JP6788435B2 - 非接触給電システム - Google Patents

Description

本発明は、送電装置から非接触で受電装置に給電する非接触給電システムに関する。

非接触給電システムでは、送電装置が受電装置から給電に関する情報を受け取って、受電装置の存在を確認する。たとえば、特許文献１には、無線通信装置と、無線通信装置に電力を提供する充電提供装置とを備える無線充電システムが開示される。

特許文献１に開示される技術では、無線通信装置は、充電提供装置に無線通信により充電要請を行い、充電提供装置から無線充電受諾メッセージを受け取って無線充電セッションを受ける。

特表２０１３−５２３０６３号公報

特許文献１に開示される技術では、無線通信装置および充電提供装置が、無線通信機能を用いて充電に関する情報を送受するため、それぞれに無線通信機能を設けることになり、コストがかかる。

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、送電装置および受電装置の給電に関する情報の送受を安価にできる非接触給電システムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様の非接触給電システムは、電力を送電可能な送電装置と、送電装置から電力を受電する受電装置と、を備える。送電装置は、受電装置に送電する送電部と、光または音を検出する検出部と、検出部の検出結果にもとづいて送電部による送電を制御する送電制御部と、を有する。受電装置は、送電部から非接触で電力を受電する受電部と、受電部により受電された電力を蓄電する蓄電部と、光または音を空間に出力する出力部と、出力部の出力を制御する充電制御部と、を有する。充電制御部は、所定の充電条件を満たした場合に、出力部から所定の停止用パターンの光または音を出力させる制御をし、送電制御部は、検出部が停止用パターンの光または音を検出した場合に、送電部による送電を停止する。

本発明によれば、送電装置および受電装置の給電に関する情報の送受を安価にできる非接触給電システムを提供する。

第１実施例の非接触給電システムを説明するための斜視図である。 非接触給電システムを側方から見た図である。 ケースに設けられた送電装置と、眼鏡型端末に設けられた受電装置と電源部の機能構成について説明するための図である。 送電装置の送電処理を説明するフローチャートである。 受電装置の受電処理を説明するフローチャートである。 送電装置および受電装置における給電処理について説明するための図である。 変形例の非接触給電システムについて説明するための図である。 第２実施例の非接触給電システムについて説明するための図である。 補聴器の断面図である。 第２実施例の変形例の非接触給電システムについて説明するための図である。 第３実施例の非接触給電システムについて説明するための図である。 挿入部を受入部に挿入した状態の挿入部および受入部の断面図である。

図１は、第１実施例の非接触給電システム１０を説明するための斜視図である。図２は、非接触給電システム１０を側方から見た図である。図２（ａ）は第１実施例の眼鏡型端末４を所定の姿勢でケース２に収容した状態を示し、図２（ｂ）は第１実施例の変形例であって、第１実施例とは収容された眼鏡型端末４の姿勢が異なる例を示す。

非接触給電システム１０は、送電装置１２および受電装置１４を備える。また、送電装置１２には、不図示の電源部が接続される。非接触給電は、電磁界共振方式や電磁誘導方式で実行される。

受電装置１４は、眼鏡型端末４に設けられ、送電装置１２は、眼鏡型端末４を収容するケース２に設けられる。なお、図１に示すケース２は、手前側の側壁と、蓋２２の一部を省いて示す。図１に示す眼鏡型端末４は、ケース２に収容されているが、ケース２の蓋２２は開いている。

眼鏡型端末４は、フレーム４０、第１腕部４２、第２腕部４４、一対のレンズ４５、および受電装置１４を有する。受電装置１４は、眼鏡型端末４に内蔵され、詳細は後述するが、受電部４６、スピーカ４８および発光部５０などを有する。

フレーム４０は、長手状で左右方向に延び、一対のレンズ４５を支持する。第１腕部４２および第２腕部４４は、いわゆるテンプルであり、フレーム４０に回転可能に連結され、装着者の耳に掛けられる。なお、フレーム４０の形状は、図１に示す長手形状に限らず、レンズ４５を囲む形状であってよい。

受電部４６は、導線を螺旋状に巻回したコイルであって、第１腕部４２の先端側に内蔵される。受電部４６は、送電装置１２から電力を非接触で受電するアンテナである。受電部４６を螺旋状に形成することで、渦巻き形状に形成する場合より、長手状の第１腕部４２に収容しやすく構成できる。スピーカ４８は、第２腕部４４の先端側に内蔵され、装着者の鼓膜に音を出力する。

