JP2015035935A - Power supply system, power supply method and architecture member - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、給電システム、給電方法および建築部材に関する。 The present invention relates to a power feeding system, a power feeding method, and a building member.
磁界共鳴を使用する非接触の給電システムが知られている。例えば、フロアーにコイル共鳴素子を敷き詰め、このコイル共鳴素子の電力伝送経路を子機の位置まで設けることで、子機に電力を伝送する技術が開示されている(特許文献1参照。)。 Non-contact power supply systems using magnetic field resonance are known. For example, a technique for transmitting electric power to a child device by laying a coil resonance element on a floor and providing a power transmission path of the coil resonance element to the position of the child device is disclosed (see Patent Document 1).
ところで、ワイヤレス給電技術を人体などが活動する場所で使用する場合、人体などの防護の観点より人体がふれているところのより磁界は制限される。例えば、100kHzで約21A/m(アンペア回数)以内が、この制限の制限値である。この制限値以下で送電することができるエネルギーは小さいので、50Wを超えるエネルギーの伝送は制限により難しい。つまり、床一面に多数のコイルを仕込み、そこから住空間へ大電力エネルギー伝送を行うことは非常に困難である。 By the way, when the wireless power feeding technology is used in a place where the human body or the like is active, the magnetic field is limited more than the place where the human body is touched from the viewpoint of protecting the human body. For example, the limit value of this limit is within about 21 A / m (the number of amperes) at 100 kHz. Since the energy that can be transmitted below this limit value is small, the transmission of energy exceeding 50 W is difficult due to the limitation. In other words, it is very difficult to prepare a large number of coils on one floor and transmit high power energy from there to the living space.
しかしながら、床や卓の上などで家電製品を動作させる時は、多くの場合、家電製品は床や卓の上と接触しており、その間に人体などが入ることはごく少数である。なお、家電製品と床上等との間に人体などが入る例としては、ヘアドライヤーや携帯電話などがある。
一方、親機が床一面に仕込まれた場合、家電製品(子機)と床上等との間に人体などが入り得る場合でも、磁界の強い領域に物体を置くことで、ガード領域を設けることがある。特許文献1には信号発生部から出力された交流信号の供給を受けて電磁場を発生させる送信アンテナ12と、送信アンテナ12から離間した位置において電磁場によって誘導電圧を発生させる受信アンテナ21とを備えて非接触で電力を伝送可能に構成され、送信アンテナ12と受信アンテナ21との間に配設されると共に送信アンテナ12と受信アンテナ21との間の長さに応じて伸縮可能に構成されて送信アンテナ12から受信アンテナ21に至る空間を他の空間と区画する区画部4を備えることが記載されている。
However, when operating home appliances on the floor or tabletop, in many cases, the home appliance is in contact with the floor or tabletop, and a human body or the like enters a very small amount between them. Note that examples of the human body entering between the home appliance and the floor include a hair dryer and a mobile phone.
On the other hand, when the base unit is placed on the entire floor, even if a human body can enter between the home appliance (slave unit) and the floor, a guard area is provided by placing an object in a strong magnetic field area There is.
しかしながら、特許文献1に記載の発明は親機、子機のアンテナが正対していることを前提にしており、区画部と呼ばれる物体侵入領域の側面に漏れる磁界はあまり考慮されていない。
However, the invention described in
本発明は、上記問題を解決すべくなされたもので、その目的は、子機が配置され得る領域での磁界を弱めつつ、親機から子機へ給電できる給電システム、給電方法および建築部材を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and an object of the present invention is to provide a power feeding system, a power feeding method, and a building member that can feed power from a master unit to a slave unit while weakening a magnetic field in a region where the slave unit can be arranged. It is to provide.
(1)上記問題を解決するために、本発明の一態様に係る給電システムは、物体の内部に磁界同士が強め合う強磁領域を発生させ、前記物体の外部に磁界同士が弱め合う弱磁領域を発生させる親機と、前記弱磁領域に配置され、前記強磁領域に到達する磁界を発生させる子機と、を有し、前記強磁領域に親機が発生させる磁界と、前記子機が発生させる磁界とが、互いに平行な成分を持ち、互いに位相が90度異なる成分を持つことで、前記親機から前記子機へ給電する。 (1) In order to solve the above problem, a power feeding system according to one aspect of the present invention generates a strong magnetic field in which magnetic fields are strengthened inside an object, and a weak magnetic field in which magnetic fields are weakened outside the object. A parent device that generates a region; and a child device that is disposed in the weak magnetic region and generates a magnetic field that reaches the strong magnetic region; and a magnetic field generated by the parent device in the strong magnetic region; The magnetic field generated by the machine has components parallel to each other and components having phases different from each other by 90 degrees, so that power is supplied from the parent machine to the child machine.
(2)本発明の一態様は、給電システムにおいて、前記親機は、前記物体の面の一方側に配置されるコイルからなる親機アンテナ部と、前記親機アンテナ部の前記コイルの内側に前記強磁領域を発生させる親機磁界制御部と、を備え、前記子機は、前記物体の面の他方側に配置されるコイルからなる子機アンテナ部と、前記子機アンテナ部の前記コイルによって、前記面を超えて前記強磁領域に到達する磁界を発生させる子機磁界制御部と、を備える。 (2) In one embodiment of the present invention, in the power feeding system, the parent device includes a parent device antenna unit including a coil disposed on one side of the surface of the object, and an inner side of the coil of the parent device antenna unit. A master unit magnetic field control unit for generating the ferromagnetic region, wherein the slave unit is a slave unit antenna unit comprising a coil disposed on the other side of the surface of the object, and the coil of the slave unit antenna unit And a handset magnetic field control unit that generates a magnetic field that reaches the ferromagnetic region beyond the surface.
(3)本発明の一態様は、給電システムにおいて、前記親機アンテナ部は、前記コイルの幅より小さい間隔で対向する前記コイルを含み、前記親機磁界制御部は、第1の層のコイルが発生させる磁界と第2の層のコイルが発生させる磁界について、前記対向する方向の成分が逆向きになるように、磁界を発生させることで、前記第1の層と前記第2の層の間である内側に前記強磁領域を発生させ、前記第1の層と前記第2の層の外側に前記弱磁領域を発生させる。 (3) In one embodiment of the present invention, in the power feeding system, the base unit antenna unit includes the coils facing each other at an interval smaller than the width of the coil, and the base unit magnetic field control unit is a coil of the first layer. The magnetic field generated by the second layer coil and the magnetic field generated by the coil of the second layer are generated so that the components in the opposite direction are opposite to each other, thereby generating the first layer and the second layer. The strong magnetic region is generated on the inner side, and the weak magnetic region is generated on the outer side of the first layer and the second layer.
