以下に、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、本発明を実現するための一例であり、本発明が適用される装置の構成や各種条件によって適宜修正又は変更されるべきものであり、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。また、後述する各実施形態の一部を適宜組み合わせて構成してもよい。
以下、本実施形態の送電装置および受電装置からなる非接触給電システムについて説明する。
図1は本実施形態の送電装置の構成例を示すブロック図である。図2は本実施形態の受電装置の構成例を示すブロック図である。
本実施形態の非接触給電システムは、送電装置101と、送電装置101と通信を行い、電力の供給を受ける受電装置201とを含む。送電装置101は、所定の範囲の中に受電装置201が存在する場合、非接触により通信を行い、受電装置201から機器情報を含む接続信号を受信する。送電装置101は、受電装置201が給電可能な機器であると判定すると、送電アンテナを介して送電用の電力を出力して受電装置201に電力を供給する。その際、送電装置101は受電装置201から受電情報を受信することで、受電装置201の状態を確認することができる。
受電装置201は、受電アンテナを介して送電装置101から出力される電力を非接触により受電可能である。送電装置101における所定の範囲の中に受電装置201が存在しない場合、受電装置201は送電装置101から電力を受け取ることはできない。受電装置201は、受電中に送電装置101へ受電情報を送信することも可能である。
受電装置201は、送電装置101における所定の範囲の中に存在する場合には、送電装置101と通信を行うことが可能である。また、受電装置201は、送電装置101における所定の範囲の中に存在する場合には、送電装置101と通信を行うことが可能である。
なお、送電装置101は複数の電子機器に対しても、並行して電力を非接触で供給することが可能であってもよいものとする。
受電装置201は、二次電池から供給される電力によって動作する通信装置であれば、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、音声データや映像データの再生を行う再生装置であってもよい。また、受電装置201は、二次電池から供給される電力によって駆動する車のような移動装置であってもよい。
また、受電装置201は、二次電池が装着されていない場合に、送電装置101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ものとする。
なお、本実施形態では、送電装置101が送電した電力を送電電力、受電装置201が受電した電力を受電電力と称し、送電装置101が送電した電力と受電装置201が受電した電力の比率を給電効率と称するものとする。
次に、図1を用いて、本実施形態の送電装置101の構成および機能を説明する。なお、図1では、本実施形態の説明に不要なブロックへの電源接続は省略している。また、以下では、本実施形態の説明に不要なブロックと動作の詳細な説明は省略している。
図1において、送電装置101は受電装置201へ無線による送電および無線通信可能な装置である。TX制御部102は送電装置101の無線給電を含む装置全体の制御を司るCPU、ワークエリアとして使用されるRAM(Random Access Memory)、後述する処理手順を記憶しているROM(Read Only Memory)を有する。
TX送電部A111は受電装置201へ電力を無線送電するための回路であり、主にトランジスタ増幅回路や水晶発振回路などを備える。
TX整合回路A112はTX送電部A111と後述のTX送電アンテナA113のインピーダンス整合を行うための回路である。TX整合回路A112はTX制御部102の制御によって調整可能な回路とする。また、TX整合回路A112は無線で電力を送電する場合に過大な電圧が発生しないよう保護回路を備える。
TX送電アンテナA113は受電装置201へ無線で電力を送電することができる。TX送電アンテナA113は、例えばHF帯である6.78MHzまたは13.56MHz付近に共振周波数を有するアンテナである。
反射電力検出回路115は送電装置101のTX送電アンテナA113から出力される電力の進行波と反射波を進行波電圧VFおよび反射波電圧VRとして検出する回路である。反射電力検出回路115は、例えばCM型方向性結合器である。CM型方向性結合器は一般的な回路であるので説明は省略する。
TX通信部C131は他の装置と近距離無線通信が可能であり、受電装置201と無線給電を行うための制御用データ通信も行うことができる。TX通信部C131で行う近距離無線通信は近距離無線規格であるBluetooth Low Energy(BLE)(登録商標)に対応しているものとする。送電装置101のTX通信部C131は、受電装置201と無線給電を行う場合はBLEセントラル(GATT(Generic ATTribute server)クライアント)として動作する。
TX通信整合回路C132はTX通信部C131と後述のTX通信アンテナC133のインピーダンス整合を行う。TX通信整合回路C132はTX制御部102の制御によって調整可能な回路でもよいし、固定定数回路でもよい。また、TX通信整合回路C132は過大な電圧が発生しないよう保護回路を備える。
TX通信アンテナC133は他の装置と近距離無線通信を行うための電磁波を送受信する。TX通信アンテナC133は、例えばUHF帯である2.45GHz付近に共振周波数を有するアンテナである。
次に、図2を用いて、本実施形態の受電装置201の構成および機能を説明する。なお、図2では、本実施形態の説明に不要なブロックへの電源接続と、各ブロックの入力および出力キャパシタの記載は省略している。また、以下では、本実施形態の説明に不要なブロックと動作の詳細な説明は省略している。
図2において、受電装置201は送電装置101から無線で電力の受電および無線通信可能な装置である。
RX制御部202は受電装置201の無線給電を含む装置全体の制御を司るCPU、ワークエリアとして使用されるRAM、後述する処理手順を記憶しているROMを有する。
RX受電アンテナA213は送電装置101から無線で電力を受電することができる。RX受電アンテナA213は、例えばHF帯である6.78MHzまたは13.56MHz付近に共振周波数を有するように制御可能なアンテナである。
キャパシタ212はRX受電アンテナA213とLC共振回路を形成し、アンテナとしての共振周波数を決定する。
RX電圧検出回路A214はRX受電アンテナA213に発生した電圧を検出する電圧検出回路であり、電圧検出閾値Vth未満の場合は検出信号を出力せず、電圧検出閾値Vth以上の場合は検出信号を出力する。
RX検出回路B215は受電装置201の外部からの刺激入力を検出可能であり、例えばメカニカルスイッチ、磁気センサ、電解センサ、加速度センサ、角速度センサ、容量センサ、フォトセンサなどである。RX検出回路B215の動作電源は図示しないがRX電池203から供給してもよいし、他の回路から供給する構成でもよい。
受電装置201のRX電圧検出回路A214の検出信号は、RX受電アンテナA213に外部からの電磁波を受けた場合に発生する信号であるので、例えば、送電装置101から電磁波を送信すれば受電装置201は電磁波を刺激入力として検出することができる。
また、受電装置201のRX検出回路B215の刺激入力検出信号は、RX検出回路B215が外部から機械的接触、磁界照射、電界照射、装置同士の衝突、装置同士の近接、光照射などの刺激入力を受けた場合に発生する。よって、受電装置201に対してこれらの刺激入力に相当する物理的な操作を行うことで、受電装置201は物理的な操作を刺激入力として検出することができる。
RX整流平滑回路A211は送電装置101から受電した電力により発生したAC(交流)電圧をDC(直流)電圧に整流する回路である。整流平滑回路A211でDC電圧に整流された電圧はRX定電圧回路A281で定電圧化され、後段のRX充電制御回路282へ供給される。
RX充電制御回路282はRX電池203を充電可能である。RX充電制御回路282はRX電池203を充電する機能の他に、他の回路例えばRX制御部202や後述するRX撮像処理部251などへRX電池203の電圧を出力する機能も備える。RX電池203は、例えば1セルのリチウムイオン電池であるが、これに限らず、他の充電可能な二次電池でもよい。
RX定電圧回路B286は整流平滑回路A211でDC電圧に整流された電圧を定電圧化し、後段のRX制御部202、RX通信部B221、RX通信部C231へ供給する回路である。RX定電圧回路A281はRX電池203を充電可能な電流を供給可能な回路とし、RX定電圧回路B286はRX定電圧回路A281よりも供給可能な電流が少ない回路で構成してもよい。RX定電圧回路B286はRX整流平滑回路A211とRX充電制御回路282と両方から電流を受けられるようにダイオード287とダイオード288のOR接続とする。ダイオード287とダイオード288をOR接続することで、RX制御部202、RX通信部B221およびRX通信部C231は、RX受電アンテナA213で受電した電力とRX電池203の電力のいずれかにより動作可能である。
RX通信部B221は他の装置と近接無線通信を行うことができる。RX通信部B221は例えば非接触ICリーダからのデータの読み取りおよびデータの書き込みが可能な非接触ICであってもよい。RX通信部B221で行う近接離無線通信は国際標準規格であるISO/IEC21481に対応しているものとする。
RX通信アンテナB223は他の装置と近接無線通信を行うための電磁波を送受信する。RX通信アンテナB223は、例えばHF帯である13.56MHz付近に共振周波数を有するアンテナである。キャパシタ222はRX通信アンテナB223とLC共振回路を形成し、アンテナとしての共振周波数を決定するためのキャパシタである。
RX通信部C231は他の装置と近距離無線通信を行うことができ、送電装置101と無線給電を行うための制御用データ通信も行うことができる。RX通信部C231で行う近距離無線通信は近距離無線規格であるBLEに対応しているものとする。受電装置201のRX通信部C231は、送電装置101や近距離無線通信と無線通信を行う場合はBLEペリフェラル(GATTサーバ)として動作する。
また、受電装置201のRX通信部C231は、無線通信装置301と近距離無線通信を行う場合はBLEペリフェラル(GATTサーバ)として動作する。
RX通信整合回路C232はRX通信部C231と後述のRX通信アンテナC233のインピーダンス整合を行うための回路である。RX通信整合回路C232はRX制御部202の制御によって調整可能な回路でもよいし、固定定数回路でもよい。また、RX通信整合回路C232は過大な電圧が発生しないよう保護回路を備える。
RX通信アンテナC233は他の装置と近距離無線通信を行うための電磁波を送受信する。RX通信アンテナC233は、例えばUHF帯である2.45GHz付近に共振周波数を有するアンテナである。
RX通信部D241は他の装置と無線通信を行うための電磁波を送受信する。RX通信部D241で行う無線通信はWLAN規格であるIEEE802.11に対応しているものとする。
RX通信整合回路D242はRX通信部D241と後述のRX通信アンテナD243のインピーダンス整合を行うための回路である。RX通信整合回路D242はRX制御部202の制御によって調整可能な回路でもよいし、固定定数回路でもよい。また、RX通信整合回路D242は過大な電圧が発生しないよう保護回路を備える。
RX通信アンテナD243は他の装置と無線通信を行うための電磁波を送受信する。RX通信アンテナD243は、例えばUHF帯である2.45GHz付近に共振周波数を有するアンテナである。
RX撮像処理部251はレンズおよびその駆動系で構成される光学ユニットと撮像素子で構成されるRX撮像部252で撮影された映像を、デジタルデータに変換する。
RXメモリーカード253は、RX撮像処理部251で処理された映像のデジタルデータの書き込みおよび読み込みを行うことができるメモリーカードである。RXメモリーカード253は、例えばフラッシュメモリなどの書き換えが可能な不揮発性メモリである。
RX表示部A254は、受電装置201の操作情報やRX撮像部252で撮影した映像を表示可能であり、例えば液晶表示器(Liquid Crystal Display:LCD)である。
RX表示部B255は、受電装置201の動作状態を示すインジケータであり、例えばLED(Light Emitting Diode:発光ダイオード)で構成される。
RXコネクタ260は、USBインターフェースに代表されるような外部インターフェースのコネクタであり、受電装置201はRXコネクタ260を介して他の装置と接続することができる。また、RXコネクタ260を介して接続された他の装置から有線給電により電力供給を受け、RX定電圧回路A281、RX充電制御回路282を介してRX電池203を充電することも可能である。
次に、本実施形態の無線通信装置301の構成および機能を説明する。
なお、図3において、本実施形態の説明に不要なブロックへの電源接続と、各ブロックの入力および出力キャパシタの記載は省略している。また、以下では、本実施形態の説明に不要なブロックと動作の詳細な説明は省略している。
図3において、無線通信装置301は受電装置201と無線通信可能な装置である。OTH制御部302は無線通信装置301の装置全体の制御を司るCPU、ワークエリアとして使用されるRAM、後述する処理手順を記憶しているROMを有する。
OTHコネクタ360は、USBインターフェースに代表されるような外部インターフェースのコネクタであり、無線通信装置301はOTHコネクタ360を介してさらに他の装置と接続することができる。また、OTHコネクタ360を介して接続されたさらに他の装置から電力供給を受け、OTH定電圧回路A381、OTH充電制御回路382を介してOTH電池303を充電することが可能である。
OTH充電制御回路382はOTH電池303を充電可能な回路である。OTH充電制御回路382はOTH電池303を充電する機能の他に、他の回路例えばOTH制御部302や後述するOTH撮像処理部351などへOTH電池303の電圧を出力する機能も備えるものとする。OTH電池303は、例えば1セルのリチウムイオン電池であるが、他の充電可能な二次電池であってもよい。
OTH定電圧回路B386はOTH充電制御回路382の出力電圧を受け、後段の回路、OTH制御部302およびOTH通信部B321、OTH通信部C331に電力を供給可能な定電圧回路である。OTH定電圧回路B386はOTH定電圧回路A381よりも供給可能な電流が少ない回路で構成してもよい。
OTH通信部B321は受電装置201のRX通信部B221、および他の装置と近接無線通信を行うことができる。OTH通信部B321は、例えば非接触ICのデータ読み取りおよびデータ書き込みが可能な非接触ICリーダライタであってもよい。OTH通信部B321で行う近接離無線通信は国際標準規格であるISO/IEC21481に対応しているものとする。
