JP5871961B2

JP5871961B2 - 受電装置、受電装置の制御方法、および、プログラム

Info

Publication number: JP5871961B2
Application number: JP2013557325A
Authority: JP
Inventors: 優田中
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2012-02-10
Filing date: 2012-02-10
Publication date: 2016-03-01
Anticipated expiration: 2032-02-10
Also published as: US9716532B2; JPWO2013118286A1; US20140217828A1; WO2013118286A1

Description

本発明は、受電装置における振動制御に関する。

近年、ケーブルレスに給電を行う無線給電方式が注目されている。無線給電方式の一つである電磁誘導方式では、給電装置のコイルと受電装置のコイルとの間で誘導電流を発生させて給電を行う。また、無線給電方式の一つである磁気共鳴方式では、給電装置のコイルと受電装置のコイルとの間で電気的な共振現象を起こすことで給電を行う。磁気共鳴方式によれば、電磁誘導方式よりも長距離間の給電を行うことができる。

無線給電方式では、コイル間の位置関係によって給電効率が低下してしまう。そこで、給電用のコイルを可動式にしたり、複数の給電用のコイルを持つことで、給電効率の良い領域（以下、給電領域）を広げ、給電効率の低下を抑制する方法が提案されている。

また、受電装置が、例えば携帯電話のように振動部を持つ場合、給電中には受電装置の振動を禁止することで、給電効率の低下を抑制する方法が提案されている（特許文献１）。

特開２００１−１９７６７４号公報

しかしながら、受電装置が受電中であっても、受電装置の振動を禁止する必要がない場合が考えられる。例えば、受電装置がケーブルを介して受電中であったり、送電装置の送電領域が広く受電装置が振動したとしても送電領域から外れなかったりする場合である。

このような場合にまで受電装置の振動を禁止してしまうと、ユーザは例えば、着信や所定の時刻を振動により知ることができなくなってしまうため、ユーザの利便性が低下してしまう。

上記課題を鑑み、受電中の受電装置の振動を禁止するか否かを、受電状況に応じて選択的に行うことを目的とする。また、本発明の別の側面では、受電中の受電装置の振動を禁止したことをユーザに通知するようにすることを目的とする。

上記目的を達成するための受電装置は、振動部を有する受電装置であって、受電を行う受電手段と、送電装置から有線により受電する方法と無線により受電する方法とを含む複数の受電方法から、受電方法を判別する判別手段と、前記判別手段による判別結果に応じて、前記振動部による振動を禁止する禁止手段と、を有する。

本発明によれば、受電中の受電装置の振動を禁止するか否かを、受電状況に応じて選択的に行うことができる。また、本発明の別の側面によれば、受電中の受電装置の振動を禁止したことをユーザに通知することができる。

無線給電システムの構成図無線給電システムの機能的な構成を示すブロック図無線給電システムの受電装置の動作フローを示す図無線送電装置が電磁結合方式を用いた送電部を一箇所に持つ無線給電システムの構成図無線送電装置が電磁結合方式を用いた送電部を一つ持ち、送電部が移動可能な無線給電システムの構成図無線送電装置が電磁結合方式を用いた送電部を複数持つ無線給電システムの構成図

（実施例）
図１は、実施形態１における無線給電システムの構成図である。

無線給電システムは、送電を行う無線送電装置（例えば、充電台）１０１と、受電を行う受電装置（例えば、カメラや携帯電話）１０２とから構成される。無線送電装置１０１の送電部２０８は、送電可能な送電領域１０３を形成する。受電装置１０２の無線受電部２０９は、無線送電装置１０１の送電領域１０３に入ると電磁誘導を利用して受電を行う。なお、電磁誘導に代えて、磁気共鳴により給電を行うシステムであっても良い。

図２に、無線送電装置１０１と受電装置１０２のハードウェア構成を示す。無線送電装置１０１は、制御部２０１、受電装置検出部２０２、記憶部２０３、および、送電部２０８を備える。

制御部（具体的には、プロセッサ）２０１は無線送電装置１０１の全体的な制御を司る。受電装置検出部２０２は、受電装置１０２が置かれた位置情報を検出する。具体的には、無線送電装置１０１が有する圧力センサや超音波センサ、もしくは無線送電装置１０１の表面における電磁気特性の時間変化量の少なくとも１つを用いて、受電装置１０２の無線受電部２０９の位置を割り出す。位置そのものではなく、無線送電装置１０１の送電部２０８と受電装置１０２の無線受電部２０９との間の距離を算出して、送電部２０８からの遠近といった情報でも良い。

