(57)【要約】【課題】非接触充電において最適な充電位置にまで容易に到達できるように誘導する。【解決手段】受電コイル４１に流れる電流の値を電流検出部４２で検出する。充電器２上で移動する携帯端末１の移動方向をジャイロセンサー４４で検知する。誘導制御部４３は、携帯端末１の移動に伴う電流値の変化に基づいて、検知された移動方向に対して電流値が大きくなる移動方向（同方向または逆方向）を特定して表示部３に表示させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電器が有する送電コイルとの電磁誘導によって電流が誘起される受電コイルと、当該受電コイルに流れる電流で充電される充電電池とを有する電子機器に対して、前記充電器の上で前記充電電池に流れ込む電流値がより大きくなる位置に誘導する充電誘導装置であって、
前記電流値を検出する電流検出手段と、
前記充電器の上で移動する前記電子機器の移動方向を検知する移動方向検知手段と、
前記電子機器の移動に伴う前記電流値の変化に基づいて、前記電流値が大きくなるように、検知された前記移動方向に対して同方向または逆方向に移動させるべきかを特定して表示手段に表示させる誘導制御手段とを備えていることを特徴とする充電誘導装置。
【請求項２】
前記誘導制御手段は、
前記電流値に対する前記電子機器が当該電流値の検出時から移動したときに検出された前記電流値の変化率を算出し、当該変化率が基準変化率に達したときの前記変化率が正または負のいずれであるかを判定する変化率判定手段と、
前記変化率が正であると判定されると、前記電子機器が移動すべき指示方向を前記移動方向と同方向に特定する一方、前記変化率が負であると判定されると、前記指示方向を前記移動方向と逆方向に特定する指示方向特定手段と、
特定された前記指示方向を前記表示手段に表示させる表示制御手段とを有していることを特徴とする請求項１に記載の充電誘導装置。
【請求項３】
前記変化率判定手段は、前回算出された前記変化率が正であり、今回算出された前記変化率が負であるとき、これらの変化率を算出するために用いた前記電子機器の移動時に検出された前記電流値の中間値を算出し、前記移動方向と逆方向に特定された前記指示方向への前記電子機器の移動に対して、検出された電流値が前記中間値に達したときの位置を前記移動方向において最大の電流値が得られる位置として特定することを特徴とする請求項２に記載の充電誘導装置。
【請求項４】
前記誘導制御手段は、前記指示方向を互いに直交する方向について特定して前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項２または３に記載の充電誘導装置。
【請求項５】
前記表示制御手段は、前記表示手段に前記指示方向と合わせて前記電流値を表示させることを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の充電誘導装置。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載の充電誘導装置を備えていることを特徴とする電子機器。
【請求項７】
コンピュータを請求項１から５のいずれか１項に記載の充電誘導装置における前記誘導制御手段として機能させることを特徴とする充電誘導プログラム。
【請求項８】
請求項７に記載の充電誘導プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池を備える携帯端末などの電子機器に対して充電器から電気的に非接触で充電を行う非接触充電システムにおいて、充電器上で効率良く充電することができる位置へ電子機器を誘導する充電誘導装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯端末などの電子機器は、携帯での使用が容易になるように、二次電池を備えている機種が普及している。このため、二次電池に蓄えられた電力が消費されると、二次電池を充電する必要がある。一般には、二次電池への充電は、二次電池を含む電子機器を充電器とケーブルで接続したり、二次電池を電子機器から取り外して充電器にセットしたりして行われる。
【０００３】
これに対し、近年、充電のためにケーブルを接続したり二次電池を電子機器から取り外したりする必要のない非接触充電の開発が進められている。非接触充電は、電磁誘導などを利用しており、充電器の上に電子機器を置くだけで、充電器の送電コイルと電子機器の受電コイルとの間で電力の送受が行われる。
【０００４】
このような非接触充電では、送電コイルと受電コイルとの中心軸がずれると、両コイル間の電力伝送効率が低下する。このため、効率よく充電行うには、送電コイルと受電コイルとの中心軸が一致するように、充電器に電子機器を配置する必要がある。しかしながら、何の指標もなく、送電コイルと受電コイルとの中心軸を一致させることは、ユーザにとっては困難である。
【０００５】
このような不都合を解消する技術として、例えば、特許文献１には、受電コイルで誘起された電流の大きさを検知し、その大きさを、複数のＬＥＤの点灯個数や、単一のＬＥＤの点灯と消灯との時間間隔で表すことが開示されている。これにより、誘起電流の大きさを大まかに知ることができるだけでなく、最適な充電位置から離れているのか、あるいは近づいたのかを容易に認識することができる。また、特許文献１には、誘起電流の大きさが閾値以上になれば音声で報知することが開示されている。これにより、満足な充電を行えるようになったことを把握することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−２０６８７１号公報（２０１０年９月１６日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、上記のようなＬＥＤや音声による報知では、最適な充電位置から離れているか、あるいは近づいているかを認識できるものの、いずれの方向に電子機器を移動させれば最適な充電位置に近づくのかを把握することが難しい。このため、ユーザが、適宜方向を選択して電子機器を移動させながらＬＥＤや音声の報知を確認することで最適な移動方向を見出すという試行錯誤的な操作が必要となる。それゆえ、短時間で最適な充電位置に到達することが難しいという不都合もある。