JP6294581B2 - ワイヤレス受電装置およびそれを用いた電子機器 - Google Patents
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Description
本発明は、ワイヤレス給電技術に関する。
近年、電子機器に電力を供給するために、無接点電力伝送（非接触給電、ワイヤレス給電ともいう）が普及し始めている。異なるメーカーの製品間の相互利用を促進するために、ＷＰＣ（Wireless Power Consortium）が組織され、ＷＰＣにより国際標準規格であるＱｉ（チー）規格が策定された。
Ｑｉ規格にもとづいたワイヤレス給電は、送信コイルと受信コイル間の電磁誘導を利用したものである。給電システムは、送信コイルを有する給電装置と、受信コイルを有する受電端末で構成される。給電に際して、給電装置と受電端末は、機械的に拘束、結合されておらず、したがって送信コイルと受信コイルの相対的な位置は自由である。また送信コイルと受信コイルの間に、金属片などの異物が挟まることも想定される。これらの要因により、送信コイルと受信コイルの結合度は変化する。
Ｑｉ規格にもとづいたワイヤレス給電では、コイルの結合度が小さい状態においても、受電端末と給電装置間の通信によって給電装置からの送信電力を制御することにより、受電端末に対して必要とされる電力を供給可能となっている。言い換えれば、給電効率が低い状態であっても、ベストエフォートで給電するため、電力効率の観点で改善の余地があった。
本発明はかかる課題に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、コイルの位置ずれや異物の近接などにより給電効率が低い状態を検出可能なワイヤレス受電装置の提供にある。
本発明のある態様は、ワイヤレス受電装置に関する。ワイヤレス受電装置は、受信コイルと、受信コイルに流れる電流を整流する整流回路と、整流回路の出力と接続された平滑コンデンサと、給電装置からの信号の受信開始後の判定タイミングにおいて平滑コンデンサの電圧と所定のしきい値電圧の比較結果に応じた通知信号を生成する判定部と、を備える。
給電装置からの信号送信開始の直後は、送信電力の制御は行われず、したがって平滑コンデンサに生ずる電圧は、送信コイルと受信コイルの結合度に応じたレベルをとる。この態様によれば、給電装置による送信電力制御が開始する前の判定タイミングにおいて、平滑コンデンサの電圧を監視することにより、受信コイルの位置ずれや異物の近接により給電効率が低い状態を検出できる。
判定部は、平滑コンデンサの電圧をデジタル値に変換するＡ／Ｄコンバータと、給電装置からの信号の受信開始後の判定タイミングにおけるデジタル値を所定のしきい値と比較し、比較結果に応じた通知信号を生成するロジック部と、を含んでもよい。
判定部は、平滑コンデンサの電圧を所定のしきい値と比較し、比較結果を示す比較信号を生成するコンパレータと、給電装置による信号送信開始後の判定タイミングにおける比較信号にもとづき通知信号を生成するロジック部と、を含んでもよい。
判定タイミングは、給電装置による信号送信開始後、所定の時間経過後であってもよい。
判定タイミングは、給電装置がその給電サーフェス上に、物体が存在するかどうかを探索する第１フェーズが完了し、次の第２フェーズに移行してから所定時間の経過後であってもよい。
判定タイミングは、給電装置が、選択した物体が給電対象のワイヤレス受電装置を備えるかどうかを判定する第２フェーズ、または、第２フェーズに続く、ワイヤレス受電装置の情報を取得し、給電の準備を行う第３フェーズに含まれてもよい。
判定タイミングは、第３フェーズが終了する直前であってもよい。
第２フェーズまたは第３フェーズでは、平滑コンデンサの電圧が安定しているため、その期間における電圧を監視することにより、正確に受信コイルの位置ずれや異物の近接を検出できる。
