JP7435499B2 - 異常判定装置及び異常判定方法 - Google Patents

Description

本発明は異常判定装置及び異常判定方法に関する。

特許文献１には、従来の走行中ワイヤレス給電システム（Dynamic Wireless Power Transfer System）として、車両が電化道路（送電装置が設置された道路）を通過する前後のバッテリ充電量の差を算出し、バッテリ充電量の差が所定値以上であれば、通過した電化道路を、バッテリの劣化を引き起こす可能性のある電化道路と判定するものが開示されている。

特開２０１９－１５８３７９号公報

走行中ワイヤレス給電システムにおいて、送電装置の異常は、当該送電装置が設置された電化道路を通行する全ての受電装置搭載車両に影響を与えることになる。そのため、送電装置の異常を検知できるようにすることが求められる。しかしながら、走行中ワイヤレス給電システムは、送電装置から受電装置への電力伝送に異常が発生した場合に、異常の原因が送電装置にあるのか、それとも受電装置にあるのかを判別する必要があるという問題点がある。

本発明はこのような問題点に着目してなされたものであり、送電装置の異常とその設置場所とを検出することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のある態様によれば、道路に設置された送電装置の異常を判定する異常判定装置が提供される。本発明のある態様による異常判定装置は、処理部と、送電装置から無線送電される電力を受電する受電装置を備える複数の移動体と通信可能な通信部と、移動体から受信した受電履歴情報を格納する記憶部と、を備える。受電履歴情報は、受電装置で受電した受電電力の受電場所と、受電電力又は受電電力に基づいて算出される電力伝送効率と、を含む情報である。処理部は、記憶部に格納された複数の移動体の受電履歴情報から電力伝送効率が所定値未満となっている受電場所の情報を抽出するように構成されると共に、抽出した受電場所の情報に基づいて、送電装置の異常を判定するように構成される。

また本発明のある態様によれば、道路に設置された送電装置の異常を判定する異常判定方法が提供される。本発明のある態様による異常判定方法は、送電装置から無線送電される電力を受電する受電装置を備える複数の移動体と通信することによって、受電装置で受電した受電電力の受電場所と、受電電力又は受電電力に基づいて算出される電力伝送効率と、を含む受電履歴情報を収集するステップと、収集した受電履歴情報から電力伝送効率が所定値未満となっている受電場所の情報を抽出するステップと、抽出した受電場所の情報に基づいて、前記送電装置の異常を判定するステップと、を備える。

本発明のこれらの態様によれば、送電装置の異常とその設置場所とを検出することができる。

図１は、走行中ワイヤレス給電システムの概略構成図である。 図２は、本発明の第１実施形態による送電装置及び車両の詳細な構成について説明する図である。 図３は、各車両の受電履歴情報をサーバに集約するために、各車両とサーバとの間で実行される処理の内容について説明するフローチャートである。 図４は、送電装置の異常を検出するためにサーバにおいて実行される処理の内容について説明するフローチャートである。 図５は、本発明の第１実施形態による異常検出処理の詳細について説明するフローチャートである。 図６は、送電装置の異常を検出した場合にサーバが実行する処理の内容と、それに伴って各車両で実行される処理の内容と、について説明するフローチャートである。 図７は、本発明の第２実施形態による送電装置及び車両の詳細な構成について説明する図である。 図８は、異物検出装置の異常を検出するために各送電装置において実行される本発明の処理の内容と、それに伴ってサーバで実行される処理の内容と、について説明するフローチャートである。 図９は、生体保護装置の異常を検出するために各送電装置において実行される処理の内容と、それに伴ってサーバで実行される処理の内容と、について説明するフローチャートである。 図１０は、本発明の第２実施形態による異常検出処理の詳細について説明するフローチャートである。

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１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態による走行中ワイヤレス給電システム１００の概略構成図である。

本実施形態による走行中ワイヤレス給電システム１００は、サーバ１と、道路に沿って所定間隔で連続的に設置された複数の送電装置２と、各送電装置２に電力を供給するための電源装置３と、送電装置２から無線送電される電力を受電するための受電装置５（図２参照）が搭載された複数の車両４と、を備える。なお、以下の説明では、送電装置２が設置されている道路のことを、必要に応じて「電化道路」という。

サーバ１は、サーバ通信部１１と、サーバ記憶部１２と、サーバ処理部１３と、を備える。

サーバ通信部１１は、サーバ１を例えばゲートウェイ等を介してネットワーク６と接続するための通信インターフェース回路を有し、車両４との間で相互に通信することができるように構成される。

サーバ記憶部１２は、ＨＤＤ（Hard Disk Drive）や光記録媒体、半導体メモリ等の記憶媒体を有し、サーバ処理部１３での処理に用いられる各種のコンピュータプログラムやデータ等を記憶する。

サーバ処理部１３は、一又は複数個のプロセッサ及びその周辺回路を有する。サーバ処理部１３は、サーバ記憶部１２に格納された各種のコンピュータプログラムを実行し、サーバ１の全体的な動作を統括的に制御するものであり、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）である。サーバ処理部１３、ひいてはサーバ１で実施される処理については、図３から図６を参照して後述する。

図２は、本実施形態による送電装置２及び車両４の詳細な構成について説明する図である。

送電装置２は、送電共振器２１と、送電回路２２と、送電側受信機２３と、異物検出装置（Foreign Object Detection Device）２４と、生体保護装置（Living Object Protection Device）２５と、送電制御装置２０と、を備える。送電回路２２、送電側受信機２３、異物検出装置２４、及び生体保護装置２５は、ＣＡＮ（Controller Area Network）等の規格に準拠した送電装置２内の内部ネットワーク２８を介して送電制御装置２０と接続される。

送電共振器２１は、送電コイルを含む共振回路であって、所定の共振周波数ｆ_０で共振するように構成される。車両４には、この送電共振器２１に対応する受電共振器５１が設けられている。受電共振器５１は、受電コイルを含む共振回路であって、送電共振器２１と同じ共振周波数ｆ_０で共振するように構成される。送電共振器２１を共振させることで、空間を隔てて配置された送電共振器２１の送電コイルと受電共振器５１の受電コイルとが磁気的に結合し、送電装置２から受電装置５への電力伝送（ワイヤレス給電）が行われる。

