(57)【要約】【課題】充電時間を短縮できる携帯無線機器と無接点充電システムを提供する。【解決手段】携帯電話機１は、無接点充電器１１から電力供給されていないときの受信品質状態Ｑ１と、無接点充電器１１から電力供給されているときの受信品質状態Ｑ２との差の絶対値|Ｑ１−Ｑ２|がしきい値ＱＴＨよりも大きく、かつ電波の受信レベルＲ２がしきい値ＲＹＨよりも小さい場合に、ＬＥＤ１０ａを点灯させて電波の受信品質状態が劣化していることを使用者に報知する。したがって、使用者は、報知結果に基づいて無接点充電器１１上の携帯無線機器１の位置を変更し、受信品質状態の劣化を軽減できる。【選択図】図２
2014179746.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯無線機器であって、
無接点充電器から供給される交流電力を受ける第１のコイルと、
前記第１のコイルが受けた交流電力を直流電力に変換して充電池に蓄える充電部と、
電波を受信するアンテナと、
前記アンテナにおける電波の受信品質状態を検出する検出部と、
前記無接点充電器から電力供給されていないときに前記検出部によって検出された第１の受信品質状態と、前記無接点充電器から電力供給されているときに前記検出部によって検出された第２の受信品質状態との差の絶対値が第１のしきい値よりも大きい場合に、前記電波の受信品質状態が劣化していることを示す劣化検出信号を出力する第１の制御部と、
前記劣化検出信号に応答して、前記電波の受信品質状態が劣化していることを使用者に報知する報知部とを備える、携帯無線機器。
【請求項２】
前記第１の制御部は、
前記無接点充電器の上に前記携帯無線機器が置かれた場合において、
前記交流電力の供給を停止させる充電停止指令信号を前記第１のコイルを介して前記無接点充電器に送信し、前記第１の受信品質状態を得るステップと、
前記交流電力の供給を開始させる充電開始指令信号を前記第１のコイルを介して前記無接点充電器に送信し、前記第２の受信品質状態を得るステップと、
前記第１および第２の受信品質状態の差の絶対値が前記第１のしきい値よりも大きい場合に前記劣化検出信号を出力するステップとを行なう、請求項１に記載の携帯無線機器。
【請求項３】
前記検出部は、さらに、前記電波の受信レベルを検出し、
前記第１の制御部は、前記第１および第２の受信品質状態の差の絶対値が前記第１のしきい値よりも大きく、さらに、前記無接点充電器に前記携帯無線機器が置かれた場合において、前記無接点充電器から電力供給されているときに前記検出部によって検出された受信レベルが第２のしきい値よりも小さい場合に前記劣化検出信号を出力する、請求項１に記載の携帯無線機器。
【請求項４】
前記第１の制御部は、
前記交流電力の供給を停止させる充電停止指令信号を前記第１のコイルを介して前記無接点充電器に送信し、前記第１の受信品質状態を得るステップと、
前記交流電力の供給を開始させる充電開始指令信号を前記第１のコイルを介して前記無接点充電器に送信し、前記第２の受信品質状態および前記受信レベルを得るステップと、
前記第１および第２の受信品質状態の差の絶対値が前記第１のしきい値よりも大きく、かつ前記受信レベルが前記第２のしきい値よりも小さい場合に前記劣化検出信号を出力するステップとを行なう、請求項３に記載の携帯無線機器。
【請求項５】
請求項２または請求項４に記載の携帯無線機器と前記無接点充電器とを備えた無接点充電システムであって、
前記無接点充電器は、
前記第１のコイルと電磁結合される第２のコイルと、
前記第２のコイルを介して前記第１のコイルに前記交流電力を供給する電力供給部と、
前記第１および第２のコイルを介して与えられた前記充電停止指令信号および前記充電開始指令信号に基づいて前記電力供給部を制御する第２の制御部とを備える、無接点充電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は携帯無線機器およびそれを用いた無接点充電システムに関し、特に、無接点充電器を用いた充電が可能な携帯無線機器と、それを用いた無接点充電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、携帯電話機のような携帯無線機器の充電池を充電する方式として無接点充電方式が知られている。この方式では、携帯無線機器を無接点充電器の上に置くだけで充電池を充電することができる。しかし、この無接点充電方式には、無接点充電器からの電磁ノイズによって携帯無線機器の受信品質状態が劣化し、充電中は通信できなくなるという問題がある。この対策として特許文献１には、通信時には充電を停止させて、受信品質状態の劣化を軽減させる方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１３１８１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の無接点充電方式では、通信時には充電を停止させるので、充電時間が長くなるという問題があった。
