(57)【要約】【課題】外部コイルと車両コイルとを利用する位置合わせ用の消費電力を低減する非接触電力伝送システムを提供する。【解決手段】外部コイル２８から送電される位置合わせ用の電力である微弱電力ｐｌｐｅの送電間隔モードを変更する送電間隔モード変更部２７を制御する外部制御装置３４と、送電された微弱電力ｐｌｐｅを車両コイル４４で受電し、受電電力により発生する電圧値を微弱電圧値ｖｌｐｅとして検知する車両側制御装置５６と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
路面に設けられた外部コイルから送電された電力を、車両に設けられた車両コイルにより非接触で受電し、前記車両のバッテリを充電する非接触電力伝送システムであって、
前記外部コイル又は前記車両コイルのうち、一方のコイルから送電された位置合わせ用の電力の送電間隔モードを制御する送電側制御装置と、
前記一方のコイルから送電された前記位置合わせ用の電力を、前記外部コイル又は前記車両コイルのうち、他方のコイルで受電し、受電電力により発生する電圧値を受電電圧値として検知する受電側制御装置と、を備え、
前記送電側制御装置及び前記受電側制御装置は、前記受電電圧値が電圧閾値を上回ったときに、前記送電間隔モードを変更する
ことを特徴とする非接触電力伝送システム。
【請求項２】
請求項１に記載の非接触電力伝送システムにおいて、
前記送電側制御装置は、
前記受電電圧値が前記電圧閾値を上回る前は、前記送電間隔モードを間欠送電モードにし、上回った後は、連続送電モードにする
ことを特徴とする非接触電力伝送システム。
【請求項３】
請求項２に記載の非接触電力伝送システムにおいて、
前記受電電圧値が前記電圧閾値より低い低電圧閾値を上回る前は、前記送電間隔モードを第１間欠送電モードにし、前記低電圧閾値を上回った後、前記電圧閾値までは、前記送電間隔モードを前記第１間欠送電モードよりも送電間隔の狭い第２間欠送電モードにする
ことを特徴とする非接触電力伝送システム。
【請求項４】
請求項３に記載の非接触電力伝送システムにおいて、
前記受電電圧値が前記低電圧閾値を上回った後、前記電圧閾値となるまでの間、前記送電間隔モードを前記第１間欠送電モードよりも送電間隔の狭い第２間欠送電モードにする際、前記受電電圧値が前記電圧閾値に近づくにつれて送電間隔を狭くする
ことを特徴とする非接触電力伝送システム。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の非接触電力伝送システムにおいて、
比較値としての前記受電電圧値を、該受電電圧値の電力値、又は送受電電力の伝送電力効率に代替した
ことを特徴とする非接触電力伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、路面に設けられた外部コイルから送電された電力を、車両に設けられた車両コイルにより非接触で受電し、前記車両のバッテリを充電する非接触電力伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
電動機により推進される電動車両、例えば電気自動車、ハイブリッド自動車、及び燃料電池自動車等の開発に伴い、前記電動車両のバッテリを非接触で充電する非接触充電に関する技術が進展している。
【０００３】
非接触充電を効率的に行うためには、外部の充電ステーション等に設けられた外部コイルと前記車両に設けられる車両コイルとの位置合わせ（両コイルの軸を一致させること）を正確に行う必要がある。
【０００４】
例えば、特許文献１には、位置合わせを正確に行うために、運転者が、電動車両を給電コイルの設置位置の近くに停車させることが記載されている（特許文献１の［００４８］）。このとき、充電電力よりも小さい微弱電力が、位置合わせのために、給電コイルから送電される（同［００４９］）。この微弱電力の送電に係る電力量を送電電力量という（同［００５３］）。一方、前記電動車両は、受電コイルで前記微弱電力を受電し、受電した微弱電力の電力量（受電電力量という。）を求める（同［００５４］）。
【０００５】
