(57)【要約】【課題】非接触電力通信で用いる決められた情報を効率よく転送することができる給電装置と充電装置、給電方法および給電プログラムを提供する。【解決手段】非接触で電力信号の送電が開始されると、充電装置から非接触電力通信を用いて給電装置に送信される電力信号に重畳される信号を受信し、受信した重畳される信号の周波数が変更されると、変更された周波数と基準となる周波数との差を求めてずれ量を求め、求めたずれ量を用いて、記憶部に記憶されている選択情報を参照し、求めたずれ量に関連付けられている充電電流を示す情報を選択し、選択した充電電流を示す情報を用いて、充電装置が選択した充電電流で充電可能な電力信号を出力させる。【選択図】図４
2013247802.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電装置に非接触で電力信号を送電する給電部と、
前記充電装置と通信を行う通信部と、
前記給電部から前記充電装置に非接触で電力信号の送電が開始されると、前記充電装置から非接触電力通信を用いて前記給電装置に送信される前記電力信号に重畳された変調信号を受信し、受信した前記重畳信号に重畳されている変調信号を抽出し、前記変調信号の周波数を基準となる周波数とし、前記基準となる周波数が変更されると、変更された周波数と前記基準となる周波数との差を求めてずれ量を求め、前記変更された周波数がさらに変更されると、さらに変更された周波数と前記基準となる周波数との差を求めてずれ量を求め、求めたずれ量を用いて、記憶部に記憶されている前記充電装置に供給する前記電力信号に対応する充電電流を示す情報と基準となる周波数からの周波数差を示すずれ量が関連付けられている選択情報を参照し、前記求めたずれ量に関連付けられている充電電流を示す情報を選択し、選択した充電電流を示す情報を用いて、前記充電装置が前記選択した充電電流で充電可能な前記電力信号を出力させる、制御をする制御部と、
を備えることを特徴とする給電装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記重畳される信号が検出できない場合、前記充電装置への給電を終了させることを特徴とする請求項１に記載の給電装置。
【請求項３】
給電装置から送電される電力信号を非接触で受電し、受電した電力をバッテリ部に充電する充電部と、
前記給電装置と通信を行う通信部と、
前記給電装置から前記充電装置に非接触で電力信号の送電が開始されると、前記バッテリの充電量を取得し、充電量に対応する充電電流を求め、求めた充電電流を用いて、記憶部に記憶されている前記給電装置から供給される前記電力信号に対応する充電電流を示す情報と決められた基準となる周波数からの周波数差を示すずれ量が関連付けられている選択情報を参照し、前記求めたずれ量に関連付けられている充電電流を示す情報を選択し、選択したずれ量を示す情報と前記基準となる周波数とを用いて、前記基準となる周波数から前記選択したずれ量ずらした周波数を求め、求めた周波数の前記給電装置に送信する変調信号を生成し、前記電力信号を受電する電力線に前記変調信号を重畳して送信させる、制御をする制御部と、
を備えることを特徴とする充電装置。
【請求項４】
非接触充電に用いる給電方法であって、
給電装置のコンピュータが、
充電装置に非接触で電力信号の送電が開始されると、前記充電装置から非接触電力通信を用いて前記給電装置に送信される前記電力信号に重畳される変調信号を受信し、受信した変調信号の周波数を基準となる周波数とし、
前記基準となる周波数が変更されると、変更された周波数と前記基準となる周波数との差を求めてずれ量を求め、
前記変更された周波数がさらに変更されると、さらに変更された周波数と前記基準となる周波数との差を求めてずれ量を求め、
求めたずれ量を用いて、記憶部に記憶されている前記充電装置に供給する前記電力信号に対応する充電電流を示す情報と基準となる周波数からの周波数差を示すずれ量が関連付けられている選択情報を参照し、前記求めたずれ量に関連付けられている充電電流を示す情報を選択し、
選択した充電電流を示す情報を用いて、前記充電装置が前記選択した充電電流で充電可能な前記電力信号を出力させる、
処理を実行することを特徴とする給電方法。
【請求項５】
非接触充電に用いる充電方法であって、
充電装置のコンピュータが、
給電装置から前記充電装置に非接触で電力信号の送電が開始されると、バッテリ部の充電量を取得し、充電量に対応する充電電流を求め、
求めた充電電流を用いて、記憶部に記憶されている前記給電装置から供給される前記電力信号に対応する充電電流を示す情報と決められた基準となる周波数からの周波数差を示すずれ量が関連付けられている選択情報を参照し、前記求めたずれ量に関連付けられている充電電流を示す情報を選択し、
選択したずれ量を示す情報と前記基準となる周波数とを用いて、前記基準となる周波数から前記選択したずれ量ずらした周波数を求め、
求めた周波数の前記給電装置に送信する変調信号を生成し、前記電力信号を受電する電力線に前記変調信号を重畳して送信させる、
処理を実行することを特徴とする充電方法。
【請求項６】
非接触充電に用いる給電プログラムであって、
充電装置に非接触で電力信号の送電が開始されると、前記充電装置から非接触電力通信を用いて前記給電装置に送信される前記電力信号に重畳される変調信号を取得し、取得した変調信号の周波数を基準となる周波数とし、
前記基準となる周波数が変更されると、変更された周波数と前記基準となる周波数との差を求めてずれ量を求め、
前記変更された周波数がさらに変更されると、さらに変更された周波数と前記基準となる周波数との差を求めてずれ量を求め、
求めたずれ量を用いて、記憶部に記憶されている前記充電装置に供給する前記電力信号に対応する充電電流を示す情報と基準となる周波数からの周波数差を示すずれ量が関連付けられている選択情報を参照し、前記求めたずれ量に関連付けられている充電電流を示す情報を選択し、
選択した充電電流を示す情報を用いて、前記充電装置が前記選択した充電電流で充電可能な前記電力信号を出力させる、
処理を給電装置のコンピュータに実行させることを特徴とする給電プログラム。
