CN111133657B - 无线电力传输系统 - Google Patents
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Abstract
无线电力传输系统具备:送电装置,其具有多个送电部;以及受电对象物,其具有能够接收自送电部无线传输的电力的受电部,多个送电部中的特定的送电部相对于受电部进行送电。
Description
技术领域
本发明涉及一种无线电力传输系统。
背景技术
以往,已知有利用电磁感应方式、磁场共振方式等的无线电力传输从送电装置向受电对象物无线传输电力的无线电力传输系统。那样的送电装置具备产生磁场的送电线圈,受电对象物具备利用由送电线圈产生的磁场来接收电力的受电线圈。
这样的无线电力传输系统被应用于各种工业产品,例如,提出了受电对象物为助听器、送电装置为充电器的供电受电系统(例如,参照专利文献1)。
在那样的供电受电系统中,充电器具备:容纳杯,其具有能够容纳助听器的容纳空间;以及多个送电线圈,该多个送电线圈以在容纳空间整体产生磁场的方式配置。
并且,在那样的供电受电系统中,在助听器容纳于容纳杯的容纳空间的状态下,无论助听器的朝向、位置如何,都能从送电线圈向受电线圈传输电力。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2017-135831号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是,在专利文献1所记载的供电受电系统中,为了在容纳空间整体产生磁场,在电力的传输时全部的送电线圈工作,在实现电力消耗的降低的方面存在限度。
因此,本发明提供一种能够实现电力消耗的降低的无线电力传输系统。
用于解决问题的方案
本发明[1]提供一种无线电力传输系统,其中,该无线电力传输系统具备:送电装置,其具有多个送电部;以及受电对象物,其具有能够接收自所述送电部无线传输的电力的受电部,所述多个送电部中的特定的送电部相对于所述受电部进行送电。
采用这样的结构,多个送电部中的特定的送电部对于受电部送电,因此,与在传输电力时全部送电部工作的情况相比,能够实现电力消耗的降低。
本发明[2]包含上述[1]所述的无线电力传输系统,其中,该无线电力传输系统还具备对所载置的所述受电对象物进行定位的定位部,所述受电对象物能够在通过所述定位部定位了的状态下接收电力。
采用这样的结构,受电对象物通过定位部定位,因此,被定位后的受电部能够从特定的送电部高效地接收电力,能够实现电力的传输效率的提高。
本发明[3]包含上述[2]所述的无线电力传输系统,其中,所述送电装置还具有壁部,该壁部沿铅垂方向延伸且设有所述多个送电部中的至少1个送电部,所述壁部兼用作所述定位部。
采用这样的结构,多个送电部中的至少1个送电部设于壁部,壁部兼用作定位部,因此,在受电对象物通过壁部定位了的状态下,能够从送电部向受电部可靠地送电。因此,能够可靠地实现电力的传输效率的提高。
然而,在各种受电对象物中,能够配置受电部的空间有限。因此,若将送电部设于供受电对象物载置的面,则在载置了受电对象物时,无法将受电部相对于送电部配置于较佳的位置,存在电力的传输效率降低的情况。
另一方面,采用上述结构,送电部设于壁部,因此即使在上述那样的情况下,在载置了受电对象物时,也存在能够将受电部相对于送电部配置于较佳的位置的情况。
本发明[4]包含上述[3]所述的无线电力传输系统,其中,所述送电装置还具有能够载置所述受电对象物的载置部,所述壁部与所述载置部设为一体。
采用这样的结构,壁部与能够载置受电对象物的载置部设为一体,因此,能够使受电对象物的载置姿势一定。因此,在受电对象物通过壁部定位了的状态下,能够更进一步可靠地从送电部向受电部送电,能够更进一步可靠地实现电力的传输效率的提高。
本发明[5]包含上述[2]~[4]中任一项所述的无线电力传输系统,其中,所述定位部能够将所述受电对象物定位于多个位置,所述多个送电部与所述受电对象物的所述多个位置对应地设置。
然而,在受电对象物为比助听器等小型的物品大的大型的物品的情况下,为了使无线电力传输系统构成为能够对于可载置受电对象物的区域整体传输电力,需要多个(例如3个以上)送电部。
另一方面,采用上述结构,定位部能够将受电对象物定位于多个位置,多个送电部与受电对象物的多个位置对应地设置,因此,与能够对于可载置受电对象物的区域整体传输电力的情况相比,能够实现送电部的个数的减少,且在受电对象物位于各位置的状态下,能够从对应的送电部向受电部高效地无线传输电力。
其结果,能够实现无线电力传输系统的制造成本的降低,且能够在受电对象物的各位置实现电力的无线传输,因此,能够实现对于受电对象物的电力的无线传输的作业性的提高。