(4)本発明の一態様は、給電システムにおいて、前記親機アンテナ部は、前記物体の面に対して垂直な方向に離隔して配置される第1の層と第2の層を備え、前記親機磁界制御部は、前記第1の層のコイルが発生させる磁界と前記第2の層のコイルが発生させる磁界は、前記垂直な方向の成分が逆向きになるように磁界を発生させることで、前記第1の層と前記第2の層の間である内側に前記強磁領域を発生させ、前記第1の層と前記第2の層の外側に前記弱磁領域を発生させ、前記親機アンテナ部により発生させる前記強磁領域の磁界と前記子機アンテナ部により発生させる磁界とは、同一の周波数の成分を持ち、互いに平行な成分を持ち、互いに位相が90度異なる成分を持つ。 (4) In one embodiment of the present invention, in the power feeding system, the base antenna unit includes a first layer and a second layer that are spaced apart in a direction perpendicular to the surface of the object. The base unit magnetic field control unit generates a magnetic field generated by the first layer coil and a magnetic field generated by the second layer coil so that components in the vertical direction are opposite to each other. Thus, the strong magnetic region is generated on the inner side between the first layer and the second layer, and the weak magnetic region is generated on the outer side of the first layer and the second layer, The magnetic field generated by the main unit antenna unit and the magnetic field generated by the sub unit antenna unit have components having the same frequency, components parallel to each other, and components having phases different from each other by 90 degrees. Have.
(5)本発明の一態様は、給電システムにおいて、前記親機の前記親機アンテナ部は、前記物体の面に対して平行に複数のコイルを配置して形成され、前記複数のコイル上における磁界のホッピング現象により、前記複数のコイルと比べて少数の電源から前記子機の前記子機アンテナ部の近傍にあるコイルへ電力エネルギーを伝送する。 (5) In one embodiment of the present invention, in the power feeding system, the base unit antenna unit of the base unit is formed by arranging a plurality of coils in parallel to the surface of the object, Due to the hopping phenomenon of the magnetic field, electric power energy is transmitted from a small number of power sources to the coil in the vicinity of the handset antenna portion of the handset compared to the plurality of coils.
(6)本発明の一態様は、給電システムにおいて、前記物体の面の前記他方側に、前記子機の前記子機アンテナ部との間に、侵入物を阻止する領域であるガード領域が設けられた。 (6) According to one aspect of the present invention, in the power feeding system, a guard region, which is a region for blocking intruders, is provided on the other side of the surface of the object with the handset antenna unit of the handset. It was.
(7)上記問題を解決するために、本発明の一態様に係る給電方法は、親機が、物体の内部に磁界同士が強め合う強磁領域を発生させ、物体の外部に磁界同士が弱め合う弱磁領域を発生させ、子機が、前記弱磁領域に配置され、前記強磁領域に到達する磁界を発生させ、前記強磁領域に親機が発生させる磁界と、前記子機が発生させる磁界とが、互いに平行な成分を持ち、互いに位相が90度異なる成分を持つことで、前記親機から前記子機へ給電する。 (7) In order to solve the above problem, in the power feeding method according to one aspect of the present invention, the parent device generates a strong magnetic field in which magnetic fields are strengthened inside the object, and the magnetic fields are weakened outside the object. A magnetic field generated by the parent device is generated in the strong magnetic region, and a magnetic field generated by the parent device is generated in the strong magnetic region. Since the magnetic field to be generated has components parallel to each other and components having phases different from each other by 90 degrees, power is supplied from the parent device to the child device.
(8)上記問題を解決するために、本発明の一態様に係る建築部材は、床または壁に対して垂直な方向に離隔して配置される第1の層と第2の層を備え、前記第1の層のコイルが発生させる磁界と前記第2の層のコイルが発生させる磁界は、前記垂直な方向の成分が逆向きになるように構成されている。 (8) In order to solve the above problem, a building member according to one aspect of the present invention includes a first layer and a second layer that are spaced apart in a direction perpendicular to a floor or a wall, The magnetic field generated by the coil of the first layer and the magnetic field generated by the coil of the second layer are configured such that the components in the vertical direction are opposite to each other.
この発明によれば、子機が配置され得る領域での磁界を弱めつつ、親機から子機へ給電できる。 According to the present invention, power can be supplied from the parent device to the child device while weakening the magnetic field in the region where the child device can be arranged.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る給電システムの構成を示す概略ブロック図である。
給電システムは、親機1と子機2を備える。親機1は、電力を供給する送電装置である。子機2は、電力を受給する受電装置である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic block diagram illustrating a configuration of a power feeding system according to an embodiment of the present invention.
The power supply system includes a
親機1は、コイルを用いて構成されるアンテナ部11と、給電部12を備える。給電部12は、磁界制御部21を備える。ここで、アンテナ部11は、コイルで囲まれた領域などの一部の領域(強磁領域)で、強い磁界を発生させる。一方、アンテナ部11は、他の領域(弱磁領域)では、弱い磁界を発生させる。具体的には、強磁領域では、コイルの各部を流れる電流により発生する各磁界が干渉し、各磁界を強め合う。一方、弱磁領域では、コイルの各部を流れる電流により発生する各磁界が干渉し、各磁界を弱め合う。アンテナ部11は、例えば、床や壁、机等の物体の内部に設置される。アンテナ部11は、物体の内部が強磁領域となり、物体の外部が弱磁領域となるように、磁界を発生させる。
子機2は、コイルを用いて構成されるアンテナ部51と、受電部52を備える。受電部52は、磁界制御部61と、電力出力部62を備える。子機2は、例えば、床や壁、机等の物体の外部に配置される。つまり、人が存在し、また、子機2が配置され得る領域は、弱磁領域である。
The
The subunit | mobile_unit 2 is provided with the
給電システムでは、親機1から子機2へアンテナ部11およびアンテナ部51を介して電力を伝送し、これにより、親機1から子機2へ給電する。
具体的には、親機1では、給電部12の磁界制御部21がアンテナ部11から磁界を発生させる。一方、子機2では、受電部52の磁界制御部61がアンテナ部51から磁界を発生させる。このとき、子機2のアンテナ部51を構成するコイルから発生させられる磁界が、親機のアンテナ部11を構成するコイルから発生させられる強磁領域の磁界に対して、同一の周波数成分を持ち、平行な成分を持ち且つ位相が90度異なる成分を持つようにすることで、親機1のアンテナ部11から子機2のアンテナ部51へ電力が伝送されるようにする。そして、子機2では、受電部52の電力出力部62が親機1から受電した電力を外部へ出力して供給する。
これにより、給電システムでは、子機2が配置され得る領域での磁界を抑制しつつ、親機1から子機2へ給電できる。次に、その動作原理について説明する。
In the power feeding system, electric power is transmitted from the
Specifically, in
Thereby, in the power feeding system, power can be supplied from the
(動作原理)
本発明者は、送電電力は、親機が形成する磁界(磁束密度)と、子機が作る磁界であって親機の磁界とは位相が90度ずれた磁界成分との内積の体積積分に依存することを見出した。例えば、子機の磁界を、親機の磁界が形成する磁界の領域(強磁領域)へ到達させてこれらの磁界の相互作用によりエネルギーを伝送させる。
(Operating principle)
The present inventor found that the transmission power is the volume integral of the inner product of the magnetic field (magnetic flux density) formed by the parent device and the magnetic field component produced by the child device and having a phase shifted by 90 degrees from the magnetic field of the parent device. I found it dependent. For example, the magnetic field of the slave unit is made to reach a magnetic field region (ferromagnetic region) formed by the magnetic field of the base unit, and energy is transmitted by the interaction of these magnetic fields.
