JP2018153043A - Power feeding device and control method and program for the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、受電装置に対し非接触で電力を供給することが可能な給電装置、給電装置の制御方法及びプログラムに関する。 The present invention relates to a power feeding device capable of supplying power to a power receiving device in a contactless manner, a method for controlling the power feeding device, and a program.
近年、コネクタで物理的に接続することなく非接触で電力を出力するための１次コイルをアンテナとして持つ給電装置と、給電装置から供給される電力を非接触で受け付けるための２次コイルをアンテナとして持つ受電装置のシステムが知られている。また、給電機能と受電機能の両方に対応した機器も存在する。特許文献１には、他の機器から充電要請を受信すると、給電モードへ変更を行い、充電要請を行った機器への給電を開始する技術が開示されている。 2. Description of the Related Art In recent years, a power feeding device having a primary coil as an antenna for outputting power without contact without being physically connected by a connector, and a secondary coil for receiving power supplied from the power feeding device without contact are antennas. As a power receiving device system, there is known. There are also devices that support both the power feeding function and the power receiving function. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-260260 discloses a technique for changing to a power supply mode when a charge request is received from another device and starting power supply to the device that has requested the charge.
しかしながら、特許文献１記載の従来技術では、充電要請を受信すると機器が給電モードに変更されるため、不必要に給電モードへの変更が行われる可能性があるという問題がある。 However, the conventional technique described in Patent Document 1 has a problem that when the request for charging is received, the device is changed to the power supply mode, so that the power supply mode may be unnecessarily changed.
本発明はこのような問題点に鑑みなされたもので、給電モードへの変更を適切に行うことを目的とする。 The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to appropriately change to the power supply mode.
そこで、本発明は、給電装置であって、非接触で受電装置へ電力を供給する給電手段と、非接触で他の給電装置より供給された電力を受電する受電手段と、自装置をホスト側として前記受電装置と通信を確立した場合に、動作モードを前記他の給電装置から電力を受電する受電モードから、前記受電装置へ電力を供給する給電モードへ切り替える切替手段とを有することを特徴とする。 Therefore, the present invention provides a power feeding device, a power feeding unit that supplies power to the power receiving device in a contactless manner, a power receiving unit that receives power supplied from another power feeding device in a contactless manner, and the host device on the host side. And switching means for switching the operation mode from a power receiving mode for receiving power from the other power feeding device to a power feeding mode for supplying power to the power receiving device when communication is established with the power receiving device. To do.
