(57)【要約】【課題】ワイヤレス受電装置がワイヤレス送電装置に近づきつつある場合に、ワイヤレス受電装置が従来より遠い位置にあるときから、ユーザに対してワイヤレス送電装置への接近を報知することを実現する。【解決手段】ワイヤレス受電装置は、受電回路の回路特性値を検出する検出回路と、受電コイルと送電コイルとの相対位置の状態を把握する位置検出回路と、を備える。位置検出回路は、検出回路により検出された回路特性値がピークＰ２のピーク値と検出回路の検出可能限界値との間の値に設定されたしきい値Ｔ１を超えると、受電コイルが送電コイルに対して電力伝送に適した位置の周辺近傍に存在すると判定し、検出回路により検出された回路特性値がピークＰ２のピーク値とピークＰ１のピーク値との間に設定されたしきい値Ｔ２を超えると、検出回路により検出された回路特性値に基づいてワイヤレス送電装置からの伝送可能電力を算出する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体に搭載され、ワイヤレス送電装置から伝送される電力をワイヤレスにて受電するワイヤレス受電装置であって、
磁界を介して交流電力を取り込む受電コイル、及び、前記受電コイルが受電した交流電力を直流電力に変換して負荷に出力する整流回路を含む受電回路と、
前記ワイヤレス送電装置の送電コイルと前記受電コイルの間の水平方向の離間距離に関して、相対的に大きなピーク値を有する第１のピークと、相対的に小さなピーク値を有する第２のピークとを有する前記受電回路の回路特性値を検出する検出回路と、
前記受電コイルと前記送電コイルとの相対位置の状態を把握する位置検出回路と、を備え、
前記位置検出回路は、
前記検出回路により検出された回路特性値が前記第２のピークのピーク値と前記検出回路の検出可能限界値との間の値に設定された第１のしきい値を超えると、前記受電コイルが前記送電コイルに対して電力伝送に適した位置の周辺近傍に存在すると判定し、
前記検出回路により検出された回路特性値が前記第２のピークのピーク値と前記第１のピークのピーク値の間の値に設定された第２のしきい値を超えると、前記検出回路により検出された回路特性値に基づいて前記ワイヤレス送電装置からの伝送可能電力を算出する、
ワイヤレス受電装置。
【請求項２】
前記第１のしきい値は、前記検出回路の検出可能限界値である、
請求項１に記載のワイヤレス受電装置。
【請求項３】
前記位置検出回路は、前記送電コイルと前記受電コイルの間の鉛直方向の距離に応じて、前記第２のしきい値を変更する、
請求項１又は２に記載のワイヤレス受電装置。
【請求項４】
前記位置検出回路は、前記検出回路により検出された回路特性値が前記第１のしきい値を超えてから所定時間内に前記第２のしきい値を超えなかった場合に、前記送電コイルと前記受電コイルの位置合わせが正しく行われなかったと判定する、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載のワイヤレス受電装置。
【請求項５】
前記位置検出回路は、前記検出回路により検出された回路特性値が前記第１のしきい値を超えてから前記移動体が所定距離移動するまでの間に前記第２のしきい値を超えなかった場合に、前記送電コイルと前記受電コイルの位置合わせが正しく行われなかったと判定する、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載のワイヤレス受電装置。
【請求項６】
ユーザ又は外部機器に対して情報を報知する受電側報知器を、さらに備え、
前記受電側報知器は、前記位置検出回路の判定結果、及び、前記位置検出回路が算出した伝送可能電力をユーザ又は外部機器に報知する、
請求項１乃至５のいずれか一項に記載のワイヤレス受電装置。
【請求項７】
前記受電回路は、前記整流回路の出力端と前記負荷との接続状態を切り替える切替回路をさらに含み、
前記切替回路は、前記位置検出回路の動作中、前記整流回路の出力端を開放状態に切り替える、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載のワイヤレス受電装置。
【請求項８】
前記受電回路は、固定抵抗値を有する負荷抵抗、及び、前記整流回路の出力端と前記負荷又は前記負荷抵抗との接続状態を切り替える切替回路をさらに含み、
前記切替回路は、前記位置検出回路の動作中、前記整流回路の出力端を前記負荷抵抗に接続させる、
請求項１乃至６のいずれか一項に記載のワイヤレス受電装置。
【請求項９】
ワイヤレス送電装置からワイヤレス受電装置にワイヤレスにて電力伝送するワイヤレス電力伝送システムであって、
前記ワイヤレス送電装置は、
入力直流電力を交流電力に変換する電力変換回路と、
前記電力変換回路から供給される交流電力を受けて交流磁界を発生する送電コイルと、
前記送電コイルに供給される交流電力を制御する制御回路と、を備え、
前記ワイヤレス受電装置は、請求項１乃至８のいずれか一項に記載のワイヤレス受電装置である、
ワイヤレス電力伝送システム。
【請求項１０】
前記制御回路は、前記送電コイルに供給される交流電力を制御することにより、前記送電コイルから発生する磁束量を一定に制御する、
請求項９に記載のワイヤレス電力伝送システム。
【請求項１１】
ワイヤレス送電装置からワイヤレス受電装置にワイヤレスにて電力伝送するワイヤレス電力伝送システムであって、
前記ワイヤレス送電装置は、
入力直流電力を交流電力に変換する電力変換回路と、
前記電力変換回路から供給される交流電力を受けて交流磁界を発生する送電コイルと、
前記送電コイルに供給される交流電力を制御する制御回路と、を備え、
前記ワイヤレス受電装置は、
前記交流磁界を介して交流電力を取り込む受電コイル、及び、前記受電コイルが受電した交流電力を直流電力に変換して負荷に出力する整流回路を含む受電回路と、
前記ワイヤレス送電装置の送電コイルと前記受電コイルの間の水平方向の離間距離に関して、相対的に大きなピーク値を有する第１のピークと、相対的に小さなピーク値を有する第２のピークとを有する前記受電回路の回路特性値を検出する検出回路と、を備え、
前記制御回路は、
前記検出回路により検出された回路特性値が前記第２のピークのピーク値と前記検出回路の検出可能限界値との間の値に設定された第１のしきい値を超えると、前記受電コイルが前記送電コイルに対して電力伝送に適した位置の周辺近傍に存在すると判定し、
前記検出回路により検出された回路特性値が前記第２のピークのピーク値と前記第１のピークのピーク値の間の値に設定された第２のしきい値を超えると、前記検出回路により検出された回路特性値に基づいて前記ワイヤレス受電装置への伝送可能電力を算出する、
