JP5528080B2

JP5528080B2 - 電力供給装置

Info

Publication number: JP5528080B2
Application number: JP2009280511A
Authority: JP
Inventors: 祥宮崎
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2009-12-10
Filing date: 2009-12-10
Publication date: 2014-06-25
Anticipated expiration: 2029-12-10
Also published as: JP2011125137A

Description

本発明は、電子機器に非接触で給電を行う電力供給装置に関する。

最近の電動歯ブラシや電動髭剃り等は電磁誘導を利用した非接触型充電器で充電するものが多い。

非接触型充電器の利点は、主に、充電端子部分の水滴防止や感電防止を図ることができる点にあるが、外部に晒された充電端子を必要とせず、静電気等の影響も考慮して、昨今では携帯電話やデジタルカメラ等の電子機器にも利用され始めている。

また、このような非接触型充電器には、電磁誘導のための一次コイルを複数備え、複数の電子機器を同時に充電できるものがある。

しかし、このような、一次コイルを複数備えた非接触型充電器は、電子機器が載置されている部分の一次コイルだけでなく、電子機器が載置されていない部分の一次コイルまで通電されているため、電力効率が良くなかった。

そこで、特許文献１には、複数の一次コイルに順次通電し、負荷の変化により電子機器の設置を判断して通電する一次コイルを選択する充電器が提案されている。

特開２００３−２２４９３７号公報

しかしながら、上記従来技術では、電子機器の載置の認識と充電を同じ部分で行うために、電子機器が置かれた一次コイルに通電するまで、電子機器の載置を認識できず、応答性が良いとは言えない。また、載置された電子機器を判別することが難しい。

これらの課題を解決すべく、充電のための一次コイルとは別に、認識用の一次コイルを電子機器に搭載する技術もあるが、電子機器の構造が複雑化し、コストが上がるという問題があった。

本発明は、電子機器の載置を即座に認識し、電子機器に対して適切に給電を行うことを目的とする。

本発明に係る電力供給装置は、無線給電を行うための給電手段と、第１の電子機器の形状を検出する検出手段と、記憶手段と、前記検出手段によって検出された前記第１の電子機器の形状と前記記憶手段に記憶されている所定の形状とを比較した結果に応じて、前記第１の電子機器に無線給電を行うために用いられる第１の給電手段を選択する選択手段と、前記選択手段によって選択された前記第１の給電手段を用いて、前記第１の電子機器に無線給電を行うように制御する制御手段とを有し、前記検出手段は、前記第１の給電手段を用いて前記第１の電子機器に無線給電が行われている場合に、前記第１の電子機器と異なる第２の電子機器の形状を検出し、前記選択手段は、前記検出手段によって検出された前記第２の電子機器の形状と前記記憶手段に記憶されている所定の形状とを比較した結果に応じて、前記第２の電子機器に無線給電を行うために用いられる第２の給電手段を選択し、前記制御手段は、前記第１の給電手段を用いて前記第１の電子機器に無線給電が行われている場合に、前記選択手段によって選択された前記第２の給電手段を用いて、前記第２の電子機器に無線給電を行うように制御することを特徴とする。

本発明によれば、電子機器の載置を即座に認識し、電子機器に対して適切に給電を行うことができる。

本発明の実施の形態に係る充電器の上に複数の電子機器が載置された状態を示す外観斜視図である。図１の充電器の内部の一次コイルの配列を示す外観斜視図である。図１の充電器と電子機器のコイルの位置関係を示す透視上面図である。本発明の第１の実施の形態に係る充電器の回路ブロック図である。本発明の第２の実施の形態に係る充電器の回路ブロック図である。

以下、本発明を図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係る充電器の上に複数の電子機器が載置された状態を示す外観斜視図である。

図１に示すように、電子機器及びその電池を充電器１の感圧シート１２の上に置くことにより、電子機器の充電が可能である。

ここで、電子機器として、デジタル一眼レフカメラ２１、コンパクトデジタルカメラ３１があり、それらの電池として、デジタル一眼レフカメラ用の二次電池２１１、コンパクトデジタルカメラ用の二次電池３１１がある。尚、二次電池は、カメラに内蔵した状態でも良いし、図１に示すように、カメラとは独立して感圧シート１２の上に載置しても良い。

感圧シート１２は、圧電素子等の、圧力を感知して電気的信号に変換するシートである。

図２は、図１の充電器の内部の一次コイルの配列を示す外観斜視図である。

図２に示すように、充電器１は、複数の一次コイル（充電用コイル）１１（図２では１５個）を備え、電磁波を透過することのできる材質により感圧シート１２が形成され、電子機器を感圧シート１２の上に載置することができるようになっている。

