(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受電装置の第二の能動電極、第二の受動電極とそれぞれ対向配置して容量結合する第一の能動電極、第一の受動電極を送電電極として備える送電装置であって、
能動端子及び該能動端子より低く、しかも基準電位とは異なる電位である受動端子を有する電源回路部と、
基準電位と接続されている基準電位端子と、
送電面に複数配置され、一又は複数の前記送電電極で構成された送電単位と、
該送電単位ごとに、前記能動端子に接続する、前記受動端子に接続する、又は前記基準電位端子に接続する若しくはどの端子にも接続しないのいずれか一方、に接続状態を切り換えるスイッチ素子と、
前記受電装置の前記第二の能動電極及び前記第二の受動電極の位置に関する情報に基づいて、前記スイッチ素子の動作を制御する制御回路部と
を備え、
該制御回路部は、少なくとも前記第二の能動電極と重なり合う面積が最も大きい前記送電単位を前記能動端子に接続し、少なくとも前記第二の受動電極と重なり合う面積が最も大きい前記送電単位を前記受動端子に接続し、前記第二の能動電極、前記第二の受動電極のいずれとも重なり合う面積を有さない前記送電単位を前記基準電位端子に接続する又はどの端子にも接続しない、のいずれかに接続状態を切り換えることを特徴とする送電装置。
【請求項２】
前記電源回路部を複数備えることを特徴とする請求項１に記載の送電装置。
【請求項３】
前記送電単位は一の前記送電電極で構成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の送電装置。
【請求項４】
前記スイッチ素子は、すべての前記送電電極に接続されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の送電装置。
【請求項５】
前記スイッチ素子を介して前記電源回路部に接続されている送電単位が配置されている領域を発光表示することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の送電装置。
【請求項６】
前記受電装置とデータ通信する通信部を備え、
前記制御回路部は、前記通信部と前記送電単位とを順次接続して、前記受電装置とデータ通信することが可能な前記送電単位を特定し、特定された前記送電単位の位置に基づいて、前記スイッチ素子が、前記送電単位ごとに、前記能動端子に接続する、前記受動端子に接続する、又は前記基準電位端子に接続する若しくはどの端子にも接続しないのいずれか一方、に接続状態を切り換えるよう制御することを特徴とする請求項１、２乃至４のいずれか一項に記載の送電装置。
【請求項７】
前記受電装置の前記第二の能動電極、第二の通信用電極及び前記第二の能動電極と前記第二の通信用電極との間に配置された前記第二の受動電極とそれぞれ対向配置して容量結合する前記第一の能動電極、第一の通信用電極及び前記第一の受動電極を前記送電電極として備えることを特徴とする請求項６に記載の送電装置。
【請求項８】
受電装置の第二の能動電極、第二の受動電極とそれぞれ対向配置して容量結合する第一の能動電極、第一の受動電極を送電電極として備える送電装置の送電動作を制御する送電制御方法であって、
前記送電装置は、
能動端子及び該能動端子より低く、しかも基準電位とは異なる電位である受動端子を有する電源回路部と、
基準電位と接続されている基準電位端子と、
送電面に複数配置され、一又は複数の前記送電電極で構成された送電単位と、
前記送電単位ごとに、前記能動端子に接続する、前記受動端子に接続する、又は前記基準電位端子に接続する若しくはどの端子にも接続しないのいずれか一方、に接続状態を切り換えるスイッチ素子と、
該スイッチ素子の動作を制御する制御回路部と
を備え、
該制御回路部は、少なくとも前記第二の能動電極と重なり合う面積が最も大きい前記送電単位を前記能動端子に接続し、少なくとも前記第二の受動電極と重なり合う面積が最も大きい前記送電単位を前記受動端子に接続し、前記第二の能動電極、前記第二の受動電極のいずれとも重なり合う面積を有さない前記送電単位を前記基準電位端子に接続する又はどの端子にも接続しない、のいずれかの接続状態に切り換えるよう、前記スイッチ素子の動作を制御することを特徴とする送電制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物理的に接続することなく電力を伝送する電力伝送システムで用いる送電装置及び送電制御方法に関する。特に、複数の結合電極を備え、電力伝送とデータ通信との両方に用いることが可能な送電装置及び送電制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、非接触で電力を伝送する電子機器が多々開発されている。電子機器において非接触で電力を伝送するためには、電力の送電ユニット（送電装置）と、電力の受電ユニット（受電装置）との双方にコイルモジュールを設けた磁界結合方式の電力伝送システムが採用されることが多い。【０００３】
しかし、磁界結合方式の電力伝送システムでは、各コイルモジュールを通過する磁束の大きさが起電力に大きく影響され、電力を高い効率で伝送するためには、送電ユニット側（一次側）のコイルモジュールと受電ユニット側（二次側）のコイルモジュールとのコイルの平面方向の相対位置の制御に高い精度が要求される。また、結合電極としてコイルモジュールを用いているので、送電ユニット及び受電ユニットの小型化が難しくなる。さらに、携帯機器等の電子機器では、コイルの発熱による蓄電池への影響を考慮する必要があり、配置設計上のボトルネックになるおそれがあるという問題もあった。【０００４】
そこで、例えば静電界を用いた電力伝送システムが開発されている。特許文献１には、送電ユニット側の結合電極と、受電ユニット側の結合電極とを容量結合させることにより高い電力伝送効率を具現化した伝送システムが開示されている。また、特許文献２には、送電台（送電装置）の携帯端末（受電装置）を載置する面に格子状に配置された矩形状の結合電極のうち、受電装置が載置される領域の結合電極に通電するよう制御する容量結合型充電器が開示されている。【０００５】
図１６は、従来の電力伝送システムの構成を示す模式図である。図１６（ａ）は非対称型の容量結合を用いた電力伝送システムの構成を示す模式図である。図１６（ａ）に示すように、送電ユニット（送電装置）１側には、大きいサイズの受動電極３と、小さいサイズの能動電極４と、電源回路（電源）１００とを備え、受電ユニット（受電装置）２側には、大きいサイズの受動電極５と、小さいサイズの能動電極６と、負荷回路２４とを備えている。送電ユニット１側の能動電極４と受電ユニット２側の能動電極６との間に強い電場７を形成することにより、高い電力伝送効率を実現している。【０００６】
