JP2012210056A - 非接触充電システム及びその制御方法、並びに携帯電子機器及び充電装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】非接触により電力を送る充電器100と、該充電器100から送られる電力を、該電力を非接触により受電して充電を行う二次電池を有する携帯電話機1と、を備える非接触充電システムにおいて、携帯電話機1は、充電器100から送られた電力を受ける、複数の受電部10(1)、(2)と、二次電池の充電状態を監視する充電状態監視部21と、充電器100と通信を行う携帯電話機側通信部14と、を有し、充電器100は、携帯電話機1に電力を送る、複数の送電部110(1)〜(12)と、携帯電話機1と通信する充電器側通信部140と、送電部110の送電を充電状態監視部21からの監視結果に基づいて制御する送電制御部121と、を有する。
【選択図】図3
Description
非接触充電に係る技術においては、特許文献1に記載される技術が知られている。この特許文献1に記載される技術では、充電器上に置かれた位置を加速度センサで検出して、正常に充電が行われない場所に位置している場合には、報知を行うという技術である。報知により、ユーザは正常に充電が行われない場所に携帯電子機器が置かれてあることを認識し、正常に充電が行われない場所に携帯電子機器を位置させる。その結果、携帯電子機器は、正常な充電が行われる。
そこで、本発明は、正常に充電できる位置ではない場所に置いてしまった場合であっても、適正な充電量で充電を行うことができる非接触充電システム及びその制御方法、並びに携帯電子機器及び充電装置を提供することを目的とする。
<第1の実施形態>
図1は、非接触充電システムを示す図である。詳細には、図1(a)は携帯電話機1及び充電器100の外観を示す図であり、図1(b)は携帯電話機1の展開状態を示す図であり、図1(c)は充電器100の送電コイル110及び携帯電話機1の受電コイル10を示す模式図である。
携帯電話機1が充電器100上からはみ出すことにより、受電コイル10(1)又は(2)のいずれかで送電コイル110からの送電が絶たれる場合(送電範囲から外れる場合)である。この場合は、通常、送電量が所定の値(必要な値)よりも低くなるために、適正な充電が行えなくなる。
図2(b)に示す例では、携帯電話機1は充電器100からはみ出して、受電コイル10(1)のみが送電コイル110(11)に対応する位置(直上)に置かれる場合を示している。
携帯電話機1の受電コイル10が充電器100の複数の送電コイル110上にまたがって置かれる場合には、複数の送電コイル110から電力が供給されるために、受電コイル10では受電が過多となる。この場合は、電力が無駄になると共に、電池11の劣化を早めることになる。
図2(c)に示す例では、受電コイル10(1)が送電コイル110(4)、(5)、(7)及び(8)上にまたがって位置し、受電コイル10(2)が送電コイル110(7)、(8)、(10)及び(11)上にまたがって位置している場合を示している。
携帯電話機1は、図2に示すように、電池11と、受電コイルである受電部10(1)及び(2)と、携帯電話機側CPU12と、記憶部13と、携帯電話機側通信部14(第1の通信部)と、を備える。
電池11は、充電可能な二次電池である。
受電部10は、後述する送電部110との近接状態において、送電コイル110に電流を流すことにより発生する磁束を媒介に起電力が生じるコイルである。
また、受電部10は、本実施形態においては、受電部10(1)及び受電部10(2)の2つの受電部10から構成される。
適正な充電は、受電部10の送電部110との距離や、送電量が適正なものである場合に、受電部10が受電することにより行われる。
本実施形態においては、図2(a)に示すように、受電部10が送電部110の直上、かつ、近接した位置になるように携帯電話機1が充電器100に置かれることにより、送電部110からの電力を適正量受電するために適正な充電が行われる。
充電状態監視部21は、受電部10における受電の有無及び受電量を検出する。
充電状態監視部21は、充電状態監視部21により検出された受電部10における受電の有無及び受電量に基づいて、適正(適切)な充電が行われているか否かを判定する。また、充電状態監視部21は、受電部10の受電量が適正な充電が行われるために、どの程度の受電量が必要か否かを判定する。具体的には、充電状態監視部21は、検出した受電部10における受電量(電流値)が所定の値に達しているか否かを判定する。