OTH通信アンテナB323は受電装置201のRX通信部B221、および他の装置と近接無線通信を行うための電磁波を送受信する。OTH通信アンテナB323は、例えばHF帯である13.56MHz付近に共振周波数を有するアンテナである。キャパシタ322はOTH通信アンテナB323とLC共振回路を形成し、アンテナとしての共振周波数を決定する。
OTH通信部C331は受電装置201のRX通信部C231、および他の装置と近距離無線通信を行うことができる。OTH通信部C331で行う近距離無線通信は近距離無線規格であるBLEに対応しているものとする。無線通信装置301のOTH通信部C331は、受電装置201と近距離無線通信を行う場合はBLEセントラルとして動作する。
OTH通信整合回路C332はOTH通信部C331と後述のOTH通信アンテナC333のインピーダンス整合を行うための回路である。OTH通信整合回路C332はOTH制御部302の制御によって調整可能な回路でもよいし、固定定数回路でもよい。また、OTH通信整合回路C332は過大な電圧が発生しないよう保護回路を備える。
OTH通信アンテナC333は受電装置201のRX通信部C231、および他の装置と近距離無線通信を行うための電磁波を送受信する。OTH通信アンテナC333は、例えばUHF帯である2.45GHz付近に共振周波数を有するアンテナである。
OTH通信部D341は受電装置201のRX通信部D241、および他の装置と無線通信を行うことができる。OTH通信部D341で行う無線通信はWLAN規格であるIEEE802.11に対応しているものとする。
OTH通信整合回路D342はOTH通信部D341と後述のOTH通信アンテナD343のインピーダンス整合を行うための回路である。OTH通信整合回路D342はRX制御部202の制御によって調整可能な回路でもよいし、固定定数回路でもよい。また、OTH通信整合回路D342は過大な電圧が発生しないよう保護回路を備える。
OTH通信アンテナD343は受電装置201のRX通信部D241、および他の装置と無線通信を行うための電磁波を送受信する。OTH通信アンテナD343は、例えばUHF帯である2.45GHz付近に共振周波数を有するアンテナである。
OTH撮像処理部351はレンズおよびその駆動系で構成される光学ユニットと撮像素子で構成されるOTH撮像部352で撮影された映像を、デジタルデータに変換する。
OTHメモリーカード353は、OTH撮像処理部351で処理された映像のデジタルデータの書き込みおよび読み込みを行うことができるメモリーカードであり、例えばフラッシュメモリなどの書き換えが可能な不揮発性メモリである。
OTH表示部A354は、無線通信装置301の操作情報やOTH撮像部352で撮影した映像を表示することのできる表示部であり、例えば液晶表示器(Liquid Crystal Display:LCD)である。
OTH表示部B355は、無線通信装置301の処理状態を示すインジケータであり、例えば発光ダイオード(Light Emitting Diode:LED)である。
<処理手順>次に、上述した図1から図3に加えて、図4から図12を用いて、本実施形態のServiceとCharacteristicを格納するGATTサーバ(GATT server)のデータベースのServiceを変更する処理を説明する。
図4は、受電装置201の電池電圧の変化に応じてGATTサーバのデータベースのServiceを変更する処理手順を示している。以下の処理は特に言及しない限り、受電装置201のRX制御部202が実行するものとする。後述する図14、図19でも同様である。
また、図5および図6は、本実施形態の送電装置101と受電装置201の間で無線給電を行う処理シーケンスを示している。図7および図8は、本実施形態の受電装置201と無線通信装置301の間でデータ通信を行う処理シーケンスを示している。図6および図7は、本実施形態の送電装置101と、電池容量が不足していている受電装置201の間で無線給電を行う処理シーケンスを示している。図11は、本実施形態の受電装置201のアドバタイズパケットのデータ構成例を示している。図12は、本実施形態の受電装置201のRX通信部C231に格納されているGATTサーバのデータベースを例示している。
図4の処理は、受電装置201にRX電池203が挿入されたことをトリガーとして開始される。
S401で、受電装置201のRX制御部202はRX電池203の電圧が第1の閾値以上であるか否かを判定する。受電装置201のRX制御部202がRX電池203の電圧が第1の閾値以上であると判定した場合、処理はS402へ進む。また、受電装置201のRX制御部202GRX電池203の電圧が第1の閾値以上ではないと判定した場合、処理はS413へ進む。
S402では、受電装置201のRX制御部202はRX電池203の電圧が第2の閾値以上であるか否かを判定する。RX電池203の第1の閾値とは、少なくとも受電装置201のRX制御部202とRX通信部C231の正常な動作が保証されている値とする。RX電池203の第2の閾値とは、第1の閾値よりも高く、受電装置201の一部または全ての機能の正常な動作が保証されている値とする。
S402で、受電装置201のRX制御部202がRX電池203の電圧が第2の閾値以上であると判定した場合、処理はS424へ進む。
S424では、受電装置201のRX制御部202はRX通信部C231のGATTサーバのデータベースのServiceを第1のサービス設定にし、処理はS409に進む。
S409では、受電装置201のRX制御部202はRX通信部C231から第4のアドバタイズパケットを送信して、処理はS401へ戻る。
S413では、受電装置201のRX制御部202は他の装置から予備電力入力があるか否かを判定する。S413での予備電力入力とは、例えば、RX受電アンテナA213に受けた電磁波やRXコネクタ260から入力された電力などである。S413では、受電装置201のRX電池203の電圧が第1の閾値以上ではなかったとしても、予備電力入力によってRX制御部202を動作し、S413の判定ができる。
S413で、受電装置201のRX制御部202が他の装置から予備電力入力がないと判定した場合、処理はS414へ進む。
S414では、受電装置201のRX制御部202はRX通信部C231から送信するアドバタイズパケットの送信を停止し、処理を終了する。
S402で、受電装置201のRX制御部202がRX電池203の電圧が第2の閾値以上ではないと判定した場合、またはS413で、受電装置201のRX制御部202が他の装置から予備電力入力があると判定した場合、処理はS405へ進む。
S405では、受電装置201のRX制御部202はRX通信部B221に対する通信が行われたか、またはRXコネクタ260を介して他の装置から電力が供給されているか否かを判定する。S405では、RX制御部202はRX通信部B221のステータスを取得することで、非接触ICリーダからのデータ読み取りおよびデータ書き込みのための電磁波を受け、受電装置201のRX通信部B221に対する通信が行われたことが判定できる。また、S405でRXコネクタ260を介して他の装置から電力が供給されているかは、RX制御部202と他の装置のデータ通信およびRX定電圧回路A281の電圧などで判定できる。
S405で、受電装置201のRX制御部202がRX通信部B221に対する通信が行われたか、またはRXコネクタ260を介して他の装置から電力が供給されていると判定した場合、処理はS424へ進む。
S424では、受電装置201のRX制御部202はRX通信部C231のGATTサーバのデータベースのServiceを第1のサービス設定にし、処理はS409に進む。
S409では、受電装置201のRX制御部202はRX通信部C231から第4のアドバタイズパケットを送信して、処理はS401へ戻る。
S405で、受電装置201のRX制御部202がRX通信部B221に対する通信が行われていない、かつRXコネクタ260を介して他の装置から電力が供給されていないと判定した場合、処理はS406へ進む。
S406では、受電装置201のRX制御部202はRX電池203の充電完了後に一度送電装置101からの電磁波がなくなったか否かを判定する。S406では、RX制御部202はRX電圧検出回路A214の検出信号によって、RX受電アンテナA213に送電装置101からの電磁波を受けているか否かを判定できる。
S406で、受電装置201のRX制御部202がRX電池203の充電完了後に送電装置101からの電磁波が継続中、すなわち、電磁波がリセットされていないと判定した場合、処理はS424へ進む。
S406で、受電装置201のRX制御部202がRX電池203の充電完了後に一度送電装置101からの電磁波がなくなった、すなわち、電磁波がリセットされたと判定した場合、処理はS407へ進む。
S407では、受電装置201のRX制御部202はRX通信部C231を用いる他の装置との通信リンクを終了し、処理はS428へ進む。
S428では、受電装置201のRX制御部202はRX通信部C231のGATTサーバのデータベースを第2のサービス設定にし、処理はS409に進む。
S409では、受電装置201のRX制御部202はRX通信部C231から第4のアドバタイズパケットを送信し、処理はS410に進む。
S410では、受電装置201のRX制御部202はRX通信部C231にBLEセントラルからの接続要求があり、通信リンクを確立したか否かを判定する。S410で、受電装置201のRX制御部202がBLEセントラルとの接続を確立したと判定した場合、処理はS411に進む。
S411では、受電装置201のRX制御部202はBLEセントラルとの通信を行い、処理はS412へ進む。
S410で、受電装置201のRX制御部202がRX通信部C231にBLEセントラルからの接続要求がなく、通信リンクを確立していないと判定した場合、処理はS401へ戻る。
S412では、受電装置201のRX制御部202はRX通信部C231でのBLEセントラルとの通信リンクが終了したか否かを判定する。S412で、受電装置201のRX制御部202がBLEセントラルとの通信リンクが終了したと判定した場合、処理はS401へ戻る。S412で、受電装置201のRX制御部202がBLEセントラルとの通信リンクが終了していないと判定した場合、処理はS411へ戻り、BLEセントラルとの通信を行う。
S409の処理における第4のアドバタイズパケットとは、図11に示すように、0から296ビットのアドバタイズデータに、受電装置201がService4を実施可能なことを特定するUUID4を含む無線信号のことである。
UUID4で特定するService4とは、様々なサービスが考えられるが、その一例を以下に示す。
Service4は、受電装置201のRX通信部C231と無線通信装置301のOTH通信部C331の通信による、受電装置201の状態を通知するデバイス情報サービスであってもよい。
受電装置201のRX通信部C231のGATTサーバのデータベースの第1のサービス設定を図12(a)に示す。
第1のサービス設定は、受電装置201のRX通信部D241と無線通信装置301のOTH通信部D341の無線通信接続を開始するハンドオーバーサービスを行うためのサービス設定を含むものとする。
図12(a)に示すGATTサーバのデータベースには、以下の3種類のService(機能情報)が格納されているものとする。
Service4:UUID4に対応した複数のCharacteristicのUUIDと各々のUUIDに対応するVALUE。
Service1:UUID1に対応した複数のCharacteristicのUUIDと各々のUUIDに対応するVALUE。
Service3:UUID3に対応した複数のCharacteristicのUUIDと各々のUUIDに対応するVALUE。
Service4は、例えばデバイス情報サービスである。Service4のCharacteristic VALUEは、例えば“製造者名”、“モデル名”、“シリアルNo”、“モデル名”、“ハードウェアRev”、“ファームウェアRev”、“システムID”である。
Service1は、例えば前述のハンドオーバーサービスである。Service1のCharacteristic VALUEは、例えば“画像転送可否フラグ”、“SSID”、“PASSWORD”である。
Service3は、例えばバッテリーサービスである。Service3のCharacteristic VALUEは、例えば“電池電圧”である。
受電装置201のRX通信部C231のGATTサーバのデータベースの第2のサービス設定を図12(b)に示す。
第2のサービス設定は、送電装置101と受電装置201の間で無線給電と制御用データ通信とを並行して行う無線給電サービスを実施するためのサービス設定を含むものとする。
図12(b)に示すGATTサーバのデータベースには、以下の3種類のServiceが格納されているものとする。
Service4:UUID4に対応した複数のCharacteristicのUUIDと各々のUUIDに対応するVALUE。
Service2:UUID2に対応した複数のCharacteristicのUUIDと各々のUUIDに対応するVALUE。
Service3:UUID3に対応した複数のCharacteristicのUUIDと各々のUUIDに対応するVALUE。
Service4は、例えばデバイス情報サービスである。Service4のCharacteristic VALUEは、例えば“製造者名”、“モデル名”、“シリアルNo”、“ハードウェアRev”、“ファームウェアRev”、“システムID”である。
Service2は、例えば前述の無線給電サービスである。Service2のCharacteristic VALUEは、例えば“装置名称”、”電力受電可否フラグ”、“電池電圧”、”充電完了フラグ”、“充電完了電圧”、“電池残量レベル”、“最大受電電力”、“送受電要求電力”である。
Service3は、例えばバッテリーサービスである。Service3のCharacteristic VALUEは、例えば“電池電圧”である。
BLEセントラルである送電装置101または無線通信装置301は、BLEペリフェラルである受電装置201の送信するアドバタイズパケットをスキャンする。送電装置101または無線通信装置301は、受電装置201が送信するアドバタイズパケットに含まれるサービスを特定するUUIDが自機との組み合わせにおいて有効であれば、受電装置201に対して接続要求を行ってBLE接続を確立する。そして、自機との組み合わせにおいて有効なサービスセットを有しているかを確認する。
本実施形態では、受電装置201が送信するアドバタイズパケットのUUIDは送電装置101および無線通信装置301のいずれにも実施可能なサービスを含む。よって、アドバタイズパケットを受信した送電装置101および無線通信装置301のいずれかは、受電装置201に対し接続要求を行い、BLE接続を確立する。
そして、受電装置201のRX通信部C231のGATTサーバのデータベースのサービス設定に自機との組み合わせにおいて有効なサービスのセットが含まれていればサービスを実施する。
送電装置101は、受電装置201のRX通信部C231のGATTサーバのデータベースのサービス設定が第2のサービス設定であれば無線給電サービスを実施する。
無線通信装置301は、受電装置201のRX通信部C231のGATTサーバのデータベースのサービス設定が第1のサービス設定であればハンドオーバーサービスを実施する。
