JP6521812B2 - 給電装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、給電装置に関する。

近年、非接触給電技術を用いた給電装置及び受電装置が登場している。また、ＰＯＳシステム等の分野においても、非接触給電技術を用いることが進められている。例えば、テーブル等の天板の裏面側の一部に非接触給電方式の給電ユニットを設置し、当該天板の表面に載置するプリンタ等の電子機器に対応する方式の受電ユニットを搭載する。これにより、天板の表面において、給電ユニットが給電可能なエリア（給電可能エリア）内に置かれた電子機器を非接触で給電することが可能となる。また、この場合、電源コードは不要となるため、比較的自由な位置で電子機器を利用することができる。

しかしながら、例えばテーブルのように天板の面積が比較的広いと、どこに給電可能エリアが存在するのか分かりづらいという問題がある。

本発明が解決しようとする課題は、給電に適した位置を容易に識別することが可能な給電装置を提供することである。

実施形態の給電装置は、天板と、給電部と、発光部と、給電状態判定手段と、制御手段と、取得手段とを備える。天板は、光透過性の部材で形成される。給電部は、前記天板の裏面側に設けられ、当該天板の表面側に載置される電子機器の受電部に非接触の給電を行う。発光部は、前記天板の裏面側で且つ前記給電部に対応付けて設けられる。給電状態判定手段は、前記給電部が給電状態かを判定する。制御手段は、前記給電状態判定手段が非給電状態と判定した場合に、前記発光部を発光させる。取得手段は、前記電子機器の状態を取得する。また、制御手段は、前記取得手段が取得した前記電子機器の状態が報知条件として予め設定された、受電動作以外の所定の動作の実行中を示す場合に、当該報知条件で設定された動作毎に前記発光部の発光色又は発光パターンを異ならせて発光させる。

図１は、第１の実施形態に係る非接触給電システムの構成の一例を模式的に示す図である。 図２は、図１に示した給電装置の天板の上面を模式的に示す図である。 図３は、図２に示した給電装置のＡ−Ａ’断面を模式的に示す図である。 図４は、第１の実施形態に係る給電装置の電気的構成の一例を模式的に示す図である。 図５は、第１の実施形態の給電装置が実行する発光制御処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図６は、第２の実施形態に係る電子機器の電気的構成の一例を模式的に示す図である。 図７は、第２の実施形態の電子機器が実行する発光制御処理の手順の一例を示すフローチャートである。

以下、添付図面を参照して、給電装置及び受電装置の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に説明する実施形態は、給電装置及び受電装置の一実施形態であって、その構成や仕様等を限定するものではない。

［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る非接触給電システムの構成の一例を模式的に示す図である。図１に示すように、非接触給電システムは、給電装置１０と各種の電子機器２０とを有する。給電装置１０は、チェックアウトカウンタ等のテーブル状の什器である。給電装置１０は、天板１１と当該天板１１を支持する支持体１２等により構成される。また、給電装置１０の天板１１の表面には、本実施形態の受電装置に対応する電子機器２０が載置される。

図２は、給電装置１０の天板１１の上面（表面）を模式的に示す図である。また、図３は、図２に示した給電装置１０のＡ−Ａ’断面を模式的に示す図である。天板１１の裏面側の一部分には、非接触で電力伝送を行うための給電部１３が設置される。給電部１３は、非接触で電力伝送を行うことが可能な非接触給電方式の給電ユニットである。給電部１３は、当該給電部１３が設置された天板１１の位置において給電可能な領域（以下、給電可能エリアという）を形成する。給電部１３は、天板１１上の給電可能エリアに電子機器２０が載置されると、この電子機器２０に対し非接触で給電を行う。なお、給電部１３の電力伝送方式は特に問わず、例えば電磁誘導方式や電磁界共鳴方式、電波方式等を用いてもよい。また、給電装置１０が備える給電部１３の個数は、図示例に限らないものとする。

