(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022184733
(43)【公開日】2022-12-13
(54)【発明の名称】給電システム
(51)【国際特許分類】
H02J 50/90 20160101AFI20221206BHJP
H02J 50/12 20160101ALI20221206BHJP
B60M 7/00 20060101ALI20221206BHJP
B60L 5/00 20060101ALI20221206BHJP
B60L 53/122 20190101ALI20221206BHJP
H02J 50/40 20160101ALN20221206BHJP
【ＦＩ】
H02J50/90
H02J50/12
B60M7/00 X
B60L5/00 B
B60L53/122
H02J50/40
【審査請求】未請求
【請求項の数】21
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022058371
(22)【出願日】2022-03-31
(31)【優先権主張番号】P 2021090828
(32)【優先日】2021-05-31
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000004260
【氏名又は名称】株式会社デンソー
(74)【代理人】
【識別番号】110000028
【氏名又は名称】弁理士法人明成国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】中屋敷 侑生
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼橋 将也
(72)【発明者】
【氏名】山口 宜久
(72)【発明者】
【氏名】高橋 英介
【テーマコード（参考）】
5H105
5H125
【Ｆターム（参考）】
5H105AA20
5H105BA09
5H105BB05
5H105CC02
5H105CC19
5H105DD10
5H105EE15
5H105GG03
5H125AA01
5H125AC04
5H125AC12
5H125AC27
5H125BE01
5H125EE51
(57)【要約】
【課題】給電できない状態では給電ロスを低減し、給電できる状態では効率よく給電する。
【解決手段】給電システム１００は、地上側に設けられた送電コイル４１と送電側のコンデンサ４３とを含み、第１のインピーダンスと、第１のインピーダンスより低い第２のインピーダンスのいずれかに切り替えられる送電回路４０と、送電回路に高周波電力を供給する高周波生成回路３０と、送電回路と車両に設けられた受電コイルを含む受電回路との結合の程度に対応した物理量を測定する測定部２１と、測定された前記物理量によって、結合の程度が予め定めた大きさ未満と判断された間は、送電回路のインピーダンスを第１のインピーダンスする第１状態とし、結合の程度が予め定めた大きさ以上と判断された間は、インピーダンスを第２のインピーダンスする第２状態とし、送電回路から受電回路への送電を行なう制御部２０と、を備える。
【選択図】図２
【解決手段】給電システム１００は、地上側に設けられた送電コイル４１と送電側のコンデンサ４３とを含み、第１のインピーダンスと、第１のインピーダンスより低い第２のインピーダンスのいずれかに切り替えられる送電回路４０と、送電回路に高周波電力を供給する高周波生成回路３０と、送電回路と車両に設けられた受電コイルを含む受電回路との結合の程度に対応した物理量を測定する測定部２１と、測定された前記物理量によって、結合の程度が予め定めた大きさ未満と判断された間は、送電回路のインピーダンスを第１のインピーダンスする第１状態とし、結合の程度が予め定めた大きさ以上と判断された間は、インピーダンスを第２のインピーダンスする第２状態とし、送電回路から受電回路への送電を行なう制御部２０と、を備える。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
走行中の車両に非接触で給電する給電システムであって、
地上側に設けられた送電コイル（４１）とコンデンサ（４３）とを含み、第１のインピーダンスと、前記第１のインピーダンスより低い第２のインピーダンスのいずれかのインピーダンスに切り替えられる送電回路（４０）と、
前記送電回路の前記送電コイルに高周波電力を供給する高周波生成回路（３０）と、
前記送電回路と前記車両に設けられた受電コイルを含む受電回路との結合の程度に対応した物理量を測定する測定部（２１）と、
測定された前記物理量によって、前記結合の程度が予め定めた大きさ未満であると判断された間は、前記送電回路の前記インピーダンスを前記第１のインピーダンスとする第１状態とし、前記結合の程度が予め定めた大きさ以上であると判断された間は、前記インピーダンスを前記第２のインピーダンスとする第２状態とし、前記送電回路から前記受電回路への送電を行なう制御部（２０）と、
を備える、給電システム。
地上側に設けられた送電コイル（４１）とコンデンサ（４３）とを含み、第１のインピーダンスと、前記第１のインピーダンスより低い第２のインピーダンスのいずれかのインピーダンスに切り替えられる送電回路（４０）と、
前記送電回路の前記送電コイルに高周波電力を供給する高周波生成回路（３０）と、
前記送電回路と前記車両に設けられた受電コイルを含む受電回路との結合の程度に対応した物理量を測定する測定部（２１）と、
測定された前記物理量によって、前記結合の程度が予め定めた大きさ未満であると判断された間は、前記送電回路の前記インピーダンスを前記第１のインピーダンスとする第１状態とし、前記結合の程度が予め定めた大きさ以上であると判断された間は、前記インピーダンスを前記第２のインピーダンスとする第２状態とし、前記送電回路から前記受電回路への送電を行なう制御部（２０）と、
を備える、給電システム。
【請求項2】
請求項１に記載の給電システムであって、
前記送電回路と前記受電回路との前記結合の程度に対応した前記物理量は、前記送電回路と前記受電回路との間の共振の程度である、給電システム。
前記送電回路と前記受電回路との前記結合の程度に対応した前記物理量は、前記送電回路と前記受電回路との間の共振の程度である、給電システム。
【請求項3】
請求項１または請求項２に記載の給電システムであって、
前記送電コイルと前記受電コイルとの距離であるコイル間距離が第１距離である場合の前記物理量が第１の値であり、前記コイル間距離が第１距離よりも小さい第２距離である場合の前記物理量が前記第１の値よりも大きな第２の値となる、給電システム。
前記送電コイルと前記受電コイルとの距離であるコイル間距離が第１距離である場合の前記物理量が第１の値であり、前記コイル間距離が第１距離よりも小さい第２距離である場合の前記物理量が前記第１の値よりも大きな第２の値となる、給電システム。
【請求項4】
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の給電システムであって、
前記送電回路は、前記第１状態、前記第２状態のいずれにおいても、前記受電コイルと前記送電コイルとが最接近したときに前記物理量が極大となる、給電システム。
前記送電回路は、前記第１状態、前記第２状態のいずれにおいても、前記受電コイルと前記送電コイルとが最接近したときに前記物理量が極大となる、給電システム。
【請求項5】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の給電システムであって、
前記送電回路は、前記コンデンサとして複数のコンデンサ（４２、４３）を有し、
前記複数のコンデンサの一部を接続、非接続とするスイッチ（ＳＷ１）を備え、
前記制御部は、前記スイッチを切り替えることで、前記第１状態と、前記第２状態とを切り替える、給電システム。
前記送電回路は、前記コンデンサとして複数のコンデンサ（４２、４３）を有し、
前記複数のコンデンサの一部を接続、非接続とするスイッチ（ＳＷ１）を備え、
前記制御部は、前記スイッチを切り替えることで、前記第１状態と、前記第２状態とを切り替える、給電システム。
【請求項6】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の給電システムであって、
前記送電回路は、前記コンデンサとして可変容量コンデンサを有し、
前記可変容量コンデンサの容量を変えることで、前記第１状態と、前記第２状態とを切り替える、給電システム。
前記送電回路は、前記コンデンサとして可変容量コンデンサを有し、
前記可変容量コンデンサの容量を変えることで、前記第１状態と、前記第２状態とを切り替える、給電システム。
【請求項7】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の給電システムであって、
前記送電コイル（４７）は、前記送電回路に接続可能なタップ（４８）を有し、
前記制御部は、前記タップを前記送電回路に接続するか、しないかにより、前記送電コイルのインダクタンスを変更し、前記第１状態と、前記第２状態とを切り替える、給電システム。
前記送電コイル（４７）は、前記送電回路に接続可能なタップ（４８）を有し、
前記制御部は、前記タップを前記送電回路に接続するか、しないかにより、前記送電コイルのインダクタンスを変更し、前記第１状態と、前記第２状態とを切り替える、給電システム。
【請求項8】
請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の給電システムであって、
前記送電回路は、前記第１状態に設定されており、
前記第１状態において、前記受電コイルと前記送電コイルとが接近して前記物理量が第１の閾値（Ｖｔｈ＿ｏｆｆ＿Ｈ）以上の場合には、前記制御部は、前記送電回路を前記第２状態に切り替えて前記送電コイルから前記受電コイルに電力を給電させる給電状態とし、
前記第２状態において、前記受電コイルが前記送電コイルから遠ざかって前記物理量が前記第１の閾値よりも大きな第２の閾値（Ｖｔｈ＿ｏｎ＿Ｌ）未満となった場合には、前記制御部は、前記送電回路を前記第１状態に切り替えて前記送電コイルから前記受電コイルへの電力の給電を停止させる、給電システム。
前記送電回路は、前記第１状態に設定されており、
前記第１状態において、前記受電コイルと前記送電コイルとが接近して前記物理量が第１の閾値（Ｖｔｈ＿ｏｆｆ＿Ｈ）以上の場合には、前記制御部は、前記送電回路を前記第２状態に切り替えて前記送電コイルから前記受電コイルに電力を給電させる給電状態とし、
前記第２状態において、前記受電コイルが前記送電コイルから遠ざかって前記物理量が前記第１の閾値よりも大きな第２の閾値（Ｖｔｈ＿ｏｎ＿Ｌ）未満となった場合には、前記制御部は、前記送電回路を前記第１状態に切り替えて前記送電コイルから前記受電コイルへの電力の給電を停止させる、給電システム。
【請求項9】
請求項８に記載の給電システムであって、
前記測定部は、前記物理量として複数種類の物理量を測定し、
前記制御部は、前記送電回路の状態が、前記第２状態である場合には、前記第１状態から前記第２状態への切り替えで用いた物理量と異なる物理量を用いて前記第２状態から前記第１状態への切り替えを行う、給電システム。
前記測定部は、前記物理量として複数種類の物理量を測定し、
前記制御部は、前記送電回路の状態が、前記第２状態である場合には、前記第１状態から前記第２状態への切り替えで用いた物理量と異なる物理量を用いて前記第２状態から前記第１状態への切り替えを行う、給電システム。
【請求項10】
請求項８または請求項９に記載の給電システムであって、
前記第２状態にされた後の予め定められた期間内に、前記物理量が前記第２の閾値よりも大きな第３の閾値（Ｖｔｈ＿ｏｎ＿Ｈ）以上とならない場合には、前記制御部は、前記送電回路を前記第１状態に切り替えて前記送電コイルから前記受電コイルへの電力の給電を停止させる、給電システム。
前記第２状態にされた後の予め定められた期間内に、前記物理量が前記第２の閾値よりも大きな第３の閾値（Ｖｔｈ＿ｏｎ＿Ｈ）以上とならない場合には、前記制御部は、前記送電回路を前記第１状態に切り替えて前記送電コイルから前記受電コイルへの電力の給電を停止させる、給電システム。
【請求項11】
請求項１から請求項１０のいずれか一項に記載の給電システムであって、
前記制御部は、前記送電回路の状態を前記第２状態から前記第１状態に切り替えた場合、オフ保持時間（Ｔｏｆｆ＿ｐｒｓｖ）の間、前記送電回路の状態を前記第１状態に維持する、給電システム。
前記制御部は、前記送電回路の状態を前記第２状態から前記第１状態に切り替えた場合、オフ保持時間（Ｔｏｆｆ＿ｐｒｓｖ）の間、前記送電回路の状態を前記第１状態に維持する、給電システム。
【請求項12】
請求項１１に記載の給電システムであって、
前記制御部は、前記送電回路の状態を前記第１状態に維持する前記オフ保持時間を、前記第１状態に切り替える前の前記第２状態の時間の長さ（Ｔｏｎ）に応じて設定する、給電システム。
前記制御部は、前記送電回路の状態を前記第１状態に維持する前記オフ保持時間を、前記第１状態に切り替える前の前記第２状態の時間の長さ（Ｔｏｎ）に応じて設定する、給電システム。
【請求項13】
請求項１１に記載の給電システムであって、さらに、
前記送電回路の温度を測定する温度センサを有し、
前記制御部は、前記送電回路の状態を前記第１状態に維持する前記オフ保持時間を、前記送電回路の状態を前記第２状態から前記第１状態に切り替えた際の前記送電回路の温度に応じて設定する、給電システム。
前記送電回路の温度を測定する温度センサを有し、
前記制御部は、前記送電回路の状態を前記第１状態に維持する前記オフ保持時間を、前記送電回路の状態を前記第２状態から前記第１状態に切り替えた際の前記送電回路の温度に応じて設定する、給電システム。
【請求項14】
請求項１から請求項１３のいずれか一項に記載の給電システムであって、
前記物理量は、前記送電コイルの両端の電圧、前記送電コイルに流れる電流、前記送電コイルが発生させる磁束、前記コンデンサの両端の電圧、のいずれかである、給電システム。
前記物理量は、前記送電コイルの両端の電圧、前記送電コイルに流れる電流、前記送電コイルが発生させる磁束、前記コンデンサの両端の電圧、のいずれかである、給電システム。
【請求項15】
請求項１から請求項１４のいずれか一項に記載の給電システムであって、さらに、
前記送電コイルとは絶縁されており、かつ、前記送電コイルと磁気的に結合する検出コイル（１５１）を有し、
前記制御部は、前記物理量として、前記検出コイルの両端の電圧と、前記送電回路の前記コンデンサの両端の電圧を用いる、給電システム。
前記送電コイルとは絶縁されており、かつ、前記送電コイルと磁気的に結合する検出コイル（１５１）を有し、
