JP5188211B2 - 給電装置及び給電方法 - Google Patents

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Description

本発明は、無線給電を行うことにより所定の電子機器に電力を供給する給電装置等に関する。
従来、電磁誘導を利用した非接触給電装置が知られている。このような給電装置では、給電装置側に備えられた１次コイルに電流を流すことで発生させた磁界を利用して外部機器内に備えられた２次コイルの両端に電位差が発生する電磁誘導の原理を利用している。これらの給電装置は、１次コイルにより発生した磁界内に金属片等（例えばコイン）の異物が置かれると、金属片に渦電流が流れ、金属片内の抵抗によって発熱してしまう可能性があった。
この様な問題に対して、非接触のＩＣカードを用いて認証を行い、充電可能な機器が載置されたことを検出してから充電装置側の充電回路を能動化する充電装置が提案されている（例えば、特許文献１）。
特開２００７−９７３３１号公報
しかしながら、上述したような充電装置では、複数の機器を同時に給電することについては考慮されていなかった。そのため、例えば、充電可能な機器と、充電不能な機器とが同時に充電装置に載置された場合には、充電不能な機器が存在しても充電動作を開始してしまい充電不能な機器が発熱してしまう可能性があるという問題があった。
本発明は、この様な問題に鑑みてなされたものであって、充電不能な機器や異物の発熱を抑制できるようにすることを目的とする。
本発明に係る給電装置は、電池の充電のために用いられる電力を所定の電子機器に供給するための無線給電を行う給電手段と、前記無線給電が開始されてから前記電池の充電が終了するまでの間において、前記所定の電子機器とは異なる物体が存在するか否かを検出する検出手段と、前記無線給電が開始されてから前記電池の充電が終了するまでの間において、前記物体が存在することが検出された場合、前記無線給電を制限するための処理を行う制御手段とを有することを特徴とする。
本発明に係る給電方法は、電池の充電のために用いられる電力を所定の電子機器に供給するための無線給電を行い、前記無線給電が開始されてから前記電池の充電が終了するまでの間において、前記所定の電子機器とは異なる物体が存在するか否かを検出し、前記無線給電が開始されてから前記電池の充電が終了するまでの間において、前記物体が存在することが検出された場合、前記無線給電を制限するための処理を行うことを特徴とする。
本発明によれば、充電不能な機器や異物の発熱を抑制することができる。
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
複数の機器に給電可能な給電装置について説明する。
図１は、本実施例の給電装置の構成を示す図である。給電装置１００は、コイル１０１、コイル１０２の２つのコイルを備えている。そして、それぞれのコイルに電流を流すことで磁界を発生させ、電磁誘導を利用してコイル上に配置された被給電機器内コイルの両端に電圧を発生させる。このコイル１０１、１０２は、露出されていても良いし、プラスチックや樹脂等の非導電性の外装の下に設けられていても良い。
また、給電装置１００は、配置された被給電機器に備えられたＩＣタグと通信を行うためのＩＣ通信部１０３が備えられている。被給電機器に備えられたＩＣタグの内部のＩＣチップには、その機器が本実施例の給電装置１００により給電可能な機器であることを示す情報が記録されている。そしてＩＣ通信部１０３は、給電可能な機器であることを示す情報をＩＣタグから受信し、この給電可能な機器であることを示す情報か否かを判定する。このＩＣ通信部１０３は露出されていても良いし、内蔵されてもよい。
さらに、給電装置１００は、充電エラーや、充電状態の変更、充電完了などのメッセージを報知するためのＬＥＤ１０４やＬＣＤパネル１０５を備えている。
また、給電装置１００には、温度を検知するためのサーミスタ１０６などの複数の温度センサが配置されており、また、物体を検知するためのホール素子１０７など複数の磁気センサが配置されている。このサーミスタ１０６、ホール素子１０７は露出されていても良いし、熱伝導率の高い外装の下に設けられていても良い。
図１において、給電装置１００のコイル１０１に対応する位置にデジタルカメラ１１０が配置されている。このデジタルカメラ１１０は、本実施例の給電装置１００により給電可能な機器であることを示す情報を記録したＩＣタグとコイルを内蔵しており、電磁誘導の原理を利用して、機器内の２次電池に充電を行うことができる。ここではデジタルカメラ１１０にＩＣタグとコイルを内蔵したとしているが、ＩＣタグとコイルを備えた外付けのユニットからデジタルカメラ１１０に給電を行っても良い。また、機器内に２次電池がなかったとしても、給電動作が開始することにより、各機器は通常の機能を動作させることができる。