発光部５０は、フレーム４０に設けられてレンズ４５の縁に向けて発光可能であり、たとえば発光ダイオードである。なお、図１では左右のレンズ４５に対して発光部５０をそれぞれ１つ設ける態様を示すが、この態様に限られず、１つのレンズ４５に対して複数の発光部５０を設けてよい。

発光部５０は、複数の発光パターンのいずれかで発光するように制御され、装着時にレンズ４５内に光を通すことで、装着者に発光部５０による発光を視認させ、装着者に何らかの情報を通知する。眼鏡型端末４は、スピーカ４８による音と、発光部５０による発光を組み合わせて装着者に情報を通知してもよい。

発光部５０は、装着者への通知以外の機能として、ケース２への収容時にケース２内の空間に発光して給電に関する情報をケース２側の送電装置１２に送る。発光部５０が出力する給電に関する情報は、たとえば受電の開始を示す情報および充電の完了を示す情報である。

ケース２は、箱状に形成され、眼鏡型端末４を収容する収容空間を形成する。ケース２は、送電装置１２を内蔵し、眼鏡型端末４を収容する機能と、眼鏡型端末４に対して非接触での給電を行う機能を有する。ケース２は、眼鏡型端末４の収容空間を閉塞する蓋２２と、送電装置１２の回路基板３８を収容する姿勢規制部３６とを有する。

図２（ａ）に示すように、姿勢規制部３６は、ケース２の側壁から内側に張り出し、底部２ａ側から上方に向かって内向きに張り出す。図２（ａ）に示す眼鏡型端末４は、フレーム４０が底部２ａに置かれ、レンズ４５がフレーム４０の上方に位置し、レンズ４５が姿勢規制部３６から離れた位置の姿勢で収容される。

これにより、フレーム４０を底部２ａに接近できる。姿勢規制部３６によりケース２に収容される眼鏡型端末４の姿勢を規制でき、たとえば所定の姿勢以外では収容できないように構成できる。また、眼鏡型端末４が所定の姿勢でなければ、蓋２２を閉塞できないように構成される。姿勢規制部３６により、ケース２内に収容される眼鏡型端末４の姿勢を定めて、受電部４６を送電部２４に対向して配置でき、眼鏡型端末４が予め定められた姿勢以外で収容されないようにできる。このように、姿勢規制部３６は、送電装置１２の回路基板３８を収容する空間として機能し、眼鏡型端末４を所定の姿勢になるように規制する規制手段として機能する。

図２（ｂ）に示す眼鏡型端末４は、姿勢規制部３６により、第１腕部４２とレンズ４５が底部１０２ａに置かれた姿勢で収容されており、図２（ａ）に示す眼鏡型端末４と上下が逆の姿勢で収容される。これにより、第１腕部４２を底部１０２ａにある送電部２４に接近できる。また、図２（ｂ）では、ケース１０２に天井１０２ｂが設けられて、さらに眼鏡型端末４の姿勢が規制されており、天井１０２ｂが眼鏡型端末４の姿勢を規制する手段として機能する。

図１に戻る。送電装置１２は、詳細は後述するが、送電部２４、受光部２６およびコネクタ２８などを有する。送電部２４は、受電部４６に電力を非接触で送電するアンテナである。送電部２４は、導線を単層で渦巻き状に巻回したコイルであって、中央に空芯を有し、ケース２の底部２ａに内蔵される。送電部２４を単層の渦巻き状にすることで、アンテナを薄く構成して、底部２ａに設けやすくでき、受電部４６に給電可能な面積を広くできる。空芯を形成することで、空芯部分も導線を巻いたアンテナと比べて送電効率を向上できる。

コネクタ２８は、ケース２の側壁に形成され、電源部１６に接続する。受光部２６は、ケース２の底部２ａに設けられ、たとえばフォトダイオードであって、光を検出する。ケース２の蓋２２を閉じることで、受光部２６は、発光部５０の発光を精度良く検出できる。

受電部４６は、送電部２４の外側に配置されると送電効率が低下するため、図１に示すように、送電部２４の上で送電部２４の最外径から径方向外側にほとんど出ないように配置されており、送電部２４の軸方向に送電部２４に対向して配置される。

また、眼鏡型端末４に非接触での給電を可能にすることで、眼鏡型端末４に給電用のコネクタ孔を不要にでき、眼鏡型端末４の防水性を高めることができる。

図３は、ケース２に設けられた送電装置１２と、眼鏡型端末４に設けられた受電装置１４と電源部１６の機能構成について説明するための図である。実施例では、電源部１６が直流電源である態様を示すが、変形例では交流電源であってよい。

