(57)【要約】【課題】複数の電池内蔵機器をケース上面に載せて、内蔵電池を効率よく充電する。【解決手段】充電台は、ケース２０の上面プレート２１に複数の電池内蔵機器５０が載せられると、これらの電池内蔵機器５０の位置を位置検出制御器１４で検出し、位置検出制御器１４が移動機構１３を制御して、送電コイル１１を上面プレート２１に沿って移動させて電池内蔵機器５０の電池５２を充電する。充電台は、上面プレート２１に載せられる電池内蔵機器５０を認識して表示する認識表示器４０を備えており、この認識表示器４０は、複数の電池内蔵機器５０を検出して表示する表示部４１を有している。充電台は、認識表示器４０が認識して表示部４１に表示する電池内蔵機器５０の受電コイル５１に送電コイル１１を接近させて、表示部４１に表示された各々の電池内蔵機器５０の電池５２を充電する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁結合される受電コイル(51)を内蔵して、この受電コイル(51)に誘導される電力で充電される電池(52)を内蔵する電池内蔵機器(50)、(90)の充電台であって、
交流電源(12)、(82)に接続されて受電コイル(51)に起電力を誘導する送電コイル(11)と、この送電コイル(11)を内蔵すると共に、上面には複数の電池内蔵機器(50)、(90)を載せる大きさの上面プレート(21)を有するケース(20)と、このケース(20)に内蔵されて、前記送電コイル(11)を上面プレート(21)の内面に沿って移動させる移動機構(13)と、上面プレート(21)に載せられる電池内蔵機器(50)、(90)の位置を検出して移動機構(13)を制御して送電コイル(11)を電池内蔵機器(50)、(90)の受電コイル(51)に接近させる位置検出制御器(14)、(64)とを備えており、
前記ケース(20)の上面プレート(21)に複数の電池内蔵機器(50)、(90)が載せられると、電池内蔵機器(50)、(90)の位置が位置検出制御器(14)、(64)に検出され、位置検出制御器(14)、(64)が移動機構(13)を制御して、移動機構(13)でもって送電コイル(11)を上面プレート(21)に沿って移動させて電池内蔵機器(50)、(90)の受電コイル(51)に接近させて電池内蔵機器(50)、(90)の電池(52)を充電するようにしてなる充電台であって、
前記上面プレート(21)に載せられる電池内蔵機器(50)、(90)を認識して表示する認識表示器(40)を備えており、この認識表示器(40)は複数の電池内蔵機器(50)、(90)を検出して表示する表示部(41)を有し、
前記認識表示器(40)が認識して表示部(41)に表示する電池内蔵機器(50)、(90)の受電コイル(51)に送電コイル(11)が接近されて、前記表示部(41)に表示された各々の電池内蔵機器(50)、(90)の電池(52)が充電されるようにしてなる充電台。
【請求項２】
前記位置検出制御器(14)、(64)が、上面プレート(21)に載せられる複数の電池内蔵機器(50)、(90)の電池(52)を充電する順番を、上面プレート(21)の位置で特定される位置の順番として記憶しており、
前記上面プレート(21)に載せられる複数の電池内蔵機器(50)、(90)が前記認識表示器(40)の表示部(41)に表示されると共に、前記上面プレート(21)に載せられる複数の電池内蔵機器(50)、(90)の電池(52)が、位置検出制御器(14)、(64)に記憶される位置の順番で充電されるようにしてなる請求項１に記載される充電台。
【請求項３】
前記位置検出制御器(14)、(64)が記憶する位置の順番が、上面プレート(21)の左側から、右側から、上側から、下側からのいずれかの順番である請求項２に記載される充電台。
【請求項４】
前記位置検出制御器(14)、(64)が、上面プレート(21)に載せられる複数の電池内蔵機器(50)、(90)の電池(52)を充電する順番を、上面プレート(21)に載せられるセット順番として記憶しており、
前記上面プレート(21)に載せられる複数の電池内蔵機器(50)、(90)が前記認識表示器(40)の表示部(41)に表示されると共に、前記上面プレート(21)に載せられる複数の電池内蔵機器(50)、(90)の電池(52)が、位置検出制御器(14)、(64)に記憶されるセット順番で充電されるようにしてなる請求項１に記載される充電台。
【請求項５】
前記認識表示器(40)の表示部(41)が、複数のパイロットランプ(42)を備えており、複数のパイロットランプ(42)を点灯して、上面プレート(21)に載せられる複数の電池内蔵機器(50)、(90)の認識を表示する請求項１に記載される充電台。
【請求項６】
前記認識表示器(40)の表示部(41)が、上面プレート(21)に載せて充電される電池内蔵機器(50)、(90)の充電状態を表示する請求項１に記載される充電台。
【請求項７】
前記位置検出制御器(14)、(64)が電池(52)の満充電を検出する満充電検出回路(17)を内蔵しており、この満充電検出回路(17)が、充電している電池内蔵機器(50)、(90)の電池(52)の満充電を検出して、満充電されない電池(52)を内蔵する未充電の電池内蔵機器(50)、(90)の受電コイル(51)に送電コイル(11)を接近させて、未充電の電池内蔵機器(50)、(90)の電池(52)を充電して、複数の電池内蔵機器(50)、(90)の電池(52)を順番に充電するようにしてなる請求項１に記載される充電台。
【請求項８】
前記電池内蔵機器(50)、(90)がリチウムイオン電池からなる充電できる電池(52)を内蔵しており、前記位置検出制御器(14)、(64)が、電池内蔵機器(50)、(90)の電池(52)があらかじめ設定している設定残容量まで充電されたことを検出する残容量検出回路(18)を備えており、この残容量検出回路(18)が、充電している電池(52)が設定残容量まで充電されたことを検出して、設定残容量まで充電されない電池(52)を内蔵する未充電の電池内蔵機器(50)、(90)の受電コイル(51)に送電コイル(11)を接近して、未充電の電池内蔵機器(50)、(90)の電池(52)を設定残容量まで充電して、複数の電池内蔵機器(50)、(90)の電池(52)を順番に設定残容量まで充電するようにしてなる請求項１に記載される充電台。
【請求項９】
前記位置検出制御器(14)、(64)が、前記受電コイル(51)の位置を検出して送電コイル(11)を受電コイル(51)に接近させる請求項１に記載される充電台。
【請求項１０】
前記移動機構(13)が、送電コイル(11)を上面プレート(21)に沿ってＸ軸方向とＹ軸方向に移動して受電コイル(51)に接近させる請求項１に記載される充電台。
【請求項１１】
前記位置検出制御器(14)が、上面プレート(21)に固定している複数の位置検出コイル(30)と、この位置検出コイル(30)にパルス信号を供給するパルス電源(31)と、このパルス電源(31)から位置検出コイル(30)に供給されるパルス信号に励起されて受電コイル(51)から位置検出コイル(30)に出力されるエコー信号を受信する受信回路(32)と、この受信回路(32)が受信するエコー信号から受電コイル(51)の位置を判別する識別回路(33)とを備える請求項１に記載される充電台。
【請求項１２】
前記交流電源(12)が自励式の発振回路を有し、前記位置検出制御器(14)が、自励式の発振回路の発振周波数から受電コイル(51)の位置を検出して移動機構(13)を制御する請求項１に記載される充電台。
【請求項１３】
前記位置検出制御器(14)が、電池内蔵機器(50)、(90)の受電コイル(51)の位置を粗検出する第１の位置検出制御器(14A)と、前記受電コイル(51)の位置を精密検出する第２の位置検出制御器(14B)、(14C)とを備え、第１の位置検出制御器(14A)で受電コイル(51)に接近された送電コイル(11)が、第２の位置検出制御器(14B)、(14C)で受電コイル(51)に接近されるようにしてなる請求項１に記載される充電台。
【請求項１４】
前記第１の位置検出制御器(14A)が、上面プレート(21)に載せられた電池内蔵機器(50)、(90)の位置を検出して、検出信号を前記認識表示器(40)に出力する請求項１３に記載される充電台。
【請求項１５】
前記第１の位置検出制御器(14A)が、上面プレート(21)に固定している複数の位置検出コイル(30)と、この位置検出コイル(30)にパルス信号を供給するパルス電源(31)と、このパルス電源(31)から位置検出コイル(30)に供給されるパルス信号に励起されて受電コイル(51)から位置検出コイル(30)に出力されるエコー信号を受信する受信回路(32)と、この受信回路(32)が受信するエコー信号から受電コイル(51)の位置を判別する識別回路(33)とを備える請求項１３に記載される充電台。
【請求項１６】
前記交流電源(12)が自励式の発振回路を有し、前記第２の位置検出制御器(14B)が、自励式の発振回路の発振周波数から受電コイル(51)の位置を検出して移動機構(13)を制御する請求項１３に記載される充電台。
【請求項１７】
前記第２の位置検出制御器(14C)は、送電コイル(11)を移動して、送電コイル(11)の電圧が最も低くなる位置で停止する請求項１３に記載される充電台。
【請求項１８】
前記第２の位置検出制御器(14C)は、送電コイル(11)を移動して、交流電源(82)の消費電力が最も小さくなる位置で停止する請求項１３に記載される充電台。
【請求項１９】
前記第２の位置検出制御器(14C)は、送電コイル(11)を移動して、受電コイル(51)の電流が最も大きくなる位置で停止する請求項１３に記載される充電台。
【請求項２０】
前記位置検出制御器(64)が、上面プレート(21)に固定している複数の位置検出コイル(30)と、この位置検出コイル(30)にパルス信号を供給するパルス電源(31)と、このパルス電源(31)から位置検出コイル(30)に供給されるパルス信号に励起されて受電コイル(51)から位置検出コイル(30)に出力されるエコー信号を受信する受信回路(32)と、この受信回路(32)が受信するエコー信号から受電コイル(51)の位置を判別する識別回路(73)とを備え、
前記識別回路(73)が、受電コイル(51)の位置に対する各々の位置検出コイル(30)に誘導されるエコー信号のレベルを記憶する記憶回路(77)を備えており、各々の位置検出コイル(30)に誘導されるエコー信号のレベルを、識別回路(73)に記憶されるエコー信号のレベルに比較して、受電コイル(51)の位置を検出する請求項１に記載される充電台。