ここで給電動作の概要について図１を用いて説明する。
本実施例では、デジタルカメラを被給電装置として説明するが、これは電子機器であれば何でも良く、例えば、携帯電話や携帯オーディオプレーヤー、携帯型ゲーム器、ノートパソコン等でもよい。
デジタルカメラ１１０がコイル１０１上に配置されたことをホール素子１０７により検知すると、ＩＣ通信部１０３はデジタルカメラ内のＩＣタグと通信を行う。具体的には、ＩＣ通信部１０３から送信された電波をデジタルカメラ内のＩＣタグのアンテナが受信しアンテナの共振作用により発生した起電力を利用して、ＩＣタグを起動する。そして、ＩＣタグ内のＩＣチップから情報を読み出してＩＣタグのアンテナよりから送信する。そして、給電装置１００のＩＣ通信部１０３は、デジタルカメラ１１０のＩＣタグ内のＩＣチップから読み出された情報を受信する。そして、デジタルカメラ１１０のＩＣタグから受信した情報を復調して、復調された情報が給電可能な機器であることを示す情報か否かを判定する。受信した情報が給電可能な機器であることを示す情報であれば、給電可能な機器であると判定し、受信した情報が給電可能な機器であることを示す情報でなければ、給電可能な機器でないと判定する。また、情報がＩＣ通信部が通信を始めたのにもかかわらず情報が取得できない場合（例えば、ＩＣタグのない物体の配置時、ＩＣタグの起動に失敗時）には、給電可能な機器でないと判定する。この動作を本実施例では「ＩＣ認証」と呼ぶこととする。
「ＩＣ認証」の結果、ＩＣタグから受信した情報が給電可能な機器であることを示す情報であった場合には、コイル１０１に電流を流し、磁界を発生させる。
デジタルカメラ１１０に内蔵されたコイルは、コイル１０１に発生した磁界による誘導起電力を利用して、２次電池に充電を行う。
また、発生した誘導起電力は、２次電池に充電しなくとも、デジタルカメラ１１０の通常の動作を行うための電力として消費するようにしても良い。
次に、本実施例の給電装置１００のシステム構成について説明する。
図２は、本実施例の給電装置１００のブロック図およびデジタルカメラ１１０の充電回路のブロック図である。
給電装置１００は、コイル１０１、１０２、ＩＣ通信部１０３、ＬＥＤ１０４、ＬＣＤパネル１０５、サーミスタ１０６、ホール素子１０７を備えている。また、給電装置１００の各ブロックを制御するための制御部２０１を有している。また、コイル１０１、１０２に給電するための回路として、商用電源入力部２０２、整流回路２０３、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０４、給電制御部２０５、２０６、交流発生部２０７、２０８を有している。また、ＬＥＤ１０４やＬＣＤパネル１０５の表示を制御するための表示制御部２０９を有している。また、サーミスタ１０６で検出した温度を制御部２０１に送信するための温度検出部２１０、ホール素子１０７の配置された位置の磁界の強さを検出し物体の有無を制御部２０１に送信するための物体検出部２１１を有している。また、コイル１０１、１０２の電圧または電流またはその両方を検出する検出部２１２を有している。
本実施例では入力された商用電源の交流電流を給電装置１００内で直流電圧に変換しているが、これは給電装置１００に接続されたＡＣアダプタ等にこの機能を代替させてもよい。
被給電機器であるデジタルカメラ１１０の給電に関わるブロックは、コイル２２１、整流回路２２２、電源制御部２２３、２次電池２２４、ＩＣタグ２２５から構成される。
ここで、本実施例の通常の給電動作について図２を用いて説明する。
デジタルカメラ１１０が給電装置１００に配置されると、ホール素子１０７で検出している磁界の変化を物体検知部２１１が受信し物体の位置検出をし、物体が配置されたことと、物体の位置とを制御部２０１に通知する。そして、制御部２０１は、「ＩＣ認証」を開始するようＩＣ通信部１０３を制御する。ＩＣ通信部１０３は、デジタルカメラ１１０のＩＣタグと「ＩＣ認証」を行い、配置された物体が給電可能な機器であるか否かを確認する。
「ＩＣ認証」の結果、給電可能な機器が配置されたと判定されると、ＩＣ通信部１０３は、制御部２０１に給電可能な機器が配置されたことを通知する。
電源としては、商用電源２０２からの交流電圧を整流回路２０３により整流し、得られた直流電圧をＤＣ／ＤＣコンバータ２０４に供給する。ＤＣ／ＤＣコンバータ２０４は、入力した直流の電圧を所定の電圧に変換して給電制御部２０５、２０６に供給する。
