(57)【要約】【課題】補聴器の二次電池に対して充電を行う際、補聴器の向きを気にすることなく充電器に簡単にセットすることができる補聴器用充電システムを提供する。【解決手段】本発明の補聴器用充電システムは、受電コイル１ｂによって充電される二次電池１と、二次電池１によって作動する補聴器２と、受電コイル１ｂに対して電磁誘導によって送電を行う送電コイル３ｂ、３ｃを有する充電器３と、を備え、充電器３は、送電コイルを複数有するものであって、複数の送電コイルのうち、二次電池１に対して充電可能である送電コイル、又は二次電池１に対して充電効率が最もよい送電コイルを検知するとともに、検知した送電コイルからのみ受電コイル１ｂに対して送電を行うよう構成されることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受電コイルによって充電される二次電池と、
前記二次電池によって作動する補聴器と、
前記受電コイルに対して電磁誘導によって送電を行う送電コイルを有する充電器と、を備え、
前記充電器は、前記送電コイルを複数有するものであって、複数の送電コイルのうち、前記二次電池に対して充電可能である送電コイル、又は前記二次電池に対して充電効率が最もよい送電コイルを検知するとともに、検知した送電コイルからのみ前記受電コイルに対して送電を行うよう構成されることを特徴とする補聴器用充電システム。
【請求項２】
前記受電コイルは前記二次電池に設けられ、
前記補聴器は、前記二次電池を着脱可能に保持するものであって、該二次電池を何れの極性方向で取り付けても作動するよう構成されることを特徴とする請求項１に記載の補聴器用充電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は補聴器用充電システムに関するものであり、特に、電磁誘導によって補聴器の二次電池を充電する補聴器用充電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、充電可能な二次電池によって作動する補聴器が知られている。このような補聴器に対して非接触で充電を行う技術として、例えば特許文献１には、補聴器の二次電池に対して磁界共鳴の原理を利用して充電を行う補聴器用充電システムが示されている。また特許文献２には、補聴器を保管する乾燥ケースに送電コイルを配設し、電磁誘導の原理を利用することによってこの送電コイルから補聴器に設けた受電コイルに対して送電を行い、補聴器を保管する際に二次電池を充電する補聴器用充電システムが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１５９６６４号公報
【特許文献２】特開２００８−２７８３２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで磁界共鳴の原理を利用する充電方式は、送電コイルと受電コイルとの距離が数メートル離れていても送電を行うことができるというメリットがあるものの、共振回路が必要であるため構成が複雑になり、充電器や補聴器の小型化が難しいという問題を抱えている。また、電磁誘導の原理を利用する充電方式と比較して一般的に充電効率が劣るというデメリットもある。一方、電磁誘導による充電方式は、磁界共鳴による充電方式よりも充電器や補聴器の小型化が容易であり、また充電効率も優れているというメリットがあるものの、送電コイルと受電コイルの距離が短くなければ送電を行うことができないという問題がある。
【０００５】
ここで、図４を参照しながら電磁誘導による充電方式の問題点について説明する。図４（ａ）は、受電コイル１１とこの受電コイル１１につながる二次電池１２とを備える補聴器１３を示している。なお、図４（ａ）における左側の図は補聴器１３の側面図であり、右側の図は補聴器１３の正面図である。そしてこの補聴器１３を、図４（ｂ）に示す充電器１４の凹部１５に載置して充電を行う場合、図示のように、充電器１４に設けた送電コイル１６と受電コイル１１とが対向する状態においては、送電コイル１６から受電コイル１１に送電することができるものの、図４（ｃ）に示すように、凹部１５に対して補聴器１３を逆向きに載置した状態においては、受電コイル１１が送電コイル１６から離れて送電可能範囲から外れてしまい、二次電池１２へ充電することができない。このため従来は、充電器１４に補聴器１３を載置する向きを表示したり、構造上決まった向きでしか充電器１４に載置できないような形状にしたりして、補聴器１３が正しい向きで充電器１４にセットされるようにしていた。しかし、補聴器１３を載置する向きが表示されている場合においては、使用者はその表示に注意を払って補聴器１３をセットしなければならず、利便性が損なわれることになる。また決まった向きでしかセットできないようにした場合は、補聴器１３の形状に応じて充電器１４を準備しなければならず、充電器１４の種類が増えるために汎用性の面で難がある。
