車両用給電装置
【課題】電力伝送効率を高く維持することのできる車両用給電装置を提供する。
【解決手段】この車両用給電装置は、系統電源１０から送電コイル１２への給電に基づきその共振周波数で振動する磁場を形成する。そして、送電コイル１２が車両２０に設けられている受電コイル２１と磁気共鳴することで、系統電源１０から送電コイル１２に供給される電力を受電コイル２１を介して車載バッテリ２３に充電する。ここでは、第１及び第２のＣＣＤカメラ１４，１５を用いて送電コイル１２と受電コイル２１との間の距離を計測するとともに、計測された各コイル１２，２１の間の距離に基づき周波数調整部３０を通じて送電コイル１２の共振周波数を調整する。
【解決手段】この車両用給電装置は、系統電源１０から送電コイル１２への給電に基づきその共振周波数で振動する磁場を形成する。そして、送電コイル１２が車両２０に設けられている受電コイル２１と磁気共鳴することで、系統電源１０から送電コイル１２に供給される電力を受電コイル２１を介して車載バッテリ２３に充電する。ここでは、第１及び第２のＣＣＤカメラ１４，１５を用いて送電コイル１２と受電コイル２１との間の距離を計測するとともに、計測された各コイル１２，２１の間の距離に基づき周波数調整部３０を通じて送電コイル１２の共振周波数を調整する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気共鳴現象を利用して車載バッテリにワイヤレスで給電を行う車両用給電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような車両用給電装置は、電気自動車やハイブリッド車などの電動車両に搭載されているバッテリにワイヤレスで充電することのできる装置として、近年、注目されている。そして従来、この種の車両用給電装置としては、例えば特許文献１に記載の装置が知られている。この特許文献１に記載の車両用給電装置では、地面に設置された送電コイルに高周波電力を供給することによってその共振周波数で振動する磁界を形成する。一方、電動車両には、送電コイルと同じ共振周波数を有する受電コイルが設けられている。すなわち、この給電装置では、送電コイルが設置されている場所にユーザが電動車両を停車させるなどして送電コイルの近傍に受電コイルが位置すると、送電コイルと受電コイルとが磁気共鳴により磁気的に結合して、送電コイルから受電コイルに電力が伝達される。そしてこの受電コイルに伝達された電力が車載バッテリに充電されることとなる。
【０００３】
このような車両用給電装置によれば、車載バッテリを充電する際に、電動車両に送電ケーブルなどを接続する必要がなくなることから、ユーザの利便性が大きく向上するようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１０６１３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このような車両用給電装置にあっては、例えば車両の高さや車両の停車位置などによって、送電コイルと受電コイルとの間の距離が変化する。そして、これら各コイルの間の距離に変化が生じると、それらの共振周波数が予め定められた共振周波数からずれてしまい、電力伝送効率が低下するおそれがある。
【０００６】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電力伝送効率を高く維持することのできる車両用給電装置を提供することにある。
【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、請求項１に記載の発明は、交流電源から送電コイルへの給電に基づきその共振周波数で振動する磁場を形成し、前記送電コイルが車両に設けられている受電コイルと磁気共鳴することで、前記交流電源から前記送電コイルに供給される電力を前記受電コイルを介して車載バッテリに充電する車両用給電装置において、前記送電コイルと前記受電コイルとの間の距離を計測する距離計測手段と、前記送電コイルと前記受電コイルとの間の距離に基づき前記送電コイルの共振周波数を調整する周波数調整手段とを備えることを要旨としている。
【０００８】
同構成によれば、送電コイルと受電コイルとの間の距離がずれた場合であれ、それらの間の距離に基づいて、その都度送電コイルの共振周波数が調整されるため、電力伝送効率を高く維持することができるようになる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両用給電装置において、前記車両の外面には、前記受電コイルが設置されている位置に対応してマークが設けられ、前記距離計測手段は、前記マークの位置を検出するとともに、検出された前記マークの位置に基づいて前記送電コイルと前記受電コイルとの間の距離を計測するものであることを要旨としている。
【００１０】
同構成によれば、マークの位置を検出することで、車両における受電コイルの位置を正確に検出することができるため、送電コイルと受電コイルとの間の距離を高い精度で計測することができるようになる。したがって、送電コイルの共振周波数をより的確に調整することができ、ひいては電力伝送効率を高めることが可能となる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の車両用給電装置において、前記送電コイル及び受電コイルは、それぞれの中心軸が鉛直方向に平行となるように設けられるものであって、前記送電コイルと前記受電コイルとの間の距離の計測が、それらの鉛直方向の距離及び水平方向の距離をそれぞれ計測することに基づいて行われ、前記周波数調整手段は、前記鉛直方向の距離及び水平方向の距離に基づき前記送電コイルの共振周波数を調整するものであることを要旨としている。
【００１２】
送電コイル及び受電コイルのそれぞれの中心軸を鉛直方向に平行となるように設けた場合には、それらの鉛直方向の距離及び水平方向の距離が、各コイルの共振周波数を決定する上で重要なパラメータとなる。したがって、上記構成によるように、送電コイルと受電コイルとの間の鉛直方向の距離及び水平方向の距離をそれぞれ計測するとともに、計測されたそれぞれの距離に基づき送電コイルの共振周波数を調整することとすれば、各コイルの共振周波数を的確に設定することが可能となる。このため、電力伝送効率をより的確に維持することができるようになる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明にかかる車両用給電装置によれば、電力伝送効率を高く維持することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明にかかる車両用給電装置の一実施形態についてそのシステム構成を示すブロック図。
