JP7142355B2

JP7142355B2 - 電子機器

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Publication number: JP7142355B2
Application number: JP2019011237A
Authority: JP
Inventors: 久義砂子
Original assignee: 合同会社キャラウェイ
Priority date: 2019-01-25
Filing date: 2019-01-25
Publication date: 2022-09-27
Anticipated expiration: 2039-01-25
Also published as: JP2022161962A; JP2020120535A

Description

本発明は、電子機器に関する。

従来、玩具に発光ダイオードを組み込み、無線給電を行うことによって、玩具の発光ダイオードを点灯させる電子機器が存在する。特許文献１では、電子機器に対して発光ダイオードを組み込むことを容易にするために、発光ダイオードと発光ダイオードを点灯させる電力を供給する受信コイルを一体化して一部品とした発光ユニットが示されている。特許文献１の発光ユニットは、磁界発生手段を有する無線給電装置に近づけることで発光する。

特開２０１７－８６２６６号公報

無線給電装置には、被充電対象を検出するための検出電磁波に基づいて、被充電対象が検出された場合に、充電用の電力を送信するものがある。この無線給電装置は、無線給電装置に被充電対象が設置されていない場合に、検出電磁波を、時間間隔をおいて発信する。また、無線給電装置の検出電磁波は、被充電対象が設置されていない場合は、エネルギーが有効に利用されているとは言い難い。

このような事情に鑑み、本発明は、無線給電装置に被充電対象が設置されていない場合に消費される、検出電磁波のエネルギーを活用する電子機器を提供することを目的とする。

本発明の一態様に係る電子機器は、無線給電を行う無線給電装置が被充電対象を検出するために出力する検出電磁波によって電力を供給される受電コイルと、受電コイルに接続され、受電コイルから供給される電力によって所定の動作を行う動作部と、を備える。

この態様によれば、無線給電装置から出力される検出電磁波のエネルギーを、受電コイルによって電力として取り出すことができる。受電コイルによって取り出した電力は、動作部が所定の動作を行うために用いられる。よって、無線給電装置に被充電対象が設置されていない場合に消費される検出電磁波による電力を用いて、電子機器が動作を行うことができる。

上記態様において、受電コイルは、検出電磁波から電力が供給される受電状態と、電力が供給されない非受電状態とを、時間間隔をおいて出力される検出電磁波に応じて遷移し、動作部は、受電状態と非受電状態に応じて所定の動作を行うようにしてもよい。

この態様によれば、受電コイルが時間間隔をおいて、受電状態と非受電状態を遷移する。検出電磁波の出力間隔に応じて、動作部の動作を切り替えることができる。よって、動作を切り替えるための回路を用いる必要がない。動作切り替え用の回路を用いる必要がないため、電子機器の回路を小型化することができる。

動作部は、発光ダイオードを有し、発光ダイオードは、受電状態の場合は点灯し、非受電状態の場合は消灯するようにしてもよい。

この態様によれば、検出電磁波の出力間隔に応じて、発光ダイオードが点滅するので、電子機器が、単なる点灯の場合とは異なり視覚的に動きのある動作を行うことができる。

電子機器は、受電状態において、受電コイルから供給される電力によって充電される充電池をさらに備え、動作部は、受電状態において、受電コイルから供給される電力によって所定の動作を行い、非受電状態において、充電池から供給される電力によって所定の動作を行うようにしてもよい。

この態様によれば、例えば電子機器が無線給電装置から遠ざけられるなどして、無線給電装置からの電力が供給されない場合であっても、電子機器は、充電池に蓄えられた電力によって動作を行うことができる。

動作部は、発光ダイオードを有し、発光ダイオードは、受電状態において、受電コイルから供給される電力によって点灯し、非受電状態において、充電池から供給される電力によって点灯するようにしてもよい。

この態様によれば、充電池に充電された電力によって発光ダイオードを点灯することができる。よって、無線給電装置からの電力が供給されない場合であっても、電子機器は、視覚的な楽しさをもたらす動作を行うことができる。

動作部は、磁力によって駆動される機構部と、受電コイルに接続され、受電コイルから電力を供給される駆動コイルと、を有し、駆動コイルは、受電状態において、機構部を駆動する磁力を生じさせ、機構部は、受電状態において、磁力によって駆動された第１姿勢をとり、非受電状態において、磁力によって駆動されていない第２姿勢をとるようにしてもよい。

この態様によれば、検出電磁波の出力間隔に応じて、機構部の姿勢を変化させることができる。機構部の姿勢を変化させることができるため、電子機器は、視覚的にダイナミックな動作を行うことができる。

受電コイルを、無線給電装置の給電面と対向し、受電コイルと給電面との間に被充電対象を配置可能な間隙を有する位置に保持するアーム、をさらに備えるようにしてもよい。

この態様によれば、受電コイルと無線給電装置の給電面との間に間隙がある。よって、電子機器は、被充電対象の充電を行う場合に、無線給電装置に被充電対象を設置する妨げとならない。

