特許第5836080号(P5836080)IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2015.5.11 β版

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特許5836080載置台、充電台、近距離無線装置および位置検出方法
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】5836080
(24)【登録日】2015年11月13日
(45)【発行日】2015年12月24日
(54)【発明の名称】載置台、充電台、近距離無線装置および位置検出方法
(51)【国際特許分類】
   H02J 17/00 20060101AFI20151203BHJP
   H02J 7/00 20060101ALI20151203BHJP
【FI】
   H02J17/00 B
   H02J7/00 301D
【請求項の数】7
【全頁数】16
(21)【出願番号】特願2011-254409(P2011-254409)
(22)【出願日】2011年11月21日
(65)【公開番号】特開2013-110872(P2013-110872A)
(43)【公開日】2013年6月6日
【審査請求日】2014年9月18日
(73)【特許権者】
【識別番号】000005049
【氏名又は名称】シャープ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000338
【氏名又は名称】特許業務法人HARAKENZO WORLD PATENT & TRADEMARK
(72)【発明者】
【氏名】入山 明浩
【審査官】 石川 晃
(56)【参考文献】
【文献】 特開2010−273453(JP,A)
【文献】 特開2012−095456(JP,A)
【文献】 特開2012−152075(JP,A)
【文献】 特開2010−098893(JP,A)
【文献】 特開2010−207017(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
H02J 17/00
H02J 7/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
携帯無線機を載置するための載置部と、
該載置部に載置された該携帯無線機の位置を検出する位置検出部と、
該位置検出部と該携帯無線機とが離接する方向に、該位置検出部および該携帯無線機の少なくとも何れかを移動させる移動手段と、
該携帯無線機に非接触電力伝送を行うための送電部と、
該位置検出部が該携帯無線機の位置を検出した後に、当該位置に基づいて、該送電部を該携帯無線機に接近させる送電部移動手段と、を備えていることを特徴とする充電台
【請求項2】
上記位置検出部が上記携帯無線機の位置を検出した後に、該位置検出部と該携帯無線機とが離間するように、上記移動手段を制御する制御手段を備えていることを特徴とする請求項1に記載の充電台
【請求項3】
携帯無線機を載置するための載置部と、
該載置部に載置された該携帯無線機の位置を検出する位置検出部と、
該位置検出部と該携帯無線機とが離接する方向に、該位置検出部および該携帯無線機の少なくとも何れかを移動させる移動手段と、
上記位置検出部が上記携帯無線機の位置を検出した後に、該位置検出部と該携帯無線機とが離間するように、上記移動手段を制御する制御手段と、
上記制御手段が上記位置検出部と上記携帯無線機とを離間させた状態において、上記携帯無線機の変位を検出する変位検出手段とを備え、
上記制御手段は、該変位検出手段が上記携帯無線機の変位を検出したとき、該位置検出部と該携帯無線機とが接近するように、上記移動手段を制御することを特徴とする載置台。
【請求項4】
位置検出部を備えた充電台上に載置された携帯無線機の位置を検出する位置検出方法であって、
該位置検出部が該携帯無線機の位置を検出する位置検出工程と、
該位置検出工程の後に、該位置検出部と該携帯無線機とが離間するように、該位置検出部および該携帯無線機の少なくとも何れかを移動させるとともに、該位置検出工程において検出した該携帯無線機の位置に基づいて、該携帯無線機に非接触電力伝送を行うための送電部を、該携帯無線機に接近させる移動工程と、を包含することを特徴とする位置検出方法。
【請求項5】
携帯無線機を載置するための載置部と、
該載置部に載置された該携帯無線機の位置を検出する位置検出部と、
該位置検出部と該携帯無線機とが離接する方向に、該位置検出部および該携帯無線機の少なくとも何れかを移動させる移動手段と、
携帯無線機との間で近接無線通信を行うための近距離無線アンテナと、
位置検出部が携帯無線機の位置を検出した後に、該位置検出部が検出した該携帯無線機の位置に基づいて、該近距離無線アンテナを該携帯無線機に接近させるアンテナ移動手段とを備えていることを特徴とする近距離無線装置。
【請求項6】
上記位置検出部が上記携帯無線機の位置を検出した後に、該位置検出部と該携帯無線機とが離間するように、上記移動手段を制御する制御手段を備えていることを特徴とする請求項5に記載の近距離無線装置
【請求項7】
位置検出部を備えた近距離無線装置上に載置された携帯無線機の位置を検出する位置検出方法であって、
該位置検出部が該携帯無線機の位置を検出する位置検出工程と、
