(57)【要約】【課題】性能の低下を抑制することに貢献する構成を含む非接触式電力伝送装置、およびその送電装置、およびその受電装置を提供する。【解決手段】送電装置１１の対向面１１Ａの角度θ１と受電装置２１の対向面２１Ａの角度θ２との相対角度θ３が「０」度のとき、すなわち受電装置２１の充電時姿勢が正規姿勢であると判定するとともに送電装置１１と受電装置２１との間に異物は介在しないと判定する。相対角度θ３が基準角度θ４未満のとき、充電時姿勢が準正規姿勢であると判定するとともに異物は介在しないと判定する。相対角度θ３が基準角度θ４以上のとき、充電時姿勢が非正規姿勢であると判定するとともに異物が介在すると判定する。【選択図】図２
2013078240.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送電装置および受電装置を有する電磁誘導式の非接触式電力伝送装置において、
前記送電装置と前記受電装置との相対的な角度を検出する
ことを特徴とする非接触式電力伝送装置。
【請求項２】
請求項１に記載の非接触式電力伝送装置において、
前記相対的な角度に基づいて、前記送電装置と前記受電装置との間に異物が存在しているか否かを判定する
ことを特徴とする非接触式電力伝送装置。
【請求項３】
請求項２に記載の非接触式電力伝送装置において、
前記送電装置と前記受電装置との間に異物が存在していると判定したとき、前記送電装置と前記受電装置との間に異物が存在していないと判定したときと比較して、前記送電装置から前記受電装置に伝送する電力量を少なくする
ことを特徴とする非接触式電力伝送装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の非接触式電力伝送装置において、
前記送電装置と前記受電装置との間に異物が存在していることを前記送電装置および前記受電装置の電圧、電流、および温度の少なくとも１つが示唆していることを条件Ａとし、前記送電装置と前記受電装置との間に異物が存在していることを前記相対的な角度が示唆していることを条件Ｂとして、前記条件Ａおよび前記条件Ｂの少なくとも一方が成立しているとき、前記送電装置から前記受電装置への電力の伝送を停止し、前記条件Ａおよび前記条件Ｂの双方が成立していないとき、前記送電装置から前記受電装置に電力を伝送する
ことを特徴とする非接触式電力伝送装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項に記載の非接触式電力伝送装置において、
前記相対的な角度に基づいて、前記送電装置に対する前記受電装置の姿勢が正規の姿勢か否かを判定する
ことを特徴とする非接触式電力伝送装置。
【請求項６】
請求項５に記載の非接触式電力伝送装置において、
前記送電装置に対する前記受電装置の姿勢が前記正規の姿勢とは異なると判定したとき、前記送電装置に対する前記受電装置の姿勢が前記正規の姿勢と一致すると判定したときと比較して、前記送電装置から前記受電装置に伝送する電力量を少なくする
ことを特徴とする非接触式電力伝送装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の非接触式電力伝送装置において、
前記相対的な角度に応じて前記送電装置から前記受電装置への電力の伝送状態を制御する
ことを特徴とする非接触式電力伝送装置。
【請求項８】
請求項７に記載の非接触式電力伝送装置において、
前記相対的な角度が基準角度以上のとき、前記相対的な角度が前記基準角度未満のときと比較して、前記送電装置から前記受電装置に伝送する電力量を少なくする
ことを特徴とする非接触式電力伝送装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の送電装置。
【請求項１０】
請求項１〜８のいずれか一項に記載の受電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送電装置および受電装置を有する電磁誘導式の非接触式電力伝送装置、およびその送電装置、およびその受電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁誘導式の非接触式電力伝送装置は、送電装置の交番磁束を受電装置の２次コイルに鎖交させることにより、送電装置から受電装置に電力を伝送する。特許文献１は、このような非接触式電力伝送装置の一例を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１５５８３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
非接触式電力伝送装置は、電力の伝送効率の観点から、送電装置に対する受電装置の姿勢として正規の姿勢を有する。一方、受電装置は、送電装置に対して正規の姿勢とは別の姿勢で配置されることもある。その理由の主なものとしては、ユーザーによる受電装置の取り扱いに起因するもの、または送電装置と受電装置との間に存在する異物に起因するものが挙げられる。そして、送電装置に対する受電装置の姿勢が正規の姿勢と異なるとき、電力の伝送効率の低下または金属異物の発熱により、非接触式電力伝送装置の性能を損なうおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するため、性能の低下を抑制することに貢献する構成を含む非接触式電力伝送装置、およびその送電装置、およびその受電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】
【０００６】
・本発明の電磁誘導式の非接触式電力伝送装置は、送電装置および受電装置を有し、前記送電装置と前記受電装置との相対的な角度を検出することを特徴とする。
・この非接触式電力伝送装置は、前記相対的な角度に基づいて、前記送電装置と前記受電装置との間に異物が存在しているか否かを判定することが好ましい。