发明的效果
在本发明的无线电力传输系统中,能够实现电力消耗的降低。
附图说明
图1是作为本发明的无线电力传输系统的第1实施方式的无线电力传输单元的立体图。
图2A是图1所示的无线电力传输单元的俯视图,在图2A中示出HMD位于第1位置的状态。图2B是图1所示的无线电力传输单元的俯视图,在图2B中示出HMD位于第2位置的状态。
图3是图1所示的送电单元和受电单元的框图。
图4是作为本发明的无线电力传输系统的第2实施方式的无线电力传输单元的俯视图。
图5A是作为本发明的无线电力传输系统的第3实施方式的无线电力传输单元的立体图。图5B是图5A所示的无线电力传输单元的俯视图。
图6A是作为本发明的无线电力传输系统的第4实施方式的无线电力传输单元的立体图。图6B是图6A所示的无线电力传输单元的俯视图。
具体实施方式
<第1实施方式>
1.无线电力传输单元
参照图1~图2B来说明作为本发明的无线电力传输系统的第1实施方式的无线电力传输单元1。
如图1所示,无线电力传输单元1具备受电对象物3和送电装置2,构成为能够从送电装置2向受电对象物3无线传输电力。此外,对于无线电力传输单元1的无线传输方式,只要能够利用磁场来传输电力,就没有特别限制,可以是电磁感应方式和磁场共振方式中的任一者。
此外,在以下的说明中,当提及无线电力传输单元1的方向时,以将无线电力传输单元1载置于水平面(与铅垂方向正交的平面)的状态为基准,将与铅垂方向正交的预定方向作为前后方向(第1方向),将图1中的纸面左下侧作为前侧(第1方向的一侧),将图1中的纸面右上侧(第1方向的另一侧)作为后侧。此外,铅垂方向是指与重力方向相同的方向(以下是同样的)。
另外,以将从前侧观察无线电力传输单元1时的左右为基准,将与铅垂方向和前后方向这两个方向正交的方向作为左右方向(第2方向),将图1中的纸面右下侧作为右侧(第2方向的一侧),将图1中的纸面左上侧(第2方向的另一侧)作为左侧。具体而言,方向依照在各附图记载的方向箭头。
2.受电对象物
受电对象物3并没有特别限制,例如,可举出能够佩戴于人体的可穿戴设备(例如头戴式显示器、脑电波传感器、眼镜、智能手表、戒指等)、AV设备(例如便携式音乐播放器、IC录音机、便携式DVD播放器等)、医疗设备(例如测量器、治疗器等)、语音通信终端(例如移动电话、智能电话等)等。
在第1实施方式~第4实施方式中,对上述受电对象物中的受电对象物3为可穿戴设备的情况进行说明。更具体而言,在第1实施方式和第2实施方式中,对受电对象物为头戴式显示器(以下,称作HMD3。)的情况进行说明,在第3实施方式中,对受电对象物为脑电波传感器4的情况进行说明,在第4实施方式中,对受电对象物为智能眼镜5的情况进行说明。
HMD3是非透过型的头戴式显示器。HMD3被佩戴于用户的头部来使用,构成为在所佩戴的用户的眼前显示影像。HMD3具备显示器部33和佩戴部34。
显示器部33在HMD3佩戴于用户的状态下位于用户的眼前,能够对用户显示影像。佩戴部34能够沿着用户的头部佩戴。佩戴部34以在佩戴于用户的头部的状态下使显示器部33位于用户的眼前的方式支承显示器部33。佩戴部34与显示器部33连续。佩戴部34的结构没有特别限制,在第1实施方式和第2实施方式中,佩戴部34由在左右方向上空开间隔配置的1对镜腿部34A构成。1对镜腿部34A分别从显示器部33的左右方向的端部与显示器部33连续且沿前后方向延伸。
这样的HMD3具备受电单元30和二次电池32(参照图3)。
受电单元30埋设于HMD3的侧部。如图3所示,受电单元30具备作为受电部的一个例子的受电线圈35和电路基板36。
受电线圈35能够接收从送电线圈24(后述)无线传输来的电力。具体而言,受电线圈35能够通过从送电线圈24(后述)产生的磁场进行发电。受电线圈35由漩涡状延伸的布线形成,对此未图示。布线例如由铜等导电性金属形成。在HMD3水平地载置的状态下,受电线圈35的轴线与铅垂方向(重力方向)交叉,优选与铅垂方向(重力方向)正交。
电路基板36构成为,在二次电池32的充电时将来自受电线圈35的电流向二次电池32供给,并且,在二次电池32的放电时将来自二次电池32的电流向显示器部33供给。电路基板36具备布线图案和控制元件,对此未图示。布线图案分别与显示器部33、受电线圈35以及二次电池32电连接。控制元件对在布线图案中流动的电力进行控制。控制元件包括整流器(AC/DC转换器)、充电控制器、变压器等。
二次电池32是能够充放电的电池,例如可举出锂离子二次电池、镍氢二次电池、银锌二次电池等。
另外,如图1所示,HMD3还具备接触面31。接触面31是HMD3的外表面的一部分,更具体而言,是沿铅垂方向延伸的HMD3的周面的一部分。接触面31具备第1接触部分31A和第2接触部分31B。
