JP5566035B2

JP5566035B2 - 充電装置及び方法

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Inventors: 佳弘水尾
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Description

本発明は充電装置等に関する。

従来、電磁誘導を利用し、非接触に充電を行う充電装置が知られている。非接触の充電装置は、充電装置が備える一次コイルにかける電圧を変化（励振）させることにより、被充電機器が備える二次コイル周囲の磁束が変化し、二次コイルに起電力が発生する仕組みを利用したものである（例えば、特許文献１参照）。

現在、この様な非接触による充電は、電動シェーバや電動歯ブラシ等、主に、水に濡れる可能性がある機器で使用されている。

しかし、非接触充電は、従来の充電方法のように端子を接触させる、或いは、ケーブルで被充電機器を接続するといった必要がないことから、種々の機器で非接触による充電を行うことが提案されている。
特開平１０−２３３２３５号公報

前述の様に、種々の機器で非接触充電が可能になると、一つの充電装置に複数の一次コイルを備えることで、複数の機器を同時に充電するシステムも考えられる。

この様に、複数の機器を同時に非接触により充電する場合、各一次コイルは別々の機器を同時に充電することになる。機器毎に使用する電池や回路の特性などが異なる場合、各一次コイルによって充電している機器がどのような機器であるかを特定し、最適な充電動作の制御を行うことが重要となってくる。

本発明は、複数の機器を充電する際に、電力を供給する機器を特定し、適切な充電処理を行うことができるようにすることを目的とする。

本発明においては、外部機器に非接触で電力を供給する電力供給手段と、第１の外部機器が電力を受けているか否かを示す第１の情報に基づいて、前記第１の外部機器を特定し、第２の外部機器が電力を受けているか否かを示す第２の情報に基づいて、前記第２の外部機器を特定する特定手段と、制御手段と
を有し、前記制御手段は、前記第１の外部機器及び前記第２の外部機器が特定された後に、前記第１の外部機器及び前記第２の外部機器の少なくとも一つが給電の対象として選択されたか否かを判定し、前記制御手段は、前記給電の対象として前記第１の外部機器が選択された後に、前記第１の外部機器に電力を供給するための処理を行い、前記制御手段は、前記第１の外部機器及び前記第２の外部機器が特定された後に、前記第１の外部機器及び前記第２の外部機器のいずれか一つが送信元として選択されたか否かを判定し、前記制御手段は、前記送信元として前記第１の外部機器が選択された後に、送信先として前記第２の外部機器が選択されたか否かを判定し、前記制御手段は、前記送信元として前記第１の外部機器が選択され、前記送信先として前記第２の外部機器が選択された後に、前記第１の外部機器からのデータを前記第２の外部機器に転送するための処理を行うことを特徴とする。

本発明によれば、電力を供給する被充電機器を特定することが可能となる。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。

図１は、第一の実施形態における充電システム１００の構成を示す図である。充電システム１００は、充電装置２００と、被充電機器３００から構成される。充電装置２００は、電磁誘導を利用し、非接触に充電を行う。充電装置２００は、プレート型の形状をしており、充電装置２００の上に被充電機器３００を置くことができるように構成される。また、充電装置２００は、非接触に電力を供給して充電を行うためのコイルを内蔵している。そして、充電装置２００に内蔵したコイルに対応した充電部２０１Ａ、２０１Ｂに被充電機器３００を置くことで、被充電機器３００に内蔵された電池を充電することができる。

なお、図１では、被充電機器３００として、携帯電話３００Ａ、デジタルカメラ３００Ｂを示したが、後述の様に、充電装置２００と通信可能な機器であれば、他の機器でもよい。

図２は、充電装置２００と被充電機器３００の要部の構成を示すブロック図である。

充電装置２００において、商用電源からの交流電圧を整流・平滑回路２０３により整流、平滑化し、その直流電圧をＤＣ−ＤＣコンバータ２０４に供給する。ＤＣ−ＤＣコンバータ２０４は、入力した直流電圧を所定の電圧に変換して制御部２０５に送る。制御部２０５はマイコンとメモリを含み、充電装置２００の各部を制御する。制御部２０５は、コイル励振部２０６、２０７を制御し、ＤＣ−ＤＣコンバータ２０４から送られてくる直流電圧によってコイル２０１、２０２を励振させる。コイル励振部２０６、２０７は制御部２０５を介してＤＣ−ＤＣコンバータ２０４から供給された直流電圧を基に、コイル２０１、２０２を励振して磁束を変化させ、非接触に電力を供給する。

また、制御部２０５は、後述の様に、予め設定されたパターンでコイル２０１、２０２を励振させるよう、コイル制御部２０６、２０７を制御する。検出部２０８はコイル２０１、２０２が発生する電圧あるいは電流を検出し、充電部２０１Ａ、２０１Ｂに何らかの物体が置かれたことを制御部２０５に出力する。また、制御部２０５は、充電装置２００の動作状態に応じてＬＥＤ２０９を点灯させ、ユーザに対し、充電エラーや充電状態の変更、充電完了などのメッセージを報知する。

