【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非接触充電機能を有する携帯無線機及び充電装置に関し、特に無線通信により充電池を充電する非接触充電装置及び携帯無線機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、非接触充電機能を有する携帯無線機及び充電装置によく用いられる充電手段としては、電磁誘導を用いて充電電力を充電装置から携帯無線機に伝達する手段が知られている。例えば、その一例として特開平０８−１９１８５号公報に記載したものがある。この例による充電装置は、充電電力を供給する１次コイルを備え、携帯無線機には１次コイルと電磁結合する２次コイルを備えており、１次コイルと２次コイルの電磁結合によって２次コイルに電力が伝達され、２次コイルの電力により充電が行われる。
【０００３】
また、外出先での充電サービスを提供する充電装置としては、例えば特開２００１−１０１５２６号公報に記載したものが知られている。この充電装置は、いくつかの携帯無線機格納室を備えており、格納室に備えられたコネクタを携帯無線機に接続することにより携帯無線機を充電することができる。また、このコネクタにより携帯無線機に予め登録されている電話番号情報を読み出し、モデムを介し固定通信網を介して移動通信制御局に接続し、通話料金等と同様に利用者に充電料金を課金する手段も備えられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の非接触充電装置では、携帯無線機の充電を行う際に使用者が携帯無線機を充電台に設置するかあるいは充電器に接続させる必要があった。また、携帯無線機にコイル等の充電電力取得手段を設けなければならず、携帯無線機の小型化の妨げとなっていた。
また、上記従来の充電サービスにおいては、充電池を充電する場合、充電サービス提供側のコネクタを携帯無線機に接続する必要があった。また、モデムと固定通信網を利用して行われる充電料金の課金サービスを受ける際にも携帯無線機をコネクタに接続する必要があり、不便であるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記従来の問題を解決するためになされたもので、携帯無線機を小型に維持したまま、充電器に接続することなく充電し、充電料金の自動課金可能な非接触充電装置及び携帯無線機を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明における携帯無線機は、無線通信用電波を送受信し充電用電波を受信する送受信手段と、受信した前記無線通信用電波と前記充電用電波とを分波する分波手段と、前記充電用電波を充電電力に変換する電力変換手段と、前記充電電力を充電する充電池とを備えるという構成を有している。この構成により、外部から充電電力を取得する充電電力取得手段が不要になり、携帯無線機を小型化することができる。
【０００７】
本発明における非接触充電装置は、請求項１に記載の携帯無線機を収容する電磁遮蔽筐体と、前記電磁遮蔽筐体の内部に前記携帯無線機への充電電力を無線送信する無線送信手段とを備えるという構成を有している。この構成により、充電に際して、携帯無線機を充電台に設置したり充電器に接続する等の行為が不要となり、充電作業を効率良く行うことができる。
【０００８】
本発明における非接触充電装置は、前記電磁遮蔽筐体内における前記携帯無線機の位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段の検出結果に従い前記無線送信手段のアンテナの放射方向を変化するアンテナ制御手段を備えるという構成を有している。この構成により、携帯無線機が充電電力を受信する効率を高くすることができる。
【０００９】
本発明における非接触充電装置は、前記電磁遮蔽筐体に設置された施錠手段と、前記携帯無線機に予め登録されている暗証番号を読み取る暗証番号読取手段と、前記携帯無線機の解錠番号を入力する入力手段とを備え、前記施錠手段は前記暗証番号と前記解錠番号との照合結果に従って錠を開閉する機能を有するという構成を有している。この構成により、充電サービス等外出先での充電中に非接触充電装置の鍵を持ち歩く必要もなく、施錠の際に任意の暗証番号を毎回入力する必要もなくなる。
【００１０】
本発明における非接触充電装置は、前記携帯無線機に予め登録されている利用者の個人情報を読み取る個人情報読取手段と、前記個人情報に基づき前記利用者に充電料金を課金する課金手段とを備えるという構成を有している。この構成により、容易にコインレスの充電サービスを受けることができることになる。
【００１１】
本発明における非接触充電装置は、車両内に設置された交通運賃算出装置に対し充電料金の情報を伝達する充電料金送信手段を備えるという構成を有している。この構成により、利用者は充電料金を交通運賃と合わせて支払うことができ、充電料金支払いの利便性を向上することができる。
【００１２】
本発明における非接触充電装置は、店舗内に設置されたレジスターに対し充電料金の情報を伝達する充電料金送信手段を備えるという構成を有している。この構成により、店舗における携帯無線機の充電及び充電料金の支払いが容易に行えるようになる。
【００１３】
本発明における非接触充電装置は、建造物に埋め込み設置され、もしくは単体で設置されたものであるという構成を有している。この構成により、街なかにおいて、いつでもどこでも充電することができるので、携帯無線機の充電にに対する利便性が向上する。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づき、本発明の第１ないし第８の実施の形態を詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
まず、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態における携帯無線機の構成を説明する。図１において、携帯無線機１０１は、無線通信用の送受信機能と充電用のマイクロ波を受信する機能とをあわせ持つ送受信手段としてのアンテナ１０２と、交流電力を直流電力に変換する整流回路１０４と、充電して使用する充電池１０５と、無線通信用の無線回路１０６と、無線回路１０６に対するマイクロ波と整流回路１０４に対するマイクロ波とを分波する分波器１０３とから構成される。また、充電に用いられるマイクロ波は無線通信に用いられるマイクロ波と周波数が異なるように設定される。
【００１５】
次に、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態における携帯無線機の動作を説明する。まず、アンテナ１０２で受信した電力は、分波器１０３によりその周波数に応じて分波され、無線通信用であれば無線回路１０６へ伝達され、充電用であれば充電池１０５へ伝達される。充電池１０５へ伝達された電力は、整流回路１０４により交流電力から直流電力に変換された後、充電池１０５に充電される。
【００１６】
以上、説明したように、本発明の第１の実施の形態における携帯無線機によれば、アンテナ１０２に通信用と充電用の受信機能を併せ持たせることにより、携帯無線機を非接触充電型としても、コイル等の充電電力取得手段が不要となり、携帯無線機を小型に維持することができる。
【００１７】
（第２の実施の形態）