また、図１６（ｂ）は対称型の容量結合を用いた電力伝送システムの構成を示す模式図である。図１６（ｂ）に示すように、送電ユニット（送電装置）１側には、複数の能動電極４と電源回路（電源）１００とを備え、受電ユニット（受電装置）２側には、複数の能動電極６と負荷回路２４とを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−２９６８５７号公報
【特許文献２】欧州特許第１６８９０６２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
図１７は、特許文献２に開示されている従来の容量結合型充電器の構成を示す模式図である。図１７では、送電台（送電装置）１の携帯端末（受電装置）２を載置する面に格子状に配置された矩形状の結合電極４のうち、受電装置２が載置される領域の結合電極４に通電するよう電源回路１００との接続状態をスイッチ回路１０４で切り換えている。図１７に示す容量結合型充電器では、図１６（ｂ）に示す対称型の容量結合を用いて電力伝送を行っており、結合電極４と互いに逆極性の２個の電圧端子との接続のオンオフ制御を行っている。しかし、図１６（ａ）に示す非対称型の容量結合を用いる場合には、結合電極４と互いに逆極性の能動電圧端子、受動電圧端子、又は基準電位端子との接続のオンオフ制御を行う必要がある。特許文献２には、能動電圧端子、受動電圧端子、又は基準電位端子との接続のオンオフ制御や、該オンオフ制御を行う送電装置１の具体的な構成は開示されていない。【０００９】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、非対称型の容量結合を用いる場合であっても、受電装置の形状、大きさ、載置される位置等に応じて結合電極の接続状態を切り換えることができる送電装置及び送電制御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に係る送電装置は、受電装置の第二の能動電極、第二の受動電極とそれぞれ対向配置して容量結合する第一の能動電極、第一の受動電極を送電電極として備える送電装置であって、能動端子及び該能動端子より低く、しかも基準電位とは異なる電位である受動端子を有する電源回路部と、基準電位と接続されている基準電位端子と、送電面に複数配置され、一又は複数の前記送電電極で構成された送電単位と、該送電単位ごとに、前記能動端子に接続する、前記受動端子に接続する、又は前記基準電位端子に接続する若しくはどの端子にも接続しないのいずれか一方、に接続状態を切り換えるスイッチ素子と、前記受電装置の前記第二の能動電極及び前記第二の受動電極の位置に関する情報に基づいて、前記スイッチ素子の動作を制御する制御回路部とを備え、該制御回路部は、少なくとも前記第二の能動電極と重なり合う面積が最も大きい前記送電単位を前記能動端子に接続し、少なくとも前記第二の受動電極と重なり合う面積が最も大きい前記送電単位を前記受動端子に接続し、前記第二の能動電極、前記第二の受動電極のいずれとも重なり合う面積を有さない前記送電単位を前記基準電位端子に接続する又はどの端子にも接続しない、のいずれかに接続状態を切り換えることを特徴とする。
【００１１】
上記構成では、少なくとも第二の能動電極と重なり合う面積が最も大きい送電単位を能動端子に接続し、少なくとも第二の受動電極と重なり合う面積が最も大きい送電単位を受動端子に接続し、第二の能動電極、第二の受動電極のいずれとも重なり合う面積を有さない送電単位を基準電位端子に接続する又はどの端子にも接続しない、のいずれかに接続状態を切り換えることができ、受電装置をどのような位置に載置した場合であっても、確実に高い効率で電力伝送することが可能となる。また、複数の受電装置を載置する場合であっても、載置する位置によって電力伝送の効率が変動しない。また、限られた送電単位にしか電圧を印加しないので、消費電力を節約することができるとともに、不要な電界が外部へ放射されることを防止することができる。
【００１４】
また、本発明に係る送電装置は、前記電源回路部を複数備えることが好ましい。【００１５】
上記構成では、電源回路部を複数備えているので、受電装置が複数載置された場合であっても、安定して電力を伝送することができ、複数の受電装置を同時に充電することが可能となる。【００１６】
また、本発明に係る送電装置は、前記送電単位は一の前記送電電極で構成されていることが好ましい。【００１７】
上記構成では、送電単位は一の送電電極で構成されているので、送電電極ごとに接続状態を切り換えることができ、受電装置をどのような位置に載置した場合であっても、確実に高い効率で電力伝送することが可能となる。【００１８】
また、本発明に係る送電装置は、前記スイッチ素子は、すべての前記送電電極に接続されていることが好ましい。【００１９】
上記構成では、スイッチ素子が、すべての送電電極に接続されているので、受電装置が載置される位置により適切に対応して、送電電極ごとに接続状態を切り換えることができる。【００２０】
また、本発明に係る送電装置は、前記スイッチ素子を介して前記電源回路部に接続されている送電単位が配置されている領域を発光表示することが好ましい。【００２１】
上記構成では、スイッチ素子を介して電源回路部に接続されている送電単位が配置されている領域を発光表示するので、受電装置の載置されている送電装置のどの部分が電力伝送に用いられているのかを目視で確認することができ、もう１台受電装置を載置することができるか否かを確認することが容易となる。【００２２】
また、本発明に係る送電装置は、前記受電装置とデータ通信する通信部を備え、前記制御回路部は、前記通信部と前記送電単位とを順次接続して、前記受電装置とデータ通信することが可能な前記送電単位を特定し、特定された前記送電単位の位置に基づいて、前記スイッチ素子が、前記送電単位ごとに、前記能動端子に接続する、前記受動端子に接続する、又は前記基準電位端子に接続する若しくはどの端子にも接続しないのいずれか一方、に接続状態を切り換えるよう制御することが好ましい。【００２３】
上記構成では、通信部と接続された場合に受電装置とデータ通信することが可能な送電単位の位置に基づいて、送電電極がそれぞれ第一の能動電極、第一の受動電極、基準電位電極、又は通信用結合電極として機能するよう、若しくはどの端子にも接続しないようスイッチ素子により接続状態を切り換えることが可能となる。【００２６】
また、本発明に係る送電装置は、前記受電装置の前記第二の能動電極、第二の通信用電極及び前記第二の能動電極と前記第二の通信用電極との間に配置された前記第二の受動電極とそれぞれ対向配置して容量結合する前記第一の能動電極、第一の通信用電極及び前記第一の受動電極を前記送電電極として備えることが好ましい。【００２７】
上記構成では、受電装置とデータ通信することにより受電装置の第二の通信用電極の位置を特定し、特定した第二の通信用電極の位置と受電装置の第二の能動電極及び第二の受動電極の位置との関係に基づいて、送電装置の送電電極ごとに接続状態を切り換えることができ、受電装置をどのような位置に載置した場合であっても、確実に高い効率で電力伝送することが可能となる。また、複数の受電装置を載置する場合であっても、載置する位置によって電力伝送の効率が変動しない。【００２８】
