(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受電装置に電力を非接触で伝送する非接触送電装置であって、
可変の伝送周波数で電力を送出する伝送ユニットと、
前記非接触送電装置の位置において受信可能な放送電波の周波数に関する周波数情報に基づいて、前記伝送周波数を設定する送電制御部とを備え、
前記送電制御部は、前記伝送周波数および前記放送電波の周波数のうちの一方が他方の整数倍とは異なるように前記伝送周波数を設定し、
前記非接触送電装置は、
前記放送電波を受信するための受信機をさらに備え、
前記送電制御部は、前記受信機を用いた周波数探索処理を実行して、前記受信機の受信強度に基づいて前記周波数情報を取得する、非接触送電装置。
【請求項２】
受電装置に電力を非接触で伝送する非接触送電装置であって、
可変の伝送周波数で電力を送出する伝送ユニットと、
前記非接触送電装置の位置において受信可能な放送電波の周波数に関する周波数情報に基づいて、前記伝送周波数を設定する送電制御部とを備え、
前記送電制御部は、前記伝送周波数および前記放送電波の周波数のうちの一方が他方の整数倍とは異なるように前記伝送周波数を設定し、
前記非接触送電装置は、
前記受電装置から伝送された前記周波数情報を受信して、当該受信された周波数情報を前記送電制御部に送信する通信部をさらに備える、非接触送電装置。
【請求項３】
受電装置に電力を非接触で伝送する非接触送電装置であって、
可変の伝送周波数で電力を送出する伝送ユニットと、
前記非接触送電装置の位置において受信可能な放送電波の周波数に関する周波数情報に基づいて、前記伝送周波数を設定する送電制御部とを備え、
前記送電制御部は、前記伝送周波数および前記放送電波の周波数のうちの一方が他方の整数倍とは異なるように前記伝送周波数を設定し、
前記非接触送電装置は、
前記非接触送電装置の位置に関する位置情報を取得する位置情報取得部をさらに備え、
前記送電制御部は、前記放送電波の受信位置と前記放送電波の周波数とが関連付けられた情報および、前記位置情報に基づいて、前記周波数情報を取得する、非接触送電装置。
【請求項４】
受電装置に電力を非接触で伝送する非接触送電装置であって、
可変の伝送周波数で電力を送出する伝送ユニットと、
前記非接触送電装置の位置において受信可能な放送電波の周波数に関する周波数情報に基づいて、前記伝送周波数を設定する送電制御部とを備え、
前記送電制御部は、前記伝送周波数および前記放送電波の周波数のうちの一方が他方の整数倍とは異なるように前記伝送周波数を設定し、
前記送電制御部は、前記伝送周波数として設定可能な複数の周波数の候補が存在する場合には、前記非接触送電装置と前記受電装置との間での伝送効率に基づいて、前記複数の周波数の候補のうちの１つを前記伝送周波数に決定する、非接触送電装置。
【請求項５】
前記送電制御部は、前記伝送周波数の整数倍に対応するノイズ周波数が前記放送電波の周波数と異なるように前記伝送周波数を設定する、請求項１から４のいずれか１項に記載の非接触送電装置。
【請求項６】
送電装置から送出される電力を非接触で受電する非接触受電装置であって、
前記非接触受電装置の位置において受信可能な放送電波の周波数に関する周波数情報を取得する受電制御部と、
前記受電制御部により取得された前記周波数情報を前記送電装置に伝送する通信部と、
前記周波数情報に従って決定された伝送周波数で前記送電装置から送られた電力を非接触で受電するための受電ユニットとを備え、
前記伝送周波数は、前記伝送周波数および前記放送電波の周波数のうちの一方が他方の整数倍とは異なるように定められる、非接触受電装置。
【請求項７】
前記非接触受電装置は、
前記放送電波を受信するための受信機をさらに備え、
前記送電装置が電力を送る前に、前記受電制御部は、前記受信機を用いた周波数探索処理を実行して、前記受信機の受信強度に基づいて前記周波数情報を取得する、請求項６に記載の非接触受電装置。
【請求項８】
前記非接触受電装置は、
前記非接触受電装置の位置に関する位置情報を取得する位置情報取得部をさらに備え、
前記送電装置が電力を送る前に、前記受電制御部は、前記放送電波の受信位置と前記放送電波の周波数とが関連付けられた情報および、前記位置情報に基づいて、前記周波数情報を取得する、請求項６または７に記載の非接触受電装置。
【請求項９】
請求項６から８のいずれか１項に記載の非接触受電装置を備える、車両。
【請求項１０】
可変の伝送周波数で電力を送出する送電装置と、
前記送電装置から送出される電力を非接触で受電するための受電装置とを備え、
前記送電装置は、前記送電装置の位置において受信可能な放送電波の周波数に関する周波数情報に基づいて、前記伝送周波数および前記放送電波の周波数のうちの一方が他方の整数倍とは異なるように前記伝送周波数を設定し、
前記送電装置は、
前記伝送周波数で電力を送出する伝送ユニットと、
前記周波数情報を取得して、前記周波数情報に基づいて前記伝送周波数を設定する送電制御部と、
前記放送電波を受信するための受信機とを含み、
前記送電制御部は、前記受信機を用いた周波数探索処理を実行して、前記受信機の受信強度に基づいて前記周波数情報を取得する、非接触送受電システム。
【請求項１１】
可変の伝送周波数で電力を送出する送電装置と、
前記送電装置から送出される電力を非接触で受電するための受電装置とを備え、
前記送電装置は、前記送電装置の位置において受信可能な放送電波の周波数に関する周波数情報に基づいて、前記伝送周波数および前記放送電波の周波数のうちの一方が他方の整数倍とは異なるように前記伝送周波数を設定し、
前記送電装置は、
前記伝送周波数で電力を送出する伝送ユニットと、
前記周波数情報を取得して、前記周波数情報に基づいて前記伝送周波数を設定する送電制御部とを含み、
前記受電装置は、
前記周波数情報を取得する受電制御部と、
前記受電制御部により取得された前記周波数情報を前記送電装置に伝送する第１の通信部とを含み、
前記送電装置は、
前記第１の通信部から伝送された前記周波数情報を受信して、当該受信された周波数情報を前記送電制御部に送信する第２の通信部をさらに含む、非接触送受電システム。
【請求項１２】
前記受電装置は、
前記放送電波を受信するための受信機をさらに含み、
前記受電制御部は、前記受信機を用いた周波数探索処理を実行して、前記受信機の受信強度に基づいて前記周波数情報を取得する、請求項１１に記載の非接触送受電システム。
【請求項１３】
前記受電装置は、
前記受電装置の位置に関する位置情報を取得する位置情報取得部をさらに含み、
前記受電制御部は、前記放送電波の受信位置と前記放送電波の周波数とが関連付けられた情報および、前記位置情報に基づいて、前記周波数情報を取得する、請求項１１に記載の非接触送受電システム。
【請求項１４】
可変の伝送周波数で電力を送出する送電装置と、
前記送電装置から送出される電力を非接触で受電するための受電装置とを備え、
前記送電装置は、前記送電装置の位置において受信可能な放送電波の周波数に関する周波数情報に基づいて、前記伝送周波数および前記放送電波の周波数のうちの一方が他方の整数倍とは異なるように前記伝送周波数を設定し、
前記送電装置は、
前記伝送周波数で電力を送出する伝送ユニットと、
前記周波数情報を取得して、前記周波数情報に基づいて前記伝送周波数を設定する送電制御部と、
前記送電装置の位置に関する位置情報を取得する位置情報取得部とを含み、
前記送電制御部は、前記放送電波の受信位置と前記放送電波の周波数とが関連付けられた情報および、前記位置情報に基づいて、前記周波数情報を取得する、非接触送受電システム。
【請求項１５】
可変の伝送周波数で電力を送出する送電装置と、
前記送電装置から送出される電力を非接触で受電するための受電装置とを備え、
前記送電装置は、前記送電装置の位置において受信可能な放送電波の周波数に関する周波数情報に基づいて、前記伝送周波数および前記放送電波の周波数のうちの一方が他方の整数倍とは異なるように前記伝送周波数を設定し、
前記送電装置は、
前記伝送周波数で電力を送出する伝送ユニットと、
前記周波数情報を取得して、前記周波数情報に基づいて前記伝送周波数を設定する送電制御部とを含み、
前記送電制御部は、前記伝送周波数として設定可能な複数の周波数の候補が存在する場合には、前記送電装置と前記受電装置との間での伝送効率に基づいて、前記複数の周波数の候補のうちの１つを前記伝送周波数に決定する、非接触送受電システム。
【請求項１６】
前記送電制御部は、前記伝送周波数の整数倍に対応するノイズ周波数が前記放送電波の周波数と異なるように前記伝送周波数を設定する、請求項１０から１５のいずれか１項に記載の非接触送受電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触送電装置、非接触受電装置、車両および非接触送受電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば特開２０１１−１３５７５４号公報は、電気自動車およびハイブリッド自動車等の電動車両に適用される非接触電力伝送技術を開示する。この技術によれば、送電装置および受電装置の一方または両方は、たとえば、コイルケースと、コイルケースを覆うシールド部材とを備える。コイルユニットとシールドとの間の距離に応じて、送電装置から受電装置へと電力を伝送する際の周波数が調整される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１３５７５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
送電装置あるいは受電装置の周囲に無線機器が配置されている場合には、電力の伝送時における無線機器の動作への影響を防ぐための対策が必要になる可能性がある。たとえば送電装置が発生するノイズが放送電波を受信する受信機の動作に影響を及ぼす可能性がある。たとえば、その受信機における復調に影響が生じる可能性がある。
【０００５】
放送電波の使用周波数帯域（すなわちチャネル）は、地域ごとに異なり得る。送電装置が製造された段階では、送電装置の設置場所が確定していない可能性がある。したがって、送電装置の設置場所に関わらずノイズが放送電波と干渉しないように送電装置の伝送周波数を設定することは難しい。
【０００６】
本発明の目的は、非接触送電装置による放送受信機の動作への影響を、できるだけ小さくするための技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ある局面において、本発明は、受電装置に電力を非接触で伝送する非接触送電装置であって、可変の伝送周波数で電力を送出する伝送ユニットと、非接触送電装置の位置において受信可能な放送電波の周波数に関する周波数情報に基づいて、伝送周波数を設定する送電制御部とを備える。送電制御部は、伝送周波数および放送電波の周波数のうちの一方が他方の整数倍とは異なるように伝送周波数を設定する。