ワイヤレス受電装置は、Ｑｉ規格に準拠してもよい。この場合、第１フェーズは、選択（Selection）フェーズ、第２フェーズは、ピン（Ping）フェーズ、第３フェーズは認証・設定（Identification & Configuration）フェーズ、第４フェーズは電力伝送（Power Transfer）フェーズに対応してもよい。
本発明の別の態様は、電子機器に関する。電子機器は、上述のいずれかのワイヤレス受電装置と、ディスプレイ装置と、を備える。通知信号に応じて、ディスプレイ装置に、電子機器の位置が不適切であることを示唆する画像が表示されてもよい。
これにより、電子機器のユーザは、コイルの位置ずれを認識でき、電子機器の最適な位置を探る手がかりとすることができる。
本発明の別の態様も、電子機器に関する。電子機器は、上述のいずれかのワイヤレス受電装置を備える。電子機器は、ワイヤレス受電装置が生成する通知信号に応じた信号を、給電装置に送信可能に構成されてもよい。
この場合、給電装置においても、通知信号に応じた処理を実行することが可能となる。たとえば給電装置は、電子機器の位置が不適切であることを示唆するアラームを鳴らしたり、給電を停止してもよい。
この場合、給電装置においても、通知信号に応じた処理を実行することが可能となる。たとえば給電装置は、電子機器の位置が不適切であることを示唆するアラームを鳴らしたり、給電を停止してもよい。
本発明の別の態様も、ワイヤレス受電装置に関する。ワイヤレス受電装置は、受信コイルと、受信コイルに流れる電流を整流する整流回路と、整流回路の出力と接続された平滑コンデンサと、給電装置からの信号の受信開始後の判定タイミングにおける平滑コンデンサの電圧に応じた検出信号を生成する判定部と、を備える。
給電装置からの信号送信開始の直後は、送信電力の制御は行われず、したがって平滑コンデンサに生ずる電圧は、送信コイルと受信コイルの結合度に応じたレベルをとる。この態様によれば、給電装置による送信電力制御が開始する前の判定タイミングにおいて、平滑コンデンサの電圧を監視することにより、受信コイルの位置の情報を取得できる。
判定タイミングは、給電装置からの信号の受信開始後、所定の時間経過後であってもよい。
判定タイミングは、給電装置がその給電サーフェス上に、物体が存在するかどうかを探索する第１フェーズが完了し、次の第２フェーズに移行してから所定時間の経過後であってもよい。
判定タイミングは、給電装置が、選択した物体が給電対象のワイヤレス受電装置を備えるかどうかを判定する第２フェーズ、または、第２フェーズに続く、ワイヤレス受電装置の情報を取得し、給電の準備を行う第３フェーズに含まれてもよい。
判定タイミングは、第３フェーズが終了する直前であってもよい。
第２フェーズまたは第３フェーズでは、平滑コンデンサの電圧が安定しているため、その期間における電圧を監視することにより、正確に受信コイルの情報を取得できる。
本発明の別の態様は、電子機器に関する。電子機器は、上述のいずれかのワイヤレス受電装置と、ディスプレイ装置と、を備える。電子機器は、検出信号に応じた情報をディスプレイ装置に表示可能に構成されてもよい。
これにより電子機器のユーザは、コイルの位置ずれを認識でき、電子機器の最適な位置を探る手がかりとすることができる。
これにより電子機器のユーザは、コイルの位置ずれを認識でき、電子機器の最適な位置を探る手がかりとすることができる。
本発明の別の態様も、電子機器に関する。電子機器は、上述のいずれかのワイヤレス受電装置を備え、ワイヤレス受電装置からの検出信号に応じた情報を給電装置に送信可能に構成されてもよい。
この場合、給電装置においても、検出信号に応じた処理を実行することが可能となる。
この場合、給電装置においても、検出信号に応じた処理を実行することが可能となる。
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
本発明のある態様によれば、給電効率が低い状態を検出できる。
