JP2019009874A - 非接触電力伝送システム - Google Patents

Abstract

【課題】１次コイルと２次コイルの位置合わせを正確に行うことができる非接触電力伝送システムを提供する。【解決手段】各充電ステーション２０の１次コイル２８の路面１２に対する高さ情報ｈ１を集約するサーバ９０を備え、サーバ９０は、電動車両４０の２次側制御装置５６から該電動車両４０の２次側通信装置６８を介して、所望位置の充電ステーション２０にて充電を実施しようとする旨を受信したとき、該電動車両４０の２次側制御装置５６に対し、所望位置の充電ステーション２０の１次コイル２８の路面１２に対する高さ情報ｈ１を送信する。【選択図】図１

Description

本発明は、１次コイルと２次コイルとの間で電力を伝送する非接触電力伝送システムに関する。

電動車両、例えば電気自動車やハイブリッド自動車等の開発に伴い、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開発されている。非接触充電を効率的に行うためには、充電ステーションに設けられる１次コイルと車両に設けられる２次コイルとの位置合わせを正確に行う必要がある。

例えば、特許文献１には、車両が充電ステーションの受電位置に駐車する前に、充電ステーション側の情報を車両側へ送信する非接触電力伝送システムが開示されている（特許文献１の段落［０２０２］）。充電ステーション側の情報とは、例えば、駐車スペースのサイズや１次コイルの地上高さ等、１次コイルに関連する情報である。

１次コイルに関連する情報を受け取った車両は、該１次コイルに関連する情報と、２次コイルの車両搭載位置等、車両側で記憶している２次コイルに関連する情報とに基づいて、１次コイルと２次コイルの位置合わせが可能であるか否かを判定する。位置合わせ可能であれば送電可、位置合わせ不可能であれば送電不可と判定し、判定結果を表示部に表示する。表示部の表示により、運転者は、充電開始の前後に関わらず、充電に適切な車両位置がどこであるのかを確認することができるとしている（同［０１５８］、［０１６０］及び［０２０３］）。

国際公開第２０１３／０６９０８９号パンフレット

しかしながら、特許文献１では、充電ステーション側に、１次コイルに関連する情報を記憶し、該１次コイルに関連する情報を車両側へ送信する構成を備えていなければ、位置合わせが可能であるか否か、送電が可能であるか否かを判定することができない。

また、特許文献１では、位置合わせが可能と判定した場合であっても、実際に車両を充電ステーションまで移動させ、１次コイルと２次コイルとの位置合わせを行うときに、依然として、１次コイルと２次コイルの位置ずれが生じる可能性がある。

本発明はこのような課題を考慮してなされたものであり、１次コイルと２次コイルの位置合わせを正確に行うことができ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。

本発明は、充電ステーションに設けられた１次コイルから車両に設けられた２次コイルに対して非接触で電力を伝送する非接触電力伝送システムであって、各充電ステーションの設置位置における１次コイルの路面に対する高さ情報を集約する情報集約装置を備え、情報集約装置は、車両の制御装置から車両の通信装置を介して、所望位置の充電ステーションにて充電を実施しようとする旨を受信したとき、車両の制御装置に対し、所望位置の充電ステーションの１次コイルの路面に対する高さ情報を送信することを特徴とする。

この発明によれば、情報集約装置が、車両の制御装置に対して、複数の位置に設置されている充電ステーションの中、所望位置の充電ステーションにおける１次コイルの路面に対する高さ情報を送信するので、所望位置の充電ステーションにおける車両の非接触充電を支援することができ、１次コイルと２次コイルとの位置合わせを正確に行うことができる。

上記の非接触電力伝送システムにおいて、車両は、１次コイルに対する２次コイルの位置合わせを制御する制御装置を有し、制御装置は、位置合わせのために１次コイルから送電される微弱電力を受電する際に、情報集約装置から送信された１次コイルの路面に対する高さ情報に基づき、１次コイルに対する２次コイルの位置合わせを行うことを特徴とする。

このような構成によれば、１次コイル（充電ステーション）に対する２次コイル（車両）の位置合わせのために、１次コイルから一定電力の微弱電力が送電される。２次コイルで受電される微弱電力により該２次コイル側で発生する電圧である微弱電圧値は、１次コイルの路面に対する高さと２次コイルの路面に対する高さとの差（垂直距離という。）に応じた電圧値（微弱電圧値）となるので、情報集約装置から送信された１次コイルの高さ情報と、自車の２次コイルの高さ情報とから垂直距離を推定することができる。この結果微弱電圧値に対応する１次コイルと２次コイルの水平距離を推定することが可能となり、精度のよい位置合わせ処理を行うことができる。

上記の非接触電力伝送システムにおいて、車両の制御装置は、１次コイルに対する２次コイルの位置合わせを行う際に、車両が２次コイルに向かって移動変位し、制御装置が微弱電力により発生する電圧値を最初に検知したとき、２次コイルからの距離位置を、位置合わせの初期位置に設定することを特徴とする。

このような構成によれば、微弱電力による位置合わせの初期位置を確実に設定することができる。

上記の非接触電力伝送システムにおいて、車両の制御装置は、１次コイルに対する２次コイルの水平距離と電圧値との対応関係を予め備えるとともに、水平距離と微弱電力により発生する電圧値を位置積分した微弱電圧積分値との対応関係を備えることを特徴とする。

このような構成によれば、１次コイルに対する２次コイルの水平距離と微弱電力により発生する電圧値との対応関係（微弱電圧値特性）に凹部がある場合があるが、凹部があっても、微弱電圧値の積分値は増加するので、水平距離と微弱電圧積分値の対応関係を備えることで、確実に位置合わせを行うことができる。

上記の非接触電力伝送システムにおいて、車両は、微弱電力により発生する電圧値又は微弱電圧積分値の微分値を算出し、自車の移動方向と微分値により自車が１次コイルに向かう手前側に位置するのか１次コイルを過ぎた、行き過ぎ側に位置するのかを判定することを特徴とする。

このような構成によれば、微分値は、１次コイルに対する２次コイルの水平距離が短い程大きな値になるので、自車の移動方向を加味することで、自車が１次コイルの手前側に位置するのか行き過ぎ側に位置するのかを正確に判定することができる。

本発明によれば、情報集約装置が、車両の制御装置に対して、複数の位置に設置されている充電ステーションの中、所望位置の充電ステーションにおける１次コイルの路面に対する高さ情報を送信するので、所望位置の充電ステーションにおける車両の非接触充電を支援することができ、１次コイルと２次コイルとの位置合わせを正確に行うことができる。