該位置検出工程の後に、該位置検出部と該携帯無線機とが離間するように、該位置検出部および該携帯無線機の少なくとも何れかを移動させるとともに、該位置検出工程において検出した該携帯無線機の位置に基づいて、該携帯無線機との間で近接無線通信を行うための近距離無線アンテナを、該携帯無線機に接近させる移動工程と、を包含することを特徴とする位置検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、載置台、充電台、近距離無線装置および位置検出方法に関するものであり、詳細には、携帯無線機が載置される載置台、携帯無線機が載置される充電台、携帯無線機が載置され、当該携帯無線機と近距離無線通信する近距離無線装置、および、載置台に載置された携帯無線機の位置検出方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、携帯電話端末の充電台や、携帯電話端末に搭載されたFeliCa(登録商標)チップの読み取りを行うリーダ等、様々な目的のための携帯無線機の載置台が開発されている。
【0003】
特許文献1には、送電コイルから電磁結合してなる受電コイルに電力搬送して電池内蔵機器の内蔵電池を充電する充電台であって、前記電池内蔵機器の受電コイルに接近して電力搬送する送電コイルと、この送電コイルを内蔵すると共に、上面には電池内蔵機器をセットする上面プレートを有するケースと、このケースに内蔵されて、前記受電コイルに接近するように送電コイルを移動させる移動機構と、上面プレートにセットされる電池内蔵機器の位置を検出して移動機構を制御して送電コイルを電池内蔵機器の受電コイルに接近させる位置検出制御器とを備えており、前記位置検出制御器は、上面プレートの内面に固定している複数の位置検出コイルと、この位置検出コイルにパルス信号を供給するパルス電源と、このパルス電源から位置検出コイルに供給されるパルス信号に励起されて受電コイルと送電コイルから位置検出コイルに出力されるエコー信号を受信する受信回路と、この受信回路が受信するエコー信号から受電コイルと送電コイルの位置を判別する識別回路とを備えており、この位置検出制御器が、受電コイルの位置を検出して送電コイルを受電コイルに接近するように移動機構を制御すると共に、送電コイルの位置を検出して、送電コイルを基準位置に移動し、又は送電コイルと受電コイルの相対位置を検出して、受電コイルに接近するように移動するようにしてなる充電台が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2011−4474号公報(2011年1月6日公開)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献1に記載の充電台では、上面プレートの内面に固定している複数の位置検出コイルによって、上面プレートにセットされた機器の位置を検出することによって、首尾よく充電を行っている。
【0006】
しかしながら、当該充電台の上面プレートに携帯無線機をセットした場合、上面プレートの内面に固定された位置検出コイルが携帯無線機のアンテナに近接して、当該アンテナの共振周波数がずれたり、位置検出コイルと当該アンテナとが結合して放射が妨げられたりする等、携帯無線機のアンテナ特性が劣化することがある。
【0007】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、載置台に載置された携帯無線機の位置を検出する場合において、当該携帯無線機のアンテナ特性の劣化を抑制するための技術を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明に係る載置台は、上記課題を解決するために、携帯無線機を載置するための載置部と、該載置部に載置された該携帯無線機の位置を検出する位置検出部と、該位置検出部と該携帯無線機とが離接する方向に、該位置検出部および該携帯無線機の少なくとも何れかを移動させる移動手段と、を備えていることを特徴としている。
【0009】
上記の構成によれば、位置検出部と携帯無線機とが離接する方向に、位置検出部および携帯無線機の少なくとも何れかを移動させる移動手段を備えているため、位置検出部と携帯無線機とを適宜、接近または離間させることができる。これにより、載置台に載置された携帯無線機の位置を検出する場合であっても、位置の検出を行わない間は位置検出部を携帯無線機から遠ざけることができるため、位置検出部に起因する、携帯無線機のアンテナ特性の劣化を抑制することができる。
【0010】
本発明に係る載置台は、上記位置検出部が上記携帯無線機の位置を検出した後に、該位置検出部と該携帯無線機とが離間するように、上記移動手段を制御する制御手段を備えていることが好ましい。
【0011】
上記の構成によれば、位置検出部が携帯無線機の位置を検出した後に、位置検出部と携帯無線機とを離間させるため、適切なタイミングにおいて、位置検出部を携帯無線機から離間させることができる。これにより、携帯無線機の位置の検出が完了し、位置の検出が必要でない間、位置検出部と携帯無線機とを離間させて、携帯無線機のアンテナ特性の劣化を好適に抑制することができる。
【0012】
本発明に係る載置台では、上記制御手段が上記位置検出部と上記携帯無線機とを離間させた状態において、上記携帯無線機の変位を検出する変位検出手段をさらに備え、上記制御手段は、該変位検出手段が上記携帯無線機の変位を検出したとき、該位置検出部と該携帯無線機とが接近するように、上記移動手段を制御することが好ましい。
【0013】
上記の構成によれば、位置検出部が携帯無線機の位置を検出し、位置検出部と携帯無線機とが離間された状態において、携帯無線機が変位にしたときに、位置検出部と携帯無線機とを接近させるため、位置検出部は、変位後の携帯無線機の位置を好適に検出することができる。これにより、携帯無線機の位置をより正確に検出することができる。
