(57)【要約】【課題】無線電力伝送システムにおける２コイル間の相対的な位置関係を検出すること。【解決手段】２つのコイル１０２，１０３の間で非接触で電力を伝送可能で、一方のコイル１０２に対する他方のコイル１０３の所定方向へのずれ量を求める無線電力伝送システムであって、少なくとも１つのループアンテナ素子から構成され、一方のコイルの近傍に配置される第１のアンテナ部３０１と、所定の方向に沿って予め定められた間隔で配列された少なくとも２つのループアンテナ素子から構成され、他方のコイルの近傍に配置される第２のアンテナ部３０４と、第１のアンテナ部３０１と第２のアンテナ部３０４との間で授受される磁界の強度に基づき、所定方向へのずれ量を求める位置演算部３０８とを備え、各ループアンテナ素子は互いに同方向のループ軸を有する。【選択図】図１
2013009545.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２コイル間で非接触で電力を伝送可能で、一方のコイルに対する他方のコイルの所定方向へのずれ量を求める無線電力伝送システムであって、
少なくとも１つのループアンテナ素子から構成され、前記一方のコイルの近傍に配置される第１のアンテナ部と、
前記所定の方向に沿って予め定められた間隔で配列された少なくとも２つのループアンテナ素子から構成され、前記他方のコイルの近傍に配置される第２のアンテナ部と、
前記第１のアンテナ部と前記第２のアンテナ部との間で授受される磁界の強度に基づき、前記所定方向へのずれ量を求める位置演算部とを備え、
各前記ループアンテナ素子は互いに同方向のループ軸を有する、無線電力伝送システム。
【請求項２】
前記第１のアンテナ部は、前記所定方向との直交方向に予め定められた間隔で配列された少なくとも２つのループアンテナ素子から構成され、
前記第２のアンテナ部は、少なくとも４つのループアンテナ素子から構成され、
前記第２のアンテナ部を構成する少なくとも４つのループアンテナ素子は、前記所定方向及び前記直交方向の２方向に予め定められた間隔でマトリックス状に配列されている、請求項１に記載の無線電力伝送システム。
【請求項３】
前記第２のアンテナ部を構成する少なくとも４つのループアンテナ素子は、前記第１のアンテナ部を構成する少なくとも２つのループアンテナ素子に向けて磁界を送信し、
前記位置演算部は、前記第２のアンテナ部を構成するループアンテナ素子毎に、前記第１のアンテナ部を構成するループアンテナ素子での受信磁界強度の測定値を保持し、保持する測定値の中の最大値に基づき、前記所定方向へのずれ量を求める、請求項２に記載の無線電力伝送システム。
【請求項４】
前記位置演算部は、保持する測定値のうち、最大値と２番目に大きい測定値とに基づき、前記所定方向へのずれ量を求める、請求項３に記載の無線電力伝送システム。
【請求項５】
移動体に設置された受電装置へと非接触で電力を伝送可能な給電装置であって、
前記受電装置には、二次コイルと、所定方向に沿って予め定められた間隔で配列された少なくとも２つのループアンテナ素子から構成され、前記二次コイルの近傍に配置された第２のアンテナ部とが備わり、
前記給電装置は、
前記二次コイルに対し非接触で電力を伝送する一次コイルと、
少なくとも１つのループアンテナ素子から構成され、前記一次コイルの近傍に配置される第１のアンテナ部と、
前記第２のアンテナ部から送信され前記第１のアンテナ部で受信された磁界の強度に基づき、前記一次コイルに対する前記二次コイルの所定方向へのずれ量を求める位置演算部とを備え、
各前記ループアンテナ素子は互いに同方向のループ軸を有する、給電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送電コイルおよび受電コイルの間の位置関係を検出可能な無線電力伝送システム及び給電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えば電気自動車などへの非接触充電のために、無線電力伝送システムが開発されている。この無線電力伝送システムにおいては、充電装置側に送電コイルが、電気自動車側に受電コイルが設けられ、電磁誘導方式を用いることにより非接触で高効率の伝送効率を実現してきた。しかしながら、この電磁誘導による無線電力伝送システムでは、例えば送電コイルに対する受電コイルの位置ずれにより、伝送効率が大きく劣化することが知られている。
