專利名稱：包括無觸點電力傳送裝置的結構物的制作方法
技術領域：
本發明涉及與無觸點電力傳送對應的結構物等。
背景技術：
近年來，利用電^茲感應，即使沒有金屬部分的觸點也能夠進行 電力傳送的無觸點電力傳送(非接觸電力傳送)被人們所關注，作 為該無觸點電力傳送的應用例，提出便攜式電話機、家庭用機器(例 如電話機的子機、時鐘)的充電等。
使用原線圈和次級線圈的無觸點電力傳送裝置例如記載在專 利文獻l。
此外，在無觸點電力4專送系統中，#:測原線圈和次級線圈的<立 置偏差的技術記載在專利文獻2中。在專利文獻2記載的技術中， 基于受電裝置的整流電路的輸出電壓，檢測原線圏和次級線圏的相 對位置關系是否正常，在正常的情況下通過發光二才及管LED的點 亮通知使用者該情況。在位置關系存在異常的情況下LED不點亮。 在此情況下，用戶手動調整位置關系
專利文獻1:日本特開2006-60909號^>才艮
專利文獻2:日本特開2005-6460號7>才艮在無觸點電力傳送系統中，為了正確地進4亍原線圏和次級線圏 的定位，例如在內置受電裝置的次級側設備中使用專用的送電臺 (內置送電裝置的初級側電子設備)。但是，在該情況下，如果次 級側j殳備不同，則每次均必須準備專用的送電臺，難以確保送電臺 的通用性。
例如，在利用無觸點電力傳送系統對攜式終端的電池充電 時，例如即使是同樣大小的終端，如果制造商不同，則通常外觀的
形狀(i殳計)不同，而且次級線圏的i殳置位置也不同，難以由一臺 送電臺(充電臺)應對不同的制造商的多個便攜式終端。
此外，在種類不同的終端(例如便攜式電話終端和PDA終端) 中，終端的大小、形狀(i殳計)不同，次級線圏的設置位置也不同。 由此，同樣的，難以由一臺送電臺應對多種不同的終端。
at匕夕卜，如果不^f吏用專用的送電臺，例如l又在具有平坦的平面的 結構物(例如桌子)的規定區域上放置便攜式終端即能夠充電，則 無觸點電力傳送系統的便利性會大幅提高。但是，放置在規定的區 域上的;f既略位置上的 <更攜式終端的次級線圏的正確位置由于和上 述同樣的理由而不能夠特定。由此，這沖羊的次世^的無觸點電力傳 送系統不能夠由現狀的4支術實現。
在專利文獻2的技術中，能夠向用戶提示原線圈和次級線圈的 定位是否正確，但定位終究還是需要由用戶手動調整。
發明內容
本發明基于以上情況而提出。當使用本發明的至少一個實施方 式的結構物時，送電裝置(初級側設備)能夠自發地檢測送電裝置 (初級側設備)和受電裝置(次級側設備)的相對位置關系，通過 使用該位置關系的4全測信息，能夠有效地進行原線圈和次級線圏的定位。原線圏和次級線圈的定位能夠自動地進4亍。由此，能夠不依 賴于次級側設備的制造商、大小、種類、設備設計等，總是自動地 使兩線圈的相對位置適當化。從而能夠在日常生活中方侵_地使用次 世代的無觸點電力傳送系統。
(1 )本發明的結構物的一個方式，包括；改置部件，具有》文 置具有無觸點電力傳送用的受電裝置的電子設備的放置面；和送電 裝置，用于無觸點電力傳送，上述送電裝置包括原線圈，上述受電 裝置包括次級線圈，上述送電裝置經由電磁耦合的上述原線圈和次 級線圈無觸點地向上述受電裝置傳送電力，并且上述送電裝置包4舌 檢測上述原線圏和上述次級線圏的位置關系的位置檢測電路。
在本實施方式的結構物中，送電裝置(初級側設備)能夠自發 地檢測送電裝置(初級側設備)和受電裝置(次級側設備)的相對 的位置關系。通過使用該位置關系的檢測信息，能夠有效地進行原 線圏和次級線圈的定位。能夠自動;也進4亍原線圈和次級線圏的定 位。此外，能夠檢測線圈間的位置關系的前提是，放置在放置區域 中的不是螺釘、釘子等，而是作為送電對象(至少具有這樣的可能 性)的次級側設備。即，位置關系的檢測電路，具有作為檢測位于 放置區域中的物品是否是成為送電對象的設備的單元(是否為適當 的次級側設備的檢測器)的功能。
(2)在本發明的結構物的其他方式中，具有通知上述位置枱r 測電路的位置關系的;f企測結果的通知部。
由此，用戶能夠實時地得到例如相對埋設在放置面的下方的送 電裝置，放置在結構物的放置面上的次級側設備(便攜式終端等) 位于4可種位置關系(例如在送電可能范圍中^f旦原線圈和次級線圈的 中心有大量偏差、兩線圏的中心位置一致這樣的相對位置關系)。 用戶例如以該通知信息作為指標，通過使次級側設備在放置面上反
8復試-驗性地移動，能夠容易地相對原線圈定位次級線圈。此外，如 果使放置區域為透明，用戶能夠直接或間接地看到位于放置區域的 下側的線圏位置，則能夠使定位更加容易。
此外，通過位置檢測電路也能夠檢測出次級側設備的放置、離 去(取下)，通知部能夠向用戶通知該沖企測結果。此夕卜，通知部也 能夠向用戶通知次級側設備是否為作為送電對象的設備(例如具有 適合A見格的次級側結構的次級側i殳備)。
(3)本發明的結構物的其他方式中，上述位置檢測電路基于 由于帶》茲體的上述次級線圈的4妄近而變動的上述原線圈的線圈端 電壓或線圏電流，才企測上述原線圏和次級線圈的位置關系。
基于由帶磁體的次級線圈的接近引起的原線圏的電感的變化， 能夠由簡單的電路4企測原線圏和次級線圈的位置關系(包括次級線 圈向原線圏的4妄近本身)。即，包^"在次級線圈中的f茲體，例如是 屏蔽次級線圏的f茲束和次級側的電路之間的屏蔽^反，或者也可以是 次級線圏的磁芯。當次級線圈接近時，原線圈的》茲束貫通次級線圏 的》茲體，由此原線圏的電感上升。此處的"電感"是由于帶磁體的 次級線圏的接近而變動的電感(正確的是表觀上的電感)。"表觀上 的電感"這一用語是為了與原線圏單獨的電感(不受次級線圏的接 近的影響時的電感)區別而4吏用的。該表》見上的電感的值，例如通 過由計測器實測次級線圏接近時的原線圈的電感而得到。在本說明 書，除了明確記載為"表觀上的電感"的情況以外，將表觀上的電 感4又i己載為電感。因為隨之原線圏的線圏端電壓(線圏電^J減少， 所以能夠通過4企測該變化而^r測原線圏的4妻近。
此外，能夠檢測出次級線圏的接近，即表示作為送電對象的次 級側設備正在接近，由此，接近4企測電路具有作為檢測;改置區域上的設備是否為成為具有次級線圏的送電對象的次級側設備的檢測 單元(是否為適當的次級側設備的檢測器)的功能。
(4)在本發明的結構物的其他結構中，上述位置4企測電路是 檢測上述原線圏的驅動頻率的高諧波信號的高諧波檢波電路。
能夠通過高諧波;險波電路4企測原線圏的驅動頻率的高諧波共 振峰值。例如，在次級側(受電裝置側)，形成與原線圏的驅動頻 率的高諧波共才展的共振電路。即，在原線圏和次級線圏位于M^定的 相對位置關系時構成次級側的共4展電路，例如，間歇驅動原線圏^L 察高諧波檢波電路的檢波輸出電平，則能夠高精度地且與次級側設 備的動作無關地(即初級側自發地)檢測原線圏和次級線圏位于規 定的相對位置關系的情況。例如，i殳以原線圈為構成要素的初級側 共振電路的共振頻率為fp,通常，重碎見動作的穩定性，原線圈的驅 動頻率設定為離開該共振頻率(fp)的頻率(fd)。原線圈的驅動頻 率的高諧波(fs)，在上下對稱的驅動信號的情況下，僅為奇數次高 諧波，例如，能夠使用五次高諧波(fs = 5fd)。高諧波信號是與從 原線圈向次級線圏的通常的電力傳送無關的頻率，對于通常動作沒 有任何影響，因此是安全的，此外，如果是n次高諧波(n例如為 3以上的奇數)，則共振的能量減小至基本頻率的約1/n,因此共振 峰值成為適當的水平，利用高諧波檢波電路的檢測變得容易。高諧 波檢波電路的檢波輸出能夠在原線圈(送電裝置)和次級線圏(受 電裝置、次級側設備)的廣義的位置檢測中使用，其檢波輸出能夠 利用于各種用途。例如，以高諧波檢波電路的檢波輸出作為指標， 能夠進行原線圈和次級線圏的定位。此外，通過獲得高諧波4全波輸 出，能夠檢測次級側設備放置在規定位置上的情況(次級側設備的 放置檢測)。此外，通過觀察高諧波檢波輸出的電平變動，也能夠 實時檢測原線圏和次級線圈中的任一個遠離(或接近)的情況(移 動、接近、分離等的檢測)。此外，依據一直能夠得到的規定電平的高諧波檢波輸出不再能夠得到，能夠檢測一度放置的次級側設備 凈皮取下的情況(離去才企測)。
(5) 在本發明的結構物的其他方式中，通過構成在上述原線 圏的中心和上述次級線圏的中心為^見定的4立置關系而進4亍電》茲耦 合時，與上述原線圈的驅動頻率的高諧波共振的共振電路，從上述 高諧波檢波電路輸出共振峰值信號。
在受電裝置側，形成與原線圏的驅動頻率的高諧波共振的共振 電路，由此得到高諧波的共振峰值。上述共振電路，例如以與兩線 圈僅分離規定距離R (R>0)時的泄漏電感共振的方式，設定次級 線圈側的共振電容器的電容值。在該情況下，在兩線圏《又分離R時 檢測出高諧波共振峰值。同樣的，如果利用原線圏和次級線圏的位 置一致時的泄漏電感和電容器構成共振電if各，則在兩線圏的位置一 致時得到高諧波共振峰值。即，高諧波檢波電路的檢波輸出能夠被 用作表示兩線圏的位置一致的位置檢測信號。從而，以作為該位置 檢測信號的高諧波檢波輸出的電平作為指標，能夠進行原線圈和次 級線圏的定位。例如，在得到超過規定電平的高諧波檢波輸出時顯 示燈被點亮，手動使次級側設備反復試驗性地移動，尋找燈點亮的 <立置，/人而能夠相只t原線圏定4立次級線圏。
(6) 在本發明的結構物的其他方式中，進而還i殳置有致動 器，其用于移動上述送電裝置的上述原線圈在XY平面上的位置； 和XY平臺，通過上述致動器的驅動，移動上述原線圏的位置。
例如，通過致動器^f吏原線圏的位置反復試-驗性地移動，直至得 到規定電平以上的高諧波檢波輸出。由此，能夠自動地實現原線圈 和次級線圈的規定的相對位置關系。此處，使原線圏反復試驗性地 移動的方式中，包括例如使原線圈基于規定的移動順序(例如基于 螺旋狀的掃描順序)移動的情況，此外，也包括完全隨才幾移動的情 況。(7) 本發明的結構物的其他方式中，上述送電裝置包括送電 控制裝置，上述送電控制裝置包括控制向上述受電裝置的送電的 送電側控制電路；檢測上述原線圏的驅動頻率的上述高諧波信號的 高諧波檢波電路；基于上述高諧波檢波電路的檢波信號進行規定的 運算，求取上述次級線圈的中心的位置的運算電路；以及控制用于 移動上述原線圈的XY平面上的位置的致動器的動作的致動器控制 電路，上述致動器控制電路為了4企測上述次級線圏的位置而使上述 原線圈進4亍掃描，基于由用于4全測上述次級線圏位置的掃描所得到 的數據，上述運算電if各進行上述規定的運算，求取上述次級線圏的 中心的位置，上述致動器控制電路使上述原線圏移動，使得上述原 線圏的中心位置成為由上述運算求取的上述次級線圈的中心位置。
運算電路基于得到該高諧波共振峰值時的座標位置tt據求取 次級線圈的中心位置。利用共振峰值正確地求取次級線圈的中心， 4吏原線圈移動進4亍定位，j吏得在求取的次級線圏的中心位置上重合 原線圏的中心，因此能夠實現兩線圏間的高精度的定位。
(8) 在本發明的結構物的其他方式中，上述原線圏和次級線 圏為圓形線圏，上述致動器控制電路驅動上述致動器使上述原線圏 沿著與上述次級線圏交叉的第 一軸移動，實施用于4金測次級線圏位 置的第一掃描，上述運算電路在上述第一掃描中，通過運算求取連 接得到上述高諧波檢波電路的檢波信號的峰值的兩點的線段的中 點的座標，上述致動器控制電路驅動上述致動器，〗吏上述原線圏沿 著與上述第 一軸正交并且通過在上述第 一掃描中求取的上述中點 的第二軸移動，實施用于檢測次級線圏位置的第二掃描，上述運算 電路在上述第二掃描中，通過運算求取連接得到上述高諧波檢波電 路的檢波信號的峰值的兩點的線段的中點的座標，上述致動器控制 電路驅動上述致動器，以上述原線圏的中心的位置成為在上述第二 掃描中求取的上述中點的位置的方式使上述原線圏移動。說明利用圓形線圏和高諧波檢波進行正交兩軸搜索的要點。使 圓形的原線圈沿著任意方向的一個軸(第一軸)進行掃描(第一掃 描)。例如，在原線圏的搜索范圍為四邊形的情況下， -使原線圈沿 著對角方向的軸移動，則原線圈與次級線圈必然相交。在第一掃描
中，原線圏和次級線圈的各中心為規定距離(R)時得到高諧波峰 值，這樣的位置關系在原線圏4妻近次級線圈時，以及原線圏離開次 級線圏時能夠實現。由此，當進4亍第一掃描時在XY平面上的兩個 點上得到高諧波共振峰值。運算電路求取連接這兩點的線段的中 點。*接著，實施通過該中點并且沿著與第一軸正交的第二軸的第二 掃描。運算電路同樣地求取連接在第二掃描中得到高諧波峰值的兩 點的線,爻的中點。求得的中點的座標表示次級線圏的中心的座標。
由》匕，以圓形的原線圏的中心與求;彈的次級線圈的中心重合的方式
使原線圈移動。從而能夠使原線圈高精度地定位在次級線圈上。
(9)在本發明的結構物的其他方式中，具有上述方文置面的》文
置部件具有耐受失見定重量的強度，并且，上述原線圏和上述次級線 圈隔著上述放置部件電f茲耦合。
