WO2012020770A1

WO2012020770A1 - 非接触給電装置、及び、非接触給電システム

Info

Publication number: WO2012020770A1
Application number: PCT/JP2011/068188
Authority: WO
Inventors: 順植村
Original assignee: マスプロ電工株式会社
Priority date: 2010-08-09
Filing date: 2011-08-09
Publication date: 2012-02-16
Also published as: JP2012039787A; JP5570343B2

Abstract

　非接触給電装置は、受電手段に対し非接触で電力供給する給電手段と、前記受電手段に設けられた受電側通信手段との間で無線通信を行う給電側通信手段と、前記受電側通信手段との間で無線通信することにより、前記受電手段に供給すべき電力量を含む給電条件を設定し、該給電条件に従い前記給電手段を駆動して前記受電手段への電力供給を実施する制御手段と、を備える。制御手段は、前記給電条件として、前記受電手段に供給すべき電力量に応じて、該電力量が多い程、信号の数が多くなるように、前記給電用信号発生手段が発生する給電用信号に含まれる高周波信号の数を設定すると共に、該設定した前記高周波信号の数に応じて、前記変調手段が前記高周波信号を位相変調する際の変調方式を設定する。

Description

非接触給電装置、及び、非接触給電システム

関連出願の相互参照

　本国際出願は、２０１０年８月９日に日本国特許庁に出願された日本国特許出願第２０１０－１７８６８０号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願第２０１０－１７８６８０号の全内容を本国際出願に援用する。

　本発明は、受電装置に対し非接触で電力供給を行う非接触給電装置、及び、非接触給電システムに関する。

　エンジンとモータとを動力源とするハイブリッド車やモータのみを動力源とする電気自動車に対し電力供給を行う給電装置として、車両に搭載された受電コイルに対し、電磁誘導若しくは磁界／電界の共鳴により電力供給を行う、非接触式の給電装置が知られている（例えば、特許文献１～３等参照）。

　また、電力伝送システムとしては、マイクロ波等の電波を利用して無線伝送する無線電力伝送システムが知られている（例えば、特許文献４等参照）。
　そして、この無線電力伝送システムにおける電波による電力伝送方式を採用することによっても、車両に非接触で電力供給を行う非接触給電装置を実現することができる。

特願２００９－０７１９０９号公報特願２０１０－０６８６３４号公報特願２０１０－１２４５２２号公報特願２０１０－０４３２４号公報

　上記のような非接触給電装置によれば、給電対象となる車両を、給電装置が設置された場所に移動させて、車両側から給電装置に対し電力供給を要求すればよく、接触式の給電装置のように、給電用のプラグを給電装置に設けられた給電用のコンセントに差し込む必要がないため、車両への給電を簡単な操作で安全に実施することができる。

　ところで、上述の無線電力伝送システムを応用し、車両への電力供給を、マイクロ波等の電波を利用して行うようにした場合、その電力伝送に単一の搬送波を用いるようにすると、その搬送波の周波数帯域で周囲の電界強度が著しく高くなる。

　このため、給電時には、給電用の搬送波を放射したときの電界強度が許容範囲内になるよう、単位時間当たりに供給可能な電力量を制限しなければならず、延いては、給電に要する時間が長くなるという問題があった。

　また、車両等の給電対象に非接触で電力供給を行う場合、給電対象に搭載されたバッテリの残容量等、給電すべき電力量を表す情報に基づき、給電電力を制御する必要があり、そのためには、給電対象となる受電装置と給電装置との間で無線通信を行う必要がある。

　そして、その無線通信のために、電力伝送用の搬送波を利用することが考えられるが、無線通信（詳しくはデータ送信）のために電力伝送用の搬送波を直接変調するには、変調器等を高耐圧にする必要があり、通信系のコストアップを招くとか、搬送波の変調により供給電力が変動して、所望の電力を供給することができなくなるという問題がある。

　本発明は、こうした問題に鑑みなされたものであり、マイクロ波等の搬送波を利用して受電装置に非接触で電力供給を行い、しかもその給電に用いる搬送波を利用してデータ送信を行う非接触給電装置において、電力供給に要する時間を短くし、しかも、通信系のコストアップを招くことなく、安定した電力供給を行うことができるようにすることを目的とする。

　かかる目的を達成するためになされた本発明の第１局面にかかる非接触給電装置は、
　受電手段に対し非接触で電力供給するための給電手段と、
　前記受電手段に設けられた受電側通信手段と無線通信を行うための給電側通信手段と、
　前記給電側通信手段が、前記受電側通信手段から送信された給電要求を受けると、前記給電側通信手段を介して前記受電側通信手段との間で無線通信することにより、前記受電手段に供給すべき電力量を含む給電条件を設定し、該給電条件に従い前記給電手段を駆動することにより、前記受電手段への電力供給を前記給電手段に実施させる制御手段と、
　を備え、
　前記給電手段は、
　周波数の異なる複数の高周波信号を合成した信号を給電用信号として発生する給電用信号発生手段と、
　該給電用信号発生手段からの前記給電用信号を電力増幅する増幅手段と、
　該増幅手段にて電力増幅された前記給電用信号を、前記受電手段に向けて放射する給電用アンテナと、を備え、
　前記給電側通信手段は、
　前記給電用アンテナにて受信された受信信号を復調することにより受信データを生成する復調手段と、
　前記制御手段からの送信データに従い、前記給電用信号発生手段が発生する前記給電用信号に含まれる前記複数の高周波信号を位相変調することにより、前記受電手段への送信を行う変調手段と、を備え、
　前記制御手段は、
　前記給電条件として、前記受電手段に供給すべき電力量に応じて、該電力量が多い程、前記複数の高周波信号の数が多くなるように、前記給電用信号発生手段が発生する給電用信号に含まれる前記複数の高周波信号の数を設定すると共に、該設定した前記複数の高周波信号の数に応じて、前記変調手段が前記複数の高周波信号を位相変調する際の変調方式を設定する。

　また、本発明の第２局面は、前記の第１局面にかかる非接触給電装置であって、
　前記給電用信号発生手段及び前記変調手段は、前記複数の高周波信号の数及び変調方式を設定可能なＯＦＤＭ変調手段にて構成されてもよく、
　前記制御手段は、前記受電手段に供給すべき電力量に応じて、前記ＯＦＤＭ変調手段が前記給電用信号として生成するＯＦＤＭ変調信号における前記複数の高周波信号の数及びＯＦＤＭ変調信号の変調方式を設定してもよい。

　また、本発明の第３局面は、前記の第１局面および第２局面の何れかの非接触給電装置であって、当該非接触給電装置は、自動車に搭載された受電手段に対し電力供給を行うための装置でもよく、少なくとも前記給電用アンテナは、自動車の走行路若しくは駐車スペースに設置されていてもよい。

　また、本発明の第４局面は、非接触給電システムであって、
　少なくとも１つの、前記第３局面の非接触給電装置と、
　前記少なくとも１つの非接触給電装置が配置された給電区間に進入する自動車と無線通信する監視用通信装置と、
　前記監視用通信装置が自動車と通信することにより得られた当該自動車の識別情報に基づき、当該自動車が当該非接触給電システムを利用可能な自動車であるか否かを判定する管理装置と、を備えていてもよい。