【図２】（ａ），（ｂ）は、車両の底面及び側面をそれぞれ模式的に示す図。
【図３】同実施形態の車両用給電装置について送電コイルと受電コイルとの間の距離を計測する方法の一例を模式的に示す図。
【図４】同実施形態の車両用給電装置についてその周波数調整部の具体的な構成例を示すブロック図。
【図５】同実施形態の車両用給電装置による送電コイルの共振周波数を変更する処理の手順を示すフローチャート。
【図６】送電コイルと受電コイルとの間の水平方向の距離及びそれらの間の鉛直方向の距離から共振周波数を求めるためのマップ。
【図７】共振周波数から可変コイルのリアクタンス及び可変コンデンサの静電容量を求めるためのマップ。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明にかかる車両用給電装置の一実施形態について図１〜図７を参照して説明する。図１は、本実施形態にかかる車両用給電装置のシステム構成をブロック図として示したものであり、はじめに、同図１参照して、この車両用給電装置の概要について説明する。なお、本実施形態では、給電を行う対象車両が、いわゆる電気自動車である場合について例示している。
【００１６】
同図１に示されるように、この車両用給電装置には、交流電源としての系統電源１０から供給される交流電力を高周波の電力に変換する高周波電力ドライバ１１が設けられている。また、この高周波電力ドライバ１１には、地面に設置された送電コイル１２が接続されており、高周波電力ドライバ１１で変換された高周波電力は送電コイル１２に供給される。そして、送電コイル１２に高周波の電力が供給されることによって、その共振周波数で振動する磁場が送電コイル１２の周辺に形成される。ちなみに、送電コイル１２は、その中心軸が鉛直方向と平行になるように設置されている。また、高周波電力ドライバ１１から送電コイル１２への給電は、不揮発性のメモリ１３ａなどを備える制御装置１３によって制御されている。
【００１７】
一方、車両２０には、送電コイル１２と同じ共振周波数を有する受電コイル２１が設けられている。なお、この受電コイル２１も、その中心軸が鉛直方向に平行となるように設置されている。また、受電コイル２１には、整流器２２を介して車載バッテリ２３が接続されており、受電コイル２１で発生した電力は、整流器２２で整流された後、車載バッテリ２３に充電される。また、この車両２０には、車載バッテリ２３に充電されている電力を交流電力に変換してモータ２５に供給するインバータ２４が設けられている。そして、この車両２０では、インバータ２４から供給される交流電力によってモータ２５が駆動することで、その動力が得られるようになっている。
【００１８】
このように構成された車両用給電装置にあって、送電コイル１２が設置されている場所にユーザが車両２０を停車させるなどして、送電コイル１２に対向するかたちで受電コイル２１が位置したとすると、同給電装置は次のように動作する。すなわち、送電コイル１２及び受電コイル２１が磁気共鳴により磁気的に結合し、送電コイル１２から受電コイル２１に電力を伝送することが可能となる。これにより、系統電源１０から送電コイル１２に供給される電力が受電コイル２１を介して車載バッテリ２３に充電されることとなる。
【００１９】
ところで、このような車両用給電装置にあっては、前述のように、送電コイル１２と受電コイル２１との間の距離が、例えば車両２０の高さやその停車位置によって変化する。そして、それらの間の距離が変化すると、各コイル１２，２１の共振周波数が予め定められた共振周波数からずれてしまい、電力伝送効率が低下するおそれがあることも前述の通りである。
【００２０】
そこで本実施形態では、同図１に併せ示すように、車両２０を撮像対象とする第１及び第２のＣＣＤカメラ１４，１５を送電コイル１２に併設するとともに、各カメラ１４，１５を通じて撮像される画像に基づいて、各コイル１２，２１の間の距離を計測するようにしている。具体的には、各コイル１２，２１のそれぞれの中心軸を鉛直方向に平行となるように設けた場合には、それらの間の鉛直方向の距離及び水平方向の距離が、各コイル１２，２１の共振周波数を決定する上で重要なパラメータとなる。このため、本実施形態では、各コイル１２，２１の間の鉛直方向の距離及び水平方向の距離を検出するようにしている。また、本実施形態では、送電コイル１２の共振周波数を調整するための周波数調整部３０を設けるようにしている。そして、各コイル１２，２１の間の水平方向の距離及び鉛直方向の距離に基づき、送電コイル１２の共振周波数を周波数調整部３０を通じて変更することで、電力伝送効率を高く維持する。以下、図２〜図７を参照して、その詳細を説明する。
【００２１】
まず、図２及び図３を参照して、第１及び第２のＣＣＤカメラ１４，１５を通じて撮像される画像に基づいて送電コイル１２と受電コイル２１との間の距離を計測する方法について説明する。図２（ａ），（ｂ）は、車両２０の底面及び側面をそれぞれ模式的に示したものである。
【００２２】
同図２（ａ），（ｂ）に示されるように、車両２０の底面には、受電コイル２１の中心軸上に位置するかたちでマーク２７が設けられている。なお、図２（ｂ）に示されるように、マーク２７から受電コイル２１の中心位置Ｐ２までの距離、換言すれば車両２０の底面から受電コイル２１の中心位置Ｐ２までの距離Ｌは予め設定された長さとなっている。
【００２３】
一方、図３に示すように、上記第１及び第２のＣＣＤカメラ１４，１５のそれぞれの撮像範囲は、車両２０が送電コイル１２の付近に位置している状況で上記マーク２７が入るように調整されている。そして、上記第１及び第２のＣＣＤカメラ１４，１５は、マーク２７を含む車両２０の底面の一部を撮像するとともに、その画像データを制御装置１３にそれぞれ転送する。このとき、制御装置１３は、各カメラ１４，１５から転送される画像データに基づいて、各カメラ１４，１５から見たマーク２７の位置をそれぞれ取得した後、それらのマーク２７の位置の差異に基づいてステレオ視によりマーク２７の３次元位置を検出する。具体的には、同図に示されるように、送電コイル１２の中心位置Ｐ１を原点とする３次元位置（ｘ１，ｙ１，ｚ１）としてマーク２７の位置が検出される。なお、図中のｘ軸方向及びｙ軸方向は、水平方向に平行な２軸の方向を、また、ｚ軸方向は、鉛直方向に平行な方向を示している。そして制御装置１３は、マーク２７の３次元位置（ｘ１，ｙ１，ｚ１）に基づいて、各コイル１２，２１の間の水平方向の距離及び鉛直方向の距離を次の（ｂ１），（ｂ２）に示すように算出する。
【００２４】
