JP2010288442A - 給電装置、その制御方法及び給電システム - Google Patents

給電装置、その制御方法及び給電システム Download PDF

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Abstract

【課題】１つの一次コイルで複数の被給電装置を同時に給電する場合であっても、各被給電装置に対して適切に給電を行うことを可能とする。
【解決手段】給電装置は、複数の被給電装置の各々と通信し、複数の被給電装置の各々から、給電に係る許容量と、充電されている割合を示す給電量とを含む給電情報を取得する。給電装置は、複数の被給電装置の各々から取得した給電情報に基づいて、複数の被給電装置のいずれも給電量が許容量を越えない範囲で、複数の被給電装置に対する給電を行わせる。
【選択図】図１

Description

本発明は、給電装置、その制御方法及び給電システムに関する。
従来から電磁誘導を利用して非接触で被給電装置への給電を行う給電装置が知られている。このような給電装置は、一次コイル側に電流を流すことで、被給電装置の二次コイル側に起電力が発生する仕組みを利用したものである。この電磁誘導を利用した給電では、一次コイルと二次コイルの位置が合わないと電力供給効率が落ちたり、逆に過剰な電力供給が行われたりすることがあるため、被給電装置から受信した情報に基づいて、供給する電力の制御が行われている（特許文献１）。
特開平９−１０３０３７号公報
しかしながら、上記従来技術では、１つの一次コイルで複数の被給電装置が同時に給電される状況を想定していない。１つの一次コイルで複数の被給電装置が同時に給電される状況を想定した場合は、許容電圧・電流値など、給電に係る許容量が互いに異なる被給電装置に応じた供給電力の制御を行うことが、各被給電装置に対して適切に給電を行うために必要である。
本発明の目的は、１つの一次コイルで複数の被給電装置を同時に給電する場合であっても、各被給電装置に対して適切に給電を行うことを可能とする給電装置、その制御方法及びプログラムを提供することである。
上記目的は、複数の一次コイルを有する給電装置であって、一次コイルの給電範囲に配置された、１以上の被給電装置に対して非接触で電力を供給する電力供給手段と、一次コイルの給電範囲に複数の被給電装置が配置されたか否かを検出する検出手段と、検出手段により一次コイルの給電範囲に複数の被給電装置が配置されたと検出された場合、当該一次コイルにおける非接触での電力供給を停止するように電力供給手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする本発明による給電装置によって達成される。
本発明によれば、１つの一次コイルで複数の被給電装置を同時に給電する場合であっても、各被給電装置に対して適切に給電を行うことができる。
本実施形態に係る給電装置の外観構成を示す図である。 本実施形態に係る給電装置と被給電装置とによるシステム構成の一例を示した図である。 本実施形態に係る給電装置と被給電装置の内部構成を示すブロック図である。 本実施形態に係る給電装置における給電通信部の詳細を示した図である。 （ａ）は、本実施形態に係る通信時のパケット構造の一例を示す図であり、（ｂ）は、本実施形態に係る通信時のパケット構造の一例を示す図であり、（ｃ）は、本実施形態に係る通信時のパケット構造の一例を示す図である。 本実施形態に係る給電装置の処理を示すフローチャートである。 被給電装置から取得してメモリに格納される情報の一例を示す図である。 本実施形態に係る給電装置の処理であり、複数の被給電装置が一つの給電通信部に配置されている場合における給電処理を示すフローチャートである。
以下、この発明の実施の形態について図を参照して説明するが、この発明は以下の実施の形態に限定されない。また、この発明の実施の形態は発明の好ましい形態を示すものであり、発明の範囲を限定するものではない。
図１は、本実施形態に係る非接触型の給電装置１００の外観構成を示す図である。図１に示すように、給電装置１００は、給電機能及び通信機能をもつ給電通信部１０１〜１０４を有している。すなわち、給電装置１００は、二次コイルを有する外部機器に対して電力供給を行うための、１つの一次コイルを有する給電通信部を複数備えている。給電装置１００は、この４つの給電通信部の一次コイルにより発生させた磁界（給電範囲）に置かれた、外部機器の二次コイルに、電磁誘導作用によって起電力を発生させることにより、非接触の給電を行う。給電装置１００からの給電を受ける外部機器（以下、給電を受ける外部機器を被給電装置と呼ぶ）は、この給電により本体内の二次電池の充電を行うことができる。なお、１つの一次コイルが発生する磁界に複数の被給電装置が配置された場合、給電装置１００はそれら複数の被給電装置へ給電可能である。本実施例では非接触で給電する方式として電磁誘導方式を用いるが、例えば、磁場共鳴方式（磁気共鳴方式）などの、給電装置のコイルから発生させた磁場（磁力）によって被給電装置の有するコイルに電力を発生させて、非接触に給電する方式であればよい。
