(57)【要約】【課題】複数のセンシング装置に対して同時かつ均等に充電する充電システムを容易かつ低コストで提供する。【解決手段】充電システム１０は、電磁波を受信して、前記電磁波のエネルギーから得られる電力を充電する複数のセンシング装置８０と、液体７０を凹部２５に収容する筐体部２０と、前記凹部２５内に対して前記電磁波を放射する電波放射部３０と、前記凹部２５に収容された前記液体７０を前記凹部２５内で攪拌する攪拌部４０と、を備え、それぞれの前記センシング装置８０は、凹部２５に収容された液体７０に混入され、攪拌部４０の攪拌に応じて前記凹部２５内を移動しつつ、前記電波放射部３０から放射される前記電磁波を受けることで得られる前記電力を充電する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁波を受信して、前記電磁波のエネルギーから得られる電力を充電する複数の電子装
置と、
所定の媒体を凹部に収容する収容手段と、
前記凹部内に対して前記電磁波を放射する放射手段と、
前記凹部に収容された前記媒体を前記凹部内で攪拌する攪拌手段と、を備え、
それぞれの前記電子装置は、前記凹部に収容された前記媒体に混入され、前記攪拌手段
の攪拌に応じて前記凹部内を移動しつつ、前記放射手段から放射される前記電磁波を受信
して得られる前記電力を充電することを特徴とする充電システム。
【請求項２】
請求項１に記載の充電システムにおいて、
前記媒体は、液体であることを特徴とする充電システム。
【請求項３】
請求項１に記載の充電システムにおいて、
前記媒体は、粒体であることを特徴とする充電システム。
【請求項４】
請求項２乃至３のいずれかに記載の充電システムにおいて、
前記電子装置は、前記媒体が攪拌されることにより、前記媒体と接する接触面が洗浄さ
れることを特徴とする充電システム。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の充電システムにおいて、
前記放射手段は、前記電磁波を一定方向に放射するアンテナを備えることを特徴とする
充電システム。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の充電システムにおいて、
前記収容手段は、前記凹部からの前記電磁波の漏洩を防ぐ封止手段を備えることを特徴
とする充電システム。
【請求項７】
請求項６に記載の充電システムにおいて、
前記放射手段と前記攪拌手段は、前記封止手段に装着されていることを特徴とする充電
システム。
【請求項８】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の充電システムにおいて、
前記放射手段と前記攪拌手段は、前記収容手段に内蔵されていることを特徴とする充電
システム。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれか１項に記載の充電システムにおいて、
前記電子装置は、周囲の環境に関する情報を電磁波に重畳して送信することを特徴とす
る充電システム。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の充電システムにおいて、
前記電子装置は、所定の充電量を超えた場合、前記充電を休止することを特徴とする充
電システム。
【請求項１１】
受信した電磁波のエネルギーから得られる電力を充電する複数の電子装置に対して電力
を伝送する電力伝送装置であって、
複数の前記電子装置が混入された媒体を凹部に収容する収容手段と、
前記凹部内に対して前記電磁波を放射する放射手段と、
前記凹部に収容された前記媒体を前記凹部内で攪拌する攪拌手段と、を備え、
前記攪拌手段は、前記媒体を攪拌することにより、それぞれの前記電子装置を前記凹部
内で移動させ、前記放射手段は、それぞれ移動する前記電子装置に対して前記電磁波を放
射することを特徴とする電力伝送装置。
【請求項１２】
収容手段の凹部に収容された媒体に混入され、電磁波を受信して、前記電磁波のエネル
ギーから得られる電力を充電する電子装置を充電する充電方法であって、
前記凹部に収容された前記媒体が前記凹部内で攪拌されることにより、それぞれの前記