次に、受電装置201が図4の処理を実施中における、図13(a)〜(e)に示す各状態での送電装置101、受電装置201および無線通信装置301の動作を、図5から図10を用いて説明する。
まず、図5を用いて、送電装置101と受電装置201の間で無線給電を行うシーケンス(前半)を説明する。
S501では、送電装置101のTX制御部102はTX送電部A111を制御して無線で予備電力を送電する。本実施形態では、S501で送電する予備電力の周波数は6.78MHzとし、送電電力は任意の値、例えば0.25Wとする。送電装置101はS501の予備電力の送電は相手装置の有無に関わらず行うものとする。ただし、予備電力の送電は連続的でも間欠的のどちらでもよい。
S502では、受電装置201のRX制御部202はRX電池203が挿入されたことをトリガーとして動作を開始する。そして、SET_GATT_SERVER_DB1コマンドでRX通信部C231のGATTサーバのデータベースを第1のサービス設定にする。また、RX通信部C231から送信するアドバタイズパケットを第4のアドバタイズパケットに設定する。
受電装置201のRX制御部202は、図12に示す受電装置201のRX通信部C231のGATTサーバのデータベースを図12(a)のように第1のサービス設定にする。
S503では、受電装置201のRX通信部C231は第4のアドバタイズパケットADV_IND_4を送信し、BLEセントラルのアドバタイズを行う。図13(a)のように無線通信装置301と受電装置201が離れている状態であるので、第4のアドバタイズパケットADV_IND_4は無線通信装置301には届かないものとする。
S504では、送電装置101のTX制御部102はGET_ADV_INDコマンドでTX通信部C131を用いてアドバタイズパケットをスキャンし、スキャンの結果をRESPONSEとしてTX制御部102に返す。
S505では、送電装置101のTX制御部102はS504のスキャンの結果であるRESPONSEより、第4のアドバタイズパケットADV_IND_4の値を取得する。そして、第4のアドバタイズパケットが送電装置101に対応するサービスを含んでいることを確認する。
S506では、送電装置101のTX制御部102はSTART_COM−C_CONNECTコマンドでTX通信部C131を用いて受電装置201のRX通信部C231の接続を開始する。START_COM−C_CONNECTコマンドを受けた送電装置101のTX通信部C131は受電装置201のRX通信部C231へCONNECT_REQを送信する。
なお、送電装置101のTX通信部C131は、CONNECT_REQを送信する前に受電装置201のRX通信部C231へSCAN_REQを送信し、SCAN_RSPを受信してもよい。SCAN_REQとSCAN_RSPを実施するか否かは、アドバタイズパケットの種類による一般的な動作であるので詳細な説明は省略する。
CONNECT_REQを送信した送電装置101のTX通信部C131は、受電装置201のRX通信部C231へDATA_PACKETを送信し、DATA_PACKETを受信する。
DATA_PACKETを受信した送電装置101のTX通信部C131はTX制御部102に対してCOMP_COM−C_CONNECTコマンドで送電装置101のTX通信部C131と受電装置201のRX通信部C231との接続完了を通知する。
S507では、受電装置201のRX通信部C231は送電装置101からCONNECT_REQを受信する。そして、受電装置201のRX通信部C231はRX制御部202に対してSTART_COM−C_CONNECTコマンドで送電装置101のTX通信部C131と受電装置201のRX通信部C231の接続を開始したことを通知する。
そして、受電装置201のRX通信部C231は、送電装置101のTX通信部C131からDATA_PACKETを受信し、送電装置101のTX通信部C131へDATA_PACKETを送信する。
DATA_PACKETを送信した受電装置201のRX通信部C231はRX制御部202に対してCOMP_COM−C_CONNECTコマンドで送電装置101のTX通信部C131と受電装置201のRX通信部C231との接続完了を通知する。
S508では、送電装置101のTX制御部102はSERVICE_DISCOVERYコマンドでTX通信部C131を用いて受電装置201のRX通信部C231のGATTサーバのデータベースに含まれるサービスセットの取得を要求する。
SERVICE_DISCOVERYコマンドを受けた送電装置101のTX通信部C131は、受電装置201のRX通信部C231へDATA_PACKETを送信しDATA_PACKETを受信する。
DATA_PACKETを受信した送電装置101のTX通信部C131はTX制御部102へDISCOVERY_RESPONCEを返す。
S509では、受電装置201のRX通信部C231は送電装置101のTX通信部C131とDATA_PACKETを送受信する。そして、受電装置201のRX通信部C231はRX制御部202に対してSERVICE_DISCOVERYコマンドで送電装置101からのGATTサーバのデータベースに含まれるサービスセットの取得要求を通知する。
SERVICE_DISCOVERYコマンドを受けた受電装置201のRX制御部202は、受電装置201の状態をRESPONSEとしてRX通信部C231に返す。
RESPONSEコマンドを受けた受電装置201のRX通信部C231は、RX通信部C231のGATTサーバのデータベースのServiceのCharacteristic VALUEを更新する。そして、送電装置101のTX通信部C131へDATA_PACKETを送信する。
S510では、送電装置101のTX制御部102はS508のRESPONSEより、受電装置201のRX通信部C231のGATTサーバのデータベースのサービスセットを取得し、送電装置101に対応するサービスセットではないことを確認する。
S511では、送電装置101のTX制御部102はTERMINATE_COM−C_CONNECTコマンドでTX通信部C131を用いて受電装置201のRX通信部C231との接続解除を開始する。
TERMINATE_COM―C_LINKコマンドを受けた送電装置101のTX通信部C131は、受電装置201のRX通信部C231へDATA_PACKETを送信する。
送電装置101のTX通信部C131は、受電装置201のRX通信部C231からDATA_PACKETを受信する。そして、送電装置101のTX通信部C131は、TX制御部102に対してDISCONNECT_COM−Cコマンドで送電装置101のTX通信部C131と受電装置201のRX通信部C231との接続解除完了を通知する。
S512では、受電装置201のRX通信部C231は送電装置101からDATA_PACKETを受信し、送電装置101のTX通信部C131へDATA_PACKETを送信する。そして、受電装置201のRX通信部C231はRX制御部202に対してTERMINATE_COM−C_LINKコマンドで送電装置101のTX通信部C131と受電装置201のRX通信部C231の接続解除を開始したことを通知する。
受電装置201のRX制御部202は、RX通信部C231へRESPONSEを返し、RX通信部C231は、送電装置101のTX通信部C131へDATA_PACKETを送信する。
DATA_PACKETを送信した受電装置201のRX通信部C231はRX制御部202に対してDISCONNECT_COM−Cコマンドで送電装置101のTX通信部C131と受電装置201のRX通信部C231との接続解除完了を通知する。
図5において、受電装置201のRX電池203の電圧が第2の閾値以上の場合は、S503、S504、S505、・・・・のシーケンスを繰り返すことになる。
次に、図6を用いて、送電装置101と受電装置201の間で無線給電を行うシーケンス(後半)を説明する。
S501では、送電装置101のTX制御部102はTX送電部A111を制御して無線で予備電力を送電する。本実施形態では、S501で送電する予備電力の周波数は6.78MHzとし、送電電力は任意の値、例えば0.25Wとする。送電装置101はS501の予備電力の送電相手の有無に関わらず行うものとする。ただし、予備電力の送電は連続的でも間欠的のどちらでもよい。
S502では、受電装置201のRX制御部202はRX電池203が挿入されたことをトリガーとして動作を開始する。そして、SET_GATT_SERVER_DB1コマンドでRX通信部C231のGATTサーバのデータベースを第1のサービス設定にする。また、RX通信部C231から送信するアドバタイズパケットを第4のアドバタイズパケットに設定する。
受電装置201のRX制御部202は、図12に示す受電装置201のRX通信部C231のGATTサーバのデータベースを図12(a)のように第1のサービス設定にする。
S503では、受電装置201のRX通信部C231は第4のアドバタイズパケットADV_IND_4を送信し、BLEセントラルのアドバタイズを行う。図13(a)のように無線通信装置301と受電装置201が離れている状態であるので、第4のアドバタイズパケットADV_IND_4は無線通信装置301には届かないものとする。
S650では、受電装置201のRX電池203の電圧が第2の閾値未満になった場合、受電装置201のRX制御部202はRX電池203の電圧が第2の閾値未満であることを検出する。
S606では、受電装置201のRX制御部202はGATTサーバのデータベース変更イベントを発生する。
S607では、受電装置201のRX制御部202はSET_GATT_SERVER_DB2コマンドでRX通信部C231のGATTサーバのデータベースを第2のサービス設定にする。そして、RX通信部C231から送信するアドバタイズパケットを第4のアドバタイズパケットに設定する。
受電装置201のRX制御部202は、図12に示す受電装置201のRX通信部C231のGATTサーバのデータベースを図12(b)のように第2のサービス設定にする。
S608では、受電装置201のRX通信部C231は第4のアドバタイズパケットADV_IND_4を送信し、BLEセントラルのアドバタイズを行う。
S609では、送電装置101のTX制御部102はGET_ADV_INDコマンドでTX通信部C131を用いてアドバタイズパケットをスキャンし、スキャンの結果をRESPONSEとしてTX制御部102に返す。
S610では、送電装置101のTX制御部102はS609のスキャンの結果であるRESPONSEより、第4のアドバタイズパケットADV_IND_4の値を取得する。そして、第4のアドバタイズパケットが送電装置101に対応するサービスを含んでいることを確認する。
S611では、送電装置101のTX制御部102はSTART_COM−C_CONNECTコマンドでTX通信部C131を用いて受電装置201のRX通信部C231との接続を開始する。
START_COM−C_CONNECTコマンドを受けた送電装置101のTX通信部C131は、受電装置201のRX通信部C231へCONNECT_REQを送信する。
なお、送電装置101のTX通信部C131は、CONNECT_REQを送信する前に受電装置201のRX通信部C231へSCAN_REQを送信し、SCAN_RSPを受信してもよい。SCAN_REQとSCAN_RSPを実施するか否かは、アドバタイズパケットの種類による一般的な動作であるので詳細な説明は省略する。
CONNECT_REQを送信した送電装置101のTX通信部C131は、受電装置201のRX通信部C231とDATA_PACKETを送受信する。
DATA_PACKETを受信した送電装置101のTX通信部C131はTX制御部102に対してCOMP_COM−C_CONNECTコマンドで送電装置101のTX通信部C131と受電装置201のRX通信部C231との接続完了を通知する。
S612では、受電装置201のRX通信部C231は送電装置101からCONNECT_REQを受信する。そして、受電装置201のRX通信部C231はRX制御部202に対してSTART_COM−C_CONNECTコマンドで送電装置101のTX通信部C131と受電装置201のRX通信部C231の接続を開始したことを通知する。
受電装置201のRX通信部C231は、送電装置101のTX通信部C131からDATA_PACKETを受信し、送電装置101のTX通信部C131へDATA_PACKETを送信する。
DATA_PACKETを送信した受電装置201のRX通信部C231はRX制御部202に対してCOMP_COM−C_CONNECTコマンドで送電装置101のTX通信部C131と受電装置201のRX通信部C231との接続完了を通知する。
S651では、送電装置101のTX制御部102はSERVICE_DISCOVERYコマンドでTX通信部C131を用いて受電装置201のRX通信部C231のGATTサーバのデータベースに含まれるサービスセットの取得を要求する。
SERVICE_DISCOVERYコマンドを受けた送電装置101のTX通信部C131は、受電装置201のRX通信部C231へDATA_PACKETを送信し、受電装置201からDATA_PACKETを受信する。
DATA_PACKETを受信した送電装置101のTX通信部C131は、TX制御部102へDISCOVERY_RESPONCEを返す。
S652では、受電装置201のRX通信部C231は送電装置101のTX通信部C131とDATA_PACKETを送受信する。そして、受電装置201のRX通信部C231は、RX制御部202に対してSERVICE_DISCOVERYコマンドで送電装置101からのGATTサーバのデータベースに含まれるサービスセットの取得要求を通知する。
SERVICE_DISCOVERYコマンドを受けた受電装置201のRX制御部202は、受電装置201の状態をRESPONSEとしてRX通信部C231に返す。RESPONSEコマンドを受けた受電装置201のRX通信部C231はGATTサーバのデータベースのServiceのCharacteristic VALUEを更新する。そして、送電装置101のTX通信部C131へDATA_PACKETを送信する。
S653では、送電装置101のTX制御部102はS651のRESPONSEより、受電装置201のRX通信部C231のGATTサーバのデータベースのサービスセットを取得し、送電装置101に対応するサービスセットであることを確認する。
S613では、RX通信部C231のGATTサーバのデータベースのサービスセットが、対応するサービスセットであることを確認した送電装置101のTX制御部102は、START_WPTコマンドで受電装置201との無線給電サービスを開始する。
START_WPTコマンドを受けた送電装置101のTX通信部C131は、受電装置201のRX通信部C231とDATA_PACKETを送受信し、受電装置201へ無線給電サービスの開始を通知する。
DATA_PACKETを受信した送電装置101のTX通信部C131はTX制御部102に対してRESPONSEコマンドで受電装置201へ無線給電サービスの開始を通知したことを通知する。
送電装置101のTX制御部102は、TX通信部C131へREAD_WPT_STATUSコマンドで受電装置201から無線給電サービスに必要なパラメータの取得を要求する。