【請求項７】
非接触充電に用いる充電プログラムであって、
給電装置から前記充電装置に非接触で電力信号の送電が開始されると、バッテリ部の充電量を取得し、充電量に対応する充電電流を求め、
求めた充電電流を用いて、記憶部に記憶されている前記給電装置から供給される前記電力信号に対応する充電電流を示す情報と決められた基準となる周波数からの周波数差を示すずれ量が関連付けられている選択情報を参照し、前記求めたずれ量に関連付けられている充電電流を示す情報を選択し、
選択したずれ量を示す情報と前記基準となる周波数とを用いて、前記基準となる周波数から前記選択したずれ量ずらした周波数を求め、
求めた周波数の前記給電装置に送信する変調信号を生成し、前記電力信号を受電する電力線に前記変調信号を重畳して送信させる、
処理を充電装置のコンピュータに実行させることを特徴とする充電プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
非接触電力充電を行う給電装置と充電装置、給電方法および給電プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電気自動車（ＥＶ）やプラグインハイブリッド車（ＰＨＶ）などの車両の充電には非接触充電が知られている。この場合、車両と給電装置との間では車両検出、車両認証および給電に関する情報などのやり取りが必要である。
【０００３】
関連する技術として、非接触充電の波形の変化もしくは重畳する信号の周波数の変化により信号を伝送する技術が開示されている。例えば、特許文献１、２。
また、関連する技術として、電気自動車のバッテリの充電と共に各種の情報の通信を行う電気自動車の通信制御方式が知られている。この通信制御方式によれば、磁気結合部を介してバッテリなどに関する各種情報を、高周波信号により変調して、電気自動車と充電電力供給部のそれぞれの通信装置間で送受信する。例えば、特許文献３。
【０００４】
また、関連する技術として、固定部の能動用モジュールから運動部の受動用モジュールの動作に必要な電力の伝送と、両モジュール間で相互に授受する情報信号の伝送とを非接触で行わせる装置において、運動部が移動中であっても常に動力用電源および両モジュール間で相互に情報信号を授受させるための電力を維持することのできる、電力伝送制御装置が知られている。この電力伝送制御装置よれば、能動モジュールＡと受動モジュールＢとの間隙を電磁波の信号により非接触で電力を伝送させると同時に、モジュールＡからモジュールＢへの制御指令信号を重畳して送信する。例えば、特許文献４。
【０００５】
また、関連する技術として、バッテリの満充電の検出を簡単な回路で一次側に伝達して、非充電時に一次側の待機電力を低減する非接触充電器が知られている。例えば、特許文献５。
【０００６】
また、関連する技術として、充電器等から携帯機器等へ電力を非接触で供給する場合でも、その電力供給に用いられる回路を共用しつつ、より少ない消費電力で携帯機器等から充電器等への情報伝達を行なうことのできる非接触給電装置が知られている。この非接触給電装置によれば、交番電力の供給された１次コイルから発生する交番磁束を交差させた２次コイルにて１次コイルに供給した交番電力を受電し、直流電力に変換してバッテリに供給する。また、２次コイルを含むとともに回路定数が変更可能に構成された共振回路部と、１次コイルに伝達すべき情報に基づいて共振回路部の回路定数を変更して２次コイルに受電される交番電力の振幅を変調する２次側制御装置と、２次コイルでの交番電力の振幅の変化に応じて１次コイルに生じる交番電力の振幅の変化から１次コイルに伝達すべき情報を復調する１次側制御装置とを備える。例えば、特許文献６。
【０００７】
しかしながら従来の技術は何れも、給電中における送電する電力が大きくなることによる通信の品質が劣化することを考慮したものでないので、非接触電力通信で用いる情報を効率よく転送できないという問題を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−２０６２３１号公報
【特許文献２】特開２００８−２０６２３２号公報
【特許文献３】特開平０６−２４５３２６号公報
【特許文献４】実開平０６−０４８３４７号公報
【特許文献５】特開２０００−１９７２７５号公報
【特許文献６】特開２０１１−１０９８１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は上記問題を考慮し、非接触電力通信で用いる情報を効率よく転送できる給電装置と充電装置、給電方法および給電プログラ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】
【００１０】
本実施形態の態様のひとつである給電装置は、給電部、通信部および制御部を備えている。給電部は、充電装置に非接触で電力信号を送電する。通信部は、充電装置と通信を行う。
【００１１】
制御部は、給電部から充電装置に非接触で電力信号の送電が開始されると、充電装置から非接触電力通信を用いて給電装置に送信される電力信号に重畳され変調信号を受信し、受信した重畳信号に重畳されている変調信号を抽出し、前記変調信号の周波数を基準となる周波数とする。
【００１２】
続いて、制御部は基準となる周波数が変更されると、変更された周波数と基準となる周波数との差を求めてずれ量を求め、変更された周波数がさらに変更されると、さらに変更された周波数と基準となる周波数との差を求めてずれ量を求める。
【００１３】
続いて、制御部は、求めたずれ量を用いて、記憶部に記憶されている充電装置に供給する電力信号に対応する充電電流を示す情報と基準となる周波数からの周波数差を示すずれ量が関連付けられている選択情報を参照し、求めたずれ量に関連付けられている充電電流を示す情報を選択する。
【００１４】
そして、選択した充電電流を示す情報を用いて、充電装置が選択した充電電流で充電可能な電力信号を出力させる制御をする。
本実施形態の他の態様のひとつである充電装置は、充電部、通信部および制御部を備えている。充電部は、給電装置から送電される電力信号を非接触で受電し、受電した電力をバッテリ部に充電する。通信部は、給電装置と通信を行う。