記憶部２０３は、送電部２０８の構成情報を記憶している。ここで、構成情報には、送電部２０８の最大送電電力、送電コイルの情報（送電部２０８の送電コイルが移動可能か、移動可能であれば追尾可能か、また、複数の送電コイルで構成されているか、といった情報）が含まれる。

なお、記憶部２０３は、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリで構成されている。しかしこれに限らず、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＤＶＤなどの記憶媒体を用いて構成してもよい。送電部２０８は、電磁誘導を利用して送電を行う。

受電装置１０２は、制御部２０４、振動部２０５、無線送電装置検出部２０６、無線受電部２０９、蓄電部２０７、記憶部２１０、有線受電部２１１、スピーカ２１２、および、禁止部２１３を備える。

制御部（具体的には、プロセッサ）２０４は受電装置１０２の全体的な制御を司り、無線受電部２０９の受電量や、蓄電部２０７の蓄電量を取得する。振動部２０５は受電装置１０２の全体または一部を振動させる機能を持ち、例えば所定の時刻やデータ着信などをユーザに通知するために利用する。

送電装置検出部２０６は、無線送電装置が定期的に報知する報知信号（例えば、Ｐｉｎｇ信号）を検知することにより無線送電装置を検出する。蓄電部２０７は無線受電部２０９、および、有線受電部２１１から受電した電力を蓄電する。無線受電部２０９は、電磁誘導を充電した無線送電装置から受電する。

記憶部２１０は、制御部２０１が後述するフローチャートを実現するためのプログラムを記憶している。なお、記憶部２１０は、ＲＯＭ、ＲＡＭ等のメモリで構成されている。しかしこれに限らず、フレキシブルディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＤＶＤなどの記憶媒体を用いて構成してもよい。

有線受電部２１１は充電コネクタを備え、商用電源から有線を介して受電し、蓄電部２０７に蓄電する。なお、商用電源に代えてＵＳＢバスパワーにより受電してもよい。スピーカ２１２は音楽を再生している際に、音を出力する。禁止部２１３は、振動部２０５の振動を禁止する。２１４は、ユーザに各種通知を行うための表示部である。

図３は本実施形態における無線給電システムの受電装置１０２の動作フローを示す図である。当該フローは、受電装置１０２の制御部２０４が記憶部２１０に記憶されたプログラムを読み出すことで実現される。

Ｓ３０１において、無線送電装置検出部２０６は、無線送電装置（ここでは、無線送電装置１０１）を検出する。当該検出は、無線送電装置１０１が送信する報知信号（ｐｉｎｇ）を受信することが行われる。

無線送電装置を検出できなかった場合には、有線受電部２１１は、充電コネクタが有線接続されているか否かを判定する（Ｓ３０２）。有線接続されている場合にはＳ３０８に進み、有線接続されていない場合にはＳ３０１に戻る。

一方、無線送電装置を検出した場合には、無線送電装置検出部２０６は、検出した無線送電装置からの通知に基づいて、検出した無線送電装置の無線送電方式を判定する（Ｓ３０３）。無線送電方式が電磁誘導である場合にはＳ３０４に進み、そうでない場合（例えば、磁気共鳴である場合）にはＳ３０８に進む。

Ｓ３０４において、制御部２０４は、無線送電装置１０１から制御情報を取得する。制御情報とは、無線受電部２０９の位置情報、および、送電部２０８の構成情報である。ここでは、受電装置１０２が無線送電装置１０１に対して制御情報を要求し、当該要求に応じて制御情報が送信されるものとする。しかし、これに限らず、無線送電装置１０１が受電装置１０２の検出に応答して送信するようにしてもよい。

次に、Ｓ３０５において制御部２０２は、受電装置１０２が音楽を再生中であるか否かを判定する。音楽を再生していない場合にはＳ３０７に進む。一方、音楽を再生している場合にはスピーカ２１２を利用して音を出力しているか有線を介して例えばステレオシステムにおけるスピーカ２１２とは異なる他のスピーカを利用して音を出力しているかを制御部２０２が判定する（Ｓ３０６）。