次に、上記目的を達成するために本発明に係る送電制御方法は、受電装置の第二の能動電極、第二の受動電極とそれぞれ対向配置して容量結合する第一の能動電極、第一の受動電極を送電電極として備える送電装置の送電動作を制御する送電制御方法であって、前記送電装置は、能動端子及び該能動端子より低く、しかも基準電位とは異なる電位である受動端子を有する電源回路部と、基準電位と接続されている基準電位端子と、送電面に複数配置され、一又は複数の前記送電電極で構成された送電単位と、前記送電単位ごとに、前記能動端子に接続する、前記受動端子に接続する、又は前記基準電位端子に接続する若しくはどの端子にも接続しないのいずれか一方、に接続状態を切り換えるスイッチ素子と、該スイッチ素子の動作を制御する制御回路部とを備え、該制御回路部は、少なくとも前記第二の能動電極と重なり合う面積が最も大きい前記送電単位を前記能動端子に接続し、少なくとも前記第二の受動電極と重なり合う面積が最も大きい前記送電単位を前記受動端子に接続し、前記第二の能動電極、前記第二の受動電極のいずれとも重なり合う面積を有さない前記送電単位を前記基準電位端子に接続する又はどの端子にも接続しない、のいずれかの接続状態に切り換えるよう、前記スイッチ素子の動作を制御することを特徴とする。
【００２９】
上記構成では、少なくとも第二の能動電極と重なり合う面積が最も大きい送電単位を能動端子に接続し、少なくとも第二の受動電極と重なり合う面積が最も大きい送電単位を受動端子に接続し、第二の能動電極、第二の受動電極のいずれとも重なり合う面積を有さない送電単位を基準電位端子に接続する又はどの端子にも接続しない、のいずれかの接続状態に切り換えるよう、スイッチ素子の動作を制御することができ、受電装置をどのような位置に載置した場合であっても、確実に高い効率で電力伝送することが可能となる。また、複数の受電装置を載置する場合であっても、載置する位置によって電力伝送の効率が変動しない。
【発明の効果】
【００３２】
本発明に係る送電装置又は送電制御方法では、受電装置の第二の能動電極及び第二の受動電極の位置に関する情報に基づいて、送電装置の送電電極が、それぞれ第一の能動電極、第一の受動電極、又は基準電位電極として機能するよう、若しくはどの端子にも接続しないよう、スイッチ素子により接続状態を切り換えることができ、受電装置をどのような位置に載置した場合であっても、確実に高い効率で電力伝送することが可能となる。また、複数の受電装置を載置する場合であっても、載置する位置によって電力伝送の効率が変動しない。また、限られた送電単位にしか電圧を印加しないので、消費電力を節約することができるとともに、不要な電界が外部へ放射されることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態１に係る送電装置を用いた電力伝送システムの構成を模式的に示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る送電装置を用いた電力伝送システムの等価回路図である。
【図３】本発明の実施の形態１に係る送電装置の送電単位の例示図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係る送電装置の送電電極の配置例及び切り換え状態を示す模式図である。
【図５Ａ】本発明の実施の形態１に係る送電装置のスイッチ回路の回路構成の例示図である。
【図５Ｂ】本発明の実施の形態１に係る送電装置のスイッチ回路の回路構成の例示図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係る送電装置の送電モジュールの制御部の処理手順を示すフローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態１に係る送電装置の送電電極の他の配置例及び切り換え状態を示す模式図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係る送電装置の送電電極の他の配置例及び切り換え状態を示す模式図である。
【図９】本発明の実施の形態２に係る送電装置を用いた電力伝送システムの受電装置の構成を示す模式図である。
【図１０】本発明の実施の形態２に係る送電装置の送電電極の配置例及び切り換え状態を示す模式図である。
【図１１】本発明の実施の形態２に係る送電装置の送電電極の他の配置例及び切り換え状態を示す模式図である。
【図１２】本発明の実施の形態３に係る送電装置を用いた電力伝送システムの構成を模式的に示すブロック図である。
【図１３】本発明の実施の形態３に係る送電装置の送電電極の配置例及び切り換え状態を示す模式図である。
【図１４】本発明の実施の形態３に係る送電装置のスイッチ回路の回路構成の例示図である。
【図１５】本発明の実施の形態３に係る送電装置の制御部の処理手順を示すフローチャートである。
【図１６】従来の電力伝送システムの構成を示す模式図である。
【図１７】特許文献２に開示されている従来の容量結合型充電器の構成を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、本発明の実施の形態に係る送電装置を用いた電力伝送システムについて、図面を用いて具体的に説明する。以下の実施の形態は、特許請求の範囲に記載された発明を限定するものではなく、実施の形態の中で説明されている特徴的事項の組み合わせの全てが解決手段の必須事項であるとは限らないことは言うまでもない。
【００３５】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る送電装置を用いた電力伝送システムの構成を模式的に示すブロック図である。図２は、本発明の実施の形態１に係る送電装置を用いた電力伝送システムの等価回路図である。図１及び図２では、電源（電源回路部）１００の比較的高電位である能動端子８１にスイッチ回路（スイッチ素子）１０４を介して能動電極１１ａが接続され、比較的低電位である受動端子８２にスイッチ回路１０４を介して受動電極１１ｐが接続されている。図１及び図２に示すように、電源（電源回路部）１００は、高電圧高周波電源(交流電源)であり、低電圧高周波電源１１１、及び低電圧高周波電源１１１の出力電圧を昇圧する昇圧／共振回路１０５で構成されている。
【００３６】
低電圧高周波電源１１１は、直流電源１１０、インピーダンス切替部１０８、駆動制御部１０３及び直流交流変換素子１１４で構成されている。直流電源１１０は、例えば、所定の直流電圧（例えばＤＣ５Ｖ）を供給する。駆動制御部１０３及び直流交流変換素子１１４は、直流電源１１０を電源として、例えば１００ｋＨｚ〜数１０ＭＨｚの高周波電圧を発生する。昇圧／共振回路１０５は、昇圧トランスＴＧ及びインダクタＬＧにより構成され、高周波電圧を昇圧して第一の能動電極１１ａに供給する。容量ＣＧは、受動電極１１ｐと能動電極１１ａとの間の容量を示している。インダクタＬＧと容量ＣＧとにより直列共振回路が形成される。Ｉ／Ｖ検出器１０１は、直流電源１１０から供給された直流電圧値ＤＣＶ及び直流電流値ＤＣＩを検出して制御部１０２へ渡す。制御部（制御回路部）１０２は、後述のとおりＩ／Ｖ検出器１０１、交流電圧計１０６の出力に基づいて駆動制御部１０３の動作を制御する。