送電装置１２は、送電部２４、受光部２６、コネクタ２８、インバータ３０、発振部３２および送電制御部３４を有する。受光部２６は、光を検出する検出部として機能し、送電制御部３４は、受光部２６の検出結果にもとづいて送電部２４の送電を制御する。また、送電制御部３４は、コネクタ２８に電源部１６が接続されると、送電部２４に少なくとも所定の確認時間まで送電をさせ、受電装置１４からの応答を待つ。所定の確認時間は数分以下に設定され、眼鏡型端末４の蓄電量が空の状態から発光できるまでに必要な時間にもとづいて設定されてよい。

送電制御部３４は、受光部２６に受光された発光パターンが確認用パターンであるか、停止用パターンであるか検出する。送電制御部３４は、受光部２６が確認用パターンの光を検出した場合、送電部２４の送電を実行させ、受光部２６が確認用パターンの光を送電の開始から所定の確認時間内に検出しない場合、送電部２４の送電を実行させない制御をする。また、送電制御部３４は、受光部２６が停止用パターンの光を検出した場合に、受電装置１４の充電が完了したとして、送電部２４の送電を停止する。

発振部３２は、電源部１６から送られた直流電流を予め設定した範囲の周波数にする。インバータ３０は、発振部３２から送られた直流電流を交流電流に変換する。発振部３２およびインバータ３０により、送電部２４を共振周波数で振動させることができる。

受電装置１４は、受電部４６、スピーカ４８、発光部５０、整流部５２、レギュレータ５４、充電制御部５６、蓄電部５８、出力制御部６０および通信部６２を有する。

整流部５２は、受電部４６が受電した電流を交流から直流に変換する。レギュレータ５４は、整流した電流の電圧を一定にする。蓄電部５８は、受電部４６により受電され、整流部５２およびレギュレータ５４により安定化された電圧の直流電力を蓄電する。

充電制御部５６は、受電部４６が受電していることを検出し、蓄電部５８が満充電であるか検出する。充電制御部５６は、蓄電部５８の蓄電量を検出してもよい。充電制御部５６は、受電部４６が受電を開始したことを検出すると、発光部５０を確認用パターンで発光させる制御を実行する。これにより、送電装置１２に受電を開始したことを示す情報を出力できる。

また、充電制御部５６は、所定の充電条件を満たした場合に、発光部５０を停止用パターンで発光させる制御を実行する。所定の充電条件は、たとえば蓄電部５８が満充電となり充電が完了となった場合や、蓄電部５８の蓄電量が所定の閾値を超えた場合に満たされ、充電制御部５６は蓄電部５８の電圧等を監視して所定の充電条件を満たすか判定する。これにより、送電装置１２に充電が完了したことを示す情報を光で出力できる。このように充電制御部５６は、充電の開始および終了に関する情報を発光部５０により空間に出力させる。

確認用パターンの発光と停止用パターンの発光は、点滅回数、点滅の間隔および発光時間の少なくとも一つが異なっており、送電制御部３４が受光部２６の検出結果から確認用パターンおよび停止用パターンの発光のいずれであるか判別可能である。

出力制御部６０は、蓄電部５８の電力を用いて、発光部５０およびスピーカ４８の出力を制御し、発光部５０やスピーカ４８から装着者に光または音を用いた情報を報知する。

たとえば、出力制御部６０は、携帯端末からメールを受信したこと、スケジュールの設定時間に達したこと、電話の着信などを示す情報を通信部６２を介して受け取ると、いずれかの発光パターンで発光するように発光部５０の出力を制御する。メールを受信したことやスケジュールの設定時間に達したことなど携帯端末から送信された信号に応じてそれぞれ異なる発光パターンが予め設定される。出力制御部６０は、色、点滅回数、点灯時間が異なる複数の発光パターンに関する情報を保持する。発光部５０は、眼鏡型端末４のレンズ４５に向けて光を出力して眼鏡型端末４の装着者に複数の発光パターンのいずれかを見せる。

出力制御部６０は、発光部５０の出力だけでなく、スピーカ４８の出力を制御して、携帯端末から受け取った情報に応じて装着者の音を出力する。たとえば、出力制御部６０は、携帯端末から送信された音楽情報をスピーカ４８から出力しつつ、音楽情報のテンポに応じて発光部５０の点滅させる制御を実行してもよい。これにより、装着者を楽しませることができる。また、出力制御部６０は、蓄電部５８の充電量に関する情報を通信部６２を介して携帯端末に送信してよい。