次に、図２を参照して、本発明の第２の実施の形態における非接触充電装置の構成を説明する。図２に示す非接触充電装置２０１は、装置全体が電磁遮蔽筐体２０２で覆われ、電磁遮蔽筐体２０２の内部には携帯無線機１０１に充電電力を送信する無線送信手段としてのアンテナ２０３及び送信部２０４とが備えられ、電磁遮蔽筐体２０２の外部には電源をオン、オフするための電源スイッチ２０５と、タイマー２０６とが設けられる。なお、本実施の形態において、第１の実施の形態で説明したものと同一の部分には同一符号を付して重複説明を避ける。
【００１８】
次に、図２を参照して、本発明の第２の実施の形態における非接触充電装置２０１を用いた携帯無線機１０１の充電池１０５の充電方法について説明する。まず、非接触充電装置２０１のなかに携帯無線機１０１を置く。次に、充電時間をタイマー２０６によって設定し、電源スイッチ２０５を押して電源をオンにする。電源スイッチ２０５がオンになると、送信部２０４により送信アンテナ２０３から高出力のマイクロ波の電波が非接触充電装置２０１内部に向けて送信される。このとき、送信される電波の周波数は携帯無線機１０１が通信に使用している周波数とは異なるものである。携帯無線機１０１は第１の実施の形態で述べた充電動作に従い、非接触充電装置２０１の送信アンテナ２０３から送信された電力を充電池１０５に蓄える。タイマー２０６がゼロになるか、あるいは電源スイッチ２０５を押して電源をオフにすると、マイクロ波の送信は停止し、充電は完了する。
【００１９】
以上、説明したように、本発明の第２の実施の形態における非接触充電装置２０１によれば、非接触充電装置２０１の送信アンテナ２０３から充電用のマイクロ波を送信することにより、携帯無線機１０１を非接触充電装置２０１に接続させる等の行為を行うことなく、非接触充電装置２０１内にただ置くだけで充電することができる。
【００２０】
（第３の実施の形態）
次に、図３を参照して、本発明の第３の実施の形態における非接触充電装置の構成を説明する。図３に示す非接触充電装置２０１は、携帯無線機１０１を置く台の上に設置されて電流分布を読み取る電磁界スキャナ３０１と、電磁界スキャナ３０１で取得した電流分布を解析する電磁界解析装置３０２と、電磁界解析装置３０２で得られた情報をもとにアレーアンテナ３０４の放射方向を制御するアンテナ制御部３０３と、アレーアンテナ３０４とを備えている。すなわち、本実施の形態における非接触充電装置２０１は、アレーアンテナ３０４の放射方向を携帯無線機１０１のアンテナ１０２の方向に向ける手段を備えている点で第２の実施の形態の非接触充電装置２０１とは異なる。また、電磁界スキャナ３０１と電磁界解析装置３０２とにより携帯無線機１０１の位置検出手段を構成する。なお、本実施の形態において、第１及び第２の実施の形態のものと同一の部分には同一符号を付して重複説明を避ける。
【００２１】
次に、図３を参照して、本発明の第３の実施の形態における非接触充電装置２０１のアレーアンテナ３０４の放射方向をアンテナ１０２の方向に向け、携帯無線機１０１を充電する充電動作について説明する。まず、携帯無線機１０１を非接触充電装置２０１内部の電磁界スキャナ３０１上に置き、電源スイッチ２０５をオンにする。電磁界スキャナ３０１はスキャナ上の電流分布を読み取り、電磁界解析装置３０２がこの電流データをもとに、電磁界スキャナ３０１上で電流が最大となる位置を解析する。電流が最大となる位置に携帯無線機１０１のアンテナ１０２があるものとし、アンテナ制御部３０３は電流が最大となる方向へ放射方向が向くようにアレーアンテナ３０４を制御する。このような状態で、非接触充電装置２０１は第２の実施の形態で述べた充電動作に従い携帯無線機１０１の充電を行う。
【００２２】
以上、説明したように、本発明の第３の実施の形態における非接触充電装置２０１によれば、携帯無線機１０１のアンテナ１０２の位置を解析し、アレーアンテナ３０４をアンテナ１０２の方向に向けることにより、携帯無線機１０１の充電電力の受信効率を高くすることができる。
【００２３】
（第４の実施の形態）
次に、図４及び図５を参照して、本発明の第４の実施の形態における非接触充電装置の構成を説明する。図４及び図５に示す非接触充電装置２０１は、携帯無線機１０１から暗証番号等の情報を読み取る受信部４０２と、受信部４０２により読み込まれた情報を記憶する記憶装置５０１と、利用者が解錠番号を入力する入力装置４０１と、記憶装置５０１に記憶された暗証番号と入力装置４０１に入力された解錠番号とを比較する比較器５０２と、施錠装置４０３を備えた扉４０４と、施錠装置４０３を制御する制御部５０３とが設けられている。また、携帯無線機１０１には、あらかじめ暗証番号が登録されているものとする。なお、本実施の形態において、第１ないし第３の実施の形態のものと同一の部分には同一符号を付して重複説明を避ける。
また、本実施の形態における非接触充電装置２０１は、非接触充電装置２０１の扉４０４に施錠手段４０３を備えている点で第２及び第３の実施の形態の非接触充電装置２０１とは異なるものである。
【００２４】
次に、図４及び図５を参照して、本発明の第４の実施の形態における非接触充電装置２０１の施錠動作について説明する。
まず、携帯無線機１０１を非接触充電装置２０１の中に置き、電源スイッチ２０５をオンにする。非接触充電装置２０１は送信部２０４から携帯無線機１０１に命令信号を送り、命令信号を受信した携帯無線機１０１は予め登録されている暗証番号を非接触充電装置２０１に送信する。非接触充電装置２０１は携帯無線機１０１から送信された暗証番号を暗証番号読取手段としての受信部４０２で読み取り、記憶装置５０１に記憶する。次に、制御部５０３は施錠装置４０３に信号を送り、自動的に扉４０４を施錠し、施錠と同時に充電動作を開始する。
施錠装置４０３を解錠するときは、まず、解錠番号を入力装置４０１に入力する。非接触充電装置２０１は、入力装置４０１から入力された暗証番号と記憶装置５０１に記憶されている暗証番号とを比較器５０２を用いて比較し、両暗証番号が一致したときは制御部５０３から施錠装置４０３に信号を送り、扉４０４を解錠する。
【００２５】
以上、説明したように、本発明の第４の実施の形態における非接触充電装置２０１によれば、非接触充電装置２０１は無線通信を用いて携帯無線機１０１から暗証番号を読み出して自動的に扉４０４を施錠し、解錠の際に解錠番号を入力装置４０１に入力するだけの簡単な操作で、充電サービスエリア等における充電の際に、非接触充電装置２０１を離れたとしても携帯無線機１０１の盗難を防止することができる。
【００２６】
（第５の実施の形態）
次に、図６を参照して、本発明の第５の実施の形態における非接触充電装置の構成を説明する。なお、本実施の形態において、第１ないし第４の実施の形態のものと同一の部分には同一符号を付して重複説明を避ける。
本実施の形態における非接触充電装置２０１は、充電料金を計算するための計算機６０１と、インターネットに接続するためのモデム６０２と、インターネットに接続して課金を行う課金手段とを備えている点で第２ないし第４の実施の形態の非接触充電装置２０１とは異なる。ここで、課金手段とは、計算機６０１、インターネット６０３及び金融機関６０４により構成され、利用者の個人口座６０５から自動的に支払われる支払手段である。
【００２７】
次に、図６を参照して、本発明の第５の実施の形態における非接触充電装置２０１を充電サービスで利用した場合の課金動作について説明する。
