JP2023176431A - 給電システム、給電制御方法、及びプログラム - Google Patents

給電システム、給電制御方法、及びプログラム Download PDF

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Abstract

【課題】ユーザの利便性を向上させる。【解決手段】給電エリアに存在する端末装置が受電の対象である受電端末か否かを判定するデバイス認証を行う認証部と、前記受電端末におけるバッテリの残量に基づいて、前記受電端末を、前記受電端末を使用するユーザに関する情報であるユーザ情報から決定される優先順位に関わらず給電を行う第1給電対象とするか、前記優先順位に応じた給電を行う第2給電対象とするかを判定し、前記第1給電対象とした前記受電端末を、前記第2給電対象とした前記受電端末より先に給電させる給電制御部と、を備える。【選択図】図2

Description

本発明は、給電システム、給電制御方法、及びプログラムに関する。
コンセント等を用いた有線による給電手段、或いはQi(チー)等の国際規格で規定されるような無線による給電手段により給電する技術がある。例えば、特許文献1には、ニューラルネットワークを利用して給電条件を決定する技術が開示されている。
国際公開第2019/087010号
しかしながら、給電に対するユーザの要求は様々である。例えば、普段は満充電まで給電するが、今は急いでいるので最低限の給電でよいと考えるユーザや、頻繁に使用している端末には満充電まで給電したいが、ほとんど使用していない端末には最低限の給電でよい等と考えるユーザがいる。特許文献1に記載の技術は、このような様々な要求に対応できるものではなく、ユーザの利便性という観点において改善の余地があった。
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、ユーザの利便性を向上させることができる給電システム、給電制御方法、及びプログラムを提供することを目的とする。
本発明の給電システムは、給電エリアに存在する端末装置が受電の対象である受電端末か否かを判定するデバイス認証を行う認証部と、前記受電端末におけるバッテリの残量に基づいて、前記受電端末を第1給電対象とするか、第2給電対象とするかを判定し、前記第1給電対象とした前記受電端末を、前記第2給電対象とした前記受電端末より先に給電させる給電制御部と、を備え、前記第1給電対象は前記受電端末を使用するユーザに関する情報であるユーザ情報から決定される優先順位に関わらず給電を行う対象であり、前記第2給電対象は前記優先順位に応じた給電を行う対象である。
本発明の、給電制御方法は、コンピュータが行う給電制御方法であって、認証部が、給電エリアに存在する端末装置が受電の対象である受電端末か否かを判定するデバイス認証を行い、給電制御部が、前記受電端末におけるバッテリの残量に基づいて、前記受電端末を第1給電対象とするか、第2給電対象とするかを判定し、前記第1給電対象とした前記受電端末を、前記第2給電対象とした前記受電端末より先に給電させ、前記第1給電対象は前記受電端末を使用するユーザに関する情報であるユーザ情報から決定される優先順位に関わらず給電を行う対象であり、前記第2給電対象は前記優先順位に応じた給電を行う対象である。
本発明の、プログラムは、コンピュータに、給電エリアに存在する端末装置が受電の対象である受電端末か否かを判定するデバイス認証を行わせ、前記受電端末におけるバッテリの残量に基づいて、前記受電端末を第1給電対象とするか、第2給電対象とするかを判定し、前記第1給電対象とした前記受電端末を、前記第2給電対象とした前記受電端末より先に給電させ、前記第1給電対象は前記受電端末を使用するユーザに関する情報であるユーザ情報から決定される優先順位に関わらず給電を行う対象であり、前記第2給電対象は前記優先順位に応じた給電を行う対象である。
本発明によれば、ユーザの利便性を向上させることができる。
実施形態に係る給電システム1の構成を示すブロック図である。 実施形態に係る給電制御サーバ10の構成を示すブロック図である。 実施形態に係る登録情報120として記憶される情報の例を示す図である。 実施形態に係るTX(送電装置)20の構成を示すブロック図である。 実施形態に係るRX(受電装置)30の構成を示すブロック図である。 実施形態に係るデバイス情報320として記憶される情報の例を示す図である。 実施形態に係るスケジュール情報321として記憶される情報の例を示す図である。 実施形態に係る給電システム1が行う処理の流れを示すシーケンス図である。 実施形態に係る給電システム1が行う処理の流れを示すシーケンス図である。 実施形態に係る給電システム1が行う処理の流れを示すシーケンス図である。 実施形態に係る給電制御サーバ10が行う処理の流れを示すフローチャートである。 実施形態に係る給電制御サーバ10が行う処理の流れを示すフローチャートである。 実施形態に係る給電制御サーバ10が行う処理の流れを示すフローチャートである。 実施形態に係る給電制御サーバ10が行う処理の流れを示すフローチャートである。 実施形態の変形例に係る登録情報120Aとして記憶される情報の例を示す図である。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。
(給電システム1の構成)
図1は、実施形態による給電システム1の構成例を示すブロック図である。給電システム1は、RX30に給電を行うサービス(以下、給電サービス)に適用される。給電システム1は、例えば、給電制御サーバ10と、複数のTX20(TX20-1~20-4)を備える。給電制御サーバ10は、給電サービスを行う事業者が管理するサーバ装置である。TX20は給電制御サーバ10の制御にしたがって電力を送信する送電装置である。RX30は、TX20から送信された電力を受電する受電装置である。
TX20の各々は給電エリアEに設けられ、給電エリアEには複数のRX(受電装置)30が存在している。この図の例では、給電エリアE1にはTX20-1が設けられ、RX30A-1~30A-Lが存在している。給電エリアE2にはTX20-2及び20-2が設けられ、RX30B-1~30B-M、RX30C-1~30C-N、RX30D-1~30D-Oが存在している。給電エリアE3にはTX20-4が設けられ、RX30E-1~30E-Pが存在している。L、M、N、O、Pの各々は任意の自然数である。TX20の各々は、給電制御サーバ10の制御にしたがって、TX20の各々が設けられた給電エリアEに存在するRX30に給電を行う。
