JP2022046657A - 送電装置、受電装置、方法、及びプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
まず、本実施形態に係る装置の構成について説明する。図1は、本実施形態に係る送電装置100の構成例を示すブロック図である。送電装置100は、例えば、制御部101、電源102、送電部103、通信部104、送電コイル105、RFID(Radio Frequency IDentifier)のリーダ106、及びメモリ107を有する。
以下、図3(A)のようなシステムの状態における処理の流れについて、図4~図6を用いて説明する。ここで、図3(A)は、送電装置100の上に受電装置200が置かれた状態を示している。破線300は、送電部103の送電可能範囲および通信部104によるインバンド通信が実行可能な範囲を例示的に示している。一点鎖線301は、リーダ106によるアウトバンド通信が実行可能な範囲を例示的に示している。図3(A)に示すように、アウトバンド通信が実行可能な範囲は、インバンド通信が実行可能な範囲よりも広い。図4は、本実施形態に係る送電装置100の送電部103並びにリーダ106、及び受電装置200のタグ202並びに受電部205において実行される処理の流れの概要を示すタイムチャートである。図4では、横軸は時間を示しており、縦軸は、送電部103、リーダ106、タグ202、受電部205のそれぞれにおける電力を示している。また、図5は、送電装置100が実行する処理の流れの例を示すフローチャートであり、図6は受電装置200が実行する処理の流れの例を示すフローチャートである。なお、図6において、点線で示される処理はオプションであり、必ずしも実行されなくてもよい処理である。すなわち、例えば図6のS602でNOと判定された場合に、点線で示した各処理が省略されてS603の処理が実行されうる。以下では、まず、このようなオプションの処理が実行されない場合について説明し、これらのオプションの処理についてはその後に説明する。
<時間t1-t2>
送電部103は、時間t1からt2において、WPC規格のSelectionフェーズに定められた動作を行う。Selectionフェーズは、送電装置100が物体検出を行うフェーズであり、送電部103は、本フェーズにおいて、送電装置100に置かれた物体を検出するための微小な電力であるAnalog Ping400を定期的に送電する。物体が破線300で示される送電可能範囲内に存在する場合には、物体がその範囲内に存在しない場合と比較して、Analog Pingを送電する時の送電コイル105の電圧が小さくなる。このため、送電部103は、送電コイル105の電圧を監視することによって送電可能範囲内に物体が存在することを検出することができる。ここでは送電装置100の上に受電装置200が置かれており、送電部103は、時間t2において物体を検出して制御部101へ通知したものとする。送電装置100は、これに応じて、SelectionフェーズからPingフェーズへと移行し、図5の処理を開始する。なお、図5の処理は、例えば制御部101がメモリ107に記憶されたプログラムを実行することによって開始されうる。一方、受電装置200は、受電部205に電源が投入された場合に図6の処理を開始しうる。例えば、受電装置200において、電源が投入された場合や、無線電力伝送機能がオンとされたことに応じて、図6の処理が開始されうる。また、図6のS601における、Digital Pingの受信に応じて受電装置200の制御部201及び受電部205が起動して、その後の処理を実行するようにしてもよい。なお、時間t1-t2の期間では、送電装置100のリーダ106は、搬送波を送出していない。
時間t2-t3では、WPC規格におけるPingフェーズ、Identification & Configuration(I&C)フェーズ、Negotiationフェーズが実行される。ここで、WPC規格で規定されている状態遷移について説明する。
この期間では、送電装置100の送電部103がDigital Pingの送電を停止しているため、受電装置200では、制御部201及び受電部205は駆動電力を受け取ることができず、パワーオフの状態になる。
時間t4-t5の期間では、送電装置100のリーダ106が受電装置200のタグ202を検出し、リーダ106によるタグ202内のメモリに対する読み書きが実行可能な状態になる。具体的には、送電装置100の制御部101は、リーダ106に搬送波を送電させて受電装置200のタグ202に対して駆動電力の供給を開始し(S511)、タグ202はこの搬送波を受けて起動する。そして、リーダ106は、インベントリ処理を実行する(S512)。インベントリ処理では、リーダ106は、まず、Queryコマンドをタグ202へと送信する。タグ202は、このコマンドへの応答として、16ビットのランダムなビット列であるRN16をリーダ106へと送信する。リーダ106は、RN16を格納したACK(RN16)をタグ202へ送信する。タグ202は、ACK(RN16)を受信すると、タグ202が実装された製品(すなわち受電装置200)の識別情報であるUII又はEPCを、リーダ106に送信する。リーダ106は、タグ202内のメモリに対する読み書きを実行する際に使用する16ビットの認証番号(Authentication number)である「Handle」を要求するReq_RNコマンドをタグ202へ送信する。そして、タグ202は、Handleをリーダ106へ送信する。これらの処理により、リーダ106は、タグ202内のメモリに対する読み書きを実行することができるようになる。
