JP2014131472A - 誘導結合コンソール - Google Patents

Abstract

【課題】組込み一次コイルを備えた誘導結合コンソール及び車両コンソール、並びに組み込まれた一次コイルを備えたポータブルコンピュータを充電し、支持し、固定するための装置を提供する。
【解決手段】電力が、一次コイルから、ＰＤＡ、携帯電話１６、再充電可能フラッシュライト１８、リモコン、電動工具、又はラップトップコンピュータのような、二次コイルを含む機器に誘導結合される。一次コイルは、コンソール１０内に組み込まれ、そのコンソールに置かれた、二次コイルを含む機器を充電する。一次コイルは、同様に、車両コンソール内に組み込まれる。誘導結合コンソールは、二次コイルを含む機器を受け入れて保持するように構成されている。また、一次コイルは、ポータブルコンピュータを充電し、支持し、固定するための装置内に組み込まれる。組み込まれた一次コイルは、各種量の電力を供給する。
【選択図】図１

Description

今日の世界において一般化している電子機器に関連した問題の一つとしては、各種電子機器に関連したコードやケーブルの必要性ということがある。再充電可能なコードレス機器もまた一般的には選択肢の一つである。しかし、これらの機器は、やはり充電が必要であり、また、その充電のために関連のコードやケーブルが必要である。

これらの制約に対処すべく、誘導結合電力回路を提供するという技術が発達してきた。この回路は、動的に共鳴点を探り、一次コイルから、二次コイルを備えた二次機器への電力供給を最適化する。この電力供給は、複合的な各種負荷条件の下で発生させることができる。この回路を使用することにより、一次供給回路は、自身の動作を調整して、電力を供給すべき二次機器の要求に整合させている。また、その回路により、一次供給回路が、複数の二次機器に同時に電力を供給できるようになっている。

電力源から機器に対して配線接続の必要なく電力を転送するために、インテリジェント誘導結合電力回路が開発されてきた。一次コイルは、ラップトップコンピュータ、ＰＤＡ、携帯電話、及び電動工具などの機器に組み込まれた二次コイルに対して、電力を誘導的に結合させる。本発明の実施形態は、この誘導結合技術を、コンソールや、ポータブルコンピュータを充電し、支持し、固定するための装置に応用するものである。

一実施形態において、一次コイルは、コンソールに組み込まれる。低、中、及び高電力の一次コイルは、コンソールのいかなる場所にも、またいかなる数でも、またいかなる組み合わせでも組み込むことができる。その誘導結合コンソールは、腰掛け家具に搭載できる。

他の実施形態においては、一次コイルは、車両コンソールに組み込まれる。低、中、及び高電力の一次コイルは、車両コンソールのいかなる場所にも、またいかなる数でも、またいかなる組み合わせでも組み込むことができる。車両コンソールは、ＰＤＡ、携帯電話、及び再充電可能フラッシュライトなどの、二次コイルを有する機器を受け入れて保持するように構成されている。車両コンソールは、座席の間、前方ダッシュボード制御ユニットの中、又は車両内のその他の場所に搭載できる。

更に他の実施形態においては、ポータブルコンピュータを充電し、支持し、固定するための装置が提供される。１つ以上の一次コイルが、１つ以上の面に組み込まれる。低、中、及び高電力の一次コイルは、コンソールのいかなる場所にも、またいかなる数でも、またいかなる組み合わせでも組み込むことができる。その装置は、そのポータブルコンピュータをその面に固定する手段と、その面を車両の内部に取り付けるための手段とを含んでいる。

この概要は、以下の詳細な説明で更に説明する簡略化した形態における概念の選択を紹介するために提供される。この概要は、請求する主題の鍵となる特徴又は根本的な特徴を特定することを意図したものではなく、あるいは、請求する主題の範囲を限定するように使用されることを意図したものでもない。