【請求項２１】
前記認識表示器(40)が、識別回路(33)、(73)から入力される検出信号で、上面プレート(21)に載せられる電池内蔵機器(50)、(90)を認識して表示する請求項１１、１５、２０のいずれかに記載される充電台。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パック電池や携帯電話などの電池内蔵機器を上に載せて、電磁誘導作用で電力を搬送して内蔵電池を充電する充電台に関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁誘導の作用で送電コイルから受電コイルに電力搬送して、内蔵電池を充電する充電台は開発されている。（特許文献１及び２参照）
【０００３】
特許文献１は、充電台に、交流電源で励磁される送電コイルを内蔵し、パック電池には送電コイルに電磁結合される受電コイルを内蔵する構造を記載する。さらに、パック電池は、受電コイルに誘導される交流を整流し、これを電池に供給して充電する回路も内蔵する。この構造によると、充電台の上にパック電池を載せて、非接触状態でパック電池の電池を充電できる。
【０００４】
さらに、特許文献２は、電池内蔵機器の底部に電池を内蔵し、さらにその下方に二次側充電用アダプターを設けて、この二次側充電用アダプターに受電コイルと充電回路を内蔵する構造を記載する。また、受電コイルに電磁結合される送電コイルを充電台に設ける構造も記載する。充電台に二次側充電用アダプターを結合する電池内蔵機器を載せ、送電コイルから受電コイルに電力搬送して、電池内蔵機器の電池を充電する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−６３６５５号公報
【特許文献２】実用新案登録第３０１１８２９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１は、充電台の上に載せるパック電池の位置がずれると、パック電池を充電できなくなる欠点がある。それは、携帯電子機器と充電台との相対位置がずれると、送電コイルと受電コイルが電磁結合されない状態となって、送電コイルから受電コイルに交流電力を搬送できなくなるからである。この欠点は、特許文献２に記載されるように、充電台に位置決め凸部を設け、この位置決め凸部を嵌入する位置決め凹部を携帯電子機器に設けて解消できる。この構造は、位置決め凹部に位置決め凸部を案内して、携帯電子機器と充電台との相対的な位置ずれを防止できる。
【０００７】
ただ、特許文献２に示す構造は、位置決め凸部を位置決め凹部に案内するように電池内蔵機器を充電台にセットするので、電池内蔵機器のセットに手間がかかる欠点がある。また、この構造は、全てのユーザーが常に正常な状態で電池内蔵機器を充電台にセットすることが難しい欠点もある。さらに、この構造は、ケースの底面に位置決め凹部を設けて、この位置決め凹部の上に受電コイルを配置することから、電池内蔵機器を薄くできない欠点がある。携帯電話等の電池内蔵機器は、できるかぎり薄くすることが要求されることから、位置決め凹部によって厚くなると携帯に不便になる欠点がある。
【０００８】
この弊害は、充電台の上面全体の広い面積に受電コイルに電力搬送する磁界を発生して解消できる。ただ、この構造によると、電池内蔵機器を載せない部分にも磁界を発生することから、送電コイルから受電コイルに搬送する電力効率が低下する欠点がある。また、充電台の上に、鉄などの金属を載せると、これに磁気誘導作用で電流が流れて発熱する弊害がある。
【０００９】
さらに、充電台の上面全体の広い面積に受電コイルに電力搬送する磁界を発生して充電する充電台は、複数の電池内蔵機器を充電台の上に載せて充電できる。ただ、この構造は、複数の電池内蔵機器の電池を充電するために、送電コイルに供給する電力を大きくする必要がある。送電コイルから出力される電力が、複数の電池内蔵機器の受電コイルに分散して伝送されるからである。この充電台は、複数の電池内蔵機器を充電できるように、送電コイルの出力を大きくすると、ひとつの電池内蔵機器を充電するときに、受電コイルに誘導される電力が大きくなる欠点もある。さらに、電池内蔵機器の受電コイルの外部に放射されて有効利用できない電力も大きくなって、電力効率が悪くなる欠点もある。さらにまた、送電コイルから外部へ漏れる磁束も大きくなる弊害がある。
【００１０】
本発明は、さらに、以上の欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、複数の電池内蔵機器をケース上面のどこに載せても、各々の電池内蔵機器に内蔵される電池を効率よく充電できる充電台を提供することにある。
また、本発明の他の大切な目的は、ケース上面に電池内蔵機器と一緒に他の金属を載せてもこれに磁気誘導作用で電流が流れて発熱することがなく、安全に使用できると共に、送電コイルから受電コイルに効率よく電力搬送できる充電台を提供することにある。
さらにまた、本発明の他の大切な目的は、ケース上面に載せられる複数の電池内蔵機器を認識して表示しながら各々の電池内蔵機器の電池を充電して、ユーザーに複数の電池内蔵機器の電池を確実に充電していることを明示する充電台を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【００１１】
本発明の充電台は、前述の目的を達成するために以下の構成を備える。
充電台は、電磁結合される受電コイル５１を内蔵して、この受電コイル５１に誘導される電力で充電される電池５２を内蔵する電池内蔵機器５０、９０の充電台である。この充電台は、交流電源１２、８２に接続されて受電コイル５１に起電力を誘導する送電コイル１１と、この送電コイル１１を内蔵すると共に、上面には複数の電池内蔵機器５０、９０を載せる大きさの上面プレート２１を有するケース２０と、このケース２０に内蔵されて、送電コイル１１を上面プレート２１の内面に沿って移動させる移動機構１３と、上面プレート２１に載せられる電池内蔵機器５０、９０の位置を検出して移動機構１３を制御して送電コイル１１を電池内蔵機器５０、９０の受電コイル５１に接近させる位置検出制御器１４、６４とを備える。充電台は、ケース２０の上面プレート２１に複数の電池内蔵機器５０、９０が載せられると、これらの電池内蔵機器５０、９０の位置を位置検出制御器１４、６４が検出し、位置検出制御器１４、６４が移動機構１３を制御して、移動機構１３でもって送電コイル１１を上面プレート２１に沿って移動させて電池内蔵機器５０、９０の受電コイル５１に接近させて電池内蔵機器５０、９０の電池５２を充電する。さらに、充電台は、上面プレート２１に載せられる電池内蔵機器５０、９０を認識して表示する認識表示器４０を備えている。この認識表示器４０は、複数の電池内蔵機器５０、９０を検出して表示する表示部４１を有している。充電台は、認識表示器４０が認識して表示部４１に表示する電池内蔵機器５０、９０の受電コイル５１に送電コイル１１を接近させて、表示部４１に表示された各々の電池内蔵機器５０、９０の電池５２を充電する。
【００１２】
以上の充電台は、複数の電池内蔵機器をケース上面のどこに載せても内蔵電池を効率よく充電できる特徴がある。それは、本発明の充電台が、位置検出制御器で移動機構を制御して、上面プレートの上に載せる各々の電池内蔵機器の受電コイルに送電コイルを接近して、電池内蔵機器の内蔵電池を充電するからである。この構造の充電台は、ケースの上面に載せられる電池内蔵機器の位置を位置検出制御器で検出すると共に、移動機構を制御して、送電コイルを電池内蔵機器の受電コイルに接近させるので、複数の電池内蔵機器をケース上面のどこに載せても、送電コイルを各々の電池内蔵機器の受電コイルに接近させて、送電コイルから受電コイルに効率よく電力搬送して複数の電池内蔵機器に内蔵している電池を効率よく充電できる。
【００１３】
とくに、本発明の充電台は、従来のように、電池内蔵機器を充電台の所定の位置に、たとえば、位置決め凸部を位置決め凹部に案内しながらセットすることなく、すなわち、位置決めすることなく、複数の電池内蔵機器を充電台に載せて、各々の電池内蔵機器の内蔵電池を効率よく充電できる。以上のように、上面プレートに複数の電池内蔵機器を載せて内蔵電池を充電できる充電台は、位置決め凸部や位置決め凹部等を必要としないので薄くして携帯に便利な構造にでき、また、上面プレートを大きくすることで、より多くの電池内蔵機器の内蔵電池を充電できる特徴もある。
【００１４】
また、本発明の充電台は、ケースの上面プレートに載せられた電池内蔵機器の位置を位置検出制御器で検出して、送電コイルを受電コイルに接近させて電池内蔵機器に内蔵される電池を充電するので、ケース上面に、電池内蔵機器と一緒に他の金属を載せても、これに磁気誘導作用で電流が流れるのを確実に阻止して安全に使用できる特徴がある。
【００１５】
さらに、以上の充電台は、上面プレートに複数の電池内蔵機器を載せて、各々の電池内蔵機器の内蔵電池を順番に充電するので、複数の電池内蔵機器の電池を充電しながら、送電コイルの出力を大きくする必要がなく、全ての電池内蔵機器の電池を順番に充電できる特徴がある。すなわち、送電コイルの出力を、ひとつの電池内蔵機器の電池を充電できる出力としながら、複数の電池内蔵機器の電池を充電できる。このため、充電する電池内蔵機器の台数が多くなっても、送電コイルの出力を大きくする必要がなく、省電力で多数の電池内蔵機器の電池を充電できる。このことは、送電コイルを受電コイルに接近させて電力搬送することとの相乗効果で、送電コイルから漏れる磁気漏れを極めて小さくできる効果も実現する。また、効率よく複数の電池内蔵機器の電池を充電できる特徴も実現する。
【００１６】
さらにまた、以上の充電台は、上面プレートに載せられる各々の電池内蔵機器を認識して表示し、表示される電池内蔵機器の電池を充電するので、ユーザーは複数の電池内蔵機器を上面プレートに載せて、全ての電池内蔵機器の電池が充電されることを明確に確認できる特徴も実現する。
【００１７】
本発明の充電台は、位置検出制御器１４、６４が、上面プレート２１に載せられる複数の電池内蔵機器５０、９０の電池５２を充電する順番を、上面プレート２１の位置で特定される位置の順番として記憶して、上面プレート２１に載せられる複数の電池内蔵機器５０、９０を認識表示器４０の表示部４１に表示すると共に、上面プレート２１に載せられる複数の電池内蔵機器５０、９０の電池５を、位置検出制御器１４、６４に記憶される位置の順番で充電することができる。
