(57)【要約】【課題】対向機との高精度な位置合わせをすることなく、簡易な構成によって、対向機との間において非接触充電し、対向機との間において高速に無線通信する。【解決手段】無線通信装置は、非接触充電部と無線通信部とを含む。非接触充電部は、コイルを介して、非接触において対向機に電力を送電する。無線通信部は、複数のアンテナを含む。複数のアンテナは、コイルの中心軸の中心から略等間隔に配置されている。無線通信部は、非接触充電部が対向機に電力を送電する場合に、無線通信によってデータを各々のアンテナから送信する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルを介して、非接触において対向機に電力を送電する非接触充電部と、
複数のアンテナを含む無線通信部と、を備え、
前記複数のアンテナは、前記コイルの中心軸の中心から略等間隔に配置され、
前記無線通信部は、前記非接触充電部が前記対向機に電力を送電する場合に、無線通信によってデータを各々の前記アンテナから送信する、
無線モジュール。
【請求項２】
請求項１に記載の無線モジュールであって、
前記非接触充電部は、前記コイルを介して、前記対向機から送電された電力を受電し、
前記無線通信部は、前記非接触充電部が前記対向機の出力する電力を受電する場合に、各々の前記アンテナにおいて前記対向機から送信されたデータを受信する、
無線モジュール。
【請求項３】
請求項２に記載の無線モジュールであって、
前記非接触充電部は、前記コイルと前記対向機のコイルとの中心軸のずれを検出する検出部、を更に有し、
前記無線通信部は、前記ずれに応じて、各々の前記アンテナの出力である送信信号に異なる位相差を付与し、前記無線通信部の出力である送信信号に所定方向のビームを形成する制御部、を更に有する、
無線モジュール。
【請求項４】
請求項３に記載の無線モジュールであって、
前記制御部は、前記ずれに応じて、各々の前記アンテナが受信した受信信号に異なる位相差を付与し、前記対向機の出力である送信信号のビームの方向と対向する方向に受信信号の指向性を形成する、
無線モジュール。
【請求項５】
請求項４に記載の無線モジュールであって、
前記非接触充電部は、前記対向機が複数のコイルを含む場合に、前記対向機のいずれかのコイルから送電された電力を受電し、
前記無線通信部は、前記対向機が複数の無線通信部を含む場合に、前記対向機の各々の前記無線通信部から送信されたデータを受信する、
無線モジュール。
【請求項６】
請求項１から５のうちいずれか一項に記載の無線モジュールであって、
前記複数のアンテナは、送信用アンテナと受信用アンテナとを含む、
無線モジュール。
【請求項７】
コイルを介して、非接触において電力を対向機に送電する非接触充電部と、
複数のアンテナを含む無線通信部と、を含む、無線モジュールを備え、
前記複数のアンテナは、前記コイルの中心軸の中心から略等間隔に配置され、
前記無線通信部は、前記非接触充電部が前記対向機に電力を送電する場合に、無線通信によってデータを各々の前記アンテナから送信する、
無線通信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、無線通信によってデータを送受信する無線モジュール及び無線通信装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、例えばＰＣ（Personal Computer）と接続して大容量のデータ（例えば音楽、画像、ＯＳ（Operating System））をダウンロード可能な携帯端末として、例えば、携帯型メディアプレイヤ、スマートフォン、タブレット端末が普及している。これらの携帯端末はスタイリッシュなデザインを実現するために、必要最小限のコネクタを用いた構成である。
【０００３】
ここで、ＰＣと携帯端末との間における充電及び大容量のデータ通信（例えばＯＳのアップデート）に用いられるケーブルを接続する場合に用いられるコネクタの形状は、携帯端末の形状に対して比較的大きく、コネクタが省略できれば、更なるスタイリッシュなデザインを有する携帯端末が期待できる。
【０００４】
また、充電に関しては、ケーブルを用いた充電ではなく、非接触充電を用いることで、携帯端末とＰＣとの間をコネクタによる接続を省略できる。例えば、ＷＰＣ（Wireless Power Consortium）により策定されたワイヤレス給電のＱｉ規格を用いた多くのデバイスが商品化されている。
【０００５】
一方、大容量のデータ通信に関しては、６０ＧＨｚ帯を用いた無線通信を用いることで、１Ｇｂｐｓ（Giga bit per second）を超えるデータ通信が可能となる。ＩＥＥＥ（The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.）８０２．１１ａｄにより、６０ＧＨｚ帯の通信規格が策定され、ＷｉＧｉｇ（Wireless Gigabit）アライアンスにて商品化が推進されている。
【０００６】
ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄは数ｍ（メートル）以内の近距離におけるｐｅｅｒ−ｔｏ−ｐｅｅｒ通信が想定されている。このため、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄでは、無線ＬＡＮ（Local Area Network）において発生する信頼性の低下として、例えば、複数の携帯端末の接続によって生じる伝送レートの低下、又は、他の通信規格を用いた携帯端末によって生じる通信妨害は、発生の可能性が低く、大容量のデータ通信における信頼性が高い。
【０００７】
図１６は、携帯端末１０１と例えばタッチパッド形状の端末（以下、「パッド端末」という）とを用いた従来の非接触充電の構成の一例を示す図である。パッド端末１０２は、ケーブルを介してＰＣ１０３又はバックホールに接続されている。図１６では、パッド端末１０２の表面に携帯端末１０１が載置された後に、パッド端末１０２内の充電回路１１２５（図１６に示すハッチング部参照）から携帯端末１０１内の充電回路１１１５（図１６に示すハッチング部参照）に電力が送電され、携帯端末１０１が非接触に充電される。
【０００８】
図１７は、携帯端末５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃと充電台２０とを用いた従来の非接触充電の構成の一例を示す図である（例えば特許文献１参照）。上面プレート２１に複数の携帯端末５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃが載置された後に、充電台２０は、各携帯端末５０Ａ，５０Ｂ，５０Ｃの位置を検出し、不図示の移動機構を用いて、充電台２０内に設けられた各送電コイル１１を上面プレート２１に沿って移動させる。充電台２０は、各送電コイル１１を各携帯端末５０の受電コイル５１に接近させ、各送電コイル１１と各受電コイル５１との位置合わせを終了した後に非接触充電する。