また、給電装置１００は、ユーザに給電時のエラー、給電状態の変更、被給電装置の二次電池への充電が完了したことを示す充電完了などのメッセージを報知するためのＬＥＤ１１２、ＬＣＤ１１３を備えている。また、給電通信部１０１〜１０４の夫々の近傍には、ホール素子などの磁気センサ１２１〜１２４が配置されている。給電装置１００は、磁気センサ１２１〜１２４が磁束の変化を検出することで、被給電装置が給電通信部１０１〜１０４の給電範囲に置かれたことを検知する。また、給電装置１００は、磁気センサ１２１〜１２４のいずれから磁束の変化を検出したかを判別することで、給電通信部１０１〜１０４の中でどの給電通信部の給電範囲に被給電装置が置かれたかも判別することができる。
図２は、給電装置１００と、１以上の被給電装置とによる給電システムの構成の一例を示す図である。図２に例示したシステム構成では、図１に示した給電装置１００上に、被給電装置としてのデジタルカメラ２００と携帯電話３００とが置かれている。
デジタルカメラ２００と携帯電話３００は、両機器ともに、充電が可能な二次電池と給電装置１００からの給電を受けるための二次コイルを内蔵しており、電磁誘導作用を用いた非接触の給電による二次電池への充電方法に対応している。図２の例では、デジタルカメラ２００は給電通信部１０１、１０３の給電範囲に配置されていて、給電通信部１０１、１０３から給電を受け、携帯電話３００は給電通信部１０３、１０４の給電範囲に配置されていて、給電通信部１０３、１０４から給電を受ける（受電する）こととなる。
デジタルカメラ２００は、給電通信部１０１、１０３の通信回路により一次コイルで発生した磁束を二次コイルで検出することで、給電装置１００からの制御信号等の情報を取得する。また、デジタルカメラ２００は、給電通信部１０１、１０３の給電回路により一次コイルで発生した磁束によって二次コイルに起電した交流電力を整流して、給電装置１００からの給電を受ける。同様に、携帯電話３００は、給電通信部１０３、１０４からの通信回路により一次コイルで発生した磁束を二次コイルで検出することで、給電装置１００からの制御信号等の情報を取得する。また、携帯電話３００は、給電通信部１０３、１０４の給電回路により一次コイルで発生した磁束によって二次コイルが起電した交流電力を整流して、給電装置１００からの給電を受ける。
なお、本実施形態では被給電装置としてデジタルカメラと携帯電話を例示したが、被給電装置はこれらの機器に限定しない。被給電装置は、給電装置１００の給電通信部１０１〜１０４による給電及び通信が可能な機器であればいずれであってもよい。
図３は、本実施形態に係る給電装置１００と被給電装置であるデジタルカメラ２００の内部構成を示すブロック図である。図３に示すように、給電装置１００は、給電通信部１０１、１０２、１０３、１０４、商用電源１０５、整流平滑部１０６、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０７、給電通信制御部１０８を備える。さらに、給電装置１００は、検出部１０９、センサ部１１０、表示制御部１１１、ＬＥＤ１１２、ＬＣＤ１１３を備える。一方、被給電装置であるデジタルカメラ２００は、給電通信部２０１、整流平滑部２０２、電源制御部２０３、二次電池２０４、通信制御部２０５を含む構成である。
まず、給電通信部１０１〜１０４の詳細について、図４を参照して説明する。図４は、給電通信部１０１の詳細を示した図である。図４に示すように、給電通信部１０１は、一次コイル４０１、共振回路４０２、通信回路４０３を備える。
一次コイル４０１は、通信用と給電用の２つが存在しており、共振回路４０２、通信回路４０３からの励振により磁束を発生する。共振回路４０２は、図３に示した給電通信制御部１０８からの制御命令を受け、一次コイル４０１を励磁することで電力供給用の磁束を発生させる。通信回路４０３は、給電通信制御部１０８からの制御命令を受け、一次コイル４０１を励磁することで信号伝達用の磁束を発生させる。
通信回路４０３は、この信号伝達用の磁束のパターンに給電通信制御部１０８から受信した制御命令に基づいた情報を重畳させた磁束を一次コイル４０１に発生させ、被給電装置であるデジタルカメラ２００の二次コイルに対してその磁束に従った起電力を発生させることができる。デジタルカメラ２００の通信制御部２０５は、起電力を検出するとともに、磁束に重畳された情報を取得することができる。このように給電装置１００は、一次コイル４０１に発生させた信号伝達用の磁束を用いて被給電装置と通信を行うことが可能である。なお、通信回路４０３は、逆に、被給電装置の２次コイルで発生した信号伝達用の磁束によって一次コイル４０１が励磁されて生じた起電力を検出し、その磁束のパターンに重畳された情報を検出することもできる。これにより、給電装置１００は、被給電装置から情報を受信することも可能となる。
また、通信回路４０３が、共振回路４０２と違った振動数の発信を行うことにより、一次コイル４０１では、発生する振動磁束内に電力伝達用の磁束と信号伝達用の磁束とが重畳された磁束を発生することができる。なお、図４を参照した説明では給電通信部１０１を例にしたが、給電通信部１０２、１０３、１０４、２０１も同様の構成とする。なお、被給電装置であるデジタルカメラ２００の給電通信部２０１では、一次コイル４０１は二次コイルとして用いるため、以下、給電装置と被給電装置の給電通信部はそれぞれ一次コイル４０１または二次コイルを有するものとして区別して説明する。
