給電装置
【課題】電源駆動装置３と負荷装置４と給電経路２が互いに独立しており、電源駆動装置と負荷装置を給電経路に配置して電磁結合で荷の駆動を行なう給電装置１において構成をコンパクト化する。
【解決手段】電源駆動装置の駆動部10に、給電経路に発生している交流電力の向きを検出するフォトトランジスタ13a,13b と、他の電源駆動装置によって給電経路に発生している既存の交流電流を検知した場合に、該既存の交流電流と同位相で給電経路に交流電流を発生するように給電コイル６のドライバ12を駆動する制御手段15を設ける。電源駆動装置の追加により、給電経路に発生させる交流電流を負荷に適合させることが可能となり、最大負荷を想定した電源を常備する必要がなく構成がコンパクトになる。
【解決手段】電源駆動装置の駆動部10に、給電経路に発生している交流電力の向きを検出するフォトトランジスタ13a,13b と、他の電源駆動装置によって給電経路に発生している既存の交流電流を検知した場合に、該既存の交流電流と同位相で給電経路に交流電流を発生するように給電コイル６のドライバ12を駆動する制御手段15を設ける。電源駆動装置の追加により、給電経路に発生させる交流電流を負荷に適合させることが可能となり、最大負荷を想定した電源を常備する必要がなく構成がコンパクトになる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流磁界を発生させる給電コイルを備えた電源駆動装置と、交流磁界を受けて交流電力を発生する受電コイルに負荷が接続された負荷装置とを給電経路に設け、電源駆動装置を駆動して給電経路に交流電流を発生させることにより、負荷装置に交流電力を発生させて負荷を駆動するようにした給電装置に係る。本発明は、このような給電装置において、特に負荷装置の設置個数に対応して適当な個数の電源駆動装置を設置することにより、負荷装置の個数に適した交流電力を与えられるようにしたコンパクトな構成の給電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電磁誘導による給電システムは、機械的接点を持たないで電力を供給できることから、さまざまな分野で利用されている。例えば、下記特許文献１には、このような電磁誘導による給電システムの一例である給電装置が開示されている。この給電装置は、平板に沿って設けられた給電側コイルに、これとは独立した給電部と受電部をそれぞれ設ける構成とされている。給電部は、磁性体に巻いた電源側コイルに電源を接続した構成であり、給電側コイルに配置して駆動することにより、給電側コイルに交流電力を誘起する。受電部は、磁性体に巻いた受電側コイルにＬＥＤ等の負荷を接続した構成であり、給電部で駆動されている給電側コイルに配置することにより、受電側コイルに交流電力が誘起されて負荷が駆動される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−７２３６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述した電磁誘導による給電システムでは、通常は給電用の駆動装置と受電する負荷装置は専用と考えられるので、必要に応じて負荷及びこれに接続される受電部の個数を増減するような運用を想定した場合には、システムに設置する負荷及び受電部の最大個数に合わせた交流電力を供給しうる給電部を準備することが必要と考えられる。しかし、負荷の数はその使用目的や状況により変化するものであり、大型で重量も相当あると考えられる負荷及び受電部の最大個数に合わせて給電部の容量を設定するのは、少ない負荷や軽負荷の装置を駆動する場合もあることを考えると、システム全体としては必ずしも適切とはいえず、場合によっては商品価値を損なう場合もあると考えられる。
【０００５】
前述した特許文献１の給電装置は、電磁誘導を利用し、給電側コイルとは別体の給電部を給電側コイル上に設置することにより、給電側コイルに交流電力を発生させるようにしたものであるが、このような構成の給電装置であれば、必要な個数の給電部を給電側コイル上に配置することにより、電源の給電能力を変更できるようにすることも考えられる。しかしながら、各給電部がそれぞれ給電側コイルに発生させる電力が交流電力であるため、各給電部が発生する交流電力の位相を合わせる必要がある。このため複数の給電部を同一の電源・制御信号により駆動することとなり、個々の駆動用コイルは小さくできたとしても、給電部、電源及び駆動回路等からなる電源駆動装置の全体としては必ずしも小型化が達成できるものではなく、システムに設置する可能性のある負荷及び受電部の最大個数に合わせた交流電力を供給するために、装置全体のコストが上昇するという前述した問題を解決することはできない。
【０００６】
また、複数の給電部を用い、別々の電源に接続された別々の電源側コイルにより、それぞれ共通の給電側コイルに電磁誘導を行う構成も考えられるが、各給電部がそれぞれ給電側コイルに発生させる電流が交流電流であり、各各給電部が発生する交流電力の位相が合わないため、このような構成をとることはできなかった。
【０００７】
そこで本発明は、給電コイルで交流磁界を発生させる電源駆動装置と、交流磁界で交流電力を発生する受電コイルに負荷を接続した負荷装置とをそれぞれ給電経路に設け、電源駆動装置を駆動して給電経路に交流電流を発生させることにより、負荷装置に交流電力を発生させて負荷を駆動するようにした給電装置において、負荷装置の設置個数に対応して適当な個数のそれぞれ独立した電源駆動装置を設置することにより、負荷装置の個数に適した交流電力を与えられるようにしたコンパクトな構成の給電装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の目的を達成するため、本発明は、給電コイルで交流磁界を発生させる電源駆動装置と、交流磁界で交流電力を発生する受電コイルに負荷を接続した負荷装置とをそれぞれ給電経路に設け、電源駆動装置を駆動して給電経路に交流電流を発生させることにより、負荷装置に交流電力を発生させて負荷を駆動するようにした給電装置において、給電経路上に既に設置された電源駆動装置の駆動信号を検知し、これと同期した駆動信号にて、給電経路に交流電流を発生させることのできる電源駆動装置を提案する。これによって、互いに完全に独立した複数の電源駆動装置を必要な個数だけ使用することが可能となった。すなわち、負荷装置の増減に対して電源駆動装置の設置数を変更し、必要な交流電力の増減に対応することが可能となり、給電装置全体としての小型化・コンパクト化が可能となった。