図2は実施形態に係る給電制御サーバ10の構成を示すブロック図である。給電制御サーバ10は、例えば、通信部11と、記憶部12と、制御部13を備える。通信部11は、TX20と通信を行う。記憶部12は、例えば、登録情報120を記憶する。
図3は実施形態に係る登録情報120として記憶される情報の例を示す図である。登録情報120は、給電サービスの提供を受ける登録者に関する情報である。登録情報120は、登録者ごとに作成される。登録情報120は、例えば、登録者ID、加入プラン、登録デバイスなどの項目に対応する情報により構成される。登録者IDは、給電サービスの提供を受けるユーザとして登録された登録者を一意に識別する情報である。加入プランは、給電サービスにおいて登録者が加入したプランに関する情報である。
登録デバイスは、登録者が、給電サービスにより給電する対象として登録したデバイス(RX30)に関する情報である。この図の例に示すように、登録デバイスとして、複数のデバイス(デバイス1、デバイス2、…)が登録デバイスとして示されていてもよい。デバイスに関する情報として、例えば、デバイスID、パスワード、給電仕様などの各項目に対応する情報が示される。デバイスIDは、デバイスを一意に識別する識別情報である。パスワードは、デバイス認証に用いられるパスワードである。ここでのデバイス認証とは、給電エリアEに存在する端末装置を、受電端末(受電の対象とする端末装置)とするか否かを判定することである。例えば、給電エリアEに存在するRX30にパスワードを要求し、そのRX30から得られたパスワードが、登録情報120に予め登録されたパスワードと一致した場合、そのRX30を受電端末と判定する。給電仕様は、デバイスを給電する場合における給電の仕様であって、例えば、デバイスが受電可能な最大電力及び最大電圧などを含む。
記憶部12は、HDD(Hard Disk Drive)、フラッシュメモリ、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)、RAM(Random Access read / write Memory)、ROM(Read Only Memory)などの記憶媒体、あるいはこれらの組合せである。記憶部12は、給電制御サーバ10の各種処理を実行するためのプログラム、及び各種処理を行う際に利用される一時的なデータを記憶する。
図2に戻り、制御部13は、例えば、取得部130と、認証部131と、給電判定部132を備える。制御部13が備えるこれらの機能部、すなわち、取得部130、認証部131、給電判定部132のそれぞれは、給電制御サーバ10がハードウェアとして備えるCPU(Central Processing Unit)にプログラムを実行させることによって実現される。
取得部130は、各種の情報を取得する。例えば、取得部130は、デバイス認証をするために用いられる情報、例えばRX30から通知されるデバイスID及びパスワードを含む情報を、通信部11を介して取得する。
例えば、RX30は、デバイスIDを含むビーコン信号を定期的に発信している。RX30が給電エリアEにて発信したビーコン信号はその給電エリアEにいるTX20に受信され、そのTX20を介してデバイスIDが給電制御サーバ10に通知される。給電制御サーバ10は、TX20からデバイスIDを受信する。取得部130は、給電制御サーバ10が受信したデバイスIDを、通信部11を介して取得する。取得部130は、取得したデバイスIDを認証部131に出力する。
また、TX20は、RX30が発信したビーコン信号を受信すると、そのRX30にパスワードを要求する通知を行う。RX30は、TX20からパスワードを要求する通知を受信すると、受信した通知を表示する。これにより、「パスワードを入力して下さい」などのメッセージと共に、パスワードを入力するための入力欄がRX30に表示される。ユーザは、RX30に表示された画面を視認し、画面に表示された入力欄にパスワードを入力する。RX30は、入力されたパスワードをTX20に送信する。TX20は、RX30から受信したパスワードを給電制御サーバ10に送信する。給電制御サーバ10は、TX20からパスワードを受信する。取得部130は、給電制御サーバ10が受信したパスワードを、通信部11を介して取得する。取得部130は、取得したパスワードを認証部131に出力する。
取得部130は、RX30に給電をするために用いる情報として、RX30から通知されるRX30を使用するユーザに関する情報(例えば、後述するデバイス情報320)を、通信部11を介して取得する。デバイス情報320には、例えば、バッテリの残量などを示す情報が含まれる(図6参照)。
例えば、デバイス認証の結果、RX30が給電する対象であると判定された場合、給電制御サーバ10は、TX20に、RX30のデバイス情報320を取得するように指示する。TX20は、給電制御サーバ10からの指示に応じて、RX30にデバイス情報320を通知するように要求する。RX30は、例えばRX30の内部に記憶されているデバイス情報320をTX20に送信する。TX20は、RX30から受信したデバイス情報320を給電制御サーバ10に送信する。給電制御サーバ10は、TX20からデバイス情報320を受信する。取得部130は、給電制御サーバ10が受信したデバイス情報320を、通信部11を介して取得する。取得部130は、取得したデバイス情報320を給電判定部132に出力する。
なお、取得部130は、RX30に給電をするために用いる情報として、ユーザの予定などを示す情報(後述するスケジュール情報321)を取得するようにしてもよい。スケジュール情報321には、例えば、ユーザのスケジュール(予定)、及びユーザの行動履歴(実績)などを示す情報が含まれる(図7参照)。RX30に給電するために用いられる情報としてのスケジュール情報321を取得する方法は、デバイス情報320を取得する方法と同様である。取得部130は、RX30に給電するために用いられる情報としてのスケジュール情報321を給電判定部132に出力する。
認証部131は、デバイス認証を行う。認証部131は、まず、給電エリアEに存在するRX30を検出する。例えば、認証部131は、給電エリアEに設けられたTX20を介して給電制御サーバ10にデバイスIDが通知された場合、通知されたデバイスIDに対応するRX30がその給電エリアEに存在すると判定する。認証部131は、給電エリアEに存在するRX30のデバイスIDを記憶させる。
