JP2014064375A - Terminal placing stand and terminal position detection method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、端末載置台、および位置検出方法に関するものであり、詳細には、携帯無線機が載置される端末載置台、および、端末載置台に載置された携帯無線機の位置検出方法に関するものである。 The present invention relates to a terminal mounting table and a position detection method, and in particular, a terminal mounting table on which a portable wireless device is mounted, and a position detection method for a portable wireless device mounted on the terminal mounting table. It is about.
近年、携帯電話端末の充電台や、携帯電話端末に搭載されたFeliCa(登録商標)チップの読み取りを行うリーダ等、様々な目的のための携帯無線機の端末載置台が開発されている。例えば、端末載置台に載置された携帯無線機を充電する技術、所謂、非接触充電の技術(例えば特許文献1)が開発されている。 2. Description of the Related Art In recent years, portable wireless terminal mounting bases for various purposes such as a charging base for mobile phone terminals and a reader for reading a FeliCa (registered trademark) chip mounted on a mobile phone terminal have been developed. For example, a technique for charging a portable wireless device mounted on a terminal mounting table, a so-called non-contact charging technique (for example, Patent Document 1) has been developed.
ところで、様々な目的のための携帯無線機の端末載置台に関して、新しい構造の端末載置台を提供することは、当該技術分野にとって有効なことである。 By the way, it is effective for the technical field to provide a terminal mounting table having a new structure with respect to a terminal mounting table of a portable radio device for various purposes.
本発明の目的は、様々な目的のための携帯無線機の端末載置台に関して、新しい構造の端末載置台を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a terminal mounting table having a new structure with respect to a terminal mounting table of a portable wireless device for various purposes.
本願の発明者等は、端末装置を載置する端末載置台に関して、新しい構造の端末載置台に関して、鋭意検討した結果、下記構成の端末載置台を見出した。 The inventors of the present application have found a terminal mounting table having the following configuration as a result of intensive studies on a terminal mounting table having a new structure with respect to the terminal mounting table on which the terminal device is mounted.
本発明の一態様に係る端末載置台は、
端末装置を載置する載置部と、
上記載置部に載置された端末装置の位置を検出する位置検出部とを備え、
上記位置検出部は、端末装置を載置する上記載置部の載置面より小さく、かつ、当該載置部内で移動可能に設けられている。
The terminal mounting table according to one aspect of the present invention is as follows.
A placement unit for placing the terminal device;
A position detection unit for detecting the position of the terminal device placed on the placement unit,
The position detection unit is smaller than the placement surface of the placement unit on which the terminal device is placed, and is provided so as to be movable within the placement unit.
本発明の位置検出方法は、
載置部に載置された端末装置の位置を検出する位置検出部を備え、上記位置検出部が、端末装置を載置する上記載置部の載置面より小さく、かつ、当該載置部内で移動可能に設けられた端末載置台における位置検出方法であって、
上記載置部に載置された端末装置の位置を、位置検出部によって検出する位置検出工程と、
上記位置検出工程による位置検出結果が端末装置の位置を検出したことを示す結果を得るまで、上記載置部内で上記位置検出部を移動させる移動制御工程とを含んでいる。
The position detection method of the present invention includes:
A position detection unit that detects the position of the terminal device placed on the placement unit, wherein the position detection unit is smaller than the placement surface of the placement unit on which the terminal device is placed, and is within the placement unit A position detection method in a terminal mounting table that is movably provided at
A position detection step of detecting the position of the terminal device placed on the placement unit by a position detection unit;
A movement control step of moving the position detection unit within the placement unit until a result indicating that the position detection result of the position detection step has detected the position of the terminal device is obtained.
本発明の一態様によれば、載置部の載置面に載置された端末装置の位置を確実に検出し、且つ、当該端末装置に対して及ぼす影響を少なくすることが可能な新しい構造の端末載置台を提供できるという効果を奏する。 According to one aspect of the present invention, a new structure capable of reliably detecting the position of the terminal device placed on the placement surface of the placement unit and reducing the influence on the terminal device. It is possible to provide a terminal mounting table.
〔実施の形態1〕
本発明の一実施の形態について説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態では、本発明の端末載置台として充電台を用い、当該端末載置台に載置される端末装置として非接触電力送電による充電が行われる充電池を内蔵した無線機(端末装置)を用いて、非接触電力送電を行う非接触充電システムを構成した例について説明する。本実施の形態および以下の各実施の形態において、無線機とは、スマートフォンや携帯電話等の無線通信機能を有する携帯端末装置を想定して説明する。
[Embodiment 1]
An embodiment of the present invention will be described as follows. In the present embodiment, a charging device is used as the terminal mounting table of the present invention, and a wireless device (terminal) with a built-in rechargeable battery that is charged by non-contact power transmission as a terminal device mounted on the terminal mounting table. The example which comprised the non-contact charge system which performs non-contact electric power transmission using an apparatus is demonstrated. In the present embodiment and the following embodiments, the wireless device will be described assuming a mobile terminal device having a wireless communication function such as a smartphone or a mobile phone.
(非接触充電システム)・・・図2
図2は、本実施の形態にかかる非接触充電システムの概略構成ブロック図である。
(Non-contact charging system) ... Fig. 2
FIG. 2 is a schematic block diagram of the contactless charging system according to the present embodiment.