【０００５】
それゆえに、この発明の主たる目的は、受信品質状態の劣化を使用者に報知することにより充電を停止することなく充電時間の短縮化を図ることが可能な携帯無線機器およびそれを用いた無接点充電システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係る携帯無線機器は、無接点充電器から供給される交流電力を受ける第１のコイルと、第１のコイルが受けた交流電力を直流電力に変換して充電池に蓄える充電部と、電波を受信するアンテナと、アンテナにおける電波の受信品質状態を検出する検出部と、無接点充電器から電力供給されていないときに検出部によって検出された第１の受信品質状態と、無接点充電器から電力供給されているときに検出部によって検出された第２の受信品質状態との差の絶対値が第１のしきい値よりも大きい場合に、電波の受信品質状態が劣化していることを示す劣化検出信号を出力する第１の制御部と、劣化検出信号に応答して、電波の受信品質状態が劣化していることを使用者に報知する報知部とを備えたものである。
【０００７】
また、この発明に係る無接点充電システムは、上記携帯無線機器と無接点充電器とを備えた無接点充電システムであって、無接点充電器は、第１のコイルと電磁結合される第２のコイルと、第２のコイルを介して第１のコイルに交流電力を供給する電力供給部と、第１および第２のコイルを介して与えられた充電停止指令信号および充電開始指令信号に基づいて電力供給部を制御する第２の制御部とを備えたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明に係る携帯無線機器およびそれを用いた無接点充電システムでは、無接点充電器から電力供給されていないときの第１の受信品質状態と、無接点充電器から電力供給されているときの第２の受信品質状態との差の絶対値が第１のしきい値よりも大きい場合に、電波の受信品質状態が劣化していることを使用者に報知する。したがって、使用者は、報知結果に基づいて無接点充電器上の携帯無線機器の位置を変更し、受信品質状態の劣化を軽減することができ、ひいては充電時間の短縮化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の一実施の形態による無接点充電システムの構成を示す回路ブロック図である。
【図２】図１に示した携帯電話機の動作を示すフローチャートである。
【図３】図１に示した無接点充電システムの使用方法を示す平面図である。
【図４】図１に示した無接点充電システムの使用方法を示す他の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本願発明の実施の形態について説明する前に、まず本願発明の原理について説明する。無接点充電器からの電磁ノイズを受けてアンテナにおける電波の受信品質状態が低下しても、その影響が軽微になるくらいに電波の受信レベルが強い場合は、電波の受信に対する電磁ノイズの影響は無視できる。
【００１１】
また、無接点充電器の充電台上における携帯電話機の位置を変えて、無接点充電器のノイズ発生源となる回路部分から携帯電話機のアンテナを離すことにより、無接点充電器からの電磁ノイズの影響を軽減することができる。
【００１２】
したがって、携帯電話機の使用者が、充電時に電磁波ノイズの影響を受けて携帯電話機の受信品質状態が劣化していることを認識することができれば、携帯電話機の位置を変えることにより無接点充電器からの電磁ノイズの影響を軽減することができる。そこで、本願発明では、無接点充電器に置かれた携帯電話機の受信品質状態が劣化した場合は、その旨を使用者に報知する報知部が携帯電話機に設けられる。以下、図面に基づいて本願発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１３】
この発明の一実施の形態による無接点充電システムは、図１に示すように、携帯電話機１と無接点充電器１１を備える。携帯電話機１は、受電／信号送信用コイル２、受電回路３、充電回路４、充電池５、電源制御回路６、アンテナ７、無線送受信回路８、ベースバンドホスト制御回路９、および報知部１０を含む。無接点充電器１１は、電源プラグ１２、ＡＣ／ＤＣ電源制御回路１３、送電回路１４、送電／信号受信用コイル１５、およびホスト制御回路１６を含む。携帯電話機１が無接点充電器１１の充電台の所定位置に置かれると、コイル２と１５は互いに電磁結合される。
【００１４】
