(57)【要約】【課題】筐体内部の電磁界強度分布の偏りを低減することができる非接触電力送信装置、非接触電力伝送システム、及び自動取引装置を提供する。【解決手段】立方体または直方体をなす筐体４の対向する２面に離間して設けられる同一半径で同一巻き方向の２つのループコイル（例えば、１ａ，１ｂ）によって、互いに磁束を強め合う送電コイルペアを形成する。この送電コイルペアを２組以上備え、各送電コイルペアに入力する高周波電力信号の周波数を、その半波長の奇数倍が送電コイルペアのコイル間隔となるように設定することで、受電コイルの設置領域となる全送電コイルペアの中心点に腹をもつ定在波を生じさせる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筐体の対向面の各々の面から離間して設けた２つのコイルによって１対の対向コイルを形成し、前記対向コイルを形成する２つのコイルに、発生する電磁界の強度を互いに強め合う方向に、同一位相または逆位相の高周波コイル電流を流すことを特徴とする非接触電力送信装置。
【請求項２】
前記高周波コイル電流は、波長λの電磁界を発生させるものであり、
前記対向コイルを形成する２つのコイル間の距離Ｌは、λ／２の奇数倍となるように、設定されていることを特徴とする請求項１に記載の非接触電力送信装置。
【請求項３】
前記対向コイルを形成する２つのコイルの中間点近傍に、前記電磁界を介して電力を受電する受電装置が配置されることを特徴とする請求項２に記載の非接触電力送信装置。
【請求項４】
前記対向コイルを形成する２つのコイルの各々は、その半径がλ／２の整数倍の円環状コイルであることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の非接触電力送信装置。
【請求項５】
前記筐体の対向面である第１対向面に対して垂直な第２対向面の各々の面に離間して２つ目の前記対向コイルをさらに設けたことを特徴とする請求項２乃至請求項４の何れか一項に記載の非接触電力送信装置。
【請求項６】
前記第１対向面、及び前記第２対向面に対して垂直な第３対向面の各々の面に離間して３つ目の前記対向コイルをさらに設けたことを特徴とする請求項５に記載の非接触電力送信装置。
【請求項７】
前記対向コイルの各対を形成する２つのコイルの少なくとも一方に流す前記高周波コイル電流の周波数をわずかに変える、または両方のコイルに流す前記高周波コイル電流の周波数を共にわずかに変化させることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の非接触電力送信装置。
【請求項８】
前記３対の対向コイルに流す前記高周波コイル電流は、各対毎にそれぞれ周波数が異なることを特徴とする請求項６または請求項７に記載の非接触電力送信装置。
【請求項９】
前記対向コイルの各対毎に前記高周波コイル電流を流す頻度や時間を変化させる制御部をさらに備えたことを特徴とする請求項５または請求項６に記載の非接触電力送信装置。
【請求項１０】
前記筐体と前記対向コイルを形成する前記各コイルとの間に形成される離間部に、磁性シートが介挿されていることを特徴とする請求項１乃至請求項９に記載の非接触電力送信装置。
【請求項１１】
前記筐体と前記各コイルとの間隔は、λ／４であることを特徴とする請求項２乃至請求項９に記載の非接触電力送信装置。
【請求項１２】
前記筐体は、金属筐体、または樹脂筐体に金属膜を形成した物であることを特徴とする請求項１乃至請求項１１に記載の非接触電力送信装置。
【請求項１３】
筐体の対向面の各々の面に離間して設けられた２つのコイルによって１対の対向コイルが形成され、前記対向コイルを形成する２つのコイルの中間点近傍に配置される受電装置を備える非接触電力伝送システムであって、
前記対向コイルを形成する２つのコイルに、発生する電磁界の強度を互いに強め合う方向に、同一位相または逆位相の高周波コイル電流を流すことを特徴とする非接触電力伝送システム。
【請求項１４】
前記高周波コイル電流は、波長λの電磁界を発生させるものであり、
前記対向コイルを形成する２つのコイル間の距離Ｌは、λ／２の奇数倍となるように、設定されていることを特徴とする請求項１３に記載の非接触電力伝送システム。
