WO2024095600A1

WO2024095600A1 - 異常診断方法

Info

Publication number: WO2024095600A1
Application number: PCT/JP2023/032212
Authority: WO
Inventors: 和峰木村; 俊哉橋本; 眞橋本; 宜久山口; 正樹金▲崎▼; 恵亮谷; 和良大林; 優一竹村
Original assignee: トヨタ自動車株式会社; 株式会社デンソー
Priority date: 2022-11-01
Filing date: 2023-09-04
Publication date: 2024-05-10
Also published as: JP2024066131A

Abstract

車両３へ非接触で電力を送電する地上給電装置２の異常を診断する異常診断方法は、車両が地上給電装置の送電コイル４４上に位置するときに複数の異なる給電条件において給電操作を行うことと、複数の異なる給電条件において給電操作を行う間に検出された給電に関するパラメータの値に基づいて地上給電装置の異常を診断することと、を含む。

Description

異常診断方法

　本開示は、地上給電装置の異常診断方法に関する。

　非接触で車両へ送電するための送電コイルが車線に沿って複数配置されて、走行中の車両へ電力を送電する地上給電装置が知られている（特表２０１９－５２６２１９号公報）。

　地上給電装置には異常が生じることがあるため、地上給電装置の異常を診断する必要がある。しかしながら、一つの給電条件において給電した場合の各種パラメータの値の検出結果のみに基づいて異常診断を行うと、必ずしも正確に異常を診断することができない可能性がある。

　上記課題に鑑みて、本開示の目的は、地上給電装置の異常をより正確に診断することができるようにすることにある。

　本開示の要旨は以下のとおりである。

　（１）車両へ非接触で電力を送電する地上給電装置の異常を診断する異常診断方法であって、
　前記車両が前記地上給電装置の送電コイル上に位置するときに複数の異なる給電条件において給電操作を行うことと、
　複数の異なる給電条件において給電操作を行う間に検出された給電に関するパラメータの値に基づいて前記地上給電装置の異常を診断することと、を含む、異常診断方法。
　（２）前記複数の異なる給電条件における給電操作は、前記車両の走行中であって前記車両が前記送電コイル上を通過するときに行われる、上記（１）に記載の異常診断方法。
　（３）前記複数の異なる給電条件のうちの少なくとも一つは、給電に異常が生じる給電条件である、上記（１）又は（２）に記載の異常診断方法。
　（４）前記複数の異なる給電条件のうちの少なくとも一つは、給電が正常に行われる給電条件である、上記（１）～（３）のいずれか１つに記載の異常診断方法。
　（５）前記車両は、異なる給電条件にて受電することができる複数の受電コイルを備え、これら受電コイルは前記車両の進行方向において互いに離間するように前記車両に配置され、
　前記車両が前記送電コイル上を通過するときに前記受電コイルが前記送電コイル上に順次位置することによって、各受電コイル毎に異なる給電条件において給電操作が行われる、上記（１）～（４）のいずれか１つに記載の異常診断方法。
　（６）前記車両は、給電条件が変わるように前記車両に対して移動することができる受電コイルを備え、
　前記車両が前記送電コイル上に位置するときに前記受電コイルが移動することによって、異なる給電条件において給電操作が行われる、上記（１）～（４）のいずれか１つに記載の異常診断方法。
　（７）前記地上給電装置の異常の診断では、前記検出された給電に関するパラメータの値が各給電条件に対応する正常範囲内の値であるときには前記地上給電装置は正常であると判定され、前記検出された給電に関するパラメータの値が、各給電条件に対応する前記正常範囲外の値であるときには前記地上給電装置には異常が生じている判定される、上記（１）～（６）のいずれか１つに記載の異常診断方法。
　（８）前記複数の異なる給電条件は、前記車両の受電コイルの位置が前記車両の進行方向に対して横方向に互いにずれた複数の給電条件を含む、上記（１）～（７）のいずれか１つに記載の異常診断方法。
　（９）前記複数の異なる給電条件は、前記車両の受電コイルの位置が前記車両が走行する地面に対して垂直な方向に互いにずれた複数の給電条件を含む、上記（１）～（８）のいずれか１つに記載の異常診断方法。
　（１０）前記複数の異なる給電条件は、前記車両から前記地上給電装置に対して、給電に関する互いに異なる指令値が送信された複数の給電条件を含む、上記（１）～（９）のいずれか１つに記載の異常診断方法。
　（１１）前記複数の異なる給電条件は、前記車両と前記地上給電装置との間に異物が配置された給電条件と、前記車両と前記地上給電装置との間に異物が配置されていない給電条件と、を含む、上記（１）～（１０）のいずれか１つに記載の異常診断方法。
　（１２）車両へ非接触で電力を送電する地上給電装置の異常を診断する異常診断装置であって、
　前記車両が前記地上給電装置の送電コイル上に位置するときに複数の異なる給電条件において給電操作が行われるように構成された受電装置と、
　複数の異なる給電条件において給電操作を行う間に検出された給電に関するパラメータの値に基づいて前記地上給電装置の異常を診断する診断部と、を有する、異常診断装置。
　（１３）車両へ非接触で電力を送電する地上給電装置の異常を診断する異常診断装置であって、
　前記車両が前記地上給電装置の送電コイル上に位置するときに複数の異なる給電条件において給電操作が行われるように前記地上給電装置に信号を送信し、
　複数の異なる給電条件において給電操作を行う間に検出された給電に関するパラメータの値に基づいて前記地上給電装置の異常を診断する、ように構成された、異常診断装置。
　（１４）前記複数の異なる給電条件における給電操作は、前記車両の走行中であって前記車両が前記送電コイル上を通過するときに行われる、上記（１２）又は（１３）に記載の異常診断装置。
　（１５）上記（１２）～（１４）のいずれか１つに記載された異常診断装置を有する、車両。

図１は、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、コントローラ及びコントローラに接続された機器の概略的な構成図である。図３は、地上側コントローラ及び地上側コントローラに接続された機器の概略的な構成図である。図４は、道路に設けられる磁界検出機の配列の一例を示す図である。図５は、車両側コントローラ及び車両側コントローラに接続された機器の概略的な構成図である。図６は、非接触給電システムにおける給電操作の流れを概略的に示すシーケンス図である。図７は、診断車両の底面を概略的に示す底面図である。図８は、車両側コントローラにおいて行われる異常診断処理の流れを示すフローチャートである。図９は、第二実施形態に係る診断車両の構成を概略的に示す図である。図１０は、診断車両の底面を概略的に示す、図７と同様な底面図である。図１１は、第四実施形態に係る診断車両の構成を概略的に示す図である。図１２は、第五実施形態に係る診断車両の構成を概略的に示す図である。

　以下、図面を参照して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
＜非接触給電システムの全体構成＞
　まず、図１を参照して、非接触給電システム１００の全体的な構成について説明する。図１は、非接触給電システム１００の全体構成を概略的に示す図である。図１に示されるように、非接触給電システム１００は、サーバ１と、道路Ｒに設けられる地上給電装置２と、道路Ｒ上を走行する車両３とを有し、地上給電装置２から車両３へ磁界共振結合（磁界共鳴）による非接触電力伝送を行うことができるように構成される。非接触電力伝送は、車両３の走行中又は駐停車中に行われる。また、サーバ１は、地上給電装置２及び車両３と互いに通信することができるように構成される。

　なお、走行中という用語は、車両３が走行のために道路上に位置する状態を意味する。したがって、走行中という用語は、車両３が実際にゼロよりも大きい任意の速度で走っている状態のみならず、例えば信号待ちなどによって道路上で停止している状態も含む。

＜サーバの構成＞
　図１を参照して、サーバ１の構成について説明する。図１に示されるように、サーバ１は、外部通信モジュール１１と、記憶装置１２と、プロセッサ１３とを備える。また、サーバ１は、キーボード及びマウスといった入力装置、及び、ディスプレイといった出力装置を有していてもよい。