本発明は、添付の図面を参照しつつ、以下に詳細に記述される。
図１は、誘導結合車両コンソールの斜視図である。 図２は、腰掛け家具に搭載される誘導結合コンソールの斜視図である。 図３は、ラップトップコンピュータと、そのラップトップコンピュータを固定して誘導的に充電するための装置の斜視図である。 図４は、図３に示されたラップトップコンピュータを固定して誘導的に充電するための装置の斜視図である。 図５は、ラップトップコンピュータと、図３に示されたラップトップコンピュータを固定して誘導的に充電するための装置の展開斜視図である。

本発明の実施形態が、法定要件を満たしつつ、以下詳細に説明される。しかしながら、その説明自体は、この特許の範囲を限定することを意図するものではない。むしろ、発明者は、請求する主題は、他の方法でも具現化できるということを熟慮している。

背景技術の項目で記したように、インテリジェント誘導結合電力回路を提供する技術が発展してきている。この回路は、動的に共鳴点を探り、一次コイルから、二次コイルを備えた二次機器への電力供給を最適化する。この回路により、一次コイルは、二次機器の電力必要量を決定し、それを供給することができる。この回路を使用することにより、一次供給回路は、自身の動作を調整して、電力を供給すべき二次機器の要求に整合させている。また、その回路により、一次供給回路が、複数の二次機器に同時に電力を供給できるようになっている。その回路の例やその回路の動作は、以下の米国特許に含まれており、それらはすべてここで援用するものとする。すなわち、6,436,299; 6,673,250; 6,731,071;
6,806,649; 6,812,645; 6,831,417; 6,917,163; 6,975,198; 7,116,200; 7,118,240; 7,126,450; 及び7,132,918である。

誘導結合電力回路は、携帯電話、ＰＤＡ、フラッシュライト、ラップトップコンピュータ、及び電動工具のようなコードレス機器に給電したり再充電したりするのに使用される。各々のコードレス機器は、二次コイルを有している。誘導結合電力回路を創り出すのに必要な一次コイルは、コンソール、車両コンソール、又は、ポータブルコンピュータを固定し、支持し、充電するための装置に組み込むことができる。工業用結合コンソールは、二次コイルを含む機器を受け入れて保持するように構成されている。あるいは、工業用結合コンソールの実施形態は、腰掛け家具に組み込まれた組込み一次コイルを伴った実質平坦面を含んでいる。コンソールは、あらゆるタイプの腰掛け、又はオフィス内、もしくはルーム環境内の辺りに搭載される。車両内においては、工業用結合コンソールは、前方ダッシュボード制御ユニット内の中央コンソールとして、座席に間に搭載されるか、又は車両内のいたるところに搭載できる。

一次コイルは、低、中、又は高電力である。低電力一次コイルは、概ね２０ワットまでの電力を供給する。中電力一次コイルは、概ね２０ワットから１００ワットまでの電力を供給する。高電力一次コイルは、概ね１００ワットを超える電力を供給する。いかなる数の一次コイルやその組み合わせが、誘導結合コンソールや、ポータブルコンピュータを充電し、固定し、支持するための装置の表面に組み込まれる。

図１は、車両の運転席側と助手席側の前席内に好ましくは置かれる車両用中央コンソール１０を示している。コンソール１０は、ラジオ、ＣＢ、ナビゲーション機器、カセットプレーヤー、又はコンパクトディスクプレーヤーであろう専用通信機器１２を典型的には備えている。通信機器１２の下は、携帯電話又はＰＤＦ１６、及びフラッシュライト１８などの、二次コイルを含む機器のための保持領域１４である。保持領域１４及び入れられる機器の物理的寸法によってのみ制限されるだけで、他の機器も無論その保持領域１４内に入れることができる。

図１を引き続き参照し、保持領域１４の背後、下、上方、又は下方には、機器に含まれる二次コイルに誘導結合電力を与える１つ以上の一次コイルが搭載されている。コンソール１０は、機器が一次コイルから誘導結合された電力を受け取っているときに輝く小さなインジケータライト１９が備わっている。複数の一次コイルが設けられた実施形態においては、その複数の一次コイルのすべてが、単一の制御回路により制御され得る。保持領域１４は、その電力回路の誘導的な特性により完全にシールドできるので、充電領域として使用されないときも、択一的に汎用的な保持領域又はカップホールダとして使用できる。

