JP6163133B2 - 電子機器および電子機器における充電報知方法 - Google Patents

電子機器および電子機器における充電報知方法 Download PDF

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Description

本発明は、電子機器および電子機器における充電報知方法に関する。
特許文献1にも記載されているように、従来からコイルを備える通信端末に関して様々な技術が提案されている。特許文献1では、第1コイルに発生する誘導起電力を用いて電池(バッテリー)を充電する。この第1コイルの誘導起電力は、外部の非接触充電器に設けられた第2コイルからの磁束が第1コイルに鎖交することで、発生する。
特開2008−131812号公報
非接触充電器による充電の終了を次のように行うことが考えられる。例えば非接触充電により電池の残量が基準値以上になると、通信端末は充電の完了信号を非接触充電器へと送信する。この送信は、例えば通信端末と非接触充電器との近接無線通信によって行われる。非接触充電器は、充電の完了信号を受け取ると、第2コイルへの通電を停止する。これにより、充電が終了する。
また、非接触充電器は完了信号を受け取った後、所定時間ごとに、第2コイルへの通電を開始することがある。この第2コイルへの通電により、通信端末の第1コイルに誘導起電力が発生し、再び充電が行われる。このとき電池の残量は基準値以上であるので、通信端末は速やかに完了信号を非接触充電器へと伝え、非接触充電器が第2コイルへと通電を停止する。よってこの場合、所定時間ごとに短期間の非接触充電が繰り返し行われることとなる。
さて、通信端末は非接触充電が行われていることを使用者に報知すべく、例えば表示部を有している。この表示部は例えばLED(発光ダイオード)である。表示部は非接触充電が行われるときに発光して、非接触充電が行われていることを使用者に報知する。よって上述のように電池の充電完了後にも短期間での充電が繰り返し行われると、短期間での発光が繰り返し行われることとなる。このような表示によって、使用者は通信端末あるいは非接触充電器が故障したと誤解し得る。
そこで、本発明は、充電報知の実行/停止の短期間の繰り返しを回避できる充電報知技術を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明にかかる電子機器の一態様は、充電が停止した後にも所定時間ごとに充電用の磁束を出力する非接触充電器の上に載置され、前記磁束を受けて充電が行われる電子機器であって、前記磁束が鎖交することで誘導起電力を発生させる充電用コイルと、前記誘導起電力を用いて充電される電池と、前記電池の電荷残量を検出する残量検出部と、前記電荷残量が停止基準値よりも大きいときに充電を停止する充電制御部と、前記充電が行われていることを外部に報知する報知機能を有する報知部と、前記電子機器が前記非接触充電器から離れたことを検出する移動検出部と、前記充電を停止した後、前記所定時間の経過を契機として前記磁束が出力されたときに、前記充電を停止してから前記電子機器が前記非接触充電器の上に載置され続けていることを条件の一つとして、前記報知機能を無効にする報知制御部とを備える。
本発明にかかる電子機器の他の一態様において、前記報知制御部は、前記充電を停止してから前記電子機器が前記非接触充電器の上に載置され続けており、かつ、前記電池の電荷残量が報知基準値よりも大きいときに、前記報知機能を無効にし、前記充電を停止した後、前記電子機器が前記非接触充電器から一旦離れたとき、または、前記電池の電荷残量が前記報知基準値よりも小さいときには、前記報知機能を有効にする。
本発明にかかる電子機器の他の一態様において、前記充電制御部は前記報知機能が無効のときにも前記充電を行う。
本発明にかかる電子機器の他の一態様において、前記充電制御部は、前記報知機能が無効のときには前記充電を行わない。
本発明にかかる電子機器の他の一態様において、前記移動検出部は加速度センサを有し、前記加速度センサによって検出される加速度成分の変化量が所定値よりも大きいときに、前記電子機器が前記非接触充電器から離れたことを検出する。
本発明にかかる電子機器の他の一態様において、前記移動検出部は、前記充電用コイルの中心軸に沿う方向の加速度成分の変化を検出したときに、前記電子機器が前記非接触充電器から離れたことを検出し、前記中心軸に垂直な加速度成分のみの変化を検出したときには、前記電子機器が前記非接触充電器から離れたことを検出しない。
本発明にかかる電子機器の他の一態様において、前記誘導起電力を検出する電圧検出部を備え、前記移動検出部は、前記加速度センサによって検出される加速度成分の変化量が所定値よりも大きく、かつ、前記誘導起電力の大きさが移動基準値よりも小さいときに、前記電子機器が前記非接触充電器から離れたことを検出する。
本発明にかかる電子機器の他の一態様において、使用者の操作を受け付ける操作部と、前記操作部を介して選択されたアプリケーションを実行するアプリケーション制御部とを備え、前記報知制御部は、前記充電を停止した後において、前記アプリケーション制御部が前記アプリケーションを実行したときには、前記報知機能を有効にする。
本発明にかかる電子機器における充電報知方法の一態様は、充電が停止した後にも所定時間ごとに充電用の磁束を出力する非接触充電器の上に載置され、前記磁束を受けて充電が行われる電子機器であり、前記磁束が鎖交することで誘導起電力を発生させる充電用コイルと、前記誘導起電力を用いて充電される電池と、前記電池の電荷残量を検出する残量検出部と、前記充電が行われていることを外部に報知する報知機能を有する報知部と、前記電子機器が前記非接触充電器から離れたことを検出する移動検出部とを備える電子機器における充電報知方法であって、前記電荷残量が停止基準値よりも大きいときに充電を停止し、前記充電を停止した後、前記所定時間の経過を契機として前記磁束が出力されたときに、前記充電を停止してから前記電子機器が前記非接触充電器の上に載置され続けていることを条件の一つとして、前記報知機能を無効にする。
本発明によれば、充電報知の実行/停止が短期間で繰り返し切り替わることを回避できる。
電子機器の外観の一例を概略的に示す斜視図である。 電子機器の外観の一例を概略的に示す前面図である。 無線装置の電気的な構成の一例を概略的に示すブロック図である。 非接触充電を説明するための図である。 無線装置と非接触充電器との一例を概略的に示す断面図である。 充電部と充電検出部の内部構成の一例を概略的に示すブロック図である。 充電制御部の動作の一例を示すフローチャートである。 移動検出部の動作の一例を示すフローチャートである。 移動フラグの消去動作の一例を示すフローチャートである。 報知制御部の動作の一例を示すフローチャートである。 タイミングチャートの一例を示す図である。 比較例にかかるタイミングチャートの一例を示す図である。 報知制御部の動作の一例を示すフローチャートである。 タイミングチャートの一例を示す図である。 充電制御部の動作の一例を示すフローチャートである。 電子機器と非接触充電器との一例を概略的に示す斜視図である。 制御部の内部構成の一例を概略的に示す図である。 報知制御部の動作の一例を示すフローチャートである。
実施の形態.