送電装置101のTX通信部C131は、受電装置201のRX通信部C231とDATA_PACKETを送受信し、受電装置201から無線給電サービスに必要なパラメータを取得する。
なお、無線給電サービスに必要なパラメータとは、図12(b)に示す受電装置201のRX通信部C231のGATTサーバのデータベースのService2のCharacteristic VALUEのことである。
DATA_PACKETを受信した送電装置101のTX通信部C131はTX制御部102に対してRESPONSEコマンドで受電装置201から取得した無線給電サービスに必要なパラメータを通知する。
S614では、DATA_PACKETを受送信した受電装置201のRX通信部C231はRX制御部202に対してSTART_WPTコマンドで送電装置101との無線給電サービスを開始したことを通知する。
DATA_PACKETを受信した受電装置201のRX通信部C231はRX制御部202に対してREAD_WPT_STATUSコマンドで無線給電サービスに必要なパラメータの取得を通知する。
READ_WPT_STATUSコマンドを受けた受電装置201のRX制御部202は、受電装置201の状態をRESPONSEとしてRX通信部C231に返す。
RESPONSEコマンドを受けた受電装置201のRX通信部C231はGATTサーバのデータベースのServiceのCharacteristic VALUEを更新する。そして、送電装置101のTX通信部C131へDATA_PACKETを送信する。
S615では、RESPONSEコマンドを受けた送電装置101のTX制御部102は、WPT_POWER_ENコマンドでTX送電部A111を制御し、TX送電アンテナA113から無線で送電する電力を設定し、無線で電力の送電を開始する。
ここで設定する無線電力は、S613で取得した受電装置201の無線給電に必要なパラメータに従うものとする。例えば図12(b)に示す受電装置201のRX通信部C231のGATTサーバデータベースのCharacteristic VALUEの“最大受電電力”未満であり、“送受電要求電力”に設定するものとする。
送電装置101は、TX送電アンテナA113から受電装置201の受電アンテナA213へ無線で送電している間、受電装置201と無線給電サービスに必要なパラメータの交換を継続する。
送電装置101のTX通信部C131は、受電装置201のRX通信部C231からDATA_PACKETを受信し、TX制御部102に対してFULL_BATTERY_NOTIFYコマンドで受電装置201のRX電池203の充電完了通知を取得する。
S616では、送電装置101のTX制御部102は、TX送電アンテナA113から受電装置201の受電アンテナA213へ無線電力を送電する。ここで送電する無線電力の周波数は6.78MHzとし、送電電力はS501で送電している予備電力よりも大きい。
S617では、受電装置201のRX制御部202は、送電装置101のTX送電アンテナA113から送電される無線電力を受電アンテナA213で受電し、受電した電力でRX電池203を充電する。そして、受電装置201のRX制御部202は、RX電池203の充電状態などによってRX通信部C231のGATTサーバのデータベースのServiceのCharacteristic VALUEを更新する。
DATA_PACKETを受信した受電装置201のRX通信部C231はRX制御部202に対してREAD_WPT_STATUSコマンドで無線給電サービスに必要なパラメータの取得を通知する。
READ_WPT_STATUSコマンドを受けた受電装置201のRX制御部202は、受電装置201の状態をRESPONSEとしてRX通信部C231に返す。
RESPONSEコマンドを受けた受電装置201のRX通信部C231はGATTサーバのデータベースのServiceのCharacteristic VALUEを更新する。そして、送電装置101のTX通信部C131へDATA_PACKETを送信する。
受電装置201は、受電アンテナA213で送電装置101のTX送電アンテナA113から無線電力を受電している間、送電装置101と無線給電サービスに必要なパラメータの交換を継続する。
RX電池203の充電が完了したら、受電装置201のRX制御部202は、RX通信部C231へFULL_BATTERY_NOTIFYコマンドで、RX電池203の充電完了を通知する。
FULL_BATTERY_NOTIFYコマンドを受けたRX通信部C231は、送電装置101のTX通信部C131へDATA_PACKETを送信する。
S618では、DATA_PACKETを受信した送電装置101のTX通信部C131は、受電装置201のRX通信部C231へDATA_PACKETを送信する。
FULL_BATTERY_NOTIFYコマンドを受けたTX制御部102は、WPT_POWER_DISABLEコマンドでTX送電部A111を制御し、TX送電アンテナA113から無線で送電する電力を停止し、予備電力送電を開始する。
送電装置101のTX制御部102は、END_WPTコマンドで受電装置201との無線給電サービスを終了する。
END_WPTコマンドを受けたTX通信部C131は、受電装置201のRX通信部C231とDATA_PACKETを送受信し、受電装置201へ無線給電サービスの終了を通知する。そして、受電装置201から無線給電サービス終了のRESPONSEを取得する。
DATA_PACKETを受信した送電装置101のTX通信部C131はTX制御部102に対してRESPONSEコマンドで受電装置201の無線給電サービスが終了したことを通知する。
S619では、送電装置101のTX制御部102は、TX送電アンテナA113から受電装置201の受電アンテナA213へ送電している無線電力を停止し、予備電力の送電を開始する。その後、送電装置101は、S501の予備電力の送電相手の有無に関わらず行うものとする。ただし、予備電力の送電は連続的でも間欠的のどちらでもよい。
S620では、受電装置201のRX通信部C231は送電装置101のTX通信部C131からDATA_PACKETを受信する。そして、受電装置201のRX通信部C231はRX制御部202に対してEND_WPTコマンドで無線給電サービスが終了したことを通知する。そして、受電装置201のRX制御部202は、RESPONSEをRX通信部C231に返す。
ESPONSEコマンドを受けた受電装置201のRX通信部C231は、送電装置101のTX通信部C131へDATA_PACKETを送信する。受電装置201の受電アンテナA213が送電装置101のTX送電アンテナA113から受電していた無線電力は停止し、予備電力の受電に切り替わる。
S621では、送電装置101のTX制御部102は、TERMINATE_COM−C_CONNECTコマンドでTX通信部C131を用いて受電装置201のRX通信部C231との接続解除を開始する。
TERMINATE_COM―C_LINKコマンドを受けた送電装置101のTX通信部C131は、受電装置201のRX通信部C231とDATA_PACKETを送受信する。
DATA_PACKETを受信した送電装置101のTX通信部C131はTX制御部102に対してDISCONNECT_COM−Cコマンドで送電装置101のTX通信部C131と受電装置201のRX通信部C231との接続解除完了を通知する。
S622では、受電装置201のRX通信部C231は送電装置101のTX通信部C131とDATA_PACKETを送受信する。そして、受電装置201のRX通信部C231はRX制御部202に対してTERMINATE_COM−C_LINKコマンドで送電装置101のTX通信部C131と受電装置201のRX通信部C231の接続解除を開始したことを通知する。
受電装置201のRX制御部202は、RX通信部C231へRESPONSEを返し、RX通信部C231は、送電装置101のTX通信部C131へDATA_PACKETを送信する。
DATA_PACKETを送信した受電装置201のRX通信部C231はRX制御部202に対してDISCONNECT_COM−Cコマンドで送電装置101のTX通信部C131と受電装置201のRX通信部C231との接続解除完了を通知する。
S623では、受電装置201は、送電装置101との無線給電サービス実施によりRX電池203の電圧は第2の閾値以上となっている。
S502では、受電装置201のRX制御部202は、無線通信装置301をアドバタイズするために、GATTサーバのデータベース変更イベントをクリアする。そして、SET_GATT_SERVER_DB1コマンドでRX通信部C231のGATTサーバのデータベースを第1のサービス設定にする。また、RX通信部C231から送信するアドバタイズパケットを第4のアドバタイズパケットに設定する。
受電装置201のRX制御部202は、図12に示す受電装置201のRX通信部C231のGATTサーバのデータベースを図12(a)のように第1のサービス設定にする。
図6において、受電装置201のRX電池203の電圧が第2の閾値以上の場合は、S503、S504、S505、・・・・のシーケンスを繰り返すことになる。
図5および図6では、受電装置201のRX電池203の電圧が十分である場合は無線通信装置301向けのGATTサーバのデータベースを提供する。受電装置201のRX電池203の電圧が十分ではない場合は送電装置101向けのGATTサーバのデータベースを提供する。
受電装置201のRX電池203の電圧によって、BLEセントラルで実施可能なサービスを自動的に選択することができるようになる。
図13(a)の位置関係では、受電装置201のRX電池203の電圧が十分である場合は、受電装置201は無線通信装置301向けのGATTサーバのデータベースの提供を行い、送電装置101とBLE接続は確立されても無線給電サービスは行われない。
受電装置201のRX電池203の電圧が十分ではない場合は、受電装置201は送電装置101向けのGATTサーバのデータベースの提供を行い、送電装置101とBLE接続が確立され、送電装置101と無線給電サービスを行うことができる。また、受電装置201のRX電池203の電圧が十分ではない場合は、受電装置201は無線通信装置301向けのGATTサーバのデータベースの提供を行わず、無線通信装置301とのBLE接続は確立されてもハンドオーバーサービスは行われない。よって、受電装置201と無線通信装置301の間での無効なサービスの開始を防止することができる。
次に、図7を用いて、無線通信装置301と受電装置201の間で無線通信を行うシーケンス(前半)を説明する。
図7のシーケンスは、受電装置201のRX電池203の電圧が第2の閾値以上であって、図13(b)のように、送電装置101と受電装置201が離れて配置され、無線通信装置301と受電装置201が接近している状態から動作を開始する。
なお、図5および図6で説明した動作と同じ動作には同一の符号を付して説明は省略する。
S502では、受電装置201のRX制御部202はRX電池203が挿入されたことをトリガーとして動作を開始する。そして、SET_GATT_SERVER_DB1コマンドでRX通信部C231のGATTサーバのデータベースを第1のサービス設定にする。また、RX通信部C231から送信するアドバタイズパケットを第4のアドバタイズパケットに設定する。
受電装置201のRX制御部202は、図12に示す受電装置201のRX通信部C231のGATTサーバのデータベースを図12(a)のように第1のサービス設定にする。
S703では、受電装置201のRX通信部C231は第4のアドバタイズパケットADV_IND_4を送信し、BLEセントラルのアドバタイズを行う。図13(b)のように送電装置101と受電装置201とは離れている状態であるので、第4のアドバタイズパケットADV_IND_4は送電装置101には届かないものとする。
S704では、無線通信装置301のOTH制御部302はGET_ADV_INDコマンドでOTH通信部C331を用いてアドバタイズパケットをスキャンし、スキャンの結果をRESPONSEとしてOTH制御部302に返す。
S705では、無線通信装置301のOTH制御部302はS304のスキャンの結果であるRESPONSEより、第4のアドバタイズパケットADV_IND_4の値を取得する。そして、第4のアドバタイズパケットが無線通信装置301に対応するサービスを含んでいることを確認する。
S706では、無線通信装置301のOTH制御部302はSTART_COM−C_CONNECTコマンドでOTH通信部C331を用いて受電装置201のRX通信部C231との接続を開始する。
START_COM−C_CONNECTコマンドを受けた無線通信装置301のOTH通信部C331は、受電装置201のRX通信部C231へCONNECT_REQを送信する。
なお、無線通信装置301のOTH通信部C331は、CONNECT_REQを送信する前に受電装置201のRX通信部C231へSCAN_REQを送信し、SCAN_RSPを受信してもよい。SCAN_REQとSCAN_RSPを実施するか否かは、アドバタイズパケットの種類による一般的な動作であるので詳細な説明は省略する。
CONNECT_REQを送信した無線通信装置301のOTH通信部C331は、受電装置201のRX通信部C231へDATA_PACKETを送信し、DATA_PACKETを受信する。
DATA_PACKETを受信したOTH通信部C331はOTH制御部302に対してCOMP_COM−C_CONNECTコマンドで無線通信装置301のOTH通信部C331と受電装置201のRX通信部C231との接続完了を通知する。
S707では、受電装置201のRX通信部C231は無線通信装置301のOTH通信部C331からCONNECT_REQを受信する。そして、受電装置201のRX通信部C231はRX制御部202に対してSTART_COM−C_CONNECTコマンドで無線通信装置301のOTH通信部C331と受電装置201のRX通信部C231の接続を開始したことを通知する。
受電装置201のRX通信部C231は、無線通信装置301のOTH通信部C331とDATA_PACKETを送受信する。
DATA_PACKETを送信したRX通信部C231はRX制御部202に対してCOMP_COM−C_CONNECTコマンドで無線通信装置301のOTH通信部C331と受電装置201のRX通信部C231との接続完了を通知する。
S751では、無線通信装置301のOTH制御部302は、SERVICE_DISCOVERYコマンドでOTH通信部C331を用いて受電装置201のRX通信部C231のGATTサーバのデータベースに含まれるサービスセットの取得を要求する。
SERVICE_DISCOVERYコマンドを受けた無線通信装置301のOTH通信部C331は、受電装置201のRX通信部C231へDATA_PACKETを送信しDATA_PACKETを受信する。
DATA_PACKETを受信した無線通信装置301のOTH通信部C331はOTH制御部302に対してDISCOVERY_RESPONCEを返す。
S752では、受電装置201のRX通信部C231は無線通信装置301のOTH通信部C331とDATA_PACKETを送受信する。そして、受電装置201のRX通信部C231はRX制御部202に対してSERVICE_DISCOVERYコマンドで無線通信装置301からのGATTサーバのデータベースに含まれるサービスセットの取得要求を通知する。