前記制御部は、前記物理量として、前記検出コイルの両端の電圧と、前記送電回路の前記コンデンサの両端の電圧を用いる、給電システム。
【請求項16】
請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の給電システムであって、
前記制御部は、前記送電回路を前記第２状態から前記第１状態に切り替えた後、一定期間の間、前記第２状態に復帰させる、給電システム。
前記制御部は、前記送電回路を前記第２状態から前記第１状態に切り替えた後、一定期間の間、前記第２状態に復帰させる、給電システム。
【請求項17】
請求項１から請求項１６のいずれか一項に記載の給電システムであって、
前記制御部は、前記送電回路を前記第１状態から前記第２状態に切り替えた後、前記第２状態の時間（Ｓｉｎｔ）をカウントし、前記第２状態の時間が判定値（Ｔｔｈ）を超えた場合には、前記送電回路を前記第２状態から前記第１状態に切り替える、給電システム。
前記制御部は、前記送電回路を前記第１状態から前記第２状態に切り替えた後、前記第２状態の時間（Ｓｉｎｔ）をカウントし、前記第２状態の時間が判定値（Ｔｔｈ）を超えた場合には、前記送電回路を前記第２状態から前記第１状態に切り替える、給電システム。
【請求項18】
請求項１から請求項１７のいずれか一項に記載の給電システムであって、
前記送電回路の温度が閾値以上の場合には、前記送電回路を前記第１状態に切り替える、給電システム。
前記送電回路の温度が閾値以上の場合には、前記送電回路を前記第１状態に切り替える、給電システム。
【請求項19】
請求項１から請求項１８のいずれか一項に記載の給電システムであって、
前記送電回路に流れる電流が閾値以上の場合には、前記送電回路を前記第１状態に切り替える、給電システム。
前記送電回路に流れる電流が閾値以上の場合には、前記送電回路を前記第１状態に切り替える、給電システム。
【請求項20】
請求項１から請求項１９のいずれか一項に記載の給電システムであって、
前記測定部は、前記車両に設けられた前記受電コイルからの磁束により生じる前記物理量の変化の大きさを検出し、
前記制御部は、前記物理量の変化の大きさが予め定められた閾値以上の場合、前記送電回路の状態を前記第１状態から前記第２状態に切り替える、給電システム。
前記測定部は、前記車両に設けられた前記受電コイルからの磁束により生じる前記物理量の変化の大きさを検出し、
前記制御部は、前記物理量の変化の大きさが予め定められた閾値以上の場合、前記送電回路の状態を前記第１状態から前記第２状態に切り替える、給電システム。
【請求項21】
請求項２０に記載の給電システムであって、
前記制御部は、前記物理量の変化の大きさが予め定められた閾値以上となり、前記受電回路に異常が生じたと判断した場合、前記送電回路の状態を前記第２状態から前記第１状態に切り替える、給電システム。
前記制御部は、前記物理量の変化の大きさが予め定められた閾値以上となり、前記受電回路に異常が生じたと判断した場合、前記送電回路の状態を前記第２状態から前記第１状態に切り替える、給電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、給電システムに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、複数の受電装置に同時に電力を供給でき、送電が必要な送電コイルにのみ電力を供給し、製造コストを抑制することができる非接触給電システムが開示されている。特許文献２には、送電装置が受電装置の位置を検出し、受電装置が受電可能な領域内に存在する場合に、電力供給を行うことが可能となる非接触給電システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１７－５１０７４号公報
【特許文献2】特開２０１６－１１１７２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献１、２のいずれも、無駄な電力消費を抑制するために、受電コイルが送電コイルに対して効率よく受電可能な位置にあることを、通信装置を用いて検出する必要があった。特許文献１では、独立した通信装置を用いており、特許文献２では、送電コイルに印加する給電用の高周波電力に特定の符号を重畳して通信を行なうための特殊な送受信装置を用いている。そこで、通信装置を用いることなく、給電できない状態における給電ロスを低減し、給電できる状態では効率よく給電することが要望されている。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本開示の一形態によれば、走行中の車両に非接触で給電する給電システム（１００）が提供される。この給電システムは、地上側に設けられた送電コイル（４１）とコンデンサ（４３）とを含み、第１のインピーダンスと、前記第１のインピーダンスより低い第２のインピーダンスのいずれかのインピーダンスに切り替えられる送電回路（４０）と、前記送電回路の前記送電コイルに高周波電力を供給する高周波生成回路（３０）と、前記送電回路と前記車両に設けられた受電コイルを含む受電回路との結合の程度に対応した物理量を測定する測定部（２１）と、測定された前記物理量によって、前記結合の程度が予め定めた大きさ未満であると判断された間は、前記送電回路のインピーダンスを前記第１のインピーダンスとする第１状態とし、前記結合の程度が予め定めた大きさ以上であると判断された間は、前記インピーダンスを前記第２のインピーダンスとする第２状態とし、前記送電回路から前記受電回路への送電を行なう制御部（２０）と、を備える。この形態によれば、制御部は、送電回路のインピーダンスを予め定めた第１のインピーダンスとした状態で送電コイルの物理量を測定することにより、結合の程度が予め定めた状態以上になったか、すなわち、送電コイルに対して受電コイルが給電できる程度に近づいたかを判断する。送電コイルに対して受電コイルが給電できる程度に近づいた場合には、送電回路のインピーダンスを第１のインピーダンスより低い第２のインピーダンスとして、給電する。その結果、送電コイルに対して受電コイルが給電できる程度に近づいていない場合には、送電回路のインピーダンスを第１のインピーダンスとすることで第１状態とし、給電ロスを低減できる。一方、送電コイルに対して受電コイルが給電できる程度に近づいた場合に、送電回路のインピーダンスを第２のインピーダンスとすることで第２状態とし、効率よく送電コイルから受電コイルに給電できる。
【図面の簡単な説明】
【0006】
【図1】給電システムを示す説明図である。
【図2】送電回路と、受電回路と、給電側制御部の概略構成を示す説明図である。
【図3】送電コイルと、車両の移動に伴う受電コイルの位置関係を具体的に示す説明図である。
【図4】スイッチのオン・オフと、送電回路のインピーダンス・給電の関係を示す説明図である。
【図5】受電コイルの位置と、送電コイル物理量との関係を示す説明図である。
【図6】物理量を送電コイルの電圧としたときの本開示の原理を示す説明図である。
【図7】判定回路の構成を示す説明図である。
【図8】切替回路の一例を示す説明図である。
【図9】１ショットパルス生成回路の構成の一例を示す説明図である。
【図10】待機（非給電）、一時給電・給電・給電停止の信号状態を示す説明図である。
【図11】受電コイルの移動に伴う物理量である電圧の軌跡と、各信号の出力を示す説明図である。
【図12】第１実施形態の変形例の送電回路を示す説明図である。
【図13】第２実施形態の送電回路を示す説明図である。
【図14】リセット信号生成回路を示す説明図である。
【図15】第３実施形態の切替回路の一例を示す説明図である。
【図16】第３実施形態における各信号の出力を示す説明図である。
【図17】第４実施形態の切替回路の一例を示す説明図である。
【図18】Ｖｔｅｍｐ発生回路の一例を示す説明図である。
【図19】温度と、電圧の関係を示すグラフである。
【図20】第４実施形態の切替回路の一例を示す説明図である。
【図21】第５実施形態の切替回路を示す説明図である。
【図22】受電コイルの移動に伴う物理量である電圧の軌跡と、切替回路における各信号の出力を示す説明図である。
【図23】第６実施形態の切替回路の変形例である切替回路を示す説明図である。
【図24】受電コイルの移動に伴う物理量である電圧の軌跡と、切替回路における各信号の出力を示す説明図である。
【図25】第７実施形態における切替回路を示す説明図である。
【図26】Ｌ保持処理部が実行する切替信号の出力処理フローチャートである。
【図27】給電時間とオフ保持時間の関係を示すグラフである。
【図28】第８実施形態における送電系の回路を示す説明図である。
【図29】送電コイル、中継コイル、検出コイルの配置を示す説明図である。
【図30】ピーク検出部の構成を示す説明図である。
【図31】第８実施形態の変形例における送電系の回路を示す説明図である。
【図32】第８実施形態の変形例におけるピーク検出部の構成を示す説明図である。
【図33】マイクロコンピュータが実行する切替信号の出力処理フローチャートである。
【図34】送電回路の温度とオフ保持時間の関係を示すグラフである。
【図35】第９実施形態の切替回路を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0007】
・第１実施形態：
図１は、給電システム４００を示す説明図である。給電システム４００は、道路１０５などの地上側に設けられる送電システム１００と、移動体である車両２０２側の受電システム２００とを備える。給電システム４００は、車両２０２の走行中に送電システム１００から車両２０２に給電することが可能なシステムである。走行中とは、車両２０２が移動している場合の他、信号待ち等で車両が停止している場合も含む。車両２０２は、例えば、電気自動車やハイブリッド車として構成される。車両２０２として、ＡＧＶ(無人搬送車)、走行ロボットとして構成されてもよい。図１において、ｘ軸方向は車両２０２の進行方向を示し、ｙ軸方向は車両２０２の幅方向を示し、ｚ軸方向は鉛直上方向を示す。
図１は、給電システム４００を示す説明図である。給電システム４００は、道路１０５などの地上側に設けられる送電システム１００と、移動体である車両２０２側の受電システム２００とを備える。給電システム４００は、車両２０２の走行中に送電システム１００から車両２０２に給電することが可能なシステムである。走行中とは、車両２０２が移動している場合の他、信号待ち等で車両が停止している場合も含む。車両２０２は、例えば、電気自動車やハイブリッド車として構成される。車両２０２として、ＡＧＶ(無人搬送車)、走行ロボットとして構成されてもよい。図１において、ｘ軸方向は車両２０２の進行方向を示し、ｙ軸方向は車両２０２の幅方向を示し、ｚ軸方向は鉛直上方向を示す。
【0008】
道路１０５側の送電システム１００は、道路１０５の地面に、道路１０５に沿って並べられた複数の送電回路４０と、複数の送電回路４０のそれぞれに高周波の交流電圧を供給する複数の高周波生成回路３０と、複数の高周波生成回路３０に直流電圧を供給する電源回路１０と、給電側制御部２０と、を備えている。送電回路４０は、道路１０５の地面以外の場所、例えば、道路１０５の側壁やガードレールに配置されていてもよい。
【0009】
複数の送電回路４０は、後述するが、共振回路を構成する送電コイルとコンデンサを有しており、送電コイルは、道路１０５の地表から所定の深さに、ｘ方向に沿って設置されている。高周波生成回路３０は、電源回路１０から供給される直流電圧を高周波の交流電圧に変換して送電回路４０に高周波電力を供給する回路であり、図示しないインバータ回路を含んでいる。なお、インバータ回路に加え、フィルタ回路を備えても良い。電源回路１０は、直流の電力を高周波生成回路３０に供給する回路である。例えば、電源回路１０は、商用電源から供給される交流を整流して直流を出力するＡＣ／ＤＣコンバータ回路として構成される。なお、電源回路１０が出力する直流は、完全な直流でなくてもよく、ある程度の変動（リップル）を含んでいても良い。給電側制御部２０は、送電回路４０の状態を第１状態、第２状態のいずれかに切り替え、第２状態の時には、送電回路４０を共振状態として受電システム２００に電力を供給させ、第１状態の時には、送電回路４０を非共振状態として受電システム２００への電力の供給を制限する。
【0010】
車両２０２は、バッテリ２１０と、補機バッテリ２１５と、受電側制御部２２０と、整流回路２３０と、受電回路２４０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路２６０と、インバータ回路２７０と、モータジェネレータ２８０と、補機２９０と、を備えている。本実施形態では、受電回路２４０は、道路１０５に面した位置、例えば、車両２０２の下面に設けられている。なお、送電回路４０が、道路１０５の側壁やガードレールに配置されている場合には、車両２０２の側面に受電回路２４０が設けられていても良い。受電回路２４０は、後述するが、共振回路を構成する受電コイルとコンデンサを有している。受電回路２４０は、整流回路２３０に接続されており、受電回路２４０で受電した交流電力は、直流電力に変換される。整流回路２３０の出力には、バッテリ２１０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路２６０の高圧側と、インバータ回路２７０と、が接続されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ回路２６０の低圧側には、補機バッテリ２１５と、補機２９０とが接続されている。インバータ回路２７０には、モータジェネレータ２８０が接続されている。整流回路２３０から出力される直流電圧は、バッテリ２１０の充電や、インバータ回路２７０を介したモータジェネレータ２８０の駆動に利用することができる。また、整流回路２３０から出力される直流電圧は、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路２６０を用いて降圧することで、補機バッテリ２１５の充電や、補機２９０の駆動にも利用可能である。
【0011】
バッテリ２１０は、モータジェネレータ２８０を駆動するための比較的高い直流電圧、例えば数百Ｖの電圧を出力する２次電池である。モータジェネレータ２８０は、３相交流モータとして動作し、車両２０２の走行のための駆動力を発生する。モータジェネレータ２８０は、車両２０２の減速時にはジェネレータとして動作し、電力を回生する。インバータ回路２７０は、モータジェネレータ２８０がモータとして動作するとき、バッテリ２１０の電力を３相交流に変換してモータジェネレータ２８０に供給する。インバータ回路２７０は、モータジェネレータ２８０がジェネレータとして動作するとき、モータジェネレータ２８０が回生した３相交流を直流に変換してバッテリ２１０に供給する。