受電／信号送信用コイル２は、無接点充電器１１から供給される交流電力を受けるとともに、無接点充電器１１に指令信号を送信するために使用される。受電回路３は、無接点充電器１１からコイル２を介して供給される交流電力を受け取り、その交流電力を充電回路４に与える。充電回路４は、ベースバンドホスト制御回路９によって制御され、受電回路３からの交流電力を直流電力に変換して充電池５に蓄える。電源制御回路６は、充電池５の直流電力に基づいて電源電圧ＶＣＣを生成し、その電源電圧ＶＣＣを携帯電話機１全体に供給する。
【００１５】
アンテナ７は、基地局に電波を送信するとともに、基地局からの電波を受信するために使用される。無線送受信回路８は、携帯電話機１の動作に用いる信号を含む電波をアンテナ７を介して送受信する。また、無線送受信回路８は、アンテナ７における電波の受信品質状態（ＳＮ比：Signal to Noise ratio）および受信レベル（ＲＳＳＩ：Received Signal Strength Indicator）を検出し、検出結果を示す信号をベースバンドホスト制御回路９に出力する。
【００１６】
ベースバンドホスト制御回路９は、無接点充電器１１の充電台上に携帯電話機１が置かれた場合において、無接点充電器１１から交流電力が供給されていないときに無線送受信回路８によって検出された受信品質状態Ｑ１と、無接点充電器１１から交流電力が供給されているときに無線送受信回路８によって検出された受信品質状態Ｑ２との差の絶対値|Ｑ１−Ｑ２|としきい値ＱＴＨとの大小を比較する。
【００１７】
また、ベースバンドホスト制御回路９は、無接点充電器１１の充電台上に携帯電話機１が置かれた場合において、無接点充電器１１から交流電力が供給されているときに無線送受信回路８によって検出された受信レベルＲ２としきい値ＲＴＨとの大小を比較する。また、ベースバンドホスト制御回路９は、|Ｑ１−Ｑ２|＞ＱＴＨであり、かつＲ２＜ＲＴＨである場合は劣化検出信号φＤを「Ｈ」レベルにし、他の場合は劣化検出信号φＤを「Ｌ」レベルにする。
【００１８】
また、ベースバンドホスト制御回路９は、コイル２を介して無接点充電器１１に、交流電力の供給の停止を命令する充電停止指令信号や、交流電力の供給の開始を命令する充電開始指令信号を送信する。
【００１９】
報知部１０は、携帯電話機１の筺体の表面に露出するように設けられたＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）１０ａを含み、劣化検出信号φＤが活性化レベルの「Ｈ」レベルにされた場合にＬＥＤ１０ａを発光させて、受信品質状態が劣化したことを使用者に報知する。
【００２０】
また、無接点充電器１１の電源プラグ１２は、家庭用コンセントに挿入される。ＡＣ／ＤＣ電源制御回路１３は、ホスト制御回路１６によって制御され、商用交流電源から電源プラグ１２を介して供給される商用周波数の交流電力を直流電力に変換する。
【００２１】
送電回路１４は、ＡＣ／ＤＣ電源制御回路１３から供給された直流電力を所定周波数の交流電力に変換し、その交流電力をコイル１５を介して携帯電話機１に供給する。また、コイル１５は、携帯電話機１からの充電開始指令信号および充電停止指令信号を受信する。ホスト制御回路１６は、充電開始指令信号に応答してＡＣ／ＤＣ電源制御回路１３および送電回路１４を活性化させ、交流電力を携帯電話機１に供給する。また、ホスト制御回路１６は、充電停止指令信号に応答してＡＣ／ＤＣ電源制御回路１３および送電回路１４を非活性化させ、携帯電話機１への交流電力の供給を停止する。
【００２２】
図２は、充電時における携帯電話機１の動作を示すフローチャートである。ステップＳ１においてベースバンドホスト制御回路９は、携帯電話機１が無接点充電器１１の充電台上に置かれたか否かを判別する。この判別は、たとえばベースバンドホスト制御回路９がコイル２を介して問合せ信号を送信し、その問合せ信号に無接点充電器１１から応答信号があったか否かに基づいて行なわれる。ステップＳ１は、携帯電話機１が無接点充電器１１の充電台上に置かれるまで所定の周期で行なわれる。
【００２３】
ステップＳ１において携帯電話機１が無接点充電器１１の充電台上に置かれたと判別した場合、ステップＳ２においてベースバンドホスト制御回路９は、充電停止指令信号をコイル２を介して無接点充電器１１に送信して電力供給を停止させる。この状態でベースバンドホスト制御回路９は、無線送受信回路８からの信号に基づいて受信品質状態Ｑ１を検出する。
【００２４】
次にステップＳ３においてベースバンドホスト制御回路９は、充電開始指令信号をコイル２を介して無接点充電器１１に送信して電力供給を開始させる。この状態でベースバンドホスト制御回路９は、無線送受信回路８からの信号に基づいて受信品質状態Ｑ２を検出する。
【００２５】