上記非接触充電システムは、図2に示すように、充電台11と、充電台11の載置部11aに載置された無線機21とを含んでいる。
As shown in FIG. 2, the non-contact charging system includes a
上記充電台11の載置部11aは、無線機21を載置するための部位であり、例えば、水平に設置された平坦な面であることが好ましい。
The
(充電台11)
上記充電台11は、図2に示すように、載置部11a上に上記無線機21を載置して、非接触充電を行う充電器として機能し、位置検出部101と、位置判別部102と、充電制御部103と、可動台制御部104とを含んでいる。
(Charging stand 11)
As shown in FIG. 2, the charging stand 11 functions as a charger that places the
上記位置検出部101は、上記載置部11a上に載置された無線機21の位置を検出するための位置検出手段としての1次側コイル101aと、1次側コイル101aが内部に取り付けられた可動台101bとで構成されている。具体的には、位置検出部101は、1次側コイル101aを用いて、無線機21の2次側コイル201を検出することで、当該無線機21の位置を検出するようになっている。
The
上記1次側コイル101aは、位置検出用のコイルと送電用のコイルとを兼ねている。従って、1次側コイル101aは、上記位置判別部102と、充電制御部103と接続されている。つまり、1次側コイル101aは、位置検出用のコイルとして機能するときには、無線機21の位置を検出したときの検出信号を位置判別部102に送る。また、1次側コイル101aは、送電用のコイルとして機能するときには、充電制御部103からの電力を無線機21に無線送電する送電部となる。
The
ここで、1次側コイル101aの1次側とは、充電する側を意味し、後述する2次側コイル201の2次側とは、充電される側を意味する。
Here, the primary side of the
従って、位置検出部101は、1次側コイル101aと、無線機21の2次側コイル201との間の電磁結合量を検出して、当該1次側コイル101aに接続されている位置判別部102に検出信号を送る。
Therefore, the
上記位置判別部102は、上記1次側コイル101aからの検出信号(電磁結合量)から、無線機21の位置を判別し、判別結果を示す判別信号を充電制御部103および可動台制御部104に送る。ここで、1次側コイル101aに流れる誘導電流に閾値を設け、閾値以上で、無線機21の2次側コイル201を検出したと判別し、その結果を充電制御部103、可動台制御部104に送る。
The position
上記充電制御部103は、位置判別部102からの判別信号、すなわち、無線機21の位置を検出したことを示す信号を受信したときに、上記1次側コイル101aに対して電力を供給するようになっている。電力が供給された1次側コイル101aは、無線機21の2次側コイル201に対して非接触で電力を送電し、2次側コイル201に接続された2次側電池202を充電する。
The
上記可動台制御部104は、位置判別部102からの判別信号に基づいて、上記可動台101bを移動させるようになっている。
The movable
ここで、上記可動台101bは、内部に1次側コイル101aを含み、充電台11における無線機21の位置検出領域内を移動可能に形成されている。従って、充電台11の載置部11aに載置された無線機21の位置を検出するまで、可動台101bは移動し続けることになる。
Here, the
図1は、充電台11を平面視したときの概略ブロック図である。
FIG. 1 is a schematic block diagram when the
上記充電台11は、図1に示すように、内蔵された位置検出部101が載置部11aの無線機21が載置される面全てを位置検出領域とすれば、この位置検出領域を図示する矢印方向に自由に移動するように構成されている。例えば充電台11に内蔵されたモータ(図示せず)によって、上記位置検出部101をX方向/Y方向に移動させる。
As shown in FIG. 1, the
ここで重要なのが、上記位置検出部101は、上記載置部11aにおける無線機21の載置面全面に等しい位置検出領域より小さく、かつ、当該位置検出領域に亘って移動可能に設けられていることである。
What is important here is that the
(無線機21)
上記無線機21は、図2に示すように、2次側コイル201、2次側電池202からなる充電池と、無線通信機能を実現するための構成要素の一つであるアンテナ203とを含んでいる。
(Radio device 21)
As shown in FIG. 2, the
上記2次側コイル201は、位置検出用のコイルと充電用のコイルとを兼ねている。従って、2次側コイル201は、位置検出用のコイルとして機能するときには、充電台11内部の1次側コイル101aとの間で磁界を形成する。また、2次側コイル201は、充電用のコイルとして機能するときには、充電台11の1次側コイル101aから無線送電される電力を受けて、2次側電池202に充電するようになっている。
The
アンテナ203は、無線通信機能を実現するときに必要な部材であり、無線機21が例えば携帯電話やスマートフォンであれば、基地局やアクセスポイントとの無線通信を行うためのアンテナとして機能する。
The
(位置検出処理)・・・・・図3のフローチャート
図3は、上記構成の充電台11における無線機21の位置検出処理の流れを示すフローチャートである。
(Position Detection Processing)... Flowchart of FIG. 3 FIG. 3 is a flowchart showing a flow of position detection processing of the
まず、位置検出部101が無線機21の有無を検出したか否かを判断する(ステップS11)。ここでは、位置判別部102が、位置検出部101からの検出信号により、無線機21の有無を判別する。判別結果は、充電制御部103および可動台制御部104に送られる。
First, it is determined whether or not the
ステップS11において、無線機21が検出された、すなわち無線機21が有りの場合、ステップS12に移行して、位置検出部101より「無線機21の有無」「位置検出部101の位置」を出力する。ここでは、位置検出部101から位置判別部102へ「無線機21の有無」「位置検出部101の位置」を示す情報(検出信号)が送られる。
In step S11, if the
なお、本実施の形態において、「無線機21の有無」「位置検出部101の位置」を示す情報のうち、「無線機21の有無」の情報のみを使用し、「位置検出部101の位置」は使用しない。この「位置検出部101の位置」については、後述する位置検出処理(2段階による無線機21の位置検出)において用いる。
In the present embodiment, among the information indicating “presence / absence of
一方、ステップS11において、無線機21が検出されない、すなわち無線機21が無い場合、ステップS13に移行して、位置検出部101を移動させる。ここでは、位置判別部102から可動台制御部104に対して、位置判別結果(無線機21無しの結果)が送られ、当該可動台制御部104が可動台101bを移動させる。この場合、あらかじめ設定された移動軌跡に沿って可動台101bを移動させることで、位置検出部101を移動させる。
On the other hand, if the
その後、再度、ステップS11において、無線機21の検出判定が行われ、上述した処理が実行される。
Thereafter, in step S11 again, detection of the
上記構成の充電台11を用いた非接触充電システムによれば、充電台11の載置部11aに載置された無線機21の2次側電池202(充電池)の位置を検出する位置検出部101が、上記載置部11aにおける位置検出領域の大きさより小さく、かつ、当該位置検出領域に亘って移動可能に設けられていることで、当該位置検出部101は、載置部11aの位置検出領域内に載置された無線機21の位置を確実に検出することができる。