図３に示すように、整流平滑部１０６は、商用電源１０５からの交流電圧を整流、平滑化し、直流電圧をＤＣ／ＤＣコンバータ１０７に供給する。ＤＣ／ＤＣコンバータ１０７は、入力された直流電圧を所定の電圧に変換して給電通信制御部１０８に送る。
給電通信制御部１０８は、マイクロコントローラとメモリを含み、給電装置１００の各部の動作を統括制御する制御部である。なお、給電通信制御部１０８は、マイクロコントローラとＲＡＭ、ＲＯＭ（いずれも図示しない）より構成されるものとする。給電通信制御部１０８は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１０７から送られてくる直流電圧を、それぞれ給電通信部１０１〜１０４へ出力するか否かを制御し、出力する場合には各給電通信部を制御するためのスイッチをＯＮにすることにより直流電圧の出力を行う。
給電通信部１０１〜１０４は、給電通信制御部１０８を介してＤＣ／ＤＣコンバータ１０７から供給された直流電圧を基に一次コイルを励振して、デジタルカメラ２００に対して電磁誘導を利用した非接触の電力伝送を行う。具体的には、直流電圧を共振回路４０２で交流電流に変換し、一次コイル４０１に交流磁界、即ち振動磁束を発生させ、デジタルカメラ２００が有する二次コイルに電磁誘導による起電力を発生させることでデジタルカメラ２００側に電力を供給する。また、給電通信部１０１〜１０４の各通信回路４０３は、給電通信制御部１０８からの制御命令に従い、一次コイルを励振する際に所定の情報を重畳し、デジタルカメラ２００に対して所定の制御命令を送信する。つまり、通信回路４０３は、信号伝達用の振動磁束を一次コイル４０１に発生させ、デジタルカメラ２００の二次コイルに信号伝達用の振動磁束に応じた起電力を発生させることにより、情報をデジタルカメラ２００に伝達する。また、各通信回路４０３は、デジタルカメラ２００の二次コイルで発生された磁束によって一次コイル４０１に生じた誘導起電力からの所定の情報の取得を行うものである。
検出部１０９は、給電通信部１０１〜１０４の一次コイルに生じた誘導起電力の電圧あるいは電流を通信回路４０３によって検出する。また、検出部１０９は、センサ部１１０からのセンサ情報を取得し、取得した情報を給電通信制御部１０８に伝える。センサ部１１０は、例えばホール素子などの磁界の強さを計測するセンサである。具体的には、センサ部１１０は、給電装置１００に適宜複数配置された磁気センサ１２１〜１２４であり、被給電装置が給電通信部１０１〜１０４上に置かれたことを検出し、センサ情報として検出部１０９へ出力する。
表示制御部１１１は、給電通信制御部１０８の制御の下、ＬＥＤ１１２、ＬＣＤ１１３の表示を制御する。具体的には、給電通信制御部１０８から予め定められたイベント情報を受けた表示制御部１１１は、そのイベント情報に応じた表示画像を例えば給電通信制御部１０８が有するＲＯＭから受信し、ＬＣＤ１１３に表示させる。又は、表示制御部１１１は、給電通信制御部１０８からのイベント情報に応じてＬＥＤ１１２を点灯させる。これにより、給電装置１００は、給電エラー、給電状態（給電中、給電休止中など）の変更、充電完了などのメッセージをユーザに対して報知する。
一方、デジタルカメラ２００では、給電装置１００の給電通信部１０１〜１０４の一次コイルで発生された磁束の変化によって給電通信部２０１の二次コイルに起電力が発生し電流が流れる。給電通信部２０１の二次コイルで発生する電圧（交流）は安定していないので、整流平滑部２０２により、整流、平滑化され、直流電圧に変換されて電源制御部２０３へ供給される。
電源制御部２０３は、整流平滑部２０２から供給された直流電圧を基に二次電池２０４を充電する。なお、電源制御部２０３は、二次電池２０４の電圧、充電時間などにより二次電池２０４の状態を検出し、二次電池２０４に対する電力の供給を制御する。二次電池２０４は、例えば、充電によって電力を蓄えることが可能なリチウムイオン電池、リチウム水素電池などである。
また、給電通信部２０１では、例えば給電通信部１０１により発生された信号伝達用の磁束パターンによって二次コイルに生じた起電力を給電通信部２０１の通信回路４０３が検出し、磁束パターンに重畳された情報を通信制御部２０５に送信する。通信制御部２０５では受け取った情報が所定のコマンドであれば、そのコマンドに対してレスポンスを返す。また、通信制御部２０５は、必要であれば所定のデータを給電通信部２０１を介して給電装置１００の給電通信部１０１〜１０４に送る。その際、給電通信部２０１は、給電装置１００から給電されて一時的に蓄えた電力を電源制御部２０３を用い、所定のレスポンス情報か、所定のデータを重畳した磁束のパターンを、通信回路４０３によって二次コイルに発生させることができる。給電装置１００では、例えば、給電通信部１０１の一次コイル４０１に、給電通信部２０１によって発生された磁束パターンに応じて起電力が生じ、通信回路４０３により起電力の変化を検出することで、重畳された情報を受信する。
