(57)【要約】【課題】携帯電話の通信用アンテナと、充電器に設けられた位置検出用アンテナとの結合によって受信感度が悪化することを防ぐ。【解決手段】充電器２０は、識別回路６０と、制御回路６１と、接続回路６２とを備える。識別回路６０は、携帯電話１０が通信に用いる周波数を識別する。制御回路６１および接続回路６２は、充電器２０の位置検出用アンテナ４０，４１，４２の周波数特性を変更するための構成である。携帯電話１０が通信に用いる周波数と異なるように、位置検出用アンテナ４０，４１，４２のピーク周波数が変更される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナを利用して検出された通信端末の位置に応じて前記通信端末に電力を供給する送電部が設けられた通信端末用充電器であって、
前記通信端末が通信に用いる周波数を識別する識別部と、
前記アンテナの周波数特性を変更して、前記アンテナのピーク周波数を前記通信端末が通信に用いる周波数と異ならせる変更部とを備える、通信端末用充電器。
【請求項２】
前記変更部は、前記アンテナのインピーダンスを変更することにより、前記アンテナのピーク周波数を前記通信端末が通信に用いる周波数と異ならせる、請求項１に記載の通信端末用充電器。
【請求項３】
前記アンテナは、複数あり、
前記変更部は、前記複数のアンテナの少なくとも２つのアンテナを接続することにより、前記アンテナのインピーダンスを変更する、請求項２に記載の通信端末用充電器。
【請求項４】
前記アンテナに接続された可変容量素子をさらに備え、
前記変更部は、前記可変容量素子の静電容量を変化させることにより、前記アンテナのインピーダンスを変更する、請求項２に記載の通信端末用充電器。
【請求項５】
前記識別部は、前記通信端末が通信に用いる周波数を示す信号を前記通信端末から受信する、請求項１〜４のいずれかに記載の通信端末用充電器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信端末用充電器に関し、特に、アンテナを利用して検出された通信端末の位置に応じて通信端末に電力を供給する送電部が設けられた通信端末用充電器に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、スマートフォン、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などの通信端末が広く用いられている。これらの通信端末はバッテリに充電された電力によって作動することから、頻繁にバッテリを充電する必要がある。一般的には、電源と通信端末とを充電ケーブルで繋ぎ、通信端末内のバッテリが充電される。
【０００３】
特開２０１１−３０４０４号公報（特許文献１）に記載のように、電磁誘導などを利用して無線で電力を供給する非接触型（ワイヤレス）充電器も市販されている。このような電磁誘導型の充電器の欠点としては、電磁誘導用のアンテナ（コイル）と携帯電話との位置がずれていると、エネルギの損失が大きく、効率が悪いということが知られている。この欠点を補うべく、非接触型充電器に置かれた通信端末の位置を検出し、検出された位置付近に電磁誘導用のアンテナを移動させることが可能な非接触型充電器も検討されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−３０４０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、位置検出用のアンテナを内蔵した充電器の上に通信端末を置くと、位置検出用のアンテナと、通信端末の基板にプリントされたパターンに含まれるアンテナとが結合し得る。結合の結果、通信端末の通信アンテナの周波数特性が変化し得る。たとえば、通信アンテナは特定の周波数の電磁波を受信するように最適化されているが、周波数特性が変化した結果、通信アンテナのピーク周波数が変わり得る。その結果、受信感度が悪くなり得る。
【０００６】
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、充電時における通信端末の受信感度を良好にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
ある実施例において、アンテナを利用して検出された通信端末の位置に応じて通信端末に電力を供給する送電部が設けられた通信端末用充電器は、通信端末が通信に用いる周波数を識別する識別部と、アンテナの周波数特性を変更して、アンテナのピーク周波数を通信端末が通信に用いる周波数と異ならせる変更部とを備える。
【０００８】
別の実施例において、変更部は、アンテナのインピーダンスを変更することにより、アンテナのピーク周波数を通信端末が通信に用いる周波数と異ならせる。
【０００９】
さらに別の実施例において、アンテナは、複数ある。変更部は、複数のアンテナの少なくとも２つのアンテナを接続することにより、アンテナのインピーダンスを変更する。
【００１０】
さらに別の実施例において、通信端末用充電器は、アンテナに接続された可変容量素子をさらに備える。変更部は、可変容量素子の静電容量を変化させることにより、アンテナのインピーダンスを変更する。
【００１１】
さらに別の実施例において、識別部は、通信端末が通信に用いる周波数を示す信号を通信端末から受信する。
