(57)【要約】【課題】エネルギー伝送に適さない周波数を送電に使用することを避けることにより、エネルギーの伝送効率の低下を防止することができる無線電力伝送システムを提供する。【解決手段】送電側の回路ユニット１１は、振動磁場を発生させる開放コイル１４と、振動磁場の周波数を変更するための共振周波数切換え回路１５と、受電側への電力伝送の効率が低下するチャンネル（周波数帯）を、送電のための振動磁場の周波数から除外するように、共振周波数切換え回路１５を制御する周波数制御装置１０３と、周波数制御装置１０３を制御する制御回路１０１を備える。制御回路１０１は、通信回路１０５を介して受電側から受信した受電電力に関する情報と、受電側へ送信した送電電力に関する情報とを比較して、受電側への電力伝送の効率が低下するチャンネルを特定し、このチャンネルが除かれるよう周波数制御装置１０３を制御する。【選択図】図４
2012075249.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁気共鳴を用いて受電側へ電力伝送を行う無線電力送電装置において、
振動磁場を発生させる送電コイルと、
前記振動磁場の周波数を変更するための周波数変更部と、
前記受電側への電力伝送の効率が低下する周波数を、送電のための前記振動磁場の周波数から除外するように、前記周波数変更部を制御する周波数制御部と、
を有することを特徴とする無線電力送電装置。
【請求項２】
請求項１に記載の無線電力送電装置において、
前記受電側と通信を行うための通信部をさらに備え、
前記周波数制御部は、前記通信部を介して受電側から受信した受電電力に関する情報と、前記受電側へ送信した送電電力に関する情報とを比較して、前記受電側への電力伝送の効率が低下する周波数を特定する、
ことを特徴とする無線電力送電装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の無線電力送電装置において、
前記周波数制御部は、前記受電側への電力伝送の効率が低下する周波数を前記振動磁場の周波数から除外した後、所定のタイミングで、当該除外された周波数を用いて電力伝送を試行し、これにより、前記受電側への電力伝送の効率が低下しなければ、当該除外された周波数を、送電のための前記振動磁場の周波数として有効となるように復活させる、
ことを特徴とする無線電力送電装置。
【請求項４】
請求項１ないし３の何れか一項に記載の無線電力送電装置において、
前記周波数制御部は、電力伝送のための周波数のラインアップを保持するテーブルを生成するとともに、前記テーブルに基づいて、送電のための前記振動磁場の周波数に設定する、
ことを特徴とする無線電力送電装置。
【請求項５】
請求項４に記載の無線電力送電装置において、
前記周波数制御部は、前記受電側への電力伝送の効率が低下する周波数を除外するように前記テーブルを更新する、
ことを特徴とする無線電力送電装置。
【請求項６】
送電側から電力を磁気共鳴を用いて受電する受電装置において、
前記磁気共鳴により振動磁場を発生させる受電コイルと、
前記磁気共鳴による前記振動磁場の周波数を変更するための周波数変更部と、
前記周波数変更部を制御する周波数制御部と、
受電効率が低下する前記振動磁場の周波数を特定する劣化周波数特定部と、
前記劣化周波数特定部によって特定された周波数を送電のための周波数から除くための情報を前記送電側に送信するための通信部と、
を有することを特徴とする受電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線でエネルギーの送信を行う無線電力送電装置および送信されたエネルギーを受信する受電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線で電力を送受信するシステムが検討されている。かかるシステムは、たとえば、充電池を備える電動自動車やアシスト自転車に電力を送信するような場合に利用され得る。かかるシステムとして、たとえば、送電側のコイルと受電側のコイルとの間の磁気共鳴を利用した、磁気共鳴法による無線電力伝送システムを用いることができる。
【０００３】
このような無線電力伝送システムにおいては、送電側のコイルと受電側のコイルの間の磁気共鳴の周波数を適宜変更可能とすることが検討され得る（特許文献１）。こうすると、コイル間の磁気共鳴の周波数を時間とともに変化させて電力を送ることができる。このため、たとえば、第三者が、送電される電力を不当に盗もうとしても、磁気共鳴の周波数が変化することで、効率よく受電を行えなくなる。これにより、第三者による盗電が抑制され得る。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２６１１０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、このように磁気共鳴の周波数を変更しても、第三者による盗電の周波数が、無線電力伝送システムにおける電力伝送の周波数に一致する期間が起こり得る。このため、上記システムでは、この期間における盗電を防止できない。
【０００６】
また、送電側と受電側の位置関係や周囲の環境によっては、電力伝送の効率が顕著に低下する周波数が生じ得る。したがって、たとえ盗電がないとしても、このような周波数による電力伝送は避けるのが好ましい。しかしながら、上記システムでは、単に周波数が変更されるのみであるため、伝送効率の低い周波数でも電力伝送が行われ、その分、電力伝送の効率が低下する事態が起こり得る。
【０００７】
本発明は、かかる課題に鑑みて為されたものであり、エネルギー伝送に適さない周波数を送電に使用することを避けることで、エネルギーの伝送効率の低下を防止することができる無線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】
【０００８】
本発明の第１の態様は、磁気共鳴を用いて受電側へ電力伝送を行う無線電力送電装置に関する。本態様に係る無線電力送電装置は、振動磁場を発生させる送電コイルと、前記振動磁場の周波数を変更するための周波数変更部と、前記受電側への電力伝送の効率が低下する周波数を、送電のための前記振動磁場の周波数から除外するように、前記周波数変更部を制御する周波数制御部とを有する。
【０００９】
本発明の第２の態様は、送電側から電力を磁気共鳴を用いて受電する受電装置に関する。本態様に係る受電装置は、前記磁気共鳴により振動磁場を発生させる受電コイルと、前記磁気共鳴による前記振動磁場の周波数を変更するための周波数変更部と、前記周波数変
更部を制御する周波数制御部と、受電効率が低下する前記振動磁場の周波数を特定する劣化周波数特定部と、前記劣化周波数特定部によって特定された周波数を送電のための周波数から除くための情報を前記送電側に送信するための通信部と、を有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、エネルギー伝送に適さない周波数を送電に使用することを避けることにより、エネルギーの伝送効率の低下を防止することができる無線電力伝送システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態に係る無線電力伝送システムの構成を示す図である。
【図２】実施の形態に係る送電装置の回路構成を示すブロック図である。
【図３】実施の形態に係る受電装置の回路構成を示すブロック図である。
【図４】実施の形態に係る送電装置の回路構成を示すブロック図である。
【図５】実施の形態に係る受電装置の回路構成を示すブロック図である。
【図６】実施の形態に係る送受電時の処理を示すフローチャートである。
【図７】実施の形態に係る送電と受電の流れを示すタイミングチャートである。
【図８】実施の形態に係る周波数テーブルと不使用周波数リストを示す図である。