認証部131は、給電エリアEに存在するRX30から通知されたパスワードに基づいてデバイス認証を行う。認証部131は、RX30から通知されたパスワードと、そのパスワードを通知したRX30のデバイスIDの組合せが、登録情報120に記憶されている場合、そのRX30を受電の対象である、つまり受電端末と判定する。一方、認証部131は、RX30から通知されたパスワードと、そのパスワードを通知したRX30のデバイスIDの組合せが、登録情報120に記憶されていない場合、そのRX30が受電の対象でないと判定する。
給電判定部132は、受電端末と判定したRX30への給電を制御する。給電判定部132は、まず、受電端末と判定したRX30のバッテリの残量に基づいて、受電端末を、第1給電対象とするか、第2給電対象とするかを判定する。ここでの第1給電対象は、最優先、つまり後述する優先順位(給電を行う優先順位)に関わらず優先して給電を行う対象である。第2給電対象は優先順位に応じた給電を行う対象である。
給電判定部132は、例えば、受電端末と判定したRX30のバッテリ残量が閾値未満である場合、その受電端末(RX30)を第1給電対象とする。一方、給電判定部132は、バッテリの残量が閾値以上である受電端末を第2給電対象とする。ここでのバッテリの残量は、蓄電池に蓄電されている電気容量を示す情報であり、例えば、蓄電池の満充電容量に対する蓄電されている容量の比率である。バッテリの残量は、例えば、デバイス情報320に含まれる。
また、ここでの閾値は、デバイスを使用するために最低限必要な電力量に基づいて決定される値であり、例えば、満充電容量に対する特定の比率(例えば、10%など)に対応する値に設定される。
給電判定部132は、第1給電対象としたRX30に対し、最優先で給電を行う。例えば、給電判定部132は、通信部11を介して、第1給電対象としたRX30に直ちに給電を行うようにTX20に指示する。TX20は、指示に応じて、第1給電対象としたRX30に給電を行う。TX20は、RX30に給電を行っている間、RX30のデバイス情報320を通知するように要求する。RX30は、TX20から送電された電力を受電して給電するとともに、TX20からの要求に応じてRX30のデバイス情報320をTX20に通知する。
給電判定部132は、第1給電対象としたRX30に給電をした結果、バッテリの残量が閾値以上まで回復した場合、そのRX30を第1給電対象から外し、第2給電対象に変更する。
TX20は、RX30に給電を行っている間、定期的又は不定期に、RX30のデバイス情報320を要求し、RX30から通知されたデバイス情報320を給電制御サーバ10に通知する。給電制御サーバ10の給電判定部132は、通信部11を介してデバイス情報320を取得する。給電判定部132は、取得したデバイス情報320に基づいてRX30のバッテリの残量が閾値以上に回復したか否かを判定する。給電判定部132は、RX30のバッテリの残量が閾値未満である場合、給電を継続するようにTX20に指示する。一方、給電判定部132は、RX30のバッテリの残量が閾値以上となった場合、給電を停止させるようにTX20に指示すると共に、RX30を第2給電対象とする。
給電判定部132は、第2給電対象としたRX30について、デバイス情報320及びスケジュール情報321に基づく優先順位を決定する。デバイス情報320及びスケジュール情報321は、RX30を使用するユーザに関する情報であり、「ユーザ情報」の一例である。
給電判定部132は、スケジュール情報321に含まれるユーザの予定に基づいてユーザが給電エリアに滞在する時間を推定する。例えば、給電判定部132は、ユーザに予定に基づいてユーザが給電エリアEに滞在する時間(以下、滞在時間という)を推定する。給電判定部132は、ユーザにおける次の予定が開始される時刻までの時間に基づいて、ユーザの滞在時間を推定する。例えば、1時間後に打合せを行う予定が示されている場合、給電判定部132は、ユーザの滞在時間は1時間から所定のマージン(例えば、15分)を引いた45分であると推定する。
給電判定部132は、推定した滞在時間に基づいて、給電エリアEにてRX30に給電することが可能な時間(以下、給電可能時間という)を推定する。給電判定部132は、滞在時間から、予め定められた所定の準備時間を引いた時間を給電可能時間とする。準備時間は、例えば、給電制御サーバ10が給電を開始すると判定してから実際にTX20がRX30に給電を開始するまでに要する時間である。準備時間は、RX30の受信電波強度に応じて決定されてもよい。例えば、受信電波強度が大きく、TX20との通信がスムーズに実施できると推定される場合には小さい準備時間が設定される。一方、受信電波強度が小さく、TX20との通信が困難であり、通信に時間を要することが推定される場合には大きい準備時間が設定される。
給電判定部132は、推定した給電可能時間に基づいて、優先順位を決定する。例えば、給電判定部132は、給電可能時間が小さいユーザのRX30を先に給電し、給電可能時間が大きいユーザのRX30を後に給電するように、優先順位を決定する。
給電判定部132は、デバイス情報320に基づいてRX30における必要給電量を推定する。必要給電量は、ユーザがRX30を使用するために必要と推定される給電量である。例えば、ユーザがRX30を頻繁に使用しており、給電後もRX30を頻繁に使用すると考えられる場合、そのRX30の必要給電量は大きくなる。一方、ユーザがRX30をほとんど使用しておらず、給電後もRX30をほとんど使用しないと考えられる場合、そのRX30の必要給電量は小さいと推定される。
給電判定部132は、RX30の必要給電量を推定するための特徴となり得る特性(給電特徴量)を取得する。給電特徴量は、例えば、バッテリの残量、使用状態、受信電波強度、受電可能な最大電力、使用頻度などである。ここでの使用状態とは、RX30がスリープ状態であるのかアクティブ状態であるのかを示す情報である。受信電波強度は、RX30が受信している信号の強度を示す情報である。受電可能な最大電力はRX30が受信することが可能な電力の最大値である。使用頻度はRX30がユーザ等によって使用される頻度である。使用頻度には、ユーザがRX30を操作していなくとも、RX30が自動的に他の通信機器とコネクトしたり、定期的にビーコン信号を発信したりする処理が含まれていてもよい。給電判定部132は、これらの給電特徴量を、例えば、デバイス情報320から取得することができる(図6参照)。
給電判定部132は、デバイス情報320から取得した給電特徴量を、学習済モデルに入力することによって、必要給電量を推定する。ここでの学習済モデルは、不特定のデバイスにおける過去の実績、つまり、給電特徴量と、その給電特徴量である場合に使用された電力量の実績値との対応関係を学習したモデルである。学習済モデルに、未学習の給電特徴量を有するデバイスが使用すると予測される電力量を精度よく推定することができるようになるまで対応関係を学習させる。これにより、学習済モデルは、給電特徴量から必要給電量を精度よく推定することができるようになる。
