JP2014217081A - Electronic apparatus and noncontact power supply device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、給電装置の載置面に載置されて、給電装置から非接触で電力伝送が行われる電子機器、および電子機器が載置される載置面を有し、この載置面に載置された電子機器に非接触で電力伝送を行う非接触給電装置に関するものである。 The present invention includes an electronic device that is mounted on a mounting surface of a power feeding device and performs power transmission without contact from the power feeding device, and a mounting surface on which the electronic device is mounted. The present invention relates to a non-contact power feeding apparatus that performs non-contact power transmission to a placed electronic device.
携帯電話などの二次電池を備えた電子機器では、二次電池の充電を行うために、電子機器と給電装置とを各々の端子を介して電気的に接続して、充電器から電子機器に電力を供給するようにしたものが一般的であるが、給電装置と電子機器とにそれぞれ送電用と受電用のコイルを設けて、電磁誘導方式により給電装置から電子機器に非接触(ワイヤレス)で電力伝送を行う技術が知られている(特許文献1〜3参照)。これによると、電気的な接続のための端子が露出しないため、防水性の確保が容易であり、また、接触不良や劣化の問題に配慮する必要がなく、また、給電装置と電子機器の着脱を容易に行うことができるなどの利点が得られる。
In an electronic device equipped with a secondary battery such as a mobile phone, in order to charge the secondary battery, the electronic device and the power supply device are electrically connected via respective terminals, and the charger is connected to the electronic device. In general, power is supplied, but the power feeding device and the electronic device are provided with coils for power transmission and power reception, respectively, and the power feeding device and the electronic device are contactless (wireless) by the electromagnetic induction method. A technique for performing power transmission is known (see
このように電子機器に非接触で電力伝送を行う給電装置においては、給電装置の上面に電子機器が載置される載置面を形成して、この載置面にユーザが電子機器を載置するだけで給電が可能な状態となるようにすると、ユーザにとって利便性の高いものとなるが、載置面上に電子機器以外の異物が置かれることがある。このような異物としては、例えばステープラの針や消しゴムの消しカスなど様々なものが考えられるが、例えば異物が金属などの導体であれば、送電コイルが発する磁界により異物に渦電流が発生して異物が発熱するおそれがある。また、異物が樹脂などの絶縁体であれば、発熱のおそれはないものの、異物が介在することで送電コイルと受電コイルの間隔が開き、電力伝送効率が低下する場合がある。 In such a power supply device that performs power transmission without contact with an electronic device, a mounting surface on which the electronic device is mounted is formed on the upper surface of the power supply device, and the user mounts the electronic device on the mounting surface. If power supply is enabled just by doing this, it will be convenient for the user, but foreign objects other than electronic devices may be placed on the mounting surface. For example, various foreign substances such as staples and eraser scraps can be considered.For example, if the foreign substance is a conductor such as metal, an eddy current is generated in the foreign substance by the magnetic field generated by the power transmission coil. There is a risk that the foreign material generates heat. Further, if the foreign matter is an insulator such as a resin, there is no fear of heat generation, but the presence of the foreign matter may increase the interval between the power transmission coil and the power reception coil, which may reduce power transmission efficiency.
そこで、給電装置と電子機器との間に存在する異物を検知するようにした異物センサの技術が知られている(特許文献4参照)。この技術では、正電極と負電極との間に電圧を印加して、正電極と負電極との間におけるパラメータ(インピーダンス、電流および電圧)の変化量に基づいて、金属などの導体からなる異物を検知するようにしている。 In view of this, a technology of a foreign matter sensor that detects foreign matter existing between a power feeding device and an electronic device is known (see Patent Document 4). In this technique, a voltage is applied between the positive electrode and the negative electrode, and a foreign object made of a conductor such as a metal based on the amount of change in parameters (impedance, current and voltage) between the positive electrode and the negative electrode. Is to be detected.
さて、前記のように、異物を検出する異物センサは、電極の他に制御回路などが必要となり、製造コストを押し上げる要因となるが、この異物センサと、ユーザが行うタッチ操作を検出するタッチセンサとを1つのセンサで兼用することができると、異物検出に係る製造コストの上昇を補って余りある利便性をユーザに与えることができる。 As described above, the foreign matter sensor for detecting the foreign matter requires a control circuit in addition to the electrodes, which increases the manufacturing cost. This foreign matter sensor and the touch sensor for detecting a touch operation performed by the user are included. Can be shared by a single sensor, it is possible to compensate the increase in manufacturing cost related to foreign object detection and provide the user with extra convenience.
本発明は、このような発明者の知見に基づいて案出されたものであり、その主な目的は、異物センサとタッチセンサとを1つのセンサで兼用して、製造コストを上昇させることなく、給電装置と電子機器の間に介在する異物による発熱などの問題を解消するとともに、ユーザの利便性を高めることができるように構成された電子機器および非接触給電装置を提供することにある。 The present invention has been devised on the basis of such inventor's knowledge, and its main purpose is to combine the foreign matter sensor and the touch sensor with one sensor without increasing the manufacturing cost. An object of the present invention is to provide an electronic device and a non-contact power supply device that are configured to eliminate problems such as heat generation due to foreign matter interposed between the power supply device and the electronic device and to improve user convenience.
本発明の電子機器は、給電装置の載置面に載置されて、前記給電装置から非接触で電力伝送が行われる電子機器であって、筐体と、この筐体の前面側に配置された表示パネルと、前記筐体内に配置された受電コイルと、第1電極および第2電極を有し、前記筐体内に配置されたセンサ部と、前記第1電極に印加した駆動信号に応答して前記第2電極から出力される応答信号に基づいて、前記載置面に対向する背面側に存在する異物を検出するとともに、前記背面においてユーザがタッチ操作を行う指示物を検出する検出制御部と、を備えた構成とする。 An electronic device of the present invention is an electronic device that is placed on a placement surface of a power feeding device and performs power transmission in a non-contact manner from the power feeding device, and is disposed on a housing and a front side of the housing. A display panel, a power receiving coil disposed in the housing, a first electrode and a second electrode, a sensor unit disposed in the housing, and a drive signal applied to the first electrode. Based on the response signal output from the second electrode, a detection control unit that detects a foreign object existing on the back side facing the placement surface and detects an indicator that the user performs a touch operation on the back side It is set as the structure provided with these.
また、本発明の非接触給電装置は、電子機器が載置される載置面を有し、前記電子機器に非接触で電力伝送を行う非接触給電装置であって、筐体と、この筐体内に配置された送電コイルと、第1電極および第2電極を有し、前記電子機器に対向する面に沿うように前記筐体内に配置されたセンサ部と、前記第1電極に印加した駆動信号に応答して前記第2電極から出力される応答信号に基づいて、前記電子機器に対向する面上に存在する異物を検出する異物検出処理、および前記電子機器に対向する面においてユーザがタッチ操作を行う指示物を検出するタッチ検出処理を行う検出制御部と、を備え、前記センサ部は、前記電子機器において当該給電装置に対向する面より広く形成され、前記検出制御部は、前記センサ部が配置された領域のうち、前記電子機器が載置される載置領域において前記異物検出処理を行い、前記載置領域を除く領域において前記タッチ検出処理を行う構成とする。 The non-contact power feeding device of the present invention is a non-contact power feeding device that has a mounting surface on which an electronic device is placed, and performs power transmission in a non-contact manner to the electronic device. A power transmission coil disposed in the body, a first electrode and a second electrode, a sensor unit disposed in the housing along a surface facing the electronic device, and a drive applied to the first electrode Based on a response signal output from the second electrode in response to a signal, a foreign object detection process for detecting a foreign object existing on a surface facing the electronic device, and a user touching the surface facing the electronic device A detection control unit that performs a touch detection process for detecting an instruction to perform an operation, wherein the sensor unit is formed wider than a surface of the electronic device that faces the power supply device, and the detection control unit includes the sensor Of the area where the part is placed Chi, the electronic device performs the foreign object detection processing in the mounting region to be placed, and configured to perform the touch detection processing in the region except for the pre-described depositing area.
本発明によれば、異物センサとタッチセンサとが1つのセンサ部で兼用されるため、製造コストを上昇させることなく、給電装置と電子機器の間に介在する異物による発熱などの問題を解消するとともに、ユーザの利便性を高めることができる。 According to the present invention, since the foreign matter sensor and the touch sensor are shared by one sensor unit, problems such as heat generation due to the foreign matter interposed between the power feeding device and the electronic device are eliminated without increasing the manufacturing cost. At the same time, the convenience of the user can be enhanced.
前記課題を解決するためになされた第1の発明は、給電装置の載置面に載置されて、前記給電装置から非接触で電力伝送が行われる電子機器であって、筐体と、この筐体の前面側に配置された表示パネルと、前記筐体内に配置された受電コイルと、第1電極および第2電極を有し、前記筐体内に配置されたセンサ部と、前記第1電極に印加した駆動信号に応答して前記第2電極から出力される応答信号に基づいて、前記載置面に対向する背面側に存在する異物を検出するとともに、前記背面においてユーザがタッチ操作を行う指示物を検出する検出制御部と、を備えた構成とする。 A first invention made to solve the above-described problem is an electronic device that is placed on a placement surface of a power feeding device and performs power transmission in a non-contact manner from the power feeding device. A display panel disposed on the front surface side of the housing, a power receiving coil disposed in the housing, a first electrode and a second electrode, a sensor unit disposed in the housing, and the first electrode On the basis of a response signal output from the second electrode in response to a drive signal applied to the sensor, foreign matter existing on the back side facing the mounting surface is detected, and a user performs a touch operation on the back side. And a detection control unit that detects an indicator.
これによると、電子機器の背面に付着した異物を高感度で検出することができる。また、電子機器の背面が、ユーザの指などの指示物によるタッチ操作が行われるタッチ面となるため、ここでユーザがタッチ操作を行うことで、表示パネルの画面操作などを行うことができ、ユーザの利便性を高めることができる。 According to this, the foreign matter adhering to the back surface of the electronic device can be detected with high sensitivity. In addition, since the back of the electronic device is a touch surface on which a touch operation is performed by an instruction such as a user's finger, the user can perform a screen operation on the display panel by performing the touch operation here, User convenience can be improved.