【００１８】
以上の充電台は、ユーザーが希望する順番で、複数の電池内蔵機器の電池を確実に充電できる特徴がある。それは、位置検出制御器が位置の順番として、電池内蔵機器を充電する順番を記憶しているので、この位置の順番で電池内蔵機器を上面プレートに載せて特定の順番で充電できるからである。とくに、表示部が上面プレートに載せた電池内蔵機器の認識を表示して各々の電池内蔵機器の電池を充電するので、ユーザーは、上面プレートに載せた電池内蔵機器が充電器に認識されたこと、すなわち、確実に充電できることを確認できる。このため、ユーザーは、充電したい電池内蔵機器の電池を間違いなく充電できる特徴がある。
【００１９】
本発明の充電台は、位置検出制御器１４、６４が記憶する位置の順番を、上面プレート２１の左側から、右側から、上側から、下側からのいずれかの順番とすることができる。
以上の充電台は、ユーザーが優先して充電したい電池内蔵機器を、上面プレートに左から順番に、あるいは右から順番に、あるいは上から又は下から順番に載せることで、確実に複数の電池内蔵機器の電池を充電できる。
【００２０】
本発明の充電台は、位置検出制御器１４、６４が、上面プレート２１に載せられる複数の電池内蔵機器５０、９０の電池５２を充電する順番を、上面プレート２１に載せられるセット順番として記憶して、上面プレート２１に載せられる複数の電池内蔵機器５０、９０を認識表示器４０の表示部４１に表示すると共に、上面プレート２１に載せられる複数の電池内蔵機器５０、９０の電池５２を、位置検出制御器１４、６４に記憶されるセット順番で充電することができる。
【００２１】
以上の充電台は、ユーザーが希望する順番で、複数の電池内蔵機器の電池を確実に充電できる特徴がある。それは、位置検出制御器がセット順番として、電池内蔵機器を充電する順番を記憶してるので、ユーザーが充電したい順番に複数の電池内蔵機器を上面プレートに載せて、優先順に電池内蔵機器の電池を充電できるからである。とくに、表示部が上面プレートに載せた電池内蔵機器の認識を表示して各々の電池内蔵機器の電池を充電するので、ユーザーは、優先順位で上面プレートに載せた電池内蔵機器が充電器に認識されたこと、すなわち確実に充電できることを確認できる。このため、ユーザーは、充電したい電池内蔵機器の電池を間違いなく充電できる特徴がある。
【００２２】
本発明の充電台は、認識表示器４０の表示部４１が、複数のパイロットランプ４２を備え、複数のパイロットランプ４２を点灯して、上面プレート２１に載せられる電池内蔵機器５０、９０の認識を表示することができる。
以上の充電台は、ユーザーがパイロットランプの点灯を見て、上面プレートに載せた電池内蔵機器の電池が確実に充電されることを確認できる。このため、ユーザーは、充電したい電池内蔵機器の電池を確実に充電できる。また、電池内蔵機器が上面プレートの充電できない領域に載せられたことも確認できるので、電池内蔵機器を、確実に充電できる領域にセットして、電池内蔵機器の電池を確実に充電できる。
【００２３】
本発明の充電台は、認識表示器４０の表示部４１が、上面プレート２１に載せて充電される電池内蔵機器５０、９０の充電状態を表示することができる。
以上の充電台は、電池内蔵機器の電池の充電状態を明確に知ることができるので、複数の電池内蔵機器を上面プレートに載せて、各々の電池内蔵機器の電池の充電状態を確認しながら、複数の電池内蔵機器の電池を充電できる。
【００２４】
本発明の充電台は、位置検出制御器１４、６４が電池５２の満充電を検出する満充電検出回路１７を内蔵して、この満充電検出回路１７が、充電している電池内蔵機器５０、９０の電池５２の満充電を検出すると、満充電されない電池５２を内蔵する未充電の電池内蔵機器５０、９０の受電コイル５１に送電コイル１１を接近させて、未充電の電池内蔵機器５０、９０の電池５２を充電して、複数の電池内蔵機器５０、９０の電池５２を順番に充電することができる。
【００２５】
以上の充電台は、位置検出制御器の満充電検出回路が、充電している電池内蔵機器の電池の満充電を検出すると、満充電されない電池を内蔵する未充電の電池内蔵機器の受電コイルに送電コイルを接近させて、未充電の電池内蔵機器の電池を充電するので、複数の電池内蔵機器を上面プレートの上に載せて、これらの電池内蔵機器に内蔵される電池を順番に切り換えて満充電できる特徴がある。
【００２６】
本発明の充電台は、電池内蔵機器５０、９０がリチウムイオン電池からなる充電できる電池５２を内蔵すると共に、位置検出制御器１４、６４が、電池内蔵機器５０、９０の電池５２があらかじめ設定している設定残容量まで充電されたことを検出する残容量検出回路１８を備えて、この残容量検出回路１８が、充電している電池５２が設定残容量まで充電されたことを検出して、設定残容量まで充電されない電池５２を内蔵する未充電の電池内蔵機器５０、９０の受電コイル５１に送電コイル１１を接近させて、未充電の電池内蔵機器５０、９０の電池５２を設定残容量まで充電して、複数の電池内蔵機器５０、９０の電池５２を順番に設定残容量まで充電することができる。
【００２７】
以上の充電台は、上面プレートに載せられる複数の電池内蔵機器の電池を満充電した後、次の電池内蔵機器の電池を充電するのではなく、リチウムイオン電池からなる電池を設定残容量まで充電した後、次の電池内蔵機器の電池を充電することで、複数の電池内蔵機器の電池を速やかに充電できる特徴がある。それは、電池内蔵機器に内蔵されるリチウムイオン電池が、所定の残容量まで定電流した後、定電圧充電して満充電するからである。すなわち、最初の定電流充電は、単位時間に充電できる容量が大きく、最後の定電圧充電は、単位時間に充電できる容量が次第に小さくなって、満充電に近くなると相当に小さくなるので、全てのリチウムイオン電池を定電流して設定残容量まで速やかに充電することによって、複数の電池内蔵機器の電池を速やかに充電できる特徴が実現される。
【００２８】
本発明の充電台は、位置検出制御器１４、６４が、受電コイル５１の位置を検出して送電コイル１１を受電コイル５１に接近させることができる。
この充電台は、位置検出制御器が、受電コイルの位置を検出して送電コイルを受電コイルに接近させるので、送電コイルを正確に受電コイルに接近させて効率よく充電できる。とくに、この充電台は、電池内蔵機器に内蔵される受電コイルの位置を位置検出制御器で検出して送電コイルを受電コイルに接近させるので、電池内蔵機器の構造や機種に関係なく、言い換えると、電池内蔵機器に内蔵される受電コイルの位置に関係なく、種々の電池内蔵機器を充電台の上面プレートに載せる状態で、電池内蔵機器に内蔵される受電コイルの位置を位置検出制御器で検出して、内蔵電池を効率よく充電できる。
【００２９】
本発明の充電台は、移動機構１３が、送電コイル１１を上面プレート２１に沿ってＸ軸方向とＹ軸方向に移動して受電コイル５１に接近させることができる。
この充電台は、移動機構を簡単な構造としながら送電コイルを速やかに受電コイルに接近できる特徴がある。
【００３０】
本発明の充電台は、位置検出制御器１４、６４が、上面プレート２１に固定している複数の位置検出コイル３０と、この位置検出コイル３０にパルス信号を供給するパルス電源３１と、このパルス電源３１から位置検出コイル３０に供給されるパルス信号に励起されて受電コイル５１から位置検出コイル３０に出力されるエコー信号を受信する受信回路３２と、この受信回路３２が受信するエコー信号から受電コイル５１の位置を判別する識別回路３３、７３とを備えることができる。
以上の充電台は、位置検出制御器が、複数の位置検出コイルにパルス電源からパルス信号を送って、受電コイルから出力されるエコー信号でもって、すなわち、電気信号でもって受電コイルの位置を電気的に正確に調べることができる。
【００３１】
本発明の充電台は、交流電源１２が自励式の発振回路を有し、位置検出制御器１４が、自励式の発振回路の発振周波数から受電コイル５１の位置を検出して移動機構１３を制御することができる。
この充電台は、位置検出制御器が、自励式の発振回路の発振周波数から受電コイルの位置を検出して移動機構を制御するので、受電コイルの位置を正確に検出できる特徴がある。
【００３２】
本発明の充電台は、位置検出制御器１４が、電池内蔵機器５０、９０の受電コイル５１の位置を粗検出する第１の位置検出制御器１４Ａと、受電コイル５１の位置を精密検出する第２の位置検出制御器１４Ｂ、１４Ｃとを備えて、第１の位置検出制御器１４Ａで受電コイル５１に接近された送電コイル１１を、第２の位置検出制御器１４Ｂ、１４Ｃで受電コイル５１に接近させることができる。
以上の充電台は、電池内蔵機器の受電コイルの位置を粗検出する第１の位置検出制御器で受電コイルに接近された送電コイルを、受電コイルの位置を精密検出する第２の位置検出制御器で受電コイルに接近させるので、受電コイルの位置をより正確にできる特徴がある。
【００３３】
本発明の充電台は、第１の位置検出制御器１４Ａが、上面プレート２１に載せられた電池内蔵機器５０、９０の位置を検出して、検出信号を認識表示器４０に出力することができる。
この充電台は、電池内蔵機器の受電コイルの位置を粗検出する第１の位置検出制御器でもって、受電コイルの位置を速やかに検出して、上面プレートに載せられた電池内蔵機器を認識表示器で認識して表示できる。
【００３４】
本発明の充電台は、第１の位置検出制御器１４Ａが、上面プレート２１に固定している複数の位置検出コイル３０と、この位置検出コイル３０にパルス信号を供給するパルス電源３１と、このパルス電源３１から位置検出コイル３０に供給されるパルス信号に励起されて受電コイル５１から位置検出コイル３０に出力されるエコー信号を受信する受信回路３２と、この受信回路３２が受信するエコー信号から受電コイル５１の位置を判別する識別回路３３とを備えることができる。
【００３５】
以上の充電台は、第１の位置検出制御器が、上面プレートに固定している複数の位置検出コイルにパルス信号を送って、このパルス信号に励起されて受電コイルから位置検出コイルに出力されるエコー信号を受信回路で受信して受電コイルの位置を判別するので、複数の位置検出コイルでもって、検出範囲を広くしながら、受電コイルの位置を電気的に調べることができる。この構造は、広い範囲を効率よく検出できるので、電池内蔵機器の受電コイルの位置を粗検出する第１の位置検出制御器として極めて有効である。
【００３６】
