JP2008278592A - 複数携帯デバイス用の充電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】充電電圧を低下させることなく、一つの充電装置で複数の携帯デバイスを効率よく充電する。
【解決手段】複数携帯デバイス用の充電装置は、複数の携帯デバイスに対応して設けられ前記携帯デバイスと有線または無線で接続する複数のインタフェースと、前記携帯デバイスのための充電パラメータを設定する充電パラメータ設定部と、前記充電パラメータ設定部に設定されたパラメータに基づいて、前記複数の携帯デバイスへの充電タイミングを切り換えるスイッチング制御部と、前記スイッチング制御部により選択された携帯デバイスへ充電を行う充電部と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、一つの充電器で、同種又は異なる機種の複数の携帯デバイスを効率よく充電できる充電装置に関する。

一般に、携帯電話やＭＤプレーヤ等の携帯デバイスを充電する際には、一つの充電器に対して一つの携帯デバイスを対応させて充電している。携帯デバイスの普及につれて、個人用、会社用など複数の携帯電話を使い分けたり、家族で各自が一つ以上の携帯電話を保有したり、通勤中に複数の電子機器を携帯、利用するようになってきている。一人が異なる製品、機種の携帯デバイスを充電する場合や、家族内で各自が携帯デバイスに充電する場合には、それぞれのデバイスに対応する複数の充電器と、その充電器を接続する複数のコンセントが必要となる。

もちろん、共用充電器を用いることで、たとえば同じ移動機メーカの携帯電話については、機種が異なっても共通して充電することはできる。しかし、既存の共用充電器で複数の携帯電話を充電する場合は、ある携帯電話の充電が完了したら、その携帯電話を取り外し、次の携帯電話を接続して充電を開始する、というように、順次充電を行わなければならない。充電完了の都度、次の携帯電話に接続し直す手間がかかるだけではなく、充電完了に気がつかないときは、次の携帯電話を充電器に接続するまでの時間は単なるロスタイムになってしまう。

このような不都合を回避するために、一つの充電器に複数のコネクタケーブルを設けて複数の携帯電話に接続し、これら複数の携帯電話を同時に充電可能にする家庭用充電装置が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。この充電装置は、コネクタケーブルに接続された各々の携帯電話へ充電に必要な電力を同時に分配供給させることを特徴とするため、接続された携帯電話の台数分だけの電力が必要となる。仮に従来と同じ充電速度で複数台を同時に充電しようとすると、一つのコンセントに複数の差し込み口を有する延長コードを接続したのと同じ構成となり、結局は複数コンセントを使用して複数の携帯電話を同時に充電する構成と同じになる。
特開２００６−３４０８３号公報

そこで、本願では、実質的に単一の差し込み口を使用して複数の携帯デバイスを充電する際に、電流分配による充電電流の低下なしに、均等に、かつ効率良く充電を行うことのできる充電装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明では、ある携帯デバイスから別の携帯デバイスへと充電を切り換えるタイミングを制御することによって、電流分配による充電電流の低下なしに、従来通りの充電電流で複数台を順次均等に充電していく。たとえば、Ａ，Ｂ，Ｃという電池の減り具合の異なる３台の携帯電話に、一定量ずつ順次充電し、充電完了状態に達した携帯電話があれば、以降はその携帯電話への充電をスキップして、残りの携帯電話に対して切り換え充電を行う。

具体的には、本発明の１つの態様では、複数携帯デバイス用の充電装置は、
（ａ）複数の携帯デバイスに対応して設けられ、前記携帯デバイスと有線または無線で接続する複数のインタフェースと、
（ｂ）前記携帯デバイスのための充電パラメータを設定する充電パラメータ設定部と、
（ｃ）前記充電パラメータ設定部に設定されたパラメータに基づいて、前記複数の携帯デバイスへの充電タイミングを切り換えるスイッチング制御部と、
（ｄ）前記スイッチング制御部により選択された携帯デバイスへ充電を行う充電部と、
を備える。

