特開 2022-171154 ワイヤレス給電システム

(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】P2022171154

(43)【公開日】2022-11-11

(54)【発明の名称】ワイヤレス給電システム

(51)【国際特許分類】

   H02J 50/80 20160101AFI20221104BHJP

   H02J 50/12 20160101ALI20221104BHJP

   H02J 50/90 20160101ALI20221104BHJP

   H04M 1/00 20060101ALI20221104BHJP

【ＦＩ】

H02J50/80

H02J50/12

H02J50/90

H04M1/00 V

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021077616

(22)【出願日】2021-04-30

(71)【出願人】

【識別番号】518198484

【氏名又は名称】株式会社エレクトロンヴェクシー

(74)【代理人】

【識別番号】100092956

【弁理士】

【氏名又は名称】古谷 栄男

(74)【代理人】

【識別番号】100101018

【弁理士】

【氏名又は名称】松下 正

(72)【発明者】

【氏名】池内 智彦

(72)【発明者】

【氏名】冨家 裕久

(72)【発明者】

【氏名】本田 博宣

【テーマコード（参考）】

5K127

【Ｆターム（参考）】

5K127AA14

5K127AA36

5K127BA03

5K127BB12

5K127CB06

5K127CB42

5K127DA14

5K127HA11

5K127HA26

5K127JA23

5K127JA24

(57)【要約】

【課題】 簡易な構成でありながら、ワイヤレス受電装置を適切な位置に載置することのできるシステムを提供する。
【解決手段】 ワイヤレス送電装置６には、送信側コイル８が設けられている。送信側コイル８の中心線上に、位置表示灯であるＬＥＤ１０ａ、１０ｂが設けられ、常時点灯している。ＬＥＤ１０ａ、１０ｂは、送信側コイル８の両側に、送信側コイル８に対して対照な位置に設けられている。ＬＥＤ１０ａ、１０ｂの外側に、給電表示灯としてＬＥＤ１２ａ、１２ｂが設けられている。ＬＥＤ１２ａ、１２ｂは、通常の状態では消灯している。ユーザがワイヤレス受電装置であるスマートフォン２０を、送信側コイル８の上に置くと、ワイヤレス送電装置６が給電可能な状態であると判断し、ＬＥＤ１２ａ、１２ｂを点灯する。これにより、ユーザは、給電がなされることを確認することができる。
【選択図】 図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワイヤレス受電装置の受信側コイルとの間でワイヤレス送電を行うための送信側コイルと、
当該送信側コイルの上に設けられ、ワイヤレス受電装置を載置するための載置面であって、前記送信側コイルの中心近傍を通る線上であって当該送信側コイルの両側に、ワイヤレス受電装置を載置する位置を示すための位置マークを有する載置面と、
前記送信側コイルを介して、前記ワイヤレス受電装置からの情報データを取得し、送信側コイルに対する電力供給を制御する制御部と、
を備えたワイヤレス送電装置において、
前記載置面には給電表示灯が設けられており、
前記制御部は、ワイヤレス受電装置からの情報データに直接的または間接的に基づいて、前記送信側コイルから前記受信側コイルに向けて給電ができるかどうかを判断し、給電できないと判断すれば給電表示灯を第１状態にし、給電できると判断すれば給電表示灯を第２状態にすることを特徴とするワイヤレス送電装置。

【請求項2】

請求項１のワイヤレス送電装置において、
前記給電表示灯は、前記送電側コイルの中心近傍を通る線上であって、前記位置マークの外側に設けられていることを特徴とするワイヤレス送電装置。

【請求項3】

請求項１または２のワイヤレス送電装置において、
前記位置マークは、当該ワイヤレス給電装置に電源が供給されている間、常時点灯する発光器であることを特徴とするワイヤレス送電装置。

【請求項4】

請求項１のワイヤレス送電装置において、
前記給電表示灯を、前記位置マークとして用いることを特徴とするワイヤレス送電装置。

【請求項5】

請求項４のワイヤレス送電装置において、
前記給電表示灯は、前記送電側コイルの中心近傍を通る線上に沿って配置された線状光源を備えていることを特徴とするワイヤレス送電装置。

【請求項6】

請求項１～５のいずれかのワイヤレス送電装置において、
前記給電表示灯の第１状態は消灯であり、
前記給電表示灯の第２状態は点灯であることを特徴とするワイヤレス送電装置。

【請求項7】

請求項１～５のいずれかのワイヤレス送電装置において、
前記給電表示灯の第１状態は第１色による点灯であり、
前記給電表示灯の第２状態は第２色による点灯であることを特徴とするワイヤレス送電装置。

【請求項8】

スマートフォンの受信側コイルとの間でワイヤレス送電を行うための送信側コイルと、
当該送信側コイルの上に設けられ、スマートフォンを載置するための載置面であって、前記送信側コイルの中心近傍を通る線上であって当該送信側コイルの両側に、スマートフォンを載置する位置を示すため、常時点灯している位置表示灯を有する載置面と、
前記送信側コイルを介して、前記スマートフォンからの情報データを取得し、送信側コイルに対する電力供給を制御する制御部と、
を備えたワイヤレス送電装置において、
前記載置面には給電表示灯が設けられており、
前記給電表示灯の少なくともその一部は、スマートフォンの受信側コイルに対して送信側コイルから給電できる位置にスマートフォンが載置された時に、スマートフォンの短い幅の両側において見えるように配置されており、
前記制御部は、スマートフォンからの情報データに直接的または間接的に基づいて、前記送信側コイルから前記スマートフォンの受信側コイルに向けて給電ができるかどうかを判断し、給電できないと判断すれば給電表示灯を第１状態にし、給電できると判断すれば給電表示灯を第２状態にすることを特徴とするワイヤレス送電装置。

