一种汽车的制作方法

一种汽车的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种汽车。本发明的目的之一是提供可以减少以无线方式从馈电设备向移动体供电时的电力损耗的移动体结构。此外，本发明的目的之一是提供能够将辐射到周围的电波的强度抑制得低的移动体结构。在具有多个天线的移动体中接收从馈电设备发送的电波。上述多个天线中的至少一个设置成与移动体中的其它天线分离。而且，使用所有上述多个天线接收从馈电设备发送的电波，并将它们转换为电能。或者，使用选自上述多个天线中的任一个或多个接收从馈电设备发送的电波，并将它们转换为电能。
【专利说明】一种汽车
[0001 ]本申请是申请日为2011年2月11日的、申请号为“201110039854.7”的、发明名称为“移动体、无线馈电系统及无线馈电方法”的发明专利申请的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及一种利用电动机推进且能够以无线的方式对二次电池进行充电的移动体。再者，本发明还涉及一种包括上述移动体及以无线的方式对上述移动体供电的馈电设备的无线馈电系统。此外，本发明还涉及一种该无线馈电系统中的无线通信方法。
【背景技术】
[0003]近年来，因全球变暖等的环境问题更严重而节省能量的技术、创造能量的技术、储存能量的技术受到注目。特别是，具有二次电池的移动体，具体而言，不论是两轮、四轮，使用储存在二次电池的电力并由电动机推进的移动体诸如摩托化自行车、电动汽车等不但利用储存能量的技术，而且因为可以抑制二氧化碳的排出量，从而对这种移动体积极地进行技术开发。
[0004]目前，使用在一般家庭广泛普及的家用交流电源作为馈电设备或利用具备急速充电器等的馈电设备的公用供电设备来可以对上述移动体所具有的二次电池进行充电。在任何情况下，在进行充电时，一般地使用通过将插头插入到插座形成电连接的连接器。
[0005]当使用该连接器对二次电池进行充电时，通过使插头一侧的导体和插座一侧的导体接触来形成移动体和馈电设备之间的电连接。因此，每次进行充电需要插上或拔下插头，而且存在因反复充电而发生连接器退化的忧虑。此外，电动汽车等的较大的移动体在进行充电时需要大功率。由此，因为触电、水分等所引起的漏电带来大的不利影响且操作连接器需要密切注意，所以存在安全方面的问题。
[0006]近年来，为了避免这些连接器所引起的问题，正在对以无线的方式从馈电设备向移动体供电的无线馈电系统进行研究开发(例如，下述专利文献I)。通过利用无线馈电系统，即使不使用连接器也可以对二次电池进行充电。
[0007][专利文献I]日本专利申请公开2004-229425号公报

【发明内容】

[0008]在上述无线馈电系统中，移动体的天线接收从馈电设备的天线发送的电波而将它转换为电能，并储存到二次电池。这种将电波的能量转换为电能时的转换效率显著地受到馈电设备的天线与移动体的天线之间的位置关系的影响。即，馈电设备的天线位置和移动体的天线位置之间的偏差越大，转换效率越低且不能高效地进行二次电池的充电。然而，虽然取决于设置天线的位置，但是移动体的操作者通常难以在操作移动体时准确地把握移动体的天线与馈电设备的天线之间的位置关系。
[0009]此外，在很多情况下，从馈电设备的天线输出大致一定且具有大功率的电波。因此，当天线之间的位置关系偏差而充电的转换效率降低时，不但浪费电力，而且没有转换为电能的大功率电波辐射到周围。虽然认为即使人体等的生物体被照射所辐射的电波，其大部分被吸收仅成为热，所以没有问题，但是，电波对生物体造成的影响的大部分还不清楚。由此，优选将辐射到周围的电波强度抑制得低。
[0010]鉴于上述课题，本发明的目的之一是提供一种移动体结构，其中可以减少以无线的方式从馈电设备对移动体供电时的电力损耗。本发明的目的之一是提供一种移动体结构，其中可以将辐射到周围的电波的强度抑制得低。
[0011]本发明的目的之一是提供一种无线馈电系统及无线馈电方法，其中可以减少以无线方式从馈电设备向移动体供电时的电力损耗。本发明的目的之一是提供一种无线馈电系统及无线馈电方法，其中可以将在进行充电时从馈电设备辐射到周围的电波强度抑制得低。
[0012]为了解决上述各种问题，在本发明的第一结构中，在具有多个天线的移动体中接收从馈电设备发送的电波。上述多个天线中的至少一个设置成与移动体中的其它天线分离。而且，使用上述多个天线接收从馈电设备发送的电波，且该电波被转换为电能。
[0013]再者，在第一结构中，在对移动体供电之前从馈电设备发送用来使移动体和馈电设备的位置对准的电波。即，馈电设备通过两个阶段发送电波。在第一阶段发送的电波是为了使移动体和馈电设备的位置对准而发送的。在第二阶段发送的电波是为了从馈电设备对移动体供电而发送的。
[0014]当馈电设备发送第一阶段的电波时，移动体接收该电波并将它转换为电信号。该电信号的强度包括馈电设备和移动体分别具有的天线的距离、方向等的位置关系作为数据。因此，通过使用该电信号，掌握上述天线的位置关系，从而可以修改移动体与馈电设备之间的位置关系以便能够从馈电设备向移动体高效地供电。
[0015]另外，在第一阶段输出的电波只要具有能够掌握馈电设备的天线与移动体的天线之间的位置关系的程度的强度即可。由此，可以将在第一阶段中输出的电波的强度抑制得低于在第二阶段输出的用来对移动体供电的电波的强度。
[0016]或者，为了解决上述各种问题，在本发明的第二结构中，在移动体所具有的多个天线中的所选择的任一个或多个天线中接收从馈电设备发送的电波，并将该电波转换为电能。上述多个天线中的任一个设置成与移动体中的其它天线分离。
[0017]再者，在第二结构中，在对移动体供电之前，为了测试多个天线中的哪一个可以高效地接收电波，从馈电设备发送电波。也就是说，在这种情况下也通过两个阶段从馈电设备发送电波。在第一阶段发送的电波是为了选择天线而发送的。在第二阶段发送的电波是为了从馈电设备对移动体供电而发送的。
[0018]当从馈电设备发送第一阶段的电波时，移动体在多个天线中依次接收该电波并将它转换为电信号。该电信号的强度越高，意味着可以越高效地接收电波。因此，通过使用该电信号，可以选择天线以从馈电设备向移动体高效地供电。
[0019]另外，在第一阶段输出的电波具有能够选择天线的程度的强度即可。由此，可以将在第一阶段中输出的电波的强度抑制得低于在第二阶段输出的用来对移动体供电的电波的强度。
[0020]或者，为了解决上述各种问题，在本发明的第三结构中，在移动体中接收从具有多个天线的馈电设备发送的电波。上述多个天线中的至少一个设置成与馈电设备中的其它天线分离。而且，选择上述多个天线中的任一个或多个，并使用所选择的天线从馈电设备发送电波。移动体接收该电波并将它转换为电能。
[0021]在选择馈电设备所具有的多个天线中的任一个或多个，并使用所选择的天线从馈电设备发送电波的情况下，在对移动体供电之前，为了测试多个天线中的哪一个可以高效地供应电波，依次使用多个天线从馈电设备发送电波。即，馈电设备通过两个阶段发送电波。在第一阶段发送的电波是为了选择天线而发送的。在第二阶段发送的电波是为了从馈电设备对移动体供电而发送的。
[0022]当从馈电设备发送第一阶段的电波时，移动体接收该电波并将它转换为电信号。该电信号的强度越高，意味着可以越高效地供应电波。因此，通过使用该电信号，可以选择天线以从馈电设备向移动体高效地供电。
[0023]另外，在第一阶段输出的电波具有能够选择天线的程度的强度即可。由此，可以将在第一阶段中输出的电波的强度抑制得低于在第二阶段输出的用来对移动体供电的电波的强度。
[0024]另外，上述第二结构和第三的结构的移动体或馈电设备中的天线的选择根据天线和馈电线的连接来进行。换言之，通过连接天线和馈电线，可以选择该天线。此外，天线具有一对馈电点，并且天线连接到馈电线的状态是指一对馈电点分别连接到一对馈电线的状
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[0025]此外，本说明书所示的移动体的范围包含利用储存在二次电池的电力并由电动机推进的物体，以及汽车(二轮汽车、三轮以上的汽车)、包括电动辅助自行车的摩托化自行车、飞机、船舶、火车车辆等。
[0026]此外，移动体的操作者或管理馈电设备的操作的人可以根据通过接收第一电波可获得的第一电信号的强度人工判断是否开始二次电池的充电。或者，也可以在移动体所具有的信号处理电路中判断是否开始二次电池的充电，且以电波将其判断结果传送到馈电设备作为信号。或者，也可以利用电波将第一电信号的强度的数据直接从移动体传送到馈电设备作为信号，且在馈电设备一侧判断是否开始二次电池的充电。
[0027]本发明可以通过使用上述第一结构至第三结构中的至少任一个解决上述课题之
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[0028]具体而言，根据本发明的一个方式的移动体包括:分别根据从馈电设备依次发送的第一电波和第二电波生成第一电信号和第二电信号的多个天线;使用第一电信号提取所述馈电设备与移动体之间的位置关系作为数据的信号处理电路;使用第二电信号储存电能的二次电池；以及从二次电池供应电能的电动机。
[0029]此外，根据本发明的一个方式的移动体包括:分别根据从馈电设备依次发送的第一电波和第二电波生成第一电信号和第二电信号的多个天线;对第一电信号的强度进行比较的信号处理电路;根据第一电信号的强度对多个天线进行选择的选择电路;使用在多个天线中的选择电路选择的天线中生成的第二电信号储存电能的二次电池；以及从二次电池供应电能的电动机。
[0030]此外，具体而言，根据本发明的一个方式的无线馈电系统包括具有第一天线的馈电设备、以及移动体，其中，所述移动体包括:分别根据从所述第一天线依次发送的第一电波和第二电波生成第一电信号和第二电信号的多个第二天线;对第一电信号的强度进行比较的信号处理电路;根据第一电信号的强度对多个第二天线进行选择的选择电路;利用在由选择电路从多个第二天线选择的第二天线中生成的第二电信号储存电能的二次电池；以及从二次电池供应电能的电动机。
[0031]此外，具体而言，根据本发明的一个方式的无线馈电系统包括馈电设备、以及移动体，其中，馈电设备包括:发送第一电波的多个第一天线；以及对多个第一天线进行选择的选择电路，从由选择电路选自多个第一天线中的第一天线发送第二电波;移动体包括:分别根据第一电波和第二电波生成第一电信号和第二电信号的第二天线;对第一电信号的强度进行比较的信号处理电路;使用第二电信号储存电能的二次电池；以及从二次电池供应电能的电动机，并且，选择电路根据第一电信号的强度对多个第一天线进行选择。
[0032]此外，具体而言，根据本发明的一个方式的无线馈电方法包括如下步骤:在移动体所具有的多个天线中分别使用从馈电设备发送的第一电波生成第一电信号;在根据第一电信号的强度改变馈电设备与移动体之间的位置关系之后，在多个天线中利用从馈电设备发送的第二电波生成第二电信号;使用第二电信号对二次电池储存电能；以及将储存在二次电池中的电能供应到电动机。
[0033]此外，具体而言，根据本发明的一个方式的无线馈电方法包括如下步骤:在移动体所具有的多个天线中分别根据从馈电设备发送的第一电波生成第一电信号;根据第一电信号的强度选择多个天线中的任一个天线;在所选择的天线中根据从馈电设备发送的第二电波生成第二电信号；使用第二电信号对二次电池储存电能；以及将储存在二次电池中的电能供应到电动机。
[0034]此外，具体而言，根据本发明的一个方式的无线馈电方法包括如下步骤:从馈电设备所具有的多个第一天线发送第一电波;在移动体所具有的第二天线中根据第一电波生成第一电信号;根据第一电信号的强度选择多个第一天线中的任一第一天线;在第二天线中利用从所选择的第一天线发送的第二电波生成第二电信号;使用第二电信号对二次电池储存电能；以及将储存在二次电池中的电能供应到电动机。
[0035]根据本发明的一个方式，可以从馈电设备向移动体高效地供电，所以可以抑制在充电时产生的电力损耗。此外，将未能用于充电而从馈电设备向周围辐射的电波强度抑制得低。
[0036]附图简述
[0037]图1是示出由移动体和馈电设备构成的无线馈电系统的结构的图；
[0038]图2是示出由移动体和馈电设备构成的无线馈电系统的结构的图；
[0039]图3是示出由移动体和馈电设备构成的无线馈电系统的结构的图；
[0040]图4是示出由移动体和馈电设备构成的无线馈电系统的结构的图；
[0041]图5是示出由移动体和馈电设备构成的无线馈电系统的结构的图；
[0042]图6是示出由移动体和馈电设备构成的无线馈电系统的结构的图；
[0043]图7是示出移动体和馈电设备的操作步骤的流程图；
