(57)【要約】  送電装置（２００）は、非接触で車両に送電を行なうための送電部（２２０）と、車両（１００）との通信を行なうための第１通信部（２３０）と、送電部および第１通信部の制御を行なう第１制御装置（２４０）とを含む。車両（１００）は、非接触で送電部から電力を受電するための受電部（１１０）と、第１通信部との通信を行なうための第２通信部（１６０）と、受電部および第２通信部の制御を行なう第２制御装置（３００）とを含む。第１制御装置および第２制御装置は、受電部の受電状況または推定される受電部の受電状況をユーザに報知した後に与えられるユーザからの指示に基づいて、送電部に送電を行なわせるか否かを決定する。
2013076834.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に対して外部から送電を行なう送電装置であって、
非接触で前記車両に送電を行なうための送電部（２２０）と、
前記車両との通信を行なうための通信部（２３０）と、
前記送電部および前記通信部の制御を行なう制御装置（２４０）とを備え、
前記制御装置は、車両の受電状況または推定される車両の受電状況をユーザに報知した後に与えられる前記ユーザからの指示に基づいて、前記送電部に送電を行なわせるか否かを決定する、送電装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記車両を特定するために前記通信部を用いて認証を実行し、前記認証の完了前に前記車両の受電状況を把握するために前記送電部に所定電力を送電させ、
前記制御装置は、前記認証の完了後に前記送電部に前記所定電力よりも大きい電力を送電させる、請求項１に記載の送電装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記所定電力を前記送電部に送電させている間に所定時間が経過しても前記指示が前記ユーザから与えられない場合には、前記送電部からの前記所定電力の送電を停止する、請求項２に記載の送電装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記認証が完了した後に前記車両に送電した電力を課金対象として扱う、請求項２に記載の送電装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記車両の送電のための駐車位置が確定し、前記車両に搭載された蓄電装置への充電が開始される直前に、前記所定電力を前記送電部に送電させ前記受電状況を確認する、請求項２に記載の送電装置。
【請求項６】
前記送電部の固有周波数と前記車両の受電部（１１０）の固有周波数との差は±１０％以内である、請求項１に記載の送電装置。
【請求項７】
前記車両の受電部と前記送電部との結合係数は、０．１以下である、請求項１に記載の送電装置。
【請求項８】
前記送電部は、前記車両の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、前記受電部に電力を送電する、請求項１に記載の送電装置。
【請求項９】
車両外部の送電装置から電力を非接触で受電可能に構成された車両であって、
非接触で前記送電装置から電力を受電するための受電部（１１０）と、
前記送電装置との通信を行なうための通信部（１６０）と、
前記受電部および前記通信部の制御を行なう制御装置（３００）とを備え、
前記制御装置は、前記受電部の受電状況または推定される前記受電部の受電状況をユーザに報知した後に与えられる前記ユーザからの指示に基づいて、前記送電装置からの送電を受けるか否かを決定する、車両。
【請求項１０】
前記制御装置は、前記車両を前記送電装置に特定させるために前記通信部を用いて認証のための情報を通信し、前記認証の完了前に前記受電部での受電状況を把握するために前記送電装置に所定電力を送電させ、
前記制御装置は、前記認証の完了後に前記送電装置に前記所定電力よりも大きい電力を送電させる、請求項９に記載の車両。
【請求項１１】
前記制御装置は、前記所定電力が前記送電装置から送電されている間に所定時間が経過しても前記指示が前記ユーザから与えられない場合には、前記送電装置からの前記所定電力の送電を停止させる、請求項１０に記載の車両。
【請求項１２】
前記送電装置は、前記認証が完了した後に前記車両に送電した電力を課金対象として扱う、請求項１０に記載の車両。
【請求項１３】
蓄電装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記車両の送電のための駐車位置が確定し、前記蓄電装置への充電が開始される直前に、前記所定電力を前記送電装置に送電させ前記受電状況を確認する、請求項１０に記載の車両。
【請求項１４】
前記送電装置の送電部（２２０）の固有周波数と前記車両の前記受電部（１１０）の固有周波数との差は±１０％以内である、請求項９に記載の車両。
【請求項１５】
前記受電部と前記送電装置の送電部との結合係数は、０．１以下である、請求項９に記載の車両。
【請求項１６】
前記送電装置の送電部は、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、前記受電部に電力を送電する、請求項９に記載の車両。
【請求項１７】
非接触送受電システムであって、
車両外部から電力を非接触で受電可能に構成された車両（１００）と、
前記車両に対して外部から送電を行なう送電装置（２００）とを備え、
前記送電装置は、
非接触で前記車両に送電を行なうための送電部（２２０）と、
前記車両との通信を行なうための第１通信部（２３０）と、
前記送電部および前記第１通信部の制御を行なう第１制御装置（２４０）とを含み、
前記車両は、
非接触で前記送電部から電力を受電するための受電部（１１０）と、
前記第１通信部との通信を行なうための第２通信部（１６０）と、
前記受電部および前記第２通信部の制御を行なう第２制御装置（３００）とを含み、
前記第１制御装置および前記第２制御装置は、前記受電部の受電状況または推定される前記受電部の受電状況をユーザに報知した後に与えられる前記ユーザからの指示に基づいて、前記送電部に送電を行なわせるか否かを決定する、非接触送受電システム。
【請求項１８】
前記第１制御装置および前記第２制御装置は、前記第１通信部および前記第２通信部を用いて前記車両を特定する認証のための情報を通信し、前記認証の完了前に前記受電部での受電状況を把握するために前記送電部に所定電力を送電させ、
前記第１制御装置および前記第２制御装置の少なくともいずれかは、前記認証の完了後に前記送電部に前記所定電力よりも大きい電力を送電させる、請求項１７に記載の非接触送受電システム。