本発明によれば、給電モードへの変更を適切に行うことができる。 According to the present invention, it is possible to appropriately change to the power supply mode.
以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図１は、実施形態に係る非接触給電システムの全体図である。非接触給電システムは、給電装置１００、給電装置１１０及び受電装置１２０を有している。給電装置１００は、動作モードとして、給電装置１１０より電力の供給を受けることが可能である受電モードと、受電装置１２０へ電力の供給を行うことが可能である給電モードとを有している。
FIG. 1 is an overall view of a non-contact power feeding system according to an embodiment. The non-contact power feeding system includes a
給電装置１００は、図１（ａ）に示すように、通信部２０６を介して給電装置１１０と通信を確立し、機器情報や給電に関するパラメータ情報等のやり取りを行う。この際、給電装置１１０が通信のホスト側、給電装置１００が通信のスレーブ側として通信を確立する。通信確立後、給電装置１００は受電モードとして動作し、受電アンテナ２０５を介して給電装置１１０から供給される電力を受電する。
As shown in FIG. 1A, the
給電装置１００はまた、図１（ｂ）に示すように、通信部２０６を介して受電装置１２０と通信を確立し、機器情報や給電に関するパラメータ情報等のやり取りを行う。この際、給電装置１００が通信のホスト側、受電装置１２０が通信のスレーブ側として通信を確立する。通信確立後、給電装置１００は給電モードとして動作し、給電アンテナ２０３を介して受電装置１２０へ電力を供給する。
As shown in FIG. 1B, the
本実施形態の非接触給電システムは、通信にＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）規格を用いるものとする。すなわち、ホスト側とは、通信の接続を要求する端末であり、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格の「セントラル」を指す。一方、スレーブ側とは、通信の接続を待ち受ける端末であり、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格の「ペリフェラル」を指す。ペリフェラル側の端末は、自機の存在をセントラルに検出してもらうために「アドバタイズメント信号」を送信する。アドバタイズメント信号には、端末を特定するための名称や端末の製造元を示す情報を含む端末情報や、対応する非接触給電システムを示す情報等が含まれている。セントラル側の端末は、ペリフェラル側の端末から送信されるアドバタイズメント信号を受信した場合、接続要求信号をペリフェラル側の端末に送信し、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格での通信が確立される。 The contactless power supply system of the present embodiment uses the Bluetooth (registered trademark) standard for communication. That is, the host side is a terminal requesting communication connection, and refers to “Central” of the Bluetooth standard. On the other hand, the slave side is a terminal that waits for communication connection, and refers to a “peripheral” of the Bluetooth standard. The terminal on the peripheral side transmits an “advertisement signal” in order to have the central device detect the presence of its own device. The advertisement signal includes terminal information including a name for identifying the terminal, information indicating the manufacturer of the terminal, information indicating a corresponding non-contact power feeding system, and the like. When the terminal on the central side receives the advertisement signal transmitted from the terminal on the peripheral side, the terminal on the central side transmits a connection request signal to the terminal on the peripheral side, and communication according to the Bluetooth standard is established.