[0044]图8是示出移动体和馈电设备的操作步骤的流程图；
[0045]图9是示出移动体和馈电设备的操作步骤的流程图；
[0046]图10是示出移动体的结构的图；
[0047]图11是示出移动体的结构的图；
[0048]图12是示出移动体的结构的图；
[0049]图13是天线电路的电路图；
[0050]图14是天线电路的电路图；
[0051 ]图15是天线电路的电路图；
[0052]图16是示出天线形状的图；
[0053]图17是示出移动体接近馈电设备用天线电路的情况的图；
[0054]图18是示出馈电设备用天线和移动体用天线相邻的情况的图；
[0055]图19是馈电设备和移动体的图；
[0056]图20是移动体的图；
[0057]图21是整流电路的图；
[0058]图22是示出晶体管结构的图。
【具体实施方式】
[0059]下面，关于本发明的实施方式将参照附图给予详细说明。但是，本发明不限于下面的说明，本领域普通技术人员可以很容易地理解一个事实，就是其方式和细节可以被变换为各种各样的形式而不脱离本发明的宗旨及其范围。因此，本发明不应该被解释为仅限定在本实施方式所记载的内容中。
[0060]实施方式I
[0061]图1中以框图作为示例示出根据本发明的第一结构的移动体及使用上述移动体和馈电设备的无线馈电系统的结构。另外，虽然在框图中按照其功能分类移动体或馈电设备中的结构要素且以彼此独立的方框示出，但是，实际上的结构要素难以按照其功能完全划分，且一个结构要素可能会涉及多个功能。
[0062]在图1中，移动体100包括电接收装置部101、电源负载部110。电接收装置部101至少包括多个移动体用天线电路102、信号处理电路103、二次电池104。电源负载部110至少包括电动机111。移动体用天线电路102的数量只要是复数，就没有特别的限制。图1例示移动体用天线电路102包括移动体用天线电路102a至移动体用天线电路102c的情况。
[0063]而且，在移动体100中，多个移动体用天线电路102中的至少一个设置成与其它移动体用天线电路102分离。或者，在移动体100中，所有移动体用天线电路102也可以设置成彼此分呙。
[0064]此外，二次电池104是蓄电单元，例如，包括在其范畴内的有铅蓄电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池等。
[0065]此外，馈电设备200包括馈电设备用天线电路201、信号处理电路202。信号处理电路202控制馈电设备用天线电路201的操作。即，可以控制从馈电设备用天线电路201发送的电波的强度、频率等。
[0066]馈电设备200在对移动体100供电之前，为了对移动体100和馈电设备200进行位置对准，从馈电设备用天线电路201发送用于对准的电波作为测试信号。在移动体100中，移动体用天线电路102a至移动体用天线电路102c中的任一个或全部接收上述测试信号，且将它转换为电信号并传送到信号处理电路103。
[0067]所接收的测试信号的强度根据移动体用天线电路102a至移动体用天线电路102c和馈电设备用天线电路201之间的距离、方向等位置关系不同。如果其间没有屏蔽电波的物体，则作为测试信号发送的电波容易被与馈电设备用天线电路201之间的距离最近且其方向与馈电设备用天线电路201—致的移动体用天线电路102接收，并且作为所得到的电信号的测试信号的强度也增高。
[0068]在信号处理电路103中，根据所接收的测试信号的强度，提取移动体用天线电路102a至移动体用天线电路102c与馈电设备用天线电路201之间的位置关系作为数据。
[0069]而且，所接收的测试信号的强度充分高意味着电波被转换为电信号时的能量转换效率充分高。因此，判断移动体用天线电路102a至移动体用天线电路102c与馈电设备用天线电路201之间的位置关系处于适合于开始充电的状态。
[0070]所接收的测试信号的强度不充分意味着电波被转换为电信号时的能量转换效率低。因此，判断移动体用天线电路102a至移动体用天线电路102c与馈电设备用天线电路201之间的位置关系处于不适合于开始充电的状态。
[0071]此外，设计者可以适当地设定判断移动体用天线电路102与馈电设备用天线电路201之间的位置关系是否处于适合于开始充电的状态的基准。
[0072]此外，移动体100的操作者或管理馈电设备200的操作的人可以根据由信号处理电路103提取的上述位置关系数据人工判断是否开始二次电池104的充电。
[0073]通过从馈电设备200的馈电设备用天线电路201发送充电用电波来进行二次电池104的充电。移动体100在移动体用天线电路102中接收上述充电用电波，且将它转换为电信号而传送到信号处理电路103。而且，该电信号从信号处理电路103传送到二次电池104，然后以电能储存在二次电池104。
[0074]电动机111通过将储存在二次电池104的电能转换为机械能来推进移动体100。
[0075]另外，当因测试信号的强度不充分而不能开始充电时，通过改变移动体100或馈电设备200的位置或方向，修改移动体用天线电路102a至移动体用天线电路102c与馈电设备用天线电路201之间的位置关系。或者，也可以通过使移动体100或馈电设备200不移动，直接改变移动体用天线电路102a至移动体用天线电路102c或馈电设备用天线电路201的位置或方向来修改位置关系。而且，在修改位置关系之后，再次利用测试信号判断移动体用天线电路102a至移动体用天线电路102c与馈电设备用天线电路201之间的位置关系是否处于适合于开始充电的状态。
[0076]作为测试信号发送的电波具有可以把握馈电设备用天线电路201与移动体用天线电路102之间的位置关系的程度的强度即可。因此，可以将上述电波的强度抑制得充分低于充电用电波的强度。
[0077]另外，当多次发送测试信号来进行位置对准时，所发送的各测试信号的强度不一定必须相同。例如，也可以随着每次进行对准降低下一次发送的测试信号的强度。或者，也可以在馈电设备用天线电路201与移动体用天线电路102a至移动体用天线电路102c之间的位置关系不优良而完全不能接收最初发送的测试信号时，下次发送强度高的测试信号。
[0078]此外，在本发明的一个方式中，对于充电用电波的频率没有特别的限制，只要具有能够传送电力的频率就可以采用任何频带。例如，充电用电波可以为135kHz的LF带(长波)、13.56MHz 的 HF 带、900MHz 至 IGHz 的 UHF 带或 2.45GHz 的微波带。
[0079]此外，用作测试信号的电波可以具有与充电用电波相同频带的频率或与其不同频带的频率。
[0080]另外，电波传送方式有诸如电磁耦合方式、电磁感应方式、共振方式、微波方式等各种种类，适当地选择即可。然而，为了抑制雨、泥等的含水的异物所引起的能量的损失，在本发明的一个方式中优选使用电磁感应方式、共振方式，其中利用频率低的频带，具体而言，频率为3MHz至30MHz的短波、300kHz至3MHz的中波、30kHz至300kHz的长波及3kHz至30kHz的超长波。
[0081]在本发明的第一结构中，移动体100包括多个移动体用天线电路102。因此，只要移动体用天线电路102中的至少一个位于能够接收从馈电设备200发送的电波的范围内，就可以对移动体100高效地供电。因此，与移动体用天线电路102是单个的情况相比，可以扩大对于进行充电时的移动体100和馈电设备200之间的位置偏差的容许范围，容易得到位置关系的数据并容易修改位置关系。
[0082]在本发明的第一结构中，可以根据测试信号的强度提取移动体用天线电路102与馈电设备用天线电路201之间的位置关系的数据。而且，上述位置关系的数据有助于移动体100的操作者在操作移动体100时进行的移动体100和馈电设备200的对准。或者，上述位置关系的数据有助于管理馈电设备200的操作的人在操作馈电设备200时进行的移动体100和馈电设备200的对准。由此，移动体100和馈电设备200的对准变得容易，可以抑制在充电时产生的电力损耗。此外，可以将未能用于充电而从馈电设备200辐射到周围的电波强度抑制得低。
[0083]实施方式2
[0084]图2中以框图作为示例示出根据本发明的第三结构的移动体及使用上述移动体和馈电设备的无线馈电系统的结构。
[0085]在图2中，移动体100与图1同样地包括电接收装置部101及电源负载部110。电接收装置部101至少包括移动体用天线电路102、信号处理电路103、二次电池104。电源负载部110至少包括电动机111。
[0086]虽然在图2中例示移动体用天线电路102的数量为单个的情况，但是移动体用天线电路102的数量也可以与图1同样地为多个。
[0087]此外，馈电设备200包括多个馈电设备用天线电路201、信号处理电路202以及选择电路210。馈电设备用天线电路201的数量只要是多个，就没有特别的限制。图2例示馈电设备用天线电路201包括馈电设备用天线电路201a至馈电设备用天线电路201c的情况。
[0088]而且，多个馈电设备用天线电路201中的至少一个在馈电设备200中设置成与其他馈电设备用天线电路201分离。或者，所有馈电设备用天线电路201也可以在馈电设备200中设置成彼此分尚。
[0089]选择电路210可以选择多个馈电设备用天线电路201中的至少一个或多个。具体而言，通过连接馈电设备用天线电路201和馈电线来选择馈电设备200中的馈电设备用天线电路201。即，通过连接馈电设备用天线电路201和馈电线，可以选择该馈电设备用天线电路201。此外，各馈电设备用天线电路201具有一对馈电点，并且馈电设备用天线电路201连接到馈电线的状态是指一对馈电点分别连接到一对馈电线的状态。
[0090]信号处理电路202控制所选择的馈电设备用天线电路201的操作。即，可以控制从所选择的馈电设备用天线电路201发送的电波强度、频率等。
[0091]馈电设备200在对移动体100供电之前，为了测试多个馈电设备用天线电路201中选择哪一个馈电设备用天线电路201可以高效地对移动体100供应电波，从而作为测试信号发送电波。移动体100在移动体用天线电路102中接收上述测试信号，然后将它转换为电信号并传送到信号处理电路103。
[0092]所接收的测试信号的强度根据移动体用天线电路102和馈电设备用天线电路201a至馈电设备用天线电路201c之间的距离、方向等位置关系不同。如果其间没有屏蔽电波的物体，则移动体用天线电路102可以最高效地接收从与移动体用天线电路102之间的距离最近且其方向与移动体用天线电路102—致的馈电设备用天线电路201发送的测试信号。
[0093]在信号处理电路103中，根据所接收的测试信号的强度，提取移动体用天线电路102与馈电设备用天线电路201a至馈电设备用天线电路201c之间的位置关系作为数据。
[0094]而且，所接收的测试信号的强度充分高的情况意味着电波被转换为电信号时的能量的转换效率充分高。因此，可以根据所接收的测试信号的强度判断选择哪一个馈电设备用天线电路201可以确保适合于开始充电的状态。
[0095]此外，所接收的测试信号的强度都不充分意味着使用任何馈电设备用天线电路201时，电波被转换为电信号时的能量转换效率都低。因此，判断移动体用天线电路102与馈电设备用天线电路201a至馈电设备用天线电路201c之间的位置关系处于不适合于开始充电的状态。在此情况下，可以与实施方式I的情况同样地修改移动体用天线电路102与馈电设备用天线电路201a至馈电设备用天线电路201c之间的位置关系，再次发送测试信号来再次判断是否处于适合于开始充电的状态。
[0096]此外，移动体100的操作者或管理馈电设备200的操作的人可以根据由信号处理电路103提取的上述测试信号的强度数据人工判断是否开始二次电池104的充电。设计者可以适当地设定是否处于适合于开始充电的状态的判断基准。
[0097]而且，从基于上述测试信号的强度数据选择的馈电设备用天线电路201发送充电用电波来进行二次电池104的充电。移动体100在移动体用天线电路102中接收上述充电用电波，将该电波转换为电信号传送到信号处理电路103。然后，该电信号从信号处理电路103传送到二次电池104，且以电能储存在二次电池104中。
[0098]电动机111通过将储存在二次电池104的电能转换为机械能来推进移动体100。
[0099]作为测试信号发送的电波具有能够选择馈电设备用天线电路201的程度的强度即可。由此，可以将上述电波的强度抑制得充分低于充电用电波的强度。
[0100]此外，在本发明的第三结构中，与实施方式I所示的第一结构相同，对于充电用电波的频率没有特别的限制，其只要能够传送电力就可以是任何频带的频率。
