JP2014023298A - 非接触送受電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】非接触で電力を送電及び受電する送受電機能を備える電子機器で必要となる回路部品をより効果的に活用すること。
【解決手段】電子機器１は、送電モジュール２１と、受電モジュール２２と、アンテナ部２３と、を備える。送電モジュール２１は、バッテリ１３から放電された電力を、送電用の電力として出力する。受電モジュール２２は、受電用の電力を入力して、バッテリ１３に充電用として供給する。アンテナ部２３は、送電モジュール２１から出力された電力を非接触で他の装置に送電すると共に、他の装置から供給された電力を非接触で受電して受電モジュール２２に入力させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、非接触送受電装置に関する。

従来より、ＷＰＣ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍにより策定された国際標準規格「Ｑｉ（登録商標）」を初めとして、非接触で電力を伝送する手法（以下、「非接触電力伝送手法」と呼ぶ）の研究開発が行われてきた。代表的な非接触電力伝送手法として、電磁誘導型の非接触電力伝送手法が知られている（特許文献１参照）。このような非接触電力伝送手法を用いた電子機器としてスマートフォンが採用されている。また、代表的な非接触電力伝送手法の別の１つとして、電界結合式の非接触電力伝送手法が知られている。

特開２０１１−２５０６１５号公報

しかしながら、このような非接触電力伝送手法による送受信の両機能をスマートフォン等の１台の電子機器に搭載したいという要望が近年挙げられているところ、このような要望に十分に応えられない状況である。
具体的には、現状、送電側の電子機器（商用電源と接続する機器であり、以下、「送電機器」と呼ぶ）と、受電側の電子機器（スマートフォン等の機器であり、以下、「受電機器」と呼ぶ）と、はそれぞれ、図４及び図５に示すように別体（別々の筺体）で構成されている。

図４は、従来の電磁誘導型の非接触電力伝送手法を適用した、非接触電力伝送システムの構成を示すブロック図である。
図４に示すように、従来の電磁誘導型の非接触電力伝送手法を適用した場合、非接触電力伝送システムは、送電機器２０１と受電機器２０２という別体の２台の電子機器から構成されている。
送電機器２０１は、送電回路２１１と、送電コイル２１２とを備えている。送電回路２１１は、「ＡＣ Ａｄａｐｔｏｒ」に接続され、商用交流電源から供給される電力を、送電コイル２１２を介して受電機器２０２に送電する。
受電機器２０２は、受電コイル２２１と、受電回路２２２と、バッテリ２２３とを備えている。受電回路２２２は、送電機器２０１から送電されてきた電力を、受電コイル２２１を介して受電して、バッテリ２２３に充電用として供給する。

図５は、従来の電界結合式の非接触電力伝送手法を適用した、非接触電力伝送システムの構成を示すブロック図である。
図５に示すように、従来の電界結合式の非接触電力伝送手法を適用した場合、非接触電力伝送システムは、送電機器３０１と受電機器３０２という別体の２台の電子機器から構成されている。
送電機器３０１は、送電回路３１１と、送電電極３１２とを備えている。送電回路３１１は、「ＡＣ Ａｄａｐｔｏｒ」に接続され、商用交流電源から供給される電力を、送電電極３１２を介して受電機器３０２に送電する。
受電機器３０２は、受電電極３２１と、受電回路３２２と、バッテリ３２３とを備えている。受電回路３２２は、送電機器３０１から送電されてきた電力を、受電電極３２１を介して受電して、バッテリ３２３に充電用として供給する。

このように、非接触で電力を送電する送電機能を備えた電子機器と、非接触で電力を受電する受電機能を備えた電子機器が別々に存在する場合、両機能で必要となる回路部品をより効果的に活用することはできなかった。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、非接触で電力を送電する送電機能や非接触で電力を受電する受電機能を備える電子機器で必要となる回路部品をより効果的に活用することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の一態様の非接触電力送受電装置は、
バッテリから放電された電力を、送電用の電力として出力する送電部と、
受電用の電力を入力して、前記バッテリに充電用として供給する受電部と、
前記送電部から出力された電力を非接触で他の装置に送電すると共に、他の装置から供給された電力を非接触で受電して前記受電部に入力させるアンテナ部と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、非接触で電力を送電及び受電する送受電機能を備える電子機器で必要となる回路部品をより効果的に活用することができる。

本発明の第１実施形態に係る電磁誘導型の非接触送受電装置の構成を示すブロック図である。 図１の構成を有する電子機器が実行する送受電処理の流れを説明するフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る電界結合方式の非接触送受電装置の構成を示すブロック図である。 従来の電磁誘導型の非接触電力伝送手法を適用した、非接触電力伝送システムの構成を示すブロック図である。 従来の電界結合式の非接触電力伝送手法を適用した、非接触電力伝送システムの構成を示すブロック図である。

［第１実施形態］
以下、本発明の第１実施形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の第１実施形態に係る電磁誘導型の非接触送受電装置の構成を示すブロック図である。

非接触送受電装置は、例えばスマートフォンや携帯電話機等の携帯端末（１筺体内の装置）の電子機器１として構成され、図１と同様の機能的構成を有する他の電子機器との間で、電力を非接触で相互に送受電することができる。また、電子機器１は、送電機能のみを有する他の装置（従来の送電機器含む）から非接触で電力を受電することができるし、受電機能のみを有する他の装置（従来の受電機器含む）に対して非接触で電力を送信することができる。

