JP2015139147A - 電話装置及び送電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】送受話器に対して無接点充電可能且つ該送受話器の左右両置きが可能な電話装置について、故障発生や製造コストの増加を抑制する。
【解決手段】電話装置（１）は、送話口（２１）近傍に配設された受電コイル（２３）を有する送受話器（２０）と、電話機本体（１０）と、を備える。電話機本体は、第１送電コイル（１１０）と、第２送電コイル（１２０）と、電話機本体から送受話器への電力伝送時に第２送電コイルに係る電流に応じて、第１送電コイルを制御する第１送電コイル制御手段と、電話機本体から送受話器への電力伝送時に第１送電コイルに係る電流に応じて、第２送電コイルを制御する第２送電コイル制御手段と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、無接点充電を実施可能なコードレス電話装置、及び、例えば該コードレス電話装置に搭載される送電装置の技術分野に関する。

この種の装置として、例えば、充電手段を有する受話口部を備える子機が親機上に置かれるオンフック時に、該子機を充電可能に構成されたコードレス電話装置が提案されている。ここでは特に、子機の親機上への左右両方向の横置きを可能とするために、親機に、子機の受話口部により押下されるフックボタン及び該フックボタンが押下された際に動作する電力発生手段を２組設ける技術が提案されている（特許文献１参照）。

特開平８−１５４２７０号公報

しかしながら、上述の背景技術によれば、例えば、機械的動作を行うフックボタンが増加するので、電話装置が故障する可能性が増えるという技術的問題点がある。加えて、例えば、フックボタンの状態から子機が左右いずれの方向に横置きされたかを判定する回路が必須であり、製造コストが増加する可能性があるという技術的問題点がある。

本発明は、例えば上記問題点に鑑みてなされたものであり、故障発生や製造コストの増加を抑制しつつ、親機上への子機の左右両置きが可能且つ無接点充電可能なコードレス電話装置及び送電装置を提供することを課題とする。

本発明の電話装置は、上記課題を解決するために、送話口近傍に配設された受電コイルを有する送受話器と、前記送受話器に対し前記受電コイルを介して非接触で電力伝送可能な電話機本体と、を備える電話装置であって、前記電話機本体は、前記送話口が前記電話機本体の一端側となるように、前記送受話器が前記電話機本体上に置かれた場合に、前記受電コイルと対向するように配置された第１送電コイルと、前記送話口が前記電話機本体の前記一端とは反対の他端側となるように、前記送受話器が前記電話機本体上に置かれた場合に、前記受電コイルと対向するように配置された第２送電コイルと、前記電話機本体から前記送受話器への電力伝送時に前記第２送電コイルに係る電流に応じて、前記第１送電コイルを制御する第１送電コイル制御手段と、前記電話機本体から前記送受話器への電力伝送時に前記第１送電コイルに係る電流に応じて、前記第２送電コイルを制御する第２送電コイル制御手段と、を備える。

本発明の送電装置は、上記課題を解決するために、受電装置に対し非接触で電力伝送可能な送電装置であって、第１及び第２送電コイルと、当該送電装置から前記受電装置への電力伝送時に前記第２送電コイルに係る電流に応じて、前記第１送電コイルを制御する第１送電コイル制御手段と、当該送電装置から前記受電装置への電力伝送時に前記第１送電コイルに係る電流に応じて、前記第２送電コイルを制御する第２送電コイル制御手段と、を備える。

本発明の作用及び他の利得は次に説明する実施するための形態から明らかにされる。

実施例に係る電話装置を示す概略図である。 実施例に係る送電回路を示す概略図である。 送受話器の充電時における送電回路の動作を示す概念図である。 比較例に係る送電回路を示す概略図である。

本発明の電話装置及び送電装置各々に係る実施形態について説明する。

（電話装置）
実施形態に係る電話装置は、送話口近傍に配設された受電コイルを有する送受話器と、該送受話器に対し非接触で電力伝送可能な電話機本体と、を備える電話装置である。

電話機本体は、電力伝送のための第１送電コイル及び第２送電コイルを有する。電話機本体及び送受話器間の電力伝送は、第１送電コイル及び受電コイル、又は第２送電コイル及び受電コイルを介して行われる。尚、電話機本体及び送受話器間の電力伝送方法には、公知の各種態様を適用可能であるので、その詳細についての説明は割愛する。