【０００９】
図１８は、ピンレス電源ジャック１１００とピンレス電源プラグ１２００とを用いた従来の非接触充電の構成の一例を示す図である（例えば特許文献２参照）。ピンレス電源ジャック１１００は、駆動ユニット１０４０を介して電源１０２０に結線された一次誘導コイル１１２０と、光受信器３２００とを含む。ピンレス電源プラグ１２００は、電気負荷１４００ａに結線された二次誘導コイル１２２０と、光送信器３１００とを含む。光送信器３１００と光受信器３２００とは一次誘導コイル１１２０の中心軸上において位置合わせされ、遮断層１３２０を介した光送信器３１００と光受信器３２００との間の光通信によってデータが送受信される。また、一次誘導コイル１１２０と二次誘導コイル１２２０との間の電磁誘導によって電力が送電及び受電される。
【００１０】
図１９は、光伝送を用いた従来の空間光伝送装置の正面図である（例えば特許文献３参照）。空間光伝送装置は、投光用レンズの背後に投光素子を配設した複数の投光部２と、受光用レンズの背後に受光素子を配設した複数の受光部３とを含む。空間光伝送装置では、投光部２と受光部３とが平面上において縦横かつ交互に等しく分配して配置されるため、投光される複数の光線を１本の太い光線としてとらえることができる。このため、空間光伝送装置は対向して配置された他方の空間光伝送装置の正面に光線をあてることで、両方の空間光伝送装置間の光軸が簡易に調整できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１０−２８８４３０号公報
【特許文献２】特開２０１０−５１７５０２号公報
【特許文献３】特開平１０−３２２７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明者は、無線通信によってデータを送受信する無線モジュール及び無線通信装置を検討した。しかし、特許文献１では、無線通信機能は送電コイルの移動機構とは別構成であるため、６０ＧＨｚ帯を用いた無線通信装置では、別途位置合わせが必要となる。
【００１３】
また、特許文献２及び特許文献３ではデータの通信に光通信を用いているので、送信側と受信側の各光軸がずれてしまうと、大容量のデータを高速に通信することが困難となる場合がある。
【００１４】
本開示は、上述した従来の課題を解決するために、対向機との高精度な位置合わせをすることなく、簡易な構成によって、対向機との間において非接触充電し、対向機との間において高速に無線通信する無線モジュール及び無線通信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本開示は、コイルを介して、非接触において対向機に電力を送電する非接触充電部と、複数のアンテナを含む無線通信部と、を備え、前記複数のアンテナは、前記コイルの中心軸の中心から略等間隔に配置され、前記無線通信部は、前記非接触充電部が前記対向機に電力を送電する場合に、無線通信によってデータを各々の前記アンテナから送信する無線モジュールである。
【００１６】
また、本開示は、コイルを介して、非接触において対向機に電力を送電する非接触充電部と、複数のアンテナを含む無線通信部と、を含む無線モジュールを備え、前記複数のアンテナは、前記コイルの中心軸の中心から略等間隔に配置され、前記無線通信部は、前記非接触充電部が前記対向機に電力を送電する場合に、無線通信によってデータを各々の前記アンテナから送信する無線通信装置である。
【発明の効果】
【００１７】
本開示によれば、非接触充電の機能と高速無線通信の機能とを一体化することで、非接触充電の位置合わせと高速無線通信の位置合わせとを同時に処理でき、別途、対向機との高精度な位置合わせをすることなく、対向機との間において高速に無線通信できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】対向して配置された２つの無線モジュールが互いに非接触充電し、更に無線通信する一例を示す図
【図２】携帯端末を回転させた場合における、コイルとマルチアンテナ通信モジュールの各アンテナ素子との位置関係を示す図、（Ａ）アンテナ素子間の位置合わせがずれる場合、（Ｂ）アンテナ素子間の位置合わせがずれない場合
【図３】（Ａ）各コイルの中心軸と各アンテナ素子との位置を示す図、（Ｂ）各コイルの中心軸からの距離と磁界の強さとの関係を示すグラフ
【図４】マルチアンテナ通信モジュールの内部構成を示すブロック図
【図５】対向して配置された２つの無線モジュール間における非接触充電の構成を示す図
【図６】（Ａ）携帯端末側の無線モジュールとパッド端末側の無線モジュールとの各コイルの各中心位置がずれていない状態を示す図、（Ｂ）携帯端末側の無線モジュールとパッド端末側の無線モジュールとの各コイルの各中心位置がずれている状態を示す図
【図７】マルチアンテナ通信モジュールにおいて、複数のアンテナ素子が複数の同心円上において等間隔に配置された状態を示す図
【図８】携帯端末及びパッド端末の各無線モジュールの位置合わせの方法の一例を示す図、（Ａ）マグネット吸引型のパッド端末を用いる場合、（Ｂ）コイル可動型のパッド端末を用いる場合
【図９】携帯端末及びパッド端末の各マルチアンテナ通信モジュールが電波の反射を用いて無線通信する状態を示す図
【図１０】電波の反射を用いて無線通信する各マルチアンテナ通信モジュールの上面図
【図１１】携帯端末に設けられた１つの無線モジュールとパッド端末に設けられた複数の無線モジュールとが非接触充電し、無線通信する状態を示す図
【図１２】１つの無線モジュールを含む携帯端末と複数の無線モジュールを含むパッド端末とが無線通信する状態を示す上面図
【図１３】マルチアンテナ通信モジュールが複数の送信アンテナ素子及び受信アンテナ素子を含む無線モジュールを示す図
【図１４】複数の送信アンテナ素子及び受信アンテナ素子を含むマルチアンテナ通信モジュールの内部構成を示すブロック図
【図１５】マルチアンテナ通信モジュールが複数の異なる同心円上に配置された複数の送信アンテナ素子及び受信アンテナ素子を含む無線モジュールを示す図
【図１６】携帯端末とパッド端末とを用いた従来の非接触充電の構成の一例を示す図
【図１７】携帯端末と充電器とを用いた従来の非接触充電の構成の一例を示す図
【図１８】ピンレス電源ジャックとピンレス電源プラグとを用いた従来の非接触充電の構成の一例を示す図