また、第2の発明は、前記センサ部は、前記筐体において前記背面に沿うように設けられた構成とする。 Moreover, 2nd invention is set as the structure with which the said sensor part was provided along the said back surface in the said housing | casing.
これによると、センサ部が筐体の背面に沿うように設けられているため、背面に付着する異物またはユーザの指などの指示物とセンサ部との距離が一定になるので、検出精度が向上する。 According to this, since the sensor unit is provided along the rear surface of the housing, the distance between the foreign object adhering to the rear surface or an indicator such as a user's finger and the sensor unit is constant, so the detection accuracy is improved. To do.
また、第3の発明は、前記検出制御部は、前記応答信号に基づく検出データに現れる静電容量の変化に基づいて異物と指示物とを判別し、前記検出データが、静電容量が初期値より大きくなったことを示す場合には異物が存在するものと判断し、前記検出データが、静電容量が初期値より小さくなったことを示す場合には指示物が存在するものと判断する構成とする。 According to a third aspect of the invention, the detection control unit discriminates a foreign object and an indicator based on a change in capacitance appearing in detection data based on the response signal, and the detection data has an initial capacitance. When it indicates that the value is larger than the value, it is determined that a foreign substance is present, and when the detection data indicates that the capacitance is smaller than the initial value, it is determined that an indicator is present. The configuration.
これによると、異物と指示物とを精度よく判別することができる。 According to this, it is possible to accurately discriminate between a foreign object and an indicator.
また、第4の発明は、前記検出制御部は、タッチ操作を行う複数の指示物が同時に検出された場合には、異物検出を行わない構成とする。 According to a fourth aspect of the present invention, the detection control unit does not detect a foreign object when a plurality of instructions that perform a touch operation are detected at the same time.
これによると、ゴーストポイントによる異物の誤検出を避けることができる。 According to this, it is possible to avoid erroneous detection of foreign matters due to ghost points.
また、第5の発明は、前記検出制御部は、前記第2電極からの応答信号に基づいた信号を積分処理し、この積分処理による積分値が所定の閾値に達すると積分値をゼロにリセットする積分部を有する構成とする。 According to a fifth aspect of the invention, the detection control unit integrates a signal based on the response signal from the second electrode, and resets the integration value to zero when the integration value by the integration processing reaches a predetermined threshold value. It is set as the structure which has an integration part to perform.
これによると、異物およびタッチ操作に応じて変化する検出量の変化量が大きくなるため、異物の検出感度を向上させることができる。 According to this, since the amount of change in the detection amount that changes according to the foreign object and the touch operation is increased, the detection sensitivity of the foreign object can be improved.
また、第6の発明は、前記検出制御部は、前記第2電極からの応答信号に基づいた信号を積分処理する積分部と、この積分部の前段に設けられて、前記第2電極からの応答信号に基づいた信号を所定値以上に保持するクランプ部と、を有する構成とする。 According to a sixth aspect of the present invention, the detection control unit includes an integration unit that integrates a signal based on the response signal from the second electrode, and a front stage of the integration unit. A clamp unit that holds a signal based on the response signal at a predetermined value or more.
これによると、異物およびタッチ操作に応じて変化する検出量の変化量が大きくなるため、異物の検出感度を向上させることができる。 According to this, since the amount of change in the detection amount that changes according to the foreign object and the touch operation is increased, the detection sensitivity of the foreign object can be improved.
また、第7の発明は、前記第1電極は、隣り合う2本の前記第2電極の間の位置に拡幅部を有し、前記第2電極は、隣り合う2本の前記第1電極の間の位置に拡幅部を有する構成とする。 In a seventh aspect of the present invention, the first electrode has a widened portion at a position between two adjacent second electrodes, and the second electrode includes two adjacent first electrodes. It is set as the structure which has a wide part in the position between.
これによると、異物およびタッチ操作に応じて変化する検出量の変化量が大きくなるため、異物の検出感度を向上させることができる。 According to this, since the amount of change in the detection amount that changes according to the foreign object and the touch operation is increased, the detection sensitivity of the foreign object can be improved.
また、第8の発明は、前記拡幅部は、メッシュ状に形成されている構成とする。 Moreover, 8th invention is set as the structure by which the said wide part is formed in mesh shape.
これによると、送電コイルと受電コイルとの間に第1電極および第2電極が存在することで電力伝送の効率が低下することを抑制することができる。 According to this, it can suppress that the efficiency of electric power transmission falls because a 1st electrode and a 2nd electrode exist between a power transmission coil and a receiving coil.
また、第9の発明は、前記センサ部は、前記筐体の前面側に配置される前面センサ部と、前記筐体の背面側に配置される背面センサ部と、を備え、前記前面センサ部および前記背面センサ部は、折り曲げ可能な1枚の基材シートに前記第1電極および前記第2電極を形成した1枚の電極シートで構成され、この電極シートを折り曲げることで、前記前面センサ部および前記背面センサ部がそれぞれ前記筐体の前面側および背面側に位置する形態に形成される構成とする。 According to a ninth aspect of the present invention, the sensor unit includes a front sensor unit disposed on the front side of the casing, and a rear sensor unit disposed on the rear side of the casing, and the front sensor unit And the back sensor unit is composed of one electrode sheet in which the first electrode and the second electrode are formed on a foldable base sheet, and the front sensor unit is formed by bending the electrode sheet. The rear sensor unit is formed in a form positioned on the front side and the back side of the housing, respectively.
これによると、前面センサ部は、表示パネルと重ね合わせることで、タッチパネルディスプレイを構成することができ、背面センサ部は、異物検出とタッチ検出とを兼用するセンサとして構成することができ、ユーザの利便性を高めることができる。そして、前面センサ部および背面センサ部を1枚の基材シートから製作することができるため、製造コストを削減することができる。 According to this, the front sensor unit can be configured as a touch panel display by being overlapped with the display panel, and the back sensor unit can be configured as a sensor for both foreign object detection and touch detection. Convenience can be improved. And since a front sensor part and a back sensor part can be manufactured from one base-material sheet | seat, manufacturing cost can be reduced.
また、第10の発明は、前記センサ部は、前記筐体の側面側に配置される側面センサ部をさらに備え、前記側面センサ部は、前記前面センサ部および前記背面センサ部とともに、折り曲げ可能な1枚の基材シートに前記第1電極および前記第2電極を形成した1枚の電極シートで構成され、この電極シートを折り曲げることで、前記側面センサ部が前記筐体の側面側に位置する形態に形成される構成とする。 In a tenth aspect of the present invention, the sensor unit further includes a side sensor unit disposed on a side surface side of the housing, and the side sensor unit can be bent together with the front sensor unit and the back sensor unit. It is composed of one electrode sheet in which the first electrode and the second electrode are formed on one base sheet, and the side sensor part is positioned on the side surface side of the casing by bending the electrode sheet. It is set as the structure formed in a form.
これによると、前面センサ部および背面センサ部に加えて側面センサ部を備えているため、ユーザの利便性をより一層高めることができる。 According to this, since the side sensor part is provided in addition to the front sensor part and the back sensor part, the convenience for the user can be further enhanced.
また、第11の発明は、前記電極シートは、前記筐体の前面側に配置される前面部と、前記筐体の背面側に配置される第1背面部および第2背面部と、前記筐体の側面側に配置される第1側面部および第2側面部と、を有し、前記第1電極および前記第2電極が、前記基材シートの表裏両面に設けられ、前記前面部が前記前面センサ部を構成し、前記第1背面部および前記第2背面部が互いに重なり合うことで前記背面センサ部を構成する構成とする。 In an eleventh aspect of the invention, the electrode sheet includes a front surface portion disposed on the front surface side of the housing, a first back surface portion and a second back surface portion disposed on the back surface side of the housing, and the housing. A first side surface portion and a second side surface portion disposed on a side surface side of the body, wherein the first electrode and the second electrode are provided on both front and back surfaces of the base sheet, and the front surface portion is the A front sensor unit is configured, and the first back unit and the second back unit overlap each other to configure the back sensor unit.
これによると、前面センサ部と背面センサ部とで送信部および受信部を兼用することができるため、製造コストを削減することができる。 According to this, since the front sensor unit and the back sensor unit can be used as the transmitter and the receiver, the manufacturing cost can be reduced.
また、第12の発明は、電子機器が載置される載置面を有し、前記電子機器に非接触で電力伝送を行う非接触給電装置であって、筐体と、この筐体内に配置された送電コイルと、第1電極および第2電極を有し、前記電子機器に対向する面に沿うように前記筐体内に配置されたセンサ部と、前記第1電極に印加した駆動信号に応答して前記第2電極から出力される応答信号に基づいて、前記電子機器に対向する面上に存在する異物を検出する異物検出処理、および前記電子機器に対向する面においてユーザがタッチ操作を行う指示物を検出するタッチ検出処理を行う検出制御部と、を備え、前記センサ部は、前記電子機器において当該給電装置に対向する面より広く形成され、前記検出制御部は、前記センサ部が配置された領域のうち、前記電子機器が載置される載置領域において前記異物検出処理を行い、前記載置領域を除く領域において前記タッチ検出処理を行う構成とする。 A twelfth aspect of the present invention is a non-contact power feeding device that has a mounting surface on which an electronic device is mounted and performs power transmission to the electronic device in a non-contact manner, and the housing and the housing are arranged in the housing A power transmission coil, a first electrode and a second electrode, and a sensor unit disposed in the casing along a surface facing the electronic device, and responding to a drive signal applied to the first electrode Then, based on the response signal output from the second electrode, a foreign object detection process for detecting a foreign object existing on the surface facing the electronic device, and the user performs a touch operation on the surface facing the electronic device A detection control unit that performs a touch detection process for detecting an indicator, wherein the sensor unit is formed wider than a surface of the electronic device that faces the power supply device, and the sensor unit is disposed in the detection control unit. Out of the area It performs the foreign object detection processing in the mounting region of the child device is placed, and configured to perform the touch detection processing in the region except for the pre-described depositing area.