According to the non-contact charging system using the charging
これにより、載置部11aに無線機21を載置すれば、充電制御部103は、当該無線機21に内蔵された2次側電池202に対して、確実に非接触電力送電を行うことができるので、非接触充電を確実に行うことできる。
Thereby, if the
また、上記充電台11では、位置検出用のコイルと送電用のコイルとが兼用された1次側コイル101aを用いていることで、載置部11aにおいて、無線機21の2次側電池202の位置を検出すると同時に、当該2次側電池202に対して非接触電力送電を行うことができる。
Further, in the charging
しかも、位置検出用のコイルと送電用のコイルとが兼用されていることで、載置部11aにおける充電制御部103(送電部)を設けた部分の空間をなくすことができるので、載置部11aを小型化できる。
In addition, since the position detection coil and the power transmission coil are also used, it is possible to eliminate the space of the
上記構成によれば、載置部11aに載置された無線機21の位置を検出する位置検出部101が、上記載置部11aにおける位置検出領域の大きさより小さいので、位置検出部101と、載置部11aに載置された無線機21の無線通信機能を実現するためのアンテナ203とを重なりにくくすることができるため、位置検出部101に起因するアンテナ特性の劣化を抑制することができる。
According to the above configuration, since the
本実施の形態では、上記構成の充電台11では、位置検出部101における1次側コイル101aを、位置検出のコイルと充電用のコイルと兼用する例について説明したが、これらを別々に設けてもよい。
In the present embodiment, in the charging
下記の実施の形態2、3、4では、位置検出手段と、充電用コイル(1次側コイル)とを別々に設けた充電台の例について説明する。 In the following second, third, and fourth embodiments, an example of a charging stand in which a position detecting unit and a charging coil (primary coil) are separately provided will be described.
〔実施の形態2〕
(他の充電台)・・・・図4(位置検出手段が別部材)
図4は、本実施の形態に係る充電台12を平面視した場合の概略構成ブロック図である。
[Embodiment 2]
(Other charging stand) ··· Fig. 4 (position detection means is a separate member)
FIG. 4 is a schematic block diagram of the charging
上記充電台12は、図4に示すように、1次側コイル111a、可動台111b、第1位置検出手段111cからなる位置検出部111を含んでいる。
As shown in FIG. 4, the charging
上記1次側コイル111aと充電台111bは、前記実施の形態1の位置検出部101と同様に、充電台12の載置部12aの載置面ほぼ全面に相当する位置検出領域を移動可能に設けられている。
The
また、上記第1位置検出手段111cは、互いに平行な複数の第1矩形コイルと、この矩形コイルと直交する互いに平行な複数の第2矩形コイルとが、それぞれのコイルの間隔が密になってマトリクス状に配置されたマトリクスコイル構造となっている。各矩形コイルは、位置検出部101に接続されており、各矩形コイルの各々と、無線機21の2次側コイル201との結合状態を検出することができる。これにより、第1位置検出手段111cは、無線機21の位置(2次側コイル201の位置)を検出するようになっている。
Further, the first
なお、上記の1次側コイル111aは、第1位置検出手段111cに対して相対的に移動するようになっている。これは、無線機21の2次側コイル201との位置合わせのためである。
The
ここで、上記第1位置検出手段111cは、上記載置部12aにおける位置検出領域の大きさより小さく、かつ、当該位置検出領域に亘って移動可能に設けられている。これにより、上述した実施の形態1と同様の効果を奏する。
Here, the first
なお、本実施の形態では、第1位置検出手段111cを、充電台12の載置部12aにおける位置検出領域の大きさより小さく形成されているため、無線機21を置く場所によっては、当該無線機21をすぐに検出できず、検出までに時間を要する虞がある。
In the present embodiment, since the first
そこで、下記の実施の形態3では、無線機21の位置検出までの時間を短縮するために、位置検出手段を2つ設けて、2段階で無線機21の位置を検出する例について説明する。つまり、1段階目で無線機21の位置を大雑把に検出し、2段階目で無線機21の位置を詳細に検出する。
Therefore, in the following third embodiment, an example will be described in which two position detection units are provided to detect the position of the
〔実施の形態3〕
(他の充電台)・・・・図5、図6(位置検出手段が2つ)
図5は、本実施の形態に係る充電台13を平面視した場合の概略構成ブロック図である。
[Embodiment 3]
(Other charging stand) ··· Fig. 5 and Fig. 6 (two position detecting means)
FIG. 5 is a schematic block diagram of the charging
図6は、図5に示す充電台13に無線機21を載置した非接触充電システムの概略を示すブロック図である。
FIG. 6 is a block diagram showing an outline of the non-contact charging system in which the
本実施の形態に係る充電台13は、前記実施の形態2の充電台12の構成に加えて、図5に示すように、載置部13aの位置検出領域のほぼ全域に亘って形成された第2の位置検出手段である第2位置検出手段111dが設けられている。
In addition to the structure of the charging
また、第1位置検出手段111cは、可動台111bに搭載されており、当該可動台111bの移動とともに移動するようになっている。
The first
上記第2位置検出手段111dは、第1位置検出手段111cと基本的な構成は同じであるが、構成している矩形コイルの間隔が、当該第1位置検出手段111cを構成している矩形コイルの間隔よりも広くなっている点で異なる。
The second
上記第2位置検出手段111dは、各矩形コイルの間隔が広いため、無線機21の詳細な位置を検出することはできないが、矩形コイルを構成している金属配線が疎のため、無線機21のアンテナ203のアンテナ特性への影響は小さい。
The second
上記第1位置検出手段111cおよび第2位置検出手段111dは、図6に示すように、位置判別部102にそれぞれ接続されており、検出信号を当該位置判別部102に送るようになっている。
As shown in FIG. 6, the first
上記位置判別部102は、判別結果を充電制御部103と可動台制御部104とに送るようになっている。
The
(位置検出手段が2つの場合の位置検出処理)・・・・図7
図7は、図6に示す2つの位置検出手段を用いた位置検出処理の流れを示すフローチャートである。
(Position detection processing when there are two position detection means)...