具体的には、式(1)に示されるように、親機のコイルが形成する磁界と子機のコイルが作る磁界との重なりによりエネルギー伝送が起きる。
ここで、式(1)において、Powerは伝送パワーを表す。ベクトルBp(式(1)では、ベクトルの記号を付してある。)は親機が形成する磁場(磁界)を表し、ベクトルの各成分は空間の各成分の磁場を表す。ベクトルBc(式(1)では、ベクトルの記号を付してある。)は子機が作る磁場を表し、ベクトルの各成分は空間の各成分の磁場を表す。また、式(1)において、Reは実数部分を表し、jは虚数を表し、ωは共振の周波数を表し、μ0は真空の透磁率を表す。ここでjωは時間微分を表すようにする。また、式(1)において、ベクトルBp・BcはベクトルBpとベクトルBcの内積を表し、*は複素共役を表し、積分は空間積分を表す。
Specifically, as shown in Expression (1), energy transfer occurs due to the overlap between the magnetic field formed by the coil of the parent device and the magnetic field generated by the coil of the child device.
Here, in Expression (1), Power represents transmission power. A vector B p (in the expression (1), a vector symbol is attached) represents a magnetic field (magnetic field) formed by the parent device, and each component of the vector represents a magnetic field of each component of the space. A vector Bc (in the formula (1), a vector symbol is attached) represents a magnetic field generated by the slave unit, and each component of the vector represents a magnetic field of each component of the space. In Equation (1), Re represents a real part, j represents an imaginary number, ω represents a resonance frequency, and μ 0 represents a vacuum permeability. Here, jω represents time differentiation. In Expression (1), the vector B p · Bc represents the inner product of the vector B p and the vector Bc, * represents the complex conjugate, and the integral represents the spatial integral.
このことは、子機のコイルに親機の磁界が接触しなくとも、エネルギー伝送が起きることを示している。なお、これは、親機から子機へのエネルギーの伝送経路には、磁界が存在しない、ということを意味するのではない。つまり、エネルギーが伝送されているときは、ガード領域などに形成される伝送経路上に親機が形成する磁界が存在しなくとも、子機が作る磁界が存在するため、その磁界によりエネルギーが伝送される、のである。 This indicates that energy transmission occurs even if the magnetic field of the master unit does not contact the coil of the slave unit. This does not mean that there is no magnetic field in the energy transmission path from the parent device to the child device. In other words, when energy is being transmitted, even if there is no magnetic field formed by the master unit on the transmission path formed in the guard area, etc., there is a magnetic field created by the slave unit, so energy is transmitted by that magnetic field. It is.
ここで、子機が作る磁界が伝送経路上に存在しても、子機が床などの面に接触している限り、この磁界が人体などに触れることはない。同様なことは、親機が形成する磁界自身が伝送経路上に存在するときについてもいえる。
しかしながら、親機のアンテナ構成として広範囲に広がった複数のアンテナを利用する場面(シーン)では、親機は、親機のアンテナによって子機のアンテナよりも広い範囲をカバーすることになる。このために、子機が存在する場所以外の床などの面では、磁界を0にしたエネルギー伝送を実現することができない。
このような場面では、床等の上においては親機の磁界が急速に減衰している弱磁領域とし、子機の磁界が深く強磁領域に到達することが望ましい。
Here, even if a magnetic field generated by the slave unit exists on the transmission path, as long as the slave unit is in contact with a surface such as a floor, the magnetic field does not touch the human body. The same can be said for the case where the magnetic field itself formed by the base unit exists on the transmission path.
However, in a scene (scene) in which a plurality of antennas spread over a wide range are used as the antenna configuration of the master unit, the master unit covers a wider range than the slave unit antenna by the master unit antenna. For this reason, energy transmission with a magnetic field of 0 cannot be realized on a surface such as a floor other than the place where the handset exists.
In such a situation, it is desirable that the magnetic field of the base unit be a weak magnetic region where the magnetic field of the base unit is rapidly attenuated on the floor or the like, and the magnetic field of the slave unit is deep and reaches the strong magnetic region.
(給電システムの例)
図2は、本発明の一実施形態に係る給電システムの具体例を示す概略図である。この図において、X軸、Y軸は水平方向、Z軸は垂直方向である。
給電システムでは、会議室などにおいて、親機1のアンテナ部11は、床101の内部(本実施形態では、床101の面からその下側の部分)に設置されている。子機2のアンテナ部51は、テーブル102が有する複数(本実施形態では、2本)の脚102−1、102−2のそれぞれに設けられている。テーブル102が有するそれぞれの脚102−1、102−2は、テーブル102の面に対して垂直方向に延びる棒状の部材102−1−1、102−2−1と、当該部材102−1−1、102−2−1の底(テーブル102の面とは反対の側)に付されたテーブル102の面に対して水平方向に延びる棒状の部材102−1−2、102−2−2から構成されている。
また、図2の例では、テーブル102の上には3台のノート型のパーソナルコンピュータ(PC)104−1〜104−3が配置されており、それぞれのユーザ103−1〜103−3が操作している。本実施形態では、子機2の受電部52の電力出力部62から出力される電力が、例えば電源ケーブル等(図示せず)を介して、PC104−1〜104−3へ供給される。
(Example of power supply system)
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating a specific example of a power feeding system according to an embodiment of the present invention. In this figure, the X axis and Y axis are the horizontal direction, and the Z axis is the vertical direction.
In the power supply system, in a conference room or the like, the
In the example of FIG. 2, three notebook personal computers (PCs) 104-1 to 104-3 are arranged on the table 102, and each user 103-1 to 103-3 is operated. doing. In the present embodiment, the power output from the
図3は、本発明の一実施形態に係る床101の内部に設置された親機1のアンテナ部11の構成を示す図である。この図において、X軸、Y軸、Z軸は図2のものと同じである。
親機1のアンテナ部11は、床101の面の下側に二重のコイルを敷き詰めた構成を有している。この二重のコイルは、床101の面に対して垂直上向き(Z軸方向)を上側とすると、上側のコイル(第1の層)151と、下側のコイル(第2の層)152から構成されている。第1の層151と第2の層152は、コイルの巻く方向を含めて形状が同一であり、上下で形状が重なるように配置されている。
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the
The
一例として、第1の層151は、複数の単コイル151−ijを、X軸方向およびY軸方向のそれぞれに等間隔に並べた構成を有している。ここで、iおよびjは自然数である。また、単コイル151−ijは、第1の層151のうち、X軸方向にi番目、Y軸方向にj番目の単コイルを表す。