図１は、本発明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は、電圧値−距離情報を示す特性図である。 図３Ａ、図３Ｂは、充電ステーションに対する電動車両の駐車動作の説明に供する説明図である。 図４は、本発明の実施形態において１次コイルと２次コイルの位置合わせ処理の前半部分を示すフローチャートである。 図５は、本発明の実施形態において１次コイルと２次コイルの位置合わせ処理の後半部分を示すフローチャートである。 図６は、本発明の実施形態において１次コイルと２次コイルの位置合わせ後に行われる１次コイルと２次コイルの間の垂直距離の推定処理を示すフローチャートである。 図７は、本発明の実施形態に係る非接触電力伝送システムの概要を示す説明図である。 図８は、電圧値−距離情報を示す特性図及び電圧積分値−距離情報を示す特性図である。

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。

［１．非接触電力伝送システム１０の構成］
図１を用いて本発明の実施形態に係る非接触電力伝送システム１０の構成を説明する。非接触電力伝送システム１０は、地面（設置面）に設けられる１次側（給電側）の充電ステーション２０と、２次側（受電側）の電動車両４０と、電動車両４０と移動体通信網を介して通信を行うサーバ（情報集約装置）９０と、から構成される。図１中、２点鎖線で示される路面（地面）１２の下側の構成要素が充電ステーション２０を示し、２点鎖線で示される路面１２の上側の構成要素が電動車両４０を示す。また、電動車両４０の左上に図示された構成要素はサーバ９０を表す。非接触電力伝送システム１０において、電動車両４０に搭載されるバッテリ５４は、非接触で充電ステーション２０により充電される。

充電ステーション２０は、主として送電回路２２と、１次側制御装置（外部制御装置）３４と、１次側通信装置（外部通信装置）３６と、を備える。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送電電力に変換する電力変換器２６と、共振用の１次コンデンサ（不図示）及び１次コイル２８と、を備える。１次コイル２８は、１次パッド３０で覆われて路面１２に配置される。図１において、参照符号ｈ１は、１次コイル２８の路面１２からの高さを示す。

１次側制御装置３４は、ＣＰＵ等のプロセッサ（不図示）がメモリ３８に格納されるプログラムを読み出して実行することで所定の動作部として機能する。この実施形態において、１次側制御装置３４は、１次コイル２８と２次コイル４４とを位置合わせするための微弱電力、及び、バッテリ５４を充電するための充電電力を１次コイル２８に送電させる送電制御部として機能する。

１次側通信装置３６は、１次側制御装置３４に対して通信線で接続される。１次側通信装置３６は、電動車両４０の２次側通信装置（車両側通信装置）６８との間で無線通信を行う。例えば、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線通信が使用可能である。

１次側制御装置３４のメモリ３８は、各種プログラムと所定値等の各種数値の他に、充電ステーション２０の属性情報と、充電ステーション２０固有の識別ＩＤ等を記憶する。充電ステーション２０の属性情報とは、当該充電ステーション２０が公共の充電ステーションであるのか、私用の（専用の）充電ステーションであるのか、という属性を表す情報である。私用の充電ステーションとは、公共の充電ステーションとは異なり、例えば自宅や友人宅等の駐車場に設置され、主に特定の電動車両（自家用車等）に対して充電を行うことを前提とする充電ステーションである。

電動車両４０は、主として受電回路４２と、バッテリ５４と、２次側制御装置（車両側制御装置）５６と、２次側通信装置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。受電回路４２は、共振用の２次コンデンサ（不図示）及び２次コイル４４と、２次コイル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。２次コイル４４は、２次パッド４６で覆われて電動車両４０の下面に配置される。図１において、参照符号ｈ２は、２次コイル４４の路面１２からの高さを示す。

電圧検知器５０は、例えば、上述した特許文献１に示されるように、所定の抵抗と電圧センサとの並列回路及びスイッチ素子（いずれも不図示）を有する。電圧センサは微弱電力の受電時に抵抗の両端に発生する電圧を検知する。この電圧をＬＰＥ（Ｌｏｗ Ｐｏｗｅｒ Ｅｘｃｉｔａｔｉｏｎ）電圧という。

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、１次コイル２８と２次コイル４４とが磁気結合されると、受電回路４２を介して充電される。

２次側制御装置５６はＥＣＵであり、充電処理を管理する。２次側制御装置５６は、ＣＰＵ等のプロセッサ（不図示）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と垂直距離推定可否判定部６５として機能する。

充電管理部５８は、充電処理を一括して管理する。微分値算出部６０は、電圧検知器５０で検知されるＬＰＥ電圧の値Ｖ＿ＬＰＥ（以下、電圧値Ｖ＿ＬＰＥ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Ｘに対する電圧値Ｖ＿ＬＰＥの変化量、すなわちＬＰＥ電圧に関する位置微分値ｄＶ／ｄＸを算出する。

垂直距離推定部６２は、１次コイル２８と２次コイル４４との垂直距離Ｚを次の２つの方法で推定する。第１に、垂直距離推定部６２は、サーバ９０から取得する１次コイル２８の路面１２からの高さ（高さ情報）ｈ１と、メモリ６６に記憶される２次コイル４４の路面１２からの高さ（高さ情報）ｈ２と、に基づいて、１次コイル２８と２次コイル４４との垂直距離Ｚを推定する。また、第２に、電圧値Ｖ＿ＬＰＥと、位置微分値ｄＶ／ｄＸと、メモリ６６に記憶された電圧値−距離情報（図２）と、に基づいて、１次コイル２８と２次コイル４４との垂直距離Ｚを推定する。

なお、平面視で、１次コイル２８の中心位置に対して２次コイル４４の中心位置が一致したときの垂直距離を対面距離という。１次コイル２８の中心位置と２次コイル４４の中心位置とが一致したとき、微弱電力の受電効率（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１次コイル２８と２次コイル４４の中心位置（中心）が一致することが目標とされる。

水平距離推定部６４は、電圧値Ｖ＿ＬＰＥ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、１次コイル２８と２次コイル４４との水平距離Ｄ（図３Ａ）を推定する。

垂直距離推定可否判定部６５は、１次コイル２８と２次コイル４４の位置合わせが完了し、電動車両４０の駐車が終了した後に、１次コイル２８と２次コイル４４の間の垂直距離Ｚを推定することが可能か否かを判定する。具体的には、電圧検知器５０が検知した電圧値Ｖ＿ＬＰＥが所定閾値（図２のＶ＿ＬＰＥｈ）以上であるか否かを判定する。所定閾値以上であれば、電動車両４０の現在位置は充電可能な位置にあると判断し、１次コイル２８と２次コイル４４の間の垂直距離Ｚを推定することが可能であると判断する。

サーバ９０は、１次コイル２８と２次コイル４４の位置合わせが完了し、電動車両４０の駐車が終了した後、移動体通信網を介して、電動車両４０から充電ステーション２０の１次コイル２８の路面１２からの高さｈ１を取得し、記憶する。サーバ９０は、複数の電動車両４０から、複数の充電ステーション２０の１次コイル２８の路面１２からの高さｈ１を集約して記憶する情報集約装置として機能する。また、サーバ９０は、電動車両４０からの送信要求に応じて、当該電動車両４０が送電を受けようとしている充電ステーション２０の１次コイル２８の路面１２からの高さｈ１を、電動車両４０へ送信する。

