KR20120117648A - 전력 제어 장치, 전력 제어 방법 및 프로그램 - Google Patents

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Abstract

복수의 장치 중 하나의 장치로부터 전력을 수신할 때, 복수의 장치 각각으로부터의 전력의 전송 효율을 산출하는 산출 유닛 및 전송 효율이 좋은 장치로부터의 전력 전송을 제어하는 제어 유닛을 포함하는 전력 제어 장치가 제공된다.

Description

전력 제어 장치, 전력 제어 방법 및 프로그램{POWER CONTROL APPARATUS, POWER CONTROL METHOD, AND PROGRAM}
본 발명은 전력 제어 장치, 전력 제어 방법, 및 프로그램에 관한 것으로, 특히, 효율 좋은 충전을 행할 수 있는 전력 제어 장치, 전력 제어 방법, 및 프로그램에 관한 것이다.
종래, 비접촉으로 내장된 전지를 충전하는 비접촉 전력 전송 기술이 알려져 있다. 예를 들어, 벽 콘센트(wall socket)에 접속된 송전기로부터 전동 칫솔에 내장되어 있는 전지에 전력을 전송하여 충전을 행하는 전동 칫솔 등의 장치가 존재한다. 이러한 전동 칫솔과 같은 장치에서는, 전동 칫솔 전용의 송전기가 있어, 그 송전기에 전동 칫솔이 세트되어, 충전이 행해진다.
또한, 전지를 내장한 포터블 장치 중 어느 한 장치가 송전을 행하고, 다른 장치가 수전을 행하여 충전을 행하는 기술이 일본 등록특허 제4171758호, 일본 공개 특허 출원 제2005-151609호, 제2005-143181호 및 제2010-183814호에 제안되어 있다.
일본 등록특허 제4171758호, 일본 공개 특허 출원 제2005-151609호, 제2005-143181호 및 제2010-183814호에 개시되어 있는 기술 및 전동 칫솔에 의해 실시되는 비접촉 전력 전송 기술에서는, 일대일의 송전 및 충전을 상정한다. 예를 들어, 전동 칫솔은 전용 송전기와의 결합에 의해 충전이 행해지므로, 전동 칫솔 이외의 포터블 단말기는 충전될 수 없다.
비접촉 전력 전송에서, 송전 장치와 수전 장치 간의 거리가 가까우면, 효율적으로 충전을 행할 수 있다. 그러나, 포터블 단말기끼리의 거리는 포터블 장치의 특성으로 인해 일정하지 않기 때문에, 포터블 단말기끼리의 거리 관계를 항상 최적으로 유지하는 것은 곤란하다. 복수 개의 송전 장치가 있더라도, 그들 장치로부터 효율 좋은 충전을 행할 수 있는 장치를 선택하여, 충전을 행하는 것은 여전히 불가능하다. 이런 이유로, 비접촉 전력 송신으로 충전을 효율 좋게 행할 수 있는 요구가 있어 왔다.
본 발명은 이러한 상황에 감안하여 이루어진 것으로, 충전이 필요할 때 송전/수전 효율이 좋은 장치와 비접촉 전력 전송을 행할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 일 실시형태에 따르면, 복수의 장치 중 하나의 장치로부터 전력을 수신할 때, 복수의 장치 각각으로부터의 전력의 전송 효율을 산출하는 산출 유닛과, 전송 효율이 좋은 장치로부터의 전력 전송을 제어하는 제어 유닛을 포함하는 전력 제어 장치를 제공한다.
전력 제어 장치는, 복수의 장치 각각으로부터 전송된 전력 값과 전지의 잔량에 관한 정보를 취득하는 취득 유닛과, 복수의 장치 각각으로부터의 전력을 수신하여 수신된 전력의 값을 계측하는 계측 유닛을 더 포함할 수 있다. 산출 유닛은 계측 유닛에 의해 계측된 수신된 전력의 값을 정보에 포함된 전송된 전력 값으로 나누어 전송 효율을 산출할 수 있고, 제어 유닛은 전지의 잔량과 전송 효율을 곱하여 얻어진 값이 큰 장치로부터의 전력 전송을 제어할 수 있다.
제어 유닛에 의해 전력 전송이 제어되고 나서부터의 시간을 계시(clock)할 수 있고, 설정된 시간이 경과한 시점에서 전력 전송을 정지할 수 있고, 다시 복수의 장치들 간에서 재차, 산출 유닛에 의해 전송 효율을 산출할 수 있다.