このように、発光部５０は、出力制御部６０の制御により装着者に光による情報を出力し、充電制御部５６の制御により送電装置１２に光による情報を出力する。眼鏡型端末４に予め備えられている発光部５０を用いて、送電装置１２に給電に関する情報を報知することで、装着者と送電装置１２に報知する部品を共通化でき、非接触給電システム１０のコストを抑えることができる。とくに、送電装置１２に通信機能を不要にできるため、ブルートゥース（登録商標）などの通信機能を送電装置１２に設ける場合と比べて、非常に安価な受光部２６で受電装置１４からの給電に関する情報を受け取ることが可能になる。

なお、送電制御部３４は、受光部２６が所定の閾値以上の発光を連続的に検出する場合、蓋２２が閉じられていない可能性があるため、コネクタ２８に電源部１６が接続されても、送電部２４による送電を開始しなくてよい。

図４は、送電装置１２の送電処理を説明するフローチャートである。送電装置１２の送電制御部３４は、コネクタ２８に電源部１６が接続されると（Ｓ１０）、送電部２４から送電させる制御を実行する（Ｓ１２）。

送電部２４に一時的な送電をした後、送電制御部３４は、受光部２６が確認用パターンの光を所定の確認時間内に受光したか判定する（Ｓ１４）。確認用パターンの光は、受電装置１４の受電の開始を示す信号であり、受電装置１４が受電可能な位置にあることを示す信号である。受光部２６が確認用パターンの光を所定の確認時間までに受光しなければ（Ｓ１４のＮ）、送電を終了する（Ｓ２４）。なお、ケース２の外面に表示ランプを設けて、給電の有無を示すように表示させてよい。たとえば、表示ランプは、給電中に赤色で点灯し、充電が完了すれば緑色に点灯し、給電ができなければ点灯しない。

受光部２６が確認用パターンの光を検出すれば（Ｓ１４のＹ）、受電装置１４が所定の姿勢で収容されていること、すなわち充電中であることを検出できたため、送電制御部３４は、所定の充電時間を設定し（Ｓ１６）、送電部２４から送電させる制御を継続し（Ｓ１８）、充電時間のカウントを開始する。

送電制御部３４は、受光部２６が停止用パターンの光を検出したか判定する（Ｓ２０）。停止用パターンの光は、受電装置１４の充電完了を示す信号である。受光部２６が停止用パターンの光を検出すれば（Ｓ２０のＹ）、送電制御部３４は、送電を終了して（Ｓ２４）、送電処理を終える。

送電制御部３４は、受光部２６が停止用パターンの光を検出しなければ（Ｓ２０のＮ）、設定した充電時間を経過したか判定する（Ｓ２２）。充電時間を経過していなければ（Ｓ２２のＮ）、送電制御部３４は、再び、受光部２６が停止用パターンの光を検出したか判定する（Ｓ２０）。充電時間を経過していれば（Ｓ２２のＹ）、送電制御部３４は、送電を終了して（Ｓ２４）、送電処理を終える。充電時間を設定することで、たとえば、送電中に眼鏡型端末４がケース２から取り出された場合に、電力を節約できる。

図５は、受電装置１４の受電処理を説明するフローチャートである。充電制御部５６は、受電部４６が受電を開始したことを検出したか判定する（Ｓ３０）。受電部４６が受電を開始しなければ（Ｓ３０のＮ）、充電制御部５６は受電処理を終了する。

受電部４６が受電を開始したことを検出すれば（Ｓ３０のＹ）、充電制御部５６は、発光部５０を確認用パターンで発光させる第１発光制御を実行する（Ｓ３２）。充電制御部５６は、蓄電部５８の充電が完了したか判定する（Ｓ３６）。

充電制御部５６は、蓄電部５８の充電が完了していなければ（Ｓ３６のＮ）、充電の完了の検出を続け、蓄電部５８の充電が完了していれば（Ｓ３６のＹ）、第２発光制御を実行し、発光部５０に停止用パターンを発光させ（Ｓ３８）、受電処理を終える。

図６は、送電装置１２および受電装置１４における給電処理について説明するための図である。眼鏡型端末４がケース２に収容された状態で、送電制御部３４は、電源部１６がコネクタ２８に接続されたことをトリガーとして（Ｓ５０）、送電を実行する（Ｓ５２）。