【0014】
本発明に係る充電台は、本発明に係る載置台と、上記携帯無線機に非接触電力伝送を行うための送電部と、上記位置検出部が検出した上記携帯無線機の位置に応じて、該送電部を移動させる送電部移動手段とを備えていることを特徴としている。
【0015】
上記の構成によれば、位置検出部が検出した携帯無線機の位置に応じて、送電部を移動させるため、携帯無線機への非接触電力伝送を首尾よく行うことができる。
【0016】
本発明に係る近距離無線装置は、本発明に係る載置台と、上記携帯無線機との間で近接無線通信を行うためのアンテナと、上記位置検出部が検出した上記携帯無線機の位置に応じて、該アンテナを移動させるアンテナ移動手段とを備えていることを特徴としている。
【0017】
上記の構成によれば、位置検出部が検出した携帯無線機の位置に応じて、近距離無線通信を行うためのアンテナを移動させるため、携帯無線機との近距離無線通信を首尾よく行うことができる。
【0018】
本発明に係る位置検出方法は、位置検出部を備えた載置台上に載置された携帯無線機の位置を検出する位置検出方法であって、該位置検出部が該携帯無線機の位置を検出する位置検出工程と、該位置検出工程の後に、該位置検出部と該携帯無線機とが離間するように、該位置検出部および該携帯無線機の少なくとも何れかを移動させる移動工程と、を包含することを特徴としている。
【0019】
上記の方法によれば、本発明に係る載置台と同等の効果を奏する。
【発明の効果】
【0020】
本発明によれば、適宜、位置検出部を携帯無線機から遠ざけることができるため、位置検出部に起因する、携帯無線機のアンテナ特性の劣化を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
図1】本発明の一実施形態に係る載置台の基本的な構成を概略的に示す模式図である。
図2】本発明の一実施形態に係る載置台の基本的な構成を概略的に示すブロック図である。
図3】本発明の一実施形態に係る載置台の構成の例を概略的に示す模式図である。
図4】本発明の一実施形態に係る載置台の構成の例を概略的に示すブロック図である。
図5】本発明の一実施形態に係る載置台の動作の一例を説明するフローチャートである。
図6】本発明の一実施形態に係る充電台の構成を概略的に示す模式図である。
図7】本発明の一実施形態に係る充電台の構成の例を概略的に示すブロック図である。
図8】本発明の一実施形態に係る充電台の動作の例を説明するフローチャートである。
図9】本発明の一実施形態に係る近距離無線装置の構成を概略的に示す模式図である。
図10】本発明の一実施形態に係る近距離無線装置の構成の例を概略的に示すブロック図である。
図11】本発明の一実施形態に係る近距離無線装置の動作の例を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0022】
〔載置台〕
図1は、本発明の一実施形態に係る載置台100の基本的な構成を概略的に示す模式図である。また、図2は、載置台100の基本的な構成を概略的に示すブロック図である。
【0023】
図1および図2に示すように、載置台100は、載置部10、位置検出部20および位置検出部移動部(移動手段)21を備えている。
【0024】
載置部10は、携帯無線機1を載置するための部位であり、例えば、水平に設置された平坦な面であり得る。
【0025】
位置検出部20は、載置部10に載置された携帯無線機1の位置を検出するセンサであり、センサの種類は特に限定されないが、例えば、平面状に配置された複数のマトリクスコイルを備え、該マトリクスコイルと、携帯無線機1が備える導電体(例えば、後述するような非接触電力伝送の受電のための受電コイル等)との結合状態を検出して、携帯無線機1の位置を検出するセンサであってもよいし、平面状に配置された複数の光電素子を備え、携帯無線機1が特定の光電素子を覆ったことを検出して、携帯無線機1の位置を検出するセンサであってもよいし、平面状に配置された複数の圧電素子を備え、携帯無線機1が特定の圧電素子上に載置されたことを検出して、携帯無線機1の位置を検出するセンサであってもよい。
【0026】
図1(b)は、位置検出部20の構成の一例を示す上面図である。図1(b)に示すように、一例において、位置検出部20には、互いに平行な複数の矩形コイル20aと、矩形コイル20aと直交する互いに平行な複数の矩形コイル20bとが、マトリクス状に配置されている。各矩形コイル20aおよび20bは、制御部20cに接続されており、矩形コイル20aおよび20bの各々と、携帯無線機1の受電コイル等との結合状態を検出することができる。これにより、位置検出部20(の制御部20c)は、携帯無線機1の位置を検出する。また、他の例において、位置検出部20は、図1(b)における矩形コイル20aおよび20bの各交点に、微小コイル、または、光電素子、圧電素子等の各種センサが配置された構成であってもよい。
【0027】
位置検出部移動部21は、位置検出部20を載置台100において鉛直上下方向に移動させるものであり、言い換えれば、位置検出部20と携帯無線機1とを接近または離間させることができるものである。位置検出部移動部21は、後述するように、制御回路によって自動的に制御されるものであってもよい。この場合、位置検出部移動部21は、例えば、公知のアクチュエータ等によって構成することができる。また、位置検出部移動部21は、手動で動作するものであってもよい。
【0028】