【請求項9】

ワイヤレス送電装置と平板状ディスプレイを有するワイヤレス受電装置を備えたワイヤレス給電システムであって、
前記ワイヤレス送電装置は、
ワイヤレス受電装置の受信側コイルとの間でワイヤレス送電を行うための送信側コイルと、
当該送信側コイルの上に設けられ、ワイヤレス受電装置を載置するための載置面であって、前記送信側コイルの中心近傍を通る線上であって当該送信側コイルの両側に、ワイヤレス受電装置を載置する位置を示すための位置マークを有する載置面と、
前記送信側コイルを介して、前記ワイヤレス受電装置からの情報データを取得し、送信側コイルに対する電力供給を制御する制御部と、
を備え、
前記ワイヤレス受電装置は、
当該ワイヤレス受電装置の受信側コイルの位置を記録する記録部と、
ワイヤレス送電装置からの電力を受信可能な状態になると、記録されている前記受信側コイルの位置に対応する平板状ディスプレイの位置に受電側コイルの位置を示す受信側コイル位置表示を行う受信側コイル位置表示手段と、
を備えたことを特徴とするワイヤレス給電システム。

【請求項10】

請求項９のワイヤレス給電システムにおいて、
前記位置マークは、少なくとも横に配置された位置マークを備えており、
前記受信側コイル位置表示は、受電側コイルの縦方向の中心線に対応する表示と、受電側コイルの横方向の中心線に対応する表示とを備えていることを特徴とするワイヤレス給電システム。

【請求項11】

ワイヤレス送電装置から給電を受けることのできるワイヤレス受電装置であって、
ワイヤレス送電装置の送信側コイルから給電を受けるための受信側コイルと、
当該ワイヤレス受電装置の受信側コイルの位置を記録する記録部と、
ワイヤレス送電装置からの電力を受信可能な状態になると、
記録されている前記受信側コイルの位置に対応する平板状ディスプレイの位置に受電側コイルの位置を示す受信側コイル位置表示を行う給電表示制御手段と、
を備えたワイヤレス受電装置。

【請求項12】

請求項９～１１のいずれかのシステムまたは装置において、
前記ワイヤレス受電装置は、スマートフォンまたはタブレットコンピュータであることを特徴とするシステムまたは装置。

【請求項13】

請求項１～１２のいずれかのシステムまたは装置において、
前記ワイヤレス送電装置は、載置面を机面とした机であることを特徴とするシステムまたは装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、ワイヤレス給電システムに関するものである。

【背景技術】

【0002】

スマートフォンや制御機器などにおいて、ワイヤレス給電が用いられている。たとえば、ワイヤレス送電装置に設けられた送信側コイルと、ワイヤレス受電装置に設けられた受信側コイルとの電磁誘導により、ワイヤレス送電装置からワイヤレス受電装置に対して給電を行うように構成されている。

【0003】

この時、ワイヤレス受電装置の受信側コイルと、ワイヤレス送電装置の送信側コイルが適切に電磁誘導にて磁界結合されていないと、給電電力が小さくなったり、給電ができなくなったりすることがあった。

【0004】

このため、たとえば、特許文献１のように、ワイヤレス送電装置の送信側コイルを移動可能に構成し、受信側コイルに対して適切な位置となるように駆動制御するようにしたものもある。この技術によれば、受信側コイルと送信側コイルとの相対的位置関係がずれていたとしても、両コイルの位置関係を給電のために適切な位置にすることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１９－１７０１３５

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上記のような従来の技術では、送信側コイルを駆動させる必要があり、装置の構造を複雑化するという問題があった。また、駆動音が生じる場合もあり、使用上耳障りでもあった。

【0007】

この発明は、上記のような問題点を解決して、簡易な構成でありながら、ワイヤレス受電装置を適切な位置に載置することのできるシステム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】

【0008】

この発明の独立して適用可能ないくつかの特徴を以下に列挙する。

【0009】

(1)この発明に係るワイヤレス送電装置は、ワイヤレス受電装置の受信側コイルとの間でワイヤレス送電を行うための送信側コイルと、当該送信側コイルの上に設けられ、ワイヤレス受電装置を載置するための載置面であって、前記送信側コイルの中心近傍を通る線上であって当該送信側コイルの両側に、ワイヤレス受電装置を載置する位置を示すための位置マークを有する載置面と、前記送信側コイルを介して、前記ワイヤレス受電装置からの情報データを取得し、送信側コイルに対する電力供給を制御する制御部とを備えたワイヤレス送電装置において、前記載置面には給電表示灯が設けられており、前記制御部は、ワイヤレス受電装置からの情報データに直接的または間接的に基づいて、前記送信側コイルから前記受信側コイルに向けて給電ができるかどうかを判断し、給電できないと判断すれば給電表示灯を第１状態にし、給電できると判断すれば給電表示灯を第２状態にすることを特徴としている。

