JP7299259B2 - Charging device, notification method and program - Google Patents
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Description
本発明は、充電装置、報知方法およびプログラムに関する。 The present invention relates to a charging device, notification method and program.
電磁誘導を利用してバッテリの充電が可能なスマートフォン等の電子機器が存在する。電子機器及び電子機器を充電する充電装置はコイルを内蔵し、充電装置はスマートフォンに対して非接触給電を行う。 There are electronic devices such as smartphones whose batteries can be charged using electromagnetic induction. An electronic device and a charging device for charging the electronic device have a built-in coil, and the charging device performs contactless power supply to the smartphone.
近年、スマートフォン等の電子機器に実装されている非接触給電において、電子機器の消費電力増加や搭載バッテリの容量増加の影響に伴い、９Ｗ以上の電力を送電できる規格が登場している。そのため、送電側と受電側のコイルの位置がずれ、電力の伝送効率が落ちると損失が熱となって発生し、電子機器が高温状態になる。高温状態では電池の劣化を防ぐため充電する事ができなくなるので、非接触給電が停止する。それにより発熱による給電停止、温度低下による給電再開、発熱による給電停止といったサイクルを繰り返し、充電時間が長くなる、充電が終わらなくなるといった不具合が発生する。また発熱による安全性の阻害や電池の劣化を発生させるといった問題もある。 In recent years, in the wireless power supply implemented in electronic devices such as smartphones, a standard capable of transmitting power of 9 W or more has appeared due to the influence of the increase in the power consumption of electronic devices and the increase in the capacity of the built-in battery. Therefore, if the positions of the coils on the power transmission side and the power reception side are misaligned and the power transmission efficiency drops, the loss becomes heat, and the electronic device becomes hot. In a high temperature state, the battery cannot be charged in order to prevent deterioration, so the wireless power supply stops. As a result, the cycle of stopping power supply due to heat generation, restarting power supply due to temperature drop, and stopping power supply due to heat generation is repeated. In addition, there are also problems such as deterioration of the battery and deterioration of safety due to heat generation.
特許文献１は、充電機器の載置部上の送電コイルに相当する位置に、当該送電コイルの中心に対応する許容範囲マークを含む鏡面部を設けるとともに、被充電機器の受電コイルに相当する位置に中心位置マークを設け、被充電機器の中心位置マークを許容範囲マークに映しながら、被充電機器が充電機器の載置部上の正確な位置に載置することを開示している。
In
しかし上記の場合、被充電機器の受電コイルに相当する位置に中心位置マークを設ける必要があり、当該マークが設けられていない被充電機器は受電コイルの位置を充電機器の送電コイルに対向する位置に正確に載置することができない。 However, in the above case, it is necessary to provide a center position mark at the position corresponding to the receiving coil of the charged device. cannot be placed accurately on the
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、被充電装置に対して効率的な給電を行うことを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to efficiently supply power to a charged device.
本発明に係る充電装置は、
自装置に載置された被充電装置に対し、前記被充電装置が有する受電コイルを介して非接触給電を行う送電コイルと、
前記送電コイルの周囲に並ぶように配置され、対向する位置における前記受電コイルの存在をそれぞれが検出する複数の検出コイルと、
前記被充電装置が載置されたときに前記複数の検出コイルのうち前記受電コイルで発生した誘導電流を検出した検出コイルを特定し、
特定された検出コイルの位置に基づいて、前記受電コイルの位置を補正する方向及び位置ずれ量に応じた長さの指標を報知するよう報知部を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、更に、
前記受電コイルに誘導電流を発生させるため前記送電コイルに電力を印加し、
特定結果において前記受電コイルの位置ずれが検出されないと判断されると、前記送電コイルに充電用の電力を印加して前記被充電装置に電力の供給を開始させるよう制御し、
前記誘導電流を発生させるために印加される電力は、前記被充電装置に供給する前記充電用の電力よりも小さいことを特徴とする。
A charging device according to the present invention includes:
a power transmission coil that performs contactless power supply to a device to be charged placed on the own device via a power receiving coil of the device to be charged;
a plurality of detection coils arranged so as to line up around the power transmission coil, each detecting the presence of the power reception coil at a position facing each other;
identifying a detection coil that detects an induced current generated in the power receiving coil among the plurality of detection coils when the device to be charged is placed;
a control unit for controlling a notification unit to notify a direction for correcting the position of the power receiving coil and an indicator of length according to the amount of positional deviation based on the identified position of the detection coil;
with
The control unit further
applying power to the power transmitting coil to generate an induced current in the power receiving coil;
when it is determined that the positional deviation of the power receiving coil is not detected in the identification result, applying power for charging to the power transmitting coil and controlling to start supplying power to the device to be charged;
The power applied to generate the induced current is smaller than the power for charging supplied to the device to be charged.
本発明によれば、被充電装置に対する効率的な給電を実現することができる。 According to the present invention, efficient power supply to a device to be charged can be realized.
（第１の実施の形態）
以下、本開示の実施の形態にかかる充電装置について図面を参照して説明する。
(First embodiment)
A charging device according to an embodiment of the present disclosure will be described below with reference to the drawings.