　本発明の第１局面にかかる非接触給電装置においては、給電手段が、周波数の異なる複数の高周波信号を合成した信号を給電用信号として発生する給電用信号発生手段を備え、増幅手段が、その給電用信号発生手段からの給電用信号を電力増幅し、その増幅後の給電用信号を給電用アンテナから放射させることにより、受電手段に対し非接触で電力供給を行う。

　従って、本発明の非接触給電装置によれば、給電時には、給電用アンテナから複数の高周波信号を同時に送信する、所謂マルチキャリア送信にて、電力伝送を行うことになり、単一のキャリアで電力伝送する場合に比べて、高周波信号（キャリア）１つ当たりの送信電力を少なくして、給電時の各キャリアの電界強度を小さくすることができる。

　つまり、本発明のように給電用の高周波信号を給電用アンテナから放射する場合、電波法遵守や安全性確保のためには、単位帯域当たりの電力を規定値以下に抑える必要がある。このため、例えば、その規定値が、Ｘ［Ｈｚ］当たりＹ［Ｗ］というような電力表現にて規定される場合（ここで、Ｘ、Ｙは任意の値である。）、給電用の高周波信号として単一の搬送波を用いるようにすると、送信電力をＹ［Ｗ］に制限する必要がある。

　これに対し、本発明では、マルチキャリア送信にて電力伝送を行うので、例えば、Ｘ［Ｈｚ］以上の間隔を空けて、給電用の搬送波として５００個の搬送波を利用するようにすれば、各搬送波の送信電力をＹ［Ｗ］に制限すればよいので、単一の搬送波を用いる場合に比べて、５００倍の電力伝送を行うことができることになる。

　従って、本発明によれば、単一の搬送波で電力伝送する場合に比べて、搬送波１つ当たりの送信電力を少なくして、給電時の各搬送波の電界強度を小さくすることができ、電波法遵守や安全性確保のための送信電力の規制を容易に行うことができる。

　また、このように各搬送波の送信電力を規定したとしても、電力伝送に用いる高周波信号（キャリア）の数を増やせば、受電手段に供給可能な電力量を増加させることができることから、受電手段に対し、必要な電力を短時間で供給することが可能となる。ここで、前記高周波信号の数とは、電力伝送に使用される高周波信号がいくつ存在するかということを意味する。ここでは、前記高周波信号の数を、「信号数」とも呼ぶ。

　また、本発明の非接触給電装置には、受電手段に設けられた受電側通信手段との間で無線通信を行うための給電側通信手段として、給電用アンテナにて受信された受信信号を復調することにより受信データを生成する復調手段と、制御手段からの送信データに従い、給電用信号発生手段が発生する給電用信号に含まれる高周波信号を位相変調することにより、受電手段への送信を行う変調手段と、が備えられており、給電側通信手段（詳しくは復調手段）が、受電側通信手段から送信された給電要求を受けると、制御手段が、給電側通信手段を介して受電側通信手段との間で無線通信することにより、受電手段に供給すべき電力量を含む給電条件を設定し、その設定した給電条件に従い給電手段を駆動することにより、受電手段への電力供給を実施させる。

　従って、本発明の非接触給電装置によれば、制御手段が給電条件を設定するのに必要な受電手段側の情報を、給電用の複数の高周波信号（マルチキャリア）を用いた無線通信により取得することができる。

　また次に、制御手段は、給電条件として、受電手段に供給すべき電力量に応じて、その電力量が多い程前記複数の高周波信号の数が多くなるように、給電用信号発生手段が発生する給電用信号に含まれる高周波信号の数を設定すると共に、その設定した高周波信号の数に応じて、変調手段が高周波信号を位相変調する際の変調方式を設定する。

　従って、本発明の非接触給電装置によれば、制御手段が、給電に用いる高周波信号の数を調整することにより、受電手段に供給する電力量を制御することができ、しかも、給電時に受電側通信手段との間で無線通信を行っても、送信電力が変動することがない。

　つまり、本発明では、複数の高周波信号（マルチキャリア）を位相変調することにより、データを送信するようにしているので、複数の高周波信号のうちの１つ毎の振幅（換言すれば送信電力）を一定にすることができる。

　またこのように高周波信号１つ毎の振幅を一定にするために、飽和増幅器を使用すれば、飽和増幅器が所謂リミッタとして機能し、各搬送波の位相が揃ってピーク電力が発生するような場合であっても、そのピーク電力を規定値以内に制限することができ、他の通信や機器への妨害を抑えることができる。

　そして、制御手段は、受電手段に供給すべき電力量に応じて、給電に用いる高周波信号の数を設定するので、受電手段には所望の電力量にて給電することができる。
　また、受電手段に送信する高周波信号の数が変われば、各高周波信号を位相変調することにより送信し得るデータ量も変化するが、本発明では、制御手段が、その数に応じて各高周波信号を位相変調する際の変調方式を設定するため、信号数の変化によって通信不良が発生するようなことはなく、最適なデータ通信を実施できる。

　次に、本発明の第２局面の非接触給電装置においては、給電用信号発生手段及び変調手段が、前記複数の高周波信号の数及び変調方式を設定可能なＯＦＤＭ変調手段にて構成されており、制御手段は、受電手段に供給すべき電力量に応じて、ＯＦＤＭ変調手段が給電用信号として生成するＯＦＤＭ変調信号における前記複数の高周波信号の数及びＯＦＤＭ変調信号の変調方式を設定する。

　このため、本発明の第２局面の非接触給電装置によれば、テレビ放送信号等を生成するのに一般的に使用されているＯＦＤＭ変調手段を用いて、給電及びデータ送信兼用の複数の信号を生成することができるようになり、給電用信号発生手段及び変調手段を低コストで実現できる。

　また、本発明の第３局面の非接触給電装置においては、少なくとも給電用アンテナが、自動車の走行路若しくは駐車スペースに設置されることから、走行路を走行中の自動車に搭載された受電手段、若しくは、駐車スペースに駐車された自動車に搭載された受電手段、に対し電力供給を行う、自動車用の給電装置として利用することができる。

　なお、本発明の非接触給電装置は、自動車に対し電力供給を行う場合に限らず、例えば、自動車の下り坂走行時等に自動車側で発電した余剰電力を、路側機である受電装置に送電する給電装置等、非接触で給電する給電装置であれば、適用することができる。

　また、制御手段が、給電側通信手段を介して、受電側通信手段との間で無線通信を行うことにより送受信するデータについては、給電用プラグを利用した接触式の給電装置と受電装置との間で充電準備のために送受信されるデータと同じ仕様にするとよい。

　つまり、接触式の給電装置における仕様としては、例えば、チャデモ協議会にて設定された急速充電器の仕様が知られているが、本発明の非接触給電装置でも、この仕様に従い受電装置と給電装置との間で送受信するデータを設定するようにするとよい。

　そして、このようにすれば、本発明の非接触給電装置に給電用のコードを接続することにより、接触式の給電装置として機能させることができるようになり、また、接触式の受電装置を、本発明の非接触給電装置から電力供給を受ける非接触受電装置として、簡単に改良することができるようになる。