【００３７】
制御部１０２は、Ｉ／Ｖ検出器１０１で検出した直流電圧値ＤＣＶを取得し、取得した直流電圧値ＤＣＶの周波数特性を解析して、受電装置２が載置されているか否かを検知する。具体的には、直流電源１１０の出力インピーダンスを切り替えるインピーダンス切替部１０８により定電流に切り替えて、受電装置２が載置されて送電を開始するまでは電源１００を定電流電源として動作させ、比較的低電圧にて周波数掃引する。
【００３８】
周波数掃引した場合、受電装置２が載置されていない状態では共振周波数が発生しないので、直流電圧値ＤＣＶに極大値は生じない。すなわち単位周波数当たりの直流電圧値ＤＣＶの変動量が所定値より大きくなる周波数は存在しない。
【００３９】
一方、受電装置２が載置された場合には、載置された受電装置２ごとに固有の共振周波数が発生するので、電源１００から見た受電装置２のインピーダンスが極大となり、共振周波数の近傍にて直流電圧値ＤＣＶは極大値となる。すなわち、単位周波数当たりの直流電圧値ＤＣＶの変動量が所定値より大きくなる周波数が存在するので、該周波数を検出した場合に、受電装置２が載置されたことを検知することができる。受電装置２が載置されたことを検知した場合、インピーダンス切替部１０８により電源１００を定電圧電源に切り替えて、検出した共振周波数を動作周波数として設定することができる。
【００４０】
交流電圧計１０６は、昇圧／共振回路１０５の出力電圧の交流電圧値ＡＣＶを検出して制御部１０２へ渡す。制御部１０２は、交流電圧計１０６で検出した交流電圧値ＡＣＶを取得して、交流電圧値ＡＣＶの変動を監視する。
【００４１】
また、制御部１０２は、取得した交流電圧値ＡＣＶが一定の電圧値を超えた過電圧である場合には駆動制御部１０３へ電力伝送の停止指示を送信して送電を停止する。また、制御部１０２は、Ｉ／Ｖ検出器１０１で検出した直流電流値ＤＣＩを取得し、取得した直流電流値ＤＣＩが所定値より小さくなった場合には充電が完了したと判断して、送電を停止する。  
【００４２】
制御部１０２は、電力伝送の開始指示／停止指示を駆動制御部１０３へ送信し、駆動制御部１０３が直流交流変換素子１１４にて直流電圧を交流電圧へＤＣ−ＡＣ変換させる。直流交流変換素子１１４は、駆動制御部１０３の出力に応じて昇圧／共振回路１０５へ交流電圧を供給する。
【００４３】
昇圧／共振回路１０５は、供給された交流電圧を昇圧して、スイッチ回路１０４を介して、送電電極１１（第一の能動電極１１ａ、第一の受動電極１１ｐ）に供給する。図１では簡略化しているが、スイッチ回路１０４は、送電電極１１ごと、あるいは後述する一又は複数の送電電極１１で構成された送電単位１０ごとに設けてある。送電装置１の送電電極１１は、受電装置２の受電電極２１（第二の能動電極２１ａ、第二の受動電極２１ｐ）との間で容量結合し、電力を伝送する。受電装置２の受電電極２１には、降圧トランスＴＬ及びインダクタＬＬにより構成される降圧／共振回路２０１が接続されている。容量ＣＬは、受動電極２１ｐと能動電極２１ａとの間の容量を示している。インダクタＬＬと容量ＣＬとにより直列共振回路が形成されている。直列共振回路は、固有の共振周波数を有している。容量ＣＭは、送電電極１１と受電電極２１との結合容量を示している。
【００４４】
受電装置２は、伝送された電力を降圧／共振回路２０１で降圧し、整流器２０２で整流して、整流した電圧で負荷回路２０３（二次電池）を充電する。
【００４５】
本実施の形態１では、所望の送電電極１１ごと、あるいは一又は複数の送電電極１１で構成された送電単位１０ごとに、比較的高い電圧を印加する、比較的低い電圧を印加する、又は基準電位と接続する若しくは電圧を印加しないのいずれか一方に、スイッチ回路１０４により接続状態を切り換える。比較的高い電圧が印加された送電電極１１又は送電単位１０は、第一の能動電極１１ａとして機能する。比較的低い電圧が印加された送電電極１１又は送電単位１０は、第一の受動電極１１ｐとして機能する。基準電位と接続された送電電極１１又は送電単位１０は、基準電位電極として機能する。
【００４６】
図３は、本発明の実施の形態１に係る送電装置１の送電単位１０の例示図である。図３（ａ）に示すように、一の送電電極１１で送電単位１０を構成しても良い。例えば送電装置１の受電装置２を載置する面に送電電極１１をアレイ状に配置した場合、受電装置２の載置された位置に応じて、送電電極１１がそれぞれ第一の能動電極１１ａ、第一の受動電極１１ｐ、又は基準電位電極として機能するよう、若しくはどの端子にも接続しないよう接続状態を切り換えることができる。
【００４７】
少しでもコストダウンを図るために、例えば図３（ｂ）〜（ｄ）に示すように、それぞれ２個の送電電極１１、３個の送電電極１１、４個の送電電極１１を一組として、送電単位１０を構成することにより、送電電極１１の大きさと受電装置２の大きさとを考慮した適切な大きさの送電単位１０を構成することができる。もちろん、送電単位１０は図３に示す構成に限定されるものではなく、効率良く電力伝送することができる大きさであればいくつの送電電極１１で送電単位１０を構成しても良い。以下、送電電極１１には、一又は複数の送電電極１１で構成された送電単位１０も含まれることとする。
【００４８】
図４は、本発明の実施の形態１に係る送電装置１の送電電極１１の配置例及び切り換え状態を示す模式図である。図４の例では、矩形状の送電電極１１をアレイ状に配置してあり、しかも９個ずつ別個の送電モジュール１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄとして受電装置２へ電力を伝送する。例えば受電装置２を送電モジュール１ａに載置する場合、送電モジュール１ａの中央部の送電電極１１を第一の能動電極１１ａとして機能させるために、比較的高い電圧を印加するようスイッチ回路１０４により接続状態を切り換える。また、送電モジュール１ａの中央部の送電電極１１の周囲に配置してある送電電極１１を、第一の受動電極１１ｐとして機能させるために、比較的低い電圧を印加するようスイッチ回路１０４により接続状態を切り換える。なお、送電電極１１の形状は矩形状に限定されるものではなく、円形状であっても良いし、多角形状であっても良い。また、一の送電モジュールに含まれる送電電極１１の数も９個に限定されるものではなく、送電電極１１の個数及び配列に応じて自由に選択することができる。
【００４９】
受電装置２が載置されていない送電モジュール１ｂ、１ｃについては、送電電極１１に電圧を印加しないようスイッチ回路１０４により接続状態を切り換えることにより、消費電力を節約することができるとともに、不要な電界が外部へ放射されることを防止することができる。
【００５０】