送電回路２２は、インバータを備える電気回路であって、送電制御装置２０からの制御信号に基づいて、電源装置３から供給される直流電力を所望の交流電力に変換して送電共振器２１に供給することができるように構成される。送電回路２２には、送電共振器２１に流れる電流（以下「送電側電流」という。）Ｉ１を検出する送電側電流センサ２６と、送電共振器２１に印加される電圧（以下「送電側電圧」という。）Ｖ１を検出する送電側電圧センサ２７と、が設けられる。各センサ２６，２７によって検出された送電側電流Ｉ１、及び送電側電圧Ｖ１は、それぞれ送電制御装置２０に入力される。

送電側受信機２３は、所定の無線通信回線を利用して各車両４に搭載された受電側送信機５３との間で無線通信を行い、受電側送信機５３から送信される接近信号を受信する。接近信号は、車両４が送電装置２に接近していることを知らせるための信号であって、接近信号を受信した送電装置２に対して送電の準備を促すための信号である。

異物検出装置２４は、送電装置２と受電装置５との間の道路上に存在する金属製異物を検出する。これは、送電装置２と受電装置５との間の空間に金属製異物が存在する状態で送電装置２から受電装置５への電力伝送が実施されると、金属製異物が加熱されるおそれがあると共に送電効率が低下するおそれがあるためである。異物検出装置２４は、送電制御装置２０からの求めに応じて、金属製異物が存在しているか否かの異物検出情報を送電制御装置２０に送信する。異物検出装置２４による金属製異物の検出方法は特に限られるものではなく、例えば金属探知機による探知など、公知の種々の手法を用いることができる。

生体保護装置２５は、送電装置２の周辺に存在する生体（例えば人間や動物など）を検出する。これは、送電装置２の周辺に生体が存在する状態で送電装置２が駆動されると、送電装置２からの漏洩磁界に生体が曝露され、健康に影響を及ぼすおそれがあるためである。生体保護装置２５は、送電制御装置２０からの求めに応じて、生体が存在しているか否かの生体検出情報を送電制御装置２０に送信する。生体保護装置２５による生体の検出方法は特に限られるものではなく、例えば画像認識など、公知の種々の手法を用いることができる。

送電制御装置２０は、通信インターフェース２０１、記憶部２０２、及び送電処理部２０３を備える。

通信インターフェース２０１は、送電装置２内の内部ネットワーク２８に送電制御装置２０を接続するための通信インターフェース回路である。

記憶部２０２は、ＨＤＤや光記録媒体、半導体メモリ等の記憶媒体を有し、送電処理部２０３での処理に用いられる各種のコンピュータプログラムやデータ等を記憶する。

送電処理部２０３は、一又は複数個のプロセッサ及びその周辺回路を有する。送電処理部２０３は、記憶部２０２に格納された各種のコンピュータプログラムを実行して送電装置２を統括的に制御するものであり、例えばＣＰＵである。

送電処理部２０３、ひいては送電制御装置２０は、例えば、送電側受信機２３を介して接近信号を受信すると、異物検出装置２４、及び生体保護装置２５を駆動して、異物検出情報、及び生体検出情報を取得する。そして送電制御装置２０は、金属製異物又は生体の少なくとも一方の存在が確認された場合は、送電装置２から受電装置５への電力伝送が実施されることがないように送電回路２２を制御する。一方で送電制御装置２０は、金属製異物及び生体の存在が確認されなかった場合は、送電電力Ｐ１［Ｗ］が所定の目標送電電力Ｐ１_ｔｇｔとなるように送電回路２２を制御する。

本実施形態では、目標送電電力Ｐ１_ｔｇｔを予め設定された固定値としているが、例えば、接近信号に当該接近信号の送信元車両４の要求受電電力に関する情報を含ませるようにしている場合であれば、目標送電電力Ｐ１_ｔｇｔを要求受電電力に設定してもよい。

なお送電側電流Ｉ１は、送電共振器２１の送電コイルと受電共振器５１の受電コイルとの磁気的な係合度合いを示す係合係数ｋと相関関係にあり、係合係数ｋが小さいほど大きくなる傾向にある。したがって接近信号の受信後は、例えば、送電側電流Ｉ１を監視することで、送電装置２に対する車両４の接近及び離脱を判断することができ、その判断に応じて送電回路２２に対する制御を開始したり又は終了したりすることができる。

車両４は、通信装置４１と、地図情報記憶装置４２と、ＧＰＳ受信装置４３と、ＨＭＩ装置４４と、ナビゲーション装置４５と、受電装置５と、車両制御装置４０と、を備える。通信装置４１、地図情報記憶装置４２、ＧＰＳ受信装置４３、ＨＭＩ装置４４、ナビゲーション装置４５、及び受電装置５は、ＣＡＮ等の規格に準拠した車内ネットワーク４６を介して車両制御装置４０と接続されている。

通信装置４１は、無線通信機能を有する車載の端末である。通信装置４１は、ネットワーク６（図１参照）と不図示のゲートウェイ等を介して接続される無線基地局７（図１参照）にアクセスすることで、無線基地局７を介してネットワーク６と接続される。これにより、車両４とサーバ１との間で相互に通信が行われる。

地図情報記憶装置４２は、道路の位置情報や道路種別に関する情報（例えば道路が電化道路であるかなどに関する情報）などを含む地図情報を記憶する。

ＧＰＳ受信装置４３は、人工衛星からの電波を受信して自車両４の緯度及び経度を特定し、自車両４の現在位置を検出する。ＧＰＳ受信装置４３は、検出した自車両４の現在位置情報を車両制御装置４０に送信する。

ＨＭＩ装置４４は、車両乗員との間で情報のやり取りを行うためのインターフェースである。本実施形態によるＨＭＩ装置４４は、車両乗員に各種の情報を提供するためのディスプレイやスピーカと、車両乗員が情報の入力操作を行うためのタッチパネル（又は操作ボタン）と、を備える。ＨＭＩ装置４４は、車両乗員によって入力された入力情報を、当該入力情報を必要とする各種の装置（例えば入力情報が目的地であればナビゲーション装置）に送信すると共に、車内ネットワーク４６を介して受信した情報をディスプレイに表示するなどして車両乗員に提供する。