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
本明細書において、「部材Ａが、部材Ｂと接続された状態」とは、部材Ａと部材Ｂが物理的に直接的に接続される場合のほか、部材Ａと部材Ｂが、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
同様に、「部材Ｃが、部材Ａと部材Ｂの間に設けられた状態」とは、部材Ａと部材Ｃ、あるいは部材Ｂと部材Ｃが直接的に接続される場合のほか、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
同様に、「部材Ｃが、部材Ａと部材Ｂの間に設けられた状態」とは、部材Ａと部材Ｃ、あるいは部材Ｂと部材Ｃが直接的に接続される場合のほか、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
（第１の実施の形態）
図１は、第１の実施の形態に係る受電装置１００を備える電子機器１の構成を示す回路図である。
図１は、第１の実施の形態に係る受電装置１００を備える電子機器１の構成を示す回路図である。
電子機器１は、タブレットＰＣ（Personal Computer）、ラップトップＰＣ、携帯電話端末、デジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、携帯オーディオプレイヤ、ＰＤＡ（Personal Digital Assistant）などである。電子機器１は、受電装置１００に加えて、２次電池２、充電回路４、マイクロコントローラ６、ディスプレイ装置８等を備える。
受電装置１００は図示しない給電装置から交流の電力信号を受け、それを直流電圧に変換し、充電回路４に供給する。充電回路４は受電装置１００からの直流の整流電圧ＶＲＥＣＴを受け、２次電池２を充電する。２次電池２に代えて、電気２重層キャパシタなど別の蓄電手段を設けてもよい。
マイクロコントローラ６は、電子機器１全体を統括的に制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）である。たとえばマイクロコントローラ６は、ディスプレイ装置８に表示すべき画像を生成する。
以上が電子機器１全体の構成である。続いて受電装置１００の構成を説明する。本実施の形態では、受電装置１００はＱｉ規格に準拠するものとする。
受電装置１００は、受信コイルＬ１、整流回路１０、平滑コンデンサＣ１、判定部２０、コントローラ３０を備える。
受信コイルＬ１は給電時において、給電装置の送信コイル（不図示）と近接して配置される。給電装置において送信コイルに交流の電流が流れると、電磁誘導によって受信コイルＬ１に交流のコイル電流ＩＬ１が流れる。整流回路１０は、コイル電流ＩＬ１を全波整流する。整流回路１０は、ダイオードブリッジ回路であってもよいし、トランジスタなどのスイッチを用いたブリッジ回路であってもよい。
平滑コンデンサＣ１は、整流回路１０の出力端子に接続されており、整流回路１０により全波整流された電圧が平滑化される。平滑コンデンサＣ１には、直流の整流電圧ＶＲＥＣＴが発生する。受電装置１００は、整流電圧ＶＲＥＣＴを充電回路４に供給する。なお、受電装置１００は、整流電圧ＶＲＥＣＴを昇圧もしくは降圧し、充電回路４に供給するスイッチングレギュレータをさらに備えてもよい。
コントローラ３０は、給電装置との間で双方向通信を行い、認証や給電のシーケンス制御を実行する。
判定部２０は、給電装置からの信号の受信開始後の判定タイミングにおける平滑コンデンサＣ１の電圧ＶＲＥＣＴと所定のしきい値電圧ＶＴＨの比較結果に応じた通知信号Ｓ１を生成する。一例として、ＶＲＥＣＴ＞ＶＴＨのとき通知信号Ｓ１はハイレベル、ＶＲＥＣＴ＜ＶＴＨのとき通知信号Ｓ１はローレベルであってもよい。