受電コイルが、被充電対象が設置されていない場合には、無線給電装置の給電面と対向するように保持し、被充電対象が設置されている場合には、無線給電装置の給電面と対向しないように保持するアームと、受電コイルが給電面に沿って移動可能となるように、アームに接続されるアーム支持部と、をさらに備えるようにしてもよい。

この態様によれば、受電コイルが、アーム及びアーム支持部によって移動可能となる。受電コイルを移動させることによって、被充電対象を無線給電装置に設置する場合に、電子機器が設置の妨げになることを防止できる。

この発明によれば、無線給電装置に被充電対象が設置されていない場合に消費される、検出電磁波のエネルギーを活用する電子機器を提供することができる。

第１実施形態に係る電子機器のブロック図である。第１実施形態に係る電子機器の回路図である。第１実施形態に係る電子機器の動作を説明するための図である。第１実施形態に係る電子機器の動作を説明するための図である。第２実施形態に係る電子機器のブロック図である。第２実施形態に係る電子機器の回路図である。第２実施形態に係る電子機器の断面図である。第２実施形態に係る電子機器の断面図である。第２実施形態に係る電子機器の動作を説明するための図である。第２実施形態の変形例に係る電子機器の断面図である。第２実施形態の変形例に係る電子機器の断面図である。第２実施形態の変形例に係る電子機器の動作を説明するための図である。第２実施形態に係る電子機器の他の配置例を説明するための図である。第３実施形態に係る電子機器の斜視図である。第３実施形態に係る電子機器の配置場所を説明するための図である。第３実施形態に係る電子機器が無線給電装置に配置された場合の側面図である。第４実施形態に係る電子機器が無線給電装置に配置された場合の斜視図である。第４実施形態に係る電子機器の側面図である。第５実施形態に係る電子機器が無線給電装置に配置された場合の斜視図である。第５実施形態に係る電子機器のアームの動きを説明するための図である。

添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、各図において、同一の符号を付したものは、同一又は同様の構成を有する。

本発明の第１の実施形態について、図１から図４を参照しつつ説明する。図１のブロック図に示されるように、第１実施形態に係る電子機器１０は、無線給電装置９１上に設置される。電子機器１０は、受電コイル２１１と、動作部３１とを備える。

無線給電装置９１は、検出電磁波Ｄを所定の時間間隔で出力し、無線給電装置に被充電対象が設置されているかどうかを検出する。被充電対象は、例えば、無線給電が可能なスマートフォンである。無線給電の規格は、例えば、Ｑｉ規格が挙げられる。

受電コイル２１１は、検出電磁波Ｄを受信可能な位置に配置されている。受電コイル２１１内部の磁界は、検出電磁波Ｄによって変動する。磁界の変動によって、受電コイル２１１に起電力が発生し、電流が流れることで、検出電磁波Ｄのエネルギーが、受電コイル２１１に電力として供給される。

受電コイル２１１に供給された電力は、動作部３１へと供給される。動作部３１が受電コイル２１１からの電力によって、動作を行う。

受電コイル２１１と動作部３１の回路図が図２に示される。動作部３１は、ダイオード２２１、電気二重層キャパシタ２３１、発光ダイオード３１１を有する。

受電コイル２１１の一端は、電気二重層キャパシタ２３１の一端と、発光ダイオード３１１のアノードと接続される。受電コイル２１１の他端は、ダイオード２２１のカソードと接続される。

ダイオード２２１のアノードは、電気二重層キャパシタ２３１の他端と、発光ダイオード３１１のカソードと接続される。ダイオード２２１は、回路を電流が一方向に流れるように整流器として機能する。

電気二重層キャパシタ２３１は、例えば、コイン型の電気二重層キャパシタである。電気二重層キャパシタ２３１は、直流電圧を印加されることによって、内部に電荷を蓄える。電気二重層キャパシタ２３１が充電池に相当する。

発光ダイオード３１１は、電気二重層キャパシタ２３１と並列に接続される。発光ダイオード３１１は、発光ダイオード３１１のアノードからカソードへと電流が流れた場合に点灯する。

検出電磁波Ｄが出力されていない場合には、受電コイル２１１に、電力が供給されない。よって受電コイル２１１は非受電状態となる。受電コイル２１１が非受電状態であり、かつ電気二重層キャパシタ２３１が充電されていない場合、発光ダイオード３１１は点灯しない。

検出電磁波Ｄが出力される場合には、受電コイル２１１に、電力が供給される。よって、受電コイル２１１は受電状態となる。受電コイル２１１が受電状態であるとき、受電コイル２１１を電流が流れる。この電流は、ダイオード２２１が配置されているため、図２に示すように一方向に電流Ｉが流れる。

受電状態では、電流Ｉが流れることによって、発光ダイオード３１１が点灯する。電流Ｉを流すために受電コイル２１１に生じる直流電圧によって、電気二重層キャパシタ２３１は充電される。