２次側通信装置６８は、２次側制御装置５６に対して通信線を介して接続される。２次側通信装置６８は、上述したように充電ステーション２０の１次側通信装置３６との間でＷｉ−Ｆｉ（登録商標）等の無線通信を行うとともに、サーバ９０のサーバ側通信装置（図示せず）との間で、移動体通信網を介した無線通信を行う。

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とを含む。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。

［２．電圧値−距離情報］
２次側制御装置５６のメモリ６６は、各種プログラムと所定値等の各種数値や、電動車両４０の充電履歴を記憶する。充電履歴は、過去に充電を行った充電ステーションの識別ＩＤや、充電日時、充電電力量等を含む。その他に、メモリ６６は、充電ステーション２０での前回充填時に推定した垂直距離Ｚの値を、バックアップデータとして記憶する。また、メモリ６６は、図２に示されるような電圧値−距離情報をマップＭとして記憶する。この電圧値−距離情報は、１次コイル２８の基準部位と２次コイル４４の基準部位との距離と、その距離に応じた電圧値Ｖ＿ＬＰＥと、の関係を示す電圧値−距離特性である。より詳細には、１次コイル２８の中心と２次コイル４４の中心との垂直距離Ｚと、１次コイル２８の中心と２次コイル４４の中心との水平距離Ｄと、垂直距離Ｚ及び水平距離Ｄに応じた電圧値Ｖ＿ＬＰＥとの関係を示す電圧値−距離特性である。

電動車両４０が充電ステーション２０内を走行して１次コイル２８に対する２次コイル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。

図２では、３種類の垂直距離Ｚ１〜Ｚ３（Ｚ１＜Ｚ２＜Ｚ３）に応じた電圧値Ｖ＿ＬＰＥ−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電圧値Ｖ＿ＬＰＥは小さくなる。一方、水平距離Ｄが０から大きくなるにつれて、電圧値Ｖ＿ＬＰＥは小さくなり、距離Ｄ１で極小値となる。さらに、水平距離Ｄが距離Ｄ１から大きくなるにつれて、電圧値Ｖ＿ＬＰＥは大きくなり、距離Ｄ２で極大値となる。さらに、水平距離Ｄが距離Ｄ２から大きくなるにつれて、電圧値Ｖ＿ＬＰＥは小さくなり、検知できなくなると０値になる。

図２に示されるように、垂直距離Ｚに応じて一義的に電圧値Ｖ＿ＬＰＥ−水平距離Ｄの特性は決まる。そして、電圧値Ｖ＿ＬＰＥが極大値となる距離Ｄ２において、その極大値（電圧値Ｖ＿ＬＰＥ）は垂直距離Ｚ毎に異なっている。すなわち、各特性の極大値は個々の特性の固有値となる。このため、１次コイル２８に対する２次コイル４４の位置合わせを行う場合に、電圧値Ｖ＿ＬＰＥが極大値となるとき、すなわち位置微分値ｄＶ／ｄＸが０になるときの電圧値Ｖ＿ＬＰＥ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に対応する電圧値Ｖ＿ＬＰＥ−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。

なお、図２に示される電圧値Ｖ＿ＬＰＥ−水平距離Ｄの各特性において、位置微分値ｄＶ／ｄＸが０となるのは、水平距離Ｄが０、Ｄ１近傍、Ｄ２近傍のときである。このうち、水平距離Ｄが０のときの電圧値Ｖ＿ＬＰＥ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、１次コイル２８の中心と２次コイル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、最大となる電圧値Ｖ＿ＬＰＥ（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Ｄの遠方から近づく際に、位置微分値ｄＶ／ｄＸが変化を始めてから最初に０になる距離Ｄ２の位置の電圧値Ｖ＿ＬＰＥ（極大値）である。

［３．位置合わせ処理］
図４及び図５を中心にして電動車両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。図３Ａ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２次側制御装置５６に送信される。

ステップＳ１において、充電管理部５８は、２次側通信装置６８に対して微弱電力の伝送要求を指示する。２次側通信装置６８は１次側通信装置３６と認証等のペアリングを行い、微弱電力の伝送要求信号を送信する。１次側制御装置３４は、１次側通信装置３６で受信される伝送要求信号に応じて電力変換器２６を制御して送電を開始させる。電力変換器２６は、交流電力を所定の微弱電力に変換して１次コイル２８に供給する。すると、１次コイル２８から外部に位置合わせ用の微弱電力が送信される。

ステップＳ２において、充電管理部５８は、微弱電力により発生する電圧値Ｖ＿ＬＰＥ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、２次コイル４４は１次コイル２８に近づく。２次コイル４４が１次コイル２８の微弱電力を受電できる位置（水平距離Ｄ＝距離Ｄ３となる位置）に達すると、電圧検知器５０で検知される電圧値Ｖ＿ＬＰＥが所定値以上となる。電圧値Ｖ＿ＬＰＥ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、電圧値Ｖ＿ＬＰＥ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。

ステップＳ２からステップＳ３に移行した場合、充電管理部５８は、２次側通信装置６８に対して充電ステーション２０の識別ＩＤ及び充電ステーション２０の属性情報の伝送要求を指示する。２次側通信装置６８は１次側通信装置３６に対して、充電ステーション２０の識別ＩＤ及び属性情報の伝送要求信号を送信する。１次側制御装置３４は、１次側通信装置３６で受信される伝送要求信号に応じて、メモリ３８から充電ステーション２０の識別ＩＤ及び属性情報を読み出し、１次側通信装置３６を介して２次側通信装置６８へ送信する。

ステップＳ３において、充電管理部５８は、電動車両４０が位置合わせを行うとしている充電ステーション２０が、初めて充電を行う充電ステーションであるか否かを判定する。すなわち、充電管理部５８は、充電ステーション２０の識別ＩＤを検索キーに用いて、メモリ６６に保存された過去の充電履歴を検索する。充電ステーション２０の識別ＩＤが、メモリ６６の充電履歴中の識別ＩＤのいずれとも一致しない場合、充電管理部５８は、充電ステーション２０が初めての充電ステーションであると判定する。メモリ６６の充電履歴中の識別ＩＤのひとつ以上と一致する場合、充電管理部５８は、充電ステーション２０が初めての充電ステーションではないと判定する。

ステップＳ３において、充電ステーション２０が初めての充電ステーションであると判定された場合には、ステップＳ４に移行する。ステップＳ４において、充電管理部５８は、充電ステーション２０の属性情報に基づいて、充電ステーション２０が公共の充電ステーションであるかを否か判定する。

