特開 2015-226412 非接触給電装置

(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】特開2015-226412(P2015-226412A)

(43)【公開日】2015年12月14日

(54)【発明の名称】非接触給電装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 17/00 20060101AFI20151117BHJP

   H01F 38/14 20060101ALI20151117BHJP

   H01M 10/46 20060101ALN20151117BHJP

【ＦＩ】

   H02J17/00 B

   H01F23/00 B

   H01M10/46

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2014-111057(P2014-111057)

(22)【出願日】2014年5月29日

(71)【出願人】

【識別番号】000201113

【氏名又は名称】船井電機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001933

【氏名又は名称】特許業務法人 佐野特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】村岡 多

【テーマコード（参考）】

5H030

【Ｆターム（参考）】

5H030AA08

5H030AS14

5H030BB01

5H030BB09

5H030DD18

5H030FF51

(57)【要約】

【課題】受電素子と給電素子の位置合わせが可能であって、給電時に給電効率を低下させることがない非接触給電装置を提供すること。
【解決手段】受電素子を有する給電対象物が載置される給電面と、前記受電素子に給電を行う給電素子と、前記給電素子を第１の領域内で移動可能に支持する第１の駆動部と、第１の領域とは分離した第２の領域内に配置されて前記受電素子の位置を検出する位置検出部と、前記給電面及び前記位置検出部の一方を移動させる第２の駆動部と、を備える。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

受電素子を有する給電対象物が載置される給電面と、
前記受電素子に給電を行う給電素子と、
前記給電素子を第１の領域内で移動可能に支持する第１の駆動部と、
第１の領域とは分離した第２の領域内に配置されて前記受電素子の位置を検出する位置検出部と、
前記給電面及び前記位置検出部の一方を移動させる第２の駆動部と、
を備える非接触給電装置。

【請求項2】

第１の駆動部による前記給電素子の移動方向と第２の駆動部による前記給電面又は前記位置検出部の移動方向とが異なる方向である請求項１に記載の非接触給電装置。

【請求項3】

第２の駆動部は前記位置検出部と共に前記給電素子を移動させる請求項１又は請求項２に記載の非接触給電装置。

【請求項4】

円形状の前記給電面を有する筐体と、第２の駆動部により前記筐体内で周方向に回転可能に支持された円形状の回転台とを備え、前記回転台は前記給電素子及び前記位置検出部を支持する請求項２に記載の非接触給電装置。

【請求項5】

第１の駆動部は前記給電素子を前記給電面の径方向に移動可能に支持する請求項４に記載の非接触給電装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、非接触電力伝送に係る非接触給電装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、非接触給電装置から受電装置（以下、本明細書及び特許請求の範囲において「受電装置」を「給電対象物」と称することがある。）に対して非接触で（物理的な電気的接続を要さずに）電力を伝送するシステムが開発されている。非接触で電力を伝送するための方法として、非接触給電装置及び受電装置にコイルモジュールを設けて電磁結合方式で電力を伝送する方法が採用されることがある。非接触で電力を伝送することで、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末等種々の電子機器が受電装置として非接触給電装置から電力を受電することができる。

【0003】

非接触給電は一般的に非接触給電装置が備える給電面に受電装置を載置した状態で行う。高効率で受電装置に対して給電するには、給電面の下に配される給電素子の位置と受電装置が備える受電素子の位置とが合う（給電面を挟んで対向した状態となる）必要がある。そこで例えば特許文献１には、受電素子の位置を特定する位置検出部を備え、位置検出部により受電素子の位置を特定して、給電素子との位置合わせを行う技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１０−２８３９８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１によれば給電素子と受電素子の位置合わせが可能であるが、位置検出部は給電面と給電素子との間に配されており、給電時において位置検出部は受電素子と給電素子との間に介在することとなる。給電効率は受電素子と給電素子の距離が近いほど高効率であり、位置検出部が介在することにより受電素子と給電素子との距離が遠くなるため、給電効率が低下する。

【0006】

本発明は上述した問題点に鑑み、受電素子と給電素子の位置合わせが可能であって、給電時に給電効率を低下させることがない非接触給電装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記目的を達成するために本発明の非接触給電装置は、受電素子を有する給電対象物が載置される給電面と、前記受電素子に給電を行う給電素子と、前記給電素子を第１の領域内で移動可能に支持する第１の駆動部と、第１の領域とは分離した第２の領域内に配置されて前記受電素子の位置を検出する位置検出部と、前記給電面及び前記位置検出部の一方を移動させる第２の駆動部と、を備えることを特徴としている。

【0008】

また上記構成の非接触給電装置において、第１の駆動部による前記給電素子の移動方向と第２の駆動部による前記給電面又は前記位置検出部の移動方向とが異なる方向であることが望ましい。