前記パラメータとして、充電時間、電圧または電流値、複数の携帯デバイスを順次充電する充電サイクル回数、等を設定することができる。

良好な構成例では、充電装置は、前記各携帯デバイスの充電状態を検出する充電状態検出部と、前記検出された充電状態に基づいて、各携帯デバイスの充電の要否を判断する充電要否判定部と、をさらに備え、前記スイッチング制御部は、充電不要と判断された携帯デバイスは選択せずにスキップして次の携帯デバイスを選択する。

別の構成例では、前記スイッチング制御部は、前記設定されたパラメータが満たされたか否かを判断し、前記パラメータが満たされた場合に、次の携帯デバイスへの充電動作に切り換える。

さらに別の構成例では、前記各携帯デバイスの充電状態を検出する充電状態検出部、をさらに備え、前記スイッチング制御部は、現在処理中の携帯デバイスについて、前記設定されたパラメータが満たされる前に、当該携帯デバイスについて充電完了状態が前記充電状態検出部により検出された場合は、前記パラメータが満たされていなくても次の携帯デバイスへの充電動作に切り換える。

第２の側面では、複数携帯デバイスの充電方法を提供する。この方法は、
（ａ）複数の携帯デバイスを、一つの充電装置に有線または無線で接続するステップと、
（ｂ）前記携帯デバイスのための充電パラメータを設定するステップと、
（ｃ）前記設定されたパラメータに基づいて、前記複数の携帯デバイスへの充電タイミングを切り換えるステップと、
（ｄ）前記切り換え制御により携帯デバイスへ充電を行うステップと、
を含む。

このような構成および方法によれば、パラメータ設定にて電力制御を行うことにより、複数の携帯電話へ電力を分配することによって各々の携帯デバイスに充電できるので、一定時間に供給される電力としては接続された携帯電話の台数分だけの電力は必要とせず、消費電力は少なくてすむ。

上記の構成および方法によれば、適正な充電電圧で効率的に順次複数の携帯デバイスを充電することができる。

以下で、本発明の良好な実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態の携帯端末用充電装置の概略構成図である。図１（ａ）は、コネクタ１１Ａにより直接商用コンセントに接続するタイプの充電装置１０Ａを、図１（ｂ）は、コネクタ１１Ｂにより既存の充電器３１を介して商用コンセント４０から電源をとるタイプの充電装置１０Ｂである。実施形態では、複数の携帯電話を、有線で充電装置１０Ａ又は１０Ｂに接続する構成を例にとる。

充電装置１０Ａ（又は１０Ｂ）は、充電部１２と、充電パラメータ設定部１３と、状態検出部１４と、充電要否判定部１５と、スイッチング制御部１７を有する。充電装置１０Ａ（又は１０Ｂ）はまた、複数の携帯電話２０−１、２０−２、…、２０−ｎと接続する分岐側コネクタ１６−１、１６−２、…、１６−ｎを有する。

充電要否判定部１５は、状態検出部１４により検出された複数の携帯電話２０−１〜２０−ｎの接続の有無及び／又は充電レベルに基づいて、接続された各携帯電話２０−１〜２０−ｎが、現実に充電を必要としているか否かを判断する。場合によって、携帯電話の電池がさほど減っていない状態で充電装置に接続されることもあり、そのようなときは、充電の必要性に乏しいからである。

充電部１２は、商用コンセント４０からの電源電圧を利用して、携帯電話２０に電荷を供給する。充電パラメータ設定部１３は、ユーザによる入力又はあらかじめ設定された固定値で、携帯電話２０−１〜２０−ｎを順次充電する際のパラメータ値を設定する。パラメータ値は、充電時間、電圧値、充電サイクル回数等である。スイッチング制御部１７は設定されたパラメータ値に基づいて、充電を行う携帯電話２０を切り換えるタイミングを制御する。

