JP2006087214A - 電力供給システム - Google Patents

Abstract

【課題】 電子玩具へ電力を供給する電力供給システムであって利便性の向上を図ることができる電力供給システムを提供する。
【解決手段】 送電機器１と電子玩具２及び３とを備え、送電機器１から電子玩具２及び３に電気的に非接触な方式で電力を供給することが可能であることを特徴とする電力供給システム。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子玩具へ電力を供給する電力供給システムに関する。

従来、電子玩具の電源には乾電池が用いられており、乾電池の容量が無くなれば新しい乾電池に交換しなければならなかった。また、充電式乾電池を用いた場合には充電の度に電子玩具から充電式電池だけを取り出して充電しなければならなかった。
特開平９−１２８１１０号公報 特開平１０−２３３２３５号公報

このため、電子玩具の電源として用いている乾電池（充電式乾電池を含む）の容量が無くなれば、たとえ電子玩具を使用している最中であっても乾電池を交換等する必要があり、使用者にとって不便であった。

一方、送電機器からパーソナルコンピュータ、情報機器、或いは携帯電話等に電気的に非接触な方式で電力供給可能な電力供給システムが開発されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。しかしながら、このような非接触な方式で電力供給可能な電力供給システムは電子玩具へ展開されていなかった。

本発明は、上記の問題点に鑑み、電子玩具へ電力を供給する電力供給システムであって利便性の向上を図ることができる電力供給システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明に係る電力供給システムは、送電機器と受電機器である電子玩具とを備え、前記送電機器から前記電子玩具に電気的に非接触な方式で電力を供給することが可能であるようにしている。

このような構成によると、使用者が乾電池の交換等の煩わしさから解放されるため、利便性の向上を図ることができる。

また、前記電子玩具が、前記送電機器から供給される電力を蓄える電力貯蔵手段を有するようにしてもよい。

このような構成によると、電力貯蔵手段に電力が蓄えられてさえいれば電子玩具が送電機器に近接されていない場合でも電子玩具の駆動が可能になる。

また、前記電子玩具を複数備えるとともに、前記送電機器が複数の送電部を有し、前記電子玩具が複数同時に前記送電機器から電力を受け取ることが可能であるようにしてもよい。

このような構成によると、送電機器が複数の電子玩具に同時に電力供給することができるので、利便性の更なる向上を図ることができる。

また、前記電子玩具が前記送電機器から供給される電力を蓄える電力貯蔵手段を有し、前記電子玩具を複数備えるとともに、前記電子玩具各々が前記電力貯蔵手段に蓄えられている電力を他の電子玩具に供給することが可能である送電部と他の電子玩具から電力を受け取ることが可能である受電部とを有するようにしてもよい。

このような構成によると、複数の電子玩具が送電機器から離れていても、電子玩具同士による電力供給が可能であるため、利便性のより一層の向上を図ることができる。

また、上記いずれかの構成において、前記電子玩具が、前記送電機器から前記電子玩具へ供給されるべき電力量に関する情報を出力する情報出力部を有し、前記送電機器が、送電部と、前記情報を入力する情報入力部と、前記情報入力部に入力された前記情報に基づいて前記送電部を制御する制御部とを有してもよく、前記送電機器が、送電部と、前記送電部が前記電子玩具へ供給する電力量を制御する制御部とを有するようにしてもよい。

このような構成によると、送電機器から電子玩具への電力供給量の制御が可能となる。

また、上記いずれかの構成において、前記送電機器は、互いに接続可能な複数のシート状形状のユニットにより構成されようにしてもよい。

このような構成によると、送電機器を任意の形状にすることができる。

また、上記いずれかの構成において、前記電子玩具が、前記電力貯蔵手段に蓄えられている電力を電気的に非接触な方式で前記送電機器に供給することが可能である送電手段を有し、前記送電機器が、前記送電手段から供給される電力を電気的に非接触な方式で受け取る受電手段と、前記受電手段によって受け取られた電力を蓄える電力貯蔵手段とを有するようにしてもよい。

このような構成によると、電子玩具の使用後に電子玩具の蓄電池に蓄えていた電力を送電機器側に返還するようにした場合、送電機器側に返還された電力を送電機器が蓄えることができるので、送電機器側に返還された電力を次回の電子玩具の使用時に有効利用することができる。

また、上記いずれかの構成において、前記送電機器がインターネット接続可能な電子機器に接続するためのインターフェースを有するようにしてもよい。

このような構成によると、送電機器とインターネット接続可能な電子機器（例えば、パーソナルコンピュータ）とを接続することが可能となり、送電機器が地理的に離れた場所にある他の電力供給システムが具備する送電機器とデータを送受信することができる。これにより、遊びの幅を広げることができる。