電子機器１は、送受電モジュール１１と、入力部１２と、バッテリ１３と、制御部１４と、スイッチ１５と、を１つの筺体内に備えている。

送受電モジュール１１は、送電モジュール２１と、受電モジュール２２と、アンテナ部２３と、スイッチ２４と、スイッチ２５と、を備えている。

送電モジュール２１は、送電回路３１と、スイッチ３２と、を備えている。
送電回路３１は、図示しないが、アンテナ部２３に直列に接続された共振コンデンサ、アンテナ部２３を駆動する駆動回路、駆動回路に周期的な駆動用の制御信号を供給する分周回路及び発振器等を備えている。送電回路３１は、入力部１２からの送電動作の開始指示に基づき電子機器１を送電装置として機能させるための回路である。送電動作の開始指示の詳細については、後述する。

スイッチ２４は、送電回路３１と、スイッチ１５を介してバッテリ１３と、をそれぞれ開閉可能に接続しており、そのオン／オフ状態が制御部１４により制御される。
スイッチ３２は、送電回路３１と、アンテナ部２３と、をそれぞれ開閉可能に接続しており、そのオン／オフ状態が制御部１４により制御される。
制御部１４による制御については後述するが、スイッチ１５がオン状態となっていることを前提として、スイッチ２４とスイッチ３２のオン／オフの状態は連動するように制御される。
具体的には、電子機器１が他の装置に対して電力を送電する場合には、スイッチ２４とスイッチ３２がオン状態となり、電子機器１に内蔵されるバッテリ１３から放電された電力は、送電回路３１及びアンテナ部２３を介して他の装置に対して非接触で送電される。
これに対して、電子機器１が他の装置から電力を受電する場合には、スイッチ２４とスイッチ３２がオフ状態となり、電子機器１に内蔵されるバッテリ１３からの放電が禁止される。

受電モジュール２２は、受電回路４１と、スイッチ４２と、を備えている。
受電回路４１は、図示しないが、アンテナ部２３に直列に接続された共振コンデンサ、アンテナ部２３に発生する電圧を整流してバッテリ１３に供給する整流回路等を備えている。受電回路４１は、入力部１２からの受電動作の開始指示に基づき電子機器１を受電装置として機能させるための回路である。受電動作の開始指示の詳細については、後述する。

スイッチ２５は、受電回路４１と、スイッチ１５を介してバッテリ１３と、をそれぞれ開閉可能に接続しており、そのオン／オフ状態が制御部１４により制御される。
スイッチ４２は、受電回路４１と、アンテナ部２３と、をそれぞれ開閉可能に接続しており、そのオン／オフ状態が制御部１４により制御される。
制御部１４による制御については後述するが、スイッチ１５がオン状態となっていることを前提として、スイッチ２５とスイッチ４２のオン／オフの状態は連動するように制御される。
具体的には、電子機器１が他の装置から電力を受電する場合には、スイッチ２５とスイッチ４２がオン状態となり、他の装置から送信されてきた電力は、非接触でアンテナ部２３を介して受電回路４１に受電され、バッテリ１３に対して充電用に供給される。
これに対して、電子機器１が他の装置に対して電力を送電する場合には、スイッチ２５とスイッチ４２がオフ状態となり、電子機器１に内蔵されるバッテリ１３への充電が禁止される。

アンテナ部２３は、電力の送受電の対象となる他の装置に備えられたアンテナ（コイル）が近接された場合に、このコイルと電磁結合するコイルを含むように構成されている。具体的には、アンテナ部２３は、電子機器１が送電装置として機能する場合には、送電回路３１により交流電流が流されることで電磁誘導作用によって、他の装置のコイルへ電力を送電する。一方、アンテナ部２３は、電子機器１が受電装置として機能する場合には、他の装置のコイルの電磁誘導作用によって、交流電流が流されることで、他の電子機器に備えられたコイルから供給される電力を受電回路４１に受信させる。

バッテリ１３は、例えば、リチウムイオン二次電池により構成され、電子機器１全体に駆動用の電力を供給する電力供給源である。

入力部１２は、各種入力を受け付ける。入力部１２は、電子機器１を受電動作及び送電動作の開始指示や終了指示等の何れかのユーザの指示を受け付ける選択スイッチや、電子機器１の移動に伴う状態の変化を計測するセンサ及び電子機器１の起動及び停止を指示する電源ボタンを含む。本実施形態において、入力部１２は、３軸加速度センサを含むように構成されている。
３軸加速度センサは、ピエゾ抵抗型もしくは静電容量型の検出機構により３軸加速度成分を検出して、その検出結果を表す３軸成分毎の加速度データを出力する。入力部１２は、電子機器１が移動したか否かを示す基準となる加速度データを制御部１４へ出力する。

制御部１４は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）により構成され、電子機器１全体の動作を制御する。
例えば、電子機器１が他の装置に対して電力を送電する場合には、制御部１４は、スイッチ２４とスイッチ３２をオン状態にすると共に、スイッチ２５とスイッチ４２をオフ状態にする制御を行う。これにより、電子機器１に内蔵されるバッテリ１３から放電された電力は、送電回路３１及びアンテナ部２３を介して他の装置に対して非接触で送電される。
これに対して、電子機器１が他の装置から電力を受電する場合には、制御部１４は、スイッチ２４とスイッチ３２をオフ状態にすると共に、スイッチ２５とスイッチ４２をオン状態にする制御を行う。これにより、他の装置から送信されてきた電力は、非接触でアンテナ部２３を介して受電回路４１に受電され、バッテリ１３に対して充電用に供給される。