電子装置が、前記凹部内を移動すると共に、前記凹部内に向けて放射される電磁波を受け
ることで得られる前記電力を充電することを特徴とする充電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充電可能な電子装置に対して電波により電力を伝送する充電システム、電力
伝送装置および充電方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電力供給装置から充電可能な電子装置に対して非接触で電力を伝送する方法が種々提案
されている。このような方法は、「非接触充電」、「ワイヤレス充電」あるいは「ワイヤ
レス電力伝送」等と呼ばれ、例えば、下記特許文献１に示すように、電磁誘導により電力
供給装置から電子装置に電力が伝送されたり、下記特許文献２のように、電力供給装置か
ら送られた電波を電子装置が受信し、電子装置は受信した電波のエネルギーを電気エネル
ギーに変換することで電力が電力供給装置から電子装置に伝送されたりした。このように
して電子装置に電力が供給され、電子装置は供給された電力を二次電池等に充電した。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−８８４９９号公報
【特許文献２】特開２００５−２２９１５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１で示す電磁誘導による電力の伝送は、電力供給装置と電子装
置とが１対１に対応すると共に、両者を近接させるための位置決め機構が必要であった。
また、特許文献２で示す伝送では、複数の電子装置に対して一括に電力を伝送して充電す
る場合、それぞれの電子装置が均等に電力を受け充電するためには、それぞれの電子装置
が受ける電波の強度を一様にすべく、電子装置の位置決め機構や電子装置を整列させるた
めのトレイ等が必要になるため、コストや手間が増大した。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の
形態または適用例として実現することが可能である。
【０００６】
［適用例１］
本適用例にかかる充電システムは、電磁波を受信して、前記電磁波のエネルギーから得
られる電力を充電する複数の電子装置と、所定の媒体を凹部に収容する収容手段と、前記
凹部内に対して前記電磁波を放射する放射手段と、前記凹部に収容された前記媒体を前記
凹部内で攪拌する攪拌手段と、を備え、それぞれの前記電子装置は、前記凹部に収容され
た前記媒体に混入され、前記攪拌手段の攪拌に応じて前記凹部内を移動しつつ、前記放射
手段から放射される前記電磁波を受信して得られる前記電力を充電することを特徴とする
。
【０００７】
このような構成によれば、複数の電子装置は凹部に収容された媒体に混入され、凹部内
の媒体に対して電磁波が放射されると共に、凹部内で攪拌されることから、それぞれの電
子装置は、攪拌手段の攪拌に応じて凹部内を移動しつつ電磁波を受信するため、受信する
電磁波の強度が平均化され、何れの電子装置も同時かつ均等に電力を得て充電できる。従
って、それぞれの電子装置に対して同時かつ均等に充電するシステムを容易かつ低コスト
で実現できる。
【０００８】
［適用例２］
上記適用例にかかる充電システムにおいて、前記媒体は、液体であっても良い。
【０００９】
［適用例３］
上記適用例にかかる充電システムにおいて、前記媒体は、粒体であっても良い。
【００１０】
［適用例４］
上記適用例にかかる充電システムにおいて、前記電子装置は、前記媒体が攪拌されるこ
とにより、前記媒体と接する接触面が洗浄されることが好ましい。
【００１１】
このような構成によれば、電子装置は充電する際に、媒体を接する接触面が洗浄される
。
【００１２】
［適用例５］
上記適用例にかかる充電システムにおいて、前記放射手段は、前記電磁波を一定方向に
放射するアンテナを備えることが好ましい。
【００１３】
このような構成によれば、放射手段は、電子装置に対して電波を効率良く放射できる。
【００１４】
［適用例６］
上記適用例にかかる充電システムにおいて、前記収容手段は、前記凹部からの前記電磁