本発明によると、電子玩具へ電力を供給する電力供給システムであって利便性の向上を図ることができる電力供給システムを実現することができる。

本発明の実施形態について図面を参照して以下に説明する。まず、本発明の第一実施形態について説明する。本発明の第一実施形態に係る電力供給システムの外観を図１に示す。本発明の第一実施形態に係る電力供給システムは、送電機器１と、受電機器である電子玩具２及び３とによって構成されている。

送電機器１はＡＣプラグ１ａとコード１ｂを備えており、壁面等に設けられた商用電源コンセントにＡＣプラグ１ａを差し込むことによりコード１ｂを介して商用交流電圧（ＡＣ１００Ｖ）が送電機器１に供給される。送電機器１は電磁誘導を利用した電気的に非接触な方式で電子玩具２及び３に電力を供給する。また、送電機器１はシート状の形状であり可撓性を有している。

続いて、送電機器１の電気的構成を図２に示す。商用交流電圧（ＡＣ１００Ｖ）がＡＣプラグ１ａ及びコード１ｂを介して整流平滑回路４に入力される。整流平滑回路４は商用交流電圧（ＡＣ１００Ｖ）を整流平滑して直流電圧を得てその直流電圧を出力する。整流平滑回路４の出力端にはｎ（ｎは２以上の自然数）個の送電部Ａ１〜Ａｎが接続される。送電部Ａ１〜Ａｎは同一構成であるので、ここでは送電部Ａ１の構成について説明する。送電部Ａ１は、スイッチ５と、スイッチング回路６と、一次側コイル７と、近接センサ８とによって構成されている。スイッチ５は整流平滑回路４とスイッチング回路６との間に設けられ、近接センサ８の出力に応じてオン／オフする。近接センサ８によって電子玩具の接近が検出された場合スイッチ５はオンになり、近接センサ８によって電子玩具の接近が検出されない場合スイッチ５はオフになる。スイッチング回路６は、整流平滑回路４から供給される直流電圧をスイッチングによりパルス電圧に変換しそのパルス電圧を一次側コイル７に出力する。なお、送電部Ａ１〜Ａｎは送電機器１のシート形状部分に碁盤の目状に配置される。

続いて、電子玩具２及び３の電気的構成を図３に示す。電子玩具２及び３はそれぞれ、二次側コイル９と、整流平滑回路１０と、モータ駆動回路１１とを備えている。二次側コイル９とパルス電圧が供給されている一次側コイルとが互いに近接すると、電磁誘導により、二次側コイル９に誘起電圧が誘起される。整流平滑回路１０は、二次側コイル９に誘起された誘起電圧を整流平滑して直流電圧を得てその直流電圧をモータ駆動回路１１に出力する。モータ駆動回路１１は整流平滑回路１０から出力された直流電圧を駆動電圧としてモータ（不図示）を駆動する。そして、当該モータが駆動することによって、電子玩具が走行する。

本発明の第一実施形態に係る電力供給システムは、電気的に非接触な方式で電子玩具に電力を供給することが可能であり、使用者が乾電池の交換等の煩わしさから解放されるため、利便性の向上を図ることができる。また、本発明の第一実施形態に係る電力供給システムでは、送電機器１の上で動き回る電子玩具２及び３は送電機器１から常に電力供給されていることになるため、電力供給のために電子玩具２及び３の使用を中断する必要がない。また、本発明の第一実施形態に係る電力供給システムは、送電機器１が複数（ｎ個以下）の電子玩具に同時に電力供給することができ、この点においても利便性の向上を図ることができる。

次に、本発明の第二実施形態について説明する。本発明の第二実施形態に係る電力供給システムは、本発明の第一実施形態に係る電力供給システムが具備する電子玩具２及び３を電子玩具１２及び１３に置換した構成である。本発明の第二実施形態に係る電力供給システムの外観は、本発明の第一実施形態に係る電力供給システムの外観と同一であるので、説明を省略する。

電子玩具１２及び１３の電気的構成を図４に示す。なお、図４において図３と同一の部分には同一の符号を付す。電子玩具１２及び１３はそれぞれ、二次側コイル９と、整流平滑回路１０と、モータ駆動回路１１と、充放電制御回路１４と、蓄電池１５と、電圧検出回路１６とを備えている。

二次側コイル９とパルス電圧が供給されている一次側コイルとが互いに近接すると、電磁誘導により、二次側コイル９に誘起電圧が誘起される。整流平滑回路１０は、二次側コイル９に誘起された誘起電圧を整流平滑して直流電圧を得てその直流電圧を充放電制御回路１４に出力する。