ステップＳ４において、充電ステーション２０が公共の充電ステーションであると判定された場合には、ステップＳ５へ移行する。ステップＳ５において、充電管理部５８は、２次側通信装置６８に対して充電ステーション２０で充電を実施しようとする旨の信号をサーバ９０へ送信するよう指示する。２次側通信装置６８は、サーバ９０のサーバ側通信装置と認証等のペアリングを行い、充電ステーション２０の１次コイル２８の路面１２に対する高さ（高さ情報）ｈ１の伝送要求信号を送信する。サーバ９０は、サーバ側通信装置で受信した伝送要求信号に応じて、充電ステーション２０の１次コイル２８の路面１２に対する高さｈ１を送信し、２次側通信装置６８は、サーバ９０から高さｈ１を取得する。

ステップＳ６において、垂直距離推定部６２は、ステップＳ５で取得した高さｈ１と、メモリ６６から読み出した２次コイル４４の高さｈ２とに基づいて１次コイル２８と２次コイル４４の垂直距離Ｚを推定（算出）する。垂直距離Ｚは、２次コイル４４の路面１２からの高さｈ２から、１次コイル２８の路面１２からの高さｈ１を差し引いた差分として算出される。

一方、ステップＳ３において、充電ステーション２０が初めての充電ステーションではないと判定された場合、すなわち過去に当該充電ステーション２０で充電したことがあると判定された場合には、ステップＳ７へ移行する。ステップＳ７において、充電管理部５８は、垂直距離Ｚのバックアップデータをメモリ６６から読み込む。垂直距離Ｚのバックアップデータとは、充電ステーション２０において、前回充填時に推定済みの垂直距離Ｚの値である。

また、ステップＳ４において、充電ステーション２０が公共の充電ステーションではないと判定された場合には、ステップＳ８へ移行する。ステップＳ８に移行する場合とは、例えば、初めて訪問する友人宅の駐車場に設置された充電ステーションのように、充電ステーション２０が、初めての充電ステーションであり且つ公共の受電ステーションでない場合である。

このとき、メモリ６６には、過去の充電履歴に基づくバックアップデータは記憶されておらず、サーバ９０から１次コイル２８の路面１２に対する高さ（高さ情報）ｈ１を入手することもできない。そこで、充電管理部５８は、ステップＳ８において、垂直距離Ｚの値として予めメモリ６６に記憶された基準値を読み込む。ここで、垂直距離Ｚの基準値は任意の値を取り得るが、例えば、１次コイル２８の路面１２に対する高さｈ１をゼロとみなしたときの１次コイル２８と２次コイル４４の垂直距離Ｚ、すなわち２次コイル４４の路面１２に対する高さｈ２等が用いられる。

次いで、ステップＳ９において、水平距離推定部６４は、ステップＳ６、ステップＳ７又はステップＳ８で決定された垂直距離Ｚに基づいて、メモリ６６に記憶されたマップＭから、垂直距離Ｚに対応する電圧値−距離情報（図２）を特定する。例えば、垂直距離がＺ１である場合、以降の処理で使用する特性を、垂直距離Ｚ１の電圧値Ｖ＿ＬＰＥ−水平距離Ｄの特性に特定する。

ステップＳ１０において、水平距離推定部６４は、ステップＳ９で特定された電圧値Ｖ＿ＬＰＥ−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で検知される電圧値Ｖ＿ＬＰＥと、に基づいて、電圧値Ｖ＿ＬＰＥに応じた水平距離Ｄを推定する。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、１次コイル２８の中心に対する２次コイル４４の中心の位置合わせを開始する。

ステップＳ１１において、微分値算出部６０は、電圧検知器５０で検知される電圧値Ｖ＿ＬＰＥ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ｄＶ／ｄＸを算出する。

ステップＳ１２において、微分値算出部６０は、位置微分値ｄＶ／ｄＸが０であるか否かを判定する。図３Ａに示されるように、１次コイル２８の中心と２次コイル４４の中心との水平距離Ｄが距離Ｄ２になり、電圧値Ｖ＿ＬＰＥが極大値をとると、位置微分値ｄＶ／ｄＸは０になる。位置微分値ｄＶ／ｄＸが０となる場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、処理はステップＳ１３に移行する。一方、位置微分値ｄＶ／ｄＸが０でない場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、ステップＳ１１の処理に戻る。

ステップＳ１２からステップＳ１３に移行した場合、垂直距離推定部６２は、位置微分値ｄＶ／ｄＸが０となったときの電圧値Ｖ＿ＬＰＥ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、位置微分値ｄＶ／ｄＸが０となったときの電圧値Ｖ＿ＬＰＥがＶ１＿ＬＰＥである場合、極大値がＶ１＿ＬＰＥとなるのは、垂直距離Ｚ１の電圧値Ｖ＿ＬＰＥ−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。もし、ステップＳ１３で推定した垂直距離Ｚ１が、ステップＳ６、ステップＳ７又はステップＳ８で決定された垂直距離Ｚと異なる場合は、ステップＳ１０で推定した垂直距離Ｚに値を持ち替える。そして、ステップＳ１０で推定した垂直距離Ｚに基づいて、電圧値Ｖ＿ＬＰＥ−水平距離Ｄの特性を特定する。すなわち、ステップＳ１３は、位置微分値ｄＶ／ｄＸが０のときの電圧値Ｖ＿ＬＰＥに基づいて、垂直距離Ｚの値を補正するステップである。

ステップＳ１４において、水平距離推定部６４は、ステップＳ１０で特定された電圧値Ｖ＿ＬＰＥ−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で検知される電圧値Ｖ＿ＬＰＥと、に基づいて、水平距離Ｄを推定する。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、電圧値Ｖ＿ＬＰＥが１次コイル２８の中心に対する２次コイル４４の中心の位置合わせを継続する。

ステップＳ１５において、充電管理部５８は、電動車両４０の駐車が終了し、充電が開始されたか否かを判定する。運転者は、１次コイル２８と２次コイル４４の水平距離Ｄが０となり、１次コイル２８の中心に対する２次コイル４４の中心の位置合わせが終了すると、電動車両４０を停止（駐車）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Ｓ１５：ＹＥＳ）、電動車両４０の駐車
は終了し、一連の位置合わせ処理が終了したものと判断する。一方、充電開始スイッチがオン操作されない場合は（ステップＳ１５：ＮＯ）、充電開始スイッチがオン操作されるまで待機する。

充電開始スイッチがオン操作された場合（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、充電開始スイッチの操作信号は２次側制御装置５６に送信される。充電管理部５８は、２次側通信装置６８に対して微弱電力の停止要求及び充電電力の伝送要求を指示する。２次側通信装置６８は、１次側通信装置３６に対して微弱電力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。１次側制御装置３４は、１次側通信装置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の送電を停止させ、１次側通信装置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。