【図１９】光伝送を用いた従来の空間光伝送装置の正面図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
（各実施形態の内容に至る経緯）
先ず、本開示に係る無線モジュール及び無線通信装置の各実施形態を説明する前に、各実施形態の内容に至る経緯として、従来の携帯端末とパッド端末との間における非接触充電及び無線通信の課題について説明する。
【００２０】
携帯端末とパッド端末との間における非接触充電及び無線通信では、携帯端末の位置又は向きの変化による非接触充電及び無線通信の各性能の劣化抑制が求められる。
【００２１】
しかし、図１６では、携帯端末に設けられた非接触充電用のコイルとパッド端末に設けられた非接触充電用のコイルとの位置合わせ、更に、携帯端末に設けられた無線通信用のアンテナとパッド端末に設けられた無線通信用のアンテナとの高精度な位置合わせが必要となる。
【００２２】
また、図１７では、携帯端末とパッド端末とが更に無線通信するためには、携帯端末とパッド端末との各無線通信用のアンテナの位置合わせが別途、必要となる。
【００２３】
また、図１８では、光送信器は発光ダイオード、光受信器はフォトダイオードが用いられ、非接触充電用の円形コイルの中心軸上に通信用モジュールが配置されている。しかし、光の直進性が強いため、一次誘導コイルと二次誘導コイルとの位置合わせ、更に、発光ダイオードとフォトダイオードとの位置合わせが高精度になされない場合には、データの通信が困難となる。
【００２４】
また、図１９では、対向して配置された２つの空間光伝送装置間の光軸を容易に調整するために、非接触充電用のコイルの内側に多くの投光部又は受光部を設ける必要がある。このため、対向して配置された２つの空間光伝送装置間における充電効率が劣化し、更に、ビームの幅を太くして通信を確立させるために消費電力が増加する可能性がある。
【００２５】
そこで、以下の各実施形態では、対向機との高精度な位置合わせをすることなく、簡易な構成によって、対向機との間において非接触充電し、対向機との間において高速に無線通信する無線モジュール及び無線通信装置の例を説明する。
【００２６】
（各実施形態の説明）
以下、本開示に係る無線モジュール及び無線通信装置の各実施形態について、図面を参照して説明する。各実施形態の無線モジュールは、携帯端末とパッド端末との間の非接触充電において、電力を携帯端末に送電するパッド端末、又はパッド端末から送電された電力を受電する携帯端末の内部に設けられる。更に、各実施形態の無線モジュールは、対向機（例えば携帯端末又はパッド端末）の内部に設けられた無線モジュールとの間において、無線通信によってデータを送信又は受信する。
【００２７】
また、本開示に係る無線通信装置（例えば携帯端末）は、各実施形態の無線モジュールを含み、非接触充電における電力を対向機（例えばパッド端末）から送電された電力を受電し、更に、対向機との間において無線通信によってデータを送信又は受信する。なお、無線通信装置（例えば携帯端末）は、対向機（例えばパッド端末）との間において、非接触充電における電力を対向機に送電しても良い。
【００２８】
（第１の実施形態）
図１は、対向して配置された２つの無線モジュール１１１，１１２が互いに非接触充電し、更に無線通信する一例を示す図である。図２は、携帯端末を回転させた場合における、コイルとマルチアンテナ通信モジュールの各アンテナ素子との位置関係を示す図である。図２（Ａ）は、アンテナ素子間の位置合わせがずれる場合である。図２（Ｂ）は、アンテナ素子間の位置合わせがずれない場合である。
【００２９】
無線モジュール１１１は、例えば携帯端末（例えばスマートフォン。以下同様）の内部に設けられる。無線モジュール１１２は、非接触充電によって携帯端末に電力を送電するパッド端末の内部に設けられる。
【００３０】
無線モジュール１１１は、非接触充電用のコイル１２１と、基板１２５上に複数（例えば４個）のアンテナ素子１２７が配置されたマルチアンテナ通信モジュール１２３とを含む。
【００３１】
無線モジュール１１２は、非接触充電用のコイル１２２と、基板１２６上に複数（例えば４個）のアンテナ素子１２８が配置されたマルチアンテナ通信モジュール１２４とを含む。
【００３２】
本実施形態を含む各実施形態では、無線モジュール１１１及び無線モジュール１１２は、例えば１１０〜２０５ｋＨｚまでの周波数帯域を用いて電力伝送し、更に、例えば６０ＧＨｚの周波数帯を用いて無線通信する。以下、説明を簡単にするために、無線モジュール１１２が非接触充電において電力を無線モジュール１１１に送電し、無線モジュール１１１が無線モジュール１１２から送電された電力を受電する例を説明する。
【００３３】
マルチアンテナ通信モジュール１２３では、複数のアンテナ素子１２７は、基板１２５上において、コイル１２１の中心軸を中心として等間隔又は略等間隔に、同心円状に配置されている。
【００３４】
マルチアンテナ通信モジュール１２４では、複数のアンテナ素子１２８は、基板１２６上において、コイル１２２の中心軸を中心として等間隔又は略等間隔に、同心円状に配置されている。
【００３５】
ここで、図２（Ａ）に、各マルチアンテナ通信モジュール１２３ａ，１２４ａが各コイル１２１，１２２の中心軸を中心に配置されていない場合を示す。図２（Ａ）では、各マルチアンテナ通信モジュール１２３ａ，１２４ａ上のアンテナ素子１２７ａ、１２８ａがコイル１２１，１２２の中心軸の同心円上に配置されていないため、無線モジュール１１１、１１２が回転した場合に、各アンテナ素子１２７ａ，１２８ａの位置合わせがずれてしまう。
【００３６】
即ち、各無線モジュール１１１ａ，１１２ａの各コイル１２１ａ，１２２ａが正確に位置合せされた場合でも、その後、コイル１２１ａ，１２２ａが回転した場合に、各マルチアンテナ通信モジュール１２３ａ，１２４ａの各アンテナ素子１２７ａ，１２８ａの位置合わせがずれてしまい、その結果、無線モジュール１１１ａ，１１２ａ間の通信速度が低下する。
【００３７】
なお、図２（Ｂ）では、各アンテナ素子１２７，１２８がコイル１２１，１２２の中心軸の同心円上に配置されている。このため、各無線モジュール１１１，１１２の各コイル１２１，１２２が回転した場合でも、各コイル１２１，１２２の中心軸から各アンテナ素子１２７，１２８までの距離が同じ又はほぼ同じであるため、無線モジュール１１１，１１２間の通信速度の低下を抑制できる。
【００３８】
図３（Ａ）は、各コイル１２１，１２２の中心軸と各アンテナ素子１２７，１２８との位置を示す図である。図３（Ｂ）は、各コイル１２１，１２２の中心軸からの距離と磁界の強さとの関係を示すグラフである。各マルチアンテナ通信モジュール１２３，１２４が各コイル１２１，１２２の中心軸付近に配置されると、磁束を媒体とした非接触充電における送電電力と無線通信における送信信号との干渉が小さくなる。