これによると、電子機器が湾曲した曲面形状に形成されているために、給電装置の載置面と電子機器との間に隙間が生じることで、給電装置の載置面に付着した異物について電子機器側での異物検出の感度が低下する場合でも、給電装置側で異物検出を高感度に行うことができる。さらに、給電装置でのタッチ操作により電子機器を操作することができるようになるため、ユーザの利便性を高めることができる。 According to this, since the electronic device is formed in a curved surface shape, a gap is generated between the mounting surface of the power feeding device and the electronic device, so that the foreign matter attached to the mounting surface of the power feeding device is electronic. Even when the sensitivity of foreign object detection on the device side decreases, foreign object detection can be performed with high sensitivity on the power feeding device side. Furthermore, since the electronic device can be operated by a touch operation on the power supply apparatus, user convenience can be improved.
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(第1実施形態)
図1は、本実施形態に係る非接触電力伝送システム1を構成する給電装置2および電子機器3の斜視図である。この非接触電力伝送システムにおいては、給電装置2に設けられた載置面11に電子機器3を載置することで、給電装置2から電子機器3に非接触(ワイヤレス)で電力伝送が行われる。
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view of a
ここで、電子機器3は、スマートフォンなどの携帯電話、タブレット型端末、パーソナルコンピュータなどであり、図1ではスマートフォンの例を示している。電子機器3は、筐体31の前面側に、表示パネル6と、操作部7と、を備えている。表示パネル6は、液晶表示パネルなどで構成される。操作部7には、操作ボタンなどが配列されている。この電子機器3は背面側を下にして給電装置2の載置面11に載置される。
Here, the
次に、図1に示した給電装置2および電子機器3の構成について説明する。図2は、給電装置2および電子機器3の断面図である。
Next, configurations of the
給電装置2は、筐体12と、送電コイル13と、を備えている。送電コイル13は、電磁誘導により電力伝送を行うものであり、筐体12内に配置されている。なお、筐体12には、送電コイル13の他に、送電コイル13の駆動制御手段(図4に示す送電制御部52や送電回路部53など)を構成する基板などが配置される。
The
送電コイル13は、線状導体に絶縁層を被覆してなる絶縁電線を複数本集合させた集合電線を略円形の渦巻状に巻回して形成されたものである。送電コイル13における載置面11と相反する側には送電コイル13の全面を覆うように磁性シート14が設けられている。
The
電子機器3は、筐体31と、受電コイル32と、電極シート(センサ部)33と、表示パネル6(図1参照)と、を備えている。受電コイル32は、電磁誘導により電力伝送を行うものであり、筐体31内に配置されている。電極シート33は、筐体31における給電装置2の載置面11に対向する対向面34に沿って配置されている。
The
受電コイル32は、送電コイル13と同様に、線状導体に絶縁層を被覆してなる絶縁電線を複数本集合させた集合電線を略円形の渦巻状に巻回して形成されたものである。受電コイル32における対向面34と相反する側には受電コイル32の全面を覆うように磁性シート35が設けられている。
Similarly to the
この非接触電力伝送システムでは、給電装置2の送電コイル13に交流電力が供給されると、この送電コイル13が電子機器3の受電コイル32と磁気結合して、受電コイル32に交流電圧が誘起され、これにより交流電力が送電コイル13から受電コイル32に伝送される。
In this non-contact power transmission system, when AC power is supplied to the
電極シート33は、異物検出とタッチ検出とを兼用するものであり、筐体31の背面側となる対向面34に沿って配置され、対向面34側に存在する異物を検出するとともに、対向面34においてユーザがタッチ操作を行う指示物(指など)Fを検出する。
The
この電極シート33により、給電装置2の送電コイル13と電子機器3の受電コイル32との間に介在する異物を検出することができる。すなわち、電極シート33により、電子機器3の対向面34に付着した異物E1を検出することができ、給電装置2に電子機器3を載置すると、給電装置2の載置面11に付着した異物E2も電極シート33により検出することができる。
The
また、対向面34はユーザがタッチ操作を行うタッチ面として機能し、ここでユーザが指示物(指など)Fでタッチ操作を行うことで、電子機器3を操作することができ、例えば表示パネル6に表示される画面の操作、すなわち画面上のアイコンを選択する操作などの画面操作を行うことができる。
Further, the facing
次に、図2に示した電極シート33について説明する。図3は、電極シート33の断面図である。
Next, the
電極シート33は、互いに直交する2方向に延在する送信電極(第1電極)41および受信電極(第2電極)42が格子状に交差するように配置されたものである(図5参照)。送信電極41および受信電極42はそれぞれ複数設けられ、送信電極41同士は所定の間隔を置いて互いに平行に配置され、受信電極42同士も所定の間隔を置いて互いに平行に配置されている。この電極シート33は、筐体31において給電装置2に対向する対向面34が形成された裏壁部31aに沿って配置されており、送信電極41が対向面34側に配置され、受信電極42が基材シート(絶縁層)43を介して対向面34と相反する側に配置されている。
The
特に本実施形態では、電極シート33は、基材シート43の表裏各面に、送信電極41が形成された送信電極シート44と、受信電極42が形成された受信電極シート45とを貼り合わせて一体化した構成となっている。なお、電極シート17の構成としては、この他に、例えば基材シート43の両面に送信電極41と受信電極42とを直接形成し、この電極形成面を絶縁材料で被覆した構成としてもよい。
In particular, in this embodiment, the
次に、図1に示した給電装置2および電子機器3で行われる制御について説明する。
Next, control performed by the
図4は、本実施形態に係る非接触電力伝送システム1を構成する給電装置2および電子機器3の制御に係る要部の概略構成図である。この非接触電力伝送システムでは、電子機器3が、搭載された図示しない部品を動作させるための電力を供給する2次電池69を備え、給電装置2から送られる電力で2次電池69の充電が行われる。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of a main part related to the control of the
給電装置2は、AC/DCコンバータ51と、送電制御部52と、送電回路部53と、を有している。AC/DCコンバータ51では、電源(商用電源)8から供給される交流電力を直流電力に変換する。送電制御部52は、送電回路部53の動作を制御する。送電回路部53は、AC/DCコンバータ51から送電制御部52を介して送られる直流電力を所定の周波数の交流電圧に変換して送電コイル13に供給する。
The
送電制御部52は、制御回路54と、電圧監視部55と、温度監視部56と、を有している。制御回路54は、送電回路部53の動作を制御する。電圧監視部55は、送電回路部53から送電コイル13に供給される交流電力の電圧を監視する。温度監視部56は、送電コイル13の温度を監視する。この電圧監視部55および温度監視部56で電圧および温度の異常が検知されると、送電コイル13への給電が停止される。
The power
送電回路部53は、ドライバ57と、共振回路58と、を有している。ドライバ57は、AC/DCコンバータ51から送電制御部52を介して送られる直流電力を所定の周波数の交流電圧に変換する。共振回路58は、内部のコンデンサと送電コイル13とにより共振回路を構成し、ドライバ57から印加される交流電圧に応じて所定の共振周波数で送電コイル13を発振させる。
The power
電子機器3は、主制御部37、表示制御部38と、を備えている。主制御部37は、各部を総括的に制御するものである。表示制御部38は、表示パネル6の表示動作を制御するものである。
The
また、電子機器3は、受電回路部61と、受電制御部62と、充電制御回路63と、を有している。受電回路部61は、給電装置2の送電コイル13との間での電磁誘導により受電コイル32に誘起された交流電流を所定の電圧の直流電力に変換する。受電制御部62は、受電回路部61の動作を制御する。充電制御回路63は、受電回路部61から受電制御部62を介して送られる電力を2次電池69に供給して2次電池69の充電を行う。
Further, the
受電回路部61は、整流回路64と、レギュレータ65と、を有している。整流回路64は、受電コイル32に誘起された交流電力を直流電力に変換する。レギュレータ65は、整流回路64から送られる直流電力を、2次電池69の充電に適合する所定の電圧に変換する。
The power
受電制御部62は、制御回路66と、電圧監視部67と、を有している。制御回路66は、受電回路部61の動作を制御する。制御回路66は、受電回路部61の動作を制御する。電圧監視部67は、受電コイル32に誘起される交流電力の電圧を監視する。この他、受電制御部62は、電子機器3に搭載された機器の状態、例えば、受電コイル32の温度や、2次電池69の充電状態等を監視し、異常が検知されると、受電動作を停止する。
The power
また、本実施形態では、給電装置2に、その載置面11に電子機器3が載置されたことを検知する電子機器検知部71が設けられている。この電子機器検知部71の検知結果に基づいて、給電装置2の送電動作が制御される。すなわち、載置面11に電子機器3が載置されると、送電コイル13への交流電力の供給を開始し、電子機器3が給電装置2から離れると、送電コイル13への交流電力の供給を停止する。
In the present embodiment, the
この電子機器検知部71では、電子機器3の受電コイル32が給電装置2の送電コイル13に近接することで負荷インピーダンスが変化することにより送電コイル13に生じる電圧値(または電流値)の変動に基づいて、電子機器3が載置面11に載置されたことを検知する。このとき、送電コイル13の電圧値(または電流値)の変動量を予め設定されたしきい値と比較して、電子機器3が載置面11に載置されたか否かの判定を行えばよい。
In the electronic
また、本実施形態では、電子機器3にも、自身が給電装置2の載置面11に載置されたことを検知する給電装置検知部81が設けられている。この給電装置検知部81の検知結果に基づいて、電子機器3の受電動作が制御される。
In the present embodiment, the
この給電装置検知部81では、電子機器3の受電コイル32が給電装置2の送電コイル13に近接することで負荷インピーダンスが変化することにより受電コイル32に生じる電圧値(または電流値)の変動に基づいて、電子機器3が載置面11に載置されたことを検知する。このとき、受電コイル32の電圧値(または電流値)の変動量を予め設定されたしきい値と比較して、電子機器3が載置面11に載置されたか否かの判定を行えばよい。
In the power feeding
また、本実施形態では、給電装置2および電子機器3がそれぞれ情報送受信部72,82を備えており、給電装置2と電子機器3との間で送電コイル13および受電コイル32を介して所要の情報を送受信する情報伝送ができるようになっている。なお、この情報伝送は、単純なビット通信でもあってもよいし、コード化通信であってもよい。
Further, in the present embodiment, the
給電装置2および電子機器3の各情報送受信部72,82はそれぞれ、情報を含む信号の変復調を行う変復調回路73,83を有している。この変復調回路73,83では、送信元の変復調回路73,83で生成した変調信号が、送電コイル13および受電コイル32を介して送信先に送られ、送信先では、送電コイル13または受電コイル32の出力から取り出された変調信号を変復調回路73,83で復調して送信情報を取得する。