<電子機器の外観>
図1は、実施の形態に係る電子機器1の外観を示す前面図である。電子機器1は、例えば、スマートフォン等の携帯電話機であって、基地局およびサーバー等を通じて他の通信装置と通信することが可能である。電子機器1は例えば通話、電子メール、Webサイトの閲覧および動画の閲覧などを行なうことができる。
図1に示されるように、電子機器1の形状は、平面視において略長方形の板状形状となっている。電子機器1の外面(表面)は、図1に示されるように、カバーパネル2と筐体3とによって構成されている。
カバーパネル2は、例えば板状であって、平面視において略長方形を成している。カバーパネル2は、図1,2に示されるように、電子機器1の前面部分における、周縁部分以外の部分を構成している。カバーパネル2は図1に示すように平面形状を有していても良く、或いは曲面形状を有していてもよい。
カバーパネル2は、透明の材料で形成されている。カバーパネル2の材料には、例えば、透明のサファイア、透明のガラスあるいは透明のアクリル樹脂が採用される。表示装置20の表示領域2aに表示された文字、記号、図形、映像等の各種情報は、カバーパネル2を通して使用者に視認される。また表示領域2aを取り囲む周縁領域においては、例えばフィルム等が貼られることで黒色となっており、表示装置による表示が使用者に視認されにくい領域となっている。
また、カバーパネル2の内側主面(電子機器1の内部側の主面)には、後述するタッチパネルが貼り付けられている。使用者は、表示領域2aを操作子(指等)で操作することによって、電子機器1に対して各種指示を与えることができる。
筐体3は、電子機器1の前面部分の周縁部分、側面部分および裏面部分を構成している。筐体3は、例えば、樹脂で形成されている。筐体3を形成する樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ABS樹脂あるいはナイロン系樹脂が採用される。筐体3は、1つの部材のみで構成されても良いし、複数の部材が組み合わされて構成されても良い。
図1の例示では、電子機器1には、操作キー50が備えられている。操作キー50は例えばハードウェアキーである。使用者は、操作キー50を押下することにより、操作キー50に割り当てられた指示を入力することができる。また図1の例示では、カバーパネル2の上端部において、前面側撮像部160が備えられている。
カバーパネル2の例えば上端部には報知部40も設けられている。この報知部40は、電子機器1の電池60(後述)を充電していることを、外部に報知する報知機能を有している。報知部40は例えば発光素子(例えばLED:発光ダイオード)を有しており、使用者はこの発光素子の発光により、充電が行われていることを認識できる。なお報知部40は充電のみならず、他の情報を報知しても構わない。例えば不在着信、未読の電子メールの受信などがあったときに、報知部40は発光素子を発光させる。これにより、使用者に電子機器1の操作を促すことができる。不在着信等の通知と、充電中の表示とは、例えば発光素子の発光態様(点滅/点灯または発光色)で区別されると良い。
図3は、電子機器1の電気的構成の一例を概略的に示すブロック図である。図3に示されるように、電子機器1には、制御部10、無線通信部110、表示装置20、タッチパネル30、報知部40、操作キー50、移動検出部42、残量検出部78、電池60、充電検出部70、充電部80、マイク150、前面側撮像部160、裏面側撮像部170、スピーカー180、圧電振動素子190および近接無線通信部90が設けられている。電子機器1に設けられた、これらの構成要素は、電子機器1の筐体内に収められている。
制御部10は、CPU(Central Processing Unit)101、DSP(Digital Signal Processor)102および記憶部103等を備えている。制御部10は、電子機器1の他の構成要素を制御することによって、電子機器1の動作を統括的に管理する。記憶部103は、ROM(Read Only Memory)およびRAM(Random Access Memory)等で構成されている。記憶部103には、電子機器1を制御するための、具体的には電子機器1が備える無線通信部110、表示装置20等の各構成要素を制御するための制御プログラムであるメインプログラムおよび複数のアプリケーションプログラム(例えば通話、電子メール、Webサイトの閲覧および動画の閲覧などのプログラム)等が記憶されている。制御部10の各種機能は、CPU101およびDSP102が記憶部103内の各種プログラムを実行することによって実現される。
無線通信部110は、アンテナ111を有している。無線通信部110は、電子機器1とは別の携帯無線端末あるいはインターネットに接続されたウェブ基地局等の通信装置との通信信号の送受信を、基地局を介してアンテナ111を用いて行う。
近接無線通信部90は、アンテナ91を有している。近接無線通信部90は、無線通信部110の通信対象(基地局)に比べて近い位置に存在する通信端末との通信を行なう。近接無線通信部90は、例えばBLUETOOTH(登録商標)規格などに則って通信を行なう。
この近接無線通信の利用方法としては、例えばヘッドセット(不図示)を用いて通話を行なう方法が挙げられる。ヘッドセットは、イヤホン、マイク、操作部および近接無線通信部を備え、使用者に装着可能である。電子機器1は近接無線通信部90およびアンテナ91を介して当該ヘッドセットと通信する。
電子機器1は、通話相手の携帯無線端末から音声信号を、基地局を介して受信し、これをヘッドセットへと送信する。ヘッドセットはこの音声信号をイヤホンで音に変換して出力する。使用者が発した音声はヘッドセットのマイクによって音声信号に変換されて、これが電子機器1へと送信される。電子機器1はこの音声信号を、基地局を介して通話相手の携帯無線端末へと送信する。また使用者がヘッドセットの操作部を介して通話の応答または終了を入力すると、これらの情報が電子機器1へと送信される。このようにして使用者はヘッドセットを用いて通話を行なうことができる。またヘッドセットは使用者に装着されるので、電子機器1およびヘッドセットを把持する必要がなく、両手を自由にすることができる。
また、近接無線通信部90は後述する非接触充電器8とも通信を行うことができる。この具体的な内容については後に述べる。
