CN108695997B - 输电设备及其控制方法和存储介质 - Google Patents

输电设备及其控制方法和存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种输电设备及其控制方法和存储介质。该输电设备以非接触方式向多个受电设备供给电力,获取与受电设备有关的移动信息,并且根据该移动信息来控制输电处理和用于调整进行输电的方向的调整处理。该输电设备进行控制,使得:在向移动中的受电设备进行输电的情况下,在进行输电处理之前进行调整处理;以及在向静止的受电设备进行输电的情况下,在进行输电处理之前进行调整处理,之后以在该静止的受电设备改变为移动状态之前不进行所述调整处理的方式进行所述输电处理。

Description

输电设备及其控制方法和存储介质
技术领域
本发明涉及输电设备及其控制方法和存储介质,特别涉及以非接触方式供给电力的非接触供电系统。
背景技术
近年来,已知有如下的非接触供电系统,其中在该非接触供电系统中,代替从受电设备向输电设备进行有线连接,通过电磁感应、磁共振或无线电波等以非接触方式来发送和接收电力。特别是利用无线电波,可以增大输电设备和受电设备之间的距离,由此使得可以在随身携带作为受电设备的诸如移动电话(例如,智能电话)或数字照相机等的便携式装置的同时,对该便携式装置进行充电(日本特开2013-538548)。
在使用无线电波的上述情况中,输电设备从受电设备接收校准信号以在输电之前调整输电用阵列天线的指向性,并且由于该阵列天线用于校准信号接收和输电这两者,因此在校准信号接收期间输电中断。此外,在多个受电设备正在移动的状态下,针对各受电设备依次进行校准信号发送/接收和输电作为基本周期,因而校准信号发送/接收相对于针对受电设备的输电时间段的比例增加,并且每单位时间的输电/受电效率下降。
发明内容
本发明是考虑到上述问题而作出的,并且实现用于降低在向受电设备输电之前所进行的处理的执行频度、并且提高系统整体的输电/受电效率的技术。
为了解决上述问题,本发明提供一种输电设备,包括:输电单元,其能够以非接触方式向多个受电设备供给电力;通信单元,其能够与所述多个受电设备进行通信;以及控制单元,其被配置为经由所述通信单元获取与所述受电设备有关的移动信息,并且根据所述移动信息来控制所述输电单元所进行的输电处理和用于调整所述输电单元进行输电的方向的调整处理,其中,所述控制单元进行控制,使得:在向移动中的受电设备进行输电的情况下,在进行所述输电处理之前进行所述调整处理;以及在向静止的受电设备进行输电的情况下,在进行所述输电处理之前进行所述调整处理,之后,以在该静止的受电设备改变为移动状态之前不进行所述调整处理的方式进行所述输电处理。
为了解决上述问题,本发明提供一种输电设备的控制方法,所述输电设备具有:输电单元,其能够以非接触方式向多个受电设备供给电力;以及通信单元,其能够与所述多个受电设备进行通信,所述控制方法包括以下步骤:经由所述通信单元获取与所述受电设备有关的移动信息,并且根据所述移动信息来进行对所述输电单元所进行的输电处理和用于调整所述输电单元进行输电的方向的调整处理的控制;以及在所述控制中,进行控制,使得:在向移动中的受电设备进行输电的情况下,在进行所述输电处理之前进行所述调整处理;以及在向静止的受电设备进行输电的情况下,在进行所述输电处理之前进行所述调整处理,之后,以在该静止的受电设备改变为移动状态之前不进行所述调整处理的方式进行所述输电处理。
为了解决上述问题,本发明提供一种输电设备,包括:多个天线;接收单元,其被配置为接收来自受电设备的信号;以及控制单元,其被配置为控制来自所述天线的输出,使得从所述天线向所述受电设备无线地供给电力,其中,所述控制单元交替地重复确定处理和输电处理,其中所述确定处理用于基于所述接收单元所接收到的信号来确定来自所述天线的输出,以及所述输电处理用于根据所述确定处理中所确定的输出来从所述天线无线地输出电力,以及所述控制单元基于所述受电设备是否处于移动中来控制所述确定处理的执行频度。
为了解决上述问题,本发明提供一种输电设备的控制方法,所述输电设备具有:多个天线;接收单元,其被配置为接收来自受电设备的信号;以及控制单元,其被配置为控制来自所述天线的输出,使得从所述天线向所述受电设备无线地供给电力,所述控制方法包括以下步骤:交替地重复确定处理的执行和输电处理的执行,其中所述确定处理用于基于所述接收单元所接收到的信号来确定来自所述天线的输出,以及所述输电处理用于根据所述确定处理中所确定的输出来从所述天线无线地输出电力;以及基于所述受电设备是否处于移动中来控制所述确定处理的执行频度。
一种计算机可读存储介质,其存储程序,所述程序用于使计算机执行根据上述的输电设备的控制方法。
根据本发明,可以降低在向受电设备输电之前所进行的处理的执行频度、并且提高系统整体的输电/受电效率。
通过以下(参考附图)对典型实施例的说明,本发明的其它特征将变得明显。
附图说明