【0009】

また上記構成の非接触給電装置において、第２の駆動部は前記位置検出部と共に前記給電素子を移動させることが望ましい。

【0010】

また上記構成の非接触給電装置において、円形状の前記給電面を有する筐体と、第２の駆動部により前記筐体内で周方向に回転可能に支持された円形状の回転台とを備え、前記回転台は前記給電素子及び前記位置検出部を支持することが望ましい。

【0011】

また上記構成の非接触給電装置において、第１の駆動部は前記給電素子を前記給電面の径方向に移動可能に支持することが望ましい。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、受電素子の位置を検出する位置検出部を備えているので給電素子と受電素子の位置合わせが可能である。加えて、給電素子が移動する第１の領域と位置検出部が配される第２の領域とが互いに分離しており、重複していない。従って、給電素子と給電面との間に位置検出部が介在せず、給電素子と給電面上の受電素子との距離が近く給電効率を低下させることがない。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】非接触給電システムの一例を示す第１の斜視図

【図2】非接触給電システムの一例を示す第１の平面透視図

【図3】図２の１００−１００線に沿った断面図

【図4】非接触給電システムの一例を示すブロック図

【図5】第１実施形態において非接触給電装置の制御部が実行する処理の流れを示すフローチャート

【図6】非接触給電システムの一例を示す第２の平面透視図

【図7】図６の２００−２００線に沿った断面図

【図8】第２実施形態において非接触給電装置の制御部が実行する処理の流れを示すフローチャート

【図9】非接触給電システムの一例を示す第２の斜視図

【図10】非接触給電システムの一例を示す第３の平面透視図

【図11】図１０の３００−３００線に沿った断面図

【図12】第３実施形態において非接触給電装置の制御部が実行する処理の流れを示すフローチャート

【図13】非接触給電システムの一例を示す第４の平面透視図

【図14】図１３の４００−４００線に沿った断面図

【図15】第４実施形態において非接触給電装置の制御部が実行する処理の流れを示すフローチャート

【図16】非接触給電システムの一例を示す第５の平面透視図

【発明を実施するための形態】

【0014】

＜第１実施形態＞
以下、本実施形態では本発明の非接触給電装置について図面を参照して説明する。図１は本実施形態の非接触給電システムの一例を示す斜視図である。図２は本実施形態の非接触給電システムの一例を示す平面透視図である。図３は図２の１００−１００線に沿った断面図である。図４は本実施形態の非接触給電システムの一例を示すブロック図である。本実施形態の非接触給電システム１は、非接触給電装置２と受電装置（携帯電話、スマートフォン、ノートパソコン等の電子機器）３を備える。非接触給電装置２は受電装置３が有する受電素子３１に対して給電するための各種構成を内部に備える筐体２ａと、筐体２ａの上方に配されて受電装置３が載置される給電面２ｂと、筐体２ａの略中心に設けられ給電面２ｂを支持する中心軸２ｃとを備える。また、給電面２ｂの略中央部には突起部Ｐが設けられ、突起部Ｐ上に受電装置３が載置されないように構成される。突起部Ｐ下に後述する給電素子２４が移動不能であるためである。

【0015】

平面視において筐体２ａ及び給電面２ｂは円形状であり、本実施形態において給電面２ｂは筐体２ａに対して中心軸２ｃを中心に回転可能に設けられる。図４を参照して筐体２ａ内には電源部２１、制御部２２、給電素子駆動回路２３、給電素子２４、第１の駆動部２５、位置検出部２６及び第２の駆動部２７が配される。電源部２１は図示しない商用電源から交流電力を供給され、電源部２１は非接触給電装置２の各構成に対して適した電圧を供給する。

【0016】

制御部２２は非接触給電装置２全体を制御する制御手段である。特に本実施形態において制御部２２は、後述する第１の駆動部２６及び第２の駆動部２７を駆動制御する。給電素子駆動回路２３はスイッチング回路（不図示）等を含み、受電素子３１に給電する際に、電源部２１から供給された直流電圧をオンオフすることによって、給電素子２４に交流電力を供給する。

【0017】

給電素子２４に交流電力が供給されると給電素子２４に交流の電流が流れ、給電面２ｂに垂直な方向に交番磁界が生じる。この交番磁界により給電素子２４に近づけられた受電素子３１に誘導電流が励起され、電力が伝送される。給電素子２４の材質や形状は特に限られるものではないが、例えば上面視で渦巻きの中心に向かって渦を巻く形状を有するコイルモジュールが使用される。

