(57)【要約】【課題】駐車時にドライバーが統一的な操作で送電ユニットと受電ユニットとの位置合わせができる車両の駐車支援装置、非接触送電装置および非接触受電装置を提供する。【解決手段】車両の駐車支援装置は、送電ユニット２２０のコイルタイプと送電ユニット２２０の位置とに応じて車両の駐車目標位置を設定する目標位置設定手段とを備える。目標位置設定手段は、コイルタイプが、第１軸（Ｚ軸）を取り囲むように巻回した環状コイル２２１Ａと第１軸（Ｚ軸）と交差する第２軸（Ｙ軸）を取り囲むように巻回したソレノイドコイル２２１Ｂとを直列接続した構成を有する合成型コイルである場合には、車両が搭載する受電ユニットの中心が第１軸から第２軸に沿って所定距離離れた位置となるように駐車目標位置を設定する。ソレノイドコイル２２１Ｂは、第１軸（Ｚ軸）がソレノイドコイル２２１Ｂの側面中央部を貫くように環状コイル２２１Ａとの位置が定められる。【選択図】図９
2014090617.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非接触で電力を受電する車両の駐車支援装置であって、
駐車場に設置された給電装置の送電部のコイルタイプを検知する検知手段と、
前記送電部のコイルタイプと前記送電部の位置とに応じて車両の駐車目標位置を設定する目標位置設定手段とを備え、
前記目標位置設定手段は、前記検知手段が検知したコイルタイプが、第１軸を取り囲むように巻回した環状コイルと前記第１軸が側面中央部を貫くように前記環状コイルとの位置が定められかつ前記第１軸と交差する第２軸を取り囲むように巻回したソレノイドコイルとを直列接続した構成を有する合成型コイルである場合には、前記車両が搭載する受電部の中心が前記第１軸から前記第２軸に沿って所定距離離れた位置となるように前記駐車目標位置を設定する、車両の駐車支援装置。
【請求項２】
前記車両が搭載する前記受電部のコイルタイプは、前記環状コイルまたは前記ソレノイドコイルのいずれか一方である、請求項１に記載の車両の駐車支援装置。
【請求項３】
非接触で電力を受電する受電部を含む車両の駐車支援装置であって、
前記受電部は、第１軸を取り囲むように巻回した環状コイルと前記第１軸が側面中央部を貫くように前記環状コイルとの位置が定められかつ前記第１軸と交差する第２軸を取り囲むように巻回したソレノイドコイルとを直列接続した構成を有する合成型コイルを含み、
駐車場に設置された給電装置の送電部の位置に応じて車両の駐車目標位置を設定する目標位置設定手段を備え、
前記目標位置設定手段は、前記送電部の中心が前記第１軸から前記第２軸に沿って所定距離離れた位置となるように前記駐車目標位置を設定する、車両の駐車支援装置。
【請求項４】
前記送電部のコイルタイプは、前記環状コイルまたは前記ソレノイドコイルのいずれか一方である、請求項３に記載の車両の駐車支援装置。
【請求項５】
前記所定距離は、前記ソレノイドコイルの前記側面中央部から側面端部までの距離以下である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両の駐車支援装置。
【請求項６】
前記ソレノイドコイルは、平板の磁性材の周囲に導電線を巻回した構成を有し、
前記ソレノイドコイルは、前記合成型コイルにおいて、前記第１軸が前記平板の中央部を貫くように前記環状コイルとの位置が定められる、請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両の駐車支援装置。
【請求項７】
前記送電部の固有周波数と前記受電部の固有周波数との差は±１０％以内である、請求項１または３に記載の車両の駐車支援装置。
【請求項８】
前記受電部は、前記受電部と前記送電部の間に形成され、かつ特定の周波数で振動する磁界と、前記受電部と前記送電部の間に形成され、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、前記送電部から電力を受電する、請求項１または３に記載の車両の駐車支援装置。
【請求項９】
第１軸を取り囲むように巻回した第１コイルと、
前記第１コイルに直列接続され、前記第１軸と交差する第２軸を取り囲むように巻回した第２コイルとを備え、
前記第２コイルは、平板の磁性材の周囲に導電線を巻回した構成を有し、
前記第２コイルは、前記第１軸が前記平板の中央部を貫くように前記第１コイルとの位置が定められる、非接触送電装置。
【請求項１０】
第１軸を取り囲むように巻回した第１コイルと、
前記第１コイルに直列接続され、前記第１軸と交差する第２軸を取り囲むように巻回した第２コイルとを備え、
前記第２コイルは、平板の磁性材の周囲に導電線を巻回した構成を有し、
前記第２コイルは、前記第１軸が前記平板の中央部を貫くように前記第１コイルとの位置が定められる、非接触受電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の駐車支援装置、非接触送電装置および非接触受電装置に関し、特に、非接触で電力を受電する車両の駐車を支援する駐車支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、接続などの手間が少ないとして、非接触で機器に送受電する技術が注目されている。携帯型機器や電気自動車などの充電に対しても非接触充電が実用化されている。
【０００３】
特開２００８−２８８８８９号公報は、電気自動車などの充電に用いる給電コイルや受電コイルの中央空間に複数の巻線形状のものを組み合わせるコイルを配置することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２８８８８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
非接触給電の送電ユニット、受電ユニットに用いるために、複数のタイプのコイルユニットが検討されている。
【０００６】
非接触給電では、コイルの形状、巻線方法、磁気コアの形状などによって、コイルユニットに発生する磁束分布またはコイルユニットが受電するのに好適な磁束分布が異なる。対となる送電部と受電部の磁束分布が異なると、効率良く送受電を行なうことができない。送電部と受電部との磁束分布が不一致だからといって全く送受電できないのも不便である。
【０００７】
また、送電ユニット、受電ユニットのコイルタイプの組み合わせによっては、位置ズレがない時よりも位置ズレがあるときのほうが伝送効率が良い場合がある。しかし、コイルタイプごとに車両を誘導する位置を変更すると、ドライバーは駐車枠の中心で車を停止させたり、駐車枠の中心から少しずれた位置で車両を停止させたりしなければならず、駐車のフィーリングが悪化する。