図１を引き続き参照し、コンソール１０は、ＰＤＡ１６及びフラッシュライト１８を受け入れて保持するように構成されている。これは、摩擦的嵌合、ストラップ拘束手段、バックル、コンパートメント、クリップ、又は、保持領域１４内に機器を固定する他の手段により達成できる。車両に搭載される実施形態では、これにより、移動の間、機器が所定の場所に維持される。加えて、車両コンソールの実施形態においては、一次コイルは、車両のバッテリから電力を引くことができる。

図２は、中央コンソール２２に一次コイルが搭載された劇場スタイルの腰掛け２０を示している。劇場スタイルの腰掛け２０の各座席は、中央コンソール２２の方へ僅かに向いている。その劇場スタイルの腰掛け２０に座った人は、中央コンソール２２の上端面に携帯電話、ＰＤＡ、又は他のハンドヘルド電子機器を置くことにより、それらを充電することができる。加えて、そこに座ってリモコン２４を操作するときに、そのリモコンバッテリがなくなって不便にならないように、リモコン２４も一次コイルを介して充電できる。図２は、誘導結合コンソールが劇場腰掛けに搭載されるような実施形態を示しているが、誘導結合コンソールは、限定するわけではないが、リクライニングチェア、カウチ、ソファ、ラブシート、及び事務所の椅子などの他の腰掛けに搭載できる。複数の一次コイルが設けられた実施形態においては、その複数の一次コイルのすべてが、単一の制御回路により制御され得る。

正しい場所に置けるように、好ましくは、ロゴ、絵、又は他のしるしを伴った、各充電領域の輪郭が、コンソール面に提供される。その輪郭は、例えば、ＬＥＤにより輝くようにする。各一次コイルの位置を示すために、コンソール面にインジケータライトが置かれる。更に具体的には、インジケータライトは、コンソール面の下に埋め込まれ、プレクシグラス（Plexiglas）のような光を通す材料で覆われる。

腰掛け家具に搭載された誘導結合コンソールは、機器が置かれる実質平坦面の代わりに、二次コイルを含む機器が置かれ、又は固定される１つ以上の窪み又はコンパートメントが設けられている。かかる窪み又はコンパートメントは、アームレスト又はセンターアームレストにより隠すことができる。例えば、椅子のアームレストは、ヒンジ又は他の機構により開くことができ、それにより二次コイルを含む機器のためのコンパートメントを有する誘導結合コンソールを隠すことができる。

図２を再び参照し、バッテリ、又はコンセントに差し込まれた電源コードにより、コンソール２２に電力が供給される。コンソール２２は、使用者に、適切な二次コイルが備わったいくつもの機器に電力を与え、充電できる可能性を与えている。電力は、コンソール面の下の一次コイルにより目立たない方法で供給される。また、下に置かれる主要コイルに対応して、いかなる数の再充電ゾーンでも設けることができることが理解されるべきである。また、示された再充電機器は、単なる例であり、また、適切な二次コイルが備わっている限り、理論的には無制限の数の各種の機器が、コンソール２２内に置かれた一次コイルを介して充電できることを理解すべきである。

図３−５は、ポータブルコンピュータマウント３２を示している。コンピュータマウント２２は、限定するわけではないが、車両、ビル壁内装又は外装、机、ポディウム、又はテーブルのようないかなる構造体にも取り付けることができる。好ましくは、コンピュータマウントは、車両の内部に取り付けられる。図３は、コンピュータマウント３２内に保持されるラップトップコンピュータ３０を示している。簡単化のため、コンピュータマウント３２は、構造体に取り付けられているようには示されていない。マウント３２は、通常、警察車両のような車両の内装に見受けられ、運転手がラップトップ３０を操作できるようになっていることを理解すべきである。マウント３２は、運転手が運転席に座っている間、ラップトップ３０を見たり使用したりすることができるような位置に位置付けされる。マウント３２は、異なるサイズ及び形状のラップトップに対処できるようにユニバーサルマウントになっている。