FIG. 7 is a flowchart showing the flow of position detection processing using the two position detection means shown in FIG.
検出処理を開始すると(ステップS21)、第2位置検出手段111dで無線機21の大まかな位置の検出を行う(ステップS22)。ここでは、位置判別部102が第2位置検出手段111dからの検出信号を受け取る。
When the detection process is started (step S21), the
次に、無線機21の位置を検出したか否かを判定する(ステップS23)。ここでは、位置判別部102が、受け取った検出信号から無線機21の位置を検出したか否かを判定し、判定結果を可動台制御部104に送る。この場合の判定結果には、無線機21の大まかな位置を示す位置情報が含まれている。
Next, it is determined whether or not the position of the
ステップS23において、無線機21の位置が検出されたと判定されなければ、ステップS22に移行して、再度、第2位置検出手段111dにより無線機21の大まかな位置の検出が行われる。
If it is not determined in step S23 that the position of the
一方、ステップS23において、無線機21の位置が検出されたと判定された場合(Yes)、充電台111bを移動させる(ステップS24)。ここでは、可動台制御部104は、位置判別部102からの判定結果に含まれている無線機21の大まかな位置を示す位置情報に基づいて、充電台111bを移動させる。
On the other hand, when it determines with the position of the radio |
続いて、第1位置検出手段111cで2次側コイル201の詳細な位置を検出する(ステップS25)。
Subsequently, the detailed position of the
その後、2次側コイル201が検出されたか否かを判定する(ステップS26)。ここで、判定されなければ、ステップS24に移行して、再度、可動台111bを移動させる。また、判定されれば、ステップS27に移行して、1次側コイル111aの位置の微調整を行う。ここでは、1次側コイル111aの微調整は、以下の2通りの方法で行う。ただし、以下の2通りに限定するものではなく、他の方法によって1次側コイル111aの微調整を行ってもよい。
Thereafter, it is determined whether or not the
第1の方法は、1次側コイル111aが可動台111bに完全に固定されている場合を想定する。この場合、可動台111bを移動させることで、1次側コイル111aの位置を、2次側コイル201の位置に微調整して合わせる。
The first method assumes a case where the
第2の方法は、1次側コイル111aを可動台111bに固定するが、当該1次側コイル111aの固定部分が充電台111bに取り付けられ、1次側コイル111a自体はある程度の「アソビ」がある場合を想定する。
In the second method, the
この場合、ステップS26でYes判定になってから可動台111bは動かさず、可動台111bの中で1次側コイル111aだけを微妙に動かして、1次側コイル111aの位置を、2次側コイル201の位置を微調整して合わせる。このとき、1次側コイル111aが1stepで動く幅は、可動台111bが1stepで動く幅より小さくなるように設定されている。
In this case, after the Yes determination is made in step S26, the
最後に、充電台13による無線機21への充電を開始する(ステップS28)。
Finally, charging of the
以上のように、無線機21を2段階で検出するようにすれば、無線機21の正確な位置の検出を短時間で行うことが可能となる。これにより、無線機21への充電を早く確実に実行することができるという効果を奏する。
As described above, if the
つまり、第2位置検出手段111dは、第1位置検出手段111cよりも位置検出精度が悪いが、載置部13aの位置検出領域全面に配置されているため、無線機21の位置を大雑把に検出することができる。そして、この状態で、第1位置検出手段111cは、上記第2位置検出手段111dによって検出された位置から、無線機21の位置を検出することで、第1位置検出手段111cによって、載置部13aの位置検出領域の全てを走査する必要がないため、無線機21の位置検出時間を短縮できるという効果を奏する。
That is, the second
前記実施の形態1〜3では、無線機21の位置検出の方式として、電磁誘導方式を用いていたが、無線機21の位置検出の方式は、この電磁誘導方式に限定されるものではなく、磁界検出方式、光検出方式などの各種方式を採用することができる。
In the first to third embodiments, the electromagnetic induction method is used as the position detection method of the
以下の実施の形態4では、無線機21の位置検出の方式として、磁界検出方式を採用した例について説明する。
In the following fourth embodiment, an example in which a magnetic field detection method is employed as a position detection method of the
〔実施の形態4〕
(他の充電台)・・・・図8、図9(位置検出手段が磁石)
図8は、本実施の形態に係る充電台14を平面視した場合の概略構成ブロック図である。
[Embodiment 4]
(Other charging stand) ··· Fig. 8 and Fig. 9 (position detecting means is a magnet)
FIG. 8 is a schematic block diagram of the charging
図9は、図8に示す充電台14に無線機22を載置した非接触充電システムの概略を示すブロック図である。
FIG. 9 is a block diagram showing an outline of the non-contact charging system in which the
上記充電台14は、無線機22を載置するための載置部14a内に、図8に示すように、1次側コイル121a、可動台121b、位置検出手段121cを備えた位置検出部121を含んでいる。
As shown in FIG. 8, the charging
上記位置検出部121は、載置部14a内を移動可能に設けられている。この点では、前記実施の形態2の充電台12等と同じ構成である。しかしながら、上記位置検出手段121cの構成が充電台12の第1位置検出手段111cの構成と異なる。
The
上記位置検出手段121cは、マトリクスコイルではなく、可動台121b内の4隅に配置された磁石からなっている。 The position detection means 121c is not a matrix coil, but is composed of magnets arranged at the four corners in the movable table 121b.
