特許 6096062 レーザスキャナ制御装置及び電力伝送装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6096062

(24)【登録日】2017年2月24日

(45)【発行日】2017年3月15日

(54)【発明の名称】レーザスキャナ制御装置及び電力伝送装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 50/60 20160101AFI20170306BHJP

   H02J 50/10 20160101ALI20170306BHJP

   H02J 50/80 20160101ALI20170306BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20170306BHJP

   G01S 17/88 20060101ALI20170306BHJP

   G02B 26/12 20060101ALI20170306BHJP

   H01M 10/46 20060101ALI20170306BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20170306BHJP

【ＦＩ】

   H02J50/60

   H02J50/10

   H02J50/80

   H02J7/00 301D

   G01S17/88

   G02B26/12

   H01M10/46

   H01M10/48 P

【請求項の数】4

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2013-122906(P2013-122906)

(22)【出願日】2013年6月11日

(65)【公開番号】特開2014-241676(P2014-241676A)

(43)【公開日】2014年12月25日

【審査請求日】2016年5月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005016

【氏名又は名称】パイオニア株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100104765

【弁理士】

【氏名又は名称】江上 達夫

(74)【代理人】

【識別番号】100107331

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 聡延

(72)【発明者】

【氏名】寺尾 恭一

【審査官】 緑川 隆

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−２７１１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１９６０１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１１２１９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１１５０３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２１１７６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１５８４１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１２２６６４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０２Ｊ ５０／００−５０／９０

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｇ０１Ｓ １７／８８

Ｇ０２Ｂ ２６／１２

Ｈ０１Ｍ １０／４６

Ｈ０１Ｍ １０／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

非接触で電力を伝送可能であり、且つレーザスキャナを備える電力伝送装置に搭載されるレーザスキャナ制御装置であって、
前記電力伝送装置により伝送される電力に係る電力値を取得する電力値取得手段と、
前記取得された電力値に基づいて、レーザ光を走査するためのミラーを回転駆動する前記レーザスキャナのモータの回転速度を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とするレーザスキャナ制御装置。

【請求項2】

非接触で電力を伝送可能であり、且つレーザスキャナを備える電力伝送装置に搭載されるレーザスキャナ制御装置であって、
前記電力伝送装置により伝送される電力に係る電力値を取得する電力値取得手段と、
前記取得された電力値に基づいて、前記レーザスキャナに係るレーザ光の走査速度を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とするレーザスキャナ制御装置。

【請求項3】

蓄電池を備える受電側装置に対し、非接触で電力を伝送可能な電力伝送装置であって、
前記受電側装置と当該電力伝送装置との間の空間をレーザ光で走査可能なレーザスキャナと、
前記受電側装置から前記蓄電池の残量値を取得する通信手段と、
前記受電側装置に対して電力を伝送可能な時間である充電可能時間を取得する時間取得手段と、
前記取得された残量値と前記取得された充電可能時間とに基づいて、前記受電側装置に伝送すべき電力に係る電力値を設定する電力値設定手段と、
前記設定された電力値に基づいて、レーザ光を走査するためのミラーを回転駆動する前記レーザスキャナのモータの回転速度を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする電力伝送装置。

【請求項4】

蓄電池を備える受電側装置に対し、非接触で電力を伝送可能な電力伝送装置であって、
前記受電側装置と当該電力伝送装置との間の空間をレーザ光で走査可能なレーザスキャナと、
前記受電側装置から前記蓄電池の残量値を取得する通信手段と、
前記受電側装置に対して電力を伝送可能な時間である充電可能時間を取得する時間取得手段と、
前記取得された残量値と前記取得された充電可能時間とに基づいて、前記受電側装置に伝送すべき電力に係る電力値を設定する電力値設定手段と、
前記設定された電力値に基づいて、前記レーザスキャナに係るレーザ光の走査速度を制御する制御手段と、
を備えることを特徴とする電力伝送装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、例えば異物検知等に用いられるレーザスキャナを制御するレーザスキャナ制御装置、及び該レーザスキャナ制御装置を備え、非接触で電力を伝送可能な電力伝送装置の技術分野に関する。