【0012】
ＤＣ／ＤＣコンバータ回路２６０は、バッテリ２１０の出力を、バッテリ２１０の出力電圧より低い電圧、例えば１２Ｖに変換して補機バッテリ２１５及び補機２９０に供給する。補機バッテリ２１５は、補機２９０を駆動するための２次電池であり、その電圧は比較的低い。補機２９０は、車両２０２の空調装置や電動パワーステアリング装置、ヘッドライト、ウインカ、ワイパー等の周辺装置や車両２０２の様々なアクセサリーを含む。
【0013】
受電側制御部２２０は、車両２０２内のインバータ２７０他、各部を制御する。受電側制御部２２０は、走行中非接触給電を受ける際には、受電回路２４０を制御して電力を受電する。
【0014】
図２は、送電回路４０と、受電回路２４０と、給電側制御部２０の概略構成を示す説明図である。送電回路４０は、送電コイル４１と、２つのコンデンサ４２、４３と、スイッチＳＷ１とを備える。コンデンサ４２と、送電コイル４１とは、直列に接続されている。コンデンサ４３とスイッチＳＷ１は直列に接続され、直列に接続されたコンデンサ４３とスイッチＳＷ１は、コンデンサ４２と並列に接続されている。送電コイル４１と、２つのコンデンサ４２、４３は、共振回路を構成している。受電回路２４０は、直列に接続された受電コイル２４１とコンデンサ２４２とを備え、受電コイル２４１とコンデンサ２４２は、共振回路を構成している。
【0015】
コンデンサ４２の容量をＣ１、コンデンサ４３の容量をＣ２、送電コイル４１のインダクタンスをＬ１、配線の電気抵抗をＲとする。送電回路４０のインピーダンスＺｏｎは
Ｚｏｎ＝Ｒ＋ｊ（ωＬ１ー１／ωＣｇ）
である。ここで、スイッチＳＷ１がオフのとき、コンデンサ４３が切り離されるので、
Ｃｇ＝Ｃ１
であり、
スイッチＳＷ１がオンのとき、コンデンサ４３が接続されるので、
Ｃｇ＝Ｃ１＋Ｃ２
である。
上式において、ωは角周波数であり、送電回路４０の動作周波数をｆとすると、ω＝２πｆである。また、送電コイル４１は、受電コイル２４１と磁気的に結合する。以下、磁気的に結合することを、「結合する」とも呼ぶ。ため、送電コイル４１のインダクタンスＬ１は、受電コイル２４１との相対的な位置関係により、変化する。送電コイル４１がどのコイルとも結合しないときのインダクタンスをＬ４１、受電コイル２４１がどのコイルとも結合しないときのインダクタンスをＬ２４１とすると、送電コイル４１のインダクタンスＬ１は、
Ｌ１＝Ｌ４１±ｋ（Ｌ４１×Ｌ２４１）１／２
である。ここで、ｋは結合係数であり、送電コイル４１と受電コイル２４１との相対的な位置関係により定まり、送電コイル４１と受電コイル２４１とが最も接近したときに結合係数ｋは最大となる。また、上式の第２項の前のプラスマナスの符号（±）は、送電コイル４１と受電コイル２４１の巻き向きが同じであればプラス、逆であればマイナスである。
Ｚｏｎ＝Ｒ＋ｊ（ωＬ１ー１／ωＣｇ）
である。ここで、スイッチＳＷ１がオフのとき、コンデンサ４３が切り離されるので、
Ｃｇ＝Ｃ１
であり、
スイッチＳＷ１がオンのとき、コンデンサ４３が接続されるので、
Ｃｇ＝Ｃ１＋Ｃ２
である。
上式において、ωは角周波数であり、送電回路４０の動作周波数をｆとすると、ω＝２πｆである。また、送電コイル４１は、受電コイル２４１と磁気的に結合する。以下、磁気的に結合することを、「結合する」とも呼ぶ。ため、送電コイル４１のインダクタンスＬ１は、受電コイル２４１との相対的な位置関係により、変化する。送電コイル４１がどのコイルとも結合しないときのインダクタンスをＬ４１、受電コイル２４１がどのコイルとも結合しないときのインダクタンスをＬ２４１とすると、送電コイル４１のインダクタンスＬ１は、
Ｌ１＝Ｌ４１±ｋ（Ｌ４１×Ｌ２４１）１／２
である。ここで、ｋは結合係数であり、送電コイル４１と受電コイル２４１との相対的な位置関係により定まり、送電コイル４１と受電コイル２４１とが最も接近したときに結合係数ｋは最大となる。また、上式の第２項の前のプラスマナスの符号（±）は、送電コイル４１と受電コイル２４１の巻き向きが同じであればプラス、逆であればマイナスである。
【0016】
給電側制御部２０は、測定部２１と、判定回路５０と、切替回路６０と、駆動回路７０と、を備える。測定部２１は、送電コイル４１の物理量を測定するセンサである。物理量は、送電コイル４１とコンデンサ４２、４３を含む共振回路の共振の程度を示す指標となる。本実施形態では、物理量として送電コイル４１の両端の電圧を用いる。なお、物理量として、複数種類の物理量を利用可能である。本実施形態で用いた送電コイル４１の両端の電圧以外の物理量、例えば、送電コイル４１に流れる電流、送電コイル４１が発生させる磁束、コンデンサ４２の両端の電圧、コンデンサ４２に流れる電流を用いても良い。スイッチＳＷ１がオンのときには、コンデンサ４３の両端の電圧、コンデンサ４３に流れる電流を用いても良い。スイッチＳＷ１がオフである場合の送電コイル４１両端の電圧をオフ電圧Ｖｏｆｆとし、スイッチＳＷ１がオンである場合の送電コイル４１両端の電圧をオン電圧Ｖｏｎとする。なお、スイッチＳＷ１がオフ・オンの各状態において、検出する物理量を異ならせてもよい。例えば、スイッチＳＷ１がオフの場合に、検出する物理量として送電コイル４１の両端の電圧を用い、スイッチＳＷ１がオンの場合に、検出する物理量として、送電コイル４１の両端の電圧の他、送電コイル４１に流れる電流や、コンデンサ４２の両端の電圧を用いても良い。
【0017】
判定回路５０は、スイッチＳＷ１がオフの状態のオフ電圧Ｖｏｆｆが閾値Ｖｔｈ＿ｏｆｆ＿ＬあるいはＶｔｈ＿ｏｆｆ＿Ｈ以上か、未満か、及び、スイッチＳＷ１がオンの状態のオン電圧Ｖｏｎが、閾値Ｖｔｈ＿ｏｎ＿ＬあるいはＶｔｈ＿ｏｎ＿Ｈ以上か、未満か、を取得する。オフ電圧Ｖｏｆｆが閾値Ｖｔｈ＿ｏｆｆ＿ＬあるいはＶｔｈ＿ｏｆｆ＿Ｈ以上の場合には、信号Ｓｏｆｆはハイレベル（以下［Ｈ］と呼ぶ。）に設定され、未満のときは、信号Ｓｏｆｆはローレベル（以下［Ｌ］と呼ぶ。）に設定される。また、オン電圧Ｖｏｎが、閾値Ｖｔｈ＿ｏｎ＿ＬあるいはＶｔｈ＿ｏｎ＿Ｈ以上の場合には、信号Ｓｏｎは［Ｈ］に設定され、未満のときは、信号Ｓｏｎは［Ｌ］に設定される。信号Ｓｏｆｆ、Ｓｏｎ設定時にどちらの閾値を使用するか、については、後述する。
【0018】
切替回路６０は、信号Ｓｏｆｆ、Ｓｏｎの値により、スイッチＳＷ１をオン・オフさせる切替信号Ｓｓの値を定める。判定回路５０及び切替回路６０については、後で詳しく説明する。駆動回路７０は、切替回路６０の出力である切替信号Ｓｓに従い、スイッチＳＷ１のオン・オフの切り替えを駆動する。スイッチＳＷ１は、リレーなどの機械的な接点を外部からの指示により切り替えるものでもよいが、ＭＯＳ－ＦＥＴやアナログスイッチなどの半導体素子を用いる構成であってもよい。
【0019】
図３は、送電コイル４１と車両２０２の移動に伴う受電コイル２４１の位置を具体的に示す説明図である。コンデンサＣｇは、送電回路４０のコンデンサであり、スイッチＳＷ１がオフの場合は、コンデンサ４２のみ接続された状態を意味し、スイッチＳＷ１がオンの場合は、コンデンサ４２とコンデンサ４３の両方が接続された状態を意味する。道路１０５には送電コイル４１が所定の間隔で配列されているから、車両２０２が進行すると、送電コイル４１と受電コイル２４１との位置関係は、繰り返し同じ位相関係で変化するとみなすことができる。図３は、この繰り返しを位相の角度－１８０°から＋１８０°として示している。車両２０２の進行方向について、送電コイル４１の中心の位置を０°、２つの送電コイル４１の中間の位置を±１８０°とする。車両２０２は、受電コイル２４１が－１８０°の位置にいて、図の右方に進んでいる。そのため、受電コイル２４１の位置は－１８０°から０°を経て１８０°に移動する。
【0020】
図４は、スイッチＳＷ１のオン・オフと、送電回路４０のインピーダンス・給電の関係を示す説明図である。第１状態では、スイッチＳＷ１がオフであり、コンデンサＣｇは、コンデンサ４２のみ含んでいる。送電回路４０のインピーダンスは高く、送電回路４０の共振状態は、予め定められた大きさ未満であり、非共振状態である。第２状態では、スイッチＳＷ１がオンであり、コンデンサＣｇは、コンデンサ４２とコンデンサ４３を含んでいる。送電回路４０のインピーダンスは低く、送電回路４０の共振状態は、予め定められた大きさ以上であり、共振状態である。給電側制御部２０は、スイッチＳＷ１をオフとすることで、送電回路４０を非共振状態として、受電システム２００に給電しない待機状態とし、スイッチＳＷ１をオンとすることで、送電回路４０を共振状態として受電システム２００に給電可能な給電状態とする。なお、コンデンサ４２、４３の容量及び、送電コイル４１のインダクタンスを適切に設定することにより、コンデンサ４２のみ含むスイッチＳＷ１がオフの場合に、送電回路４０のインピーダンスを低くし、送電回路４０を共振状態とし、スイッチＳＷ１がオンの場合に、送電回路４０のインピーダンスを高くし、送電回路４０を非共振状態としてもよい。この場合の給電側制御部２０は、スイッチＳＷ１をオフとすることで、送電回路４０を受電システム２００に給電可能な給電状態とし、スイッチＳＷ１をオンとすることで、送電回路４０を受電システム２００に給電しない待機状態とする。
【0021】
図５は、受電コイル２４１の位置と、送電コイル４１の物理量Ｘとの関係を示す説明図である。物理量Ｘは、例えば、送電コイル４１の電圧である。物理量Ｘとして、送電コイル４１の電流、磁束、コンデンサ４２の電圧を用いてもよい。スイッチＳＷ１がオフの場合、送電回路４０のインピーダンスは高いため、送電コイル４１の物理量Ｘｏｆｆは低く、スイッチＳＷ１がオンの場合、送電回路４０のインピーダンスは低いため、送電コイル４１の物理量Ｘｏｎは、物理量Ｘｏｆｆよりも高い。また、スイッチＳＷ１がオフの場合の物理量Ｘｏｆｆは、受電コイル２４１の位置が±１８０°の位置のとき極小の値ＸｏｆｆＬとなり、受電コイル２４１の位置が０°の位置のとき極大の値ＸｏｆｆＨとなる。また、スイッチＳＷ１がオンの場合の物理量Ｘｏｎも、受電コイル２４１の位置が±１８０°の位置のとき極小の値ＸｏｎＬとなり、受電コイル２４１の位置が０°の位置のとき極大の値ＸｏｎＨとなる。これは、送電コイル４１が受電コイル２４１と結合するためである。すなわち、受電コイル２４１の位置が±１８０°の位置のとき、送電コイル４１と受電コイル２４１との間隔は最も離れているため、結合係数ｋが最小となる。一方、受電コイル２４１の位置が０°の位置のとき、送電コイル４１と受電コイル２４１との間隔は最も接近し、結合係数ｋが最大となる。スイッチＳＷ１がオンの場合の物理量Ｘｏｎの極小の値ＸｏｎＬと極大の値ＸｏｎＨの差ΔＸｏｎは、スイッチＳＷ１がオフの場合の物理量Ｘｏｆｆの極小の値ＸｏｆｆＬと極大の値ＸｏｆｆＨの差ΔＸｏｆｆよりも大きい。
【0022】
図６は、物理量を送電コイル４１の電圧としたときの本開示の原理を示す説明図である。受電コイル２４１が－１８０°の位置の位置にいるとき、スイッチＳＷ１はオフである。受電コイル２４１が送電コイル４１に近づくと、送電コイル４１の電圧は、Ｖｏｆｆの軌跡に示すように変化する。送電コイル４１の電圧Ｖｏｆｆが第１の閾値である閾値Ｖｔｈ＿ｏｆｆ＿Ｈ以上となると、給電オントリガが発せられ、スイッチＳＷ１がオンにされる。そうすると、コンデンサ４３が付加されるため送電回路４０のインピーダンスが小さくなり、送電コイル４１の電圧は、Ｖｏｎの軌跡に遷移する。送電コイル４１の電圧Ｖｏｎが第３の閾値である閾値Ｖｔｈ＿ｏｎ＿Ｈ以上となると、給電オンが確定する。なお、送電コイル４１の電圧ＶｏｎがスイッチＳＷ１のオン後予め定められた時間を経過したときにおいて閾値Ｖｔｈ＿ｏｎ＿Ｈ未満の場合は、スイッチＳＷ１がオフにされコンデンサ４３が切り離される。コンデンサ４３が切り離されると、送電回路４０のインピーダンスが大きくなる。そうすると、送電コイル４１の電圧は、Ｖｏｆｆの軌跡に戻り、給電待機状態ｔなる。また、給電オントリガが発せられると、送電コイル４１の電圧Ｖｏｆｆを判定する閾値がＶｔｈ＿ｏｆｆ＿Ｌに変更される。なお、Ｖｔｈ＿ｏｆｆ＿Ｌ＜Ｖｔｈ＿ｏｆｆ＿Ｈである。また、給電オンが確定すると、送電コイル４１の電圧Ｖｏｎを判定する閾値がＶｔｈ＿ｏｎ＿Ｌに変更される。なお、Ｖｔｈ＿ｏｎ＿Ｌ＜Ｖｔｈ＿ｏｎ＿Ｈである。
【0023】
給電オンが確定した後、受電コイル２４１が送電コイル４１に最接近すると、送電コイル４１の電圧Ｖｏｎは最大となり、その後、受電コイル２４１が送電コイル４１から遠ざかるにつれて、送電コイル４１の電圧Ｖｏｎは、小さくなっていく。送電コイル４１の電圧Ｖｏｎが第２の閾値である閾値Ｖｔｈ＿ｏｎ＿Ｌ未満となると、スイッチＳＷ１がオフにされ、コンデンサ４３が切り離される。なお、Ｖｔｈ＿ｏｎ＿Ｌ＜Ｖｔｈ＿ｏｎ＿Ｈである。コンデンサ４３が切り離されると、送電回路４０のインピーダンスが大きくなり、送電コイル４１の電圧は、Ｖｏｆｆに遷移する。また、送電コイル４１の電圧Ｖｏｎを判定する閾値がＶｔｈ＿ｏｎ＿Ｈに変更される。受電コイル２４１が送電コイル４１からさらに遠ざかり、閾値Ｖｔｈ＿ｏｆｆ＿Ｌ未満となると、送電コイル４１の電圧Ｖｏｆｆ判定する閾値がＶｔｈ＿ｏｆｆ＿Ｈに変更される。
【0024】
図７は、判定回路５０の構成を示す説明図である。判定回路５０は、整流器５１と、オペアンプ５２と、ピーク検出回路５３と、閾値切替スイッチ５４、５６と、比較器５５、５７と、を備える。整流器５１は、測定部２１から得られる交流電圧を直流電圧に変換する。オペアンプ５２は、整流器５１により得られた直流電圧のゲインを調整する機能を有する。ピーク検出回路５３は、オペアンプ５２の出力のピーク電圧Ｖｐを検知する。ピーク検出回路５３の代わりに、積分回路やローパスフィルタを用いてもよい。閾値切替スイッチ５４は、信号Ｓｏｆｆが［Ｌ］のとき、閾値をＶｔｈ＿ｏｆｆ＿Ｈとし、信号Ｓｏｆｆが［Ｈ］のとき、閾値をＶｔｈ＿ｏｆｆ＿Ｌとする。比較器５５は、ピーク電圧Ｖｐを閾値（Ｖｔｈ＿ｏｆｆ＿ＨあるいはＶｔｈ＿ｏｆｆ＿Ｌ）と比較し、Ｖｐ≧閾値のとき、信号Ｓｏｆｆを［Ｈ］とし、Ｖｐ＜閾値のとき、信号Ｓｏｆｆを［Ｌ］とする。閾値切替スイッチ５６は、信号Ｓｏｎが［Ｌ］のとき、閾値をＶｔｈ＿ｏｎ＿Ｈとし、信号Ｓｏｎが［Ｈ］のとき、閾値をＶｔｈ＿ｏｎ＿Ｌとする。比較器５７は、ピーク電圧Ｖｐを閾値（Ｖｔｈ＿ｏｎ＿ＨあるいはＶｔｈ＿ｏｎ＿Ｌ）と比較し、Ｖｐ≧閾値のとき、信号Ｓｏｎを［Ｈ］とし、Ｖｐ＜閾値のとき、信号Ｓｏｎを［Ｌ］とする。
【0025】