【0010】

したがって、位置マークがワイヤレス受電装置を載置する位置の目安となり、給電表示灯によって確実な位置を知ることができる。

【0011】

(2)この発明に係るワイヤレス送電装置は、給電表示灯が、前記送電側コイルの中心近傍を通る線上であって、前記位置マークの外側に設けられていることを特徴としている。

【0012】

したがって、給電状態にあることを容易に確認することができる。

【0013】

(3)この発明に係るワイヤレス送電装置は、位置マークが、当該ワイヤレス給電装置に電源が供給されている間、常時点灯する発光器であることを特徴としている。

【0014】

したがって、視認性がよく、ワイヤレス受電装置を載置する際の位置合わせが容易である。

【0015】

(4)この発明に係るワイヤレス送電装置は、給電表示灯を、前記位置マークとして用いることを特徴としている。

【0016】

したがって、構成を簡素化することができる。

【0017】

(5)この発明に係るワイヤレス送電装置は、給電表示灯が、前記送電側コイルの中心近傍を通る線上に沿って配置された線状光源を備えていることを特徴としている。

【0018】

したがって、視認性がよく位置合わせが容易である。

【0019】

(6)この発明に係るワイヤレス送電装置は、給電表示灯の第１状態は消灯であり、給電表示灯の第２状態は点灯であることを特徴としている。

【0020】

したがって、消灯と点灯とによって状態を区別することができる。

【0021】

(7)この発明に係るワイヤレス送電装置は、給電表示灯の第１状態は第１色による点灯であり、給電表示灯の第２状態は第２色による点灯であることを特徴としている。

【0022】

したがって、色によって状態を区別することができる。

【0023】

(8)この発明に係るワイヤレス送電装置は、スマートフォンの受信側コイルとの間でワイヤレス送電を行うための送信側コイルと、当該送信側コイルの上に設けられ、スマートフォンを載置するための載置面であって、前記送信側コイルの中心近傍を通る線上であって当該送信側コイルの両側に、スマートフォンを載置する位置を示すため、常時点灯している位置表示灯を有する載置面と、前記送信側コイルを介して、前記スマートフォンからの情報データを取得し、送信側コイルに対する電力供給を制御する制御部とを備えたワイヤレス送電装置において、前記載置面には給電表示灯が設けられており、前記給電表示灯の少なくともその一部は、スマートフォンの受信側コイルに対して送信側コイルから給電できる位置にスマートフォンが載置された時に、スマートフォンの短い幅の両側において見えるように配置されており、前記制御部は、スマートフォンからの情報データに直接的または間接的に基づいて、前記送信側コイルから前記スマートフォンの受信側コイルに向けて給電ができるかどうかを判断し、給電できないと判断すれば給電表示灯を第１状態にし、給電できると判断すれば給電表示灯を第２状態にすることを特徴としている。

【0024】

したがって、位置表示灯がスマートフォンを載置する位置の目安となり、給電表示灯によって確実な位置を知ることができる。

【0025】

(9)この発明に係るワイヤレス給電システムは、ワイヤレス送電装置と平板状ディスプレイを有するワイヤレス受電装置を備えたワイヤレス給電システムであって、前記ワイヤレス送電装置は、ワイヤレス受電装置の受信側コイルとの間でワイヤレス送電を行うための送信側コイルと、当該送信側コイルの上に設けられ、ワイヤレス受電装置を載置するための載置面であって、前記送信側コイルの中心近傍を通る線上であって当該送信側コイルの両側に、ワイヤレス受電装置を載置する位置を示すための位置マークを有する載置面と、前記送信側コイルを介して、前記ワイヤレス受電装置からの情報データを取得し、送信側コイルに対する電力供給を制御する制御部とを備え、前記ワイヤレス受電装置は、当該ワイヤレス受電装置の受信側コイルの位置を記録する記録部と、ワイヤレス送電装置からの電力を受信可能な状態になると、記録されている前記受信側コイルの位置に対応する平板状ディスプレイの位置に受電側コイルの位置を示す受信側コイル位置表示を行う受信側コイル位置表示手段とを備えたことを特徴としている。

【0026】

したがって、受信側コイル位置表示により、より適切な位置合わせを可能としている。

【0027】

(10)この発明に係るワイヤレス給電システムは、位置マークは、少なくとも横に配置された位置マークを備えており、受信側コイル位置表示は、受電側コイルの縦方向の中心線に対応する表示と、受電側コイルの横方向の中心線に対応する表示とを備えていることを特徴としている。

【0028】

したがって、縦横方向の位置合わせが容易である。

【0029】

(11)この発明に係るワイヤレス受電装置は、ワイヤレス送電装置から給電を受けることのできるワイヤレス受電装置であって、ワイヤレス送電装置の送信側コイルから給電を受けるための受信側コイルと、当該ワイヤレス受電装置の受信側コイルの位置を記録する記録部と、ワイヤレス送電装置からの電力を受信可能な状態になると、録されている前記受信側コイルの位置に対応する平板状ディスプレイの位置に受電側コイルの位置を示す受信側コイル位置表示を行う給電表示制御手段とを備えている。

【0030】

したがって、ワイヤレス受電装置の位置合わせが容易である。

【0031】

(12)この発明に係るワイヤレス送電装置は、ワイヤレス受電装置が、スマートフォンまたはタブレットコンピュータであることを特徴としている。

【0032】

したがって、スマートフォンやタブレットコンピュータの位置合わせが容易となる。

【0033】

(13)この発明に係るワイヤレス送電装置は、ワイヤレス送電装置が、載置面を机面とした机であることを特徴としている。

【0034】

したがって、机にワイヤレス受電装置を置くだけで充電を行うことができる。

【0035】

「受信側コイル位置表示手段」は、実施形態においては、ステップＳ３５がこれに対応する。

【0036】

「プログラム」とは、ＣＰＵにより直接実行可能なプログラムだけでなく、ソース形式のプログラム、圧縮処理がされたプログラム、暗号化されたプログラム等を含む概念である。