受電部４６が受電を開始し（Ｓ５４）、充電制御部５６が受電の開始を検出すると、第１発光制御を実行し、発光部５０を確認用パターンで発光させる（Ｓ５６）。

受光部２６が確認用パターンを受光し（Ｓ５８）、送電制御部３４が確認用パターンであると検出すると、予め設定されている充電時間をカウントし始める（Ｓ６０）。

蓄電部５８の充電が完了し（Ｓ６２）、充電制御部５６が所定の充電条件を満たしたことを検出すると、第２発光制御を実行し、発光部５０を停止用パターンで発光させる（Ｓ６４）。

受光部２６が停止用パターンを受光し（Ｓ６６）、送電制御部３４が停止用パターンであると検出すると、送電部２４による送電を終了させ（Ｓ６８）、充電時間をリセットする（Ｓ７０）。このように、ケース２に通信機能を設けることなく、眼鏡型端末４への給電処理を実行できる。

図７は、変形例の非接触給電システム２００について説明するための図である。変形例の非接触給電システム２００では、図１に示す非接触給電システム１０と比べて、受電部２４６の位置が異なり、スピーカ４８から出力する音で給電に関する情報を伝達する点で異なる。

受電部２４６は、腕部ではなく、フレーム４０に形成される。眼鏡型端末４をケース２に所定の姿勢で収容した際に、受電部２４６は、送電部２２４の上方に位置し、対向して配置される。

スピーカ４８は、発光部５０の代わりに充電の開始および終了に関する情報を出力し、ケース２の検出部２２６に給電に関する情報を伝達する。眼鏡型端末４の充電制御部５６は、スピーカ４８を所定の確認用パターンまたは停止用パターンで振動させる制御を実行する。ケース２は受光部２６の代わりに音を検出する検出部２２６を有する。このように、スピーカ４８を給電に関する情報を出力するための出力部として機能させることで、装着者に報知する部品と、ケース２の送電装置１２に報知する部品を共通化し、非接触給電システム１０のコストを抑えることができる。

図８は、第２実施例の非接触給電システム３００について説明するための図である。第２実施例の非接触給電システム３００では、受電装置３１４が補聴器３０４に設けられ、送電装置３１２がケース３０２に設けられる。近年、補聴器は目立たないよう小型化されているため、電池を交換するために細かな作業を要求する。そこで補聴器３０４に非接触で給電させることで電池交換の作業を不要にできる。

また、補聴器３０４は、予め備えられているスピーカからなる出力部を用いて音を出力して、給電に関する情報をケース３０２の送電装置３１２に伝達する。これにより、ケース３０２に音を検出する検出部３２６を設ければ、補聴器３０４とケース３０２に通信機能を新たに設けることなく給電処理を確実に実行でき、非接触給電システム３００のコストを抑えられる。

ケース３０２は、補聴器３０４を所定の姿勢で載置するための凹部７０を有する。凹部７０は、補聴器３０４の外形に応じて凹んで形成される。一対の凹部７０は、左耳用の補聴器３０４と右耳用の補聴器３０４に応じてそれぞれ形成され、左耳用の凹部７０には右耳用の補聴器３０４が収まらず、右耳用の凹部７０には左耳用の補聴器３０４が収まらないように形成されてよい。ケース３０２に内蔵される送電装置３１２は、図７に示す非接触給電システム２００と同様の構成を有し、一対の送電部３２４、検出部３２６、コネクタ２８、インバータ３０、発振部３２および送電制御部３４を有する。

送電部３２４は、一対の補聴器３０４に対してそれぞれ設けられ、補聴器３０４に送電する。検出部３２６は、耳パッド９０の近傍に配置され、耳パッド９０から出力される音を検出する。それぞれの耳パッド９０は、近接して配置される。補聴器３０４について新たな図面を参照して説明する。

図９は、補聴器３０４の断面図である。補聴器３０４は、受電部３４６、充電制御部５６、蓄電部５８、磁性シート７２、オーバーコート７４、音導管７６、スピーカ７８、マイク８０、音発生部８４、増幅部８６、配線８８および耳パッド９０を有する。

マイク８０は、外部の音を検出して音信号として増幅部８６に送出する。増幅部８６は
、マイク８０で検出した音信号を増幅し、スピーカ７８に送出する。スピーカ７８は、増
幅部８６で増幅された音信号にもとづいて音を音導管７６に出力する。