图1是示出根据实施例的系统的结构的图。
图2A是示出根据实施例的输电设备的结构的框图。
图2B是示出根据实施例的受电设备的结构的框图。
图3是示出根据实施例的输电/受电处理的序列的图。
图4是示出输电/受电效率的随时间经过的变化的图。
图5A~5D是示出根据实施例的用于降低校准处理的执行频度的方法的图。
图6是示出根据实施例的输电/受电控制中所使用的管理表的图。
图7是示出根据实施例的输电设备所进行的输电处理的流程图。
图8是示出根据实施例的受电设备所进行的受电处理的流程图。
图9是示出第二实施例中的用于判断是否许可输电的条件的图。
具体实施方式
以下将详细说明本发明的实施例。以下实施例仅是用于实践本发明的示例。应当根据各种条件和本发明应用于的设备的构造来适当地修改或改变这些实施例。本发明不应当局限于以下实施例。此外,可以适当地组合后面要说明的实施例中的一部分。
第一实施例
系统结构
首先,将参考图1来说明根据本实施例的非接触供电系统的结构。
本实施例的非接触供电系统包括一个输电设备100和多个受电设备200。受电设备200是使用内部电池等进行工作并且随身携带的便携式装置,并且可以通过从配置在房间等内的输电设备100无线地接收电力来对内部电池进行充电。为了从输电设备100接收电力,受电设备200首先从受电用阵列天线208发射被称为校准信号的无线电波。注意,该校准信号还被称为信标信号或导频信号。在经由阵列天线108接收到校准信号时,输电设备100检测发送了该校准信号的受电设备200的位置和方向,将输电用阵列天线108的指向性设置成所检测到的方向,然后进行输电。
此外,输电设备100和受电设备200包括用于彼此进行无线通信的通信天线103和203,并且该无线通信中所使用的频率不同于输电/受电中所使用的频率。在该无线通信中进行各种处理,诸如设备之间的认证处理、以及用于向输电设备通知输电期间的受电设备的状态的处理等。
注意,本实施例的输电设备100可以是专用于输电的设备,或者还可以包括其它设备的功能。例如,输电设备可以具有天花板附近所配置的灯、空调、时钟、喷水器或火警报警器等的功能。这些设备通常是用于在房间全体内散布光、空气或水等的设备,因此配置于无线电波有可能到达房间全体的位置的可能性高。因而,这些设备有可能配置于对于本实施例的输电设备100而言优选的位置。此外,本实施例的受电设备200可以是诸如数字照相机等的摄像设备、诸如移动电话(例如,智能电话)等的通信终端、诸如平板电脑等的信息终端、诸如播放音频和/或视频的移动媒体播放器等的电子装置、鼠标或者扬声器等。
设备结构
接着,将参考图2A和2B来说明本实施例的输电设备100和受电设备200的结构和功能。
首先,将使用图2A来说明输电设备100的结构和功能。
输电设备100包括控制单元101、通信单元102、通信天线103、输电单元104、波束成形(beam forming)单元105、方向检测单元106、输入/输出切换单元107和阵列天线108。
控制单元101包括诸如CPU等的运算处理装置,并且通过执行诸如存储器等的存储设备中所存储的控制程序来进行输电设备100的整体控制。
通信单元102可以进行符合IEEE 802.11标准或IEEE 802.15标准等的无线通信,并且通过使用通信天线103来相对于受电设备200进行除输电电力以外的各种类型的数据的发送和接收。后面将详细说明经由通信天线103所进行的通信处理。
输电单元104是如下的电路,其中该电路用于放大用于通过从阵列天线108发射无线电波来以非接触方式向受电设备200供给AC(交流)电力的AC信号。
通过调整供给至构成阵列天线108的天线的电力的增益和相位,波束成形单元105针对阵列天线108整体确定向受电设备200进行输电的无线电波的强度和指向性。
方向检测单元106包括DSP等,分析经由阵列天线108从受电设备200接收到的校准信号,并且检测无线电波从哪个方向到达。方向检测单元106还计算构成阵列天线108的各天线的增益和相位,并且将这些值设置在波束成形单元105中,使得在所检测到的无线电波到达方向上进行输电。
输入/输出切换单元107使阵列天线108在校准信号接收模式和电力发送模式之间切换。在控制单元101的控制下,输入/输出切换单元107在发送模式中使阵列天线108连接至波束成形单元105,并且在接收模式中使阵列天线108连接至方向检测单元106。
阵列天线108从受电设备200接收校准信号并向受电设备200发送电力。阵列天线108包括多个天线,并且天线的数量越多,检测无线电波到达方向时的精度越高,并且输电的指向性的锐度越高。
接着,将使用图2B来说明受电设备200的结构和功能。
受电设备200包括控制单元201、通信单元202、通信天线203、受电单元204、校准发送单元205、加速度检测单元206、输入/输出切换单元207和阵列天线208。
控制单元201包括诸如CPU等的运算处理装置,并且通过执行诸如存储器等的存储设备中所存储的控制程序来进行受电设备200的整体控制。