たとえば、パラメータ値として、充電時間１０分と設定されている場合は、ある携帯電話２０−１に対して１０分間充電がなされると、スイッチング制御部１７は、次の携帯電話２０−２への充電に切り換える。それぞれの携帯電話について１０分ずつ充電を行い、すべての携帯電話（２０−１〜２０−ｎ）に対して１回目の充電が終わると、最初の携帯電話２０−１に戻って、再度、各々１０分間の充電を行う。この場合、スイッチング制御部１７は、タイマーを含む。

たとえば、携帯電話２０−２の電池の減り方が少なく、一回目の１０分間の充電で充電完了状態に達したとする。そうすると、状態検出部１４の検出値に基づいて、充電要否判定部１５は、この携帯電話２０−２については、２回目以降の充電動作を行わなくてもよい、と判断する。スイッチング制御部１７は、２回目の充電では、携帯電話２０−１の１０分間の充電が終わると、携帯電話２０−２をスキップして、携帯電話２０−３の充電へと切り換え制御する。

別の例として、パラメータ値に電圧３．５Ｖと設定されてもよい。この場合は、スイッチング制御部１７は、状態検出部１４での検出値を参照して、携帯電話２０−１の電池の電圧が３．５Ｖになるまで充電を継続する。電圧が３．５Ｖに達すると、スイッチング制御部１７は、次の携帯電話２０−２の充電を開始し、携帯電話２０−２の電池の電圧が３．５Ｖになるまで充電を継続する。

さらに別の例で、充電サイクル回数が２回と設定されていると、スイッチング制御部１７は、ある携帯電話２０−１に対して、必要な充電量の半分だけ充電を行ってから、次の携帯電話２０−２に切り換える。携帯電話２０−２が必要とする充電量の半分だけ充電を行ったら、次の携帯電話の充電に以降する。これにより、複数の携帯電話２０−１〜２０−ｎ全体に対して、２回のサイクルで充電を完了する。

このような構成によれば、複数の携帯電話に対する充電の切り換えを内部回路のスイッチングにより行うことができるので、充電が終わる都度、携帯電話をコネクタ１６から抜き取って、次の携帯電話を差し込む場合と比較して、電力ロスが少ない。

また、充電状態が異なる複数の携帯電話に対して、電流の分配を行わずとも、商用コンセント４０からの充電電圧で均等に充電していくことが可能である。したがって、時間のない時にも、複数の携帯端末２０の各々を、ある程度まで充電された状態に回復してから持ち出すこともできる。

もちろん、すべての分岐側コネクタ１６に携帯電話２０が接続されているとは限らないので、充電要否判定部１５は、分岐側コネクタ１６の接続状態を検出して、携帯電話２０が接続されていない分岐側コネクタ１６についは、充電対象から外すこともできる。この場合は、スイッチング制御部１７は、接続されていない分岐側コネクタ１６への切り換えをスキップして、携帯電話が接続されている次の分岐側コネクタ１６を選択し、切り換えを行う。

図２は、本発明の一実施形態に係る充電装置１０Ａ（又は１０Ｂ）の第１の動作例を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１１で、充電装置１０Ａ（又は１０Ｂ）の充電パラメータを設定する。充電パラメータは、タイマー値（各携帯電話に対してどのくらい継続して充電を行うか）、電圧値（各携帯電話に対してどの充電レベルまで充電を行うか）等である。

ステップＳ１２で、現在着目している分岐側コネクタ１６−１に接続される携帯電話２０−１が充電を必要としているか否かを判断する。分岐側コネクタ１６−１に携帯電話が接続されていない場合や、接続されていても、まだ電池が十分にある場合は、充電は不要と判断して、ステップＳ１５へジャンプし、次の携帯電話があるか否かを判断する。