ナビゲーション装置４５は、ＨＭＩ装置４４を介して車両乗員によって設定された目的地まで車両４を案内する装置である。例えばナビゲーション装置４５は、自車両４の現在位置情報と地図情報とに基づいて、目的地までの走行ルートを設定し、設定した走行ルートに関する情報をナビゲーション情報として車両制制御装置４０やＨＭＩ装置４４などに送信する。

受電装置５は、受電共振器５１と、受電回路５２と、受電側送信機５３と、を備える。

受電共振器５１は、前述した通り、受電コイルを含む共振回路であって、送電共振器２１と同じ共振周波数ｆ_０で共振するように構成される。

受電回路５２は、整流器及びＤＣ／ＤＣコンバータを備える電気回路であって、受電共振器５１から出力される交流電力を整流器によって直流電力に変換し、ＤＣ／ＤＣコンバータを介して電気負荷４７に供給できるように構成される。電気負荷４７としては、例えばバッテリや電動機などが挙げられるが、特に限られるものではない。本実施形態では受電回路５２は、電気負荷４７としてのバッテリに接続されている。受電回路５２には、整流器の出力電流（以下「受電側電流」という。）Ｉ２を検出する受電側電流センサ５４と、整流器の出力電圧（以下「受電側電圧」という。）Ｖ２を検出する受電側電圧センサ５５と、が設けられており、各センサ５４，５５によって検出された受電側電流Ｉ２、及び受電側電圧Ｖ２は、それぞれ車両制御装置４０に入力される。

受電側送信機５３は、所定の無線通信回線を利用して各送電装置２の送電側受信機２３との間で無線通信を行い、各送電装置２に前述した接近信号を送信する。

車両制御装置４０は、通信インターフェース４０１、記憶部４０２、及び車両処理部４０３を備える。

通信インターフェース４０１は、車内ネットワーク４６に車両制御装置４０を接続するための通信インターフェース回路である。

記憶部４０２は、ＨＤＤや光記録媒体、半導体メモリ等の記憶媒体を有し、車両処理部４０３での処理に用いられる各種のコンピュータプログラムやデータ等を記憶する。

車両処理部４０３は、一又は複数個のプロセッサ及びその周辺回路を有する。車両処理部４０３は、記憶部４０２に格納された各種のコンピュータプログラムを実行して車両４を統括的に制御するものであり、例えばＣＰＵである。

車両処理部４０３、ひいては車両制御装置４０は、例えば、自車両４が電化道路に近づいたことを検知すると、受電側送信機５３を介して接近信号の送信を開始し、受電回路５２（ＤＣ／ＤＣコンバータ）を制御して受電電圧Ｖ２を目標受電電圧Ｖ２_ｔｇｔに制御する。これは、共振器間の電力伝送効率ηが受電電圧Ｖ２と相関関係にあるためであり、本実施形態では目標受電電圧Ｖ２_ｔｇｔを、所望の電力伝送効率η_ｔｇｔが得られる所定の電圧値に設定している。

なお、電化道路に近づいたことを検知する方法は特に限られるものではなく、例えば、車両４の現在位置情報とナビゲーション情報（走行ルート）とに基づいて検知してもよいし、電化道路の手前に設置されたインフラ設備が、電化道路を通行することになることを知らせる信号を通行車両４に対して送信している場合であれば、当該信号を受信することによって検知してもよい。

ところで、送電装置２から受電装置５への電力伝送に異常が発生した場合において、その異常の原因が送電装置２にあったときは、異常が発生している送電装置２が設置された電化道路を通行する全ての受電装置５を搭載した車両４に影響を与えることになる。すなわち、送電装置２に異常が発生すると、その影響が広範囲に及ぶことになる。そのため、送電装置２の異常を検知できるようにすることが求められる。

しかしながら、走行中ワイヤレス給電システム１００は、送電装置２から受電装置５への電力伝送に異常が発生した場合に、送電装置２と受電装置５とが物理的に分離しているため、その異常の原因が送電装置２にあるのか、それとも受電装置５にあるのかを判別する必要がある。また、受電装置５が高速で移動する車両４に搭載されているため、どの送電装置２との間で電力伝送に異常が発生したのかを判別する必要がある。

そこで本実施形態では、各車両４の受電履歴情報をサーバ１に集約し、サーバ１に集約した各車両４の受電履歴情報に基づいて、送電装置２の異常と、異常が発生している送電装置２の設置位置と、を検出することができるようにした。本実施形態において、車両４の受電履歴情報とは、電化道路の走行中に受電装置５で受電した受電電力Ｐ２［Ｗ］に基づいて算出された実際の電力伝送効率η_ｒｅａｌと、当該電力伝送効率η_ｒｅａｌが得られた場所の位置情報（すなわち受電電力Ｐ２の受電場所）と、が関連付けられた情報のことである。

以下、この本実施形態による送電装置２の異常検出制御について説明する。

図３は、各車両４の受電履歴情報をサーバ１に集約するために、各車両４とサーバ１との間で実行される処理の内容について説明するフローチャートである。

ステップＳ１１において、各車両４の車両制御装置４０は、自車両４の現在位置情報と地図情報とに基づいて、自車両４が電化道路を走行しているか否かを判定する。各車両４の車両制御装置４０は、自車両４が電化道路を走行していれば、ステップＳ１２の処理に進む。一方で各車両４の車両制御装置４０は、自車両４が電化道路を走行していなければ、今回の処理を終了する。

ステップＳ１２において、各車両４の車両制御装置４０は、受電電流Ｉ２及び受電電圧Ｖ２に基づいて、受電装置５によって受電した受電電力Ｐ２を算出し、これを目標送電電力Ｐ１_ｔｇｔで除算することによって、電力伝送効率η_ｒｅａｌ（＝Ｐ２／Ｐ１_ｔｇｔ）を算出する。

なお、目標送電電力Ｐ１_ｔｇｔの値は、本実施形態のように目標送電電力Ｐ１_ｔｇｔの値を固定値としている場合であれば、その値を各車両４の車両制御装置４０の記憶部４０２に記憶させておくことで取得することができる。また例えば、各車両４の車両制御装置４０において、電気負荷４７の状態（例えば電気負荷４７がバッテリであればバッテリ充電率）に基づいて要求受電電力を算出し、接近信号に当該要求受電電力に関する情報を含ませるようにしている場合であれば、当該要求受電電力を目標送電電力Ｐ１_ｔｇｔとすることができる。