本実施の形態にかかる充電装置１は、図１に示すように、被充電装置２を載置する載置台３を備えている。載置台３に対向する充電装置１の内部には、被充電装置２に対して非接触給電する送電コイル４と送電コイル４の周囲にマトリクス状に配置された複数の検出コイル５が設けられている。被充電装置２は、装置内部に充電装置１から非接触給電を受ける受電コイル６を備えるスマートフォン、ハンディターミナル等の電子機器である。
A
被充電装置２は、充電装置１の内部の送電コイル４と被充電装置２の内部の受電コイル６が対向する載置台３上の位置に載置される。
The device to be charged 2 is placed at a position on the mounting table 3 where the
被充電装置２への非接触給電（充電）は、電磁誘導の原理によって行われる。充電装置１は、送電コイル４に交流電流を流すことにより送電コイル４に磁束が発生する。送電コイル４に発生した磁束により、被充電装置２の受電コイル６に誘導電流が発生し、被充電装置２は、その電力を装置内部のバッテリに蓄える。送電コイル４の外径は受電コイル６の外径に比して大きく、送電コイル４の面積は受電コイル６の面積に比して大きく形成されている。
Contactless power supply (charging) to the
検出コイル５は、被充電装置２の受電コイル６の位置を検出するコイルである。送電コイル４と受電コイル６の位置がずれていると効率的に電力の伝送ができない。複数の検出コイル５は、送電コイル４が存在する位置を除いて、送電コイル４の周囲に並ぶように、マトリクス状に配置されている。検出コイル５は、受電コイル６の位置ずれを検出できるために、コイルの外径が受電コイル６の外径よりも小さく、検出コイル５の面積は受電コイル６の面積に比して小さく形成されている。また、隣接する検出コイル５の間隔は、受電コイル６の位置ずれを検出できるために、受電コイル６の外径よりも小さく形成されている。ただし、隣接する他の検出コイルと検出範囲が重複しない程度に間隔をあけて配置されている。
The
また、載置台３には、報知部７が設けられている。報知部７は、被充電装置２が載置台３上に載置されたとき、送電コイル４に対する被充電装置２の受電コイル６の位置のずれ方向を表示する。
In addition, a
図２（ａ）は、充電装置１のブロック構成図であり、図２（ｂ）は、被充電装置２のブロック構成図である。
FIG. 2(a) is a block configuration diagram of the
充電装置１は、図２（ａ）に示すように、被充電装置２に非接触給電する送電コイル４と、被充電装置２の受電コイル６の送電コイル４に対する位置ずれを検出する検出コイル５と、装置全体を制御する制御部１０と、装置内の各部に電力を供給する電源部１１と、電源部１１から供給される電力を高周波電力に変換する電力変換部１２と、受電コイル６の位置ずれを表示する報知部７と、入力部１３とを備える。
As shown in FIG. 2( a ), the
制御部１０は、制御プログラムを実行することにより、各種機能を実現して装置全体を制御する。
The
電源部１１は、電源ＩＣ（Integrated Circuit）等を備え、商用電源を用いて、各部に直流電力を供給する。
The
電力変換部１２は、電源部１１から供給された電力を送電コイル４に供給するのに適した高周波電力に変換する。
The
報知部７は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）で構成されており、位置ずれ方向と位置ずれ量を矢印で表示することによって報知する。なお、報知部７はＬＥＤに限らず、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や有機ＥＬ（Electro Luminescence）等であってもよい。
The
入力部１３は、ボタン等の操作キーであり、例えば、被充電装置２に対する非接触給電の処理を開始するための指示を制御部１０に伝える。
The
制御部１０は、マイクロコンピュータで構成され、図３に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）２１、ＲＯＭ（Read Only Memory）２２、ＲＡＭ（Random Access Memory）２３、記憶部２４を備える。これらの各々は、システムバス２５を介して互いに接続されている。
The
ＣＰＵ２１は、例えばマイクロプロセッサ等であって、様々な処理や演算を実行する中央演算処理部である。ＲＯＭ２２は、各種初期設定、ハードウェアの検査、プログラムのロード等を行うための初期プログラムを記憶する。ＲＡＭ２３は、ＣＰＵ２１が実行する各種ソフトウェアプログラム、これらのソフトウェアプログラムを実行するために必要なデータ等を一時的に記憶し、ワークメモリとして用いられる。記憶部２４は、ＥＰＲＯＭ（Erasable Programmable Read Only Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリであり、各種処理を行うために使用するソフトウェアプログラム及びデータ等を記憶する。
The
図２（ａ）に戻って、制御部１０は、特定部１４、送電制御部１５、報知制御部１６として機能する。特定部１４は、複数の検出コイル５のうち、対向する位置における受電コイル６の存在を検出した検出コイル５を特定する。特定部１４は、対向する受電コイル６により生じる誘導電流を検出することにより、当該検出コイル５を特定する。特定された検出コイル５の位置から、被充電装置２の受電コイル６の位置ずれ方向及び位置ずれ量を特定する。送電制御部１５は、電源部１１に対して送電コイル４への電力の供給を制御する。報知制御部１６は、特定部１４で特定された位置ずれ方向及び位置ずれ量に応じて被充電装置２に対して現在の載置位置よりも効率的に非接触給電を行うための載置位置を報知部７に表示することを制御する。
Returning to FIG. 2A , the
被充電装置２は、図２（ｂ）に示すように、充電装置１の送電コイル４から非接触給電を受ける受電コイル６と、装置全体を制御する制御部３０と、受電部３１と、装置内の各部に電力を供給する電源部３２と、バッテリ３３と、表示部３４と、入出力部３５とを備える。
As shown in FIG. 2B, the device to be charged 2 includes a
制御部３０は、マイクロコンピュータで構成され、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、記憶部を備え、制御プログラムを実行することにより、各種機能を実現して装置全体を制御する。