給電判定部132は、推定した必要給電量に基づいて、優先順位を決定する。例えば、給電判定部132は、必要給電量が大きいユーザのRX30を先に給電し、必要給電量が小さいユーザのRX30を後に給電するように、優先順位を決定する。或いは、給電判定部132は、必要給電量が小さいユーザのRX30を先に給電し、必要給電量が大きいユーザのRX30を後に給電するように、優先順位を決定してもよい。
ここで、給電判定部132は、推定した必要給電量と、給電可能時間との組合せに基づいて、優先順位を決定するようにしてもよい。例えば、給電判定部132は、必要給電量が大きく、且つ給電可能時間が小さいユーザのRX30を先に給電ように、優先順位を決定する。一方、給電判定部132は、必要給電量が小さく、且つ給電可能時間が大きいユーザのRX30を後に給電ように、優先順位を決定する。
例えば、給電判定部132は、必要給電量に基づく重み係数Vと、給電可能時間に基づく重み係数Tを設定し、重み係数V及び重み係数Tの演算値(例えば、加算値、又は乗算値)に基づいて、優先順位を決定するようにしてもよい。例えば、給電判定部132は、必要給電量が大きい程、重み係数Vが大きくなるように設定する。また、給電判定部132は、給電可能時間が大きい程、重み係数Tが大きくなるように設定する。そして、給電判定部132は、重み係数Vと重み係数Tの乗算値が大きいユーザのRX30を先に給電し、乗算値が小さいユーザのRX30を後に給電するように、優先順位を決定する。
また、給電判定部132は、機種種別に基づいてRX30における必要給電量及び給電可能時間を推定する。機種種別は、RX30の種別を示す情報である。給電判定部132は、機種種別を、例えば、デバイス情報320から取得することができる(図6参照)。
給電判定部132は、例えば、スマートフォン、キーボード、イヤホン、スマートウォッチなどデバイス機種の種類の消費電力に応じた必要給電量及び給電可能時間を推定する。例えば、給電判定部132は、消費電力が大きい機種については、給電量が大きくなるように必要給電量を推定する。例えば、給電判定部132は、急速充電が可能な機種については、短い時間で給電するように給電可能時間を推定する。そして、給電判定部132は、例えば、必要給電量が大きく且つ給電可能時間が大きいユーザのRX30を先に給電し、必要給電量が小さく且つ給電可能時間が小さいユーザのRX30を後に給電するように、優先順位を決定する。
図4は、実施形態に係るTX20の構成を示すブロック図である。TX20は、例えば、通信部21と、記憶部22と、制御部23とを備える。通信部21は、給電制御サーバ10、及びRX30と通信を行う。記憶部22は、HDD、フラッシュメモリ、EEPROM、RAM、ROMなどの記憶媒体、あるいはこれらの組合せである。記憶部22は、TX20の各種処理を実行するためのプログラム、及び各種処理を行う際に利用される一時的なデータを記憶する。
制御部23は、例えば、取得部230と、検出部231と、通信制御部232と、給電部233を備える。制御部23が備えるこれらの機能部、すなわち、取得部230、検出部231、通信制御部232、及び給電部233のそれぞれは、TX20がハードウェアとして備えるCPUにプログラムを実行させることによって実現される。
取得部230は、各種の情報を取得する。例えば、取得部230は、RX30が定期的に発信するビーコン信号を、通信部21を介して取得する。取得部230は、取得したビーコン信号を検出部231に出力する。
検出部231は、給電エリアEに存在するRX30を検出する。検出部231は、取得部230からビーコン信号を取得し、取得したビーコン信号にデバイスIDが含まれている場合、そのデバイスIDに対応するRX30が給電エリアEに存在すると判定する。或いは、検出部231は、ビーコン信号が、予め定められた特定の信号フォーマット、例えば、給電サービスに関する通信を行う場合に用いられる信号フォーマットにて通知された場合、給電エリアEに、給電サービスに登録されたRX30が存在すると判定する。検出部231は、判定結果を、ビーコン信号と共に通信制御部232に出力する。
通信制御部232は、給電制御サーバ10との通信、及び、RX30との通信を制御する。例えば、通信制御部232は、検出部231により給電エリアEにRX30が存在すると判定された場合、そのRX30にパスワードを要求する。通信制御部232は、要求に応じたRX30からパスワードが通知された場合、そのパスワードを、通信部21を介して取得し、取得したパスワードをデバイスIDと共に給電制御サーバ10に送信し、デバイス認証を要求する。通信制御部232は、給電制御サーバ10からデバイス認証の認証結果が通知された場合、その認証結果を、RX30に送信する。
また、TX20が給電制御サーバ10から給電に関する指示を受信した場合、通信制御部232は、その指示に応じた対応を行う。ここでの給電に関する指示は、例えば、給電を開始する指示、給電を停止する指示、バッテリの残量を要求する指示、ユーザ情報を要求する指示などである。
例えば、給電制御サーバ10から給電を開始又は停止する指示を受信した場合、通信制御部232は、その指示を給電部233に出力する。また、給電制御サーバ10からバッテリの残量又はユーザ情報(以下、バッテリの残量等という)を要求する指示を受信した場合、通信制御部232は、RX30に、バッテリの残量等を要求する通知を行い、要求に応じたRX30からバッテリの残量等が通知された場合、そのバッテリの残量等を給電制御サーバ10に送信する。
給電部233は、給電を行う。給電部233は、通信制御部232から給電を開始する指示を取得すると、取得した指示に基づいて、RX30に給電するための電波を送信し給電を開始する。給電部233は、通信制御部232から給電を停止する指示を取得すると、取得した指示に基づいて、RX30に送信していた給電するための電波の送信を停止させる。ここで給電部233が給電をする方法としては、任意の方法が採用されてよい。例えば、電磁誘導、電波受信、共鳴などを用いて給電する方式を採用することができる。
図5は、実施形態に係るRX30の構成を示すブロック図である。RX30は、例えば、通信部31と、記憶部32と、制御部33とを備える。通信部31は、TX20と通信を行う。記憶部32は、デバイス情報320とスケジュール情報321を記憶する。ここで、デバイス情報320とスケジュール情報321は、「ユーザ情報」の一例である。