第2の層152は、複数の単コイル152−klを、X軸方向およびY軸方向のそれぞれに等間隔に並べた構成を有している。ここで、kおよびlは自然数である。また、単コイル151−klは、第2の層152のうち、X軸方向にk番目、Y軸方向にl番目の単コイルを表す。つまり、図3に示されるように、第1の層151の単コイル151−ijと第2の層152の単コイル152−ijを向かい合わせた二重のコイルが、X軸方向およびY軸方向のそれぞれに、等間隔で並べられる。
As an example, the
The
単コイル151−ijおよび単コイル152−klの各々は、例えば直径が30cmであり、電線が巻かれている方向が同じである。第1の層151と第2の層152との間の離隔距離(コイル間距離;ギャップ)は2cmである。つまり、アンテナ部11は、単コイル151−ijの幅(30cm)より小さい間隔(2cm)で対向する第1の層151の電線と第2の層152の電線を有する。Z軸方向で対向する第1の層151の電線と第2の層152の電線には、両方とも振幅が同じであり且つ互いに向きが反対である電流が流される。一例として、この電流は交流であり、その周波数は13.56MHzである。
Each of the single coil 151-ij and the single coil 152-kl has, for example, a diameter of 30 cm and the same direction in which the electric wire is wound. The separation distance (intercoil distance; gap) between the
このようなアンテナ部11の構成では、磁界は、上側の第1の層151と下側の第2の層152との間に形成され、第1の層151の上部と第2の層152の下部へは、それほど漏れない。なぜなら、磁界制御部61が流す電流により、第1の層151のコイルが発生させる磁界と第2の層152のコイルが発生させる磁界について、対向する方向(第1の層151(第2の層152)の法線方向;図3のZ軸方向)の成分が逆向きになるように、磁界が発生する。これにより、第1の層151と第2の層152との間の領域は、第1の層151から発生する磁界と第2の層152から発生する磁界が強め合い、この間は強磁領域となる。一方、第1の層151の上部の領域や第2の層152の下部の領域は、第1の層151から発生する磁界と第2の層152から発生する磁界が弱め合い、弱磁領域となる。なお、強磁領域に形成される磁界の向きは、床101の面に平行または略平行が好ましい。
In such a configuration of the
なお、本構成例では、複数の二重のコイルは、X軸方向およびY軸方向のそれぞれに等間隔で並べられていたが、他の構成例として、X軸方向とY軸方向の少なくとも一方において、等間隔以外の間隔で並べた構成が用いられてもよい。また、互いに向かい合う単コイル151−ijおよび単コイル152−ijについて、本構成例では電線が巻かれている方向が同じであるが、他の構成例として、電線を巻く方向が逆方向であってもよい。ただし、Z軸方向で対向する第1の層151の電線と第2の層152の電線には、両方とも振幅が同じであり且つ互いに向きが反対である電流が流れる構成とする。
In this configuration example, the plurality of double coils are arranged at equal intervals in the X-axis direction and the Y-axis direction. However, as another configuration example, at least one of the X-axis direction and the Y-axis direction is used. In the above, a configuration in which the lines are arranged at intervals other than equal intervals may be used. Further, for the single coil 151-ij and the single coil 152-ij facing each other, the direction in which the electric wire is wound is the same in this configuration example, but as another configuration example, the direction in which the electric wire is wound is the reverse direction. Also good. However, the
図4は、本発明の一実施形態に係るテーブル102の脚102−1に設けられた子機2のアンテナ部51の構成を示す図である。この図において、X軸、Y軸、Z軸は図2のものと同じである。
床101の面の側に配置させられるテーブル102の脚102−1の部材102−1−2は、床101の面に沿った棒状をしており、その内部に、子機2のアンテナ部51を備えている。この子機2のアンテナ部51は、この棒状の部材102−1−2の内部に埋め込まれた棒状のフェライトコア201に電線202を巻きつけたコイルから構成されている。なお、フェライトコア201は、テーブル102の配置において、床101の面に沿った棒状のフェライトコアである。また、このコイルの長さは、部材102−1−2より短くなっており、部材102−1−2の中央付近に配置されている。これにより、アンテナ部51から発生する磁界が、部材102−1−2の下面(床101側の面)以外から、外部に漏れることを抑制できる。なお、テーブル102の他の脚102−2についても、脚102−1と同様な構成を有する。
FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of the
The member 102-1-2 of the leg 102-1 of the table 102 arranged on the surface side of the
[第1実施形態]
図1〜図4に示される給電システムについて、第1実施形態を説明する。
図5は、本発明の第1実施形態に係る親機1の磁界301と子機2の磁界302との配置関係を示す図である。この図において、Y軸、Z軸は図2のものと同じである。
[First Embodiment]
1st Embodiment is described about the electric power feeding system shown by FIGS.
FIG. 5 is a diagram showing an arrangement relationship between the
図5において、親機1のアンテナ部11は、第1の層151の単コイル151−Mj(Mは固定値;j=1、2、3)と第2の層152の単コイル152−Mjを、向かい合わせた二重のコイルで構成されている。
図5には、親機1の一部、つまり、単コイル151−M1〜M3、単コイル152−M1〜M3が形成する磁界301を示してある。なお、第1の層151で形成される層と、第2の層152で形成される層との間(強磁領域)に形成される磁界301を、層内磁界301とも呼ぶ。
一例として、単コイル151−M1と151−M3が上から見て同じ方向に巻き線を形成し、(単コイル152−M1と152−M3)に互いに逆向きの電流を流す。この場合、単コイル151−M1および単コイル152−M1各々から強磁領域へ向かう磁界が形成されるときには、強磁領域から単コイル151−M3および単コイル152−M3各々へ向かう磁界が形成される。これにより、例えば単コイル151−M2および単コイル152−M2との間に、第1の層151および第2の層152に平行の層内磁界301が形成される。なお、単コイル151−M1、151−M2、151−M3に流れる電流の位相を90度ずつずらしておけば、隣り合うコイル(たとえば単コイル151−M1、151−M2)からの磁界の干渉を弱めることができる。隣り合う単コイルからの磁界干渉がなくなると、磁界は上下方向に漏れ出すが、それはアンテナ部11のコイル間距離が小さいと上下空間では急速に減衰する。これは後述のガード領域を設けることにより、実用上磁界漏れを問題にしなくてもいいレベルまで下げることができることを示す。また、コイルの外周からの漏れは磁界強度もともと小さい。さらに、アンテナ部11の透磁率が真空の透磁率より大きい場合はなおさら上下面への磁界漏えいは小さい。さらに、後述する図12に示すようなコイル形成を行えば、磁界を完全に閉じ込められる。
なお、単コイル151−Mj、152−Mjにおいて、コイルの中心部分(例えば、コイルの中心から半径5cm以内の部分)については、コイルを巻かない、換言すれば、コイルの周辺部分(例えば、コイルの中心から半径5cmより離れた部分)にのみコイルを巻いてもよい。コイルの中心部分では、周辺部分と比較して磁界が上下方向に漏れる可能性がある。単コイル151−Mj、152−Mjの中心部分にコイルを巻かないことによって、中心部分にコイルを巻く場合と比較して、磁界の漏れを防止できる場合がある。
In FIG. 5, the
FIG. 5 shows a
As an example, the single coils 151-M1 and 151-M3 form windings in the same direction as viewed from above, and currents in opposite directions are passed through (single coils 152-M1 and 152-M3). In this case, when magnetic fields from the single coil 151-M1 and the single coil 152-M1 to the strong magnetic region are formed, magnetic fields from the strong magnetic region to the single coil 151-M3 and the single coil 152-M3 are formed. The Thereby, for example, an in-layer
In the single coils 151-Mj, 152-Mj, the coil central portion (for example, a portion within a radius of 5 cm from the center of the coil) is not wound, in other words, the peripheral portion of the coil (for example, the coil) The coil may be wound only on a portion that is separated from the center by a radius of 5 cm. In the central portion of the coil, the magnetic field may leak in the vertical direction as compared with the peripheral portion. By not winding a coil around the central part of the single coils 151-Mj, 152-Mj, there are cases where leakage of a magnetic field can be prevented as compared with a case where a coil is wound around the central part.