もちろん、送電モジュール１ａ以外の送電モジュール、例えば送電モジュール１ｄに他の受電装置２を載置することもできる。この場合も同様に、送電モジュール１ｄの中央部の送電電極１１を第一の能動電極１１ａとして機能させるために、比較的高い電圧を印加するようスイッチ回路１０４により接続状態を切り換える。また、送電モジュール１ｄの中央部の送電電極１１の周囲に配置してある送電電極１１を、第一の受動電極１１ｐとして機能させるために、比較的低い電圧を印加するようスイッチ回路１０４により接続状態を切り換える。
【００５１】
図５Ａ及び図５Ｂは、本発明の実施の形態１に係る送電装置１のスイッチ回路１０４の回路構成の例示図である。図５Ａに示すように、複数の送電電極１１を、受電装置２を載置する面（送電面）にアレイ状に配置している。そして、送電電極１１ごとに、電源１００との接続状態を切り換えている。
【００５２】
図５Ａの例では、送電モジュール１ａと送電モジュール１ｂとで、それぞれ接続する電源１００が相違する。すなわち、送電モジュール１ａは、電源１００ａと制御部１０２ａとを備えており、送電モジュール１ｂは、電源１００ｂと制御部１０２ｂとを備えている。
【００５３】
そして、スイッチ回路１０４は、それぞれ制御部１０２ａ、１０２ｂの指示により、各送電電極１１と電源１００ａ、１００ｂとの接続状態を切り換える。すなわち、スイッチ回路１０４は、一端をそれぞれの送電電極１１と接続してある。そして、他端を、能動端子９１、能動端子より低電位である受動端子９２、又は端子９３のいずれかと接続するように切り換える。スイッチ回路１０４の能動端子９１は、電源１００ａ（又は電源１００ｂ）の能動端子８１と接続されている。受動端子９２は、電源１００ａ（又は電源１００ｂ）の受動端子８２と接続されている。
【００５４】
端子９３は、基準電位（接地電位）と接続するべく、例えば送電装置１の回路基板の接地電極、送電装置１筺体のシールド部等と接続されている基準電位端子８３と接続されている。基準電位とスイッチ回路１０４との間の配線が複雑化した場合、あるいは基準電位に接続された送電電極１１の存在が第一の能動電極１１ａと第一の受動電極１１ｐとの間の容量を増大させる原因になる場合には、図５Ｂに示すように端子９３をどの端子にも接続しないようにすれば良い。送電電極１１ごとに、能動端子９１に接続する、受動端子９２に接続する、又は端子９３に接続する、すなわち基準電位端子８３に接続する若しくはどの端子にも接続しないのいずれか一方、に接続状態を切り換える。
【００５５】
一方、図示はしないが、能動端子９１、受動端子９２、端子９３とは別の端子（ダミー端子）を設けている場合、端子９３を基準電位端子８３と接続しておくことにより、送電電極１１ごとに、能動端子９１に接続する、受動端子９２に接続する、端子９３（基準電位端子８３）に接続する、又はこれらのいずれにも接続しない（ダミー端子に接続する）よう接続状態を切り換えることができる。
【００５６】
なお、基準電位端子８３に接続するか、どの端子にも接続しないかの判断は、第一の能動電極１１ａと第一の受動電極１１ｐとの間の容量を低減するべきか（電力の伝送効率の向上）、十分なシールドを施してあるかに応じて、送電電極１１ごとにすれば良い。そして、送電モジュール１ａに受電装置２が載置された場合、制御部１０２ａは以下の処理を実行する。
【００５７】
制御部１０２ａは、順次、送電電極１１を第一の能動電極１１ａとして機能させるために、能動端子９１と接続するようスイッチ回路１０４の動作を制御する。そして、制御部１０２ａは、定電流を送電電極１１へ順次供給して周波数掃引することにより、Ｉ／Ｖ検出器１０１で検出した直流電圧値ＤＣＶの周波数特性を解析する。制御部１０２ａは、送電電極１１ごとに直流電圧値ＤＣＶが極大値となる周波数を有するか否かを判断し、極大値となる周波数を有すると判断した送電電極１１に対応する位置に、受電装置２の第二の能動電極２１ａが配置されていると判断する。
【００５８】
本実施の形態１では、制御部１０２は、受電装置２の第二の能動電極２１ａ及び第二の受動電極２１ｐの位置に関する情報を事前に記憶している。ここで、受電装置２の第二の能動電極２１ａ及び第二の受動電極２１ｐの位置に関する情報とは、例えば第二の能動電極２１ａを基準とした第二の受動電極２１ｐの配置に関する情報である。したがって、受電装置２の第二の能動電極２１ａが配置されている位置を判断するだけで、第二の受動電極２１ｐの位置を把握することができ、制御部１０２ａの演算処理負荷を軽減することができる。もちろん、受電装置２の第二の能動電極２１ａ及び第二の受動電極２１ｐの位置に関する情報は、これに限定されるものではなく、例えば基準電位電極（接地電極）と第二の能動電極２１ａ及び第二の受動電極２１ｐとの相対的な位置関係に関する情報であっても良いし、データ通信を行う場合には通信用結合電極と第二の能動電極２１ａ及び第二の受動電極２１ｐとの相対的な位置関係に関する情報であっても良い。
【００５９】
その場合、まず、受電装置２の第二の能動電極２１ａが配置されている位置を判断し、対応する位置の送電電極１１を第一の能動電極１１ａとして決定する。次に、受電装置２の第二の能動電極２１ａ及び第二の受動電極２１ｐの位置に関する情報に基づいて、受電装置２の第二の受動電極２１ｐの位置を把握し、対応する位置の送電電極１１を第一の受動電極１１ｐとして決定する。
【００６０】
図５の例では、制御部１０２は、受電装置２の第二の能動電極２１ａを中心として、その周囲に第二の受動電極２１ｐが配置されているとの情報を記憶しているので、第一の能動電極１１ａとして決定した送電電極１１の周囲に配置されている送電電極１１を第一の受動電極１１ｐとして決定することができる。制御部１０２ａは、決定した送電電極１１が、それぞれ比較的高電位である能動端子９１、又は比較的低電位である受動端子９２と接続するようスイッチ回路１０４の動作を制御する。能動端子９１は、電源１００の能動端子８１に、受動端子９２は、電源１００の受動端子８２に、それぞれ接続されている。
【００６１】
送電装置１は、送電モジュール１ａと同様に、送電モジュール１ｂについても、どの送電電極１１が第一の能動電極１１ａ又は第一の受動電極１１ｐとして、それぞれ機能するかを決定する。図６は、本発明の実施の形態１に係る送電装置１の送電モジュール１ａの制御部１０２ａの処理手順を示すフローチャートである。図６において、制御部１０２ａは、コンセント等の接続を検知して送電装置１を起動し（ステップＳ６０１）、受電装置２が載置されたか否かを検知する（ステップＳ６０２）。具体的には、上述したように送電電極１１ごとに周波数掃引した結果、直流電圧値が極大値となる周波数を有する送電電極１１が存在するか否かで判断する。
【００６２】
制御部１０２ａは、直流電圧値が極大値となる周波数を有する送電電極１１を第一の能動電極１１ａとして決定し（ステップＳ６０３）、受電装置２の第二の能動電極２１ａ及び第二の受動電極２１ｐの位置に関する情報に基づいて、第一の受動電極１１ｐとして機能させる送電電極１１を決定する（ステップＳ６０４）。
【００６３】