充放電制御回路１４は、整流平滑回路１０から直流電圧が供給されている場合、当該直流電圧をモータ駆動回路１１に出力するとともに、当該直流電圧を降圧してから蓄電池１５に供給し蓄電池１５を充電する。また、充放電制御回路１４は、電圧検出回路１６によって検出される蓄電池１５の電圧値を監視しており、蓄電池１５の電圧値が所定値に達すると蓄電池１５が満充電であると判断して蓄電池１５への電圧供給を停止する。これにより、蓄電池１５の過充電を防止することができる。

一方、充放電制御回路１４は、整流平滑回路１０から直流電圧が供給されていない場合、蓄電池１５を放電させ、蓄電池１５の放電電圧を昇圧してモータ駆動回路１１に出力する。

モータ駆動回路１１は充放電制御回路１４から出力された直流電圧を駆動電圧としてモータ（不図示）を駆動する。そして、当該モータが駆動することによって、自転車の玩具である電子玩具が走行する。

本発明の第二実施形態に係る電力供給システムは、本発明の第一実施形態に係る電力供給システムと同様の効果を奏するとともに、電子玩具１２及び１３が蓄電池１５を備える構成であるため蓄電池１５が充電されてさえいれば電子玩具１２及び１３が送電機器１に近接されていない場合でも電子玩具１２及び１３の駆動が可能になるという効果も奏する。

電子玩具１２及び１３は、上述したように自動車の玩具であってもよいし、図５に示すように潜水艦の玩具であってもよいし、図６に示すように回転飛行機の玩具であってもよい。

図５では、送電機器１の上に水槽１７が載置されており、電子玩具１２及び１３が水槽１７に張られた水の中にある。電子玩具に搭載される蓄電池の残容量が十分である場合は、電子玩具１２のように水中を動き回る。一方、電子玩具に搭載される蓄電池の残容量が十分でない場合は、電子玩具の駆動が停止するので、電子玩具１３のように水槽１７の底に沈み、沈むことによって送電機器１から電力供給を受け蓄電池の充電を開始する。そして、その充電が終了すると、水槽１７の底に沈んでいた電子玩具は再び水中を動き回る。

図６では、電子玩具に搭載される蓄電池の残容量が十分である場合は、電子玩具１２及び１３のようにバランスを保ちながら回転する。一方、電子玩具に搭載される蓄電池の残容量が十分でない場合は、電子玩具の駆動が停止するので下降し、下降することによって送電機器１から電力供給を受け蓄電池の充電を開始する。そして、その充電が終了すると、下降していた電子玩具は再び上昇してバランスを保ちながら回転する。

次に、本発明の第三実施形態について説明する。本発明の第三実施形態に係る電力供給システムは、本発明の第二実施形態に係る電力供給システムが具備する電子玩具１２及び１３を電子玩具１７及び１８に置換した構成である。本発明の第三実施形態に係る電力供給システムの外観は、本発明の第一実施形態に係る電力供給システムの外観と同一であるので、説明を省略する。

電子玩具１７及び１８の電気的構成を図７に示す。なお、図７において図４と同一の部分には同一の符号を付す。電子玩具１７及び１８はそれぞれ、二次側コイル９と、整流平滑回路１０と、モータ駆動回路１１と、充放電制御回路１４’と、蓄電池１５と、電圧検出回路１６と、スイッチング回路１８と、整流平滑回路１９と、スイッチ２０と、コイル２１と、制御回路２２と、送受信部２３とを備えている。

二次側コイル９とパルス電圧が供給されている一次側コイルとが互いに近接すると、電磁誘導により、二次側コイル９に誘起電圧が誘起される。整流平滑回路１０は、二次側コイル９に誘起された誘起電圧を整流平滑して直流電圧を得てその直流電圧を充放電制御回路１４’に出力する。

充放電制御回路１４’は、整流平滑回路１０から直流電圧が供給されている場合、当該直流電圧をモータ駆動回路１１に出力するとともに、当該直流電圧を降圧してから蓄電池１５に供給し蓄電池１５を充電する。また、制御回路２２は、電圧検出回路１６によって検出される蓄電池１５の電圧値を監視しており、蓄電池１５の電圧値が所定値に達すると蓄電池１５が満充電であると判断して蓄電池１５への電圧供給を停止するように充放電制御回路１４’を制御する。これにより、蓄電池１５の過充電を防止することができる。

一方、充放電制御回路１４’は、整流平滑回路１０から直流電圧が供給されていなくて尚かつ送受信部２３の通信が確立されていない場合、蓄電池１５を放電させ、蓄電池１５の放電電圧を昇圧してモータ駆動回路１１に出力する。

モータ駆動回路１１は充放電制御回路１４’から出力された直流電圧を駆動電圧としてモータ（不図示）を駆動する。そして、当該モータが駆動することによって、自動車の玩具である電子玩具が走行する。