【図９】実施の形態に係る送電周波数の変更処理を示すフローチャートである。
【図１０】実施の形態に係る周波数の無効化処理を示すフローチャートである。
【図１１】実施の形態に係る送電効率の履歴テーブルの構成を示す図である。
【図１２】実施の形態に係る周波数テーブルの更新例を示す図である。
【図１３】実施の形態に係る周波数テーブルの更新例を示す図である。
【図１４】実施の形態に係る周波数の復帰処理を示すフローチャートである。
【図１５】実施の形態に係る周波数テーブルの更新例を示す図である。
【図１６】変更例１に係る周波数切換え回路の構成を示す図である。
【図１７】変更例２に係る受電電力の履歴テーブルの構成を示す図である。
【図１８】変更例２に係る周波数の無効化処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態につき図面を参照して説明する。本実施の形態は、アシスト自転車（以下、自転車という）の無線電力伝送システムに本発明を適用したものである。
【００１３】
図１は、本実施の形態に係る無線電力伝送システムの構成を示す図である。
【００１４】
本実施の形態に係る無線電力伝送システムは、送電側のコイルと受電側のコイルの磁気共鳴を利用して、送電装置１０の側（送電側）から、自転車２０の側（受電側）へ充電のための電力を送るためのシステムである。送電装置１０は、たとえば、駐輪場に設置される。
【００１５】
送電装置１０は、回路ユニット１１と、送電部１２と、支柱１３と、開放コイル１４と、共振周波数切換え回路１５を有する。
【００１６】
自転車２０は、図１に示すように、送電装置１０と対向するように、送電装置１０の正面位置に駐輪される。
【００１７】
回路ユニット１１は、送電装置１０の土台部分に配されている。回路ユニット１１には、送電を行うための回路が配される。
【００１８】
送電部１２は、支柱１３に支持される。送電部１２は、自転車２０の前かご２５と略同
じ高さの位置で、送電装置１０の正面方向を向く。正面視で、送電部１２は略長方形の外径を有しており、送電部１２の大きさは、自転車２０の前かご２５と略同じである。
【００１９】
また、支柱１３には、タイヤ止め１３ａが延設されている。自転車２０の前輪２８が、図１に示すようにタイヤ止め１３ａにより固定されると、送電部１２と前かご２５の前面が略正対向する。
【００２０】
開放コイル１４と共振周波数切換え回路１５は、送電部１２内に収容されている。開放コイル１４は、方形状に巻回された、両端が開放した共振コイルである。送電時には、開放コイル１４から、所定の周波数で振動する振動磁場が発生される。
【００２１】
共振周波数切換え回路１５は、開放コイル１４の自己共振周波数を変更するための回路である。また、共振周波数切換え回路１５は、送電のための電力を回路ユニット１１から受電し、受電した電力を電磁誘導により開放コイル１４へ供給する。
【００２２】
自転車２０は、モータ２１と、バッテリユニット２２と、本体フレーム２３と、前照灯２４と、前かご２５と、開放コイル２６と、共振周波数切換え回路２７と、前輪２８を備えている。
【００２３】
モータ２１には、バッテリユニット２２から電力が供給される。この電力によりモータ２１が駆動されると、モータ２１の駆動力がペダルクランク軸に伝達される。これにより、ユーザが自転車２０のペダルを踏む力よりも大きな推進力で、自転車２０を走行させることができる。なお、バッテリユニット２２の電力は、モータ２１以外に、前照灯２４などの他の電気部品にも供給される。
【００２４】
自転車２０の前かご２５の前面には、収容部が設けられ、この収容部に、開放コイル２６と、共振周波数切換え回路２７が収容されている。
【００２５】
開放コイル２６は、方形状に巻回された、両端が開放した共振コイルである。開放コイル２６の中心軸は、自転車２０の正面方向を向いている。上述のように自転車２０の前輪２８がタイヤ止め１３ａに固定されると、開放コイル２６の中心軸は、送電側の開放コイル１４の中心軸に略一致する。同時に、これら２つのコイル間の距離もほぼ一定に保たれる。
【００２６】
共振周波数切換え回路２７は、開放コイル２６の自己共振周波数を変更するための回路を含む。また、共振周波数切換え回路２７は、開放コイル２６が受電した電力を電磁誘導により取り出すための励振コイルと、取り出された電力を整流する整流器とを備える。整流された電力は、共振周波数切換え回路２７から、ケーブルを介して、バッテリユニット２２へ供給される。
【００２７】
送電部１２と前かご２５との位置関係と距離が適切に保たれることにより、開放コイル１４、２６の間の位置関係と距離が適切に保たれる。これによって、充電の際の送電効率が適切に保たれる。
【００２８】
開放コイル１４、２６は、それぞれ、コイルの線間容量を静電容量として備える、ＬＣ共振回路である。開放コイル１４、２６のコイル部は、それぞれ、所定の部材で固定されている。これにより、これらのコイルの形状は変化しにくくなり、線間容量の変化による自己共振周波数の変化が低減される。
【００２９】
図２は、送電側の開放コイル１４および共振周波数切換え回路１５の回路構成を示す図
である。
【００３０】
共振周波数切換え回路１５は、可変容量ダイオード１５１および励振コイル１５２を備える。
【００３１】
図２に示す通り、可変容量ダイオード１５１は、開放コイル１４の両端を閉じるように、開放コイル１４へ接続される。したがって、開放コイル１４と可変容量ダイオード１５１はＬＣ共振回路を形成する。
【００３２】
可変容量ダイオード１５１は、バイアス電圧を変化させることにより静電容量が変更可能な、ダイオードである。したがって、開放コイル１４と可変容量ダイオード１５１が形成するＬＣ共振回路の自己共振周波数（以後、簡単のために、「開放コイル１４の共振周波数」という）は、可変である。
【００３３】
送電時には、励振コイル１５２に、開放コイル１４の共振周波数で振動する交流電流が印加される。これにより、励振コイル１５２に交流磁場が発生し、電磁誘導により、励振コイル１５２から開放コイル１４に交流電力が供給される。これによって、開放コイル１４は、当該共振周波数で振動する振動磁場を発生させる。
【００３４】
図３は、受電側の開放コイル２６および共振周波数切換え回路２７の回路構成を示す図である。
【００３５】
共振周波数切換え回路２７は、可変容量ダイオード２７１、励振コイル２７２、整流器２７３を備える。
【００３６】
図３に示す通り、可変容量ダイオード２７１は、開放コイル２６の両端を閉じるように開放コイル２６に接続される。したがって開放コイル２６と可変容量ダイオード２７１はＬＣ共振回路４０を形成する。
【００３７】
ＬＣ共振回路４０の自己共振周波数（以後、簡単のために「開放コイル２６の共振周波数」という）は、バイアス電圧を変化させることにより、変更可能である。
【００３８】
充電の際には、開放コイル２６の共振周波数が、送電装置１０からの振動磁場の周波数と同じになるように設定される。これによって、開放コイル２６は、送電側の開放コイル１４に磁気共鳴し、開放コイル２６に当該周波数の振動磁場が発生する。
【００３９】
この振動磁場により、励振コイル２７２に電磁誘導に基づく交流電流が励起され、送電装置１０から送信された電力が、励振コイル２７２によって受電される。こうして励振コイル２７２に励起された交流電流は、整流器２７３により整流され、整流された電力が、図１のバッテリユニット２２へ供給される。
【００４０】
充電時には、受電側の開放コイル２６は、送電側の開放コイル１４に磁気共鳴することにより電力を受電する。開放コイル２６が受けた電力は、共振周波数切換え回路２７の励振コイル２７２と整流器２７３を介して、バッテリユニット２２へ出力され、バッテリユニット２２内のバッテリ２０４に供給される。こうして、充電が行われる。