【請求項１９】
前記第１制御装置および前記第２制御装置の少なくともいずれかは、前記所定電力を前記送電部に送電させている間に所定時間が経過しても前記指示が前記ユーザから与えられない場合には、前記送電部からの前記所定電力の送電を停止させる、請求項１８に記載の非接触送受電システム。
【請求項２０】
前記第１制御装置および前記第２制御装置の少なくともいずれかは、前記認証が完了した後に前記車両に送電した電力を課金対象として扱う、請求項１８に記載の非接触送受電システム。
【請求項２１】
前記第１制御装置および前記第２制御装置の少なくともいずれかは、前記車両の送電のための駐車位置が確定し、前記車両に搭載された蓄電装置への充電が開始される直前に、前記所定電力を前記送電部に送電させ前記受電状況を確認する、請求項１８に記載の非接触送受電システム。
【請求項２２】
前記送電部の固有周波数と前記車両の前記受電部の固有周波数との差は±１０％以内である、請求項１７に記載の非接触送受電システム。
【請求項２３】
前記受電部と前記送電部との結合係数は、０．１以下である、請求項１７に記載の非接触送受電システム。
【請求項２４】
前記送電部は、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、前記受電部に電力を送電する、請求項１７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】
この発明は、送電装置、車両および非接触送受電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、地球温暖化を防止するために自動車から排出される二酸化炭素を低減させるため、燃料に代えて、または燃料に加えて、電気エネルギーを用いて走行する電気自動車やハイブリッド自動車が注目されている。そして、ハイブリッド自動車でも搭載するバッテリに車両外部から電気エネルギーを充電可能に構成されるプラグインハイブリッド自動車も登場している。【０００３】
しかし、外部から自動車に電力を供給する際に充電ケーブルを接続するのはユーザに余分な手間をかける。このため、自動車が所定位置に駐車したらケーブル接続の手間をかけずに充電が開始可能な非接触電力供給システムも検討されている。【０００４】
特開２０１０−１１９２４６号公報（特許文献１）には、非接触充電システムにおいて、微小電力で周波数を変化させながら送電して、効率の変化を検出し、その検出結果に応じてコイルの位置調整をする点が開示されている。【０００５】
また、特開２０１０−１７２１８５号公報（特許文献２）には、現車両位置での受電効率をユーザに知らせることによって、車両の充電のための最適位置をユーザに報知できる受電案内装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−１１９２４６号公報
【特許文献２】特開２０１０−１７２１８５号公報
【特許文献３】特開２０１０−０３５３３３号公報
【特許文献４】国際公開第２０１０／０５２７８５号パンフレット
【特許文献５】特開２００９−１４８１５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
非接触で電力供給を受けるためには非接触送電装置が必要である。家庭などで電気自動車等のバッテリに充電を行なう場合にはその自動車に専用の送電装置を設置することも考えられるが、公共の場や集合住宅などでは多数の電気自動車等に共用される送電装置が設置される。このように、送電装置と車両の多数の組み合わせに対応する必要がある。【０００８】
また、送電装置と車両の組み合わせが同じである場合でも、車両の状態（乗員の乗車の有無、荷物の積載の有無、駐車位置のズレなど）が変化することに対しても対応する必要がある。【０００９】
非接触での電力送受電では、送電部と受電部との相対的な位置関係によって送電効率が異なるため、車両がどの地点にあるときに送電を開始するかは、充電効率および充電時間に大きな影響を与える。【００１０】
送電装置の送電部と車両の受電部との位置合わせの精度は、ユーザごとに異なる。そしてユーザ各々の感性によっても許容できる充電効率や送受電部の位置関係も異なる。したがって、送受電を開始したい条件は、ユーザ毎に異なることが想定されるため、ユーザの意思を反映させた充電システムを構築することが望ましい。【００１１】
特開２０１０−１１９２４６号公報（特許文献１）、特開２０１０−１７２１８５号公報（特許文献２）等には、充電開始条件について具体的に開示されておらず、ユーザの意思に沿った給電を実現する点で改良の余地がある。【００１２】
この発明の目的は、ユーザの意思に沿わない送受電を避けることができる送電装置、車両および非接触送受電システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明は、要約すると、車両に対して外部から送電を行なう送電装置であって、非接触で車両に送電を行なうための送電部と、車両との通信を行なうための通信部と、送電部および通信部の制御を行なう制御装置とを備える。制御装置は、車両の受電状況または推定される車両の受電状況をユーザに報知した後に与えられるユーザからの指示に基づいて、送電部に送電を行なわせるか否かを決定する。【００１４】
好ましくは、制御装置は、車両を特定するために通信部を用いて認証を実行し、認証の完了前に車両の受電状況を把握するために送電部に所定電力を送電させる。そして、制御装置は、認証の完了後に送電部に所定電力よりも大きい電力を送電させる。【００１５】
より好ましくは、制御装置は、所定電力を送電部に送電させている間に所定時間が経過しても指示がユーザから与えられない場合には、送電部からの所定電力の送電を停止する。【００１６】
より好ましくは、制御装置は、認証が完了した後に車両に送電した電力を課金対象として扱う。【００１７】
より好ましくは、制御装置は、車両の送電のための駐車位置が確定し、車両に搭載された蓄電装置への充電が開始される直前に、所定電力を送電部に送電させ受電状況を確認する。【００１８】
好ましくは、送電部の固有周波数と車両の受電部の固有周波数との差は±１０％以内である。【００１９】
好ましくは、車両の受電部と送電部との結合係数は、０．１以下である。
好ましくは、送電部は、車両の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、受電部に電力を送電する。【００２０】