　また、本発明の第４局面においては、当該システムが、本発明の第３局面にかかる非接触給電装置を備えることで、自動車に搭載された受電装置に対して、非接触で電力供給を行う、自動車用の非接触給電システムを実現することができる。

実施形態の非接触給電システムの概略構成を表す構成図である。実施形態の受電装置の構成を表すブロック図である。実施形態の給電装置の構成を表すブロック図である。実施形態の管理装置にて実行される認証処理を表すフローチャートである。実施形態の給電装置にて実行される到達予測処理を表すフローチャートである。実施形態の給電装置にて実行される給電処理を表すフローチャートである。実施形態の管理装置にて実行される課金処理を表すフローチャートである。実施形態の非接触給電システムの変形例の概略構成を表す構成図である。

　２…車両（２Ａ…給電対象車両）、２…進入車両、４…バッテリ、８…走行路、１０…受電装置、１２…受電用アンテナ、１４…方向性結合器、１６…方向性結合器、１８…整流平滑回路、２０…充電回路、２１…受電プラグ、２２…受電量検出部、２４…無線通信部、２５…ＯＦＤＭ変調部、２６…ＯＦＤＭ復調部、２８…受電制御部、３０…給電装置、３２…給電用アンテナ、３４…有線通信部、３６…給電制御部、３８…無線通信部、４０…ＯＦＤＭ変調部、４１…ＯＦＤＭ復調部、４２…歪補償部、４４…電力変換部、４６…方向性結合器、４８…給電用電源回路、５０…監視用通信装置、５２…通信線、６０…管理装置、６２…広域ネットワーク、７０…データベース、７２…駐車スペース

　以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
　図１に示すように、本実施形態の非接触給電システムは、車両２（自動車）に搭載された受電装置１０に対し、非接触で電力供給を行うためのシステムである。本非接触給電システムは、複数の給電装置３０と、監視用通信装置５０と、管理装置６０と、を備えている。

　給電装置３０は、車両２の走行路８に沿って所定間隔で複数個配置されている。
　監視用通信装置５０は、車両２の進行方向から見て、各給電装置３０が配置された給電区間よりも所定距離だけ手前（換言すれば、給電区間への入り口付近）に設けられ、各給電装置３０が配置された給電区間（換言すれば監視対象領域）に進入する車両２と無線通信する。

　管理装置６０は、監視用通信装置５０が車両２と通信することにより得られた車両２の識別情報（以下、車両ＩＤともいう）に基づき、車両２が当該システムを利用可能な車両であるか否かを判定（所謂認証）する。そして、管理装置６０は、車両２が当該システムを利用可能な車両であるとき、各給電装置３０に対し、その認証した車両２（以下、認証できなかった車両２と区別するために、給電対象車両２Ａともいう）への給電を実施させる。

　なお、給電装置３０の配置間隔は、給電対象車両２Ａの受電装置１０に対し給電可能な各給電装置３０の給電領域が重複することのないように設定されている。
　そして、管理装置６０と複数の給電装置３０とは、走行路８の給電区間に沿って配線された通信線５２を介して、双方向に通信可能に接続されている。管理装置６０はインターネット等の広域ネットワーク６２を介して、車両認証用のデータベース７０にアクセスできるようにされている。

　ここで、受電装置１０は、図２に示すように、ハイブリッド車や電気自動車等の車両２に搭載され、給電装置３０から受電した電力にて、車両２の動力源となるモータに電源供給を行うバッテリ４を充電するための装置である。受電装置１０は、給電装置３０からの供給電力を受電する手段として、車両２の底部に設けられた受電用アンテナ１２を備える。

　なお、受電用アンテナ１２及び後述の給電用アンテナ３２は、電力伝送用の高周波信号（例えば、マイクロ波）を送受信するように設定されている。以下の説明で通信若しくは電力伝送に用いられる高周波信号（詳しくはＯＦＤＭ変調信号のサブキャリア）は、全てこれら各アンテナ１２、３２で送受信可能なものとする。

　また、受電装置１０は、整流平滑回路１８、充電回路２０、及び、受電量検出部２２を備えている。整流平滑回路１８は、受電用アンテナ１２が受信した受信信号（電力）を整流し平滑化する。充電回路２０は、整流平滑回路１８からの出力に基づきバッテリ４を充電する。受電量検出部２２は、整流平滑回路１８からの出力に基づき、受電した電力量（受電量）を検出する。

　尚、充電回路２０は、外部のプラグイン用給電装置から受電プラグ２１を介して入力される電力でもバッテリ４を充電できるようになっている。この受電プラグ２１を介した充電系統の制御等については周知であり、本発明とは直接関係がないので、説明を省略する。

　さらに、受電装置１０は、無線通信部２４、及び、受電制御部２８を備えている。無線通信部２４は、受電用アンテナを介して監視用通信装置５０や給電装置３０との間で無線通信する。受電制御部２８は、無線通信部２４を介して監視用通信装置５０や給電装置３０に給電要求を送信したり、監視用通信装置５０や給電装置３０から送信された情報を取得し、充電回路２０を制御したりする。

　受電制御部２８は、ＣＰＵを含むマイクロコンピュータにて構成されている。受電制御部２８は、車両に搭載されたモータ制御用のＥＣＵ（電子制御装置）６を始めとする各種ＥＣＵとの間で、車内ＬＡＮ２９を介してデータ通信を行い、車両ＩＤや車両運転者からの充電要求、給電すべき電力量を表すバッテリ４の残容量、車両の車速等、給電装置３０から電力供給を受けるのに必要な各種情報を取得する。

　そして、受電制御部２８は、車両運転者から充電要求を受けると、無線通信部２４に車両ＩＤを表す送信データを出力することで、受電用アンテナ１２から車両ＩＤを送信させる。無線通信部２４が車両情報の送信要求を受信すると、その要求に対応した車両情報（例えば、バッテリ４の残容量や車速等）を無線通信部２４に出力することで、受電用アンテナ１２から車両情報を送信させる。

　また、受電制御部２８は、給電装置３０から電力供給を受けているときには、給電装置３０から通知される給電電力量を、無線通信部２４を介して取得し、その取得した給電電力量と受電量検出部２２で検出される受電電力量とを比較する。取得した給電電力量と受電量検出部２２で検出される受電電力量との差が閾値を超えた際には、受給電に異常があると判断して、充電回路２０による充電を停止したり、その旨を表す異常情報を無線通信部２４に出力したりすることで、受電用アンテナ１２から異常情報を送信させる。

　また、無線通信部２４は、ＯＦＤＭ変調部２５とＯＦＤＭ復調部２６を備えている。ＯＦＤＭ変調部２５は、受電制御部２８から入力される送信情報を変調して、方向性結合器１４を介して受電用アンテナ１２に出力する。ＯＦＤＭ復調部２６は、受電用アンテナ１２から方向性結合器１４、１６を介して受信信号を入力する。

　尚、方向性結合器１４は、受電用アンテナ１２からの受信信号を方向性結合器１６側に伝送し、ＯＦＤＭ変調部２５からの送信信号を受電用アンテナ１２側に伝送するための機器である。方向性結合器１６は、方向性結合器１４を介して入力される受信信号の殆どを整流平滑回路１８側に伝送し、その受信信号の一部（－５０ｄＢ～－６０ｄＢ）をＯＦＤＭ復調部２６側に伝送する。