【請求項１５】
前記対向コイルを形成する２つのコイルの各々は、その半径がλ／２の整数倍の円環状コイルであることを特徴とする請求項１３または請求項１４に記載の非接触電力伝送システム。
【請求項１６】
請求項１３乃至請求項１５の何れか一項に記載の非接触電力伝送システムを備えたことを特徴とする自動取引装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は非接触電力送信装置、非接触電力伝送システム、及び自動取引装置に係り、特に電磁誘導を利用して筐体の内部に設置される受電装置に非接触で電力を伝送する非接触電力送信装置、非接触電力伝送システム、及び自動取引装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁誘導を利用して非接触で電力伝送を行う非接触電力送信装置は、送電コイルと受電コイルとを対向するように配置し、送電コイルから発生する磁束が受電コイルを通るようにしている。そのためには、コイルの向きと位置との調整が必要となる。特許文献１〜３に記載の３軸が直交した誘導コイル組立体を送電側に用いることにより、受電コイルの向きに関わらず、送電側の誘導コイル組立体を形成する複数の誘導コイルのうちのいずれか１つ以上と電磁誘導結合を行うことができる。このため、この誘導コイル組立体を用いた非接触電力送信装置は、内部に設置される受電コイルの向きの調整を不要とすることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２００７−５２１６４２号公報（図９，１０）
【特許文献２】特開２０１０−１７７６８５号公報（図９，１０）
【特許文献３】特開２０１１−１０１０３３号公報（図９，１０）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、銀行等の金融機関ではＡＴＭ（Automated Teller Machine）等の自動取引装置が多く使用されている。自動取引装置は、筐体内に多数のケーブルが使用されているが、非接触電力伝送によりケーブルの引き回しを省略することが検討されている。このような場合において、前記した特許文献に記載の誘導コイル組立体を非接触電力伝送の送電コイルとして使用することが考えられる。しかしながら、前記した特許文献に記載の誘導コイル組立体は、各軸が単一コイルで構成されているので、送電コイル近傍のみ磁界が強くなるという問題が生じてしまう。
【０００５】
この問題を解決するために、送電コイルとして、２つのコイルを対向させたヘルムホルツコイルを使用し、中間部の電磁界を強く、且つ、一様にすることが考えられる。しかしながら、筐体は、金属製であり、筐体と送電コイルとを近接させると、渦電流により逆方向の電磁界が発生し、内部電磁界を弱めてしまうという新たな問題が発生する。なお、前記した特許文献に記載の誘導コイル組立体は、受電コイルの向きには自由度があるものの、誘導コイル組立体の内部の設置空間が狭く、内部に設置される受電装置の大きさの自由度が低いという問題もある。また、そのような誘導コイル組立体を製造すること自体も比較的難しい。
【０００６】
本発明は、前記の課題を解決するためになされたものであり、筐体内部の電磁界強度分布の偏りを低減することができる非接触電力送信装置、非接触電力伝送システム、及び自動取引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】
【０００７】
前記の目的を達成するために、本発明の非接触電力送信装置は、各々の面から離間して設けた２つのコイルによって１対の対向コイル（送電コイルペア）を形成し、前記対向コイルを形成する２つのコイルに、発生する電磁界の強度を互いに強め合う方向に、同一位相または逆位相の高周波コイル電流を流すことを特徴とする。
【０００８】
ヘルムホルツコイルは、対向コイルが発生する磁界を強め合う方向にコイル電流を流すことにより、強め合わされる磁界強度が対向コイルの中間点付近で一様になるものである。ここで、対向コイルを筐体（金属筐体や金属膜が形成された樹脂筐体）の対向面に離間して配設することにより、筐体に流れる渦電流により発生する逆方向の磁界を低減することができる。この結果、非接触電力送信装置は、対向コイルの中間点付近で強め合わされ且つ一様な磁界強度により、当該中間点の近傍に設置される受電コイルを有した受電装置に対して、非接触で電力を供給することができる。