ここで、前述のコイルの励振を使用した情報の通信におけるパケット構造について、図５（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。図５（ａ）は、給電装置１００から被給電装置に対して送られるコマンドのパケット構造を示した図である。
図５（ａ）に示すように、給電装置から被給電装置に対して送られるコマンドは、ヘッダ部５０１、コマンド部５０２、ＣＲＣ部５０３から構成される。ヘッダ部５０１は、スタートビット、機器のＩＤ、コマンドごと番号を振ることで対となるレスポンスを識別するための識別番号、コマンドの長さを規定するコマンド長などから構成される。コマンド部５０２には、ＧｅｔＳｔａｔｕｓコマンド、ＧｅｔＩｎｆｏコマンド、ＧｅｔＣａｐａｂｉｌｉｔｙコマンドなどを識別するためのコマンド番号が格納されている。ＣＲＣ部５０３（Cyclic Redundancy Check）には、ヘッダ部５０１、コマンド部５０２のデータが正しいか否かをチェックするためのデータが格納される。
ここで、ＧｅｔＳｔａｔｕｓコマンドは、被給電装置に対して通信することが可能かどうかと、現在充電可能であるかを問い合わせるコマンドである。また、ＧｅｔＩｎｆｏコマンドは、被給電装置における、現在の電流・電圧の状態と充電の状態（充電されている割合）を問い合わせるコマンドである。また、ＧｅｔＣａｐａｂｉｌｉｔｙコマンドは、被給電装置の許容電圧・電流などの給電に係る許容量の情報（許容情報）を取得するコマンドである。このＧｅｔＩｎｆｏコマンド、ＧｅｔＣａｐａｂｉｌｉｔｙコマンドにより被給電装置から得られる情報が、給電に係る許容量と、充電されている割合を示す給電量とを含む給電情報である。なお、ヘッダ部５０１に含まれる機器のＩＤは、コマンドの送信先機器を識別するために用いられ、ＧｅｔＩｎｆｏコマンド時にはブロードキャストコマンドとして発行されるものとする。
図５（ｂ）は、給電装置が被給電装置に対して送ったコマンドに対して被給電装置が送信するレスポンスのパケット構造を示した図である。図５（ｂ）に示すように、被給電装置に対して送ったコマンドに対するレスポンスは、ヘッダ部５０４、レスポンス部５０５、ＣＲＣ部５０６から構成される。
ヘッダ部５０４は、スタートビット、受信したコマンドに対するレスポンスであることを識別するための識別番号、レスポンスの長さを規定するレスポンス長などから構成される。レスポンス部５０５には、コマンドを受け付けたことを示すＡＣＫレスポンス、コマンドを拒否したことを示すＮＡＣＫレスポンスなどを判別するためのレスポンス番号が格納されている。ＣＲＣ部５０６には、ヘッダ部５０４、レスポンス部５０５のデータが正しいのか否かをチェックするためのデータが格納される。
図５（ｃ）は、給電装置から被給電装置に対して送るデータのパケット構造を示した図である。図５（ｃ）に示すように、被給電装置に対して送るデータは、ヘッダ部５０７、データ部５０８、ＣＲＣ部５０９から構成される。
ヘッダ部５０７は、スタートビット、データの長さを規定するデータ長などから構成される。データ部５０８には、コマンドに対応する所定のデータが格納される。ＣＲＣ部５０９には、ヘッダ部５０７、データ部５０８のデータが正しいのか否かをチェックするためのデータが格納される。
なお、このようなコマンドを送信する場合は、前述のように、給電通信部の通信回路４０３によって、それぞれの装置のコイルから磁束のパターンとして発生させられる。そして、一方の装置のコイルに生じた磁束のパターンによって、他方の装置のコイルに生じる起電力を検出することで、コマンドを受信することができる。
次に、図６を参照して、本実施形態に係る給電装置１００の処理の流れを説明する。図６に示すように、処理が開始されると、給電通信制御部１０８は、磁気センサ１２１〜１２４を含むセンサ部１１０が磁束の変化を検出したか否かを判定する（Ｓ６０１）。このＳ６０１の判定により、給電通信制御部１０８は、何らかの機器が給電通信部１０１〜１０４上に置かれたことを検出する。
給電通信制御部１０８は、何らかの機器が給電通信部１０１〜１０４の給電範囲に置かれたことを検出すると、給電通信部１０１〜１０４の共振回路の駆動を停止させる。そして、その検出した機器と通信が可能か否かを判別する（Ｓ６０２）。通信が可能か否かの判別は、給電通信制御部１０８の制御の下、磁気センサ１２１〜１２４の中で検出した磁気センサの近傍に置かれた給電通信部１０１〜１０４において、通信可能な機器か否かを問い合わせるＧｅｔＳｔａｔｕｓコマンドを発行させることにより行われる。このコマンドは前述したように、給電通信制御部１０８が、通信回路４０３を駆動させ、給電通信部１０１〜１０４内の一次コイル４０１からＧｅｔＳｔａｔｕｓコマンドの磁束パターンを発生させることにより発行される。このコマンドに対して応答が無い場合には、給電通信制御部１０８は、給電通信部１０１〜１０４の給電範囲に置かれた機器は通信できない機器であると判別する。すなわち、給電通信制御部１０８は、給電通信部１０１〜１０４の給電範囲に置かれた機器が給電通信部１０１〜１０４からの給電に対応する被給電装置ではない機器であると判別する。したがって、ＧｅｔＳｔａｔｕｓコマンドに対して応答が無い場合は、給電通信制御部１０８は表示制御部１１１に対して警告表示実行の制御命令が送る。そして表示制御部１１１は、給電通信制御部１０８の制御により、ＬＥＤ１１２又はＬＣＤ１１３に充電できないことを示す警告表示を行わせてユーザに報知する（Ｓ６１１）。