【０００６】
本発明はこのような問題点を解決することを課題とするものであり、補聴器の二次電池を充電する際、補聴器の向きを気にすることなく充電器に簡単にセットすることができ、また電磁誘導による充電方式の利点を生かして充電器の小型化が図れるとともに、充電効率も優れる補聴器用充電システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明における補聴器用充電システムは、受電コイルによって充電される二次電池と、前記二次電池によって作動する補聴器と、前記受電コイルに対して電磁誘導によって送電を行う送電コイルを有する充電器と、を備え、前記充電器は、前記送電コイルを複数有するものであって、複数の送電コイルのうち、前記二次電池に対して充電可能である送電コイル、又は前記二次電池に対して充電効率が最もよい送電コイルを検知するとともに、検知した送電コイルからのみ前記受電コイルに対して送電を行うよう構成されることを特徴とする。
【０００８】
このような補聴器用充電システムにおいて、前記受電コイルは前記二次電池に設けられ、前記補聴器は、前記二次電池を着脱可能に保持するものであって、該二次電池を何れの極性方向で取り付けても作動するよう構成されることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
このような本発明の補聴器用充電システムによれば、補聴器の二次電池を充電するにあたって、補聴器の向きを気にすることなく充電器に簡単にセットすることができ、また電磁誘導による充電方式を採用していることから、充電器の小型化が図れるとともに、高い充電効率を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に従う補聴器用充電システムを構成する補聴器と二次電池の一実施形態を概略的に示した図である。
【図２】図１に示す補聴器を充電器にセットした状態において、複数の送電コイルのうち、受電コイルに対して充電可能である送電コイルから電磁誘導によって送電を行う状況を説明する図である。
【図３】本発明に従う補聴器用充電システムについて他の実施形態を示す図である。
【図４】電磁誘導によって充電を行う従来の補聴器用充電システムについて説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照しながら、本発明に従う補聴器用充電システムの一実施形態について説明する。本実施形態の補聴器用充電システムは、二次電池１と、補聴器２と、充電器３（図２参照）で構成されている。なお、図１（ａ）における左側の図は補聴器２の側面図であり、中央の図は補聴器２の正面図であり、右側の図は二次電池１の断面図である。また、図示した補聴器２は耳かけ型であるがフック等は省略して示している。
【００１２】
二次電池１は、充放電可能な電池本体１ａを備えている。電池本体１ａとして、本実施形態ではリチウムイオン電池を使用しているが、他にも、リチウムイオンポリマー電池、ニッケル・カドミウム蓄電池、ニッケル・水素蓄電池、鉛蓄電池など、種々の電池を採用することができる。
【００１３】
また二次電池１は、電池本体１ａに接続される受電コイル１ｂを備えている。受電コイル１ｂとしては、例えばスパイラル型、ソレノイド型などのコイルを採用することができる。また、ＦＰＣ（フレキシブル基板）上に形成されるコイルの他、絶縁皮膜付きの金属線材で形成されるコイルなど、様々な構成のコイルを採用することができる。
【００１４】
更に二次電池１は、電池本体１ａと受電コイル１ｂの間に配設される制御回路１ｃを備えている。制御回路１ｃは、電池本体１ａ及び受電コイル１ｂに接続されている。なお、制御回路１ｃの詳細な説明については後述する。
【００１５】
本実施形態の二次電池１は概略円柱状をなしていて、ボタン型の空気電池と略同形状に形成されている。また、二次電池１の極性は、電池本体１ａの位置する側が負極であって、受電コイル１ｂの位置する側が正極である。
【００１６】
