以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
（第１の実施の形態）
まず、本発明の第１の実施の形態に係る送受電装置の構成について説明する。
図１（ａ）に示すように、本実施の形態に係る送受電装置１０は、路面に区切り線（例えば白線や有色の線等）で描かれた１行４列の４区画の駐車区画２０ａからなる駐車場２０と、駐車区画２０ａに駐車させられた複数台の電気自動車３０と、駐車区画２０ａに駐車させられた電気自動車３０に充電する１台の充電装置５０と、充電装置５０に電力を供給する商用電源７１と、充電装置５０を商用電源７１に接続するケーブル７２とを備えている。
図２から図４までに示すように、電気自動車３０は、動力源であるバッテリ３１と、充電装置５０から送られる電磁エネルギを受け取り電力に変換する受電コイル３２と、受電コイル３２から出力される電流を整流しバッテリ３１を充電する負荷回路としての整流回路３３とを備えており、受電側装置を構成している。
また、充電装置５０は、高周波交流を電磁エネルギとして送出する送電コイル５１と、直流を高周波交流に変換し交流電圧を送電コイル５１に印加して送電コイル５１を励磁する励磁手段としての充電回路５２と、商用電源７１からの交流を整流して直流にし充電回路５２に送る整流回路５３と、送電コイル５１に流れる電流を計測する電流検出手段としての電流計５４と、充電装置５０自身が自動車の車体下に入ったことを検出する車体下検出手段としての車両センサ５５と、駐車区画２０ａ（図１参照。）の区切り線を検出する路面センサ５６と、充電装置５０自身を移動させる移動手段としての移動部５７と、充電装置５０自身の移動を制御するための移動制御信号を移動部５７に送出する移動制御回路５８とを備えており、送電側装置を構成している。
ここで、車両センサ５５は、超音波スピーカとマイクとを組み合わせて超音波の反射を利用するものや、静電容量変化を検出する近接センサ等で構成されている。
また、路面センサ５６は、発光ダイオードとフォトトランジスタとを組み合わせて光の反射を利用するもの等で構成されている。
また、移動部５７は、車輪５７ａと、車輪５７ａを駆動する図示していないモータと、モータを駆動するパワートランジスタ等で構成される図示していない電子回路とを有している。
また、移動制御回路５８は、車両センサ５５が検出した情報や、路面センサ５６が検出した情報に基づいて移動制御信号を生成するようになっている。
なお、図５に示すように、充電装置５０の送電コイル５１、電気自動車３０の受電コイル３２の自己インダクタンスをそれぞれＬ１、Ｌ２とし、送電コイル５１及び受電コイル３２を相対させたときの相互インダクタンスをＭとし、充電装置５０の充電回路５２、電気自動車３０の整流回路３３のインピーダンスをそれぞれＺ１、Ｚ２とすると、インピーダンスＺ１は、「数１」で表される（例えば、「電気回路（１）」大野克郎著 ＩＳＢＮ４−２７４−１３１６６−１ ９６頁を参照。）。
送電コイル５１の自己インダクタンスＬ１、受電コイル３２の自己インダクタンスＬ２、整流回路３３のインピーダンスＺ２が一定であるので、充電回路５２のインピーダンスＺ１は、「数１」に示すように、送電コイル５１及び受電コイル３２の相互インダクタンスＭの関数となる。ここで、相互インダクタンスＭは、送電コイル５１と、受電コイル３２との間の距離が近くなるほど大きくなる。したがって、充電回路５２のインピーダンスＺ１は、送電コイル５１と、受電コイル３２との間の距離が近くなるほど大きくなる。即ち、送電コイル５１と、受電コイル３２との間の距離の変化は、送電コイル５１に印加される交流電圧の変化と、送電コイル５１に流れる電流の変化とに基づいて検出することができる。例えば、送電コイル５１に印加される交流電圧が一定である場合、送電コイル５１と、受電コイル３２との間の距離は、送電コイル５１に流れる電流が小さくなっているとき近くなっていて、大きくなっているとき遠くなっている。