The information transmission /
ここで、給電装置2から電子機器3に情報を送信する場合、情報送受信部72から出力される変調信号を送電回路部53で電力伝送用の交流信号に重畳することで、電力伝送と同時に情報送信を行うことができる。また、電力伝送が行われていないときに情報伝送を行うようにしてもよい。なお、電子機器3の受電回路部61は、図示しない情報伝送用のドライバおよび共振回路を備えており、これらを駆動して情報送受信部82から出力される変調信号を給電装置2に向けて送信する。
Here, when information is transmitted from the
ここで給電装置2と電子機器3との間でやりとりされる情報としては、給電装置2および電子機器3の各々の状態に関する状態情報である。状態情報として、例えば2次電池69の充電中に、2次電池69の充電状態に関する情報を電子機器3から給電装置2に送信し、2次電池69の充電が必要な場合は電力伝送を継続し、2次電池69の充電が完了すると電力伝送を停止する。また、状態情報として、温度や電圧などの情報を給電装置2と電子機器3との間でやりとりし、状態情報が異常を示しているときにも電力伝送を停止する制御を行う。
Here, the information exchanged between the
また、本実施形態では、給電装置2および電子機器3がそれぞれ認証部74,84を備えており、給電装置2と電子機器3との間で相互認証が行われる。給電装置2および電子機器3では、各々が備える情報送受信部72,82により、相互認証に用いられる給電装置2および電子機器3の各識別情報などの認証情報がやりとりされ、この認証情報に基づいて認証部74,84において互いに相手方の認証を行う。
In the present embodiment, the
この相互認証は、給電装置2から電子機器3への電力伝送を開始する際に行われる。すなわち、給電装置2および電子機器3がそれぞれ、給電装置2の載置面11に電子機器3が載置されたことを検知すると、給電装置2と電子機器3と間で識別情報をやりとりして、互いに相手方の認証を行う。この相互認証が成功すると、給電装置2から電子機器3への電力伝送が開始される。相互認証が失敗したときは電力伝送が行われない。
This mutual authentication is performed when power transmission from the
また、本実施形態では、電子機器3が、対向面34(図2参照)側に存在する異物を検出するとともに、対向面34においてユーザがタッチ操作を行う指示物(指など)Fを検出する異物・タッチ検出部91を備えている。以下、この異物・タッチ検出部91で行われる異物・タッチ検出処理について詳しく説明する。
In the present embodiment, the
ここでいう異物には、例えばステープラの針やクリップのように主に金属(導体)で構成されるものや、消しゴムの消しカスのように主に樹脂(絶縁体)で構成されるものが含まれる。このような異物が給電装置2の載置面11と電子機器3の対向面34の間に介在すると、異物が金属などの導体からなる場合には、渦電流が発生していわゆるインダクションヒーティング(IH)によって発熱のおそれがあり、また、異物が樹脂などの絶縁体からなる場合には、発熱のおそれはないものの、電磁誘導による電力伝送は距離の依存度が大きいため、異物が介在することで伝送効率が低下するおそれがある。
Examples of foreign substances include those composed mainly of metal (conductor) such as staples and clips of staplers, and those composed mainly of resin (insulator) such as eraser scraps of eraser. It is. When such foreign matter is interposed between the mounting
そこで、本実施形態では、金属などの導体からなる異物や樹脂などの絶縁体からなる異物が、給電装置2の載置面11と電子機器3の対向面34の間に存在することを検知するために異物・タッチ検出部91が設けられている。
Therefore, in the present embodiment, it is detected that a foreign matter made of a conductor such as a metal or a foreign matter made of an insulator such as a resin exists between the
この異物・タッチ検出部91は、電極シート33(図2参照)と、異物・タッチ検出制御部92と、で構成され、電極シート33に設けられた受信電極42(図4参照)からの出力信号に基づいて異物・タッチ検出制御部92で異物が存在することが検知された場合には、異物・タッチ検出制御部92から異物検出情報が主制御部37に出力され、主制御部37では、表示制御部38を制御して、異物が存在する旨の表示画面を表示パネル6に表示させて、ユーザに異物の存在を報知し、異物を取り除くように催促する。
The foreign object /
なお、表示パネル6は液晶表示パネルなどで構成され、文字やアイコンなどを表示してユーザに報知することができるが、この他に、例えばLED等を点灯させるようにしてもよい。
The
異物・タッチ検出制御部92は、給電装置検知部81において電子機器3が給電装置2に載置されたことが検知されるのに応じて異物検出処理を実施し、ここで異物が存在することが検出されない場合に、受電制御部62において受電動作が開始される。一方、異物・タッチ検出制御部92で異物が存在することが検知されると、表示パネル6を用いてユーザに異物の存在を報知するとともに、受電制御部62での受電動作を保留し、同時に給電装置2に通知して送電制御部52での電力伝送の実行を保留させる。
The foreign object / touch
なお、給電装置2に電子機器3が載置されていない状態でも異物検出を行うようにしてもよく、この場合、電力消費を抑えるため、所定時間をおいて定期的に異物検出を行うようにするとよい。
It should be noted that foreign matter detection may be performed even when the
また、本実施形態では、電子機器3の対向面34(背面)側がタッチパネルとして機能する。すなわち、対向面34に沿って電極シート33が配置されており、対向面34が、指示物(指など)によるタッチ操作が行われるタッチ面となる。異物・タッチ検出制御部92では、対向面34においてユーザがタッチ操作を行う指示物を検出する処理が行われ、主制御部37では、異物・タッチ検出制御部92でのタッチ位置に関する検出結果に基づいて表示パネル6の画面操作に関する処理が行われる。これにより、ユーザが対向面34でタッチ操作を行うことで、表示パネル6に表示される画面の操作、例えば画面上のアイコンを選択する操作などの画面操作を行うことができる。
Moreover, in this embodiment, the opposing surface 34 (back surface) side of the
次に、図4に示した異物・タッチ検出制御部92について説明する。図5は、異物・タッチ検出制御部92の概略構成図である。
Next, the foreign object / touch
異物・タッチ検出制御部92は、送信部93と、受信部94と、駆動制御部95と、異物・タッチ判別部96と、異物判定部97と、タッチ位置算出部98と、を備えている。
The foreign object / touch
送信部93は、送信電極41に対して駆動信号を印加するものである。受信部94は、送信電極41に印加された駆動信号に応答した受信電極42の応答信号を受信して、送信電極41と受信電極42とが交差する電極交点ごとの検出値(レベル信号)を出力するものである。駆動制御部95は、送信部93及び受信部94の動作を制御するとともに、受信部94から出力される検出値に基づいて、各電極交点の静電容量に相当する検出データを生成するものである。
The
異物・タッチ判別部96では、駆動制御部95から出力される検出データに基づいて、異物とタッチ操作とを判別する処理が行われる。異物判定部97は、異物・タッチ判別部96で異物と判別された場合に、各電極交点の検出データとしきい値との比較により異物が存在するか否かの判定が行われ、ここで異物が存在するとの判定結果が得られると、表示パネル6を用いてユーザに異物の存在を報知する。タッチ位置算出部98では、駆動制御部95から出力される検出データに基づいて、タッチ位置を算出処理が行われ、タッチ位置情報が出力される。
The foreign object /
送信部93は、送信電極選択部101と、送信パルス発生部102と、を備えており、送信電極選択部101では、複数の送信電極41が1つずつ選択され、ここで選択された送信電極41に対して、送信パルス発生部102で発生した駆動信号(パルス信号)が順次印加される。受信部94は、受信電極選択部103と、受信信号処理部104と、を備えており、受信電極選択部103では、複数の受信電極42が1本ずつ選択され、ここで選択された受信電極42からの応答信号が受信信号処理部104に順次入力する。
The
タッチ位置算出部98は、駆動制御部95から出力される各電極交点の検出データから所定の演算処理によってタッチ位置(タッチ領域の中心座標)を求める。このタッチ位置の演算では、X方向(受信電極42の配列方向)とY方向(送信電極41の配列方向)とでそれぞれ隣接する複数(例えば4×4)の電極交点ごとの検出データから所要の補間法(例えば重心法)を用いてタッチ位置を求める。これにより、送信電極41及び受信電極42の配置ピッチ(例えば5mm)より高い分解能(例えば1mm以下)でタッチ位置を検出することができる。
The touch
次に、図5に示した受信信号処理部104で行われる受信信号処理について説明する。図6は、受信信号処理部104の概略構成図である。
Next, reception signal processing performed by the reception
受信信号処理部104は、IV変換部111と、バンドパスフィルタ112と、絶対値検出部113と、クランプ部114と、積分部115と、サンプルホールド部116と、AD変換部117と、監視部118と、を備えている。
The reception
IV変換部111では、受信電極選択部103を介して入力される受信電極42の応答信号(充放電電流信号)が電圧信号に変換される。バンドパスフィルタ112では、IV変換部111の出力信号に対して、送信電極41に印加される駆動信号の周波数以外の周波数成分を有する信号を除去する処理が行われる。絶対値検出部(整流部)113では、バンドパスフィルタ112の出力信号に対して全波整流が行われる。クランプ部114では、絶対値検出部113の出力信号に対して出力電圧を所定の電圧以上に保持する処理が行われる。積分部115では、クランプ部114の出力信号を時間軸方向に積分する処理が行われる。サンプルホールド部116では、積分部115の出力信号を所定のタイミングでサンプリングする処理が行われる。AD変換部117では、サンプルホールド部116の出力信号をAD変換して電極交点ごとの検出量を出力する。
In the
監視部118は、積分部115の積分値を監視し、この積分値を所定の閾値と比較して、積分値が閾値に達するとリセット信号を出力する。この監視部118は、具体的にはコンパレータで構成され、積分部115の出力電圧が所定電圧に達するとリセットパルスを発生する。
The
図7は、図6に示した受信信号処理部104の各部から出力される信号を示す波形図である。送信電極41に駆動信号(パルス信号)を所定回数印加すると、パルス波の立ち上がり及び立ち下がりに応じた充放電電流が受信電極42に流れ、これに応じてIV変換部111から出力される電圧信号が変化する。
FIG. 7 is a waveform diagram showing signals output from each unit of the reception
IV変換部111の出力信号は、送信電極41の駆動信号の印加が終了するのに応じて収束し、このIV変換部111の出力信号が収束する所定のタイミングで、サンプルホールド部116により積分部115の出力信号のサンプリングが行われる。積分部115では、監視部118から出力されるリセット信号に応じて積分値がゼロにリセットされ、積分処理とリセットとが繰り返される。
The output signal of the
ここで、対向面34側に異物が存在すると、電極交点の静電容量が増大するのに伴って、IV変換部111から出力される電圧信号の振幅が大きくなり、これに応じて、絶対値検出部113の出力信号の電圧が高くなる。このため、対向面34側に異物が存在する場合には、異物が存在しない場合と比較して、積分部115の積分値が閾値に到達するまでの時間が短くなり、リセットのタイミングが早くなる。
Here, if there is a foreign substance on the facing