ステップＳ１３において、各車両４の車両制御装置４０は、電力伝送効率η_ｒｅａｌと、当該電力伝送効率η_ｒｅａｌが得られた場所の位置情報（すなわち、受電電力Ｐ２の受電場所であって、当該電力伝送効率η_ｒｅａｌの算出に使用した受電電流Ｉ２及び受電電圧Ｖ２を取得したときの車両４の現在位置情報）と、を関連付けた受電履歴情報を生成し、記憶部４０２に格納する。

ステップＳ１４において、各車両４の車両制御装置４０は、記憶部４０２に格納された受電履歴情報の情報量が所定量以上になったか否かを判定する。各車両４の車両制御装置４０は、受電履歴情報の情報量が所定量以上であれば、ステップＳ１５の処理に進む。一方で各車両４の車両制御装置４０は、受電履歴情報の情報量が所定量未満であれば、今回の処理を終了する。

ステップＳ１５において、各車両４の車両制御装置４０は、記憶部４０２に格納された受電履歴情報を全てサーバ１に送信し、送信した受電履歴情報を記憶部４０２から削除する。

ステップＳ１６において、サーバ１は、各車両４から受信した受電履歴情報を、サーバ記憶部１２に格納する。このようにしてサーバ１には、各車両４の受電履歴情報が集約される。

図４は、送電装置２の異常を検出するために、サーバ１において実行される処理の内容について説明するフローチャートである。

ステップＳ２１において、サーバ１は、サーバ記憶部１２に格納された受電履歴情報、すなわち各車両４の受電履歴情報が集約された集約受電履歴情報の情報量が所定量以上になっているか否かを判定する。サーバ１は、集約受電履歴情報の情報量が所定量以上になっていれば、ステップＳ２２の処理に進む。一方でサーバ１は、集約受電履歴情報の情報量が所定量未満であれば、送電装置２の異常を検出するための情報量が十分ではないと判定して今回の処理を終了する。

ステップＳ２２において、サーバ１は、集約受電履歴情報に基づいて、送電装置２の異常と、異常が発生している送電装置２の設置位置と、を検出するための異常検出処理を実施する。異常検出処理の詳細については、図５を参照して説明する。

図５は、異常検出処理の詳細について説明するフローチャートである。

ステップＳ２２１において、サーバ１は、集約受電履歴情報（すなわち、電力伝送効率η_ｒｅａｌと、当該電力伝送効率η_ｒｅａｌが得られた場所の位置情報と、が関連付けられた各車両４の受電履歴情報）を参照し、電力伝送効率η_ｒｅａｌが所定値η１（＜η_ｔｇｔ）未満となっている場所（すなわち、電力伝送に異常が発生した可能性のある場所）が存在するか否か判定する。サーバ１は、電力伝送効率η_ｒｅａｌが所定値η１未満となっている場所が存在していれば、ステップＳ２２２の処理に進む。一方でサーバ１は、電力伝送効率η_ｒｅａｌが所定値η１未満となっている場所が存在しなければ、異常無しと判定して今回の処理を終了する。

ステップＳ２２２において、サーバ１は、集約受電履歴情報を参照し、電力伝送効率η_ｒｅａｌが所定値η１未満となっている場所毎に、電力伝送効率η_ｒｅａｌが所定値η１未満となっている車両４の台数ＮＣを算出する。すなわち、ステップＳ２２１で存在が確認された場所毎に、その場所で電力伝送効率η_ｒｅａｌが所定値η１未満となっている車両４が何台存在するかを算出する。

ステップＳ２２３において、サーバ１は、車両４の台数ＮＣが所定の送電異常判定値ＮＣ０以上となっている場所があるか否かを判定する。サーバ１は、車両４の台数Ｎが送電異常判定値ＮＣ０以上となっている場所があれば、その場所において、送電異常判定値ＮＣ０以上の複数の車両４が、電力伝送効率η_ｒｅａｌが所定値η１未満になっていることから、その場所に設置されている送電装置２に異常が発生している蓋然性が高いと判断して、ステップＳ２２４の処理に進む。一方でサーバ１は、車両４の台数ＮＣが送電異常判定値ＮＣ０以上となっている場所がなければ、異常判定を実施せずに今回の処理を終了する。

ステップＳ２２４において、サーバ１は、車両４の台数ＮＣが送電異常判定値ＮＣ０以上となっている場所において、送電装置２に異常が発生していると判定する。

このように本実施形態では、電力伝送効率η_ｒｅａｌが所定値η１未満となっている車両４の台数ＮＣが、送電異常判定値ＮＣ０以上となっている場所がある場合は、その場所に設定されている送電装置２に異常が発生していると判定している。しかしながら、送電装置２の異常を判定する方法は、このような方法に限られるものではない。

例えば、電力伝送効率η_ｒｅａｌが所定値η１未満となっている場所における、電力伝送効率η_ｒｅａｌが所定値η１未満となっている車両４の割合（以下「異常発生割合」という。）に基づいて、その場所に設定されている送電装置２に異常が発生しているか否かを判定することもできる。異常発生割合は、例えば、電力伝送効率η_ｒｅａｌが所定値η１未満となっている場所における、電力伝送効率η_ｒｅａｌが所定値η１未満となっている車両４の台数ＮＣと、電力伝送効率η_ｒｅａｌが所定値η１以上となっている車両４の台数（すなわち、電力伝送が正常に実施されたと考えられる車両の台数）ＭＣと、の台数比Ｒとすることができる。台数比Ｒを、電力伝送効率η_ｒｅａｌが所定値η１以上となっている車両４の台数ＭＣに対する、電力伝送効率η_ｒｅａｌが所定値η１未満となっている車両４の台数ＮＣの割合とした場合、すなわち台数比ＲをＮＣ／ＭＣとした場合であれば、台数比Ｒが所定の異常判定値Ｒ０以上となっている場所に設置されている送電装置２に、異常が発生していると判定することができる。