具体的に判定部２０は、Ａ／Ｄコンバータ２２、ロジック部２４を備える。Ａ／Ｄコンバータ２２は、コントローラ３０により指示されたタイミングで、平滑コンデンサＣ１の電圧ＶＲＥＣＴをデジタル値ＤＲＥＣＴに変換する。ロジック部２４は、給電装置からの信号の受信開始後の判定タイミングにおいて、デジタル値ＤＲＥＣＴをしきい値電圧ＶＴＨに対応する所定のしきい値ＤＴＨと比較し、比較結果に応じた通知信号Ｓ１を生成する。しきい値ＤＴＨは、対応するレジスタの設定値に応じて変更可能としてもよい。
コントローラ３０は、給電装置からの信号の受信開始からの経過時間を測定し、所定の時間経過後の判定タイミングにおいてアサート（たとえばハイレベル）されるタイミング信号Ｓ２を生成する。Ａ／Ｄコンバータ２２は、タイミング信号Ｓ２と同期して、整流電圧ＶＲＥＣＴを取り込む。好ましくは判定タイミングは、給電装置からの信号の受信開始後、所定の時間経過後であってもよい。
Ｑｉ規格では、以下のシーケンスで給電が行われる。
・選択（Selection）フェーズ
・ピン（Ping）フェーズ
・認証・設定（Identification & Configuration）フェーズ
・電力伝送（Power Transfer）フェーズ
・選択（Selection）フェーズ
・ピン（Ping）フェーズ
・認証・設定（Identification & Configuration）フェーズ
・電力伝送（Power Transfer）フェーズ
選択フェーズでは、給電装置がその給電サーフェス上に、物体が存在するかどうかを探索し、給電対象となる物体を選択する。続いてピンフェーズに移行する。ピンフェーズでは、給電装置は、選択した物体が、給電対象の受電装置１００を備えるかどうかを判定する。続く認証・設定フェーズでは、受電装置１００の情報を取得し、給電の準備を行う。続く電力伝送フェーズでは、電力伝送が行われる。
判定タイミングは、Ｑｉ規格で規定されるピン（Ping）フェーズまたは認証・設定（Identification & Configuration）フェーズに含まれることが望ましい。本実施の形態では、判定タイミングは、認証・設定フェーズの終了直前に設定される。ピンフェーズに移行すると、コントローラ３０は時間測定を開始し、所定時間τの経過後にタイミング信号Ｓ２をアサートする。
以上が受電装置１００の構成である。続いて受電装置１００の動作を説明する。図２は、図１の受電装置１００の動作波形図である。
電圧ＶＲＥＣＴには実線、一点鎖線、破線の３つの波形が示される。実線は、受信コイルＬ１の位置が適切な場合を、一点鎖線は受信コイルＬ１の位置ずれが生じている場合、破線は給電不能な程度に受信コイルＬ１の位置がずれている場合を示す。
はじめに選択フェーズにおいて、給電装置から所定の信号が供給される。実線で示すように、受信コイルＬ１の位置が適切な場合、選択フェーズにおいて給電装置が生成する信号によって、平滑コンデンサＣ１が十分に充電される。
続くピンフェーズおよび認証・設定フェーズでは、電圧ＶＲＥＣＴのベースラインはほぼ一定となる。そして認証が完了すると、電力伝送フェーズに移行し、電力が供給され、電圧ＶＲＥＣＴが時間とともに上昇していく。
なお、整流電圧ＶＲＥＣＴが短い期間、時分割的にベースラインに対して増大しているが、これはコントローラ３０が給電装置にパケットを送信することにより発生する。
受信コイルＬ１の位置が適切であり、異物等も近接していないとき、判定タイミングｔ１における整流電圧ＶＲＥＣＴはしきい値電圧ＶＴＨを超え、通知信号Ｓ１がアサートされる（ハイレベル）。
一方、一点鎖線で示すように、受信コイルＬ１の位置が最適な位置からずれている場合、あるいは異物が近接する場合、選択フェーズにおいて給電装置が生成する信号に応答して、平滑コンデンサＣ１は充電されるものの、受信コイルＬ１に誘起されるコイル電流、すなわち平滑コンデンサＣ１の充電電流が小さいため、判定タイミングｔ１における整流電圧ＶＲＥＣＴはしきい値電圧ＶＴＨより低く、通知信号Ｓ１はアサートされない（ローレベル）。