一方、対向面34上でユーザが指示物(指など)でタッチ操作を行うと、電極交点の静電容量が減少するのに伴って、IV変換部111から出力される電圧信号の振幅が小さくなり、これに応じて、絶対値検出部113の出力信号の電圧が低くなる。このため、対向面34上でタッチ操作が行われた場合には、タッチ操作が行われていない場合と比較して、積分部115の積分値が閾値に到達するまでの時間が長くなり、リセットのタイミングが遅くなる。
On the other hand, when the user performs a touch operation on the facing
AD変換部117では、積分部115の出力信号をサンプルホールド部116で所定のタイミングでサンプリングして出力される電圧信号を所定のビット数(例えば8ビット)の出力値(AD変換値)に変換する。出力値はAD変換部117から駆動制御部95に出力される。また、監視部118からリセット信号が駆動制御部95に出力され、駆動制御部95では、監視部118からのリセット信号に基づいてリセット回数を計数する。
In the
駆動制御部95では、受信信号処理部104の出力値とリセット回数に基づいて電極交点の静電容量に相当する検出データを求める。この駆動制御部95で取得した各電極交点の検出データは、前記のように、異物・タッチ判別部96での異物とタッチとの判別処理、異物判定部97での異物が存在するか否かの判定処理、およびタッチ位置算出部98でのタッチ位置の算出処理に用いられる。
The
このように、本実施形態では、異物・タッチ検出制御部92が、図6に示したように、受信電極42からの応答信号に基づいた信号を積分処理し、この積分処理による積分値が所定の閾値に達すると積分値をゼロにリセットする積分部115を有する構成としたため、異物およびタッチ操作の有無に応じて変化する検出量の変化量が大きくなるため、異物およびタッチ操作の検出感度を向上させることができる。
As described above, in this embodiment, the foreign object / touch
また、本実施形態では、異物・タッチ検出制御部92が、受信電極42からの応答信号に基づいた信号を積分処理する積分部115と、この積分部115の前段に設けられて、受信電極42からの応答信号に基づいた信号を所定値以上に保持するクランプ部114と、を有する構成としたため、異物およびタッチ操作の有無に応じて変化する検出量の変化量が大きくなるため、異物およびタッチ操作の検出感度を向上させることができる。
Further, in the present embodiment, the foreign object / touch
次に、図5に示した異物・タッチ検出制御部92で行われる異物検出処理での異物検出の原理について説明する。図8および図9は、異物・タッチ検出制御部92で行われる異物検出処理での異物検出の原理を説明する説明図であり、図8に、金属などの導体からなる異物の場合を示し、図9に、樹脂などの絶縁体からなる異物の場合を示す。
Next, the principle of foreign object detection in the foreign object detection process performed by the foreign object / touch
まず、図8に基づいて金属などの導体からなる異物の場合について説明する。図8(A)は、載置面11上に異物Eが存在しない場合の断面図であり、図8(B)は、載置面11上に異物Eが存在する場合の断面図であり、図8(C)は、載置面11上に異物Eが存在する場合の等価回路を示す回路図である。
First, the case of a foreign substance made of a conductor such as metal will be described with reference to FIG. 8A is a cross-sectional view when the foreign object E is not present on the
図8(A)に示すように、送信電極41と受信電極42との間に基材シート(絶縁層)43が介在し、この基材シート43により、載置面11上に異物Eが存在しない場合には、送信電極41と受信電極42との間に静電容量C0が形成される。
As shown in FIG. 8A, a base sheet (insulating layer) 43 is interposed between the
そして、図8(B)に示すように、金属などの導体からなる異物Eが載置面11上に載置されると、送信電極41と異物Eとの間に静電容量C1が発生し、異物Eと受信電極42の間に静電容量C2が発生する。一方、送信電極41と受信電極42の間には、電気力線が異物E側に回り込むことによって、載置面11上に異物Eが存在しない場合の静電容量C0よりも小さい静電容量C3が形成される(C3<C0)。
As shown in FIG. 8B, when the foreign substance E made of a conductor such as metal is placed on the
これにより、金属などの導体からなる異物Eが載置面11上に存在する場合には、図8(C)に示すように、送信電極41と受信電極42の間には、直列接続された静電容量C1および静電容量C2に対して静電容量C3が並列接続された等価回路が形成され、ここでは、送信電極41と受信電極42との間に直接形成される静電容量がC0からC3に減少するものの、送信電極41と受信電極42との間の全体の静電容量は増加する。
As a result, when a foreign substance E made of a conductor such as metal is present on the
次に、図9に基づいて樹脂などの絶縁体からなる異物の場合について説明する。図9(A−1),(A−2)は、載置面11上に異物Eが存在しない場合の断面図であり、図9(A−1)に電気力線を示し、図9(A−2)に静電容量を示す。図9(B−1),(B−2)は、載置面11上に異物Eが存在しない場合の断面図であり、図9(B−1)に電気力線を示し、図9(B−2)に静電容量を示す。
Next, the case of a foreign substance made of an insulator such as a resin will be described with reference to FIG. 9A-1 and 9A-2 are cross-sectional views when the foreign matter E is not present on the mounting
載置面11上に異物Eが存在しない場合には、図9(A−1)に示すように、送信電極41に駆動信号が印加されことで電気力線が発生し、図9(A−2)に示すように、送信電極41と受信電極42との間に静電容量C0が形成される。
When the foreign substance E does not exist on the
そして、樹脂などの絶縁体からなる異物Eが載置面11上に載置されると、図9(B−1)に示すように、異物Eは空気より誘電率が大きいため、電気力線は異物Eの側にも回り込むようになり、全体としての静電容量は増加して、図9(B−2)に示すように、載置面11上に異物Eが存在しない場合の静電容量C0よりも大きい静電容量C3が形成される(C3>C0)。
When the foreign matter E made of an insulator such as resin is placed on the
このように、載置面11上に異物が置かれた場合、金属などの導体と樹脂などの絶縁体とのいずれかにかかわらず、電極交点の静電容量は増大する。従って、異物判定部97(図5参照)は、異物が置かれていない状態での電極交点の静電容量C0を初期値として記憶しておき、この初期値と異物検出が開始された後に検出された各電極交点の静電容量とを比較して、その差分が所定のしきい値を超えるか否かにより、異物が存在するか否かを判定することができる。
As described above, when a foreign object is placed on the
図10および図11は、異物検出の要領を説明する説明図であり、図10は、異物の位置に応じた違いについて説明するものであり、図11は、電子機器3に異物が付着しているか否かに応じた違いについて説明するものである。なお、図11において静電容量C11〜C13,C21〜C23,C31〜C33に対応する電極交点の位置は図10(A)に示した例と同様である。 10 and 11 are explanatory diagrams for explaining the procedure for detecting foreign matter. FIG. 10 is for explaining the difference depending on the position of the foreign matter. FIG. The difference depending on whether or not there is will be described. In FIG. 11, the positions of electrode intersections corresponding to the capacitances C11 to C13, C21 to C23, and C31 to C33 are the same as in the example shown in FIG.
ここでは、図10(A)に示すように、説明の便宜上、3本の送信電極41(Se1,Se2,Se3)と3本の受信電極42(Re1,Re2,Re3)とで構成される簡素な例で説明する。各電極交点には静電容量C11〜C33が形成されている。 Here, as shown in FIG. 10A, for the sake of convenience of explanation, a simple configuration including three transmission electrodes 41 (Se1, Se2, Se3) and three reception electrodes 42 (Re1, Re2, Re3). An example will be described. Capacitances C11 to C33 are formed at each electrode intersection.
ここで、図10(A)に示す位置P1に異物が存在している場合には、図10(B)に示すように、位置P1に対応した電極交点の静電容量C22が、異物が存在しないときの静電容量よりも大きな値を示す。この静電容量の変化により、位置P1に異物が存在することを検知することができる。 Here, when a foreign substance is present at the position P1 shown in FIG. 10A, the capacitance C22 at the electrode intersection corresponding to the position P1 is present as shown in FIG. 10B. The value is larger than the capacitance when not. Due to this change in capacitance, it is possible to detect the presence of foreign matter at the position P1.
一方、図10(A)に示す位置P2(4つの電極交点の中間位置)に異物が存在している場合には、図10(C)に示すように、位置P2の周囲にある4つの電極交点の静電容量C11,C21,C21,C22が、異物が存在しないときの静電容量よりも大きな値を示す。この静電容量の変化により、4つの電極交点の中間の位置P2に異物が存在することを検知することができる。 On the other hand, when a foreign substance exists at the position P2 (intermediate position of the four electrode intersections) shown in FIG. 10 (A), the four electrodes around the position P2 are shown in FIG. 10 (C). The electrostatic capacitances C11, C21, C21, and C22 at the intersections are larger than the electrostatic capacitance when no foreign matter is present. By this change in capacitance, it can be detected that a foreign substance is present at a position P2 between the four electrode intersections.
