特許 7476829 磁気検出システム

(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】

(24)【登録日】2024-04-22

(45)【発行日】2024-05-01

(54)【発明の名称】磁気検出システム

(51)【国際特許分類】

   G01R 33/02 20060101AFI20240423BHJP

   H02J 50/10 20160101ALI20240423BHJP

   H02J 50/90 20160101ALI20240423BHJP

【ＦＩ】

G01R33/02 B

G01R33/02 Q

H02J50/10

H02J50/90

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2021045315

(22)【出願日】2021-03-19

(65)【公開番号】P2022144354

(43)【公開日】2022-10-03

【審査請求日】2023-01-06

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110000028

【氏名又は名称】弁理士法人明成国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】大林 和良

(72)【発明者】

【氏名】山口 宜久

【審査官】島▲崎▼ 純一

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－０６０３９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０２５８４７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０９１７１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１２７７７５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０１６－５３７９４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０２２３４０（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２０／０７８９８２（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｒ ３３／０２

Ｈ０２Ｊ ５０／１０

Ｈ０２Ｊ ５０／９０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

送電システム（１００）から電磁誘導によって電力を受電する受電システム（２００）を備える移動体（２０２）で用いられる磁気検出システム（３００）であって、
地面（１０５）に配置された磁気源（２０）からの磁気源磁束（φＷ２０）が含まれ、送電システムが前記電力を送電する際に発生させる送電コイル磁束（φＷ４０）を含み得る磁束を第１磁束（φＷ１）として検出する位置に設けられた第１磁束測定部（３１１）と、
前記送電コイル磁束を第２磁束として測定する第２磁束測定部（３１２）と、
前記第１，第２磁束測定部が測定した磁束から前記磁気源磁束を検出する信号処理部（３２０）と、
を備え、
前記信号処理部は、前記第２磁束測定部が測定した第２磁束（φＷ２）が予め定めた大きさ未満の場合に、前記磁気源磁束を検出するよう第１磁束測定部の動作を制御する、磁気検出システム。

【請求項2】

請求項１に記載の磁気検出システムであって、
前記信号処理部は、前記第２磁束が予め定められた値（φＷ０）未満の期間に、前記第１磁束測定部を動作させ、前記第２磁束が予め定められた値以上の期間では、前記第１磁束測定部の動作を停止させることで前記磁気源磁束を検出する、磁気検出システム。

【請求項3】

請求項２に記載の磁気検出システムであって、
前記信号処理部は、前記第２磁束がゼロクロスするゼロクロス点を算出し、前記ゼロクロス点を中心として予め定められた範囲（Ｚ）の期間を前記第２磁束が予め定められた値未満となる期間とする、磁気検出システム。

【請求項4】

送電システム（１００）から電磁誘導によって電力を受電する受電システム（２００）を備える移動体（２０２）で用いられる磁気検出システム（３００）であって、
地面（１０５）に配置された磁気源（２０）からの磁気源磁束（φＷ２０）が含まれ、送電システムが前記電力を送電する際に発生させる送電コイル磁束（φＷ４０）を含み得る磁束を第１磁束（φＷ１）として検出する位置に設けられた第１磁束測定部（３１１）と、
前記送電コイル磁束を第２磁束として測定する第２磁束測定部（３１２）と、
前記第１，第２磁束測定部が測定した磁束から前記磁気源磁束を検出する信号処理部（３２１）と、
を備え、
前記信号処理部は、前記第２磁束測定部が測定した第２磁束（φＷ２）を用いて、前記第１磁束測定部が測定した前記第１磁束から前記送電コイル磁束の影響を除く補正を行なって前記磁気源磁束を求める、磁気検出システム。

【請求項5】

請求項４に記載の磁気検出システムであって、
前記第２磁束測定部は、前記第１磁束測定部が前記磁気源磁束及び前記送電コイル磁束を測定できるときに、前記磁気源磁束を測定できず、前記送電コイル磁束のみを測定できる位置に配置されており、
前記信号処理部は、前記第１磁束と前記第２磁束の差分（ΔφＷ）を用いて、前記磁気源磁束を算出する、磁気検出システム。

【請求項6】

請求項５に記載の磁気検出システムであって、
前記信号処理部は、前記第１磁束の極大値と、前記第１磁束測定部が前記送電コイル磁束を検出しなかったときの第１レファレンス値（φＷ１ｍ）と、前記第２磁束の極大値と、前記第２磁束測定部が前記送電コイル磁束及び前記磁気源磁束のいずれをも検出しなかったときの第２レファレンス値（φＷ２ｍ）と、を用いて、前記第１磁束測定部と前記第２磁束測定部の感度（Ｇ）を補正し、補正後の前記第１磁束と前記第２磁束の差分（φｈ）を用いて、前記磁気源磁束を算出する、磁気検出システム。

【請求項7】

請求項１または請求項４に記載の磁気検出システムであって、
前記第１磁束測定部を２つ備え、
２つの前記第１磁束測定部は、前記移動体の幅方向の異なる位置に設けられており、
更に、２つの前記第１磁束測定部が測定した磁束の差分から前記磁気源に対し前記移動体が幅方向にどれだけずれているかを算出する位置検出部を備える、磁気検出システム。

【請求項8】

請求項７に記載の磁気検出システムであって、
２つの前記第１磁束測定部は、いずれも、前記磁気源磁束が含まれ、前記送電システムが前記電力を送電する際に発生させる送電コイル磁束（φＷ４０）を含み得る磁束を測定する、磁気検出システム。

【請求項9】

請求項１または請求項４に記載の磁気検出システムであって、
更に、前記第１磁束測定部が第１のタイミングで測定した磁束（φW２０１）と、第２のタイミングで測定した磁束（φW２０２）と、前記第１のタイミングから前記第２のタイミングまでの前記移動体の動きを用いて、前記磁気源に対する前記移動体の幅方向の位置を算出する位置検出部を備える、磁気検出システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、磁気検出システムに関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、車両の運転支援等のために、道路に磁気マーカを敷設し、車両側のＭＩ素子等の磁気センサで磁気変化を検出することで車両の幅方向の位置ズレを検出するシステムが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１０－３３４３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１では、磁気センサを用いて、磁気マーカの磁束を検出しているが、非接触給電システムが稼働すると、非接触給電システムの送電コイルから磁束が発生し、この磁束は、磁気マーカの磁束よりも大きいため、磁気センサが道路の磁気マーカを検出できなくなる、という問題があった。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示の一形態によれば、送電システム（１００）から電磁誘導によって電力を受電する受電システム（２００）を備える移動体（２０２）で用いられる磁気検出システム（３００）が提供される。この磁気検出システムは、地面（１０５）に配置された磁気源（２０）からの磁気源磁束（φＷ２０）が含まれ、送電システムが前記電力を送電する際に発生させる送電コイル磁束（φＷ４０）を含み得る磁束を第１磁束として検出する位置に設けられた第１磁束測定部（３１１）と、前記送電コイル磁束を第２磁束として測定する第２磁束測定部（３１２）と、前記第１，第２磁束測定部が測定した磁束から前記磁気源磁束を検出する信号処理部（３２０～３２３）と、を備え、前記信号処理部は、前記第２磁束測定部が測定した第２磁束（φＷ２）が予め定めた大きさ未満の場合に、前記磁気源磁束を検出するよう第１磁束測定部の動作を制御する。
また、本開示の他の形態によれば、送電システムから電磁誘導によって電力を受電する受電システムを備える移動体で用いられる磁気検出システムが提供される。この磁気検出システムは、地面に配置された磁気源からの磁気源磁束が含まれ、送電システムが前記電力を送電する際に発生させる送電コイル磁束を含み得る磁束を第１磁束として検出する位置に設けられた第１磁束測定部と、前記送電コイル磁束を第２磁束として測定する第２磁束測定部と、前記第１，第２磁束測定部が測定した磁束から前記磁気源磁束を検出する信号処理部と、を備え、前記信号処理部は、前記第２磁束測定部が測定した第２磁束を用いて、前記第１磁束測定部が測定した前記第１磁束から前記送電コイル磁束の影響を除く補正を行なって前記磁気源磁束を求める。
これらの形態によれば、非接触給電システムが稼働している状態でも磁気源の磁束を検出できる。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】走行中給電システムを示す説明図である。