【0018】

第１の駆動部２５は、回転モータ２５ａと、電源部２１から供給された電力を制御部２２の指令に基づいて回転モータ２５ａに供給して回転モータ２５ａを回転させる第１の駆動回路（不図示）と、給電面２ｂの略中心部（中心軸２ｃの周縁部外側）から給電面２ｂの径方向に向かって所定の間隔を有して平行に伸びる２本のガイド軸２５ｂと、２本のガイド軸２５ｂ上にガイド軸２５ｂの軸線方向に摺動可能に配されて給電素子２４を支持するベース部２５ｃとを備える。回転モータ２５ａは一方のガイド軸２５ｂに駆動力を与える。ガイド軸２５ｂとベース部２５ｃとは雄ネジ雌ネジ構造により嵌合しており、回転モータ２５ａが回転すると、その駆動力を伝えられたガイド軸２５ｂが回転し、それに伴ってベース部２５ｃがガイド軸２５ｂに沿って摺動する。第１の駆動部２５は給電素子２４を第１の領域（給電領域）Ｒ１内で移動させものであり、２本のガイド軸２５ｂは第１の領域Ｒ１をカバーするように配される。

【0019】

位置検出部２６は第１の領域Ｒ１とは分離した第２の領域（位置検出領域）Ｒ２内に配置され、受電素子３１の位置（存在）を検出する検出手段である。検出方法は特に限られるものではなく、例えば、共振周波数のずれに基づいて検出する。具体的には、位置検出部１６が複数の位置検出用コイルを含む場合に、位置検出用コイルに対応する位置に受電素子３１が存在すると、共振周波数等が変化して位置検出用コイルに印加する電圧と電流との波形が変化する。そして、当該変化を検出することで受電素子３１の位置を特定することができる。位置検出部２６は取得した受電素子３１の位置情報を制御部２２に供給する。

【0020】

また、他の検出方法としては、複数のマトリクスコイルを備え、当該マトリクスコイルと受電素子３１（導電体）との結合状態を検出して位置を検出する方法や、複数の光電素子を備え、受電装置３が特定の光電素子を覆ったことを検出して受電素子の位置を検出する方法が挙げられる。

【0021】

第２の駆動部２７は、筐体２ａの内部側面近傍に設けられる回転モータ２７ａと、電源部２１から供給された電力を制御部２２の指令に基づいて回転モータ２７ａに供給して回転モータ２７ａを回転させる第２の駆動回路（不図示）と、回転モータ２７ａに取り付けられる第１の歯車２７ｂと、中心軸２ｃを中心として第１の歯車２７ｂに対して１２０度及び２４０度回転させた位置に配される第２の歯車２７ｃ及び第３の歯車２７ｄとを備える。各歯車２７ｂ〜２７ｄは給電面２ｂの裏面周縁に設けられた歯車２１０と嵌合しており、回転モータ２７ａが回転すると、その駆動力が歯車２７ｂ及び歯車２１０を介して給電面２ｂに伝えられて給電面２ｂは中心軸２ｃを中心に回転する。

【0022】

受電装置３は受電素子３１、整流部３２、電源部３３、制御部３４及び充電池３５を備える。受電素子３１は上述したように給電素子２４から伝送された電力を受電する。受電素子３１が受電した交流の電力は整流部３２に供給される。整流部３２は例えばダイオードやコンデンサなどで構成されており、受電素子３１から供給された交流の電力を直流の電力に変換する。

【0023】

整流部３２によって直流に変換された電力は電源部３３に供給される。制御部３４は受電装置３全体を制御する制御手段であり、整流部３２による受電素子３１が受電した交流電力の直流電力への変換や、電源部３３による充電池３５への蓄電を制御する。

【0024】

以下、非接触給電装置２の制御部２２が実行する処理について図５を参照して説明する。図５は本実施形態の非接触給電装置２の制御部２２が実行する処理の流れを示すフローチャートである。ステップＳ０１において制御部２２は給電開始指示がなされたか否かを判定する。給電開始指示は例えばユーザにより非接触給電装置２が備える給電開始釦を押下することによってなされるがこれに限られるものではなく、例えば電源部１５から電力が供給される限り（電源がＯＮ状態であれば）給電開始時がなされたものと判断してもよい。給電開始指示がなされていれば（ステップＳ０１のＹ）ステップＳ０２に進み、給電開始指示がなされていなければ（ステップＳ０１のＮ）ステップＳ０１に戻る。

【0025】

ステップＳ０２において制御部２２は受電素子３１が第２の領域Ｒ２上に存在するか否かを判定する。受電素子３１が第２の領域Ｒ２上に存在するか否かは位置検出部２６により検出される受電素子３１の位置情報に基づいて判断される。受電素子３１が第２の領域Ｒ２上に存在していれば（ステップＳ０２のＹ）ステップＳ０３に進み、受電素子３１が第２の領域Ｒ２上に存在していなければ（ステップＳ０２のＮ）ステップＳ０４に進む。なお、ステップＳ０２の初回判定時において受電素子３１が第２の領域Ｒ２上に存在する場合とは、ユーザが受電装置３を給電面２ｂに載置した際に、給電面２ｂを挟んで位置検出部２６と受電素子３１とが対向している場合である。