制御部２０１は、ＩＣ通信部１０３から、給電可能な機器が配置されたことが通知されると、給電制御部２０５、２０６を制御して、ＤＣ／ＤＣコンバータ２０４から送られてくる直流電圧を交流発生部２０７、２０８に供給する。このとき、制御部２０１は、給電制御部２０５、２０６を制御して、交流発生部２０７、２０８に供給する電流または電圧またはその両方を制御する。交流発生部２０７、２０８は供給された直流電圧を交流電圧に変換し、コイル１０１、１０２に供給する。コイル１０１、１０２は、供給された交流電圧によって交流磁界を発生させる。デジタルカメラ１１０は、充電機構を備えており、コイル１０１に発生した交流磁界によって、デジタルカメラ１１０に備えられたコイル２２１の両端に交流電圧が発生する。発生した交流電圧はデジタルカメラ１１０の整流回路２２２により整流される。そして、得られた直流電圧を電源制御部２２３に供給し、２次電池２２４に対して充電を行う。
以上のようにして、通常の給電動作は行われることになる。
次に、本実施例の給電制御方法について図２、図３を用いて説明する。
図３は、本実施例の給電動作手順を示すフロー図である。
給電装置１００は、物体が配置されたことを検知する（Ｓ３０１でＹｅｓ）と、「ＩＣ認証」を行う。「ＩＣ認証」の結果、給電可能な機器であると判定された場合（Ｓ３０２でＹｅｓ）、制御部２０１は、給電制御部２０７、２０８を制御してコイル１０１、１０２に交流磁界を発生させる（Ｓ３０３）。コイル１０１、１０２に発生した交流磁界により配置された給電可能な機器の内部に給電が行われる。
給電中は、検出部２１２は、コイル１０１、１０２の電流、電圧を制御部２０１に送信し続ける。給電中の機器の充電が終わる等して給電の必要がなくなると、給電中の機器の内部での消費電力が下がるので、対応するコイルの電圧や電流が降下する。本実施例では例えば、電源制御部２２３が２次電池２２４の電圧を検出し、所定の電圧に達したことを検出すると、電力の要求を制限する。これにより、対応するコイル１０１の電圧、電流が降下するのである。制御部２０１は、コイル１０１、１０２の電圧や電流が降下したことを検知すると、これ以上の給電が必要ではないと判定する。降下しなければ、まだ給電が必要であると判定する（Ｓ３０４）。
給電の必要がないと判定された場合には（Ｓ３０４でＹｅｓ）、制御部２０１は、コイル１０１、１０２への電力の供給を停止するよう給電制御部２０７、２０８を制御し、給電動作終了を通知するよう表示制御部２０９に指示をする。表示制御部２０９は、ＬＥＤ１０４を点滅、点灯させたり、発光色を変更させたり、ＬＣＤパネル１０５に、給電終了のメッセージを表示させたりする（Ｓ３０５）。給電終了の報知方法は、表示でも良いし、不図示のスピーカー等から音声で行っても良い。
「ＩＣ認証」の結果、給電可能な機器でないと判定された場合（Ｓ３０２でＮｏ）、制御部２０１は、給電制御部２０７、２０８が、コイル１０１、１０２に対する電流供給をしている状態か否かを判定する（Ｓ３０６）。これは、既にコイル１０１、１０２に交流磁界が発生しているか否かを判定すること、または、既に他の給電可能な機器に対して給電を行っているか否かを判定しているのと同等である。また、「ＩＣ認証」の結果、給電可能な機器でないと判定された場合（Ｓ３０２でＮｏ）、給電不能な機器や不正な物が置かれたことを警告する表示をするようしてもよい。
コイル１０１、１０２に電流が供給されていない場合は（Ｓ３０６でＮｏ）、制御部２０１は、給電不能な機器や不正な物が置かれたことを警告する表示をするように、表示制御部２０９に指示をだす（Ｓ３０７）。表示制御部２０９は、ＬＥＤ１０４を点滅、点灯させたり発光色を変えたりすることにより警告をする。また、ＬＣＤパネル１０５にメッセージを表示することにより警告を行う。警告は、表示でも良いし、不図示のスピーカー等から音声で行っても良い。
コイル１０１、１０２に電流が供給されている場合は（Ｓ３０６でＹｅｓ）、制御部２０１は、物体検出部２１１から物体の位置を受信する。そして、制御部２０１は、コイル１０１、１０２と新たに配置された物体とが所定の距離以上離れた場所にあるか否かを判定する（Ｓ３０８）。これは、新たに配置された物体がコイル１０１、１０２から所定の範囲内に配置されたか否かを判定することである。物体検知部２１１は、ホール素子１０７のそれぞれの出力を検出し、比較することにより、物体の置かれた位置を検出する位置検出を行うことができる。所定の距離とは、たとえば、新たに置かれた物体が金属であればコイル１０１、１０２により発生した磁界によって、その物体が加熱されてしまう可能性が低くなるような距離である。また、すでに給電されている機器との間で行われている電磁誘導を阻害してしまう距離である。これは例えば実験などにより求められる。
給電中の機器との距離が所定の距離以上であった場合（Ｓ３０８でＹｅｓ）には、制御部２０１は、コイル１０１、１０２への電力供給をそのままつづけるよう給電制御部２０７、２０８を制御する（Ｓ３０９）。
給電中の機器の充電が終わる等して給電の必要がなくなると、給電中の機器の内部での消費電力が下がるので、対応するコイルの電圧や電流が降下する。制御部２０１は、コイル１０１、１０２の電圧や電流が降下したことを検知すると、これ以上の給電が必要ではないと判定する。降下しなければ、まだ給電が必要であると判定する（Ｓ３１０）。