以下に、各請求項に記載した各発明ごとに、課題を解決するための手段として必須の構成を説明する。
【０００９】
請求項１に記載された給電装置は、
交流磁界を発生させる給電コイルを備えた電源駆動装置と、前記電源駆動装置が設置されて前記給電コイルが発生させた交流磁界により交流電流を発生させる給電経路と、前記給電経路に設置されて前記給電経路に発生した交流電流が発生する交流磁界を受けて交流電力を発生させる受電コイルと該受電コイルから交流電力を供給される負荷とを備えた負荷装置と、を有する給電装置において、
前記電源駆動装置は、前記給電経路に発生している交流電流を検出する交流電流検出手段と、他の電源駆動装置によって前記給電経路に発生している既存の交流電流を前記交流電流検出手段が検知した場合に当該既存の交流電流と同位相で前記給電経路に交流電流を発生するように前記給電コイルを駆動する制御手段とを有することを特徴としている。
【００１０】
請求項２に記載された給電装置は、請求項１記載の給電装置において、
前記電源駆動装置は、他の電源駆動装置によって前記給電経路に発生している交流電流を前記交流電流検出手段が検知しない場合には、前記制御手段により所定の位相及び周波数で前記給電経路に交流電力を発生するように前記給電コイルを駆動することを特徴としている。
【００１１】
請求項３に記載された給電装置は、請求項２記載の給電装置において、
前記電源駆動装置は、所定の休止期間をおいた所定の繰返し期間で前記給電経路に交流電流を発生させ、他の電源駆動装置によって前記給電経路に発生している既存の交流電流を前記所定の休止期間及び前記所定の繰返し期間に亘って連続して前記交流電流検出手段が検出しない場合には、前記制御手段により前記所定の休止期間をおいた前記所定の繰返し期間で前記給電経路に交流電流を発生させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載された給電装置によれば、交流電力を供給するために、給電経路に電源駆動装置を設置すると、この電源駆動装置が給電経路に交流電流を誘起する前に、この電源駆動装置の交流電流検出手段が、給電経路に交流電流が発生しているか否かを検出する。この給電経路に他の電源駆動装置がすでに設置されており、この給電経路に他の電源駆動装置による交流電流が発生していると、後から設置した電源駆動装置の交流電流検出手段がこれを検知し、その検出結果を受けた当該電源駆動装置の制御手段が、当該既存の交流電流と同位相で前記給電経路に交流電流を発生するように、当該電源駆動装置の給電コイルを駆動する。これによって、互いに完全に独立した複数の電源駆動装置を必要な個数だけ使用することが可能となった。すなわち、給電経路に設けられた負荷装置の数に対応して、電源駆動装置の設置数を変更し、必要な交流電力の増減に対応することが可能となり、個々の電源駆動装置を小型化することができるので、給電装置は全体としての小型化・コンパクト化が可能となった。
【００１３】
請求項２に記載された給電装置によれば、請求項１記載の給電装置による効果において、電源駆動装置を給電経路に設置した場合において、他の電源駆動装置が発生している既存の交流電流が検知されない場合には、当該電源駆動装置の制御手段が所定の位相及び周波数で給電経路に交流電流を発生させるので、給電経路に設置された負荷装置を適当な電力でで駆動することができる。
【００１４】
請求項３に記載された給電装置によれば、請求項２記載の給電装置による効果において、電源駆動装置は、所定の休止期間をおいた所定の繰返し期間で給電経路に交流電流を発生させる構成となっているので、給電経路に先に設置されて駆動を行なっている他の電源駆動装置が存在しないことは、後から給電経路に設置した電源駆動装置の交流電流検出手段が、前記所定の休止期間及び前記所定の繰返し期間に亘って連続して交流電流を検出しないことをもって確実に判断できる。既存の電源駆動装置がないと判断された場合には、制御手段により、前記所定の休止期間をおいた前記所定の繰返し期間で給電経路に交流電流を発生させれば、必要な交流電力で負荷装置の駆動を行なうことができ、さらにその後に負荷装置が増設され、電源装置がこれに対応して増設された場合にも、前に設置した電源駆動装置が発生する交流電力に同期した交流電力を給電経路に発生させることができる。
以上説明した本発明の効果は、特に電池を電源とする小型の給電装置において十分に発揮される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態の給電装置における電源駆動装置の回路構成図である。
【図２】第１実施形態の給電装置における電源駆動装置の制御動作を示すフローチャートである。
【図３】第１実施形態の給電装置における電源駆動装置の各部の動作波形を示すタイミングチャートである。
【図４】第１実施形態の給電装置の全体構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図１乃至図４を参照して説明する。
図４に示すように、この給電装置１は、閉ループ状に形成され、図示しないシート状の基体乃至基板等に設けられた給電経路２と、給電経路２を挟むように配置される負荷装置４と、給電経路２を挟むように配置される電源駆動装置３とによって構成されている。
【００１７】
図４に示すように、負荷装置４は、下方に突出した一対の脚部８ａ，８ａによって下面側に凹部８ｂが構成された磁性体８と、磁性体８の凹部８ｂに巻装した受電コイル９と、この受電コイル９に接続されたＬＥＤ等からなる負荷としての発光部１０を有している。磁性体８の一対の脚部８ａ，８ａの間の凹部８ｂに給電経路２がくるように負荷装置４を給電経路２上（給電経路２が設けられたシート体の上）に配置し、給電経路２に交流電流を流すと、電磁誘導によって受電コイル９に交流電流が発生し、発光部１０が発光する。
【００１８】
この負荷装置４は、発光部１０の利用目的等に応じて個数や配置を選び、各負荷装置４を給電経路２の必要箇所に設置して使用する。これら負荷装置４を駆動するために必要な交流電力は、給電経路２に設置した負荷装置４の個数で決まるので、後述するように、給電経路２に設置した負荷装置４の個数に応じて電源駆動装置３を給電経路２に設置する。
【００１９】
図４に示すように、電源駆動装置３は、下方に突出した一対の脚部５ａ，５ａによって下面側に凹部５ｂが構成された磁性体５と、磁性体５の凹部５ｂに巻装した給電コイル６と、この給電コイル６に接続された駆動部７とを有している。
【００２０】