非接触充電装置２０１は充電が開始される前に、送信部２０４及び受信部４０２（図４）を用いて携帯無線機１０１と通信を行い、個人情報読取手段としての受信部４０２（図４）により、携帯無線機１０１に予め登録されている個人情報を得る。充電が完了すると計算機６０１によって送信電力から充電料金が計算される。非接触充電装置２０１は、携帯無線機１０１から読み取られた個人情報をもとに、モデム６０２を介してインターネット６０３に接続され、予め利用者が登録してある金融機関６０４に充電料金を通達する。その後、金融機関６０４を通して携帯無線機１０１利用者の個人口座６０５から充電料金が自動的に支払われる。
【００２８】
以上、説明したように、本発明の第５の実施の形態における非接触充電装置２０１によれば、モデム６０２を介してインターネットを通して決裁することにより、コインレスの充電サービスが可能になる。また、携帯無線機１０１に登録されている個人情報を読み出すために無線通信を用いているので、非接触充電装置２０１と携帯無線機１０１とを物理的に接続する煩わしさがない。
【００２９】
（第６の実施の形態）
次に、図７を参照して、本発明の第６の実施の形態における非接触充電装置の構成を説明する。なお、本実施の形態において、第１ないし第５の実施の形態のものと同一の部分には同一符号を付して重複説明を避ける。
本実施の形態における非接触充電装置２０１は、タクシー等車両内で非接触充電装置２０１を用いる際の課金手段を備えている点で第２ないし第５の実施の形態の非接触充電装置２０１とは異なる。
【００３０】
非接触充電装置２０１を設置したタクシー内には、運賃を算出する交通運賃算出装置７０３が備えられ、非接触充電装置２０１には交通運賃算出装置７０３と通信する充電料金送信手段としての通信装置７０１が設置され、交通運賃算出装置７０３には非接触充電装置２０１と通信する通信装置７０２が設置されており、非接触充電装置２０１と交通運賃算出装置７０３との間で情報通信が行えるようにする。
【００３１】
次に、図７を参照して、本発明の第６の実施の形態における非接触充電装置２０１をタクシー内で使用する際の課金動作について説明する。
利用者はタクシー乗車中に、非接触充電装置２０１を用いて携帯無線機１０１の充電を行う。充電が完了するか、あるいは降車時に電源をオフすると、非接触充電装置２０１は通信装置７０１から交通運賃算出装置７０３の通信装置７０２へ、充電料金情報を送信する。充電料金情報を受信した交通運賃表示機７０３は交通運賃に充電料金を加算した料金を算出して利用者に請求する。
【００３２】
以上、説明したように、本発明の第６の実施の形態における非接触充電装置２０１によれば、タクシー内に備えられた非接触充電装置２０１と交通運賃算出装置７０３とが通信装置７０１、７０２で接続されることにより、交通運賃に充電料金を加算した料金を算出して利用者に請求することができるため、充電料金の請求が簡便になる。
なお、本実施の形態では非接触充電装置２０１をタクシー内に設置したがバスまたは電車内に設置してもよい。
【００３３】
（第７の実施の形態）
次に、図８を参照して、本発明の第７の実施の形態における非接触充電装置の構成を説明する。なお、本実施の形態において、第１ないし第６の実施の形態のものと同一の部分には同一符号を付して重複説明を避ける。
本実施の形態における非接触充電装置２０１は、コンビニエンスストア等の店舗内に設置して、充電サービスを行う際の課金手段を備える点で第２ないし第６の実施の形態の非接触充電装置２０１と異なる。
【００３４】
非接触充電装置２０１はモデム６０２を備え、モデム６０２を介してインターネット６０３に接続されており、インターネットで決裁することができる。また、非接触充電装置２０１は、充電料金送信手段としての通信装置７０１を備え、通信装置７０２を有するレジスター８０１と情報通信することができる。
【００３５】
次に、図８を参照して、本発明の第７の実施の形態における非接触充電装置２０１をコンビニエンスストア等で使用する際の課金動作について説明する。
本実施の形態における非接触充電装置２０１を使用した充電サービスは、インターネット決裁の手段を備えているので、コインレスで充電サービスを受けることが可能である。インターネット６０３に接続した後の決裁動作は、第５の実施の形態で説明して通りに行われる。また、非接触充電装置２０１と店舗内のレジスター８０１は通信装置７０１と７０２によって接続されているため、現金で充電料金を支払うこともできる。また、レジスター８０１から遠く離れた位置に非接触充電装置２０１を設置し、通信装置７０１と７０２を用いて、レジスター８０１に充電料金を知らせることもできる。
【００３６】
以上、説明したように、本発明の第７の実施の形態における非接触充電装置２０１によれば、コンビニエンスストア等の店舗内に非接触充電装置２０１を設置することにより、２４時間いつでも充電サービスを受けることが可能となる。また、インターネット決裁と現金払いの両方が可能であり、利用者は自由に支払い方法を選ぶことができる。
【００３７】
なお、本実施の形態では非接触充電装置２０１をコンビニエンスストア等の店舗内に置いたが、映画館またはデパート等に置いてもよい。非接触充電装置２０１を映画館あるいはデパートに設置することにより、映画の鑑賞中あるいは買い物中に携帯無線機１０１の充電を行うこともできる。
【００３８】
（第８の実施の形態）
次に、図９を参照して、本発明の第８の実施の形態における非接触充電装置の構成を説明する。なお、本実施の形態において、第１ないし第７の実施の形態のものと同一の部分には同一符号を付して重複説明を避ける。
本実施の形態における非接触充電装置２０１は、信号機９０１または信号機９０１を支持する街中の信号機支柱９０２に埋め込まれており、モデムを介してインターネット６０３に接続される点で第２ないし第７の実施の形態の非接触充電装置２０１と異なる。
【００３９】
次に、図９を参照して、本発明の第８の実施の形態における信号機支柱９０２に埋め込まれている非接触充電装置２０１の充電動作について説明する。
本実施の形態における非接触充電装置２０１は、利用者が信号待ちの間などの僅かな時間を利用して、信号機支柱９０２に埋め込まれている非接触充電装置２０１内に携帯無線機１０１を置いて充電を行うことができる。充電後はインターネットに接続して課金処理が行われる。インターネット６０３に接続した後の決裁動作は、第５の実施の形態で説明したものと同様である。
【００４０】
以上、説明したように、本発明の第８の実施の形態における非接触充電装置２０１によれば、課金はインターネット６０３によりコインレスで行うことができるので、充電したその場で充電料金を支払う必要はない。このため、街なかを散策中、赤信号で待たされるたびにその場にある信号機９０１または信号機支柱９０２を利用して少しずつ充電を行うことも容易に可能である。
なお、以上の説明では、非接触充電装置２０１を埋め込むものとして信号機支柱９０２を利用したが、信号機支柱のかわりに電信柱、ポストまたは塀を用いてもよい。
【００４１】
【発明の効果】
本発明における携帯無線機は、上記のように構成され、特に、充電用と通信用の機能を併せ持つアンテナを備えることにより、小型に維持したまま、充電電力を受信して充電池を充電することができる。
また、本発明における非接触充電装置は、上記のように構成され、特に、充電電力を携帯無線機に送信するアンテナを備えることにより、携帯無線機に接触したり接続することなく、携帯無線機を充電することができる上、充電料金をインターネットを介して利用者の口座から自動引き落としできるようにしたことにより、いつでもどこでも手軽に携帯無線機の充電サービスを受けることができることとなり、充電に対する利便性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における携帯無線機の概略構成を示す説明図、