給電の必要がないと判定された場合には（Ｓ３１０でＹｅｓ）、制御部２０１はコイル１０１、１０２への電力の供給を停止するよう給電制御部２０７、２０８を制御し、給電動作終了を通知するよう表示制御部２０９に指示をする。表示制御部２０９は、ＬＥＤ１０４を点滅、点灯させたり、発光色を変更させたり、ＬＣＤパネル１０５に、給電終了のメッセージを表示させたりする（Ｓ３１１）。給電終了の報知方法は、表示でも良いし、不図示のスピーカー等から音声で行っても良い。
給電中の機器との距離が所定の距離以上でなかった場合には（Ｓ３０８でＮｏ）、制御部２０１は、給電不能な機器や不正な物が置かれたことを警告する表示をするように、表示制御部２０９に指示をだす（Ｓ３１２）。表示制御部２０９は、ＬＥＤ１０４を点滅、点灯させたり発光色を変えたりすることにより警告をする。また、ＬＣＤパネル１０５にメッセージを表示することにより警告を行う。警告の方法は、表示でも良いし、不図示のスピーカー等から音声で行っても良い。
その後、制御部２０１は、充電制御部２０５、２０６を制御して、コイル１０１、１０２に対して、断続的に電力供給を行うようにする。これにより、給電中の機器に対して間欠給電を行うことができる（Ｓ３１３）。断続的な電力供給の間隔は変更可能である。このとき、制御部２０１は、断続的な電力供給をする旨を報知するように表示制御部２０９に指示だし、ＬＥＤ１０４やＬＣＤパネル１０５、スピーカー等を用いてその旨を報知させても良い。
次に、制御部２０１は、温度検出部２１０で検知された温度に基づいて、充電中の機器と新たに配置された物の温度が異常に上昇していないかを判定する（Ｓ３１４）。判定は、ステップＳ３０６で検出した新たに配置された物体の位置の近傍に配置されたサーミスタ１０６で検出された温度に基づいて行われる。異常であると検知するには、温度が所定の値以上の温度になったときを検知する、もしくは、温度の上昇率が所定の値以上の温度になったときを検知しても良い。
そして、温度検出部２１０で検出された温度が平常であった場合には（Ｓ３１４でＹｅｓ）、制御部２０１は、コイル１０１、１０２の電圧・電流情報に基づいて、これ以上の給電が必要であるか否かを判定する（Ｓ３１５）。
給電の必要がないと判定された場合には（Ｓ３１５でＹｅｓ）、制御部２０１は、コイル１０１、１０２への電力の供給を停止するよう給電制御部２０７、２０８を制御し、給電動作終了を通知するよう表示制御部２０９に指示をする。表示制御部２０９は、ＬＥＤ１０４を点滅、点灯させたり、発光色を変更させたり、ＬＣＤパネル１０５に、給電終了のメッセージを表示させたりする（Ｓ３１１）。給電終了の報知方法は、表示でも良いし、不図示のスピーカー等から音声で行っても良い。
給電の必要であると判定された場合には（Ｓ３１５でＮｏ）、制御部２０１は、コイル１０１、１０２への断続的電力供給をそのままつづけるよう給電制御部２０７、２０８を制御する。
温度検出部２１０で検出された温度が異常である場合には（Ｓ３１４でＮｏ）、
制御部２０１は、コイル１０１、１０２に対して供給される電圧（給電電圧）が前より低くなるように充電制御部２０５、２０６を制御する（Ｓ３１６）。このとき、制御部２０１は、低電圧供給をする旨を報知するように表示制御部２０９に指示だし、ＬＥＤ１０４やＬＣＤパネル１０５、スピーカー等を用いてその旨を報知させても良い。
次に、制御部２０１は、温度検出部２１０で検知された温度に基づいて、充電中の機器と新たに配置された物の温度が異常に上昇していないかを判定する（Ｓ３１７）。
そして、温度検出部２１０で検出された温度が平常であった場合には（Ｓ３１７でＹｅｓ）、検出部２１２で取得したコイル１０１、１０２の電圧・電流情報に基づいて、これ以上の給電が必要であるか否かを判定する（Ｓ３１８）。
給電の必要がないと判定された場合には（Ｓ３１６でＹｅｓ）、制御部２０１はコイル１０１、１０２への電力の供給を停止するよう給電制御部２０７、２０８を制御し、給電動作終了を通知するよう表示制御部２０９に指示をする。表示制御部２０９は、ＬＥＤ１０４を点滅、点灯させたり、発光色を変更させたり、ＬＣＤパネル１０５に、給電終了のメッセージを表示させたりする（Ｓ３１１）。給電終了の報知方法は、表示でも良いし、不図示のスピーカー等から音声で行っても良い。
温度検出部２１０で検出された温度が異常である場合には（Ｓ３１７でＮｏ）、制御部２０１は、コイル１０１、１０２に対しする電力供給を停止するよう給電制御部２０７、２０８を制御する（Ｓ３１９）。そして、充電を停止したことをユーザーに通知するため、制御部２０１は、表示制御部２０９に指示をだす。表示制御部２０９は、ＬＥＤ１０４を点滅、点灯させたり、発光色を変更させたり、ＬＣＤパネル１０５に充電が停止されたことを示すメッセージ表示させたりする（Ｓ３２０）。給電停止の報知方法は、表示でも良いし、不図示のスピーカー等から音声で行っても良い。