【００４１】
図４ならびに図５は、無線電力伝送システムの回路構成を示す図である。図４は、回路ユニット１１の回路構成を示す図である。図５は、バッテリユニット２２の回路構成を示す図である。
【００４２】
図４を参照して、回路ユニット１１は、制御回路１０１、電力変換回路１０２、周波数制御装置１０３、送電電力計測回路１０４、通信回路１０５、通信アンテナ１０６、記憶回路１０７を備える。同図中、開放コイル１４と共振周波数切換え回路１５は、図１に示す送電部１２に配される。
【００４３】
制御回路１０１は、送電のために各部を制御する。
【００４４】
電力変換回路１０２は、制御回路１０１からの制御信号に基づいて、電源１０８から供給された電力を、制御回路１０１により指定された周波数および出力の電力に変換し、変換後の電力を、送電電力計測回路１０４を介して、共振周波数切換え回路１５へ出力する。なお、電力変換回路１０２は、共振周波数切換え回路１５以外に、送電装置１０の他の電気部品にも電力を供給する。
【００４５】
周波数制御装置１０３は、制御回路１０１からの制御信号に基づいて、開放コイル１４の共振周波数を目標の値に設定する。具体的には、周波数制御装置１０３は、共振周波数をある値に設定するための制御信号を制御回路１０１から受信すると、開放コイル１４の共振周波数が制御回路１０１により指定された値になるように、共振周波数切換え回路１５の可変容量ダイオード１５１に適切なバイアス電圧を印加する。このようにして開放コイル１４の共振周波数が設定される。
【００４６】
送電電力計測回路１０４は、共振周波数切換え回路１５へ入力される送電のための電力を計測し、計測値を制御回路１０１に供給する。制御回路１０１は、受信した計測値を記憶回路１０７に書き込む。
【００４７】
通信回路１０５は、通信アンテナ１０６を介して、受電側と無線通信を行うための回路である。通信回路１０５は、制御回路１０１からの制御信号に基づいて、受電側と各種の情報信号の送受信を行う。たとえば、充電時において、制御回路１０１は、電力伝送のための共鳴周波数に関連する情報等を受電側へ送信するとともに、受電側にて受電された電力の計測値や、バッテリ２０４の充電状況に関連する情報を、受電側から受信する。
【００４８】
記憶回路１０７は、制御回路１０１が各部の制御を行う際に、必要な情報を記憶するための回路である。記憶回路１０７は、送電時に用いる情報の他、送電前の認証処理等のデータも格納する。
【００４９】
電力変換回路１０２に入力を供給する電源１０８は、商用電源であってもよいし、太陽光発電システム等の直流電源であってもよい。また、その他の電源を使用してもよい。
【００５０】
図５を参照して、バッテリユニット２２は、制御回路２０１、周波数制御装置２０２、バッテリ管理回路２０３、バッテリ２０４、受電電力計測回路２０５、通信回路２０６、通信アンテナ２０７、記憶回路２０８を備えている。開放コイル２６と共振周波数切換え回路２７は、図１に示す通り、前かご２５前面の収容部に配されている。
【００５１】
制御回路２０１は、受電側の装置全体の動作を制御する。
【００５２】
周波数制御装置２０２は、制御回路２０１から受信する制御信号に応じて、共振周波数切換え回路２７を制御する。具体的には、周波数制御装置２０２は、制御回路２０１から、開放コイル２６の共振周波数をある値に設定する制御信号を受信すると、開放コイル２６の共振周波数が制御回路２０１により指定された値になるように、共振周波数切換え回路２７内に配された可変容量ダイオード２７１のバイアス電圧を設定する。
【００５３】
バッテリ管理回路２０３は、制御回路２０１からの制御信号、および、バッテリ２０４の電力残量等に基づいて、バッテリ２０４の充電、出力等の管理を行う。充電時において、バッテリ管理回路２０３は、共振周波数切換え回路２７から供給される充電のための電力をバッテリ２０４へ中継する。さらに、バッテリ管理回路２０３は、バッテリ２０４の電力残量や、出力電圧等のバッテリ管理に関する情報を制御回路２０１に供給する。また、バッテリ管理回路２０３は、自転車２０に配された前照灯２４などの電気部品への電力の出力等に関する制御も行う。
【００５４】
受電電力計測回路２０５は、共振周波数切換え回路２７から出力される充電のための電力を計測し、計測値を制御回路２０１に送信する。制御回路２０１は、受信した計測値を記憶回路２０８に書き込むとともに、この計測値を、通信回路２０６を介して送電側に送信する。
【００５５】
通信回路２０６は、通信アンテナ２０７を介して、送電側と無線通信を行う。通信回路２０６は、制御回路２０１からの制御信号に基づき、無線通信により、送電側と各種の情報の送受信を行う。
【００５６】
記憶回路２０８は、制御回路２０１が各部を制御する際に必要な情報を記憶する。記憶回路２０８は、充電時に用いる情報の他、充電前の認証処理等に必要なデータも格納する。
【００５７】
利用者が自転車２０への充電を開始する際には、送電装置１０に配された操作部（図示せず）や、表示画面（図示せず）等を利用して、充電開始のための操作が行われる。利用者は、必要に応じて、認証手続き、充電にかかる料金の支払い（小銭または紙幣による支払い、プリペイド式カードによる支払い、または、クレジットカードによる支払い等）等を行う。
【００５８】
送電側と受電側とにおいて、正常に充電開始前の処理が完了した後、送電側の制御回路１０１は送電にかかる処理を開始する。また、同時に、受電側の制御回路２０１は、受電および充電のための処理を開始する。
【００５９】
送電側からの送電は、自転車２０（受電側）のバッテリ２０４の充電量が目標量に達したとき、送電または受電された電力量が所定の量に達したとき、または、送電時間が所定の時間に達したときなどに終了する。制御回路１０１は、回路ユニット１１の各回路部から得られる情報や、無線通信を介して受電側から取得される情報等にもとづき、終了の判断を行う。
【００６０】
なお、これらの処理における情報の授受は、通信アンテナ１０６、２０７を介した無線通信により行われる。このような送電側と受電側との間の無線通信は、情報を暗号化して行われる。
【００６１】
本実施の形態では、第１チャンネル（１ｃｈ）から第８チャンネル（８ｃｈ）まで、合計８チャンネルからなる周波数帯を、随時切り替えて、電力伝送が行われる。ここで、第１チャンネル（１ｃｈ）から第８チャンネル（８ｃｈ）まで、周波数が隙間なく続いており、全周波数帯域の中心周波数は、数１０ＭＨｚである。また、各チャンネルの周波数幅は、数１００ｋＨｚに固定されている。ただし、チャンネル数および各チャンネルの周波数幅は、上記に限られるものではない。
【００６２】
図６は、本実施の形態にかかる、送電側ならびに受電側が行う処理を示すフローチャートである。図６（ａ）は、送電装置１０が送電のために行う処理を示すフローチャートで
ある。図６（ｂ）は、バッテリユニット２２が受電のために行う処理を示すフローチャートである。
【００６３】
図６（ａ）を参照して、送電側の制御回路１０１（図４参照）は、まず、開放コイル１４の共振周波数が第１チャンネル（１ｃｈ）〜第８チャンネル（８ｃｈ）の何れかの周波数になるように、周波数制御装置１０３を制御する（Ｓ１０１）。次に、制御回路１０１は、送電電力（交流電力）の周波数が開放コイル１４の共振周波数に整合するように、電力変換回路１０２を制御し（Ｓ１０２）、さらに、送電電力（交流電力）の大きさ（振幅）が所定の大きさになるように、電力変換回路１０２を制御する（Ｓ１０３）。
【００６４】
こうして送電のための設定が行われた後、電力変換回路１０２は、制御回路１０１により設定された周波数と大きさで、所定期間、電力を出力する（Ｓ１０４）。これにより、開放コイル１４に、Ｓ１０１で設定された周波数の振動磁場が発生し、磁気共鳴により受電側に電力が伝送される。
【００６５】