スイッチＳＷ１がオフであり、受電コイル２４１が送電コイル４１から遠いとき、ピーク電圧Ｖｐは、閾値Ｖｔｈ＿ｏｆｆ＿Ｈ未満であり、信号Ｓｏｆｆは、［Ｌ］である。そのため、閾値は、Ｖｔｈ＿ｏｆｆ＿Ｈである。受電コイル２４１が送電コイル４１に近づくと、ピーク電圧Ｖｐが上昇していき、ピーク電圧Ｖｐが閾値Ｖｔｈ＿ｏｆｆ＿Ｈ以上となると、信号Ｓｏｆｆは［Ｌ］から［Ｈ］に切り替わる。信号Ｓｏｆｆが［Ｈ］に切り替わると、閾値は、Ｖｔｈ＿ｏｆｆ＿Ｌに切り替わる。なお、Ｖｔｈ＿ｏｆｆ＿Ｌ＜Ｖｔｈ＿ｏｆｆ＿Ｈであるため、Ｖｐ＞Ｖｔｈ＿ｏｆｆ＿Ｌであるため、信号Ｓｏｆｆは［Ｈ］のままである。
【0026】
スイッチＳＷ１がオフであり、受電コイル２４１が送電コイル４１に近いとき、ピーク電圧Ｖｐは、閾値Ｖｔｈ＿ｏｆｆ＿Ｌ以上であり、信号Ｓｏｆｆは、［Ｈ］である。受電コイル２４１が送電コイル４１から遠ざかると、ピーク電圧Ｖｐが下降していき、ピーク電圧Ｖｐが閾値Ｖｔｈ＿ｏｆｆ＿Ｌ未満となると、信号Ｓｏｆｆは［Ｈ］から［Ｌ］に切り替わる。信号Ｓｏｆｆが［Ｌ］に切り替わると、閾値は、Ｖｔｈ＿ｏｆｆ＿Ｈに切り替わる。Ｖｔｈ＿ｏｆｆ＿Ｌ＜Ｖｔｈ＿ｏｆｆ＿Ｈであるため、Ｖｐ＜Ｖｔｈ＿ｏｆｆ＿Ｈであり、信号Ｓｏｆｆは［Ｌ］のままである。
【0027】
スイッチＳＷ１がオンであり、受電コイル２４１が送電コイル４１から遠いとき、ピーク電圧Ｖｐは、閾値Ｖｔｈ＿ｏｎ＿Ｈ未満であり、信号Ｓｏｎは、［Ｌ］である。そのため、閾値は、Ｖｔｈ＿ｏｎ＿Ｈである。受電コイル２４１が送電コイル４１に近づくと、ピーク電圧Ｖｐが上昇していき、ピーク電圧Ｖｐが閾値Ｖｔｈ＿ｏｎ＿Ｈ以上となると、信号Ｓｏｎは［Ｌ］から［Ｈ］に切り替わる。信号Ｓｏｎが［Ｈ］に切り替わると、閾値は、Ｖｔｈ＿ｏｎ＿Ｌに切り替わる。Ｖｔｈ＿ｏｎ＿Ｌ＜Ｖｔｈ＿ｏｎ＿Ｈであるため、Ｖｐ＞Ｖｔｈ＿ｏｎ＿Ｌであるため、信号Ｓｏｎは［Ｈ］のままである。
【0028】
スイッチＳＷ１がオンであり、受電コイル２４１が送電コイル４１に近いとき、ピーク電圧Ｖｐは、閾値Ｖｔｈ＿ｏｎ＿Ｌ以上であり、信号Ｓｏｎは、［Ｈ］である。受電コイル２４１が送電コイル４１から遠ざかると、ピーク電圧Ｖｐが下降していき、ピーク電圧Ｖｐが閾値Ｖｔｈ＿ｏｎ＿Ｌ未満となると、信号Ｓｏｎは［Ｈ］から［Ｌ］に切り替わる。信号Ｓｏｎが［Ｌ］に切り替わると、閾値は、Ｖｔｈ＿ｏｎ＿Ｈに切り替わる。Ｖｔｈ＿ｏｎ＿Ｌ＜Ｖｔｈ＿ｏｎ＿Ｈであるため、Ｖｐ＜Ｖｔｈ＿ｏｎ＿Ｈであり、信号Ｓｏｎは［Ｌ］のままである。
【0029】
図８は、図２の切替回路６０の一例を示す説明図である。切替回路６０は、１ショットパルス生成回路６１と、オア回路６４と、アンド回路６５と、を備える。１ショットパルス生成回路６１は、信号Ｓｏｆｆが［Ｌ］から［Ｈ］に遷移するときに、［Ｌ］⇒［Ｈ］⇒［Ｌ］と遷移するパルスを１つ生成する。信号Ｓｏｆｆが［Ｈ］のまま、あるいは［Ｌ］のまま遷移しないとき、あるいは、信号Ｓｏｆｆが［Ｈ］から［Ｌ］に遷移するときには、１ショットパルス生成回路６１は、出力を［Ｌ］のままとし、パルスを生成しない。オア回路６４は、１ショットパルス生成回路６１の出力と、信号Ｓｏｎの少なくとも一方が［Ｈ］の時、［Ｈ］を出力する。アンド回路６５は、信号Ｓｏｎと、オア回路６４の出力の両方が［Ｈ］のときに、切替信号Ｓｓを［Ｈ］とし、信号Ｓｏｎと、オア回路６４の出力の少なくとも一方が［Ｌ］のとき、切替信号Ｓｓを［Ｌ］とする。
【0030】
図９は、１ショットパルス生成回路６１の構成の一例を示す説明図である。１ショットパルス生成回路６１は、インバータＩ１、Ｉ２と、遅延回路６２と、アンド回路６３とを備える。インバータＩ１、Ｉ２は直列に接続され、インバータＩ２の出力は、アンド回路６３と、遅延回路６２に入力されている。インバータＩ１、Ｉ２は、波形整形回路を構成する。信号Ｓｏｆｆは、インバータＩ１と、アンド回路６５の２つの回路のみに入力され、インバータＩ２の出力は、アンド回路６５と遅延回路６２の２つの回路のみに入力されるので、インバータＩ１、Ｉ２がある場合は、インバータＩ１、Ｉ２が無い場合に比べて合計の入力容量が大きくなく、信号Ｓｏｆｆの波形が鈍り難い。なお、２つのアンド回路６３、６５と遅延回路６２の入力容量が小さければ、インバータＩ１、Ｉ２は、省略可能である。
【0031】
遅延回路６２は、直列に接続された３個のインバータＩ３、Ｉ４、Ｉ５を備える。なお、直列に接続されたインバータは、奇数個であればよく、インバータの個数は、１ショットパルスの幅に応じて設定される。信号Ｓｏｆｆが［Ｌ］の時、インバータＩ２の出力であるノードＮ１は［Ｌ］であり、遅延回路６２の出力であるノードＮ２は［Ｈ］である。信号Ｓｏｆｆが［Ｌ］から［Ｈ］に遷移すると、ノードＮ１も［Ｌ］から［Ｈ］に遷移する。一方、ノードＮ２は、遅延回路６２の遅延時間だけ遅れて［Ｈ］から［Ｌ］に遷移する。したがって、遅延回路６２の遅延時間だけ、ノードＮ１とノードＮ２の両方が［Ｈ］となる期間が生じ、アンド回路６３の出力であるノードＮ３に［Ｌ］⇒［Ｈ］⇒［Ｌ］と遷移する１ショットパルスが発生する。一方、信号Ｓｏｆｆが［Ｈ］の時、インバータＩ２の出力であるノードＮ１は［Ｈ］であり、遅延回路６２の出力であるノードＮ２は［Ｌ］である。信号Ｓｏｆｆが［Ｈ］から［Ｌ］に遷移すると、ノードＮ１も［Ｈ］から［Ｌ］に遷移する。ノードＮ２は、遅延回路６２の遅延時間だけ遅れて［Ｌ］から［Ｈ］に遷移する。この場合、ノードＮ１とノードＮ２の両方が［Ｈ］となる期間が生じないので、アンド回路６３の出力であるノードＮ３は、［Ｌ］のままである。すなわち、１ショットパルス生成回路６１は、信号Ｓｏｆｆが［Ｌ］から［Ｈ］に遷移するときにのみパルスを発生する。
【0032】
図１０は、待機（非給電）、一時給電・給電・給電停止の信号状態を示す説明図である。待機（非給電）では、Ｖｐ＜Ｖｔｈ＿ｏｆｆ＿Ｈであり、Ｖｐ＜Ｖｔｈ＿ｏｎ＿Ｈであるので、信号状態［Ｓｏｆｆ，Ｎ３，Ｓｏｎ］は［Ｌ，Ｌ，Ｌ］であり、信号Ｓｓは［Ｌ］である。この状態で、Ｖｐ≧Ｖｔｈ＿ｏｆｆ＿Ｈに遷移したときには、信号Ｓｏｆｆが［Ｈ］になり、ノードＮ３は、［Ｈ］となる、そして、信号Ｓｓは［Ｈ］となる。すなわち、一時給電状態となる。
【0033】
一時給電状態において、ノードＮ３が［Ｈ］の期間は、信号ＳｓはノードＮ３により［Ｈ］となるため、送電コイル４１の電圧Ｖｐの軌跡はＶｏｆｆの軌跡からＶｏｎの軌跡に遷移する。ノードＮ３が［Ｈ］の期間に送電コイル４１の電圧Ｖｐが閾値Ｖｔｈ＿ｏｎ＿Ｈ以上となった場合には、信号Ｓｏｎが［Ｈ］となるため、信号Ｓｓは、信号Ｓｏｎにより［Ｈ］となる。信号状態［Ｓｏｆｆ，Ｎ３，Ｓｏｎ］は、［Ｈ，H，Ｈ］となり、一時給電状態から給電状態に遷移する。
【0034】
一時給電状態において、ノードＮ３が［Ｈ］の期間に送電コイル４１の電圧Ｖｐが閾値Ｖｔｈ＿ｏｎ＿Ｈ以上にならなかった場合、信号Ｓｏｎが［Ｌ］のままであるので、ノードＮ３が［Ｌ］に戻り、信号Ｓｓは、［Ｌ］に戻る。信号状態［Ｓｏｆｆ，Ｎ３，Ｓｏｎ］は、［Ｈ，L，L］となり、一時給電状態から給電停止状態に遷移する。
【0035】
信号Ｓｓが信号Ｓｏｎにより［Ｈ］となった給電状態では、Ｖｐ＝Ｖｏｎ＞Ｖｔｈ＿ｏｎ＿Ｈ＞Ｖｔｈ＿ｏｆｆ＿Ｈであるため、信号Ｓｏｆｆは［Ｈ］である。また、信号Ｓｓは、信号Ｓｏｎにより［Ｈ］に維持されるため、信号Ｓｓが信号Ｓｏｎにより［Ｈ］となった給電状態では、ノードＮ３の［Ｈ・Ｌ］は、無関係となる。したがって、給電状態では信号状態［Ｓｏｆｆ，Ｎ３，Ｓｏｎ］は、［Ｈ，ー，Ｈ］である。ただし、ノードＮ３は、［Ｌ］に戻った後は、［Ｌ］が維持されるので、給電状態では信号状態［Ｓｏｆｆ，Ｎ３，Ｓｏｎ］は、［Ｈ，L，Ｈ］である。
【0036】
給電状態において、受電コイル２４１が送電コイル４１から遠ざかり、送電コイル４１の電圧Ｖｐが閾値Ｖｔｈ＿ｏｎ＿Ｌ未満となると、信号Ｓｏｎが［Ｌ］となるため、信号Ｓｓは、［Ｌ］となり、給電停止状態となる。なお、ノードＮ３は、上述のように、［Ｌ］のままである。
【0037】
給電停止状態において、受電コイル２４１が送電コイル４１からさらに遠ざかり、送電コイル４１の電圧Ｖｐが閾値Ｖｔｈ＿ｏｆｆ＿Ｌ未満となると、信号Ｓｏｆｆが［Ｌ］となり、待機状態となる。待機状態では、信号状態［Ｓｏｆｆ，Ｎ３，Ｓｏｎ］は上述したように、［Ｌ，Ｌ，Ｌ］となる。
【0038】
図１１は、受電コイル２４１の移動に伴う物理量である電圧Ｖｐの軌跡と、各信号の出力を示す説明図である。受電コイル２４１が位置Ｐ０（－１８０°の位置）にいるときは、スイッチＳＷ１がオフのため、送電回路４０は、非共振状態であり、送電コイル４１の電圧Ｖｐは、オフ電圧Ｖｏｆｆの軌跡上にある。受電コイル２４１が送電コイル４１に近づき、位置Ｐ１まで移動すると、送電コイル４１の電圧Ｖｐは閾値Ｖｔｈ＿ｏｆｆ＿Ｈ以上となるため、信号Ｓｏｆｆが［Ｈ］となり、ノードＮ１が［Ｈ］となり、ノードＮ３も一時的に［Ｈ］となり、切替信号Ｓｓが［Ｈ］となる。送電回路４０のインピーダンスは小さくなり、送電コイル４１の電圧Ｖｐは、遷移期間を経てオン電圧Ｖｏｎの軌跡上に遷移する。信号Ｓｏｆｆが［Ｈ］となると、閾値はＶｔｈ＿ｏｆｆ＿Ｌに切り替えられる。
【0039】
受電コイル２４１が送電コイル４１にさらに近づき、ノードＮ３が［Ｌ］に戻る前に位置Ｐ２まで移動すると、送電コイル４１の電圧Ｖｐは閾値Ｖｔｈ＿ｏｎ＿Ｈ以上となるため、信号Ｓｏｎが［Ｈ］となり、切替信号Ｓｓが［Ｈ］のまま維持される。信号Ｓｏｆｆが［Ｈ］となると、閾値は、Ｖｔｈ＿ｏｎ＿Ｌに切り替えられる。信号Ｓｏｎが［Ｈ］となった後、遅延回路６２の遅延時間が経過すると、ノードＮ２が［Ｈ］から［Ｌ］に遷移し、ノードＮ３は、［Ｌ］となる。なお、送電コイル４１の電圧Ｖｐは閾値Ｖｔｈ＿ｏｎ＿Ｈ以上となる前にノードＮ３が［Ｌ］となると、信号Ｓｏｎが［Ｈ］となっていないため、切替信号Ｓｓは、［Ｈ］から［Ｌ］に遷移し、送電コイル４１の電圧Ｖｐは、オフ電圧Ｖｏｆｆの軌跡上に戻る。
【0040】
受電コイル２４１が送電コイル４１に最接近する位置Ｐ３（０°の位置）から遠ざかり位置Ｐ４まで移動すると、送電コイル４１の電圧Ｖｐが閾値Ｖｔｈ＿ｏｎ＿Ｌ未満となり、信号Ｓｏｎは［Ｌ］となり、切替信号Ｓｓも［Ｌ］となる。送電コイル４１の電圧Ｖｐは、遷移期間を経てオン電圧Ｖｏｆｆの軌跡上に遷移する。信号Ｓｏｎが［Ｌ］となると、閾値はＶｔｈ＿ｏｎ＿Ｈに切り替えられる。
【0041】
受電コイル２４１が送電コイル４１からさらに遠ざかり位置Ｐ５まで移動すると、送電コイル４１の電圧Ｖｐが閾値Ｖｔｈ＿ｏｆｆ＿Ｌ未満となり、閾値はＶｔｈ＿ｏｆｆ＿Ｈに切り替えられる。
【0042】
以上、第１実施形態によれば、制御部である給電側制御部２０は、送電回路４０のインピーダンスを予め定めた第１のインピーダンスとした状態で送電コイル４１の物理量を測定することにより、共振の程度が予め定めた大きさ以上になったか、すなわち、送電コイル４１に対して受電コイル２４１が給電できる程度に近づいたかを判断できる。そして、給電側制御部２０は、送電コイル４１に対して受電コイル２４１が給電できる程度に近づいた場合には、送電回路４０のインピーダンスを第１のインピーダンスより低い第２のインピーダンスとして、送電回路４０を第２状態、すなわち、共振状態として、送電コイル４１から受電コイル２４１に給電する。一方、給電側制御部２０は、送電コイル４１に対して受電コイル２４１が給電できる程度に近づいていない場合には、送電回路４０のインピーダンスを第１のインピーダンスとすることで、送電回路４０を第１状態、すなわち、非共振状態として、送電コイル４１から受電コイル２４１への給電を少なくして給電ロスを低減する。このように、給電側制御部２０は、送電コイル４１に対して受電コイル２４１が給電できる程度に近づいた場合に、送電回路４０のインピーダンスを第２のインピーダンスとすることで、効率よく送電コイル４１から受電コイル２４１に給電できる。また、受電コイル２４１の位置を検出するのに、通信装置等を用いる必要が無く、給電側制御部２０は、送電システム１００側だけの物理量で、給電するか、給電を停止するかを判断できる。
【0043】
第１実施形態によれば、送電回路４０は、送電コイル４１と、複数のコンデンサ４２、４３を有し、コンデンサ４３を接続、非接続とするスイッチＳＷ１を備え、給電側制御部２０は、スイッチＳＷ１を切り替えることで、容易に、送電回路４０のインピーダンスを変更し、共振状態と、非共振状態とを切り替えることができる。なお、第１実施形態では、スイッチＳＷ１により、送電回路４０に接続するコンデンサの数を変更しているが、複数のコンデンサの代わりに、可変容量コンデンサを用い可変容量コンデンサの容量を変更することで、送電回路４０のインピーダンスを変更し、共振状態と、非共振状態とを切り替えてもよい。
【0044】
図１２は、第１実施形態の変形例の送電回路４４を示す説明図である。送電回路４４は、送電コイル４１と、直列に接続された複数のコンデンサ４２、４５と、を有し、スイッチＳＷ２は、コンデンサ４５をバイパスしてコンデンサ４２と高周波生成回路３０とを直結する経路上に設けられている。スイッチＳＷ２をこのように構成しても、給電側制御部２０は、スイッチＳＷ２を切り替えることで、容易に、送電回路４４のインピーダンスを変更し、共振状態と、非共振状態とを切り替えることができる。スイッチＳＷ２のオン時に、コンデンサ４５を流れる電流と、コンデンサ４５を流れない電流に分流されるため、スイッチＳＷ２の導通損失を低減できる。なお、スイッチＳＷ２としてＭＯＳ－ＦＥＴを用いる場合、ＭＯＳ－ＦＥＴの寄生容量を用いることで、コンデンサ４５を省略してもよい。
【0045】
第１実施形態では、非共振状態では、送電回路４０にはコンデンサとしてコンデンサ４２のみが接続されており、共振状態ではスイッチＳＷ１によりコンデンサ４３を送電回路４０に付加する構成であるが、非共振状態では、コンデンサ４２、４３を接続しておき、共振状態ではスイッチによりコンデンサ４３を切り離す構成でもよい。また、スイッチにより非共振状態では、送電回路４０にコンデンサ４２が接続され、共振状態では送電回路４０にコンデンサ４３が接続されるように、コンデンサ４２とコンデンサ４３のいずれかが接続されるようにスイッチでコンデンサを切り替える構成であってもよい。
【0046】
第１実施形態では、給電側制御部２０は、物理量として、送電コイル４１の電圧を用いて、第１状態と第２状態との切り替えを行っているが、送電コイル４１の電圧を用いて第１状態から第２状態に切り替え、コンデンサ４３の電圧を用いて第２状態から第１状態に切り替えてもよい。給電側制御部２０は、送電回路４０の状態が、第２状態である場合には、給電側制御部２０は、物理量と異なる物理量を用いて第２状態から第１状態への切り替えを行ってもよい。
【0047】
第１実施形態では、図５、図６に示すように、送電回路４０の状態が、第１状態、振第２状態のいずれにおいても、受電コイルと送電コイルとが最接近したときに物理量が極大となると説明した。送電コイル４１と受電コイル２４１との距離であるコイル間距離が第１距離である場合の物理量が第１の値であり、コイル間距離が第１距離よりも小さい第２距離である場合の物理量が第１の値よりも大きな第２の値となってもよい。コイル間距離が最も狭いとき、物理量は最も大きくなる。なお、コイル間距離が第１距離よりも小さい第２距離である場合の物理量が第１の値よりも小さな第２の値となる物理量を用いてもよい。この場合、送電回路４０の状態が、第１状態、振第２状態のいずれにおいても、受電コイルと送電コイルとが最接近したときに物理量が極小となる。