電子玩具１７と電子玩具１８のコイル２１同士が近接するように電子玩具１７と電子玩具１８を合わせると、送受信部２３の通信が確立される。整流平滑回路１０から直流電圧が供給されていなくて尚かつ送受信部２３の通信が確立されている場合、電子玩具同士による電力供給が行われる。このときの動作について、図７の構成図及び図８のフローチャートを参照して説明する。

制御回路２２は、電圧検出回路１６によって検出される蓄電池１５の電圧値のデータを送受信部２３に送信させ、他の電子玩具が具備する蓄電池１５の電圧値のデータを送受信部２３に受信させる。そして、制御回路２２は、自己の蓄電池１５の電圧値と他の電子玩具が具備する蓄電池１５の電圧値とを比較することによって、自己が送電側か受電側かを決定する（ステップＳ１０）。なお、送受信部２３は無線通信できるものであればよく、例えば赤外線通信方式や電波方式を採用するとよい。

制御回路２２は、自己が送電側であると決定した場合、スイッチ２０によりスイッチング回路１８とコイル２１とを接続し、蓄電池１５が放電するように充放電回路１４’を制御する。これにより、蓄電池１５の放電電圧を昇圧して得た直流電圧が充放電回路１４’からスイッチング回路１８に供給され、スイッチング回路１８がその直流電圧をスイッチングによりパルス電圧に変換しそのパルス電圧をコイル２１に出力する。すなわち、送電が開始される（ステップＳ２０）。

一方、制御回路２２は、自己が受電側であると決定した場合、スイッチ２０により整流平滑回路１９とコイル２１とを接続し、蓄電池１５が充電するように充放電回路１４’を制御する。これにより、整流平滑回路１９は、コイル２１に誘起された誘起電圧を整流平滑して直流電圧を得てその直流電圧を充放電回路１４’に出力し、充放電回路１４’は整流平滑回路１９から出力された直流電圧を降圧してから蓄電池１５に供給し蓄電池１５を充電する。すなわち、受電が開始される（ステップＳ２０）。

制御回路２２は、電圧検出回路１６によって検出される蓄電池１５の電圧値が所定値（送電の場合と受電の場合とで異なる値を設定している）になると、充放電制御回路１４’にスイッチング回路１８への電力供給又は蓄電池１５への電力供給を停止させて、送電又は受電を終了する（ステップＳ３０）。

本発明の第三実施形態に係る電力供給システムでは、本発明の第二実施形態に係る電力供給システムと同様の効果を奏するとともに、電子玩具１７及び１８が送電機器１から離れていても、電子玩具同士による電力供給が可能であるため、利便性のより一層の向上を図ることができる。

次に、本発明の第四実施形態について説明する。本発明の第四実施形態に係る電力供給システムは、送電機器２４と、受電機器である電子玩具２５及び２６とによって構成されている。本発明の第四実施形態に係る電力供給システムの外観は、本発明の第一実施形態に係る電力供給システムの外観と同一であるので、説明を省略する。

続いて、送電機器２４の電気的構成を図９に示す。なお、図９において図２と同一の部分には同一の符号を付す。商用交流電圧（ＡＣ１００Ｖ）がＡＣプラグ１ａ及びコード１ｂを介して整流平滑回路４に入力される。整流平滑回路４は商用交流電圧（ＡＣ１００Ｖ）を整流平滑して直流電圧を得てその直流電圧を出力する。整流平滑回路４の出力端にはｎ（ｎは２以上の自然数）個の送電部Ａ１’〜Ａｎ’が接続される。送電部Ａ１’〜Ａｎ’は同一構成であるので、ここでは送電部Ａ１’の構成について説明する。送電部Ａ１’は、スイッチ５と、スイッチング回路６’と、一次側コイル７と、近接センサ８と、制御回路２７と、送受信部２８とによって構成されている。また、制御回路２７はスイッチング回路６’及び送受信部２８を制御する。スイッチ５は整流平滑回路４とスイッチング回路６’との間に設けられ、近接センサ８の出力に応じてオン／オフする。近接センサ８によって電子玩具の接近が検出された場合スイッチ５はオンになり、近接センサ８によって電子玩具の接近が検出されない場合スイッチ５はオフになる。スイッチング回路６’は、制御回路２７からの送電指令に応じて、整流平滑回路４から供給される直流電圧をスイッチングによりパルス電圧に変換しそのパルス電圧を一次側コイル７に出力する。なお、送電部Ａ１〜Ａｎは送電機器１のシート形状部分に碁盤の目状に配置される。

続いて、電子玩具２５及び２６の電気的構成を図１０に示す。電子玩具２５及び２６はそれぞれ、二次側コイル９と、整流平滑回路１０と、モータ駆動回路１１と、充放電制御回路１４’’と、蓄電池１５と、電圧検出回路１６と、制御回路２９と、送受信部３０とを備えている。