検出電磁波Ｄは、所定の時間間隔をおいて出力されるため、受電コイルの受電状態と非受電状態は繰り返し遷移する。受電状態において電気二重層キャパシタ２３１が充電された場合に、受電状態から非受電状態へと切り替わると、電気二重層キャパシタ２３１が放電し、発光ダイオード３１１を点灯させる。

図３は、第１実施形態に係る電子機器１０の動作を模式的に示した図である。図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示されるように、無線給電装置９１上に、人を模した電子機器１０が設置されている。

電子機器１０は、例えば、プラスチックによって成形されており、内部に空間を有する。電子機器１０内部には、上述の受信コイル、ダイオード、電気二重層キャパシタ（それぞれ不図示）が配置される。

電子機器１０は頭部１０１、胴体部１０２を有する。電子機器１０の頭部１０１内部には、発光ダイオード（不図示）が配置されている。頭部１０１には、頭部１０１の内部から頭部１０１の外部へと光が透過可能な眼１０１１が２つ設けられている。

図３（Ａ）は、無線給電装置９１が検出電磁波Ｄを出力しておらず、かつ電気二重層キャパシタが充電されていない状態の図である。検出電磁波Ｄが出力されていないため、受電コイルには電力が供給されない。よって、受電コイルは非受電状態である。

非受電状態かつ電気二重層キャパシタが充電されていないため、頭部１０１内部に配置された発光ダイオードは点灯しない。発光ダイオードが点灯していない状態を、図３（Ａ）においては眼１０１１を黒塗りすることで表す。

図３（Ｂ）は、図３（Ａ）の状態からある時間が経過し、無線給電装置９１が、検出電磁波Ｄを出力した状態の図である。検出電磁波Ｄが出力されているため、受電コイルには電力が供給される。よって受電コイルは受電状態である。

受電状態であるため、頭部１０１内部に配置された発光ダイオードは点灯する。発光ダイオードが点灯した状態を、図３（Ｂ）において眼１０１１を白塗りすることで表す。

図４（Ａ）は、電子機器１０が無線給電装置９１上に配置されている状態の図である。検出電磁波Ｄが出力されており、受電コイルは受電状態である。頭部１０１内部に配置された発光ダイオードは点灯している。一定時間が経過すると、電気二重層キャパシタが充電される。

図４（Ｂ）は、電気二重層キャパシタが充電されているとき、電子機器１０を無線給電装置９１から取り外し、異なる場所に配置した状態である。無線給電装置９１が取り外されているため、受電コイルは非受電状態である。この場合は、電気二重層キャパシタによって、発光ダイオードに電力が供給される。非受電状態であるが、電気二重層キャパシタから電力を供給されるため、発光ダイオードは点灯する状態を保つ。

電気二重層キャパシタの充電が切れると、発光ダイオードは消灯する。発光ダイオードの消灯によって、電気二重層キャパシタの充電が切れたことを視覚的に知ることができる。

なお、受電状態の場合、非受電状態ではあるが電気二重層キャパシタによって電力を供給されている場合、電気二重層キャパシタの充電がほとんどなくなった場合のそれぞれについて、発光ダイオードの点灯状態を変更することも考え得る。点灯状態を変更することによって、視覚的な面白さをより提供することができる。

第２実施形態について、図５から図１３を参照しつつ説明する。第２実施形態以降では第１実施形態と共通の事柄についての記述を極力省略し、異なる点を中心に説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施形態毎には逐次言及しない。

第２実施形態に係る電子機器１０Ａは、図５のブロック図に示されるように、無線給電装置９１上に配置される。電子機器１０Ａは、受電コイル２１１、駆動コイル部３２、機構部３３を有する。駆動コイル部３２と機構部３３が動作部３１を構成する。

無線給電装置９１が検出電磁波Ｄを出力すると、受電コイル２１１が受電状態となり、駆動コイル部３２に電力を供給する。駆動コイル部３２は磁力を発生し、機構部３３を駆動する。

受電コイル２１１と駆動コイル部３２の回路図が図６に示される。駆動コイル部３２は、ダイオード２２１、キャパシタ２４１、及び駆動コイル３２１を有する。

キャパシタ２４１の一端は受電コイル２１１の一端に接続される。キャパシタ２４１の他端は、ダイオード２２１のアノードに接続される。ダイオード２２１及びキャパシタ２４１は回路に一方向に電流が流れるように整流器として機能する。

駆動コイル３２１はキャパシタ２４１と並列に接続される。駆動コイル３２１は、駆動コイル３２１に電流が流れると、電磁誘導によって磁力を発生する。

受電コイル２１１に検出電磁波が入力されると、受電コイル２１１は受電状態となる。受電コイル２１１は、供給された電力を、駆動コイル３２１に供給する。駆動コイル３２１は、受電コイル２１１から電力が供給されると磁力を発生する。