音導管７６は、中空で可撓性を有する管であり、スピーカ７８で出力された音を伝達する。耳パッド９０は装着者の耳に差し込まれ、音導管７６を介してスピーカ７８から出力された音を出力する。このように、補聴器３０４は、マイク８０で検出された音を増幅して耳パッド９０から出力する。スピーカ７８により補聴器の装着者の鼓膜に音が出力される。

受電部３４６は、音導管７６の外周に導線を巻回されて螺旋状に形成されるコイルである。受電部３４６を螺旋状に形成することで、音導管７６の外周に設けることを容易にできる。また、受電部３４６を音導管７６の外周に設けることで、受電部３４６の軸方向長さ、すなわちコイル長を長くして、送電効率を向上できる。また、受電部３４６を音導管７６の外周に設けることで、受電部３４６を補聴器３０４の電子回路や蓄電部５８から離れて配置できる。磁性シート７２は、受電部３４６の内側に配置される筒状の磁性体である。オーバーコート７４は、磁性シート７２および受電部３４６を覆って音導管７６の外周面に固定する。配線８８は、受電部３４６と蓄電部５８を接続する。

充電制御部５６は、受電部３４６が受電を開始したことを検出すると、スピーカ７８を確認用パターンで振動させる制御を実行する。また、充電制御部５６は、所定の充電条件を満たした場合に、スピーカ７８を停止用パターンで振動させる制御を実行する。確認用パターンと停止用パターンの音源は音発生部８４に保持される。確認用パターンと停止用パターンの音を可聴域の周波数を超えるようにして、使用者に聞こえないようにしてよい。

確認用パターンの音と停止用パターンの音は、周波数、振幅、出力回数、出力の間隔および出力時間の少なくとも一つが異なっており、送電制御部３４が検出部３２６の検出結果から確認用パターンおよび停止用パターンの音のいずれであるか判別可能である。確認用パターンの音と停止用パターンの音は、左右一対の補聴器３０４で異なっててよく、送電制御部３４が左右いずれの補聴器３０４から出力された確認用パターンの音および停止用パターンの音であるか判別可能であってよい。

図８に戻る。受電部３４６は、補聴器３０４が所定の姿勢で載置された際に、送電部３２４に対向して配置され、送電部３２４の上方に載置される。これにより、受電部３４６が送電部３２４から十分に受電できる。つまり、補聴器３０４がケース３０２の凹部７０に収まるように載置すれば、送電部３２４および受電部３４６が対向する所定の姿勢となって給電可能な状態になり、非接触給電を実現できる。

図１０は、第２実施例の変形例の非接触給電システムについて説明するための図である。変形例の非接触給電システムは、図８に示す非接触給電システム３００と比べて、補聴器３０４の配置が異なり、送電部３２４を１つで構成している点で異なる。

一対の補聴器３０４が凹部７０に載置された状態で、一対の受電部３４６が近接して配置され、１つの送電部３２４の上方にそれぞれ位置する。これにより、１つの送電部３２４から一対の受電部３４６に給電できる。

ケース２には、それぞれの耳パッド９０に対して音を検出する検出部３２６ａ、３２６ｂがそれぞれ設けられる。これにより、いずれの検出部３２６ａ、３２６ｂで音を検出したかによって、両方の補聴器３０４の給電に関する情報を個別に取得できる。

図１１は、第３実施例の非接触給電システム４００について説明するための図である。第３実施例の非接触給電システム４００では、受電装置４１４が無人飛行機４０４に設けられ、送電装置４１２が台座４０２に設けられる。

無人飛行機４０４は、いわゆるドローンと呼ばれる小型のプロペラ飛行機であり、遠隔操作により飛行制御がなされる。脚部９２は、無人飛行機４０４の下部に複数設けられ、台座４０２や地面に着座可能である。

挿入部９６は、無人飛行機４０４の下部の中央から突出し、棒状で下方に伸びる。挿入部９６には、受電装置４１４の受電部４４６および発光部４５０が設けられる。

受入部９４は、台座４０２の中央に筒状に設けられ、上方に開口している。受入部９４は、挿入部９６を受け入れ可能に挿入部９６より少し大径に形成される。受入部９４には送電部４２４が設けられる。受入部９４の先端側は上方に向かって拡径した円錐状に形成されており、挿入部９６の挿入が容易である。

図１２は、挿入部９６を受入部９４に挿入した状態の挿入部９６および受入部９４の断面図である。図１２では、無人飛行機４０４の脚部９２が台座４０２の座面に着座し、挿入部９６が受入部９４に挿入されている。