給電装置１００は、対向機器と通信確立時に、セントラルで通信を確立したか、ペリフェラルで通信を確立したかを判定することができるものとする。給電装置１００は、２次電池から供給される電力によって動作する電子機器である。給電装置１００としては、例えば、タブレット型ＰＣやスマートフォン、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置が挙げられる。
It is assumed that the
受電装置１２０は、２次電池から供給される電力によって動作する電子機器である。受電装置１２０としては、例えば、タブレット型ＰＣやスマートフォン、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置、ワイヤレスイヤホン等が挙げられる。また、受電装置１２０は、２次電池が装着されていない場合に、給電装置１００又は給電装置１１０から供給される電力によって動作可能な電子機器であってもよい。
The
図２は、給電装置１００を示す図である。給電装置１００は、制御部２０１、給電部２０２、給電アンテナ２０３、受電部２０４、受電アンテナ２０５、通信部２０６、２次電池２０７及び記憶部２０８を有している。
FIG. 2 is a diagram illustrating the
制御部２０１は、ＣＰＵを有する。制御部２０１は、記憶部２０８に格納されているコンピュータプログラムを実行することによって、給電装置１００の各部の動作を制御する。記憶部２０８には、コンピュータプログラムの他に、給電装置１００の各部の動作に関するパラメータ等の情報も記憶されている。制御部２０１は、例えば、電力に係る動作モードを制御する。動作モードとしては、受電モードと給電モードがある。給電モードは、給電装置１００が受電装置１２０に電力を供給するモードである。受電モードは、給電装置１１０より電力を受電するモードである。制御部２０１は、給電モード時には、給電部２０２をアクティブ状態とし、受電部２０４をスリープ状態とするよう制御し、給電部２０２から電力を供給するよう制御する。本処理は給電制御処理の一例である。制御部２０１はまた、受電モード時には、給電部２０２をスリープ状態とし、受電部２０４をアクティブ状態とするよう制御し、受電部２０４が電力を受電するよう制御する。本処理は受電制御処理の一例である。
The
給電部２０２は、制御部２０１と給電アンテナ２０３に接続され、制御部２０１からの制御により給電アンテナ２０３に電力を供給する。給電部２０２は、コンデンサ、コイル、抵抗等の整合調整素子で構成された整合回路を含んでいる。給電部２０２は、受電装置１２０へ送電する電力を可変に制御可能であり、制御部２０１の制御により所定の電力値を給電アンテナ２０３に供給する。
The
給電アンテナ２０３は、給電部２０２により生成された電力を外部に出力するためのアンテナである。給電装置１００は、給電アンテナ２０３を介して受電装置１２０に電力を供給する。給電アンテナ２０３は、ループアンテナであってもよいし、複数のアンテナ素子により構成されるアレイアンテナで構成されてもよい。
The
受電部２０４は、制御部２０１と受電アンテナ２０５、２次電池２０７に接続される。受電部２０４は、受電アンテナ２０５で受電した給電装置１１０から供給された電力を受信し、受信した電力を整流平滑化して２次電池２０７に電力を供給し充電を行う。受電部２０４は、整流平滑化した電力を所定の電圧にして、制御部２０１と通信部２０６に電力を供給する構成であってもよい。また、受電部２０４は、受電した電力レベルの検出が可能であり、２次電池２０７の残量の検出も可能である。
The
受電アンテナ２０５は、給電装置１１０が出力する給電電力を受信し、受電部２０４に供給する。受電アンテナ２０５は、ループアンテナであってもよいし、メアンダラインアンテナや平面マイクロストリップアンテナで構成されてもよい。
The power receiving
通信部２０６は、無線通信用のアンテナと通信制御部により構成される。通信部２０６は、所定の無線通信規格に基づいて給電装置１１０と受電装置１２０と無線通信を行う。所定の無線通信規格とは、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格や無線ＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）規格である。給電装置１００は、給電装置１１０と受電装置１２０だけでなく、同じ無線通信規格に対応した電子機器であるならば無線通信が可能である。
The
２次電池２０７は、給電装置１００に内蔵されている、もしくは着脱可能な２次電池である。２次電池２０７は再充電可能な電池であり、例えばリチウムイオン等の電池である。２次電池２０７は、給電装置１００の各部に対して電力を供給することができる。
The
なお、給電装置１１０は、給電装置１００より受電部２０４、受電アンテナ２０５、２次電池２０７を省略した構成である。また、受電装置１２０は、給電装置１００より給電部２０２、給電アンテナ２０３を省略した構成であり、詳細な説明は割愛する。
Note that the
図３は、給電装置１００による制御処理を示すフローチャートである。制御処理は、制御部２０１が記憶部２０８に格納されているプログラムを読み出し、このプログラムを実行することにより実現されるものである。Ｓ３０１において、制御部２０１は、給電装置１００を受電モードで動作させるよう制御を行う。すなわち、制御部２０１は、動作モードを受電モードに設定する。なお、制御部２０１は、給電装置１００を、受電装置１２０を給電する給電モード時以外は常に受電モードで動作させるよう制御を行う。