図７を参照しつつ、電子機器１０Ａの機構について説明する。電子機器１０Ａは、電子機器１０と同様に人を模した電子機器である。電子機器１０Ａは、胴体部１０２を有する。

胴体部１０２には、胴体部１０２内に床部１０２１が設けられる。床部１０２１上に受電コイル２１１と駆動コイル部３２が配置される。

腕部材３３２、永久磁石３３３、支持部３３４、スプリング３３５が機構部３３を構成する。

腕部材３３２は、胴体部１０２の内部から、胴体部１０２の外部へと飛び出すように配置される部材である。腕部材３３２は、胴体部１０２にピン３３２１を介して接続される。腕部材３３２は、ピン３３２１を中心として、回転運動を行うことができる。腕部材３３２は、手３３２３、ボス部３３２２を有する。

手３３２３は、腕部材３３２の、胴体部１０２の外側に位置する端部に取り付けられる。ボス部３３２２は、手３３２３とは反対側の端部に設けられる。ボス部３３２２には、後述するスプリング３３５を接続可能な切欠きが形成される。

永久磁石３３３は、腕部材３３２の胴体部１０２の内部に位置する端部付近に取り付けられる。永久磁石３３３の駆動コイル３２１側の極性は、駆動コイル３２１の永久磁石側の極性とは反対になるように設けられる。よって、永久磁石３３３は、駆動コイル３２１による磁力によって、駆動コイル３２１へ引き寄せられる力を受ける。なお、この極性の状態は駆動コイル３２１の巻き線方向を変更することによっても実現することができる。

支持部３３４は、腕部材３３２を挟んで、駆動コイル部３２の反対側に設けられる。支持部３３４は胴体部１０２から、胴体部１０２の内部へ向かって延びる。支持部３３４の胴体部１０２内部に位置する端面には、スプリング３３５を接続可能な切欠きが設けられる。

スプリング３３５は、一端がボス部３３２２の切欠きによって腕部材３３２に接続され、他端が支持部３３４の切欠きに接続される。スプリング３３５が引き延ばされた場合、スプリング３３５は、腕部材３３２を支持部３３４に向かう方向へと引っ張る力を加える。

図示しない無線給電装置から検出電磁波Ｄが出力されると、受電コイル２１１が受電状態となる。よって、駆動コイル部３２の駆動コイル（不図示）が磁力を発生する。発生した磁力によって、永久磁石３３３は矢印Ａ１の方向へと引き寄せられる。

永久磁石３３３が矢印Ａ１の方向へと引き寄せられることで、腕部材３３２はスプリング３３５を引き延ばしつつ、ピン３３２１を軸として回転する。腕部材３３２の回転によって、手３３２３が矢印Ａ２の方向へと移動しようとする。

図８は、矢印Ａ２方向への腕部材３３２の回転が停止した状態を示す図である。引き延ばされるスプリング３３５が腕部材３３２を引っ張る力と、駆動コイル部３２が永久磁石３３３を引っ張る力がつりあうと腕部材３３２の回転運動は停止する。

スプリング３３５は腕部材３３２の端部を矢印Ａ３の方向へと引っ張る力を加えている。この状態にあって、検出電磁波Ｄの出力が停止すると、駆動コイル部３２は磁力を生じなくなる。駆動コイル部３２が永久磁石３３３を矢印Ａ１方向に引きつける磁力が発生しなくなるため、腕部材３３２の端部は、スプリング３３５によって矢印Ａ３の方向へと引っ張られる。

検出電磁波Ｄがなくなった場合、腕部材３３２はピン３３２１を軸として回転する。腕部材３３２の回転によって、手３３２３は矢印Ａ４の方向へと移動する。

スプリング３３５が元の長さに戻ると、腕部材３３２の回転は止まり、電子機器１０Ａは図７に示す状態に戻る。電子機器１０Ａでは、図８の状態が第１姿勢に相当し、図７の状態が第２姿勢に相当する。

図９を参照しつつ、電子機器１０Ａを無線給電装置９１上に配置した場合の動きについて説明する。電子機器１０Ａの胴体部１０２内部には受電コイルと駆動コイル部（それぞれ不図示）が配置される。

図９（Ａ）は、初期状態である。初期状態では、無線給電装置９１から検出電磁波Ｄは出力されておらず、電子機器１０Ａの腕部材３３２は図７に示すような状態となっている。

図９（Ｂ）は検出電磁波Ｄが出力された状態である。検出電磁波Ｄが出力されることで、電子機器１０Ａは、腕部材３３２が矢印Ａ２の方向へと回転するように動作する。

図９（Ｃ）は、検出電磁波Ｄの出力が停止した状態である。検出電磁波Ｄの出力が停止すると、電子機器１０Ａは、腕部材３３２が矢印Ａ４の方向へと回転するように動作する。

電子機器１０Ａは、無線給電装置９１による検出電磁波Ｄの出力に合わせて、図９（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の状態を順番に繰り返す。電子機器１０Ａは、検出電磁波Ｄの出力によって、腕部材３３２を振らせることで、手３３２３を振っているような動作を行う。