【0048】
・第２実施形態：
図１３は、第２実施形態の送電回路４６を示す説明図である。送電回路４６は、送電コイル４７と、コンデンサ４２と、スイッチＳＷ３と、を備える。送電コイル４７は、タップ４８により２つの送電コイル４７ａ、４７ｂに分けることができる。スイッチＳＷ３が図１３に示す第１状態のとき、コンデンサ４２と送電コイル４７ａのみが高周波生成回路３０に直列に接続され、スイッチＳＷ３が図１２に示すのと反対側に切り替わったときには、コンデンサ４２と送電コイル４７ａ、４７ｂが高周波生成回路３０に直列に接続される。このように構成しても、給電側制御部２０は、スイッチＳＷ３を切り替えることで、容易に、送電回路４６のインピーダンスを変更し、共振状態と、非共振状態とを切り替えることができる。
図１３は、第２実施形態の送電回路４６を示す説明図である。送電回路４６は、送電コイル４７と、コンデンサ４２と、スイッチＳＷ３と、を備える。送電コイル４７は、タップ４８により２つの送電コイル４７ａ、４７ｂに分けることができる。スイッチＳＷ３が図１３に示す第１状態のとき、コンデンサ４２と送電コイル４７ａのみが高周波生成回路３０に直列に接続され、スイッチＳＷ３が図１２に示すのと反対側に切り替わったときには、コンデンサ４２と送電コイル４７ａ、４７ｂが高周波生成回路３０に直列に接続される。このように構成しても、給電側制御部２０は、スイッチＳＷ３を切り替えることで、容易に、送電回路４６のインピーダンスを変更し、共振状態と、非共振状態とを切り替えることができる。
【0049】
以上、第２実施形態によれば、送電コイル４７は、送電回路４６に接続可能なタップを有し、給電側制御部２０は、スイッチＳＷ３を切り替えることで送電コイル４７のインダクタンスを変更し、共振状態と、非共振状態とを切り替えることができる。
【0050】
なお、第２実施形態では、送電コイル４７をタップ４８により２つに分割し、スイッチＳＷ３により、送電コイル４７ａに送電コイル４７ｂを直列に付加するか否かを切り替える構成を採用したが、送電コイル４７と並列に、直列に接続された送電コイルとスイッチを設けてもよい。この場合、給電側制御部２０は、送電コイル４７と並列に設けた送電コイルをスイッチにより、送電コイル４７と並列に接続し、あるいは切り離すことで、送電コイルの合計のインダクタンスを変更し、送電回路４６のインピーダンスを変更し、共振状態と、非共振状態とを切り替えることができる。また、２つの送電コイルを並列に接続し、スイッチによりいずれかの送電コイルを選択して送電回路４６に接続するようにしてもよい。
【0051】
上記各実施形態では、物理量として送電コイル４１両端の電圧を用いたが、送電コイル４１に流れる電流を用いてもよく、送電コイル４１が発生させる磁束を用いてもよい。磁束を検出するセンサとして、例えば、ホールセンサ、ＭＲセンサ、ＭＩセンサが利用可能である。磁束を検出するセンサを用いる場合、磁束の測定は、送電コイル４１の電圧や電流に影響を与えないという効果がある。
【0052】
・第３実施形態：
図１０およびその説明で説明したように、待機（非給電）状態では、Ｖｐ＜Ｖｔｈ＿ｏｆｆ＿Ｈであり、Ｖｐ＜Ｖｔｈ＿ｏｎ＿Ｈであるので、信号状態［Ｓｏｆｆ，Ｎ３，Ｓｏｎ］は［Ｌ，Ｌ，Ｌ］であり、信号Ｓｓは［Ｌ］である。この待機状態で、Ｖｐ≧Ｖｔｈ＿ｏｆｆ＿Ｈに遷移したときには、図８に示すように、信号Ｓｏｆｆが［Ｌ］から［Ｈ］に遷移することを受けて、ノードＮ３が［Ｈ］に遷移し、信号Ｓｓが［Ｈ］に遷移し、一時給電状態に移行する。この一時給電期間に信号Ｓｏｎが［Ｈ］となれば、信号Ｓｓが［Ｈ］に維持される。しかし、給電停止状態では、信号Ｓｏｆｆが［Ｈ］のまま信号Ｓｏｎが［Ｌ］となり、信号Ｓｓも［Ｌ］となる。そのため、信号Ｓｏｆｆが［Ｌ］に遷移する前の給電停止状態の送電システム１００に車両２０２が再接近したとき、信号Ｓｏｆｆが［Ｌ］から［Ｈ］に遷移することが発生しないため、図８のノードＮ１３に［Ｌ］⇒［Ｈ］⇒［Ｌ］と遷移するパルスが発生しない。そのため、信号Ｓｓは［Ｌ］のままであり、一時給電状態、及び給電状態に移行できない場合があった。第３実施形態は、この対策のための構成である。なお、待機状態となると、信号Ｓｏｆｆが［Ｌ］となるため、この問題は生じない。
図１０およびその説明で説明したように、待機（非給電）状態では、Ｖｐ＜Ｖｔｈ＿ｏｆｆ＿Ｈであり、Ｖｐ＜Ｖｔｈ＿ｏｎ＿Ｈであるので、信号状態［Ｓｏｆｆ，Ｎ３，Ｓｏｎ］は［Ｌ，Ｌ，Ｌ］であり、信号Ｓｓは［Ｌ］である。この待機状態で、Ｖｐ≧Ｖｔｈ＿ｏｆｆ＿Ｈに遷移したときには、図８に示すように、信号Ｓｏｆｆが［Ｌ］から［Ｈ］に遷移することを受けて、ノードＮ３が［Ｈ］に遷移し、信号Ｓｓが［Ｈ］に遷移し、一時給電状態に移行する。この一時給電期間に信号Ｓｏｎが［Ｈ］となれば、信号Ｓｓが［Ｈ］に維持される。しかし、給電停止状態では、信号Ｓｏｆｆが［Ｈ］のまま信号Ｓｏｎが［Ｌ］となり、信号Ｓｓも［Ｌ］となる。そのため、信号Ｓｏｆｆが［Ｌ］に遷移する前の給電停止状態の送電システム１００に車両２０２が再接近したとき、信号Ｓｏｆｆが［Ｌ］から［Ｈ］に遷移することが発生しないため、図８のノードＮ１３に［Ｌ］⇒［Ｈ］⇒［Ｌ］と遷移するパルスが発生しない。そのため、信号Ｓｓは［Ｌ］のままであり、一時給電状態、及び給電状態に移行できない場合があった。第３実施形態は、この対策のための構成である。なお、待機状態となると、信号Ｓｏｆｆが［Ｌ］となるため、この問題は生じない。
【0053】
図１４に示すリセット信号生成回路は、インバータ７０と、遅延回路７１と、アンド回路７２と、１ショットパルス生成回路７３と、を備える。インバータ７０は、信号Ｓｓの［Ｈ］と［Ｌ］を逆転させ、ノードＮ１０に出力する。遅延回路７１は、ノードＮ１０の信号を遅延させてノードＮ１１に出力する。アンド回路７２は、ノードＮ１１と、信号Ｓｏｆｆが共に［Ｈ］のとき、ノードＮ１２に［Ｈ］を出力する。１ショットパルス生成回路７３は、図９に示す１ショットパルス生成回路６１と同様の回路を有しており、ノードＮ１２が［Ｌ］から［Ｈ］に遷移すると、［Ｌ］⇒［Ｈ］⇒［Ｌ］と遷移するパルスを生成する。
【0054】
信号Ｓｓが［Ｈ］の時は、ノードＮ１１は［Ｌ］のため、アンド回路７２の出力であるノードＮ１２は［Ｌ］である。ここで、送電システム１００から車両２０２が遠ざかるときには、図１１に示すように、信号Ｓｓの方が信号Ｓｏｆｆよりも先に［Ｈ］から［Ｌ］になる。信号Ｓｓが［Ｈ］から［Ｌ］に遷移すると、インバータ７０と、遅延回路７１とにより、ノードＮ１１は、信号Ｓｓが［Ｈ］から［Ｌ］に遷移してから一定の遅延時間後に［Ｌ］から［Ｈ］に遷移する。このとき、遅延回路７１により遅延時間は、信号Ｓｓが［Ｈ］⇒［Ｌ］になってから信号Ｓｏｆｆが［Ｈ］⇒［Ｌ］になるよりも短くなるように設定されている。そのため、ノードＮ１１と信号Ｓｏｆｆがいずれも［Ｈ］となる期間が生じる。そのため、アンド回路７２の出力であるノードＮ１２は、一時的に［Ｌ］から［Ｈ］に遷移する。１ショットパルス生成回路７３が発生させるリセット信号Ｓｒｅｓｅｔは、通常は［Ｌ］であるが、ノードＮ１２が［Ｌ］から［Ｈ］に遷移するときには、１ショットパルス生成回路７３は、［Ｌ］⇒［Ｈ］⇒［Ｌ］と遷移するパルスを発生させる。
【0055】
図１５に示す切替回路６０ａは、図８で説明した第１実施形態の切替回路６０と比較をすると、オア回路６４ａが３入力のオア回路であり、オア回路６４ａにリセット信号Ｓｒｅｓｅｔがさらに入力されている点で相違する。図８に示す切替回路では、信号Ｓｏｆｆが［Ｈ］のとき、または、信号Ｓｏｎが［Ｈ］のときに、信号Ｓｓを［Ｈ］にするが、図１４に示す第３実施形態の切替回路では、信号Ｓｏｆｆが［Ｈ］のとき、信号Ｓｏｎが［Ｈ］のときに遷移するとき、に加え、リセット信号Ｓｒｅｓｅｔが［Ｈ］の期間、すなわち、信号Ｓｓが［Ｈ］から［Ｌ］に遷移した後の一定の期間の間、信号Ｓｓを再び［Ｈ］とし、一時給電状態に移行できる。さらに、信号Ｓｓが再び［Ｈ］になった期間に信号Ｓｏｎが［Ｈ］となれば、信号Ｓｓの［Ｈ］を維持する給電状態に移行できる。
【0056】
図１６は、第３実施形態における各信号の出力を示す説明図である。図１１に示す第１実施形態の各信号の出力と比較すると、ノードＮ１１、Ｎ１２と信号Ｓｒｅｓｅｔが追加されている。ノードＮ１１は、信号Ｓｓと比較すると、［Ｈ］と［Ｌ］が反転した信号であり、遅延回路７１の遅延時間だけ信号Ｓｓから遅れた信号である。ノードＮ１１が［Ｈ］になると、信号Ｓｏｆｆが［Ｈ］の期間だけノードＮ１２が［Ｈ］となる。ノードＮ１２が［Ｌ］から［Ｈ］に遷移すると、図１４に示す１ショットパルス生成回路７３により、［Ｌ］⇒［Ｈ］⇒［Ｌ］と遷移するパルスの信号Ｓｒｅｓｅｔが発生する。なお、図１６の例では、信号Ｓｒｅｓｅｔが［Ｈ］から［Ｌ］に遷移したあと、信号Ｓｏｆｆが［Ｌ］に遷移しているため、１ショットパルス生成回路７３の遅延回路６２で規定される期間、信号Ｓｒｅｓｅｔが［Ｈ］となるが、１ショットパルス生成回路７３の遅延回路６２で規定される期間よりも早くが、信号Ｓｏｆｆが［Ｌ］に遷移した場合には、信号Ｓｒｅｓｅｔは、信号Ｓｏｆｆの［Ｌ］と同時に［Ｌ］となる。
【0057】
以上、第３実施形態によれば、給電側制御部２０は、送電回路４０が共振状態から非共振状態に切り替わり、給電停止状態となった後、一定の期間、パルス状の信号Ｓｒｅｓｅｔにより信号Ｓｓを一時的に［Ｈ］とすることで、一時給電状態に復帰させる。その結果、車両２０２が遠ざかり、送電システム１００が一時的に一時給電状態に復帰している間に、車両２０２が再接近した場合には、給電側制御部２０は、送電回路４０の状態を、一時給電状態から給電状態に移行させることができる。なお、一時給電状態の間に、例えば別の車両２０２が接近しない場合には、信号Ｓｒｅｓｅｔ、信号Ｓｏｆｆが［Ｌ］に遷移し、送電回路４０は、待機状態となる。その結果、車両２０２が接近し、送電コイル４１の電圧Ｖｐが高くなった場合には、第１実施形態で説明したように、給電側制御部２０は、送電回路４０を、待機状態から一時給電状態を経て給電状態に移行させることができる。
【0058】
・第４実施形態：
第１実施形態では、送電システム１００の温度については考慮していなかったが、第４実施形態は、送電システム１００の温度が閾値以上となると、信号Ｓｓを［Ｌ］とし、送電システム１００の送電回路４０が共振状態であっても、その送電回路４０を非共振状態とする。それにより、送電回路４０に流れる電流を低減し、送電システム１００の温度を低下させる。図１７に示す第４実施形態の切替回路６０ｂは、アンド回路６５ｂに信号Ｓｔｅｍｐが入力される３入力アンド回路となっている点で、２入力アンド回路回路である第１実施形態のアンド回路６５と相違する。信号Ｓｔｅｍｐは、送電システム１００の温度Ｔｃが閾値未満の場合は［Ｈ］となり、温度Ｔｃが閾値以上となると［Ｌ］となる信号である。なお、実際には、温度センサにより、送電システム１００の温度Ｔｃに応じた電圧Ｖｔｅｍｐをさせ、このＶｔｅｍｐと閾値とを、比較器６７を用いて比較する。また、本実施形態では、チャタリングを抑制するために、閾値として、温度Ｔｈに対応したＶｔｈ＿Ｈと、温度Ｔｈよりも低い温度Ｔｌに対応した、Ｖｔｈ＿Ｌの２つが準備されており、切替回路６８により、信号Ｓｔｅｍｐが［Ｈ］の時は、閾値としてＶｔｈ＿Ｈが選択され、信号Ｓｔｅｍｐが［Ｌ］の時は、閾値としてＶｔｈ＿Ｌが選択される。なお、Ｖｔｈ＿Ｈは、Ｖｔｈ＿Ｌよりも大きい電圧である。信号Ｓｔｅｍｐが［Ｈ］のとき、送電システム１００の温度Ｔｃが上昇し、温度Ｔｈ以上になると、Ｖｔｅｍｐは、閾値Ｖｔｈ＿Ｈ以上となるため、信号Ｓｔｅｍｐは［Ｌ］となり、信号Ｓｓは［Ｌ］となる。その結果、送電回路４０は、非共振状態となる。信号Ｓｔｅｍｐが［Ｌ］になると、閾値は、切替回路６８によりＶｔｈ＿Ｌに切り替わるが、Ｖｔｅｍｐ＞Ｖｔｈ＿Ｈ＞Ｖｔｈ＿Ｌであるため、Ｓｔｅｍｐは、［Ｌ］のまま変わらない。送電回路４０が、非共振状態となると、電流が少なくなるため、送電回路４０の温度Ｔｃは低下する。送電システム１００の温度Ｔｃが下降し、温度Ｔｌ未満になると、Ｖｔｅｍｐは、閾値Ｖｔｈ＿Ｌ未満となるため、信号Ｓｔｅｍｐは［Ｈ］となる。なお、信号Ｓｔｅｍｐが［Ｈ］になると、閾値は、切替回路６８によりＶｔｈ＿Ｈに切り替わるが、Ｖｔｅｍｐ＜Ｖｔｈ＿Ｌ＞Ｖｔｈ＿Ｈであるため、Ｓｔｅｍｐは［Ｈ］のまま変わらない。
第１実施形態では、送電システム１００の温度については考慮していなかったが、第４実施形態は、送電システム１００の温度が閾値以上となると、信号Ｓｓを［Ｌ］とし、送電システム１００の送電回路４０が共振状態であっても、その送電回路４０を非共振状態とする。それにより、送電回路４０に流れる電流を低減し、送電システム１００の温度を低下させる。図１７に示す第４実施形態の切替回路６０ｂは、アンド回路６５ｂに信号Ｓｔｅｍｐが入力される３入力アンド回路となっている点で、２入力アンド回路回路である第１実施形態のアンド回路６５と相違する。信号Ｓｔｅｍｐは、送電システム１００の温度Ｔｃが閾値未満の場合は［Ｈ］となり、温度Ｔｃが閾値以上となると［Ｌ］となる信号である。なお、実際には、温度センサにより、送電システム１００の温度Ｔｃに応じた電圧Ｖｔｅｍｐをさせ、このＶｔｅｍｐと閾値とを、比較器６７を用いて比較する。また、本実施形態では、チャタリングを抑制するために、閾値として、温度Ｔｈに対応したＶｔｈ＿Ｈと、温度Ｔｈよりも低い温度Ｔｌに対応した、Ｖｔｈ＿Ｌの２つが準備されており、切替回路６８により、信号Ｓｔｅｍｐが［Ｈ］の時は、閾値としてＶｔｈ＿Ｈが選択され、信号Ｓｔｅｍｐが［Ｌ］の時は、閾値としてＶｔｈ＿Ｌが選択される。なお、Ｖｔｈ＿Ｈは、Ｖｔｈ＿Ｌよりも大きい電圧である。信号Ｓｔｅｍｐが［Ｈ］のとき、送電システム１００の温度Ｔｃが上昇し、温度Ｔｈ以上になると、Ｖｔｅｍｐは、閾値Ｖｔｈ＿Ｈ以上となるため、信号Ｓｔｅｍｐは［Ｌ］となり、信号Ｓｓは［Ｌ］となる。その結果、送電回路４０は、非共振状態となる。信号Ｓｔｅｍｐが［Ｌ］になると、閾値は、切替回路６８によりＶｔｈ＿Ｌに切り替わるが、Ｖｔｅｍｐ＞Ｖｔｈ＿Ｈ＞Ｖｔｈ＿Ｌであるため、Ｓｔｅｍｐは、［Ｌ］のまま変わらない。送電回路４０が、非共振状態となると、電流が少なくなるため、送電回路４０の温度Ｔｃは低下する。送電システム１００の温度Ｔｃが下降し、温度Ｔｌ未満になると、Ｖｔｅｍｐは、閾値Ｖｔｈ＿Ｌ未満となるため、信号Ｓｔｅｍｐは［Ｈ］となる。なお、信号Ｓｔｅｍｐが［Ｈ］になると、閾値は、切替回路６８によりＶｔｈ＿Ｈに切り替わるが、Ｖｔｅｍｐ＜Ｖｔｈ＿Ｌ＞Ｖｔｈ＿Ｈであるため、Ｓｔｅｍｐは［Ｈ］のまま変わらない。