【図面の簡単な説明】

【0037】

【図1】この発明の一実施形態によるワイヤレス送電装置６を埋め込んだ机２を示す図である。

【図2】ワイヤレス送電装置６近傍の拡大断面図である。

【図3】ワイヤレス送電装置６の斜視図である。

【図4】ワイヤレス送電装置６およびスマートフォン２０の制御部のハードウエア構成である。

【図5】給電処理のフローチャートである。

【図6】位置マークであるＬＥＤ１０ａ、１０ｂと、給電表示灯であるＬＥＤ１２ａ、１２ｂの動作を示す図である。

【図7】他の例による、位置マーク、給電表示等を示す図である。

【図8】受信側コイル位置表示の例である。

【図9】位置マークとしてのＬＥＤと、給電表示灯としてのＬＥＤを共用化した場合の例である。

【図10】第２の実施形態によるワイヤレス送電装置６を埋め込んだ机２を示す図である。

【図11】ワイヤレス送電装置６およびスマートフォン２０のハードウエア構成である。

【図12】給電処理のフローチャートである。

【図13】給電処理のフローチャートである。

【図14】充電のリコメンドおよび受信側コイル位置表示の例である。

【発明を実施するための形態】

【0038】

１．第１の実施形態
1.1概要
図１Ａ、Ｂに、この発明の一実施形態によるワイヤレス送電装置６の外観を示す。この実施形態では、ワイヤレス送電装置を埋め込んだ机として構築している。図１Ａ、Ｂは、机２の上面図である。机２の上板４の裏側の一部に、ワイヤレス送電装置６が埋め込まれている。

【0039】

図１Ａに示すように、ワイヤレス送電装置６には、送信側コイル８が設けられている。送信側コイル８の中心線上に、位置表示灯であるＬＥＤ１０ａ、１０ｂが設けられている。ＬＥＤ１０ａ、１０ｂは、ワイヤレス送電装置６に供給されている電力によって、常時点灯している。ＬＥＤ１０ａ、１０ｂは、送信側コイル８の両側に、送信側コイル８に対して対照な位置に設けられている。したがって、ユーザは送信コイル８の位置を、推定することが容易となる。

【0040】

ＬＥＤ１０ａ、１０ｂの外側に、給電表示灯としてＬＥＤ１２ａ、１２ｂが設けられている。ＬＥＤ１２ａ、１２ｂは、通常の状態では消灯している。

【0041】

ユーザがワイヤレス受電装置であるスマートフォン２０を、送信側コイル８の上に置くと、ワイヤレス送電装置６が給電可能な状態であると判断し、ＬＥＤ１２ａ、１２ｂを点灯する。これにより、ユーザは、給電がなされることを確認することができる。

【0042】

また、ＬＥＤ１０ａ、１０ｂが点灯しているので、面積の広い机２のどの位置に送信側コイル８があるかを容易に知ることができる。また、送信側コイル８に対して対照な位置に、ＬＥＤ１０ａ、１０ｂが設けられているので、その間にスマートフォン２０を置くことで、適切な位置に載置することが容易となる。また、受信側コイルはスマートフォン２０の長手方向の中央付近に設けられることが多く、送信側コイル８の中心線上にＬＥＤ１０ａ、１０ｂが設けられているので、スマートフォンを適切な位置に置くことが容易である。

【0043】

1.2ワイヤレス送電装置の構造
図２Ａに、机２の天板４に設けられたワイヤレス送電装置６近傍の断面図を示す。天板４には、凹部が設けられており、凹部の中にワイヤレス送電装置６が収納されている。ワイヤレス送電装置６の上面には、送信側コイル８が設けられており、その両側にはＬＥＤ１０ａ、１０ｂ、ＬＥＤ１２ａ、１２ｂが設けられている。

【0044】

天板４の上には、透光性を有するメラニン板４ａ（その他の透光性部材でもよい）が設けられており、ワイヤレス送電装置６を覆っている。メラニン板４ａの上面は、載置面１８となっている。ＬＥＤ１０ａ、１０ｂ、ＬＥＤ１２ａ、１２ｂが点灯すると、その光はメラニン板４ａを通過して、ユーザが確認することができる。一方、この実施形態では、メラニン板４ａは透明部材としていないので、ＬＥＤ１０ａ、１０ｂ、ＬＥＤ１２ａ、１２ｂが消灯していると、その存在を認識することはできなくなっている。

【0045】

図２Ｂに、ワイヤレス送電装置６の断面図を示す。送信側コイル８の下には、磁束を制御するための磁束制御板３が設けられている。その下には、放熱板５が設けられている。

【0046】

最下部にはベース板(図示せず）が設けられ、その上には放熱ファン１３が設けられている。放熱ファン１３と放熱板５の間には、スペーサ１１が配置され空間が形成されている。その空間内に、制御部６０が収納されている。

【0047】

図３に、ワイヤレス送電装置６の斜視図を示す。上部には送信用コイル８が設けられている。

【0048】

1.3ハードウエア構成
図４に、ワイヤレス送電装置６の制御部と、スマートフォン２０の制御部を示す。ワイヤレス送電装置６のＣＰＵ３０には、Ｉ／Ｏポート３２、復調回路３４、不揮発性メモリ３６、ドライバ３８が接続されている。Ｉ／Ｏポート３２には、ＬＥＤ１０ａ、１０ｂ、１２ａ、１２ｂ、冷却ファン１３のモータ１５が接続されている。ＬＥＤ１０ａ、１０ｂは、常時点灯するように制御されている。なお、ＬＥＤ１０ａ、１０ｂは、電源回路に直接接続して常時点灯となるようにしてもよい。

【0049】

ドライバ３８は、送信側コイル８に与える交流信号の周波数やデューティ比を制御するものである。このような制御により、送信する電力を制御することができる。

【0050】

不揮発性メモリ３６には、オペレーティングシステム４０（たとえば、ＴＲＯＮなど）、制御プログラム４２が記録されている。制御プログラム４２は、オペレーティングシステム４０と協働してその機能を発揮するものである。