【０００８】
この発明の目的は、複数のコイルタイプの組み合わせを対象としたときに、駐車時にドライバーが統一的な操作で送電ユニットと受電ユニットとの位置合わせができる車両の駐車支援装置、非接触送電装置および非接触受電装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は、要約すると、非接触で電力を受電する車両の駐車支援装置であって、駐車場に設置された給電装置の送電部のコイルタイプを検知する検知手段と、送電部のコイルタイプと送電部の位置とに応じて車両の駐車目標位置を設定する目標位置設定手段とを備える。目標位置設定手段は、検知手段が検知したコイルタイプが、第１軸を取り囲むように巻回した環状コイルと第１軸がソレノイドコイルの側面中央部を貫くように環状コイルとの位置が定められかつ第１軸と交差する第２軸を取り囲むように巻回したソレノイドコイルとを直列接続した構成を有する合成型コイルである場合には、車両が搭載する受電部の中心が第１軸から第２軸に沿って所定距離離れた位置となるように駐車目標位置を設定する。
【００１０】
好ましくは、車両が搭載する受電部のコイルタイプは、環状コイルまたはソレノイドコイルのいずれか一方である。
【００１１】
この発明は、他の局面では、非接触で電力を受電する受電部を含む車両の駐車支援装置である。受電部は、第１軸を取り囲むように巻回した環状コイルと第１軸がソレノイドコイルの側面中央部を貫くように環状コイルとの位置が定められかつ第１軸と交差する第２軸を取り囲むように巻回したソレノイドコイルとを直列接続した構成を有する合成型コイルを含む。駐車支援装置は、駐車場に設置された給電装置の送電部の位置に応じて車両の駐車目標位置を設定する目標位置設定手段を備える。目標位置設定手段は、送電部の中心が第１軸から第２軸に沿って所定距離離れた位置となるように駐車目標位置を設定する。
【００１２】
好ましくは、送電部のコイルタイプは、環状コイルまたはソレノイドコイルのいずれか一方である。
【００１３】
好ましくは、所定距離は、ソレノイドコイルの側面中央部から側面端部までの距離以下である。
【００１４】
好ましくは、ソレノイドコイルは、平板の磁性材の周囲に導電線を巻回した構成を有する。ソレノイドコイルは、合成型コイルにおいて、第１軸が平板の中央部を貫くように環状コイルとの位置が定められる。
【００１５】
好ましくは、送電部の固有周波数と受電部の固有周波数との差は±１０％以内である。
好ましくは、受電部は、受電部と送電部の間に形成され、かつ特定の周波数で振動する磁界と、受電部と送電部の間に形成され、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、送電部から電力を受電する。
【００１６】
この発明は、さらに他の局面では、非接触送電装置であって、第１軸を取り囲むように巻回した第１コイルと、第１コイルに直列接続され、第１軸と交差する第２軸を取り囲むように巻回した第２コイルとを備える。第２コイルは、平板の磁性材の周囲に導電線を巻回した構成を有する。第２コイルは、第１軸が平板の中央部を貫くように第１コイルとの位置が定められる。
【００１７】
この発明は、さらに他の局面では、非接触受電装置であって、第１軸を取り囲むように巻回した第１コイルと、第１コイルに直列接続され、第１軸と交差する第２軸を取り囲むように巻回した第２コイルとを備える。第２コイルは、平板の磁性材の周囲に導電線を巻回した構成を有する。第２コイルは、第１軸が平板の中央部を貫くように第１コイルとの位置が定められる。
【００１８】
本願発明者の研究により、ソレノイドコイルと環状コイルとを合成した合成コイルにおいては、相手方のコイルがソレノイドコイルか環状コイルかにかかわらず、中心位置が少しずれた位置の方が中心位置を一致させるよりも効率が良いことがわかった（後に図１８で示す）。このため合成コイルを使用する場合には常に中心同士がずれた位置に誘導することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、相手方のコイルタイプが異なる場合でも、ほぼ同じ位置に駐車すればよいので、ドライバーが駐車時に煩雑な思いをせずに済む。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】非接触送受電システムの一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に示した電力送受電システム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】本実施の形態で送電装置の送電ユニットに含まれるコイルの構造を示す斜視図である。
【図１０】環状型のコイルユニットを説明するための図である。
【図１１】環状型のコイルユニットの磁束の通過経路を説明するための図である。
【図１２】ソレノイド型のコイルユニットを説明するための図である。
【図１３】ソレノイド型のコイルユニットの磁束の通過経路を説明するための図である。
【図１４】車両が駐車する場合の状況を説明するための図である。
【図１５】送電ユニットのコイルタイプが環状型である場合の、駐車位置のずれと結合係数の関係を示した図である。
【図１６】車両側のコイルタイプも送電装置側のコイルタイプも共に環状型である場合の最適駐車位置を示した図である。
【図１７】車両側のコイルタイプがソレノイド型であり、送電装置側のコイルタイプが環状型である場合の最適駐車位置を示した図である。
【図１８】送電ユニット（一次側）のコイルタイプが合成型であり、受電ユニット（二次側）のコイルタイプが環状型である場合の、駐車位置のずれと結合係数の関係を示した図である。
【図１９】図１８に対応するコイルタイプの組み合わせの場合の最適駐車位置を示した図である。
【図２０】送電ユニット（一次側）のコイルタイプが合成型であり、受電ユニット（二次側）のコイルタイプがソレノイド型である場合の、駐車位置のずれと結合係数の関係を示した図である。
【図２１】図２０に対応するコイルタイプの組み合わせの場合の最適駐車位置を示した図である。
【図２２】実施の形態１において車両と送電装置で実行される制御を説明するためのフローチャートである。
【図２３】実施の形態２の非接触送受電システムの動作を説明するための図である。
【図２４】実施の形態２において車両と送電装置で実行される制御を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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。