前記電動車両では、位置合わせ中、前記送電電力量と前記受電電力量により電力伝送効率（受電電力量／送電電力量）を算出し、該電力伝送効率が上昇し最大になった時点・位置で前記電動車両を停車させて、位置合わせを終了させている（同［００５４］〜［００５７］）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第５９６６４０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１では、位置合わせ中に、外部コイルから微弱電力を送電し続ける必要があるため、システム全体の消費電力が増加してしまうという課題がある。
【０００８】
この発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、外部コイルと車両コイルとを利用する位置合わせ用に消費される電力を低減することを可能とする非接触電力伝送システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係る非接触電力伝送システムは、路面に設けられた外部コイルから送電された電力を、車両に設けられた車両コイルにより非接触で受電し、車両のバッテリを充電する非接触電力伝送システムである。外部コイル又は車両コイルのうち、一方のコイルから送電された位置合わせ用の電力の送電間隔モードを制御する送電側制御装置と、一方のコイルから送電された位置合わせ用の電力を、外部コイル又は車両コイルのうち、他方のコイルで受電し、受電電力により発生する電圧値を受電電圧値として検知する受電側制御装置と、を備え、送電側制御装置及び受電側制御装置は、受電電圧値が電圧閾値を上回ったときに、送電間隔モードを変更することを特徴とする。
【００１０】
この発明によれば、位置合わせ中に、外部コイル又は車両コイルから送電される位置合わせ用の電力の送電間隔モードを変更するようにしたので、正確な位置合わせを維持しつつ、消費電力を低減できる。なお、位置合わせ用の電力を外部コイルから送電する場合には、外部の、例えば、インフラ側の消費電力を低減でき、位置合わせ用の電力を車両コイルから送電する場合には、連続送電モードに比較して車両のバッテリのＳＯＣの低下を抑制することができる。
【００１１】
上記の非接触電力伝送システムにおいて、送電側制御装置は、受電電圧値が電圧閾値を上回る前は、送電間隔モードを間欠送電モードにし、上回った後は、連続送電モードにすることが好ましい。
【００１２】
このような構成によれば、送電に割り当てられた一方のコイルと、受電に割り当てられた他方のコイルとの間の距離が遠い（受電電圧が電圧閾値未満の）場合には、送電間隔モードを間欠送電モードとして省電力化を図ることができる。送電に割り当てられた一方のコイルと、受電に割り当てられた他方のコイルとの間の距離が近くなった（受電電圧が電圧閾値以上の）場合には、連続送電モードとしているので正確な位置合わせに資することができる。
【００１３】
上記の非接触電力伝送システムにおいて、受電電圧値が電圧閾値より低い低電圧閾値を上回る前は、送電間隔モードを第１間欠送電モードにし、低電圧閾値を上回った後、電圧閾値までは、送電間隔モードを第１間欠送電モードよりも送電間隔の狭い第２間欠送電モードにすることが好ましい。
【００１４】
このような構成によれば、受電電圧値が電圧閾値になるまで、換言すれば、距離が近くなるまでは、段階的に間隔が狭くなっても、実用上十分な範囲で位置合わせが可能であるので、より消費電力を低減することができる。
【００１５】
上記の非接触電力伝送システムにおいて、受電電圧値が低電圧閾値を上回った後、電圧閾値となるまでの間、送電間隔モードを第１間欠送電モードよりも送電間隔の狭い第２間欠送電モードにする際、受電電圧値が電圧閾値に近づくにつれて送電間隔を狭くすることが好ましい。
【００１６】
このような構成によれば、受電電圧値が低電圧閾値を上回った後、電圧閾値に近づくにつれて送電間隔を狭くするようにしたので、位置合わせ距離の把握がより正確になる。
【００１７】
上記の非接触電力伝送システムにおいて、比較値としての受電電圧値を、該受電電圧値の電力値、又は送受電電力の伝送電力効率に代替することが好ましい。
【００１８】
比較値として、受電電圧値を該受電電圧値の電力値、又は伝送電力効率を用いても、同様に、位置合わせ処理を行うことができる。
【発明の効果】
【００１９】