如图2A所示,第1接触部分31A位于HMD3的侧面。第1接触部分31A以在沿左右方向投影时与受电单元30(受电线圈35)重叠的方式配置。第1接触部分31A在左右方向上配置于与设置受电单元30的一侧相同的一侧。第1接触部分31A位于相对于受电单元30在左右方向上空开间隔的位置。第1接触部分31A以与左右方向交叉的方式延伸,优选以与左右方向正交的方式沿前后方向延伸。
第2接触部分31B位于HMD3的前表面。第2接触部分31B以在沿前后方向投影时与受电单元30(受电线圈35)重叠的方式配置。第2接触部分31B位于相对于受电单元30在前后方向上空开间隔的位置。第2接触部分31B与第1接触部分31A连续。第2接触部分31B具有俯视大致圆弧形状。第2接触部分31B从第1接触部分31A的前端部与第1接触部分31A连续,且以随着朝向前侧去而朝向左右方向内侧(HMD3的左右方向中央)去的方式弯曲。
3.送电装置
如图1所示,送电装置2能够载置HMD3,且能够向所载置的HMD3输送电力。送电装置2具备载置部23、多个壁部21、以及多个送电单元20。
载置部23能够载置HMD3。载置部23具有俯视矩形的平板形形状。载置部23具有预定厚度,沿前后方向和左右方向延伸,且具有平坦的表面(上表面)和平坦的背面(下表面)。此外,以下,将载置部23的上表面称作载置面23A。
多个壁部21配置于载置部23的载置面23A,与载置部23设为一体。多个壁部21分别沿铅垂方向(重力方向)延伸。
具体而言,多个壁部21是两个壁部21,由第1壁部21A和第2壁部21B构成。第1壁部21A和第2壁部21B配置于载置面23A的左右方向两端部,在左右方向上相互空开间隔地相对。第1壁部21A和第2壁部21B各自的左右方向内表面沿铅垂方向延伸。第1壁部21A的左右方向内表面、第2壁部21B的左右方向内表面、以及载置面23A划分出能够容纳HMD3的容纳空间2A。第1壁部21A和第2壁部21B构成为在俯视时成为点对称(180°旋转对称)。因此,对第1壁部21A和第2壁部21B中的第1壁部21A进行说明,省略第2壁部21B的说明。
第1壁部21A是两个壁部21中的右侧的壁部21。第1壁部21A的左右方向内表面包含作为定位部的一个例子的定位面22。也就是说,壁部21兼用作定位部。
定位面22对载置于送电装置2的HMD3进行定位。更具体而言,第1壁部21A的定位面22能够将HMD3定位于第1位置(后述)(参照图2A),第2壁部21B的定位面22能够将HMD3定位于第2位置(后述)(参照图2B)。也就是说,一个定位面22(第1壁部21A的定位面22或第2壁部21B的定位面22)能够将HMD3定位于一个位置。因此,多个定位面22能够将HMD3定位于多个位置。
定位面22具备第1定位部分22A和第2定位部分22B。
第1定位部分22A与接触面31的第1接触部分31A对应。第1定位部分22A具有与第1接触部分31A相同的形状。第1定位部分22A以与左右方向交叉的方式延伸,优选以与左右方向正交的方式沿着前后方向延伸。
第2定位部分22B相对于第1定位部分22A位于前侧。第2定位部分22B与接触面31的第2接触部分31B对应。第2定位部分22B具有与第2接触部分31B相同的形状。第2定位部分22B具有俯视大致圆弧形状。第2定位部分22B与第1定位部分22A连续。第2定位部分22B从第1定位部分22A的前端部与第1定位部分22A连续,且以随着朝向前侧去而朝向左右方向内侧(HMD3的左右方向中央)去的方式弯曲。
送电单元20在各壁部21各设有一个。具体而言,多个送电单元20是两个送电单元20,由设于第1壁部21A的第1送电单元20A和设于第2壁部21B的第2送电单元20B构成。
如图3所示,各送电单元20(第1送电单元20A和第2送电单元20B)均具备作为送电部的一个例子的送电线圈24、振荡电路25、以及外部电源连接部26。也就是说,在各壁部21设有1个送电线圈24,送电装置2具备多个送电线圈24(第1送电单元20A的送电线圈24和第2送电单元20B的送电线圈24)。多个送电线圈24与HMD3的多个位置对应地设置。
如图2A所示,第1送电单元20A和第2送电单元20B具有相同的结构,且被配置为在俯视时成为点对称(180°旋转对称)。因此,对第1送电单元20A和第2送电单元20B中的第1送电单元20A进行说明,省略第2送电单元20B的说明。
第1送电单元20A埋设于第1壁部21A。第1送电单元20A(送电线圈24)以沿左右方向投影时与定位面22的第1定位部分22A的前端部重叠的方式配置。第1送电单元20A相对于第1定位部分22A的前端部空开间隔地位于第1定位部分22A的前端部的左右方向外侧。