【０００９】
また、筐体と対向コイルを形成する各コイルとの間に形成される離間部に、磁性シートを挿入することが好ましい。磁性シートは、磁性体により形成されているが、抵抗率が高く、渦電流を低減させる効果がある。
【００１０】
また、前記対向コイルは、波長λの電磁界を発生させるような周波数の高周波コイル電流（正弦波信号）が入力されたとき、前記対向コイルを形成する２つのコイル間の距離Ｌが、λ／２の奇数倍（１倍を含む。）となるように、設定することが好ましい。こうすることにより、１組の対向コイルの外周からコイルの中心軸（以下、単に軸と略記する。）に平行に進行する電磁界（進行波）によって発生する定在波の腹が、軸上の中間点に位置することになる（図１０参照）。さらに、１対の対向コイルにおいては、各コイルの半径ｒを波長λ／２の整数倍に設定することが好ましい。これにより、対向コイルによる合成磁界分布は、対向コイルＡ，Ｂの各々が発生する磁界分布と、定在波の節の部分に配置された仮想コイルＣ，Ｄに発生する磁界分布とが合成されたものとなり、対向コイルＡ，Ｂ間にほぼ一様な磁界が形成される（図１１参照）。なお、対向コイルＡ，Ｂの外周からそれぞれの中心点方向に進行する進行波は、コイル面内の中心点で位相反転し、定在波の節を形成する。
【００１１】
また、前記対向コイルの各対を形成する２つのコイルの少なくとも一方に流す前記高周波コイル電流の周波数をわずかに変える、または両方のコイルに流す前記高周波コイル電流の周波数を共にわずかに変化させることが好ましい。これにより、定在波の節の発生位置を変化させ、定在波の節の部分に位置する受電コイルには電力が送られない、という問題を回避することができる。
【００１２】
前記対向コイルの各対毎に前記高周波コイル電流を流す頻度や時間を変化させる制御部をさらに備えることが好ましい。これにより、特定の向きに受信コイルが設置される受電装置への供給電力を増加させたり、受信コイルが設置されていない向きの送電コイルペアの高周波出力を停止したりするなどの制御が可能となる。
【００１３】
また、対向コイルの各々と筐体（金属筐体、金属膜が形成された樹脂筐体）との間隔をλ／４に設定することもできる。これによれば、各々の対向コイルから筐体外部の方向へ放射された磁界は筐体で渦電流を発生させ、逆方向（位相のずれがπ）の磁界が発生するが、往復で位相がλ／２ずれるので、各々の対向コイルの位置における合成電磁界が強められる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、筐体内部の電磁界強度分布の偏りを低減することができる非接触電力送信装置、非接触電力伝送システム、及び自動取引装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係る送電コイルの設置例を示す概念図である。
【図２】互いの中心軸が直交する２組の送電コイルペアのいずれかのコイル面に対して、受電コイルのコイル面が平行となるように設置される例を示す断面図である。
【図３】互いの中心軸が直交する２組の送電コイルペアのいずれのコイル面とも、受電コイルのコイル面が４５°の角度をなすように設置される例を示す断面図である。
【図４】３組の送電コイルペアに供給される高周波出力信号を生成する回路の例である。
【図５】３組の送電コイルペアに供給される高周波出力信号を生成する回路の他の例である。
【図６】３組の送電コイルペアに供給される高周波出力信号を、スイッチ回路によって切り換える回路の例である。
【図７】３組の送電コイルペアに供給される高周波出力信号を、スイッチ回路によって切り換える回路の他の例である。
【図８】受電回路の例である。
【図９】受電回路の他の例である。
【図１０】高周波出力信号による定在波と送電コイルペアのコイル間距離との関係を示す説明図である。