【０００３】
伝送効率の劣化防止のため、従来は両コイル間の位置ずれにより生じた相互インダクタンスの変化を電気的に検出することにより位置ずれを検出し、システムの動作を制御してきた（例えば特許文献１、２、３を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１０１５７８号公報
【特許文献２】特開平１０−３２２２４７号公報
【特許文献３】特開２００８−２８８８８９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、上記特許文献１、２、３の方法では、両コイル同士の位置ずれを検出することはできても、例えば送電コイルに対する受電コイルの位置を検知することはできなかった。
【０００６】
本発明は、上記従来の課題に鑑み、両コイルの相対位置を検出できる無線電力伝送システム及び位置ずれ検知装置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】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、２コイル間で非接触で電力を伝送可能で、一方のコイルに対する他方のコイルの所定方向へのずれ量を求める無線電力伝送システムであって、少なくとも１つのループアンテナ素子から構成され、前記一方のコイルの近傍に配置される第１のアンテナ部と、前記所定の方向に沿って予め定められた間隔で配列された少なくとも２つのループアンテナ素子から構成され、前記他方のコイルの近傍に配置される第２のアンテナ部と、前記第１のアンテナ部と前記第２のアンテナ部との間で授受される磁界の強度に基づき、前記所定方向へのずれ量を求める位置演算部とを備え、各前記ループアンテナ素子は互いに同方向のループ軸を有する。
【発明の効果】
【０００８】
以上の構成により、本発明によれば、２コイル間の相対的な位置関係を求めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施の形態１における無線電力伝送システムの構成を示す図
【図２】本発明の実施の形態１における第１のアンテナ部３０１、第２のアンテナ部３０４の構成を示す図
【図３】本発明の実施の形態１における受電コイル１０３の位置情報検出手順を示した図
【図４】本発明の実施の形態１におけるＸ方向に位置がずれた場合の送電コイル１０２と受電コイル１０３、第１のアンテナ部３０１、第２のアンテナ部３０４の位置関係を示すＸＹ平面図
【図５】本発明の実施の形態１におけるＸ座標に対するデータＡ〜Ｈのレベル変化を示す図
【図６】本発明の実施の形態１における受電コイル１０３の向きが変化した場合の送電コイル１０２と受電コイル１０３、第１のアンテナ部３０１、第２のアンテナ部３０４の位置関係を示すＸＹ平面図
【図７】本発明の実施の形態１におけるＸ方向に位置がずれた場合の送電コイル１０２と受電コイル１０３、第１のアンテナ部３０１、第２のアンテナ部３０４の位置関係を示すＸＹ平面図
【図８】本発明の実施の形態１における電気推進車両４００への搭載例を示した図
【図９】本発明の実施の形態２における磁界通信における無線電力伝送システムの等価回路を示した図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の無線電力伝送システムを実施するための形態について、図面に沿って説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００１１】
（実施の形態１）
以下に、本発明の無線電力伝送システムの実施の形態１の詳細について説明する。
【００１２】
図１は、本発明の無線電力伝送システムの構成を示す図である。図１において、無線電力伝送システムは、所定の場所に配置される給電装置１０と、移動体側に設置される受電装置２０とを備えている。ここで、本無線電力伝送システムは、典型的には、例えば電気自動車のような電気推進車両の非接触給電システムに応用される。この場合、受電装置２０は、移動体の典型例としての電気推進車両に設置され、給電装置１０は、典型的には駐車場に固定的に設置される。なお、給電装置１０は、固設に限らず、移動可能に構成されてもかまわない。