The
受電部３１は、受電コイル６から出力される電磁誘導によって生じた交流電力を整流・平滑化し、電源部３２に供給する。
The
電源部３２は、電源ＩＣ等を備え、受電部３１で整流・平滑された直流をバッテリに充電するとともに、バッテリ３３から各回路に必要な電源を作り出して供給する。バッテリ３３は、リチウムイオン電池等の充電が可能な二次電池である。
The
表示部３４は、ＬＣＤ、有機ＥＬ等の表示画面を備え、制御部３０により実行される処理に応じた画像を表示画面に表示する。入出力部３５は、外部機器との間でデータを送受信する入出力インタフェースである。
The
次に充電装置１の動作について説明する。図４は充電装置１の非接触給電処理の動作の一例を示すフローチャートである。
Next, the operation of charging
非接触給電処理は、被充電装置２が充電装置１の載置台３に載置されて、充電装置１の電源スイッチがオンに切り換えられることにより開始される。なお、充電装置１は、例えば、赤外線センサ等で被充電装置２が載置台３に載置されたことを検知することにより、非接触給電処理を開始してもよい。また、被充電装置２が、ＮＦＣ（Near Field Communication）の通信機能を有している場合、検出コイル５にＮＦＣ通信機能を設けて、載置台３に載置されたことを検知するようにしてもよい。この場合、充電装置１は、非接触給電処理を開始することを被充電装置２に通知してもよく、充電装置１から通知を受けた被充電装置２は、表示部３４に非接触給電処理を開始する旨の表示を行ってもよい。
The contactless power supply process is started by placing the device to be charged 2 on the mounting table 3 of the
ステップＳ１０１において、充電装置１は、非接触給電に先だって、被充電装置２の受電コイル６が送電コイル４に対して適正な位置に載置されているか検出するために、送電コイル４に通常の充電に用いる電力より小さい高周波の電力を供給する。
In step S<b>101 , prior to contactless power supply, the charging
ステップＳ１０２において、複数の検出コイル５のうち、対向する位置における受電コイル６の存在を検出した検出コイル５の特定を開始する。
In step S<b>102 , among the plurality of
送電コイル４に通常の充電に用いる電力より小さい高周波の電力が供給されると、高周波電力が印加された送電コイル４は磁界を発生する。ここで、送電コイル４に発生した磁界上に受電コイル６が位置する場合、送電コイル４に発生した磁束により誘導電流が受電コイル６に流れる。この誘導電流により受電コイル６に磁束が発生する。この磁束は送電コイル４に印加した高周波電力により発生する磁束とは方向が反対である反磁界である。
When the
検出コイル５は、送電コイル４から離れて送電コイル４の周囲に配置されており、受電コイル６が送電コイル４上の適正な対向位置に存在する場合、受電コイル６に発生する反磁界は検出コイル５に影響を与えない。したがって、この場合、検出コイル５には、この受電コイル６に発生する反磁界による磁束が通過せず、検出コイル５に誘導電流は流れない。
The
これに対して、受電コイル６が送電コイル４上の適正な対向位置からずれた場合、受電コイル６の一部が、送電コイル４の周囲に配置されている複数の検出コイル５のうち一部の検出コイル５に対向する。この場合、受電コイル６に対向する位置に存在する検出コイル５は、受電コイル６に発生する反磁界の影響を受ける。受電コイル６に対向する位置にある検出コイル５には、受電コイル６に発生する反磁界による磁束が通過し、この検出コイル５に誘導電流が流れる。
On the other hand, when the
制御部１０の特定部１４は、この反磁界により検出コイル５に発生する誘導電流を検出することにより、対向する位置に受電コイル６が存在している検出コイル５を特定する。検出コイル５は送電コイル４の周囲に配置されていることから、検出コイル５上に受電コイル６が位置する場合、受電コイル６は送電コイル４に対向する適正位置からずれている。
The specifying
ステップＳ１０３において、制御部１０は、受電コイル６が存在している検出コイル５を特定、すなわち、受電コイル６の位置ずれが検出された否かを判断し、検出コイル５が誘導電流を検出すると、この位置ずれが検出されたと判断する（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）。
In step S103, the
受電コイル６が送電コイル４に対向する適正位置から位置ずれすると、ずれた位置及び方向に対応して受電コイル６に対向する検出コイル５に受電コイル６の反磁界による誘導電流が流れる。誘導電流が検出された検出コイル５の位置は予めわかっている。したがって、誘導電流が検出された検出コイル５を特定することによって、受電コイル６の位置ずれ方向及び位置ずれ量を検出することができる。
When the
受電コイル６の位置ずれ方向及び位置ずれ量が検出されると、検出された位置ずれ方向と１８０度異なる方向を受電コイル６の位置を補正する方向として、位置ずれ量に応じた長さの矢印を報知部７に表示することによりユーザに報知する（ステップＳ１０４）。
When the positional deviation direction and the positional deviation amount of the
ステップＳ１０３において、受電コイル６に発生する反磁界による誘導電流が流れる検出コイル５が存在しない場合、制御部１０は、送電コイル４に対向する適正位置に受電コイル６は存在し、受電コイル６の位置ずれは検出されないと判断する（ステップＳ１０３：ＮＯ）。
In step S<b>103 , if there is no
制御部１０は、受電コイル６の位置ずれが検出されないと判断すると、送電コイル４に通常の充電において給電する電力の供給を開始するように制御する（ステップＳ１０５）。これにより充電用の高周波電力が送電コイル４に印加され、被充電装置２はバッテリ３３に充電を行う。
When the
ステップＳ１０４において、制御部１０は、受電コイル６の位置を補正する方向及び位置ずれ量を報知部７に表示してユーザに報知すると、ステップＳ１０２に戻り、引き続き検出コイル５に流れる誘導電流を監視して位置検出を実行する。また、ステップＳ１０５において、制御部１０は、充電のための送電を開始した後、ステップＳ１０２に戻り、引き続き検出コイル５に流れる誘導電流を監視して位置検出を実行する。