波の漏洩を防ぐ封止手段を備えることが好ましい。
【００１５】
このような構成によれば、放射される電磁波が収容手段から漏洩することを防止できる
。
【００１６】
［適用例７］
上記適用例にかかる充電システムにおいて、前記放射手段と前記攪拌手段は、前記封止
手段に装着されても良い。
【００１７】
［適用例８］
上記適用例にかかる充電システムにおいて、前記放射手段と前記攪拌手段は、前記収容
手段に内蔵されても良い。
【００１８】
［適用例９］
上記適用例にかかる充電システムにおいて、前記電子装置は、周囲の環境に関する情報
を電磁波に重畳して送信しても良い。
【００１９】
［適用例１０］
上記適用例にかかる充電システムにおいて、前記電子装置は、所定の充電量を超えた場
合、前記充電を休止することが好ましい。
【００２０】
このような構成によれば、電子装置への過充電を防止できる。
【００２１】
［適用例１１］
本適用例にかかる電力伝送装置は、受信した電磁波のエネルギーから得られる電力を充
電する複数の電子装置に対して電力を伝送する電力伝送装置であって、複数の前記電子装
置が混入された媒体を凹部に収容する収容手段と、前記凹部内に対して前記電磁波を放射
する放射手段と、前記凹部に収容された前記媒体を前記凹部内で攪拌する攪拌手段と、を
備え、前記攪拌手段は、前記媒体を攪拌することにより、それぞれの前記電子装置を前記
凹部内で移動させ、前記放射手段は、それぞれ移動する前記電子装置に対して前記電磁波
を放射することを特徴とする。
【００２２】
このような構成によれば、複数の電子装置は凹部に収容された媒体に混入され、凹部内
の媒体に対して電磁波が放射されると共に、凹部内で攪拌されることから、それぞれの電
子装置は、攪拌手段の攪拌に応じて凹部内を移動しつつ電磁波を受信するため、受信する
電磁波の強度が平均化され、何れの電子装置も同時かつ均等に電力を得て充電できる。従
って、それぞれの電子装置に対して同時かつ均等に充電する装置を容易かつ低コストで実
現できる。
【００２３】
［適用例１２］
本適用例にかかる充電方法は、収容手段の凹部に収容された媒体に混入され、電磁波を
受信して、前記電磁波のエネルギーから得られる電力を充電する電子装置を充電する充電
方法であって、前記凹部に収容された前記媒体が前記凹部内で攪拌されることにより、そ
れぞれの前記電子装置が、前記凹部内を移動すると共に、前記凹部内に向けて放射される
電磁波を受けることで得られる前記電力を充電することを特徴とする。
【００２４】
このような方法によれば、複数の電子装置は凹部に収容された媒体に混入され、凹部内
の媒体に対して電磁波が放射されると共に、凹部内で攪拌されることから、それぞれの電
子装置は、攪拌手段の攪拌に応じて凹部内を移動しつつ電磁波を受信するため、受信する
電磁波の強度が平均化され、何れの電子装置も同時かつ均等に電力を得て充電できる。従
って、それぞれの電子装置に対して同時かつ均等に充電する方法を装置に適用することで
、このような装置を容易かつ低コストで実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、充電システムについて図面を参照して説明する。
【００２６】
（実施形態）
図１は、充電システム１０の構成を示す図である。この充電システム１０は、直方体状
の筐体部２０を基体として構成されている。この筐体部２０の上面には、所定の容積を有
する凹部２５が設けられると共に、この凹部２５内には、媒体として所定の液体７０が収
容されている。この液体７０には、電磁波を受信して、受信した電磁波から得られる電力
を充電する複数の電子装置であるセンシング装置８０Ａ〜８０Ｄが混入されている。また
、この筐体部２０の上面には、凹部２５を覆い電磁波の漏洩を封止する封止部２８が筐体
部２０の上方に開閉可能に設置されている。尚、本実施形態では、電磁波として電波を想
定するが、光であっても良い。
【００２７】
筐体部２０の内部には、電波放射部３０、攪拌部４０、制御部５０および操作部６０が
配置されている。電波放射部３０は、凹部２５に対して電磁波を放射する機能を有する。
より詳細には、電波放射部３０は、制御部５０からの指示に応じて、所定の周波数の電波
