(57)【要約】【課題】  電磁誘導によるワイヤレス充電中に方位検出を行うことができる携帯情報端末を提供することを目的とする。【解決手段】  地磁気センサ１０１及び角速度センサ１０２の計測結果に基づいて方位を検出する方位検出部１０５と、充電装置２からの電磁誘導電力を受電する受電コイル１１１と、電磁誘導電力により充電される二次電池１１０とを備え、方位検出部１０５は、二次電池１１０の充電開始後における最初の方位検出では、充電装置８に対し給電停止を要求し、給電停止中における地磁気センサ１０１の計測結果に基づいて方位を検出する一方、給電再開後の方位検出では、給電中における角速度センサ１０２の計測結果に基づいて先に検出した方位を補正する。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地磁気センサ及び角速度センサの計測結果に基づいて方位を検出する方位検出手段と、
充電装置からの電磁誘導電力を受電する受電コイルと、
上記電磁誘導電力により充電される二次電池とを備え、
上記方位検出手段は、上記二次電池の充電開始後における最初の方位検出では、上記充電装置に対し給電停止を要求し、当該要求に基づく給電の一時停止中における上記地磁気センサの計測結果に基づいて方位を検出する一方、給電再開後の方位検出では、給電中における上記角速度センサの計測結果に基づいて上記方位を補正することを特徴とする携帯情報端末。
【請求項２】
方位検出を繰り返し要求するアプリケーションプログラムを実行するプログラム実行手段を備え、
上記方位検出手段は、上記二次電池の充電開始後に上記アプリケーションプログラムが起動された場合、上記アプリケーションプログラムの要求に基づく最初の方位検出では、上記充電装置に対し給電停止を要求し、当該要求に基づく給電の一時停止中における上記地磁気センサの計測結果に基づいて方位を検出する一方、給電再開後における上記アプリケーションプログラムの要求に基づく方位検出では、充電中における上記角速度センサの計測結果に基づいて上記方位を補正することを特徴とする請求項１に記載の携帯情報端末。
【請求項３】
方位検出を繰り返し要求するアプリケーションプログラムを実行するプログラム実行手段を備え、
上記方位検出手段は、上記アプリケーションプログラムの実行中に上記二次電池の充電が開始された場合、充電開始後における上記アプリケーションプログラムの要求に基づく最初の方位検出では、上記充電装置に対し給電停止を要求し、当該要求に基づく給電の一時停止中における上記地磁気センサの計測結果に基づいて方位を検出する一方、その後の給電再開後における上記アプリケーションプログラムの要求に基づく方位検出では、充電中における上記角速度センサの計測値に基づいて、上記地磁気センサの上記計測値を補正することを特徴とする請求項１に記載の携帯情報端末。
【請求項４】
上記給電再開後における上記方位の検出誤差を推定する誤差推定手段を備え、
上記方位検出手段は、推定された上記検出誤差に基づいて、上記充電装置に対し給電停止を要求し、当該要求に基づく給電の一時停止中における上記地磁気センサの計測結果に基づいて方位を検出する一方、その後の給電再開後における方位検出では、上記角速度センサの計測結果に基づいて方位を検出することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の携帯情報端末。
【請求項５】
上記誤差推定手段は、上記給電再開後における上記角速度センサの計測結果の積算値を誤差判定閾値と比較し、この比較結果に基づいて、上記方位検出手段による上記検出誤差を推定することを特徴とする請求項４に記載の携帯情報端末。
【請求項６】
上記方位検出手段は、上記給電再開後における経過時間を上記方位検出の時間間隔よりも十分に長い誤差閾値と比較し、この比較結果に基づいて、上記方位検出手段による上記検出誤差を推定することを特徴とする請求項４に記載の携帯情報端末。
【請求項７】
地磁気センサ及び角速度センサの計測結果に基づいて方位を検出する方位検出手段と、充電装置からの電磁誘導電力を受電する受電コイルと、上記電磁誘導電力により充電される二次電池とを備えた携帯情報端末の方位検出方法において、
上記二次電池の充電開始後における最初の方位検出を行う場合に、上記充電装置に対し給電停止を要求するステップと、
当該要求に基づく給電の一時停止中における上記地磁気センサの計測結果に基づいて方位検出を行うステップと、
上記方位検出後に、上記充電装置に対し給電再開を要求するステップと、
上記給電再開後に、上記角速度センサの計測結果に基づいて方位を検出するステップとを備えたことを特徴とする携帯情報端末の方位検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯情報端末及びその方位検出方法に係り、更に詳しくは、無接点充電装置からの電力供給中に方位検出を行う携帯情報端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