制御回路２９は、電圧検出回路１６によって検出される蓄電池１５の電圧値を監視するとともに、充放電制御回路１４’’及び送受信部３０を制御する。

二次側コイル９とパルス電圧が供給されている一次側コイルとが互いに近接すると、電磁誘導により、二次側コイル９に誘起電圧が誘起される。整流平滑回路１０は、二次側コイル９に誘起された誘起電圧を整流平滑して直流電圧を得てその直流電圧を充放電制御回路１４’’に出力する。

充放電制御回路１４’’は、整流平滑回路１０から直流電圧が供給されており制御回路２９からの受電指令がある場合、当該直流電圧をモータ駆動回路１１に出力するとともに、当該直流電圧を降圧してから蓄電池１５に供給し蓄電池１５を充電する。一方、充放電制御回路１４’’は、整流平滑回路１０から直流電圧が供給されていない場合、蓄電池１５を放電させ、蓄電池１５の放電電圧を昇圧してモータ駆動回路１１に出力する。

モータ駆動回路１１は充放電制御回路１４’’から出力された直流電圧を駆動電圧としてモータ（不図示）を駆動する。そして、当該モータが駆動することによって、自動車の玩具である電子玩具が走行する。

上記構成の本発明の第四実施形態に係る電力供給システムの動作フローの一例を図１１に示す。まず、送電機器２４の送受信部２８と電子玩具２５又は２６の送受信部３０とが通信を確立する（ステップＳ４０）。なお、送受信部２４及び３０は無線通信できるものであればよく、例えば赤外線通信方式や電波方式を採用するとよい。

その後、電子玩具２５又は２６の制御回路２９が、電圧検出回路１６によって検出された蓄電池１５の電圧に基づいて、送電機器から電子玩具へ供給されるべき電力量を決定し、その電力量のデータを送受信部３０に送信させる（ステップＳ５０）。送受信部３０から送信された電力量のデータが、送電機器２４の送受信部２８によって受信される。制御回路２７は、送受信部２８によって受信された電力量のデータに基づいて電子玩具２５又は２６への電力供給を許可するか否かを判断する。許可しない場合は制御回路２７が許可信号を送受信部２８に送信させずに（ステップＳ６０のＮＯ）、フローを終了する。一方、許可する場合は制御回路２７が許可信号を送受信部２８に送信させ（ステップＳ６０のＹＥＳ）、送電機器２４は送電を開始し、電子玩具２５又は２６では送受信部３０によって受信された許可信号に応じて制御回路２９が受電を開始させる（ステップＳ７０）。そして、送電機器２４は上記電力量だけ送電すると送電を終了し、これに伴って電子玩具２５又は２６は受電を終了し（ステップＳ８０）、フローを終了する。

続いて、上記構成の本発明の第四実施形態に係る電力供給システムの動作フローの他の例を図１２に示す。まず、送電機器２４の送受信部２８と電子玩具２５又は２６の送受信部３０とが通信を確立する（ステップＳ９０）。なお、送受信部２４及び３０は無線通信できるものであればよく、例えば赤外線通信方式や電波方式を採用するとよい。

その後、送電機器２４の制御回路２７が、送電相手（特定の電子玩具）及び送電相手へ供給する電力量を決定し、それらのデータを送受信部２８に送信させる（ステップＳ１００）。送受信部２８から送信されたデータが、電子玩具２５又は２６の送受信部３０によって受信される。制御回路２９は、送受信部３０によって受信されたデータに基づいて送電機器２４からの電力供給を許可するか否かを判断する。許可しない場合は制御回路２９が許可信号を送受信部３０に送信させずに（ステップＳ１１０のＮＯ）、フローを終了する。一方、許可する場合は制御回路２９が許可信号を送受信部３０に送信させ（ステップＳ１１０のＹＥＳ）、電子玩具２５又は２６は受電可能状態となり、送電機器２４では送受信部２８によって受信された許可信号に応じて制御回路２７が送電を開始させる（ステップＳ１２０）。そして、送電機器２４は上記電力量だけ送電すると送電を終了し、これに伴って電子玩具２５又は２６は受電を終了し（ステップＳ１３０）、フローを終了する。

本発明の第四実施形態に係る電力供給システムでは、本発明の第二実施形態に係る電力供給システムと同様の効果を奏するとともに、送電機器から電子玩具への電力供給量の制御が可能となる。なお、図１１及び図１２のフローにおいて電力量のデータに代わりに電力供給時間等のデータを送受信部２８と送受信部３０との間で送受信するようにしてもよい。

次に、本発明の第五実施形態について説明する。本発明の第五実施形態に係る電力供給システムは、本発明の第一実施形態に係る電力供給システムが具備する送電機器１を送電機器３１に置換した構成である。

