０の上方に車両Ｍの受電コイル５０が配置されたことを検知すると、バルーン３０を膨張させて車両Ｍを持ち上げる制御が給電用制御部１４によって行われる（ステップＳ１１）。

　この制御が行われると、図３Ａに示す完全に収縮した状態にあるバルーン３０が、図３Ｂに示す膨張した状態になり、給電コイル２０と受電コイル５０との間の空間が膨張したバルーン３０によって占拠されるとともに、車両Ｍが膨張したバルーン３０によって下から固定される。ここで、バルーン３０は、図３Ｂに示す通り、膨張することによって車両Ｍの底面から露出する受電コイル５０の下面及び側面に当接するように受電コイル５０を覆う。これにより、給電コイル２０と受電コイル５０との間の空間への異物の侵入が防止される。また車両Ｍがバルーン３０によって下から固定されることにより、図３Ｂに示す通り、車両Ｍのタイヤが宙に浮いた状態になったり、タイヤと地面の摩擦抵抗が下がり、車両Ｍは自走走行ができにくくなる。

　以上の動作が終了すると、給電装置１０の給電回路１３が給電用制御部１４によって制御されて給電動作が開始される。これにより、給電コイル２０から車両Ｍの受電コイル５０に対して非接触で電力が供給される（ステップＳ１２）。非接触での給電が行われると、車両Ｍでは、受電用制御部５４が、バッテリ５３の充電状態を監視しながら充電回路５２を制御することによりバッテリ５３の充電を行う。

　給電装置１０の給電用制御部１４は、非接触での給電が行われている間、精算装置１５からの信号に基づいて精算が完了したか否かを判断する（ステップＳ１３）。精算が完了していないと判断した場合（ステップＳ１３の判断結果が「ＮＯ」の場合）には、給電用制御部１４は、給電回路１３を制御して非接触での給電を継続させる（ステップＳ１２）。これに対し、精算が完了したと判断した場合（ステップＳ１３の判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、給電用制御部１４は、給電回路１３を制御して給電動作を停止させる（ステップＳ１４）。

　給電動作が停止すると、バルーン３０に給気されたガスを給電用ガス給排気装置４０に排気させて、バルーン３０を収縮させる制御が給電用制御部１４によって行われる（ステップＳ１５）。バルーン３０が収縮すると、図３Ａに示す通り、例えば車両Ｍのタイヤが地面に接地した状態になり、車両Ｍは走行が可能な状態になる。よって、運転者が車両Ｍを運転すれば駐車スペースから車両Ｍを出庫させることができる。

　図２においては、理解を容易にするために図示を簡略化しているが、精算が完了する前（ステップＳ１３の判断結果が「ＹＥＳ」になる前）に、バッテリ５３が満充電状態となったことが受電用制御部５４で検知された場合には、当然ながら受電用制御部５４は充電回路５２を停止させる。かかる場合には、ステップＳ１２の処理が省略されてステップＳ１３の判断処理が繰り返し行われ、ステップＳ１３の判断結果が「ＹＥＳ」になったときに、ステップＳ１５の処理が行われる。尚、バッテリ５３が満充電状態になった場合には、図示しない表示器等（例えば、運転席に設けられたバッテリ５３の充電状態を示す表示器）に対して、バッテリ５３が満充電状態になった旨を通知しても良い。

　以上の通り、本実施形態では、車両Ｍが駐車スペースに駐車された場合に、バルーン３０を膨張させて車両Ｍを持ち上げて車両Ｍに対する電力の供給を行い、例えば利用料金の精算が完了するまで車両Ｍがバルーン３０に持ち上げられた状態を維持している。これにより、従来必要であった不正利用防止システムを設けなくとも、利用料金が精算されるまで車両を走行させることができなくなるため、コストの大幅な上昇を招くことなく、不正利用を防止することが可能である。また、給電コイル２０から放射される漏れ磁束の漏洩（バルーン３０外への漏洩）を遮断することもできる。

〔第２実施形態〕
　図４は、本発明の第２実施形態による非接触給電システムの要部構成を示す側断面図である。尚、本実施形態の非接触給電システムの全体構成は、図１に示す非接触給電システム１とほぼ同様である。図４に示す通り、本実施形態の非接触給電システムは、図１中のバルーン３０に代えて、内側バルーン６０（第１袋体）及び外側バルーン７０（第２袋体）を設けた構成である。

