JP2013027074A - 非接触給電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】非接触給電装置において、ユーザに非接触給電装置の状態を通知することにある。
【解決手段】インジケータ２５を通じて給電装置の状態をユーザに通知することができる。具体的には、ユーザはＬＥＤ２７ａの点灯を通じて給電面に何も物体が設置されていないことを知ることができる。また、ユーザは、ＬＥＤ２７ｂ，２７ｃの点灯を通じて受電装置等が給電面に設置されていること、若しくは給電装置において受電装置の存在が認識されていることを知ることができる。また、ユーザは、ＬＥＤ２７ｄの点灯を通じて給電装置及び受電装置間に金属等の異物が存在することを知ることができる。さらに、ユーザはＬＥＤ２８ａ〜２８ｘの点灯を通じて、給電中の給電用コイルを知ることができる。
【選択図】図４

Description

この発明は、受電装置に非接触で電力を供給する非接触給電装置に関する。

従来、給電装置から受電装置へ非接触にて給電を行う非接触給電システムが存在する（例えば、特許文献１参照）。給電装置は電源からの電力を非接触にて受電装置に供給する。受電装置は、給電装置からの電力を受電すると、その電力を電気機器の本体に供給する。

近年、さらなるユーザの利便性の向上を図るべく、給電装置の上面（給電面）における任意の位置に受電装置を設置するだけで、この受電装置への給電が可能となる、いわゆるフリーレイアウト型の非接触給電システムが検討されている。このシステムにおける給電装置の内部には、その給電面に沿って複数の１次コイルが配列される。給電装置は、受電装置が存在するエリアにおける１次コイルを励磁することで電磁誘導を利用して受電装置に電力を供給する（例えば、特許文献２参照）。

このシステムにおいては給電装置の給電面であれば、受電装置を特に決まった位置に設置する必要がなく、例えば受電装置を内蔵する携帯端末の充電への利用が期待されている。

特開２００３−２０４６３７号公報 特開２００８−５５７３号公報

ところで、上記フリーレイアウト型の非接触給電システムにおいては、ユーザは、受電装置を給電面に載せたときに給電装置において正常に受電装置が認識されたか否か、並びに受電装置に正常に給電が行われているか否かを知ることができない。また、ユーザは、給電中においても何れの１次コイルに電力が供給されているかを知ることができない。このように、ユーザは、給電装置における現在の状況を知ることができなかった。従って、ユーザは正常に給電が行われているか否かを確認するべく、例えば携帯端末の充電状況を確認する必要があった。

この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ユーザに非接触給電装置の状態を通知することができる非接触給電装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の非接触給電装置は、受電装置が載せられる給電面に沿って配置される複数の給電用コイルを備え、前記各給電用コイルに交流電流が供給されることで発生する磁束を介した電磁誘導によって前記受電装置に非接触で給電するとともに、前記非接触給電装置の状態を通知する通知手段を備える。

また、上記構成において、前記給電面に載せられた単数又は複数の物体の有無を検知する存在検知部を備え、前記通知手段は、前記存在検知部を通じて検知された前記物体の有無を前記非接触給電装置の状態として通知することが好ましい。

また、上記構成において、前記給電面及び前記受電装置間における異物の有無を検知する異物検知部を備え、前記通知手段は、前記異物検知部を通じて検知された前記異物の有無を前記非接触給電装置の状態として通知することが好ましい。

また、上記構成において、前記通知手段は、給電中の前記給電用コイルを前記非接触給電装置の状態として通知することが好ましい。
また、上記構成において、前記非接触給電装置から供給される給電電力に対する前記受電装置における受電電力の比に基づき給電効率を演算する効率演算部を備え、前記通知手段は、前記効率演算部を通じて算出された給電効率を前記非接触給電装置の状態として通知することが好ましい。

また、上記構成において、前記効率演算部は給電効率が閾値以下となるか否かを判断し、前記通知手段は、前記効率演算部を通じて算出された給電効率が閾値以下となる旨判断されたとき、その旨を前記非接触給電装置の状態として通知することが好ましい。

また、上記構成において、前記受電装置が正規のものであるか否かの認証を行う認証部を備え、前記通知手段は、前記認証部を通じて認識された認証結果を前記非接触給電装置の状態として通知することが好ましい。

また、上記構成において、前記通知手段は、視覚を通じて前記非接触給電装置の状態を通知するインジケータであることが好ましい。
また、上記構成において、前記通知手段は、音声を通じて前記非接触給電装置の状態を通知するスピーカであることが好ましい。

また、上記構成において、前記通知手段は、振動を通じて前記非接触給電装置の状態を通知する振動素子であることが好ましい。

本発明によれば、非接触給電装置において、ユーザに非接触給電装置の状態を通知することができる。

第１及び第２の実施形態における非接触給電システムの構成図。 第１の実施形態における給電装置の斜視図。 第１の実施形態における携帯端末が給電面に設置された状態での給電装置の斜視図。 第１の実施形態におけるインジケータの正面図。 第１の実施形態における共通制御回路が実行するフローチャート。 第２の実施形態におけるインジケータの正面図。 第２の実施形態における共通制御回路が実行するフローチャート。