送電機器３１は、図１３に示すように互いに接続可能な複数のシート状形状のユニットＢ１〜Ｂ１０によって構成されている。シート状形状のユニットＢ１の電気的構成を図１４に示す。なお、図１４において図２と同一の部分には同一の符号を付し詳細な説明を省略する。シート状形状のユニットＢ１は、図２に示す送電機器１に端子Ｔ１を新たに設けた構成である。端子Ｔ１は整流平滑回路４の出力端に接続される。また、シート状形状のユニットＢ２〜Ｂ１０の電気的構成を図１５に示す。シート状形状のユニットＢ２〜Ｂ１０は、複数の送電部（図１４に示す送電部Ａ１と同一構成）を有しており、当該送電部の入力端に端子Ｔ２及び端子Ｔ３が接続される。端子Ｔ２はシート状形状のユニットＢ１の端子Ｔ１並びに他のユニットの端子Ｔ２及びＴ３と接続可能な端子であり、端子Ｔ３はシート状形状のユニットＢ１の端子Ｔ１並びに他のユニットの端子Ｔ２及びＴ３と接続可能な端子である。

本発明の第五実施形態に係る電力供給システムは、本発明の第一実施形態に係る電力供給システムと同様の効果を奏するとともに、送電機器を任意の形状にすることができる。例えば、図１３に示したシート状形状のユニットＢ１〜Ｂ１０の形状を変更して、図１６に示すように送電機器を環状の形状にすることでレース場を模することができる。この場合、レースコースのレイアウトを変更することができる。また、自動車の玩具である電子玩具２及び３は乾電池を搭載しておらず軽量であるため、破損の可能性が低減する。

次に、本発明の第六実施形態について説明する。本発明の第六実施形態に係る電力供給システムは、送電機器３２と、受電機器である電子玩具３３及び３４とによって構成されている。本発明の第六実施形態に係る電力供給システムの外観は、本発明の第一実施形態に係る電力供給システムの外観と同一であるので、説明を省略する。

送電機器３２の電気的構成を図１７に示す。なお、図１７において図２と同一の部分には同一の符号を付す。送電機器３２は、ＡＣプラグ１ａと、コード１ｂと、整流平滑回路４と、ｎ（ｎは２以上の自然数）個の送電部Ａ１’’〜Ａｎ’’と、充放電制御回路３７と、蓄電池３８と、操作ボタン３９とによって構成されている。なお、送電部Ａ１’’〜Ａｎ’’は送電機器１のシート形状部分に碁盤の目状に配置される。また、送電部Ａ１’’〜Ａｎ’’は同一構成であるので、ここでは送電部Ａ１’’の構成について説明する。送電部Ａ１’’は、スイッチ５と、スイッチング回路６と、一次側コイル７と、近接センサ８と、整流平滑回路３５と、スイッチ３６とによって構成されている。

商用交流電圧（ＡＣ１００Ｖ）がＡＣプラグ１ａ及びコード１ｂを介して整流平滑回路４に入力される。整流平滑回路４は商用交流電圧（ＡＣ１００Ｖ）を整流平滑して直流電圧を得てその直流電圧を出力する。また、スイッチ５は近接センサ８の出力に応じてオン／オフする。近接センサ８によって電子玩具の接近が検出された場合スイッチ５はオンになって整流平滑回路４とスイッチング回路６とを接続し、近接センサ８によって電子玩具の接近が検出されない場合スイッチ５はオフになって整流平滑回路４とスイッチング回路６との接続を遮断する。

操作ボタン３９は使用者に操作され、操作ボタン３９の出力に応じて送電モードと受電モードとが切り替わる。送電モードではスイッチ３６によってスイッチング回路６と一次側コイル７とが接続され、受電モードではスイッチ３６によって整流平滑回路３５と一次側コイル７とが接続される。

まず、送電モードについて説明する。スイッチ５がオンになると、スイッチング回路６は、整流平滑回路４又は充放電制御回路３８から供給される直流電圧をスイッチングによりパルス電圧に変換しそのパルス電圧を一次側コイル７に出力する。なお、送電モードにおいて、充放電制御回路３８は、整流平滑回路４から直流電圧が出力されていないこと（例えば、ＡＣプラグ１ａがコンセントに接続されていない場合にかかる状態となる）を検知すると、蓄電池３８を放電させる。

続いて、受電モードについて説明する。一次側コイル７に電子玩具のパルス電圧が供給されているコイルが近接すると、電磁誘導により、一次側コイル７に誘起電圧が誘起される。すなわち、受電モードでは一次側コイル７が二次側コイルとして機能する。整流平滑回路３５は、一次側コイル７に誘起された誘起電圧を整流平滑して直流電圧を得てその直流電圧を充放電制御回路３７に出力する。充放電制御回路３７は整流平滑回路３５から出力された直流電圧を蓄電池３８に充電する。