［４．位置合わせ後の垂直距離Ｚの推定処理］
次に、図６を中心にして、電動車両４０の駐車完了後、電動車両４０側で行われる１次コイル２８と２次コイル４４の垂直距離Ｚの推定処理を説明する。

ステップＳ１５からステップＳ１６へ移行した場合、垂直距離推定可否判定部６５は、垂直距離Ｚの推定を行うための条件が成立し、垂直距離Ｚの推定が可能か否かを判定する。

垂直距離推定可否判定部６５は、電圧検知器５０が検知した電圧値Ｖ＿ＬＰＥが所定閾値以上であることを条件として、垂直距離Ｚの推定を行うことが可能であると判定する。垂直距離推定可否判定部６５は、電圧値Ｖ＿ＬＰＥが所定閾値以上の場合、電動車両４０の現在位置は充電可能な位置にあると判断し、１次コイル２８と２次コイル４４の間の垂直距離Ｚを推定することが可能であると判断する（ステップＳ１６：ＹＥＳ）。電圧値Ｖ＿ＬＰＥが所定閾値未満の場合には（ステップＳ１６：ＮＯ）、それ以上の処理を行なうことなく、垂直距離Ｚの推定処理を終了する。

ステップＳ１６からステップＳ１７に移行した場合、（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、垂直距離推定部６２は、電圧値Ｖ＿ＬＰＥから１次コイル２８と２次コイル４４の間の垂直距離Ｚを推定する。電圧値Ｖ＿ＬＰＥが所定閾値以上となる領域（水平距離Ｄがゼロに近づき、充電可能となる領域）において、垂直距離Ｚと電圧値Ｖ＿ＬＰＥの関係は、垂直距離Ｚが大きくなるにつれて電圧値Ｖ＿ＬＰＥが一定の比率で減少する反比例の関係で近似できることが予め分かっている。垂直距離推定部６２は、電圧値Ｖ＿ＬＰＥと、メモリ６６に記憶された電圧値Ｖ＿ＬＰＥ−水平距離Ｄの特性とから垂直距離Ｚを推定する。推定した垂直距離Ｚと、予めメモリ６６に記憶されている２次コイル４４の路面１２からの高さｈ２とから、１次コイル２８の路面１２からの高さｈ１を推定する。

次いで、ステップＳ１８において、充電管理部５８は、２次側通信装置６８に対して充電ステーション２０の識別ＩＤと充電ステーション２０の属性情報の伝送要求を指示する。２次側通信装置６８は１次側通信装置３６に対して、充電ステーション２０の識別ＩＤと属性情報の伝送要求信号を送信する。１次側制御装置３４は、１次側通信装置３６で受信される伝送要求信号に応じてメモリ３８から充電ステーション２０の識別ＩＤと属性情報を読み出し、１次側通信装置３６を介して２次側通信装置６８へ送信する。

さらに、ステップＳ１８において、充電管理部５８は、充電ステーション２０の属性を判定する。すなわち、充電ステーション２０が、公共の充電ステーションであるか、あるいは、特定の電動車両４０に対してのみ送電を行う私用の（専用の）充電ステーションであるかを判定する。

ステップＳ１８において、充電ステーション２０が公共の充電ステーションであると判定された場合には、ステップＳ１９へ移行する。ステップＳ１９において、充電管理部５８は、２次側通信装置６８を介してステップＳ１７で推定した１次コイル２８の路面１２からの高さｈ１と、２次コイル４４の路面１２からの高さｈ２とを、サーバ９０へ送信する。サーバ９０は、サーバ側通信装置を介して受信した１次コイル２８の路面１２からの高さｈ１と、２次コイル４４の路面１２からの高さｈ２を記憶する。

なお、サーバ９０は、同一の充電ステーション２０について、複数の電動車両４０から、１次コイル２８の路面１２からの高さｈ１と、２次コイル４４の路面１２からの高さｈ２を受信する。サーバ９０は、これらのデータを受信するたびに、例えば逐次最小二乗法を用いてよりもっともらしい垂直距離Ｚを推定し、記憶する。このとき、いわゆる外れ値を除外し、より信頼性の高いデータのみを抽出して１次コイル２８の路面１２からの高さｈ１や垂直距離Ｚを推定することが好ましい。

一方、ステップＳ１８において、充電ステーション２０が公共の充電ステーションではなく私用の充電ステーションであると判定された場合には、ステップＳ２０へ移行する。ステップＳ２０において、充電管理部５８は、ステップＳ１７で推定した垂直距離Ｚと、前回以前に推定した垂直距離Ｚのバックアップデータとから、例えば逐次最小二乗法を用いてよりもっともらしい垂直距離Ｚを推定し、記憶する。

なお、上記の処理（特に、ステップＳ１９）を経て、サーバ９０に記憶された１次コイル２８の路面１２からの高さｈ１や垂直距離Ｚのデータは、次回の充電の際に、当該充電ステーション２０で充電しようとする電動車両４０へ送信される。

このように、本願発明の実施形態に係る非接触電力伝送システム１０は、複数の公共の充電ステーション２０のパラメータ情報（１次コイル２８の路面１２からの高さｈ１や垂直距離Ｚ等）を、当該充電ステーション２０を利用した電動車両４０から取得してサーバ９０に集約し、集約したパラメータ情報に対して必要なデータ解析を行った上で、これらの充電ステーション２０を新たに利用しようとする他の電動車両４０にフィードバックするシステムである。

例えば、図７に示す複数の電動車両４０ｓ１、４０ｓ２、４０ｓ３が、それぞれ別個の公共の充電ステーション（図示せず）で非接触充電を行った場合を例にとって説明する。これら複数の電動車両４０ｓ１、４０ｓ２、４０ｓ３は、基地局を通じた無線通信により、サーバ９０に対して、自車の位置情報とともに、利用した充電ステーションのパラメータ情報（１次コイル２８の路面１２からの高さｈ１や垂直距離Ｚ等）を送信する。

充電ステーションのパラメータ情報を受信したサーバ９０は、電動車両４０ｓ１、４０ｓ２、４０ｓ３の位置情報から充電ステーションを特定し、充電ステーションごとにパラメータ情報（１次コイル２８の路面１２からの高さｈ１や垂直距離Ｚ等）を保持する。

一方、これらの充電ステーションを新たに利用しようとする他の電動車両４０ｒａ、４０ｒｂ、４０ｒｃは、当該充電ステーションで充電を行う際、サーバ９０に対して、自らが充電しようとしている充電ステーションのパラメータ情報の送信を要求する。サーバ９０は、該当する充電ステーションのパラメータ情報を、送信要求のあった電動車両４０ｒａ、４０ｒｂ、４０ｒｃに対して送信する。電動車両４０ｒａ、４０ｒｂ、４０ｒｃは、サーバ９０から取得したパラメータ情報に基づき、より正確な位置合わせを行うことが可能となる。