図1(c)は、位置検出部移動部21の構成の一例を示す模式図である。図1(c)に示すように、一例において、位置検出部移動部21は、噛合する直線歯車21aと歯車21bとの組み合わせを備えている。直線歯車21aは位置検出部20に固定されている。そして、モータ等により歯車21bを回転させることにより、位置検出部20を上下させることができる。
【0029】
また、位置検出部移動部21は、位置検出部20を鉛直上下方向に移動させるものに限定されず、さらに、水平方向またはその他の方向にも移動させるものであってもよい。この場合、例えば、図1(c)の例において、歯車と直線歯車の組み合わせを2組使用し、2軸で移動可能に組み合わせてもよい。
【0030】
また、本実施形態においては、載置台100は、位置検出部20を移動させる位置検出部移動部21を備えているが、本発明はこれに限定されず、位置検出部移動部21に替えて、または加えて、携帯無線機1を保持し、位置検出部21と携帯無線機1とが離接する方向に、携帯無線機1を移動させる携帯無線機移動手段、または、位置検出部21と携帯無線機1とが離接する方向に、携帯無線機1が載置される載置部10を移動させる載置部移動手段を備えていてもよい。このような手段によっても、位置検出部移動部21と同様に、位置検出部20と携帯無線機1とを接近または離間させることができる。
【0031】
載置台100は、位置検出部20によって、載置部10に載置された携帯無線機1の位置を検出することができる。これにより、載置台100は、位置検出部20が検出した位置を利用して様々な動作を行うことができる。位置検出部20が検出した位置の利用の例として、例えば、後述するような、充電台および近距離無線装置の例が挙げられるが、本発明はこれに限定されず、載置された携帯無線機の位置を検出する載置台一般に適用することができる。
【0032】
ここで、携帯無線機1は、無線通信のためのアンテナ5を備えている。位置検出部20は、マトリクスコイルや配線等の導電体を備えているため、アンテナ5と位置検出部20とが接近すると、アンテナ5の共振周波数がずれたり、位置検出コイルと当該アンテナとが結合して放射が妨げられる等、アンテナ5のアンテナ特性が劣化することがある。
【0033】
これに対し、載置台100は、位置検出部移動部21を備えているため、適宜、位置検出部20と携帯無線機1とを接近または離間させることが可能となる。これにより、載置台100に載置された携帯無線機1の位置を検出する場合であっても、位置の検出を行わない間は位置検出部20を携帯無線機1から遠ざけることができるため、位置検出部20に起因する、アンテナ5のアンテナ特性の劣化を抑制することができる。
【0034】
(制御手段を備えた例)
図3は、載置台100が制御部(制御手段)30を備えている場合の構成の例を概略的に示す模式図である。図4は、載置台100が制御部30を備えている場合の構成の例を概略的に示すブロック図である。
【0035】
まず、制御部30の配置について説明する。図3(a)に示すように、制御部30は、位置検出部20に付随するように設けることもできる。このように構成することにより、可動する配線を減らすことができる。また、図3(b)に示すように、制御部30を、位置検出部20とは独立させて設けてもよい。この場合には、例えば、制御部30と位置検出部20とを可撓性を有する配線によって接続すればよい。
【0036】
次に、制御部30の動作について説明する。図4(a)に示すように、一例において、制御部30は、位置検出部移動部21に対して、位置検出部20が移動すべき位置を指定する制御信号C1を送るものであり得る。例えば、位置検出部移動部21が、図1(c)のように構成されている場合、制御部30は、歯車21bを回転させるモータ等に対して、歯車21bを所定の角度回転させるための制御信号C1を送ればよい。
【0037】
このように、制御部30が制御信号C1を位置検出部移動部21に送るようになっていることにより、載置台100は、位置検出部20の移動を自動的に行うことができる。
【0038】
また、図4(b)に示すように、他の例において、位置検出部20は、携帯無線機1の位置の検出が完了したことを示す制御信号C2を制御部30に送るものであり、制御部30は、制御信号C2を受けた後に、位置検出部移動部21に対して、位置検出部20を携帯無線機1から離れた所定の位置に移動させることを指示する制御信号C3を送るものであり得る。
【0039】
これを、図5に示すフローチャートを参照して説明すれば、まず、携帯無線機1が載置部10に載置されると(ステップS1)、位置検出部20が、携帯無線機1の位置を検出し(ステップS2)、制御信号C2を制御部30に送る。そして、制御信号C2を受けた制御部30は、制御信号C3を位置検出部移動部21に送り、位置検出部移動部21は、制御信号C3に基づき、位置検出部20を移動させる(ステップS3)。
【0040】
このように、制御部30が、制御信号C2を受けてから、制御信号C3を送るようになっていることにより、載置台100は、適切なタイミングにおいて、位置検出部20を携帯無線機1から離間させることができる。これにより、携帯無線機1の位置の検出が完了し、位置の検出が必要でない間、位置検出部20と携帯無線機1とを離間させて、アンテナ5のアンテナ特性の劣化を好適に抑制することができる。
【0041】