通信单元202可以进行符合IEEE 802.11标准或IEEE 802.15标准等的无线通信,并且通过使用通信天线203来相对于输电设备100进行除发送电力以外的各种数据的发送和接收。后面将详细说明经由通信天线203所进行的通信处理。
受电单元204经由输入/输出切换单元207接收由阵列天线208接收到的无线电波,并且将这些无线电波整流成直流以获得DC(直流)电力。受电单元经常与天线组合并且通常被称为整流天线,但是可以包括肖特基二极管等。受电单元204所获得的电力被供给至受电设备200全体、或者用于对受电设备200内所设置的二次电池进行充电。
校准发送单元205在从输电设备100接收电力之前,向输电设备100发送校准信号。该校准信号是用于将受电设备200的位置和方向通知到输电设备100的信号,并且是作为预定时间段的载波信号所生成的。这里,载波信号是未调制的正弦信号,并且具有电力的发送和接收所使用的频率。校准信号是经由输入/输出切换单元207由阵列天线208发送的。
输入/输出切换单元207使阵列天线208在校准信号发送模式和电力接收模式之间切换。在控制单元201的控制下,输入/输出切换单元207在发送模式中使阵列天线208连接至校准发送单元205,并且在接收模式中使阵列天线208连接至受电单元204。
阵列天线208向输电设备100发送校准信号并且从输电设备100接收电力。在本实施例中,阵列天线208包括一个天线,并且不具有强的指向性。注意,还可以设置多个天线并且控制指向性以提高输电/受电效率,但在这种情况下,进行控制以至少在校准信号发送期间防止阵列天线具有指向性。这对于使得输电设备100能够正确地识别受电设备200的位置和方向而言是必需的。
加速度检测单元206包括用于检测受电设备200的移动的加速度传感器等。将加速度检测单元206所检测到的加速度信息作为用于控制输电和受电的信息从控制单元201经由通信单元202和通信天线203发送至输电设备100。注意,仅在存在速度的变化的情况下才可以检测到加速度,因此可以是如下结构,其中在该结构中,设置有积分器等,并且将受电设备200的移动速度检测为数值。
输电/受电处理序列
以下参考图3来说明本实施例的输电设备100和受电设备200所进行的从输电开始起直到输电结束为止的操作。
在步骤S301中,输电设备100周期性地发送被称为信标信号的无线电波。该信标信号包括与无线LAN中的接入点所发送的SSID相似的包。输电设备100所发送的信标信号表示该设备是提供能够无线地供给电力的服务的设备。
在步骤S302中,在信标信号的可接收范围内的受电设备200发送输电请求。受电设备200所发送的输电请求包括受电设备200的通信地址、型号信息和诸如受电容量等的参数。
在步骤S303中,输电设备100检查输电请求中所包括的信息,然后将认证(输电许可)信息发送至受电设备200。
在认证结束之后,在步骤S304中,输电设备100将校准信号发送请求发送至受电设备200。存在在该发送请求中指定诸如校准信号频率和发送时间段等的信息的情况。响应于此,在步骤S305中,受电设备200在(发送请求中所指定的)预定时间段内发送校准信号。注意,校准信号频率和后面所述的输电频率不同于上述的步骤S301~S304中所使用的通信频率。
在步骤S306中,输电设备100分析校准信号以检测受电设备200的位置和方向,并且在预定时间段内、在所检测的方向上从阵列天线108发送电力。
在接收电力时,在步骤S307中,受电设备200将诸如受电电力量和剩余电池容量等的状况信息发送至输电设备100。注意,尽管在图3的步骤S306中的输电结束之后发送状况信息,但期望在输电期间按短的间隔多次监视受电设备200的状况。此外,状况信息可以通过中断发送从受电设备200发送,或者可以响应于输电设备100的定期轮询而发送。
重复地进行上述的步骤S304~S307的处理,然后在受电设备200的电池变为满充电的情况下,在步骤S308中,受电设备200将输电停止请求发送至输电设备100。
在从受电设备200接收到输电停止请求时,在步骤S309中,输电设备100停止输电。
注意,输电设备100可以如上所述通过轮询来监视受电设备200的状况,并且在无需接收到输电停止请求的情况下独立地停止输电。
以下参考图4来说明本实施例的系统中的输电/受电效率的随时间经过的变化。在图4中,纵轴表示输电/受电效率,并且横轴表示时间。注意,输电/受电效率是表示受电设备200所接收到的电力相对于输电设备100所发送的电力的比率的数值。
在横轴下方示出交替地进行校准(CAL)处理和输电的状态。
T1表示CAL处理时间段,T2表示输电时间段,并且受电设备200的电池的充电通过重复地进行T1+T2的基本周期而进行。在时间段T1(固定时间段)内不能进行输电,因此为了提高输电/受电效率,时间段T2(即,基本周期)需要被设置得尽可能长。