　外部通信モジュール１１は、サーバ１外の機器（地上給電装置２、車両３など）と通信を行う。外部通信モジュール１１は、サーバ１を通信ネットワーク１５に接続するためのインターフェース回路を備える。外部通信モジュール１１は、通信ネットワーク１５及び無線基地局１６を介して、複数の地上給電装置２及び複数の車両３のそれぞれと通信可能に構成される。特に、外部通信モジュール１１は、地上給電装置２の地上側通信装置２６及び車両３の車両側通信装置３８と通信可能に構成される。無線基地局１６と地上給電装置２及び車両３との間の無線通信としては、例えば、広域無線通信が用いられる。広域無線通信は、狭域無線通信に比べて通信距離が長い通信であり、具体的には例えば通信距離が１０メートルから１０キロメートルの通信である。広域無線通信としては、通信距離が長い種々の無線通信を用いることができ、例えば、３ＧＰＰ（登録商標）、ＩＥＥＥによって策定された４Ｇ、ＬＴＥ、５Ｇ、ＷｉＭＡＸ等の任意の通信規格に準拠した通信が用いられる。

　記憶装置１２は、揮発性の半導体メモリ（例えば、ＲＡＭ）、不揮発性の半導体メモリ（例えば、ＲＯＭ）、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）又は光記録媒体等の記憶媒体を有する。記憶装置１２は、プロセッサ１３によって各種処理を実行するためのコンピュータプログラムや、プロセッサ１３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を記憶する。

　プロセッサ１３は、一つ又は複数のＣＰＵ及びその周辺回路を有する。プロセッサ１３は、ＧＰＵ、又は論理演算ユニット若しく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１３は、サーバ１の記憶装置１２に記憶されたコンピュータプログラムに基づいて、各種の演算処理を実行する。

＜地上給電装置の構成＞
　次に、図２を参照して、地上給電装置２の構成について説明する。図２は、地上給電装置２及び車両３の構成を概略的に示す図である。図２に示されるように、地上給電装置２は、送電装置４、電源２１及び地上側コントローラ２２を備える。電源２１及び地上側コントローラ２２は、道路Ｒ内に埋め込まれてもよいし、道路Ｒ内とは別の場所（地上を含む）に配置されてもよい。

　電源２１は、送電装置４に電力を供給する。電源２１は、例えば、単層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他の交流電源であってもよいし、燃料電池のような直流電源であってもよい。

　送電装置４は、電源２１から供給された電力を非接触で車両３へ送電する。送電装置４は、送電側整流回路４１、インバータ回路４２及び送電側共振回路４３を有する。送電装置４の送電側共振回路４３、特に送電側共振回路４３の送電コイル４４は、図２に示されるように、車両３が走行する道路Ｒ内（地中）に、例えば車両３が走行する車線の中央に、埋め込まれる。なお、送電装置４の送電側整流回路４１及びインバータ回路４２は、地中に埋め込まれてもよいし、地上に配置されてもよい。

　送電側整流回路４１は、電源２１及びインバータ回路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回路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。なお、電源２１が直流電源である場合には、送電側整流回路４１は省略されてもよい。

　インバータ回路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。インバータ回路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、送電コイル４４及び送電側コンデンサ４５から構成される共振器を有する。送電コイル４４及び送電側コンデンサ４５の各種パラメータ（送電コイル４４の外径及び内径、送電コイル４４の巻数、送電側コンデンサ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、非接触電力伝送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の送電コイル４４は、その中心が車線の中央に位置するように配置される。インバータ回路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、送電するための交番磁界を発生させる。

　地上側コントローラ２２は、例えば汎用コンピュータであり、地上給電装置２の各種制御を行う。例えば、地上側コントローラ２２は、送電装置４のインバータ回路４２に電気的に接続され、送電装置４による電力送信を制御すべくインバータ回路４２を制御する。さらに、地上側コントローラ２２は、後述する地上側通信装置２６を制御する。

　図３は、地上側コントローラ２２及び地上側コントローラ２２に接続された機器の概略的な構成図である。地上側コントローラ２２は、通信インターフェース２２１、メモリ２２２及びプロセッサ２２３を備える。通信インターフェース２２１、メモリ２２２及びプロセッサ２２３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２２１は、地上給電装置２を構成する各種機器（例えば、インバータ回路４２、後述する各種センサ２３～２５、地上側通信装置２６など）に地上側コントローラ２２を接続するためのインターフェース回路を有する。地上側コントローラ２２は、通信インターフェース２２１を介して他の機器と通信する。

　メモリ２２２は、例えば、揮発性の半導体メモリ（例えば、ＲＡＭ）、不揮発性の半導体メモリ（例えば、ＲＯＭ）等を有する。メモリ２２２は、プロセッサ２２３において各種処理を実行するためのコンピュータプログラムや、プロセッサ２２３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２２３は、一つ又は複数のＣＰＵ（Central Processing Unit）及びその周辺回路を有する。プロセッサ２２３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２２３は、メモリ２２２に記憶されたコンピュータプログラムに基づいて、各種処理を実行する。

　また、図３に示されるように、地上給電装置２は、地上側回路センサ２３、異物センサ２４、地上側磁界センサ２５及び地上側通信装置２６を更に備える。

　地上側回路センサ２３は、地上給電装置２の送電装置４の状態、特に送電装置４に含まれる回路の状態を検出する検出器の一例である。本実施形態では、地上側回路センサ２３は、例えば、送電装置４の各種回路（特に、送電側共振回路４３、インバータ回路４２及び送電側整流回路４１）に流れる電流を検出する電流センサ、送電装置４の各種回路に加わる電圧を検出する送電装置電圧センサ、送電装置４の各種機器の温度を検出する温度センサ等を含む。地上側回路センサ２３の出力は、地上側コントローラ２２に入力される。

　異物センサ２４は、送電装置４の送電コイル４４が埋め込まれた道路上、特に各送電コイル４４上の異物の有無を検出する検出器の一例である。異物としては、例えば、金属や、生体などが含まれる。異物センサ２４の出力は、地上側コントローラ２２に入力される。

　地上側磁界センサ２５は、周囲の磁界強度を検出する検出器の一例である。地上側磁界センサ２５は、例えば、磁気インピーダンス（ＭＩ：Magneto-Impedance）センサ、ホールセンサ、磁気抵抗効果（ＭＲ：Magneto Resistive）センサ等である。本実施形態では、地上側磁界センサ２５は、車両３の進行方向に垂直な方向（以下、「横方向」という）における送電装置４に対する受電装置５の位置ズレ、特に送電コイル４４に対する受電コイル５２の位置ズレ（以下、「横ズレ」という）の有無を検出するのに用いられる。

　図４は、道路Ｒに設けられた地上側磁界センサ２５の配列の一例を示す図である。図４に示されるように、地上側磁界センサ２５は、送電装置４が設けられた道路において、車両３の進行方向において送電装置４の送電側共振回路４３よりも手前に配置される。また、車両３の進行方向に対して垂直な方向に複数並んで配置される。さらに、地上側磁界センサ２５は地中（路面の下）又は路面の上に配置される。地上側磁界センサ２５の周囲の車両３から横ズレ検知用の交番磁界が発せられると、地上側磁界センサ２５は位置ズレ検知用の交番磁界を検出する。

　地上側磁界センサ２５は地上側コントローラ２２に電気的に接続され、地上側磁界センサ２５の出力は地上側コントローラ２２に送信される。したがって、本実施形態では、地上側コントローラ２２には、地上側磁界センサ２５からの出力が入力され、地上側コントローラ２２は、この出力に基づいて、受電コイル５２と送電コイル４４との間の横ズレの有無を検出する。特に、車両３に設けられた交番磁界発生回路６１によって発生された交番磁界が地上側磁界センサ２５によって検出され、地上側コントローラ２２はこのようにして検出された磁界強度に基づいて横ズレを検出する。

