JP2015006057A - 非接触給電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】非接触状態で受電機器に安全かつ確実に給電できる非接触給電装置を提供する。
【解決手段】給電面１１と、受電機器２に非接触状態で給電する給電手段３と、給電面１１の上部に設けられ、給電面１１の上方に異物が載置されないようにする異物排除手段４とを備え、異物排除手段４は、異物が滑落する傾斜が形成された第１の状態Ｐ１と、受電機器２が給電面の上方で静止する第２の状態Ｐ２とに変化可能である非接触給電装置Ａ。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子機器等に電力を絶縁状態で電力を供給する非接触給電装置に関する。

携帯電話、タブレット型情報端末等の電子機器への給電（例えば、内蔵している蓄電池の充電）に、前記電子機器との端子接合を必要としない給電（非接触給電）が広まってきている。このような非接触給電では、非接触給電装置の給電部に前記電子機器の受電部を近づけて、（多くの場合、非接触給電装置に前記電子機器を載置して）給電を行うようになっている。このような、非接触給電装置を用いることで、前記給電部側及び前記受電部側に給電用の端子が露出しないので、端子のショートによる破損や端子の接合不良による給電不良が発生しにくくなる。

前記非接触給電装置の給電部と前記電子機器の受電部との間に、電界あるいは磁界が発生しており、前記給電部と前記受電部との間に、異物が介在すると正確に給電ができなかったり、発熱したり等の不具合が発生する。そこで、このような異物の介在を検出した抑制したりできる非接触給電装置が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２）。

特許文献１に示す共鳴型非接触給電システムは、給電側設備の１次側共鳴コイルから移動体側設備の２次側共鳴コイル共鳴により電力を供給し、前記移動体側設備に備えられた二次電池を充電している。そして、給電時の前記二次電池のインピーダンスを推定するとともに、現在の前記二次電池のインピーダンスと比較し、その差の絶対値が閾値よりも大きい場合、前記１次側共鳴コイルと２次側共鳴コイルの間に異物が介在していると判断する。そして、異物が介在していると判断すると前記給電側設備及び（又は）前記移動体側設備に備えられた報知装置で異常（異物が介在していること）を報知するようになっている。

また、特許文献２に示す給電装置は、給電コイルと受電コイルとを対向させ、前記給電コイルと前記受電コイルとの間で電力を供給している。そして、前記給電装置は、前記給電コイルを覆うカバーを備えており、前記カバーが、第１の傾斜部と、第２の傾斜部と、凹部とを備えている。前記第１の傾斜部は、前記給電コイルの径方向の頂点から中央部分に向かって下り傾斜となっている。また、前記第２の傾斜部は、前記給電コイルの径方向の頂点から径方向外側に向かって下り傾斜となっている。そして、前記凹部は前記給電コイルの中空の部分に設置されている。このように形成された前記カバーで前記給電コイルを覆うことで、前記給電カバーの上に異物が落下しても、前記第１の傾斜部又は前記第２の傾斜部を滑り、前記受電コイルと前記給電コイルとの間に異物が介在するのを抑制している。

特開２０１１−２４４５３１号公報 特許第５１１８７７６号公報

しかしながら、特許文献１の構成では、異物を検知し報知することは可能となっているが、使用者が報知に気付かないと、異物が取り除かれず、給電がうまくいかない場合がある。また、受電側の機器を給電側の機器に対し、給電するときと同じ状態で配置することで、異物を検知する構成であるため、給電側の機器の外装と受電側の機器の外装とが接触する構成であると、異物を除去するのに、受電側の機器を取り除かなくてはならず、作業が煩雑になる。

また、特許文献２の構成の場合、異物が受電側コイルと給電側コイルとの間に配置されるのを抑制できるが、給電コイルの近くに異物があるため、異物による給電への影響を完全に取り除くことは難しい。また、特殊な形状のカバーが必要であるため製造に手間と時間がかかる。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、この発明の１つの目的は、非接触状態で受電機器に安全かつ確実に給電できる非接触給電装置を提供することである。