また、受信コイルＬ１の位置が不適切であり、あるいは受信コイルＬ１と送信コイルの間に異物が挟まっていると、送信コイルからの信号強度が弱くなる。この場合、破線で示すように整流電圧ＶＲＥＣＴはほとんど上昇しない。この場合、判定部２０によるレベル比較も行われない。
以上が受電装置１００の動作である。
受電装置１００は以下の利点を有する。
給電装置からの信号送信開始の直後は、送信電力の制御は行われず、したがって平滑コンデンサＣ１に生ずる電圧ＶＲＥＣＴは、送信コイルと受信コイルＬ１の結合度に応じたレベルをとる。受電装置１００によれば、給電装置による送信電力制御が開始する前の判定タイミングにおいて、平滑コンデンサＣ１の電圧ＶＲＥＣＴを監視することにより、受信コイルＬ１の位置ずれを検出できる。
受電装置１００は以下の利点を有する。
給電装置からの信号送信開始の直後は、送信電力の制御は行われず、したがって平滑コンデンサＣ１に生ずる電圧ＶＲＥＣＴは、送信コイルと受信コイルＬ１の結合度に応じたレベルをとる。受電装置１００によれば、給電装置による送信電力制御が開始する前の判定タイミングにおいて、平滑コンデンサＣ１の電圧ＶＲＥＣＴを監視することにより、受信コイルＬ１の位置ずれを検出できる。
また、ピンフェーズまたは認証・設定フェーズでは、平滑コンデンサＣ１の電圧ＶＲＥＣＴが安定しているため、その期間における電圧ＶＲＥＣＴを監視することにより、正確に受信コイルＬ１の位置ずれを検出できる。特に、認証・設定フェーズの終了直前は、電圧ＶＲＥＣＴのベースレベルが最も安定しており、かつパケット通信も発生しないため、判定タイミングとして好適である。
上述のように、通知信号Ｓ１は、送信コイルと受信コイルＬ１の位置関係を示している。したがって電子機器１において、以下で通知信号Ｓ１に応じたさまざまな処理を実行することが可能となる。
たとえばマイクロコントローラ６は、通知信号Ｓ１に応じて、ディスプレイ装置８に、所定の情報を提示する。具体的にはディスプレイ装置８には、ユーザに対して電子機器１の位置が不適切であることを示唆する画像が表示される。画像は、動画であると静止画であるとを問わず、またアイコン、テキストなどの種類を問わない。
ディスプレイ装置８による表示に加えて、またはそれに代えて、マイクロコントローラ６は図示しないスピーカから、ユーザに対して電子機器１の位置が不適切であることを示唆する音声を出力してもよい。
加えて、電子機器１は、通知信号Ｓ１に応じた信号を、給電装置に送信可能に構成される。具体的にはコントローラ３０から、通知信号Ｓ１に応じた信号が、給電装置に送信される。これにより、給電装置において、通知信号Ｓ１に応じた処理が可能となる。たとえば給電装置は、電子機器１の位置が不適切であることを示唆するアラームを鳴らしたり、給電を停止することが可能となる。
続いて、図１の受電装置１００の変形例を説明する。
（第１の変形例）
図３は、第１の変形例に係る受電装置１００ａを示す回路図である。受電装置１００ａの判定部２０ａは、図１のＡ／Ｄコンバータ２２に代えて、コンパレータ２３を備える。
コンパレータ２３は、平滑コンデンサＣ１の電圧ＶＲＥＣＴを所定のしきい値ＶＴＨと比較し、比較結果を示す比較信号Ｓ３を生成する。たとえば比較信号Ｓ３は、ＶＲＥＣＴ＞ＶＴＨのときハイレベル、ＶＲＥＣＴ＜ＶＴＨのときローレベルをとる。
図３は、第１の変形例に係る受電装置１００ａを示す回路図である。受電装置１００ａの判定部２０ａは、図１のＡ／Ｄコンバータ２２に代えて、コンパレータ２３を備える。
コンパレータ２３は、平滑コンデンサＣ１の電圧ＶＲＥＣＴを所定のしきい値ＶＴＨと比較し、比較結果を示す比較信号Ｓ３を生成する。たとえば比較信号Ｓ３は、ＶＲＥＣＴ＞ＶＴＨのときハイレベル、ＶＲＥＣＴ＜ＶＴＨのときローレベルをとる。
ロジック部２４ａには、コントローラ３０からのタイミング信号Ｓ２が入力される。ロジック部２４ａは、判定タイミングにおける比較信号Ｓ３にもとづき、通知信号Ｓ１を生成する。具体的には判定タイミングにおいて比較信号Ｓ３がハイレベルのとき、つまりＶＲＥＣＴ＞ＶＴＨのとき、通知信号Ｓ１はハイレベル、比較信号Ｓ３がローレベルのとき、つまりＶＲＥＣＴ＜ＶＴＨのとき通知信号Ｓ１はローレベルとなる。