ワイヤレス電力伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤレス受電装置及びワイヤレス電力伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
相対させた送電（１次）コイルと受電（２次）コイルとの間の磁気的結合を利用し、送電コイルに与えた交流電流のエネルギーを受電コイルにワイヤレスにて伝送するワイヤレス電力伝送技術が知られている。
【０００３】
ワイヤレス電力伝送技術による電力伝送を行うにあたっては、まず送電コイルを含むワイヤレス送電装置と、受電コイルを含むワイヤレス受電装置との間で位置合わせを行う必要がある。例えば、ワイヤレス送電装置が地面に埋設された充電設備であり、ワイヤレス受電装置が電気自動車などの車両の底面に配置されている場合であれば、ユーザによる車両の手動制御、又は、システムによる車両の自動制御により、充電設備上に車両を位置決めする必要がある。
【０００４】
上記位置決めを実現するための具体的な方法としてまず考えられるのは、機構的ガイドを利用することである。例えば、車両の車輪を誘導するためのガイドレールを設ければ、車両を適切な位置にまで容易に移動させることが可能になる。しかし、機構的ガイドが常に利用可能であるとは限らないので、機構的ガイドがない場合にも位置決めを実現できるようにする必要がある。そこで、送電コイルから出ている磁束をワイヤレス受電装置にて検出し、その結果からワイヤレス送電装置とワイヤレス受電装置の相対的な位置関係をリアルタイムに算出し、位置決めに利用することが検討されている。
【０００５】
特許文献１には、そのような位置決め技術の一例が開示されている。同文献には、１次コイルの出力を一定に固定した状態でドライバーに駐車動作を行わせ、ワイヤレス受電装置での受電電圧が測定されている場合に、カーナビゲーションシステムなどの表示装置にその旨を示す画像（同文献の図１０（ａ）を参照）を表示したうえで、さらにワイヤレス受電装置での受電電圧が増加から減少に転じた場合に、最適駐車位置にあることを示す画像（同文献の図１０（ｂ）を参照）を表示する技術が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、送電コイルと受電コイルの水平方向の離間距離（以下、単に「水平方向離間距離」と称する）と、送電コイルの出力を一定に固定した状態におけるワイヤレス受電装置での受電電圧との関係が示されている。同文献の図４に示されるように、ワイヤレス受電装置での受電電圧は、水平方向離間距離が所定値のところに極小値を有している。この極小値は、受電コイルに鎖交する磁束の向きが逆転するために生ずるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１５−１１６０２３号公報
【特許文献２】特開２０１５−１２６６５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献２の図４から理解されるように、送電コイルの出力を一定に固定した状態におけるワイヤレス受電装置での受電電圧は、ピーク値の異なる２つのピークを有している。大きい方のピークは水平方向離間距離がほぼ０のところに現れるもので、以下では「第１のピーク」と称する。小さい方のピークは第１のピークから見て極小値を１つ挟んだところに現れるもので、以下では「第２のピーク」と称する。
【０００９】
特許文献１に明記されていることではないが、特許文献１の技術においては、第２のピークのピーク値よりも大きい値に受電電圧のしきい値を設け、このしきい値を超えた場合に、ワイヤレス受電装置での受電電圧が測定されていることを示す画像を表示しているものと考えられる。もし仮にこのしきい値が第２のピークのピーク値よりも小さい値に設定されていたとすると、受電電圧が第２のピークを超えたところで、最適駐車位置にあることを示す画像が表示されてしまうからである。
【００１０】
しかしながら、このように受電電圧が第２のピークのピーク値よりも大きい値に設定されたしきい値を超えた場合に初めてワイヤレス受電装置がワイヤレス送電装置に近づきつつあることをユーザに報知することとすると、ワイヤレス受電装置がワイヤレス送電装置に相当程度近づくまで、ユーザは、ワイヤレス受電装置がワイヤレス送電装置に近づきつつあることを確認できないことになる。
【００１１】
したがって、本発明の目的の一つは、ワイヤレス受電装置がワイヤレス送電装置に近づきつつある場合に、ワイヤレス受電装置が従来より遠い位置にあるときから、ユーザに対してワイヤレス送電装置への接近を報知できるワイヤレス受電装置及びワイヤレス電力伝送システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明によるワイヤレス受電装置は、移動体に搭載され、ワイヤレス送電装置から伝送される電力をワイヤレスにて受電するワイヤレス受電装置であって、磁界を介して交流電力を取り込む受電コイル、及び、前記受電コイルが受電した交流電力を直流電力に変換して負荷に出力する整流回路を含む受電回路と、前記ワイヤレス送電装置の送電コイルと前記受電コイルの間の水平方向の離間距離に関して、相対的に大きなピーク値を有する第１のピークと、相対的に小さなピーク値を有する第２のピークとを有する前記受電回路の回路特性値を検出する検出回路と、前記受電コイルと前記送電コイルとの相対位置の状態を把握する位置検出回路と、を備え、前記位置検出回路は、前記検出回路により検出された回路特性値が前記第２のピークのピーク値と前記検出回路の検出可能限界値との間の値に設定された第１のしきい値を超えると、前記受電コイルが前記送電コイルに対して電力伝送に適した位置の周辺近傍に存在すると判定し、前記検出回路により検出された回路特性値が前記第２のピークのピーク値より大きく前記第１のピークのピーク値の間の値に設定された第２のしきい値を超えると、前記検出回路により検出された回路特性値に基づいて前記ワイヤレス送電装置からの伝送可能電力を算出する、というものである。
【００１３】
本発明によれば、送電を開始するための処理（すなわち、回路特性値に基づいてワイヤレス送電装置からの伝送可能電力を算出する処理）が開始されるのは回路特性値が第２のしきい値を超えてからとなるので、ワイヤレス受電装置がワイヤレス送電装置に近づきつつある場合に、回路特性値が第１のしきい値を超えたとき（つまり、ワイヤレス受電装置が従来の報知開始位置より遠い位置にあるとき）から、ユーザに対してワイヤレス送電装置への接近を報知することが可能になる。
【００１４】
上記ワイヤレス受電装置において、前記第１のしきい値は、前記検出回路の検出可能限界値である、こととしてもよい。これによれば、ワイヤレス送電装置への接近をユーザに対して報知できる範囲を可能な限り広く取ることが可能になる。
【００１５】