次いでステップＳ４においてベースバンドホスト制御回路９は、受信品質状態Ｑ１とＱ２の差の絶対値|Ｑ１−Ｑ２|がしきい値ＱＴＨよりも小さいか否かを判別する。|Ｑ１−Ｑ２|＜ＱＴＨである場合は、無接点充電器１１の電力供給に伴う受信劣化が小さいので、ステップＳ５においてベースバンドホスト制御回路９は、充電開始指令信号をコイル２を介して無接点充電器１１に送信して電力供給を開始させる。これにより、充電池５の充電が開始され、ステップＳ６において所定時間Ｔ１だけ充電を継続した後にステップＳ２に戻る。
【００２６】
また、ステップＳ４において|Ｑ１−Ｑ２|＞ＱＴＨである場合は、無接点充電器１１の電力供給に伴う受信劣化が大きいので、ステップＳ７においてベースバンドホスト制御回路９は、受信レベルＲ２がしきい値ＲＴＨよりも大きいか否かを判別する。Ｒ２＞ＲＴＨである場合は、受信劣化が大きくても受信レベルＲ２が大きいので、ＬＥＤ１０ａを点灯させずにステップＳ５に進む。
【００２７】
また、ステップＳ７においてＲ２＞ＲＴＨでない場合は、受信レベルＲ２が小さく、かつ無接点充電器１１の電力供給に伴う受信劣化が大きいので、ステップＳ８でＬＥＤ１０ａを点灯させて、電力供給に伴う受信劣化が大きい旨を使用者に報知する。ステップＳ９において所定時間Ｔ２だけＬＥＤ１０ａの点灯を継続した後にステップＳ２に戻る。使用者は、ＬＥＤ１０ａが点灯したことを見て、電力供給に伴う受信劣化が大きいと判断することができる。また、使用者は、ＬＥＤ１０ａが点灯しないように無接点充電器１１の充電台上における携帯電話機１の位置を変えることにより、電力供給に伴う受信劣化を抑制し、充電池５の充電を行なうことができる。したがって、電力供給に伴う受信劣化が大きい場合に、充電池５の充電を停止させる従来に比べ、充電池５の充電を短時間で行なうことができる。
【００２８】
図３は、無接点充電システムの使用方法を示す平面図である。図３において、無接点充電器１１の充電台１１ａ上に携帯電話機１が置かれている。無接点充電器１１の充電台１１ａは四角形に形成され、図中の左端部の下に電力供給部１１ｂが設けられ、図中の右端部にコイル１５が設けられている。電力供給部１１ｂは、図１のＡＣ／ＤＣ電源制御回路１３および送電回路１４を含み、スイッチング周波数の電磁ノイズを発生する。
【００２９】
また、携帯電話機１は横向きに配置され、図中の左端部にアンテナ７およびＬＥＤ１０ａが設けられている。図３では、ノイズ発生源である電力供給部１１ｂの真上にアンテナ７が配置されているので、アンテナ７が電磁ノイズを受信し、受信品質状態Ｑが劣化する。この場合は、ＬＥＤ１０ａが点灯して、受信劣化が大きいことが使用者に報知される。使用者は、ＬＥＤ１０ａが点灯しないような位置に携帯電話機１を移動させることにより、受信劣化を抑制することができる。
【００３０】
図４は、無接点充電システムの使用方法を示す他の平面図である。図４において、携帯電話機１は縦向きに配置され、その上端部にアンテナ７およびＬＥＤ１０ａが設けられている。図４では、アンテナ７が充電台１１ａの外に配置され、ノイズ発生源である電力供給部１１ｂから外れた位置に配置されているので、アンテナ７が受信するノイズレベルが小さくなり、受信品質状態Ｑが良好になる。この場合は、ＬＥＤ１０ａが消灯し、受信劣化が大きいことが使用者に報知されなくなる。このように使用者は、ＬＥＤ１０ａが点灯しない位置に携帯電話機１を移動させることにより、受信劣化を抑制することができる。
【００３１】
なお、上記実施の形態では、受信劣化が大きいときに点灯するＬＥＤ１０ａを設けたが、これに限るものではなく、受信劣化が大きいことを使用者に報知することができれば、他の物を設けてもよい。たとえば、ある色で発光することにより充電中であることを示す発光素子が、受信劣化が大きい場合は他の色で発光するようにしてもよい。また、光に限らず、画像、音、振動などによって受信劣化が大きいことを使用者に報知してもよい。
【００３２】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００３３】
１  携帯電話機、２  受電／信号送信用コイル、３  受電回路、４  充電回路、５  充電池、６  電源制御回路、７  アンテナ、８  無線送受信回路、９  ベースバンドホスト制御回路、１０  報知部、１０ａ  ＬＥＤ、１１  無接点充電器、１１ａ  充電台、１１ｂ  電力供給部、１２  電源プラグ、１３  ＡＣ／ＤＣ電源制御回路、１４  送電回路、１５  送電／信号受信用コイル、１６  ホスト制御回路。
【図１】
2014179746.tif 000003
【図２】
2014179746.tif 000004
【図３】
2014179746.tif 000005
【図４】
2014179746.tif 000006