【0026】

ステップＳ０３において制御部２２は、第１の領域Ｒ１と第２の領域Ｒ２との補正情報に基づいて第２の駆動部２７を制御して、給電面２ｂを回転させ、受電素子３１を第１の領域Ｒ１上に移動させる。本実施形態において第２の領域Ｒ２は中心軸２ｃを中心として第１の領域Ｒ１に対して時計回りに９０度回転した位置である。従って当該位置ずれを補正するために補正情報として、給電面２ｂが反時計回りに９０度回転されるよう第２の駆動部２７を制御する情報が含まれる。給電面２ｂが反時計回りに９０度回転されることにより給電面２ｂを挟んで第１の領域Ｒ１内を移動する給電素子２４と受電素子３２とが対向可能となる。

【0027】

ステップＳ０４において制御部２２は第２の駆動部２７を制御して給電面２ｂを所定角度（例えば時計回りに５度）回転させる。位置検出部２６により受電素子３１が検出されない限り（ステップＳ０２のＮ）、ステップＳ０４を繰り返して徐々に給電面２ｂを回転することで受電素子３１を第２の領域Ｒ２上に移動させる。

【0028】

ステップＳ０５において制御部２２は受電素子３１の位置情報に基づいて第１の駆動部２５を制御して給電素子３２を径方向に移動させて、給電素子２４と受電素子３２の位置合わせ（給電素子２４と受電素子３２とが給電面２ｂを挟んで対向する状態となる位置合わせ）を行う。受電素子３１の位置情報としては、例えば中心軸２ｃから径方向に所定距離離れた地点に受電素子３１が存在することが含まれ、制御部２２は給電素子２４の現在位置情報と受電素子３１の位置情報とに基づいて両者を位置合わせするための補正値を算出する。そして算出した補正値に基づいて第１の駆動部２５を制御する。

【0029】

ステップＳ０５により給電素子２４と受電素子３２の位置合わせが完了した後、ステップＳ０６において制御部２２は給電素子駆動回路３３を制御して、給電処理を開始する。ステップＳ０７において制御部２２は給電処理が終了したか否かを判定し、給電処理が終了していれば（ステップＳ０７のＹ）給電処理を終了し、給電処理が終了していなければ（ステップＳ０７のＮ）給電処理を継続する。例えばユーザによって非接触給電装置２が備える給電停止釦を押下することや、受電装置３の充電が完了した（充電池３５のバッテリ残量が１００％となった）場合に給電処理が終了したと判定する。

【0030】

本実施形態によれば、受電素子の位置を検出する位置検出部を備えているので給電素子と受電素子の位置合わせが可能である。加えて、給電素子が移動する第１の領域と位置検出部が配される第２の領域とが互いに分離しており、重複していない。従って、給電素子と給電面との間に位置検出部が介在せず、給電素子と給電面上の受電素子との距離が近く給電効率を低下させることがない。また、非接触給電装置の筐体の厚みの増大を抑制することができる。

【0031】

また、第１の駆動部による給電素子の移動方向（径方向）と第２の駆動部による給電面の移動方向（円周方向）とが異なるため、両駆動部を使用することで受電素子と給電素子との位置合わせを確実に行うことができる。

【0032】

＜第２実施形態＞
第１実施形態において給電面２ｂは第２の駆動部２７によって回転されることとしたが、給電面２ｂは回転しないこととしてもよく、本実施形態において第２の駆動部２７は位置検出部２６及び給電素子２４を一体的に回転させる。図６は本実施形態の非接触給電システムの一例を示す平面透視図である。図７は図６の２００−２００線に沿った断面図である。

【0033】

本実施形態において給電面２ｂは筐体２ａに対して回転不能に固定されており（給電面２ｂが筐体２ａと一体的に形成されるものであってもよい）、筐体２ａ内には、中心軸２ｃを中心として筐体２ａに対して回転可能に支持される円形状の回転台２ｄが設けられる。

【0034】

非接触給電装置２を構成する各部は回転台２ｄ上に設けられ、回転台２ｄが回転するとそれに伴って一体となって回転する。

【0035】

本実施形態の第２の駆動部２７は回転台２ｄを回転させるものであり、回転モータ２７ａと、電源部２１から供給された電力を制御部２２の指令に基づいて回転モータ２５ａに供給して回転モータ２５ａを回転させる第２の駆動回路（不図示）と、回転モータ２７ａに取り付けられる第１の歯車２７ｂと、中心軸２ｃを中心として第１の歯車２７ｂに対して１２０度及び２４０度回転させた位置に配される第２の歯車２７ｃ及び第３の歯車２７ｄとを備える。第１の歯車２７ｂが取り付けられた回転モータ２７ａ、第２の歯車２７ｃ及び第３の歯車２７ｄはいずれも回転台２ｄの周縁部に設けられ、各歯車２７ｂ〜２７ｄが筐体２ａの内側面に設けられた歯車２１０と嵌合することにより、回転台２ｄは筐体２ａに支持される。

