JP2013021894A - Non-contact charging system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子機器などに内蔵されたバッテリーの充電を非接触で行う非接触充電システムに関する。 The present invention relates to a non-contact charging system that performs non-contact charging of a battery built in an electronic device or the like.
通常、携帯型電子機器等には充電可能なバッテリー、すなわち二次電池が内蔵されており、バッテリーの充電量が所定の値以下となった場合には、その都度、充電装置により充電を行う必要がある。近年、充電装置から携帯型電子機器への充電は、接触不良等を防止するため、充電用の端子を接続して充電する接触型の充電方式ではなく、電磁誘導を利用して非接触の電力伝送により充電を行う非接触充電方式が採用されている。 Usually, portable electronic devices, etc. have a rechargeable battery, that is, a secondary battery. When the charge amount of the battery falls below a predetermined value, it is necessary to charge by a charging device each time. There is. In recent years, charging from a charging device to a portable electronic device is not a contact-type charging method in which charging is performed by connecting a charging terminal in order to prevent contact failure, etc., but contactless power using electromagnetic induction A non-contact charging method in which charging is performed by transmission is employed.
非接触充電システムでは、充電装置の近傍に金属片が置かれたときの発熱防止、バッテリーの種類に応じた最適な充電電流の選定、過充電の防止等を目的として、充電機能とともに、充電装置と携帯型電子機器側の被充電装置との間の通信機能を具備するものもある。このような充電機能と通信機能とを兼ね備えた接触充電システムの例が特許文献1、特許文献2に記載されている。
In the non-contact charging system, the charging device is used together with the charging function for the purpose of preventing heat generation when a metal piece is placed near the charging device, selecting the optimal charging current according to the type of battery, and preventing overcharging. Some devices have a communication function between the portable device and the charged device on the portable electronic device side. Examples of a contact charging system having such a charging function and a communication function are described in
図9は、特許文献1に記載された従来の非接触充電システムの構成を示すブロック構成図である。図9において、充電装置3では、その近傍にICカードを内蔵する携帯端末の被充電装置4が設置された場合、被充電装置4側の通信用のアンテナ46、充電装置側の通信用のアンテナ35を介してICカードリーダ部34で、被充電装置4に内蔵されたICカード部45の識別情報を読み取り、その識別情報が予め充電が許可されている識別情報と一致するか制御部31で判断され、一致する場合、充電回路部32を駆動して送電コイル33に電力を供給する。被充電装置4では、受電コイル41により受電された電力は、平滑回路部42により平滑化され、充電制御回路部43を経てバッテリー44に充電される。以上のように、この非接触充電システムでは、充電装置3側で識別情報が認証された後、初めて充電動作が可能となる。このように充電装置と被充電装置との間の通信を行うことにより、異物等が置かれた場合の誤充電を防止することができる。また、情報を記録するICカード部45に、機種情報、メーカ情報等、充電方式を識別できるような識別情報を格納しておくことにより、それぞれの携帯端末に適した充電方式を選択して充電することも可能となる。
FIG. 9 is a block configuration diagram showing a configuration of a conventional non-contact charging system described in
図10は、特許文献2に記載された従来の非接触充電システムの構成を示すブロック構成図である。この従来例では、図9の例と異なり、充電に用いる送電コイル53および受電コイル61を通信においても共通に使用している。すなわち、充電装置5において、充電動作時は、制御部51によりスイッチ54をパルス的にオン、オフさせ、これを繰り返すことにより、充電回路部52に接続された送電コイル53に交流電流を発生させ、被充電装置6側の受電コイル61に電磁誘導により電力を誘起させて伝送している。受電コイル61で受電された電力は平滑回路部62を介してバッテリー64に充電される。一方、通信を行う場合は、制御部51によりスイッチ54をオンにして、送電コイル53と受電コイル61間の電磁誘導を介して通信を行っている。ここで、被充電装置6の充電制御回路部63はバッテリー64の充電状況を監視しており、満充電になった場合、送信回路65からその旨の信号を送出し、制御部51でその信号を受信して充電を中止することにより、過充電の防止や効率的な充電が可能となる。
FIG. 10 is a block configuration diagram showing a configuration of a conventional non-contact charging system described in
しかし、図9の従来技術では、充電装置側はICカード部45の識別情報を読み取るだけなので、充電対象となる製品の判別や充電方法の認識は可能であるが、被充電装置のバッテリーが満充電であるか否か等の現在の充電状態を把握することはできない。このため、バッテリーが過充電になったり、無駄に送電電力を使ってしまうという課題がある。
However, in the prior art of FIG. 9, since the charging device side only reads the identification information of the
一方、図10の従来技術では、被充電装置の充電状態の情報を通信することにより上述の問題は解消できるが、通常の通信電力に比べて10倍以上大きい充電電力を扱う回路を、通信においても使用する必要がある。また、充電のための送電コイルおよび受電コイルを通信でも共通に使用することから、通信時の性能を確保するためには、送信回路65やその周辺の回路が複雑になってしまい、装置コストが高くなるという課題がある。
On the other hand, in the prior art of FIG. 10, the above-mentioned problem can be solved by communicating information on the charging state of the device to be charged. However, a circuit that handles charging power that is 10 times larger than normal communication power is used in communication. Also need to be used. In addition, since the power transmission coil and the power reception coil for charging are commonly used for communication, in order to ensure the performance at the time of communication, the