この発明は、他の局面では、車両外部の送電装置から電力を非接触で受電可能に構成された車両であって、非接触で送電装置から電力を受電するための受電部と、送電装置との通信を行なうための通信部と、受電部および通信部の制御を行なう制御装置とを備える。制御装置は、受電部の受電状況または推定される受電部の受電状況をユーザに報知した後に与えられるユーザからの指示に基づいて、送電装置からの送電を受けるか否かを決定する。【００２１】
好ましくは、制御装置は、車両を送電装置に特定させるために通信部を用いて認証のための情報を通信し、認証の完了前に受電部での受電状況を把握するために送電装置に所定電力を送電させる。そして、制御装置は、認証の完了後に送電装置に所定電力よりも大きい電力を送電させる。【００２２】
より好ましくは、制御装置は、所定電力が送電装置から送電されている間に所定時間が経過しても指示がユーザから与えられない場合には、送電装置からの所定電力の送電を停止させる。【００２３】
より好ましくは、送電装置は、認証が完了した後に車両に送電した電力を課金対象として扱う。【００２４】
より好ましくは、車両は、蓄電装置をさらに備える。制御装置は、車両の送電のための駐車位置が確定し、蓄電装置への充電が開始される直前に、所定電力を送電装置に送電させ受電状況を確認する。【００２５】
好ましくは、送電装置の送電部の固有周波数と車両の受電部の固有周波数との差は±１０％以内である。【００２６】
好ましくは、受電部と送電装置の送電部との結合係数は、０．１以下である。
好ましくは、送電装置の送電部は、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、受電部に電力を送電する。【００２７】
この発明は、さらに他の局面では、非接触送受電システムであって、車両外部から電力を非接触で受電可能に構成された車両と、車両に対して外部から送電を行なう送電装置とを備える。送電装置は、非接触で車両に送電を行なうための送電部と、車両との通信を行なうための第１通信部と、送電部および第１通信部の制御を行なう第１制御装置とを含む。車両は、非接触で送電部から電力を受電するための受電部と、第１通信部との通信を行なうための第２通信部と、受電部および第２通信部の制御を行なう第２制御装置とを含む。第１制御装置および第２制御装置は、受電部の受電状況または推定される受電部の受電状況をユーザに報知した後に与えられるユーザからの指示に基づいて、送電部に送電を行なわせるか否かを決定する。【００２８】
好ましくは、第１制御装置および第２制御装置は、第１通信部および第２通信部を用いて車両を特定する認証のための情報を通信し、認証の完了前に受電部での受電状況を把握するために送電部に所定電力を送電させる。そして、第１制御装置および第２制御装置の少なくともいずれかは、認証の完了後に送電部に所定電力よりも大きい電力を送電させる。【００２９】
より好ましくは、第１制御装置および第２制御装置の少なくともいずれかは、所定電力を送電部に送電させている間に所定時間が経過しても指示がユーザから与えられない場合には、送電部からの所定電力の送電を停止させる。【００３０】
より好ましくは、第１制御装置および第２制御装置の少なくともいずれかは、認証が完了した後に車両に送電した電力を課金対象として扱う。【００３１】
より好ましくは、第１制御装置および第２制御装置の少なくともいずれかは、車両の送電のための駐車位置が確定し、車両に搭載された蓄電装置への充電が開始される直前に、所定電力を送電部に送電させ受電状況を確認する。【００３２】
好ましくは、送電部の固有周波数と車両の受電部の固有周波数との差は±１０％以内である。【００３３】
好ましくは、受電部と送電部との結合係数は、０．１以下である。
好ましくは、送電部は、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、受電部に電力を送電する。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、送受電効率が変動しうる非接触充電において、予めユーザが受電状況を認識または予測することができるので、例えば、受電状況を判断した上で再度位置合わせを行なうか、位置合わせをやり直さずにすぐに充電を開始するか等について、ユーザの意思に沿った送受電を行なうことが容易となる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】この発明の実施の形態に係る電力送受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した図である。
【図４】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５】送電装置と受電装置との間の固有周波数のズレと効率の関係を示す図である。
【図６】図１に示した電力送受電システム１０の詳細構成図である。
【図７】送電装置および車両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】
【００３６】
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。
【００３７】
図１は、この発明の実施の形態に係る電力送受電システムの全体構成図である。
図１を参照して、電力送受電システム１０は、車両１００と、送電装置２００とを含む。車両１００は、受電部１１０と、通信部１６０とを含む。送電装置２００は、認証サーバ２７０に登録された車両データを参照して車両の認証を行なう。
【００３８】
共用の送電装置の場合には、充電した車両の所有者（または使用者）に課金をすることが考えられる。また、課金しない場合でも充電対象の車両を限定したい場合も考えられる（たとえば送電装置が会社所有のもので社用車に限定して充電したい場合や、送電装置に適合していない車両を排除したい場合など）。
【００３９】
このような場合、車両の所有者または使用者を特定するために、または車両を特定するために、車両と送電装置との間で通信を行なって認証を実行する。認証とはこのような特定を行なうものであれば、必ずしも課金を伴わなくても良い。
【００４０】
受電部１１０は、車体底面に設置され、送電装置２００の送電部２２０から送出される電力を非接触で受電するように構成される。詳しくは、受電部１１０は、後に説明する自己共振コイル（共鳴コイルともいう）を含み、送電部２２０に含まれる自己共振コイルと電磁場を介して共鳴することにより送電部２２０から非接触で受電する。通信部１６０は、車両１００と送電装置２００との間で通信を行なうための通信インターフェースである。
【００４１】