電話機本体の第１送電コイルは、送受話器の送話口が電話機本体の一端側となるように、送受話器が電話機本体上に置かれた場合に（即ち、オンフック時に）、送受話器の受電コイルと対向するように配置されている。

電話機本体の第２送電コイルは、送受話器の送話口が電話機本体の一端とは反対の他端側となるように、送受話器が電話機本体上に置かれた場合に、送受話器の受電コイルと対向するように配置されている。

つまり、実施形態に係る電話装置では、送受話器を二通りの向きに電話機本体上に置くことが可能である。尚、「一端側」とは、電話機本体の一端近傍に限らず、電話機本体の中央よりも一端寄りの領域を含む概念である。同様に、「他端側」とは、電話機本体の他端近傍に限らず、電話機本体の中央よりも他端寄りの領域を含む概念である。

本願発明者の研究によれば、以下の事項が判明している。即ち、この種の電話装置では、電話機本体から送受話器へ電力伝送が行われている際に、二つの送電コイル（本実施形態では“第１送電コイル”及び“第２送電コイル”）の両方に電流が流れることが多い。すると、電流に起因して送電コイル周辺の温度が上昇し、送受話器の温度も上昇する。このため、送受話器の使用時（即ち、通話時）に、ユーザが違和感を覚えるおそれがある。

しかるに本実施形態では、例えばメモリ、プロセッサ等を備えてなる第１送電コイル制御手段により、電話機本体から送受話器への電力伝送時に第２送電コイルに係る電流に応じて、第１送電コイルが制御される。更に、例えばメモリ、プロセッサ等を備えてなる第２送電コイル制御手段により、電話機本体から送受話器への電力伝送時に第１送電コイルに係る電流に応じて、第２送電コイルが制御される。

具体的には例えば、送受話器が電話機本体上に置かれ、第１送電コイル及び第２送電コイルの一方と、受電コイルとが対向配置された場合、第１送電コイル及び第２送電コイルの両方に電流が流れると、受電コイルと対向している一方の送電コイルに流れる電流量が増加する。これは、受電コイルと一方の送電コイルとが磁気結合されることに起因している。

第１送電コイルに流れる電流量が増加し、第２送電コイルに流れる電流量は変化しない場合、第１送電コイル制御手段は、第２送電コイルに流れる電流量が変化しないことから、第１送電コイルが受電コイルと対向しているとして、第１送電コイルへの電流が維持されるように該第１送電コイルを制御する。他方、第２送電コイル制御手段は、第１送電コイルに流れる電流量が増加したことから、第２送電コイルが受電コイルに対向していないとして、第２送電コイルへ電流が流れないように該第２送電コイルを制御する。

或いは、第１送電コイルに流れる電流量は変化せず、第２送電コイルに流れる電流量が増加した場合、第１送電コイル制御手段は、第２送電コイルに流れる電流量が増加したことから、第１送電コイルが受電コイルに対向していないとして、第１送電コイルへ電流が流れないように該第１送電コイルを制御する。他方、第２送電コイル制御手段は、第１送電コイルに流れる電流量が変化しないことから、第２送電コイルが受電コイルと対向しているとして、第２送電コイルへの電流が維持されるように該第２送電コイルを制御する。

従って、電話機本体及び送受話器間の電力伝送に寄与しない、第１送電コイル及び第２送電コイルの他方周辺の温度は上昇しない。加えて、本実施形態に係る送受話器は、通話中にユーザに接触しない送話口近傍に受電コイルが配置されているので、電力伝送に起因して受電コイル周辺の温度が上昇したとしても、該温度上昇に起因してユーザに違和感を与えることはない。

以上の結果、本実施形態に係る電話装置によれば、電話機本体（即ち親機）上へ送受話器（即ち子機）を二通りの向き（例えば左右両方）に置くことができ、送受話器がいずれの向きに置かれても該送受話器へ電話機本体から電力を供給することができる（即ち、無接点充電が可能である）。加えて、送受話器の受電コイルと対向する送電コイルを特定するために、例えばフックボタンやフックスイッチ等の機械的動作部品を用いないので、当該電話装置が故障する可能性を抑制すると共に製造コストも抑制することができる。更に、上述の如く、第１送電コイル制御手段又は第２送電コイル制御手段により、受電コイルと対向していない送電コイルへ電流が流れないように該送電コイルが制御されるので、送受話器の使用時にユーザが違和感を覚える可能性を抑制することができる。