上記各ワイヤレス受電装置において、前記位置検出回路は、前記送電コイルと前記受電コイルの間の鉛直方向の距離に応じて、前記第２のしきい値を変更する、こととしてもよい。第１及び第２のピークのピーク値の具体的な値は、送電コイルと受電コイルの間の鉛直方向の距離が大きいほど小さくなるが、この発明によれば、第２のピークのピーク値の変化に第２のしきい値を適応させることが可能になる。その結果、ワイヤレス送電装置からの伝送可能電力が取得できる範囲を可能な限り広く取ることが可能になる。
【００１６】
上記各ワイヤレス受電装置において、前記位置検出回路は、前記検出回路により検出された回路特性値が前記第１のしきい値を超えてから所定時間内に前記第２のしきい値を超えなかった場合に、前記送電コイルと前記受電コイルの位置合わせが正しく行われなかったと判定する、こととしてもよい。これによれば、ユーザは、送電コイルと受電コイルの位置合わせが失敗したことを把握することが可能になる。
【００１７】
上記各ワイヤレス受電装置において、前記位置検出回路は、前記検出回路により検出された回路特性値が前記第１のしきい値を超えてから前記移動体が所定距離移動するまでの間に前記第２のしきい値を超えなかった場合に、前記送電コイルと前記受電コイルの位置合わせが正しく行われなかったと判定する、こととしてもよい。これによっても、ユーザは、送電コイルと受電コイルの位置合わせが失敗したことを把握することが可能になる。
【００１８】
上記各ワイヤレス受電装置において、ユーザ又は外部機器に対して情報を報知する受電側報知器を、さらに備え、前記受電側報知器は、前記位置検出回路の判定結果、及び、前記位置検出回路が算出した伝送可能電力をユーザ又は外部機器に報知する、こととしてもよい。これによれば、ユーザ又は外部機器は、移動体を送電コイルと受電コイルが正対する位置に誘導することが可能となる。
【００１９】
上記各ワイヤレス受電装置において、前記受電回路は、前記整流回路の出力端と前記負荷との接続状態を切り替える切替回路をさらに含み、前記切替回路は、前記位置検出回路の動作中、前記整流回路の出力端を開放状態に切り替える、こととしてもよい。これによれば、受電回路の回路特性値を負荷に非依存にすることができるので、位置検出回路は、第１及び第２のしきい値と回路特性値の比較及び伝送可能電力の算出を、より高精度に実行することが可能になる。
【００２０】
上記各ワイヤレス受電装置において、前記受電回路は、固定抵抗値を有する負荷抵抗、及び、前記整流回路の出力端と前記負荷又は前記負荷抵抗との接続状態を切り替える切替回路をさらに含み、前記切替回路は、前記位置検出回路の動作中、前記整流回路の出力端を前記負荷抵抗に接続させる、こととしてもよい。これによっても、受電回路の回路特性値を負荷に非依存にすることができるので、位置検出回路は、第１及び第２のしきい値と回路特性値の比較及び伝送可能電力の算出を、より高精度に実行することが可能になる。
【００２１】
本発明によるワイヤレス電力伝送システムは、ワイヤレス送電装置からワイヤレス受電装置にワイヤレスにて電力伝送するワイヤレス電力伝送システムであって、前記ワイヤレス送電装置は、入力直流電力を交流電力に変換する電力変換回路と、前記電力変換回路から供給される交流電力を受けて交流磁界を発生する送電コイルと、前記送電コイルに供給される交流電力を制御する制御回路と、を備え、前記ワイヤレス受電装置は、上述した各ワイヤレス受電装置のいずれかである、というものである。
【００２２】
上記ワイヤレス電力伝送システムにおいて、前記制御回路は、前記送電コイルに供給される交流電力を制御することにより、前記送電コイルから発生する磁束量を一定に制御する、こととしてもよい。これによれば、位置検出回路の処理を好適に実施することが可能になる。
【００２３】
本発明の他の一側面によるワイヤレス電力伝送システムは、ワイヤレス送電装置からワイヤレス受電装置にワイヤレスにて電力伝送するワイヤレス電力伝送システムであって、前記ワイヤレス送電装置は、入力直流電力を交流電力に変換する電力変換回路と、前記電力変換回路から供給される交流電力を受けて交流磁界を発生する送電コイルと、前記送電コイルに供給される交流電力を制御する制御回路と、を備え、前記ワイヤレス受電装置は、前記交流磁界を介して交流電力を取り込む受電コイル、及び、前記受電コイルが受電した交流電力を直流電力に変換して負荷に出力する整流回路を含む受電回路と、前記ワイヤレス送電装置の送電コイルと前記受電コイルの間の水平方向の離間距離に関して、相対的に大きなピーク値を有する第１のピークと、相対的に小さなピーク値を有する第２のピークとを有する前記受電回路の回路特性値を検出する検出回路と、を備え、前記制御回路は、前記検出回路により検出された回路特性値が前記第２のピークのピーク値と前記検出回路の検出可能限界値との間の値に設定された第１のしきい値を超えると、前記受電コイルが前記送電コイルに対して電力伝送に適した位置の周辺近傍に存在すると判定し、前記検出回路により検出された回路特性値が前記第２のピークのピーク値と前記第１のピークのピーク値の間の値に設定された第２のしきい値を超えると、前記検出回路により検出された回路特性値に基づいて前記ワイヤレス受電装置への伝送可能電力を算出する、というものである。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、ワイヤレス受電装置がワイヤレス送電装置に近づきつつある場合に、回路特性値が第１のしきい値を超えたとき（つまり、ワイヤレス受電装置が従来の報知開始位置より遠い位置にあるとき）から、ユーザに対してワイヤレス送電装置への接近を報知することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１の実施の形態によるワイヤレス電力伝送システムの使用状態を示す図である。
【図２】図１に示した車両Ｖｅの充電をしようとする場合の車両Ｖｅの動きを模式的に示す図である。
【図３】水平方向離間距離Ｄと、送電コイルによって生成された磁束が受電コイルに鎖交することによってワイヤレス受電装置Ｕｒ内に生ずる受電電圧との関係を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態によるワイヤレス電力伝送システムＳの構成を示す図である。
【図５】図４に示した位置検出回路Ｄｒｕ２の処理フローを示すフロー図である。
【図６】図４に示した制御回路Ｓｔｕの処理フローを示すフロー図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態によるワイヤレス電力伝送システムＳの構成を示す図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態によるワイヤレス電力伝送システムＳの構成を示す図である。