このように、電子機器１０Ａは、無線給電装置９１による検出電磁波Ｄの出力に合わせて動作を行う。よって、無線給電装置９１による検出電磁波Ｄを有効に活用して、電子機器１０Ａを見る者に対して視覚的な楽しさを与えることができる。

図１０、１１、１２を参照しつつ、第２実施形態に係る電子機器１０Ａの変形例である電子機器１０Ｂについて説明する。

図１０を参照して、電子機器１０Ｂの機構について説明する。電子機器１０Ｂは、電子機器１０Ａと同様に人を模した電子機器である。

電子機器１０Ｂは、胴体部１０２、床部１０２１、腕部材３３２、永久磁石３３３Ａ、受電コイル２１１、駆動コイル部３２を有する。床部１０２１上に受電コイル２１１と駆動コイル部３２が配置される。腕部材３３２、永久磁石３３３Ａが機構部３３Ａを構成する。腕部材３３２、手３３２３、ピン３３２１は、電子機器１０Ａと同様である。

永久磁石３３３Ａは、腕部材３３２の胴体部１０２の内部に位置する端部付近に取り付けられる。永久磁石３３３Ａの駆動コイル３２１側の極性は、駆動コイル３２１の永久磁石３３３Ａ側の極性と同じになるように設けられる。よって、永久磁石３３３Ａは、駆動コイル３２１による磁力によって、駆動コイル３２１から遠ざかるように斥力を受ける。なお、この極性の状態は駆動コイル３２１の巻き線方向を変更することによっても実現することができる。

図１０の紙面の上から下に向かって重力がはたらいているとする。受電コイル２１１が受電状態でない場合、腕部材３３２は、永久磁石３３３Ａに矢印Ａ１の方向へとはたらく重力によって、矢印Ａ２方向へ回転運動を行う。電子機器１０Ｂは、図１０に示すように、腕部材３３２の回転運動によって、手３３２３が上がった状態となる。

手３３２３が上がった状態のとき、図示しない無線給電装置から検出電磁波Ｄが出力されると、受電コイル２１１が受電状態となる。よって、駆動コイル部３２の駆動コイル（不図示）が磁力を発生する。発生した磁力によって、永久磁石３３３Ａは矢印Ａ３の方向へと斥力によって移動する。

永久磁石３３３Ａが矢印Ａ３の方向へと動くことで、腕部材３３２は、ピン３３２１を軸として回転する。腕部材３３２の回転によって、手３３２３が矢印Ａ４の方向へと移動しようとする。

図１１は、矢印Ａ４方向への腕部材３３２の回転が停止した状態を示す図である。永久磁石３３３Ａにはたらく重力と、駆動コイル部３２と永久磁石３３３Ａとの間にはたらく斥力がつりあうと腕部材３３２の回転運動は停止する。

この状態にあって、検出電磁波Ｄの出力が停止すると、駆動コイル部３２は磁力を生じなくなる。駆動コイル部３２が永久磁石３３３Ａを矢印Ａ３方向に遠ざける磁力が発生しなくなるため、腕部材３３２の端部は、永久磁石３３３Ａにはたらく重力によって矢印Ａ１の方向へと引っ張られる。

検出電磁波Ｄがなくなった場合、腕部材３３２はピン３３２１を軸として回転する。腕部材３３２の回転運動によって、手３３２３は矢印Ａ２の方向へと移動する。

腕部材３３２の回転運動によって、電子機器１０Ｂは図１０に示す状態に戻る。電子機器１０Ｂでは、図１１の状態が第１姿勢に相当し、図１０の状態が第２姿勢に相当する。

図１２を参照しつつ、電子機器１０Ｂを無線給電装置９１上に配置した場合の動きについて説明する。電子機器１０Ｂの胴体部１０２内部には受電コイルと駆動コイル部（それぞれ不図示）が配置される。

図１２（Ａ）は、初期状態である。初期状態では、無線給電装置９１から検出電磁波Ｄは出力されておらず、電子機器１０Ｂの腕部材３３２は図１０に示すような状態となっている。

図１２（Ｂ）は検出電磁波Ｄが出力された状態である。検出電磁波Ｄが出力されることで、電子機器１０Ｂは、腕部材３３２が矢印Ａ４の方向へと回転するように動作する。

図１２（Ｃ）は、検出電磁波Ｄの出力が停止した状態である。検出電磁波Ｄの出力が停止すると、電子機器１０Ｂは、腕部材３３２が矢印Ａ２の方向へと回転するように動作する。

電子機器１０Ｂは、無線給電装置９１による検出電磁波Ｄの出力に合わせて、図１２（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の状態を順番に繰り返す。電子機器１０Ｂも、電子機器１０Ａと同様に、検出電磁波Ｄの出力によって、腕部材３３２を振らせることで、手３３２３を振っているような動作を行う。よって、電子機器１０Ａと同様に、無線給電装置９１による検出電磁波Ｄを有効に活用して、電子機器１０Ｂを見る者に対して視覚的な楽しさを与えることができる。

