JP2018125982A - 送電装置、受電装置、それらの制御方法及びプログラム - Google Patents

送電装置、受電装置、それらの制御方法及びプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】受電装置が受電できていないことをユーザが把握しやすくするための技術を提供する。
【解決手段】送電装置であって、受電装置へ無線で送電する送電部と、送電部の送電可能範囲にある受電装置を検出する検出部と、送電部により他の受電装置へ送電を行っている間に検出部により新規の受電装置が検出された場合、新規の受電装置に対する送電が制限されることを示す情報を他の受電装置へ通知する通知部とを備える。
【選択図】 図6

Description

本発明は、送電装置、受電装置、それらの制御方法及びプログラムに関する。
無線電力伝送技術が広く研究開発されてきている。特許文献1は、非接触充電器を備えた自動車において、非接触充電器の送電エリア内で電子キーシステムが作動する(電子キーの送信信号が検出される)場合に、非接触充電器の送電(出力)を制限又は停止することを開示している。これにより、非接触充電器の送電信号により電子キーの送信信号が妨害されないので電子キーシステムが正常に動作する。
特開2014−225980号公報
しかしながら、特許文献1に記載の技術では、非接触充電の送電を制限又は停止したことをユーザが把握することができず、ユーザの意図通りに充電が行われていないことに気が付くことが難しいという課題がある。
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、受電装置が受電できていないことをユーザが把握しやすくするための技術を提供することを目的とする。
上記の目的を達成する本発明に係る送電装置は、
受電装置へ無線で送電する送電手段と、
前記送電手段の送電可能範囲にある受電装置を検出する検出手段と、
前記送電手段により他の受電装置へ送電を行っている間に前記検出手段により新規の受電装置が検出された場合、前記新規の受電装置に対する送電が制限されることを示す情報を前記他の受電装置へ通知する通知手段と、
を備えることを特徴とする。
本発明によれば、受電装置が受電できていないことを当該受電装置がユーザへ警告することができない場合であっても、他の受電装置を介してユーザへ警告することが可能になりうる。よって、受電装置が受電できていないことをユーザが把握できる可能性が高くなる。
第一の実施形態に係る無線電力伝送システムの構成図。 第一の実施形態に係る送電装置、受電装置間のシーケンス図。 第一の実施形態に係る送電装置の構成図。 第一の実施形態に係る第1の受電装置の構成図。 第一の実施形態に係る第2の受電装置の構成図。 第一の実施形態に係る処理の手順を示すフローチャート。 第二の実施形態に係る送電装置、受電装置の構成図。 第二の実施形態に係る送電装置、受電装置、デバイス間のシーケンス図。 第二の実施形態に係るデバイスの構成図。 第二の実施形態に係る処理の手順を示すフローチャート。
以下、図面を参照しながら実施形態を説明する。なお、以下の実施形態において示す構成は一例に過ぎず、本発明は図示された構成に限定されるものではない。
(第一の実施形態)
本実施形態では、非接触充電を行う送電装置上に第1の受電装置が載置された際に、第2の受電装置へ送電装置から既に送電中であって当該第1の受電装置への送電を行うことができない場合、送電が制限されることを示す情報を第2の受電装置の表示部に表示させる例を説明する。
<システム構成及び動作シーケンス>
まず図1を参照して、本実施形態に係る無線送電システムの構成例を説明する。無線送電システムは、送電装置101、第1の受電装置121、第2の受電装置122を含む。図1は、第2の受電装置122が送電装置101から既に受電している間に送電装置101上に第1の受電装置121が載置(新規参入)される状況を示している。
図2は、送電装置101が第2の受電装置122へ送電中に第1の受電装置121が載置された場合の動作シーケンスを示す。紙面の上から下に向かって時間が経過している。F1201は、送電装置101から第2の受電装置122へ送電中であることを示す。A点において第1の受電装置121が送電装置101に載置されると、B点からC点までの間に新規に載置された第1の受電装置121は、送電装置101から微小電力を受電する。
微小電力を受電すると、F1203において、第1の受電装置121は、送電装置101とネゴシエーション通信処理を開始する。そして、F1204において、送電装置101は第1の受電装置121に対して送電できない旨を通知する。しかし、表示部を有さない第1の受電装置はユーザに通知することができない。続いて、F1205において、送電装置101は、受電できない旨をユーザに通知する表示部を有さない第1の受電装置121に代えて、既に受電中の表示部を有する第2の受電装置122へ、第1の受電装置121が受電できない旨を通知する。第2の受電装置122は、第1の受電装置121が受電できないことを示す情報を表示部に表示する。