此外,该图中的A、B、C和D表示受电设备200的移动程度,并且表示输电/受电效率如何相应地改变。具体地,在受电设备200是静止的情况A中,维持了输电/受电效率而没有下降,而随着受电设备200的移动的速度的增加,输电/受电效率以逐渐变大的斜率下降(B、C、D)。这是因为,输电设备100在CAL处理时间段T1结束时精确地识别出受电设备200的位置,并且可以在该方向上发射无线电波,但之后受电设备200移动得越多,无线电波发射方向的误差变得越大。
因此,为了提高输电/受电效率,期望将基本周期T1+T2设置为长的周期并且减小CAL处理时间段T1的比例,但在受电设备200正快速移动的情况下,除非将基本周期T1+T2设置为较短的周期,否则输电/受电效率下降。这样,根据作为输电对象的受电设备200的移动程度来适当地控制基本周期T1+T2,这很重要。例如,在该对象是某人拥有的智能电话的情况下,可想到在充分考虑人移动的速度范围的情况下预先设置基本周期T1+T2。
此外,如果可以从受电设备200获取到移动速度,则可以通过根据移动速度值动态地改变基本周期T1+T2来优化效率。具体地,可以进行控制,使得移动速度越高,CAL处理(调整处理)的间隔被设置得越短。
以下参考图5A~5D来说明本实施例的系统中的、用于在向多个(在该示例中为两个)受电设备200进行输电的情况下缩短CAL处理时间段T1的方法。例如,设想两个智能电话作为受电设备200。
图5A与图4的示例相同,两个受电设备200是输电对象,因此受电设备1和受电设备2的CAL处理时间段和输电时间段交替地出现。在图5A~5D中,“C1”表示针对受电设备1的CAL处理时间段,并且“C2”表示针对受电设备2的CAL处理时间段。此外,“输电1”表示针对受电设备1的输电时间段,并且“输电2”表示针对受电设备2的输电时间段。
在图5A中,假定受电设备1和2都正在移动,并且如参考图4所述,由于输电时间段不能被设置得更长,因此输电/受电效率没有上升。
这里,如果假定受电设备1放置在桌子等上并且是静止的,则如图5B所示进行操作。具体地,优先静止的受电设备1,并且针对移动中的受电设备2,暂时停止输电。因此,通过从受电设备1进行仅一次CAL信号的发送来确定受电设备1的位置,因此之后的所有时间段都可被设置为针对受电设备1的输电时间段,并且输电/受电效率可以大幅改善。
图5C示出之后受电设备2也变得静止的情况。从受电设备2也进行一次CAL信号的发送,之后向受电设备1和受电设备2交替地进行输电。同样在这种情况下,CAL处理所占用的时间段小,并且输电/受电效率相对于图5A的情况有所改善。
最后,图5D示出仅受电设备1存在、并且重复地处于静止和移动中的情况。在移动时间段内按基本周期发送CAL信号,而在静止的状态下仅第一次发送CAL信号,之后在静止时间段内进行输电。同样在该示例中,CAL处理的比例与图5A相比减少,并且输电/受电效率有所改善。
注意,在本实施例中,尽管始终针对静止的受电设备优先输电,但可以是如下结构,其中在该结构中,代替针对移动中的受电设备始终停止输电,在不存在其它静止的受电设备的情况下、向移动中的受电设备进行输电。换句话说,如果两个受电设备都正在移动,则如图5A所示,输电/受电效率保持原样。
接着,将参考图6来说明输电设备100所保持的输电/受电管理表(以下简称为表)的结构。注意,图6的表存储在未示出的存储器中,并且利用控制单元101的CPU来控制该表的读取和写入。
针对各受电设备(RX)在表的一个水平行中管理信息,并且将完成了与输电/受电有关的认证的受电设备(RX)登记在该表中。此外,如果受电设备(RX)完成了充电或者不需要输电,则将该受电设备(RX)从表中删除。在图6的示例中,当前登记了三个受电设备RX1、RX2、RX3。
接着,将说明与受电设备(RX)有关的参数。
“受电设备ID”是用于标识各受电设备(RX)的名称,并且例如使用诸如受电设备(RX)的通信地址等的固有信息作为受电设备ID。
“移动信息”表示受电设备(RX)是静止的还是正在移动。该参数是利用受电设备(RX)的加速度检测单元206所检测到的并且通过无线通信从受电设备(RX)发送来的参数。此外,代替表示移动或无移动的二值参数,在可以从受电设备(RX)获取到表示速度的多值参数的情况下,这种参数更加有效。
“可否输电”是表示是否许可向受电设备(RX)的输电的标志,其中:“许可”表示许可输电,并且“禁止”表示(暂时)停止输电。在存在许可输电的多个受电设备(RX)的情况下,根据预定顺序来进行输电,并且根据预定条件来进行向输电禁止状态的转变。在输电禁止状态的情况下,只要不满足预定条件,就不许可输电,并且输电保持被禁止。移动信息与预定条件特别有关,并且后面将详细说明该预定条件。
“天线设置值”是用于设置构成阵列天线108的天线的增益和相位的系数,并且可以通过该设置来控制从阵列天线108发射的无线电波的指向性。通过利用相同的阵列天线108接收来自受电设备(RX)的CAL信号,可以利用DSP等来计算发送时的设置。尽管在图6中示出四个(四组)系数,但需要与构成阵列天线108的天线的数量相同数量的系数。