【背景技術】

【0002】

非接触で電力が伝送される際、送電側のコイルと受電側のコイルとの間に、例えば金属等の磁界の影響を受ける物質が存在すると、該物質が誘導加熱され、例えばユーザや装置等に影響を及ぼす可能性がある。そこで、電力伝送の実施前及び実施中に、送電側のコイルと受電側のコイルとの間に異物が存在するか否かが確認される（即ち、異物検知が行われる）。この異物検知に用いられる装置として、例えばレーザスキャナが挙げられる。

【0003】

ところで、レーザスキャナによる異物検知の信頼性を向上させるには、所定範囲を複数回レーザ光で走査する必要がある。加えて、仮に異物が存在する場合には可能な限り早く検知しなければならないので、レーザ光の走査速度は速い方が望ましい。

【0004】

ここで、レーザスキャナには、レーザ光を反射するミラーを回転するためのモータ（例えば、スピンドルモータ）が搭載されている。モータには、動作が保証される回転数が存在し、該回転数に達した場合モータの交換が必要となる。従って、レーザ光を比較的高速で走査して異物検知を実施する場合、モータの動作が保証される期間が短くなってしまう。

【0005】

例えば、レーザスキャナとは異なるディスクデータドライブの技術分野では、モータ電流の測定値と公称値とを比較して、モータ電流が最大許容量を上回らないように制御し、デバイスの消耗を低減することにより該デバイスの寿命を延ばす技術が提案されている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特許第４４９６５７７号

【特許文献2】特開２０１０−１７５４８７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術では、モータの回転数については考慮されておらず、モータの回転数に起因する該モータの使用可能期間（寿命）を長くすることは困難であるという技術的問題点がある。また、レーザスキャナの技術分野では、モータの回転数（回転速度）の制御により該モータの使用期間を長くすることは行われていないという技術的問題点がある（例えば、特許文献２参照）。

【0008】

本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、適切に異物検知を行いつつ、レーザスキャナのモータの使用可能期間を比較的長くすることができるレーザスキャナ制御装置及び電力伝送装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の第１のレーザスキャナ制御装置は、上記課題を解決するために、非接触で電力を伝送可能であり、且つレーザスキャナを備える電力伝送装置に搭載されるレーザスキャナ制御装置であって、前記電力伝送装置により伝送される電力に係る電力値を取得する電力値取得手段と、前記取得された電力値に基づいて、レーザ光を走査するためのミラーを回転駆動する前記レーザスキャナのモータの回転速度を制御する制御手段と、を備える。

【0010】

本発明の第２のレーザスキャナ制御装置は、上記課題を解決するために、非接触で電力を伝送可能であり、且つレーザスキャナを備える電力伝送装置に搭載されるレーザスキャナ制御装置であって、前記電力伝送装置により伝送される電力に係る電力値を取得する電力値取得手段と、前記取得された電力値に基づいて、前記レーザスキャナに係るレーザ光の走査速度を制御する制御手段と、を備える。

【0011】

本発明の第１の電力伝送装置は、上記課題を解決するために、蓄電池を備える受電側装置に対し、非接触で電力を伝送可能な電力伝送装置であって、前記受電側装置と当該電力伝送装置との間の空間をレーザ光で走査可能なレーザスキャナと、前記受電側装置から前記蓄電池の残量値を取得する通信手段と、前記受電側装置に対して電力を伝送可能な時間である充電可能時間を取得する時間取得手段と、前記取得された残量値と前記取得された充電可能時間とに基づいて、前記受電側装置に伝送すべき電力に係る電力値を設定する電力値設定手段と、前記設定された電力値に基づいて、レーザ光を走査するためのミラーを回転駆動する前記レーザスキャナのモータの回転速度を制御する制御手段と、を備える。

【0012】

本発明の第２の電力伝送装置は、上記課題を解決するために、蓄電池を備える受電側装置に対し、非接触で電力を伝送可能な電力伝送装置であって、前記受電側装置と当該電力伝送装置との間の空間をレーザ光で走査可能なレーザスキャナと、前記受電側装置から前記蓄電池の残量値を取得する通信手段と、前記受電側装置に対して電力を伝送可能な時間である充電可能時間を取得する時間取得手段と、前記取得された残量値と前記取得された充電可能時間とに基づいて、前記受電側装置に伝送すべき電力に係る電力値を設定する電力値設定手段と、前記設定された電力値に基づいて、前記レーザスキャナに係るレーザ光の走査速度を制御する制御手段と、を備える。