スピーカ２１２を利用して音を出力している場合にはＳ３１２に進み、禁止部２１３は振動部２０５の振動を禁止する。これにより、スピーカ２１２が音を出力することによる振動に加え、振動部２０５が振動してしまうことにより、無線送電装置１０１と受電装置１０２の位置関係が大きく変わってしまい、給電効率が低下を抑制することができる。また、音楽再生中に受電装置２０２が振動することにより、音楽に対する雑音が生じてしまうことを防ぐことができる。

一方、スピーカ２１２とは異なる他のスピーカを利用して音を出力している場合にはＳ３０７に進み、制御部２０４は、無線受電部２０９の中心が送電領域の中心付近（中心領域）に存在するか否かを制御情報に基づいて判定する（Ｓ３０５）。具体的には、図４Ａ〜４Ｃに示す中心付近（斜線部分）に無線受電部２０９が存在するか否かを判定する。

即ち、無線送電装置１０１が単一の固定コイルを有している場合（この情報は、構成情報に含まれる）、図４Ａの斜線部分に無線受電部２０９が存在するか否かを、位置情報を用いて判定する。

また、無線送電装置１０１が複数の固定コイルを有している場合（この情報は、構成情報に含まれる）、図４Ｂの斜線部分に無線受電部２０９が存在するか否かを、位置情報を用いて判定する。

また、無線送電装置１０１が単一の移動型コイルを有している場合（この情報は、構成情報に含まれる）、図４Ｃの斜線部分に無線受電部２０９が存在するか否かを、位置情報を用いて判定する。移動型コイルとは、無線受電部２０９の位置に応じて移動するコイルである。この場合、移動型コイルの送電領域はコイルの移動範囲に応じて決定される。移動型コイルの場合の中心付近とは、コイルの移動範囲に応じて決定された送電領域の中心付近となる。

中心領域に存在する場合にはＳ３０８に進み、存在しない場合にはＳ３１２に進む。

Ｓ３０８において、制御部２０４は振動部２０５の振動を許可する。従って、振動部２０５は、所定の時刻やデータ着信などをユーザに通知する際に振動する。有線により充電している場合や、無線受電部２０９の中心が送電領域の中心付近に存在している場合には、受電装置１０２の振動により無線受電部２０９の位置が変化することにより給電効率が大きく下がってしまう可能性は低い。このような場合には、所定の時刻やデータ着信などをユーザに通知する際に振動するので、ユーザの利便性が向上する。

その後、蓄電部２０７に対して充電が行われる（Ｓ３０９）。充電している際に、給電効率が所定値以上であるか否かを判定する（Ｓ３１０）。ここでは、有線接続されている場合には、給電効率が所定値以上であると判定する。また、無線により受電している場合には、無線送電装置１０１から送電量を取得し、取得した送電量と実際に無線受電部２０９が受電している受電量を比較して給電効率を算出する。給電効率が所定値以上である場合にはＳ３０９に進み、所定値未満である場合にはＳ３１０に進む。ここで、給電効率が所定値未満である場合には、送電量を増やすよう無線送電装置１０１に要求してもよい。これにより、給電効率が低い場合であっても受電量を増やすことができ、充電時間を短くすることができる。

なお、一般に、電磁誘導方式の方が磁気共鳴方式よりも給電効率が高いため、ここでは該所定値は、送電方式によって異なる値とする。例えば、送電方式が電磁誘導方式である場合には５０％とし、磁気共鳴方式である場合には３０％とする。

Ｓ３１１において、制御部２０４は蓄電部２０７が満充電されたか否かを判定する。満充電されている場合には充電を終了し、満充電されていない場合にはＳ３０９に戻って充電を継続する。

次に、Ｓ３１２について説明する。Ｓ３１２において、禁止部２１３は振動部２０５の振動を禁止する。なお、受電装置１０２の構成によっては、振動モードを解除することによって、これを達成するようにしてもよい。従って、受電装置１０２の振動により無線受電部２０９の位置が変化することはないため、給電効率が大きく下がってしまう可能性を低減することができる。なお、振動を禁止している場合に、着信やアラーム等の振動部２０５による振動によりユーザに通知を行うべきイベントが発生した場合には、振動部２０５による振動に代えて、スピーカ２１２から出力される音または表示部２１４により表示する光や文字を利用する。これにより、振動が禁止されている場合であっても、ユーザは着信やアラームに気付くことができる。