また例えば、電力伝送効率η_ｒｅａｌが所定値η１未満となっている車両４の台数ＮＣに替えて、電力伝送効率η_ｒｅａｌが所定値η１未満となっているデータのデータ数ＮＤを、所定の送電異常判定値ＮＤ０と比較することによって、送電装置２に異常が発生しているか否かを判定することもできる。すなわち、電力伝送効率η_ｒｅａｌが所定値η１未満となっているデータのデータ数ＮＤが、送電異常判定値ＮＤ０以上となっている場所がある場合は、その場所に設定されている送電装置２に異常が発生していると判定することもできる。

図６は、送電装置２の異常を検出した場合に、サーバ１が実行する処理の内容と、それに伴って各車両４で実行される処理の内容と、について説明するフローチャートである。

ステップＳ３１において、サーバ１は、異常が発生している送電装置２の設置場所に関する情報を含む送電装置異常情報を、各車両４に一斉送信する。

この際、例えば各送電装置２を管理している管理センタが存在する場合であれば、管理センタを介して送電装置２の修理の手配が行われるように、当該管理センタにも送電装置異常情報を送信するようにしてもよい。また、自律的に行動して送電装置２を修理することが可能な修理装置が存在する場合であれば、修理装置に対して送電装置異常情報を送信し、修理装置を異常が発生している送電装置２の設置場所に派遣してもよい。

ステップＳ３２において、各車両４の車両制御装置４０は、サーバ１から送電装置異常情報を受信すると、異常が発生している送電装置２の設置場所に関する情報を、ＨＭＩ装置４４を介して車両乗員に提供する。例えば各車両４の車両制御装置４０は、異常が発生している送電装置２の設置場所を、必要に応じてディスプレイに表示させる。

この際、例えば送電装置異常情報を受信した車両４が、自律走行が可能な自動運転車両であった場合であれば、当該送電装置異常情報に基づいて、予定走行ルートを変更するようにしてもよい。例えば、現在の予定走行ルート（すなわち送電装置異常情報を受信する前の予定走行ルート）が、異常が発生している送電装置２を含む電化道路を通行する走行ルートになっていた場合には、異常が発生している送電装置２を含む電化道路を通行しない別の走行ルートに変更するようにしてもよい。
なお、走行ルートを変更するか否かの条件として、電化道路上における送電装置２の異常範囲が所定面積以上であった場合に限り、その電化道路を通行しない走行ルートに変更するようにしてもよい。これは、多数の送電装置２が設置されている電化道路において、仮に少数の送電装置２に異常が発生していたとしても、他の正常な送電装置２によって電化道路を走行した車両４に対して十分なワイヤレス給電を行うことができる場合があるためである。

以上説明した本実施形態によれば、道路に設置された送電装置２の異常を判定するサーバ１（異常判定装置）は、サーバ処理部１３と、送電装置２から無線送電される電力を受電する受電装置５を備える複数の車両４（移動体）と通信可能なサーバ通信部１１と、車両４から受信した受電履歴情報を格納するサーバ記憶部１２と、を備える。受電履歴情報は、受電装置５で受電した受電電力Ｐ２の受電場所と、受電電力Ｐ２に基づいて算出される電力伝送効率η_ｒｅａｌと、を含む情報である。そしてサーバ処理部１３は、サーバ記憶部１２に格納された複数の車両４の受電履歴情報から電力伝送効率η_ｒｅａｌが所定値η１未満となっている受電場所の情報を抽出するように構成されると共に、抽出した受電場所の情報に基づいて、送電装置２の異常を判定するように構成されている。

具体的にはサーバ処理部１３は、電力伝送効率η_ｒｅａｌが所定値η１未満となっている車両４の台数ＮＣが、所定の送電異常判定値ＮＣ０以上となっている受電場所に設置されている送電装置２に、異常が発生していると判定するように構成されている。

これにより、サーバ１に集約した各車両４の受電履歴情報に基づいて、送電装置２の異常と、異常が発生している送電装置２の設置位置と、を検出することができる。

なお、例えばサーバ処理部１３を、電力伝送効率η_ｒｅａｌが所定値η１未満となっている受電場所における、電力伝送効率η_ｒｅａｌが所定値η１未満となっている車両４の割合に基づいて、送電装置２の異常を判定するように構成してもよい。例えば前記割合を、電力伝送効率η_ｒｅａｌが所定値η１未満となっている車両４の台数ＮＣを、電力伝送効率η_ｒｅａｌが所定値η１以上となっている車両４の台数ＭＣで除算した台数比Ｒとした場合であれば、台数比Ｒが所定の送電異常判定値Ｒ０以上となっている受電場所に設置されている送電装置２に、異常が発生していると判定することができる。また、例えばサーバ処理部１３を、電力伝送効率η_ｒｅａｌが所定値η１未満となっているデータのデータ数ＮＤが、所定の送電異常判定値ＮＤ０以上となっている場所に設置されている送電装置２に、異常が発生していると判定するように構成してもよい。サーバ処理部１３をこのように構成しても、サーバ１に集約した各車両４の受電履歴情報に基づいて、送電装置２の異常と、異常が発生している送電装置２の設置位置と、を検出することができる。

また、本実施形態によるサーバ処理部１３は、異常が発生している送電装置２の設置場所に関する情報を含む送電装置異常情報を、送電装置２を管理している管理センタ、又は自律的に行動して送電装置２の修理を行うことが可能な修理装置に送信するように構成されている。これにより、送電装置２の修理の早期を行うことがきる。

また、本実施形態による走行中ワイヤレス給電システム１００（異常判定システム）は、サーバ１（異常判定装置）と、複数の車両４（移動体）と、を備える。そして、サーバ１のサーバ処理部１３は、異常が発生している送電装置２の設置場所に関する情報を含む送電装置異常情報を、車両４に送信するように構成され、車両４は、受信した送電装置異常情報を考慮して走行ルートを設定するように構成されている。

具体的には車両４は、送電装置異常情報を受信する前の予定走行ルートが、異常が発生している送電装置２を含む電化道路を通行する走行ルートであった場合は、予定走行ルートを、別の電化道路走行ルートに変更するように構成されている。又は車両４は、送電装置異常情報を受信する前の予定走行ルートが、異常が発生している送電装置２を含む電化道路を通行する走行ルートであった場合は、電化道路上における送電装置２の異常範囲が所定面積以上であれば、予定走行ルートを、別の電化道路を走行する走行ルートに変更するように構成されている。