一方、通信が可能な場合であり、給電通信部１０１〜１０４の給電範囲に置かれた機器が給電装置１００に対応する被給電装置である場合には、被給電装置の給電通信部の通信回路４０３より、受信したことを表すレスポンスが返送される。すなわち、被給電装置の通信回路４０３は、被給電装置の二次コイルに、レスポンスデータを重畳した磁束のパターンを発生させることにより、給電装置１００にレスポンスを送信する。給電通信制御部１０８は、この磁束のパターンにより給電通信部１０１〜１０４のいずれかの一次コイル４０１に発生した起電力を、通信回路４０３で検出することでレスポンスデータを受信する。次いで、レスポンスデータを受けると、給電通信制御部１０８は、レスポンスデータを解釈する。レスポンスデータの解釈の後、給電通信制御部１０８は、給電通信部１０１〜１０４の給電範囲に置かれた被給電装置の適正な電圧値と電流値、被給電装置のＤｅｖｉｃｅＩＤ、ＶｅｎｄｏｒＩＤなどの給電情報を取得する（Ｓ６０３）。
具体的には、給電通信制御部１０８は、給電通信部１０１〜１０４の給電範囲に置かれた被給電装置の適正な電圧値と電流値、被給電装置のＤｅｖｉｃｅＩＤ、ＶｅｎｄｏｒＩＤを取得するためのＧｅｔＣａｐａｂｉｌｉｔｙコマンドを、所定の給電通信部の通信回路４０３により一次コイル４０１から発生させる。ＧｅｔＣａｐａｂｉｌｉｔｙコマンドを受けた被給電装置はレスポンスを返した後、被給電装置の通信制御部２０５は、被給電装置の適正な電圧値と電流値、被給電装置のＤｅｖｉｃｅＩＤ、ＶｅｎｄｏｒＩＤのデータを給電通信部２０１に給電装置１００に対して送信させる。なお、給電通信制御部１０８は、給電通信部１０１〜１０４のいずれかで受信した、被給電装置の被給電装置の適正な電圧値と電流値、被給電装置のＤｅｖｉｃｅＩＤ、ＶｅｎｄｏｒＩＤのデータを、給電通信制御部１０８内のメモリに一時的に格納する。
ここで、図７を参照して、被給電装置から取得してメモリに格納される給電情報の例を示す。図７に示すように、被給電装置から取得したデータは、デジタルカメラ８０１、携帯電話８０２のように機器ごとにメモリに格納される。それぞれの機器の給電情報として、デバイス名８０３、メーカー名８０４、許容電圧値（ＭＩＮ）８０５、許容電圧値（ＭＡＸ）８０６、許容電流値（ＭＩＮ）８０７、許容電流値（ＭＡＸ）８０８が被給電装置から取得したデータとして格納される。
被給電装置からデータを取得した後、給電通信制御部１０８は、例えば図２で示したように１つの給電通信部の給電範囲に複数の被給電装置が配置されている状況であるか否かを判別する（Ｓ６０４）。すなわち、Ｓ６０４では、給電通信部１０１〜１０４のいずれかが、複数の被給電装置に対して給電を行う状態であるかを検出する。被給電装置が１つの給電通信部の給電範囲に配置されているか否かは、各給電通信部１０１〜１０４から通信を行い、複数の被給電装置からの返答がそれぞれの給電通信部にあるか否かで判別できる。したがって、Ｓ６０４で給電通信制御部１０８は、一つの給電通信部において複数の被給電装置からの返答があれば、一つの給電通信部の給電範囲に複数の被給電装置が配置されていると判別する。
複数の被給電装置が一つの給電通信部の給電範囲に配置されていない場合には、給電通信制御部１０８は、各被給電装置が検出された給電通信部に対して給電命令を行い、それぞれの一次コイル４０１から被給電装置への給電を開始する（Ｓ６１３）。なお、この給電命令は、Ｓ６０３で取得した許容電流・電圧の情報を元に、一次コイルにより供給される電力（給電量）が各被給電装置の許容電流・電圧を越えない範囲となるように制御するものである。すなわち、給電通信制御部１０８は、各給電通信部の給電範囲に配置された被給電装置の許容電流・電圧を超えない範囲で電力が供給されるように、給電通信部内の共振回路４０２を制御して一次コイル４０１を励振させる。
次いで、給電通信制御部１０８は、非接触給電をしている給電通信部の一次コイル４０１からＧｅｔＩｎｆｏコマンド命令を送るように、給電通信部の通信回路４０３を制御する。そして送信したコマンドのレスポンスとして、現在の電流、電圧、充電状態の情報を各被給電装置から取得する（Ｓ６１４）。次いで、給電通信制御部１０８は、各被給電装置から取得した電流、電圧、充電状態の情報から、適正な電圧値、及び電流値を決定する。そして給電通信制御部１０８は、適正な電圧値、及び電流値が被給電装置の二次コイルに発生するように、当該被給電装置が配置されている給電通信部の一次コイル４０１で発生する電力供給用の磁束の設定を共振回路４０２に変更させる（Ｓ６１５）。