なお、上述したステップＳ３１２からＳ３１５と、ステップＳ３１６からＳ３１８は入れ替えてもよい。また、これらステップのうち一組だけを使用しても良い。
以上のような給電制御方法を用いることにより、本実施例の給電装置は、給電可能な機器と給電不能な機器や異物が同時に配置されたとしても、発熱を抑制することができる。また、給電可能な機器への給電に影響が出てしまう可能性を低減できる。また、給電が可能な状況ならば充電可能な機器に給電を行うことができる。
続いて、別の給電装置の実施例について説明する。
実施例１では、２つのコイルを用いた給電装置について説明した。本実施例では、さらに多くのコイルを用いた給電装置について説明する。
図４は、本実施例の給電装置の構成を示す図である。ここで、実施例１の給電装置と同様の機能を有するものについては同じ番号を付し説明を省略する。
給電装置４００は、本実施例ではコイル４０１から４０６を備えている。実施例１のコイルと同様にこれらのコイルは、電流を流すことで磁界を発生させる。そして、電磁誘導を利用してコイル上に配置された被給電機器内コイルの両端に電圧を発生させる。
図５は、本実施例の給電装置４００のブロック図である。ここでも、実施例１の給電装置と同様の機能を有するものについては同じ番号を付し、説明を省略する。
図５において、給電装置４００は、給電装置４００の各ブロックを制御するための制御部５０１を有している。また、給電制御部５０２から５０７それぞれ、交流発生部５０８から５１３に供給する電流または電圧またはその両方を制御する。また、交流発生部５０８から５１３は、供給された直流電圧を交流電圧に変換し、コイル４０１から４０６に供給する。
本実施例の給電装置４００は、物体検出部２１１で検出した物体の位置に応じて、電力を供給するコイルを変更することができる。具体的には、制御部２０１は、物体検出部２１１で検出した物体の位置に近いコイルに対して電力が供給されるよう給電制御部５０２から５０７を制御するのである。このとき、電力を供給するコイルは、単数でもよいし複数でも良い。例えば、図４の例では、デジタルカメラ１１０の配置された位置を検出できるので、コイル４０４に磁界を発生させることができる。また、本実施例の給電装置４００は、複数のコイルで一つの機器に給電を行うことも可能である。
このような給電装置４００の給電制御方法について、図５、図６を用いて説明する。
図６は、本実施例の給電動作手順を示すフロー図である。
給電装置４００は、物体が配置されたことを検知する（Ｓ６０１でＹｅｓ）と、「ＩＣ認証」を行う。「ＩＣ認証」の結果、給電可能な機器であると判定された場合（Ｓ６０２でＹｅｓ）、制御部５０１は、給電制御部５０２から５０７を制御して、物体が配置された場所に近いコイルに交流磁界を発生させる（Ｓ６０３）。このコイルに発生した交流磁界により配置された給電可能な機器の内部に給電が行われる。
給電中は、検出部２１２は、コイルの電流、電圧を制御部５０１に送信し続ける。給電中の機器の充電が終わる等して給電の必要がなくなると、給電中の機器の内部での消費電力が下がるので、対応するコイルの電圧や電流が降下する。制御部５０１は、電力供給しているコイルの電圧や電流が降下したことを検知すると、これ以上の給電が必要ではないと判定する。降下しなければ、まだ給電が必要であると判定する（Ｓ６０４）。
給電の必要がないと判定された場合には（Ｓ６０４でＹｅｓ）、制御部５０１は、コイルへの電力の供給を停止するよう給電制御部を制御し、給電動作終了を通知するよう表示制御部２０９に指示をする。表示制御部２０９は、ＬＥＤ１０４を点滅、点灯させたり、発光色を変更させたり、ＬＣＤパネル１０５に、給電終了のメッセージを表示させたりする（Ｓ６０５）。給電終了の報知方法は、表示でも良いし、不図示のスピーカー等から音声で行っても良い。
「ＩＣ認証」の結果、給電可能な機器でないと判定された場合（Ｓ６０２でＮｏ）、制御部５０１は、給電制御部５０２〜５０７が、コイル４０１から４０６に対する電流供給をしている状態か否かを判定する（Ｓ６０６）。これは、既にコイル４０１から４０６に交流磁界が発生しているか否かを判定すること、または、既に他の給電可能な機器に対して給電を行っているか否かを判定しているのと同等である。また、「ＩＣ認証」の結果、給電可能な機器でないと判定された場合（Ｓ６０２でＮｏ）、給電不能な機器や不正な物が置かれたことを警告する表示をするようにしてもよい。