SERVICE_DISCOVERYコマンドを受けた受電装置201のRX制御部202は、受電装置201の状態をRESPONSEとしてRX通信部C231に返す。
RESPONSEコマンドを受けた受電装置201のRX通信部C231はGATTサーバのデータベースのServiceのCharacteristic VALUEを更新する。そして、無線通信装置301のOTH通信部C331へDATA_PACKETを送信する。
S753では、無線通信装置301のOTH制御部302はS751のRESPONSEより、受電装置201のRX通信部C231のGATTサーバのデータベースのサービスセットを取得する。そして、無線通信装置301に対応するサービスセットであることを確認する。
S708では、無線通信装置301のOTH制御部302はR/W_CHAR_VALUEコマンドで受電装置201とのハンドオーバーサービスに必要なパラメータの取得を要求する。
無線通信装置301のOTH通信部C331は、受電装置201のRX通信部C231とDATA_PACKETを送受信し、受電装置201からハンドオーバーサービスに必要なパラメータを取得する。
なお、ハンドオーバーサービスに必要なパラメータとは、図12(a)に示す受電装置201のRX通信部C231のGATTサーバのデータベースのService2のCharacteristic VALUEのことである。
DATA_PACKETを受信した無線通信装置301のOTH通信部C331はOTH制御部302に対してCAHR_VALUE_RESPONSEコマンドで受電装置201から取得したハンドオーバーサービスに必要なパラメータを通知する。
無線通信装置301は、受電装置201のRX通信部C231との接続を解除するまでの間、受電装置201とハンドオーバーサービスに必要なパラメータの交換を継続する。
もし、ハンドオーバーサービスに必要なパラメータのうち、Service1のCharacteristic VALUEの“画像転送可否フラグ”が否から可になったら、“SSID”、“PASSWORD”を更に要求し、それらの値を取得してもよい。そして、無線通信装置301のOTH通信部D341と、受電装置201のRX通信部Dは、取得した“SSID”、“PASSWORD”に従ってWLAN接続を行い、画像データ転送などを行ってもよい。
S709では、DATA_PACKETを受信した受電装置201のRX通信部C231はRX制御部202に対してR/W_CHAR_VALUEコマンドで無線通信装置301とのハンドオーバーサービスに必要なパラメータの取得を通知する。
R/W_CHAR_VALUEコマンドを受けた受電装置201のRX制御部202は、受電装置201の状態をRESPONSEとしてRX通信部C231に返す。RESPONSEコマンドを受けた受電装置201のRX通信部C231はGATTサーバのデータベースのServiceのCharacteristic VALUEを更新する。そして、無線通信装置301のOTH通信部C331へDATA_PACKETを送信する。
受電装置201は、無線通信装置301のOTH通信部C331との接続を解除するまでの間、無線通信装置301とハンドオーバーサービスに必要なパラメータの交換を継続する。
S650では、受電装置201のRX電池203の電圧が第2の閾値未満になった場合、受電装置201のRX制御部202は、RX電池203の電圧が第2の閾値未満であることを検出する。
S606では、受電装置201のRX制御部202は、RX通信部C231のGATTサーバのデータベース変更イベントを発生する。
S710では、受電装置201のRX制御部202は、RX通信部C231へDISCONNECT_NOTIFYコマンドで、無線通信装置301のOTH通信部C331との接続解除を通知する。
DISCONNECT_NOTIFYコマンドを受けた受電装置201のRX通信部C231は、無線通信装置301のOTH通信部C331とDATA_PACKETを送受信する。
無線通信装置301のOTH通信部C331からDATA_PACKETを受信した受電装置201のRX通信部C231は無線通信装置301のOTH通信部C331へDATA_PACKETを送信する。そして、受電装置201のRX通信部C231はRX制御部202に対してTERMINATE_COM−C_LINKコマンドで、無線通信装置301のOTH通信部C331と受電装置201のRX通信部C231の接続解除を開始したことを通知する。
受電装置201のRX制御部202はRX通信部C231へRESPONSEを返し、RX通信部C231は無線通信装置301のOTH通信部C331へDATA_PACKETを送信する。
DATA_PACKETを送信した受電装置201のRX通信部C231はRX制御部202に対してDISCONNECT_COM−Cコマンドで無線通信装置301のOTH通信部C331と受電装置201のRX通信部C231との接続解除完了を通知する。
S711では、無線通信装置301のOTH通信部C331は受電装置201のRX通信部C231からDATA_PACKETを受信する。そして、無線通信装置301のOTH制御部302はDISCONNECT_NOTIFYコマンドでOTH通信部C331とRX通信部C231の接続解除開始通知を取得する。
無線通信装置301のOTH制御部302は、TERMINATE_COM−C_CONNECTコマンドでOTH通信部C331を用いて受電装置201のRX通信部C231との接続解除を開始する。
TERMINATE_COM―C_LINKコマンドを受けた無線通信装置301のOTH通信部C331は、受電装置201のRX通信部C231とDATA_PACKETを送受信する。
DATA_PACKETを受信した無線通信装置301のOTH通信部C331はOTH制御部302に対してDISCONNECT_COM−Cコマンドを送信する。これにより、無線通信装置301のOTH通信部C331と受電装置201のRX通信部C231との接続解除完了を通知する。
S607では、受電装置201のRX制御部202はSET_GATT_SERVER_DB2コマンドでRX通信部C231のGATTサーバのデータベースを第2のサービス設定にする。そして、RX通信部C231から送信するアドバタイズパケットを第4のアドバタイズパケットに設定する。
受電装置201のRX制御部202は、図12に示す受電装置201のRX通信部C231のGATTサーバのデータベースを図12(b)のように第2のサービス設定にする。
S712では、受電装置201のRX通信部C231は第4のアドバタイズパケットADV_IND_4を送信し、BLEセントラルのアドバタイズを行う。図13(b)のように送電装置101と受電装置201とは離れている状態であるので、第4のアドバタイズパケットADV_IND_4は送電装置101には届かないものとする。
S713では、無線通信装置301のOTH制御部302は、GET_ADV_INDコマンドでOTH通信部C331を用いてアドバタイズパケットをスキャンし、スキャンの結果をRESPONSEとしてOTH制御部302に返す。
S714では、無線通信装置301のOTH制御部302はS313のスキャンの結果であるRESPONSEより、第4のアドバタイズパケットADV_IND_4の値を取得する。そして、第4のアドバタイズパケットが無線通信装置301に対応するサービスを含んでいることを確認する。
次に、図8を用いて、無線通信装置301と受電装置201の間で無線通信を行うシーケンス(後半)を説明する。
S806では、無線通信装置301のOTH制御部302はSTART_COM−C_CONNECTコマンドでOTH通信部C331を制御して受電装置201のRX通信部C231との接続を開始する。
START_COM−C_CONNECTコマンドを受けた無線通信装置301のOTH通信部C331は、受電装置201のRX通信部C231へCONNECT_REQを送信する。
なお、無線通信装置301のOTH通信部C331はCONNECT_REQを送信する前に受電装置201のRX通信部C231へSCAN_REQを送信し、SCAN_RSPを受信してもよい。SCAN_REQとSCAN_RSPを実施するか否かは、アドバタイズパケットの種類による一般的な動作であるので詳細な説明は省略する。
CONNECT_REQを送信した無線通信装置301のOTH通信部C331は、受電装置201のRX通信部C231とDATA_PACKETを送受信する。
DATA_PACKETを受信した無線通信装置301のOTH通信部C331はOTH制御部302に対してCOMP_COM−C_CONNECTコマンドを送信する。これにより、無線通信装置301のOTH通信部C331と受電装置201のRX通信部C231との接続完了を通知する。
S807では、受電装置201のRX通信部C231は無線通信装置301のOTH通信部C331からCONNECT_REQを受信する。そして、受電装置201のRX通信部C231はRX制御部202に対してSTART_COM−C_CONNECTコマンドで無線通信装置301のOTH通信部C331と受電装置201のRX通信部C231の接続を開始したことを通知する。
受電装置201のRX通信部C231は、無線通信装置301のOTH通信部C331からDATA_PACKETを受信し、無線通信装置301のOTH通信部C331へDATA_PACKETを送信する。
DATA_PACKETを送信した受電装置201のRX通信部C231はRX制御部202に対してCOMP_COM−C_CONNECTコマンドで無線通信装置301のOTH通信部C331と受電装置201のRX通信部C231との接続完了を通知する。
S851では、無線通信装置301のOTH制御部302はSERVICE_DISCOVERYコマンドでOTH通信部C331を用いて受電装置201のRX通信部C231のGATTサーバのデータベースに含まれるサービスセットの取得を要求する。
SERVICE_DISCOVERYコマンドを受けた無線通信装置301のOTH通信部C331は、受電装置201のRX通信部C231とDATA_PACKETを送受信する。
DATA_PACKETを受信した無線通信装置301のOTH通信部C331はOTH制御部302に対してDISCOVERY_RESPONCEを返す。
S852では、受電装置201のRX通信部C231は無線通信装置301のOTH通信部C331とDATA_PACKETを送受信する。そして、受電装置201のRX通信部C231はRX制御部202に対してSERVICE_DISCOVERYコマンドで無線通信装置301からのGATTサーバのデータベースに含まれるサービスセットの取得要求を通知する。
SERVICE_DISCOVERYコマンドを受けた受電装置201のRX制御部202は、受電装置201の状態をRESPONSEとしてRX通信部C231に返す。RESPONSEコマンドを受けた受電装置201のRX通信部C231はGATTサーバのデータベースのServiceのCharacteristic VALUEを更新する。そして、無線通信装置301のOTH通信部C331へDATA_PACKETを送信する。
S853では、無線通信装置301のOTH制御部302はS851のRESPONSEより、受電装置201のRX通信部C231のGATTサーバのデータベースのサービスセットを取得する。そして、無線通信装置301に対応するサービスセットではないことを確認する。
S808では、無線通信装置301のOTH制御部302は、TERMINATE_COM−C_CONNECTコマンドでOTH通信部C331を用いて受電装置201のRX通信部C231との接続解除を開始する。
TERMINATE_COM―C_LINKコマンドを受けた無線通信装置301のOTH通信部C331は、受電装置201のRX通信部C231とDATA_PACKETを送受信する。
DATA_PACKETを受信した無線通信装置301のOTH通信部C331は、OTH制御部302に対してDISCONNECT_COM−Cコマンドを送信する。これにより、無線通信装置301のOTH通信部C331と受電装置201のRX通信部C231との接続解除完了を通知する。
S809では、DATA_PACKETを受信した受電装置201のRX通信部C231は、無線通信装置301のOTH通信部C331へDATA_PACKETを送信する。そして、受電装置201のRX通信部C231はRX制御部202に対してTERMINATE_COM−C_LINKコマンドで無線通信装置301のOTH通信部C331と受電装置201のRX通信部C231の接続解除を開始したことを通知する。
受電装置201のRX制御部202は、RX通信部C231へRESPONSEを返し、RX通信部C231は、無線通信装置301のOTH通信部C331へDATA_PACKETを送信する。
DATA_PACKETを送信したRX通信部C231はRX制御部202に対してDISCONNECT_COM−Cコマンドで無線通信装置301のOTH通信部C331と受電装置201のRX通信部C231との接続解除完了を通知する。
図8において、受電装置201のRX電池203の電圧が第2の閾値未満の場合は、S712、S713、S714、・・・・のシーケンスを繰り返すことになる。
図7および図8では、図5および図6のシーケンスと同様に、受電装置201のRX電池203の電圧が十分である場合は無線通信装置301向けのGATTサーバのデータベースを提供する。RX電池203の電圧が十分ではない場合は送電装置101向けのGATTサーバのデータベースを提供する。
受電装置201のRX電池203の電圧によって、BLEセントラルで実施可能なサービスを自動的に選択することができるようになる。
図13(b)の位置関係では、受電装置201のRX電池203の電圧が十分である場合には、受電装置201は無線通信装置301向けのGATTサーバのデータベースの提供を行い、無線通信装置301との間でハンドオーバーサービスを行うことができる。
受電装置201のRX電池203の電圧が十分ではない場合は、受電装置201は送電装置101向けのGATTサーバのデータベースの提供を行い、無線通信装置301とBLE接続は確立されてもハンドオーバーサービスは行われない。
また、受電装置201のRX電池203の電圧が十分ではない場合は、受電装置201は無線通信装置301向けのGATTサーバのデータベースの提供を行わず、無線通信装置301とのBLE接続は確立されてもハンドオーバーサービスは行われない。よって、受電装置201と無線通信装置301の間での無効なサービスの開始を防止することができる。
次に、図9を用いて、送電装置101と受電装置201の間で無線給電を行うシーケンス(前半)を説明する。
図9のシーケンスは、受電装置201のRX電池203の電圧が第1の閾値未満であって、図13(c)のように、送電装置101と受電装置201と無線通信装置301が接近している状態から動作を開始する。
なお、図5から図8で説明した動作と同じ動作には同一の符号を付して説明は省略する。
S501では、送電装置101のTX制御部102はTX送電部A111を制御して無線で予備電力を送電する。