<送電装置の構成>
続いて、図3を参照しながら、本実施形態に係る送電装置101の構成例を説明する。送電装置101は、中央演算装置201、変換部203、送電アンテナ205、通信部206、及びメモリ207を備える。電源102は送電電力を供給するための外部電源である。
中央演算装置201は、CPUであり、送電装置101全体を制御する。変換部203は、電源102のDC電力を無線化して送電するためにAC電力に変換する。送電アンテナ205は、非接触充電により電力を送電する。通信部206は、受電装置が載置された際や送電中に、受電装置内の電圧値、電流値等の電力制御に関する情報等を送受信する。具体的には、BlueTooth(登録商標)、BlueToothLowEnergy(登録商標)、WiFi等の通信が想定されるが、どのような通信方式を用いてもよい。メモリ207は、送電する受電装置の属性情報(受電装置の種類、所持者、バッテリの充電状況、表示部の有無等の情報)を記憶する。メモリ207は、中央演算装置201内に存在してもよいし、独立して存在してもよい。
<第1の受電装置の構成>
さらに、図4を参照しながら、本実施形態に係る第1の受電装置121の構成例を説明する。第1の受電装置121は、無線で電力を受電可能な受電装置であり、中央演算装置301、通信部302、受電アンテナ303、整流部305、スイッチ306、インピーダンス可変部307、バッテリ308、及び電力供給線309を備える。
中央演算装置301は、第1の受電装置121全体の制御を行う。通信部302は、受電開始時に送電装置101と通信を行い、第1の受電装置121の属性情報(受電装置の種類、所持者等)等を送受信する。通信部302は、インピーダンス可変部307を制御して受電アンテナ303のインピーダンスを調整し、受電電力を制御する簡易制御部としての機能も有する。簡易制御部として機能する通信部302は、受電した電力を、整流部305を介してバッテリ308の充電に使用する場合に電力を供給するためのスイッチ306の制御も行う。通信部302は、送電装置101から受電した電力の一部を、電力供給線309を介して受電することにより動作することができる。
<第2の受電装置の構成>
図5を参照しながら、本実施形態に係る第2の受電装置122の構成例を説明する。第2の受電装置122は、無線で電力を受電可能な受電装置であり、中央演算装置401、通信部402、受電アンテナ403、表示部404、整流部405、スイッチ406、インピーダンス可変部407、バッテリ408、及び電力供給線409を備える。第1の受電装置121との違いは表示部404が実装されている点であり、他の構成要素は第1の受電装置121の対応する構成要素と同様である。表示部404は、バッテリ408の充電状況を示す情報、満充電までの時間を示す情報、そして、送電装置101から受信した第1の受電装置121が受電できないことを示す情報等を表示する。
<処理>
次に、図6のフローチャートを参照しながら、本実施形態に係る送電装置101が実施する処理の手順を説明する。以下では、送電装置101の送電電力の供給能力が受電装置1台分であり、同時に受電できる受電装置の数(制限台数)が1台である場合を例に説明を行う。但し、制限台数は1台に限られるものではなく、何台であってもよい。送電装置101が受電装置の台数を制限する理由の1つは、通信接続の可能台数が1台であるといったものである。また、受電装置の台数を所定数に制限するのではなく、受電装置の受電電力に応じた台数に制限するように構成してもよい。例えば、受電電力の大きいスマートフォンが受電装置である場合は制限台数を1台とし、受電電力の小さい歩数計が受電装置である場合は制限台数を10台としてもよい。
S601において、送電装置101は、他の受電装置へ既に送電中であるか否かを判定する。他の受電装置へ既に送電中である場合(S601;YES)、S602へ進む。一方、他の受電装置へ送電中ではない場合には(S601;NO)、処理を終了する。
S602において、送電装置101は、新規の受電装置が載置されたか否か(送電可能範囲に新規の受電装置が検出されたか否か)を判定する。新規の受電装置が載置(検出)された場合(S602;YES)、S603へ進む。一方、新規の受電装置が載置(検出)されていない場合には(S602;NO)、処理を終了する。
S603において、送電装置101は、新規の受電装置と通信処理を行い、新規の受電装置から属性情報(受電装置の種類、所持者、バッテリの充電状況、表示部の有無等の情報)を取得する。新規の受電装置が載置された時点では新規の受電装置が表示部を備えているかは不明であるが、新規の受電装置は図4を参照して説明した第1の受電装置121の構成要素を少なくとも備えているものとする。