無接点充電装置は、電磁誘導によるワイヤレス給電を行う充電装置であり、被充電装置とのコネクタ接続を行わなくても、被充電装置を近づけるだけで当該被充電装置を充電することができる。この種の充電装置は給電コイルを内蔵し、被充電装置は受電コイルを内蔵している。このため、被充電装置を充電装置に近づけると、給電コイル及び受電コイルが磁気結合され、両コイルが鉄心のないトランスを構成する。このため、当該トランスを介して電力を伝送することができる。
【０００３】
このような充電装置を用いて、携帯情報端末内に内蔵された二次電池を充電する場合、当該携帯情報端末は、充電装置が形成する強い磁場に晒される。このため、当該携帯情報端末は、充電中に地磁気センサを用いて方位を検出することができないという問題が生じる。例えば、検出方位に基づいて地図表示や道案内を行うナビゲーション機能を備えた携帯情報端末であれば、無接点充電装置による充電中に当該ナビゲーション機能を利用することができなくなる。
【０００４】
ここで、従来の方位検出方法として、地磁気センサ及び角速度センサを利用する方法が知られている。地磁気センサは、方位を計測できるが、追従性が悪く、磁場環境の影響を受けやすいというデメリットがある。一方、角速度センサは、方位の変動しか計測できないが、追従性が良く、磁場環境の影響を受けないというメリットがある。このため、正確な方位を地磁気センサで計測し、その後の方位変動を角速度センサで計測することにより、方位を検出することができる。そこで、携帯情報端末が、充電開始直前に地磁気センサを用いて方位を計測し、充電中の方位変動を角速度センサで計測すれば、充電中であっても正しい方位を求めることができると考えられる。
【０００５】
しかしながら、充電中にナビゲーションプログラムが起動された場合のように、充電開始後に方位検出が開始された場合、充電開始前の地磁気センサによる計測結果が保持されておらず、その後の角速度センサの計測結果も保持されていないため、充電中に正確な方位検出を行うことができないという問題があった。
【０００６】
また、ナビゲーションプログラムの実行中に充電が開始された場合のように、方位検出が繰り返し行われている状態で充電が開始された場合、充電開始前に計測された最後の方位は、既に充電装置が形成する磁界の影響を受けて、正確な値ではない場合があった。
【０００７】
なお、特許文献１には、地磁気センサを用いて方位を検出し、検出された方位を表示する携帯電子機器が記載されている。この携帯電子機器では、スピーカのボイスコイルが形成する磁界により、地磁気センサが誤った方位を計測し、誤った方位が表示されるのを防止するために、スピーカによる音声出力中は、方位表示の更新を停止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−２３５２７９号公報（段落００４１〜００４４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記に事情に鑑みてなされたものであり、電磁誘導によるワイヤレス充電中に方位検出を行うことができる携帯情報端末を提供することを目的とする。特に、電磁誘導によるワイヤレス充電を行いつつ、方位を精度よく検出することができる携帯情報端末を提供することを目的とする。また、このような携帯情報端末における方位検出方法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】
【００１０】
第１の本発明による携帯情報端末は、地磁気センサ及び角速度センサの計測結果に基づいて方位を検出する方位検出手段と、充電装置からの電磁誘導電力を受電する受電コイルと、上記電磁誘導電力により充電される二次電池とを備え、上記方位検出手段が、上記二次電池の充電開始後における最初の方位検出では、上記充電装置に対し給電停止を要求し、当該要求に基づく給電の一時停止中における上記地磁気センサの計測結果に基づいて方位を検出する一方、給電再開後の方位検出では、給電中における上記角速度センサの計測結果に基づいて上記方位を補正するように構成される。
【００１１】
この様な構成により、二次電池の充電開始後における最初の方位検出では、充電装置からの給電を一時停止させて、地磁気センサによる計測を行うことにより、正確な方位を計測することができる。一方、その後の給電再開後は、給電停止中に検出された方位を角速度センサの計測結果を用いて補正することにより、充電を行いつつ、正確な方位を求めることができる。
【００１２】
第２の本発明による携帯情報端末は、上記構成に加えて、方位検出を繰り返し要求するアプリケーションプログラムを実行するプログラム実行手段を備え、上記方位検出手段が、上記二次電池の充電開始後に上記アプリケーションプログラムが起動された場合、上記アプリケーションプログラムの要求に基づく最初の方位検出では、上記充電装置に対し給電停止を要求し、当該要求に基づく給電の一時停止中における上記地磁気センサの計測結果に基づいて方位を検出する一方、給電再開後における上記アプリケーションプログラムの要求に基づく方位検出では、充電中における上記角速度センサの計測結果に基づいて上記方位を補正するように構成される。
【００１３】