【図９】本発明の第４の実施の形態によるワイヤレス電力伝送システムＳの構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２７】
図１は、本発明の実施の形態によるワイヤレス電力伝送システムの使用状態を示す図である。同図に示すように、本実施の形態によるワイヤレス電力伝送システムは、送電コイルユニットＬｔｕを含むワイヤレス送電装置Ｕｔと、受電コイルユニットＬｒｕを含むワイヤレス受電装置Ｕｒとを有して構成される。送電コイルユニットＬｔｕは路面に設置される装置であり、図示しない送電コイルを含んで構成される。一方、受電コイルユニットＬｒｕは車両Ｖｅの底面に設置される装置であり、図示しない受電コイルを含んで構成される。車両Ｖｅは、例えば電気自動車である。
【００２８】
ユーザは、車両Ｖｅの充電を行う際、車両Ｖｅを送電コイルユニットＬｔｕの上方に移動させることにより、送電コイルが生成する磁界の中に受電コイルユニットＬｒｕを配置する。これにより、送電コイルと受電コイルの磁気結合を通じてワイヤレス送電装置Ｕｔからワイヤレス受電装置Ｕｒへの電力伝送が実行され、こうして伝送された電力によって、車両Ｖｅ内の二次電池（図示せず）が充電される。
【００２９】
送電コイルと受電コイルの相対位置関係は、図１に示す鉛直方向離間距離Ｚと、水平方向離間距離Ｄとによって表される。鉛直方向離間距離Ｚは、一般的には、車両Ｖｅの底面高によって決まる。つまり、車両Ｖｅの底面が高いほど、受電コイルと路面との距離が空くので、鉛直方向離間距離Ｚが大きくなる。一方、水平方向離間距離Ｄは、車両Ｖｅが送電コイルユニットＬｔｕに近づくほど小さくなり、送電コイルユニットＬｔｕから遠ざかるほど大きくなる。
【００３０】
図２は、車両Ｖｅの充電をしようとする場合の車両Ｖｅの動きを模式的に示す図である。同図に示すように、車両Ｖｅのユーザ（運転手）は、車両Ｖｅが送電コイルユニットＬｔｕの真上に位置するよう、通常は矢印Ａ１に沿って車両Ｖｅを移動させる。このとき、車両Ｖｅが送電コイルユニットＬｔｕに近づくにつれて図１に示した水平方向離間距離Ｄが小さくなり、車両Ｖｅが送電コイルユニットＬｔｕの真上に位置しているとき、水平方向離間距離Ｄは０になる。なお、図２に示した矢印Ａ２は位置合わせの失敗例を示すもので、詳しくは後述する。
【００３１】
図３は、水平方向離間距離Ｄと、送電コイルによって生成された磁束が受電コイルに鎖交することによってワイヤレス受電装置Ｕｒ内に生ずる受電電圧（具体的には、後述する図４に示す整流回路ＤＢの出力電圧）との関係を示す図である。同図には、送電コイルの出力を一定に固定した状態における関係を示している。
【００３２】
図３に示すように、送電コイルの出力を一定に固定した状態における受電電圧は、ピーク値の異なる２つのピークを有している。大きい方のピークＰ１（第１のピーク）は、水平方向離間距離Ｄがほぼ０のところに現れる。一方、小さい方のピークＰ２（第２のピーク）は、ピークＰ１から見て極小値Ｍを挟んだところに現れる。ピークＰ１，Ｐ２それぞれのピーク値は、鉛直方向離間距離Ｚが小さいほど大きくなる。
【００３３】
極小値Ｍは、受電コイルに鎖交する磁束の向きが逆転するところに生ずるものである。極小値Ｍが現れる水平方向離間距離Ｄは、図３に示すように、鉛直方向離間距離Ｚが異なってもほぼ同じ値となる。
【００３４】
詳しくは後述するが、ワイヤレス受電装置Ｕｒは、本発明に係る処理を実行するために、図３に示したしきい値Ｔ１，Ｔ２を用いる。しきい値Ｔ１（第１のしきい値）は、図３に示すように、ピークＰ２のピーク値と検出回路Ｄｒｕ１の検出可能限界値（本実施の形態では下限値）との間の値に設定される。一方、しきい値Ｔ２（第２のしきい値）は、図３に示すように、ピークＰ２のピーク値とピークＰ１のピーク値の間の値に設定される。
【００３５】
本実施の形態では、ピークＰ１，Ｐ２が図３に示すように極大値となっていることから、上記のようにして設定されるしきい値Ｔ１，Ｔ２はそれぞれ、ピークＰ２のピーク値より小さい値、ピークＰ２のピーク値より大きくピークＰ１のピーク値より小さい値となる。しかしながら、後述する回路特性値の種類によってはピークＰ１，Ｐ２が極小値となる場合があり、その場合には、上記のようにして設定されるしきい値Ｔ１，Ｔ２はそれぞれ、ピークＰ２のピーク値より大きい値、ピークＰ２のピーク値より小さくピークＰ１のピーク値より大きい値となる。
【００３６】
ここで再度図２を参照すると、受電電圧が極小値Ｍ及びしきい値Ｔ１，Ｔ２となる位置は、同図に示すように、送電コイルユニットＬｔｕの周囲に同心円状に広がる。また、同心円の半径は、しきい値Ｔ１，極小値Ｍ，しきい値Ｔ２の順で小さくなる。したがって、車両Ｖｅが送電コイルユニットＬｔｕに近づく際には、どの方向から接近しているのかによらず、必ずしきい値Ｔ１，極小値Ｍ，しきい値Ｔ２の順で受電電圧の値が変化することになる。本実施の形態によるワイヤレス受電装置Ｕｒは、このような受電電圧の性質を利用して、ワイヤレス受電装置Ｕｒがワイヤレス送電装置Ｕｔに近づきつつある場合に、ワイヤレス受電装置Ｕｒが従来より遠い位置にあるときから、ユーザに対してワイヤレス送電装置Ｕｔへの接近を報知できるようにしたものである。以下、ワイヤレス受電装置Ｕｒの構成について詳細に説明する。
【００３７】
図４は、本実施の形態によるワイヤレス電力伝送システムＳの構成を示す図である。同図に示すように、本実施の形態によるワイヤレス電力伝送システムＳは、ワイヤレス送電装置Ｕｔとワイヤレス受電装置Ｕｒとを備えて構成される。
【００３８】
ワイヤレス受電装置Ｕｒは、移動体に搭載され、ワイヤレス送電装置Ｕｔから伝送される電力をワイヤレスにて受電する装置であって、図１にも示した受電コイルユニットＬｒｕの他に、整流回路ＤＢと、検出回路Ｄｒｕ１と、位置検出回路Ｄｒｕ２と、報知器Ａｕと、無線通信モジュールＷｒｕとを有して構成される。を有して構成される。受電コイルユニットＬｒｕ及び整流回路ＤＢは、ワイヤレス受電装置Ｕｒの受電回路Ｃｒを構成する。
【００３９】
受電コイルユニットＬｒｕは、送電コイルユニットＬｔｕが発生する磁界を介して交流電力を取り込む受電コイルを含んで構成される。整流回路ＤＢは、受電コイルが受電した電力を直流電力に変換する回路である。整流回路ＤＢが生成した直流電力は、負荷Ｌに供給される。負荷Ｌは例えば、図１に示した車両Ｖｅに設けられる二次電池である。
【００４０】
検出回路Ｄｒｕ１は、受電回路Ｃｒの回路特性値を検出する回路である。この回路特性値は、水平方向離間距離Ｄに関して上述したピークＰ１，Ｐ２を有するものであればよく、典型的には、整流回路ＤＢの出力電圧（受電電圧）である。
【００４１】