さらに、電動車両４０ｒａ、４０ｒｂ、４０ｒｃ自身も、充電を開始した後に、自車の位置情報とともに、利用した充電ステーションのパラメータ情報をサーバ９０へ送信する。このようなサイクルを繰り返すことで、サーバ９０は、同一の公共の充電ステーションについて、複数のパラメータ情報を保持することになる。

サーバ９０は、同一の公共の充電ステーションについてパラメータ情報を受信する度に、逐次最小二乗法等の手法を用いてよりもっともらしいパラメータ情報を推定し、保存する。これにより、サーバ９０は、新たに充電ステーションを利用しようとする電動車両４０ｒａ、４０ｒｂ、４０ｒｃに対して、より精度の高い充電ステーションのパラメータ情報を提供することができる。

なお、サーバ９０が、複数の電動車両４０ｓ１、４０ｓ２、４０ｓ３から車両の位置情報を予め取得するようにしてもよい。すなわち、サーバ９０が、位置情報に基づき電動車両４０ｓ１、４０ｓ２、４０ｓ３に最も近い公共の充電ステーションを特定し、当該特定した充電ステーションのパラメータ情報を送信するようにしてもよい。

［５．実施形態のまとめ］
本発明の実施形態に係る非接触電力伝送システム１０は、充電ステーション２０に設けられた１次コイル２８から電動車両（車両）４０に設けられた２次コイル４４に対して非接触で電力を伝送する非接触電力伝送システム１０であって、各充電ステーション２０の設置位置における１次コイル２８の路面１２に対する高さ（高さ情報）ｈ１を集約するサーバ（情報集約装置）９０を備え、サーバ９０は、電動車両４０の２次側制御装置５６から該電動車両４０の２次側通信装置６８を介して、所望位置の充電ステーション２０にて充電を実施しようとする旨を受信したとき、該電動車両４０の２次側制御装置５６に対し、所望位置の充電ステーション２０の１次コイル２８の路面１２に対する高さ（高さ情報）ｈ１を送信することを特徴とする。

上記構成によれば、市場に複数設置されている充電ステーションの中で、所望位置の充電ステーションにおける非接触充電において、１次コイル２８と２次コイル４４の位置合わせを正確に行うことができる。

また、電動車両４０は、１次コイル２８に対する２次コイル４４の位置合わせを制御する２次側制御装置５６を有する。２次側制御装置５６は、位置合わせのために１次コイル２８から送電される微弱電力を受電する際に、サーバ９０から送信された１次コイル２８の路面１２からの高さｈ１に基づき、１次コイル２８に対する２次コイル４４の位置合わせを行うことを特徴とする。

上記構成によれば、充電ステーション２０側の１次コイル２８に対する電動車両４０側の２次コイル４４の位置合わせのために、１次コイル２８から一定電力の微弱電力が送電される。２次コイル４４で受電される微弱電力により該２次コイル４４側で発生する微弱電圧は、１次コイル２８の路面１２に対する高さｈ１と２次コイル４４の路面１２に対する高さｈ２との差（垂直距離Ｚという。）に応じた電圧値Ｖ＿ＬＰＥとなるので、サーバ９０から送信された１次コイル２８の路面１２に対する高さｈ１と、電動車両４０の２次コイル４４の路面１２に対する高さｈ２とから垂直距離Ｚを推定することができる。したがって、垂直距離Ｚに応じた電圧値Ｖ＿ＬＰＥと１次コイル２８に対する２次コイル４４の水平距離Ｄの特性から、電圧値Ｖ＿ＬＰＥに応じた水平距離Ｄを推定することが可能となり、精度のよい位置合わせ処理を行うことができる。

［６．変形例］
なお、本発明に係る非接触電力伝送システムは、上述の実施形態に限らず種々の構成を採り得る。

［６．１ 第１の変形例：電圧積分値を用いた水平距離Ｄの推定］
例えば、１次コイル２８と２次コイル４４の水平距離Ｄの推定に際し、電圧値Ｖ＿ＬＰＥと水平距離Ｄの特性だけでなく、電圧積分値（ＬＰＥ電圧に関する位置積分値）ＶＩ＿ＬＰＥと水平距離Ｄの特性を用いるようにしてもよい。

この第１の変形例では、２次側制御装置５６に、垂直距離推定部６２等の各種機能部の他、初期位置設定部（不図示）及び積分値算出部（不図示）を設け、メモリ６６には、図８に示される電圧積分値―距離情報のマップＭが記憶される。

初期位置設定部は、電圧検知器５０が電圧値Ｖ＿ＬＰＥを初めて検知したとき、電圧値Ｖ＿ＬＰＥと、垂直距離Ｚに対応する電圧値−距離情報（図８）とに基づいて推定される距離Ｄ３を、水平距離Ｄの初期値（初期位置）として設定する。

積分値算出部は、水平距離Ｄの初期値が設定されてから、ＬＰＥ電圧の電圧値Ｖ＿ＬＰＥと、電動車両４０の走行距離Ｘとに基づき、ＬＰＥ電圧の電圧値Ｖ＿ＬＰＥを位置積分した電圧積分値（ＬＰＥ電圧に関する位置積分値）ＶＩ＿ＬＰＥを算出する。

２次側制御装置５６のメモリ６６は、図８に示される電圧積分値―距離情報をマップＭとして記憶している。この電圧積分値−距離情報は、１次コイル２８の基準部位と２次コイル４４の基準部位との距離と、その距離に応じた電圧積分値ＶＩ＿ＬＰＥと、の関係を示す電圧積分値−距離特性である。より詳細には、１次コイル２８の中心と２次コイル４４の中心との垂直距離Ｚと、１次コイル２８の中心と２次コイル４４の中心との水平距離Ｄと、垂直距離Ｚ及び水平距離Ｄに応じた電圧積分値ＶＩ＿ＬＰＥと、の関係を示す電圧積分値−距離特性である。

電圧積分値ＶＩ＿ＬＰＥ−水平距離Ｄの各特性において、水平距離Ｄが距離Ｄ３からゼロに向かうにつれて、電圧積分値ＶＩ＿ＬＰＥは単調に増加する。このため、垂直距離Ｚに応じて特定された電圧積分値ＶＩ＿ＬＰＥ−水平距離Ｄの特性と、電圧値Ｖ＿ＬＰＥ及び走行距離Ｘから算出される電圧積分値ＶＩ＿ＬＰＥに基づいて、水平距離Ｄを一意に定めることができる。

そこで、この第１の変形例では、図８に示される電圧値Ｖ＿ＬＰＥ−水平距離Ｄの特性を遠距離領域Ｒｆ、中距離領域Ｒｎ、近距離領域Ｒｃの３つの領域に分け、中距離領域Ｒｎでは電圧積分値ＶＩ＿ＬＰＥに基づいて水平距離Ｄを推定することとした。