これにより、電化道路を走行したにもかかわらず、送電装置２から十分な電力供給を受けることができなくなる事態になるのを防止することができる。

また本実施形態では、サーバ１のサーバ処理部１３は、異常が発生している送電装置２の設置場所に関する情報を含む送電装置異常情報を、車両４に送信するように構成され、車両４は、送電装置異常情報を受信したときは、異常が発生している送電装置２の設置場所に関する情報を、車両４に搭載されたＨＭＩ装置４４（情報提供装置）を介して車両４の乗員に提供するように構成されている。

これにより、各車両４の乗員に、異常が発生している送電装置２の設置場所を周知することができる。

なお本実施形態を別の観点から見れば、本実施形態によるサーバ１において実行されている処理は、道路に設置された送電装置２の異常を判定する異常判定方法であって、送電装置２から無線送電される電力を受電する受電装置５を備える複数の車両４（移動体）と通信することによって、受電装置５で受電した受電電力Ｐ２の受電場所と、受電電力Ｐ２又は受電電力Ｐ２に基づいて算出される電力伝送効率η_ｒｅａｌと、を含む受電履歴情報を収集するステップと、収集した受電履歴情報から電力伝送効率η_ｒｅａｌが所定値η１未満となっている受電場所の情報を抽出するステップと、抽出した受電場所の情報に基づいて、送電装置２の異常を判定するステップと、を備える異常判定方法と解することもできる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。本実施形態は、異物検出装置２４及び生体保護装置２５の異常を検出する点などが、第１実施形態と相違する。以下、その相違点を中心に説明する。

図７は、本実施形態による送電装置２及び車両４の詳細な構成について説明する図である。

図７に示すように、本実施形態による送電装置２及び車両４の構成は、送電装置２が通信装置２９を備える点以外は、第１実施形態と同様である。通信装置２９は、無線通信機能を有する端末であって、ネットワーク６（図１参照）と不図示のゲートウェイ等を介して接続される無線基地局７（図１参照）にアクセスすることで、無線基地局７を介してネットワーク６と接続される。これにより本実施形態では、各送電装置２とサーバ１との間でも相互に通信が行われる。

図８は、異物検出装置２４の異常を検出するために、各送電装置２において実行される処理の内容と、それに伴ってサーバ１で実行される処理の内容と、について説明するフローチャートである。

ステップＳ４１において、送電装置２の送電制御装置２０は、接近信号の受信に伴って異物検出装置２４を駆動したか否かを判定する。送電制御装置２０は、異物検出装置２４を駆動したときは、ステップＳ４２の処理に進む。一方で送電制御装置２０は、異物検出装置２４を駆動していなければ、今回の処理を終了する。

ステップＳ４２において、送電装置２の送電制御装置２０は、異物検出装置２４によって金属製異物が検出されたか否かを検出する。送電制御装置２０は、金属製異物が検出されたときは、ステップＳ４３の処理に進む。一方で送電制御装置２０は、金属製異物が検出されなかったときは、今回の処理を終了する。

ステップＳ４３において、送電装置２の送電制御装置２０は、金属製異物の検出時刻を記憶部２０２に記憶すると共に、記憶部２０２に記憶されたこれまでの金属製異物の検出時刻を参照し、現在から直近所定期間の金属製異物の検出回数Ｘを算出する。

ステップＳ４４において、送電装置２の送電制御装置２０は、金属製異物の検出回数Ｘが、所定の異常判定閾値Ｘ０以上であるかを判定する。送電制御装置２０は、金属製異物の検出回数Ｘが異常判定閾値Ｘ０以上であれば、ステップＳ４５の処理に進む。一方で送電制御装置２０は、金属製異物の検出回数Ｘが異常判定閾値Ｘ０未満であれば、今回の処理を終了する。

ステップＳ４５において、送電装置２の送電制御装置２０は、異物検出装置２４に関する異常が発生していると判定する。具体的には送電制御装置２０は、異物検出装置２４自体の異常か、又は送電装置２の設置場所に不動異物が存在している異常の少なくとも一方が発生していると判定する。なお送電制御装置２０は、異物検出装置２４に関する異常が発生していると判定したときは、その異常が解消されるまで、受電装置５への電力伝送を停止する。

ステップＳ４６において、送電装置２の送電制御装置２０は、送電装置２の設置場所と、その設置場所に設置された異物検出装置２４に関する異常が発生していることを知らせる通知と、を含む情報（以下「異物検出異常情報」という。）を、サーバ１に送信する。

ステップＳ４７において、サーバ１は、各送電装置２から受信した異物検出異常情報を、サーバ記憶部１２に格納する。これによりサーバ１は、異物検出装置２４に関する異常が発生している送電装置２の設置場所を把握することができる。そのため、サーバ１を介して、異物検出装置２４に関する異常が発生している送電装置２の設置場所に関する情報を各車両４に送信したり、異物検出装置２４の修理や不動異物の除去の手配を行ったりすることができる。

図９は、生体保護装置２５の異常を検出するために、各送電装置２において実行される処理の内容と、それに伴ってサーバ１で実行される処理の内容と、について説明するフローチャートである。

ステップＳ５１において、送電装置２の送電制御装置２０は、接近信号の受信に伴って生体保護装置２５を駆動したか否かを判定する。送電制御装置２０は、生体保護装置２５を駆動したときは、ステップＳ５２の処理に進む。一方で送電制御装置２０は、生体保護装置２５を駆動していなければ、今回の処理を終了する。

ステップＳ５２において、送電装置２の送電制御装置２０は、生体保護装置２５によって生体が検出されたか否かを検出する。送電制御装置２０は、生体が検出されたときは、ステップＳ５３の処理に進む。一方で送電制御装置２０は、生体が検出されなかったときは、今回の処理を終了する。

ステップＳ５３において、送電装置２の送電制御装置２０は、生体の検出時刻を記憶部２０２に記憶すると共に、記憶部２０２に記憶されたこれまでの生体の検出時刻を参照し、現在から直近所定期間の生体の検出回数Ｙを算出する。

ステップＳ５４において、送電装置２の送電制御装置２０は、生体の検出回数Ｙが、所定の異常判定閾値Ｙ０以上であるかを判定する。送電制御装置２０は、生体の検出回数Ｙが異常判定閾値Ｙ０以上であれば、ステップＳ５５の処理に進む。一方で送電制御装置２０は、生体の検出回数Ｙが異常判定閾値Ｙ０未満であれば、今回の処理を終了する。

