JP6914128B2 - 電気機器 - Google Patents
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Description
これに伴い、住宅等の建築物で用いられる電気機器においても、非接触給電を適用させたいという要望がある。この場合、非接触給電用の送電装置は、建築物を構成する床または壁等の平坦な面を有する構造物に固定して設置される。また、非接触給電用の受電装置は、電気機器側に備えられる(以下、電気機器が備える非接触給電用の受電装置を「受電部」という。)。非接触給電用の受電部は、電気機器が構造物における送電装置の設置部分に近接するように設置された際、当該送電装置と当該受電部とが近接して対向できるような態様で電気機器の内部に備えられる。
建築物に対する送電装置の具体的な設置態様としては、送電装置を構造物の内部に埋め込む等して設置する態様が考えられている。この送電装置の設置態様においては、ユーザは、受電部を備える電気機器を、構造物における送電装置の設置部分に近接して設置することで、当該電気機器に対して給電を行うことができ、また、電気機器を設置しない場合は、構造物における送電装置の設置部分を当該構造物の他の部分と同様に利用できる。
例えば、特許文献1には、送電側の電磁誘導式1次コイルと当該1次コイルに通電してこれを励磁するインバータ回路を備える1次コイルユニットと、受電側の2次コイルとコンセント部を備えるコースター型アダプタとを、システムキッチン等のカウンターのワークトップを間に挟んで対向配置して構成されたコードレス電源装置が開示されている。特許文献1に記載されたコードレス電源装置は、壁等にコンセントを設けることなくワークトップ上に載置して電源として使用することができ、不使用時には取り除いて邪魔にならず、ワークトップ面をフラットにしてこれを広く使用することができる。
実施の形態1.
以下に説明する電気機器は、住宅等の建築物で用いられる。また、電気機器は、建築物の床または壁等、建築物を構成する構造物の内部に設置された送電装置から非接触で電力を受電する。
以下の説明においては、一例として、送電装置が設置される構造物を床とする。
電気機器1は、受電部11と、指示部12と、点灯制御部13と、機器状態検出部14と、計測部15とを備える。
受電部11は、床の内部に設置された送電装置から非接触で電力を受電する。受電部11によって受電された電力は、点灯制御部13に供給される。
指示部12は、点灯可能な照明器具である。実施の形態1では、指示部12は、LED(Light Emitting Diode)照明とする。
指示部12は、後述する点灯制御部13からの制御に応じて点灯する。電気機器1は、指示部12を少なくとも1つ備える。
点灯制御部13は、受電部11が送電装置から電力を受電した場合に、指示部12を点灯させる。
機器状態検出部14は、後述のように、電気機器1がコンセント部16を備える電源アダプタ100である場合は、コンセント部16を介して給電されている家庭用電気機器の電源ONまたは電源OFFに関連する状態を検出し、また、電気機器1自体が家庭用電気機器である場合は、電気機器1自体の電源ONまたは電源OFFに関連する状態を検出する。機器状態検出部14は、検出結果を点灯制御部13に出力する。
なお、本明細書において「家庭用電気機器」との用語は、専ら一般家庭で使用される電気機器に限らず、種々の構造物において使用される電気機器を広く含むものとする。
計測部15は、受電部11が送電装置から受電している電力を直接または間接的に計測する。計測部15は、電力を直接計測する場合は、電力計を用いればよく、また、例えば、非接触給電の方式が電磁誘導式等の磁界結合式の場合は、磁束計を用いて、電力を間接的に示す磁束を計測するものとしてよい。なお、磁束計は、ホール素子タイプでもコイルタイプでも構わない。計測部15は、電力の計測結果、または、磁束の計測結果を、点灯制御部13に出力する。
例えば、非接触給電の方式として電磁誘導式を採用する場合、送電装置は、1次コイルおよび高周波電源回路等を有し、当該1次コイルに高周波電源回路から交流電流が供給される。