コイル４０１から４０６に電流が供給されていない場合は（Ｓ６０６でＮｏ）、制御部５０１は、給電不能な機器や不正な物が置かれたことを警告する表示をするように、表示制御部２０９に指示をだす（Ｓ６０７）。表示制御部２０９は、ＬＥＤ１０４を点滅、点灯させたり発光色を変えたりすることにより警告をする。また、ＬＣＤパネル１０５にメッセージを表示することにより警告を行う。警告は、表示でも良いし、不図示のスピーカー等から音声で行っても良い。
ここで、例えばコイル４０２と４０５に電力が供給されているとすると、ステップＳ６０６ではＹｅｓとなる。そうすると、制御部５０１は、既に電力が供給されているコイルと新たに配置された物体とが所定の距離以上離れた場所にあるか否かを判定する（Ｓ６０８）。物体検知部２１１は、ホール素子１０７のそれぞれの出力を検出し、比較することにより、物体の配置かれた位置を検出することができる。所定の距離とは、たとえば、新たに配置された物体が金属であればその物体が加熱されてしまう可能性が低くなるような距離である。これは例えば実験などにより求められる。また、すでに給電されている機器との間で行われている電磁誘導を阻害してしまう位置関係であるか否かを判定しても良い。これも実験などにより求められる。
新たに置かれた物体と給電中のコイル４０２、４０５との距離が所定の距離以上であった場合（Ｓ６０８でＹｅｓ）には、制御部５０１は、コイル４０２、４０５への電力供給をそのままつづけるよう給電制御部５０３、５０６を制御する（Ｓ６０９）。
給電中の機器の充電が終わる等して給電の必要がなくなると、給電中の機器の内部での消費電力が下がるので、対応するコイルの電圧や電流が降下する。制御部５０１は、コイル４０２、４０５の電圧や電流が降下したことを検知すると、これ以上の給電が必要ではないと判定する。降下しなければ、まだ給電が必要であると判定する（Ｓ６１０）。
給電の必要がないと判定された場合には（Ｓ６１０でＹｅｓ）、制御部５０１はコイル４０２、４０５への電力の供給を停止するよう給電制御部５０３、５０６を制御し、給電動作終了を通知するよう表示制御部２０９に指示をする。表示制御部２０９は、ＬＥＤ１０４を点滅、点灯させたり、発光色を変更させたり、ＬＣＤパネル１０５に、給電終了のメッセージを表示させたりする（Ｓ６１１）。給電終了の報知方法は、表示でも良いし、不図示のスピーカー等から音声で行っても良い。
新たに置かれた物体と給電中のコイル４０２、４０５との距離が所定の距離以内であった場合（Ｓ６０８でＮｏ）には、制御部５０１は、給電不能な機器や不正な物が置かれたことを警告する表示をするように、表示制御部２０９に指示をだす（Ｓ６１２）。表示制御部２０９は、ＬＥＤ１０４を点滅、点灯させたり発光色を変えたりすることにより警告をする。また、ＬＣＤパネル１０５にメッセージを表示することにより警告を行う。警告の方法は、表示でも良いし、不図示のスピーカー等から音声で行っても良い。
ここでは、コイル４０２の近傍に物体が新たに配置されたものとする。そうすると、制御部５０１は、新たに配置され物体の位置との距離が所定の距離以内であるコイル４０２への電力供給を停止するよう給電制御部を制御する（Ｓ６１３）。このとき、例えば、不図示のＬＥＤ等を各コイルの設置箇所の近傍に配置しておき、ＬＥＤの点灯状態によって電力供給を停止したコイルをユーザに報知するようにしてもよい。また、ＬＥＤ１０４やＬＣＤパネル１０５に電力供給を停止したコイルがどのコイルであるかを報知させてもよい。
次に、制御部５０１は、温度検出部２１０で検知された温度に基づいて、充電中の機器と新たに配置された物の温度が異常に上昇していないかを判定する（Ｓ６１４）。判定は、ステップＳ６０６で検出した新たに配置された物体の位置の近傍に配置されたサーミスタ１０６で検出された温度に基づいて行われる。異常であると検知するには、温度が所定の値以上の温度になったときを検知する、もしくは、温度の上昇率が所定の値以上の温度になったときを検知しても良い。
そして、温度検出部２１０で検出された温度が平常であった場合には（Ｓ６１４でＹｅｓ）、制御部５０１は、コイル４０５の電圧・電流情報に基づいて、これ以上の給電が必要であるか否かを判定する（Ｓ６１５）。
給電の必要がないと判定された場合には（Ｓ６１５でＹｅｓ）、ステップＳ６１１に移行し、コイル４０５への電力供給を停止して、給電動作終了の通知を行う。
温度検出部２１０で検出された温度が異常である場合には（Ｓ６１４でＮｏ）、
制御部５０１は、コイル４０５に対して断続的に電力供給が行われるように充電制御部５０６を制御する（Ｓ６１６）。このとき、制御部５０１は、断続的な電力供給をする旨を報知するように表示制御部２０９に指示だし、ＬＥＤ１０４やＬＣＤパネル１０５、スピーカー等を用いてその旨を報知させても良い。
次に、制御部５０１は、温度検出部２１０で検知された温度に基づいて、充電中の機器と新たに配置された物の温度が異常に上昇していないかを判定する（Ｓ６１７）。