【０００７】
・この非接触式電力伝送装置は、前記送電装置と前記受電装置との間に異物が存在していると判定したとき、前記送電装置と前記受電装置との間に異物が存在していないと判定したときと比較して、前記送電装置から前記受電装置に伝送する電力量を少なくすることが好ましい。
【０００８】
・この非接触式電力伝送装置は、前記送電装置と前記受電装置との間に異物が存在していることを前記送電装置および前記受電装置の電圧、電流、および温度の少なくとも１つが示唆していることを条件Ａとし、前記送電装置と前記受電装置との間に異物が存在していることを前記相対的な角度が示唆していることを条件Ｂとして、前記条件Ａおよび前記条件Ｂの少なくとも一方が成立しているとき、前記送電装置から前記受電装置への電力の伝送を停止し、前記条件Ａおよび前記条件Ｂの双方が成立していないとき、前記送電装置から前記受電装置に電力を伝送することが好ましい。
【０００９】
・この非接触式電力伝送装置は、前記相対的な角度に基づいて、前記送電装置に対する前記受電装置の姿勢が正規の姿勢か否かを判定することが好ましい。
・この非接触式電力伝送装置は、前記送電装置に対する前記受電装置の姿勢が前記正規の姿勢とは異なると判定したとき、前記送電装置に対する前記受電装置の姿勢が前記正規の姿勢と一致すると判定したときと比較して、前記送電装置から前記受電装置に伝送する電力量を少なくすることが好ましい。
【００１０】
・この非接触式電力伝送装置は、前記相対的な角度に応じて前記送電装置から前記受電装置への電力の伝送状態を制御することが好ましい。
・この非接触式電力伝送装置は、前記相対的な角度が基準角度以上のとき、前記相対的な角度が前記基準角度未満のときと比較して、前記送電装置から前記受電装置に伝送する電力量を少なくすることが好ましい。
【００１１】
・本発明の送電装置は、上記非接触式電力伝送装置のうちのいずれかの非接触式電力伝送装置が有する送電装置であることを特徴とする。
・本発明の受電装置は、上記非接触式電力伝送装置のうちのいずれかの非接触式電力伝送装置が有する受電装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、性能の低下を抑制することに貢献する構成を含む非接触式電力伝送装置、およびその送電装置、およびその受電装置を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態の非接触式電力伝送装置について、その全体構成を示す斜視図。
【図２】同実施形態の非接触式電力伝送装置について、受電装置の充電時姿勢を示した側面図。
【図３】同実施形態の非接触式電力伝送装置について、送電装置および受電装置の構成を示したブロック図。
【図４】同実施形態の非接触式電力伝送装置による電力伝送の制御動作について説明したフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１を参照して、非接触式電力伝送装置１の構成について説明する。
図１に示されるように、非接触式電力伝送装置１は、送電装置１１と受電装置２１とを有する。受電装置２１は、携帯電話８０に内蔵されている。送電装置１１は、携帯電話８０の充電器９０に内蔵されている。
【００１５】
充電器９０は、発光部９２と、警報部９３と、Ｌ字型の凸部９４とを有する。発光部９２は、発光ダイオードを有する。警報部９３は、スピーカを有する。また、充電器９０は、水平面Ｈに対して所定角度傾いた状態で設置される。なお、充電器９０は、水平面Ｈに対して平行になるように設置することもできる。
【００１６】
充電器９０の給電面９１上に携帯電話８０が設置されることで、送電装置１１から受電装置２１に電力が伝送される。給電面９１上に設置された携帯電話８０は、凸部９４によって支持される。
【００１７】
図２を参照して、送電装置１１から受電装置２１に電力を伝送するときの受電装置２１の姿勢について説明する。
図２に示されるように、送電装置１１は、受電装置２１と対向する対向面１１Ａを有する。受電装置２１は、対向面１１Ａと対向する対向面２１Ａを有する。
【００１８】
ここで、非接触式電力伝送装置１について次の用語を定義する。
（Ａ）水平面Ｈと対向面１１Ａの全部を含む仮想平面との角度を「送電装置１１の対向面１１Ａの角度θ１」とする。
（Ｂ）水平面Ｈと対向面２１Ａの全部を含む仮想平面との角度を「受電装置２１の対向面２１Ａの角度θ２」とする。
（Ｃ）角度θ１と角度θ２との差の絶対値を「相対角度θ３」とする。
（Ｄ）非接触式電力伝送装置１において、送電装置１１の対向面１１Ａ上に受電装置２１が位置するときの送電装置１１に対する受電装置２１の姿勢を「充電時姿勢」とする。
（Ｅ）送電装置１１の対向面１１Ａと受電装置２１の対向面２１Ａとが互いに平行するとき、つまり、相対角度θ３が「０」度のときの充電時姿勢を「正規姿勢」とする。
（Ｆ）相対角度θ３が、「０」度よりも大きくかつ基準角度θ４未満のときの充電時姿勢を「準正規姿勢」とする。基準角度θ４は、設計上で定められる。
（Ｇ）相対角度θ３が、基準角度θ４以上のときの充電時姿勢を「非正規姿勢」とする。
【００１９】
図２（ａ）において、携帯電話８０は、給電面９１に載置された状態で充電器９０に設置されている。このとき、送電装置１１の対向面１１Ａと受電装置２１の対向面２１Ａとは互いに平行している。このため、図２（ａ）中の受電装置２１の充電時姿勢は、正規姿勢である。
【００２０】
図２（ｂ）において、携帯電話８０は、給電面９１に対して少し傾いた状態で充電器９０に設置されている。このとき、相対角度θ３は「０」度よりも大きく基準角度θ４未満である。このため、図２（ｂ）中の受電装置２１の充電時姿勢は、準正規姿勢である。
【００２１】