そして、移動制御回路５８は、充電回路５２によって送電コイル５１に印加する交流電圧の変化と、電流計５４によって計測された送電コイル５１に流れる電流の変化とに基づいて、送電コイル５１と、電気自動車３０の受電コイル３２との間の距離の変化を検出するようになっており、距離検出手段を構成している。
また、移動制御回路５８は、移動制御回路５８自身が検出した送電コイル５１及び受電コイル３２間の距離の変化に基づいて、送電コイル５１及び受電コイル３２間の距離が最も近くなるように移動制御信号を生成するようになっており、移動制御手段を構成している。なお、移動制御回路５８は、送電コイル５１及び受電コイル３２間の距離が最も近くなるように移動制御信号を生成するときのアルゴリズムとして、山登り法（例えば、「最適化アルゴリズム」長尾智晴著 ＩＳＢＮ４−７８５６−３１１２−０を参照。）等の広く知られた方法を用いるようになっている。
次に、送受電装置１０の動作について説明する。
図１（ａ）に示すように１列目に対して２列目側とは反対側の所定の待機位置で充電装置５０が待機しているとき、図６に示すように、充電装置５０の移動制御回路５８は、駐車区画２０ａの１列目から４列目に向かう矢印５０ａ（図１参照。）で示す方向の移動を移動部５７に開始させる（Ｓ８１）。
次いで、移動制御回路５８は、路面センサ５６で検出した区切り線の本数が奇数本、即ち１本、３本、５本又は７本になるまで、路面センサ５６で検出した区切り線の本数が奇数本になったか否かを判断する（Ｓ８２）。
移動制御回路５８は、充電装置５０が駐車区画２０ａ内に入った結果、路面センサ５６で検出した区切り線の本数が奇数本になったとＳ８２において判断すると、充電装置５０自身が自動車の車体下に入ったと車両センサ５５が検出したか否かを判断する（Ｓ８３）。
移動制御回路５８は、充電装置５０が自動車の車体下に入ったと車両センサ５５が検出していないとＳ８３において判断すると、路面センサ５６で検出した区切り線の本数が偶数本、即ち２本、４本、６本又は８本になったか否かを判断する（Ｓ８４）。そして、移動制御回路５８は、路面センサ５６で検出した区切り線の本数が偶数本になっていないとＳ８４において判断すると、再びＳ８３の処理を実行する。
また、移動制御回路５８は、図１（ｄ）に示すように充電装置５０が自動車の車体下に入ったと車両センサ５５が検出したとＳ８３において判断すると、矢印５０ａで示す方向の移動を移動部５７に停止させ（Ｓ８５）、送電コイル５１からの電磁エネルギの送出を充電回路５２に開始させる（Ｓ８６）。なお、充電装置５０は、商用電源７１からケーブル７２を介して供給される交流を整流回路５３によって直流にした後、充電回路５２によって高周波交流に変換して交流電圧を送電コイル５１に印加することによって、送電コイル５１から高周波交流を電磁エネルギとして送出する。
次いで、移動制御回路５８は、電流計５４の測定結果に基づいて送電コイル５１及び受電コイル３２間の距離が最も近くなったか否かを判断する（Ｓ８７）。
移動制御回路５８は、送電コイル５１及び受電コイル３２間の距離が最も近くなったとＳ８７において判断すると、送電コイル５１を介して充電回路５２に電気自動車３０のバッテリ３１を充電させる（Ｓ８８）。一方、移動制御回路５８は、送電コイル５１及び受電コイル３２間の距離が最も近くなっていないとＳ８７において判断すると、送電を開始してから所定時間が経過したか否かを判断する（Ｓ８９）。
移動制御回路５８は、送電を開始してから所定時間が経過していないとＳ８９において判断すると、送電コイル５１及び受電コイル３２間の距離が近付く方向に移動部５７に移動させ（Ｓ９０）、再びＳ８７の処理を実行する。
また、移動制御回路５８は、充電回路５２に電気自動車３０のバッテリ３１をＳ８８において充電させ終わったときや、充電装置５０が車体下に入った自動車が受電コイル３２を持っていない等の理由によって、送電の開始から所定時間が経過したとＳ８９において判断したとき、送電コイル５１からの電磁エネルギの送出を充電回路５２に停止させる（Ｓ９１）。
