(57)【要約】【課題】非接触給電において、電磁共鳴および電磁誘導のいずれの手法によっても非接触給電を可能とする。【解決手段】非接触給電において、電磁誘導コイル１２０，２３０が自己共振コイル１１０，２４０よりも対向するコイルユニットに近い側に設置されたコイルユニットを、送電装置および／または受電装置に有する構成とし、対向するコイルユニットのタイプに応じて、給電手法を切替えることにより、電磁共鳴による給電および電磁誘導による給電のいずれの給電手法によっても給電可能とする。【選択図】図１
2010268665.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向する電力伝送ユニットと、非接触で送電および受電の少なくともいずれか一方の電力伝送を行なうためのコイルユニットであって、
前記電力伝送ユニットとの電磁共鳴によって電力伝送を行なうための自己共振コイルと、
前記電力伝送ユニットとの磁気結合が可能であり、電磁誘導によって電力伝送を行なうための電磁誘導コイルとを備え、
前記電磁誘導コイルは、前記自己共振コイルよりも前記電力伝送ユニットに近くなるように配置される、コイルユニット。
【請求項２】
前記自己共振コイルは、
コイル本体部と、
前記コイル本体部のインダクタンスを変更するためのインダクタンス変更部とを含み、
前記コイル本体部は、第１コイル部と第２コイル部とに分割され、
前記インダクタンス変更部は、前記第１コイル部と前記第２コイル部との間に設けられ、電磁共鳴での電力伝送の実行時には前記第１コイル部と前記第２コイル部とが接続される一方で、電磁共鳴での電力伝送の非実行時には前記第１コイル部と前記第２コイル部とが切離される、請求項１に記載のコイルユニット。
【請求項３】
対向する電力伝送ユニットと、非接触で送電および受電の少なくともいずれか一方の電力伝送を行なう非接触電力伝送装置であって、
前記電力伝送ユニットとの電磁共鳴によって電力伝送を行なうための自己共振コイルと、
前記電力伝送ユニットとの磁気結合が可能であり、電磁誘導によって電力伝送を行なうための電磁誘導コイルとを備え、
前記電磁誘導コイルは、前記自己共振コイルよりも前記電力伝送ユニットに近くなるように配置される、非接触電力伝送装置。
【請求項４】
電磁共鳴および電磁誘導のいずれか一方によって電力伝送を行い、
前記自己共振コイルは、
コイル本体部と、
前記コイル本体部のインダクタンスを変更するためのインダクタンス変更部とを含み、
前記コイル本体部は、第１コイル部と第２コイル部とに分割され、
前記インダクタンス変更部は、前記第１コイル部と前記第２コイル部との間に設けられ、電磁共鳴での電力伝送の実行時には前記第１コイル部と前記第２コイル部とが接続される一方で、電磁共鳴での電力伝送の非実行時には前記第１コイル部と前記第２コイル部とが切離される、請求項３に記載の非接触電力伝送装置。
【請求項５】
制御装置をさらに備え、
前記制御装置は、
前記電力伝送ユニットが、電磁共鳴および電磁誘導のどちらによる電力伝送が可能であるかを判定するように構成された判定部と、
前記判定部の判定結果に基づいて、前記インダクタンス変更部を制御するためのコイル切替部とを含む、請求項４に記載の非接触電力伝送装置。
【請求項６】
前記インダクタンス変更部は、
前記第１コイル部と前記第２コイル部との接続および切離しが可能なリレーを含み、
前記コイル切替部は、前記判定部において、電磁共鳴での電力伝送が可能と判定された場合には、前記リレーの接点を閉じるように前記インダクタンス変更部を制御する一方で、電磁共鳴での電力伝送が不可能と判定された場合には、前記リレーの接点を開放するように前記インダクタンス変更部を制御する、請求項５に記載の非接触電力伝送装置。
【請求項７】
前記電力伝送ユニットに関する情報を取得するように構成された通信装置をさらに備え、
前記判定部は、前記通信装置によって取得された前記情報に基づいて、電磁共鳴および電磁誘導のどちらによる電力伝送が可能であるかの判定を行う、請求項５または６に記載の非接触電力伝送装置。
【請求項８】
電源からの電力を、非接触で送電装置から受電装置へ電力伝送を行なう非接触給電システムであって、
前記送電装置と、
前記受電装置とを備え、
前記送電装置および前記受電装置の少なくともいずれか一方に、請求項３〜７に記載の非接触電力伝送装置を含む、非接触給電システム。
【請求項９】
前記送電装置は、
制御装置と、
電源からの電力を高周波電力に変換するように構成された高周波電力ドライバとを含み、
前記高周波電力ドライバは、第１の周波数と前記第１の周波数よりも低い第２の周波数とを切替可能であり、
前記制御装置は、
電磁共鳴での電力伝送時には、前記第１の周波数を選択する一方で、電磁誘導での電力伝送時には、前記第２の周波数を選択するように構成された周波数切替部をさらに含む、請求項８に記載の非接触給電システム。
【請求項１０】
電磁共鳴で受電を行なう第１の受電モードと、電磁誘導で受電を行なう第２の受電モードを有する車両であって、
対向する送電装置からの電力を非接触で受電するように構成された受電装置と、
前記受電装置によって受電された電力を用いて車両推進のための駆動力を発生するように構成された電気駆動装置とを備え、
前記受電装置は、
前記送電装置から前記第１の受電モードで受電するための自己共振コイルと、
前記送電装置との磁気結合が可能であり、前記送電装置から前記第２の受電モードで受電するための電磁誘導コイルとを含み、
前記電磁誘導コイルは、前記自己共振コイルよりも前記送電装置に近くなるように配置される、車両。
【請求項１１】
前記自己共振コイルは、
コイル本体部と、
前記コイル本体部のインダクタンスを変更するためのインダクタンス変更部とを含み、
前記コイル本体部は、第１コイル部と第２コイル部とに分割され、
前記インダクタンス変更部は、前記第１コイル部と前記第２コイル部との間に設けられ、前記第１の受電モードでの受電の実行時には前記第１コイル部と前記第２コイル部とが接続される一方で、前記第１の受電モードでの受電の非実行時には前記第１コイル部と前記第２コイル部とが切離される、請求項１０に記載の車両。
【請求項１２】
前記受電装置を制御する制御装置をさらに備え、
前記制御装置は、
前記第１の受電モードおよび前記第２の受電モードのどちらの受電モードによる受電が可能であるかを判定するように構成された判定部と、
前記判定部の判定結果に基づいて、前記インダクタンス変更部を制御するためのコイル切替部とを含む、請求項１１に記載の車両。
【請求項１３】
前記インダクタンス変更部は、
前記第１コイル部と前記第２コイル部との接続および切離しが可能なリレーを含み、
前記コイル切替部は、前記判定部において、前記第１の受電モードでの受電が可能と判定された場合には、前記リレーの接点を閉じるように前記インダクタンス変更部を制御する一方で、前記第１の受電モードでの受電が不可能と判定された場合には、前記リレーの接点を開放するように前記インダクタンス変更部を制御する、請求項１２に記載の車両。
【請求項１４】
前記送電装置に関する情報を取得するように構成された通信装置をさらに備え、
前記判定部は、前記通信装置によって取得された前記情報に基づいて、前記第１の受電モードおよび前記第２の受電モードのどちらの受電モードによる受電が可能であるかを判定する、請求項１２または１３に記載の車両。
【請求項１５】
前記制御装置は、
前記情報に基づいて、前記送電装置の送電モードを検出するためのモード検出部（５００）をさらに含み、