【図２】本発明の第２の実施の形態における非接触充電装置の概略構成を示す説明図、
【図３】本発明の第３の実施の形態における非接触充電装置の概略構成を示す説明図、
【図４】本発明の第４の実施の形態における非接触充電装置の概略構成を示す説明図、
【図５】本発明の第４の実施の形態における非接触充電装置の構成を示すブロック図、
【図６】本発明の第５の実施の形態における非接触充電装置の概略構成を示す説明図、
【図７】本発明の第６の実施の形態における非接触充電装置の概略構成を示す説明図、
【図８】本発明の第７の実施の形態における非接触充電装置の概略構成を示す説明図、
【図９】本発明の第８の実施の形態における非接触充電装置の概略構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１０１ 携帯無線機
１０２、２０３ アンテナ
１０３ 分波器
１０４ 整流回路
１０５ 充電池
１０６ 無線回路
２０１ 非接触充電装置
２０２ 電磁遮蔽筐体
２０４ 送信部
２０５ 電源スイッチ
２０６ タイマー
３０１ 電磁界スキャナ
３０２ 電磁界解析装置
３０３ アンテナ制御部
３０４ アレーアンテナ
４０１ 入力装置
４０２ 受信部
４０３ 施錠装置
４０４ 扉
５０１ 記憶装置
５０２ 比較器
５０３ 制御部
５０４ 施錠装置
６０１ 計算機
６０２ モデム
６０３ インターネット
６０４ 金融機関
６０５ 個人口座
７０１、７０２ 通信装置
７０３ 交通運賃算出装置
８０１ レジスター
９０１ 信号機
９０２ 信号機支柱[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a portable wireless device and a charging device having a non-contact charging function, and more particularly to a non-contact charging device and a portable wireless device for charging a rechargeable battery by wireless communication.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as a charging unit often used for a portable wireless device and a charging device having a non-contact charging function, a device for transmitting charging power from the charging device to the portable wireless device using electromagnetic induction is known. For example, there is an example described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-19185. The charging device according to this example includes a primary coil that supplies charging power, and the portable wireless device includes a secondary coil that is electromagnetically coupled to the primary coil. Power is transmitted to the secondary coil, and charging is performed using the power of the secondary coil.
[0003]
Further, as a charging device that provides a charging service on the go, for example, a charging device described in JP-A-2001-101526 is known. This charging device includes several portable wireless device storage rooms, and the portable wireless device can be charged by connecting a connector provided in the storage room to the portable wireless device. The connector reads out telephone number information pre-registered in the portable wireless device, connects to the mobile communication control station via the fixed communication network via the modem, and charges the user for the charging fee in the same manner as the call fee. There is also a means to do so.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional wireless charging device, when charging the portable wireless device, the user needs to install the portable wireless device on the charging stand or connect the portable wireless device to the charger. In addition, it is necessary to provide a charging power acquisition unit such as a coil in the portable wireless device, which hinders miniaturization of the portable wireless device.