報知器Ａｕ（受電側報知器）は、ユーザ又は外部機器（図示せず）に対して情報を報知する機器である。報知器Ａｕが報知する情報は、具体的には、位置検出回路Ｄｒｕ２の判定結果（後述）、及び、位置検出回路Ｄｒｕ２が算出した伝送可能電力（後述）である。報知の具体的な方法については後述する。ユーザは、こうして報知された情報に基づき、送電コイルと受電コイルの位置合わせのための車両Ｖｅの移動を実施する。外部機器は車両Ｖｅの自動運転機能を司る機器であり、ユーザの場合と同様、報知された情報に基づき、送電コイルと受電コイルの位置合わせのための車両Ｖｅの移動を実施する。
【００４２】
無線通信モジュールＷｒｕは無線通信機能を有するモジュールであり、ワイヤレス送電装置Ｕｔ内の無線通信モジュールＷｔｕ（後述）との間で相互に無線通信を行うよう構成される。無線通信の具体的な種類としては、無線ＬＡＮ、ブルートゥース（登録商標）などの近距離無線通信が好適に使用できる。無線通信モジュールＷｒｕの役割については、後ほどワイヤレス送電装置Ｕｔの構成の説明と合わせて説明する。
【００４３】
位置検出回路Ｄｒｕ２は、受電コイルと送電コイルとの相対位置の状態を把握する回路である。具体的には、図３に示したしきい値Ｔ１，Ｔ２を用いて、受電コイルと送電コイルとの相対位置の状態を把握するよう構成される。以下、位置検出回路Ｄｒｕ２が行う処理について詳しく説明するが、位置検出回路Ｄｒｕ２が以下の処理を実行する間、ワイヤレス送電装置Ｕｔは、送電コイルから発生する磁束量を一定に制御する。この制御の詳細については、後ほど説明する。
【００４４】
位置検出回路Ｄｒｕ２は、検出回路Ｄｒｕ１により検出された回路特性値がしきい値Ｔ１を超えると、受電コイルが送電コイルに対して電力伝送に適した位置の周辺近傍に存在すると判定する。そして、報知器Ａｕを用いて、判定の結果をユーザ又は外部機器に報知する。ユーザに対する具体的な報知方法としては、例えば、受電コイルが送電コイルに対して電力伝送に適した位置の周辺近傍に存在するとの判定結果に対応して第１の表示（例えば点灯）を行い、受電コイルが送電コイルに対して電力伝送に適した位置の周辺近傍に存在しないとの判定結果に対応して第２の表示（例えば消灯）を行うことが好適である。
【００４５】
ここで、しきい値Ｔ１として、検出回路Ｄｒｕ１の検出可能下限値（検出回路Ｄｒｕ１が検出できる最小の回路特性値）を用いることとしてもよい。この場合、検出回路Ｄｒｕ１によって回路特性値が検出されてさえいれば、位置検出回路Ｄｒｕ２は、受電コイルが送電コイルに対して電力伝送に適した位置の周辺近傍に存在すると判定することになる。
【００４６】
また、位置検出回路Ｄｒｕ２は、検出回路Ｄｒｕ１により検出された回路特性値がしきい値Ｔ２を超えると、検出回路Ｄｒｕ１により検出された回路特性値に基づいて、ワイヤレス送電装置Ｕｔからの伝送可能電力を算出する。そして、報知器Ａｕを用いて、算出した伝送可能電力をユーザ又は外部機器に報知する。ユーザに対する具体的な報知方法としては、例えばバー形式のインジケーターの指示値による報知を用いることが好適である。
【００４７】
その他、位置検出回路Ｄｒｕ２は、検出回路Ｄｒｕ１により検出された回路特性値がしきい値Ｔ１を超えてから所定時間内にしきい値Ｔ２を超えなかった場合に、送電コイルと受電コイルの位置合わせが正しく行われなかったと判定する処理も行う。この処理は、車速パルスによる車速情報又はＧＰＳ衛星による位置情報が得られる場合には、検出回路Ｄｒｕ１により検出された回路特性値がしきい値Ｔ１を超えてから車両Ｖｅが所定距離移動するまでの間にしきい値Ｔ２を超えなかった場合に、送電コイルと受電コイルの位置合わせが正しく行われなかったと判定する処理としてもよい。
【００４８】
このように回路特性値がしきい値Ｔ２を超えないケースは、例えば図２に示した矢印Ａ２に沿って車両Ｖｅが移動した場合に発生し得る。つまり、車両Ｖｅが矢印Ａ２に沿って移動した場合、しきい値Ｔ１を超えた後においても、回路特性値がしきい値Ｔ２を超えることはない。位置検出回路Ｄｒｕ２は、このような場合に、送電コイルと受電コイルの位置合わせが正しく行われなかったと判定する。
【００４９】
なお、位置検出回路Ｄｒｕ２は、送電コイルと受電コイルの位置合わせが正しく行われなかったと判定した場合に、報知器Ａｕを用いて、その旨をユーザ又は外部機器に報知することとしてもよい。こうすることで、ユーザ又は外部機器は、送電コイルと受電コイルの位置合わせが正しく行われなかったことを把握することができるので、必要に応じて、最初から位置合わせをやり直すなどの対応を取ることが可能になる。
【００５０】
図５は、位置検出回路Ｄｒｕ２の処理フローを示すフロー図である。以下、同図を参照しながら、位置検出回路Ｄｒｕ２が行う処理について、再度より詳しく説明する。
【００５１】
図５に示すように、位置検出回路Ｄｒｕ２はまず、検出回路Ｄｒｕ１から受電回路Ｃｒの回路特性値を取得し（ステップＳ１）、取得した回路特性値がしきい値Ｔ１を超えているか否かを判定する（ステップＳ２）。その結果、超えていないと判定した場合には、ステップＳ１に戻って回路特性値の取得を再度行う。一方、超えていると判定した場合の位置検出回路Ｄｒｕ２は、変数Ｔ０に現在時刻を代入するとともに（ステップＳ３）、報知器Ａｕを用いて、回路特性値がしきい値Ｔ１を超えたことを報知する（ステップＳ４）。
【００５２】
続いて、位置検出回路Ｄｒｕ２は、再度、検出回路Ｄｒｕ１から受電回路Ｃｒの回路特性値を取得する（ステップＳ５）。そして、取得した回路特性値がしきい値Ｔ２を超えているか否かを判定し（ステップＳ６）、超えていないと判定した場合には、送電コイルと受電コイルの位置合わせに失敗したか否か（正しく行われなかったか否か）を判定する（ステップＳ７）。この判定は、図５では、現在時刻と変数Ｔ０の差分が所定値を超えているか否かを判定する、すなわち、回路特性値がしきい値Ｔ１を超えてから所定時間が経過したか否かを判定することによって行うこととしているが、上記したように、回路特性値がしきい値Ｔ１を超えてから車両Ｖｅが所定距離移動したか否かを判定することによって行うこととしてもよい。
【００５３】
ステップＳ７において送電コイルと受電コイルの位置合わせに失敗したと判定した場合（すなわち、現在時刻と変数Ｔ０の差分が所定値を超えていると判定した場合）、位置検出回路Ｄｒｕ２は、報知器Ａｕを用いて、送電コイルと受電コイルの位置合わせに失敗したことを報知する（ステップＳ８）。そして、ステップＳ１に戻って回路特性値の取得を再度行う。なお、ステップＳ８の処理をスキップしてステップＳ１に戻ることとしてもよい。これは、位置検出回路Ｄｒｕ２の処理を単にリセットすることに相当する。一方、ステップＳ７において送電コイルと受電コイルの位置合わせに失敗したと判定しなかった場合（すなわち、現在時刻と変数Ｔ０の差分が所定値を超えていないと判定した場合）には、ステップＳ４に戻って回路特性値の取得を再度行う。