図１に示すように、電源駆動装置３の駆動部７は、給電経路２に発生させる交流電流の電源としての電池１１と、給電経路２に交流電流を発生させるために給電コイル６を駆動するドライバ１２と、給電経路２に発生している交流電流を検出する交流電流検出手段としてのフォトトランジスタ１３ａ，１３ｂと、フォトトランジスタ１３ａ，１３ｂによる入力判断及びドライバ１２を駆動制御する制御手段１５とを有しており、これらの各回路構成は図３に示す動作波形及びタイミングをもって駆動される。
【００２１】
図１に示すように、ドライバ１２は、コレクタ同士で接続した極性の異なる２個１組のトランジスタ１６ａ，１６ｂの組Ａ，Ｂを有している。２組Ａ，Ｂの各トランジスタは、両端のエミッタにおいて電源である電池１１にそれぞれ接続されており、各組Ａ，Ｂのコレクタには、給電コイル９の両端がそれぞれ接続されている。また、トランジスタ１６ａ，１６ｂの各組Ａ，Ｂにおいては、その両端のエミッタと接続されたコレクタとの間にトランジスタ１６ａ，１６ｂにはダイオード１７がそれぞれ設置されている。
【００２２】
そして、図１に示すように、各トランジスタ１６ａ，１６ｂのベースには、制御手段１５から制御信号Ｏ１〜Ｏ４がそれぞれ入力される。すなわち、制御手段１５は、トランジスタ１６ａ，１６ｂの各組Ａ，Ｂにおいて、極性の異なる各トランジスタ１６ａ，１６ｂに対して互いに反対の制御信号（ＯＮ信号とＯＦＦ信号）を与えるとともに、各組Ａ，Ｂ間で対応する位置にある同極性のトランジスタ１６ａ，１６ａ及び１６ｂ，１６ｂに対しては互いに反対の制御信号が与えられるように駆動される。
【００２３】
図１の他、図３も参照してより具体的に説明すると、あるタイミングでトランジスタ１６ａ，１６ｂの組Ａにおいて、ｐｎｐ型のトランジスタ１６ａにＯＮ信号（図３に示す駆動パルスではＬ信号）の制御信号Ｏ１が与えられる場合には、同組のｎｐｎ型のトランジスタ１６ｂにはＯＦＦ信号（図３に示す駆動パルスではＬ信号）の制御信号Ｏ２が与えられ、トランジスタ１６ａ，１６ｂの組Ｂにおいて、ｐｎｐ型のトランジスタ１６ａにはＯＦＦ信号（図３に示す駆動パルスではＨ信号）の制御信号Ｏ３が与えられ、同組のｎｐｎ型のトランジスタ１６ｂにはＯＮ信号（図３に示す駆動パルスではＨ信号）の制御信号Ｏ４が与えられる。これによって、電池１１の電圧に基づいて給電コイル６には一定方向の電流が流れる。
【００２４】
そして、次のタイミングでは、各制御信号Ｏ１〜Ｏ４はそれぞれ逆の信号となり、電池１１の電圧に基づいて給電コイル６には前のタイミングとは逆方向の電流が流れる。この動作を繰り返すことにより、図３の「最初の電源駆動装置の給電コイルの電圧波形」に示すように、給電コイル６には交流電力が発生し、給電経路２に配置された前述した負荷装置４には、図３の「負荷装置に発生する電圧波形」に示すような交流電力が誘起され、発光部１０が発光駆動される。
【００２５】
なお、図３の「最初の電源駆動装置の給電コイルの電圧波形」に示すように、電源駆動装置３によって給電経路２に発生する交流は、一定の間隔で駆動を停止する休止期間Ｔ１を含む繰返し周期Ｔ２で繰返される。この休止期間Ｔ１を含む繰返し周期Ｔ２は、後述するように、給電経路２に先に配置されて給電経路２を駆動している電源駆動装置３の存在を、その後に配置される電源駆動装置３が検知するために設定されているものである。
【００２６】
また、図３の「最初の電源駆動装置の給電コイルの電圧波形」のパルスの拡大図に示すように、各パルスは休止期間ｔ１を含む周期ｔ２で繰り返されている。このパルスの休止期間ｔ１は、給電経路２に複数設置されうる電源駆動装置３ではドライバ１２のトランジスタ１６ａ，１６ｂ等の素子の間で行なわれる切り替え時の遅延対応として設けられた期間であり、電流の流れが切り替わるときに給電コイル６がＯＦＦとなる期間である。すなわち、トランジスタ１６ａ，１６ｂによるドライバ１２の切り替えで交流を生成する場合、トランジスタ１６ａ，１６ｂの各組Ａ，Ｂの切り替えを完全に同時に行なうことが困難であり、場合によってはショートする恐れもあることから設けられた領域であり、また後述すように、給電経路２に先に配置された電源駆動装置３が給電経路２に発生させている交流に対し、後に配置される電源駆動装置３が交流を重畳する場合に、重ね合わせた交流波形のロスをなるべく少なくするために設定されているものである。
【００２７】
なお、本実施形態では、ｔ２は５０μｓから４０μｓ程度、ｔ１は１〜２μｓ程度、Ｔ２は５００〜１０００μｓ程度、Ｔ１は５０〜１００μｓ程度が適当と思われる。
【００２８】
図１に示すように、交流電流検出手段としてのフォトトランジスタ１３ａ，１３ｂは、給電コイル６の各端部とドライバ１２との間にそれぞれ設けられ、給電コイル６の両端に発生する電圧を検出し、給電経路２に発生する交流電流の有無と向きを示す検知信号Ｓ１，Ｓ２を制御手段１５にそれぞれ入力する。
【００２９】
図３に示すように、２個のフォトトランジスタ１３ａ，１３ｂが出力する検知信号Ｓ１，Ｓ２は、給電経路２に交流が流れている間は、互いに反対のＨとＬの組み合わせとなっている。例えば、前述したドライバ１２の制御信号Ｏ１〜Ｏ４が、それぞれＯＦＦ（Ｈ）、ＯＮ（Ｈ）、ＯＮ（Ｌ）、ＯＦＦ（Ｌ）であるタイミングにおける交流の方向では、検知信号Ｓ１がＨ、検知信号Ｓ２はＬとなっており、これから給電経路２に発生している交流の向きを検知することができる。
【００３０】
図１に示す制御手段１５は、発振部２０及び分周回路２１によって基準となるクロック信号を供給され、前記フォトトランジスタ１３ａ，１３ｂからの前記検知信号Ｓ１，Ｓ２に基づき、前記制御信号Ｏ１〜Ｏ４を前記ドライバ１２に与えて、後述するような態様で給電コイル６を交流駆動することができる。また、制御手段１５には、初期動作を開始するためのリセットスイッチ２５が設けられている。
【００３１】
以上説明した電源駆動装置３は、給電経路２に設置した負荷装置４の個数に応じた適切な個数が給電経路２に設置される。すなわち、前述したように、負荷装置４は、発光部１０の利用目的等に応じて選択された個数が給電経路２に設置されるので、これら負荷装置４を駆動するために必要な交流電力が供給されるように電源駆動装置３の数を選定して給電経路２に設置する。
【００３２】
また、複数の電源駆動装置３を給電経路２に設ける場合には、以下に説明するように、給電経路２にすでに電源駆動装置３が設置されて交流駆動が行なわれている状態で、追加の電源駆動装置３を当該給電経路２に配置して交流電力を増強するという使用方法をとることができる。
【００３３】
次に、図２及び図３を用いて、電源駆動装置３を追加する場合における作用を含めた電源駆動装置３の制御動作を説明する。