この発明の一の局面による非接触給電装置は、上方に受電機器が配置される給電面と、前記受電機器に非接触状態で給電する給電手段と、前記給電面の上部に設けられ、前記給電面の上方に異物が載置されないようにする異物排除手段とを備えた非接触給電装置であって、前記異物排除手段は、前記異物が滑落する傾斜が形成された第１の状態と、前記受電機器が前記給電面の上方で静止する第２の状態とに変化可能であり、前記異物排除手段は、前記受電機器を前記給電面の上方に配置したとき記第１の状態から前記第２の状態に変化することを特徴とする。

この発明の一局面による非接触給電装置では、異物排除手段が第１の状態にあるときは、異物が傾斜から滑落するため、異物が給電面の上部に配置されにくくなっている。これにより、異物によって給電の効率が低下したり、発熱等の不具合が発生するのを抑制したりすることができる。そして、受電機器に給電を行うときは異物排除手段を第２の状態にすることで、受電機器と給電手段との距離を短くして、給電の効率を高めることができる。

上記一局面による非接触給電装置において、前記異物排除手段は、前記受電機器が前記受電部に対する位置を検出する位置検出手段を備えており、前記受電機器が前記給電面から離間されたことを前記位置検出手段が検出したとき、前記異物排除手段が前記第２の状態から前記第１の状態に変化するように構成されている。このように構成にすれば、受電機器が給電面の上方に配置されていないときは、自動的に第１の状態に変化するため、受電器が給電面の上方に配置されていないとき、異物が給電面の上方から排除される。これにより、非接触状態の受電機器に安全かつ確実に給電を行うことができる。

上記一局面による非接触給電装置において、前記異物排除手段は、前記傾斜を形成する傾斜部材と、少なくとも前記第１の状態のとき、前記傾斜部材を支持する支持部材とを備えている。このように構成にすれば、異物が滑落する傾斜を容易に構成することが可能である。そのため、簡単な構成で、非接触状態の受電機器に安全かつ確実に給電を行うことができる。

上記一局面による非接触給電装置において、前記傾斜部材は、前記給電面に回動可能に取り付けられており、前記異物排除手段が前記第１の状態と前記第２の状態との間で変化するとき、前記傾斜部材が回動するように構成されている。このように構成にすれば、傾斜部材が回動する構成であるため、給電面の上方を確実に覆うことが可能である。そのため、簡単な構成で、非接触状態の受電機器に安全かつ確実に給電を行うことができる。

上記一局面による非接触給電装置において、前記異物排除手段は、前記給電面の上面に気密に配置されているとともに、少なくとも前記傾斜部材が内圧を上げることで、膨張し、第１の状態となるよう構成されている。このように構成にすれば、受電機器を配置したとき、空気の圧力で支持するため、受電機器が給電面にゆっくり動く。これにより、給電面と受電機器とに作用する衝撃を抑制することができる。
ことができる。

上記一局面による非接触給電装置において、前記支持部材が前記給電面に固定されるように構成されている。このように構成にすれば、可動部分を少なくすることができるため、構造を簡略化することができる。また、支持部材に傾斜部材の支持を確実に行うことができるため、給電面の上方から異物を確実に排除することができる。そのため、簡単な構成で、非接触状態の受電機器に安全かつ確実に給電を行うことができる。

上記一局面による非接触給電装置において、前記支持部材が前記給電面に回動可能に取り付けられており、前記異物排除手段が、前記第１の状態と前記第２の状態との間で変化するとき、前記支持部材の回動に合わせて、前記傾斜部材も回動するように構成されている。このように構成にすれば、支持部材と傾斜部材の両方を回動させることができるため、異物排除手段に外力が作用したとき、支持部材と傾斜部材が回動することで、破損を抑制することができる。

上記一局面による非接触給電装置において、前記異物排除手段は、前記支持部材が前記傾斜部材と一体に形成され、内圧が上昇したとき、前記傾斜部材とともに前記支持部材も膨張することで、第１の状態となるように構成されている。このように構成にすれば、部材同士が接触する音が発生するのを抑制することができる。

