JP2006203997A - 充電システム - Google Patents

Abstract

【課題】複数種類の電気機器に対応して、効率よく充電することができる充電システムを提供する。
【解決手段】デジタルカメラ１０は、充電テーブル１０６に載置して電磁誘導でバッテリを充電する。デジタルカメラ１０には一対の二次コイル１６０Ｒ、１６０Ｌが備えられており、各二次コイル１６０Ｒ、１６０Ｌで発生した充電電流は電流計で検出される。デジタルカメラ１０の液晶モニタ３４には、各電流計で計測される電流値に応じて高さが変化する棒グラフが表示される。ユーザは、この一対の棒グラフの高さが等しくなる位置にデジタルカメラをセットする。
【選択図】 図７

Description

本発明は充電システムに係り、特に電子機器に備えられた二次電池を電磁誘導により無接点で充電する充電システムに関する。

デジタルカメラや携帯電話機、ＰＤＡなどの携帯式の電子機器は、電源に二次電池を使用していることが多く、その充電は一般にクレードルを使用したコネクタピンによるものが主流となっている。

一方、電気カミソリや電動歯ブラシなどは、水滴による感電を防止するために、電磁誘導を利用した無接点タイプのクレードルで充電するものが多い（たとえば、特許文献１、２）。

このような無接点タイプの充電は、端子を外部の環境から保護する必要がなく、また、その導電性を維持するための手段も講じる必要がないことから、デジタルカメラなどの電子機器に採用される例も増えている（たとえば、特許文献３、４）。
特開平９−１９０７８号公報 特開平１０−３２７５３９号公報 特開２００３−１８９１４６号公報 特開２００３−１５３４５６号公報

しかしながら、従来の無接点タイプの充電システムは、いずれも特定の機種に対応した専用のクレードルを用いて充電しなければならず、汎用性が低いという欠点があった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、複数種類の電気機器に対応して、効率よく充電することができる充電システムを提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、前記目的を達成するために、電気機器を充電テーブルに載置して、前記電気機器に備えられた二次コイルと前記充電テーブルに備えられた一次コイルとを電磁的に結合し、電磁誘導により無接点で前記電気機器に備えられた二次電池を充電する充電システムであって、前記二次コイルの磁場の受信状態を検出する検出手段と、前記検出手段で検出された前記二次コイルの磁場の受信状態を表示する表示手段と、を備えたことを特徴とする充電システムを提供する。

請求項１に記載の発明にれよば、二次コイルの磁場の受信状態が検出手段で検出され、表示手段に表示される。ユーザは、この表示手段に表示された受信状態を見て、充電テーブル上の最適な位置に電気機器を置くことができ、効率よく充電することができる。

請求項２に記載の発明は、前記目的を達成するために、前記電気機器は、所定の間隔をもって配置された少なくとも２つ以上の二次コイルを有し、前記検出手段は、前記各二次コイルの磁場の受信状態を個別に検出し、前記表示手段は、前記検出手段で検出された前記各二次コイルの磁場の受信状態を個別に表示することを特徴とする請求項１に記載の充電システムを提供する。

請求項２に記載の発明によれば、電気機器側に少なくとも２つ以上の二次コイルが備えられており、各二次コイルの磁場の受信状態が検出手段で個別に検出され、表示手段に表示される。

請求項３に記載の発明は、前記目的を達成するために、前記検出手段は、前記二次電池に流れる電流を検出することにより、前記二次コイルの磁場の受信状態を検出することを特徴とする請求項１又は２に記載の充電システムを提供する。

請求項３に記載の発明によれば、二次電池に流れる電流を検出することによって、二次コイルの磁場の受信状態を検出する。

請求項４に記載の発明は、前記目的を達成するために、前記電気機器は、画像を撮像する撮像手段と、該撮像手段で撮像された画像を表示する画像表示手段とを有し、該画像表示手段が前記表示手段を兼ねることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の充電システムを提供する。

請求項４に記載の発明によれば、電気機器が、あらかじめ画像表示手段を備えており、その画像表示手段に二次コイルの受信状態が表示される。

本発明に係る充電システムによれば、複数種類の電気機器に対応して、効率よく充電することができる。

以下、添付図面に従って本発明に係る充電システムを実施するための最良の形態について説明する。

図１は、本発明が適用されたデジタルカメラの充電システムの構成図である。同図に示すように、デジタルカメラ１０は、プリント端末１００の上面に形成された充電テーブル１０６に載置することにより、内蔵するバッテリが充電される。