【図１１】ヘルムホルツコイルを送電コイルペアとして用いる場合の、磁界分布と送電コイルペアのコイル間距離との関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための形態について、適宜図面を参照して詳しく説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る送電コイルの設置例を示す概念図である。図１に示す例では、自動取引装置などの直方体をなす筐体４の各内面から離間して、送電コイルが設けられている。このうち、Ｘ軸方向の中心軸をもつ送電コイル１ａと送電コイル１ｂとは、同一の半径ｒを有するループコイルであり、これらは同一の方向に巻かれている。この送電コイル１ａと送電コイル１ｂとによって、Ｘ軸方向（第１の向き）の送電コイルペア（以下、送電コイルペア｛１ａ，１ｂ｝と表記。）が形成される。同様に、送電コイル２ａと送電コイル２ｂとによってＹ軸方向（第２の向き）の送電コイルペア｛２ａ，２ｂ｝が形成され、送電コイル３ａと送電コイル３ｂとによってＺ軸方向（第３の向き）の送電コイルペア｛３ａ，３ｂ｝が形成される。つまり、筐体４の対向面にループコイル（対向コイル）が巻回されている。ここで、筐体４は、金属筐体であってもよく、金属メッキの膜や蒸着処理によって金属膜が形成された樹脂筐体であってもよい。また、筐体４は、ＡＴＭ本体の筐体であってもよいし、ＡＴＭ本体内部のモジュールの筐体であってもよい。
【００１７】
なお、図１では、直方体の各平面に送電コイルが貼り付けられて３組の送電コイルペアが形成される例を示したが、このうちいずれか１組の送電コイルペアを省略してもよい。また、図１では、筐体４が直方体である例を示したが、筐体４は立方体であってもよい。筐体４が立方体である場合は、全ての送電コイルの半径を同一とすることができる。
【００１８】
図２は、互いの中心軸が直交する２組の送電コイルペアのいずれかのコイル面に対して、受電コイルのコイル面が平行となるように設置される例を示す断面図である。ここでは、Ｘ軸方向の送電コイルペア｛１ａ，１ｂ｝のコイル面に対して、受電コイル６ａのコイル面が平行となるように設置されている。また、Ｙ軸方向の送電コイルペア｛２ａ，２ｂ｝のコイル面に対して、受電コイル６ｂのコイル面が平行となるように設置されている。なお、筐体４と各送電コイルとの間には、各送電コイルから出力される電磁波を吸収するための磁性シート５が、コイルの筐体４側の面全体を覆うように設置されている。この磁性シート５は、電磁波を吸収するため、筐体４が金属筐体であっても、この金属筐体により逆方向に発生する電磁界の強度は小さくなる。
【００１９】
この場合、例えば受電コイル６ａのコイル面には、送電コイルペア｛１ａ，１ｂ｝によって生成される磁束だけが通過し、送電コイルペア｛２ａ，２ｂ｝によって生成される磁束は通過しない。つまり、受電コイル６ａ，６ｂは、自身のコイル面と平行なコイル面をもついずれか一方の送電コイルペアからのみ電力を受電することとなる。
【００２０】
図３は、中心軸が直交する２組の送電コイルペアのいずれのコイル面とも、受電コイルのコイル面が４５度の角度をなすように設置される例を示す断面図である。ここでは、Ｘ軸方向の送電コイルペア｛１ａ，１ｂ｝のコイル面と、Ｙ軸方向の送電コイルペア｛２ａ，２ｂ｝のコイル面とのいずれとも、受電コイル６ｃ及び受電コイル６ｄのコイル面が４５度の角度をなすように設置されている。
【００２１】
この場合、例えば受電コイル６ｃのコイル面には、送電コイルペア｛１ａ，１ｂ｝によって生成される磁束と、送電コイルペア｛２ａ，２ｂ｝によって生成される磁束との両方が、コイル面積×ｓｉｎ４５°の面積比率でそれぞれ通過することとなる。したがって、仮に送電コイルペア｛１ａ，１ｂ｝と送電コイルペア｛２ａ，２ｂ｝とによって生成される磁束密度の両方が等しいものとすると、受電コイル６ｃ，６ｄは、図２の受電コイル６ａ，６ｂのｓｉｎ４５°×２倍、つまりルート２倍の受電を行うことができる。また、受電コイル６ｃ，６ｄを図３の断面と垂直な方向を短軸とする楕円形状とすれば、受電能力をさらに高めることができる。
【００２２】