　次に、給電装置３０は、図３に示すように、給電用アンテナ３２と、有線通信部３４と、給電制御部３６と、無線通信部３８と、電力変換部４４と、歪補償部４２と、方向性結合器４６と、を備えている。

　給電用アンテナ３２は、車両２の受電装置１０に設けられた受電用アンテナ１２との間で送受信する。有線通信部３４は、管理装置６０や他の給電装置３０との間で通信線５２を介して通信を行う。給電制御部３６は、ＣＰＵを含むマイクロコンピュータにて構成されている。無線通信部３８は、給電用アンテナ３２を介して受電装置１０と無線通信をしたり、給電対象車両２Ａへの電力供給量を制御したりする。電力変換部４４は、給電用電源回路４８から電力供給を受けて、無線通信部３８からの出力を給電用に電力変換（例えば、Ｄ級増幅）する。歪補償部４２は、電力変換部４４での電力変換により発生する歪成分（換言すれば不要な信号成分）を相殺するために、無線通信部３８から電力変換部４４に出力される送信信号（詳しくはＯＦＤＭ変調信号）を補正する。方向性結合器４６は、電力変換部４４からの出力（送信信号）を給電用アンテナ３２側に伝送し、給電用アンテナ３２にて受信された受信信号を無線通信部３８側に伝送する。

　なお、給電用電源回路４８は、商用電源等の外部電源から電源供給を受けて、電力変換部４４駆動用の電源電圧を生成する。給電用電源回路４８は、給電制御部３６や無線通信部３８等に電源供給を行う定電圧電源回路（図示せず）とは別に、大電力給電用の電源回路として設けられている。

　ここで、無線通信部３８は、ＯＦＤＭ変調部４０とＯＦＤＭ復調部４１とを備えている。ＯＦＤＭ変調部４０は、給電制御部３６からの指令に従い、送信に用いる電波の数（送信に用いる電波がいくつあるかを示す数）や各電波の変調方式を切り換え可能に構成されている。

　そして、給電制御部３６は、給電用アンテナ３２で受信され、ＯＦＤＭ復調部４１にて復調された受電装置１０からの車両ＩＤに基づき、給電装置３０の給電領域内に給電が必要な給電対象車両２Ａが進入したか否かを判定する。ここで、給電制御部３６は、給電領域内に給電対象車両２Ａが進入したと判定すると、ＯＦＤＭ変調部４０に信号の数及び変調方式（ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ等の位相変調の何れか）を指令して、ＯＦＤＭ変調部４０にＯＦＤＭ変調信号を生成させると共に、変調用のデータとして、現在の給電電力量等を表す情報を出力する。

　この結果、ＯＦＤＭ変調部４０からは、給電電力量を表す情報にて変調された所定の数のＯＦＤＭ変調信号が出力される。ここで出力されたＯＦＤＭ変調信号は、歪補償部４２を介して電力変換部４４に入力され、電力変換部４４にて例えばＤ級増幅されて、給電用アンテナ３２から、給電領域内に位置する給電対象車両２Ａの受電装置１０へと放射される。

　なお、車両２の受電装置１０において、受電用アンテナ１２は車両２の底部に設けられている。そのため、給電装置３０の給電用アンテナ３２は、低損失で電力伝送を行うために、車両２が走行する走行路８の路面に埋設されている。

　また、監視用通信装置５０は、図３に示した給電装置３０から、電力変換部４４、歪補償部４２、給電制御部３６及び有線通信部３４を除いた無線通信専用の回路構成になっている。さらに監視用通信装置５０は、通信用のアンテナとして、給電装置３０の給電用アンテナと同様に構成され、走行路８の路面に埋設されたアンテナを備える。

　そして、管理装置６０は、この監視用通信装置５０に設けられた無線通信部（図示せず）に接続されており、この無線通信部及び通信用アンテナを介して、車両２に搭載された受電装置１０との間で無線通信を行う。

　なお、管理装置６０は、車両２が監視用通信装置５０の通信可能領域を通過する間に、監視用通信装置５０を介して車両情報を取得する必要がある。そのため、監視用通信装置５０と車両２に搭載された受電装置１０（詳しくは図２に示した無線通信部２４）との間の通信方式には、高速通信可能な通信方式が設定されている。

　具体的には、管理装置６０が監視用通信装置５０の無線通信部から車両情報の要求信号等を送信させる際の変調方式や、受電装置１０が無線通信部２４を介して監視用通信装置５０に車両情報を送信する際の変調方式には、ＱＰＳＫ，８ＰＳＫ等の多値の位相変調方式が設定され、しかも、ＯＦＤＭ変調に利用する信号の数も略最大の数に設定されている。

　以下、この管理装置６０の動作、及び、給電装置３０における給電制御部３６の動作を、図４～図７に示すフローチャートに沿って説明する。
　まず、図４は、管理装置６０（詳しくは管理装置６０を構成するマイクロコンピュータ）にて実行される認証処理を表すフローチャートである。

　図４に示すように、この認証処理では、まずＳ１００（Ｓはステップを表す）にて、監視用通信装置５０が、給電を要求する車両２の受電装置１０から送信される車両ＩＤを取得したか否か、を判断することにより、監視用通信装置５０が車両ＩＤを取得するのを待つ。

　そして、監視用通信装置５０が車両ＩＤを取得すると、続くＳ１１０にて、車両認証用のデータベース７０にアクセスしてこの車両ＩＤを検索する。続くＳ１２０にて、今回監視用通信装置５０に車両ＩＤを送信してきた車両２が、当該システムを利用可能な給電対象車両２Ａとしてデータベース７０に登録されているか否かを判断する。

　Ｓ１２０にて、車両２（詳しくは車両ＩＤ）が給電対象車両２Ａとしてデータベース７０に登録されていると判断されると、Ｓ１３０に移行する。Ｓ１３０では、監視用通信装置５０からその車両２（つまり給電対象車両２Ａ）の受電装置１０に対し、車両情報（車速やバッテリ４の残容量等）を要求する要求信号を送信させる。一方、Ｓ１２０にて、車両２（詳しくは車両ＩＤ）がデータベース７０に登録されていないと判断されると、今回監視用通信装置５０の通信可能領域に入った車両２は給電対象車両２Ａではないので、当該認証処理を一旦終了する。

　次に、Ｓ１３０にて、車両情報の要求信号を送信すると、給電対象車両２Ａの受電装置１０は、その要求信号を受信して、その要求信号に対応した車両情報（車速やバッテリ４の残容量等）を送信する。続くＳ１４０では、監視用通信装置５０が給電対象車両２Ａの受電装置１０から送信された車両情報を取得したか否かを判断することにより、監視用通信装置５０が給電対象車両２Ａから車両情報を取得するのを待つ。

　次に、Ｓ１４０にて、監視用通信装置５０が給電対象車両２Ａの車両情報を取得したと判断されると、Ｓ１５０に移行する。Ｓ１５０において、監視用通信装置５０が取得した車両情報（車速やバッテリ４の残容量等）に基づき、給電対象車両２Ａが現在の車速で走行している状態で各給電装置３０から給電対象車両２Ａに電力を供給するのに適したＯＦＤＭ変調信号を構成するサブキャリアの数及び変調方式（上述したＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ等の位相変調の何れか）を決定する。