In the conventional charging service, when charging a rechargeable battery, it is necessary to connect the connector on the charging service providing side to the portable wireless device. In addition, there is a problem in that it is necessary to connect the portable wireless device to the connector even when receiving a charging service of a charging fee performed using a modem and a fixed communication network, which is inconvenient.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and a wireless charging device capable of charging without being connected to a charger while maintaining a small size of a portable wireless device and capable of automatically charging a charging fee. A portable wireless device is provided.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The portable wireless device according to the present invention includes a transmitting / receiving unit that transmits and receives radio waves for wireless communication and receives a radio wave for charging, a demultiplexing unit that demultiplexes the received radio waves for wireless communication and the radio wave for charging, It has a configuration including power conversion means for converting radio waves into charging power and a rechargeable battery for charging the charging power. With this configuration, a charging power acquisition unit that acquires charging power from the outside becomes unnecessary, and the size of the portable wireless device can be reduced.
[0007]
A non-contact charging device according to the present invention, comprising: an electromagnetic shielding housing for accommodating the portable wireless device according to claim 1; and a wireless transmission unit for wirelessly transmitting charging power to the portable wireless device inside the electromagnetic shielding housing. Is provided. With this configuration, when charging, there is no need to install the portable wireless device on the charging stand or connect to the charger, and the charging operation can be performed efficiently.
[0008]
The wireless charging device according to the present invention includes: a position detection unit that detects a position of the portable wireless device in the electromagnetic shielding housing; and an antenna that changes a radiation direction of an antenna of the wireless transmission unit according to a detection result of the position detection unit. It has a configuration that includes control means. With this configuration, the efficiency with which the portable wireless device receives the charging power can be increased.
[0009]
The non-contact charging device according to the present invention includes: a locking unit installed in the electromagnetic shielding housing; a password reading unit that reads a password registered in advance in the portable wireless device; and an unlocking number of the portable wireless device. Input means for inputting the password, and the locking means has a function of opening and closing the lock in accordance with the result of collation between the password and the unlock number. According to this configuration, it is not necessary to carry around the key of the non-contact charging device during charging at a place such as a charging service, and it is not necessary to input an arbitrary password every time when locking.
[0010]
The non-contact charging device according to the present invention includes: a personal information reading unit that reads a user's personal information registered in advance in the portable wireless device; and a charging unit that charges a charging fee to the user based on the personal information. It has a configuration of being provided. With this configuration, it is possible to easily receive a coinless charging service.