次いで、移動制御回路５８は、駐車区画２０ａ外から出るべく、矢印５０ａで示す方向の移動を移動部５７に開始させ（Ｓ９２）、路面センサ５６で検出した区切り線の本数が偶数本になるまで、路面センサ５６で検出した区切り線の本数が偶数本になったか否かを判断する（Ｓ９３）。
移動制御回路５８は、図１（ｂ）に示すように充電装置５０が自動車の車体下に入ることなく駐車区画２０ａ外に出た結果、路面センサ５６で検出した区切り線の本数が偶数本になったとＳ８４において判断したときや、充電装置５０が充電終了後に駐車区画２０ａ外に出た結果、路面センサ５６で検出した区切り線の本数が偶数本になったとＳ９３において判断したとき、路面センサ５６で検出した区切り線の本数が８本になったか否かを判断する（Ｓ９４）。
移動制御回路５８は、路面センサ５６で検出した区切り線の本数が８本になっていない、即ち路面センサ５６で検出した区切り線の本数が２本、４本又は６本であるとＳ９４において判断すると、矢印５０ａで示す方向への移動を移動部５７に継続させながら再びＳ８２の処理を実行する。一方、移動制御回路５８は、図１（ｃ）に示すように路面センサ５６で検出した区切り線の本数が８本になったとＳ９４において判断すると、矢印５０ａで示す方向とは反対の矢印５０ｂ（図１参照。）で示す方向に移動部５７を移動させて充電装置５０を待機位置に戻す（Ｓ９５）。
以上に説明したように、送受電装置１０は、駐車場２０に駐車している複数台の電気自動車３０に対して１台の充電装置５０で充電することができる。
また、送受電装置１０は、送電コイル５１に流れる励磁電流に基づいて送電コイル５１及び受電コイル３２間の距離の変化を充電装置５０が検出することができ、送電コイル５１及び受電コイル３２間の距離の変化に基づいて充電装置５０が移動するので、自動的に従来より適切な状態で充電装置５０から電気自動車３０に電磁エネルギを伝達することができる。したがって、送受電装置１０は、駐車している電気自動車３０の位置や向きに関わらず、充電が必要な電気自動車３０を充電装置５０によって次々と充電することができる。
また、送受電装置１０は、Ｓ８８における充電中に電流計５４によって計測された電流と、Ｓ８８における充電時間とに基づいて、おおよその充電量を算出することができる。
また、送受電装置１０は、送電コイル５１及び受電コイル３２間の距離の変化を充電装置５０に検出させるための特別な構成を電気自動車３０に設ける必要がないので、簡単な構成で送電コイル５１及び受電コイル３２間の距離の変化を充電装置５０に検出させることができる。
また、送受電装置１０は、充電装置５０が自動車の車体下に入ったことを充電装置５０が検出したときのみ充電装置５０が送電コイル５１を励磁するので、不要な電磁エネルギが送電コイル５１から送出されることを抑止することができるので、不要な電力の消費を抑止することができる。
なお、送受電装置１０は、電気自動車３０の車体下に充電装置５０が入った直後から充電が開始されるまで、電気自動車３０の受電コイル３２に充電装置５０の送電コイル５１が近づくに従って、充電装置５０の充電回路５２の出力電圧を弱くして充電装置５０の送電コイル５１が出力する電磁エネルギを減少させるようになっていれば、不要な電磁エネルギが送電コイル５１から送出されることを更に抑止することができ、不要な電力の消費を更に抑止することができる。ここで、充電装置５０は、送電コイル５１が出力する電磁エネルギを、電流計５４によって計測された電流に基づいて、正確に制御することができる。
また、送受電装置１０は、送電の開始から所定時間が経過したときに送電コイル５１からの送電をＳ９１において停止させるようになっているが、送電の開始から所定範囲を移動したときに送電コイル５１からの送電をＳ９１において停止させるようになっていても良い。