本発明の充電台は、交流電源１２が自励式の発振回路を有し、第２の位置検出制御器１４Ｂが、自励式の発振回路の発振周波数から受電コイル５１の位置を検出して移動機構１３を制御することができる。
この充電台は、第２の位置検出制御器が、交流電源が有する自励式の発振回路の発振周波数から受電コイルの位置を正確に検出するので、受電コイルの位置を精密検出する第２の位置検出制御器として有効である。
【００３７】
本発明の充電台は、第２の位置検出制御器１４Ｃが、送電コイル１１を移動して、送電コイル１１の電圧が最も低くなる位置で停止することができる。さらに、本発明の充電台は、第２の位置検出制御器１４Ｃが、送電コイル１１を移動して、交流電源８２の消費電力が最も小さくなる位置で停止することができる。さらにまた、本発明の充電台は、第２の位置検出制御器１４Ｃが、送電コイル１１を移動して、受電コイル５１の電流が最も大きくなる位置で停止することができる。
【００３８】
さらに、本発明の充電台は、位置検出制御器６４が、上面プレート２１に固定している複数の位置検出コイル３０と、この位置検出コイル３０にパルス信号を供給するパルス電源３１と、このパルス電源３１から位置検出コイル３０に供給されるパルス信号に励起されて受電コイル５１から位置検出コイル３０に出力されるエコー信号を受信する受信回路３２と、この受信回路３２が受信するエコー信号から受電コイル５１の位置を判別する識別回路７３とを備えることができる。この識別回路７３は、受電コイル５１の位置に対する各々の位置検出コイル３０に誘導されるエコー信号のレベルを記憶する記憶回路７７を備えて、各々の位置検出コイル３０に誘導されるエコー信号のレベルを、識別回路７３に記憶されるエコー信号のレベルに比較して、受電コイル５１の位置を検出することができる。
【００３９】
この充電台は、位置検出制御器の識別回路が、各々の位置検出コイルに誘導されるエコー信号のレベルを、識別回路の記憶回路に記憶されるエコー信号のレベルに比較して、受電コイルの位置を検出するので、位置検出コイルに誘導されるエコー信号のレベルから、受電コイルの位置を正確に検出することができる。この充電台は、受電コイルの位置を位置検出制御器で正確に検出することにより、送電コイルを速やかに受電コイルに接近させて、内蔵電池を効率よく充電できる。
【００４０】
さらに、本発明の充電台は、認識表示器４０が、識別回路３３、７３から入力される検出信号で、上面プレート２１に載せられる電池内蔵機器５０、９０を認識して表示することができる。
以上の充電台は、上面プレートに載せられた電池内蔵機器の受電コイルの位置を、広い範囲にわたって、速やかに検出して、電池内蔵機器を認識表示器で確実に認識して表示できる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の一実施例にかかる充電台の斜視図である。
【図２】図１に示す充電台の内部構造を示す概略斜視図である。
【図３】図１に示す充電台の内部構造を示す概略水平断面図である。
【図４】図３に示す充電台の垂直縦断面図である。
【図５】図３に示す充電台の垂直横断面図である。
【図６】本発明の一実施例にかかる充電台の位置検出制御器を示す回路図である。
【図７】本発明の一実施例にかかる充電台と電池内蔵機器のブロック図である。
【図８】パルス信号で励起された受電コイルから出力されるエコー信号の一例を示す図である。
【図９】送電コイルと受電コイルの相対的な位置ずれに対する発振周波数の変化を示す図である。
【図１０】本発明の他の実施例にかかる充電台の位置検出制御器を示す回路図である。
【図１１】図１０に示す位置検出制御器の位置検出コイルに誘導されるエコー信号のレベルを示す図である。
【図１２】本発明の他の実施例にかかる充電台の位置検出制御器を示す回路図である。
【図１３】送電コイルと受電コイルの相対的な位置ずれに対する送電コイルの電圧の変化を示す図である。
【図１４】送電コイルと受電コイルの相対的な位置ずれに対する送電コイルに電力を供給する交流電源の消費電力の変化を示す図である。
【図１５】送電コイルと受電コイルの相対的な位置ずれに対する受電コイルの電流の変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための充電台を例示するものであって、本発明は充電台を以下のものに特定しない。
【００４３】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲」および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００４４】
図１ないし図７は、充電台の概略構成図及び原理図を示している。充電台１０は、図１、図２、及び図７に示すように、充電台１０の上に電池内蔵機器５０を載せて、電池内蔵機器５０の内蔵電池５２を磁気誘導作用で充電する。電池内蔵機器５０は、送電コイル１１に電磁結合される受電コイル５１を内蔵している。この受電コイル５１に誘導される電力で充電される電池５２を内蔵している。ここで、電池内蔵機器５０は、パック電池であっても良い。
【００４５】
図７は電池内蔵機器５０の回路図を示す。この電池内蔵機器５０は、受電コイル５１と並列にコンデンサー５３を接続している。コンデンサー５３と受電コイル５１は並列共振回路５４を構成する。コンデンサー５３と受電コイル５１の共振周波数は、送電コイル１１から電力搬送される周波数に近似する周波数として、送電コイル１１から効率よく受電コイル５１に電力搬送できる。図７の電池内蔵機器５０は、受電コイル５１から出力される交流を整流するダイオード５５と、整流された脈流を平滑化する平滑コンデンサー５６とからなる整流回路５７と、この整流回路５７から出力される直流で電池５２を充電する充電制御回路５８とを備える。充電制御回路５８は、電池５２の満充電を検出して充電を停止する。
【００４６】
充電台１０は、図１ないし図７に示すように、交流電源１２に接続されて受電コイル５１に起電力を誘導する送電コイル１１と、この送電コイル１１を内蔵すると共に、上面には電池内蔵機器５０を載せる上面プレート２１を有するケース２０と、このケース２０に内蔵されて、送電コイル１１を上面プレート２１の内面に沿って移動させる移動機構１３と、上面プレート２１に載せられる電池内蔵機器５０の位置を検出して、移動機構１３を制御して送電コイル１１を電池内蔵機器５０の受電コイル５１に接近させる位置検出制御器１４と、上面プレート２１に載せられる電池内蔵機器５０を認識して表示する認識表示器４０を備えている。充電台１０は、送電コイル１１と、交流電源１２と、移動機構１３と、位置検出制御器１４と、認識表示器４０とをケース２０に内蔵している。
【００４７】
この充電台１０は、上面プレート２１に複数の電池内蔵機器５０が載せられるとき、以下の動作で、各々の電池内蔵機器５０の内蔵電池５２を充電する。
（１）認識表示器４０が、ケース２０の上面プレート２１に載せられた各々の電池内蔵機器５０を認識して表示部４１に表示する。たとえば３個の電池内蔵機器５０が上面プレート２１に載せられると、表示部４１は、３個のパイロットランプ４２を点灯して、３個の電池内蔵機器５０を認識したことを表示する。
（２）位置検出制御器１４が各々の電池内蔵機器５０の位置を検出する。
（３）位置検出制御器１４は、移動機構１３を制御して、移動機構１３でもって送電コイル１１を上面プレート２１に沿って移動させて、優先して充電する電池内蔵機器５０の受電コイル５１に接近させる。
（４）受電コイル５１に接近する送電コイル１１は、受電コイル５１に電磁結合されて受電コイル５１に交流電力を搬送する。
（５）電池内蔵機器５０は、受電コイル５１の交流電力を整流して直流に変換し、この直流で内蔵電池５２を充電する。
（６）最初の電池内蔵機器５０の内蔵電池５２が満充電されると、位置検出制御器１４は、次に充電する電池内蔵機器５０の受電コイル５１に送電コイル１１を接近させて、この電池内蔵機器５０の内蔵電池５２を充電する。
【００４８】
以上の動作で電池内蔵機器５０の電池５２を充電する充電台１０は、交流電源１２に接続している送電コイル１１をケース２０に内蔵している。送電コイル１１は、ケース２０の上面プレート２１の下に配設されて、上面プレート２１に沿って移動するように配設される。送電コイル１１から受電コイル５１への電力搬送の効率は、送電コイル１１と受電コイル５１の間隔を狭くして向上できる。好ましくは、送電コイル１１を受電コイル５１に接近する状態で、送電コイル１１と受電コイル５１の間隔は７ｍｍ以下とする。したがって、送電コイル１１は、上面プレート２１の下にあって、できるかぎり上面プレート２１に接近して配設される。送電コイル１１は、上面プレート２１の上に載せられる電池内蔵機器５０の受電コイル５１に接近するように移動するので、上面プレート２１の下面に沿って移動できるように配設される。
【００４９】
送電コイル１１を内蔵するケース２０は、電池内蔵機器５０を載せる平面状の上面プレート２１を上面に設けている。図の充電台１０は、上面プレート２１全体を平面状として水平に配設している。上面プレート２１は、大きさや外形が異なる複数の電池内蔵機器５０を上に載せることができる大きさ、たとえば、一辺を５ｃｍないし３０ｃｍとする四角形、又は直径を７ｃｍないし３０ｃｍとする円形としている。本発明の充電台は、上面プレートを、より多数の電池内蔵機器を同時に載せることができる大きさとして、複数の電池内蔵機器を一緒に載せて内蔵電池を順番に充電することもできる。また、上面プレートは、その周囲に周壁などを設け、周壁の内側に電池内蔵機器をセットして、内蔵する電池を充電することもできる。
【００５０】
送電コイル１１は、上面プレート２１と平行な面で渦巻き状に巻かれてなる平面コイルで、上面プレート２１の上方に交流磁束を放射する。この送電コイル１１は、上面プレート２１に直交する交流磁束を上面プレート２１の上方に放射する。送電コイル１１は、交流電源１２から交流電力が供給されて、上面プレート２１の上方に交流磁束を放射する。送電コイル１１は、磁性材からなるコア１５に線材を巻いてインダクタンスを大きくできる。コア１５は、透磁率が大きいフェライト等の磁性材料で、上方を開放する壺形としている。壺形のコア１５は、渦巻き状に巻かれた送電コイル１１の中心に配置する円柱部１５Ａと、外側に配置される円筒部１５Ｂを底部で連結する形状としている。コア１５のある送電コイル１１は、磁束を特定部分に集束して、効率よく電力を受電コイル５１に伝送できる。ただ、送電コイルは、必ずしもコアを設ける必要はなく、空芯コイルとすることもできる。空芯コイルは軽いので、これを上面プレートの内面で移動する移動機構を簡単にできる。送電コイル１１は、受電コイル５１の外径にほぼ等しくして、受電コイル５１に効率よく電力搬送する。