（ｂ１）「ｘ１」の値の２乗及び「ｙ１」の値の２乗をそれぞれ加算してその平方根を算出し、算出された値を各コイル１２，２１の間の水平方向の距離ｄとする。
（ｂ２）「ｚ１」の値に上記距離Ｌの値を加算し、その値を各コイル１２，２１の間の鉛直方向の距離ｈとする。
【００２５】
このような構成によれば、マーク２７の位置を検出することで、車両２０における受電コイル２１の位置を正確に検出することができるため、各コイル１２，２１の間の水平方向の距離ｄ及び鉛直方向の距離ｈを高い精度で計測することができるようになる。
【００２６】
次に、図４を参照して、上記周波数調整部３０の構成について説明する。図４は、同周波数調整部３０の基本構成を示したものである。
同図４に示されるように、この周波数調整部３０は、基本的には、上記送電コイル１２をインダクタンス（Ｌ）成分として、このコイル１２にコンデンサ３１が電気的に並列に接続されるＬＣ並列共振回路を有している。そして、送電コイル１２には、可変コイル３２が電気的に直列に接続されるとともに、コンデンサ３１には、可変コンデンサ３３が電気的に並列に接続されている。すなわち、この周波数調整部３０では、コイル１２，３２によるインダクタンス成分（Ｌｏ，Ｌｖ）、及びコンデンサ３１，３３におけるキャパシタンス成分（Ｃｏ，Ｃｖ）により、送電コイル１２の共振周波数が定められている。そして、制御装置１３は、上記各コイル１２，２１の間の水平方向の距離ｄ及び鉛直方向の距離ｈに基づいて上記可変コイル３２のインダクタンスＬｖ及び上記可変コンデンサ３３の静電容量Ｃｖを可変操作することで、送電コイル１２の共振周波数を変更する。
【００２７】
図５は、制御装置１３を通じて実行される、送電コイル１２の共振周波数ｆｒを変更する処理についてその手順をフローチャートとして示したものであり、次に、同図を参照して、この処理の手順を詳述する。なおこの処理は、例えば上記第１及び第２のＣＣＤカメラ１４，１５から転送される画像データに基づいて送電コイル１２の付近にマーク２７が位置していることが検知されたときに実行される。
【００２８】
同図５に示されるように、この処理では、はじめに、送電コイル１２と受電コイル２１との間の距離が計測される（ステップＳ１）。具体的には、前述のように、各カメラ１４，１５から転送される画像データに基づいて各カメラ１４，１５から見たマーク２７の位置がそれぞれ取得された後、それぞれのマーク２７の位置の差異に基づいてステレオ視によりマーク２７の３次元位置が検出される。また、このマーク２７の３次元位置に基づいて、各コイル１２，２１の間の水平方向の距離ｄ及び鉛直方向の距離ｈがそれぞれ算出される。そして、このステップＳ１の処理に続いて、各コイル１２，２１の間の距離に基づいて共振周波数ｆｒがマップ演算される（ステップＳ２）。この処理では、具体的には、図６に示す第１のマップ、すなわち各コイル１２，２１の間の水平方向の距離ｄ及び鉛直方向の距離ｈをパラメータとしてそれらから共振周波数ｆｒを求めるためのマップを用いて共振周波数ｆｒがマップ演算される。なお、各コイル１２，２１の間の水平方向の距離ｄ、それらの間の鉛直方向の距離ｈ、及び共振周波数ｆｒの関係は、最適な電力伝送効率を得ることができるように予め実験等により求められており、ここではそれらの関係を図６に例示する態様でマップ化している。なお、図６に例示したマップは、制御装置１３に内蔵される不揮発性のメモリ１３ａに予め記憶されている。
【００２９】
また、図５に示されるように、ステップＳ２の処理に続いて、演算された共振周波数ｆｒに基づいて可変コイル３２のインダクタンスＬｖ及び可変コンデンサ３３の静電容量Ｃｖがそれぞれ設定される（ステップＳ３）。この処理では、具体的には、図７に示す第２のマップ、すなわち共振周波数ｆｒをパラメータとして同共振周波数ｆｒから可変コイル３２のインダクタンスＬｖ及び可変コンデンサ３３の静電容量Ｃｖを求めるためのマップを用いて、それらの値が選定される。そして、選定した値に基づいて、可変コイル３２のインダクタンスＬｖ及び可変コンデンサ３３の静電容量Ｃｖがそれぞれ操作される。なお、共振周波数ｆｒ、可変コイル３２のインダクタンスＬｖ、及び可変コンデンサ３３の静電容量Ｃｖの関係は予め実験等により求められており、ここではそれらの関係を図７に示す態様でマップ化している。なお、図７に例示したマップも、制御装置１３に内蔵される不揮発性のメモリ１３ａに記憶されている。
【００３０】
そして、図５に示されるように、可変コイル３２のインダクタンスＬｖ及び可変コンデンサ３３の静電容量Ｃｖが設定された後（ステップＳ３）、上記高周波電力ドライバ１１を通じて送電コイル１２への給電を行う給電制御が実行されて（ステップＳ４）、制御装置１３は、この一連の処理を終了する。
【００３１】
車両用給電装置としてのこうした構成によれば、送電コイル１２と受電コイル２１との間の距離がずれた場合であれ、それらの間の距離に基づいて、その都度送電コイル１２の共振周波数が適切に調整されるようになる。このため、電力伝送効率を高く維持することができるようになる。
【００３２】
以上説明したように、本実施形態にかかる車両用給電装置によれば、以下のような効果が得られるようになる。
（１）送電コイル１２と受電コイル２１との間の距離を計測するとともに、計測された距離に基づいて送電コイル１２の共振周波数を調整するようにした。これにより、送電コイル１２と受電コイル２１との間の距離がずれた場合であれ、それらの間の距離に基づいて、その都度送電コイル１２の共振周波数が調整されるため、電力伝送効率を高く維持することができるようになる。
【００３３】
（２）車両２０の底面には、受電コイル２１の中心軸上に位置するかたちでマーク２７を設けるようにした。そしてこのマーク２７の位置に基づいて、送電コイル１２と受電コイル２１との間の距離を計測するようにした。これにより、各コイル１２，２１の間の距離を高い精度で計測することができるようになるため、送電コイルの共振周波数をより的確に調整することができ、ひいては電力伝送効率を高めることが可能となる。
【００３４】
（３）送電コイル１２と受電コイル２１との間の水平方向の距離ｄ及び鉛直方向の距離ｈに基づいて送電コイル１２の共振周波数を調整するようにした。これにより、各コイル１２，２１の共振周波数を的確に設定することが可能となるため、電力伝送効率を的確に維持することができるようになる。
【００３５】
（４）ＬＣ並列共振回路のインダクタンス（Ｌ）成分及びキャパシタンス（Ｃ）成分の変更を通じて送電コイル１２の共振周波数を調整するようにした。これにより、送電コイル１２の共振周波数を決定するパラメータ操作にかかる自由度が向上し、ひいては電力伝送効率の維持にかかる自由度も高められるようになる。
【００３６】