【０００８】
好ましくは、非接触送電装置は、放送電波を受信するための受信機をさらに備える。送電制御部は、受信機を用いた周波数探索処理を実行して、受信機の受信強度に基づいて周波数情報を取得する。
【０００９】
好ましくは、非接触送電装置は、通信部をさらに備える。通信部は、受電装置から伝送された周波数情報を受信して、当該受信された周波数情報を送電制御部に送信する。
【００１０】
好ましくは、非接触送電装置は、非接触送電装置の位置に関する位置情報を取得する位置情報取得部をさらに備える。送電制御部は、放送電波の受信位置と放送電波の周波数とが関連付けられた情報および、位置情報に基づいて、周波数情報を取得する。
【００１１】
好ましくは、送電制御部は、伝送周波数の整数倍に対応するノイズ周波数が前記放送電波の周波数と異なるように前記伝送周波数を設定する。
【００１２】
好ましくは、送電制御部は、伝送周波数として設定可能な複数の周波数の候補が存在する場合には、非接触送電装置と受電装置との間での伝送効率に基づいて、複数の周波数の候補のうちの１つを伝送周波数に決定する。
【００１３】
別の局面において、本発明は、送電装置から送出される電力を非接触で受電する非接触受電装置であって、非接触受電装置の位置において受信可能な放送電波の周波数に関する周波数情報を取得する受電制御部と、受電制御部により取得された周波数情報を送電装置に伝送する通信部と、周波数情報に従って決定された伝送周波数で送電装置から送られた電力を非接触で受電するための受電ユニットとを備える。伝送周波数は、伝送周波数および放送電波の周波数のうちの一方が他方の整数倍とは異なるように定められる。
【００１４】
好ましくは、非接触受電装置は、放送電波を受信するための受信機をさらに備える。送電装置が電力を送る前に、受電制御部は、受信機を用いた周波数探索処理を実行して、受信機の受信強度に基づいて周波数情報を取得する。
【００１５】
好ましくは、非接触受電装置は、非接触受電装置の位置に関する位置情報を取得する位置情報取得部をさらに備える。送電装置が電力を送る前に、受電制御部は、放送電波の受信位置と放送電波の周波数とが関連付けられた情報および、位置情報に基づいて、周波数情報を取得する。
【００１６】
別の局面において、本発明は、上記の非接触受電装置を備える車両である。
別の局面において、本発明は、非接触送受電システムであって、可変の伝送周波数で電力を送出する送電装置と、送電装置から送出される電力を非接触で受電するための受電装置とを備える。送電装置は、送電装置の位置において受信可能な放送電波の周波数に関する周波数情報に基づいて、伝送周波数および放送電波の周波数のうちの一方が他方の整数倍とは異なるように伝送周波数を設定する。
【００１７】
好ましくは、送電装置は、伝送周波数で電力を送出する伝送ユニットと、周波数情報を取得して、周波数情報に基づいて伝送周波数を設定する送電制御部とを含む。
【００１８】
好ましくは、送電装置は、放送電波を受信するための受信機をさらに含む。送電制御部は、受信機を用いた周波数探索処理を実行して、受信機の受信強度に基づいて周波数情報を取得する。
【００１９】
好ましくは、受電装置は、周波数情報を取得する受電制御部と、受電制御部により取得された周波数情報を送電装置に伝送する第１の通信部とを含む。送電装置は、第１の通信部から伝送された周波数情報を受信して、当該受信された周波数情報を送電制御部に送信する第２の通信部をさらに含む。
【００２０】
好ましくは、受電装置は、放送電波を受信するための受信機をさらに含む。受電制御部は、受信機を用いた周波数探索処理を実行して、受信機の受信強度に基づいて周波数情報を取得する。
【００２１】
好ましくは、受電装置は、受電装置の位置に関する位置情報を取得する位置情報取得部をさらに含む。受電制御部は、放送電波の受信位置と放送電波の周波数とが関連付けられた情報および、位置情報に基づいて、周波数情報を取得する。
【００２２】
好ましくは、送電装置は、送電装置の位置に関する位置情報を取得する位置情報取得部をさらに含む。送電制御部は、放送電波の受信位置と放送電波の周波数とが関連付けられた情報および、位置情報に基づいて、周波数情報を取得する。
【００２３】
好ましくは、送電制御部は、伝送周波数の整数倍に対応するノイズ周波数が放送電波の周波数と異なるように伝送周波数を設定する。
【００２４】
好ましくは、送電制御部は、伝送周波数として設定可能な複数の周波数の候補が存在する場合には、送電装置と受電装置との間での伝送効率に基づいて、複数の周波数の候補のうちの１つを伝送周波数に決定する。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、非接触送電装置による放送受信機の動作への影響を小さくすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る非接触送受電システムの一構成例を示す全体ブロック図である。
【図２】共鳴法による送電の原理を説明するための模式的な図である。
【図３】電力伝送システムのシミュレーションモデルを示す図である。
【図４】送電部９３および受電部９６の固有周波数のズレと、電力伝送効率との関係を示した図である。
【図５】固有周波数ｆ０を固定した状態で、エアギャップＡＧを変化させたときの電力伝送効率と、図１の送電ユニット２２０中の共鳴コイルに供給される電流の周波数ｆ３との関係を示すグラフである。
【図６】電流源または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７】図１に示した非接触送受電システム１０の詳細な構成を示す回路図である。
【図８】送電ユニットおよび受電ユニットの変形例を示した図である。
【図９】図７および図８に示した電源部２５０の構成の一例を示した図である。
【図１０】高調波ノイズによる問題点を説明するための模式的な波形図である。
【図１１】本発明の第１の実施の形態に係る、伝送周波数の設定処理を示したフローチャートである。
【図１２】図１１に示された処理を説明するための模式図である。
【図１３】本発明の第２の実施の形態に係る非接触送受電システムの一構成例を示す全体ブロック図である。
【図１４】図１３に示した非接触送受電システム１０Ａの詳細な構成を示す回路図である。
【図１５】本発明の第２の実施の形態に係る、車両１００が周波数情報を取得する処理を説明するためのフローチャートである。
【図１６】本発明の第２の実施の形態に係る、伝送周波数の設定処理を示したフローチャートである。
【図１７】本発明の第３の実施の形態に係る非接触送受電システムの一構成例を示す全体ブロック図である。
【図１８】図１７に示した非接触送受電システム１０Ｂの詳細な構成を示す回路図である。
【図１９】本発明の第３の実施の形態において、周波数情報の取得に用いられるテーブルの一構成例を示した図である。
【図２０】本発明の第３の実施の形態に係る、車両１００Ａが周波数情報を取得する処理を説明するためのフローチャートである。
【図２１】本発明の第４の実施の形態に係る非接触送受電システムの一構成例を示す全体ブロック図である。
【図２２】図２１に示した非接触送受電システム１０Ｃの詳細な構成を示す回路図である。
【図２３】本発明の第４の実施の形態に係る、伝送周波数の設定処理を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
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返さない。
【００２８】
［実施の形態１］
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る非接触送受電システムの一構成例を示す全体ブロック図である。図１を参照して、非接触送受電システム１０は、送電装置２００と、車両１００とを備える。車両１００は、非接触送受電システム１０における受電装置を含む。
【００２９】
この実施の形態では、車両１００として電気自動車が例示される。電気自動車は、回転電機を駆動源として用いる。車両１００は非接触で受電可能な車両であればよい。したがって車両１００は電気自動車に限定されない。さらに本発明の実施の形態に係る非接触送受電システムにおいて、受電装置は車両に搭載されるものと限定されない。
【００３０】
送電装置２００は、電源部２５０と、送電ユニット２２０と、通信部２３０と、アンテナ２６２と、受信機２６４とを含む。電源部２５０と、送電ユニット２２０とは、本発明に係る送電装置が備える「伝送ユニット」を実現する。「伝送ユニット」は、電源部２５０と送電ユニット２２０とに分離される必要はない。送電装置は、電源部２５０と送電ユニット２２０とが一体化された伝送ユニットを備えていてもよい。
【００３１】
電源部２５０は、電源１２から電力を受けて高周波の交流電力を生成する。電源１２は、商用電源であってもよく、独立の電源装置であってもよい。送電ユニット２２０は、電源部２５０から高周波の交流電力の供給を受けて、受電ユニット１１０へ非接触で電力を伝送する。一例として、送電ユニット２２０は、コイルおよびキャパシタを含む共振回路によって構成される。
【００３２】
車両１００は、アンテナ１０２と、受信機１０４と、受電ユニット１１０と、車両ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）３００と、整流器１８０と、蓄電装置１９０と、動力生成装置１１８とを含む。受電ユニット１１０は、送電装置２００の送電ユニット２２０から送出される電力を非接触で受電する。受電ユニット１１０は、その電力を整流器１８０へ出力する。一例として、受電ユニット１１０は、コイルおよびキャパシタを含む共振回路によって構成される。
【００３３】
整流器１８０は、受電ユニット１１０から受ける交流電力を直流電力に変換し、その変換された直流電力を蓄電装置１９０へ出力する。したがって蓄電装置１９０が充電される。蓄電装置１９０は、整流器１８０から出力される電力だけでなく、動力生成装置１１８によって発電される電力も蓄える。そして、蓄電装置１９０は、その蓄えられた電力を動力生成装置１１８へ供給する。なお、蓄電装置１９０として大容量のキャパシタも採用可能である。
【００３４】
動力生成装置１１８は、蓄電装置１９０に蓄えられる電力を用いて車両１００の走行駆動力を発生する。図１には特に図示しないが、動力生成装置１１８は、たとえば、蓄電装置１９０から電力を受けるインバータ、インバータによって駆動されるモータ、モータによって駆動される駆動輪等を含む。なお、動力生成装置１１８は、蓄電装置１９０を充電するための発電機と、その発電機を駆動可能なエンジンを含んでもよい。
【００３５】