図２（ｃ）において、携帯電話８０は、給電面９１に対して大きく傾いた状態で充電器９０に設置されている。このとき、相対角度θ３は基準角度θ４以上である。このため、図２（ｃ）中の受電装置２１の充電時姿勢は、非正規姿勢である。
【００２２】
図３を参照して、送電装置１１および受電装置２１の概略構成について説明する。
送電装置１１は、制御部５１と、送電部５２と、記憶部５３と、電源部５４と、計測部５５とを有する。制御部５１は、マイクロプロセッサを有する。送電部５２は、発振回路と電圧検出回路とを有する。送電部５２には、１次コイルＬ１が接続されている。記憶部５３は、不揮発性の記憶媒体を有する。電源部５４は、整流回路を有する。計測部５５は、慣性計測装置を有する。
【００２３】
受電装置２１は、制御部６１と、受電部６２と、記憶部６３と、負荷６４と、計測部６５とを有する。制御部６１は、マイクロプロセッサを有する。受電部６２は、電圧検出回路と負荷変調回路とを有する。受電部６２には、２次コイルＬ２が接続されている。記憶部６３は、不揮発性の記憶媒体を有する。負荷６４は、リチウムイオン二次充電池を有する。計測部６５は、慣性計測装置を有する。
【００２４】
上記構成の送電装置１１において、制御部５１は、送電装置１１の各部を制御する。送電部５２は、１次コイルＬ１を励磁させて、受電部６２の２次コイルＬ２に電磁誘導作用による電力伝送を行う。また、送電部５２は、１次コイルＬ１から受電装置２１の２次コイルＬ２に対して所定の通信信号Ｐを送信する。通信信号Ｐは、１次コイルＬ１から２次コイルＬ２に送信する送電装置１１の各種情報を電気信号に変換したものである。
【００２５】
送電部５２において、通信信号Ｐを受電装置２１に送信するとき、発振回路で発振周波数を送信する情報に応じて変更する。これにより、２次コイルＬ２の誘起電圧が変化する。２次コイルＬ２の誘起電圧の変化を受電部６２が検出することにより、送電装置１１から送信された情報を電気信号（通信信号Ｐ）として検出している。
【００２６】
記憶部５３は、送電装置１１を受電装置２１に認識させるための認証情報Ａと、受電装置２１を認識するための認証情報Ｂとを有する。電源部５４は、送電装置１１に供給される交流電流を直流電流に変換する。電源部５４は、送電装置１１の各部に電力を供給する。計測部５５は、送電装置１１の対向面１１Ａの角度θ１を計測する。
【００２７】
上記構成の受電装置２１において、制御部６１は、受電装置２１の各部を制御する。受電部６２は、２次コイルＬ２を介して受電した電力を負荷６４に蓄電する。また、受電部６２は、２次コイルＬ２から送電装置１１の１次コイルＬ１に対して所定の通信信号Ｑを送信する。通信信号Ｑは、２次コイルＬ２から１次コイルＬ１に送信する受電装置２１の各種情報を電気信号に変換したものである。
【００２８】
受電部６２において、通信信号Ｑを送電装置１１に送信するとき、負荷変調回路の負荷の大きさを送信する情報に応じて変更する。これにより、１次コイルＬ１の電圧が変化する。１次コイルＬ１の電圧の変化を送電部５２が検出することにより、受電装置２１から送信された情報を電気信号（通信信号Ｑ）として検出している。
【００２９】
記憶部６３は、受電装置２１を送電装置１１に認識させるための認証情報Ｃと、送電装置１１を認識するための認証情報Ｄとを有する。計測部６５は、受電装置２１の対向面２１Ａの角度θ２を計測する。
【００３０】
なお、上述の送電装置１１および受電装置２１において、充電時姿勢が正規姿勢のとき、送電装置１１の対向面１１Ａと受電装置２１の対向面２１Ａとが互いに平行し、かつ１次コイルＬ１の中心軸と２次コイルＬ２の中心軸とが同軸上に位置する。
【００３１】
図４を参照して、非接触式電力伝送装置１による電力伝送の制御について説明する。具体的には、図３に示されている送電装置１１および受電装置２１の各部で実行される電力伝送時の制御について説明する。
【００３２】
図４のステップＳ１では、充電器９０の電源が接続状態（電源ＯＮ）となる。これにより、送電装置１１の各部に電力が供給される。
ステップＳ２では、送電部５２による間欠送電が開始される。この間欠送電では、１次コイルＬ１から２次コイルＬ２に対して、充電器９０における携帯電話８０の設置を確認するための電力が伝送される。
【００３３】
ステップＳ３では、充電器９０における電子機器の設置の有無が検証される。具体的には、ステップＳ２で開始された間欠送電中において、充電器９０に電子機器が設置されたとき、１次コイルＬ１の電圧値が減少する。この電圧値の減少は、送電部５２の電圧検出回路で検出される。
【００３４】
１次コイルＬ１の電圧値が記憶部５３に予め記憶されている所定電圧値以下である場合、制御部５１は電子機器が設置されている（ステップＳ３：ＹＥＳ）と判定する。１次コイルＬ１の電圧値が所定電圧値より大きい場合、制御部５１は電子機器が設置されていない（ステップＳ３：ＮＯ）と判定する。
【００３５】
ステップＳ３においてＹＥＳの場合は、ステップＳ４へ進む。ステップＳ３においてＮＯの場合は、ステップＳ４からステップＳ１３までの処理が実行されずにステップＳ１４へ進む。
【００３６】
ステップＳ４では、電子機器内における受電装置２１の有無が検証される。換言すると、本ステップでは、充電器９０に設置されている電子機器が携帯電話８０であるか否かの検証が行われる。
【００３７】
具体的には、送電装置１１において、制御部５１が送電装置１１の認証情報Ａを記憶部５３から読み出す。認証情報Ａは、送電部５２により通信信号Ｐに変換される。認証情報Ａを有する通信信号Ｐは、１次コイルＬ１から送信される。
【００３８】
通信信号Ｐの送信後から所定時間内において、通信信号Ｐに対する所定の応答信号が１次コイルＬ１で受信された場合、制御部５１は応答信号の検証を行う。上記検証の結果、応答信号が所定の認証情報を有している場合、制御部５１は応答信号が有する認証情報と記憶部５３に予め記憶されている受電装置２１の認証情報Ｂとが一致するか否かについて検証する。