　ここで、受電コイル５２と送電コイル４４との間の横ズレが小さい場合、すなわち車両３が車線の中央付近を走行している場合には、車線の中央に配置された地上側磁界センサ２５によって検出される磁界の強度が最も強くなる。一方、受電コイル５２と送電コイル４４との間の横ズレが大きい場合、すなわち車両３が車線の中央からずれて走行している場合には、車線の中央から離れて配置された地上側磁界センサ２５によって検出される磁界の強度が最も強くなる。したがって、地上側コントローラ２２は、複数の地上側磁界センサ２５によって検出された磁界強度を比較することによって、受電コイル５２と送電コイル４４との間の横ズレの有無を検出することができる。

　なお、本実施形態では、は、交番磁界発生回路６１によって発生された交番磁界を用いて横ズレの有無が検出されている。しかしながら、磁界以外を用いて横ズレが検出されてもよく、例えば、超音波を用いたソナー等によって横ズレが検出されてもよい。また、本実施形態では、横ズレ検出装置は、横ズレの有無を検出しているが、車線の中央からの車両３の横ズレ量を検出してもよい。この場合、横ズレ検出装置によって検出された横ズレ量が所定の基準値以上である場合に、横ズレ検出装置は横ズレが生じていると判断する。

　地上側通信装置２６は、上述したように、サーバ１と広域無線通信を用いて通信できるように構成される。加えて、地上側通信装置２６は、車両３と広域無線通信及び狭域無線通信を用いて通信できるように構成されてもよい。狭域無線通信は、広域無線通信に比べて通信距離が短い通信であり、具体的には例えば通信距離が１０メートル未満の通信である。狭域無線通信としては、通信距離が短い種々の近距離無線通信を用いることができ、例えば、ＩＥＥＥ、ＩＳＯ、ＩＥＣ等によって策定された任意の通信規格（例えば、Bluetooth（登録商標）、ZigBee（登録商標））に準拠した通信が用いられる。また、狭域無線通信を行うための技術としては、例えば、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）、ＤＳＲＣ（dedicated Short Range Communication）等が用いられる。

＜車両の構成＞
　一方、車両３は、図２に示されるように、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）３３及び車両側コントローラ３４を有する。本実施形態では、車両３は、モータ３１が車両３を駆動する電動車両（ＢＥＶ）である。しかしながら、車両３は、モータ３１に加えて内燃機関が車両３を駆動するハイブリッド車両（ＨＥＶ）であってもよい。

　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、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３０に伝達される。

　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。送電装置４から受電装置５が受電した電力が供給されると、バッテリ３２が充電される。バッテリ３２が充電されると、バッテリ３２の充電率（ＳＯＣ：State Of Charge）が回復する。なお、バッテリ３２は、車両３に設けられた充電ポートを介して地上給電装置２以外の外部電源によっても充電可能であってもよい。

　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。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から受電し、受電した電力をバッテリ３２に供給する。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を有する。

　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、横方向において車両３の中央に配置される。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、受電コイル５２及び受電側コンデンサ５３から構成される共振器を有する。受電コイル５２及び受電側コンデンサ５３の各種パラメータ（受電コイル５２の外径及び内径、受電コイル５２の巻数、受電側コンデンサ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２に示されるように受電コイル５２が送電コイル４４と対向しているときに、送電側共振回路４３によって交番磁界が生成されると、交番磁界の振動が、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に伝達される。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において誘導起電力が発生する。

　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が充電される。充電回路５５は例えばＤＣ／ＤＣコンバータである。また、充電回路５５は、車両側コントローラ３４からの指令に従って、受電側整流回路５４とバッテリ３２との接続のオン、オフを切り替える。

　車両側コントローラ３４は車両３の各種制御を行う。例えば、車両側コントローラ３４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から送信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、車両側コントローラ３４は、ＰＣＵ３３に電気的に接続され、バッテリ３２とモータ３１との間の電力の授受を制御すべくＰＣＵ３３を制御する。さらに、車両側コントローラ３４は、車両側通信装置３８を制御する。

　図５は、車両側コントローラ３４及び車両側コントローラ３４に接続された機器の概略的な構成図である。車両側コントローラ３４は、通信インターフェース３４１、メモリ３４２及びプロセッサ３４３を有する。通信インターフェース３４１、メモリ３４２及びプロセッサ３４３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３４１は、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の規格に準拠した車内ネットワークに車両側コントローラ３４を接続するためのインターフェース回路を有する。車両側コントローラ３４は、通信インターフェース３４１を介して他の機器と通信する。

　メモリ３４２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３４２は、プロセッサ３４３において各種処理を実行するためのコンピュータプログラムや、プロセッサ３４３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３４３は、一つ又は複数のＣＰＵ(Central Processing Unit)及びその周辺回路を有する。プロセッサ３４３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３４３は、メモリ３４２に記憶されたコンピュータプログラムに基づいて、各種処理を実行する。

　また、図１及び図５に示されるように、車両３は、ＧＮＳＳ受信機３５、ストレージ装置３６、複数の車両側センサ３７、交番磁界発生回路６１、交流電力発生回路６４及び車両側通信装置３８を更に備える。ＧＮＳＳ受信機３５、ストレージ装置３６、車両側センサ３７、交流電力発生回路６４及び車両側通信装置３８は車内ネットワークを介して車両側コントローラ３４に電気的に接続される。

　ＧＮＳＳ受信機３５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。ＧＮＳＳ受信機３５の出力、すなわちＧＮＳＳ受信機３５によって検出された車両３の現在位置は車両側コントローラ３４に送信される。ＧＮＳＳ受信機３５として、例えば、ＧＰＳ受信機が用いられる。

　ストレージ装置３６は、データを記憶する。ストレージ装置３６は、例えば、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、ソリッドステートドライブ（ＳＳＤ）又は光記録媒体を備える。本実施形態では、ストレージ装置３６は、地図情報を記憶する。地図情報には、道路に関する情報に加えて、地上給電装置２の設置位置情報、地上給電装置２に対応するチェックポイントの位置情報等の情報が含まれる。車両側コントローラ３４はストレージ装置３６から地図情報を取得する。

　車両側センサ３７は、車両３の状態を検出する。本実施形態では、車両側センサ３７は、車両３の状態を検出するセンサとして、車両３の速度を検出する速度センサ、バッテリ３２の温度を検出するバッテリ温度センサ、受電装置５の各種機器（特に、受電側共振回路５１及び受電側整流回路５４）の温度を検出する受電装置温度センサ、バッテリ３２の充電電流値及び放電電流値を検出するバッテリ電流センサ、受電装置５の各種機器に流れる電流を検出する受電装置電流センサ、及び受電装置５の各種機器に加わる電圧を検出する受電装置電圧センサを含む。車両側センサ３７の出力は、車両側コントローラ３４に入力される。

　交番磁界発生回路６１は、送電装置４に対する受電装置５の横ズレを検出するのに用いられる。特に、交番磁界発生回路６１は、地上側磁界センサ２５によって検出される交番磁界を発生させる。交番磁界発生回路６１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、交番磁界発生回路６１は、横方向において車両３の中央に配置される。

　交番磁界発生回路６１は、送電側共振回路４３と同様の構成を有し、磁界生成コイル６２及び磁界生成用コンデンサ６３から構成される共振器を有する。磁界生成コイル６２及び磁界生成用コンデンサ６３の各種パラメータは、交番磁界発生回路６１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、送電側共振回路４３の共振周波数とは異なる値に設定される。

　交流電力発生回路６４は、バッテリ３２及び交番磁界発生回路６１に電気的に接続される。交流電力発生回路６４は、交流電力を発生させ、交流電力を交番磁界発生回路６１に供給する。交流電力発生回路６４は、車両側コントローラ３４からの指令に従って、交流電力を交番磁界発生回路６１に供給する。

　車両側通信装置３８は、上述したように、サーバ１と広域無線通信を用いて通信できるように構成される。加えて、車両側通信装置３８は、地上給電装置２の地上側通信装置２６と広域無線通信及び狭域無線通信を用いて通信できるように構成されてもよい。

＜給電操作の流れ＞
　次に、図６を参照して、非接触給電システム１００における給電操作の流れについて説明する。図６は、非接触給電システム１００における給電操作の流れを概略的に示すシーケンス図である。