【００１３】
給電装置１０は、高周波発振源１０１と、送電コイル１０２と、第１のアンテナ部３０１と、位置演算部３０８と、給電側位置情報通知部３０９と、給電側ＧＰＳ受信機３１１と、給電側無線通信部２０２と、給電側制御部２０１とを備えている。
【００１４】
また、受電装置２０は、受電コイル１０３と、負荷回路１０４と、第２のアンテナ部３０４と、磁界出力部３０７と、受電側位置情報通知部３１０と、受電側ＧＰＳ受信機３１２と、受電側無線通信部２０４と、受電側制御部２０３とを備えている。
【００１５】
高周波発振源１０１は、高周波電力を生成し出力する発振源である。送電コイル１０２は、高周波発振源１０１に接続され、高周波の磁界を発生するコイルである。
【００１６】
受電コイル１０３は、送電コイル１０２から発生する磁界をうけて電力を得るコイルである。負荷回路１０４は、受電コイル１０３に接続され、受電コイル１０３から得られた電力を供給する整流回路、電池などを含む回路である。
【００１７】
給電側制御部２０１は、例えばマイクロコンピュータやプロセッサを含んでおり、後述
する各種処理を行う。その一例として、給電側制御部２０１は、無線通信部である給電側無線通信部２０２を用いて後述する受電側制御部２０３と制御情報をやり取りする。
【００１８】
受電側制御部２０３は、例えばマイクロコンピュータやプロセッサを含んでおり、後述する各種処理を行う。その一例として、受電側制御部２０３は、無線通信部である受電側無線通信部２０４を用いて給電側制御部２０１と制御情報をやり取りする。
【００１９】
なお、給電側無線通信部２０２は、後述する第１のアンテナ部３０１を用いて無線通信を行ってもよい。また、受電側無線通信部２０４は後述する第２のアンテナ部３０４を用いて無線通信を行ってもよい。
【００２０】
第１のアンテナ部３０１は送電コイル１０２の近辺に配置され、後述する第２のアンテナ部３０４の発生する磁界を受信するアンテナ（受信アンテナ）である。第２のアンテナ部３０４は、受電コイル１０３の近辺に配置され、磁界を送信するアンテナ（送信アンテナ）である。
【００２１】
図２は、Ｘ方向の位置ずれを検知する場合の、第１のアンテナ部３０１、第２のアンテナ部３０４の構成を示す図である。Ｘ、ＹおよびＺは、各々の座標軸を示しており、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸は互いに直交する。図２において、第１のアンテナ部３０１は、ループアンテナ素子３０１ａ、３０１ｂを有している。第２のアンテナ部３０４は、ループアンテナ素子３０４ａ〜３０４ｈを有している。台座３０３は送電コイル１０２および第１のアンテナ部３０１を、台座３０６は受電コイル１０３および第２のアンテナ部３０４を、設置するための台座である。
【００２２】
ループアンテナ素子３０１ａ、３０１ｂおよび３０４ａ〜３０４ｈは、磁界を送信するループアンテナ素子と、送信された磁界を受信するループアンテナ素子の互いのループ軸方向が一致するように配置される。このことにより送受のループアンテナ素子間の結合が高まり、安定した受信電力を得ることができる。
【００２３】
第１のアンテナ部３０１、第２のアンテナ部３０４が有する各ループアンテナ素子は、少なくとも１つ配置される。好ましくは、第１のアンテナ部３０１、第２のアンテナ部３０４が有する各ループアンテナ素子は、Ｙ方向（位置ずれ検知方向と直交する方向）に予め定められた間隔をあけて２つ以上配置される。また、第１のアンテナ部３０１が有する各ループアンテナ素子もしくは、第２のアンテナ部３０４が有する各ループアンテナ素子は、Ｘ方向（位置ずれ検知方向）に予め定められた間隔をあけて２つ以上配置される。なお、図２では、第１のアンテナ部３０１および第２のアンテナ部３０４は、Ｙ軸方向に沿って配列された２個のループアンテナ素子を有しており、また、第２のアンテナ部３０４は、Ｘ軸方向に沿って配列された４個のループアンテナ素子を有している。このように、本実施形態では、第２のアンテナ部３０４のループアンテナ素子はマトリックス状に配置される。