（５）マーク２７を撮像するための第１及び第２のＣＣＤカメラ１４，１５を設けた上で、これらのカメラ１４，１５を通じて撮像される画像の差異からステレオ視によりマーク２７の位置を検出するようにした。これにより、マーク２７の位置を的確に検出することができるようになる。
【００３７】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施形態では、本発明にかかる車両用給電装置を、車両の底部から給電を行う給電装置に適用したが、これに代えて、例えば車両の後部や側部から給電を行う給電装置に適用してもよい。なおこの場合、上記マーク２７を車両の後部に設けるなど、マーク２７の位置を適宜変更してもよい。
【００３８】
・上記実施形態では、受電コイル２１の中心軸上にマーク２７を設けるようにしたが、その中心軸からずれた位置にマーク２７を設けてもよい。要は、受電コイル２１が設けられている位置に対応して車両の外面にマークが設けられるとともに、マークの位置に基づいて送電コイル１２と受電コイル２１との間の距離を計測するものであればよい。
【００３９】
・上記実施形態では、マーク２７を撮像するための撮像装置として、ＣＣＤカメラ１４，１５を利用したが、これに代えて、例えば赤外線カメラなどを利用してもよい。
・上記実施形態では、送電コイル１２と受電コイル２１との間の距離を計測するための距離計測手段として、第１及び第２のＣＣＤカメラ１４，１５を用いるようにしたが、これに代えて、例えばレーザや超音波装置などを用いてもよい。要は、送電コイル１２と受電コイル２１との間の距離を計測することができるものであればよい。
【００４０】
・上記実施形態では、周波数調整手段としての周波数調整部３０に、可変コイル３２及び可変コンデンサ３３をそれぞれ設けるようにしたが、これに代えて、例えば可変コイル３２のみを設けるようにしてもよい。すなわちこの場合には、ＬＣ並列共振回路のインダクタンス（Ｌ）成分のみの変更を通じて送電コイル１２の共振周波数を変更する。また、周波数調整部３０に可変コンデンサ３３のみを設けるようにしてもよい。すなわちこの場合には、ＬＣ並列共振回路のキャパシタンス（Ｃ）成分のみの変更を通じて送電コイル１２の共振周波数を変更する。
【００４１】
・上記実施形態では、送電コイル１２と受電コイル２１との間の水平方向の距離及び鉛直方向の距離に基づいて送電コイル１２の共振周波数を変更するようにした。これに代えて、例えば各コイル１２，２１の間の水平方向のずれがほとんど生じない場合では、それらの間の鉛直方向の距離のみに基づいて送電コイル１２の共振周波数を変更してもよい。また、各コイル１２，２１の間の鉛直方向のずれがほとんど生じない場合では、それらの間の水平方向の距離のみに基づいて送電コイル１２の共振周波数を変更してもよい。
【００４２】
・上記実施形態では、本発明にかかる車両用給電装置を、電気自動車に給電を行う給電装置に適用したが、これに代えて、例えばハイブリッド車や、外部から電力供給されて充電される機能を有するプラグインハイブリッド車など、適宜の電動車両に給電を行う給電装置に適用してもよい。
（付記）
次に、上記実施形態及びその変形例から把握できる技術的思想について追記する。
【００４３】
（イ）請求項２に記載の車両用給電装置において、前記マークは、前記受電コイルの中心軸上に設けられてなることを特徴とする車両用給電装置。同構成によるように、受電コイルの中心軸上にマークを設けることとすれば、受電コイルの位置を容易に検出することが可能となり、ひいては送電コイルと受電コイルとの間の距離を容易に計測することができるようになる。
【００４４】
（ロ）請求項１〜３、及び付記イのいずれか一項に記載の車両用給電装置において、前記共振周波数が、前記送電コイルをインダクタンス（Ｌ）成分とするＬＣ並列共振回路の回路定数を通じて決定され、前記周波数調整手段は、前記ＬＣ並列共振回路のインダクタンス（Ｌ）成分及びキャパシタンス（Ｃ）成分の少なくとも一方の変更を通じて前記送電コイルの共振周波数を調整するものであることを特徴とする車両用給電装置。同構成によるように、周波数調整手段による送電コイルの共振周波数調整方法として、
（ａ１）ＬＣ並列共振回路のインダクタンス（Ｌ）成分のみを変更する。
（ａ２）ＬＣ並列共振回路のキャパシタンス（Ｃ）成分のみを変更する。
（ａ３）ＬＣ並列共振回路のインダクタンス（Ｌ）成分及びキャパシタンス（Ｃ）成分の両者を変更する。
といった方法が自由に選択可能となることで、送電コイルの共振周波数を決定するパラメータ操作にかかる自由度が向上し、ひいては電力伝送効率の維持にかかる自由度も高められるようになる。
【００４５】
（ハ）請求項２又は付記イに記載の車両用給電装置において、前記距離計測手段は、前記マークを撮像するための複数の撮像装置を有するとともに、同複数の撮像装置を通じて撮像される画像の差異からステレオ視により前記マークの位置を検出するものであることを特徴とする車両用給電装置。同構成によるように、複数の撮像装置を通じて撮像される画像の差異からステレオ視によりマークの位置を検出することとすれば、マークの位置を的確に検出することができるようになる。
【符号の説明】
【００４６】
１０…系統電源、１１…高周波電力ドライバ、１２…送電コイル、１３…制御装置、１３ａ…メモリ、１４…第１のＣＣＤカメラ、１５…第２のＣＣＤカメラ、２０…車両、２１…受電コイル、２２…整流器、２３…車載バッテリ、２４…インバータ、２５…モータ、２７…マーク、３０…周波数調整部、３１…コンデンサ、３２…可変コイル、３３…可変コンデンサ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気共鳴現象を利用して車載バッテリにワイヤレスで給電を行う車両用給電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような車両用給電装置は、電気自動車やハイブリッド車などの電動車両に搭載されているバッテリにワイヤレスで充電することのできる装置として、近年、注目されている。そして従来、この種の車両用給電装置としては、例えば特許文献１に記載の装置が知られている。この特許文献１に記載の車両用給電装置では、地面に設置された送電コイルに高周波電力を供給することによってその共振周波数で振動する磁界を形成する。一方、電動車両には、送電コイルと同じ共振周波数を有する受電コイルが設けられている。すなわち、この給電装置では、送電コイルが設置されている場所にユーザが電動車両を停車させるなどして送電コイルの近傍に受電コイルが位置すると、送電コイルと受電コイルとが磁気共鳴により磁気的に結合して、送電コイルから受電コイルに電力が伝達される。そしてこの受電コイルに伝達された電力が車載バッテリに充電されることとなる。