전송 효율이 안정되면 계시하는 시간을 길게 설정할 수 있고, 전송 효율이 불안정하면 계시하는 시간을 짧게 설정할 수 있다.
복수의 코일을 설치할 수 있고, 전력 전송을 행하는 장치에 가까운 위치에 위치된 코일을 이용하여 전력 전송을 행할 수 있다.
전력 전송은 송전 및 수전을 행하는 장치를 통해 행해질 수 있다.
송전 및 수전을 행하는 장치에서는, 상기 송전 및 수전은 시분할로 행해질 수 있다.
전력 전송을 행하는 상대 측의 장치가 이용하는 주파수로 공진 주파수를 설정하여 전력 전송을 행할 수 있다.
통신은 네트워크에 접속되어 있는 서버를 통해서 행해질 수 있다.
본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 복수의 장치 중 하나의 장치로부터 전력을 수신할 때, 복수의 장치 각각으로부터의 전력의 전송 효율을 산출하는 단계 및 전송 효율이 좋은 장치로부터의 전력 전송을 제어하는 단계를 포함하는 전력 제어 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 컴퓨터로 하여금 전력 제어 처리를 실행하게 하는 프로그램이 제공된다. 이 전력 제어 처리는 복수의 장치 중 하나의 장치로부터 전력을 수신할 때, 복수의 장치 각각으로부터의 전력의 전송 효율을 산출하는 단계 및 전송 효율이 좋은 장치로부터의 전력 전송을 제어하는 단계를 포함한다.
상기한 본 발명의 실시형태들에 따른 전력 제어 장치, 전력 제어 방법 및 프로그램에서는, 복수의 장치 중 하나의 장치로부터 전력을 수신할 때, 복수의 장치 각각으로부터의 전력의 전송 효율이 산출되어, 전송 효율이 좋은 장치로부터의 전력 전송이 제어된다.
상기한 본 발명의 실시형태들에 따르면, 충전이 필요할 때 송전/수전의 효율이 좋은 장치와 비접촉 전력 전송을 행할 수 있다.
도 1은 단말기 간의 거리에 대해서 설명하기 위한 도면.
도 2는 수전에 관한 처리에 대해서 설명하기 위한 흐름도.
도 3은 3대의 장치의 구성 예에 대해서 설명하기 위한 도면.
도 4는 수전에 관한 처리에 대해서 설명하기 위한 흐름도.
도 5는 수전에 관한 처리에 대해서 설명하기 위한 흐름도.
도 6은 송전에 관한 처리에 대해서 설명하기 위한 흐름도.
도 7은 3대의 장치의 다른 구성 예에 대해서 설명하기 위한 도면.
도 8은 수전에 관한 처리에 대해서 설명하기 위한 흐름도.
도 9는 수전에 관한 처리에 대해서 설명하기 위한 흐름도.
도 10은 중계기(repeater)의 기능을 갖는 장치의 구성 예를 도시하는 도면.
도 11은 중계기의 기능을 갖는 장치의 구성 예를 도시하는 도면.
도 12는 코일의 위치에 대해서 설명하기 위한 도면.
도 13은 코일의 위치에 대해서 설명하기 위한 도면.
도 14는 3대의 장치의 다른 구성 예에 대해서 설명하기 위한 도면.
도 15는 기록 매체에 대해서 설명하기 위한 도면.
이하에, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대해서 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 본원의 명세서 및 첨부된 도면에서는, 실질적으로 동일한 기능 및 구조를 갖는 구성 요소들에 대해 동일 참조 부호를 병기하여, 그 구성 요소들에 대해 반복적인 설명은 생략하기로 한다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면을 참조하면서 기술하기로 한다.
[제1 실시 형태]
본 발명에 따르면, 충전이 필요할 때 송전/수전의 효율이 좋은 장치와 비접촉 전력 전송을 행할 수 있게 된다. 예를 들어, 도 1에 도시한 바와 같이, 전력 전송 및 전력 수신 효율이 높은 장치와의 비접촉 전력 전송에 대해서 3대의 단말기가 있을 경우를 예를 들어 설명하기로 한다.
단말기(10, 20 및 30)는 포터블 단말기이며, 유저가 가지고 다닐 수 있다. 따라서, 단말기(10, 20 및 30) 중 두 단말기 간의 거리는 변할 수 있다. 도 1에 나타낸 상태는, 단말기(10)와 단말기(20)가 거리 A만큼 서로 떨어져 있고, 단말기(10)와 단말기(30)가 거리 B만큼 서로 떨어져 있는 상태이다. 거리 A는 거리 B보다 짧다. 즉, 도 1에 나타낸 상태는, 단말기(10)에 대해 단말기(20) 쪽이 단말기(30)보다도 가까운 위치에 위치하는 상태이다.