【0051】

スマートフォン２０のＣＰＵ５０には、変調回路５２、充電回路５６が接続されている。ＣＰＵ５０は、ワイヤレス充電を制御するためのＣＰＵであり、スマートフォン２０全体を制御するＣＰＵは別途設けられている。なお、ＣＰＵ５０は、スマートフォン全体を制御するＣＰＵとの間でデータのやり取りが可能となっている。ＣＰＵ５０は、不揮発性メモリ（図示せず）に記録されたオペレーティングシステム、制御プログラムによって各部の制御を行う。

【0052】

整流回路５４は、受信側コイル５８にて受信した高周波信号を整流して直流に変換する。充電回路５６は、昇圧、降圧などを行って整流回路５４の出力を所望の電圧にして、スマートフォン２０の二次電池を充電する。

【0053】

また、この実施形態では、Ｑｉ規格に基づき後方錯乱変調により、スマートフォン２０の側から、ワイヤレス送電装置６に向けてデータを送信することができるように構成されている。スマートフォン２０のＣＰＵ５０は、次のようにしてデータ通信を行う。ＣＰＵ５０は、送信すべきデータを変調回路５２に与える。変調回路５２は、受信側コイル５８の電圧を、当該データによって振幅変調する。この振幅の変化は電磁誘導によって送信側コイル８に伝達される。復調回路３４は、この振幅の変化を検出して、データを復調する。ＣＰＵ３０は、これを取得する。

【0054】

以上のようにして、スマートフォン２０からワイヤレス送電装置６に向けてデータを送信することができる。

【0055】

1.4給電処理
図５に、給電処理のフローチャートを示す。左側がワイヤレス送電装置６の制御プログラム４２であり、右側がスマートフォン２０の制御プログラムである。

【0056】

ワイヤレス送電装置６のＣＰＵ３０（以下、ワイヤレス送電装置６と省略することがある）は、ドライバ３８を制御して、所定時間間隔（たとえば、600msecごと）で送信用コイル８に所定周波数の電圧を印加する（ステップＳ１）。この時、載置面１８にスマートフォン２０が置かれていないと、スマートフォン２０からの通信はない。したがって、ワイヤレス送電装置６は、所定時間間隔での電圧印加を繰り返す。

【0057】

図６Ａに、載置面１８にスマートフォン２０が置かれていない時の、ワイヤレス送電装置６近傍の状態を示す。円状に巻回された送信用コイル８の中心点９（もしくはその近傍）を通る直線７上に配置されたＬＥＤ１０ａ、１０ｂは、点灯した状態にある。ＬＥＤ１０ａ、１０ｂは、送信用コイル８を挟んで、対象となる位置に設けられているので、ユーザが容易に送信用コイル８の位置を推定することができる。したがって、ＬＥＤ１０ａ、１０ｂの間隔は、スマートフォン２０の幅よりも広いことが好ましい。

【0058】

ＬＥＤ１０ａ、１０ｂの外側には、やはり直線７上に、ＬＥＤ１２ａ、１２ｂが設けられている。図６Ａの状態では、ＬＥＤ１２ａ、１２ｂは消灯している。

【0059】

載置面１８にスマートフォン２０が置かれると、電磁誘導により、送信用コイル８に印加された交流電圧が、受信用コイル１８に送信される。スマートフォン２０のＣＰＵ５０（以下、スマートフォン２０と省略することがある）は、受信用コイル１８に交流電圧が生じたか否かを判断している（ステップＳ２１）。ワイヤレス送電装置６からの交流電圧を受信すると、ステップＳ２２を実行する。

【0060】

ステップＳ２２において、スマートフォン２０は、変調回路５２を用いて、当該スマートフォンの個体識別情報および送電条件（何Ｗでの受信ができるかなどの条件）等を示すデータによって、交流電圧を振幅変調する。この振幅変調の変化は、送信側コイル８にも生じる。ワイヤレス送電装置６の復調回路３４は、振幅変調された交流電圧を復調し、前記個体識別情報および送電条件等を得る。ワイヤレス送電装置６のＣＰＵ３０は、これを取得する（ステップＳ２）。

【0061】

ワイヤレス給電装置６は、スマートフォン２０からの個体識別情報および送電条件等を取得し、相手方のスマートフォン２０が自らの使用するワイヤレス給電規格に合致するものであれば、ＬＥＤ１２ａ、１２ｂを点灯するよう制御する（ステップＳ３）。このとき、ワイヤレス給電装置６は、モータ１５を駆動させて、冷却ファン１３を作動させる。

【0062】

図６に、スマートフォン２０を載置面１８に置いたときの状態を示す。ＬＥＤ１２ａ、１２ｂも点灯し、スマートフォン２０が適切に置かれて、給電が開始されることが示される。

【0063】

次に、ワイヤレス送電装置６は、受信した送電条件に基づいて、送信用コイル８に交流電圧を印加して送電を開始する（ステップＳ４）。スマートフォン２０は、受信側コイル５８によって交流電圧を受信し、整流回路５４を経て、充電回路５６によって、スマートフォン２０の二次電池（バッテリー）を充電する。

【0064】

スマートフォン２０は、充電回路５８の電圧などを検出し、これを受電状態データとして、変調回路５２を用いて、ワイヤレス送電装置６０に送信する（ステップＳ２３）。

【0065】

ワイヤレス送電装置６は、復調回路３４を介して受電状態データを取得する（ステップＳ５）。続いて、ワイヤレス送電装置６は、この受電状態データに基づいて、送電量をフィードバック制御する（ステップＳ６）。たとえば、受電量が小さい場合には送電量を大きくし、受電量が大きい場合には送電量を小さくするように制御する。なお、ワイヤレス送電装置６は、送信用コイル８に印加する交流電圧の周波数やデューティ比を変えることで、送電量を制御するようにしている。