【００５１】
交流電源１２は、たとえば、２０ｋＨｚ〜１ＭＨｚの高周波電力を送電コイル１１に供給する。交流電源１２は、可撓性のリード線１６を介して送電コイル１１に接続される。送電コイル１１が上面プレート２１に載せられる電池内蔵機器５０の受電コイル５１に接近するように移動されるからである。交流電源１２は、図示しないが、自励式の発振回路と、この発振回路から出力される交流を電力増幅するパワーアンプとを備える。自励式の発振回路は、送電コイル１１を発振コイルに併用している。したがって、この発振回路は、送電コイル１１のインダクタンスで発振周波数が変化する。送電コイル１１のインダクタンスは、送電コイル１１と受電コイル５１との相対位置で変化する。送電コイル１１と受電コイル５１との相互インダクタンスが、送電コイル１１と受電コイル５１との相対位置で変化するからである。したがって、送電コイル１１を発振コイルに使用する自励式の発振回路は、交流電源１２が受電コイル５１に接近するにしたがって変化する。このため、自励式の発振回路は、発振周波数の変化で送電コイル１１と受電コイル５１との相対位置を検出することができ、位置検出制御器１４に併用できる。
【００５２】
送電コイル１１は、移動機構１３で受電コイル５１に接近するように移動される。図２ないし図５の移動機構１３は、送電コイル１１を、上面プレート２１に沿って、Ｘ軸方向とＹ軸方向に移動させて受電コイル５１に接近させる。図の移動機構１３は、位置検出制御器１４で制御されるサーボモータ２２でネジ棒２３を回転して、ネジ棒２３にねじ込んでいるナット材２４を移動して、送電コイル１１を受電コイル５１に接近させる。サーボモータ２２は、送電コイル１１をＸ軸方向に移動させるＸ軸サーボモータ２２Ａと、Ｙ軸方向に移動させるＹ軸サーボモータ２２Ｂとを備える。ネジ棒２３は、送電コイル１１をＸ軸方向に移動させる一対のＸ軸ネジ棒２３Ａと、送電コイル１１をＹ軸方向に移動させるＹ軸ネジ棒２３Ｂとを備える。一対のＸ軸ネジ棒２３Ａは、互いに平行に配設されて、ベルト２５に駆動されてＸ軸サーボモータ２２Ａで一緒に回転される。ナット材２４は、各々のＸ軸ネジ棒２３Ａにねじ込んでいる一対のＸ軸ナット材２４Ａと、Ｙ軸ネジ棒２３Ｂにねじ込んでいるＹ軸ナット材２４Ｂからなる。Ｙ軸ネジ棒２３Ｂは、その両端を一対のＸ軸ナット材２４Ａに回転できるように連結している。送電コイル１１はＹ軸ナット材２４Ｂに連結している。
【００５３】
さらに、図に示す移動機構１３は、送電コイル１１を水平な姿勢でＹ軸方向に移動させるために、Ｙ軸ネジ棒２３Ｂと平行にガイドロッド２６を配設している。ガイドロッド２６は、両端を一対のＸ軸ナット材２４Ａに連結しており、一対のＸ軸ナット材２４Ａと一緒に移動する。ガイドロッド２６は、送電コイル１１に連結されるガイド部２７を貫通しており、送電コイル１１をガイドロッド２６に沿ってＹ軸方向に移動できるようにしている。すなわち、送電コイル１１は、互いに平行に配設されるＹ軸ネジ棒２３Ｂとガイドロッド２６に沿って移動するＹ軸ナット材２４Ｂとガイド部２７を介して、水平な姿勢でＹ軸方向に移動する。
【００５４】
この移動機構１３は、Ｘ軸サーボモータ２２ＡがＸ軸ネジ棒２３Ａを回転させると、一対のＸ軸ナット材２４ＡがＸ軸ネジ棒２３Ａに沿って移動して、Ｙ軸ネジ棒２３Ｂとガイドロッド２６をＸ軸方向に移動させる。Ｙ軸サーボモータ２２ＢがＹ軸ネジ棒２３Ｂを回転させると、Ｙ軸ナット材２４ＢがＹ軸ネジ棒２３Ｂに沿って移動して、送電コイル１１をＹ軸方向に移動させる。このとき、送電コイル１１に連結されたガイド部２７は、ガイドロッド２６に沿って移動して、送電コイル１１を水平な姿勢でＹ軸方向に移動させる。したがって、Ｘ軸サーボモータ２２ＡとＹ軸サーボモータ２２Ｂの回転を位置検出制御器１４で制御して、送電コイル１１をＸ軸方向とＹ軸方向に移動できる。ただし、本発明の充電台は、移動機構を以上のメカニズムには特定しない。移動機構には、送電コイルをＸ軸方向とＹ軸方向に移動できる全ての機構を利用できるからである。
【００５５】
さらに、本発明の充電台は、移動機構を、送電コイルをＸ軸方向とＹ軸方向に移動させる機構に特定しない。それは、本発明の充電台が、上面プレートに直線状のガイド壁を設けて、このガイド壁に沿って電池内蔵機器を載せる構造として、送電コイルをガイド壁に沿って直線上に移動できる構造とすることができるからである。この充電台は、図示しないが、送電コイルを、一方向、たとえばＸ軸方向にのみ移動できる移動機構として、送電コイルをガイド壁に沿って直線上に移動できる。
【００５６】
位置検出制御器１４は、上面プレート２１に載せられた電池内蔵機器５０の位置を検出する。図２ないし図５の位置検出制御器１４は、電池内蔵機器５０に内蔵される受電コイル５１の位置を検出して、送電コイル１１を受電コイル５１に接近させる。さらに、位置検出制御器１４は、受電コイル５１の位置を粗検出する第１の位置検出制御器１４Ａと、受電コイル５１の位置を精密検出する第２の位置検出制御器１４Ｂとを備える。この位置検出制御器１４は、第１の位置検出制御器１４Ａで受電コイル５１の位置を粗検出すると共に、移動機構１３を制御して送電コイル１１の位置を受電コイル５１に接近させた後、さらに、第２の位置検出制御器１４Ｂで受電コイル５１の位置を精密検出しながら移動機構１３を制御して、送電コイル１１の位置を正確に受電コイル５１に接近させる。この充電台１０は、速やかに、しかも、より正確に送電コイル１１を受電コイル５１に接近できる。
【００５７】
第１の位置検出制御器１４Ａは、図６に示すように、上面プレート２１の内面に固定している複数の位置検出コイル３０と、この位置検出コイル３０にパルス信号を供給するパルス電源３１と、このパルス電源３１から位置検出コイル３０に供給されるパルスに励起されて受電コイル５１から位置検出コイル３０に出力されるエコー信号を受信する受信回路３２と、この受信回路３２が受信するエコー信号から送電コイル１１の位置を判別する識別回路３３とを備える。
【００５８】
位置検出コイル３０は複数列のコイルからなり、複数の位置検出コイル３０を上面プレート２１の内面に所定の間隔で固定している。位置検出コイル３０は、受電コイル５１のＸ軸方向の位置を検出する複数のＸ軸検出コイル３０Ａと、Ｙ軸方向の位置を検出する複数のＹ軸検出コイル３０Ｂとを備える。各々のＸ軸検出コイル３０Ａは、Ｙ軸方向に細長いループ状であって、複数のＸ軸検出コイル３０Ａは、所定の間隔で上面プレート２１の内面に固定されている。隣接するＸ軸検出コイル３０Ａの間隔（ｄ）は、受電コイル５１の外径（Ｄ）よりも小さく、好ましくはＸ軸検出コイル３０Ａの間隔（ｄ）を受電コイル５１の外径（Ｄ）の１倍ないし１／４倍としている。Ｘ軸検出コイル３０Ａは、間隔（ｄ）を狭くして、受電コイル５１のＸ軸方向の位置を正確に検出できる。各々のＹ軸検出コイル３０Ｂは、Ｘ軸方向に細長いループ状であって、複数のＹ軸検出コイル３０Ｂは、所定の間隔で上面プレート２１の内面に固定されている。隣接するＹ軸検出コイル３０Ｂの間隔（ｄ）も、Ｘ軸検出コイル３０Ａと同じように、受電コイル５１の外径（Ｄ）よりも小さく、好ましくはＹ軸検出コイル３０Ｂの間隔（ｄ）を受電コイル５１の外径（Ｄ）の１倍ないし１／４倍としている。Ｙ軸検出コイル３０Ｂも、その間隔（ｄ）を狭くして、受電コイル５１のＹ軸方向の位置を正確に検出できる。
【００５９】
パルス電源３１は、所定のタイミングでパルス信号を位置検出コイル３０に出力する。パルス信号が入力される位置検出コイル３０は、パルス信号で接近する受電コイル５１を励起する。励起された受電コイル５１は、流れる電流のエネルギーでエコー信号を位置検出コイル３０に出力する。したがって、受電コイル５１の近くにある位置検出コイル３０は、図８に示すように、パルス信号が入力された後、所定の時間遅れて、受電コイル５１からのエコー信号が誘導される。位置検出コイル３０に誘導されるエコー信号は、受信回路３２で識別回路３３に出力される。したがって、識別回路３３は、受信回路３２から入力されるエコー信号でもって、位置検出コイル３０に受電コイル５１が接近しているかどうかを判定する。複数の位置検出コイル３０にエコー信号が誘導されるとき、識別回路３３は、エコー信号レベルの大きい位置検出コイル３０にもっとも接近していると判定する。
【００６０】
図６に示す位置検出制御器１４は、各々の位置検出コイル３０を切換回路３４を介して受信回路３２に接続する。この位置検出制御器１４は、入力を順番に切り換えて複数の位置検出コイル３０に接続するので、ひとつの受信回路３２で複数の位置検出コイル３０のエコー信号を検出できる。ただし、各々の位置検出コイルに受信回路を接続してエコー信号を検出することもできる。
【００６１】
図６の位置検出制御器１４は、識別回路３３で制御される切換回路３４で複数の位置検出コイル３０を順番に切り換えて受信回路３２に接続する。パルス電源３１は切換回路３４の出力側に接続されて、位置検出コイル３０にパルス信号を出力する。パルス電源３１から位置検出コイル３０に出力されるパルス信号のレベルは、受電コイル５１からのエコー信号に比較して極めて大きい。受信回路３２は、入力側にダイオードからなるリミッター回路３５を接続している。リミッター回路３５は、パルス電源３１から受信回路３２に入力されるパルス信号の信号レベルを制限して受信回路３２に入力する。信号レベルの小さいエコー信号は、制限されることなく受信回路３２に入力される。受信回路３２は、パルス信号とエコー信号の両方を増幅して出力する。受信回路３２から出力されるエコー信号は、パルス信号から所定のタイミング、たとえば数μｓｅｃ〜数百μｓｅｃ遅れた信号となる。エコー信号がパルス信号から遅れる遅延時間は、一定の時間であるから、パルス信号から所定の遅延時間後の信号をエコー信号とし、このエコー信号のレベルから位置検出コイル３０に受電コイル５１が接近しているかどうかを判定する。
【００６２】