【図2】道路に埋設された送電コイルと磁気源とを示す平面図である。

【図3】車両から見た、磁気源磁束が達する範囲、送電コイル磁束が達する範囲と、第１磁束センサ部と、第２磁束センサ部の位置関係の一例を示す説明図である。

【図4】磁気源検出装置の構成を示す説明図である。

【図5】磁束センサ部と第１磁束測定部の構成を示す説明図である。

【図6】磁束センサ部と第２磁束測定部の構成を示す説明図である。

【図7】磁気源磁束と、送電コイル磁束と、検出パルスを示す説明図である。

【図8】第１磁束測定部や第２磁束測定部が、磁気源磁束のみ、送電コイル磁束のみ、磁気源磁束と送電コイル磁束の両方の合計磁束、を測定したときを示す説明図である。

【図9】信号処理部が実行する磁束検出処理工程を示す説明図である。

【図10】第１磁束と、第２磁束を示す説明図である。

【図11】第１実施形態の変形例の第１磁束測定部を示す説明図である。

【図12】第２実施形態における車両から見た、磁気源磁束が達する範囲、送電コイル磁束が達する範囲と、第１磁束センサ部と、第２磁束センサ部の位置関係の一例を示す説明図である。

【図13】磁気源検出装置の構成を示す説明図である。

【図14】信号処理部が実行する磁束検出処理工程を示す説明図である。

【図15】第１磁束と、第２磁束と、差分を示す説明図である。

【図16】第３実施形態における車両から見た、磁気源磁束が達する範囲、送電コイル磁束が達する範囲と、第１磁束センサ部を示す説明図である。

【図17】図１６から一定時間経過後における磁気源磁束が達する範囲、送電コイル磁束が達する範囲と、第１磁束センサ部を示す説明図である。

【図18】磁気源検出装置の構成を示す説明図である。

【図19】信号処理部が実行する磁束検出処理工程を示す説明図である。

【図20】図１６の状態における第１磁束を示している。

【図21】図１７の状態における第１磁束を示している。

【図22】第４実施形態における信号処理部の構成を示す説明図である。

【図23】第４実施形態における信号処理部が実行する磁束検出処理工程を示す説明図である。

【図24】第４実施形態における第１磁束と第２磁束を示す説明図である。

【図25】第５実施形態の磁気源と車両を示す説明図である。

【図26】道路に埋設された送電コイルと磁気源とを示す説明図である。

【図27】第６実施形態の磁気源と車両を示す説明図である。

【図28】第６実施形態の磁気源検出装置を示す説明図である。

【図29】第７実施形態の磁気源と車両を示す説明図である。

【図30】第１磁気センサ部を１つのみ備える実施形態である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

・第１実施形態：
図１は、走行中給電システム５００を示す説明図である。図２は、道路１０５に埋設された送電コイル４０と磁気源２０とを示す平面図である。走行中給電システム４００は、道路１０５側の送電システム１００と、移動体である車両２０２側の受電システム２００とを備える。走行中給電システム４００は、車両２０２の走行中に送電システム１００から車両２０２に給電することが可能なシステムである。車両２０２は、例えば、電気自動車やハイブリッド車として構成される。図１において、ｘ軸方向は車両２０２の進行方向、すなわち、前後方向を示し、ｙ軸方向は車両２０２の幅方向、すなわち、車両２０２の進行方向に対する左右方向を示し、ｚ軸方向は鉛直上方向、すなわち、高さ方向を示す。

【0008】

道路１０５側の送電システム１００は、道路１０５に沿って並べられた複数の送電用のコイル４０（以下「送電コイル４０」とも呼ぶ。）と、複数の送電コイル４０のそれぞれに交流電圧を供給する複数の送電回路３０と、複数の磁気源２０と、複数の送電回路３０に直流電圧を供給する電源回路１０と、給電側制御部１６と、を備えている。

【0009】

複数の送電コイル４０は、道路１０５の地表から所定の深さに、ｘ方向に沿って設置されている。道路１０５の送電コイル４０の内側には、磁気源２０が埋設されている。本実施形態では、磁気源２０は、点状の磁気源であり、例えば、磁石により形成されている。図２に示す例では、磁気源２０は、送電コイル４０の内側に配置されているが、道路１０５に沿って配置されていれば、送電コイル４０の内側以外の位置に配置されていてもよい。また、磁気源２０は送電コイル４０毎に配置するのではなく、数個のコイルに対し１個の割合で配置されていてもよい。送電回路３０は、電源回路１０から供給される直流電圧を高周波の交流電圧に変換して送電コイル４０に印加する回路であり、図示しないインバータ回路、共振回路を含んでいる。なお、インバータ回路と共振回路に加え、フィルタ回路を備えても良い。電源回路１０は、直流の電力を送電回路３０に供給する回路である。例えば、電源回路１０は、商用電源から供給される交流を整流して直流を出力するＡＣ／ＤＣコンバータ回路として構成される。なお、電源回路１０が出力する直流は、完全な直流でなくてもよく、ある程度の変動（リップル）を含んでいても良い。

【0010】

車両２０２は、バッテリ２１０と、補機バッテリ２１５と、受電側制御部２２０と、受電回路２３０と、受電コイル２４０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路２６０と、インバータ回路２７０と、モータジェネレータ２８０と、補機２９０と、磁気源検出装置３００と、位置検出部６００と、を備えている。受電コイル２４０は、受電回路２３０に接続されており、受電回路２３０の出力には、バッテリ２１０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路２６０の高圧側と、インバータ回路２７０と、が接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ回路２６０の低圧側には、補機バッテリ２１５と、補機２９０とが接続されている。インバータ回路２７０には、モータジェネレータ２８０が接続されている。

【0011】

受電コイル２４０は、送電コイル４０との間の電磁誘導によって誘導起電力を生じる装置である。受電回路２３０は、受電コイル２４０から出力される交流電圧を直流電圧に変換する整流回路と、整流回路にて生成した直流の電圧を、バッテリ２１０の充電に適した電圧に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ回路と、を含んでいる。受電回路２３０から出力される直流電圧は、バッテリ２１０の充電や、インバータ回路２７０を介したモータジェネレータ２８０の駆動に利用することができる。また、受電回路２３０から出力される直流電圧は、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路２６０を用いて降圧することで、補機バッテリ２１５の充電や、補機２９０の駆動にも利用可能である。また、受電コイル２４０を複数個、設置する構成であってもよい。受電コイル２４０を複数設置することで、車両２０２の位置ずれに対し、ロバストな最適設計が可能になる。また、受電コイル２４０を複数設置した際は、受電回路２３０を多相化してもよい。多相化することで、受電回路２３０をひとつにすることができ、車両２０２の搭載スペースを抑制できる。

【0012】

バッテリ２１０は、モータジェネレータ２８０を駆動するための比較的高い直流電圧、例えば数百Ｖの電圧を出力する２次電池である。モータジェネレータ２８０は、３相交流モータとして動作し、車両２０２の走行のための駆動力を発生する。モータジェネレータ２８０は、車両２０２の減速時にはジェネレータとして動作し、電力を回生する。インバータ回路２７０は、モータジェネレータ２８０がモータとして動作するとき、バッテリ２１０の電力を３相交流に変換してモータジェネレータ２８０に供給する。インバータ回路２７０は、モータジェネレータ２８０がジェネレータとして動作するとき、モータジェネレータ２８０が回生した３相交流を直流に変換してバッテリ２１０に供給する。