【００２４】
再度図１を参照する。磁界出力部３０７は高周波電力を生成し、第２のアンテナ部３０４へ出力する発振源である。これにより第２のアンテナ部３０４から磁界を出力する。また磁界出力部３０７は、第２のアンテナ部３０４が備える複数のループアンテナ素子（図２参照）のうちいずれかを選択して出力する。
【００２５】
位置演算部３０８は、例えばマイクロコンピュータやプロセッサを含んでおり、マイクロコンピュータなどにより、第１のアンテナ部３０１から受信した磁界の強度から、送信コイル１０２に対する受電コイル１０３の位置を算出する。なお、本実施形態では、上記位置演算部３０８及び第１のアンテナ部３０１が位置ずれ検知装置３０を構成する。この
位置ずれ検知装置３０は、受電装置２０側に備わっていてもかまわない。
【００２６】
給電側位置情報通知部３０９は、給電側制御部２０１に接続されるディスプレイやスピーカを含んでいる。この給電側位置情報通知部３０９は、受電コイル１０３の位置情報を、スピーカやディスプレイから音や画像などとして出力し、ユーザに通知する。
【００２７】
受電側位置情報通知部３１０は、受電側制御部２０３に接続されるディスプレイやスピーカを含んでいる。この受電側位置情報通知部３１０は、受電コイル１０３の位置情報を、スピーカやディスプレイから音や画像などとして出力し、ユーザに通知する。
【００２８】
給電側ＧＰＳ受信機３１１は、給電側制御部２０１に接続され、ＧＰＳ衛星からの電波を受信することにより自分が存在する位置のデータ（以下、位置データという）を出力するＧＰＳ受信機である。
【００２９】
受電側ＧＰＳ受信機３１２は受電側制御部２０３に接続され、ＧＰＳ衛星からの電波を受信することにより、自分が存在する位置データを出力するＧＰＳ受信機である。
【００３０】
以上のように構成された無線電力伝送システムについて、その動作を説明する。ここではＸ方向の位置情報を検出する場合を例にとり説明する。図３は、受電コイル１０３の位置情報検出手順を示した図である。
【００３１】
まずステップ１において、位置演算処理が始まり、給電側制御部２０１および受電側制御部２０３は、給電側ＧＰＳ受信機３１１と受電側ＧＰＳ受信機３１２が出力する位置データより、給電装置１０と受電装置２０の間の距離を算出する。この距離算出のために、給電側制御部２０１は、給電側ＧＰＳ受信機３１１の出力位置データを、給電側無線通信部２０２を介して、受電装置２０に送る。受電装置２０においては、受電側制御部２０３は、受電側無線通信部２０４を介して、給電装置１０からの位置データを受け取り、受け取った位置データと、受電側ＧＰＳ受信機３１２の出力位置データとを用いて、給電装置１０及び受電装置２０の間の距離を算出する。なお、給電側制御部２０１も、同様の方法で、受電装置２０の位置データを受け取り、これを用いて給電装置１０及び受電装置２０の間の距離を算出する。
【００３２】
この算出した距離がある所定距離以下になった場合、受電装置２０および給電装置１０が互いに近接したエリア内にあるとみなして、給電側制御部２０１および受電側制御部２０３は位置情報検出を開始する。なお、給電側無線通信部２０２、受電側無線通信部２０４を介して給電側制御部２０１および受電側制御部２０３間の無線通信ができるかどうかをもって受電装置２０および給電装置１０が互いに近接したエリア内にあるか判別し、給電側制御部２０１および受電側制御部２０３は位置情報検出を開始するとしてもよい。
【００３３】
なお、第１のアンテナ部３０１および第２のアンテナ部３０４間の磁界通信ができるかどうかをもって受電装置２０および給電装置１０が互いに近接したエリア内にあるか判別し、給電側制御部２０１および受電側制御部２０３は位置情報検出を開始するとしてもよい。磁界通信ができるかどうかは、第１のアンテナ部３０１で受信する磁界強度が所定の値以上であるか、または磁界通信信号を変調信号とし、第１のアンテナ部３０１で正常に受信できたかによって判断する。
【００３４】