以上のように、被充電装置と通信を行い、充電対象となる装置の認識と被充電装置の充電状況の把握が可能な従来の非接触充電システムでは、通信のための回路が複雑になり、コスト高になるという課題がある。一方で、従来の安価な方式として、ICカードやICタグなどの識別情報だけを読み取る方法もあるが、充電状況を把握することができないため、利便性にかけ、電力が無駄になるとともに過充電になるおそれがあるという課題がある。 As described above, in the conventional non-contact charging system that communicates with the device to be charged and can recognize the device to be charged and grasp the charging status of the device to be charged, the circuit for communication becomes complicated, There is a problem of high costs. On the other hand, as a conventional inexpensive method, there is a method of reading only identification information such as an IC card or an IC tag. However, since the charging status cannot be grasped, it is convenient and wastes power and overcharges. There is a problem that there is a risk of becoming.
そこで、本発明の目的は、被充電装置の識別情報の認識と充電状況の把握が可能で安価な非接触充電システムを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an inexpensive non-contact charging system capable of recognizing identification information of a charged device and grasping a charging state.
上記の課題を解決するために、本発明は、充電装置と被充電装置とを有し、前記充電装置に設けた送電コイルと前記被充電装置に設けた受電コイルとの間の電磁誘導を介して、前記充電装置から前記被充電装置に対して非接触で充電を行う非接触充電システムにおいて、前記充電装置は、前記送電コイルに供給する充電電力を発生する充電回路部と、前記被充電装置から送られた識別情報を読み取る情報リーダ部と、前記情報リーダ部に接続された第1のアンテナと、前記充電回路部及び前記情報リーダ部を制御するための制御部とを具備し、前記被充電装置は、バッテリーと、前記バッテリーへの充電を制御する充電制御回路部と、前記受電コイルに誘起された電力を平滑化して前記充電制御回路部に出力する平滑回路部と、固有の識別情報を記憶したICを内蔵した情報記録部と、前記情報記録部と前記情報リーダ部との間の通信を行うための第2のアンテナと、前記情報記録部と前記第2のアンテナとの間に設置されたスイッチとを具備し、前記充電制御回路部は、前記バッテリーの充電状況を監視し、前記バッテリーの電力が予め定めた値を越える場合には前記スイッチを制御して前記情報記録部と前記第2のアンテナとの間を非導通とし、前記バッテリーの電力が予め定めた値以下の場合には前記スイッチを制御して前記情報記録部と前記第2のアンテナとの間を導通とする機能を有し、前記情報リーダ部は、前記識別情報の読み取り動作を行ってその動作結果および前記識別情報を前記制御部に出力する機能を有し、前記制御部は、前記識別情報が読み取れ、かつ、前記識別情報が予め充電が許可されている識別情報と一致した場合にのみ前記充電回路部の充電動作を開始する機能と、前記識別情報が読み取れない状態である場合に前記充電動作を停止する機能とを有することを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention includes a charging device and a charged device, and through electromagnetic induction between a power transmission coil provided in the charging device and a power receiving coil provided in the charged device. In the non-contact charging system that performs non-contact charging from the charging device to the charged device, the charging device includes a charging circuit unit that generates charging power to be supplied to the power transmission coil, and the charged device An information reader unit that reads identification information sent from the information reader unit, a first antenna connected to the information reader unit, and a control unit for controlling the charging circuit unit and the information reader unit. The charging device includes: a battery; a charge control circuit unit that controls charging of the battery; a smoothing circuit unit that smoothes power induced in the power receiving coil and outputs the smoothed power to the charge control circuit unit; An information recording unit including an IC storing therein, a second antenna for performing communication between the information recording unit and the information reader unit, and between the information recording unit and the second antenna The charging control circuit unit monitors a charging state of the battery, and controls the switch when the battery power exceeds a predetermined value to control the information recording unit. When the power of the battery is not more than a predetermined value, the switch is controlled to make the information recording unit and the second antenna conductive. The information reader unit has a function of performing a reading operation of the identification information and outputting the operation result and the identification information to the control unit, the control unit can read the identification information, And before A function of starting the charging operation of the charging circuit unit only when the identification information matches the identification information for which charging is permitted in advance, and a function of stopping the charging operation when the identification information cannot be read. It is characterized by having.