【００２２】
［非接触送受電システムの全体構成］
図１は、非接触送受電システムの一例を示す全体ブロック図である。車両１００は、駆動源として回転電機を用いる電気自動車が例示されるが、非接触で受電するものであれば、他の自動車であってもよいし、さらに、受電対象は車両でなくてもよい。
【００２３】
図１を参照して、この非接触電力伝送システムは、送電装置２００と、車両１００とを備える。送電装置２００は、電源部２５０と、送電ユニット２２０と、通信部２３０とを含む。車両１００は、受電ユニット１１０と、整流器１８０と、蓄電装置１９０と、動力生成装置１１８とを含む。
【００２４】
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、独立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、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。
【００２５】
一方、車両１００において、受電ユニット１１０は、送電装置２００側の送電ユニット２２０から送出される電力を非接触で受電して整流器１８０へ出力する。一例として、受電ユニット１１０も、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。
【００２６】
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へ出力することによって蓄電装置１９０を充電する。蓄電装置１９０は、整流器１８０から出力される電力を蓄えるほか、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として二次電池以外にも大容量のキャパシタも採用可能である。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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いる例を示しているが、送電ユニットと受電ユニットとの間の結合係数（κ）は電力伝送が良好となる種々の値をとり得る。
【００３８】
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。
【００３９】
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す図である。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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
（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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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とあらわすことができる。
【００５３】
「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。
【００５４】
［非接触送受電の構成の詳細説明］
図７は、図１に示した電力送受電システム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。
【００５５】
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が、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。
【００５６】
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。
【００５７】
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）等が小さくなるようにその巻数やコイル間距離が適宜設定される。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
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が、整流器１８０が受電ユニット１１０に含まれる場合もあり、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、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。
【００６１】
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が、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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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が、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。
【００８０】
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。
【００８１】
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の値は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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
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。
【００８５】
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。
【００８６】
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。
【００８７】
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。
【００８８】