また、移動制御回路５８は、Ｓ９５において充電装置５０を矢印５０ｂで示す方向の待機位置に戻すようになっているが、矢印５０ｂで示す方向に充電装置５０を待機位置に戻す際にも各駐車区画２０ａにおいて充電装置５０に充電を再度試みさせるようになっていても良い。矢印５０ｂで示す方向に充電装置５０が待機位置に戻る際にも各駐車区画２０ａにおいて充電装置５０に移動制御回路５８が充電を再度試みさせるようになっている場合、矢印５０ａで示す方向に充電装置５０が通り過ぎた後で駐車区画２０ａに電気自動車３０が駐車したとしても、充電装置５０が待機位置に戻る際にすぐさま充電を開始することができる。
なお、送受電装置１０は、区切り線の本数によって充電装置５０を待機位置から駐車区画２０ａに誘導するようになっているが、充電装置５０を待機位置から駐車区画２０ａに誘導する方法としては、図７や図８に示す方法等もある。
図７に示す方法は、路面に誘導用反射板２１を置くことによって、誘導用反射板２１の部分と、誘導用反射板２１以外の部分とで反射率が異なることを利用し誘導する方法である。
図８に示す方法は、路面に磁石（永久磁石又は電磁石）２２を配置し、分岐地点の磁石２２の磁力を強くすることによって、探索を容易にしている方法である。即ち、充電装置５０は、強い磁力を検出すると分岐地点であることを判断できる。なお、図８中、磁石２２の大きさは、磁力の強さを表している。
（第２の実施の形態）
まず、本発明の第２の実施の形態に係る送受電装置の構成について説明する。
なお、本実施の形態に係る送受電装置の構成のうち、第１の実施の形態に係る送受電装置１０（図１参照。）の構成と同様な構成については、送受電装置１０の構成と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
本実施の形態に係る送受電装置の構成は、図９に示すように、受電側装置としての電気自動車１３０と、送電側装置としての充電装置１５０とを電気自動車３０（図２参照。）及び充電装置５０（図２参照。）に代えて送受電装置１０が備えた構成と同様である。
電気自動車１３０の構成は、磁界を発生させる磁界発生手段としての誘導コイル１３１と、整流回路３３が出力した直流を高周波交流に変換し交流電圧を誘導コイル１３１に印加して誘導コイル１３１を励磁する発振回路１３２と、バッテリ３１及び発振回路１３２の何れに整流回路３３を接続するかを切り替えるスイッチ１３３と、スイッチ１３３の切り替えを制御するスイッチ制御回路１３４とを電気自動車３０が備えた構成と同様である。
充電装置１５０の構成は、直流を高周波交流に変換し交流電圧を送電コイル５１に印加して送電コイル５１を励磁する励磁手段としての充電回路１５１と、電気自動車１３０の誘導コイル１３１が発生させた磁界の強度を検出する磁界強度検出手段としての磁気センサ１５２と、移動制御回路１５３とを、充電回路５２（図２参照。）、電流計５４（図２参照。）及び移動制御回路５８（図２参照。）に代えて充電装置５０が備えた構成と同様である。
ここで、発振回路１３２は、図１０に示すように、整流回路３３が出力する直流電流を蓄積するキャパシタ１３２ａと、予め定められた一定時間間隔で信号を出力するタイマ１３２ｂと、キャパシタ１３２ａが蓄積する電力の電圧をタイマ１３２ｂが出力する信号を契機に検出する電圧検出回路１３２ｃと、一定電圧の高周波交流信号を発生する発振器１３２ｄと、発振器１３２ｄが発生させた一定電圧の高周波交流信号を電圧検出回路１３２ｃが検出した電圧に応じて増幅する増幅器１３２ｅとを備えている。なお、キャパシタ１３２ａは、自身が蓄積している電力の電圧が電圧検出回路１３２ｃによって検出されるとき、自身が蓄積している電力を全て放出するようになっている。
また、充電回路１５１は、送電コイル５１に電磁エネルギを送出させるとき、図１１に示すように、送電コイル５１への電磁エネルギの送出を継続する一定の送出継続期間Ａと、送電コイル５１への電磁エネルギの送出を休止する一定の送出休止期間Ｂとを繰り返すようになっている。