【００１５】
制御部は、給電装置から充電装置に非接触で電力信号の送電が開始されると、バッテリの充電量を取得し、充電量に対応する充電電流を求める。
続いて、制御部は、求めた充電電流を用いて、記憶部に記憶されている給電装置から供給される電力信号に対応する充電電流を示す情報と決められた基準となる周波数からの周波数差を示すずれ量が関連付けられている選択情報を参照し、求めたずれ量に関連付けられている充電電流を示す情報を選択する。
【００１６】
続いて、制御部は選択したずれ量を示す情報と基準となる周波数とを用いて、基準となる周波数から選択したずれ量ずらした周波数を求める。
そして、求めた周波数の給電装置に送信する変調信号を生成し、電力信号を受電する電力線に変調信号を重畳して送信させる。
【発明の効果】
【００１７】
実施の形態によれば、非接触電力通信で用いる情報を効率よく転送することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】チャージステーションの一実施例を示す図である。
【図２】給電装置と車両の関係を示す図である。
【図３】複数の給電装置とサーバとの関係を示す図である。
【図４】給電装置の一実施例を示す図である。
【図５】充電装置の一実施例を示す図である。
【図６】給電装置および充電装置のそれぞれの制御装置とサーバのハードウェアの一実施例を示す図である。
【図７】給電装置の動作の一実施例を示すフロー図である。
【図８】周波数−充電電流情報のデータ構造の一実施例を示す図である。
【図９】充電装置の動作の一実施例を示すフロー図である。
【図１０】給電装置と充電装置の動作の一実施例を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本実施形態では、非接触充電中に非接触電力通信を用いて決められた情報を充電装置から給電装置に効率よく送信する。本実施形態における非接触電力通信は、給電装置から充電装置へ非接触で交流電力（以下、電力信号）を送電しているときに、給電装置側の電力信号を送電する電力線または充電装置側の電力信号を受電する電力線に、決められた情報を送信するための信号を重畳させて通信を行う。
【００２０】
決められた情報とは、例えば、給電装置から車両に充電をする際に、車両が給電装置に通知する充電に必要な電流を示す情報が考えられる。ただし、充電電流に限定されるものではない。決められた情報は、充電を開始した後に最初に充電装置から給電装置に送信された信号の周波数ｆｐ（基準となる周波数）と、決められた情報に対応する周波数ｆｐからのずれ量Δｆに対応付けられる。
【００２１】
すなわち、給電装置は充電装置から充電を開始した後に最初に送信された周波数ｆｐの信号を受信し、続いて送信された決められた情報に対応する周波数ｆｐ＋Δｆの信号を受信する。その後、周波数ｆｐと周波数ｆｐ＋Δｆとの差（ずれ量Δｆ）を求め、その差を用いて、記憶部に記憶されている後述する周波数−充電電流情報（選択情報）などを参照し、決められた情報を給電装置が選択する。
【００２２】
例えば、周波数ｆｐからずれ量Δｆ１ずれた周波数を受信した場合、ずれ量Δｆ１に対応する決められた情報が示す充電電流Ｉ１（Ａ）を選択し、ずれ量Δｆ２ずれた場合、ずれ量Δｆ２に対応する決められた情報が示すは充電電流Ｉ２（Ａ）を選択する。
【００２３】
上記のように、基準となる周波数ｆｐからのずれ量Δｆ（Δｆ１またはΔｆ２）を用いて決められた情報に対応する信号を送信することで、効率よく非接触電力通信をする。なお、周波数ｆｐと周波数ｆｐ＋Δｆは、非接触充電で送電する電力信号の周波数（共鳴周波数ｆｏ）に近い周波数であることが望ましい。
【００２４】
以下図面に基づいて、本発明の実施形態について詳細を説明する。
図１は、チャージステーションの一実施例を示す図である。図１に示すチャージステーション１には、車両を駐車するための駐車エリア２ａ〜２ｄがあり、駐車エリア２ａ〜２ｄそれぞれには後述する給電装置７ａ〜７ｄが配置されている。給電装置７ａ〜７ｄは、車両５へ給電する際に送電に関する制御などを行う給電制御部３ａ〜３ｄと、電力を車両５側に送電するための給電部４ａ〜４ｄを有する。
【００２５】
図２は、給電装置と車両の関係を示す図である。図２の給電装置７は給電制御部３と給電部４を備えている。給電制御部３は車両５との通信を行う無線通信およびサーバなど無線通信または有線通信を行う通信の制御と、商用電源から給電された電力を車両５に送電するための制御を行う。さらに、給電制御部３は充電料金の算出、駐車料金の算出、各種料金の支払いなどに関する制御を行う。
【００２６】
給電部４は電力を車両５に送電するときに用いられる。電力の送電は、例えば、電磁誘導もしくは磁界と電界による共鳴方式を用いることが考えられる。
なお、図２の給電装置７において給電制御部３と給電部４とは電力線ＰＯＷと信号線ＳＩＧにより接続されている。
【００２７】
図２の車両５は充電装置６を備えている。充電装置６は給電部４から送電された電力を受電して、充電装置６に設けられているバッテリ部に充電する。バッテリ部は充電式の二次電池で、例えば、リチウムイオン二次電池、ニッケル水素二次電池などが考えられる。ただし、リチウムイオン二次電池、ニッケル水素二次電池に限定されるものではなく、二次電池であればよい。
【００２８】
なお、共鳴方式として給電部４と充電装置６に送受電にコイルを用いた場合について説明する。
図３は、複数の給電装置とサーバとの関係を示す図である。図３に示す複数の給電装置７ａ〜７ｄ各々はネットワーク９を介してサーバ８と通信をする。サーバ８は、例えば、給電装置７ａ〜７ｄと通信をして充電料金の算出、駐車料金の算出、各種料金の支払いなどに関する処理を実行し、処理結果を給電装置７ａ〜７ｄに送信する。
【００２９】
図４は、給電装置の一実施例を示す図である。給電装置７は、給電部４、通信部、制御部（制御装置４０１または通信制御部４０７）を有する。
図４の給電装置７は制御装置４０１、電源変換部４０３、整合部４０４、第１のコイル４０５、結合部４０６、通信制御部４０７、変調／符号部４０８、駆動部４０９、発振部４１０、フィルタ部４１１、復調／復号部４１２、周波数計測部４１３を備えている。なお、制御装置４０１は給電制御部３に相当する。