【発明の効果】
【００１２】
充電器が備えるアンテナのピーク周波数が、通信端末において通信に用いられる周波数と異なるように制御される。そのため、充電器のアンテナと通信端末のアンテナとの結合が、通信端末の受信感度に与える悪影響を小さくすることができる。よって、充電時における通信端末の受信感度を良好にできる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】携帯電話と充電器とを示す図である。
【図２】充電器の位置検出用アンテナを示す図である。
【図３】携帯電話の通信用アンテナと充電器の位置検出用アンテナとを示す図である。
【図４】第１の実施の形態に係る充電器の内部構造を示すブロック図である。
【図５】第１の実施の形態に係る充電器が実行する処理を示すフローチャートである。
【図６】第２の実施の形態に係る充電器の内部構造を示すブロック図である。
【図７】第２の実施の形態に係る充電器が実行する処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明する。以下の説明では、同一の部品には同一の符号を付してある。それらの名称および機能も同一である。したがって、それらについての詳細な説明は繰返さない。
【００１５】
［第１の実施の形態］
図１を参照して、通信端末の一例としての携帯電話１０の充電器２０について説明する。図１に示される携帯電話は特定の形態に限定されるものではなく、スマートフォン、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）、タブレット型コンピュータなどの種々の通信端末を用いてもよい。
【００１６】
携帯電話１０は、充電器２０の上に置かれた状態で充電される。携帯電話１０は、図示せぬ受電用アンテナ（コイル）を備える。充電器２０から送られた電磁波により、受電用アンテナにおいて電流が誘起される。誘起された電流により、バッテリ（図示せず）が充電される。携帯電話１０は、受電用アンテナとは別に、通信用アンテナ１２を備える。なお、受電用アンテナと通信用アンテナ１２とを一体に構成してもよい。受電用アンテナはバッテリに備えられていてもよく、バッテリ装着時に携帯電話本体に接続される構成としてもよい。
【００１７】
充電器２０は、送電用アンテナ（コイル）３０と、複数の位置検出用アンテナ４０，４１，４２とを備える。
【００１８】
送電用アンテナ３０は、携帯電話１０に電磁波を送ることによって、携帯電話１０と接触せずに携帯電話１０に電力を供給するためのアンテナである。本実施の形態において、送電用アンテナ３０は可動型であり、モータなどのアクチュエータを用いて、充電器２０上の携帯電話１０に近づくように移動される。
【００１９】
位置検出用アンテナ４０，４１，４２は、充電器２０上の携帯電話１０の位置を検出するためのアンテナである。たとえば、携帯電話１０の位置を検出するために、図２に示す切替回路５０によって所定の順番で１つずつ位置検出用アンテナ４０，４１，４２に通電される。一例として、各位置検出用アンテナ４０，４１，４２のインピーダンスを測定することによって携帯電話１０の位置が検出される。たとえば、位置検出用アンテナ４１のインピーダンスが基準値として開発者により測定されていた値よりも大きく異なっていれば、携帯電話１０は位置検出用アンテナ４１が配置された領域内にあると判定される。なお、携帯電話１０の位置を検出する方法はこれに限定されず、適宜最適な方法を用いればよい。
【００２０】
図１，２に示すように、複数の位置検出用アンテナ４０，４１，４２は、充電器２０上の広い範囲にわたって配置される。位置検出用アンテナ４０，４１，４２は金属製であり、携帯電話１０の通信用アンテナも金属製であることから、充電器２０の上に携帯電話１０を置くと、充電器２０の位置検出用アンテナ４０，４１，４２と携帯電話１０の通信用アンテナ１２との間に生じる浮遊容量により、図３に示すように、位置検出用アンテナ４０，４１，４２と通信用アンテナ１２とが結合し得る。
【００２１】
位置検出用アンテナ４０，４１，４２と通信用アンテナ１２とが結合した結果、通信用アンテナ１２の周波数特性が変化し得る。そのため、良好な通信のために特定の周波数帯の電磁波に対して最適化されていた携帯電話１０の受信感度が悪化し得る。受信感度に与えるこのような悪影響を小さくすべく、本実施の形態においては、携帯電話１０が通信に用いる周波数に応じて、位置検出用アンテナ４０，４１，４２のピーク周波数（受信感度が最も高い周波数あるいは周波数帯）が変更される。
【００２２】
図４を参照して、充電器２０は、識別回路６０と、制御回路６１と、接続回路６２とをさらに備える。識別回路６０は、携帯電話１０が通信に用いる周波数を識別する。一例として、本実施の形態においては、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）などの近距離無線通信技術を利用して、携帯電話１０が通信に用いる周波数を示す信号を携帯電話１０から受信する。識別回路６０は、受信した信号に基づいて周波数を識別する。携帯電話１０は、例えば充電器２０から定期的に送信される要求に応答して、周波数を示す信号を送信する。
【００２３】