【0059】
図１８は、Ｖｔｅｍｐ発生回路９０の一例を示す説明図である。Ｖｔｅｍｐ発生回路９０は、電源からグラウンドに向けて、直列に接続された３つの電気抵抗器Ｒ１、Ｒｔｈ、Ｒ２を備える。電気抵抗器Ｒ１、Ｒ２は、温度依存性が小さい電気抵抗器であるが、電気抵抗器Ｒｔｈは、サーミスタであり、温度依存性が大きい電気抵抗器である。電気抵抗器Ｒｔｈは、温度が上がると電気抵抗値が下がる特性を有している。そのため、温度Ｔｃが上昇すると、電気抵抗器ＲＴｈ、Ｒ２の中間ノードの電圧Ｖｔｅｍｐが上昇する。なお、電気抵抗器Ｒｔｈとして、温度が上がると電気抵抗値が上がる電気抵抗器を用いてもよい。この場合、Ｖｔｅｍｐは、電気抵抗器Ｒ１、Ｒｔｈの中間ノードから取り出せばよい。
【0060】
図１９は、温度Ｔｃと、電圧Ｖｔｅｍｐの関係を示すグラフである。温度Ｔｃが温度Ｔｈの時の電圧Ｖｔｅｍｐは、閾値であるＶｔｈ＿Ｈになっており、温度Ｔｃが温度Ｔｈの時の電圧Ｖｔｅｍｐは、閾値であるＶｔｈ＿Ｌとなっている。
【0061】
以上、第４実施形態によれば、送電システム１００の温度が温度Ｔｈ以上となると、電圧Ｖｔｅｍｐが閾値Ｖｔｈ＿Ｈ以上となるため、信号Ｓｔｅｍｐを［Ｌ］として、送電システム１００の送電回路４０を非共振状態とする。その後、送電システム１００の温度が温度Ｔｌ未満となると、Ｖｔｅｍｐが閾値Ｖｔｈ＿Ｌ未満となるため、信号Ｓｔｅｍｐを［Ｈ］とする。その結果、他の条件を満たせば、送電システム１００の送電回路４０を共振できる状態とすることができる。
【0062】
・第５実施形態：
図２０に示す第５実施形態の切替回路６０ｃは、アンド回路６５ｃに信号Ｓｔｅｍｐが入力される３入力アンド回路となっている点で、２入力アンド回路である第１実施形態のアンド回路６５と相違する。なお、アンド回路６５ｃに入力される信号が、信号Ｓａｄである点を除けば、図１７に示す第５実施形態の切替回路と同じである。
図２０に示す第５実施形態の切替回路６０ｃは、アンド回路６５ｃに信号Ｓｔｅｍｐが入力される３入力アンド回路となっている点で、２入力アンド回路である第１実施形態のアンド回路６５と相違する。なお、アンド回路６５ｃに入力される信号が、信号Ｓａｄである点を除けば、図１７に示す第５実施形態の切替回路と同じである。
【0063】
信号Ｓａｄは、送電システム１００の送電回路４０に流れる電流が閾値未満のときに、［Ｈ］となり、閾値以上のときに［Ｌ］となる信号である。したがって、送電システム１００の送電回路４０に流れる電流Ｉａｄが閾値以上の過電流になった時には、送電回路４０が共振状態であっても、その送電回路４０を非共振状態とする。本実施形態では、チャタリングの抑制のため、閾値として、電流値Ｉｈに対応したＶｔｈ＿Ｈと、電流値Ｉｈよりも低い電流値Ｉｌに対応した、Ｖｔｈ＿Ｌの２つが準備されており、切替回路６８ｃにより、信号Ｓａｄが［Ｈ］の時は、閾値としてＶｔｈ＿Ｈが選択され、信号Ｓａｄが［Ｌ］の時は、閾値としてＶｔｈ＿Ｌが選択される。なお、Ｖｔｈ＿Ｈは、Ｖｔｈ＿Ｌよりも大きい電圧である。電圧Ｖａｄは、送電回路４０に流れる電流Ｉａｄに対応する電圧であり、閾値（Ｖｔｈ＿ＨまたはＶｔｈ＿Ｌ）と比較するために用いられる。信号Ｓａｄが［Ｈ］のとき、送電システム１００の電流Ｉａｄが上昇し、電流値Ｉｈ以上になると、電流Ｉａｄに対応する電圧Ｖａｄは、閾値Ｖｔｈ＿Ｈ以上となるため、信号Ｓａｄは［Ｌ］となり、信号Ｓｓは［Ｌ］となる。その結果、送電回路４０は、共振状態であっても、非共振状態にされる。信号Ｓａｄが［Ｌ］になると、閾値は、切替回路６８ｃによりＶｔｈ＿Ｌに切り替わるが、Ｖａｄ＞Ｖｔｈ＿Ｈ＞Ｖｔｈ＿Ｌであるため、信号Ｓａｄは［Ｌ］のまま。送電回路４０が、非共振状態となると、電流Ｉａｄが少なくなる。送電システム１００の送電回路４０の電流Ｉａｄが下降し、電流値Ｉｌ未満になると、Ｖａｄは、閾値Ｖｔｈ＿Ｌ未満となるため、信号Ｓａｄは［Ｈ］となる。なお、信号Ｓａｄが［Ｈ］になると、閾値は、切替回路６８ｃによりＶｔｈ＿Ｈに切り替わるが、Ｖａｄ＜Ｖｔｈ＿Ｌ＞Ｖｔｈ＿Ｈであるため、信号Ｓａｄは、［Ｈ］のまま変わらない。
【0064】
以上、第５実施形態によれば、送電システム１００の送電回路４０に流れる電流ＩａｄがＩｈ以上となると、電圧Ｖａｄが閾値Ｖｔｈ＿Ｈ以上となるため、信号Ｓａｄを［Ｌ］として、送電システム１００の送電回路４０が共振状態であっても、非共振状態とする。その後、送電システム１００の電流ＩａｄがＩｌ未満となると、Ｖａｄが閾値Ｖｔｈ＿Ｌ未満となるため、信号Ｓｔｅｍｐを［Ｈ］とする。その結果、他の条件を満たせば、送電システム１００の送電回路４０を、共振できる状態とすることができる。
【0065】
・第６実施形態：
第６実施形態では、給電側制御部２０が、送電回路４０の状態を共振状態から非共振状態に切り替えた後、送電回路４０の状態を非共振状態から共振状態に切り替えることができる場合であっても、オフ保持時間（Ｔｏｆｆ＿ｐｒｓｖ）の間、送電回路４０の状態を非共振状態に保持する。図２１は第６実施形態の切替回路６０ｄを示す説明図である。第６実施形態の切替回路６０ｄは、図８で説明した第１実施形態の切替回路６０と比較をすると、アンド回路６５の後段に、アンド回路６５ｄが配置されている点で相違する。アンド回路６５の出力は、アンド回路６５ｄの一方の入力に入力されるとともに、インバータＩ６、１ショットパルス生成回路６１ｄ、インバータＩ７を経て、アンド回路６５ｄの他方の入力に入力されている。１ショットパルス生成回路６１ｄは、入力が［Ｌ］から［Ｈ］に立ち上がるとき、［Ｌ］⇒［Ｈ］⇒［Ｌ］と遷移するパルスを発生させる。すなわち、アンド回路６５の出力ノードＮ５が［Ｈ］から［Ｌ］に立ち下がるとき、１ショットパルス生成回路６１ｄは、［Ｌ］⇒［Ｈ］⇒［Ｌ］と遷移するパルスを発生させる。アンド回路６５の他方の入力ノードＮ６は、通常は、［Ｈ］であり、アンド回路６５の出力ノードＮ５が［Ｈ］から［Ｌ］に立ち下がったとき、その後、１ショットパルス生成回路６１ｄにより定められる一定期間だけ［Ｌ］となる。
第６実施形態では、給電側制御部２０が、送電回路４０の状態を共振状態から非共振状態に切り替えた後、送電回路４０の状態を非共振状態から共振状態に切り替えることができる場合であっても、オフ保持時間（Ｔｏｆｆ＿ｐｒｓｖ）の間、送電回路４０の状態を非共振状態に保持する。図２１は第６実施形態の切替回路６０ｄを示す説明図である。第６実施形態の切替回路６０ｄは、図８で説明した第１実施形態の切替回路６０と比較をすると、アンド回路６５の後段に、アンド回路６５ｄが配置されている点で相違する。アンド回路６５の出力は、アンド回路６５ｄの一方の入力に入力されるとともに、インバータＩ６、１ショットパルス生成回路６１ｄ、インバータＩ７を経て、アンド回路６５ｄの他方の入力に入力されている。１ショットパルス生成回路６１ｄは、入力が［Ｌ］から［Ｈ］に立ち上がるとき、［Ｌ］⇒［Ｈ］⇒［Ｌ］と遷移するパルスを発生させる。すなわち、アンド回路６５の出力ノードＮ５が［Ｈ］から［Ｌ］に立ち下がるとき、１ショットパルス生成回路６１ｄは、［Ｌ］⇒［Ｈ］⇒［Ｌ］と遷移するパルスを発生させる。アンド回路６５の他方の入力ノードＮ６は、通常は、［Ｈ］であり、アンド回路６５の出力ノードＮ５が［Ｈ］から［Ｌ］に立ち下がったとき、その後、１ショットパルス生成回路６１ｄにより定められる一定期間だけ［Ｌ］となる。
【0066】
図２２は、受電コイルの移動に伴う物理量である電圧Ｖｐの軌跡と、切替回路６０ｄにおける各信号の出力を示す説明図である。図２２は、図２１に示すノードＮ５、Ｎ６の信号が付加されている点を除き、図１１に示す第１実施形態における波形とほぼ同じ波形となっている。図１１に示す第１実施形態では、受電コイル２４１が送電コイル４１から遠ざかって送電コイル４１の電圧Ｖｐが閾値Ｖｔｈ＿ｏｎ＿Ｌ未満となった場合には、給電側制御部２０は、送電回路４０を非共振状態に切り替えて送電コイル４１から受電コイル２４１への電力の給電を停止する。しかし、受電コイル２４１が送電コイル４１に近づいて、送電コイル４１の電圧Ｖｐが閾値Ｖｔｈ＿ｏｆｆ＿Ｈ以上となった場合には、給電側制御部２０は、送電回路４０を共振状態に切り替えて送電コイル４１から受電コイル２４１への電力を給電する。
【0067】
これに対し、第６実施形態では、給電側制御部２０は、送電回路４０を共振状態から非共振状態に切り替えた場合には、受電コイル２４１が送電コイル４１に近づいて、送電コイル４１の電圧Ｖｐが閾値Ｖｔｈ＿ｏｆｆ＿Ｈ以上となった場合であっても、１ショットパルス生成回路６１ｄにより定められる一定期間だけ、送電回路４０の状態を非共振状態に維持する。共振状態では、送電コイル４１から受電コイル２４１に電力を給電するため、送電回路４０の温度が上昇する。この温度上昇は、送電回路４０の送電コイル４１の電圧や電流等の物理量に影響を与える可能性がある。第６実施形態では、送電回路４０の状態が、共振状態から非共振状態に切り替わった後、オフ保持時間（Ｔｏｆｆ＿ｐｒｓｖ）の間、非共振状態を維持する。その結果、送電回路４０をクールダウンさせることができ、非共振状態と共振状態の切り替えの誤判定や、チャタリングの発生を回避できる。
【0068】
・第６実施形態の変形例：
図２３は、第６実施形態の切替回路６０ｄの変形例である切替回路６０ｄ１を示す説明図である。図２１に示す切替回路６０ｄと比較すると、アンド回路６５がナンド回路６５ｄ１に変わり、アンド回路６５ｄがナンド回路６５ｄ２に変わっている、また、２つのインバータＩ６、Ｉ７が削除されている。
図２３は、第６実施形態の切替回路６０ｄの変形例である切替回路６０ｄ１を示す説明図である。図２１に示す切替回路６０ｄと比較すると、アンド回路６５がナンド回路６５ｄ１に変わり、アンド回路６５ｄがナンド回路６５ｄ２に変わっている、また、２つのインバータＩ６、Ｉ７が削除されている。
【0069】
図２４は、受電コイルの移動に伴う物理量である電圧Ｖｐの軌跡と、切替回路６０ｄ１における各信号の出力を示す説明図である。ナンド回路６５ｄ１の出力ノードをノードＮ７、１ショットパルス生成回路６１ｄの出力ノードをノードＮ８とすると、ノードＮ７は、図２１、２２のノードＮ５の［Ｈ］と［Ｌ］を入れ替えた信号であり、ノードＮ８は、図２１、２２のノードＮ６の［Ｈ］と［Ｌ］を入れ替えた信号である。従って、切替回路６０ｄ１の動作は、切替回路６０ｄの動作と全く同じである。一般に、半導体回路では、ナンド回路の方がシンプルであり、アンド回路は、ナンド回路の出力にインバータを付加して構成する。そのため、切替回路６０ｄ１は、切替回路６０ｄに比べてインバータを４個減らすことができ、多段のインバータによる信号遅延やタイミングスキューの発生を抑制できる。
【0070】
・第７実施形態：
第７実施形態は、第６実施形態と同様に、送電回路４０の状態が、共振状態から非共振状態に切り替わった後、オフ保持時間（Ｔｏｆｆ＿ｐｒｓｖ）の間、非共振状態を維持する。しかし第７実施形態では、このオフ保持時間を送電回路４０が共振状態であった時間に応じて変化させる点で第６実施形態と相違する。
第７実施形態は、第６実施形態と同様に、送電回路４０の状態が、共振状態から非共振状態に切り替わった後、オフ保持時間（Ｔｏｆｆ＿ｐｒｓｖ）の間、非共振状態を維持する。しかし第７実施形態では、このオフ保持時間を送電回路４０が共振状態であった時間に応じて変化させる点で第６実施形態と相違する。
【0071】
図２５は、第７実施形態における切替回路６０ｅを示す説明図である。第７実施形態の切替回路６０ｅは、図８で説明した第１実施形態の切替回路６０と比較をすると、アンド回路６５の後段に、切替信号ＳｓのＬ保持処理部２２を備えている点で相違する。Ｌ保持処理部２２には、アンド回路６５の出力である信号Ｓｓ０が入力され、Ｌ保持処理部２２は、切替信号Ｓｓを出力する。第１実施形態では、アンド回路６５の出力は、切替信号Ｓｓであるが、第７実施形態では、信号Ｓｓ０は、切替信号そのものではないため、「信号Ｓｓ０」と呼ぶ。Ｌ保持処理部２２は、信号Ｓｓ０が［Ｈ］から［Ｌ］に変化した場合、信号Ｓｓ０が［Ｈ］であった時間に応じて、切替信号Ｓｓの［Ｌ］を保持する。なお、Ｌ保持処理部２２は、上述した、信号Ｓｓ０が［Ｈ］から［Ｌ］に変化して切替信号Ｓｓが［Ｌ］に保持される期間を除き、入力された信号Ｓｓ０が［Ｈ］であれば切替信号Ｓｓとして［Ｈ］を出力し、入力された信号Ｓｓ０が［Ｌ］であれば切替信号Ｓｓとして［Ｌ］を出力する。すなわち、信号Ｓｓ０が［Ｈ］から［Ｌ］に変化した後の一定時間を除き、信号Ｓｓ０の［Ｈ］、［Ｌ］と切替信号Ｓｓの［Ｈ］、［Ｌ］は、同じである。
【0072】
図２６は、Ｌ保持処理部２２が実行する切替信号Ｓｓの出力処理フローチャートである。Ｌ保持処理部２２は、図２５のアンド回路６５の出力である信号Ｓｓ０が［Ｌ］から［Ｈ］に遷移する（ステップＳ１００：Ｙｅｓ）と、処理をステップＳ１１０に移行する。ステップＳ１１０では、Ｌ保持処理部２２は、切替信号Ｓｓを［Ｌ］に保持する期間内か否かを判断する。切替信号Ｓｓを［Ｌ］に保持する期間とは、後述するステップＳ２２０において、切替信号Ｓｓを［Ｌ］とする期間である。Ｌ保持処理部２２は、切替信号Ｓｓを［Ｌ］に保持する期間内である場合には（ステップＳ１１０：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ１２０に移行し、切替信号Ｓｓを［Ｌ］に保持する期間内でない場合（ステップＳ１１０：Ｎｏ）には、処理をステップＳ１３０に移行する。Ｌ保持処理部２２は、例えば、切替信号Ｓｓを［Ｌ］に保持する期間内の場合にはフラグを立て、切替信号Ｓｓを［Ｌ］に保持する期間内でない場合には、フラグを下げることで、フラグが立っているか否かにより、切替信号Ｓｓを［Ｌ］に保持する期間内であるか否かを判断してもよい。
【0073】
ステップＳ１２０では、Ｌ保持処理部２２は、出力である切替信号Ｓｓを［Ｌ］とし、その後、処理をステップＳ１１０に戻る。ステップＳ１３０では、Ｌ保持処理部２２は、切替信号Ｓｓとして入力信号である信号Ｓｓ０と同じ信号を出力する。なお、ステップＳ１００で信号Ｓｓ０が［Ｈ］となっているので、ステップＳ１３０では、Ｌ保持処理部２２は、切替信号Ｓｓとして［Ｈ］を出力する。
【0074】
ステップＳ１４０では、Ｌ保持処理部２２は、給電時間Ｔｏｎをリセットし、給電時間Ｔｏｎのカウントを開始する。ステップＳ１５０で、信号Ｓｓ０が［Ｌ］に遷移すると（ステップＳ１５０：Ｙｅｓ）、Ｌ保持処理部２２は、処理をステップＳ１６０に移行し、給電時間Ｔｏｎのカウントアップを停止する。給電時間Ｔｏｎは、信号Ｓｓ０が［Ｈ］になっていた時間、すなわち、切替信号Ｓｓが［Ｈ］となり、送電回路４０が送電状態にある時間に対応する。
【0075】