“装置信息”表示诸如智能电话、鼠标或遥控器等的装置的类型,但是可以包括诸如受电容量或电力消耗等的与电力有关的不同参数。这些信息包括在认证时从受电设备(RX)发送来的信息中。尽管后面进行说明,但这种信息也可用作用于判断是否许可输电的参数。
“用户优先级”表示与通过用户操作可以设置的输电/受电有关的优先级,并且可用作用于确定可否输电的参数。可想到以下两个情况来设置用户优先级:在受电设备(RX)中设置用户优先级并且在认证时向输电设备通知该用户优先级的情况、以及在输电设备100中设置用户优先级的情况。
“输电/受电状况”是与受电设备(RX)所接收到的电力有关的参数,并且例如包括输电/受电效率和电池剩余容量。这些参数是在输电期间发生改变的参数,并且尽管这些参数通常由输电设备100使用以监视受电设备(RX)的受电状态,但这些参数还可用于确定可否输电。
注意,输电/受电效率如上所述是发送电力和接收电力之间的比率,并且受电设备(RX)实际发送的信息是受电电力量。
最后,指示受电设备(RX)其中之一的左侧的指针表示在存在处于许可输电状态的多个受电设备(RX)的情况下、哪个受电设备(RX)当前正在接收电力中,使得不会针对同一受电设备(RX)连续地进行输电。在针对所指示的设备的输电结束的情况下,处理移动到下一受电设备(RX)。
上述的表由控制单元101在以下将参考图7说明的输电处理中进行参考。
输电设备操作
接着,将参考图7来说明本实施例的输电设备100所进行的输电处理的操作。
通过控制单元101的CPU执行存储器中所存储的控制程序来实现图7的处理。在下文,假定多个受电设备200的认证结束、并且与各受电设备(RX)有关的信息已登记在图6的表中。
在步骤S701中,控制单元101参考存储器中所存储的图6的表,并且判断表中所登记的受电设备(RX)是否从静止状态开始移动、或者是否从移动状态改变为静止。控制单元101在判断为针对受电设备(RX)、移动信息发生改变的情况下,使处理进入步骤S711,并且在判断为针对任何设备、移动信息均未改变的情况下,使处理进入步骤S702。
步骤S702~S710的处理是在针对任何的受电设备(RX)、移动信息均未发生改变的情况下所进行的处理,并且步骤S711~S719的处理是在针对受电设备(RX)、移动信息发生改变的情况下的处理。
首先,将说明在针对任何的受电设备(RX)、移动信息均未发生改变的情况下的处理。
在步骤S702中,控制单元101使图6的表中的指针一次向下移动一行,并且使指针停止在许可输电的受电设备(RX)处。
在步骤S703中,控制单元101判断图6的表中的指针所指示的行的受电设备(RX)是否是“静止的”,并且在判断为该设备是静止的情况下,使处理进入步骤S706。这与省略了步骤S704和S705的CAL处理的情况相对应。此外,在判断为指针行的受电设备(RX)正移动的情况下,控制单元101使处理进入步骤S704。
在步骤S704中,控制单元101将CAL信号发送请求发送至指针行的受电设备(RX)。输入/输出切换单元107被切换至接收侧,并且阵列天线108和方向检测单元106彼此连接。
在步骤S705中,在指针行的受电设备(RX)进行CAL输出的情况下,利用阵列天线108接收到CAL信号,并且利用方向检测单元106计算CAL信号的无线电波从哪个方向到达。将该计算结果作为各天线的参数记录在图6的表的天线设置值中。这些值与波束成形单元105中所设置的值相对应,从而在与CAL信号的无线电波到达的方向相同的方向上发射无线电波。
在步骤S706中,与将输入/输出切换单元107切换至输出侧同时,控制单元101读出图6的表中的天线设置值,并且在波束成形单元105中设置这些值。之后,控制单元101控制输电单元104以开始从阵列天线108向指针行的受电设备(RX)输电。
在输电期间,在步骤S707中,控制单元101经由通信单元102和通信天线103周期性地与受电设备(RX)进行通信以监视最新状况,并且更新图6的表。从受电设备(RX)发送来的状况信息包括诸如受电电力量和电池剩余容量等的信息,并且输电设备100通过计算受电设备(RX)所接收到的电力和输电设备100所发送的电力的比率来获得输电/受电效率。
接着,在步骤S708中,控制单元101等待,直到达到预定的输电时间段为止,然后使处理进入步骤S709。
在步骤S709中,控制单元101参考图6的表并且判断指针行的受电设备(RX)是否是静止的。这里,在判断为指针行的受电设备(RX)是静止的情况下,控制单元101在无需在步骤S710中停止输电的情况下结束该处理,并且在判断为该设备正在移动的情况下,控制单元101使处理进入步骤S710,停止输电,然后结束该处理。在步骤S709中判断为设备是静止的情况下不停止输电,从而防止在仅一个受电设备(RX)是静止的情况下输电中断。