以下、送電装置101と新規の受電装置との間の処理について、第1の受電装置121に関して説明した構成要素を用いて説明を行う。具体的には、まず新規の受電装置のインピーダンス可変部が、通信部のみが動作できる微小電力を受電するために、受電アンテナのインピーダンスを、通常バッテリを充電する場合のインピーダンスよりも高く設定する。送電装置101に載置された新規の受電装置は、送電装置101から送電された微小電力を受電し、供給線を経由して通信部に微小電力が供給されることにより通信動作を開始する。新規の受電装置の通信部は、バッテリを充電するために送電装置101の通信部206とネゴシエーション通信処理を開始する。送電装置101は、当該ネゴシエーション通信処理によって、新規の受電装置から属性情報(受電装置の種類、所持者、バッテリの充電状況、表示部の有無等の情報)を取得する。
S604において、送電装置101は、新規の受電装置から取得した属性情報(表示部の有無を示す情報)に基づいて、新規の受電装置が表示部を備えているか否かを判定する。S605において、送電装置101は、新規の受電装置から取得した属性情報(バッテリの充電状況を示す情報)に基づいて、新規の受電装置のバッテリが空であるか否かを判定する。なお、空であるか否かではなく、バッテリ残量が所定値以下であるか否かに基づいて判定を行ってもよい。
S606において、送電装置101は、新規の受電装置が表示部を備えており且つそのバッテリ残量も十分であることから、新規の受電装置に対して、送電できないことを示す情報を通知する。新規の受電装置は当該通知に基づいて自身が備える表示部に送電できないことを示す情報を表示させる。
S607において、送電装置101は、メモリ207に記憶されている既に送電中の他の受電装置の所持者に関するグループ情報と、新規の受電装置から取得した属性情報(所持者の情報)とに基づいて、新規の受電装置が他の受電装置と同一のグループであるか否かを判定する。なお、他の受電装置が送電装置101上に載置され、受電を開始する際にもネゴシエーション通信処理が行われており他の受電装置の属性情報が送電装置101により既に取得されている。よって、送電中の他の受電装置の所持者に関するグループ情報は既知であり、新規の受電装置から取得した属性情報を用いることで、新規の受電装置が他の受電装置と同一のグループであるか否かを判定することができる。また、受電装置の種類と所持者とに応じてグループ分けを行う構成としてもよい。
S608において、送電装置101は、新規の受電装置へ送電できないことを示す情報を、同一のグループに属する、送電中の他の受電装置に対して通知する。なお、同一のグループに属する既に送電中の受電装置が複数存在する場合には、少なくとも1つの受電装置に対して通知を行ってもよい。以上で図6の一連の処理が終了する。なお、S608において、送信される情報は、新規の受電装置へ送電できないことを示す情報を表示させるための指示であってもよい。
本実施形態の例では、新規の受電装置が第1の受電装置121であり、他の受電装置が第2の受電装置122であり、それらの所持者が同一であるものとする。図6の処理においては、第1の受電装置121には表示部がないため(S604;NO)、S607へ進む。そして、第1の受電装置121と第2の受電装置122とが同一のグループに属することから(S607;YES)、S608へ進む。S608において、第1の受電装置121へ送電できないことを示す情報を第2の受電装置122に対して通知する。第2の受電装置122は表示部404に当該情報を表示させる。当該情報は、例えば「第1の受電装置121は受電できない状態にある」というテキスト情報であってもよい。あるいは、送電装置101は、第2の受電装置122のバッテリ408が満充電になるまでの時間を、取得した第2の受電装置122の属性情報に基づいて算出してもよい。そして、第1の受電装置121への送電が可能になるまでに要する時間や、送電開始時刻等を第2の受電装置122へ通知し、第2の受電装置122はそれらの情報を表示してもよい。
以上説明したように、本実施形態では、新規に載置された受電装置が表示部を備えていない場合や、表示部を備えていても当該表示部を駆動させるのに十分なバッテリ残量が無い場合には、既に送電中の他の受電装置に対して新規の受電装置へ送電できないことを示す情報を通知する。
これにより、受電装置が受電できていないことをユーザが容易に把握することが可能となる。また、受電装置同士が同一のグループではない場合には通知を行わないように構成する。従って、複数のユーザが同じ送電装置を使用するような場合に、自装置と関連しない受電装置が新規に載置された場合に不要な情報が自装置に表示されてしまうことを防止することが可能となる。
(第二の実施形態)
第一の実施形態では、既に送電中の他の受電装置に対して、新規の受電装置へ送電できないことを示す情報を通知する例を説明した。これに対して、本実施形態では既に送電中の他の受電装置ではなく、新規の受電装置と接続可能なデバイスへ通知を行い、当該デバイスが当該情報を表示する例を説明する。
<システム構成及び動作シーケンス>