在原線圈和次級線圈之間插入有放置部件，兩線圏隔著該放置 部件電磁耦合。放置部件能夠通過磁束，能夠由具有剛性的材料構 成。此外，i文置部件具有耐受失見定重量的強度。例如，方文置部件能 夠由厚度數毫米的丙烯酸等樹脂板構成。優選考慮預定放置的物品 的重量等，并且從使兩線圏的電磁耦合的損失較小的觀點出發，慎
重地決定^:置部件的材并+和厚度。在本方式的結構的情況下，送電 裝置埋i殳在結構物的》t置面的下方，因此送電裝置通過》文置部4牛 (具有剛性的平4反等)與外部隔斷，由此，例如，不用4旦心水等液 體流入送電裝置側，此外，也不用擔心物體的落下，能夠安心地4吏 用。此夕卜，在使用結構物的放置面的一部分作為次級側i殳備的放置
區域的情況下，；改置面的其他區域例如能夠用作放置次級側設備以外的物體的空間。此夕卜，在不進行次級側設備的充電等時，在次級 側設備的放置區域上也能夠放置次級側設備以外的物體。
(10) 在本發明的結構物的其他方式中，具有上述》丈置面的》文
置部件，在上述原線圈與上述次級線圏相對的區域中"i殳置有切口
部，由ot匕，上述原線圏和上述次級線圏能夠不通過上述》文置部4牛;也 電磁耦合。
在原線圈和次級線圈相對的區域(覆蓋原線圈和次級線圈的至 少具有重疊的區域的區域)中，放置部件(平板等)設置切口 ，能 夠4吏原線圏和次級線圈不通過方丈置部件地直接進行送電和受電。在 該情況下，因為在兩線圏間沒有插入》丈置部件，所以不會產生無觸 點傳送電力的損失，能夠相應地防止傳送效率的降低。
(11) 在本發明的結構物的其〗也方式中，上述》文置面的至少一 部分具有與平面狀的上述原線圈面平4亍的面。
關于放置面的形狀，能夠想到各種形狀，但至少其一部分具有 與平面狀的原線圏(包括巻繞線圏、在半導體基板等中埋入渦旋狀 的導線而形成的線圏等)的線圏面平行的面。 一般地，認為放置面 為7jc平面，^f旦考慮有可能由于某種理由而i文置面整體為殺牛面，或部 分地設置有用于次級側設備的定位的突起、斜面的情況，放置面并
不限于由水平面構成，同樣的，；改置面的整個區域也不限于由同一 平面構成。但是，因為使平面狀的原線圏和平面狀的次級線圏相對 并進行電力傳送，所以原線圏面和次級線圏面通常是平行的，從而， 》文置具有次級線圏的次級側i殳備的i文置面的至少 一部分是與原線 圏的線圏面平行的面，以使次級側設備的主面(次級線圏側的箱體 面)與該面(具有能夠放置次級側設備的程度的寬度的面)抵接的 方式進行放置，由此能夠保證原線圏和次級線圏平行的位置(最適 于無觸點電力傳送的位置關系)。(12) 在本發明的結構物的其他方式中，上述結構物為桌子狀 的結構物。
與本方式的無觸點電力傳送對應的結構物，例如能夠用作系統 桌這樣的多功能的事務用桌，由此，能夠在日常生活中使用通用性 和便利性極高的次世代的無觸點電力傳送系統。桌子狀的結構物， 例如包括便攜式電話的售賣店中的能夠同時對多個便攜式終端進 行充電的充電臺，此外，也包4舌家庭々反店、在年輕人中4艮有人氣的 酒吧等中的拒臺等。
(13) 在本發明的結構物的其他方式中，上述結構物為壁狀的 結構物。
與本方式的無觸點電力傳送7于應的結構物，例4cr能夠用作 寓、獨幢住宅中的墻壁(送電裝置等埋設在墻壁內的結構物)。在 該情況下，例如，利用吊帶呈從墻壁吊下的狀態的^"更攜式終端，能 夠通過來自設置在墻壁內部的送電裝置的無觸點電力傳送自動地 充電。該在墻壁內組裝有送電裝置的結構物，除了應用于便攜式終 端的充電之外，例如也能夠應用于向家電制品的動作電力的供給等 (這一點，在次級側設備水平放置型的結構物的情況下也是同樣 的)。
(14) 在本發明的結構物的其他方式中，上述結構物是具有可 搬性的板狀結構物。
與本方式的無觸點電力傳送對應的結構物，例如，能夠為^反狀 的結構物。所謂板狀的結構物，是例如面積較小的板狀物，具有優 異的可搬性。板狀結構物的材質并無限定，例如能夠使用丙烯酸等 合成樹脂，此外，也能夠使用為了具有摩擦、沖擊的緩沖功能而具 有撓性(能夠彎曲的性質)、彈力的橡膠、塑料、合成纖維的織物等。在板狀結構物的情況下，因為移動性、搬運性優異，所以用戶 能夠方便地在喜好的位置利用無觸點電力傳送。如果將送電裝置埋 設在板內，則也能夠與板一同移動送電裝置。
(15) 在本發明的結構物的其他方式中，上述結構物是具有可 搬性的墊狀結構物。
與本方式的無觸點電力傳送對應的結構物，例如能夠是墊狀的 結構物。所謂墊狀結構物，是例如面積較小的襯墊物、敷設物、覆 蓋相應位置的覆蓋物，具有優異的可搬性。墊狀結構物的材質并無 限定，例如能夠使用丙烯酸等合成樹脂，此外，也能夠使用為了具 有摩擦、沖擊的緩沖功能而具有撓性(能夠彎曲的性質)、彈力的 橡膠、塑料、合成纖維的織物等。在墊狀結構物的情況下，因為移 動性、搬運性優異，所以用戶能夠方便地在喜好的位置利用無觸點 電力傳送。如果將送電裝置埋設在墊內，則也能夠與墊一同移動送 電裝置。
這樣，才艮據本發明的至少一個方式，能夠方便地利用通用性、 便利性大幅提高的次世代的無觸點電力傳送系統，能夠促進無觸點 電力傳送系統作為社會基礎設施的活用，能夠對無觸點電力傳送系 統的普及估文出貢獻。
(16) 在本發明的結構物的其他方式中，上述方文置面上能夠放 置多個上述電子設備，并且相對上述各個電子"i殳備并行地進行無觸 點電力傳送。
在本方式中，例如能夠對多個次級側i殳備的二次電池同時進4亍 充電。本方式的結構物例如能夠作為能夠對多臺便攜式終端同時進 行充電的充電臺，設置在便攜式電話公司的出售店的店內，供顧客 自由4吏用。(17)在本發明結構物的其他方式中，為了檢測上述次級線圈 的接近，上述送電裝置通過規定頻率的驅動信號使上述原線圏間歇 驅動。
送電裝置間歇地以失見定頻率驅動原線圈，通過》見察線圏端電壓 (線圈電流)的變化的產生，能夠自動才企測次級側i殳備的接近。當 檢測出次級側設備的接近時，例如利用使用高諧波檢波電路的正交 兩軸搜索，自動地特定次級線圈位置，能夠使原線圏移動至該特定 的位置。由此，能夠實現全自動的線圈的定位，用戶能夠方使J也利 用無觸點電力傳送。
圖1 (A)、圖1 (B)是表示埋設有無觸點電力傳送用送電裝 置的結構物的 一個例子的圖2是表示在包括送電裝置、受電裝置的無觸點電力傳送系統 中，各部的具體的結構的一個例子的電路圖3 (A)、圖3 (B)是用于說明初級側i殳備和次級側設備之 間的信息傳送的原理的圖4是用于說明次級側設備的接近檢測和兩線圏的自動定位的
圖5 (A) ~圖5 (F)是用于說明次級線圏的磁體接近原線圈 時的電感的增力口的圖6 ( A) ~圖6 (D)是表示原線圏和次級線圈的相對位置關 系的例子的圖；圖7是表示原線圏和次級線圈的相對距離與原線圈的電感的關
系的圖8是表示由于電感的增大，包括原線圏的共振電路的共振頻 率的變^f匕的圖9 (A) ~圖9 (C)是表示原線圈和次級線圈的相對4立置的 變化例的圖10是說明自動調整原線圏和次級線圏的位置關系的方式的
圖11 (A)、圖11 (B)是表示用于自動調整原線圏和次級線圏 的位置關系的具體的電路動作的圖12 (A)、圖12 (B)是用于說明原線圈的移動(掃描)的
圖13是表示原線圏的自動的位置調整的順序的流禾呈圖14是表示包括送電裝置、受電裝置的無觸點電力傳送系統 中，各部的具體的結構的另一例子的電路圖15是表示用于進行次級側設備的接近檢測和兩線圏的自動 定位的送電裝置的結構的 一個例子的圖16 (A) ~圖16 (F)是用于說明次級線圏的磁體接近原線 圏時的電感的i曾力口的圖17 (A)-圖17 (D)是表示原線圈和次級線圈的相刈-4立置 關系的例子的圖；圖18是表示原線圏與次級線圏的相對距離和原線圏的電感的 關系的圖19是用于說明原線圏和次級線圈電》茲耦合的變壓器中的泄 漏電感的相無念的圖20 (A) ~圖20 (E)是用于說明高諧波共振電路的結構和 動作的圖21 ( A)、圖21 (B)是用于說明兩線圏離開規定距離R時 產生共振的高諧波共振電路的圖22 (A) ~圖22 (D)是用于說明相對次級線圈掃描原線圏 時得到高諧波共振峰值的位置的圖23是表示原線圏相對次級線圈接近時的原線圈的電感的變 化例和從高諧波檢波電路得到的高諧波電壓的變化例的圖24是用于"i兌明利用正交兩軸4臾索的次級線圈^f立置4企測方法 和定^f立方法的圖25是用于說明利用正交兩軸搜索的次級線圏位置檢測方法 和定4立方法的圖26是用于i兌明利用正交兩軸4臾索的次級線圏4立置檢測方法 和定4立方法的圖27是用于i兌明利用正交兩軸:溲索的次級線圈^f立置4企測方法 和定4立方法的圖28是表示XY平臺的基本結構的立體19圖29 (A )、圖29 (B)是用于i兌明兩線圏的4立置一致時產生 共振的高諧波共振電路的圖30 (A )、圖30 (B)是用于說明以高諧波共振電路的檢波 輸出作為指標，對原線圈進行反復試驗性的掃描而進行原線圈的定 〃f立的方法的圖31是表示以高諧波檢波輸出作為指標的原線圈的掃描的順 序的流程圖32是表示送電裝置的其他結構(進行次級側設備的接近檢 測和兩線圈的相對位置關系信息的通知的結構)的圖33 ( A)、圖33 (B)是表示^f吏用具有圖32的結構的送電裝 置的無觸點電力傳送系統的利用方式的一個例子的圖34是表示能夠相對多個次級側設備同時進行送電的結構物 的主要部分的圖35是表示在墻壁中埋設有受電裝置的結構的截面圖；以及
圖36是表示玲反狀、墊狀的結構物的例子的圖。
符號說明
Ll原線圏 L2次級線圈
10送電裝置 12送電部
L4波形監3見電路 16顯示部
20送電控制裝置 22送電側控制電路23馬區動時4中生成電路
250比4交器
37致動器控制電路
290位置4企測電路
310原線圈位置控制電路
40受電裝置
43整流電路
48供電4空制部
52受電側控制電^各
58 4展蕩電路
62充滿電4企測電^各
92充電控制裝置
600力t置部件(平4反)
620結構物
24 4展蕩電路
26驅動器控制電路
28波形4企測電路
42受電部
46負載調制部
50受電控制裝置
56位置沖企測電路
60頻率4全測電路
90次級側i殳置的負載
94電池(二次電池)
610支撐部件
510作為次級側設備的電子設備(除了侵_攜式終端本身之外， 還包括在便攜式終端上安裝有內置有受電裝置的折疊器(folder )的 復合的設備)、
702 XY平臺704送電側裝置(#刀級側結構體) 710致動器驅動器 720X方向致動器 730Y方向致動器 Zl次級側設備的放置區域
具體實施例方式
以下參照附圖i兌明本發明的優選的實施方式。而且，以下i兌明 的實施方式不會不當地限定記載在專利申i青的范圍內的本發明的 內容，在本實施方式中說明的結構的全部內容并不是作為本發明的 解決方法所必需的。
(第一實施方式)
首先，i兌明本發明的結構物的一個例子。
(埋設有無觸點電力傳送用送電裝置的結構物的例子)
圖1 (A)、圖1 (B)是表示埋設有無觸點電力傳送用送電裝 置的結構物的一個例子的圖。圖1 (A)是作為結構物的一個例子 的系統桌的立體圖，圖1 (B)是圖1 (A)的系統桌的沿著P-P，線 的截面圖。
如圖1 (B)所示，送電側裝置(具有送電裝置10、致動器(未 圖示)和XY平臺702的初級側結構體)704內置在具有i文置面SA 的結構物(此處是系統桌)620中。
即，送電側裝置704設置于在作為結構物的系統桌620的內部 :沒置的凹部中。在系統桌620的上部i殳置有作為》文置部件的平^反(例 如數毫米厚的丙烯酸板)600,作為該;改置部件的平玲反600通過支 撐部件61(H皮支撐。而且，在以下的說明中，"作為放置部件的平板，，僅稱為"平 板"或"放置部件"。此外，同樣的，"作為結構物的系統桌"僅稱 為"系統桌"或"結構物"。
在平板600的一部分上設置有用于放置例如便攜式終端(包括 便攜式電話終端、PDA終端、能夠搬運的電腦終端)的便攜式終端 ;改置區i或Zl。
如圖1 (A)所示，設置在平板600上的便攜式終端放置區域 (放置區域)Z1與其他部分的顏色不同，使得用戶能夠一眼看出其 為放置》文置終端的區域。而且，也可以不是便攜式終端i文置區域(放 置區域)Zl的整體顏色不同，而是該區域Z1和其他區域的邊界部 分的顏色不同。
此外，放置區域Z1能夠由透明部件構成，放置區域以外能夠 由不透明部件構成。在該情況下，用戶能夠識別》文置區i或Zl，并且 能夠觀察放置區域Z1的下側(內部)，能夠直接或間接地掌握設置 在放置區域Zl的下方的原線圏的位置。由此，在用戶自己移動次 級側設備的位置，進行原線圈(Ll)和次級線圏(L2)的定位時， 能夠更容易地進行定位，提高用戶的使用便利性。
在便攜式終端(次級側設備)510中內置有接受來自送電裝置 IO的電力傳送的受電裝置40 (包括次級線圏)。