ここで、前記被充電装置は、それぞれ異なる情報を有する複数の情報記録部を有し、前記スイッチは、前記第2のアンテナと前記の複数の情報記録部のいずれか一つとの間を導通とする機能と、前記第2のアンテナとすべての情報記録部との間を非導通とする機能とを有し、前記充電制御回路部は、前記バッテリーの充電状態に応じて、前記第2のアンテナと前記の複数の情報記録部のうちから選択された一つの情報記録部との間を導通とするか、または前記第2のアンテナとすべての情報記録部との間を非導通とするかを判断し、その結果に基づいて前記スイッチを制御する機能を有していてもよい。 Here, the device to be charged has a plurality of information recording units each having different information, and the switch conducts between the second antenna and any one of the plurality of information recording units. And a function of non-conducting between the second antenna and all the information recording units, and the charge control circuit unit includes the second antenna according to a state of charge of the battery. And whether the information recording unit selected from the plurality of information recording units is conductive or whether the second antenna and all the information recording units are non-conductive. It may have a function of determining and controlling the switch based on the result.
また、前記充電装置は、前記充電回路部の充電動作を開始した後、前記充電回路部の充電動作と、前記情報リーダ部の前記識別情報の読み取り動作とを、交互に周期的に実施し、前記被充電装置は、前記充電動作により充電電力を受けている間は、前記スイッチを制御して前記情報記録部と前記第2のアンテナとの間をすべて非導通としてもよい。 Further, the charging device, after starting the charging operation of the charging circuit unit, the charging operation of the charging circuit unit and the reading operation of the identification information of the information reader unit alternately and periodically, The device to be charged may control the switch so as not to conduct everything between the information recording unit and the second antenna while receiving charging power by the charging operation.
また、前記制御部は、前記情報リーダ部よりの入力により、読み取り動作結果および前記識別情報を判断する場合、予め定めた一定の時間、または、予め定めた一定の回数、前記情報リーダ部が前記読み取り動作を行った後、前記判断を行ってもよい。 In addition, when the control unit determines a reading operation result and the identification information by an input from the information reader unit, the information reader unit performs the predetermined period of time or a predetermined number of times. The determination may be made after performing the reading operation.
以上のように、本発明の非接触充電システムでは、複雑な回路を設けることなく、充電装置は安価なICカードやICタグなどの識別情報だけを認識する機能を持ち、被充電装置は充電状態によりICタグなどの情報記録部を通信用の第2のアンテナに接続するか否かを決定し、充電装置側で識別情報が読み取れるか否かを判断する。その判断結果により充電の開始および終了を実施することにより、過充電を防止し、不要な電力を送出することがなく、電力削減が可能となる。また、異なる情報を持つICタグなどの情報記録部を複数個設けることにより、さらに詳細な充電状態を通知することが可能となり、急速充電や効率的な充電が可能となるという利点がある。 As described above, in the contactless charging system of the present invention, the charging device has a function of recognizing only identification information such as an inexpensive IC card or IC tag without providing a complicated circuit, and the charged device is in a charged state. Thus, it is determined whether or not an information recording unit such as an IC tag is connected to the second antenna for communication, and it is determined whether or not the identification information can be read on the charging device side. By starting and ending charging according to the determination result, overcharging is prevented, unnecessary power is not transmitted, and power can be reduced. Further, by providing a plurality of information recording units such as IC tags having different information, it is possible to notify a more detailed charging state, and there is an advantage that quick charging and efficient charging are possible.
