JP6220684B2 - 携帯端末 - Google Patents

Description

本発明は、携帯端末に関する。

近年、携帯電話機等の携帯端末において、ワイヤレスで充電・給電を可能にする技術を搭載することが検討されている。このような技術として、例えば磁場共鳴方式が着目されている。例えば特許文献１には、交流電源と、増幅器と、当該増幅器に直接接続され、２次側コイルに対して非接触で交流電力を送電することが可能な１次側コイルとを備えた給電装置が開示されている。この給電装置では、１次側コイルと２次側コイルの共振周波数は同一に設定されており、送電器及び受電器が磁場共鳴可能な位置に配置されている状況下で、受電器が送電器から高周波電力を受電するようになっている。

また、例えば特許文献２には、磁場共鳴方式において、送電側の共振コイルと受電側の共振コイルとの間に中継共振コイルを介在させた無線電力供給システムが開示されている。中継共振コイルは、送電共振コイル及び受電共振コイルと同一の共振周波数特性を有し、これらの間で共振周波数が同調して磁場共鳴モードが生じることにより、送電共振コイルからの電力を受電共振コイルに無線で中継するようになっている。

特開２０１３−１６５６１７号公報 特開２００３−２４３９２３号公報

上述した磁場共鳴方式を用いたワイヤレス充電・給電方式を携帯端末に採用すれば、各ユーザが所有する携帯端末間での充電・給電が簡便なものとなり、携帯端末の連続使用時間を飛躍的に向上することが可能になると考えられる。一方、各ユーザが所有する携帯端末における電池の充電状態は端末毎に当然異なるため、複数の携帯端末間で効率良いワイヤレス充電・給電を実行させるための制御が必要となる。

本発明は、上記課題の解決のためになされたものであり、複数の携帯端末間で効率良いワイヤレス充電・給電を実行できる携帯端末を提供することを目的とする。

上記課題の解決のため、本発明に係る携帯端末は、本体部に内蔵される電池と、電池に接続される給電回路及び充電回路と、給電回路及び充電回路に接続され、磁場共鳴方式によりワイヤレスで他の携帯端末との間で電力の送受信を行う電力送受信部と、電池の残量に関する状態情報を検出する状態検出部と、状態検出部の検出結果に基づいて、給電回路による電池から電力送受信部への電力の給電と、充電回路による電力送受信部から電池への電力の充電とを切り替える切替制御部と、を備えている。

この携帯端末では、電力送受信部によって他の携帯端末との間で磁場共鳴方式を用いたワイヤレス充電・給電を実行することができる。また、この携帯端末では、状態検出部の検出結果に基づいて電力送受信部による充電・給電の切り替えを実行する。これにより、複数の携帯端末間で電池の充電状態が異なっていたとしても、容量が不十分な携帯端末からの給電や容量が十分な携帯端末への充電が実行されることを回避でき、複数の携帯端末間で効率良いワイヤレス充電・給電を実行できる。

また、電力送受信部による他の携帯端末との間の電力の送受信を行うか否かに関する指示情報の入力を受け付ける入力受付部を更に備え、入力受付部が電力の送受信を行わない旨の指示情報を受け付けた場合に、切替制御部が給電回路及び充電回路をオフにすることが好ましい。これにより、ユーザが意図しないワイヤレス充電・給電が実行されることを防止できる。

また、状態検出部は、状態情報として電池の残量が閾値以上であるか否かを検出し、切替制御部は、状態検出部によって電池の残量が閾値以上であることが検出された場合に、給電回路による電池から電力送受信部への電力の給電を実行し、状態検出部によって電池の残量が閾値未満となっていることが検出された場合に、充電回路による電力送受信部から電池への電力の充電を実行することが好ましい。この場合、電池の残量に基づいて、効率良いワイヤレス充電・給電を行うことができる。

また、状態検出部は、状態情報として電池の消費速度の時間帯毎の履歴情報を保有すると共に、当該履歴情報に基づいて現時間帯での電池の消費速度の履歴が閾値以上であるか否かを検出し、切替制御部は、状態検出部によって現時間帯での電池の消費速度の履歴が閾値未満であることが検出された場合に、給電回路による電池から電力送受信部への電力の給電を実行し、状態検出部によって現時間帯での電池の消費速度の履歴が閾値以上となっていることが検出された場合に、充電回路による電力送受信部から電池への電力の充電を実行することが好ましい。この場合、電池の消費速度の履歴に基づいて、効率良いワイヤレス充電・給電を行うことができる。