次いで、給電通信制御部１０８は、Ｓ６１４で取得した給電情報を元に、被給電装置の充電状態がＦＵＬＬ（満充電）状態であり、充電が完了したか否かを判定する（Ｓ６１６）。充電状態がＦＵＬＬ状態でなければ、給電通信制御部１０８は、処理をＳ６１３に戻し、Ｓ６１３〜Ｓ６１５の処理を継続して実行する。
一方、充電状態がＦＵＬＬ状態であれば、給電通信制御部１０８は、充電状態がＦＵＬＬ状態である被給電装置への給電を停止させるように、当該被給電装置に給電を行っている給電通信部の共振回路４０２を制御する。次いで、給電通信制御部１０８は、ユーザに対して機器を特定する情報を含めて充電が終了したことを、表示制御部１１１を介してＬＥＤ１１２、ＬＣＤ１１３によって報知する（Ｓ６１７）。
報知の後、給電通信制御部１０８は、全ての給電通信部に配置されている被給電装置の充電状態がＦＵＬＬ状態となり、全ての被給電装置への充電が終了したか否かを判別する（Ｓ６１８）。判別の結果、全ての被給電装置への充電が終了していれば給電通信制御部１０８は、給電処理を終える。また、全ての被給電装置への充電が終了していなければ、給電通信制御部１０８は、充電が完了した被給電装置へ給電を行っている給電通信部において、一次コイル４０１からの給電を停止させるよう共振回路４０２を制御する（Ｓ６１９）。その後給電通信制御部１０８は、Ｓ６１３へ処理を戻し、充電が完了していない被給電装置への給電を継続する。
Ｓ６０４において、例えば図２における給電通信部１０３のように複数の被給電装置が一つの給電通信部に上に配置されている（給電範囲に配置されている）場合、給電通信制御部１０８は、被給電装置が配置されている給電通信部（１０１、１０３、及び１０４）から給電を開始するように共振回路４０２を制御する（Ｓ６０５）。次いで、給電通信制御部１０８は、給電を行っている給電通信部の通信回路４０３により、Ｓ６１４と同様に、被給電装置の充電中の電流、電圧、充電状態の情報を取得する（Ｓ６０６）。次いで、給電通信制御部１０８は、Ｓ６０５、Ｓ６０６の処理を被給電装置が給電範囲に配置されている全ての給電通信部に対して実行したか否かを判定し、実行した場合にはＳ６０８に移り、そうでなければＳ６０５、Ｓ６０６の処理を繰り返して実行する（Ｓ６０７）。
上記Ｓ６０５〜Ｓ６０７により取得した給電情報を元に、各給電通信部により供給される電力で各被給電装置に対してどの程度給電できるかを給電通信制御部１０８は算出する。次いで、給電通信制御部１０８は、算出結果をもとに、複数の被給電装置が配置されていない給電通信部だけで、それぞれの被給電装置に対して独立した非接触給電が可能か否かを判定する（Ｓ６０８）。具体的には、図２の例では、デジタルカメラ２００については、給電通信部１０１のみから給電した際における、充電中の電流、電圧、充電状態の情報を元に、給電可能か否かが判定されることとなる。また、携帯電話３００については、給電通信部１０４のみから給電した際における、充電中の電流、電圧、充電状態の情報を元に、給電可能か否かが判定されることとなる。
Ｓ６０８において複数の被給電装置が配置されている給電通信部以外で、各被給電装置に対して十分な給電ができる場合は、給電通信制御部１０８は、複数の被給電装置が配置されている給電通信部の一次コイル４０１からの給電を停止するように共振回路４０２を制御する（Ｓ６１２）。複数の被給電装置が配置されている給電通信部の一次コイルからの給電を停止させた後は、給電通信制御部１０８は、Ｓ６１３へ移行して処理を継続する。なお、Ｓ６１３からの一連の処理に関しては上述したとおりである。
Ｓ６０８において給電通信制御部１０８は、複数の被給電装置が配置されている給電通信部からの給電がないと各被給電装置に対して十分な給電ができないと判定した場合はＳ６０９へ処理を進める。Ｓ６０９では、給電通信制御部１０８は、Ｓ６０５〜Ｓ６０７により取得した給電情報を元に、複数の被給電装置が配置されている給電通信部からの給電を含めて、各被給電装置に供給される電流・電圧値を算出する。そして、給電通信制御部１０８は、算出された各被給電装置に供給される電流・電圧値が、Ｓ６０３にて取得した各被給電装置の許容電圧・電流値を満たすか否かを判定する。具体的には、１つの被給電装置に供給される電流・電圧値は、Ｓ６０５〜Ｓ６０７の処理で取得した、当該１つの被給電装置が配置されている給電通信部のそれぞれから給電を行った場合に、当該１つの被給電装置に供給される電流・電圧値の和で表される。即ち、Ｓ６０９では、複数の被給電装置が配置されている給電通信部から給電を行った際に、供給可能な電流・電圧値が、当該複数の被給電装置の電流及び電圧の許容範囲の下限値を上回るか否かを判断する。
各被給電装置の許容電圧・電流値を、複数の被給電装置が配置されている給電通信部から給電することが不可能な場合には、給電通信制御部１０８から表示制御部１１１に対して警告表示実行の制御命令が送られる。これにより、給電装置１００は、表示制御部１１１によりＬＥＤ１１２又はＬＣＤ１１３に充電できないことを示す警告表示を行ってユーザに報知する（Ｓ６１１）。
各被給電装置の許容電圧・電流値を、複数の被給電装置が配置されている給電通信部から給電することが可能な場合には、給電通信制御部１０８は各給電通信部を制御して各被給電装置に対して給電を行い（Ｓ６１０）、処理を終了する。