更に、表示部２１４は、無線給電の効率が低下する可能性があるために振動を禁止したことをユーザに通知する。なお、スピーカ２１２を用いて上述の旨をユーザに通知するようにしてもよい。また、無線給電の効率の低下を防止するために振動ではなく光または音によって通知が行われることをユーザに知らせるようにしてもよい。これにより、ユーザは無線給電効率を低下させないようにするために振動が禁止（もしくは、振動設定が解除）されたことを知ることができる。また、ユーザは、着信やアラームが振動ではなく光や音によって通知されることを知ることができる。

その後、蓄電部２０７に対して充電が行われる（Ｓ３１３）。そして、制御部２０４は蓄電部２０７が満充電されたか否かを判定する（Ｓ３１４）。満充電されている場合には、振動部２０５の振動を許可して（Ｓ３１５）、充電を終了する。一方、満充電されていない場合にはＳ３１３に戻って充電を継続する。

上述のようにして、受電中の受電装置の振動を禁止するか否かを、受電状況（例えば、有線による給電か、電磁誘導方式による給電か、磁気共鳴方式による給電か、電磁誘導方式による給電の場合には、送電領域と無線受電部との位置関係）に応じて選択的に行うことができる。

更に、無線送電装置１０１が送電している装置の台数を無線送電装置１０１から取得し、複数の装置に対して送電している場合には、振動部２０５の振動を禁止するようにしてもよい。これにより、受電装置１０２が振動することにより他の受電装置の位置が変化し、他の受電装置の給電効率が低下してしまうことを防ぐことができる。

また、送電部２０８が大きい場合には、振動による移動により給電効率が大きく低下してしまう可能性は低いと考えられる。そこで、制御情報に無線送電装置１０１の送電部２０８の大きさ（面積）を含めるようにし、送電部２０８の大きさが所定の大きさよりも大きい場合には、振動を許可するようにしても良い。

本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために以下の請求項を添付する。

１０１無線送電装置
１０２受電装置
２０１制御部
２０２受電装置検出部
２０３記憶部
２０４制御部
２０５振動部
２０６送電装置検出部
２０７蓄電部
２０８送電部
２０９無線受電部
２１０記憶部
２１１有線受電部
２１２スピーカ
２１３禁止部
２１４表示部

Claims

振動部を有する受電装置であって、
受電を行う受電手段と、
送電装置から有線により受電する方法と無線により受電する方法とを含む複数の受電方法から、受電方法を判別する判別手段と、
前記判別手段による判別結果に応じて、前記振動部による振動を禁止する禁止手段と、を有することを特徴とする受電装置。
前記無線により受電する方法には、電磁誘導を利用した受電方法と磁気共鳴を利用した受電方法とが含まれることを特徴とする請求項１に記載の受電装置。
前記禁止手段は、前記判別手段により判別された受電方法が磁気共鳴を利用した受電方法である場合には前記振動部による振動を禁止せず、電磁誘導を利用した受電方法である場合には前記振動部による振動を禁止することを特徴とする請求項１又は２に記載の受電装置。
前記判別手段により判別された受電方法が電磁誘導を利用した方法である場合に、前記禁止手段は、前記送電装置の送電領域と前記受電手段との位置関係に応じて、前記振動部による振動を禁止することを特徴とする請求項１又は２に記載の受電装置。
音を出力するスピーカを更に有し、
前記判別手段により判別された受電方法が、前記受電手段が無線により受電する方法であり、且つ、前記スピーカを利用して音を出力している場合には、前記禁止手段は前記振動部による振動を禁止する
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の受電装置。
前記受電手段による受電の効率を判定する判定手段を更に有し、
前記禁止手段は、前記効率が所定値未満である場合に、前記振動部による振動を禁止する
ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の受電装置。
前記受電手段による受電が完了すると、前記禁止手段は前記振動部の振動の禁止を解除することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の受電装置。
前記禁止手段により前記振動部による振動を禁止した場合、前記振動部による振動に代えて、音または表示によりユーザに通知を行う通知部を更に有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の受電装置。
振動部を有する受電装置の制御方法であって、
送電装置から有線により受電する方法と無線により受電する方法とを含む複数の受電方法から、受電方法を判別する判別工程と、
前記判別の結果に応じて、前記振動部による振動を禁止する禁止工程と、
を有することを特徴とする制御方法。
前記禁止工程は、前記判別工程において判別された受電方法が磁界共鳴を利用した受電方法である場合には前記振動部による振動を禁止せず、電磁誘導を利用した受電方法である場合には前記振動部による振動を禁止することを特徴とする請求項９に記載の制御方法。
コンピュータを請求項１乃至８のいずれか１項に記載の受電装置として機能させるためのプログラム。