【0036】

回転モータ２７ａが回転すると、その駆動力が歯車２７ｂ及び歯車２１０を介して回転台２ｄに伝えられて回転台２ｄは中心軸２ｃを中心に回転する。

【0037】

以下、非接触給電装置２の制御部２２が実行する処理について図８を参照して説明する。図８は本実施形態の非接触給電装置２の制御部２２が実行する処理の流れを示すフローチャートである。図８のステップＳ１１〜Ｓ１２及びＳ１５〜Ｓ１７は夫々図５のステップＳ０１〜Ｓ０２及びＳ０５〜Ｓ０７と同様である。

【0038】

受電素子３１が第２の領域Ｒ２上に存在する場合（ステップＳ１２のＹ）に、制御部２２はステップＳ１３において、第１の領域Ｒ１と第２の領域Ｒ２との補正情報に基づいて第２の駆動部２７を制御して、回転台２ｄを回転させ、第１の領域Ｒ１を受電素子３１下に移動させる。本実施形態において第２の領域Ｒ２は中心軸２ｃを中心として第１の領域Ｒ１に対して時計回りに９０度回転した位置である。従って当該位置ずれを補正するために補正情報として、回転台２ｄが時計回りに９０度回転されるよう第２の駆動部２７を制御する情報が含まれる。回転台２ｄが時計回りに９０度回転されることにより給電面２ｂを挟んで第１の領域Ｒ１内を移動する給電素子２４と受電素子３２とが対向可能となる。

【0039】

受電素子３１が第２の領域Ｒ２上に存在しない場合（ステップＳ１２のＮ）に、制御部２２はステップＳ１４において、第２の駆動部２７を制御して回転台２ｄを所定角度（例えば時計回りに５度）回転させる。位置検出部２６により受電素子３１が検出されない限り（ステップＳ１２のＮ）、ステップＳ１４を繰り返して徐々に回転台２ｄを回転することで第２の領域Ｒ２を受電素子３１下に移動させる。

【0040】

本実施形態によれば受電素子の位置を検出する位置検出部を備えているので給電素子と受電素子の位置合わせが可能である。加えて、給電素子が移動する第１の領域と位置検出部が配される第２の領域とが互いに分離しており、重複していない。従って、給電素子と給電面との間に位置検出部が介在せず、給電素子と給電面上の受電素子との距離が近く給電効率を低下させることがない。また、非接触給電装置の筐体の厚みの増大を抑制することができる。

【0041】

また、第１の駆動部による給電素子の移動方向（径方向）と第２の駆動部による位置検出部及び給電素子の移動方向（円周方向）とが異なるため、両駆動部を使用することで受電素子と給電素子との位置合わせを確実に行うことができる。

【0042】

また、給電面は回転しないので、受電装置は給電素子と受電素子との位置合わせのために移動することがなく、ユーザにとって給電面上の所望の位置で受電装置を充電し、また、使用することができる。また、給電素子と受電素子の位置合わせのための移動が全て筐体内部で実行されるので、筐体の外側面が設置環境（壁や家具等）と接触することにより給電素子と受電素子の位置合わせが阻害されることがない。

【0043】

＜第３実施形態＞
第１実施形態及び第２実施形態において給電面２ｂ又は回転台２ｄは第２の駆動部２７によって回転されることとしたが、これに限られるものではなく直線的に移動するものであってもよい。図９は本実施形態の非接触給電システムの一例を示す斜視図である。図１０は本実施形態の非接触給電システムの一例を示す平面透視図である。図１１は図１０の３００−３００線に沿った断面図である。

【0044】

本実施形態の非接触給電システム１は、非接触給電装置２と受電装置３を備える。非接触給電装置２は受電装置３が有する受電素子３１に対して給電するための各種構成を内部に備える筐体２ａと、筐体２ａの上方に配されて受電装置３が載置される給電面２ｂとを備える。平面視において筐体２ａ及び給電面２ｂは矩形状である。給電面２ｂは筐体２ａに対して移動不能に固定されてる（給電面２ｂが筐体２ａと一体的に形成されるものであってもよい）。給電面２ｂの右端部には突起部Ｐが設けられ、突起部Ｐ上に受電装置３が載置されないように構成される。突起部Ｐ下に後述する給電素子２４が移動不能であるためである。

【0045】

第１の駆動部２５は、回転モータ２５ａと、電源部２１から供給された電力を制御部２２の指令に基づいて回転モータ２５ａに供給して回転モータ２５ａを回転させる第１の駆動回路（不図示）と、所定の間隔を有して非接触給電装置２の短手方向（図中のＸ方向）に平行に伸びる２本のガイド軸２５ｂと、２本のガイド軸２５ｂ上にガイド軸２５ｂの軸線方向に摺動可能に配されて給電素子２４を支持するベース部２５ｃとを備える。回転モータ２５ａは一方のガイド軸２５ｂに駆動力を与える。ガイド軸２５ｂとベース部２５ｃとは雄ネジ雌ネジ構造により嵌合しており、回転モータ２５ａが回転すると、その駆動力を伝えられたガイド軸２５ｂが回転し、それに伴ってベース部２５ｃがガイド軸２５ｂに沿って摺動する。第１の駆動部２５は給電素子２４を第１の領域（給電領域）Ｒ１内で移動させものであり、２本のガイド軸２５ｂは第１の領域Ｒ１をカバーするように配される。