前記判定部は、前記モード検出部によって検出された送電モードに基づいて、前記第１の受電モードおよび前記第２の受電モードのどちらの受電モードによる受電が可能であるかを判定する、請求項１４に記載の車両。
【請求項１６】
前記制御装置は、
前記判定部で判定された受電モードに応じて、受電される電力の目標電圧を設定するように構成された電圧設定部をさらに含む、請求項１２〜１５のいずれか１項に記載の車両。
【請求項１７】
前記制御装置は、
前記送電装置と前記受電装置との距離を検出するように構成された距離検出部と、
前記受電モードが前記第２の受電モードの場合には、前記第１の受電モードの場合よりも前記距離が近くなるように、前記車両の駐車位置を設定するように構成された駐車位置設定部とを含む、請求項１２〜１６のいずれか１項に記載の車両。
【請求項１８】
運転者に対し、前記駐車位置設定部で設定された前記駐車位置に関する情報を表示するように構成された表示装置をさらに備える、請求項１７に記載の車両。
【請求項１９】
前記制御装置は、
前記駐車位置設定部で設定された前記駐車位置に従って、前記車両の駐車動作を行なうように構成された駐車制御部をさらに備える、請求項１７または１８に記載の車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コイルユニット、非接触電力伝送装置、非接触給電システムおよび車両に関し、より特定的には、電磁共鳴および電磁誘導のいずれの方式によっても非接触給電が可能な非接触給電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
環境に配慮した車両として、電気自動車やハイブリッド車などの電動車両が大きく注目されている。これらの車両は、走行駆動力を発生する電動機と、その電動機に供給される電力を蓄える再充電可能な蓄電装置とを搭載する。なお、ハイブリッド車には、電動機とともに内燃機関をさらに動力源として搭載した車両や、車両駆動用の直流電源として蓄電装置とともに燃料電池をさらに搭載した車両が含まれる。
【０００３】
ハイブリッド車においても、電気自動車と同様に、車両外部の電源から車載の蓄電装置を充電可能な車両が知られている。たとえば、家屋に設けられた電源コンセントと車両に設けられた充電口とを充電ケーブルで接続することによって、一般家庭の電源から蓄電装置を充電可能ないわゆる「プラグイン・ハイブリッド車」が知られている。
【０００４】
一方、送電方法として、電源コードや送電ケーブルを用いないワイヤレス送電が近年注目されている。このワイヤレス送電技術としては、有力なものとして、電磁誘導を用いた送電、電磁波を用いた送電、および共鳴法による送電の３つの技術が知られている。
【０００５】
このうち、共鳴法は、一対の共鳴器（たとえば一対の自己共振コイル）を電磁場（近接場）において共鳴させ、電磁場を介して送電する非接触の送電技術であり、数ｋＷの大電力を比較的長距離（たとえば数ｍ）送電することも可能である（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２００７／００８６４６号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のような非接触による給電を行なう場合、送電側および受電側のシステムがそれぞれ同タイプの送電手法によるものでなければ、給電を行なうことができない。たとえば、受電側が電磁誘導型の受電装置の場合は、送電側も電磁誘導型の送電装置でなくてはならないし、受電側が共鳴型の受電装置の場合は、送電側も共鳴型の送電装置でなくてはならない。
【０００８】
特に、非接触給電システムが車両に搭載される場合、従来のエンジンによって駆動される車両の場合の給油スタンドのように、給電場所が多数となることが考えられる。そのため、給電場所によっては車両に搭載されている受電装置の手法と送電装置の手法とが異なる場合がある。このような場合には、給電ができないという問題がある。
【０００９】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであって、その目的は、非接触給電において、電磁共鳴および電磁誘導のいずれの手法によっても非接触給電を可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明によるコイルユニットは、対向する電力伝送ユニットと、非接触で送電および受電の少なくともいずれか一方の電力伝送を行なうためのコイルユニットであって、自己共振コイルと、電磁誘導コイルとを備える。自己共振コイルは、電力伝送ユニットとの電磁共鳴によって電力伝送を行なう。電磁誘導コイルは、電力伝送ユニットとの磁気結合が可能であり、電磁誘導によって電力伝送を行なう。そして、電磁誘導コイルは、自己共振コイルよりも電力伝送ユニットに近くなるように配置される。
【００１１】
好ましくは、自己共振コイルは、コイル本体部と、コイル本体部のインダクタンスを変更するためのインダクタンス変更部とを含む。コイル本体部は、第１コイル部と第２コイル部とに分割される。インダクタンス変更部は、第１コイル部と第２コイル部との間に設けられ、電磁共鳴による電力伝送の実行時には第１コイル部と第２コイル部とが接続される一方で、電磁共鳴による電力伝送の非実行時には第１コイル部と第２コイル部とが切離される。
【００１２】
本発明による非接触電力伝送装置は、対向する電力伝送ユニットと、非接触で送電および受電の少なくともいずれか一方の電力伝送を行なう非接触電力伝送装置であって、自己共振コイルと、電磁誘導コイルとを備える。自己共振コイルは、電力伝送ユニットとの電磁共鳴によって電力伝送を行なう。電磁誘導コイルは、電力伝送ユニットとの磁気結合が可能であり、電磁誘導によって電力伝送を行なう。そして、電磁誘導コイルは、自己共振コイルよりも電力伝送ユニットに近くなるように配置される。
【００１３】
好ましくは、非接触電力伝送装置は、電磁共鳴および電磁誘導のいずれか一方によって電力伝送を行う。また、自己共振コイルは、コイル本体部と、コイル本体部のインダクタンスを変更するためのインダクタンス変更部とを含む。コイル本体部は、第１コイル部と第２コイル部とに分割される。そして、インダクタンス変更部は、第１コイル部と第２コイル部との間に設けられ、電磁共鳴による電力伝送の実行時には第１コイル部と第２コイル部とが接続される一方で、電磁共鳴による電力伝送の非実行時には第１コイル部と第２コイル部とが切離される。
【００１４】
好ましくは、非接触電力伝送装置は、制御装置をさらに備える。そして、制御装置は、電力伝送ユニットが、電磁共鳴および電磁誘導のどちらによる電力伝送が可能であるかを判定するように構成された判定部と、判定部の判定結果に基づいて、インダクタンス変更部を制御するためのコイル切替部とを含む。
【００１５】
また好ましくは、インダクタンス変更部は、第１コイル部と第２コイル部との接続および切離しが可能なリレーを含む。そして、コイル切替部は、判定部において電磁共鳴での電力伝送が可能と判定された場合には、リレーの接点を閉じるようにインダクタンス変更部を制御する一方で、電磁共鳴による電力伝送が不可能と判定された場合には、リレーの接点を開放するようにインダクタンス変更部を制御する。
【００１６】
あるいは好ましくは、非接触電力伝送装置は、電力伝送ユニットに関する情報を取得するように構成された通信装置をさらに備え、判定部は、通信装置によって取得された情報に基づいて、電磁共鳴および電磁誘導のどちらによる電力伝送が可能であるかの判定を行なう。