通信部２１０は、被充電機器３００を含む外部機器との間で通信を行うための回路である。通信部２１０において、データ処理部２１１は制御部２０５の制御に必要な通信データを処理する。また、信号処理部２１２は、受信時は受信した信号を復調した後必要なデータを分離し、送信時には必要な処理を施したあと変調を加え通信に適した信号に変換する。２１３はアンテナである。

通信部２２０は、これらの機能により、外部の通信可能な機器と情報のやりとりが可能となる。なお、通信部２１０は、ＢｌｕｅＴｏｏｔｈや無線ＬＡＮ、Ｗｉ−Ｆｉなど、公知の通信技術を利用して無線通信を行う。

一方、被充電機器３００において、被充電装置３００を充電装置２００の充電部２０１Ａ、２０１Ｂに置くと、コイル２０１、２０２から発生する磁束により二次コイルであるコイル３０１に電流が流れる。コイル３０１に供給される電圧は安定していないため、整流・平滑部３０２により、整流、平滑化し、その直流電圧が電源制御部３０３に供給される。充電制御部３０３は、整流・平滑部３０２からの電圧により、二次電池３０４を充電する。なお、電源制御部３０３は二次電池３０４の電圧、充電時間などにより二次電池の状態を検出し、二次電池に対する電力の供給を制御する。また、例えば二次電池３０４は、リチウムイオン電池、リチウム水素電池などを用いることができる。

また、通信部３０５は、充電装置２００と通信を行う。通信部３０５において、信号処理部３０７は、アンテナを介して送受信されるデータに所定の処理を行い、処理用データに変換したり、データを送信できる形に変換する。通信制御部３０８は電源制御部３０３より必要なデータをやり取りしたり、電源制御部３０３に必要なデータを送る。メモリ３０９には、充電制御部３０３による充電処理のために必要なデータが記憶される。

なお、図２においては、被充電機器３００において、本実施形態の充電処理に関連するブロックのみを示した。例えば、被充電機器３００が、図１に示すように携帯電話３００Ａであった場合には、図２に示した構成の他、携帯電話の機能を実現するための他の機能ブロックを有する。また、デジタルカメラ３００Ｂにおいても、本実施形態の充電処理に関連する処理ブロックは図２に示した被充電機器３００と同様である。そして、デジタルカメラ３００Ｂは、図２に示した構成の他、デジタルカメラの機能を実現するための機能ブロックを有する。

次に、図３のフローチャートを用いて、充電装置２００による被充電機器３００の特定処理について説明する。図３の処理は、制御部２０５によって実行される。

検出部２０８により、コイル２０１、２０２の電圧、或いは電流の変化を検出し、充電部２０１Ａ、２０１Ｂの少なくとも一方に物体が置かれたことを制御部２０５が検出すると、フローが開始する。

充電装置２００の充電部２０１Ａ、２０１Ｂの上に被充電機器等の物体が置かれた場合、何も置かれていない場合と比べ、コイル２０１、２０２のインダクタンスが変化する。そして、制御部２０５により、所定の周期でコイル励振部２０６、２０７により短時間の励振を行わせる。このとき検出部２０８がコイル２０１、２０２に流れる電流を検出し、インダクタンスの変化を検出することができる。これらの処理により、充電部２０１Ａ、２０１Ｂの上に被充電機器等の物体が戴置されたとき、そのことを検出することができる。

まず、物体が置かれた充電部が一つだけであるかどうかを判別する（Ｓ３０１）。一方の充電部にのみ物体が置かれた場合、通信部２１０により通信を行う。置かれた物体が被充電機器３００である場合、通信部２１０は、被充電機器に対し、どのような機器であるかを問い合わせ、被充電機器３００の情報を取得する。制御部２０５は、通信部２１０により取得した情報に基づいて、被充電機器を特定する（Ｓ３０７）。

本実施形態では、被充電機器３００の情報として、電池の充電容量や、最大の充電電圧などの情報を取得する。そして、制御部２０５は、通信部２１０が取得した情報に従い、コイル励振部２０６、２０７のうち、被充電機器が置かれた方のコイル励振部を制御して、被充電機器に適した電力を送出する。

一方、Ｓ３０１において、充電部２０１Ａと２０１Ｂの両方に物体が置かれたと判別した場合、一方の充電部に置かれた被充電機器を特定済みかどうか判別する（Ｓ３０２）。

例えば、先に一方の充電部に対して被充電機器が置かれ、その後、もう一方の充電部に別の物体が置かれた場合、先に置かれた被充電機器は特定されている。そのような場合、Ｓ３０７に進み、通信部２１０により通信を行う。二つの被充電機器３００が置かれていた場合には、通信部２１０は、これら二つの被充電機器から応答を受けることになる。しかし、一方の機器については既に特定済みなので、他方の機器が新たに置かれた機器であることが特定できる。従って、二つの充電部２０１Ａ、２０１Ｂに置かれた機器をそれぞれ特定することができる。