FIG. 3 is a flowchart illustrating a control process performed by the
次に、Ｓ３０２において、制御部２０１は、自装置の２次電池２０７の残容量を検出する。検出した２次電池２０７の残容量が第１閾値以上の場合には（Ｓ３０２、Ｙｅｓ）、処理をＳ３０３へ進める。制御部２０１は、２次電池２０７の残容量が第１閾値未満の場合には（Ｓ３０２、Ｎｏ）、受電装置１２０へ供給する十分な電力がないと判断し、制御処理を終了する。なお、第１閾値は予め設定された値であるものとする。
Next, in S302, the
Ｓ３０３において、制御部２０１は、通信部２０６を介して受電装置１２０と通信を確立した際に、ホスト側で通信を確立したか否かを判定する。制御部２０１は、ホスト側で受電装置１２０と通信を確立したと判定した場合には（Ｓ３０３、Ｙｅｓ）、処理をＳ３０４へ進める。制御部２０１は、ホスト側で受電装置１２０と通信を確立していないと判定した場合には（Ｓ３０３、Ｎｏ）、処理をＳ３０１へ進める。すなわち、この場合、給電装置１００は、引き続き受電モードで動作する。
In step S <b> 303, when the
Ｓ３０４において、制御部２０１は、通信部２０６を介して受電装置１２０が備える２次電池の残容量を示す情報を受信する。制御部２０１は、受電装置１２０が備える２次電池の残容量が第２閾値未満である場合には（Ｓ３０４、Ｙｅｓ）、処理をＳ３０５へ進める。制御部２０１は、受電装置１２０が備える２次電池の残容量が第２閾値以上である場合には（Ｓ３０４、Ｎｏ）、受電装置１２０への給電の必要がないと判断し、制御処理を終了する。なお、第２閾値は予め設定された値であるものとする。また、上述の第１閾値と第２閾値は同じ値であってもよく、また異なる値であってもよい。
In step S <b> 304, the
Ｓ３０５において、制御部２０１は、動作モードを受電モードから給電モードへ切り替える。本処理は、切替処理の一例である。このように、制御部２０１は、自装置の２次電池の残容量が第１閾値以上で、受電装置１２０の２次電池の残容量が第２閾値未満の場合において、ホスト側で通信を確立した場合に、給電モードに切り替える。一方で、制御部２０１は、自装置の２次電池の残容量が第１閾値未満の場合、受電装置１２０の２次電池の残容量が第２閾値以上の場合、ホスト側で通信を確立していない場合には、給電モードへの切り替えを行わないよう制御する。
In step S305, the
次に、Ｓ３０６において、制御部２０１は、給電部２０２を制御し、給電アンテナ２０３を介した受電装置１２０への電力供給を開始する。次に、Ｓ３０７において、制御部２０１は、自装置の２次電池２０７の残容量を検出する。制御部２０１は、２次電池２０７の残容量が第１閾値以上の場合には（Ｓ３０７、Ｙｅｓ）、処理をＳ３０８へ進める。制御部２０１は、２次電池２０７の残容量が第１閾値未満の場合には（Ｓ３０７、Ｎｏ）、受電装置１２０へ供給する十分な電力がないと判断し、処理をＳ３０９へ進める。
Next, in step S <b> 306, the
Ｓ３０８において、制御部２０１は、通信部２０６を介して受電装置１２０が備える２次電池の残容量を示す情報を受信する。制御部２０１は、受電装置１２０が備える２次電池の残容量が第２閾値以上である場合には（Ｓ３０８、Ｙｅｓ）、処理をＳ３０９へ進める。制御部２０１は、受電装置１２０が備える２次電池の残容量が第２閾値未満である場合には（Ｓ３０８、Ｎｏ）、受電装置１２０への給電を継続すべく、処理をＳ３０７へ進める。Ｓ３０９において、制御部２０１は、受電装置１２０への給電を終了する。そして、制御部２０１は、動作モードを給電モードから受電モードに切り替える。以上で、制御処理は終了する。
In step S <b> 308, the
また、制御部２０１は、Ｓ３０３の処理で受電装置１２０とホスト側で通信を確立し、給電モードに設定された後に、通信が切断または終了した場合には、再度給電モードから受電モードに切り替える。
Further, the
以上のように、本実施形態においては、給電装置１００は、ホスト側として受電装置１２０と通信を確立した場合に給電モードに切り替える。一方で、ホスト側として受電装置１２０との通信を確立しなかった場合には給電モードへの切り替えを行わないよう制御する。このため、不必要に給電モードへ切り替わるのを防ぐことができ、給電装置１００は、効率的に給電機能と受電機能を使い分けることができる。
As described above, in the present embodiment, the
また、給電装置１００は、２次電池２０７の残容量が第１閾値未満の場合には受電モードで動作する。したがって、給電装置１００の２次電池２０７の容量が空になることを防ぐことができる。また、給電装置１００は、受電装置１２０の２次電池の残容量が第２閾値以上の場合には、受電モードで動作し、受電装置１２０への給電を行わないよう制御する。これにより、無駄な給電を防ぐことができる。以上のように、本実施形態の給電装置１００は、給電モードへの変更を適切に行うことができる。
The
以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。 The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, but the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims.・ Change is possible.