電子玩具３３及び３４の電気的構成を図１８に示す。なお、図１８において図４と同一の部分には同一の符号を付す。電子玩具３３及び３４はそれぞれ、二次側コイル９と、整流平滑回路１０と、モータ駆動回路１１と、蓄電池１５と、電圧検出回路１６と、スイッチ４０と、スイッチング回路４１と、操作ボタン４２と、充放電制御回路４３とを備えている。

操作ボタン４２は使用者に操作され、操作ボタン４２の出力に応じて送電機器からの受電モードと送電機器への送電モードとが切り替わる。送電機器からの受電モードではスイッチ４０によって二次側コイル９と整流平滑回路１０とが接続され、送電機器への送電モードではスイッチ４０によって二次側コイル９とスイッチング回路４１とが接続される。

まず、送電機器からの受電モードについて説明する。二次側コイル９と送電機器３２のパルス電圧が供給されている一次側コイルとが互いに近接すると、電磁誘導により、二次側コイル９に誘起電圧が誘起される。整流平滑回路１０は、二次側コイル９に誘起された誘起電圧を整流平滑して直流電圧を得てその直流電圧を充放電制御回路４３に出力する。

充放電制御回路４３は、整流平滑回路１０から直流電圧が供給されている場合、当該直流電圧をモータ駆動回路１１に出力するとともに、当該直流電圧を降圧してから蓄電池１５に供給し蓄電池１５を充電する。また、充放電制御回路４３は、電圧検出回路１６によって検出される蓄電池１５の電圧値を監視しており、蓄電池１５の電圧値が所定値に達すると蓄電池１５が満充電であると判断して蓄電池１５への電圧供給を停止する。これにより、蓄電池１５の過充電を防止することができる。

一方、充放電制御回路４３は、整流平滑回路１０から直流電圧が供給されていない場合、蓄電池１５を放電させ、蓄電池１５の放電電圧を昇圧してモータ駆動回路１１に出力する。

モータ駆動回路１１は充放電制御回路１４から出力された直流電圧を駆動電圧としてモータ（不図示）を駆動する。そして、当該モータが駆動することによって、自転車の玩具である電子玩具が走行する。

続いて、送電機器への送電モードについて説明する。充放電制御回路４３は、蓄電池１５を放電させ、蓄電池１５の放電電圧を昇圧してスイッチング回路４１に出力する。スイッチング回路４１は、充放電制御回路４３から供給される直流電圧をスイッチングによりパルス電圧に変換しそのパルス電圧を一次側コイル９に出力する。二次側コイル９に送電機器の一次側コイルが近接すると、電磁誘導により、送電機器の一次側コイルに誘起電圧が誘起される。すなわち、送電機器への送電モードでは、二次側コイル９が一次側コイルとして機能し、送電機器の一次側コイルが二次側コイルとして機能する。

本発明の第六実施形態に係る電力供給システムは、本発明の第二実施形態に係る電力供給システムと同様の効果を奏するとともに、電子玩具の使用後に電子玩具の蓄電池に蓄えていた電力を送電機器側に返還するようにした場合、送電機器側に返還された電力を送電機器が蓄えることができるので、送電機器側に返還された電力を次回の電子玩具の使用時に有効利用することができる。なお、本実施形態では、送電機器が蓄電池を有するので、必ずしも送電機器が商用ＡＣ電圧を取得する必要がなくなる。したがって、送電機器は、ＡＣプラグ、コード、及び商用ＡＣ電圧を整流平滑するための整流平滑回路を備えていなくても構わない。

上述した本発明に係る電力供給システムの応用例として、送電機器の上面を図１９に示すようなボードゲーム盤とし、電子玩具をボードゲームに用いる駒とし、当該駒が、ＬＥＤを有し、送電機器から電力を受け取りその受け取った電力を用いてＬＥＤを発光させるようにすること等が挙げられる。

さらに、上面が図１９に示すようなボードゲーム盤である送電機器が、ＵＳＢインターフェースと、表示装置と、前記ＵＳＢインターフェース及び前記表示装置に接続されるマイクロコンピュータとを備えるようにしてもよい。このようにすると、送電機器とインターネット接続可能な電子機器（例えば、パーソナルコンピュータ）とを接続することが可能となり、図２０に示すような接続を行うことによって、地理的に離れた場所にある２つの送電機器同士がインターネット４４を介してデータを送受信することができる。そして、送電機器は、他の送電機器と送受信を行ったデータの内容を表示装置に表示する。上記のようにインターネット通信を可能にすることで、遊びの幅を広げることができる。