이러한 상태에서는, 단말기(10)가 내장된 전지의 잔량이 소정의 값 이하가 되어, 충전이 필요하게 된 경우가 고려된다. 단말기(10)와 단말기(20) 및 단말기(10)와 단말기(30)는 각각, 비접촉 전력 전송을 행하도록 구성되어 전력은 한 단말기로부터 송전되고, 그 전력을 다른 단말기에서 수신해서 충전을 행할 수 있다. 단말기(20)의 전지의 용량을 단말기(30)의 전지의 용량과 비교하여 단말기(30)의 전지의 용량이 단말기(20)의 전지의 용량보다도 큰 것으로 판정되면, 용량이 큰 단말기(30)로부터의 전송된 전력을 단말기(10)가 수신하여 충전을 행한다.
비접촉 전력 전송의 방식으로서, 전자 유도 방법을 채용한 경우, 전송 효율은 거리의 제곱에 반비례한다. 예를 들어, 단말기 간의 거리가 1 cm 및 10 cm인 경우에, 거리 차는 10배이지만, 전송 효율 차는 거리의 제곱인 100배의 차가 날 수 있다. 즉, 거리가 가까우면, 충전을 전송 효율이 높게 행할 수 있다. 그러나, 거리가 멀면, 전송 효율이 낮은 충전이 행해질 수 있다. 이런 상황을 고려하면, 단말기(10)가 충전을 행할 때, 단말기(20)로부터 전송된 전력을 수신하는 것이 전지의 용량이 큰 단말기(30)로부터 전송된 전력을 수신하는 것보다 더 바람직할 수 있는데, 이는 효율적으로 충전을 행할 수 있기 때문이다.
비접촉으로 충전을 행할 경우, 송전을 행하는 단말기의 전지 용량(잔량) 및 거리 등의 조건을 고려하지 않으면, 효율 좋은 송전 및 수전을 행할 수 없어, 충전을 효율 좋게 행할 수 없다. 따라서, 충전이 필요하게 될 때, 이하에 설명하는 처리가 행해진다. 우선, 도 2의 흐름도를 참조하여 개략을 설명하기로 한다. 그리고, 도 3을 참조하여 단말기의 구체 예를 설명하고, 각 단말기의 상세한 동작에 대해서는 도 4 및 이후의 도면을 참조하면서 설명하기로 한다.
도 2는 충전을 필요로 하는 단말기, 여기에서는 단말기(10)가 실행하는 처리에 대해서 설명하기 위한 흐름도이다. 단말기(10)가 자기가 갖는 전지의 잔량을 감시하고, 잔량이 소정의 값 이하로 된 것으로 판단하면, 단말기(10)는 도 2에 나타내는 흐름도의 처리를 개시한다. 스텝 S11에서, 단말기(10)는 임시 송전의 요구를 출력한다. 임시 송전은 후단의 처리에서, 전송된 전력을 수신하여 충전을 행하기 전의 단계에 행해지며, 전력을 수신할 시에 어느 단말기로부터 송전이 행해지는가를 판정하기 위한 정보를 취득하기 위해서 극히 짧은 시간만 행해진다.
스텝 S11에서의 임시 송전의 요구는 단말기(10)에 미리 등록되어 있는 단말기에 대하여 행해진다. 예를 들어, 단말기(10)에 단말기(20 및 30)가 등록되어 있으면, 단말기(20) 및 단말기(30)의 각각에 대하여 임시 송전의 요구가 출력된다. 그 요구에 따라, 단말기(20) 또는 단말기(30)는 임시 송전을 행한다. 임시 송전이 행해지면, 단말기(10)는 전송 효율을 산출하기 위한 정보를 취득한다. 단말기(10)는, 스텝 S12에서, 취득한 정보로부터 송전가능 전력량을 산출한다. 송전가능 전력량은 이하의 수학식 1에 의해 산출된다.
Figure pat00001
송전가능 전력량은, 송전원(power transmission origin)이 되는 단말기의 전지의 잔량과 그 단말기로부터 송전된 전력의 전송 효율을 곱하여 얻어진 값이 된다. 전송 효율에 대한 상세한 것은 후술하기로 한다. 단말기로부터 송전된 전력 값에 대한 정보가 그 단말기에 의해 제공되며, 그 제공된 정보와 실제로 수신된 전력으로부터 전송 효율이 산출된다. 단말기(10)가 각각의 단말기(단말기(20 또는 30))로부터의 정보나 송전 전력 등에 기초해 송전가능 전력량을 단말기마다 산출하면, 처리는 스텝 S13으로 진행된다.