なお、ここでは単純な例について説明したが、所要の補間法(例えば重心法)を用いる、すなわち、静電容量が大きく計測された電極交点ほど異物に近接しているという前提で重み付け補間演算を行うことで、X方向(受信電極42の配列方向)とY方向(送信電極41の配列方向)との直交座標系における異物の位置座標を、各電極交点の静電容量から高精度に求めることができる。 Although a simple example has been described here, a weighted interpolation calculation is performed on the assumption that a required interpolation method (for example, the center of gravity method) is used, that is, the electrode intersection having a large capacitance is closer to the foreign object. As a result, the position coordinates of the foreign matter in the orthogonal coordinate system of the X direction (the arrangement direction of the reception electrodes 42) and the Y direction (the arrangement direction of the transmission electrodes 41) can be obtained with high accuracy from the capacitance of each electrode intersection. Can do.
また、図11(A)に示すように、異物が付着していない電子機器3が載置面11に載置されると、各電極交点の静電容量は全体的に大きな値を示す。これは、電子機器3の筐体31が空気よりも誘電率εが高い樹脂(絶縁体)で構成されていることから、電極交点の静電容量が大きくなるためである。この静電容量の変化により、異物が付着していない電子機器3が載置面11に載置されたことを検知することができる。
As shown in FIG. 11A, when the
一方、図11(B)に示すように、異物が付着した電子機器3が載置面11に載置されると、各電極交点の静電容量は全体的に大きな値を示すが、特にこの場合には、異物の位置に対応した電極交点の静電容量C22が、他の電極交点よりも大きな値を示す。この静電容量の変化により、異物が付着した電子機器3が載置面11に載置されたことを検知することができる。
On the other hand, as shown in FIG. 11 (B), when the
このように、本実施形態では、格子状に複数配置された送信電極41と受信電極42とが交差する各電極交点の静電容量の変化に基づいて異物検出を行うため、給電装置2の載置面11と電子機器3の対向面33との間に異物が存在するか否かの異物の有無の判別の他に、異物が存在する位置の判別や、電子機器3に異物が付着しているか否かの判別も行うことができる。
As described above, in the present embodiment, since the foreign matter is detected based on the change in electrostatic capacitance at each electrode intersection where the plurality of
次に、図5に示した異物・タッチ検出制御部92で行われるタッチ検出処理でのタッチ検出の原理について説明する。図12は、異物・タッチ検出制御部92で行われるタッチ検出処理でのタッチ検出の原理を説明する説明図である。
Next, the principle of touch detection in the touch detection process performed by the foreign object / touch
図12(A)に示すように、送信電極41と受信電極42との間には基材シート(絶縁層)43が介在し、この基材シート43により、タッチ操作が行われていない状態では、送信電極41と受信電極42との間に静電容量C0が形成される。
As shown in FIG. 12A, a base sheet (insulating layer) 43 is interposed between the
そして、図12(B)に示すように、ユーザが指示物(指など)Fでタッチ操作を行うと、送信電極41と指示物Fの間に静電容量C1が発生し、指示物Fと受信電極42の間に静電容量C2が発生する。一方、送信電極41と受信電極42の間には、指示物Fが存在することで電気力線が変化するため、対向面34上に指示物Fが存在しない場合の静電容量C0よりも小さい静電容量C3が形成される(C3<C0)。
Then, as shown in FIG. 12B, when the user performs a touch operation with an indicator (such as a finger) F, a capacitance C1 is generated between the
これにより、指示物Fが対向面34上に存在する場合には、図12(C)に示すように、送信電極41と受信電極42との間には、直列接続された静電容量C1および静電容量C2に対して静電容量C3が並列接続されるとともに、静電容量C1と静電容量C2との間には、接地された人体インピーダンスが接続された等価回路が形成され、ここでは、静電容量C1を通る電流は人体インピーダンス側に流れ、静電容量C2側への電流は実質的にゼロとなり、静電容量C1,C2に対して静電容量C3が並列接続されているにもかかわらず、結果的に送信電極41と受信電極42と間の全体の静電容量は減少する。
Thereby, when the indicator F exists on the opposing
次に、図5に示した異物・タッチ検出制御部92で行われる異物・タッチ検出処理の手順について説明する。図13は、異物・タッチ検出制御部92で行われる異物・タッチ検出処理の手順を示すフロー図である。
Next, the procedure of the foreign object / touch detection process performed by the foreign object / touch
まず、駆動制御部95において、起動時などのキャリブレーションにおいて、異物およびタッチ操作のない初期状態での全ての電極交点(x,y)ごとの検出データD0(x,y)を取得する処理が行われる(ST101)。そして、異物・タッチ検出のためのスキャンが開始されて、サンプリングレートに応じた所定時間T1が経過すると(ST102でYes)、全ての電極交点(x,y)ごとの検出データD(x,y)を取得する処理が行われる(ST103)。
First, the
ついで、異物・タッチ判別部96において、D(x,y)とD0(x,y)とを比較して異物とタッチ操作とを判別する処理が行われ(ST104)、D(x,y)がDO(x,y)と等しくなる場合には、何も行われない(no operation)(ST105)。一方、D(x,y)がDO(x,y)より小さくなる場合には、タッチ位置算出部98に検出データD(x,y)が送られ(ST106)、タッチ位置算出部98では、各電極交点の検出データD(x,y)から所要の補間法を用いてタッチ位置を求める処理が行われる。また、D(x,y)がDO(x,y)より大きくなる場合には、検出データD(x,y)が異物判定部97に送られ(ST107)、異物判定部97では、各電極交点の検出データD(x,y)としきい値との比較により異物が存在するか否かの判定が行われる。
Next, the foreign object /
図14は、図5に示した異物・タッチ検出部91においてマルチタッチ操作時にゴーストポイントが発生する状況を説明する説明図であり、図14(A)に、第1電極Y2に駆動信号(送信パルス)を印加したときを示し、図14(B)に、第1電極Y4に駆動信号を印加したときを示す。
FIG. 14 is an explanatory diagram for explaining a situation where a ghost point occurs during multi-touch operation in the foreign object /
本実施形態では、マルチタッチが可能であり、例えば2本の指でタッチしてピンチインおよびピンチアウトの操作を行うことができる。このようなマルチタッチ操作が行われると、ゴーストポイントが発生し、このゴーストポイントでは、あたかも異物が存在するかのような信号変化が現れ、異物が存在するものと誤判定される。 In the present embodiment, multi-touch is possible. For example, it is possible to perform pinch-in and pinch-out operations by touching with two fingers. When such a multi-touch operation is performed, a ghost point is generated. At this ghost point, a signal change appears as if a foreign object exists, and it is erroneously determined that a foreign object exists.
図14に示す例では、2本の指F1,F2がそれぞれタッチポイントPt1(X2,Y2),Pt2(X4,Y4)にタッチしており、この場合、2つのゴーストポイントPg1(X2,Y4),Pg2(X4,Y2)が発生する。このゴーストポイントの検出データD(X2,Y4),D(X4,Y2)は初期状態の検出データより大きくなるため、2つのゴーストポイントPg1,Pg2に異物が存在するものと誤判定される。 In the example shown in FIG. 14, two fingers F1 and F2 touch the touch points Pt1 (X2, Y2) and Pt2 (X4, Y4), respectively. In this case, two ghost points Pg1 (X2, Y4) , Pg2 (X4, Y2) is generated. Since the ghost point detection data D (X2, Y4) and D (X4, Y2) are larger than the detection data in the initial state, it is erroneously determined that foreign matter exists at the two ghost points Pg1 and Pg2.
具体的には、図14(A)に示すように、第1電極Y2に駆動信号を印加したとき、第1電極Y2と第1の指F1との間に形成されるコンデンサCy1を介して第1電極Y4から第1の指F1に電流が流れ、さらにこの電流は人体を通って第2の指F2に流れ、さらにこの電流は、第2の指F2と第2電極X4との間に形成されるコンデンサCx2を介して第2の指F2から第2電極X4に流れる。したがって、第1電極Y2に駆動信号を印加するのに応じて第2電極X4に流れる充放電電流が見かけ上増大した状態となり、これにより、ゴーストポイントPg1での検出データD(4,2)が、初期状態の検出データD0(4,2)より大きくなり、異物が存在するものと誤判定される。 Specifically, as shown in FIG. 14A, when a drive signal is applied to the first electrode Y2, the first electrode F2 is connected via the capacitor Cy1 formed between the first electrode Y2 and the first finger F1. A current flows from the first electrode Y4 to the first finger F1, and this current flows through the human body to the second finger F2. Further, this current is formed between the second finger F2 and the second electrode X4. Flows from the second finger F2 to the second electrode X4 via the capacitor Cx2. Therefore, the charge / discharge current flowing through the second electrode X4 is apparently increased in response to the application of the drive signal to the first electrode Y2, so that the detection data D (4, 2) at the ghost point Pg1 is obtained. Therefore, it becomes larger than the detection data D0 (4, 2) in the initial state, and it is erroneously determined that foreign matter exists.
また、図14(B)に示すように、第1電極Y4に駆動信号を印加したとき、第1電極Y4と第2の指F2との間に形成されるコンデンサCy2を介して第1電極Y4から第2の指F2に電流が流れ、さらにこの電流は人体を通って第1の指F1に流れ、さらにこの電流は、第1の指F1と第2電極X2との間に形成されるコンデンサCx1を介して第1の指F1から第2電極X2に流れる。したがって、第1電極Y4に駆動信号を印加するのに応じて第2電極X2に流れる充放電電流が見かけ上増大した状態となり、これにより、ゴーストポイントPg2での検出データD(2,4)が、初期状態の検出データD0(2,4)より大きくなり、異物が存在するものと誤判定される。 Further, as shown in FIG. 14B, when a drive signal is applied to the first electrode Y4, the first electrode Y4 is connected via a capacitor Cy2 formed between the first electrode Y4 and the second finger F2. A current flows from the first finger F2 to the second finger F2, and this current flows to the first finger F1 through the human body. Further, this current is a capacitor formed between the first finger F1 and the second electrode X2. It flows from the first finger F1 to the second electrode X2 via Cx1. Therefore, the charge / discharge current flowing through the second electrode X2 is apparently increased in response to the application of the drive signal to the first electrode Y4, whereby the detection data D (2, 4) at the ghost point Pg2 is obtained. Therefore, it becomes larger than the detection data D0 (2, 4) in the initial state, and it is erroneously determined that foreign matter exists.
