(57)【要約】【課題】電力用コイルと通信用コイルとをコンパクトな構成とし、搭載機器の小型化を図ることができる非接触電力伝送装置を提供する。【解決手段】電力の送電又は受電を行う電力用コイル１３，２２と、送受電時の信号授受を行う認証用コイル（通信用コイル）１５，２４とを備えるものであり、電力用コイル１３，２２と同一平面において、２以上に分割して構成した認証用コイル１５，２４を電力用コイル１３，２２の周囲にそれぞれ配置して構成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力用コイル及び通信用コイルをともに備え、前記電力用コイルを通じて交流電力の送電又は受電を行うとともに、前記通信用コイルを通じて送受電時の信号授受を行う非接触電力伝送装置であって、
前記電力用コイルと同一平面において、２以上に分割して構成した前記通信用コイルを前記電力用コイルの周囲にそれぞれ配置したことを特徴とする非接触電力伝送装置。
【請求項２】
請求項１に記載の非接触電力伝送装置において、
前記電力用コイルと同一平面において略矩形状のコイル配置領域を設定し、前記コイル配置領域の中央部に前記電力用コイルを配置し、前記電力用コイルよりも外形が小の前記通信用コイルを前記コイル配置領域の角部に分割配置したことを特徴とする非接触電力伝送装置。
【請求項３】
請求項２に記載の非接触電力伝送装置において、
前記電力用コイルは、２以上に分割され、並設方向に短手となる扁平形状に巻回されて構成されたことを特徴とする非接触電力伝送装置。
【請求項４】
請求項１に記載の非接触電力伝送装置において、
前記電力用コイルの径方向外側及び内側に前記通信用コイルを分割配置したことを特徴とする非接触電力伝送装置。
【請求項５】
請求項４に記載の非接触電力伝送装置において、
前記電力用コイル及び前記通信用コイルは、同心で同一の巻回形状にて構成されたことを特徴とする非接触電力伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯機器と充電器との間等、２つの機器間で電磁誘導にて電力伝送を行う非接触電力伝送装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、携帯電話やデジタルカメラ等の携帯機器に内蔵される二次電池（バッテリ）を非接触で充電するものが知られている。携帯機器及びこれに対応する専用の充電器には、それぞれ充電のための電力を伝送するコイルが備えられており、両コイルでの電磁誘導により充電器から携帯機器に交流電力を伝送し、これを直流電力に変換して二次電池を充電させるようになっている。
【０００３】
ところで、このような非接触充電においては、充電器と携帯機器との間で相互が適合するものかどうかを充電動作前に確認することが誤動作等を防止する上で望ましい。そのため、充電のための電力を伝送するコイル（電力用コイル）とは別に、相互の確認のための通信を行う通信用コイルを用い、先に通信用コイルにて充電器と携帯機器との相互間で確認のための信号の授受を行って、充電器側で適合機器である旨の判定がなされた後に充電動作を許可するように構成される。
【０００４】
このような電力用コイルと通信用コイルとを併設する構成は、例えば特許文献１や特許文献２等で開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２０６２９６号公報
【特許文献２】特開２００８−２７０１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１や特許文献２では、電力用コイルの外周側に同心円で通信用コイルを配置したり、電力用コイルと通信用コイルとを単純に隣接させる構成のため、コイル部の平面方向（径方向）への大型化を招いている。そのため、両コイルを搭載する充電器及び携帯機器の小型化を図るべく、両コイルをコンパクトに構成することが望まれている。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、電力用コイルと通信用コイルとをコンパクトな構成とし、搭載機器の小型化を図ることができる非接触電力伝送装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、電力用コイル及び通信用コイルをともに備え、前記電力用コイルを通じて交流電力の送電又は受電を行うとともに、前記通信用コイルを通じて送受電時の信号授受を行う非接触電力伝送装置であって、前記電力用コイルと同一平面において、２以上に分割して構成した前記通信用コイルを前記電力用コイルの周囲にそれぞれ配置したことをその要旨とする。
【０００９】