以下、スイッチ１５がオン状態となっていることを前提として、制御部１４の制御について説明する。
制御部１４は、入力部１２により計測された電子機器１の移動に伴う状態の変化の情報に基づいて、送受電モジュール１１の各スイッチ２４、２５、３２、４２の開閉の状態を制御する。
制御部１４は、入力部１２から出力された電子機器１が移動したか否かを示す基準となる加速度データが所定の閾値以上であるか否かを判定することで、電子機器１の移動の状態の変化を判定する。制御部１４は、入力部１２から出力された加速度データが所定の閾値以上であると判定した場合には、電子機器１が移動していると判定する。この場合、制御部１４は、受電動作の開始指示がなされていると判定して、送電回路３１に接続された送電モジュール２１側のスイッチ２４及びスイッチ３２をオフ状態にすると共に、受電回路４１に接続された受電モジュール２２側のスイッチ２５及びスイッチ４２をオン状態にする。これにより、電子機器１は、受電装置として機能し、他の電子機器から供給される電力をアンテナ部２３を介して受電回路４１において受電する。即ち、電子機器１が移動されている場合には、制御部１４は、ユーザが当該電子機器１のバッテリ１３に充電することを所望しており、受電動作の開始指示の操作をしたと判定して、電子機器１を受電装置として機能させることができる。
これに対し、制御部１４は、入力部１２から出力された電子機器１が移動したか否かを示す基準となる加速度データが所定の閾値以下であると判定した場合には、電子機器１が固定または停止していると判定する。この場合、制御部１４は、送電動作の開始指示がなされていると判定して、送電回路３１に接続された送電モジュール２１側のスイッチ２４及びスイッチ３２をオン状態にすると共に、受電回路４１に接続された受電モジュール２２側のスイッチ２５及びスイッチ４２をオフ状態にする。これにより、電子機器１は、送電装置として機能し、他の電子機器へアンテナ部２３を介して送電する。即ち、電子機器１が停止している場合には、制御部１４は、ユーザが当該電子機器１のバッテリ１３の電力に送電することを所望しており、送電動作の開始指示の操作をしたと判定して、電子機器１を送電装置として機能させることができる。

次に、図２を参照して、図１の構成の基本電力伝送システムが実行する送受電処理について説明する。送受電処理は、受電動作の開始指示または送電動作の開始指示に基づいて、電子機器１を受電装置または送電装置の何れかの装置として機能させる処理をいう。
図２は、図１の構成を有する電子機器１が実行する送受電処理の流れを説明するフローチャートである。

送受電処理は、ユーザにより、入力部１２の電源ボタンがオン状態にされたことに基づいてスイッチ１５がオン状態となったことを契機として開始され、次のような処理が繰り返し実行される。

ステップＳ１１において、制御部１４は、受電動作の開始指示を受け付けたか否かを判定する。この処理では、制御部１４は、入力部１２から出力された加速度データに基づき、電子機器１が移動しているか否かを判定することで、受電動作の開始指示がなされているか否かを判定する。受電動作の開始指示を受け付けていない場合、即ち、電子機器１が移動していない場合には、ステップＳ１１においてＮＯであると判定されて、処理はステップＳ１５に進む。ステップＳ１５以降の処理については、後述する。これに対し、受電動作の開始指示を受け付けた場合、即ち、電子機器１が移動している場合には、ステップＳ１１においてＹＥＳであると判定されて、処理はステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２において、制御部１４は、受電モジュール２２側のスイッチ２５、４２をオン状態にする。これにより、電子機器１は、受電装置として機能し、他の電子機器から供給される電力をアンテナ部２３を介して受電モジュール２２で受電する（受電動作の開始の他、受電待機状態への移行や受電機能の有効化等を含む）。即ち、受電動作の開始指示を受け付けた場合には、ユーザが当該電子機器１のバッテリ１３の充電を所望していると推定し、電子機器１を受電装置として機能させることができる。

ステップＳ１３において、制御部１４は、受電動作の終了指示を受け付けたか否かを判定する。この処理では、制御部１４は、バッテリ１３の充電量が１００％に達した場合、または、電子機器１が再び移動した場合に、受電動作の終了指示を受け付けたと判定する。制御部１４による電子機器１が再び移動したか否かの判定は、ステップＳ１１において受電動作を受け付けてから所定の時間の経過後に、入力部１２から出力された加速度データに基づき行われる。受電動作の終了指示を受け付けていない場合、即ち、バッテリ１３の充電量が１００％に達していない場合、または、電子機器１が移動されていない場合には、ステップＳ１３においてＮＯであると判定されて、処理は再度ステップＳ１３に戻る。即ち、受電動作の終了指示を受け付けるまでの間ステップＳ１３の判定処理が繰り返し行われ、受電モジュール２２側のスイッチ２５、４２がオン状態のままとなる。これに対し、受電動作の終了指示を受け付けた場合、即ち、バッテリ１３の受電容量が１００％に達した場合、または、電子機器１が移動された場合には、ステップＳ１３においてＹＥＳであると判定されて、処理はステップＳ１４に進む。