このような構成によれば、位置合わせ中に、外部コイル又は車両コイルの一方のコイルから送電する位置合わせ用の電力の送電間隔モードを変更するようにしたので、正確な位置合わせを維持しつつ、消費電力を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１はこの実施形態に係る非接触電力伝送システムを示すシステム構成図である。
【図２】図２は電圧値−距離情報を示す特性図である。
【図３】図３は、この実施形態に係る非接触電力伝送システムの動作説明に供されるフローチャートの前半部分である。
【図４】図４は、この実施形態に係る非接触電力伝送システムの動作説明に供されるフローチャートの後半部分である。
【図５】図５Ａは、外部コイルに対して車両が遠いときの微弱電力の送電間隔の説明図、図５Ｂは、外部コイルに対して車両がやや遠いときの微弱電力の送電間隔の説明図である。
【図６】図６は外部コイルに対して車両が近いときの微弱電力の送電間隔の説明図である。
【図７】図７Ａは、微弱電力を外部コイルから送電している状態を示す説明図、図７Ｂは、微弱電力を車両コイルから送電している状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係る非接触電力伝送システムについて好適な実施形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００２２】
［構成］
図１は、この実施形態に係る非接触電力伝送システム１０の模式的な構成を示している。
【００２３】
非接触電力伝送システム１０は、路面（設置面）１２に設けられた給電側の充電ステーション２０と、受電側の電動車両（単に、車両ともいう。）４０とで構成される。電動車両４０に搭載されるバッテリ５４は、位置合わせ処理後に、充電ステーション２０からの給電により、非接触で充電される。
【００２４】
充電ステーション２０は、基本的に、送電回路２２と、外部制御装置３４と、外部通信装置３６と、を備える。
【００２５】
送電回路２２は、交流電源２４と、交流電源２４から供給される交流電力をより周波数の高い送電電力（給電電力）に変換する電力変換器２６と、外部コイル２８と、を備える。
【００２６】
外部コイル２８は、外部側パッド３０で覆われて路面（設置面）１２に配置される。
【００２７】
外部制御装置３４は、ＣＰＵ等のプロセッサがメモリに格納されたプログラムを読み出して実行することで、送電間隔モード変更部２７等として機能する。送電間隔モード変更部２７は、電力変換器２６での電力変換間隔、すなわち送電間隔Ｔｉｎｔを変更する。
【００２８】
外部制御装置３４は、外部コイル２８の設置位置に対し、車両コイル４４を位置合わせするための一定強度の微弱電力、及びバッテリ５４を充電するための充電電力を外部コイル２８から送電させる。なお、「微弱電力」とは、位置合わせ後にバッテリ５４を充電するための「充電電力」よりも小さな電力をいう。
【００２９】
外部通信装置３６は、外部制御装置３４に対して通信線で接続される。外部通信装置３６は、電動車両４０の車両側通信装置６８との間で無線通信を行う。
【００３０】
電動車両４０は、基本的に、受電回路４２と、バッテリ５４と、車両側制御装置５６と、車両側通信装置６８と、距離センサ７０と、表示装置７２と、走行装置７４と、を備える。
【００３１】
受電回路４２は、車両コイル４４と、車両コイル４４で受電した交流電力である受電電力（充電電力、微弱電力）を整流する整流器４８と、受電電力（微弱電力）により発生する電圧を検知する電圧検知器５０と、受電回路４２とバッテリ５４との電気的接続・切断を切り替えるコンタクタ５２と、を備える。車両コイル４４は、車両側パッド４６で覆われて電動車両４０の下面に配置される。
【００３２】
電圧検知器５０は、微弱電力の受電時に整流器４８の出力側に発生する電圧を検知する。この電圧を微弱電圧又はＬＰＥ（Low Power Excitation）電圧という。
【００３３】
バッテリ５４は、リチウムイオン電池等からなり、コンタクタ５２が接続状態にされ、外部コイル２８と車両コイル４４とが磁気的に結合されると、受電回路４２を介して充電される。
【００３４】