送電装置２００は、充電スタンド２１０と、送電部２２０とを含む。充電スタンド２１０は、表示部２４２と、料金受領部２４６と、通信部２３０とを含む。充電スタンド２１０は、たとえば商用交流電力を高周波の電力に変換して送電部２２０へ出力する。なお、充電スタンド２１０は、太陽光発電装置、風力発電装置などの電源装置から電力の供給を受けるものであっても良い。
【００４２】
送電部２２０は、たとえば駐車場の床面に設置され、充電スタンド２１０から供給される高周波電力を車両１００の受電部１１０へ非接触で送出するように構成される。詳しくは、送電部２２０は、自己共振コイルを含み、この自己共振コイルが受電部１１０に含まれる自己共振コイルと電磁場を介して共鳴することにより受電部１１０へ非接触で送電する。通信部２３０は、送電装置２００と車両１００との間で通信を行なうための通信インターフェースである。
【００４３】
ここで、送電装置２００から車両１００への給電に際し、車両１００を送電装置２００へ誘導して車両１００の受電部１１０と送電装置２００の送電部２２０との位置合わせを行なう必要がある。すなわち、車両１００は、位置合わせが簡単ではない。携帯型機器では、ユーザが手で持ち上げて充電器等の給電ユニットの適切な位置に置くことが簡単に行える。しかし、車両は、ユーザが車両を操作し適切な位置に車両を停車させる必要があり、手で持ち上げて位置を調整するというわけにはいかない。
【００４４】
このため、送電装置２００から車両１００への給電は、位置ずれに対して許容度が大きい方式を採用することが望ましい。電磁誘導方式は、送信距離は短距離であり位置ずれに対しても許容度が小さいと言われている。電磁誘導方式を車両への給電に採用しようとすると、駐車時に運転者の精度の高い運転技術が要求されたり、高精度な車両誘導装置を車両に搭載することが必要となったり、ラフな駐車位置でも対応可能なようにコイル位置を移動させる可動部が必要となったりする可能性がある。
【００４５】
電磁界による共鳴方式は、送信距離が数ｍであっても比較的大電力を送信することが可能であり、位置ずれに対する許容度も電磁誘導方式よりも一般的に大きいと言われている。このため、この実施の形態による電力送受電システム１０では、共鳴法を用いて送電装置２００から車両１００への給電が行なわれる。
【００４６】
なお、本実施の形態に係る電力送受電システムにおいては、送電部２２０の固有周波数と、受電部１１０の固有周波数は、同じ固有周波数とされている。
【００４７】
「送電部の固有周波数」とは、送電部のコイルおよびキャパシタを含む電気回路が自由振動する場合の振動周波数を意味する。なお、送電部のコイルおよびキャパシタを含む電気回路で、制動力または電気抵抗をゼロもしくは実質的にゼロとしたときの固有周波数は、「送電部の共振周波数」と呼ばれる。
【００４８】
同様に、「受電部の固有周波数」とは、受電部のコイルおよびキャパシタを含む電気回路が自由振動する場合の振動周波数を意味する。また、受電部のコイルおよびキャパシタを含む電気回路で、制動力または電気抵抗をゼロもしくは実質的にゼロとしたときの固有周波数は、「受電部の共振周波数」と呼ばれる。
【００４９】
本明細書において、「同じ固有周波数」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、送電部の固有周波数と受電部の固有周波数との差が送電部の固有周波数または受電部の固有周波数の±１０％以内の場合を意味する。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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、送電部と受電部とを電磁界によって共鳴（共振）させることで送電部から受電部に電力を送電しており、送電部と受電部との間の結合係数（κ）は、好ましくは０．１以下である。なお、結合係数（κ）は、この値に限定されるものではなく電力伝送が良好となる種々の値をとりうる。なお、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。
【００５３】
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の受電部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の送電部２２０に対応する。
【００５４】
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つの成分を含む。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。
【００５５】
この中でも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があるが、共鳴法では、この近接場（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、近接場を利用して、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り、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。この近接場は遠方にエネルギー（電力）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」によりエネルギー（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。
【００５６】
図４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。
図５は、送電装置と受電装置との間の固有周波数のズレと効率の関係を示す図である。
【００５７】
図４および図５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。電力伝送システム８９は、送電装置９０と、受電装置９１とを備える。送電装置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。
【００５８】
受電装置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。
【００５９】
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。
【００６０】
ｆ１＝１／｛２π（Ｌｔ×Ｃ１）1/2｝・・・（１）
ｆ２＝１／｛２π（Ｌｒ×Ｃ２）1/2｝・・・（２）