（第１の実施形態）
以下、本発明の非接触給電装置を非接触給電システムに具体化した第１の実施形態を図１〜図５を参照しつつ説明する。

図１に示すように、非接触給電システムは、給電装置１０と、受電装置３０とを備える。本例では、受電装置３０は、携帯端末４０に内蔵されている。以下、給電装置１０及び受電装置３０の具体的構成について説明する。

（給電装置）
図２に示すように、給電装置１０は平板状の筐体２で覆われてなる。筐体２の上面には携帯端末４０が載せられる給電面６が形成されている。図３に示すように、給電面６の面積は複数の携帯端末４０が設置可能となる程度に設定されている。

筐体２の内部には、給電用コイルＬ１、１次側認証用コイルＬ２及び１次側異物検出用コイルＬ３を１組のコイル群として、給電面６の全域に亘って計２４組のコイル群が設けられる。コイル群は、給電面６において４行×６列のマトリックス状に配置されている。

図１に示すように、給電装置１０は、単一の共通ユニット１１と、この共通ユニット１１にそれぞれ接続される複数（本例では２４個）の給電ユニット１５と、インジケータ２５と、を備える。共通ユニット１１及び給電ユニット１５は筐体２の内部に、インジケータ２５は筐体２の表面にそれぞれ設けられている。

共通ユニット１１は、電源回路１３と、共通制御回路１２と、不揮発性のメモリ１４と、を備える。
メモリ１４には、予め登録されている受電装置３０に固有のＩＤコードが記憶されている。

電源回路１３は、外部電源からの交流電力を適切な直流電圧に変換し、それを動作電力として各給電ユニット１５及び共通ユニット１１に供給する。
共通制御回路１２は、マイクロコンピュータで構成されるとともに、各給電ユニット１５への指令信号の送信を通じて給電装置１０を統括制御する。

給電ユニット１５は、ユニット制御回路１９と、励磁駆動回路１６と、電流検出回路１７と、１次側認証用回路１８と、異物検出用回路２１と、信号抽出回路２２とを備える。励磁駆動回路１６には給電用コイルＬ１が、１次側認証用回路１８には１次側認証用コイルＬ２が、異物検出用回路２１には１次側異物検出用コイルＬ３がそれぞれ接続されている。

給電用コイルＬ１には、電流検出回路１７が接続されている。この電流検出回路１７は、給電用コイルＬ１に流れる電流を検出するとともに、その検出結果をユニット制御回路１９に出力する。

ユニット制御回路１９は、共通制御回路１２からの給電を要求する旨の指令信号に基づき、励磁駆動回路１６の動作を制御する。励磁駆動回路１６は、共通制御回路１２からの指令信号を受けて高周波電流（交流電流）を生成し、その生成した電流を給電用コイルＬ１に供給する。これにより、給電用コイルＬ１は励磁される。

共通制御回路１２は、各ユニット制御回路１９を通じて給電用コイルＬ１に順に高周波電流を供給する。このときの高周波電流の供給時間は、当該電流によって給電面６における物体の温度上昇がほぼ検出されない程度に短く設定される。ユニット制御回路１９は、この電流供給時における電流検出回路１７の検出結果に基づき、給電用コイルＬ１の周辺に物体が存在するか否かの存在検知を行う。ユニット制御回路１９は、存在検知結果を共通制御回路１２に出力する。なお、ユニット制御回路１９、電流検出回路１７及び給電用コイルＬ１は存在検知部を構成する。

共通制御回路１２は、各給電ユニット１５からの存在検知結果に基づき給電面６に物体が存在する旨判断したとき、ユニット制御回路１９にＩＤ要求信号の送信に係る指令信号を出力する。この指令信号は、物体が存在する旨の検知がされたユニット制御回路１９にのみ送られる。ユニット制御回路１９は、この指令信号を受けると、ＩＤ要求信号を生成し、その生成した信号を１次側認証用回路１８に出力する。１次側認証用回路１８は、ＩＤ要求信号を変調し、その変調した信号を１次側認証用コイルＬ２を介して無線送信する。

１次側認証用コイルＬ２は、受電装置３０からのＩＤ信号を電磁誘導を利用して受信すると、その受信信号を１次側認証用回路１８に出力する。１次側認証用回路１８は、ＩＤ信号を復調し、その復調した信号をユニット制御回路１９に出力する。ユニット制御回路１９は、ＩＤ信号に含まれるＩＤコードを共通制御回路１２に出力する。共通制御回路１２は、そのＩＤコードと、メモリ１４に記憶されるＩＤコードとの照合を行う。共通制御回路１２は、ＩＤコードの照合が成立した旨判断したとき、物体が正規の受電装置３０であるとして、受電装置３０に対応するエリアにおける各給電用コイルＬ１を励磁させることで給電を実行する。図３に示すように、給電面６に２つの受電装置３０が設置された場合には、それぞれについてＩＤコードの照合が実行される。そして、各ＩＤコードの照合が成立すると、両受電装置３０に同時に給電が実行される。このとき、受電装置３０の存在を検知していない給電用コイルＬ１は励磁されない。なお、共通制御回路１２、ユニット制御回路１９、１次側認証用回路１８及び１次側認証用コイルＬ２は認証部を構成する。