図４は、３組の送電コイルペアに供給される高周波出力信号（高周波コイル電流）を生成する回路の例である。図４の例は、図１のように、筐体４が立方体をなし、３組の送電コイルペアを形成する全ての送電コイルの半径が同一で、送電コイルペアを形成する送電コイル間の距離も全て同一である場合の回路の例である。図４に示すように、この例では、商用の交流電源７は、所定周波数（５０Ｈｚまたは６０Ｈｚ）の正弦波信号を出力し、この出力は高周波変換回路８に入力され、後記にて説明する所定周波数の高周波電力信号に変換されて出力される。高周波変換回路８からの出力は、移相回路９ａに入力されるとともに、高周波出力信号１５ａとして、送電コイルペア｛１ａ，１ｂ｝に入力される。移相回路９ａは、高周波変換回路８から入力される高周波電力信号に対して所定の位相差をもつ信号を生成して出力する。移相回路９ａからの出力は、移相回路９ｂに入力されるとともに、高周波出力信号１５ｂとして、送電コイルペア｛２ａ，２ｂ｝に入力される。移相回路９ｂは、移相回路９ａから入力される高周波電力信号に対して所定の位相差をもつ信号を生成して出力する。移相回路９ｂからの出力は、高周波出力信号１５ｃとして、送電コイルペア｛３ａ，３ｂ｝に入力される。
【００２３】
まず、図２の例に示すように、送電コイルペア｛１ａ，１ｂ｝から電力を受電する受電コイル６ａで生じる電圧を、Ｃ・ｓｉｎ（２πｆｔ）とする。ここで、Ｃは定数、ｆは送電コイルに入力する高周波出力信号の周波数、ｔは時間である。
【００２４】
次に、受電コイル６ａと同じコイル面積Ｓの不図示の受電コイル６を、任意の向きで立方体をなす筐体４の中心付近に設置した場合について説明する。ここで、受電コイル６のコイル面を送電コイル１ａ，１ｂのコイル面上に中心軸方向から射影した面積をＳ１とする。このとき、送電コイルペア｛１ａ，１ｂ｝によって生成される磁束により受電コイル６に生じる電圧は、（Ｓ１／Ｓ）・Ｃ・ｓｉｎ（２πｆｔ）となる。
【００２５】
同様に、受電コイル６のコイル面を送電コイル２ａ，２ｂ及び送電コイル３ａ，３ｂのコイル面上に射影した面積をそれぞれＳ２，Ｓ３とする。このとき、送電コイルペア｛２ａ，２ｂ｝によって生成される磁束により受電コイル６に生じる電圧は、（Ｓ２／Ｓ）・Ｃ・ｓｉｎ（２πｆｔ＋θ１）となる。また、送電コイルペア｛３ａ，３ｂ｝によって生成される磁束により受電コイル６に生じる電圧は、（Ｓ３／Ｓ)・Ｃ・ｓｉｎ（２πｆｔ＋θ１＋θ２）となる。ここで、θ１は、図４の移相回路９ａによって高周波出力信号１５ｂに付与される位相差であり、θ２は、移相回路９ｂによって高周波出力信号１５ｃに付与される位相差である。
【００２６】
よって、受電コイル６に生じるトータルの電圧は、（Ｓ１／Ｓ）・Ｃ・ｓｉｎ（２πｆｔ）＋（Ｓ２／Ｓ）・Ｃ・ｓｉｎ（２πｆｔ＋θ１）＋（Ｓ３／Ｓ）・Ｃ・ｓｉｎ（２πｆｔ＋θ１＋θ２）と表すことができる。したがって、θ１及びθ２の値を制御することによって、受電コイル６の出力電圧の波形を調整することができる。例えば、θ１＝θ２＝１２０°とすれば、元の高周波電力信号の３倍の周波数の出力信号を得ることができる。また、θ１＝θ２＝０とすれば、元の高周波電力信号と同じ周波数の出力信号を得ることができる。
【００２７】
続いて、各送電コイルに入力する高周波出力信号の周波数ｆの決め方について説明する。図１０は、高周波出力信号による定在波と送電コイルペアのコイル間距離との関係を示す説明図である。図１０において、コイル間の距離Ｌを各送電コイルが放射する電磁界の波長λの半波長の奇数倍としている。このとき、送電コイルの外周から中心軸に平行に進行する電界は、振幅が０となる節と振幅が最大となる腹とが、λ／２間隔で繰り返される定在波となる。したがって、送電コイルＡと送電コイルＢとの距離Ｌを、λ／２の奇数倍に一致させることで、送電コイルペアの中央部（対応コイルの中間点）に定在波の腹を生じさせることができる。これにより、送電コイルペアの中央部近傍に設置される受電コイルを有する受電装置は、安定した電力を得ることができる。
【００２８】
一方で、定在波の節の部分に位置する受電コイルには電力が送られない、という問題が生じる場合がある。その際には、対面している送電コイルの少なくとも一方に入力する高周波出力信号の周波数をわずかに変える、または両方の送電コイルに入力する高周波出力信号の周波数を共にわずかに変化させる。これにより、節の発生位置を変化させ、受電できない問題を回避することができる。また、対向コイルの各対毎に高周波コイル電流を流す頻度や時間（ＤＵＴＹ比）を変化させる制御部を設けてもよい。この周波数の変化量は、例えば、１０％、５％、１％、０．５％の何れかの範囲内であり、ＤＵＴＹ比の変化量は最大５０％、３０％、２０％、１０％の何れかの範囲内である。