ここで、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において、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図３に示す。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。
【００６１】
図５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。
【００６２】
（固有周波数のズレ）＝｛（ｆ１−ｆ２）／ｆ２｝×１００（％）・・・（３）
図５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実用的なレベルに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と、電力伝送効率をさらに高めることができるのでより好ましい。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。
【００６３】
図６は、図１に示した電力送受電システム１０の詳細構成図である。図６を参照して、車両１００は、受電部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。受電部１１０は、二次自己共振コイル１１１と、コンデンサ１１２と、二次コイル１１３とを含む。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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０．１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。
【００６７】
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。
【００６８】
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。
【００６９】
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が受電部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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。車両の認証が完了して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。
【００７２】
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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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、受電部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。
【００７７】
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。
【００７８】
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。
【００７９】
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。
【００８０】
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。
【００８１】
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。
【００８２】
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。
【００８３】
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。
【００８４】
車両ＥＣＵ３００は、いずれも図１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。
【００８５】
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。
【００８６】
送電装置２００は、充電スタンド２１０と、送電部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、送電部２２０は、一次自己共振コイル２２１と、コンデンサ２２２と、一次コイル２２３とを含む。
【００８７】
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。
【００８８】
なお、図６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と送電部２２０の間または受電部１１０と整流器１８０の間に整合器を設ける構成としても良い。
【００８９】
一次自己共振コイル２２１は、車両１００の受電部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。
【００９０】
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κ等が小さく（たとえば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。
【００９１】
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。
【００９２】
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。
【００９３】
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、送電の開始および停止を指示する信号ＳＴＲＴ，ＳＴＰ、および車両の認証に関する情報を受信し、これらの情報を送電ＥＣＵ２４０へ出力する。
【００９４】
送電ＥＣＵ２４０は、いずれも図１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。
【００９５】
送電ＥＣＵ２４０と車両ＥＣＵ３００とは通信部１６０，２３０を経由して連携し、以下の処理を行なう。通信が成立すると、非接触充電に対応する車両であるか否かが判明する。
【００９６】
非接触送受電を実行する場合には、車両側の受電部と送電装置側の送電部との位置合わせが重要である。そして、本実施の形態の送受電システムは、送電部から送電された電力が受電部で受電される電力を使用して、送電部と受電部との位置合わせを行なう。