In step S104, the
なお、被充電装置２の充電が終了するまでの間、被充電装置２を充電装置１の載置台３の最適位置に留まらせることで、電力の伝送効率が高い状態に維持し、充電時間を最短にすることができる。しかし、外部からの振動等が載置台３に加えられることによって、被充電装置２が最適位置からずれてしまうことが考えられる。被充電装置２の受電コイル６の位置が充電装置１の送電コイル４に対して適正な位置からずれると、電力の伝送効率が低下する。そこで、被充電装置２が充電装置１の載置台３に載置されている間、受電コイル６の位置の検出は続けられる。受電コイル６の位置がずれて受電コイル６に対向する検出コイル５が受電コイル６を検出すると、制御部１０は位置ずれを補正する方向及び位置ずれ量を報知部７に表示する。ユーザは、報知部７の表示に基づいて、被充電装置２を移動することにより、受電コイル６を最適位置に移動させることができる。
By keeping the device to be charged 2 at the optimum position on the mounting table 3 of the
次に、充電装置１に対する被充電装置２の載置位置と、このときの報知部７の表示状態の例について、図５（ａ）～（ｃ）及び図６（ａ）～（ｃ）を参照して説明する。図５（ａ）～（ｃ）は、充電装置１に対する被充電装置２の載置位置を示しており、図６（ａ）～（ｃ）は、報知部７の表示状態を示している。
Next, FIGS. 5(a) to 5(c) and 6(a) to (c) show examples of the placement position of the
図５（ａ）は、充電装置１に対して被充電装置２が、適正位置からＸ軸方向にずれている状態を示しており、被充電装置２の受電コイル６の一部が、検出コイル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄに対向している。充電装置１の送電コイル４には、電力が供給されていることから、送電コイル４には磁束が発生している。受電コイル６には、送電コイル４から発生する磁束により誘導電流が流れる。この誘導電流により、受電コイル６は反磁界を生じる。受電コイル６は、検出コイル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄに対向していることから、これらの検出コイル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄは、受電コイル６に生じた反磁界により、誘導電流を生じる。制御部１０の特定部１４は、誘導電流が生じた検出コイル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄを検出し、受電コイル６の位置ずれ方向及び位置ずれ量を特定する。検出コイル５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄは、送電コイル４に対してＸ軸方向に位置していることから、制御部１０は受電コイル６の位置ずれ方向をＸ軸方向と特定する。また、Ｘ軸方向に隣接する２つの検出コイル５ａ及び５ｃ、５ｂ及び５ｄが誘導電流を生じていることから、これよりＸ軸方向への位置ずれ量が特定される。
FIG. 5(a) shows a state in which the device to be charged 2 is displaced from the proper position in the X-axis direction with respect to the
図５（ａ）の状態のときの報知部７での表示状態を示しているのが、図６（ａ）である。報知部７は、ＬＥＤにより構成され、８つの方向を示す矢印が形成されている。被充電装置２の位置を補正する方向は、矢印を点灯することによって表示される。矢印の軸部分は、２段階の異なる長さを点灯表示することができる。
FIG. 6(a) shows the display state of the
図５（ａ）の状態のとき、被充電装置２の受電コイル６の位置ずれ方向はＸ軸方向であるから、被充電装置２の位置を補正する方向は、これとは１８０度反対方向である－Ｘ軸方向である。したがって、図６（ａ）において、報知部７は、－Ｘ軸方向を示す矢印が点灯している。また、位置ずれ量として、Ｘ軸方向に隣接する２つの検出コイル５ａ及び５ｃ、５ｃ及び５ｄが検出されていることから、２段階の異なる長さで表される矢印の軸部分は、２段階目の長い状態を点灯表示する。
In the state of FIG. 5(a), the direction of positional deviation of the
次に、被充電装置２を図５（ａ）の状態から－Ｘ軸方向をわずかに移動した状態が、図５（ｂ）に示される。図５（ｂ）において、充電装置１に対して被充電装置２の受電コイル６の一部が、検出コイル５ａ、５ｂに対向している。受電コイル６に対向しているこれらの検出コイル５ａ、５ｂは、受電コイル６に生じた反磁界により、誘導電流を生じる。制御部１０の特定部１４は、誘導電流が生じた検出コイル５ａ、５ｂを検出し、受電コイル６の位置ずれ方向及び位置ずれ量を特定する。検出コイル５ａ、５ｂは、送電コイル４に対してＸ軸方向に位置していることから、制御部１０は受電コイル６の位置ずれ方向をＸ軸方向と特定する。また、検出コイル５ａ、５ｂに対してＸ軸方向に隣接する検出コイル５ｃ、５ｄには誘導電流が生じていないことから、これよりＸ軸方向への位置ずれ量が特定される。
Next, FIG. 5(b) shows a state in which the charged
図５（ｂ）の状態のときの報知部７での表示状態を示しているのが、図６（ｂ）である。図５（ｂ）の状態のとき、被充電装置２の受電コイル６の位置ずれ方向はＸ軸方向であるから、被充電装置２の位置を補正する方向は、これとは１８０度反対方向である－Ｘ軸方向である。したがって、図６（ｂ）において、報知部７は、－Ｘ軸方向を示す矢印が点灯している。また、位置ずれ量として、Ｘ軸方向に隣接する検出コイル５ｃ、５ｄに誘導電流は検出されていないことから、２段階の異なる長さで表される矢印の軸部分は、図６（ａ）の状態より短い状態で点灯表示される。
FIG. 6(b) shows the display state of the
次に、被充電装置２を図５（ｂ）の状態から－Ｘ軸方向にさらに移動した状態が、図５（ｃ）に示される。図５（ｃ）において、充電装置１に対して被充電装置２の受電コイル６は、適正な位置に存在しており、受電コイル６は、いずれの検出コイル５にも対向していない。したがって、いずれの検出コイル５にも受電コイル６に生じる反磁界により誘導電流が生じず、制御部１０の特定部１４は、誘導電流が生じた検出コイル５を検出しない。したがって、受電コイル６の位置ずれ方向及び位置ずれ量は０である。