このような構成により、二次電池の充電開始後にアプリケーションプログラムが起動され、二次電池の充電開始前における地磁気センサの計測結果が保持されておらず、あるいは、その後の計測加速度センサの計測結果が保持されていない場合であっても、充電中に正確な方位を検出することができる。
【００１４】
第３の本発明による携帯情報端末は、上記構成に加えて、方位検出を繰り返し要求するアプリケーションプログラムを実行するプログラム実行手段を備え、上記方位検出手段が、上記アプリケーションプログラムの実行中に上記二次電池の充電が開始された場合、充電開始後における上記アプリケーションプログラムの要求に基づく最初の方位検出では、上記充電装置に対し給電停止を要求し、当該要求に基づく給電の一時停止中における上記地磁気センサの計測結果に基づいて方位を検出する一方、その後の給電再開後における上記アプリケーションプログラムの要求に基づく方位検出では、充電中における上記角速度センサの計測値に基づいて、上記地磁気センサの上記計測値を補正するように構成される。
【００１５】
このような構成により、充電開始直前に計測された地磁気センサの最後の計測結果が正確でない場合であっても、充電中に正確な方位を検出することができる。特に、充電装置による磁界の影響を受けて、方位の検出精度が低下している場合であっても、充電中に正確な方位を検出することができる。
【００１６】
第４の本発明による携帯情報端末は、上記構成に加えて、上記給電再開後における上記方位の検出誤差を推定する誤差推定手段を備え、上記方位検出手段が、推定された上記検出誤差に基づいて、上記充電装置に対し給電停止を要求し、当該要求に基づく給電の一時停止中における上記地磁気センサの計測結果に基づいて方位を検出する一方、その後の給電再開後における方位検出では、上記角速度センサの計測結果に基づいて方位を検出するように構成される。
【００１７】
このような構成により、最初の方位検出だけでなく、検出誤差が増大したことが推定されたときの方位検出においても、給電を一時停止させ、地磁気センサによる計測を行うことにより、充電中に正確な方位を計測することができる。
【００１８】
第５の本発明による携帯情報端末は、上記構成に加えて、上記誤差推定手段が、上記給電再開後における上記角速度センサの計測結果の積算値を誤差判定閾値と比較し、この比較結果に基づいて、上記方位検出手段による上記検出誤差を推定するように構成される。
【００１９】
この様な構成により、角速度の積算値に基づいて、方位の検出誤差を推定することができる。このため、角速度センサにより大きな角速度が計測された場合や、多数の角速度が計測された場合に、方位の検出誤差が増大したと推定することができる。
【００２０】
第６の本発明による携帯情報端末は、上記構成に加えて、上記方位検出手段が、上記給電再開後における経過時間を上記方位検出の時間間隔よりも十分に長い誤差閾値と比較し、この比較結果に基づいて、上記方位検出手段による上記検出誤差を推定するように構成される。
【００２１】
第７の本発明による携帯情報端末の方位検出方法は、地磁気センサ及び角速度センサの計測結果に基づいて方位を検出する方位検出手段と、充電装置からの電磁誘導電力を受電する受電コイルと、上記電磁誘導電力により充電される二次電池とを備えた携帯情報端末の方位検出方法であって、上記二次電池の充電開始後における最初の方位検出を行う場合に、上記充電装置に対し給電停止を要求するステップと、当該要求に基づく給電の一時停止中における上記地磁気センサの計測結果に基づいて方位検出を行うステップと、上記方位検出後に、上記充電装置に対し給電再開を要求するステップと、上記給電再開後に、上記角速度センサの計測結果に基づいて方位を検出するステップとを備えている。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、電磁誘導によるワイヤレス充電中に方位検出を行うことができる携帯情報端末を提供することができる。特に、電磁誘導によるワイヤレス充電を行いつつ、方位を精度よく検出することができる携帯情報端末を提供することができる。また、このような携帯情報端末における方位検出方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本実施の形態による携帯情報端末１を含む充電システムの一例を示した斜視図である。
【図２】図１の携帯情報端末１の一構成例を示した図である。
【図３】図１の充電装置２の一構成例を示した図である。
【図４】充電装置２による充電処理の概略を示した説明図である。
【図５】図１の携帯情報端末１及び充電装置２の詳細構成の一例を示した機能ブロック図である。
【図６】携帯情報端末１に対する通常の充電処理の一例を示したシーケンス図である。
【図７】充電中に方位検出が開始された場合における充電処理の一例を示したシーケンス図である。
【図８】ナビゲーションプログラムの実行中に充電が開始される場合の一例を示したシーケンス図である。
【図９】充電装置２による充電制御処理の一例を示したフローチャートである。
【図１０】携帯情報端末１における方位検出処理の一例を示したフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態２による方位検出処理の一例を示したフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