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、非接触充電において最適な充電位置にまで容易に到達することができる充電誘導装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る充電誘導装置は、上記の課題を解決するために、充電器が有する送電コイルとの電磁誘導によって電流が誘起される受電コイルと、当該受電コイルに流れる電流で充電される充電電池とを有する電子機器に対して、前記充電器の上で前記充電電池に流れ込む電流値がより大きくなる位置に誘導する充電誘導装置であって、前記電流値を検出する電流検出手段と、前記充電器の上で移動する前記電子機器の移動方向を検知する移動方向検知手段と、前記電子機器の移動に伴う前記電流値の変化に基づいて、前記電流値が大きくなるように、検知された前記移動方向に対して同方向または逆方向に移動させるべきかを特定して表示手段に表示させる誘導制御手段とを備えていることを特徴としている。
【００１０】
上記の構成では、電子機器をある位置から移動させると、充電器の送電コイルに対する電子機器の受電コイルの位置が変化するので、これに伴って電流検出手段によって検出される電流値も変化する。誘導制御手段によって、電流値の変化に基づいて、電流値が大きくなるように、移動方向検知手段によって検知された移動方向に対して同方向または逆方向に移動させるべきかが特定され、この方向が表示手段に表示される。これにより、電流値が大きくなるように電子機器を移動させるべき方向が示される。
【００１１】
それゆえ、ユーザが表示された方向にしたがって電子機器を移動させるだけで、試行錯誤的な操作を必要とすることなく容易に、電流値がより大きくなる位置に電子機器を近づけることができる。したがって、効率良く充電を行うことができる位置に容易に電子機器を配置することができる。
【００１２】
前記充電誘導装置において、前記誘導制御手段は、前記電流値に対する前記電子機器が当該電流値の検出時から移動したときに検出された前記電流値の変化率を算出し、当該変化率が基準変化率に達したときの前記変化率が正または負のいずれであるかを判定する変化率判定手段と、前記変化率が正であると判定されると、前記電子機器が移動すべき指示方向を前記移動方向と同方向に特定する一方、前記変化率が負であると判定されると、前記指示方向を前記移動方向と逆方向に特定する指示方向特定手段と、特定された前記指示方向を前記表示手段に表示させる表示制御手段とを有していることが好ましい。
【００１３】
上記の構成では、指示方向特定手段によって、電流値の変化率が正であるときに、指示方向が移動方向と同方向に特定され、電流値の変化率が負であるときに、指示方向が移動方向と逆方向に特定される。これにより、基準変化率を適宜設定すれば、所望の精度で電流値がより大きくなる位置に電子機器を近づけることができる。
【００１４】
前記充電誘導装置において、前記変化率判定手段は、前回算出された前記変化率が正であり、今回算出された前記変化率が負であるとき、これらの変化率を算出するために用いた前記電子機器の移動時に検出された前記電流値の中間値を算出し、前記移動方向と逆方向に特定された前記指示方向への前記電子機器の移動に対して、検出された電流値が前記中間値に達したときの位置を前記移動方向において最大の電流値が得られる位置として特定することが好ましい。
【００１５】
上記の構成では、変化率が正を維持しているときは、同じ方向に電子機器を移動させていけば、電子機器が最大の電流値が得られる位置に近づいていき、電子機器がその位置を過ぎれば電流値が低下する。本来、変化率が負となった場合、その位置から逆方向に電子機器を戻していけば電流変化率が負となる前の位置に戻る。そこで、その位置を逆の移動方向の中で最も充電効率が高い場所とする方が、中間値を用いるよりも高い充電効率が得られる。
【００１６】
しかし、電流値検出誤差や端末移動誤差（一直線上に移動させる場合からの誤差）によ
り、電流値が前の電流値に戻らない可能性がある。そこで、中間値を用いることにより、最も充電効率が高い位置で得られる電流値に余裕（許容範囲）を持たせると、その電流値まで戻らないということを回避できる。また、実際に最も充電効率が高い位置は、前回算出された変化率が正である位置と今回算出された変化率が負である位置との間にあるのは間違いないので、最も充電効率が高い位置をこれらの位置の中間の位置とするのが望ましい。したがって、検出された電流値が、変化率が低下する前後の電流値の中間値に一致する位置を、電子機器の移動方向における最大の電流値が得られる位置として近似的に充電位置と定める。
【００１７】
前記充電誘導装置において、前記誘導制御手段は、前記指示方向を互いに直交する方向について特定して前記表示手段に表示させることが好ましい。
【００１８】
上記の構成では、二次元的に充電位置を特定することができる。それゆえ、より容易かつ正確に充電位置を決定することができる。
【００１９】
前記充電誘導装置において、前記表示制御手段は、前記表示手段に前記指示方向と合わせて前記電流値を表示させることが好ましい。
【００２０】
指示方向によって誘導されているだけでは、電流値が大きくなっていることが把握できないが、電流値を表示することにより、電子機器の移動にしたがって、電流値の変化を視覚的に確認することができる。それゆえ、電子機器の小さな動きでも電流値の変化を捉えることができ、電子機器の位置の微調整がしやすくなる。
【００２１】
また、特許文献１に記載されたＬＥＤや音声による電流値の報知方法では、電流値を大まかに把握することができるものの、段階的にしか知ることができない。これに対し、電流値を表示することにより、連続的な電流値の変化を知ることができる。
【００２２】
本発明に係る電子機器は、上記のいずれかの前記充電誘導装置を備えていることを特徴としている。
【００２３】
これにより、電子機器を効率良く充電することできる位置に容易に誘導することができる。
【００２４】