また、上記無線機22にも、図9に示すように、2次側コイル201、2次側電池202、アンテナ203の他に、充電台14の磁石に対応するように、磁石204が設けられている。
In addition to the
これら充電台14の位置検出手段121cを構成する磁石と、無線機22の磁石204とは互いに逆極性で向き合うように配置されているため、無線機22が充電台14の位置検出手段121cに近接すると、互いに引き合うように作用する。このとき、2つの磁石の間で形成される磁界の強度が位置検出手段121cに接続された位置判別部102が検出し、検出した磁界の強度から、無線機22の有無を判別する。
Since the magnets constituting the position detection means 121c of the charging
なお、磁界方式の位置検出方法については、上述の方法に限定されるものではなく、以下に示す方法であってもよい。 Note that the magnetic field type position detection method is not limited to the above-described method, and may be the following method.
例えば磁界の強度等を明確に信号として扱わず、載置面全体を走査するように可動台を動かし、どこかで磁石同士がくっついた時点で可動台が動きにくくなる(抵抗が大きくなる)ので、その変異量が閾値を超えた場合に端末が有ると判断する方法であってもよい。 For example, the strength of the magnetic field is not treated as a clear signal, but the movable base is moved so that the entire mounting surface is scanned, and the movable base becomes difficult to move when the magnets touch each other (the resistance increases). A method of determining that there is a terminal when the amount of mutation exceeds a threshold value may be used.
以上のように、本実施の形態に係る充電台14では、位置検出に磁石を用いることで、無線機21の位置を物理的に且つより確実に検出することが可能となる。
As described above, the charging
(効果)
ところで、一般的な非接触充電システムでは、充電台の携帯無線機設置面近傍のほぼ全面に位置検出手段(マトリクスコイル)を配置し、携帯無線機設置時に、携帯無線機側の充電用コイルと位置検出手段の結合度から携帯無線機の充電コイル位置を検出し、その位置に充電台側の充電用コイルを移動する。
(effect)
By the way, in a general non-contact charging system, a position detecting means (matrix coil) is arranged on almost the entire surface of the charging stand near the portable wireless device installation surface, and when the portable wireless device is installed, The charging coil position of the portable wireless device is detected from the degree of coupling of the position detection means, and the charging coil on the charging stand side is moved to that position.
通常、非接触充電の充電台に内蔵されている位置検出手段(マトリクスコイル)は金属性の材料で構成されている。そして、位置検出を精度良く行うためには、金属配線(マトリクスコイル)を密に配置する必要がある。このように、金属配線が密になる(金網の目が細かくなるようなイメージ)と、金属板でなくても高周波信号から見ると等価的に金属板と同じ性質に見えるため、金属配線とアンテナが近接する=金属板とアンテナが近接する、ということになり、アンテナ特性が劣化する。 Usually, the position detection means (matrix coil) built in the charging stand for contactless charging is made of a metallic material. And in order to detect a position accurately, it is necessary to arrange | position metal wiring (matrix coil) densely. In this way, when the metal wiring is dense (an image that makes the wire mesh finer), even if it is not a metal plate, it looks equivalent to the metal plate when viewed from a high frequency signal. Means that the metal plate and the antenna are close to each other, and the antenna characteristics deteriorate.
しかしながら、上記の各実施の形態で説明した充電台11〜14では、無線機21、22の位置を検出するための位置検出部自体の大きさを、充電台の載置台における位置検出領域よりも小さくして、且つ、この位置検出領域内で移動可能とすることで、アンテナと位置検出部(=金属)の近接を抑制出来るため、アンテナ特性の劣化を抑制することができる。
However, in the charging
このように、位置検出部によるアンテナ特性の劣化を考慮して、本実施の形態では、上述のように、無線機21、無線機22として、スマートフォンや携帯電話等の無線通信機能を有する携帯端末装置を想定して説明したが、本発明の充電台を用いれば、無線通信機能を持たない端末装置にも適用可能である。
As described above, in the present embodiment, as described above, as the
例えば、非接触充電を行う端末、例えば無線通信機能を持たない携帯型のゲーム機や、充電式のシェーバーなどの装置であれば、本発明の充電台を用いることができる。 For example, the charging stand of the present invention can be used for a terminal that performs non-contact charging, for example, a portable game machine that does not have a wireless communication function or a device such as a rechargeable shaver.
また、非接触充電を行う端末として、スマートフォンや携帯電話等の無線通信機能を有する端末装置として、例えば充電式のコードレスホン(子機)、リモコンなどがある。 Examples of terminals that perform non-contact charging include terminal devices having wireless communication functions such as smartphones and mobile phones, such as rechargeable cordless phones (slave devices) and remote controllers.
上記の実施の形態1〜4では、端末装置の位置を検出する具体的な方法として、電磁誘導方式、磁界検出方式を用いた場合について説明したが、これらの方式に限定されるものではなく、光検出方式などの他の方式であても、本発明の効果は変わらない。 In the first to fourth embodiments described above, the case where the electromagnetic induction method and the magnetic field detection method are used as specific methods for detecting the position of the terminal device has been described. However, the present invention is not limited to these methods. The effect of the present invention does not change even with other methods such as a light detection method.
上記光検出方式は、充電台から光を出して、端末装置で反射した光が有ればハンドセットが有ると判別できる方式である。 The light detection method is a method in which it is possible to determine that there is a handset if light is emitted from the charging stand and reflected by the terminal device.