【０００３】
このような車両用給電装置によれば、車載バッテリを充電する際に、電動車両に送電ケーブルなどを接続する必要がなくなることから、ユーザの利便性が大きく向上するようになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−１０６１３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、このような車両用給電装置にあっては、例えば車両の高さや車両の停車位置などによって、送電コイルと受電コイルとの間の距離が変化する。そして、これら各コイルの間の距離に変化が生じると、それらの共振周波数が予め定められた共振周波数からずれてしまい、電力伝送効率が低下するおそれがある。
【０００６】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電力伝送効率を高く維持することのできる車両用給電装置を提供することにある。
【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、請求項１に記載の発明は、交流電源から送電コイルへの給電に基づきその共振周波数で振動する磁場を形成し、前記送電コイルが車両に設けられている受電コイルと磁気共鳴することで、前記交流電源から前記送電コイルに供給される電力を前記受電コイルを介して車載バッテリに充電する車両用給電装置において、前記送電コイルと前記受電コイルとの間の距離を計測する距離計測手段と、前記送電コイルと前記受電コイルとの間の距離に基づき前記送電コイルの共振周波数を調整する周波数調整手段とを備えることを要旨としている。
【０００８】
同構成によれば、送電コイルと受電コイルとの間の距離がずれた場合であれ、それらの間の距離に基づいて、その都度送電コイルの共振周波数が調整されるため、電力伝送効率を高く維持することができるようになる。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の車両用給電装置において、前記車両の外面には、前記受電コイルが設置されている位置に対応してマークが設けられ、前記距離計測手段は、前記マークの位置を検出するとともに、検出された前記マークの位置に基づいて前記送電コイルと前記受電コイルとの間の距離を計測するものであることを要旨としている。
【００１０】
同構成によれば、マークの位置を検出することで、車両における受電コイルの位置を正確に検出することができるため、送電コイルと受電コイルとの間の距離を高い精度で計測することができるようになる。したがって、送電コイルの共振周波数をより的確に調整することができ、ひいては電力伝送効率を高めることが可能となる。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の車両用給電装置において、前記送電コイル及び受電コイルは、それぞれの中心軸が鉛直方向に平行となるように設けられるものであって、前記送電コイルと前記受電コイルとの間の距離の計測が、それらの鉛直方向の距離及び水平方向の距離をそれぞれ計測することに基づいて行われ、前記周波数調整手段は、前記鉛直方向の距離及び水平方向の距離に基づき前記送電コイルの共振周波数を調整するものであることを要旨としている。
【００１２】
送電コイル及び受電コイルのそれぞれの中心軸を鉛直方向に平行となるように設けた場合には、それらの鉛直方向の距離及び水平方向の距離が、各コイルの共振周波数を決定する上で重要なパラメータとなる。したがって、上記構成によるように、送電コイルと受電コイルとの間の鉛直方向の距離及び水平方向の距離をそれぞれ計測するとともに、計測されたそれぞれの距離に基づき送電コイルの共振周波数を調整することとすれば、各コイルの共振周波数を的確に設定することが可能となる。このため、電力伝送効率をより的確に維持することができるようになる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明にかかる車両用給電装置によれば、電力伝送効率を高く維持することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明にかかる車両用給電装置の一実施形態についてそのシステム構成を示すブロック図。
【図２】（ａ），（ｂ）は、車両の底面及び側面をそれぞれ模式的に示す図。
【図３】同実施形態の車両用給電装置について送電コイルと受電コイルとの間の距離を計測する方法の一例を模式的に示す図。
【図４】同実施形態の車両用給電装置についてその周波数調整部の具体的な構成例を示すブロック図。
【図５】同実施形態の車両用給電装置による送電コイルの共振周波数を変更する処理の手順を示すフローチャート。
【図６】送電コイルと受電コイルとの間の水平方向の距離及びそれらの間の鉛直方向の距離から共振周波数を求めるためのマップ。
【図７】共振周波数から可変コイルのリアクタンス及び可変コンデンサの静電容量を求めるためのマップ。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明にかかる車両用給電装置の一実施形態について図１〜図７を参照して説明する。図１は、本実施形態にかかる車両用給電装置のシステム構成をブロック図として示したものであり、はじめに、同図１参照して、この車両用給電装置の概要について説明する。なお、本実施形態では、給電を行う対象車両が、いわゆる電気自動車である場合について例示している。
【００１６】
同図１に示されるように、この車両用給電装置には、交流電源としての系統電源１０から供給される交流電力を高周波の電力に変換する高周波電力ドライバ１１が設けられている。また、この高周波電力ドライバ１１には、地面に設置された送電コイル１２が接続されており、高周波電力ドライバ１１で変換された高周波電力は送電コイル１２に供給される。そして、送電コイル１２に高周波の電力が供給されることによって、その共振周波数で振動する磁場が送電コイル１２の周辺に形成される。ちなみに、送電コイル１２は、その中心軸が鉛直方向と平行になるように設置されている。また、高周波電力ドライバ１１から送電コイル１２への給電は、不揮発性のメモリ１３ａなどを備える制御装置１３によって制御されている。
【００１７】
一方、車両２０には、送電コイル１２と同じ共振周波数を有する受電コイル２１が設けられている。なお、この受電コイル２１も、その中心軸が鉛直方向に平行となるように設置されている。また、受電コイル２１には、整流器２２を介して車載バッテリ２３が接続されており、受電コイル２１で発生した電力は、整流器２２で整流された後、車載バッテリ２３に充電される。また、この車両２０には、車載バッテリ２３に充電されている電力を交流電力に変換してモータ２５に供給するインバータ２４が設けられている。そして、この車両２０では、インバータ２４から供給される交流電力によってモータ２５が駆動することで、その動力が得られるようになっている。