ステップＳ１４において、制御部１４は、受電モジュール２２側のスイッチ２５、４２をオフ状態にする。これにより、電子機器１は、受電装置としての機能を停止する。即ち、受電動作の終了指示を受け付けた場合には、ユーザが当該電子機器１のバッテリ１３に蓄電する行為を停止したと推定し、電子機器１の受電装置としての機能を停止させることができる（受電動作の終了の他、受電待機状態の解除や受電機能の無効化等を含む）。この処理が終了すると、処理はステップＳ１９に進む。ステップＳ１９以降の処理については後述する。

以上、電子機器１が受電装置として機能する場合のステップＳ１１乃至Ｓ１４の処理について説明した。次に、電子機器１が送電装置として機能する場合のステップＳ１５乃至Ｓ１８の処理について説明する。
ステップＳ１５において、制御部１４は、送電動作の開始指示を受け付けたか否かを判定する。この処理では、制御部１４は、入力部１２から出力された加速度データに基づき、電子機器１が停止しているか否かを判定することで、送電動作の開始指示がなされているか否かを判定する。送電動作の開始指示を受け付けていない場合、即ち、電子機器１が停止していない場合には、ステップＳ１５においてＮＯであると判定されて、処理はステップＳ１９に進む。ステップＳ１９以降の処理については、後述する。これに対し、送電動作の開始指示を受け付けた場合、即ち、電子機器１が停止している場合には、ステップＳ１５においてＹＥＳであると判定されて、処理はステップＳ１６に進む。

ステップＳ１６において、制御部１４は、送電モジュール２１側のスイッチ２４、３２をオン状態にする。これにより、電子機器１は、送電装置として機能し、バッテリ１３に蓄電した電力をアンテナ部２３を介して送電モジュール２１から送電する（送電動作の開始の他、送電待機状態への移行や送電機能の有効化等を含む）。即ち、送電動作の開始指示を受け付けた場合には、ユーザが当該電子機器１のバッテリ１３へ送電を所望していると推定し、電子機器１を送電装置として機能させることができる。

ステップＳ１７において、制御部１４は、送電動作の終了指示を受け付けたか否かを判定する。この処理では、制御部１４は、バッテリ１３の充電容量が所定の割合以下となった場合、または、電子機器１が再び移動した場合に、送電動作の終了指示を受け付けたと判定する。送電動作の終了指示を受け付けていない場合、即ち、バッテリ１３の充電量が所定の割合以下となった場合、または、電子機器１が移動されていない場合には、ステップＳ１７においてＮＯであると判定されて、処理は再度ステップＳ１７に戻る。即ち、送電動作の終了指示を受け付けるまでの間ステップＳ１７の判定処理が繰り返し行われ、送電モジュール２１側のスイッチ２４、３２がオン状態のままとなる。これに対し、送電動作の終了指示を受け付けた場合、即ち、バッテリ１３の充電量が所定の割合以下となった場合、または、電子機器１が移動された場合には、ステップＳ１７においてＹＥＳであると判定されて、処理はステップＳ１８に進む。

ステップＳ１８において、制御部１４は、送電モジュール２１側のスイッチ２４、３２をオフ状態にする。これにより、電子機器１は、送電装置としての機能を停止する。即ち、送電動作の終了指示を受け付けた場合には、ユーザが当該電子機器１のバッテリ１３から電力を供給する行為を停止したと推定し、電子機器１の送電装置としての機能を停止させることができる（送電動作の終了の他、送電待機状態の解除や送電機能の無効化等を含む）。

ステップＳ１９において、制御部１４は、送受電処理の終了指示を受け付けたか否かを判定する。この処理では、制御部１４は、ユーザにより、入力部１２の電源ボタンがオフ状態にされたことや、入力部１２の電源ボタンがオン状態にされてから所定の時間が経過したこと等を送受電処理の終了指示として受け付ける。送受電処理の終了指示を受け付けていない場合には、ステップＳ１９においてＮＯであると判定されて、処理はステップＳ１１に戻る。即ち、送受電処理の終了指示を受け付けるまでの間、ステップＳ１１〜ステップＳ１８の処理が繰り返し行われる。これに対し、送受電処理の終了指示を受け付けた場合には、ステップＳ１９においてＹＥＳであると判定されて、送受電処理は終了となる。

以上説明したように、本実施形態の電子機器１は、送電モジュール２１と、受電モジュール２２と、アンテナ部２３と、を備える。
送電モジュール２１は、バッテリ１３から放電された電力を、送電用の電力として出力する。受電モジュール２２は、受電用の電力を入力して、バッテリ１３に充電用として供給する。アンテナ部２３は、送電モジュール２１から出力された電力を非接触で他の装置に送電すると共に、他の装置から供給された電力を非接触で受電して受電モジュール２２に入力させる。
これにより、例えば、受電回路を備えた受電装置を別途用意しなくても、従来は受電回路しかもたないデジタルカメラ等の電子機器から、携帯電話等の他の電子機器へ電力を直接供給することが可能となる。従って、非接触で送電機能と受電機能の両機能を備え、かつ、コンパクトに構成された電子機器１を提供することができる。
また、バッテリを有しているので、移動中や移動先で使用することが可能であり、移動中や移動先において、他の電子機器に対する電力供給を行うここも可能になる。

更に、本実施形態の電子機器１は、制御部１４を備える。
制御部１４は、受電モジュール２２による電力の供給と送電モジュール２１による電力の出力とを切り換え制御する。これにより、１つの電子機器１により送電機能と受電機能の両機能を備えることができる。