【００９７】
このような送受電システムの場合、認証完了前に位置合わせに問題ないことが確認できていないと、一旦停車して認証後に再度車両を動かして位置合わせをしなければならない等、ユーザの利便性を大きく損なう可能性がある。また、位置がずれている状態で認証しそのままの位置で送受電を行なうと、伝送効率が悪い状態のまま充電が行なわれる可能性もある。
【００９８】
したがって、ユーザの利便性を損なうことなく位置合わせと認証とを実行するために、位置合わせと認証の順序が重要である。
【００９９】
通信した車両が非接触充電に対応する車両であれば、位置合わせのために送電部２４０は電源部２５０に所定電力によるテスト信号を送信させる。所定電力は、送受電の効率を確認することができる電力であればよいが、微弱電力とすることが好ましい。なお、微弱電力とは、本格的な送電時の電力（バッテリに充電を行なう充電電力や、車載のエアコンなどの負荷を駆動する駆動電力など）より小さい電力を含む。また微弱電力は、位置合わせのために送電する電力であって、間欠的に送電する電力を含んでも良い。
【０１００】
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。そして受電部１１０で受電した電力が車両側の電圧センサ１７２で検出され、電圧ＶＣに基づいて受電効率および充電効率が算出される。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。電圧ＶＣに基づいて、受電電力、充電効率または受電効率がしきい値を超えるように車両位置の調整が行なわれる。
【０１０１】
運転者が車両を操作して移動させることによって車両位置の調整が行なわれてもよく、また駐車支援システムを使用して車両が自動で移動するようにして車両位置の調整が行なわれてもよい。
【０１０２】
車両の位置が決定し、受電効率に問題ないことが確認されると、車両を特定するため、または課金者を特定するために認証が行なわれる。認証は、車両１００から通信部１６０，２３０を経由して送電装置２００に送信される認証情報を認証サーバ２７０に照会することによって行なわれる。認証が完了すると以後の充電電力はユーザまたは車両の所有者に課金されることになる。認証前に、受電効率や電力単価などの情報がユーザに伝達されるとより好ましい。
【０１０３】
送電装置２００の表示部２４２は、受電電力、充電効率または受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、受電電力、充電効率または受電効率やそれに対応する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。
【０１０４】
送電装置２００の表示部２４２での表示に代えてまたは加えて、車両１００の運転席等に設けられた画面にこれらを表示させ、車両から直接ユーザの承認データが送電ＥＣＵ２４０に送信されてくるようにすればより好ましい。
【０１０５】
送電ＥＣＵ２４０は、充電電力単価が承認された場合には認証を実行した後に電源部２５０に本格的な充電を開始させる。そして、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。
【０１０６】
課金は、認証された車両情報にもとづいて行なわれるが、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料金受領部２４６に挿入された場合には、これらによって清算されるようにしてもよい。
【０１０７】
図７は、送電装置および車両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。
【０１０８】
図６、図７を参照して、処理が開始されると、まずステップＳ１において、送電装置２００では、送電ＥＣＵ２４０が通信部２３０を用いて車両に対して通信を実行する。またステップＳ１０１において車両１００では車両ＥＣＵ３００が通信部１６０を用いて送電装置に対して通信を実行する。
【０１０９】
送電装置２００では送電ＥＣＵ２４０がステップＳ２において通信が成立するか否かを判断する。通信が成立していなければ再びステップＳ１に処理が戻る。
【０１１０】
一方、車両１００では送電ＥＣＵ２４０がステップＳ１０２において通信が成立するか否かを判断する。通信が成立していなければ再びステップＳ１０１に処理が戻る。なお、この通信が成立した判断は車両ＥＣＵ３００、送電ＥＣＵ２４０の少なくともいずれか一方で行なわれておればよく、判断結果を他方に通信で伝達してもよい。
【０１１１】
ステップＳ１０２において通信が成立したと判断された場合には、ステップＳ１０３に処理が進む。ステップＳ１０３では車両ＥＣＵ３００は通信部１６０，２３０を経由して送電ＥＣＵ２４０に所定電力の送電を要求する。所定電力は、送受電の効率を確認することができる電力であればよい。本実施の形態では、好ましい例として所定電力として微弱電力Ｐｎの送電を要求している。この要求に応じて送電ＥＣＵ２４０は、電源部２５０に微弱電力の送電を指令する。そして送電部２２０に通電されることによって、車両の受電部１１０に向けて非接触の微弱電力の送電が行なわれる。
【０１１２】
なお、ステップＳ３において送信される所定電力は、後にステップＳ１２で送電が許可される最大電力Ｐｍより小さな電力であり、好ましくは、１０分の１以下の強度である。
【０１１３】
微弱電流の送信時には、それに先立って車両ＥＣＵ３００がリレー１７４をオンさせている。そしてこの微弱電力を受電部１１０で受電し受電電圧を電圧センサ１７２で検出し、検出電圧を所定のしきい値電圧と比較することにより送電部と受電部との距離が所定距離以内になったか否かが判断される。この判断処理は、車両ＥＣＵ３００で行なわれてもよいし、送電ＥＣＵ２４０で行なわれてもよい。
【０１１４】
車両ＥＣＵ３００で判断が行なわれる場合には、ステップＳ１０４で電圧センサ１２７の検出値としきい値との比較が行なわれ、その判断結果が通信部１６０，２３０を経由して送電ＥＣＵ２４０に送信される。
【０１１５】
また、送電ＥＣＵ２４０で判断が行なわれる場合には、ステップＳ１０４で電圧センサ１２７の検出値が通信部１６０，２３０を経由して送電ＥＣＵ２４０に送信され、送電ＥＣＵ２４０において検出値としきい値の比較が行なわれる。
【０１１６】
ステップＳ４において送電部と受電部との距離が所定距離以内ではないと判断された場合にはステップＳ５に処理が進み、微弱電力Ｐｎの送信が所定時間継続したか否かが判断される。
【０１１７】