ステップ２において、磁界出力部３０７は高周波電力を生成し、ループアンテナ素子３０４ａ〜ｄに出力する。ループアンテナ素子３０４ａ〜ｄは、与えられた高周波電力に応じて磁界を出力する。なお、出力信号は無変調信号であっても、変調された信号であってもよい。また、ループアンテナ素子３０４ａ〜３０４ｄは、時分割的に磁界を出力するか
、周波数分割的に磁界を出力する。
【００３５】
ステップ３において、位置演算部３０８は、ループアンテナ素子３０４ａ〜ｄからのそれぞれの磁界をループアンテナ素子３０１ａを介してそれぞれ受信し、磁界強度を測定する。ステップ２において出力する信号が変調信号の場合、ステップ３においては所望の変調信号であることを認識できた場合にのみ磁界強度を測定するとしてもよい。これによりノイズによる誤受信を防ぐことができる。
【００３６】
ステップ４において、位置演算部３０８は、ステップ３で得られたループアンテナ素子３０４ａ〜ｄからのそれぞれの磁界強度の測定値をデータＡ〜Ｄとして保持する。
【００３７】
ステップ５において、磁界出力部３０７は高周波電力を生成し、ループアンテナ素子３０４ｅ〜ｈに出力する。ループアンテナ素子３０４ｅ〜ｈは、与えられた高周波電力に応じて磁界を、時分割的に又は周波数分割的に出力する。
【００３８】
ステップ６において、位置演算部３０８は、ループアンテナ素子３０４ｅ〜ｈからのそれぞれの磁界をループアンテナ素子３０１ｂを介してそれぞれ受信し、磁界強度を測定する。
【００３９】
ステップ７において、位置演算部３０８は、ステップ６で得られたループアンテナ素子３０４ｅ〜ｈからのそれぞれの磁界強度の測定値をデータＥ〜Ｈとして保持する。
【００４０】
図４にＸ方向に位置がずれた場合の送電コイル１０２と受電コイル１０３、第１のアンテナ部３０１、第２のアンテナ部３０４の位置関係のＸＹ平面図、図５にＸ座標に対するデータＡ〜Ｈのレベル変化を示す。図４において、受電コイル１０３、第２のアンテナ部３０４は破線、送電コイル１０２、第１のアンテナ部３０１は実線で表し、後述する図６、７についても同様である。位置ずれの量に応じて、送受信する各ループアンテナ素子同士の距離が変化するため、データＡ〜Ｄ、データＥ〜Ｈのうち受信レベルが最大となるデータがどれであるかについても変化する。各ループアンテナ素子の設置位置は既知であるため、受信レベルの最大値をとるデータを判定することにより、送信コイル１０２に対する受電コイル１０３のＸ軸方向の位置ずれ量を算出することができる。このとき位置ずれ算出の分解能はアンテナ間隔となる。さらに最大であると判定したデータの前後のデータのレベルを比較することにより位置ずれ算出の分解能をアンテナ間隔の半分とすることができる。たとえば位置ずれがＸ＝９のとき、データＢ、Ｆが受信レベル最大と判定される。さらに前後のデータであるデータＡ、Ｅと、データＣ、Ｇを比較し、データＡ、Ｅのほうがレベルが高いため、位置ずれの量は５から１０の間であると判定できる。
【００４１】
図６に受電コイル１０３の向きが変化した場合の送電コイル１０２と受電コイル１０３、第１のアンテナ部３０１、第２のアンテナ部３０４の位置関係のＸＹ平面図を示す。受電コイル１０３の向きが左右のどちらを向いているか、どの程度向きが傾いているかによって、データＡ〜Ｄによって算出される位置ずれ量と、データＥ〜Ｈによって算出される位置ずれ量が異なる。それぞれの位置ずれ量を比較することにより、受電コイル１０３の向きを判定することができる。
【００４２】
再度図３を参照する。ステップ８において、位置演算部３０８はデータＡ〜Ｄのうち磁界強度の測定値が最大であるデータがどれであるか、データＥ〜Ｈのうち磁界強度の測定値が最大であるデータがどれであるかを判定する。
【００４３】
ステップ９において、位置演算部３０８はステップ８で最大であると判定したデータの前後のデータのレベルを比較し、第１のアンテナ部３０１、第２のアンテナ部３０４間の
位置ずれ量を算出する。
【００４４】
受電コイル１０３と第２のアンテナ部３０４の位置関係より、送電コイル１０２に対する受電コイル１０３の位置が算出される。
【００４５】