【0013】

ＤＣ／ＤＣコンバータ回路２６０は、バッテリ２１０の出力を、バッテリ２１０の出力電圧より低い電圧、例えば１２Ｖに変換して補機バッテリ２１５及び補機２９０に供給する。補機バッテリ２１５は、補機２９０を駆動するための２次電池であり、その電圧は比較的低い。補機２９０は、車両２０２の各種センサ、インパネ表示や電動パワーステアリング装置、ヘッドライト、ウインカ、ワイパー等の周辺装置や車両２０２の様々なアクセサリーを含む。

【0014】

受電側制御部２２０は、車両２０２内のインバータ２７０他、各部を制御する。受電側制御部２２０は、走行中非接触給電を受ける際には、受電回路２３０を制御して受電を実行する。

【0015】

磁気検出システムである磁気源検出装置３００は、道路１０５に埋設された磁気源２０を検出する。位置検出部６００は、磁気源検出装置３００からの信号を受けて、磁気源２０（道路１０５）に対する車両２０２の位置を検出し、車両２０２が磁気源２０からずれ、道路１０５に沿って走行していない場合には、車両２０２の運転者に対し、車両２０２が道路１０５に沿って走行していない旨の警告を発する。警告は、例えば、車両２０２のインストルメントパネルへの表示や音声や警報音により行われる。なお、位置検出部６００は、車両２０２の運転者に対し道路１０５に沿って走行するためのコースを指示してもよい。また、車両２０２が自動運転車である場合には、位置検出部６００は、自動運転の制御装置（図示せず）に対し、磁気源２０（道路１０５）に対する車両２０２の位置を通知し、車両２０２が道路１０５に沿って走行するように指示してもよい。

【0016】

図３は、車両２０２から見た、磁気源２０の磁気源磁束φＷ２０が達する範囲Ａ１、送電コイル４０の送電コイル磁束φＷ４０が達する範囲Ａ２と、磁気源検出装置３００の第１磁束センサ部３１１と、第２磁束センサ部３１２の位置関係の一例を示す説明図である。磁気源検出装置３００は、第１磁束センサ部３１１と、第２磁束センサ部３１２と、信号処理部３２０とを備える。なお、図３では、第１磁束センサ部３１１と、第２磁束センサ部３１２が検知可能な予め定められた大きさの磁束が到達する範囲を範囲Ａ１、Ａ２としている。この範囲Ａ１、Ａ２は、それぞれのセンサの周波数などに対する感度に依存している。磁気源検出装置３００は、車両２０２に搭載されており、磁気源２０及び送電コイル４０は道路１０５に埋設されているため（図１、２参照）、車両２０２が＋ｘ方向に移動すると、磁気源２０の磁束が達する範囲Ａ１及び送電コイル４０の磁束磁気が達する範囲Ａ２は、磁気源検出装置３００に対して、相対的に－ｘ方向に移動する。図３に示す状態では、２つの磁束センサ部３１１、３１２は、いずれも、範囲Ａ１、Ａ２の両方範囲に入っている。そのため、２つの磁束センサ部３１１、３１２は、いずれも、磁気源２０の磁気源磁束φＷ２０と送電コイル４０の送電コイル磁束φＷ４０の両方を合わせた磁束を検知する。送電コイル磁束φＷ４０の振幅の大きさは、磁気源磁束φＷ２０の大きさよりも大きい。なお、磁束センサ部３１１、３１２は、後述するように、高周波を用いて磁束を測定するため、磁気源磁束φＷ２０は、一定の大きさの振幅を有する交流として測定される。そのため、送電コイル磁束φＷ４０は、磁気源磁束φＷ２０を検知する際のノイズとなる。

【0017】

信号処理部３２０は、第１磁束センサ部３１１が検出した第１磁束φＷ１と、第２磁束センサ部３１２が検出した第２磁束φＷ２とから磁気源磁束φＷ２０を取得し、位置検出部６００に送る。位置検出部６００は、磁気源磁束φＷ２０から、道路１０５の幅方向に対する車両２０２の位置を検出する。例えば、位置検出部６００は、磁気源磁束φ２０の最大値が、所定時間に亘って漸減していれば、車両２０２が磁気源磁束φ２０から遠ざかるように、道路１０５の幅方向にずれるように移動していると判断する。逆に、磁気源磁束φ２０が、所定時間に亘って漸増していれば、車両２０２が磁気源磁束φ２０に近づくように移動していると判断する。位置ズレ警報部６１０は、車両２０２が、道路１０５の幅方向に対して大きくズレている場合や、車両２０２の移動に伴って、ズレが大きくなっている場合には、車両２０２の運転者に警報を発する。また、車両２０２が自動運転機能を搭載している場合には、磁気源磁束φ２０が最大値となるように舵を制御してもよい。本実施形態では、位置検出部６００は、磁気源磁束φ２０の最大値を用いたが、磁気源磁束φ２０の実効値、平均値等の代表値を用いてもよい。

【0018】

図４に示すように、磁気源検出装置３００は、磁束センサ部３１１、３１２と、信号処理部３２０と、を備える。信号処理部３２０は、第１磁束測定部３３０と、第２磁束測定部３４０と、第２磁束判定部３５０と、を備える。第１磁束測定部３３０は、第１磁束センサ部３１１が受ける第１磁束φＷ１を測定する。但し、第１磁束測定部３３０は、後述するように、信号Ｓａにより活性化されて動作可能になったときのみ第１磁束φＷ１を測定する。第２磁束測定部３４０は、第２磁束センサ部３１２が受ける第２磁束φＷ２を測定する。第２磁束判定部３５０は、第２磁束φＷ２の大きさに応じて第１磁束測定部３３０に対し、信号Ｓａを発信する。本実施形態では、第２磁束φＷ２が、予め定められた閾値φＷ０以下の場合には、第２磁束判定部３５０が発信する信号Ｓａは、第１磁束測定部３３０を動作させ、予め定められた閾値を超える場合には、第１磁束測定部３３０の動作を停止させる信号である。本実施形態では、第１磁束センサ部３１１が測定した第１磁束φＷ１は、第２磁束φＷ２が小さいとき、すなわち、送電コイル磁束φW４０が小さいときの磁束であるため、第１磁束φＷ１は、ほぼ磁気源磁束φW２０となる。

【0019】

図５は、磁束センサ部３１１と第１磁束測定部３３０の構成を示す説明図である。第１磁束測定部３３０は、パルス発生回路３３１と、サンプルホールド回路３３４とを備える。パルス発生回路３３１は、マルチバイブレータ回路３３２と、波形整形回路３３３とを備える。

【0020】

マルチバイブレータ回路３３２は、第１インバータＩ２１、第２インバータＩ２２と、抵抗器Ｒ２１と、コンデンサＣ２１とを備える。第１インバータＩ２１の出力は、第２インバータＩ２２に入力に接続されるとともに、抵抗器Ｒ２１を介して第１インバータＩ２１に入力されている。第２インバータＩ２２の出力は、コンデンサＣ２１に接続され、コンデンサＣ２１の他端子は、第１インバータＩ２１の入力に接続されている。マルチバイブレータ回路３３２は、例えば数ＭＨｚのパルスを発生させる。第１インバータＩ２１、第２インバータＩ２２の駆動電流、コンデンサＣ２１の容量、抵抗器Ｒ２１の電気抵抗値を変えることで、マルチバイブレータ回路３３２が発生させるパルスの周波数を所望の周波数にできる。

【0021】

波形整形回路３３３は、コンデンサＣ２２と、抵抗器Ｒ２２と、インバータＩ２３と、を備える。コンデンサＣ２２の一端は、マルチバイブレータ回路３３２の出力Ｐ１に接続され、他端は、抵抗器Ｒ２２により電源Ｖｄｄにプルアップされている。また、コンデンサＣ２２の他端は、インバータＩ２３に入力されている。インバータＩ２３は、波形整形後のパルスを検出パルスＤｐとして出力端子Ｐ２に出力する。また、波形整形回路３３３を設けることで、後述する磁束センサ部３１１を流れる電流によりマルチバイブレータ回路３３２が影響を受けることを抑制できる。

