JP3843998B2 - 給電装置及び通信システム - Google Patents

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Description

本発明は、端末装置および給電装置に関するものであり、特に電磁誘導を利用
した非接触充電方式を用いた端末装置および給電装置に関するものである。
近年、携帯端末のみならず、コードレス電話、電動歯ブラシなど電池を電源に
用いる製品において防水性の向上や充電端子での短絡などを防止するため、電磁
誘導を用いた非接触式の充電方式が多く用いられるようになってきている。
充電中に端末装置と給電装置間で光通信などを行おうとした際に、通信用の半
導体などが磁界の影響を受け、通信成功率の低下などの現象が起こりやすくなる
。
本発明は上記のような課題に鑑み、磁界の影響を抑制し充電動作と通信などの
動作を同時に行う携帯端末装置を提供することを目的とする。
本発明は、電源である電池及び受けた電磁力により前記電池に給電を行う充電用共振手段を有する端末装置と通信を行い、上記充電用共振手段との電磁誘導により上記電池へ給電するための充電用発信手段を備える給電装置において、上記端末装置と通信を行う通信手段と、電力を供給する電源供給手段と、当該電源供給手段と連結され、かつ上記通信手段の有効な通信を維持する所定の電圧を前記端末装置の電池へ供給する低電圧供給手段と、当該電源供給手段と連結され、かつ上記端末装置の電池へ上記所定の電圧より高い電圧を供給する高電圧供給手段と、を備え、上記通信手段が通信を行っている間には、上記低電圧供給手段が給電し、上記通信手段の通信の終了により、上記低電圧供給手段から上記高電圧供給手段による給電に切り替わるように構成した。
本発明によれば、発振制御手段により磁界の強さを制御するので、通信中などにおいて磁界の強さを制御し影響を抑えることにより充電と通信を同時に行うことができる。
（実施の形態１）
次に、本発明の第１の実施の形態について、図１と図２を使用して説明する。
図１は本発明の第１の実施の形態における端末装置および給電装置の構成を示
すブロック図である。
図１は同給電装置の発振制御手段の構成図である。
端末装置１が給電装置２に置かれると、端末装置１のデータ処理手段１９と例
えば光通信などの通信手段２０および給電装置２のデータ処理手段２１と通信手
段２２により端末装置１と給電装置２間で通信が行われ、低電圧供給手段２３に
よる充電用発振手段３への電力供給が行われ、発振が始まる。このとき、低電圧
で発振させているため発生する磁界は通信に影響が出ない程度の磁界になる。端
末装置１の充電用共振手段４は電磁誘導により電流を誘起する。誘起された電流
は充電制御手段１６により制御され、電池１７に充電される。
端末装置１と給電装置２間で必要なデータについて通信を終えると、給電装置
２は高電圧供給手段２３から充電用発振手段３への電力供給に切換える。このと
き発生する磁界は低電圧の時より強くなるため、端末装置１の得られる電流も大
きくなり、通信中の時より急速に充電を行うことができる。
このように充電中の磁界の強さを制御するので、通信中などにおいて磁界の強
さを制御し影響を抑えることにより、充電動作と通信動作などを同時に行うこと
ができ、通信が終わると急速充電を行うことができる。
なお本実施の形態では端末装置１と給電装置２間での通信を例としているが、
例えば端末装置１に無線通信手段が備えてあり、充電中に給電装置２以外の無線
通信手段を備えている装置との間で無線通信を行う場合にも、上記と同様磁界の
強度を変えることにより無線への磁界の影響を抑え、充電動作と無線通信を同時
に行うことができる。
なお、磁界の強さを変えることによって温度上昇も変化するので、例えば、冬
季には高電圧による充電を行い、温度上昇の厳しい夏期には低電圧による充電を
行うなど、季節・時間・場所などによって充電時の磁界の強さを変更することも
できる。
（実施の形態２）
次に、本発明の第２の実施の形態について、図３を使用して説明する。
図３は本発明の第２の実施の形態における端末装置および給電装置の構成を示
すブロック図である。
発振が始まるまでの動作は第１の実施の形態と同様のため説明を省略する。デ
ータ処理手段１９や通信手段２０などへの電池１７からの電力供給をＯＮ／ＯＦ
Ｆする電源ＯＮ／ＯＦＦ手段２５がＯＦＦの状態での端末装置１が給電装置２に
置かれると、給電装置２の発振が始まる。端末装置１の充電用共振手段４が共振
すると、充電制御手段１６に電流を供給すると同時に、共振検出手段２６によっ
て共振が始まったことを検出する。共振検出手段２６は、データ処理手段１９や
通信手段２０などへの電池１７からの電力供給をＯＮ／ＯＦＦする電源ＯＮ／Ｏ
ＦＦ手段２５をＯＮ動作し、データ処理手段１９や通信手段２０などが動作し始
め、端末装置１と給電装置２間との通信が始まる。
さらに具体的な例を説明する。
端末装置１内に蓄積したデータを給電装置２を通して他のコンピュータなどへ
通信する場合に、作業者は端末装置１の電源ＯＮ／ＯＦＦ状態を気にすることな
く給電装置２に置く。給電装置２に置かれた端末装置１は上記動作により自動的
に電源ＯＮ状態になり、給電装置２を通してコンピュータへデータの送信を始め
る。データの送信を終了すると、端末装置１は自動的に電源をＯＦＦする。この
間も給電装置からの電磁誘導による電力供給は行われている。
このように、電源がＯＦＦの状態で端末装置１側で給電装置２に置かれたこと
を検出することができ、また検出に物理的なスイッチなどを必要とせず、端末装
置１の防水性を向上させデザインの自由度を向上させることができる。
本発明は、電磁誘導を利用した非接触充電方式を用いた端末装置および給電装置に利用でき、通信中などにおいて磁界の強さを制御し影響を抑えることにより充電と通信を同時に行うことができる。
本発明の第１の実施の形態における端末装置および給電装置の構成を示すブロック図 同給電装置の発振制御手段の構成図 本発明の第２の実施の形態における端末装置および給電装置の構成を示すブロック図
符号の説明
１ 端末装置
２ 給電装置
３ 充電用発振手段（発振用コイル）
４ 充電用共振手段（共振用コイル）
１５ 電源供給手段
１６ 充電制御手段
１７ 電池
１８ 発振制御手段
１９ 端末装置のデータ処理手段
２０ 端末装置の通信手段
２１ 給電装置のデータ処理手段
２２ 給電装置の通信手段
２３ 低電圧供給手段
２４ 高電圧供給手段
２５ 電源ON/OFF手段
２６ 共振検出手段