図2に示すように、送電装置(図2上、21で示す)は、床(図2上、22で示す)の内部に設置されている。また、建築物においては、コストがかかること等から、送電装置を床22の内部に敷き詰めることは実用的ではなく、図2に示すように、送電装置21は、床22の内部に点在するように設置される。
ユーザは、床22の上からでは、送電装置21が床の内部のどこに設置されているか、目視で確認することができない。
なお、図2では、送電装置21の設置位置のイメージを点線の円で示しているが、これは設置位置のイメージに過ぎず、送電装置21の形状を示すものではない。
このようにして、受電部11は、送電装置から非接触で電力を受電する。
以下、電気機器1の例を、いくつか説明する。
図3は、図1に示した電気機器1を、電源アダプタ100とした場合の、当該電源アダプタ100の構成例を説明するための図である。
なお、図3に示す例では、電源アダプタ100の形状は円柱状としているが、電源アダプタ100の形状はこれに限らない。電源アダプタ100の形状は、電源アダプタ100を床の上に設置することができ、かつ、当該電源アダプタ100が床の上の適切な位置に設置された場合に、当該電源アダプタ100が備える受電部11が、床の内部に設置された送電装置と近接して対向できるような形状であればよい。
例えば、図2で示したように、複数の送電装置が床の内部に設置されている場合、ユーザは、電源アダプタ100を、いずれかの送電装置から受電可能な床の上の位置に、取り外し自在に設置することができ、当該位置に設置された電源アダプタ100を、家庭用電気機器に給電を行う電源装置として使用することができる。
例えば、電源アダプタ100が、図3に示すような形状を有するものであり、指示部12が、電源アダプタ100の底面に設けられるとする。この場合、ユーザは、電源アダプタ100の設置時に、電源アダプタ100の底面をのぞき込む等しないと指示部12の点灯状態を確認できず、指示部12は、視認しやすい位置に設けられているとはいえない。また、例えば、指示部12が、電源アダプタ100の側面に設けられるとする。この場合の指示部12は、指示部12が底面に設けられている場合よりは、視認しやすい位置にあるといえる。しかし、指示部12が電源アダプタ100の側面に設けられる場合、ユーザは、電源アダプタ100の設置時に、体勢を変えて電源アダプタ100を横から見る等しないと指示部12の点灯状態を確認できない場合もある。
これに対し、例えば、指示部12が電源アダプタ100の天面に設けられると、ユーザは、電源アダプタ100の設置時に、自然な体勢で、指示部12の点灯状態を確認することができ、指示部12は、視認しやすい位置に設けられているといえる。
コンセント部16は、受電部11である2次コイルと、導線(図1および図3では図示省略)によって接続される。当該導線には整流回路が設けられる。
上述したように、2次コイルに電流が流れると、当該電流が導線を流れ、整流回路によって整流されて、コンセント部16に、商用電源と同様の電力が供給される。
コンセント部16には、ドライヤーまたはミキサー等の家庭用電気機器が有するプラグを接続することができる。家庭用電気機器のプラグがコンセント部16に接続されると、コンセント部16を介して当該家庭用電気機器に給電され、当該家庭用電気機器が使用可能となる。
図4は、実施の形態1に係る電気機器1の点灯制御部13の動作の一例を説明するフローチャートである。図4に沿って、電気機器1を電源アダプタ100とした場合の点灯制御部13の動作について説明する。
点灯制御部13は、例えば、予め設定された強度、および、予め設定された色で、指示部12を点灯させる。
この場合、点灯制御部13は、電力計測値が予め設定された閾値未満であれば、指示部12a〜12cのいずれも点灯させないようにしてもよいし、指示部12a〜12cのいずれかのみ点灯させるようにしてもよい。受電部11により電力が受電されている状態において電力計測値が予め設定された閾値未満であれば指示部12a〜12cのいずれかのみ点灯されるようにすることで、ユーザは、指示部12の点灯状態を見れば、電力が供給されているものの十分ではないという給電状況を瞬時に把握することができる。