【００１７】
本発明による非接触給電システムは、電源からの電力を非接触で送電装置から受電装置へ電力伝送を行なう非接触給電システムであって、送電装置と、受電装置とを備える。そして、送電装置および受電装置の少なくともいずれか一方に、上記の非接触電力伝送装置を含む。
【００１８】
好ましくは、送電装置は、制御装置と、電源からの電力を高周波電力に変換するように構成された高周波電力ドライバとを含む。高周波電力ドライバは、第１の周波数と第１の周波数よりも低い第２の周波数とを切替可能に構成される。そして、制御装置は、電磁共鳴による電力伝送時には第１の周波数を選択する一方で、電磁誘導による電力伝送時には第２の周波数を選択するように構成された周波数切替部をさらに含む。
【００１９】
本発明による車両は、電磁共鳴で受電を行なう第１の受電モードと、電磁誘導で受電を行なう第２の受電モードを有する車両であって、受電装置と、電気駆動装置とを備える。受電装置は、対向する送電装置からの電力を非接触で受電を行なうように構成される。電気駆動装置は、受電装置によって受電された電力を用いて車両推進のための駆動力を発生するように構成される。受電装置は、送電装置から第１の受電モードで受電するための自己共振コイルと、送電装置（２００）との磁気結合が可能であり、送電装置から第２の受電モードで受電するための電磁誘導コイルとを含む。そして、電磁誘導コイルは、自己共振コイルよりも送電装置に近くなるように配置される。
【００２０】
好ましくは、自己共振コイルは、コイル本体部と、コイル本体部のインダクタンスを変更するためのインダクタンス変更部とを含む。コイル本体部は、第１コイル部と第２コイル部とに分割される。インダクタンス変更部は、第１コイル部と第２コイル部との間に設けられ、電磁共鳴での電力伝送の実行時には第１コイル部と第２コイル部とが接続される一方で、電磁共鳴での電力伝送の非実行時には第１コイル部と第２コイル部とが切離される。
【００２１】
好ましくは、車両は、受電装置を制御する制御装置をさらに備える。そして、制御装置は、第１の受電モードおよび第２の受電モードのどちらの受電モードによる受電が可能であるかを判定するように構成された判定部と、判定部の判定結果に基づいてインダクタンス変更部を制御するためのコイル切替部とを含む。
【００２２】
また好ましくは、インダクタンス変更部は、第１コイル部と第２コイル部との接続および切離しが可能なリレーを含む。そして、コイル切替部は、判定部において第１の受電モードでの受電が可能と判定された場合には、リレーの接点を閉じるようにインダクタンス変更部を制御する一方で、第１の受電モードでの受電が不可能と判定された場合にはリレーの接点を開放するようにインダクタンス変更部を制御する。
【００２３】
あるいは好ましくは、車両は、送電装置に関する情報を取得するように構成された通信装置をさらに備える。そして、判定部は、通信装置によって取得された情報に基づいて、第１の受電モードおよび第２の受電モードのどちらの受電モードよる受電が可能であるかを判定する。
【００２４】
また好ましくは、制御装置は、送電装置に関する情報に基づいて、送電装置の送電モードを検出するためのモード検出部をさらに含む。そして、判定部は、モード検出部によって検出された送電モードに基づいて、第１の受電モードおよび第２の受電モードのどちらの受電モードによる受電が可能であるかを判定する。
【００２５】
あるいは好ましくは、制御装置は、判定部で判定された受電モードに応じて、受電される電力の目標電圧を設定するように構成された電圧設定部をさらに含む。
【００２６】
さらに好ましくは、制御装置は、送電装置と受電装置との距離を検出するように構成された距離検出部と、受電モードが第２の受電モードの場合には、第１の受電モードの場合よりも距離が近くなるように、車両の駐車位置を設定するように構成された駐車位置設定部とを含む。
【００２７】
また好ましくは、車両は、運転者に対し駐車位置設定部で設定された駐車位置に関する情報を表示するように構成された表示装置をさらに備える。
【００２８】
あるいは好ましくは、制御装置は、駐車位置設定部で設定された駐車位置に従って、車両の駐車動作を行なうように構成された駐車制御部をさらに備える。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、非接触給電において、電磁共鳴および電磁誘導のいずれの手法によっても非接触給電が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施の形態に従う非接触給電システムの全体構成図である。
【図２】共鳴法による送電の原理を説明するための図である。
【図３】電流源（磁流源）からの距離と電磁界の強度との関係を示す図である。
【図４】本実施の形態におけるコイルユニットの構成を説明するための図である。
【図５】本実施の形態における二次自己共振コイルの詳細を説明するための図である。
【図６】本実施の形態における非接触給電システムの制御について説明するための図である。
【図７】受電ユニットおよび送電ユニット間の距離と一次電圧との関係を示した図である。
【図８】受電ユニットおよび送電ユニット間の距離と二次電圧との関係を示した図である。
【図９】本実施の形態における表示装置での表示の例を示す図である。
【図１０】本実施の形態における車両ＥＣＵにおいて行なわれる給電方法切替制御処理の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図１１】本実施の形態における送電ＥＣＵにおいて行なわれる給電方法切替制御処理の詳細を説明するためのフローチャートである。
【図１２】送電ユニットの構成が異なる場合についての第１の例を示す図である。
【図１３】送電ユニットの構成が異なる場合についての第２の例を示す図である。
【図１４】受電ユニットの構成が異なる場合についての第１の例を示す図である。
【図１５】受電ユニットの構成が異なる場合についての第２の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。
【００３２】
図１は、本発明の実施の形態に従う非接触給電システム１０の全体構成図である。図１を参照して、非接触給電システム１０は、電動車両１００と、給電装置２００とを備える。電動車両１００は、二次自己共振コイル１１０と、二次コイル１２０と、整流器１３０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４０と、蓄電装置１５０と、パワーコントロールユニット（以下「ＰＣＵ（Power  Control  Unit）」とも称する。）１６０と、モータ１７０と、車両ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）１８０とを含む。また、電動車両１００は、通信装置１９０と、表示装置１９５と、電圧検出器１３５とをさらに含む。
【００３３】
なお、電動車両１００の構成は、モータで駆動される車両であれば、図１に示される構成に限らない。たとえば、モータと内燃機関とを備えるハイブリッド車両や、燃料電池を備える燃料電池自動車などを含む。
【００３４】
二次自己共振コイル１１０は、たとえば車体下部に設置される。二次自己共振コイル１１０は、両端がオープン（非接続）のＬＣ共振コイルであり、給電装置２００の一次自己共振コイル２４０（後述）と電磁場を介して共鳴することによって給電装置２００から電力を受電する。なお、二次自己共振コイル１１０の容量成分は、コイルの浮遊容量であるが、所定の容量を得るために別途コンデンサ（図示せず）をコイルの両端に接続してもよい。