また、図4(c)に示すように、さらに他の例において、位置検出部20は、携帯無線機1の位置の検出が完了したことを示す制御信号C2と、携帯無線機1の位置を示す制御信号C4とを制御部30に送るものであり、制御部30は、制御信号C2およびC4を受けた後に、位置検出部移動部21に対して、位置検出部20が移動すべき位置を指定する制御信号C5を送るものであり得る。そして、制御部30は、携帯無線機1の位置を示す制御信号C4に基づき、位置検出部20が移動すべき位置を決定し、制御信号C5を生成する。
【0042】
このとき、例えば、制御信号C4は、載置部10(上面)を2次元平面と見た場合の携帯無線機1の検出座標を示す情報であり得る。これに対し、制御部30は、位置検出部20の可動範囲の中で、位置検出部20の中心または端部が、当該検出座標から最も離れるような位置に位置検出部20を水平方向に移動させるようになっていてもよい。これにより、制御部30は、効率的に、位置検出部20を携帯無線機1から離間させることができる。
【0043】
また、他の実施形態において、位置検出部20が独立して移動可能な複数の区画から構成され、制御部30は、検出座標に対応する区画のみを移動させるようになっていてもよい。この場合、例えば、位置検出部20は、縦横n×m個の区画に分割され、位置検出部移動部21は、位置検出部20の各区画を独立して移動させることができるように構成されている。制御部30は、位置検出部移動部21に制御信号C5を送ることにより、位置検出部20の区画のうち、無線通信機1のアンテナに影響を与え得る区画(例えば、制御信号C4が示す検出座標が含まれる区画)のみを無線通信機1から離間するように移動させる。これにより、無線通信機1に対する位置検出部20の影響を抑制するとともに、無線通信機1が載置されていない領域において、引き続き位置検出を行うことができる。これにより、例えば、複数台の無線通信機の充電等を行う載置台(位置検出手段付き充電台)を好適に構成することができる。すなわち、一つの無線通信機が載置されているときに、当該一つの無線通信機に対する位置検出部20の影響を抑制するとともに、当該一つの無線通信機が載置されていない領域において、引き続き位置検出を行うことができるため、さらに他の無線通信機が載置されたときに、位置検出部20が、首尾よく当該他の無線通信機の位置を検出することができる。これによって、複数の無線通信機が載置される載置台を好適に構成することができる。
【0044】
このように、制御部30が、制御信号C2およびC4を受けてから、制御信号C4に基づいて位置検出部20が移動すべき位置を決定し、制御信号C5を位置検出部移動部21に対して送ることにより、位置検出部移動部21の動作を最適化することができる。
【0045】
〔充電台〕
また、本発明に係る載置台は、携帯無線機の充電台として構成してもよい。図6は、本発明の一実施形態に係る充電台101の基本的な構成を概略的に示す模式図である。また、図7は、充電台101の基本的な構成の例を概略的に示すブロック図である。また、図8は、充電台101の動作の例を説明するフローチャートである。
【0046】
図6および図7に示すように、充電台101は、載置部10、位置検出部20、位置検出部移動部21および制御部30といった載置台100と同様の部材に加えて、携帯無線機2の充電のための、充電用送電コイル(送電部)40および送電コイル移動部(送電部移動手段)41を備えている。また、携帯無線機2は、アンテナ5の他、充電用受電コイル6を備えている。
【0047】
充電用送電コイル40は、携帯無線機2が備える充電用受電コイル6との間で非接触電力電送を行うものであり、例えば、電磁誘導方式に適合する公知の送電コイルを用いればよい(例えば、Qi System Description Wireless Power Transfer, Volume I:Low Power, Part 1:Interface Definition, Version 1.0.2, April 2011を参照のこと)。また、充電台101は、充電用送電コイル40を制御するための図示しない制御回路および充電用送電コイル40に電力を供給するための図示しない電源を備えている。
【0048】
なお、本発明は、電磁誘導方式で非接触電力伝送を行う形態に限定されず、静電誘導方式、磁界/電界共鳴方式、線路/線路結合方式、線路/共振器結合方式、マイクロ波送電方式、レーザ送電方式等を用いてもよい。この場合、充電用送電コイル40に替えて、各方式に適合する公知の送電部を用いればよい。
【0049】
送電コイル移動部41は、位置検出部移動部21と同様に、制御部30からの制御に応じて、充電用送電コイル40を移動させるものであればよい。
【0050】
充電用送電コイル40は、例えば、図6に示すように、位置検出部20よりも載置部10側に配置され得る。これにより、充電用送電コイル40の移動と、位置検出部20の移動とが衝突することを好適に避けることができる。但し、充電用送電コイル40の配置はこれに限定されず、例えば、位置検出部20が水平方向に移動するものであれば、充電用送電コイル40が、位置検出部20よりも載置部10とは反対側に配置されていても、充電用送電コイル40の移動と、位置検出部20の移動とが衝突することを避けることは可能である。
【0051】
続いて、制御部30の動作について説明する。なお、制御部30と位置検出部20および位置検出部移動部21との間の制御信号の送受については、載置台100における説明と同様であるので、説明を省略する。
【0052】
図7(a)に示すように、一例において、制御部30は、位置検出部20から携帯無線機2の位置を示す制御信号C4を受け取ると、送電コイル移動部41に制御信号C6を送ることにより、充電用送電コイル40を充電用受電コイル6に接近させる。これにより、好適に携帯無線機2の充電を行うことができる。また、制御部30は、載置台100における制御と同様に、位置検出部20による携帯無線機2の位置の検出が完了後、位置検出部20を載置部10から遠ざけるように移動させるので、アンテナ5のアンテナ特性の劣化を抑制することができる。