表示装置20は、例えば、液晶ディスプレイあるいは有機ELディスプレイである。表示装置20によって表示された各種情報は、電子機器1の表示領域を通じて外部から視認される。
タッチパネル30は、例えば、投影型静電容量方式のタッチパネルであり、表示装置20に対向して配置される。タッチパネル30は、互いに対向配置されたシート状の二つの電極センサを備えている。使用者が指等の操作子で表示領域に対して接触すると、タッチパネル30における、当該操作子と対向する部分の静電容量が変化する。そして、タッチパネル30は、静電容量の変化に応じた電気的な信号を制御部10に出力する。このように、タッチパネル30は、操作子の表示領域に対する接触を検出することができる。
操作キー50は、押下されることで、電気的な指示信号を制御部10に出力する。操作キー50およびタッチパネル30はいずれも電子機器1への操作を受け付けるという点で共通する。
スピーカー180は、制御部10から入力される電気的な音信号を音に変換して出力することで、電子機器1から離れた場所に存在する使用者に着信音などを提供する。
マイク150および圧電振動素子190は例えば通話に用いられる。この通話は上述したヘッドセットを用いた通話とは異なる態様の通話である。ここでは、使用者はマイク150を口元に、圧電振動素子190を耳元にそれぞれ近接させて通話を行う。マイク150には、通話等の際に使用者の音声等が入力され、入力された音声等を電気的な信号に変換して制御部10に出力する。
圧電振動素子190は、制御部10から与えられる駆動電圧によって振動させられる。制御部10は、音信号に基づいて駆動電圧を生成し、当該駆動電圧を圧電振動素子190に与える。圧電振動素子190が、制御部10によって音信号に基づいて振動させられることによって、電子機器1(より詳細には、使用者の耳が近接される表面)が音信号に基づいて振動する。その結果、使用者に受話音が伝達される。この受話音の音量は、使用者が耳を電子機器1に近づけた際に適切に聞こえる程度の音量となっている。
図3の例示では、使用者への受話音の伝達のために圧電振動素子190を採用しているものの、圧電振動素子190の代わりに、例えば、制御部10からの電気的な音信号を音に変換して出力するダイナミックスピーカーを採用してもよい。ダイナミックスピーカーを採用する場合には、電子機器1にレシーバ穴が設けられる。ダイナミックスピーカーから出力される音は、レシーバ穴から外部に出力される。レシーバ穴から出力される音の音量は、スピーカー180から出力される音の音量よりも小さくなっている。
前面側撮像部160および裏面側撮像部170は、静止画像および動画像を撮像する。裏面側撮像部170は電子機器1の裏面側に設けられる。
電池60はいわゆるバッテリーであり、電子機器1の動作電源として機能する。電池60は、電子機器1において電源を必要とする各部(図3に例示する各部)へと直流電源を供給する。
残量検出部78は電池60に蓄積された電荷量(以下、電荷残量とも呼ぶ)を検出し、これを制御部10へと出力する。制御部10は例えば電池60の電荷量を表示装置20に表示する。これにより、使用者は電池60の電荷残量を認識することができ、電荷残量が少ないときに必要な処理(例えば充電器を用いた充電)を行うことができる。
充電部80は外部の充電器から電力を受け取り、これを用いて電池60を充電する。より具体的には充電部80は非接触充電部82と充電用コネクタ(接続部)84とを有している。非接触充電部82および充電用コネクタ84は後に述べるように、それぞれ非接触充電器および接触充電器から電力を受け取り、それぞれ電池60を充電することができる。制御部10は非接触充電部82および充電用コネクタ84の一方を選択し、選択した一方が電池60を充電する。
充電検出部70は充電部80が充電器から電力を受け取っているか否かを検出する。より具体的には、非接触充電部82が非接触充電器から電力を受け取っているか否か、および、充電用コネクタ84が接触充電器から電力を受け取っているか否かを検出する。その検出結果は制御部10に入力される。
制御部10は充電検出部70の検出結果に応じて、非接触充電部82および充電用コネクタ84の一方を選択して、これを用いて電池60を充電する。
報知部40は制御部10の制御を受けて使用者に対して各種報知を行う。より具体的には、充電が行われていることを示す充電報知を行う。
<充電>
以下では、図4および図5を用いて、非接触充電部82による電池60の充電を説明し、図6を用いて充電部80および充電検出部70の内部構成の具体的な一例を説明する。
図4では、電子機器1と非接触充電器8との一例が斜視図で示されている。電子機器1は例えば平板状の形状を有している。またその前面には表示領域2aが形成されている。
非接触充電部82は充電用コイル82aを備えている。充電用コイル82aは所定の巻回軸の周りを巻回する導線を有しており、その巻回軸が表示領域2aに略直交する姿勢で配置されている。
非接触充電器8は例えば略平板状の形状を有しており、その内部に充電器側コイル8aを備えている。充電器側コイル8aは所定の巻回軸の周りを巻回する導線を有しており、その巻回軸が非接触充電器8の主面に略直交する姿勢で配置される。非接触充電器8は不図示の電源に接続されており、当該電源を用いて充電器側コイル8aに電流(例えば交流電流)を流すことができる。これにより、充電器側コイル8aは磁界(例えば交番磁界)を発生する。つまり充電器側コイル8aは磁束を出力する。
使用者は、充電用コイル82aを充電器側コイル8aに対向させるように、電子機器1を非接触充電器8の主面の上に載置する。図5は電子機器1を非接触充電器8の主面に載置したときの、これらの断面の一例を概念的に示している。この状態において、充電器側コイル8aから発生した磁束は充電用コイル82aに鎖交する。これにより、充電用コイル82aには誘導起電力が発生する。つまり、充電用コイル82aは充電器側コイル8aからの磁界を受けたときに誘導起電力を発生させる。この誘導起電力は交流電圧であり、非接触充電部82は後に述べるように当該誘導起電力を整流して電池60を充電する。
以上のように、非接触充電部82は非接触充電器8との磁気的な接続により電力を受け取って電池60を充電する。つまりこの充電では、電子機器1と非接触充電器8との電気的な接続を必要としない。よって、このような充電方法は非接触充電またはワイヤレス充電と呼ばれる。或いは電磁誘導を用いて充電が行なわれることから、この充電方法は電磁誘導充電とも呼ばれる。