本発明の充電誘導プログラムは、コンピュータを前記充電誘導装置における各手段として機能させるためのプログラムである。また、本発明の記録媒体は、前記充電誘導プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。これらの充電誘導プログラムおよび記録媒体も本発明の技術的範囲に含まれる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る充電誘導装置は、上記のように構成されることにより、非接触充電において最適な充電位置にまで容易に到達することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本実施形態に係る非接触充電システムの概略構成を示す縦断面図である。
【図２】（ａ）および（ｂ）は上記非接触充電システムを構成する携帯端末の構成を示す平面図である。
【図３】上記非接触充電システムの電気系の構成を示すブロック図である。
【図４】上記携帯端末における誘導制御部の構成を示すブロック図である。
【図５】上記携帯端末における電池充電部による上記携帯端末の充電位置を決定する手順を示すフローチャートである。
【図６】（ａ）ないし（ｃ）は上記携帯端末の充電位置を決定するまでの上記携帯端末の移動過程を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明に係る一実施形態について、図１〜図６を参照して以下に説明する。
【００２８】
［非接触充電システム］
〔非接触充電システムの構成〕
図１は、本実施形態に係る非接触充電システム１１の概略構成を示す縦断面図である。図２（ａ）および（ｂ）は、非接触充電システム１１を構成する携帯端末１の構成を示す平面図である。
【００２９】
図１に示すように、非接触充電システム１１は、携帯端末１と充電器２とからなる。
【００３０】
携帯端末１（電子機器）は、直方体をなす筐体１ａに、表示部３、基板１０、受電コイル４１および二次電池４７や、図示はしないが、送受信用のアンテナなどの携帯端末に必要な各種の部品を内蔵している。
【００３１】
表示部３（表示手段）は、筐体１ａの正面側（操作面）に設けられており、液晶パネルなどの平板型の表示パネルと、この表示パネルを駆動するための駆動装置とを含んでいる。一方、受電コイル４１および二次電池４７は、筐体１ａの裏面側に配置されている。
【００３２】
二次電池４７は、携帯端末１に対して着脱自在に設けられている。受電コイル４１は、コイル４１ａと、コイル４１ａの中心に配置される磁性体４１ｂとを有しており、基板１０上に実装されている。この基板１０の受電コイル４１の実装面と反対側の実装面には、後述する電池充電部４（図３参照）を構成する各種の部品（二次電池４７を除く）が実装されている。
【００３３】
一方、充電器２は、直方体をなす筐体１ａ内に、基板２０および送電コイル２５や、図示はしないが、送電コイル２５を駆動するための後述する各種の回路を構成する部品を内蔵している。これらの部品は基板２０上に実装されている。充電器２は、携帯端末１を載置できるように、上端面が平坦に形成されている。
【００３４】
非接触充電システム１１においては、充電器２上に携帯端末１を載置した状態で、送電コイル２５と受電コイル４１とが対向して配置されることにより、送電コイル２５と受電コイル４１とでトランスが形成される。このような構成において、送電コイル２５と受電コイル４１との電磁誘導によって、送電コイル２５に交番電流が流れると、受電コイル４１に誘起電圧が発生して電流が流れる。このようにして、充電器２の電力が非接触で携帯端末１に伝送される。
【００３５】
送電コイル２５および受電コイル４１は、それぞれの中心軸が一致するように配置されたとき、最も結合効率が高くなる。したがって、この状態では、受電コイル４１に流れる電流が最大となるので、最高の効率で二次電池４７を充電することができる。
【００３６】
表示部３には、携帯端末１を操作するための各種の画面が表示されるが、充電時には、図２（ａ）に示すように、方向指示画面１０１が表示されるか、あるいは図２（ｂ）に示すように、充電位置決定画面２０１が表示される。
【００３７】
方向指示画面１０１は、方向指示マーク１０２および電流値表示領域１０３を含んでいる。方向指示マーク１０２は、充電器２上で携帯端末１が移動すれば電流値がより大きく
なる方向を示す記号であり、例えば矢印で表される。電流値表示領域１０３は、携帯端末１を移動させている状態で測定されていく受電コイル４１に流れる電流の値を表示するために設けられている領域である。
【００３８】
移動方向を一方向に特定して示す方向指示画面１０１は、当該方向に向いた方向指示マーク１０２を含んでいる。これに対し、移動方向を一方向に特定して示さない方向指示画面１０１は、双方向に向いた方向指示マーク１０２を含んでいる。この方向指示画面１０１は、例えば、水平方向の充電位置が決定した後に、それに直交する方向への充電位置を決定するときに、携帯端末１の移動をユーザに促すために用いられる。
【００３９】
充電位置決定画面２０１は、充電位置決定マーク２０２および電流値表示領域２０３を含んでいる。充電位置決定マーク２０２は、携帯端末１が充電器２上でほぼ最大の電流値が得られる位置に達したことを示す記号であり、例えば丸印で表される。電流値表示領域２０３は、最も充電効率が高い位置で測定された受電コイル４１に流れる電流の値を表示するために設けられている領域である。
【００４０】
〔非接触充電システムの電気系の構成〕
図３は、上記非接触充電システムの電気系の構成を示すブロック図である。
【００４１】
〈充電器の構成〉
図３に示すように、充電器２は、充電用の電力を携帯端末１に供給するために、整流平滑回路２１、電圧変換回路２２、スイッチング回路２３、制御回路２４および送電コイル２５を含んでいる。
【００４２】
整流平滑回路２１は、商用電源１２からの交流電圧および交流電流を直流に整流し、かつ平滑化する回路である。電圧変換回路２２は、整流平滑回路２１からの直流電圧を所望の電圧に変換（昇圧）する回路である。スイッチング回路２３は、電圧変換回路２２からの直流電圧を所定の周波数でスイッチングする回路である。制御回路２４は、スイッチング回路２３のスイッチング動作を制御するための回路である。
【００４３】
〈電池充電部の構成〉
図３に示すように、携帯端末１は、二次電池４７（充電電池）を充電するために電池充電部４（充電誘導装置）を備えている。この電池充電部４は、受電コイル４１、電流検出部４２、誘導制御部４３、ジャイロセンサー４４、整流回路４５、充電電流調整回路４６および二次電池４７を含んでいる。