[0011]
The non-contact charging device according to the present invention has a configuration including a charging fee transmitting unit that transmits information of the charging fee to a traffic fare calculation device installed in the vehicle. With this configuration, the user can pay the charging fee together with the transportation fare, and the convenience of the charging fee payment can be improved.
[0012]
The non-contact charging device according to the present invention has a configuration that includes a charging fee transmitting unit that transmits information of a charging fee to a register installed in a store. With this configuration, it is possible to easily charge the portable wireless device and pay the charge in the store.
[0013]
The wireless charging device according to the present invention has a configuration in which it is embedded in a building or installed alone. With this configuration, charging can be performed anytime and anywhere in a city, so that the convenience of charging the portable wireless device is improved.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, first to eighth embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
(First Embodiment)
First, the configuration of the portable wireless device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In FIG. 1, a portable wireless device 101 includes an antenna 102 as a transmitting / receiving means having both a transmitting / receiving function for wireless communication and a function for receiving a microwave for charging, a rectifying circuit 104 for converting AC power to DC power, , A rechargeable battery 105 to be charged and used, a wireless circuit 106 for wireless communication, and a duplexer 103 for splitting a microwave for the wireless circuit 106 and a microwave for the rectifier circuit 104. The microwave used for charging is set to have a different frequency from the microwave used for wireless communication.
[0015]
Next, the operation of the portable wireless device according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. First, the power received by the antenna 102 is split by the splitter 103 according to the frequency, and transmitted to the wireless circuit 106 for wireless communication, and to the rechargeable battery 105 for charging. The power transmitted to the rechargeable battery 105 is converted from AC power to DC power by the rectifier circuit 104 and then charged to the rechargeable battery 105.
[0016]
As described above, according to the portable wireless device of the first embodiment of the present invention, by providing the antenna 102 with both communication and charging reception functions, the portable wireless device can be used in a non-contact charging type. However, a charging power acquisition unit such as a coil is not required, and the portable wireless device can be kept small.
[0017]
(Second embodiment)
Next, a configuration of a wireless charging device according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The non-contact charging device 201 shown in FIG. 2 is entirely covered with an electromagnetic shielding case 202, and inside the electromagnetic shielding case 202, an antenna 203 as a wireless transmission unit for transmitting charging power to the portable wireless device 101 is provided. A transmission unit 204 is provided, and a power switch 205 for turning on and off the power and a timer 206 are provided outside the electromagnetic shielding casing 202. Note that, in the present embodiment, the same portions as those described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be avoided.
[0018]
Next, a method of charging the rechargeable battery 105 of the portable wireless device 101 using the non-contact charging device 201 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. First, the portable wireless device 101 is placed in the wireless charging device 201. Next, the charging time is set by the timer 206, and the power is turned on by pressing the power switch 205. When the power switch 205 is turned on, a high-output microwave radio wave is transmitted from the transmitting antenna 203 toward the inside of the wireless charging device 201 by the transmitting unit 204. At this time, the frequency of the transmitted radio wave is different from the frequency used by portable radio device 101 for communication. In accordance with the charging operation described in the first embodiment, portable wireless device 101 stores power transmitted from transmitting antenna 203 of non-contact charging device 201 in rechargeable battery 105. When the timer 206 becomes zero or the power switch 205 is pressed to turn off the power, the transmission of the microwave stops, and the charging is completed.
[0019]
As described above, according to the non-contact charging device 201 of the second embodiment of the present invention, by transmitting the charging microwave from the transmission antenna 203 of the non-contact charging device 201, the portable wireless device It is possible to charge the battery by simply placing it in the non-contact charging device 201 without performing an action such as connecting the 101 to the non-contact charging device 201.
[0020]
(Third embodiment)
Next, a configuration of a wireless charging device according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. A non-contact charging device 201 shown in FIG. 3 is installed on a table on which the portable wireless device 101 is placed and reads an electric current distribution, and an electromagnetic field analyzing device for analyzing the electric current distribution acquired by the electromagnetic field scanner 301. 302, an antenna control unit 303 for controlling the radiation direction of the array antenna 304 based on information obtained by the electromagnetic field analysis device 302, and an array antenna 304. That is, the non-contact charging device 201 according to the second embodiment includes a means for directing the radiation direction of the array antenna 304 to the direction of the antenna 102 of the portable wireless device 101. Different from 201. Further, the electromagnetic field scanner 301 and the electromagnetic field analyzer 302 constitute a position detecting unit of the portable wireless device 101. In the present embodiment, the same parts as those in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be avoided.
[0021]
Next, referring to FIG. 3, a charging operation for charging portable radio device 101 by directing the radiation direction of array antenna 304 of non-contact charging device 201 in the direction of antenna 102 in the third embodiment of the present invention. explain. First, the portable wireless device 101 is placed on the electromagnetic field scanner 301 inside the non-contact charging device 201, and the power switch 205 is turned on. The electromagnetic field scanner 301 reads the current distribution on the scanner, and the electromagnetic field analyzer 302 analyzes the position where the current is maximized on the electromagnetic field scanner 301 based on the current data. Assume that the antenna 102 of the portable wireless device 101 is located at the position where the current is maximum, and the antenna control unit 303 controls the array antenna 304 so that the radiation direction is directed to the direction where the current is maximum. In such a state, the wireless charging device 201 charges the portable wireless device 101 according to the charging operation described in the second embodiment.