車両側制御装置５６はＥＣＵであり、位置合わせ処理を含む充電処理を管理する。車両側制御装置５６は、ＣＰＵ等のプロセッサがメモリ６６に格納されるプログラムを読み出し実行することで、充電管理部５８と微分値算出部６０と垂直距離推定部６２と水平距離推定部６４と閾値比較部６５として機能する。
【００３５】
充電管理部５８は、充電処理を一括して管理する。
【００３６】
微分値算出部６０は、電圧検知器５０で検知される微弱電圧の値（微弱電圧値ｖｌｐｅという。）と、距離センサ７０で検知される電動車両４０の走行距離ｘと、に基づいて、微小な走行距離ｄｘに対する微弱電圧値ｖｌｐｅの変化量、すなわち位置微分値ｄ（ｖｌｐｅ）／ｄｘを算出する。
【００３７】
垂直距離推定部６２は、微弱電圧値ｖｌｐｅと、位置微分値ｄ（ｖｌｐｅ）／ｄｘと、メモリ６６に記憶される電圧値−距離情報（図２）と、に基づいて、外部コイル２８と車両コイル４４との垂直距離Ｚを推定する。なお、平面視で、外部コイル２８の中心位置に対して車両コイル４４の中心位置が一致したときの垂直距離Ｚを対面距離という。外部コイル２８の中心位置と車両コイル４４の中心位置が一致したとき、微弱電力ｐｌｐｅの受電効率（微弱電力／送電電力）が最大となり、バッテリ５４の充電時の充電効率（受電電力／送電電力）も最大となる。このため、位置合わせ処理は、外部コイル２８と車両コイル４４の両方の中心位置（中心）が一致することが目標とされる。
【００３８】
水平距離推定部６４は、微弱電圧値ｖｌｐｅと、垂直距離Ｚに対応する電圧値−距離情報（図２）と、に基づいて、外部コイル２８と車両コイル４４との水平距離Ｄ｛平面視での外部コイル２８の中心位置（中心）と車両コイル４４の中心位置（中心）とを結ぶ直線距離｝を推定する。
【００３９】
閾値比較部６５は、微弱電圧値ｖｌｐｅと閾値（低電圧閾値ｖｌｐｅｌ又は電圧閾値ｖｌｐｅｈ）とを比較し、微弱電圧値ｖｌｐｅが閾値（低電圧閾値ｖｌｐｅｌ又は電圧閾値ｖｌｐｅｈ）を上回ったとき、上回ったことを車両側通信装置６８に通知する。
【００４０】
車両側通信装置６８は、車両側制御装置５６に対して通信線で接続される。車両側通信装置６８は、充電ステーション２０の外部通信装置３６との間でＷｉ−Ｆｉ（登録商標）又はＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線通信を行う。
【００４１】
走行装置７４は、運転者が行うアクセルペダルの操作に応じて駆動力を発生させる駆動力装置の他に、運転者が行うステアリングホイールの操作に応じて操舵する操舵装置と、運転者が行うブレーキペダルの操作に応じて制動力を発生させる制動装置を含む。駆動力装置は、駆動源としてバッテリ５４から電力が供給される電動モータを含む。
【００４２】
車両側制御装置５６のメモリ６６は、各種プログラムと所定値、閾値等の各種数値の他に、図２に示されるような電圧値−距離情報を示す特性をマップＭとして記憶する。この電圧値−距離情報は、外部コイル２８の基準部位（この実施形態では外部コイル２８の中心）及び車両コイル４４の基準部位（この実施形態では車両コイル４４の中心）との間の距離（水平距離Ｄ）と、その距離（水平距離Ｄ）に応じた微弱電圧値ｖｌｐｅと、の関係を示す電圧値−距離特性である。
【００４３】
より詳細には、図２に示される電圧値−距離情報は、外部コイル２８の中心と車両コイル４４の中心との間の垂直距離Ｚと、外部コイル２８の中心と車両コイル４４の中心との間の水平距離Ｄと、垂直距離Ｚ及び水平距離Ｄに応じた微弱電圧値ｖｌｐｅと、の関係を示す電圧値−距離特性である。
【００４４】
電動車両４０が充電ステーション２０内を走行して外部コイル２８に対する車両コイル４４の位置合わせを行う場合、垂直距離Ｚは変わらないものの水平距離Ｄは変わる。
【００４５】
図２では、３種類の垂直距離Ｚ１〜Ｚ３（Ｚ１＜Ｚ２＜Ｚ３）に応じた微弱電圧値ｖｌｐｅ−水平距離Ｄの特性が２次元のグラフとして示されている。垂直距離Ｚが大きくなるにつれて磁気結合が弱くなるので微弱電圧値ｖｌｐｅは小さくなる。一方、水平距離ＤがＤ＝０で微弱電圧値ｖｌｐｅが最大値の微弱電圧値ｖｌｐｅｍａｘとなり、水平距離ＤがＤ＝０から大きくなるにつれて、微弱電圧値ｖｌｐｅは小さくなり、距離Ｄ１で極小値となる。更に、水平距離Ｄが距離Ｄ１から大きくなるにつれて、微弱電圧値ｖｌｐｅは大きくなり、距離Ｄ２で極大値である微弱電圧値ｖｌｐｅｓとなる。更に、水平距離Ｄが距離Ｄ２から大きくなるにつれて、微弱電圧値ｖｌｐｅは小さくなり、検知できなくなると０値になる。