　車両３の車両側コントローラ３４は、送電装置４の送電コイル４４が埋め込まれた道路Ｒの手前の地点に設定されているチェックポイントを車両３が通過したか否か（或いはチェックポイントに車両３が接近したか否か）を判定する（ステップＳ１１）。チェックポイントを通過したか否かは、例えば、チェックポイントにゲートが設置されている場合には、車両側通信装置３８がゲートから発生された信号を受信したときに、車両側コントローラ３４は車両３がチェックポイントを通過したと判定する。このとき、車両側コントローラ３４は、チェックポイントの位置情報などを含むチェックポイントに関する情報をゲートから受信することができる。また、チェックポイントに関する情報がストレージ装置３６に含まれている場合には、車両側コントローラ３４は、ＧＮＳＳ受信機３５の出力に基づいて検出された車両３の現在位置と、ストレージ装置３６の位置情報とに基づいて、車両３がチェックポイントを通過したか否かを判定する。なお、チェックポイントを通過したか否かの判定方法は、上記方法に限られず、任意の方法を用いることができる。

　ステップＳ１１において車両３がチェックポイントを通過したと判定されると、車両側コントローラ３４は、非接触給電を行うための仮想的なチケットであるシステム利用チケットの発行要求を、車両３の識別情報及び通過したチェックポイントに関する情報と共に、サーバ１へ送信する（ステップＳ１２）。

　サーバ１は、車両３からシステム利用チケットの発行要求を受信すると、識別情報に基づいて車両３を特定し、車両３が任意の給電要件を満たす場合に、第１チケット及び第２チケットを発行する（ステップＳ１３）。第１チケットは、特定された発行要求元の車両３へ送信するためのシステム利用チケットであり、チェックポイントに対応する送電装置４を利用する権限を有する車両３毎に用意されるシステム利用チケットである。一方、第２チケットは、地上給電装置２に送信するためのシステム利用チケットであり、第１チケットに対応するシステム利用チケットである。

　システム利用チケットが発行されると、サーバ１は、システム利用チケットの発行要求元の車両３に第１チケットを送信し、ステップＳ１１において車両３が通過したと判定されたチェックポイントに対応する送電装置４を有する地上給電装置２に第２チケットを送信する（ステップＳ１４）。

　車両３の車両側コントローラ３４は、第１チケットを受信すると、車両側通信装置３８を用いて、狭域無線通信により第１チケットを含む信号を地上給電装置２へ周期的且つ直接的に発信する（ステップＳ１５）。車両側コントローラ３４は、このとき、給電に関する情報（例えば、要求給電電力又は要求給電電力量などの指令値、及び受電装置５に関する情報（例えば、受電コイル５２の巻数や鉛直方向の高さ位置など））を含む信号も併せて発信する。加えて、車両側コントローラ３４は、車両３が送電コイル４４の上を走行したとき又は駐停車したときに電力を受電できるように受電装置５、特に充電回路５５を制御する（ステップＳ１６）。

　車両３の車両側通信装置３８によって発信された信号が地上側通信装置２６において受信されると、地上側コントローラ２２は、受信した信号に含まれる第１チケットに対応する第２チケットを既にサーバ１が受け取っているか否かを判定する（ステップＳ１７）。すなわち、地上側コントローラ２２は、第１チケットに対応する第２チケットを所持しているか否かを判定する。

　ステップＳ１７において地上側コントローラ２２は第１チケットに対応する第２チケットを所持していると判定された場合には、送電コイル４４上を走行又は駐停車する車両３はシステム利用許可を得ている車両３であると判断する。この場合、地上側コントローラ２２は、送電許可条件が成立しているか否かを判定する（ステップＳ１８）。具体的には、地上側コントローラ２２は、送電コイル４４と受電コイル５２との間で横ズレが生じていないか否かを、地上側磁界センサ２５の出力に基づいて判定する。また、地上側コントローラ２２は、送電コイル４４が設けられた道路Ｒ上に異物が存在していないか否かを、異物センサ２４の出力に基づいて判定する。

　ステップＳ１８において送電許可条件が成立していると判定された場合、例えば、横ズレは生じておらず且つ道路Ｒ上に異物は存在しないと判定された場合には、地上側コントローラ２２は、送電コイル４４からの送電は可能であると判断する。この場合、地上側コントローラ２２は、ステップＳ１５において車両３から発信された給電要求情報に基づいて、車両３が送電装置４上を走行又は駐停車したときに車両３に電力を送電することができるように送電装置４を制御する（ステップＳ１９）。この結果、車両３は、送電装置４上を走行又は駐停車すると、送電装置４から電力を受電する（ステップＳ２０）。

　その後、送電装置４から受電装置５への電力伝送が完了すると、車両３の車両側コントローラ３４は、車両側センサ３７等の出力に基づいて受電平均電力や、受電電力量を算出し、算出結果をサーバ１に送信する（ステップＳ２１）。一方、地上給電装置２の地上側コントローラ２２は、地上側回路センサ２３の出力等に基づいて送電平均電力や送電電力量を算出し、算出結果をサーバ１に送信する（ステップＳ２２）。

＜異常の診断＞
　このように構成された非接触給電システム１００の地上給電装置２には、異常が生じることがある。地上給電装置２に生じる異常としては様々なものが考えられる。具体的には、例えば、短絡等により送電側共振回路４３に電力を供給しても適切な磁界が発生しないこと、地上側磁界センサ２５の故障により横ズレが適切に検出されないこと、などが考えられる。したがって、このような地上給電装置２に生じる異常を診断する異常診断が必要になる。

　そこで、本実施形態では、地上給電装置２の異常を診断する異常診断が行われる。特に、本実施形態では、地上給電装置２の異常診断を行う診断車両７１が、走行中であって、検査対象となる地上給電装置２の送電装置４上、特に送電コイル４４上を通過したときに異常診断が行われる。

　図７は、診断車両７１の底面を概略的に示す底面図である。診断車両７１の構成は、基本的に上述した一般の車両３の構成と同様である。以下では、診断車両７１の構成の、一般の車両３とは異なる部分を中心に説明する。なお、本実施形態では、診断車両７１は主に受電装置５及び車両側コントローラ３４により地上給電装置２の異常診断を行う。したがって、受電装置５及び車両側コントローラ３４は、地上給電装置２の異常を診断する異常診断装置を構成し、診断車両７１は異常診断装置を有する。

　図７に示されるように、本実施形態に係る診断車両７１は、複数の受電コイル５２を有する。より詳細には、診断車両７１は、それぞれ一つの受電コイル５２を有する受電側共振回路５１を複数有する。複数の受電コイル５２、すなわち複数の受電側共振回路５１は、互いに横方向にずれた状態で診断車両７１に配置される。また、複数の受電コイル５２は、診断車両７１の進行方向において互いに離間するように診断車両７１に配置される。

　図７に示される例では、診断車両７１は、第１受電コイル５２－１、第２受電コイル５２－２、第３受電コイル５２－３の３つの受電コイル５２を有する。第１受電コイル５２－１は、診断車両７１の前方において横方向中央に配置される。したがって、第１受電コイル５２－１は、横方向において、一般の車両３の受電コイル５２の位置と同じ、正常な位置に配置される。第２受電コイル５２－２は、診断車両７１の前後方向中央において、診断車両７１の横方向中央よりも一方側（図７では左側）に配置される。第３受電コイル５２－３は、診断車両７１の後方において、診断車両７１の横方向中央よりも上記一方側とは反対側（図７では右側）に配置される。したがって、第２受電コイル５２－２及び第３受電コイル５２－３は、横方向において、一般の車両３の受電コイル５２の位置とは異なる、異常な位置に配置される。

　診断車両７１のそれぞれ一つの受電コイル５２を含む複数の受電側共振回路５１は、スイッチ７３（図９参照）を介して、一つの受電側整流回路５４に接続される。また、車両側センサ３７は、各受電側共振回路５１を流れる電流及び各受電側共振回路５１に加わる電圧を検出することができる。したがって、車両側コントローラ３４は、車両側センサ３７の出力に基づいて、各受電側共振回路５１が受電した電力を検出することができる。