S1002では、受電装置201のRX制御部202はRX電池203が挿入されたことをトリガーとして動作を開始する。ただし、RX電池203の電圧が第1の閾値以上ではない場合は正常な動作が保証されないため、RX通信部C231からアドバタイズパケットを送信しない。
S1050では、受電装置201は、RX受電アンテナA213で受電した電磁波でRX制御部202とRX通信部C231を起動する。
S606では、受電装置201のRX制御部202はRX通信部C231のGATTサーバのデータベース変更イベントを発生する。
S607では、受電装置201のRX制御部202は、SET_GATT_SERVER_DB2コマンドでRX通信部C231のGATTサーバのデータベースを第2のサービス設定にする。そして、RX通信部C231から送信するアドバタイズパケットを第4のアドバタイズパケットに設定する。
受電装置201のRX制御部202は、図12に示す受電装置201のRX通信部C231のGATTサーバのデータベースを図12(b)のように第2のサービス設定にする。
S712では、受電装置201のRX通信部C231は第4のアドバタイズパケットADV_IND_4を送信し、BLEセントラルのアドバタイズを行う。
S713では、無線通信装置301のOTH制御部302はGET_ADV_INDコマンドでOTH通信部C331を用いてアドバタイズパケットをスキャンし、スキャンの結果をRESPONSEとしてOTH制御部302に返す。
S714では、無線通信装置301のOTH制御部302はS713のスキャンの結果であるRESPONSEより、第4のアドバタイズパケットADV_IND_4の値を取得する。そしえ、第4のアドバタイズパケットが無線通信装置301に対応するサービスを含んでいることを確認する。
図9において、受電装置201のRX電池203の電圧が第2の閾値未満の場合は、S806、S807、S851、S852、S853、S808、S809、S712、・・・・のシーケンスを繰り返すことになる。
次に、図10を用いて、送電装置101と受電装置201の間で無線給電を行うシーケンス(後半)を説明する。
S501では、送電装置101のTX制御部102はTX送電部A111を制御して無線で予備電力を送電する。
S1002では、受電装置201のRX制御部202はRX電池203が挿入されたことをトリガーとして動作を開始する。ただし、RX電池203の電圧が第1の閾値以上ではない場合は正常な動作が保証されないため、RX通信部C231からアドバタイズパケットを送信しない。
S1050では、受電装置201は、RX受電アンテナA213で受電した電磁波でRX制御部202とRX通信部C231を起動する。
S606では、受電装置201のRX制御部202はRX通信部C231のGATTサーバのデータベース変更イベントを発生する。
S607では、受電装置201のRX制御部202はSET_GATT_SERVER_DB2コマンドでRX通信部C231のGATTサーバのデータベースを第2のサービス設定にする。そして、RX通信部C231から送信するアドバタイズパケットを第4のアドバタイズパケットに設定する。
受電装置201のRX制御部202は、図12に示す受電装置201のRX通信部C231のGATTサーバのデータベースを図12(b)のように第2のサービス設定にする。
S608では、受電装置201のRX通信部C231は第4のアドバタイズパケットADV_IND_4を送信し、BLEセントラルのアドバタイズを行う。
S609では、送電装置101のTX制御部102はGET_ADV_INDコマンドでTX通信部C131を用いてアドバタイズパケットをスキャンし、スキャンの結果をRESPONSEとしてTX制御部102に返す。
S610では、送電装置101のTX制御部102はS609のスキャンの結果であるRESPONSEより、第4のアドバタイズパケットADV_IND_4の値を取得する。そして、第4のアドバタイズパケットが送電装置101に対応するサービスを含んでいることを確認する。
S611からS622は図6で説明した動作と同じであるので説明は省略する。
S623では、受電装置201は送電装置101との無線給電サービスの実施によりRX電池203の電圧が第2の閾値以上となっている。
S502では、受電装置201のRX制御部202は、無線通信装置301をアドバタイズするために、RX通信部C231のGATTサーバのデータベース変更イベントをクリアする。そして、SET_GATT_SERVER_DB1コマンドでRX通信部C231のGATTサーバのデータベースを第1のサービス設定にする。また、RX通信部C231から送信するアドバタイズパケットを第4のアドバタイズパケットに設定する。
受電装置201のRX制御部202は、図12に示す受電装置201のRX通信部C231のGATTサーバのデータベースを図12(a)のように第1のサービス設定にする。
S703では、受電装置201のRX通信部C231は第4のアドバタイズパケットADV_IND_4を送信し、BLEセントラルのアドバタイズを行う。図13(b)のように送電装置101と受電装置201とは離れている状態であるので、第4のアドバタイズパケットADV_IND_4は送電装置101には届かないものとする。
S704では、無線通信装置301のOTH制御部302はGET_ADV_INDコマンドでOTH通信部C331を用いてアドバタイズパケットをスキャンし、スキャンの結果をRESPONSEとしてOTH制御部302に返す。
S705では、無線通信装置301のOTH制御部302はS704のスキャンの結果であるRESPONSEより、第4のアドバタイズパケットADV_IND_4の値を取得する。そして、第4のアドバタイズパケットが無線通信装置301に対応するサービスを含んでいることを確認する。
S504では、送電装置101のTX制御部102はGET_ADV_INDコマンドでTX通信部C131を用いてアドバタイズパケットをスキャンし、スキャンの結果をRESPONSEとしてTX制御部102に返す。
S505では、送電装置101のTX制御部102はS504のスキャンの結果であるRESPONSEより、第4のアドバタイズパケットADV_IND_4の値を取得する。そして、第4のアドバタイズパケットが送電装置101に対応するサービスを含んでいることを確認する。
その後、図10において、図5から図8で説明した各動作に対応するシーケンスを繰り返すことになる。
図9および図10では、受電装置201のRX電池203の電圧が十分である場合は無線通信装置301向けのGATTサーバのデータベースの提供を行う。RX電池203の電圧が十分ではない場合は送電装置101から予備電力の電磁波を受電して送電装置101向けのGATTサーバのデータベースの提供を行う。
受電装置201のRX電池203の電圧によって、BLEセントラルで実施可能なサービスを自動的に選択することができるようになる。
図13(c)の位置関係では、受電装置201のRX電池203の電圧が十分である場合は、無線通信装置301向けのGATTサーバのデータベースの提供を行い、送電装置101とBLE接続は確立されても無線給電サービスは行われない。
受電装置201のRX電池203の電圧が十分でなく、RX制御部202およびRX通信部C231の正常な動作ができない場合は、受電装置201は、BLEセントラルのアドバタイズを行わない。
受電装置201は送電装置101からの予備電力の電磁波をRX受電アンテナA213で受電した場合、予備電力の電磁波を電力として送電装置101向けのGATTサーバのデータベースの提供を行う。そして、送電装置101とBLE接続が確立され、送電装置101と無線給電サービスを行うことができる。
また、受電装置201のRX電池203の電圧が十分ではない場合は、受電装置201は無線通信装置301向けのGATTサーバのデータベースの提供を行わず、無線通信装置301とのBLE接続が確立されてもハンドオーバーサービスは行われない。よって、受電装置201と無線通信装置301の間での無効なサービスの開始を防止することができる。
[実施形態2]次に、図14から図16を用いて、実施形態2を説明する。
実施形態1では、受電装置201の電池電圧の変化によって受電装置201のGATTサーバのデータベースのServiceを変更する処理を説明した。
実施形態2では、受電装置201が送電装置101から受ける無線電力の電磁波によって受電装置201のGATTサーバのデータベースのServiceを変更する処理を説明する。
本実施形態の送電装置101、受電装置201および無線通信装置301の構成は、実施形態1で説明した図1、図2、図3と同様である。また、本実施形態の受電装置201から送信するアドバタイズパケットのデータは図11と同様であり、受電装置201のGATTサーバのデータベース例は図12と同様である。
以下、図14を用いて、受電装置201が送電装置101から受ける無線電力の電磁波によって受電装置201のGATTサーバのデータベースのServiceを変更する処理を説明する。
図14のフローチャートは受電装置201のRX電池203が挿入されたことをトリガーとして開始される。
なお、図14のフローチャートは、図4のS402の処理に代えてS1401の処理を行う点が異なっている。よって、以下では、相違点を中心に説明を行う。
S401で、受電装置201のRX制御部202はRX電池203の電圧が第1の閾値以上であると判定した場合、処理はS1401へ進む。
S1401では、受電装置201のRX制御部202は刺激入力があるか否かを判定する。S1401での刺激入力とは、例えば、RX電圧検出回路A214の検出信号、RXコネクタ260から入力された電力、RX検出回路B215の検出信号などである。また、S1401での刺激入力の判定は、単発的なノイズのマスクや誤操作を防止するために、刺激入力が一定時間継続した場合に刺激入力ありと判定し、一定時間継続しない場合に刺激入力なしと判定してもよい。
S1401で、受電装置201のRX制御部202は刺激入力がないと判定した場合、処理はS424へ進み、以降、図4で説明した処理を実施する。また、S1401で、受電装置201のRX制御部202は刺激入力があると判定した場合、処理はS405へ進み、以降、図4で説明した処理を実施する。
次に、受電装置201が図14の処理を実施中における、図13(a)〜(e)に示す各状態での送電装置101、受電装置201および無線通信装置301の動作を、図15および図16を用いて説明する。
まず、図15を用いて、送電装置101と受電装置201の間で無線給電を行うシーケンスを説明する。
図15では、受電装置201のRX電池203の電圧が第1の閾値以上であって、図13(d)のように送電装置101と受電装置201が離れた状態から動作を開始し、送電装置101と受電装置201が接近した状態となる動作とする。
なお、実施形態1の図5から図10で説明した動作と同じ動作には同一の符号を付して説明は省略する。
S502では、受電装置201のRX制御部202はRX電池203が挿入されたことをトリガーとして動作を開始する。そして、SET_GATT_SERVER_DB1コマンドでRX通信部C231のGATTサーバのデータベースを第1のサービス設定にする。また、RX通信部C231から送信するアドバタイズパケットを第4のアドバタイズパケットに設定する。
受電装置201のRX制御部202は、図12に示す受電装置201のRX通信部C231のGATTサーバのデータベースを図12(a)のように第1のサービス設定にする。
S503では、受電装置201のRX通信部C231は第4のアドバタイズパケットADV_IND_4を送信し、BLEセントラルのアドバタイズを行う。図13(d)のように無線通信装置301と受電装置201が離れている状態であるので、第4のアドバタイズパケットADV_IND_4は無線通信装置301には届かないものとする。
S501では、送電装置101のTX制御部102はTX送電部A111を制御して無線で予備電力を送電している。
S1550では、受電装置201が送電装置101に接近し、送電装置101のTX制御部102から送電する予備電力の電磁波、すなわち刺激入力があった場合、受電装置201のRX制御部202は、刺激入力があることを検出する。
S1506では、受電装置201のRX制御部202はRX通信部C231のGATTサーバのデータベース変更イベントを発生する。
S1507では、受電装置201のRX制御部202はSET_GATT_SERVER_DB2コマンドでRX通信部C231のGATTサーバのデータベースを第2のサービス設定にする。そして、RX通信部C231から送信するアドバタイズパケットを第4のアドバタイズパケットに設定する。
受電装置201のRX制御部202は、図12に示す受電装置201のRX通信部C231のGATTサーバのデータベースを図12(b)のように第2のサービス設定にする。
S608からS622は実施形態1の図6で説明した動作と同じである。
S623では、受電装置201は、送電装置101との無線給電サービス実施によりRX電池203の電圧が第2の閾値以上となっている。受電装置201は、無線通信装置301をアドバタイズするために、受電装置201のRX制御部202は、RX通信部C231のGATTサーバのデータベース変更イベントをクリアする。
S502では、受電装置201のRX制御部202はRX通信部C231のGATTサーバのデータベース変更イベントをクリアする。これにより、SET_GATT_SERVER_DB1コマンドでRX通信部C231のGATTサーバのデータベースを第1のサービス設定にする。そして、RX通信部C231から送信するアドバタイズパケットを第4のアドバタイズパケットに設定する。
受電装置201のRX制御部202は、図12に示す受電装置201のRX通信部C231のGATTサーバのデータベースを図12(a)のように第1のサービス設定にする。
S503では、受電装置201のRX通信部C231は第4のアドバタイズパケットADV_IND_4を送信し、BLEセントラルのアドバタイズを行う。図13(a)のように無線通信装置301と受電装置201が離れている状態であるので、第4のアドバタイズパケットADV_IND_4は無線通信装置301には届かないものとする。
S504では、送電装置101のTX制御部102はGET_ADV_INDコマンドでTX通信部C131を用いてアドバタイズパケットをスキャンし、スキャンの結果をRESPONSEとしてTX制御部102に返す。
S505では、送電装置101のTX制御部102はS504のスキャンの結果であるRESPONSEより、第4のアドバタイズパケットADV_IND_4の値を取得する。そして、第4のアドバタイズパケットが送電装置101に対応するサービスを含んでいることを確認する。
図15において、例えば受電装置201の刺激入力がなくなり、再度刺激入力が検出されるまで、S503、S504、S505、・・・・のシーケンスを繰り返すことになる。
図15のシーケンスでは、受電装置201の刺激入力がない場合は無線通信装置301向けのGATTサーバのデータベースの提供を行い、刺激入力がある場合は送電装置101向けのGATTサーバのデータベースの提供を行う。受電装置201の刺激入力によって、BLEセントラルで実施可能なサービスを自動的に選択することができるようになる。
送電装置101と受電装置201が離れていると、受電装置201のRX受電アンテナA213は送電装置101からの電磁波、すなわち刺激入力は受けない。受電装置201は無線通信装置301向けのGATTサーバのデータベースの提供を行い、送電装置101とBLE接続は確立されても無線給電サービスは行われない。