受信回路３２は、位置検出コイル３０から入力されるエコー信号を増幅して出力するアンプである。受信回路３２は、パルス信号とエコー信号を出力する。識別回路３３は、受信回路３２から入力されるパルス信号とエコー信号から位置検出コイル３０に受電コイル５１が接近してセットされるかどうかを判定する。識別回路３３は、受信回路３２から入力される信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ３６を備えている。このＡ／Ｄコンバータ３６から出力されるデジタル信号を演算してエコー信号を検出する。識別回路３３は、パルス信号から特定の遅延時間の後に入力される信号をエコー信号として検出し、さらにエコー信号のレベルから受電コイル５１が位置検出コイル３０に接近しているかどうかを判定する。
【００６３】
識別回路３３は、複数のＸ軸検出コイル３０Ａを順番に受信回路３２に接続するように切換回路３４を制御して、受電コイル５１のＸ軸方向の位置を検出する。識別回路３３は、各々のＸ軸検出コイル３０Ａを受信回路３２に接続する毎に、識別回路３３に接続しているＸ軸検出コイル３０Ａにパルス信号を出力し、パルス信号から特定の遅延時間の後に、エコー信号が検出されるかどうかで、このＸ軸検出コイル３０Ａに受電コイル５１が接近しているかどうかを判定する。識別回路３３は、全てのＸ軸検出コイル３０Ａを受信回路３２に接続して、各々のＸ軸検出コイル３０Ａに受電コイル５１が接近しているかどうかを判定する。受電コイル５１がいずれかのＸ軸検出コイル３０Ａに接近していると、このＸ軸検出コイル３０Ａを受信回路３２に接続する状態でエコー信号が検出される。したがって、識別回路３３は、エコー信号を検出できるＸ軸検出コイル３０Ａから受電コイル５１のＸ軸方向の位置を検出できる。受電コイル５１が複数のＸ軸検出コイル３０Ａに跨って接近する状態では、複数のＸ軸検出コイル３０Ａからエコー信号が検出される。この状態において、識別回路３３はもっとも強いエコー信号、すなわちレベルの大きいエコー信号が検出されるＸ軸検出コイル３０Ａにもっとも接近していると判定する。識別回路３３は、Ｙ軸検出コイル３０Ｂも同じように制御して、受電コイル５１のＹ軸方向の位置を検出する。
【００６４】
識別回路３３は、検出するＸ軸方向とＹ軸方向から移動機構１３を制御して、送電コイル１１を受電コイル５１に接近する位置に移動させる。識別回路３３は、移動機構１３のＸ軸サーボモータ２２Ａを制御して、送電コイル１１を受電コイル５１のＸ軸方向の位置に移動させる。また、移動機構１３のＹ軸サーボモータ２２Ｂを制御して、送電コイル１１を受電コイル５１のＹ軸方向の位置に移動させる。
【００６５】
以上のようにして、第１の位置検出制御器１４Ａが送電コイル１１を受電コイル５１に接近する位置に移動させる。本発明の充電台は、第１の位置検出制御器１４Ａで送電コイル１１を受電コイル５１に接近した後、送電コイル１１から受電コイル５１に電力搬送して電池５２を充電することができる。ただ、充電台は、さらに送電コイル１１の位置を正確に制御して受電コイル５１に接近させた後、電力搬送して電池５２を充電することができる。送電コイル１１は、第２の位置検出制御器１４Ｂでより正確に受電コイル５１に接近される。
【００６６】
第２の位置検出制御器１４Ｂは、交流電源１２を自励式の発振回路として、自励式の発振回路の発振周波数から送電コイル１１の位置を正確に検出して移動機構１３を制御する。第２の位置検出制御器１４Ｂは、移動機構１３のＸ軸サーボモータ２２ＡとＹ軸サーボモータ２２Ｂを制御して、送電コイル１１をＸ軸方向とＹ軸方向に移動させて、交流電源１２の発振周波数を検出する。自励式の発振回路の発振周波数が変化する特性を図９に示している。この図は、送電コイル１１と受電コイル５１の相対的な位置ずれに対する発振周波数の変化を示している。この図に示すように、自励式の発振回路の発振周波数は、送電コイル１１が受電コイル５１に最も接近する位置でもっとも高くなり、相対位置がずれるにしたがって発振周波数が低くなる。したがって、第２の位置検出制御器１４Ｂは、移動機構１３のＸ軸サーボモータ２２Ａを制御して送電コイル１１をＸ軸方向に移動し、発振周波数が最も高くなる位置で停止する。また、Ｙ軸サーボモータ２２Ｂも同じように制御して送電コイル１１をＹ軸方向に移動して、発振周波数が最も高くなる位置で停止する。第２の位置検出制御器１４Ｂは、以上のようにして、送電コイル１１を受電コイル５１に最も接近する位置に移動できる。
【００６７】
以上の充電台は、第１の位置検出制御器１４Ａで受電コイル５１の位置を粗検出した後、さらに第２の位置検出制御器１４Ｂで微調整して送電コイル１１を受電コイル５１に接近させるが、図１０に示す以下の位置検出制御器６４は、微調整することなく送電コイル１１を受電コイル５１に接近できる。
【００６８】
この位置検出制御器６４は、図１０に示すように、上面プレートの内面に固定している複数の位置検出コイル３０と、この位置検出コイル３０にパルス信号を供給するパルス電源３１と、このパルス電源３１から位置検出コイル３０に供給されるパルスに励起されて受電コイル５１から位置検出コイル３０に出力されるエコー信号を受信する受信回路３２と、この受信回路３２が受信するエコー信号から送電コイル１１の位置を判別する識別回路７３とを備える。さらに、この位置検出制御器６４は、識別回路７３に、受電コイル５１の位置に対する各々の位置検出コイル３０に誘導されるエコー信号のレベル、すなわち図８に示すように、各々の位置検出コイル３０をパルス信号で励起して所定の時間経過後に誘導されるエコー信号のレベルを記憶する記憶回路７７を備えている。この位置検出制御器６４は、各々の位置検出コイル３０に誘導されるエコー信号のレベルを検出し、検出したエコー信号のレベルを記憶回路７７に記憶しているエコー信号のレベルに比較して、受電コイル５１の位置を検出している。
【００６９】
この位置検出制御器６４は、以下のようにして、各々の位置検出コイル３０に誘導されるエコー信号のレベルから、受電コイル５１の位置を求めている。図１０に示す位置検出コイル３０は、受電コイル５１のＸ軸方向の位置を検出する複数のＸ軸検出コイル３０Ａと、Ｙ軸方向の位置を検出する複数のＹ軸検出コイル３０Ｂとを備え、複数の位置検出コイル３０を上面プレート２１の内面に所定の間隔で固定している。各々のＸ軸検出コイル３０Ａは、Ｙ軸方向に細長いループ状であって、各々のＹ軸検出コイル３０Ｂは、Ｘ軸方向に細長いループ状としている。図１１は、受電コイル５１をＸ軸方向に移動させる状態における、Ｘ軸位置検出コイル３０Ａに誘導されるエコー信号のレベルを示しており、横軸が受電コイル５１のＸ軸方向の位置を示し、縦軸が各々のＸ軸位置検出コイル３０Ａに誘導されるエコー信号のレベルを示している。この位置検出制御器６４は、各々のＸ軸位置検出コイル３０Ａに誘導されるエコー信号のレベルを検出することによって、受電コイル５１のＸ軸方向の位置を求めることができる。この図に示すように、受電コイル５１をＸ軸方向に移動すると、各々のＸ軸位置検出コイル３０Ａに誘導されるエコー信号のレベルは変化する。たとえば、受電コイル５１の中心が第１のＸ軸位置検出コイル３０Ａの中心にあるとき、図１１の点Ａで示すように、第１のＸ軸位置検出コイル３０Ａに誘導されるエコー信号のレベルが最も強くなる。また、受電コイル５１が第１のＸ軸位置検出コイル３０Ａと第２のＸ軸位置検出コイル３０Ａの中間にあるとき、図１１の点Ｂで示すように、第１のＸ軸位置検出コイル３０Ａと第２のＸ軸位置検出コイル３０Ａに誘導されるエコー信号のレベルは同じとなる。すなわち、各々のＸ軸位置検出コイル３０Ａは、受電コイル５１が最も近くにあるときに誘導されるエコー信号のレベルが最も強くなり、受電コイル５１が離れるにしたがってエコー信号のレベルは小さくなる。したがって、どのＸ軸位置検出コイル３０Ａのエコー信号のレベルが最も強いかで、受電コイル５１がどのＸ軸位置検出コイル３０Ａに最も接近しているかを判定できる。また、ふたつのＸ軸位置検出コイル３０Ａにエコー信号が誘導されるとき、強いエコー信号を検出するＸ軸位置検出コイル３０Ａからどの方向にあるＸ軸位置検出コイル３０Ａにエコー信号が誘導されるかで、最もエコー信号の強いＸ軸位置検出コイル３０Ａからどの方向にずれて受電コイル５１があるかを判定でき、また、エコー信号のレベル比でふたつのＸ軸位置検出コイル３０Ａとの相対位置を判定できる。たとえば、ふたつのＸ軸位置検出コイル３０Ａのエコー信号のレベル比が１であると、受電コイル５１はふたつのＸ軸位置検出コイル３０Ａの中央に位置すると判定できる。
【００７０】
識別回路７３は、受電コイル５１のＸ軸方向の位置に対する、各々のＸ軸位置検出コイル３０Ａに誘導されるエコー信号のレベルを記憶回路７７に記憶している。受電コイル５１が置かれると、いずれかのＸ軸位置検出コイル３０Ａにエコー信号が誘導される。したがって、識別回路７３は、Ｘ軸位置検出コイル３０Ａに誘導されるエコー信号で受電コイル５１が載せられたこと、すなわち電池内蔵機器５０が充電台１０に載せられたことを検出する。さらに、いずれかのＸ軸位置検出コイル３０Ａに誘導されるエコー信号のレベルを、記憶回路７７に記憶しているレベルに比較して、受電コイル５１のＸ軸方向の位置を判別することができる。識別回路は、隣接するＸ軸位置検出コイルに誘導されるエコー信号のレベル比から受電コイルのＸ軸方向の位置を特定する関数を記憶回路に記憶して、この関数から受電コイルの位置を判別することもできる。この関数は、ふたつのＸ軸位置検出コイルの間に受電コイルを移動させて、各々のＸ軸位置検出コイルに誘導されるエコー信号のレベル比を検出して求められる。識別回路７３は、ふたつのＸ軸位置検出コイル３０Ａに誘導されるエコー信号のレベル比を検出し、検出されるレベル比から、この関数に基づいてふたつのＸ軸位置検出コイル３０Ａの間における受電コイル５１のＸ軸方向の位置を演算して検出することができる。
【００７１】
以上は、識別回路７３が、Ｘ軸位置検出コイル３０Ａに誘導されるエコー信号から、受電コイル５１のＸ軸方向の位置を検出する方法を示すが、受電コイル５１のＹ軸方向の位置もＸ軸方向と同じようにして、Ｙ軸位置検出コイル３０Ｂに誘導されるエコー信号から検出できる。
【００７２】
識別回路７３が、受電コイル５１のＸ軸方向とＹ軸方向の位置を検出すると、この識別回路７３からの位置信号でもって、位置検出制御器６４は送電コイル１１を受電コイル５１の位置に移動させる。
【００７３】
なお、上記のような波形のエコー信号が検出されたとき、充電台の識別回路７３は、電池内蔵機器５０の受電コイル５１が搭載されたと認識、識別することができる。エコー信号の波形とは異なる波形が検出、識別されるときは、電池内蔵機器５０の受電コイル５１以外（例えば、金属異物）のものが搭載されたとして、電力供給を停止することができる。また、エコー信号の波形が検出、識別されないときは、電池内蔵機器５０の受電コイル５１が搭載されていないとして、電力供給をしない。