更に、本実施形態の電子機器１のアンテナ部２３は１つにより構成され、受電モジュール２２と送電モジュール２１の両方が、１つのアンテナ部２３を用いて電力の出力及び供給を行う。これにより、送電機能と受電機能の両機能を備え、かつ、コンパクトに構成された電子機器を提供することができる。

更に、本実施形態の電子機器１は、受電モジュールと送電モジュールの両方が、同じ１つのバッテリ１３を用いて電力の出力及び供給を行う。これにより、送電機能と受電機能の両機能に基づいて放電及び充電を行うことができ、かつ、コンパクトに構成された電子機器を提供することができる。

更に、本実施形態の電子機器１の制御部１４は、アンテナ部２３を受電モジュール２２と送電モジュール２１の何れかに選択的に接続する第１スイッチ４２、２５と、バッテリ１３を受電モジュール２２と送電モジュール２１の何れかに選択的に接続する第２スイッチ３２、２４とを有し、この第１スイッチ４２、２５と第２スイッチ３２、２４を同時に切り換える。これにより、非接触で送電機能と受電機能の両機能を備える電子機器１を提供することができる。

更に、本実施形態１のアンテナ部２３は、コイルである。これにより、電子機器１は、電子機器１が送電装置として機能する場合には、コイルに交流電流が流されることで電磁誘導作用によって、他の電子機器に備えられたコイルへ電力を伝送することができる。また、電子機器１が受電装置として機能する場合には、コイルに交流電流が流されることで電磁誘導作用によって、他の電子機器に備えられたコイルから供給される電力を授受することができる。これにより、非接触で送電機能と受電機能の両機能を備える電子機器１を提供することができる。

以上、本発明の第１実施形態に係る電子機器１について説明した。
次に、本発明の第２実施形態に係る電子機器１について説明する。

［第２実施形態］
第２実施形態に係る電子機器１００は、第１実施形態に係る電子機器１と基本的に同様のハードウェア構成を取ることができる。
従って、図１は、第２実施形態に係る電子機器１００のハードウェアの構成を示すブロック図でもある。
ただし、第１実施形態のアンテナ部２３は、電磁誘導方式に用いられるコイルにより構成されているが、第２実施形態のアンテナ部５０は、電界結合方式に用いられる電極が採用される。そこで、以下、このような差異点について主に説明し、一致点の説明は適宜省略する。
なお、第２実施形態に係る電子機器１００が実行する送受電処理は、第１実施形態に係る送受電処理と基本的に同様の流れとなる。従って、図２は、第２実施形態に係る送受電処理の流れを説明するフローチャートでもあるため、説明を省略する。

図３は、本発明の第２実施形態に係る電界結合方式の非接触送受電装置の構成を示すブロック図である。
第２実施形態では、コイルにより構成されたアンテナ部２３に代えて、電極により構成されたアンテナ部５０が採用されている。
第２実施形態のアンテナ部５０は、電界結合方式の電極により構成され、他の電子機器に備えられた同様の電極との間で発生する電界を利用して電力を伝送する。電界結合方式の各電極間において電力を伝送できる距離は、数ｍｍ〜数ｃｍ程度である。アンテナ部５０として、電界結合方式の電極を採用した場合には、送電側と受電側の各電極の位置が水平方向にずれたとしても、伝送効率の減衰を少なくすることができる。

アンテナ部５０の電極は、電子機器１００が送電装置として機能する場合には、他の電子機器の電極との間に発生する電界によって、他の電子機器に備えられた電極へ電力を伝送する。また、そして、アンテナ部５０の電極は、電子機器１００が受電装置として機能する場合には、他の電子機器の電極との間に発生する電界によって、他の電子機器に備えられた電極から供給される電力を授受する。これにより、非接触で送電機能と受電機能の両機能を備える電子機器１を提供することができる。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。

例えば、制御部１４は、入力部１２により計測された電子機器１の移動に伴う状態の変化の情報に基づいて、送受電モジュール１１の各スイッチ２４、２５、３２、４２のオン／オフの状態を制御しているが、これに限られるものではない。
例えば、制御部１４は、決定部（図示せず）を備える。そして当該決定部は、電力の送電機能または受電機能を有する他の電子機器との間でどちらが送電側または受電側になるかを決定する。具体的には、電子機器１の制御部１４の決定部は、対向する他の電子機器との間で予めネゴシエーションを行うことにより、何れの電子機器１が受電回路または送電回路の何れの機能を選択するか決定することができる。
例えば、制御部１４の決定部は、対向する他の電子機器と予めネゴシエーションを行うことにより、当該他の電子機器が受電回路または送電回路の何れが設定されているか否かを判定する。制御部１４は、決定部の決定に従って受電モジュール２２による電力の供給と、送電モジュール２１による電力の出力とを切り換え制御する。具体的には、制御部１４は、ネゴシエーションの結果、他の電子機器が送電回路として設定されていると判定した場合には、制御部１４は、送電回路３１に接続されたスイッチ２４及びスイッチ３２をオフ状態にすると共に、受電回路４１に接続されたスイッチ２５及びスイッチ４２をオン状態にする。
これに対し、ネゴシエーションの結果、他の電子機器が受電回路として設定されていると判定した場合には、制御部１４は、送電回路３１に接続されたスイッチ２４及びスイッチ３２をオン状態にすると共に、受電回路４１に接続されたスイッチ２５及びスイッチ４２をオフ状態にする。
制御部１４の決定部が行うネゴシエーションの内容としては、各電子機器１間でＱｉ（登録商標）等の所定の規格に対応しているか否か、電力を伝送してもよい状態であるか否か等を相互に認証する。
ネゴシエーションの方法としては、アンテナ部２３のコイル、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、赤外線通信等により無線により行う方法や、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）ケーブル、同軸ケーブル等により有線により行う方法等、特に限定されない。