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。
【００８９】
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。
【００９０】
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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
送電ユニット２２０Ｋは、電源部２５０に直列的に接続された自己共振コイル２２１およびキャパシタ２２２を含む。
【００９４】
受電ユニット１１０Ｋは、整流器１８０に直列的に接続された自己共振コイル１２１およびコンデンサ１１２を含む。
【００９５】
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。
【００９６】
［送電ユニット、受電ユニットのコイルタイプ］
送電ユニット、受電ユニットのコイルタイプは代表的には、磁束が中心を通過する中心型（環状型または円型コイルタイプ：Ｃｉｒｃｕｌａｒ  Ｃｏｉｌ  Ｔｙｐｅ）と、磁束が一方端から他方端に抜ける両端型（Ｐｏｌａｒｉｚｅｄ  Ｃｏｉｌ  Ｔｙｐｅ）とがある。両端型は、磁束が通過する方向が車両の前後方向であるか左右方向であるかによって、両端前後型と両端左右型とにさらに分類される。両端型コイルは、ソレノイド型コイルと呼ぶこともある。
【００９７】
以下、本明細書において、中心型または円型コイルのようなコイルを環状型コイルと総称し、両端型コイルのようなコイルをソレノイド型コイルと総称することとする。
【００９８】
図９は、本実施の形態で送電装置の送電ユニットに含まれるコイルの構造を示す斜視図である。図９を参照して、コイル２２１は、環状型コイルとソレノイド型コイルとを合成した合成型コイルである。コイル２２１は、Ｚ軸を取り囲むように巻回した環状コイル２２１Ａと、環状コイル２２１Ａに直列接続され、Ｚ軸と交差するＹ軸を取り囲むように巻回したソレノイドコイル２２１Ｂとを備える。ソレノイドコイル２２１Ｂは、平板の磁性材４２１の周囲に導電線を巻回した構成を有する。ソレノイドコイル２２１Ｂは、Ｚ軸が平板の磁性材４２１の中央部を貫くように環状コイル２２１Ａとの位置が定められる。
【００９９】
なお、平板の磁性材４２１の中央部は、平板が矩形である場合には、対角線の交点付近、または平板の対向する一対の辺の中点同士を結んだ線と他の対向する一対の辺の中点同士を結んだ線との交点付近などである。他の材料でも良いが、好ましくは、平板の磁性材４２１としてフェライトプレートを使用することができる。
【０１００】
なお、平板は必ずしも矩形である必要はなく、矩形の角を丸めたり角を斜めに切り落としたりしたような形状であっても良い。さらにＨ型のような形状であっても良い。また、以下は、送電ユニット側に図９の合成型コイルを配置する例を示すが、受電ユニット側に合成型コイルを配置しても良い。
【０１０１】
次に、環状型のコイルとソレノイド型のコイルの磁束の通過方向について説明する。
図１０は、環状型のコイルユニットを説明するための図である。図１０を参照して、環状型のコイルユニットの例では、送電ユニットは送電用の環状コイル２２１Ａを含み、受電ユニットは受電コイル１１１Ａを含む。
【０１０２】
図１１は、環状型のコイルユニットの磁束の通過経路を説明するための図である。図１０、図１１を参照して、環状型のコイルユニットは、円形のコイルの中央部分に磁束が通る。環状型のコイルについては、円形コイルの外形円の中心付近であって、巻線が存在せず中空となっている部分を中央部と呼ぶことにする。送電用の環状コイル２２１Ａの中央部から受電コイル１１１Ａの中央部に抜けた磁束は、磁性材４１１Ａの内部を外側に向けて通過して、コイル巻線の外側を戻り、磁性材４２１Ａの内部を中央部に向けて通過して、送電用の環状コイル２２１Ａの中央部に戻る。送電ユニットには交流電流が流れるので、コイルに流れる電流の向きが反転すると磁束の向きも反転する。
【０１０３】
図１２は、ソレノイド型のコイルユニットを説明するための図である。図１２を参照して、ソレノイド型のコイルユニットの例では、送電ユニットは送電用のソレノイドコイル２２１Ｂを含み、受電ユニットは受電コイル１１１Ｂを含む。送電用のソレノイドコイル２２１Ｂは、平板状の磁性材４２１Ｂに巻回される。受電コイル１１１Ｂは、平板状の磁性材４１１Ｂに巻回される。
【０１０４】
図１３は、ソレノイド型のコイルユニットの磁束の通過経路を説明するための図である。図１２、図１３を参照して、ソレノイド型のコイルユニットは、磁性材に巻回されたコイルの中央部分（磁性材内部）に磁束が通る。送電用のソレノイドコイル２２１Ｂの一方端から他方端に向けて磁性材４２１Ｂの内部を通った磁束は、受電コイル１１１Ｂの一方端に向かい、受電コイル１１１Ｂの一方端から他方端に向けて磁性材４１１Ｂの内部を通り、送電用のソレノイドコイル２２１Ｂの一方端に戻る。送電ユニットには交流電流が流れるので、コイルに流れる電流の向きが反転すると磁束の向きも反転する。
【０１０５】
図１０〜図１３に示したように、送電側も受電側も複数のコイルタイプが考えられる。送電側と受電側で異なるコイルタイプのユニットで給電される場合も考えられる。異なるコイルタイプ間では送受電が不可能ではないが、最適な条件で送受電ができるように車両の駐車位置をコイルタイプに対応させて調整する必要がある。
【０１０６】
図１４は、車両が駐車する場合の状況を説明するための図である。図１４において、車両１００Ａは環状型の受電コイル１１１Ａが搭載された車両である。車両１００Ｂはソレノイド型の受電コイル１１１Ｂが搭載された車両である。このとき、充電インフラである送電装置２００には、環状型、ソレノイド型、合成型のいずれかの送電ユニット２２０が設置されている。
【０１０７】
図１５は、送電ユニットのコイルタイプが環状型である場合の、駐車位置のずれと結合係数の関係を示した図である。図１５においては、縦軸に結合係数が示され、横軸にＹ方向のずれが示されている。なお、Ｙ方向は、図９のＹ軸に沿う方向と同じであり、ソレノイド型のコイルの場合には、Ｙ軸の周りにコイルが巻回されている。受電ユニットのコイルタイプが環状型である場合のグラフＧ１と、受電ユニットのコイルタイプがソレノイド型である場合のグラフＧ２が記載されている。
【０１０８】