図１に示すように、ユニット制御回路１９は、共通制御回路１２からの異物検出を要求する旨の指令信号に基づき異物検出用回路２１の動作を制御する。異物検出用回路２１は、ユニット制御回路１９からの指令信号を受けると高周波電流（高周波信号）を生成し、その生成した電流を１次側異物検出用コイルＬ３に供給する。これにより、１次側異物検出用コイルＬ３が励磁される。従って、１次側異物検出用コイルＬ３から高周波信号が送信される。なお、給電用コイルＬ１及び１次側異物検出用コイルＬ３は異なる周波数で励磁される。

１次側異物検出用コイルＬ３に供給される高周波信号は、受電装置３０による後述する負荷変調によって、所定の周期で振幅が２値間で変化する。１次側異物検出用コイルＬ３及び受電装置３０間に金属等の異物が存在する場合には、振幅が２値間で変化する周期が長くなる。信号抽出回路２２は、高周波信号を検波し、その検波信号をユニット制御回路１９に出力する。ユニット制御回路１９は、検波信号の周期に基づき、金属などの異物の有無を判断し、その判断結果を共通制御回路１２に出力する。なお、ユニット制御回路１９、異物検出用回路２１、信号抽出回路２２及び１次側異物検出用コイルＬ３は異物検知部を構成する。

次に、インジケータ２５の構成について説明する。
図２に示すように、インジケータ２５は給電面６と同一面上であって、かつ筐体２における図中の前端側に設けられる。このインジケータ２５は、給電面６に携帯端末４０が設置された状態において、その表示部分が隠れない位置に形成されている。

詳しくは、図４に示すように、インジケータ２５は、計２８個からなる砲弾型のＬＥＤ（発光ダイオード）２７ａ〜２７ｄ，２８ａ〜２８ｘで構成される。ＬＥＤ２８ａ〜２８ｘは、給電用コイルＬ１の配置に対応して４行×６列に配置されている。また、ＬＥＤ２７ａ〜２７ｄは、ＬＥＤ２８ａ〜２８ｘの左側において上から順に配列されている。

本例では、ＬＥＤ２７ａには青色に発光するダイオードが採用され、ＬＥＤ２７ｂには緑色に発光するダイオードが採用される。また、ＬＥＤ２７ｃには橙色に発光するダイオードが採用され、ＬＥＤ２７ｄには赤色に発光するダイオードが採用される。そして、ＬＥＤ２８ａ〜２８ｘには青色に発光するダイオードが採用される。このように、ＬＥＤの発光色を変えることで、インジケータ２５による表示内容がより確実に識別される。

共通制御回路１２は、存在検知結果に基づき給電面６に何も設置されていない旨判断したとき、待機中である旨を示すＬＥＤ２７ａを点灯させる。これにより、ユーザは、給電面６に何も設置されていないこと、若しくは設置されている物体が給電装置１０において認識されていないことを知ることができる。

そして、共通制御回路１２は、存在検知結果に基づき給電面６に１つ目の物体として受電装置３０が設置された旨判断したとき、点灯中のＬＥＤ２７ａを消灯するとともに、機種１が給電面６に設置された旨を示すＬＥＤ２７ｂを点灯させる。また、共通制御回路１２は、存在検知結果に基づき給電面６に２つ目の物体として他の受電装置３０が設置された旨判断したとき、ＬＥＤ２７ｂの点灯を維持しつつ機種２が給電面６に設置された旨を示すＬＥＤ２７ｃを点灯させる。これにより、ユーザは、給電面６に物体（受電装置３０）が設置されていること、並びに設置された物体が給電装置１０において認識されていることを知ることができる。

また、共通制御回路１２は、異物検知結果に基づき１次側異物検出用コイルＬ３及び受電装置３０間に金属等の異物が存在する旨判断したとき、異常である旨を示すＬＥＤ２７ｄを点灯させる。このとき、ＬＥＤ２７ｂ，２７ｃは消灯される。これにより、ユーザは、１次側異物検出用コイルＬ３及び受電装置３０間に金属等の異物が存在することを知ることができ、迅速にその異物を取り除くことができる。

共通制御回路１２は、存在検知を通じて受電装置３０（正確にはその受電用コイルＬ４）が存在するエリアにおける給電用コイルＬ１のみ励磁させる。共通制御回路１２は、励磁させている給電用コイルＬ１の位置に対応したＬＥＤ２８ａ〜２８ｘを点灯させる。これにより、ユーザは、励磁中の給電用コイルＬ１を知ることができる。また、給電面６に設置された受電装置３０に給電が実行されているか否かを知ることができる。