現在の分岐側コネクタ１６−１に携帯電話２０−１が接続されており、状態検出部１４による接続の検出およびこの携帯電話２０−１の現在の充電状態の検出結果から、充電が必要と判断された場合には（Ｓ１２でＹＥＳ）、スイッチング制御部１７は、この分岐側コネクタ１６−１、すなわち携帯電話２０−１を選択し、充電部１２による充電が行われる（ステップＳ１３）。ステップＳ１４で、設定された充電パラメータの条件が充たされたか否かを判断する。たとえば、タイマーが設定されている場合は、タイムアップか否かを判断し、電圧値が設定されている場合は、充電中の携帯電話の電池の電圧が、その電圧レベルに達したか否かを判断する。パラメータ条件が満たされるまで、Ｓ１３とＳ１４を繰り返して、充電を継続する。

パラメータ条件が満たされたなら（Ｓ１４でＹＥＳ）、ステップＳ１５で、次の携帯電話があるか否かを判断する。次の携帯電話がある場合は、ステップＳ１２に戻って、充電の要否を判断する。次の携帯電話に充電が必要な場合に（Ｓ１２でＹＥＳ）、スイッチング制御部１７は、次の携帯電話への切り換え制御を行う。以下、Ｓ１３からＳ１５を順次繰り返す。Ｓ１５で、最後の携帯電話への充電が完了した場合に、プロセスは終了する。

図３は、本発明の一実施形態に係る充電装置１０Ａ（又は１０Ｂ）の第２の動作例を示すフローチャートである。図２と同じステップには同じ符号を付けて、その説明を省略する。図３の例では、充電が必要な各携帯電話に対して、充電パラメータ条件の充足の有無と並行して、充電完了状態に達したか否かの判断を行う。

すなわち、Ｓ１２で、現在の分岐側コネクタ１６−１に接続された携帯電話２０−１が充電を要する場合に、Ｓ１３ａで充電を開始する。その後、状態検出部１４でこの携帯電話２０−１の充電状態をモニタリングして、充電完了状態に達したか否かを判断する（Ｓ１３ｂ）。同時に、充電パラメータ条件が充足されたか否か、たとえば、１０分経過したか否か、あるいは３．５Ｖになったか否かを判断する（Ｓ１４）。充電パラメータ条件が充足される前に、携帯電話２０−１の電池が充電完了状態に達した場合は（Ｓ１３ｂでＹＥＳ）、充電パラメータ条件の充足を待たずに、次の分岐側コネクタ１６−２についての処理に移行する（Ｓ１５）。

このように、設定された充電パラメータ条件の成否の判断とともに、現在充電処理中の携帯電話が充電完了状態に達したか否かを判断することによって、電池の減り具合の少ない携帯端末２０については、充電状態の完了後、速やかに次の携帯電話への充電処理に移行することができるので、充電効率が向上する。

図４は、本発明の一実施形態に係る充電装置１０Ａ（又は１０Ｂ）の第３の動作例を示すフローチャートである。図４の例では、順次充電の処理サイクルを１回以上繰り返すことによって、接続されたすべての携帯電話に対して効率よく充電を行う。

まず、ステップＳ２１で、タイマー値、電圧値、充電サイクル回数等の充電パラメータを設定する。処理対象の携帯電話に充電が必要な場合は（Ｓ２２でＹＥＳ）、その携帯電話に対して充電を開始し（Ｓ２３）、設定されたパラメータが満たされたか否かを判断する（Ｓ２４）。この例では、タイマー値が１０分に設定されているので、１０分経過したか否かを判断する。パラメータ条件が満たされた場合は、ステップＳ２５で、次の携帯電話が有るか否かを判断する。処理対象の携帯電話にまだ十分に電池が残っていて充電が不要の場合は（Ｓ２２でＮＯ）、ステップＳ２５にジャンプして、次の携帯電話があるか否かを判断する。