【００３０】
給電部４は電源変換部４０３、整合部４０４、第１のコイル４０５を有する。給電部４は車両５に搭載された充電装置６に非接触で電力信号を給電する。
通信部は結合部４０６、通信制御部４０７、変調／符号部４０８、駆動部４０９、発振部４１０、フィルタ部４１１、復調／復号部４１２、周波数計測部４１３を有し、非接触電力通信に用いられる。送信系は通信制御部４０７、符号器４０８、駆動部４０９、発振部４１０を有している。また、受信系は通信制御部４０７、フィルタ部４１１、復調／復号部４１２、周波数計測部４１３を有している。
【００３１】
通信部は、充電に用いる電力信号に変調信号を重畳させる非接触電力通信と、変調信号を重畳させない通信と、を第１のコイル４０５と第２のコイル５０２を用いて行う。
通信部の送信系は充電装置６に送信するディジタルデータ（第１の情報）により変調された第１の変調信号を、電力信号を送電する電力線に重畳して第１の重畳信号を充電装置６に送信する。また、通信部の受信系は後述する第２の変調信号が電力信号に重畳された第２の重畳信号を受信し、受信した第２の重畳信号から第２の変調信号を抽出して、抽出した第２の変調信号を復調してディジタルデータ（第２の情報）を抽出する。
【００３２】
制御部（制御装置４０１と通信制御部４０７）は、給電装置７が充電装置６に給電を開始すると、非接触電力通信を用いて給電装置７と充電装置６との間で行う通信の制御をする。制御装置４０１（給電制御部）は電源変換部４０３、整合部４０４、通信制御部４０７と接続され、接続されている各部を制御する。
【００３３】
制御部は、充電装置６から指定された充電電流が充電装置６に供給できるように電源変換部４０３の出力する電力信号を制御する。
電源変換部４０３は、商用電源４０２から供給される電力を決められた周期でかつ決められた電力レベルの交流に変換し第１のコイル４０５に給電する。上記交流の変換などの制御は制御装置４０１により行うことが考えられる。
【００３４】
整合部４０４は本例では伝送改善をするために用いられ、制御装置４０１により制御される。
第１のコイル４０５は、車両５に搭載されている充電装置６へ電力を給電するために用いられる。本例では、第１のコイル４０５は充電装置６の後述する第２のコイル５０２に電力を送電する。また、第１のコイル４０５と第２のコイル５０２は非接触電力通信に用いられる。
【００３５】
結合部４０６は、充電中に電源変換部４０３から出力された電力信号に、非接触電力通信で用いる第１の変調信号を重畳させるために用いる。また、車両５の充電装置６から送信される非接触電力通信で用いる第２の重畳信号を受信したときは、結合部４０６はフィルタ部４１１に受信した信号を出力する。
【００３６】
通信制御部４０７は非接触電力通信を制御する。
変調／符号部４０８は通信制御部４０７を介して制御装置４０１から必要な充電量を示すデータを受信すると、該データを通信で用いる所定のデータ形式（通信フォーマット）に変換（符号化）して、変換されたディジタルデータにより発振部４１０から出力される正弦波信号を変調して出力する（信号生成）。例えば、ＦＳＫ（frequency shift keying）の場合、ディジタルデータの示す周波数の上記正弦波信号を切り替えて出力する。
【００３７】
発振部４１０は、上記必要な充電量に対応する周波数の正弦波信号を生成する。この正弦波信号は第１の変調信号で用いられる。発振部４１０は、例えば、シンセサイザを用いることが考えられる。シンセサイザは、通信制御部４０７から指示された周波数の信号を出力する。
【００３８】
駆動部０９は、変調／符号部４０８で生成された信号を増幅して第１の変調信号を生成し、結合部４０６に供給する。駆動部４０９は、例えば増幅器などが考えられる。
フィルタ部４１１は、結合部４０６を介して受信した第２の変調信号が重畳されている第２の重畳信号から、第２の変調信号を抽出するためのフィルタである。例えば、バンドパスフィルタなどが考えられる。
【００３９】
復調／復号部４１２は、フィルタ部４１１から出力された第２の変調信号を発信部４１０の発振信号を用いて復調し、復調した信号を波形整形してディジタルデータを再生（復号）し、復号したディジタルデータを通信制御部４０７を介して制御装置４０１にデータを送信する。
【００４０】
周波数計測部４１３は充電装置６から非接触電力通信において送信された変調信号の周波数を計測し、計測した結果を通信制御部４０７または制御装置４０１に送信する。
図５は、充電装置の一実施例を示す図である。図５の充電装置６は制御装置５０１、充電部、通信部を備えている。
【００４１】
充電部は受電部（第２のコイル５０２）、整合部５０３、ＡＣ−ＤＣ変換部５０４、バッテリ５０５を有する。受電部は給電装置７から給電される電力信号を非接触で受電する。充電部は受電した電力をバッテリ５０５に充電する。
【００４２】
通信部は結合部５０６、結合部５０６、駆動部５０７、変調／符号部５０８、発振部５０９、通信制御部５１０、フィルタ部５１１、復調／復号部５１２、周波数計測部５１３を有し非接触電力通信を行う。通信部は、給電装置７に送信するディジタルデータ（第２の情報）により変調して生成される第２の変調信号を、電力信号を受電する電力線に重畳して給電装置７に送信する非接触電力通信を行う。また、通信部は給電装置７から送電される電力信号を利用して給電装置７から送信される第１の重畳信号（電力信号に第１の変調信号が重畳された信号）を受信し、受信した第１の重畳信号の第１の変調信号からディジタルデータ（第１の情報）を抽出する非接触電力通信を行う。
【００４３】
制御装置５０１はＡＣ−ＤＣ変換部５０４、通信制御部５１０と接続され、接続されている各部を制御する。また、制御装置５０１は各部から計測データを取得する。また、制御装置５０１は無線通信を行う機能などを備えている。制御部（制御装置５０１と通信制御部５１０）は、給電装置７が充電装置６に給電を開始すると、非接触電力通信だけを用いて給電装置７と充電装置６との間で通信を行う制御をする。