図４に例示されるインジケータ２５においては、ＬＥＤ２７ｂと、ＬＥＤ２８ｆ，２８ｇ，２８ｊ，２８ｋとが点灯している。この場合には、１つの受電装置３０がＬＥＤ２８ｆ，２８ｇ，２８ｊ，２８ｋに対応する４つの給電用コイルＬ１に及ぶ範囲に設置されるとともに、その４つの給電用コイルＬ１が励磁されていることが視覚を通じて認識される。

（受電装置）
つぎに、受電装置３０について説明する。図１に示すように、受電装置３０は、整流回路３１と、２次側認証用回路３２と、２次側制御回路３３と、メモリ３４と、ＤＣ／ＤＣコンバータ３５と、を備える。整流回路３１には受電用コイルＬ４が、２次側認証用回路３２には２次側認証用コイルＬ５がそれぞれ接続されている。

受電用コイルＬ４には、給電用コイルＬ１からの磁束の変化によって交流電力が誘起される。整流回路３１は、受電用コイルＬ４に誘起される交流電力を整流する。ＤＣ／ＤＣコンバータ３５は、整流回路３１からの直流電圧を携帯端末４０の動作に適切な値に変換する。この直流電圧は、例えば携帯端末４０の動作電源である２次電池（図示略）の充電に利用される。

２次側制御回路３３は、マイクロコンピュータで構成されるとともに、整流回路３１からの直流電力の一部を受けて動作する。また、メモリ３４には、受電装置３０に固有のＩＤコードが記憶されている。

２次側認証用コイルＬ５は、１次側認証用コイルＬ２からのＩＤ要求信号を、電磁誘導を利用して受信すると、その受信信号を２次側認証用回路３２に出力する。２次側認証用回路３２は、ＩＤ要求信号を復調し、その復調した信号を２次側制御回路３３に出力する。２次側制御回路３３は、ＩＤ要求信号を認識すると、メモリ３４に記憶されるＩＤコードを含むＩＤ信号を生成し、その生成した信号を２次側認証用回路３２に出力する。２次側認証用回路３２は、ＩＤ信号を変調し、その変調した信号を２次側認証用コイルＬ５を介して無線送信する。

また、受電装置３０は、負荷変調を行う構成として、２次側異物検出用コイルＬ６と、整流回路３６と、マルチバイブレータ３７と、負荷３８と、トランジスタ３９とを備える。

２次側異物検出用コイルＬ６は、整流回路３６に接続されている。また、整流回路３６の後段には、マルチバイブレータ３７が接続されている。そして、２次側異物検出用コイルＬ６とグランドとの間には負荷３８が接続されている。トランジスタ３９は、負荷３８及びグランド間に設けられている。トランジスタ３９のエミッタ端子及びコレクタ端子は、それぞれ負荷３８及びグランドに接続されている。トランジスタ３９のベース端子にはマルチバイブレータ３７が接続されている。

２次側異物検出用コイルＬ６は、１次側異物検出用コイルＬ３からの高周波信号を電磁誘導を利用して受信すると、それを整流回路３６に出力する。整流回路３６は、高周波信号を整流する。マルチバイブレータ３７は、整流回路３６からの信号に基づき、Ｈｉレベル及びＬｏレベルの繰り返しからなるパルス波を生成し、それをトランジスタ３９に出力する。トランジスタ３９は、パルス波におけるＨｉレベル及びＬｏレベルに基づきオンオフ状態が切り替わる。トランジスタ３９がオン状態にあるとき、２次側異物検出用コイルＬ６の電流の一部がグランドに流れる。従って、２次側異物検出用コイルＬ６における高周波信号は、トランジスタ３９のオンオフ状態に応じて振幅が一定周期毎に２値間で変化する。これに伴って、１次側異物検出用コイルＬ３における高周波信号の振幅も一定周期毎に２値間で変化する（負荷変調）。

１次側異物検出用コイルＬ３及び２次側異物検出用コイルＬ６間に金属等の異物が存在する場合には、１次側異物検出用コイルＬ３及び２次側異物検出用コイルＬ６間で送受信される高周波信号の振幅が小さくなる。これにより、マルチバイブレータ３７が生成するパルス波におけるＨｉレベル及びＬｏレベルの繰り返しの周期、ひいてはトランジスタ３９におけるオンオフ状態の切り替わりの周期が長くなる。よって、２次側異物検出用コイルＬ６及び１次側異物検出用コイルＬ３間で送受信される高周波信号における振幅が２値間で変化する周期が長くなる。従って、上述のように、給電装置１０において異物検知が可能となる。

次に、給電時における共通制御回路１２の処理手順について図５のフローチャートを参照しつつ説明する。当該フローチャートは、一定周期が経過する毎に実行される。なお、当該フローチャートの開始時には、給電面６に何も設置されておらず、待機中である旨を示すＬＥＤ２７ａのみが点灯しているとする。