図２は、デジタルカメラの電気的構成を示すブロック図である。同図に示すように、デジタルカメラ１０は、撮影光学系１２、撮像素子１４、アナログ信号処理部１６、Ａ／Ｄ変換器１８、メモリ制御部２０、メインメモリ２２、デジタル信号処理部２４、圧縮伸張処理部２６、メディア制御部２８、記憶メディア３０、表示制御部３２、液晶モニタ３４、電源制御部３６、電源部３８、無線通信制御部４０、無線通信部４２、操作部４４、ＣＰＵ４６、ＲＯＭ４８、ＥＥＰＲＯＭ５０、無線タグ５２等で構成され、ＣＰＵ４６によって全体の動作を統括制御されている。ＣＰＵ４６は、操作部４４からの入力に基づき所定の制御プログラムに従ってデジタルカメラ１０の各部を制御する。ＲＯＭ４８には、このＣＰＵ４６が実行する制御プログラムや制御に必要な各種データ等が記録されている。また、ＥＥＰＲＯＭ５０には、ユーザ設定情報等が記録されており、無線タグ５２には、カメラの機種情報やシリアル番号等が記録されている。

撮影光学系１２は、撮影レンズ１２Ａと絞り１２Ｂからなり、この撮影光学系１２を通過した光が撮像素子１４の受光面に入射する。

撮像素子１４は、カラーＣＣＤで構成されており、その受光面には多数のフォトダイオードが配列されている。撮影光学系１２を介して撮像素子１４の受光面に入射した光は、各フォトダイオードによって入射光量に応じた量の信号電荷に変換され、この各フォトダイオードに蓄積された信号電荷が、電圧信号（画像信号）として順次出力される。

アナログ信号処理部１６は、撮像素子１４から順次出力される画像信号を相関二重サンプリング処理するとともに増幅し、Ａ／Ｄ変換器１８は、このアナログ信号処理部１６から出力されたアナログの画像信号をデジタルの画像信号に変換する。

メモリ制御部２０は、ＣＰＵ４６からの指令に従ってメインメモリ２２へのデータの読み書きを制御する。Ａ／Ｄ変換器１８から出力されたデジタルの画像信号は、このメモリ制御部２０によってメインメモリ２２に取り込まれる。

デジタル信号処理部２４は、同時化回路、ホワイトバランス補正回路、ガンマ補正回路、輪郭補正回路、輝度・色差信号生成回路等を含み、ＣＰＵ４６からの指令に従って入力された画像信号に所要の信号処理を施し、輝度信号（Ｙ信号）及び色差信号（Ｃｒ、Ｃｂ信号）からなる画像データ（ＹＣデータ）を生成する。

圧縮伸張処理部２６は、ＣＰＵ４６からの指令に従い、入力されたＹＣデータに所要の圧縮処理を施し、所定フォーマットの圧縮画像データを生成する。また、入力された圧縮画像データに所要の伸張処理を施し、非圧縮のＹＣデータを生成する。

メディア制御部２８は、ＣＰＵ４６からの指令に従いカメラ本体に備えられたメディアスロットに装填された記憶メディア３０へのデータの読み書きを制御する。

表示制御部３２は、ＣＰＵ４６からの指令に従いカメラ本体に備えられた液晶モニタ３４への表示を制御する。液晶モニタ３４は、撮影した画像の再生画面として使用されるとともに、撮影時にスルー画像が表示されて電子ファインダとして使用される。また、各種設定操作時にメニューが表示されてメニュー画面として使用されるとともに、充電時に所定のガイド表示が表示されて、充電位置のガイドに使用される。なお、この充電時における液晶モニタのガイド表示の機能については、後に詳述する。

電源制御部３６は、ＣＰＵ４６からの指令に従い電源部３８を制御し、デジタルカメラ１０の各部への電力の供給を制御する。なお、電源部３８の構成についても、後に詳述する。

無線通信制御部４０は、ＣＰＵ４６からの指令に従い無線通信部４２を制御し、プリント端末１００の無線通信部と所定の通信規格（たとえば、無線ＬＡＮ、ブルートゥース、赤外線通信等）に従った無線のデータ通信を行う。

以上のように構成されたデジタルカメラ１０は、操作部４４に備えられたモード切替スイッチでカメラのモードを撮影モードに設定し、シャッターボタンを押すと撮影が行われ、１コマ分の画像信号が撮像素子から出力される。撮像素子１４から出力された画像信号は、アナログ信号処理部１６、Ａ／Ｄ変換器１８を介してメインメモリ２２に取り込まれ、デジタル信号処理部２４に加えられてＹＣデータに変換される。そして、このＹＣデータが圧縮伸張処理部２６に加えられ、所定の圧縮フォーマット（ここでは、ＪＰＥＧ）に従って圧縮されたのち、所定フォーマット（たとえば、Ｅｘｉｆ）の画像ファイルとして、メディア制御部２８を介して記憶メディア３０に記録される。