そして、温度検出部２１０で検出された温度が平常であった場合には（Ｓ６１７でＹｅｓ）、制御部５０１は、コイル４０５の電圧・電流情報に基づいて、これ以上の給電が必要であるか否かを判定する（Ｓ６１８）。
給電の必要がないと判定された場合には（Ｓ６１８でＹｅｓ）、ステップＳ６１１に移行し、コイル４０５への電力供給を停止して、給電動作終了の通知を行う。
温度検出部２１０で検出された温度が異常である場合には（Ｓ６１７でＮｏ）、
制御部５０１は、コイル４０５に対して供給する電圧を低くするように充電制御部５０６を制御する（Ｓ６１９）。このとき、制御部５０１は、低電圧供給をする旨を報知するように表示制御部２０９に指示だし、ＬＥＤ１０４やＬＣＤパネル１０５、スピーカー等を用いてその旨を報知させても良い。
次に、制御部５０１は、温度検出部２１０で検知された温度に基づいて、充電中の機器と新たに配置された物の温度が異常に上昇していないかを判定する（Ｓ６２０）。
そして、温度検出部２１０で検出された温度が平常であった場合には（Ｓ６２０でＹｅｓ）、制御部５０１は、コイル４０５の電圧・電流情報に基づいて、これ以上の給電が必要であるか否かを判定する（Ｓ６２１）。
給電の必要がないと判定された場合には（Ｓ６２１でＹｅｓ）、ステップＳ６１１に移行し、コイル４０５への電力供給を停止して、給電動作終了の通知を行う。
温度検出部２１０で検出された温度が異常である場合には（Ｓ６２０でＮｏ）、制御部５０１は、コイル４０５に対する電力供給を停止するよう給電制御部５０６を制御する（Ｓ６２２）。そして、充電を停止したことをユーザーに通知するため、制御部２０１は、表示制御部２０９に指示をだす。表示制御部２０９は、ＬＥＤ１０４を点滅、点灯させたり、発光色を変更させたり、ＬＣＤパネル１０５に充電が停止されたことを示すメッセージ表示させたりする（Ｓ６２３）。給電停止の報知方法は、表示でも良いし、不図示のスピーカー等から音声で行っても良い。
なお、上述したステップＳ６１２からＳ３１５及び、ステップＳ６１６からＳ６１８、Ｓ６１９からＳ６２１は入れ替えてもよい。また、これらステップのうち一組だけを使用しても良いし、二組を組み合わせて使用しても良い。
本実施例の給電装置は、給電可能な機器と給電不能な機器や異物が同時に配置されたとしても、発熱を抑制することができる。また、給電可能な機器への給電に影響が出てしまう可能性を低減できる。また、給電が可能な状況ならば充電可能な機器に給電を行うことができる。
（他の実施例）
実施例１、実施例２では、給電装置の上に被給電装置を配置するような配置としているが、例えば、給電装置を縦置きにして、被給電装置をコイル近傍に配置するようにしてもよい。例えば、コイル近傍に台を設置し、その上に被給電装置を置くようにしても良いし、コイル近傍に被給電装置が配置されるようにフック等のつり下げ部材を配置してもよい。本実施例での配置とはこの様な物も含む。
また、本実施例では、非接触給電方法として、電磁誘導を利用した方式の給電を説明したが、この給電方式に限られる物ではない。例えば、給電装置から発生させた電波をアンテナによって受信し、受信した電波から電力を取り出す方式の給電方法でもよい。また、給電装置により電場または磁場を振動させ、被給電装置に設けられた共鳴回路を共鳴させ、電力を取り出す方式によって給電を行う方法でもよい。
本発明を適用した給電装置の構成を示す図である。 本発明を適用した給電装置のブロック図である。 本発明を適用した給電装置の給電動作手順を示すフロー図である。 本発明を適用した給電装置の構成を示す図である。 本発明を適用した給電装置のブロック図である。 本発明を適用した給電装置の給電動作手順を示すフロー図である。
符号の説明
１００ 給電装置
１０１ コイル
１０２ コイル
１０３ ＩＣ通信部
１０４ ＬＥＤ
１０５ ＬＣＤパネル
１０６ サーミスタ
１０７ ホール素子
２０１ 制御部
２０２ 商用電源入力部
２０３ 整流回路
２０４ ＤＣ／ＤＣコンバータ
２０５ 給電制御部
２０６ 給電制御部
２０７ 交流発生部
２０８ 交流発生部
２０９ 表示制御部
２１０ 温度検出部
２１１ 物体検出部
２１２ 検出部

Claims (14)

  1. 電池の充電のために用いられる電力を所定の電子機器に供給するための無線給電を行う給電手段と、
    前記無線給電が開始されてから前記電池の充電が終了するまでの間において、前記所定の電子機器とは異なる物体が存在するか否かを検出する検出手段と、
    前記無線給電が開始されてから前記電池の充電が終了するまでの間において、前記物体が存在することが検出された場合、前記無線給電を制限するための処理を行う制御手段とを有することを特徴とする給電装置。
  2. 前記無線給電が開始されてから前記電池の充電が終了するまでの間において、前記物体が存在することが検出された場合、前記制御手段は、前記所定の電子機器に供給される電力を低下させるように前記給電手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の給電装置。