【００３９】
上記検証の結果、２つの認証情報が一致する場合、制御部５１は、電子機器内に受電装置２１が有る（ステップＳ４：ＹＥＳ）と判定する。２つの認証情報が一致しない場合、制御部５１は電子機器内に受電装置２１が無い（ステップＳ４：ＮＯ）と判定する。
【００４０】
応答信号が所定の認証情報を有していない場合、制御部５１は電子機器内に受電装置２１が無い（ステップＳ４：ＮＯ）と判定する。また、通信信号Ｐの送信後から所定時間内において、応答信号が１次コイルＬ１で受信されない場合、制御部５１は電子機器内に受電装置２１が無い（ステップＳ４：ＮＯ）と判定する。
【００４１】
ステップＳ４においてＹＥＳの場合、制御部５１は充電器９０に設置されている電子機器が携帯電話８０であると判定する。そして、本ステップの終了後、ステップＳ５へ進む。ステップＳ４においてＮＯの場合、制御部５１は電子機器が携帯電話８０ではないと判定する。そして、本ステップの終了後、ステップＳ５からステップＳ１３までの処理が実行されずにステップＳ１４へ進む。
【００４２】
ステップＳ５では、送電装置１１と受電装置２１との相対角度θ３（図２）が計測される。具体的には、送電装置１１では、送電装置１１の対向面１１Ａの角度θ１が計測部５５により計測される。角度θ１の情報は、記憶部５３に一時的に記憶される。受電装置２１では、受電装置２１の対向面２１Ａの角度θ２が計測部６５により計測される。角度θ２の情報は、記憶部６３に一時的に記憶される。
【００４３】
送電装置１１において、角度θ１の情報は、送電部５２により通信信号Ｐに変換される。角度θ１の情報を有する通信信号Ｐは、１次コイルＬ１から送信されて、２次コイルＬ２で受信される。
【００４４】
受電装置２１において、角度θ２の情報は、受電部６２により通信信号Ｑに変換される。角度θ２の情報を有する通信信号Ｑは、２次コイルＬ２から送信されて、１次コイルＬ１で受信される。
【００４５】
送電装置１１において、制御部５１は、１次コイルＬ１で受信された通信信号Ｑを検証して、通信信号Ｑが有する角度θ２の情報を読み取る。角度θ２の情報は、記憶部５３に一時的に記憶される。制御部５１は、記憶部５３に記憶されている角度θ１の情報および角度θ２の情報に基づいて、相対角度θ３を算出する。算出された相対角度θ３は、記憶部５３に一時的に記憶される。
【００４６】
受電装置２１において、制御部６１は、２次コイルＬ２で受信された通信信号Ｐを検証して、通信信号Ｐが有する角度θ１の情報を読み取る。角度θ１の情報は、記憶部６３に一時的に記憶される。制御部６１は、記憶部６３に記憶されている角度θ２の情報および角度θ１の情報に基づいて、相対角度θ３を算出する。算出された相対角度θ３は、記憶部６３に一時的に記憶される。
【００４７】
ステップＳ６では、送電装置１１から受電装置２１への通常送電が可能であるか否かが判定される。
具体的には、送電装置１１において、算出した相対角度θ３が「０」度の場合、制御部５１は受電装置２１の充電時姿勢を正規姿勢（図２（ａ）参照）と判定する。このとき、制御部５１は送電装置１１と受電装置２１との間に異物が介在しないと判定する。
【００４８】
相対角度θ３が「０」度よりも大きい場合、制御部５１は、相対角度θ３が記憶部５３に予め記憶されている基準角度θ４（図２）未満であるか否かを検証する。
検証の結果、相対角度θ３が基準角度θ４未満である場合、制御部５１は受電装置２１の充電時姿勢を準正規姿勢（図２（ｂ）参照）と判定する。このとき、制御部５１は送電装置１１と受電装置２１との間に異物が介在しないと判定する。
【００４９】
検証の結果、相対角度θ３が基準角度θ４以上である場合、制御部５１は受電装置２１の充電時姿勢を非正規姿勢（図２（ｃ）参照）と判定する。このとき、制御部５１は送電装置１１と受電装置２１との間に異物が介在すると判定する。
【００５０】
制御部５１は、充電時姿勢の判定処理および異物の有無の判定処理と同時に、送電部５２の電圧検出回路で検出される電圧値の検証処理も行う。具体的には、制御部５１は、検出された電圧値が正常値であるか否かを検証する。なお、この正常値は、記憶部５３に予め記憶されている。
【００５１】
検証の結果、電圧値が正常値である場合、制御部５１は送電装置１１と受電装置２１との間に異物が介在しないと判定する。検証の結果、電圧値が正常値でない場合、制御部５１は送電装置１１と受電装置２１との間に異物が介在すると判定する。
【００５２】
制御部５１の判定結果が、正規姿勢および準正規姿勢のいずれかである場合、および相対角度θ３に基づく結果が異物の介在無しの場合、および検出した電圧値に基づく結果が異物の介在無しの場合、送電装置１１と受電装置２１との間に異物が介在しないと最終的に判定される。最終的な判定が異物の介在無しの場合、制御部５１は送電装置１１から受電装置２１への通常送電が可能である（ステップＳ６：ＹＥＳ）と判定する。
【００５３】
制御部５１の判定結果が、正規姿勢および準正規姿勢のいずれかである場合、および相対角度θ３に基づく結果が異物の介在無しの場合、および検出した電圧値に基づく結果が異物の介在有りの場合、送電装置１１と受電装置２１との間に異物が介在すると最終的に判定される。最終的な判定が異物の介在有りの場合、制御部５１は送電装置１１から受電装置２１への通常送電が可能でない（ステップＳ６：ＮＯ）と判定する。
【００５４】
制御部５１の判定結果が、非正規姿勢である場合、および相対角度θ３に基づく結果が異物の介在有りの場合、および検出した電圧値に基づく結果が異物の介在無し場合、送電装置１１と受電装置２１との間に異物が介在すると最終的に判定される。最終的な判定が異物の介在有りの場合、制御部５１は送電装置１１から受電装置２１への通常送電が可能でない（ステップＳ６：ＮＯ）と判定する。
【００５５】