【0066】

以上のようにしてワイヤレス給電による充電が行われる。スマートフォン２０は、充電回路５６の制御状態を監視し、充電が完了したか否かを判断する（ステップＳ２４）。充電が完了していなければ、ステップＳ２３を繰り返し実行する。

【0067】

充電が完了すると、スマートフォン２０は、充電完了を変調回路５２を介して送信する（ステップＳ２５）。ワイヤレス送電装置６は、復調回路３４を介して充電完了を受け取ると（ステップＳ７）、処理を終了する。

【0068】

なお、ワイヤレス送電装置６は、スマートフォン２０が載置面１８から移動され、所定時間継続してスマートフォン２０からのデータ通信がなくなった場合も、処理を終了する。この場合、ワイヤレス送電装置６は、ＬＥＤ１２ａ、１２ｂを消灯し、充電が行われていないことをユーザに知らせることができる。

【0069】

上記のようにして、スマートフォン２０を充電するために所定の位置に置く際、ＬＥＤ１０ａ、１０ｂによっておおよその位置を確認することができ、さらに、スマートフォン２０を適切な位置に置くと、ＬＥＤ１２ａ、１２ｂが点灯し、充電が適切に行われることを確認することができる。

【0070】

なお、図４に示すワイヤレス給電装置６の構成は、Kington社のKT-CG10W3やTexas社のbp500211などのワイヤレス給電のためのカスタムＩＣを用いるようにしてもよい。この場合、充電開始を示す信号端子がＯＮになれば、ＬＥＤ１２ａ、１２ｂを点灯するようにすればよい。

【0071】

1.5その他
(1)上記実施形態においては、位置マークであるＬＥＤ１０ａ、１０ｂおよび給電表示灯であるＬＥＤ１２ａ、１２ｂを、送信側コイル８の中心線上（もしくは中心線から１０mm以下離れた線上）に配置している。しかし、送信側コイル８の中心線にこれらを配置しなくともよい。

【0072】

ただし、少なくとも位置マークは、当該中心線上に設けることが、位置確認を容易にするために好ましい。たとえば、図７Ａに示すように、給電表示灯であるＬＥＤ１２を左上に一つだけ設けるようにしてもよい。

【0073】

(2)上記実施形態においては、位置マークであるＬＥＤ１０ａ、１０ｂおよび給電表示灯であるＬＥＤ１２ａ、１２ｂを、点状の光源としている。しかし、図７Ｂに示すように、線状のＬＥＤ１０、１２を用いるようにしてもよい。位置マークであるＬＥＤ１０は常時点灯させ、給電表示灯であるＬＥＤ１２は給電時に点灯するように制御する。この場合、ＬＥＤ１０、１２の長さは、スマートフォン２０の幅よりも大きいことが好ましい。

【0074】

また、線状ＬＥＤと点状ＬＥＤを組み合わせて用いるようにしてもよい。さらに、位置マークとして文字（「充電位置」などの文字）や符号などを、表示光源によって表示するようにしてもよい。同様に、給電表示灯として文字（「充電中」などの文字）や符号などを表示する表示光源を用いてもよい。

【0075】

(3)上記実施形態では、ＬＥＤを用いている。しかし、有機ＥＬ、液晶など他の表示器を用いるようにしてもよい。

【0076】

さらに、ワイヤレス送電装置６の上にディスプレイを設け、このディスプレイ上に、位置マークと給電表示を行うようにしてもよい。

【0077】

(4)上記実施形態では、位置マークを光源であるＬＥＤ１０ａ、１０ｂによって構成している。しかし、載置面１８に施された印刷や、凹部や凸部などを設けて位置マークとしてもよい。また、色彩などの異なる部材を埋め込んで位置マークとしてもよい。図７Ｃに、位置マークを印刷マーク７０ａ、７０ｂとした場合の例を示す。印刷などの位置マークにおいても、点ではなく線としてもよい。さらに、文字や符号などとしてもよい。

【0078】

(5)上記実施形態では、位置マークであるＬＥＤ１０ａ、１０ｂ、給電表示灯であるＬＥＤ１２ａ、１２ｂを、横方向の中心線７の上に配置している。しかし、図７Ｄに示すように、縦方向の中心線１７の上にも位置マークであるＬＥＤ１０ｃ、１０ｄ、給電表示灯であるＬＥＤ１２ｃ、１２ｄを配置するようにしてもよい。また、縦方向の中心線１７の上のみに位置マークであるＬＥＤ１０ｃ、１０ｄ、給電表示灯であるＬＥＤ１２ｃ、１２ｄを配置するようにしてもよい。

【0079】

(6)上記実施形態に加えて、スマートフォン２０の側において受電開始を検知すると（ステップＳ２２、Ｓ２３）、スマートフォン２０の全体を制御するＣＰＵがこれを得て、次のような処理を行ってもよい。ＣＰＵは、予め記録されている自機の受信側コイルの位置を読み出す。その位置に対応するディスプレイ上の位置に、位置決めのための受信側コイル位置を表示させる。

【0080】

図８に、ディスプレイに表示された受信側コイル位置表示の例を示す。送信側コイル８と受信側コイル１８との位置はずれていないことが送電のためには好ましい。少しずれていても、送電は可能であるが、効率が落ちることになる。