送電装置101と受電装置201が接近すると、受電装置201のRX受電アンテナA213は送電装置101からの電磁波、すなわち刺激入力を受ける。受電装置201は送電装置101向けのGATTサーバのデータベースの提供を行い、送電装置101とBLE接続を確立し、送電装置101と無線給電サービスを行うことができる。
また、受電装置201のRX電池203の電圧が十分ではない場合は、受電装置201は無線通信装置301のアドバタイズを行わず、無線通信装置301とのBLE接続を行わない。よって、受電装置201と無線通信装置301の間での無効なサービスの開始を防止することができる。
次に、図16を用いて、無線通信装置301と受電装置201の間で無線通信を行うシーケンスを説明する。
図16のシーケンスが実行されるのは、受電装置201のRX電池203の電圧が第1の閾値以上であって、図13(e)のように送電装置101と受電装置201が離れており、受電装置201と無線通信装置301が接近した状態を前提とする。そして、図16のシーケンスは上記の状態から送電装置101と受電装置201が接近した場合の動作とする。
なお、実施形態1の図5から図10の動作と同じ動作には同一の符号を付して説明は省略する。
S502では、受電装置201のRX制御部202はRX電池203が挿入されたことをトリガーとして動作を開始する。そして、SET_GATT_SERVER_DB1コマンドでRX通信部C231のGATTサーバのデータベースを第1のサービス設定にする。また、RX通信部C231から送信するアドバタイズパケットを第4のアドバタイズパケットに設定する。
受電装置201のRX制御部202は、図12に示す受電装置201のRX通信部C231のGATTサーバのデータベースを図12(a)のように第1のサービス設定にする。
S703では、受電装置201のRX通信部C231は第4のアドバタイズパケットADV_IND_4を送信し、BLEセントラルのアドバタイズを行う。図13(b)のように送電装置101と受電装置201が離れている状態であるので、第4のアドバタイズパケットADV_IND_4は送電装置101には届かないものとする。
S704では、無線通信装置301のOTH制御部302はGET_ADV_INDコマンドでOTH通信部C331を用いてアドバタイズパケットをスキャンし、スキャンの結果をRESPONSEとしてOTH制御部302に返す。
S705では、無線通信装置301のOTH制御部302はS704のスキャンの結果であるRESPONSEより、第4のアドバタイズパケットADV_IND_4の値を取得する。そして、第4のアドバタイズパケットが無線通信装置301に対応するサービスを含んでいることを確認する。
S706からS709は実施形態1の図7で説明した動作と同じである。
S501では、送電装置101のTX制御部102はTX送電部A111を制御して無線で予備電力を送電している。
S1550では、受電装置201が送電装置101に接近し、送電装置101のTX制御部102から送電する予備電力の電磁波、すなわち刺激入力があった場合は、受電装置201のRX制御部202は、刺激入力があることを検出する。
S1506では、受電装置201のRX制御部202はRX通信部C231のGATTサーバのデータベース変更イベントを発生する。
S710では、受電装置201のRX制御部202はRX通信部C231へDISCONNECT_NOTIFYコマンドで、無線通信装置301のOTH通信部C331との接続解除を通知する。
DISCONNECT_NOTIFYコマンドを受けた受電装置201のRX通信部C231は、無線通信装置301のOTH通信部C331とDATA_PACKETを送受信する。
無線通信装置301のOTH通信部C331からDATA_PACKETを受信した受電装置201のRX通信部C231は無線通信装置301のOTH通信部C331へDATA_PACKETを送信する。そして、受電装置201のRX通信部C231はRX制御部202に対してTERMINATE_COM−C_LINKコマンドで、無線通信装置301のOTH通信部C331と受電装置201のRX通信部C231の接続解除を開始したことを通知する。
受電装置201のRX制御部202は、RX通信部C231へRESPONSEを返し、RX通信部C231は、無線通信装置301のOTH通信部C331へDATA_PACKETを送信する。
DATA_PACKETを送信した受電装置201のRX通信部C231はRX制御部202に対してDISCONNECT_COM−Cコマンドで無線通信装置301のOTH通信部C331と受電装置201のRX通信部C231との接続解除完了を通知する。
S711では、無線通信装置301のOTH通信部C331は受電装置201のRX通信部C231からDATA_PACKETを受信する。そして、無線通信装置301のOTH通信部C331はOTH制御部302に対してDISCONNECT_NOTIFYコマンドでOTH通信部C331とRX通信部C231の接続解除開始通知を取得する。
無線通信装置301のOTH制御部302は、TERMINATE_COM−C_CONNECTコマンドでOTH通信部C331を用いて受電装置201のRX通信部C231との接続解除を開始する。
TERMINATE_COM―C_LINKコマンドを受けた無線通信装置301のOTH通信部C331は、受電装置201のRX通信部C231とDATA_PACKETを送受信する。
DATA_PACKETを受信した無線通信装置301のOTH通信部C331はOTH制御部302に対しDISCONNECT_COM−Cコマンドで受電装置201のOTH通信部C331と受電装置201のRX通信部C231との接続解除完了を通知する。
S607では、受電装置201のRX制御部202はSET_GATT_SERVER_DB2コマンドでRX通信部C231のGATTサーバのデータベースを第2のサービス設定にする。そして、RX通信部C231から送信するアドバタイズパケットを第4のアドバタイズパケットに設定する。
受電装置201のRX制御部202は、図12に示す受電装置201のRX通信部C231のGATTサーバのデータベースを図12(b)のように第2のサービス設定にする。
S1507では、受電装置201のRX制御部202はSET_GATT_SERVER_DB2コマンドでRX通信部C231のGATTサーバのデータベースを第2のサービス設定にする。そして、RX通信部C231から送信するアドバタイズパケットを第4のアドバタイズパケットに設定する。
受電装置201のRX制御部202は、図12に示す受電装置201のRX通信部C231のGATTサーバのデータベースを図12(b)のように第2のサービス設定にする。
その後、図16において、図6と図8で説明した各動作に対応するシーケンスを繰り返すことになる。
図16のシーケンスでは、図15のシーケンスと同様に、受電装置201の刺激入力がない場合は無線通信装置301向けのGATTサーバのデータベースの提供を行い、刺激入力がある場合は送電装置101向けのGATTサーバのデータベースの提供を行う。受電装置201の刺激入力によって、BLEセントラルで実施可能なサービスを自動的に選択することができるようになる。
無線通信装置301と受電装置201が接近していて、送電装置101と受電装置201が離れていると、受電装置201のRX受電アンテナA213は送電装置101からの電磁波、すなわち刺激入力は受けない。受電装置201は無線通信装置301向けのGATTサーバのデータベースの提供を行い、無線通信装置301とBLE接続を確立しハンドオーバーサービスを行うことができる。
送電装置101と受電装置201が離れていると、受電装置201のRX受電アンテナA213は送電装置101からの電磁波、すなわち刺激入力は受けない。受電装置201は無線通信装置301向けのGATTサーバのデータベースの提供を行い、送電装置101とBLE接続は確立されても無線給電サービスは行われない。
送電装置101と受電装置201が接近すると、受電装置201のRX受電アンテナA213は送電装置101からの電磁波、すなわち刺激入力を受ける。受電装置201は送電装置101向けのGATTサーバのデータベースの提供を行い、送電装置101とBLE接続を確立し、送電装置101と無線給電サービスを行うことができる。
受電装置201のRX電池203の電圧が十分ではなく、RX制御部202およびRX通信部C231の正常な動作ができない場合は、受電装置201はBLEセントラルのアドバタイズを行わない。
受電装置201は送電装置101からの予備電力の電磁波をRX受電アンテナA213で受電した場合、予備電力の電磁波を電力として送電装置101向けのGATTサーバのデータベースの提供を行う。そして、送電装置101とBLE接続が確立され、送電装置101と無線給電サービスを行うことができる。
受電装置201のRX電池203の電圧が第1の閾値未満であって、図13(c)のように送電装置101と受電装置201と無線通信装置301が接近している状態から動作を開始した場合は、図9および図10のシーケンスと同じ動作となる。
[実施形態3]次に、図17を用いて、実施形態3を説明する。
実施形態1では、受電装置201の電池電圧の変化によって受電装置201のGATTサーバのデータベースのServiceを変更する処理を説明した。
実施形態2では、受電装置201が送電装置101から受ける無線電力の電磁波によって、受電装置201のGATTサーバのデータベースのServiceを変更する処理を説明した。
実施形態3では、受電装置201の電池電圧の変化と、受電装置201が送電装置101から受ける無線電力の電磁波によって受電装置201のGATTサーバのデータベースのServiceを変更する処理を説明する。
本実施形態の送電装置101、受電装置201、無線通信装置301の構成は、実施形態1で説明した図1、図2、図3と同様である。
また、本実施形態の受電装置201から送信するアドバタイズパケットのデータ例は図11と同様であり、受電装置201のGATTサーバのデータベース例は図12と同様である。
以下、図17を用いて、受電装置201の電池電圧の変化と、受電装置201が送電装置101から受ける無線電力の電磁波によって受電装置201のGATTサーバのデータベースのServiceを変更する処理を説明する。
図17のフローチャートは受電装置201のRX電池203が挿入されたことをトリガーとして開始される。
なお、図17のフローチャートは、図4のS402の処理と図14のS1401の処理を組み合わせたものである。よって、以下では、相違点を中心に説明を行う。
S401では、受電装置201のRX制御部202はRX電池203の電圧が第1の閾値以上であるか否かを判定する。
S401で、受電装置201のRX制御部202はRX電池203の電圧が第1の閾値以上であると判定した場合、処理はS402へ進む。
S402では、受電装置201のRX制御部202はRX電池203の電圧が第2の閾値以上であるか否かを判定する。
S402で、受電装置201のRX制御部202はRX電池203の電圧が第2の閾値以上であると判定した場合、処理はS1401へ進む。
S1401では、受電装置201のRX制御部202は刺激入力があるか否かを判定する。
S1401で、受電装置201のRX制御部202は刺激入力がないと判定した場合、処理はS424へ進み、以降、図4で説明した処理を実施する。また、S1401で、受電装置201のRX制御部202は刺激入力があると判定した場合、処理はS405へ進み、以降、図4で説明した処理を実施する。また、S402で、受電装置201のRX制御部202はRX電池203の電圧が第2の閾値以上ではない判定した場合、処理はS405へ進み、以降、図4で説明した処理を実施する。
受電装置201が図17の処理を実施中における、図13(a)〜(e)に示す各状態での送電装置101、受電装置201および無線通信装置301の動作は、実施形態1と2を組み合わせたものとなる。
具体的には、実施形態1の図5から図10で説明した動作、および実施形態2の図15から図16で説明した動作に以下の動作を組み合わせた動作が実施できるようになる。
S650では、RX電池203の電圧が第2の閾値未満であることを検出。
S1050では、RX受電アンテナA213で受電した電磁波での起動。
S1550では、刺激入力があることの検出。
S606、S1506では、GATTサーバのデータベース変更イベントの発生。
S623では、GATTサーバのデータベース変更イベントのクリア。
S502、S607、S1507では、GATTサーバのデータベースの設定。
本実施形態は、受電装置201のRX電池203の電圧が第2の閾値以上または刺激入力がない場合は無線通信装置301向けのGATTサーバのデータベースを提供する。
RX電池203の電圧が第2の閾値未満または刺激入力がある場合は送電装置101向けのGATTサーバのデータベースの提供を行う。受電装置201のRX電池203の電圧と刺激入力とによって、セントラルの実施可能なサービスの実施を自動的に選択することができるようになる。
[実施形態4]次に、図18を用いて、実施形態4を説明する。
実施形態1では、受電装置201の電池電圧の変化によって受電装置201のGATTサーバのデータベースのServiceを変更する処理を説明した。
実施形態2では、受電装置201が送電装置101から受ける無線電力の電磁波によって受電装置201のGATTサーバのデータベースのServiceを変更する処理を説明した。
実施形態3では、受電装置201の電池電圧の変化と、受電装置201が送電装置101から受ける無線電力の電磁波によって受電装置201のGATTサーバのデータベースのServiceを変更する処理を説明した。
実施形態4では、実施形態1から3とは異なり、受電装置201のGATTサーバのデータベースのService VALUE(機能情報の設定値)を変更する処理を説明する。
実施形態1から3の各シーケンスでは、以下のいずれかの動作でGATTサーバのデータベース変更イベントの発生、イベントのクリア、データベースの設定を行った。
S606、S1506では、GATTサーバのデータベース変更イベントの発生。
S623では、GATTサーバのデータベース変更イベントのクリア。
S502、S607、S1507では、GATTサーバのデータベースの設定。
それに対し、本実施形態では、GATTサーバのデータベース変更イベントの発生、イベントのクリアに応じて、GATTサーバのデータベース設定を行う際に、サービスセットを変更せず、サービスに対応するVALUE設定を変更するものである。
本実施形態の、受電装置201のRX通信部C231のGATTサーバのデータベースの第3のVALUE設定を図18(a)、第4のVALUE設定を図18(b)に示す。
GATTサーバのデータベースの第3のVALUE設定と第4のVALUE設定は、受電装置201のRX通信部D241と無線通信装置301のOTH通信部D341とが無線通信接続を開始するハンドオーバーサービスを行うためのサービス設定を含む。
そして、GATTサーバのデータベースの第3のVALUE設定と、第4のVALUE設定は、いずれも送電装置101と受電装置201の間で、無線給電と制御データ通信とを並行して行う無線給電サービスを行うためのサービス設定も含む。