充電状態監視部21は、受電量が適正な充電を行うには不足している場合には、どの程度受電量を増加させることにより適正な充電を行うことができるかを判定する。また、充電状態監視部21は、受電量が適正な充電となるためには多すぎる場合には、どの程度受電量を減少させることにより適正な充電を行うことができるかを判定する。
なお、適正な充電の判定は、受電の有無、受電量や充電の残量増加量を検出して、当該受電量や充電の残量増加量が所定の値以上であるか否か判定することで行う。また、適正な充電の判定はこれに限られず、送電部110からの送電に見合った量の受電が行われることを持って判定することもできる。
記憶部13には、充電状態監視部21での判定に用いられる電池11の充電量等のデータが記憶される。
充電器100は、図3に示すように、送電コイルである送電部110(1)〜(12)と、充電器側CPU120と、充電器側通信部140(第2の通信部)と、を有する。
送電制御部121は、充電器側通信部140により受信された信号に基づいて、送電量調整部122による送電部110の送電量の調整を制御する。
充電器側通信部140は、携帯電話機側通信部14との間で、信号の送受信を行う。
また、複数の携帯電話機1、1・・・が特定の送電部110上に位置しており、特定の送電部110からの電力が複数の携帯電話機1、1・・・で受電されている場合に、各携帯電話機1の充電状態(受電量が低い、充電残量が低い等)の良くない携帯電話機1の充電を行うように送電部110の送電を制御する。このとき、優先的に送電を行った携帯電話機1が所定の充電状態になったことを判定して、他の充電状態の良くない携帯電話機1を重視した送電を行うように構成することができる。
なお、送電制御部121は、所定のタイミングで、定期的に送電量調整部122に対して、各送電部110(1)〜(12)の送電を順次行うように制御する。これにより、新たに充電器100上に携帯電話機1が置かれた場合や、既に置かれている携帯電話機1の位置が移動した場合を検出することができる。
検出した受電部10における受電量(電流値)が所定の値に達している場合(YES)には、処理はステップST3に進む。
一方、検出した受電部10における受電量(電流値)が所定の値に達していない場合(NO)には、処理はステップST4に進む。
受電した電流値が適正な充電が行える程度の電流値でない、つまり、充電電流が少ない場合(YES)には、処理はステップST5に進む。
受電した電流値が適正な充電が行える程度の電流値よりも多い、つまり、充電電流が多い場合(NO)には、処理はステップST13に進む。
検出した受電部10における受電量(電流値)が所定の値に達している場合(YES)には、処理はステップST9に進む。
一方、検出した受電部10における受電量(電流値)が所定の値に達していない場合(NO)には、処理はステップST7に戻る。
検出した受電部10における受電量(電流値)が所定の値に達している場合(YES)には、処理はステップST17に進む。
一方、検出した受電部10における受電量(電流値)が所定の値に達していない場合(NO)には、処理はステップST15に戻る。
第2の実施形態に係る非接触充電システムの基本構造及び機能構成は、第1の実施形態に係る非接触充電システムのものと同じであるので説明を省略する。
図5は、第2の実施形態における非接触充電システムを示す概念図である。詳細には、図5(a)は携帯電話機1及び充電器100の外観を示す図であり、図5(b)は携帯電話機1の展開状態を示す図であり、図5(c)は適正な位置での充電を示す模式図である。
適切な充電は、図5(c)に示すように、充電器100の各送電コイル110に対応する位置(本実施形態においては、送電コイル110の直上)に携帯電話機1の各受電コイル10−1、10−2を位置させることにより、対応する受電コイル10が受電して、送電コイル110からの送電が行われる。
非接触充電システムにおいては、図6(a)に示すように、携帯電話機1を逆に置いてしまうことで、送電コイル110と受電コイル10との距離が離れてしまい、適正な量を受電コイル10が受電できない。すなわち、受電コイル10と送電コイル110との距離が離れることで「送電距離が長い」状態となり、受電コイル10の「充電電流[小]」となる。その結果、適正な充電が行われなくなる。
受電コイル10では、挟まった絶縁物により送電コイル110と受電コイル10との距離が離れてしまい適正な充電量を受電コイル10が受電できなくなる。すなわち、絶縁物により、送電コイル110からの「送電距離が長い」状態となり、受電コイル10の「充電電流[小]」となる。その結果、適正な充電が行われなくなる。