図5には、子機2が作る磁界302を示してある。ここで、子機2は、強磁領域において、層内磁界301と同じ向きの成分を持つ磁界を発生させている。また、子機2は、層内磁界301と位相が90度異なる成分を持つ磁界302を発生させている。例えば、子機2は、アンテナ部51のコイルに流す交流電流の位相をずらすことで、磁界302の位相をずらす。子機2は、最も給電が多くなる位相を検出し、その後は、その位相を固定することで、層内磁界301と位相が90度異なる成分を大きくすることができる。これにより、子機2は、親機1からの給電効率を上げることができる。
FIG. 5 shows a
図6は、本発明の第1実施形態に係る親機1の層内磁界301と子機2の磁界302との配置関係の具体例を示す図である。この具体例は、図2に示される給電システムの具体例に合わせたものである。例えば、Y軸、Z軸は図2のものと同じである。
床101の面から下側には第1の層151および第2の層152が設置されており、床101の面の上側に、床101の面に対して垂直方向の棒状の部材102−1−1と水平方向の棒状の部材102−1−2からなる脚(テーブル102の脚)102−1が置かれている。
FIG. 6 is a diagram illustrating a specific example of an arrangement relationship between the in-layer
A
ここで、床101に設置された二重のコイルからなる親機1のアンテナ部11は、上述したように、主に床101および部材102−1−2の長手方向に平行な層内磁界301を形成する。また、床101の上側では、親機1の磁界は、打ち消し合って小さくなっている。また、テーブル102の脚102−1の棒状の部材102−1−2に備えられたコイルからなる子機2のアンテナ部51は、床101の面に平行な成分を持つ磁界302を作る。
この磁界302は、図6に示されるように、リング状の領域に限られ、床101の面には到達する。子機2と床101との間には、人体などが入る隙間はない。このように、給電システムでは、床101の上側では親機1の磁界は小さくなり、子機2と床101との間には人体などが入る隙間はないので、人体などが存在する空間には、磁界がほとんど漏れ出ない。これにより、給電システムは、人体などが存在する空間での磁界を抑制しつつ、親機1から子機2へ給電できる
Here, as described above, the
As shown in FIG. 6, the
また、親機1は、層内磁界301をテーブル102の脚102−1のある位置(つまり、子機2のアンテナ部51のある位置)に収束させてもよい。例えば、会議室の周辺には電源が多数設けられている場合には、親機1は、これらの電源の位相と振幅を調節することで、親機1の層内磁界301を収束させる。
なお、複数の親機1または単コイルが設けられる場合には、親機1間のコイルまたは単コイルは使用周波数で共振が取れるように設計されていてもよい。これにより、親機1間および単コイル間では、電磁気のエネルギーが伝達する(エネルギーホッピングする)。なお、この共振をとるために、親機1のアンテナ部11にコンデンサーが内蔵されていてもよい。このように電磁気のエネルギーが伝達することにより、親機1または単コイルの一部は、電源に接続されていなくても、他の親機1または単コイルからエネルギーを受け、そのエネルギーの一部を、さらに他の親機1、単コイルまたは子機2へ伝達できる。
The
When a plurality of
以上のように、第1実施形態に係る給電システムでは、床101の下に親機1のアンテナ部11を構成するコイル(本実施形態では、二重のコイル)が設置される。すなわち、親機1のアンテナ部11の内側に磁界同士が強め合う強磁領域を発生させ、親機1のアンテナ部11の外側に磁界同士が弱め合う弱磁領域を発生させる。つまり、このコイルから床101の面上に漏れ出る磁界は、人体などの防護上で十分に弱い磁界である。
また、床101の面に略接触して設けられた子機2のアンテナ部51を構成するコイルから、親機1のアンテナ部11を構成するコイルが床101の下に形成する層内磁界301の位置に、その層内磁界301と平行な成分を持ち且つ位相が90度異なる成分を持つ磁界302を発生させる。これにより、親機1から子機2へ電力エネルギーを伝送する。すなわち、子機2は、弱磁領域に配置され、強磁領域に到達する磁界を発生させる。そして、強磁領域に親機1が発生させる磁界と、子機2が発生させる磁界とが、互いに平行な成分を持ち、互いに位相が90度異なる成分を持つ。
なお、本実施形態では、テーブル102の脚102−1、102−2を構成する部材102−1−2、102−2−2が床101の面に接触し、子機2のアンテナ部51は当該部材102−1−2、102−2−2の内部に設けられている。このため、子機2のアンテナ部51は、床101の面に、直接接触はせず、略接触する。
As described above, in the power supply system according to the first embodiment, the coil (in this embodiment, a double coil) that configures the
Further, an in-layer
In this embodiment, the members 102-1-2 and 102-2-2 constituting the legs 102-1 and 102-2 of the table 102 are in contact with the surface of the
また、第1実施形態に係る給電システムでは、親機1のアンテナ部11は、床101の面に敷設された二層のコイル群から構成され、これら二層のコイル群は床101の面に対して垂直方向にコイル面が対向しており、各層のコイル群は複数のコイルを並べて構成され、これら二層のコイル群の間に親機1の磁界(層内磁界)が形成される。床101の面上に置かれた子機2のアンテナ部51は親機1の層内磁界に対して平行成分を持つ磁界を層内に形成し、且つ子機2の磁界の周波数は親機1の層内磁界の周波数と同一であって位相が異なる。
Further, in the power feeding system according to the first embodiment, the
また、第1実施形態に係る給電システムでは、親機1のアンテナ部11は床101の面に敷設された複数のコイルから構成され、親機1の電源(本実施形態では、給電部12)はそのコイルより少数であり、そのコイル間で電磁気のエネルギーが伝達することにより、そのコイルより少数の電源から子機2のアンテナ部51の近傍のコイルまで電力エネルギーを伝送する。
Further, in the power feeding system according to the first embodiment, the
このように、第1実施形態に係る給電システムでは、親機1のアンテナ部11を構成するコイルを上下の二重にし、その上下のコイルで互いに反対向きの電流を流すことにより、層内に床101の面と平行な強い磁界を形成し、層外では急速に磁界の強度を減衰させている。また、親機1の磁界に平行な成分を持つように子機2の磁界を形成している。これにより、床101の面上では親機1の磁界が急速に減衰し、且つ親機1の層内磁界の領域に子機2の磁界が深く到達するという一構成例を実現することができる。
したがって、第1実施形態に係る給電システムでは、子機2が配置され得る領域での磁界を抑制しつつ、親機1から子機2へ給電できる。
As described above, in the power feeding system according to the first embodiment, the coils constituting the
Therefore, in the power feeding system according to the first embodiment, power can be supplied from the
[第2実施形態]
図1〜図4に示される給電システムについて、第2実施形態を説明する。
第2実施形態に係る給電システムは、第1実施形態に係る給電システムと同様な構成において更にガード領域を設けた構成を有する。このため、第2実施形態では、第1実施形態と同様な構成部については同一の符号を付して説明し、第1実施形態と同様な構成や効果については詳しい説明を省略する。
なお、ガード領域は、ゼットロン(http://www.sekisui.co.jp/search/detail-2724.html;登録商標)等の樹脂、木材やガラス等が置かれている領域である。ガード領域として置かれる物体としては、子機2の作る磁界や電界を遮蔽しない物体が好ましい。このような物体として、例えば、電気伝導率の高い金属と比較して、電気伝導率の低い物体が好ましい。
[Second Embodiment]
2nd Embodiment is described about the electric power feeding system shown by FIGS. 1-4.
The power supply system according to the second embodiment has a configuration in which a guard region is further provided in the same configuration as the power supply system according to the first embodiment. For this reason, in the second embodiment, the same components as those in the first embodiment will be described with the same reference numerals, and detailed description of the same configurations and effects as those in the first embodiment will be omitted.