【００３９】
即ち、ビオサバールの公式（数式（１）参照）によれば、図３（Ａ）に示す各コイル１２１，１２２の中心軸からの距離ｘの値が小さい、即ち、マルチアンテナ通信モジュール１２３，１２４の各アンテナ素子１２７，１２８が各コイル１２１，１２２の中心軸付近に配置されるほど、磁界の強さが小さくなる（図３（Ｂ）参照）。
【００４０】
図３（Ｂ）の横軸は各コイル１２１，１２２の中心軸からの距離ｘと、各コイル１２１，１２２の半径Ｒとの比率を表し、図３（Ｂ）の縦軸は数式（１）により計算される磁界の強さＨを表す。なお、図３（Ａ）は、説明を簡単にするために、複数のアンテナ素子１２７のうちの１つのアンテナ素子について説明する。
【００４１】
【数１】
2014120816.tif 000003
【００４２】
本実施形態を含む各実施形態では、マルチアンテナ通信モジュール１２３，１２４は各コイル１２１，１２２の中心軸付近に配置されているため、無線モジュール１１１，１１２は、非接触充電における送電電力と無線通信における送信信号との干渉を低減できる。
【００４３】
図４は、マルチアンテナ通信モジュール１２３の内部構成を示すブロック図である。無線通信部としてのマルチアンテナ通信モジュール１２３は、送信回路ＴＸと、受信回路ＲＸと、制御回路ＣＴと、スイッチＳＷと、複数（例えば４個）のアンテナ素子１２７ａ，１２７ｂ，１２７ｃ，１２７ｄと、アンテナ素子と同数の移相器１２９ａ，１２９ｂ，１２９ｃ，１２９ｄとを含む。
【００４４】
図４では例えば携帯端末の内部に設けられる無線モジュール１１１のマルチアンテナ通信モジュール１２３を示しているが、マルチアンテナ通信モジュール１２４もマルチアンテナ通信モジュール１２３と同様の構成を有するので、マルチアンテナ通信モジュール１２４の説明を省略する。
【００４５】
送信回路ＴＸは、例えばユーザの入力操作に応じて携帯端末が送信するデータを生成し、更に、所定の変調方式に従って高周波（例えば６０ＧＨｚ帯）の送信信号を出力する。送信信号は、スイッチＳＷを介して、移相器１２９ａ，１２９ｂ，１２９ｃ，１２９ｄに入力される。
【００４６】
受信回路ＲＸは、アンテナ素子１２７ａ，１２７ｂ，１２７ｃ，１２７ｄが受信した受信信号を、移相器１２９ａ，１２９ｂ，１２９ｃ，１２９ｄを介して入力し、所定の復調方式に従って、データを復調する。
【００４７】
制御回路ＣＴは、メモリＭＵを含み、スイッチＳＷを導通又は非導通するための制御信号をスイッチＳＷに出力する。メモリＭＵは、各コイル１２１，１２２の中心軸のずれ量のデータと、送信回路ＴＸにより生成された送信信号に付与する異なる位相の遅延量のデータ又は各アンテナ素子が受信した受信信号に付与する異なる位相の遅延量のデータとを対応付けて記憶している。
【００４８】
本実施形態を含む各実施形態では、マルチアンテナ通信モジュール１２３，１２４は、制御回路ＣＴの出力である制御信号に応じて、各アンテナ素子が受信した受信信号に各移相器が異なる位相の遅延量を付与することで、送信信号のビームの方向に対向する方向に指向性を形成する。
【００４９】
各コイル１２１，１２２の中心軸のずれ量のデータと、送信回路ＴＸにより生成された送信信号又は各アンテナ素子が受信した受信信号に付与する異なる位相の遅延量のデータとが対応付けられたデータは、予め実測又はシミュレーションによって測定されている。
【００５０】
また、送信側としてのマルチアンテナ通信モジュール１２３の制御回路ＣＴは、メモリＭＵのデータを用いず、送信信号のビームの方向を例えば９０度（パッド端末に直面する方向）から順番に所定量ずつスイープする。受信側としてのマルチアンテナ通信モジュール１２４は、順次、受信する信号の電力のうち、最大の受信電力の信号についての情報、例えば、信号を受信開始した時点からの時間、又は、受信する信号が間欠であれば、受信した信号の個数に関する情報を送信側としてのマルチアンテナ通信モジュール１２３に、返答する。
【００５１】
この場合は、受信側としてのマルチアンテナ通信モジュール１２４は、伝送レートの低い変調方式、例えば、ＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying）を用い、送信する方向は、例えば、コイルに対して垂直方向とする。これにより、通信状況が悪い場合であっても、送信側としてのマルチアンテナ通信モジュール１２３は、情報を受信できる。
【００５２】
送信側としてのマルチアンテナ通信モジュール１２３は、返答された情報に基づき、受信側としてのマルチアンテナ通信モジュール１２４において、受信信号の受信電力が最大となる送信信号のビームの方向を決定しても良い。
【００５３】
この場合、受信側としてのマルチアンテナ通信モジュール１２４の制御回路は、受信信号の受信信号のうち、最大となる受信信号のビームと対向する方向に、受信信号の指向性を形成する。
【００５４】
制御回路ＣＴは、メモリＭＵに記憶されているデータを用いて、送信回路ＴＸにより生成された送信信号又は各アンテナ素子１２７ａ，１２７ｂ，１２７ｃ，１２７ｄが受信した受信信号に異なる位相の遅延量を付与するための制御信号を各移相器１２９ａ，１２９ｂ，１２９ｃ，１２９ｄに出力する。
【００５５】
スイッチＳＷは、制御回路ＣＴの出力である制御信号に応じて、移相器１２９ａ，１２９ｂ，１２９ｃ，１２９ｄと送信回路ＴＸとの間を導通又は非導通し、移相器１２９ａ，１２９ｂ，１２９ｃ，１２９ｄと受信回路ＲＸとの間を導通又は非導通する。
【００５６】
アンテナ素子１２７ａは、制御回路ＣＴの出力である制御信号に応じて移相器１２９ａが所定の位相の遅延量を付与した送信信号を送信する。アンテナ素子１２７ａは、パッド端末の内部に設けられた無線モジュール１１２のアンテナ素子から送信された信号を受信して移相器１２９ａに出力する。なお、他のアンテナ素子１２７ｂ，１２７ｃ，１２７ｄの動作はアンテナ素子１２７ａの動作と同一であるため、説明を省略する。
【００５７】
移相器１２９ａは、制御回路ＣＴの出力である制御信号に応じて、送信回路ＴＸにより生成された送信信号又はアンテナ素子１２７ａが受信した受信信号に所定の位相の遅延量を付与する。なお、他の移相器１２９ｂ，１２９ｃ，１２９ｄの動作は、移相器１２９ａの動作と同一であるため説明を省略するが、各移相器１２９ａ，１２９ｂ，１２９ｃ，１２９ｄが付与する位相の遅延量は異なる。
【００５８】
図５は、対向して配置された２つの無線モジュール１１１，１１２間における非接触充電の構成を示す図である。図５に示す非接触充電の説明を簡単にするために、無線モジュール１１２が無線モジュール１１１に電力を送電し、無線モジュール１１１が無線モジュール１１２から送電された電力を受電する例を説明する。