また、天板１１の裏面には、発光素子や導光部材等を備えた発光部１４が設置される。発光素子の種別は特に問わず、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）等の点光源や、面光源等を用いてもよい。

発光部１４は、給電部１３の各々に対応付けて設けられる。具体的に、発光部１４は、各給電部１３が形成する給電可能エリアに対応付けて設けられる。例えば、発光部１４は、図２、図３に示すように、給電部１３の周囲を取り囲むように設置される。また、他の例としては、天板１１の表面から見て、給電部１３を覆うよう発光部１４を設置してもよい。なお、給電可能エリアが給電部１３より大きく又は小さく形成される場合には、その給電可能エリアに対応した位置や領域に発光部１４が設けられるものとする。

また、天板１１は、光透過性を有し、給電部１３の給電（送電）を妨げない部材（例えば、ガラスやアクリル材等の絶縁体）で形成されるものとする。さらに、天板１１は、光を拡散させることが可能な部材（例えば、乳白色の樹脂板）とすることがより好ましい。なお、天板１１において、給電部１３及び発光部１４の設置位置に対応する領域を、上記の部材で形成する構成としてもよい。

また、給電装置１０は、上述した給電部１３及び発光部１４の動作を制御する制御部１５を備える（図４参照）。また、給電装置１０は、これら給電部１３、発光部１４及び制御部１５等に電源を供給する電源部（図示せず）を備える。

一方、電子機器２０は、給電装置１０（給電部１３）から非接触で給電される電力を受電し、当該電力に基づいて動作する電子機器である。電子機器２０は、給電部１３から送電された電力を受電する受電部、受電部で受電された電力を蓄電する二次電池、受電部又は二次電池から供給される電力により動作する電気負荷部等を備える（何れも図示せず）。なお、電子機器２０の機器種別は特に問わず、例えば、ＰＯＳ端末やプリンタ、コードスキャナ、表示器等としてもよい。例えば、電子機器２０をプリンタとした場合、電気負荷部は、プリンタ機能を実現するプリンタエンジンやプリンタコントローラ等に対応する。

上記の構成とした場合、天板１１の表面において、給電可能エリアに電子機器２０を載置することで、非接触での給電が可能となる。この場合、電源コードは不要となるため、比較的自由な位置（レイアウト）で電子機器２０を利用することができる。また、電子機器２０が、他の装置との通信を無線で行う場合には通信ケーブルも不要となるため、レイアウトの自由度は更に増す。

しかしながら、図１に示した給電装置１０のように、給電可能エリアに対し天板１１の載置面積が比較的広いと、どこに給電可能エリアが存在するのか分かりづらいという問題がある。また、給電部１３に対し、電子機器２０（受電部）がずれて載置された状態であっても、ユーザはその状態を認識しづらいという問題がある。

そこで、本実施形態の給電装置１０（制御部１５）では、発光部１４を制御することで、給電可能エリアや給電（受電）の状態を発光により報知する。以下、給電装置１０が備える電気的構成について説明する。

図４は、給電装置１０の電気的構成の一例を模式的に示す図である。図４に示すように、給電装置１０は、上述した給電部１３及び発光部１４とともに、当該発光部１４の発光制御を行う制御部１５を備える。

制御部１５は、プロセッサ（例えば、ＣＰＵ）やメモリ（例えば、ＲＯＭ、ＲＡＭ）等のコンピュータ構成を有する（何れも図示せず）。制御部１５のプロセッサは、メモリに記憶された各種プログラムを実行することで、給電装置１０の動作を統括的に制御する。また、制御部１５は、給電状態判定部１５１、位置ずれ検出部１５２、受電側状態取得部１５３及び発光制御部１５４を、機能部として備える。なお、給電状態判定部１５１、これら機能部の一部または全部は、専用回路等で実現されるハードウェア構成であってもよいし、プロセッサとメモリに記憶された各種プログラムとの協働により実現されるソフトウェア構成であってもよい。