制御部５１の判定結果が、非正規姿勢である場合、および相対角度θ３に基づく結果が異物の介在有りの場合、および検出した電圧値に基づく結果が異物の介在有り場合、送電装置１１と受電装置２１との間に異物が介在すると最終的に判定される。最終的な判定が異物の介在有りの場合、制御部５１は送電装置１１から受電装置２１への通常送電が可能でない（ステップＳ６：ＮＯ）と判定する。
【００５６】
ステップＳ６においてＹＥＳの場合は、ステップＳ７へ進む。ステップＳ６においてＮＯの場合は、ステップＳ７からステップＳ１３までの処理が実行されずにステップＳ１４へ進む。
【００５７】
ステップＳ７では、受電装置２１の充電状態が検証される。具体的には、受電装置２１では、負荷６４の電圧値が受電部６２により検出される。そして、負荷６４の電圧値が所定電圧値以上となった場合、制御部６１は負荷６４の充電状態を満充電状態と判定する。制御部６１は、この判定結果に基づいて満充電情報を生成する。この満充電情報は、受電部６２により通信信号Ｑに変換される。満充電情報を有する通信信号Ｑは、２次コイルＬ２から送信されて、１次コイルＬ１で受信される。
【００５８】
送電装置１１では、１次コイルＬ１で受信された通信信号Ｑが満充電情報を有していない場合、制御部５１は受電装置２１に対する充電が必要（ステップＳ７：ＹＥＳ）と判定する。１次コイルＬ１で受信された通信信号Ｑが満充電情報を有している場合、制御部５１は受電装置２１に対する充電が不要（ステップＳ７：ＮＯ）と判定する。
【００５９】
ステップＳ７においてＹＥＳの場合は、ステップＳ８へ進む。ステップＳ７においてＮＯの場合は、ステップＳ８からステップＳ１３までの処理が実行されずにステップＳ１４へ進む。
【００６０】
ステップＳ８では、送電部５２による通常送電が開始される。この通常送電では、１次コイルＬ１から２次コイルＬ２に対して、携帯電話８０の有する負荷６４を充電するための電力が伝送される。
【００６１】
ステップＳ９では、受電装置２１の有無が再検証される。ここで、ステップＳ９で実行される処理は、上述のステップＳ４で実行された処理と同様であるため、本ステップの詳細については説明を省略する。
【００６２】
ステップＳ９において、受電装置２１が有ると判定された場合（ステップＳ９：ＹＥＳ）は、ステップＳ１０へ進む。受電装置２１が無いと判定された場合（ステップＳ９：ＮＯ）は、ステップＳ１０からステップＳ１３までの処理が実行されずにステップＳ１４へ進む。
【００６３】
ステップＳ１０では、送電装置１１と受電装置２１との相対角度θ３が再計測される。ここで、ステップＳ１０で実行される処理は、上述のステップＳ５で実行された処理と同様であるため、本ステップの詳細については説明を省略する。
【００６４】
ステップＳ１１では、送電装置１１から受電装置２１への通常送電が可能であるか否かが再判定される。ここで、ステップＳ１１で実行される処理は、上述のステップＳ６で実行された処理と同様であるため、本ステップの詳細については説明を省略する。
【００６５】
ステップＳ１１において、通常送電が可能であると判定された場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）は、ステップＳ１２へ進む。通常送電が不可と判定された場合（ステップＳ１１：ＮＯ）は、ステップＳ１２からステップＳ１３までの処理が実行されずにステップＳ１４へ進む。
【００６６】
ステップＳ１２では、受電装置２１の充電状態が検証される。ここで、ステップＳ１２で実行される検証処理の過程は、上述のステップＳ７で実行された検証処理の過程と同様であるため、本ステップの詳細については説明を省略する。
【００６７】
送電装置１１では、１次コイルＬ１で受信された通信信号Ｑが満充電情報を有している場合、制御部５１は受電装置２１に対する充電が完了した（ステップＳ１２：ＹＥＳ）と判定する。１次コイルＬ１で受信された通信信号Ｑが満充電情報を有していない場合、制御部５１は受電装置２１に対する充電が完了していない（ステップＳ１２：ＮＯ）と判定する。
【００６８】
ステップＳ１２においてＹＥＳの場合は、ステップＳ１３へ進む。ステップＳ１２においてＮＯの場合は、ステップＳ９の直前に戻る。
ステップＳ１３では、ステップＳ８で開始された通常送電が終了する。
【００６９】
ステップＳ１４において、充電器９０の電源が切断状態である場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）は、本フローチャートが終了する。充電器９０の電源が接続されたままの状態である場合（ステップＳ１４：ＮＯ）は、ステップＳ２の直前に戻る。
【００７０】
（実施形態の効果）
本実施形態の非接触式電力伝送装置１は、以下の効果を奏する。
（１）非接触式電力伝送装置１は、送電装置１１と受電装置２１との相対角度θ３を検出する。この構成によれば、検出した相対角度θ３に基づいて、送電装置１１と受電装置２１との間における異物検出や送電装置１１に対する受電装置２１の充電時姿勢の判定を行うことができるため、接触式電力伝送装置の性能の低下を抑制することに貢献することができる。
【００７１】
（２）非接触式電力伝送装置１は、送電装置１１と受電装置２１との相対角度θ３に基づいて充電時姿勢を判定し、充電時姿勢が非正規姿勢のとき、携帯電話８０と充電器９０との間に異物が存在すると判定する。そして、この判定に基づいて送電装置１１から受電装置２１への電力の伝送を停止する。このため、携帯電話８０と充電器９０との間に小さな金属異物が存在する場合でも、異物の存在が検出されて、金属異物の発熱が抑制される。また、異物の種類に関わらず電力の伝送が停止するため、送電装置１１の電源電力が浪費されることが抑制される。また、従来の電圧、電流、温度による検出方法と併用することで、検出精度が向上する。
【００７２】