內置在系統桌620中的送電裝置10,在^f更攜式終端510祐J改置 在便攜式終端放置區域Z1上的大致位置時，自動地檢測該情況， 驅動致動器(在圖1中未圖示)4吏XY平臺(可動平臺)移動，以 4吏原線圈位置和次級線圏位置相配合的方式自動地進行調整。利用 該原線圈位置的自動調整功能，能夠與便攜式終端的制造商、種類、大小、形狀、設計等無關地，總是進行使原線圏和次級線圏的位置 最佳化的無觸點電力傳送。
如圖1 (B)所示，在原線圏和次級線圏之間插入有平板(放 置部件)600，兩線圏隔著該平板(》文置部件)600電f茲耦合。平板 (放置部件)600能夠使磁束通過，能夠由具有剛性的材料構成。 此外，平板(放置部件)600具有耐受規定重量的強度。
例如，平板(放置部件)600能夠由厚度數毫米的丙烯酸等樹 脂板構成。優選考慮預定放置的物品的重量等，并且從使兩線圏的 電磁耦合的損失較小的觀點出發，慎重地決定平板(放置部件)600 的材料的厚度。
在圖1 (B)的結構的情況下，送電裝置10埋設在系統桌(結 構物)620的i丈置面(SA)的下方，因此送電裝置通過》文置部件(具 有剛性的平^反等)與外部隔斷，/人而，不用擔心例如水等液體流入 送電裝置側，此外，也不用擔心物體落下，能夠安心地使用。
此外，在利用系統桌(結構物)的力文置面的一部分作為次級側 設備的放置區域的情況下，放置面(SA)的其他區域，例如能夠用 作放置次級側設備以外的物體的空間。此外，在不進行次級側i殳備 的充電等時，在次級側設備的放置區域(Zl )上也能夠放置次級側 設備以外的物體。即，圖1 (A)、圖1 (B)所示的系統桌例如能夠 兼用作餐桌。
此外，在圖1 (B)的結構中，在送電裝置10和受電裝置40 之間插入有平板(放置部件)600，從原線圏向次級線圏的送電隔 著該平板(放置部件)600進行，在該情況下，可能產生少量的送 電損失。如果在意該送電損失，則也可以與送電區域相對應地在平板(放置部件)600上設置切口 ，原線圏和次級線圏不隔著平板(放 置部件)600地電》茲耦合。
即，在原線圏和次級線圏相對的區域(覆蓋原線圈和次級線圏 至少具有重疊的區域的區域，能夠稱作送電區域)中，在;^文置部件 (平板)600上設置切口，能夠使得原線圏和次級線圏不隔著平板 (放置部件)600地直接進行送電和受電。在該情況下，在兩線圏 間沒有插入平4反(;改置部件)600，因此不會產生無觸點傳送電力 的損失，能夠相應地防止傳送效率的降4氐。
這樣，本發明的結構物例如能夠用作系統桌這樣的多功能的事 務用桌，由此，能夠在日常生活中使用通用性和便利性極高的次世 4戈的無觸點電力傳送系統。
桌狀的結構物，例如包括z便攜式電話的售賣店中的能夠同時對 多個便攜式終端進行充電的充電臺，此外，也包括家庭^^反店、在年 輕人中很有人氣的酒吧等中的拒臺等。
此外，本發明的結構物也包括壁狀結構物、玲反狀結構物、或墊 狀的結構物(它們在后面4又述)。
(無觸點電力傳送系統的結構和動作)
圖2是表示包括送電裝置、受電裝置的無觸點電力傳送系統中， 各部的具體的結構的一個例子的電i 各圖。
(送電裝置的結構和動作)
如圖2所示，送電側裝置(初級側結構體)包括XY平臺(可 動平臺)702;以通過該XY平臺702能夠在X軸方向和Y軸方向 移動的方式i殳置的送電裝置10;致動器驅動器710; X方向致動器720;和Y方向致動器730。具體而言，送電裝置10放置在XY平 臺702的頂板(可動板)上(關于這點，在后面使用圖28進行敘 述)。
送電裝置10包括送電控制裝置20、送電部12、波形監^L電路 14。此外，送電控制裝置20具有送電側控制電路22、驅動時鐘生 成電路23、振蕩電路24、比專交器250、驅動器控制電路26、致動 器控制電路37、波形檢測電路(峰值保持電路或脈沖寬度檢測電路) 28、原線圈位置控制電路310。
波形檢測電路28和比較器250作為生成表示原線圈Ll和次級 線圏L2的相對位置關系的相對位置信號的位置檢測電路290起作 用。
此外，受電裝置40中設置有受電部40、負載調制部46、供電 控制部48。此外，本負載90包括充電控制裝置92和電池(二次電 池)94。
利用圖2的結構，實現無觸點電力傳送(非接觸電力傳送)系 統，其使原線圈Ll和次級線圏L2電磁耦合，從送電裝置10相對 受電裝置40傳送電力，從受電裝置40的電壓輸出節點NB6相對負 載90供給電力(電壓VOUT)。
送電裝置10 (送電模塊、初級^^莫塊)能夠包括原線圏Ll、送 電部12、波形監-見電路14、顯示部16、送電控制裝置20。而且， 送電裝置10、送電控制裝置20并不限定于圖2的結構，也能夠實 施省略其構成要素的一部分(例如顯示部、波形監^L電^各)、追加 其他構成要素、變更連接關系等各種變形。
送電部12在電力傳送時生成^見定頻率的交流電壓，在凌t據傳 送時生成依據數據的頻率不同的交流電壓，并向原線圈Ll供給。圖3 (A)和圖3 (B)是用于說明初級側設備和次級側設備之 間的信息傳送的原理的圖。在從初級側向次級側的信息傳送中利用 頻率調制。此外，在/人次級側向初級側的信息傳送中利用負載調制。
如圖3(A)所示，例如，在/人送電裝置10相對受電裝置40 發送凄t據"1"的情況下，生成頻率fl的交流電壓，在發送數據"0" 的情況下，生成頻率f2的交流電壓。
此外，如圖3(B)所示，受電裝置40能夠通過負載調制切換 為低負載狀態/高負載狀態，由此，能夠向初級側(送電裝置10) 發送"0"、 T。
圖2的送電部12能夠包4舌驅動原線圈Ll的一端的第一送電驅 動器、驅動原線圏Ll的另一端的第二送電驅動器、與原線圈Ll 一 起構成共振電路的至少一個電容器。而且，送電部12所包括的第 一、第二送電驅動器各自例如能夠是由功率MOS晶體管構成的逆 變電路(或緩沖電路)，并被送電控制裝置20的驅動器控制電路26 控制。
如圖1所示，在平々反600上;^置i"更攜式電話才幾510，成為原線 圈Ll的^茲束通過次級線圏L2的狀態。另一方面，在不需要電力傳 送時，使平板600和^更攜式電話機510物理上分離，成為原線圏L1 的,茲束不通過次級線圈L2的狀態。
作為原線圏Ll和次級線圏L2,例如，能夠4吏用在同一平面內 渦旋狀地巻繞有絕緣的單線的平面線圈。但是，也可以用捻線代替 單線，使用渦旋狀地巻繞有該捻線(搓捻絕緣的多個細單線而成) 的平面線圈。^f旦是，線圈的種類并無特別限定。
波形監視電路14是檢測原線圏Ll的感應電壓的電路，例如能 夠包纟舌電阻RA1 、 RA2、 i殳置在RA1和RA2的共用連4妻點NA3與GND (廣義的低電位側電源)之間的二極管DA1。具體而言，將由 電阻RA1 、 RA2對原線圈的感應電壓進行分壓而得到的信號PHIN 輸入送電控制裝置20的波形檢測電路28。
顯示部16^f吏用顏色、圖^f象等顯示無觸點電力傳送系統的各種 狀態(電力傳送中、ID iU正等)，例如通過LED (發光二才及管)、 LCD (液晶顯示裝置)等實現。
送電控制裝置20是進行送電裝置10的各種控制的裝置，能夠 通過集成電路裝置(IC)等實現。該送電控制裝置20包括送電側 控制電路22、驅動時鐘生成電路23、才展蕩電路24、驅動器控制電 路26、波形才企測電路28、比4交器250、原線圏位置控制電路310、 致動器控制電路37。
送電側控制電路22進行送電裝置10、送電控制裝置20的控制， 例如，能夠通過門陣列、孩i型計算才幾等實現。
具體而言，送電側控制電路22進行電力傳送、負載檢測、頻 率調制、異物檢測、或裝卸檢測等必需的各種順序控制、判定處理。
振蕩電路24例如由水晶振蕩電路構成，生成初級側的時鐘。 驅動時鐘生成電路23基于由振蕩電路24生成的時鐘、來自送電側 控制電路22的頻率設定信號，生成期望的頻率的驅動控制信號。
驅動器控制電路26例如進行調整，使得包括在送電部12中的 兩個送電驅動器(未圖示)不會同時導通，并且向送電部12的送 電驅動器(未圖示)輸出驅動控制信號，控制該送電驅動器的動作。
波形檢測電路28監視與原線圏Ll的一端的感應電壓相當的信 號PHIN的波形，進行負載^f企測、異物才企測等。例如，當受電裝置40的負載調制部46相對送電裝置10進行用于發送信號的負載調制 時，原線圏Ll的感應電壓的信號波形與此相應地改變。
具體而言，如圖3 (B)所示，如果為了發送數據"0",受電 裝置40的負載調制部46使負載變低，則信號波形的振幅(峰值電 壓)變小，如果為了發送數據"1"而使負載變高，則信號波形的 振幅變大。從而，波形4企測電路28通過進行感應電壓的信號波形 的峰值保持處理等，判斷峰值電壓是否超過域值電壓，能夠判斷來 自受電裝置40的數據是"0"還是"1"。而且，波形4全測的方法并 不限于上述方法。例如，也可以^使用峰^直電壓以外的物理量判斷受 電側的負載是變高還是變低。例如，能夠使用峰值電流進行判斷。
此外，作為波形檢測電路28,能夠使用峰值保持電路(或者， 檢測由電壓和電流的相位差確定的脈沖寬度的脈沖寬度電路)。通 過比較器250使波形檢測電路28的輸出信號的電平與規定的閾值 相比專交，由此得到表示原線圏Ll和次級線圈L2的相只于4立置關系的 相對4立置信號PE (關于該點，在后面參照圖4進4亍4又述)。
(受電裝置的結構和動作)
受電裝置40 (受電模塊、次級模塊)能夠包括次級線圏L2、 受電部42、負載調制部46、供電控制部48、受電控制裝置50。而 且，受電裝置40、受電控制裝置50并不限于圖2的結構，能夠實 施省略其構成要素的一部分、追加其他構成要素、變更連接關系等
各種變形。
受電部42將次級線圏L2的交流的感應電壓變換為直流電壓。 該變換通過受電裝置42所具有的整流電路43進行。該整流電路43 包4舌二才及管DB1 DB4。 二極管DB1 i殳置在次級線圏L2的一端的 節點NB1與直流電壓VDC的生成節點NB3之間，DB2設置在節點NB3與次級線圈L2的另一端的節點NB2之間，DB3設置在節 點NB2與VSS的節點NB4之間，DB4 i殳置在節點NB4與NB1之間。
受電部42的電阻RB1、 RB2i殳置在節點NB1、 NB4之間。并 且，由電阻RB1 、 RB2對節點NB1 、 NB4間的電壓進4亍分壓而將-到的信號CCMPI輸入受電控制裝置50的頻率檢測電路60。
受電部42的電容器CB1和電阻RB4、 RB5 i殳置在直流電壓 VDC的節點NB3與VSS的節點NB4之間。并且由電阻RB4、 RB5 對節點NB3、 NB4之間的電壓進行分壓而得到的分壓電壓VD4經 由信號線LP2，輸入受電側控制電路52和位置才企測電路56。關于 位置4企測電^各56,該分壓電壓VD4成為用于位置4企測的信號輸入 (ADIN )。
負載調制部46進行負載調制處理。具體而言，在從受電裝置 40向送電裝置IO發送期望的數據時，根據發送數據，使負載調制 部46(次級側)中的負載可變，4吏得原線圏Ll的感應電壓的信號 波形變化。為此，負載調制部46包括串聯設置在節點NB3、 NB4 間的電阻RB3、晶體管TB3 (N型的CMOS晶體管)。
該晶體管TB3利用從受電控制裝置50的受電側控制電路52 經由信號線LP3發送來的控制信號P3Q而被導通 斷開控制。在 本送電開始之前的認證步驟中，在對晶體管TB3進行導通.斷開控 制、進行負載調制并向送電裝置發送信號時，供電控制部48的晶 體管TB2斷開，負載90成為不與受電裝置40電連4妄的^l犬態。
例如，在為了發送數據"0"而〗吏次級側為低負載(阻抗大) 時，信號P3Q為L電平，晶體管TB3斷開。由此，負載調制部46 的負載幾乎為無限大(無負載)。另一方面，在為了發送凄t據"1"
30而使次級側為高負載(阻抗小)時，信號P3Q為H電平，晶體管 TB3導通。由此，負載調制部46的負載為電阻RB3 (高負載)。
供電控制部48控制向負載90的電力的供^合。穩壓器(LDO) 49對由整流電路43的變換得到的直流電壓VDC的電壓電平進行調 整，生成電源電壓VD5 (例如5V)。受電控制裝置50例如^皮供給 該電源電壓VD5而進4亍動作。
此外，在穩壓器(LDO) 49的輸入端和輸出端之間，設置有由 PMOS晶體管(Ml)構成的開關電路。通過〗吏作為該開關電路的 PMOS晶體管(Ml )導通，繞過穩壓器(LDO) 49形成通路。例 如，在高負載(例如，在消4W艮大的二次電池的充電的初期，必需 穩定地流動大致一定的大電流，這種時候相當于高負載)時，由于 穩壓器49本身的等價阻抗電力損失增大，發熱也增大，因此繞過 穩壓器，經由旁通路向負載供給電流。
為了控制作為開關電路的PMOS晶體管(Ml)的導通/斷開， 設置有作為旁通控制電路起作用的NMOS晶體管(M2)和上拉電 阻R8。