電源駆動装置３の磁性体５の凹部５ｂに給電経路２がくるように電源駆動装置３を給電経路２上に配置し、両者を電磁結合状態にする。初期動作を開始するためのリセットスイッチ２５をＯＮにすると（Ｓ１）、制御手段１５の制御信号Ｏ１〜Ｏ４はＯＦＦの状態にて、フォトトランジスタ１３ａ，１３ｂの検知信号Ｓ１、Ｓ２の信号を検知する（Ｓ１０）。
【００３４】
制御手段１５に検知信号Ｓ１又はＳ２の入力があると（Ｓ１０、ＹＥＳ）、制御手段１５は給電経路２には既に他の電源駆動装置４が設置されていると判断し、電源駆動装置４により給電経路２に発生する交流の休止期間Ｔ１及び繰返し周期Ｔ２と、当該交流のパルスの一周期ｔ２を計数するための計数カウンタをリセットする（Ｓ１０１）。
【００３５】
その後、制御手段１５に検知信号Ｓ１又はＳ２が入力されず（Ｓ１０、ＮＯ）、さらに計数カウンタによる計数が、図３の給電経路２に発生している交流の一周期ｔ２を越え（Ｓ１０２、ＹＥＳ）、さらに図３の給電経路２に発生する電圧波形の休止期間である時間Ｔ１に相当する時間を越えた場合（Ｓ１１、ＹＥＳ）は、再び制御手段１５に検知信号Ｓ１又はＳ２の入力があるか否かが判断される（Ｓ１２）。
【００３６】
制御手段１５に検知信号Ｓ１又はＳ２に入力があった場合（Ｓ１２、ＹＥＳ）、その信号が検知信号Ｓ１か否かを判断する（Ｓ１２１）。
【００３７】
検知されたのが検知信号Ｓ１であれば（Ｓ１２１、ＹＥＳ）、制御手段１５は、制御信号Ｏ１と制御信号Ｏ４がＯＮの位相からドライバ１２を駆動し、所定の周波数で所定の期間だけ、給電コイル６を駆動する（Ｓ１２１１）。検知されたのが検知信号Ｓ２であれば（Ｓ１２１、ＮＯ）、制御手段１５は、制御信号Ｏ２と制御信号Ｏ３がＯＮである位相からドライバ１２の駆動を開始し、所定の周波数で所定の期間だけ、給電コイル６を駆動する（Ｓ１２１２）。
【００３８】
いずれの場合においても、図３の「最初の電源駆動装置の給電コイルの電圧波形」と「追加した電源駆動装置の給電コイルの電圧波形」に示すように、両装置による電圧波形は同期しており、位相が一致している。従って、両波形が相殺して電力にロスが生じる等の不都合はなく、加えた分の電力が重畳されて電力増強の目的が達成されている。
なお、Ｓ１２１１とＳ１２１２で制御手段１５がドライバ１２に与えた制御信号はトリガー動作であり、信号を開始したら動作はＳ１０１へ戻る。
【００３９】
制御手段１５が検知信号Ｓ１又はＳ２を検知せず（Ｓ１０、ＮＯ）、時間ｔ１が経過し（Ｓ１０２、ＹＥＳ）、時間Ｔ１が経過しても（Ｓ１１、ＹＥＳ）、検知信号Ｓ１、Ｓ２の入力がなく（Ｓ１２、ＮＯ）、さらに計数カウンタの計数が、電源駆動装置３により給電経路２に発生する交流の繰返し周期Ｔ２に相当する時間を経過した場合には（Ｓ１３，ＹＥＳ）、この給電経路２には他の電源駆動装置３は設置されていないと判断することができる。
【００４０】
このように、給電経路２に他の電源駆動装置３が設置されていないと判断された場合には、給電経路２に設置した電源駆動装置３では、制御手段１５が制御信号Ｏ２〜Ｏ４によってドライバ１２の駆動を開始し、当該電源駆動装置３は所定の位相及び周波数で給電コイル６を駆動する（Ｓ１４）。
【００４１】
これにより、給電経路２上に多数の負荷装置４もしくは大量の電流を必要とする負荷装置が設置され、図３の「負荷装置に発生する電圧波形」の最初の部分に示すように、電圧波形の振幅が所期のものよりも小さく、必要とする電力が不足したようなときには、給電経路２に新たな電源駆動装置３を設置するだけで、十分な電力の供給が可能となる。
【００４２】
従って、使用者は負荷装置４の数や負荷容量を事前に決めて電源を準備する必要がなく、実際に使用される負荷装置４の数や負荷容量にその場で対応して、給電経路２に設置すべき電源駆動装置３の数を決めればよいので、給電装置１としての利用の自由度が向上する。
【００４３】
以上説明した実施形態では、給電経路２は閉ループ状の回路（コイル）であり、それ自体には電源を有していないが、給電経路２に固定の駆動電源を接続しておき、この給電経路２に設置される負荷装置４の個々の負荷や設置される数に合せて、必要に応じて前述したような付加型の電源駆動装置３を追加するようにしてもよい。
【００４４】
以上説明したように、本発明に係る実施形態の給電装置１によれば、互いに完全に独立した複数の電源駆動装置３を負荷に合せて必要な個数だけ使用することが可能となった。すなわち、給電経路２に実際に設けた負荷装置４の数に対応して、又は給電経路２に実際に設けた負荷装置４の合計の負荷に対応して、電源駆動装置３の設置数を変更し、必要な交流電力の増減に対応することができる。このため、給電装置として予想される最大負荷に合せた大容量の電源の準備が不要となり、全体としての小型化・コンパクト化が実現できた。
【符号の説明】
【００４５】
１…給電装置
２…給電経路
３…電源駆動装置
４…負荷装置
６…負荷装置の受電コイル
７…負荷装置の負荷としての発光部
９…電源駆動装置の給電コイル
１０…電源駆動装置の駆動部
１１…電源としての電池
１２…ドライバ
１３ａ，１３ｂ…交流電流検出手段としてのフォトトランジスタ
１５…制御手段
１６ａ，１６ｂ…ドライバを構成するトランジスタ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交流磁界を発生させる給電コイルを備えた電源駆動装置と、交流磁界を受けて交流電力を発生する受電コイルに負荷が接続された負荷装置とを給電経路に設け、電源駆動装置を駆動して給電経路に交流電流を発生させることにより、負荷装置に交流電力を発生させて負荷を駆動するようにした給電装置に係る。本発明は、このような給電装置において、特に負荷装置の設置個数に対応して適当な個数の電源駆動装置を設置することにより、負荷装置の個数に適した交流電力を与えられるようにしたコンパクトな構成の給電装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電磁誘導による給電システムは、機械的接点を持たないで電力を供給できることから、さまざまな分野で利用されている。例えば、下記特許文献１には、このような電磁誘導による給電システムの一例である給電装置が開示されている。この給電装置は、平板に沿って設けられた給電側コイルに、これとは独立した給電部と受電部をそれぞれ設ける構成とされている。給電部は、磁性体に巻いた電源側コイルに電源を接続した構成であり、給電側コイルに配置して駆動することにより、給電側コイルに交流電力を誘起する。