【００３５】
二次自己共振コイル１１０は、給電装置２００の一次自己共振コイル２４０との距離や、一次自己共振コイル２４０および二次自己共振コイル１１０の共鳴周波数等に基づいて、一次自己共振コイル２４０と二次自己共振コイル１１０との共鳴強度を示すＱ値（たと
えば、Ｑ＞１００）およびその結合度を示すκ等が大きくなるようにその巻数が適宜設定される。
【００３６】
二次コイル１２０は、二次自己共振コイル１１０と同軸上に設置され、電磁誘導によって二次自己共振コイル１１０と磁気的に結合可能である。そして、二次コイル１２０は、二次自己共振コイル１１０よりも給電装置２００に近い側に設置される。
【００３７】
この二次コイル１２０は、電磁共鳴によって受電する場合は、二次自己共振コイル１１０によって受電された電力を電磁誘導で取出して整流器１３０へ出力する。一方、電磁誘導によって受電する場合は、給電装置２００の一次コイル２３０（後述）と磁気的に結合することで、一次コイル２３０から給電される電力を電磁誘導によって受電して整流器１３０に出力する。なお、二次コイル１２０および二次自己共振コイル１１０は、受電ユニットを構成する。
【００３８】
整流器１３０は、二次コイル１２０から受ける交流電力を整流する。ＤＣ／ＤＣコンバータ１４０は、車両ＥＣＵ１８０からの制御信号に基づいて、整流器１３０によって整流された電力を蓄電装置１５０の電圧レベルに変換して蓄電装置１５０へ出力する。なお、車両の走行中に給電装置２００から受電する場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４０は、整流器１３０によって整流された電力をシステム電圧に変換してＰＣＵ１６０へ直接供給してもよい。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４０は、必ずしも必要ではなく、二次コイル１２０によって取出された交流電力が整流器１３０によって整流された後に直接蓄電装置１５０に与えられるようにしてもよい。
【００３９】
電圧検出器１３５は、整流器１３０の二次側の直流電圧、すなわち給電装置２００から受電した受電電圧を検出し、その検出値を車両ＥＣＵ１８０に出力する。
【００４０】
蓄電装置１５０は、再充電可能な直流電源であり、たとえばリチウムイオンやニッケル水素などの二次電池が含まれる。蓄電装置１５０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４０から供給される電力を蓄えるほか、モータ１７０によって発電される回生電力も蓄える。そして、蓄電装置１５０は、その蓄えた電力をＰＣＵ１６０へ供給する。なお、蓄電装置１５０として大容量のキャパシタも採用可能であり、給電装置２００から供給される電力やモータ１７０からの回生電力を一時的に蓄え、その蓄えた電力をＰＣＵ１６０へ供給可能な電力バッファであれば如何なるものでもよい。
【００４１】
ＰＣＵ１６０は、蓄電装置１５０から出力される電力、あるいはＤＣ／ＤＣコンバータ１４０から直接供給される電力によってモータ１７０を駆動する。また、ＰＣＵ１６０は、モータ１７０で発電された回生電力を整流して蓄電装置１５０へ出力し、蓄電装置１５０を充電する。モータ１７０は、ＰＣＵ１６０によって駆動され、車両駆動力を発生して駆動輪へ出力する。また、モータ１７０は、駆動輪や、ハイブリッド車両の場合には図示されないエンジンから受ける運動エネルギーによって発電し、その発電した回生電力をＰＣＵ１６０へ出力する。
【００４２】
車両ＥＣＵ１８０は、給電装置２００から電動車両１００への給電時、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４０を制御する。車両ＥＣＵ１８０は、たとえば、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４０を制御することによって、整流器１３０とＤＣ／ＤＣコンバータ１４０との間の電圧を所定の目標電圧に制御する。また、車両ＥＣＵ１８０は、車両の走行時、車両の走行状況や蓄電装置１５０の充電状態（「ＳＯＣ（State  Of  Charge）」とも称される。）に基づ
いてＰＣＵ１６０を制御する。
【００４３】
また、車両ＥＣＵ１８０は、給電装置２００と電動車両１００との距離を検出する。そして、車両ＥＣＵ１８０は、検出した距離に基づいて、電動車両１００の駐車制御を行なう。さらに、車両ＥＣＵ１８０は、通信装置１９０を介して受ける給電装置２００の送電ユニット（後述）の情報に基づいて、二次自己共振コイル１１０を用いて電磁共鳴によって給電装置２００から受電するか、二次コイル１２０を用いて電磁誘導によって給電装置２００から受電するかを切替える。
【００４４】
なお、車両ＥＣＵ１８０および後述する送電ＥＣＵ２６０は、いずれも図示しないが、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）と、記憶装置と、入出力バッファとを含む。そして、車両ＥＣＵ１８０および送電ＥＣＵ２６０は、各センサの入力や各機器への制御指令の出力を行ない、電動車両１００および給電装置２００の制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、一部を専用のハードウェア（電子回路）で構築して処理することも可能である。
【００４５】
通信装置１９０は、車両外部の給電装置２００と無線通信を行なうための通信インターフェイスである。通信装置１９０は、給電装置２００に関する情報を給電装置２００より無線通信にて受けて、車両ＥＣＵ１８０に出力する。
【００４６】
表示装置１９５は、車両ＥＣＵ１８０から送信される情報を運転者に対し表示する。表示装置１９５は、たとえば液晶表示パネルやテレビモニタなどが適用できる。
【００４７】
一方、給電装置２００は、交流電源２１０と、高周波電力ドライバ２２０と、一次コイル２３０と、一次自己共振コイル２４０と、通信装置２５０と、送電ＥＣＵ２６０と、電圧検出器２２５とを含む。
【００４８】
交流電源２１０は、車両外部の電源であり、たとえば系統電源である。高周波電力ドライバ２２０は、交流電源２１０から受ける電力を高周波の電力に変換し、その変換した高周波電力を一次コイル２３０へ供給する。なお、高周波電力ドライバ２２０が生成する高周波電力の周波数は、たとえば１Ｍ〜数十ＭＨｚである。
【００４９】
一次コイル２３０は、一次自己共振コイル２４０と同軸上に設置され、電磁誘導によって一次自己共振コイル２４０と磁気的に結合可能である。そして、一次コイル２３０は、一次自己共振コイル２４０よりも電動車両１００に近い側に設置される。
【００５０】
一次コイル２３０は、電磁共鳴によって給電する場合は、高周波電力ドライバ２２０から供給される高周波電力を電磁誘導によって一次自己共振コイル２４０へ給電する。一方、電磁誘導によって給電する場合は、一次コイル２３０は、電動車両１００の二次コイル１２０に電磁誘導によって直接給電する。なお、一次コイル２３０および一次自己共振コイル２４０は、送電ユニットを構成する。
【００５１】