[0101]此外，与实施方式I所示的第一结构相同，用作测试信号的电波可以具有与充电用电波相同频带的频率或与其不同频带的频率。
[0102]另外，与实施方式I所示的第一结构的情况相同，适当地选择电波的传送方式即可。
[0103]在本发明的第三结构中，馈电设备200包括多个馈电设备用天线电路201。因此，如果移动体100位于能够接收从馈电设备用天线电路201中的至少一个发送的电波的范围内，则可以对移动体100高效地供电。因此，与馈电设备用天线电路201是单个的情况相比，可以扩大对于进行充电时的移动体100和馈电设备200之间的位置偏差的容许范围。由此，移动体100和馈电设备200的对准变得容易，可以抑制在充电时产生的电力损耗。此外，可以将未能用于充电而从馈电设备200辐射到周围的电波强度抑制得低。
[0104]本实施方式可以与其他实施方式适当地组合来实施。
[0105]实施方式3
[0106]图3中以框图作为示例示出根据本发明的第二结构的移动体及使用上述移动体和馈电设备的无线馈电系统的结构。
[0107]在图3中，与图1相同，移动体100包括电接收装置部101及电源负载部110。电接收装置部101至少包括多个移动体用天线电路102、信号处理电路103、二次电池104及选择电路120。电源负载部110至少包括电动机111。
[0108]移动体用天线电路102的数量只要是多个，就没有特别的限制。图3例示移动体用天线电路102包括移动体用天线电路102a至移动体用天线电路102c的情况。而且，多个移动体用天线电路102中的至少一个在移动体100中设置成与其它移动体用天线电路102分离。或者，所有移动体用天线电路102也可以在移动体100中设置成彼此分离。
[0109]选择电路120可以选择多个移动体用天线电路102中的至少一个或多个。具体而言，通过连接移动体用天线电路102和馈电线来选择移动体100中的移动体用天线电路102。即，通过连接移动体用天线电路102和馈电线，可以选择该移动体用天线电路102。此外，各移动体用天线电路102具有一对馈电点，并且移动体用天线电路102连接到馈电线的状态是指一对馈电点分别连接到一对馈电线的状态。
[0110]此外，馈电设备200包括馈电设备用天线电路201及信号处理电路202。信号处理电路202控制馈电设备用天线电路201的操作。即，可以控制从馈电设备用天线电路201发送的电波强度、频率等。
[0111]此外，图3例示馈电设备用天线电路201的数量为单个的情况，但是也可以与图2同样地为多个。但是，在馈电设备用天线电路201为多个的情况下，与图2相同，将用来选择馈电设备用天线电路201的选择电路210设置在馈电设备200中。
[0112]馈电设备200在对移动体100供电之前，为了测试多个移动体用天线电路102中选择哪一个移动体用天线电路102可以高效地对移动体100供应电波而发送电波作为测试信号。移动体100在多个移动体用天线电路102中依次接收上述测试信号，然后将它转换为电信号并传送到信号处理电路103。
[0113]所接收的测试信号的强度根据移动体用天线电路102a至移动体用天线电路102c和馈电设备用天线电路201之间的距离、方向等位置关系不同。如果其间没有屏蔽电波的物体，则用作测试信号发送的电波在与馈电设备用天线电路201之间的距离最近且其方向与馈电设备用天线电路201—致的移动体用天线电路102中被接收。
[0114]在信号处理电路103中，根据所接收的测试信号的强度提取移动体用天线电路102a至移动体用天线电路102c与馈电设备用天线电路201之间的位置关系作为数据。
[0115]而且，所接收的测试信号的强度充分高的情况意味着电波被转换为电信号时的能量的转换效率充分高。因此，根据所接收的测试信号的强度判断选择哪一个移动体用天线电路102可以确保适合于开始充电的状态。
[0116]此外，所接收的测试信号的强度都不充分意味着使用任何移动体用天线电路102时，电波被转换为电信号时的能量转换效率都低。因此，判断移动体用天线电路102与馈电设备用天线电路201之间的位置关系处于不适合于开始充电的状态。在此情况下，与实施方式I的情况同样地修改移动体用天线电路102与馈电设备用天线电路201之间的位置关系，再次发送测试信号来再次判断是否处于适合于开始充电的状态。
[0117]此外，移动体100的操作者或管理馈电设备200的操作的人可以基于由信号处理电路103提取的上述测试信号的强度数据人工判断是否开始二次电池104的充电。设计者可以适当地设定是否处于适合于开始充电的状态的判断基准。
[0118]而且，通过从馈电设备用天线电路201发送充电用电波来进行二次电池104的充电。移动体100在基于上述测试信号的强度数据由选择电路120选择的移动体用天线电路102接收上述充电用电波，将该电波转换为电信号传送到信号处理电路103。然后，该电信号从信号处理电路103传送到二次电池104，且以电能储存在二次电池104中。
[0119]电动机111通过将储存在二次电池104的电能转换为机械能来推进移动体100。
[0120]作为测试信号发送的电波具有能够选择移动体用天线电路102的程度的强度即可。由此，可以将上述电波的强度抑制得充分低于充电用电波的强度。
[0121]此外，在本发明的第二结构中，与实施方式I所示的第一结构相同，对于充电用电波的频率没有特别的限制，其只要能够传送电力就可以采用任何频带的频率。
[0122]此外，与实施方式I的情况相同，用作测试信号的电波可以具有与充电用电波相同频带的频率或与其不同频带的频率。
[0123]另外，在本发明的第二结构中，可以与实施方式I所示的第一结构的情况相同，适当地选择电波传送方式。
[0124]在本发明的第二结构中，移动体100包括多个移动体用天线电路102。因此，如果移动体用天线电路102中的至少一个位于能够接收从馈电设备用天线电路201发送的电波的范围内，则可以对移动体100高效地供电。因此，与移动体用天线电路102是单个的情况相比，可以扩大对于进行充电时的移动体100和馈电设备200之间的位置偏差的容许范围。由此，移动体100和馈电设备200的对准变得容易，可以抑制在充电时产生的电力损耗。此外，可以将未能用于充电而从馈电设备200辐射到周围的电波的强度抑制得低。
[0125]本实施方式可以与其他实施方式适当地组合而实施。
[0126]实施方式4
[0127]在本实施方式中说明实施方式I所示的移动体及使用上述移动体和馈电设备的无线馈电系统的更详细的结构。
[0128]图4中以框图作为示例示出根据本发明的一个方式的移动体及使用上述移动体和馈电设备的无线馈电系统的结构作。在图4中，与图1相同，移动体100包括电接收装置部101和电源负载部110。
[0129]电接收装置部101至少包括多个移动体用天线电路102、信号处理电路103、二次电池104、整流电路105、调制电路106、电源电路107。电源负载部110至少包括电动机111、由电动机111控制其操作的驱动部112。
[0130]此外，馈电设备200至少包括馈电设备用天线电路201、信号处理电路202、整流电路203、调制电路204、解调电路205、振荡电路206。
[0131]另外，在图4所示的框图中，也可以适当地设置DC-DC转换器、或为防止二次电池104的过充电控制电源电路107的操作的过充电控制电路。
[0132]接着，参照图7所示的流程图说明图4所示的移动体100和馈电设备200的操作。可以通过分为进行移动体100和馈电设备200的对准的第一阶段和进行充电的第二阶段来说明图4所示的移动体100和馈电设备200的操作。
[0133]首先，在第一阶段中，从馈电设备用天线电路201发送用于对准的电波作为测试信号(A01:发送测试信号)。具体而言，信号处理电路202生成对准所必需的信号。该信号包括电波的强度、频率等数据。而且，通过调制电路204根据该信号及在振荡电路206生成的一定频率的信号对馈电设备用天线电路201施加电压，从馈电设备用天线电路201发送用于对准的电波作为测试信号。
[0134]从馈电设备用天线电路201发送的测试信号被移动体100所具有的多个移动体用天线电路102接收(B01:接收测试信号)。所接收的测试信号在多个移动体用天线电路102的每一个中被转换为电信号，并在整流电路105中被整流，然后传送到信号处理电路103。
[0135]所接收的测试信号的强度根据多个移动体用天线电路102和馈电设备用天线电路201之间的距离、方向等位置关系不同。在信号处理电路103中，根据从整流电路105传送的测试信号的强度提取多个移动体用天线电路102与馈电设备用天线电路201之间的位置关系作为数据。
[0136]而且，在信号处理电路103中，根据所接收的测试信号的强度，判断多个移动体用天线电路102与馈电设备用天线电路201之间的位置关系是否处于适合于开始充电的状态(B02:判断是否处于适合于开始充电的状态)。
[0137]所接收的测试信号的强度不充分意味着电波被转换为电信号时的能量转换效率低。因此，判断多个移动体用天线电路102与馈电设备用天线电路201之间的位置关系处于不适合于开始充电的状态。而且，在不适合于开始充电的状态下，通过改变移动体100或馈电设备200的位置或方向来修改多个移动体用天线电路102与馈电设备用天线电路201之间的位置关系(B03:修改天线电路的位置关系)。或者，也可以通过使移动体100或馈电设备200不移动，直接改变多个移动体用天线电路102或馈电设备用天线电路201的位置或方向来修改位置关系。而且，在修改位置关系之后，再次反复进行(A01:发送测试信号)至(B02:判断是否处于适合于开始充电的状态)的步骤来进行位置对准。
[0138]所接收的测试信号的强度充分高意味着电波被转换为电信号时的能量转换效率充分高。因此，判断多个移动体用天线电路102与馈电设备用天线电路201之间的位置关系处于适合于开始充电的状态。
[0139]判断处于适合于开始充电的状态的情况意味着位置对准结束且完成充电准备。于是，信号处理电路103生成用来对馈电设备200通知完成准备的信号。然后，通过调制电路106根据该信号对多个移动体用天线电路102施加电压，从多个移动体用天线电路102发送通知完成准备的信号(B04:发送通知完成准备的信号)。
[0140]然后，在馈电设备200的馈电设备用天线电路201中接收通知完成准备的信号(A02:接收通知完成准备的信号)。所接收的信号在馈电设备用天线电路201中转换为电信号，且在整流电路203中被整流。经整流的信号在解调电路205中被解调，然后传送到信号处理电路202。在信号处理电路202接收通知完成准备的信号之后，移动体100和馈电设备200的操作从第一阶段进到第二阶段。
[0141]在第二阶段中，从馈电设备用天线电路201发送充电用电波(A03:发送充电用电波)。具体而言，信号处理电路202生成充电所必需的信号。该信号包括电波的强度、频率等数据。而且，通过调制电路204根据该信号及在振荡电路206生成的一定频率的信号对馈电设备用天线电路201施加电压，从馈电设备用天线电路201发送充电用电波。
[0142]从馈电设备用天线电路201发送的充电用电波在移动体100所具有的多个移动体用天线电路102被接收。所接收的充电用电波在多个移动体用天线电路102中被转换为电信号，并在整流电路105中被整流，然后传送到信号处理电路103。而且，将该电信号从信号处理电路103传送到二次电池104，并以电能储存在二次电池104中。
[0143]当完成二次电池104的充电时(B05:完成充电)，在信号处理电路103中，生成用来对馈电设备200通知充电的完成的信号。而且，通过调制电路106根据该信号对多个移动体用天线电路102施加电压，从多个移动体用天线电路102发送通知完成充电的信号(B06:发送通知完成充电的信号)。
[0144]而且，在馈电设备200的馈电设备用天线电路201中接收通知完成充电的信号(A04:接收通知完成充电的信号)。所接收的信号在馈电设备用天线电路201中被转换为电信号，并在整流电路203中被整流。经整流的信号在解调电路205中被调制，然后传送到信号处理电路202。在信号处理电路202接收通知完成充电的信号之后，信号处理电路202对振荡电路206及调制电路204发送用来停止发送电波的信号，从而停止发送充电用电波(A05:结束充电用电波的发送)。
[0145]储存在二次电池104的电能在电源电路107电压恒定化而供应到电动机111。电动机111将所供应的电能转换为机械能来激活驱动部112。