制御部１０２ａは、決定に合わせてスイッチ回路１０４により送電電極１１ごとの接続状態を切り換える（ステップＳ６０５）。これにより、受電装置２の載置された位置に応じて、送電電極１１を第一の能動電極１１ａ又は第一の受動電極１１ｐとして機能させることができる。制御部１０２ａは、送電電極１１ごとに再度周波数掃引して（ステップＳ６０６）、直流電圧値が極大値となる周波数を電力伝送時の動作周波数として設定して、駆動制御部１０３に対して電力伝送の開始指示を送信して送電を開始する（ステップＳ６０７）。
【００６４】
なお、受電装置２が複数の送電モジュールにまたがって載置される場合もある。この場合、送電装置１の制御部１０２は、送電モジュールごとの制御部１０２ａ、１０２ｂ等とデータ通信しながら、どの送電モジュールのどの送電電極１１を第一の能動電極１１ａとして、どの送電モジュールのどの送電電極１１を第一の受動電極１１ｐとして、それぞれ機能させるかを決定する。
【００６５】
図７は、本発明の実施の形態１に係る送電装置１の送電電極１１の他の配置例及び切り換え状態を示す模式図である。図７の例では、矩形状の送電電極１１をアレイ状に配置してあり、６個ずつ別個の送電モジュール１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄとして受電装置２へ電力を伝送する。中央にある送電電極１１に対する接続状態の切り換えは、送電モジュール１ａの制御部１０２ａが制御する。
【００６６】
例えば、受電装置２を送電モジュール１ａ、１ｃにまたがって載置する場合、送電モジュール１ａの制御部１０２ａは、上述した手順と同様に受電装置２の第二の能動電極２１ａが配置されている位置を判断する。送電モジュール１ａの制御部１０２ａは、記憶してある受電装置２の第二の能動電極２１ａ及び第二の受動電極２１ｐの位置に関する情報に基づいて、第一の受動電極１１ｐとして機能させる送電電極１１を決定する。制御部１０２ａは、第一の受動電極１１ｐとして決定した送電電極１１が他の送電モジュール１ｃにも存在していると検知した場合、制御部１０２を介して送電モジュール１ｃの制御部１０２ｃとデータ通信し、送電モジュール１ｃの送電電極１１に対する接続状態の切り換えは、送電モジュール１ｃの制御部１０２ｃが制御する。
【００６７】
すなわち、送電モジュール１ａの下段中央の送電電極１１を、第一の能動電極１１ａとして機能させるために、比較的高電位である能動端子９１と接続するようスイッチ回路１０４により接続状態を切り換える。また、送電モジュール１ａの下段中央の送電電極１１の周囲に配置してある送電電極１１を、第一の受動電極１１ｐとして機能させるために、比較的低電位である受動端子９２と接続するようスイッチ回路１０４により接続状態を切り換える。
【００６８】
それ以外の送電電極１１については、電圧を印加しないようスイッチ回路１０４によりダミー素子（図示せず）あるいはどの端子にも接続されていない端子９３と接続するよう切り換える。どの端子にも接続しないようスイッチ回路１０４により接続状態を切り換えることにより、消費電力を節約することができるとともに、不要な電界が外部へ放射されることを防止することができる。
【００６９】
なお、受電装置２を載置する位置によっては、第一の能動電極１１ａとして機能させる送電電極１１を一意に決定することが困難である場合も生じうる。図８は、本発明の実施の形態１に係る送電装置１の送電電極１１の他の配置例及び切り換え状態を示す模式図である。図８に示すように、受電装置２が送電電極１１の配列方向に対して傾斜して載置された場合、２つの送電電極１１’、１１”が第一の能動電極１１ａの候補となる。
【００７０】
この場合、一定のルールに基づいて、いずれかの送電電極１１を第一の能動電極１１ａとして決定する。例えば、送電電極１１’、１１”に対して周波数掃引し、直流電圧値の極大値が大きい送電電極１１を選択する。両者がほぼ同一の値である場合には、より送電装置１の中央に近い送電電極１１を選択する。その他、いずれか一方に決定することができるルールであれば、特に限定されるものではない。選択されなかった送電電極１１’は、電源１００と接続しないようスイッチ回路１０４により接続状態を切り換える。これにより、消費電力を節約することができるとともに、不要な電界が外部へ放射されることを防止することができる。また、両者がほぼ同一の値である場合に、送電電極１１’、１１”の両方を第一の能動電極１１ａとして決定しても良い。例えば、送電電極１１’又は送電電極１１”のいずれかを選択した場合には、第一の能動電極１１ａと第二の能動電極２１ａとの結合容量が不足することも生じうる。このときには、両方を能動電極とすることで電力伝送効率を高めることができるからである。
【００７１】
以上のように本実施の形態１によれば、受電装置２の第二の能動電極２１ａ及び第二の受動電極２１ｐの位置に関する情報に基づいて、送電装置１の送電電極１１又は送電単位１０が、それぞれ第一の能動電極１１ａ、第一の受動電極１１ｐ、又は基準電位電極として機能するよう、若しくはどの端子にも接続しないよう、スイッチ回路１０４により接続状態を切り換えることができ、受電装置２をどのような位置に載置した場合であっても、高い効率で電力伝送することが可能となる。また、複数の受電装置２を載置する場合であっても、載置する位置によって電力伝送の効率が変動しない。
【００７２】
なお、本実施の形態１において、スイッチ回路１０４を介して電源１００に接続されている送電電極１１が配置されている領域を、例えばＬＥＤ等を用いて発光表示することが好ましい。受電装置２が載置されている送電装置１のどの部分が電力伝送に用いられているのかを目視で確認することができ、もう１台受電装置２を載置することができるか否かを確認することが容易となるからである。
【００７３】
（実施の形態２）
本発明の実施の形態２では、実施の形態１と同一の機能を有する構成要素には同一の符号を付することにより、詳細な説明は省略する。本実施の形態２に係る送電装置１を用いた電力伝送システムは、受電装置２に接地電極を備えており、制御部１０２が受電装置２の接地電極に対応する位置の送電電極１１を基準電位端子８３に接続するようスイッチ回路１０４の動作を制御する点で実施の形態１とは相違する。
【００７４】
図９は、本発明の実施の形態２に係る送電装置１を用いた電力伝送システムの受電装置２の構成を示す模式図である。図９に示すように、受電装置２は、中央近傍に第二の能動電極２１ａを備えており、第二の能動電極２１ａの周囲を囲むように第二の受動電極２１ｐを備えている。さらに、第二の受動電極２１ｐの周囲を囲むように、接地電極３１を設けてある。接地電極３１は、例えば受電装置２の筐体の一部として構成しても良いし、別個に備えても良い。
【００７５】
図１０は、本発明の実施の形態２に係る送電装置１の送電電極１１の配置例及び切り換え状態を示す模式図である。図１０の例では、矩形状の送電電極１１をアレイ状に配置してある単体の送電モジュールについて説明する。
【００７６】