【0013】

本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】第１実施例に係る非接触給電システムの構成を示すブロック図である。

【図2】第１実施例に係るレーザスキャナによる異物検知の概念を示す概念図である。

【図3】異物が存在する場合と異物が存在しない場合との受光強度分布の一例を示す図である。

【図4】検知時間と最小検知可能サイズとの関係の一例を示す図である。

【図5】異物の温度上昇の様子の一例を示す図である。

【図6】異物の温度上昇の様子を、伝送される電力毎に示す概念図である。

【図7】第２実施例に係る非接触給電システムの構成を示すブロック図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本発明のレーザスキャナ制御装置及び電力伝送装置各々に係る実施形態について説明する。

【0016】

（第１のレーザスキャナ制御装置）
本発明の第１のレーザスキャナ制御装置に係る実施形態について説明する。

【0017】

本実施形態に係るレーザスキャナ制御装置は、非接触で電力を伝送可能であり、且つレーザスキャナを備える電力伝送装置に搭載される。尚、電力伝送装置及びレーザスキャナには、公知の各種対象を適用可能であるので、その詳細についての説明は割愛する。

【0018】

例えばメモリ、プロセッサ等を備えてなる電力値取得手段は、電力伝送装置により伝送される電力に係る電力値を取得する。尚、該電力値は、例えば電力伝送装置の制御部等から取得すればよい。

【0019】

例えばメモリ・プロセッサ等を備えてなる制御手段は、取得された電力値に基づいて、レーザ光を走査するためのミラーを回転駆動するレーザスキャナのモータの回転速度を制御する。

【0020】

本願発明者の研究によれば、以下の事項が判明している。即ち、送電側コイルと受電側コイルとの間で電力伝送が行われている時、該送電側コイル及び受電側コイル間に金属等の磁界の影響を受ける異物が存在すると、誘導加熱により該異物の温度が上昇する。安全の観点からは、送電側コイル及び受電側コイル間の異物は可能な限り早期に検知されることが望ましい。しかしながら、レーザスキャナのモータの回転速度（言い換えれば、レーザ光の走査速度）を可能な限り高速に維持すると、モータが比較的早く消耗し、該モータの交換が必要となる。

【0021】

ところで、異物の温度上昇の程度は、電力伝送に係る電力値に応じて変化する。具体的には、電力値が大きければ異物の温度上昇率が大きく、電力値が小さければ異物の温度上昇率も小さい。加えて、異物の温度上昇はある程度許容可能である。このため、異物の温度上昇が許容範囲内である期間に該異物が検知されれば、安全上の問題はないといえる。

【0022】

そこで本実施形態では、制御手段により、取得された電力値に基づいて、レーザ光を走査するためのミラーを回転駆動するレーザスキャナのモータの回転速度が制御される。具体的には例えば、制御手段は、電力値が大きければ、モータの回転速度が高くなるように（即ち、回転数が高くなるように）制御する。制御手段は、電力値が小さければ、モータの回転速度が低くなるように（即ち、回転数が少なくなるように）制御する。或いは、異物の温度上昇の程度が許容範囲を超えることがないと推測可能であるような電力値であれば、制御手段は、モータが停止する（即ち、回転速度が零となる）ように制御してもよい。

【0023】

このように構成すれば、電力伝送に係る電力値から見て安全上問題のない範囲で、レーザスキャナのモータの回転数を抑制することができると共に、異物検知を行うことができる。加えて、モータの回転数が抑制されることで、該モータの消耗を抑制することができる。この結果、本実施形態に係るレーザスキャナ制御装置によれば、適切に異物検知を行いつつ、レーザスキャナのモータの使用可能期間を比較的長くすることができる。

【0024】

（第２のレーザスキャナ制御装置）
本発明の第２のレーザスキャナ制御装置に係る実施形態について説明する。尚、第２のレーザスキャナ制御装置について、上述した第１のレーザスキャナ制御装置と重複する点についての説明は適宜省略する。

【0025】

本実施形態に係るレーザスキャナ制御装置の制御手段は、電力値取得手段により取得された電力値に基づいて、レーザスキャナに係るレーザ光の走査速度を制御する。具体的には例えば、制御手段は、電力値が大きければ、走査速度が高くなるように制御する。制御手段は、電力値が小さければ、走査速度が低くなるように制御する。