第1送电单元20A的送电线圈24与HMD3的第1位置对应地设置(参照图2A),第2送电单元20B的送电线圈24与HMD3的第2位置对应地设置(参照图2B)。
送电线圈24能够向受电线圈35无线输送电力。具体而言,送电线圈24能够沿左右方向(水平方向)无线输送电力,能够产生磁场。送电线圈24可以是与受电线圈35相同的结构,也可以是通过卷绕铜线等线材而成的绕线线圈,对此未图示。送电线圈24的轴线以与铅垂方向交叉的方式延伸,优选以与铅垂方向正交的方式沿着左右方向延伸。
如图3所示,振荡电路25例如能够产生具有1MHz以上且10MHz以下、优选1MHz以上且5MHz以下的频率的电力。振荡电路25分别与送电线圈24和外部电源连接部26电连接。作为振荡电路25,例如可举出LC振荡电路方式、CR振荡电路方式、晶体振荡电路方式、开关电路方式等。
外部电源连接部26能够与设于无线电力传输单元1之外的外部电源9连接。作为外部电源连接部26,例如可举出AC适配器、USB端子等。
4.受电动作(充电动作)
接下来,参照图2A和图2B说明HMD3的受电动作。
首先,对设置HMD3之前的状态的送电装置2进行说明。
在设置HMD3之前的送电装置2中,外部电源连接部26与外部电源9连接,多个送电线圈24全部周期性地输送电力。此外,周期性地进行输送的电力既可以与后述的连续地输送的电力相同,也可以比后述的连续地输送的电力低。
另外,当HMD3以位于显示器部33处于前侧的第1位置(参照图2A)或位于显示器部33处于后侧的第2位置(参照图2B)的方式插入容纳空间2A时,多个壁部21容许HMD3的插入。另一方面,当HMD3以位于除了第1位置和第2位置之外的其他位置的方式插入容纳空间2A时,多个壁部21与HMD3接触而禁止HMD3相对于容纳空间2A的插入。
并且,如图2A所示,当HMD3以位于第1位置的方式容纳于容纳空间2A时,HMD3水平地载置于载置部23的载置面23A。
此时,接触面31与第1壁部21A所具有的定位面22接触。更详细而言,接触面31的第1接触部分31A在左右方向上与定位面22的第1定位部分22A接触,接触面31的第2接触部分31B在前后方向上与定位面22的第2定位部分22B接触。此时,第2壁部21B的定位面22可以在左右方向上与HMD3接触,也可以在左右方向上位于与HMD3空开微小间隔的位置。
由此,第1壁部21A的定位面22将HMD3在水平方向(前后方向和左右方向)上定位,并定位于第1位置。
当HMD3被定位于第1位置时,受电单元30在左右方向与第1送电单元20A空开间隔地面对。并且,受电线圈35在左右方向上与第1送电单元20A的送电线圈24彼此面对。
这样一来,受电线圈35接收自第1送电单元20A的送电线圈24周期性地输送来的电力。
此时,由于受电线圈35从第1送电单元20A的送电线圈24接收了电力,因此在第1送电单元20A的送电线圈24中,电压、驻波比、阻抗等发生变动。另一方面,由于来自第2送电单元20B的送电线圈24的电力未被受电线圈35接收,因此在第2送电单元20B的送电线圈24中,电压、驻波比、阻抗等未变动。此外,也可以是,在受电线圈35接收到电力时,使电路基板36的负载电阻变动。由此,在向受电线圈35送电的送电线圈24中,电压、驻波比、阻抗等也发生变动。
于是,送电装置2检测电压、驻波比、阻抗等的变动量比较大的送电线圈24(第1送电单元20A的送电线圈24)。
由此,送电装置2对HMD3被载置在第1位置的情况进行检测,以确定对于受电线圈35而言的传输效率最好的送电线圈24(第1送电单元20A的送电线圈24)。
另外,也可以是,电路基板36通过使负载电阻离散地变动而将二次电池32的状况(例如电池余量等)作为数字信号向送电装置2发送。由此,送电装置2能够接收二次电池32的状况的信息。
之后,送电装置2使来自第2送电单元20B的送电线圈24的周期性的送电停止。
接着,送电装置2从第1送电单元20A的送电线圈24连续地输送电力。换言之,多个送电线圈24中的特定的送电线圈24(第1送电单元20A的送电线圈24)对受电线圈35送电,多个送电线圈24中的除了特定的送电线圈24以外的其他送电线圈24(第2送电单元20B的送电线圈24)停止送电。
于是,受电线圈35接收从特定的送电线圈24输送来的电力。
另外,如图2B所示,当HMD3以位于第2位置的方式容纳于容纳空间2A时,接触面31与第2壁部21B所具有的定位面22接触。更详细而言,第1接触部分31A在左右方向上与第1定位部分22A接触,第2接触部分31B在前后方向上与第2定位部分22B接触。
由此,第2壁部21B的定位面22将HMD3在水平方向(前后方向和左右方向)上定位,并定位于第2位置。