ステップ１０において、送電側位置情報通知手段３０９、受電側位置情報通知手段３１０は、受電コイル１０３の位置情報を使用者などへ通知する。ここで、図６に示すように受電コイル１０３の向きが変化した場合、ステップ８およびステップ９にて、データＡ〜Ｄによって算出される位置ずれ量と、データＥ〜Ｈによって算出される位置ずれ量は異なる。両者の位置ずれ量が異なる場合は、例えば、いずれかの位置情報通知部３０９または３０１は、受電コイル１０３の向きが傾いている旨を使用者に通知し、向きの修正を促す。
【００４６】
なお、位置検知精度向上のため、データＡ〜Ｈをそれぞれ複数回取得し、平均値、あるいは中央値あるいは最大値を算出することによりデータを算出してもよい。これによりノイズなどの影響によりデータ値がばらつくことによる位置検知精度の劣化を防ぐことができる。
【００４７】
なお、送電コイル１０２側に第１のアンテナ部３０１および位置演算部３０８、受電コイル１０３側に第２のアンテナ部３０４および磁界出力部３０７を備える構成例について説明したが、受電コイル１０３側に第１のアンテナ部３０１および位置演算部３０８、送電コイル１０２側に第２のアンテナ部３０４および磁界出力部３０７を備える構成であってもよい。
【００４８】
図７にＸ方向に位置がずれた場合の送電コイル１０２と受電コイル１０３、第１のアンテナ部３０１、第２のアンテナ部３０４の位置関係のＸＹ平面図を示す。（ａ）は各ループアンテナ素子のループの長辺がＸ方向（検知方向）であるとき、（ｂ）は各ループアンテナ素子のループの長辺がＹ方向（検知方向と直交する方向）であるときであり、Ｙ方向（検知方向と直交する方向）に少しずれた場合の図である。受信レベルは送受のループ間の距離が近いほど高くなり、このことを利用して位置ずれ量を検知する。一方で送受のループの短辺が相対しているときに比べて、長辺が相対しているときのほうが受信レベルは高くなる。（ａ）のときはＸ方向のずれ量に関わらず、相対しているループの辺が長辺であるが、（ｂ）のときは送受のループ間の距離が最も近づいたときにループの長辺がＹ方向に並び、向かい合わない状態となる。このため、送受のループ間の距離が近いほど受信レベルが高くなるという関係が成立しなくなる。よって第１のアンテナ部３０１、第２のアンテナ部３０４の各ループアンテナ素子はループの長辺が検知方向であることが望ましい。
【００４９】
図８は、本発明の無線電力伝送システムの電気推進車両（以下単に車両という）４００への搭載例を示した図である。複数の送電コイル１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃが地上側に、受電コイル１０３は車両４００側に搭載される例を示す。上記の手順により受電コイル１０３の位置を算出し、高周波発振源１０１は複数の送電コイルのうちもっとも受電コイル１０３に近接した送電コイルを選択して受電コイル１０３へ送電を行う。送電コイルを複数用いた場合について述べたが、受電コイルを複数用いてもよい。
【００５０】
以上により、本発明の無線電力伝送システムはコイルの位置検出を実現できる。
【００５１】
なお、以上の実施の形態では、電気推進車両の非接触給電システムへの応用例を説明したが、これに限らず、例えば、受電装置２０は、移動体の他の例としての携帯機器に設置され、また、給電装置１０は、この携帯機器向けの充電器に設置されてもかまわない。
【００５２】
（実施の形態２）
以下に、本発明の無線電力伝送システムの実施の形態２の詳細について説明する。図９は、位置ずれ検出の際に行う磁界通信における無線電力伝送システムの等価回路を示す図である。
【００５３】
Ｌ１は第２のアンテナ部３０４のループアンテナ素子、Ｌ２は第１のアンテナ部３０１のループアンテナ素子、Ｌ３は送電コイル１０２、Ｌ４は受電コイル１０３のインダクタンスを示している。これらのインダクタンス間の結合係数をｋ１２、ｋ２３、ｋ３４、ｋ１４、ｋ１３、ｋ２４とする。
【００５４】
Ｚ１は磁界出力部３０７、Ｚ２は位置演算部３０８、Ｚ３は高周波発振源１０１、Ｚ４は負荷回路１０４の回路インピーダンスを示している。
【００５５】
位置演算のためのＬ１、Ｌ２間の磁界通信の周波数はｆ１、無線電力伝送のためのＬ３、Ｌ４間の高周波磁界の周波数はｆ２とする。
【００５６】