【００４６】
図２に示されるように、垂直距離Ｚに応じて一意に微弱電圧値ｖｌｐｅ−水平距離Ｄの特性が決まる。そして、微弱電圧値ｖｌｐｅが極大値である微弱電圧値ｖｌｐｅｓとなる距離Ｄ２において、その極大値（微弱電圧値ｖｌｐｅｓ）は垂直距離Ｚ毎に異なっている。すなわち、各特性の極大値（微弱電圧値ｖｌｐｅｓ）は個々の特性の固有値となる。このため、外部コイル２８に対する車両コイル４４の位置合わせを行う場合に、微弱電圧値ｖｌｐｅが極大値である微弱電圧値ｖｌｐｅｓとなるとき、すなわち位置微分値ｄ（ｖｌｐｅ）／ｄｘが０になるときの微弱電圧値ｖｌｐｅ自体から垂直距離Ｚを推定できる。そして、推定した垂直距離Ｚに対応する微弱電圧値ｖｌｐｅ−水平距離Ｄの特性を特定し、その特性を用いることにより水平距離Ｄを推定することができる。
【００４７】
なお、図２に示される微弱電圧値ｖｌｐｅ−水平距離Ｄの各特性において、位置微分値ｄ（ｖｌｐｅ）／ｄｘが０となるのは、水平距離ＤがＤ＝０、Ｄ１近傍、Ｄ２近傍のときである。このうち水平距離ＤがＤ＝０のときの微弱電圧値ｖｌｐｅは各特性の中で最大値となる。しかし、水平距離ＤがＤ＝０ということは、外部コイル２８の中心と車両コイル４４の中心との位置が既に合っている状態を意味する。このため、位置合わせ処理では、最大となる微弱電圧値ｖｌｐｅ（Ｄ＝０）を垂直距離Ｚの判定材料として使用しない。垂直距離Ｚの判定材料として使用するのは、水平距離Ｄ３より遠方から外部コイル２８に近づく際に、位置微分値ｄ（ｖｌｐｅ）／ｄｘが変化を始めて（変化を始める水平距離Ｄは水平距離Ｄ３）から最初に０になる距離Ｄ２の位置の微弱電圧値ｖｌｐｅｓ（極大値）である。
【００４８】
［動作］
図３及び図４のフローチャートを参照して電動車両４０側で行われる位置合わせ処理を説明する。以下で説明する処理は、電動車両４０の運転者が位置合わせ処理の開始スイッチ（不図示）をオン操作した場合に行われる。
【００４９】
図５Ａに示されるように、例えば充電ステーション２０は線８２で区画される。運転者は充電ステーション２０から離れた位置Ｐ１で駐車開始スイッチをオン操作し、電動車両４０を充電ステーション２０に向けて走行させる。駐車開始スイッチの操作信号は、車両側制御装置５６から車両側通信装置６８に供給される。
【００５０】
ステップＳ１にて、充電管理部５８は、車両側通信装置６８に対して微弱電力ｐｌｐｅの送電要求を指示する。この指示により車両側通信装置６８は、外部通信装置３６と認証等のペアリングを行い、微弱電力ｐｌｐｅの送電要求信号を送信する。外部制御装置３４は、外部通信装置３６で受信される送電要求信号に応じて電力変換器２６を制御して微弱電力ｐｌｐｅの送電を開始させる。
【００５１】
電力変換器２６は、交流電力を所定の微弱電力ｐｌｐｅに変換して外部コイル２８に供給する。すると、図５Ａに示すように、位置合わせ用の一定電力の微弱電力ｐｌｐｅが、外部コイル２８から外部に対して送電される。このときの送電間隔Ｔｉｎｔは、比較的広い一定の送電間隔Ｔａである。
【００５２】
電動車両４０（車両コイル４４）の位置が外部コイル２８から遠い場合、瞬間（微小時間）毎の位置情報は必要ない。このため、送電間隔Ｔｉｎｔを比較的広い送電間隔Ｔａとしても、位置合わせに対する影響は極めて少ない。
【００５３】
ステップＳ２にて、充電管理部５８は、微弱電力ｐｌｐｅにより電圧検知器５０に発生する微弱電圧値ｖｌｐｅが所定値以上か否かを判定する。電動車両４０の走行に伴い、車両コイル４４は外部コイル２８に近づく。車両コイル４４が外部コイル２８の微弱電力ｐｌｐｅを受電できる位置（水平距離Ｄ３）に達すると、電圧検知器５０で検知される微弱電圧値ｖｌｐｅが所定値以上となる。微弱電圧値ｖｌｐｅが所定値以上の場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、処理はステップＳ３に移行する。一方、微弱電圧値ｖｌｐｅが所定値を下まわる場合（ステップＳ２：ＮＯ）、ステップＳ２の処理が繰り返し行われる。
【００５４】
ステップＳ２からステップＳ３に移行した場合、微分値算出部６０は、電圧検知器５０で検知される微弱電圧値ｖｌｐｅと距離センサ７０で検知される走行距離ｘとに基づいて位置微分値ｄ（ｖｌｐｅ）／ｄｘを算出する。