另外,当HMD3被定位于第2位置时,受电单元30与第2送电单元20B在左右方向上空开间隔地面对。而且,受电线圈35与第2送电单元20B的送电线圈24在左右方向上彼此面对。
这样一来,与上述同样地,送电装置2对HMD3被载置在第2位置的情况进行检测,以确定对于受电线圈35而言的传输效率最好的送电线圈24(第2送电单元20B的送电线圈24)。之后,送电装置2使来自第1送电单元20A的送电线圈24的周期性的送电停止。
接着,送电装置2从第2送电单元20B的送电线圈24连续地输送电力。然后,受电线圈35接收从第2送电单元20B的送电线圈24输送来的电力。
由此,HMD3在通过定位面22被定位于第1位置或第2位置的状态下接收电力。
之后,如图3所示,电力从受电线圈35经由电路基板36向二次电池32供给。由此,二次电池32被充电。之后,当二次电池32的充电完成时,电路基板36与上述同样地将通信信号(数字信号)发送到送电装置2,送电装置2根据来自电路基板36的通信信号使送电停止。
另外,为了使显示器部33工作,充电至二次电池32的电力从二次电池32经由电路基板36向显示器部33适当地供电。此外,也能够不将受电线圈35接收到的电力经由电路基板36向二次电池32供给,而是将受电线圈35接收到的电力经由电路基板36直接向显示器部33供电。
在这样的无线电力传输单元1中,如图2A和图2B所示,多个送电线圈24中的特定的送电线圈24对于受电线圈35送电。因此,与在传输电力时全部送电线圈24工作的情况相比,能够实现电力消耗的降低。
另外,HMD3通过定位面22定位。因此,被定位后的受电线圈35能够从特定的送电线圈24高效地接收电力,能够实现电力的传输效率的提高。
第1送电单元20A的送电线圈24设于第1壁部21A,第2送电单元20B的送电线圈24设于第2壁部21B。另外,第1壁部21A和第2壁部21B均具备定位面22。因此,在HMD3通过壁部21定位了的状态下,能够从送电线圈24对受电线圈35可靠地进行送电。其结果,能够可靠地实现电力的传输效率的提高。
然而,在HMD3中,能够配置受电线圈35的空间有限。因此,若将送电线圈24设于载置部23,则在载置了HMD3时,无法将受电线圈35相对于送电线圈24配置于较佳的位置,电力的传输效率降低。另一方面,在送电装置2中,送电线圈24设于壁部21,因此在载置了HMD3时,能够将受电线圈35相对于送电线圈24配置于较佳的位置。
壁部21与载置部23设为一体。因此,能够使HMD3的载置姿态一定。其结果,在HMD3通过壁部21定位了的状态下,能够更进一步可靠地从送电线圈24对受电线圈35送电,能够更进一步可靠地实现电力的传输效率的提高。
然而,在受电对象物是HMD3等的情况下,为了将送电装置2构成为能够对容纳HMD3的容纳空间2A整体传输电力,需要多个(例如3个以上)送电线圈24。
另一方面,在送电装置2中,定位面22(第1壁部21A的定位面22和第2壁部21B的定位面22)能够将HMD3定位于多个位置,多个送电线圈24与HMD3的多个位置对应地设置。
因此,与送电装置2构成为能够对容纳空间2A整体传输电力的情况相比,能够实现送电线圈24的个数的减少,并且在HMD3位于各位置的状态下,能够从对应的送电线圈24向受电线圈35高效地无线传输电力。
其结果,能够实现无线电力传输单元1的制造成本的降低,并且能够在HMD3的各位置进行电力的无线传输,因此能够实现对于HMD3的电力的无线传输的作业性的提高。
此外,在第1实施方式中,送电装置2通过送电线圈24与受电线圈35之间的电力传输来检测HMD3的位置,以确定对于受电线圈35而言的传输效率最好的送电线圈24,但送电线圈24的确定方法没有特别限制。例如,也可以是,送电装置2机械或光学地检测HMD3的位置,以确定对于受电线圈35而言的传输效率最好的送电线圈24。
作为机械性的检测方法,可举出在各壁部21以能够与接触面31接触的方式设置与各送电单元20对应的机械开关的方法。
作为光学性的检测方法,可举出在各壁部21以能够被接触面31反射的方式设置与各送电单元20对应的反射型光传感器的方法。
<第2实施方式>
接下来,参照图4说明本发明的第2实施方式。此外,在第2实施方式中,对于与上述第1实施方式相同的构件标注相同的附图标记,并省略其说明。
在第1实施方式中,如图2A和图2B所示,在HMD3处于两个位置(第1位置和第2位置)中的任一位置时,送电装置2能够容纳HMD3,但本发明并不限定于此。
在第2实施方式中,在HMD3处于4个位置中的任一位置时,送电装置2能够容纳HMD3。送电装置2与HMD3的4个位置对应地具备4个包含送电线圈24的送电单元20。更具体而言,送电装置2具备4个设有送电单元20的壁部21。