図6は実施形態に係るデバイス情報320として記憶される情報の例を示す図である。デバイス情報320は、RX30に関する情報であって、特に、RX30に給電する際に用いられる情報である。デバイス情報320は、RX30ごとに作成される。デバイス情報320は、例えば、デバイスID、バッテリ残量、使用状態、受信電波強度、受電可能最大電力、使用頻度、及び機種種別などの項目に対応する情報により構成される。デバイスIDは、RX30を一意に識別する情報である。バッテリ残量は、RX30に搭載された蓄電池に蓄電されている電気容量を示す情報であり、例えば、蓄電池の満充電容量に対する蓄電されている容量の比率である。使用状態は、RX30がスリープ状態であるのかアクティブ状態であるのかを示す情報である。受信電波強度は、RX30が受信している信号の強度を示す情報である。受電可能な最大電力はRX30が受信することが可能な電力の最大値である。使用頻度はRX30がユーザ等によって使用される頻度である。使用頻度には、ユーザがRX30を操作していなくとも、RX30が自動的に他の通信機器とコネクトしたり、定期的にビーコン信号を発信したりする処理が含まれていてもよい。機種種別はRX30の種別を示す情報である。機種種別は、例えば、スマートフォン、キーボード、イヤホン、スマートウォッチなどを示す情報である。機種種別は機種に対応する型名などを示す識別情報であってもよい。
図7は実施形態に係るスケジュール情報321として記憶される情報の例を示す図である。スケジュール情報321は、ユーザの予定などを示す情報である。スケジュール情報321には、例えば、ユーザのスケジュール(予定)、及びユーザの行動履歴(実績)などを示す情報が含まれる。
記憶部32は、HDD、フラッシュメモリ、EEPROM、RAM、ROMなどの記憶媒体、あるいはこれらの組合せである。記憶部32は、RX30の各種処理を実行するためのプログラム、及び各種処理を行う際に利用される一時的なデータを記憶する。
図5に戻り、RX30は、例えば、取得部330と、通信制御部331と、受電部332を備える。制御部33が備えるこれらの機能部、すなわち、取得部330、通信制御部331、受電部332のそれぞれは、RX30がハードウェアとして備えるCPUにプログラムを実行させることによって実現される。
取得部330は、各種の情報を取得する。例えば、取得部330は、TX20から通知された、パスワードを要求する信号を、通信部21を介して取得する。また、取得部330は、TX20から通知された、ユーザ情報(デバイス情報320、及び/又はスケジュール情報321)を要求する信号を、通信部21を介して取得する。取得部230は、取得した信号を通信制御部331に出力する。
通信制御部331は、TX20との通信を制御する。例えば、TX20からパスワードを要求する信号を受信した場合、通信制御部331は、その要求に応じて、ユーザがパスワードを入力するための画面を表示部(不図示)に表示させる。また、TX20からユーザ情報(デバイス情報320、及び/又はスケジュール情報321)を要求する信号を受信した場合、通信制御部331は、その要求に応じて、記憶部32を参照し、要求に応じた情報を、通信部31を介してTX20に送信する。
受電部332は、受電を行う。受電部332は、TX20の給電部233から送信された、RX30に給電するための電波を受信し、受信した電波を用いて蓄電池に蓄電させる。
ここで、図8~図10を用いて、給電システム1が行う処理の流れを説明する。図8~図10は、実施形態に係る給電システム1が行う処理の流れを示すシーケンス図である。
図8には、デバイス認証を行う処理の流れが示されている。
RX30は定期的にビーコン信号を発信する(ステップS1)。RX30が給電エリアEに存在し、給電エリアEからビーコン信号を発信した場合、TX20は、ビーコン信号を受信し、受信したビーコン信号に基づいて、RX30が給電エリアEに存在することを検知する(ステップS2)。TX20は、給電エリアEに存在するRX30に対し、パスワードを入力するように要求する(ステップS3)。RX30は、パスワードをTX20に送信する(ステップS4)。TX20は、RX30から受信したパスワードを、ビーコン信号に含まれていたデバイスIDと共に給電制御サーバ10に送信し、デバイス認証を行うように要求する。
給電制御サーバ10は、TX20から通知されたデバイスIDとパスワードに基づいてデバイス認証を行う(ステップS6)。給電制御サーバ10は、デバイスIDとパスワードの組合せが、登録情報120に記憶されている場合、RX30を給電対象とする。一方、給電制御サーバ10は、デバイスIDとパスワードの組合せが、登録情報120に記憶されていない場合、RX30を給電対象から除外する。給電制御サーバ10は、デバイス認証を行った結果(応答)をTX20に通知する。
給電制御サーバ10は、デバイス認証を行った結果、RX30を給電対象とする場合(認証OKの場合)、RX30のバッテリの残量を通知するように、TX20に要求する(ステップS7)。TX20は、給電制御サーバ10からの要求に応じて、RX30にバッテリの残量を通知するように要求する(ステップS8)。RX30は、TX20からの要求に応じて記憶部32を参照し、デバイス情報320に示されているバッテリの残量をTX20に送信する(ステップS9)。TX20は、RX30から受信したバッテリの残量を給電制御サーバ10に送信する(ステップS10)。給電制御サーバ10は、RX30におけるバッテリの残量をTX20から受信する(ステップS11)。
図9には、第1給電対象としたRX30に給電を行う処理の流れが示されている。
給電制御サーバ10は、RX30におけるバッテリの残量が閾値未満であるか否かを判定する(ステップS12)。バッテリの残量が閾値未満である場合、給電制御サーバ10は、そのRX30を第1給電対象とする(ステップS13)。一方、バッテリの残量が閾値以上である場合、給電制御サーバ10は、そのRX30を第2給電対象とし(ステップS21)、Aに示す処理(図10参照)に進む。Aに示す処理の具体的な内容については図10を用いて後で説明する。
給電制御サーバ10は、第1給電対象としたRX30に給電するように、TX20に指示する(ステップS14)。TX20は、給電制御サーバ10からの指示に応じて、RX30に給電し(ステップS15)、RX30はTX20から受電する(ステップS16)。TX20は、RX30に給電を行っている間、RX30のバッテリの残量を通知するように要求する(ステップS17)。RX30は、TX20からの要求に応じて記憶部32を参照し、デバイス情報320に示されているバッテリの残量をTX20に送信する(ステップS18)。TX20は、RX30から受信したバッテリの残量を給電制御サーバ10に送信する(ステップS19)。給電制御サーバ10は、RX30におけるバッテリの残量をTX20から受信する(ステップS20)。給電制御サーバ10は、ステップS12に戻り、RX30におけるバッテリの残量が閾値未満であるか否かを判定する。バッテリの残量が閾値以上に回復した場合、給電制御サーバ10は、そのRX30を第1給電対象から第2給電対象とし(ステップS21)、Aに示す処理に進む。