【0053】
これを、図8(a)に示すフローチャートを参照して説明すれば、まず、携帯無線機1が載置部10に載置されると(ステップS11)、位置検出部20が、携帯無線機2の位置を検出し(ステップS12)、制御信号C2およびC4を制御部30に送る。そして、制御信号C2およびC4を受けた制御部30は、制御信号C5を位置検出部移動部21に送り、位置検出部移動部21は、制御信号C5に基づき、位置検出部20を移動させる(ステップS13)。また、並行して、制御部30は、制御信号C6を送電コイル移動部41に送り、送電コイル移動部41は、制御信号C6に基づき、充電用送電コイル40を充電用受電コイル6に接近するように移動させる(ステップS13)。そして、充電用送電コイル40と充電用受電コイル6との間で非接触電力電送を行い、充電を実行する(ステップS14)。
【0054】
このように、制御部30が、位置検出部20が携帯無線機2の位置を検出した後、位置検出部20を載置部10から遠ざけるとともに、位置検出部20が検出した位置に基づいて、充電用送電コイル40を充電用受電コイル6に接近させることにより、充電台101は、アンテナ5のアンテナ特性の劣化を抑制しつつ、充電を効率的に行うことができる。
【0055】
また、制御部30は、充電を実行中に携帯無線機2が変位(位置ずれ)したときに、再度、携帯無線機2の位置を検出させるようになっていてもよい。この場合、図7(b)に示すように、充電台101は、携帯無線機2の変位を検出するための結合量検出部(変位検出手段)42を備え得る。
【0056】
充電を実行中、結合量検出部42は、充電用送電コイル40と充電用受電コイル6との間の結合量を示す制御信号C7を制御部30に送る。当該結合量の変化は、携帯無線機2の変位の指標となるため、制御部30は、制御信号C7に基づいて携帯無線機2の変位を検知することができる。
【0057】
そして、制御部30は、携帯無線機2の変位を検知すると、位置検出部20を載置部10に接近させることを指示する制御信号C8を位置検出部移動部21に送る。制御信号C8を受けて、位置検出部移動部21は、位置検出部20を載置部10に接近させる。そして、位置検出部20は、まず、携帯無線機2が載置部10に載置されているか否かを判定する。携帯無線機2が載置部10に載置されていれば、携帯無線機2の位置検出を行い、制御信号C2およびC4を制御部30に送る。携帯無線機2が載置部10に載置されていなければ、そのままの位置で、次回の充電に備える。
【0058】
これを、図8(b)に示すフローチャートを参照して説明すれば、まず、携帯無線機1が載置部10に載置されると(ステップS21)、位置検出部20が、携帯無線機2の位置を検出し(ステップS22)、制御信号C2およびC4を制御部30に送る。そして、制御信号C2およびC4を受けた制御部30は、制御信号C5を位置検出部移動部21に送り、位置検出部移動部21は、制御信号C5に基づき、位置検出部20を移動させる(ステップS23)。また、並行して、制御部30は、制御信号C6を送電コイル移動部41に送り、送電コイル移動部41は、制御信号C6に基づき、充電用送電コイル40を充電用受電コイル6に接近するように移動させる(ステップS23)。そして、充電用送電コイル40と充電用受電コイル6との間で非接触電力電送を行い、充電を実行する(ステップS24)。
【0059】
そして、制御部30は、充電が完了したかを判定し(ステップS25)、充電が完了していないときには、制御部30は、結合量検出部42からの制御信号C7に基づいて携帯無線機2の位置ずれを判定する(ステップS26)。位置ずれがなければ、ステップS24に戻って充電を継続する。一方、位置ずれがあったときには、制御部30は、制御信号C8を位置検出部移動部21に送り、位置検出部移動部21は、制御信号C8に基づき、位置検出部20を載置部10に接近させる(ステップS27)。
【0060】
続いて、位置検出部20は、携帯無線機2が載置部10に載置されているか否かを判定する(ステップS28)。携帯無線機2が載置部10に載置されていれば、ステップS22に戻り、位置検出部20は、携帯無線機2の位置検出を行う。携帯無線機2が載置部10に載置されていなければ、位置検出部20をそのままの位置に待機させる。
【0061】
このように、充電中に、携帯無線機2の位置ずれを検出した場合、位置検出部20を載置部10に接近させて、位置検出を行わせることにより、位置情報を更新して、携帯無線機2の位置ずれが生じても、好適に充電を行うことができる。
【0062】
〔近距離無線装置〕
また、本発明に係る載置台は、携帯無線機との間で近距離無線通信を行う近距離無線装置(例えば、FeliCa(登録商標)リーダ等)として構成してもよい。図9は、本発明の一実施形態に係る近距離無線装置102の基本的な構成を概略的に示す模式図である。また、図10は、近距離無線装置102の基本的な構成の例を概略的に示すブロック図である。また、図11は、近距離無線装置102の動作の例を説明するフローチャートである。
【0063】
図9および図10に示すように、近距離無線装置102は、載置部10、位置検出部20、位置検出部移動部21および制御部30といった載置台100と同様の部材に加えて、携帯無線機3との間の近距離無線通信のための、近距離無線アンテナ(アンテナ)50およびアンテナ移動部(アンテナ移動手段)51を備えている。また、携帯無線機3は、アンテナ5の他、近距離無線アンテナ7を備えている。