【0046】

位置検出部２６は第１の領域Ｒ１とは分離した第２の領域（位置検出領域）Ｒ２内に配置されるように後述するベース部２７ｃに搭載され、受電素子３１の位置（存在）を検出する検出手段である。位置検出部２６は非接触給電装置２の短手方向に伸びて配される。

【0047】

第２の駆動部２７は、筐体２ａの内部側面近傍に設けられる回転モータ２７ａと、電源部２１から供給された電力を制御部２２の指令に基づいて回転モータ２７ａに供給して回転モータ２７ａを回転させる第２の駆動回路（不図示）と、所定の間隔を有して非接触給電装置２の長手方向（図中のＹ方向）に平行に伸びる２本のガイド軸２７ｂと、２本のガイド軸２７ｂ上にガイド軸２７ｂの軸線方向に摺動可能に配されて第１の駆動部２５及び位置検出部２６を支持するベース部２７ｃとを備える。回転モータ２７ａは一方のガイド軸２７ｂに駆動力を与える。ガイド軸２７ｂとベース部２７ｃとは雄ネジ雌ネジ構造により嵌合しており、回転モータ２７ａが回転すると、その駆動力を伝えられたガイド軸２７ｂが回転し、それに伴ってベース部２７ｃがガイド軸２７ｂに沿って摺動する。第２の駆動部２７は第１の駆動部２５及び位置検出部２６を給電面２ｂに沿って移動させものであり、２本のガイド軸２７ｂは給電面２ｂのほぼ全体をカバーするように配される。

【0048】

以下、非接触給電装置２の制御部２２が実行する処理について図１２を参照して説明する。図１２は本実施形態の非接触給電装置２の制御部２２が実行する処理の流れを示すフローチャートである。図１２のステップＳ２１〜Ｓ２２及びＳ２６〜Ｓ２７は夫々図５のステップＳ０１〜Ｓ０２及びＳ０６〜Ｓ０７と同様である。

【0049】

受電素子３１が第２の領域Ｒ２上に存在する場合（ステップＳ２２のＹ）に、制御部２２はステップＳ２３において、第１の領域Ｒ１と第２の領域Ｒ２との補正情報に基づいて第２の駆動部２７を制御して、ベース部２７ｃを非接触給電装置２の長手方向（図中のＹ方向）に移動させる。本実施形態において第２の領域Ｒ２は第１の領域Ｒ１に対して非接触給電装置２の長手右方向に所定距離ＸＳ離間した位置である。従って当該位置ずれを補正するために補正情報として、ベース部２７ｃが長手右方向に所定距離ＸＳ移動されるよう第２の駆動部２７を制御する情報が含まれる。ベース部２７ｃが所定距離ＸＳ長手右方向に移動されることにより、給電面２ｂを挟んで第１の領域Ｒ１内を移動する給電素子２４と受電素子３２とが対向可能となる。

【0050】

受電素子３１が第２の領域Ｒ２上に存在しない場合（ステップＳ２２のＮ）に、制御部２２はステップＳ２４において、第２の駆動部２７を制御してベース部２７ｃを所定距離（例えば５ｍｍ）長手方向に移動させる。例えばベース部２７ｃの初期位置がガイド軸２７ｂの左端部であれば長手右方向に所定距離移動させる。位置検出部２６により受電素子３１が検出されない限り（ステップＳ２２のＮ）、ステップＳ２４を繰り返して徐々にベース部２７ｃを長手方向に移動することで第２の領域Ｒ２を受電素子３１下に移動させる。

【0051】

ステップＳ２５において制御部２２は受電素子３１の位置情報に基づいて第１の駆動部２５を制御して給電素子３２を非接触給電装置２の短手方向（図中のＸ方向）に移動させて、給電素子２４と受電素子３２の位置合わせ（給電素子２４と受電素子３２とが給電面２ｂを挟んで対向する状態となる位置合わせ）を行う。受電素子３１の位置情報としては、例えば第２の領域Ｒ２の上端から下方に向かって所定距離離れた地点に受電素子３１が存在することが含まれ、制御部２２は給電素子２４の現在位置情報と受電素子３１の位置情報とに基づいて両者を位置合わせするための補正値を算出する。そして算出した補正値に基づいて第１の駆動部２５を制御する。

【0052】

本実施形態では第１の駆動部２５による給電素子２４の移動方向（Ｘ方向）と第２の駆動部２７による給電素子２４及び位置検出部２６の移動方向（Ｙ方向）が直交することにより、給電素子２４を給電面２ｂ下の任意の位置に移動させることができる。