图7的处理是按预定周期重复地进行的,并且在针对任何受电设备(RX)、移动信息均未发生改变的情况下,针对图6的表中的许可输电的受电设备(RX)顺次地进行输电。在处于许可输电状态并且还“正在移动”的受电设备(RX)的情况下,每次在进行输电之前,在步骤S704和S705中进行CAL处理。
接着,将说明针对受电设备、移动信息发生改变的情况下的处理。
在步骤S711~S719的处理中,在针对图6的表中所登记的受电设备(RX)中的甚至一个受电设备(RX)、移动信息发生改变的情况下,仅进行CAL处理和图6的表的更新,之后不进行输电。
在步骤S711中,控制单元101判断在图6的表中是否存在从静止状态改变为移动状态的甚至一个受电设备(RX),在判断为没有设备进行这种改变的情况下使处理进入步骤S715,并且在判断为任何设备进行了这种改变的情况下使处理进入步骤S712。
在步骤S712中,控制单元101判断在图6的表中是否包括其它静止的受电设备(RX),在判断为包括这种设备的情况下使处理进入步骤S713,并且在判断为不包括这种设备的情况下使处理进入步骤S715。
在步骤S713中,控制单元101将改变为移动状态的第一受电设备(RX)的可否输电从许可改变为禁止,然后进入步骤S714。
在步骤S714中,控制单元101判断是否包括改变为移动状态的其它受电设备(RX),在判断为不包括这种设备的情况下使处理进入步骤S715,并且在判断为包括这种设备的情况下使处理返回至步骤S713。因此,如果甚至一个受电设备(RX)是静止的,则针对改变为移动状态的所有受电设备(RX),可否输电都改变为禁止输电。
在步骤S715中,控制单元101参考图6的表,并且判断是否包括从移动状态改变为静止状态的甚至一个受电设备(RX)。控制单元101在判断为没有受电设备(RX)改变为静止状态的情况下结束该处理,以及在判断为甚至一个设备改变为静止状态的情况下使处理进入步骤S716。
在步骤S716中,控制单元101针对改变为静止状态的第一受电设备(RX)将可否输电改变为许可。注意,即使在该受电设备(RX)处于移动状态的情况下,也可能被许可输电,因此可以将可否输电从许可设置成许可。
在步骤S717中,控制单元101请求受电设备(RX)输出CAL信号。这与在从移动状态改变为静止状态之后的第一次CAL处理相对应,之后不进行CAL处理,直到改变为移动状态为止。
在步骤S718中,控制单元101接收到CAL信号并且更新作为输出源的受电设备(RX)的天线设置值。注意,该处理与步骤S705相同。
在步骤S719中,控制单元101判断是否包括改变为静止状态的其它受电设备(RX),在判断为不包括这种设备的情况下结束该处理,以及在判断为包括这种设备的情况下使处理返回至步骤S716。
通过重复地进行上述处理,针对从移动状态改变为静止状态的所有受电设备(RX)进行了CAL处理,并且更新了图6的表中的天线设置值。
注意,图7的处理是按预定周期重复地进行的,因此在步骤S711~S719的处理中在图6的表中可否输电被更新为许可的受电设备(RX)将是后续处理中的步骤S701~S710的处理中的输电对象。
接着,将说明图7中的受电设备(RX)的移动信息的更新。通过始终与图7的处理流程并行地进行工作的单独通信任务(在图7中未示出该任务的流程)来获取受电设备(RX)的移动信息。在该通信任务中,可以针对受电设备(RX)相继地重复用于请求移动信息的轮询,或者仅移动信息改变的受电设备(RX)可以通过中断发送来发送该移动信息。注意,移动信息是从通信天线203发送来的,因此可以与输电状态无关地自由实现该发送。在任何情况下,为了执行图7的流程,针对图6的表中所登记的所有受电设备(RX),尽可能快地将移动信息更新为最新信息,这很重要。
受电设备操作
接着,将参考图8来说明本实施例的受电设备200所进行的受电处理的操作。
通过控制单元201的CPU执行存储器中所存储的控制程序来实现图8的处理。在下文,假定受电设备200的认证结束、并且将与受电设备(RX)有关的信息已登记在图6的表中。
在步骤S801中,控制单元201判断经由通信单元202和通信天线203是否接收到CAL信号发送请求,在判断为接收到这种请求的情况下使处理进入步骤S808,以及在判断为没有接收到这种请求的情况下,使处理进入步骤S802。
在步骤S802中,控制单元201判断经由通信单元202和通信天线203从输电设备100是否接收到状况信息发送请求,在判断为接收到这种请求的情况下使处理进入步骤S807,以及在判断为没有接收到这种请求的情况下使处理进入步骤S803。
在步骤S803中,控制单元201从加速度检测单元206获取加速度信息,检测受电设备(RX)的移动,并且将表示受电设备(RX)是静止还是正在移动的移动信息保持在存储器中。
在步骤S804中,控制单元201判断受电单元204当前是否正在接收电力,在判断为没有正在接收电力的情况下使处理返回至步骤S801,以及在判断为正在接收电力的情况下使处理进入步骤S805。