充電用コイル82aが充電器側コイル8aから受け取る電力の効率(伝送効率)を向上させるために、非接触充電部82は磁性シート(不図示)を備えていても良い。なおここでいう伝送効率は、充電器側コイル8aの電力に対する充電用コイル82aの電力の比である。磁性シートは空気よりも高い透磁率を有する材料によって形成される。充電用コイル82aは、その巻回軸が当該磁性シートに略直交する姿勢で、当該磁性シートの一方の面に設けられる。磁性シートの透磁率は高いので、磁束の量を増大することができる。ひいては充電用コイル82aの誘導起電力を増大できる。逆にいえば、充電用コイル82aで必要な電圧を発生させるのに要する充電器側コイル8aの電力を低減できる。なお磁性シートを設けることで、充電用コイル82aを通る磁束が外側に漏れることも抑制できる。
図5の例示では、電子機器1の裏面3bを非接触充電器8に向けて、電子機器1を非接触充電器8に載置する。よって図4の例示では、充電用コイル82aを、電子機器1の筐体3の裏面3b側の部分に貼り付けている。これにより、充電用コイル82aを充電器側コイル8aに近づけることができる。このように充電用コイル82aと充電器側コイル8aとの間の距離を短縮することで、充電用コイル82aに有効に鎖交する磁束の量を向上できる。したがって充電用コイル82aの誘導起電力の大きさを向上でき、ひいては伝送効率を向上することができる。
また、平面視において、充電用コイル82aの中心Q1および充電器側コイル8aの中心Q2がずれていれば、そのズレ量(距離)に応じて、充電用コイル82aに有効に鎖交する磁束の量が低減する。つまり、この距離が長いほど、充電用コイル82aに発生する誘導起電力が低減するのである。これにより、伝送効率が低減する。よって使用者は平面視において、充電用コイル82aの中心Q1と充電器側コイル8aの中心Q2との間の距離が短くなるように、電子機器1を載置することが望ましい。
なお図4の例示では、充電用コネクタ84も図示されている。充電用コネクタ84は電子機器1の例えば側面に設けられている。この充電用コネクタ84には接触充電器(不図示)が電気的に接続されて、接触充電器から直流電圧が印加される。接触充電器はAC−DCアダプタを有している。AC−DCアダプタは外部から交流電圧を受け取り、これを適切な直流電圧に変換し、当該直流電圧を充電用コネクタ84に印加する。
図6は充電部80と充電検出部70との具体的な内部構成の一例を示すブロック図である。充電部80は例えば、充電用コネクタ84と、非接触充電部82と、選択部86と、電流調整部88とを備えている。非接触充電部82は充電用コイル82aと整流部82bと電圧調整部82cとを備えている。充電用コイル82aは上述のように非接触充電器8からの磁界を受けて誘導起電力を発生させる。充電用コイル82aからの誘導起電力(交流電圧)は整流部82bに入力される。整流部82bは誘導起電力を整流し、整流後の直流電圧を電圧調整部82cに入力する。電圧調整部82cは例えば定電圧回路であり、安定した直流電圧を出力する。
選択部86は制御部10の制御を受けて、充電用コネクタ84からの電圧および充電用コイル82aからの誘導起電力の一方を選択し、当該一方を用いて電池60を充電する。例えば選択部86はスイッチであり、充電用コネクタ84の電圧および非接触充電部82の出力電圧の一方を選択し、この一方を電流調整部88に入力する。
電流調整部88の出力は電池60に接続されている。電流調整部88は出力電流を調整して出力する。
充電検出部70は例えば電圧検出部72,74を備えている。電圧検出部72は非接触充電部82の出力電圧を検出して、その検出結果を制御部10へと出力する。電圧検出部74は充電用コネクタ84の電圧を検出して、その検出結果を制御部10へと出力する。非接触充電部82の出力電圧が電圧基準値よりも大きいときには、非接触充電部82が非接触充電器8から電力を受け取っていると判定でき、同様に、充電用コネクタ84の電圧が電圧基準値よりも大きいときには、充電用コネクタ84が接触充電器から電力を受け取っていると判定できる。
制御部10は充電制御部15と報知制御部16とを備えている。充電制御部15および報知制御部16は制御部10によるプログラムの実行によって形成されてもよく、あるいは、その一部または全部がハードウェアで形成されてもよい。
充電制御部15は、非接触充電部82および充電用コネクタ84の出力電圧がそれぞれ電圧基準値よりも大きいか否かを判定する。そして、充電制御部15はその判定結果に応じて選択部86を制御する。具体的には、充電用コネクタ84の電圧が電圧基準値よりも大きく、非接触充電部82の出力電圧が電圧基準値よりも小さい場合には、充電制御部15は選択部86を制御して、充電用コネクタ84の電圧を電流調整部88へ入力する。つまりこの場合には、非接触充電器8が用いられておらず、接触充電器からの電圧が充電用コネクタ84に入力されているので、充電用コネクタ84の電圧を用いて電池60を充電するのである。
一方で、充電用コネクタ84の電圧が電圧基準値よりも小さく、非接触充電部82の出力電圧が電圧基準値よりも大きい場合には、充電制御部15は選択部86を制御して、非接触充電部82の出力電圧を電流調整部88へ入力する。つまりこの場合には、接触充電器が用いられておらず、非接触充電器8の上に電子機器1が載置されているので、充電用コイル82aの誘導起電力を用いて電池60を充電するのである。
充電用コネクタ84の電圧および非接触充電部82の出力電圧の両方が電圧基準値よりも大きい場合には、充電制御部15は選択部86を制御して、例えば充電用コネクタ84の電圧を用いて電池60を充電する。つまり接触充電器および非接触充電器8の両方が用いられている場合には、例えば接触充電器を優先的に採用するのである。
以下では、非接触充電動作を行う充電制御部15の動作の一例を、フローチャートに沿って説明する。図7は当該フローチャートを示している。まずステップS1にて、充電制御部15は非接触充電器8から電力を受け取っているか否かを判定する。この判定は充電検出部70を用いて行うことができ、例えば電圧検出部72の検出結果に基づいて行うことができる。
なおここでは、接触充電器が充電用コネクタ84に接続されていない場合を想定している。よって、ステップS1にて否定的な判定がなされると再びステップS1を実行し、ステップS1にて肯定的な判定がなされると、ステップS2にて、充電制御部15は非接触充電を開始する。より詳細には、選択部86を制御して、充電用コイル82aと電池60との間を導通させる。これにより、電池60が充電されて、その電荷残量が増大する。