ステップＳ５５において、送電装置２の送電制御装置２０は、生体保護装置２５に関する異常が発生していると判定する。具体的には送電制御装置２０は、生体保護装置２５自体の異常か、又は送電装置２の設置場所に不動異物が存在している異常の少なくとも一方が発生していると判定する。なお送電制御装置２０は、生体保護装置２５に関する異常が発生していると判定したときは、その異常が解消されるまで、受電装置５への電力伝送を停止する。

ステップＳ５６において、送電装置２の送電制御装置２０は、送電装置２の設置場所と、その設置場所に設置された生体保護装置２５に関する異常が発生していることを知らせる通知と、を含む情報（以下「生体保護異常情報」という。）を、サーバ１に送信する。

ステップＳ５７において、サーバ１は、各送電装置２から受信した生体保護異常情報を、サーバ記憶部１２に格納する。これによりサーバ１は、生体保護装置２５に関する異常が発生している送電装置２の設置場所を把握することができる。そのため、サーバ１を介して、生体保護装置２５に関する異常が発生している送電装置２の設置場所に関する情報を各車両４に送信したり、生体保護装置２５の修理や不動異物の除去の手配を行ったりすることができる。

図１０は、サーバ１で実行される、本実施形態による異常検出処理の詳細について説明するフローチャートである。なお、図１０において、ステップＳ２２１～Ｓ２２４の処理の内容は第１実施形態と同様なので、ここでは説明を省略する。

ステップＳ２２５において、サーバ１は、電力伝送効率η_ｒｅａｌが所定値η１未満となっている場所の中で、異物検出装置２４に関する異常、又は生体保護装置２５に関する異常が発生している場所が存在しているか否かを判定する。

サーバ１は、電力伝送効率η_ｒｅａｌが所定値η１未満となっている場所の中で、異物検出装置２４に関する異常、又は生体保護装置２５に関する異常が発生している場所が存在していれば、ステップＳ２２６の処理に進む。一方でサーバ１は、電力伝送効率η_ｒｅａｌが所定値η１未満となっている場所の中で、異物検出装置２４に関する異常も生体保護装置２５に関する異常も発生している場所が存在していなければ、ステップＳ２２２の処理に進む。

ステップＳ２２６において、サーバ１は、集約受電履歴情報、異物検出異常情報、及び生体保護異常情報を参照し、電力伝送効率η_ｒｅａｌが所定値η１未満となっている場所の中から、異物検出装置２４に関する異常も生体保護装置２５に関する異常も発生していない場所を抽出し、その抽出した場所毎に、電力伝送効率η_ｒｅａｌが所定値η１未満となっている車両４の台数ＮＣを算出する。

このように本実施形態では、電力伝送効率η_ｒｅａｌが所定値η１未満となっている場所の中から、異物検出装置２４又は生体保護装置２５に関する異常が発生している場所を除外した上で、電力伝送効率η_ｒｅａｌが所定値η１未満となっている車両４の台数ＮＣを算出している。これにより、異物検出装置２４及び生体保護装置２５が正常であるにもかかわらず、電力伝送効率η_ｒｅａｌが所定値η１未満となっている場所、すなわち、異物検出装置２４及び生体保護装置２５が正常であるにもかかわらず、電力伝送に異常が発生している送電装置２の設置場所を特定することができる。

以上説明した本実施形態による走行中ワイヤレス給電システム１００（異常判定システム）は、サーバ１（異常判定装置）と、送電装置２と、を備える。そして送電装置２は、道路上に存在する異物を検出するように構成された検出装置（異物検出装置２４又は生体保護装置２５）と、異物の所定期間内の検出回数（Ｘ又はＹ）が、所定回数（Ｘ０又はＹ０）以上となったときに、検出装置に関する異常が発生していると判定するように構成された送電制御装置２０と、を備える。これにより、異物検出装置２４又は生体保護装置２５に異常が発生したことを検出することができる。

また送電装置２は、サーバ１と通信可能な通信装置２９を備えており、送電制御装置２０は、所定期間内における異物の検出回数が、所定回数以上になったときは、検出装置に関する異常が発生している送電装置２の設置場所に関する情報を、通信装置２９を介してサーバ１に送信するように構成されている。

これによりサーバ１は、検出装置に関する異常が発生している送電装置２の設置場所を把握することができる。そのため、サーバ１を介して、検出装置に関する異常が発生している送電装置２の設置場所に関する情報を各車両４に送信したり、検出装置の修理や不動異物の除去の手配を行ったりすることができる。

また本実施形態では、サーバ記憶部１２は、送電装置２の送電制御装置２０から受信した、検出装置（異物検出装置２４又は生体保護装置２５）に関する異常が発生している送電装置２の設置場所に関する情報を格納し、サーバ処理部１３は、受電履歴情報と送電制御装置２０から受信した情報とに基づいて、検出装置に関する異常が発生していない送電装置２の設置場所の中から、電力伝送に異常が発生している送電装置２の設置場所を特定するように構成されている。

これにより、検出装置に異常が発生しているのか、電力伝送に異常が発生しているのかを区別して、電力伝送に異常が発生している送電装置２の設置場所を特定することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

例えば上記の第１実施形態では、受電電力Ｐ２に基づいて算出された電力伝送効率η_ｒｅａｌと、当該電力伝送効率η_ｒｅａｌが得られた場所の位置情報と、を関連付けた情報を、受電履歴情報として各車両４からサーバ１に送信していた。しかしながら、受電電力Ｐ２と、当該受電電力Ｐ２が得られた場所の位置情報と、を関連づけた情報を、受電履歴情報として各車両４からサーバ１に送信し、サーバ１において、受電電力を電力伝送効率η_ｒｅａｌに変換するようにしてもよい。すなわち第１実施形態において、受電履歴情報は、受電装置５で受電した受電電力Ｐ２とその受電場所とを含む情報であってもよい。

１ サーバ（異常判定装置）
１１ サーバ通信部（通信部）
１２ サーバ記憶部（記憶部）
１３ サーバ処理部（処理部）
２ 送電装置
２０ 送電制御装置
４ 車両（移動体）
５ 受電装置
１００ 走行中ワイヤレス給電システム（異常判定システム）