図10には、図9のAに示す処理、つまり、第2給電対象としたRX30に給電を行う処理の流れが示されている。
給電制御サーバ10は、RX30のユーザ情報を通知するように、TX20に要求する(ステップS20)。TX20は、給電制御サーバ10からの要求に応じて、RX30にユーザ情報を通知するように要求する(ステップS21)。RX30は、TX20からの要求に応じて記憶部32を参照し、デバイス情報320及び/又はスケジュール情報321に示されているユーザ情報をTX20に送信する(ステップS22)。TX20は、RX30から受信したユーザ情報を給電制御サーバ10に送信する(ステップS23)。給電制御サーバ10は、RX30におけるユーザ情報をTX20から受信する(ステップS24)。給電制御サーバ10は、受信したユーザ情報を用いてRX30に行う給電を制御する(ステップS25)。ステップS25に示す給電を制御する処理の具体的な内容については図11~図13を用いて後で説明する。
ここで、図11~図13を用いて、図10のステップS25に示す給電を制御する処理の具体的な内容について説明する。図11~図13は、実施形態に係る給電システム1が行う処理の流れを示すシーケンス図である。
図11には、ユーザ情報におけるデバイス情報320を用いて必要給電量を推定する処理の流れが示されている。ここでは、ユーザ情報に少なくともデバイス情報320が含まれることを前提とする。
給電制御サーバ10は、RX30のユーザ情報を取得し(ステップS2500)、取得したユーザ情報からデバイス情報320を取得する(ステップS2501)。給電制御サーバ10は、デバイス情報320から給電特徴量を抽出する(ステップS2502)。例えば、給電制御サーバ10は、給電特徴量として、バッテリの残量、使用状態、受信電波強度、受電可能な最大電力、使用頻度などを、デバイス情報320から抽出する。給電制御サーバ10は、学習済モデルを用いて必要給電量を推定する(ステップS2503)。具体的には、給電制御サーバ10は、学習済モデルに給電特徴量を入力して得られる必要給電量を、RX30の必要給電量であると推定する。ここでの学習は、給電特徴量と、その給電特徴量である場合に使用された電力量の実績値との対応関係を学習したモデルである。そして、給電制御サーバ10は、Bに示す処理(図13参照)に進む。Bに示す処理の具体的な内容については図13を用いて後で説明する。また、給電制御サーバ10は、必要給電量の重み係数Vを推定する(ステップS2504)。例えば、給電制御サーバ10は、ステップSS2503で推定した必要給電量に応じて重み係数Vを推定する。そして、給電制御サーバ10は、Cに示す処理(図13参照)に進む。Cに示す処理の具体的な内容については図13を用いて後で説明する。
図12には、ユーザ情報におけるスケジュール情報321を用いて給電可能時間を推定する処理の流れが示されている。ここでは、ユーザ情報に少なくともスケジュール情報321が含まれることを前提とする。
給電制御サーバ10は、RX30のユーザ情報を取得し(ステップS2510)、取得したユーザ情報からスケジュール情報321を取得する(ステップS2511)。給電制御サーバ10は、スケジュール情報321からユーザが給電エリアに滞在する時間を推定する(ステップS2512)。例えば、給電制御サーバ10は、ユーザにおける次の予定が開始される時刻までの時間に基づいて、ユーザの滞在時間を推定し、推定した滞在時間に基づいて給電可能時間を推定する。そして、給電制御サーバ10は、Bに示す処理に進む。また、給電制御サーバ10は、給電可能時間の重み係数Tを推定する(ステップS2513)。例えば、給電制御サーバ10は、ステップS2512で推定された給電可能時間に応じて重み係数Tを推定する。そして、給電制御サーバ10は、Cに示す処理に進む。
図13には、ユーザ情報におけるデバイス情報320の機種種別を用いて給電可能時間及び必要給電量を推定する処理の流れが示されている。ここでは、ユーザ情報に少なくともデバイス情報320が含まれることを前提とする。
給電制御サーバ10は、RX30のユーザ情報を取得し(ステップS2520)、取得したユーザ情報からデバイス情報320の機種種別を取得する(ステップS2521)。給電制御サーバ10は、機種種別からRX30の給電可能時間を推定し(ステップS2522)、Bに示す処理に進む。例えば、給電制御サーバ10は、RX30が急速充電することが可能な機種であれば時間が小さくなるように、急速充電することができない機種であれば時間が大きくなるように給電可能時間を推定する。また、給電制御サーバ10は、給電可能時間の重み係数Tを推定し(ステップS2523)、Cに示す処理に進む。例えば、給電制御サーバ10は、ステップS2522で推定された給電可能時間に応じて重み係数Tを推定する。給電制御サーバ10は、機種種別からRX30に必要給電量を推定し(ステップS2524)、Bに示す処理に進む。例えば、給電制御サーバ10は、RX30が消費電力の大きい機種であれば給電量が大きくなるように、消費電力が小さい機種であれば給電量が小さくなるように必要給電量を推定する。また、給電制御サーバ10は、必要給電量の重み係数Vを推定し(ステップS2525)、Cに示す処理に進む。例えば、給電制御サーバ10は、ステップS2524で推定された必要給電量に応じて重み係数Vを推定する。
図14には、必要給電量とその重み係数V、及び給電可能時間とその重み係数Tとを用いて、RX30に給電を行う処理の流れが示されている。
給電制御サーバ10は、必要給電量と給電可能時間に基づいて給電パラメータを決定する(ステップS2530)。給電パラメータは、給電を行うための変数であり、例えば、給電電力、給電時間、給電モードなどを示す情報である。給電制御サーバ10は、給電可能時間内に、少なくとも必要給電量が給電されるように、給電パラメータを決定する。
給電制御サーバ10は、必要給電量の重み係数Vと給電可能時間の重み係数Tに基づいて優先順位を決定する(ステップS2531)。給電制御サーバ10は、例えば、重み係数Vと重み係数Tの乗算値を、給電エリアEにおいて給電中または給電するために待機中である他のユーザの乗算値と比較する。例えば給電制御サーバ10は、乗算値が大きいユーザのRX30を先に給電し、乗算値が小さいユーザのRX30を後に給電するように、優先順位を決定する。