次にステップS3にて、充電制御部15は、電池60の電荷残量を残量検出部78から受け取り、この電荷残量が停止基準値よりも大きいか否かを判定する。停止基準値としては、電荷残量の最大値の例えば99%の値を採用できる。電荷残量が停止基準値よりも小さいときには、再びステップS3を実行する。
電荷残量が停止基準値よりも大きいときには、ステップS4にて、充電制御部15は選択部86を制御して充電用コイル82aと電池60との間を非導通とする。これにより、非接触充電は一旦停止する。また充電制御部15は、非接触充電器8へと充電が完了した旨(充電完了信号)を送信する。この送信は、例えば近接無線通信部90を用いて行われる。充電完了信号を受け取った非接触充電器8は、充電器側コイル8aへの通電を停止することで、磁束の出力を一旦停止する。
非接触充電器8は、非接触充電の停止後にも、所定時間ごとに充電器側コイル8aへの通電を開始して、繰り返し磁束を出力する。よって、非接触充電は一旦停止するものの、非接触充電器8からの磁束を受けて繰り返し行われることになる。つまり、電子機器1を非接触充電器8に載置して最初の非接触充電が停止した後にも、所定時間ごとに繰り返し非接触充電が行われる。これによれば、電池60の電荷残量を比較的高い値に維持することができる。
<報知制御>
報知制御部16は上述の非接触充電に関連して報知部40の制御を行う。しかも本実施の形態では、報知制御部16は非接触充電のみならず、電子機器1の移動にも関連して報知部40の制御を行う。よって以下では、まず電子機器1の移動について述べる。
<移動フラグ>
移動検出部42(図3参照)は電子機器1が非接触充電器8から離れたことを検出し、そのフラグ(移動フラグ)を例えば記憶部103に記憶する。なお移動フラグが記憶される記憶部は記憶部103に限らない。他に記憶部が設けられる場合には、その記憶部であってもよい。
移動検出部42は、例えば電子機器1の加速度(例えば互いに直交する3方向の加速度成分)を検出する加速度センサを有している。移動検出部42は、加速度センサによって検出された加速度成分の変化量が所定値よりも大きいときに、電子機器1が非接触充電器8から離れたことを検出して、移動フラグを記憶部103に記憶する。
なお移動検出部42は、電子機器1が移動さえすれば、移動フラグを記憶することとなる。つまり、例えば使用者が電子機器1を持って移動すれば、その移動によっても移動フラグが記憶され得る。しかるに、この場合であっても電子機器1は非接触充電器8から離れているので、移動フラグが記憶されても問題はない。以下では移動検出部42が加速度センサを有する場合について述べる。
図8は移動検出部42の動作の一例を示すフローチャートである。ステップS11において、移動検出部42は電子機器1が非接触充電器8から離れているか否かを判定する。例えば加速度センサによって検出される加速度成分の変化量が所定値よりも大きいか否かを判定する。ステップS11において否定的な判定がなされると、ステップS11を再び実行する。ステップS11において肯定的な判定がなされると、ステップS12にて移動検出部42は移動フラグを記憶部103に記憶する。
なおステップS12の処理は移動フラグが記憶部103に記憶されていないときのみ行われてもよい。これにより不要な上書き動作を省略できる。
さて、非接触充電を行う前には電子機器1が非接触充電器8から離れており、この状態で電子機器1を移動させると、図8の動作により移動フラグが記憶されることとなる。そして非接触充電を行うときには、使用者は電子機器1を非接触充電器8の上に載置する。したがって、電子機器1を非接触充電器8の上に載置した最初の非接触充電は、移動フラグが記憶された状態で行われる。
移動フラグは例えば次の条件で消去される。図9は移動フラグの消去動作の一例を示すフローチャートである。ステップS13において、移動フラグが記憶された状態で非接触充電が行われたか否かが判定される。これは、例えば充電制御部15によって行われる。即ち非接触充電を行う際(図3のステップS2)において、充電制御部15は移動フラグが記憶されているか否かを判定する。移動フラグが記憶されていないと判定すると、再びステップS13を行い、移動フラグが記憶されていると判定されると、ステップS14にて、充電制御部15は移動フラグを消去する。
よって最初の非接触充電を行うときに、移動フラグは消去される。したがって最初の非接触充電の後の所定時間ごとの非接触充電は、移動フラグが記憶されない(消去された)状態で行われる。
以上のように、非接触充電を開始する際の移動フラグの有無は、その充電が、電子機器1を非接触充電器8に載置して最初の非接触充電か否かを区別する。より具体的には、移動フラグが記憶された状態での非接触充電は最初の充電であり、移動フラグが消去された状態での非接触充電は、最初の充電が完了した後、電子機器1が非接触充電器8に載置され続けた状態での2回目以降の充電である。
なおここでいう「最初の非接触充電」および「2回目以降の非接触充電」は、電子機器1を非接触充電器8に載置してから、電子機器1を非接触充電器8から離すまでの期間における非接触充電を対象としている。つまり、電子機器1を持ち上げて非接触充電器8から一旦離した後に再び非接触充電器8の上に載置すれば、「最初の非接触充電」が再び行われる。
<充電報知>
図10は報知制御部16の動作の一例を示すフローチャートであり、この一連の動作は例えば非接触充電を行うときに実行される。まずステップS21にて、報知制御部16は移動フラグが記憶されているか否かを判定する。ステップS21にて移動フラグが記憶されていると判定すると、ステップS22にて報知制御部16は報知部40の報知機能を有効にする。つまり報知制御部16は、最初の非接触充電に対しては、充電を行っていることを報知部40に報知させる。一方でステップS21にて移動フラグが記憶されていないと判定したときには、ステップS23にて、報知制御部16は報知部40の報知機能を無効にする。つまり、2回目以降の非接触充電においては、充電報知なしに非接触充電が行われる。
図11は、非接触充電の有無、報知の有無および移動フラグの状態の一例を示すタイミングチャートである。図11では、非接触充電を行っていること、充電報知を行っていること、および、移動フラグが記憶されていることを、それぞれ信号の活性状態で示している。
