(57)【要約】【課題】被充電機器側に受電コイルを備えていれば、機種やメーカーなどに関係なく内蔵二次電池に充電ができ、機器充電載置台に対する被充電機器の位置に関わらず効率よく充電が可能な充電装置を提供する。【解決手段】被充電機器が載置される機器充電載置台と、機器充電載置台の内部に設けられた複数の送電コイル１３と、１つ又は複数の送電コイルを選択する送電コイル選択部５１と、送電コイル１３に高周波電力を供給して駆動する送電コイル駆動制御部５２と、送電コイルの送電電力を測定する送電電力測定部５３を備え、複数回１つ又は複数の送電コイルを選択して予備駆動し、予備駆動される送電コイルの送電電力を測定し、測定された送電電力が最大となる１又は複数の送電コイルを特定し、特定された１つ又は複数の送電コイルを駆動して、被充電機器の二次電池を充電する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機器充電載置台に載置された被充電機器を充電する充電装置であって、
複数の送電コイルと、
前記複数の送電コイルのうち、１つ又は複数の送電コイルを選択する送電コイル選択部と、
前記送電コイル選択部によって選択された１つ又は複数の送電コイルを駆動させる送電コイル駆動制御部と、
前記送電コイル駆動制御部によって駆動される１つ又は複数の送電コイルから前記被充電機器への送電電力を測定する送電電力測定部と、
前記送電電力測定部によって測定された送電電力に基づいて、前記被充電機器に給電する１つ又は複数の送電コイルを特定する送電コイル特定部とを備え、
前記送電コイル駆動制御部は、前記送電コイル特定部によって特定された１つ又は複数の送電コイルを駆動して前記被充電機器に給電することを特徴とする、充電装置。
【請求項２】
前記送電コイル選択部は、前記選択される１つ又は複数の送電コイルのうち、１つの送電コイルを予備駆動送電コイルとして選択し、さらに、当該予備駆動送電コイルに対して所定の範囲に位置する送電コイルを順に１つずつ又は１つずつ増やしながら加えて予備駆動送電コイルとして選択し、
前記送電コイル駆動制御部は、前記送電コイル選択部によって選択された１つ又は複数の予備駆動送電コイルを駆動させ、
前記送電電力測定部は、前記送電コイル駆動制御部によって駆動される１つ又は複数の予備駆動送電コイルから前記被充電機器への送電電力を測定し、
前記送電コイル特定部は、前記１つ又は複数の予備駆動送電コイルから、前記送電電力測定部によって測定された送電電力に基づいて、前記被充電機器に給電する１つ又は複数の送電コイルを特定することを特徴とする、請求項１に記載の充電装置。
【請求項３】
前記送電コイル特定部は、前記送電電力測定部によって測定された送電電力が所定の閾値以上となる場合、当該１つ又は複数の送電コイルを前記被充電機器に給電するコイルとして特定することを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の充電装置。
【請求項４】
前記送電コイル特定部は、前記送電電力測定部によって測定された送電電力が最大となる場合、当該１つ又は複数の送電コイルを前記被充電機器に給電するコイルとして特定することを特徴とする、請求項３に記載の充電装置。
【請求項５】
前記機器充電載置台に荷重センサを設け、
前記送電コイル選択部は、
前記荷重センサの出力に基づいて、前記被充電機器が前記機器充電載置台に載置されている領域を推定し、
前記推定された領域に対応する１つ又は複数の送電コイルを選択することを特徴とする、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の充電装置。
【請求項６】
前記機器充電載置台に前記複数の送電コイルを含む移動可能なテーブルを設け、
前記送電電力測定部は、前記テーブルを移動させながら、前記送電コイル駆動制御部によって駆動される１つ又は複数の送電コイルから前記被充電機器への送電電力を測定し、
前記送電コイル特定部は、前記送電電力測定部によって測定された送電電力に基づいて、前記被充電機器に給電する１つ又は複数の送電コイル及び前記テーブルの位置を特定することを特徴とする、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の充電装置。