上記一局面による非接触給電装置において、前記異物排除手段は、前記受電機器が上部に配置されたとき、前記受電機器の重量で第１の状態から第２の状態に変化するように構成されている。このように構成にすれば、第１の状態から第２の状態に変化するのに電力や使用者の力を必要としないので、省エネルギであるとともに使用者の手間を省くことができる。

上記一局面による非接触給電装置において、前記異物排除手段は、前記第１の状態から前記第２の状態又は前記第２の状態から前記第１の状態に変化させるための駆動手段を備えている。
ことができる。

本発明によると、非接触状態で受電機器に安全かつ確実に給電できる非接触給電装置を提供することができる。

本発明にかかる非接触給電装置の一例を示す概略図である。 本発明にかかる非接触給電装置のブロック図である。 図１に示す非接触給電装置の異物排除部が第１の状態のときの側面図である。 図１に示す非接触給電装置の異物排除部が第２状態のときの側面図である。 本発明にかかる非接触給電装置の他の例の異物排除部が第１の状態のときの側面図である。 本発明にかかる非接触給電装置の他の例の異物排除部が第２状態のときの側面図である。 本発明にかかる非接触給電装置のさらに他の例の異物排除部が第１の状態のときの断面図である。 本発明にかかる非接触給電装置のさらに他の例の異物排除部が第２の状態のときの断面図である。 本発明にかかる非接触給電装置のさらに他の例の異物排除部が第１の状態のときの断面図である。 本発明にかかる非接触給電装置のさらに他の例の異物排除部が第２の状態のときの断面図である。

以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
（第１実施形態）

図１は本発明にかかる非接触給電装置の一例を示す概略図であり、図２は本発明にかかる非接触給電装置のブロック図である。なお、図１、図２に示す非接触給電装置１の図には、受電機器である情報端末２も記載している。

本発明にかかる非接触給電装置Ａは、図１に示すように、非接触給電装置Ａは、本体１の上面に形成された後述の給電面３に、情報端末２を載置することで、情報端末２に電力を供給する装置である。つまり、非接触給電装置Ａは、端子等の導電部の電気的な接触を介することなく、受電機器の一例である情報端末２に電力を供給する給電装置である。なお、本発明では受電機器として情報端末２を採用しているが、これに限定されるものではなく、例えば、タブレット型ＰＣ、音楽プレーヤ、携帯電話等への給電にも用いられる。

図１、図２に示すように、非接触給電装置Ａは、本体１と、給電部３（給電手段）と、異物排除部４（異物排除手段）と、圧力センサ５と、制御部６とを備えている。また、情報端末２は、受電部２１と、蓄電池２２とを備えている。

図１に示すように、本体１は直方体形状の箱体であり、上面に平面視長方形状の給電面１１を設けている。非接触給電装置Ａは給電部３と情報端末２の受電部２１との間で発生する磁界を用いて電磁誘導又は磁界共鳴で電気エネルギを伝達させている。そのため、本体１は、磁束の透過率が高く、電気を通しにくい（絶縁性を有する）材料で形成されていることが好ましい。このような材料として、例えば、樹脂やセラミックを挙げることができる。

給電部３は、本体１の内部に配置されている。給電部３はコイルを備えており、情報端末２の受電部２１もコイルを備えている。そして、給電部３のコイルと受電部２１のコイルとで、電磁誘導又は磁界共鳴を発生させることで、給電部３から受電部２１に電力が供給される。なお、電力の供給の詳細なメカニズムは、従来よく知られているため省略する。

上述したとおり、非接触給電装置Ａでは、給電を行うとき、給電面１１の周りには磁界が発生している。給電面１１に金属製の異物が載置されると、異物により磁界に狂いが生じ、充電効率が低下する又は充電できなくなる場合がある。また、異物に誘導起電力が発生し、異物自体が発熱することで、やけどや火災の原因になる場合もあり、給電面１１に異物が乗っているのは好ましくない。そのため、本発明にかかる非接触給電装置Ａでは、給電面１１に異物が配置されないように異物排除部４を設けている。

圧力センサ５は、給電面１１の圧力を検出するためのセンサであり、給電面１１の上面に情報端末２が載置された或いは情報端末２が取りだされたことを検出するための検出手段である。