　なお、本実施形態では、給電装置３０がＯＦＤＭ変調信号を生成する際の各搬送波の変調方式を位相変調としている。これは、本実施形態のように所謂路車間通信を行う場合には、給電対象車両２Ａが走行中であるため、振幅変調や周波数変調よりも、位相変調の方が、データ通信時の通信エラーが発生し難くなるからである。

　また、本実施形態のようにＯＦＤＭ変調信号を利用して複数のサブキャリアで電力伝送する場合、各サブキャリアの変調方式を位相変調にすれば、各サブキャリアの信号レベルを最大レベル（増幅回路の飽和レベル）にすることができる。そして、この場合、ＯＦＤＭ変調信号を構成するサブキャリアの数を変更するだけで、送信電力を簡単に調整することができる。

　そこで、本実施形態では、複数のサブキャリアを含むＯＦＤＭ変調信号を利用して無線伝送するに当たって、各サブキャリアの変調方式として位相変調を採用する。これに加え、本実施形態では、各サブキャリアを増幅回路の飽和レベルで決まる最大レベルに設定し、ＯＦＤＭ変調信号を構成するサブキャリアの数を変更することにより、送信電力を調整するようにしている。

　そして、Ｓ１５０にて、各給電装置３０が車両２の受電装置１０に電力供給を行う際の給電方法（信号数及び変調方式）が決定されると、Ｓ１６０に移行する。Ｓ１６０では、Ｓ１１０及びＳ１２０の処理にて給電対象車両２Ａとして認証した車両２の車両ＩＤ、Ｓ１３０及びＳ１４０の処理にて取得した車両情報に含まれる給電対象車両２Ａの車速、Ｓ１５０にて決定した給電方法（信号数及び変調方式）、及び、車両ＩＤから車両２を認証した認証時刻からなる給電対象情報を、通信線５２を介して各給電装置３０に送信し、当該認証処理を終了する。

　このように、管理装置６０は、上記認証処理を実行することによって、監視用通信装置５０付近を通過する車両２が給電対象車両２Ａか否かを判定する。そして、監視用通信装置５０付近を通過する車両２が給電対象車両２Ａである場合には、給電対象車両２Ａから車両情報を取得して、その給電対象車両２Ａに対する各給電装置３０からの給電方法を決定し、その給電方法や車両情報を各給電装置３０に通知する。これにより、各給電装置３０が、自身の給電領域に進入してきた給電対象車両２Ａへの給電を速やかに開始できるようにする。

　次に、図５は、給電装置３０の給電制御部３６にて実行される到達予測処理を表すフローチャートである。
　この到達予測処理は、各給電装置３０が、管理装置６０又は他の給電装置３０から通信線５２を介して送信されてくる情報（給電対象情報又は給電完了情報）を取得し、その取得した情報に基づき、自己の給電領域に給電対象車両２Ａが到達する時刻を予測するための処理である。この到達予測処理は、各給電装置３０内の給電制御部３６にて繰り返し実行される。

　図５に示すように、この到達予測処理では、まずＳ２００にて、管理装置６０又は他の給電装置３０から通信線５２を介して送信されてきた情報が有線通信部３４にて受信されたか否かを判断する。つまり、Ｓ２００にて、有線通信部３４が管理装置６０又は他の給電装置３０から送信された情報を受信するのを待つ。

　そして、Ｓ２００にて、有線通信部３４が管理装置６０又は他の給電装置３０から送信された情報を受信したと判断されると、Ｓ２１０にて、有線通信部３４が受信した情報は、管理装置６０が給電対象車両２Ａを認証したときに送信してくる給電対象情報であるか否かを判断する。Ｓ２１０において、受信情報が給電対象情報であると判断されれば、Ｓ２２０に移行する。

　Ｓ２２０では、有線通信部３４が受信した給電対象情報に含まれる認証時刻と車速とに基づき、管理装置６０にて今回認証された給電対象車両２Ａが当該給電装置３０の給電領域に到達する予測時刻（車両到達予測時刻）を算出する。

　そして、続くＳ２３０では、Ｓ２２０にて算出された車両到達予測時刻と、今回有線通信部３４にて受信された給電対象情報とを給電制御部３６内のメモリに記憶し、当該到達予測処理を一旦終了する。

　一方、Ｓ２１０にて、有線通信部３４の受信した情報が、給電対象情報ではないと判断された場合には、Ｓ２４０に移行する。Ｓ２４０では、有線通信部３４の受信した情報が、他の給電装置３０から給電対象車両２Ａへの給電を完了したときに送信される給電完了情報であるか否かを判断する。

　なお、この給電完了情報は、図６に示す給電処理に従い各給電装置３０が給電対象車両２Ａへの電力供給を行い、給電対象車両２Ａの移動に伴い給電を完了したときに、通信線５２を介して管理装置６０及び他の給電装置３０に送信する情報である。給電完了情報には、給電を完了した時刻（給電完了時刻）、給電を完了した給電対象車両２Ａの車両ＩＤと車速、これらの情報の送信元である給電装置３０を特定するための装置ＩＤ、等が含まれる。

　Ｓ２４０にて、受信情報が他の給電装置３０から送信された給電完了情報であると判断されると、Ｓ２５０に移行する。Ｓ２５０では、有線通信部３４にて今回受信された給電完了情報に基づき、車両ＩＤにて特定される給電対象車両２Ａが、装置ＩＤにて特定される他の給電装置３０から当該給電装置３０まで移動するのに要する時間を求める。更にＳ２５０では、給電完了時刻から、給電対象車両２Ａが当該給電装置３０の給電領域に到達する時刻を算出する。Ｓ２５０では、このような手順で、車両到達予測時刻を再計算し、Ｓ２３０の処理にて既にメモリに記憶されている車両到達予測時刻のうち、今回再計算したものと同じ給電対象車両２Ａに対する車両到達予測時刻を、今回再計算した車両到達予測時刻に書き換え、当該到達予測処理を一旦終了する。

　従って、各給電装置３０は、上記到達予測処理を実行することで、管理装置６０が認証した給電対象車両２Ａが自己の給電領域に到達する時刻（車両到達予測時刻）を予測することができる。しかも、各給電装置３０は、給電対象車両２Ａの車速が、監視用通信装置５０を通過して多数の給電装置３０が配置された給電区間(管理対象領域）に進入した後に変化したとしても、他の給電装置３０からの給電完了情報に基づき、車両到達予測時刻を更新することができる。

　なお、Ｓ２５０においては、有線通信部３４で受信された給電完了情報が、給電区間内で自己の給電装置３０よりも前方（換言すれば監視用通信装置５０側）に位置する他の給電装置３０からの給電完了情報であれば、車両到達予測時刻を再計算してメモリ内の車両到達予測時刻を更新する。一方、Ｓ２５０においては、有線通信部３４で受信された給電完了情報が、給電区間内で自己の給電装置３０よりも後方（換言すれば監視用通信装置５０とは反対側）に位置する他の給電装置３０からの給電完了情報であれば、車両到達予測時刻を再計算することなく、到達予測処理を終了する。