この非接触電力伝送システムにおいては、送電装置２００の送電ユニット２２０の固有周波数は、車両１００の受電ユニット１１０の固有周波数と同じである。ここで、送電ユニット２２０（受電ユニット１１０）の固有周波数とは、送電ユニット２２０（受電ユニット１１０）を構成する電気回路（共振回路）が自由振動する場合の振動周波数を意味する。なお、送電ユニット２２０（受電ユニット１１０）を構成する電気回路（共振回路）において、制動力または電気抵抗をゼロまたは実質的にゼロとしたときの固有周波数は、送電ユニット２２０（受電ユニット１１０）の共振周波数とも称される。
【００３６】
また、固有周波数が「同じ」とは、完全に同じ場合だけでなく、固有周波数が実質的に同じ場合も含む。固有周波数が「実質的に同じ」とは、たとえば、送電ユニット２２０の固有周波数と受電ユニット１１０の固有周波数との差が、送電ユニット２２０または受電ユニット１１０の固有周波数の１０％以内の場合を意味する。
【００３７】
本実施の形態に係る電力伝送システムにおいては、送電ユニット２２０の固有周波数と、受電ユニット１１０の固有周波数との差は、受電ユニット１１０または送電ユニット２２０の固有周波数の１０％以下である。このような範囲に各送電ユニット２２０および受電ユニット１１０の固有周波数を設定することで、電力伝送効率を高めることができる。その一方で、固有周波数の差が受電ユニット１１０または送電ユニット２２０の固有周波数の１０％よりも大きくなると、電力伝送効率が１０％より小さくなり、蓄電装置１９０の充電時間が長くなるなどの弊害が生じる。
【００３８】
そして、送電ユニット２２０は、送電ユニット２２０と受電ユニット１１０間に形成され、かつ、特定の周波数で振動する磁界と、送電ユニット２２０と受電ユニット１１０間に形成され、かつ、特定の周波数で振動する電界との少なくとも一方を通じて、車両１００の受電ユニット１１０へ非接触で送電する。送電ユニット２２０と受電ユニット１１０との結合係数κは、たとえば、０．３以下程度であり、好ましくは、０．１以下である。当然のことながら、結合係数κを０．１〜０．３程度の範囲も採用することができる。結合係数κは、このような値に限定されるものでなく、電力伝送が良好となる種々の値をとり得る。また、結合係数κと共鳴強度を示すＱ値との積が所定値（たとえば１．０）以上になるように送電ユニット２２０，受電ユニット１１０が設計される。
【００３９】
このように、送電ユニット２２０と受電ユニット１１０とを電磁界によって共振（共鳴）させることで、送電装置２００の送電ユニット２２０から車両１００の受電ユニット１１０へ非接触で電力が伝送される。
【００４０】
なお、上記のように、この非接触電力伝送システムにおいては、送電ユニット２２０と受電ユニット１１０とを電磁界によって共振（共鳴）させることで、送電ユニット２２０から受電ユニット１１０へ非接触で電力が伝送される。電力伝送における、このような送電ユニット２２０と受電ユニット１１０との結合を、たとえば、「磁気共鳴結合」、「磁界（磁場）共鳴結合」、「磁場共振（共鳴）結合」、「近接場共振（共鳴）結合」、「電磁界（電磁場）共振結合」、または「電界（電場）共振結合」等という。「電磁界（電磁場）共振結合」は、「磁気共鳴結合」、「磁界（磁場）共鳴結合」、「電界（電場）共振結合」のいずれも含む結合を意味する。
【００４１】
送電ユニット２２０と受電ユニット１１０とが上記のようにコイルによって形成される場合には、送電ユニット２２０と受電ユニット１１０とは、主に磁界（磁場）によって結合し、「磁気共鳴結合」または「磁界（磁場）共鳴結合」が形成される。なお、送電ユニット２２０と受電ユニット１１０とに、たとえばメアンダライン等のアンテナを各々採用することも可能である。この場合には、送電ユニット２２０と受電ユニット１１０とは、主に電界（電場）によって結合し、「電界（電場）共鳴結合」が形成される。
【００４２】
図２は、共鳴法による送電の原理を説明するための模式的な図である。
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。
【００４３】
具体的には、高周波電源３１０に一次コイル３２０を接続し、電磁誘導により一次コイル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と同じ共振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、電磁誘導により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によって取出され、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。
【００４４】
また、本実施の形態に係る電力送受電システムにおいては、送電ユニットと受電ユニットとを電磁界によって共鳴（共振）させることで送電ユニットから受電ユニットに電力を送電しており、送電ユニットと受電ユニットとの間の結合係数（κ）は、たとえば、０．３以下程度であり、好ましくは、０．１以下である。当然のことながら、結合係数κを０．１〜０．３程度の範囲も採用することができる。結合係数κは、このような値に限定されるものでなく、電力伝送が良好となる種々の値をとり得る。一般的に、電磁誘導を利用した電力伝送では、送電部と受電部と間の結合係数（κ）は１．０に近いものとなっている。
【００４５】
なお、図１との対応関係については、二次自己共振コイル３４０および二次コイル３５０が図１の受電ユニット１１０に対応し、一次コイル３２０および一次自己共振コイル３３０が図１の送電ユニット２２０に対応する。
【００４６】
次に、図３および図４を用いて、固有周波数の差と電力伝送効率との関係とを解析したシミュレーション結果について説明する。図３は、電力伝送システムのシミュレーションモデルを示した図である。電力伝送システム８９は、送電ユニット９０と、受電ユニット９１とを備え、送電ユニット９０は、電磁誘導コイル９２と、送電部９３とを含む。送電部９３は、共鳴コイル９４と、共鳴コイル９４に設けられたキャパシタ９５とを含む。
【００４７】
受電ユニット９１は、受電部９６と、電磁誘導コイル９７とを備える。受電部９６は、共鳴コイル９９とこの共鳴コイル９９に接続されたキャパシタ９８とを含む。
【００４８】
共鳴コイル９４のインダクタンスをインダクタンスＬｔとし、キャパシタ９５のキャパシタンスをキャパシタンスＣ１とする。共鳴コイル９９のインダクタンスをインダクタンスＬｒとし、キャパシタ９８のキャパシタンスをキャパシタンスＣ２とする。このように各パラメータを設定すると、送電部９３の固有周波数ｆ１は、下記の式（１）によって示され、受電部９６の固有周波数ｆ２は、下記の式（２）によって示される。
【００４９】
ｆ１＝１／{２π（Ｌｔ×Ｃ１）1/2}・・・（１）
ｆ２＝１／{２π（Ｌｒ×Ｃ２）1/2}・・・（２）
図４は、送電部９３および受電部９６の固有周波数のズレと、電力伝送効率との関係を示した図である。図４においては、インダクタンスＬｒおよびキャパシタンスＣ１，Ｃ２を固定して、インダクタンスＬｔのみを変化させた場合が示されている。
【００５０】
なお、このシミュレーションにおいては、共鳴コイル９４および共鳴コイル９９の相対的な位置関係は固定した状態であって、さらに、送電部９３に供給される電流の周波数は一定である。
【００５１】
図４に示すグラフのうち、横軸は、固有周波数のズレ（％）を示し、縦軸は、一定周波数での伝送効率（％）を示す。固有周波数のズレ（％）は、下記式（３）によって示される。
【００５２】
（固有周波数のズレ）＝{（ｆ１−ｆ２）／ｆ２}×１００（％）・・・（３）
図４からも明らかなように、固有周波数のズレ（％）が±０％の場合には、電力伝送効率は、１００％近くとなる。固有周波数のズレ（％）が±５％の場合には、電力伝送効率は、４０％となる。固有周波数のズレ（％）が±１０％の場合には、電力伝送効率は、１０％となる。固有周波数のズレ（％）が±１５％の場合には、電力伝送効率は、５％となる。すなわち、固有周波数のズレ（％）の絶対値（固有周波数の差）が、受電部９６の固有周波数の１０％以下の範囲となるように各送電部および受電部の固有周波数を設定することで電力伝送効率を高めることができることがわかる。さらに、固有周波数のズレ（％）の絶対値が受電部９６の固有周波数の５％以下となるように、各送電部および受電部の固有周波数を設定することで電力伝送効率をより高めることができることがわかる。なお、シミュレーションソフトしては、電磁界解析ソフトウェア（JMAG（登録商標）：株式会社ＪＳＯＬ製）を採用している。
【００５３】
ここで、図１の送電ユニット２２０中の共鳴コイルの周囲に形成される特定の周波数の磁界について説明する。「特定の周波数の磁界」は、典型的には、電力伝送効率と送電ユニット２２０中の共鳴コイルに供給される電流の周波数と関連性を有する。そこで、まず、電力伝送効率と、送電ユニット２２０中の共鳴コイルに供給される電流の周波数との関係について説明する。送電ユニット２２０中の共鳴コイルから受電ユニット１１０中の共鳴コイルに電力を伝送するときの電力伝送効率は、送電ユニット２２０中の共鳴コイルおよび受電ユニット１１０中の共鳴コイルの間の距離などの様々な要因よって変化する。たとえば、送電ユニット２２０および受電ユニット１１０の固有周波数（共振周波数）を固有周波数ｆ０とし、送電ユニット２２０中の共鳴コイルに供給される電流の周波数を周波数ｆ３とし、受電ユニット１１０中の共鳴コイルおよび送電ユニット２２０中の共鳴コイルの間のエアギャップをエアギャップＡＧとする。
【００５４】
図５は、固有周波数ｆ０を固定した状態で、エアギャップＡＧを変化させたときの電力伝送効率と、図１の送電ユニット２２０中の共鳴コイルに供給される電流の周波数ｆ３との関係を示すグラフである。
【００５５】
図５に示すグラフにおいて、横軸は、送電ユニット２２０中の共鳴コイルに供給する電流の周波数ｆ３を示し、縦軸は、電力伝送効率（％）を示す。効率曲線Ｌ１は、エアギャップＡＧが小さいときの電力伝送効率と、送電ユニット２２０中の共鳴コイルに供給する電流の周波数ｆ３との関係を模式的に示す。この効率曲線Ｌ１に示すように、エアギャップＡＧが小さい場合には、電力伝送効率のピークは周波数ｆ４，ｆ５（ｆ４＜ｆ５）において生じる。エアギャップＡＧを大きくすると、電力伝送効率が高くなるときの２つのピークは、互いに近づくように変化する。そして、効率曲線Ｌ２に示すように、エアギャップＡＧを所定距離よりも大きくすると、電力伝送効率のピークは１つとなり、送電ユニット２２０中の共鳴コイルに供給する電流の周波数が周波数ｆ６のときに電力伝送効率がピークとなる。エアギャップＡＧを効率曲線Ｌ２の状態よりもさらに大きくすると、効率曲線Ｌ３に示すように電力伝送効率のピークが小さくなる。
【００５６】