給電状態判定部１５１は、給電部１３の状態を判定する機能部である。具体的に、給電状態判定部１５１は、給電部１３が電子機器２０に電力を給電する給電中か否かを判定する。

位置ずれ検出部１５２は、給電部１３と電子機器２０（受電部）との位置ずれを検出する。ここで、「位置ずれ」は、非接触給電に適した配置位置からずれていることを意味すし、例えば電子機器２０が給電可能エリアからずれて載置されている場合に該当する。電磁誘導による非接触給電方式では、送電コイルに対する受電コイルの位置ずれにより、伝送効率が大きく劣化することが知られている。そこで、位置ずれ検出部１５２は、相互インダクタンスの変化や充電効率の低下等に基づき、給電部１３に対する電子機器２０の位置ずれを検出する。なお、位置ずれの検出方法は特に問わず、公知・公用の技術を用いることができる。

受電側状態取得部１５３は、電子機器２０の状態を取得する機能部である。具体的に、受電側状態取得部１５３は、電子機器２０と通信を行い、電子機器２０から送信される信号に基づいて電子機器２０の状態を取得する。例えば、電磁誘導による非接触給電方式では、送電コイルへの入力電流に信号を重畳しＡＳＫ変調等を行うことで、受電側と通信することが可能である。この場合、受電側状態取得部１５３は、電子機器２０の状態を問い合わせる信号を送信し、電子機器２０から送信される信号（応答信号）に基づいて電子機器２０の状態を取得する。なお、電子機器２０（受電側）との通信方法は特に問わず、公知・公用の技術を用いることが可能であるとする。また、受電側状態取得部１５３が取得する状態は特に問わないものとするが、後述する報知条件に関係する状態とすることが好ましい。

発光制御部１５４は、発光部１４を制御する機能部である。具体的に、発光制御部１５４は、給電状態判定部１５１、位置ずれ検出部１５２及び受電側状態取得部１５３と協働しながら、発光部１４の発光を制御する。

例えば、発光制御部１５４は、給電状態判定部１５１が非給電中と判定している間、発光部１４を発光させる。ここで、発光制御部１５４は、非給電中と判定されている間、発光部１４を継続して発光させる「継続発光」としてもよいし、間欠的に発光させる「間欠発光」としてもよい。また、発光部１４が多色の光源を有する場合、予め定められた単一の色で発光させる「単色発光」としてもよいし、色を変えながら発光させる「多色発光」としてもよい。以下、非給電時の発光制御を「第１発光制御」という。

また、例えば、発光制御部１５４は、位置ずれ検出部１５２が位置ずれを検出している間、発光部１４を発光させる。ここで、発光制御部１５４は、位置ずれが検出されている間、上述した継続発光、間欠発光、単色発光、多色発光等で発光部１４を発光させる。なお、位置ずれ検出時の発光色や発光パターンは、第１発光制御と異なることが好ましい。以下、位置ずれ検出時の発光制御を「第２発光制御」という。

また、例えば、発光制御部１５４は、受電側状態取得部１５３が取得した電子機器２０の状態が、所定の条件（報知条件）に該当する場合、発光部１４を発光させる。ここで、報知条件は任意に設定することが可能であるとする。なお、報知条件は、制御部１５が備えるメモリ（図示せず）に予め記憶されているものとする。

例えば、報知条件として充電残量に係る閾値を設定してもよい。この場合、受電側状態取得部１５３は、電子機器２０の状態として、電子機器２０が備える二次電池の充電残量を取得する。そして、発光制御部１５４は、受電側状態取得部１５３が取得した充電残量が報知条件の閾値を下回る場合、上述した継続発光、間欠発光、単色発光、多色発光等で発光部１４を発光させる。

また、報知条件として所定の動作（機能）が実行中であることを設定してもよい。例えば、報知条件としてプリント中であることが設定されているとする。この場合、受電側状態取得部１５３は、電子機器２０（プリンタ）の状態として、プリント中か否かを示す動作状態を取得する。そして、発光制御部１５４は、受電側状態取得部１５３が取得した動作状態がプリント中を示す場合に、上述した継続発光、間欠発光、単色発光、多色発光等で発光部１４を発光させる。