グラフＧ１に示すように、受電ユニットのコイルタイプも送電ユニットのコイルタイプも共に環状型である場合には、Ｙ方向ずれが０であるときに結合係数が最大を示している。これに対し、グラフＧ２に示すように、受電ユニットのコイルタイプがソレノイド型であり、送電ユニットのコイルタイプが環状型である場合には、Ｙ方向ずれがＤ１であるときに結合係数が最大を示している。これは、車両に搭載するコイルタイプが異なると駐車の最適位置が少しずれることを意味する。
【０１０９】
図１６は、車両側のコイルタイプも送電装置側のコイルタイプも共に環状型である場合の最適駐車位置を示した図である。図１７は、車両側のコイルタイプがソレノイド型であり、送電装置側のコイルタイプが環状型である場合の最適駐車位置を示した図である。
【０１１０】
図１５のグラフＧ１および図１６に示すように、車両側のコイルタイプが環状型であればコイル中心同士が一致する位置が最適駐車位置である。これに対して図１５のグラフＧ２および図１７に示すように車両側のコイルタイプがソレノイド型である場合には、受電ユニットの中心と送電ユニットの中心が一致する位置よりもズレ量Ｄ１だけ車両を前進させて駐車した位置が最適駐車位置である。
【０１１１】
これでは、車両が搭載する受電ユニットのコイルタイプによって、駐車位置を変える必要があり、ドライバーにとって煩雑である。したがって、いずれのコイルタイプでも同じ駐車位置で最適となることが望ましい。そこで本実施の形態では送電ユニットに、図９に示した合成型のコイルタイプを採用する。
【０１１２】
図１８は、送電ユニット（一次側）のコイルタイプが合成型であり、受電ユニット（二次側）のコイルタイプが環状型である場合の、駐車位置のずれと結合係数の関係を示した図である。図１８においては、縦軸に結合係数が示され、横軸にＹ方向のズレ量が示されている。なお、Ｙ方向は、図９のＹ軸に沿う方向と同じであり、合成型コイルのソレノイドコイル部分は、Ｙ軸の周りにコイルが巻回されている。受電ユニットのコイルタイプが環状型である場合の実測グラフＧ３と、シミュレーション値を示すグラフＧ４が記載されている。
【０１１３】
図１８では、実測結果とシミュレーション結果が良く一致していることがわかる。グラフＧ３，Ｇ４に示すように、Ｙ方向ズレ量がＤ２であるときに結合係数が最大を示している。このズレ量Ｄ２は図１５に示したズレ量Ｄ１よりも小さい。
【０１１４】
図１９は、図１８に対応するコイルタイプの組み合わせの場合の最適駐車位置を示した図である。図１８のグラフおよび図１９に示すように、送電装置のコイルタイプが合成型であり、車両側のコイルタイプが環状型であれば、受電ユニットの中心と送電ユニットの中心が一致する位置よりもズレ量Ｄ２だけ車両を前進させて駐車した位置が最適駐車位置である。
【０１１５】
図２０は、送電ユニット（一次側）のコイルタイプが合成型であり、受電ユニット（二次側）のコイルタイプがソレノイド型である場合の、駐車位置のずれと結合係数の関係を示した図である。図２０においては、縦軸に結合係数が示され、横軸にＹ方向またはＸ方向のずれが示されている。なお、Ｙ方向は、図９のＹ軸に沿う方向と同じであり、合成型コイルのソレノイドコイル部分は、Ｙ軸の周りにコイルが巻回されている。また、受電ユニットのソレノイド型コイルは、Ｙ軸と平行な軸の周りにコイルが巻回されている。受電ユニットのコイルタイプがソレノイド型である場合のＹ方向ズレ量の実測グラフＧ５と、シミュレーション値を示すグラフＧ６が記載されているが、実測結果とシミュレーション結果が良く一致していることがわかる。グラフＧ５，Ｇ６に示すように、Ｙ方向ずれがＤ３であるときに結合係数が最大を示している。このズレ量Ｄ３は図１５に示したズレ量Ｄ１よりも小さく、また図１８に示したズレ量Ｄ２とは略等しい。
【０１１６】
なお、図２０には、参考としてＸ方向のズレ量と結合係数の関係（シミュレーション値）を示すグラフＧ７が記載されているが、Ｘ方向のズレ量については、Ｙ方向のズレほどは結合係数が変化しないので、Ｘ方向のズレ量が概ねゼロ付近であれば受電に適する駐車位置であるといえる。
【０１１７】
図２１は、図２０に対応するコイルタイプの組み合わせの場合の最適駐車位置を示した図である。図２０のグラフおよび図２１に示すように、送電装置のコイルタイプが合成型であり、車両側のコイルタイプが環状型であれば、受電ユニットの中心と送電ユニットの中心が一致する位置よりもズレ量Ｄ２だけ車両を前進させて駐車した位置が最適駐車位置である。
【０１１８】
本願発明者の研究により、合成型コイルの給電効率のピークは、図１８、図２０に示すように相手方のコイルタイプ環状型、ソレノイド型いずれの場合でも、合成型コイルのソレノイド部分の巻回軸方向に所定距離ずれた位置に現れることが明らかになった。ズレ量Ｄ２とズレ量Ｄ３が略等しいので、図１９、図２１を比較すればわかるように、車両に搭載するコイルタイプが異なっても、同じ駐車位置を受電の最適位置とすることが可能である。したがって、合成型のコイルタイプを送電装置に採用することによって、駐車位置を統一することが可能となり、運転者にとって便利になる。
【０１１９】
［実施の形態１］
図２２は、実施の形態１において車両と送電装置で実行される制御を説明するためのフローチャートである。
【０１２０】
図１４、図２２を参照して、車両１００では、ステップＳ８１０において、車両ＥＣＵ３００によって、充電要求の有無が監視されている。ユーザの操作などによる充電開始信号ＴＲＧの入力されたことが検出されると、車両ＥＣＵ３００は通信部１６０を経由して送電装置２００に充電要求がある旨を送信する。そしてステップＳ８１０からステップＳ８２０に処理が進む。
【０１２１】
一方、送電装置２００では、ステップＳ７１０において、送電ＥＣＵ２４０によって、充電要求の有無が監視されている。車両１００の通信部１６０から充電要求があった旨が送信され、通信部２３０を経由して送電ＥＣＵ２４０が充電要求を検出すると、ステップＳ７１０からステップＳ７２０に処理が進む。
【０１２２】
送電装置２００ではステップＳ７２０において、送電ユニット２２０のコイルタイプに関する情報が通信部２３０によって車両１００に向けて送信され、車両１００ではステップＳ８２０において送電ユニット２２０のコイルタイプに関する情報が通信部１６０によって受信され、ステップＳ８３０において送電ユニット２２０のコイルタイプが判定される。コイルタイプに関する情報は、たとえば、コイルが環状型か、ソレノイド型か、合成型かといった情報を含む。
【０１２３】
さらに、ステップＳ８４０において、車両ＥＣＵ３００は、ステップＳ８２０で受信した送電ユニットのコイルタイプに関する情報に基づいて、送電ユニットのコイルタイプが受電ユニットが受電可能なコイルタイプに適合するか否かを判断する。コイルタイプが適合する場合には、充電可能と判断され、不適合である場合には充電不可能と判断される。