【００５４】
ステップＳ５で回路特性値がしきい値Ｔ２を超えていると判定した場合の位置検出回路Ｄｒｕ２は、ステップＳ５で取得した最新の回路特性値に基づいて、伝送可能電力を算出する（ステップＳ９）。具体的には、回路特性値と伝送可能電力のルックアップテーブルを予め用意しておき、ステップＳ５で取得した最新の回路特性値に対応する伝送可能電力をこのルックアップテーブルから読み出すことにより、伝送可能電力の算出を行えばよい。そして、報知器Ａｕを用いて、算出した伝送可能電力の報知を行う（ステップＳ１０）。
【００５５】
以上説明したように、本実施の形態によるワイヤレス受電装置Ｕｒによれば、送電を開始するための処理（すなわち、回路特性値に基づいてワイヤレス送電装置Ｕｔからの伝送可能電力を算出する処理）が開始されるのは回路特性値がしきい値Ｔ２を超えてからとなるので、ワイヤレス受電装置Ｕｒがワイヤレス送電装置Ｕｔに近づきつつある場合に、回路特性値がしきい値Ｔ１を超えたとき（つまり、ワイヤレス受電装置Ｕｒが従来の報知開始位置より遠い位置にあるとき）から、ユーザに対してワイヤレス送電装置Ｕｔへの接近を報知することが可能になる。
【００５６】
また、しきい値Ｔ１を検出回路Ｄｒｕ１の検出可能下限値とした場合には、ワイヤレス送電装置Ｕｔへの接近をユーザに対して報知できる範囲を可能な限り広く取ることが可能になるという効果が得られる。
【００５７】
また、検出回路Ｄｒｕ１により検出された回路特性値がしきい値Ｔ１を超えてから所定時間内（又は、車両Ｖｅが所定距離移動するまでの間）にしきい値Ｔ２を超えなかった場合に、送電コイルと受電コイルの位置合わせが正しく行われなかったと判定することができるので、ユーザは、送電コイルと受電コイルの位置合わせが失敗したことを把握することが可能になる。
【００５８】
また、報知器Ａｕを用いて、位置検出回路Ｄｒｕ２の判定結果（具体的には、回路特性値がしきい値Ｔ１を超えたか否か）、及び、位置検出回路Ｄｒｕ２が算出した伝送可能電力をユーザ又は外部機器に報知することができるので、ユーザ又は外部機器は、車両Ｖｅを送電コイルと受電コイルが正対する位置に誘導することが可能となる。
【００５９】
図４に戻り、次にワイヤレス送電装置Ｕｔの構成について説明する。ワイヤレス送電装置Ｕｔは、図１にも示した送電コイルユニットＬｔｕの他に、電源回路ＰＣと、電力変換回路ＰＳと、制御回路Ｓｔｕと、電流検出回路Ｄｔｕと、無線通信モジュールＷｔｕとを含んで構成される。電源回路ＰＣ、電力変換回路ＰＳ、及び送電コイルユニットＬｔｕは、ワイヤレス送電装置Ｕｔの送電回路Ｃｔを構成する。
【００６０】
電源回路ＰＣは、例えば商用交流電源である外部電源ＰＷから供給される交流電力を所望の直流電力に変換して出力する回路であり、例えばＰＦＣ(Power Factor Correction)回路又は安定化電源によって構成される。
【００６１】
電力変換回路ＰＳは、電源回路ＰＣから供給される直流電力を所定の駆動周波数の交流電力に変換する回路であり、具体的には、複数のスイッチング素子を含むスイッチング電源である。各スイッチング素子は、ブリッジ接続される。スイッチング素子の例としては、例えばＭＯＳ−ＦＥＴ(Metal Oxide Semiconductor-Field Effect Transistor)やＩＧＢＴ(Insulated Gate Bipolar Transistor)などの素子が挙げられる。
【００６２】
送電コイルユニットＬｔｕは、電力変換回路ＰＳから供給される交流電力を受けて交流磁界を発生する送電コイルを含む。電力変換回路ＰＳによって生成された交流電力が送電コイルの両端に供給されると、送電コイル内を交流電流が流れ、送電コイルの周囲に交流磁界が発生する。この交流磁界内に受電コイルが入ると、受電コイルに誘導電流が流れる。これにより、ワイヤレス送電装置Ｕｔからワイヤレス受電装置Ｕｒへの電力伝送が実現される。なお、送電コイルユニットＬｔｕは、送電コイルに接続され、送電コイルとともに共振回路を構成するキャパシタを含んでいても構わない。
【００６３】
電流検出回路Ｄｔｕは、送電コイルユニットＬｔｕに含まれる送電コイルに流れる電流の値（以下、「送電コイル電流値」という）を検出する回路である。電流検出回路Ｄｔｕは、検出した送電コイル電流値を制御回路Ｓｔｕに出力する。
【００６４】
無線通信モジュールＷｔｕは無線通信機能を有するモジュールであり、ワイヤレス受電装置Ｕｒ内の無線通信モジュールＷｒｕとの間で相互に無線通信を行うよう構成される。ワイヤレス受電装置Ｕｒの位置検出回路Ｄｒｕ２は、この無線通信を通じた制御回路Ｓｔｕからの要求に応じて、この無線通信により、検出回路Ｄｒｕ１が検出している回路特性値（例えば、整流回路ＤＢの出力電圧）を送信するよう構成される。
【００６５】
制御回路Ｓｔｕは、送電コイルと受電コイルの相対位置関係（具体的には、上述した離間距離Ｚ，Ｄ）を算出し、算出した相対位置関係から伝送可能電力を算出し、算出した伝送可能電力に基づいて送電回路Ｃｔの動作を制御する機能を有する回路である。また、算出した鉛直方向離間距離Ｚをワイヤレス受電装置Ｕｒに対して送信する機能も有する。以下、図６のフロー図を参照しながら、制御回路Ｓｔｕの機能について詳しく説明する。
【００６６】
図６は、制御回路Ｓｔｕの処理フローを示すフロー図である。制御回路Ｓｔｕはまず、ワイヤレス送電装置Ｕｔの回路特性値を制御することにより、送電コイルから発生する磁束量を一定に制御する（ステップＳ２０）。第１の実施の形態で説明した位置検出回路Ｄｒｕ２の処理は、こうして送電コイルから発生する磁束量が一定に制御された状態で実行される。ここでいう回路特性値としては各種のものが考えられるが、例えば、電源回路ＰＣの出力直流電流、電源回路ＰＣの出力直流電圧、電源回路ＰＣから電力変換回路ＰＳに供給される直流電力、電力変換回路ＰＳが生成する交流電力の周波数、及び、電力変換回路ＰＳを構成する複数のスイッチング素子の時比率（オンオフのデューティー）などが挙げられる。
【００６７】
なお、電源回路ＰＣの出力直流電流、電源回路ＰＣの出力直流電圧、又は、電源回路ＰＣから電力変換回路ＰＳに供給される直流電力をワイヤレス送電装置Ｕｔの回路特性値として用いる場合、制御回路Ｓｔｕは、電源回路ＰＣを制御することによりワイヤレス送電装置Ｕｔの回路特性値を制御することとなる。一方、電力変換回路ＰＳが生成する交流電力の周波数（上述した駆動周波数）又は電力変換回路ＰＳを構成する複数のスイッチング素子の時比率（オンオフのデューティー）をワイヤレス送電装置Ｕｔの回路特性値として用いる場合、制御回路Ｓｔｕは、電力変換回路ＰＳを制御することによりワイヤレス送電装置Ｕｔの回路特性値を制御することとなる。