【００４４】
制御部は充電装置６が充電を開始すると、非接触電力通信を可能な状態にする。給電装置７に送信する信号を、電力信号を受電する電力線に重畳して給電装置７に送信する。また、給電装置７から送電される電力信号に重畳して給電装置７から送信される信号を受信し、受信した信号から情報を抽出する。
【００４５】
制御部はバッテリ５０５の充電量を取得し、充電給電装置７に対して送信する充電電流の電流量を求め、第２の変調信号の周波数を変更させる。
第２のコイル５０２は給電装置７から第１のコイル４０５を介して送電された電力信号を受電し、受電した電力が整合部５０３に供給される。本例では、第１のコイル４０５は充電装置６の後述する第２のコイル５０２に電力を送電する。また、第１のコイル４０５と第２のコイル５０２は通信モードと非接触電力通信モードの通信に用いられる。
【００４６】
整合部５０３は本例では給電装置７と充電装置６との間のインピーダンス整合を行う。
ＡＣ−ＤＣ変換部５０４は受電した電力信号を直流にし、直流にした電力はバッテリ５０５に供給される。
【００４７】
バッテリ５０５は充電式の二次電池などが考えられる。
結合部５０６は、第２のコイル５０２が受電した電力信号に、非接触電力通信で用いる第２の変調信号を重畳させるために用いる。また、給電装置７から送信される非接触電力通信で用いる第２の重畳信号を受信したときは、結合部５０６はフィルタ部５１１に受信した第２の重畳信号を出力する。
【００４８】
変調／符号部５０８は、通信制御部５１０を介して制御装置５０１から必要な充電量を示すデータを受信すると、該データを通信で用いる所定のデータ形式（通信フォーマット）に変換（符号化）して、変換されたディジタルデータにより発振部５０９から出力される正弦波信号を変調して出力する。例えば、ＦＳＫの場合、ディジタルデータの示す周波数の上記正弦波信号を切り替えて出力（信号生成）する。
【００４９】
発振部５０９は、上記必要な充電量に対応する周波数の正弦波信号を生成する。この正弦波信号は第２の変調信号で用いられる。発振部４１０は、例えば、シンセサイザを用いることが考えられる。シンセサイザは、通信制御部４０７から指示された周波数の信号を出力する。
【００５０】
駆動部５０７は、変調／符号部５０８で生成された第２の変調信号を増幅し、結合部５０６に供給する。駆動部５０７は、例えば増幅器などが考えられる。
通信制御部５１０は非接触電力通信を制御する。
【００５１】
フィルタ部５１１は、結合部５０６を介して受信した給電装置７から送信された非接触電力通信で用いる変調信号が重畳されている重畳信号から、重畳されている信号を抽出するためのフィルタである。例えば、バンドパスフィルタなどが考えられる。
【００５２】
復調／復号部５１２は、フィルタ部５１１から出力された第１の変調信号を発信部５０９の発振信号を用いて復調し、復調した信号を波形整形してディジタルデータを再生（復号）し、復号したディジタルデータを通信制御部５１０を介して制御装置５０１にデータを送信する。
【００５３】
周波数計測部５１３は、給電部装置７から非接触電力通信において送信された重畳された信号の周波数を計測し、計測した結果を通信制御部５１０または制御装置５０１に送信する。周波数計測部５１３はなくてもよい。
【００５４】
なお、充電装置の非接触電力通信は上記説明した方法に限定されるものではなく、例えば負荷変調方式や反射を用いた方法などで信号を重畳させることが考えられる。
図６は、給電装置および充電装置のそれぞれの制御装置とサーバのハードウェアの一実施例を示す図である。給電装置７の制御装置４０１および充電装置６の制御装置５０１とサーバ８のハードウェアは、図６に示す制御部６０１、記憶部６０２、記録媒体読取装置６０３、入出力インタフェース６０４（入出力Ｉ／Ｆ）、通信インタフェース６０５（通信Ｉ／Ｆ）などをそれぞれ備えている。また、上記各構成部はバス６０６によってそれぞれ接続されている。なお、サーバ８の機能はクラウドなどを用いて実現することもできる。
【００５５】
制御部６０１はＣＰＵ（Central Processing Unit）、マルチコアＣＰＵ、プログラマブルなデバイス（ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）など）を用いることが考えられる。
【００５６】
記憶部６０２は、例えばＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などのメモリやハードディスクなどが考えられる。なお、記憶部６０２にはパラメータ値、変数値などのデータを記録してもよいし、実行時のワークエリアとして用いてもよい。また、給電装置７およびサーバ８において、記憶部６０２以外に給電装置７およびサーバ８の外部に他の記憶部を設けてもよく、例えば、データベースなどを設けることが考えられる。
【００５７】
記録媒体読取装置６０３は、制御部６０１の制御に従って記録媒体６０７に対するデータのリード／ライトを制御する。そして、記録媒体６０７に記録媒体読取装置６０３の制御で書き込まれたデータを記録させたり、記録媒体６０７に記録されたデータを読み取らせたりする。また、着脱可能な記録媒体６０７は、コンピュータで読み取り可能なnon-transitory（非一時的）な記録媒体として、磁気記録装置、光ディスク、光磁気記録媒体、半導体メモリなどがある。磁気記録装置には、ハードディスク装置（ＨＤＤ）などがある。光ディスクには、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ(Recordable)／ＲＷ（ReWritable）などがある。光磁気記録媒体には、ＭＯ（Magneto-Optical disk）などがある。なお、記憶部６０２もnon-transitory（非一時的）な記録媒体に含まれる。
【００５８】