（その他の実施例）
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ー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。
(Other examples)
The present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiments to a system or apparatus via a network or a storage medium, and one or more processors in a computer of the system or apparatus read and execute the program This process can be realized. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.
１００ 給電装置
１１０ 給電装置
１２０ 受電装置
DESCRIPTION OF
Claims (9)
非接触で他の給電装置より供給された電力を受電する受電手段と、
自装置をホスト側として前記受電装置と通信を確立した場合に、動作モードを前記他の給電装置から電力を受電する受電モードから、前記受電装置へ電力を供給する給電モードへ切り替える切替手段と
を有することを特徴とする給電装置。 Power supply means for supplying power to the power receiving device in a contactless manner;
Power receiving means for receiving electric power supplied from another power supply device in a non-contact manner;
Switching means for switching the operation mode from a power receiving mode for receiving power from the other power feeding device to a power feeding mode for supplying power to the power receiving device when communication is established with the power receiving device on the host device side. A power supply device comprising:
前記切替手段は、前記残容量が第１閾値以上で、かつ前記自装置をホスト側として前記受電装置と通信を確立した場合に、前記動作モードを前記受電モードから前記給電モードへ切り替えることを特徴とする請求項１又は２に記載の給電装置。 It further has detection means for detecting the remaining capacity of the secondary battery of its own device,
The switching unit switches the operation mode from the power receiving mode to the power feeding mode when the remaining capacity is equal to or greater than a first threshold and communication is established with the power receiving device with the own device as a host side. The power supply apparatus according to claim 1 or 2.
前記切替手段は、前記受電装置の前記２次電池の残容量が第２閾値未満の場合に、前記動作モードを前記受電モードから前記給電モードへ切り替えることを特徴とする請求項１又は２に記載の給電装置。 A receiving means for receiving information on a remaining capacity of the secondary battery included in the power receiving device;
The switching unit switches the operation mode from the power reception mode to the power supply mode when a remaining capacity of the secondary battery of the power reception device is less than a second threshold value. Power supply device.
非接触で受電装置へ電力を供給する給電ステップと、
非接触で他の給電装置より供給された電力を受電する受電ステップと、
自装置をホスト側として前記受電装置と通信を確立した場合に、動作モードを前記他の給電装置から電力を受電する受電モードから、前記受電装置へ電力を供給する給電モードへ切り替える切替ステップと
を含むことを特徴とする給電装置の制御方法。 A method of controlling a power feeding device,
A power supply step for supplying power to the power receiving device in a contactless manner;
A power receiving step for receiving power supplied from another power supply device in a contactless manner;
A switching step of switching the operation mode from a power receiving mode for receiving power from the other power feeding device to a power feeding mode for supplying power to the power receiving device when communication is established with the power receiving device with the own device as a host side. A method for controlling a power feeding apparatus, comprising:
非接触で受電装置へ電力を供給するよう制御する給電制御手段と、
非接触で他の給電装置より供給された電力を受電するよう制御する受電制御手段と、
自装置をホスト側として前記受電装置と通信を確立した場合に、動作モードを前記他の給電装置から電力を受電する受電モードから、前記受電装置へ電力を供給する給電モードへ切り替える切替手段と
して機能させるためのプログラム。 Computer
Power supply control means for controlling power supply to the power receiving device in a contactless manner;
A power reception control means for controlling to receive power supplied from another power supply device in a non-contact manner;
Functions as switching means for switching the operation mode from a power receiving mode for receiving power from the other power feeding device to a power feeding mode for supplying power to the power receiving device when communication is established with the power receiving device on the host device side Program to let you.
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