[0146]此外，虽然在本实施方式中，在移动体100所具有的信号处理电路103中判断是否开始二次电池104的充电，且利用电波将其判断结果传送到馈电设备200作为信号，但是本发明的一个方式不限于这种结构。例如，也可以利用电波将馈电设备200与移动体100之间的位置关系的数据从移动体100直接传送到馈电设备200作为信号，且在馈电设备200—侧判断是否开始二次电池104的充电。在此情况下，也可以通过移动馈电设备200来修改位置关系。或者，也可以从馈电设备200向移动体100传送要求修改位置关系的信号，并通过移动体100的移动修改位置关系。而且，因为不需要将通知完成充电准备的信号从移动体100传送到馈电设备200，所以在(B02:判断是否处于适合于开始充电的状态)之后可以直接进到(A03:发送充电用电波)。
[0147]此外，作为在调制电路106或调制电路204中使用的调制方式，可使用诸如振幅调制、频率调制、相位调制等的各种方式。
[0148]此外，也可以通过调制电路106根据通知完成充电准备的信号或通知完成充电的信号对移动体用天线电路102施加电压，对从馈电设备用天线电路201发送的载体(载波)进行调制，从而将该信号从移动体100发送到馈电设备200。或者，也可以不通过从馈电设备用天线电路201发送载提(载波)，而在移动体100所具有的电接收装置部101设置振荡电路，且调制电路106根据该信号及在振荡电路生成的一定频率的信号对多个移动体用天线电路102施加电压，从而将信号从移动体100发送到馈电设备200。
[0149]另外，也可以在第一阶段的第一步骤中，为了向馈电设备200指示测试信号的发送，在移动体100所具有的电接收装置部101设置振荡电路，从移动体100发送起始信号。在此情况下，振荡电路也可以与调制电路106电连接。当信号处理电路103生成包括电波的强度、频率等数据的起始信号时，通过调制电路106根据该信号及在振荡电路中生成的一定频率的信号对移动体用天线电路102施加电压来从移动体用天线电路102以电波发送起始信号。
[0150]然后，在馈电设备200的馈电设备用天线电路201中接收起始信号。所接收的信号在馈电设备用天线电路201中被转换为电信号，且在整流电路203中被整流。经整流的信号在解调电路205中被解调，然后传送到信号处理电路202。
[0151]信号处理电路202当接收起始信号时生成位置对准所必要的信号。该信号包括电波的强度、频率等数据。而且，通过调制电路204根据该信号及在振荡电路206生成的一定频率的信号对馈电设备用天线电路201施加电压，从馈电设备用天线电路201发送用于位置对准的电波作为测试信号(A01:发送测试信号)。然后，由于(A01:发送测试信号)之后的步骤与图7所示的流程图相同，因此可以参照上述记载。
[0152]在本发明的一个方式中，移动体100包括多个移动体用天线电路102。因此，只要移动体用天线电路102中的至少一个位于能够接收从馈电设备200发送的电波的范围内，就可以对移动体100高效地供电。因此，与移动体用天线电路102是单个的情况相比，可以扩大对于进行充电时的移动体100和馈电设备200之间的位置偏差的容许范围，容易得到位置关系的数据并容易修改位置关系。
[0153]在本发明的一个方式中，可以根据测试信号的强度提取多个移动体用天线电路102与馈电设备用天线电路201之间的位置关系的数据。而且，上述位置关系的数据有助于移动体100的操作者在操作移动体100时进行的移动体100和馈电设备200的位置对准，或有助于管理馈电设备200的操作的人在操作馈电设备200时进行的移动体100和馈电设备200的位置对准。由此，移动体100和馈电设备200的位置对准变得容易，可以抑制在充电时产生的电力损耗。此外，可以将未能用于充电而从馈电设备200辐射到周围的电波的强度抑制得低。
[0154]本实施方式可以与其他实施方式适当地组合而实施。
[0155]实施方式5
[0156]在本实施方式中，说明实施方式2所示的移动体及使用上述移动体和馈电设备的无线馈电设备系统的更详细的结构。
[0157]图5中以框图作为示例示出根据本发明的一个方式的移动体及使用上述移动体和馈电设备的无线馈电系统的结构。在图5中，与图2相同，移动体100包括电接收装置部101及电源负载部110。
[0158]电接收装置部101至少包括移动体用天线电路102、信号处理电路103、二次电池104、整流电路105、调制电路106及电源电路107。电源负载部110至少包括电动机111及由电动机111控制其操作的驱动部112。
[0159]另外，虽然在图5中例示移动体用天线电路102为单个的情况，但是也可以与图4同样地为多个。
[0160]馈电设备200至少包括多个馈电设备用天线电路201、信号处理电路202、整流电路203、调制电路204、解调电路205、振荡电路206以及选择电路210。
[0161]此外，在图5所示的框图中，也可以适当地设置DC-DC转换器、为防止二次电池104的过充电控制电源电路107的操作的过充电控制电路。
[0162]接着，参照图8所示的流程图说明图5所示的移动体100和馈电设备200的操作。可以分为对馈电设备用天线电路201进行选择的第一阶段和进行充电的第二阶段来说明图5所示的移动体100和馈电设备200的操作。
[0163]首先，在第一阶段中，由选择电路210选择多个馈电设备用天线电路201中的一个(C01:选择馈电设备用天线电路)。具体而言，通过由选择电路210控制馈电设备用天线电路201和馈电线之间的连接来选择馈电设备用天线电路201。即，通过连接馈电设备用天线电路201和馈电线，可以选择该馈电设备用天线电路201。
[0164]然后，从馈电设备用天线电路201发送电波作为测试信号(C02:发送测试信号)。具体而言，信号处理电路202生成包括电波的强度、频率等数据的信号。而且，通过调制电路204根据该信号及在振荡电路206生成的一定频率的信号对馈电设备用天线电路201施加电压，从馈电设备用天线电路201发送电波作为测试信号。
[0165]从所选择的馈电设备用天线电路201发送的测试信号被移动体100所具有的移动体用天线电路102接收(D01:接收测试信号)。所接收的测试信号在移动体用天线电路102中被转换为电信号，并在整流电路105中被整流，然后传送到信号处理电路103。
[0166]所接收的测试信号的强度根据移动体用天线电路102和馈电设备用天线电路201之间的距离、方向等位置关系不同。在信号处理电路103中，根据从整流电路105发送的测试信号的强度，判断移动体用天线电路102与所选择的馈电设备用天线电路201之间的位置关系是否处于适合于开始充电的状态(D02:判断是否处于适合于开始充电的状态)。
[0167]所接收的测试信号的强度不充分意味着电波被转换为电信号时的能量转换效率低。因此，判断移动体用天线电路102与所选择的馈电设备用天线电路201之间的位置关系的状态处于不适合于开始充电。
[0168]所接收的测试信号的强度充分高意味着电波被转换为电信号时的能量转换效率充分高。因此，判断移动体用天线电路102与多个馈电设备用天线电路201之间的位置关系状态处于适合于开始充电。
[0169]而且，信号处理电路103生成用来对馈电设备200通知这些判断结果的信号。然后，通过调制电路106根据该信号对移动体用天线电路102施加电压，从移动体用天线电路102以电波发送通知判断结果的信号(D03:发送通知结果的信号)。
[0170]而且，在馈电设备200中的所选择的馈电设备用天线电路201中接收通知判断结果的信号(C03:接收通知结果的信号)。所接收的信号在所选择的馈电设备用天线电路201中被转换为电信号，且在整流电路203中被整流。此外，也可以在所选择的馈电设备用天线电路201之外的馈电设备用天线电路201中接收通知判断结果的信号。经整流的信号在解调电路205中被解调，然后传送到信号处理电路202。
[0171]在如上进行的是否处于适合于开始充电的状态的判断(D02:判断是否处于适合于开始充电的状态)中判断不适合于开始充电的情况下，当信号处理电路202接收通知判断结果的信号时，再次反复从由选择电路210选择馈电设备用天线电路201中的另一个(C01:选择馈电设备用天线电路)到(C03:接收通知结果的信号)为止的步骤。
[0172]在如上进行的是否处于适合于开始充电的状态的判断(D02:判断是否处于适合于开始充电的状态)中判断适合于开始充电的情况下，当信号处理电路202接收通知判断结果的信号时，移动体100和馈电设备200的操作从第一阶段进到第二阶段。
[0173]另外，在是否处于适合于开始充电的状态的判断(D02:判断是否处于适合于开始充电的状态)中判断适合于开始充电时，也可以再次反复从(C01:选择馈电设备用天线电路)到(C03:接收通知结果的信号)的步骤。而且，也可以鉴定所有馈电设备用天线电路201中的哪一个能够对移动体100最高效地供应电波。或者，也可以选出能够对移动体100高效地供应电波的多个馈电设备用天线电路201。
[0174]在第二阶段中，根据在第一阶段中进行的选择哪一个馈电设备用天线电路201可以确保适合于开始充电的状态的判断，使用所选择的馈电设备用天线电路201发送充电用电波(C04:发送充电用电波)。具体而言，信号处理电路202生成包括电波的强度、频率等数据的信号。而且，通过调制电路204根据该信号及在振荡电路206生成的一定频率的信号对所选择的馈电设备用天线电路201施加电压，从馈电设备用天线电路201发送充电用电波。
[0175]在移动体100所具有的移动体用天线电路102中接收从馈电设备用天线电路201发送的充电用电波。所接收的充电用电波在移动体用天线电路102中被转换为电信号，且在整流电路105中被整流，然后传送到信号处理电路103。而且，该电信号从信号处理电路103传送到二次电池104，且以电能储存在二次电池104中。
[0176]当完成二次电池104的充电时(D04:完成充电)，在信号处理电路103中生成用来对馈电设备200通知完成充电的信号。而且，通过调制电路106根据该信号对移动体用天线电路102施加电压，从移动体用天线电路102以电波发送通知完成充电的信号(D05:发送通知完成充电的信号)。
[0177]然后，在馈电设备200的馈电设备用天线电路201中接收通知完成充电的信号(C05:接收通知完成充电的信号)。另外，也可以在所选择的馈电设备用天线电路201之外的馈电设备用天线电路201中接收通知完成充电的信号。所接收的信号在馈电设备用天线电路201中被转换为电信号，在整流电路203中被整流。经整流的信号在解调电路205中被解调，然后传送到信号处理电路202。当信号处理电路202接收通知完成充电的信号时，信号处理电路202对振荡电路206及调制电路204发送用来停止发送电波的信号来停止充电用电波的发送(C06:结束充电用电波的发送)。
[0178]储存在二次电池104的电能在电源电路107电压恒定化而供应到电动机111。电动机111将受供应的电能转换为机械能来激活驱动部112。
[0179]另外，虽然在本实施方式中，在移动体100所具有的信号处理电路103中判断是否开始二次电池104的充电，且利用电波将其判断结果传送到馈电设备200作为信号，但是本发明的一个方式不限于这种结构。例如，也可以利用电波将所接收的测试信号的强度数据从移动体100直接传送到馈电设备200作为信号，且在馈电设备200—侧判断是否开始二次电池104的充电。
[0180]此外，作为在调制电路106或调制电路204中使用的调制的方式，可以与实施方式4同样地使用各种方式。
[0181]此外，也可以通过调制电路106根据通知完成充电的信号对移动体用天线电路102施加电压，对从馈电设备用天线电路201发送的载体(载波)进行调制，从而将该信号从移动体100发送到馈电设备200。或者，也可以通过不从馈电设备用天线电路201发送载流子(载波)地在移动体100所具有的电接收装置部101设置振荡电路，且调制电路106根据该信号及在振荡电路生成的一定频率的信号对移动体用天线电路102施加电压，从而将信号从移动体100发送到馈电设备200。
[0182]另外，也可以在第一阶段的最初，为了对馈电设备200指示测试信号的发送，在移动体100所具有的电接收装置部101设置振荡电路，从移动体100发送起始信号。在此情况下，振荡电路也可以与调制电路106电连接。当信号处理电路103生成包括电波的强度、频率等数据的起始信号时，通过调制电路106根据该信号及在振荡电路中生成的一定频率的信号对移动体用天线电路102施加电压，从而从移动体用天线电路102以电波发送起始信号。
[0183]然后，在馈电设备200的多个馈电设备用天线电路201中接收起始信号。或者，也可以在多个馈电设备用天线电路201中的所选择的馈电设备用天线电路201中接收起始信号。在任何情况下，所接收的信号在馈电设备用天线电路201中被转换为电信号，且在整流电路203中被整流。经整流的信号在解调电路205中被解调，然后传送到信号处理电路202。