本発明に係る携帯端末によれば、複数の携帯端末間で効率良いワイヤレス充電・給電を実行できる。

本発明に係る携帯端末の一実施形態を示すブロック図である。 図１に示した携帯端末の動作を示すフローチャートである。 本発明に係る携帯端末の変形例において用いられる履歴情報の一例を示す図である。 変形例に係る携帯端末の動作を示すフローチャートである。

以下、図面を参照しながら、本発明に係る携帯端末の好適な実施形態について詳細に説明する。

図１は、本発明に係る携帯端末の一実施形態を示すブロック図である。同図に示す携帯端末１は、磁場共鳴方式によりワイヤレスで他の携帯端末１との間で電力の送受信（充電・給電）を行う機能を有する端末である。磁場共鳴方式とは、例えばコイル及びコンデンサからなる一対の回路間で電場及び磁場を共鳴させる方式であり、特定の共振回路間で電力の送受信が可能となっている。

携帯端末１は、物理的には、ＣＰＵ、メモリといった記憶装置、プッシュボタンといった入力装置、ディスプレイといった表示装置等を有している。また、例えば通話機能のほか、ＷＥＢページに接続して閲覧する機能や電子メール送信機能等を含む各種データ通信機能、及びカメラ等による撮影機能等を有している。また、携帯端末１は、図１に示すように、機能的な構成要素として、電池１０１と、回路部１０２と、電力送受信部１０３と、入力受付部１０４と、状態検出部１０５と、切替制御部１０６とを備えている。

電池１０１は、携帯端末１の主要部（ＣＰＵ、ディスプレイなど）に対して電力を供給する部分である。電池１０１としては、例えばリチウムイオン電池などの二次電池が用いられる。また、回路部１０２は、電池１０１に接続され、電池１０１と電力送受信部１０３との間で電力のやり取りを行う部分である。回路部１０２は、電池１０１から電力送受信部１０３に向けて電力を供給する給電回路１０７と、電力送受信部１０３から電池１０１に向けて電力を供給する充電回路１０８とを有している。

電力送受信部１０３は、回路部１０２に接続され、磁場共鳴方式によりワイヤレスで他の携帯端末１との間で電力の送受信を行う部分である。電力送受信部１０３は、例えばコイル及びコンデンサを有している。他の携帯端末１に対して給電を行う場合、給電回路１０７を介して電池１０１から電力送受信部１０３に電力が供給され、電力送受信部１０３のコイルに電流が流れることで、他の携帯端末１側の電力送受信部１０３のコイルに共鳴による磁場が発生する。

これにより、他の携帯端末１側では、発生した電荷が電力送受信部１０３のコンデンサに蓄積され、充電回路１０８によって電池１０１が充電される。一方、他の携帯端末１からの充電を受ける場合、他の携帯端末１側における電力送受信部１０３のコイルで発生した磁場に共鳴して当該携帯端末１の電力送受信部１０３のコイルに磁場が発生する。これにより、発生した電荷が電力送受信部１０３のコンデンサに蓄積され、充電回路１０８によって電池１０１が充電される。

入力受付部１０４は、電力送受信部１０３による他の携帯端末１との間の電力の送受信を行うか否かに関する指示情報の入力を受け付ける部分である。入力受付部１０４は、例えばユーザがボタン等によって所定の操作を行った場合に、当該操作に基づく指示情報を生成し、切替制御部１０６に出力する。状態検出部１０５は、電池１０１の残量に関する状態情報を検出する部分である。本実施形態では、状態検出部１０５は、例えば一定時間毎に電池１０１の残量を直接的に検出し、検出結果を示す検出結果情報を生成して切替制御部１０６に出力する。状態検出部１０５による電池１０１の残量の検出は、携帯端末１のユーザにより所定の操作が入力された場合に行うようにしてもよい。

切替制御部１０６は、回路部１０２における給電回路１０７及び充電回路１０８の切り替えを制御する部分である。より具体的には、切替制御部１０６は、まず、入力受付部１０４から受け取った指示情報を参照し、入力受付部１０４が電力の送受信を行わない旨の指示情報を受け付けた場合には、給電回路１０７及び充電回路１０８をオフにする。この場合、携帯端末１による他の携帯端末１への給電、及び他の携帯端末１による携帯端末１の充電のいずれも実行されない状態となる。