【0022】

磁束センサ部３１１は、ワイヤＷ１１と、ワイヤＷ１１の周りに巻かれた検出コイルＬ１１と、ワイヤＷ１１と直列に接続された抵抗器Ｒ１１とを備える。磁束センサ部３１１の一端は、波形整形回路３３３のインバータＩ２３の出力端子Ｐ２に接続され、他端は、グラウンドに接地されている。ワイヤＷ１１には、パルス発生回路３３１が発生させるパルスのパルス電圧に応じてパルス電流が流れる。このとき、検出コイルＬ１１には、外部磁場に対応した減衰振動電圧が誘起される。

【0023】

サンプルホールド回路３３４は、遅延回路３３５と、サンプルホールド部３３６とを備える。遅延回路３３５は、抵抗器Ｒ３１と、コンデンサＣ３１とを備える。抵抗器Ｒ３１の一端は、出力端子Ｐ２に接続され、他端は、コンデンサＣ３１の一端と接続されている。コンデンサＣ３１の他端は、グラウンドに接地されている。遅延回路３３５は、抵抗器Ｒ３１の電気抵抗値と、コンデンサＣ３１の容量と、により定まる遅延時間Δｔだけ遅延した信号を出力する。

【0024】

サンプルホールド回路３３４は、電子スイッチＳＷ１、ＳＷ２、コンデンサＣ３２と、抵抗器Ｒ３２、Ｒ３３と、ボルテージフォロアを構成するオペアンプオペアンプＡ３１と、を備える。コンデンサＣ３２は、検出コイルＬ１１と並列に接続されている。検出コイルＬ１１の一端とコンデンサＣ３２の一端との間には、２つの電子スイッチＳＷ１、ＳＷ２が直列に接続されている。電子スイッチＳＷ１は、パルス発生回路３３１の出力するパルスＤｐがオンになると、オン（導通状態）となり、パルスＤｐがオンになってから、遅延回路３３５による遅延時間Δｔの経過後にオフ（非導通状態）となる。遅延時間Δｔtは、バルスＤｐのオン時間の約１／２に設定されている。バルスＤｐのオン時間の約１／２は、ワイヤＷ１１の電流を遮断してから検出コイルＬ１１に減衰振動電圧の最大の電圧が現れるまでの時間である。電子スイッチＳＷ２は、外部信号Ｓａに応じてオンにされている時には、電子スイッチＳＷ１とオペアンプＡ３１とを接続し、オフにされている時には、オペアンプＡ３１の入力をグラウンドに接地してコンデンサＣ３２の電荷を放電させる。抵抗器Ｒ３２、Ｒ３３は、電源Ｖｄｄとグラウンドとの間に直列に接続されている。コンデンサＣ３２の他端は、２つの抵抗器Ｒ３２、Ｒ３３の間に接続されている。コンデンサＣ３２の一端は、ボルテージフォロアを構成するオペアンプＡ３１の２つの入力のうちの一方に入力されている。

【0025】

スイッチＳＷ２が信号Ｓａによりオンになっていると、サンプルホールド回路３３４は、パルス発生回路３３１の出力に合わせて以下のように動作する。パルス発生回路３３１の出力であるパルスＤｐのオン・オフにより、磁束センサ部３１１のワイヤＷ１に交番電流が流れ、外部磁場に対応した滅衰振動電圧がコイルＬ１１に生じる。これに合わせてスイッチＳＷ１がオン・オフし、オンの期間では、コイルＬ１１ に生じた滅衰振動電圧によりコンデンサＣ３２ が充電され、オペアンプＡ３１の出力端子Ｐ４の電圧は、減衰振動電圧と共に上昇する。遅延回路３３５による遅延時間の経過後、スイッチＳＷ１は、オフ（非導通状態）となる。この結果、コンデンサＣ３２の電荷は保持され、ボルテージフォロワを構成しているオペアンプＡ３１の出力端子Ｐ４の電圧も維持される。電子スイッチＳＷ２が信号Ｓａによりオンにされている場合、以下のように動作する。電子スイッチＳＷ１がオンになる期間では、検出コイルＬ１１の誘起電圧がコンデンサＣ３２に印加される。次に、出力端子Ｐ２のパルスが立ち下がるとワイヤＷ１１に電流が流れなくなるとともに、電子スイッチＳＷ１は、遅延回路３３５により所定の遅延時間Δｔ遅れてオフとなる。

【0026】

所定の遅延時間Δｔは、ワイヤＷ１１の電流を遮断してから検出コイルＬ１１に減衰振動電圧の最大の電圧が現れるまでの時間（バルスＤｐのオン時間の約１／２）と一致させている。そのため、電子スイッチＳＷ１は、この最大電圧が現れるタイミングに略一致してオフとなる。一方、コンデンサＣ３２には、電子スイッチＳＷ１がオフとなる直前の検出コイルＬ１１の電圧が保持される。オペアンプＡ３１は、検出コイルＬ１１の電圧を直流電圧に変換することにより、外部磁界の大きさに対応する電圧を出力端子Ｐ４に出力し、次のパルスにより該電圧が新たに更新されるまでその電圧をホールドして出力し続ける。

【0027】

電子スイッチＳＷ２が信号Ｓａによりオフにされている場合、検出コイルＬ１１の誘起電圧がコンデンサＣ３２に印加されない。その結果、オペアンプＡ３１の一方の端子の入力電圧は、抵抗器Ｒ３２と抵抗器Ｒ３３の抵抗分割により決まる一定の電圧となるため、オペアンプＡ３１の出力電圧は、ゼロとなる。

【0028】

図６は、磁束センサ部３１２と第２磁束測定部３４０の構成を示す説明図である。第２磁束測定部３４０は、パルス発生回路３４１と、サンプルホールド回路３４４とを備える。第２磁束測定部３４０の第１磁束測定部３３０と同じ構成については、符号を第１磁束測定部３３０の構成に付した符号に１０を加え、説明を省略する。また、図示を簡略化している。第２磁束測定部３４０は、第１磁束測定部３３０と比較すると、電子スイッチＳＷ１と直列に接続される電子スイッチＳＷ２を備えていない点で相違する。なお、電子スイッチＳＷ２を備え、第２磁束測定部３４０の動作中は、電子スイッチＳＷ２が常時オンにされている構成であってもよい。

【0029】

図７は、磁気源２０が発生させる磁気源磁束φＷ２０と、送電コイル４０が発生させる送電コイル磁束φＷ４０と、検出パルスＤｐを示す説明図である。車両２０２の速度はせいぜい１２０ｋｍ／ｈであり、送電コイル４０の電圧の変化は、数十ｋＨｚであるため、送電コイル４０の電圧の１サイクルの間では、送電コイル４０と車両２０２の相対的位置はほとんど変わらない。そのため送電コイルは飛び石の様に離散的に配置されていても、数サイクルの間では、第１磁束測定部３３０や第２磁束測定部３４０が測定する送電コイル磁束φＷ４０は、波高値がほぼ一定となるサインカーブとなる。また、第１磁束測定部３３０や第２磁束測定部３４０が測定する磁気源磁束φＷ２０の大きさは、ほぼ一定となる。なお、検出パルスＤｐは数ＭＨｚであるが、図７では、図示の都合上、検出パルスＤｐの波形は、数ＭＨｚよりも粗くなっている。