[0184]当信号处理电路202接收起始信号时，由选择电路210选择多个馈电设备用天线电路201中的一个(C01:选择馈电设备用天线电路)。然后，由于(C01:选择馈电设备用天线电路)之后的步骤与图8所示的流程图相同，因此可以参照上述记载。
[0185]在本发明的一个方式中，馈电设备200包括多个馈电设备用天线电路201。因此，只要移动体100位于能够接收从馈电设备用天线电路201中的至少一个发送的电波的范围内，就可以对移动体100高效地供电。因此，与馈电设备用天线电路201是单个的情况相比，可以扩大对于进行充电时的移动体100和馈电设备200之间的位置偏差的容许范围。由此，移动体100和馈电设备200的位置对准变得容易，可以抑制在充电时产生的电力损耗。此外，可以将未能用于充电而从馈电设备200辐射到周围的电波的强度抑制得低。
[0186]本实施方式可以与其他实施方式适当地组合而实施。
[0187]实施方式6
[0188]在本实施方式中，说明实施方式3所示的移动体及使用上述移动体和馈电设备的无线馈电设备系统的更详细的结构。
[0189]图6中以框图作为示例示出根据本发明的一个方式的移动体及使用上述移动体和馈电设备的无线馈电设备系统的结构。在图6中，与图3相同，移动体100包括电接收装置部101及电源负载部110。
[0190]电接收装置部101至少包括多个移动体用天线电路102、信号处理电路103、二次电池104、整流电路105、调制电路106、电源电路107、选择电路120及振荡电路121。电源负载部110至少包括电动机111及由电动机111控制其操作的驱动部112。
[0191]馈电设备200至少包括馈电设备用天线电路201、信号处理电路202、整流电路203、调制电路204、解调电路205及振荡电路206。
[0192]另外，虽然在图6中例示馈电设备用天线电路201为单个的情况，但是也可以与图5同样地为多个。但是，在馈电设备用天线电路201为多个的情况下，与图5相同，在馈电设备200中设置用来选择馈电设备用天线电路201的选择电路210。
[0193]此外，在图6所示的框图中，也可以适当地设置DC-DC转换器、或为防止二次电池104的过充电控制电源电路107的操作的过充电控制电路。
[0194]接着，参照图9所示的流程图说明图6所示的移动体100和馈电设备200的操作。可以分为选择移动体用天线电路102的第一阶段和进行充电的第二阶段来说明图6所示的移动体100和馈电设备200的操作。
[0195]首先，在第一阶段中，由选择电路120选择移动体用天线电路102中的一个(F01:选择移动体用天线电路)。具体而言，通过由选择电路120控制移动体用天线电路102和馈电线之间的连接来选择移动体用天线电路102。即，通过连接移动体用天线电路102和馈电线，可以选择该移动体用天线电路102。
[0196]接着，为了对馈电设备200指示发送测试信号，从移动体100发送起始信号(F02:发送起始信号)。具体而言，首先，信号处理电路103生成包括电波的强度、频率等数据的起始信号。然后，通过调制电路106根据该信号及在振荡电路121中生成的一定频率的信号，对移动体用天线电路102施加电压，从而从所选择的移动体用天线电路102以电波发送起始信号。
[0197]然后，在馈电设备200的馈电设备用天线电路201中接收起始信号(E01:接收起始信号)。所接收的信号在馈电设备用天线电路201中被转换为电信号，且在整流电路203中被整流。经整流的信号在解调电路205中被解调，然后传送到信号处理电路202。
[0198]当信号处理电路202接收起始信号时，从馈电设备用天线电路201发送电波作为测试信号(E02:发送测试信号)。具体而言，信号处理电路202生成包括电波的强度、频率等数据的信号。然后，通过调制电路204根据该信号及在振荡电路206生成的一定频率的信号对馈电设备用天线电路201施加电压，从而从馈电设备用天线电路201发送电波作为测试信号。
[0199]从馈电设备用天线电路201发送的测试信号由移动体100所具有的所选择的移动体用天线电路102接收(F03:接收测试信号)。所接收的测试信号在所选择的移动体用天线电路102中被转换为电信号，并在整流电路105中被整流，然后传送到信号处理电路103。
[0200]所接收的测试信号的强度根据移动体用天线电路102和馈电设备用天线电路201之间的距离、方向等位置关系不同。在信号处理电路103中，根据从整流电路105传送的测试信号的强度，判断所选择的移动体用天线电路102与馈电设备用天线电路201之间的位置关系是否处于适合于开始充电的状态(F04:判断是否处于适合于开始充电的状态)。
[0201]所接收的测试信号的强度不充分意味着电波被转换为电信号时的能量转换效率低。因此，判断移动体用天线电路102与馈电设备用天线电路201之间的位置关系是处于不适合于开始充电的状态。而且，在处于不适合于开始充电的状态时，再次反复从由选择电路120选择移动体用天线电路102中的另一个(F01:选择移动体用天线电路)到(F04:判断是否处于适合于开始充电的状态)为止的步骤。
[0202]所接收的测试信号的强度充分高意味着电波被转换为电信号时的能量转换效率充分高。因此，判断移动体用天线电路102与馈电设备用天线电路201之间的位置关系状态是适合于开始充电的状态。
[0203]在判断处于适合于开始充电的状态时，移动体用天线电路102的选择结束且完成充电的准备。于是，信号处理电路103生成用来对馈电设备200通知完成准备的信号。而且，通过调制电路106根据该信号对所选择的移动体用天线电路102施加电压，从而从该移动体用天线电路102以电波发送通知完成准备的信号(F05:发送通知完成准备的信号)。
[0204]然后，在馈电设备200的馈电设备用天线电路201中接收通知完成准备的信号(E03:接收通知完成准备的信号)。所接收的信号在馈电设备用天线电路201中被转换为电信号，在整流电路203中被整流。经整流的信号在解调电路205中被解调，然后传送到信号处理电路202。在信号处理电路202接收通知完成准备的信号之后，移动体100和馈电设备200的操作从第一阶段进到第二阶段。
[0205]另外，当判断适合于开始充电时，也可以再次反复进行从利用选择电路120选择移动体用天线电路102中的另一个(F01:选择移动体用天线电路)到(F04:判断是否处于适合于开始充电的状态)为止的步骤。而且，也可以鉴定所有移动体用天线电路102中的哪一个能够对移动体100最高效地供应电波。或者，也可以选出能够对移动体100高效地供应电波的多个移动体用天线电路102。
[0206]在第二阶段中，根据在第一阶段中进行的选择哪一个移动体用天线电路102可以确保适合于开始充电的状态的判断而开始充电。具体而言，信号处理电路202生成包括电波的强度、频率等数据的信号。然后，通过调制电路204根据该信号及在振荡电路206生成的一定频率的信号对馈电设备用天线电路201施加电压，从而从馈电设备用天线电路201发送充电用电波(E04:发送充电用电波)。
[0207]在移动体100所具有的所选择的移动体用天线电路102中接收从馈电设备用天线电路201发送的充电用电波。所接收的充电用电波在该移动体用天线电路102中被转换为电信号，且在整流电路105中被整流，然后传送到信号处理电路103。然后，该电信号从信号处理电路103传送到二次电池104，且以电能储存在二次电池104中。
[0208]当完成二次电池104的充电时(F06:完成充电)，在信号处理电路103中生成用来对馈电设备200通知完成充电的信号。而且，通过调制电路106根据该信号对所选择的移动体用天线电路102施加电压，从而从移动体用天线电路102以电波发送通知完成充电的信号(F07:发送通知完成充电的信号)。另外，也可以从所选择的移动体用天线电路102之外的移动体用天线电路102发送通知完成充电的信号。
[0209]然后，在馈电设备200的馈电设备用天线电路201中接收通知完成充电的信号(E05:接收通知完成充电的信号)。所接收的信号在馈电设备用天线电路201中被转换为电信号，在整流电路203中被整流。经整流的信号在解调电路205中被解调，然后传送到信号处理电路202。当信号处理电路202接收通知完成充电的信号时，信号处理电路202对振荡电路206及调制电路204发送用来停止发送电波的信号，停止充电用电波的发送(E06:结束充电用电波的发送)。
[0210]储存在二次电池104的电能在电源电路107电压恒定化而供应到电动机111。电动机111将受供应的电能转换为机械能来来激活驱动部112。
[0211]此外，虽然在本实施方式中，在移动体100所具有的信号处理电路103中判断是否开始二次电池104的充电，且利用电波将其判断结果传送到馈电设备200作为信号，但是本发明的一个方式不限于这种结构。例如，也可以利用电波来将所接收的测试信号的强度数据从移动体100直接传送到馈电设备200作为信号，且在馈电设备200—侧判断是否开始二次电池104的充电。
[0212 ]此外，作为在调制电路106或调制电路204中使用的调制的方式，可以与实施方式4同样地使用各种方式。
[0213]此外，也可以通过调制电路106根据通知完成准备的信号或通知完成充电的信号对移动体用天线电路102施加电压，对从馈电设备用天线电路201发送的载流子(载波)进行调制，从而将该信号从移动体100发送到馈电设备200。或者，也可以通过不从馈电设备用天线电路201发送载流子(载波)地在移动体100所具有的电接收装置部101设置振荡电路，且调制电路106根据该信号及在振荡电路生成的一定频率的信号对移动体用天线电路102施加电压，从而将信号从移动体100发送到馈电设备200。
[0214]在本发明的一个方式中，移动体100包括多个移动体用天线电路102。因此，只要移动体用天线电路102中的至少一个位于能够接收从馈电设备用天线电路201发送的电波的范围内，就可以对移动体100高效地供电。因此，与移动体用天线电路102是单个的情况相比，可以扩大对于进行充电时的移动体100和馈电设备200之间的位置偏差的容许范围。由此，移动体100和馈电设备200的位置对准变得容易，可以抑制在充电时产生的电力损耗。此夕卜，可以将未能用于充电而从馈电设备200辐射到周围的电波的强度抑制得低。
[0215]本实施方式可以与其他实施方式适当地组合而实施。
[0216]实施方式7
[0217]在本实施方式中，说明与实施方式I至实施方式6不同的移动体100的结构示例。
[0218]图10示出在图4所示的移动体100中，对电接收装置部101添加解调电路108的结构作为示例。并且，可以与图4所示情况同样地根据图7所示的流程图说明图10所示的移动体100的操作。但是，在首先从移动体100发送起始信号的情况下，在移动体100所具有的电接收装置部101设置振荡电路，且使振荡电路与调制电路106电连接即可。另外，在图10所示的情况中，当在移动体用天线电路102中接收测试信号时(B01:接收测试信号)，所接收的测试信号在移动体用天线电路102中被转换为电信号，且在整流电路105中被整流，然后在解调电路108中被解调。而且，经解调的测试信号传送到信号处理电路103。
[0219]当经解调的测试信号的强度不充分时，信号处理电路103不能根据该测试信号进行信号处理。因此，不能进到下一步骤，即生成用来对馈电设备200通知完成准备的信号。此夕卜，当解调的测试信号的强度充分高时，根据该测试信号进行信号处理。因此，可以进到下一步骤，即生成用来对馈电设备200通知完成准备的信号。即，因为根据经解调的测试信号强度决定信号处理电路103是否能够进行信号处理，由此可以判断是否处于适合于开始充电的状态(B02:判断是否处于适合于开始充电的状态)。
[0220]但是，在图10所示的情况下，充电用电波也可以在移动体用天线电路102中被转换为电信号，且在整流电路105中被整流，然后不通过解调电路108地传送到信号处理电路103。
[0221]图10示出对图4所示的移动体100追加解调电路108的结构，但是也可以对图5或图6所示的移动体100追加解调电路108。
[0222]此外，图11示出在图4所示的移动体100中，对电源负载部110追加内燃机113的结构作为示例。
[0223]在图11中，只有如下点与图4不同:移动体100在电源负载部110包括内燃机113;电动机111和内燃机113用作原动机114。而且，储存在二次电池104的电能在电源电路107中电压恒定化而供应到电动机111和内燃机113。