【００６８】
また、制御回路Ｓｔｕは、送電コイルユニットＬｔｕ内の送電コイルから発生する磁束量が一定かどうかを把握するための監視値として、上述した送電コイル電流値を使用する。つまり、送電コイル電流値が一定となるようにワイヤレス送電装置Ｕｔの回路特性値を制御することにより、送電コイルから発生する磁束量を一定に制御する。送電コイル電流値が一定となっていれば、送電コイルから発生する磁束量も一定であると言えるので、この制御により、送電コイルから発生する磁束量を一定に制御することが可能になる。なお、本実施の形態では、送電コイルユニットＬｔｕ内の送電コイルから発生する磁束量が一定かどうかを把握するために電流検出回路Ｄｔｕが検出する送電コイル電流値を用いているが、送電コイルから発生する磁束量が一定かどうかを把握できる他の方法を用いても構わない。
【００６９】
次いで制御回路Ｓｔｕは、送電コイルから発生する磁束量を一定に制御した状態におけるワイヤレス送電装置Ｕｔの回路特性値を取得する（ステップＳ２１）。ここで取得する回路特性値は、ステップＳ２で制御の対象とした回路特性値と同じものである。そして制御回路Ｓｔｕは、取得した回路特性値から、鉛直方向離間距離Ｚを算出する（ステップＳ３）。送電コイルのインダクタンス値は鉛直方向離間距離Ｚに依存して変化し、また、送電コイルから発生する磁束量を一定に制御するために必要となる回路特性値には送電コイルのインダクタンス値の変化が反映されるので、制御回路Ｓｔｕは、ステップＳ２１で取得した回路特性値に基づき鉛直方向離間距離Ｚを算出することができる。具体的には、回路特性値と鉛直方向離間距離Ｚのルックアップテーブルを予め用意しておき、取得した回路特性値に対応する鉛直方向離間距離Ｚをこのルックアップテーブルから読み出すことにより、鉛直方向離間距離Ｚの算出を行えばよい。
【００７０】
続いて制御回路Ｓｔｕは、無線通信モジュールＷｔｕを用い、ワイヤレス受電装置Ｕｒに対して、算出した鉛直方向離間距離Ｚを送信する（ステップＳ２３）。この鉛直方向離間距離Ｚを受信したワイヤレス受電装置Ｕｒの処理については、後述する。
【００７１】
次に制御回路Ｓｔｕは、無線通信モジュールＷｔｕを用い、ワイヤレス受電装置Ｕｒから回路特性値（例えば、整流回路ＤＢの出力電圧）を受信する（ステップＳ２４）。そして、受信した回路特性値から、送電コイルと受電コイルの結合係数を算出する（ステップＳ２５）。
【００７２】
続いて制御回路Ｓｔｕは、ステップＳ２２で算出した鉛直方向離間距離Ｚと、ステップＳ２５で算出した結合係数とに基づき、水平方向離間距離Ｄを算出する（ステップＳ２６）。結合係数には、鉛直方向離間距離Ｚが等しければ水平方向離間距離Ｄに依存して変化するという性質があるので、制御回路Ｓｔｕは、鉛直方向離間距離Ｚと結合係数とに基づき水平方向離間距離Ｄを算出することができる。具体的には、鉛直方向離間距離Ｚごとに結合係数と水平方向離間距離Ｄのルックアップテーブルを予め用意しておき、ステップＳ３で算出した鉛直方向離間距離Ｚに対応するルックアップテーブルを読み出す。そして、ステップＳ２５で算出した結合係数に対応する水平方向離間距離Ｄをこのルックアップテーブルから読み出すことにより、水平方向離間距離Ｄの算出を行えばよい。
【００７３】
次に制御回路Ｓｔｕは、算出した離間距離Ｚ，Ｄから、伝送可能電力を算出する（ステップＳ２７）。この算出も、具体的には、離間距離Ｚ，Ｄと伝送可能電力のルックアップテーブルを予め用意しておき、算出した離間距離Ｚ，Ｄに対応する伝送可能電力をこのルックアップテーブルから読み出すことによって実行すればよい。
【００７４】
最後に制御回路Ｓｔｕは、算出した伝送可能電力に基づき、送電回路Ｃｔの動作を制御する（ステップＳ２８）。具体的には、電源回路ＰＣの動作制御及び電力変換回路ＰＳの動作制御のうちのいずれか１つ以上を実行することにより、ステップＳ２７で算出した伝送可能電力での伝送を実現する。これにより、送電コイルと受電コイルの相対位置関係に適した電力で、ワイヤレス受電装置Ｕｒへの電力伝送が実行される。
【００７５】
図４に戻る。ワイヤレス受電装置Ｕｒの位置検出回路Ｄｒｕ２は、上述したステップＳ２３で送信された鉛直方向離間距離Ｚを受信するよう構成される。そして位置検出回路Ｄｒｕ２は、受信した鉛直方向離間距離Ｚに応じて、しきい値Ｔ２の変更を行う。具体的には、鉛直方向離間距離Ｚが大きいほど、しきい値Ｔ２を小さくする。この処理は、図３に示したように、鉛直方向離間距離Ｚが大きいほど受電電圧が小さくなることに対応するものである。こうすることで、鉛直方向離間距離Ｚに応じたピークＰ２のピーク値の変化に、しきい値Ｔ２を適応させることが可能になる。
【００７６】
以上説明したように、本実施の形態によるワイヤレス電力伝送システムＳによれば、送電コイルから発生する磁束量を一定に制御することが可能になる。したがって、図３に示した特性を得ることができるので、位置検出回路Ｄｒｕ２の処理を好適に実施することが可能になる。
【００７７】
また、鉛直方向離間距離Ｚに応じてしきい値Ｔ２を変更することができるので、鉛直方向離間距離Ｚに応じたピークＰ２のピーク値の変化に、しきい値Ｔ２を適応させることが可能になる。
【００７８】
図７は、本発明の第２の実施の形態によるワイヤレス電力伝送システムＳの構成を示す図である。本実施の形態によるワイヤレス電力伝送システムＳは、ワイヤレス受電装置Ｕｒが受電回路Ｃｒ内に切替回路ＳＷ１を有する点で、第１の実施の形態によるワイヤレス電力伝送システムＳと相違する。以下、第１の実施の形態と同一の構成には同一の符号を付し、第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。
【００７９】
切替回路ＳＷ１は、整流回路ＤＢの出力端と負荷Ｌとの接続状態を切り替える回路である。具体的には、整流回路ＤＢの出力端が負荷Ｌに接続された状態と、整流回路ＤＢの出力端が開放されている状態とを切り替えるように構成される。
【００８０】
本実施の形態による位置検出回路Ｄｒｕ２は、切替回路ＳＷ１を制御することにより、図５に示した処理を実行している間、整流回路ＤＢの出力端を開放状態とするよう構成される。その他の場合には、整流回路ＤＢの出力端が負荷Ｌに接続された状態とする。これによれば、受電回路Ｃｒの回路特性値（検出回路Ｄｒｕ１によって検出されるもの）を負荷Ｌに非依存にすることができるので、位置検出回路Ｄｒｕ２は、しきい値Ｔ１，Ｔ２と回路特性値の比較及び伝送可能電力の算出を、より高精度に実行することが可能になる。
【００８１】