図11の例示では、初期的には移動フラグは記憶されている。そして、使用者が電子機器1を非接触充電器8の上に載置することで、時点t1において最初の非接触充電が行われる(ステップS1,S2)。この非接触充電を開始するときには移動フラグが記憶されているので、充電報知が行われる(ステップS21,S22)。例えば報知部40は赤色の発光を行って充電報知を行う。また、移動フラグは例えば時点t1において消去される(ステップS13,S14)。
そして、電池60の電荷残量が停止基準値を超えると、時点t2において非接触充電が停止する(ステップS3,S4)。これに伴って、報知制御部16は報知部40に充電報知を停止させる。なお、電荷残量が停止基準値を超えたこと(満充電)を使用者に報知すべく、報知部40は非接触充電を停止した後も所定時間に渡って、その旨を報知してもよい。例えば所定期間に渡って他の色(例えば緑色)の発光を行ってもよい。
時点t2から所定時間が経過すると、時点t3において非接触充電器8は再び磁束を出力し、2回目の非接触充電が開始される(ステップS1,S2)。しかるにこのとき移動フラグは記憶されていないので、言い換えれば、最初の非接触充電から電子機器1が非接触充電器8の上に載置し続けているので、2回目の非接触充電においては充電報知は行われない(ステップS21,S23)。
図11の例示では、2回目の非接触充電は短期間で停止する(ステップS3,S4)。つまり図11の例示では、最初の非接触充電の終了後に、電池60がさほど消費されていない。そして2回目の非接触充電の後にも、非接触充電器8が所定時間ごとに繰り返し磁束を出力し、都度、充電報知なしで非接触充電が行われる。
図12は、比較例にかかるタイミングチャートの一例を示している。この比較例では、本実施の形態とは違って、移動フラグの有無によらずに常に報知機能は有効である。この場合、2回目以降の(時点t3以降の)非接触充電においても、充電報知が行われる。よって図12の例示では、最初の非接触充電が停止した後において、比較的短期間で充電報知の実行/停止が繰り返し切り替えられることになる(図12の破線で囲まれた部分を参照)。例えば報知部40の発光/停止が短期間で繰り返し切り替えられる。
このように充電報知の実行/停止が短期間の繰り返されると、使用者は電子機器1または非接触充電器8に故障が生じたと誤判断する可能性がある。他方、本実施の形態によれば、2回目以降の非接触充電では、移動フラグが記憶されていないので、充電報知が行われない。したがって、充電報知の実行/停止の短期間の繰り返しを回避でき、ひいてはこの繰り返しに起因する使用者の誤判断を回避することができる。
<電荷残量に基づく報知機能の有効/無効>
上述の例では、2回目以降の非接触充電に対して報知機能を無効とした。しかるに、電子機器1が非接触充電器8の上に載置した状態で、使用者が電子機器1を操作して、電子機器1にアプリケーションを実行させる場合がある。このようなアプリケーションとしては、例えばハンズフリー通話、WEBサイトの閲覧または動画視聴などが考えられる。ハンズフリー通話としては、例えば上述のヘッドセットを用いた通話が挙げられる他、スピーカー180が比較的大きな音量で受話音を出力することで、電子機器1から離れた使用者に受話音を伝え、マイク150が感度を上げることで、電子機器1から離れた使用者の音声を入力してもよい。これによっても、ハンズフリー通話を行うことができる。
このように使用者によってアプリケーションが実行されると、電池60の電荷はそのアプリケーションに応じて費やされ、電荷残量が低減する。通常、使用者は、アプリケーションの実行によって電荷残量が低減することを認識しているので、充電が報知されないと、却って、電子機器1あるいは非接触充電器8の故障であるとの誤判断を招き得る。
そこで、アプリケーションの実行によって電池60の電荷残量が低減したときには、報知機能を有効にしてもよい。図13は報知制御部16の動作の一例を示すフローチャートである。この一連の動作も例えば非接触充電を行うときに実行される。報知制御部16は図10の動作と比較してステップS24を更に実行する。ステップS24はステップS21において否定的な判定がなされたときに実行される。ステップS24において、報知制御部16は電池60の電荷残量が報知基準値よりも大きいか否かを判定する。この電荷残量は残量検出部78によって検出される。報知基準値は停止基準値(非接触充電を停止させる条件となる基準値)よりも小さく、例えば停止基準値の95%の値を採用できる。
そして、ステップS24において電荷残量が報知基準値よりも大きいと判定されると、ステップS23にて、報知制御部16は報知機能を無効にする。他方、電荷残量が報知基準値よりも小さいと判定されると、ステップS22にて報知制御部16は報知機能を有効にする。
図14は図13の報知制御にかかるタイミングチャートの一例を示している。なお図14では、電池60の電荷残量の推移も模式的に示されている。図14の例示でも、最初の非接触充電においては、移動フラグが記憶されているので充電報知が行われる(ステップS21,S22)。この移動フラグは最初の非接触充電の実行により消去される。
また図14の例示では、時点t3において電荷残量が報知基準値よりも大きいので、充電報知なしで2回目の非接触充電が行われる(ステップS24,S23)。
2回目の非接触充電の停止後の時点t4において、再び非接触充電器8は磁束を出力する。この時点t4では、電荷残量が報知基準値よりも小さいので、3回目の非接触充電では充電報知が行われる。また図14の例示では、4回目の非接触充電において、電荷残量が報知基準値よりも大きいので、充電報知が行われていない。
以上のように、電荷残量が報知基準値よりも小さいときには2回目以降の非接触充電であっても、充電報知が行われる。したがって例えば使用者が、載置状態で電子機器1にアプリケーションを実行させることによって、電荷残量が報知基準値よりも小さくなると、2回目以降の非接触充電においても充電報知が行われることとなる。したがって、充電が行われておらず電子機器1または非接触充電器8が故障している、との誤判断を抑制することができる。
この報知制御は、非接触充電器8による磁束の出力の期間間隔(時点t3,t4の間の期間)が長い(例えば数十分)場合に特に望ましい。期間間隔が長いほど電池60の電荷を消費する量が大きくなるからである。