切替制御部１０６は、入力受付部１０４が電力の送受信を行う旨の指示情報を受け付けた場合には、状態検出部１０５から受け取った検出結果情報を参照する。そして、切替制御部１０６は、検出結果情報に基づいて電池１０１の残量が所定の閾値以上であるか否かを判断し、電池１０１の残量が所定の閾値以上である場合には、給電回路１０７をオンにし、充電回路１０８をオフにする。この場合、携帯端末１は、他の携帯端末１に給電する給電モードに移行する。一方、切替制御部１０６は、電池１０１の残量が所定の閾値未満である場合には、給電回路１０７をオフにし、充電回路１０８をオンにする。この場合、携帯端末１は、他の携帯端末１から充電を受ける充電モードに移行する。なお、切替制御部１０６の判断に用いられる電池１０１の残量の閾値は、予め端末側で設定された値であってもよく、ユーザによって設定された値であってもよい。

続いて、上述した携帯端末１の動作について説明する。図２は、携帯端末１の動作を示すフローチャートである。

図２に示すように、携帯端末１では、まず、入力受付部１０４が受け付けた指示情報の参照がなされる（ステップＳ０１）。次に、電力の送受信を行わない旨の指示情報を受け付けたか否かが判断され（ステップＳ０２）、電力の送受信を行わない旨の指示情報を受け付けた場合には、回路部１０２が停止し（ステップＳ０３）、他の携帯端末１との間のワイヤレスでの充電・給電が行われない状態に移行する。

ステップＳ０２において、電力の送受信を行う旨の指示情報を受け付けた場合には、電池１０１の残量の検出が行われる（ステップＳ０４）。そして、電池１０１の残量が所定の閾値以上であるか否かが判断され（ステップＳ０５）、電池１０１の残量が所定の閾値以上であると判断された場合には、他の携帯端末１に給電する給電モードに移行する（ステップＳ０６）。給電モードでは、電力送受信部１０３による磁場共鳴が可能な範囲に充電モードの他の携帯端末１が位置している場合に、当該他の携帯端末１に自動的に給電する。

一方、ステップＳ０５において、電池１０１の残量が所定の閾値未満であると判断された場合には、他の携帯端末１から充電を受ける充電モードに移行する（ステップＳ０７）。充電モードでは、電力送受信部１０３による磁場共鳴が可能な範囲に給電モードの他の携帯端末１が位置している場合に、当該他の携帯端末１から自動的に充電を受ける。

以上説明したように、携帯端末１では、電力送受信部１０３によって他の携帯端末１との間で磁場共鳴方式を用いたワイヤレス充電・給電を実行することができる。また、携帯端末１では、状態検出部１０５の検出結果に基づいて電力送受信部１０３による充電・給電の切り替えを実行する。これにより、複数の携帯端末１，１間で電池１０１の充電状態（残量）が異なっていたとしても、容量が不十分な携帯端末１からの給電や容量が十分な携帯端末１への充電が実行されることを回避でき、複数の携帯端末１，１間で効率良いワイヤレス充電・給電を実行できる。

また、携帯端末１では、電力送受信部１０３による他の携帯端末１との間の電力の送受信を行うか否かに関する指示情報の入力を受け付ける入力受付部１０４を更に備え、入力受付部１０４が電力の送受信を行わない旨の指示情報を受け付けた場合に、切替制御部１０６が給電回路１０７及び充電回路１０８をオフにする。これにより、ユーザが意図しないワイヤレス充電・給電が実行されることを防止できる。

また、携帯端末１では、状態検出部１０５が状態情報として電池１０１の残量が閾値以上であるか否かを検出し、切替制御部１０６は、状態検出部１０５によって電池１０１の残量が閾値以上であることが検出された場合に、給電回路１０７による電池１０１から電力送受信部１０３への電力の給電を実行し、状態検出部１０５によって電池１０１の残量が閾値未満となっていることが検出された場合に、充電回路１０８による電力送受信部１０３から電池１０１への電力の充電を実行する。このように、状態検出部で電池１０１の残量を直接的に検出することにより、容量が不十分な携帯端末１からの給電や容量が十分な携帯端末１への充電が実行されることをより確実に回避でき、効率良いワイヤレス充電・給電を行うことができる。