【請求項７】
前記機器充電載置台に、前記被充電機器の充電状態を示す情報を表示する表示部を、さらに備える、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の充電装置。
【請求項８】
機器充電載置台に載置された被充電機器を充電する充電装置が実行する充電方法であって、
前記充電装置に含まれる複数の送電コイルのうち、１つ又は複数の送電コイルを選択する送電コイル選択ステップと、
前記送電コイル選択ステップにおいて選択された１つ又は複数の送電コイルを駆動させる送電コイル駆動制御ステップと、
前記送電コイル駆動制御ステップにおいて駆動される１つ又は複数の送電コイルから前記被充電機器への送電電力を測定する送電電力測定ステップと、
前記送電電力測定ステップにおいて測定された送電電力に基づいて、前記被充電機器に給電する１つ又は複数の送電コイルを特定する送電コイル特定ステップとを含み、
前記送電コイル駆動制御ステップでは、前記送電コイル特定ステップにおいて特定された１つ又は複数の送電コイルを駆動して前記被充電機器に給電することを特徴とする、充電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被充電機器に内蔵されている二次電池に充電するための無接点式の充電装置及びその充電装置が実行する充電方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電磁誘導を利用して、被充電機器の端子と充電装置の端子を接触させずに被充電装置に内蔵されている二次電池を充電することが行われている。最初に無接点式の充電システムが実用化されたのは、電動式歯ブラシや電気シェーバなど、防水構造を有する被充電機器であった。このような無接点式の充電システムの場合、充電装置側の送電コイルと被充電機器側の受電コイルの相対的な位置を管理する必要があり、充電装置側の保持部（凹部に相当）の外観構造は、被充電機器を所定の姿勢で保持するべく、被充填機器の外観形状（凸部に相当）とは凹凸が逆になるように形成されている。そのため、充電装置は被充電機器の専用付属品とならざるを得ず、被充電機器の価格上昇の原因となる。また、このような被充電機器を複数使用しているユーザは、その台数に応じた充電装置を所有することになり、保管場所の確保やその管理に煩わされることになる。俗に言う、充電器だらけの状態になる。
【０００３】
このような煩わしさを解消するために、特許文献１には、受電コイルを有する被充電機器をランダムな姿勢で載置しているだけで、被充電機器の内蔵二次電池が充電される機器充電載置台が提案されている。すなわち、被充電機器側に受電コイルが設けられていれば、その機種や大きさ、形状などを問わず、様々な被充電機器の内蔵二次電池を充電することができる。なお、機器充電載置台には、機器充電載置台の中心部分に渦巻き状のコイルが１つだけ設けられている。
【０００４】
このような無接点式の充電システムの場合、充電装置側の送電コイルから発生される磁束のうち、被充電機器の受電コイルを貫く磁束が多いほど充電効率は高い。特許文献１に記載された無接点式の充電システムでは、機器充電載置台上に載置される被充電機器の位置、被充電機器に搭載されている受電コイルの位置や大きさに拘わらず、送電コイルの大きさは一定である。そのため、充電効率はあまりよくない。
【０００５】
この特許文献１に記載された無接点式の充電システムを改良すべく、特許文献２には、機器充電載置台の内部に、複数の小型の送電コイルをマトリクス状に配置すると共に、機器充電載置台上に載置された被充電機器側から受電コイルの位置情報を充電装置側に送信し、その情報に基づいて、１つ又は複数の送電コイルを選択して磁束を発生させることが開示されている。
【０００６】