この発明では、電力用コイルと同一平面において、２以上に分割して構成した通信用コイルが電力用コイルの周囲にそれぞれ配置される。つまり、電力用コイルの周囲の領域を通信用コイルの配置に効率よく利用可能で、電力用及び通信用コイルがコンパクトな構成となり、搭載機器の小型化に寄与できる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の非接触電力伝送装置において、前記電力用コイルと同一平面において略矩形状のコイル配置領域を設定し、前記コイル配置領域の中央部に前記電力用コイルを配置し、前記電力用コイルよりも外形が小の前記通信用コイルを前記コイル配置領域の角部に分割配置したことをその要旨とする。
【００１１】
この発明では、電力用コイルと同一平面において略矩形状のコイル配置領域が設定された場合、このコイル配置領域の中央部に電力用コイルが配置され、電力用コイルより外形が小の通信用コイルがコイル配置領域の角部に分割配置される。つまり、円環状に巻回される電力用コイルに対してはコイル配置領域の角部が大きく空くため、そこに通信用コイルを配置することでコイル配置領域の利用効率を向上でき、電力用及び通信用コイルのコンパクトな構成が確実となる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の非接触電力伝送装置において、前記電力用コイルは、２以上に分割され、並設方向に短手となる扁平形状に巻回されて構成されたことをその要旨とする。
【００１３】
この発明では、電力用コイルは、２以上に分割され、並設方向に短手となる扁平形状に巻回されて構成される。これにより、電力用コイルを分割する構成とした場合に、コイルの並設方向への大型化を抑制できる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の非接触電力伝送装置において、前記電力用コイルの径方向外側及び内側に前記通信用コイルを分割配置したことをその要旨とする。
この発明では、電力用コイルの径方向外側及び内側に通信用コイルが分割配置される。つまり、通信用コイルが電力用コイルの外周側に配置されるのに加え、電力用コイルの内周側の領域も通信用コイルの配置に利用される。これにより、電力用コイルの周囲領域の利用効率を向上でき、電力用及び通信用コイルのコンパクトな構成に寄与できる。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の非接触電力伝送装置において、前記電力用コイル及び前記通信用コイルは、同心で同一の巻回形状にて構成されたことをその要旨とする。
【００１６】
この発明では、電力用コイル及び通信用コイルは同心で同一の巻回形状にて構成されるため、各コイル間の隙間を極めて小とでき、電力用コイルの周囲領域の利用効率を確実に向上できる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、電力用コイルと通信用コイルとをコンパクトな構成とし、搭載機器の小型化を図ることができる非接触電力伝送装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態における非接触充電システムの構成図である。
【図２】同形態における電力用及び通信用コイルの構成図である。
【図３】別例における電力用及び通信用コイルの構成図である。
【図４】（ａ）（ｂ）は別例における電力用及び通信用コイルの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１は、本実施形態の非接触充電システムを示す。デジタルカメラ等よりなる携帯機器１０は、静止画や動画の撮影等、主たる機能を実行するための機能回路（図示略）を備え、同じく内蔵の二次電池（バッテリ）１１からの電源供給に基づいて動作する。受電側回路１２は、電力用コイル１３を通じて受電した充電器２０からの所定の交流電力に基づいて所定の直流電力に変換するものであり、二次電池１１はその直流電力にて充電される。また、携帯機器１０は認証回路１４を備えており、該認証回路１４は認証用コイル１５を通じて充電器２０との間で確認信号の授受を行う。
【００２０】
充電器２０は、外部からの例えば商用電源の供給に基づいて携帯機器１０の充電に適した所定の交流電力を生成する送電側回路２１を備え、該送電側回路２１は電力用コイル２２を通じて携帯機器１０の電力用コイル１３に向けて電力伝送を行う。また、充電器２０においても認証回路２３を備えており、該認証回路２３は認証用コイル２４を通じて携帯機器１０側の認証回路１４との間で確認信号の授受を行う。
【００２１】
つまり、充電器２０に載置（近接）したものが該充電器２０と適合する携帯機器１０か否かをその確認信号の授受にて判定し、適合の携帯機器１０であるとの判定に基づいて送電側回路２１に充電許可信号を出力し、該送電側回路２１はその充電許可信号の入力に基づいて携帯機器１０に向けての送電を開始するようになっている。これにより、適合しない携帯機器や金属等が充電器２０に載置されても送電が実施されないため、無用な充電動作が防止される。
【００２２】