第２実施形態では、無線給電装置９１上に電子機器１０Ａ、１０Ｂが配置される場合について説明してきたが、図１３に示すように、検出電磁波Ｄ１を周囲に出力して被充電対象の検出を行う無線給電装置９１Ａの周囲に電子機器１０Ａが配置されるようにしてもよい。この充電を行う規格の例としては、Ｐｉ規格がある。

無線給電装置９１Ａから検出電磁波Ｄ１が入力されると、電子機器１０Ａの受電コイル２１１は受電状態となる。検出電磁波Ｄ１の電子機器１０Ａへの入力に応じて、受電コイル２１１の受電状態と非受電状態とが切り替わる。受電コイル２１１に電力が供給されることにより、電子機器１０Ａは、機構部（不図示）が駆動し、矢印Ａ５のように手を振る動作を行う。

無線給電装置９１Ａが複数の被充電対象の充電を行うとき、例えば、電子機器１０Ａとスマートフォン９２が無線給電装置９１Ａの周囲に配置される場合がある。スマートフォン９２は無線給電装置９１Ａによって、充電のための電力供給を受ける。この場合でも、無線給電装置９１Ａが、スマートフォン９２以外の被充電対象の検出のために検出電磁波Ｄ１を出力している場合であれば、電子機器１０Ａは動作する。

このように、電子機器１０Ａの配置場所は、無線給電装置９１の上に限られるものではなく、無線給電装置９１Ａの周囲に配置してもよい。なお、図１３では、電子機器１０Ａを用いて説明したが、電子機器１０、電子機器１０Ｂも同様に、無線給電装置９１Ａの周囲に配置して動作させることが可能である。

図１４から図１６を参照しつつ、第３実施形態に係る電子機器１０Ｃについて説明する。電子機器１０Ｃは図１４に示されるように、本体部１００、樹脂板４１１、クリップ４１２、アーム４１３を備える。電子機器１０Ｃはスタンド型の無線給電装置９１Ｂ（図１５参照）に設置される。

樹脂板４１１は、長方形の板状の部材の一端が折り曲げられた形状をしている。クリップ４１２は、樹脂板４１１の厚みに相当する幅を持つスリットを有している。クリップ４１２は樹脂板４１１を挟み込むように、樹脂板４１１の端部に設置される。

クリップ４１２からアーム４１３が、樹脂板４１１の面上の空間に延ばされる。アーム４１３のクリップ４１２との接続部とは反対側の端部に、本体部１００が取り付けられる。

アーム４１３の形状及び本体部１００の形状は、本体部１００と樹脂板４１１との間に間隙が作られるように形成されている。

本体部１００は内部に機構部（不図示）を有しており、第２実施形態に係る電子機器１０Ａと同様に、腕部分１００１が動くような動作を行う。

図１５に示されるように、樹脂板４１１は、無線給電装置９１Ｂが被充電対象へ向けて出力する電磁波が放出される面である給電面Ｓ１に沿うように、無線給電装置９１Ｂに設置することができる。無線給電装置９１Ｂに樹脂板４１１を設置し、樹脂板４１１を挟んでスマートフォン９２を設置することができる。

図１６には、電子機器１０Ｃが無線給電装置９１Ｂに設置された状態の側面図が示される。第３実施形態に係る電子機器１０Ｃは、本体部１００内部に受電コイル２１１を有する。受電コイル２１１は、電子機器１０Ａと同様に駆動コイル部（不図示）と接続され、本体部１００を動作させる。

本体部１００は、給電面Ｓ１に対向するように、アーム４１３によって保持されている。本体部１００と給電面Ｓ１との間隙Ｈ１は、スマートフォン９２が充電されるように配置可能な距離が確保されている。

受電コイル２１１は、無線給電装置９１Ｂの給電面Ｓと対向する位置にアーム４１３によって保持される。受電コイル２１１は、受電コイル２１１と給電面Ｓ１との間に被充電対象であるスマートフォン９２を配置可能な間隙を有する位置にアーム４１３によって保持される。

電子機器１０Ｃは、スマートフォン９２が配置されていない場合に、無線給電装置９１Ｂの検出電磁波によって電力を供給されることで動作を行う。

電子機器１０Ｃを設置した状態で、無線給電装置９１Ｂによってスマートフォン９２の充電を行う場合には、スマートフォン９２を間隙Ｈ１に滑り込ませるように配置すればよい。よって、電子機器１０Ｃが無線給電装置９１Ｂに設置されたまま、スマートフォン９２を無線給電装置９１Ｂに設置することができる。