　また、本実施形態に係る診断車両７１は、複数の交番磁界発生回路６１を有する。複数の交番磁界発生回路６１の磁界生成コイル６２は、互いに横方向にずれた状態で診断車両７１に設けられる。図７に示される例では、第１磁界生成コイル６２－１は第１受電コイル５２－１の前方に、よって診断車両７１の横方向中央に配置される。したがって、第１磁界生成コイル６２－１は、一般の車両３の交番磁界発生回路６１の位置とは同じ、正常な位置に配置される。第２磁界生成コイル６２－２は第２受電コイル５２－２の前方に、よって診断車両７１の横方向中央よりも一方側（図７では左側）に配置される。第３磁界生成コイル６２－３は第３受電コイル５２－３の前方に、よって診断車両７１の横方向中央よりも上記一方側とは反対側（図７では右側）に配置される。したがって、第２磁界生成コイル６２－２及び第３磁界生成コイル６２－３は、一般の車両３の交番磁界発生回路６１の位置とは異なる、異常な位置に配置される。

　加えて、本実施形態に係る診断車両７１は、車両側磁界センサ７２を有する。車両側磁界センサ７２は、地上側磁界センサ２５と同様な、周囲の磁界強度を検出する検出器の一例である。車両側磁界センサ７２は、送電装置４から受電装置５への電力伝送が行われているときに、受電コイル５２の周りの磁界強度を検出する。本実施形態では、図７に示されるように、各受電コイル５２に隣接して一つずつ車両側磁界センサ７２が設けられる。

　また、診断車両７１は、地上給電装置２の異常診断の結果を表示する表示装置（図示せず）を更に有する。表示装置は、車両側コントローラ３４に電気的に接続され、車両側コントローラ３４からの指令に従って異常診断の結果を表示する。

　そして、本実施形態では、このように構成された診断車両７１が地上給電装置２の送電コイル４４上を通過するときに通過するときに、一般の車両３が通過するときと同様に、図６に示されるような地上給電装置２による給電操作が行われる。したがって、診断車両７１から第１チケット及び給電要求情報が地上給電装置２に送られる（図６のステップＳ１５）。そして、地上側コントローラ２２は、第１チケットに対応する第２チケットを所持していると判定し且つ送電許可条件が成立していると判定した場合には、診断車両７１に電力を送電することができるように送電装置４を制御する（図６のステップＳ１９）。

　上述したように構成された診断車両７１が送電コイル４４上を通過すると、診断車両７１の複数の受電コイル５２が送電コイル４４上を順次通過する。そして、診断車両７１の受電コイル５２は、互いに横方向にズレて配置されている。したがって、診断車両７１の各受電コイル５２が送電コイル４４に位置する毎に、異なる給電条件（送電コイル４４と受電コイル５２との横方向の相対位置が互いに異なる条件）で給電操作が行われる。したがって、本実施形態では、診断車両７１が送電コイル４４上を通過するときに、受電コイル５２が送電コイル４４上に順次位置することによって、互いに異なる給電条件において、給電操作が行われる。換言すると、本実施形態では、複数の受電コイル５２は、各受電コイル５２毎に、複数の異なる給電条件において受電することができるように構成されている。すなわち、受電装置５は、複数の異なる給電条件おいて給電操作が行われるように構成されている。

　特に、本実施形態では、第１受電コイル５２－１は正常な位置に配置されているため、第１受電コイル５２－１では、給電操作が正常に行われる給電条件で給電操作が行われる。一方、第２受電コイル５２－２及び第３受電コイル５２－３は異常な位置に配置されているため、第２受電コイル５２－２及び第３受電コイル５２－３では、給電に異常が生じる給電条件で給電操作が行われる。

　本実施形態では、このようにして異なる複数の給電条件において給電操作が行われる間に検出された給電に関するパラメータの値に基づいて、地上給電装置２の異常診断が行われる。特に、本実施形態では、車両側コントローラ３４により、斯かる給電に関するパラメータの値に基づいて、地上給電装置２の異常診断が行われる。したがって、車両側コントローラ３４は、斯かるパラメータの値に基づいて地上給電装置２の異常を診断する診断部として機能する。

　図７に示される例では、診断車両７１が地上給電装置２の送電コイル４４に向かって進むと、まず、第１磁界生成コイル６２－１が地上側磁界センサ２５上に到達する。したがって、地上側コントローラ２２は、地上側磁界センサ２５の出力に基づいて、第１磁界生成コイル６２－１によって発生した交番磁界に基づいて横ズレの有無を検出する。そして、地上側コントローラ２２によって横ズレが発生しておらず送電許可条件が成立していると判定された場合には、送電コイル４４から受電コイル５２への電力伝送が行われる。その後、電力伝送が終わると、車両側コントローラ３４によって電力伝送中の受電平均電力や受電電力量が算出される。

　第１磁界生成コイル６２－１及び第１受電コイル５２－１は正常な位置に配置されているため、これらについては給電操作が正常に行われる給電条件において給電操作が行われる。したがって、地上側磁界センサ２５が正常に動作していれば地上給電装置２では横ズレが無いことが検出されて送電コイル４４からの送電が行われる。また、送電コイル４４を含む送電装置４が正常に動作していれば、電力伝送中の受電平均電力や受電電力量は、この給電条件に対応する予め設定された正常範囲内の値になる。したがって、給電操作が行われた結果、送電コイル４４からの送電が行わなかった場合、又は送電コイル４４からの送電が行われたものの電力伝送中の受電平均電力又は受電電力量が正常範囲外の値であった場合には、地上側磁界センサ２５又は送電装置４には異常が生じていると判定される。

　その後、診断車両７１が進むと、第２受電コイル５２－２及び第３受電コイル５２－３が地上側磁界センサ２５上に到達し、第２磁界生成コイル６２－２及び第３磁界生成コイル６２－３によって生じた交番磁界に基づいて横ズレの有無が検出される。加えて、送電コイル４４から第２受電コイル５２－２及び第３受電コイル５２－３への電力伝送が行われた場合には、電力伝送中の受電平均電力又は受電電力量が算出される。

　第２磁界生成コイル６２－２及び第３磁界生成コイル６２－３並びに第２受電コイル５２－２及び第３受電コイル５２－３は正常な位置に配置されていないため、これらについては給電に異常が生じる給電条件において給電操作が行われる。したがって、地上側磁界センサ２５が正常に動作していれば地上給電装置２では横ズレが有ることが検出されて送電コイル４４からの送電は行われない。また、仮に送電コイル４４からの送電が行われた場合には、送電コイル４４を含む送電装置４が正常に動作していれば、電力伝送中の受電平均電力や受電電力量は、この給電条件に対応する予め設定された正常範囲（給電操作が正常に行われる給電条件に対応する正常範囲よりも低い範囲）内の値になる。したがって、給電操作が行われた結果、送電コイル４４からの送電が行われたときには、地上側磁界センサ２５には異常が生じていると判定される。また、給電操作が行われた結果、送電コイル４４からの送電が行われると共に、電力伝送中の受電平均電力又は受電電力量が正常範囲外の値であった場合には、送電装置４には異常が生じていると判定される。

　そして、第１受電コイル５２－１から第３受電コイル５２－３までが送電コイル４４を通過した結果、地上側磁界センサ２５及び送電装置４のいずれにも異常が生じていると判定されなかった場合には、地上側磁界センサ２５及び送電装置４はいずれも正常であると判定される。したがって、送電コイル４４による送電の有無が給電条件に対応する状態だった場合（例えば、横ズレが生じていないという給電条件の場合には送電コイル４４による送電が行われる）、地上側磁界センサ２５には異常が生じていないと判定されることになる。また、電力伝送中の受電平均電力又は受電電力量が給電条件に対応する正常範囲内の値であった場合には、送電装置４には異常が生じていないと判定されることになる。