當高電平的控制信號從受電側控制電路52通過信號線LP4施 加在NMOS晶體管(M2 )的片冊極上時，NMOS晶體管(M2 )導通。 這樣，PMOS晶體管(Ml )的棚-極成為低電平，PMOS晶體管(Ml ) 導通，形成繞過穩壓器(LDO) 49的通路。另一方面，在NMOS 晶體管(M2)為導通狀態時，PMOS晶體管(Ml)的4冊才及通過上 拉電阻R8而維持為高電平，因此PMOS晶體管(Ml )斷開，不形 成旁通路。
NMOS晶體管(M2 )的導通/斷開通過受電控制裝置50中包括 的受電側控制電路52進行控制。此外，晶體管TB2 (P型的CMOS晶體管)設置在電源電壓 VD5的生成節點NB5 (穩壓器49的輸出節點)和節點NB6 (受電 裝置40的電壓輸出節點)之間，通過來自受電控制裝置50的控制 電路52的信號P1Q進行控制。具體而言，晶體管TB2在完成ID 認證(確立)進行通常的電力傳送(即本送電)的情況下為導通狀 態。
受電控制裝置50是進行受電裝置40的各種控制的裝置，通過 集成電路裝置(IC)等實現。該受電控制裝置50能夠利用從次級 線圏L2的感應電壓生成的電源電壓VD5進行動作。此外，受電控 制裝置50能夠包括控制電路52 (受電側)、位置檢測電路56、振 蕩電^各58、頻率檢測電路60、充滿電才企測電路62。
受電側控制電路52進行受電裝置40、受電側控制裝置50的控 制，例如，通過門陣列、微型計算機等實現。該受電側控制電路52 作以串聯穩壓器(LDO) 49的輸出端的定電壓(VD5)作為電源進 行動作。該電源電壓(VD5)經由電源供給線LP1，供給至受電側 控制電路52。
具體地說，該受電側控制電路52進行ID認證、位置4企測、頻 率檢測、充滿電4企測、為了認證用的通信的負載調制、為了能夠進 行異物插入檢測的通信用的負載調制等必需的各種順序控制、判斷 處理。
位置檢測電路56監視與次級線圈L2的感應電壓的波形相當的 信號ADIN的波形，判斷原線圈Ll和次級線圏L2的位置關系是否 適當。
具體而言，將信號ADIN由比較器進行二值變換，判斷位置關 系是否適當。振蕩電路58例如由CR振蕩電路構成，生成次級側的時鐘。頻 率檢測電路60 4企測信號CCMPI的頻率(fl 、 f2 ),判斷來自送電裝 置10的發送數據是"1"還是"0"。
充滿電檢測電路62 (充電4企測電路)是4全測負載90的電池94 是否為充滿電狀態(充電狀態)的電路。具體而言，充滿電4企測電 路62例如通過檢測在充電狀態的顯示中使用的LEDR的導通 斷 開，才全測充滿電狀態。即，在LEDR連續-見定時間(例如5秒)熄 滅的情況下，判斷電池94為充滿電狀態(充電完成)。
此外，負載90內的充電控制裝置92也能夠基于LEDR的點亮 習犬態4企測充滿電a犬態。
此外，負載卯包括進行電池94的充電控制等的充電控制裝置 92。充電控制裝置92能夠基于發光裝置(LEDR)的點亮狀態檢測 充滿電狀態。該充電控制裝置92 (充電控制IC)能夠通過集成電 路裝置實現。而且，本負載90并不限于二次電池。例如，規定的 電路進行動作，該電路也可能成為本負載。
(次級側設備的接近4企測和兩線圈的定位)
圖4是用于說明次級側設備的接近檢測和兩線圏的自動的定位 的圖。在圖4中，圖2所示的送電裝置10的內部結構#1表示得更 具體。
在圖4中，原線圏位置控制電路31(H殳置在送電側控制電路22 內。波形檢測電路28在此處為峰值保持電路。乂人波形4全測電路28 輸出線圏端電壓的峰值電壓Vp。
此外，比較器250具有第一比較器CP1和第二比較器CP2，第 一比較器CP1使線圏端的峰值電壓Vp與第一閾值電壓Vthl比較，根據其結果，生成第一相對位置信號PE1。同樣，第二比較器CP2 使線圏端的峰值電壓Vp與第二閾值電壓Vth2比較，根據其結果， 生成第二相對位置信號PE2。
原線圈位置控制電路310基于相對位置信號(PE1、 PE2)，檢 測次級側i殳備(次級線圏L2)的4妻近，并且，以該相對位置信號 (PE1、 PE2)作為指才示，4吏原線圈Ll的4立置在XY平面上移動， 實施線圈間的自動定^f立。
(檢測線圏間的相對1立置的原理)
以下使用圖5 ~圖11說明檢測線圈間的相對位置的原理。
圖5 (A) ~圖5 (F)是用于說明次級線圈的磁體接近原線圈 時的電感的增加的圖。如上所述，此處的"電感，，是由于帶石茲體的 次級線圏的接近而變動的電感(正確地說，是表觀上的電感)。"表 觀上的電感"這一用語，在為了與原線圏單獨的電感(不受次級線 圈的4妄近的影響時的電感)相區別而4吏用的。在以下的i兌明中，標 記為Lps的電感是表》見上的電感。
如圖5 (A)所示，在次級線圈L2上添加有磁體(FS)。如圖 5 (B)所示，該》茲體(FS)例如是存在于作為平面線圈的次級線圈 L2和電路基板3100之間的作為磁屏蔽件的磁體(此處并不限定， 也可以是作為次級線圏L2的》茲芯的》茲體)。
圖5 (C)所示的原線圏Ll單獨的等^f介電路成為圖5 (D)所 示的狀態，其共4展頻率為圖示的fp。即，共4展頻率由Ll和Cl決定。 此處，如圖5(E)所示，當次級線圏L2接近時，附加在次級線圈 Ll上的f茲體(FS)與原線圏Ll耦合，如圖5(F)所示，原線圏(Ll ) 的不茲束通過》茲體(FS)，》茲通密度增加。由此，原線圈的電感上升。 此時的原線圏Ll的共4展頻率成為圖示的fsc。即，共凈展頻率依賴于Lps (考慮次級線圏的4妻近帶來的影響的原線圏的表》見上的電感) 和初級側的電容器Cl。即，原線圈的表，見上的電感Lps能夠如下 述表示。Lps = Ll + AL。在該式中，Ll是原線圈單獨的電感，AL 是磁體FS接近原線圈而引起的電感的上升的量。Lps的具體的值能 夠通過對次級線圈4妄近時的原線圈的電感例如利用計測器進4亍實 際測量而^f尋到。
接著，考察由于兩線圏的接近，原線圈的電感如何變化。
圖6 (A) ~圖6 (D)是表示原線圏和次級線圏的相對位置關 系的例子的圖。圖中，PA1表示原線圏Ll的中心點，PA2表示次 級線圈L2的中心點。
圖6(A)中，兩線圈的位置很遠，因此不會相互影響，但如 圖6 (B)所示次級線圏(L2)接近原線圏(Ll)時，如圖5所說 明的原線圈的電感開始增加。在圖6(C)中，除了自感以外，兩 線圏專馬合而產生互感( 一方的線圈的》茲通與另 一方的線圏的；茲通相 互抵消的作用)，于是，如圖6 (D)所示，當兩線圏的位置完全一 致時，在次級線圏(L2)側流過電流，因此由互感引起的》茲通的4氐 消z使漏f茲減少，線圈的電感減少。即，通過進4亍定位，次級側i殳備 開始動作，隨著該次級側i殳備的動作開始，次級線圏(L2)中流過 電流，由此，由于互感而產生》茲通的^氐消，漏/磁減少，原線圏(L1 ) 的電感;咸少。
圖7是表示原線圈和次級線圈的相對距離與原線圈的電感的關 系的圖。在圖7中，；橫軸為相對距離，縱軸為電感。此處，"相對 距離"是指"使兩個線圏的中心的橫方向的偏差量標準化而得到的 相對值"。而且，相對距離是表示兩線圈在橫方向上到底偏差多少 的一個指標，代^替相對距離，也可以4吏用絕對距離(例如，以毫米 表示兩線圏的中心偏差多少的絕對值)。在圖7中，在相對距離為dl時，沒有次級線圈的影響，原線圏Ll的電感為原線圏單獨的電 感"a"。當次級線圏L2接近時(相對距離d2)，由于》茲體的影響》茲 通密度增加，因此電感上升至"b"。
當次級線圏L2進一步接近時(相對距離d3)，電感上升至"c"。 當次級線圈再次接近時(相對距離d4),電感上升至"d"。在成為 該狀態的線圈間產生耦合，之后，互感的影響成為支配性的因素。
即，在相》于3巨離d5下，互感的影響成為支配4生的因素，因jt匕 電感下降為"e"。當相對距離為0時(原線圏和次級線圈的各中心 位于XY平面的中心位置的情況下)，由于磁通的抵消，漏磁最小， 電感收^L為一定^直(圖7的"中心電感")。
此處，相對距離"d2，，表示送電極限范圍，此外，如果相對距 離在"d3"和"d4，，所^見定的范圍內時，能夠進4亍期望的送電(即， 由d3和d4規定的范圍為位置允許范圍LQ)。在該情況下，如果使 用電感閾值(INthl )，則能夠檢測次級線圏(L2) 4妻近相對距離d2 的情況。同樣的，如果使用電感閾值(INth2),則能夠檢測次級線 圈(L2)是否位于由相對距離d2和d4規定的相對距離內。即，通 過調查由電感的增大引起的原線圏的電感的上升的程度，能夠判定 原線圏和次級線圈的相對距離是否位于位置允許范圍(LQ)內(此 時，能夠在更小的范圍內判定相對距離，但作為送電的定位的指標， 該水平的判定已足夠進行實際使用)。
例如，如果4吏用第 一電感閾值(INthl )檢測出由次級線圏(L2 ) 的接近引起的電感值的上升，這表示次級線圈L2接近能夠送電范 圍附近。
接著，使原線圏依據規定的掃描方法移動(掃描)。這樣，如 果^f吏原線圏(Ll)和次級線圏(L2)的相對距離進一步縮小，則電
36感進一步上升，最終到達圖7的c點。當利用第二電感閾值(INth2) 檢測出該情況時，停止原線圈的移動(掃描)。雖然也還依賴于J吏 用的XY平臺的制動的精度，但由此，原線圈(L1 )和次級線圏(L2) 的相對距離能夠收癥夂至大致d3 ~ d5的范圍(4立置允許范圍LQ )。
實際上，^使用與上述電感閾^直(INthl、 INth2)相對應的電壓 閾值(Vthl、 Vth2)判定兩線圈的相對位置關系。以下進行具體i兌 明。
圖8是表示由于電感的增大，包括原線圏的共振電路的共振頻 率的變化的圖。如果由于附屬于次級線圏L2的磁體(FS)的接近， 原線圏的電感增大，則如圖8所示，包括原線圏的共振電路的共振 特性/人Ql變化為Q2。此處，如果i殳原線圈的驅動頻率為fd,則以 伴隨原線圏Ll的電感值的增大的共振特性的移位為原因，線圈端 電壓(或電流)下降AA。通過關注該AA的變化，能夠基于線圏 端電壓(或電流)判定兩線圏的相對"f立置。
圖9 (A) ~圖9 (C)是表示原線圏和次級線圏的相對位置的 變化例的圖。圖10是用于i兌明自動調整原線圈和次級線圏的4立置 關系的方法的圖。
送電控制裝置20 (參照圖2)，如圖IO的期間Tl、期間T2所 示，以^見定周期間曷欠;也馬區動原線圏Ll,頻率為fd。然后，如圖9 所示7見測線圈端電壓Vf (或線圏電流)。如圖9(A)所示沒有次級 線圏L2時，如圖IO的期間TI、 T2所示，線圈端電壓(交流)的 振幅Vf不會低于Vthl 。
在圖10的時刻t4的驅動中，線圈端電壓Vf低于第一電壓閾值 Vthl。由此，能夠檢測送電控制裝置20接近次級線圈L2。在該情 況下，送電控制裝置20必須繼續一邊進^f亍原線圏(Ll)的掃描一
37邊連續監視線圏端電壓Vf的變化，進行兩線圏的相對位置的搜索。 由此，送電控制裝置20在時刻t4以后，從間歇送電切換為連續送 電。該連續送電在原線圏L1的移動(掃描)期間T3中繼續。
由于原線圈Ll的移動，其與次級線圏的距離縮小，在位于位 置允許范圍LQ (參照圖7)內時，線圈端電壓Vf低于第二電壓閾 值Vth2。由此，在停止原線圈L1的移動(掃描)的同時，原線圈 Ll的連續驅動也被停止。這樣，能夠自動地進行次級線圏L2 (石茲 體FS)的接近檢測以及原線圈L1的位置調整。
更具體地說，進行圖11 (A)、圖11 (B)所示的動作。圖11 (A)、圖11 (B)是表示用于自動調整原線圈和次級線圈的位置關 系的具體的電^各動作的圖。如圖11 (A)所示，線圈端電壓Vf祐L 波形監4見電路14內的電阻RA1、 RA2分壓，利用峰值4呆持電3各28 檢測峰值電壓Vp，該峰值電壓Vp,利用比4交器250內的第一和第 二比較器CP1、 CP2，與第一和第二電壓閾值(Vthl、 Vth2)進行 比較。
原線圏位置控制電路310,在第一比較器CP1的輸出信號(相 對位置信號)PEl/人高電平變為〗氐電平時(圖11 (B)的時刻tlO)， 指示致動器控制電路37開始原線圏(Ll)的移動，并且如上所述， A^'司歇驅動切換為連續驅動。
之后，在第二比較器CP2的輸出信號(相對位置信號)PE2從 高電平變為低電平時(圖11 (B)的時刻tll)，指示致動器控制電 路37停止原線圈(Ll)的移動，并且停止原線圏的驅動。
圖12 (A)、圖12 (B)是用于說明原線圏的移動(掃描)的 圖。如圖12(A)所示，送電裝置(送電模塊)IO具有原線圈Ll。 在4吏原線圈Ll的位置移動時，4吏用致動器，4吏基底的XY平臺702向X方向或Y方向移動。而且，在圖12 (A)中，PA1表示原線圏 Ll的中心。
如圖12 (B)所示，用于進行原線圏Ll的位置調整的掃描， 例如以螺旋狀的方案進行。根據螺旋狀掃描，能夠高精度地使原線 圈位置在廣闊范圍內移動(但是，并不限定于此)。
圖13表示以上所i兌明的原線圈的自動位置調整的順序。圖13 是表示原線圈的自動位置調整的順序的流程圖。
如圖所示，為了檢測次級線圈的接近，進行原線圏的間歇的驅 動(頻率fd )(步驟Sl ),如果通過使用Vthl的判定，檢測出次級 線圏的接近(步驟S2),則切換為連續驅動，并開始螺旋狀掃描(步 驟S3 )。