入出力インタフェース６０４には、入出力部６０８が接続され、入力された情報を受信し、バス６０６を介して制御部６０１に送信する。また、制御部６０１からの命令に従ってディスプレイの画面上に操作情報などを表示する。入出力部６０８の入力装置は、例えば、キーボード、ポインティングデバイス（マウスなど）、タッチパネルなどが考えられる。なお、入出力部６０８の出力部であるディスプレイは、例えば、液晶ディスプレイなどが考えられる。充電装置６の入出力部６０８は、車両５においてダッシュボードに備え付けられていることが考えられる。また、出力部はＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイ、プリンタなどの出力装置であってもよい。
【００５９】
通信インタフェース６０５は、ＬＡＮ（Local Area Network）接続やインターネット接続を無線により行うためのインタフェースである。また、通信インタフェース６０５は必要に応じ、他のコンピュータとの間のＬＡＮ接続やインターネット接続や無線接続を行うためのインタフェースとして用いてもよい。
【００６０】
このようなハードウェア構成を有するコンピュータを用いることによって、給電装置７の制御装置４０１および充電装置６の制御装置５０１とサーバ８が行う各種処理機能が実現される。その場合給電装置７の制御装置４０１および充電装置６の制御装置５０１とサーバ８が有すべき機能の処理内容を記述したプログラムが提供される。そのプログラムをコンピュータで実行することにより、上記処理機能がコンピュータ上で実現される。処理内容を記述したプログラムは、コンピュータで読み取り可能な記録媒体６０７に記録しておくことができる。
【００６１】
プログラムを流通させる場合には、例えば、そのプログラムが記録されたＤＶＤ、ＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体６０７が販売される。また、プログラムをサーバコンピュータの記憶装置に記録しておき、ネットワークを介して、サーバコンピュータから他のコンピュータにそのプログラムを転送することもできる。
【００６２】
プログラムを実行するコンピュータは、例えば、記録媒体６０７に記録されたプログラムもしくはサーバコンピュータから転送されたプログラムを、自己の記憶部６０２に記憶する。そして、コンピュータは、自己の記憶部６０２からプログラムを読み取り、プログラムに従った処理を実行する。なお、コンピュータは、記録媒体６０７から直接プログラムを読み取り、そのプログラムに従った処理を実行することもできる。また、コンピュータは、サーバコンピュータからプログラムが転送されるごとに、逐次、受け取ったプログラムに従った処理を実行することもできる。
【００６３】
給電装置の動作について図７と図１０を用いて説明する。
給電装置７の制御装置４０１（コンピュータ）は、給電部４から充電装置６に非接触で電力信号の送電が開始されると、充電装置６から非接触電力通信を用いて給電装置７に送信される第２の重畳信号を受信し、受信した第２の重畳信号の第２の変調信号の周波数を基準となる周波数ｆｐとする。
【００６４】
続いて、制御部は基準となる周波数ｆｐが変更されると、変更された周波数と基準となる周波数ｆｐとの差を求めてずれ量Δｆを求め、変更された周波数がさらに変更されると、さらに変更された周波数と基準となる周波数ｆｐとの差を求めてずれ量Δｆを求める。
【００６５】
続いて、制御部は、求めたずれ量Δｆを用いて、選択情報を参照し、求めたずれ量Δｔに関連付けられている充電電流を示す情報を選択する。選択情報は、記憶部６０２に記憶されている充電装置に供給する電力信号に対応する充電電流を示す情報と基準となる周波数ｆｐからの周波数差を示すずれ量が関連付けられている情報である。
【００６６】
そして、選択した充電電流を示す情報を用いて、充電装置６が選択した充電電流で充電可能な電力信号を出力させる制御をする。
図７は、給電装置の動作の一実施例を示すフロー図である。図１０は、給電装置と充電装置の動作の一実施例を示すフロー図である。
【００６７】
図７または図１０のステップＳ７０１は給電装置７から充電装置６へ電力信号が送電されていない状態である。ステップＳ７０１では、車両５の第２のコイル５０２から送信された充電依頼情報を含む信号を第１のコイル４０５を介して給電装置７が受信する。そして、制御装置４０１が充電依頼情報を受信した場合（Ｙｅｓ）にはステップＳ７０２に移行し、充電依頼情報を受信していない場合（Ｎｏ）にはステップＳ７０１に移行して充電依頼情報を受信するのを待つ。充電依頼情報を含む信号の周波数は、電力信号の周波数（共鳴周波数ｆｏ）に近い周波数であることが望ましい。
【００６８】
充電依頼情報は車両５の充電装置６から送信される情報である。また、充電依頼情報は通信に必要な情報とともに充電装置６の通信部の送信系により変調され、変調された信号が充電装置６の送信系から第２のコイル５０２を介して第１のコイル４０５に送信される。図９または図１０のステップＳ９０２を参照。
【００６９】
なお、充電依頼情報は給電装置７から充電装置６に給電する際の最初の充電電流を示す情報と、充電電流を決定するための基準となる周波数を示す情報を有している。ただし、基準となる周波数を示す情報はなくてもよい。
【００７０】
ステップＳ７０２で制御装置４０１は給電装置７の各部に対して給電をするための準備を開始する指示をする。そして、給電装置７が給電を開始できる状態になると、ステップＳ７０３で制御装置４０１が車両５の充電装置６に給電を開始できる状態であることを示す給電開始情報を送信する。図９のステップＳ９０３を参照。
【００７１】
ステップＳ７０４では給電装置７が充電装置６に給電を開始する。すなわち、制御装置４０１が電源変換部４０３と整合部４０４を制御し、商用電源４０２から供給される電力信号を共鳴周波数ｆ０に変換して整合部４０４と第１のコイル４０５を介して充電装置６の第２のコイル５０２に給電装置７から送電を開始する。また、制御装置４０１は充電依頼情報の充電電流を示す情報を参照して、充電装置６に該充電電流に対応する電力信号が供給できるようにする。充電が開始されると、給電装置７の通信部は非接触電力通信モードに移行する。
【００７２】