【0081】

図８の例の場合、受信側コイル１８の位置を示すマーク８０は、送信側コイル８の位置を示す位置マークのＬＥＤ１０ａ、１０ｂからわずかに下方向にずれている。ユーザは、スマートフォン２０を動かして、両者を合致させることができる。この際、ディスプレイに表示された横中心線８２が合致の目安となる。

【0082】

なお、横方向に位置がずれている場合（タブレットの場合などに特に有効である）には、縦中心線８４を合致の目安とすることができる。

【0083】

また、図８においては、ＬＥＤ１２ａ、１２ｂを給電表示灯として設けているが、受信側コイル位置表示８０を給電表示として用い、ＬＥＤ１２ａ、１２ｂを設けないようにしてもよい。

【0084】

(7)上記実施形態では、位置マークとしてのＬＥＤ１０ａ、１０ｂ、給電表示灯としてのＬＥＤ１２ａ、１２ｂを設けている。しかし、図９に示すように、これらを共通のＬＥＤ１１ａ、１１ｂによって構成するようにしてもよい。

【0085】

図９Ａに示すように、スマートフォン２０が載置されていない間は、ＬＥＤ１１ａ、１１ｂは、第１色（たとえばオレンジ）にて発光するようＣＰＵ３０によって制御される。図９Ｂに示すように、スマートフォン２０が載置されると、ＬＥＤ１１ａ、１１ｂは、第２色（たとえば青色）にて発光するようＣＰＵ３０によって制御される。

【0086】

なお、同じ色で発光させ、その発光態様（点灯間隔など）を変えて区別できるようにしてもよい。

【0087】

(8)上記実施形態では、非透明で透光性のあるメラニン板４ａの下にＬＥＤ１０ａ、１０ｂ、ＬＥＤ１２ａ、１２ｂを設けている。しかし、透明な薄板の下にＬＥＤ１０ａ、１０ｂ、ＬＥＤ１２ａ、１２ｂを設け、消灯時にもその存在を確認できるようにしてもよい。あるいは、ＬＥＤ１０ａ、１０ｂ、ＬＥＤ１２ａ、１２ｂをメラニン板４ａにて覆うことなく、消灯時もその存在を確認できるようにしてもよい。

【0088】

この場合、スマートフォン２０が載置される前には、消灯させておき、載置されると点灯するようにしてもよい。点灯していないＬＥＤ１１ａ、１１ｂが位置マークとしての役割を果たすことになる。光源は、点状ではなく線状や、文字や符号を表示するもとしてもよい。

【0089】

(8)上記実施形態では、ワイヤレス受電装置としてスマートフォン２０を例にとって説明した。しかし、タブレットコンピュータ、パソコン、ノートパソコン、卓上ファン、タスクライトなどの小型照明器具、Ｗｉｆｉ等の送信機、ＧＰＳ受信機を装着した靴など、給電が必要な機器一般に適用することができる。また、上記実施形態では充電を行う場合について説明したが、充電せずにワイヤレス給電によって動作する機器についても同様に適用することができる。

【0090】

(9)上記実施形態では、ワイヤレス送電装置６を机に埋め込んだ場合について説明した。しかし、スマートフォン２０などのワイヤレス受電装置を載置することのできるものであれば、テーブル、シューズボックスなどその他の家具や、床面、壁面（スマートフォン２０を保持する機構が必要となる）などに埋め込むようにしてもよい。

【0091】

また、ワイヤレス受電装置６を埋め込むことなく、単独で充電装置や給電装置として用いるようにしてもよい。

【0092】

(10)上記実施形態では、Qi規格に基づく無線給電について説明したが、PMA規格、Rezence規格など他の方式に基づく無線給電においても適用することができる。

【0093】

(11)上記実施形態及びその変形例は、その本質に反しない限り、他の実施形態及びその変形例と組み合わせて実施可能である。

【0094】

２．第２の実施形態
2.1概要
図１０に、第２の実施形態によるワイヤレス送電システムの概要を示す。この実施形態では、ワイヤレス送電装置６にＮＦＣ送受信機２５を設けるようにしている。

【0095】

スマートフォン２０のＮＦＣ送受信機（図示せず）は、ワイヤレス送電装置６に近づくと、ＮＦＣ送受信機２５からの信号を受信し、ワイヤレス送電装置６が近くにいることを検出することができる。

【0096】

スマートフォン２０は、自機の残バッテリー量を取得し、残量が所定値より下回っていれば、ディスプレイに充電をした方が好ましい旨の表示を行う。さらに、自機に記録されているワイヤレス給電のための受信側コイルの位置を読み出して、ディスプレイ上の対応する位置に受信側コイル位置表示８０を表示する。

【0097】

充電を行おうとするユーザは、位置マークとしてのＬＥＤ１０ａ、１０ｂを目安にして、スマートフォン２０をその間に載置する。この時、スマートフォン２０のディスプレイに表示されている受信側コイル位置表示８０により、正確に位置決めを行うことができる。

【0098】

スマートフォン２０が載置されると、第１の実施形態と同じように、給電表示灯であるＬＥＤ１２ａ、１２ｂが点灯する。

【0099】

この実施形態によれば、スマートフォン２０などの電池残量が少なくなっているとき、近くにワイヤレス送電装置６があれば、充電を行うように促すメッセージをスマートフォン２０に表示させることができる。

【0100】

さらに、受信側コイルの位置をディスプレイ上に表示するようにしているので、位置合わせが容易である。

【0101】

2.2ワイヤレス送電装置の構造
ワイヤレス送電装置６の基本的構造は第１の実施形態と同じである。ただし、ＮＦＣ送受信機２５が設けられている点が異なっている。ＮＦＣ送受信機２５は、ワイヤレス送電装置６と一体として設けてよいが、別途設けるようにしてもよい。