【００４４】
電流検出部４２（電流検出手段）は、受電コイル４１に流れる電流を検出するセンサーまたは回路である。ジャイロセンサー４４（移動方向検知手段）は、角速度を検出するセンサーであり、運動の方向を検知することから、携帯端末１の移動方向を検知するために用いられる。
【００４５】
誘導制御部４３は、充電器２上に載置された携帯端末１を、前述のように最高の効率で二次電池４７を充電することができる位置に誘導するための制御を行う。このため、誘導制御部４３は、ジャイロセンサー４４で検知された携帯端末１の移動方向および電流検出部４２で検出された電流値に基づいて、当該電流値が最大となる位置に誘導するように、携帯端末１を移動させるべき方向を特定して表示部３に表示する。この誘導制御部４３については、後に詳しく説明する。
【００４６】
整流回路４５は、受電コイル４１に発生する交流の誘起電圧および誘起電流を整流する回路である。充電電流調整回路４６は、電流検出部４２によって検出された電流値に応じ
て、整流回路４５から出力される整流後の電流を二次電池４７に適した直流の電流に調整する回路である。
【００４７】
〈誘導制御部の構成〉
図４は、携帯端末１における誘導制御部４３の構成を示すブロック図である。
【００４８】
図４に示すように、誘導制御部４３（誘導制御手段）は、制御部４３１、ＲＡＭ４３２、ＲＯＭ４３３、電流比較演算部４３４、指示方向特定部４３５、充電位置決定部４３６および表示制御部４３７を含んでいる。
【００４９】
《制御部の構成》
制御部４３１は、前述の誘導制御の機能を実現するために、誘導制御部４３の各部を下記のように制御する。この制御部４３１は、マイクロプロセッサが所定の制御プログラムを実行することによって実現される制御機能のブロックである。
（１）検出電流の読み書き
制御部４３１は、電流検出部４２によって検出された電流値を、所定の間隔でＲＡＭ４３２に書き込むとともに、指示方向特定部４３５の要求に応じてＲＡＭ４３２に記憶させる。また、制御部４３１は、電流比較演算部４３４の要求に応じてＲＡＭ４３２から電流値を読み出す。
（２）移動方向の読み書き
制御部４３１は、ジャイロセンサー４４によって検知された携帯端末１の移動方向をＲＡＭ４３２に書き込む。これにより、携帯端末１の最新の移動方向がＲＡＭ４３２において更新される。また、制御部４３１は、指示方向特定部４３５の要求に応じてＲＡＭ４３２から移動方向を読み出す。
（３）表示画面データの読み出し
制御部４３１は、ＲＯＭ４３３に記憶されている表示画面データを、表示制御部４３７の要求に応じて読み出す。
（４）電流値の表示
制御部４３１は、電流検出部４２によって検出された電流値を方向指示画面１０１および充電位置決定画面２０１に表示するように表示制御部４３７に指示する。
【００５０】
《ＲＡＭおよびＲＯＭの構成》
ＲＡＭ（Random Access Memory）４３２は、上記の電流値および移動方向を記憶するためのメモリである。また、ＲＡＭ４３２は、制御部４３１、電流比較演算部４３４、指示方向特定部４３５および表示制御部４３７がそれぞれの処理を行うときに一時的にデータを保存する作業領域としても利用される。
【００５１】
ＲＯＭ（Read Only Memory）４３３は、上記の表示画面データを記憶するためのメモリである。表示画面データとしては、携帯端末１を操作するための各種の画面のデータや、前述の方向指示画面１０１および充電位置決定画面２０１のデータが用意されている。
【００５２】
《電流比較演算部の構成》
電流比較演算部４３４（変化率判定手段）は、予めＲＡＭ４３２に記憶されている電流値（記憶電流値Ｉｍ）に対する、携帯端末１の移動時に電流検出部４２によって検出される電流値（検出電流値Ｉｄ）の変化率である電流変化率Ｒｉを算出する。この電流比較演算部４３４は、所定の時間間隔で次式に基づいて電流変化率Ｒｉを算出する。これにより、記憶されている電流値の検出時から携帯端末１の移動時の任意の時点までに電流値がどの程度変化したかが求められる。
【００５３】
Ｒｉ＝（Ｉｄ−Ｉｍ）／Ｉｍ
電流比較演算部４３４は、電流変化率Ｒｉが所定の基準変化率（例えば５％）に達したか否かを、電流変化率Ｒｉを基準変化率と比較することにより判定する。基準変化率は、例えばＲＯＭ４３３に記憶されている。
【００５４】
電流比較演算部４３４は、電流変化率Ｒｉが基準変化率に達していると判定すると、電流変化率Ｒｉが正の値であるか否かを判定する。電流変化率Ｒｉが正の値であるとき、Ｉｄ＞Ｉｍであるので、電流変化率Ｒｉが向上したことになる。一方、電流変化率Ｒｉが負の値であるとき、Ｉｄ＜Ｉｍであるので、電流変化率Ｒｉが低下したことになる。また、電流比較演算部４３４は、上記の判定に用いた検出電流値ＩｄをＲＡＭ４３２に記憶させるように制御部４３１に要求する。
【００５５】
電流比較演算部４３４は、前回算出された電流変化率Ｒｉが正の値であると判定した次に、今回算出された電流変化率Ｒｉの値が負であると判定すると、それぞれの判定で用いた記憶電流値Ｉｍの中間値を算出し、その後に検出された検出電流値Ｉｄと中間値とを比較する。また、電流比較演算部４３４は、検出電流値Ｉｄと中間値との比較の結果、両者の一致を判定すると、そのときの携帯端末１の位置を充電位置と特定し、そのことを表示制御部４３７に通知する。電流比較演算部４３４は、上記の処理において、中間値の算出に用いる記憶電流値Ｉｍの読み出しを制御部４３１に要求するとともに、検出電流値Ｉｄと中間値との一致を判定したときの中間値をＲＡＭ４３２に記憶させるように制御部４３１に要求する。
【００５６】
検出電流値Ｉｄが中間値と一致する位置を充電位置と決定するのは、次の理由による。
【００５７】
前回の検出時に記憶された記憶電流値Ｉｍが位置Ｐｍで検出されたとし、今回の検出時に検出された検出電流値Ｉｄが位置Ｐｄで検出されたとする。
電流変化率Ｒｉが向上し続けている間は、同じ方向に携帯端末１を移動させていけば、携帯端末１は最大の電流値が得られる位置に近づいていき、携帯端末１がその位置を過ぎれば電流値が低下する。本来、今回検出された検出電流値Ｉｄが、前回検出された記憶電流値Ｉｍより５％低下した場合、５％低下した位置Ｐｄから逆方向に携帯端末１を戻していけば５％低下する前の位置Ｐｍに戻る。そこで、その位置Ｐｍを逆の移動方向の中で最も充電効率が高い場所とする方が、中間値を用いるよりも高い充電効率が得られる。