一方、Ｓ３０２で、何れの機器も特定できていない場合には、まず、コイル２０１を励振させ、コイル２０２については励振を停止する（Ｓ３０３）。そして、通信部２１０により通信を行い、コイル３０１が電力を受けているかどうかを問い合わせる（Ｓ３０４）。このとき、通信部２１０は二つの被充電機器から応答を受けることになる。しかし、コイル２０１だけを励振させているため、受電中である旨の応答を送ってきた機器がコイル２０１によって送電されている機器であるとわかる。そのため、受電中である旨の応答を送った機器が、充電部２０１Ａに置かれた機器であると特定できる。

次に、今度は、コイル２０２を励振させ、コイル２０１については励振を停止する（Ｓ３０５）。そして、通信部２１０により、被充電機器との間で通信を行い、受電中であるかどうかを問い合わせる（Ｓ３０６）。前記の通り、このとき受電状態である旨の応答を送ってきた機器がコイル２０２によって送電されている機器なので、充電部２０１Ｂに置かれた機器を特定できる。

この様に、制御部２０５は、各充電部に置かれた被充電機器の特定が完了すると、各機器に対する充電処理を自動的に開始する。このとき、通信部２１０が取得した情報に従ってコイル励振部２０６、２０７を制御して、被充電機器に適した電力を送出する。

以上の説明では、図１の様に、一つの充電装置２００と、二つの被充電機器３００Ａ、３００Ｂからなるシステムにおいて、充電機器を特定する処理について説明した。

しかし、例えば、図４の充電システム１００Ａの様な状況も考えられる。即ち、図４では、充電装置２００と携帯電話３００Ａ、デジタルカメラ３００Ｂの他、充電装置２００と同様の構成の充電装置２００Ａ、及び携帯電話３００Ｃ、３００Ｅ、ビデオカメラ３００Ｄが存在する。

ここで、機器３００Ｃ〜３００Ｅが充電装置２００の通信範囲内に存在する場合、図３の様に通信部２１０からの問い合わせに対し、各機器３００Ｃ〜３００Ｅからも応答が送られる。更に、携帯電話３００Ｃ、ビデオカメラ３００Ｄが充電装置２００Ａにより充電中の場合、充電中である旨の応答が送られてしまい、機器３００Ａ〜３００Ｄの何れの機器が、充電装置２００に置かれているのか特定できない。

そこで、本実施形態では、図５のフローチャートに従って特定処理を実行し、充電装置２００に置かれている被充電機器を特定する。図５の処理は、制御部２０５によって実行される。

検出部２０８により、コイル２０１、２０２の電圧、或いは電流の変化を検出し、充電部２０１Ａ、２０１Ｂの少なくとも一方に被充電機器が置かれたことを制御部２０５が検出すると、フローが開始する。

まず、通信部２１０により、周囲に通信可能な充電対象機器が存在するかどうか検出する（Ｓ５０１）。周囲に通信可能な充電対象機器が無い場合、充電装置２００に置かれた機器は充電対象の機器では無いと判断して、処理を終了する。

また、充電対象機器から応答があると、通信部２１０が受信した応答に基づいて、充電装置２００と同様の機能を持った充電装置が存在するかどうか判別する（Ｓ５０２）。周囲に充電装置、例えば、図４における充電装置２００Ａを検出した場合、その充電装置と充電オンオフパターン調整処理を行う（Ｓ５０３）。

充電オンオフパターン調整処理について説明する。

充電装置を検出すると、後述の処理において、充電装置２００上の機器を検出するために使用するパターン信号が重複しないよう、充電装置の間でお互いに調整を行う。ここでは、充電装置２００が図７に示す７０１のパターン信号、充電装置２００Ａが図７に示す７０２のパターン信号を使用するように調整を行う。

また、Ｓ５０２において、同様の充電装置がない場合、充電装置２００は図８に示すような適当な信号パターンを使用する。なお、図７、図８において、信号がオン状態のとき、コイル２０１、２０２が励振され、オフ状態の時は励振が停止される。

次に、通信部２１０により、周囲の被充電機器全てに対して通信を開始する（Ｓ５０４）。図４では、充電装置２００が、携帯電話３００Ａ、デジタルカメラ３００Ｂ、携帯電話３００Ｃ、ビデオカメラ３００Ｄ、携帯電話３００Ｅと通信を開始することになる。次に、置かれた機器の判定処理を実行する（Ｓ５０５）。

次に、Ｓ５０５における、置かれた機器の判定処理について、図６のフローチャートを用いて説明する。

制御部２０５は、Ｓ５０３の処理によって決定したパターン信号、例えば、図７の信号７０１に従い、コイル励振部２０６、２０７を制御して、コイル２０１とコイル２０２の励振状態を同様に切り替える（Ｓ６０１）。なお、各パターン信号は、不図示のメモリに保持されているものとする。図７に示すように、パターン信号７０１は、ｔ０〜ｔ４の決められた周期でオン状態とオフ状態が切り替わる。例えば、７０１では、ｔ０期間はオフなので、コイル２０１、２０２共に励振を停止する。次に、通信中の被充電機器に対し、電力を受けているかどうかを問い合わせる（Ｓ６０２）。例えば、図４では、携帯電話３００Ａ、デジタルカメラ３００Ｂは、コイル２０１、コイル２０２の励振が停止されているので、電力を受けていない旨の応答を返す。一方、携帯電話３００Ｃ、ビデオカメラ３００Ｄは、充電装置２００Ａによって充電処理が制御されているので、受電中、受電していない状態のどちらを返すかこの時点で不明である。携帯電話３００Ｅは充電中ではないので、受電していない旨の応答を返す。