特許文献２に記載された無接点式の充電システムでは、機器充電載置台は水平なＸ軸及びＹ軸に対していずれも傾斜しており、被充電機器は、Ｘ軸とＹ軸の交点、すなわち座標の原点にその機器の特定の角が位置するように載置される。送電コイル及び受電コイルはいずれも矩形コイルであり、受電コイルの位置及び充電コイルの位置は、いずれも、矩形コイルの４つの頂点の座標として認識される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−３２００４７号公報
【特許文献２】特開２００８−３１２２９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献２に記載された無接点式の充電システムの場合、１つの充電装置で、機種の異なる複数種類の被充電機器を充電することが可能であるが、被充電機器側に受電コイルの位置を記憶させておかなければならす、また、被充電機器側から充電装置側に受電コイルの位置情報を送信しなければならず、被充電機器の機種やメーカーなどが限定されてしまう。また、受電コイル及び送電コイルの位置は、充電載置台の座標の原点からの距離で定義されているため、被充電機器の特定の角を機器充電載置台の座標の原点に位置させなければならない。そのため、機器充電載置台に対する被充電機器の位置がずれた場合、充電用に駆動される送電コイルの位置がずれてしまい、充電効率が低下するなどの問題点を生じる。
【０００９】
本発明は、上記従来例の問題を解決するためになされたものであり、被充電機器側に受電コイルを備えていれば、機種やメーカーなどに関係なく内蔵二次電池に充電したり、あるいは内部回路に給電したりすることができ、機器充電載置台に対する被充電機器の位置に関わらず効率よく給電が可能な無接点式の充電装置及びその充電装置が実行する充電方法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】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明の一態様に係る充電装置は、機器充電載置台に載置された被充電機器を充電する充電装置であって、
複数の送電コイルと、
前記複数の送電コイルのうち、１つ又は複数の送電コイルを選択する送電コイル選択部と、
前記送電コイル選択部によって選択された１つ又は複数の送電コイルを駆動させる送電コイル駆動制御部と、
前記送電コイル駆動制御部によって駆動される１つ又は複数の送電コイルから前記被充電機器への送電電力を測定する送電電力測定部と、
前記送電電力測定部によって測定された送電電力に基づいて、前記被充電機器に給電する１つ又は複数の送電コイルを特定する送電コイル特定部とを備え、
前記送電コイル駆動制御部は、前記送電コイル特定部によって特定された１つ又は複数の送電コイルを駆動して前記被充電機器に給電する
ことを特徴とする。
【００１１】
前記送電コイル選択部は、前記選択される１つ又は複数の送電コイルのうち、１つの送電コイルを予備駆動送電コイルとして選択し、さらに、当該予備駆動送電コイルに対して所定の範囲に位置する送電コイルを順に１つずつ又は１つずつ増やしながら加えて予備駆動送電コイルとして選択し、
前記送電コイル駆動制御部は、前記送電コイル選択部によって選択された１つ又は複数の予備駆動送電コイルを駆動させ、
前記送電電力測定部は、前記送電コイル駆動制御部によって駆動される１つ又は複数の予備駆動送電コイルから前記被充電機器への送電電力を測定し、
前記送電コイル特定部は、前記１つ又は複数の予備駆動送電コイルから、前記送電電力測定部によって測定された送電電力に基づいて、前記被充電機器に給電する１つ又は複数の送電コイルを特定する
ことが好ましい。
【００１２】
前記送電コイル特定部は、前記送電電力測定部によって測定された送電電力が所定の閾値以上となる場合、当該１つ又は複数の送電コイルを前記被充電機器に給電するコイルとして特定することが好ましい。
【００１３】
前記送電コイル特定部は、前記送電電力測定部によって測定された送電電力が最大となる場合、当該１つ又は複数の送電コイルを前記被充電機器に給電するコイルとして特定することが好ましい。
【００１４】
前記機器充電載置台に荷重センサを設け、
前記送電コイル選択部は、