まず、共通制御回路１２は、各給電ユニット１５を通じて存在検知を行う（Ｓ１０１）。共通制御回路１２は物体の存在を検知しない旨判断したとき（Ｓ１０２でＮＯ）、処理を終了する。すなわち、給電面６に何も設置されていない状態においては、当該フローチャートの処理周期毎に存在検知が実行される。一方、共通制御回路１２は、物体の存在を検知した旨判断したとき（Ｓ１０２でＹＥＳ）、ＬＥＤ２７ａを消灯するとともにＬＥＤ２７ｂ，２７ｃを点灯する（Ｓ１０３）。

そして、共通制御回路１２は、各給電ユニット１５を通じて金属等の異物の検知を行う（Ｓ１０４）。共通制御回路１２は異物の存在を検知した旨判断したとき（Ｓ１０５でＹＥＳ）、異常である旨を示すＬＥＤ２７ｄを点灯し、ＬＥＤ２７ｂ，２７ｃを消灯した後（Ｓ１０６）、処理を終了する。また、共通制御回路１２は異物の存在を検知しない旨判断したとき（Ｓ１０５でＮＯ）、給電ユニット１５を通じてＩＤ要求信号を送信する（Ｓ１０７）。そして、受信したＩＤ信号に含まれるＩＤコードと、自身のメモリ１４に記憶されるＩＤコードとの照合を行う（Ｓ１０８）。共通制御回路１２は、ＩＤコードの照合が成立しない旨判断したとき（Ｓ１０８でＮＯ）、正規の受電装置３０でないとしてＬＥＤ２７ｂ，２７ｃを消灯した後（Ｓ１０９）、処理を終了する。これにより、正規の受電装置３０以外に対して給電されることを防止できる。共通制御回路１２は、ＩＤコードの照合が成立した旨判断したとき（Ｓ１０８でＹＥＳ）、受電装置３０が存在するエリアに対応する給電用コイルＬ１に給電を開始する（Ｓ１１０）。そして、共通制御回路１２は、給電中の給電用コイルＬ１に対応するＬＥＤ２８ａ〜２８ｘを選択して点灯する（Ｓ１１１）。以上で処理を終了する。

以上、説明した実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
（１）インジケータ２５を通じて給電装置１０の状態をユーザに通知することができる。具体的には、ユーザはＬＥＤ２７ａの点灯を通じて給電面６に何も物体が設置されていないことを知ることができる。

また、ユーザは、ＬＥＤ２７ｂ，２７ｃの点灯を通じて受電装置３０等が給電面６に設置されていること、若しくは給電装置１０において受電装置３０の存在が認識されていることを知ることができる。

また、ユーザは、ＬＥＤ２７ｄの点灯を通じて給電装置１０及び受電装置３０間に金属等の異物が存在することを知ることができる。よって、迅速に異物を取り除くことができる。さらに、ユーザはＬＥＤ２８ａ〜２８ｘの点灯を通じて、給電中の給電用コイルＬ１を知ることができる。よって、給電面６に設置される受電装置３０に対して正常に給電されていることを知ることができる。

（第２の実施形態）
以下、本発明にかかる非接触給電装置を非接触給電システムに具体化した第２の実施形態について、図６及び図７を参照して説明する。この実施形態の非接触給電システムは、受電装置の設置位置によっては給電効率が低下した状態であることが通知される点が上記第１の実施形態と異なっている。以下、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。なお、この実施形態の非接触給電システムは、図１に示す第１の実施形態の非接触給電システムとほぼ同様の構成を備えている。

図６に示すように、インジケータ２５には、給電効率が低下した状態である旨を示すＬＥＤ２７ｅが新たに設けられる。このＬＥＤ２７ｅは、ＬＥＤ２７ｃ及びＬＥＤ２７ｆ間に位置している。

また、図１に１点鎖線で示すように、受電装置３０には、受電電力検出部４５が設けられる。受電電力検出部４５は、整流回路３１からＤＣ／ＤＣコンバータ３５に供給される受電電力を検出し、その検出結果を２次側制御回路３３に出力する。

２次側制御回路３３は、受電中においては一定周期毎に受電電力に関する情報を含む情報信号を生成し、その生成した信号を２次側認証用回路３２に出力する。２次側認証用回路３２は、その情報信号を変調し、その変調した信号を２次側認証用コイルＬ５を通じて無線送信する。

１次側認証用回路１８は、１次側認証用コイルＬ２を通じて受信した情報信号を復調し、その復調した信号をユニット制御回路１９に出力する。ユニット制御回路１９は、情報信号に含まれる受電電力に関する情報を共通制御回路１２に出力する。共通制御回路１２は、給電中の給電用コイルＬ１の数に基づき給電電力を認識する。そして、共通制御回路１２は、給電電力及び受電電力に基づき給電効率を算出する。具体的には、給電効率（％）は、「受電電力／給電電力×１００」にて算出される。共通制御回路１２は、算出された給電効率が閾値以下となる旨判断したとき、給電効率が低下した状態である旨を示すＬＥＤ２７ｅを点灯する。そして、共通制御回路１２は、再度算出された給電効率が閾値を超える旨判断したときＬＥＤ２７ｅを消灯する。