以上でパターン信号における一つの期間中の処理が終了する。すると、パターン信号におけるｔ０〜ｔ４の全ての期間について処理を終了したかどうかを判別する（Ｓ６０３）。ここでは、ｔ０期間しか終了していないので、次に、ｔ１期間における処理を実行する。ｔ１期間では、コイル２０１、コイル２０２を励振させる。そして各被充電機器に対し、再度問い合わせを行う。

ｔ１期間では、携帯電話３００Ａ、デジタルカメラ３００Ｂは受電中である旨を応答する。一方、携帯電話３００Ｃ、ビデオカメラ３００Ｄの返答は不明である。また、携帯電話３００Ｅは充電中では無いので、ここでも受電していない旨を応答する。この様に、携帯電話３００Ｅは、励振パターンと異なる返答を返したので、携帯電話３００Ｅは充電装置２００に置かれていないことがわかる。そのため、携帯電話３００Ｅとの通信を停止する。

このように、パターン信号に従い、励振状態の切り替えと各機器に対する受電状態の問い合わせを繰り返す。また、充電装置２００と２００Ａは、それぞれ図７のパターン信号７０１、７０２に従い、同じ周期で励振状態切り替えと、被充電機器への問い合わせを行う。この場合、各充電装置が、同時にＳ６０１、Ｓ６０２の処理を行ったとしても、図７におけるｔ０期間からｔ４期間までの間に、携帯電話３００Ｃ、ビデオカメラ３００Ｄは、必ず充電装置２００の励振状態とは異なる返答を返す。そのため、携帯電話３００Ｃ、ビデオカメラ３００Ｄが充電装置２００に置かれていないと判定することができる。なお、図８のパターン信号を使った場合には、ｔ０期間からｔ７期間まで、同じ処理を繰り返すことになる。

以上の処理（Ｓ６０１〜Ｓ６０３）により、携帯電話３００Ａ、デジタルカメラ３００Ｂが充電装置２００に置かれた被充電機器であることが判定できる（Ｓ６０４）。

この様に充電装置２００に置かれた機器を判定すると、次に、Ｓ５０６以降の処理を実行する。Ｓ５０６〜Ｓ５１２の処理は、図３のＳ３０１〜Ｓ３０７の処理と同様のため、説明を省略する。

なお、本実施形態では、二つの充電装置２００と２００Ａの間で、互いにパターン信号が重複しないように調整処理を行った。しかし、パターン信号の調整を行う代わりに、重複しにくいような、例えば乱数を使用したパターン信号や、より周期が長い、例えば図８に示すようなパターン信号を使用することも可能である。

また、本実施形態では、二つの充電部を備える充電装置について説明したが、三つ以上の充電部を持つ場合も、同様に、各充電部に置かれた被充電機器を特定することが可能である。

また、図５、図６の処理において、始めに充電装置２００上の被充電機器を判定し、それから、各充電部に置かれた機器を特定していた。しかし、図６において、二つのコイルを同時に励振して問い合わせを行うのではなく、片方のコイルのみ、パターン信号に従って励振して受電状態を問い合わせるようにすることも可能である。

具体的には、例えば、Ｓ６０１の処理において、コイル２０１をパターン信号に従って励振させ、コイル２０２は励振を停止させたままにする。そして、各機器に対して受電状態を問い合わせた結果、パターン信号による励振状態と、受電状態が対応するように返答した機器が、充電部２０１Ａに置かれた機器であると特定することができる。また、コイル２０２についても同様に制御することで、充電部２０２Ａに置かれた機器も特定することができる。

その場合、図５における、Ｓ５０６以降の処理は不要となる。

この様に、本実施形態によれば、複数の充電部に置かれた被充電機器を特定することができる。そして、各機器からの情報に従って、コイルの励振状態を制御することで、各機器に対して最適な電力を供給することが可能となる。

次に、第二の実施形態を説明する。

第一の実施形態では、パターン信号によってコイルの励振状態を制御することにより、充電装置２００に置かれた機器を判定していた。これに対し、本実施形態では、コイル励振部による制御信号に対し、パターン信号を多重してコイルを励振する。

図９は本実施形態における充電システム１００の充電装置２００と被充電機器３００Ａの構成を示す図である。なお、図２と同様の構成については同一番号を付し、詳細な説明は省略する。

図９において、信号多重部２１４は、コイル励振部２０６、２０７の信号にそれぞれ特定の信号を多重する。また、信号分離部３１０は、コイル３０１より送られる励振エネルギーより特定の信号成分を分離し通信制御部３０８に送る。

通信部３０５は、後述の様に、充電装置２００からパターン信号の送信要求があると、信号分離部３１０で検出されたパターン信号を充電装置２００に送信する。

次に、図１０のフローチャートを用いて、本実施形態における被充電機器の特定処理について説明する。図１０において、Ｓ１００１からＳ１００４の処理は、図５のＳ５０１からＳ５０４の処理と同様である。