【0026】

走査速度の制御は、レーザ光を反射するミラーを回転駆動するモータの回転速度を制御することにより実現されてよい。或いは、モータとミラーとの間に、変速機が介在している場合に、変速機に係るギヤ比を変更することにより、走査速度の制御が実現されてもよい。この場合、モータの回転速度を比較的低く維持すれば、該モータの消耗を抑制することができる。

【0027】

以上の結果、本実施形態に係るレーザスキャナ制御装置によれば、適切に異物検知を行いつつ、レーザスキャナのモータの使用可能期間を比較的長くすることができる。

【0028】

（第１の電力伝送装置）
本発明の第１の電力伝送装置に係る実施形態について説明する。

【0029】

本実施形態に係る電力伝送装置は、例えば電気自動車等の蓄電池を備える受電側装置に対し、非接触で電力を伝送可能に構成されている。当該電力伝送装置は、レーザスキャナ、通信手段、時間取得手段、電力値設定手段及び制御手段を備えて構成されている。

【0030】

レーザスキャナは、受電側装置と当該電力伝送装置との間の空間をレーザ光で走査可能に構成されている。尚、レーザスキャナには、公知の各種態様を適用可能であるので、その詳細についての説明は割愛する。

【0031】

通信手段は、例えば無線通信等により、受電側装置から蓄電池の残量値を取得する。

【0032】

例えばメモリ、プロセッサ等を備えてなる時間取得手段は、受電側装置に対して電力を伝送可能な時間である充電可能時間を取得する。「充電可能時間」は、受電側装置が、例えば電気自動車である場合、該電気自動車が、当該電力伝送装置が設置された場所に留まっていられる時間等である。尚、「充電可能時間」は、典型的には、ユーザにより入力される。

【0033】

例えばメモリ、プロセッサ等を備えてなる電力値設定手段は、取得された残量値と取得された充電可能時間とに基づいて、受電側装置に伝送すべき電力に係る電力値を設定する。ここで特に、電力値設定手段は、充電可能時間中に、蓄電池を満充電の状態とすることが可能であり、且つ、レーザスキャナのモータの回転数がなるべく少なくなるような電力値を設定する。

【0034】

例えばメモリ、プロセッサ等を備えてなる制御手段は、設定された電力値に基づいて、レーザ光を走査するためのミラーを回転駆動するレーザスキャナのモータの回転速度を制御する。具体的には例えば、制御手段は、電力値が大きければ、モータの回転速度が高くなるように制御する。制御手段は、電力値が小さければ、モータの回転速度が低くなるように制御する。或いは、異物の温度上昇の程度が許容範囲を超えることがないと推測可能であるような電力値であれば、制御手段は、モータが停止するように制御してもよい。

【0035】

以上の結果、本実施形態に係る電力伝送装置によれば、適切に異物検知を行いつつ、レーザスキャナのモータの使用可能期間を比較的長くすることができる。

【0036】

（第２の電力伝送装置）
本発明の第２の電力伝送装置に係る実施形態について説明する。尚、第２の電力伝送装置について、上述した第１の電力伝送装置と重複する点についての説明は適宜省略する。

【0037】

本実施形態に係る電力伝送装置の制御手段は、電力値設定手段により設定された電力値に基づいて、レーザスキャナに係るレーザ光の走査速度を制御する。具体的には例えば、制御手段は、電力値が大きければ、走査速度が高くなるように制御する。制御手段は、電力値が小さければ、走査速度が低くなるように制御する。

【0038】

このように構成すれば、適切に異物検知を行いつつ、レーザスキャナのモータの使用可能期間を比較的長くすることができる。

【実施例】

【0039】

本発明のレーザスキャナ制御装置に係る実施例を図面に基づいて説明する。

【0040】

＜第１実施例＞
本発明のレーザスキャナ制御装置に係る第１実施例について、図１乃至図６を参照して説明する。

【0041】

先ず、本実施例に係るレーザスキャナ制御装置が搭載される給電器等について、図１を参照して説明する。図１は、第１実施例に係る非接触給電システムの構成を示すブロック図である。