【００５５】
ステップＳ４にて、微分値算出部６０は、位置微分値ｄ（ｖｌｐｅ）／ｄｘが０であるか否かを判定する。外部コイル２８の中心と車両コイル４４の中心との水平距離Ｄが距離Ｄ２になると、位置微分値ｄ（ｖｌｐｅ）／ｄｘは０になる。位置微分値ｄ（ｖｌｐｅ）／ｄｘが０となる場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、処理はステップＳ５に移行する。一方、位置微分値ｄ（ｖｌｐｅ）／ｄｘが０でない場合（ステップＳ４：ＮＯ）、ステップＳ３の処理に戻る。
【００５６】
ステップＳ４からステップＳ５に移行した場合、垂直距離推定部６２は、位置微分値ｄ（ｖｌｐｅ）／ｄｘが０となったときの微弱電圧値ｖｌｐｅｓと、メモリ６６に記憶されるマップＭと、に基づいて垂直距離Ｚを推定する。例えば、図２に示されるように、微弱電圧値ｖｌｐｅが微弱電圧値ｖｌｐｅｓである場合、極大値が微弱電圧値ｖｌｐｅｓとなるのは、垂直距離Ｚ１の微弱電圧値ｖｌｐｅ−水平距離Ｄの特性である。この場合、垂直距離推定部６２は、垂直距離ＺがＺ１であると推定する。そして、以降の処理で使用する特性を、垂直距離Ｚ１の微弱電圧値ｖｌｐｅ−水平距離Ｄの特性に特定する。
【００５７】
ステップＳ６にて、水平距離推定部６４は、ステップＳ５で特定された微弱電圧値ｖｌｐｅ−水平距離Ｄの特性（ここでは、垂直距離Ｚ１の特性）と、電圧検知器５０で検知される微弱電圧値ｖｌｐｅと、に基づいて、微弱電圧値ｖｌｐｅに応じた水平距離Ｄを推定する。
【００５８】
ステップＳ７にて、閾値比較部６５は、微弱電圧値ｖｌｐｅが、極大値である微弱電圧値ｖｌｐｅｓよりも大きい低電圧閾値ｖｌｐｅｌを上回ったか否かを判定する。
【００５９】
低電圧閾値ｖｌｐｅｌを上回っていない（ステップＳ７：ＮＯ）場合には、送電間隔Ｔａ（図５Ａ）で発生する微弱電力ｐｌｐｅにより発生する微弱電圧値ｖｌｐｅと、ステップＳ５で特定された微弱電圧値ｖｌｐｅ−水平距離Ｄの特性（垂直距離Ｚ１の特性）と、に応じた水平距離Ｄの推定処理が継続される。
【００６０】
低電圧閾値ｖｌｐｅｌを上回った（ステップＳ７：ＹＥＳ）場合、ステップＳ８に移行する。ステップＳ８にて、閾値比較部６５は、水平距離Ｄに応じて、該水平距離ＤがＤ＝Ｄｌから短くなるにつれて送電間隔Ｔｉｎｔを狭くする要求を、車両側通信装置６８及び外部通信装置３６を通じて外部制御装置３４に通知する。
【００６１】
このとき、送電間隔モード変更部２７は、電力変換器２６及び外部コイル２８を通じて、水平距離ＤがＤ＝Ｄｌから短くなるに従い（すなわち、微弱電圧値ｖｌｐｅが電圧閾値ｖｌｐｅｈに近づくにつれて）、送電間隔Ｔｉｎｔが、図５Ｂに示すように、送電間隔Ｔａから送電間隔Ｔｂ、送電間隔Ｔｃ（Ｔａ＞Ｔｂ＞Ｔｃ）と、段階的に狭くなる微弱電力ｐｌｐｅを送電させる。なお、送電間隔Ｔｉｎｔは、送電間隔Ｔａから送電間隔Ｔｂを経て、送電間隔Ｔｃとなるように、連続的に狭くなるようにしてもよい。
【００６２】
また、充電管理部５８は、水平距離推定部６４により推定された水平距離Ｄを表示装置７２に表示させる。運転者は、表示装置７２を確認しながら走行装置７４を操作して、外部コイル２８の中心に対する車両コイル４４の中心の位置合わせのための走行を継続する。
【００６３】
このように電動車両４０の位置が外部コイル２８に近づくにつれて、段階的に又は連続的に送電間隔Ｔｉｎｔを狭くしていくことで、リアルタイムな位置情報を運転者に伝えることができる。
【００６４】
次いで、ステップＳ９にて、ステップＳ６と同様に、水平距離推定部６４は、ステップＳ５で特定された微弱電圧値ｖｌｐｅ−水平距離Ｄの特性（垂直距離Ｚ１の特性）と、電圧検知器５０で検知される微弱電圧値ｖｌｐｅと、に基づいて、微弱電圧値ｖｌｐｅに応じた水平距離Ｄ（Ｄ＝Ｄｌ〜Ｄｈ）を推定する。
【００６５】
ステップＳ１０にて、閾値比較部６５は、微弱電圧値ｖｌｐｅが、低電圧閾値ｖｌｐｅｌを上回る電圧閾値ｖｌｐｅｈ（図２参照）を上回ったか否かを判定する。
【００６６】
電圧閾値ｖｌｐｅｈを上回っていない（ステップＳ１０：ＮＯ）場合には、ステップＳ８に戻り、送電間隔モード変更部２７は、水平距離Ｄが短くなるに従い送電間隔Ｔｉｎｔが、更に短くなる微弱電力ｐｌｐｅを外部コイル２８から送電させる。