そこで、異物判別定部97では、タッチ位置算出部98で複数の指示物によるタッチ操作が検知された場合には、異物判定を行わない、すなわち、ゴーストポイントに現れる信号変化を無視して、本来であれば検出データD(x,y)から異物が存在するものと判定される場合でも異物が存在しないものとみなす処理が行われる。
Therefore, when the touch
図15は、送信電極41および受信電極42の変形例を示す平面図である。
FIG. 15 is a plan view showing a modification of the
図15(A)に示す例では、送信電極41および受信電極42にそれぞれ拡幅部121,122が形成され、送信電極41の拡幅部121は、隣り合う2本の受信電極42の間の位置し、受信電極42の拡幅部122は、隣り合う2本の送信電極41の間に位置する。拡幅部121,122は菱形状(矩形状)をなし、対角方向が送信電極41および受信電極42の延在方向となるように配置され、対角方向にある2つの頂点で互いに接続されている。また、送信電極41および受信電極42にそれぞれ設けられた拡幅部121,122は全体として千鳥配置された状態になる。
In the example shown in FIG. 15A,
このように送信電極41および受信電極42を構成すると、異物およびタッチ操作に応じて変化する静電容量の変化量が大きくなるため、異物およびタッチ操作の検出感度を向上させることができる。
When the
図15(B)に示す例では、図15(A)に示す例と同様に、送信電極41および受信電極42にそれぞれ拡幅部123,124が形成されているが、図15(A)に示す例では、拡幅部121,122が密実に形成されていたのに対して、図15(B)に示す例では、拡幅部123,124がメッシュ状に形成されている。この拡幅部123,124では、複数の導体線が互いに交差するように形成されている。
In the example shown in FIG. 15B, as in the example shown in FIG. 15A, the widened
このように送信電極41および受信電極42を構成すると、送電コイル13と受電コイル32との間に送信電極41および受信電極42が存在することで電力伝送の効率が低下することを抑制することができる。
When the
(第2実施形態)
図16は、第2実施形態に係る電子機器3に設けられる電極シート(センサ部)131を示す正面図、背面図および展開図であり、図16(A)は、前面センサ部132を示す正面図であり、図16(B)は、背面センサ部133を示す背面図であり、図16(C)は、電極シートの展開図である。なお、ここで特に言及しない点は第1実施形態と同様である。
(Second Embodiment)
FIG. 16 is a front view, a rear view, and a development view showing an electrode sheet (sensor unit) 131 provided in the
電極シート131は、電子機器3の筐体31の前面側に配置される前面センサ部132と、筐体31の背面(対向面34)側に配置される背面センサ部133と、を備え、前面センサ部132および背面センサ部133は、折り曲げ可能な1枚の基材シート134に送信電極41および受信電極42を形成して構成され、基材シート134を折り曲げることで、前面センサ部132および背面センサ部133がそれぞれ筐体の前面側および背面側に位置する形態に形成されるようになっている。図16(B)に示すように、送信電極41および受信電極42はそれぞれ送信部93および受信部94(図5参照)に接続される。
The
図16(C)に示すように、電極シート131は、前面部131aと、第1背面部131bおよび第2背面部131cと、第1側面部131dおよび第2側面部131eと、を有しており、各部の境界となる折り曲げ線で折り曲げられる。
As shown in FIG. 16C, the
送信電極41は基材シート134の表面に形成され、受信電極42は基材シート134の裏面に形成されている。前面部131aでは、基材シート134を挟んで送信電極41および受信電極42が交差した状態となり、この前面部131aで前面センサ部132が構成される。第1背面部131bでは、基材シート134の表面に送信電極41が形成されており、第2背面部131cでは、基材シート134の裏面に受信電極42が形成されており、第1背面部131bおよび第2背面部131cが互いに重なり合った状態では、第1背面部131bおよび第2背面部131cをそれぞれ構成する基材シート134の部分を挟んで送信電極41および受信電極42が交差した状態となり、これにより背面センサ部133が構成される。
The
前面センサ部132は表示パネル6の前面側に配置され、前面センサ部132と表示パネル6とによりタッチパネルディスプレイが構成され、この前面センサ部132はタッチ操作検出専用のものとなり、背面センサ部133は異物検出とタッチ操作検出とを兼用するものとなる。なお、背面センサ部133を異物検出専用のものとしてもよい。
The
なお、電極シート131は、図3に示した例と同様に、基材シートの表裏各面に、送信電極41が形成された送信電極シートと、受信電極42が形成された受信電極シートとを貼り合わせて一体化した構成のものであってもよい。
As in the example shown in FIG. 3, the
図17は、図16に示した第2実施形態の変形例に係る電極シート(センサ部)141を示す正面図、背面図および展開図であり、図17(A)は、前面センサ部142を示す正面図であり、図17(B)は、背面センサ部143を示す背面図であり、図17(C)は、電極シートの展開図である。なお、ここで特に言及しない点は第2実施形態と同様である。
17 is a front view, a rear view, and a developed view showing an electrode sheet (sensor unit) 141 according to a modification of the second embodiment shown in FIG. 16, and FIG. 17 (A) shows the
この変形例では、電極シート141が、図16に示した例と同様に、電子機器3の筐体31の前面側に配置される前面センサ部142と、筐体31の背面(対向面34)側に配置される背面センサ部143と、を備えているが、この変形例では、筐体31の側面側に配置される第1側面センサ部144および第2側面センサ部145をさらに備えている。
In this modified example, the
第1側面センサ部144および第2側面センサ部145は、前面センサ部142および背面センサ部143とともに、折り曲げ可能な1枚の基材シート146に送信電極41および受信電極42を形成して構成され、基材シート146を折り曲げることで、前面センサ部142および背面センサ部143がそれぞれ筐体の前面側および背面側に位置するとともに、第1側面センサ部144および第2側面センサ部145が筐体31の側面側に位置する形態に形成されるようになっている。
The first
また、この変形例では、図17(B)に示すように、送信電極41および受信電極42がそれぞれに接続される送信部93および受信部94(図5参照)が電極シート141に実装されており、その配置スペースを確保する都合から、背面センサ部143の検出有効領域が小さくなっている。なお、背面センサ部143において送信電極41および受信電極42の幅が狭くなっているが、この送信電極41および受信電極42の幅は、前面センサ部142および側面センサ部144,145と同一としてもよい。
Moreover, in this modification, as shown in FIG. 17B, a
(第3実施形態)
図18は、第3実施形態に係る給電装置2および電子機器3の断面図である。図19は、図18に示した給電装置2に電子機器3を載置した状態を示す平面図である。なお、ここで特に言及しない点は第1実施形態と同様である。
(Third embodiment)
FIG. 18 is a cross-sectional view of the
この第3実施形態では、図18に示すように、電子機器3が、第1実施形態と異なり、筐体31において給電装置2に対向する対向面34が湾曲した曲面形状に形成されている。また、この第3実施形態では、電子機器3が、第1実施形態と同様に、異物検出とタッチ検出とを兼用する電極シート(センサ部)33を備えているが、第1実施形態と異なり、給電装置2も、異物検出とタッチ検出とを兼用する電極シート(センサ部)151を備えている。
In the third embodiment, as shown in FIG. 18, unlike the first embodiment, the
この第3実施形態では、電子機器3の対向面34が湾曲した曲面に形成されているため、給電装置2に電子機器3を載置すると、電子機器3の対向面34の一部のみが載置面11に当接し、給電装置2の載置面11と電子機器3の対向面34との間に隙間が生じる。このため、電子機器3の対向面34に付着した異物E1は、電子機器3の電極シート33で高感度に検出することができるが、給電装置2の載置面11に付着した異物E2は、電子機器3の電極シート33では高感度に検出することができない。しかしながら、この第3実施形態では、給電装置2も電極シート151を備えているため、給電装置2の載置面11に付着した異物E2も高感度に検出することができる。
In the third embodiment, since the facing
また、この第3実施形態では、給電装置2の上面152が電子機器3より十分に大きく形成されており、給電装置2の電極シート151は上面152の略全体に渡るように設けられている。そして、図19に示すように、電極シート151の配置領域内には、電子機器3が載置される載置領域153と、ユーザが指示物(指など)Fでタッチ操作を行うタッチ操作領域154,155が設定されている。
In the third embodiment, the
載置領域153は、給電装置2と電子機器3との間に存在する異物を検出する用途に用いられ、タッチ操作領域154,155は、タッチ操作を検出する用途に用いられる。すなわち、載置領域153に対応する位置で静電容量が初期値より大きいことを示す検出データが得られると、異物が存在するものと判定し、タッチ操作領域154,155に対応する位置で静電容量が初期値より小さいことを示す検出データが得られると、タッチ操作が行われたものと判定する。なお、載置領域153は、上面152内の載置面11となるものであり、この載置領域153では、送電コイル13および受電コイル32(図2参照)の間での非接触電力伝送が行われる。
The
図20は、図18に示した給電装置2および電子機器3の制御に係る要部の概略構成図である。給電装置2は、電子機器3の異物・タッチ検出制御部92と同様の異物・タッチ検出制御部162を備えており、この異物・タッチ検出制御部162と電極シート151とで異物・タッチ検出部161が構成される。異物・タッチ検出制御部162に設けられたタッチ位置算出部163では、タッチ操作領域154,155内でのタッチ位置を求める処理が行われる。
FIG. 20 is a schematic configuration diagram of a main part related to control of the
また、給電装置2および電子機器3はそれぞれ、適宜な通信媒体を介して情報の受け渡しを行う通信部164,165を備えており、タッチ位置算出部163で取得したタッチ位置情報が給電装置2から電子機器3に送信される。電子機器3の主制御部37では、給電装置2から取得したタッチ位置情報に基づいて表示パネル6の画面操作などに関する処理が実行される。なお、給電装置2および電子機器3の通信部164,165は、情報送受信部72,82(図4参照)で流用することも可能である。
In addition, the
これにより、給電装置2のタッチ操作領域154,155でタッチ操作を行うことで、電子機器3を操作することができ、例えば表示パネル6に表示される画面の操作、すなわち画面上のアイコンを選択する操作などの画面操作を行うことができる。
Accordingly, the
なお、本実施形態では、給電装置2の電極シート151を利用して給電装置2で電子機器3を操作するためのタッチ操作が行われるようにしたが、給電装置2に単に異物検出のために電極シートを設けるようにしてよい。この場合、給電装置2の上面を電子機器3より十分に大きく形成する必要はない。
In the present embodiment, the touch operation for operating the
また、本実施形態では、対向面34が、断面が略円弧状をなすように形成されているが、この対向面は、これに限定されるものではなく、非平面であればよく、例えば複雑な曲面で構成される場合もあり、また、凹凸状をなす場合もある。
In the present embodiment, the facing
以上のように、本実施形態では、給電装置2および電子機器3の双方に異物検出とタッチ検出とを兼用するセンサ部(電極シート33,151)が設けられているため、給電装置2の載置面11および電子機器3の対向面34に付着した異物を高感度に検出することができる。そして、電子機器3の充電中に、給電装置2でタッチ操作を行うことで、電子機器3を操作することができる。電子機器2の前面側にタッチパネルディスプレイを備えた構成では、充電中でも画面操作を行うことができるが、この場合、電子機器2がずれることでタッチ操作を行いにくくなるが、本実施形態では、このような問題がなく、円滑にタッチ操作を行うことができる。
As described above, in the present embodiment, both the
なお、本実施形態では、電子機器の背面でのタッチ操作により画面操作が行われ、センサ部(電極シート33)を、画面上の位置を入力する位置入力装置(ポインティングデバイス)として用いるものとしたが、センサ部は、このような位置入力の用途に限定されるものではなく、電子機器の背面でのタッチ操作で画面操作以外の操作が行われるものとしてもよい。 In the present embodiment, the screen operation is performed by a touch operation on the back of the electronic device, and the sensor unit (electrode sheet 33) is used as a position input device (pointing device) for inputting a position on the screen. However, the sensor unit is not limited to such a position input application, and operations other than the screen operation may be performed by a touch operation on the back surface of the electronic device.