このようにして、記憶メディア３０に記録された画像データは、デジタルカメラ１０のモードを再生モードにすることにより、記憶メディア３０から読み出され、圧縮伸張処理部２６で所要の伸張処理が施された後、表示制御部３４を介して液晶モニタ３４に再生表示される。

図３は、プリント端末１００の電気的構成を示すブロック図である。同図に示すように、プリント端末１００は、ＣＰＵ１１２、システムメモリ１１４、ストレージ１１６、操作部１１８、プリントエンジン１２０、無線通信制御部１２２、無線通信部１２４、充電制御部１２６、充電器１２８、無線タグリーダ１３０等を備えてなり、全体の動作をＣＰＵ１１２によって統括制御されている。ＣＰＵ１１２は、操作部１１８からの入力に応じて所定の制御プログラムに従いプリント端末１００の各部を制御する。

システムメモリ１１４は、ＲＯＭ及びＲＡＭを備えてなり、ＲＯＭには、ＣＰＵ１１２が実行する制御プログラムや制御に必要な各種データ等が記録されている。ＣＰＵ１１２は、ＲＯＭに記録された制御プログラムをＲＡＭに読み出し、ＲＡＭを作業領域としながら所定の制御プログラムを実行する。

ストレージ１１６は、ハードディスク装置で構成されており、ＣＰＵ１１２からの指令に従いデジタルカメラ１０から読み出した画像データを所定の記憶領域に格納する。

プリントエンジン１２０は、ＣＰＵ１１２からの指令に従いユーザからプリント注文を受けた画像を所定の印画紙にプリントする。プリントエンジン１２０で生成されたプリントは、図１に示すように、プリント端末本体１０２の前面に形成されたプリント排出口１０４から排出される。

無線通信制御部１２４は、ＣＰＵ１１２からの指令に従い無線通信部１２６を制御し、充電テーブル１０６に載置されたデジタルカメラ１０との間で無線でデータの送受信を行う。

充電制御部１２６は、ＣＰＵ１１２からの指令に従い充電器１２８の駆動を制御し、通信端末本体１０２の上面に形成された充電テーブル１０６に載置されたデジタルカメラ１０の電源部３８に無接点で電力を供給する。なお、この充電器１２８の構成については、後に詳述する。

無線タグリーダ１３０は、ＣＰＵ１１２からの指令に従い充電テーブル１０６に載置されたデジタルカメラ１０から無線タグ５２に記録されている情報を読み取り、ＣＰＵ１１２に出力する。

図４は、デジタルカメラ１０の電源部３８とプリント端末１００の充電器１２８の電気的構成を示すブロック図である。

プリント端末１００の充電器１２８は、一次コイル１５０と、その一次コイル１５０を高周波駆動するインバータ回路１５２と、インバータ回路１５２に電力を供給する交流電源１５４とで構成されている。デジタルカメラ１０を載置する充電テーブル１０６は、図５に示すように、薄いプラスチック製のプレートによって円形状に形成されており、この充電テーブル１０６の中央直下に一次側コイル１５０が配置されている。

一方、デジタルカメラ１０の電源部３８は、一対の二次コイル１６０Ｒ、１６０Ｌと、各二次コイル１６０Ｒ、１６０Ｌで発生した充電電流を制御する充電制御回路１６２Ｒ、１６２Ｌと、各二次コイル１６０Ｒ、１６０Ｌで発生した充電電流の電流値を計測する電流計１６４Ｒ、１６４Ｌと、二次コイル１６０Ｒ、１６０Ｌで発生した充電電流を蓄電するバッテリ（二次電池）１６６とで構成されている。このデジタルカメラ１０の電源部３８に備えられた一対の二次コイル１６０Ｒ、１６０Ｌは、カメラ本体の底面に並列して配置されており、カメラ本体の外装を構成する外装カバーの直下に配置されている。また、各電流計１６４Ｒ、１６４Ｌで計測された電流値はＣＰＵ４６に出力され、ＣＰＵ４６は、この電流計１６４Ｒ、１６４Ｌで計測される電流値に基づいて、液晶モニタ３４に充電位置のガイド表示を表示する。