（３）非接触式電力伝送装置１は、相対角度θ３が基準角度θ４以上のとき、すなわち受電装置２１の充電時姿勢が非正規姿勢のとき、送電装置１１から受電装置２１への電力の伝送を停止する。この構成によれば、伝送効率が低い状態で送電装置１１から受電装置２１に電力が伝送されることが抑制される。このため、電力の浪費低減、および効率のよい正規姿勢で充電することを促すので充電時間の短縮に貢献することができる。
【００７３】
ここで、非接触式電力伝送装置１の伝送効率は、充電時姿勢が正規姿勢のとき、充電時姿勢との関係において最も大きくなる。また、充電時姿勢が準正規姿勢のとき、非接触式電力伝送装置１に必要とされる伝送効率が得られる。一方、充電時姿勢が非正規姿勢のとき、非接触式電力伝送装置１に必要とされる伝送効率が得られない。
【００７４】
このため非接触式電力伝送装置１では、充電時姿勢が正規姿勢または準正規姿勢のとき、送電装置１１から受電装置２１への電力の伝送を実行する。一方、充電時姿勢が非正規姿勢のとき、送電装置１１から受電装置２１への電力の伝送を停止する。これにより、伝送効率が低い状態において送電装置１１から受電装置２１への電力の伝送が行われることが抑制される。このため、リチウムイオン二次充電池を有する負荷６４の充電のために送電装置１１の電源電力が浪費されることが抑制される。
【００７５】
（その他の実施形態）
本発明は、上記実施形態以外の実施形態を含む。以下、本発明のその他の実施形態としての実施形態の変形例を示す。なお、以下の各変形例は、互いに組み合わせることもできる。
【００７６】
・上記実施形態の非接触式電力伝送装置１（図２）では、送電装置１１と受電装置２１との相対角度θ３が基準角度θ４以上のとき、送電装置１１と受電装置２１との間に異物が介在すると判定して、送電装置１１から受電装置２１への電力の伝送を停止する。一方、変形例の非接触式電力伝送装置では、送電装置１１と受電装置２１との相対角度θ３が基準角度θ４以上のとき、送電装置１１と受電装置２１との間に異物が介在すると判定して、送電装置１１から受電装置２１へ伝送する電力量を少なくすることもできる。
【００７７】
・上記実施形態の非接触式電力伝送装置１（図２）では、相対角度θ３が基準角度θ４以上のとき、送電装置１１と受電装置２１との間に異物が介在すると判定して、送電装置１１から受電装置２１への電力の伝送を停止する。一方、変形例の非接触式電力伝送装置では、相対角度θ３が基準角度θ４以上のとき、送電装置１１と受電装置２１との間における異物の有無については判定せずに、送電装置１１から受電装置２１への電力の伝送を停止することもできる。
【００７８】
・上記実施形態の非接触式電力伝送装置１（図２）では、相対角度θ３が基準角度θ４以上のとき、送電装置１１と受電装置２１との間に異物が介在すると判定して、送電装置１１から受電装置２１への電力の伝送を停止する。一方、変形例の非接触式電力伝送装置では、相対角度θ３が基準角度θ４以上のとき、送電装置１１と受電装置２１との間における異物の有無については判定せずに、送電装置１１から受電装置２１へ伝送する電力量を少なくすることもできる。
【００７９】
・上記実施形態の非接触式電力伝送装置１（図２）では、送電装置１１と受電装置２１との間における異物の有無を判定するが、この判定結果に基づく報知動作は行わない。一方、変形例の非接触式電力伝送装置では、送電装置１１と受電装置２１との間における異物の有無を判定し、この判定結果に基づく報知動作を行うこともできる。
【００８０】
上述の報知動作の一例としては、発光部９２（図１）により点滅動作および点灯動作のいずれか一方の報知動作を行うこともできる。警報部９３（図１）により所定の音および音声案内のいずれか一方を出力する報知動作を行うこともできる。送電装置１１および受電装置２１の少なくとも一方に表示装置を設けて、この表示部に異物が介在することを示す表示を行うこともできる。送電装置１１および受電装置２１の少なくとも一方に振動装置を設けて、振動動作による報知動作を行うこともできる。
【００８１】
・上記実施形態の非接触式電力伝送装置１（図２）では、相対角度θ３に応じた報知動作を行わない。一方、変形例の非接触式電力伝送装置では、相対角度θ３に応じた報知動作を行うこともできる。この報知動作は、上記のその他の変形例で述べた報知動作と同様である。
【００８２】
・上記実施形態の非接触式電力伝送装置１（図２）では、送電装置１１と受電装置２１との相対角度θ３が基準角度θ４以上のとき、送電装置１１と受電装置２１との間に異物が介在すると判定して、送電装置１１から受電装置２１への電力の伝送を停止する。しかしながら、異物の有無を判定して、この判定結果に基づく報知動作は行わない。一方、変形例の非接触式電力伝送装置では、送電装置１１と受電装置２１との相対角度θ３が基準角度θ４以上のとき、送電装置１１と受電装置２１との間に異物が介在すると判定して、送電装置１１から受電装置２１への電力の伝送を停止する。また、異物の有無を判定して、この判定結果に基づく報知動作を行うこともできる。この報知動作は、上記のその他の変形例で述べた報知動作と同様である。
【００８３】
・上記実施形態の非接触式電力伝送装置１（図２）では、送電装置１１と受電装置２１との相対角度θ３が基準角度θ４以上のとき、送電装置１１と受電装置２１との間に異物が介在すると判定して、送電装置１１から受電装置２１への電力の伝送を停止する。しかしながら、相対角度θ３に応じた報知動作は行われない。一方、変形例の非接触式電力伝送装置では、送電装置１１と受電装置２１との相対角度θ３が基準角度θ４以上のとき、送電装置１１と受電装置２１との間に異物が介在すると判定して、送電装置１１から受電装置２１への電力の伝送を停止する。また、相対角度θ３に応じた報知動作を行うこともできる。この報知動作は、上記のその他の変形例で述べた報知動作と同様である。
【００８４】