[0022]
As described above, according to the wireless charging device 201 of the third embodiment of the present invention, the position of the antenna 102 of the portable wireless device 101 is analyzed, and the array antenna 304 is directed toward the antenna 102. Thereby, the reception efficiency of the charging power of the portable wireless device 101 can be increased.
[0023]
(Fourth embodiment)
Next, a configuration of a non-contact charging device according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5 includes a receiving unit 402 that reads information such as a password from the portable wireless device 101, a storage device 501 that stores information read by the receiving unit 402, and a user. An input device 401 for inputting an unlock number, a comparator 502 for comparing a password stored in the storage device 501 with an unlock number input to the input device 401, a door 404 including a locking device 403, A control unit 503 for controlling the locking device 403 is provided. It is also assumed that a password is registered in the portable wireless device 101 in advance. In the present embodiment, the same parts as those in the first to third embodiments are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be avoided.
The contactless charging device 201 of the present embodiment is different from the contactless charging devices 201 of the second and third embodiments in that the door 404 of the contactless charging device 201 includes a locking unit 403. Things.
[0024]
Next, a locking operation of the non-contact charging device 201 according to the fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
First, the portable wireless device 101 is placed in the wireless charging device 201, and the power switch 205 is turned on. Non-contact charging device 201 transmits a command signal from transmitting section 204 to portable wireless device 101, and portable wireless device 101 that has received the command signal transmits a pre-registered password to contactless charging device 201. The non-contact charging device 201 reads the password transmitted from the portable wireless device 101 by the receiving unit 402 as a password reading unit, and stores the password in the storage device 501. Next, the control unit 503 sends a signal to the locking device 403 to automatically lock the door 404, and starts a charging operation simultaneously with the locking.
When unlocking the locking device 403, first, an unlocking number is input to the input device 401. The non-contact charging device 201 compares the personal identification number input from the input device 401 with the personal identification number stored in the storage device 501 by using the comparator 502. A signal is sent to the locking device 403 to unlock the door 404.
[0025]
As described above, according to the non-contact charging device 201 of the fourth embodiment of the present invention, the non-contact charging device 201 reads out the personal identification number from the portable wireless device 101 using wireless communication and automatically reads out the personal identification number. With a simple operation of locking the door 404 and inputting an unlocking number to the input device 401 at the time of unlocking, even when leaving the non-contact charging device 201 at the time of charging in a charging service area or the like, even if the wireless communication device 201 is separated, the mobile wireless communication Theft of the machine 101 can be prevented.
[0026]
(Fifth embodiment)
Next, a configuration of a wireless charging device according to a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the same parts as those in the first to fourth embodiments are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be avoided.
The non-contact charging apparatus 201 according to the present embodiment includes a computer 601 for calculating a charging fee, a modem 602 for connecting to the Internet, and charging means for connecting to the Internet and performing charging. It is different from the non-contact charging device 201 of the second to fourth embodiments. Here, the billing means is a payment means constituted by the computer 601, the Internet 603, and the financial institution 604, and automatically paid from the user's personal account 605.
[0027]
Next, a charging operation when the non-contact charging device 201 according to the fifth embodiment of the present invention is used for a charging service will be described with reference to FIG.
Before charging is started, the non-contact charging device 201 communicates with the portable wireless device 101 using the transmitting unit 204 and the receiving unit 402 (FIG. 4), and the receiving unit 402 (FIG. 4) as a personal information reading unit. Thereby, personal information registered in advance in the portable wireless device 101 is obtained. When the charging is completed, the calculator 601 calculates the charging fee from the transmission power. The non-contact charging device 201 is connected to the Internet 603 via a modem 602 based on personal information read from the portable wireless device 101, and sends a charging fee to a financial institution 604 in which a user is registered in advance. . Thereafter, the charging fee is automatically paid from the personal account 605 of the portable wireless device 101 user through the financial institution 604.
[0028]
As described above, according to the non-contact charging device 201 of the fifth embodiment of the present invention, a coinless charging service becomes possible by making a decision through the Internet via the modem 602. In addition, since wireless communication is used to read personal information registered in the portable wireless device 101, there is no need to physically connect the non-contact charging device 201 and the portable wireless device 101.
[0029]
(Sixth embodiment)
Next, a configuration of a wireless charging device according to a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the same parts as those in the first to fifth embodiments are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be avoided.
The non-contact charging device 201 according to the present embodiment is different from the non-contact charging devices 201 according to the second to fifth embodiments in that the non-contact charging device 201 includes a charging unit when the non-contact charging device 201 is used in a vehicle such as a taxi. Is different.
[0030]
A taxi provided with the non-contact charging device 201 is provided with a traffic fare calculating device 703 for calculating a fare, and the non-contact charging device 201 includes a communication device 701 as a charging fee transmitting means for communicating with the traffic fare calculating device 703. Is installed, and a communication device 702 that communicates with the non-contact charging device 201 is installed in the traffic fare calculating device 703 so that information communication can be performed between the non-contact charging device 201 and the traffic fare calculating device 703. .
[0031]
Next, a charging operation when the non-contact charging device 201 according to the sixth embodiment of the present invention is used in a taxi will be described with reference to FIG.
The user uses the non-contact charging device 201 to charge the portable wireless device 101 while riding in a taxi. When charging is completed or when the power is turned off at the time of getting off, the non-contact charging device 201 transmits charging fee information from the communication device 701 to the communication device 702 of the traffic fare calculation device 703. The traffic fare display device 703 that has received the charge fare information calculates the charge obtained by adding the charge fare to the traffic fare and bills the user.