【0042】

図１において、非接触給電システムは、給電器１０と、例えば電気自動車等の車両２０とを備えて構成されている。

【0043】

車両２０は、コイル２１、整流器２２、蓄電モジュール２３、蓄電池２４及び通信装置２７を備えて構成されている。ここでコイル２１は、車両２０の底面に設置されることが多い。尚、コイル２１、整流器２２、蓄電モジュール２３、蓄電池２４及び通信装置各々には、公知の各種態様を適用可能であるので、その詳細についての説明は割愛する。

【0044】

給電器１０は、コイル１１、給電送電部１２、給電制御部１３、レーザスキャナ１４、サンプリング部１５、異物検知部１６、通信装置１７及びレーザスキャナ制御装置１００を備えて構成されている。

【0045】

コイル１１は、典型的には、給電器１０に対応する駐車スペースの路面からその一部が露出されるように設置されている。該コイル１１には、給電器１０の動作時に、給電送電部１１を介して外部電源（図示せず）からの電力が供給される。この際、給電制御部１３により、コイル１１に適切な電力が供給されるように、給電送電部１１が制御される。

【0046】

ここで、通信装置１７及び通信装置２７は、無線により相互に通信可能に構成されている。給電制御部１３は、通信装置１７を介して、例えば蓄電池２７に係る残量値等を取得して、該取得された残量値等に応じて給電送電部１１を制御する。

【0047】

レーザスキャナ１４には、公知の各種態様を適用可能であるので、その構成についての説明は省略する。レーザスキャナ１４の光源（図示せず）から出射されたレーザ光は、ポリゴンミラー（図示せず）により反射され、レーザスキャナ１４の外部に照射される。この結果、コイル１１及びコイル２１間の空間がレーザ光により走査される（図２参照）。

【0048】

レーザ光は、反射板（図２参照）により反射され、レーザスキャナ１４の受光素子（図示せず）に導かれる。該受光素子から出力された信号は、サンプリング部１５に入力される。

【0049】

サンプリング部１５は、レーザスキャナ１４からの出力信号をサンプリングデータとして異物検知部１６に送信する。異物検知部１６では、受信されたサンプリングデータに基づいて異物検知処理が実施される。異物検知処理の一例としては、例えばサンプリングデータを、異物が存在しない場合の基準データで正規化し、該正規化されたデータの基準値からの減衰量に基づいて異物が存在するか否かが判定される。尚、異物検知処理には、公知の各種態様を適用可能であるので、上記異物検知処理に限定されない。

【0050】

ここでレーザスキャナ１４の性能の一例について、図３及び図４を参照して説明する。図３は、異物が存在する場合と異物が存在しない場合との受光強度分布の一例を示す図である。図４は、検知時間と最小検知可能サイズとの関係の一例を示す図である。

【0051】

図３（ａ）は、レーザ光で１回のみ走査した場合の受光強度分布の一例である。図３（ａ）に示すように、１回のみ走査した場合には、異物が存在するにもかかわらず、異物が存在しないと判定される閾値ｔｈ以上の受光強度が得られる可能性が比較的高い。つまり、１回のみの走査では誤判定が生じる可能性が高いといえる。

【0052】

他方、図３（ｂ）は、レーザ光で２０回走査した場合の受光強度分布の一例である。図３（ｂ）に示すように、２０回走査した場合には、異物が存在するにもかかわらず、閾値ｔｈ以上の受光強度が得られる可能性は極めて低い。つまり、図３に示す結果を得るために用いたレーザスキャナでは、２０回走査すれば誤判定をほぼなくすことができる。走査回数は、２０回に限定されず、例えば、用いるレーザスキャナの性能や、目標とする判定の信頼性等に鑑みて適宜設定すればよい。

【0053】

このように、レーザ光で複数回走査することが、異物検知の信頼性を向上させるうえで重要であることがわかる。

【0054】

図３（ａ）、（ｂ）からわかるように、レーザ光の走査回数が増加すると受光強度のバラツキが小さくなる。これは、走査回数が増加すると、上述の如く誤判定を低減することができると共に、サイズの小さな異物を検知することができるようになることを意味する。

【0055】

例えばレーザスキャナ１４が、４面ポリゴンミラーを備え、該４面ポリゴンミラーが、３００ｒｐｍの回転速度で回転される場合、レーザスキャナ１４は、１秒間に２０回の走査を行うこととなる。ここで、図４に示すように、検知時間１秒（即ち、走査回数２０回）では、約１ｍｍ^２までの異物を検知することができることがわかる。