図7を参照して、本実施形態に係る無線送電システムの構成例を説明する。無線送電システムは、送電装置101、第1の受電装置121、第2の受電装置122に加えて、デバイス123を含む。図1は、第2の受電装置122が送電装置101から既に受電している間に送電装置101上に、デバイス123と接続可能な第1の受電装置121が載置(新規参入)される状況を示している。デバイス123は第1の受電装置121と接続して動作する機器、例えば脈拍計、歩数計、体温計、心電図計、カロリー計等が想定される。スマートフォン等が想定される第1の受電装置121とはBlueTooth(登録商標)、BlueToothLowEnergy(登録商標)、WiFi等の通信が想定されるが、どのような通信方式を用いてもよい。第1の受電装置121とデバイス123とは、通常は常時接続状態であり、デバイス123が備えるセンサで取得した情報を第1の受電装置121へ送信している。
図8は、送電装置101が第2の受電装置122へ送電中に第1の受電装置121が載置された場合の動作シーケンスを示す。紙面の上から下に向かって時間が経過している。F801において、第1の受電装置121のバッテリ不足が原因でデバイス123との接続が切断される。図8中のF1201、F1203、F1204、A点、B点、C点については図2を参照して説明した内容と同様であるため、説明を省略する。F1204で第1の受電装置121に対して送電できないことを示す情報が通知された後、F802において、第1の受電装置121は、送電装置101からの微小電力の給電により、従前に接続していたデバイス123との接続を再開する。そして、第1の受電装置121に対して送電できないことを示す情報をデバイス123へ転送・通知する。
<デバイスの構成>
図9を参照しながら、本実施形態に係るデバイス123の構成例を説明する。デバイス123は、中央演算装置501、表示部502、バッテリ503、センサ504、及び通信部505を備える。中央演算装置501はデバイス123全体を制御する。表示部502は様々な情報を表示可能な表示部である。バッテリ503はデバイス123が動作するための電力を供給する。センサ504はデバイス123の用途に特化したセンサである。通信部505は、第1の受電装置121、送電装置101等と通信する。
<処理>
次に、図10(a)のフローチャートを参照しながら、本実施形態に係る送電装置101が実施する処理の手順を説明する。S1001−S1004の各処理はS601−S603、S606の各処理と同様である。但し、S1003で送電装置101が新規の受電装置から取得する属性情報は、バッテリの充電状況の情報を少なくとも含む。
また、図10(b)のフローチャートを参照しながら、本実施形態に係る受電装置が実施する処理の手順を説明する。なお、図10(b)の処理は図10(a)の処理により「送電不可を示す情報」が通知された新規の受電装置が実施する処理である。
S1501において、送電装置101に新規に載置された受電装置は、自装置が表示部を備えているか否かを判定する。自装置が表示部を備えている場合(S1501;YES)、S1502へ進む。一方、自装置が表示部を備えていない場合(S1501;NO)、S1503へ進む。
S1502において、新規の受電装置は、自装置のバッテリが空であるか否か(あるいは、バッテリ残量が所定値以下であるか否か)を判定する。自装置のバッテリが空である場合(S1502;YES)、S1503へ進む。一方、自装置のバッテリが空ではない場合(S1502;NO)、S1505へ進む。
S1503において、新規の受電装置は、送電装置101から微小電力の給電により、バッテリ不足が原因で切断されていたデバイス123と再度接続する。S1504において、新規の受電装置は、再度接続したデバイス123に対して、自装置への送電ができないことを示す情報を転送する。デバイス123は当該情報を取得して表示部502に表示する。S1505において、新規の受電装置は、自装置が備える表示部に、自装置への送電ができないことを示す情報を表示する。以上で図10(b)の一連の処理が終了する。
なお、本実施形態では新規の受電装置が接続可能な別のデバイスに送電不可を示す情報を転送する例を説明した。しかし、別の方法として、送電装置101のメモリ207に新規の受電装置と接続できるデバイス123の情報を予め登録しておき、送電装置101から直接デバイス123へ情報を通知するように構成してもよい。
以上説明したように、新規の受電装置への送電が制限されることを示す情報を、当該新規の受電装置が表示部を備えていない場合、あるいは、表示部を備えていてもバッテリ不足により表示できない場合に、新規の受電装置と接続可能なデバイスへ転送する。これにより、受電装置が受電できていないことをユーザが容易に把握することが可能となる。
(その他の実施形態)
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
101:送電装置、102:電源、121,122:受電装置、123:デバイス、201,301,401,501:中央演算装置、203:変換部、205:送電アンテナ、207:メモリ、206,302,402,505:通信部、303,403:受電アンテナ、305,405:整流部、306,406:スイッチ、307,407:インピーダンス可変部、308,408,503:バッテリ、309,409:電力供給線、404,502:表示部、504:センサ