【００７４】
充電台１０は、位置検出制御器１４、６４で移動機構１３を制御して送電コイル１１を受電コイル５１に接近させた状態で、交流電源１２で送電コイル１１に交流電力を供給する。送電コイル１１の交流電力は受電コイル５１に電力搬送されて、電池５２の充電に使用される。電池内蔵機器５０は、電池５２が満充電されたことを検出すると、充電を停止して、満充電信号を充電台１０に伝送する。電池内蔵機器５０は、受電コイル５１に満充電信号を出力し、この満充電信号を受電コイル５１から送電コイル１１に伝送して、充電台１０に満充電の情報を伝送することができる。この電池内蔵機器５０は、交流電源１２と異なる周波数の交流信号を受電コイル５１に出力し、充電台１０はこの交流信号を送電コイル１１で受信して満充電を検出することができる。また、電池内蔵機器５０が特定周波数の搬送波を満充電信号で変調する信号を受電コイル５１に出力し、充電台１０が特定周波数の搬送波を受信し、この信号を復調して満充電信号を検出することもできる。さらに、電池内蔵機器は、満充電信号を充電台に無線伝送して、満充電の情報を伝送することもできる。この電池内蔵機器は、満充電信号を送信する送信器を内蔵しており、充電台は満充電信号を受信する受信器を内蔵する。図７に示す位置検出制御器１４は、内蔵電池５２の満充電を検出する満充電検出回路１７を内蔵している。この満充電検出回路１７は、電池内蔵機器５０から出力される満充電信号を検出して、電池５２の満充電を検出する。
【００７５】
図７に示す第２の位置検出制御器１４Ｂは、自励式の発振回路の発振周波数の変化から送電コイル１１と受電コイル５１の相対位置を判定するが、送電コイルと受電コイルとの相対位置を微調整する第２の位置検出制御器は、送電コイルの電圧、送電コイルに電力を供給する交流電源の消費電力、あるいは受電コイルに誘導される電流から送電コイルの受電コイルに対する相対位置を検出することができる。この第２の位置検出制御器は、発振周波数を変化させる必要がないので、他励式の発振回路とすることができる。
【００７６】
図１２において、送電コイル１１の電圧から受電コイル５１に対する送電コイル１１の相対位置を検出する第２の位置検出制御器１４Ｃは、送電コイル１１に発生している交流電圧を整流して直流電圧に変換し、その電圧を検出する電圧検出回路８３を内蔵している。この第２の位置検出制御器１４Ｃは、送電コイル１１を移動させて、送電コイル１１の電圧を電圧検出回路８３で検出する。送電コイル１１と受電コイル５１の相対位置に対して送電コイル１１の電圧が変化する特性を図１３に示している。この図は、送電コイル１１と受電コイル５１の相対的な位置ずれに対する送電コイル１１の電圧の変化を示している。この図に示すように、送電コイル１１の電圧は、送電コイル１１が受電コイル５１に最も接近する位置でもっとも低くなり、相対位置がずれるにしたがって電圧が高くなる。したがって、第２の位置検出制御器１４Ｃは、移動機構１３のＸ軸サーボモータ２２Ａを制御して送電コイル１１をＸ軸方向に移動し、送電コイル１１の電圧が最も低くなる位置で停止する。また、Ｙ軸サーボモータ２２Ｂも同じように制御して送電コイル１１をＹ軸方向に移動して、送電コイル１１の電圧が最も低くなる位置で停止する。第２の位置検出制御器１４Ｃは、以上のようにして、送電コイル１１を受電コイル５１に最も接近する位置に移動できる。
【００７７】
また、図１２において、送電コイル１１に電力を供給する交流電源８２の消費電力から受電コイル５１に対する送電コイル１１の相対位置を検出する第２の位置検出制御器１４Ｃは、交流電源８２の消費電力を検出する消費電力検出回路８４を内蔵している。この第２の位置検出制御器１４Ｃは、送電コイル１１を移動させて、交流電源８２の消費電力を消費電力検出回路８４で検出する。送電コイル１１と受電コイル５１の相対位置に対して交流電源８２の消費電力が変化する特性を図１４に示している。この図は、送電コイル１１と受電コイル５１の相対的な位置ずれに対する交流電源８２の消費電力の変化を示している。この図に示すように、交流電源８２の消費電力は、送電コイル１１が受電コイル５１に最も接近する位置でもっとも小さくなり、相対位置がずれるにしたがって消費電力が大きくなる。したがって、第２の位置検出制御器１４Ｃは、移動機構１３のＸ軸サーボモータ２２Ａを制御して送電コイル１１をＸ軸方向に移動し、交流電源８２の消費電力が最も小さくなる位置で停止する。また、Ｙ軸サーボモータ２２Ｂも同じように制御して送電コイル１１をＹ軸方向に移動して、交流電源８２の消費電力が最も低くなる位置で停止する。第２の位置検出制御器１４Ｃは、以上のようにして、送電コイル１１を受電コイル５１に最も接近する位置に移動できる。
【００７８】
さらに、図１２において、受電コイル５１の電流からから受電コイル５１に対する送電コイル１１の相対位置を検出する第２の位置検出制御器１４Ｃは、受電コイル５１の電流を検出する回路を内蔵している。この第２の位置検出制御器１４Ｃは、受電コイル５１の電流を電池内蔵機器９０側で検出して検出した電流で搬送波を変調して充電台８０に無線伝送する送信回路９５と、この送信回路９５から送信される信号を充電台８０側で受信し、この信号を復調して受電コイル５１の電流を検出する受信回路８５とを備えている。この第２の位置検出制御器１４Ｃは、送電コイル１１を移動させて、受電コイル５１の電流を検出する。送電コイル１１と受電コイル５１の相対位置に対して受電コイル５１の電流が変化する特性を図１５に示している。この図は、送電コイル１１と受電コイル５１の相対的な位置ずれに対する受電コイル５１の変化を示している。この図に示すように、受電コイル５１の電流は、送電コイル１１が受電コイル５１に最も接近する位置でもっとも大きくなり、相対位置がずれるにしたがって電流が小さくなる。したがって、第２の位置検出制御器１４Ｃは、移動機構１３のＸ軸サーボモータ２２Ａを制御して送電コイル１１をＸ軸方向に移動し、受電コイル５１の電流が最も大きくなる位置で停止する。また、Ｙ軸サーボモータ２２Ｂも同じように制御して送電コイル１１をＹ軸方向に移動して、受電コイル５１の電流が最も大きくなる位置で停止する。第２の位置検出制御器１４Ｃは、以上のようにして、送電コイル１１を受電コイル５１に最も接近する位置に移動できる。
【００７９】
以上の移動機構１３は、送電コイル１１をＸ軸方向とＹ軸方向とに移動して、送電コイル１１を受電コイル５１に最も近い位置に移動させるが、本発明は、移動機構がＸ軸方向とＹ軸方向とに送電コイルを移動して、送電コイルの位置を受電コイルに接近させる構造には特定せず、送電コイルは種々の方向に移動させて、受電コイルに接近することもできる。
【００８０】
充電台は、上面プレート２１に載せられる複数の電池内蔵機器５０の電池５２を特定の順番で満充電する。位置検出制御器１４、６４は、各々の電池内蔵機器５０の電池５２を充電する順番をメモリ３８に記憶している。位置検出制御器１４、６４は、上面プレート２１に載せられる各々の電池内蔵機器５０の電池５２を充電する順番を、上面プレート２１の位置で特定される位置の順番として記憶している。位置の順番は、たとえば、上面プレート２１の左側に載せられる電池内蔵機器５０を優先して充電する順番である。この位置検出制御器１４、６４は、たとえば、図１に示すように、３個の電池内蔵機器５０が上面プレート２１に載せられると、最も左側の第１の電池内蔵機器５０Ａの電池５２を優先して充電し、この第１の電池内蔵機器５０Ａの電池５２を充電した後、中央の第２の電池内蔵機器５０Ｂの電池５２を充電し、最後に最も右側にある第３の電池内蔵機器５０Ｃの電池５２を充電する。ただ、位置検出制御器は、位置の順番として、上面プレートの右側の電池内蔵機器から順番に、あるいは、上側の電池内蔵機器から順番に、あるいはまた、下側の電池内蔵機器から順番に充電するように記憶することもできる。
【００８１】
また、位置検出制御器１４、６４は、上面プレート２１に載せられる各々の電池内蔵機器５０の電池５２を充電する順番を、上面プレート２１に載せられるセット順番として記憶することもできる。この位置検出制御器１４、６４は、上面プレート２１に先に載せられる順番で電池内蔵機器５０の電池５２を充電する。
【００８２】
複数の電池内蔵機器５０の電池５２を充電する順番を記憶する位置検出制御器１４、６４は、前述したように、上面プレート２１の内面に固定している複数の位置検出コイル３０に誘導されるエコー信号のレベルから、受電コイル５１の位置を検出する。図６、図７、及び図１２に示す位置検出制御器１４は、電池内蔵機器５０の位置を粗検出する第１の位置検出制御器１４Ａで電池内蔵機器５０の位置を検出する。第１の位置検出制御器１４Ａは、前述した方法で電池内蔵機器５０の位置を検出する。すなわち、各々の位置検出コイル３０にパルス信号を出力し、このパルス信号に励起されて電池内蔵機器５０の受電コイル５１から位置検出コイル３０に出力されるエコー信号を受信回路３２で受信し、この受信回路３２で受信するエコー信号から識別回路３３でもって受電コイル５１の位置を判別する。識別回路３３は、もっとも強いエコー信号、すなわちレベルの大きいエコー信号が検出されるＸ軸検出コイル３０ＡとＹ軸検出コイル３０Ｂとから受電コイル５１の位置を検出する。また、図１０に示す位置検出制御器６４は、前述したように、識別回路７３が、受電コイル５１の位置に対する各々の位置検出コイル３０に誘導されるエコー信号のレベルを記憶回路７７に記憶しているので、各々の位置検出コイル３０に誘導されるエコー信号のレベルを、記憶回路７７に記憶されるエコー信号のレベルに比較して、受電コイル５１の位置を検出する。以上の位置検出制御器１４、６４は、上面プレート２１に載せられる各々の電池内蔵機器５０の位置を検出し、検出した位置から充電する順番を特定する。
【００８３】
位置検出制御器１４、６４は、電池内蔵機器５０の位置を検出すると検出信号を認識表示器４０に出力する。認識表示器４０は、位置検出制御器１４、６４から入力される検出信号でもって、上面プレート２１に載せられる電池内蔵機器５０を認識する。位置検出制御器１４、６４は、電池内蔵機器５０を検出する毎に検出信号を認識表示器４０に出力し、あるいは、認識する電池内蔵機器５０の個数を検出信号として認識表示器４０に出力する。認識表示器４０は、位置検出制御器１４、６４から入力される検出信号で、上面プレート２１に載せられる電池内蔵機器５０の個数を表示部４１に表示する。
【００８４】