【0056】

再び図１に戻り、レーザスキャナ制御装置１００は、スピンドル回転速度制御部１１０及び給電電力−回転速度変換テーブル１２０を備えて構成されている。

【0057】

例えばメモリ、プロセッサ等を備えてなるスピンドル回転速度制御部１１０は、レーザスキャナ１４のミラーを回転駆動するスピンドルモータの回転速度（即ち、レーザ光の走査速度）を制御する。

【0058】

より具体的には、スピンドル回転速度制御部１１０は、給電制御部１３からコイル１１からコイル２１に伝送される電力に係る電力値を取得し、該取得された電力値と給電電力−回転速度変換テーブル１２０とを参照して、目標回転速度を特定しスピンドルモータの回転速度を制御する。

【0059】

ここで、コイル１１及びコイル２１間に、金属からなる異物が存在した場合の該異物の温度上昇について、図５及び図６を参照して説明する。

【0060】

図５は、直径約５ｃｍ、高さ約１０ｃｍの中空の円筒形の異物（具体的には例えば、容量１８０ｃｍ^３のスチール缶に相当）に係る温度上昇の様子の一例を示す図である。尚、コイル１１及びコイル２１間で伝送される電力は１．７５ｋＷである。

【0061】

図５に示すように、比較的短時間（ここでは１分以内）であっても、コイル１１及びコイル２１間で電力伝送が行われることに起因する誘導加熱により、異物の温度が大幅に上昇していることがわかる。

【0062】

加えて、図６に示すように、伝送される電力が増加する程、異物の温度が急激に上昇することがわかる。尚、図６は、異物の温度上昇の様子を、伝送される電力毎に示す概念図である。

【0063】

安全上の観点からは、可能な限り短時間で異物が検知されることが望ましい。しかしながら、レーザスキャナ１４のスピンドルモータには、交換時期の目安となる総回転数が設定されている。このため、スピンドルモータを常に最高速度で回転させて、レーザ光を走査すると、該スピンドルモータの交換時期が早まる（即ち、使用可能期間が短くなる）。

【0064】

他方で、図６に示すように、安全上許容可能な温度の上昇値である温度Ｔ_ｔｈに達するまでにかかる時間は、コイル１１及びコイル２１間で伝送される電力により変化する。具体的には、“４×Ａ［ｋＷ］”（“Ａ”は基準となる電力値を示す）では、温度Ｔ_ｔｈ上昇するまでに時間ｔ１しかかからないが、“２×Ａ［ｋＷ］”では、温度Ｔ_ｔｈ上昇するまでに時間ｔ２かかる。尚、“Ａ［ｋＷ］”では、図６に示した時間範囲内では、上昇温度が温度Ｔ_ｔｈに達しない。

【0065】

つまり、電力値が“４×Ａ［ｋＷ］”の場合、時間ｔ１以内に異物が検知される必要があるが、電力値が“２×Ａ［ｋＷ］”の場合、時間ｔ２以内に異物が検知されれば、安全上の問題はないといえる。言い換えれば、電力値が“４×Ａ［ｋＷ］”の場合、比較的早い速度で、スピンドルモータを回転又はレーザ光を走査させなければならないが、電力値が“２×Ａ［ｋＷ］”の場合は、電力値が“４×Ａ［ｋＷ］”の場合よりも遅い速度で、スピンドルモータを回転又はレーザ光を走査させても、安全上の問題はないといえる。

【0066】

従って、伝送される電力値に基づいて、スピンドルモータの回転速度（或いは、レーザ光の走査速度）を制御すれば、スピンドルモータの消耗を抑え、該スピンドルモータの使用可能期間を比較的長くすることができると共に、適切に異物を検知することができるといえる。

【0067】

スピンドルモータの使用可能期間（即ち、寿命）について以下具体的に数値を示して説明を加える。

【0068】

スピンドルモータの動作が保証される回転数を２億回とし、該スピンドルモータには４面ポリゴンミラーが直接（即ち、ギア等を介さずに）接続されているものとする。異物検知に費やすことが可能な安全上問題のない時間（以降、適宜“安全検知時間”と称する）内の走査回数を２０回とする。伝送電力値が２ｋＷの場合、安全検知時間は６００ミリ秒とし、伝送電力値が１ｋＷの場合、安全検知時間は３秒とする。