たとえば、電力伝送効率の向上を図るため手法として次のような第１の手法が考えられる。第１の手法としては、エアギャップＡＧにあわせて、図１に示す送電ユニット２２０中の共鳴コイルに供給する電流の周波数を一定として、キャパシタのキャパシタンスを変化させることで、送電ユニット２２０と受電ユニット１１０との間での電力伝送効率の特性を変化させる手法が考えられる。具体的には、送電ユニット２２０中の共鳴コイルに供給される電流の周波数を一定とした状態で、電力伝送効率がピークとなるように、キャパシタのキャパシタンスを調整する。この手法では、エアギャップＡＧの大きさに関係なく、送電ユニット２２０中の共鳴コイルおよび受電ユニット１１０中の共鳴コイルに流れる電流の周波数は一定である。なお、電力伝送効率の特性を変化させる手法としては、送電ユニット２２０と電源部２５０との間に設けられた整合器を利用する手法や、受電側のコンバータを利用する手法などを採用することもできる。
【００５７】
また、第２の手法としては、エアギャップＡＧの大きさに基づいて、送電ユニット２２０中の共鳴コイルに供給する電流の周波数を調整する手法である。たとえば、図５において、電力伝送特性が効率曲線Ｌ１となる場合には、送電ユニット２２０中の共鳴コイルには周波数が周波数ｆ４または周波数ｆ５の電流を送電ユニット２２０中の共鳴コイルに供給する。そして、周波数特性が効率曲線Ｌ２，Ｌ３となる場合には、周波数が周波数ｆ６の電流を送電ユニット２２０中の共鳴コイルに供給する。この場合では、エアギャップＡＧの大きさに合わせて送電ユニット２２０中の共鳴コイルおよび受電ユニット１１０中の共鳴コイルに流れる電流の周波数を変化させることになる。
【００５８】
第１の手法では、送電ユニット２２０中の共鳴コイルを流れる電流の周波数は、固定された一定の周波数となり、第２の手法では、送電ユニット２２０中の共鳴コイルを流れる周波数は、エアギャップＡＧによって適宜変化する周波数となる。第１の手法や第２の手法などによって、電力伝送効率が高くなるように設定された特定の周波数の電流が送電ユニット２２０中の共鳴コイルに供給される。送電ユニット２２０中の共鳴コイルに特定の周波数の電流が流れることで、送電ユニット２２０中の共鳴コイルの周囲には、特定の周波数で振動する磁界（電磁界）が形成される。受電ユニット１１０は、受電ユニット１１０と送電ユニット２２０の間に形成され、かつ特定の周波数で振動する磁界を通じて送電ユニット２２０から電力を受電している。したがって、「特定の周波数で振動する磁界」とは、必ずしも固定された周波数の磁界とは限らない。なお、上記の例では、エアギャップＡＧに着目して、送電ユニット２２０中の共鳴コイルに供給する電流の周波数を設定するようにしているが、電力伝送効率は、送電ユニット２２０中の共鳴コイルおよび受電ユニット１１０中の共鳴コイルの水平方向のずれ等のように他の要因によっても変化するものであり、当該他の要因に基づいて、送電ユニット２２０中の共鳴コイルに供給する電流の周波数を調整する場合がある。
【００５９】
本実施の形態に係る電力伝送システムにおいては、電磁界の「静電磁界」が支配的な近接場（エバネッセント場）を利用することで、送電および受電効率の向上が図られている。図６は、電流源または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６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。なお、電磁界の波長を「λ」とすると、「輻射電磁界」と「誘導電磁界」と「静電磁界」との強さが略等しくなる距離は、λ／２πと表すことができる。
【００６０】
「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、本実施の形態に係る電力伝送システムでは、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、近接する固有周波数を有する送電ユニット２２０および受電ユニット１１０（たとえば一対のＬＣ共振コイル）を共鳴させることにより、送電ユニット２２０から他方の受電ユニット１１０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。
【００６１】
このように、この電力伝送システムにおいては、送電部と受電部とを電磁界によって共振（共鳴）させることで送電部と受電部との間で非接触で電力が送電される。このような受電部と送電部との間に形成される電磁場は、たとえば、近接場共振（共鳴）結合場という場合がある。そして、送電部と受電部との間の結合係数κは、たとえば、０．３以下程度であり、好ましくは、０．１以下である。当然のことながら、結合係数κを０．１〜０．３程度の範囲も採用することができる。結合係数κは、このような値に限定されるものでなく、電力伝送が良好となる種々の値をとり得る。
【００６２】
図７は、図１に示した非接触送受電システム１０の詳細な構成を示す回路図である。図７を参照して、車両１００は、受電ユニット１１０および通信部１６０に加えて、整流器１８０と、充電リレー（ＣＨＲ）１７０と、蓄電装置１９０と、システムメインリレー（ＳＭＲ）１１５と、パワーコントロールユニットＰＣＵ（Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１２０と、モータジェネレータ１３０と、動力伝達ギヤ１４０と、駆動輪１５０と、制御装置である車両ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）３００と、電流センサ１７１と、電圧センサ１７２とを含む。受電ユニット１１０は、コイル１１１（以下二次自己共振コイル１１１といい、「共鳴コイル」などと適宜の呼び方をしてもよい）と、コンデンサ１１２と、二次コイル１１３とを含む。
【００６３】
なお、本実施の形態においては、車両１００として電気自動車を例として説明する。蓄電装置に蓄えられた電力を用いて走行が可能な車両であれば車両１００の構成はこれに限られない。車両１００の他の例としては、エンジンを搭載したハイブリッド車両や、燃料電池を搭載した燃料電池車などが含まれる。
【００６４】
二次自己共振コイル１１１は、送電装置２００に含まれる一次自己共振コイル２２１から、電磁場を用いて電磁共鳴により受電する。
【００６５】
この二次自己共振コイル１１１については、送電装置２００の一次自己共振コイル２２１との距離や、一次自己共振コイル２２１および二次自己共振コイル１１１の共鳴周波数等に基づいて、一次自己共振コイル２２１と二次自己共振コイル１１１との共鳴強度を示すＱ値が大きくなり（たとえば、Ｑ＞１００）、その結合度を示す結合係数（κ）等が小さく（たとえば０．３以下、好ましくは０．１以下）となるようにその巻数やコイル間距離が適宜設定される。
【００６６】
コンデンサ１１２は、二次自己共振コイル１１１の両端に接続され、二次自己共振コイル１１１とともにＬＣ共振回路を形成する。コンデンサ１１２の容量は、二次自己共振コイル１１１の有するインダクタンスに応じて、所定の共鳴周波数となるように適宜設定される。なお、二次自己共振コイル１１１自身の有する浮遊容量で所望の共振周波数が得られる場合には、コンデンサ１１２が省略される場合がある。
【００６７】
二次コイル１１３は、二次自己共振コイル１１１と同軸上に設けられ、電磁誘導により二次自己共振コイル１１１と磁気的に結合可能である。この二次コイル１１３は、二次自己共振コイル１１１により受電された電力を電磁誘導により取出して整流器１８０へ出力する。
【００６８】
整流器１８０は、二次コイル１１３から受ける交流電力を整流し、その整流された直流電力を、ＣＨＲ１７０を介して蓄電装置１９０に出力する。整流器１８０としては、たとえば、ダイオードブリッジおよび平滑用のコンデンサ（いずれも図示せず）を含む構成とすることができる。整流器１８０として、スイッチング制御を用いて整流を行なう、いわゆるスイッチングレギュレータを用いることも可能である。整流器１８０が受電ユニット１１０に含まれる場合もある。発生する電磁場に伴うスイッチング素子の誤動作等を防止するために、整流器１８０を、ダイオードブリッジのような静止型の整流器とすることがより好ましい。
【００６９】
なお、本実施の形態においては、整流器１８０により整流された直流電力が蓄電装置１９０へ直接出力される構成としている。整流後の直流電圧が、蓄電装置１９０が許容できる充電電圧と異なる場合には、整流器１８０と蓄電装置１９０との間に、電圧変換するためのＤＣ／ＤＣコンバータ（図示せず）が設けられてもよい。
【００７０】
整流器１８０の出力部分には、直列に接続された位置検出用の負荷抵抗１７３とリレー１７４とが接続されている。本格的な充電が開始される前に、送電装置２００から車両１００へはテスト用信号として微弱な電力が送電される。このとき、リレー１７４は車両ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＥ３によって制御され、導通状態とされる。
【００７１】
電圧センサ１７２は、整流器１８０と蓄電装置１９０とを結ぶ電力線対間に設けられる。電圧センサ１７２は、整流器１８０の二次側の直流電圧、すなわち送電装置２００から受電した受電電圧を検出し、その検出値ＶＣを車両ＥＣＵ３００に出力する。車両ＥＣＵ３００は、電圧ＶＣによって受電効率を判断し、通信部１６０を経由して送電装置に受電効率に関する情報を送信する。
【００７２】
電流センサ１７１は、整流器１８０と蓄電装置１９０とを結ぶ電力線に設けられる。電流センサ１７１は、蓄電装置１９０への充電電流を検出し、その検出値ＩＣを車両ＥＣＵ３００へ出力する。
【００７３】
ＣＨＲ１７０は、整流器１８０と蓄電装置１９０とに電気的に接続される。ＣＨＲ１７０は、車両ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＥ２により制御され、整流器１８０から蓄電装置１９０への電力の供給と遮断とを切換える。
【００７４】
蓄電装置１９０は、充放電可能に構成された電力貯蔵要素である。蓄電装置１９０は、たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池あるいは鉛蓄電池などの二次電池や、電気二重層キャパシタなどの蓄電素子を含んで構成される。
【００７５】
蓄電装置１９０は、ＣＨＲ１７０を介して整流器１８０と接続される。蓄電装置１９０は、受電ユニット１１０で受電され整流器１８０で整流された電力を蓄電する。また、蓄電装置１９０は、ＳＭＲ１１５を介してＰＣＵ１２０とも接続される。蓄電装置１９０は、車両駆動力を発生させるための電力をＰＣＵ１２０へ供給する。さらに、蓄電装置１９０は、モータジェネレータ１３０で発電された電力を蓄電する。蓄電装置１９０の出力はたとえば２００Ｖ程度である。
【００７６】