は、本発明の第一実施形態に係る電力供給システムの外観を示す図である。 は、図１の電力供給システムが具備する送電機器の電気的構成を示す図である。 は、図１の電力供給システムが具備する電子玩具の電気的構成を示す図である。 は、本発明の第二実施形態に係る電力供給システムが具備する電子玩具の電気的構成を示す図である。 は、電子玩具が潜水艦の玩具である場合の本発明の第二実施形態に係る電力供給システムの外観を示す図である。 は、電子玩具が回転飛行機の玩具である場合の本発明の第二実施形態に係る電力供給システムの外観を示す図である。 は、本発明の第三実施形態に係る電力供給システムが具備する電子玩具の電気的構成を示す図である。 は、本発明の第三実施形態に係る電力供給システムが具備する電子玩具同士による電力供給が行われる場合の動作フローチャートである。 は、本発明の第四実施形態に係る電力供給システムが具備する送電機器の電気的構成を示す図である。 は、本発明の第四実施形態に係る電力供給システムが具備する電子玩具の電気的構成を示す図である。 は、本発明の第四実施形態に係る電力供給システムの動作フローチャートである。 は、本発明の第四実施形態に係る電力供給システムの他の動作フローチャートである。 は、本発明の第五実施形態に係る電力供給システムが具備する送電機器の外観を示す図である。 は、図１３の送電機器が具備するシート状形状のユニットの電気的構成を示す図である。 は、図１３の送電機器が具備する他のシート状形状のユニットの電気的構成を示す図である。 は、本発明の第五実施形態に係る電力供給システムの外観を示す図である。 は、本発明の第六実施形態に係る電力供給システムが具備する送電機器の電気的構成を示す図である。 は、本発明の第六実施形態に係る電力供給システムが具備する電子玩具の電気的構成を示す図である。 は、本発明に係る電力供給システムが具備する上面がボードゲーム盤である送電機器の上面図である。 は、本発明に係る電力供給システムが具備する送電機器のインターネット接続例を示す図である。

符号の説明

１、２４、３１、３２ 送電機器
１ａ ＡＣプラグ
１ｂ コード
２、３、１２、１３、１７、１８、２５、２６、３３、３４ 電子玩具
４、１０、１９、３５ 整流平滑回路
５、２０、３６、４０ スイッチ
６、６’、１８、４１ スイッチング回路
７ 一次コイル
８ 近接センサ
９ 二次コイル
１１ モータ駆動回路
１４、１４’、１４’’、３７、４３ 充放電制御回路
１５、３８ 蓄電池
１６ 電圧検出回路
１７ 水槽
２１ コイル
２２、２７、２９ 制御回路
２３、２８、３０ 送受信部
３９、４２ 操作ボタン
４４ インターネット
Ａ１〜Ａｎ、Ａ１’〜Ａｎ’、Ａ１’’〜Ａｎ’’ 送電部
Ｂ１〜Ｂ１０ シート状形状のユニット

Claims (9)

1. 送電機器と受電機器である電子玩具とを備え、
   前記送電機器から前記電子玩具に電気的に非接触な方式で電力を供給することが可能であることを特徴とする電力供給システム。
2. 前記電子玩具が、前記送電機器から供給される電力を蓄える電力貯蔵手段を備える請求項１に記載の電力供給システム。
3. 前記電子玩具を複数備えるとともに、前記送電機器が複数の送電部を有し、前記電子玩具が複数同時に前記送電機器から電力を受け取ることが可能である請求項１又は請求項２に記載の電力供給システム。
4. 前記電子玩具を複数備えるとともに、前記電子玩具各々が前記電力貯蔵手段に蓄えられている電力を他の電子玩具に供給することが可能である送電部と他の電子玩具から電力を受け取ることが可能である受電部とを有する請求項２に記載の電力供給システム。
5. 前記電子玩具が、前記送電機器から前記電子玩具へ供給されるべき電力量に関する情報を出力する情報出力部を有し、
   前記送電機器が、送電部と、前記情報を入力する情報入力部と、前記情報入力部に入力された前記情報に基づいて前記送電部を制御する制御部とを有する請求項１〜４のいずれかに記載の電力供給システム。
6. 前記送電機器が、送電部と、前記送電部が前記電子玩具へ供給する電力量を制御する制御部とを有する請求項１〜４のいずれかに記載の電力供給システム。
7. 前記送電機器は、互いに接続可能な複数のシート状形状のユニットにより構成される請求項１〜６のいずれかに記載の電力供給システム。
8. 前記電子玩具が、前記電力貯蔵手段に蓄えられている電力を電気的に非接触な方式で前記送電機器に供給することが可能である送電手段を有し、
   前記送電機器が、前記送電手段から供給される電力を電気的に非接触な方式で受け取る受電手段と、前記受電手段によって受け取られた電力を蓄える電力貯蔵手段とを有する請求項１〜７のいずれかに記載の電力供給システム。
9. 前記送電機器がインターネット接続可能な電子機器に接続するためのインターフェースを有する請求項１〜８のいずれかに記載の電力供給システム。

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