なお、報知条件に該当した際の発光色や発光パターンは、第１発光制御及び第２発光制御と異なることが好ましい。また、報知条件毎に、発光色や発光パターンを切り替えることが好ましい。以下、報知条件に該当した際の発光制御を「第３発光制御」という。

以下、図５を参照して、給電装置１０の動作について説明する。図５は、給電装置１０（制御部１５）が実行する発光制御処理の手順の一例を示すフローチャートである。

まず、給電状態判定部１５１は、給電部１３が給電中か否かを判定する（ステップＳ１１）。ここで、非給電中と判定された場合（ステップＳ１１；Ｎｏ）、発光制御部１５４は、第１発光制御を行うことで発光部１４を発光させ（ステップＳ１２）、ステップＳ１１に戻る。

ステップＳ１１において、給電中と判定された場合（ステップＳ１１；Ｙｅｓ）、位置ずれ検出部１５２は、給電部１３と電子機器２０とが位置ずれ状態にあるか否かを判定する（ステップＳ１３）。ここで、位置ずれが検出された場合（ステップＳ１３；Ｙｅｓ）、発光制御部１５４は、第２発光制御を行うことで発光部１４を発光させ（ステップＳ１４）、ステップＳ１１に戻る。

ステップＳ１３において、位置ずれが検出されない場合（ステップＳ１３；Ｎｏ）、受電側状態取得部１５３は、電子機器２０の状態を取得する（ステップＳ１５）。次いで、発光制御部１５４は、ステップＳ１５で取得された状態が報知条件に該当するか否かを判定する（ステップＳ１６）。ここで、報知条件に該当すると判定した場合（ステップＳ１６；Ｙｅｓ）、発光制御部１５４は、第３発光制御を行うことで発光部１４を発光させ（ステップＳ１７）、ステップＳ１１に戻る。

また、ステップＳ１６において、報知条件に該当しないと判定した場合（ステップＳ１６；Ｎｏ）、発光制御部１５４は、発光部１４を消灯させ（ステップＳ１８）、ステップＳ１１に戻る。

以上のように、本実施形態の給電装置１０は、給電部１３が非給電状態の場合に、給電可能エリアに対応付けて設置された発光部１４を発光させる。これにより、天板１１上での給電可能エリアを発光により示すことができるため、ユーザは給電可能エリアを容易に識別することができる。また、給電装置１０は、給電部１３（給電可能エリア等）に対し、電子機器２０（受電部）がずれて載置されている場合に、発光部１４を発光させる。これにより、位置ずれ状態にあることを報知することができるため、ユーザは位置ずれ状態にあることを容易に認識することができる。また、給電装置１０は、電子機器２０の状態が所定の報知条件に該当する場合に、発光部１４を発光させる。これにより、電子機器２０の状態を報知することができるため、ユーザは電子機器２０を操作することなく当該電子機器２０の状態を認識することができる。

［第２の実施形態］
上記実施形態では、給電側において給電可能エリアや位置ずれの状態等を発光により表す構成を説明した。第２の実施形態では、受電側において給電可能エリアや位置ずれの状態等を発光により表す構成について説明する。

図６は、第２の実施形態に係る電子機器２０Ａの電気的構成の一例を模式的に示す図である。電子機器２０Ａは、図１に示した電子機器２０に対応するプリンタ装置等の電子機器である。なお、本実施形態の場合、給電側は上述した給電装置１０であってもよいし、当該給電装置１０から発光部１４及び発光部１４の発光制御に係る機能部を取り除いた給電装置としてもよい。

図６に示すように、電子機器２０Ａは、受電部２１、二次電池２２、電力負荷部２３、発光部２４及び制御部２５を備える。

受電部２１は、非接触給電方式の受電ユニットである。受電部２１は、給電装置１０から給電される電力を受電する。また、受電部２１は、受電した電力を電子機器２０Ａの各部に供給する。なお、受電部２１は、天板１１の表面に載置した際に、この天板１１に対向する面の裏面側、例えば電子機器２０Ａの底部等に設けられるものとする。