制御回路６１および接続回路６２は、充電器２０の位置検出用アンテナ４０，４１，４２の周波数特性を変更するための構成である。本実施の形態においては、携帯電話１０が通信に用いる周波数と異なるように、位置検出用アンテナ４０，４１，４２のピーク周波数が変更される。
【００２４】
より具体的には、携帯電話１０が通信に用いる周波数に応じた制御信号を制御回路６１が接続回路６２に送ることによって、接続回路６２が、３つの位置検出用アンテナ４０，４１，４２のうちの任意の２つ以上の複数のアンテナを接続する。これにより、位置検出用アンテナ４０，４１，４２のインピーダンスが変更される。その結果、位置検出用アンテナ４０，４１，４２のピーク周波数が変更される。
【００２５】
インピーダンスは大きくされてもよく、小さくされてもよい。接続される位置検出用アンテナ４０，４１，４２の組合わせ、ならびにインピーダンスの変更量は、携帯電話１０の受信感度が良好となるように、開発者により適宜定められる。
【００２６】
図５を参照して、本実施の形態において充電器２０が実行する処理について説明する。以下に説明する処理はソフトウェアにより実現してもよく、ハードウェアにより実現してもよく、ソフトウェアとハードウェアとの協働により実現してもよい。
【００２７】
ステップ（以下、ステップをＳと略す）１００にて、携帯電話１０が通信に用いる周波数を示す信号を、携帯電話１０から受信する。その後、Ｓ１０２にて、携帯電話１０が通信に用いる周波数に応じて、複数の、すなわち２つ以上の位置検出用アンテナが接続される。
【００２８】
なお、上記の説明では接続回路６２を切替回路５０とは別に設けた実施形態を示したが、所定の順番で１つずつ位置検出用アンテナ４０，４１，４２に通電する切替回路５０の機能を接続回路６２に持たせ、切替回路５０を無くしてもよい。これにより部品点数を減らすことができるため、コスト面、小型化の面で有利となる。
【００２９】
以上のように、本実施の形態においては、充電器２０が備える位置検出用アンテナ４０，４１，４２のピーク周波数が、携帯電話１０において通信に用いられる周波数と異なるように制御される。そのため、充電器２０のアンテナと携帯電話１０のアンテナとの結合が、携帯電話１０の受信感度に与える悪影響を小さくすることができる。よって、充電時における携帯電話１０の受信感度を良好にできる。
【００３０】
［第２の実施の形態］
以下、第２の実施の形態について説明する。本実施の形態は、複数の位置検出用アンテナ４０，４１，４２を接続する代わりに、位置検出用アンテナ４０，４１，４２に接続されたバリキャップの静電容量を変化させることにより、位置検出用アンテナ４０，４１，４２のインピーダンスが変更される点で前述の第１の実施の形態と相違する。その他の構造は前述の第１の実施の形態と同じである。したがって、ここではその詳細な説明は繰り返さない。
【００３１】
図６を参照して、本実施の形態における充電器２０の構成について説明する。前述の第１の実施の形態と同じ構成には同じ参照番号を付し、ここではそれらの詳細な説明は繰り返さない。
【００３２】
充電器２０は、可変容量素子としてのバリキャップ７０，７１，７２と、制御回路８０とをさらに備える。各バリキャップ７０，７１，７２は、位置検出用アンテナ４０，４１，４２の夫々に対して設けられる。バリキャップ７０，７１，７２は、周知のように、端子の加えられる電圧に応じて静電容量が変化するダイオードである。バリキャップ７０，７１，７２には周知のものを利用すればよいため、ここではさらなる詳細な説明は繰り返さない。
【００３３】
制御回路８０は、携帯電話１０が通信に用いる周波数に応じて、バリキャップ７０，７１，７２に加える電圧を変更する。その結果、前述の第１の実施の形態と同様に、位置検出用アンテナ４０，４１，４２のインピーダンスが変更される。電圧は大きくされてもよく、小さくされてもよい。どのバリキャップ７０，７１，７２において、電圧をどのように変更するかは、位置検出用アンテナ４０，４１，４２のピーク周波数を考慮して、携帯電話１０の受信感度が良好となるように、開発者により適宜定められる。
【００３４】
図７を参照して、本実施の形態において充電器２０が実行する処理について説明する。以下に説明する処理はソフトウェアにより実現してもよく、ハードウェアにより実現してもよく、ソフトウェアとハードウェアとの協働により実現してもよい。
【００３５】
Ｓ２００にて、携帯電話１０が通信に用いる周波数を示す信号を、携帯電話１０から受信する。その後、Ｓ２０２にて、携帯電話１０が通信に用いる周波数に応じて、バリキャップ７０，７１，７２に加えられる電圧が変更される。このようにしても、前述の第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【００３６】
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】
【００３７】
１０  携帯電話、１２  通信用アンテナ、２０  充電器、３０  送電用アンテナ、４０，４１，４２  位置検出用アンテナ、５０  切替回路、６０  識別回路、６１，８０  制御回路、６２  接続回路、７０，７１，７２  バリキャップ、８０  制御回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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