受電部は、磁性体に巻いた受電側コイルにＬＥＤ等の負荷を接続した構成であり、給電部で駆動されている給電側コイルに配置することにより、受電側コイルに交流電力が誘起されて負荷が駆動される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−７２３６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述した電磁誘導による給電システムでは、通常は給電用の駆動装置と受電する負荷装置は専用と考えられるので、必要に応じて負荷及びこれに接続される受電部の個数を増減するような運用を想定した場合には、システムに設置する負荷及び受電部の最大個数に合わせた交流電力を供給しうる給電部を準備することが必要と考えられる。しかし、負荷の数はその使用目的や状況により変化するものであり、大型で重量も相当あると考えられる負荷及び受電部の最大個数に合わせて給電部の容量を設定するのは、少ない負荷や軽負荷の装置を駆動する場合もあることを考えると、システム全体としては必ずしも適切とはいえず、場合によっては商品価値を損なう場合もあると考えられる。
【０００５】
前述した特許文献１の給電装置は、電磁誘導を利用し、給電側コイルとは別体の給電部を給電側コイル上に設置することにより、給電側コイルに交流電力を発生させるようにしたものであるが、このような構成の給電装置であれば、必要な個数の給電部を給電側コイル上に配置することにより、電源の給電能力を変更できるようにすることも考えられる。しかしながら、各給電部がそれぞれ給電側コイルに発生させる電力が交流電力であるため、各給電部が発生する交流電力の位相を合わせる必要がある。このため複数の給電部を同一の電源・制御信号により駆動することとなり、個々の駆動用コイルは小さくできたとしても、給電部、電源及び駆動回路等からなる電源駆動装置の全体としては必ずしも小型化が達成できるものではなく、システムに設置する可能性のある負荷及び受電部の最大個数に合わせた交流電力を供給するために、装置全体のコストが上昇するという前述した問題を解決することはできない。
【０００６】
また、複数の給電部を用い、別々の電源に接続された別々の電源側コイルにより、それぞれ共通の給電側コイルに電磁誘導を行う構成も考えられるが、各給電部がそれぞれ給電側コイルに発生させる電流が交流電流であり、各各給電部が発生する交流電力の位相が合わないため、このような構成をとることはできなかった。
【０００７】
そこで本発明は、給電コイルで交流磁界を発生させる電源駆動装置と、交流磁界で交流電力を発生する受電コイルに負荷を接続した負荷装置とをそれぞれ給電経路に設け、電源駆動装置を駆動して給電経路に交流電流を発生させることにより、負荷装置に交流電力を発生させて負荷を駆動するようにした給電装置において、負荷装置の設置個数に対応して適当な個数のそれぞれ独立した電源駆動装置を設置することにより、負荷装置の個数に適した交流電力を与えられるようにしたコンパクトな構成の給電装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の目的を達成するため、本発明は、給電コイルで交流磁界を発生させる電源駆動装置と、交流磁界で交流電力を発生する受電コイルに負荷を接続した負荷装置とをそれぞれ給電経路に設け、電源駆動装置を駆動して給電経路に交流電流を発生させることにより、負荷装置に交流電力を発生させて負荷を駆動するようにした給電装置において、給電経路上に既に設置された電源駆動装置の駆動信号を検知し、これと同期した駆動信号にて、給電経路に交流電流を発生させることのできる電源駆動装置を提案する。これによって、互いに完全に独立した複数の電源駆動装置を必要な個数だけ使用することが可能となった。すなわち、負荷装置の増減に対して電源駆動装置の設置数を変更し、必要な交流電力の増減に対応することが可能となり、給電装置全体としての小型化・コンパクト化が可能となった。
以下に、各請求項に記載した各発明ごとに、課題を解決するための手段として必須の構成を説明する。
【０００９】
請求項１に記載された給電装置は、
交流磁界を発生させる給電コイルを備えた電源駆動装置と、前記電源駆動装置が設置されて前記給電コイルが発生させた交流磁界により交流電流を発生させる給電経路と、前記給電経路に設置されて前記給電経路に発生した交流電流が発生する交流磁界を受けて交流電力を発生させる受電コイルと該受電コイルから交流電力を供給される負荷とを備えた負荷装置と、を有する給電装置において、
前記電源駆動装置は、前記給電経路に発生している交流電流を検出する交流電流検出手段と、他の電源駆動装置によって前記給電経路に発生している既存の交流電流を前記交流電流検出手段が検知した場合に当該既存の交流電流と同位相で前記給電経路に交流電流を発生するように前記給電コイルを駆動する制御手段とを有することを特徴としている。
【００１０】
請求項２に記載された給電装置は、請求項１記載の給電装置において、
前記電源駆動装置は、他の電源駆動装置によって前記給電経路に発生している交流電流を前記交流電流検出手段が検知しない場合には、前記制御手段により所定の位相及び周波数で前記給電経路に交流電力を発生するように前記給電コイルを駆動することを特徴としている。
【００１１】
請求項３に記載された給電装置は、請求項２記載の給電装置において、
前記電源駆動装置は、所定の休止期間をおいた所定の繰返し期間で前記給電経路に交流電流を発生させ、他の電源駆動装置によって前記給電経路に発生している既存の交流電流を前記所定の休止期間及び前記所定の繰返し期間に亘って連続して前記交流電流検出手段が検出しない場合には、前記制御手段により前記所定の休止期間をおいた前記所定の繰返し期間で前記給電経路に交流電流を発生させることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載された給電装置によれば、交流電力を供給するために、給電経路に電源駆動装置を設置すると、この電源駆動装置が給電経路に交流電流を誘起する前に、この電源駆動装置の交流電流検出手段が、給電経路に交流電流が発生しているか否かを検出する。この給電経路に他の電源駆動装置がすでに設置されており、この給電経路に他の電源駆動装置による交流電流が発生していると、後から設置した電源駆動装置の交流電流検出手段がこれを検知し、その検出結果を受けた当該電源駆動装置の制御手段が、当該既存の交流電流と同位相で前記給電経路に交流電流を発生するように、当該電源駆動装置の給電コイルを駆動する。これによって、互いに完全に独立した複数の電源駆動装置を必要な個数だけ使用することが可能となった。すなわち、給電経路に設けられた負荷装置の数に対応して、電源駆動装置の設置数を変更し、必要な交流電力の増減に対応することが可能となり、個々の電源駆動装置を小型化することができるので、給電装置は全体としての小型化・コンパクト化が可能となった。