  3. 前記無線給電が開始されてから前記電池の充電が終了するまでの間において、前記物体が存在することが検出された場合、前記制御手段は、前記所定の電子機器に断続的に電力を供給するように前記給電手段を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の給電装置。
  4. 温度を検出する温度検出手段を有し、
    前記無線給電が開始されてから前記電池の充電が終了するまでの間において、前記物体が存在することが検出された場合、前記制御手段は、前記温度検出手段によって検出された温度が所定の温度以上であるか否かに応じて、前記無線給電を制限するための処理を制御することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の給電装置。
  5. 温度を検出する温度検出手段を有し、
    前記無線給電が開始されてから前記電池の充電が終了するまでの間において、前記物体が存在することが検出された場合、前記制御手段は、前記温度検出手段によって検出された温度が所定の温度以上であるか否かに応じて、前記無線給電を停止するための処理を制御することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の給電装置。
  6. 前記無線給電が開始されてから前記電池の充電が終了するまでの間において、前記物体が存在することが検出された場合に、警告を通知するための通知手段を有することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の給電装置。
  7. 前記給電手段に流れる電流を検出する電流検出手段を有し、
    前記無線給電が開始されてから前記電池の充電が終了するまでの間において、前記制御手段は、前記電流検出手段によって検出された電流が所定の電流以下であるか否かに応じて、前記無線給電を制限するための処理を制御することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の給電装置。
  8. 前記給電手段に流れる電流を検出する電流検出手段を有し、
    前記無線給電が開始されてから前記電池の充電が終了するまでの間において、前記制御手段は、前記電流検出手段によって検出された電流が所定の電流以下であるか否かに応じて、前記無線給電を停止するための処理を制御することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の給電装置。
  9. 前記給電手段の電圧を検出する電圧検出手段を有し、
    前記無線給電が開始されてから前記電池の充電が終了するまでの間において、前記制御手段は、前記電圧検出手段によって検出された電圧が所定の電圧以下であるか否かに応じて、前記無線給電を制限するための処理を制御することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の給電装置。
  10. 前記給電手段の電圧を検出する電圧検出手段を有し、
    前記無線給電が開始されてから前記電池の充電が終了するまでの間において、前記制御手段は、前記電圧検出手段によって検出された電圧が所定の電圧以下であるか否かに応じて、前記無線給電を停止するための処理を制御することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の給電装置。
  11. 前記給電手段は、電磁誘導を用いて前記無線給電を行うことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の給電装置。
  12. 前記給電手段は、アンテナを用いて前記無線給電を行うことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項の記載の給電装置。
  13. 前記給電手段は、共鳴回路を用いて前記無線給電を行うことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の給電装置。
  14. 電池の充電のために用いられる電力を所定の電子機器に供給するための無線給電を行い、
    前記無線給電が開始されてから前記電池の充電が終了するまでの間において、前記所定の電子機器とは異なる物体が存在するか否かを検出し、
    前記無線給電が開始されてから前記電池の充電が終了するまでの間において、前記物体が存在することが検出された場合、前記無線給電を制限するための処理を行うことを特徴とする給電方法。
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