ここで、Ｓ６１０における、複数の被給電装置が配置されている給電通信部からも給電する場合の給電処理について、図８を参照して説明する。図８に示すように、処理が開始されると、Ｓ６０３により取得した許容電流・電圧の情報を元に、給電通信制御部１０８は複数の被給電装置が配置されていない給電通信部に対して給電命令を送信し、一次コイル４０１からの給電を開始する（Ｓ７０１）。その後、給電通信制御部１０８は所定の給電通信部の通信回路４０３にＧｅｔＩｎｆｏコマンドの磁束パターンを一次コイル４０１から送信させて、現在の電流、電圧、充電状態の情報を各被給電装置から取得する（Ｓ７０２）。
次いで、給電通信制御部１０８は、各被給電装置への電力供給量が適切な電力供給量となるように、複数の被給電装置が配置されていない給電通信部の電圧を設定する（Ｓ７０３）。具体的には、Ｓ７０２で取得した被給電装置の電流、電圧、充電状態の情報と、Ｓ６０３で取得した被給電装置の許容電圧・電流値とにより、被給電装置が許容電圧・電流値内で充電に十分な電力を得る電圧値を設定する。
次いで、給電通信制御部１０８は、複数の被給電装置が配置されている給電通信部からの給電を開始する（Ｓ７０４）。次いで、給電通信制御部１０８は、Ｓ７０２と同様に、ＧｅｔＩｎｆｏコマンドにより、現在の電圧・電流・充電状態の情報を各被給電装置から取得する（Ｓ７０５）。
ここで、Ｓ７０４により取得した給電情報を元に、給電通信制御部１０８は、一つの給電通信部に配置されている複数の被給電装置が許容電圧・電流値の範囲に入り、適切な充電状態であるか否かを判別する（Ｓ７０６）。Ｓ７０６において適切な充電状態でなければ、給電通信制御部１０８はＳ７０４へ処理を戻し、電力が足りなければ電力を増やし、電力が多ければ電力を減らして、複数の被給電装置が配置されている給電通信部の給電を調整する。このように、Ｓ７０４〜Ｓ７０６の処理を繰り返すことで、給電通信制御部１０８、複数の被給電装置が配置されている給電通信部から供給する電力量の適切な設定を見つける。
各被給電装置に対して、許容電圧・電流を満たす適切な電力を供給する設定を見つけると（Ｓ７０６：ＹＥＳ）、給電通信制御部１０８は、複数の被給電装置が配置されている給電通信部から供給する電力を設定する（Ｓ７０７）。この設定が終了した後、給電通信制御部１０８は、給電通信制御部１０８より本充電を行うための給電命令を、被給電装置が配置されている各給電通信部に対して送信し、電力供給を開始させる（Ｓ７０８）。
次いで、給電通信制御部１０８は、Ｓ７０５と同様に給電中の各被給電装置の電流・電圧値、充電状態の情報を取得し（Ｓ７０９）、充電が完了している被給電装置が存在するか否かを判定する（Ｓ７１０）。充電が完了している被給電装置が存在しなければ、給電通信制御部１０８はＳ７０７〜Ｓ７０９の処理を繰り返し行う。充電が完了している被給電装置が存在する場合は、給電通信制御部１０８から表示制御部１１１に対して表示実行の制御命令が送られ、表示制御部１１１はＬＥＤ１１２又はＬＣＤ１１３に当該被給電装置の充電完了の表示を行う（Ｓ７１１）。
次いで、給電通信制御部１０８は、全ての被給電装置の充電が完了しているか否かを判定する（Ｓ７１２）。給電通信制御部１０８は、全ての被給電装置の充電が完了していれば処理を終了する。全ての被充電装置の充電が完了していなければ、給電通信制御部１０８は、充電が完了した被給電装置のみが配置されていた給電通信部からの給電と通信を停止する（Ｓ７１３）。ここで、複数の被給電装置が配置されている給電通信部からの給電は止めないものとする。
次に、給電通信制御部１０８は、処理をＳ７０４に戻し、Ｓ７０４〜Ｓ７０６の処理を続け、複数の被給電装置が配置されている給電通信部から供給する電力量の適切な設定を見つけるためのチェックが行われることとなる。すなわち、一つの給電通信部に配置されていた複数の被給電装置のうちの一つが充電完了した場合は、給電通信制御部１０８は、充電完了した被給電装置の許容電圧・電流値の最低値に近づけ、更に給電中の被給電装置が充電できるか否かをチェックする。次いで、給電通信制御部１０８は、このチェックにより設定した電力量で、Ｓ７０７〜Ｓ７１０の一連の処理による給電を行う。上述した給電処理を行うことで、本実施形態に係る給電装置１００は、複数の被給電装置が互いに異なる許容電圧・電流値であっても、各被給電装置の二次電池を充電することができる。また、本実施形態では、電磁誘導方式を利用した非接触給電をする例について説明したが、例えば、磁場共鳴方式（磁気共鳴方式）や電波送信方式であっても適用することができる。磁場共鳴方式では、一次コイル側で所定の周期の磁場の変動を発生させると、その所定の周期が共振周波数である被給電装置の二次コイルに起電力が発生する原理を利用している。即ち、磁場共鳴方式においては、給電装置から発生させる磁場の変動の振幅を制御することによって、被給電装置へ供給する電力量を制御可能である。
なお、上述した実施の形態における記述は、一例を示すものであり、これに限定するものではない。上述した実施の形態における構成及び動作に関しては、適宜変更が可能である。
（その他の実施形態）