実施形態に係る電話装置の一態様では、第１送電コイル制御手段は、電話機本体から送受話器への電力伝送時に第２送電コイルに係る電流に起因する電圧と、所定の基準電圧とに基づいて、第１送電コイルを制御し、第２送電コイル制御手段は、電話機本体から送受話器への電力伝送時に第１送電コイルに係る電流に起因する電圧と、所定の基準電圧とに基づいて、第２送電コイルを制御する。

この態様によれば、比較的容易にして、第１送電コイル及び第２送電コイル各々が受電コイルと対向しているか否かを特定することができ、実用上非常に有利である。尚、「第１（又は、第２）送電コイルに係る電流に起因する電圧」とは、第１（又は、第２）送電コイルに流れる電流を、所定の抵抗に流した際に、該抵抗の両端間の電圧を意味する。

この態様では、第１送電コイルは、第１発振回路を有し、第２送電コイルは、第２発振回路を有し、第１送電コイル制御手段は、電話機本体から送受話器への電力伝送時に第２送電コイルに係る電流に起因する電圧が、所定の基準電圧より高いことを条件に、第１発振回路の発振を停止し、第２送電コイル制御手段は、電話機本体から送受話器への電力伝送時に第１送電コイルに係る電流に起因する電圧が、所定の基準電圧より高いことを条件に、第２発振回路の発信を停止してよい。

このように構成すれば、例えば電源供給をスイッチ等により遮断する場合に比べて、簡便且つ低コストで、第１送電コイル又は第２送電コイルへの送電を停止することができる。

（送電装置）
実施形態に係る送電装置は、受電装置に対し非接触で電力伝送可能な送電装置である。当該送電装置は、第１及び第２送電コイルと、第１送電コイル制御手段と、第２送電コイル制御手段と、を備えて構成される。

例えばメモリ、プロセッサ等を備えてなる第１送電コイル制御手段は、当該送電装置から受電装置への電力伝送時に第２送電コイルに係る電流に応じて、第１送電コイルを制御する。例えばメモリ、プロセッサ等を備えてなる第２送電コイル制御手段は、当該送電装置から受電装置への電力伝送時に第１送電コイルに係る電流に応じて、第２送電コイルを制御する。

本実施形態に係る送電装置によれば、例えば、第１送電コイル及び第２送電コイル各々に係る電流に応じて、当該送電装置及び受電装置間の電力伝送に寄与する送電コイルへ電流を流し、該電力伝送に寄与しない送電コイルへの送電を停止することができる。

本発明の電話装置に係る実施例を図面に基づいて説明する。

先ず、実施例に係る電話装置１について、図１を参照して説明する。図１は、実施例に係る電話装置を示す概略図である。

図１において、電話装置１は、電話機本体（即ち親機）１０と、送受話器（即ち子機）２０と、を備えて構成されている。電話機本体１０と送受話器２０とは、無線により互いに通信可能に構成されている。つまり、電話装置１は、所謂コードレス電話である。

送受話器２０には、送話口２１と受話口２２とが設けられている。送受話器２０内部の送話口２１近傍には、該送受話器２０に搭載された電池（図示せず）に電力を供給可能な受電コイル２３が配置されている。

電話機本体１０には、送受話器２０を載置するためのクレイドルが設けられている。電話機本体１０内部には、送受話器２０がクレイドルに載置された場合に該送受話器２０の受電コイル２３と対向するように、送電コイル１１０及び１２０が配置されている。

ここで特に、電話機本体１０が送電コイル１１０及び１２０を備えることにより、送受話器２０がクレイドルに載置された際に、送話口２１が図１における左右いずれの側となっても、受電コイル２３と、送電コイル１１０又は１２０とが対向配置されることとなる。

尚、電話装置１に係る電話機能自体には、公知の各種態様を適用可能であるので、その詳細についての説明は割愛する。

次に、電話機本体１０の内部に設けられた、本発明に係る「送電装置」の一例としての、送電回路について、図２及び図３を参照して説明する。図２は、実施例に係る送電回路を示す概略図である。図３は、送受話器の充電時における送電回路の動作を示す概念図である。