図４は、マウント３２の基部３４のより詳細な図を表しており、それは米国特許第７，０３２，８７２号に十分に記述されている。なお、その文献をここで援用する。基部３４は、車両内の所定の場所にラップトップコンピュータを固定することができる信頼あるコンピュータマウントを提供している。基部３４は、また、各種のラップトップを収容するための多くの異なる調整機構を提供している。基部３４は、また、ラップトップを容易に取り外すことができるロック及び解放機構を有している。図５で最もよく分かるように、一次コイル充電面３６は、基部３４に連結される。一次コイルは、ラップトップのバッテリ位置に対応するように位置付けされ、ラップトップ内の二次コイルに電力を供給する。マウントの基部３４及び面３６は、ラップトップ３０のための充電ステーション及びユニバーサルマウントの役目をしている。一次コイルは、充電面３６に組み込まれる代わりに、基部３４に埋め込むこともできる。また、付加的一次コイルを面３６又は基部３４に組み込むこともできる。また、これらの付加的一次コイルは、ラップトップ３０と共にマウント３２に固定できるＰＤＡ、携帯電話、又は他の電子機器を充電するように構成されている。複数の一次コイルが搭載される実施形態においては、その複数の一次コイルのすべてが、単一の制御回路により制御され得る。

異なるマウント又は摩擦的嵌合のような、ポータブルコンピュータを固定し、支持する他の手段も考えられることに注意すべきである。また、ラップトップ及びマウントを車両又は他の構造体に取り付ける手段も考えられる。かかる手段には、マウントバックル及びサポートアームがあり、それらは車両又は構造体にボルト付けされるか、ねじ止めされるか、そうでなければ取り付けられる。

図５を再び参照すると、好ましくは、ラップトップ３０を充電するように意図された一次コイルのための充電領域は、面３６上において、ロゴ、絵、又は他のしるしと共に、その輪郭が描かれる。その輪郭は、例えばＬＥＤにより電飾される。コンソール面内で、各一次コイルの位置に対応してインジケータライトが置かれる。更に具体的には、インジケータライトは、コンソール面の下に埋め込まれ、プレクシグラス（Plexiglas）のような光を通す材料で覆われる。二次コイルを含むコンピュータが、対応する一次コイルの上に置かれ、充電されているときに、そのインジケータライトは点灯する。面３６に組み込まれた付加的な一次コイルから誘導結合された電力を受け取る、二次コイルを含む他の機器、例えばＰＤＡや携帯電話にも、同様のインジケータを使用できる。

ポータブルコンピュータを充電し、固定し、支持するための装置が、車両に搭載される場合、一次コイルは、車両バッテリ又はエンジンから電力が与えられる。装置が、例えばオフィスビルのロビーの壁又はポディウムのような、電気のコンセントが利用できる構造体上又はその内部に搭載される場合は、その装置は、バッテリ、又はそのコンセントに差
し込まれた電源コードから電力が供給される。

本発明は、特定の実施形態に関して記述されてきたが、それらは、あらゆる点に関し、限定的というよりは一例である。択一的な他の実施形態が、その範囲を逸脱することなく、本発明が属する技術分野の当業者には明らかであろう。

以上から、この発明は、前述のすべての目標及び目的を達成するようにうまく調整されたものであり、そのシステム及び方法で自明であり、それらに固有の他の利点も備えるものである、ということが分かるであろう。特定の特徴及びサブコンビネーションが有用であり、また、他の特徴やサブコンビネーションを参照することなく採用できるであろう。これは、特許請求の範囲に予期されるものであり、その範囲に含まれる。

Claims (20)