【００６７】
次いで、ステップＳ９にて、ステップＳ６と同様に、水平距離推定部６４は、ステップＳ５で特定された微弱電圧値ｖｌｐｅ−水平距離Ｄの特性（垂直距離Ｚ１の特性）と、電圧検知器５０で検知される微弱電圧値ｖｌｐｅと、に基づいて、微弱電圧値ｖｌｐｅに応じた水平距離Ｄ（Ｄ＝Ｄｌ〜Ｄｈ）を推定する。
【００６８】
ステップＳ１０にて、微弱電圧値ｖｌｐｅが、電圧閾値ｖｌｐｅｈを上回った（ステップＳ１０：ＹＥＳ）とき、閾値比較部６５は、ステップＳ１１にて、送電間隔Ｔｉｎｔが０となる連続送電モードとする要求を、車両側通信装置６８及び外部通信装置３６を通じて外部制御装置３４に通知する。このとき、送電間隔モード変更部２７は、電力変換器２６及び外部コイル２８を通じて、図６に示すように、微弱電力ｐｌｐｅを連続的に送電させる。
【００６９】
また、充電管理部５８は、水平距離推定部６４により推定された水平距離Ｄを表示装置７２に表示させる。運転者は、表示装置７２を確認しながら走行装置７４を操作して、外部コイル２８の中心に対する車両コイル４４の中心の位置合わせのための走行を継続する。
【００７０】
このように、電動車両４０の位置が外部コイル２８に近い場合、瞬間（微小時間）毎の正確な位置情報に基づいて、ステップＳ１２にて、水平距離推定部６４は、ステップＳ５で特定された微弱電圧値ｖｌｐｅ−水平距離Ｄの特性（例えば垂直距離Ｚ１の特性）と、電圧検知器５０で検知される微弱電圧値ｖｌｐｅと、に基づいて、微弱電圧値ｖｌｐｅに応じた水平距離Ｄ（Ｄ＝Ｄｈ〜０）を推定する。
【００７１】
ステップＳ１３にて、充電管理部５８は、充電を開始するか否かを判定する。運転者は、外部コイル２８の中心に対する車両コイル４４の中心の位置合わせが終了すると、電動車両４０を停止させて充電開始スイッチ（不図示）をオン操作する。充電開始スイッチがオン操作される場合（ステップＳ１３：ＹＥＳ）、一連の位置合わせ処理は終了する。一方、充電開始スイッチがオン操作されない場合（ステップＳ１３：ＮＯ）、ステップＳ１１の処理に戻る。
【００７２】
充電開始スイッチの操作信号は車両側制御装置５６に通知される。充電管理部５８は、車両側通信装置６８に対して微弱電力ｐｌｐｅの停止要求及び充電電力の伝送要求を指示する。車両側通信装置６８は、外部通信装置３６に対して微弱電力ｐｌｐｅの停止要求信号及び充電電力の伝送要求信号を送信する。外部制御装置３４は、外部通信装置３６で受信される停止要求信号に応じて電力変換器２６を制御して微弱電力ｐｌｐｅの送電を停止させ、外部通信装置３６で受信される伝送要求信号に応じて電力変換器２６を制御して充電電力の送電を開始させる。
【００７３】
［まとめ］
この実施形態に係る非接触電力伝送システム１０は、電動車両４０の外部の路面１２に設けられた外部コイル２８から送電された電力を、電動車両４０に設けられた車両コイル４４により非接触で受電し、電動車両４０のバッテリ５４を充電する。
【００７４】
非接触電力伝送システム１０は、外部コイル２８から送電される位置合わせ用の電力である微弱電力ｐｌｐｅの送電間隔モードを変更する送電間隔モード変更部２７を制御する送電側制御装置としての外部制御装置３４と、送電された微弱電力ｐｌｐｅを車両コイル４４で受電し、受電電力により発生する電圧値を受電電圧値である微弱電圧値ｖｌｐｅとして検知する受電側制御装置としての車両側制御装置５６と、を備える。
【００７５】
この場合、外部制御装置３４及び車両側制御装置５６は、協調して、微弱電圧値ｖｌｐｅが電圧閾値ｖｌｐｅｈを上回ったときに、送電間隔モードを間欠送電モードから連続送電モードに変更（図２）している。
【００７６】
このように、位置合わせ中に、外部コイル２８から送電される位置合わせ用の電力である微弱電力ｐｌｐｅの送電間隔モードを変更するようにしたので、連続送電モードでは、正確な位置合わせを維持しつつ、間欠送電モードでは、消費電力を低減できる。
【００７７】
上記実施形態によれば、微弱電圧値ｖｌｐｅが低電圧閾値ｖｌｐｅｌを上回った後、電圧閾値ｖｌｐｅｈとなるまでの間、送電間隔ＴｉｎｔをＴｉｎｔ＝Ｔａ（第１間欠送電モードという。）よりも送電間隔の狭い、例えば送電間隔Ｔｃ（第２間欠送電モードという。）にする際、例えば送電間隔Ｔａから送電間隔Ｔｂを経て、送電間隔Ｔｃ（Ｔａ＞Ｔｂ＞Ｔｃ）となるように、微弱電圧値ｖｌｐｅが電圧閾値ｖｌｐｅｈに近づくにつれて送電間隔Ｔｉｎｔを狭くしている。