【００５９】
従って、図５に示す無線モジュール１１１は、非接触充電部として、コイル１２１と、コンデンサ１３１と、整流ダイオード１３３と、平滑コンデンサ１３５と、充電制御回路１３７と、電池１３９とを含む。図５に示す無線モジュール１１２は、非接触充電部として、コイル１２２と、交流電源ＡＣと、位置検出部１３２とを含む。
【００６０】
但し、無線モジュール１１１は、図示していないが、非接触充電部として、交流電源と、位置検出部とを更に含み、非接触充電において、電力を無線モジュール１１２に送電しても良い。また、無線モジュール１１２は、図示していないが、非接触充電部として、コンデンサと、整流ダイオードと、平滑コンデンサと、充電制御回路と、電池とを更に含み、非接触充電において、無線モジュール１１１から送電された電力を受電しても良い。
【００６１】
図５に示す無線モジュール１１２では、コイル１２２は、無線モジュール１１２が設けられたパッド端末の表面（不図示）と平行な面に渦巻き状に巻回され、交流電源ＡＣが出力する励磁電流に応じて、図５の上方に向かって電力（交流磁束）を送電（放射）する。
【００６２】
なお、コイル１２２は、磁性体のコアに沿って巻回されることで、インダクタンスを向上できる。コアは、透磁率が大きい磁性材料（例えばフェライト）であって、例えばドーナツ形状である。但し、コイル１２２は、必ずしもコアに沿って巻回される必要はなく、空芯コイルでも良い。
【００６３】
交流電源ＡＣは、例えば可撓性のリード線を介してコイル１２２と接続され、例えば１１０〜２０５ｋＨｚの高周波の励磁電流をコイル１２２に出力する。なお、交流電源ＡＣは、自励式の発振回路と、自励式の発振回路が出力する交流信号を増幅するパワーアンプとを含む（不図示）。自励式の発振回路はコイル１２２を発振用コイルとして用い、コイル１２２のインダクタンスによって発振周波数が変化する。
【００６４】
無線モジュール１１２のコイル１２２と無線モジュール１１１のコイル１２１との相互インダクタンスは、コイル１２２とコイル１２１との相対位置によって変化する。このため、コイル１２２のインダクタンスは、コイル１２２とコイル１２１との相対位置によって変化する。即ち、交流電源ＡＣの自励式の発振回路における発振周波数は、コイル１２２がコイル１２１に近づいた場合又はコイル１２１から離れた場合に応じて変化する。
【００６５】
位置検出部１３２は、交流電源ＡＣの自励式の発振回路における発振周波数の変化に応じて、コイル１２２とコイル１２１との相対位置を検出する。位置検出部１３２は、コイル１２２とコイル１２１との相対位置の検出値（各コイル１２１，１２２の中心軸のずれ量）のデータを、無線モジュール１１２のマルチアンテナ通信モジュール１２４の制御回路ＣＴに通知する。
【００６６】
図５に示す無線モジュール１１１では、コイル１２１とコンデンサ１３１とは、並列共振回路を構成する。コイル１２１とコンデンサ１３１との共振周波数は、交流電源ＡＣが出力する交流信号の信号波形の周波数（例えば１１０〜２０５ｋＨｚ）と同一又は近似する。コイル１２１は、無線モジュール１１１が設けられる携帯端末の表面（不図示）と平行な面に渦巻き状に巻回され、コイル１２２から送電された電力（交流磁束）を受電する。
【００６７】
整流ダイオード１３３は、コイル１２１により受電された交流電力を整流する。平滑コンデンサ１３５は、整流ダイオード１３３により整流された電力の脈流を平滑化する。充電制御回路１３７は、平滑コンデンサ１３５により平滑化された直流電力を用いて電池１３９を充電する。
【００６８】
ここで、本実施形態の構成において、非接触充電用コイルの位置合わせの精度に比べて、無線通信用アンテナの位置合わせは高精度を要求する。なぜならば、非接触充電用コイルのサイズに比べて、無線通信用アンテナのサイズは小さく、また、非接触充電に用いる周波数に比べて、高速通信に用いる周波数が高いためである。
【００６９】
また、特許文献２では、光送信器として発光ダイオードが光受信器としてフォトダイオードが用いられているため、非接触充電用コイルを高精度に位置合わせしないと通信速度は大幅に劣化する。
【００７０】
また、特許文献３では、光送信器、光受信器を一面に敷き詰めることによって、位置合わせを容易にしているが、本実施形態に適用すると、無線通信用アンテナと非接触充電用コイルとの距離が近くなり、無線通信用アンテナと非接触充電用コイルとの干渉により通信速度が劣化する。
【００７１】
これに対して、本実施形態では、複数のアンテナ（複数のアンテナ素子）を用いて、非接触充電用コイルの位置合わせ後に、ビームフォーミングによる位置合わせを行うことで、非接触充電と高速通信の両立を図る。
【００７２】
各マルチアンテナ通信モジュール１２３，１２４の動作について、図６を参照して説明する。図６（Ａ）は、携帯端末側の無線モジュール１１１とパッド端末側の無線モジュール１１２との各コイル１２１，１２２の各中心位置がずれていない状態（許容範囲内）を示す図である。図６（Ｂ）は、携帯端末側の無線モジュール１１１とパッド端末側の無線モジュール１１２との各コイル１２１，１２２の各中心位置がずれている状態（許容範囲外）を示す図である。
【００７３】
各コイル１２１，１２２の位置を高精度に合わせた結果、各コイル１２１，１２２の位置合わせがずれていない状態、若しくは、許容範囲内の状態では（図６（Ａ）参照）、無線通信の送信側としてのマルチアンテナ通信モジュール１２３は、例えば６０ＧＨｚ帯の同相の送信信号を生成し、各アンテナ素子１２７ａ，１２７ｂ，１２７ｃ，１２７ｄから送信する。
【００７４】
更に、無線通信の受信側としてのマルチアンテナ通信モジュール１２４は、各アンテナ素子が受信した受信信号に、移送器１２９において位相の遅延量を付与せずに、各受信信号を合成する。この場合、マルチアンテナ通信モジュール１２３，１２４において、各アンテナ素子の位置合わせはずれない。
【００７５】
一方、各コイル１２１，１２２の位置合わせがずれた状態若しくは許容範囲外の状態では（図６（Ｂ）参照）、無線通信の送信側としてのマルチアンテナ通信モジュール１２３は、メモリＭＵのデータを基に、各コイル１２１，１２２の中心軸のずれ量、即ちコイル１２１とコイル１２２との相対位置の検出値に対応する送信信号のビームの方向に、送信信号の指向性を形成する。
【００７６】
更に、無線通信の受信側としてのマルチアンテナ通信モジュール１２４は、メモリＭＵのデータを基に、各コイル１２１，１２２の中心軸のずれ量、即ちコイル１２１とコイル１２２との相対位置の検出値に対応する異なる位相の遅延量を、各アンテナ素子が受信した受信信号に、移送器１２９において、それぞれ付与する。
【００７７】