蓄電装置１９０には、いずれも図示しないが、蓄電装置１９０の電圧ＶＢおよび入出力される電流ＩＢを検出するための電圧センサおよび電流センサが設けられる。これらの検出値は、車両ＥＣＵ３００へ出力される。車両ＥＣＵ３００は、この電圧ＶＢおよび電流ＩＢに基づいて、蓄電装置１９０の充電状態（「ＳＯＣ（Ｓｔａｔｅ  Ｏｆ  Ｃｈａｒｇｅ）」とも称される。）を演算する。
【００７７】
ＳＭＲ１１５は、蓄電装置１９０とＰＣＵ１２０とを結ぶ電力線に介挿される。そして、ＳＭＲ１１５は、車両ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＥ１によって制御され、蓄電装置１９０とＰＣＵ１２０との間での電力の供給と遮断とを切換える。
【００７８】
ＰＣＵ１２０は、いずれも図示しないが、コンバータやインバータを含む。コンバータは、車両ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＣにより制御されて蓄電装置１９０からの電圧を変換する。インバータは、車両ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＩにより制御されて、コンバータで変換された電力を用いてモータジェネレータ１３０を駆動する。
【００７９】
モータジェネレータ１３０は交流回転電機であり、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型同期電動機である。
【００８０】
モータジェネレータ１３０の出力トルクは、動力伝達ギヤ１４０を介して駆動輪１５０に伝達されて、車両１００を走行させる。モータジェネレータ１３０は、車両１００の回生制動動作時には、駆動輪１５０の回転力によって発電することができる。そして、その発電電力は、ＰＣＵ１２０によって蓄電装置１９０の充電電力に変換される。
【００８１】
また、モータジェネレータ１３０の他にエンジン（図示せず）が搭載されたハイブリッド自動車では、このエンジンおよびモータジェネレータ１３０を協調的に動作させることによって、必要な車両駆動力が発生される。この場合、エンジンの回転による発電電力を用いて、蓄電装置１９０を充電することも可能である。
【００８２】
通信部１６０は、上述のように、車両１００と送電装置２００との間で無線通信を行なうための通信インターフェースである。通信部１６０は、車両ＥＣＵ３００からの、蓄電装置１９０についてのＳＯＣを含むバッテリ情報ＩＮＦＯを送電装置２００へ出力する。また、通信部１６０は、送電装置２００からの送電の開始および停止を指示する信号ＳＴＲＴ，ＳＴＰを送電装置２００へ出力する。
【００８３】
車両ＥＣＵ３００は、いずれも図７には図示しないがＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、記憶装置および入出力バッファを含み、各センサ等からの信号の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、車両１００および各機器の制御を行なう。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、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。
【００８４】
車両ＥＣＵ３００は、ユーザの操作などによる充電開始信号ＴＲＧを受けると、所定の条件が成立したことに基づいて、送電の開始を指示する信号ＳＴＲＴを、通信部１６０を介して送電装置２００へ出力する。また、車両ＥＣＵ３００は、蓄電装置１９０が満充電になったこと、またはユーザによる操作などに基づいて、送電の停止を指示する信号ＳＴＰを、通信部１６０を介して送電装置２００へ出力する。
【００８５】
アンテナ１０２および受信機１０４は、放送電波を受信する。放送の種類は特に限定されず、ラジオ放送、テレビジョン放送を含み得る。受信機１０４は、無線信号を利用する無線機器の１つである。１つの実施形態において、受信機１０４は、アンテナ１０２を介してラジオ放送電波を受信する。ラジオ放送はＡＭ（Amplification Modulation）放送、ＦＭ（Frequency Modulation）放送のいずれでもよい。受信機１０４は、ユーザによって操作される。
【００８６】
図示しないが、受信機１０４はチューナを含む。ユーザがチューナに対して放送局を指定すると、チューナは、その放送局に対応する周波数を有する信号を、アンテナ１０２からの信号から選択する。さらにチューナは、その選択された信号を復調する。チューナの受信周波数をユーザが直接的に設定することも可能である。
【００８７】
送電装置２００は、充電スタンド２１０と、送電ユニット２２０とを含む。充電スタンド２１０は、通信部２３０に加えて、制御装置である送電ＥＣＵ２４０と、電源部２５０と、表示部２４２と、料金受領部２４６と、アンテナ２６２と、受信機２６４とをさらに含む。また、送電ユニット２２０は、コイル２２１（以下一次自己共振コイル２２１といい、「共鳴コイル」などと適宜の呼び方をしてもよい）と、コンデンサ２２２と、一次コイル２２３とを含む。
【００８８】
電源部２５０は、送電ＥＣＵ２４０からの制御信号ＭＯＤによって制御され、商用電源などの交流電源から受ける電力を高周波の電力に変換する。そして、電源部２５０は、その変換した高周波電力を一次コイル２２３へ供給する。電源部２５０は、送電ＥＣＵ２４０からの制御信号ＭＯＤに応じて、動作周波数を変更する。これにより電源部２５０から出力される高周波電力の周波数が変更される。
【００８９】
なお、図７には、インピーダンス変換を行なう整合器が記載されていない。電源部２５０と送電ユニット２２０の間または受電ユニット１１０と整流器１８０の間に整合器を設ける構成としても良い。
【００９０】
一次自己共振コイル２２１は、車両１００の受電ユニット１１０に含まれる二次自己共振コイル１１１へ、電磁共鳴により電力を転送する。
【００９１】
一次自己共振コイル２２１については、車両１００の二次自己共振コイル１１１との距離や、一次自己共振コイル２２１および二次自己共振コイル１１１の共鳴周波数等に基づいて、一次自己共振コイル２２１と二次自己共振コイル１１１との共鳴強度を示すＱ値が大きくなり（たとえば、Ｑ＞１００）、その結合度を示す結合係数κ等が小さくなるようにその巻数やコイル間距離が適宜設定される。結合係数κは、たとえば、０．３以下程度であり、好ましくは、０．１以下である。当然のことながら、結合係数κを０．１〜０．３程度の範囲も採用することができる。結合係数κは、このような値に限定されるものでなく、電力伝送が良好となる種々の値をとり得る。
【００９２】
コンデンサ２２２は、一次自己共振コイル２２１の両端に接続され、一次自己共振コイル２２１とともにＬＣ共振回路を形成する。コンデンサ２２２の容量は、一次自己共振コイル２２１の有するインダクタンスに応じて、所定の共鳴周波数となるように適宜設定される。なお、一次自己共振コイル２２１自身の有する浮遊容量で所望の共振周波数が得られる場合には、コンデンサ２２２が省略される場合がある。
【００９３】
一次コイル２２３は、一次自己共振コイル２２１と同軸上に設けられ、電磁誘導により一次自己共振コイル２２１と磁気的に結合可能である。一次コイル２２３は、整合器２６０を介して供給された高周波電力を、電磁誘導によって一次自己共振コイル２２１に伝達する。
【００９４】
通信部２３０は、上述のように、送電装置２００と車両１００との間で無線通信を行なうための通信インターフェースである。通信部２３０は、車両１００側の通信部１６０から送信されるバッテリ情報ＩＮＦＯ、および、送電の開始および停止を指示する信号ＳＴＲＴ，ＳＴＰを受信し、これらの情報を送電ＥＣＵ２４０へ出力する。
【００９５】
料金受領部２４６には充電に先立って、現金、プリペイドカード、クレジットカードなどが挿入される。送電ＥＣＵ２４０は電源部２５０に微弱電力によるテスト信号を送信させる。ここで、「微弱電力」とは、認証後にバッテリを充電する充電電力よりも小さい電力、あるいは、位置合わせの際に送電する電力であって、間欠的に送電する電力も含んでも良い。
【００９６】
アンテナ２６２および受信機２６４は、アンテナ１０２および受信機１０４のそれぞれと同様の機能を有する。受信機２６４は、ラジオ放送の周波数帯域として予め決められた周波数帯域内で受信周波数をスキャンする。すなわち受信機２６４は、周波数探索処理を実行する。受信機２６４は、受信周波数を連続的あるいは離散的に走査して、その受信周波数に対応する信号を出力する。送電ＥＣＵ２４０は、受信機２６４からの信号の強度（受信強度）を検出する。これにより、送電ＥＣＵ２４０は、送電装置２００の設置場所において受信可能な放送電波の周波数に関する情報を取得する。本実施の形態では、送電装置２００の設置場所において受信可能な放送電波の周波数に関する情報を「周波数情報」と呼ぶ。
【００９７】
車両ＥＣＵ３００はテスト信号を受信するために、リレー１７４をオン状態とし、ＣＨＲ１７０をオフ状態とするように制御信号ＳＥ２，ＳＥ３を送信する。そして電圧ＶＣに基づいて受電効率および充電効率を算出する。車両ＥＣＵ３００は、算出した充電効率または受電効率を通信部１６０によって送電装置２００に送信する。
【００９８】
送電装置２００の表示部２４２は、充電効率やそれに対応する充電電力単価をユーザに対して表示する。表示部２４２は、たとえばタッチパネルのように入力部としての機能も有しており、充電電力単価をユーザが承認するか否かの入力を受け付けることができる。  
【００９９】
送電ＥＣＵ２４０は、充電電力単価が承認された場合には電源部２５０に本格的な充電を開始させる。充電が完了すると料金受領部２４６において料金が精算される。
【０１００】
送電ＥＣＵ２４０は、いずれも図７には図示しないがＣＰＵ、記憶装置および入出力バッファを含み、各センサ等からの信号の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、充電スタンド２１０における各機器の制御を行なう。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、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。
【０１０１】
なお、送電装置２００から車両１００への電力伝送については、図３、図４で説明した送電ユニット９０および受電ユニット９１についての関係が成立する。図７の電力伝送システムにおいては、送電ユニット２２０の固有周波数と、受電ユニット１１０の固有周波数との差は、送電ユニット２２０の固有周波数または受電ユニット１１０の固有周波数の±１０％以下である。このような範囲に送電ユニット２２０および受電ユニット１１０の固有周波数を設定することで電力伝送効率を高めることができる。一方、上記の固有周波数の差が±１０％よりも大きくなると、電力伝送効率が１０％よりも小さくなり、電力伝送時間が長くなるなどの弊害が生じる。