【0030】

図８は、第１磁束測定部３３０や第２磁束測定部３４０が磁気源磁束φＷ２０のみ、送電コイル磁束φＷ４０のみ、磁気源磁束φＷ２０と送電コイル磁束φＷ４０の両方を合わせた合計磁束φＷｓを測定したときを示す説明図である。磁気源磁束φＷ２０のグラフは、大きさがほぼ同じ周期的なパルスのグラフとなる。また、送電コイル磁束φＷ４０のグラフは、パルスの頂点を結ぶ包絡線Ｅ４０がサインカーブとなるグラフである。合計磁束φＷｓのグラフは、磁気源磁束φＷ２０のグラフと送電コイル磁束φＷ４０のグラフとを加算したグラフであり、送電コイル磁束φＷ４０のグラフの包絡線Ｅ４０がゼロクロスする点を含む期間Ｚにおいて、φＷｓの絶対値は、φＷ０以下を満たしている。車両２０２が図２に示した道路を走行していれば、第１磁束センサ部３１１も第２磁束センサ部１２も、図３に示したように、領域Ａ１およびＡ２の両方に属する位置に存在することになり、磁気源２０と送電コイル４０との両者からの合計磁束φＷｓに晒されることになる。そこで、本実施形態では、上述した構成を用いて、送電コイル４０による送電コイル磁束φＷ４０の影響を抑制して磁気源20からの磁気源磁束φＷ２０を以下のように検出する。

【0031】

図４から図６に示したハードウェア構成では、第２磁束センサ部３１２を用いて、第２磁束測定部３４０が合成磁束φＷｓを第２磁束φＷ２として検出し、第２磁束判定部３５０が、第２磁束φＷ２が閾値φＷ０未満であるかを判定する。第２磁束測定部３４０が測定した第２磁束φＷ２は、正のピークを連続した包絡線として測定されているから、これを閾値φＷ０と、コンパレータを用いて比較することにより、両者の大小を判定することは容易である。この判定結果に従って、第２磁束判定部３５０は信号Ｓａを出力する。この信号Ｓａにより、期間Ｚの間だけ、第１磁束測定部３３０は、第１磁束φＷ１を測定する。この期間Ｚでは、送電コイル４０により発生する送電コイル磁束φＷ４０は所定未満（φＷ０未満）なので、第１磁束測定部３３０が測定した第１磁束φＷ１は、磁気源２０により生じた磁気源磁束φＷ２０となる。第１磁束測定部３３０は、図４に示すように、期間Ｚにおいて測定した磁束φＷ１（磁気源磁束φＷ２０）の大きさに対応した信号を位置検出部６００に出力し、位置ズレ警告部６１０による判断に供している。

【0032】

こうした磁気源20からの磁気の測定を、図4から図6に示したハードウェア構成を利用して、コンピュータ（ＣＰＵ）が行なう場合を、信号処理部３２０が実行する磁束検出処理として説明すれば、以下のようになる。図９は、信号処理部３２０が実行する磁束検出処理工程を示す説明図である。ステップＳ１００では、信号処理部３２０は、第２磁束測定部３４０を用いて第２磁束φＷ２を測定する。ここで、第２磁束φＷ２とは、第２磁束測定部３４０が測定した磁束であり、磁気源磁束φＷ２０のみ、送電コイル磁束φＷ４０のみ、磁気源磁束φＷ２０と送電コイル磁束φＷ４０の両方を合わせたの合計磁束φＷｓのいずれかである。

【0033】

ステップＳ１１０では、信号処理部３２０は、第２磁束判定部３５０を用いて第２磁束φＷ２の絶対値｜φＷ２｜が値φＷ０以下か否かを判定する。｜φＷ２｜が値φＷ０以下の場合には、信号処理部３２０は、第２磁束φＷ２は送電コイル磁束φＷ４０が発生する磁束がほぼセロとなる期間と判断し、処理をステップＳ１２０に移行し、第２磁束判定部３５０から発生する信号Ｓａを活性化し、第１磁束測定部３３０を動作させる。一方、｜φＷ２｜が値φＷ０を超える場合には、第２磁束φＷ２は磁気源磁束φＷ２０と送電コイル磁束φＷ４０の両方を合わせたの合計磁束φＷｓであると判断し、処理をステップＳ１３０に移行し、信号Ｓａを不活性化し、第１磁束測定部３３０の動作を停止させる。

【0034】

ステップＳ１２０では、信号処理部３２０は、第１磁束測定部３３０を用いて第１磁束φＷ１を測定する。ステップＳ１２０では、第１磁束測定部３３０は、磁気源磁束φＷ２０のみ、送電コイル磁束φＷ４０のみ、磁気源磁束φＷ２０と送電コイル磁束φＷ４０の両方を合わせたの合計磁束φＷｓのいずれかを第１磁束φＷ１として測定するが、｜φＷ２｜が値φＷ０以下であるので、第１磁束測定部３３０は、磁気源磁束φＷ２０のみを測定することになる。一方、ステップＳ１３０では、信号Ｓａにより第１磁束測定部３３０の動作が停止されているので、第１磁束測定部３３０による第１磁束φＷ１の測定がスキップされる。

【0035】

図１０は、第１磁束φＷ１と、第２磁束φＷ２を示す説明図である。図１０からわかるように、第１磁束φＷ１は、第２磁束φＷ２の絶対値｜φＷ２｜がφＷ０以下となる期間Ｚの間のみ測定される。この期間Ｚでは、送電コイル磁束φＷ４０がほぼゼロであるので、第１磁束φＷ１は、磁気源２０の磁気源磁束φＷ２０と等しい。従って、磁気源磁束φＷ２０のみを検出・測定できる。

【0036】

以上、第１実施形態によれば、信号処理部３２０は、第２磁束測定部３４０が測定した第２磁束φＷ２が予め定められた値未満の期間に、第１磁束測定部３３０を動作させ、第２磁束φＷ２が予め定められた値以上の期間では、第１磁束測定部３３０の動作を停止させることで磁気源２０からの磁気源磁束φＷ２０のみを検出することができる。

【0037】

図１１は、第１実施形態の変形例の第１磁束測定部３３７を示す説明図である。第１実施形態の磁束測定部３３０は、サンプルホールド部３３６に電子スイッチＳＷ１と直列の電子スイッチＳＷ２を備えているが、第１磁束測定部３３７は、パルス発生回路３３１の出力端子Ｐ２と、磁束センサ部３１１との間に電子スイッチＳＷ３を備える点で相違する。電子スイッチＳＷ３は、信号Ｓａが活性化されている場合、出力端子Ｐ２とノードＮ１とを接続し、信号Ｓａが不活性化されている場合、ノードＮ１をグラウンドに接地する。この変形例によれば、信号Ｓａが不活性化されている場合、検出パルスＤｐが、磁束センサ部３１１や遅延回路３３５、サンプルホールド部３３８に供給されず、ノードＮ１は、グラウンドの電位となる。その結果、信号Ｓａが不活性化されている場合、オペアンプＡ３１の出力電圧は、ゼロとなる。その結果、信号Ｓａが活性化されている場合のみ、磁気源磁束φＷ２０を検出することができる。

【0038】

・第２実施形態：
図１２は、第２実施形態における車両２０２から見た、磁気源磁束φＷ２０が達する範囲Ａ１、送電コイル磁束φＷ４０が達する範囲Ａ２と、磁気源検出装置３０１の第１磁束センサ部３１１と、第２磁束センサ部３１２の位置関係の一例を示す説明図である。第２実施形態では、第１磁束センサ部３１１と、第２磁束センサ部３１２とが、磁気源磁束φＷ２０が達する範囲Ａ１の大きさよりも離間して配置されている点で、第１実施形態と相違する。図１２に示す例では、第１磁束センサ部３１１が範囲Ａ１と範囲Ａ２に両方に入るとき、第２磁束センサ部３１２は、範囲Ａ２には入るが、範囲Ａ１には入らない。なお、車両２０２が道路１０５に沿って走行している場合、車両２０２と磁気源２０との位置関係によっては、第２磁束センサ部３１２が範囲Ａ１と範囲Ａ２に両方に入り、第１磁束センサ部３１１が、範囲Ａ２には入るが、範囲Ａ１には入らないこともある。