【００１８】
このように構成された車両用給電装置にあって、送電コイル１２が設置されている場所にユーザが車両２０を停車させるなどして、送電コイル１２に対向するかたちで受電コイル２１が位置したとすると、同給電装置は次のように動作する。すなわち、送電コイル１２及び受電コイル２１が磁気共鳴により磁気的に結合し、送電コイル１２から受電コイル２１に電力を伝送することが可能となる。これにより、系統電源１０から送電コイル１２に供給される電力が受電コイル２１を介して車載バッテリ２３に充電されることとなる。
【００１９】
ところで、このような車両用給電装置にあっては、前述のように、送電コイル１２と受電コイル２１との間の距離が、例えば車両２０の高さやその停車位置によって変化する。そして、それらの間の距離が変化すると、各コイル１２，２１の共振周波数が予め定められた共振周波数からずれてしまい、電力伝送効率が低下するおそれがあることも前述の通りである。
【００２０】
そこで本実施形態では、同図１に併せ示すように、車両２０を撮像対象とする第１及び第２のＣＣＤカメラ１４，１５を送電コイル１２に併設するとともに、各カメラ１４，１５を通じて撮像される画像に基づいて、各コイル１２，２１の間の距離を計測するようにしている。具体的には、各コイル１２，２１のそれぞれの中心軸を鉛直方向に平行となるように設けた場合には、それらの間の鉛直方向の距離及び水平方向の距離が、各コイル１２，２１の共振周波数を決定する上で重要なパラメータとなる。このため、本実施形態では、各コイル１２，２１の間の鉛直方向の距離及び水平方向の距離を検出するようにしている。また、本実施形態では、送電コイル１２の共振周波数を調整するための周波数調整部３０を設けるようにしている。そして、各コイル１２，２１の間の水平方向の距離及び鉛直方向の距離に基づき、送電コイル１２の共振周波数を周波数調整部３０を通じて変更することで、電力伝送効率を高く維持する。以下、図２〜図７を参照して、その詳細を説明する。
【００２１】
まず、図２及び図３を参照して、第１及び第２のＣＣＤカメラ１４，１５を通じて撮像される画像に基づいて送電コイル１２と受電コイル２１との間の距離を計測する方法について説明する。図２（ａ），（ｂ）は、車両２０の底面及び側面をそれぞれ模式的に示したものである。
【００２２】
同図２（ａ），（ｂ）に示されるように、車両２０の底面には、受電コイル２１の中心軸上に位置するかたちでマーク２７が設けられている。なお、図２（ｂ）に示されるように、マーク２７から受電コイル２１の中心位置Ｐ２までの距離、換言すれば車両２０の底面から受電コイル２１の中心位置Ｐ２までの距離Ｌは予め設定された長さとなっている。
【００２３】
一方、図３に示すように、上記第１及び第２のＣＣＤカメラ１４，１５のそれぞれの撮像範囲は、車両２０が送電コイル１２の付近に位置している状況で上記マーク２７が入るように調整されている。そして、上記第１及び第２のＣＣＤカメラ１４，１５は、マーク２７を含む車両２０の底面の一部を撮像するとともに、その画像データを制御装置１３にそれぞれ転送する。このとき、制御装置１３は、各カメラ１４，１５から転送される画像データに基づいて、各カメラ１４，１５から見たマーク２７の位置をそれぞれ取得した後、それらのマーク２７の位置の差異に基づいてステレオ視によりマーク２７の３次元位置を検出する。具体的には、同図に示されるように、送電コイル１２の中心位置Ｐ１を原点とする３次元位置（ｘ１，ｙ１，ｚ１）としてマーク２７の位置が検出される。なお、図中のｘ軸方向及びｙ軸方向は、水平方向に平行な２軸の方向を、また、ｚ軸方向は、鉛直方向に平行な方向を示している。そして制御装置１３は、マーク２７の３次元位置（ｘ１，ｙ１，ｚ１）に基づいて、各コイル１２，２１の間の水平方向の距離及び鉛直方向の距離を次の（ｂ１），（ｂ２）に示すように算出する。
【００２４】
（ｂ１）「ｘ１」の値の２乗及び「ｙ１」の値の２乗をそれぞれ加算してその平方根を算出し、算出された値を各コイル１２，２１の間の水平方向の距離ｄとする。
（ｂ２）「ｚ１」の値に上記距離Ｌの値を加算し、その値を各コイル１２，２１の間の鉛直方向の距離ｈとする。
【００２５】
このような構成によれば、マーク２７の位置を検出することで、車両２０における受電コイル２１の位置を正確に検出することができるため、各コイル１２，２１の間の水平方向の距離ｄ及び鉛直方向の距離ｈを高い精度で計測することができるようになる。
【００２６】
次に、図４を参照して、上記周波数調整部３０の構成について説明する。図４は、同周波数調整部３０の基本構成を示したものである。
同図４に示されるように、この周波数調整部３０は、基本的には、上記送電コイル１２をインダクタンス（Ｌ）成分として、このコイル１２にコンデンサ３１が電気的に並列に接続されるＬＣ並列共振回路を有している。そして、送電コイル１２には、可変コイル３２が電気的に直列に接続されるとともに、コンデンサ３１には、可変コンデンサ３３が電気的に並列に接続されている。すなわち、この周波数調整部３０では、コイル１２，３２によるインダクタンス成分（Ｌｏ，Ｌｖ）、及びコンデンサ３１，３３におけるキャパシタンス成分（Ｃｏ，Ｃｖ）により、送電コイル１２の共振周波数が定められている。そして、制御装置１３は、上記各コイル１２，２１の間の水平方向の距離ｄ及び鉛直方向の距離ｈに基づいて上記可変コイル３２のインダクタンスＬｖ及び上記可変コンデンサ３３の静電容量Ｃｖを可変操作することで、送電コイル１２の共振周波数を変更する。
【００２７】
図５は、制御装置１３を通じて実行される、送電コイル１２の共振周波数ｆｒを変更する処理についてその手順をフローチャートとして示したものであり、次に、同図を参照して、この処理の手順を詳述する。なおこの処理は、例えば上記第１及び第２のＣＣＤカメラ１４，１５から転送される画像データに基づいて送電コイル１２の付近にマーク２７が位置していることが検知されたときに実行される。
【００２８】