実施の形態１．
図１は、本実施の形態による携帯情報端末１を含む充電システムの一例を示した斜視図である。この充電システムは、被充電装置としての携帯情報端末１と、携帯情報端末１へ電力を供給する充電装置２とにより構成される。
【００２５】
携帯情報端末１は、携帯可能な端末装置であり、充電装置２を用いて充電することができる。また、方位を検出する機能と、検出方位に基づいて、地図や道案内を表示するナビゲーション機能とを備えており、充電装置２による充電中であっても方位を検出し、地図や道案内を正しく表示することができる。
【００２６】
充電装置２は、携帯情報端末１に対し、電磁誘導を利用してワイヤレス給電を行う無接点充電装置であり、携帯情報端末１の載置面となる平坦な充電ステージＣＳを備えている。この充電ステージＣＳ上に携帯情報端末１を載置すれば、携帯情報端末１をコネクタ接続しなくても充電することができる。
【００２７】
図２は、図１の携帯情報端末１の一構成例を示した図であり、図中の（ａ）は、前面パネルを上にして載置した携帯情報端末１の平面図であり、図中の（ｂ）は、その側面図であり、図中の（ｃ）は、携帯情報端末１をＡ−Ａ切断線で切断した場合の断面図である。携帯情報端末１は、前面パネル及び背面パネルを有する板状体であり、端末本体部１Ａ及び電池ユニット１Ｂにより構成される。
【００２８】
端末本体部１Ａの前面は、操作キー１１及び表示画面１２が形成された前面パネルからなり、ユーザの操作入力に応じた情報が表示画面１２に表示される。電池ユニット１Ｂは、端末本体部１Ａの背面側に着脱可能に取り付けられ、電池ユニット１Ｂの背面は、端末本体部１Ａの背面とともに平坦な背面パネルを形成している。また、電池ユニット１Ｂは、端末本体部１Ａへ電源供給を行うための二次電池１１０と、充電装置２からのワイヤレス給電を受け取る受電コイル１１１とを内蔵しており、受電コイル１１１は、二次電池１１０よりも背面側に配置されている。
【００２９】
図３は、図１の充電装置２の一構成例を示した図であり、図中の（ａ）は、充電ステージＣＳ側から見た場合の平面図、図中の（ｂ）は、充電装置２をＢ−Ｂ切断線で切断した場合の断面図である。充電装置２は、１つの給電コイル２１と、多数のパイロットコイル２２を内蔵している。
【００３０】
給電コイル２１は、携帯情報端末１に対し、電磁誘導によるワイヤレス給電を行うためのコイルである。給電コイル２１及び受電コイル１１１を近づけると、互いに磁気結合され、鉄心のないトランスを構成する。このため、給電コイル２１が、充電ステージＣＳ上に磁界を形成する給電出力を行っているとき、当該磁界内に受電コイル１１１があれば、上記磁界により受電コイル１１１に誘導電圧が発生する。つまり、給電コイル２１から受電コイル１１１へ電力がワイヤレス伝送される。このワイヤレス伝送の効率は、給電コイル２１及び受電コイル１１１のコイル軸を一致させ、かつ、距離を短くすれば、向上する。このため、給電コイル２１は、充電ステージＣＳと平行な面内において移動可能に取り付けられ、図示しないモータによって駆動される。
【００３１】
パイロットコイル２２は、携帯情報端末１を検出するためのコイルである。パイロットコイル２２は、充電ステージＣＳ上に磁界を形成するパイロット出力を行って、充電ステージＣＳ上に受電コイル１１１が存在するか否かを検出する。また、充電ステージＣＳに沿って、多数のパイロットコイル２２を整列配置することにより、受電コイル１１１の有無だけでなく、充電ステージＣＳ上における受電コイル１１１の位置も検出することができる。
【００３２】
図４は、充電装置２による充電処理の概略を示した説明図である。図中の（ａ）には、携帯情報端末１が載置される前の状態が示されている。多数のパイロットコイル２２から定期的にパイロット出力が行われ、充電ステージＣＳ上には、各パイロットコイル２２に対応する多数の磁界が形成されている。
【００３３】
図中の（ｂ）には、携帯情報端末１が載置された直後の状態が示されている。携帯情報端末１は、その背面パネルを充電ステージＣＳと対向させて、充電装置２上に載置されている。携帯情報端末１の受電コイル１１１がパイロットコイル２２の磁界内に入ると、当該パイロットコイル２２のインダクタンスが変化する。この変化を検出することにより、充電装置２は、携帯情報端末１が充電ステージＣＳ上に載置されたことを検出できる。また、受電コイル１１１を検出したパイロットコイル２２の位置に基づいて、充電ステージＣＳ上における受電コイル１１１の位置も検出することができる。
【００３４】
図中の（ｃ）には、充電前確認時の様子が示されている。受電コイル１１１の位置が検出されると、当該受電コイル１１１に対し、コイル軸を一致させるように給電コイル２１が移動し、充電前確認処理が行われる。充電前確認処理は、携帯情報端末１が、当該充電装置２によって充電可能な機器であるか否かを確認する処理であり、給電コイル２１及び受電コイル１１１間の双方向通信により行われる。
【００３５】