【0064】
近距離無線アンテナ50は、携帯無線機3が備える近距離無線アンテナ7との間で近距離無線通信を行うものであり、公知の近距離無線通信規格(例えば、FeliCa(登録商標)、ISO/IEC14443等を含むNFC規格)に適合するアンテナを用いればよい。また、近距離無線装置102、近距離無線アンテナ50を介した近距離無線通信を行うための図示しない無線回路を備えている。
【0065】
アンテナ移動部51は、位置検出部移動部21と同様に、制御部30からの制御に応じて、近距離無線アンテナ50を移動させるものであればよい。
【0066】
近距離無線アンテナ50は、例えば、図9に示すように、位置検出部20よりも載置部10側に配置され得る。これにより、近距離無線アンテナ50の移動と、位置検出部20の移動とが衝突することを好適に避けることができる。但し、近距離無線アンテナ50の配置はこれに限定されず、例えば、位置検出部20が水平方向に移動するものであれば、近距離無線アンテナ50が、位置検出部20よりも載置部10とは反対側に配置されていても、近距離無線アンテナ50の移動と、位置検出部20の移動とが衝突することを避けることは可能である。
【0067】
続いて、制御部30の動作について説明する。なお、制御部30と位置検出部20および位置検出部移動部21との間の制御信号の送受については、載置台100における説明と同様であるので、説明を省略する。
【0068】
図10(a)に示すように、一例において、制御部30は、位置検出部20から携帯無線機3の位置を示す制御信号C4を受け取ると、アンテナ移動部51に制御信号C9を送ることにより、近距離無線アンテナ50を近距離無線アンテナ7に接近させる。これにより、好適に携帯無線機3との間で近距離無線通信を行うことができる。また、制御部30は、載置台100における制御と同様に、位置検出部20による携帯無線機3の位置の検出が完了後、位置検出部20を載置部10から遠ざけるように移動させるので、アンテナ5のアンテナ特性の劣化を抑制することができる。
【0069】
これを、図11(a)に示すフローチャートを参照して説明すれば、まず、携帯無線機1が載置部10に載置されると(ステップS31)、位置検出部20が、携帯無線機3の位置を検出し(ステップS32)、制御信号C2およびC4を制御部30に送る。そして、制御信号C2およびC4を受けた制御部30は、制御信号C5を位置検出部移動部21に送り、位置検出部移動部21は、制御信号C5に基づき、位置検出部20を移動させる(ステップS33)。また、並行して、制御部30は、制御信号C9をアンテナ移動部51に送り、アンテナ移動部51は、制御信号C9に基づき、近距離無線アンテナ50を近距離無線アンテナ7に接近するように移動させる(ステップS33)。そして、近距離無線アンテナ50と近距離無線アンテナ7との間で近距離無線通信を行う(ステップS34)。
【0070】
このように、制御部30が、位置検出部20が携帯無線機3の位置を検出した後、位置検出部20を載置部10から遠ざけるとともに、位置検出部20が検出した位置に基づいて、近距離無線アンテナ50を近距離無線アンテナ7に接近させることにより、近距離無線装置102は、アンテナ5のアンテナ特性の劣化を抑制しつつ、近距離無線通信を効率的に行うことができる。
【0071】
また、制御部30は、近距離無線通信を実行中に携帯無線機3が変位(位置ずれ)したときに、再度、携帯無線機3の位置を検出させるようになっていてもよい。この場合、図10(b)に示すように、近距離無線装置102は、携帯無線機3の変位を検出するための受信レベル検出部(変位検出手段)52を備え得る。
【0072】
近距離無線通信を実行中、受信レベル検出部52は、近距離無線アンテナ50における受信レベルを示す制御信号C10を制御部30に送る。当該受信レベルの変化は、携帯無線機3の変位の指標となるため、制御部30は、制御信号C10に基づいて携帯無線機3の変位を検知することができる。
【0073】
そして、制御部30は、携帯無線機3の変位を検知すると、位置検出部20を載置部10に接近させることを指示する制御信号C11を位置検出部移動部21に送る。制御信号C11を受けて、位置検出部移動部21は、位置検出部20を載置部10に接近させる。そして、位置検出部20は、まず、携帯無線機3が載置部10に載置されているか否かを判定する。携帯無線機3が載置部10に載置されていれば、携帯無線機3の位置検出を行い、制御信号C2およびC4を制御部30に送る。携帯無線機3が載置部10に載置されていなければ、そのままの位置で、次回の近距離無線通信に備える。
【0074】
これを、図11(b)に示すフローチャートを参照して説明すれば、まず、携帯無線機1が載置部10に載置されると(ステップS41)、位置検出部20が、携帯無線機3の位置を検出し(ステップS42)、制御信号C2およびC4を制御部30に送る。そして、制御信号C2およびC4を受けた制御部30は、制御信号C5を位置検出部移動部21に送り、位置検出部移動部21は、制御信号C5に基づき、位置検出部20を移動させる(ステップS43)。また、並行して、制御部30は、制御信号C9をアンテナ移動部51に送り、アンテナ移動部51は、制御信号C9に基づき、近距離無線アンテナ50を近距離無線アンテナ7に接近するように移動させる(ステップS43)。そして、近距離無線アンテナ50と近距離無線アンテナ7との間で近距離無線通信を行い、近距離無線通信を実行する(ステップS44)。