【００５８】
しかし、電流値検出誤差や端末移動誤差（一直線上に移動させる場合からの誤差）により、検出電流値Ｉｄが５％低下する前の記憶電流値Ｉｍに戻らない可能性がある。そこで、中間値を用いることにより、最も充電効率が高い位置で得られる電流値に余裕（許容範囲）を持たせると、検出電流値Ｉｄが低下した状態から２．５％向上するので、その電流値まで戻らないということを回避できる。また、実際に最も充電効率が高い位置は、位置Ｐｄと位置Ｐｍとの間にあるのは間違いないので、最も充電効率が高い位置を位置Ｐｄと位置Ｐｍとの中間の位置とするのが望ましい。
【００５９】
したがって、電流変化率Ｒｉが低下する前後の記憶電流値Ｉｍの中間値に検出電流値Ｉｄが達した位置を近似的に充電位置と定めている。
【００６０】
《指示方向特定部の構成》
指示方向特定部４３５（指示方向特定手段）は、電流比較演算部４３４によって電流変化率Ｒｉが正の値であると判定されると、その判定がされたときの携帯端末１の移動方向と同方向に携帯端末１が移動すべき指示方向を特定する。また、指示方向特定部４３５は、電流変化率Ｒｉが負の値であると判定されると、その判定がされたときの携帯端末１の移動方向と逆方向に指示方向を特定する。このため、指示方向特定部４３５は、ＲＡＭ４３２からの移動方向の読み出しを制御部４３１に要求し、読み出された移動方向と同方向
または逆方向を指示方向として特定して、この方向を表示制御部４３７に通知する。
【００６１】
《充電位置決定部の構成》
充電位置決定部４３６は、充電位置が特定された方向に直交する方向に対しても充電位置が特定されているか否かを判定する。充電位置決定部４３６は、直交方向の充電位置が特定していと判定すれば、直交方向の移動方向（一方向ではなく双方向）を示す方向指示画面１０１を表示するように表示制御部４３７に指示を与える。また、充電位置決定部４３６は、直交方向の充電位置が特定していると判定すれば、充電位置を決定し、充電位置決定画面２０１を表示するように表示制御部４３７に指示を与える。
【００６２】
《表示制御部の構成》
表示制御部４３７（表示制御手段）は、指示方向特定部４３５によって特定された指示方向を示す方向指示画面１０１を表示するように表示部３に指示を与える。具体的には、表示制御部４３７は、上記の特定された指示方向を示す方向指示画面１０１の表示画面データの読み出しを制御部４３１に要求し、取得した表示画面データを表示部３に与える。
【００６３】
表示制御部４３７は、充電位置が決定した方向と直交する方向を示す方向指示画面１０１を表示する指示を充電位置決定部４３６より受けると、方向指示画面１０１の表示画面データの読み出しを制御部４３１に要求し、取得した表示画面データを表示部３に与える。また、表示制御部４３７は、充電位置決定部４３６によって充電位置が決定されたことを受けて、充電位置決定画面２０１を表示するように表示部３に指示を与える。具体的には、表示制御部４３７は、充電位置決定画面２０１の表示画面データの読み出しを制御部４３１に要求し、取得した表示画面データを表示部３に与える。
【００６４】
表示制御部４３７は、制御部４３１による電流値を表示する指示を受けて、方向指示画面１０１および充電位置決定画面２０１のそれぞれの電流値表示領域１０３，２０３に電流値を表示するように、表示部３に指示する。具体的には、表示制御部４３７は、制御部４３１を介して取得した電流値を表示画面データに組み込んだ状態で表示部３に与える。
【００６５】
〈誘導制御部の実現形態〉
誘導制御部４３における制御部４３１、電流比較演算部４３４、指示方向特定部４３５および表示制御部４３７の各ブロックは、以下のようにＣＰＵを用いてソフトウェア（充電誘導プログラム）によって実現される。つまり、この充電誘導プログラムは、コンピュータを誘導制御部４３として機能させる。
【００６６】
あるいは、上記の各ブロックは、ハードウェアロジックによって構成されてもよいし、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）を用いたプログラムによる処理で実現されてもよい。
【００６７】
上記のソフトウェア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）は、コンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体に記録されてもよい。本発明の目的は、当該記録媒体を携帯端末１に供給し、ＣＰＵ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て実行することによっても達成することが可能である。
【００６８】
上記の記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、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／ＢＤ／ＤＶＤ／ＣＤ−Ｒ等の光ディスクを含むディスク系を用いることができる。その他、上記の記録媒体としては、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード系、あるいはマスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ／ＥＥＰＲＯＭ／フラッシュＲＯＭ等の半導体
メモリ系などを用いることもできる。
【００６９】
また、携帯端末１を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記の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としては、特に限定されず、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、通信ネットワークを構成する伝送媒体は特に限定されない。例えば、上記の伝送媒体としては、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ回線等の有線が利用可能である。あるいは、上記の伝送媒体としては、ＩｒＤＡやリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、８０２．１１無線、ＨＤＲ、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線が利用可能である。