【００１３】
請求項２に記載された給電装置によれば、請求項１記載の給電装置による効果において、電源駆動装置を給電経路に設置した場合において、他の電源駆動装置が発生している既存の交流電流が検知されない場合には、当該電源駆動装置の制御手段が所定の位相及び周波数で給電経路に交流電流を発生させるので、給電経路に設置された負荷装置を適当な電力でで駆動することができる。
【００１４】
請求項３に記載された給電装置によれば、請求項２記載の給電装置による効果において、電源駆動装置は、所定の休止期間をおいた所定の繰返し期間で給電経路に交流電流を発生させる構成となっているので、給電経路に先に設置されて駆動を行なっている他の電源駆動装置が存在しないことは、後から給電経路に設置した電源駆動装置の交流電流検出手段が、前記所定の休止期間及び前記所定の繰返し期間に亘って連続して交流電流を検出しないことをもって確実に判断できる。既存の電源駆動装置がないと判断された場合には、制御手段により、前記所定の休止期間をおいた前記所定の繰返し期間で給電経路に交流電流を発生させれば、必要な交流電力で負荷装置の駆動を行なうことができ、さらにその後に負荷装置が増設され、電源装置がこれに対応して増設された場合にも、前に設置した電源駆動装置が発生する交流電力に同期した交流電力を給電経路に発生させることができる。
以上説明した本発明の効果は、特に電池を電源とする小型の給電装置において十分に発揮される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施形態の給電装置における電源駆動装置の回路構成図である。
【図２】第１実施形態の給電装置における電源駆動装置の制御動作を示すフローチャートである。
【図３】第１実施形態の給電装置における電源駆動装置の各部の動作波形を示すタイミングチャートである。
【図４】第１実施形態の給電装置の全体構成を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態を図１乃至図４を参照して説明する。
図４に示すように、この給電装置１は、閉ループ状に形成され、図示しないシート状の基体乃至基板等に設けられた給電経路２と、給電経路２を挟むように配置される負荷装置４と、給電経路２を挟むように配置される電源駆動装置３とによって構成されている。
【００１７】
図４に示すように、負荷装置４は、下方に突出した一対の脚部８ａ，８ａによって下面側に凹部８ｂが構成された磁性体８と、磁性体８の凹部８ｂに巻装した受電コイル９と、この受電コイル９に接続されたＬＥＤ等からなる負荷としての発光部１０を有している。磁性体８の一対の脚部８ａ，８ａの間の凹部８ｂに給電経路２がくるように負荷装置４を給電経路２上（給電経路２が設けられたシート体の上）に配置し、給電経路２に交流電流を流すと、電磁誘導によって受電コイル９に交流電流が発生し、発光部１０が発光する。
【００１８】
この負荷装置４は、発光部１０の利用目的等に応じて個数や配置を選び、各負荷装置４を給電経路２の必要箇所に設置して使用する。これら負荷装置４を駆動するために必要な交流電力は、給電経路２に設置した負荷装置４の個数で決まるので、後述するように、給電経路２に設置した負荷装置４の個数に応じて電源駆動装置３を給電経路２に設置する。
【００１９】
図４に示すように、電源駆動装置３は、下方に突出した一対の脚部５ａ，５ａによって下面側に凹部５ｂが構成された磁性体５と、磁性体５の凹部５ｂに巻装した給電コイル６と、この給電コイル６に接続された駆動部７とを有している。
【００２０】
図１に示すように、電源駆動装置３の駆動部７は、給電経路２に発生させる交流電流の電源としての電池１１と、給電経路２に交流電流を発生させるために給電コイル６を駆動するドライバ１２と、給電経路２に発生している交流電流を検出する交流電流検出手段としてのフォトトランジスタ１３ａ，１３ｂと、フォトトランジスタ１３ａ，１３ｂによる入力判断及びドライバ１２を駆動制御する制御手段１５とを有しており、これらの各回路構成は図３に示す動作波形及びタイミングをもって駆動される。
【００２１】
図１に示すように、ドライバ１２は、コレクタ同士で接続した極性の異なる２個１組のトランジスタ１６ａ，１６ｂの組Ａ，Ｂを有している。２組Ａ，Ｂの各トランジスタは、両端のエミッタにおいて電源である電池１１にそれぞれ接続されており、各組Ａ，Ｂのコレクタには、給電コイル９の両端がそれぞれ接続されている。また、トランジスタ１６ａ，１６ｂの各組Ａ，Ｂにおいては、その両端のエミッタと接続されたコレクタとの間にトランジスタ１６ａ，１６ｂにはダイオード１７がそれぞれ設置されている。
【００２２】
そして、図１に示すように、各トランジスタ１６ａ，１６ｂのベースには、制御手段１５から制御信号Ｏ１〜Ｏ４がそれぞれ入力される。すなわち、制御手段１５は、トランジスタ１６ａ，１６ｂの各組Ａ，Ｂにおいて、極性の異なる各トランジスタ１６ａ，１６ｂに対して互いに反対の制御信号（ＯＮ信号とＯＦＦ信号）を与えるとともに、各組Ａ，Ｂ間で対応する位置にある同極性のトランジスタ１６ａ，１６ａ及び１６ｂ，１６ｂに対しては互いに反対の制御信号が与えられるように駆動される。
【００２３】
図１の他、図３も参照してより具体的に説明すると、あるタイミングでトランジスタ１６ａ，１６ｂの組Ａにおいて、ｐｎｐ型のトランジスタ１６ａにＯＮ信号（図３に示す駆動パルスではＬ信号）の制御信号Ｏ１が与えられる場合には、同組のｎｐｎ型のトランジスタ１６ｂにはＯＦＦ信号（図３に示す駆動パルスではＬ信号）の制御信号Ｏ２が与えられ、トランジスタ１６ａ，１６ｂの組Ｂにおいて、ｐｎｐ型のトランジスタ１６ａにはＯＦＦ信号（図３に示す駆動パルスではＨ信号）の制御信号Ｏ３が与えられ、同組のｎｐｎ型のトランジスタ１６ｂにはＯＮ信号（図３に示す駆動パルスではＨ信号）の制御信号Ｏ４が与えられる。これによって、電池１１の電圧に基づいて給電コイル６には一定方向の電流が流れる。
【００２４】
そして、次のタイミングでは、各制御信号Ｏ１〜Ｏ４はそれぞれ逆の信号となり、電池１１の電圧に基づいて給電コイル６には前のタイミングとは逆方向の電流が流れる。この動作を繰り返すことにより、図３の「最初の電源駆動装置の給電コイルの電圧波形」に示すように、給電コイル６には交流電力が発生し、給電経路２に配置された前述した負荷装置４には、図３の「負荷装置に発生する電圧波形」に示すような交流電力が誘起され、発光部１０が発光駆動される。