【0069】

伝送電力値が２ｋＷの場合、安全検知時間６００ミリ秒の間に走査回数２０回を達成するためには、スピンドルモータが６００ミリ秒の間に５回転する必要がある。即ち、伝送電力値が２ｋＷの場合、スピンドルモータの回転速度は５００ｒｐｍ（ｒｅｖｏｌｕｔｉｏｎｓ ｐｅｒ ｍｉｎｕｔｅ）となる。同様に、伝送電力値が１ｋＷの場合、スピンドルモータの回転速度は１００ｒｐｍとなる。

【0070】

給電器１０により、車両２０の蓄電池２４が毎日充電されるとする。充電電力量は１０ｋＷｈであるとする。ここでは、給電器１０が、伝送電力値２ｋＷで２時間、伝送電力値１ｋＷで６時間動作することにより、充電電力量１０ｋＷｈが充電池２４に供給されるものとする。

【0071】

本実施例に係るレーザスキャナ制御装置１００では、スピンドル回転速度制御部１１０が、給電電力−回転速度変換テーブル１２０を参照して、伝送電力値が２ｋＷの場合、スピンドルモータの回転速度を５００ｒｐｍに制御すると共に、伝送電力値が１ｋＷの場合、スピンドルモータの回転速度を１００ｒｐｍに制御する。

【0072】

この結果、スピンドルモータの使用可能期間は、
２億［回］／（３６５（日）×８［時間］×６０［分］×（１／４×５００［ｒｐｍ］＋３／４×１００［ｒｐｍ］））＝約５．７［年］、となる。

【0073】

他方で、スピンドルモータの回転速度が、伝送電力値に関係なく常に５００ｒｐｍであるとすると（即ち、従来技術では）、スピンドルモータの使用可能期間は、
２億［回］／（３６５（日）×８［時間］×６０［分］×５００［ｒｐｍ］）＝約２．３［年］、となる。

【0074】

このように、本実施例に係るレーザスキャナ制御装置１００によれば、従来技術に比べて、スピンドルモータの消耗を抑制し、該スピンドルモータの使用可能期間を延ばすことができる（上記例では、従来技術の約２．５倍）。ここでは、説明の便宜上、単純な数値を挙げたが、実際の給電器においても、充電期間中に伝送電力値は多かれ少なかれ変動するので、本発明に係る技術は実用上非常に有用である。

【0075】

尚、検知対象とする異物の大きさや形状等によって、例えば、単位時間当たりのレーザ光の走査回数（及び／又はスピンドルモータの回転速度）、サンプリング部１６に係るサンプリング周波数等は変化する。このため、給電電力−回転速度変換テーブル１２０やサンプリング周波数は、検知対象とする異物に応じて適宜設定すればよい。

【0076】

本実施例に係る「スピンドル回転速度制御部１１０」は、本発明に係る「電力値取得手段」の一例である。本実施例に係る「スピンドル回転速度制御部１１０」及び「給電電力−回転速度変換テーブル１２０」は、本発明に係る「制御手段」の一例である。

【0077】

＜第２実施例＞
本発明のレーザスキャナ制御装置に係る第２実施例について、図７を参照して説明する。第２実施例では、スピンドル回転速度制御部と給電制御部とが協働する以外は、第１実施例と同様の構成であるので、第１実施例と重複する説明を省略すると共に、図面上における同一箇所には同一符号を付して示し、基本的に第１実施例と異なる部分のみ、第２実施例について図７を参照して説明する。

【0078】

本実施例に係る給電器１０ａでは、給電制御部１３が、通信装置１７を介して、車両２０の蓄電池２４に係る残量値を取得すると共に、当該給電器１０ａが車両２０に対して電力を伝送可能な時間である充電可能時間を取得する。尚、充電可能時間は、典型的には、ユーザにより、例えば入力パネル（図示せず）等の入力手段を介して設定される。

【0079】

給電制御部１３は、取得された残量値及び取得された充電可能時間に加え、給電電力−回転速度変換テーブル１２０に基づいて、取得された充電可能時間中におけるスピンドルモータの回転数が比較的少なくなるように、車両２０に伝送すべき電力値を設定する。