【００７０】
なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現され得る。
【００７１】
［非接触充電システムにおける充電位置への誘導］
ここで、非接触充電システム１１において、携帯端末１の充電位置までに至る誘導の動作について説明する。
【００７２】
〔誘導時の処理手順〕
図５は、電池充電部４による携帯端末１の充電位置を決定する手順を示すフローチャートである。
【００７３】
まず、携帯端末１が充電器２の上に載置されると、充電器２の送電コイル２５と携帯端末１の受電コイル４１とが電磁結合して、受電コイル４１に誘起電流が流れる。この状態で、携帯端末１の誘導が可能となるので、図５に示すように、その処理が開始する。
【００７４】
まず、電流検出部４２によって測定（検出）された誘起電流の電流値を測定し、その電流値をＲＡＭ４３２に記憶させる（ステップＳ１）。制御部４３１は、ジャイロセンサー４４によって検知された移動方向に基づいて、携帯端末１がユーザの操作によって移動を検知する（ステップＳ２）。電流検出部４２は、携帯端末１が移動している間にも電流値を測定し続ける（ステップＳ３）。制御部４３１は、測定された電流値を電流比較演算部４３４に与える。
【００７５】
電流比較演算部４３４は、ステップＳ１で記憶された電流値と、携帯端末１の移動時に与えられた電流値とに基づいて電流変化率Ｒｉを算出し（ステップＳ４）、この電流変化率Ｒｉが基準変化率に達したか否かを判定する（ステップＳ５）。ここで、電流変化率Ｒｉが基準変化率に達していなければ、処理がステップＳ３に戻される。また、電流比較演算部４３４は、電流変化率Ｒｉが基準変化率に達したと判定すると、さらに電流変化率Ｒｉが向上しているか（正であるか）否か（低下しているか）を判定する（ステップＳ６）。
【００７６】
ステップＳ６において、電流変化率Ｒｉが向上していると判定されると、制御部４３１は、そのときの電流値（検出電流値Ｉｄ）をＲＡＭ４３２に記憶させる（ステップＳ７）。また、指示方向特定部４３５が、上記の判定を受けて、携帯端末１の移動方向と同方向の指示方向を表示するように表示部３に指示すると、表示部３は、その指示方向を示す方向指示画面１０１を表示する（ステップＳ８）。
【００７７】
一方、ステップＳ６において、電流変化率Ｒｉが低下していると判定されると、制御部
４３１は、そのときの電流値（検出電流値Ｉｄ）をＲＡＭ４３２に記憶させる（ステップＳ９）。また、指示方向特定部４３５が、上記の判定を受けて、携帯端末１の移動方向と逆方向の指示方向を表示するように表示部３に指示すると、表示部３は、その指示方向を示す方向指示画面１０１を表示する（ステップＳ１０）。
【００７８】
ユーザが上記のように表示された方向に携帯端末１を移動させると、制御部４３１は、ジャイロセンサー４４によって検知された移動方向に基づいて、携帯端末１の移動を検知する（ステップＳ１１）。電流検出部４２は、携帯端末１が移動している間にも電流値を測定し続ける（ステップＳ１２）。制御部４３１は、測定された電流値を電流比較演算部４３４に与える。
【００７９】
電流比較演算部４３４は、ステップＳ７またはステップＳ９で記憶された電流値と、携帯端末１の移動時に与えられた電流値とに基づいて電流変化率Ｒｉを算出し（ステップＳ１３）、この電流変化率Ｒｉが基準変化率に達したか否かを判定する（ステップＳ１４）。ここで、電流変化率Ｒｉが基準変化率に達していれば、処理がステップＳ１２に戻される。また、電流比較演算部４３４は、電流変化率Ｒｉが基準変化率に達していないと判定すると、さらに電流変化率Ｒｉが向上しているか（正であるか）否か（低下しているか）を判定する（ステップＳ１５）。
【００８０】
ステップＳ１５において、電流変化率Ｒｉが向上していると判定されると、制御部４３１は、そのときの電流値（検出電流値Ｉｄ）をＲＡＭ４３２に記憶させる（ステップＳ１６）。また、指示方向特定部４３５が、上記の判定を受けて、携帯端末１の移動方向と同一方向の指示方向を表示するように表示部３に指示すると、表示部３は、その指示方向を示す方向指示画面１０１を表示する（ステップＳ１７）。その後、処理がステップＳ１２に戻され、ステップＳ１２〜Ｓ１５の処理が、電流変化率Ｒｉが低下していると判定されるまで繰り返される。
【００８１】
ステップＳ１５において、電流変化率Ｒｉが低下していると判定されると、制御部４３１は、そのときの電流値（検出電流値Ｉｄ）をＲＡＭ４３２に記憶させる（ステップＳ１８）。また、指示方向特定部４３５が、上記の判定を受けて、携帯端末１の移動方向と逆方向の指示方向を表示するように表示部３に指示すると、表示部３は、その指示方向を示す方向指示画面１０１を表示する（ステップＳ１９）。
【００８２】
ユーザが上記のように表示された方向に携帯端末１を移動させると、制御部４３１は、ジャイロセンサー４４によって検知された移動方向に基づいて、携帯端末１の移動を検知する（ステップＳ２０）。電流検出部４２は、携帯端末１が移動している間にも電流値を測定し続ける（ステップＳ２１）。制御部４３１は、測定された電流値を電流比較演算部４３４に与える。
【００８３】
電流比較演算部４３４は、ステップＳ１８で記憶された電流値と、その前回に記憶された電流値との中間値を算出し、携帯端末１の移動時に与えられた変化していく電流値を中間値と順次比較する（ステップＳ２２）。また、電流比較演算部４３４は、その比較の過程で、電流値が中間値に達したか否かを判定する（ステップＳ２３）。ここで、電流値が中間値に達していなければ、処理がステップＳ２１に戻され、電流値が中間値に達するまで、ステップ２１〜２３の処理が繰り返される。
【００８４】
電流比較演算部４３４は、電流値が中間値に達したと判定すると、そのときの携帯端末１の位置を充電位置と特定する（ステップＳ２４）。制御部４３１は、そのときの電流値（検出電流値Ｉｄ）をＲＡＭ４３２に記憶させる（ステップＳ２５）。