Claims (14)

  1. 受電装置へ無線で送電する送電手段と、
    前記送電手段の送電可能範囲にある受電装置を検出する検出手段と、
    前記送電手段により他の受電装置へ送電を行っている間に前記検出手段により新規の受電装置が検出された場合、前記新規の受電装置に対する送電が制限されることを示す情報を前記他の受電装置へ通知する通知手段と、
    を備えることを特徴とする送電装置。
  2. 前記検出手段により検出された前記新規の受電装置から属性情報を取得する取得手段と、
    前記属性情報に基づいて、前記新規の受電装置が表示部を備えるか否かを判定する判定手段と、をさらに備え、
    前記通知手段は、前記新規の受電装置が表示部を備えていない場合に、前記情報を前記他の受電装置へ通知することを特徴とする請求項1に記載の送電装置。
  3. 前記判定手段は、前記属性情報に基づいて、前記新規の受電装置のバッテリ残量をさらに判定し、
    前記通知手段は、前記新規の受電装置が表示部を備えていても前記バッテリ残量が所定値以下である場合には、前記情報を前記他の受電装置へ通知することを特徴とする請求項2に記載の送電装置。
  4. 前記判定手段は、前記属性情報に基づいて、前記新規の受電装置が前記他の受電装置と同一のグループに属するか否かをさらに判定し、
    前記通知手段は、前記新規の受電装置が前記他の受電装置と同一のグループに属する場合に、前記情報を前記他の受電装置へ通知することを特徴とする請求項2又は3に記載の送電装置。
  5. 前記他の受電装置は表示部を備えており、前記新規の受電装置は表示部を備えていないことを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の送電装置。
  6. 前記送電が制限されることを示す情報は、前記新規の受電装置への送電ができないことを示す情報、前記新規の受電装置への送電が可能となるまでの時間、又は、前記新規の受電装置への送電開始時刻を含むことを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の送電装置。
  7. 無線で電力を受電可能な受電装置であって、
    送電装置から前記受電装置への送電が制限されることを示す情報を取得する取得手段と、
    従前に接続していたデバイスと再度接続して当該デバイスへ前記情報を転送する転送手段と、
    を備えることを特徴とする受電装置。
  8. 前記デバイスは前記転送された情報を表示可能な表示部を備えることを特徴とする請求項7に記載の受電装置。
  9. 前記送電が制限されることを示す情報は、前記受電装置への送電ができないことを示す情報、前記受電装置への送電が可能となるまでの時間、又は、前記受電装置への送電開始時刻を含むことを特徴とする請求項7又は8に記載の受電装置。
  10. 受電装置へ無線で送電する送電手段と、
    前記送電手段の送電可能範囲にある受電装置を検出する検出手段と、
    前記送電手段により他の受電装置へ送電を行っている間に前記検出手段により新規の受電装置が検出された場合、前記新規の受電装置に対する送電が制限されることを示す情報を前記新規の受電装置と接続可能なデバイスへ通知する通知手段と、
    を備えることを特徴とする送電装置。
  11. 送電装置の制御方法であって、
    送電手段が、受電装置へ無線で送電する送電工程と、
    検出手段が、前記送電手段の送電可能範囲にある受電装置を検出する検出工程と、
    通知手段が、前記送電手段により他の受電装置へ送電を行っている間に前記検出手段により新規の受電装置が検出された場合、前記新規の受電装置に対する送電が制限されることを示す情報を前記他の受電装置へ通知する通知工程と、
    を有することを特徴とする送電装置の制御方法。
  12. 無線で電力を受電可能な受電装置の制御方法であって、
    取得手段が、送電装置から前記受電装置への送電が制限されることを示す情報を取得する取得工程と、
    転送手段が、従前に接続していたデバイスと再度接続して当該デバイスへ前記情報を転送する転送工程と、
    を有することを特徴とする受電装置の制御方法。
  13. 送電装置の制御方法であって、
    送電手段が、受電装置へ無線で送電する送電工程と、
    検出手段が、前記送電手段の送電可能範囲にある受電装置を検出する検出工程と、
    通知手段が、前記送電手段により他の受電装置へ送電を行っている間に前記検出手段により新規の受電装置が検出された場合、前記新規の受電装置に対する送電が制限されることを示す情報を前記新規の受電装置と接続可能なデバイスへ通知する通知工程と、
    を有することを特徴とする送電装置の制御方法。
  14. 請求項11乃至13の何れか1項に記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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