Next, FIG. 5(c) shows a state in which the charged
図５（ｃ）の状態のときの報知部７での表示状態を示しているのが、図６（ｃ）である。図５（ｃ）の状態のとき、被充電装置２の受電コイル６の位置ずれは存在しない。したがって、図６（ｃ）において、報知部７は、いずれの矢印も点灯しない。いずれの矢印も点灯されないことにより、被充電装置２の受電コイル６は送電コイル４に対して適正な位置に存在していることをユーザに報知する。
FIG. 6(c) shows the display state of the
なお、上記において、報知部７は被充電装置２が位置を補正する方向を矢印で表示したが、位置ずれ方向をそのまま表示してもよい。また、ＬＥＤによる矢印の表示により被充電装置２の受電コイル６の位置ずれの報知を行ったが、視覚情報により報知するものであれば、ＬＣＤ、有機ＥＬ等に表示してもよく、また矢印による表示に限らず、文字等で表示してもよい。また、報知部７による報知は、音声情報による報知であってもよい。視覚情報と音声情報による報知はどちらか一方であってもよいし、視覚情報及び音声情報の両方により報知してもよい。
In addition, in the above description, the
（第２の実施の形態）
第１の実施の形態では、送電コイル４への電力の供給により発生する磁束により受電コイル６に生じる誘導電流による反磁界から検出コイル５に発生する誘導電流を検出することにより、受電コイル６の位置ずれを検出した。これに対して、送電コイル４に代えて検出コイル５に電力を供給して、検出コイル５に発生する磁束により受電コイル６に生じる誘導電流による反磁界を検出コイル５が検出することにより、受電コイル６の位置ずれを検出する。
(Second embodiment)
In the first embodiment, the induced current generated in the
充電装置１の載置台３の載置面に対向する充電装置１の内部に、送電コイル４と複数の検出コイル５が設けられ、複数の検出コイル５が送電コイル４の周囲にマトリクス状に配置される点は、第１の実施の形態と同様である。
A
図７は充電装置１のブロック図を示し、第１の実施の形態の図２（ａ）と同様の構成には同一の番号を付して説明を省略する。図７は、検出コイル５に磁束を発生させるための電力を供給するための電力変換部４０を設けた点が異なる。
FIG. 7 shows a block diagram of the
電力変換部４０は、電源部１１から電力の供給を受け、複数の検出コイル５のそれぞれに高周波の電力を供給する。
The
次に充電装置１の動作について説明する。図８は充電装置１の非接触給電処理の動作の一例を示すフローチャートである。
Next, the operation of charging
非接触給電処理は、第１の実施の形態と同様、被充電装置２が充電装置１の載置台３に載置されて、充電装置１の電源スイッチがオンに切り換えられること等により開始される。
As in the first embodiment, the non-contact power supply process is started when the device to be charged 2 is placed on the mounting table 3 of the
ステップＳ２０１において、充電装置１は、非接触給電に先だって、被充電装置２の受電コイル６が送電コイル４に対して適正な位置に載置されているか検出するために、複数の検出コイル５のそれぞれに高周波の電力を供給する。
In step S201, the charging
ステップＳ２０２において、制御部１０は、複数の検出コイル５のうち、対向する位置における受電コイル６の存在を検出した検出コイル５の特定を開始する。
In step S<b>202 , the
マトリクス状に配置された複数の検出コイル５には、高周波電流が印加される。高周波電流が印加された検出コイル５には、磁界が発生する。ここで、検出コイル５に生じた磁界上に受電コイル６が位置する場合、受電コイル６に発生した磁界により誘導電流が発生し、この誘導電流により磁界が発生する。この磁界は検出コイル５に印加した高周波電流により発生する磁界とは方向が反対である反磁界である。検出コイル５はこの反磁界を検出することにより、当該検出コイル５上の位置に受電コイル６が位置すると判定される。検出コイル５は送電コイル４の周囲に配置されていることから、検出コイル５上に受電コイル６が位置する場合、受電コイル６は送電コイル４に対向する適正位置からずれている。
A high-frequency current is applied to the plurality of
ステップＳ２０３において、制御部１０は、受電コイル６が存在している検出コイル５を特定、すなわち、受電コイル６の位置ずれが検出された否かを判断し、検出コイル５が反磁界を検出すると、この位置ずれが検出されたと判断する（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）。位置ずれが検出されると、制御部１０は、反磁界が検出された検出コイル５の位置から位置ずれ方向を特定する。
In step S203, the
位置ずれ方向が検出されると、制御部１０は、被充電装置２の受電コイル６の位置を補正する方向としてこれと１８０度異なる方向を報知部７に表示することによりユーザに通知する（ステップＳ２０４）。
When the positional deviation direction is detected, the
ステップＳ２０３において、反磁界を検出する検出コイル５が存在しないと、受電コイル６が送電コイル４に対向する適正位置に存在し、位置ずれは検出されないと判断する（ステップＳ２０３：ＮＯ）。
In step S203, if there is no detecting
位置ずれが検出されないと判断すると、充電装置１の制御部１０は、被充電装置２に対して送電を開始するように制御する（ステップＳ２０５）。これにより高周波電力が送電コイル４に印加され、被充電装置２はバッテリ３３に充電を行う。
When determining that the positional deviation is not detected, the
ステップＳ２０４において、制御部１０は、被充電装置２の受電コイル６を移動する方向を表示して報知すると、ステップＳ２０２に戻り、引き続き検出コイル５による位置検出を実行する。また、制御部１０は、ステップＳ２０５において送電を開始すると、同様にステップＳ２０２に戻り、引き続き検出コイル５による位置検出を実行する。