携帯電話機1は、図7に示すように、電池11と、第1の受電コイルである第1の受電部10−1と、第2の受電コイルである第2の受電部10−2と、携帯電話機側CPU12と、記憶部13と、携帯電話機側通信部14(第1の通信部)と、を備える。
電池11は、充電可能な二次電池である。
受電部10は、後述する送電部110(送電コイル110)との近接状態において、送電コイル110に電流を流すことにより発生する磁束を媒介に起電力が生じるコイルである。
また、受電部10は、本実施形態においては、第1の受電部10−1及び第2の受電部10−2の2つの受電部10から構成される。
適正な充電は、受電部10の送電部110との距離や、送電量が適正なものである場合に、受電部10が受電することにより行われる。
本実施形態においては、図5(c)に示すように、受電部10が送電部110の直上、かつ、近接した位置になるように携帯電話機1が充電器100に置かれることにより適正な充電が行われる。
充電状態監視部21は、受電部10における受電の有無及び受電量を検出する。
充電状態監視部21は、充電状態監視部21により検出された受電部10における受電の有無及び受電量に基づいて、適正な充電が行われているか否かを判定する。また、充電状態監視部21は、受電部10の受電量が適正な充電が行われるために、どの程度の受電量が必要か否かを判定する。具体的には、充電状態監視部21は、受電量が適正な充電を行うには不足している場合には、どの程度受電量を増加させることにより適正な充電を行うことができるかを判定する。また、充電状態監視部21は、受電量が適正な充電となるためには多すぎる場合には、どの程度受電量を減少させることにより適正な充電を行うことができるかを判定する。
記憶部13には、充電状態監視部21での判定に用いられる電池11の充電量等のデータが記憶される。
充電器100は、図7に示すように、送電部110と、充電器側CPU120と、充電器側通信部140と、を有する。
送電制御部121は、充電器側通信部140により受信された信号(送電コイル電流増加指示信号又は送電コイル電流減少指示信号)に基づいて、送電量調整部122による送電部110の送電量の調整を制御する。
送電量調整部122は、送電部110の送電量を調整する。
充電器側通信部140は、携帯電話機側通信部14との間で、信号の送受信を行う。
その結果、携帯電話機1では、適正な充電ができる受電量を得ることができる。
その結果、携帯電話機1では、適正な充電ができる受電量を得ることができる。
その結果、携帯電話機1では、適正な充電ができる受電量を得ることができる。
その結果、携帯電話機1では、適正な充電ができる受電量を得ることができる。
次に、他の実施形態について図8及び図9を用いて説明する。図8は、本発明の他の実施形態の携帯電話機1の外観を示す図である。図9は、他の実施形態の携帯電話機1における正常に充電が行われないパターンの一例を示す模式図である。なお、述した第1実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
非接触により電力を送る充電装置と、該充電装置から送られる電力を、該電力を非接触により受電して充電を行う二次電池を有する携帯電子機器と、を備える非接触充電システムにおいて、
前記携帯電子機器は、
前記充電装置から送られた電力を受ける受電部と、
前記二次電池の充電状態を監視する充電状態監視部と、
前記充電装置と通信を行う第1通信部と、を有し、
前記充電装置は、
前記携帯電子機器に電力を送る送電部と、
前記携帯電子機器と通信する第2通信部と、
前記電力の授受の調整を前記充電状態監視部からの監視結果に基づいて実行する実行部と有する非接触充電システム。
[付記2]
前記受電部は、前記携帯電子機器の筐体内に複数配置される付記1記載の充電システム。
[付記3]
移動させる旨を報知する報知部を備え、
前記報知部は、前記充電状態監視部からの監視結果により所定の前記受電部による受電量が低い場合には、受電量が低い前記受電部の受電量が高くなる位置の方向に移動させる旨を報知する付記2に記載の非接触充電システム。
[付記4]
充電装置から送られた電力を受ける受電部と、
前記受電部が受けた電力により充電が行われる二次電池と、
前記二次電池の充電状態を監視する充電状態監視部と、
前記充電装置と通信を行う通信部と、
前記通信部により前記充電状態監視部からの監視結果を前記充電装置の通信部に対して、充電装置から電力の授受の調整を実行するように命令する命令部と、を備える携帯電子機器。