補聴器２は、二次電池１によって作動するものである。本実施形態の補聴器２は、補聴器本体２ａと、補聴器本体２ａに対して開閉可能な電池カバー２ｂとを備えていて、電池カバー２ｂを開くことによって、補聴器本体２ａに対する二次電池１の取り付け、取り外しが行えるようにしている。また本実施形態の補聴器２は、二次電池１を何れの極性方向で取り付けても作動するように構成されている。具体的には、図１（ａ）に示すように、二次電池１の正極（受電コイル１ｂ側）が補聴器２の側面左側に位置しても、図１（ｂ）に示すように、正極が補聴器２の側面右側に位置しても作動する。このように、二次電池１が何れの極性方向で取り付けられても作動できるようにするには、補聴器２に、例えば特開平９−９８５４０号公報で開示される如き、極性の違いに応じて電流経路が変わる回路などを設けることによって実現可能である。また本実施形態の補聴器２は、ボタン型の空気電池によっても作動可能であって、空気電池においても極性方向を問わずに作動する。
【００１７】
充電器３（図２参照）は、二次電池１を充電する際に補聴器２を載置する凹部３ａを備えている。凹部３ａの外側には、受電コイル１ｂに対して電磁誘導によって送電を行う２つの送電コイル（第１送電コイル３ｂ、第２送電コイル３ｃ）が、凹部３ａを挟むように設けられている。第１送電コイル３ｂ、第２送電コイル３ｃも受電コイル１ｂと同様に、スパイラル型、ソレノイド型など様々なコイルを採用することができ、またＦＰＣ（フレキシブル基板）上に形成されるコイルの他、絶縁皮膜付きの金属線材で形成されるコイルなど、様々な構成のコイルを採用することができる。
【００１８】
次に、本実施形態における補聴器用充電システムで二次電池１を充電する方法について、図２（ａ）を参照しながら説明する。なお図２（ａ）は、充電器３の凹部３ａに対して補聴器２が正規の向きでセットされた状態を示すものとする。
【００１９】
まず、補聴器２が充電器３にセットされる前の状態において、充電器３は、第１送電コイル３ｂ、第２送電コイル３ｃの両方から、電力を周期的に送電する。なおこの時の電力は、後述する電池本体１ａに充電を行うときの電力よりも低くしておくことが好ましい（ステップ１）。
【００２０】
そして補聴器２を、図２（ａ）に示すように充電器３の凹部３ａに対して載置すると、受電コイル１ｂは、近接する第１送電コイル３ｂから電力を受電して制御回路１ｃに電力を供給する。その際、電力供給された制御回路１ｃは、受電コイル１ｂの負荷や受電効率を変動させるように作動する（ステップ２）。
【００２１】
受電コイル１ｂの負荷や受電効率が変動すると、受電コイル１ｂに対して電力を供給する第１送電コイル３ｂの電圧、周波数や定在波比も変わることになる。一方、受電コイル１ｂから離れた第２送電コイル３ｃには、受電コイル１ｂの負荷や受電効率の変動の影響が及ばないため、第２送電コイル３ｃの電圧、周波数や定在波比は補聴器２を載置する前後で変わることがない。従って充電器３は、第１送電コイル３ｂでの電圧、周波数や定在波比の変動によって、凹部３ａに対して補聴器２が載置されたこと、また第１送電コイル３ｂ側に受電コイル１ｂが位置していることを検知することができる。ここで制御回路１ｃは、二次電池１の状況を、受電コイル１ｂの負荷や受電効率を離散的に変えることによってデジタル信号として充電器３に伝達させることが可能である。なお、受電コイル１ｂの負荷や受電効率を連続的に変えることによってアナログ信号として伝達するようにしてもよい（ステップ３）。
【００２２】
そして充電器３は、電池本体１ａを充電可能な電力で、第１送電コイル３ｂから送電を開始する。これにより受電コイル１ｂで電力が受電され、電池本体１ａを充電することができる。なお、受電コイル１ｂが第１送電コイル３ｂ側に位置していることを検知した後は、第２送電コイル３ｃからの周期的な送電は停止しておく（ステップ４）。
【００２３】
第１送電コイル３ｂからの送電が進んで電池本体１ａが満充電になると、制御回路１ｃは、電池本体１ａの電圧等からこれを検知することができる。そして制御回路１ｃは、ステップ３で説明したようなデジタル信号やアナログ信号によって、電池本体１ａが満充電になったことを充電器３に伝達する。これにより充電器３は、第１送電コイル３ｂからの送電を停止し、電池本体１ａの充電が完了する（ステップ５）。
【００２４】
本実施形態の充電器３は、補聴器２を、図２（ｂ）に示すように図２（ａ）とは逆向きに載置することが可能である。この場合、上述したステップ２、３において制御回路１ｃは、受電コイル１ｂの負荷や受電効率を変動させるように作動し、これにより、受電コイル１ｂに近接する第２送電コイル３ｃでの電圧、周波数や定在波比が変動するため、充電器３は、凹部３ａに対して補聴器２が載置されたこと、また第２送電コイル３ｃ側に受電コイル１ｂが位置していることを検知する。そしてステップ４、５においては、充電器３は、電池本体１ａを充電可能な電力で第２送電コイル３ｃから送電を開始する一方、第１送電コイル３ｂからの周期的な送電は停止する。そして、電池本体１ａが満充電になったことが制御回路１ｃから伝達されると、第２送電コイル３ｃによる送電を停止して電池本体１ａの充電を終了する。