ここで、携帯機器１０の電力用及び認証用の両コイル１３，１５の構成について、図２に示すように、携帯機器１０内において略正方形状に設定されるコイル配置領域Ａ１には、円環状に巻回される１個の電力用コイル１３に対し、４個に分割構成されそれぞれ円環状に巻回された認証用コイル１５が同一平面上に配置されている。電力用コイル１３はコイル配置領域Ａ１の中央部に配置され、扱う電力の小さい認証用コイル１５は電力用コイル１３よりも小径で構成され、コイル配置領域Ａ１の四隅にそれぞれ配置されている。充電器２０側の電力用及び認証用の両コイル２２，２４も先の携帯機器１０側と同様に構成されている。
【００２３】
このように本実施形態の電力用及び認証用の両コイル１３，１５（２２，２４）においては、コイル配置領域Ａ１の利用効率を高く構成しているため、電力用及び認証用コイル１３，１５（２２，２４）をコンパクトな構成とでき、携帯機器１０及び充電器２０の小型化に寄与する構成となっている。
【００２４】
次に、本実施形態の特徴的な作用効果を記載する。
（１）本実施形態では、電力用コイル１３，２２と同一平面において、４個に分割し小径で構成した認証用コイル１５，２４がその電力用コイル１３，２２の周囲にそれぞれ配置されている。つまり、電力用コイル１３，２２の周囲の領域を認証用コイル１５，２４の配置に効率よく利用することで、電力用及び認証用コイル１３，１５（２２，２４）をコンパクトな構成とでき、搭載する携帯機器１０及び充電器２０の小型化に寄与することができる。
【００２５】
（２）本実施形態のように略正方形状（略矩形状）のコイル配置領域Ａ１を設定する場合、このコイル配置領域Ａ１の中央部に１個の電力用コイル１３，２２を配置し、認証用コイル１５，２４がコイル配置領域Ａ１の角部に分割配置されている。つまり、円環状に巻回される電力用コイル１３，２２に対してはコイル配置領域Ａ１の角部が大きく空くため、そこに認証用コイル１５，２４を配置することでコイル配置領域Ａ１の利用効率は高く、特に四隅全部に配置する本実施形態では利用効率は一層高く、電力用及び認証用コイル１３，１５（２２，２４）のコンパクトな構成を確実としている。
【００２６】
尚、本発明の実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、電力用コイル１３，２２と認証用コイル１５，２４の両者ともに円環状に構成したが、楕円、四角形、三角形等の環状に構成してもよく、また電力用コイル１３，２２と認証用コイル１５，２４とで異なる環状形状として適宜組み合わせてもよい。
【００２７】
例えば、中央部の電力用コイル１３，２２を円環状、四隅の認証用コイル１５，２４を三角形の環状としてもよい。
また図３に示すように、電力用コイル１３，２２を２個に分割し、並設方向に短手となる楕円形状の環状に構成してもよい。この場合、電力用コイル１３，２２を分割構成とした場合であっても、その並設方向への大型化を抑制できる。また、このような電力用コイル１３，２２に対し、６個に分割した認証用コイル１５，２４を、コイル配置領域Ａ１の四隅と、電力用コイル１３，２２の長手方向の端部間に配置してもよい。
【００２８】
・上記実施形態では、認証用コイル１５，２４をコイル配置領域Ａ１の四隅全部に配置したが、これに限らず、例えば対角線上の一対の配置としてもよい。
また、コイル配置領域Ａ１の四隅を使用した配置効率の向上のみならず、図４に示すように、電力用コイル１３，２２の径方向外側及び内側に認証用コイル１５，２４を分割配置してもよい。つまり、認証用コイル１５，２４が電力用コイル１３，２２の外周側に配置されるのに加え、電力用コイル１３，２２の内周側の領域も認証用コイル１５，２４の配置に利用する。このようにしても電力用コイルの周囲領域の利用効率を向上でき、電力用及び認証用コイル１３，１５（２２，２４）のコンパクトな構成に寄与できる。尚、外側と内側に分割された認証用コイル１５，２４を互いに結線してもよく、別々に使用してもよい。
【００２９】
また図４（ａ）のように、電力用及び認証用コイル１３，１５（２２，２４）の巻回形状を同心の円環状とし、また図４（ｂ）のように同心の四角環状とすることで、コイル１３，１５（２２，２４）間の隙間を極めて小とできるため、電力用コイル１３，２２の周囲領域の利用効率向上を確実としている。
【００３０】
・上記実施形態では特に言及しなかったが、電力用及び認証用コイル１３，１５（２２，２４）の背面側に、磁気特性向上のための磁性板を設置してもよい。
・上記実施形態では特に言及しなかったが、電力用及び認証用コイル１３，１５（２２，２４）は導線の巻回にて構成する他に、基板へのプリントによる構成としてもよい。
【００３１】
・上記実施形態では、携帯機器１０と充電器２０との非接触充電システムに適用したが、その他の非接触電力伝送を行う機器に適用してもよい。
【符号の説明】
【００３２】
１３，２２…電力用コイル、１５，２４…認証用コイル（通信用コイル）、Ａ１…コイル配置領域。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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