[0032]
As described above, according to the non-contact charging device 201 of the sixth embodiment of the present invention, the non-contact charging device 201 provided in the taxi and the traffic fare calculation device 703 are connected to the communication devices 701 and 702. By connecting with, the charge obtained by adding the charge to the traffic fare can be calculated and charged to the user, so that the charge of the charge is simplified.
In the present embodiment, the non-contact charging device 201 is installed in a taxi, but may be installed in a bus or a train.
[0033]
(Seventh embodiment)
Next, a configuration of a non-contact charging device according to a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the same parts as those in the first to sixth embodiments are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be avoided.
The non-contact charging device 201 according to the second to sixth embodiments is installed in a store such as a convenience store and includes a charging unit for performing a charging service. And different.
[0034]
The non-contact charging device 201 includes a modem 602, is connected to the Internet 603 via the modem 602, and can make a decision on the Internet. Further, the non-contact charging device 201 includes a communication device 701 as a charging fee transmitting unit, and can perform information communication with a register 801 having the communication device 702.
[0035]
Next, a charging operation when the non-contact charging device 201 according to the seventh embodiment of the present invention is used in a convenience store or the like will be described with reference to FIG.
Since the charging service using the non-contact charging device 201 according to the present embodiment includes means for Internet decision, it is possible to receive the charging service without coins. The decision making operation after connection to the Internet 603 is performed as described in the fifth embodiment. Further, since the wireless charging device 201 and the register 801 in the store are connected by the communication devices 701 and 702, the charging fee can be paid in cash. Alternatively, the contactless charging device 201 can be installed at a position far away from the register 801, and the charging fee can be notified to the register 801 using the communication devices 701 and 702.
[0036]
As described above, according to the non-contact charging device 201 of the seventh embodiment of the present invention, the charging service can be performed 24 hours a day by installing the non-contact charging device 201 in a store such as a convenience store. It is possible to receive. In addition, both Internet settlement and cash payment are possible, and the user can freely select a payment method.
[0037]
In the present embodiment, the non-contact charging device 201 is placed in a store such as a convenience store, but may be placed in a movie theater or a department store. By installing the non-contact charging device 201 in a movie theater or department store, the portable wireless device 101 can be charged while watching a movie or shopping.
[0038]
(Eighth embodiment)
Next, a configuration of a non-contact charging device according to an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the present embodiment, the same parts as those in the first to seventh embodiments are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be avoided.
The wireless charging device 201 according to the present embodiment is embedded in a traffic light 901 or a traffic light support 902 that supports the traffic light 901 and is connected to the Internet 603 via a modem. Is different from the non-contact charging device 201 of the embodiment.
[0039]
Next, a charging operation of the non-contact charging device 201 embedded in the signal prop 902 according to the eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
The non-contact charging device 201 according to the present embodiment places the portable wireless device 101 in the non-contact charging device 201 embedded in the signal support 902 by using a short time such as while the user waits for a signal. Can be charged. After charging, it is connected to the Internet and billing is performed. The decision making operation after connection to the Internet 603 is the same as that described in the fifth embodiment.
[0040]
As described above, according to the non-contact charging device 201 of the eighth embodiment of the present invention, since the charging can be performed without the coin by the Internet 603, it is not necessary to pay the charging fee on the spot where the charging is performed. Absent. For this reason, it is possible to easily charge the vehicle little by little using the traffic light 901 or the traffic light support 902 at the place of the red light while walking around the city.
In the above description, the signal post 902 is used to embed the non-contact charging device 201. However, a signal pole, a post, or a fence may be used instead of the signal post.
[0041]
【The invention's effect】
The portable wireless device according to the present invention is configured as described above, and in particular, by being provided with an antenna having both charging and communication functions, it is possible to receive charging power and charge a rechargeable battery while maintaining a small size. Can be.
Further, the non-contact charging device according to the present invention is configured as described above, and in particular, by including an antenna for transmitting charging power to the portable wireless device, the portable wireless device can be connected without contacting or connecting to the portable wireless device. In addition to being able to charge the mobile phone, the charging fee can be automatically deducted from the user's account via the Internet. Can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a portable wireless device according to a first embodiment of the present invention;
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a wireless charging device according to a second embodiment of the present invention;
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a wireless charging device according to a third embodiment of the present invention;
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a non-contact charging device according to a fourth embodiment of the present invention;
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a wireless charging device according to a fourth embodiment of the present invention;
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a wireless charging device according to a fifth embodiment of the present invention;
FIG. 7 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a wireless charging device according to a sixth embodiment of the present invention;
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a non-contact charging device according to a seventh embodiment of the present invention;
FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of a wireless charging device according to an eighth embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
Reference Signs List 101 portable wireless device 102, 203 antenna 103 duplexer 104 rectifier circuit 105 rechargeable battery 106 wireless circuit 201 non-contact charging device 202 electromagnetic shielding housing 204 transmitting unit 205 power switch 206 timer 301 electromagnetic field scanner 302 electromagnetic field analyzing device 303 antenna Control unit 304 Array antenna 401 Input device 402 Receiving unit 403 Locking device 404 Door 501 Storage device 502 Comparator 503 Control unit 504 Locking device 601 Computer 602 Modem 603 Internet 604 Financial institution 605 Personal accounts 701, 702 Communication device 703 Traffic fare calculation device 801 register 901 signal 902 signal prop