さて、上記のように、デジタルカメラ１０は、プリント端末１００の充電テーブル１０６に載置することにより、内蔵するバッテリ１６６が充電される。すなわち、デジタルカメラ１０を充電テーブル１０６に載置し（底面を下にして載置）、プリント端末１００の操作部１１８を操作して、充電を開始させると、交流電源１５４からインバータ回路１５２に電力が供給され、一次コイル１５０が高周波駆動される。この結果、デジタルカメラ１０の各二次コイル１６０Ｒ、１６０Ｌに電磁誘導により交流電流が誘起され、発生した交流電流が充電制御回路１６２Ｒ、１６２Ｌを介してバッテリ１６６に給電される。これにより、バッテリ１６６が充電される。

ところで、バッテリ１６６を効率よく充電するには、デジタルカメラ側の二次コイル１６０Ｒ、１６０Ｌを充電テーブル側の一次コイル１５０に近接させて、デジタルカメラ１０を充電テーブル１０６に載置する必要がある。

そこで、本実施の形態のデジタルカメラ１０では、デジタルカメラ１０を最適な充電ポイントに設置するためのガイド表示が、充電時に液晶モニタ３４に表示される。ユーザは、この液晶モニタ３４に表示されたガイド表示を見ながら、デジタルカメラ１０を充電テーブル上の最適な位置にセットする。以下、この充電時におけるデジタルカメラ１０のガイド表示機能について説明する。

図６は、充電時における液晶モニタ３４のガイド表示の表示例を示している。同図に示すように、液晶モニタ３４には、一対の棒グラフ１７０Ｒ、１７０Ｌが表示される。この棒グラフ１７０Ｒ、１７０Ｌは、それぞれ電流計１６４Ｒ、１６４Ｌの計測電流に比例して変化する。すなわち、ＣＰＵ４６は、電流計１６４Ｒ、１６４Ｌで計測される電流値に応じて液晶モニタ３４に表示する棒グラフ１７０Ｒ、１７０Ｌの高さを変化させる。ユーザは、この液晶モニタ３４に表示される一対の棒グラフ１７０Ｒ、１７０Ｌの高さ（出力）が等しくなるように充電テーブル１０６の上でデジタルカメラ１０を移動させる。

図７は、デジタルカメラ１０の載置位置と棒グラフ１７０Ｒ、１７０Ｌの変化の様子を示している。同図（ｃ）に示すように、一対の二次コイル１６０Ｒ、１６０Ｌの間に一次コイル１５０が来た時に棒グラフ１７０Ｒ、１７０Ｌの高さが等しくなる。そして、その位置から右方向にデジタルカメラ１０をずらすと、同図（ｄ）に示すように、左側の棒グラフ１７０Ｌが高く、右側の棒グラフ１７０Ｒの高さが低くなる。一方、左方向にデジタルカメラ１０をずらすと、同図（ａ）及び（ｂ）に示すように、右側の棒グラフ１７０Ｌが高く、左側の棒グラフ１７０Ｌの高さが低くなる。

このように、デジタルカメラ１０の位置に応じて一対の棒グラフ１７０Ｒ、１７０Ｌの高さが変化するので、この一対の棒グラフ１７０Ｒ、１７０Ｌの高さを見れば、移動すべき方向が分かり、容易に最適な充電ポイントにデジタルカメラ１０をセットすることができる。

なお、デジタルカメラ１０を充電テーブル１０６に置くと、デジタルカメラ１０に組み込まれた無線タグ５２の情報が無線タグリーダ１３０に読み取られるので、この無線タグ５２の情報を無線タグリーダ１３０で読み取ったことをもって自動で充電を解するようにしてもよい。

また、デジタルカメラ１０を充電テーブル１０６に置くと、相互の無線通信部４２、１２４が通信可能になるので、デジタルカメラ１０の記憶メディア３０に画像データが記録されている場合には、この無線通信部４２、１２４を介してプリント端末１０に読み出し、プリントするようにしてもよい。あるいは、ストレージ１１６に保存するようにしてもよい。

以上説明したように、本実施の形態の充電システムでは、デジタルカメラ１０を簡単に最適な充電ポイントにセットすることができ、短時間で効率よくバッテリ１６６を充電することができる。

また、本実施の形態の充電システムでは、デジタルカメラ１０にあらかじめ備え付けられている液晶モニタ３４を使って充電時のガイド表示を行うようにしているので、既存の装置を有効利用してシステムを構成することができる。なお、別途専用の表示部を設けるようにしてもよい。

また、本実施の形態の充電システムでは、充電テーブル１０６が平坦に形成されているので、さまざまな形状の電気機器を載置することができ、これにより、一台のプリント端末でさまざまな電気機器（たとえば、携帯電話機、ＰＤＡ、ノートパソコン、ビデオカメラ、音楽プレイヤ、電気シェーバ等）の充電に対応することができる。