・上記実施形態の非接触式電力伝送装置１（図２）では、相対角度θ３が基準角度θ４以上のとき、送電装置１１と受電装置２１との間における異物の有無については判定せずに、送電装置１１から受電装置２１への電力の伝送を停止する。しかしながら、相対角度θ３に応じた報知動作は行われない。一方、変形例の非接触式電力伝送装置では、相対角度θ３が基準角度θ４以上のとき、送電装置１１と受電装置２１との間における異物の有無については判定せずに、送電装置１１から受電装置２１への電力の伝送を停止する。また、相対角度θ３に応じた報知動作を行うこともできる。この報知動作は、上記のその他の変形例で述べた報知動作と同様である。
【００８５】
・上記実施形態の非接触式電力伝送装置１（図２）では、相対角度θ３が基準角度θ４以上のとき、送電装置１１と受電装置２１との間における異物の有無については判定せずに、送電装置１１から受電装置２１へ伝送する電力量を少なくする。しかしながら、相対角度θ３に応じた報知動作は行われない。一方、変形例の非接触式電力伝送装置では、相対角度θ３が基準角度θ４以上のとき、送電装置１１と受電装置２１との間における異物の有無については判定せずに、送電装置１１から受電装置２１へ伝送する電力量を少なくする。また、相対角度θ３に応じた報知動作を行うこともできる。この報知動作は、上記のその他の変形例で述べた報知動作と同様である。
【００８６】
・上記実施形態の非接触式電力伝送装置１（図２）では、送電装置１１と受電装置２１との間における異物の有無の判定結果に基づく報知動作、および相対角度θ３に応じた報知動作の少なくともいずれか１つの報知動作も行われない。一方、変形例の非接触式電力伝送装置では、送電装置１１と受電装置２１との間における異物の有無の判定結果に基づく報知動作、および相対角度θ３に応じた報知動作の少なくともいずれか１つの報知動作を行うこともできる。この報知動作は、上記のその他の変形例で述べた報知動作と同様である。
【００８７】
・上記実施形態の非接触式電力伝送装置１（図２）では、相対角度θ３に応じた受電装置２１の充電時姿勢を判定し、この判定結果に基づいて、送電装置１１から受電装置２１へ伝送する電力量を制御する動作は行われない。一方、変形例の非接触式電力伝送装置では、相対角度θ３に応じた受電装置２１の充電時姿勢を判定し、この判定結果に基づいて、送電装置１１から受電装置２１へ伝送する電力量を制御することもできる。
【００８８】
・上記実施形態の非接触式電力伝送装置１（図２）では、相対角度θ３に応じた受電装置２１の充電時姿勢を判定し、この判定結果に基づく報知動作は行なわれない。一方、変形例の非接触式電力伝送装置では、相対角度θ３に応じた受電装置２１の充電時姿勢を判定し、この判定結果に基づく報知動作を行うこともできる。この報知動作は、上記のその他の変形例で述べた報知動作と同様である。
【００８９】
・上記実施形態の非接触式電力伝送装置１の電力伝送制御（図４）では、制御部５１の判定結果が、正規姿勢および準正規姿勢のいずれかである場合、および相対角度θ３に基づく結果が異物の介在無しの場合、および検出した電圧値に基づく結果が異物の介在有りの場合、送電装置１１と受電装置２１との間に異物が介在しないと最終的に判定される。最終的な判定が異物の介在無しの場合、制御部５１は送電装置１１から受電装置２１への通常送電が可能である（ステップＳ６：ＹＥＳ）と判定する。
【００９０】
一方、変形例の非接触式電力伝送装置の電力伝送制御では、制御部５１の判定結果が、正規姿勢および準正規姿勢のいずれかである場合、および相対角度θ３に基づく結果が異物の介在無しの場合、および検出した電圧値に基づく結果が異物の介在有りの場合、送電装置１１と受電装置２１との間に異物が介在しないと最終的に判定することもできる。最終的な判定が異物の介在無しの場合、制御部５１は送電装置１１から受電装置２１への通常送電が可能であると判定して、送電装置１１から受電装置２１へ電力を伝送することもできる。
【００９１】
・上記実施形態の非接触式電力伝送装置１（図３）では、充電時姿勢が正規姿勢のとき、送電装置１１の対向面１１Ａと受電装置２１の対向面２１Ａとが互いに平行し、かつ１次コイルＬ１の中心軸と２次コイルＬ２の中心軸とが同軸上に位置する。一方、変形例の非接触式電力伝送装置では、充電時姿勢が正規姿勢のとき、１次コイルＬ１の中心軸と２次コイルＬ２の中心軸とが互いに平行する。
【００９２】
・上記実施形態の非接触式電力伝送装置１（図３）では、１次コイルＬ１と２次コイルＬ２との間で、通信信号Ｐおよび通信信号Ｑの送受信を行う。一方、変形例の非接触式電力伝送装置では、送電装置１１において１次コイルＬ１とは別に通信用のコイルを設ける。また、受電装置２１において２次コイルＬ２とは別に通信用のコイルを設ける。そして、通信用として別途設けられたコイル間において、通信信号Ｐおよび通信信号Ｑの送受信を行う。
【００９３】
・上記実施形態の非接触式電力伝送装置１（図３）では、１次コイルＬ１と２次コイルＬ２との間で、通信信号Ｐおよび通信信号Ｑの送受信を行う。一方、変形例の非接触式電力伝送装置では、送電装置１１および受電装置２１のそれぞれにおいて、通信機器を別途備える。そして、新たに設けられた２つの通信機器間において、通信信号Ｐおよび通信信号Ｑの送受信を行う。なお、上述の通信機器とは、例えば、赤外線通信装置や、ブルートゥース機器などの無線通信装置である。
【００９４】
・上記実施形態の非接触式電力伝送装置１では、図４のステップＳ３において、給電面９１上に電子機器が載置されたとき、１次コイルＬ１の電圧値が減少する。一方、変形例の非接触式電力伝送装置では、図４のステップＳ３において、給電面９１上に電子機器が載置されたとき、１次コイルＬ１の電圧値が増大する。
【００９５】