挿入部９６は、受入部９４に挿入されているため、径方向への移動が制限されており、受電部４４６と送電部４２４が径方向にずれて給電できなくなることを回避できる。また、挿入部９６を受入部９４に挿入すれば、無人飛行機４０４が台座４０２に対してどのような回転位置をとっても給電可能な姿勢となる。

発光部４５０は、挿入部９６の先端側に設けられ、受電装置４１４の基板に配線される。発光部４５０は、夜間に無人飛行機４０４の位置を示すために点灯される。また、発光部４５０は、送電装置４１２に給電に関する情報を送るために点灯される。このように、無人飛行機４０４の予め備えられる発光部４５０を、給電に関する情報を送るためにも用いることで、非接触給電システム４００のコストを抑えることができる。

受電部４４６は、挿入部９６の外周面に導線を巻回して螺旋状に形成される。受電部４４６の内側には、筒状の磁性シート９８が設けられる。また、受電部４４６および磁性シート９８は、オーバーコートにより挿入部９６の外周面の一部に固定される。受電部４４６は、受電装置４１４の基板に配線され、受電した電力を蓄電部５８へ送る。

送電部４２４は、受入部９４の外周面に導線を巻回して螺旋状に形成され、オーバーコートにより受入部９４の一部に固定される。送電部４２４は、送電装置４１２の基板に配線される。送電部４２４および受電部４４６をともに螺旋状に形成することで、給電効率を向上できる。

受光部４２６は、受入部９４内の光を検出するため、受入部９４の底に設けられる。受光部４２６は光の検出結果を送電制御部３４に送る。筒状の受入部９４の内側に受光部４２６を設けることで、受入部９４の外部が明るくても発光部４５０の発光パターンを精度良く検出できる。とくに、発光部４５０を挿入部９６の先端側に配置し、受光部４２６を受入部９４の底側に配置することで、発光部４５０と受光部４２６を受入部９４の奥側で近くに配置することができ、発光部４５０の発光パターンをいっそう精度良く検出できる。

図１２に示すように、脚部９２が台座４０２に着座した状態で、受電部４４６は、送電部４２４より上方に位置する。このように、受電部４４６と送電部４２４を軸方向に位置ずれさせることで、同じ軸方向高さに位置させる場合と比べて、給電効率を向上できる。また変形例では、受電部４４６の中心位置と受光部４２６の中心位置とが、少なくとも受電部４４６の軸方向長さの半分以上に軸方向に位置ずれされ、たとえば半分以下の部分は重なってもよい。

第３実施例の変形例では、脚部９２の先端側に受電部４４６が設けられ、台座４０２の座面に送電部４２４が内蔵されてよい。この変形例によれば、無人飛行機４０４を所定の位置で台座４０２に着座すれば、受電部４４６と送電部４２４が対向して配置され、給電可能となる。

本発明は上述の各実施例に限定されるものではなく、当業者の知識に基づいて各種の設計変更等の変形を各実施例に対して加えることも可能であり、そのような変形が加えられた実施例も本発明の範囲に含まれうる。

変形例では、送電装置１２は、送電制御部３４とコネクタ２８の間にスイッチを有してよい。たとえば、スイッチは蓋２２の開閉に応じてオン／オフされ、蓋２２を閉じた際にオンとなる。送電装置１２は、スイッチがオンされると送電を開始し、スイッチがオフされると送電を停止する。また、スイッチは、ケース２の外面に設けられるボタンであってよい。

実施例では、受電装置１４の発光部５０が、送電装置１２からの受電開始を検出した場合に送電装置１２に確認用パターンの光を出力する態様を示したが、この態様に限られない。たとえば、使用者が携帯端末から受電装置１４の充電を開始する指示を入力し、受電装置１４は、通信部６２から充電を開始する指示信号を受け取った場合に、発光部５０による確認用パターンの光を出力してもよい。送電装置１２は確認用パターンの光を検出したことをトリガーとして、受電装置１４への送電を開始する。

実施例では、送電装置１２が所定の確認時間内に確認用パターンの光を検出しなければ、送電を継続せずに終了する態様を示した。送電を終了した後に確認用パターンの光を検出した場合には、送電を再開してよい。たとえば、確認時間の経過後に検出部が確認用パターンの光を検出した場合に、送電装置１２は送電を再開する。受電装置１４は、充電が完了する前に受電が終了したことを検出すると、確認用パターンの光を出力してよい。