1. コンソールと、
   当該コンソール内に組み込まれる１つ以上の一次コイルと、
   を備えた誘導結合コンソールであって、
   各一次コイルは、電源に接続され、各一次コイルは、二次コイルを含む機器に、電力を誘導結合できることを特徴とする誘導結合コンソール。
2. 各一次コイルについての充電領域を示すインジケータを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の誘導結合コンソール。
3. 前記１つ以上の一次コイルは、低電力一次コイル、中電力一次コイル、及び高電力一次コイルからなるグループから選択された一次コイルの組み合わせであることを特徴とする請求項１に記載の誘導結合コンソール。
4. 前記コンソールは、腰掛け家具に搭載されることを特徴とする請求項１に記載の誘導結合コンソール。
5. 前記コンソールは、１つ以上のリモコンを充電するように構成されたことを特徴とする請求項４に記載の誘導結合コンソール。
6. 前記コンソールは、二次コイルを含んだ１つ以上の機器を受け入れて保持するように構成されたことを特徴とする請求項１に記載の誘導結合コンソール。
7. 複数の一次コイルが前記コンソール内に組み込まれ、前記複数の一次コイルは、単一回路により制御されることを特徴とする請求項１に記載の誘導結合コンソール。
8. １つ以上の二次コイルを含んだ１つ以上の機器を格納することができる車両コンソールと、
   前記車両コンソール内に組み込まれる１つ以上の一次コイルと、
   を備えた誘導結合車両コンソールであって、
   各一次コイルは、電源に接続され、各一次コイルは、二次コイルを含む機器に、電力を誘導結合できることを特徴とする誘導結合車両コンソール。
9. 各一次コイルについての充電領域を示すインジケータを更に備えることを特徴とする請求項８に記載の誘導結合車両コンソール。
10. 前記１つ以上の一次コイルは、低電力一次コイル、中電力一次コイル、及び高電力一次コイルからなるグループから選択された一次コイルの組み合わせであることを特徴とする請求項８に記載の誘導結合車両コンソール。
11. 前記コンソールは、車両内の座席の間に搭載されることを特徴とする請求項８に記載の誘導結合車両コンソール。
12. 前記コンソールは、車両の前方制御ユニット内に搭載されることを特徴とする請求項８に記載の誘導結合車両コンソール。
13. 前記コンソールは、二次コイルを含んだ１つ以上の機器を受け入れて保持するように構成されたことを特徴とする請求項８に記載の誘導結合車両コンソール。
14. 二次コイルを含んだ機器を前記コンソール内で固定する手段を更に備えることを特徴とする請求項８に記載の誘導結合車両コンソール。
15. 複数の一次コイルが前記車両コンソール内に組み込まれ、前記複数の一次コイルは、単一回路により制御されることを特徴とする請求項８に記載の誘導結合車両コンソール。
16. ポータブルコンピュータを充電し、固定し、支持するための装置であって、
    ポータブルコンピュータを支持することができる１つ以上の面と、
    当該面に組み込まれた１つ以上の一次コイルであって、各一次コイルが、電源に接続され、各一次コイルが、二次コイルを含むポータブルコンピュータに電力を誘導結合できる１つ以上の一次コイルと、
    前記ポータブルコンピュータを前記１つ以上の面に固定する手段と、
    前記１つ以上の面を構造体に取り付ける手段と、
    を備えたことを特徴とする装置。
17. 前記構造体は、車両であることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
18. 前記装置は、前記コンピュータが前記車両の運転席に座った人によって使用されるように構成されたことを特徴とする請求項１７に記載の装置。
19. 前記面に組み込まれた１つ以上の付加的一次コイルを更に備え、
    当該付加的一次コイルは、ポータブルコンピュータの代わりに、二次コイルを含む機器を充電するように構成されたことを特徴とする請求項１６に記載の装置。
20. 複数の一次コイルが前記１つ以上の面に組み込まれ、前記複数の一次コイルは、単一回路により制御されることを特徴とする請求項１６に記載の装置。

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