In step S<b>204 , the
なお、充電装置１の載置台３に加えられる外部からの振動等によって、被充電装置２が最適位置からずれたままとなってしまうことを防止するため、被充電装置２が充電装置１の載置台３に載置されている間、被充電装置２の受電コイル６の位置の検出は続けられる。受電コイル６の位置がずれて受電コイル６に対向する検出コイル５が受電コイル６を検出して報知部７に位置ずれの方向を表示する。ユーザは報知部７の表示に基づいて被充電装置２を移動することにより受電コイル６を最適位置に保つことができる。
In addition, in order to prevent the device to be charged 2 from remaining deviated from the optimum position due to external vibrations or the like applied to the mounting table 3 of the
上記の第１の実施の形態、第２の実施の形態では、給電方式として電磁誘導方式が示されたが、これに限らず、磁気共鳴方式、電界結合方式であってもよい。 In the first embodiment and the second embodiment described above, the electromagnetic induction system is shown as the power supply system, but the system is not limited to this, and may be a magnetic resonance system or an electric field coupling system.
以上の実施の形態より、送電コイル４の周囲に並ぶように配置された複数の検出コイル５のうち、対向する位置における受電コイル６の存在を検出した検出コイル５を特定し、特定結果に基づいて、被充電装置２に対して現在の載置位置よりも効率的に非接触給電を行うための載置位置を報知することで被充電装置２に対して効率的な給電を行うことができる。
According to the above embodiment, among the plurality of
なお、報知方法として、充電装置１に設けられたＬＥＤによる表示に代えて、充電装置１にＬＣＤ、有機ＥＬ等のパネルを設け、位置ずれを検出した際に、そのパネル上に位置ずれの方向・位置ずれの量を表示してもよい。また、位置ずれを検出した際に、送電コイル４から受電コイル６を介して通知情報を送信することで、被充電装置２の表示部３４であるディスプレイ上に位置ずれの方向・位置ずれの量を表示してもよい。
As a notification method, a panel such as LCD or organic EL is provided in the
本発明の実施の形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記の番号は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。 Although embodiments of the present invention have been described, the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, but includes the scope of the invention described in the claims and equivalents thereof. The invention described in the scope of claims originally attached to the application form of this application is additionally described below. The appendix numbers are as in the claims originally attached to this application.
（付記１）
自装置に載置された被充電装置に対し、前記被充電装置が有する受電コイルを介して非接触給電を行う送電コイルと、
前記送電コイルの周囲に並ぶように配置され、対向する位置における前記受電コイルの存在をそれぞれが検出する複数の検出コイルと、
前記複数の検出コイルのうち、対向する位置における前記受電コイルの存在を検出した検出コイルを特定する特定部と、
前記特定部による特定結果に基づいて、前記被充電装置に対して現在の載置位置よりも効率的に非接触給電を行うための載置位置を報知する報知部と、
を備える充電装置。
(Appendix 1)
a power transmission coil that performs contactless power supply to a device to be charged placed on the own device via a power receiving coil of the device to be charged;
a plurality of detection coils arranged so as to line up around the power transmission coil, each detecting the presence of the power reception coil at a position facing each other;
an identification unit that identifies, among the plurality of detection coils, the detection coil that has detected the presence of the receiving coil at the facing position;
a notification unit for notifying a placement position for performing contactless power supply to the charged device more efficiently than the current placement position, based on a result of identification by the identification unit;
charging device.