　内側バルーン６０は、ゴム等の伸縮自在な弾性材を膜状に形成した一種の風船であり、給電コイル２０と車両Ｍに設けられた受電コイル５０との間の空間への異物の侵入を防止するとともに、給電コイル２０端面（上面）以外の部位から放射される磁束（漏れ磁束）を遮蔽するために設けられる。この内側バルーン６０は、給電コイル２０を覆う（内包する）状態で地面に設置されており、給電用ガス給排気装置４０によるガスの給気又は排気が行われることにより膨張又は収縮する。内側バルーン６０が膨張すると、給電コイル２０と受電コイル５０との間の空間が内側バルーン６０によって占拠された状態になる。

　この内側バルーン６０は、図１に示すバルーン３０と同様に、その上面中央部（受電コイル５０に接する部分）に、フェライト等の高透磁率材料の粉体が付着しており、残りの部分に、アルミニウム粉や銅粉等の磁束遮蔽材からなる粉体が混合・付着している。つまり、高透磁率材料の粉体が混合・付着している上面中央部は、磁束に対する透過性能と伸縮性能とを併せ持ち、磁束遮蔽材からなる粉体が混合・付着している残りの部分は、磁束に対する遮蔽性能と伸縮性能とを併せ持っている。尚、内側バルーン６０の平面視形状は任意であるが、例えば円形又は矩形形状である。

　外側バルーン７０は、ゴム等の伸縮自在な弾性材を膜状に形成した一種の風船であり、膨張することによって車両Ｍを上方に持ち上げるために内側バルーン６０の周囲に設けられる。このため、外側バルーン７０は、図１に示すバルーン３０と同様に、伸縮可能ではあるものの車両Ｍを上方に持ち上げるために必要となる十分な強度を有している。尚、外側バルーン７０の平面視形状は任意であるが、例えば円環形状であり、内側バルーン６０を取り囲むように配置される。

　次に、本実施形態による非接触給電システムの動作について説明する。図５は、本発明の第２実施形態によ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り、図６Ａ、図６Ｂは、同動作を説明するための側断面図である。本実施形態においても、第１実施形態と同様に、運転者が車両Ｍを運転し、駐車スペースに車両Ｍを移動させて駐車させると、給電コイル２０の位置が把握され、車両Ｍに設けられたバッテリ５３を充電させる制御が開始される。

　ここで、本実施形態では、車両Ｍの位置を把握して、給電コイル２０の上方に車両Ｍの受電コイル５０が配置されたことを検知すると、内側バルーン６０を膨張させる制御が給電用制御部１４によって行われる（ステップＳ２１）。つまり、外側バルーン７０は収縮させたままで、内側バルーン６０のみを膨張させる制御が行われる。この制御が行われると、給電コイル２０と受電コイル５０との間の空間が膨張した内側バルーン６０によって占拠された状態になり、これにより給電コイル２０と受電コイル５０との間の空間への異物の侵入が防止される。

　以上の動作が終了すると、給電装置１０の給電回路１３が給電用制御部１４によって制御されて給電動作が開始される。これにより、給電コイル２０から車両Ｍの受電コイル５０に対して非接触で電力が供給される（ステップＳ２２）。非接触での給電が行われると、車両Ｍでは、受電用制御部５４が、バッテリ５３の充電状態を監視しながら充電回路５２を制御することによりバッテリ５３の充電を行う。

　給電装置１０の給電用制御部１４は、非接触での給電が行われている間、不正行為が検知されたか否かを判断する（ステップＳ２３）。ここで、「不正行為」とは、駐車スペースの利用料金の支払いを免れる行為をいい、例えば利用料金を支払わずに車両Ｍを走行させる行為である。不正行為が検知されないと判断した場合（ステップＳ２３の判断結果が「ＮＯ」の場合）には、給電用制御部１４は、給電回路１３を制御して非接触での給電を継続させる（ステップＳ２２）。

　これに対し、不正行為が検知されたと判断した場合（ステップＳ２３の判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、給電用制御部１４は、外側バルーン７０を膨張させて車両Ｍを持ち上げる制御を行う（ステップＳ２４）。車両Ｍが外側バルーン７０によって持ち上げられることにより、図６Ａに示す通り、車両Ｍのタイヤが宙に浮いた状態になり、車両Ｍは走行ができなくなる。