この受電装置１００ａによっても、図１の受電装置１００と同様の効果を得ることができる。
（第２の変形例）
図１の受電装置１００において、しきい値ＤＴＨは以下のように生成してもよい。判定部２０には、外部からしきい値電圧ＶＴＨが入力されている。Ａ／Ｄコンバータ２２もしくはそれとは別に設けられたＡ／Ｄコンバータ（不図示）は、コントローラ３０により指示された設定タイミングにおいて、しきい値電圧ＶＴＨをデジタル値ＤＴＨに変換する。設定タイミングは、給電装置からの信号の受信開始後、判定タイミングよりも前が好ましい。設定タイミングは、選択フェーズとピンフェーズの境界付近であってもよい。
図１の受電装置１００において、しきい値ＤＴＨは以下のように生成してもよい。判定部２０には、外部からしきい値電圧ＶＴＨが入力されている。Ａ／Ｄコンバータ２２もしくはそれとは別に設けられたＡ／Ｄコンバータ（不図示）は、コントローラ３０により指示された設定タイミングにおいて、しきい値電圧ＶＴＨをデジタル値ＤＴＨに変換する。設定タイミングは、給電装置からの信号の受信開始後、判定タイミングよりも前が好ましい。設定タイミングは、選択フェーズとピンフェーズの境界付近であってもよい。
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態に係る受電装置１００の構成は、第１の実施の形態と同様であるため、図１を参照する。
第２の実施の形態に係る受電装置１００の構成は、第１の実施の形態と同様であるため、図１を参照する。
第１の実施の形態では、平滑コンデンサＣ１の電圧ＶＲＥＣＴを所定のしきい値電圧ＶＴＨと比較することにより、コイルの位置ずれや異物の近接などにより給電効率が低い状態が生じているか否かを示す通知信号Ｓ１を生成した。これに対して第２の実施の形態では、判定部２０は、平滑コンデンサＣ１の電圧ＶＲＥＣＴに応じたレベルを有する検出信号Ｓ１を生成する。
Ａ／Ｄコンバータ２２は、判定タイミングにおける整流電圧ＶＲＥＣＴをデジタル値ＤＴＨに変換する。ロジック部２４は、デジタル値ＤＴＨに応じた検出信号Ｓ１を生成する。検出信号Ｓ１は、デジタル値ＤＴＨそのものであってもよいし、デジタル値ＤＴＨを所定の演算により、あるいはテーブル参照により、エンコードした値であってもよい。検出信号Ｓ１が２Ｎ階調（Ｎは自然数）でコイルのずれ量を示す場合、ロジック部２４はデジタル値ＤＴＨの上位Ｎビットであってもよい。
上述のように、判定タイミングにおける整流電圧ＶＲＥＣＴは給電効率に依存する。つまり判定タイミングにおける電圧ＶＲＥＣＴは、受信コイルＬ１の位置と相関を有しており、受信コイルＬ１の最適な位置からのずれ量を示すともいえる。第２の実施の形態によれば、電子機器１において、受信コイルＬ１と送信コイルの相対的な位置関係と相関を有する情報を取得することができる。
そしてマイクロコントローラ６は、ディスプレイ装置８に、検出信号Ｓ１に応じた情報を表示してもよい。たとえばマイクロコントローラ６は、ディスプレイ装置８に、給電装置と電子機器の画像を表示し、検出信号Ｓ１の値に応じて、ディスプレイに表示される給電装置と電子機器の位置関係を制御してもよい。具体的には、検出信号Ｓ１の値が大きいとき、すなわち給電効率が高いとき、電子機器が給電装置の適切な位置に置かれていることを示す画像を表示し、検出信号Ｓ１の値が小さいとき、すなわち給電効率が低いとき、電子機器が給電装置の適切な位置からずれて置かれていることを示す画像を表示してもよい。
あるいはマイクロコントローラ６は、ディスプレイ装置８に、検出信号Ｓ１の値に応じた形状のオブジェクトを表示してもよいし、あるいはオブジェクトの色、明るさ、大きさを検出信号Ｓ１に応じて制御してもよい。
これらの処理によりユーザは視覚によって直感的に、電子機器１と給電装置の位置関係を把握することができ、電子機器１の位置を修正することができる。