〔近距離無線通信〕
本発明の載置台は、上記の各実施の形態で説明したように、携帯電話やスマートフォンなどの携帯型の無線通信端末の非接触充電に用いる充電台に好適であるが、充電台に限らず、携帯無線機(ICチップ)との間で近距離無線通信を行う近距離無線装置(例えば、FeliCa(登録商標)リーダ等)として適用することもできる。
[Near field communication]
The mounting table of the present invention is suitable for a charging table used for non-contact charging of a portable wireless communication terminal such as a mobile phone or a smartphone as described in the above embodiments, but is not limited to a charging table. It can also be applied as a short-range wireless device (for example, a FeliCa (registered trademark) reader) that performs short-range wireless communication with a portable wireless device (IC chip).
この場合、リーダを載置台(図2に示す充電台11)とすれば、充電台11の位置検出部101における1次側コイル101a1をICチップと通信するための近距離通信アンテナとなる。
In this case, if the reader is a mounting table (charging table 11 shown in FIG. 2), it becomes a short-range communication antenna for communicating the primary side coil 101a1 in the
このような、本発明を適用した近距離無線装置によれば、上記の各実施の形態で説明した充電台と同様に、端末装置(ICチップ)の位置を確実に検出できるため、ICチップとの通信を確実に行うことができるという効果を奏する。 According to such a short-range wireless device to which the present invention is applied, the position of the terminal device (IC chip) can be reliably detected in the same manner as the charging stand described in each of the above embodiments. It is possible to reliably perform the communication.
〔まとめ〕
本発明の一態様に係る端末載置台(充電台11)は、非接触電力送電による充電が可能な充電池を内蔵した端末装置を載置する載置部11aと、上記載置部11aに載置された端末装置(無線機21)の位置を検出する位置検出部111とを備え、上記位置検出部111は、上端末装置(無線機21)の上記載置部11aの載置面(位置検出領域)より小さく、かつ、当該載置部11a内で移動可能に設けられている。
[Summary]
A terminal mounting table (charging table 11) according to one aspect of the present invention is mounted on a mounting
本発明の一態様に係る端末載置台(充電台11)における位置検出方法は、載置部11aに載置された端末装置(無線機21)の位置を検出する位置検出部111を備え、上記位置検出部111が、端末装置(無線機21)を載置する上記載置部11aの載置面より小さく、かつ、当該載置部11a内で移動可能に設けられた端末載置台(充電台11)における位置検出方法であって、上記載置部11aに載置された端末装置(無線機21)の位置を、位置検出部111によって検出する位置検出工程と、上記位置検出工程による位置検出結果が端末装置の位置を検出したことを示す結果を得るまで、上記載置部11a内で上記位置検出部111を移動させる移動制御工程とを含む。
The position detection method in the terminal mounting base (charging base 11) according to an aspect of the present invention includes the
上記の構成によれば、載置部11aに載置された端末装置(無線機21)の充電池(2次側電池202)の位置を検出する位置検出部111が、上記載置部11aにおける位置検出領域より小さく、かつ、当該位置検出領域に亘って移動可能に設けられていることで、当該位置検出部111は、載置部11aの位置検出領域内に載置された端末装置(無線機21)の位置を確実に検出することができる。
According to said structure, the
つまり、載置部11aの載置面に載置された端末装置(無線機21)の位置を確実に検出し、且つ、当該端末装置(無線機21)に対して及ぼす影響を少なくすることが可能な新しい構造の端末載置台(充電台11)を提供できるという効果を奏する。
That is, the position of the terminal device (radio device 21) placed on the placement surface of the
上記位置検出部101は、位置検出用の金属コイル(1次側コイル101a)を含み、
上記金属コイル(1次側コイル101a)に電気的に接続され、当該金属コイル(1次側コイル101a)からの電気信号を受信して、端末装置(無線機21)の位置を判別する位置判別部102と、上記位置判別部102による判別結果に応じて、上記位置検出部101の移動を制御する移動制御部(可動台制御部104)とをさらに含んでいることが好ましい。
The
Position determination that is electrically connected to the metal coil (
上記の構成によれば、位置判別部102が、位置検出部101に含まれている位置検出用の金属コイル(1次側コイル101a)に電気的に接続され、当該金属コイル(1次側コイル101a)からの電気信号を受信して、端末装置(無線機21)の位置を判別し、移動制御部(可動台制御部104)が、この判別結果に応じて、上記位置検出部101の移動を制御することで、端末装置(無線機21)の位置まで位置検出部101が移動することになる。つまり、判別結果が端末装置(無線機21)の位置を検出したことを示す場合には、位置検出部101はすでに端末装置(無線機21)の位置を検出していることになるので、当該位置検出部101を移動させず、また、判別結果が端末装置(無線機21)の位置を検出していないことを示す場合には、位置検出部101は端末装置(無線機21)の位置を検出していないので、当該位置検出部101を移動させる。
According to the above configuration, the
このように、位置検出部101を、位置判別部102による判別結果に応じて移動させることで、充電台11の載置部11aに載置された端末装置(無線機21)の位置に配置することができるので、端末装置(無線機21)への充電を確実に行うことができる。
As described above, the
上記位置検出部101を第1位置検出部(第1位置検出手段111c)としたとき、上記載置部13aの端末装置載置面全面に配置され、当該載置面に載置された端末装置(無線機21)の位置を、上記第1位置検出部(第1位置検出手段111c)の位置検出精度よりも低い位置検出精度で検出する第2位置検出部(第2位置検出手段111d)が設けられ、上記第1位置検出部(第1位置検出手段111c)は、上記第2位置検出部(第2位置検出手段111d)によって検出された端末装置(無線機21)の位置から、当該端末装置(無線機21)の位置を検出することを特徴としている。
When the
上記構成によれば、第2位置検出部(第2位置検出手段111d)は、上記第1位置検出部(第1位置検出手段111c)よりも位置検出精度が悪いが、載置部13aの位置検出領域全面に配置されているため、端末装置(無線機21)の位置を大雑把に検出することができる。そして、この状態で、第1位置検出部(第1位置検出手段111c)は、上記第2位置検出部(第2位置検出手段111d)によって検出された位置から、当該端末装置(無線機21)の位置を検出することで、第1位置検出部(第1位置検出手段111c)によって、載置部13aの位置検出領域の全てを走査する必要がないため、端末装置(無線機21)の位置検出時間を短縮できるという効果を奏する。
According to the above configuration, the second position detection unit (second
上記位置検出部111によって位置が検出された端末装置(無線機21)の充電池(2次側電池202)に非接触電力送電を行うための送電部(1次側コイル111a)をさらに備え、上記位置検出部111の金属コイル(101a)は、位置検出用のコイルと上記送電部における送電用のコイルとを兼ねていることが好ましい。
A power transmission unit (