　本実施形態によれば、異なる複数の給電条件において給電操作を行う間に検出された給電に関するパラメータの値（具体的には、例えば、送電コイル４４による送電の有無、及び電力伝送中の受電平均電力又は受電電力量）に基づいて地上給電装置２の地上側磁界センサ２５及び送電装置４の異常が診断される。したがって、一つの給電条件のみで給電操作を行う間の検出結果に基づいて異常診断を行う場合に比べて、高い精度で異常を検出することができる。

　図８は、車両側コントローラ３４において行われる異常診断処理の流れを示すフローチャートである。図示した異常診断処理は、診断車両７１が一つの送電コイル４４を通過する毎に実行される。

　図８に示されるように、まず、車両側コントローラ３４は、カウンタｎを１にセットする（ステップＳ３１）。次いで、車両側コントローラ３４は、ｎ番目の給電条件（本実施形態では、１番目の給電条件は、第１磁界生成コイル６２－１及び第１受電コイル５２－１が用いられる給電条件）では磁界生成コイル６２には横ズレはなくて且つ受電コイル５２による受電があったか否かを判定する（ステップＳ３２）。加えて、車両側コントローラ３４は、ｎ番目の給電条件では磁界生成コイル６２には横ズレがあって且つ受電コイル５２による受電は無かったか否かを判定する（ステップＳ３３）。車両側コントローラ３４は、ステップＳ３２及びＳ３３において、磁界生成コイル６２には横ズレはなくて且つ受電コイル５２による受電がないと判定された場合及び磁界生成コイル６２に横ズレがあって且つ受電コイル５２による受電があると判定された場合には、地上側磁界センサ２５には異常があると判定する（ステップＳ３４）。

　次いで、車両側コントローラ３４は、ｎ番目の給電条件では、電力伝送中の受電平均電力又は受電電力量がｎ番目の給電条件に対応する正常範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ３５）。車両側コントローラ３４は、受電平均電力又は受電電力量がｎ番目の給電条件に対応する正常範囲内でないと判定された場合には、送電装置４には異常が生じていると判定する（ステップＳ３６）。

　次いで、車両側コントローラ３４は、カウンタｎが診断車両７１に用意されている給電条件の数Ｎ（本実施形態では３）に到達しているか否かを判定する（ステップＳ３７）。カウンタｎが給電条件の数Ｎに到達していないと判定された場合には、ｎに１を加算したものが新たなｎとされて（ステップＳ３８）、ステップＳ３２からＳ３６が繰り返される。一方、ステップＳ３７においてカウンタｎが給電条件の数Ｎに到達していると判定された場合には、車両側コントローラ３４は、これまでステップＳ３４の地上側磁界センサ２５の異常判定又はステップＳ３６の送電装置４の異常判定が無かったか否かを判定する（ステップＳ３９）。ステップＳ３９においてこれまで異常判定が無かったと判定された場合には、車両側コントローラ３４は、地上側磁界センサ２５及び送電装置４はいずれも正常であると判定する。

＜変形例＞
　上記実施形態では、診断車両７１は、複数の受電コイル５２及び複数の磁界生成コイル６２を有している。しかしながら、診断車両７１は、横方向に移動可能な受電コイル５２を一つのみ、及び横方向に移動可能な磁界生成コイル６２を一つのみ有してもよい。この場合、診断車両７１は、各送電コイル４４上で停車すると共に、各送電コイル４４上に位置するときに受電コイル５２及び磁界生成コイル６２を停車中に異なる複数の位置に移動させる。この結果、受電コイル５２及び磁界生成コイル６２が各位置にあるときに、給電操作が行われる。これにより、異なる複数の給電条件において給電操作が行われる。

　また、上記実施形態では、給電操作後に、車両側コントローラ３４において算出された受電平均電力又は受電電力量に基づいて、送電装置４の異常診断が行われる。しかしながら、給電操作中に車両側磁界センサ７２によって検出された磁界強度に基づいて送電装置４の異常診断が行われてもよい。この場合、給電操作中に車両側磁界センサ７２によって検出された磁界強度が給電条件に対応する正常範囲内である場合には、送電装置４は正常であると判定される。一方、給電操作中に車両側磁界センサ７２によって検出された磁界強度が給電条件に対応する正常範囲外である場合には、送電装置４には異常が生じていると判定される。

　また、上記実施形態では、第１受電コイル５２－１は正常な位置に配置され、第２受電コイル５２－２及び第３受電コイル５２－３は異常な位置に配置されている。しかしながら、全ての受電コイル５２が正常な位置（正常な位置として許容できる程度に互いに横方向にずらされた位置）に配置されてもよい。同様に、全ての受電コイル５２が異常な位置に配置されてもよい。或いは、複数の受電コイル５２が正常な位置に配置され、残りの複数の受電コイル５２が異常な位置に配置されてもよい。

第二実施形態
　次に、図９を参照して、第二実施形態に係る地上給電装置２の異常の診断手法について説明する。第二実施形態に係る地上給電装置２の異常の診断手法は、基本的に第一実施形態に係る診断手法と同様である。以下では、第一実施形態とは異なる部分を中心に説明する。

　図９は、第二実施形態に係る診断車両７１の構成を概略的に示す図である。図９に示されるように、本実施形態においても、診断車両７１は、複数の受電コイル５２を有する。より詳細には、診断車両７１は、それぞれ一つの受電コイル５２を有する受電側共振回路５１を複数有する。複数の受電コイル５２は、互いに鉛直方向（診断車両７１が走行する地面に対して垂直な方向）にずれた状態で診断車両７１に配置される。また、複数の受電コイル５２は、診断車両７１の進行方向において互いに離間するように横方向中央に診断車両７１に配置される。

　図９に示される例では、診断車両７１は、第１受電コイル５２－１、第２受電コイル５２－２、第３受電コイル５２－３の３つの受電コイル５２を有する。第１受電コイル５２－１は、診断車両７１の前方において一般の車両３における位置よりも道路Ｒから離れた位置に配置される。第２受電コイル５２－２は、診断車両７１の前後方向中央において、一般の車両３における位置と同じ正常な位置に配置される。第３受電コイル５２－３は、診断車両７１の後方において、一般の車両３における位置よりも道路Ｒに近い位置に配置される。したがって、第１受電コイル５２－１及び第３受電コイル５２－３は、鉛直方向において、一般の車両３の受電コイル５２の位置とは異なる、異常な位置に配置される。

　本実施形態では、このように構成された診断車両７１が地上給電装置２の送電コイル４４上を通過するときに、一般の車両３が通過するときと同様に、図６に示されるような地上給電装置２による給電操作が行われる。診断車両７１が送電コイル４４上を通過すると、診断車両７１の複数の受電コイル５２が送電コイル４４上を順次通過する。そして、診断車両７１の受電コイル５２は、互いに鉛直方向にズレて配置されている。したがって、診断車両７１の各受電コイル５２が送電コイル４４上に位置する毎に、異なる給電条件（送電コイル４４と受電コイル５２との鉛直方向の相対位置が互いに異なる条件）で給電操作が行われる。したがって、本実施形態でも、診断車両７１が送電コイル４４上を通過するときに、受電コイル５２が送電コイル４４上に順次位置することによって、互いに異なる給電条件において、給電操作が行われる。

　そして、本実施形態においても、互いに異なる給電条件で給電操作が行われたときに車両側コントローラ３４において算出された受電平均電力又は受電電力量が、給電条件に対応する正常範囲内であるか否かに基づいて、地上給電装置２の異常診断が行われる。

　なお、本実施形態においても、診断車両７１は、鉛直方向に移動可能な受電コイル５２を一つのみ有してもよい。この場合、診断車両７１は、各送電コイル４４上で停車すると共に、各送電コイル４４上に位置するときに受電コイル５２を停車中に異なる複数の位置に移動させる。また、本実施形態と第一実施形態とを組み合わせてもよく、診断車両７１は、横方向及び鉛直方向にずれた複数の受電コイル５２及び磁界生成コイル６２を有してもよい。