なお、前記の各実施形態では、送電コイル13および受電コイル32は、平面方向に巻回したスパイラルコイルとしたが、特にコイルの形状は限定されない。送電コイル13および受電コイル32は例えばヘリカルコイルのように、コイルの開口面に対して垂直方向に巻回されてもよい。また、受電コイル32の開口面が大きい場合、電極シート33,131,141等のセンサ部が受電コイル32の中に配置されてもよい。
In each of the embodiments described above, the
本発明にかかる電子機器および非接触給電装置は、異物センサとタッチセンサとを1つのセンサで兼用して、製造コストを上昇させることなく、給電装置と電子機器の間に介在する異物による発熱などの問題を解消するとともに、ユーザの利便性を高めることができる効果を有し、給電装置の載置面に載置されて、給電装置から非接触で電力伝送が行われる電子機器、および電子機器が載置される載置面を有し、この載置面に載置された電子機器に非接触で電力伝送を行う非接触給電装置などとして有用である。 The electronic device and the non-contact power supply device according to the present invention use the foreign matter sensor and the touch sensor as a single sensor, and the heat generated by the foreign matter interposed between the power supply device and the electronic device without increasing the manufacturing cost. An electronic device that has the effect of improving the convenience of the user and that is mounted on the mounting surface of the power supply device, and in which power is transmitted in a non-contact manner from the power supply device, and the electronic device This is useful as a non-contact power feeding device that has a mounting surface on which is mounted, and transmits electric power in a non-contact manner to an electronic device mounted on the mounting surface.
1 非接触電力伝送システム
2 給電装置
3 電子機器
6 表示パネル
11 載置面
12 筐体
13 送電コイル
31 筐体
32 受電コイル
33 電極シート(センサ部)
34 対向面(背面)
41 送信電極
42 受信電極
91 異物・タッチ検出部
92 異物・タッチ検出制御部
96 異物・タッチ判別部
97 異物判定部
98 タッチ位置算出部
114 クランプ部
115 積分部
121,122,123,124 拡幅部
131,141 電極シート(センサ部)
131a 前面部
131b,131c 背面部
131d,131e 側面部
132,142 前面センサ部
133,143 背面センサ部
134,146 基材シート
144,145 側面センサ部
151 電極シート(センサ部)
152 上面
153 載置領域
154,155 タッチ操作領域
DESCRIPTION OF
34 Opposite surface (back)
41
131a
152
Claims (12)
筐体と、
この筐体の前面側に配置された表示パネルと、
前記筐体内に配置された受電コイルと、
第1電極および第2電極を有し、前記筐体内に配置されたセンサ部と、
前記第1電極に印加した駆動信号に応答して前記第2電極から出力される応答信号に基づいて、前記載置面に対向する背面側に存在する異物を検出するとともに、前記背面においてユーザがタッチ操作を行う指示物を検出する検出制御部と、を備えたことを特徴とする電子機器。 An electronic device that is mounted on a mounting surface of the power feeding device and performs power transmission in a non-contact manner from the power feeding device,
A housing,
A display panel arranged on the front side of the housing;
A power receiving coil disposed in the housing;
A sensor unit having a first electrode and a second electrode and disposed in the housing;
Based on the response signal output from the second electrode in response to the drive signal applied to the first electrode, the foreign object existing on the back side facing the mounting surface is detected, and the user on the back side An electronic apparatus comprising: a detection control unit that detects an instruction to perform a touch operation.
前記前面センサ部および前記背面センサ部は、折り曲げ可能な1枚の基材シートに前記第1電極および前記第2電極を形成した1枚の電極シートで構成され、この電極シートを折り曲げることで、前記前面センサ部および前記背面センサ部がそれぞれ前記筐体の前面側および背面側に位置する形態に形成されることを特徴とする請求項1から請求項8のいずれかに記載の電子機器。 The sensor unit includes a front sensor unit disposed on the front side of the housing, and a back sensor unit disposed on the back side of the housing,
The front sensor part and the back sensor part are composed of a single electrode sheet in which the first electrode and the second electrode are formed on one foldable base sheet, and by bending the electrode sheet, The electronic device according to any one of claims 1 to 8, wherein the front sensor unit and the rear sensor unit are formed on a front side and a back side of the casing, respectively.
前記側面センサ部は、前記前面センサ部および前記背面センサ部とともに、折り曲げ可能な1枚の基材シートに前記第1電極および前記第2電極を形成した1枚の電極シートで構成され、この電極シートを折り曲げることで、前記側面センサ部が前記筐体の側面側に位置する形態に形成されることを特徴とする請求項9に記載の電子機器。 The sensor unit further includes a side sensor unit disposed on a side surface of the housing,
The side sensor part is composed of a single electrode sheet in which the first electrode and the second electrode are formed on a foldable base sheet together with the front sensor part and the back sensor part. The electronic device according to claim 9, wherein the side sensor unit is formed in a form positioned on a side surface side of the housing by bending a sheet.
前記第1電極および前記第2電極が、前記基材シートの表裏両面に設けられ、
前記前面部が前記前面センサ部を構成し、前記第1背面部および前記第2背面部が互いに重なり合うことで前記背面センサ部を構成することを特徴とする請求項9または請求項10に記載の電子機器。 The electrode sheet is disposed on a front surface portion disposed on a front surface side of the housing, a first back surface portion and a second back surface portion disposed on a back surface side of the housing, and on a side surface side of the housing. A first side surface portion and a second side surface portion,
The first electrode and the second electrode are provided on both front and back surfaces of the base sheet,
The said front part comprises the said front sensor part, and the said 1st back part and the said 2nd back part comprise the said back sensor part by overlapping each other, The Claim 9 or Claim 10 characterized by the above-mentioned. Electronics.
筐体と、
この筐体内に配置された送電コイルと、
第1電極および第2電極を有し、前記電子機器に対向する面に沿うように前記筐体内に配置されたセンサ部と、
前記第1電極に印加した駆動信号に応答して前記第2電極から出力される応答信号に基づいて、前記電子機器に対向する面上に存在する異物を検出する異物検出処理、および前記電子機器に対向する面においてユーザがタッチ操作を行う指示物を検出するタッチ検出処理を行う検出制御部と、を備え、
前記センサ部は、前記電子機器において当該給電装置に対向する面より広く形成され、
前記検出制御部は、前記センサ部が配置された領域のうち、前記電子機器が載置される載置領域において前記異物検出処理を行い、前記載置領域を除く領域において前記タッチ検出処理を行うことを特徴とする非接触給電装置。 A non-contact power feeding device that has a mounting surface on which an electronic device is mounted and performs power transmission in a non-contact manner to the electronic device,
A housing,
A power transmission coil disposed in the housing;
A sensor unit that has a first electrode and a second electrode, and is disposed in the housing along a surface facing the electronic device;
Foreign matter detection processing for detecting foreign matter present on a surface facing the electronic device based on a response signal output from the second electrode in response to a drive signal applied to the first electrode, and the electronic device A detection control unit that performs a touch detection process for detecting an instruction that the user performs a touch operation on the surface facing
The sensor unit is formed wider than a surface facing the power supply device in the electronic device,
The detection control unit performs the foreign object detection processing in a placement region where the electronic device is placed in a region where the sensor unit is disposed, and performs the touch detection processing in a region excluding the placement region. The non-contact electric power feeder characterized by the above-mentioned.
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2013
- 2013-04-22 JP JP2013089464A patent/JP2014217081A/en active Pending
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WO2017034143A1 (en) * | 2015-08-24 | 2017-03-02 | 엘지이노텍(주) | Wireless power transmission system and driving method therefor |
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