前記荷重センサの出力に基づいて、前記被充電機器が前記機器充電載置台に載置されている領域を推定し、
前記推定された領域に対応する１つ又は複数の送電コイルを選択する
ことが好ましい。
【００１５】
前記機器充電載置台に前記複数の送電コイルを含む移動可能なテーブルを設け、
前記送電電力測定部は、前記テーブルを移動させながら、前記送電コイル駆動制御部によって駆動される１つ又は複数の送電コイルから前記被充電機器への送電電力を測定し、
前記送電コイル特定部は、前記送電電力測定部によって測定された送電電力に基づいて、前記被充電機器に給電する１つ又は複数の送電コイル及び前記テーブルの位置を特定する
ことが好ましい。
【００１６】
前記機器充電載置台に、前記被充電機器の充電状態を示す情報を表示する表示部を、さらに備えることが好ましい。
【００１７】
また、本発明の他の一態様に係る充電装置が実行する充電方法は、機器充電載置台に載置された被充電機器を充電する充電装置が実行する充電方法であって、
前記充電装置に含まれる複数の送電コイルのうち、１つ又は複数の送電コイルを選択する送電コイル選択ステップと、
前記送電コイル選択ステップにおいて選択された１つ又は複数の送電コイルを駆動させる送電コイル駆動制御ステップと、
前記送電コイル駆動制御ステップにおいて駆動される１つ又は複数の送電コイルから前記被充電機器への送電電力を測定する送電電力測定ステップと、
前記送電電力測定ステップにおいて測定された送電電力に基づいて、前記被充電機器に給電する１つ又は複数の送電コイルを特定する送電コイル特定ステップとを含み、
前記送電コイル駆動制御ステップでは、前記送電コイル特定ステップにおいて特定された１つ又は複数の送電コイルを駆動して前記被充電機器に給電することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る充電装置によれば、被充電機器を機器充電載置台に載置すると、充電装置側で最も効率よく被充電機器の内蔵二次電池に充電可能な１つの送電コイル又は２以上の送電コイルの組合せを特定することができる。その結果、被充電機器の内蔵二次電池を充電するのに要する消費電力量を少なくすることができる。また、被充電機器は受電コイルと二次電池を有していればよく、その他の特別な機能は必要としない。そのため、機種やメーカーを問わず、様々な被充電機器を充電することができる。あるいは、内蔵二次電池を備えていない電気機器に対しても、受電コイルを備えていれば、その内部回路に給電することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態に係る無接点式の充電装置による被充電機器の充電状態を示す図。
【図２】上記充電装置に設けられた複数の送電コイルの結線図。
【図３】上記充電装置のハードウエア構成及びマイクロコンピュータの機能ブロックを示す図。
【図４】上記充電装置の基本動作を示すフローチャート。
【図５】上記基本動作におけるステップ＃１の詳細を示すフローチャート。
【図６】上記基本動作におけるステップ＃２の詳細を示すフローチャート。
【図７】上記充電装置の他の構成例を示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の一実施形態に係る無接点式の充電装置について説明する。図１は、本実施形態に係る充電装置１の機器充電載置台１１に、例えばディジタルスチルカメラなどの被充電機器２を載置して、被充電機器２の内蔵二次電池２１に充電している状態を示している。機器充電載置台１１には、例えば液晶パネルなどの表示装置１２が設けられており、機器充電載置台１１の表面は、表示装置１２を含めて平坦（面一）である。機器充電載置台１１は、例えば平面視で矩形である。機器充電載置台１１の一辺をＸ軸、他辺をＹ軸として、機器充電載置台１１の内部には、Ｘ方向及びＹ方向にマトリクス状に配置された複数（ｍ×ｎ個）の送電コイル１３（以下、送電コイル群全体を指すときは、送電コイル１３とする）が設けられている。被充電機器２は、少なくとも受電コイル２２を含む受電回路を有していればよく、機種やメーカーなどは限定されない。また、送電コイル１３の配置はマトリクス状には限定されず、その他の配列パターンであってもよい。