また、制御部１４は、入力部１２により計測された電子機器１の移動に伴う状態の変化の情報に基づいて、送受電モジュール１１の各スイッチ２４、２５、３２、４２のオン／オフの状態を制御しているが、これに限られるものではない。
例えば、制御部１４は、制限部（図示せず）を備える。制限部は、ユーザの指示操作に応じて電子機器１が送電側または受電側になることを制限する。具体的には、制御部１４の制限部は、ユーザの入力部１２の選択スイッチの操作に基づき受電回路としての機能が選択された場合には、電子機器１に受電動作の開始指示が行われていると判定する。この場合、制御部１４は、送電回路３１に接続されたスイッチ２４及びスイッチ３２をオフ状態にすると共に、受電回路４１に接続されたスイッチ２５及びスイッチ４２をオン状態にする。
これに対し、制御部１４の制限部は、ユーザの入力部１２の選択スイッチの操作に基づき送電回路としての機能が選択された場合には、電子機器１に送電動作の開始指示が行われていると判定する。この場合、制御部１４は、送電回路３１に接続されたスイッチ２４及びスイッチ３２をオン状態にすると共に、受電回路４１に接続されたスイッチ２５及びスイッチ４２をオフ状態にする。また、制御部１４は、ユーザの入力部１２の選択スイッチの操作に基づき送電回路と受電回路の両方の機能を選択することもできる。
なお、制御部１４は、ユーザの入力部１２の選択スイッチの操作に基づき送電回路としての機能が選択された場合であっても、バッテリ１３の電力の残量に応じて電力を他の電子機器１に伝送しないように設定することができる。この場合、制御部１４の制限部（図示せず）は、バッテリ１３の電力の残量が所定以下である場合に、電子機器１が送電側になることを制限する。具体的には、制御部１４の制限部は、バッテリ１３の電力の残量が予め設定した値以下である場合には、送電回路３１に接続されたスイッチ２４及びスイッチ３２をオン状態にしないように設定することができる。

また、制御部１４は、入力部１２により計測された電子機器１の移動に伴う状態の変化の情報に基づいて、送受電モジュール１１の各スイッチ２４、２５、３２、４２のオン／オフの状態を制御しているが、これに限られるものではない。
例えば、制御部１４は、バッテリ１３の電力の残量が所定の閾値以下であると判定した場合には、電子機器１に受電動作の開始指示が行われていると判定する。この場合、制御部１４は、送電回路３１に接続されたスイッチ２４及びスイッチ３２をオフ状態にすると共に、受電回路４１に接続されたスイッチ２５及びスイッチ４２をオン状態にする。
これに対し、制御部１４は、バッテリ１３の電力の残量が所定の閾値以上であると判定した場合には、電子機器１に送電動作の開始指示が行われていると判定する。この場合、制御部１４は、送電回路３１に接続されたスイッチ２４及びスイッチ３２をオン状態にすると共に、受電回路４１に接続されたスイッチ２５及びスイッチ４２をオフ状態にする。

また、制御部１４は、電子機器１のバッテリ１３の電力の残量と、電子機器１以外の他の電子機器のバッテリ１３の電力の残量と、を比較し、電力の残量の割合に応じて送受電モジュール１１の各スイッチ２４、２５、３２、４２の開閉の状態を制御してもよい。
例えば、制御部１４は、電子機器１のバッテリ１３の電力の残量が、他の電子機器のバッテリ１３の残量以下であると判定した場合には、電子機器１に受電動作の開始指示が行われていると判定する。この場合、制御部１４は、送電回路３１に接続されたスイッチ２４及びスイッチ３２をオフ状態にすると共に、受電回路４１に接続されたスイッチ２５及びスイッチ４２をオン状態にする。
これに対し、制御部１４は、電子機器１のバッテリ１３の電力の残量が、他の電子機器のバッテリ１３の残量以上であると判定した場合には、電子機器１に送電動作の開始指示が行われていると判定する。この場合、制御部１４は、送電回路３１に接続されたスイッチ２４及びスイッチ３２をオン状態にすると共に、受電回路４１に接続されたスイッチ２５及びスイッチ４２をオフ状態にする。

また、制御部１４は、入力部１２により計測された電子機器１の移動に伴う状態の変化の情報に基づいて、送受電モジュール１１の各スイッチ２４、２５、３２、４２のオン／オフ状態を制御しているが、これに限られるものではない。
例えば、制御部１４は、検知部（図示せず）と、開始部（図示せず）と、を備える。そして、検知部は、他の電子機器が検知用コイルに接触した際の電流の信号変化を判定することで、電力の送電機能または受電機能を有する他の電子機器との間で電力の送電または受電が可能な状態となったことを検知する。検知部は、他の電子機器のアンテナ部と当該装置のアンテナ部との近接を検知した場合に、他の電子機器との間で電力の送電または受電が可能な状態になったと判断する。そして、開始部は、検知部により他の電子機器との間で電力の送電または受電が可能な状態になったことを検知した場合に、当該他の電子機器に対し電力の送電または受電を開始する。
具体的には、アンテナ部２３のコイルとは別の検知用コイルを電子機器１の接触面に配置し、当該検知用コイルに微弱な電流を流しておき、制御部１４に含まれる検知部は、他の電子機器が検知用コイルに接触した際の電流の信号変化を判定する。制御部１４に含まれる開始部は、電流の信号変化に基づき、電子機器１同士が近接したと判定して、送受電モジュール１１の各スイッチ２４、２５、３２、４２の開閉の状態を制御することができる。