[0224]电动机111将受供应的电能转换为机械能来激活驱动部112。此外，内燃机113通过使用受供应的电能进行火花塞点火来启动并激活驱动部112。
[0225]另外，图11示出对图4所示的移动体100追加内燃机113的结构，但是，也可以对图5或图6所示的移动体100追加内燃机113。
[0226]此外，图12示出在图4所示的移动体100中，对电源负载部110添加输出装置115及输入装置116的结构作为示例。
[0227]在图12中，只有移动体100中的电源负载部110包括输出装置115和输入装置116的点不同于图4。输出装置115是用来将在信号处理电路103中从测试信号提取的数据输出到外部的装置，例如，包含在其范畴内的有显示器、灯、扬声器等。输入装置116是用来对移动体100从外部输入数据的装置，例如，包含在其范畴内的有方向盘、制动器、加速器、开关等。
[0228]在图7所示的流程图中，当判断是否处于适合于开始充电的状态时(B02:判断是否处于适合于开始充电的状态)，可以从输出装置115输出判断结果作为数据。或者，也可以从输出装置115输出在移动体100中接收的测试信号的相对强度作为数据，且操作者判断是否处于适合于开始充电的状态。
[0229]移动体100的操作者可以使用从输出装置115输出的数据来知道移动体100与馈电设备200之间的位置关系，或是否需要修改上述位置关系。
[0230]而且，当修改位置关系时，移动体100的操作者从输入装置116对移动体100输入用来改变移动体100的位置或方向的数据。然后，通过根据从输入装置116输入的数据控制驱动部112的操作，从而改变移动体100或移动体用天线电路102的方向或位置。
[0231]当不需要修改位置关系时，可以从输入装置116向移动体100输入进到下一步骤的指示作为数据。
[0232]另外，输出装置115也可以在从位置对准开始到对移动体100的电力传送结束的一系列步骤中输出工作进到哪一个阶段的数据。
[0233]此外，图12示出对图4所示的移动体100追加输出装置115及输入装置116的结构，但是也可以对图5或图6所示的移动体100追加输出装置115及输入装置116。
[0234]此外，在图11、图12中，当首先从移动体100发送起始信号时，可以在移动体100所具有的电接收装置部1I设置振荡电路，且使振荡电路电连接到调制电路106。
[0235]此外，在图10、图11、图12所示的框图中，也可以适当地设置DC-DC转换器、或为了防止二次电池104的过充电控制电源电路107的操作的过充电控制电路、。
[0236]本实施方式可以与其他实施方式适当地组合而实施。
[0237]实施方式8
[0238]在本实施方式中，说明移动体用天线电路和馈电设备用天线电路的结构。
[0239]用于移动体用天线电路和馈电设备用天线电路的天线电路可以由使用天线和电容器的LC电路构成。
[0240]图13A示出天线电路的示例的电路图。图13A所示的多个天线电路400的每一个使用具有天线401和电容器402的并联LC电路。而且，天线电路400彼此并联连接。
[0241]具体而言，各天线401所具有的馈电点Al、馈电点A2分别连接到输入端子403、输入端子404。此外，电容器402所具有的一对电极分别连接到馈电点Al、馈电点A2。
[0242]分别从馈电线通过输入端子403、输入端子404对各天线电路400供应电位。图13A例示从馈电线对输入端子403供应接地电位等的固定电位的情况。而且，对输入端子403和输入端子404之间施加交流电压。
[0243]此外，在本说明书中，连接是指电连接，并相当于能够供应或传送电流、电压或电位的状态。因此，连接状态不一定必须是指直接连接的状态，包含在其范畴内的还有以能够供应或传送电流或电位的方式通过布线、电阻、二极管、晶体管等的电路元件间接地连接的状态。
[0244]图13B中示出示出天线电路的另一示例。图13B所示的多个天线电路410的每一个使用具有天线411和电容器412的串联LC电路。而且，天线电路410彼此并联连接。
[0245]具体而言，各天线411所具有的馈电点Al连接到输入端子413。此外，电容器412所具有的一对电极中的一个连接到馈电点A2，另一个连接到输入端子414。
[0246]分别从馈电线通过输入端子413、输入端子414对各天线电路410供应电位。图13B例示从馈电线对输入端子413供应接地电位等的固定电位的情况。而且，对输入端子413和输入端子414之间施加交流电压。
[0247]虽然图13中例示在每个天线电路中分别设置有电容器的情况，但是本发明的一个方式不限于这种结构。多个天线电路也可以共同使用一个电容器。
[0248]此外，在选择多个天线电路中的一个或多个天线电路的情况下，由选择电路进行多个天线电路和馈电线的连接。
[0249]图14A示出多个天线电路和选择电路的连接结构的示例。与图13A的情况相同，图14A所示的多个天线电路400使用具有天线401和电容器402的并联LC电路。
[0250]而且，各天线401所具有的馈电点Al连接到输入端子403。电容器402所具有的一对电极分别连接到馈电点Al、馈电点A2。在选择电路405中设置有控制多个天线401的每一个所具有的馈电点A2和输入端子404之间的连接的多个开关元件406。根据开关元件406的开和关对多个天线电路400进行选择。
[0251]分别通过输入端子403、输入端子404从馈电线向由对应的开关元件406开通而被选择的天线电路400供应电位。图14A例示从馈电线对输入端子403供应接地电位等固定电位的情况。而且，对输入端子403和输入端子404之间施加交流电压。
[0252]此外，图14B示出多个天线电路和选择电路的连接结构的示例。与图13B的情况相同，图14B所示的多个天线电路410的每一个使用具有天线411和电容器412的串联LC电路。
[0253]而且，各天线411所具有的馈电点Al连接到输入端子413。分别将电容器412所具有的一对电极中的一个连接到馈电点A2，另一个连接到选择电路415。在选择电路415中设置有分别控制各电容器412所具有的另一电极和输入端子414之间的连接的多个开关元件416。根据开关元件416的开和关，对多个天线电路410进行选择。
[0254]分别从馈电线通过输入端子413、输入端子414向由对应的开关元件416开通而被选择的天线电路410供应电位。图14B例示从馈电线对输入端子413供应接地电位等固定电位的情况。而且，对输入端子413和输入端子414之间施加交流电压。
[0255]此外，虽然图14例示在每个天线中独立地设置有电容器的情况，但是本发明的一个方式不限于这种结构。在使用选择电路时，多个天线电路也可以共同使用一个电容器。
[0256]图15A示出多个天线电路和选择电路的连接结构的另一示例。与图13A的情况相同，图15A所示的多个天线电路400的每一个使用并联LC电路。
[0257]具体而言，图15A所示的多个天线电路400的每一个具有天线401，且多个天线电路400共同使用一个电容器402。而且，各天线401所具有的馈电点Al连接到输入端子403。电容器402所具有的一对电极分别连接到输入端子403、输入端子404。在选择电路405中设置有分别控制多个天线401的每一个所具有的馈电点A2和输入端子404之间的连接的多个开关元件406 ο根据开关元件406的开和关，对多个天线电路400进行选择。
[0258]分别通过输入端子403、输入端子404从馈电线向由对应的开关元件406开通而被选择的天线电路400供应电位。图15A例示从馈电线对输入端子403供应接地电位等固定电位的情况。而且，对输入端子403和输入端子404之间施加交流电压。
[0259]图15B示出多个天线电路和选择电路的连接结构的另一示例。与图13B的情况相同，图15B所示的多个天线电路410的每一个使用串联LC电路。
[0260]具体而言，图15B所示的多个天线电路410的每一个具有天线411，且多个天线电路410共同使用一个电容器412。而且，各天线411所具有的馈电点Al连接到输入端子413。分别将电容器412所具有的一对电极的一个连接到选择电路415，另一个连接到输入端子414。在选择电路415中设置有分别控制电容器412所具有的一个电极和各天线411所具有的馈电点A2之间的连接的多个开关元件416。根据开关元件416的开和关，对多个天线电路410进行选择。
[0261]分别从馈电线通过输入端子413、输入端子414向由对应的开关元件416开通而被选择的天线电路410供应电位。图15B例示从馈电线对输入端子413供应接地电位等固定电位的情况。而且，对输入端子413和输入端子414之间施加交流电压。
[0262]此外，如图15所示，当多个天线电路共有一个电容器，且由选择电路选择天线电路时，优选预先固定所选择的天线电路的数量。再者，天线所具有的电感、电容值优选大致相同。
[0263]此外，虽然图13至图15例示天线为线圈状的情况，但是在本发明中可以使用的天线的形状不限于此。天线的形状只要是能够以无线方式收发信号的形状，且根据电波的波长、传送方式适当地选择即可。
[0264]例如，当以微波方式收发信号时，通过实现天线电路与电路部之间的阻抗匹配，可以抑制反射所引起的电力损失，从而可以提高电力传送效率。相当于阻抗的虚部的电抗根据天线电路所具有的电容器的电容值改变。因此，为了提高电力传送效率，优选使电容器的电容值最适化并实现阻抗匹配。
[0265]此外，当采用电磁感应方式收发信号时，通过使天线电路所具有的电容器的电容值最适化，可以提高电力传送效率。
[0266]图16例示天线的形状。图16A所示的天线具有在矩形的平板设置有开口部的结构。此外，图16B所示的天线具有将导体510成形为旋涡状的结构。另外，在图16C所示的天线中，平板状的贴片元件511和贴片元件512连接成在其之间夹有成形为环状的布线513。
[0267]此外，天线电路除了具有在馈电点连接到馈电线的线圈之外，例如还可以具有如增益天线那样用于收发电波的与馈电线没有物理接触的线圈，通过采用上述结构，可以延长通信距离。
[0268]本实施方式可以与其他实施方式适当地组合而实施。
[0269]实施方式9
[0270]在本实施方式中说明移动体所具有的移动体用天线电路与馈电设备所具有的馈电设备用天线电路之间的位置关系。
[0271]图17A示出作为移动体中的一种的四轮汽车300接近馈电设备所具有的馈电设备用天线电路301的情况。汽车300根据箭头所示的方向接近馈电设备用天线电路301。
[0272]汽车300的底部设置有移动体用天线电路302a至移动体用天线电路302c。为了明确显示汽车300中的移动体用天线电路302a至移动体用天线电路302c的位置，图17B示出只表示轮廓的汽车300、设置在汽车300的底部的移动体用天线电路302a至移动体用天线电路302co
[0273]设置在汽车300的底部的移动体用天线电路302a至移动体用天线电路302c通过汽车300根据箭头所示的方向前进，最后如图17C所示那样地与馈电设备用天线电路301相邻。
[0274]此外，虽然根据设置馈电设备用天线电路301和移动体用天线电路302a至移动体用天线电路302c的部分而情况有所不同，但是汽车300的操作者从汽车300的驾驶座位准确地把握上述天线电路的位置关系，并对上述天线电路进行位置对准以可以确保高转换效率通常是很困难的。但是，在本发明的一个方式中，可以利用在上述天线电路之间收发的测试信号来即使不能通过目视直接确认也可以把握位置关系，由此可以容易进行位置对准。
[0275]此外，如果移动体用天线电路302a至移动体用天线电路302c中的至少一个位于能够接收从馈电设备用天线电路301发送的电波的范围内，则可以对汽车300高效地供电。由此，与移动体用天线电路为单个的情况相比，可以扩大对进行充电时的汽车300和馈电设备用天线电路301之间的位置偏差的容许范围，并且容易得到位置关系的数据并修改位置关系O
[0276]此外，如本实施方式那样，当在汽车300的底部设置有移动体用天线电路302a至移动体用天线电路302c，且在汽车300移动的道路等的面上设置有馈电设备用天线电路301时，在上述天线电路之间通常设置一定间隔。因此，作为上述天线电路的位置对准，在汽车300移动的面(道路等)中，仅使馈电设备用天线电路301移动即可。或者，在与汽车300移动的面(道路等)平行的面(包括汽车的底面的面)中，仅使移动体用天线电路302a至移动体用天线电路302c移动即可。