コイル励振部２０６による制御信号に対して、例えば図７の７０１に示すパターン信号を多重し、コイル２０１を励振する（Ｓ１００５）。すると、被充電機器３００では、コイル３０１の出力から信号分離部３１０によりパターン信号を分離し、通信制御部３０８に送る。

次に、通信部２１０により、各機器に対し、検出したパターンを返信するよう問い合わせる（Ｓ８０７）。ここで、パターン信号７０１を返すことができるのは携帯電話３００Ａであるので、充電部２０１Ａに置かれている被充電機器は携帯電話３００Ａであることが検知できる。

次に、コイル２０２に対しても、同様の処理を行う（Ｓ１００７、Ｓ１００８）。この結果、充電部２０２Ａに置かれているのはデジタルカメラ３００Ｂであることが検知できる。

この様に、本実施形態によれば、複数の充電部に置かれた被充電機器を特定することができる。そして、各機器からの情報に従って、コイルの励振状態を制御することで、各機器に対して最適な電力を送出することが可能となる。

次に、第三の実施形態を説明する。

第三の実施形態では、被充電機器がコイルの励振を行うことができる構成とした。図１１は第三の実施形態における充電装置３００及び被充電機器３００の構成を示す図である。なお、図２と同様の構成については同一番号を付し、詳細な説明は省略する。図２と異なる構成は、被充電機器３００に対し、コイル励振部３１１が追加されている点である。

即ち、被充電機器３００において、通信部３０５が充電装置２００より励振要求を受けると、通信制御部３０８は、コイル励振部３１１を制御し、コイル３０１を所定期間励振させる。被充電機器３００が充電装置２００に置かれている場合、コイル励振部３１１によるコイル３０１の励振動作に応じて、コイル２０１或いは２０２に起電力が発生する。

次に、図１２のフローチャートを用いて、本実施形態における被充電機器の特定処理について説明する。図１２において、Ｓ１２０１からＳ１２０４の処理は、図５のＳ５０１からＳ５０４の処理と同様である。

通信部２１０により、通信中の複数の被充電機器の何れか一つを選択し、選択した機器に対し、コイルの励振を要求する（Ｓ１２０５）。ここでは、携帯電話３００Ａに対してコイルを励振させるように要求する。すると、携帯電話３００Ａのコイルが励振することにより、コイル２０１周囲の磁束が変化し、起電力が発生する。検出部２０８は、この様にコイル２０１に発生した起電力を検出し、制御部２０５に送る。この様に、携帯電話３００Ａが充電部２０１Ａに置かれていることを検知する（Ｓ１２０６）。

同様に、通信中の全ての機器に対し、コイルの励振を要求することで（Ｓ１２０７）、最終的に携帯電話３００Ａが充電部２０１Ａに置かれ、デジタルカメラ３００Ｂが充電部２０２Ａに置かれていることを検知できる。

次に、第四の実施形態を説明する。

近年、ＲＦＩＤに代表されるように、近距離無線通信の技術を利用したＩＣカード等の通信機器が一般に普及している。本実施形態では、この様な近距離無線通信の技術を用いて、充電装置に載せられた被充電機器を特定する。

図１３は、本実施形態における充電システム１３００の様子を示す図である。図１３において、充電装置１４００は前述の実施形態と同様、電磁誘導により非接触に充電を行う。充電装置１４００は、プレート形状となっており、それぞれ充電用のコイルを備えた充電部１４０１Ａ〜１４０８Ａの八個の充電部を備えている。

また、充電装置１４００は、二つの通信部１４２２、１４２６を内蔵している。これらの通信部１４２２、１４２６はそれぞれ、近距離無線通信によって被充電機器との間で通信を行う。通信部１４２２は充電部１４０１Ａ〜１４０４Ａの何れかに置かれた被充電機器との間で通信が可能である。また、通信部１４２６は充電部１４０５Ａ〜１４０８Ａの何れかに置かれた被充電機器との間で通信が可能である。各通信部１４２２、１４２６は、通信を行うために必要な電力を、被充電機器の通信部に送ることで通信を行う。なお、通信部１４２２、１４２６は実際には充電装置１４００に内蔵され、外観からは見ることができないものとする。

充電装置１４００における何れかの充電部の上に被充電機器１５００を置くことで、被充電機器１５００の電池を充電することが可能となる。また、被充電機器１５００の構成は図２に示した被充電機器３００と同様の構成であり、非接触に電力を受けて電池を充電する。本実施形態では、通信部３０５が充電装置１４００との間で近距離無線通信によって通信を行う点が図２とは異なる。

図１４は充電装置１４００の構成を示す図である。

充電装置１４００は、図２の充電装置２００とほぼ同様の機能を有するが、八個の充電部１４０１Ａ〜１４０８Ａに対応したコイル１４０１〜１４０８、及び、コイル励振部１４１２〜１４１９を備える。そして、制御部１４１１は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１４１０からの電力に基づいて、各コイル励振部１４１２〜１４１９を制御し、充電装置１４００に置かれた被充電機器１４００を充電する。また、検出部１４２０は、各充電部１４０１Ａ〜１４０８Ａの何れかに被充電機器等が置かれると、その旨を制御部１４１１に知らせる。