4个壁部21以预定的对称轴为中心呈90°旋转对称的状态在对称轴的周向上相互空开间隔地配置。4个壁部21均具有定位面22。4个壁部21的定位面22和载置面23A划分出能够容纳HMD3的容纳空间2A。
并且,当HMD3以位于显示器部33处于前侧的第1位置(未图示)、显示器部33处于后侧的第2位置(未图示)、显示器部33处于右侧的第3位置(未图示)以及显示器部33处于左侧的第4位置中的任一位置的方式插入容纳空间2A时,4个壁部21容许HMD3的插入。
另一方面,当HMD3以位于除了这4个位置之外的其他位置的方式插入容纳空间2A时,4个壁部21与HMD3接触而禁止HMD3相对于容纳空间2A插入。
并且,当HMD3以位于上述4个位置中的任一位置的方式容纳于容纳空间2A时,接触面31与对应的壁部21所具有的定位面22接触。由此,HMD3被定位于4个位置中的任一位置。
然后,与上述同样地,送电装置2对HMD3被载置于上述4个位置中的任一位置的情况进行检测,以确定对于受电线圈35而言的传输效率最好的送电线圈24,使其他送电线圈24的送电停止。
之后,送电装置2从特定的送电线圈24连续地输送电力,受电线圈35接收从特定的送电线圈24输送来的电力。
由此,HMD3在通过定位面22被定位于上述4个位置中的任一位置的状态下接收电力。
通过这样的第2实施方式,也能够起到与第1实施方式相同的作用效果。此外,从降低无线电力传输单元1的制造成本的观点出发,优选为第1实施方式。
<第3实施方式>
接下来,参照图5A和图5B说明本发明的第3实施方式。此外,在第3实施方式中,对于与上述第1实施方式和第2实施方式相同的构件标注相同的附图标记,并省略其说明。
在第1实施方式中,如图1所示,受电对象物是HMD3,但受电对象物并不受特别限制。在第3实施方式中,受电对象物是脑电波传感器4。
脑电波传感器4佩戴于用户的头部来使用,构成为测量所佩戴的用户的脑电波。脑电波传感器4具备传感器部43和佩戴部44。
传感器部43能够在脑电波传感器4佩戴于用户的状态下测量用户的脑电波。传感器部43具有朝向后侧敞开的俯视半圆弧形状。另外,传感器部43具有第1面45、第2面46、第3面47、第4面48以及多个(两个)接触面49。
第1面45是在脑电波传感器4佩戴于用户的状态下位于上侧的面。第2面46是在脑电波传感器4佩戴于用户的状态下位于下侧的面。第1面45和第2面46在铅直方向上位于相互空开间隔的位置。
第3面47是传感器部43的外周面(前侧周面),具有俯视半圆弧形状。第3面47在铅垂方向上将第1面45的前端缘和第2面46的前端缘连结起来。第4面48是传感器部43的内周面(后侧周面),具有俯视半圆弧形状。第4面48相对于第3面47位于后侧,且在传感器部43的径向上位于相对于第3面47空开间隔的位置。
多个(两个)接触面49与后述的多个定位部29对应地设置。具体而言,多个(两个)接触面49是两个接触面49。对于两个接触面49,一个接触面49在左右方向上将第3面47的左方端部和第4面48的左方端部连结在一起,另一个接触面49在左右方向上将第3面47的右方端部和第4面48的右方端部连结在一起,并在铅直方向上将第1面45和第2面46连结起来。两个接触面49分别沿铅垂方向延伸。两个接触面49在左右方向上位于相互空开间隔的位置。
佩戴部44能够顺着用户的头部佩戴。佩戴部44以在佩戴于用户的头部的状态下使传感器部43位于用户的前头部的方式支承传感器部43。佩戴部44具有朝向前侧敞开的俯视半圆弧形状。佩戴部44的一端部(右端部)与传感器部43的右侧的接触面49连接,佩戴部44的另一端部(左端部)与传感器部43的左侧的接触面49连接。
另外,这样的脑电波传感器4与HMD3同样地,具备受电单元30和二次电池32(参见图3)。受电单元30埋设于脑电波传感器4的侧部。更具体而言,受电单元30相对于两个接触面49中的右侧的接触面49空开间隔地配置在该右侧的接触面49的前侧。二次电池32的结构与上述相同。
送电装置2具备载置部23、壁部27、多个送电单元20、多个(两个)定位部29。此外,载置部23的结构与上述相同。
壁部27与载置部23设为一体。壁部27从载置部23的整个载置面23A沿铅垂方向延伸。壁部27具有开口部28。开口部28具有俯视圆形形状,并在铅垂方向上贯通壁部27。由此,载置部23的载置面23A的中央部分经由开口部28从上侧暴露。开口部28的内周面28A和载置面23A的从壁部27暴露的中央部分划分出能够容纳脑电波传感器4的容纳空间2A。开口部28的内周面28A的半径与传感器部43的第3面47的曲率半径大致相同。