図中の（ｄ）には、充電中の様子が示されている。給電コイル２１から給電出力が行われ、電磁誘導電力が受電コイル１１１へ伝送され、携帯情報端末１内の二次電池１１０が充電される。充電装置２は、二次電池１１０が満充電に達すれば、給電を停止する。また、充電前確認と同様にして、充電中も双方向通信を行うことができ、携帯情報端末１から給電停止要求を受信した場合には給電を停止する。
【００３６】
図５は、図１の携帯情報端末１及び充電装置２の詳細構成の一例を示した機能ブロック図である。携帯情報端末１は、端末本体部１Ａ及び電池ユニット１Ｂにより構成される。
【００３７】
端末本体部１Ａは、操作入力部１００、地磁気センサ１０１、角速度センサ１０２、プログラム記憶部１０３、プログラム実行部１０４、方位検出部１０５及び表示出力部１０６からなる。操作入力部１００は、操作キーやタッチパネルに対するユーザ操作を検出して操作信号を出力する。
【００３８】
地磁気センサ１０１は、地磁気を検出し、方位を計測するセンサであり、例えば、ホール素子やＭＲ素子を用いることができる。地磁気センサ１０１は、静的な方位（方位の絶対値）を求めることができるが、地磁気以外の磁場が存在する場合には、その影響を受けて検出精度が低下する。このため、充電装置２が給電出力を行っている充電中には、正確な方位を検出することができない。
【００３９】
パイロット出力は、給電出力に比べて微弱であるため、パイロット出力が、地磁気センサ１０１による方位の検出精度に与える影響は、給電出力よりも小さい。また、通信信号は、給電出力に比べて微弱であるのに加えて、１つの給電コイル２１から出力されるのみであるため、地磁気センサ１０１が、携帯情報端末１内の受電コイル１１１から遠い位置に配置されていれば、通信信号が地域センサ１０１による方位の検出精度に与える影響は、パイロット出力よりも更に小さくすることができる。
【００４０】
角速度センサ１０２は、携帯情報端末１の角速度を計測するセンサであり、例えば、圧電振動ジャイロを用いることができる。携帯情報端末１の角速度を計測することによって、形態情報端末１の回転運動、つまり、方位の変化（方位の相対値）を求めることができる。このため、方位の初期値が既知であれば、計測された角速度に基づいて方位の初期値を補正すれば、現在の方位を求めることができる。また、角速度センサ１０２は、地磁気センサ１０１のように、磁場環境の影響を受けることはないため、充電装置２による充電中であっても角速度の検出精度が低下することはない。
【００４１】
プログラム記憶部１０３は、２以上のアプリケーションプログラムを記憶する記憶手段であり、例えば、フラッシュメモリが用いられる。ここでは、繰り返し方位検出を行って、地図や道案内を表示するナビゲーションプログラムが、プログラム記憶部１０３に保持されているものとする。
【００４２】
プログラム実行部１０４は、ユーザが指定したアプリケーションプログラムをプログラム記憶部１０３から読み出して実行する。ここでは、ナビゲーションプログラムを実行する場合について説明する。ナビゲーションプログラムの実行中、プログラム実行部１０４は、方位検出部１０５に対し、方位検出を繰り返し要求する。また、方位検出部１０５による検出方位に基づいて、画像表示のための表示制御信号を生成し、表示出力部１０６へ出力する。
【００４３】
方位検出部１０５は、プログラム実行部１０４からの方位検出要求に基づいて、地磁気センサ１０１及び角速度センサ１０２を制御し、方位を検出する。つまり、方位検出を行うドライバプログラムの実行部に相当する。非充電中における方位検出は、地磁気センサ１０１の計測結果に基づいて行われる一方、充電中の方位検出は、角速度センサ１０２の計測結果に基づいて行われる。ただし、充電開始後における最初の方位検出は、充電装置２の給電出力を一時停止させ、この給電停止中における地磁気センサ１０１の計測結果に基づいて行われる。
【００４４】
表示出力部１０６は、プログラム実行部１０４からの表示制御信号に基づいて画像表示を行う表示装置であり、例えば、液晶表示パネルや有機ＥＬを用いることができる。
【００４５】
電池ユニット１Ｂは、二次電池１１０、受電コイル１１１及び通信部１１２からなる。二次電池１１０は、端末本体部１Ａへ電源を供給する充電可能な蓄電池であり、例えば、リチウムイオン電池を用いることができる。受電コイル１１１は、二次電池１１０を充電するための電力を充電装置２から受け取るコイルである。通信部１１２は、受電コイル１１１を介して、充電装置２と双方向通信を行う通信手段である。充電装置２との通信信号は、周波数により分離可能な信号として、充電電流に重畳させて伝送される。
【００４６】
充電装置２は、給電回路２０、給電コイル２１、パイロットコイル２２、通信部２３及び充電制御部２４からなる。給電回路２０は、充電制御部２４の制御信号に基づいて、給電コイル２１及びパイロットコイル２２に電流を供給する。通信部２３は、給電コイル２１を介して、電池ユニット１Ｂと双方向通信を行う通信手段である。充電制御部２４は、充電処理を制御する制御手段であり、パイロットコイル２２及び通信部２３の出力に基づいて、給電回路２０を制御している。
【００４７】
図６は、携帯情報端末１に対する通常の充電処理の一例を示したシーケンス図であり、充電中に方位検出を行わない場合の動作が示されている。