なお図13の例示では、ステップS21の後にステップS24を実行しているが、これらの実行順序は任意である。要するに、次の条件で報知機能を制御すればよい。即ち、最初の非接触充電が停止した後から電子機器1が非接触充電器8の上に載置され続け(即ち、移動フラグが記憶されておらず)、かつ、電荷残量が報知基準値よりも大きいときに、報知機能を無効にする。また、電子機器1が非接触充電器8から一旦離れた後に再び載置されたとき(即ち、移動フラグが記憶されたとき)、または、電荷残量が報知基準値よりも小さいときに、報知機能を有効にすればよい。
<2回目以降の非接触充電の有無>
上述の例では、報知機能を無効にするときにも非接触充電を行っている。これにより、電池60の電荷残量をより高い値に維持できる。
しかるに、報知機能を無効にするときには非接触充電を行わなくても構わない。つまり最初の非接触充電が停止してからも、電子機器1が非接触充電器8の上で載置され続けているときに、以後の非接触充電を行わなくても構わない。これによっても、充電報知の実行/停止が短期間で繰り返し切り替わることを回避できるからである。
図15は充電制御部15の動作の一例を示すフローチャートである。充電制御部15は図7の動作に比べてステップS5を更に実行する。ステップS5はステップS1において肯定的な判定がなされたときに実行される。ステップS5において、充電制御部15は移動フラグが記憶されているか否かを判定する。この判定はステップS21の判定結果を流用することができる。ステップS5において否定的な判断がなされれば、再びステップS1を実行する。ステップS5において肯定的な判定がなされれば、ステップS2を実行する。
これによれば、移動フラグが記憶されていないときには非接触充電を行わないので、充電回数を低減することができる。充電回数が増大するほど、電池60の寿命が低減するので、図15の充電制御によれば、電池60の寿命を延ばすことができる。
なおステップS1,S5の実行順序は逆であってもよい。この点はステップS21,S24の実行順序と同様であるので、繰り返しの説明を避ける。
<移動フラグ>
図16を参照して、使用者が電子機器1を非接触充電器8から持ち上げるときには、電子機器1は、自身の主面に垂直な方向(充電用コイル82aの中心軸に沿う方向)DR1に移動させられる。つまり電子機器1の移動には方向DR1に沿う移動成分が含まれる。逆に言えば、方向DR1に垂直な方向DR2のみの移動は、使用者が電子機器1を持ち上げているのではなく、電子機器1の位置が非接触充電器8の上でわずかにずれたことを示している、と考えられる。この場合、電子機器1は非接触充電器8の上に載置され続け、非接触充電が繰り返し行われ続ける。
そこで、移動検出部42は、加速度センサが方向DR1の加速度成分の変化を検出したときに移動フラグを記憶し、加速度センサが方向DR2のみの加速度成分の変化を検出したときには、移動フラグを記憶しなくてもよい。より具体的には、方向DR1の加速度成分の変化量が所定値よりも大きいときに、移動フラグを記憶し、方向DR2の加速度成分のみの変化量が所定値よりも大きいときには、移動フラグを記憶しなくてもよい。
これにより、使用者が電子機器1を持って非接触充電器8から離したことを、高い精度で検出して移動フラグを記憶することができる。言い換えれば、電子機器1が方向DR2に沿ってずれるものの、非接触充電器8に載置された状態であるときに、移動フラグを誤って記憶することを回避できる。
また、電子機器1を非接触充電器8から離すと、非接触充電器8からの磁束が充電用コイル82aに鎖交しなくなるので、誘導起電力は発生しなくなる。そこで、誘導起電力が小さくなることを移動フラグ記憶の条件に加えてもよい。具体的には、加速度センサが電子機器1の加速度の変化を検出し、かつ、電圧検出部72によって検出される誘導起電力が移動基準値よりも小さいときに、移動フラグを記憶してもよい。これにより、特に非接触充電中において、電子機器1が非接触充電器8から離れたことを、より高い精度で検出して、移動フラグを記憶することができる。
また、上述の両方の条件を採用してもよい。すなわち、方向DR1に沿う加速度成分の変化を検出し、かつ、誘導起電力が基準値よりも小さいときに、移動フラグを記憶してもよい。
<アプリケーションの実行に基づく報知機能の有効/無効>
図10あるいは図13の例では、電子機器1が非接触充電器8の上に載置し続けていること(移動フラグが記憶されていないこと)(ステップS21)、あるいは更に電荷残量が報知基準値よりも大きいこと(ステップS24)、を条件として、報知機能を無効にした(ステップS23)。ここでは、さらに使用者によるアプリケーション(例えば通話、Webサイトの閲覧または動画閲覧など)の実行の有無を条件として加える。
図17は制御部10の概念的な構成の一例を示す図である。制御部10はアプリケーション制御部17を有しており、このアプリケーション制御部17は、電子機器1の各部を適宜に制御してアプリケーションを実行する。例えば使用者が操作部(タッチパネル30または操作キー50)を介して、実行すべきアプリケーションを選択する。アプリケーション制御部17は、例えば記憶部103に記憶されたアプリケーションプログラムから該当するプログラムを読み取って実行することで、操作部を介して選択されたアプリケーションを実行する。
図18は報知制御部16の動作の一例を示すフローチャートである。この一連の動作も例えば非接触充電が行われるときに行われる。報知制御部16は図13の動作と比較してステップS25を更に実行する。ステップS25は例えばステップS24にて否定的な判定がなされたときに実行される。ステップS25において、報知制御部16は、前回の非接触充電の終了から現時点までの期間において、使用者の操作によるアプリケーションが実行されたか否かを判定する。
この判定は例えば次に説明する実行フラグを用いて行われる。例えばアプリケーション制御部17がアプリケーションを実行しているときに、実行フラグを記憶部(例えば記憶部103)に記憶する。また充電制御部15が非接触充電を停止するときに実行フラグを消去する。これによれば、非接触充電の後にアプリケーションが実行されると、実行フラグが記憶されることになる。よって、実行フラグが記録されているか否かにより、前回の非接触充電の終了から現時点までの期間において、アプリケーションが実行されたか否かを判定できる。