上記構成によれば、位置検出用のコイルと送電用のコイルとが兼用されていることで、載置部11aにおいて、端末装置(無線機21)の充電池(2次側電池202)の位置を検出すると同時に、当該充電池(2次側電池202)に対して非接触電力送電を行うことができる。
According to the above configuration, the position detection coil and the power transmission coil are combined, so that the position of the rechargeable battery (secondary battery 202) of the terminal device (radio device 21) in the
しかも、位置検出用のコイルと送電用のコイルとが兼用されていることで、載置部11aにおける送電部(1次側コイル111a)を設けた部分の空間をなくすことができるので、載置部11aを小型化できる。
In addition, since the position detection coil and the power transmission coil are also used, the space of the mounting
上記位置検出部111によって位置が検出された端末装置(無線機21)と近距離通信を行うための送受信部(アンテナ203)をさらに備え、上記位置検出部111の金属コイル111a(通信部、通信用アンテナ)は、位置検出用のコイルと上記送受信部における近距離通信用のアンテナを兼ねているのが好ましい。
It further includes a transmission / reception unit (antenna 203) for performing short-range communication with the terminal device (radio device 21) whose position is detected by the
上記構成によれば、載置部11aに載置された端末装置(無線機21)の位置を検出する位置検出部111が、上記載置部11aにおける位置検出領域より小さいので、位置検出部111と、載置部11aに載置された端末装置(無線機21)の無線通信機能を実現するためのアンテナ203とを重なりにくくすることができるため、位置検出部111に起因するアンテナ203の特性劣化を抑制することができる。
According to the above configuration, the
本発明の端末載置台は、携帯無線機(ICチップ)との間で近距離無線通信を行う近距離無線装置(例えば、FeliCa(登録商標)リーダ等)として適用することもできる。 The terminal mounting table of the present invention can also be applied as a short-range wireless device (for example, a FeliCa (registered trademark) reader) that performs short-range wireless communication with a portable wireless device (IC chip).
すなわち、近距離無線装置は、載置台内部に設けられ、端末装置(ICチップ)との間で近接無線通信を行うための近距離通信アンテナ(1次側コイル101a、1次側コイル111a、1次側コイル121a)を備えている。
That is, the short-range wireless device is provided inside the mounting table, and a short-range communication antenna (
上記構成の近距離無線装置によれば、上記の各実施の形態で説明した充電台と同様に、端末装置(ICチップ)の位置を確実に検出できるため、ICチップとの通信を確実に行うことができるという効果を奏する。 According to the short-range wireless device having the above-described configuration, the position of the terminal device (IC chip) can be reliably detected in the same manner as the charging stand described in each of the above embodiments, so that communication with the IC chip is reliably performed. There is an effect that can be.
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.
〔ソフトウェアによる実現例〕
最後に、充電台11〜14の充電制御部103、可動台制御部104は、集積回路(ICチップ)上に形成された論理回路によってハードウェア的に実現してもよいし、CPU(Central Processing Unit)を用いてソフトウェア的に実現してもよい。
[Example of software implementation]
Finally, the charging
後者の場合、充電台11〜14は、各機能を実現するプログラムの命令を実行するCPU、上記プログラムを格納したROM(Read Only Memory)、上記プログラムを展開するRAM(Random Access Memory)、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置(記録媒体)などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである充電台11〜14の制御プログラムのプログラムコード(実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム)をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記充電台11〜14に供給し、そのコンピュータ(またはCPUやMPU)が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。
In the latter case, the charging stands 11 to 14 include a CPU that executes instructions of a program that realizes each function, a ROM (Read Only Memory) that stores the program, a RAM (Random Access Memory) that expands the program, and the program And a storage device (recording medium) such as a memory for storing various data. An object of the present invention is a recording medium in which the program code (execution format program, intermediate code program, source program) of the control program for the charging
上記記録媒体としては、一時的でない有形の媒体(non-transitory tangible medium)、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ類、フロッピー(登録商標)ディスク/ハードディスク等の磁気ディスクやCD−ROM/MO/MD/DVD/CD−R等の光ディスクを含むディスク類、ICカード(メモリカードを含む)/光カード等のカード類、マスクROM/EPROM/EEPROM(登録商標)/フラッシュROM等の半導体メモリ類、あるいはPLD(Programmable logic device)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等の論理回路類などを用いることができる。 Examples of the recording medium include non-transitory tangible medium, such as magnetic tape and cassette tape, magnetic disk such as floppy (registered trademark) disk / hard disk, and CD-ROM / MO. Discs including optical discs such as / MD / DVD / CD-R, cards such as IC cards (including memory cards) / optical cards, semiconductor memories such as mask ROM / EPROM / EEPROM (registered trademark) / flash ROM Alternatively, logic circuits such as PLD (Programmable Logic Device) and FPGA (Field Programmable Gate Array) can be used.