図１０に示すように、図９に示す受電装置２を送電装置１に載置した場合、受電装置２の中央近傍に備えている第二の能動電極２１ａに対応する位置の送電電極１１を、第一の能動電極１１ａとして機能させるために、比較的高電位である能動端子９１と接続するようスイッチ回路１０４により接続状態を切り換える。受電装置２の第二の能動電極２１ａの位置は、実施の形態１と同様に判断する。すなわち、送電装置１の制御部１０２は、送電電極１１ごとに周波数掃引して、直流電圧値が極大値となる周波数を有するか否かを判断する。制御部１０２が、極大値となる周波数を有すると判断した送電電極１１に対応する位置に、受電装置２の第二の能動電極２１ａが配置されていると判断する。
【００７７】
また、受電装置２の第二の能動電極２１ａ及び第二の受動電極２１ｐの位置に関する情報に基づいて、受電装置２の第二の受動電極２１ｐの位置を把握する。そして、受電装置２の第二の受動電極２１ｐに対応する位置の送電電極１１を、第一の受動電極１１ｐとして機能させるために、比較的低電位である受動端子９２と接続するようスイッチ回路１０４により接続状態を切り換える。
【００７８】
さらに、本実施の形態２では、受電装置２の第二の能動電極２１ａ及び第二の受動電極２１ｐの位置に関する情報に、第二の受動電極２１ｐと接地電極３１との相対的な位置関係に関する情報も含まれる。したがって、第二の受動電極２１ｐの位置を把握することにより、接地電極３１の位置も把握することができる。送電装置１の制御部１０２は、受電装置２の接地電極３１に対応する位置の送電電極１１を、基準電位電極４１として機能させるために、基準電位端子８３と接続するようスイッチ回路１０４により接続状態を切り換える。
【００７９】
なお、受電装置２は、送電電極１１の配列方向に対して傾斜して載置しても良い。図１１は、本発明の実施の形態２に係る送電装置１の送電電極１１の他の配置例及び切り換え状態を示す模式図である。図１１に示すように、受電装置２が送電電極１１の配列方向に対して傾斜して載置された場合、２つの送電電極１１が第一の能動電極１１ａの候補となる。実施の形態１と同様のルールで、選択された送電電極１１を第一の能動電極１１ａとして機能させるために、能動端子９１と接続するようスイッチ回路１０４により接続状態を切り換える。そして、選択されなかった送電電極１１は、電源１００と接続しないようスイッチ回路１０４により接続状態を切り換える。
【００８０】
また、送電装置１の制御部１０２は、受電装置２の第二の受動電極２１ｐと重なり合っている割合の大きい送電電極１１を第一の受動電極１１ｐとして機能させるために、受動端子９２と接続するようスイッチ回路１０４により接続状態を切り換える。同様に、送電装置１の制御部１０２は、受電装置２の接地電極３１と重なり合っている割合の大きい送電電極１１を基準電位電極４１として機能させるために、基準電位端子８３と接続するようスイッチ回路１０４により接続状態を切り換える。このようにすることで、受電装置２の載置された位置に応じて各送電電極１１と電源１００との接続状態を切り換えることにより、送電電極１１を、それぞれ第一の能動電極１１ａ、第一の受動電極１１ｐ、又は基準電位電極４１として機能させることが可能となる。
【００８１】
以上のように本実施の形態２によれば、受電装置２の第二の能動電極２１ａ及び第二の受動電極２１ｐの位置に関する情報に基づいて、送電装置１の送電電極１１又は送電単位１０が、それぞれ第一の能動電極１１ａ、第一の受動電極１１ｐ、又は基準電位電極４１として機能するよう、若しくはどの端子にも接続しないよう、スイッチ回路１０４により接続状態を切り換えることができ、受電装置２をどのような位置に載置した場合であっても、高い効率で電力伝送することが可能となる。また、複数の受電装置２を載置する場合であっても、載置する位置によって電力伝送の効率が変動しない。
【００８２】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態３では、実施の形態１及び２と同一の機能を有する構成要素には同一の符号を付することにより、詳細な説明は省略する。本実施の形態３に係る送電装置１を用いた電力伝送システムは、受電装置２に第二の通信用結合電極を備えており、受電装置２の第二の通信用結合電極に対応する位置の送電電極１１を第一の通信用結合電極として機能させる点で実施の形態１及び２とは相違する。
【００８３】
図１２は、本発明の実施の形態３に係る送電装置１を用いた電力伝送システムの構成を模式的に示すブロック図である。図１２に示すように、本実施の形態３に係る電力伝送システムの送電装置１は、電源１００、第一の能動電極１１ａ、第一の受動電極１１ｐ、又は第一の通信用結合電極６１として機能する送電電極１１及び第一の通信部（通信部）１３を備えている。受電装置２は、整流回路、負荷回路等とともに、第二の能動電極２１ａ、第二の受動電極２１ｐ、第二の通信用結合電極５１、及び第二の通信部２３を備えている。
【００８４】
本実施の形態３では、送電装置１の第一の通信用結合電極６１は、送電装置１の第一の通信部１３を介して接地電位に、受電装置２の第二の通信用結合電極５１は、受電装置２の第二の通信部２３を介して接地電位、例えば受電装置２の回路基板の接地電極、受電装置２のシールド部等に、それぞれ接続されている。送電装置１の第一の通信部１３は、一端を第一の通信用結合電極６１に、他端を送電装置１の接地電位に、それぞれ接続してある。また、受電装置２の第二の通信部２３は、一端を第二の通信用結合電極５１に、他端を受電装置２の接地電位に、それぞれ接続してある。
【００８５】
そして、第一の能動電極１１ａ及び第二の能動電極２１ａと、第一の通信用結合電極６１及び第二の通信用結合電極５１との間に、それぞれ第一の受動電極１１ｐ及び第二の受動電極２１ｐを配置することにより、通信感度を高めることができるとともに、データ通信の安定性を高めることが可能となる。
【００８６】
そして、データ通信を安定して行うことができる位置をサーチすることで、第一の通信用電極６１及び第二の通信用結合電極５１を位置合わせすることができる。図１３は、本発明の実施の形態３に係る送電装置１の送電電極１１の配置例及び切り換え状態を示す模式図である。図１３の例では、矩形状の送電電極１１をアレイ状に配置してある。接続状態の切り換えは、実施の形態１及び２と同様、スイッチ回路１０４で行う。
【００８７】
図１４は、本発明の実施の形態３に係る送電装置１のスイッチ回路１０４の回路構成の例示図である。図１４に示すように、複数の送電電極１１を、受電装置２を載置する面にアレイ状に配置している。そして、送電電極１１ごとに、電源１００との接続状態を切り換えている。
【００８８】
スイッチ回路１０４は、制御部１０２の指示により各送電電極１１と電源１００との接続状態を切り換える。例えば図１４のように受電装置２が載置された場合、制御部１０２は以下の処理を実行する。
【００８９】