またマイクロコントローラ６は、図示しないスピーカから、検出信号Ｓ１の値に応じた音声信号を出力してもよい。具体的には、音声信号の周波数、音量あるいは種類、それらの任意の組み合わせを検出信号Ｓ１に応じて制御してもよい。
これによりユーザは聴覚によって直感的に、電子機器１と給電装置の位置関係を把握することができ、電子機器１の位置を修正することができる。
続いて第２の実施の形態に係る受電装置の変形例を説明する。
（第３の変形例）
第２の実施の形態に係る受電装置は、図３の受電装置１００ａと同様に構成してもよい。すなわち、コンパレータ２３を複数設け、複数のコンパレータ２３によって、整流電圧ＶＲＥＣＴを異なる複数のしきい値電圧ＶＴＨを与えることにより、検出信号Ｓ１を生成することができる。
第２の実施の形態に係る受電装置は、図３の受電装置１００ａと同様に構成してもよい。すなわち、コンパレータ２３を複数設け、複数のコンパレータ２３によって、整流電圧ＶＲＥＣＴを異なる複数のしきい値電圧ＶＴＨを与えることにより、検出信号Ｓ１を生成することができる。
最後に、電子機器１の具体例を説明する。図４は、受電装置１００を備える電子機器を示す図である。図４の電子機器５００は、タブレットＰＣや携帯型ゲーム機、携帯型オーディオプレイヤであり、筐体５０２の内部には、２次電池３、充電回路４、マイクロコントローラ６、受電装置１００が内蔵される。
以上、本発明について、第１、第２の実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、こうした変形例について説明する。
実施の形態では、Ｑｉ規格に準拠する受電装置について説明したが、本発明はそれに限定されず、将来策定されるであろう規格に準拠する受電装置にも適用しうる。
実施の形態にもとづき、具体的な用語を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。
１…電子機器、２…２次電池、４…充電回路、６…マイクロコントローラ、８…ディスプレイ装置、１００…受電装置、１０…整流回路、Ｌ１…受信コイル、Ｃ１…平滑コンデンサ、２０…判定部、２２…Ａ／Ｄコンバータ、２３…コンパレータ、２４…ロジック部、３０…コントローラ。
Claims (12)
- 受信コイルと、
前記受信コイルに流れる電流を整流する整流回路と、
前記整流回路の出力と接続された平滑コンデンサと、
給電装置からの信号を受信開始後の判定タイミングにおける前記平滑コンデンサの電圧と、所定のしきい値電圧の比較結果に応じた通知信号を生成する判定部と、
を備え、
前記判定タイミングは、給電装置がその給電サーフェス上に、物体が存在するかどうかを探索する第１フェーズが完了し、次の第２フェーズに移行してから所定時間の経過後であり、前記第２フェーズにおいて、前記平滑コンデンサの電圧に変動をもたらす断続的なパケット通信が発生し、
前記判定タイミングは、前記第２フェーズにおけるパケット通信が完了して、前記平滑コンデンサの電圧が安定している状態に設定されることを特徴とするワイヤレス受電装置。 - 受信コイルと、
前記受信コイルに流れる電流を整流する整流回路と、
前記整流回路の出力と接続された平滑コンデンサと、
給電装置からの信号を受信開始後の判定タイミングにおける前記平滑コンデンサの電圧と、所定のしきい値電圧の比較結果に応じた通知信号を生成する判定部と、
を備え、
前記判定タイミングは、前記給電装置が、選択した物体が給電対象のワイヤレス受電装置を備えるかどうかを判定する第２フェーズ、または、前記第２フェーズに続く、前記ワイヤレス受電装置の情報を取得し、給電の準備を行う第３フェーズに含まれ、
前記第２フェーズおよび前記第３フェーズにおいて、前記平滑コンデンサの電圧に変動をもたらす断続的なパケット通信が発生し、