【００７８】
このように、段階的に又は連続的に送電間隔Ｔｉｎｔを狭くした区間（水平距離Ｄｌから水平距離Ｄｈまでの区間）では、水平距離Ｄ３から水平距離Ｄｌまでの区間（送電間隔Ｔｉｎｔ＝Ｔａ）に比較して位置合わせ距離の把握がより正確になる。
【００７９】
［変形例１］
なお、図２中、水平距離Ｄが水平距離Ｄｈより短く、水平距離Ｄが０となるまでの連続送電モードの区間は、例えば送電間隔Ｔｃより短く、換言すれば、送電間隔Ｔａに比較して極めて短い送電間隔Ｔｉｎｔ（Ｔｉｎｔ＜Ｔｃ且つＴｉｎｔ＜＜Ｔａ）を採る間欠送電モード区間としてもよい。
【００８０】
［変形例２］
微弱電圧値ｖｌｐｅが電圧閾値ｖｌｐｅｈより低い低電圧閾値ｖｌｐｅｌを上回る前は、例えば、送電間隔ＴｉｎｔがＴｉｎｔ＝Ｔａを採る第１間欠送電モードにし、低電圧閾値ｖｌｐｅｌを上回った後、電圧閾値ｖｌｐｅｈまでは前記第１間欠送電モードよりも送電間隔Ｔｉｎｔの狭い、例えば送電間隔Ｔｂの第２間欠送電モードにするようにしてもよい。
【００８１】
このように微弱電圧値ｖｌｐｅが電圧閾値ｖｌｐｅｈになるまで、換言すれば、水平距離Ｄが近くなるまでは、段階的に間隔が狭くなっても、実用上、十分な範囲で位置合わせが可能であるので、より消費電力を低減することができる。
【００８２】
［変形例３］
上述した実施形態では、図７Ａに示すように、位置合わせ用の電力である微弱電力ｐｌｐｅを外部コイル２８から送電するように構成しているが、微弱電力ｐｌｐｅは、図７Ｂに示すように、車両コイル４４等、電動車両４０のコイルから送電し、外部コイル２８等、充電ステーション２０側のコイルで受電するように構成を変更してもよい。
【００８３】
位置合わせ用の電力である微弱電力ｐｌｐｅを外部コイル２８から送電する場合には、外部の、例えば、インフラ側の消費電力を低減できる。車両コイル４４から送電する場合には、連続送電モードに比較して電動車両４０のバッテリ５４のＳＯＣ（State Of Charge）の低下を抑制することができる。
【００８４】
［変形例４］
上述した実施形態において、閾値比較部６５は、比較値としての車両コイル４４の微弱電圧値ｖｌｐｅを、基準値としての電圧閾値ｖｌｐｅｈ又は低電圧閾値ｖｌｐｅｌと比較するようにしているが、これに限られるものではない。例えば、比較値としての車両コイル４４の微弱電圧値ｖｌｐｅを、微弱電圧値ｖｌｐｅと略線形な関係にある微弱電圧値ｖｌｐｅの電力値に代替しても、同様に、位置合わせ処理を行うことができる。あるいは、比較値としての車両コイル４４の微弱電圧値ｖｌｐｅを、送受電電力の伝送電力効率（微弱電圧値ｖｌｐｅの電力値／送電電力値）に代替しても、同様に、位置合わせ処理を行うことができる。この場合、比較値としての電力値又は伝送電力効率と比較する基準値は、電圧閾値ｖｌｐｅｈや低電圧閾値ｖｌｐｅｌに対応する電力閾値又は伝送電力効率の閾値が用いられる。
【００８５】
なお、この発明は、上述の実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることはもちろんである。
【符号の説明】
【００８６】
１０…非接触電力伝送システム          ２０…充電ステーション
２７…送電間隔モード変更部            ２８…外部コイル
３４…外部制御装置                    ３６…外部通信装置
４０…電動車両                        ４４…車両コイル
５０…電圧検知器                      ５６…車両側制御装置
６０…微分値算出部                    ６２…垂直距離推定部
６４…水平距離推定部                  ６５…閾値比較部
６６…メモリ                          ６８…車両側通信装置
【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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