制御部６は、給電部３、異物排除部４（の後述するモータ４３）及びある力センサ５の動作を制御する制御回路であり、ＣＰＵ等の演算処理部を備えている。

情報端末２について説明すると、情報端末２は、受電部２１と、蓄電池２２とを備えている。そして、受電部２１と給電部３との間で磁界を利用した電力供給が行われる。受電部２１で受電した電力は蓄電池２２に蓄電されるようになっている。

つぎに、本発明にかかる非接触給電装置Ａに備えられている異物排除部４の詳細について説明する。図３は図１に示す非接触給電装置の異物排除部が第１の状態のときの側面図であり、図４は図１に示す非接触給電装置の異物排除部が第２状態のときの側面図である。図３、図４に示すように、異物排除部４は、給電面１１に立設された支持部材４１と、給電面１１に回転可能に取り付けられた傾斜部材４２とを備えている。また、図２に示すように、異物排除部４は、傾斜部材４２を回動させるモータ４３を備えている。

図３に示すように、支持部材４１は、給電面１１の長辺に固定されており、給電面１１に対して一定の角度（ここでは、直角）をなしている。また、傾斜部材４２は、給電面１１の支持部材４１が立設する辺と対向する辺に回転軸４１１を介して回転可能に取り付けられている。そして、傾斜部材４２は、モータ４３の駆動力によって回動されるようになっている。

図３に示すように、異物排除部４は傾斜部材４２を支持部材４１側に回動させ、支持部材４１の上端部で傾斜部材４２の先端部を支持した状態の第１の状態Ｐ１とする。この第１の状態Ｐ１のとき傾斜部材４２によって給電面１１の上部が覆われているとともに、傾斜部材４２が傾斜した状態となっている。この状態のとき、給電面１１の上方に異物が落下した場合、異物は傾斜部材４２による傾斜を滑り落ち、給電面１１の上方より外れる。これにより、異物排除部４が第１の状態Ｐ１にあるとき、給電面１１の上方に異物が残るのを抑制できる。

なお、異物排除部４は第１の状態Ｐ１にあるとき、モータ４３には電力が供給されていない。そのため、傾斜部材４２は支持部材４１に支持されているだけであり、傾斜部材４２は、支持部材４１と反対側に回動可能となっている。そのため、使用者は情報端末２に給電を行う場合、傾斜部材４２を支持部材４１と反対側に回動させ、異物排除部４が完全に開いた状態（第２の状態Ｐ２とする）にすることが可能である（図４参照）。

第１の状態Ｐ１のとき、異物排除部４は支持部材４１と傾斜部材４２とを突合せた断面三角形状の筒状になっている。この状態において、異物は異物排除部４の側部から給電面１１に載置しやすくなっている。そこで、異物排除部４では、少なくとも傾斜部材４２は、第１の状態Ｐ１のとき、平面視において、給電面１１よりも大きいことが好ましい。

図４に示すように、異物排除部４が第２の状態Ｐ２のとき、非接触給電装置Ａでは、傾斜部材４２を支持部材４１と反対側に回動され、給電面１１が外部に露出している。このとき、外部に露出している給電面１１に情報端末２を載置することで、情報端末２に給電できる状態となる。なお、被接触給電装置Ａでは、給電面１１に情報端末２が配置されたことを圧力センサ５によって検出する。また、給電面１１から情報端末２が取り除かれたことも圧力センサ５によって検出することができるようになっている。

第２の状態Ｐ２において、圧力センサ５が、給電面１１の上面から情報端末２を取り除かれたことを検出すると、制御部６はモータ４３を動作させ、傾斜部材４２を回動させ、傾斜部材４２の端部を支持部材４１の上端で支持する第１の状態Ｐ１に変化する。

このように、異物排除部４を第１の状態Ｐ１と第２の状態Ｐ２との間で変化させることで、給電面１１に異物が載るのを抑制することができる。なお、本実施形態では、異物排除部４を第１の状態Ｐ１から第２の状態Ｐ２に変化させる場合、使用者が手動で傾斜部材を回動させるものとしていたが、これに限定されない。例えば、非接触給電装置Ａにスイッチを取り付けておき、スイッチを押すことで、傾斜部材４２がモータ４３によって回動される構成としてもよい。