かかる電力出力時に、送電電力計測回路１０４によって、電力変換回路１０２から出力された電力が計測され、その計測値が制御回路１０１に供給される。こうして、１サイクルの送電処理が終了すると、Ｓ１０１に戻り、次のサイクルの送電処理が、同様に行われる。
【００６６】
図６（ｂ）を参照して、受電側の制御回路２０１（図５参照）は、開放コイル２６の共振周波数が送電側の開放コイル１４の共振周波数と同じになるように、周波数制御装置２０２を制御する（Ｓ２０１）。これにより、共振周波数切換え回路２７によって、開放コイル１４の共振周波数が調整される。
【００６７】
しかる後、共振周波数切換え回路２７は、送電側から電力が送信されるに応じて、電力を受信する（Ｓ２０２）。すなわち、送電側の開放コイル１４に発生した振動磁場に、受電側の開放コイル２６が磁気的に結合され、開放コイル２６に振動磁場が生じる。この振動磁場により、励振コイル２７２（図３参照）に電磁誘導に基づく交流電流が励起され、励起された交流電流が整流器２７３によって整流される。整流された電流は、受電電力計測回路２０５を介して、バッテリ管理回路２０３に出力される。こうして、電力の受電が行われる。
【００６８】
かかる電力受電の際に、受電電力計測回路２０５によって、共振周波数切換え回路２７（整流器２７３）から出力された電力が計測され、その計測値が制御回路２０１に供給される。こうして、１サイクルの送電処理が終了すると、Ｓ２０１に戻り、次のサイクルの送電処理が、同様に行われる。
【００６９】
図７は、送電側と受電側の電力伝送の処理の時間経過を模式的に示すタイミングチャートである。図７の上から１、２および３段目は、送電側の送電電力、送電周波数およびタイマーの計時時間を模式的に示している。また、図７の上から４、５および６段目は、受電側の受電電力、受電周波数およびタイマーの計時時間を模式的に示している。図６（ａ）、（ｂ）の処理フローにおける１サイクルは、図７のＴ１に相当する。
【００７０】
本実施の形態では、３サイクル毎に、送電側の周波数（開放コイル１４の共振周波数、電力変換回路１０２の交流電力の周波数）と、受電側の周波数（開放コイル２６の共振周波数）が変更される。送電側の制御回路１０１と受電側の制御回路２０１には、それぞれ、タイマーが含まれており、各タイマーは互いに同期している。かかる同期調整は、送電側の通信回路１０５と受電側の通信回路２０６との間で同期のための無線通信を行うことにより行われる。送電側の制御回路１０１と受電側の制御回路２０１は、それぞれのタイ
マーがＴ（３×Ｔ１）を計測する毎に、送電および受電に用いる周波数帯（チャンネル）を切り替える。
【００７１】
ここで、周波数の切換えは、送電側と受電側がそれぞれ保持する共通の周波数テーブルに基づいて行われる。
【００７２】
図８（ａ）は、周波数テーブルの構成を示す図である。同図に示すように、周波数テーブルには、送電および受電に用いる周波数帯（チャンネル）と、各周波数帯の有効期間とが、順位づけられて、保持されている。送電および受電には、順位が高い周波数帯から順に用いられる。送電および受電の用いられる周波数帯が最下位の周波数帯に達すると、順位が最高位の周波数帯に戻る。図８（ａ）の例では、送電および受電に用いる周波数帯は、８ｃｈ→６ｃｈ→１ｃｈ→２ｃｈ→５ｃｈ→３ｃｈ→８ｃｈ…のように切り替えられる。なお、本実施の形態では、各チャンネルの使用期間は、Ｔ（Ｔ＝３×Ｔ１）に固定されている。しかし、各チャンネルの使用期間が、互いに異なるように設定されても良い。
【００７３】
周波数テーブルは、送電側の制御回路１０１によって生成される。生成された周波数テーブルは、送電側の記憶回路１０７に記憶され、同時に、通信回路１０５を介して、受電側に受け渡される。受電側の制御回路２０１は、通信回路２０６を介して受け取った周波数テーブルを記憶回路２０８に記憶する。こうして、共通の周波数テーブルが、送電側と受電側で保持される。
【００７４】
こうして共有された周波数テーブルは、送電側の制御回路１０１が周波数テーブルを更新するまでの間、送電側と受電側で使用される。送電側の制御回路１０１は、周波数テーブルに含まれる周波数帯（チャンネル）のうち、何れかの周波数帯において、電力の送電効率が顕著に低下した場合に、周波数テーブルを更新する。更新後の周波数テーブルには、送電効率が顕著に低下した周波数帯（チャンネル）は含まれない。制御回路１０１は、送電効率が顕著に低下した周波数帯（チャンネル）を、不使用周波数リストに追加する。不使用周波数リストは、送電側の記憶回路１０７に記憶される。
【００７５】
図８（ｂ）は、不使用周波数リストの構成を示す図である。同図に示すように、不使用周波数リストには、不使用とされた周波数帯（チャンネル）と、当該周波数帯（チャンネル）が不使用となった時刻が保持されている。
【００７６】
周波数テーブルの更新時には、不使用周波数リストに挙げられた周波数帯（チャンネル）を除く周波数帯（チャンネル）から新たな周波数テーブルが生成される。生成された新たな周波数テーブルは、送電側の記憶回路１０７に記憶され、同時に、通信回路１０５を介して、受電側に受け渡される。受電側の制御回路２０１は、通信回路２０６を介して受け取った新たな周波数テーブルを、記憶回路２０８に記憶する。こうして、新たな周波数テーブルが、送電側と受電側で保持される。なお、送電側の記憶回路１０７と受電側の記憶回路２０８において、新たな周波数テーブルは、現在使用中の周波数テーブルとは別の記憶領域に記憶される。
【００７７】
こうして、新たな周波数テーブルが送電側の記憶回路１０７と受電側の記憶回路２０８に記憶されると、記憶回路１０７、２０８に保持される更新フラグ(図８（ｃ）参照)が、それぞれ、０から１に変更される。制御回路１０１、２０１は、更新フラグを参照することで、新たな周波数テーブルが生成されたかを識別することができる。更新フラグは、デフォルトでは、０の値が設定されている。
【００７８】
なお、充電開始時には、不使用周波数リストには、不使用の周波数帯（チャンネル）が登録されていない。よって、制御回路１０１は、全てのチャンネル（ｃｈ１〜ｃｈ８）を
ランダムまたは疑似ランダムに並べて、周波数テーブルを生成する。その後、不使用のチャンネルが不使用周波数リストに登録されると、制御回路１０１は、このチャンネルを除く残りのチャンネルから、新たな周波数テーブルを生成する。
【００７９】
なお、生成される周波数テーブルの長さ（周波数テーブルに含まれる周波数帯の個数）は一定であってもよいし、生成される毎に異なっていてもよい。また、周波数テーブルには、同一のチャンネル番号が複数含まれても良い。
【００８０】
＜周波数変更処理＞
図９は、送電時における周波数の変更処理を示すフローチャートである。なお、かかる周波数の変更処理は、送電側の制御回路１０１と受電側の制御回路２０１において、それぞれ行われる。以下では、便宜上、送電側の制御回路１０１において行われる処理として説明を行うが、送電側の制御回路２０１においても同様の処理が行われる。
【００８１】
制御回路１０１は、まず、初期処理として変数ｉに１を代入する（Ｓ３０１）。同時に、制御回路１０１は、タイマーをリセットおよびスタートさせる（Ｓ３０２）。そして、制御回路１０１は、記憶回路１０７に保持された周波数テーブル（図８（ａ）参照）のｉ番目の順位を参照し、この順位のチャンネルの周波数帯を、送電に用いる周波数帯に設定する（Ｓ３０３）。
【００８２】
たとえば、図８（ａ）に示す周波数テーブルでは、順位が１のときのチャンネルは、８ｃｈである。この場合、制御回路１０１は、送電に用いるチャンネルをｃｈ８に設定する。
【００８３】
こうして設定されたチャンネルは、タイマーの計時時間がＴ（Ｔ＝３×Ｔ１：図７参照）になるまで維持される（Ｓ３０４：ＮＯ）。タイマーの計時時間がＴに達すると（Ｓ３０４:ＹＥＳ）、処理がステップＳ３０５に進み、送電に用いるチャンネル（周波数帯）