を生成し、生成した電波を連続波としてアンテナ３５から所定の出力で放射する。尚、電
波放射部３０から放射される電波は、センシング装置８０Ａ〜８０Ｄが受信することで電
力を充電できるような周波数および出力で放射される。本実施形態では、周波数はＧＨｚ
帯（マイクロ波）で、出力はｍＷレベルを想定するが、これに限定されるものではない。
アンテナ３５は、凹部２５に収容された液体７０中で放射するように設置されており、こ
のアンテナ３５から放射された電波は、液体７０中で所定の強度分布特性を有する。即ち
、アンテナ３５から距離が近い程、かつアンテナ３５の放射方向に近い程、強力な電波を
受信できる。
尚、図示を略すが、アンテナ３５は、パラボラアンテナや複数の小型アンテナにより、
凹部２５内で平行な指向特性が得られるように構成されても良い。また、アンテナ３５は
、液体７０中の設置に限定されるものではなく、液体７０とは接触しない位置に設置され
ても良く、筐体部２０の外部から放射するように構成されても良い。また、封止部２８と
筐体部２０は、金属のように電波を吸収して透過させない部材で構成され、封止部２８は
電波の放射に応じて制御部５０の指示により開閉されても良く、電波が放射される周波数
や出力によっては、封止部２８が閉じていない場合は、電波が放射されないようなインタ
ーロック機能が具備されることが、より望ましい。
【００２８】
攪拌部４０は、凹部２５に収容された液体７０を凹部２５内で攪拌する機能を有する。
より詳細には、攪拌部４０は凹部２５の下方に設置され、攪拌部４０に軸支された回転体
４５は、凹部２５の底面近傍において制御部５０からの指示に応じて回転し、これにより
凹部２５に収容された液体７０は、センシング装置８０Ａ〜８０Ｄと共に攪拌される。こ
の結果、センシング装置８０Ａ〜８０Ｄは、それぞれ凹部２５内において姿勢を変えなが
ら縦横に移動する。尚、この液体７０は、センシング装置８０Ａ〜８０Ｄの表面を洗浄す
る洗浄液が含まれており、センシング装置８０Ａ〜８０Ｄは、凹部２５の液体７０の中を
移動することで表面が洗浄される。尚、回転体４５は、攪拌部４０に軸支された様態に限
定されず、磁石等により非接触で回転力が伝達されても良い。また、回転体４５による攪
拌に限定されず、ポンプ等で発生させた吸引力や加圧力により攪拌しても良い。また、攪
拌方向は一定であっても良く、所定の時間毎に反転しても良い。
操作部６０は、ユーザが操作可能な位置に配置された操作ボタン６５からの操作指示に
応じた操作信号を制御部５０に送る。本実施形態では、操作ボタン６５は、図示は略すが
、充電システム１０による充電操作の開始を指示する開始ボタンと、充電操作の終了を指
示する終了ボタンを有する。
【００２９】
制御部５０は、操作部６０から送られる操作信号に応じて、電波放射部３０や攪拌部４
０の動作を制御する。ここで、図２は充電システム１０の各機能部の動作を示すタイミン
グチャートである。この図に示すように、時刻Ｔｓにおいて充電操作の開始が指示される
と、制御部５０は、電波放射部３０による電波の放射と攪拌部４０による攪拌とを指示す
る。この結果、センシング装置８０Ａ〜８０Ｄは充電が開始され、それぞれは攪拌により
凹部２５内を縦横に移動するため、電波放射部３０から放射される電波をさまざまな姿勢
や強度で受けることから、センシング装置８０Ａ〜８０Ｄは、略同一な速度で均等に充電
されると共に、表面が洗浄される。しかしながら、充電前の残電力は、それぞれ異なるた
め、充電の完了時刻（Ｔｃ，Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｄ）はそれぞれ異なる。従って、制御部５０
は、残電力が０の場合でも充電が完了する充分な充電時間が予め設定され、この充電時間
が経過した時刻Ｔｅを待って電波の放射と攪拌の終了を指示する。尚、時刻Ｔｅは、セン
シング装置８０Ａ〜８０Ｄの洗浄を充分に行うべく、洗浄液の洗浄特性に応じて延長され
ても良い。また、ユーザにより終了ボタンが押下された場合は、充電状態に関係なく、電
波の放射と攪拌は終了される。
【００３０】
図３は、センシング装置８０の機能構成を示す図である。このセンシング装置８０は、