スマートフォン９２が無線給電装置９１Ｂに設置された場合は、無線給電装置９１Ｂが検出電磁波を出力しなくなるため、電子機器１０Ｃの動作は停止する。

なお、電子機器１０Ｃに充電池を設けるなどして、スマートフォン９２の充電時に検出電磁波が出力されない場合においても、電子機器１０Ｃを動作させるようにしてもよい。

電子機器１０Ｃでは、無線給電装置９１Ｂの検出電磁波を有効に活用するために設置した電子機器を、被充電対象を設置する場合にわざわざ取り外して被充電対象と入れ替える作業が不要となる。無線給電装置９１Ｂ上の機器の入れ替え作業を行わずに済むため、利便性を損なわないようにしつつ、電子機器１０Ｃを動作させることができる。

第４実施形態に係る電子機器１０Ｄについて、図１７、図１８を参照しつつ説明する。第３実施形態と共通の事柄についての記述を極力省略し、異なる点を中心に説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施形態毎には逐次言及しない。

図１７に示されるように、電子機器１０Ｄは、本体部１００Ａ、アーム４１３Ａ、及び土台４１４を有する。電子機器１０Ｄは、平台型の無線給電装置９１に設置される。

土台４１４は、無線給電装置９１と、例えば机などの、無線給電装置９１が置かれる物体（不図示）との間に挟まれるように配置される。

土台４１４の周縁部からアーム４１３Ａが、土台４１４の面上の空間に延ばされる。アーム４１３Ａと土台４１４との接続部とは反対側の端部に、本体部１００Ａが取り付けられる。

アーム４１３Ａの形状及び本体部１００Ａの形状は、本体部１００Ａと樹脂板４１１との間に間隙Ｈ２が作られるように形成されている。本体部１００Ａは、第１実施形態に係る電子機器１０と同様に、無線給電装置９１が出力する検出電磁波によって、本体部１００内部の発光ダイオード（不図示）が点灯するような動作を行う。

発光ダイオードが点灯することで、家を模した本体部１００Ａの内部から光がでてくるようにすることができる。これにより、生活感のある家を再現することができるようになる。

図１８には、電子機器１０Ｄが無線給電装置９１に設置された状態の側面図が示される。受電コイル２１１は本体部１００Ａ内部に設置されている。電子機器１０Ｄにおいても、受電コイル２１１は、無線給電装置９１の給電面Ｓ２と対向する位置にアーム４１３Ａによって保持される。また、受電コイル２１１は、受電コイル２１１と給電面Ｓ２との間に被充電対象であるスマートフォン９２を配置可能な間隙を有する位置に、アーム４１３Ａによって保持される。

電子機器１０Ｄにおいて間隙Ｈ２を確保することができるため、電子機器１０Ｃと同様に、利便性を損なわずに電子機器１０Ｄを配置し、無線給電装置９１の検出電磁波を活用することができる。

第５実施形態に係る電子機器１０Ｅについて、図１９、２０を参照しつつ説明する。図１９には、電子機器１０Ｅが無線給電装置９１に設置された状態が示される。

電子機器１０Ｅは、本体部１００Ｂ、土台４１４Ａ、アーム支持部４１５、可動アーム４１６、及び台４１７を有する。

土台４１４Ａは、無線給電装置９１と、例えば机などの、無線給電装置９１が置かれる物体（不図示）との間に挟まれるように配置される。土台４１４Ａの周縁部の一ヵ所にボス部４１４１が設けられる。

ボス部４１４１から、土台４１４Ａとは反対側の方向へと延びるように円筒状のアーム支持部４１５が設けられる。アーム支持部４１５は、アーム支持部４１５の中心軸を回転軸として、ボス部４１４１に対して回転運動を行うことができる。

可動アーム４１６が、アーム支持部４１５から、土台４１４の面上の空間に延ばされる。可動アーム４１６とアーム支持部４１５との接続部とは反対側の端部に、台４１７が取り付けられる。

台４１７は、円盤状の部材であり、無線給電装置９１の給電面Ｓ２に沿う面を有する。台４１７と無線給電装置９１の給電面Ｓ２との間には、間隙Ｈ３が形成される。間隙Ｈ３は、間隙Ｈ１、Ｈ２よりも小さい。間隙Ｈ３が小さいため台４１７と無線給電装置９１との間には、スマートフォン９２を滑り込ませることはできない。

本体部１００Ｂが、台４１７上に設けられる。本体部１００Ｂは、受電コイル２１1を有しており、第２実施形態に係る電子機器１０Ａと同様に動作することが可能である。

図２０を参照して、電子機器１０Ｅが設置された無線給電装置９１に、スマートフォン９２を置く場合の電子機器１０Ｅの動きについて説明する。

スマートフォン９２が、図２０（Ａ）の矢印Ｂ１の方向から、無線給電装置９１の給電面Ｓ２に沿って移動しながら無線給電装置９１に置かれる。スマートフォン９２は、台４１７と無線給電装置９１の間隙Ｈ３よりも厚みが大きいものとする。このとき、スマートフォン９２は、台４１７と接触することとなる。

台４１７はスマートフォン９２によって矢印Ｂ１に沿った方向に力を受ける。この力によって、可動アーム４１６がアーム支持部４１５を軸として、図２０（Ｂ）の矢印Ｂ２の方向に回転運動を行う。