図２において、送電回路１００は、送電コイル１１０と、送電コイル１２０と、該送電コイル１１０及び送電コイル１２０に電力を供給する電源１３０と、を備えて構成されている。

送受話器２０が電話機本体１０のクレイドル上に載置されていない場合（例えば、通話時等）、送電コイル１１０のコイルＬ１及びキャパシタＣ１により共振回路が形成され、送電コイル１２０のコイルＬ２及びキャパシタＣ２により共振回路が形成される。送電コイル１１０及び送電コイル１２０各々には電流Ｉａが流れる。この際、送電コイル１１０のコイルＬ１と、送電コイル１２０のコイルＬ２との周囲には交流磁界（図示せず）が発生する。

尚、電流Ｉａは、送受話器２０がクレイドル上に載置されたことを検出可能な程度の交流磁界が発生するような電流値として設定すればよい。また、電流Ｉａに起因する抵抗Ｒ１両端間の電圧、及び電流Ｉａに起因する抵抗Ｒ２両端間の電圧を、電圧Ｖａとする。

送受話器２０がクレイドル上に載置された場合（ここでは、送電コイル１１０と受電コイル２３とが対向するように、送受話器２０が載置されたとする）（図３参照）、送電コイル１１０のコイルＬ１は、受電コイル２３のコイルＬと磁気結合し、負荷が増加するので、送電コイル１１０に流れる電流が増加する。

図３では、電流Ｉａより大きな電流Ｉｂが、送電コイル１１０に流れるとする。この際、電流Ｉｂに起因する抵抗Ｒ１両端間の電圧を電圧Ｖｂとする。尚、送電コイル１２０と受電コイル２３とが対向するように、送受話器２０が載置された場合は、送電コイル１２０に電流Ｉｂが流れ、抵抗Ｒ２両端間の電圧が電圧Ｖｂとなる。

実施例に係る送電回路１００では特に、コンパレータ（“Ｃｏｍｐａｒａｔｏｒ１”及び“Ｃｏｍｐａｒａｔｏｒ２”参照）のプラス入力に基準電圧Ｖｃ（Ｖｂ＞Ｖｃ＞Ｖａ）が加えられる。コンパレータは、マイナス入力に、基準電圧Ｖｃよりも高い電圧が加えられた場合“Ｌｏ”を出力し、基準電圧Ｖｃよりも低い電圧が加えられた場合“Ｏｐｅｎ”を出力する。

図３に示す状態では、Ｃｏｍｐａｒａｔｏｒ１のマイナス入力に、基準電圧Ｖｃより高い電圧Ｖｂが加えられるので、Ｃｏｍｐａｒａｔｏｒ１から“Ｌｏ”が出力される。図３からわかるように、Ｃｏｍｐａｒａｔｏｒ１の出力は、送電コイル１２０に接続されている。この結果、送電コイル１２０の発振が停止される。

他方、Ｃｏｍｐａｒａｔｏｒ２のマイナス入力には、基準電圧Ｖｃより低い電圧Ｖａが加えられるので、Ｃｏｍｐａｒａｔｏｒ２から“Ｏｐｅｎ”が出力される。図３からわかるように、Ｃｏｍｐａｒａｔｏｒ２の出力は、送電コイル１１０に接続されている。この結果、送電コイル１１０には電流Ｉｂが流れ続ける。

以上の結果、実施例に係る電話装置１では、電話機本体１０及び送受話器２０間における電力伝送に起因して、送受話器２０のうち受電コイル２３周辺以外の部分の温度が上昇することを防止することができる。本実施例では特に、送電コイル１１０及び１２０の一方の送電コイルに対応するコンパレータの出力を、送電コイル１１０及び１２０の他方の送電コイルの発振回路に加えることにより、例えばソフトウェアによる回路制御や電源スイッチ回路等を設けることなく、送受話器２０の受電コイル２３と対向していない送電コイルへの送電を停止することができる。

尚、「Ｃｏｍｐａｒａｔｏｒ１」及び「Ｃｏｍｐａｒａｔｏｒ２」は、夫々、本発明に係る「第１送電コイル制御手段」及び「第２送電コイル制御手段」の一例である。

＜比較例＞
次に、比較例に係る送電回路について、図４を参照して説明する。図４は、比較例に係る送電回路を示す概略図である。

図４において、送電回路５００は、送電コイル５１０及び５２０と、該送電コイル５１０及び５２０各々に電力を供給する電源５７０と、電流検出部５３０及び５４０と、スイッチ５５０及び５６０と、を備えて構成されている。