在步骤S805中,控制单元201从受电单元204获取当前正在接收的电力量,并且将该量保持在存储器中。
在步骤S806中,控制单元201从受电单元204获取电池剩余容量,并且将该电池剩余容量保持在存储器中。之后,该过程使处理返回至步骤S801,并且重复从步骤S801起的处理。
在步骤S807中,控制单元201将存储器中所保持的移动信息、受电电力量和电池剩余容量作为状况信息发送至输电设备100,然后结束该处理。
在步骤S808中,控制单元201控制输入/输出切换单元207以使阵列天线208和校准发送单元205相连接,并且将阵列天线208切换成发送模式。
在步骤S809中,控制单元201经由阵列天线208使用预定电平的无线电波来发送CAL信号。注意,该无线电波电平可以是在来自输电设备100的CAL信号发送请求中指定的。
在步骤S810中,控制单元201控制输入/输出切换单元207以使阵列天线208和受电单元204再次连接,并且使受电单元204返回至接收(受电)模式,然后结束该处理。
注意,图8的处理是按预定周期重复地进行的。
这样,在与输电设备100进行了输电/受电认证之后,受电设备200的阵列天线208仅在用于发送CAL信号的时间段内被设置为发送模式,并且在所有的其它时间段内都被设置为接收(受电)模式。因此,受电设备200在接收到CAL信号之后,可以始终接收从输电设备100发送来的电力。
如上所述,在本实施例中,优先静止的受电设备,并且禁止向移动中的受电设备的输电。可选地,在向静止的受电设备进行输电的情况下的CAL处理的执行频度被设置得低于在向移动中的受电设备进行输电的情况下的CAL处理的执行频度。通过这样进行控制,可以提高系统整体的输电/受电效率。
第二实施例
在第一实施例中,根据一个或多个受电设备(RX)的移动信息的变化来控制可否输电和CAL处理的执行频度。作为对比,在本实施例中,根据与图6的表中的参数有关的另一条件来附加地进行控制。具体地,参考图6的表,并且根据该表中的多个参数,将受电设备(RX)分类为高优先级设备(类型1)或低优先级设备(类型2)。高优先级设备是即使在移动时也要进行输电、并且与静止/移动状态无关地许可输电的受电设备。
图9示出在按优先级对受电设备进行分类的情况下用于判断可否输电的条件的示例。在图9中,纵向标题示出作为受电设备(RX)进行判断的条件的优先级和移动信息。横向标题示出外部条件、即与系统内的其它受电设备(RX)有关的信息。
以下说明图6的表内的设备优先级和参数之间的关系。
包括了装置类型作为装置信息。将诸如智能电话等的被认为是对于用户通常重要的装置分类为类型1。遥控器经常是相对静止的,并且在移动时(在使用期间)不需要紧急的输电,因此被分类为类型2。鼠标(无线鼠标)等也与类型2相对应。
还包括了上述的受电容量和电力消耗作为其它装置信息。这种低电力装置的可想到示例是不具有内部电池并且直接使用所发送的电力进行工作的传感器装置。这种装置经常仅在运动中的情况下才具有操作意义,因此被分类为类型1。另一方面,考虑到重视效率,将高电力设备分类为类型2。
用户优先级不是基于一般信息自动设置的,而是由个体用户手动设置的。
接着,在使用输电/受电状况中的输电/受电效率参数、而不是使用输电期间的实时效率的情况下,对效率的历史进行累计。如果该累计值大于或等于预定值,则该设备被分类为类型1。优先电池剩余容量小于或等于预定值并且被分类为类型1的设备,这也是合理的。
输电/受电状况包括随时间的经过而改变的动态值,因此存在优先级也将相应地改变的可能性。
静止的或高优先级的受电设备被设置成许可输电。优先级低的移动中的受电设备基本被设置成禁止输电,但在其它的受电设备都是类型2并且全部在移动中的情况下被设置成许可输电。此外,当然,如果仅存在一个受电设备,则与条件无关地,该设备被设置成许可输电。
最后,将说明进行例外处理的示例。
可想到以下情况:存在图6的表中所登记的、并且与静止无关地输电/受电效率在长的时间段内低的受电设备(RX)。一个示例是如下情况:输电设备100和受电设备(RX)位于远离的位置处并且可以进行通信,但相距过远而无法进行输电。另一示例是如下情况:固定障碍物位于在输电设备100和受电设备(RX)之间。在这种情形中,针对受电设备(RX)重复地进行不必要的输电,并且同样针对系统整体效率下降。作为该情况的对策,将对输电/受电效率降至低于预定值的状态的持续时间进行计数的参数添加至图6的表。如果该参数达到预定值,则将与该受电设备(RX)有关的信息从表中删除,并且通过无线通信向受电设备(RX)通知表示该删除的警告。在接收到该警告时,受电设备(RX)结束受电或者再次发送输电请求。
其它实施例
本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现,即,通过网络或者各种存储介质将执行上述实施例的功能的软件(程序)提供给系统或装置,该系统或装置的计算机或是中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)读出并执行程序的方法。