以上のように、本発明により、被充電装置の識別情報の認識と充電状況の把握が可能で安価な非接触充電システムが得られる。 As described above, according to the present invention, an inexpensive non-contact charging system capable of recognizing identification information of a charged device and grasping a charging state is obtained.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は本発明による非接触充電システムの第1の実施の形態を示すブロック構成図である。図1において、本実施の形態の非接触充電システムは、充電装置1と被充電装置2とを有し、充電装置1に設けた送電コイル13と被充電装置2に設けた受電コイル21との間の電磁誘導を介して、充電装置1から被充電装置2に対して非接触で充電を行う非接触充電システムである。充電装置1は、送電コイル13に供給する充電電力を発生する充電回路部12と、被充電装置2から送られた識別情報を読み取る情報リーダ部であるICタグリーダ部14と、ICタグリーダ部14に接続された第1のアンテナであるアンテナ15と、充電回路部12及びICタグリーダ部14を制御するための制御部11とを具備している。被充電装置2は、バッテリー24と、バッテリー24への充電を制御する充電制御回路部23と、受電コイル21に誘起された電力を平滑化して充電制御回路部23に出力する平滑回路部22と、固有の識別情報を記憶したICを内蔵した情報記録部であるICタグ部25と、ICタグ部25とICタグリーダ部14との間の通信を行うための第2のアンテナであるアンテナ26と、ICタグ部25とアンテナ26との間に設置されたスイッチ27とを具備している。また、充電制御回路部23は、バッテリー24の充電状況を監視し、バッテリー24の電力が予め定めた値を越える場合には、スイッチ27を制御してICタグ部25とアンテナ26との間を非導通とし、バッテリー24の電力が予め定めた値以下の場合には、スイッチ27を制御してICタグ部25とアンテナ26との間を導通とする機能を有している。ICタグリーダ部14は、識別情報の読み取り動作を行ってその動作結果および識別情報を制御部11に出力する機能を有し、制御部11は、識別情報が読み取れ、かつ、その識別情報が予め充電が許可されている識別情報と一致した場合にのみ充電回路部12の充電動作を開始する機能と、識別情報が読み取れない状態である場合に充電動作を停止する機能とを有している。
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a contactless charging system according to the present invention. In FIG. 1, the contactless charging system of the present embodiment includes a
図3は、本発明による非接触充電システムの第1の実施の形態による充電装置側の動作フローを示すフローチャート図である。図4は、本発明による非接触充電システムの第1の実施の形態による被充電装置側の動作フローを示すフローチャート図である。以下、図3、図4のフローチャートに沿って、図1に示す第1の実施の形態の非接触充電システムの動作を説明する。 FIG. 3 is a flowchart showing an operation flow on the side of the charging device according to the first embodiment of the non-contact charging system according to the present invention. FIG. 4 is a flowchart showing an operation flow on the charged device side according to the first embodiment of the non-contact charging system according to the present invention. The operation of the contactless charging system according to the first embodiment shown in FIG. 1 will be described below along the flowcharts of FIGS.
初期状態では、図3に示すように、充電装置1は制御部11により充電回路部12の充電動作を停止させて図3に示すようにICタグリーダ部14のみを起動させておく。ICタグリーダ部14は、アンテナ15を通じて電波を放出し、近くに存在するICタグからの応答を待つ状態、すなわち、ICタグインベントリの状態となっている。一方、図4に示すように、被充電装置2では充電制御回路部23でバッテリー24の電力状態を監視しており、バッテリー24の電力が予め設定されている設定閾値以下の場合にはスイッチ27を導通状態(オン)に、設定閾値を越える場合はスイッチ27を非導通状態(オフ)に制御する。スイッチ27がオンとなると、ICタグ部25にアンテナ26が接続されることになるので通常のICタグとして機能することになり、ICタグリーダ部14から識別情報(ID)の読み取りが可能となる。一方、スイッチ27がオフとなると、ICタグ部25とアンテナ26が切り離されることになるので、ICタグリーダ部14からは読み取りが不可能となる。例えば、バッテリー24の設定閾値を満充電の90%とすれば、バッテリー残量が90%を切った場合にスイッチ27がオンとなり、被充電装置2が充電装置1に接近した場合は、ICタグリーダ部14でICタグ部25の識別情報(ID)を読み取ることができる。
In the initial state, as shown in FIG. 3, the charging