上述した送電回路１００と同様に、送電コイル５１０及び５２０のうち、送受話器の受電コイルと対向した送電コイルに流れる電流が増加する。従って、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）は、電流検出部５３０及び５４０各々の出力に基づいて、送電コイル５１０及び５２０のいずれが、受電コイルと対向しているかを特定することができる。

ＣＰＵは、更に、受電コイルと対向している送電コイルのみに電流が流れるように、電流検出部５３０及び５４０各々の出力に基づいて、スイッチ５５０及び５６０を夫々制御する。

このように、比較例に係る送電回路５００では、送電コイル５１０及び５２０への電力供給を夫々停止するためのスイッチ５５０及び５６０を設ける必要がある。加えて、該スイッチ５５０及び５６０を、ＣＰＵにより制御する必要がある。従って、比較例に係る送信回路５００は、実施例に係る送信回路１００に比べて、構造や制御が複雑になると共に、製造コストも高くなる。

本発明は、上述した実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲及び明細書全体から読み取れる発明の要旨或いは思想に反しない範囲で適宜変更可能であり、そのような変更を伴う電話装置及び送電装置もまた本発明の技術的範囲に含まれるものである。

１…電話装置、１０…電話機本体、２０…送受話器、２１…送話口、２２…受話口、２３…受電コイル、１００…送電回路、１１０、１２０…送電コイル、１３０…電源

Claims (4)

1. 送話口近傍に配設された受電コイルを有する送受話器と、前記送受話器に対し前記受電コイルを介して非接触で電力伝送可能な電話機本体と、を備える電話装置であって、
   前記電話機本体は、
   前記送話口が前記電話機本体の一端側となるように、前記送受話器が前記電話機本体上に置かれた場合に、前記受電コイルと対向するように配置された第１送電コイルと、
   前記送話口が前記電話機本体の前記一端とは反対の他端側となるように、前記送受話器が前記電話機本体上に置かれた場合に、前記受電コイルと対向するように配置された第２送電コイルと、
   前記電話機本体から前記送受話器への電力伝送時に前記第２送電コイルに係る電流に応じて、前記第１送電コイルを制御する第１送電コイル制御手段と、
   前記電話機本体から前記送受話器への電力伝送時に前記第１送電コイルに係る電流に応じて、前記第２送電コイルを制御する第２送電コイル制御手段と、
   を備える
   ことを特徴とする電話装置。
2. 前記第１送電コイル制御手段は、前記電話機本体から前記送受話器への電力伝送時に前記第２送電コイルに係る電流に起因する電圧と、所定の基準電圧とに基づいて、前記第１送電コイルを制御し、
   前記第２送電コイル制御手段は、前記電話機本体から前記送受話器への電力伝送時に前記第１送電コイルに係る電流に起因する電圧と、前記所定の基準電圧とに基づいて、前記第２送電コイルを制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の電話装置。
3. 前記第１送電コイルは、第１発振回路を有し、
   前記第２送電コイルは、第２発振回路を有し、
   前記第１送電コイル制御手段は、前記電話機本体から前記送受話器への電力伝送時に前記第２送電コイルに係る電流に起因する電圧が、前記所定の基準電圧より高いことを条件に、前記第１発振回路の発振を停止し、
   前記第２送電コイル制御手段は、前記電話機本体から前記送受話器への電力伝送時に前記第１送電コイルに係る電流に起因する電圧が、前記所定の基準電圧より高いことを条件に、前記第２発振回路の発信を停止する
   ことを特徴とする請求項２に記載の電話装置。
4. 受電装置に対し非接触で電力伝送可能な送電装置であって、
   第１及び第２送電コイルと、
   当該送電装置から前記受電装置への電力伝送時に前記第２送電コイルに係る電流に応じて、前記第１送電コイルを制御する第１送電コイル制御手段と、
   当該送電装置から前記受電装置への電力伝送時に前記第１送電コイルに係る電流に応じて、前記第２送電コイルを制御する第２送電コイル制御手段と、
   を備えることを特徴とする送電装置。

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