なお、本実施の形態では、プリント端末１０に充電器を組み込んだ例で説明したが、充電器単体で構成してもよい。

また、本実施の形態では、デジタルカメラ側に一対の二次コイルを組み込んだ場合を例に説明しているが、二次コイルは一つであってもよい。この場合、充電時にガイドとして液晶モニタ３４に表示する棒グラフは一本とし、ユーザは、この棒グラフの高さ（出力）が最大になる位置にデジタルカメラ１０を移動させて、充電位置の設定を行う。

また、本実施の形態では、一対の二次コイルをデジタルカメラに組み込んだ場合を例に説明したが、３つ以上の二次コイルをデジタルカメラに組み込んでもよい。この場合、更に最適位置を検出するのが容易になる。

また、本実施の形態では、液晶モニタに表示した棒グラフの高さで充電電流の大きさを表示するようにしているが、充電電流の大きさの表示方法は、これに限定されるものではなく、他の表示形態を採用するようにしてもよい。たとえば、最大出力を１００パーセントとした数値によるパーセント表示などを採用してもよい。

なお、充電時における液晶モニタのガイド表示は、充電開始後一定期間（たとえば、１分間）のみ表示するようにし、一定期間経過後は、自動で消すようにしてもよい。

また、一対の二次コイルからの充電電流が等しくなったときには、ビープ音等を鳴らして、聴覚でも認識させるようにしてもよい。

また、本実施の形態では、二次コイルで発生する充電電流の大きさを電流計で検出して、二次コイルの磁場の受信状態を検出するようにしているが、二次コイルの磁場の受信状態を検出する手段は、これに限定されるものではなく、他の手段を用いて検出するようにしてもよい。

本発明が適用されたデジタルカメラの充電システムの構成図 デジタルカメラの電気的構成を示すブロック図 プリント端末の電気的構成を示すブロック図 デジタルカメラの電源部とプリント端末の充電器の電気的構成を示すブロック図 プリント端末の平面図 充電時における液晶モニタのガイド表示の表示例 デジタルカメラの載置位置と棒グラフの変化の様子を示す図

符号の説明

１０…デジタルカメラ、１２…撮影光学系、１４…撮像素子、１６…アナログ信号処理部、１８…Ａ／Ｄ変換器、２０…メモリ制御部、２２…メインメモリ、２４…デジタル信号処理部、２６…圧縮伸張処理部、２８…メディア制御部、３０…記憶メディア、３２…表示制御部、３４…液晶モニタ、３６…電源制御部、３８…電源部、４０…無線通信制御部、４２…無線通信部、４４…操作部、４６…ＣＰＵ、４８…ＲＯＭ、５０…ＥＥＰＲＯＭ、５２…無線タグ、１００…プリント端末、１０２…プリント端末本体、１０４…プリント排出口、１０６…充電テーブル、１１２…ＣＰＵ、１１４…システムメモリ、１１６…ストレージ、１１８…操作部、１２０…プリントエンジン、１２２…無線通信制御部、１２４…無線通信部、１２６…充電制御部、１２８…充電器、１３０…無線タグリーダ、１５０…一次コイル、１５２…インバータ回路、１５４…交流電源、１６０Ｒ、１６０Ｌ…二次コイル、１６２Ｒ、１６２Ｌ…充電制御回路、１６４Ｒ、１６４Ｌ…電流計、１６６…バッテリ、１７０Ｒ、１７０Ｌ…棒グラフ

Claims (4)

1. 電気機器を充電テーブルに載置して、前記電気機器に備えられた二次コイルと前記充電テーブルに備えられた一次コイルとを電磁的に結合し、電磁誘導により無接点で前記電気機器に備えられた二次電池を充電する充電システムであって、
   前記二次コイルの磁場の受信状態を検出する検出手段と、
   前記検出手段で検出された前記二次コイルの磁場の受信状態を表示する表示手段と、
   を備えたことを特徴とする充電システム。
2. 前記電気機器は、所定の間隔をもって配置された少なくとも２つ以上の二次コイルを有し、
   前記検出手段は、前記各二次コイルの磁場の受信状態を個別に検出し、
   前記表示手段は、前記検出手段で検出された前記各二次コイルの磁場の受信状態を個別に表示することを特徴とする請求項１に記載の充電システム。
3. 前記検出手段は、前記二次電池に流れる電流を検出することにより、前記二次コイルの磁場の受信状態を検出することを特徴とする請求項１又は２に記載の充電システム。
4. 前記電気機器は、画像を撮像する撮像手段と、該撮像手段で撮像された画像を表示する画像表示手段とを有し、該画像表示手段が前記表示手段を兼ねることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の充電システム。

Images