また、アンテナ部２３は、電磁誘導方式に用いられるコイルにより構成されているが、電磁界の共鳴現象を利用した磁界共鳴方式に用いられるコイル、電流を電磁波に変換する電波方式に用いられるアンテナ等により構成することもできる。

なお、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。

また、上述の実施形態では、本発明が適用される電子機器１、充電可能なデジタルカメラを例として説明したが、特にこれに限定されない。
例えば、本発明は、充電機能を有する電子機器一般に適用することができる。具体的には、例えば、本発明は、ノート型のパーソナルコンピュータ、テレビジョン受像機、ビデオカメラ、携帯型ナビゲーション装置、携帯電話機、ポータブルゲーム機等に適用可能である。

上述した一連の処理は、ハードウェアにより実行させることもできるし、ソフトウェアにより実行させることもできる。
換言すると、図１のハードウェア構成は例示に過ぎず、特に限定されない。即ち、上述した一連の処理を全体として実行できる機能が電子機器１に備えられていれば足り、この機能を実現するためにどのようなハードウェア構成を用いるのかは特に図１の例に限定されない。
また、１つの構成は、ハードウェア単体で構成してもよいし、ソフトウェア単体で構成してもよいし、それらの組み合わせで構成してもよい。

一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、コンピュータ等にネットワークや記録媒体からインストールされる。
コンピュータは、専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータであってもよい。また、コンピュータは、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能なコンピュータ、例えば汎用のパーソナルコンピュータであってもよい。

このようなプログラムを含む記録媒体は、ユーザにプログラムを提供するために装置本体とは別に配布される図示せぬリムーバブルメディアにより構成されるだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに提供される記録媒体等で構成される。リムーバブルメディアは、例えば、磁気ディスク（フロッピディスクを含む）、光ディスク、または光磁気ディスク等により構成される。光ディスクは、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ−Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ），ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）等により構成される。光磁気ディスクは、ＭＤ（Ｍｉｎｉ−Ｄｉｓｋ）等により構成される。また、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに提供される記録媒体は、例えば、プログラムが記録されている図示せぬＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）や、ハードディスク等で構成される。

なお、本明細書において、記録媒体に記録されるプログラムを記述するステップは、その順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的或いは個別に実行される処理をも含むものである。

以上、本発明のいくつかの実施形態について説明したが、これらの実施形態は、例示に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものではない。本発明はその他の様々な実施形態を取ることが可能であり、更に、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、省略や置換等種々の変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、本明細書等に記載された発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

以下に、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［付記１］
バッテリから放電された電力を、送電用の電力として出力する送電部と、
受電用の電力を入力して、前記バッテリに充電用として供給する受電部と、
前記送電部から出力された電力を非接触で他の装置に送電すると共に、他の装置から供給された電力を非接触で受電して前記受電部に入力させるアンテナ部と、
を備えることを特徴とする非接触電力送受電装置。
［付記２］
前記受電部による電力の供給と前記送電部による電力の出力とを切り換え制御する制御部を備えたことを特徴とする付記１に記載の非接触電力送受電装置。
［付記３］
前記アンテナ部は１つにより構成され、前記受電部と前記送電部の両方が、前記１つのアンテナ部を用いて電力の出力及び供給を行うことを特徴とする付記１または２に記載の非接触電力送受電装置。
［付記４］
前記受電部と前記送電部の両方が、同じ１つのバッテリを用いて電力の出力及び供給を行うことを特徴とする付記１乃至３のうち何れか１つに記載の非接触電力送受電装置。
［付記５］
前記制御部は、前記アンテナ部を受電部と送電部の何れかに選択的に接続する第１スイッチと、前記バッテリを受電部と送電部の何れかに選択的に接続する第２スイッチとを有し、この第１スイッチと第２スイッチを同時に切り換えることを特徴とする付記２に記載の非接触電力送受電装置。
［付記６］
前記制御部は、
電力の送電機能または受電機能を有する他の電子機器との間で電力の送電または受電が可能な状態になったことを検知する検知手段と、
前記検知手段により他の電子機器との間で電力の送電または受電が可能な状態になったことを検知した場合に、電力の送電または受電を開始する開始手段と、
を含むことを特徴とする付記２に記載の非接触電力送受電装置。
［付記７］
前記検知手段は、
他の電子機器のアンテナ部と当該装置のアンテナ部との近接を検知した場合に、他の電子機器との間で電力の送電または受電が可能な状態になったと判断することを特徴とする付記６に記載の非接触電力送受電装置。
［付記８］
前記検知手段は、
当該装置の移動状態に応じて他の電子機器との間で電力の送電または受電が可能な状態になったことを検知することを特徴とする付記６に記載の非接触電力送受電装置。
［付記９］
前記制御部は、
電力の送電機能または受電機能を有する他の電子機器との間でどちらが送電側または受電側になるかを決定する決定手段を含み、
前記決定手段の決定に従って前記受電部による電力の供給と前記送電部による電力の出力とを切り換え制御することを特徴とする付記２に記載の非接触電力送受電装置。
［付記１０］
電力の送電機能または受電機能を有する他の電子機器との間で通信を行う通信手段を更に備え、
前記決定手段は、前記通信手段により他の電子機器との間で通信を行うことでどちらが送電側または受電側になるかを決定することを特徴とする付記９に記載の非接触電力送受電装置。
［付記１１］
前記決定手段は、当該装置の移動状態に応じて当該装置が送電側になるか受電側になるかを決定することを特徴とする付記９に記載の非接触電力送受電装置。
［付記１２］
前記バッテリの残量が所定以下である場合に当該装置が送電側になることを制限する制限手段を更に備えたことを特徴とする付記９に記載の非接触電力送受電装置。
［付記１３］
ユーザの指示操作に応じて当該装置が送電側または受電側になることを制限する制限手段を更に備えたことを特徴とする付記９に記載の非接触電力送受電装置。
［付記１４］
前記アンテナ部は、コイルであることを特徴とする付記１乃至５のうち何れか１つに記載の非接触電力送受電装置。
［付記１５］
前記アンテナ部は、電磁界結合用電極であることを特徴とする付記１乃至５のうち何れか１つに記載の非接触電力送受電装置。