接著，如果通過利用Vth2的判定，判定兩線圈的相對位置在 允許范圍內(步驟S4)，則停止連續驅動并停止螺旋狀掃描(步驟 S5 )。
(第二實施方式)
圖14是表示包括送電裝置、受電裝置的無觸點電力傳送系統 中，各部的具體的結構的另一個例子的電路圖。
圖14的無觸點電力系統的基本的結構與圖2同才羊，^旦在圖14 中，送電控制裝置20具有作為位置檢測電路起作用的高諧波檢波 電^各25,在該點上與圖2不同。
圖14的送電裝置10包括送電控制裝置20、送電部12、波形 監視電路14、和作為通知單元的顯示部16。此外，送電控制裝置 20具有送電側控制電路22、驅動時鐘生成電路23、振蕩電路24、高諧波檢波電路25 (具有濾波器電路27、進行和高諧波fs的混頻 的混頻器29、和檢波電路31)、驅動器控制電路26、波形檢測電路 (峰值保持電路或脈沖寬度檢測電路)28、比較器(CP1、 CP2)、 和致動器控制電路37。
送電控制裝置20是進行送電裝置10的各種控制的裝置，能夠 通過集成電路裝置(IC)等實現。該送電控制裝置20包括送電側 控制電路22、驅動時鐘生成電路23、振蕩電路24、高諧波4企波電 路25、驅動器控制電路26、波形檢測電路(峰值保持或脈沖寬度 檢測電路)28、比4交器CP1、 CP2、和致動器控制電路37。
送電側控制電路22進行送電裝置10、送電控制裝置20的控制， 例如，能夠通過門陣列、；微型計算才幾等實現。具體而言，送電側控 制電路22進行電力傳送、負載才企測、頻率調制、異物4企測、或裝 卸檢測等必需的各種順序控制、判定處理。
振蕩電路24例如由7JC晶振蕩電路構成，生成初級側的時鐘。 驅動時鐘生成電路23基于由振蕩電路24生成的時鐘、來自送電側 控制電路22的頻率設定信號，生成期望的頻率的驅動控制信號。
驅動器控制電路26例如進行調整，使得包括在送電部12中的 兩個送電驅動器(未圖示)不會同時導通，并且向送電部12的送 電驅動器(未圖示)輸出驅動控制信號，控制該送電驅動器的動作。
與第一實施方式同樣，波形檢測電路28監視與原線圏Ll的一 端的感應電壓相當的信號的波形，進4亍負載4企測、異物檢測等。例 如，當受電裝置40的負載調制部46相對送電裝置IO進行用于發 送4言號的負載調制時，原線圏Ll的感應電壓的信號波形與此相應 地改變。該點已4吏用圖3進行了說明。
(次級側設備的接近檢測和兩線圏的定位)圖15是表示用于進行次級側設備的接近檢測和兩線圏的自動 的定^f立的送電裝置的結構的一個例子的圖。在圖15中，圖14所示 的送電裝置10的內部結構一皮表示得更具體。
在圖15中，波形檢測電路28是峰值保持電路。從波形檢測電 路28輸出線圈端電壓的峰值電壓SR。該峰值電壓SR能夠被利用 于次級線圏L2的接近檢測中。該峰值電壓SR通過比較器CP1與 第一閾值(接近檢測用閾值)VI相比較。比較器CP1的輸出信號 PE1 ^皮供主合至送電側控制電i 各22。
此外，高諧波4企波電路25具有對來自波形監^L電^各14的電壓 信號進行濾波的濾波器電路27、對原線圏Ll的奇數次高諧波(此 處設為5次高諧波)fs進行混頻的混頻器29、和檢測電路31。
此處，如果設由原線圏Ll和電容器Cl構成的初級側的串聯共 振電路的共振頻率為(fp)，通常，重視動作的穩定性，原線圏的驅 動頻率i殳定為離開該共振頻率(fp)的頻率(fd)。原線圈的驅動頻 率的高諧波(fs),在上下對稱的驅動信號的情況下，僅為奇數次高 諧波，如上所述，例如能夠使用5次高諧波(fs = 5fd)。
高諧波檢波電路25的檢波輸出通過比較器CP2與第二閾值(高 諧波共振峰值檢測用閾值)V2相比較。比較器CP2的輸出信號PE2 被供給至送電側控制電路22。
此外，送電側控制電路22能夠基于比較器CP1的輸出信號 (PE1 )檢測次級側設備(次級線圈L2)的接近。此外，送電側控 制電路22以比4交器CP2的輸出信號(PE2)為指標，向致動器控制 電路37送出原線圏(初級側設備)的掃描命令。致動器控制電路 37根據來自送電側控制電路22的掃描命令驅動致動器。另外，也能夠將比較器CP2的輸出信號(PE2)輸入致動器控制電路37，由 致動器自身的判斷驅動致動器。
此外，如圖15的右上角所示，在次級線圈(L2)上i殳置有高 諧波共振用的電容器C2，此外，還設置有》茲體FS。該萬茲體FS例如 是使,茲束和電路分離的屏蔽板，或者也可以是次級線圏的石茲芯。由 于具有》茲體FS,所以能夠檢測次級線圈4妄近初級側的情況(詳細內 容在后面敘述)。
(次級線圏的4妄近4企測的原理)
以下使用圖16~圖18說明次級線圏的接近檢測的原理。圖16 (A) ~圖16 (F)是用于說明次級線圏的磁體接近原線圈時的電 感的增加的圖。如上所述，此處的"電感"是由于帶f茲體的次級線 圈的4妄近而變動的電感(正確地i兌，是表》見上的電感)。"表7見上的 電感"這一用語，在為了與原線圈單獨的電感(不受次級線圈的接 近的影響時的電感)相區別而4吏用的。在以下的i兌明中，標記為Lps 的電感是表^L上的電感。
如圖16 (A)所示，在次級線圏L2上附加有磁體(FS)。如圖 16 (B)所示，該》茲體(FS)例如是存在于作為平面線圈的次級線 圏L2和電路基板3100之間的作為磁屏蔽件的,茲體(此處并不限定， 也可以是作為次級線圈L2的i茲芯的》茲體)。
圖16 (C)所示的原線圏Ll單獨的等^f介電路成為圖16 (D) 所示的狀態，其共振頻率為圖示的fp。即，共振頻率由Ll和Cl 決定。此處，如圖16 (E)所示，當次級線圏L2^妄近時，附加在 次級線圏Ll上的磁體(FS)與原線圈Ll耦合，如圖16 (F)所示， 原線圈(Ll)的》茲束通過》茲體(FS)， i茲通密度增加。由此，原線 圈的電感上升。此時的原線圈Ll的共凈展頻率成為圖示的fsc。即，共振頻率依賴于Lps (考慮次級線圈的接近帶來的影響的 原線圈的表觀上的電感)和初級側的電容器Cl。即，原線圏的表 7見上的電感Lps能夠3口下述表示。Lps = Ll + AL。在該式中，Ll 是原線圈單獨的電感，AL是磁體FS接近原線圏而引起的電感的 上升的量。Lps的具體的值能夠通過對次級線圏4妄近時的原線圏的 電感例如利用計測器進4于實際測量而得到。
接著，考察由于兩線圏的接近，原線圏的電感如何變化。
圖17 (A)中，兩線圏的位置;f艮遠，因此不會相互影響，但如 圖17 (B)所示次級線圏(L2)接近原線圈(Ll )時，如圖5所說 明的原線圏的電感開始增加。在圖17(C)中，除了自感以外，兩 線圏津馬合而產生互感( 一方的線圈的》茲通與另 一方的線圏的^茲通相 互抵消的作用)，于是，如圖17(D)所示，當兩線圏的位置完全 一致時，在次級線圏(L2)側流過電流，因此由互感引起的》茲通的 4氐消4吏漏石茲減少，線圈的電感減少。即，通過進4亍定位，次級側設 備開始動作，隨著該次級側i殳備的動作開始，次級線圏(L2)中流 過電流，由此，由于互感而產生^茲通的4氐消，漏》茲減少，原線圏(L1 ) 的電感;咸少。
圖18是表示原線圏和次級線圏的相對距離與原線圈的電感的 關系的圖。在圖18中，橫軸為相對距離，縱軸為電感。此處，"相 對距離"是指"使兩個線圏的中心的橫方向的偏差量標準化而得到 的相對值"。
而且，相對距離是表示兩線圏在橫方向上到底偏差多少的一個 指標，代替相對距離，也可以使用絕對距離(例如，以毫米表示兩 線圈的中心偏差多少的絕對值)。在圖18中，在相對距離為dl時，沒有次級線圏的影響，原線 圏Ll的電感為原線圏單獨的電感"a"。當次級線圏L2接近時(相 對距離d2)，由于f茲體的影響i茲通密度增加，因此電感上升至"b"。
當次級線圈L2進一步4妄近時(相對距離d3 ),電感上升至"c"。 當次級線圏再次4妻近時(相對距離d4)，電感上升至"d"。在成為 該狀態的線圏間產生耦合，之后，互感的影響成為支配性的因素。
即，在相對if巨離d5下，互感的影響成為支配性的因素，因此 電感下降為"e"。當相對距離為0時(原線圏和次級線圏的各中心 位于XY平面的中心^立置的情況下)，由于f茲通的4氐消，漏》茲最小， 電感收斂為一定值(圖7的"中心電感")。
此處，相對距離"d2"表示送電極限范圍，在該情況下，如果 使用電感闊值(INthl ),則能夠4企測次級線圈(L2)接近相對距離 d2的情況。即，通過使用第一電感閾值(INthl ) 4僉測出由次級線 圈(L2)的接近引起的電感值的上升，則表示次級線圏L2接近能 夠送電范圍附近。而且，實際上，^使用與上述電感閾值(INthl )相 對應的電壓閾值(第一閾值V1)判定次級線圏的接近。
在本實施方式中，為了這樣自動檢測次級線圈(L2)的接近， 能夠間歇(例如周期性)地驅動原線圈(Ll )。由此，能夠自動檢 測次級線圈(次級側i殳備)的接近。^旦是，并不限定于該4全測方法， 也能夠采用使用機械的檢測開關檢測次級側設備的放置的方法。
當檢測出次級線圈(L2)的接近時，接著，實施利用高諧波共 振的次級線圏位置的檢測動作。以下進行具體說明。
(利用高諧波共振的原線圏和次級線圈的相對的位置關系的 才企測原J里)圖19是用于說明原線圏和次級線圏電i茲耦合的變壓器中的泄 漏電感的相克念的圖。在圖19的上側，表示4妾近配置的線圏間的》茲 束的狀態，下側表示變壓器的等價電路。
在圖19中，原線圏(Ll)、次級線圏(L2)均是半徑為R的 圓形線圖。當/人原線圏(Ll )產生的/f茲通OA與次級線圏(L2)互 連相交時，由于互感，在次級線圈(L2)上流通電流， -使得其與原 線圏(Ll)的不茲通抵消，表觀上的》茲通為0。即，理想地說，變壓 器的互感M為0。
但是實際上，在原線圈(Ll)中存在漏磁通(DB，在次級線圈 (L2)中存在漏》茲通OC。由于初級側的漏》茲通OB產生初級側漏 電感LQ,由于次級側的漏》茲通0>C產生次級側漏電感LT。而且， 在理論上存在理想的變壓器，但是與漏電感的模型無關，并且能夠 忽略。
圖20 (A) ~圖20 (E)是用于說明高諧波共振電i 各的結構和 動作的圖。如圖20 (A)所示，在次級線圏(L2)上連接有高諧波 共振用的電容器C2。此時的變壓器的等價電路如圖20 (B)所示。 因為是在送電前，所以次級側的負載(RL)為未連接的狀態。此外， 力口上所述，因為互感實質上為0所以能夠忽略。此外，因為^7級側 的漏電感(LQ)和次級側的漏電感(LT)是串聯連接的，所以成 為將兩者合成的電感(LQ+LT)。由此，變壓器的等價電路能夠變 形為圖20 (C)所示。
如圖20 (C)所示，構成SY1和SY2這兩個共振電路，但是 此處忽略SY1， ^f又關注SY2。此外，原線圏(Ll )的驅動信號(VD) 的驅動頻率(fd)的奇數次高諧波如圖20 (D)所示。此處，著眼 于5次高諧波(5fd)(但是并不限定于此，也能夠使用3次高諧波、 7次高諧波等。)在本實施方式中，如圖20 (E)的下側的式子所示，設定電容 器C2的電容值，使得共振電路SY2的共振頻率fs與原線圏(Ll) 的驅動頻率的5次高諧波(5fd) —致。由此，共振電路SY2成為 以原線圏的驅動頻率的5次高諧波共振的高諧波共振電路。由此， 圖20 (C)的共才展特性成為圖20 (E)所示，在頻率軸上的5fd的 位置得到高諧波共振的峰值。
如先前所i兌明的，漏電感是由互連相交的漏石茲通產生的電感， 該漏磁通的量根據原線圏(Ll)和次級線圈(L2)的相對的位置關 系的不同而不同。
從而，例如，在圖20說明的高諧波共振電路SY2中，如果以 兩線圏位置一致時的漏電感為前提i殳定電容器C2的電容，則該高 諧波共振電路SY2成為在原線圏和次級線圈的位置一致時產生高 諧波共振的高諧波共振電路，如果以兩線圏位置離開規定距離R時 的漏電感為前提設定電容器C2的電容，則該高諧波共振電路SY2 成為在原線圏(Ll)和次級線圈(L2)離開身見定距離R時產生高諧 波共振的高諧波共振電^各。
圖21 (A)、圖21 (B)是用于說明在兩線圈離開規定距離R 時產生共才展的高i皆波共振電^各的圖。如圖21 (A)所示，如果以兩 線圈(Ll、 L2)的中心4立置離開3巨離R時的漏電感(OB和OC) 為前提設定電容器C2的電容，則該高諧波共振電路SY2成為在原 線圈(Ll )和次級線圈(L2)成為離開規定距離R的位置關系時產 生高諧波共振的高諧波共振電路。
即，如圖21 (B)所示，在離開規定距離R時的漏電感為LQ (R)、 LT(R)時，如果設定電容器C2的電容值使得滿足圖21(B) 的下側所示的式子，則高諧波共振電路SY2在原線圏(Ll)和次級 線圏(L2)成為離開規定距離R的位置關系時產生高諧波共振。圖22 (A) ~圖22 (D)是用于說明相對次級線圈使原線圈掃 描(Scan)時得到高諧波共振峰值的位置的圖。如圖22 (A)所示， 設原線圏(Ll)的中心為PA1， i殳次級線圈(L2)的中心為PA2。