【０１０２】
車両１００は、さらに、送電装置２００と通信を行ない、送電ユニット２２０が車両１００の受電ユニット１１０に適合するか否かの判断結果を表示する表示部１４２を含む。
【０１０３】
送電ＥＣＵ２４０は、周波数情報に基づいて、送電装置２００の伝送周波数を設定する。具体的には、送電ＥＣＵ２４０は、伝送周波数および放送周波数のうちの一方の周波数が他方の周波数の整数倍と異なるように伝送周波数を設定する。
【０１０４】
「伝送周波数」とは、送電装置が電力を受電装置に伝送するときの送電装置の動作に関連付けられる周波数と定義される。この実施の形態では、「伝送周波数」は、電源部２５０の動作周波数に等しい。ただし、伝送周波数は、このように限定されるものではない。たとえば共鳴周波数を「伝送周波数」と定義できる場合もあり得る。
【０１０５】
電源部２５０の動作により、電源部２５０がノイズを発生しうる。ノイズとして高調波が考えられる。高調波は、基本波の周波数の整数倍の周波数を有する。伝送周波数がある放送周波数以下である場合には、高調波ノイズの周波数がその放送電波の周波数と一致する可能性がある。また、伝送周波数そのものが放送電波の周波数と一致する可能性も考えられる。
【０１０６】
送電ＥＣＵ２４０は、伝送周波数の整数倍の周波数が、放送電波の周波数と異なるように、伝送周波数を設定する。上述のように、伝送周波数の整数倍の周波数とは、高調波ノイズの周波数を含む。高調波ノイズの周波数が放送電波の周波数と異なるように伝送周波数を設定することにより、車両１００の受信機１０４における放送電波の受信への影響を小さくすることができる。
【０１０７】
さらに他の実施の形態では、電源部２５０が低調波ノイズを発生する可能性を考慮して伝送周波数を設定することができる。低周波は、基本波の周波数の整数分の１（１／ｎ）の周波数を有する。放送周波数が伝送周波数以下であり、かつ、電源部２５０が低調波ノイズを発生する場合には、低調波ノイズの周波数がある放送電波の周波数と一致する可能性がある。さらに伝送周波数そのものが放送電波の周波数と一致する可能性も考えられる。
【０１０８】
この場合には、送電ＥＣＵ２４０は、放送電波の整数倍の周波数が、伝送周波数と異なるように伝送周波数を設定する。たとえば伝送周波数の１／ｎ（ｎは１以上の整数）倍の周波数が放送周波数と異なるように、伝送周波数を設定する。この場合にも車両１００の受信機１０４における放送電波の受信への影響を小さくすることができる。
【０１０９】
以下、伝送周波数が放送周波数以下であり、電源部２５０がノイズを発生しうる実施形態について説明する。
【０１１０】
図８は、送電ユニットおよび受電ユニットの変形例を示した図である。
図８に示すように、図７の電磁誘導コイル１１３，２２３を介在させないようにしてもよい。図８の構成では、送電装置２００には送電ユニット２２０Ｋが設けられ、車両１００には受電ユニット１１０Ｋが設けられる。
【０１１１】
送電ユニット２２０Ｋは、電源部２５０に接続された自己共振コイル２２１と、自己共振コイル２２１と直列に電源部２５０に接続されたコンデンサ２２２とを含む。
【０１１２】
受電ユニット１１０Ｋは、整流器１８０に接続された自己共振コイル１２１と、自己共振コイル１２１と直列に整流器１８０に接続されたコンデンサ１１２とを含む。
【０１１３】
他の部分の構成については、図８の構成は図７で説明した構成と同じであるので説明は繰返さない。
【０１１４】
図９は、図７および図８に示した電源部２５０の構成の一例を示した図である。図９を参照して、電源部２５０は、発振回路２５１と、信号生成回路２５２と、スイッチング回路２５３とを含む。発振回路２５１の発振周波数は可変である。発振周波数は送電ＥＣＵ２４０により制御される。
【０１１５】
信号生成回路２５２は、発振回路２５１の発振周波数を基準として、スイッチング回路２５３の駆動のための信号を生成する。信号生成回路２５２により生成される信号の周波数は、発振回路２５１の発振周波数に依存する。
【０１１６】
スイッチング回路２５３は、信号生成回路２５２からの信号に応じて、スイッチング動作を行なう。スイッチング回路２５３は、電源１２からの交流電力を、より高い周波数を有する電力へと変換する。たとえばスイッチング回路２５３は、Ｄ級アンプを含む。
【０１１７】
この実施の形態では、送電装置２００の伝送周波数は電源部２５０のスイッチング周波数に等しい。そのスイッチング周波数は発振回路２５１の発振周波数によって決定される。発振周波数を変更することによって、送電装置２００の伝送周波数が変更される。
【０１１８】
発振回路２５１の発振周波数が固定されるとともに、電源部２５０の出力にインピーダンス整合回路が接続されてもよい。この構成によれば、送電ＥＣＵ２４０がインピーダンス整合回路のインピーダンスを調整することによって、送電装置２００の伝送周波数を変更することができる。
【０１１９】
図９に示されるように、スイッチング回路２５３が動作することによって、高周波電力が生成される。一方で、電源部２５０からは高調波ノイズが発生する。
【０１２０】
図１０は、高調波ノイズによる問題点を説明するための模式的な波形図である。図１０を参照して、周波数ｆａは伝送周波数を示す。図１０に示されるように、送電装置２００からの電力の送出時には、スプリアスノイズが多く発生する可能性がある。この場合、スプリアスノイズは主として高調波ノイズである。
【０１２１】
周波数ｆｂは、ある次数の高調波ノイズの周波数を示す。周波数ｆｂは、ある特定のラジオ放送の周波数と一致する。この場合、ユーザが、車両１００の受信機１０４によってそのラジオ放送を受信するときに、高調波ノイズが受信機１０４の動作に影響を与える可能性が高い。たとえば再生された音声にノイズが含まれる。
【０１２２】
第１の実施の形態によれば、送電ＥＣＵ２４０は受信機２６４を制御して、送電装置２００が設置された場所において受信可能なラジオ放送電波の周波数を探索する。これにより送電ＥＣＵ２４０は周波数情報を取得する。そして送電ＥＣＵ２４０は、高調波ノイズの周波数が、ラジオ放送電波の周波数と異なるように、伝送周波数を設定する。すなわち、送電ＥＣＵ２４０は、伝送周波数の整数倍の周波数が放送電波の周波数と異なるように、伝送周波数を設定する。
【０１２３】
高調波ノイズの周波数がラジオ放送電波の周波数と異なることで、送電装置２００による送電が受信機１０４の動作に与える影響を小さくすることができる。なお、ある放送局のラジオ放送が、ある周波数帯域を使用する場合、高調波ノイズの周波数がその使用周波数帯域から外れるように伝送周波数を設定することが、より好ましい。
【０１２４】
伝送周波数の整数倍の周波数は、制限なく算出可能である。伝送周波数の整数倍の周波数が放送電波の周波数と異なるかどうかの判断のため、この実施の形態では、たとえば、伝送周波数の倍数の上限値が予め定められる。この上限値は、たとえば実験において送電装置から発生する高調波ノイズのスペクトルを測定することで決定される。予め定められた基準レベルよりも大きな強度の高調波ノイズが、受信機の動作に影響しうるノイズとして特定される。その高調波ノイズの次数を特定することによって、伝送周波数の倍数の上限値を定めることができる。
【０１２５】
送電装置の設置場所では複数の放送局の各々のラジオ放送が受信可能であり得る。したがって、別の方法では、伝送周波数の倍数の周波数と、最も高い周波数を有する放送電波の、その放送周波数とが比較されてもよい。放送電波の最も高い周波数に最も近いノイズ周波数に基づいて、伝送周波数の倍数の上限値を定めることができる。
【０１２６】
図１１は、本発明の第１の実施の形態に係る、伝送周波数の設定処理を示したフローチャートである。図１１を参照して、送電装置２００（電源部２５０）が起動されることにより、この処理が開始される。図１１に示された処理は、主として送電ＥＣＵ２４０により実行される。
【０１２７】
ステップＳ１において、送電ＥＣＵ２４０は、周波数探索処理を実行する。具体的には、送電ＥＣＵ２４０は、受信機２６４を制御して、受信機２６４の受信周波数を変化させる。受信機２６４は、たとえばラジオ放送に割当てられた周波数帯域内で受信周波数を走査する。
【０１２８】
ステップＳ２において、送電ＥＣＵ２４０は、ラジオ放送周波数ｆｄを取得する。送電ＥＣＵ２４０は、受信機２６４からの信号を受けて、送電装置２００の設置場所におけるラジオ放送周波数についての周波数情報を取得する。周波数情報は、具体的には、周波数ｆｄを示す情報である。
【０１２９】
なお、ステップＳ２において、中心周波数ｆｄを含む周波数帯域を算出してもよい。その帯域幅は、たとえば予め定められる。
【０１３０】
ステップＳ３において、送電ＥＣＵ２４０は、変数ｉを１に設定する。変数ｉは、ｎ（ｎは２以上の整数）の候補周波数ｆｔ１〜ｆｔｎの中から１つの周波数を選択するために用いられる。送電ＥＣＵ２４０は、予め規定されたｎ個の候補周波数ｆｔ１〜ｆｔｎを準備する。周波数ｆｔ１〜ｆｔｎを準備するタイミングは特に限定されない。たとえばステップＳ３において、周波数ｆｔ１〜ｆｔｎが準備されてもよい。別の例では、送電ＥＣＵ２４０は、図１１に示された処理が開始されると同時に周波数ｆｔ１〜ｆｔｎを準備する。
【０１３１】
ステップＳ４において、変数ｉがｎより大きいかどうかが判定される。変数ｉがｎ以下の場合（ステップＳ４においてＮＯ）、処理はステップＳ５に進む。
【０１３２】
ステップＳ５において、送電ＥＣＵ２４０は、変数ｉを用いて、予め規定された候補周波数ｆｔ１〜ｆｔｎの中から周波数ｆｔｉを選択する。ステップＳ６において、送電ＥＣＵ２４０は、その周波数ｆｔｉの整数倍の周波数がラジオ放送周波数ｆｄに一致するか否かを判定する。周波数ｆｔｉの整数倍の周波数とは、高調波ノイズ周波数に対応する。
【０１３３】
周波数ｆｔｉの整数倍の周波数がラジオ放送周波数ｆｄに一致する場合（ステップＳ６においてＹＥＳ）、処理はステップＳ７に進む。ステップＳ７において、送電ＥＣＵ２４０は、変数ｉに１を加える（ｉ＝ｉ＋１）。ステップＳ７の後、処理はステップＳ４に戻される。
【０１３４】
周波数ｆｔｉの整数倍の周波数がラジオ放送周波数ｆｄに一致しない場合（ステップＳ６においてＮＯ）、処理はステップＳ８に進む。ステップＳ８において、送電ＥＣＵ２４０は、ステップＳ５において選択された周波数ｆｔｉを伝送周波数ｆｔとして設定する。ステップＳ８の処理の後、ステップＳ７の処理が実行される。ステップＳ７の後、処理はステップＳ４に戻される。
【０１３５】
ステップＳ４において、変数ｉがｎよりも大きい場合（ステップＳ４においてＹＥＳ）、処理はステップＳ９に進む。ステップＳ９において、送電ＥＣＵ２４０は、ステップＳ８で設定された周波数ｆｔの個数が複数であるかどうかを判定する。ｆｔの個数が１つである場合には、処理はステップＳ１０に進む。ステップＳ１０において、送電ＥＣＵ２４０は、その周波数ｆｔを伝送周波数ｆｔに決定する。