また、充電装置１４００は、二つの通信部１４２２、１４２６を備えている。

次に、図１５のフローチャートを用いて、本実施形態における被充電機器の特定処理について説明する。

充電装置１４００に何らかの物体が置かれると、いずれかのコイルの出力が変化するので、出力が変化したコイル（充電部）の情報を検出部１４２０が制御部１４１１に知らせる（Ｓ１５０１）。そして、物体が置かれた充電部が一つだけであるかどうかを判別する（Ｓ１５０２）。何れか一つの充電部に物体が置かれ、他の充電部には物体が置かれていない場合、二つの通信部１４２２、１４２６のうち、検出した充電部が通信範囲内に含まれる通信部を選択する（Ｓ１５０９）。そして、選択した通信部により通信を行う。置かれた物体が被充電機器１５００である場合、通信部は、被充電機器１５００に対し、どのような機器であるかを問い合わせ、被充電機器１５００の情報を取得する。制御部１４１１は、通信部により取得した情報に基づいて、被充電機器を特定する（Ｓ１５１０）。

本実施形態においても、被充電機器の情報として、電池の充電容量や、最大の充電電圧などの情報を取得する。そして、制御部１４１１は、被充電機器１５００が置かれた充電部に対応したコイル励振部を制御して、被充電機器に適した電力を送出する。

一方、Ｓ１５０２において、複数の充電部に対して物体が置かれたと判別した場合、検出した充電部が、同じ通信部による通信範囲内の充電部であるかどうかを判別する（Ｓ１５０３）。物体が置かれた充電部が、互いに別の通信部１４２２、１４２６の通信範囲内であった場合、各通信部１４２２、１４２６によりＳ１５１０と同様に通信を行い、被充電機器１５００を特定する（Ｓ１５１１）。

また、Ｓ１５０３において、検出した複数の充電部が、同じ通信部による通信範囲内であると判別した場合、二つの通信部のうち、検出した充電部が通信範囲内に含まれる通信部を選択する（Ｓ１５０４）。そして、物体が置かれている充電部のうち、新たに検出した充電部以外の充電部に置かれた被充電機器を特定済みかどうか判別する（Ｓ１５０５）。

例えば、同じ通信範囲内の一つの充電部に対して被充電機器が置かれ、その後、他の充電部に別の物体が置かれた場合、先に置かれた被充電機器は特定されている。そのような場合、Ｓ１５１０に進み、Ｓ１５０４で選択した通信部により通信を行う。このとき、二つの被充電機器１５００が置かれていた場合には、通信部は二つの被充電機器から応答を受けることになる。しかし、一方の機器については既に特定済みなので、他方の機器が新たに置かれた機器であることが特定できる。従って、二つの充電部に置かれた機器をそれぞれ特定することができる。

一方、Ｓ１５０５で、何れの機器も特定できていない場合には、まず、Ｓ１５０１で検出した複数の充電部のうちの一つの充電部に対応したコイルを励振させ、他のコイルについては励振を停止する（Ｓ１５０６）。そして、選択した通信部により通信を行い、被充電機器のコイル３０１が電力を受けているかどうかを問い合わせる（Ｓ１５０７）。このとき、通信部は複数の被充電機器から応答を受ける場合がある。しかし、受電中である旨の応答を送ってきた機器が現在励振中のコイルによって送電されている機器であるとわかる。そのため、受電中である旨の応答を送った機器が、励振中のコイルに対応する充電部に置かれた機器であると特定できる。

そして、Ｓ１５１０１で検出した全ての充電部について、Ｓ１５０６、Ｓ１５０７の処理を行ったかどうか判別する（Ｓ１５０８）。この様に、各充電部について同様の処理を行い、置かれている被充電機器１５００を特定する。

そして、制御部１４１１は、各充電部に置かれた被充電機器を特定し、通信部が取得した情報に従ってコイル励振部を制御して、被充電機器に適した電力を送出する。

次に、第五の実施形態を説明する。

図１６は、第一の実施形態における充電システム１６００の構成を示す図である。充電システム１６００は、充電装置１７００と、被充電機器３００から構成される。本実施形態においても、充電装置１７００は、前述の充電装置２００と同様、電磁誘導を利用し、非接触に充電を行う。また、充電装置１７００は、非接触に充電を行うためのコイルを内蔵しており、この内蔵したコイルに対応した四つの充電部１７０１Ａ〜１７０４Ａに被充電機器３００を置くことで、被充電機器３００に内蔵された電池を充電することができる。

なお、図１６では、被充電機器３００として、携帯電話３００Ａ、デジタルカメラ３００Ｂ、ビデオカメラ３００Ｃを示したが、充電装置１７００と通信可能な機器であれば、他の機器でもよい。