被充電装置2のバッテリー24の電力が設定閾値未満の場合の動作を説明する。図4に示すように、スイッチ27はオンとなり、アンテナ26がICタグ部25に接続されている状態となっている。被充電装置2が充電装置1に接近して、ICタグリーダ部14がICタグ部25を検出した場合、図3に示すようにICタグ部25のメモリに記録されている固有の識別情報(ID)を読み取り、この識別情報が事前に充電許可された識別情報、すなわち、充電対象IDであるかどうかを判定し、識別情報が充電対象IDである場合に初めて充電回路部12を起動して充電電力を放出するように制御する。非接触での充電は送電コイル13と受電コイル21を介して電磁誘導で行われる。バッテリー24への充電が開始され、バッテリー24の電力が設定閾値を越える場合、充電制御回路部23はスイッチ27をオフするように制御する。このようになると、ICタグリーダ部14では識別情報を認識できなくなり、その情報をもとに制御部11は充電回路部12の充電動作を停止するように制御する。
An operation when the power of the
従って、本実施の形態の非接触充電システムでは、満充電になった後も充電し続けて過充電になることを防止できる。また、識別情報を認識しているので、金属片が誤って長い間電磁界にさらされて発熱することも防止できる。また、充電できない一次電池に誤充電することや、異なる識別情報を持っているICカードに向けて過大な誘導電力を送出することも防止することできる。また、充電の途中に被充電装置を抜き取った場合にも、即時に充電を停止することが可能となり、抜き取った後に上述した金属片などの異物を誤って置いたとしても問題が発生することはない。 Therefore, in the non-contact charging system of the present embodiment, it is possible to prevent the battery from being overcharged by being continuously charged even after being fully charged. Further, since the identification information is recognized, it is possible to prevent the metal piece from being exposed to an electromagnetic field for a long time and generating heat. Further, it is possible to prevent erroneous charging of a primary battery that cannot be charged, and sending excessive induced power to an IC card having different identification information. In addition, even if the device to be charged is removed during charging, charging can be stopped immediately, and problems may occur even if foreign objects such as the above-mentioned metal pieces are mistakenly placed after being removed. Absent.
図2は本発明による非接触充電システムの第2の実施の形態を示すブロック構成図である。本実施の形態の非接触充電システムの基本的な構成は図1の第1の実施の形態と同様である。但し、本実施の形態においては、被充電装置200は、異なる情報を有する2つの情報記録部である2つのICタグ部251、252を有し、スイッチ28は、アンテナ26を2つのICタグ部251、252のいずれか一つに接続する機能と、アンテナ26をすべてのICタグ部から切り離す機能とを有していること、および、充電制御回路部230は、バッテリー24の充電状態に応じて、アンテナ26を2つのICタグ部251、252のうちから選択された一つのICタグ部に接続するか、またはアンテナ26をすべてのICタグ部から切り離すかを判断し、その結果に基づいてスイッチ28を制御する機能を有していることが異なっている。
FIG. 2 is a block diagram showing a second embodiment of the non-contact charging system according to the present invention. The basic configuration of the contactless charging system of the present embodiment is the same as that of the first embodiment of FIG. However, in the present embodiment, charged
図5は、本発明による非接触充電システムの第2の実施の形態による充電装置側の動作フローを示すフローチャート図である。図6は、本発明による非接触充電システムの第2の実施の形態による被充電装置側の動作フローを示すフローチャート図である。以下、図5、図6のフローチャートに沿って、図2に示す第2の実施の形態の非接触充電システムの動作を説明する。 FIG. 5 is a flowchart showing an operation flow on the charging device side according to the second embodiment of the non-contact charging system according to the present invention. FIG. 6 is a flowchart showing an operation flow on the charged device side according to the second embodiment of the non-contact charging system according to the present invention. The operation of the non-contact charging system according to the second embodiment shown in FIG. 2 will be described below along the flowcharts of FIGS.