　ここで、車両Ｍは、図６Ｂに示す通り、内側バルーン６０の周囲を取り囲むように膨張している外側バルーン７０によって安定支持される。このため、例えば、悪意のある運転者が、車両Ｍを走行させるべく、外側バルーン７０に支持されている状態の車両Ｍを揺動させてタイヤ（駆動輪）を地面に接地させようとしても、タイヤを地面に接地させることはできない。

　車両Ｍが外側バルーン７０によって持ち上げられると、給電用制御部１４は、給電回路１３を制御して給電動作を停止させる（ステップＳ２５）。そして、給電用制御部１４は、精算装置１５からの信号に基づいて精算が完了したか否かを判断する（ステップＳ２６）。精算が完了していないと判断した場合（ステップＳ２６の判断結果が「ＮＯ」の場合）には、給電用制御部１４は、ステップＳ２６の判断を繰り返す。

　これに対し、精算が完了したと判断した場合（ステップＳ２６の判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、内側バルーン６０及び外側バルーン７０を収縮させる制御が給電用制御部１４によって行われる（ステップＳ２７）。内側バルーン６０及び外側バルーン７０が収縮すると、図４に示す通り、車両Ｍのタイヤが地面に接地した状態になり、車両Ｍは走行が可能な状態になる。よって、運転者が車両Ｍを運転すれば駐車スペースから車両Ｍを出庫させることができる。

　尚、本実施形態においては、不正行為が検知される前（図５のステップＳ２３の判断結果が「ＹＥＳ」になる前）に、バッテリ５３が満充電状態となったことが受電用制御部５４で検知された場合には、当然ながら受電用制御部５４は充電回路５２を停止させる。また、不正行為が検出されることなく精算が行われた場合には、外側バルーン７０を膨張させることなく、内側バルーン６０を収縮させる制御が行われる。

　以上の通り、本実施形態では、車両Ｍが駐車スペースに駐車された場合に、内側バルーン６０を膨張させて車両Ｍに対する電力の供給を行い、不正行為が検知されたときには、外側バルーン７０を膨張させて車両Ｍを持ち上げ、利用料金の精算が完了するまで車両Ｍが外側バルーン７０に持ち上げられた状態を維持している。
　これにより、従来必要であった不正利用防止システムを設けなくとも、利用料金が精算されるまで車両を走行させることができなくなるため、コストの大幅な上昇を招くことなく、不正利用を防止することが可能である。また、給電コイル２０から放射される漏れ磁束の漏洩（内側バルーン６０外への漏洩）を遮断することもできる。

　以上、本発明の実施形態による非接触給電システムについて説明したが、本発明は上記実施形態に制限されず、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記第２実施形態では、外側バルーン７０によって車両Ｍを持ち上げた後に、精算が行われたか否かを判断していたが、この判断を行わずに、不正行為が検知された旨を管理会社に通報しても良い。

　また、上記実施形態において、ジャミング転移現象を利用してもよい。つまり、バルーン３０又は内側バルーン６０内にガスとともに非磁性の粉体や粒体を供給することによりバルーン３０又は内側バルーン６０内を粉体や粒体で満たすとともにバルーン３０又は内側バルーン６０を膨張させて受電コイル５０を覆う状態とする。その後、バルーン３０又は内側バルーン６０内のガスのみを排気することによってバルーン３０又は内側バルーン６０内の粉体や粒体を疑似的に固形物化する。この状態において粉体や粒体は給電コイル２０及び受電コイル５０を覆う状態で固形化されるので、給電コイル２０と受電コイル５０との間の空間を占拠する状態にすることができる。また、第１実施形態では、バルーン３０内の固形化された粉体や粒体によって車両Ｍが下から固定されている状態にすることができる。

　また、上述した第２実施形態においては、外側バルーン７０についてもジャミング移転現象を利用して良い。つまり、不正行為が検出されて外側バルーン７０を膨張させるときに、外側バルーン７０内にガスとともに非磁性の粉体や粒体を供給することにより外側バルーン７０内を粉体や粒体で満たすとともに、車両Ｍが外側バルーン７０に持ち上げられた状態にする。その後、外側バルーン７０内のガスのみを排気することによって外側バルーン７０内の粉体や流体を擬似的に固形物化する。これにより、外側バルーン７０内の固形化された粉体や粒体によって車両Ｍが下から固定されている状態にすることができる。