また、非接触給電装置Ａは、情報端末２に給電を行っている間、異物排除部４を第２の状態Ｐ２としているものとして説明していたが、給電時に異物が給電面１１に載るのを抑制するため、給電開始後、傾斜部材４２を回動させ第１の状態Ｐ１に戻してもよい。このとき、傾斜部材４２は、使用者による手動で回動させる構成であってもよいし、スイッチによって回動させるものであってもよく、給電終了とともに第２の状態に回動するようになっていてもよい。また、スイッチの代わりに、移動体が接近したことを検出するセンサを備え、そのセンサが移動体の接近を検出したとき、異物排除部４を第１の状態Ｐ１から第２の状態Ｐ２に変化するようにしてもよい。

また、本実施形態にかかる非接触給電装置Ａでは、異物が給電面１１に載るのを抑制することができ、受電機器である情報端末２に効率よく安定した給電を行うことが可能である。

（第２実施形態）
本発明にかかる非接触給電装置の他の例について図面を参照して説明する。図５は本発明にかかる非接触給電装置の他の例の異物排除部が第１の状態のときの側面図であり、図６は本発明にかかる非接触給電装置の他の例の異物排除部が第２状態のときの側面図である。図５及び図６に示す非接触給電部Ｂは、異物排除部４ｂが異なる以外は、非接触給電部Ａと同じ構成を有し、実質上同じ部分には同じ符号を付すとともに同じ部分の詳細な説明は省略する。

図５、図６に示すように、非接触給電装置Ｂの異物排除部４ｂは、支持部材４１ｂ及び傾斜部材４２のいずれもが給電面１１に対し回動可能に取り付けられている。図５に示すように、支持部材４１が給電面１１から立設し、その先端部で傾斜部材４２を支持することで、異物が傾斜部材４２の傾斜から滑り落ちる第１の状態Ｐ１になる。なお、支持部材４１と傾斜部材４２とは、バランスよく互いに支持することで、モータ４３を駆動することなく第１の状態Ｐ１を維持することができるようになっている。このとき、傾斜部材４２には、支持部材４１の先端と係合し、支持部材４１が内側に倒れるのを抑制するためのストッパ部が形成されていてもよい。また、ストッパ部は本体１に形成されていてもよい。

そして、異物排除部４ｂでは、支持部材４１及び傾斜部材４２は同じ方向に回転するようになっている。傾斜部材４２の支持部材４１側に回転することで、支持部材４１にも回転力が作用し、回動するようになっている。

異物排除部４ｂの傾斜部材４２に情報端末２を載せることで、傾斜部材４２に支持部材４１側に回転する方向の力が作用する。このとき、異物排除部４ｂの支持部材４１と傾斜部材４２のバランスが崩れ、支持部材４１が傾斜部材４２に押されて回転する。これにより、異物排除部４ｂは支持部材４１及び傾斜部材４２が回転した第２の状態Ｐ２に変化する（図６参照）。

図６に示すように、異物排除部４ｂは第２の状態Ｐ２のとき、傾斜部材４２は給電面１１を覆うように倒れる。このとき、傾斜部材４２の先端は、回転し倒れた支持部材４１の上部に達する。情報端末２は傾斜部材４２を挟んで給電面１１に載置される。このとき、給電部３と情報端末２の受電部２１とが近接配置される。なお、支持部材４１又は傾斜部材４２には、傾斜部材４２が給電面１１と接触するときの衝撃を弱めるため、回転速度を低下させる機構を備えていることが好ましい。このような構成としては、例えば、空気圧を用いるものや、ばね等の弾性部材を用いるもの、緩衝材を用いるもの等を挙げることができる。

このとき、情報端末２が傾斜部材４２を介して給電面１１に載置されており、給電面１１の圧力は上昇している。圧力センサ５は給電面１１の上昇した圧力を検出し、その情報を制御部６に送っている。制御部６は圧力センサ５からの情報によって、給電面１１の上方に情報端末２が配置されていると判断し、給電部３を駆動して給電を開始する。