ステップS25において肯定的な判定がなされると、ステップS22にて報知制御部16は報知部40の報知機能を有効にする。ステップS25において否定的な判定がなされると、報知制御部16は報知部40の報知機能を無効にする。
このような報知制御によれば、たとえ2回目以降の非接触充電であっても、前回の非接触充電の後にアプリケーションが実行されていると、充電報知が行われる。したがって、電池60の電荷を消費したのに非接触充電が行われていないとの誤判断を抑制することができる。
なお図18の例示では、ステップS24を実行しているものの、ステップS24は必ずしも必要ではない。また、ステップS21,S24,S25の実行順序は任意である。この点は、図13を参照して説明したステップS21,S24と同様であるので、繰り返しの説明を避ける。
なお上述の例では、移動検出部42は加速度センサを有していた。しかるに、移動検出部42は、例えば近接無線通信部90を介して非接触充電器8へと信号を送り、その応答がないときに、電子機器1が非接触充電器8から離れたことを検出して、移動フラグを記憶してもよい。
また、上記の例では、本願発明を携帯電話機に適用する場合を例にあげて説明したが、本願発明は、非接触充電を行う充電機能と、充電報知を行う報知機能とを有する任意の電子機器に対して適用することができる。スマートフォン等の携帯電話機以外にも、例えばタブレット端末、腕時計、メガネ、ヘッドホン、かつら、ベルト、ポータブルレコーダ、ポータブルプレイヤーなどにも本願発明を適用することができる。
以上のように、電子機器1は詳細に説明されたが、上記した説明は、全ての局面において例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。また、上述した各種実施の形態および変形例は、相互に矛盾しない限り組み合わせて適用可能である。そして、例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
1 電子機器
8 非接触充電器
15 充電制御部
16 報知制御部
40 報知部
42 移動検出部
60 電池
78 残量検出部
82a 充電用コイル

Claims (9)

  1. 充電が停止した後にも所定時間ごとに充電用の磁束を出力する非接触充電器の上に載置され、前記磁束を受けて充電が行われる電子機器であって、
    前記磁束が鎖交することで誘導起電力を発生させる充電用コイルと、
    前記誘導起電力を用いて充電される電池と、
    前記電池の電荷残量を検出する残量検出部と、
    前記電荷残量が停止基準値よりも大きいときに充電を停止する充電制御部と、
    前記充電が行われていることを外部に報知する報知機能を有する報知部と、
    前記電子機器が前記非接触充電器から離れたことを検出する移動検出部と、
    前記充電を停止した後、前記所定時間の経過を契機として前記磁束が出力されたときに、前記充電を停止してから前記電子機器が前記非接触充電器の上に載置され続けていることを条件の一つとして、前記報知機能を無効にする報知制御部と
    を備える、電子機器。
  2. 請求項1に記載の電子機器であって、
    前記報知制御部は、
    前記充電を停止してから前記電子機器が前記非接触充電器の上に載置され続けており、かつ、前記電池の電荷残量が報知基準値よりも大きいときに、前記報知機能を無効にし、
    前記充電を停止した後、前記電子機器が前記非接触充電器から一旦離れたとき、または、前記電池の電荷残量が前記報知基準値よりも小さいときには、前記報知機能を有効にする、電子機器。
  3. 請求項1または2に記載の電子機器であって、
    前記充電制御部は前記報知機能が無効のときにも前記充電を行う、電子機器。
  4. 請求項1または2に記載の電子機器であって、
    前記充電制御部は、前記報知機能が無効のときには前記充電を行わない、電子機器。
  5. 請求項1から4のいずれか一つに記載の電子機器であって、
    前記移動検出部は加速度センサを有し、前記加速度センサによって検出される加速度成分の変化量が所定値よりも大きいときに、前記電子機器が前記非接触充電器から離れたことを検出する、電子機器。
  6. 請求項5に記載の電子機器であって、
    前記移動検出部は、前記充電用コイルの中心軸に沿う方向の加速度成分の変化を検出したときに、前記電子機器が前記非接触充電器から離れたことを検出し、前記中心軸に垂直な加速度成分のみの変化を検出したときには、前記電子機器が前記非接触充電器から離れたことを検出しない、電子機器。
  7. 請求項5に記載の電子機器であって、
    前記誘導起電力を検出する電圧検出部を備え、
    前記移動検出部は、前記加速度センサによって検出される加速度成分の変化量が所定値よりも大きく、かつ、前記誘導起電力の大きさが移動基準値よりも小さいときに、前記電子機器が前記非接触充電器から離れたことを検出する、電子機器。
  8. 請求項1から7のいずれか一つに記載の電子機器であって、
    使用者の操作を受け付ける操作部と、
    前記操作部を介して選択されたアプリケーションを実行するアプリケーション制御部と
    を備え、
    前記報知制御部は、前記充電を停止した後において、前記アプリケーション制御部が前記アプリケーションを実行したときには、前記報知機能を有効にする、電子機器。
  9. 充電が停止した後にも所定時間ごとに充電用の磁束を出力する非接触充電器の上に載置され、前記磁束を受けて充電が行われる電子機器であり、
    前記磁束が鎖交することで誘導起電力を発生させる充電用コイルと、
    前記誘導起電力を用いて充電される電池と、
    前記電池の電荷残量を検出する残量検出部と、
    前記充電が行われていることを外部に報知する報知機能を有する報知部と、
    前記電子機器が前記非接触充電器から離れたことを検出する移動検出部と
    を備える電子機器における充電報知方法であって、
    前記電荷残量が停止基準値よりも大きいときに充電を停止し、
    前記充電を停止した後、前記所定時間の経過を契機として前記磁束が出力されたときに、前記充電を停止してから前記電子機器が前記非接触充電器の上に載置され続けていることを条件の一つとして、前記報知機能を無効にする、電子機器における充電報知方法。
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