　次に、図６は、給電装置３０の給電制御部３６にて実行される車両給電処理を表すフローチャートである。
　この給電処理は、現在時刻が、上述の到達予測処理でメモリに記憶された車両到達予測に達した時点で起動される。そして、この給電処理は、無線通信部３８（詳しくはＯＦＤＭ復調部４１）にて受信された車両ＩＤから、自己の給電領域内に入った給電対象車両２Ａを検出して、その給電対象車両２Ａに対し、電力供給を行うための処理である。

　図６に示すように、この給電処理では、まずＳ３００にて、図５のＳ２３０にてメモリに記憶された車両対象情報（車両対象情報がメモリに複数記憶されている場合には、今回給電処理が起動された到達予測時刻に対応した給電対象車両２Ａの車両対象情報）の中から、自己の給電領域に到達すると予測される給電対象車両２Ａの車両ＩＤを読み込む。さらに、Ｓ３００において、無線通信部３８（詳しくはＯＦＤＭ復調部４１）にてその車両ＩＤが受信されたか否かを判断することにより、給電対象車両２Ａが自己の給電領域内に進入してくるのを待つ。

　そして、Ｓ３００にて、無線通信部３８にて給電対象車両２Ａの車両ＩＤが受信され、給電対象車両２Ａが自己の給電領域内に入ったと判断されると、Ｓ３１０に移行する。Ｓ３１０では、その給電対象車両２Ａに対する給電方法（信号数及び変調方式）を、メモリに記憶された車両対象情報の中から読み込み、無線通信部３８のＯＦＤＭ変調部４０に対し、ＯＦＤＭ変調信号を生成する際の条件である信号数及び変調方式を設定する。これにより、ＯＦＤＭ変調部４０によるＯＦＤＭ変調信号の生成を開始させる。

　この結果、ＯＦＤＭ変調部４０から電力変換部４４には歪補償部４２を介してＯＦＤＭ変調信号（複数のサブキャリアからなる複数波信号）が出力される。さらに電力変換部４４からは、ＯＦＤＭ信号を構成している各サブキャリアを最大レベル（飽和レベル）まで増幅した信号が出力されて、給電対象車両２Ａに対する電力供給が開始されることになる。

　また、ＯＦＤＭ変調部４０は、給電制御部３６から指定された数のサブキャリアを位相変調することで、ＯＦＤＭ変調信号を生成するように動作する。給電制御部３６は、給電対象車両２Ａの受電装置１０にデータを送信する際には、送信データをＯＦＤＭ変調部４０に出力することで、各サブキャリアを送信データに応じて位相変調させる。

　また逆に、受電装置１０へのデータ送信は行わず、電力伝送だけを行う際には、給電制御部３６は、予め設定された一定の送信データ（例えば全ビットを値「１」にしたデータ）をＯＦＤＭ変調部４０に出力する。これによって、ＯＦＤＭ変調部４０からは、位相変調しない無変調のサブキャリア（複数波）が出力される。

　こうして、給電対象車両２Ａへの給電が開始されると、Ｓ３２０に移行して、給電装置３０は、給電対象車両２Ａの受電装置１０から最新の車両情報（車速やバッテリ４の残容量等）を取得するための送信データをＯＦＤＭ変調部４０に出力する。これによって、給電装置３０は、受電装置１０に対し車両情報の送信要求を送信する。

　なお、車両情報の送信要求を送信するのに用いる送信データには、現在給電対象車両２Ａに供給している電力量（給電電力量）のデータも含まれる。
　そして、このように車両情報の送信要求を送信すると、給電対象車両２Ａの受電装置１０からは、その送信要求に対応して、車速やバッテリ４の残容量を表す車両情報が送信される。場合によっては、給電対象車両２Ａの受電装置１０からは、給電電力量と受電電力量との差が異常である旨を表す異常情報も送信されてくる。

　このため、続くＳ３３０では、ＯＦＤＭ復調部４１にて、給電対象車両２Ａから送信された異常情報が復調されたか否かを判断することにより、給電対象車両２から給電状態の異常が通知されたか否かを判断する。ここで、給電状態の異常が通知されていなければ（換言すれば給電対象車両２への給電状態が正常であれば）、Ｓ３４０に移行し、逆に、給電対象車両２Ａへの給電状態が異常であれば、Ｓ３７０に移行する。

　次に、Ｓ３４０では、Ｓ３２０にて車両情報の送信要求を送信させた後、車両情報を受信できない時間が、所定の判定時間以上経過したか否かを判断することにより、給電対象車両２Ａが自己の給電領域を脱出したか否かを判断する。

　そして、Ｓ３４０にて、車両情報の送信要求送信後、所定の判定時間以上の間、車両情報を受信できず、給電対象車両２Ａが自己の給電領域を通過したと判断されると、給電対象車両２Ａに対する給電は完了したと判断して、Ｓ３５０に移行する。逆に、Ｓ３４０にて、車両情報の送信要求送信後、所定の判定時間が経過する間に、車両情報を受信したと判断されると、Ｓ３４５に移行する。

　Ｓ３４５では、今回受信した最新の車両情報（車速やバッテリ４の残容量等）に基づき、現在の車両状態に適した給電方法（信号数及び変調方式）を求める。さらにＳ３４５では、無線通信部３８のＯＦＤＭ変調部４０に設定されている信号数及び変調方式を、今回求めた給電方法となるよう更新する。

　そして、Ｓ３４５にて、ＯＦＤＭ変調部４０による給電方法を更新した後は、再度Ｓ３２０に移行し、給電対象車両２Ａの受電装置１０に対して車両情報の送信要求を再送信させる。

　次に、Ｓ３５０では、ＯＦＤＭ変調部２５からのＯＦＤＭ変調信号の出力を停止させることで、給電対象車両２Ａへの電力供給を停止させる。これとともに、Ｓ３５０では、現在の時刻、給電対象車両２Ａの車両ＩＤ、及び、Ｓ３１０にて給電を開始してから給電を停止するまでの間に供給した電力量等からなる給電完了情報を、給電装置３０自身の識別用ＩＤである装置ＩＤと共に、有線通信部３４に出力する。これにより、これら各情報を、通信線５２を介して管理装置６０及び他の給電装置３０に送信させる。

　一方、Ｓ３７０では、給電対象車両２Ａへの給電状態が異常であることから、ＯＦＤＭ変調部２５からのＯＦＤＭ変調信号の出力を停止させることで、給電対象車両２Ａへの電力供給を停止させる。また、Ｓ３７０では、現在の時刻や車両ＩＤ等からなる給電停止情報を、装置ＩＤと共に有線通信部３４に出力することで、これら各情報を、通信線５２を介して管理装置６０に送信させる。

　そして、Ｓ３７０若しくはＳ３５０にて、管理装置６０若しくは管理装置６０と給電装置３０へ、給電停止情報若しくは給電完了情報を送信した後は、Ｓ３６０にて、今回電力供給を行った給電対象車両２Ａに関する車両情報等の各種情報をメモリから削除し、当該給電処理を終了する。