【0080】

続いて、レーザスキャナ制御装置１００のスピンドル回転速度制御部１１０は、給電制御部１３により設定された電力値と給電電力−回転速度変換テーブル１２０とを参照して、目標回転速度を特定しスピンドルモータの回転速度（即ち、レーザ光の走査速度）を制御する。

【0081】

本実施例の効果について以下具体的に数値を示して説明する。

【0082】

第１実施例と同じく、スピンドルモータの動作が保証される回転数を２億回とし、該スピンドルモータには４面ポリゴンミラーが直接接続されているものとする。安全検知時間内の走査回数を２０回とする。伝送電力値が２ｋＷの場合、安全検知時間は６００ミリ秒とし、伝送電力値が１ｋＷの場合、安全検知時間は３秒とする。

【0083】

伝送電力値が２ｋＷの場合、スピンドルモータの回転速度は５００ｒｐｍであり。伝送電力値が１ｋＷの場合、スピンドルモータの回転速度は１００ｒｐｍである。給電器１０により、車両２０の蓄電池２４が毎日充電されるとする。充電電力量は１０ｋＷｈであるとする。充電可能時間は８時間であるとする。

【0084】

本実施例に係る給電制御部１３は、スピンドルモータの回転数が比較的少なくなるように、充電可能時間である８時間かけて１０ｋＷｈの電力量が車両２０に供給されるように伝送電力値を設定する。具体的には例えば、充電開始から２時間は電力値２ｋＷで充電が行われ、残りの６時間は電力値１ｋＷで充電が行われるように伝送電力値を設定する。

【0085】

スピンドル回転速度制御部１１０は、伝送電力値が２ｋＷの場合、スピンドルモータの回転速度を５００ｒｐｍに制御すると共に、伝送電力値が１ｋＷの場合、スピンドルモータの回転速度を１００ｒｐｍに制御する。

【0086】

この結果、１回の充電期間におけるスピンドルモータの回転数は、２［時間］×６０［分］×５００［ｒｐｍ］＋６［時間］×６０［分］×１００［ｒｐｍ］＝９６０００［回］となる。従って、スピンドルモータの使用可能期間は、２億［回］／（３６５［日］×９６０００［回］）＝約５．７年となる。

【0087】

他方で、スピンドルモータの回転数を考慮せずに、常に伝送電力値２ｋＷで電力量１０ｋＷｈが車両２０に供給される場合、充電時間は５時間となる。この場合（即ち、従来技術では）、１回の充電期間におけるスピンドルモータの回転数は、５［時間］×６０［分］×５００［ｒｐｍ］＝１５００００［回］となる。従って、スピンドルモータの使用可能期間は、２億［回］／（３６５［日］×１５００００［回］）＝約３．７年となる。

【0088】

このように、本実施例に係る給電器１０ａによれば、従来技術に比べて、スピンドルモータの消耗を抑制し、該スピンドルモータの使用可能期間を延ばすことができる（上記例では、従来技術の約１．５倍）。

【0089】

本実施例に係る「給電器１０ａ」及び「車両２０」は、夫々、本発明に係る「電力伝送装置」及び「受電側装置」の一例である。本実施例に係る「給電制御部１３」は、本発明に係る「時間取得手段」及び「電力値設定手段」の一例である。

【0090】

尚、上述した第１実施例及び第２実施例に示した、伝送電力値とスピンドルモータの回転数との関係は一例であり、限定されるものではない。例えば、比較的低い一の電力値において、コイル１１及びコイル２１間に金属からなる異物が存在したとしても、該異物の温度がほとんど上昇しないことが明らかである場合には、一の電力値以下の場合に異物検知が行われないように（即ち、スピンドルモータの回転数が零になるように）構成されてもよい。このように構成すれば、スピンドルモータの使用可能期間をより延ばすことができる。

【0091】

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴うレーザスキャナ制御装置及び電力伝送装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

【符号の説明】

【0092】

１０、１０ａ…給電器、１１、２１…コイル、１２…給電送電部、１３…給電制御部、１４…レーザスキャナ、１５…サンプリング部、１６…異物検知部、１７、２７…通信装置、２０…車両、２２…整流器、２３…蓄電モジュール、２４…蓄電池、１００…レーザスキャナ制御装置、１１０…スピンドル回転速度制御部、１２０…給電電力−回転速度変換テーブル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】