【０１３６】
ｆｔの個数が複数である場合には、処理はステップＳ１０Ａに進む。ステップＳ１０Ａにおいて、送電ＥＣＵ２４０は、各周波数ｆｔに対応する伝送効率を比較する。送電ＥＣＵ２４０は、複数の周波数ｆｔの中から、伝送効率が最も高くなる周波数を選択する。ステップＳ１０において、送電ＥＣＵ２４０は、その選択された周波数を伝送周波数ｆｔに決定する。ステップＳ１０の処理が終了すると全体の処理が終了する。
【０１３７】
図１２は、図１１に示された処理を説明するための模式図である。図１１および図１２を参照して、周波数探索処理により、周波数ｆＡ，ｆＢ，ｆＣ，ｆＤの各々がラジオ放送周波数ｆｄとして取得される（ステップＳ１，Ｓ２）。周波数ｆｔ１，ｆｔ２，ｆｔ３は、伝送周波数として利用可能な周波数帯の中から選択された周波数である。周波数ｆｔ１〜ｆｔ３は、予め規定された候補周波数である。なお、周波数ｆｔ１，ｆｔ２，ｆｔ３を選択するための条件は特に制限されるものではない。この場合、ｎ＝３である。
【０１３８】
次に、変数ｉが１に設定される（ステップＳ３）。ｉ＜ｎ（＝３）である（ステップＳ４においてＮＯ）。ステップＳ５において、周波数ｆｔ１が選択される。
【０１３９】
ステップＳ６において、周波数ｆｔ１の整数倍の周波数が周波数ｆＡ，ｆＢ，ｆＣ，ｆＤのいずれかに一致するかどうかが判定される。図１２に示されるように、周波数ｆｔ１の整数倍の周波数（すなわち高調波ノイズ周波数）として周波数ｆ１〜ｆ７が算出される。まず、ノイズ周波数ｆ１が周波数ｆＡ，ｆＢ，ｆＣ，ｆＤのいずれかに一致するかどうかが判定される。ノイズ周波数ｆ１は、周波数ｆＡ，ｆＢ，ｆＣ，ｆＤのいずれにも一致しない。次にノイズ周波数ｆ２が周波数ｆＡ，ｆＢ，ｆＣ，ｆＤのいずれかに一致するかどうかが判定される。同じく、ノイズ周波数ｆ２は、周波数ｆＡ，ｆＢ，ｆＣ，ｆＤのいずれにも一致しない。
【０１４０】
上記の処理が、周波数ｆ３〜ｆ７の各々に対しても実行される。すなわち、ノイズ周波数ｆ１〜ｆ７の中に、周波数ｆＡ，ｆＢ，ｆＣ，ｆＤのうちの１つと一致する周波数は存在しない。したがって、ステップＳ８において、周波数ｆｔ１が伝送周波数ｆｔとして設定される。
【０１４１】
次に、変数ｉが２に設定される（ステップＳ７）。この場合、ｉ＜ｎ（＝３）である（ステップＳ４においてＮＯ）。したがって、ステップＳ５において、周波数ｆｔ２が選択される。
【０１４２】
ステップＳ６において、周波数ｆｔ２の整数倍の周波数が周波数ｆＡ，ｆＢ，ｆＣ，ｆＤのいずれかに一致するかどうかが判定される。なお、図１２では、周波数ｆｔｉの変化に伴う高調波ノイズ周波数の変化を分かりやすく示すために、高調波ノイズ周波数を、いずれの候補周波数ｆｔｉに対しても共通にｆ１〜ｆ７と示す。
【０１４３】
候補周波数がｆｔ２の場合、ノイズ周波数ｆ５が周波数ｆＢに一致する（ステップＳ５においてＹＥＳ）。この場合、処理はステップＳ７に進み、変数ｉが３に設定される。すなわち、周波数ｆｔ２は、伝送周波数として設定されない。
【０１４４】
周波数ｆｔ３についての処理は、周波数ｆｔ１についての処理と同様であるので以後の説明は繰り返さない。ノイズ周波数ｆ１〜ｆ７の中に、周波数ｆＡ，ｆＢ，ｆＣ，ｆＤのうちの１つと一致する周波数は存在しない。これにより、周波数ｆｔ３が伝送周波数ｆｔの候補に設定される（ステップＳ８）。
【０１４５】
次に変数ｉが４に設定される（ステップＳ７）。ｉ＞ｎ（＝３）であると判定される（ステップＳ４においてＹＥＳ）。伝送周波数として設定された候補周波数（ｆｔ１，ｆｔ３）の数は２である。すなわち周波数ｆｔの数は複数である（ステップＳ９）。したがって、伝送周波数がｆｔ１の場合の伝送効率と、伝送周波数がｆｔ３の場合の伝送効率とが比較される。
【０１４６】
たとえば、図５に示された電力伝送効率とエアギャップＡＧとの関係を利用して伝送周波数を設定することができる。たとえばエアギャップＡＧが測定される。送電ＥＣＵ２４０は、図５に示された関係を利用して、測定されたエアギャップ、またはそれに近いエアギャップと関連付けられた、電力伝送効率と周波数との関係を導出する。その導出された関係を参照することにより、送電ＥＣＵ２４０は、複数の候補の中から、伝送効率が最も高い周波数を伝送周波数として選択する。たとえば伝送周波数がｆｔ１の場合の伝送効率が、伝送周波数がｆｔ３の場合の伝送効率よりも高い。この場合には、周波数ｆｔ１が伝送周波数に決定される（ステップＳ１０）。
【０１４７】
第１の実施の形態によれば、送電装置は、送電装置の設置場所において受信可能なラジオ放送の周波数を探索する。そして送電装置は、伝送周波数の整数倍の周波数（ノイズ周波数）がラジオ放送の周波数と重ならないように伝送周波数を設定する。これにより、受電装置の近くにある受信機の影響を小さくすることができる。したがって、送電装置２００からの電力の送出時に、周囲の放送受信機（受信機１０４）での放送の受信における影響を小さくすることができる。
【０１４８】
受信可能なラジオ放送周波数は、送電装置が設置される場所に依存する。送電装置の設置場所に依存することなく、ノイズ周波数がラジオ放送周波数と異なるように伝送周波数を設定することは難しい。第１の実施の形態によれば、送電装置の設置後に伝送周波数を設定することができる。したがって、ノイズ周波数がラジオ放送周波数と異なるように伝送周波数を設定することができる。
【０１４９】
［実施の形態２］
図１３は、本発明の第２の実施の形態に係る非接触送受電システムの一構成例を示す全体ブロック図である。図１４は、図１３に示した非接触送受電システム１０Ａの詳細な構成を示す回路図である。図１３および図１４を参照して、非接触送受電システム１０Ａは、送電装置２００Ａと車両１００とを備える。送電装置２００Ａは、アンテナ２６２と、受信機２６４とが省略されている点において、送電装置２００（図１および図７参照）と異なる。非接触送受電システム１０Ａの他の部分の構成は非接触送受電システム１０の対応する部分の構成と同様であるので以後の説明は繰り返さない。
【０１５０】
第２の実施の形態では、車両ＥＣＵ３００が、ラジオ放送の周波数を探索する。具体的には、車両ＥＣＵ３００は、受信機１０４の受信周波数を走査しながら、受信機１０４からの信号を受ける。車両ＥＣＵ３００は、受信機１０４からの信号の強度に基づいて、受信されたラジオ放送に対応付けられる放送周波数の情報を取得する。
【０１５１】
図１５は、本発明の第２の実施の形態に係る、車両１００による周波数情報を取得する処理を説明するためのフローチャートである。この処理は、送電装置２００Ａから車両１００への電力の伝送が開始される前に実行される。たとえば、送電装置２００Ａから車両１００への電力の伝送が開始される前に、送電装置２００Ａと車両１００との間の通信が確立される。このときに図１５に示される処理が実行される。図１５に示される処理が実行されるときには、車両１００は移動中でもよく（たとえば車両１００が送電装置２００Ａに近づく）、車両１００は停車していてもよい。上記のタイミングにおいて周波数探索処理が実行されることにより、車両１００において受信可能なラジオ放送は、送電装置２００Ａの位置において受信可能なラジオ放送に対応する。
【０１５２】
図１４および図１５を参照して、ステップＳ１１において、車両ＥＣＵ３００は、周波数探索処理を実行する。具体的には、車両ＥＣＵ３００は、受信機１０４を制御して、受信機１０４の受信周波数を変化させる。受信機１０４は、たとえばラジオ放送に割当てられた周波数帯域内で受信周波数を走査する。
【０１５３】
ステップＳ１２において、車両ＥＣＵ３００は、ラジオ放送周波数ｆｄを取得する。ステップＳ１２の処理は、図１１に示されたステップＳ２の処理と同様であるので以後の説明は繰り返さない。
【０１５４】
ステップＳ１３において、車両ＥＣＵ３００は、周波数ｆｄの情報（周波数情報）を送電装置２００Ａに送信する。具体的には、車両ＥＣＵ３００は、周波数ｆｄの情報を通信部１６０に出力する。通信部１６０は、その情報を、無線信号により送電装置２００Ａへ送信する。
【０１５５】
ステップＳ１１，１２の処理は、受信機１０４のオートチューニング機能を利用して実行されてもよい。たとえば受信機１０４は予め記憶された受信周波数に同調する。その受信周波数を有する放送信号の強度が基準値を下回る場合に、図１５の処理が実行される。この場合、送電装置２００Ａから車両１００への電力の転送が開始されるときにステップＳ１３の処理が実行される。
【０１５６】
図１６は、本発明の第２の実施の形態に係る、伝送周波数の設定処理を示したフローチャートである。図１１および図１６を参照して、第２の実施形態では、ステップＳ１，Ｓ２の処理に代えてステップＳ２１の処理が実行される。この点で、第２の実施の形態は係る伝送周波数の設定処理は、第１の実施の形態に係る伝送周波数の設定処理と異なる。
【０１５７】
ステップＳ２１において、送電ＥＣＵ２４０は、ラジオ放送周波数ｆｄの情報を車両１００から受信する。具体的には、通信部２３０は、車両１００から無線信号を受信することにより、車両１００からの周波数情報を受信する。通信部２３０は、その周波数情報を送電ＥＣＵ２４０に送信する。送電ＥＣＵ２４０は、通信部２３０から周波数ｆｄに関する周波数情報を取得する。ステップＳ２１よりも後のステップの処理は、図１１に示された対応するステップの処理と同様であるので以後の説明は繰り返さない。なお、送電ＥＣＵ２４０は、たとえば図１６の処理の開始時に、周波数ｆｔ１〜ｆｔｎを、伝送周波数の候補として準備する。
【０１５８】
第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様に、送電装置２００Ａからの電力の送出時に、周囲の放送受信機（受信機１０４）での放送の受信における影響を小さくすることができる。さらに第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態に比べて送電装置の構成を簡素化することができる。
【０１５９】
［実施の形態３］
図１７は、本発明の第３の実施の形態に係る非接触送受電システムの一構成例を示す全体ブロック図である。図１８は、図１７に示した非接触送受電システム１０Ｂの詳細な構成を示す回路図である。第２の実施の形態との比較により、第３の実施の形態に係る非接触送受電システムが以下に説明される。
【０１６０】
図１７および図１８を参照して、非接触送受電システム１０Ｂは、送電装置２００Ａと車両１００Ａとを備える。車両１００Ａは、ＧＰＳ（Global  Positioning  System）受信部３２０と、記憶部３３０とをさらに備える点において車両１００と異なる。非接触送受電システム１０Ｂの他の部分の構成は非接触送受電システム１０Ａの対応する部分の構成と同様であるので以後の説明は繰り返さない。