・上記実施形態の非接触式電力伝送装置１では、図４のステップＳ３において、１次コイルＬ１の電圧値の減少を送電部５２の電圧検出回路で検出し、検出した電圧値が所定電圧値以下であるとき、充電器９０の給電面９１上に電子機器が有ると判定し（ステップＳ３：ＹＥＳ）、検出した電圧値が所定電圧値より大きいとき、充電器９０の給電面９１上に電子機器が無いと判定する（ステップＳ３：ＮＯ）。一方、変形例の非接触式電力伝送装置では、１次コイルＬ１の電圧値の増大を送電部５２の電圧検出回路で検出し、検出した電圧値が所定電圧値以上であるとき、充電器９０の給電面９１上に電子機器が有ると判定し、検出した電圧値が所定電圧値未満であるとき、充電器９０の給電面９１上に電子機器が無いと判定する。
【００９６】
・上記実施形態の非接触式電力伝送装置１では、図４のステップＳ６およびステップＳ１１において、送電装置１１から受電装置２１への通常送電が可能であるか否かが制御部５１により判定される。一方、変形例の非接触式電力伝送装置では、送電装置１１から受電装置２１への通常送電が可能であるか否かの判定を制御部６１により行うこともできる。つまり、送電装置１１から受電装置２１への通常送電の実行可否は、送電装置１１および受電装置２１のいずれか一方で行うことができる。また、送電装置１１から受電装置２１への通常送電の実行可否は、送電装置１１および受電装置２１の両方で行うこともできる。
【００９７】
・上記実施形態の非接触式電力伝送装置１（図１）では、受電装置２１を携帯電話８０に内蔵したが、受電装置２１を内蔵する機器はこれに限定されない。例えば、携帯情報端末、ポータブルオーディオプレーヤー、ＩＣレコーダー、デジタルカメラ、電動歯ブラシ、シェーバーなどの各種携帯機器にも受電装置２１を内蔵できる。この場合、送電装置１１は、上述の各種携帯機器の充電器に内蔵される。また、受電装置２１は、シェーバーの清浄器などの携帯機器以外の機器にも内蔵できる。
【００９８】
・上記実施形態の非接触式電力伝送装置１（図３）では、受電装置２１が有する負荷６４をリチウムイオン二次充電池としたが、負荷６４はこれに限定されない。例えば、負荷６４を電動モータとすることもできる。
【００９９】
（実施形態の記載に基づく付記事項）
上記実施形態に記載の事項を上位概念化した事項を以下に記載する。
（付記事項１）請求項３に記載の非接触式電力伝送装置において、前記送電装置と前記受電装置との間に異物が存在していると判定したとき、前記送電装置から前記受電装置への電力の伝送を停止する。
【０１００】
（付記事項２）請求項６に記載の非接触式電力伝送装置において、前記送電装置に対する前記受電装置の姿勢が前記正規の姿勢と異なると判定したとき、前記送電装置から前記受電装置への電力の伝送を停止する。
【０１０１】
（付記事項３）請求項５または６または付記事項２に記載の非接触式電力伝送装置において、前記送電装置と前記受電装置との間に異物が存在していることを前記送電装置の電圧、電流、および温度の少なくとも１つが示唆していることを条件Ｃとし、前記送電装置に対する前記受電装置の姿勢が前記正規の姿勢と異なることを前記相対的な角度が示唆していることを条件Ｄとして、前記条件Ｃおよび前記条件Ｄの少なくとも一方が成立しているとき、前記送電装置から前記受電装置への電力の伝送を停止し、前記条件Ｃおよび前記条件Ｄの双方が成立していないとき、前記送電装置から前記受電装置に電力を伝送する。
【０１０２】
（付記事項４）請求項８に記載の非接触式電力伝送装置において、前記相対的な角度が前記基準角度以上のとき、前記送電装置から前記受電装置への電力の伝送を停止し、前記相対的な角度が前記基準角度未満のとき、前記送電装置から前記受電装置に電力を伝送する。
【０１０３】
（付記事項５）請求項７または８または付記事項３に記載の非接触式電力伝送装置において、前記送電装置と前記受電装置との間に異物が存在していることを前記送電装置の電圧、電流、および温度の少なくとも１つが示唆していることを条件Ｅとし、前記相対的な角度が前記基準角度以上であることを条件Ｆとして、前記条件Ｅおよび前記条件Ｆの少なくとも一方が成立しているとき、前記送電装置から前記受電装置への電力の伝送を停止し、前記条件Ｅおよび前記条件Ｆの双方が成立していないとき、前記送電装置から前記受電装置に電力を伝送する。
【０１０４】
（付記事項６）請求項１〜８のいずれか一項または付記事項１〜５のいずれか一項に記載の非接触式電力伝送装置、または請求項９に記載の送電装置、または請求項１０に記載の受電装置において、前記相対的な角度に基づいて、前記送電装置と前記受電装置との間に異物が存在していると判定したとき、前記送電装置と前記受電装置との間に異物が存在していることを報知する。
【０１０５】
（付記事項７）請求項１〜８のいずれか一項または付記事項１〜６のいずれか一項に記載の非接触式電力伝送装置、または請求項９に記載の送電装置、または請求項１０に記載の受電装置において、前記相対的な角度に基づいて、前記送電装置に対する前記受電装置の姿勢が前記正規の姿勢と異なると判定したとき、前記送電装置に対する前記受電装置の姿勢が前記正規の姿勢と異なることを報知する。
【０１０６】
（付記事項８）請求項１〜８のいずれか一項または付記事項１〜７のいずれか一項に記載の非接触式電力伝送装置、または請求項９に記載の送電装置、または請求項１０に記載の受電装置において、前記相対的な角度が判定角度以上のとき、前記相対的な角度が前記判定角度以上であることを報知する。
【符号の説明】
【０１０７】
１…非接触式電力伝送装置、１１…送電装置、１１Ａ…送電装置１１の対向面、２１…受電装置、２１Ａ…受電装置２１の対向面、５２…送電部、５５…計測部、６２…送電部、６５…計測部、θ１…対向面１１Ａの角度、θ２…対向面１１Ｂの角度、θ３…θ１とθ２との相対角度、θ４…基準角度。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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