[0277]而且，将电波所具有的能量转换为电能时的转换效率大幅度地受到馈电设备用天线电路301和移动体用天线电路302a至移动体用天线电路302c的距离、方向等的位置关系的影响，但是在图17的情况下，上述天线电路的方向被固定。因此，在图17中，对上述天线电路进行位置对准以使馈电设备用天线电路301和移动体用天线电路302a至移动体用天线电路302c中的任一个之间的距离变地更短既可。
[0278]图18A示出馈电设备用天线电路301所具有的馈电设备用天线303和移动体用天线电路302a至移动体用天线电路302c中的至少一个所具有的移动体用天线304相邻的情况。此外，在图18A中，从馈电设备用天线303以电波发送测试信号。
[0279]为了高效地接收从馈电设备用天线303发送的电波，移动体用天线304优选设置在最适区305中。因为如果移动体用天线304设置在最适区305中，则转换效率提高，所以移动体用天线304可以接收强度高的测试信号。与此相反，如图18A所示，如果移动体用天线304未设置在最适区305中，则转换效率低，所以移动体用天线304不能接收强度高的测试信号。
[0280]图18B示出移动体用天线304设置在最适区305中的情况。此外，在图18B中，从馈电设备用天线303发送充电用电波。
[0281]如果移动体用天线304如图18B所示那样地设置在最适区305中，则转换效率提高，所以可以抑制充电时的电力损耗。
[0282]此外，设计者可以适当地设定最适区305的范围。例如，考虑采用电磁耦合方式收发电波的情况。当在馈电设备用天线303中流过交流电流时产生磁场。当移动体用天线304接近产生有馈电设备用天线303的磁场的区域时发生电磁耦合，而在移动体用天线304中产生感应电动势。一般而言，当该天线之间的距离最近时，可以从磁场受到最大的影响。因此，通过将在馈电设备用天线303中产生的磁场最强区域(与该天线之间的距离最近的区域)设定为最适区305，可以增大在移动体用天线304产生的感应电动势，提高转换效率。
[0283]本实施方式可以与其他实施方式适当地组合而实施。
[0284]实施方式10
[0285]在本实施方式中，说明当使用汽车等与轨道无关地移动的移动体时，容易进行位置对准的馈电设备的结构。
[0286]图19A示出作为移动体中的一种的四轮汽车500接近馈电设备所具有的馈电设备用天线电路501的情况。汽车500根据箭头所示的方向接近馈电设备用天线电路501。
[0287]汽车500的驱动部包括使用来自电动机的机械能工作的驱动轮504。而且，通过驱动轮504进行旋转运动，可以推进汽车500。在本实施方式中，如图19A所示，在馈电设备中设置用来固定驱动轮504的旋转轴的方向的导轨503以控制推进汽车的方向。因此，驱动轮504沿着延伸设置有导轨503的方向旋转地移动。
[0288]在汽车500的底部设置有多个移动体用天线电路502。而且，设置在汽车500的底部的多个移动体用天线电路502中的一个通过汽车500根据箭头方向前进，最后如图19B所示那样地处于与馈电设备用天线电路501相邻的状态。
[0289]如本实施方式，通过使用导轨503，只有在延伸设置有导轨503的方向上对馈电设备用天线电路501和移动体用天线电路502进行位置对准即可。因此，可以更容易进行位置对准。
[0290]本实施方式可以与其他实施方式适当地组合而实施。
[0291]实施方式11
[0292]在根据本发明的一个方式的移动体的范畴包括利用储存在二次电池的电力并使用电动机推进的移动单元，其诸如汽车(二轮汽车、三轮以上的汽车)、包括电动辅助自行车的摩托化自行车、飞机、船舶、火车车辆等。
[0293 ]图20A示出本发明的作为移动体中的一种的摩托艇1301的结构。图20A例示摩托艇1301的艇体侧部具备多个移动体用天线电路1302的情况。例如，可以将用来进行摩托艇1301的充电的馈电设备设置在用来在港湾中停泊船舶的停泊设施处。而且，在停泊设施中，通过将馈电设备用天线电路1303设置在岸壁等提坝，可以在停泊摩托艇1301时抑制电力损耗并进行充电。如果可以以进行无线充电，则不需要每次进行充电将二次电池从摩托艇1301卸下。
[0294]图20B示出本发明的作为移动体中的一种的电动轮椅1311的结构。图20B例示电动轮椅1311的底部和背部具备多个移动体用天线电路1312的情况。而且，图20B例示用来进行电动轮椅1311的充电的馈电设备所具有的馈电设备用天线电路1313设置在载有电动轮椅1311的道路等的面的情况。在图20B中，因为将多个移动体用天线电路1312以其方向互不相同的方式设置在电动轮椅1311，所以即使使用不同方式的馈电设备也可以进行充电。例如，在馈电设备用天线电路设置在壁面的情况下，也可以通过使用在电动轮椅1311的背部的移动体用天线电路1312进行充电，且与不同方式的馈电设备对应地进行位置对准。
[0295]在本实施方式可以与其他实施方式适当地组合而实施。
[0296]实施方式12
[0297]在本实施方式中，说明用于移动体的整流电路的结构和移动体的各种电路所具有的晶体管的结构。
[0298]图21A示出作为整流电路中的一种的半波整流电路的示例。图21A所示的整流电路包括晶体管800和电容元件803。晶体管800的源电极和漏电极中的任一个连接到输入端子801，另一个连接到输出端子802。晶体管800所具有的栅电极连接到输入端子801。电容元件803所具有的一对电极中的一个连接到输出端子802，另一个连接到接地(GND)。
[0299]图21B示出作为整流电路中的一种的半波两倍压整流电路(half-wave voltagedoub Ier rectifier circuit)的示例。图2 IB所示的整流电路包括晶体管810、晶体管814、电容元件813。晶体管810的源电极及漏电极中的任一个连接到输入端子811，另一个连接到输出端子812。晶体管810所具有的栅电极连接到输入端子811。晶体管814的源电极和漏电极中的任一个连接到输入端子811，另一个连接到接地(GND) ο晶体管814所具有的栅电极连接到接地(GND)。电容元件813所具有的一对电极中的一个连接到输出端子812，另一个连接到接地(GND)。
[0300]此外，移动体所具有的整流电路不限于图21所示的结构。例如，既可以使用半波四倍压整流电路(half-wave voltage quadrupler rectifier circuit)、半波六倍压整流电路(half-wave voltage sextupler rectifier circuit)等的半波两倍压整流电路之外的半波倍压整流电路，又可以使用全波整流电路(all-wave rectifier circuit)。
[0301]此外，将在电路图上独立的结构要素图示为它们彼此连接的情况下，实际上也有时有一个导电膜具有多个结构要素的功能的情况，例如布线的一部分还用作电极的情况等。在本说明书中的连接的范畴包括一个导电膜具有多个结构要素的功能的情况。
[0302]此外，晶体管所具有的源电极及漏电极根据晶体管的极性及供应到各电极的电位的高低差互相替换其名称。一般地，在η沟道型晶体管中，被供应低电位的电极称为源电极，而被供应高电位的电极称为漏电极。此外，在P沟道型晶体管中，被供应低电位的电极称为漏电极，而被供应高电位的电极称为源电极。虽然在本说明书中，有时为方便起见假设使源电极和漏电极固定来说明晶体管的连接关系，但是在实际上根据上述电位的关系替换源电极和漏电极的名称。
[0303]接着，说明用于整流电路、电源电路、信号处理电路、调制电路、解调电路、选择电路等的晶体管结构。虽然在本发明的一个方式中，对于用于上述电路的晶体管的结构没有特别的限制，但是优选使用高耐压、能够控制大电流的晶体管。此外，在使用移动体的环境温度范围宽的情况下，优选使用不容易根据温度产生特性变化的晶体管。
[0304]作为满足上述必要条件的晶体管的一示例，可举出将具有比硅半导体宽的带隙及比硅低的本征载流子浓度的碳化硅(SiC)、氮化镓(GaN)等化合物半导体，以及由氧化锌(ZnO)等金属氧化物构成的氧化物半导体等用作半导体材料的晶体管。其中，氧化物半导体具有如下优点:可以通过溅射法、湿法(印刷法等)制造，且具有量产性优良等。此外，除非碳化硅、氮化镓为单晶，否则不能够得到充分的特性，用来形成单晶的碳化硅的工艺温度大致为1500°C，用来形成氮化镓的单晶的工艺温度大致为1100°C，但是氧化物半导体的成膜温度较低，即为300 °C至500 °C (最高为700 °C左右)，所以也可以在使用单晶硅等的半导体材料的集成电路上层叠使用氧化物半导体的半导体元件。此外，可以对应于衬底的大型化。由此，在上述宽带隙半导体中，氧化物半导体特别具有量产性高的优点。此外，也可以通过450°C至800°C的热处理，容易得到具有更优良的性能(例如，场效应迀移率)的结晶氧化物半导体。
[0305]成为电子供体(施主)的水分或氢等杂质减少而实现高纯度化的氧化物半导体(purified OS)是i型(本征半导体)或无限趋近于i型。因此，尤其，使用上述氧化物半导体的晶体管具有截止电流或漏电流显著低的特性。具体而言，利用二次离子质谱分析法(SIMS:Secondary 1n Mass Spectrometry)测量出的高纯度化的氧化物半导体所包含的氢浓度为5 X 1019/cm3以下，优选为5 X 1018/cm3以下，更优选为5 X 11Vcm3以下，进一步优选为I XlOlfVcm3以下。此外，可以利用霍尔效应测量来测量出的氧化物半导体膜的载流子密度低于I X 11Vcm3，优选低于I X 1012/cm3，更优选低于I X 10n/cm3。另外，氧化物半导体的带隙是2eV以上，优选是2.5eV以上，更优选是3eV以上。通过使用水分或氢等杂质浓度充分地降低而高纯度化的氧化物半导体膜，可以降低晶体管的截止电流、漏电流。
[0306]在此，提到氧化物半导体膜中的氢浓度的分析。使用SIMS测量氧化物半导体膜中及导电膜中的氢浓度。已知，在S頂S中，由于其原理而难以获得样品表面附近或与材质不同的膜之间的叠层界面附近的准确数据。因此，当使用SMS来分析膜中的厚度方向上的氢浓度分布时，采用在作为对象的膜所存在的范围中没有值的极端变动而可以获得大致一定的值的区域中的平均值作为氢浓度。另外，当成为测量对象的膜的厚度小时，有时因受到相邻的膜内的氢浓度的影响而找不到可以获得大致一定的值的区域。此时，采用该膜所存在的区域中的氢浓度的最大值或最小值作为该膜中的氢浓度。再者，当在存在有该膜的区域中不存在具有最大值的山形峰值、具有最小值的谷形峰值时，采用拐点的值作为氢浓度。
[0307]具体而言，根据各种试验可以证明将高纯度化的氧化物半导体膜用作有源层的晶体管的截止电流低。例如，沟道宽度为I X 106μηι，沟道长度为ΙΟμπι的元件也可以在源电极和漏电极之间的电压(漏极电压)为IV至1V的范围内得到截止电流(将栅电极和源电极之间的电压设定为OV以下时的漏极电流)为半导体参数分析仪的测量界限以下，即为I X 10—13A以下的特性。在此情况下，可知相当于将截止电流除以晶体管的沟道宽度的数值的截止电流密度为ΙΟΟζΑ/μπι以下。此外，在使用一电路的试验中，在该电路中电容元件和晶体管(栅极绝缘膜的厚度为10nm)连接且由该晶体管控制流入到电容元件或从电容元件流出的电荷，当作为该晶体管将高纯度化的氧化物半导体膜用于沟道形成区的情况下，根据电容元件的每单位时间的电荷量的变化测量该晶体管的截止电流密度时，可知当晶体管的源电极和漏电极之间的电压为3V时，可以得到更低的截止电流密度，S卩10ζΑ/μπι至ΙΟΟζΑ/μπι。因此，可以根据源电极和漏电极之间的电压，将作为有源层使用高纯度化的氧化物半导体膜的晶体管的截止电流密度设定为100ζΑ/μηι以下，优选设定为10ζΑ/μηι以下，更优选设定为ΙζΑ/μπι以下。由此，作为有源层使用高纯度化的氧化物半导体膜的晶体管的截止电流比使用具有结晶性硅的晶体管的截止电流显著地低。
[0308]优选将在沟道形成区具有上述氧化物半导体的晶体管用于调制电路的开关元件等的作为其特性要求低截止电流的元件。
[0309]此外，在使用高纯度化的氧化物半导体的晶体管中，几乎不呈现截止电流的温度依赖性。这是因为:因在氧化物半导体中去除成为电子供体(施主)的杂质而氧化物半导体高纯度化，从而导电型无限趋近于本征型，且费米能级位于禁带的中部。此外，这还因为:氧化物半导体的能隙为3eV以上，热激发载流子极少。此外，源电极及漏电极处于简并态的情况也成为不呈现温度依赖性的原因。由于晶体管主要因从处于简并态的源电极注入到氧化物半导体的载流子而工作，且载流子密度没有温度依赖性，因此可以说明截止电流不呈现温度依赖性的情况。