　このように、各給電装置３０は、上記給電処理を実行することで、管理装置６０にて認証された給電対象車両２Ａが自己の給電領域に入ると、その旨を、給電対象車両２Ａが受電用アンテナ１２を介して送信してくる車両ＩＤに基づき検知する。その後、管理装置６０が給電対象車両２Ａを認証した際に設定した給電方法（信号数及び変調方式）にて、給電対象車両２Ａへの給電及び給電対象車両２Ａとの間のデータ通信を行う。

　そして、このデータ通信により取得した最新の車両情報（車速やバッテリ４の残容量等）に基づき、現在の車両状態に適した給電方法（信号数及び変調方式）を求める。ここで求められた給電方法が現在設定されているものと異なる場合には、無線通信部３８のＯＦＤＭ変調部４０に設定されている信号数及び変調方式を、今回求めた給電方法に変更することにより、給電方法を現在の車両状態に最適な給電方法に設定変更する。

　また、各給電装置３０は、給電対象車両２Ａへの給電が完了すると、その旨を表す給電完了情報を管理装置６０及び他の給電装置３０に送信し、給電対象車両２Ａへの給電に異常が生じると、その旨を表す給電停止情報を管理装置６０に送信する。

　次に、図７は、管理装置６０にて実行される課金処理を表すフローチャートである。
　この処理は、管理装置６０において、図４に示した認証処理にて給電対象車両２Ａを認証した後、その認証した給電対象車両２Ａ毎に、給電対象車両２Ａへの給電状態を監視して、給電対象車両２Ａの使用者（若しくは所有者）から給電電力に応じた料金を徴収するために実行される処理である。

　図７に示すように、課金処理では、まずＳ４１０にて、何れかの給電装置３０から、給電対象車両２Ａに対する給電完了情報若しくは給電停止情報が送信されてきたか否かを判断する。ここで、給電対象車両２Ａに対する給電完了情報若しくは給電停止情報が送信されてこない場合には、Ｓ４５０に移行して、その状態が予め設定された離脱判定時間を経過したか否かを判断する。

　この離脱判定時間は、給電対象車両２Ａが、多数の給電装置３０が配置された給電区間の走行路から外れたことを判定するための時間であり、例えば、給電対象車両２Ａの車速と給電区間の長さとに基づき算出される給電区間の走行時間に基づき設定される。

　そして、Ｓ４５０にて、給電対象車両２Ａに対する給電完了情報若しくは給電停止情報が送信されてこない時間が、離脱判定時間に達したと判断されると、Ｓ４４０に移行する。一方、Ｓ４５０にて、給電対象車両２Ａに対する給電完了情報若しくは給電停止情報が送信されてこない時間が、離脱判定時間に達していないと判断された場合には、再度Ｓ４１０に移行する。

　一方、Ｓ４１０にて、給電対象車両２Ａに対する給電完了情報若しくは給電停止情報が給電装置３０の何れかから送信されてきたと判断されると、Ｓ４２０に移行する。Ｓ４２０では、その給電完了情報若しくは給電停止情報を、給電対象車両２Ａに対する給電履歴を表す情報の１つとして、管理装置６０内のメモリに記憶する。

　そして、このようにＳ４１０にて給電履歴をメモリに記憶すると、Ｓ４３０に移行して、今回記憶した給電完了情報若しくは給電停止情報は、給電区間の最後に設けられた給電装置（最終給電装置）から送信された情報であるか否かを、これら各情報に付与された装置ＩＤに基づき判定する。

　そして、Ｓ４３０にて、今回記憶した給電完了情報若しくは給電停止情報が、最終給電装置から送信された情報であると判断されると、給電対象車両２Ａは、給電区間を脱出したと判断して、Ｓ４４０に移行する。

　また、逆に、Ｓ４３０にて、今回記憶した給電完了情報若しくは給電停止情報が、最終給電装置から送信された情報ではないと判断されると、給電対象車両２Ａはまだ給電区間内を走行中であると判断して、Ｓ４１０に移行する。

　次に、Ｓ４４０では、Ｓ４２０にて、給電対象車両２Ａへの給電履歴としてメモリに記憶された給電完了情報若しくは給電停止情報を全て読み出し、これら各情報に基づき給電対象車両２Ａに供給した電力量に対応した課金情報を算出する。さらにＳ４４０では、算出した課金情報を給電履歴と共にデータベース７０に送信することで、これら各情報をデータベース７０に記憶し、当該課金処理を終了する。

　以上説明したように、本実施形態の非接触給電システムにおいては、複数の給電装置３０を車両２の走行路に沿って配置することにより、車両２への給電区間（所謂給電レーン）が形成されている。その給電区間への入り口には、給電区間へ進入する車両２から車両情報を取得するための監視用通信装置５０が設けられている。

　そして、管理装置６０が、監視用通信装置５０を介して車両２から車両ＩＤを取得することで、給電区間への進入車両は予めデータベース７０に登録されている給電対象車両２Ａであるか否かを判定する。進入車両が給電対象車両２Ａである場合には、給電対象車両２Ａのバッテリ４の残容量等に基づき全ての給電装置３０を利用して給電対象車両２Ａに電力供給するのに適した給電方法（信号数、変調方式等）を求める。そして、求めた給電方法や給電対象車両２Ａを特定するための車両ＩＤを給電対象情報として、各給電装置３０に通知する。

　すると各給電装置３０側では、その給電対象情報に基づき、給電対象車両２Ａが自己の給電領域に到達する時刻（車両到達予測時刻）を予測し、現在時刻がその車両到達予測時刻に達すると、車両給電処理を起動する。

　この車両給電処理では、給電対象車両２Ａから送信される車両ＩＤに基づき、管理装置６０にて認証された給電対象車両２Ａが自己の給電領域に入ったことを検知し、管理装置６０にて設定された給電方法（信号数及び変調方式）にて、給電対象車両２Ａへの給電を開始する。

　そして、本実施形態では、給電装置３０が、ＯＦＤＭ変調部４０により多数のサブキャリアからなるＯＦＤＭ変調信号を発生させ、そのＯＦＤＭ変調信号を、電力変換部４４にて電力増幅して、給電用アンテナ３２から放射させることにより、給電対象車両２Ａへの給電を行うように構成されている。そのため、単一のキャリアで電力伝送する場合に比べて、ＯＦＤＭ変調信号を構成しているサブキャリア１つ当たりの送信電力を少なくして、給電時の各サブキャリアの電界強度を小さくすることができる。

　従って、本実施形態の給電装置３０によれば、ＯＦＤＭ変調信号を構成するサブキャリア毎の電界強度を許容範囲内に制限しつつ、サブキャリアの数を変化させることにより、給電対象車両２Ａに供給可能な電力量を制御することができ、給電対象車両２Ａに対し、必要な電力を効率よく供給することができるようになる。

　また、給電装置３０は、給電対象車両２Ａへの給電開始後、周期的に、給電対象車両２Ａに対し車両情報送信要求を送信することで、給電対象車両２Ａから最新の車両情報（車速やバッテリ４の残容量等）を取得している。給電装置３０は、取得した最新の車両情報に基づいて、無線通信部３８のＯＦＤＭ変調部４０に設定されている信号数及び変調方式を適宜更新し、給電対象車両２Ａに対する給電方法が現在の車両状態に適した給電方法となるようにしている。