を切り替えるための処理が行われる。
【００８４】
ステップＳ３０５において、制御回路１０１は、新たな周波数テーブルが記憶回路１０７に登録されているかどうかを判定する（Ｓ３０５）。具体的には、記憶回路１０７に保持された更新フラグ（図８（ｃ）参照）の値が０であれば、制御回路１０１は新たな周波数テーブルが登録されていないと判定し（Ｓ３０５：ＮＯ）、次のステップ（Ｓ３０６）へ進む。また、更新フラグの値が１であれば、制御回路１０１は、新たな周波数テーブルが登録されていると判定し（Ｓ３０５：ＹＥＳ）、周波数テーブル更新処理（Ｓ３０８）へ進む。
【００８５】
新たな周波数テーブルが登録されていない場合（Ｓ３０５：ＮＯ）、制御回路１０１は、変数ｉがｋに到達したかどうか、を判定する（Ｓ３０６）。ここで、ｋは、現在使用中の周波数テーブルの最下位の順位である。すなわち、図８（ａ）の周波数テーブルでは、ｋ＝６である。
【００８６】
変数ｉがｋに到達していない場合には（Ｓ３０６：ＮＯ）、変数ｉに１が加算され（Ｓ３０７）、ステップＳ３０２へ進む。これにより、送電に使用するチャンネル（周波数帯）が、現在使用中の周波数テーブルの次の順位のチャンネルに切り替えられる（Ｓ３０２〜Ｓ３０４）。
【００８７】
他方、変数ｉがｋに到達した場合には（Ｓ３０６：ＹＥＳ）、変数ｉが１にセットされ（Ｓ３０１）、ステップＳ３０２へ進む。これにより、送電に使用するチャンネル（周波数帯）が、現在使用中の周波数テーブルの最上位の順位のチャンネルに切り替えられる（
Ｓ３０２〜Ｓ３０４）。
【００８８】
このようにして、制御回路１０１は、時間Ｔ毎に、送電に使用するチャンネル（周波数帯）を、周波数テーブルに挙げられたチャンネル(周波数帯)に、順次、切り替える。周波数テーブルの最下位のチャンネルが送電に使用されると、再び、最上位のチャンネルから順に、送電のための周波数帯に設定される。
【００８９】
なお、ステップＳ３０５において、新たな周波数テーブルが登録されていると判定されると（Ｓ２１３：ＮＯ）、制御回路１０１は、送電に使用する周波数テーブルを更新するための処理を行う（Ｓ３０８）。すなわち、ステップＳ３０８において、制御回路１０１は、記憶回路１０７に設定された現在使用中の周波数テーブルの格納領域に新たな周波数テーブルを上書きし、さらに、更新フラグを０に設定する。
【００９０】
このようにして、周波数テーブルの更新処理が完了すると、変数ｉが１にセットされ（Ｓ３０１）、ステップＳ３０２へ進む。これにより、送電に使用するチャンネル（周波数帯）が、新たな周波数テーブルの最上位の順位のチャンネルに切り替えられる（Ｓ３０２〜Ｓ３０４）。以後、更新フラグが再度１にセットされるまで、新たな周波数テーブルを用いたチャンネル（周波数帯）の切替えが行われる。
【００９１】
＜異常検知＞
ところで、本実施の形態では、上述のように、使用中の周波数テーブルに含まれる周波数帯（チャンネル）のうち、何れかの周波数帯において、電力の送電効率が顕著に低下すると、新たな周波数テーブルが生成され、その後、生成された新たな周波数テーブルを用いて送電が行われる。以下、新たな周波数テーブルを生成する際の処理について説明する。
【００９２】
図１０（ａ）は、送電時の異常を検出するための処理を示すフローチャートである。なお、同図のフローチャートによる処理は、図７の期間Ｔ１における送電について行われる。すなわち、所定のチャンネル（周波数帯）によって行われる１サイクルの送電（図６（ａ）参照）について、図１０（ａ）のフローチャートによる処理が行われる。
【００９３】
図１０（ａ）を参照して、制御回路１０１は、送電時に、送電電力計測回路１０４により計測された期間Ｔ１における電力の計測値Ｐ１を取得する（Ｓ４０１）。また、制御回路１０１は、この送電に応じて受電側の受電電力計測回路２０５により計測された期間Ｔ１における電力の計測値Ｐ２を、通信回路１０５を介して取得する（Ｓ４０２）。さらに、制御回路１０１は、取得された送電電力値Ｐ１と受電電力値Ｐ２の比から、当該期間Ｔ１における送電効率η（η＝Ｐ２／Ｐ１）を計算する（Ｓ４０３）。そして、制御回路１０１は、こうして求めた送電効率ηを、記憶回路１０７の履歴テーブルに履歴情報として格納する（Ｓ４０４）。
【００９４】
図１１は、履歴テーブルの構成を示す図である。図示の如く、履歴テーブルには、期間Ｔ１における送電効率ηの履歴がチャンネル毎に格納される。たとえば、図８（ａ）の周波数テーブルに従って送電時のチャンネルが切換えられる場合には、８ｃｈ→６ｃｈ→１ｃｈ→２ｃｈ→５ｃｈ→３ｃｈ→８ｃｈ…の順で、各チャンネルの送電効率ηが求められ、求めた送電効率ηが、履歴テーブルの対応するチャンネルの履歴として格納される。ここでは、各チャンネルの周波数帯は、３サイクル（３×Ｔ１）の間、送電に用いられるため、送電効率ηはチャンネル毎に３回求められ、３回の送電効率ηが履歴テーブルに格納される。
【００９５】
図１０に戻り、制御回路１０１は、こうして１サイクル（Ｔ１）分の送電効率ηを履歴
テーブルに格納すると、次に、この送電効率ηが閾値η０を下回るかによって、当該サイクルで用いたチャンネル（周波数帯）による送電状況に異常があるかどうかを判定する（Ｓ４０５）。
【００９６】
制御回路１０１は、η≧η０である場合には、送電状況に異常が無いと判定し（Ｓ４４５：ＮＯ）、当該サイクル（Ｔ１）における異常検出の処理を終了する。他方、η＜η０であると、制御回路１０１は、送電状況に異常があると判定し（Ｓ４０５：ＹＥＳ）、当該サイクルで用いたチャンネル（周波数帯）を無効化するかの判定を行う（Ｓ４０６）。
【００９７】
なお、閾値η０は、たとえば、履歴テーブルに格納された各チャンネルの送電効率ηの平均値から所定の値を減じた値、あるいは、前記平均値に所定の１未満の所定の比率を乗じた値として設定される。あるいは、閾値η０には、たとえば、予め定められた定数が設定されてもよい。しかし、この場合には、受電側もしくは送電側の装置の経年劣化や、一時的な周辺環境の変化等により、閾値η０が適切ではなくなる可能性がある。これに対し、上記のように、平均値の統計的な分析データに基づいて、閾値η０が設定されると、経年劣化や、一時的な周辺環境の変化等により、全チャンネルにわたって送電効率が変化したとしても、閾値η０を用いて適切に異常の判定（Ｓ２２１）を行うことができる。
【００９８】
制御回路１０１が行う閾値η０の更新は、送電効率ηが計算される毎に行ってもよく、あるいは、送電効率ηが２回以上計算される毎に行っても良い。なお、充電開始時またはその直後には、履歴テーブルに格納された送電効率の数は比較的少ない。したがって、送電効率の平均値等の統計的データは不安定な場合があり得る。そのため、充電開始時またはその直後の一定期間は、デフォルトの閾値η０を用いるか、あるいは、図１０（ａ）の異常検出処理を行わないようにしても良い。充電開始後の一定期間は異常検出処理を行わないようにすることにより、制御回路１０１による異常の誤検出を避けることができる。
【００９９】
＜無効化判定処理＞
図１０（ｂ）は、図１０（ａ）のステップＳ４０６における無効化判定処理を説明するフローチャートである。
【０１００】
まず、制御回路１０１は、履歴テーブルから、判定対象チャンネルについて、最近のものからＮ回前までの送電効率ηを取得する（Ｓ５０１）。次に、制御回路１０１は、Ｎ回前までの送電効率ηが全て閾値η０未満であるかによって、判定対象のチャンネルを無効化すべきかを判定する（Ｓ５０２）。
【０１０１】
Ｎ回前までの送電効率ηの何れかが閾値η０未満でない場合（Ｓ５０２：ＮＯ）、制御回路１０１は、判定対象のチャンネルを無効化することを保留し、当該サイクル（Ｔ１）についての処理を終了する。他方、Ｎ回前までの送電効率ηの全てが閾値η０未満であると（Ｓ５０２：ＹＥＳ）、制御回路１０１は、ステップＳ５０３に進んで、判定対象チャンネルを無効化する処理を行う。