【００２５】
なお、図３の「最初の電源駆動装置の給電コイルの電圧波形」に示すように、電源駆動装置３によって給電経路２に発生する交流は、一定の間隔で駆動を停止する休止期間Ｔ１を含む繰返し周期Ｔ２で繰返される。この休止期間Ｔ１を含む繰返し周期Ｔ２は、後述するように、給電経路２に先に配置されて給電経路２を駆動している電源駆動装置３の存在を、その後に配置される電源駆動装置３が検知するために設定されているものである。
【００２６】
また、図３の「最初の電源駆動装置の給電コイルの電圧波形」のパルスの拡大図に示すように、各パルスは休止期間ｔ１を含む周期ｔ２で繰り返されている。このパルスの休止期間ｔ１は、給電経路２に複数設置されうる電源駆動装置３ではドライバ１２のトランジスタ１６ａ，１６ｂ等の素子の間で行なわれる切り替え時の遅延対応として設けられた期間であり、電流の流れが切り替わるときに給電コイル６がＯＦＦとなる期間である。すなわち、トランジスタ１６ａ，１６ｂによるドライバ１２の切り替えで交流を生成する場合、トランジスタ１６ａ，１６ｂの各組Ａ，Ｂの切り替えを完全に同時に行なうことが困難であり、場合によってはショートする恐れもあることから設けられた領域であり、また後述すように、給電経路２に先に配置された電源駆動装置３が給電経路２に発生させている交流に対し、後に配置される電源駆動装置３が交流を重畳する場合に、重ね合わせた交流波形のロスをなるべく少なくするために設定されているものである。
【００２７】
なお、本実施形態では、ｔ２は５０μｓから４０μｓ程度、ｔ１は１〜２μｓ程度、Ｔ２は５００〜１０００μｓ程度、Ｔ１は５０〜１００μｓ程度が適当と思われる。
【００２８】
図１に示すように、交流電流検出手段としてのフォトトランジスタ１３ａ，１３ｂは、給電コイル６の各端部とドライバ１２との間にそれぞれ設けられ、給電コイル６の両端に発生する電圧を検出し、給電経路２に発生する交流電流の有無と向きを示す検知信号Ｓ１，Ｓ２を制御手段１５にそれぞれ入力する。
【００２９】
図３に示すように、２個のフォトトランジスタ１３ａ，１３ｂが出力する検知信号Ｓ１，Ｓ２は、給電経路２に交流が流れている間は、互いに反対のＨとＬの組み合わせとなっている。例えば、前述したドライバ１２の制御信号Ｏ１〜Ｏ４が、それぞれＯＦＦ（Ｈ）、ＯＮ（Ｈ）、ＯＮ（Ｌ）、ＯＦＦ（Ｌ）であるタイミングにおける交流の方向では、検知信号Ｓ１がＨ、検知信号Ｓ２はＬとなっており、これから給電経路２に発生している交流の向きを検知することができる。
【００３０】
図１に示す制御手段１５は、発振部２０及び分周回路２１によって基準となるクロック信号を供給され、前記フォトトランジスタ１３ａ，１３ｂからの前記検知信号Ｓ１，Ｓ２に基づき、前記制御信号Ｏ１〜Ｏ４を前記ドライバ１２に与えて、後述するような態様で給電コイル６を交流駆動することができる。また、制御手段１５には、初期動作を開始するためのリセットスイッチ２５が設けられている。
【００３１】
以上説明した電源駆動装置３は、給電経路２に設置した負荷装置４の個数に応じた適切な個数が給電経路２に設置される。すなわち、前述したように、負荷装置４は、発光部１０の利用目的等に応じて選択された個数が給電経路２に設置されるので、これら負荷装置４を駆動するために必要な交流電力が供給されるように電源駆動装置３の数を選定して給電経路２に設置する。
【００３２】
また、複数の電源駆動装置３を給電経路２に設ける場合には、以下に説明するように、給電経路２にすでに電源駆動装置３が設置されて交流駆動が行なわれている状態で、追加の電源駆動装置３を当該給電経路２に配置して交流電力を増強するという使用方法をとることができる。
【００３３】
次に、図２及び図３を用いて、電源駆動装置３を追加する場合における作用を含めた電源駆動装置３の制御動作を説明する。
電源駆動装置３の磁性体５の凹部５ｂに給電経路２がくるように電源駆動装置３を給電経路２上に配置し、両者を電磁結合状態にする。初期動作を開始するためのリセットスイッチ２５をＯＮにすると（Ｓ１）、制御手段１５の制御信号Ｏ１〜Ｏ４はＯＦＦの状態にて、フォトトランジスタ１３ａ，１３ｂの検知信号Ｓ１、Ｓ２の信号を検知する（Ｓ１０）。
【００３４】
制御手段１５に検知信号Ｓ１又はＳ２の入力があると（Ｓ１０、ＹＥＳ）、制御手段１５は給電経路２には既に他の電源駆動装置４が設置されていると判断し、電源駆動装置４により給電経路２に発生する交流の休止期間Ｔ１及び繰返し周期Ｔ２と、当該交流のパルスの一周期ｔ２を計数するための計数カウンタをリセットする（Ｓ１０１）。
【００３５】
その後、制御手段１５に検知信号Ｓ１又はＳ２が入力されず（Ｓ１０、ＮＯ）、さらに計数カウンタによる計数が、図３の給電経路２に発生している交流の一周期ｔ２を越え（Ｓ１０２、ＹＥＳ）、さらに図３の給電経路２に発生する電圧波形の休止期間である時間Ｔ１に相当する時間を越えた場合（Ｓ１１、ＹＥＳ）は、再び制御手段１５に検知信号Ｓ１又はＳ２の入力があるか否かが判断される（Ｓ１２）。
【００３６】
制御手段１５に検知信号Ｓ１又はＳ２に入力があった場合（Ｓ１２、ＹＥＳ）、その信号が検知信号Ｓ１か否かを判断する（Ｓ１２１）。
【００３７】
検知されたのが検知信号Ｓ１であれば（Ｓ１２１、ＹＥＳ）、制御手段１５は、制御信号Ｏ１と制御信号Ｏ４がＯＮの位相からドライバ１２を駆動し、所定の周波数で所定の期間だけ、給電コイル６を駆動する（Ｓ１２１１）。検知されたのが検知信号Ｓ２であれば（Ｓ１２１、ＮＯ）、制御手段１５は、制御信号Ｏ２と制御信号Ｏ３がＯＮである位相からドライバ１２の駆動を開始し、所定の周波数で所定の期間だけ、給電コイル６を駆動する（Ｓ１２１２）。
【００３８】
いずれの場合においても、図３の「最初の電源駆動装置の給電コイルの電圧波形」と「追加した電源駆動装置の給電コイルの電圧波形」に示すように、両装置による電圧波形は同期しており、位相が一致している。従って、両波形が相殺して電力にロスが生じる等の不都合はなく、加えた分の電力が重畳されて電力増強の目的が達成されている。
なお、Ｓ１２１１とＳ１２１２で制御手段１５がドライバ１２に与えた制御信号はトリガー動作であり、信号を開始したら動作はＳ１０１へ戻る。
【００３９】
制御手段１５が検知信号Ｓ１又はＳ２を検知せず（Ｓ１０、ＮＯ）、時間ｔ１が経過し（Ｓ１０２、ＹＥＳ）、時間Ｔ１が経過しても（Ｓ１１、ＹＥＳ）、検知信号Ｓ１、Ｓ２の入力がなく（Ｓ１２、ＮＯ）、さらに計数カウンタの計数が、電源駆動装置３により給電経路２に発生する交流の繰返し周期Ｔ２に相当する時間を経過した場合には（Ｓ１３，ＹＥＳ）、この給電経路２には他の電源駆動装置３は設置されていないと判断することができる。