２ ケース、 ４ 眼鏡型端末、 １０ 非接触給電システム、 １２ 送電装置、 １４ 受電装置、 １６ 電源部、 ２２ 蓋、 ２４ 送電部、 ２６ 受光部、 ２８ コネクタ、 ３０ インバータ、 ３２ 発振部、 ３４ 送電制御部、 ３６ 姿勢規制部、 ３８ 回路基板、 ４０ フレーム、 ４２ 第１腕部、 ４４ 第２腕部、 ４５ レンズ、 ４６ 受電部、 ４８ スピーカ、 ５０ 発光部、 ５２ 整流部、 ５４ レギュレータ、 ５６ 充電制御部、 ５８ 蓄電部、 ６０ 出力制御部、 ６２ 通信部。

Claims (6)

1. 電力を送電可能な送電装置と、
   前記送電装置から電力を受電する受電装置と、を備え、
   前記送電装置は、
   前記受電装置に送電する送電部と、
   光を検出する検出部と、
   前記検出部の検出結果にもとづいて前記送電部による送電を制御する送電制御部と、を有し、
   前記受電装置は、
   前記送電部から非接触で電力を受電する受電部と、
   前記受電部により受電された電力を蓄電する蓄電部と、
   光を空間に出力する出力部と、
   前記出力部の出力を制御する充電制御部と、を有し、
   前記充電制御部は、所定の充電条件を満たした場合に、前記出力部から所定の停止用パターンの光を出力させる制御をし、
   前記送電制御部は、前記検出部が前記停止用パターンの光を検出した場合に、前記送電部による送電を停止し、
   前記受電装置は、眼鏡型端末に設けられ、
   前記送電装置は、前記眼鏡型端末を収容するケースに設けられ、
   前記ケースは、前記眼鏡型端末の収容空間を閉じるための蓋を有し、
   前記蓋は、前記受電部を前記送電部に対して前記送電部の軸方向に対向させた状態となる姿勢で前記眼鏡型端末を前記ケースに収容しているときに、前記ケースの収容空間を閉塞するように構成されることを特徴とする非接触給電システム。
2. 電力を送電可能な送電装置と、
   前記送電装置から電力を受電する受電装置と、を備え、
   前記送電装置は、
   前記受電装置に送電する送電部と、
   光を検出する検出部と、
   前記検出部の検出結果にもとづいて前記送電部による送電を制御する送電制御部と、を有し、
   前記受電装置は、
   前記送電部から非接触で電力を受電する受電部と、
   前記受電部により受電された電力を蓄電する蓄電部と、
   光を空間に出力する出力部と、
   前記出力部の出力を制御する充電制御部と、を有し、
   前記充電制御部は、所定の充電条件を満たした場合に、前記出力部から所定の停止用パターンの光を出力させる制御をし、
   前記送電制御部は、前記検出部が前記停止用パターンの光を検出した場合に、前記送電部による送電を停止し、
   前記受電装置は、無人飛行機に設けられ、
   前記送電装置は、前記無人飛行機が着座可能な台座に設けられ、
   前記出力部は、無人飛行機の位置を示すために点灯され、
   前記台座は、座面から上方に突出する筒状の受入部を有し、
   前記無人飛行機は、下方に突出して前記受入部に挿入される挿入部を有し、
   前記受電部は、前記挿入部に螺旋状に形成され、
   前記送電部は、前記受入部に螺旋状に形成され、前記受入部に前記挿入部を挿入した状態で前記受電部と軸方向にずれて位置することを特徴とする非接触給電システム。
3. 前記充電制御部は、前記出力部から前記停止用パターンとは別の確認用パターンの光を出力させる制御をし、
   前記送電制御部は、前記検出部が前記確認用パターンの光を検出しなかった場合、前記送電部の送電を実行させない制御をすることを特徴とする請求項１または２に記載の非接触給電システム。
4. 前記送電制御部は、前記送電部による送電を開始してから所定時間内に前記検出部が前記確認用パターンの光を検出した場合、前記送電部の送電を継続または開始させる制御をすることを特徴とする請求項３に記載の非接触給電システム。
5. 前記出力部は、前記眼鏡型端末のレンズに向けて光を出力して前記眼鏡型端末の装着者に複数のパターンのいずれかを見せるために用いられることを特徴とする請求項１に記載の非接触給電システム。
6. 前記眼鏡型端末は、前記出力部に複数のパターンのいずれかの光を出力させる制御をする出力制御部をさらに備えることを特徴とする請求項５に記載の非接触給電システム。

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