【０１０２】
ステップＳ５０３の処理において、制御回路１０１は、判定対象のチャンネルを、現在時刻とともに、図８（ｂ）の不使用周波数リストに登録する（Ｓ５０３）。さらに、制御回路１０１は、不使用周波数リストに登録されていないチャンネルから、新たな周波数テーブルを生成し（Ｓ５０４）、同時に、更新フラグを１に設定する（Ｓ５０５）。こうして生成された周波数テーブルは、上記のように、図９のフローチャートの周波数テーブル変更処理（Ｓ３０８）において、送電用の周波数テーブルとして用いられる。
【０１０３】
なお、ステップＳ５０２における無効化の判定を、他の条件に基づいて行っても良い。たとえば、判定対象のチャンネルの過去Ｎ回の送電効率ηのうち、全てではなく、ある割
合以上の個数の送電効率ηが、閾値η０未満であることを、ステップＳ５０２における判定条件としてもよい。あるいは、判定対象のチャンネルの過去Ｎ回の送電効率ηの平均値が、閾値η０未満であることを、ステップＳ５０２の判定条件としてもよい。また、ステップＳ５０２で用いる閾値は、図１０（ａ）のステップＳ４０５で用いた閾値η０ではなく、別の閾値を用いても良い。例えば、図１０（ａ）のステップＳ４０５で用いた閾値η０にある数値を加えたあるいは減じた値等を、ステップＳ５０２の閾値として用いてもよい。
【０１０４】
なお、送電効率Ｐ１／Ｐ２を計算するために制御回路１０１が取得する送電電力値Ｐ１または受電電力値Ｐ２が異常値である、つまり通常想定される範囲を極端に外れる値である場合もありえる。この場合には、これらの測定値Ｐ１、Ｐ２をもとに計算される送電効率η（η＝Ｐ１／Ｐ２）を履歴テーブルに追加せず、また、ステップＳ４０５における判定対象から除外するようにしても良い。こうすることで、閾値η０をより適正なものとすることができる。また、不要な異常検出処理を回避でき、無効化判定処理の信頼性を向上させることができる。
【０１０５】
＜周波数テーブルの更新例＞
図１２は、周波数テーブルの更新例を示す図である。同図(ａ)は、更新前の周波数テーブルの例を示し、同図(ｂ)は、更新後の新たな周波数テーブルの例を示す。ここでは、６Ｔを１周期として周波数テーブルが巡回される。また、更新前では、２ｃｈ、４ｃｈおよび７ｃｈの３つのチャンネルが、不使用周波数リストに登録されており、１ｃｈ、３ｃｈ、５ｃｈ、６ｃｈおよび８ｃｈの５つのチャンネルから周波数テーブルが生成されている。同図（ａ）において、送電に用いられるチャンネル（周波数帯）には、ハッチが付されている。
【０１０６】
この例では、図１０のフローチャートの処理により、６ｃｈの周波数帯が無効化される。図１２（ａ）の周波数テーブルには、無効化されるチャンネルが２か所（同図３０１、３０２）含まれる。新たな周波数テーブルは、たとえば、この２か所のチャンネル３０１、３０２が、ランダムまたは疑似ランダムに、無効化されていない他のチャンネルへ置き換えられることによって生成される。図１２（ｂ）の例では、２か所のチャンネル（３０１、３０２）が、それぞれ、１ｃｈ（３１１）と３ｃｈ（３１２）に置き換えられて、新たな周波数テーブルが生成されている。
【０１０７】
なお、新たな周波数テーブルは、上記以外の方法によっても生成され得る。たとえば、図１３（ｂ）のように、無効化されたチャンネルを単に削除することによって、新たな周波数テーブルを作成するようにしてよい。この場合、新たな周波数テーブルの周期は、同図（ａ）の２ヶ所のチャンネル（３０１、３０２）が削除されるため、更新前の周波数テーブルに比べて、２Ｔだけ短くなる。
【０１０８】
また、新たな周波数テーブルは、更新前の周波数テーブルをもとに生成される必要はない。すなわち、不使用周波数リストに登録されたもの以外のチャンネルから、全く新しく周波数テーブルを生成してもよい。たとえば、不使用周波数リストに記載されていないチャンネルの全てを、ランダムまたは疑似ランダムに並べることで、希望の長さの周波数テーブルを作成することができる。
【０１０９】
＜復帰処理＞
図１４（ａ）は、上記のように不使用周波数リストに登録されたチャンネルを使用可能状態に復帰させるための処理を示すフローチャートである。
【０１１０】
この処理において、制御回路１０１は、随時、現在時刻を取得し（Ｓ６０１）、不使用
周波数リストに登録された各チャンネルの不使用時刻から現時点までの経過時間ΔＤを取得する（Ｓ６０１）。さらに、制御回路１０１は、各チャンネルについて取得した経過時間ΔＤが、予め決められた時間Ｄ０以上になったかを判定する（Ｓ６０３）。この判定において、ΔＤ≧Ｄ０になったチャンネルがあれば（Ｓ６０３：ＹＥＳ）、制御回路１０１は、そのチャンネルを、不使用周波数リストから削除する（Ｓ６０４）。これにより、不使用時刻から時間Ｄ０以上が経過したチャンネルが、使用可能状態に復帰する。
【０１１１】
こうして不使用であったチャンネルが使用可能状態に復帰すると、次の更新タイミングでは、復帰したチャンネルを含めて新たな周波数テーブルが生成される。
【０１１２】
図１５は、チャンネルが使用状態に復帰したときの新たな周波数テーブルの生成例を示す図である。同図（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、図１２（ａ）、図１３（ａ）の例において、第６チャンネルが無効化され、第２チャンネルが復帰したときの新たなテーブルの生成例を示している。
【０１１３】
同図（ａ）では、図１２（ａ）のチャンネル（３０１、３０２）が、それぞれ、復帰した第２チャンネルに置き換えられて、新たな周波数テーブルが生成される。また、同図（ｂ）では、図１３（ａ）のチャンネル（３０１、３０２）が、それぞれ削除され、復帰した第２チャンネルが追加されることで、新たな周波数テーブルが生成される。
【０１１４】
なお、このようにチャンネルが復帰した場合も、新たな周波数テーブルは、更新前の周波数テーブルをもとに生成される必要はない。すなわち、不使用周波数リストに登録されたもの以外のチャンネルから、全く新しく周波数テーブルが生成されてもよい。たとえば、不使用周波数リストに記載されていないチャンネルの全てを、ランダムまたは疑似ランダムに並べることで、希望の長さの周波数テーブルを作成することもできる。
【０１１５】
なお、図１４（ａ）の復帰処理では、不使用時刻からの経過時間をもとに、不使用とされたチャンネルを使用可能状態に復帰させるため、復帰後においても、未だ、そのチャンネルにおける伝送効率が、低い状態にあることも起こり得る。しかし、このような場合には、図１０の処理により、復帰されたチャンネルが再び、不使用周波数リストに登録され、不使用状態に設定される。このため、不使用時刻からの経過時間をもとに、不使用とされたチャンネルを使用可能状態に復帰させても、何ら問題は起こらない。
【０１１６】
なお、復帰処理を図１４（ｂ）のように変更しても良い。この処理では、同図（ａ）に比べて、ステップＳ６１１〜Ｓ６１３が追加されている。すなわち、制御回路１０１は、不使用時刻からの経過時間が時間Ｄ０以上になったチャンネルで、送電を試行する（Ｓ６１１）。このとき、周波数テーブルを用いた送電は、一時的に中断される。そして、この試行にて、当該チャンネルによる送電の送電効率ηが改善していれば、すなわち、η＜η０でなければ（Ｓ６１２：ＹＥＳ）、制御回路１０１は、当該チャンネルを、不使用周波数リストから削除する（Ｓ６０４）。他方、当該チャンネルによる送電の送電効率ηが改善していなければ、すなわち、η＜η０であれば（Ｓ６１２：ＮＯ）、制御回路１０１は、不使用周波数リストにおける当該チャンネルの不使用時刻を現在時刻に修正する（Ｓ６１３）。
【０１１７】
図１４（ｂ）の復帰処理によれば、使用可能な状態に復帰させようとするチャンネルについて、送電効率が改善したかがさらに確認されるため、より適正な復帰処理が実現され得る。