Claims (4)

  1. 電源である電池及び受けた電磁力により前記電池に給電を行う充電用共振手段を有する端末装置と通信を行い、前記充電用共振手段との電磁誘導により前記電池へ給電するための充電用発信手段を備える給電装置において、
    前記端末装置と通信を行う通信手段と、
    電力を供給する電源供給手段と、
    当該電源供給手段と連結され、かつ前記通信手段の有効な通信を維持する所定の電圧を前記端末装置の電池へ供給する低電圧供給手段と、
    当該電源供給手段と連結され、かつ前記端末装置の電池へ上記所定の電圧より高い電圧を供給する高電圧供給手段と、を備え、
    前記通信手段が通信を行っている間には、前記低電圧供給手段が給電し、前記通信手段の通信の終了により、前記低電圧供給手段から前記高電圧供給手段による給電に切り替わることを特徴とする給電装置。
  2. 電源である電池及び受けた電磁力により前記電池に給電を行う充電用共振手段を有する端末装置と、当該端末装置と通信を行いかつ前記充電用共振手段との電磁誘導により前記電池へ給電するための充電用発信手段を有する給電装置と、を備える通信システムにおいて、
    前記給電装置は、
    前記端末装置と通信を行う通信手段と、
    電力を供給する電源供給手段と、
    当該電源供給手段と連結され、かつ前記通信手段の有効な通信を維持する所定の電圧を前記端末装置の電池へ供給する低電圧供給手段と、
    当該電源供給手段と連結されて前記端末装置の電池へ上記所定の電圧より高い電圧を供給する高電圧供給手段と、を備え、
    前記通信手段が通信を行っている間には、前記低電圧供給手段が給電し、前記通信手段の通信の終了により、前記低電圧供給手段から前記高電圧供給手段による給電に切り替わることを特徴とする通信システム。
  3. 電源である電池及び受けた電磁力により前記電池に充電を行う充電用共振手段を有する端末装置と、当該端末装置と通信を行い、かつ前記充電用共振手段との電磁誘導により前記電池へ電力を給電するための充電用発信手段を有する給電装置と、を備える通信システムにおいて、
    前記給電装置は、
    前記端末装置と通信を行う通信手段と、
    電力を供給する電源供給手段と、
    当該電源供給手段と連結され、かつ前記通信手段の有効な通信を維持する所定の電圧を前記端末装置の電池へ供給する低電圧供給手段と、
    当該電源供給手段と連結され、かつ前記端末装置の電池へ上記所定の電圧より高い電圧を供給する高電圧供給手段と、を備え、
    前記端末装置は、
    前記給電手段と通信を行う通信手段と、
    前記充電用共振手段が共振動作していることを検出する共振検出手段と、
    前記端末装置の前記各手段に電力を供給する電源ＯＮ／ＯＦＦ手段と、を有し、
    前記端末装置において前記充電用共振手段の共振動作が前記共振検出手段により検出されたことにより、前記端末装置の通信手段による通信及び前記給電装置の前記低電圧供給手段による給電が開始され、前記通信手段による通信が終了することにより、前記低電圧供給手段から前記高電圧供給手段による給電に切り替わることを特徴とする通信システム。
  4. 電源である電池及び受けた電磁力により前記電池に充電を行う充電用共振手段を有する端末装置と、当該端末装置と通信を行い、かつ前記充電用共振手段との電磁誘導により前記電池へ電力を給電するための充電用発信手段を有する給電装置と、を備える通信システムにおいて、
    前記給電装置は、
    前記端末装置と通信を行う通信手段と、
    電力を供給する電源供給手段と、を備え、
    前記端末装置は、
    前記給電手段と通信を行う通信手段と、
    前記充電用共振手段が共振動作していることを検出する共振検出手段と、
    前記端末装置の前記各手段への電力の供給を開始させ及び停止させる電源ＯＮ／ＯＦＦ手段と、を有し、
    前記充電用共振手段の共振動作が前記共振検出手段により検出されたことにより、前記端末装置の通信手段による通信及び電源供給手段の給電が同時に開始されることを特徴とする通信システム。
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