[0310]此外，作为氧化物半导体，可以使用:四元金属氧化物的In-Sn-Ga-Zn-O类氧化物半导体;三元金属氧化物的In-Ga-Zn-O类氧化物半导体、In-Sn-Zn-O类氧化物半导体、In-Al-Zn-O类氧化物半导体、Sn-Ga-Zn-O类氧化物半导体、Al-Ga-Zn-O类氧化物半导体、Sn-Al-Zn-O类氧化物半导体;二元金属氧化物的In-Zn-O类氧化物半导体、Sn-Zn-O类氧化物半导体、Al-Zn-O类氧化物半导体、Zn-Mg-O类氧化物半导体、Sn-Mg-O类氧化物半导体、In-Mg-0类氧化物半导体、In-Ga-O类氧化物半导体；以及In-O类氧化物半导体、Sn-O类氧化物半导体、Zn-O类氧化物半导体等。另外，在本说明书中，例如，In-Sn-Ga-Zn-O类氧化物半导体是指具有铟(In)、锡(Sn)、镓(Ga)、锌(Zn)的金属氧化物，而对其化学计量组成比没有特别的限制。此外，上述氧化物半导体也可以含硅。
[0311]或者，可以以化学式InM03(Zn0)m(m>0)表示氧化物半导体。在此，M表示选自Ga、Al、Mn及Co中的一种或多种金属元素。
[0312]接着，图22示出形成在使用硅的晶体管上的使用氧化物半导体的晶体管的结构。另外，硅既可以是薄膜半导体膜，又可以是块状半导体衬底。在本实施方式中，作为示例举出在使用SOI (Silicon on Insulator;绝缘体上娃)衬底形成的晶体管上形成有使用氧化物半导体的晶体管的情况来说明其结构。
[0313]在图22A中包括使用SOI衬底形成的晶体管601和晶体管602。然后，在晶体管601和晶体管602上形成有使用氧化物半导体膜的沟道蚀刻结构的底栅型晶体管610。
[0314]晶体管610包括:栅电极611;栅电极611上的栅极绝缘膜612;在栅极绝缘膜612上与栅电极611重叠的氧化物半导体膜613;以及形成在氧化物半导体膜613上的一对源电极614、漏电极615。再者，晶体管610也可以包括形成在氧化物半导体膜613上的绝缘膜616作为其结构要素。晶体管610具有氧化物半导体膜613的一部分在源电极614和漏电极615之间露出的沟道蚀刻结构。
[0315]另外，晶体管610还可以具有在绝缘膜616上的背栅电极。与氧化物半导体膜613的沟道形成区重叠地形成背栅电极。背栅电极既可以处于电绝缘的浮置状态，又可以处于被施加电位的状态。在后一种情况下，对背栅电极既可以施加有与栅电极611相同水平的电位，又可以施加有接地电位等的固定电位。通过控制对背栅电极施加的电位的水平，可以控制晶体管610的阈值电压。
[0316]在图22B中，包括使用SOI衬底形成的晶体管601、晶体管602。而且，在晶体管601、晶体管602上形成有使用氧化物半导体膜的沟道保护结构的底栅型晶体管620。
[0317]晶体管620包括:栅电极631;栅电极631上的栅极绝缘膜632;在栅极绝缘膜632上与栅电极631重叠的氧化物半导体膜633;在与栅电极631重叠的位置上形成在岛状的氧化物半导体膜633上的沟道保护膜634;以及形成在氧化物半导体膜633上的源电极635、漏电极636。再者，晶体管620也可以包括形成在源电极635、漏电极636上的绝缘膜637作为结构要素。
[0318]通过设置沟道保护膜634，可以防止成为氧化物半导体膜633的沟道形成区的部分在后面的工序中受到的损坏(蚀刻时的等离子体或蚀刻剂所引起的膜厚度的减少等)。因此，可以提尚晶体管的可靠性。
[0319]通过将含氧的无机材料用于沟道保护膜634，即使因用来减少水分或氢的加热处理而在氧化物半导体膜633中产生氧缺陷，也可以对氧化物半导体膜633的至少与沟道保护膜634接触的区域供氧，且减少成为施主的氧缺陷来实现满足化学计量组成比的结构。因此可以使沟道形成区i型化或实际上的i型化，并减轻氧缺陷所引起的晶体管的电特性的不均匀，从而可以实现提高电特性。
[0320]另外，晶体管620还可以具有在绝缘膜637上的背栅电极。与氧化物半导体膜633的沟道形成区重叠地形成背栅电极。背栅电极既可以处于电绝缘的浮置状态，又可以处于被施加电位的状态。在后一种情况下，对背栅电极既可以施加有与栅电极631相同水平的电位，又可以施加有接地电位等的固定电位。通过控制对背栅电极施加的电位的水平，可以控制晶体管620的阈值电压。
[0321]在图22C中，包括使用SOI衬底形成的晶体管601、晶体管602。而且，在晶体管601、晶体管602上形成有使用氧化物半导体膜的底接触型晶体管640。
[0322]晶体管640包括:栅电极641;栅电极641上的栅极绝缘膜642;栅极绝缘膜642上的源电极643、漏电极644;以及与栅电极641重叠的氧化物半导体膜645。再者，晶体管640也可以包括形成在氧化物半导体膜645上的绝缘膜646作为其结构要素。
[0323]另外，晶体管640还可以具有在绝缘膜646上的背栅电极。与氧化物半导体膜645的沟道形成区重叠地形成背栅电极。背栅电极既可以处于电绝缘的浮置状态，又可以处于被施加电位的状态。在后一种情况下，对背栅电极既可以施加有与栅电极641相同水平的电位，又可以施加有接地电位等的固定电位。通过控制对背栅电极施加的电位的水平，可以控制晶体管640的阈值电压。
[0324]在图22D中，包括使用SOI衬底形成的晶体管601、晶体管602。而且，在晶体管601、晶体管602上形成有使用氧化物半导体膜的顶栅型晶体管650。
[0325]晶体管650包括:源电极651;漏电极652;形成在源电极651、漏电极652上的氧化物半导体膜653;氧化物半导体膜653上的栅极绝缘膜654;以及在栅极绝缘膜654上与氧化物半导体膜653重叠的栅电极655。再者，晶体管650也可以包括形成在栅电极655上的绝缘膜656作为结构要素。
[0326]此外，虽然在附图中将上述所有的晶体管表示为单栅结构，但是也可以具有电连接的多个栅电极，即具有多个沟道形成区的多栅结构的晶体管。
[0327]本实施方式可以与其他实施方式适当地组合而实施。
[0328]附图标记说明
[0329]100 移动体
[0330]101 电接收装置部
[0331]102 移动体用天线电路
[0332]102a移动体用天线电路
[0333]102b移动体用天线电路
[0334]102c移动体用天线电路
[0335]103信号处理电路
[0336]104二次电池
[0337]105整流电路
[0338]106调制电路
[0339]107电源电路
[0340]108解调电路
[0341]HO电源负载部
[0342]111电动机
[0343]112驱动部
[0344]113内燃机
[0345]114原动机
[0346]115输出装置
[0347]116输入装置
[0348]120选择电路
[0349]121振荡电路
[0350]200馈电设备
[0351]201馈电设备用天线电路
[0352]201a馈电设备用天线电路
[0353]201b馈电设备用天线电路
[0354]201c馈电设备用天线电路
[0355]202信号处理电路
[0356]203整流电路
[0357]204调制电路
[0358]205解调电路
[0359]206振荡电路
[0360]210选择电路[0361 ]300汽车
[0362]301馈电设备用天线电路
[0363]302a移动体用天线电路
[0364]302b移动体用天线电路
[0365]302c移动体用天线电路
[0366]303馈电设备用天线
[0367]304移动体用天线
[0368]305最适区
[0369]400天线电路
[0370]401天线
[0371]402电容器
[0372]403输入端子
[0373]404输入端子
[0374]405选择电路
[0375]406开关元件
[0376]410天线电路
[0377]411天线
[0378]412电容器
[0379]413输入端子
[0380]414输入端子
[0381]415选择电路
[0382]416开关元件
[0383]500汽车
[0384]501馈电设备用天线电路
[0385]502移动体用天线电路
[0386]503导轨
[0387]504驱动轮
[0388]510导体
[0389]511贴片元件
[0390]512贴片元件
[0391]513布线
[0392]601晶体管
[0393]602晶体管
[0394]610晶体管
[0395]611栅电极
[0396]612栅极绝缘膜
[0397]613氧化物半导体膜
[0398]614源电极
[0399]615漏电极
[0400]616绝缘膜[0401 ] 620晶体管
[0402]631栅电极
[0403]632栅极绝缘膜
[0404]633氧化物半导体膜
[0405]634沟道保护膜
[0406]635源电极
[0407]636漏电极
[0408]637绝缘膜
[0409]640晶体管
[0410]641栅电极
[0411]642栅极绝缘膜
[0412]643源电极
[0413]644漏电极
[0414]645氧化物半导体膜
[0415]646绝缘膜
[0416]650晶体管
[0417]651源电极
[0418]652漏电极
[0419]653氧化物半导体膜
[0420]654栅极绝缘膜
[0421]655栅电极
[0422]656绝缘膜
[0423]800晶体管
[0424]801输入端子
[0425]802输出端子
[0426]803电容元件
[0427]810晶体管
[0428]811输入端子
[0429]812输出端子
[0430]813电容元件
[0431]814晶体管
[0432]1301摩托艇
[0433]1302移动体用天线电路
[0434]1303馈电设备用天线电路
[0435]1311电动轮椅
[0436]1312移动体用天线电路
[0437]1313馈电设备用天线电路
【主权项】
1.一种汽车，包括: 配置成根据用于测试的第一电波生成第一电信号以及根据用于充电的第二电波生成第二电信号的多个天线，其中所述第一电波及所述第二电波中的每一个电波都从所述汽车外的馈电设备发送； 配置成使用所述第一电信号提取所述馈电设备与所述多个天线之间的位置关系的数据的信号处理电路；以及 配置成使用所述第二电信号储存电能的二次电池； 其中所述第一电波的强度低于所述第二电波的强度，且 其中所述信号处理电路包括晶体管，所述晶体管包括氧化物半导体。2.—种汽车，包括: 配置成根据用于测试的第一电波生成第一电信号以及根据用于充电的第二电波生成第二电信号的多个天线，其中所述第一电波及所述第二电波中的每一个电波都从所述汽车外的馈电设备发送； 配置成使用所述第一电信号提取所述馈电设备与所述多个天线之间的位置关系的数据的信号处理电路； 配置成使用所述第二电信号储存电能的二次电池；以及 配置成从所述二次电池接收所述电能的电源电路， 其中所述第一电波的强度低于所述第二电波的强度，且 其中所述信号处理电路和所述电源电路中的至少一个电路包括晶体管，所述晶体管包括氧化物半导体。3.—种汽车，包括: 配置成根据用于测试的第一电波生成第一电信号以及根据用于充电的第二电波生成第二电信号的多个天线，其中所述第一电波及所述第二电波中的每一个电波都从所述汽车外的馈电设备发送； 配置成使用所述第一电信号提取所述馈电设备与所述多个天线之间的位置关系的数据的信号处理电路； 配置成对所述多个天线施加电压的调制电路； 配置成使用所述第二电信号储存电能的二次电池；以及 配置成从所述二次电池接收所述电能的电源电路， 其中所述第一电波的强度低于所述第二电波的强度，且 其中所述信号处理电路、所述调制电路和所述电源电路中的至少一个包括晶体管，所述晶体管包括氧化物半导体。4.如权利要求2或3所述的汽车，其特征在于，所述电源电路被配置成使所述电能具有恒定电压。5.如权利要求1、2和3中任一项所述的汽车，进一步包括配置成基于所述第一电信号的强度从所述多个天线中选择一天线的选择电路。6.如权利要求1、2和3中任一项所述的汽车，其特征在于，所述氧化物半导体包括铟。7.如权利要求1、2和3中任一项所述的汽车，其特征在于，包括氧化物半导体的所述晶体管在包括硅的晶体管之上。8.如权利要求1、2和3中任一项所述的汽车，其特征在于，所述二次电池是铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池以及锂离子电池中的一个电池。9.如权利要求1、2和3中任一项所述的汽车，其特征在于，所述汽车被配置成基于所述第一电信号的强度来确定是否开始对所述二次电池充电。
【文档编号】B60L11/18GK106026245SQ201610422736
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2011年2月11日
【发明人】山崎舜平, 小山润, 盐野入丰
【申请人】株式会社半导体能源研究所