The guard area is an area where resin such as Zetron (http://www.sekisui.co.jp/search/detail-2724.html; registered trademark), wood, glass, or the like is placed. As the object placed as the guard region, an object that does not shield the magnetic field or electric field created by the
図7は、本発明の第2実施形態に係るガード領域401を設けた場合における親機1の層内磁界301と子機2の磁界302Gとの配置関係を示す図である。
図7には、親機1の一部、つまり、単コイル151−M1〜M3、単コイル152−M1〜M3が形成する層内磁界301を示してある。また、図7には、子機2が作る磁界302Gを示してある。子機2は、ガード領域401を超えて、磁界302Gを作ることができる。この場合、ガード領域401中の一部が、親機1から子機2へ電力エネルギーが伝送される経路(伝送経路)501−1、501−2となる。
FIG. 7 is a diagram showing an arrangement relationship between the in-layer
FIG. 7 shows the in-layer
図8は、本発明の第2実施形態に係るガード領域401を設けた場合における親機1の層内磁界301と子機2の磁界302Gとの配置関係の具体例を示す図である。この具体例は、図2に示される給電システムの具体例に合わせたものである。
ガード領域401を設けた場合における図8の例について、ガード領域を設けない場合における図6の例と異なる部分を説明する。
すなわち、図8の例では、第1の層151とテーブル102の脚102−1の棒状の部材102−1−2との間に、領域(ガード領域)401が設けられている。この領域401は、親機1から子機2へ電力エネルギーの伝送路(図7の経路501−1、501−2)に、人体などの侵入を阻止するものである。また、領域401の高さにより、層内磁界301と子機2のアンテナ部51との距離を、予め定めた距離以上に保つことができる。
テーブル102の脚102−1の棒状の部材102−1−2に備えられたコイルからなる子機2のアンテナ部51は、床101に平行な磁界302Gを作る。この磁界302Gは、図8に示されるように、リング状の領域に限られ、床101の面には到達するが、人体などが存在する空間には漏れ出ない。
FIG. 8 is a diagram illustrating a specific example of an arrangement relationship between the in-layer
With respect to the example of FIG. 8 in the case where the
That is, in the example of FIG. 8, a region (guard region) 401 is provided between the
The
以上のように、第2実施形態に係る給電システムでは、床101の下に親機1のアンテナ部11を構成するコイル(本実施形態では、二重のコイル)が設置され、このコイルから床101の面上に漏れ出る磁界は人体などの防護上で十分に弱い磁界である。また、床101の面に対して人体などが入り込む余地を残さない距離の領域(ガード領域401)だけ隔絶した子機2のアンテナ部51を構成するコイルから、親機1のアンテナ部11を構成するコイルが床101の下に形成する層内磁界301の位置に、その層内磁界301と平行な成分を持ち且つ位相が90度異なる成分を持つ磁界302Gを発生させる。これにより、親機1から子機2へ電力エネルギーを伝送する。
As described above, in the power feeding system according to the second embodiment, a coil (in this embodiment, a double coil) that configures the
このように、第2実施形態に係る給電システムでは、親機1のアンテナ部11を構成するコイルの上部にガード領域(人体などの侵入を阻止する領域)401を設け、ガード領域401の内側に物体が入ることを阻止することができる。
したがって、第2実施形態に係る給電システムでは、親機1から子機2への給電の効率を向上させることができる。
As described above, in the power feeding system according to the second embodiment, the guard region (the region that prevents the intrusion of a human body or the like) 401 is provided on the upper part of the coil that constitutes the
Therefore, in the power feeding system according to the second embodiment, the efficiency of power feeding from the
[第3実施形態]
給電システムについて、第3実施形態を説明する。
第3実施形態に係る給電システムは、親機1のアンテナ部11を除いて、第1実施形態に係る給電システムと同様な構成を有する。このため、第2実施形態では、第1実施形態と同様な構成部については同一の符号を付して説明し、第1実施形態と同様な構成や効果については詳しい説明を省略する。
[Third Embodiment]
A third embodiment of the power supply system will be described.
The power feeding system according to the third embodiment has the same configuration as that of the power feeding system according to the first embodiment except for the
図9は、本発明の第3実施形態に係る床101の内部に設置された親機1のアンテナ部11aの構成を示す図である。この図において、X軸、Y軸、Z軸は図2のものと同じである。
親機1のアンテナ部11aは、床101の面の下側に、単コイル15−iを敷き詰めた構成を有している。ここで、iは、自然数であり、上述と同様に、X方向の順番を表す。単コイル15−iは、Y軸方向の軸を中心にして、電線が矩形に巻かれたものである。
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of the
The
図10は、本発明の第3実施形態に係るアンテナ部11aの正面図である。この図において、X軸、Y軸、Z軸は図2のものと同じである。この図において、単コイル15−iは矩形の形状である。なお、単コイル15−iは、Y軸方向に進みながら電線が巻かれたものなので、XZ平面上では閉領域にはならない。
また、図10において、アンテナ部11aは、床101の面に対して垂直上向き(Z軸方向)を上側とすると、上側の電線群(第1の層)151aと、下側の電線群(第2の層)152aから構成されている。ここで、第1の層151aと第2の層152aは、形状が同一であり、上下で形状が重なるように配置されている。
FIG. 10 is a front view of the
In FIG. 10, the
Z軸方向で対向する第1の層151aの電線と第2の層152aの電線には、両方とも振幅が同じであり且つ互いに向きが反対である電流が流される。例えば、単コイル15−4には、矢印で示す電流が流されている。このようなアンテナ部11aの構成では、磁界制御部61が流す電流により、第1の層151aのコイルが発生させる磁界と第2の層152aのコイルが発生させる磁界について、対向する方向(第1の層151a(第2の層152a)の法線方向;図9のZ軸方向)の成分が逆向きになるように、磁界が発生する。これにより、磁界は、単コイル15−iの内部、つまり、上側の第1の層151aと下側の第2の層152aとの間に形成され、この領域が強磁領域となる。一方、磁界は、単コイル15−iの外部、第1の層151aの上部と第2の層152aの下部へは、それほど漏れず、この領域が弱磁領域となる。また、強磁領域には、主にXY平面に平行、つまり、床101に平行な層内磁界301aが発生している。
Both the electric wires of the
図11は、本発明の第3実施形態に係る単コイル15−4の断面図である。この図は、図10のA−A’断面の断面図である。この図において、X軸、Y軸、Z軸は図2のものと同じである。
この図において、第1の層151aの電線には、X軸の正方向の電流が流されている。一方、第2の層152aの電線には、X軸の負方向の電流が流されている。この場合、強磁領域には、主にXY平面に平行、つまり、床101に平行な層内磁界301aが発生している。
FIG. 11 is a cross-sectional view of a single coil 15-4 according to a third embodiment of the present invention. This figure is a cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. In this figure, the X-axis, Y-axis, and Z-axis are the same as those in FIG.