【0102】

2.3ハードウエア構成
図１１に、ワイヤレス送電装置６とスマートフォン２０のハードウエア構成を示す。ワイヤレス送電装置６の構成は、第１の実施形態と同様であるが、ＮＦＣ送受信機２５がＣＰＵ３０に接続され、ＣＰＵ３０から制御可能になっている点が異なっている。

【0103】

図１１においては、スマートフォン２０全体を制御するＣＰＵ９０が示されている。ＣＰＵ９０には、タッチディスプレイ９２、ＮＦＣ送受信機９５、通信回路９７、不揮発性メモリ９４が接続されている。通信回路９７は、インターネットに接続するためのものである。図において、通話回路などは省略している。また、ＣＰＵ９０は、ワイヤレス給電を制御するためのＣＰＵ５０ともデータ交換が可能に構成されている。

【0104】

不揮発性メモリ９４には、オペレーティングシステム９６、制御プログラム９８が記録されている。制御プログラム９８は、オペレーティングシステム９６と協働してその機能を発揮するものである。

【0105】

2.4給電処理
図１２、図１３に、給電処理のフローチャートを示す。図１２において、左側はワイヤレス送電装置６の制御プログラム４２の処理であり、右側はスマートフォン２０の制御プログラム９８の処理である。

【0106】

ワイヤレス送電装置６のＣＰＵ３０（以下、ワイヤレス送電装置６と省略することがある）は、所定時間間隔にて送信用コイル８に交流電圧を印加する（ステップＳ１）。この処理は、第１の実施形態と同じである。

【0107】

また、ワイヤレス送信装置６は、ＮＦＣ送受信機２５を制御して（あるいは自律的に）、ポーリング信号を送信する（ステップＳ１１）。図１０に示すように、ワイヤレス送電装置６の近傍にスマートフォン２０があると、スマートフォン２０のＮＦＣ送受信機９５は、このポーリング信号を受信し、ＮＦＣ送受信機２５との間で、通信方式の確認、相手方の確認などを行って通信を確立する（ステップＳ１２、Ｓ３２）。

【0108】

スマートフォン２０のＣＰＵ９０（以下、スマートフォン９０と省略することがある）は、ワイヤレス送電装置６のＮＦＣ送受信機２５と通信が確立したことにより、ワイヤレス送電装置６が近傍に存在することを知る。スマートフォン２０は、自らのバッテリー残量が所定値以下（たとえば、３０％以下）となっているかどうかを判断する（ステップＳ３３）。所定値以下となっておらず十分な残量が残っていれば、図１３のステップＳ２１を実行する。

【0109】

所定値以下となっており十分な残量が残っていなければ、スマートフォン２０は、充電をすることが好ましい旨のリコメンドを、タッチディスプレイ９２に表示する（ステップＳ３４）。表示されたリコメンドの例を、図１４に示す。

【0110】

続いて、スマートフォン２０は、不揮発性メモリ９４に記録されている自機の受信用コイル５８の位置情報を読み出す。受信用コイル５８の位置は、スマートフォン２０の機種ごとに定まっている。これを予め、不揮発性メモリ９４に記録しておく。

【0111】

なお、予め各メーカの各機種の受信用コイル５８の位置を調査し、機種番号と対応付けて記録したサーバ装置（図示せず）を用意しておき、これに対して機種番号を送信して、受信用コイル５８の位置を取得するようにしてもよい。

【0112】

なお、この実施形態では、タッチディスプレイ９２の左下を原点とした、横方向（Ｙ）、縦方向（Ｘ）によるＸＹ座標によって、受信用コイル５８の中心点の位置を示すことで、受信用コイル５８の位置を表現したＤＢをサーバ装置に記録するようにしている。

【0113】

また、受信用コイル５８の大きさも機種によって変わってくるが、この実施形態では、同一の大きさであるものとしている。中心点がわかればよいからである。もちろん、受信用コイル５８の大きさについてもＤＢに登録するようにしてもよい。

【0114】

スマートフォン２０は、取得した受信用コイル５８の位置に対応するタッチディスプレイ９２上の位置に、受信側コイル位置表示８０を行う（ステップＳ３５）。図１４に、受信側コイル位置表示８０の例を示す。

【0115】

ユーザは、この位置に受信側コイル５８があることがわかるので、机２の位置マーク１０ａ、１０ｂを結ぶ線と、受信側コイル位置表示８０の中心線９９とを合致させることにより、容易に位置合わせを確実にすることができる。

【0116】

なお、受信側コイル位置表示８０は、図８に示すようなものを表示するようにしてもよい。

【0117】

スマートフォン２０が、図１０Ｂの位置に置かれた後の処理は、第１の実施形態と同様である（図１３参照）。

【0118】

以上のように、この実施形態によれば、電池残量が少ないときに、近くにワイヤレス送電装置６があることを示すことができ、しかも、位置合わせが容易となる表示を行うことができる。

【0119】

2.5その他
(1)上記実施形態では、充電のリコメンドと、受信側コイル位置表示の双方を行うようにしている。しかし、いずれか一方のみを行うようにしてもよい。

【0120】

また、電池残量が所定値以下の場合のみ上記の処理（充電のリコメンドや受信側コイル位置表示）を行っているが、電池残量に関係なく、これらの処理を行うようにしてもよい。

【0121】

(2)上記実施形態では、充電のリコメンドをタッチディスプレイ９２への表示にて行っている。しかし、音声や振動（ＣＰＵ９０によって振動子を動作させるように制御する）によって出力するようにしてもよい。

【0122】

(3)上記実施形態及びその変形例は、その本質に反しない限り、他の実施形態及びその変形例と組み合わせて実施可能である。

【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】