【0075】
そして、制御部30は、近距離無線通信が完了したかを判定し(ステップS45)、近距離無線通信が完了していないときには、制御部30は、受信レベル検出部52からの制御信号C10に基づいて携帯無線機3の位置ずれを判定する(ステップS46)。位置ずれがなければ、ステップS44に戻って近距離無線通信を継続する。一方、位置ずれがあったときには、制御部30は、制御信号C11を位置検出部移動部21に送り、位置検出部移動部21は、制御信号C11に基づき、位置検出部20を載置部10に接近させる(ステップS47)。
【0076】
続いて、位置検出部20は、携帯無線機3が載置部10に載置されているか否かを判定する(ステップS48)。携帯無線機3が載置部10に載置されていれば、ステップS42に戻り、位置検出部20は、携帯無線機3の位置検出を行う。携帯無線機3が載置部10に載置されていなければ、位置検出部20をそのままの位置に待機させる。
【0077】
このように、近距離無線通信中に、携帯無線機3の位置ずれを検出した場合、位置検出部20を載置部10に接近させて、位置検出を行わせることにより、位置情報を更新して、携帯無線機3の位置ずれが生じても、好適に近距離無線通信を行うことができる。
【0078】
(プログラムおよび記録媒体)
最後に、制御部30は、集積回路(ICチップ)上に形成された論理回路によってハードウェア的に実現してもよいし、CPU(Central Processing Unit)を用いてソフトウェア的に実現してもよい。
【0079】
後者の場合、制御部30は、各機能を実現するプログラムの命令を実行するCPU、上記プログラムを格納したROM(Read Only Memory)、上記プログラムを展開するRAM(Random Access Memory)、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置(記録媒体)などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである制御部30の制御プログラムのプログラムコード(実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム)をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、制御部30に供給し、そのコンピュータ(またはCPUやMPU)が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。
【0080】
上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ類、フロッピー(登録商標)ディスク/ハードディスク等の磁気ディスクやCD−ROM/MO/MD/DVD/CD−R等の光ディスクを含むディスク類、ICカード(メモリカードを含む)/光カード等のカード類、マスクROM/EPROM/EEPROM/フラッシュROM等の半導体メモリ類、あるいはPLD(Programmable logic device)やFPGA(Field Programmable Gate Array)等の論理回路類などを用いることができる。
【0081】
また、制御部30を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークは、プログラムコードを伝送可能であればよく、特に限定されない。例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、LAN、ISDN、VAN、CATV通信網、仮想専用網(Virtual Private Network)、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、この通信ネットワークを構成する伝送媒体も、プログラムコードを伝送可能な媒体であればよく、特定の構成または種類のものに限定されない。例えば、IEEE1394、USB、電力線搬送、ケーブルTV回線、電話線、ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)回線等の有線でも、IrDAやリモコンのような赤外線、Bluetooth(登録商標)、IEEE802.11無線、HDR(High Data Rate)、NFC(Near Field Communication)、DLNA(Digital Living Network Alliance)、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。
【0082】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【0083】
本発明は、携帯無線機の周辺機器の製造分野において利用可能である。
【符号の説明】
【0084】
1、2、3 携帯無線機
5 アンテナ
6 充電用受電コイル
7 近距離無線アンテナ
10 載置部
20 位置検出部
21 位置検出部移動部(移動手段)
30 制御部(制御手段)
40 充電用送電コイル(送電部)
41 送電コイル移動部(送電部移動手段)
42 結合量検出部(変位検出手段)
50 近距離無線アンテナ(アンテナ)
51 アンテナ移動部(アンテナ移動手段)
52 受信レベル検出部(変位検出手段)
100 載置台
101 充電台
102 近距離無線装置
C1〜C11 信号
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11