送電装置100の制御部101は、WPCのシーケンスを、アウトバンド通信を介して実行する。図4の矢印403は、矢印402で可能となったリーダ106とタグ202との間の通信を使用して行う、WPC規格の制御通信であり、PingフェーズからPTフェーズの直前までの制御に対応する。ここでの制御では、まず、送電装置100の制御部101は、送電部103にDigital Pingを送電させる(S516)。受電装置200の制御部201は、このDigital Pingを受電すると(S601)、上述の場合と同様に、RFIDで制御通信を実行可能であるか否かを判断する(S602)。ここでは、タグ202がリーダ106から搬送波を受信して起動しているため、制御部201は、例えばI2Cなどの有線通信を介して、タグ202内のメモリへアクセスすることができる。このため、制御部201は、RFIDでの制御通信を実行可能であると判定し(S602でYES)、制御通信をRFIDで制御通信を実行すると判断する(S604)。
この期間では、処理がPTフェーズに移行して、送電装置100の制御部101が、送電部103を制御して、受電部205への送電を実行させる(S518)。なお、この期間中、リーダ106はタグ202に対して搬送波を送電しており、送電部103による無線電力伝送に係る電力の供給と並行して、RFIDを用いた制御通信のためのリーダ106によるタグ202への駆動電力の供給が行われる。
受電装置200は、時間t7においてバッテリ207の充電が終了すると、EPTを送信する。送電装置100の制御部101は、EPTを受信すると(S519)、送電部103からの送電を停止させ(S520)、リーダ106を制御して搬送波の送電を停止させる(S521)。すなわち、制御部101は、送電部103からの送電の停止に伴って、リーダ106からのタグ202への駆動電力の供給を停止させる。送電装置100の制御部101は、送電部103からの送電を停止すると、上述のSelectionフェーズの動作を実行する。すなわち、送電部103は、定期的にAnalog Pingを送信する。この場合、受電装置200が送電装置100の上に載置されたままであるため、時間t8において、送電装置100の制御部101はDigital Pingを送電する。しかしながら、この場合、受電装置200の制御部201は、バッテリ207の充電が終了しているため、EPTを送電装置100へ送信する(図4の矢印404)。なお、このt7の時点においてリーダ106は搬送波の送出を停止しているため、この制御通信は、RFIDではなく、インバンド通信によって実行される。
送電装置100の制御部101は、時間t2-t3において、受電装置200からのID Packetをインバンド通信で受信する(S504)。この場合、制御部101は、例えばID Packetの情報がWPC1.2対応であるという情報である場合に、RFIDでの制御通信を実行することができないと判定し(S506でNO)、インバンド通信で制御通信を継続すると判断する(S522)。その後、上述の時間t5-t8においてアウトバンド通信で実行すると説明した制御通信をインバンド通信で実行する。
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。
Claims (18)
- 送電手段と、
受電装置と通信するための第1通信手段と、
前記第1通信手段とは異なる無線周波数で前記受電装置と通信するための第2通信手段と、
前記第1通信手段の通信により前記受電装置から取得した機器情報に基づいて、前記送電手段による無線での送電を制御するための通信に前記第1通信手段を用いるか、前記第2通信手段を用いるかを決定する決定手段と、
を有することを特徴とする送電装置。 - 前記第2通信手段は、前記受電装置の通信手段に対して駆動電力を供給して前記受電装置との通信を行う、
ことを特徴とする請求項1に記載の送電装置。 - 前記第2通信手段は、前記送電手段による前記受電装置への送電と並行して前記駆動電力の供給を行う、
ことを特徴とする請求項2に記載の送電装置。 - 前記第2通信手段は、前記送電手段による前記受電装置への送電の停止に伴って前記駆動電力の供給を停止する、
ことを特徴とする請求項2または3に記載の送電装置。 - 前記第2通信手段は、前記第2通信手段を前記制御のための通信に用いることが決定されたことに応じて、前記駆動電力の供給を開始する、