充電装置１７００は、充電装置２００と同様、前述の各実施形態にて説明した処理により、各充電部１７０１Ａ〜１７０４Ａに置かれた被充電機器３００を特定する。加えて、充電装置１７００は、表示部１７１７を備えている。表示部１７１７はタッチパネルとなっており、後述の様に、各充電部１７０１Ａ〜１７０４Ａに置かれた被充電機器を示すアイコンや、各被充電機器に対して実行する機能を示すボタン等を表示する。

図１７は、充電装置１７００の構成を示す図である。

充電装置１７００は、図２の充電装置２００とほぼ同様の機能を有するが、四個の充電部１７０１Ａ〜１７０４Ａに対応したコイル１７０１〜１７０４、及び、コイル励振部１７０８〜１７１１を備える。そして、制御部１７０７は、ＤＣ−ＤＣコンバータ１７０６からの電力に基づいて、各コイル励振部１７０８〜１７１１を制御し、充電装置１７００に置かれた被充電機器３００を充電する。

また、充電装置１７００は、例えば、第一の実施形態と同様の処理を行って、各充電部１７０１Ａ〜１７０４Ａに置かれた被充電機器を特定し、充電処理を制御する。

また、充電装置１７００は、表示部１７１７及びメモリ１７２１を備える点が充電部２００と異なっている。表示部１７１７は、表示制御部１７１８、液晶パネル１７１９、タッチセンサ１７２０を備えている。そして、表示制御部１７１８は、制御部１７０７の指示に従い、各充電部１７０１Ａ〜１７０４Ａに置かれた被充電機器に対応するアイコンを液晶パネル１７１９に表示する。

また、表示制御部１７１８は、操作を行うための各種のボタンを液晶パネル１７１９に表示する。これらのアイコンやボタンの画像がメモリ１７２１に記憶されている。ユーザが表示画面をタッチすると、タッチセンサ１７２０が検知し、表示制御部１７１８にタッチした位置の情報が送られる。表示制御部１７１８は、タッチセンサ１７２０の出力に基づき、ユーザからの操作を検出し、制御部１７０７に送る。制御部１７０７は、ユーザからの操作に従い、後述の如く処理を実行する。

また、充電装置１７００は、表示部１７１７の表示画面をユーザが操作することにより、充電装置１７００に置かれた複数の被充電機器３００の間でデータを転送する機能を持つ。

即ち、通信部１７１３により、各被充電機器３００と無線通信を行い、各被充電機器３００に保存されている画像データなどの情報と、無線通信に必要な情報を取得する。制御部１７０７は取得した情報を保存しておく。そして、後述の様に、一方の機器から他方の機器へのデータ転送指示があると、通信部１７１３により送信元の機器から一旦データを受け取り、送信先の機器に対してデータを転送する。

図１８は、表示部１７１７の表示画面の様子を示す図である。

図１８において、表示画面１８０１には、充電装置１７００に置かれた各機器を示すアイコン１８０２〜１８０４が表示される。また、表示画面１８０１には、データ転送機能のためのボタン１８０５、充電開始を指示するためのボタン１８０６、充電停止を指示するためのボタン１８０７、キャンセルボタン１８０８などが表示される。

なお、本実施形態では、これらのアイコン１８０２〜１８０４のデータがメモリ１７２１に格納されているものとするが、各機器からアイコンのデータを取得する構成としてもよい。また、各機器を特定できれば、アイコン以外の画像を表示してもよい。

ユーザは、この様な表示画面１８０１上をタッチすることで、操作を指示する。

次に、図１９のフローチャートを用いて、本実施形態におけるユーザ操作に伴う処理について説明する。なお、図１９の処理は、制御部１７０７が各部を制御することにより実現される。前述の様に、各充電部１７０１Ａ〜１７０４Ａに置かれた機器が特定されると、図１８の様に表示画面１８０１が表示部１７１７に表示される。また、各機器からデータ転送に必要な情報を取得する。

この状態で、ユーザは、操作したい機器のアイコンをタッチした後、各機能ボタンをタッチすることで、タッチした機器に対する操作を指示することができる。何れかの機器のアイコンがタッチされると（Ｓ１９０１）、引き続いてデータ転送ボタン１８０５がタッチされたかどうか判別する（Ｓ１９０２）。データ転送ボタン１８０５がタッチされた場合、送信先の機器をタッチする様、ユーザに要求するための情報を表示部１７１７に表示する（Ｓ１９０３）。このとき、送信先の機器を要求する前に、送信元の機器、つまりＳ１９０１でタッチされた機器に保存されているデータの一覧を表示し、この中から送信したいデータをユーザに選択させてもよい。

送信先の機器のアイコンがタッチされると（Ｓ１９０４）、通信部１７１３により送信先の機器からデータを読み出し、送信先の機器に送信する（Ｓ１９０５）。

また、充電開始ボタン１８０６がタッチされると（Ｓ１９０６）、タッチされた機器が置かれた充電部により充電を開始する（Ｓ１９０７）。また、充電停止ボタン１８０７がタッチされると（Ｓ１９０８）、タッチされた機器が置かれた充電部による充電を停止する（Ｓ１９０９）。また、本実施形態では、キャンセルボタン１８０８が操作されると、表示画面１８０１の状態に戻る。このとき、実行中のデータ転送処理、充電処理は停止してもかまわないし、そのまま実行してもよい。