また、車両５の充電装置６は充電が開始されると、充電装置６の通信部は非接触電力通信モードに移行し、充電装置６の通信部の送信系が基準となる周波数の第２の変調信号を生成する。そして、共鳴周波数ｆ０の電力信号を充電するための電力線に基準となる周波数ｆｐの信号を、結合部５０６を用いて重畳させる。電力信号に重畳された基準となる周波数ｆｐの第２の変調信号は、第２のコイル５０２と第１のコイル４０５を経由して給電装置７に送信される。
【００７３】
ステップＳ７０５では、制御装置４０１が電力信号に重畳された第２の変調信号を受信したか否かを判定し、第２の変調信号を受信した場合（Ｙｅｓ）にはステップＳ７０６に移行し、第２の変調信号を受信できない場合（Ｎｏ）にはステップＳ７０５で第２の変調信号が受信されるまで待つ。ただし、第２の変調信号を決められた時間以上受信できない場合は給電を停止する。図９または図１０のステップＳ９０５を参照。
【００７４】
第２の変調信号を受信したか否かの判定は、例えば、給電装置７の通信部の受信系が検出した信号の周波数が、決められた周波数範囲内であれば受信したと判定する。周波数ｆｐが共鳴周波数ｆ０より大きい場合は、周波数範囲は基準となる周波数ｆｐ＋ずれ量Δｆ（周波数差）の最大値の示す範囲となる。後述する図８の周波数−充電電流情報８０１のずれ量Δｆ（周波数差）の最大値は１９．２ｋＨｚであるから、周波数範囲は周波数ｆｐ＋１９．２ｋＨｚで示されている範囲となる。
【００７５】
ただし、周波数ｆｐが共鳴周波数ｆ０より小さい場合は、周波数範囲は基準となる周波数ｆｐ−ずれ量Δｆ（周波数差）の最小値の示す範囲となる。
なお、周波数範囲は共鳴周波数ｆ０を跨がないことが望ましい。
【００７６】
図８は、周波数−充電電流情報のデータ構造の一実施例を示す図である。図８に示す周波数−充電電流情報８０１は「充電電流」「周波数差Δｆ」に記憶される情報を有している。「充電電流」には「周波数差Δｆ」に記憶されている情報に対応付けられた充電電流が記憶されている。本例では、充電電流として「６」「７」「８」・・・「４９」「５０」「５１」「５２」「５３」「５４」・・・「７９」「８０」が記憶されている。ただし、上記に限定されるものではない。「周波数差Δｆ」は、「充電電流」に記憶されている情報に対応付けられたずれ量Δｆ（周波数差）が記憶されている。本例では、充電電流として「２．００」「２．３３」「２．６７」・・・「１６．３３」「１６．６７」「１６．８８」「１６．９６」「１７．０４」「１７．１２」・・・「１９．１２」「１９．２０」が記憶されている。ただし、上記に限定されるものではない。
【００７７】
なお、図８の範囲８０２の「充電電流」６（Ａ）〜５１（Ａ）未満の「周波数差Δｆ」は、後述する式１、式２を用いて求めている。図８の範囲８０３の「充電電流」５１（Ａ）〜８０（Ａ）未満の「周波数差Δｆ」は、後述する式２を用いて求めている。
【００７８】
また、充電電流とずれ量Δｆ（周波数差）の関係は式１、式２で表すことができる。
充電電流  ６（Ａ）〜５１（Ａ）未満：Ｉ＝３×Δｆ                        式１
充電電流５１（Ａ）〜８０（Ａ）未満：Ｉ＝（５×Δｆ−６４）×２．５      式２
ずれ量（周波数差）：Δｆ
また、本例では周波数−充電電流情報を用いているが、式１、式２に基づいて充電電流を求めてもよい。
【００７９】
ステップＳ７０６では、制御装置４０１が基準となる周波数を検出したか否かを判定し、基準となる周波数を検出した場合（Ｙｅｓ）にはステップＳ７０７に移行し、決められた時間検出できない場合（Ｎｏ）にはステップＳ７１０に移行する。本例では、周波数計測部４１４が計測した周波数を制御装置４０１が取得し、基準となる周波数であるか否かを判定する。例えば、充電依頼情報の充電電流を決定するための基準となる周波数を示す情報と周波数計測部４１４が計測した周波数を比較し、判定してもよい。
【００８０】
ステップＳ７０７で制御装置４０１は周波数が変更されたか否かを監視し、周波数が変更された場合（Ｙｅｓ）にはステップＳ７０８に移行し、周波数が変更されない場合（Ｎｏ）にはステップＳ７０７で周波数の監視を続ける。本例では、周波数計測部４１４が計測した周波数を制御装置４０１が取得し、周波数が変更されたか否かを判定する。
【００８１】
ステップＳ７０８では、制御装置４０１は電源変換部４０３を制御して、充電電流の供給量を変更する。
制御装置４０１は周波数計測部４１４が計測した周波数を取得し、基準となる周波数ｆｐと取得し周波数の差を求める。すなわち、ずれ量Δｔ（周波数差）を求める。
【００８２】
続いて、充電電流の供給量の変更は図８の周波数−充電電流情報８０１を用いて求めるか式１、式２に基づいて求める。記憶部に記憶されている周波数−充電電流情報８０１を用いる場合、制御装置４０１は求めた周波数の差であるずれ量Δｔ（周波数差）を用いて、周波数−充電電流情報８０１の「周波数差Δｆ」を検索して、一致する情報を検出する。
【００８３】
続いて、制御装置４０１は一致する情報（周波数差）に対応する充電電流を「充電電流」から取得する。
続いて、制御装置４０１は取得した充電電流を用いて、取得した充電電流を充電装置６に充電できる電力を電源変換部４０３から出力させる制御をする。すなわち、充電電流の供給量を周波数のずれ量Δｔ（周波数差）を用いて変更する。
【００８４】
ステップＳ７０９では、制御装置４０１が変調信号を検出できるか否かを判定し、検出できない場合（Ｙｅｓ）にはステップＳ７１０に移行し、検出できている場合（Ｎｏ）にはステップＳ７０７に移行する。変調信号が検出できない場合とは、車両５の充電装置６が満充電または充電を終了した場合である。図９のステップＳ９０９を参照。
【００８５】
ステップＳ７１０では、制御装置４０１が充電装置６への給電を終了する。制御装置４０１は電源変換部４０３からの出力を停止し、ステップＳ７０１に移行し、通信部のモードを非接触電力通信モードから移行させる。
【００８６】
充電装置の動作について図９と図１０を用いて説明する。
充電装置６の制御装置５０１（コンピュータ）は、給電装置７から充電装置６に非接触で電力信号の送電が開始されると、バッテリ５０５の充電量を取得し、充電量に対応する充電電流を求める。
【００８７】