[付記5]
携帯電子機器に電力を送る送電部と、
前記携帯電子機器と通信する通信部と、
前記携帯電子機器から受信した充電状態の結果に基づいて、前記送電部における電力の授受の調整を実行する実行部と、を備える充電装置。
[付記6]
非接触により電力を送る充電装置と、該充電装置から送られる電力を、該電力を非接触により受電して充電を行う二次電池を有する携帯電子機器と、を備える非接触充電システムの制御方法において、
前記携帯電子機器は、
前記充電装置から送られた電力を受ける受電ステップと、
前記二次電池の充電状態を監視する充電状態監視ステップと、
前記充電装置と通信を行う第1通信ステップと、を含み、
前記充電装置は、
前記携帯電子機器に電力を送る送電ステップと、
前記携帯電子機器と通信する第2通信ステップと、
前記電力の授受の調整を前記充電状態監視ステップでの処理による監視結果に基づいて実行する実行ステップと、を含む制御方法。
11 電池
10 受電部(取得部)
14 携帯電話機側通信部(通信部)
21 充電状態監視部
22 送信制御部(出力制御部)
100 充電器(充電装置)
110 送電部(出力部)
121 送電制御部(出力制御部)
122 送電量調整部(切替部)
140 充電器側通信部(通信部)
Claims (8)
- 非接触にて給電を行うための電磁波を出力する機能を有する充電装置と、
該充電装置から出力される電磁波により電磁誘導にて二次電池を充電する機能を有する携帯電子機器と、を備える非接触充電システムにおいて、
前記携帯電子機器は、
前記充電装置から出力された電磁波を取得する、複数の取得部と、
前記二次電池の充電状態を監視する充電状態監視部と、
前記充電装置と通信を行う第1通信部と、を有し、
前記充電装置は、
前記電磁波を出力する、複数の出力部と、
前記携帯電子機器と通信する第2通信部と、
前記出力部の出力を前記充電状態監視部からの監視結果に基づいて制御する出力制御部と、を有する非接触充電システム。 - 前記充電装置は、前記出力部での出力を切り替える切替部を有し、
前記出力制御部は、出力を行う前記出力部を切り替えるように前記切替部を制御する請求項1に記載の非接触充電システム。 - 前記出力制御部は、出力を行う前記出力部を順次切り替えるように前記切替部を制御し、
前記充電状態監視部は、前記出力制御部の前記切替部への制御に対応して、充電状態の監視を行うことで、電磁波を出力する前記出力部を特定する請求項2に記載の非接触充電システム。 - 前記出力制御部は、定期的に出力を行う前記出力部を順次切り替えるように前記切替部を制御する請求項3に記載の非接触充電システム。
- 前記出力制御部は、複数の前記携帯電子機器から受信したそれぞれの前記充電状態の監視結果に応じて、前記出力部の出力を行うように制御する請求項1乃至4のいずれか1項に記載の非接触充電システム。
- 電磁波を出力する充電装置から出力された電磁波を取得する、複数の取得部と、
前記取得部が取得した電磁波により電磁誘導にて充電が行われる二次電池と、
前記二次電池の充電状態を監視する充電状態監視部と、
前記充電装置と通信を行う通信部と、
前記通信部により前記充電状態監視部からの監視結果を前記充電装置の通信部を介して、前記充電装置により出力される電磁波を制御するように命令する命令部と、を備える携帯電子機器。 - 携帯電子機器へ電磁波を出力し、当該携帯電子機器の二次電池への充電を行う、複数の出力部と、
前記携帯電子機器と通信する通信部と、
前記携帯電子機器から受信した充電状態の監視結果に基づいて、前記出力部から出力される電磁波を制御する出力制御部と、を備える充電装置。 - 非接触にて給電を行うための電磁波を送る機能を有する充電装置と、該充電装置から送られる電磁波を非接触にて取得し、二次電池を充電する機能を有する携帯電子機器と、を備える非接触充電システムの制御方法において、
前記携帯電子機器は、
前記充電装置から出力された電磁波を取得する取得ステップと、
前記二次電池の充電状態を監視する充電状態監視ステップと、
前記充電装置と通信を行う第1通信ステップと、を有し、
前記充電装置は、
前記携帯電子機器に電磁波を送る出力ステップと、
前記携帯電子機器と通信する第2通信ステップと、
前記出力ステップの処理により出力を前記充電状態監視ステップからの監視結果に基づいて制御する出力制御ステップと、を含む制御方法。
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