又は、各コイル１２１，１２２の位置合わせがずれた状態若しくは許容範囲外の状態では（図６（Ｂ）参照）、無線通信の送信側としてのマルチアンテナ通信モジュール１２３は、各移相器１２９ａ，１２９ｂ，１２９ｃ，１２９ｄに異なる位相の遅延量を付与させることで、送信信号のビームの方向を例えば９０度（パッド端末に直面する方向）から順番にスイープさせる。
【００７８】
受信側としてのマルチアンテナ通信モジュール１２４は、受信信号のうち、最大の受信電力として受信した信号のビームの方向に対向する方向に、受信信号の指向性を形成する。受信側としてのマルチアンテナ通信モジュール１２４は、形成した受信信号の指向性に関する情報を、無線通信の送信側としてのマルチアンテナ通信モジュール１２３に送信する。
【００７９】
この場合は、受信側としてのマルチアンテナ通信モジュール１２４は、伝送レートの低い変調方式、例えば、ＢＰＳＫを用い、送信する方向は、例えば、コイルに対して垂直方向とする。これにより、通信状況が悪い場合であっても、送信側としてのマルチアンテナ通信モジュール１２３は、情報を受信できる。
【００８０】
更に、無線通信の送信側としてのマルチアンテナ通信モジュール１２３は、受信側としてのマルチアンテナ通信モジュール１２４から受信した受信信号の指向性に関する情報から受信信号のビームの方向に対向する方向を得て、送信信号のビームの方向として決定し、決定された方向に送信信号の指向性を形成する。
【００８１】
従って、無線モジュール１１１，１１２は、非接触充電における電力を送電又は受電でき、更に、無線通信におけるビームフォーミングによって、対向した指向性を有する送信信号、受信信号の各ビームを形成できるので、無線通信の品質劣化を抑制し、データを送信又は受信できる。即ち、無線モジュール１１１，１１２は、各コイル１２１，１２２の中心軸の位置合わせがずれた場合でも、無線通信の品質の劣化を防ぎ、無線通信の品質を保持できる。
【００８２】
ここで、無線モジュール１１１，１１２のアンテナ素子の間隔が離れている方がビームフォーミングの効果は大きいが、コイル１２１，１２２の中心軸のずれ量が大きくなると非接触充電の効率が低下する。コイルの中心軸上に複数のアンテナ素子のうち１つのアンテナ素子が配置されると（図２（Ａ）参照）、ビームフォーミングの形成に偏りが生じる。
【００８３】
本実施形態を含む各実施形態では、図２（Ｂ）に示すマルチアンテナ通信モジュール１２３，１２４の配置であるため、コイルの中心軸上に複数のアンテナ素子が等間隔又は略等間隔であり、ビームフォーミングの形成の偏りを抑制できる。
【００８４】
図１に示すマルチアンテナ通信モジュール１２３，１２４では、複数のアンテナ素子１２７，１２８がコイル１２１，１２２の各中心軸を中心として１つの同心円上に等間隔又は略等間隔に配置される例を説明したが、複数の同心円上に等間隔又は略等間隔に配置されても良い（図７参照）。図７は、マルチアンテナ通信モジュール１２３において、複数のアンテナ素子１２７が複数の同心円上において等間隔に配置された様子を示す図である。
【００８５】
なお、各コイル１２１，１２２の位置合わせの方法は、どのような方法でも良い。例えば、携帯端末ＤＥＶ及びマグネット吸引型のパッド端末ＰＡＤは、携帯端末ＤＥＶの内部に設けられる磁石とパッド端末ＰＡＤの内部に設けられる磁石とが互いに引き合うことによって、各コイル１２１，１２２の位置を合わせ、非接触充電してもよい（図８（Ａ）参照）。
【００８６】
図８（Ａ）は、マグネット吸引型のパッド端末ＰＡＤを用いる場合の携帯端末ＤＥＶ及びパッド端末ＰＡＤの各無線モジュールの位置合わせの方法の一例を示す図である。
【００８７】
また、パッド端末ＰＡＤは、特許文献２と同様に携帯端末ＤＥＶの内部に設けられたコイル１２１の位置を検出し、パッド端末ＰＡＤの内部に設けられたコイル１２２の移動機構（例えばステッピングモータ）によって、コイル１２１とコイル１２２との位置を合わせ、非接触充電してもよい（図８（Ｂ）参照）。
【００８８】
図８（Ｂ）は、コイル可動型のパッド端末を用いる場合の携帯端末ＤＥＶ及びパッド端末ＰＡＤの各無線モジュールの位置合わせの方法の一例を示す図である。
【００８９】
（第２の実施形態）
図９は、携帯端末及びパッド端末の各マルチアンテナ通信モジュール１２３，１２４が電波の反射を用いて無線通信する状態を示す図である。図１０は、電波の反射を用いて無線通信する各マルチアンテナ通信モジュール１２３，１２４の上面図である。
【００９０】
第１の実施形態では、コイル１２１，１２２の位置合わせがずれた場合に、マルチアンテナ通信モジュール１２３，１２４は、ビームフォーミングによって、対向した指向性を有する送信信号、受信信号の各ビームを形成し、無線通信の品質の劣化を防ぐ方法を説明した。
【００９１】
しかし、コイル１２１，１２２とマルチアンテナ通信モジュール１２３，１２４とのＺ方向の位置又はＸＹ方向の位置によっては、無線通信の品質が劣化する場合がある。なお、２つのマルチアンテナ通信モジュール１２３，１２４の間に障害物（例えば他のコイル）が存在する場合にも、無線通信の品質が劣化する場合がある。
【００９２】
そこで、本実施形態では、無線通信の送信側としてのマルチアンテナ通信モジュール１２４は、送信信号のビームの方向を、第１の実施形態において決定したビームの方向（以下、「見通しの方向」という）とはコイル１２２の中心軸を挟んで反対側の方向（図１０参照）（以下、「反射の方向」という）に決定する。更に、マルチアンテナ通信モジュール１２４は、決定された反射の方向ＲＰに送信信号のビームの指向性を形成し、電波をコイル１２２に反射させてデータを送信する。なお、図１０のコイル１２１，１２２は、ＺＸ平面における断面図を示している。
【００９３】
更に、無線通信の受信側としてのマルチアンテナ通信モジュール１２３は、コイル１２２の反射位置に対する入射角の方向に対する反射角の方向と対向する方向（図１０参照）を、受信信号の指向性を形成する方向として決定する。更に、マルチアンテナ通信モジュール１２３は、決定された方向に、アンテナ素子１２８が受信した受信信号の指向性を形成する。
【００９４】
具体的には、コイル１２１の中心軸Ｃ２とコイル１２２の中心軸Ｃ１とが例えば所定量以上ずれている場合に、無線通信の送信側としてのマルチアンテナ通信モジュール１２４は、ずれ量φに応じて、見通しの方向ＳＰではなく反射の方向ＲＰに、送信信号のビームを形成する。マルチアンテナ通信モジュール１２４の出力である送信信号（放射電波）は、コイル１２２上の反射位置ＲＦにおいて反射し、法線ＮＬを基準として入射角θの方向ＲＰに対する反射角θの方向ＬＰに送信される。なお、ズレ量φが大きければ反射角θは小さく、ズレ量φが小さければ反射角θは大きくするように、反射位置ＲＦを調整する。