一巡目で、接続されたすべての携帯電話について、設定パラメータに従った充電処理が行われると（Ｓ２５でＮＯ）、設定された回数の充電サイクルが終了したか否かを判断する（Ｓ２６）。設定された回数のサイクルが終了していない場合は、次のサイクルを開始するため、ステップＳ２２に戻る。次のサイクルでは、前回のサイクルの充電動作で、充電完了状態またはそれに近い状態に達している携帯電話については、Ｓ２２で充電不要と判断さるので、スイッチング制御部１７は、この携帯電話を選択せずに、充電処理が必要な次の携帯電話へと切り換える。

このように、電池の減り具合の異なる複数の携帯電話に対して、複数サイクルで繰り返し充電する場合にも、先に充電完了状態になった携帯電話については、それ以上充電を行わずに、次の携帯電話に移行できるので、均等かつ効率のよい充電が可能になる。

以上説明したように、本発明によれば、複数の携帯電話をそれぞれ均一にバランス良く充電することが可能となる。商用コンセントに接続する充電装置は一つで済むため、充電完了後の待機電力は、複数の充電器をそれぞれコンセントに接続するときと比較して、低減することができる。また、携帯電話の電池には、通常はリチウムイオン電池が使用されており、メモリ効果による電池劣化のおそれがないので、電池の減り具体の異なる携帯電話に対して、いわゆる継ぎ足し充電を行っても、携帯電話の電池への悪影響はない。

本発明を特定の実施例に基づいて説明したが、本発明はこれらの例に限定されない。たとえば、実施例では、複数の携帯電話は有線ケーブルで充電装置１０Ａまたは１０Ｂに接続されているが、無線充電が可能な特殊のタイプの電池を用いる携帯デバイスを充電する場合にも、本発明は適用可能である。この場合は、充電装置１０Ａ又は１０Ｂを、複数の開口を有する形状に構成して、各携帯デバイスを開口内に配置する。有線ケーブルと分岐側コネクタ１６に代えて、無線送受信部とアンテナを携帯デバイスインタフェースとして設ける。状態検出部１４は、携帯電話自体が検出したそれぞれの充電状態を、無線送受信を介して受け取る。充電部１２は、スイッチング制御部１７によって選択されたインタフェースを有する開口の内部に電磁波を生成する。携帯デバイスの電池の中に設けられたコイルに電磁波が照射されると、電池のなかで電流が誘発され充電される。

この場合も、充電パラメータ条件が充たされた場合や、充電完了状態に達した場合に、次の開口（インタフェース）を選択することによって、別の携帯デバイスに充電を切り換えることが可能であり、一つの充電装置で複数の携帯デバイスを均等に順次充電することが可能である。

また、充電パラメータ条件として、「充電完了」と設定する場合は、各携帯電話について充電が完了するまで充電が継続された後に、次の携帯電話への充電に移行する。

また、充電パラメータ条件は、携帯電話の電池の電圧値のみならず、電流値で設定してもよい。

また、実施例では充電対象として携帯電話のみを図示していたが、充電対象となるデバイスは携帯電話に限定されず、ＣＤプレーヤ、ＭＤプレーヤ、電動歯ブラシ等、任意の充電可能な携帯デバイスに適用可能である。

本発明の一実施形態に係る複数携帯端末用の充電装置の概略構成図である。 本発明の一実施形態に係る複数携帯端末用の充電装置の第１の動作例を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る複数携帯端末用の充電装置の第２の動作例を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る複数携帯端末用の充電装置の第３の動作例を示すフローチャートである。

符号の説明

１０Ａ、１０Ｂ 充電装置
１１Ａ，１１Ｂ 電源用コネクタ
１２ 充電部
１３ 充電パラメータ設定部
１４ 状態検出部
１５ 充電要否判定部
１６−１、１６−２、…、１６−ｎ 分岐側コネクタ（インタフェース）
１７ スイッチング制御部
２０−１、２０−２、…、２０−ｎ 携帯デバイス（携帯電話）
４０ 商用コンセント

Claims (14)