ここで、給電効率は、受電用コイルＬ４が２つの給電用コイルＬ１間に位置するとき低下する。これは、両給電用コイルＬ１からの磁束が互いに打ち消し合うことが一因と考えられる。ユーザは、ＬＥＤ２７ｅの点灯を通じて給電効率が低いことを認識すると、受電装置３０の位置をずらすことで給電効率の改善を図ることができる。そして、受電装置３０が所定の位置にずらされたときにＬＥＤ２７ｅが消灯する。この所定の位置とは、例えば受電用コイルＬ４及び給電用コイルＬ１が正対する位置である。ユーザは、ＬＥＤ２７ｅの消灯を通じて給電効率が改善されたことを認識し、受電装置３０を上記所定の位置に維持する。本構成によれば、より確実に給電効率がよい状態で給電を行うことができる。なお、本例では、共通制御回路１２が効率演算部を構成する。

次に、給電時における共通制御回路１２の処理手順について図７のフローチャートを参照しつつ説明する。当該フローチャートは、一定周期が経過する毎に実行される。当該フローチャートにおいて、ステップＳ２０１〜Ｓ２１１は、図５のステップＳ１０１〜Ｓ１１１の処理と同様である。このため、ステップＳ２０１〜Ｓ２１１の説明を省略する。

共通制御回路１２は、給電中の給電用コイルＬ１に対応するＬＥＤ２８ａ〜２８ｘを点灯した後（Ｓ２１１）、受電電力に関する情報を含む情報信号を受けると給電効率を算出する（Ｓ２１２）。そして、共通制御回路１２は、算出された給電効率が閾値を越えるか否かを判断する（Ｓ２１３）。共通制御回路１２は、算出された給電効率が閾値以下である旨判断すると（Ｓ２１３でＮＯ）、ＬＥＤ２７ｅを点灯する（Ｓ２１４）。そして、共通制御回路１２は、再び情報信号を受けると給電効率を算出し（Ｓ２１２）、その給電効率と閾値とを比較する（Ｓ２１３）。

共通制御回路１２は、算出された給電効率が閾値を越える旨判断すると（Ｓ２１３でＹＥＳ）、ＬＥＤ２７ｅが点灯している場合にはそれを消灯する（Ｓ２１５）。なお、このときＬＥＤ２７ｅが消灯状態にあればそれが維持される。以上で処理を終了する。

以上、説明した実施形態によれば、第１の実施形態の（１）の効果に加え、以下の効果を奏することができる。
（２）給電効率が低い状態にて受電装置３０が給電面６に設置されている場合には、ＬＥＤ２７ｅの点灯を通じて給電効率が低い旨がユーザに通知される。このため、ユーザは受電装置３０の位置をずらすことで給電効率の改善を図ることができる。そして、受電装置３０が所定の位置にずらされたときにＬＥＤ２７ｅが消灯する。この所定の位置とは、例えば受電用コイルＬ４及び給電用コイルＬ１が正対する位置である。ユーザは、ＬＥＤ２７ｅの消灯を通じて給電効率が改善されたことを認識し、上記所定の位置に受電装置３０を維持する。本構成によれば、より確実に給電効率がよい状態で給電を行うことができる。

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・上記各実施形態においては、存在検知結果に基づき機種１，２が給電面６に設置された旨を示すＬＥＤ２７ｂ，２７ｃが点灯されていた。しかし、共通制御回路１２は、ＩＤコードの照合が成立した旨判断したとき、ＬＥＤ２７ｂ，２７ｃを点灯させてもよい。これにより、正規の受電装置３０が給電面６に設置された場合にのみ、ＬＥＤ２７ｂ，２７ｃを点灯させることができる。

・上記各実施形態におけるＬＥＤ２７ａ〜２７ｅ，２８ａ〜２８ｘを点滅させてもよい。例えば、異常である旨を示すＬＥＤ２７ｄ又は給電効率が低下した状態である旨を示すＬＥＤ２７ｅを点滅させることで、ユーザに対して注意を喚起することができる。また、給電効率等の状況に応じて点滅時間を変化させてもよい。

・インジケータ２５による表示内容は上記各実施形態におけるものに限定されない。ＬＥＤ２７ａ〜２７ｅ，２８ａ〜２８ｘの何れかを適宜省略してもよい。また、例えば、携帯端末４０の充電が完了した旨を通知するＬＥＤを新たに追加してもよい。この場合、受電装置３０から充電が完了した旨の情報信号が送信される。共通制御回路１２は、充電が完了した旨の情報信号を認識したとき、充電が完了した旨を示すＬＥＤを点灯する。また、給電装置１０に故障が発生した旨を通知するＬＥＤを新たに追加してもよい。さらに、ＩＤコードの照合結果を通知するＬＥＤを新たに追加してもよい。