【０１６１】
ＧＰＳ受信部３２０は、ＧＰＳ衛星４００からの電波を受ける。一般に、位置の情報を得るために、ＧＰＳ受信部は複数のＧＰＳ衛星からの電波を受信する。ただし図１７および図１８では、理解を容易にするために１つの衛星のみが示されている（以後に説明する図も同様）。ＧＰＳ受信部３２０は、受電装置を搭載した車両１００Ａの位置に関する位置情報を取得する位置情報取得部を実現する。
【０１６２】
車両ＥＣＵ３００は、ＧＰＳ受信部３２０からの信号を受けて、車両１００Ａの現在位置を把握する。記憶部３３０は、位置情報と周波数とが対応付けられたテーブルを予め記憶する。車両ＥＣＵ３００は、現在位置の情報と、テーブルとを用いて、ラジオ放送の周波数の情報を取得する。
【０１６３】
なお、図１８に示された構成によれば、テーブルは記憶部３３０に予め格納される。しかしながら、車両ＥＣＵ３００は、たとえば図示しない通信回線を通じてテーブルを取得してもよい。
【０１６４】
図１９は、本発明の第３の実施の形態において、周波数情報の取得に用いられるテーブルの一構成例を示した図である。図１９を参照して、各地域とラジオ放送の放送局とが対応付けられてテーブルに登録される。さらに放送局と周波数とが対応付けられる。
【０１６５】
図２０は、本発明の第３の実施の形態に係る、車両１００Ａが周波数情報を取得する処理を説明するためのフローチャートである。この処理は、たとえば送電装置２００から車両１００Ａへの電力の伝送が開始される前に実行される。「電力の伝送が開始される前」を示すタイミングは、実施の形態２の場合でのタイミングと同様である。
【０１６６】
図１８および図２０を参照して、ステップＳ３１において、車両ＥＣＵ３００は、ＧＰＳ受信部３２０からの信号を受信することにより、車両１００Ａの現在位置に関する位置情報を取得する。この処理は、公知の手法を利用して実行可能であるので詳細な説明は繰り返さない。
【０１６７】
ステップＳ３２において、車両ＥＣＵ３００は、ラジオ放送周波数ｆｄを取得する。具体的には、車両ＥＣＵ３００は、記憶部３３０からテーブル（図１９を参照）を読出す。車両ＥＣＵ３００は、そのテーブルおよび、ステップＳ２１において取得された位置情報から、現在位置に対応する地域を決定する。車両ＥＣＵ３００は、テーブルを参照して、その地域に対応する放送局を決定するとともに、その放送局の周波数（周波数ｆｄ）についての情報を取得する。
【０１６８】
ステップＳ３３において、車両ＥＣＵ３００は、周波数ｆｄの情報（周波数情報）を送電装置２００に送信する。この処理は、図１５に示されたステップＳ１３の処理と同様であるので以後の説明は繰り返さない。
【０１６９】
送電装置２００Ａは、図１６に示されるフローチャートに従って、電力伝送周波数を設定する。
【０１７０】
第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様に、送電装置２００Ａからの電力の送出時に、周囲の放送受信機（受信機１０４）での放送の受信における影響を小さくすることができる。また、第２の実施の形態と同じく、第３の実施の形態によれば、第１の実施の形態に比べて送電装置の構成を簡素化することができる。さらに、第３の実施の形態によれば、受信機によりラジオ放送の周波数を探索する処理が不要となる。したがって、送電装置から受電装置への送電の準備に要する時間を短くすることができる。
【０１７１】
なお、車両１００Ａにおいて位置情報を取得するための方法は、上記の方法に限定されるものではない。たとえば車両ＥＣＵ３００に、車両３００の現在位置を特定するための情報が入力されてもよい。このような情報は、たとえば郵便番号、ＺＩＰコード、電話番号、住所などを含み得る。図１９に示されたテーブルを、そのような情報に基づいてラジオ放送周波数を特定できるように構成することができる。
【０１７２】
［実施の形態４］
図２１は、本発明の第４の実施の形態に係る非接触送受電システムの一構成例を示す全体ブロック図である。図２２は、図２１に示した非接触送受電システム１０Ｃの詳細な構成を示す回路図である。
【０１７３】
図２１および図２２を参照して、非接触送受電システム１０Ｃは、送電装置２００Ｂと車両１００とを備える。車両１００の構成は、第１の実施の形態に係る車両の構成と同じである。送電装置２００Ｂは、ＧＰＳ受信部４２０と、記憶部２４８とをさらに備える点において送電装置２００Ａ（図１８を参照）と異なる。
【０１７４】
ＧＰＳ受信部４２０と、記憶部２４８とは、図１８に示したＧＰＳ受信部３２０および記憶部３３０とそれぞれ同じ機能を有する。ＧＰＳ受信部４２０は、ＧＰＳ衛星４００からの電波を受ける。送電ＥＣＵ２４０は、ＧＰＳ受信部４２０からの信号を受けて、送電装置２００Ｂの現在位置を把握する。この実施の形態では、ＧＰＳ受信部４２０は、送電装置２００Ｂの位置に関する位置情報を取得する位置情報取得部を実現する。
【０１７５】
記憶部２４８は、位置情報と周波数とが対応付けられたテーブルを予め記憶する。一実施形態では、このテーブルの構成は、図１９に示された構成と同じである。送電ＥＣＵ２４０は、取得された位置情報と、テーブルとを用いて、ラジオ放送の周波数の情報を取得する。なお、第３の実施の形態と同様に、送電ＥＣＵ２４０は、図示しない通信回線を通じてテーブルを取得してもよい。
【０１７６】
図２３は、本発明の第４の実施の形態に係る、伝送周波数の設定処理を示したフローチャートである。送電装置２００（電源部２５０）が起動されることにより、この処理が開始される。図２３に示された処理は、主として送電ＥＣＵ２４０により実行される。
【０１７７】
図１１および図２３を参照して、第４の実施の形態によれば、ステップＳ１，Ｓ２の処理に代えて、ステップＳ４１，Ｓ４２の処理が実行される。ステップＳ４１において、送電ＥＣＵ２４０は、ＧＰＳ受信部４２０からの信号を受信して、送電装置２００Ｂの現在位置を示す位置情報を取得する。この処理は、ステップＳ３１（図２０参照）における車両ＥＣＵ３００の処理と同様である。
【０１７８】
ステップＳ４２において、送電ＥＣＵ２４０は、ラジオ放送周波数ｆｄを取得する。具体的には、送電ＥＣＵ２４０は、記憶部２４８からテーブル（図１９を参照）を読出す。送電ＥＣＵ２４０は、そのテーブルおよび、ステップＳ４１において取得された位置情報から、現在位置に対応する地域を決定する。送電ＥＣＵ２４０は、テーブルを参照して、その地域に対応する放送局を決定するとともに、その放送局の周波数（周波数ｆｄ）についての情報を取得する。なお、送電ＥＣＵ２４０は、たとえば図２３の処理の開始時に、周波数ｆｔ１〜ｆｔｎを、伝送周波数の候補として準備する。
【０１７９】
次にステップＳ３の処理が実行される。ステップＳ３およびそれ以後のステップの処理は、図１１に示された処理と同様であるので以後の説明を繰り返さない。
【０１８０】
第４の実施の形態によれば、第１の実施の形態と同様に、送電装置２００Ｂからの電力の送出時に、周囲の放送受信機（受信機１０４）での放送の受信における影響を小さくすることができる。
【０１８１】
なお、送電装置は基本的には移動しない。したがって、第１および第４の実施の形態において、送電装置が最初に送電する際にのみ、ラジオ放送周波数とノイズ周波数とが重ならないように伝送周波数を設定することができる。この構成の場合、送電装置は、その伝送周波数を記憶する。２回目およびそれ以後の送電の際に、送電装置はその記憶された伝送周波数を用いて受電装置に電力を送ることができる。
【０１８２】
また、第２、第３および第４の実施の形態において、図８に示された構成のように、電磁誘導コイル１１３，２２３を省略することが可能である。
【０１８３】
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ないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した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】
【０１８４】
１０，１０Ａ〜１０Ｃ  非接触送受電システム、１２  電源、８９  電力伝送システム、９０，２２０，２２０Ｋ  送電ユニット、９１，１１０，１１０Ｋ  受電ユニット、９２，９７，１１３，２２３  電磁誘導コイル、９３  送電部、９４，９９  共鳴コイル、９５，９８  キャパシタ、９６  受電部、１００，１００Ａ  車両、１０２，２６２  アンテナ、１０４，２６４  受信機、１１１  コイル、１１２，２２２  コンデンサ、１１３，３５０  二次コイル、１１８  動力生成装置、１２０  ＰＣＵ、１２１，２２１  自己共振コイル、１３０  モータジェネレータ、１４０  動力伝達ギヤ、１４２，２４２  表示部、１５０  駆動輪、１６０，２３０  通信部、１７１  電流センサ、１７２  電圧センサ、１７３  負荷抵抗、１７４  リレー、１８０  整流器、１９０  蓄電装置、２００，２００Ａ，２００Ｂ  送電装置、２１０  充電スタンド、２２３，３２０  一次コイル、２４６  料金受領部、２４８，３３０  記憶部、２５０  電源部、２５１  発振回路、２５２  信号生成回路、２５３  スイッチング回路、２６０  整合器、３００  車両ＥＣＵ、３１０  高周波電源、３２０，４２０  ＧＰＳ受信部、３６０  負荷、４００  ＧＰＳ衛星。
【図１】
0005626287.tif 000002
【図２】
0005626287.tif 000003
【図３】
0005626287.tif 000004
【図４】
0005626287.tif 000005
【図５】
0005626287.tif 000006
【図６】
0005626287.tif 000007
【図７】
0005626287.tif 000008
【図８】
0005626287.tif 000009
【図９】
0005626287.tif 000010
【図１０】
0005626287.tif 000011
【図１１】
0005626287.tif 000012
【図１２】
0005626287.tif 000013
【図１３】
0005626287.tif 000014
【図１４】
0005626287.tif 000015
【図１５】
0005626287.tif 000016
【図１６】
0005626287.tif 000017
【図１７】
0005626287.tif 000018
【図１８】
0005626287.tif 000019
【図１９】
0005626287.tif 000020
【図２０】
0005626287.tif 000021
【図２１】
0005626287.tif 000022
【図２２】
0005626287.tif 000023
【図２３】
0005626287.tif 000024