図３は、図１の充電器と電子機器のコイルの位置関係を示す透視上面図である。

図３に示す、電子機器としてのデジタル一眼レフカメラ２１は、内部に二次電池２１１を装填している。また、二次電池２１１は二次コイル２１２を持つ。一次コイル１１は、二次電池２１１を電磁誘導により充電するための二次コイル２１２と電磁的に結合し、二次電池２１１を充電する。

二次コイル２１２が載置されている部分にある充電器１の一次コイル１１に通電し、電磁波を発生しているとき、二次コイル２１２は、その電磁波を受けるので誘導起電力が生じ、二次電池２１１を充電することができる。

二次電池２１１のみが充電器１に載置された場合も、デジタル一眼レフカメラ２１に装填されて載置された場合と同様に充電することが可能である。

二次電池３１１を装填したコンパクトデジタルカメラ３１の場合は次のようである。

上記デジタル一眼レフカメラ２１の場合と同様に、二次電池３１１内の二次コイル３１２が載置されている部分にある充電器１の一次コイル１１に通電することにより、二次電池３１１を充電することができる。

二次電池３１１を単体で充電器１に載置した場合も同様に、載置された場所の充電器１の一次コイル１１を通電することにより充電することができる。

図４は、本発明の第１の実施の形態に係る充電器の回路ブロック図である。

以下、その構成を動作と併せて説明する。

図４において、感圧シート（検出手段）１２は、制御装置（制御手段、判別手段）１３に接続されている。感圧シート１２に電子機器が置かれると、感圧シート１２から制御装置１３に、電子機器が載置位置、電子機器の形状、重さ等の電子機器に関する情報（電子機器情報）が送られる。

制御装置１３は、感圧シート１２からの電子機器に関する情報と、記憶装置１４内に納められた電子機器に関する情報との照合を行い、載置された電子機器を特定（判別）する。

制御装置１３は、検出手段により検出された電子機器情報と記憶装置１４に記憶されている電子機器情報から電子機器の種類を判別する判別手段として機能する。

そして、制御装置１３は、選択回路１６により通電を行う一次コイル１１（１１−１〜１１ｎ）を、スイッチ（ＳＷ１〜ＳＷｎ）１７（１７−１〜１７−ｎ）を介して選択し、一次コイル１１に流す電流を発振する発振回路１５を駆動させて電子機器に充電を行う。

即ち、選択回路１６は、判別手段としての制御装置１３により判別された電子機器に電力を供給するために、通電する一次コイル１１を選択する選択手段として機能する。

一次コイル１１（発振回路１５）に通電する時間は、載置された電子機器により決定される。また、充電の途中で電子機器が外されたとき等、感圧シート１２からの信号が無くなった場合、制御装置１３は、感圧シート１２からの情報を受け、発振回路１５の通電を停止する。

次に、電子機器が１つではなく、複数個載置された場合の動作の説明として、電子機器の１つが予め充電状態にある場合の動作の説明を行う。

１つ目の電子機器が充電されている状態にあるときに、感圧シート１２にて２つ目の電子機器の信号を受けたとする。

制御装置１３は、電子機器が１つだけ載置された場合と同様に、感圧シート１２からの２つ目の電子機器に関する情報と記憶装置１４にある情報とを比較し、載置された電子機器の特定を行う。

電子機器を特定できたら、制御装置１３の制御により、選択回路１６は、１つ目の電子機器に通電する一次コイル１１に、２つ目の電子機器を効率的に充電することのできる一次コイル１１を追加して選択し、通電を行う。

通電時間は、１つ目の電子機器を充電するために通電していた一次コイル１１の残り通電時間とする。

複数の一次コイル１１を同時に通電する時間が経過したら、制御装置１３は、１つ目の電子機器を充電するために通電していた一次コイル１１の通電を停止し、１つ目の電子機器の充電は完了とする。

その後、２つ目の電子機器を満充電するべく、選択回路１６を２つ目の電子機器を充電するための一次コイル１１に選択し直し、２つ目の電子機器を満充電するための残り時間だけ、発振回路１５により、選択し直した一次コイル１１に通電を行う。

このようにして、複数の電子機器が充電器１に載置された場合でも即座に電子機器の設置を検出し、充電を行うことができる。

図５は、本発明の第２の実施の形態に係る充電器の回路ブロック図である。

第２の実施の形態は、発振回路１５がｍ個あるのが、図４に示す第１の実施の形態と異なる点であり、それ以外は図４の構成とほぼ変わらない構成となっている。

発振回路１５−１〜１５−ｍは、それぞれ充電器１内にあるスイッチＳＷ１（１７−１）〜ＳＷｎ（１７−ｎ）を通して一次コイル１１−１〜一次コイル１１−ｎと接続されている。