（付記２）
前記特定部は、前記受電コイルの誘導電流により発生する反磁界を検出することにより、対向する位置における前記受電コイルの存在を検出した前記検出コイルを特定する、
付記１に記載の充電装置。
(Appendix 2)
The identifying unit identifies the detection coil that detects the presence of the power receiving coil at the facing position by detecting a demagnetizing field generated by the induced current of the power receiving coil.
The charging device according to
（付記３）
前記特定部は、電力を供給された前記送電コイルに発生する磁束により生じる前記受電コイルの誘導電流により発生する反磁界を検出することにより、対向する位置における前記受電コイルの存在を検出した前記検出コイルを特定する、
付記２に記載の充電装置。
(Appendix 3)
The identifying unit detects the presence of the power receiving coil at the facing position by detecting a demagnetizing field generated by an induced current in the power receiving coil caused by a magnetic flux generated in the power transmitting coil to which power is supplied. identify the coil,
The charging device according to
（付記４）
前記特定部は、電力を供給された前記検出コイルに発生する磁束により生じる前記受電コイルの誘導電流により発生する反磁界を検出することにより、対向する位置における前記受電コイルの存在を検出した前記検出コイルを特定する、
付記２に記載の充電装置。
(Appendix 4)
The detection unit detects the existence of the power receiving coil at the facing position by detecting a demagnetizing field generated by an induced current in the power receiving coil caused by a magnetic flux generated in the detection coil to which power is supplied. identify the coil,
The charging device according to
（付記５）
前記特定部は、特定された前記検出コイルの位置から前記受電コイルの前記送電コイルに対する位置ずれを検出し、
前記報知部は、前記位置ずれを報知する、
付記１から４のいずれか１つに記載の充電装置。
(Appendix 5)
The specifying unit detects a positional deviation of the power receiving coil from the specified position of the detecting coil with respect to the power transmitting coil,
The notification unit notifies the positional deviation,
5. The charging device according to any one of
（付記６）
前記特定部は、前記位置ずれの方向を検出し、
前記報知部は、前記位置ずれの方向又は前記位置ずれを修正する方向を報知する、
付記５に記載の充電装置。
(Appendix 6)
The specifying unit detects the direction of the misalignment,
The notification unit notifies the direction of the misalignment or the direction of correcting the misalignment.
The charging device according to
（付記７）
前記特定部は、さらに前記位置ずれの量を検出し、
前記報知部は、さらに前記位置ずれの量を報知する、
付記６に記載の充電装置。
(Appendix 7)
The specifying unit further detects the amount of the positional deviation,
The notification unit further notifies the amount of the positional deviation,
The charging device according to
（付記８）
前記検出コイルの面積は前記受電コイルに比して小さく、前記送電コイルの面積は前記受電コイルに比して大きい、
付記１に記載の充電装置。
(Appendix 8)
The area of the detection coil is smaller than that of the receiving coil, and the area of the transmitting coil is larger than that of the receiving coil.
The charging device according to
（付記９）
前記報知部は、視覚情報及び音声情報の少なくとも一方により報知する、
付記１に記載の充電装置。
(Appendix 9)
The notification unit notifies by at least one of visual information and audio information,
The charging device according to
（付記１０）
自装置に載置された被充電装置に対し、前記被充電装置が有する受電コイルを介して非接触給電を行う充電方法であって、
送電コイルの周囲に並ぶように複数配置された検出コイルのうち、対向する位置における前記受電コイルの存在を検出した前記検出コイルを特定するステップと、
特定結果に基づいて、前記被充電装置に対して現在の載置位置よりも効率的に非接触給電を行うための載置位置を報知するステップと、
を備える充電方法。
(Appendix 10)
A charging method for performing contactless power supply to a device to be charged placed on the own device via a power receiving coil of the device to be charged,
identifying the detection coil that has detected the presence of the power receiving coil at a position facing each other from among the plurality of detection coils arranged so as to be aligned around the power transmitting coil;
a step of informing the device to be charged of a placement position for performing contactless power supply more efficiently than the current placement position, based on the identification result;
charging method.
（付記１１）
コンピュータに、
受電コイルを備える被充電装置に対して非接触給電する送電コイルの周囲に並ぶように複数配置された検出コイルのうち、対向する位置における前記受電コイルの存在を検出した前記検出コイルを特定するステップと、
特定結果に基づいて、前記被充電装置に対して現在の載置位置よりも効率的に非接触給電を行うための載置位置を報知するステップと、
を実行させるプログラム。
(Appendix 11)
to the computer,
Identifying the detection coil that detects the presence of the power receiving coil at the facing position among the plurality of detection coils arranged side by side around the power transmitting coil that wirelessly powers the device to be charged that includes the power receiving coil. and,
a step of informing the device to be charged of a placement position for performing contactless power supply more efficiently than the current placement position, based on the identification result;
program to run.