具体的には、例えば、送電装置から送電される電力として1000Wが保証されているとすると、点灯制御部13は、電力計測値が1000Wに達している場合(第1の状態とする)、電力計測値が500W以上1000W未満である場合(第2の状態とする)、電力計測値が200W以上500W未満である場合(第3の状態とする)、または、電力計測値が200W未満の場合(第4の状態とする)で、それぞれ異なる点灯強度で指示部12を点灯させる。
これにより、ユーザは、指示部12の点灯状態を見れば、どれぐらいの電力が供給されているのかという給電状況を瞬時に把握することができる。
これにより、ユーザは、指示部12の点灯状態を見れば、電力が供給されているものの十分ではないという給電状況を瞬時に把握することができる。
具体的には、例えば、送電装置から送電される電力として1000Wが保証されているとすると、点灯制御部13は、電力計測値が1000Wに達していれば(上述の第1の状態)、指示部12を赤色に点灯させ、電力計測値が500W以上1000W未満であれば(上述の第2の状態)、指示部12をオレンジ色に点灯させ、電力計測値が200W以上500W未満であれば(上述の第3の状態)、指示部12を黄色に点灯させる。電力計測値が200W未満であれば(上述の第4の状態)、点灯制御部13は、指示部12a〜12cのいずれも点灯させない。
これにより、ユーザは、指示部12の点灯状態を見れば、どれぐらいの電力が供給されているのかという給電状況を瞬時に把握することができる。
具体的には、例えば、送電装置から送電される電力として1000Wが保証されているとすると、点灯制御部13は、電力計測値が1000Wに達していれば(上述の第1の状態)、指示部12a〜12cの全てを点灯させ、電力計測値が500W以上1000W未満であれば(上述の第2の状態)、指示部12aおよび12bのみを点灯させ、電力計測値が200W以上500W未満であれば(上述の第3の状態)、指示部12aのみを点灯させる。電力計測値が200W未満であれば(上述の第4の状態)、点灯制御部13は、指示部12a〜12cのいずれも点灯させない。
これにより、ユーザは、指示部12の点灯状態を見れば、どれぐらいの電力が供給されているのかという給電状況を瞬時に把握することができる。
例えば、点灯制御部13は、電力計測値に応じて指示部12の点灯強度を変更させる場合に、第3の状態において指示部12aのみを点灯させるとともに点灯強度を最も小さくし、第2の状態から第1の状態に遷移するにつれて、次第に指示部12を点灯させる個数を多くするとともに点灯強度を大きくしていくようにしてもよい。
また、例えば、点灯制御部13は、電力計測値に応じて指示部12を点灯させる色を変更させる場合に、第1の状態において指示部12を赤色に点灯させる際は指示部12a〜12cを点灯させ、第2の状態においてオレンジ色に点灯させる際は指示部12aおよび指示部12bを点灯させる等してもよい。
また、例えば、点灯制御部13は、電力計測値が予め設定された閾値以上であれば、指示部12を赤色で点灯させるとともに点灯強度を大きくし、電力計測値が予め設定された閾値未満であれば、指示部12を青色で点灯させるとともに点灯強度を小さくするようにしてもよい。
点灯制御部13は、ST402で指示部を点灯した後、機器状態検出部14による検出結果を取得し、コンセント部16を介して給電されている家庭用電気機器の電源がONになったかどうかを判定する(ステップST403)。具体的には、機器状態検出部14は、例えば電力計であり、コンセント部16を介して接続されている家庭用電気機器に対して電源アダプタ100が供給している電力を、計測する。機器状態検出部14は、当該家庭用電気機器の電源ONまたはOFFに関連する状態として、当該家庭用電気機器が消費する電力を計測した結果を取得し、点灯制御部13に出力する。点灯制御部13は、消費電力が予め設定された閾値以上に増加した場合に、当該家庭用電気機器の電源がONになったと判定する。
図5は、図1に示した電気機器1を、家庭用電気機器とした場合の電気機器1の構成例を説明するための図であり、図5Aは、電気機器1をテレビ200とした場合の構成例を示し、図5Bは、電気機器1をフロアスタンド300とした場合の構成例を示す図である。