【００２９】
また、図１０においては、送電コイルＡ，Ｂの半径ｒをλ／２の整数倍としている。これにより、送電コイルＡ，Ｂの外周からの電磁界は、同一位相でコイル面の中心点方向に放射するので、電磁界の進行波は中心点で位相が反転し、節が形成される。つまり、送電コイルＡ，Ｂの外周から中心軸に平行に進む定在波と、中心軸上にできる定在波とは電磁界の位相が反転する。
【００３０】
図１１は、ヘルムホルツコイルを送電コイルペアとして用いる場合の、磁界分布と送電コイルペアのコイル間距離との関係を示す説明図である。電流Ｉが流れる半径ｒの円環状コイルにより生じる、コイルの中心点から軸方向の点ｚ位置の磁界Ｈは、
Ｈ（ｚ）＝（Ｉ・ｒ２）／｛２（ｒ２＋ｚ２）３／２｝
となる。なお、円環状コイルの中心点の磁界強度Ｈ０は、Ｈ０＝Ｉ／（２ｒ）となる。
【００３１】
図１１において、送電コイルＡが形成する磁界は、磁界分布ａとなり、送電コイルＢが形成する磁界は、磁界分布ｂとなる。また、図１１には、送電コイルＡと送電コイルＢとの間に形成される定在波の節の部分に仮想コイルＣ，Ｄが記載してある。つまり、定在波の節の部分は、送電コイルＡ，Ｂが実在する部分と電磁界が同一状態であるので、仮想コイルＣ，Ｄが存在するとみなすことができる。この仮想コイルＣ，Ｄが形成する磁界は、磁界分布ｃ，ｄとなる。したがって、送電コイルＡ，Ｂ、及び仮想コイルＣ，Ｄが生成する合成磁界は、ほぼ一様の磁界分布となる。
【００３２】
図５は、各送電コイルペアに供給される高周波出力信号を生成する回路の他の例である。図５の例は、図２，３のように、筐体４が直方体をなし、送電コイルペア毎に送電コイルの半径と送電コイルペアを形成する２つの送電コイル間の距離とが異なる場合の回路の例である。図５に示すように、この例では、商用の交流電源７の出力は、それぞれが異なる周波数の高周波電力信号を生成して出力する３つの高周波変換回路８ａ，８ｂ，８ｃに並列入力される。高周波変換回路８ａからの出力は、高周波出力信号１６ａとして、送電コイルペア｛１ａ，１ｂ｝に入力される。高周波変換回路８ｂからの出力は、高周波出力信号１６ｂとして、送電コイルペア｛２ａ，２ｂ｝に入力される。高周波変換回路８ｃからの出力は、高周波出力信号１６ｃとして、送電コイルペア｛３ａ，３ｂ｝に入力される。
【００３３】
筐体４が直方体をなす場合には、筐体４の各面に貼り付けられる送電コイルペアを形成する２つの送電コイル間の距離がそれぞれ異なってくるので、それら２つの送電コイルの中央に定在波の腹を生じさせるように、入力する高周波出力信号１６ａ，１６ｂ，１６ｃの周波数を個別に設定する必要がある。
【００３４】
図６は、各送電コイルペアに供給される高周波出力信号を、スイッチ回路によって切り換える回路の例である。図６の例は、筐体４が立方体をなし、全ての送電コイルの半径が同一で、送電コイルペアを形成する２つの送電コイル間の距離も全て同一である場合の回路の例である。図６に示すように、この例では、商用の交流電源７の出力は高周波変換回路８に入力されて、前記にて説明した所定周波数の高周波電力信号に変換されて出力される。高周波変換回路８からの出力は、スイッチ回路１０に入力される。スイッチ回路１０は、高周波変換回路８から入力される高周波電力信号を、３つの高周波出力信号１７ａ，１７ｂ，１７ｃのいずれかに順次切り換えて出力する。高周波出力信号１７ａは、送電コイルペア｛１ａ，１ｂ｝に入力され、高周波出力信号１７ｂは、送電コイルペア｛２ａ，２ｂ｝に入力され、高周波出力信号１７ｃは、送電コイルペア｛３ａ，３ｂ｝に入力される。
【００３５】
スイッチ回路１０が備える制御部１０１は、高周波出力信号１７ａ，１７ｂ，１７ｃの切換えの周期やタイミングを制御する。例えば、制御部１０１は、特定の送電コイルペアに入力する高周波出力信号の出力頻度を高くしたり、出力時間を長くしたりするなどの制御を行う。それによって、特定の向きに受信コイルが設置される受電装置への供給電力を多くしたり、受信コイルが設置されていない向きの送電コイルペアの出力を停止したりするなどの制御が可能となる。