本実施の形態の非接触充電システムの基本動作は、第1の実施の形態の非接触充電システムと同様である。図6に示すように本実施の形態の被充電装置200では、充電制御回路230からの制御によりスイッチ28は2つのICタグ部251、252のいずれかに接続するか、あるいはどちらとも接続しないオフの状態かの3つの状態を切り替えることができるようになっている。ICタグ部251およびICタグ部252は、充電対象か否かの被充電装置固有の識別情報の他に、充電状況に対応した識別情報を有し、その充電状況に対応した識別情報、すなわち充電状況IDはそれぞれ“1”および“2”に設定されている。スイッチ28の切り替えは充電制御回路部230で検出したバッテリー24の電力値により制御される。ここでは、その電力値が予め定めた設定閾値1未満の場合はICタグ部251へ接続し、設定閾値1以上で、設定閾値1より大きい設定閾値2以下の場合は、ICタグ部252へ接続し、設定閾値2を越える場合はオフとしている。図5に示すように、充電装置1では第1の実施の形態と同様に識別情報を検出できない時は充電回路部12を停止させ、被充電装置固有の識別情報を検出しそれが充電対象IDである場合は充電動作を実行する。この場合、本実施の形態においては、2つの充電状況IDにより充電方法を変更することができる。即ち、充電状況IDが“1”の場合は制御1の方法で、充電状況IDが“2”の場合は制御2の方法で充電を行う。例えば、制御2は通常充電モード、制御1は大電流での急速充電モードとしておけば、バッテリー24の充電量が極端に少ない場合は充電状況ID=1を検出することになるので、充電回路部12では制御1の急速充電モードとなり、充電時間を短縮することが可能となる。図2はICタグ部を2個搭載した場合の例を示しているが、ICタグ部、すなわち情報記録部の数を更に増やすことにより、よりきめ細かなバッテリーの充電情報を充電装置に通知することが可能となり、さらに効率のよい充電が可能となる。
The basic operation of the contactless charging system of the present embodiment is the same as that of the contactless charging system of the first embodiment. As shown in FIG. 6, in charged
次に、本発明による非接触充電システムの第3の実施の形態について説明する。本実施の形態の非接触充電システムの構成は、図1に示した第1の実施の形態と同じである。但し、本実施の形態においては、第1の実施の形態とは動作方法が異なる。本実施の形態では、図1において、充電装置1は、充電回路部12の充電動作を開始した後、充電回路部12の充電動作と、ICタグリーダ部14の識別情報の読み取り動作とを、交互に周期的に実施し、被充電装置2は、充電動作により充電電力を受けている間は、スイッチ27を制御してICタグ部25とアンテナ26との間を非導通としている。
Next, a third embodiment of the non-contact charging system according to the present invention will be described. The configuration of the contactless charging system of the present embodiment is the same as that of the first embodiment shown in FIG. However, the operation method in this embodiment is different from that in the first embodiment. In the present embodiment, in FIG. 1, after the
図7は、本発明による非接触充電システムの第3の実施の形態による充電装置側の動作フローを示すフローチャート図である。図8は、本発明による非接触充電システムの第3の実施の形態による被充電装置側の動作フローを示すフローチャート図である。以下、図7、図8のフローチャートに沿って、図1に示す第3の実施の形態の非接触充電システムの動作を説明する。 FIG. 7 is a flowchart showing an operation flow on the charging device side according to the third embodiment of the non-contact charging system according to the present invention. FIG. 8 is a flowchart showing an operation flow on the charged device side according to the third embodiment of the non-contact charging system according to the present invention. The operation of the non-contact charging system according to the third embodiment shown in FIG. 1 will be described below along the flowcharts of FIGS.
本実施の形態の非接触充電システムにおいて、被充電装置2が充電装置1に接近して、図7に示すようにICタグリーダ部14がICタグ部25を検出した場合、ICタグ部25のメモリに記録されている固有の識別情報を読み取り、その識別情報が事前に充電許可された識別情報かどうか判定し、許可された識別情報の場合はICタグリーダ部14の動作を停止し、アンテナ15からの電波の送出を停止する。その後、充電回路部12を起動して充電電力を放出するように制御する。非接触での充電は送電コイル13と受電コイル21を介して電磁誘導で行われる。予め設定された所定時間だけ充電動作が行われた後、一旦充電回路部12の動作を停止し、再度ICタグリーダ部14を起動して識別情報の認証を行う。以下、同様の動作を繰り返し、識別情報の認証ができなくなった時点で充電動作を停止し、ICタグインベントリの状態となる。一方、図8に示すように被充電装置2では、バッテリー24の電力が低下してスイッチ27がオン状態で待機している時に充電動作が開始されたことを充電制御回路部23が検出した後、一旦スイッチ27をオフにしてから充電動作を実行する。充電装置1からの充電が一旦、途切れた場合は、まだ充電が不十分で設定閾値以下の場合に限り、再度スイッチ27をオンにする。最終的に充電が完了して設定閾値を越える場合は、スイッチ27をオフにして充電装置が充電動作を終了する。この手順は図3、図4の場合と同じである。
In the non-contact charging system of the present embodiment, when the device to be charged 2 approaches the
本実施の形態では、このように充電中は通信を停止できるので無駄な電力を使わなくてすみ、低消費電力化が達成できるという利点がある。また、通信と充電を同じ周波数で行う場合、充電中に通信用の電波を送出すると、充電電力は通信電力に比べて10倍以上も大きいため、通信不良になることが考えられる。しかし、本実施の形態では、このように同一周波数を使う場合においても、充電と通信とを時分割的に行うため、正常に通信を行うことが可能となるという利点がある。 In this embodiment, since communication can be stopped during charging as described above, there is an advantage that wasteful power can be eliminated and low power consumption can be achieved. In addition, when communication and charging are performed at the same frequency, if communication radio waves are transmitted during charging, the charging power may be 10 times or more larger than the communication power, which may result in poor communication. However, in this embodiment, even when the same frequency is used as described above, charging and communication are performed in a time-sharing manner, so that there is an advantage that normal communication can be performed.