同図５に示されるように、この処理では、はじめに、送電コイル１２と受電コイル２１との間の距離が計測される（ステップＳ１）。具体的には、前述のように、各カメラ１４，１５から転送される画像データに基づいて各カメラ１４，１５から見たマーク２７の位置がそれぞれ取得された後、それぞれのマーク２７の位置の差異に基づいてステレオ視によりマーク２７の３次元位置が検出される。また、このマーク２７の３次元位置に基づいて、各コイル１２，２１の間の水平方向の距離ｄ及び鉛直方向の距離ｈがそれぞれ算出される。そして、このステップＳ１の処理に続いて、各コイル１２，２１の間の距離に基づいて共振周波数ｆｒがマップ演算される（ステップＳ２）。この処理では、具体的には、図６に示す第１のマップ、すなわち各コイル１２，２１の間の水平方向の距離ｄ及び鉛直方向の距離ｈをパラメータとしてそれらから共振周波数ｆｒを求めるためのマップを用いて共振周波数ｆｒがマップ演算される。なお、各コイル１２，２１の間の水平方向の距離ｄ、それらの間の鉛直方向の距離ｈ、及び共振周波数ｆｒの関係は、最適な電力伝送効率を得ることができるように予め実験等により求められており、ここではそれらの関係を図６に例示する態様でマップ化している。なお、図６に例示したマップは、制御装置１３に内蔵される不揮発性のメモリ１３ａに予め記憶されている。
【００２９】
また、図５に示されるように、ステップＳ２の処理に続いて、演算された共振周波数ｆｒに基づいて可変コイル３２のインダクタンスＬｖ及び可変コンデンサ３３の静電容量Ｃｖがそれぞれ設定される（ステップＳ３）。この処理では、具体的には、図７に示す第２のマップ、すなわち共振周波数ｆｒをパラメータとして同共振周波数ｆｒから可変コイル３２のインダクタンスＬｖ及び可変コンデンサ３３の静電容量Ｃｖを求めるためのマップを用いて、それらの値が選定される。そして、選定した値に基づいて、可変コイル３２のインダクタンスＬｖ及び可変コンデンサ３３の静電容量Ｃｖがそれぞれ操作される。なお、共振周波数ｆｒ、可変コイル３２のインダクタンスＬｖ、及び可変コンデンサ３３の静電容量Ｃｖの関係は予め実験等により求められており、ここではそれらの関係を図７に示す態様でマップ化している。なお、図７に例示したマップも、制御装置１３に内蔵される不揮発性のメモリ１３ａに記憶されている。
【００３０】
そして、図５に示されるように、可変コイル３２のインダクタンスＬｖ及び可変コンデンサ３３の静電容量Ｃｖが設定された後（ステップＳ３）、上記高周波電力ドライバ１１を通じて送電コイル１２への給電を行う給電制御が実行されて（ステップＳ４）、制御装置１３は、この一連の処理を終了する。
【００３１】
車両用給電装置としてのこうした構成によれば、送電コイル１２と受電コイル２１との間の距離がずれた場合であれ、それらの間の距離に基づいて、その都度送電コイル１２の共振周波数が適切に調整されるようになる。このため、電力伝送効率を高く維持することができるようになる。
【００３２】
以上説明したように、本実施形態にかかる車両用給電装置によれば、以下のような効果が得られるようになる。
（１）送電コイル１２と受電コイル２１との間の距離を計測するとともに、計測された距離に基づいて送電コイル１２の共振周波数を調整するようにした。これにより、送電コイル１２と受電コイル２１との間の距離がずれた場合であれ、それらの間の距離に基づいて、その都度送電コイル１２の共振周波数が調整されるため、電力伝送効率を高く維持することができるようになる。
【００３３】
（２）車両２０の底面には、受電コイル２１の中心軸上に位置するかたちでマーク２７を設けるようにした。そしてこのマーク２７の位置に基づいて、送電コイル１２と受電コイル２１との間の距離を計測するようにした。これにより、各コイル１２，２１の間の距離を高い精度で計測することができるようになるため、送電コイルの共振周波数をより的確に調整することができ、ひいては電力伝送効率を高めることが可能となる。
【００３４】
（３）送電コイル１２と受電コイル２１との間の水平方向の距離ｄ及び鉛直方向の距離ｈに基づいて送電コイル１２の共振周波数を調整するようにした。これにより、各コイル１２，２１の共振周波数を的確に設定することが可能となるため、電力伝送効率を的確に維持することができるようになる。
【００３５】
（４）ＬＣ並列共振回路のインダクタンス（Ｌ）成分及びキャパシタンス（Ｃ）成分の変更を通じて送電コイル１２の共振周波数を調整するようにした。これにより、送電コイル１２の共振周波数を決定するパラメータ操作にかかる自由度が向上し、ひいては電力伝送効率の維持にかかる自由度も高められるようになる。
【００３６】
（５）マーク２７を撮像するための第１及び第２のＣＣＤカメラ１４，１５を設けた上で、これらのカメラ１４，１５を通じて撮像される画像の差異からステレオ視によりマーク２７の位置を検出するようにした。これにより、マーク２７の位置を的確に検出することができるようになる。
【００３７】
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・上記実施形態では、本発明にかかる車両用給電装置を、車両の底部から給電を行う給電装置に適用したが、これに代えて、例えば車両の後部や側部から給電を行う給電装置に適用してもよい。なおこの場合、上記マーク２７を車両の後部に設けるなど、マーク２７の位置を適宜変更してもよい。
【００３８】
・上記実施形態では、受電コイル２１の中心軸上にマーク２７を設けるようにしたが、その中心軸からずれた位置にマーク２７を設けてもよい。要は、受電コイル２１が設けられている位置に対応して車両の外面にマークが設けられるとともに、マークの位置に基づいて送電コイル１２と受電コイル２１との間の距離を計測するものであればよい。
【００３９】
・上記実施形態では、マーク２７を撮像するための撮像装置として、ＣＣＤカメラ１４，１５を利用したが、これに代えて、例えば赤外線カメラなどを利用してもよい。
・上記実施形態では、送電コイル１２と受電コイル２１との間の距離を計測するための距離計測手段として、第１及び第２のＣＣＤカメラ１４，１５を用いるようにしたが、これに代えて、例えばレーザや超音波装置などを用いてもよい。要は、送電コイル１２と受電コイル２１との間の距離を計測することができるものであればよい。
【００４０】
・上記実施形態では、周波数調整手段としての周波数調整部３０に、可変コイル３２及び可変コンデンサ３３をそれぞれ設けるようにしたが、これに代えて、例えば可変コイル３２のみを設けるようにしてもよい。すなわちこの場合には、ＬＣ並列共振回路のインダクタンス（Ｌ）成分のみの変更を通じて送電コイル１２の共振周波数を変更する。また、周波数調整部３０に可変コンデンサ３３のみを設けるようにしてもよい。すなわちこの場合には、ＬＣ並列共振回路のキャパシタンス（Ｃ）成分のみの変更を通じて送電コイル１２の共振周波数を変更する。
【００４１】