1. 複数の携帯デバイスに対応して設けられ、前記携帯デバイスと有線または無線で接続する複数のインタフェースと、
   前記携帯デバイスのための充電パラメータを設定する充電パラメータ設定部と、
   前記充電パラメータ設定部に設定されたパラメータに基づいて、前記複数の携帯デバイスへの充電タイミングを切り換えるスイッチング制御部と、
   前記スイッチング制御部により選択された携帯デバイスへ充電を行う充電部と、
   を備えることを特徴とする充電装置。
2. 前記充電パラメータ設定部は、前記パラメータとして、充電時間を設定することを特徴とする請求項１に記載の充電装置。
3. 前記充電パラメータ設定部は、前記パラメータとして、電圧または電流値を設定することを特徴とする請求項１に記載の充電装置。
4. 前記充電パラメータ設定部は、前記パラメータとして、前記複数の携帯デバイスを順次充電する充電サイクル回数を設定することを特徴とする請求項１に記載の充電装置。
5. 前記各携帯デバイスの充電状態及び／又は接続状態を検出する状態検出部と、
   前記検出された状態に基づいて、各携帯デバイスの充電の要否を判断する充電要否判定部と、
   をさらに備え、
   前記スイッチング制御部は、充電不要と判断された携帯デバイスは選択せずにスキップして次の携帯デバイスを選択する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の充電装置。
6. 前記スイッチング制御部は、前記設定されたパラメータが満たされたか否かを判断し、前記パラメータが満たされた場合に、次の携帯デバイスへの充電動作に切り換えることを特徴とする請求項１に記載の充電装置。
7. 前記各携帯デバイスの充電状態を検出する状態検出部、
   をさらに備え、
   前記スイッチング制御部は、現在処理中の携帯デバイスについて、前記設定されたパラメータが満たされる前に、当該携帯デバイスについて充電完了状態が前記充電状態検出部により検出された場合は、前記パラメータが満たされていなくても次の携帯デバイスへの充電動作に切り換えることを特徴とする請求項１又は６に記載の充電装置。
8. 前記スイッチング制御部は、前回の充電サイクルでの充電処理の結果、前記充電パラメータが満たされた携帯デバイスについて、今回の充電サイクルでは選択しないことを特徴とする請求項４に記載の充電装置。
9. 商用電源への接続部、
   をさらに有することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の充電装置。
10. 既存の充電器コネクタへの接続部、
    をさらに有することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の充電装置。
11. 複数の携帯デバイスを、一つの充電装置に有線または無線で接続するステップと、
    前記携帯デバイスのための充電パラメータを設定するステップと、
    前記設定されたパラメータに基づいて、前記複数の携帯デバイスへの充電タイミングを切り換えるステップと、
    前記切り換え制御により携帯デバイスへ充電を行うステップと、
    を含む複数携帯デバイスへの充電方法。
12. 前記各携帯デバイスの充電状態及び／又は前記充電装置への接続状態を検出するステップと、
    前記検出された充電状態及び／又は接続状態に基づいて、各携帯デバイスの充電の要否を判断するステップと、
    をさらに含み、
    前記充電切り換えステップは、前記判断で充電不要と判断された携帯デバイスをスキップして次の携帯デバイスを選択する、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の充電方法。
13. 前記充電切り換えステップは、前記設定されたパラメータが満たされたか否かを判断するステップを含み、前記パラメータが満たされた場合に、次の携帯デバイスへの充電動作に切り換えることを特徴とする請求項１１に記載の充電方法。
14. 前記各携帯デバイスの充電状態を検出するステップ、
    をさらに備え、
    現在処理中の携帯デバイスについて、前記設定されたパラメータが満たされる前に、当該携帯デバイスについて充電完了状態が検出された場合は、前記パラメータが満たされていなくても次の携帯デバイスへの充電動作に切り換えることを特徴とする請求項１１又は１３に記載の充電方法。

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