各インダクタンスは電力供給条件が最大となるように、インピーダンス整合回路を介して回路インピーダンスへ接続されている。Ｌ１、Ｌ２は周波数ｆ１にて、Ｌ３、Ｌ４は周波数ｆ２にてインピーダンス整合されるように整合回路５０１、５０２、５０３、５０４が設けられる。
【００５７】
位置演算のためのＬ１、Ｌ２間の磁界通信は、結合係数ｋ１２による磁界結合を用いて行われる。しかし、Ｌ１、Ｌ２は、無線電力伝送のためのＬ３、Ｌ４と結合係数ｋ２３、ｋ１４、ｋ１３、ｋ２４により磁界結合を生じる。結合係数ｋ２３、ｋ１４、ｋ１３、ｋ２４による磁界結合によりＬ１より発生した周波数ｆ１の磁界をＬ３、Ｌ４が受信すると、Ｌ２に受信される電力レベルが低下し、Ｌ１、Ｌ２間の位置演算のための磁界通信が妨害される。
【００５８】
磁界通信周波数ｆ１は、無線電力伝送周波数ｆ２と異なる値となるように周波数値を設定する。これによりＬ３、Ｌ４が受信する周波数ｆ１の電力がインピーダンス不整合のため低下し、磁界通信妨害の影響を軽減することができる。
【００５９】
または、位置演算時は整合回路５０３、５０４の整合周波数を磁界通信周波数ｆ１とは異なる周波数ｆ３となるように設定する。これによりＬ３、Ｌ４が受信する周波数ｆ１の電力がインピーダンス不整合のため低下し、磁界通信妨害の影響を軽減することができる。
【００６０】
または、位置演算時は周波数ｆ１においてインピーダンス不整合となるように回路インピーダンスＺ３、Ｚ４の値を切り替える。具体的にはインバータ回路などで構成される高周波発振源１０１、負荷回路１０４の電源を入れるもしくは電源を切断する、あるいは高周波発振源１０１、負荷回路１０４の両端子をスイッチ回路６０１、６０２にて短絡する、あるいは高周波発振源１０１、負荷回路１０４と整合回路との接続をスイッチ回路６０３、６０４にて切断する。
【００６１】
これにより、Ｌ３、Ｌ４が受信する周波数ｆ１の電力が低下し、磁界通信妨害の影響を軽減することができる。
【００６２】
または、結合係数ｋ２３、ｋ１４、ｋ１３、ｋ２４による磁界結合を低減するために、第２のアンテナ部３０４のループアンテナ素子（Ｌ１）、第１のアンテナ部３０１のルー
プアンテナ素子（Ｌ２）は、送電コイル１０２（Ｌ３）、受電コイル１０３（Ｌ４）から離れたところに配置する。これにより、位置検出システムと電力伝送システムとの距離が離れるため、Ｌ３、Ｌ４が受信する周波数ｆ１の電力が低下し、磁界通信妨害の影響を軽減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明の無線電力伝送システムは、コイルの位置検出ができる。よって、本発明の無線電力伝送システムを、例えば、携帯機器、電気推進車両などの非接触充電器として適用できる。
【符号の説明】
【００６４】
１０１  高周波発振源
１０２、１０２ａ、１０２ｂ、１０２ｃ  送電コイル
１０３  受電コイル
１０４  負荷回路
２０１  給電側制御部
２０２  給電側無線通信部
２０３  受電側制御部
２０４  受電側無線通信部
３０１  第１のアンテナ部（受信側アンテナ）
３０１ａ、３０１ｂ  ループアンテナ素子
３０３、３０６  台座
３０４  第２のアンテナ部（送信側アンテナ）
３０４ａ、３０４ｂ、３０４ｃ、３０４ｄ、３０４ｅ、３０４ｆ、３０４ｇ、３０４ｈ
ループアンテナ素子
３０７  磁界出力部
３０８  位置演算部
３０９  給電側位置情報通知部
３１０  受電側位置情報通知部
３１１  給電側ＧＰＳ受信機
３１２  受電側ＧＰＳ受信機
４００  電気推進車両
５０１、５０２、５０３、５０４  整合回路
６０１、６０２、６０３、６０４  スイッチ回路
【図１】
2013009545.tif 000003
【図２】
2013009545.tif 000004
【図３】
2013009545.tif 000005
【図４】
2013009545.tif 000006
【図５】
2013009545.tif 000007
【図６】
2013009545.tif 000008
【図７】
2013009545.tif 000009
【図８】
2013009545.tif 000010
【図９】
2013009545.tif 000011