・上記実施形態では、送電コイル１２と受電コイル２１との間の水平方向の距離及び鉛直方向の距離に基づいて送電コイル１２の共振周波数を変更するようにした。これに代えて、例えば各コイル１２，２１の間の水平方向のずれがほとんど生じない場合では、それらの間の鉛直方向の距離のみに基づいて送電コイル１２の共振周波数を変更してもよい。また、各コイル１２，２１の間の鉛直方向のずれがほとんど生じない場合では、それらの間の水平方向の距離のみに基づいて送電コイル１２の共振周波数を変更してもよい。
【００４２】
・上記実施形態では、本発明にかかる車両用給電装置を、電気自動車に給電を行う給電装置に適用したが、これに代えて、例えばハイブリッド車や、外部から電力供給されて充電される機能を有するプラグインハイブリッド車など、適宜の電動車両に給電を行う給電装置に適用してもよい。
（付記）
次に、上記実施形態及びその変形例から把握できる技術的思想について追記する。
【００４３】
（イ）請求項２に記載の車両用給電装置において、前記マークは、前記受電コイルの中心軸上に設けられてなることを特徴とする車両用給電装置。同構成によるように、受電コイルの中心軸上にマークを設けることとすれば、受電コイルの位置を容易に検出することが可能となり、ひいては送電コイルと受電コイルとの間の距離を容易に計測することができるようになる。
【００４４】
（ロ）請求項１〜３、及び付記イのいずれか一項に記載の車両用給電装置において、前記共振周波数が、前記送電コイルをインダクタンス（Ｌ）成分とするＬＣ並列共振回路の回路定数を通じて決定され、前記周波数調整手段は、前記ＬＣ並列共振回路のインダクタンス（Ｌ）成分及びキャパシタンス（Ｃ）成分の少なくとも一方の変更を通じて前記送電コイルの共振周波数を調整するものであることを特徴とする車両用給電装置。同構成によるように、周波数調整手段による送電コイルの共振周波数調整方法として、
（ａ１）ＬＣ並列共振回路のインダクタンス（Ｌ）成分のみを変更する。
（ａ２）ＬＣ並列共振回路のキャパシタンス（Ｃ）成分のみを変更する。
（ａ３）ＬＣ並列共振回路のインダクタンス（Ｌ）成分及びキャパシタンス（Ｃ）成分の両者を変更する。
といった方法が自由に選択可能となることで、送電コイルの共振周波数を決定するパラメータ操作にかかる自由度が向上し、ひいては電力伝送効率の維持にかかる自由度も高められるようになる。
【００４５】
（ハ）請求項２又は付記イに記載の車両用給電装置において、前記距離計測手段は、前記マークを撮像するための複数の撮像装置を有するとともに、同複数の撮像装置を通じて撮像される画像の差異からステレオ視により前記マークの位置を検出するものであることを特徴とする車両用給電装置。同構成によるように、複数の撮像装置を通じて撮像される画像の差異からステレオ視によりマークの位置を検出することとすれば、マークの位置を的確に検出することができるようになる。
【符号の説明】
【００４６】
１０…系統電源、１１…高周波電力ドライバ、１２…送電コイル、１３…制御装置、１３ａ…メモリ、１４…第１のＣＣＤカメラ、１５…第２のＣＣＤカメラ、２０…車両、２１…受電コイル、２２…整流器、２３…車載バッテリ、２４…インバータ、２５…モータ、２７…マーク、３０…周波数調整部、３１…コンデンサ、３２…可変コイル、３３…可変コンデンサ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流電源から送電コイルへの給電に基づきその共振周波数で振動する磁場を形成し、前記送電コイルが車両に設けられている受電コイルと磁気共鳴することで、前記交流電源から前記送電コイルに供給される電力を前記受電コイルを介して車載バッテリに充電する車両用給電装置において、
前記送電コイルと前記受電コイルとの間の距離を計測する距離計測手段と、前記送電コイルと前記受電コイルとの間の距離に基づき前記送電コイルの共振周波数を調整する周波数調整手段とを備える
ことを特徴とする車両用給電装置。
【請求項２】
前記車両の外面には、前記受電コイルが設置されている位置に対応してマークが設けられ、前記距離計測手段は、前記マークの位置を検出するとともに、検出された前記マークの位置に基づいて前記送電コイルと前記受電コイルとの間の距離を計測するものである
請求項１に記載の車両用給電装置。
【請求項３】
前記送電コイル及び受電コイルは、それぞれの中心軸が鉛直方向に平行となるように設けられるものであって、前記送電コイルと前記受電コイルとの間の距離の計測が、それらの鉛直方向の距離及び水平方向の距離をそれぞれ計測することに基づいて行われ、前記周波数調整手段は、前記鉛直方向の距離及び水平方向の距離に基づき前記送電コイルの共振周波数を調整するものである
請求項１又は２に記載の車両用給電装置。
【請求項１】
交流電源から送電コイルへの給電に基づきその共振周波数で振動する磁場を形成し、前記送電コイルが車両に設けられている受電コイルと磁気共鳴することで、前記交流電源から前記送電コイルに供給される電力を前記受電コイルを介して車載バッテリに充電する車両用給電装置において、
前記送電コイルと前記受電コイルとの間の距離を計測する距離計測手段と、前記送電コイルと前記受電コイルとの間の距離に基づき前記送電コイルの共振周波数を調整する周波数調整手段とを備える
ことを特徴とする車両用給電装置。
【請求項２】
前記車両の外面には、前記受電コイルが設置されている位置に対応してマークが設けられ、前記距離計測手段は、前記マークの位置を検出するとともに、検出された前記マークの位置に基づいて前記送電コイルと前記受電コイルとの間の距離を計測するものである
請求項１に記載の車両用給電装置。
【請求項３】
前記送電コイル及び受電コイルは、それぞれの中心軸が鉛直方向に平行となるように設けられるものであって、前記送電コイルと前記受電コイルとの間の距離の計測が、それらの鉛直方向の距離及び水平方向の距離をそれぞれ計測することに基づいて行われ、前記周波数調整手段は、前記鉛直方向の距離及び水平方向の距離に基づき前記送電コイルの共振周波数を調整するものである
請求項１又は２に記載の車両用給電装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１１−２５９５８５（Ｐ２０１１−２５９５８５Ａ）
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３１０５５（Ｐ２０１０−１３１０５５）
【出願日】平成２２年６月８日（２０１０．６．８）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月８日（２０１０．６．８）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
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