尽管已经参考典型实施例说明了本发明,但是应该理解,本发明不限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释,以包含所有这类修改、等同结构和功能。

Claims (17)

1.一种输电设备,包括:
多个天线;
接收单元,其被配置为接收来自受电设备的信号;以及
控制单元,其被配置为控制来自所述天线的输出,使得从所述天线向所述受电设备无线地供给电力,
其中,所述控制单元交替地重复调整处理和输电处理,所述调整处理用于基于所述接收单元所接收到的信号来调整来自所述天线的输出,所述输电处理用于根据在所述调整处理中调整后的输出来从所述天线无线地输出电力,以及
所述控制单元基于所述受电设备是否是移动中的受电设备来控制所述调整处理的执行频度。
2.根据权利要求1所述的输电设备,其中,所述控制单元进行控制,使得:在向静止的受电设备进行输电的情况下,如果从移动状态改变为静止状态,则进行所述调整处理,之后,在改变为移动状态之前不执行所述调整处理。
3.根据权利要求1所述的输电设备,其中,
在向多个受电设备进行输电的情况下,所述控制单元在进行所述输电处理期间切换按预定周期被输电的受电设备,以及
在向移动中的受电设备进行输电的情况下,所述控制单元在每次要进行输电时进行所述调整处理,并且在向静止的受电设备进行输电的情况下,所述控制单元进行所述调整处理,之后重复地进行所述输电处理。
4.根据权利要求1所述的输电设备,其中,所述控制单元进行控制,使得优先向静止的受电设备的输电,并且停止向移动中的受电设备的输电。
5.根据权利要求4所述的输电设备,其中,所述控制单元进行控制,使得:即使在移动中的受电设备的情况下,如果在其它的受电设备中不包括静止的受电设备,则也向该移动中的受电设备进行输电。
6.根据权利要求4所述的输电设备,其中,
所述控制单元针对多个受电设备中的各受电设备设置优先级,以及
所述控制单元进行控制,使得:即使在移动中的受电设备的情况下,如果该移动中的受电设备是设置了第一优先级的受电设备,则也向该移动中的受电设备进行输电。
7.根据权利要求6所述的输电设备,还包括通信单元,其中,所述优先级是基于经由所述通信单元从所述多个受电设备获取到的装置类型所确定的。
8.根据权利要求6所述的输电设备,还包括通信单元,其中,所述优先级是基于经由所述通信单元从所述多个受电设备获取到的受电容量或电力消耗所确定的。
9.根据权利要求6所述的输电设备,还包括通信单元,其中,所述优先级是基于经由所述通信单元从所述多个受电设备获取到的与输电/受电有关的状况所确定的。
10.根据权利要求6所述的输电设备,其中,所述优先级是基于用户操作所设置的。
11.根据权利要求6所述的输电设备,其中,所述控制单元进行控制,使得:在移动中的受电设备的情况下,即使针对该移动中的受电设备设置了比所述第一优先级低的第二优先级,如果不存在其它受电设备、或者如果不存在其它静止的受电设备并且不存在设置了所述第一优先级的受电设备,则也向该移动中的受电设备进行输电。
12.根据权利要求1所述的输电设备,还包括通信单元,其中,所述控制单元经由所述通信单元获取与所述受电设备有关的移动信息,并且基于所述移动信息中所包括的加速度信息或移动速度来判断所述受电设备是处于移动中还是静止的。
13.根据权利要求12所述的输电设备,其中,所述移动速度越高,所述控制单元将进行所述调整处理的间隔设置得越短。
14.根据权利要求1所述的输电设备,还包括通信单元,其中,
针对多个受电设备中的各受电设备,所述控制单元根据从所述输电设备发送的电力和所述受电设备所接收到的电力的比来获得输电/受电效率,以及
在预定时间段内所述多个受电设备中的受电设备的输电/受电效率降至预定值以下的情况下,所述通信单元向该受电设备发出警告并且停止向该受电设备的输电。
15.根据权利要求1所述的输电设备,其中,
所述调整处理是从多个受电设备接收用于调整所述多个天线的指向性的信号的处理,以及
所述控制单元将所述天线的指向性设置成基于所述信号所获得的受电设备的方向。
16.一种输电设备的控制方法,所述输电设备具有:多个天线;接收单元,其被配置为接收来自受电设备的信号;以及控制单元,其被配置为控制来自所述天线的输出,使得从所述天线向所述受电设备无线地供给电力,所述控制方法包括以下步骤:
交替地重复调整处理和输电处理,所述调整处理用于基于所述接收单元所接收到的信号来调整来自所述天线的输出,所述输电处理用于根据在所述调整处理中调整后的输出来从所述天线无线地输出电力;以及
基于所述受电设备是否处于移动中来控制所述调整处理的执行频度。
17.一种计算机可读存储介质,其存储程序,所述程序用于使计算机执行根据权利要求16所述的输电设备的控制方法。
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