一方、ステップＳ１０４において送電部と受電部との距離が所定距離以内ではないと判断された場合にはステップＳ１０５に処理が進み、微弱電力Ｐｎの送信が所定時間継続したか否かが判断される。
【０１１８】
ステップＳ５、ステップＳ１０５の送信または受信の継続時間の判断は、送電ＥＣＵ２４０、車両ＥＣＵ３００の少なくともいずれか一方で行なわれており、他方のＥＣＵに通信で結果が伝達されていればよい。送信または受信の継続時間の上限はごく短時間（たとえば１時間以内）に設定されている。
【０１１９】
ステップＳ５で微弱電力Ｐｎの送信時間が所定時間に達していなかった場合にはステップＳ３に処理が戻り、微弱電力Ｐｎの送信が継続される。またステップＳ１０５において微弱電力Ｐｎの受信時間が所定時間に達していなかった場合にはステップＳ１０３に処理が戻り、微弱電力Ｐｎの受信が継続される。
【０１２０】
このように微弱電力Ｐｎの送受信が継続されている間に、車両のユーザは車両位置を動かして位置合わせを行なう。なお、この位置合わせは自動操舵を含む自動走行によって行なわれてもよい。
【０１２１】
一方、ステップＳ５で微弱電力Ｐｎの送信時間が所定時間に達した場合にはステップＳ６に処理が進み、微弱電力Ｐｎの送信が禁止される。またステップＳ１０５において微弱電力Ｐｎの受信時間が所定時間に達した場合にはステップＳ１０３に処理が進み、微弱電力Ｐｎの受信が禁止される。所定時間は、時間切れを判断するためのしきい値となる時間である。これらの場合には、位置合わせが時間内に完了しなかったということであり、時間切れとなる。
【０１２２】
たとえば、微弱電力を送電中に位置合わせが行なわれないまま長時間経過することも考えられる。このような場合に、所定時間経過後に送電を停止することにより、送電装置の消費電力を低減できる。また、意図的に位置合わせしない車両に対しても、課金前の電力の送電が継続されるのを防止することができる。
【０１２３】
ステップＳ６、ステップＳ１０６の送信禁止指令または受信停止指令は、送電ＥＣＵ２４０、車両ＥＣＵ３００の少なくともいずれか一方で行なわれており、他方のＥＣＵに通信で結果が伝達されていればよい。
【０１２４】
ステップＳ６、ステップＳ１０６においてそれぞれ送信禁止、受信停止の処理が行なわれたのちには、それぞれステップＳ７、ステップＳ１０７において送受電処理は停止される。
【０１２５】
一方で、送電装置２００では、ステップＳ４において送電部と受電部との距離が所定距離以内と判断された場合には、ステップＳ８に処理が進む。ステップＳ８では車両位置が給電位置として良好である旨の判定が確定する。
【０１２６】
同様に、車両１００でも、ステップＳ１０４において送電部と受電部との距離が所定距離以内と判断された場合には、ステップＳ１０８に処理が進む。ステップＳ８では車両位置が受電位置として良好である旨の判定が確定する。
【０１２７】
なお、車両位置が受電位置や給電位置として良好であるか否かの判断する主体はＥＣＵであっても良いし、ユーザ自体が判断しても良い。たとえば、車両内の表示部（タッチパネル仕様の液晶ディスプレイなど）に受電効率を数値（％）やインジケータで示すとともに、充電開始を指示できる操作部（液晶ディスプレイに表示された押しボタンなど）を設ける。そして、車両位置が調整されユーザが許容できる充電効率となった場合にユーザ自身が操作部を操作して充電開始の指示を出しても良い。または、ユーザが許容できる充電効率となった場合に、ユーザが駐車完了するためにパーキングブレーキを操作する。このパーキングブレーキ操作と連動させて充電開始指示が与えられるように車両を構成しても良い。
【０１２８】
そして、ステップＳ９および／またはステップＳ１０９において、ユーザに情報を伝達する処理が行なわれる。この情報は、受電状況（受電効率や受電効率に関連する値）や受電単価などを含む。ユーザに情報を伝達する方法としては、車両内に設けられた液晶画面に表示してもよいし、音声を使用してもよい。また送電装置に設けられた画面に表示してもよいし、送電装置から音声で報知してもよい。
【０１２９】
以上の処理で微弱電力を使用した位置合わせが完了したことになる。
続いて、ユーザに伝達された情報をもとに、ユーザが充電を行なうか否かを決定する。たとえば、受電効率が予定よりも低い場合には、その充電スタンドと車両との相性が悪いとユーザが判断し、充電を行なわないことも考えられる。そのような場合には、ステップＳ１１およびステップＳ１１１における認証完了とはならないため、ステップＳ７、ステップＳ１０７において充電処理は停止する。このようにユーザの意思に沿わない送受電を避けることができる。
【０１３０】
一方、ユーザが充電することを選択した場合には、必要な車両情報を認証サーバ２７０のデータと照合して、ステップＳ１０およびステップＳ１１０において課金認証が実行され、車両が充電許可車であった場合にはステップＳ１１およびステップＳ１１１において認証完了となる。
【０１３１】
認証が完了すると、送電装置２００ではステップＳ１２において最大電力Ｐｍの送信を許可する。そしてステップＳ１１２において車両ＥＣＵ３００は充電電力Ｐｒを送電装置２００に要求する。要求された充電電力Ｐｒが最大電力Ｐｍ以下であれば要求通りの電力が送電装置２００から車両１００に送電されることになる。
【０１３２】
そしてステップＳ１３において送電装置２００は送電を開始し、ステップＳ１１３において車両１００は受電を開始する。
【０１３３】
上記のように、本格的な充電開始を充電料金発生の基準とすることで、本格的な充電開始前（位置合わせ中など）に送電した電力について、ユーザと充電スタンド事業者のどちらが負担すべきかを明確に区別することができる。
【０１３４】
最後に再び図を参照して本実施の形態について総括する。電力送受電システム１０は、車両外部から電力を非接触で受電可能に構成された車両１００と、車両１００に対して外部から送電を行なう送電装置２００とを備える。送電装置２００は、非接触で車両１００に送電を行なうための送電部２２０と、車両１００との通信を行なうための通信部２３０と、送電部２２０および通信部２３０の制御を行なう送電ＥＣＵ２４０とを含む。車両１００は、非接触で送電部２２０から電力を受電するための受電部１１０と、通信部２３０との通信を行なうための通信部１６０と、受電部１１０および通信部１６０の制御を行なう車両ＥＣＵ３００とを含む。送電ＥＣＵ２４０および車両ＥＣＵ３００は、受電部１１０の受電状況または推定される受電部１１０の受電状況をユーザに報知した後に与えられるユーザからの指示に基づいて、送電部２２０に送電を行なわせるか否かを決定する。
【０１３５】