発振回路１５−１〜発振回路１５−ｍは、それぞれ別の発振周波数、振幅にて発振する回路となっている。

電子機器が充電器１に載置されると、感圧シート１２から制御装置１３に電子機器に関する情報が送られる。

制御装置１３は、感圧シート１２からの電子機器に関する情報と、記憶装置１４内に納められた電子機器に関する情報との照合を行い、載置された電子機器を特定する。

制御装置１３は、選択回路１６により通電を行う一次コイル１１を、スイッチ１７を介して選択し、かつ、載置された電子機器の充電に適した発振回路を発振回路１５−１〜発振回路１５−ｍより選択し、電子機器に充電を行う。

電子機器が複数置かれた場合も第１の実施の形態と同様である。

即ち、感圧シート１２から、載置された電子機器の情報が制御装置１３に伝えられ、制御装置１３は、感圧シート１２から受けた電子機器の情報と、記憶装置１４内に納められた電子機器に関する情報との照合を行う。

既に載置されている電子機器を充電している発振回路１５と、新たに載置された電子機器を充電する発振回路１５が同じ場合は、第１の実施の形態と同様に充電を行う。

既に載置されている電子機器を充電している発振回路１５と、新たに載置された電子機器を充電する発振回路１５が違う場合、制御装置１３は、選択回路１６により新たに発振回路１５の接続を行う。

そして、制御装置１３は、発振回路１５と一次コイル１１を接続し、充電を行うことにより、同時に異なる電子機器をそれぞれの電子機器に効率的な充電条件で充電を行うことができる。

本実施の形態によれば、発振回路１５を複数持つことにより、載置された電子機器の種類によって、効率的な充電条件で充電を行うことができるようになる。複数の電子機器が置かれた場合も、それぞれの電子機器にとって効率の良い発振回路１５を用い、それぞれ充電を行うことができる。

１充電器
１１一次コイル
１２感圧シート
１３制御装置
１４記憶装置
１５発振回路
１６選択回路
１７スイッチ
２１電子機器（デジタル一眼レフカメラ）
２１１二次電池
２１２二次コイル
３１電子機器（コンパクトデジタルカメラ）
３１１二次電池
３１２二次コイル

Claims

無線給電を行うための給電手段と、
第１の電子機器の形状を検出する検出手段と、
記憶手段と、
前記検出手段によって検出された前記第１の電子機器の形状と前記記憶手段に記憶されている所定の形状とを比較した結果に応じて、前記第１の電子機器に無線給電を行うために用いられる第１の給電手段を選択する選択手段と、
前記選択手段によって選択された前記第１の給電手段を用いて、前記第１の電子機器に無線給電を行うように制御する制御手段と
を有し、
前記検出手段は、前記第１の給電手段を用いて前記第１の電子機器に無線給電が行われている場合に、前記第１の電子機器と異なる第２の電子機器の形状を検出し、
前記選択手段は、前記検出手段によって検出された前記第２の電子機器の形状と前記記憶手段に記憶されている所定の形状とを比較した結果に応じて、前記第２の電子機器に無線給電を行うために用いられる第２の給電手段を選択し、
前記制御手段は、前記第１の給電手段を用いて前記第１の電子機器に無線給電が行われている場合に、前記選択手段によって選択された前記第２の給電手段を用いて、前記第２の電子機器に無線給電を行うように制御することを特徴とする電力供給装置。
前記検出手段は、前記第１の電子機器の重さを検出し、
前記選択手段は、前記検出手段によって検出された前記第１の電子機器の重さと前記記憶手段に記憶されている所定の重さとを比較した結果に応じて、前記第１の給電手段を選択し、
前記制御手段は、前記選択手段によって選択された前記第１の給電手段を用いて、前記電子機器に無線給電を行うように制御することを特徴とする請求項１に記載の電力供給装置。
前記選択手段は、前記第１の給電手段を用いた前記電子機器への無線給電が終了した後に、前記第２の給電手段を再び選択することを特徴とする請求項１または２に記載の電力供給装置。
前記制御手段は、前記検出手段によって検出された前記第１の電子機器の形状と前記記憶手段に記憶されている所定の形状とを比較した結果に応じて、前記第１の電子機器に無線給電を行うために用いられる第１の発振回路を選択し、
前記制御手段は、前記第１の給電手段及び前記第１の発振回路を用いて前記第１の電子機器に無線給電が行われている場合に、前記検出手段によって検出された前記第２の電子機器の形状と前記記憶手段に記憶されている所定の形状とを比較した結果に応じて、前記第２の電子機器に無線給電を行うために用いられる第２の発振回路を選択することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の電力供給装置。
前記制御手段は、前記検出手段によって検出された前記第１の電子機器の重さと前記記憶手段に記憶されている所定の重さとを比較した結果に応じて、前記第１の発振回路を選択し、
前記制御手段は、前記第１の給電手段及び前記第１の発振回路を用いて前記第１の電子機器に無線給電が行われている場合に、前記検出手段によって検出された前記第２の電子機器の重さと前記記憶手段に記憶されている所定の重さとを比較した結果に応じて、前記第２の発振回路を選択することを特徴とする請求項４に記載の電力供給装置。