　このように、第１，第２実施形態においては、ジャミング転移現象を利用することによって、バルーン３０又は外側バルーン７０内の固形化された粉体や粒体によって車両Ｍが下から固定されている状態にすることができる。これにより、例えば利用料金が精算されるまでは、容易に車両Ｍをさせることができなくなる。

　更に、上記実施形態では、非接触給電する方法として磁界共鳴方式を採用したが、電磁誘導方式を採用してもよい。

更に、上記実施形態では、給電用制御部１４が給電装置１０とは独立して設けられてもよい。そして、バルーン３０と給電用制御部１４とによって、袋体ユニットが構成されてもよい。

本発明により、コストの大幅な上昇を招くことなく、不正利用を防止することが可能となる。

　１　非接触給電システム
１４　給電用制御部
２０　給電コイル
３０　バルーン
４０　給電用ガス給排気装置
５０　受電コイル
６０　内側バルーン
７０　外側バルーン
Ｍ　車両

Claims

　予め規定された駐車領域内に設置され、前記駐車領域に駐車された車両の受電コイルに非接触で電力を供給する給電コイルと、
　前記給電コイルを覆うように設けられ、膨張することによって前記給電コイルと前記受電コイルとの間の空間を占拠し、前記車両を下から固定することが可能な袋体と、
　前記車両を前記袋体により下から固定させた場合には、前記駐車領域の利用料金の精算が完了するまで前記袋体に前記車両を固定させ続ける制御を行う制御装置と
　を備える給電装置。
　前記制御装置は、前記車両が前記駐車領域に駐車された場合に、前記車両を前記袋体により固定させて前記給電コイルから前記受電コイルへの電力の供給を開始させる制御を行う請求項１に記載の給電装置。
　前記袋体は、前記給電コイルを覆うように設けられて、膨張することによって前記給電コイルと前記受電コイルとの間の空間を占拠する第１袋体と、
　前記第１袋体の周囲に設けられて、膨張することによって前記車両を下から固定する第２袋体と
　を備える請求項１に記載の給電装置。
　前記制御装置は、前記車両が前記駐車領域に駐車された場合に、前記給電コイルと前記受電コイルとの間の空間を前記第１袋体に占拠させ、前記給電コイルから前記受電コイルへの電力の供給を開始させる制御を行う請求項３に記載の給電装置。
　前記制御装置は、前記駐車領域に駐車されている前記車両についての不正行為が検出された場合に、前記車両を前記第２袋体により固定させる制御を行う請求項３に記載の給電装置。
　前記制御装置の制御の下で、前記袋体に対するガスの給排気を行う給排気装置を備える請求項１に記載の給電装置。
　前記給排気装置は、前記袋体に対するガスの給気を行う場合には、前記ガスとともに非磁性の粉体又は粒体を前記袋体に供給する請求項６に記載の給電装置。
　前記制御装置は、前記駐車領域の利用料金の精算が完了した場合には、前記袋体を収縮させる制御を行う請求項１に記載の給電装置。
　予め規定された駐車領域内に設置された給電コイルを備えており、前記給電コイルから前記駐車領域に駐車された車両の受電コイルに非接触で電力の供給を行う非接触給電システムであって、
　前記給電コイルを覆うように設けられ、膨張することによって前記給電コイルと前記受電コイルとの間の空間を占拠し、前記車両を下から固定することが可能な袋体と、
　前記車両を前記袋体により下から固定させた場合には、前記駐車領域の利用料金の精算が完了するまで前記袋体に前記車両を固定させ続ける制御を行う制御装置と
　を備える非接触給電システム。
　予め規定された駐車領域内に設置され、前記駐車領域に駐車された車両の受電コイルに非接触で電力を供給する給電コイル用の袋体ユニットであって、
　前記給電コイルを覆うように設けられ、膨張することによって前記給電コイルと前記受電コイルとの間の空間を占拠し、前記車両を下から固定することが可能な袋体と、
　前記車両を前記袋体により下から固定させた場合には、前記駐車領域の利用料金の精算が完了するまで前記袋体に前記車両を固定させ続ける制御を行う制御装置と
　を備える袋体ユニット。