なお、実施の形態では、受電状況を把握する一例として、微弱電力を送電して受電電圧を監視することを示したが、受電状況が予測できるのであれば、特に微弱電力を送電する必要はない。例えば、受電状況を把握する他の方法としては、カメラ画像から送電部と受電部との距離や位置関係を推定して受電状況を予測することが考えられる。例えば、赤外線センサなどのセンサ類を用いて、送電部と受電部との距離や位置関係を推定し受電状況を予測することも考えられる。
【０１３６】
好ましくは、送電ＥＣＵ２４０および車両ＥＣＵ３００は、通信部２３０および通信部１６０を用いて車両を特定する認証のための情報を通信し、認証の完了前に受電部１１０での受電状況を把握するために送電部２２０に所定電力を送電させる。そして、制御装置（送電ＥＣＵ２４０および／または車両ＥＣＵ３００）は、認証の完了後に送電部２２０に所定電力よりも大きい電力を送電させる。
【０１３７】
より好ましくは、送電ＥＣＵ２４０および車両ＥＣＵ３００の少なくともいずれかは、所定電力を送電部２２０に送電させている間に所定時間が経過しても指示がユーザから与えられない場合には、送電部２２０からの所定電力の送電を停止させる。
【０１３８】
好ましくは、制御装置（送電ＥＣＵ２４０および／または車両ＥＣＵ３００）は、所定電力を送電部２２０に供給することによって把握した車両の受電状況を、認証を完了させる前に車両１００の乗員に報知する。
【０１３９】
より好ましくは、制御装置（送電ＥＣＵ２４０および／または車両ＥＣＵ３００）は、認証が完了した後に車両１００に送電した電力を課金対象として扱う。
【０１４０】
より好ましくは、制御装置（送電ＥＣＵ２４０および／または車両ＥＣＵ３００）は、車両１００の送電のための駐車位置が確定し、車両１００に搭載された蓄電装置１９０への充電が開始される直前に、所定電力を送電部２２０に送電させ受電状況を確認する。
【０１４１】
本実施の形態では、課金認証を行なう前に実際に電力伝送を行ない受電状況を把握できるので、正確な受電効率などの受電状態を把握でき、課金認証前にコイル位置合わせなどの調整をすることが可能である。また、課金認証を基準にすることで、認証前に送電した電力料金の負担をユーザと充電スタンドなどの事業者のどちらが負担すべきかを明確に区分けすることができる。
【０１４２】
そして、課金認証完了前の位置合わせ時には通常の送電電力よりも小さい電力を送電することで送電装置の負担を軽減できる。
【０１４３】
また課金認証前に把握した充電効率などの受電状況をあらかじめユーザに知らせることによって、ユーザは受電状況を認識した上で課金認証の採否を決定することができる。
【０１４４】
さらに認証完了直前の充電効率などの受電状況を把握することで、認証後に実際に充電される充電効率などとの差を極力なくすことができる。
【０１４５】
なお、上記のように本実施の形態に係る電力送受電システムにおいては、送電部と受電部とを電磁界によって共鳴させることで送電部から受電部に電力を送電させている。このような電力伝送における送電部と受電部との結合を、たとえば、「磁気共鳴結合」、「磁界（磁場）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」という。
【０１４６】
「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。
【０１４７】
本明細書中で説明した送電部と受電部とは、コイル形状のアンテナが採用されているため、送電部と受電部とは主に、磁界（磁場）によって結合しており、送電部と受電部とは、「磁気共鳴結合」または「磁界（磁場）共鳴結合」している。
【０１４８】
なお、送電部と受電部として、たとえば、メアンダラインなどのアンテナを採用することも可能であり、この場合には、送電部と受電部とは主に、電界（電場）によって結合している。このときには、送電部と受電部とは、「電界（電場）共振結合」している。
【０１４９】
また、本実施の形態では、送電ユニット、受電ユニットに電磁誘導コイルが含まれている場合を例示したが、本発明は送電ユニット、受電ユニットのいずれか一方または両方に電磁誘導コイルが含まれない場合（自己共振コイルのみ使用する場合）であっても適用することが可能である。
【０１５０】
なお、以上の本実施の形態では充電時を例に挙げて説明したが受電した電力が充電以外の用途に使用される場合であっても本発明は適用可能である。たとえば、受電した電力で車両の補機類等の負荷を駆動する場合でも同様な効果が得られる。
【０１５１】
また、認証前と認証後に電力伝送については、本実施の形態では、共鳴方式で非接触給電を行なう例について詳細に説明したが、共鳴方式の他の方式であっても本実施の形態を変形して適用することができる。位置合わせなどに送電装置からの微弱電力の送信を用いるものであれば、共鳴方式の他の方式（例えば電磁誘導、マイクロ波などを使用する非接触送受電方式など）にも適用可能である。
【０１５２】
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て請求の範囲によって示され、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】
【０１５３】
１０  電力送受電システム、８９  電力伝送システム、９０，２００  送電装置、９１  受電装置、９２，９７  電磁誘導コイル、９３，２２０，２４０  送電部、９４，９９  共鳴コイル、９５，９８  キャパシタ、９６，１１０，２２０  受電部、１００  車両、１１１，３４０  二次自己共振コイル、１１２，２２２  コンデンサ、１１３，３５０  二次コイル、１２７，１７２  電圧センサ、１３０  モータジェネレータ、１４０  動力伝達ギヤ、１５０  駆動輪、１６０，２３０，１６０，２３０  通信部、１７１  電流センサ、１７３  負荷抵抗、１７４  リレー、１８０  整流器、１９０  蓄電装置、２１０  充電スタンド、２２１，３３０  一次自己共振コイル、２２３，３２０  一次コイル、２４０  送電ＥＣＵ、２４２  表示部、２４６  料金受領部、２５０  電源部、２６０  整合器、２７０  認証サーバ、３００  車両ＥＣＵ、３１０  高周波電源、３６０  負荷、ＰＣＵ  パワーコントロールユニット。
【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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【国際調査報告】
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