続いて、制御部は、求めた充電電流を用いて、選択情報を参照し、求めたずれ量に関連付けられている充電電流を示す情報を選択する。選択情報は、記憶部６０２に記憶されている給電装置から供給される電力信号に対応する充電電流を示す情報と決められた基準となる周波数からの周波数差を示すずれ量が関連付けられている情報である。
【００８８】
続いて、制御部は選択したずれ量を示す情報と基準となる周波数とを用いて、基準となる周波数から選択したずれ量ずらした周波数を求める。
そして、求めた周波数の給電装置７に送信する信号を生成し、電力信号を受電する電力線に信号を重畳して送信させる。
【００８９】
図９または図１０は、充電装置の動作の一実施例を示すフロー図である。車両５の充電装置６が非接触充電を開始できる位置に車両５が駐車されている場合に、ステップＳ９０１では充電装置６が充電準備を開始する。また、給電装置７から充電装置６へ電力信号が送電されていない状態である。
【００９０】
ステップＳ９０２では、充電装置６の制御装置５０１が通信部の送信系を制御し、充電依頼情報を給電装置７に第２のコイル５０２を介して送信する。図７または図１０のステップＳ７０１を参照。
【００９１】
ステップＳ９０３では、制御装置５０１が給電開始情報を受信したか否かを判定し、受信した場合（Ｙｅｓ）にはステップＳ９０４に移行し、受信できない場合（Ｎｏ）にはステップＳ９０２に移行して給電開始情報が送信されるのを待つ。図７または図１０のステップＳ７０３を参照。
【００９２】
ステップＳ９０４では充電装置６が充電を開始する。給電装置７から充電装置６へ送電された電力信号を充電装置６が受電し、受電した電力をバッテリ５０５に充電させる制御を制御装置５０１が行う。
【００９３】
ステップＳ９０５では、制御装置５０１が通信部を制御し、決められた情報を有する変調信号を電力信号に重畳させることにより、変調信号を給電装置７へ送信する。
ステップＳ９０６では、制御装置５０１がバッテリ５０５の充電量を参照して充電電流を変更するか否かの判定をし、充電量を変更させる必要がある場合（Ｙｅｓ）にはステップＳ９０７に移行し、必要がない場合（Ｎｏ）にはステップＳ９０６に移行する。
【００９４】
ステップＳ９０７では、制御装置５０１が通信部の送信系を制御し、第２の変調信号の周波数を変更させる。すなわち、制御装置５０１が発振部５０９の周波数を変更させる。
制御装置５０１はバッテリ５０５の充電量を用いて充電に必要な電流を求める。続いて、求めた充電電流を用いて、制御装置５０１の記憶部（図６の記憶部６０２）に記憶されている図８の周波数−充電電流情報８０１の「充電電流（Ａ）」を検索し、求めた充電電流に一致する情報を検出する。
【００９５】
続いて、制御装置５０１は一致する情報に対応するずれ量Δｔ（周波数差）を周波数−充電電流情報８０１の「周波数差Δｆ」から取得する。または、式１、式２に基づいてずれ量Δｔ（周波数差）を求める。
【００９６】
続いて、制御装置５０１の記憶部に記憶されている基準となる周波数ｆｐと、ずれ量Δｔ（周波数差）とを用いて、現在の変調信号の周波数を給電装置７に要求する充電電流に対応する電力信号を給電させる周波数に変更する。
【００９７】
ステップＳ９０８では、制御装置５０１が充電を終了したか否かを判定し、充電が終了した場合（Ｙｅｓ）にはステップＳ８０７に移行し、充電を継続する場合（Ｎｏ）にはステップＳ８０６に移行する。ここで、充電を終了とは満充電を制御装置５０１が検出したか、あるいは充電を停止したことを検出したことが考えられる。
【００９８】
ステップＳ９０９では制御装置５０１が変調信号を停止させる。すなわち、制御装置５０１が発振部５０９の発振を停止させる。
ステップＳ９１０では、制御装置５０１が充電を終了する。
【００９９】
実施の形態によれば、決められた情報（充電電流など）と周波数のずれ量を対応付けることで、非接触電力通信で用いる情報を効率よく転送することができるという効果を奏する。
【０１００】
また、給電装置と充電装置を有するシステムの小型化および簡略、低コスト化に貢献することができる。
また周波数のずれ量を数値として伝達データとして扱うことにより、簡便に情報を伝達することが可能となる。
【０１０１】
また、本発明は、上記実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変更が可能である。
【符号の説明】
【０１０２】
１  チャージステーション、
２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ  駐車エリア、
３、３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ  給電制御部、
４、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ  給電部、
５  車両、
６  充電装置、
７、７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ  給電装置、
８  サーバ、
９  ネットワーク、
４０１  制御装置、
４０２  商用電源、
４０３  電源変換部、
４０４  整合部、
４０５  第１のコイル、
４０６  結合部、
４０７  通信制御部、
４０８  変調／符号部、
４０９  駆動部、
４１０  発振部、
４１１  フィルタ部、
４１２  復調／復号部、
４１３  周波数計測部、
５０１  制御装置、
５０２  第２のコイル、
５０３  整合部、
５０４  ＡＣ−ＤＣ変換部、
５０５  バッテリ、
５０６  結合部、
５０７  駆動部、
５０８  変調／符号部、
５０９  発振部、
５１０  通信制御部、
５１１  フィルタ部、
５１２  復調／復号部、
５１３  周波数計測部、
６０１  制御部、
６０２  記憶部、
６０３  記録媒体読取装置、
６０４  入出力インタフェース、
６０５  通信インタフェース、
６０６  バス、
６０７  記録媒体、
６０８  入出力部、
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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