【０１１８】
なお、図１４（ｂ）では、不使用時刻からの経過時間が所定の時間Ｄ０以上となったときに、不使用のチャンネルによる送電の試行が行われたが、これに替えて、所定の時間間
隔で、たとえば数分〜数時間毎に、あるいは、不使用周波数リストに登録されたチャンネル数が増えすぎたときに、行うようにしてもよい。または、ある自転車への充電が完了した後、別の自転車に充電を開始するときに、不使用のチャンネルによる送電の試行が行われてもよい。
【０１１９】
以上、本実施の形態によれば、受電側への電力伝送の効率が低下する周波数帯が、送電のための周波数帯から除外されるため、電力伝送を効率的に行うことができる。たとえば、盗電が生じた場合には、受電側への電力伝送の効率が低下するため、このときの周波数が電力伝送のための周波数から除外される。このため、盗電をより確実に回避することができる。
【０１２０】
また、本実施の形態によれば、使用しない周波数の復帰処理が行われるため、電力伝送に用いない周波数帯が増えすぎることを防止することができる。したがって、電力伝送に用い得る周波数帯が減ることを防ぐことができ、電力伝送に多くの周波数帯を利用することができる。これにより、全体としての送電効率の低下を防ぐことが可能となる。
【０１２１】
また、本実施の形態によれば、無線通信を行う際には、暗号化通信が用いられる。これによって、第三者が電力伝送に用いる周波数に関する情報を知ることが困難となり、第三者が盗電を行うことが一層困難となる。これによって、全体としての送電効率の低下を防ぐことが可能となる。
【０１２２】
＜変更例１＞
上記実施の形態では、開放コイル１４、２６の両端に接続された可変容量ダイオード１５１、２７１の静電容量を、可変容量ダイオード１５１に印加されるバイアス電圧を調節することにより、開放コイル１４、２６の共振周波数が変更された。これに対し、本変更例では、複数の静電容量素子の接続状態をスイッチングにより切り替えることにより、開放コイル１４、２６の共振周波数が変更される。
【０１２３】
図１６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本変更例を説明する回路図である。なお、同図には、送電側の開放コイル１４に対する回路構成が示されているが、受電側の開放コイル２６についても同様に構成される。
【０１２４】
図１６（ａ）では、開放コイル１４に、３つの可変容量ダイオード１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃと、３つのスイッチ１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃが並列に接続されている。スイッチ１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃの開閉（オン／オフ）は、制御回路１０１から送信される制御信号に基づいて、周波数制御装置１０３が行う。
【０１２５】
本変更例では、可変容量ダイオード１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃにバイアス電圧は印加されず、各可変容量ダイオードは、コンデンサと同じ役割を果たす。可変容量ダイオード１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃの静電容量は、互いに異なっている。開放コイル１４と可変容量ダイオード１６１ａ、１６１ｂ、１６１ｃは、ＬＣ共振回路を形成する。
【０１２６】
スイッチ１６２ａ、１６２ｂ、１６２ｃのオン／オフの組み合わせを変化させることにより、互いに異なる８種類の共振周波数が実現される。なお、ここでは、可変容量ダイオードは３つであるが、２つでも、４つ以上でもよい。
【０１２７】
図１４（ｂ）では、３つのコンデンサ１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃと、３つのスイッチ１６４ａ、１６４ｂ、１６４ｃが並列に接続されている。この構成においても、コンデンサ１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃの静電容量が、互いに異なっている。よって、この構成においても、同図（ａ）の場合と同様、スイッチ１６４ａ、１６４ｂ、１６４ｃのオン
／オフの組み合わせを変化させることにより、互いに異なる８種類の共振周波数が実現される。また、コンデンサ１６３ａ、１６３ｂ、１６３ｃの並列配置数は３つに限らず、２つ、または、４つ以上でもよい。
【０１２８】
図１４（ｃ）では、３つのインダクタ１６５ａ、１６５ｂ、１６５ｃとスイッチ１６６ａ、１６６ｂ、１６６ｃとが直列に接続されている。この構成では、インダクタ１６５ａ、１６５ｂ、１６５ｃのインダクタンスが、互いに異なっている。よって、この構成においても、同図（ａ）、（ｂ）の場合と同様、スイッチ１６６ａ、１６６ｂ、１６６ｃのオン／オフの組み合わせを変化させることにより、互いに異なる８種類の共振周波数が実現される。また、インダクタ１６５ａ、１６５ｂ、１６５ｃの直列配置数は３つに限らず、２つ、または、４つ以上でもよい。
【０１２９】
＜変更例２＞
上記実施の形態では、電力伝送に用いる周波数を不使用周波数リストに載せるかどうかの判定は、送電効率に基づいて、送電側の制御回路１０１が行っていた。本変更例では、受電側の制御回路２０１が、受電電力計測回路２０５が計測した計測値に基づいて電力伝送に用いる周波数を不使用周波数リストに載せるかどうかの判定を行う。なお、本変更例においては、当該判定において、送電側の送電電力の情報は加味されない。
【０１３０】
充電中、制御回路２０１は、各チャンネルについて受電電力計測回路２０５が計測した電力の計測値を、受電電力の履歴テーブルとして記憶回路２０８へ格納する。図１７は、受電電力の履歴テーブルの構成を示す図である。図示の如く、受電電力の履歴テーブルには、図７の期間Ｔ１における受電電力の計測値Ｐの履歴がチャンネル毎に格納される。たとえば、図８（ａ）の周波数テーブルに従って受電時のチャンネルが切換えられる場合、８ｃｈ→６ｃｈ→１ｃｈ→２ｃｈ→５ｃｈ→３ｃｈ→８ｃｈ…の順で、各チャンネルの受電電力の計測値Ｐが取得され、取得された計測値Ｐが、履歴テーブルの対応するチャンネルの履歴として格納される。ここでは、各チャンネルの周波数帯は、３サイクル（３×Ｔ１）の間、受電に用いられるため、受電電力の計測値Ｐはチャンネル毎に３回求められ、３回の計測値Ｐが履歴テーブルに格納される。
【０１３１】
図１８（ａ）は、本変更例における異常検出処理を示すフローチャートである。
【０１３２】
まず、制御回路２０１は、受電電力計測回路２０５から、受電電力の計測値Ｐを取得し（Ｓ４１１）、取得した計測値Ｐを履歴テーブルに格納する（Ｓ４１２）。さらに、制御回路２０１は、取得した計測値Ｐが、閾値Ｐ０よりも小さいかを判定し（Ｓ４１３）、Ｐ＜Ｐ０であれば、無効化判定処理を行う（Ｓ４１４）。
【０１３３】
図１８（ｂ）は、本変更例における無効化判定処理を示すフローチャートである。
【０１３４】
まず、制御回路２０１は、受電電力の履歴テーブルから、判定対象チャンネルについて、最近のものからＮ回前までの受電電力Ｐを取得する（Ｓ５１１）。次に、制御回路２０１は、Ｎ回前までの受電電力Ｐが全て閾値Ｐ０未満であるかによって、判定対象のチャンネルを無効化すべきかを判定する（Ｓ５１２）。
【０１３５】
Ｎ回前までの受送電力Ｐの何れかが閾値Ｐ０未満でない場合（Ｓ５１２：ＮＯ）、制御回路２０１は、判定対象のチャンネルを無効化することを保留し、当該サイクル（Ｔ１）についての処理を終了する。他方、Ｎ回前までの受電電力Ｐの全てが閾値Ｐ０未満であると（Ｓ５１２：ＹＥＳ）、制御回路２０１は、ステップＳ５１３に進んで、判定対象チャンネルを無効化するための情報を、通信回路２０６を介して送電側に送信する。