【００３６】
図７は、各送電コイルペアに供給される高周波出力信号を、スイッチ回路によって切り換える回路の他の例である。図７の例は、筐体４が直方体をなし、送電コイルペア毎に送電コイルの半径と送電コイルペアを形成する２つの送電コイル間の距離とが異なる場合の回路の例である。図７に示すように、この例では、商用の交流電源７の出力は、スイッチ回路１０に入力される。スイッチ回路１０は、交流電源７から入力される電力信号を、それぞれが異なる周波数の高周波電力信号を生成して出力する３つの高周波変換回路８ａ，８ｂ，８ｃのいずれかに順次切り換えて出力する。高周波変換回路８ａからの出力は、高周波出力信号１８ａとして、送電コイルペア｛１ａ，１ｂ｝に入力される。高周波変換回路８ｂからの出力は、高周波出力信号１８ｂとして、送電コイルペア｛２ａ，２ｂ｝に入力される。高周波変換回路８ｃからの出力は、高周波出力信号１８ｃとして、送電コイルペア｛３ａ，３ｂ｝に入力される。スイッチ回路１０が備える制御部１０１は、図６の制御部１０１と同様である。
【００３７】
図８は、受電回路の例である。図８の例に示すように、受電コイル１１は整流回路１２に接続される。整流回路１２は、送電コイルとの電磁誘導にて生成される高周波電力信号を半波整流または全波整流して直流電力信号を生成して負荷１３に出力する。
【００３８】
図９は、受電回路の他の例である。図９の例に示すように、受電コイル１１は整流回路１２に接続される。整流回路１２は、送電コイルとの電磁誘導にて生成される高周波電力信号を半波整流または全波整流して直流電力信号を生成して蓄電回路１４に出力する。蓄電回路１４は、整流回路１２から入力される直流電力信号によって内部に備える二次電池を充電し、二次電池からの直流電力を負荷１３に供給する。
【００３９】
図６及び図７に示した例のように、スイッチ回路１０によって各送電コイルペアに供給される高周波電力信号が順次切り換えられる場合には、受電コイル１１の向きによっては、高周波電力信号が順次切り換わる毎に、受電コイル１１に発生する電圧が大きく変動することがある。この電圧変動が大きい直流電力信号を蓄電回路１４に入力して二次電池を充電し、負荷１３には二次電池からの直流電力を供給することで、負荷１３に電圧変動がない安定した電力を供給することが可能となる。
【００４０】
なお、前記の実施形態においては、複数の送電コイルペアによって発生させた磁束を、その内部に設置された受電コイルで受けることによって電力を伝送する構成について説明したが、送電側と受電側とを逆にして、複数の受電コイルペアの内部に設置された送電コイルによって発生させた磁束を複数の受電コイルペアで受けることによって、送電コイルの方向や場所を特定することも可能である。
【００４１】
また、前記の実施形態においては、受電回路に整流回路を備えて発生した電力を直流化する構成について説明したが、整流回路を備えない構成の受電回路によって、交流の電力を負荷に供給するものとしてもよい。
【００４２】
その他、本発明の実施の態様は前記の実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において各種の変形が可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ，Ａ，Ｂ  送電コイル（コイル）
４    筐体
５    磁性シート
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，１１  受電コイル
７    交流電源
８，８ａ，８ｂ，８ｃ  高周波変換回路
９ａ，９ｂ  移相回路
１０  スイッチ回路
１２  整流回路
１３  負荷
１４  蓄電回路
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１７ａ，１７ｂ，１７ｃ，１８ａ，１８ｂ，１８ｃ  高周波出力信号（高周波コイル電流）
【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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