第三実施形態
　次に、図１０を参照して、第三実施形態に係る地上給電装置２の異常の診断手法について説明する。第三実施形態に係る地上給電装置２の異常の診断手法は、基本的に第一実施形態及び第二実施形態に係る診断手法と同様である。以下では、第一実施形態及び第二実施形態とは異なる部分を中心に説明する。

　図１０は、診断車両７１の底面を概略的に示す、図７と同様な底面図である。図１０に示されるように、本実施形態に係る診断車両７１は、複数の受電コイル５２を有する。より詳細には、診断車両７１は、それぞれ一つの受電コイル５２を有する受電側共振回路５１を複数有する。複数の受電側共振回路５１は、互いに異なる共振に関するパラメータを有する。具体的には、本実施形態では、複数の受電コイル５２は互いに異なる巻数を有する。また、複数の受電コイル５２は、診断車両７１の進行方向において互いに離間するように横方向中央に診断車両７１に配置される。

　図１０に示される例では、診断車両７１は、第１受電コイル５２－１、第２受電コイル５２－２、第３受電コイル５２－３の３つの受電コイル５２を有する。第１受電コイル５２－１は、診断車両７１の前方において配置され、一般の車両３における巻数よりも多い巻数とされる。第２受電コイル５２－２は、診断車両７１の前後方向中央に配置され、一般の車両３における巻数と同一な正常の巻数とされる。第３受電コイル５２－３は、診断車両７１の後方において配置され、一般の車両３における巻数よりも少ない巻数とされる。したがって、第１受電コイル５２－１及び第３受電コイル５２－３は、一般の車両３における巻数とは異なる異常な巻数とされる。

　本実施形態では、このように構成された診断車両７１が地上給電装置２の送電コイル４４上を通過するときに、一般の車両３が通過するときと同様に、図６に示されるような地上給電装置２による給電操作が行われる。診断車両７１が送電コイル４４上を通過すると、診断車両７１の複数の受電コイル５２が送電コイル４４上を順次通過する。そして、診断車両７１の受電コイル５２は、互いに巻数がズレて構成されている。したがって、診断車両７１の各受電コイル５２が送電コイル４４上に位置する毎に、異なる給電条件で給電操作が行われる。したがって、本実施形態でも、診断車両７１が送電コイル４４上を通過するときに、受電コイル５２が送電コイル４４上に順次位置することによって、互いに異なる給電条件において、給電操作が行われる。

　なお、本実施形態では、複数の受電側共振回路５１の共振に関するパラメータのうち受電コイル５２の巻数が互いに異なっている。しかしながら、複数の受電側共振回路５１では、受電コイル５２の巻数以外の共振に関するパラメータの値が互いに異なっていてもよい。具体的には、このようなパラメータとしては、送電コイル４４の外径及び内径、送電側コンデンサ４５の静電容量等が挙げられる。また、本実施形態と第一実施形態及び第二実施形態とを組み合わせてもよく、例えば、診断車両７１は、横方向及び鉛直方向にずれた巻数の異なる複数の受電コイル５２を有してもよい。

第四実施形態
　次に、図１１を参照して、第四実施形態に係る地上給電装置２の異常の診断手法について説明する。第四実施形態に係る地上給電装置２の異常の診断手法は、基本的に第一実施形態～第三実施形態に係る診断手法と同様である。以下では、第一実施形態から第三実施形態とは異なる部分を中心に説明する。

　図１１は、第四実施形態に係る診断車両７１の構成を概略的に示す図である。図１１に示されるように、本実施形態においても、診断車両７１は複数の受電コイル５２を有する。また、本実施形態では、複数の受電コイル５２は、診断車両７１の進行方向において互いに離間するように横方向中央に配置される。また、全ての受電コイル５２を有する全ての受電側共振回路５１は、診断車両７１の進行方向の位置を除いて同一に構成される。

　加えて、本実施形態に係る診断車両７１では、一部の受電コイル５２の下方には、道路Ｒ上に位置しうる異物を模した異物模擬物体７４、７５が配置される。図１１に示した例では、診断車両７１の前方に配置された第１受電コイル５２－１の下には異物模擬物体は配置されない。一方、診断車両７１の前後方向中央に配置された第２受電コイル５２－２の下には生体物を模擬した異物模擬物体７４が配置される。加えて、診断車両７１の後方に配置された第３受電コイル５２－３の下には金属製の異物模擬物体７５が配置される。これら異物模擬物体７４、７５は、診断車両７１に取り付けられ、よって診断車両７１と共に移動する。

　このように構成された診断車両７１が地上給電装置２の送電コイル４４上を通過するときには、診断車両７１の複数の受電コイル５２が送電コイル４４上を順次通過する。特に、第２受電コイル５２－２及び第３受電コイル５２－３が送電コイル４４上を通過するときには、受電コイル５２と送電コイル４４との間に互いに異なる異物模擬物体７４、７５が位置する状態で給電操作が行われる。一方、第１受電コイル５２－１が送電コイル４４上を通過するときには、受電コイル５２と送電コイル４４との間には異物模擬物体は位置しない状態で給電操作が行われる。すなわち、本実施形態では、診断車両７１と地上給電装置２との間に異物模擬物体７４、７５が配置された給電条件と、診断車両７１と地上給電装置２との間に異物模擬物体７４、７５が配置されていない給電条件との、互いに異なる給電条件において給電操作が行われる。

　特に、本実施形態では、第２受電コイル５２－２及び第３受電コイル５２－３の下方には異物模擬物体７４、７５が配置される。したがって、第２受電コイル５２－２及び第３受電コイル５２－３が送電コイル４４上を通過するときには、異物センサ２４が正常に動作していれば、異物が検出されて、送電コイル４４からの送電は行われない。また、仮に送電コイル４４からの送電が行われた場合には、送電コイル４４を含む送電装置４が正常に動作していれば、電力伝送中の受電平均電力や受電電力量は、この給電条件に対応する予め設定された正常範囲（給電操作が正常に行われる給電条件に対応する正常範囲とは異なる範囲）内の値になる。したがって、給電操作が行われた結果、第２受電コイル５２－２及び第３受電コイル５２－３に対して送電コイル４４からの送電が行われたときには、異物センサ２４には異常が生じていると判定される。また、給電操作が行われた結果、送電コイル４４からの送電が行われると共に、電力伝送中の受電平均電力又は受電電力量が正常範囲外の値であった場合には、送電装置４には異常が生じていると判定される。

　なお、診断車両７１は、受電コイル５２を一つのみ有し、異なる異物模擬物体を受電コイル５２の下方に代わる代わる配置することができるように構成されてもよい。また、本実施形態と第一実施形態から第三実施形態とを組み合わせてもよく、例えば、診断車両７１は、診断車両７１は、横方向及び鉛直方向にずれた巻数の異なる複数の受電コイル５２と一部の受電コイル５２の下方に配置された異物模擬物体とを有してもよい。

第五実施形態
　次に、図１２を参照して、第五実施形態に係る地上給電装置２の異常の診断手法について説明する。第五実施形態に係る地上給電装置２の異常の診断手法は、基本的に第一実施形態から第四実施形態に係る診断手法と同様である。以下では、第一実施形態から第四実施形態とは異なる部分を中心に説明する。

　図１２は、第五実施形態に係る診断車両７１の構成を概略的に示す図である。図１２に示されるように、本実施形態においても、診断車両７１は複数の受電コイル５２を有する。また、本実施形態では、複数の受電コイル５２は、診断車両７１の進行方向において互いに離間するように横方向中央に配置される。また、全ての受電コイル５２を有する全ての受電側共振回路５１は、診断車両７１の進行方向の位置を除いて同一に構成される。

　加えて、本実施形態では、診断車両７１の車両側コントローラ３４は、第１チケット及び給電に関する情報を含む信号を地上給電装置２に送信するとき（図６のステップＳ１５）に、各受電コイル５２を有する受電側共振回路５１毎に異なる指令値を含む信号を送信する。具体的には、車両側コントローラ３４は、例えば、各受電側共振回路５１毎に、異なる要求給電電力を含む信号を送信する。