テレビ200またはフロアスタンド300は、図1に示したような電気機器1の一形態であり、指示部12として、12a〜12cとして示した3つのLEDを備える他、図示しない受電部11、および、点灯制御部13等を内部に備える。
なお、図5では、電気機器1を、テレビ200またはフロアスタンド300とした例のみ示しているが、これに限らず、電気機器1は、種々の家庭用電気機器とすることができる。
例えば、図2で示したように、複数の送電装置が床の内部に設置されている場合、ユーザは、テレビ200およびフロアスタンド300を、いずれかの送電装置から受電可能な床の上の位置に移動自在に設置することができ、送電装置から非接触給電されたテレビ200およびフロアスタンド300を使用することができる。
また、テレビ200およびフロアスタンド300において指示部12が設けられる位置は、図5に示す位置に限らない。指示部12は、テレビ200またはフロアスタンド300が床の上に設置された状態で、ユーザが指示部12を目視できる位置に設けられていればよい。ただし、指示部12は、ユーザがテレビ200またはフロアスタンド300を送電装置から受電可能な床の上の位置に設置しようとする際、ユーザが点灯状態を視認しやすい位置に設けられることが望ましい。
これに対し、例えば、指示部12が、テレビ200の画面の外枠の表面側に設けられると、ユーザは、テレビ200の設置時に、自然な体勢で、指示部12の点灯状態を確認することができ、指示部12は、視認しやすい位置に設けられているといえる。
このような場合、指示部12と電源状態指示部51とが近い位置にあると、ユーザは、指示部12と電源状態指示部51とを区別しづらい。したがって、例えば、指示部12をテレビ200の画面の外枠に設けられるようにする場合、指示部12は、電源状態指示部51とは離れた位置に設けられるようにする。なお、電源状態指示部51と離れた位置とは、ユーザが指示部12と電源状態指示部51とを区別できる程度に離れた位置であればよい。
電気機器1をテレビ200またはフロアスタンド300とした場合と、電気機器1を電源アダプタ100とした場合とは、機器状態検出部14の構成と検出内容が異なる。
電気機器1を電源アダプタ100とした場合においては、点灯制御部13は、機器状態検出部14がコンセント部16を介して給電されている家庭用電気機器の消費電力を計測した結果を取得するものとした(図4のステップST403)。電気機器1をテレビ200またはフロアスタンド300とした場合においては、機器状態検出部14は、テレビ200またはフロアスタンド300自体の機能を制御する不図示の制御部からテレビ200またはフロアスタンド300自体の電源がONとなったことを示す電気信号を取得し、点灯制御部13に出力する。
また、受電部11が送電装置から受電した電力は、受電部11と接続された導線(図1および図5においては図示省略)を流れ、当該導線に設けられた整流回路によって整流されて、テレビ200またはフロアスタンド300内の各部に給電されるようになっている。
図2を用いて説明したように、送電装置は、床の内部に点在するように設置されるため、ユーザは、床の上からでは、送電装置が床の内部のどこに設置されているか、目視で確認することができない。すなわち、ユーザは、床の上からでは、床における給電状況を目視で確認することができない。
これに対し、実施の形態1の電気機器1は、上述のとおり、送電装置から電力を受電すると点灯する指示部12を備えるため、当該指示部12の点灯状態を目視することで、床における給電状況を確認することができる。その結果、ユーザは、給電可能な場所に、電気機器1をスムーズに設置することができる。
また、電気機器1がコンセント部16を備える電源アダプタ100である場合は、コンセント部16を介して電気機器1から給電される家庭用電気機器が電源ONとなった場合に、または、電気機器1自体が家庭用電気機器である場合は、当該電気機器1自体が電源ONとなった場合に、それぞれ点灯させた指示部12を消灯させることができる。これにより、指示部12の不要な点灯を防ぐことができる。また、ユーザに対して、紛らわしい不要な情報を提供することを防ぐことができる。