【００２５】
このように本実施形態の補聴器用充電システムによれば、充電器３に対して補聴器２を正規の向きでセットしても、逆向きにセットしても二次電池１の充電を行うことが可能である。
【００２６】
ところで本実施形態の補聴器２は、上述したように二次電池１を何れの極性方向で取り付けても作動するように構成されている。従って、補聴器２と充電器３の形状を、補聴器２が充電器３に対して決まった向きでしかセットできないようにした場合でも、図２（ｃ）のように、図２（ａ）とは逆向きで二次電池１が取り付けられることがある。この場合でも充電器３は、上述した図２（ｂ）の場合と同様の手順で、二次電池１の充電を行うことができる。
【００２７】
以上、本発明に従う補聴器用充電システムの一実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に従う範疇で種々の変更を加えたものも含む。例えば上述した補聴器２に対して二次電池１は着脱可能に保持されていたが、本発明には二次電池１が補聴器２から取り外されないものも含まれる。また、受電コイル１ｂを補聴器２に設けてこれを取り外しできないようにする一方、電池本体１ａは取り外し可能としてもよい。
【００２８】
また、上述した充電器３は、凹部３ａを挟むようにして２つの送電コイルを設けていたが、図３（ａ）に示す充電器４のように、凹部４ａの片側に２つの送電コイル（第１送電コイル４ｂ、第２送電コイル４ｃ）を設けてもよい。図３（ａ）は充電器４を部分的に示した平面図であって、第１送電コイル４ｂ、第２送電コイル４ｃは何れも、少なくとも一部が受電コイル１ｂに対して対向するように設けられている。このため、受電コイル１ｂの負荷や受電効率が変動すると、第１送電コイル４ｂ、第２送電コイル４ｃは何れも、電圧、周波数や定在波比が変わる状態にある。ところで２つの送電コイルは、どちらも同じ仕様で形成されている。このため、受電コイル１ｂに対してより多くの面積で対向する第２送電コイル４ｃの方が、第１送電コイル４ｂよりも効率よく電力を送電することが可能であり、二次電池１に対する充電効率は第２送電コイル４ｃの方が高くなる。また受電コイル１ｂの負荷や受電効率の変動に伴う電圧、周波数や定在波比の変動量も、第２送電コイル４ｃの方が大きくなる。よって本実施形態では、上述したステップ１〜５の如き手順で二次電池１の充電を行うにあたり、充電器４は、受電コイル１ｂの負荷や受電効率の変動に伴う電圧、周波数や定在波比の変動量がより大きな第２送電コイル４ｃを検知し、第２送電コイル４ｃからのみ送電を行うようにしている。このように、複数の送電コイルの電圧等が受電コイルの負荷や受電効率の変動によって何れも変動する場合は、変動量がより大きな送電コイルを特定することによって、二次電池への充電を効率よく行うことができる。
【００２９】
また上述した充電器３は、２つの送電コイルを備えるものであるが、図３（ｂ）に示す充電器５のように、更に数を増やしてもよい。図３（ｂ）は充電器５の平面図であって、この充電器５は、補聴器を載置する凹部５ａの周囲に４つの送電コイル（第１送電コイル５ｂ、第２送電コイル５ｃ、第３送電コイル５ｄ、第４送電コイル５ｅ）を備えている。このような充電器５によれば、補聴器を４つの方向の何れにセットしても二次電池の充電を行うことが可能である。また、異なる形状の補聴器が２種類存在する場合においては、凹部４ａの形状を、一の補聴器については図３（ｂ）における上下方向に載置できるようにし、また他の補聴器については左右方向に載置できるようにすることが好ましい。これにより、一の補聴器は第１送電コイル５ｂ又は第２送電コイル５ｃで充電し、他の補聴器は第３送電コイル５ｄ又は第４送電コイル５ｅで充電することができる。すなわち、このような構成を採用する場合は、補聴器の形状毎に充電器を準備する必要がなくなって、汎用性に優れるという利点がある。
【符号の説明】
【００３０】
１：二次電池
１ｂ：受電コイル
２：補聴器
３：充電器
３ｂ：第１送電コイル（送電コイル）
３ｃ：第２送電コイル（送電コイル）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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