ここで、中距離領域Ｒｎとは、電圧値Ｖ＿ＬＰＥが極大値Ｖ１＿ＬＰＥとなる距離Ｄ２から極小値をとる距離Ｄ１を経て、電圧値Ｖ＿ＬＰＥが再び距離Ｄ２のときの極大値Ｖ１＿ＬＰＥとなる距離Ｄ４までの領域を指す。

このように、第１の変形例においては、中距離領域Ｒｎにおいて、電圧積分値ＶＩ＿ＬＰＥと水平距離Ｄの特性を用いて１次コイル２８と２次コイル４４の水平距離Ｄを推定するようにしている。このため、電圧積分値ＶＩ＿ＬＰＥから水平距離Ｄを一意に定めることができ、１次コイル２８と２次コイル４４の位置合わせをより正確に行うことができる。

［６．２ 第２の変形例：２次コイル４４の１次コイル２８に対する正負判定処理］
第２の変形例は、電圧検知器５０で検知する電圧値Ｖ＿ＬＰＥ、ＬＰＥ電圧に関する位置微分値ｄＶ／ｄＸ、電圧積分値ＶＩ＿ＬＰＥ、及びシフト位置Ｓｐ、から１次コイル２８に対する２次コイル４４の相対的な前後位置（正負位置）を推定するものである。

この第２の変形例において、電動車両４０は、距離センサ７０等の他、さらに、図示しないシフト位置センサ（シフトポジションセンサ）を備える。シフト位置センサは、図示しない車内通信線を介して２次側制御装置５６に接続される。シフト位置センサ（シフトポジションセンサ）で検知されたシフト位置（駐車位置、後退位置、中立位置、前進位置）は、２次側制御装置５６の使用に供される。

２次側制御装置５６は、微分値算出部６０等の各種機能部の他、正負判定部としても機能する。この正負判定部は、２次コイル４４と１次コイル２８とを結ぶ仮想的なＤ軸上の正負を判定する。詳細には、位置微分値ｄＶ／ｄＸの正負から、２次コイル４４が１次コイル２８に対して接近しているか離間しているかを推定し、シフト位置から電動車両４０の前進又は後退を判断する。

例えば、位置微分値ｄＶ／ｄＸが正で、且つ、初期位置（距離Ｄ３）を通り過ぎたときのシフト位置（例えば、前進位置）と同じであった場合には、２次コイル４４は未だ１次コイル２８の手前側（「正」）にいると判断する。

このように、１次コイル２８に対する２次コイル４４の水平距離Ｄが小さい程、位置微分値ｄＶ／ｄＸは大きな値になる特性に、自車（電動車両４０）の移動方向を加味することで、自車（電動車両４０）が１次コイルの手前側に位置するのか行き過ぎ側に位置するのかを正確に判定することができる。

［６．３ 変形例のまとめ］
変形例に係る非接触電力伝送システム１０において、電動車両４０の２次側制御装置５６は、１次コイル２８に対する２次コイル４４の位置合わせを行う際に電動車両４０が２次コイル４４に向かって移動変位し、２次側制御装置５６が微弱電力により発生する電圧値Ｖ＿ＬＰＥを最初に検知したとき、２次コイル４４からの距離位置を位置合わせの初期位置に設定することを特徴とする。

上記の構成を備えることにより、微弱電力による１次コイル２８と２次コイル４４の位置合わせの初期位置（水平距離Ｄ＝Ｄ３となる位置）を確実に設定することができる。

また、電動車両４０の２次側制御装置５６は、１次コイル２８に対する２次コイル４４の水平距離Ｄと、電圧値Ｖ＿ＬＰＥとの対応関係を備えるとともに、水平距離Ｄと、電圧値Ｖ＿ＬＰＥを位置積分した電圧積分値ＶＩ＿ＬＰＥとの対応関係を備える。

１次コイル２８に対する２次コイル４４の水平距離Ｄと、電圧値Ｖ＿ＬＰＥとの対応関係（微弱電圧値特性）には凹部（電圧値Ｖ＿ＬＰＥから水平距離Ｄが一意に定まらない領域）が存在する。これに対して、水平距離Ｄと電圧積分値ＶＩ＿ＬＰＥとの対応関係では、水平距離Ｄの減少に伴って電圧積分値ＶＩ＿ＬＰＥは単調に増加する。このため、水平距離Ｄと、電圧値Ｖ＿ＬＰＥを位置積分した電圧積分値ＶＩ＿ＬＰＥとの対応関係を備えることにより、当該対応関係に基づいて水平距離Ｄを推定することができ、１次コイル２８と２次コイル４４との位置合わせを確実に行うことができる。

電動車両４０は、電圧値Ｖ＿ＬＰＥ又は電圧積分値ＶＩ＿ＬＰＥの微分値を算出し、自車（電動車両４０）の移動方向と位置微分値ｄＶ／ｄＸにより、該自車（電動車両４０）の２次コイル４４が、１次コイル２８に向かう手前側に位置するのか１次コイル２８を通り過ぎた、行き過ぎ側に位置するのかを判定することを特徴とする。

位置微分値ｄＶ／ｄＸは、１次コイル２８に対する２次コイル４４の水平距離Ｄが小さい程、大きな値になる。このため、電動車両４０の移動方向を加味することで、電動車両４０が１次コイル２８の手前側に位置するのか行き過ぎ側に位置するのかを正確に判定することができる。

なお、この発明は、上述の実施形態や変形例に限らず、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。例えば、本発明に係る非接触電力伝送システムは、操舵、駆動、制動のうちの少なくとも１つの制御を自動的に行う駐車支援装置又は自動駐車装置（特開２０１５−０７４２６６号公報等）を備える車両にも使用することができる。

１０…非接触電力伝送システム １２…路面（地面）
２０…充電ステーション ２８…１次コイル
３４…１次側制御装置 ３６…１次側通信装置
４０…電動車両（車両） ４４…２次コイル
５６…２次側制御装置 ６８…２次側通信装置
９０…サーバ（情報集約装置）
ｈ１…１次コイルの路面に対する高さ（高さ情報）
ｈ２…２次コイルの路面に対する高さ（高さ情報）
Ｚ…垂直距離

上記の非接触電力伝送システムにおいて、車両の制御装置は、１次コイルに対する２次コイルの水平距離又は垂直距離を推定する際に、車両が１次コイルに向かって移動変位し、制御装置が微弱電力により発生する電圧値を最初に検知したとき、２次コイルからの距離位置を、位置合わせの初期位置に設定することを特徴とする。

このような構成によれば、１次コイルに対する２次コイルの水平距離と微弱電力により発生する電圧値との対応関係（微弱電圧値特性）を示すグラフに凹部がある場合があるが、凹部があっても、微弱電圧値の積分値は増加するので、水平距離と微弱電圧積分値の対応関係を備えることで、確実に位置合わせを行うことができる。