【０１２４】
ステップＳ８４０においてコイルタイプが不適合であった場合には、ステップＳ９１０に処理が進み、車両ＥＣＵ３００は、充電不可の判定を確定させ、表示部１４２に表示させるとともに、送電装置２００に判定結果を送信し、車両側の処理はステップＳ９２０で処理終了となる。
【０１２５】
一方、ステップＳ８４０においてコイルタイプが適合であった場合、すなわち送電装置のコイルタイプに対応可能な受電コイルが搭載されている場合には、ステップＳ８５０に処理が進み、車両ＥＣＵ３００は、充電可能の判定を確定させ、表示部１４２に表示させると共に、送電装置２００に判定結果を送信する。
【０１２６】
たとえば、送電装置のコイルタイプが環状型であり、受電コイルが環状型コイルから電力を受電可能なコイルタイプである場合（たとえば、環状型）には受電可能であると判断される。
【０１２７】
また、送電装置のコイルタイプがソレノイド型であり、受電コイルがソレノイド型コイルから電力を受電可能なコイルタイプである場合（たとえば、ソレノイド型）には受電可能であると判断される。
【０１２８】
また、送電装置のコイルタイプが合成型であり、受電コイルが合成型コイルから電力を受電可能なコイルタイプである場合（たとえば、環状型やソレノイド型）には受電可能であると判断される。
【０１２９】
送電装置２００では、ステップＳ７３０において通信部２３０によって判定結果が受信され、ステップＳ７４０において送電ＥＣＵ２４０は液晶ディスプレイなどの表示部２４２に判定結果を表示させる。なお、表示部２４２への表示に代えて音声で判定結果を運転者に報知しても良い。
【０１３０】
車両１００では、ステップＳ８５０で充電可能表示がされた後には、ステップＳ８６０において、送電装置２００のコイルタイプが合成型か否かが判断される。ステップＳ８５０においてコイルタイプが合成型であると判断された場合には、ステップＳ８７０に処理が進み、車両ＥＣＵ３００は、合成型に対応可能な駐車位置（目標位置）を選択する。この場合、車両に搭載されたコイルタイプが環状型であってもソレノイド型であっても、目標駐車位置は略同じ位置とすることができる。たとえば、送電ユニットの位置を車載カメラ等で認識し、図１９および図２１で説明したように、送電ユニットの中心をソレノイドの巻回軸方向（車両前後方向）に沿って所定距離Ｄ３（＝Ｄ２）ずらした点を受電ユニットの中心に合わせるような駐車位置を目標駐車位置とすることができる。
【０１３１】
ステップＳ８６０においてコイルタイプが合成型ではないと判断された場合には、ステップＳ８８０に処理が進み、車両ＥＣＵ３００は、送電装置のコイルタイプに自車のコイルタイプが対応可能な駐車位置（目標位置）を選択する。
【０１３２】
ステップＳ８７０またはＳ８８０で駐車目標位置が選択された後には、車両は、ステップＳ８８２において受信した情報に基づいて表示部１４２に目標駐車位置を示す枠などを表示する。たとえば、駐車枠をカメラ画像上の白線などから自動で認識し、認識した駐車枠の中に目標駐車位置を示す枠をコイルタイプに基づいて決定してもよい。その場合、駐車枠は自動認識しなくても、ユーザがカメラ画像などを見ながら、矢印キーなどを使用して表示画面上に設定するようにしてもよい。
【０１３３】
さらにステップＳ８８４に示すように、目標駐車位置に車両を駐車させるための駐車支援制御を行なってもよい。駐車支援制御は、完全に車両を自動で動かすものであってもよいし、ハンドル操作を自動で行ない、前進・後退速度についてはユーザがアクセルペダル等で指示するものであってもよい。また、駐車支援制御は、ハンドル操作量を画面等に示し、ハンドル操作はユーザが手動で行なうものであってもよい。
【０１３４】
駐車位置が確定したら、ステップＳ８９０に処理が進む。ステップＳ８９０において、車両ＥＣＵ３００は車両に対する充電シーケンスを開始し、ステップＳ９００において充電処理のルーチンに処理が移動する。
【０１３５】
送電装置２００では、ステップＳ７５０において、車両からの充電可否判定結果に基づいて充電可能か否かが判断される。ステップＳ７５０において充電不可能であれば、ステップＳ７８０に処理が進み、送電装置２００での充電処理は終了する。
【０１３６】
ステップＳ７５０において充電可能であれば、ステップＳ７６０に処理が進む。ステップＳ８９０における充電シーケンスを開始に合わせて、車両から送電装置へ充電開始する旨の通信が行なわれ、送電装置側でもステップＳ７６０で充電シーケンスが開始される。そして、ステップＳ７７０において充電処理のルーチンに処理が移動する。
【０１３７】
実施の形態１では、通信（図１４のメッセージＭ３）によって送電装置のコイル構造等の情報を受信し、送電装置のコイルタイプを判定後、１）充電可能な駐車エリアを決定、２）車両停車位置をユーザへ明示、３）充電シーケンスを開始、のいずれかを実施する車両を説明した。車両から送電装置へのメッセージＭ４は行なっても行なわなくても良い。
【０１３８】
これにより、どのような送電装置であっても、充電実施をスムーズに開始することができ、ユーザの利便性が向上する。
【０１３９】
特に、送電装置のコイルタイプが合成型である場合には、駐車位置を車両のコイルタイプに合わせて変えなくてもよいので、ドライバーが駐車位置を間違えにくくすることができる。
【０１４０】
実施の形態１について、図面を再び参照して総括する。実施の形態１に示した車両の駐車支援装置は、駐車場に設置された給電装置の送電ユニット２２０のコイルタイプを検知する検知手段（図２２：Ｓ８２０）と、送電ユニット２２０のコイルタイプと送電ユニット２２０の位置とに応じて車両の駐車目標位置を設定する目標位置設定手段（図２２：Ｓ８６０〜８８０）とを備える。図７、図８の構成では、通信部１６０が検知手段として動作し、車両ＥＣＵ３００が目標位置設定手段として動作する。目標位置設定手段は、検知手段が検知したコイルタイプが、図９に示すような第１軸（Ｚ軸）を取り囲むように巻回した環状コイル２２１Ａと第１軸（Ｚ軸）と交差する第２軸（Ｙ軸）を取り囲むように巻回したソレノイドコイル２２１Ｂとを直列接続した構成を有する合成型コイルである場合には、車両が搭載する受電ユニット１１０の中心が図１９、図２１に示すように第１軸から第２軸に沿って所定距離（Ｄ３（＝Ｄ２））離れた位置となるように駐車目標位置を設定する。図９に示すように、ソレノイドコイル２２１Ｂは、第１軸（Ｚ軸）がソレノイドコイル２２１Ｂの側面中央部を貫くように環状コイル２２１Ａとの位置が定められる。
【０１４１】