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

Claims (9)

  1. 複数の一次コイルを有する給電装置であって、
    前記一次コイルの給電範囲に配置された、１以上の被給電装置に対して非接触で電力を供給する電力供給手段と、
    前記一次コイルの給電範囲に複数の前記被給電装置が配置されたか否かを検出する検出手段と、
    前記検出手段により前記一次コイルの給電範囲に前記複数の被給電装置が配置されたと検出された場合、当該一次コイルにおける前記非接触での電力供給を停止するように前記電力供給手段を制御する制御手段と、を備えることを特徴とする給電装置。
  2. 前記複数の一次コイルそれぞれの給電範囲に配置された前記１以上の被給電装置と通信し、当該１以上の被給電装置に供給される電力に関する許容情報を取得する通信手段をさらに備え、
    前記制御手段は、前記複数の被給電装置が配置されたと検出された一次コイルを除く前記複数の一次コイルから、前記通信手段により取得した前記許容情報に基づいて、当該複数の被給電装置のそれぞれに電力を供給するように前記電力供給手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の給電装置。
  3. 前記制御手段は、前記複数の被給電装置が配置されたと検出された一次コイルからの電力の供給を停止させた場合に、前記電力供給手段により当該一次コイルに配置されている複数の被給電装置のそれぞれに供給されている電力が、前記許容情報に基づいて決定される電圧及び電流の許容範囲に収まっているか否かを判定し、
    当該一次コイルに配置されている複数の被給電装置のそれぞれに供給されている電力が、前記許容範囲に収まっていないと判定された場合は、当該一次コイルからの電力の供給を継続するよう前記電力供給手段を制御することを特徴とする請求項２に記載の給電装置。
  4. 前記複数の被給電装置のそれぞれに供給する電力が、前記許容情報に基づいて決定される前記許容範囲に収まらない場合に警告する警告手段をさらに備えることを特徴とする請求項３に記載の給電装置。
  5. 複数の一次コイルを有し、当該一次コイルの給電範囲に配置された１以上の被給電装置に対して非接触で電力を供給する電力供給手段を備える給電装置の制御方法であって、
    前記一次コイルの給電範囲に複数の前記被給電装置が配置されたか否かを検出する検出工程と、
    前記検出工程で前記一次コイルの給電範囲に前記複数の被給電装置が配置されたと検出された場合、当該一次コイルにおける前記非接触での電力供給を停止するように前記電力供給手段を制御する制御工程と、を備えることを特徴とする給電装置の制御方法。
  6. 前記複数の一次コイルそれぞれの給電範囲に配置された前記１以上の被給電装置と通信し、当該１以上の被給電装置に供給される電力に関する許容情報を取得する通信工程をさらに備え、
    前記制御工程において、前記複数の被給電装置が配置されていると検出された一次コイルを除く、当該複数の被給電装置が配置されている一次コイルから、前記通信工程で取得した前記許容情報に基づいて、当該複数の被給電装置のそれぞれに電力を供給するよう前記電力供給手段を制御することを特徴とする請求項５に記載の給電装置の制御方法。
  7. 前記制御工程において、前記複数の被給電装置が配置されたと検出された一次コイルからの電力の供給を停止させた場合に、前記電力供給手段により当該一次コイルに配置されている複数の被給電装置のそれぞれに供給されている電力が、前記許容情報に基づいて決定される電圧及び電流の許容範囲に収まっているか否かを判定し、
    当該一次コイルに配置されている複数の被給電装置のそれぞれに供給されている電力が、前記許容範囲に収まっていないと判定された場合は、当該一次コイルからの電力の供給を継続するよう前記電力供給手段を制御することを特徴とする請求項６に記載の給電装置の制御方法。
  8. 前記複数の被給電装置のそれぞれに供給する電力が、前記許容情報に基づいて決定される前記許容範囲に収まらない場合に警告する警告工程をさらに備えることを特徴とする請求項８記載の給電装置の制御方法。
  9. 給電装置と、被給電装置とからなる給電システムであって、
    前記給電装置は、
    複数の一次コイルを有し、
    前記一次コイルの給電範囲に配置された１以上の前記被給電装置に対して非接触で電力を供給する電力供給手段と、
    前記一次コイルの給電範囲に複数の前記被給電装置が配置されたか否かを検出する検出手段と、
    前記検出手段により前記一次コイルの給電範囲に前記複数の被給電装置が配置されたと検出された場合、当該一次コイルにおける前記非接触での電力供給を停止するように前記電力供給手段を制御する制御手段とを備え、
    前記被給電装置は、
    前記一次コイルに配置された場合、前記電力供給手段により供給される電力を受ける二次コイルを有する受電手段を備える
    ことを特徴とする給電システム。
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