また、移動制御回路１５３の構成は、磁気センサ１５２によって検出された磁界の大きさに基づいて送電コイル５１及び受電コイル３２間の距離が最も近くなったか否かを判断するようになっていることを除き、移動制御回路５８の構成と同様である。したがって、移動制御回路１５３は、距離検出手段及び移動制御手段を構成している。
次に、本実施の形態に係る送受電装置の動作について説明する。
なお、本実施の形態に係る送受電装置の動作は、以下に述べる動作を除いて第１の実施の形態に係る送受電装置１０（図１参照。）の動作と同様である。したがって、本実施の形態に係る送受電装置の動作のうち、以下に述べる動作以外の動作については、説明を省略する。
電気自動車１３０のスイッチ１３３は、電磁エネルギの断続的な送出が充電装置１５０によって開始されたときに整流回路３３及び発振回路１３２を接続している。したがって、送電コイル５１から送出された電磁エネルギは、受電コイル３２によって交流電力に変換された後、整流回路３３によって直流電力に変換されて、発振回路１３２のキャパシタ１３２ａに図１１に示すように直流電力として蓄積される。
また、タイマ１３２ｂは、キャパシタ１３２ａへの直流電力の蓄積が開始されると始動し、送出継続期間Ａが経過する度に電圧検出回路１３２ｃに信号を出力する。したがって、電圧検出回路１３２ｃは、キャパシタ１３２ａが蓄積する電力の電圧を送出継続期間Ａが経過する度に検出する。
そして、増幅器１３２ｅは、発振器１３２ｄが発生させた一定電圧の高周波交流信号を電圧検出回路１３２ｃが検出した電圧に正比例させて送出継続期間Ａが経過する度に増幅し、増幅した高周波交流信号（図１１参照。）を送出休止期間Ｂが経過するまで誘導コイル１３１に出力する。
ここで、電気自動車１３０の発振回路１３２のキャパシタ１３２ａには、図１１に示すように、送電コイル５１及び受電コイル３２間の距離が近付くにつれて多量の直流電力が蓄積されるので、誘導コイル１３１は、送電コイル５１及び受電コイル３２間の距離が近付くにつれて大きな磁界を、送出休止期間Ｂの間、発生させる。
したがって、充電装置１５０の移動制御回路１５３は、磁気センサ１５２によって検出された磁界の大きさに基づいて送電コイル５１及び受電コイル３２間の距離が最も近くなったか否かを判断する。
そして、電気自動車１３０の電圧検出回路１３２ｃは、自身が検出した電圧が予め定めた値を超えると、バッテリ３１及び整流回路３３が接続されるようにスイッチ制御回路１３４にスイッチ１３３を切り替えさせ、バッテリ３１への充電を開始させる。
以上に説明したように、本実施の形態に係る送受電装置は、駐車場２０に駐車している複数台の電気自動車１３０に対して１台の充電装置１５０で充電することができる。
また、本実施の形態に係る送受電装置は、電気自動車１３０から発生させられた磁界の強度の変化に基づいて送電コイル５１及び受電コイル３２間の距離の変化を充電装置１５０が検出することができ、送電コイル５１及び受電コイル３２間の距離の変化に基づいて充電装置１５０が移動するので、自動的に従来より適切な状態で充電装置１５０から電気自動車１３０に電磁エネルギを伝達することができる。したがって、本実施の形態に係る送受電装置は、駐車している電気自動車１３０の位置や向きに関わらず、充電が必要な電気自動車１３０を充電装置１５０によって次々と充電することができる。
なお、本実施の形態に係る送受電装置は、充電装置１５０の充電回路５２の出力電圧を常に一定にすることによって充電装置１５０の構成を簡略化しても良いが、電気自動車１３０の車体下に充電装置１５０が入った直後から充電が開始されるまで、電気自動車１３０の受電コイル３２に充電装置１５０の送電コイル５１が近づくに従って、充電装置１５０の充電回路５２の出力電圧を弱くして充電装置１５０の送電コイル５１が出力する電磁エネルギを減少させるようになっていれば、不要な電磁エネルギが送電コイル５１から送出されることを更に抑止することができ、不要な電力の消費を更に抑止することができる。