また、以上の実施の形態1では、電気機器1は、機器状態検出部14および計測部15の両方を備えるものとしているが、これらは必須ではなく、電気機器1は、機器状態検出部14および計測部15をいずれか一方だけ備える構成としても、いずれをも備えない構成としてもよい。
また、点灯制御部13は、当該点灯制御部13の機能を実行する種々の回路構成を採用することができる。例えば、機器状態検出部14および計測部15の両方を備えない場合等は、点灯制御部13は、受電部11が電力を受電した電流を整流するとともに、電流を指示部12に適した電流に制限する単純な回路として、受電部11が電力を受電した場合に指示部12を点灯させるものとすることもできる。
実施の形態1において、受電部11と、点灯制御部13と、機器状態検出部14と、計測部15と、コンセント部16の各機能は、処理回路601により実現される。すなわち、電気機器1は、送電装置から非接触で電力を受電した場合に、指示部12を点灯させる制御を行うための処理回路601を備える。
処理回路601は、図6Aに示すように専用のハードウェアであっても、図6Bに示すようにメモリ607に格納されるプログラムを実行するCPU(Central Processing Unit)606であってもよい。
指示部12は、例えば、LED605で構成される。
また、電気機器1は、送電装置、または、家庭用電気機器等の外部機器との通信を行う入力インタフェース装置603、出力インタフェース装置604を有する。例えば、受電部11は、送電装置からの電力を非接触で、入力インタフェース装置603を利用して取得する。また、例えば、コンセント部16は、出力インタフェース装置604を利用して家庭用電気機器に対して給電を行う。
Claims (5)
- 構造物の内部に設置された送電装置から非接触で電力を受電する受電部と、
点灯可能な指示部と、
前記受電部が電力を受電した場合に、前記指示部を点灯させる点灯制御部と、
前記受電部が受電した電力を計測する計測部を備えた電子機器であって、
前記電子機器は、
前記受電部が受電した電力を家庭用電気機器に供給可能なコンセント部を備えた電源アダプタであり、
前記点灯制御部が、前記計測部が計測した電力の値が前記送電装置から送電される電力として保証されている電力に対してどれぐらい達しているかに応じて前記指示部を点灯させ、前記家庭用電気機器の電源がONになった場合に、前記指示部を消灯させる
ことを特徴とする電気機器。 - 構造物の内部に設置された送電装置から非接触で電力を受電する受電部と、
点灯可能な指示部と、
前記受電部が電力を受電した場合に、前記指示部を点灯させる点灯制御部と、
前記受電部が受電した電力を計測する計測部を備えた電子機器であって、
前記電子機器は、
家庭用電気機器であり、
前記点灯制御部が、前記計測部が計測した電力の値が前記送電装置から送電される電力として保証されている電力に対してどれぐらい達しているかに応じて前記指示部を点灯させ、前記家庭用電気機器の電源がONになった場合に、前記指示部を消灯させる
ことを特徴とする電気機器。 - 前記点灯制御部は、前記計測部が計測した電力の値が前記送電装置から送電される電力として保証されている電力に対してどれぐらい達しているかに応じて、前記指示部の点灯強度を変更する
ことを特徴とする請求項1または請求項2記載の電気機器。 - 前記点灯制御部は、前記計測部が計測した電力の値が前記送電装置から送電される電力として保証されている電力に対してどれぐらい達しているかに応じて、前記指示部を点灯させる色を変更する
ことを特徴とする請求項1から請求項3のうちのいずれか1項記載の電気機器。 - 前記指示部を複数備え、
前記点灯制御部は、前記計測部が計測した電力の値が前記送電装置から送電される電力として保証されている電力に対してどれぐらい達しているかに応じて、点灯させる前記指示部の数を変更する
ことを特徴とする請求項1から請求項4のうちのいずれか1項記載の電気機器。
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