【００４８】
まず、充電装置２によるパイロット出力が行われる。このパイロット出力により、携帯情報端末１が検出されると、受電コイル１１１と対向するように給電コイル２１を移動させ、充電前確認が行われる。充電前確認が完了すれば、充電装置２による給電出力が開始され、電池ユニット１Ｂ内では二次電池１１０の充電が開始される。その後、二次電池１１０が満充電であることを充電装置２が検出すれば、充電装置２による給電出力が停止し、充電処理が終了する。
【００４９】
図７は、充電中に方位検出が開始された場合における充電処理の一例を示したシーケンス図であり、充電中にナビゲーションプログラムが起動された場合の動作が記載されている。
【００５０】
給電出力が開始されるまでのシーケンスは、図６の場合と同様である。充電開始後にユーザによってナビゲーションプログラムが起動されると、プログラム実行部１０４は、方位検出部１０５に対し、方位検出を要求する。この方位検出要求は、ナビゲーションプログラムの実行中に繰り返し行われる。例えば、一定の時間間隔で行われる。
【００５１】
充電開始後における最初の方位検出要求を受けた方位検出部１０５は、給電停止を要求する。電池ユニット１Ｂの通信部１１２は、方位検出部１０５からの給電停止要求に基づいて、充電装置２へ給電停止要求を出力する。充電装置２への給電停止要求は、通信部１１２によって継続的に出力され、その間、充電装置２は給電出力を停止する。一方、方位検出部１０５は、充電装置２の給電停止中に計測された地磁気センサ１０１の計測結果に基づいて方位を検出する。つまり、充電装置２による給電出力を一時停止させることにより、地磁気センサ１０１を用いて正確な方位を計測し、プログラム実行部１０４へ出力する。
【００５２】
地磁気センサ１０１を用いて方位を検出した方位検出部１０５は、給電再開を要求する。電池ユニット１Ｂの通信部１１２は、方位検出部１０５からの給電再開要求に基づいて、給電停止要求の出力を停止する。このため、充電装置２による給電出力が再開される。
【００５３】
給電再開後、プログラム実行部１０４は次の方位検出を要求する。充電開始後における２回目の方位検出要求を受けた方位検出部１０５は、角速度センサ１０２の計測結果に基づいて方位を検出する。つまり、充電装置２の給電出力を停止させることなく、方位の変化を計測し、この計測結果に基づいて、地磁気センサ１０１を用いて先に取得した方位を補正することにより、現在の方位を求める。３回目以降の方位検出要求を受けた場合も全く同様の動作が行われる。
【００５４】
その後、二次電池１１０が満充電になれば、充電装置２は給電出力を停止し、二次電池１１０の充電が終了する。充電終了後、プログラム実行部１０４が方位検出を要求すれば、方位検出部１０５は、地磁気センサ１０１の計測結果を用いて方位を検出する。
【００５５】
この様にして、充電装置２による二次電池１１０の充電開始後に、方位検出を行うアプリケーションプログラムが起動された場合、最初の方位検出では、方位検出部１０５が給電停止を要求し、給電出力の一時停止中に地磁気センサ１０１を用いて正確な方位を検出し、その後に給電出力を再開させる。そして、給電再開後の方位検出では、給電を停止させることなく、角速度センサ１０２を用いて方位を検出している。このため、充電中にアプリケーションプログラムを起動した場合に、充電を行いながら、正確な方位を検出することができる。
【００５６】
図８は、ナビゲーションプログラムの実行中に充電が開始される場合の一例を示したシーケンス図である。まず、非充電中の携帯情報端末１において、ナビゲーションプログラムが起動される。充電を行っていない場合、地磁気センサ１０１により正確な方位を計測することができるため、プログラム実行部１０４が方位検出を要求すれば、方位検出部１０５は、地磁気センサ１０１の計測結果に基づいて方位を検出し、プログラム実行部１０４へ出力する。
【００５７】
次に、この携帯情報端末１が充電装置２の充電ステージＣＳ上に載置される。これ以降の動作は、図７の場合と全く同様である。すなわち、充電開始後における最初の方位検出では、充電装置２へ給電停止が要求され、当該要求に基づく給電の一時停止中に計測された地磁気センサ１０１の計測結果に基づいて方位が検出される。また、充電開始後における２回目以降の方位検出では、給電を停止することなく、角速度センサ１０２の計測結果に基づいて方位が検出される。
【００５８】
ナビゲーションプログラムの起動後に充電が開始された場合、充電開始直前に地磁気センサ１０１を用いて正しい方位を取得していれば、充電開始後に給電出力を一時停止させて、地磁気センサ１０１による計測を行う必要はない。しかしながら、地磁気センサ１０１を用いて、充電開始前に検出された最後の方位は、充電装置２の影響を受けて検出精度が低下している場合がある。例えば、パイロット出力の影響を受けて検出精度が低下し、あるいは、地磁気の検出終了前に充電装置２による充電が開始され、検出精度が低下している場合がある。
【００５９】
このため、ナビゲーションプログラムの実行中に充電が開始された場合についても、充電開始後にナビゲーションプログラムが起動された場合と同様にして、充電開始後における最初の方位検出が要求されたときに、給電を一時停止させ、地磁気センサ１０１により正確な方位を検出することが望ましい。