二次電池２２は、受電部２１から供給される電力を蓄電するバッテリー等の二次電池である。二次電池２２は、非給電時等に電子機器２０（２０Ａ）の各部に電力を供給する。電力負荷部２３は、受電部２１又は二次電池２２から供給される電力により動作する電子機器である。

発光部２４は、多色のＬＥＤ（Light Emitting Diode）や、面光源等の発光素子を備える。発光部２４は、制御部２５の制御に従い発光する。なお、発光部２４が設置される位置は、特に問わず、外部から発光光を視認することが可能な位置であれば特に問わないものとする。例えば、電子機器２０Ａの筐体の周囲に発光部２４を設けてもよい。また、例えば、電子機器２０Ａの操作パネルに発光部２４を設けてもよい。

制御部２５は、プロセッサやメモリ等のコンピュータ構成を有する（何れも図示せず）。制御部２５は、受電部２１の状態に基づき、発光部２４の発光動作を制御する。具体的に、制御部２５は、受電状態判定部２５１、位置ずれ検出部２５２及び発光制御部２５３を、機能部として備える。なお、これらの機能部は、専用回路等で実現されるハードウェア構成であってもよいし、プロセッサとメモリに記憶された各種プログラムとの協働により実現されるソフトウェア構成であってもよい。

受電状態判定部２５１は、受電部２１の状態を判定する機能部である。具体的に、受電状態判定部２５１は、受電部２１が給電装置１０（給電部１３）から電力を受電中か否かを判定する。

位置ずれ検出部２５２は、上記した位置ずれ検出部１５２に対応する機能部であり、受電部２１と給電装置１０（給電部１３）との位置ずれを検出する。なお、位置ずれの検出方法は特に問わず、公知・公用の技術を用いることができる。

発光制御部２５３は、発光部２４を制御する機能部である。具体的に、発光制御部２５３は、受電状態判定部２５１及び位置ずれ検出部２５２と協働しながら、発光部２４の発光を制御する。

例えば、発光制御部２５３は、受電状態判定部２５１が受電中と判定すると、発光部２４を発光させる。ここで、発光制御部２５３は、受電中と判定されている間、発光部１４を継続して発光させる「継続発光」としてもよいし、間欠的に発光させる「間欠発光」としてもよい。また、発光部１４を発光させた後、所定時間後に消灯させる「一時発光」としてもよい。また、発光部１４が多色の光源を有する場合、予め定められた単一の色で発光させる「単色発光」としてもよいし、色を変えながら発光させる「多色発光」としてもよい。以下、受電時の発光制御を「第４発光制御」という。

また、例えば、発光制御部２５３は、位置ずれ検出部２５２が位置ずれを検出している間、発光部２４を発光させる。ここで、発光制御部２５３は、位置ずれと判定されている間、上述した継続発光、間欠発光、単色発光、多色発光等で発光部２４を発光させる。なお、位置ずれ検出時の発光色や発光パターンは、第４発光制御と異なることが好ましい。以下、位置ずれ検出時の発光制御を「第５発光制御」という。

以下、図７を参照して、電子機器２０Ａの動作について説明する。図７は、電子機器２０Ａ（制御部２５）が実行する発光制御処理の手順の一例を示すフローチャートである。

まず、受電状態判定部２５１は、受電部２１が受電中か否かを判定する（ステップＳ２１）。ここで、非受電中と判定された場合（ステップＳ２１；Ｎｏ）、発光制御部２５３は、発光部１４を消灯状態とし（ステップＳ２２）、ステップＳ２１に戻る。