　従って、給電対象車両２Ａには、常に最適な電力量にて電力供給を行うことができるようになる。つまり、本実施形態では、ＯＦＤＭ変調信号を利用して、給電対象車両２Ａへの電力供給とデータ送信を行うようにしているが、データ送信には、位相変調を利用するので、ＯＦＤＭ変調信号のサブキャリア１つ毎の振幅（換言すれば送信電力）を一定にすることができる。そして、ＯＦＤＭ変調信号の数は、給電対象車両２Ａから取得した車両情報（つまり、供給すべき電力量を表すバッテリ４の残容量や車速等）に基づき設定されることから、給電対象車両２Ａには、バッテリ４の残容量に対応した最適な電力量にて電力供給を行うことができるようになる。

　また、ＯＦＤＭ変調信号を構成するサブキャリアの数が変われば、各サブキャリアを位相変調することにより送信し得るデータ量も変化する。本実施形態では、給電対象車両２Ａから取得した車両情報に応じて、信号数と変調方式を設定することから、ＯＦＤＭ変調信号の数の変化によって通信不良が発生するのを抑制することができ、常時最適なデータ通信を実施することができる。

　また次に、給電装置３０は、給電対象車両２Ａへの電力供給を完了すると、給電完了情報を管理装置６０に送信する。管理装置６０は、各給電装置３０から送信された給電完了情報に基づき、給電対象車両２Ａへの供給電力量を把握して、課金情報を算出し、その算出結果を外部のデータベース７０に記憶する。

　このため、当該システムの管理者は、データベース７０に記憶された課金情報等に基づき、給電対象車両２Ａ毎に、当該システムの利用状況を把握することができる。
　ここで、本実施形態においては、給電装置３０が、本発明の非接触給電装置の一例に相当し、給電装置３０を構成するＯＦＭＤ変調部３８が、給電用信号発生手段の一例に相当し、歪補償部４２及び電力変換部４４の組み合わせが、本発明の増幅手段の一例に相当する。また、無線通信部３８は、本発明の給電側通信手段の一例に相当し、このうち、ＯＦＤＭ復調部４１は、本発明の復調手段の一例に相当し、ＯＦＤＭ変調部４０は、本発明の変調手段の一例に相当し、給電制御部３６は、本発明の制御手段の一例に相当する。

　以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内にて種々の態様をとることができる。
　例えば、上記実施形態では、給電装置３０は、車両２の走行路に沿って配置され、これら各給電装置３０が配置された給電区間内を走行中の車両２に対して電力供給を行う装置として説明した。しかし、本発明はこれに限定されない。例えば、図８に示すように、駐車場等で、車両２の駐車スペース７２に夫々給電装置３０を配置し、各給電装置３０が、対応する駐車スペース７２に車両２が駐車された際に、その車両２に搭載された受電装置１０との間で通信を行うことで、車両２が給電対象車両２Ａか否かを判定して、給電対象車両２Ａに給電を行うように構成されたシステムであっても、本発明を適用可能である。

　また、本発明の非接触給電装置としての機能は、例えば、図２に示した受電装置１０に組み込み、車両２の下り坂走行時等に発生した余剰電力を、走行路等に設けた受電装置に送電するようにしてもよい。

　また、上記実施形態では、給電装置３０は、管理装置６０側からの情報に従い給電対象車両２Ａを検出して、電力供給を行う装置として説明した。しかし、本発明はこれに限定されず、給電装置３０は、単独で給電対象車両２Ａを認識して、給電対象車両２Ａから車両情報（バッテリ４の残容量等）を取得し、給電方法を制御しつつ、給電対象車両２Ａへの電力供給を実施するようにしてもよい。

　また次に、上記実施形態では、受電用アンテナ１２及び給電用アンテナ３２を介して車両２の受電装置１０と給電装置３０との間で送受信される電力伝送及び通信用の高周波信号には、例えば、マイクロ波が用いられることを説明した。しかし、本発明はこれに限定されず、この高周波信号は、周波数が低いほど、各装置１０、３０における電力伝送部分を実現し易くなることから、高周波信号の周波数は、マイクロ波帯よりも低い周波数帯域に設定してもよく、法律上、非接触給電に利用可能な周波数帯であれば、任意の周波数帯域にすればよい。

Claims

　非接触給電装置であって、
　受電手段に対し非接触で電力供給するための給電手段と、
　前記受電手段に設けられた受電側通信手段と無線通信を行うための給電側通信手段と、
　前記給電側通信手段が、前記受電側通信手段から送信された給電要求を受けると、前記給電側通信手段を介して前記受電側通信手段との間で無線通信することにより、前記受電手段に供給すべき電力量を含む給電条件を設定し、該給電条件に従い前記給電手段を駆動することにより、前記受電手段への電力供給を前記給電手段に実施させる制御手段と、
　を備え、
　前記給電手段は、
　周波数の異なる複数の高周波信号を合成した信号を給電用信号として発生する給電用信号発生手段と、
　該給電用信号発生手段からの前記給電用信号を電力増幅する増幅手段と、
　該増幅手段にて電力増幅された前記給電用信号を、前記受電手段に向けて放射する給電用アンテナと、を備え、
　前記給電側通信手段は、
　前記給電用アンテナにて受信された受信信号を復調することにより受信データを生成する復調手段と、
　前記制御手段からの送信データに従い、前記給電用信号発生手段が発生する前記給電用信号に含まれる前記複数の高周波信号を位相変調することにより、前記受電手段への送信を行う変調手段と、を備え、
　前記制御手段は、
　前記給電条件として、前記受電手段に供給すべき電力量に応じて、該電力量が多い程、前記複数の高周波信号の数が多くなるように、前記給電用信号発生手段が発生する給電用信号に含まれる前記複数の高周波信号の数を設定すると共に、該設定した前記複数の高周波信号の数に応じて、前記変調手段が前記複数の高周波信号を位相変調する際の変調方式を設定する、
　非接触給電装置。
　前記給電用信号発生手段及び前記変調手段は、前記複数の高周波信号の数及び変調方式を設定可能なＯＦＤＭ変調手段にて構成されており、
　前記制御手段は、前記受電手段に供給すべき電力量に応じて、前記ＯＦＤＭ変調手段が前記給電用信号として生成するＯＦＤＭ変調信号における前記複数の高周波信号の数及びＯＦＤＭ変調信号の変調方式を設定する、請求項１に記載の非接触給電装置。
　当該非接触給電装置は、自動車に搭載された受電手段に対し電力供給を行うための装置であり、少なくとも前記給電用アンテナは、自動車の走行路若しくは駐車スペースに設置されている、請求項１又は請求項２に記載の非接触給電装置。
　非接触給電システムであって、
　少なくとも１つの、請求項３に記載の非接触給電装置と、
　前記少なくとも１つの非接触給電装置が配置された給電区間に進入する自動車と無線通信する監視用通信装置と、
　前記監視用通信装置が自動車と通信することにより得られた当該自動車の識別情報に基づき、当該自動車が当該非接触給電システムを利用可能な自動車であるか否かを判定する管理装置と、
　を備えた、非接触給電システム。