如圖22( A)所示，設想使原線圈(L1 )從左側向次級線圏(L2) 直線狀地進4于掃描的情況。在該情況下，如圖22(B)所示，原線 圏(Ll)4妄近次級線圏(L2)，在兩線圈的3巨離為R時得到高i皆波 共振峰值，同樣的，如圖22 (C)所示，在原線圏(Ll)離開次級 線圏(L2)時也產生高諧波共振峰值。
此處，，沒想與靜止狀態的次級線圈(L2)相交的某個軸，沒想 在該軸上使原線圏(Ll )進行掃描的情況，如圖22 (D)所示，在 與次級線圏(L2)的中心點PA2的3巨離為R的圓周上的4立置4尋到 共振峰值。即，如果設得到高諧波共振峰值的位置為W，則W與 次級線圏(L2)的最外側的圓一致。
圖23是表示原線圏接近次級線圏時的原線圈的電感的變化例 和從高諧波檢波電路得到的高諧波電壓的變化例的圖。圖23的上 側所示的圖與圖18相同。如圖23的下側所示，高諧波;險波電路25 的高諧波共振峰值在兩線圏的相對位置離開距離R (=相對距離 d5)時得到。由此，能夠與高諧波峰值檢測用的閾值電壓(V2)進 行比較，從而檢測該高諧波峰值。
首先，如先前利用圖18所-說明的，在兩線圈的中心間的3巨離 為L (=相對距離d2)時，原線圏的電感上升引起線圏端電壓(線 圏電流)減小，從而能夠檢測次級線圏的接近。由圖23可知，R(產 生高諧波共振峰值的距離)<L (接近檢測距離)。即，利用接近檢 測，能夠檢測出次級線圈進入距離L的范圍的情況，通過高諧波檢 波牙企測兩線圈成為3巨離為R的4立置關系的情況。而且，如上所述，不排除R (產生高諧波共振峰值的距離)= 0的情況。即，如果在R = 0時(即兩線圏的位置一致時)產生高 諧波共振，則能夠以該高諧波峰值為指標，使初級側設備反復試-瞼 性地移動并進4亍兩線圈的定位，或者手動地/使次級側i殳備移動，從 而能夠定位兩線圏。此外，利用該高諧波峰值的有無，能夠檢測次 級側設備的放置、取下(離開)，是有用的。關于這點在以后敘述。
(利用正交兩軸4臾索的次級線圈位置4企測)
使用圖24 ~圖27說明利用正交兩軸搜索的次級線圏位置的檢 測。圖24~圖27是用于說明利用正交兩軸搜索的次級線圈位置枱， 測方法和定4立方法的圖。
在圖24中，次級線圏(L2)祐j文置在原線圏移動范圍Z內。 如圖l所示，如果將次級側i殳備510的》文置范圍限定為顏色改變的 Zl區域等，則次級線圏(L2)必然被放置在原線圈移動范圍內。
如上所述，如果間歇地驅動原線圈，則能夠才企測次級線圈(L2) 的接近，接著，圖2的送電側控制電路22指示致動器控制電路37, 實施用于檢測次級線圏位置的正交兩軸搜索。以下進行具體說明。
而且，利用圖示的XY軸i殳定XY平面，該XY平面中的坐標 位置利用圖2的運算電路35求得。此外，如上所述，原線圈(Ll) 和次級線圏(L2)均為半徑為R的圓形的平面線圈，在兩線圈的中 心(PA1和PA2 )間的距離為r時得到高諧波峰值。
首先，如圖24所示，致動器控制電路37驅動致動器720、 730， 使原線圏(Ll)沿著與次級線圏交叉的第一軸(Jl)移動，實施用 于檢測次級線圈位置的第一掃描(步驟(Sl))。此時，在PQ1、 PQ2這兩點產生高諧波共振峰值(步驟(S2)、 步驟(S3))。運算電路35求取連接PQ1和PQ2這兩點的線革殳的中 點的坐標PQ3 (步驟(S4))。
接著，如圖25所示，致動器控制電路37驅動致動器720、 730， 使原線圈(Ll)沿著與第一軸(Jl)正交并且通過在第一掃描中求 得的中點PQ3的第二軸(J2)移動，實施用于才全測次級線圏4立置的 第二掃描(步驟(S5))。此時，在PQ4、 PQ5這兩點產生高諧波共 振峰值(步驟(S6 )、步驟(S7 ))。運算電路35求取連接PQ4和 PQ5這兩點的線段的中心的坐標PQ6 (步驟(S8))。
求取的坐標PQ6表示次級線圈(L2)的中心PA2的位置。即， 由此，能夠求取次級線圏(L2)的中心位置。
接著，如圖26所示，使原線圏(Ll)沿J3方向移動，使得原 線圈(Ll )的中心PA1與次級線圏(L2)的中心PA2重合(步驟 (S9))。這樣，能夠自動進行線圏間的極高精度的定位。
集中以上順序顯示于圖27中。圖27是表示利用正交兩軸4臾索 的次級線圏位置檢測方法以及原線圏的定位方法的順序的流程圖。 而且，在圖27的流程中也包括次級線圈的接近檢測動作。但是， 4妄近4全測并非必需，也能夠省略。
首先，進行原線圏的間歇驅動，利用原線圏的電感的上升4全測 次級側設備(次級線圈)的接近(步驟ST1)。當檢測出次級側設 備被放置在規定區域中(次級線圈的接近)時，接著，實施沿著第 一掃描線軸的第一掃描(步驟ST2 )。
在第一掃描中，得到兩點的高諧波檢測信號峰值(高諧波共振 峰值)(步驟ST3)，接著，通過運算求取連接兩點間的線段的中心 的坐標(步艱《ST4)。
49才姿著，實施沿著通過求得的中心坐標并與第一掃描線軸正交的
第二掃描線軸的第二掃描(步驟ST5)。通過該第二掃描得到兩點 的高諧波檢測信號峰值(高諧波共振峰值)(步驟ST6 )。
求取連接由第二掃描求得的兩點的線段的中心的坐標(步驟 ST7)。求得的中點的坐標是次級線圏(L2)的中心4立置的坐標。
使原線圏(Ll)的中心向求得的次級線圏的中心位置移動(步 驟ST8)。由此，完成原線圈(Ll)和次級線圏(L2)的定4立。
(XY平臺的結構例和動作)
*接著，i^明XY平臺的結構例和動作。圖28是表示XY平臺 的基4反結構的立體圖。
如圖28所示，XY平臺702具有一對導軌100、X軸滑動件200、 Y軸滑動件300。它們所使用的材料例如為鋁、牽失、花崗石(granite )、
陶瓷等。
一對導軌100具有相互相對的引導槽110,沿著X軸方向延伸 平4亍地i殳置。 一對導專九10(M皮固定在未圖示的平板上。
在一對導軌100間卡合有X軸滑動件200。 X軸滑動件200為 矩形平外反狀，其兩端部分別嵌入相對的引導槽IIO并卡合，允"i午沿 著引導槽110的X軸方向的移動，^旦限制Y軸方向的移動。因此， X軸滑動件200能夠沿著一對導軌100在X軸方向往復運動。
而且，也可以在X軸滑動件200側設置在導軌100上設置的引 導槽110,在導軌100側設置在X軸滑動件200上設置的嵌入引導 槽的凸條。導軌100和X軸滑動件200的卡合部在三個面上^皮支撐 即可，引導槽的形狀沒有影響。以包圍X軸滑動件200的方式安裝Y軸滑動件300。 Y軸滑動 件300與矩形平板狀的X軸滑動件200的截面形狀一致，截面為大 致-字型。該為大致-字型的Y軸滑動件300的開口部向內側折返。 而且，Y軸滑動件300也可以在上部開口，進而可以是完全沒有開 口的截面為大致口字型的結構。
由此卡合于引導槽110中的X軸滑動件200的寬度方向的兩端 部，通過Y軸滑動件300支撐上表面、側面、下表面這三個面。于 是，Y軸滑動件300通過安裝在X軸滑動件200上，能夠限制相對 X軸滑動件200的X軸方向的移動，如果X軸滑動4牛200沿X軸 方向移動則隨之在X軸方向移動。此外，允"^午相對X軸滑動件200 的Y軸方向的移動，能夠^^寸X軸滑動^f牛200沿Y4由方向移動。X 軸滑動件200并不〗又是滑動件，而且兼用作4吏Y軸滑動件300相對 X軸滑動4牛200沿Y軸方向移動的引導4牛。jt匕夕卜，Y4由滑動^f牛300 的上部成為》文置進4于XY軸運動的對象的頂一反(可動主面)。
如圖所示，作為頂^反的Y軸滑動件300的主面上，4荅載有具有 原線圈(圓形的繞組線圏)L1、 IC化的送電控制裝置20的送電裝 置10。
此外，在圖28的XY平臺702中，作為驅動源，4吏用高津奇度 的線性電動機。也可以使滾珠絲杠結構代替線性電動機。
4吏X軸滑動4牛200移動的X軸線4生電動才幾600 i殳置在一對導 軌100間。固定在桿狀的定子610上的X軸線性電動才幾600的動子 620固定在X軸滑動件200的下部，由此能夠4吏X軸滑動件200自 由往復運動。
此夕卜，Y軸滑動件30(M皮Y軸線性電動才幾700往復驅動。在X 軸滑動件200上i殳置有凹部210，在該凹部210中收納有Y軸線性 電動才幾700。由it匕，能夠4中制平臺的高度。X軸線性電動才幾600和Y軸線性電動才幾700分別相當于圖2所 示的X方向致動器720和Y方向f丈動器730。
在這樣的XY平臺702上，搭載有包括原線圏(圓形的繞組線 圏)Ll和IC化的送電控制裝置20的送電裝置10，由此構成送電 側裝置(無觸點電力傳送系統的送電機構)704。
于是，如圖1 (B)所示，送電側裝置704埋入具有平坦的平 面的結構物(例如桌子等)的內部。由此，能夠實現與次世^的無 觸點電力傳送系統相對應的送電側裝置704，其能夠自動地-使原線 圈在XY平面中的位置移動，使其與放置在大致的位置上的次級側 設備(便攜式終端等)的次級線圈位置相對應。
如上所述，本發明的送電控制裝置20間歇地驅動原線圏，總 是監^L是否由于原線圏電感的上升產生線圈端電壓(電流)的減少。 而且，如果檢測出次級側設備的接近(次級側設備放置在規定區域 Zl內)，則利用原線圏位置控制電路310進行原線圈位置的自動調 整。從而，能夠自動進行次級側設備的接近檢測和原線圏的位置調 整，不會^^費用戶的時間。
(第三實施方式)
本實施方式中，預先使得在兩線圈位置一致時產生高諧波共 振，并以高諧波檢波輸出作為指標，反復試驗地掃描原線圈。
圖29 (A)、圖29 (B)是用于i兌明兩線圏的4立置一致時產生 共振的高諧波共振電路的圖。
如圖29 (A)所示，如果以兩線圏(Ll、 L2)的中心4立置一致 時的漏電感(OB和OC)為前提"i殳定電容器C2的電容，則該高i皆波共4展電路SY2成為在原線圈(Ll)和次級線圏(L2) ^立置一致 (相吻合)時產生高諧波共振的高諧波共振電路。
即，如圖29(B)所示，在兩線圏的位置一致時的漏電感為LQ (0)、 LT(0)的情況下，如果設定電容器C2的電容值，使得滿足 圖29( B )的下側所示的式子，則高諧波共振電路SY2在原線圏(Ll ) 和次級線圏(L2)成為一致的位置關系時產生高諧波共振。
(以高諧波檢波輸出為指標的原線圏的掃描)
圖30 (A)、圖30 (B)是用于說明以高諧波共振電路的檢波
輸出為指標，使原線圏反復試驗性地進行掃描而進行原線圏的定位
的方法的圖。其中，"吏原線圏反復試-驗性地移動的方式，，也包括
使原線圈例如基于規定的移動順序(例如基于螺旋狀掃描順序)移
動的情況，此外，也包括完全隨機移動的情況。此處，設想使原線
圈螺旋狀掃描的情況(但是并不限定于此，也能夠釆用Z字型掃描 等各種掃描方案)。
如圖30(A)所示，在XY平臺702上放置包括原線圏(Ll) 的送電裝置IO。另外，圖中的PA1表示原線圏的中心。
包括在送電控制裝置20中的送電側控制電路22,如果通過上 述接近檢測而檢測出次級側設備的放置，則指示致動器控制電路37 4吏XY平臺702移動，如圖30 (B)所示，4吏原線圈螺凝:狀i也掃描。 即，以原線圏Ll的中心PA1描繪出螺旋的方式使原線圈一點點地 移動。與該原線圏的移動共同進行、通過比較器CP2判定高諧波才企 波電路25的輸出電平是否超過閾值電壓V2。送電控制電路22在 超過閾值電壓V2的情況下，結束原線圏(Ll)的掃描。
即，例如，如果在次級側形成的高i皆波共4展電路(圖20的SY2 ) 在兩線圈的位置一致時產生共振，則原線圏(Ll )和次級線圏(L2)的位置應當已一致。即，已相對次級線圏(L2)進行了原線圏(L2) 的定位。
這樣，通過以高諧波檢波輸出為指標使原線圈(Ll)掃描，能 夠自動地進行原線圏(L2)的定位。將以上順序集中于圖31。
圖31是表示以高諧波才企波輸出為指標的原線圏的掃描的順序 的圖。如上所述，送電側控制電路22為了自動地檢測次級側設備 的放置(次級線圏的接近)，以驅動頻率fd間歇地(例如周期性地) 驅動原線圈(步驟S1)、通過關注由電感的上升引起的線圈端電壓 (線圈電流)的減少，4企測次級線圏的4妄近(步驟S2)。
送電側控制電路22當由上述接近4企測4企測出次級側設備的放 置時，指示致動器控制電路37使XY平臺702移動，原線圈例如 螺旋狀地進4亍掃描(步驟S3)、判定伴隨該掃描高諧波4僉波1命出的 電平是否超過規定的閾值(即，是否成為期望的位置關系)(步驟 S4)。并且，送電控制電^各22在兩線圈成為期望的位置關系時停止 原線圏的掃描(螺旋狀掃描)。
(第四實施方式)
在本實施方式中，在初級側沒有i殳計使用致動器的原線圏的掃 描機構。兩線圈間的定位由用戶手動移動次級側i殳備而進4亍。以下 進行具體說明。