スマートフォン９２は、図２０（Ｂ）のように、無線給電装置９１に置かれる。スマートフォン９２を置いたため、台４１７は、無線給電装置９１の給電面Ｓ２の面上から外れた位置に移動する。

図２０（Ａ）の状態、あるいは、スマートフォン９２が置かれない状態では、台４１７は給電面Ｓ２に対向する。別の言い方をすれば、台４１７は給電面Ｓ２の面上に位置する。よって、台４１７上に設置された本体部１００Ｂ及び受電コイル２１１は、給電面Ｓ２に対向する。

受電コイル２１１が給電面Ｓ２の面上にあるため、受電コイル２１１は受電状態となる。このとき、本体部１００Ｂは、無線給電装置９１が出力する検出電磁波により電力を供給されて、動作を行う。

図２０（Ｂ）の状態では、台４１７がスマートフォン９２によって押し出されるために、受電コイル２１１が給電面Ｓ２に沿って移動することとなる。よって、台４１７は、給電面Ｓ２に対向しない。別の言い方をすれば、台４１７は給電面Ｓ２の面上に位置しない。よって、台４１７上に設置された本体部１００Ｂ及び受電コイル２１１は、給電面Ｓ２に対向しない。

受電コイル２１１が給電面Ｓ２の面上にないため、受電コイル２１１は非受電状態となる。このとき、本体部１００Ｂは、動作を行わない。

図２０（Ａ）の状態から図２０（Ｂ）の状態にするために、利用者は、スマートフォン９２を用いて、台４１７及び本体部１００Ｂを給電面Ｓ２上から押しのければよい。この作業は、無線給電装置９１にスマートフォン９２を配置する作業と同時に行うことが可能である。よって、無線給電装置９１を使って充電を行おうとする利用者の利便性を損なわないようにしつつ、電子機器１０Ｅを動作させることができる。

以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。実施形態が備える各要素並びにその配置、材料、条件、形状及びサイズ等は、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。また、異なる実施形態で示した構成同士を部分的に置換し又は組み合わせることが可能である。

１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄ、１０Ｅ…電子機器、３１…動作部、３３…機構部、９１、９１Ａ、９１Ｂ…無線給電装置、１００、１００Ａ、１００Ｂ…本体部、２１１…受電コイル、３１１…発光ダイオード、３２１…駆動コイル

Claims

電子機器であって、
無線給電を行う無線給電装置が被充電対象を検出するために出力する検出電磁波によって電力を供給され、前記検出電磁波から前記電力が供給される受電状態と、前記電力が供給されない非受電状態とを、時間間隔をおいて出力される前記検出電磁波に応じて遷移する受電コイルと、
前記受電コイルに接続され、前記受電状態と前記非受電状態に応じて、前記受電コイルから供給される電力によって所定の動作を行う動作部と、
前記受電状態において、前記受電コイルから供給される電力によって充電される充電池と、を備え、
前記動作部は、前記受電状態において、前記受電コイルから供給される電力によって前記所定の動作を行い、前記非受電状態において、前記充電池から供給される電力によって前記所定の動作を行い、
前記動作部は、発光ダイオードを有し、
前記発光ダイオードは、前記受電状態において、前記受電コイルから供給される電力によって点灯し、前記非受電状態において、前記充電池から供給される電力によって点灯する、電子機器。
電子機器であって、
無線給電を行う無線給電装置が被充電対象を検出するために出力する検出電磁波によって電力を供給され、前記検出電磁波から前記電力が供給される受電状態と、前記電力が供給されない非受電状態とを、時間間隔をおいて出力される前記検出電磁波に応じて遷移する受電コイルと、
前記受電コイルに接続され、前記受電状態と前記非受電状態に応じて、前記受電コイルから供給される電力によって所定の動作を行う動作部と、を備え、
前記動作部は、
磁力によって駆動される機構部と、
前記受電コイルに接続され、前記受電コイルから前記電力を供給される駆動コイルと、
を有し、
前記駆動コイルは、前記受電状態において、前記機構部を駆動する磁力を生じさせ、
前記機構部は、前記受電状態において、前記磁力によって駆動された第１姿勢をとり、前記非受電状態において、前記磁力によって駆動されていない第２姿勢をとる、電子機器。
請求項１又は２に記載の電子機器であって、
前記受電コイルを、前記無線給電装置の給電面と対向し、前記受電コイルと前記給電面との間に前記被充電対象を配置可能な間隙を有する位置に保持するアーム、をさらに備える、電子機器。
請求項１又は２に記載の電子機器であって、
前記被充電対象が前記無線給電装置に設置されていない場合には、前記受電コイルを、前記無線給電装置の給電面と対向するように保持し、
前記被充電対象が前記無線給電装置に設置されている場合には、前記受電コイルを、前記無線給電装置の給電面と対向しないように保持するアームと、
前記受電コイルが前記給電面に沿って移動可能となるように、前記アームに接続されるアーム支持部と、をさらに備える、電子機器。