なお、状態検出部１０５で検出する状態情報は、電池１０１の残量に関する状態情報であればよく、必ずしも電池１０１の残量を直接検出するものでなくてもよい。電池１０１の残量に関する間接的な状態情報として、例えば電池１０１の消費速度の時間帯毎の履歴情報が挙げられる。このような変形例では、状態検出部１０５に例えば図３に示すような履歴情報を保有させる。同図に示す例では、時間帯と電池の消費速度とが関連付けられて記憶されており、例えば「０：００〜１１：５９」（午前）の時間帯では電池の消費速度が「毎時５％」、「１２：００〜２３：５９」（午後）の時間帯では電池の消費速度が「毎時２０％」となっている。

この場合、図４に示すように、携帯端末１では、まず、入力受付部１０４が受け付けた指示情報の参照がなされる（ステップＳ１１）。次に、電力の送受信を行わない旨の指示情報を受け付けたか否かが判断され（ステップＳ１２）、電力の送受信を行わない旨の指示情報を受け付けた場合には、回路部１０２が停止し（ステップＳ１３）、他の携帯端末１との間のワイヤレスでの充電・給電が行われない状態に移行する。

ステップＳ１２において、電力の送受信を行う旨の指示情報を受け付けた場合には、状態検出部１０５に記憶されている履歴情報が参照される（ステップＳ１４）。そして、この履歴情報に基づいて、現時間帯における電池の消費速度の履歴が閾値以上であるか否かが判断され（ステップＳ１５）、電池１０１の消費速度の履歴が閾値以上であると判断された場合には、他の携帯端末１から充電を受ける充電モードに移行する（ステップＳ１６）。一方、ステップＳ１５において、電池１０１の消費速度の履歴が閾値未満であると判断された場合には、他の携帯端末１に給電する給電モードに移行する（ステップＳ１６）。

以上のような制御によれば、電池１０１の消費速度の履歴情報に基づいて、現時間帯における電池１０１の消費速度を予測して充電モード・給電モードの切り替えがなされるので、電池１０１の消費速度が大きい携帯端末１からの給電や電池１０１の消費速度が小さい携帯端末１への充電が実行されることを回避でき、効率良いワイヤレス充電・給電を行うことができる。

なお、上述した携帯端末１において、ワイヤレス充電・給電における電力の送受信量等に基づいてポイント情報（或いは課金情報）を生成するポイント情報生成手段を更に設けてもよい。例えば他の携帯端末１に給電した場合に保有ポイントを増加させ、他の携帯端末１から充電を受けた場合に保有ポイントを減少させることで、ユーザに対する当該ワイヤレス充電・給電サービスの利用の促進が図られる。

１…携帯端末、１０１…電池、１０３…電力送受信部、１０４…入力受付部、１０５…状態検出部、１０６…切替制御部。

Claims (2)

1. 本体部に内蔵される電池と、
   前記電池に接続される給電回路及び充電回路と、
   前記給電回路及び前記充電回路に接続され、磁場共鳴方式によりワイヤレスで他の携帯端末との間で電力の送受信を行う電力送受信部と、
   前記電池の残量に関する状態情報を検出する状態検出部と、
   前記状態検出部の検出結果に基づいて、前記給電回路による前記電池から前記電力送受信部への電力の給電と、前記充電回路による前記電力送受信部から前記電池への電力の充電とを切り替える切替制御部と、を備え、
   前記状態検出部は、前記状態情報として前記電池の消費速度の時間帯毎の履歴情報を保有すると共に、当該履歴情報に基づいて現時間帯での前記電池の消費速度の履歴が閾値以上であるか否かを検出し、
   前記切替制御部は、前記状態検出部によって現時間帯での前記電池の消費速度の履歴が前記閾値未満であることが検出された場合に、前記給電回路による前記電池から前記電力送受信部への電力の給電を実行し、前記状態検出部によって現時間帯での前記電池の消費速度の履歴が前記閾値以上となっていることが検出された場合に、前記充電回路による前記電力送受信部から前記電池への電力の充電を実行する携帯端末。
2. 前記電力送受信部による他の携帯端末との間の電力の送受信を行うか否かに関する指示情報の入力を受け付ける入力受付部を更に備え、
   前記入力受付部が電力の送受信を行わない旨の指示情報を受け付けた場合に、前記切替制御部が給電回路及び充電回路をオフにする請求項１記載の携帯端末。

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