給電終了等で情報端末２が給電面１１の上方から取り除かれると、給電面１１に作用する圧力が減少する。圧力センサ５は給電面１１の減少した圧力の情報を制御部６に送り、制御部６は圧力の情報から、情報端末２が給電面１１の上方から移動されたことを検出する。圧力センサ５からの情報に基づいて、制御部６はモータ４３を駆動する。非接触給電装置Ｂでは、モータ４３は支持部材４１を回転駆動するように形成されている。そして、支持部材４１の上部に傾斜部材４２の先端部分が載っているため、支持部材４１の回転によって、傾斜部材４２も回転する。そして、支持部材４１が一定角度回転したとき、支持部材４１と傾斜部材４２とがバランスよく支持しあう第１の状態Ｐ１に戻る。

このような非接触給電装置Ｂでは、第２の状態Ｐ２においても給電面１１の上方を傾斜部材４２が覆っており、第１の状態Ｐ１のもどるとき、傾斜部材４２が傾斜するため、異物が給電面１１の上方に残るのを抑制することが可能である。また、支持部材４１を回転させることで、傾斜部材４２も回転させることができるとともに、支持部材４１と傾斜部材４２とでバランスよく支えあうことで静止するため、無駄な電力消費を抑制することも可能である。

なお、これ以外の特徴については第１実施形態と同じである。

（第３実施形態）
本発明にかかる非接触給電装置のさらに他の例について図面を参照して説明する。図７は本発明にかかる非接触給電装置のさらに他の例の異物排除部が第１の状態のときの断面図であり、図８は本発明にかかる非接触給電装置のさらに他の例の異物排除部が第２の状態のときの断面図である。

図７、図８に示す非接触給電装置Ｃは、異物排除部７が異なる以外は、非接触給電部Ａと同じ構成を有し、実質上同じ部分には同じ符号を付すとともに同じ部分の詳細な説明は省略する

図７に示すように、非接触給電装置Ｃの異物排除部７は、給電面１１の周縁部に気密に接続された支持部材７１と、支持部材７１と気密に接続された傾斜部材７２とを備えている。支持部材７１及び傾斜部材７２は内部に空気を充填することでドーム状の形状になる。異物排除部７は支持部材７１と傾斜部材７２とで囲まれた空間に空気を吸入したり、空間から空気を排出したりするポンプ７３を備えている。

支持部材７１は、内部に空気を充填していなくても給電面１１より立設する構成となっている。そのため支持部材７１は一定以上の強度を有する材料（ここでは、樹脂材料）で形成されている。また、支持部材７１は異物排除部７の内部に空気を充填しても、換言すると、内部の空気圧を上昇させても変形しにくい強度を有している。

傾斜部材７２は、空気を充填したとき膨張するような柔軟性を有する材料（ここでは、ゴム）で形成されている。つまり、傾斜部材７２は異物排除部７の内部に空気を充填することで、換言すると、内部の空気圧を上昇させることで外部に張り出すような柔軟性を有している。傾斜部材７２は膨張したとき、中央部が最もせり上がった曲面形状を有しており、この曲面形状によって傾斜部材７２の外部は傾斜した状態となる。

ポンプ７３に開閉弁が備えられており、異物排除部７の内部と外部とが連通するようになっている。開閉弁を開きポンプ７３を作動させることで、異物排除部７の内部に空気を吸入することができる。また、開閉弁を閉じることで異物排除部７の内部の空気が外部に漏れるのを抑制し、異物排除部７の内部の空気を一定に保つことができるようになっている。なお、このときポンプ７３は動作しなくても異物排除部７の内部圧力を維持することが可能となっている。さらに、ポンプ７３を停止している状態で開閉弁を開くことで、異物排除部７の内部の空気を外部に放出することができるようになっている。ポンプ７３（開閉弁を含む）は制御部６からの指示に従って動作する。