【００２１】
図２は、一例としてマトリクス状に配置された複数の送電コイル１３の結線を示す。各送電コイル１３（１，１）〜１３（ｍ，ｎ）（ｍ，ｎは３以上の整数）は、それぞれＸ方向及びＹ方向に配列された複数の電線１４，１５に接続されており、各電線１４，１５と高周波電源３０とは、それぞれスイッチ１６，１７及び整合回路１８，１９を介して接続されている。これらのスイッチ１６，１７のオン及びオフを組み合わせることによって、駆動される１又は２以上の送電コイル１３を選択することができる。
【００２２】
例えば、送電コイル１３（２，１）のみを駆動するためには、スイッチ１６−２と１７−１をオンさせ、その他のスイッチをオフさせる。なお、図２は、最もシンプルな構成例を示しており、例えばスイッチ１６−１，１６−２，１７−１，１７−２をオンさせると、送電コイル１３（１，１），１３（１，２），１３（２，１）及び１３（２，２）が駆動され、送電コイル１３（１，２）及び１３（２，１）の２つだけを駆動することはできない。なお、送電コイル１３の結線は、この構成例に限定されず、送電コイル１３を個別に結線するなど、その他の構成であってもよい。また、送電コイル１３として円弧渦巻き状のコイルを例示しているが、これに限定されるものではなく、矩形渦巻き状であってもよいし、単ループのように渦巻き状に形成されていなくてもよい。例えば、１つの送電コイルを一辺が１ｃｍの矩形コイルと仮定して、マトリクス状に配置された３×３個の送電コイルを駆動すれば、発生される磁束は、一辺が３ｃｍの矩形コイルにより発生される磁束と同等になる。
【００２３】
図３は、無接点式充電装置１のハードウエア構成及びマイクロコンピュータの機能ブロックを示す。電源回路３１は、商用電源から入力された交流電力を降圧し、さらに整流して直流電力に変換する。高周波電源３０は、例えば半導体素子を用いたスイッチング回路などで構成され、所望する周波数の交流電力（高周波電力）を発生させる。高周波電源３０から送電コイル１３に至る回路では高周波電流が流れるので、インピーダンス整合をとる必要があり、送電コイル１３が接続される各電線１４，１５には、それぞれ上記スイッチ１６，１７及び整合回路１８，１９が接続されている。スイッチ１６，１７の構成は特に限定されず、例えばトランジスタなどの半導体素子を用いた無接点スイッチなどで構成することができる。また、整合回路１８，１９の構成は特に限定されず、トランス、コイル、コンデンサ、抵抗体、トランジスタなどを適宜組み合わせて構成することができる。各電線１４，１５には、それぞれ方向性結合器３２が接続されており、後述するように、１つの送電コイル又は２以上の送電コイルに高周波電力を供給して駆動する際に、電力に応じた信号を出力する。方向性結合器３２にはＡ／Ｄ変換器３３が接続されており、方向性結合器３２から出力される信号をディジタル信号に変換してマイクロコンピュータ３４に入力する。進行波電力と反射波電力の差が送電電力となる。マイクロコンピュータ３２は、周知のようにＣＰＵ、ＲＯＭ及びＲＡＭ等で構成され、以下に説明する各機能を実行する。
【００２４】
図４は、充電装置１の基本動作フローを示す。最初に、機器充電載置台１１上に被充電機器２が載置され、図示しない充電開始スイッチがオンされると、充電装置１が実際に被充電機器２の内蔵二次電池に充電を行う前に、最も効率よく充電を行うことができる１又は２以上の送電コイルの組合せを決定する。そのため、複数の送電コイル１３を順に予備駆動して、送電電力が最大となる又は送電電力が閾値以上となる１つ又は複数の中心送電コイルを特定する（＃１）。そして、特定された１つの中心送電コイルとそれに対して各方向（前後、左右、斜め方向）の所定の範囲に位置する送電コイルとを順に１つずつ予備駆動して、又は駆動する送電コイルを１つずつ増やしながら予備駆動して、複数の送電コイルによる送電電力の合計が増加するか否かを判断し、送電電力が増加した送電コイルだけを抽出する（＃２）。そして、各中心送電コイルと所定の範囲に位置する一群の送電コイルのうち送電電力が増加したものだけを組み合わせて駆動し、中心送電コイルが１つしか存在しないときはその中心送電コイルとその中心送電コイルに対して所定の範囲に位置する一群の送電コイルのうち送電電力が増加したものを特定し、中心送電コイルが複数存在するときは複数組の中心送電コイルとその中心送電コイルに対して所定の範囲に位置する一群の送電コイルの組合せの中から送電電力の合計が最大となる組合せを特定し（＃３）、特定した中心送電コイルと送電電力が増加した送電コイルを組み合わせて駆動し、被充電機器２に給電する（＃４）。