また、充電台11〜14を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークは、プログラムコードを伝送可能であればよく、特に限定されない。例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、LAN、ISDN、VAN、CATV通信網、仮想専用網(Virtual Private Network)、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、この通信ネットワークを構成する伝送媒体も、プログラムコードを伝送可能な媒体であればよく、特定の構成または種類のものに限定されない。例えば、IEEE1394、USB、電力線搬送、ケーブルTV回線、電話線、ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)回線等の有線でも、IrDAやリモコンのような赤外線、Bluetooth(登録商標)、IEEE802.11無線、HDR(High Data Rate)、NFC(Near Field Communication)、DLNA(Digital Living Network Alliance)、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。 Moreover, the charging stands 11-14 may be configured to be connectable to a communication network, and the program code may be supplied via the communication network. The communication network is not particularly limited as long as it can transmit the program code. For example, the Internet, intranet, extranet, LAN, ISDN, VAN, CATV communication network, virtual private network, telephone line network, mobile communication network, satellite communication network, and the like can be used. The transmission medium constituting the communication network may be any medium that can transmit the program code, and is not limited to a specific configuration or type. For example, even with wired lines such as IEEE 1394, USB, power line carrier, cable TV line, telephone line, ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) line, infrared rays such as IrDA and remote control, Bluetooth (registered trademark), IEEE 802.11 wireless, HDR ( It can also be used by radio such as High Data Rate (NFC), Near Field Communication (NFC), Digital Living Network Alliance (DLNA), mobile phone network, satellite line, and digital terrestrial network. The present invention can also be realized in the form of a computer data signal embedded in a carrier wave in which the program code is embodied by electronic transmission.
本発明は、非接触充電を行う機器全てに利用することができる。 The present invention can be used for all devices that perform non-contact charging.
11 充電台(端末載置台)
11a 載置部
12 充電台(端末載置台)
12a 載置部
13 充電台(端末載置台)
13a 載置部
14 充電台(端末載置台)
14a 載置部
21 無線機
22 無線機
101 位置検出部
101a 1次側コイル
101b 可動台
102 位置判別部
103 充電制御部
104 可動台制御部
111 位置検出部
111a 1次側コイル
111b 可動台
111b 充電台
111c 第1位置検出手段
111d 第2位置検出手段
121 位置検出部
121a 1次側コイル(通信部、アンテナ)
121b 可動台
121c 位置検出手段
201 2次側コイル
202 2次側電池
203 アンテナ
204 磁石
11 Charging stand (terminal mounting stand)
111b Charging stand 111c 1st position detection means 111d 2nd position detection means 121
121b
Claims (5)
上記載置部に載置された端末装置の位置を検出する位置検出部とを備え、
上記位置検出部は、端末装置を載置する上記載置部の載置面より小さく、かつ、当該載置部内で移動可能に設けられていることを特徴とする端末載置台。 A placement unit for placing the terminal device;
A position detection unit for detecting the position of the terminal device placed on the placement unit,
The terminal mounting table, wherein the position detecting unit is smaller than a mounting surface of the mounting unit on which the terminal device is mounted and is movably provided in the mounting unit.
上記金属コイルに電気的に接続され、当該金属コイルからの電気信号を受信して、端末装置の位置を判別する位置判別部と、
上記位置判別部による判別結果に応じて、上記位置検出部の移動を制御する移動制御部とをさらに含んでいることを特徴とする請求項1に記載の端末載置台。 The position detection unit includes a metal coil for position detection,
A position determination unit that is electrically connected to the metal coil, receives an electric signal from the metal coil, and determines the position of the terminal device;
The terminal mounting table according to claim 1, further comprising a movement control unit that controls movement of the position detection unit according to a determination result by the position determination unit.
上記載置部の端末装置載置面全面に配置され、当該載置面に載置された端末装置の位置を、上記第1位置検出部の位置検出精度よりも低い位置検出精度で検出する第2位置検出部が設けられ、
上記第1位置検出部は、上記第2位置検出部によって検出された端末装置の位置から、当該端末装置の位置を検出することを特徴とする請求項1または2に記載の端末載置台。 When the position detection unit is a first position detection unit,
A first device that is disposed on the entire surface of the terminal device placement surface of the placement unit and detects the position of the terminal device placed on the placement surface with a position detection accuracy lower than the position detection accuracy of the first position detection unit. A two-position detector is provided,
The terminal mounting table according to claim 1, wherein the first position detecting unit detects the position of the terminal device from the position of the terminal device detected by the second position detecting unit.
上記位置検出部の金属コイルは、位置検出用のコイルと上記通信部におけるアンテナを兼ねていることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の端末載置台。 A communication unit for charging or wireless communication with the terminal device whose position is detected by the position detection unit;
The terminal mounting table according to any one of claims 1 to 3, wherein the metal coil of the position detection unit also serves as a position detection coil and an antenna in the communication unit.
上記載置部に載置された端末装置の位置を、位置検出部によって検出する位置検出工程と、
上記位置検出工程による位置検出結果が端末装置の位置を検出したことを示す結果を得るまで、上記載置部内で上記位置検出部を移動させる移動制御工程とを含むことを特徴とする位置検出方法。
A position detection unit that detects the position of the terminal device placed on the placement unit, wherein the position detection unit is smaller than the placement surface of the placement unit on which the terminal device is placed, and is within the placement unit A position detection method in a terminal mounting table that is movably provided at
A position detection step of detecting the position of the terminal device placed on the placement unit by a position detection unit;
And a movement control step of moving the position detection unit in the placement unit until a result indicating that the position detection result of the position detection step has detected the position of the terminal device is obtained. .
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