【0039】

信号処理部３２１は、第１磁束センサ部３１１が検出した第１磁束φＷ１と、第２磁束センサ部３１２が検出した第２磁束φＷ２とから磁気源磁束φＷ２０を取得し、位置検出部６００に送る。以下の構成は、第１実施形態と同様である。

【0040】

図１３は、磁気源検出装置３０１の構成を示す説明図である。磁気源検出装置３０１は、第１磁束センサ部３１１と、第２磁束センサ部３１２と、信号処理部３２１と、を備える。信号処理部３２１は、第１磁束測定部３３０と、第２磁束測定部３４０と、差分算出部３５１と、を備える。第１磁束測定部３３０に入力される信号Ｓａは、電子スイッチＳＷ２をオンにする信号である。第１磁束測定部３３０は、電子スイッチＳＷ２を備えない構成であってもよい。差分算出部３５１は、第１磁束φＷ１と第２磁束φＷ２のどちらが大きいか判定するとともに、第１磁束測定部３３０が測定した第１磁束φＷ１と、第２磁束測定部３４０が測定した第２磁束φＷ２の差分を取得する。第１磁束φＷ１と第２磁束φＷ２のうち、大きい方は、磁気源磁束φＷ２０と送電コイル磁束φＷ４０の両方の磁束を合わせたφＷｓであり、小さい方は、送電コイル磁束φＷ４０のみ含む。そのため、信号処理部３２１は、第１磁束φＷ１と第２磁束φＷ２の差分ΔφＷを算出することにより、磁気源磁束φＷ２０を取得できるまた、信号処理部３２１は、例えば、第１磁束φＷ１がプラスとなる位相において、差分ΔφＷがプラスの場合には、第１磁束φＷ１に磁気源磁束φＷ２０が含まれ、マイナスの場合には、第２磁束φＷ２に磁気源磁束φＷ２０が含まれていると判断できる。

【0041】

図１４は、信号処理部３２１が実行する磁束検出処理工程を示す説明図である。ステップＳ２００では、信号処理部３２１は、第１磁束測定部３３０を用いて第１磁束φＷ１を測定する。ステップＳ２１０では、信号処理部３２１は、第２磁束測定部３４０を用いて第２磁束φＷ２を測定する。信号処理部３２１は、ステップＳ２００とステップＳ２１０について、同時に行うことが好ましいが、どちらを先に行ってもよい。第１磁束φＷ１と第２磁束φＷ２の一方は、送電コイル磁束φＷ４０に加え、磁気源磁束φＷ２０を含むが、他方は、送電コイル磁束φＷ４０を含み、磁気源磁束φＷ２０を含まない。

【0042】

ステップＳ２２０では、信号処理部３２１は、差分算出部３５１を用いて第１磁束φＷ１と第２磁束φＷ２の差分ΔφＷを算出するとともに、第１磁束φＷ１と第２磁束φＷ２のどちらに磁気源磁束φＷ２０が含まれているかを判断する。

【0043】

図１５は、第１磁束φＷ１と、第２磁束φＷ２と、差分ΔφＷを示す説明図である。第１磁束φＷ１は、磁気源磁束φＷ２０と送電コイル磁束φＷ４０とを含んでいるため、送電コイル磁束φＷ４０しか含んでいない第２磁束φＷ２に比べて、振幅が大きい。第１磁束φＷ１と第２磁束φＷ２の差分ΔφＷは、ほぼ同じ振幅となっている。第１磁束φＷ１がプラスのとき、差分ΔφＷもプラスであるため、第１磁束φＷ１は、磁気源磁束φＷ２０と送電コイル磁束φＷ４０とを含んでいることがわかる。

【0044】

以上、第２実施形態によれば、第２磁束センサ部３１２は、第１磁束センサ部３１１が磁気源磁束φＷ２０及び送電コイル磁束φＷ４０の両方を合わせた合計磁束φＷｓを測定できるときに、磁気源磁束φＷ２０を測定できず、送電コイル磁束φＷ４０のみを測定できる位置に配置されているので、信号処理部３２１は、第１磁束φＷ１と第２磁束φＷ２の差分ΔφＷを用いて、磁気源磁束φＷ２０を検出できる。

【0045】

・第３実施形態：
図１６は、第３実施形態における車両２０２から見た、磁気源磁束φＷ２０が達する範囲Ａ１、送電コイル磁束φＷ４０が達する範囲Ａ２と、磁気源検出装置３０２の第１磁束センサ部３１１を示す説明図である。図１７は、図１６から一定時間経過後における車両２０２から見た、磁気源磁束φＷ２０が達する範囲Ａ１、送電コイル磁束φＷ４０が達する範囲Ａ２と、磁気源検出装置３０２の第１磁束センサ部３１１を示す説明図である。第３実施形態では、磁気源検出装置３０２は、第１磁束センサ部３１１を備えるが、第２磁束センサ部３１２を備えない点で相違する。

【0046】

信号処理部３２２は、第１磁束センサ部３１１が検出した第１磁束φＷ１から磁気源磁束φＷ２０を取得し、位置検出部６００に送る。以下の構成は、第１実施形態と同様である。

【0047】

図１８は、磁気源検出装置３０２の構成を示す説明図である。磁気源検出装置３０２は、第１磁束センサ部３１１と、信号処理部３２２と、を備える。信号処理部３２２は、第１磁束測定部３３０と、包絡線算出部３５２と、ゼロクロス点算出部３５３と、磁気源磁束取得部３５４と、を備える。包絡線算出部３５２は、第１磁束測定部３３０が測定した第１磁束φＷ１の包絡線Ｅ１を算出する。ゼロクロス点算出部３５３は、包絡線Ｅ１のゼロクロス点を算出する。磁気源磁束取得部３５４は、包絡線Ｅ１のゼロクロス点を中心とした範囲Ｚにおける第１磁束φＷ１を取得し、磁気源磁束φＷ２０とする。

【0048】

図１９は、信号処理部３２２が実行する磁束検出処理工程を示す説明図である。ステップＳ３００では、信号処理部３２２は、第１磁束測定部３３０を用いて磁束φＷ１を測定する。ステップＳ３１０では、信号処理部３２２は、包絡線算出部３５２を用いて磁束φＷ１の包絡線Ｅ１を算出する。ステップＳ３２０では、信号処理部３２２は、ゼロクロス点算出部３５３を用いて、包絡線Ｅ１のゼロクロス点Ｐｘを算出する。ステップＳ３３０では、信号処理部３２２は、磁気源磁束取得部３５４を用いて、ゼロクロス点Ｐｘを含む範囲Ｚにおける第１磁束φＷ１を、磁気源磁束φＷ２０として取得する。

【0049】

図２０は、図１６の状態における第１磁束φＷ１を示している。図１６の状態では、第１磁束センサ部３１１は、磁気源磁束φＷ２０が達する範囲Ａ１に存在しないため、ゼロクロス点Ｐｘを含む範囲Ｚにおける第１磁束φＷ１はほぼゼロであり、ステップＳ３３０で取得される磁気源磁束φＷ２０もほぼゼロとなる。

【0050】

図２１は、図１７の状態における第１磁束φＷ１を示している。図１７の状態では、第１磁束センサ部３１１は、磁気源磁束φＷ２０が達する範囲Ａ１に存在する。そのため、ゼロクロス点Ｐｘを含む範囲Ｚにおける第１磁束φＷ１は、ほぼ磁気源磁束φＷ２０の大きさとなる。