給電面１１に作用する圧力を検出する圧力センサ５は、異物排除部７の内部の空気の圧力も検出可能な構成となっている。

異物排除部７では、内部に空気を充填し傾斜部材７２が膨張した第１の状態Ｐ１のとき、傾斜部材７２は内部の空気圧によって、高い張力が作用している。この状態で異物排除部７に異物が落下した場合、異物は傾斜部材７２及び（又は）支持部材７１を滑り落ち、給電面１１の上方から排除される。非接触給電装置Ｃでは、情報端末２が給電面１１の上方に配置されていないとき、すなわち、待機時において傾斜部材７２が膨張した第１の状態Ｐ１をとる（図７参照）。

異物排除部７が第１の状態Ｐ１のとき、情報端末２が傾斜部材７２状に載置されると、傾斜部材７２が押される。これにより、異物排除部７の内部の空気圧が上昇する。圧力センサ５がこの空気圧の上昇を検出すると、空気圧の上昇量の情報を制御部６に送信する。制御部６は上昇した空気圧を閾値と比較し、閾値よりも小さい場合、異物が傾斜部材７２に載ったと判断し、第１の状態Ｐ１を維持する。また、上昇した空気圧が閾値よりも大きい場合、情報端末２が傾斜部材７２に載ったと判断し、ポンプ７３の開閉弁を開くように指示を送る。開閉弁を開くことで、異物排除部７の内部の空気が排出され、傾斜部材７２の張力が減少する。また、傾斜部材７２は柔軟性を備えた部材であるため、情報端末２の重量によって伸び、情報端末２は給電面１１に到達する（第２の状態、図８参照）。

図８に示すように、異物排除部７が第２の状態Ｐ２のとき、情報端末２は傾斜部材７２を挟んで、給電面１１に載置されている。圧力センサ５は給電面１１の圧力を検出し制御部６に送る。制御部６は圧力センサ５からの情報に基づいて、給電面１１に情報端末２画載置されていることを認識し、給電部３を動作させ給電を開始する。

給電終了等で情報端末２が給電面１１の上方から取り除かれると、給電面１１に作用する圧力が減少する。圧力センサ５は給電面１１の減少した圧力の情報を制御部６に送り、制御部６は圧力の情報から、情報端末２が給電面１１の上方から移動されたことを検出する。圧力センサ５からの情報に基づいて、制御部６は開閉弁を閉じ、ポンプ７３を駆動させ、異物排除部７に空気の吸入を行う。

ポンプ７３による空気の吸入により、異物排除部７の内部の空気圧は上昇する。異物排除部７の空気圧は圧力センサ５で検出しており、圧力センサ５は空気圧の情報を制御部６に送っている。制御部６は空気圧が閾値を超えたとき、傾斜部材７２が所定の形状に膨張したと判断し、すなわち、異物排除部７が第１の状態Ｐ１になったと判断し、開閉弁を閉じると共にポンプ７３を停止する。

なお、上述の非接触給電部Ｃにおいて異物排除部７は、支持部材７１が給電面１１に気密に接触している構成となっているが、これに限定されるものではなく、異物排除部７自体が気密な袋状に形成されていても良い。この構成とすることで、異物排除部７の気密性を高めることができる。

このような構成の異物排除部７を用いることで、情報端末２が給電部１１に向かって移動（落下）するとき、異物排除部７の空気圧及び傾斜部材７２の膨張によって、緩やかに移動する。そのため、情報端末２が給電面１１に接触するときの衝撃を低減することが可能である。また、給電面１１の周縁部に強度の高い支持部材７１が備えられていることで、情報端末２を正確に給電面１１の中央部分に載置させることができ、情報端末２の受電部２１と給電部３との位置合わせを行うことができる。これにより、給電の効率を高めることができる。なお、その他の特徴については、第１実施形態及び第２実施形態と同じである。

（第４実施形態）
本発明にかかる非接触給電装置のさらに他の例について図面を参照して説明する。図９は本発明にかかる非接触給電装置のさらに他の例の異物排除部が第１の状態のときの断面図であり、図１０は本発明にかかる非接触給電装置のさらに他の例の異物排除部が第２の状態のときの断面図である。