また、ＬＥＤ２８ａ〜２８ｘを単一のＬＥＤとして、給電中であるときにのみそのＬＥＤを点灯させてもよい。これにより、インジケータ２５をよりコンパクトに構成できる。
また、ＬＥＤ２８ａ〜２８ｘと同様に、各給電用コイルＬ１に対応するＬＥＤを新たにインジケータ２５に追加してもよい。そして、これら新たなＬＥＤの点灯を通じて受電装置３０が設置されているエリアを表示させる。ＬＥＤを新たに設けない場合でも、受電装置３０が設置されているエリアに対応するＬＥＤ２８ａ〜２８ｘを点滅させ、給電中の給電用コイルＬ１に対応するＬＥＤ２８ａ〜２８ｘを点灯させてもよい。すなわち、ユーザは、ＬＥＤ２８ａ〜２８ｘが点滅状態及び点灯状態の何れにあるかに基づき、受電装置３０が設置された状態と、この状態においてさらにその受電装置３０に給電されている状態との何れの状態であるかを知ることができる。

・上記各実施形態においては、インジケータ２５を通じて受電装置の状態をユーザに通知していたが、ユーザに通知することができれば通知手段はこれに限らない。例えば、音声又は振動を通じてユーザに通知してもよい。この音声にはブザー音が含まれる。この場合、図１の一点鎖線で示すように、給電装置１０には、インジケータ２５に代えてスピーカ５０又は振動素子５１が設けられる。共通制御回路１２は、スピーカ５０を通じて音声にてユーザに給電装置１０の状態を通知する。また、共通制御回路１２は、振動素子５１を通じて振動にてユーザに給電装置１０の状態を通知する。

振動素子５１の振動を通じてユーザに通知する場合、振動回数及び振動周期を変化させることで、受電装置３０が設置された旨、給電が開始された旨等を通知する。スピーカ５０からの音声を通じてユーザに通知する場合、給電中のコイル番号を音声にて通知する。このコイル番号は、例えば給電面６において各給電用コイルＬ１に対応するエリアに印字されることが考えられる。

また、インジケータ２５の表示、音声及び振動を適宜組み合わせて通知してもよい。この場合、給電装置１０にはインジケータ２５、スピーカ５０及び振動素子５１のうち少なくとも２つが設けられる。これにより、より確実に給電装置１０の状態をユーザに通知することができる。

特に、給電効率が低下した状態である旨を示すＬＥＤ２７ｅ又は異常である旨を示すＬＥＤ２７ｄを点灯させる際に、併せて音声及び振動を通じて通知することで、ユーザに対して迅速な対応を促すことができる。

また、受電装置３０が給電効率のよい位置に達したときに給電面６を振動させてもよい。この振動は、ブザー音に伴う振動であってもよい。この場合、ユーザは、給電面６の振動を受電装置３０を介して知覚することができる。このとき、振動の周期や回数の変化を通じて給電効率をユーザに通知してもよい。

・上記各実施形態においては、各給電用コイルＬ１の電流を通じて存在検知が行われていたが、存在検知用のコイルが別に設けられていてもよい。例えば、静電容量センサを用いて存在検知を行ってもよい。また、存在検知、異物検知の方法は上記各実施形態の方法に限定されない。

・上記各実施形態においては、インジケータ２５は砲弾型のＬＥＤで構成されていたが、点灯可能なものであれば電球であってもよい。
さらに、インジケータ２５をディスプレイとして構成し、そのディスプレイにインジケータ２５と同様の情報を文字等で表示させてもよい。例えば第２の実施形態においては、ディスプレイに給電効率を数字で表示させてもよい。これにより、ユーザは、給電効率を参照しつつ受電装置３０をずらすことで受電装置３０を何れの方向に移動させることで給電効率が向上するかを知ることができる。

・インジケータ２５の設置位置は上記各実施形態の構成に限定されない。例えば、給電装置１０における筐体２の側面に形成されていてもよい。また、筐体２とは別に、その周囲に独立して設けられていてもよい。この場合には、給電面６に設置される携帯端末４０によってインジケータ２５の表示が隠れることがより確実に抑制される。

また、インジケータ２５における表示面（ＬＥＤが配設される面）がユーザに向くように傾斜させてもよい。これにより、インジケータ２５の視認性を向上させることができる。

・上記各実施形態においては、受電装置３０は携帯端末４０に設けられていたが、例えばＬＥＤ照明や扇風機等のその他の電気機器に設けられていてもよい。また、例えば、受電装置３０が、電気機器の本体に対して独立した構成であってもよい。この場合、受電装置３０及び電気機器の本体は有線接続される。

・上記各実施形態における給電用コイルＬ１の数は給電面６の面積に応じて適宜変更可能である。給電用コイルＬ１の数に応じてＬＥＤ２８ａ〜２８ｘの数が決まる。
・上記実施形態におけるユニット制御回路１９を省略してもよい。この場合には、共通制御回路１２は、上記各実施形態においてユニット制御回路１９が実行していた制御も行う。また、ユニット制御回路１９が行っていた制御の一部を共通制御回路１２が行ったり、共通制御回路１２が行っていた制御の一部をユニット制御回路１９が行ったりしてもよい。