一次自己共振コイル２４０は、たとえば地面近傍に設置される。一次自己共振コイル２４０は、両端がオープン（非接続）のＬＣ共振コイルであり、電動車両１００の二次自己共振コイル１１０と電磁場を介して共鳴することによって電動車両１００へ電力を送電する。なお、一次自己共振コイル２４０の容量成分も、コイルの浮遊容量であるが、二次自己共振コイル１１０と同様に別途コンデンサ（図示せず）をコイルの両端に接続してもよい。
【００５２】
この一次自己共振コイル２４０も、電動車両１００の二次自己共振コイル１１０との距離や、一次自己共振コイル２４０および二次自己共振コイル１１０の共鳴周波数等に基づいて、Ｑ値（たとえば、Ｑ＞１００）および結合度κ等が大きくなるようにその巻数が適宜設定される。
【００５３】
電圧検出器２２５は、高周波電力ドライバ２２０から出力される電力の電圧を検出し、その検出値を送電ＥＣＵ２６０へ出力する。通信装置２５０は、電動車両１００と無線通信を行なうための通信インターフェイスである。
【００５４】
送電ＥＣＵ２６０は、電動車両１００に給電を行なう際、および電動車両１００と給電装置２００との距離を検出する際に、高周波電力ドライバ２２０を制御する。また、送電ＥＣＵ２６０は、通信装置２５０を介して受ける電動車両１００の受電ユニットの情報に基づいて、一次自己共振コイル２４０を用いて電磁共鳴によって電動車両１００へ給電するか、一次コイル２３０を用いて電磁誘導によって電動車両１００へ給電するかを切替える。
【００５５】
図２は、共鳴法による送電の原理を説明するための図である。図２を参照して、この共鳴法では、２つの音叉が共鳴するのと同様に、同じ固有振動数を有する２つのＬＣ共振コイルが電磁場（近接場）において共鳴することによって、一方のコイルから他方のコイルへ電磁場を介して電力が伝送される。
【００５６】
具体的には、高周波電源３１０に一次コイル３２０を接続し、電磁誘導によって一次コイル３２０と磁気的に結合される一次自己共振コイル３３０へ、１Ｍ〜数十ＭＨｚの高周波電力を給電する。一次自己共振コイル３３０は、コイル自身のインダクタンスと浮遊容量（コイルにコンデンサが接続される場合には、コンデンサの容量を含む）とによるＬＣ共振器であり、一次自己共振コイル３３０と同じ共鳴周波数を有する二次自己共振コイル３４０と電磁場（近接場）を介して共鳴する。そうすると、一次自己共振コイル３３０から二次自己共振コイル３４０へ電磁場を介してエネルギー（電力）が移動する。二次自己共振コイル３４０へ移動したエネルギー（電力）は、電磁誘導によって二次自己共振コイル３４０と磁気的に結合される二次コイル３５０で取出され、負荷３６０へ供給される。なお、共鳴法による送電は、一次自己共振コイル３３０と二次自己共振コイル３４０との共鳴強度を示すＱ値がたとえば１００よりも大きいときに実現される。
【００５７】
なお、図１との対応関係について説明すると、図１の交流電源２１０および高周波電力ドライバ２２０は、図２の高周波電源３１０に相当する。また、図１の一次コイル２３０および一次自己共振コイル２４０は、それぞれ図２の一次コイル３２０および一次自己共振コイル３３０に相当し、図１の二次自己共振コイル１１０および二次コイル１２０は、それぞれ図２の二次自己共振コイル３４０および二次コイル３５０に相当する。そして、図１の整流器１３０以降が負荷３６０として総括的に示されている。
【００５８】
図３は、電流源（磁流源）からの距離と電磁界の強度との関係を示した図である。図３を参照して、電磁界は３つの成分から成る。曲線ｋ１は、波源からの距離に反比例した成分であり、「輻射電磁界」と称される。曲線ｋ２は、波源からの距離の２乗に反比例した成分であり、「誘導電磁界」と称される。また、曲線ｋ３は、波源からの距離の３乗に反比例した成分であり、「静電磁界」と称される。
【００５９】
「静電磁界」は、波源からの距離とともに急激に電磁波の強度が減少する領域であり、共鳴法では、この「静電磁界」が支配的な近接場（エバネッセント場）を利用してエネルギー（電力）の伝送が行なわれる。すなわち、「静電磁界」が支配的な近接場において、同じ固有振動数を有する一対の共鳴器（たとえば一対のＬＣ共振コイル）を共鳴させることによって、一方の共鳴器（一次自己共振コイル）から他方の共鳴器（二次自己共振コイル）へエネルギー（電力）を伝送する。この「静電磁界」は遠方にエネルギーを伝播しないので、遠方までエネルギーを伝播する「輻射電磁界」によってエネルギー（電力）を伝送する電磁波に比べて、共鳴法は、より少ないエネルギー損失で送電することができる。
【００６０】
図４は、本実施の形態におけるコイルユニットの構成を説明するための図である。図４においては、受電ユニット４００を例として説明する。
【００６１】
図４を参照して、受電ユニット４００は、二次自己共振コイル１１０と、二次コイル１２０と、ボビン４３０と、コンデンサ４４０とを含む。
【００６２】
二次自己共振コイル１１０は、ボビン４３０の外周または内周に沿うように巻回される。二次コイル１２０は、ボビン４３０および二次自己共振コイル１１０と同軸上に設置される。そして、二次コイル１２０は、図４に示されるように、二次自己共振コイル１１０よりも送電ユニットに近い側に設置される。
【００６３】
一般的に、電磁誘導による給電を行なう場合は、電磁共鳴による給電と比較して給電可能距離が短いため、送電ユニットおよび受電ユニット間の距離（エアギャップ）を小さくすることが必要となる。したがって、図４のように、二次コイル１２０を二次自己共振コイル１１０よりも送電ユニットに近い側に設置する構成とすることで、送電ユニット側が電磁共鳴および電磁誘導のいずれによる給電である場合であっても受電が可能となる。
【００６４】
コンデンサ４４０は、ボビン４３０の内部に設置される。コンデンサ４４０は、二次自己共振コイル１１０の両端に接続され、ＬＣ共振回路を構成する。なお、二次自己共振コイル１１０自身の浮遊容量で容量成分が実現できる場合には、コンデンサ４４０の配置は省略される。
【００６５】
図５には、二次自己共振コイル１１０の詳細を説明する図が示される。図５を参照して、二次自己共振コイル１１０は、コイル本体部１１１と、インダクタンス変更部１１５とを含む。
【００６６】
また、コイル本体部１１１は、中央部において第１コイル部１１３と第２コイル部１１４に分割される。そして、第１コイル部１１３および第２コイル部１１４の一方端は、インダクタンス変更部１１５に含まれるリレー１１２の接続端子にそれぞれ接続される。
【００６７】
そして、インダクタンス変更部１１５は、車両ＥＣＵ１８０からの信号に従って、電磁共鳴によって受電する場合には、リレー１１２を接続する。一方、電磁誘導によって受電する場合には、リレー１１２は切離される。
【００６８】
このように、二次自己共振コイル１１０のインダクタンスを変更することによって、電磁誘導によって受電する場合に、二次自己共振コイル１１０の共鳴周波数を変更することができるので、電磁共鳴を確実に防止することができる。
【００６９】
なお、図４および図５では、上述のように電動車両１００側の受電ユニット４００について説明したが、給電装置２００側の送電ユニットについても同様の構成である。そのため、詳細な説明は繰り返さない。
【００７０】
次に、図６を用いて、本実施の形態における非接触給電システム１０の制御について説明する。図６には、車両ＥＣＵ１８０および送電ＥＣＵ２６０において行なわれる給電方法切替制御についての機能ブロック図が示される。図６に記載された各機能ブロックは、車両ＥＣＵ１８０および送電ＥＣＵ２６０によるハードウェア的あるいはソフトウェア的な処理によって実現される。
【００７１】