ことを特徴とする請求項2から4のいずれか1項に記載の送電装置。 - 前記第1通信手段は、前記送電と同じ無線周波数を用いて通信を行い、前記第2通信手段は、前記送電と異なる無線周波数を用いて通信を行う、
ことを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の送電装置。 - 前記第1通信手段は、前記受電装置が前記第1通信手段との通信を行うことを可能とするための駆動電力を供給する、
ことを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の送電装置。 - 前記第1通信手段を用いて前記制御のための通信を行う場合には、前記第2通信手段を用いた前記制御のための通信を行わない、
ことを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の送電装置。 - 前記第2通信手段を用いて前記制御のための通信を行っている間は前記第1通信手段を用いた前記制御のための通信を行わない、
ことを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の送電装置。 - 前記機器情報は、前記受電装置が準拠している無線電力伝送の規格のバージョンの情報を含み、
前記決定手段は、前記機器情報が前記制御のための通信に前記第1の通信手段を用いるバージョンの情報と前記第2通信手段を用いるバージョンの情報とのいずれが含まれているかに応じて前記決定を行う、
ことを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の送電装置。 - 前記決定手段が、前記第2通信手段を用いると決定した場合に、前記第2通信手段を用いて第2の機器情報を取得し、
前記送電手段は、前記機器情報と前記第2の機器情報とが所定の対応関係を有する場合に、送電を行う、
ことを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の送電装置。 - 前記送電手段は、Wireless Power Consortium(WPC)規格に準拠して動作する、
ことを特徴とする請求項1から11のいずれか1項に記載の送電装置。 - 前記第2通信手段は、Radio Frequency IDentifier(RFID)のインテロゲータである、
ことを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載の送電装置。 - 受電手段と、
送電装置と通信するための第1通信手段と、
前記第1通信手段とは異なる無線周波数で前記送電装置と通信するための第2通信手段と、
前記第1通信手段の通信により前記送電装置から取得した機器情報に基づいて、前記送電装置による無線での送電を制御するための通信に前記第1通信手段を用いるか、前記第2通信手段を用いるかを決定する決定手段と、
を有することを特徴とする受電装置。 - 送電手段と、受電装置と通信するための第1通信手段と、前記第1通信手段とは異なる無線周波数で前記受電装置と通信するための第2通信手段と、を有する送電装置が、
前記第1通信手段の通信により前記受電装置から取得した機器情報に基づいて、前記送電手段による無線での送電を制御するための通信に前記第1通信手段を用いるか、前記第2通信手段を用いるかを決定する工程を含む、
ことを特徴とする方法。 - 受電手段と、送電装置と通信するための第1通信手段と、前記第1通信手段とは異なる無線周波数で前記送電装置と通信するための第2通信手段と、を有する受電装置が、
前記第1通信手段の通信により前記送電装置から取得した機器情報に基づいて、前記送電装置による無線での送電を制御するための通信に前記第1通信手段を用いるか、前記第2通信手段を用いるかを決定する工程を含む、
ことを特徴とする方法。 - 送電手段と、受電装置と通信するための第1通信手段と、前記第1通信手段とは異なる無線周波数で前記受電装置と通信するための第2通信手段と、を有する送電装置に備えられたコンピュータに、
前記第1通信手段の通信により前記受電装置から取得した機器情報に基づいて、前記送電手段による無線での送電を制御するための通信に前記第1通信手段を用いるか、前記第2通信手段を用いるかを決定させるためのプログラム。 - 受電手段と、送電装置と通信するための第1通信手段と、前記第1通信手段とは異なる無線周波数で前記送電装置と通信するための第2通信手段と、を有する受電装置に備えられたコンピュータに、
前記第1通信手段の通信により前記送電装置から取得した機器情報に基づいて、前記送電装置による無線での送電を制御するための通信に前記第1通信手段を用いるか、前記第2通信手段を用いるかを決定させるためのプログラム。
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