図８は、本発明の第３の実施の形態によるワイヤレス電力伝送システムＳの構成を示す図である。本実施の形態によるワイヤレス電力伝送システムＳは、切替回路ＳＷ１に代えて切替回路ＳＷ２を有する点で、第２の実施の形態によるワイヤレス電力伝送システムＳと相違する。以下、第２の実施の形態と同一の構成には同一の符号を付し、第２の実施の形態との相違点を中心に説明する。
【００８２】
切替回路ＳＷ２は、整流回路ＤＢの出力端と負荷Ｌとの接続状態を切り替える回路である点では切替回路ＳＷ１と同じであるが、負荷Ｌと接続されていない場合の整流回路ＤＢの出力端を固定抵抗値を有する負荷抵抗Ｒに接続する点で、切替回路ＳＷ１と異なる。
【００８３】
本実施の形態による位置検出回路Ｄｒｕ２は、切替回路ＳＷ２を制御することにより、図５に示した処理を実行している間、整流回路ＤＢの出力端を負荷抵抗Ｒに接続させる。その他の場合には、整流回路ＤＢの出力端が負荷Ｌに接続された状態とする。これによれば第２の実施の形態と同様に、受電回路Ｃｒの回路特性値（検出回路Ｄｒｕ１によって検出されるもの）を負荷Ｌに非依存にすることが可能になる。したがって、位置検出回路Ｄｒｕ２は、第２の実施の形態と同様に、しきい値Ｔ１，Ｔ２と回路特性値の比較及び伝送可能電力の算出を、より高精度に実行することが可能になる。
【００８４】
図９は、本発明の第４の実施の形態によるワイヤレス電力伝送システムＳの構成を示す図である。本実施の形態によるワイヤレス電力伝送システムＳは、ワイヤレス送電装置Ｕｔ内の制御回路Ｓｔｕが位置検出回路Ｄｒｕ２の機能を有し、ワイヤレス受電装置Ｕｒ内には位置検出回路Ｄｒｕ２が設けられない点で、第１の実施の形態によるワイヤレス電力伝送システムＳと相違する。以下、第１の実施の形態と同一の構成には同一の符号を付し、第１の実施の形態との相違点を中心に説明する。
【００８５】
本実施の形態による検出回路Ｄｒｕ１は、第１の実施の形態で説明した位置検出回路Ｄｒｕ２の機能のうち、制御回路Ｓｔｕからの要求に応じて受電回路Ｃｒの回路特性値（例えば、整流回路ＤＢの出力電圧）をワイヤレス送信する機能を、位置検出回路Ｄｒｕ２に代わって実行するよう構成される。
【００８６】
本実施の形態による制御回路Ｓｔｕは、検出回路Ｄｒｕ１から受信した回路特性値に基づき、第１の実施の形態で説明した位置検出回路Ｄｒｕ２と同様の処理を実行する。具体的には、検出回路Ｄｒｕ１により検出された回路特性値がしきい値Ｔ１を超えると、受電コイルが送電コイルに対して電力伝送に適した位置の周辺近傍に存在すると判定し、検出回路Ｄｒｕ１により検出された回路特性値がしきい値Ｔ２を超えると、検出回路Ｄｒｕ１により検出された回路特性値に基づいてワイヤレス受電装置Ｕｒへの伝送可能電力を算出する処理を行う。この処理の詳しい内容は第１の実施の形態で説明したとおりであるので、説明を割愛する。報知器Ａｕによる報知の内容についても第１の実施の形態で説明したとおりであるが、制御回路Ｓｔｕは、無線通信モジュールＷｔｕ，Ｗｒｕを介して報知器Ａｕの制御を行う。
【００８７】
以上説明したように、本実施の形態によるワイヤレス電力伝送システムＳによれば、ワイヤレス送電装置Ｕｔ側での処理により、ワイヤレス受電装置Ｕｒがワイヤレス送電装置Ｕｔに近づきつつある場合に、回路特性値がしきい値Ｔ１を超えたとき（つまり、ワイヤレス受電装置Ｕｒが従来の報知開始位置より遠い位置にあるとき）から、ユーザに対してワイヤレス送電装置Ｕｔへの接近を報知することが可能になる。
【００８８】
以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるものではなく、本発明が、その要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施され得ることは勿論である。
【００８９】
例えば、上記各実施の形態では、車両Ｖｅが電力の伝送先である場合を例にとって説明したが、本発明は、車両Ｖｅ以外の移動体が電力の伝送先である場合にも好適に適用可能である。例えば、本発明は、タブレット端末やスマートフォンなどのモバイル機器が電力の伝送先である場合にも、好適に適用することができる。
【００９０】
また、上記各実施の形態では、鉛直方向離間距離Ｚをワイヤレス送電装置Ｕｔからワイヤレス受電装置Ｕｒに送信することとしたが、車両Ｖｅの底面高が予め分かっている場合には、ワイヤレス受電装置Ｕｒは、車両Ｖｅの底面高から鉛直方向離間距離Ｚを取得することとしてもよい。この場合、第１乃至第３の実施の形態で説明した位置検出回路Ｄｒｕ２は、ワイヤレス送電装置Ｕｔから鉛直方向離間距離Ｚを受信しなくとも、鉛直方向離間距離Ｚに応じてしきい値Ｔ２を変更することが可能になる。なお、車両Ｖｅの底面高は通常変化しないと考えられるので、この変更処理は、ワイヤレス受電装置Ｕｒが鉛直方向離間距離Ｚを取得したことに応じて一度だけ実行すればよい。
【００９１】
また、上記各実施の形態では、報知器Ａｕをワイヤレス受電装置Ｕｒ内にのみ設けたが、ワイヤレス送電装置Ｕｔ内にも報知器を設け、ワイヤレス受電装置Ｕｒ内の報知器Ａｕと同じタイミングで報知動作を行わせることとしてもよい。この場合、位置検出回路Ｄｒｕ２は、図８に示した無線通信モジュールＷｔｕと無線通信モジュールＷｒｕとの間の無線通信を通じて、ワイヤレス送電装置Ｕｔ内の報知器の制御を行うこととすればよい。
【符号の説明】
【００９２】
Ａｕ            報知器
Ｃｒ            受電回路
Ｃｔ            送電回路
Ｄ              水平方向離間距離
ＤＢ            整流回路
Ｄｒｕ１        検出回路
Ｄｒｕ２        位置検出回路
Ｄｔｕ          電流検出回路
Ｌ              負荷
Ｌｒｕ          受電コイルユニット
Ｌｔｕ          送電コイルユニット
Ｍ              極小値
Ｐ１，Ｐ２      ピーク
ＰＣ            電源回路
ＰＳ            電力変換回路
ＰＷ            外部電源
Ｒ              負荷抵抗
Ｓ              ワイヤレス電力伝送システム
ＳＷ１，ＳＷ２  切替回路
Ｓｔｕ          制御回路
Ｔ１，Ｔ２      しきい値
Ｕｒ            ワイヤレス受電装置
Ｕｔ            ワイヤレス送電装置
Ｖｅ            車両
Ｗｒｕ          無線通信モジュール
Ｗｔｕ          無線通信モジュール
Ｚ              鉛直方向離間距離
【図１】
2018166362.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】
2018166362.tif 000010
【図９】
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