上記の非接触電力伝送システムにおいて、車両は、電圧値の微分値を算出し、車両の移動方向と微分値により車両が１次コイルに向かう手前側に位置するのか１次コイルを過ぎた、行き過ぎ側に位置するのかを判定することを特徴とする。

このような構成によれば、微分値は、１次コイルに対する２次コイルの水平距離が短い程大きな値になるので、車両の移動方向を加味することで、車両が１次コイルの手前側に位置するのか行き過ぎ側に位置するのかを正確に判定することができる。

［２．電圧値−距離情報］
２次側制御装置５６のメモリ６６は、各種プログラムと所定値等の各種数値や、電動車両４０の充電履歴を記憶する。充電履歴は、過去に充電を行った充電ステーションの識別ＩＤや、充電日時、充電電力量等を含む。その他に、メモリ６６は、充電ステーション２０での前回充電時に推定した垂直距離Ｚの値を、バックアップデータとして記憶する。また、メモリ６６は、図２に示されるような電圧値−距離情報をマップＭとして記憶する。この電圧値−距離情報は、１次コイル２８の基準部位と２次コイル４４の基準部位との距離と、その距離に応じた電圧値Ｖ＿ＬＰＥと、の関係を示す電圧値−距離特性である。より詳細には、１次コイル２８の中心と２次コイル４４の中心との垂直距離Ｚと、１次コイル２８の中心と２次コイル４４の中心との水平距離Ｄと、垂直距離Ｚ及び水平距離Ｄに応じた電圧値Ｖ＿ＬＰＥとの関係を示す電圧値−距離特性である。

一方、ステップＳ３において、充電ステーション２０が初めての充電ステーションではないと判定された場合、すなわち過去に当該充電ステーション２０で充電したことがあると判定された場合には、ステップＳ７へ移行する。ステップＳ７において、充電管理部５８は、垂直距離Ｚのバックアップデータをメモリ６６から読み込む。垂直距離Ｚのバックアップデータとは、充電ステーション２０において、前回充電時に推定済みの垂直距離Ｚの値である。

また、ステップＳ４において、充電ステーション２０が公共の充電ステーションではないと判定された場合には、ステップＳ８へ移行する。ステップＳ８に移行する場合とは、例えば、初めて訪問する友人宅の駐車場に設置された充電ステーションのように、充電ステーション２０が、初めての充電ステーションであり且つ公共の充電ステーションでない場合である。

ステップＳ１４において、水平距離推定部６４は、ステップＳ１０で特定された電圧値Ｖ＿ＬＰＥ−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で検知される電圧値Ｖ＿ＬＰＥと、に基づいて、水平距離Ｄを推定する。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、１次コイル２８の中心に対する２次コイル４４の中心の位置合わせを継続する。

［６．３ 変形例のまとめ］
変形例に係る非接触電力伝送システム１０において、電動車両４０の２次側制御装置５６は、１次コイル２８に対する２次コイル４４の位置合わせを行う際に電動車両４０が１次コイル２８に向かって移動変位し、２次側制御装置５６が微弱電力により発生する電圧値Ｖ＿ＬＰＥを最初に検知したとき、２次コイル４４からの距離位置を位置合わせの初期位置に設定することを特徴とする。

１次コイル２８に対する２次コイル４４の水平距離Ｄと、電圧値Ｖ＿ＬＰＥとの対応関係（微弱電圧値特性）を示すグラフには凹部（電圧値Ｖ＿ＬＰＥから水平距離Ｄが一意に定まらない領域）が存在する。これに対して、水平距離Ｄと電圧積分値ＶＩ＿ＬＰＥとの対応関係では、水平距離Ｄの減少に伴って電圧積分値ＶＩ＿ＬＰＥは単調に増加する。このため、水平距離Ｄと、電圧値Ｖ＿ＬＰＥを位置積分した電圧積分値ＶＩ＿ＬＰＥとの対応関係を備えることにより、当該対応関係に基づいて水平距離Ｄを推定することができ、１次コイル２８と２次コイル４４との位置合わせを確実に行うことができる。

電動車両４０は、電圧値Ｖ＿ＬＰＥの微分値を算出し、自車（電動車両４０）の移動方向と位置微分値ｄＶ／ｄＸにより、該自車（電動車両４０）の２次コイル４４が、１次コイル２８に向かう手前側に位置するのか１次コイル２８を通り過ぎた、行き過ぎ側に位置するのかを判定することを特徴とする。

Claims (5)

1. 充電ステーションに設けられた１次コイルから車両に設けられた２次コイルに対して非接触で電力を伝送する非接触電力伝送システムであって、
   各前記充電ステーションの設置位置における前記１次コイルの路面に対する高さ情報を集約する情報集約装置を備え、
   前記情報集約装置は、
   前記車両の制御装置から該車両の通信装置を介して、所望位置の充電ステーションにて充電を実施しようとする旨を受信したとき、該車両の制御装置に対し、前記所望位置の充電ステーションの前記１次コイルの路面に対する高さ情報を送信する
   ことを特徴とする非接触電力伝送システム。
2. 請求項１に記載の非接触電力伝送システムにおいて、
   前記車両は、前記１次コイルに対する前記２次コイルの位置合わせを制御する前記制御装置を有し、
   前記制御装置は、
   位置合わせのために前記１次コイルから送電される微弱電力を受電する際に、前記情報集約装置から送信された前記１次コイルの路面に対する高さ情報に基づき、前記１次コイルに対する前記２次コイルの位置合わせを行う
   ことを特徴とする非接触電力伝送システム。
3. 請求項２に記載の非接触電力伝送システムにおいて、
   前記車両の前記制御装置は、
   前記１次コイルに対する前記２次コイルの位置合わせを行う際に、前記車両が前記２次コイルに向かって移動変位し、前記制御装置が前記微弱電力により発生する電圧値を最初に検知したとき、前記２次コイルからの距離位置を、位置合わせの初期位置に設定する
   ことを特徴とする非接触電力伝送システム。
4. 請求項３に記載の非接触電力伝送システムにおいて、
   前記車両の前記制御装置は、
   前記１次コイルに対する前記２次コイルの水平距離と前記電圧値との対応関係を予め備えるとともに、前記水平距離と前記微弱電力により発生する電圧値を位置積分した微弱電圧積分値との対応関係を備える
   ことを特徴とする非接触電力伝送システム。
5. 請求項４に記載の非接触電力伝送システムにおいて、
   前記車両は、
   前記微弱電力により発生する電圧値又は前記微弱電圧積分値の微分値を算出し、
   自車の移動方向と前記微分値により該自車が前記１次コイルに向かう手前側に位置するのか前記１次コイルを過ぎた、行き過ぎ側に位置するのかを判定する
   ことを特徴とする非接触電力伝送システム。

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