【００６０】
図９のステップＳ１０１〜Ｓ１０９は、充電装置２による充電制御処理の一例を示したフローチャートであり、図５の充電制御部２４の動作が示されている。
【００６１】
まず、給電回路２０からパイロットコイル２２へ駆動信号が供給され、携帯情報端末１を検出するためのパイロット出力が行われる（ステップＳ１０１）。このパイロット出力は、携帯情報端末１が検出されるまで、定期的に行われる（ステップＳ１０２）。携帯情報端末１が検出された場合、モータ駆動により、受電コイル１１１の検出位置へ給電コイル２１を移動させる（ステップＳ１０３）。
【００６２】
給電コイル２１の移動後、充電前確認が行われる（ステップＳ１０４）。この充電前確認は、充電装置２が充電前確認要求を出力し、電池ユニット１Ｂから応答信号を受信することによって行われる。充電装置２は、充電前確認要求に対する応答信号が受信できない場合、充電前確認要求を繰り返し出力する。
【００６３】
応答信号を受信して充電前確認が完了すれば、給電回路２０から給電コイル２１へ駆動信号が供給され、携帯情報端末１を充電するための給電出力が行われる（ステップＳ１０７）。ただし、電池ユニット１Ｂから給電停止要求が出力されている期間は、給電出力を停止する（ステップＳ１０５，Ｓ１０６）。給電出力を行っているとき、充電装置２は、二次電池１１０の充電状態を監視しており、二次電池１１０が満充電になれば、給電出力を停止する（ステップＳ１０８，Ｓ１０９）。
【００６４】
図１０のステップＳ２０１〜Ｓ２０８は、携帯情報端末１における方位検出処理の一例を示したフローチャートであり、図５の方位検出部１０５が、プログラム実行部１０４から方位検出要求を受けたときに実行される動作が示されている。
【００６５】
方位検出部１０５は、プログラム実行部１０４が方位検出を要求すれば、まず、充電中であるか否かを判別する（ステップＳ２０１）。充電中でないと判別した場合、地磁気センサ１０１が、地磁気を検出し、その傾きから方位を計測する（ステップＳ２０２）。
【００６６】
ステップＳ２０１において充電中であると判別した場合、当該方位検出処理の対象となる方位検出要求が、充電開始後における最初の方位検出要求であるか否かによって動作が異なる（ステップＳ２０３）。充電開始後の最初の方位検出要求であれば、方位検出部１０５が給電停止を要求する（ステップＳ２０４）。電池ユニット１Ｂは、この充電停止要求に基づいて、充電装置２に対し給電停止を要求し、充電装置２からの給電出力が停止する。方位検出部１０５は、この給電停止中に地磁気センサ１０１が計測した方位を取得する（ステップＳ２０５）。方位検出部１０５は、方位検出後に、電池ユニット１Ｂに対し、給電再開を要求する（ステップＳ２０６）。電池ユニット１Ｂは、この給電再開要求に基づいて、充電装置２に給電再開を要求し、充電装置２からの給電出力が再開される。
【００６７】
一方、充電開始後における最初の方位検出要求でなければ、角速度センサ１０２による角速度の計測が行われる（ステップＳ２０７）。
【００６８】
最後に、方位検出部１０５が、ステップＳ２０２、Ｓ２０５又はＳ２０７における計測結果に基づいて方位を検出し、当該検出方位をプログラム実行部１０４へ出力して、当該方位検出処理を終了する（ステップＳ２０８）。すなわち、方位検出部１０５は、ステップＳ２０２又はＳ２０５において地磁気センサ１０１により計測された方位を取得した場合、当該方位を検出方位としてプログラム実行部１０４に出力する。また、ステップＳ２０７において角速度センサ１０２により計測された角速度を取得した場合、地磁気センサ１０１による先の計測結果に、角速度に基づく方位の変化を加えて、現在の方位を求め、検出方位としてプログラム実行部１０４へ出力する。
【００６９】
本実施の形態による携帯情報端末１は、充電装置２による充電開始後における最初の方位検出では、充電装置２に対し給電停止を要求し、給電停止中における地磁気センサ１０１の計測結果に基づいて方位を検出する。一方、その後の給電再開後における方位検出時には、角速度センサ１０２の計測結果に基づいて、地磁気センサ１０１を用いて先に検出した方位を補正することにより、現在の方位を検出する。このため、電磁誘導によるワイヤレス充電を行いつつ、正確な方位を検出することができる。
【００７０】
特に、方位検出を行うアプリケーションプログラムが充電開始後に起動された場合であれば、充電開始直前に計測した地磁気センサ１０１の計測結果が保持されていない。また、その後の充電中における角速度センサ１０２の計測結果も保持されていない。このため、充電中に正確な方位検出を行うことができない。この様な場合に、最初の方位検出では、充電装置２に対し給電停止を要求し、給電停止中に計測した地磁気センサ１０１の計測結果に基づいて方位を検出することにより、その後は、充電を継続しつつ、正しい検出方位を取得することが可能になる。
【００７１】