In this figure, a current in the positive direction of the X axis flows through the electric wire of the
図12は、本発明の第3実施形態の変形例に係るアンテナ部11bの上面図である。図12に示すように、図9の単コイル15−iの中を透磁率の大きな物質でみたしてもよい。また、その物質(コア)で、単コイル15−iの端部を覆うことにより、磁界は外部には漏れずコイルの中に閉じ込めてもよい。なお、図12において、透磁率の大きな物質は、ハッチングで表されている。
FIG. 12 is a top view of an
[変形例]
なお、以上の実施形態では、親機1のアンテナ部11、11aを構成するコイルを床101の面に設けた構成を示したが、他の構成例として、卓上の机面など、床以外の様々な物体の面にコイルを設ける構成が用いられてもよい。
また、以上の実施形態では、子機1のアンテナ部51を構成するコイルをテーブル102の脚102−1〜102−2の部材102−1−2〜102−2−2に設けた構成を示したが、他の構成例として、テーブルの脚以外の様々な物体にコイルを設ける構成が用いられてもよい。
[Modification]
In the above embodiment, the configuration in which the coils constituting the
Moreover, in the above embodiment, the structure which provided the coil which comprises the
また、以上の実施形態では、親機1のアンテナ部11、11aを構成するコイルの配置として、アンテナ部11、11aを設ける面(本実施形態では、床101の面)に垂直な方向に二層のコイル(各層のコイルは、複数のコイルからなるコイル群とした。)または2層の電線群を有するコイルを設け、この層間に親機1の磁界(層内磁界)を形成する構成を示した。しかし、他の構成例として、アンテナ部11、11aを設ける面に垂直な方向に3層以上のコイル(各層のコイルは、1つのコイルでもよく、または、複数のコイルからなるコイル群でもよい)または3層以上(例えば、偶数の層)の電線群を設け、これらの層のうちで任意の1つの層(第1の層)と他の任意の1つの層(第2の層)との間に親機1の磁界(層内磁界)を形成する構成を用いることもできる。このように、親機1のアンテナ部11、11aを構成するコイルの配置として、多層のコイルを設け、この多層のうちで第1の層と他の第2の層との間にのみ親機1の磁界(層内磁界)を形成する構成を用いることができる。
Further, in the above embodiment, the coils constituting the
また、床101などの面にコイルを設ける構成としては、例えば、床101などの面と同一の面にコイルを設ける構成が用いられてもよく、または、床101などの面の下側(床101などの中)にコイルを設ける構成が用いられてもよい。例えば、床101などの面に対して垂直方向に多層のコイルを設ける場合には、床101などの面の上側に最も近い層以外の層のコイルは床101などの面の下側に設けられ、床101などの面の上側に最も近い層のコイルは、床101などの面と同一の面に設けられてもよく、または、床101などの面の下側に設けられてもよい。
Further, as a configuration in which the coil is provided on the surface such as the
また、以上の実施形態では、親機1のアンテナ部11、11aを構成するコイルは、矩形の形状であったが、本発明はこれに限らず、例えば、円や楕円形状であってもよい。例えば、単コイル151−ij、152−kl、単コイル15−iは、螺旋の形状であってもよい。
Moreover, in the above embodiment, although the coil which comprises the
また、以上の実施形態において、親機1または子機2は、強磁領域における磁界の方向を、互いの平行成分が増えるように、調整してもよい。一例として、単コイル151−M1と151−N3(単コイル152−M1と152−N3)に互いに逆向きの電流を流す(N≠M)。この場合、単コイル151−M1および単コイル152−M1各々から強磁領域へ向かう磁界が形成されるときには、強磁領域から単コイル151−M3およびコイル152−N3各々へ向かう磁界が形成される。つまり、単コイルの直径×(M−N)だけ、X軸方向にも層内磁界の方向を傾けることができる。
親機1は、例えば、層内磁界の方向を、順々に変えていく。具体的には、親機1は、互いに逆向きの電流を流す、2個の単コイル151−ijの組合せを、順々に変えていく。親機1は、子機2に対する給電が最も多くなる向き(組み合わせた単コイル151−ijを結ぶ方向)を検出し、その後は、層内磁場の向きを固定(正負の向きは変わっても良い)してもよい。なお、親機1は、3個以上の単コイル151−ijの組合せを用いて、層内磁場の向きを変えても良い。また、親機1は、向きを決定した後に、電流を流す単コイル151−ijを変更することで、層内磁界の位置を変えても良い。
Moreover, in the above embodiment, the main |
For example, the
また、以上の実施形態において、子機2の磁界制御部61は、親機1から受電した電力を用いて磁界を発生させてもよい。例えば、親機1は、定期的に床101の上側に磁界を形成する。この磁界が子機2に設けられたコイルに到達し、変化することで、子機2に電力を供給する。その後、子機2は、供給された電力により、強磁領域に到達する磁界を形成する。その後、親機1は、床101の上側に、磁界を形成することを止める。
また、例えば、親機1は、子機2を検出する機能(例えば、重さ検出や近距離通信の検出により実現される)を有しても良い。子機2を検出した場合に、親機1は、上述のように、床101の上側に磁界を形成してもよい。
Moreover, in the above embodiment, the magnetic
Further, for example, the
また、以上の実施形態において、2つの構成部または2つの信号(例えば、磁界)などの任意の性質が同一であるまたは所定の関係であると説明したものについては、同様な効果が得られれば、略同一である構成または略所定の関係である構成が用いられてもよく、つまり、実施上における多少の相違は許容されてもよい。 Further, in the above embodiment, the same effect can be obtained with respect to what has been described that arbitrary properties such as two components or two signals (for example, a magnetic field) are the same or have a predetermined relationship. A substantially identical configuration or a configuration having a substantially predetermined relationship may be used, that is, a slight difference in implementation may be allowed.
また、親機1は、床または壁に埋め込まれる建築部材であってもよい。すなわち、建築部材は、床または壁に対して垂直な方向に離隔して配置される第1の層と第2の層を備え、第1の層のコイルが発生させる磁界と第2の層のコイルが発生させる磁界は、垂直な方向(第1の層と第2の層が対向する方向でもある)の成分が逆向きになる。例えば、第1の層の電線と第2の層の電線であって垂直な方向で対向する電線には、それぞれ逆向きの電流が流れるように構成されている。
なお、以上の実施形態において、対向する電線とは、一方の層の電線について、他方の層で最も距離が近い電線を意味するものであってもよい。また、電線とは、電線の一部、つまり、線分を意味するものであってもよい。また、逆向きの電流とは、対向する電線について、電線の伸びる方向に、それぞれ逆向きに流れる電流を意味するものであってもよい。
Moreover, the main |
In addition, in the above embodiment, the electric wire which opposes may mean the electric wire with the shortest distance in the other layer about the electric wire of one layer. The electric wire may mean a part of the electric wire, that is, a line segment. Further, the reverse current may mean a current that flows in the opposite direction in the direction in which the electric wire extends with respect to the opposite electric wire.
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail with reference to drawings, the concrete structure is not restricted to this embodiment, The design change etc. of the range which does not deviate from the summary of this invention are included.
また、以上に示した実施形態に係る装置(例えば、親機1や子機2)の機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより、処理を行ってもよい。
In addition, a program for realizing the functions of the devices according to the above-described embodiments (for example, the
なお、ここで言う「コンピュータシステム」とは、オペレーティング・システム(OS:Operating System)や周辺機器等のハードウェアを含むものであってもよい。
また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ等の書き込み可能な不揮発性メモリ、DVD(Digital Versatile Disk)等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことを言う。
The “computer system” referred to here may include an operating system (OS) and hardware such as peripheral devices.