給電制御サーバ10は、RX30について給電開始条件を満たすか否かを判定する(ステップS2532)。例えば、給電制御サーバ10は、優先順位が最も高いRX30について給電パラメータが決定されている場合、そのRX30について給電開始条件を満たすと判定する。給電制御サーバ10は、RX30について給電開始条件を満たす場合、TX20に給電パラメータを通知し(ステップS2533)、RX30に給電を開始するようにTX20に指示する(ステップS2534)。一方、給電制御サーバ10は、RX30について給電開始条件を満たさない場合、そのRX30が給電中であるか否かを判定する(ステップS2535)。RX30が給電中である場合、給電制御サーバ10はRX30に必要給電量を給電したか否かを判定する(ステップS2536)。RX30に必要給電量を給電した場合、給電制御サーバ10は、RX30への給電を停止するようにTX20に指示し(ステップS2537)、処理を終了させる。一方、RX30にまだ必要給電量を給電していない場合、給電制御サーバ10は、RX30への給電を継続するようにTX20に指示する(ステップS2538)。
ステップS2534においてRX30に給電の開始を指示した場合、及びステップS2538においてRX30に給電の継続を指示した場合、給電制御サーバ10は、E(図10参照)に示す処理に進む。これにより、給電制御サーバ10は、第2給電対象としたRX30に給電を開始した後、再度ユーザ情報を取得することによってユーザ情報を更新し、更新したユーザ情報に基づいて、必要給電量又は給電可能時間を更新する。給電制御サーバ10は、更新した必要給電量又は給電可能時間に基づいて、優先順位及び給電パラメータを更新し、更新した優先順位及び給電パラメータを用いてRX30への給電を制御する。
ステップS2535において、RX30が給電中でない、つまり給電するために待機中である場合、給電制御サーバ10は、D(図9参照)に示す処理に進む。これにより、給電制御サーバ10は、第2給電対象としたRX30について、例えば、給電エリアEに待機中にバッテリの残量が閾値未満に低下した場合、そのRX30を第1給電対象に変更して、最優先に給電を行うように制御する。
(実施形態の変形例)
ここで、実施形態の変形例について説明する。本変形例では、給電制御サーバ10の登録情報120に、ユーザのスケジュール情報(スケジュール情報321に相当する情報)が記憶される点において、上述した実施形態と相違する。また、本変形例ではRX30がスケジュール情報321を記憶しない点において、上述した実施形態と相違する。
上述した実施形態では、RX30にスケジュール情報321が記憶される場合を例示して説明した。しかしながら、RX30が、イヤホンやキーボードなどのシンプルなIoT(Internet of Thing)機器である場合、RX30にはスケジュール情報321を記憶させるためのメモリを備えていない場合がほとんどであるため、RX30にスケジュール情報321を格納させることが困難となる。この対策として、本変形例では、給電制御サーバ10の登録情報120に、ユーザのスケジュール情報を記憶させる。
本変形例において、ユーザのスケジュール情報は、例えば、給電サービスのユーザアカウントなどを介して、ユーザにより入力される情報である。或いは、スケジュールを管理するアプリケーションプログラム(以下、スケジュール管理アプリ)から取得した情報であってもよい。この場合、給電制御サーバ10は、API(Application Programming Interface)等を介してスケジュール管理アプリと連携し、スケジュール管理アプリに登録されたユーザのスケジュールを定期的に取得する。
図15は実施形態の変形例に係る登録情報120Aとして記憶される情報の例を示す図である。登録情報120Aは、ユーザ情報の項目に対応する情報を含んで構成される。ユーザ情報の項目には、例えば、ユーザのスケジュール(予定)、及びユーザの行動履歴(実績)などを示す情報が記憶される。
以上説明したように、実施形態の給電システム1は、認証部131と給電判定部132とを備える。認証部131は、デバイス認証を行う。デバイス認証は、給電エリアEに存在するRX30(端末装置)が、受電の対象であるRX30(受電端末)か否かを判定する処理である。給電判定部132は、RX30(受電端末)におけるバッテリの残量に基づいて、RX30を、第1給電対象とするか、第2給電対象とするかを判定する。第1給電対象は優先順位に関わらず給電を行う対象である。第2給電対象は優先順位に応じて給電を行う対象である。優先順位は、デバイス情報320及びスケジュール情報321の少なくとも一方(ユーザ情報)に基づいて決定される。給電判定部132は、第1給電対象としたRX30を、第2給電対象としたRX30より先に給電する。
これにより、実施形態の給電システム1では、デバイス認証を行い、登録されたRX30を給電の対象とすることができる。また、バッテリの残量が少ないRX30への給電を優先的に行うことができる。したがって、ユーザの利便性を向上させることが可能である。
また、実施形態の給電システム1では、給電判定部132は、第1給電対象としたRX30に給電した結果、バッテリの残量が閾値以上に回復した場合、当該第1給電対象としたRX30を第1給電対象から第2給電対象に変更する。これにより、実施形態の給電システム1では、バッテリの残量が少ないRX30に最低限必要な給電を行った後、デバイス情報320及びスケジュール情報321の少なくとも一方(ユーザ情報)に基づいて決定される優先順位に応じた給電を行うことができ、ユーザの状況を考慮した給電を行うことが可能となる。
また、実施形態の給電システム1では、ユーザ情報には、デバイス情報320(受電端末の使用頻度)が含まれる。給電判定部132は、第2給電対象とした受電端末について、使用頻度に基づいてRX30に給電する必要給電量を推定する。給電判定部132は推定した必要給電量に応じて優先順位を決定する。これにより、頻繁に使用されるRX30には大きい電力を給電し、ほとんど使用されていないRX30には小さい電力を給電するようにして、デバイスの状況を考慮した給電を行うことが可能となる。
また、実施形態の給電システム1では、ユーザ情報には、スケジュール情報321(ユーザの予定)が含まれる。給電判定部132は、第2給電対象とした受電端末について、ユーザの予定に基づいてRX30に給電することができる給電可能時間を推定する。給電判定部132は推定した給電可能時間に応じて優先順位を決定する。これにより、給電にあまり時間がとれないユーザのRX30を先に給電するようにして、ユーザの予定を考慮した給電を行うことが可能となる。