また、増幅器１３２ｅは、発振器１３２ｄが発生させた一定電圧の高周波交流信号を電圧検出回路１３２ｃが検出した電圧に正比例させて増幅するようになっているが、発振器１３２ｄが発生させた一定電圧の高周波交流信号を電圧検出回路１３２ｃが検出した電圧に反比例させて増幅するようになっていても良い。
（第３の実施の形態）
まず、本発明の第３の実施の形態に係る送受電装置の構成について説明する。
なお、本実施の形態に係る送受電装置の構成のうち、第２の実施の形態に係る送受電装置の構成と同様な構成については、第２の実施の形態に係る送受電装置の構成と同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
本実施の形態に係る送受電装置の構成は、図１２に示すように、受電側装置としての電気自動車２３０と、送電側装置としての充電装置２５０とを電気自動車１３０（図９参照。）及び充電装置１５０（図９参照。）に代えて第２の実施の形態に係る送受電装置が備えた構成と同様である。
電気自動車２３０の構成は、誘導コイル１３１によって発生させられる磁界を断続させる磁界断続手段としての制御回路２３１を発振回路１３２（図９参照。）に代えて電気自動車１３０が備えた構成と同様である。
充電装置２５０の構成は、移動制御回路２５１を移動制御回路１５３（図９参照。）に代えて充電装置１５０が備えた構成と同様である。
ここで、制御回路２３１は、図１３に示すように、キャパシタ２３２ａ、タイマ２３２ｂ、電圧検出回路２３２ｃ、発振器２３２ｄ、増幅器２３２ｅを有し発振回路１３２（図１０参照。）と同様な発振回路２３２と、電気自動車２３０の状態情報を記憶するステータス記憶回路２３３と、ステータス記憶回路２３３から電気自動車２３０の状態情報を読み出すＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）２３４と、発振回路２３２の出力をＣＰＵ２３４の制御に応じて断続するスイッチ回路２３５とを備えている。
また、移動制御回路２５１の構成は、磁気センサ１５２によって検出された磁界の断続に基づいて電気自動車２３０の状態情報を取得するようになっていることと、電気自動車２３０から取得した電気自動車２３０の状態情報に基づいて移動部５７の動作を制御するようになっていることを除き、移動制御回路１５３の構成と同様である。したがって、移動制御回路２５１は、距離検出手段、移動制御手段及び情報取得手段を構成している。
次に、本実施の形態に係る送受電装置の動作について説明する。
なお、本実施の形態に係る送受電装置の動作は、以下に述べる動作を除いて第２の実施の形態に係る送受電装置の動作と同様である。したがって、本実施の形態に係る送受電装置の動作のうち、以下に述べる動作以外の動作については、説明を省略する。
ＣＰＵ２３４は、タイマ１３２ｂが出力する信号を契機に、ステータス記憶回路２３３から電気自動車２３０の状態情報を読み出し、読み出した状態情報を図１４に示すようにスイッチ回路２３５に出力する。
そして、スイッチ回路２３５は、ＣＰＵ２３４から出力された電気自動車２３０の状態情報に応じて、発振回路２３２の増幅器２３２ｅの出力を図１４に示すように断続させながら誘導コイル１３１に出力する。
したがって、充電装置２５０の移動制御回路２５１は、磁気センサ１５２によって検出された磁界の大きさに基づいて送電コイル５１及び受電コイル３２間の距離が最も近くなったか否かを判断することができるとともに、磁気センサ１５２によって検出された磁界の断続に基づいて電気自動車２３０の状態情報を取得することができる。
そして、移動制御回路５８は、電気自動車２３０から取得した電気自動車２３０の状態情報が例えば充電不要という情報である場合、直ちに次の列の駐車区画２０ａに移動することができる。
以上に説明したように、本実施の形態に係る送受電装置は、電気自動車２３０からの情報に基づいて充電装置２５０が移動するので、より適切な状態で充電装置２５０から電気自動車２３０に電磁エネルギを伝達することができる。