図６を参照して、車両１００側については、車両ＥＣＵ１８０は、モード検出部５００と、判定部５１０と、コイル切替部５２０と、電圧設定部５３０と、コンバータ制御部５３５と、表示制御部５４０と、駐車位置設定部５５０と、距離検出部５６０と、記憶部５６５と、駐車制御部５７０とを含む。
【００７２】
モード検出部５００は、給電装置２００から送信される送電ユニットの情報を、通信装置１９０を介して受ける。そして、モード検出部５００は、送電ユニットの情報に基づいて給電装置２００の送電モードを検出し、検出結果である送電モード信号ＳＭＯＤ＃を判定部５１０に出力する。
【００７３】
判定部５１０は、モード検出部５００から送電モード信号ＳＭＯＤ＃を受ける。そして、判定部５１０は、送電モード信号ＳＭＯＤ＃に対応する受電モードを判定する。具体的には、送電モードが電磁共鳴による送電である場合には、判定部５１０は受電モードを電磁共鳴による受電と判定し、受電モード信号ＲＭＯＤを電磁共鳴モードに設定する。一方、送電モードが電磁誘導による送電である場合には、判定部５１０は受電モードを電磁誘導による受電と判定し、受電モード信号ＲＭＯＤを電磁誘導モードに設定する。そして、判定部５１０は、判定結果である受電モード信号ＲＭＯＤを、コイル切替部５２０、電圧設定部５３０、表示制御部５４０および駐車位置設定部５５０に出力する。
【００７４】
コイル切替部５２０は、判定部５１０からの受電モード信号ＲＭＯＤを受ける。そして、受電モード信号ＲＭＯＤに従って、二次自己共振コイル１１０のインダクタンス変更部１１５に含まれるリレー１１２を制御する。詳細には、電磁共鳴モードである場合は、コイル切替信号ＣＩＬ１をオンとしてインダクタンス変更部１１５へ出力する。一方、電磁誘導モードである場合には、コイル切替信号ＣＩＬ１をオフとしてインダクタンス変更部１１５へ出力する。インダクタンス変更部１１５は、コイル切替信号ＣＩＬ１がオンの場合はリレー１１２を接続し、コイル切替信号ＣＩＬ１がオフの場合はリレー１１２を切離す。
【００７５】
電圧設定部５３０は、判定部５１０からの受電モード信号ＲＭＯＤを受ける。そして、電圧設定部５３０は、受電モード信号ＲＭＯＤに従って、受電電圧（二次側電圧）の目標電圧ＶＲを設定する。そして、電圧設定部５３０は、設定した目標電圧ＶＲをコンバータ制御部５３５に出力する。
【００７６】
コンバータ制御部５３５は、電圧設定部５３０によって設定された目標電圧ＶＲを受けて、二次側電圧ＶＨが目標電圧ＶＲとなるようにＤＣ／ＤＣコンバータ１４０を制御する。
【００７７】
駐車位置設定部５５０は、判定部５１０からの受電モード信号ＲＭＯＤを受ける。そして、駐車位置設定部５５０は、受電モード信号ＲＭＯＤに従って、駐車目標位置ＰＲＫを設定する。具体的には、電磁共鳴モードの場合は、駐車位置設定部５５０は、送電ユニットからの距離がＸ以内となる位置を駐車目標位置ＰＲＫとして設定する。一方、電磁誘導モードの場合は、電磁共鳴による給電に比べて給電可能距離が短いため、駐車位置設定部５５０は、電磁共鳴モードの場合よりも送電ユニットからの距離が短くなる位置Ｙ（Ｘ＞Ｙ）を、駐車目標位置ＰＲＫとして設定する。そして、駐車位置設定部５５０は、設定した駐車目標位置ＰＲＫを、表示制御部５４０および駐車制御部５７０に出力する。
【００７８】
距離検出部５６０は、給電装置２００の給電電力の一次側電圧ＶＳを、通信装置１９０を介して受ける。また、距離検出部５６０は、電圧検出器１３５によって検出される受電電圧（二次側電圧）ＶＨの入力を受ける。そして、距離検出部５６０は、一次側電圧ＶＳおよび二次側電圧ＶＨに基づいて、送電ユニットと車両１００（詳細には、受電ユニット）との距離を検出する。
【００７９】
ここで、図７および図８を用いて、距離検出部５６０での距離検出の概要について説明する。
【００８０】
電動車両１００で受電される二次側電圧ＶＨは、図７に示すような一定の一次側電圧（給電装置２００からの出力電圧）に対して、図８に示すように、送電ユニットと受電ユニットとの間の距離Ｌに応じて変化する。そこで、送電ユニット側の一次自己共振コイル２４０に対応した、図７および８に示されるような一次側電圧および二次側電圧の関係を予め実験などによって測定して、記憶部５６５にマップ等として記憶しておく。そして、電圧検出器１３５によって検出される二次側電圧ＶＨに基づいて、このマップを参照することによって送電ユニットと受電ユニットとの間の距離Ｌを検知することができる。なお、一次自己共振コイル２４０についての情報は、上述の送電ＥＣＵ２６０から通信装置１９０を介して電動車両１００に送信される情報に含まれる。
【００８１】
なお、二次側電圧ＶＨの代えて、給電装置２００側の一次電流を検出することによっても、同様に距離検出をすることができる。また、電磁誘導による給電においても、同様に一次側電圧ＶＳと二次側電圧ＶＨに基づいて距離検出を行なうことができる。
【００８２】
再び図６を参照して、距離検出部５６０は、上記のように検出した送電ユニットと受電ユニットの間の距離Ｌを、表示制御部５４０および駐車制御部５７０へ出力する。
【００８３】
表示制御部５４０は、判定部５１０からの受電モード信号ＲＭＯＤ、駐車位置設定部５５０からの駐車目標位置ＰＲＫおよび距離検出部５６０からの検出距離Ｌを入力として受ける。そして、表示制御部５４０は、電動車両１００の駐車位置に関する情報ＤＳＰを表示装置１９５に表示して、運転者に駐車操作のガイダンスを与える。
【００８４】
図９には、表示装置１９５での表示の例が示される。駐車位置に関する情報ＤＳＰとしては、たとえば図９に示すように、駐車位置の許容範囲、目標駐車位置および現在の送電ユニットと受電ユニットの間の距離などがある。図９において、たとえば駐車位置が破線Ｐ１で示され、電磁共鳴モードの場合の許容範囲が領域Ｒ１、電磁誘導モードの場合の許容範囲が領域Ｒ２のように示される。そして、受電モード信号ＲＭＯＤに応じて、たとえば領域Ｒ１または領域Ｒ２の色を変化させるなどの表示が行なわれる。
【００８５】
再び図６を参照して、駐車制御部５７０は、駐車位置設定部５５０からの駐車目標位置ＰＲＫおよび距離検出部５６０からの検出距離Ｌを入力として受ける。そして、駐車制御部５７０は、これらの情報に基づいて自動で駐車動作を行なうように、ステアリング、モータ１７０およびブレーキを制御する。
【００８６】
一方、給電装置２００側については、送電ＥＣＵ２６０は、モード検出部６００と、判定部６１０と、コイル切替部６２０と、周波数切替部６３０と、電力制御部６３５と、入力部６４０とを含む。
【００８７】
モード検出部６００は、電動車両１００から送信される受電ユニットの情報を、通信装置２５０を介して受ける。そして、モード検出部６００は、受電ユニットの情報に基づいて電動車両１００の受電モードを検出し、検出結果である受電モード信号ＲＭＯＤ＃を判定部６１０に出力する。
【００８８】
判定部６１０は、モード検出部６００から受電モード信号ＲＭＯＤ＃を受ける。そして、判定部６１０は、受電モード信号ＲＭＯＤ＃に対応する送信モードを判定する。具体的には、受電モードが電磁共鳴による受電である場合には、判定部６１０は送電モードを電磁共鳴による送電と判定し、送電モード信号ＳＭＯＤを電磁共鳴モードに設定する。一方、受電モードが電磁誘導による受電である場合には、判定部６１０は送電モードを電磁誘導による送電と判定し、送電モード信号ＳＭＯＤを電磁誘導モードに設定する。そして、判定部６１０は、判定結果である送電モード信号ＳＭＯＤを、コイル切替部６２０および周波数切替部６３０に出力する。