多个送电单元20设于壁部27。具体而言,多个送电单元20是两个送电单元20,由埋设于壁部27的右端部的第1送电单元20A和埋设于壁部27的左端部的第2送电单元20B构成。第1送电单元20A相对于开口部28空开间隔地位于开口部28的右侧。第1送电单元20A的送电线圈24与脑电波传感器4的第1位置(后述)对应地设置。第2送电单元20B相对于开口部28空开间隔地位于开口部28的左侧。第2送电单元20B的送电线圈24与脑电波传感器4的第2位置(后述)对应地设置。
多个定位部29对载置于送电装置2的脑电波传感器4进行定位。更具体而言,多个定位部29设置为在脑电波传感器4被容纳于容纳空间2A时与对应的接触面49在前后方向上接触。多个定位部29配置在容纳空间2A内,与载置部23设为一体。具体而言,多个定位部29是两个定位部29。两个定位部29在左右方向上相互空开间隔地配置。两个定位部29中的右侧的定位部29相对于第1送电单元20A空开间隔地位于第1送电单元20A的左后侧。两个定位部29中的左侧的定位部29相对于第2送电单元20B空开间隔地位于第2送电单元20B的右后侧。两个定位部29分别从载置面23A朝向上侧突出。
在这样的送电装置2中,在脑电波传感器4以位于第1位置或第2位置(未图示)的方式插入容纳空间2A时,多个定位部29容许脑电波传感器4的插入。在脑电波传感器4的第1位置,传感器部43位于前侧,并且第1面45位于上侧,第2面46位于下侧。脑电波传感器4的第2位置是从第1位置上下翻转后的位置,在脑电波传感器4的第2位置,传感器部43位于前侧,并且第1面45位于下侧,第2面46位于上侧。
另一方面,当脑电波传感器4以位于除了第1位置和第2位置之外的其他位置的方式插入容纳空间2A时,多个定位部29与脑电波传感器4接触而禁止脑电波传感器4相对于容纳空间2A的插入。
而且,当脑电波传感器4以位于第1位置或第2位置的方式容纳于容纳空间2A时,脑电波传感器4水平地载置于载置部23的载置面23A。
此时,接触面49相对于对应的定位部29位于前侧,并在前后方向上与对应的定位部29接触。另外,传感器部43的第3面47与开口部28的内周面28A彼此面对。第3面47可以与内周面28A接触,也可以位于相对于内周面28A空开微小的间隔的位置。
由此,定位部29将脑电波传感器4在水平方向(前后方向)上定位,并定位于第1位置或第2位置。
然后,与上述同样地,送电装置2对脑电波传感器4被载置于第1位置或第2位置的情况进行检测,以确定对于受电线圈35而言的传输效率最好的送电线圈24,使其他送电线圈24的送电停止。
接着,送电装置2从特定的送电线圈24连续地输送电力。然后,受电线圈35接收从特定的送电线圈24输送来的电力。
由此,脑电波传感器4在通过定位部29定位于第1位置或第2位置的状态下接收电力。
通过这样的第3实施方式,也能够起到与第1实施方式相同的作用效果。
<第4实施方式>
接下来,参照图6A和图6B说明本发明的第4实施方式。此外,在第4实施方式中,对于与上述第1实施方式~第3实施方式相同的构件标注相同的附图标记,并省略其说明。
在第4实施方式中,受电对象物是智能眼镜5。
智能眼镜5是眼镜型且透过型的头戴式装置。智能眼镜5具备眼镜部53和佩戴部54。
眼镜部53具备两个透镜55和框体56。在智能眼镜5佩戴于用户的状态下,两个透镜55位于用户的眼前。透镜55是透光性的,且能够对用户显示影像。框体56支承两个透镜55。框体56具备在智能眼镜5佩戴于用户的状态下位于上端的第1端部57和位于下端的第2端部58。第1端部57和第2端部58在铅垂方向上位于相互空开间隔的位置。
佩戴部54以在佩戴于用户的头部的状态下使眼镜部53位于用户的眼前的方式支承眼镜部53。佩戴部54由在左右方向上空开间隔地配置的1对镜腿部54A构成。1对镜腿部54A各自以沿铅垂方向延伸的转动轴为支点能够摆动地固定于框体56的左右方向的端部。由此,1对镜腿部54A各自能够向沿前后方向延伸的展开位置和相对于框体56折叠并沿左右方向延伸的折叠位置摆动。
另外,这样的智能眼镜5与HMD3同样地,具备受电单元30和二次电池32(参照图3)。受电单元30埋设于智能眼镜5的侧部。更具体而言,受电单元30埋设于框体56的右端部。二次电池32的结构与上述相同。
送电装置2具备载置部23、壁部27以及多个送电单元20。此外,载置部23的结构与上述相同。
壁部27具有开口部28。开口部28具有俯视大致椭圆形状,并在铅垂方向上贯通壁部27。由此,载置部23的载置面23A的中央部分经由开口部28从上侧暴露。开口部28的内周面28B和载置面23A的从壁部27暴露的部分划分出能够容纳智能眼镜5的容纳空间2A。
开口部28的内周面28B具备作为定位部的一个例子的第1内周部分28C和第2内周部分28D。