図18(a)と図18(b)のGATTサーバのデータベースには、下記4種類のServiceを記憶するものとする。
Service4:UUID4に対応した複数のCharacteristicのUUIDと各々のUUIDに対応するVALUE。
Service1:UUID1に対応した複数のCharacteristicのUUIDと各々のUUIDに対応するVALUE。
Service2:UUID2に対応した複数のCharacteristicのUUIDと各々のUUIDに対応するVALUE。
Service3:UUID3に対応した複数のCharacteristicのUUIDと各々のUUIDに対応するVALUE。
Service4は、例えばデバイス情報サービスである。Service4のCharacteristic VALUEは、例えば“製造者名”、“モデル名”、“シリアルNo”、“モデル名”、“ハードウェアRev”、“ファームウェアRev”、“システムID”である。
Service1は、例えば前述のハンドオーバーサービスである。Service1のCharacteristic VALUEは、例えば“画像転送可否フラグ”、“SSID”、“PASSWORD”、”サービス実施可否フラグ”である。
Service2は、例えば前述の無線給電サービスである。Service2のCharacteristic VALUEは、例えば“装置名称”、”電力受電可否フラグ”、“電池電圧”、”充電完了フラグ”、“充電完了電圧”である。さらに例えば、“電池残量レベル”、“最大受電電力”、“送受電要求電力”、”サービス実施可否フラグ”である。
Service3は、例えばバッテリーサービスである。Service3のCharacteristic VALUEは、例えば“電池電圧”である。
第3のVALUE設定と第4のVALUE設定の違いは、Service1のCharacteristicのVALUE”サービス実施可否フラグ”と、Service2のCharacteristic VALUE”サービス実施可否フラグ”である。
第3のVALUE設定では、ハンドオーバーサービスであるService1のCharacteristic VALUE”サービス実施可否フラグ”は“YES”である。無線給電サービスであるService2のCharacteristic VALUE”サービス実施可否フラグ”は“NO”である。
第4のVALUE設定では、ハンドオーバーサービスであるService1のCharacteristic VALUE”サービス実施可否フラグ”は“NO”である。無線給電サービスであるService2のCharacteristic VALUE”サービス実施可否フラグ”は“YES”である。
本実施形態は、実施形態1から3のいずれかの動作でGATTサーバのデータベース変更イベントの発生、イベントのクリアに応じて、データベースの設定を行う際の処理を以下のように置き換えて実施する。
S606、S1506では、GATTサーバのデータベース変更イベントの発生。
S623では、GATTサーバのデータベース変更イベントのクリア。
S502、S607、S1507では、GATTサーバのデータベースの設定。
(置き換え前)GATTサーバのデータベースを第1のサービス設定にする:(置き換え後)GATTサーバのデータベースのVALUEを第3のVALUE設定にする。
(置き換え前)GATTサーバのデータベースを第2のサービス設定にする:(置き換え後)GATTサーバのデータベースのVALUEを第4のVALUE設定にする。
また、実施形態1から3のいずれかで説明したシーケンスにおいて、SERVICE_DISCOVERYコマンドで受電装置201のサービスセットを取得し、対応するサービスセットであるか否かの判定処理は以下のように置き換えて実施する。
S653、S753では、GATTサーバのデータベースのサービスセットが、自機に対応するサービスセットであることを確認。
S510、S853では、GATTサーバのデータベースのサービスセットが、自機に対応するサービスセットでないことを確認。
(置き換え前)対応するサービスセットであることを確認する:(置き換え後)GATTサーバのデータベースのVALUEが、自機に対応するVALUEであることを確認する。
(置き換え前)対応するサービスセットでないことを確認する:(置き換え後)GATTサーバのデータベースのVALUEが、自機に対応するVALUEでないことを確認する。
本実施形態は、実施形態1から3のいずれかで提供するGATTサーバのデータベースのVALUEを変更することで、実施形態1から3と同じ動作および効果を得ることができる。
[実施形態5]次に、図19から図20を用いて、実施形態5を説明する。
実施形態1では、受電装置201の電池電圧の変化によって受電装置201のGATTサーバのデータベースのServiceを変更する処理を説明した。
実施形態2では、受電装置201が送電装置101から受ける無線電力の電磁波によって受電装置201のGATTサーバのデータベースのServiceを変更する処理を説明した。
実施形態3では、受電装置201から送信するアドバタイズパケットを変更しないで、受電装置201のGATTサーバのデータベースのServiceを変更する処理を説明した。
実施形態4では、受電装置201のGATTサーバのデータベースのService VALUEを変更する処理を説明した。
実施形態5では、実施形態1から4を組み合わせた実施形態として、受電装置2001の電池電圧の変化によって、受電装置2001が送電装置101から受ける無線電力の電磁波によって受電装置2001により発生し利用可能な電力を減少する処理を説明する。
図20は本実施形態の受電装置2001の構成例を示すブロック図である。なお、実施形態1で説明した受電装置201と同じ構成には同一の符号を付して説明は省略する。
図20では、本実施形態の説明に不要なブロックへの電源接続と、各ブロックの入力および出力キャパシタの記載は省略している。また、以下では、本実施形態の説明に不要なブロックと動作の詳細な説明は省略している。
図20において、RX電圧検出回路C2011はRX電池203の電圧を検出する電圧検出回路であり、電圧検出閾値Vth2未満の場合は検出信号を出力せず、電圧検出閾値Vth2以上の場合は検出信号を出力する。なお、RX電圧検出回路C2011の電圧検出閾値Vth2の値は、第1の閾値と同じであってもよいし、それ以上の値であってもよい。
RXANT負荷回路2012はRX受電アンテナA213に発生した電圧とGND間に接続される回路であり、RX電圧検出回路C2011の検出信号、およびRX制御部202によって負荷をON/OFF制御可能である。RXANT負荷回路2012は、RX電圧検出回路C2011の検出信号およびRX制御部202の制御信号なしでON、RX電圧検出回路C2011の検出信号およびRX制御部202の制御信号ありでOFFである常時ONの負荷であるとする。
本実施形態の送電装置101および無線通信装置301の構成は、実施形態1で説明した図1、図3と同様である。また、本実施形態の受電装置201から送信するアドバタイズパケットのデータは図11と同様であり、受電装置201のGATTサーバのデータベース例は図12と同様である。
以下、図19を用いて、受電装置2001の電池電圧の変化によって、受電装置2001が送電装置101から受ける無線電力の電磁波によって受電装置2001により発生し利用可能な電力を減少する処理を説明する。
図19のフローチャートは受電装置2001のRX電池203が挿入されたことをトリガーとして開始される。
なお、図19のフローチャートは、図17にS1901、S1902、S1903の処理が追加された点が異なっている。よって、以下では、相違点を中心に説明を行う。なお、以下のS1901、S1902、S1903の各処理は、図4および図14のフローチャートにも適用可能な処理である。
S401では、受電装置2001のRX制御部202はRX電池203の電圧が第1の閾値以上であるか否かを判定する。S401で、受電装置2001のRX制御部202がRX電池203の電圧が第1の閾値以上でないと判定した場合、処理はS1901へ進む。
S1901では、受電装置2001のRX制御部202は、RXANT負荷回路2012をONにして、処理はS413へ進み、以降、図4で説明した処理を実施する。
S411では、受電装置2001のRX制御部202は、BLEセントラルとの通信を行い、処理はS1902へ進む。
S1902では、受電装置2001のRX制御部202は、BLEセントラルである送電装置101との無線給電サービスのシーケンスを開始するか否かを判定する。
S1902で、受電装置2001のRX制御部202は、無線給電サービスのシーケンスを開始すると判定した場合、処理はS1903へ進む。
S1903では、受電装置2001のRX制御部202は、RXANT負荷回路2012をOFFにして、処理はS412へ進み、以降、図4で説明した処理を実施する。
S1902で、受電装置2001のRX制御部202が無線給電サービスのシーケンスを開始しないと判定した場合、処理はS412へ進み、以降、図4で説明した処理を実施する。
本実施形態のRXANT負荷回路2012が機能するのは、実施形態1から4で説明したシーケンスにおける以下の動作を行う場合である。
S1050で、RX受電アンテナA213で受電した電磁波をRX制御部202とRX通信部C231の動作電力として起動する。
S1050は、RX電池203の電圧が第1の閾値以上でない場合であり、RX受電アンテナA213で受電した電磁波をRX制御部202とRX通信部C231の動作電力として起動する。
そのため、送電装置101と受電装置2001が接近する位置関係になることが必要である。送電装置101と受電装置2001が接近する位置関係となった後、送電装置101と受電装置2001とは無線給電サービスを実施し、受電装置2001は送電装置101の無線電力を受電してRX電池203を充電する。
送電装置101と受電装置2001の位置関係によっては受電装置2001は送電装置101が送電する無線電力を高い効率で受電できない場合がある。例えば送電装置101のTX送電アンテナA113と受電装置2001のRX受電アンテナA213の結合や共鳴状態により受電装置2001は送電装置101が送電する無線電力を高い効率で受電できない場合がある。
無線電力を高い効率で受電できない原因は、送電装置101のTX送電アンテナA113と受電装置2001のRX受電アンテナA213の配置のずれである場合が多い。このため、配置のずれを少なくするように送電装置101と受電装置2001の配置を給電効率が高くなる位置関係となるように誘導する必要がある。
本実施形態では、RX電池203の電圧が十分でない場合、例えばRX電圧検出回路C2011の電圧検出閾値Vth2未満、またはRX電池203の電圧が第1の閾値未満の場合に、RXANT負荷回路2012をONにする。
RXANT負荷回路2012がONの場合、受電装置2001が送電装置101から受ける無線電力の電磁波によって受電装置2001のRX受電アンテナA213に発生し利用可能となる電力が減少する。
RXANT負荷回路2012をONにして利用可能となる電力を減少させた状態において、受電装置2001が送電装置101から受ける無線電力の電磁波が少ない配置であれば、RX制御部202とRX通信部C231の動作電力は足りず起動しない。よって、RX制御部202とRX通信部C231が起動しないため、受電装置2001は送電装置101のアドバタイズを行わず、送電装置101とBLE接続が確立されず、送電装置101と無線給電サービスは行われない。
RXANT負荷回路2012をONにして利用可能となる電力を減少させた状態において、受電装置2001が送電装置101から受ける無線電力の電磁波が多い位置関係であれば、RX制御部202とRX通信部C231の動作電力は足りて起動する。よって、RX制御部202とRX通信部C231が起動し、受電装置2001は送電装置101のアドバタイズを行い、送電装置101とBLE接続が確立され、送電装置101と無線給電サービスを行うことができる。
上述のように、RXANT負荷回路2012をONにして利用可能となる電力を減少させた状態においては、受電装置2001が送電装置101から受ける無線電力の電磁波が多い位置関係となる。すなわち、無線電力を高い効率で受電できる結合や共鳴状態のよい位置関係に自ずと誘導可能となる。
送電装置101とBLE接続が確立され、送電装置101と無線給電サービスを開始した後は、受電装置2001のRX制御部202によってRXANT負荷回路2012をOFFに制御すれば、無線給電サービスに影響は与えない。
本実施形態によれば、送電装置101に表示部がなく、受電装置2001のRX電池203の電圧が十分ではなく、RX表示部A254に誘導表示ができない場合であっても、受電装置2001を給電効率の高い位置関係に誘導するための手段として有効である。
[他の実施形態]
上述した実施形態1から5では、受電装置201および受電装置2001のRX通信部B221は、近接無線通信規格であるISO/IEC21481に対応している非接触ICを例として説明した。しかしながら、本実施形態として適用可能な近接無線通信はISO/IEC21481に限ったものではない。例えば、他の近接無線通信規格であるISO/IEC14443、ISO/IEC15693のプロトコルを用いて無線通信可能な非接触ICでも適用可能である。
上記通信規格に対応する場合、例えば、受電装置201および受電装置2001のRX通信部B221は非接触ICの、無線通信装置301のOTH通信部B321が非接触ICリーダライタの機能を有することになる。
上述した実施形態1から5では、受電装置201および受電装置2001のRX通信部C231は、近距離無線通信規格であるBluetooth Low Energy(登録商標)を用いて通信を行うことを例として説明した。しかしながら、本実施形態として適用可能な無線通信はBluetooth Low Energy(登録商標)に限ったものではない。例えば、WLAN規格であるIEEE802.11および近距離無線規格であるIEEE802.15.1であってもよい。上記通信規格に対応する場合、受電装置201および受電装置2001のRX通信部D241が上記通信規格の通信機能を有することになる。すなわち、本実施形態では、受電装置201、2001が送電装置101にアドバタイズパケットを送信し、送電装置101が受電装置201、2001と接続要求を行って通信を確立するのであれば、無線で電力を送受電するための手段はいかなるものでもよい。
上述した実施形態1から5では、送電装置101のTX送電アンテナA113および受電装置201のRX受電アンテナA213は、HF帯である13.56MHzまたは6.78MHz付近に共振周波数を有するアンテナとして用いる例を説明した。しかしながら、本実施形態として適用可能なTX送電アンテナA113およびRX受電アンテナA213の共振周波数はHF帯である13.56MHzまたは6.78MHz付近に限ったものでない。例えば、送電装置101と受電装置201、2001とで無線で電力を送受電可能なTX送電アンテナA113およびRX受電アンテナA213であれば、いかなる共振周波数であってもよい。
また、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。