また、実施形態の給電システム1では、ユーザ情報には、デバイス情報320とスケジュール情報321が含まれる。給電判定部132は、第2給電対象とした受電端末についてスケジュール情報321に基づいて給電可能時間を推定し、デバイス情報320に基づいて必要給電量を推定する。給電判定部132は、推定した給電可能時間及び必要給電量の組合せに応じて優先順位を決定する。これにより、給電にあまり時間がとれないユーザであっても、その限られた時間内に必要な量が給電されるように制御することができる。
上述した実施形態における給電システム1、及び給電制御サーバ10の全部または一部をコンピュータで実現するようにしてもよい。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することによって実現してもよい。なお、ここでいう「コンピュータシステム」とは、OSや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ROM、CD-ROM等の可搬媒体、コンピュータシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。さらに「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、短時間の間、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバやクライアントとなるコンピュータシステム内部の揮発性メモリのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでもよい。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであってもよく、さらに前述した機能をコンピュータシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであってもよく、FPGA等のプログラマブルロジックデバイスを用いて実現されるものであってもよい。
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
1…給電システム
10…給電制御サーバ
131…認証部
132…給電判定部(給電制御部)
20…TX(送電装置)
30…RX(受電装置)
320…デバイス情報(ユーザ情報)
321…スケジュール情報(ユーザ情報)

Claims (8)

  1. 給電エリアに存在する端末装置が受電の対象である受電端末か否かを判定するデバイス認証を行う認証部と、
    前記受電端末におけるバッテリの残量に基づいて、前記受電端末を第1給電対象とするか、第2給電対象とするかを判定し、前記第1給電対象とした前記受電端末を、前記第2給電対象とした前記受電端末より先に給電させる給電制御部と、
    を備え、
    前記第1給電対象は前記受電端末を使用するユーザに関する情報であるユーザ情報から決定される優先順位に関わらず給電を行う対象であり、前記第2給電対象は前記優先順位に応じた給電を行う対象である、
    給電システム。
  2. 前記給電制御部は、前記第1給電対象とした前記受電端末に給電した結果、バッテリの残量が閾値以上に回復した場合、当該第1給電対象とした前記受電端末を前記第1給電対象から前記第2給電対象に変更する、
    請求項1に記載の給電システム。
  3. 前記ユーザ情報には、前記受電端末の種別が含まれ、
    前記給電制御部は、前記第2給電対象とした前記受電端末について、前記種別に基づいて前記受電端末に給電する必要給電量及び前記受電端末に給電することができる給電可能時間を推定し、推定した前記必要給電量及び前記給電可能時間に応じて前記優先順位を決定する、
    請求項1に記載の給電システム。
  4. 前記ユーザ情報には、前記受電端末の使用頻度が含まれ、
    前記給電制御部は、前記第2給電対象とした前記受電端末について、前記使用頻度に基づいて前記受電端末に給電する必要給電量を推定し、推定した前記必要給電量に応じて前記優先順位を決定する、
    請求項1に記載の給電システム。
  5. 前記ユーザ情報には、前記ユーザの予定が含まれ、
    前記給電制御部は、前記第2給電対象とした前記受電端末について、前記ユーザの予定に基づいて前記受電端末に給電することができる給電可能時間を推定し、推定した前記給電可能時間に応じて前記優先順位を決定する、
    請求項1に記載の給電システム。
  6. 前記ユーザ情報には、前記ユーザの予定、及び前記受電端末の使用頻度が含まれ、
    前記給電制御部は、前記第2給電対象とした前記受電端末について、前記ユーザの予定に基づいて前記受電端末に給電することができる給電可能時間を推定し、前記使用頻度に基づいて前記受電端末に給電する必要給電量を推定し、推定した前記給電可能時間及び前記必要給電量の組合せに応じて前記優先順位を決定する、
    請求項1に記載の給電システム。
  7. コンピュータが行う給電制御方法であって、
    認証部が、給電エリアに存在する端末装置が受電の対象である受電端末か否かを判定するデバイス認証を行い、
    給電制御部が、前記受電端末におけるバッテリの残量に基づいて、前記受電端末を第1給電対象とするか、第2給電対象とするかを判定し、前記第1給電対象とした前記受電端末を、前記第2給電対象とした前記受電端末より先に給電させ、
    前記第1給電対象は前記受電端末を使用するユーザに関する情報であるユーザ情報から決定される優先順位に関わらず給電を行う対象であり、前記第2給電対象は前記優先順位に応じた給電を行う対象である、
    給電制御方法。
  8. コンピュータに、
    給電エリアに存在する端末装置が受電の対象である受電端末か否かを判定するデバイス認証を行わせ、
    前記受電端末におけるバッテリの残量に基づいて、前記受電端末を第1給電対象とするか、第2給電対象とするかを判定し、前記第1給電対象とした前記受電端末を、前記第2給電対象とした前記受電端末より先に給電させ、
    前記第1給電対象は前記受電端末を使用するユーザに関する情報であるユーザ情報から決定される優先順位に関わらず給電を行う対象であり、前記第2給電対象は前記優先順位に応じた給電を行う対象である、
    プログラム。
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