【0053】

本実施形態によれば、受電素子の位置を検出する位置検出部を備えているので給電素子と受電素子の位置合わせが可能である。加えて、給電素子が移動する第１の領域と位置検出部が配される第２の領域とが互いに分離しており、重複していない。従って、給電素子と給電面との間に位置検出部が介在せず、給電素子と給電面上の受電素子との距離が近く給電効率を低下させることがない。また、非接触給電装置の筐体の厚みの増大を抑制することができる。

【0054】

また、第１の駆動部による給電素子の移動方向と第２の駆動部による位置検出部及び給電素子の移動方向とが直交するため、両駆動部を使用することで受電素子と給電素子との位置合わせを確実に行うことができる。

【0055】

また、給電面は移動しないので、受電装置は給電素子と受電素子との位置合わせのために移動することがなく、ユーザにとって給電面上の所望の位置で受電装置を充電し、また、使用することができる。また、給電素子と受電素子の位置合わせのための移動が全て筐体内部で実行されるので、筐体の外側面が設置環境（壁や家具等）と接触することにより給電素子と受電素子の位置合わせが阻害されることがない。

【0056】

＜第４実施形態＞
第３実施形態において給電面２ｂは移動せず移動検出部２６が移動することとしたが、第１実施形態と同様に移動検出部２６は移動せず、給電面２ｂが移動するものであってもよい。図１３は本実施形態の非接触給電システムの一例を示す平面透視図である。図１４は図１３の４００−４００線に沿った断面図である。

【0057】

本実施形態の非接触給電システム１は、非接触給電装置２と受電装置３を備える。非接触給電装置２は受電装置３が有する受電素子３１に対して給電するための各種構成を内部に備える筐体２ａと、筐体２ａの上方に配されて受電装置３が載置される給電面２ｂとを備える。平面視において筐体２ａ及び給電面２ｂは矩形状である。給電面２ｂは筐体２ａに対して移動可能に設けられる（詳細は後述）。

【0058】

第１の駆動部２５は、回転モータ２５ａと、電源部２１から供給された電力を制御部２２の指令に基づいて回転モータ２５ａに供給して回転モータ２５ａを回転させる第１の駆動回路（不図示）と、所定の間隔を有して非接触給電装置２の短手方向（図中のＸ方向）に平行に伸びる２本のガイド軸２５ｂと、２本のガイド軸２５ｂ上にガイド軸２５ｂの軸線方向に摺動可能に配されて給電素子２４を支持するベース部２５ｃとを備える。回転モータ２５ａは一方のガイド軸２５ｂに駆動力を与える。ガイド軸２５ｂとベース部２５ｃとは雄ネジ雌ネジ構造により嵌合しており、回転モータ２５ａが回転すると、その駆動力を伝えられたガイド軸２５ｂが回転し、それに伴ってベース部２５ｃがガイド軸２５ｂに沿って摺動する。第１の駆動部２５は給電素子２４を第１の領域（給電領域）Ｒ１内で移動させものであり、２本のガイド軸２５ｂは第１の領域Ｒ１をカバーするように配される。

【0059】

第２の駆動部２７は、筐体２ａの内部一側面近傍に設けられる回転モータ２７ａと、電源部２１から供給された電力を制御部２２の指令に基づいて回転モータ２７ａに供給して回転モータ２７ａを回転させる第２の駆動回路（不図示）と、筐体２ａの内部一側面近傍に設けられ非接触給電装置２の短手方向（図中のＸ方向）に平行に伸びる２本のローラ２７ｂとを備える。回転モータ２７ａは一方のローラに駆動力を与える。

【0060】

給電面２ｂは両端が両ローラ２７ｂに巻きつけられるシート部材（ベルトコンベア）を有する。そして、回転モータ２７ａが回転すると、その駆動力を伝えられたローラ２７ｂが回転し、それに伴って給電面２ｂが非接触給電装置２の長手方向（図中のＹ方向）に移動する。

【0061】

筐体２ａはその上端にストッパー２１１を備える。当該ストッパー２１１は側面視が略コ字状に形成されて、給電面２ｂに対して所定の間隙を有する。当該間隔は受電装置３が通り抜け不可な間隙に設定され、給電面２ｂが移動することにより、受電装置３が給電面２ｂから脱落することを防止する。

【0062】

以下、非接触給電装置２の制御部２２が実行する処理について図１５を参照して説明する。図１５は本実施形態の非接触給電装置２の制御部２２が実行する処理の流れを示すフローチャートである。図１５のステップＳ３１〜Ｓ３２及びＳ３５〜Ｓ３７は夫々図１２のステップＳ２１〜Ｓ２２及びＳ２５〜Ｓ２７と同様である。