第1内周部分28C是内周面28B的前侧部分。第1内周部分28C具有在俯视时沿着智能眼镜5的框体56的形状,且具有朝向后侧敞开的U字形状。
第2内周部分28D是内周面28B的后侧部分。第2内周部分28D与第1内周部分28C连续。第2内周部分28D具有在俯视时朝向前侧敞开的U字形状。第2内周部分28D不具有沿着智能眼镜5的框体56的形状,与第1内周部分28C相比,第2内周部分28D的前后方向上的尺寸(凹陷)较小。
多个送电单元20设置于壁部27,具体而言,由第1送电单元20A和第2送电单元20B构成。第1送电单元20A的送电线圈24与智能眼镜5的第1位置(后述)对应地设置。第2送电单元20B的送电线圈24与智能眼镜5的第2位置(后述)对应地设置。
在这样的送电装置2中,在智能眼镜5以1对镜腿部54A位于折叠位置且智能眼镜5位于第1位置或第2位置(未图示)的方式插入容纳空间2A时,壁部27容许智能眼镜5的插入。在智能眼镜5的第1位置,眼镜部53位于前侧,并且框体56的第1端部57位于上侧,框体56的第2端部58位于下侧。智能眼镜5的第2位置是从第1位置上下翻转后的位置,在智能眼镜5的第2位置,眼镜部53位于前侧,并且框体56的第1端部57位于下侧,框体56的第2端部58位于上侧。
另一方面,在1对镜腿部54A位于展开位置的情况下、及虽然1对镜腿部54A位于折叠位置但智能眼镜5位于除了第1位置和第2位置之外的其他位置的情况下,壁部27与智能眼镜5接触而禁止智能眼镜5相对于容纳空间2A的进入。
并且,若在1对镜腿部54A位于折叠位置的状态下将智能眼镜5以位于第1位置或第2位置的方式容纳于容纳空间2A,则智能眼镜5水平地载置于载置部23的载置面23A。
此时,框体56相对于开口部28的第1内周部分28C位于后侧,并在前后方向上与第1内周部分28C接触。另外,处于折叠位置的1对镜腿部54A相对于开口部28的第2内周部分28D空开间隔地位于开口部28的第2内周部分28D的前侧。
由此,开口部28的第1内周部分28C将智能眼镜5在水平方向(前后方向和左右方向)上定位,并定位于第1位置或第2位置。
并且,与上述同样地,送电装置2对智能眼镜5载置于第1位置或第2位置的情况进行检测,以确定对于受电线圈35而言的传输效率最好的送电线圈24,使其他送电线圈24的送电停止。
接着,送电装置2从特定的送电线圈24连续地输送电力。然后,受电线圈35接收从特定的送电线圈24输送来的电力。
由此,智能眼镜5在通过壁部27的第1内周部分28C定位于第1位置或第2位置的状态下接收电力。
通过这样的第4实施方式,也能够起到与第1实施方式相同的作用效果。
此外,上述发明是作为本发明的例示的实施方式而提供的,但这只是例示,不能限定性地解释。该技术领域的技术人员可明确的本发明的变形例包含在前述的权利要求的范围内。
产业上的可利用性
本发明的无线电力传输系统能够应用于各种工业产品,尤其能够较佳地使用于可穿戴设备、AV设备、医疗设备、语音通信终端等。
附图标记说明
1、无线电力传输单元;2、送电装置;3、HMD;4、脑电波传感器;5、智能眼镜;21、壁部;22、定位面;23、载置部;24、送电线圈;27、壁部;28C、第1内周部分;29、定位部;35、受电线圈。
Claims (3)
1.一种无线电力传输系统,其特征在于,
该无线电力传输系统具备:
送电装置,其具有第1送电部和第2送电部;以及
受电对象物,其具有能够接收自所述送电部无线传输的电力的受电部,
所述送电装置具备第1壁部和第2壁部,还具备对所述受电对象物进行定位的定位部,
所述第1壁部在与相互正交的第1方向和第2方向正交的第3方向上立起,并且沿所述第1方向延伸,
所述第2壁部在所述第3方向上立起,沿所述第1方向延伸,并且,与所述第1壁部在所述第2方向上空开间隔地相对,
所述第1送电部配置于所述第1壁部,所述第2送电部配置于所述第2壁部,并且,所述第1送电部和第2送电部在所述第1方向上相互分离,
所述定位部将所述受电对象物定位于从所述受电部处于与所述第1送电部在所述第2方向上面对的第1位置和所述受电部处于与所述第2送电部在所述第2方向上面对的第2位置中选择出的位置,
所述第1送电部和第2送电部中的与所述受电部面对的送电部相对于所述受电部进行送电。
2.根据权利要求1所述的无线电力传输系统,其特征在于,
所述壁部兼用作所述定位部。
3.根据权利要求2所述的无线电力传输系统,其特征在于,
所述送电装置还具有能够载置所述受电对象物的载置部,
所述第1壁部和所述第2壁部与所述载置部设为一体。
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