【００２５】
図５は、上記基本動作フローにおけるステップ＃１の詳細を示す。まず、マイクロコンピュータ３４は、複数の送電コイル１３のうち、１つの送電コイル又は２以上の送電コイルを選択する送電コイル選択部５１として機能する。送電コイル選択部５１は、図２に示すマトリクス状に配置された複数の送電コイル１３について、例えば最上列の左端の送電コイル１３（１，１）を選択する（＃１１）。次に、マイクロコンピュータ３４は、送電コイル駆動制御部５２として機能し、例えばスイッチ１６−１及び１７−１を選択してオンする（＃１２）。次に、マイクロコンピュータ３４は、インピーダンス整合制御部５４として機能し、選択したスイッチ１６−１及び１７−１に接続されている整合回路１８−１及び１９−１の整合パラメータを設定して、高周波電源３０と選択した送電コイル１３（１，１）とのインピーダンス整合をとる（＃１３）。さらに、マイクロコンピュータ３４は、高周波電源３０を駆動する電源制御部５５として機能する。高周波電源３０は、前述のように半導体素子を用いたスイッチング回路などで構成されているので、電源制御部５５は、半導体素子を所定の周波数でオン及びオフさせる。それによって、送電コイルを駆動するための高周波電力が発生され（＃１４）、それによって送電コイル１３（１，１）が予備駆動される（＃１５）。送電コイル１３（１，１）が駆動されると、方向性結合器３２によって電線に流れる進行波電力と反射波電力が測定され（＃１６）、方向性結合器３２から出力された信号がＡ／Ｄ変換器３３によりＡ／Ｄ変換されてマイクロコンピュータ３４に入力される。方向性結合器３２を用いることで、進行波電力と反射波電力のそれぞれに対応する信号を別々に取り出し、送電電力の測定を行なうことができる。マイクロコンピュータ３４は、送電電力測定部５３として機能し、入力データを演算処理してＲＡＭなどに測定値を記憶させる（＃１７）。この段階では、全ての送電コイルについて送電電力を測定していないので（＃１８でＮＯ）、ステップ＃１２に戻る。送電コイル選択部５１は、例えば最上列の送電コイル１３（１，１）〜１３（１，ｎ）について順に選択すると、一段下の列に移行し、同様に水平方向に１つずつ予備選択する。この動作を最下列まで実行して、全ての送電コイル１３（１，１）〜１３（ｍ，ｎ）を１つずつ順に選択する。全ての送電コイル１３（１，１）〜１３（ｍ，ｎ）について送電電力の測定が完了すると（＃１８でＹＥＳ）、送電コイル選択部５１は、送電電力測定部５３により測定された送電電力の中から最も送電電力が大きい又は所定の閾値以上の１つ又は複数の送電コイルを中心送電コイルとして特定する（＃１９）。
【００２６】
１つ又は複数の中心送電コイルが特定されると、送電コイル選択部５１は、各中心送電コイル（例えば、図２の１３（２，２）とする）に対して所定の範囲に位置する送電コイルの中から１つの送電コイル１３（１，２）を選択する（＃２１）。次に、マイクロコンピュータ３４は、送電コイル駆動制御部５２として機能し、中心送電コイル１３（２，２）と選択した送電コイル１３（１，２）を駆動すべく、例えばスイッチ１６−１，１６−２及び１７−２を選択してオンする（＃２２）。次に、インピーダンス整合制御部５４として機能し、選択したスイッチ１６−１，１６−２及び１７−１に接続されている整合回路１８−１，１８−２及び１９−１の整合パラメータを設定して、高周波電源３０と選択した送電コイル１３（１，２），１３（２，２）とのインピーダンス整合をとる（＃２３）。