１…充電装置、２…被充電装置、３…載置台、４…送電コイル、５，５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄ…検出コイル、６…受電コイル、７…報知部、１０，３０…制御部、１１，３２…電源部、１２，４０…電力変換部、１３…入力部、１４…特定部、１５…送電制御部、１６…報知制御部、２１…ＣＰＵ、２２…ＲＯＭ、２３…ＲＡＭ、２４…記憶部、２５…システムバス、３１…受電部、３３…バッテリ、３４…表示部、３５…入出力部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記送電コイルの周囲に並ぶように配置され、対向する位置における前記受電コイルの存在をそれぞれが検出する複数の検出コイルと、
前記被充電装置が載置されたときに前記複数の検出コイルのうち前記受電コイルで発生した誘導電流を検出した検出コイルを特定し、
特定された検出コイルの位置に基づいて、前記受電コイルの位置を補正する方向及び位置ずれ量に応じた長さの指標を報知するよう報知部を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、更に、
前記受電コイルに誘導電流を発生させるため前記送電コイルに電力を印加し、
特定結果において前記受電コイルの位置ずれが検出されないと判断されると、前記送電コイルに充電用の電力を印加して前記被充電装置に電力の供給を開始させるよう制御し、
前記誘導電流を発生させるために印加される電力は、前記被充電装置に供給する前記充電用の電力よりも小さいことを特徴とする充電装置。 a power transmission coil that performs contactless power supply to a device to be charged placed on the own device via a power receiving coil of the device to be charged;
a plurality of detection coils arranged so as to line up around the power transmission coil, each detecting the presence of the power reception coil at a position facing each other;
identifying a detection coil that detects an induced current generated in the power receiving coil among the plurality of detection coils when the device to be charged is placed;
a control unit for controlling a notification unit to notify a direction for correcting the position of the power receiving coil and an indicator of length according to the amount of positional deviation based on the identified position of the detection coil;
with
The control unit further
applying power to the power transmitting coil to generate an induced current in the power receiving coil;
when it is determined that the positional deviation of the power receiving coil is not detected in the identification result, applying power for charging to the power transmitting coil and controlling to start supplying power to the device to be charged;
A charging device , wherein the power applied to generate the induced current is smaller than the charging power supplied to the device to be charged.
ことを特徴とする請求項１に記載の充電装置。 The area of the detection coil is smaller than that of the receiving coil, and the area of the transmitting coil is larger than that of the receiving coil.
The charging device according to claim 1, characterized in that:
前記送電コイルの周囲に並ぶように配置され、対向する位置における前記受電コイルの存在をそれぞれが検出する複数の検出コイルと、
報知部と、
を備えた充電装置の報知方法であって、
前記被充電装置が載置されたときに前記複数の検出コイルのうち前記受電コイルで発生した誘導電流を検出した検出コイルを特定するステップと、
特定された検出コイルの位置に基づいて、前記受電コイルの位置を補正する方向及び位置ずれ量に応じた長さの指標を報知するよう前記報知部を制御するステップと、
を含み、更に
前記受電コイルに誘導電流を発生させるため前記送電コイルに電力を印加するステップと、
前記特定するステップにて前記受電コイルの位置ずれが検出されないと判断されると、前記送電コイルに充電用の電力を印加して前記被充電装置に電力の供給を開始させるステップと、
を含み、
前記誘導電流を発生させるために印加される電力は、前記被充電装置に供給する前記充電用の電力よりも小さいことを特徴とする報知方法。 a power transmission coil that performs contactless power supply to a device to be charged placed on the own device via a power receiving coil of the device to be charged;
a plurality of detection coils arranged so as to line up around the power transmission coil, each detecting the presence of the power reception coil at a position facing each other;
a reporting unit;
A notification method for a charging device comprising:
identifying a detection coil that detects an induced current generated in the power receiving coil among the plurality of detection coils when the device to be charged is placed;
controlling the reporting unit to report a direction for correcting the position of the power receiving coil and an indicator of length corresponding to the amount of positional deviation based on the identified position of the detection coil;
including and
applying power to the transmitting coil to generate an induced current in the receiving coil;
a step of applying charging power to the power transmitting coil to start supplying power to the device to be charged when it is determined that the positional deviation of the power receiving coil is not detected in the identifying step;
including
The notification method , wherein the power applied to generate the induced current is smaller than the power for charging supplied to the device to be charged.
前記被充電装置が載置されたときに前記複数の検出コイルのうち前記受電コイルで発生した誘導電流を検出した検出コイルを特定する特定手段、
前記特定手段によって特定された検出コイルの位置に基づいて、前記受電コイルの位置を補正する方向及び位置ずれ量に応じた長さの指標を報知するよう前記報知部を制御する制御手段、
として機能させ、
更に、
前記受電コイルに誘導電流を発生させるため前記送電コイルに電力を印加する印加手段、
特定結果において前記受電コイルの位置ずれが検出されないと判断されると、前記送電コイルに充電用の電力を印加して前記被充電装置に電力の供給を開始させるよう制御する電力制御手段、
として機能させ、
前記誘導電流を発生させるために印加される電力は、前記被充電装置に供給する前記充電用の電力よりも小さいことを特徴とするプログラム。 a power transmission coil that performs contactless power supply to a device to be charged placed on the device via a power receiving coil of the device to be charged; a computer of a charging device comprising a plurality of detection coils each detecting the presence of a receiving coil, and a notification unit;
identifying means for identifying a detection coil that detects an induced current generated in the power receiving coil among the plurality of detection coils when the device to be charged is placed;
Control means for controlling the reporting unit to report a direction for correcting the position of the power receiving coil and an indicator of length corresponding to the amount of positional deviation based on the position of the detection coil specified by the specifying means;
function as
Furthermore,
applying means for applying power to the power transmitting coil to generate an induced current in the power receiving coil;
power control means for applying power for charging to the power transmitting coil to start supplying power to the device to be charged when it is determined that the positional deviation of the power receiving coil is not detected in the identification result;
function as
A program according to claim 1, wherein the power applied to generate the induced current is smaller than the power for charging supplied to the device to be charged.
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