The “computer-readable recording medium” means a flexible disk, a magneto-optical disk, a ROM (Read Only Memory), a writable nonvolatile memory such as a flash memory, a portable medium such as a DVD (Digital Versatile Disk), A storage device such as a hard disk built in a computer system.
更に、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムが送信された場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリ(例えばDRAM(Dynamic Random Access Memory))のように、一定時間プログラムを保持しているものも含むものとする。
また、上記のプログラムは、このプログラムを記憶装置等に格納したコンピュータシステムから、伝送媒体を介して、あるいは、伝送媒体中の伝送波により他のコンピュータシステムに伝送されてもよい。ここで、プログラムを伝送する「伝送媒体」は、インターネット等のネットワーク(通信網)や電話回線等の通信回線(通信線)のように情報を伝送する機能を有する媒体のことを言う。
また、上記のプログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良い。更に、前述した機能をコンピュータシステムに既に記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるもの、いわゆる差分ファイル(差分プログラム)であっても良い。
Further, the “computer-readable recording medium” refers to a volatile memory (for example, DRAM (DRAM)) in a computer system that becomes a server or a client when a program is transmitted via a network such as the Internet or a communication line such as a telephone line. Dynamic Random Access Memory)) that holds a program for a certain period of time is also included.
The program may be transmitted from a computer system storing the program in a storage device or the like to another computer system via a transmission medium or by a transmission wave in the transmission medium. Here, the “transmission medium” for transmitting a program refers to a medium having a function of transmitting information, such as a network (communication network) such as the Internet or a communication line (communication line) such as a telephone line.
Further, the above program may be for realizing a part of the functions described above. Furthermore, what can implement | achieve the function mentioned above in combination with the program already recorded on the computer system, and what is called a difference file (difference program) may be sufficient.
1…親機、2…子機、11、11a、11b、51…アンテナ部、12…給電部、21、61…磁界制御部、62…電力出力部、101…床、102…テーブル、102−1〜102−2…テーブルの脚、102−1−1、102−2−1、102−1−2、102−2−2…テーブルの脚の部材、103−1〜103−3…ユーザ、104−1〜104−3…パーソナルコンピュータ、151−1、151−2、152−1、152−2、15−1〜15−4…コイル、151、151a、152、152a…層、201…棒状フェライトコア、202…電線、301…親機の磁界、302、302G…子機の磁界、401…ガード領域、501−1〜501−2…伝送経路
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記弱磁領域に配置され、前記強磁領域に到達する磁界を発生させる子機と、
を有し、
前記強磁領域に親機が発生させる磁界と、前記子機が発生させる磁界とが、互いに平行な成分を持ち、互いに位相が90度異なる成分を持つことで、前記親機から前記子機へ給電する給電システム。 A main unit that generates a strong magnetic field in which the magnetic fields are strengthened inside the object, and a weak magnetic field in which the magnetic fields are weakened outside the object;
A slave unit that is disposed in the weak magnetic region and generates a magnetic field that reaches the strong magnetic region;
Have
The magnetic field generated by the parent device in the strong magnetic field and the magnetic field generated by the child device have components parallel to each other and have components that are 90 degrees out of phase with each other, so that the parent device to the child device. Power supply system that supplies power.
前記物体の面の一方側に配置されるコイルからなる親機アンテナ部と、
前記親機アンテナ部の前記コイルの内側に前記強磁領域を発生させる親機磁界制御部と、を備え、
前記子機は、
前記物体の面の他方側に配置されるコイルからなる子機アンテナ部と、
前記子機アンテナ部の前記コイルによって、前記面を超えて前記強磁領域に到達する磁界を発生させる子機磁界制御部と、を備える請求項1に記載の給電システム。 The base unit is
A master unit antenna unit comprising a coil disposed on one side of the surface of the object;
A master magnetic field control unit that generates the ferromagnetic region inside the coil of the master antenna unit;
The slave is
A handset antenna unit comprising a coil disposed on the other side of the surface of the object;
The power supply system according to claim 1, further comprising: a child device magnetic field control unit that generates a magnetic field that reaches the ferromagnetic region beyond the surface by the coil of the child device antenna unit.
前記親機磁界制御部は、第1の層のコイルが発生させる磁界と第2の層のコイルが発生させる磁界について、前記対向する方向の成分が逆向きになるように、磁界を発生させることで、前記第1の層と前記第2の層の間である内側に前記強磁領域を発生させ、前記第1の層と前記第2の層の外側に前記弱磁領域を発生させる請求項2に記載の給電システム。 The base unit antenna unit includes the coils facing each other at an interval smaller than the width of the coil,
The base unit magnetic field control unit generates a magnetic field so that the components in the opposite directions are opposite to each other for the magnetic field generated by the first layer coil and the magnetic field generated by the second layer coil. The strong magnetic region is generated on the inner side between the first layer and the second layer, and the weak magnetic region is generated on the outer side of the first layer and the second layer. 2. The power supply system according to 2.
前記親機磁界制御部は、前記第1の層のコイルが発生させる磁界と前記第2の層のコイルが発生させる磁界は、前記垂直な方向の成分が逆向きになるように磁界を発生させることで、前記第1の層と前記第2の層の間である内側に前記強磁領域を発生させ、前記第1の層と前記第2の層の外側に前記弱磁領域を発生させ、
前記親機アンテナ部により発生させる前記強磁領域の磁界と前記子機アンテナ部により発生させる磁界とは、同一の周波数の成分を持ち、互いに平行な成分を持ち、互いに位相が90度異なる成分を持つ請求項2または請求項3のいずれか1項に記載の給電システム。 The base antenna unit includes a first layer and a second layer that are spaced apart in a direction perpendicular to the surface of the object,
The base unit magnetic field control unit generates a magnetic field generated by the first layer coil and a magnetic field generated by the second layer coil so that components in the vertical direction are opposite to each other. Thus, the strong magnetic region is generated on the inner side between the first layer and the second layer, and the weak magnetic region is generated on the outer side of the first layer and the second layer,
The magnetic field generated by the main unit antenna unit and the magnetic field generated by the sub unit antenna unit have components having the same frequency, components parallel to each other, and components having phases different from each other by 90 degrees. The electric power feeding system of any one of Claim 2 or Claim 3 which has.
子機が、前記弱磁領域に配置され、前記強磁領域に到達する磁界を発生させ、
前記強磁領域に親機が発生させる磁界と、前記子機が発生させる磁界とが、互いに平行な成分を持ち、互いに位相が90度異なる成分を持つことで、前記親機から前記子機へ給電する給電方法。 The base unit generates a strong magnetic field where the magnetic fields are strengthened inside the object, and a weak magnetic field where the magnetic fields are weakened outside the object.
A handset is disposed in the weak magnetic region, and generates a magnetic field that reaches the strong magnetic region;
The magnetic field generated by the parent device in the strong magnetic field and the magnetic field generated by the child device have components parallel to each other and have components that are 90 degrees out of phase with each other, so that the parent device can move from the parent device to the child device. A power supply method for supplying power.
前記第1の層のコイルが発生させる磁界と前記第2の層のコイルが発生させる磁界は、前記垂直な方向の成分が逆向きになるように構成されている建築部材。 Comprising a first layer and a second layer spaced apart in a direction perpendicular to the floor or wall;
A building member configured such that a magnetic field generated by the first layer coil and a magnetic field generated by the second layer coil have components in the vertical direction opposite to each other.
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