【００８９】
コイル切替部６２０は、判定部６１０からの送電モード信号ＳＭＯＤを受ける。そして、送電モード信号ＳＭＯＤに従って、一次自己共振コイル２４０のインダクタンス変更部（図示しない）に含まれるリレー（図示しない）を制御する。詳細には、電磁共鳴モードである場合は、コイル切替信号ＣＩＬ２をオンとしてインダクタンス変更部へ出力する。一方、電磁誘導モードである場合には、コイル切替信号ＣＩＬ２をオフとしてインダクタンス変更部へ出力する。インダクタンス変更部は、コイル切替信号ＣＩＬ２がオンの場合はリレーを接続し、コイル切替信号ＣＩＬ２がオフの場合はリレーを切離す。
【００９０】
周波数切替部６３０は、判定部６１０からの送電モード信号ＳＭＯＤを受ける。そして、周波数切替部６３０は、送電モード信号ＳＭＯＤに従って高周波電力ドライバ２２０の目標周波数ＦＲＱを設定する。そして、周波数切替部６３０は、設定した目標周波数ＦＲＱを電力制御部６３５に出力する。
【００９１】
電磁共鳴によって電力伝送を行う場合は、上述のように１Ｍ〜数十ＭＨｚの周波数領域である必要がある。一方、電磁誘導の場合の周波数は一般的に数十ＫＨｚ以上であれば電力伝送が可能である。このように使用周波数帯が異なると、たとえばコイルや整流器などの機器の設計仕様が異なる。たとえば車両側が電磁誘導による受電しかできない場合には、電磁共鳴と比べて低い周波数で機器が設計されている可能性があるので、このような車両においても給電が可能となるように、送電モードが電磁共鳴モードであるか電磁誘導モードであるかによって、電源周波数を切替えることが必要となる。
【００９２】
電力制御部６３５は、周波数切替部６３０によって設定された目標周波数ＦＲＱに従って、高周波電力ドライバ２２０を制御する。
【００９３】
入力部６４０は、高周波電力ドライバ２２０から出力される電力の一次電圧ＶＳを、電圧検出器２２５から受ける。そして、入力部６４０は、入力された一次電圧ＶＳを、通信装置２５０を介して電動車両１００へ出力する。
【００９４】
なお、図１に示す非接触給電システム１０においては、送電ユニットおよび充電ユニットの両者とも、一次コイル２３０および二次コイル１２０（以下、総括して「電磁誘導コイル」とも称する。）が、一次自己共振コイル２４０および二次自己共振コイル１１０（以下、総括して「自己共振コイル」とも称する。）よりも、対向するユニットに近い側に設置されたシステムとした。この場合、一般的には、伝送距離が相対的に長い電磁共鳴モードが優先して設定される。ただし、電磁共鳴モードと電磁誘導モードとの伝送効率によって電磁誘導モードを優先としてもよいし、なんらかの異常によって電磁共鳴による給電ができない場合には電磁誘導モードを選択するようにしてもよい。
【００９５】
また、上記の説明においては、受電モードおよび送電モードを、車両ＥＣＵ１８０および送電ＥＣＵ２６０で設定する手法について説明したが、必要に応じて運転者による操作スイッチなどの切替えによって設定してもよい。
【００９６】
図１０および図１１には、車両ＥＣＵ１８０および送電ＥＣＵ２６０において行なわれる給電方法切替制御処理の詳細を説明するためのフローチャートが示される。図１０は、受電側である車両ＥＣＵ１８０におけるフローチャートである。また、図１１は、送電側である送電ＥＣＵ２６０におけるフローチャートである。図１０および図１１に示すフローチャートは、それぞれ車両ＥＣＵ１８０および送電ＥＣＵ２６０に予め格納されたプログラムがメインルーチンから呼び出され、所定周期で実行することによって実現される。あるいは、一部のステップについては、専用のハードウェア（電子回路）を構築して処理を実現することも可能である。
【００９７】
図１０を参照して、車両ＥＣＵ１８０は、ステップ（以下、ステップをＳと略す。）８００にて、通信装置１９０を介して給電装置２００のコイル情報の入力を受ける。そして、車両ＥＣＵ１８０は、Ｓ８１０にて、モード検出部５００において、入力を受けたコイル情報から送電モードＳＭＯＤ＃を検出する。
【００９８】
次に、車両ＥＣＵ１８０は、Ｓ８２０にて、判定部５１０において検出された送電モードに対応した受電モードを判定する。具体的には、車両ＥＣＵ１８０は、受電モードが電磁共鳴モードであるか否かを判定する。
【００９９】
受電モードが電磁共鳴モードである場合（Ｓ８２０にてＹＥＳ）は、車両ＥＣＵ１８０は、Ｓ８２１に処理を進めて、二次自己共振コイル１１０を使用するために、コイル切替部５２０によって、インダクタンス変更部１１５のリレー１１２を接続するように切替信号ＣＩＬ１をインダクタンス変更部１１５に出力する。そして、車両ＥＣＵ１８０は、Ｓ８２２にて、電圧設定部５３０によって、受電電圧の目標電圧ＶＲをＶ１に設定する。さらに、車両ＥＣＵ１８０は、Ｓ８２３にて、駐車位置設定部５５０によって、目標駐車位置ＰＲＫの許容値をＸに設定して、処理をＳ８３０に進める。
【０１００】
一方、受電モードが電磁誘導モードである場合（Ｓ８２０にてＮＯ）は、車両ＥＣＵ１８０は、Ｓ８２５に処理を進めて、二次自己共振コイル１１０を不使用とするために、コイル切替部５２０によって、インダクタンス変更部１１５のリレー１１２を切離すように切替信号ＣＩＬ１をインダクタンス変更部１１５に出力する。そして、車両ＥＣＵ１８０は、Ｓ８２６にて、電圧設定部５３０によって、受電電圧の目標電圧ＶＲをＶ２に設定する。さらに、車両ＥＣＵ１８０は、Ｓ８２７にて、駐車位置設定部５５０によって、目標駐車位置ＰＲＫの許容値をＹに設定して、処理をＳ８３０に進める。
【０１０１】
Ｓ８３０では、車両ＥＣＵ１８０は、距離検出部５６０によって、一次電圧ＶＳと二次電圧ＶＨに基づいて、受電ユニットと送電ユニットとの間の距離Ｌを検出する。そして、車両ＥＣＵ１８０は、Ｓ８４０にて、表示制御部５４０からの駐車位置に関する情報ＤＳＰを表示装置１９５に表示して、運転者にガイダンスを行なう。
【０１０２】
その後、車両ＥＣＵ１８０は、Ｓ８５０にて、駐車目標位置と受電ユニットおよび送電ユニット間の距離Ｌとに基づいて、駐車制御部５７０によって自動駐車動作を行なう。なお、運転者によって駐車動作が行なわれる場合には、Ｓ８５０はスキップされる。
【０１０３】
そして、車両ＥＣＵ１８０は、次にＳ８６０にて、駐車動作が完了したか否かを判定する。駐車動作完了の判定については、たとえばイグニッションがオフとされ、かつパーキングブレーキ（図示せず）が設定されたような条件によって判定される。
【０１０４】
駐車動作が完了していない場合（Ｓ８６０にてＮＯ）は、車両ＥＣＵ１８０は、再びＳ８６０の処理を戻して駐車動作が完了するのを待つ。
【０１０５】
駐車動作が完了した場合（Ｓ８６０にてＹＥＳ）は、車両ＥＣＵ１８０は、Ｓ８７０に処理を進め、本格的な給電を開始するために、給電装置２００に対して給電開始指令を出力する。この給電開始指令に従って、給電装置２００は給電を開始する。
【０１０６】
次に、図１１を参照して、送電ＥＣＵ２６０は、Ｓ９００にて、通信装置２５０を介して電動車両１００のコイル情報の入力を受ける。そして、送電ＥＣＵ２６０は、Ｓ９１０にて、モード検出部６００においてコイル情報から受電モードＲＭＯＤ＃を検出する。
【０１０７】
次に、送電ＥＣＵ２６０は、Ｓ９２０にて、判定部６１０において検出された受電モードに対応した送電モードを判定する。具体的には、送電ＥＣＵ２６０は、送電モードが電磁共鳴モードであるか否かを判定する。
【０１０８】