また、アプリケーションプログラムの実行中に充電が開始された場合であれば、充電開始直前に検出された最後の方位が、充電装置２の影響を受けて正確でなかった場合、充電中に正しい方位を検出することができない。この様な場合に、充電開始後の最初の方位検出では、充電装置２に対し給電停止を要求し、給電停止中に計測した地磁気センサ１０１の計測結果に基づいて方位を検出することにより、その後は、充電を継続しつつ、正しい検出方位を取得することができる。
【００７２】
実施の形態２．
上記実施の形態１では、充電開始後の最初の方位検出においてのみ、給電を一時停止させ、地磁気センサ１０１を用いた方位検出を行う場合について説明した。これに対し、本実施の形態では、給電再開後も、必要に応じて、充電を一時停止して地磁気センサ１０１を用いた方位検出を行う場合について説明する。
【００７３】
図１１のステップＳ３０１〜Ｓ３１０は、本発明の実施の形態２による方位検出処理の一例を示したフローチャートである。このフローチャートは、ステップＳ３０７及びＳ３０８を除き、図１０のステップＳ２０１〜Ｓ２０８と同様であるため、重複する説明は適宜に省略する。
【００７４】
方位検出部１０５は、充電中に方位検出要求があった場合、当該方位検出要求が充電開始後における最初の要求であるか否かを判別する（ステップＳ３０３）。その結果、最初の方位検出要求であれば、充電装置２による給電出力を一時停止させ、地磁気センサ１０１の計測結果に基づいて方位を検出する（ステップＳ３０４〜Ｓ３０６，Ｓ３１０）。
【００７５】
ステップＳ３０３において、上記方位検出要求が充電開始後における最初の要求でなかった場合、方位検出部１０５は、方位検出の誤差を推定する（ステップＳ３０７）。誤差の推定方法には任意の方法を採用することができる。例えば、地磁気センサ１０１を用いた最後の方位検出後に、角速度センサ１０２を用いた方位検出が行われた回数を推定誤差として用いることができる。また、地磁気センサ１０１を用いた最後の方位検出後の経過時間を推定誤差として用いることができる。さらに、地磁気センサ１０１を用いた最後の方位検出後に、角速度センサ１０２が計測した角速度の積算値を推定誤差として用いることができる。この積算値は、符号付きの角速度を積算したものであってもよいし、角速度の絶対値を積算したものであってもよい。
【００７６】
次に、推定された誤差を誤差閾値と比較し、当該推定誤差が誤差閾値を越えていれば、ステップＳ３０４に進む（ステップＳ３０８）。つまり、最初の方位検出要求であった場合と同様にして、給電出力を一時停止させ、地磁気センサ１０１の計測結果に基づいて方位を検出する（ステップＳ３０４〜Ｓ３０６，Ｓ３１０）。
【００７７】
一方、ステップＳ３０８において、推定誤差が誤差閾値以下であれば、図１０と同様、角速度センサ１０２による計測結果を用いて方位が検出される（ステップＳ３０９）。
【００７８】
本実施の形態によれば、充電開始後の最初の方位検出だけでなく、その後の方位検出においても、必要に応じて、給電を一時停止させ、給電停止中における地磁気センサ１０１の計測結果を用いて正確な方位を検出することができる。例えば、充電時間が長い場合や、充電装置２が自動車などの移動体内に設置されている場合に、角速度センサ１０２による検出誤差が蓄積され、方位の検出精度が低下するのを防止することができる。
【００７９】
ただし、頻繁に充電を一時停止させれば、充電時間が必要以上に長くなってしまう。このため、充電中は、地磁気センサ１０１による方位検出が連続して行われないようにすることが望ましく、地磁気センサ１０１による方位検出は、角速度センサ１０２による１又は２回以上の方位検出を挟んで間欠的に行われることが望ましい。推定誤差として、地磁気センサ１０１による方位検出後の経過時間を採用する場合であれば、方位検出の時間間隔よりも十分に大きな時間を誤差閾値にする必要がある。
【００８０】
なお、上記実施の形態では、携帯情報端末１が携帯電話機である場合の例について説明するが、本発明は、このような場合のみに限定されない。例えば、デジタルカメラ、ノートパソコン、タブレット端末などの携帯情報端末にも、本発明を適用することができる。
【００８１】
また、上記実施の形態では、ナビゲーション機能を有する携帯情報端末の例について説明したが、本発明は、このような場合のみに限定されない。すなわち、方位検出を行うことができる携帯情報端末であれば、本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００８２】
１    携帯情報端末
１Ａ    端末本体部
１Ｂ    電池ユニット
２    充電装置
２０    給電回路
２１    給電コイル
２２    パイロットコイル
２３    通信部
２４    充電制御部
１００    操作入力部
１０１    地磁気センサ
１０２    角速度センサ
１０３    プログラム記憶部
１０４    プログラム実行部
１０５    方位検出部
１０６    表示出力部
１１０    二次電池
１１１    受電コイル
１１２    通信部
ＣＳ    充電ステージ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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