この様に、本実施形態では、各充電部に置かれた機器を特定すると共に、置かれた機器のアイコン、及び、操作機能ボタンを表示する。そして、ユーザの操作によって、機器間のデータ転送を行うことができる。

なお、前述の実施形態の様に、機器の特定が完了すると自動的に充電を開始する場合や、充電中の機器が選択された場合には充電開始ボタン１８０６を表示しないようにしてもよい。

また、前述の実施形態では、充電装置がプレート形状となっており、被充電機器を充電装置の上に置くことにより非接触に充電を行う構成とした。

しかし、これ以外にも、充電装置を縦方向に配置し、各機器を吊すなどの方法により充電部の近傍に配置して、非接触に充電を行う構成など、他の構成を採ることも可能である。この場合にも、同様に、複数の充電部が電力を供給する対象となる被充電機器が存在すると、各機器を特定し、充電処理を制御する。

本発明の実施形態における充電システムを示す図である。充電装置と被充電機器の構成を示す図である。被充電機器の特定処理を示すフローチャートである。本発明の実施形態における充電システムを示す図である。被充電機器の特定処理を示すフローチャートである。被充電機器の特定処理を示すフローチャートである。パターン信号の様子を示す図である。パターン信号の様子を示す図である。充電装置と被充電機器の構成を示す図である。被充電機器の特定処理を示すフローチャートである。充電装置と被充電機器の構成を示す図である。被充電機器の特定処理を示すフローチャートである。本発明の実施形態における充電システムを示す図である。充電装置と被充電機器の構成を示す図である。被充電機器の特定処理を示すフローチャートである。本発明の実施形態における充電システムを示す図である。充電装置の構成を示す図である。充電装置の表示画面を示す図である。充電装置の動作を示すフローチャートである。

Claims

外部機器に非接触で電力を供給する電力供給手段と、
第１の外部機器が電力を受けているか否かを示す第１の情報に基づいて、前記第１の外部機器を特定し、第２の外部機器が電力を受けているか否かを示す第２の情報に基づいて、前記第２の外部機器を特定する特定手段と、
制御手段と
を有し、
前記制御手段は、前記第１の外部機器及び前記第２の外部機器が特定された後に、前記第１の外部機器及び前記第２の外部機器の少なくとも一つが給電の対象として選択されたか否かを判定し、
前記制御手段は、前記給電の対象として前記第１の外部機器が選択された後に、前記第１の外部機器に電力を供給するための処理を行い、
前記制御手段は、前記第１の外部機器及び前記第２の外部機器が特定された後に、前記第１の外部機器及び前記第２の外部機器のいずれか一つが送信元として選択されたか否かを判定し、
前記制御手段は、前記送信元として前記第１の外部機器が選択された後に、送信先として前記第２の外部機器が選択されたか否かを判定し、
前記制御手段は、前記送信元として前記第１の外部機器が選択され、前記送信先として前記第２の外部機器が選択された後に、前記第１の外部機器からのデータを前記第２の外部機器に転送するための処理を行うことを特徴とする充電装置。
前記制御手段は、前記第１の外部機器及び前記第２の外部機器が特定された後に、前記第１の外部機器及び前記第２の外部機器の少なくとも一つが給電を停止するための給電停止対象として選択されたか否かを判定し、
前記制御手段は、前記給電停止対象として前記第１の外部機器が選択された後に、前記第１の外部機器に電力を供給するための処理を行わないことを特徴とする請求項１に記載の充電装置。
表示装置を有し、
前記制御手段は、前記送信元として前記第１の外部機器が選択された後に、前記第１の外部機器に格納されているデータを示す情報を前記表示装置に表示させることを特徴とする請求項１または２に記載の充電装置。
前記制御手段は、前記送信元から前記送信先に送信されるデータをユーザに選択させるための処理を行うことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の充電装置。
外部機器に非接触で電力を供給するステップと、
第１の外部機器が電力を受けているか否かを示す第１の情報に基づいて、前記第１の外部機器を特定するステップと、
第２の外部機器が電力を受けているか否かを示す第２の情報に基づいて、前記第２の外部機器を特定するステップと、
前記第１の外部機器及び前記第２の外部機器が特定された後に、前記第１の外部機器及
び前記第２の外部機器の少なくとも一つが給電の対象として選択されたか否かを判定するステップと、
前記給電の対象として前記第１の外部機器が選択された後に、前記第１の外部機器に電力を供給するための処理を行うステップと、
前記第１の外部機器及び前記第２の外部機器が特定された後に、前記第１の外部機器及び前記第２の外部機器のいずれか一つが送信元として選択されたか否かを判定するステップと、
前記送信元として前記第１の外部機器が選択された後に、送信先として前記第２の外部機器が選択されたか否かを判定するステップと、
前記送信元として前記第１の外部機器が選択され、前記送信先として前記第２の外部機器が選択された後に、前記第１の外部機器からのデータを前記第２の外部機器に転送するための処理を行うステップと
を充電装置に実行させるための方法。