【0051】

以上、第３実施形態によれば、磁気源検出装置３００は、１つの第１磁束測定部３３０のみを備える構成であっても、第１磁束測定部３３０が測定した第１磁束φＷ１を用いて、磁気源磁束φＷ２０を取得することができる。なお、このゼロクロスが来る時間周期は、送電コイル４０の周波数で決定されるため、この周波数が固定であれば、次のゼロクロスポイントが来る時間を予測して計測あるいは信号処理の準備することが可能である。また送受電間の共振状態の変化に基づき周波数を可変する場合も、共振状態は徐々に変化するため、この周波数を急変させることはなく、前回のゼロクロスポイント時間間隔から次のゼロクロス時間を予測して計測あるいは信号処理の準備することも可能である。

【0052】

・第４実施形態：
図２２は、第４実施形態における信号処理部３２３の構成を示す説明図である。第４実施形態の信号処理部３２３は、第１磁束測定部３３０と、第２磁束測定部３４０と、ゲイン算出部３５５と、補正後差分算出部３５６と、磁気源磁束取得部３５７と、を備える。ゲイン算出部３５５は、第１磁束測定部３３０が測定した第１磁束φＷ１と、第２磁束測定部３４０が測定した第２磁束φＷ２とを用いて、ゲインＧを算出する。ゲインＧは、第１磁束測定部３３０の感度と、第２磁束測定部３４０の感度の違いを補正するために用いられる。補正後差分算出部３５６は、第１磁束測定部３３０と、第２磁束測定部３４０との感度を考慮して、第１磁束φＷ１と第２磁束φＷ２の補正後差分φｈを算出する。磁気源磁束取得部３５７は、補正後差分φｈから磁気源磁束φＷ２０を算出し、取得する。

【0053】

図２３は、第４実施形態における信号処理部３２３が実行する磁束検出処理工程を示す説明図である。ステップＳ４００では、信号処理部３２３のゲイン算出部３５５は、第１磁束測定部３３０が測定した第１磁束φＷ１の極大値φＷ１ｐと、第１レファレンス値である極小値φＷ１ｍを取得する。ここで、極大値φＷ１ｐ、極小値φＷ１ｍとは、図２４に示すように、それぞれ、第１磁束φＷ１のプラス側における包絡線Ｅ１＋の極大値、極小値を意味する。極小値φＷ１ｍは、第１磁束測定部３３０が送電コイル磁束φＷ４０を検出しなかったときの値である。

【0054】

図２３のステップＳ４１０では、信号処理部３２３のゲイン算出部３５５は、第２磁束測定部３４０が測定した第２磁束φＷ２の極大値φＷ２ｐと、第２レファレンス値である極小値φＷ２ｍを取得する。ここで、極大値φＷ２ｐ、極小値φＷ２ｍとは、図２４に示すように、それぞれ、第２磁束φＷ２のプラス側における包絡線Ｅ２＋の極大値、極小値を意味する。極小値φＷ２ｍは、第２磁束測定部３４０が磁気源磁束φＷ２０及び送電コイル磁束φＷ４０を検出しなかったときの値である。

【0055】

図２３のステップＳ４２０では、信号処理部３２３のゲイン算出部３５５は、ゲインＧを以下の式で算出し、第１磁束測定部３３０の感度と第２磁束測定部３４０の感度の違いを算出する。なお、感度は、第１磁束測定部３３０、第２磁束測定部３４０の磁束に対する感度の他、第１磁束センサ部３１１と、磁気源２０、送電コイル４０との距離、第２磁束センサ部３１２と、磁気源２０、送電コイル４０との距離にも依存する。ゲイン算出部３５５は、第１磁束測定部３３０、第２磁束測定部３４０に、極大値φＷ１ｐ、極小値φＷ１ｍ、極大値φＷ２ｐ、極小値φＷ２ｍを、例えば１０回測定したときの平均値を用いてゲインＧを算出する。なお、ゲイン算出部３５５は、第１磁束測定部３３０、第２磁束測定部３４０が測定した２回から１５回のいずれかの回数の極大値φＷ１ｐ、極小値φＷ１ｍ、極大値φＷ２ｐ、極小値φＷ２ｍの測定結果の平均値を用いてもよい。
Ｇ＝（φＷ１ｐ－φＷ１ｍ）／（φＷ２ｐ－φＷ２ｍ）

【0056】

ステップＳ４３０では、信号処理部３２３の補正後差分算出部３５６は、第１磁束測定部３３０の感度と第２磁束測定部３４０の感度とを考慮した補正後差分φｈを以下の式により算出する。
φｈ＝φＷ１－Ｇ×（φＷ２－φＷ２ｍ）

【0057】

ステップＳ４４０では、磁気源磁束取得部３５７は、補正後差分φｈを磁気源磁束φ２０として取得する。

【0058】

以上、第４実施形態によれば、信号処理部３２３は、第１磁束測定部３３０の感度と第２磁束測定部３４０の感度の差をゲインとして算出し、磁気源磁束φ２０を取得することができる。また、信号処理部３２３は、第１磁束センサ部３１１、第２磁束センサ部３１２と、磁気源２０、送電コイル４０との距離を考慮して、磁気源磁束φ２０を取得することができる。

【0059】

・第５実施形態：
図２５は、第５実施形態の磁気源２１と車両２０２を示す説明図である。図２６は、道路１０５に埋設された送電コイル４０と磁気源２１とを示す説明図である。第１実施形態から第４実施形態では、磁気源２０は、道路１０５に埋設された点状の磁石により形成されているが、第５実施形態の磁気源２１は、道路１０５の進行方向に沿った線状の磁気源であり、例えば、電線で形成されている。すなわち、電線に電流を流すことで電線の周囲に磁場・磁界が発生し、磁束が生じる。この磁束を磁気源磁束として利用する。なお、第５実施形態では、磁気源２１を電線で形成したが、例えば、磁気源２１を磁気テープにより形成してもよい。同様に、磁気源検出装置３００は、磁気源２１の磁気源磁束を検出・測定できる。

【0060】

以上、第５実施形態によれば、道路１０５に埋設される磁気源２１は、道路１０５の進行方向に沿った線状の磁気源であってもよい。

【0061】

第５実施形態において、第１のタイミングで磁気源磁束φＷ２０１を測定し、その後、車両２０２を例えば、＋ｙ方向に移動させた後の第２のタイミングで磁気源磁束φＷ２０２を測定してもよい。この場合、磁気源磁束φＷ２０２の方が磁気源磁束φＷ２０１よりも大きければ、車両２０２の＋ｙ方向の移動により、車両２０２は、磁気源２０に近づいたと言え、逆に、磁気源磁束φＷ２０２の方が磁気源磁束φＷ２０１よりも小さければ、車両２０２の＋ｙ方向の移動により、車両２０２は、磁気源２０から遠ざかったと言える。したがって、ｙ方向への移動前後の２つのタイミングで磁気源磁束φＷ２０１を測定し、その大きさを比較することで、車両２０２が磁気源２０に近づく動きをしたのか、あるいは、磁気源２０から遠ざかる動きをしたのか、を判断できる。したがって、位置検出部６００は、２つのタイミングにおける磁束と、２つのタイミング間の車両２０２の動きを用いて、磁気源２０に対する車両２０２の位置を検出できる。

【0062】

第５実施形態において、磁気源検出装置３００の中に、第１磁気センサ部３１１と第２磁気センサ部３１２が搭載されているが、第２磁気センサ部３１２を磁気源検出装置３００と分離、あるいは第２磁気センサ部３１２の信号を他方へ利用するなどの方法で共用化することも可能である。

【0063】

・第６実施形態：
図２７は、第６実施形態の磁気源２０と車両２０２を示す説明図である。第５実施形態では、車両２０２は、第２磁気センサ３１１を１つ備える構成であったが、第６実施形態では、車両２０２は、車両２０２の幅方向（ｙ方向）の異なる位置に、右第１磁気センサ部３１１ｒと、左第１磁気センサ部３１１ｌを備える点で相違する。