・上記各実施形態においては、共通制御回路１２は異物が存在する旨判断したとき、異常である旨を示すＬＥＤ２７ｄを点灯させるとともに、ＬＥＤ２７ｂ，２７ｃを消灯していた。しかし、このときＬＥＤ２７ｂ，２７ｃの点灯状態を維持してもよい。

・上記各実施形態においては、各コイルＬ１〜Ｌ６は独立して設けられていた。しかし、１次側認証用コイルＬ２及び１次側異物検出用コイルＬ３の少なくとも何れか一方を給電用コイルＬ１と共用してもよいし、２次側認証用コイルＬ５及び２次側異物検出用コイルＬ６の少なくとも何れか一方を受電用コイルＬ４と共用してもよい。また、給電用コイルＬ１を独立して設け、１次側認証用コイルＬ２及び１次側異物検出用コイルＬ３を共用としてもよい。同様に、受電用コイルＬ４を独立して設け、２次側認証用コイルＬ５及び２次側異物検出用コイルＬ６を共用としてもよい。

次に、前記実施形態から把握できる技術的思想を記載する。
（イ）請求項５に記載の非接触給電装置において、前記受電装置は、受電電力を認識し、その受電電力に関する情報信号を前記非接触給電装置に送信し、前記効率演算部は、受信した情報信号に基づき受電電力を認識することを特徴とする非接触給電装置。

６…給電面、１０…給電装置、１１…共通ユニット、１２…共通制御回路、１３…電源回路、１４…メモリ、１５…給電ユニット、１６…励磁駆動回路、１７…電流検出回路、１８…１次側認証用回路、１９…ユニット制御回路、２１…異物検出用回路、２５…インジケータ、３０…受電装置、３２…２次側認証用回路、３３…２次側制御回路、３４…メモリ、４０…携帯端末、Ｌ１…給電用コイル、Ｌ２…１次側認証用コイル、Ｌ３…１次側異物検出用コイル、Ｌ４…受電用コイル、Ｌ５…２次側認証用コイル、Ｌ６…２次側異物検出用コイル。

Claims (10)

1. 受電装置が載せられる給電面に沿って配置される複数の給電用コイルを備え、前記各給電用コイルに交流電流が供給されることで発生する磁束を介した電磁誘導によって前記受電装置に非接触で給電する非接触給電装置において、
   前記非接触給電装置の状態を通知する通知手段を備えたことを特徴とする非接触給電装置。
2. 請求項１に記載の非接触給電装置において、
   前記給電面に載せられた単数又は複数の物体の有無を検知する存在検知部を備え、
   前記通知手段は、前記存在検知部を通じて検知された前記物体の有無を前記非接触給電装置の状態として通知することを特徴とする非接触給電装置。
3. 請求項１又は２に記載の非接触給電装置において、
   前記給電面及び前記受電装置間における異物の有無を検知する異物検知部を備え、
   前記通知手段は、前記異物検知部を通じて検知された前記異物の有無を前記非接触給電装置の状態として通知することを特徴とする非接触給電装置。
4. 請求項１〜３の何れか一項に記載の非接触給電装置において、
   前記通知手段は、給電中の前記給電用コイルを前記非接触給電装置の状態として通知することを特徴とする非接触給電装置。
5. 請求項１〜４の何れか一項に記載の非接触給電装置において、
   前記非接触給電装置から供給される給電電力に対する前記受電装置における受電電力の比に基づき給電効率を演算する効率演算部を備え、
   前記通知手段は、前記効率演算部を通じて算出された給電効率を前記非接触給電装置の状態として通知することを特徴とする非接触給電装置。
6. 請求項５に記載の非接触給電装置において、
   前記効率演算部は給電効率が閾値以下となるか否かを判断し、
   前記通知手段は、前記効率演算部を通じて算出された給電効率が閾値以下となる旨判断されたとき、その旨を前記非接触給電装置の状態として通知することを特徴とする非接触給電装置。
7. 請求項１〜６の何れか一項に記載の非接触給電装置において、
   前記受電装置が正規のものであるか否かの認証を行う認証部を備え、
   前記通知手段は、前記認証部を通じて認識された認証結果を前記非接触給電装置の状態として通知することを特徴とする非接触給電装置。
8. 請求項１〜７の何れか一項に記載の非接触給電装置において、
   前記通知手段は、視覚を通じて前記非接触給電装置の状態を通知するインジケータであることを特徴とする非接触給電装置。
9. 請求項１〜８の何れか一項に記載の非接触給電装置において、前記通知手段は、音声を通じて前記非接触給電装置の状態を通知するスピーカであることを特徴とする非接触給電装置。
10. 請求項１〜９の何れか一項に記載の非接触給電装置において、前記通知手段は、振動を通じて前記非接触給電装置の状態を通知する振動素子であることを特徴とする非接触給電装置。

Images