【００８５】
充電位置決定部４３６は、充電位置が決定した方向に直交する方向に対しても充電位置が特定されているか否かを判定する（ステップＳ２６）。ここで、直交方向の充電位置が特定されていなければ、充電位置決定部４３６は、直交方向（一方向ではなく双方向）を示す方向指示画面１０１を表示するように表示制御部４３７に指示する。すると、表示部３は、表示制御部４３７の指示を受けて、直交方向を示す方向指示画面１０１を表示する（ステップＳ２７）。
【００８６】
ステップＳ２７以降は、処理がステップＳ２に戻され、ステップＳ２〜Ｓ２６の処理が行われる。この結果、ステップＳ２６において、充電位置決定部４３６が、直交方向の充電位置が特定されていると判定すると、充電位置を決定して、充電位置の充電位置決定画面２０１の表示を表示制御部４３７に指示する。これにより、表示部３は、表示制御部４３７の指示を受けて、充電位置決定画面２０１を表示する（ステップＳ２８）。このようにして、充電位置の決定処理を終える。
【００８７】
なお、直交方向について行われるステップＳ４の電流変化率Ｒｉを算出する処理においては、ステップＳ１で記憶された電流値ではなく、ステップＳ２５で記憶された電流値が用いられる。
【００８８】
〔誘導の具体例〕
ここで、携帯端末１の誘導の具体例について、図５のフローチャートを参照しながら説明する。
【００８９】
図６（ａ）ないし（ｃ）は、携帯端末１の充電位置を決定するまでの携帯端末１の移動過程を示す図である。
【００９０】
図６（ａ）に示すように、充電器２上の位置Ｐ０に携帯端末１が載置された状態Ａでは、携帯端末１が移動していないので、表示部３には何も表示されていない。また、状態Ａでは、ステップＳ１の処理により、電流検出部４２によって測定された電流値がＲＡＭ４３２に記憶される。
【００９１】
携帯端末１を状態Ａから状態Ｂのように方向Ｘ１に移動させるものとする。携帯端末１をＰ１にまで移動させた状態Ｃにおいて、測定された電流値が増大して、電流変化率Ｒｉが向上していると、ステップＳ２〜Ｓ８の処理により、表示部３には、右に向いた方向指示マーク１０２を含む方向指示画面１０１が表示される。この状態では、方向指示画面１０１において、測定された電流値が電流値表示領域１０３に刻々と表示されていく。これにより、携帯端末１の移動にしたがって、電流値の変化を確認することができる。
【００９２】
この方向指示マーク１０２にしたがって、状態Ｃからさらに方向Ｘ１に携帯端末１を移動させていき、右に向いた方向指示マーク１０２が表示されている間は同方向の移動を継続させる。この結果、携帯端末１が位置Ｐ２まで達した状態Ｄにおいて、水平方向において最大の電流値が得られる位置（水平充電位置）を通過したとすると、電流値が減少していく。この場合、ステップＳ１１〜Ｓ１９の処理により、表示部３には、左に向いた方向指示マーク１０２を含む方向指示画面１０１が表示される（状態Ｅ）。
【００９３】
この方向指示マーク１０２にしたがって、状態Ｅから反対の方向Ｘ２に携帯端末１を移動させていくと、ステップＳ２０〜Ｓ２３の処理が行われ、位置Ｐ３で電流値が中間値に達したと判定されるとする（状態Ｆ）。状態Ｆでは、水平方向で最大の電流値が得られる位置に最も近づいているので、その位置が充電位置として特定される。したがって、続いて水平方向に直交する垂直方向についての充電位置への誘導を行うように、ステップＳ２４〜Ｓ２７の処理により、垂直の双方向に向いた方向指示マーク１０２を含む方向指示画
面１０１が表示される（状態Ｇ）。
【００９４】
状態Ｇでは、垂直方向において最大の電流値が得られる位置がわからないので、垂直の方向Ｙ１または方向Ｙ２のいずれに携帯端末１を移動させてもよい。ここで、図６（ｂ）に示すように、例えば方向Ｙ１に携帯端末１を移動させると、垂直方向についても、ステップＳ２〜Ｓ２６の処理が行われる。そこで、状態Ｃから状態Ｆまたは状態Ｈから状態Ｋと同様の手順で、方向指示画面１０１の表示にしたがって携帯端末１を方向Ｙ１または方向Ｙ２に移動させる。この結果、垂直方向についても、位置Ｐｃで充電位置が特定されると、ステップＳ２８の処理により、図６（ｃ）に示すように、充電位置決定マーク２０２を含む充電位置決定画面２０１が表示される。
【００９５】
一方、携帯端末１をＰ１にまで移動させた状態Ｈにおいて、測定された電流値が小さくなって、電流変化率Ｒｉが低下していると、ステップＳ２〜Ｓ６，Ｓ９，Ｓ１０の処理が行われる。これにより、表示部３には、左に向いた方向指示マーク１０２を含む方向指示画面１０１が表示される。
【００９６】
この方向指示マーク１０２にしたがって、状態Ｈからさらに方向Ｘ２に携帯端末１を移動させていき、左に向いた方向指示マーク１０２が表示されている間は同方向の移動を継続させる。この結果、携帯端末１が位置Ｐ４まで達した状態Ｉにおいて、水平方向において最大の電流値が得られる位置（水平充電位置）を通過したとすると、電流値が減少していく。この場合、ステップＳ１１〜Ｓ１９の処理により、表示部３には、右に向いた方向指示マーク１０２を含む方向指示画面１０１が表示される（状態Ｊ）。
【００９７】
この方向指示マーク１０２にしたがって、状態Ｊから反対の方向Ｘ１に携帯端末１を移動させていくと、ステップＳ２０〜Ｓ２３の処理が行われ、位置Ｐ５で電流値が中間値に達したと判定されるとする（状態Ｋ）。状態Ｋでは、水平方向で最大の電流値が得られる位置に最も近づいているので、その位置が充電位置として決定される。したがって、続いて水平方向に直交する垂直方向についての充電位置への誘導を行うように、ステップＳ２４〜Ｓ２７の処理により、垂直方向に向いた方向指示マーク１０２を含む方向指示画面１０１が表示される（状態Ｌ）。
【００９８】
状態Ｌでは、垂直方向において最大の電流値が得られる位置がわからないので、図示はしないが、垂直の方向Ｙ１または方向Ｙ２のいずれに携帯端末１を移動させてもよい。この結果、垂直方向についても、充電位置が特定されると、ステップＳ２８の処理により、充電位置決定マーク２０２を含む充電位置決定画面２０１が表示される。
【００９９】
なお、上記の例では、水平方向の充電位置を特定した後に、水平方向に直交する方向の充電位置を特定しているが、その逆であってもよい。
【０１００】