　このように各受電側共振回路５１毎に異なる要求給電電力を含む信号が送信されることにより、診断車両７１が地上給電装置２の送電コイル４４上を通過するときに、送電コイル４４からは受電コイル５２毎に異なる電力が送電される。したがって、診断車両７１の各受電コイル５２が送電コイル４４上に位置する毎に、異なる給電条件で給電操作が行われる。すなわち、本実施形態では、診断車両７１から地上給電装置２に対して給電に関する互いに異なる指令値が送信されることにより、診断車両７１が送電コイル４４上を通過するときに、互いに異なる給電条件において給電操作が行われる。換言すると、本実施形態では、異常診断装置を構成する車両側コントローラ３４は、異なる給電条件において給電操作が行われるように地上給電装置２に信号を送信する。

　なお、上記実施形態では、診断車両７１は３つの受電側共振回路５１を有し、各受電側共振回路５１毎に異なる指令値を含む信号を送信している。しかしながら、診断車両７１は一つの受電側共振回路５１を有してもよい。この場合には、診断車両７１は対象となる送電コイル４４上で停車すると共に、給電操作が行われている間に、複数回に亘って指令値を変更する。この場合も、指令値を変更する毎に、異なる給電条件において給電操作が行われることになる。また、本実施形態と第一実施形態から第四実施形態とが組み合わせられてもよく、例えば、診断車両７１は、横方向及び鉛直方向にずれた巻数の異なる複数の受電コイル５２を有し且つ受電側共振回路５１毎に異なる指令値を含む信号を地上給電装置２に送信してもよい。

第六実施形態
　次に、第六実施形態に係る地上給電装置２の異常の診断手法について説明する。第六実施形態に係る地上給電装置２の異常の診断手法は、基本的に第一実施形態から第五実施形態に係る診断手法と同様である。以下では、第一実施形態から第五実施形態とは異なる部分を中心に説明する。

　本実施形態では、診断車両７１は、第五実施形態に係る診断車両７１と同様な構成を有する。したがって、診断車両７１では、複数の受電コイル５２が、診断車両７１の進行方向において互いに離間するように横方向中央に配置される。

　加えて、本実施形態では、診断車両７１の車両側コントローラ３４は、第１チケットを含む信号を地上給電装置２に送信するとき（図６のステップＳ１５））に、各受電側共振回路５１毎に異なる第１チケットを送信する。具体的には、診断車両７１の車両側コントローラ３４は、例えば、第１受電側共振回路５１－１については正常な第１チケットを送信すると共に、第２受電側共振回路５１－２及び第３受電側共振回路５１－３については異常な第１チケット（例えば、有効期限の切れた第１チケットや、第２チケットに対応していない第１チケットなど）を送信する。

　このように各受電側共振回路５１毎に異なる第１チケットを含む信号が送信されることにより、診断車両７１が地上給電装置２の送電コイル４４を通過するときに、送電コイル４４からは第１チケットに対応して送電が行われる。すなわち、本実施形態では、診断車両７１から地上給電装置２に対して互いに異なる第１チケットが送信されることにより、診断車両７１が送電コイル４４上を通過するときに、互いに異なる給電条件において給電操作が行われる。

　そして、本実施形態においても、互いに異なる給電条件で給電操作が行われたときに、送信した第１チケットに対応する給電操作が行われているか否かに基づいて、地上給電装置２の異常診断が行われる。例えば、正常な第１チケットに対応する第１受電側共振回路５１－１において受電した場合には、地上給電装置２は正常であると判定される。一方、正常な第１チケットに対応する第１受電側共振回路５１－１において受電しない場合には、地上給電装置２は異常であると判定される。また、異常な第１チケットに対応する第２受電側共振回路５１－２及び第３受電側共振回路５１－３において受電した場合には、地上給電装置２は異常であると判定される。一方、異常な第１チケットに対応する第２受電側共振回路５１－２及び第３受電側共振回路５１－３において受電しない場合には、地上給電装置２は正常であると判定される。

　なお、本実施形態と第一実施形態から第五実施形態とが組み合わせられてもよい。

　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。

Claims

　車両へ非接触で電力を送電する地上給電装置の異常を診断する異常診断方法であって、
　前記車両が前記地上給電装置の送電コイル上に位置するときに複数の異なる給電条件において給電操作を行うことと、
　複数の異なる給電条件において給電操作を行う間に検出された給電に関するパラメータの値に基づいて前記地上給電装置の異常を診断することと、を含む、異常診断方法。
　前記複数の異なる給電条件における給電操作は、前記車両の走行中であって前記車両が前記送電コイル上を通過するときに行われる、請求項１に記載の異常診断方法。
　前記複数の異なる給電条件のうちの少なくとも一つは、給電に異常が生じる給電条件である、請求項１又は２に記載の異常診断方法。
　前記複数の異なる給電条件のうちの少なくとも一つは、給電が正常に行われる給電条件である、請求項１～３のいずれか１項に記載の異常診断方法。
　前記車両は、異なる給電条件にて受電することができる複数の受電コイルを備え、これら受電コイルは前記車両の進行方向において互いに離間するように前記車両に配置され、
　前記車両が前記送電コイル上を通過するときに前記受電コイルが前記送電コイル上に順次位置することによって、各受電コイル毎に異なる給電条件において給電操作が行われる、請求項１～４のいずれか１項に記載の異常診断方法。
　前記車両は、給電条件が変わるように前記車両に対して移動することができる受電コイルを備え、
　前記車両が前記送電コイル上に位置するときに前記受電コイルが移動することによって、異なる給電条件において給電操作が行われる、請求項１～４のいずれか１項に記載の異常診断方法。
　前記地上給電装置の異常の診断では、前記検出された給電に関するパラメータの値が各給電条件に対応する正常範囲内の値であるときには前記地上給電装置は正常であると判定され、前記検出された給電に関するパラメータの値が、各給電条件に対応する前記正常範囲外の値であるときには前記地上給電装置には異常が生じている判定される、請求項１～６のいずれか１項に記載の異常診断方法。
　前記複数の異なる給電条件は、前記車両の受電コイルの位置が前記車両の進行方向に対して横方向に互いにずれた複数の給電条件を含む、請求項１～７のいずれか１項に記載の異常診断方法。
　前記複数の異なる給電条件は、前記車両の受電コイルの位置が前記車両が走行する地面に対して垂直な方向に互いにずれた複数の給電条件を含む、請求項１～８のいずれか１項に記載の異常診断方法。
　前記複数の異なる給電条件は、前記車両から前記地上給電装置に対して、給電に関する互いに異なる指令値が送信された複数の給電条件を含む、請求項１～９のいずれか１項に記載の異常診断方法。
　前記複数の異なる給電条件は、前記車両と前記地上給電装置との間に異物が配置された給電条件と、前記車両と前記地上給電装置との間に異物が配置されていない給電条件と、を含む、請求項１～１０のいずれか１項に記載の異常診断方法。
　車両へ非接触で電力を送電する地上給電装置の異常を診断する異常診断装置であって、
　前記車両が前記地上給電装置の送電コイル上に位置するときに複数の異なる給電条件において給電操作が行われるように構成された受電装置と、
　複数の異なる給電条件において給電操作を行う間に検出された給電に関するパラメータの値に基づいて前記地上給電装置の異常を診断する診断部と、を有する、異常診断装置。
　車両へ非接触で電力を送電する地上給電装置の異常を診断する異常診断装置であって、
　前記車両が前記地上給電装置の送電コイル上に位置するときに複数の異なる給電条件において給電操作が行われるように前記地上給電装置に信号を送信し、
　複数の異なる給電条件において給電操作を行う間に検出された給電に関するパラメータの値に基づいて前記地上給電装置の異常を診断する、ように構成された、異常診断装置。
　前記複数の異なる給電条件における給電操作は、前記車両の走行中であって前記車両が前記送電コイル上を通過するときに行われる、請求項１２又は請求項１３に記載の異常診断装置。
　請求項１２～１４のいずれか１項に記載された異常診断装置を有する、車両。