表示部４１は、複数のパイロットランプ４２を備えている。この表示部４１は、複数のパイロットランプ４２を点灯して、上面プレート２１に載せられる複数の電池内蔵機器５０の認識を表示する。たとえば、図１に示すように、３個の電池内蔵機器５０が上面プレート２１に載せられると、３個のパイロットランプ４２を点灯して、３個の電池内蔵機器５０を認識したことを表示する。この表示部４１は、上面プレート２１に載せられる電池内蔵機器５０の個数設けられて、点灯するパイロットランプ４２の個数で認識する電池内蔵機器５０の個数を表示する。ただし、表示部は、上面プレートに載せられる電池内蔵機器の個数をパイロットランプの色で表示し、あるいは点滅回数で表示し、あるいはまた、デジタル数値で表示することもできる。たとえば、上面プレート２１に３個の電池内蔵機器５０を載せることができる充電器は、第１、第２、第３のパイロットランプ４２を備えている。パイロットランプ４２は、認識して充電する電池内蔵機器５０の順番に点灯する。
【００８５】
さらに、表示部４１は、発光ダイオードなどのパイロットランプ４２の発光色で電池内蔵機器５０の充電状態を表示する。このパイロットランプ４２は、電池内蔵機器５０を認識する発光色と、充電状態を表示する発光色とで異なる色に発光する。たとえば、電池内蔵機器５０を認識する発光色を緑色とし、充電している電池内蔵機器５０の発光色を赤色として、認識する電池内蔵機器５０の個数を表示すると共に、充電している電池内蔵機器５０を特定することができる。たとえば、３個の電池内蔵機器５０を載せて、最初に充電する第１の電池内蔵機器５０Ａの電池５２を充電している状態では、第１のパイロットランプ４２Ａの発光色を赤色、第２のパイロットランプ４２Ｂと第３のパイロットランプ４２Ｃの発光色を緑色とする。この状態で、ユーザーは、第１の電池内蔵機器５０Ａの電池５２を充電している状態を認識できる。パイロットランプ４２は、点灯状態で充電状態を表示することもできる。この表示部４１は、たとえば、電池内蔵機器５０を認識する状態では連続してパイロットランプ４２を点灯し、充電している電池内蔵機器５０を表示する状態ではパイロットランプ４２を点滅して表示することができる。さらに、充電状態を表示する表示部４１は、パイロットランプ４２の発光色や点灯状態によらず、「第１の電池内蔵機器を充電中」等の文字で充電状態を表示することもできる。
【００８６】
さらに、表示部４１は、特定の電池内蔵機器５０の電池５２が満充電されたことを表示することもできる。この表示部４１は、パイロットランプ４２の発光色を、認識したことを示す発光色、及び充電中を示す発光色と異なる発光色として、たとえば、青色の発光色として表示することができる。この表示部４１のパイロットランプ４２は、電池内蔵機器を認識する状態で緑色に、充電している状態では赤色に、満充電された状態で青色に発光して、電池内蔵機器５０の認識、充電、満充電を表示する。さらに、パイロットランプ４２の表示部４１は、点灯状態で満充電を表示することもできる。この表示部４１は、電池内蔵機器５０の電池５２が満充電されると、長い点灯状態と、短い点灯状態とを繰り返すように点滅して表示することができる。また、表示部４１は、「第１の電池内蔵機器が満充電」などと文字で表示することもできる。
【００８７】
以上の充電台は、以下の動作をして、上面プレート２１に載せられる複数の電池内蔵機器５０の電池５２を充電する。
（１）上面プレート２１に電池内蔵機器５０が載せられると、位置検出制御器１４の第１の位置検出制御器１４Ａが電池内蔵機器５０の位置を検出して、検出信号を認識表示器４０に出力する。
（２）認識表示器４０は、検出信号から電池内蔵機器５０を認識して、表示部４１に表示する。上面プレート２１に３個の電池内蔵機器５０が載せられると、位置検出制御器１４は３個の電池内蔵機器５０の位置を検出して、検出信号を認識表示器４０に出力する。したがって、認識表示器４０は、３個の電池内蔵機器５０を認識して表示部４１に表示する。パイロットランプ４２からなる表示部４１は、３個のパイロットランプ４２を点灯して、３個の電池内蔵機器５０が上面プレート２１に載せられたことを表示する。
（３）位置検出制御器１４が複数の電池内蔵機器５０を検出すると、位置の順番又はセット順番から充電する順番を特定する。電池内蔵機器５０を位置の順番で充電する充電台は、たとえば、上面プレート２１に載せられる電池内蔵機器５０を左側から順番に充電する。したがって、位置検出制御器１４は、移動機構１３を制御して、送電コイル１１を最初に充電する電池内蔵機器５０の受電コイル５１に接近させて、電池内蔵機器５０の電池５２を充電する。
（４）最初の電池内蔵機器５０の電池５２が満充電されると、位置検出制御器１４は、電池内蔵機器５０から出力される満充電信号で満充電を検出する。満充電を検出すると、位置検出制御器１４は、移動機構１３を制御して、送電コイル１１を次に充電する電池内蔵機器５０の受電コイル５１に接近させる。この状態で、第２の電池内蔵機器５０Ｂの電池５２に電力搬送して、この電池５２を満充電する。
（５）さらに、第２の電池内蔵機器５０Ｂの電池５２が満充電されて、第２の電池内蔵機器５０Ｂからの満充電信号を満充電検出回路１７が受信すると、位置検出制御器１４が、さらに第３の電池内蔵機器５０Ｃの受電コイル５１の位置に送電コイル１１を接近させて、この電池内蔵機器５０の電池５２を満充電する。
【００８８】
以上の充電台は、上面プレート２１に３個の電池内蔵機器５０が載せられてから充電を開始するが、充電台は充電している途中で電池内蔵機器が載せられることがある。位置検出制御器１４がセット順番で電池内蔵機器５０の電池５２を充電する充電台は、先に載せられた電池内蔵機器５０の電池５２を満充電した後、後から載せられる電池内蔵機器５０の電池５２を充電する。
【００８９】
位置検出制御器１４が位置の順番で電池内蔵機器５０を充電する充電台は、充電している途中で別の電池内蔵機器５０が載せられても、先に載せられた電池内蔵機器５０の電池５２の充電を停止することなく、充電している電池内蔵機器５０を優先して充電する。その後、この電池内蔵機器５０の電池５２が満充電、もしくは所定容量まで充電されると、位置の順番で、たとえば、左側の電池内蔵機器５０から順番に充電する充電台においては、左側の電池内蔵機器５０の電池５２から順番に充電する。ただ、位置検出制御器は、特定の電池内蔵機器の電池を充電している途中で、この電池内蔵機器よりも優先する位置、たとえば左側に電池内蔵機器が載せられると、充電する電池内蔵機器を、後から載せられた左側の電池内蔵機器の電池に変更することもできる。すなわち、この充電台は、常に左側にある電池内蔵機器から順番に充電する。
【００９０】
位置検出制御器１４は、上面プレート２１に載せられる電池内蔵機器５０を検出するために、電池内蔵機器５０の電池５２を充電する状態にあっても、一定の周期で、たとえば数秒〜数十秒の周期で、電池内蔵機器５０を検出している。
【００９１】
以上の充電台は、電池内蔵機器５０の電池５２を満充電した後、次に充電する電池内蔵機器５０の受電コイル５１に送電コイル１１を接近して、次の電池内蔵機器５０の電池５２を充電する。内蔵電池５２をリチウムイオン電池とする電池内蔵機器５０の充電台は、電池５２を満充電する前に、次の電池内蔵機器５０の充電に切り換えることもできる。この充電台は、位置検出制御器１４が、電池内蔵機器５０の電池５２があらかじめ設定している設定残容量まで充電されたことを検出する残容量検出回路１８を備えている。この充電台は、充電している電池５２が設定残容量まで充電されたことを残容量検出回路１８で検出すると、送電コイル１１を次に充電する電池内蔵機器５０の受電コイル５１に接近して、この電池内蔵機器５０の電池５２を設定残容量まで充電して、各々の電池内蔵機器５０の電池５２を順番に設定残容量まで充電する。設定残容量は、リチウムイオン電池の電圧が設定電圧、たとえば４．１Ｖ／セル〜４．２Ｖ／セルに上昇する残容量、たとえば８０％である。リチウムイオン電池は、この設定容量までは定電流充電によって速やかに充電される。この充電台は、全ての電池内蔵機器５０の電池５２を設定容量まで充電した後、さらに位置の順番、又はセット順番にしたがって、送電コイル１１を電池内蔵機器５０の受電コイル５１に接近させて、各々の電池内蔵機器５０の電池５２を満充電する。
【００９２】
全ての電池内蔵機器５０の電池５２が満充電されると、充電台は、交流電源１２、８２をオフ状態として、送電コイル１１への電力供給を停止する。
【符号の説明】
【００９３】
１０…充電台
１１…送電コイル
１２…交流電源
１３…移動機構
１４…位置検出制御器          １４Ａ…第１の位置検出制御器
１４Ｂ…第２の位置検出制御器
１４Ｃ…第２の位置検出制御器
１５…コア                    １５Ａ…円柱部
１５Ｂ…円筒部
１６…リード線
１７…満充電検出回路
１８…残容量検出回路
２０…ケース
２１…上面プレート
２２…サーボモータ            ２２Ａ…Ｘ軸サーボモータ
２２Ｂ…Ｙ軸サーボモータ
２３…ネジ棒                  ２３Ａ…Ｘ軸ネジ棒
２３Ｂ…Ｙ軸ネジ棒
２４…ナット材                ２４Ａ…Ｘ軸ナット材
２４Ｂ…Ｙ軸ナット材
２５…ベルト
２６…ガイドロッド
２７…ガイド部
３０…位置検出コイル          ３０Ａ…Ｘ軸検出コイル
３０Ｂ…Ｙ軸検出コイル
３１…パルス電源
３２…受信回路
３３…識別回路
３４…切換回路
３５…リミッター回路
３６…Ａ／Ｄコンバータ
３８…メモリ
４０…認識表示器
４１…表示部
４２…パイロットランプ        ４２Ａ…第１のパイロットランプ
４２Ｂ…第２のパイロットランプ
４２Ｃ…第３のパイロットランプ
５０…電池内蔵機器            ５０Ａ…第１の電池内蔵機器
５０Ｂ…第２の電池内蔵機器
５０Ｃ…第３の電池内蔵機器
５１…受電コイル
５２…電池
５３…コンデンサー
５４…共振回路
５５…ダイオード
５６…平滑コンデンサー
５７…整流回路
５８…充電制御回路
６４…位置検出制御器
７３…識別回路
７７…記憶回路
８０…充電台
８２…交流電源
８３…電圧検出回路
８４…消費電力検出回路
８５…受信回路
９０…電池内蔵機器
９５…送信回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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