【００４０】
このように、給電経路２に他の電源駆動装置３が設置されていないと判断された場合には、給電経路２に設置した電源駆動装置３では、制御手段１５が制御信号Ｏ２〜Ｏ４によってドライバ１２の駆動を開始し、当該電源駆動装置３は所定の位相及び周波数で給電コイル６を駆動する（Ｓ１４）。
【００４１】
これにより、給電経路２上に多数の負荷装置４もしくは大量の電流を必要とする負荷装置が設置され、図３の「負荷装置に発生する電圧波形」の最初の部分に示すように、電圧波形の振幅が所期のものよりも小さく、必要とする電力が不足したようなときには、給電経路２に新たな電源駆動装置３を設置するだけで、十分な電力の供給が可能となる。
【００４２】
従って、使用者は負荷装置４の数や負荷容量を事前に決めて電源を準備する必要がなく、実際に使用される負荷装置４の数や負荷容量にその場で対応して、給電経路２に設置すべき電源駆動装置３の数を決めればよいので、給電装置１としての利用の自由度が向上する。
【００４３】
以上説明した実施形態では、給電経路２は閉ループ状の回路（コイル）であり、それ自体には電源を有していないが、給電経路２に固定の駆動電源を接続しておき、この給電経路２に設置される負荷装置４の個々の負荷や設置される数に合せて、必要に応じて前述したような付加型の電源駆動装置３を追加するようにしてもよい。
【００４４】
以上説明したように、本発明に係る実施形態の給電装置１によれば、互いに完全に独立した複数の電源駆動装置３を負荷に合せて必要な個数だけ使用することが可能となった。すなわち、給電経路２に実際に設けた負荷装置４の数に対応して、又は給電経路２に実際に設けた負荷装置４の合計の負荷に対応して、電源駆動装置３の設置数を変更し、必要な交流電力の増減に対応することができる。このため、給電装置として予想される最大負荷に合せた大容量の電源の準備が不要となり、全体としての小型化・コンパクト化が実現できた。
【符号の説明】
【００４５】
１…給電装置
２…給電経路
３…電源駆動装置
４…負荷装置
６…負荷装置の受電コイル
７…負荷装置の負荷としての発光部
９…電源駆動装置の給電コイル
１０…電源駆動装置の駆動部
１１…電源としての電池
１２…ドライバ
１３ａ，１３ｂ…交流電流検出手段としてのフォトトランジスタ
１５…制御手段
１６ａ，１６ｂ…ドライバを構成するトランジスタ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流磁界を発生させる給電コイルを備えた電源駆動装置と、前記電源駆動装置が設置されて前記給電コイルが発生させた交流磁界により交流電流を発生させる給電経路と、前記給電経路に設置されて前記給電経路に発生した交流電流が発生する交流磁界を受けて交流電力を発生させる受電コイルと該受電コイルから交流電力を供給される負荷とを備えた負荷装置と、を有する給電装置において、
前記電源駆動装置は、前記給電経路に発生している交流電流を検出する交流電流検出手段と、他の電源駆動装置によって前記給電経路に発生している既存の交流電流を前記交流電流検出手段が検知した場合に当該既存の交流電流と同位相で前記給電経路に交流電流を発生するように前記給電コイルを駆動する制御手段とを有することを特徴とする給電装置。
【請求項２】
前記電源駆動装置は、他の電源駆動装置によって前記給電経路に発生している交流電流を前記交流電力検出手段が検知しない場合には、前記制御手段により所定の位相及び周波数で前記給電経路に交流電流を発生させるように前記給電コイルを駆動することを特徴とする請求項１記載の給電装置。
【請求項３】
前記電源駆動装置は、所定の休止期間をおいた所定の繰返し期間で前記給電経路に交流電流を発生させ、他の電源駆動装置によって前記給電経路に発生している既存の交流電流を前記所定の休止期間及び前記所定の繰返し期間に亘って連続して前記交流電流検出手段が検出しない場合には、前記制御手段により前記所定の休止期間をおいた前記所定の繰返し期間で前記給電経路に交流電流を発生させることを特徴とする請求項２記載の給電装置。
【請求項１】
交流磁界を発生させる給電コイルを備えた電源駆動装置と、前記電源駆動装置が設置されて前記給電コイルが発生させた交流磁界により交流電流を発生させる給電経路と、前記給電経路に設置されて前記給電経路に発生した交流電流が発生する交流磁界を受けて交流電力を発生させる受電コイルと該受電コイルから交流電力を供給される負荷とを備えた負荷装置と、を有する給電装置において、
前記電源駆動装置は、前記給電経路に発生している交流電流を検出する交流電流検出手段と、他の電源駆動装置によって前記給電経路に発生している既存の交流電流を前記交流電流検出手段が検知した場合に当該既存の交流電流と同位相で前記給電経路に交流電流を発生するように前記給電コイルを駆動する制御手段とを有することを特徴とする給電装置。
【請求項２】
前記電源駆動装置は、他の電源駆動装置によって前記給電経路に発生している交流電流を前記交流電力検出手段が検知しない場合には、前記制御手段により所定の位相及び周波数で前記給電経路に交流電流を発生させるように前記給電コイルを駆動することを特徴とする請求項１記載の給電装置。
【請求項３】
前記電源駆動装置は、所定の休止期間をおいた所定の繰返し期間で前記給電経路に交流電流を発生させ、他の電源駆動装置によって前記給電経路に発生している既存の交流電流を前記所定の休止期間及び前記所定の繰返し期間に亘って連続して前記交流電流検出手段が検出しない場合には、前記制御手段により前記所定の休止期間をおいた前記所定の繰返し期間で前記給電経路に交流電流を発生させることを特徴とする請求項２記載の給電装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−２２０３０１（Ｐ２０１０−２２０３０１Ａ）
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６１３２７（Ｐ２００９−６１３２７）
【出願日】平成２１年３月１３日（２００９．３．１３）
【出願人】（０００２５０５０２）理想科学工業株式会社 (1,191)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１３日（２００９．３．１３）
【出願人】（０００２５０５０２）理想科学工業株式会社 (1,191)
【Ｆターム（参考）】
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