【００９５】
無線通信の受信側としてのマルチアンテナ通信モジュール１２３は、ずれ量φに応じて、見通しの方向ＳＰに対向する方向ＵＰではなく、コイル１２２上の反射位置ＲＦにおける反射角の方向ＬＰに対向する方向ＴＰに、アンテナ素子１２８が受信した受信信号の指向性を形成する。つまり、図１０において、−ｘ軸の方向に、送信ビームの指向性を形成する。
【００９６】
マルチアンテナ通信モジュール１２３，１２４における送信信号，受信信号の各ビームの方向の決定方法については、第１の実施形態と同様に、コイル１２１，１２２の中心軸Ｃ１，Ｃ２のずれ量φに応じた角度が予めメモリＭＵに記憶されている場合にメモリＭＵのデータを用いても良いし、受信電力が最大となる場合の位相のデータを用いても良い。マルチアンテナ通信モジュール１２３，１２４における送信信号，受信信号の各ビームの方向の決定方法の詳細については第１の実施形態において説明したので、説明を省略する。
【００９７】
また、無線通信の受信側としてのマルチアンテナ通信モジュール１２３は、見通しの方向ＳＰに対向する方向ＵＰにおける受信信号の受信電力と、コイル１２２上の反射位置ＲＦにおける反射角の方向ＬＰに対向する方向ＴＰにおける受信信号の受信電力とを比較し、受信電力が大きい方向を、受信信号の指向性を形成する方向として決定しても良い。なお、上述した説明は、無線通信の送信側及び受信側の各マルチアンテナ通信モジュールが逆の構成であっても同様に実施可能である。
【００９８】
以上により、例えば本実施形態の送信側の無線モジュール１１１は、コイル１２１，１２２の各中心軸Ｃ１，Ｃ２のずれ量φに応じて、送信信号のビームの方向を見通しの方向ＳＰ又は反射の方向ＲＰに決定し、決定された方向に送信信号のビームの指向性を形成する。更に、例えば本実施形態の受信側の無線モジュール１１２は、コイル１２１，１２２の各中心軸Ｃ１，Ｃ２のずれ量φに応じて、受信信号のビームの方向を見通しの方向に対向する方向ＵＰ又は反射角の方向ＬＰに対向する方向ＴＰに決定し、決定された方向に受信信号の指向性を形成する。
【００９９】
これにより、本実施形態の無線モジュール１１１，１１２は、例えば２つのマルチアンテナ通信モジュール１２３，１２４の間に障害物（例えば他のコイル）が存在する場合でも、無線通信の品質劣化を抑制し、高速な無線通信を実現できる。
【０１００】
（第３の実施形態）
図１１は、携帯端末に設けられた１つの無線モジュール１１１とパッド端末に設けられた複数の無線モジュール１１２−１，１１２−２，１１２−３とが非接触充電し、無線通信する状態を示す図である。図１２は、１つの無線モジュール１１１を含む携帯端末と複数の無線モジュール１１２−１，１１２−２，１１２−３を含むパッド端末との無線通信の様子を示す上面図である。
【０１０１】
第１及び第２の各実施形態では、携帯端末とパッド端末との各コイルの位置に応じて、携帯端末内の１つのマルチアンテナ通信モジュールと、パッド端末内の１つのマルチアンテナ通信モジュールとの間におけるビームフォーミングがなされていたが、携帯端末とパッド端末との各コイルの位置によっては、十分になされず、無線通信の品質が劣化する場合があった。
【０１０２】
本実施形態では、パッド端末は、複数の無線モジュール１１２−１，１１２−２，１１２−３を含み、複数のマルチアンテナ通信モジュールを有し、更にコイルアレイを形成している（図１２参照）。携帯端末がパッド端末上に載置された場合には、携帯端末内のマルチアンテナ通信モジュール１２３は、パッド端末内の各マルチアンテナ通信モジュール１２４−１，１２４−２，１２４−３との間において、第１又は第２の実施形態において説明した方法と同様にビームフォーミングする。
【０１０３】
これにより、携帯端末内に設けられた無線モジュール１１１は、パッド端末が１つの無線モジュール１１２を有する場合に比べて、パッド端末内に設けられた複数の無線モジュール１１２−１，１１２−２，１１２−３の各マルチアンテナ通信モジュール１２４−１，１２４−２，１２４−３との間における無線通信の品質劣化を抑制し、高速な無線通信を実現できる。
【０１０４】
（第４の実施形態）
図１３は、マルチアンテナ通信モジュール１４３が複数の送信アンテナ素子Ａｎｔ−Ｔｘ及び受信アンテナ素子Ａｎｔ−Ｒｘを含む無線モジュールを示す図である。図１４は、複数の送信アンテナ素子Ａｎｔ−Ｔｘ及び受信アンテナ素子Ａｎｔ−Ｒｘを含むマルチアンテナ通信モジュール１４３の内部構成を示すブロック図である。図１５は、マルチアンテナ通信モジュール１４３が複数の異なる同心円上に配置された複数の送信アンテナ素子Ａｎｔ−Ｔｘ及び受信アンテナ素子Ａｎｔ−Ｒｘを含む無線モジュール１１５を示す図である。
【０１０５】
第１〜第３の各実施形態では、アンテナ素子１２７，１２８が送信用及び受信用のアンテナとして共用であった。本実施形態では、マルチアンテナ通信モジュール１４３は、送信用アンテナとして送信アンテナ素子Ａｎｔ−Ｔｘを有し、更に、受信用アンテナとして受信アンテナ素子Ａｎｔ−Ｒｘを有する（図１３参照）。なお、複数の送信アンテナ素子Ａｎｔ−Ｔｘと複数の受信アンテナ素子Ａｎｔ−Ｒｘとは、同一の同心円状に配置されても良いし（図１３参照）、又は複数の異なる同心円状に配置されても良い（図１５参照）。
【０１０６】
更に、複数の送信アンテナ素子Ａｎｔ−Ｔｘと複数の受信アンテナ素子Ａｎｔ−Ｒｘとが複数の異なる同心円状に配置される場合、複数の送信アンテナ素子Ａｎｔ−Ｔｘと複数の受信アンテナ素子Ａｎｔ−Ｒｘとのうち、どちらのアンテナ素子が内側又は外側に配置されても良い。
【０１０７】
無線通信部としてのマルチアンテナ通信モジュール１４３は、送信回路ＴＸと、受信回路ＲＸと、制御回路ＣＴ２と、複数（例えば４個）の送信アンテナ素子１２７ａａ，１２７ｂａ，１２７ｃａ，１２７ｄａと、送信アンテナ素子と同数の移相器１２９ａａ，１２９ｂａ，１２９ｃａ，１２９ｄａと、複数（例えば４個）の受信アンテナ素子１２７ａｂ，１２７ｂｂ，１２７ｃｂ，１２７ｄｂと、受信アンテナ素子と同数の移相器１２９ａｂ，１２９ｂｂ，１２９ｃｂ，１２９ｄｂとを含む。以下、図１４に示すマルチアンテナ通信モジュール１４３と図４に示すマルチアンテナ通信モジュール１２３との各部の動作が異なる内容について説明し、同一の内容の説明を省略又は簡略化する。
【０１０８】
マルチアンテナ通信モジュール１４３では図４に示すスイッチＳＷが含まれず、制御回路ＣＴ２は、送信回路ＴＸにより生成された送信信号に異なる位相の遅延量を付与するための制御信号を各移相器１２９ａａ，１２９ｂａ，１２９ｃａ，１２９ｄａに出力する。更に、制御回路ＣＴ２は、受信アンテナ素子１２７ａｂ，１２７ｂｂ，１２７ｃｂ，１２７ｄｂが受信した受信信号に異なる位相の遅延量を付与するための制御信号を各移相器１２９ａｂ，１２９ｂｂ，１２９ｃｂ，１２９ｄｂに出力する。