送電モードが電磁共鳴モードである場合（Ｓ９２０にてＹＥＳ）は、送電ＥＣＵ２６０は、Ｓ９２１に処理を進めて、一次自己共振コイル２４０を使用するために、コイル切替部６２０によって、インダクタンス変更部のリレーを接続するように切替信号ＣＩＬ２をインダクタンス変更部に出力する。そして、送電ＥＣＵ２６０は、Ｓ９２２にて、周波数切替部６３０によって、高周波電力ドライバの目標周波数ＦＲＱをｆ１に設定する。そして、送電ＥＣＵ２６０は、処理をＳ９３０に進める。
【０１０９】
一方、送電モードが電磁誘導モードである場合（Ｓ９２０にてＮＯ）は、送電ＥＣＵ２６０は、Ｓ９２５に処理を進めて、一次自己共振コイル２４０を不使用とするために、コイル切替部６２０によって、インダクタンス変更部のリレーを切離すように切替信号ＣＩＬ２をインダクタンス変更部に出力する。そして、送電ＥＣＵ２６０は、Ｓ９２６にて、周波数切替部６３０によって、高周波電力ドライバの目標周波数ＦＲＱをｆ２に設定する。そして、送電ＥＣＵ２６０は、処理をＳ９３０に進める。
【０１１０】
次にＳ９３０では、電動車両１００より本格的な給電を行なうための給電開始指令を受信したか否かが判断される。
【０１１１】
給電開始指令を受信した場合（Ｓ９３０にてＹＥＳ）は、送電ＥＣＵ２６０は、Ｓ９４０に処理を進め、本格的な給電を開始するように高周波電力ドライバ２２０を制御する。
【０１１２】
給電開始指令を受信していない場合（Ｓ９３０にてＮＯ）は、送電ＥＣＵ２６０は、Ｓ９５０に処理を進め、次に電動車両１００が距離検出中であるか否か、すなわち駐車動作が完了したか否かを判断する。
【０１１３】
距離検出中である場合（Ｓ９５０にてＹＥＳ）は、駐車動作が未完了であるので、送電ＥＣＵ２６０は、Ｓ９４０に処理を進め距離検出のためのテスト給電を行なう。なお、テスト給電とは、給電装置２００から距離検出を行なうための給電を行なうことであり、給電開始指令に基づく本格的な給電実行時の電力よりも小さい所定の電力が出力されるように高周波電力ドライバ２２０の出力が制御される。
【０１１４】
一方、距離検出中でない場合（Ｓ９５０にてＹＥＳ）は、ステップＳ９６０がスキップされ、メインルーチンに処理が戻される。
【０１１５】
上記のような処理を行なうことによって、電磁誘導コイルが自己共振コイルよりも対向するコイルユニットに近い側に設置されたコイルユニットを有する非接触給電システムにおいて、対向するコイルユニットの情報に応じて、電磁共鳴による給電および電磁誘導による給電を切替えて給電を行なうことができる。
【０１１６】
図１２〜１５には、送電ユニットまたは受電ユニットが図１で示した構成とは異なる場合についての例が示される。
【０１１７】
図１２および図１３には、送電ユニット側の構成が異なる場合が示される。また、図１４および図１５には、受電ユニット側の構成が異なる場合が示される。
【０１１８】
図１２においては、送電ユニットは一次コイル２３０および一次自己共振コイル２４０を含んでいるが、一次自己共振コイル２４０が受電ユニットに近い側に設置された例が示される。この場合、一次コイル２３０と二次コイル１２０との距離が遠いため、電磁誘導による給電には適していない。
【０１１９】
そのため、図１２に示されるような構成の場合では、給電装置２００から電動車両１００に送信される送電ユニットの情報によって、電磁共鳴による給電のみが可能であることが通知される。そして、電動車両１００においては、判定部５１０において電磁共鳴モードが選択されて、電磁共鳴による給電が行なわれる。
【０１２０】
図１３においては、送電ユニットが一次コイル２３０のみを含む構成である場合の例が示される。すなわち、この場合は、給電装置２００は電磁誘導による給電のみが可能である。
【０１２１】
したがって、図１３に示されるような構成の場合では、給電装置２００から電動車両１００に送信される送電ユニットの情報によって、電磁誘導による給電のみが可能であることが通知される。そして、電動車両１００においては、判定部５１０において電磁誘導モードが選択されて、電磁誘導による給電が行なわれる。
【０１２２】
次に、図１４においては、受電ユニットは二次コイル１２０および二次自己共振コイル１１０を含んでいるが、二次自己共振コイル１１０が送電ユニットに近い側に設置された例が示される。この場合、一次コイル２３０と二次コイル１２０との距離が遠いため、電磁誘導による給電には適していない。
【０１２３】
そのため、図１４に示されるような構成の場合では、電動車両１００から給電装置２００に送信される受電ユニットの情報によって、電磁共鳴による受電のみが可能であることが通知される。そして、給電装置２００においては、判定部６１０において電磁共鳴モードが選択されて、電磁共鳴による給電が行なわれる。
【０１２４】
また、図１５においては、受電ユニットが二次コイル１２０のみを含む構成である場合の例が示される。すなわち、この場合は、電動車両１００は電磁誘導による受電のみが可能である。
【０１２５】
したがって、図１５に示されるような構成の場合では、電動車両１００から給電装置２００に送信される受電ユニットの情報によって、電磁誘導による受電のみが可能であることが通知される。給電装置２００においては、判定部６１０において電磁誘導モードが選択されて、電磁誘導による給電が行なわれる。
【０１２６】
以上説明したように、電磁誘導コイルが自己共振コイルよりも対向するコイルユニットに近い側に設置されたコイルユニットを、送電装置および／または受電装置に有する構成とすることで、対向するコイルユニットのタイプに応じて給電手法を適切に選択することによって、電磁共鳴による給電および電磁誘導による給電のいずれの給電手法によっても給電可能な非接触給電システムが実現できる。
【０１２７】
なお、本実施の形態における送電ユニットおよび受電ユニットは、本発明の「電力伝送ユニット」の一例である。また、ＰＣＵ１６０およびモータ１７０は、本発明の「電気駆動装置」の一例である。さらに、車両ＥＣＵ１８０および送電ＥＣＵ２６０は、本発明の「制御装置」の一例である。
【０１２８】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【０１２９】
１０  非接触給電システム、１００  電動車両、１１０，３４０  二次自己共振コイル、１１１  コイル本体部、１１２  リレー、１１３  第１コイル部、１１４  第２コイル部、１１５  インダクタンス変更部、１２０，３５０  二次コイル、１３０  整流器、１３５，２２５  電圧検出器、１４０  ＤＣ／ＤＣコンバータ、１５０  蓄電装置、１６０  ＰＣＵ、１７０  モータ、１８０  車両ＥＣＵ、１９０，２５０  通信装置、１９５  表示装置、２００  給電装置、２１０  交流電源、２２０  高周波電力ドライバ、２３０，３２０  一次コイル、２４０，３３０  一次自己共振コイル、２６０  送電ＥＣＵ、３１０  高周波電源、３６０  負荷、４００  受電ユニット、４３０  ボビン、４４０  コンデンサ、５００，６００  モード検出部、５１０，６１０  判定部、５２０，６２０  コイル切替部、５３０  電圧設定部、５３５  コンバータ制御部、５４０  表示制御部、５５０  駐車位置設定部、５６０  距離検出部、５６５  記憶部、５７０  駐車制御部、６３０  周波数切替部、６３５  電力制御部、６４０  入力部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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