また、充電位置を特定する方向は、水平方向および垂直方向だけではなく、斜め方向であってもよい。この場合、まず、右斜め方向または左斜め方向に携帯端末１を移動させると、斜め方向を向いた方向指示マーク１０２を含む方向指示画面１０１が表示される。また、充電位置を特定した後に、それに直交する斜め方向に携帯端末１を移動させて充電位置を特定する。携帯端末１を最初に移動させる方向が右斜め方向であるか左斜め方向であるかに応じて方向指示マーク１０２の向きが異なる。このため、制御部４３１が、ジャイロセンサー４４によって検知された携帯端末１の移動方向に基づいて、いずれの向きの方向指示マーク１０２を含む方向指示画面１０１を表示させるかを決定するようにしてもよい。
【０１０１】
［電池充電部による効果］
上記のように、携帯端末１は、電池充電部４を有することによって、誘導制御部４３を中心に、記憶された電流値と測定された電流値とに基づいて、電流値が増大する位置へ導くように携帯端末１を移動させるべき指示方向を表示部３に表示する。これにより、ユーザがその指示方向にしたがって携帯端末１を移動させるだけで、試行錯誤的な操作を必要とすることなく容易に、携帯端末１の充電位置を最大の電流値が得られる位置にほぼ近づけることができる。それゆえ、携帯端末１の非接触効率を効率的に行うことができる。
【０１０２】
また、方向指示画面１０１および充電位置決定画面２０１には、電流検出部４２によって測定された電流が表示されるので、携帯端末１の移動に伴って変化する電流値を容易に確認することができる。それゆえ、携帯端末１の小さな動きでも電流値の変化を捉えることができ、携帯端末１の位置の微調整がしやすくなる。
【０１０３】
なお、上記の例では、最初に充電位置を特定した方向と直交する方向にも充電位置を特定している。しかしながら、これに限らず、最初に充電位置を特定した方向のみ誘導してもよい。この場合は、最初に充電位置を特定した方向と直交する方向については、表示される電流値を頼りに充電位置を特定すればよい。このようにしても、特許文献１に記載された誘導方法に比べて携帯端末１の誘導を容易にすることができる。
【０１０４】
ただし、前述の水平方向および垂直方向のように互いに直交方向で指示方向を特定して表示することにより、二次元的に充電位置を特定することができる。それゆえ、より容易かつ正確に充電位置を決定できることは言うまでもない。
【０１０５】
［付記事項］
本実施形態では、充電対象となる電子機器が携帯端末１である例について説明したが、電子機器としては、二次電池を有し、電磁結合を用いて非接触により充電器から充電される機器であれば、携帯端末１に限定されることはない。例えば、電子機器としては、携帯音楽プレーヤ、携帯ラジオ、携帯テレビ、ポータブルナビゲーション、電気シェーバのような機器が挙げられる。
【０１０６】
また、本実施形態では、電流値を表示するように構成されているが、これ以外に、満充電までの残り時間や充電速度を表示するように構成されていてもよい。
【０１０７】
また、本実施携帯では、携帯端末１の表示部３に移動方向および電流値を表示する例について説明したが、移動方向および電流値の表示形態これに限定されない。例えば、移動方向および電流値を表示することができる手段を持たない電子機器を用いる場合、表示のための手段と、前述の誘導制御部４３と同等の機能を有する制御手段とを充電器に設けておけばよい。また、電流検出部４２で検出された電流値およびジャイロセンサー４４で検知された移動方向を、無線通信によって電子機器から充電器に送信すれば、充電器において、これらの受信データを用いて移動方向および電流値を表示することができる。
【０１０８】
また、本実施形態では、電流変化率Ｒｉと比較する基準変化率が５％である例について説明したが、基準変化率はこれに限定されず、５％より大きくてもよいし小さくてもよい。これにより、所望の精度で携帯端末１を充電位置に誘導することができる。
【０１０９】
ただし、基準変化率が電流値検出誤差や端末移動誤差（一直線上に移動させる場合からの誤差）より小さくなる場合、移動方向に対する電流変化率Ｒｉが正であっても、前記誤差によって電流変化率Ｒｉが負と判定されてしまう可能性がある。逆に、移動方向に対する電流変化率Ｒｉが負であっても、前記誤差によって電流変化率Ｒｉが正と判定されてしまう可能性もある。したがって、このような誤判定を防止するために、基準変化率は小さくし過ぎないほうが好ましい。
【０１１０】
また、本発明は上述した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る。すなわち、請求項に示した範囲で適宜変更した技術的手段を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】
【０１１１】
本発明に係る充電誘導装置は、電子機器が有する受電コイルに流れる電流が大きくなる方向に充電対象となる電子機器の移動方向を示すことにより、最大の電流値が得られる位置への移動を容易にすることができるので、非接触充電システムに好適に利用できる。
【符号の説明】
【０１１２】
１    携帯端末（電子機器）
２    充電器
３    表示部（表示手段）
４    電池充電部（充電誘導装置）
１１    非接触充電システム
２５    送電コイル
４１    受電コイル
４２    電流検出部（電流検出手段）
４３    誘導制御部（誘導制御手段）
４４    ジャイロセンサー（移動方向検知手段）
４７    二次電池（充電電池）
１０１    方向指示画面
１０２    方向指示マーク
１０３    電流値表示領域
２０１    充電位置決定画面
２０２    充電位置決定マーク
２０３    電流値表示領域
４３１    制御部
４３２    ＲＡＭ
４３３    ＲＯＭ
４３４    電流比較演算部（変化率判定手段）
４３５    指示方向特定部（指示方向特定手段）
４３６    充電位置決定部
４３７    表示制御部（表示制御手段）
【図１】
2013215036.tif 000003
【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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