ステップＳ１７０では、Ｌ保持処理部２２は、給電時間Ｔｏｎが、第１判定値Ｔｏｎ１未満か否かを判断する。Ｌ保持処理部２２は、給電時間Ｔｏｎが、第１判定値Ｔｏｎ１未満の場合（ステップＳ１７０：Ｙｅｓ）には、処理をステップＳ１９０に移行し、給電時間Ｔｏｎが、第１判定値Ｔｏｎ１以上の場合ステップＳ１７０：Ｎｏ）には、処理をステップＳ１８０に移行する。
【0076】
ステップＳ１８０では、Ｌ保持処理部２２は、給電時間Ｔｏｎが、第２判定値Ｔｏｎ２未満か否かを判断する。第２判定値Ｔｏｎ２は第１判定値Ｔｏｎ１より大きい。Ｌ保持処理部２２は、給電時間Ｔｏｎが、第２判定値Ｔｏｎ２未満の場合（ステップＳ１８０：Ｙｅｓ）には、処理をステップＳ２００に移行し、給電時間Ｔｏｎが、第２判定値Ｔｏｎ２以上の場合（ステップＳ１８０：Ｎｏ）には、処理をステップＳ２１０に移行する。
【0077】
Ｌ保持処理部２２は、ステップＳ１９０では、オフ保持時間Ｔｏｆｆ＿ｐｒｓｖをＴｐ１とする。オフ保持時間Ｔｏｆｆ＿ｐｒｓｖとは、切替信号Ｓｓを［Ｌ］に保持する時間である。Ｌ保持処理部２２は、ステップＳ２００では、オフ保持時間Ｔｏｆｆ＿ｐｒｓｖをＴｐ２とする。Ｌ保持処理部２２は、ステップＳ２１０では、オフ保持時間Ｔｏｆｆ＿ｐｒｓｖをＴｐ３とする。なお、Ｔｐ１、Ｔｐ２、Ｔｐ３の大きさは、Ｔｐ１＜Ｔｐ２＜Ｔｐ３である。従って、オフ保持時間Ｔｏｆｆ＿ｐｒｓｖは、切替信号ＳｓがＨの時間が長いほど、すなわち、給電時間Ｔｏｎが長いほど、長い。
【0078】
ステップＳ２２０では、Ｌ保持処理部２２は、オフ保持経過時間Ｔｏｆｆをリセットし、オフ保持経過時間Ｔｏｆｆのカウントを開始する。また、Ｌ保持処理部２２は、信号Ｓｓｏｎ、Ｓｏｆｆの値の関わらず、出力する切替信号Ｓｓを［Ｌ］に保持する。
【0079】
ステップS２３０では、Ｌ保持処理部２２は、オフ保持経過時間Ｔｏｆｆがオフ保持時間Ｔｏｆｆ＿ｐｒｓｖを超えたか否かを判断する。Ｌ保持処理部２２は、オフ保持経過時間Ｔｏｆｆがオフ保持時間Ｔｏｆｆ＿ｐｒｓｖを超えた場合には（ステップＳ２３０：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ２４０に移行する。
【0080】
ステップＳ２４０では、Ｌ保持処理部２２は、切替信号Ｓｓを［Ｌ］に保持する処理を終了し、切替信号Ｓｓを信号Ｓｓ０と同じ値にする。すなわち、Ｌ保持処理部２２は、信号Ｓｓ０が［Ｈ］の場合には、切替信号Ｓｓを［Ｈ］とし、信号Ｓｓ０が［Ｌ］の場合には、切替信号Ｓｓを［Ｌ］とする。
【0081】
図２７は、給電時間Ｔｏｎとオフ保持時間Ｔｏｆｆ＿ｐｒｓｖの関係を示すグラフである。グラフからわかるように、給電時間ＴｏｎがＴｏｎ１未満の場合は、オフ保持時間Ｔｏｆｆ＿ｐｒｓｖはＴｐ１であり、給電時間ＴｏｎがＴｏｎ１以上Ｔｏｎ２未満の場合は、オフ保持時間Ｔｏｆｆ＿ｐｒｓｖはＴｐ２であり、給電時間ＴｏｎがＴｏｎ２以上の場合は、オフ保持時間Ｔｏｆｆ＿ｐｒｓｖはＴｐ３である。
【0082】
給電時間Ｔｏｎが長くなれば、送電回路４０や送電コイル４１の温度が上昇する。第７実施形態によれば、切替信号Ｓｓ（信号Ｓｓ０）が［Ｈ］から［Ｌ］に切り替わった後、信号Ｓｏｎ、Ｓｏｆｆの値によって切替信号Ｓｓが［Ｈ］に遷移する条件を満たすようになっても、切替信号Ｓｓ（信号Ｓｓ０）が［Ｈ］から［Ｌ］に切り替わるまでの給電時間Ｔｏｎの長さに応じた時間、切替信号Ｓｓは［Ｌ］に保持される。その結果、送電回路４０や送電コイル４１をクールダウンでき、送電回路４０の稼働率を向上できる。
【0083】
上記実施形態では、Ｌ保持処理部２２は、給電時間Ｔｏｎにより、オフ保持時間Ｔｏｆｆ＿ｐｒｓｖを３段階に切り替えていたが、４段以上に切り替えてもよく、給電時間Ｔｏｎに応じてオフ保持時間Ｔｏｆｆ＿ｐｒｓｖを無段階に切り替えてもよい。例えば、オフ保持時間Ｔｏｆｆ＿ｐｒｓｖを、給電時間Ｔｏｎのｃ倍としてもよい。
【0084】
本実施形態では、Ｌ保持処理部２２が切替信号Ｓｓを［Ｌ］に保持しているが、Ｌ保持処理部２２の代わりに、マイクロコンピュータを用いたソフトウエア処理により切替信号Ｓｓを［Ｌ］に保持してもよい。
【0085】
・第８実施形態：
図２８は、第８実施形態における送電系の回路を示す説明図である。第８実施形態における送電系の回路は、送電回路４０ｆと、中継回路１４０と、検出回路１５０と、を備える。送電回路４０ｆは、第１実施形態の送電回路４０と同じ回路である。但し、第１実施形態では、送電コイル４１の電圧を測定する測定部２１を備えているが、第８実施形態では、コンデンサ４３の電圧を測定するコンデンサ電圧検出回路２３を備えている点で相違する。送電回路４０ｆのスイッチＳＷ１は、直列に接続された２つのＭＯＳトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２と、ＭＯＳトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２にそれぞれ並列に接続されたダイオードＤ１、Ｄ２を備えている。２つのダイオードＤ１、Ｄ２の向きは逆向きのため、２つのＭＯＳトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２をいずれもオンとすればスイッチＳＷ１はオンとなり、２つのＭＯＳトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２をいずれもオフとすればスイッチＳＷ１はオフとなる。送電回路４０ｆは、スイッチＳＷ１がオンのとき共振状態となり、スイッチＳＷ１がオフのとき、非共振状態となる。本実施形態では、コンデンサ４３はハイパスフィルタ構成となるため、コンデンサ電圧検出回路２３が測定するコンデンサ４３の両端の電圧は、送電回路４０の基本波周波数成分の電流に対応した電圧となる。本実施形態では、スイッチＳＷ１のスイッチング素子としてＭＯＳトランジスタを用いたが、ＭＯＳＦＥＴ、ＳｉＣＦＥＴなどの電界効果型トランジスタや、ＩＧＢＴなどのバイポーラトランジスタを用いてもよい。また、本実施形態では、スイッチＳＷ１に２つのＭＯＳトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２を用いる双方向構成を採用しているが、スイッチＳＷ１がＭＯＳトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２の一方のみを用いる片方向構成であってもよい。スイッチＳＷ１に２つのＭＯＳトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２を用いる双方向構成は、耐圧の点で優位である。スイッチＳＷ１にＭＯＳトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２の一方のみを用いる片方向構成は、スイッチグ素子の数を削減できる点で優位である。
図２８は、第８実施形態における送電系の回路を示す説明図である。第８実施形態における送電系の回路は、送電回路４０ｆと、中継回路１４０と、検出回路１５０と、を備える。送電回路４０ｆは、第１実施形態の送電回路４０と同じ回路である。但し、第１実施形態では、送電コイル４１の電圧を測定する測定部２１を備えているが、第８実施形態では、コンデンサ４３の電圧を測定するコンデンサ電圧検出回路２３を備えている点で相違する。送電回路４０ｆのスイッチＳＷ１は、直列に接続された２つのＭＯＳトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２と、ＭＯＳトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２にそれぞれ並列に接続されたダイオードＤ１、Ｄ２を備えている。２つのダイオードＤ１、Ｄ２の向きは逆向きのため、２つのＭＯＳトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２をいずれもオンとすればスイッチＳＷ１はオンとなり、２つのＭＯＳトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２をいずれもオフとすればスイッチＳＷ１はオフとなる。送電回路４０ｆは、スイッチＳＷ１がオンのとき共振状態となり、スイッチＳＷ１がオフのとき、非共振状態となる。本実施形態では、コンデンサ４３はハイパスフィルタ構成となるため、コンデンサ電圧検出回路２３が測定するコンデンサ４３の両端の電圧は、送電回路４０の基本波周波数成分の電流に対応した電圧となる。本実施形態では、スイッチＳＷ１のスイッチング素子としてＭＯＳトランジスタを用いたが、ＭＯＳＦＥＴ、ＳｉＣＦＥＴなどの電界効果型トランジスタや、ＩＧＢＴなどのバイポーラトランジスタを用いてもよい。また、本実施形態では、スイッチＳＷ１に２つのＭＯＳトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２を用いる双方向構成を採用しているが、スイッチＳＷ１がＭＯＳトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２の一方のみを用いる片方向構成であってもよい。スイッチＳＷ１に２つのＭＯＳトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２を用いる双方向構成は、耐圧の点で優位である。スイッチＳＷ１にＭＯＳトランジスタＴｒ１、Ｔｒ２の一方のみを用いる片方向構成は、スイッチグ素子の数を削減できる点で優位である。
【0086】
中継回路１４０は、中継コイル１４１と、コンデンサ１４２、１４３と、スイッチＳＷ２とを備える。コンデンサ１４３とスイッチＳＷ２とは直列に接続されている。中継コイル１４１の一方の端子と、コンデンサ１４２の一方の端子と、コンデンサ１４３のスイッチＳＷ２と反対側の端子は、ノードＮ９で接続され、中継コイル１４１の他方の端子と、コンデンサ１４２の他方の端子と、スイッチＳＷ２のコンデンサ１４３と対側の端子は、ノードＮ１０で接続されている。また、中継回路１４０のノードＮ１０は、送電回路４０ｆと接続されている。スイッチＳＷ２は、スイッチＳＷ１と同様に、直列に接続された２つのＭＯＳトランジスタＴｒ３、Ｔｒ４と、ＭＯＳトランジスタＴｒ３、Ｔｒ４にそれぞれ並列に接続されたダイオードＤ３、Ｄ４を備えている。２つのダイオードＤ３、Ｄ４の向きは逆向きのため、２つのＭＯＳトランジスタＴｒ３、Ｔｒ４をいずれもオンとすればスイッチＳＷ２はオンとなり、２つのＭＯＳトランジスタＴｒ３、Ｔｒ４をいずれもオフとすればスイッチＳＷ２はオフとなる。中継回路１４０は、スイッチＳＷ２がオンのとき共振状態となり、スイッチＳＷ２がオフのとき、非共振状態となる。スイッチＳＷ２についても、スイッチＳＷ１と同様に、スイッチング素子としてＭＯＳＦＥＴ、ＳｉＣＦＥＴなどの電界効果型トランジスタや、ＩＧＢＴなどのバイポーラトランジスタを用いてもよい。また、スイッチＳＷ２がＭＯＳトランジスタＴｒ３、Ｔｒ４の一方のみを用いる構成であってもよい。スイッチＳＷ２に２つのＭＯＳトランジスタＴｒ３、Ｔｒ４を用いる双方向構成は、耐圧の点で優位である。スイッチＳＷ２にＭＯＳトランジスタＴｒ３、Ｔｒ４の一方のみを用いる片方向構成は、スイッチグ素子の数を削減できる点で優位である。
【0087】
検出回路１５０は、検出コイル１５１と、コイル電圧検出回路１５２とを備える。検出コイル１５１は、送電コイル４１および中継コイル１４１と電気的に絶縁されている。検出コイル１５１は、送電コイル４１および中継コイル１４１と磁気的に結合している。コイル電圧検出回路１５２は、検出コイル１５１を通る磁束の変化により検出コイル１５１に生じる電圧を検出する。
【0088】
図２９は、送電コイル４１、中継コイル１４１、検出コイル１５１の配置を示す説明図である。第１基板１６０の表面に送電コイル４１が配置され、送電コイル４１の内側に検出コイル１５１が配置されている。なお、検出コイル１５１は、送電コイル４１の外側に配置されていてもよい。また、第１基板１６０と重なる第２基板１６１に、中継コイル１４１が配置されている。中継コイル１４１の内径、外径は、送電コイル４１とほぼ同じである。本実施形態では、送電コイル４１、検出コイル１５１を第１基板１６０、中継コイル１４１を第２基板１６１に配置しているが、送電コイル４１、検出コイル１５１を第１基板１６０の一方の面に配置し、中継コイル１４１を第１基板１６０の他方の面に配置してもよい。送電コイル４１を第１基板１６０の一方の面に配置し、中継コイル１４１、検出コイル１５１を第１基板１６０の他方の面に配置してもよい。送電コイル４１を第１基板１６０の一方の面に配置し、中継コイル１４１を第１基板１６０の他方の面に配置し、検出コイル１５１を第２基板１６１に配置してもよい。図２９に示す例では、中継コイル１４１は、送電コイル４１、検出コイル１５１に対し、上面あるいは下面の位置に配置されているが、同一平面上に配置されていてもよい。送電コイル４１、中継コイル１４１、検出コイル１５１が互いに結合する位置関係になるように配置されていればよい。
【0089】
給電側制御部２０は、車両２０２に給電する場合には、スイッチＳＷ１、ＳＷ２のいずれをもオンとし、送電回路４０ｆを共振状態とし、中継回路１４０を共振状態とする。この状態で、車両２０２が送電コイル４１から離れた場合には、送電コイル４１に流れる電流が減少し、コンデンサ４３の電圧も変化する。コンデンサ電圧検出回路２３は、コンデンサ４３の電圧を測定することで、送電コイル４１に流れる電流の減少、すなわち、送電コイル４１と受電コイル２４１の結合の程度を検出できる。また、車両２０２が送電コイル４１から離れた場合には、検出コイル１５１に流れる電流が減少する。コイル電圧検出回路１５２は、検出コイル１５１の電圧を測定することで検出コイル１５１に流れる電流を検出する。給電側制御部２０は、コンデンサ４３の電圧および検出コイル１５１の電圧を測定することで、切替信号Ｓｓを［Ｈ］として車両２０２に給電するか、あるいは、切替信号Ｓｓを［Ｌ］として車両２０２への給電を停止するか、を判断できる。
【0090】
図３０は、ピーク検出部５０ｆの構成を示す説明図である。ピーク検出部５０ｆは、整流器５１ｆ１、５１ｆ２と、オペアンプ５２ｆ１、５２ｆ２と、ピーク検出回路５３ｆ１、５３ｆ２とを備える。整流器５１ｆ１は、コンデンサ電圧検出回路２３から得られる交流電圧を直流電圧に変換する。オペアンプ５２ｆ１は、整流器５１ｆ１により得られた直流電圧のゲインを調整する機能を有する。ピーク検出回路５３ｆ１は、オペアンプ５２ｆ１の出力のピーク電圧Ｖｐ１を検知する。同様に、整流器５１ｆ２は、コイル電圧検出回路１５２から得られる交流電圧を直流電圧に変換する。オペアンプ５２ｆ２は、整流器５１ｆ２により得られた直流電圧のゲインを調整する機能を有する。ピーク検出回路５３ｆ２は、オペアンプ５２ｆ２の出力のピーク電圧Ｖｐ２を検知する。
【0091】