【0063】

受電素子３１が第２の領域Ｒ２上に存在する場合（ステップＳ３２のＹ）に、制御部２２はステップＳ３３において、第１の領域Ｒ１と第２の領域Ｒ２との補正情報に基づいて第２の駆動部２７を制御して、給電面２ｂを非接触給電装置２の長手方向（図中のＹ方向）に移動させる。本実施形態において第２の領域Ｒ２は第１の領域Ｒ１に対して非接触給電装置２の長手右方向に所定距離ＸＳ離間した位置である。従って当該位置ずれを補正するために補正情報として、給電面２ｂが長手左方向に所定距離ＸＳ移動されるよう第２の駆動部２７を制御する情報が含まれる。給電面２ｂが所定距離ＸＳ長手左方向に移動されることにより、給電面２ｂを挟んで第１の領域Ｒ１内を移動する給電素子２４と受電素子３２とが対向可能となる。

【0064】

受電素子３１が第２の領域Ｒ２上に存在しない場合（ステップＳ３２のＮ）に、制御部２２はステップＳ３４において、第２の駆動部２７を制御して給電面２ｂを所定距離（例えば５ｍｍ）Ｙ方向に移動させる。位置検出部２６により受電素子３１が検出されない限り（ステップＳ３２のＮ）、ステップＳ３４を繰り返して徐々に給電面２ｂを長手方向に移動することで第２の領域Ｒ２を受電素子３１下に移動させる。

【0065】

給電面２ｂの移動制御方法について以下説明する。例えば位置検出部２６が非接触給電装置２の長手方向略中央部に配されている場合、位置検出部２６が受電素子３１を検出するまで給電面２ｂを非接触給電装置２の長手左方向に移動させる。その際、給電面２ｂの一方向への最大移動距離Ａが設定され、本例では非接触給電装置２の長手方向の長さの半分の長さに設定される。給電面２ｂを長手左方向に距離Ａ移動させても位置検出部２６が受電素子３１を検出しない場合には、受電装置３が載置された位置が第２の領域Ｒ２よりも左側であったと考えられ、受電装置３は非接触給電装置２の左端に設けられたストッパー２１１の位置に存在する。従って、非接触給電装置２の長手左方向に給電面２ｂを距離Ａ移動させた後は、給電面２ｂを長手右方向に距離Ａ移動させることで、受電素子３１を第２の領域Ｒ２上に移動させることができる。

【0066】

また、例えば位置検出部２６が非接触給電装置２の長手方向左端部又は右端部に配されている場合、位置検出部２６が受電素子３１を検出するまで給電面２ｂを非接触給電装置２の長手左方向又は右方向に移動させる。これにより受電素子３１を第２の領域Ｒ２上に移動させることができる。

【0067】

本実施形態によれば、受電素子の位置を検出する位置検出部を備えているので給電素子と受電素子の位置合わせが可能である。加えて、給電素子が移動する第１の領域と位置検出部が配される第２の領域とが互いに分離しており、重複していない。従って、給電素子と給電面との間に位置検出部が介在せず、給電素子と給電面上の受電素子との距離が近く給電効率を低下させることがない。また、非接触給電装置の筐体の厚みの増大を抑制することができる。

【0068】

また、第１の駆動部による給電素子の移動方向と第２の駆動部による給電面の移動方向とが直交するため、両駆動部を使用することで受電素子と給電素子との位置合わせを確実に行うことができる。

【0069】

＜補足＞
なお、今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって、制限的なものではない。本発明の範囲は上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内で全ての変更が含まれる。

【0070】

例えば、上記第１実施形態〜第４実施形態において非接触給電装置２は単一の位置検出部２６を備える構成としているが、図１６に示すように複数の位置検出部２６を備えていてもよい（図１６は第１実施形態の変形例であるが他の実施形態にも適用可能である）。各位置検出部２６の間隔は一定であることが望ましく、特に、図１６に示すように中心軸２ｃを中心に配する場合には各位置検出部２６の間隔は３６０度／位置検出部２６の個数（図１６では１８０度）間隔で配することが望ましい。当該構成によれば、位置検出部２６又は給電面２ｂを最大で（３６０度／位置検出部２６の個数）度回転させることでいずれかの位置検出部２６により受電素子３１が検出される。

【0071】

各位置検出部２６を個別或いは同時に駆動し、いずれかの位置検出部２６により受電素子３１の位置を検出した場合には、各実施形態において説明したように、第１の領域Ｒ１と第２の領域Ｒ２との補正情報及び受電素子３１の位置情報に基づいて給電素子２４と受電素子３１の位置合わせを行い、給電処理を開始する。

【符号の説明】

【0072】

１ 非接触給電システム
２ 非接触給電装置
３ 受電装置（給電対象物）
２１ 電源部
２２ 制御部
２３ 給電素子駆動回路
２４ 給電素子
２５ 第１の駆動部
２６ 位置検出部
２７ 第２の駆動部

【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】