電源制御部５５は高周波電源３０を駆動し、高周波電力を発生し（＃２４）、それによって送電コイル１３（１，１），１３（２，２）が予備駆動される（＃２５）。送電電力測定部５３は、送電コイル１３（１，１），１３（２，２）の送電電力を測定し（＃２６）、中心送電コイル１３（２，２）単独の場合の送電電力と比較して、送電電力が増加したか否かを判断する（＃２７）。送電電力が増加したときは、被充電機器２の受電コイル２２の一部がこの隣接する送電コイル１３（１，２）の上に掛かっていると考えられるので、この送電コイル１３（１，２）の番号又は座標をＲＡＭなどに記憶する（＃２８）。一方、送電電力が増加していないときは、被充電機器２の受電コイル２２がこの隣接する送電コイル１３（１，２）の上に掛かっていないと考えられるので、この送電コイル１３（１，２）の番号又は座標を廃棄する。次に、ステップ＃２１に戻って、中心送電コイル１３（２，２）に対して所定の範囲に位置する送電コイルの中から他の１つの送電コイル１３（２，１）を選択する。ステップ＃２２乃至＃２７においては、中心送電コイル１３（２，２）と新たに選択した送電コイル１３（２，１）を予備駆動してもよいし、中心送電コイル１３（２，２）と前回選択した送電コイル１３（１，２）に新たに選択した送電コイル１３（２，１）を加えて予備駆動してもよい。中心送電コイル１３（２，２）に対して所定の範囲に位置する全ての送電コイルに対してこの処理を終了すると（＃２９でＹＥＳ）、送電コイル選択部５１は、送電電力が増加した送電コイルの座標を抽出する（＃３０）。
【００２７】
ステップ＃１で特定された１つ又は複数の中心送電コイルについて、それぞれそれに対して所定の範囲に位置する送電コイルのうち送電電力が増加したものが抽出されると、送電コイル駆動制御部５２は、中心送電コイルと送電電力が増加した送電コイルを組み合わせて駆動する。送電電力測定部５３は、駆動された全送電コイルによる送電電力の合計を測定し、送電コイル選択部５１は、複数組の中心送電コイルとその中心送電コイルに対して所定の範囲に位置する１つ又は複数の送電コイルの組合せの中から送電電力の合計が最大となる組合せを特定する。そして、特定した中心送電コイルと送電電力が増加した送電コイルを組み合わせて駆動し、被充電機器２に給電し、内蔵二次電池に充電する（＃４）。
【００２８】
なお、被充電機器２の受電コイル２２がいずれかの送電コイル１３の真上に位置しており、且つ受電コイル２２の断面積が送電コイル１３の断面積と近似しているときは、中心送電コイルのみが選択され、中心送電コイルに対して所定の範囲に位置する送電コイルが選択されない場合もある。その場合は、１つの送電コイルのみを用いて、被充電機器２の二次電池２１に充電が行われる。また、被充電機器２の受電コイル２２の断面積が大きく、出力電圧が最大値を示す送電コイル１３が複数ある場合、複数の送電コイル１３を中心送電コイルとして選択し、それぞれの中心送電コイルに対して所定の範囲に位置する送電コイルをさらに選択するように構成してもよい。場合によっては、全ての送電コイル１３が選択されることもあり得る。
【００２９】
さらに、マイクロコンピュータ３４は、表示制御部５６として機能し、表示装置１２の画面上に、例えば被充電機器２の二次電池２１の充電に要する電力、充電に必要な時間又は充電が完了するまでの残り時間、充電中又は充電完了の表示などを選択して表示させることができる。
【００３０】
なお、図２に示す構成例では、例えば送電コイル１３（２，２）に隣接する１３（１，１）及び１３（２，１）を駆動すると、同時に送電コイル１３（１，２）も駆動されてしまうが、被充電機器２の内蔵二次電池２１の充電にあまり寄与しない送電コイルが駆動されたとしても、電力損失はさほど大きくなく、特に問題は生じないと考えられる。また、個々の送電コイルの断面積を小さくすれば、電力損失をより少なくすることができる。
【００３１】
また、送電コイルの断面積を受電コイルの断面積よりも小さくすれば、１つの受電コイルが複数の送電コイルの上に跨るので、マトリクス状又は所定のパターンに配列された全ての送電コイルを予備駆動する必要はなく、例えばマトリクス状又は所定のパターンに配列された送電コイルを１つおきにあるいは複数個おきに予備駆動しても、同様の結果が得られる。