第１実施形態では、判定回路５０は、比較器５５、５７を備え、ピーク電圧Ｖｐと、閾値Ｖｔｈ＿ｏｆｆ＿Ｈ、Ｖｔｈ＿ｏｆｆ＿Ｌ、Ｖｔｈ＿ｏｎ＿Ｈ、Ｖｔｈ＿ｏｎ＿Ｌと比較して、信号Ｓｏｎ、Ｓｏｆｆの値を［Ｈ］、あるいは［Ｌ］としていたが、第８実施形態では、ピーク電圧Ｖｐ１、Ｖｐ２は、給電側制御部２０内に設けられたマイクロコンピュータ２０ｆに入力され、マイクロコンピュータ２０ｆがピーク電圧Ｖｐ１、Ｖｐ２の遷移に基づいて演算を行い、切替信号Ｓｓを出力する。このように、比較器５５、５７を用いずに測定結果をマイクロコンピュータ２０ｆで判断し、切替信号Ｓｓを出力するようにしてもよい。マイクロコンピュータ２０ｆは、コンパレータを用いて、電圧Ｖｐ１、Ｖｐ２を内部の判定値と比較してもよく、電圧Ｖｐ１、Ｖｐ２をＡ／Ｄ変換によりデジタル化し、このデジタル値を判定値と比較してもよい。
【0092】
以上、本実施形態によれば、マイクロコンピュータ２０ｆは、ピーク電圧Ｖｐ１、Ｖｐ２の遷移に基づくソフトウエア処理により、切替信号Ｓｓを出力することができる。また、マイクロコンピュータ２０ｆは、ソフトウエア処理により、送電回路４０運転時間（切替信号Ｓｓが［Ｈ］の時間）に応じて最適なクールダウン期間を設けることで、送電回路４０の稼働率を高めることが可能となる。
【0093】
・第８実施形態の変形例：
図３１は、第８実施形態の変形例における送電系の回路を示す説明図である。図２８に示す第８実施形態と比較すると、送電回路４０ｇに送電回路温度測定部４０Ｔが追加されている点が相違する。送電回路温度測定部４０Ｔは、送電回路４０ｇの送電コイル４１の温度を測定する。第８実施形態の変形例では、給電側制御部２０は、送電回路４０ｆが共振状態から非共振状態に遷移したとき、送電回路４０ｆの温度に応じた期間、切替信号ＳｓをＬに維持する。
図３１は、第８実施形態の変形例における送電系の回路を示す説明図である。図２８に示す第８実施形態と比較すると、送電回路４０ｇに送電回路温度測定部４０Ｔが追加されている点が相違する。送電回路温度測定部４０Ｔは、送電回路４０ｇの送電コイル４１の温度を測定する。第８実施形態の変形例では、給電側制御部２０は、送電回路４０ｆが共振状態から非共振状態に遷移したとき、送電回路４０ｆの温度に応じた期間、切替信号ＳｓをＬに維持する。
【0094】
図３２は、第８実施形態の変形例におけるピーク検出部５０ｇの構成を示す説明図である。第８実施形態のピーク検出部５０ｆの構成と、第８実施形態の変形例のピーク検出部５０ｇの構成は、同じである。第８実施形態の変形例では、送電回路温度測定部４０Ｔが測定した送電回路４０の温度Ｔｐｒｍｙがマイクロコンピュータ２０ｇに入力されている点が相違する。
【0095】
図３３は、マイクロコンピュータ２０ｇが実行する切替信号Ｓｓの出力処理フローチャートである。ステップＳ３００で、信号Ｓｓ０が［Ｌ］に遷移すると（ステップＳ３００：Ｙｅｓ）、マイクロコンピュータ２０ｇは、処理をステップＳ３１０に移行する。ステップＳ３１０では、マイクロコンピュータ２０ｇは、送電回路温度測定部４０Ｔを用いて送電回路４０の温度Ｔｐｒｍｙを取得する。
【0096】
ステップＳ３２０では、マイクロコンピュータ２０ｇは、温度Ｔｐｒｍｙが、第１判定値Ｔ１未満か否かを判断する。温度Ｔｐｒｍｙは、温度Ｔｐｒｍｙが、第１判定値Ｔ１未満の場合（ステップＳ３２０：Ｙｅｓ）には、処理をステップＳ３４０に移行し、温度Ｔｐｒｍｙが、第１判定値Ｔ１以上の場合ステップＳ３２０：Ｎｏ）には、処理をステップＳ３３０に移行する。
【0097】
ステップＳ３３０では、マイクロコンピュータ２０ｇは、温度Ｔｐｒｍｙが、第２判定値Ｔ２未満か否かを判断する。第２判定値Ｔ２は第１判定値Ｔ１より高い温度である。マイクロコンピュータ２０ｇは、温度Ｔｐｒｍｙが、第２判定値Ｔ２未満の場合（ステップＳ３３０：Ｙｅｓ）には、処理をステップＳ３５０に移行し、温度Ｔｐｒｍｙが、第２判定値Ｔ２以上の場合（ステップＳ３３０：Ｎｏ）には、処理をステップＳ３６０に移行する。
【0098】
マイクロコンピュータ２０ｇは、ステップＳ３４０では、オフ保持時間Ｔｏｆｆ＿ｐｒｓｖをＴｐ１とする。オフ保持時間Ｔｏｆｆ＿ｐｒｓｖとは、切替信号Ｓｓを［Ｌ］に保持する時間である。マイクロコンピュータ２０ｇは、ステップＳ３５０では、オフ保持時間Ｔｏｆｆ＿ｐｒｓｖをＴｐ２とする。Ｌ保持処理部２２は、ステップＳ３６０では、オフ保持時間Ｔｏｆｆ＿ｐｒｓｖをＴｐ３とする。なお、Ｔｐ１、Ｔｐ２、Ｔｐ３の大きさは、Ｔｐ１＜Ｔｐ２＜Ｔｐ３である。従って、オフ保持時間Ｔｏｆｆ＿ｐｒｓｖは、送電回路４０の温度Ｔｐｒｍｙが高いほど長い。
【0099】
ステップＳ３７０では、マイクロコンピュータ２０ｇは、オフ保持経過時間Ｔｏｆｆをリセットし、オフ保持経過時間Ｔｏｆｆのカウントを開始する。また、マイクロコンピュータ２０ｇは、信号Ｓｓｏｎ、Ｓｏｆｆの値の関わらず、出力する切替信号Ｓｓを［Ｌ］に保持する。
【0100】
ステップS３８０では、マイクロコンピュータ２０ｇは、オフ保持経過時間Ｔｏｆｆがオフ保持時間Ｔｏｆｆ＿ｐｒｓｖを超えたか否かを判断する。マイクロコンピュータ２０ｇは、オフ保持経過時間Ｔｏｆｆがオフ保持時間Ｔｏｆｆ＿ｐｒｓｖを超えた場合には（ステップＳ３８０：Ｙｅｓ）、処理をステップＳ３９０に移行する。ステップＳ３９０では、マイクロコンピュータ２０ｇは、切替信号Ｓｓを［Ｌ］に保持する処理を終了する。
【0101】
図３４は、送電回路４０の温度Ｔｐｒｍｙとオフ保持時間Ｔｏｆｆ＿ｐｒｓｖの関係を示すグラフである。グラフからわかるように、送電回路４０の温度ＴｐｒｍｙがＴ１未満の場合は、オフ保持時間Ｔｏｆｆ＿ｐｒｓｖはＴｐ１であり、送電回路４０の温度ＴｐｒｍｙがＴ１以上Ｔ２未満の場合は、オフ保持時間Ｔｏｆｆ＿ｐｒｓｖはＴｐ２であり、送電回路４０の温度ＴｐｒｍｙがＴ２以上の場合は、オフ保持時間Ｔｏｆｆ＿ｐｒｓｖはＴｐ３である。
【0102】
本実施形態によれば、切替信号Ｓｓが［Ｈ］から［Ｌ］に切り替わった後、信号Ｓｏｎ、Ｓｏｆｆの値によって切替信号Ｓｓが［Ｈ］に遷移する条件を満たすようになっても、マイクロコンピュータ２０ｇは、切替信号Ｓｓが［Ｈ］から［Ｌ］に切り替わったときの送電回路４０の温度Ｔｐｒｍｙに応じた時間、切替信号Ｓｓは［Ｌ］に保持し、送電回路４０を共振状態にせず、送電状態としない。その結果、送電回路４０や送電コイル４１をクールダウンでき、送電回路４０の稼働率を向上できる。
【0103】
上記実施形態では、マイクロコンピュータ２０ｇは、送電回路４０の温度Ｔｐｒｍｙにより、オフ保持時間Ｔｏｆｆ＿ｐｒｓｖを３段階に切り替えていたが、４段以上に切り替えてもよく、送電回路４０の温度Ｔｐｒｍｙに応じてオフ保持時間Ｔｏｆｆ＿ｐｒｓｖを無段階に切り替えてもよい。本実施形態では、マイクロコンピュータ２０ｇを用いたソフトウエア処理により切替信号ＳｓをＬに保持したが、第７実施形態と同様に、Ｌ保持処理部を用いてもよい。
【0104】
・第９実施形態：
図３５は、第９実施形態の切替回路６０ｈを示す説明図である。第９実施形態の切替回路６０ｈは、図２１に示す第６実施形態の切替回路６０ｄと比較すると、１ショットパルス生成回路６１ｄと２つのインバータＩ６、Ｉ７の代わりに、積分回路６６と、比較器６７を備える点で相違する。第９実施形態ではアンド回路６５の出力信号をＳｓ１とている。
図３５は、第９実施形態の切替回路６０ｈを示す説明図である。第９実施形態の切替回路６０ｈは、図２１に示す第６実施形態の切替回路６０ｄと比較すると、１ショットパルス生成回路６１ｄと２つのインバータＩ６、Ｉ７の代わりに、積分回路６６と、比較器６７を備える点で相違する。第９実施形態ではアンド回路６５の出力信号をＳｓ１とている。
【0105】
積分回路６６は、アンド回路６５の出力信号Ｓｓ１が［Ｈ］に遷移したとき、出力信号Ｓｓ１を積分して、信号Ｓｉｎｔを出力する。信号Ｓｉｎｔは、アンド回路６５の出力信号Ｓｓ１が［Ｈ］で維持されている時間に応じた値を有する。比較器６７は、信号Ｓｉｎｔと判定値Ｔｔｈと比較し、信号Ｓｉｎｔが判定値Ｔｔｈよりも大きい場合には信号Ｓｃｍｐ＿ｉｎｔとして［Ｌ］を出力し、信号Ｓｉｎｔが判定値Ｔｔｈ以下の場合には、信号Ｓｃｍｐ＿ｉｎｔとして［Ｈ］を出力する。比較器６７から出力された信号Ｓｃｍｐ＿ｉｎｔは、アンド回路６５ｈに入力されている。比較器６７の出力である信号Ｓｃｍｐ＿ｉｎｔが［Ｌ］の場合には、アンド回路６５ｈの出力は、［Ｌ］となる。一方、比較器６７の出力が［Ｈ］の場合には、アンド回路６５ｈの出力は、アンド回路６５の出力Ｓｓ１と同じである。
【0106】
以上、第９実施形態によれば、信号Ｓｓ１が［Ｈ］となり、送電回路４０が非共振状態から共振状態に切り替わった際に、送電回路４０が共振状態となった時間を積分回路６６によりカウントし、カウント結果である信号Ｓｉｎｔが設定した閾値Ｔｔｈを越えたとき、送電回路４０を非共振状態に切り替える。その結果、送電回路４０の発熱による故障を回避することができる。
【0107】
・第１０実施形態：
上記第１実施形態から第９実施形態までの実施形態は、車両２０２が送電回路４０に近づいたとき、送電回路４０と車両２０２に設けられた受電コイル２４１を含む受電回路２４０との結合の程度に対応した物理量を測定し、送電回路４０の状態を、共振状態、あるいは、非共振状態としている。第１０実施形態では、逆に、車両２０２の受電側制御部２２０が、バッテリ２１０に充電された電力を用いて受電コイル２４１に磁束を発生させ、この磁束により送電回路４０の物理量を変化させ、この変化により、送電回路４０の状態を、非共振状態から共振状態に移行させる。
上記第１実施形態から第９実施形態までの実施形態は、車両２０２が送電回路４０に近づいたとき、送電回路４０と車両２０２に設けられた受電コイル２４１を含む受電回路２４０との結合の程度に対応した物理量を測定し、送電回路４０の状態を、共振状態、あるいは、非共振状態としている。第１０実施形態では、逆に、車両２０２の受電側制御部２２０が、バッテリ２１０に充電された電力を用いて受電コイル２４１に磁束を発生させ、この磁束により送電回路４０の物理量を変化させ、この変化により、送電回路４０の状態を、非共振状態から共振状態に移行させる。
【0108】
車両２０２の受電コイル２４１が、送電回路４０の送電コイル４１に近づくと、第１実施形態と同様に、送電コイル４１と受電コイル２４１との結合が大きくなり、送電コイル４１に流れる電流が大きくなる。このとき、受電側制御部２２０が、受電回路２４０を共振状態とし、バッテリ２１０から受電回路２４０に電力を供給すると、受電コイル２４１に磁束が生じ、その磁束は、送電コイル４１を貫く。その結果、送電コイル４１の電圧が高くなる。このように、給電側制御部２０は、能動的に、送電システム１００の送電回路４０を非共振状態から共振状態に切り替えさせることができる。
【0109】
以上、第１０実施形態によれば、車両２０２の受電システム２００が、能動的に地上の送電システム１００に働きかけることで、送電システム１００の送電回路４０の状態を非共振状態から共振状態に移行させることができる。すなわち、受電システム２００が電力を要求したいときに、送電システム１００に給電を要求できる。なお、第１０実施形態において、物理量の検出判定の構成や使う閾値は、第１実施形態から第９実施形態と同じであってもよい。非共振状態と共振状態との切替の自由度を向上できる。
【0110】
第１０実施形態において、車両２０２の受電システム２００に異常が生じた場合、地上側の送電システム１００の物理量、例えば、送電コイル４１の電圧が変化する。例えば、受電側制御部２２０が受電システム２００の異常を検知して送電システム１００からの電力供給を切り離す保護動作を行った場合、送電回路４０の共振状態（第２状態）における送電コイル４１の電圧が閾値Ｖｔｈ＿ｏｎ＿Ｌを下回る。給電側制御部２０は、送電コイル４１の電圧が閾値Ｖｔｈ＿ｏｎ＿Ｌを下回ることを検出した場合、送電システム１００の送電回路４０の状態を共振状態から非共振状態に移行させてもよい。
【0111】
また、第１０実施形態において、受電システム２００に生じた異常の態様によっては、送電回路４０の共振状態（第２状態）における送電コイル４１の電圧が、逆に異常に高くなる場合も考えられる。給電側制御部２０は、このような送電コイル４１の電圧が高くなる異常を検知した場合には、送電システム１００の送電回路４０の状態を共振状態から非共振状態に移行させてもよい。
【0112】
以上のことをまとめると、第１０実施形態において、給電側制御部２０は、物理量の大きさが予め定められた範囲の上限を超え、あるいは下限を下回った場合、受電回路２４０に異常が生じたと判断し、送電回路４０の状態を第２状態から第１状態に切り替えてもよい。これにより、受電システム２００に悪影響を与えることを抑制できる。また、非共振状態と共振状態との切替の自由度を向上できる。
【0113】
本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。
【符号の説明】
【0114】
１０…電源回路、２０…給電側制御部、２０ｆ、２０ｇ…マイクロコンピュータ、２１…測定部、２２…Ｌ保持処理部、２３…コンデンサ電圧検出回路、３０…高周波生成回路、４０、４０ｆ、４０ｇ…送電回路、４０Ｔ…送電回路温度測定部、４１…送電コイル、４２、４３…コンデンサ、４４…送電回路、４５…コンデンサ、４６…送電回路、４７、４７ａ、４７ｂ…送電コイル、４８…タップ、５０…判定回路、５０ｆ、５０ｇ…ピーク検出部、５１、５１ｆ１、５１ｆ２…整流器、５２、５２ｆ１、５２ｆ２…オペアンプ、５３、５３ｆ１、５３ｆ２…ピーク検出回路、５４、５６…閾値切替スイッチ、５５、５７…比較器、６０、６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄ、６０ｄ１、６０ｅ、６０ｈ…切替回路、６１、６１ｄ…１ショットパルス生成回路、６２…遅延回路、６３…アンド回路、６４…オア回路、６５、６５ｂ、６５ｃ、６５ｄ、６５ｄ１、６５ｄ２、６５ｈ…アンド回路、７０…駆動回路、７１…遅延回路、７２…アンド回路、７３…１ショットパルス生成回路、１００…送電システム、１０５…道路、１４０…中継回路、１４１…中継コイル、１４２、１４３…コンデンサ、１５０…検出回路、１５１…検出コイル、１５２…コイル電圧検出回路、１６０…第１基板、１６１…第２基板、２００…受電システム、２０２…車両、２１０…バッテリ、２１５…補機バッテリ、２２０…受電側制御部、２３０…整流回路、２４０…受電回路、２４１…受電コイル、２４２…コンデンサ、２６０…ＤＣ／ＤＣコンバータ回路、２７０…インバータ回路、２８０…モータジェネレータ、２９０…補機、４００…給電システム
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31】
【図32】
【図33】
【図34】
【図35】