制御部１０２は、順次、送電電極１１を第一の通信用結合電極６１として機能させるようスイッチ回路１０４により接続状態を切り換える。すなわち、送電電極１１を順次第一の通信部１３と接続されている通信端子９４と接続し、制御部１０２は受電装置２とデータ通信を確立することができたか否かを判断する。なお、通信端子９４は、通信部１３の通信端子８４と接続されている。
【００９０】
制御部１０２が、受電装置２とデータ通信を確立することができたと判断した送電電極１１に対応する位置に受電装置２の第二の通信用結合電極５１が配置されていると判断する。本実施の形態３では、受電装置２の第二の能動電極２１ａ及び第二の受動電極２１ｐの位置に関する情報に、第二の通信用結合電極５１と第二の能動電極２１ａ及び第二の受動電極２１ｐとの相対的な位置関係に関する情報も含まれる。したがって、受電装置２の第二の通信用結合電極５１が配置されている位置を判断するだけで、第二の能動電極２１ａ及び第二の受動電極２１ｐの位置を把握することができる。
【００９１】
まず、受電装置２の第二の通信用結合電極５１に対応する位置の送電装置１の送電電極１１を第一の通信用結合電極６１として決定する。次に、受電装置２の第二の能動電極２１ａ及び第二の受動電極２１ｐの位置に関する情報に基づいて、受電装置２の第二の能動電極２１ａ、第二の受動電極２１ｐの位置を把握し、対応する位置の送電電極１１を、それぞれ第一の能動電極１１ａ、第一の受動電極１１ｐとして決定する。
【００９２】
図１４の例では、制御部１０２は、受電装置２の第二の能動電極２１ａを中心として周囲の電極が第二の受動電極２１ｐであり、第２の受動電極２１ｐを挟んで対向する位置に第二の通信用結合電極５１が配置されているとの情報を記憶している。そこで、最初にデータ通信を確立することができたと判断した送電電極１１を第一の通信用結合電極６１として決定する。そして、２つの第一の通信用結合電極６１で挟まれた領域の中央に位置する送電電極１１を第一の能動電極１１ａとして、第一の能動電極１１ａを中心として周囲の送電電極１１を第一の受動電極１１ｐとして、それぞれ決定する。制御部１０２は、第一の能動電極１１ａ又は第一の受動電極１１ｐとして決定した送電電極１１を、それぞれ比較的高電位である能動端子９１、比較的低電位である受動端子９２に接続するようスイッチ回路１０４により接続状態を切り換える。能動端子９１は、電源１００の能動端子８１に、受動端子９２は、電源１００の受動端子８２に、それぞれ接続されている。また、図１４では、端子９３は、基準電位（接地電位）と接続するべく、例えば送電装置１の回路基板の接続電極、送電装置１筺体のシールド部等と接続されている基準電位端子８３と接続されているが、どの端子とも接続されていなくても良い。
【００９３】
図１５は、本発明の実施の形態３に係る送電装置１の制御部１０２の処理手順を示すフローチャートである。図１５において、制御部１０２は、コンセント等の接続を検知して送電装置１を起動し（ステップＳ１５０１）、受電装置２が載置されたか否かを検知する（ステップＳ１５０２）。具体的には、実施の形態１と同様、送電電極１１ごとに周波数掃引した結果、直流電圧値が極大値となる周波数を有する送電電極１１が存在するか否かで判断する。
【００９４】
制御部１０２は、順次、送電電極１１を第一の通信用結合電極６１として機能させるようスイッチ回路１０４により接続状態を切り換えてデータ通信する（ステップＳ１５０３）。そして、制御部１０２は、データ通信を確立することができたと判断した送電電極１１を第一の通信用結合電極６１として決定する（ステップＳ１５０４）。制御部１０２は、直流電圧値が極大値となる周波数を有する送電電極１１の位置に基づいて、第一の通信用結合電極６１となりうる送電電極１１の位置を推定することができる。推定された位置の送電電極１１から優先的にスイッチ回路１０４により接続状態を切り換えるように順序を決めることで、より短時間で通信用結合電極６１となる送電電極１１を決定することができる。
【００９５】
制御部１０２は、受電装置２の第二の能動電極２１ａ及び第二の受動電極２１ｐの位置に関する情報に基づいて、送電装置１の第一の能動電極１１ａとして機能させる送電電極１１及び第一の受動電極１１ｐとして機能させる送電電極１１を決定する（ステップＳ１５０５）。
【００９６】
制御部１０２は、決定に合わせてスイッチ回路１０４により送電電極１１ごとの接続状態を切り換える（ステップＳ１５０６）。これにより、受電装置２の載置された位置に応じて、送電電極１１を第一の通信用結合電極６１、第一の能動電極１１ａ、又は第一の受動電極１１ｐとして機能させるよう切り換えることができる。
【００９７】
制御部１０２は、送電電極１１ごとに再度周波数掃引して（ステップＳ１５０７）、直流電圧値が極大値となる周波数を電力伝送時の動作周波数として設定して、駆動制御部１０３に対して電力伝送の開始指示を送信して送電を開始する（ステップＳ１５０８）。
【００９８】
以上のように本実施の形態３によれば、受電装置２の第二の能動電極２１ａ及び第二の受動電極２１ｐの位置に関する情報に基づいて、送電装置１の送電電極１１又は送電単位１０が、それぞれ第一の能動電極１１ａ、第一の受動電極１１ｐ、基準電位電極、又は第一の通信用結合電極６１として機能するよう、若しくは電源１００と接続しないようスイッチ回路１０４により接続状態を切り換えることができ、受電装置２をどのような位置に載置した場合であっても、高い効率で電力伝送することが可能となる。また、複数の受電装置２を載置する場合であっても、載置する位置によって電力伝送の効率が変動しない。
【００９９】
その他、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内であれば多種の変形、置換等が可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１００】
１  送電装置
２  受電装置
１０  送電単位
１１  送電電極
１１ａ  第一の能動電極
１１ｐ  第一の受動電極
１３  第一の通信部（通信部）
２１ａ  第二の能動電極
２１ｐ  第二の受動電極
５１  第二の通信用結合電極
６１  第一の通信用結合電極
８１、９１  能動端子
８２、９２  受動端子
８３  基準電位端子
８４、９４  通信端子
９３  端子
１００  電源（電源回路部）
１０２、１０２ａ  制御部（制御回路部）
１０４  スイッチ回路（スイッチ素子）
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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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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【図１６】
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【図１７】
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