１・・・電子機器、１１・・・送受電モジュール、１２・・・入力部、１３・・・バッテリ、１４・・・制御部、１５・・・スイッチ、２１送電モジュール、２２受電モジュール、２３・・・アンテナ部、２４・・・スイッチ、２５・・・スイッチ、３１・・・送電回路、３２・・・スイッチ、４１・・・受電回路、４２・・・スイッチ、５０・・・アンテナ部、１００・・・電子機器

Claims (15)

1. バッテリから放電された電力を、送電用の電力として出力する送電部と、
   受電用の電力を入力して、前記バッテリに充電用として供給する受電部と、
   前記送電部から出力された電力を非接触で他の装置に送電すると共に、他の装置から供給された電力を非接触で受電して前記受電部に入力させるアンテナ部と、
   を備えることを特徴とする非接触電力送受電装置。
2. 前記受電部による電力の供給と前記送電部による電力の出力とを切り換え制御する制御部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の非接触電力送受電装置。
3. 前記アンテナ部は１つにより構成され、前記受電部と前記送電部の両方が、前記１つのアンテナ部を用いて電力の出力及び供給を行うことを特徴とする請求項１または２に記載の非接触電力送受電装置。
4. 前記受電部と前記送電部の両方が、同じ１つのバッテリを用いて電力の出力及び供給を行うことを特徴とする請求項１乃至３のうち何れか１項に記載の非接触電力送受電装置。
5. 前記制御部は、前記アンテナ部を受電部と送電部の何れかに選択的に接続する第１スイッチと、前記バッテリを受電部と送電部の何れかに選択的に接続する第２スイッチとを有し、この第１スイッチと第２スイッチを同時に切り換えることを特徴とする請求項２に記載の非接触電力送受電装置。
6. 前記制御部は、
   電力の送電機能または受電機能を有する他の電子機器との間で電力の送電または受電が可能な状態になったことを検知する検知手段と、
   前記検知手段により他の電子機器との間で電力の送電または受電が可能な状態になったことを検知した場合に、電力の送電または受電を開始する開始手段と、
   を含むことを特徴とする請求項２に記載の非接触電力送受電装置。
7. 前記検知手段は、
   他の電子機器のアンテナ部と当該装置のアンテナ部との近接を検知した場合に、他の電子機器との間で電力の送電または受電が可能な状態になったと判断することを特徴とする請求項６に記載の非接触電力送受電装置。
8. 前記検知手段は、
   当該装置の移動状態に応じて他の電子機器との間で電力の送電または受電が可能な状態になったことを検知することを特徴とする請求項６に記載の非接触電力送受電装置。
9. 前記制御部は、
   電力の送電機能または受電機能を有する他の電子機器との間でどちらが送電側または受電側になるかを決定する決定手段を含み、
   前記決定手段の決定に従って前記受電部による電力の供給と前記送電部による電力の出力とを切り換え制御することを特徴とする請求項２に記載の非接触電力送受電装置。
10. 電力の送電機能または受電機能を有する他の電子機器との間で通信を行う通信手段を更に備え、
    前記決定手段は、前記通信手段により他の電子機器との間で通信を行うことでどちらが送電側または受電側になるかを決定することを特徴とする請求項９に記載の非接触電力送受電装置。
11. 前記決定手段は、当該装置の移動状態に応じて当該装置が送電側になるか受電側になるかを決定することを特徴とする請求項９に記載の非接触電力送受電装置。
12. 前記バッテリの残量が所定以下である場合に当該装置が送電側になることを制限する制限手段を更に備えたことを特徴とする請求項９に記載の非接触電力送受電装置。
13. ユーザの指示操作に応じて当該装置が送電側または受電側になることを制限する制限手段を更に備えたことを特徴とする請求項９に記載の非接触電力送受電装置。
14. 前記アンテナ部は、コイルであることを特徴とする請求項１乃至５のうち何れか１項に記載の非接触電力送受電装置。
15. 前記アンテナ部は、電磁界結合用電極であることを特徴とする請求項１乃至５のうち何れか１項に記載の非接触電力送受電装置。

Images