ステップＳ２１において、受電中と判定された場合（ステップＳ２１；Ｙｅｓ）、位置ずれ検出部２５２は、受電部２１と給電装置１０とが位置ずれ状態にあるか否かを判定する（ステップＳ２３）。ここで、位置ずれが検出された場合（ステップＳ２３；Ｙｅｓ）、発光制御部２５３は、第５発光制御を行うことで発光部１４を発光させ（ステップＳ２４）、ステップＳ２１に戻る。

また、ステップＳ２３において、位置ずれが検出されない場合（ステップＳ２３；Ｎｏ）、発光制御部２５３は、第４発光制御を行うことで発光部１４を発光させ（ステップＳ２５）、ステップＳ２１に戻る。

以上のように、本実施形態の電子機器２０Ａは、受電部２１が受電状態の場合に、視認可能な位置に設けられた発光部２４を発光させる。これにより、電子機器２０Ａの載置位置が給電可能エリアか否かを発光部２４の発光により示すことができるため、ユーザは給電可能エリアを容易に識別することができる。また、電子機器２０は、給電部１３（給電可能エリア）に対し、電子機器２０（受電部）がずれて載置されている場合に、発光部２４を発光させる。これにより、位置ずれ状態にあることを報知することができるため、ユーザは位置ずれ状態にあることを容易に認識することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、上記の各実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これらの実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

例えば、上記した電子機器２０Ａは、二次電池２２を備える構成としたが、これに限らず、二次電池を備えない構成としてもよい。この場合、制御部２５は、受電部２１による受電の開始に伴い起動し、上記した発光制御処理を実行する。

上記実施形態の各装置で実行されるプログラムは、各装置が備える記憶媒体（ＲＯＭ又は記憶部）に予め組み込んで提供するものとするが、これに限らず、インストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでＣＤ−ＲＯＭ、フレキシブルディスク（ＦＤ）、ＣＤ−Ｒ、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録して提供するように構成してもよい。さらに、記憶媒体は、コンピュータ或いは組み込みシステムと独立した媒体に限らず、ＬＡＮやインターネット等により伝達されたプログラムをダウンロードして記憶又は一時記憶した記憶媒体も含まれる。

また、上記実施形態の各装置で実行されるプログラムをネットワークに接続されたコンピュータ上に格納し、ネットワーク経由でダウンロードさせることにより提供するように構成してもよく、インターネット等のネットワーク経由で提供又は配布するように構成してもよい。

１０ 給電装置
１１ 天板
１２ 支持体
１３ 給電部
１４ 発光部
１５ 制御部
１５１ 給電状態判定部
１５２ 位置ずれ検出部
１５３ 受電側状態取得部
１５４ 発光制御部
２０ 電子機器（受電装置）
２１ 受電部
２２ 二次電池
２３ 電力負荷部
２４ 発光部
２５ 制御部
２５１ 受電状態判定部
２５２ 位置ずれ検出部
２５３ 発光制御部

特開２００６−３１４１８１号公報

Claims (3)

1. 光透過性の部材で形成された天板と、
   前記天板の裏面側に設けられ、当該天板の表面側に載置される電子機器の受電部に非接触の給電を行う給電部と、
   前記天板の裏面側で且つ前記給電部に対応付けて設けられた発光部と、
   前記給電部が給電状態かを判定する給電状態判定手段と、
   前記給電状態判定手段が非給電状態と判定した場合に、前記発光部を発光させる制御手段と、
   前記電子機器の状態を取得する取得手段と、
   を備え、
   前記制御手段は、前記取得手段が取得した前記電子機器の状態が報知条件として予め設定された、受電動作以外の所定の動作の実行中を示す場合に、当該報知条件で設定された動作毎に前記発光部の発光色又は発光パターンを異ならせて発光させる給電装置。
2. 前記給電部と前記受電部との位置ずれを検出する位置ずれ検出手段を更に備え、
   前記制御手段は、前記位置ずれ検出手段が位置ずれを検出した場合に、前記発光部を発光させる請求項１に記載の給電装置。
3. 前記発光部は、前記給電部の周囲に設けられる請求項１又は２に記載の給電装置。

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