圖32是表示送電裝置的另一結構(次級側設備的接近檢測和 兩線圈的相對位置關系的信息的通知的結構)的圖。圖32的主要 結構與圖15相同，^旦圖32中，與圖15不同的是，沒有i殳置致動 器控制電路37，而設置顯示控制部39以代替它。即，圖32的送電裝置10 (送電控制裝置20)僅具有將利用高 諧波檢波電路25的高諧波檢波輸出的兩線圏的相對位置關系的檢 測結果(相對位置關系信息)通過顯示部16向用戶通知的功能。 另外，向用戶通知的方法也可以是由聲音等通知。
圖33 (A)、圖33 (B)是表示使用具有圖32的結構的送電裝 置的無觸點電力傳送系統的利用方式的一個例子的圖。圖33 (A) 是系統桌的立體圖，圖33 (B)是沿圖33 (A)的系統桌的P-P，線
的截面圖。
如圖33 (B)所示，送電裝置10內置在具有》文置面的結構物 (此處是系統桌)620中。
即，送電裝置10 i殳置于在系統桌620的內部i殳置的凹部中。 在系統桌620的上部設置有平板(放置部件例如數毫米厚的丙烯 酸才反)600,該平板60(H皮支撐部件610支撐。
此外，在平板600上設置有顯示部(LED) 16，利用高諧波檢 波輸出的兩線圏的相對位置關系的檢測結果(相對位置關系信息) 通過顯示部(LED) 16向用戶通知。例如，在原線圏(Ll)和次級 線圏(L2)的^f立置相吻合(一致)時，顯示部(LED) 16點亮為紅 色，在不致時熄滅。
此外，在平^反600的一部分上，i殳置有用于i文置i"更攜式終端(包 括1更攜式電話終端、PDA終端、能夠搬運的電腦終端)的^1攜式終 端i文置區i或Zl。如圖18(A)所示，i殳置在平^反600上的^更攜式終 端放置區域Z1與其他部分的顏色不同，用戶能夠一眼就看出其為 》文置{更攜式終端的區域。而且，也可以不是改變1更攜式終端》文置區 域Z1的整體的顏色，而改變該區域Z1和其他區域的分界部分的顏 色。在便攜式終端(次級側設備)510中內置有接受來自送電裝置 IO的電力傳送的受電裝置40 (包括次級線圈)。
內置在系統才幾620中的送電裝置10,在《更攜式終端510》文置在 便攜式終端放置區域Z1上的大致位置上時，自動地檢測出該情況。 由此，送電裝置10成為能夠實施基于高諧波岸企波輸出的兩線圏的 相對位置關系的檢測以及檢測結果的顯示的狀態。
用戶手動移動1"更攜式終端510，并確，認顯示部(LED) 16是否 點亮。用戶在顯示部(LED ) 16點亮時停止便攜式終端510的移動。 由此完成相對原線圈(Ll)的次級線圏(L2)的定位。
這樣，預先使得在得到超過規定電平的高諧波檢波輸出時顯示 部(LED) 16點亮為井見定顏色，并反復試-險性i也手動移動作為次級 側設備的便攜式終端510,通過尋找顯示部(LED ) 16點亮的位置， 能夠使次級線圈(L2)相對原線圏(Ll)定位。
之后，如果送電裝置10開始用于送電的M^定的動作，開始送 電，例如，顯示部(LED) 16點亮為黃色，向用戶通知正在送電中 (充電中)。
考慮利用顯示部(LED) 16向用戶通知的方式有各種變形。例 如，才艮據作為兩線圏的相對的位置關系的4企測信號的高諧波;險波輸 出的電平，能夠進行多階段的通知。例如，預選使得在得到超過第 一電平的高諧波4全波輸出時顯示部(LED) 16點亮為紅色，在得到 超過第一電平的第二電平的高諧波檢波輸出時點亮為綠色，用戶反 復試驗性地手動移動作為次級側設備的便攜式終端510,如果確認 顯示部(LED) 16的點亮的有無以及點亮的顏色，則能夠更高效地 使次級線圏(L2)相對原線圏(Ll)進行定位。即，如果點亮為紅色，則可知次級線圏(L2)—定程度上接近 原線圈(Ll)，用戶能夠在此之后縮小探索(移動)范圍，更慎重 地移動次級側i殳備d更攜式終端)510。在該例中，利用顏色的表 示，能夠自然地將次級側設備(便攜式終端)510引導至定位位置。 由此，能夠容易地使次級線圏(L2)相對原線圈(Ll)進行定位。
而且，利用顯示部(LED) 16的狀態(點亮、熄滅、點亮顏色 等)，能夠通知次級側設備(便攜式終端)510的放置、離開(取下)。
(第五實施方式)
在本實施方式中，說明相對多個次級側設備能夠同時進行送電 的結構物。
圖34是表示相對多個次級側設備能夠同時進行送電的結構物 的主要部分的圖。基本結構與圖l(A)、圖l(B)所示的結構相同。
結構物(此處為系統桌)的平^反600的一部分上，設置有用于 放置多個便攜式終端(包括便攜式電話終端、PDA終端、能夠纟般運 的電腦終端)的便攜式終端放置區域(Zla、 Zlb)。在平板600上 能夠設置更多的侵_攜式終端放置區域。放置區域(Zla、 Zlb)與其 他部分顏色不同，用戶能夠一眼就看出其為》文置4更攜式終端的區 域。而且，也可以不是改變^f更攜式終端放置區域(Zla、 Zlb)的整 體的顏色，而改變該區域Z1和其他區域的分界部分的顏色。
在各個便攜式終端放置區域(Zla、 Zlb)中，在放置面(SA) 的下方i殳置有受電裝置(10a、 10b)和XY平臺(702a、 702b )。
通過上述第一實施方式 第三實施方式中il明的動作，在本實施方 式中，也能夠自發且自動地相對次級線圏(L2)進行原線圈(Ll) 的定位。在本實施方式中，例如能夠對多個次級側i殳備的二次電'池同時 進行充電。這樣的結構物例如能夠作為能夠對多臺便攜式終端同時 進行充電的充電臺，設置在便攜式電話公司的出售店的店內，供顧 客自由4吏用。
而且，也能夠如第四實施方式所示，采用不i殳置XY平臺而使 次級側i殳備反復試-驗性地移動的實施方式。在該情況下，需要另外 設置表示高諧波纟企波信號的狀態的通知部。
(第六實施方式)
在本實施方式中將受電裝置埋設在墻壁中。圖35是表示在墻 壁中埋設有受電裝置的結構的截面圖。
在上述實施方式中，以系統桌為例進行了說明，但本發明的結 構物中也包括墻壁(或者與墻壁密接使用的墻壁時鐘型的結構物)。 即，不僅包括便攜式終端等次級側設備在橫方向上放置的情況，也 包括在縱方向上放置的情況。
如圖35所示，包4舌送電裝置10和XY平臺702的送電側裝置 704埋i殳在垂直的墻壁的內部。在實施方式中，壁面923成為i文置 面(SA),在該壁面923的下方(jt匕外是朝向結構體的內部的方向 上的下方)設置有送電側裝置704，這一點與先前說明的實施方式 相同。
內置受電裝置40的便攜式終端510 (也包括不是將受電裝置 40內置在便攜式終端，而將包括受電裝置40的折疊器安裝于便攜 式終端510的情況)，通過吊帶927系在限4立工具925上。通過上述第一實施方式 第三實施方式中i兌明的動作，在本實 施方式中，也能夠自發且自動地相對次級線圏(L2 )進行原線圏(Ll ) 的定位。
而且，也能夠如第四實施方式所示，采用不設置XY平臺而使 次級側設備反復試一驗性地移動的實施方式。在該情況下，需要另外 設置表示高諧波4全波信號的狀態的通知部。
與無觸點電力傳送對應的壁狀結構物，例如能夠用作7>寓、獨 幢住宅中的墻壁(送電裝置等埋設在墻壁內的結構物)。在該情況 下，例如，利用吊帶呈從墻壁吊下的狀態的便攜式終端，能夠通過 來自i殳置在墻壁內部的送電裝置的無觸點電力傳送自動地充電。該 在墻壁內組裝有送電裝置的結構物，除了應用于便攜式終端的充電 之外，例如也能夠應用于向家電制品的動作電力的供給等(這一點， 在次級側設備水平放置型的結構物的情況下也是同樣的)。
(第七實施方式)
在本實施方式中，以板狀、墊狀的結構物為例進行說明。本發 明的結構物也包括板(面板較小的板狀物)、墊(面積較小的襯墊 物、敷設物、覆蓋相應位置的覆蓋物，例如具有摩纟察、沖擊等的緩 沖功能)。
板、墊的材質并無限定，例如能夠使用為了具有摩擦、沖擊的 緩沖功能而具有撓性(能夠彎曲的性質)、彈力的橡膠、塑料、合 成纖維的織物等(并不限定于此)。當然也能夠與先前說明的實施 方式同樣由丙烯酸等合成樹脂構成。
圖36是表示板狀、墊狀的結構物的例子的圖。在本實施方式 中，例如能夠采用第四實施方式的方式。即，如4吏用圖33 (A)、 圖33 ( B )所說明的，采用設置表示高諧波檢波輸出的狀態的通知
59部，以通知信號作為指標，使次級側設備反復試驗性地移動，進行 相對原線圏的次級線圏的定位的方式。
在圖36中，板(墊)650具有能夠埋設送電裝置10的程度的 厚度，送電裝置10埋設在板(墊)650的內部。該板(墊)650放 置在桌子950上。
1更攜式終端510的用戶以表示高i皆波4企波輸出的狀態的顯示部 (LED) 16的點亮狀態、點亮顏色等為指標，使便攜式終端510反 復試驗性地移動，相對原線圏(Ll )進行次級線圏的定位。在定位 完成之后，開始從送電裝置10向受電裝置40的送電。
與無觸點電力傳送對應的^反狀或墊狀的結構物的移動性、搬運 性優異，因此用戶能夠方^^地在喜好的位置利用無觸點電力傳送。 如果將送電裝置埋設在板、墊內，則也能夠與板、墊一同移動送電裝置。
(第7\實施方式)
在上述實施方式中，高諧波檢波電路25、次級線圈的接近4企測 電路(28、 CP1 )作為用于調整原線圈(Ll)和次級線圏(L2)的 位置關系的機構進行了說明，但如果改變觀點，則這些電路也能夠 作為檢測(判定)放置區域(Zl )上的物品是否能夠成為送電對象 的單元起作用。
即，能夠由高諧波檢測電路25檢測高諧波表示放置在放置區 域上的不是螺釘、釘子等，而是能夠成為送電對象(至少具有這樣 的可能性)的次級側設備。即，高諧波檢測電路25具有作為檢測 放置在放置區域(Zl )上的物品是否為能夠成為送電對象的設備的 單元(是否為適當的次級側設備的檢測器)起作用。
60同樣的，能夠由次級線圏的接近才企測電^各(28、 CP1)檢測次 級線圏的接近，即表示能夠成為送電對象的次級側設備正在接近， 在該點上，接近檢測電路也具有作為檢測放置在放置區域(Zl )上 的設備是否為具有次級線圈且能夠成為送電對象的次級側i殳備的 單元(是否為適當的次級側設備的檢測器)起作用。
即，才艮據本實施方式，初級側i殳備能夠自主地(并且活用無觸 點電力傳送系統必然具備的功能，以簡單地結構自然地進4亍)才企測 放置區域上的物品是否能夠成為送電對象(次級側設備的資4各判 定)。
如果能夠在初級側單獨地進4亍;改置區域上的物品是否能夠成 為送電對象的判定，則不需擔心向不能夠成為送電對象的物品進行 不需要的送電，能夠得到防止無用的電力消耗、發熱的效果。
在上述例子中，初級側能夠自主;也才企測次級線圏位置等，^f旦是 也并不限定于此。例如也能夠^l想次級側i更備向初級側發送某種作 為指標的信號，初級側i殳備4^受到該信號而進^f于次級線圏位置的判 定的情況。此外，也可以是次級側設備發送本身ID信息，初級側 設備接受到該信號，認知次級側設備為送電對象。
此外，例如，在圖33 (A)、圖33 (B)(或圖36)的結構中， 顯示部(通知部16)能夠向用戶通知》文置區i或Zl上的物品是否為 能夠成為送電對象的設備(例如，具有適合M^格的次級側結構的次 級側設備)。例如，在高諧波檢波電路25的接受信號電平適當的情 況下，判定為能夠送電的次級側設備，例如使綠色的燈點亮。由此， 用戶能夠知道已允許〗吏用無觸點電力傳送系統。
(第九實施方式)在本實施方式中，圖l( A)所示的放置區域Z1由透明部件(包 括半透明部件)構成。此外，放置區域以外能夠由不透明部件(或 與》文置區域的光反射率不同的部件)構成。
在該情況下，用戶在能夠認知放置區域Zl的同時，能夠目視 觀察放置區域Z1的下側(內部)，因此能夠容易地直接或間接地把 握i殳置在i文置區i或Zl的下方的原線圏(Ll)的位置。
例如，能夠直4^f見覺辨i人原線圈(Ll )。或者，例如原線圏(Ll ) 被IC封裝體等覆蓋，而在IC封裝體等上附有表示線圈位置的標記。 在該情況下，用戶能夠以該標記作為指標，4巴握原線圈(Ll)的位置。
由此，例如第二實施方式所示，在用戶自已使次級側設備的位 置移動而進行原線圏(Ll)和次級線圏(L2)的定位的情況下，能 夠更容易地進行定位，能夠使用戶使用更方便。
以上參照實施方式i兌明了本發明，^f旦本發明并不限定于此，能 夠有各種變形、應用。即，在不脫離本發明的主旨的范圍內能夠進 行很多變形，這對于本領域的技術人員是能夠容易理解的。
于是，這樣的變形例也全部包括在本發明的范圍內。例如，在 說明書或附圖中，至少一次與更廣義或同義的不同的用語U氐電位 側電源、電子i殳備等)共同記載的用語(GND、 1更攜式電話沖幾.充 電器等)，在說明書或附圖的任一個位置中，也能夠置換為該不同 的用語。此外本實施方式和變形例的全部組合也包括在本發明的范 圍中。
此外，送電控制裝置、送電裝置、受電控制裝置、受電裝置的 結構和動作、初級側中的次級側的負載檢測的方法也不限于本實施 方式中所-說明的，能夠實施各種變形。此外，結構物的大小、用途也沒有限定，本發明能夠廣泛地進 行應用。
此夕卜，在上述實施方式中，i兌明了由初級側i殳備自發才企測次級