外観視、ボタン状の様態で前記したセンシング装置８０Ａ〜８０Ｄと同一であり、外部環
境の変動をセンサが検出して、検出した情報を含む信号を電波により外部に送信する機能
を備える。このセンシング装置８０は、アンテナ部８２、センサ部８４、送信回路８６、
受信回路８８、充電回路９０、電源部９２および制御回路９４を備える。
アンテナ部８２は、電波を送受信する。即ち、アンテナ部８２に入射した電波は、高周
波信号に変換されて受信回路８８に送られる。また、送信回路８６から送られた高周波信
号は、アンテナ部８２から放射される。受信回路８８は、アンテナ部８２から送られる高
周波信号から所定の周波数成分を抽出して充電回路９０に送る。充電回路９０は、所定の
周波数の交流波形を整流することで直流に変換して電源部９２に送る。この電源部９２は
、二次電池もしくはキャパシタであり、充電回路９０から送られる直流電力は内部に充電
される。尚、この充電回路９０には、所定の充電容量を超えた場合に充電機能を休止する
過充電防止機能を備える。本実施形態では、電波のエネルギーを受信して充電する方式を
採用したが、この方式には限定されず、電磁誘導や電磁波の共鳴を利用して充電しても良
い。
【００３１】
センサ部８４は、外部環境の変動を検出して電気信号に変換し、送信回路８６に出力す
る。本実施形態では、センサ部８４が検出する外部環境は、温度、湿度、水素イオン指数
（ｐＨ）および自身の位置等を想定する。送信回路８６は、センサ部８４から出力される
電気信号を所定の周波数の電波に変調してアンテナ部８２から送信する。この場合、所定
の周波数は、電波放射部３０から放射される電波と同一の周波数であっても良く、また、
異なる周波数であっても良い。制御回路９４は、図示を略したＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  
Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）やメモリ等を備え、センシング装置８０の各機能部の
機能を制御する。上述したセンシング装置８０の機能部は、集積回路等で実現できること
から、センシング装置８０の小型化が可能である。
【００３２】
以上述べた実施形態によれば、以下のような効果を奏する。
（１）センシング装置８０Ａ〜８０Ｄは、過充電防止機能を備え、充分に充電できる時
間に渡り電波が放射されるため、センシング装置８０Ａ〜８０Ｄが個体差や経年変化等で
充電特性に変動を生じた場合であっても、センシング装置８０Ａ〜８０Ｄ全てをフル充電
できる。
（２）センシング装置８０Ａ〜８０Ｄは、充電と共に表面が洗浄されるため、センシン
グ装置８０Ａ〜８０Ｄの検出特性を均一化できる。
【００３３】
本発明の実施形態について、図面を参照して説明したが、具体的な構成は、この実施形
態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。例
えば、電波放射部３０や攪拌部４０は、筐体部２０の内部に配置される以外に、封止部２
８の上部に並べて設置し、凹部２５の上方から液体７０を攪拌し電波を放射する構成であ
っても良い。また、凹部２５に収容する媒体は、液体７０には限定されず、例えば、粒体
であっても良い。この場合、攪拌によりセンシング装置８０が粒体間を自由に移動できる
ことが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本実施形態に係る充電システムの構成を示す図。
【図２】本実施形態に係る充電システムの動作を示すタイミングチャート。
【図３】センシング装置の機能構成を示す図。
【符号の説明】
【００３５】
１０…充電システム、２０…筐体部、２５…凹部、２８…封止部、３０…電波放射部、
３５…アンテナ、４０…攪拌部、４５…回転体、５０…制御部、６０…操作部、６５…操
作ボタン、７０…液体、８０，８０Ａ〜８０Ｄ…センシング装置、８２…アンテナ部、８
４…センサ部、８６…送信回路、８８…受信回路、９０…充電回路、９２…電源部、９４
…制御回路。
【図１】
2009253997.tif 000003
【図２】
2009253997.tif 000004
【図３】
2009253997.tif 000005