なお、本実施の形態において、誤動作を防止するため、制御部11がICタグリーダ部14よりの入力により、読み取りの動作の可否の結果および識別情報を判断する場合、予め定めた一定の時間、または、予め定めた一定の回数、ICタグリーダ部が読み取り動作を行った後、その判断を行ってもよい。
In this embodiment, in order to prevent malfunction, when the
以上のように、本発明の非接触充電システムにおいては、充電状況に応じて情報記録部とアンテナ間をスイッチにより開閉して、充電装置側に識別情報を送出するか否かの制御を行うことにより、簡易で経済的な方法で充電状況を通知することができ、過充電防止や誤充電防止が可能となる。 As described above, in the contactless charging system of the present invention, the information recording unit and the antenna are opened and closed by a switch according to the charging state, and control is performed as to whether or not the identification information is sent to the charging device side. Thus, it is possible to notify the charging status by a simple and economical method, and it is possible to prevent overcharging and erroneous charging.
上記の実施の形態において、スイッチ27、28としては通常の電子機器でスイッチとして用いられるMOSFET(Metal−Oxide−Semiconductor Field−Effect Transistor)などの半導体素子を用いることができる。通信用のアンテナ15、26としては通常の小型ダイポールアンテナ素子など、通常の電子機器や携帯型電子機器で用いられるアンテナ素子を用いることができる。また、スイッチ以外の送電コイル、受電コイル、充電回路部、情報リーダ部、制御部、平滑回路部、充電制御回路部などの部品や回路も、特殊な部品や複雑な回路を用いることなく、従来から用いられている一般的な回路と同様の回路を用いて実現することができる。
In the above embodiment, as the
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではないことはいうまでもなく、本非接触充電システムを適用する機器の目的や用途に応じて設計変更可能である。例えば、情報記録部はICタグやICカード、あるいは他の識別情報を有する情報記録媒体などであってもよい。情報リーダ部はアンテナを介して前記の情報記録部の情報を読み取る機能を有すればよい。また、各回路部の構成も用途に応じて設計可能であり、複数の回路部は上記の実施の形態のように分離されていてもよく、または一体に構成されていてもよい。非接触充電システムとしては表示機能やアラーム機能、他の安全保持機能など、他の機能を付加してもよい。 Needless to say, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and the design can be changed according to the purpose and application of the device to which the non-contact charging system is applied. For example, the information recording unit may be an IC tag, an IC card, or an information recording medium having other identification information. The information reader unit may have a function of reading the information stored in the information recording unit via the antenna. The configuration of each circuit unit can also be designed according to the application, and the plurality of circuit units may be separated as in the above embodiment, or may be configured integrally. As the non-contact charging system, other functions such as a display function, an alarm function, and other safety maintenance functions may be added.
1、3、5 充電装置
2、4、6、200 被充電装置
11、31、51 制御部
12、32、52 充電回路部
13、33、53 送電コイル
21、41、61 受電コイル
14 ICタグリーダ部
15、26、35、46 アンテナ
22、42、62 平滑回路部
23、43、63、230 充電制御回路部
24、44、64:バッテリー
25、251、252 ICタグ部
27、28、54 スイッチ
34 ICカードリーダ部
45 ICカード部
65 送信回路
1, 3, 5
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