Claims (15)

1. 道路に設置された送電装置の異常を判定する異常判定装置であって、
   処理部と、
   前記送電装置から無線送電される電力を受電する受電装置を備える複数の移動体と通信可能な通信部と、
   前記移動体から受信した受電履歴情報を格納する記憶部と、
   を備え、
   前記受電履歴情報は、
   前記受電装置で受電した受電電力の受電場所と、前記受電電力又は前記受電電力に基づいて算出される電力伝送効率と、を含む情報であって、
   前記処理部は、
   前記記憶部に格納された複数の前記移動体の前記受電履歴情報から前記電力伝送効率が所定値未満となっている前記受電場所の情報を抽出するように構成されると共に、抽出した前記受電場所の情報に基づいて、前記送電装置の異常を判定するように構成される、
   異常判定装置。
2. 請求項１に記載の異常判定装置であって、
   前記処理部は、
   前記電力伝送効率が所定値未満となっている前記移動体の台数が、所定の送電異常判定値以上となっている前記受電場所に設置されている前記送電装置に、異常が発生していると判定するように構成される、
   異常判定装置。
3. 請求項１に記載の異常判定装置であって、
   前記処理部は、
   前記電力伝送効率が所定値未満となっている前記受電場所における、前記電力伝送効率が所定値未満となっている前記移動体の割合に基づいて、前記送電装置の異常を判定するように構成される、
   異常判定装置。
4. 請求項３に記載の異常判定装置であって、
   前記割合は、
   前記電力伝送効率が所定値未満となっている前記移動体の台数を、前記電力伝送効率が所定値以上となっている前記移動体の台数で除算した台数比であって、
   前記処理部は、
   前記台数比が所定の送電異常判定値以上となっている前記受電場所に設置されている前記送電装置に、異常が発生していると判定するように構成される、
   異常判定装置。
5. 請求項１に記載の異常判定装置であって、
   前記処理部は、
   前記電力伝送効率が所定値未満となっているデータの数が、所定の送電異常判定値以上となっている場所に設置されている前記送電装置に、異常が発生していると判定するように構成される、
   異常判定装置。
6. 請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載された異常判定装置であって、
   前記処理部は、
   異常が発生している前記送電装置の設置場所に関する情報を含む送電装置異常情報を、前記送電装置を管理している管理センタ、又は自律的に行動して前記送電装置の修理を行うことが可能な修理装置に送信するように構成される、
   異常判定装置。
7. 請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載された異常判定装置と、前記送電装置と、を備える異常判定システムであって、
   前記送電装置は、
   前記道路上に存在する異物を検出するように構成された検出装置と、
   前記異物の所定期間内の検出回数が、所定回数以上となったときに、前記検出装置に関する異常が発生していると判定するように構成された送電制御装置と、
   を備える、
   異常判定システム。
8. 請求項７に記載の異常判定システムであって、
   前記送電装置は、
   前記異常判定装置と通信可能な通信装置をさらに備え、
   前記送電制御装置は、
   所定期間内における前記異物の検出回数が、所定回数以上になったときは、前記検出装置に関する異常が発生している前記送電装置の設置場所に関する情報を、前記通信装置を介して前記異常判定装置に送信するように構成される、
   異常判定システム。
9. 請求項８に記載の異常判定システムであって、
   前記記憶部は、
   前記送電制御装置から受信した、前記検出装置に関する異常が発生している前記送電装置の設置場所に関する情報を格納し、
   前記処理部は、
   前記受電履歴情報と前記送電制御装置から受信した情報とに基づいて、前記検出装置に関する異常が発生していない前記送電装置の設置場所の中から、電力伝送に異常が発生している前記送電装置の設置場所を特定するように構成される、
   異常判定システム。
10. 請求項７から請求項９までのいずれか１項に記載の異常判定システムであって、
    前記検出装置は、
    前記道路上に存在する金属製異物を検出する異物検出装置、又は前記道路上に存在する生体を検出する生体保護装置である、
    異常判定システム。
11. 請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載された異常判定装置と、複数の前記移動体と、を備える異常判定システムであって、
    前記異常判定装置の前記処理部は、
    異常が発生している前記送電装置の設置場所に関する情報を含む送電装置異常情報を、前記移動体に送信するように構成され、
    前記移動体は、
    受信した前記送電装置異常情報を考慮して走行ルートを設定するように構成される、
    異常判定システム。
12. 請求項１１に記載の異常判定システムであって、
    前記移動体は、
    前記送電装置異常情報を受信する前の予定走行ルートが、異常が発生している前記送電装置を含む電化道路を通行する走行ルートであった場合は、前記予定走行ルートを、別の電化道路を通行する走行ルートに変更するように構成される、
    異常判定システム。
13. 請求項１１に記載の異常判定システムであって、
    前記移動体は、
    前記送電装置異常情報を受信する前の予定走行ルートが、異常が発生している前記送電装置を含む電化道路を通行する走行ルートであった場合は、前記電化道路上における前記送電装置の異常範囲が所定面積以上であれば、前記予定走行ルートを、前記電化道路を通行しない走行ルートに変更するように構成される、
    異常判定システム。
14. 請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載された異常判定装置と、複数の前記移動体と、を備える異常判定システムであって、
    前記異常判定装置の前記処理部は、
    異常が発生している前記送電装置の設置場所に関する情報を含む送電装置異常情報を、前記移動体に送信するように構成され、
    前記移動体は、
    前記送電装置異常情報を受信したときは、異常が発生している前記送電装置の設置場所に関する情報を、前記移動体に搭載された情報提供装置を介して前記移動体の乗員に提供するように構成される、
    異常判定システム。
15. 道路に設置された送電装置の異常を判定する異常判定方法であって、
    前記送電装置から無線送電される電力を受電する受電装置を備える複数の移動体と通信することによって、前記受電装置で受電した受電電力の受電場所と、前記受電電力又は前記受電電力に基づいて算出される電力伝送効率と、を含む受電履歴情報を収集するステップと、
    収集した前記受電履歴情報から前記電力伝送効率が所定値未満となっている前記受電場所の情報を抽出するステップと、
    抽出した前記受電場所の情報に基づいて、前記送電装置の異常を判定するステップと、を備える異常判定方法。

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