【０１０９】
移相器１２９ａａは、制御回路ＣＴ２の出力である制御信号に応じて、送信回路ＴＸにより生成された送信信号に所定の位相の遅延量を付与して送信アンテナ素子１２７ａａに出力する。なお、他の移相器１２９ｂａ，１２９ｃａ，１２９ｄａの動作は、移相器１２９ａａの動作と同一であるため説明を省略するが、各移相器１２９ａａ，１２９ｂａ，１２９ｃａ，１２９ｄａが付与する位相の遅延量は異なる。
【０１１０】
移相器１２９ａｂは、制御回路ＣＴ２の出力である制御信号に応じて、受信アンテナ素子１２７ａｂが受信した受信信号に所定の位相の遅延量を付与して受信回路ＲＸに出力する。なお、他の移相器１２９ｂｂ，１２９ｃｂ，１２９ｄｂの動作は、移相器１２９ａｂの動作と同一であるため説明を省略するが、各移相器１２９ａｂ，１２９ｂｂ，１２９ｃｂ，１２９ｄｂが付与する位相の遅延量は異なる。
【０１１１】
送信アンテナ素子１２７ａａは、制御回路ＣＴ２の出力である制御信号に応じて移相器１２９ａａが所定の位相の遅延量を付与した送信信号を送信する。なお、他の送信アンテナ素子１２７ｂａ，１２７ｃａ，１２７ｄａの動作は送信アンテナ素子１２７ａａの動作と同一であるため、説明を省略する。
【０１１２】
受信アンテナ素子１２７ａｂは、パッド端末の内部に設けられた無線モジュールの送信アンテナ素子から送信された送信信号を受信して移相器１２９ａｂに出力する。なお、他の受信アンテナ素子１２７ｂｂ，１２７ｃｂ，１２７ｄｂの動作は受信アンテナ素子１２７ａｂの動作と同一であるため、説明を省略する。
【０１１３】
また、図１４では例えば携帯端末の内部に設けられる無線モジュール１１３のマルチアンテナ通信モジュール１４３を示しているが、パッド端末の内部に設けられる無線モジュールのマルチアンテナ通信モジュールもマルチアンテナ通信モジュール１４３と同様の構成を有するので、パッド端末の内部に設けられる無線モジュールのマルチアンテナ通信モジュールの説明を省略する。
【０１１４】
以上により、本実施形態の無線モジュールは、送信用のアンテナ素子と受信用のアンテナ素子とが異なるアンテナ素子であっても、第１〜第３の各実施形態と同様に、対向機に設けられた無線モジュールとの間において、非接触充電でき、更に、無線通信の品質劣化を抑制し、高速な無線通信を実現できる。
【０１１５】
以上、図面を参照して各種の実施形態について説明したが、本開示はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。
【０１１６】
上述した第１〜第４の各実施形態の無線モジュールを含むパッド端末は、例えば新幹線又は飛行機の座席の前の机の内部に設けられても良い。これにより、パッド端末上に載置されたユーザの携帯端末は、新幹線内又は飛行機内において、携帯端末及びパッド端末の内部に設けられた各無線モジュール間において非接触充電でき、更に、大容量のデータを高速に無線通信できる。
【０１１７】
例えば、新幹線内又は飛行機内の座席の前の机の内部に設けられたパッド端末に予め大容量のデータ（例えば映画、テレビ番組、音楽のコンテンツ）が蓄積されていても、携帯端末をパッド端末上に載置することで、携帯端末は充電されるため、ユーザは、携帯端末の電池の残量を気にする必要はない。また、携帯端末は、ユーザの入力操作に応じてブラウザを起動した場合に、各産地の情報（例えばお土産品）を表示しても良い。なお、例えばイヤホンジャックが接続されている場合に、無線モジュールは、無線通信しても良い。
【０１１８】
また、第１〜第４の各実施形態の無線モジュールを含むパッド端末は、例えば喫茶店の机の内部に設けられても良い。これにより、パッド端末上に載置されたユーザの携帯端末は、喫茶店において、携帯端末及びパッド端末の内部に設けられた各無線モジュール間において非接触充電でき、更に、大容量のデータを高速に無線通信できる。なお、携帯端末は、ユーザの入力操作に応じてブラウザを起動した場合に、喫茶店自身の広告若しくは請け負った広告の情報を表示しても良い。
【０１１９】
また、第１〜第４の各実施形態の無線モジュールを含むパッド端末は、例えば映画館の座席間の机の内部に設けられても良い。これにより、パッド端末上に載置されたユーザの携帯端末は、映画館において、携帯端末及びパッド端末の内部に設けられた各無線モジュール間において非接触充電でき、大容量のデータを高速に無線通信できる。
【０１２０】
携帯端末は、例えば映画が始まる前に、次の映画の予告若しくは割引クーポンを表示しても良く、他には電子パンフレットをオンライン販売しても良い。また、携帯端末は、映画鑑賞中に非接触充電し、更に、携帯端末の画面が暗くなっている状態を確認しても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
本発明は、対向機との高精度な位置合わせをすることなく、簡易な構成によって、対向機との間において非接触充電し、対向機との間において高速に無線通信する、無線モジュール及び無線通信装置として有用である。
【符号の説明】
【０１２２】
１１１、１１２  無線モジュール
１２１、１２２  コイル
１２３、１２４  マルチアンテナ通信モジュール
１２５、１２６  基板
１２７、１２７ａ、１２７ｂ、１２７ｃ、１２７ｄ、１２８、１２８ａ、１２８ｂ、１２８ｃ、１２８ｄ  アンテナ素子
１２７ａａ、１２７ｂａ、１２７ｃａ、１２７ｄａ、Ａｎｔ−ＴＸ  送信アンテナ素子
１２７ａｂ、１２７ｂｂ、１２７ｃｂ、１２７ｄｂ、Ａｎｔ−ＲＸ  受信アンテナ素子
１２９ａ、１２９ｂ、１２９ｃ、１２９ｄ、１２９ａａ、１２９ｂａ、１２９ｃａ、１２９ｄａ、１２９ａｂ、１２９ｂｂ、１２９ｃｂ、１２９ｄｂ  移相器
１３１  コンデンサ
１３２  位置検出制御部
１３３  整流ダイオード
１３５  平滑コンデンサ
１３７  充電制御回路
１３９  電池
ＡＣ  交流電源
ＣＴ、ＣＴ２  制御回路
ＤＥＶ  携帯端末
ＰＡＤ  パッド端末
ＲＸ  受信回路
ＳＷ  スイッチ
ＴＸ  送信回路
【図１】
2014120816.tif 000004
【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】
2014120816.tif 000010
【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】
2014120816.tif 000016
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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