側i殳備的相對位置，^f旦也可以乂人次級側i殳備向初級側i殳備發送定^f立 信息，從而初級側設備得知線圏間的定位狀況，這樣的內容也包括 在本發明中。在該情況下，基于來自次級側設備的定位信息檢測兩 線圈的位置關系的電路與本發明的位置檢測電路相當。
此外，作為次級側設備(電子設備)，設想卡片型的設備、家 電制品等廣闊范圍的設備。此外，作為檢測次級側設備放置在放置 面上的情況的方法，也能夠利用由于次級側;殳備的自重而使開關導 通的類型的機械式的放置檢測，該內容也包括在本發明中。在該情 況下，檢測開關的導通而檢測次級側設備的放置(放置)的電路與 本發明的位置4企測電路相當。
如以上所說明的，才艮據本發明的至少一個實施方式，例如能夠 得到以下效果。^旦是，以下的效果并不限于同時4f到，以下的效果 的列舉不能夠被用作對本發明的不當限定的依據。
(1)如果使用本發明的至少一個實施方式的結構物，則送電 裝置(初級側設備)能夠自發地檢測送電裝置(初級側設備)和受 電裝置(次級側設備)的相對的位置關系。通過使用該位置關系的 才全測信息，能夠有效i也進4亍原線圏和次級線圈的定^f立。也能夠自動 地進行原線圏和次級線圏的定位。
(2 )在利用結構物的放置面的一部分作為次級側設備的放置 區^或的情況下，；改置面的其<也區i或例如能夠用作方文置次級側i殳備以 外的物品的空間(3 )在送電裝置和受電裝置被具有期望的剛性且具有放置面 的平板隔開的情況下，在不進行次級側設備的充電等時，能夠在次 級側設備的放置區域中放置次級側設備以外的物品。因為送電裝置 埋:沒在平^反的方文置面的下方，所以送電裝置^皮該平4反將其與外部隔 開，例如，不用擔心水等液體流入送電裝置側，此外，也不用擔心 物體落下，能夠安心地使用。作為平板，例如能夠使用丙烯酸等合 成樹脂。
(4)在原線圏和次級線圈相對的區域中，在平4反上設置切口， 原線圏和次級線圏不通過平板直接進行送電和受電的情況下，能夠
(5)與無觸點電力傳送對應的結構物，例如能夠用作系統桌 這樣的多功能的事務用桌，由此，能夠在日常生活中使用通用性和 便利性極高的次世代的無觸點電力傳送系統。
(6 )與無觸點電力傳送對應的結構物例如能夠用作^f更攜式電 話的售賣店中的能夠對多個〗更攜式終端同時進4亍充電的充電臺。此 外，也能夠用作家庭飯店、在年輕人中4艮有人氣的酒吧等中的拒臺等。
(7)與無觸點電力傳送對應結構物，例如能夠用作/>寓、獨 幢住宅中的墻壁(送電裝置等埋設在墻壁內的結構物)。在該情況 下，例如，利用吊帶呈從墻壁吊下的狀態的l更攜式終端，能夠通過 來自i殳置在墻壁內部的送電裝置的無觸點電力傳送自動地充電。該 在墻壁內組裝有送電裝置的結構物，除了應用于便攜式終端的充電 之外，例如也能夠應用于向家電制品的動作電力的供*會等(這一點， 在次級側設備水平放置型的結構物的情況下也是同樣的)。(8) 與無觸點電力傳送對應的結構物，例如能夠是板狀、墊 狀的結構物。例如，板(面^反4交小的纟反狀物)、墊(面積4交小的^)" 墊物、敷設物、覆蓋相應位置的覆蓋物，例如具有摩纟察、沖擊等的 緩沖功能)。也能夠成為本發明的結構物。板、墊的材質并無限定， 例如能夠使用為了具有摩擦、沖擊的緩沖功能而具有撓性(能夠彎 曲的性質)、彈力的橡膠、塑料、合成纖維的織物等。墊、板的移 動性、搬運性優異，因此用戶能夠方便地在喜好的位置使用無觸點 電力傳送。如果將送電裝置埋設在板、墊內，則能夠與板、墊一同 移動送電裝置。
(9) 通過使用本發明的結構物，能夠適當地利用優異的無觸 點電力傳送系統。如果使用內置在本發明的結構物中的無觸點電力 傳送系統，則例如能夠實現利用由帶》茲體的次級線圈的接近引起的 原線圈的驅動頻率的奇凄t次高i皆波的共才展的新型的兩線圈的相對 4立置關系的檢測方法。
(10) 如果使用內置在本發明的結構物中的無觸點電力傳送系 統，則例如通過調整設置在次級側的高諧波共振電路的電路參數， 能夠自由地才企測兩線圏具有失見定關系的情況(一致、離開關見定距離 R等)。
(11 )如果使用內置在本發明的結構物中的無觸點電力傳送系 統，則例如能夠以基于高諧波檢波輸出的位置檢測結果為指標，通 過使用致動器、XY平臺自動地使原線圏掃描，自動地進行線圏間 的定位。
(12)如果使用內置在本發明的結構物中的無觸點電力傳送系 統，則例如能夠以基于高諧波檢波輸出的位置檢測結果為指標，用 戶4吏次級側i殳備反復試-驗性地移動而進4亍定4立。(13 )如果使用內置在本發明的結構物中的無觸點電力傳送系 統，則例如能夠基于高諧波檢波輸出，檢測次級側設備相對規定區 i或的方文置、取下(離開)。
(14) 如果使用內置在本發明的結構物中的無觸點電力傳送系 統，則例如通過組合由初級側自動檢測帶i茲體的次級線圏的接近的 技術、和利用致動器的原線圈的自動定位技術，能夠實現定位作業 的全自動化。
(15) 如果使用高諧波檢波電路、次級線圈的接近檢測電路， 則能夠^r測》丈置區域上的物品是否為能夠成為具有次級線圈的送 電對象的次級側i殳備。如果已知不是能夠成為送電對象的物品，則 例如送電側控制裝置能夠停止進行用于無觸點電力傳送的一切工 序。由此不會進行無用的電力傳送，不會產生電耗的增大、發熱等 問題。此外，能夠通過通知單元向用戶通知該檢測結果。這樣，用 戶例如能夠得知是否允許熱觸點電力傳送系統的使用。
(16) 如果使用內置在本發明的結構物中的無觸點電力傳送系 統，則例如能夠不受次級側i殳備的大小、形狀、i殳備i殳計等的影響， 總是能夠實現適當的送電，因此能夠大幅提高無觸點電力傳送系統 的通用性。
(17) 如果使用內置在本發明的結構物中的無觸點電力傳送系 統，則例如次級側設備的設計的自由度不受任何限制，因此不會對 次級側設備的制造商產生負擔。
(18) 如果使用內置在本發明的結構物中的無觸點電力傳送系 統，則例如能夠不使用特別的電路(位置檢測元件等)，而活用無 觸點電力傳送系統所具有的電路結構以#r測線圏間的相對位置關 系，因此結構不會復雜化。例如，僅是將便攜式終端等放置在具有
66平坦的力欠置面的結構物(例如桌子)的^L定區i或上，就能夠自動地i 進行原線圏的位置調整并進行充電，或者，能夠手動移動便攜式終 端等并進行定位，從而，能夠實現通用性和便利性極高的次世代的 無觸點電力傳送系統。
(19 )根據本發明，能夠提供通用性和便利性大幅提高的次世 代的無觸點電力傳送系統，此外，能夠方侵一地利用新型的無觸點電 力傳送系統，能夠促進無觸點電力傳送系統作為社會基礎設施的活 用，能夠對無觸點電力傳送系統的普及做出貢獻。
(20)能夠對多個次級側設備的二次電池同時進行充電。這樣 的結構物例如能夠作為能夠對多臺便攜式終端同時進行充電的充 電臺，設置在便攜式電話公司的出售店的店內，供顧客自由使用。
以上參照實施方式說明了本說明，但本發明并不限定于此，能 夠進4亍各種變形、應用。即，在不脫離本發明的主旨的范圍內能夠 進行很多變形，這對于本領域的技術人員是能夠容易理解的。
于是，這樣的變形例也全部包括在本發明的范圍內。例如，在 -說明書或附圖中，至少一次與更廣義或同義的不同的用i吾U氐電4立 側電源、電子設備等)共同記載的用語(GND、便攜式電話機、充 電器等)，在說明書或附圖的任一個位置中，也能夠置換為該不同 的用語。此外本實施方式和變形例的全部組合也包括在本發明的范 圍中。
此外，送電控制裝置、送電裝置、受電控制裝置、受電裝置的 結構和動作、初級側中的次級側的負載才企測的方法也不限于本實施
方式中所說明的，能夠實施各種變形。
本發明達到促進通用性和便利性大幅提高的次世代的無觸點 電力傳送系統的普及的效果，從而作為具有次級側設備的放置面的 結構物是有用的。
權利要求
1. 一種結構物，包括放置部件，具有放置包括無觸點電力傳送用的受電裝置的電子設備的放置面；以及送電裝置，用于無觸點電力傳送，所述結構物其特征在于，所述送電裝置包括原線圈，所述受電裝置包括次級線圈，所述送電裝置經由電磁耦合的所述原線圈和所述次級線圈無觸點地向所述受電裝置傳送電力，并且所述送電裝置包括檢測所述原線圈和所述次級線圈的位置關系的位置檢測電路。
2. 根據權利要求1所述的結構物，其特征在于，包括通知部，通知所述位置4企測電路的位置關系的才企測結果。
3. 根據權利要求1或2所述的結構物，其特征在于，所述位置檢測電路基于由于帶磁體的所述次級線圈的接 近而變動的所述原線圏的線圏端電壓或線圏電流，4全測所述原 線圏和所述次級線圈的4立置關系。
4. 根據權利要求1或2所述的結構物，其特征在于，所述位置4企測電路是檢測所述原線圏的驅動頻率的高諧 波信號的高諧波4企波電路。
5. 才艮據權利要求4所述的結構物，其特征在于，在所述原線圈的中心和所述次級線圏的中心為^見定的4立 置關系而進行電f茲耦合時，與所述原線圏的驅動頻率的高諧波 共振的共振電路被構成，并從所述高諧波檢波電路輸出共振峰 值信號。
6. 根據權利要求5所述的結構物，其特征在于，還包括致動器，用于移動所述送電裝置的所述原線圈在XY平面 上的4立置；以及XY平臺，通過所述致動器的驅動，移動所述原線圏的^f立置。
7. 根據權利要求6所述的結構物，其特征在于，所述送電裝置包括送電控制裝置，所述送電控制裝置包 括送電側控制電路，控制向所述受電裝置的送電；高諧波檢 波電路，^r測所述原線圏的驅動頻率的所述高諧波信號；運算 電路，基于所述高諧波檢波電路的檢波信號進行規定的運算， 求取所述次級線圏的中心的位置；以及致動器控制電路，控制 用于移動所述原線圏在XY平面上的位置的致動器的動作，所述致動器控制電路為了檢測所述次級線圏的^f立置而對 所述原線圏進行掃描，基于由用于才全測所述次級線圏位置的掃描所4尋到的彩: 據，所述運算電路進4亍所述身見定的運算，求取所述次級線圏的 中心的位置，所述致動器控制電路使所述原線圏移動，使得所述原線 圏的中心位置成為由所述運算求取的所述次級線圈的中心4立置。
8. 根據權利要求7所述的結構物，其特征在于，所述原線圏和所述次級線圏為圓形線圈，所述致動器控制電路驅動所述致動器使所述原線圏沿著 與所述次級線圏交叉的第 一軸移動，實施用于4全測次級線圏4立 置的第一掃描，所述運算電路在所述第一掃描中，通過運算求取連接得 到所述高諧波檢波電路的檢波信號的峰值的兩點的線段的中 ,泉的座才示，所述致動器控制電路驅動所述致動器，使所述原線圏沿 著與所述第一軸正交并且通過在所述第一掃描中求取的所述 中點的第二軸移動，實施用于檢測次級線圈位置的第二掃描，所述運算電路在所述第二掃描中，通過運算求取連接得 到所述高諧波檢波電路的檢波信號的峰值的兩點的線段的中 ,泉的座才示,所述致動器控制電路驅動所述致動器，使所述原線圏移 動，以使所述原線圏的中心的位置成為在所述第二掃描中求取 的所述中點的4立置。
9. 根據權利要求1至8中任一項所述的結構物，其特征在于，具有所述》文置面的i文置部件具有耐受^L定重量的強度， 并且，所述原線圏和所述次級線圈隔著所述方文置部件進行電/f茲 耦合。
10. 才艮據權利要求1至8中任一項所述的結構物，其特征在于，具有所述》文置面的方文置部件在所述原線圏與所述次級線 圏相對的區域中設置有切口部，由此，所述原線圏和所述次級 線圈不隔著所述放置部件進行電》茲耦合。
11. 根據權利要求1至10中任一項所述的結構物，其特征在于，所述》文置面的至少一部分具有與平面狀的所述原線圈的 線圏面平4亍的面。
12. 根據權利要求1至11中任一項所述的結構物，其特征在于，所述結構物為桌子狀的結構物。
13. 根據權利要求1至11中任一項所述的結構物，其特征在于，所述結構物為壁狀的結構物。
14. 根據權利要求1至11中任一項所述的結構物，其特征在于，所述結構物是具有可搬性的板狀結構物。
15. 根據權利要求1至11中任一項所述的結構物，其特征在于，所述結構物是具有可搬性的墊狀結構物。
16. 根據權利要求1至15中任一項所述的結構物，其特征在于，所述放置面上能夠放置多個所述電子i殳備，并且對多個傳送。
17. 根據權利要求1至16中任一項所述的結構物，其特征在于，為了檢測所述次級線圏的接近，所述送電裝置通過規定 頻率的驅動4言號間歇i也驅動所述原線圏。
全文摘要
本發明提供當在放置面上放置次級側設備時，送電裝置能夠自發地檢測原線圈和次級線圈的相對的位置關系，使用該位置關系的檢測信息，能夠有效地進行兩線圈的定位的桌子等結構物。在放置面(SA)的下方埋設送電側裝置(703)。送電側裝置(704)包括送電裝置和XY平臺(702)。送電裝置(10)例如使用高諧波檢波電路檢測原線圈和次級線圈的相對位置關系，使用致動器驅動XY平臺(702)，自動地實施相對次級線圈的原線圈的定位。
文檔編號H02J17/00GK101425702SQ20081016140
公開日2009年5月6日 申請日期2008年9月25日 優先權日2007年9月26日
發明者神干基 申請人:精工愛普生株式會社