【０１３６】
この情報を受けて、送電側の制御回路１０１は、当該チャンネルを不使用周波数リストに登録し、さらに、当該チャンネルを除く新たな周波数テーブルを生成する。生成された新たな周波数テーブルは、送電側の制御回路１０１から、通信回路１０５を介して受電側の制御回路２０１に送信される。これにより、新たな周波数テーブルが送電側と受電側で共有され、以後、新たな周波数テーブルを用いた電力の送受信が行われる。
【０１３７】
なお、本変更例において、ステップＳ４１３、Ｓ５１２で用いられる閾値Ｐ０は、たとえば、各チャンネルの受電電力の平均値からある定数を減じた値あるいは前記平均値に１未満の比率を乗じた値として設定され得る。定数は、あらかじめ決められた定数でもよいし、過去に計測された受電電力計測値の分散等を考慮して定められてもよい。
【０１３８】
なお、ここでは、新たな周波数テーブルの生成が送電側で行われたが、新たな周波数テーブルの生成も、送電側で行うようにしてもよい。この場合、図８（ｂ）、（ｃ）に示す不使用周波数リストと更新フラグが、受電側の記憶回路２０８に保持される。そして、受電側の制御回路２０１は、図１８（ｂ）のステップＳ５１２において、Ｎ回前までの受電電力Ｐの全てが閾値Ｐ０未満であると（Ｓ５１２：ＹＥＳ）、当該チャンネルを、不使用周波数リストに登録し、さらに、当該チャンネルを除く新たな周波数テーブルを生成する。生成された新たな周波数テーブルは、受電側の制御回路２０１から、通信回路２０６を介して受電側の制御回路１０１に送信される。これにより、新たな周波数テーブルが送信側と受信側で共有され、以後、新たな周波数テーブルを用いた電力の送受信が行われる。
【０１３９】
このように、受電側で新たな周波数テーブルが生成される場合には、不使用とされたチャンネルの復活処理もまた、受電側の制御回路２０１によって行われる。かかる復帰処理は、図１４（ａ）、（ｂ）と同様にして行われる。
【０１４０】
以上、本発明の実施の形態および２つの変更例について説明したが、本発明は、上記実施の形態および変更例によって何ら制限されるものではなく、また、本発明の実施の形態も、上記の他に、種々の変更が可能である。
【０１４１】
たとえば、復帰処理の頻度ならびに判定基準（閾値）を、不使用周波数リストの長さに応じて、適宜変更してもよい。たとえば、不使用周波数リストに記載されるチャンネル数の全チャンネル数に対する割合が高い場合には、復帰処理の頻度を高め、もしくは、復帰処理にかかる判定条件を復帰し易い方向に変更してよい。こうすることにより、不使用周波数リストに記載されるチャンネルの割合が減りやすくなり、電力伝送に用いるチャンネルの数を増やすことができる。これによって、電力伝送の効率が悪くない周波数を有効に電力伝送に利用することができ、電力伝送の効率を向上させることができる。
【０１４２】
また、上記実施の形態ならびに変更例では、図７あるいは図８（ａ）に示されるように、各周波数帯において電力を伝送する時間は、時間Ｔに固定された。しかしながら、電力を伝送する時間は、周波数帯毎に異なっていても良い。この場合、図８に示す周波数テーブルの有効期間が、チャンネル毎に所定の期間に個別に設定される。また、図９のステップＳ３０４の時間Ｔが、周波数テーブル中の当該チャンネルに対応した有効期間に設定される。こうすることにより、送電される電力を不当に受電することがさらに困難になり、電力伝送の効率が低下することを抑制できる。
【０１４３】
また、上記実施の形態ならびに変更例では、送電側もしくは受電側において作成された周波数テーブルは、無線通信を介して、送電側と受電側とで共有された。これに替えて、不使用周波数リストを送電側と受電側とで共有し、送電側と受電側の両方において同じルールで周波数テーブルを生成するようにしてもよい。
【０１４４】
この場合、たとえば、電力伝送に使用可能な全チャンネルから不使用周波数リストに記載されたチャンネルを除いたチャンネルを、送電側と受電側とで共通の疑似乱数発生アルゴリズムにもとづいて、疑似ランダムに並べ、周波数テーブルを作成すればよい。送電側と受電側とにおいて、全く同一の周波数テーブルを作成するためには、たとえば、不使用周波数リストを共有するときに、同時に当該疑似乱数発生のためのシード値を、送電側と受電側とで共有すればよい。
【０１４５】
このようにすることにより、周波数テーブルそのもののデータを無線通信によって共有する必要がなくなる。また、こうすることによって、大量のデータの送受信を伴うことなく、周波数テーブルを送電側と受電側とで共有することが可能になる。よって、送電される電力を不当に受電することがさらに困難になり、電力伝送の効率が低下することを抑制できる。
【０１４６】
また、上記実施の形態ならびに変更例では、周波数テーブルおよび不使用周波数リストには周波数値が直接的に記載されず、チャンネルが記載されていた。これに替えて、周波数テーブルおよび不使用周波数リストには、直接周波数値を記載してもよい。不使用周波数リストに周波数値を記載する場合には、記載された各周波数を中心とするある周波数帯においても、伝送効率もしくは電力効率が低下している可能性がある。そのため、送電側もしくは受電側において周波数テーブルを作成する際には、不使用周波数リストに記載された各周波数値を中心とする所定の周波数帯を電力伝送に使用しないことが好ましい。
【０１４７】
この他、本発明の実施の形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【０１４８】
１０  …  送電装置（無線電力送電装置）
１５  …  共振周波数切換え回路（周波数変更部）
２０  …  自転車（受電側、受電装置）
２２  …  バッテリユニット（受電側、受電装置）
２７  …  共振周波数切換え回路（周波数変更部）
１４  …  開放コイル（送電コイル）
２６  …  開放コイル（受電コイル）
１０１  …  制御回路（周波数制御部）
１０３  …  周波数制御装置（周波数制御部、周波数変更部）
１０４  …  送電電力計測回路（周波数制御部）
１０６  …  通信アンテナ（通信部）
１０７  …  記憶回路（周波数制御部）
１０５  …  通信回路（通信部）
２０１  …  制御回路（周波数制御部、劣化周波数特定部）
２０２  …  周波数制御装置（周波数制御部、周波数変更部）
２０５  …  受電電力計測回路（周波数制御部、劣化周波数特定部）
２０６  …  通信回路（通信部）
２０７  …  通信アンテナ（通信部）
２０８  …  記憶回路（周波数制御部、劣化周波数特定部）
【図１】
2012075249.tif 000003
【図２】
2012075249.tif 000004
【図３】
2012075249.tif 000005
【図４】
2012075249.tif 000006
【図５】
2012075249.tif 000007
【図６】
2012075249.tif 000008
【図７】
2012075249.tif 000009
【図８】
2012075249.tif 000010
【図９】
2012075249.tif 000011
【図１０】
2012075249.tif 000012
【図１１】
2012075249.tif 000013
【図１２】
2012075249.tif 000014
【図１３】
2012075249.tif 000015
【図１４】
2012075249.tif 000016
【図１５】
2012075249.tif 000017
【図１６】
2012075249.tif 000018
【図１７】
2012075249.tif 000019
【図１８】
2012075249.tif 000020