【００３２】
また、機器充電載置台１１の裏面の複数箇所に歪みゲージなどの荷重センサを取り付け、荷重センサの出力から、被充電機器２が機器充電載置台１１上に載置されている範囲を推定することも可能である。それによって、推定された範囲に対応する１つの送電コイル又は２以上の送電コイルに対してのみ上記中心送電コイルの特定を行えば、予備駆動と実際に駆動される送電コイルの特定に要する時間を短縮することができる。
【００３３】
図７は、無接点式充電装置１の他の構成例を示す。この構成例では、機器充電載置台１１の内部にＸ−Ｙテーブル６０を備え、マトリクス状に配列された送電コイル１３が、Ｘ−Ｙテーブル６０上に搭載されている。上記のように、機器充電載置台１１の裏面に荷重センサ６１を取り付け、荷重センサの出力から、被充電機器２が機器充電載置台１１上に載置されている範囲を推定すれば、Ｘ−Ｙテーブル６０を駆動して、送電コイル１３を推定された位置の下方に移動させることができる。そして、上記の手順で中心送電コイル及びそれに対して所定の範囲に位置する送電コイルを特定する。それによって、少ない数の送電コイル１３によって、機種やメーカーを問わず、被充電機器は受電コイルと二次電池を備えた様々な被充電機器を充電することができる。また、Ｘ−Ｙテーブル６０を微調整することにより、中心送電コイルの出力が最も高くなる位置、すなわち受電コイルの直下に移動させることができる。それによって、より効率よく被充電機器の二次電池を充電することができる。
【００３４】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明に係る無接点式充電装置１は、少なくとも、受電コイル２２及び二次電池２１を備えた被充電機器２が載置される機器充電載置台１１と、機器充電載置台１１の内部に設けられ、マトリクス状又は所定のパターンに配置された複数の送電コイル１３と、複数の送電コイル１３のうち、１つ又は複数の送電コイルを選択する送電コイル選択部５１と、送電コイル選択部５１により選択された１つ又は複数の送電コイルに高周波電力を供給して駆動する送電コイル駆動制御部５２と、送電コイル駆動制御部５２により駆動される送電コイルの送電電力を測定する送電電力測定部５３を備えていればよい。
【００３５】
そして、送電コイル選択部５１は、上記予備駆動のために、送電コイル１３から複数回１つ又は複数の送電コイルを選択し、送電コイル駆動制御部５２は、送電コイル選択部５１により１つ又は複数の送電コイルが選択されるたびにこれら１つ又は複数の送電コイルを予備駆動すればよい。すなわち、上記のように全ての送電コイル１３を１つずつ選択予備駆動してもよいし、１つおきに予備駆動してもよい。あるいは、最初から２つ以上の送電コイルを組み合わせて選択して、予備駆動してもよい。
【００３６】
送電電力測定部５３は、送電コイル駆動制御部５２により駆動される１つ又は複数の送電コイルの送電電力を測定し、送電コイル選択部５１は、送電電力測定部５３により測定された送電電力が最大となる１つ又は複数の送電コイルを特定し、送電コイル駆動制御部５２は、送電コイル選択部５１により特定された送電電力が最大となる１つ又は複数の送電コイルを駆動して、被充電機器２の二次電池を充電すればよい。また、二次電池を内蔵していない電気機器に対しても、その内部回路に給電することができる。
【符号の説明】
【００３７】
１  無接点式充電装置
２  被充電機器
１１  機器充電載置台
１２  表示装置
１３  送電コイル
１４，１５  電線
１６，１７  スイッチ
１８，１９  整合回路
２１  二次電池
２２  受電コイル
３０  高周波電源
５１  送電コイル選択部
５２  送電コイル駆動制御部
５３  送電電力測定部
５４  インピーダンス整合制御部
５５  電源制御部
５６  表示制御部
【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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