好ましくは、車両が搭載する受電ユニット１１０のコイルタイプは、環状コイルまたはソレノイドコイルのいずれか一方である。
【０１４２】
好ましくは、図９に示すように、ソレノイドコイル２２１Ｂは、平板の磁性材４２１の周囲に導電線を巻回した構成を有する。ソレノイドコイル２２１Ｂは、合成型コイルにおいて、第１軸（Ｚ軸）が平板の中央部を貫くように環状コイル２２１Ａとの位置が定められる。
【０１４３】
［実施の形態２］
実施の形態１では、送電装置のコイルに関する情報を車両側が受取り、車両側の制御装置が駐車位置を決定する例を説明した。実施の形態２では、車両側のコイルに関する情報を送電装置が受取り、送電装置側の制御装置が駐車位置を決定する例を説明する。
【０１４４】
図２３は、実施の形態２の非接触送受電システムの動作を説明するための図である。
図２３を参照して、車両１００Ａは環状型の受電コイル１１１Ａが搭載された車両である。車両１００Ｂはソレノイド型の受電コイル１１１Ｂが搭載された車両である。
【０１４５】
車両１００Ａ，１００Ｂは、自車が搭載するコイルユニットのタイプが環状型であるのか、ソレノイド型であるのかを含むメッセージＭ１を送電装置の通信部２３０に送信する。環状型、ソレノイド型という各コイルタイプを示す情報は、コイルユニット中をどのように磁束が通るかを表わす磁束通過特性を示す情報の一例である。送信する情報は、磁束通過特性を示す情報であれば、他の形式で表現されてもよい。
【０１４６】
車両側から送信されたメッセージＭ１に基づいて、車両が充電インフラで充電可能か否かが判断され、車両に対してその結果を示すメッセージＭ２が返信される。
【０１４７】
このメッセージＭ２を受信して充電可否を表示部に表示することによって、ユーザは、駐車位置に車両を駐車させなくても、その充電施設で充電が可能か否かを知ることができる。したがって、ユーザが充電施設を利用するか否かを判断する際に便利である。
【０１４８】
その際に、実施の形態２では、車両が搭載する受電ユニットの位置に合う駐車位置を送電装置が選択し、その位置を車両に連絡することによって車両を案内する。
【０１４９】
図２４は、実施の形態２において車両と送電装置で実行される制御を説明するためのフローチャートである。
【０１５０】
図２３、図２４を参照して、車両１００では、ステップＳ４１０において、車両ＥＣＵ３００によって、充電要求の有無が監視されている。ユーザの操作などによる充電開始信号ＴＲＧが入力されたことが検出されると、車両ＥＣＵ３００は通信部１６０を経由して送電装置２００に充電要求がある旨を送信する。そしてステップＳ４１０からステップＳ４２０に処理が進む。
【０１５１】
一方、送電装置２００では、ステップＳ５１０において、送電ＥＣＵ２４０によって、充電要求の有無が監視されている。車両１００の通信部１６０から充電要求があった旨が送信され、通信部２３０を経由して送電ＥＣＵ２４０が充電要求を検出すると、ステップＳ５１０からステップＳ５２０に処理が進む。
【０１５２】
車両１００ではステップＳ４２０において、受電ユニット１１０のコイルタイプに関する情報が通信部１６０によって送電装置２００に向けて送信され、送電装置２００ではステップＳ５２０において受電ユニット１１０のコイルタイプに関する情報が通信部２３０によって受信され、ステップＳ５３０において送電ユニット２２０のコイルタイプが判定される。コイルタイプに関する情報は、たとえば、コイルが環状型か、ソレノイド型か、合成型かといった情報を含む。
【０１５３】
さらに、ステップＳ５４０において、送電ＥＣＵ２４０は、ステップＳ５２０で受信した受電ユニット１１０のコイルタイプに関する情報に基づいて、受電ユニット１１０のコイルタイプが送電ユニット２２０が構成しうるコイルタイプに適合するか否かを判断する。コイルタイプが適合する場合には、充電可能と判断され、不適合である場合には充電不可能と判断される。ここでは、コイルタイプが環状型、ソレノイド型のいずれかであれば充電可能と判断される。
【０１５４】
ステップＳ５４０においてコイルタイプが不適合であった場合には、ステップＳ６１０に処理が進み、送電ＥＣＵ２４０は、充電不可の判定を確定させ、表示部２４２に充電不可表示を表示させると共に、車両１００に判定結果を送信し、送電装置２００側の処理はステップＳ６２０で処理終了となる。
【０１５５】
一方、ステップＳ５４０においてコイルタイプが適合であった場合、すなわち車両のコイルタイプが環状型、ソレノイド型のいずれかであり、送電装置の合成型のコイルで対応可能である場合には、ステップＳ５５０に処理が進み、送電ＥＣＵ２４０は、充電可能の判定を確定させ、表示部２４２に判定結果を表示させると共に、車両１００に判定結果を送信する。
【０１５６】
車両１００では、ステップＳ４３０において通信部１６０によって判定結果が受信され、ステップＳ４４０において車両ＥＣＵ３００は液晶ディスプレイなどの表示部１４２に判定結果を表示させる。なお、表示部１４２への表示に代えて音声で判定結果を運転者に報知しても良い。
【０１５７】
送電装置２００では、ステップＳ５５０で充電可能表示がされた後には、ステップＳ５７０において、車両１００のコイルタイプが環状型かソレノイド型かに関わらず、略同じ位置を駐車位置（目標位置）として選択する。目標位置は、図１９および図２１に示したようにソレノイド型コイルの巻回軸に沿って所定距離Ｄ２（＝Ｄ３）だけズレた位置である。
【０１５８】
ステップＳ５７０で駐車位置が選択された後には、ステップＳ５８０に処理が進み、駐車位置がユーザに報知される。たとえば、駐車位置をユーザに知らせるために、駐車枠を光らせてもよいし、車両に駐車位置を示す情報を送信してもよい。
【０１５９】
続いて、ステップＳ５９０において、送電ＥＣＵ２４０は車両に対する充電シーケンスを開始し、ステップＳ６００において充電処理のルーチンに処理が移動する。
【０１６０】
車両側では、ステップＳ４５０において、送電装置からの充電可否判定結果に基づいて充電可能か否かが判断される。ステップＳ４５０において充電不可能であれば、ステップＳ４８０に処理が進み、車両側での充電処理は終了する。
【０１６１】
ステップＳ５８５において車両に駐車位置を示す情報を送信する場合には、車両は、ステップＳ４５２において受信した情報に基づいて表示部１４２に駐車位置を示す枠などを表示する。さらにステップＳ４５４に示すように、目標駐車位置に車両を駐車させるための駐車支援制御を行なってもよい。駐車支援制御は、完全に車両を自動で動かすものであってもよいし、ハンドル操作を自動で行ない、前進・後退速度についてはユーザがアクセルペダル等で指示するものであってもよい。また、駐車支援制御は、ハンドル操作量を画面等に示し、ハンドル操作はユーザが手動で行なうものであってもよい。