前記判定タイミングは、前記第２フェーズに移行してから所定時間経過後であって、前記第２フェーズもしくは前記第３フェーズにおけるパケット通信が完了して、前記平滑コンデンサの電圧が安定している状態に設定されることを特徴とするワイヤレス受電装置。 - 前記判定部は、
前記判定タイミングにおける前記平滑コンデンサの電圧をデジタル値に変換するＡ／Ｄコンバータと、
前記デジタル値を所定のしきい値と比較し、比較結果に応じた前記通知信号を生成するロジック部と、
を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のワイヤレス受電装置。 - 前記判定部は、
前記平滑コンデンサの電圧を所定のしきい値と比較し、比較結果を示す比較信号を生成するコンパレータと、
前記給電装置からの信号の受信開始後の判定タイミングにおける前記比較信号にもとづき、前記通知信号を生成するロジック部と、
を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のワイヤレス受電装置。 - 前記判定タイミングは、前記第３フェーズが終了する直前であることを特徴とする請求項２に記載のワイヤレス受電装置。
- 請求項１から５のいずれかに記載のワイヤレス受電装置と、
ディスプレイ装置と、
を備え、前記通知信号に応じて、前記ディスプレイ装置に、本電子機器の位置が不適切であることを示唆する画像が表示されることを特徴とする電子機器。 - 請求項１から５のいずれかに記載のワイヤレス受電装置を備え、前記ワイヤレス受電装置が生成する前記通知信号に応じた信号を、前記給電装置に送信可能に構成されることを特徴とする電子機器。
- 受信コイルと、
前記受信コイルに流れる電流を整流する整流回路と、
前記整流回路の出力と接続された平滑コンデンサと、
給電装置からの信号の受信開始後の判定タイミングにおける前記平滑コンデンサの電圧に応じた検出信号を生成する判定部と、
を備え、
前記判定タイミングは、給電装置がその給電サーフェス上に、物体が存在するかどうかを探索する第１フェーズが完了し、次の第２フェーズに移行してから所定時間の経過後であり、前記第２フェーズにおいて、前記平滑コンデンサの電圧に変動をもたらす断続的なパケット通信が発生し、
前記判定タイミングは、前記第２フェーズにおけるパケット通信が完了して、前記平滑コンデンサの電圧が安定している状態に設定されることを特徴とするワイヤレス受電装置。 - 受信コイルと、
前記受信コイルに流れる電流を整流する整流回路と、
前記整流回路の出力と接続された平滑コンデンサと、
給電装置からの信号の受信開始後の判定タイミングにおける前記平滑コンデンサの電圧に応じた検出信号を生成する判定部と、
を備え、
前記判定タイミングは、前記給電装置が、選択した物体が給電対象のワイヤレス受電装置を備えるかどうかを判定する第２フェーズ、または、前記第２フェーズに続く、前記ワイヤレス受電装置の情報を取得し、給電の準備を行う第３フェーズに含まれ、
前記第２フェーズおよび前記第３フェーズにおいて、前記平滑コンデンサの電圧に変動をもたらす断続的なパケット通信が発生し、
前記判定タイミングは、前記第２フェーズに移行してから所定時間経過後であって、前記第２フェーズもしくは前記第３フェーズにおけるパケット通信が完了して、前記平滑コンデンサの電圧が安定している状態に設定されることを特徴とするワイヤレス受電装置。 - 前記判定タイミングは、前記第３フェーズが終了する直前であることを特徴とする請求項９に記載のワイヤレス受電装置。
- 請求項８から１０のいずれかに記載のワイヤレス受電装置と、
ディスプレイ装置と、
を備え、前記検出信号に応じた情報を前記ディスプレイ装置に表示可能に構成されることを特徴とする電子機器。 - 請求項８から１０のいずれかに記載のワイヤレス受電装置を備え、前記ワイヤレス受電装置からの前記検出信号に応じた情報を前記給電装置に送信可能に構成されることを特徴とする電子機器。
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