【0064】

図２８は、第６実施形態の磁気源検出装置３００を示す説明図である。磁気源検出装置３００は、磁束センサ部３１１ｒ、３１１ｌ、３１２と、信号処理部３２０と、を備える。信号処理部３２０は、右第１磁束測定部３３０ｒと、左第１磁束測定部３３０ｌと第２磁束測定部３４０と、第２磁束判定部３５０と、を備える。右第１磁束測定部３３０ｒは、右第１磁束センサ部３１１ｒが受ける第１磁束φＷ１ｒを測定する。左第１磁束測定部３３０ｌは、左第１磁束センサ部３１１ｌが受ける第１磁束φＷ１ｒを測定する。但し、２つの第１磁束測定部３３０ｒ、３３０ｌは、後述するように、信号Ｓａにより活性化されて動作可能になったときのみ第１磁束φＷ１ｒ、φW1ｌを測定する。第２磁束測定部３４０は、第２磁束センサ部３１２が受ける第２磁束φＷ２を測定する。第２磁束判定部３５０は、第２磁束φＷ２の大きさに応じて２つの第１磁束測定部３３０ｒ、３３０ｌに対し、信号Ｓａを発信する。本実施形態では、第２磁束φＷ２が、予め定められた閾値φＷ０以下の場合には、第２磁束判定部３５０が発信する信号Ｓａは、２つの第１磁束測定部３３０ｒ、３３０ｌを動作させ、予め定められた閾値を超える場合には、２つの第１磁束測定部３３０ｒ、３３０ｌの動作を停止させる信号である。本実施形態では、２つの第１磁束センサ部３１１ｒ、３１１ｌが測定した第１磁束φＷ１ｒ、φＷ１ｌは、第２磁束φＷ２が小さいとき、すなわち、送電コイル磁束φW４０が小さいときの磁束であるため、第１磁束φＷ１ｒ、φＷ１ｌは、ほぼ磁気源磁束φW２０となる。

【0065】

２つの第１磁気センサ部３１１ｒ、３１１ｌが測定した２つの第１磁束φＷ１ｒとφＷ１ｌの差が極小となるとき、磁気源２０は、２つの第１磁気センサ部３１１ｒ、３１１ｌのほぼ中間にあり、第１磁束φＷ１ｒが第１磁束φＷ１ｌよりも大きいときは、磁気源２０は、第１磁気センサ部３１１ｌよりも第１磁気センサ部３１１ｒに近い位置にあって車両２０２は、磁気源２０に対し、＋ｙ方向にずれており、逆に、第１磁束φＷ１ｌが第１磁束φＷ１ｒよりも大きいときは、磁気源２０は、第１磁気センサ部３１１ｒよりも第１磁気センサ部３１１ｌに近い位置にあって車両２０２は、磁気源２０に対し、ーｙ方向にずれていると言える。位置検出部６００は、第１磁束φＷ１ｒと第１磁束φＷ１ｌの大きさを比較することにより、両２０２が、磁気源２０に対し、磁気源２０上にあるか、あるいは、＋ｙ方向あるいは、ーｙ方向にずれているかを判断できる。

【0066】

・第７実施形態：
図２９は、第７実施形態の磁気源２０と車両２０２を示す説明図である。第７実施形態では、車両２０２は、第２磁気センサ部３１２を備えない点で相違する。第７実施形態では、２つの第１磁束測定部３３０ｒ、３３０ｌは、活性化されており、第１磁束φＷ１ｒ、φW1ｌを測定する。第１磁束φＷ１ｒ、φW1ｌには、送電コイル磁束φＷ４０が同等に含まれると考えられるため、第１磁束φＷ１ｒとφW1ｌの差分を取れば、送電コイル磁束φＷ４０が相殺できる。したがって、第７実施形態においても、第６実施形態と同様に、２つの第１磁気センサ部３１１ｒ、３１１ｌが測定した２つの第１磁束φＷ１ｒとφＷ１ｌの差が極小となるとき、磁気源２０は、２つの第１磁気センサ部３１１ｒ、３１１ｌのほぼ中間にあり、第１磁束φＷ１ｒが第１磁束φＷ１ｌよりも大きいときは、磁気源２０は、第１磁気センサ部３１１ｌよりも第１磁気センサ部３１１ｒに近い位置にあって車両２０２は、磁気源２０に対し、＋ｙ方向にずれており、逆に、第１磁束φＷ１ｌが第１磁束φＷ１ｒよりも大きいときは、磁気源２０は、第１磁気センサ部３１１ｒよりも第１磁気センサ部３１１ｌに近い位置にあって車両２０２は、磁気源２０に対し、ーｙ方向にずれていると言える。位置検出部６００は、第１磁束φＷ１ｒと第１磁束φＷ１ｌの大きさを比較することにより、両２０２が、磁気源２０に対し、磁気源２０上にあるか、あるいは、＋ｙ方向あるいは、ーｙ方向にずれているかを判断できる。

【0067】

図３０は、第１磁気センサ部３１１を１つのみ備える実施形態である。第５実施形態と同様に、第１のタイミングで磁気源磁束φＷ２０１を測定し、その後、車両２０２を例えば、＋ｙ方向に移動させた後の第２のタイミングで磁気源磁束φＷ２０２を測定する。この場合、磁気源磁束φＷ２０２の方が磁気源磁束φＷ２０１よりも大きければ、車両２０２の＋ｙ方向の移動により、車両２０２は、磁気源２０に近づいたと言え、逆に、磁気源磁束φＷ２０２の方が磁気源磁束φＷ２０１よりも小さければ、車両２０２の＋ｙ方向の移動により、車両２０２は、磁気源２０から遠ざかったと言える。したがって、ｙ方向への移動前後の２つのタイミングで磁気源磁束φＷ２０１を測定し、その大きさを比較することで、車両２０２が磁気源２０に近づく動きをしたのか、あるいは、磁気源２０から遠ざかる動きをしたのか、を判断できる。したがって、位置検出部６００は、２つのタイミングにおける磁束と、２つのタイミング間の車両２０２の動きを用いて、磁気源２０に対する車両２０２の位置を検出できる。

【0068】

上記第６実施形態から第８実施形態において、磁気源２０を用いたが、第５実施形態と同様に、道路１０５の進行方向に沿った線状の磁気源２１を用いてもよい。

【0069】

上記各実施形態において、送電コイル４０は、道路１０５に埋設されているとしたが、送電コイル４０は、道路１０５の他、駐車場の地面など、車両２０２が走行し、または駐停車できる場所に埋設されていてもよい。

【0070】

本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

【符号の説明】

【0071】

１０…電源回路、１６…給電側制御部、２０…磁気源、２１…磁気源、３０…送電回路、４０…送電コイル、１００…送電システム、１０５…道路、２００…受電システム、２０２…車両、２１０…バッテリ、２１５…補機バッテリ、２２０…受電側制御部、２３０…受電回路、２４０…受電コイル、２６０…ＤＣ／ＤＣコンバータ回路、２７０…インバータ回路、２８０…モータジェネレータ、２９０…補機、３００…磁気源検出装置、３０１…磁気源検出装置、３０２…磁気源検出装置、３１１…第１磁束センサ部、３１２…第２磁束センサ部、３２０…信号処理部、３２１…信号処理部、３２２…信号処理部、３２３…信号処理部、３３０…第１磁束測定部、３３１…パルス発生回路、３３２…マルチバイブレータ回路、３３３…波形整形回路、３３４…サンプルホールド回路、３３５…遅延回路、３３６…サンプルホールド部、３３７…第１磁束測定部、３３８…サンプルホールド部、３４０…第２磁束測定部、３４１…パルス発生回路、３４４…サンプルホールド回路、３５０…第２磁束判定部、３５１…差分算出部、３５２…包絡線算出部、３５３…ゼロクロス点算出部、３５４…磁気源磁束取得部、３５５…ゲイン算出部、３５６…補正後差分算出部、３５７…磁気源磁束取得部、４００…走行中給電システム、５００…走行中給電システム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】

【図25】

【図26】

【図27】

【図28】

【図29】

【図30】