図９、図１０に示す非接触給電装置Ｄは、異物排除部７ｄが異なる以外は、非接触給電部Ａと同じ構成を有し、実質上同じ部分には同じ符号を付すとともに同じ部分の詳細な説明は省略する

図９、図１０に示すように、異物排除部７ｄは、支持部材と傾斜部材とが一体的に形成された膨張部材７４を備えている。膨張部材７４は、内部に空気を充填することで、ドーム状に膨張する（第１の状態Ｐ１、図９参照）。膨張部材７４は、全体が柔軟性を有しているため、内部の空気を抜くと、全体が給電面１１に接触する（第２の状態Ｐ２、図１０参照）。

図１０に示すように、異物排除部７ｄが第２の状態Ｐ２になったとき、膨張部材７４は全体的に給電面１１に接触するため、情報端末２が異物排除部７ｄの中央部から外れた位置に載置されても、情報端末２が異物排除部７ｄから滑り落ちにくく、使用者の利便性を高めることが可能である。これ以外の特徴については、第１実施形態、第２実施形態及び第３実施形態と同じである。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこの内容に限定されるものではない。また本発明の実施形態は、発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の改変を加えることが可能である。

Ａ 非接触給電装置
１ 本体
１１ 給電面
２ 情報端末（受電機器）
２１ 受電部
２２ 蓄電部
３ 給電部
４ 異物排除部
４１ 支持部材
４２ 傾斜部材
４３ モータ
５ 圧力センサ
６ 制御部

Claims (10)

1. 受電機器に給電する非接触給電装置であって、
   上方に前記受電機器が配置される給電面と、
   前記受電機器に非接触状態で給電する給電手段と、
   前記給電面の上部に設けられ、前記給電面の上方に異物が載置されないようにする異物排除手段とを備え、
   前記異物排除手段は、前記異物が滑落する傾斜が形成された第１の状態と、前記受電機器が前記給電面の上方で静止する第２の状態とに変化可能であり、
   前記異物排除手段は、前記受電機器を前記給電面の上方に配置したとき記第１の状態から前記第２の状態に変化することを特徴とする非接触給電装置。
2. 前記異物排除手段は、前記受電機器が前記受電部に対する位置を検出する位置検出手段を備えており、
   前記受電機器が前記給電面から離間されたことを前記位置検出手段が検出したとき、前記異物排除手段が前記第２の状態から前記第１の状態に変化する請求項１に記載の非接触給電装置。
3. 前記異物排除手段は、前記傾斜を形成する傾斜部材と、少なくとも前記第１の状態のとき、前記傾斜部材を支持する支持部材とを備えている請求項１又は請求項２に記載の非接触給電装置。
4. 前記傾斜部材は、前記給電面に回動可能に取り付けられており、
   前記異物排除手段が前記第１の状態と前記第２の状態との間で変化するとき、前記傾斜部材が回動する請求項３に記載の非接触給電装置。
5. 前記異物排除手段は、前記給電面の上面に気密に配置されているとともに、少なくとも前記傾斜部材が内圧を上げることで、膨張し、第１の状態となるよう構成されている請求項３に記載の非接触給電装置。
6. 前記異物排除手段は、前記支持部材が前記傾斜部材と一体に形成され、内圧が上昇したとき、前記傾斜部材とともに前記支持部材も膨張することで、第１の状態となる請求項５に記載の非接触給電装置。
7. 前記支持部材が前記給電面に固定されている請求項３から請求項５のいずれかに記載の非接触給電装置。
8. 前記支持部材が前記給電面に回動可能に取り付けられており、
   前記異物排除手段が、前記第１の状態と前記第２の状態との間で変化するとき、前記支持部材の回動に合わせて、前記傾斜部材も回動する請求項４に記載の非接触給電装置。
9. 前記異物排除手段は、前記受電機器が上部に配置されたとき、前記受電機器の重量で第１の状態から第２の状態に変化する請求項１から請求項８のいずれかに記載の非接触給電装置。
10. 前記異物排除手段は、前記第１の状態から前記第２の状態又は前記第２の状態から前記第１の状態に変化させるための駆動手段を備えている請求項１から請求項９のいずれかに記載の非接触給電装置。

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