【０１６２】
駐車位置が確定したら、ステップＳ４６０に処理が進む。ステップＳ５９０における充電シーケンスの開始に合わせて、車両側にも充電開始を指示する旨の通信が行なわれ、車両側でもステップＳ４６０で充電シーケンスが開始される。そして、ステップＳ４７０において充電処理のルーチンに処理が移動する。
【０１６３】
以上説明したように、コイルタイプに関する情報を車両から送電装置に送信して送電装置が駐車位置を決定して車両に連絡するようにしても実施の形態１と同様な効果が得られる。
【０１６４】
実施の形態２について、図面を再び参照して総括する。実施の形態２に示した車両の駐車支援装置は、車両に設置された受電ユニット１１０のコイルタイプを検知する検知手段（図２４：Ｓ５２０）と、受電ユニット１１０のコイルタイプと受電ユニット１１０の位置とに応じて車両の駐車目標位置を設定する目標位置設定手段（図２４：Ｓ５３０，Ｓ５７０）とを備える。図７、図８の構成では、通信部２３０が検知手段として動作し、送電ＥＣＵ２４０が目標位置設定手段として動作する。送電装置は、合成型コイルを含む。合成型コイルは、図９に示すような第１軸（Ｚ軸）を取り囲むように巻回した環状コイル２２１Ａと第１軸（Ｚ軸）と交差する第２軸（Ｙ軸）を取り囲むように巻回したソレノイドコイル２２１Ｂとを直列接続した構成を有する。
【０１６５】
目標位置設定手段は、検知手段が検知したコイルタイプが、環状型またはソレノイド型である場合には、車両が搭載する受電ユニット１１０の中心が図１９、図２１に示すように第１軸から第２軸に沿って所定距離（Ｄ３（＝Ｄ２））離れた位置となるように駐車目標位置を設定する。図９に示すように、ソレノイドコイル２２１Ｂは、第１軸（Ｚ軸）がソレノイドコイル２２１Ｂの側面中央部を貫くように環状コイル２２１Ａとの位置が定められる。
【０１６６】
好ましくは、図９に示すように、ソレノイドコイル２２１Ｂは、平板の磁性材４２１の周囲に導電線を巻回した構成を有する。ソレノイドコイル２２１Ｂは、合成型コイルにおいて、第１軸（Ｚ軸）が平板の中央部を貫くように環状コイル２２１Ａとの位置が定められる。
【０１６７】
［実施の形態３］
実施の形態１，２では、送電装置側に合成型コイルが配置される例を説明したが、車両の受電装置に合成コイルが配置されても良い。
【０１６８】
図１５において車両１００が合成型のコイルを搭載すれば、送電装置のコイルが環状型のコイルタイプであっても、ソレノイド型のコイルタイプであっても、駐車位置を同じにすることが可能である。このような場合には、送電装置にコイルタイプに関わらず、同じ位置を目標駐車位置として決定することが可能であり、さらにはその目標駐車位置に対して駐車支援制御を行なうことも可能となる。
【０１６９】
実施の形態３に示した車両の駐車支援装置は、非接触で電力を受電する受電ユニット１１０を含む図７，８に示すような車両の駐車支援を行なう。受電ユニット１１０は、図９に示すような第１軸（Ｚ軸）を取り囲むように巻回した環状コイル２２１Ａと第１軸（Ｚ軸）と交差する第２軸（Ｙ軸）を取り囲むように巻回したソレノイドコイル２２１Ｂとを直列接続した構成を有する合成型コイルを含む。受電ユニット１１０に合成型コイルを搭載する場合には、図９において交流電源に代えて負荷が接続される。駐車支援装置は、駐車場に設置された給電装置の送電ユニット２２０の位置に応じて車両の駐車目標位置を設定する目標位置設定手段を備える。図７、図８の構成では、送電ＥＣＵ２４０または車両ＥＣＵ３００が目標位置設定手段として動作する。目標位置設定手段は、送電ユニット２２０の中心が第１軸（Ｚ軸）から第２軸（Ｙ軸）に沿って所定距離（図１８〜図２１のＤ３（＝Ｄ２）に相当）離れた位置となるように駐車目標位置を設定する。図９に示すように、ソレノイドコイル２２１Ｂは、第１軸（Ｚ軸）がソレノイドコイル２２１Ｂの側面中央部を貫くように環状コイル２２１Ａとの位置が定められる。
【０１７０】
好ましくは、送電ユニット２２０のコイルタイプは、環状コイルまたはソレノイドコイルのいずれか一方である。
【０１７１】
好ましくは、図９に示すように、ソレノイドコイル２２１Ｂは、平板の磁性材４２１の周囲に導電線を巻回した構成を有する。ソレノイドコイル２２１Ｂは、合成型コイルにおいて、第１軸（Ｚ軸）が平板の中央部を貫くように環状コイル２２１Ａとの位置が定められる。
【０１７２】
なお、本実施の形態は、受電装置が車両である例を示したが、受電装置が携帯型機器の場合であっても、本発明は適用可能である。
【０１７３】
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説明ではなく、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】
【０１７４】
１０  電力送受電システム、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、９５，９８，２２２  キャパシタ、９６  受電部、１００，１００Ｂ，１００Ｂ  車両、１１１  コイル、１１１Ａ，１１１Ｂ  受電コイル、１１２，２２２  コンデンサ、１１３，３５０  二次コイル、１１８  動力生成装置、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  送電装置、２１０  充電スタンド、２２１Ａ  環状コイル、２２１Ｂ  ソレノイドコイル、２２３，３２０  一次コイル、２４０  送電ＥＣＵ、２４６  料金受領部、２５０  電源部、２６０  整合器、３００  車両ＥＣＵ、３１０  高周波電源、３６０  負荷、４１１Ａ，４１１Ｂ，４２１，４２１Ａ，４２１Ｂ  磁性材、ＰＣＵ  パワーコントロールユニット。
【図１】
2014090617.tif 000003
【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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【図１６】
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【図１７】
2014090617.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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