스텝 S13에서, 송전가능 전력량이 가장 큰 단말기가 결정된다. 그리고, 스텝 S14에서, 그 결정된 단말기로부터의 전력을 수신하여 충전이 개시된다. 충전이 완료될 때까지 송전되는 전력을 수신함으로써, 충전이 계속된다.
송전가능 전력량은, 수학식 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 전지의 잔량과 전송 효율로부터 산출된다. 따라서, 만약 전지의 잔량이 많아도 전송 효율이 낮으면, 송전가능 전력량의 값은 작아져, 해당 단말기는 송전원의 단말기로서 선택되지 않는다. 예를 들어, 단말기(30)가 단말기(20)보다도 전지의 잔량이 많더라도, 단말기(10)로부터 단말기(30)까지의 거리가 단말기(10)로부터 단말기(20)까지의 거리보다 길기 때문에, 산출된 단말기(30)의 송전가능 전력량은 단말기(20)의 송전가능 전력량보다도 작아진다. 그 결과, 단말기(30)가 송전원으로서 선택되지 않고, 단말기(20)가 송전원으로서 선택된다.
예를 들어, 단말기(20)가 단말기(30)보다도 전지의 잔량이 많을 경우, 단말기(10)로부터 단말기(20)까지의 거리가 단말기(10)로부터 단말기(30)까지의 거리에 비해 짧기 때문에, 산출된 단말기(20)의 송전가능 전력량은 산출된 단말기(30)의 송전가능 전력량보다 커진다. 그 결과, 단말기(20)가 송전원으로서 선택된다.
이처럼, 전지 잔량 및 전송 효율 모두를 고려하여 송전원이 결정되기 때문에, 효율 좋은 송전, 수전, 및 충전이 가능하게 된다.
[제1 실시 형태의 구체적인 구성]
이하, 단말기(10, 20 및 30)에 대해 구체 예를 들어 상세히 설명을 하기로 한다. 도 3은 도 1에 나타낸 단말기(10)를 이동 전화기, 단말기(20)를 휴대 게임기 및 단말기(30)를 퍼스널 컴퓨터인 경우의 구성 예를 도시하는 도면이다.
이동 전화기(100)는 코일(101), 수전 제어부(102), 센서(103), 전지(104), 제어부(106), 표시부(105), 통신부(107), 및 안테나(108)를 포함한다. 이하에서, 필요한 부분은 도시 및 설명을 하겠지만, 전화기로서의 이동 전화기(100)의 기능에 대한 도시 및 설명은 경우에 따라 적절히 생략하기로 한다. 마찬가지로, 다른 장치의 기능에 대한 도시 및 설명도 경우에 따라 적절히 생략하기로 한다.
휴대 게임기(200)는 코일(201), 송전 제어부(202), 센서(203), 전지(204), 제어부(206), 표시부(205), 통신부(207), 및 안테나(208)를 포함한다. 퍼스널 컴퓨터(300)는 코일(301), 송전 제어부(302), 센서(303), 전지(304), 제어부(306), 표시부(305), 통신부(307), 및 안테나(308)를 포함한다.
전지(104), 전지(204) 및 전지(304) 각각은, 리튬 이온 전지 등의 이차 전지이며, 충전가능한 전지이다. 통신부(107), 통신부(207) 및 통신부(307) 각각은 Wi-Fi(wireless fidelity), Zigbee, Bluetooth, NFC(near field communication) 및 적외선을 이용해서 다른 단말기와 통신을 행한다. 여기서는, Wi-Fi를 이용하여 설명을 하기로 한다.
이동 전화기(100)의 코일(101)은 수전 제어부(102)에 접속되어, 다른 장치로부터 전송된 전력을 수신한다. 수신된 전력은 수전 제어부(102)의 제어 하에 센서(103)에 공급된다. 센서(103)는 수신된 전력을 계측하거나 전지(104)에 전력을 공급하여 전지(104)를 충전한다. 전지(104)는 이동 전화기(100)의 각 부에 전력을 공급한다. 표시부(105)는 전화 번호나 착신 화상을 표시하는 유저 인터페이스로서 기능한다. 제어부(106)는 이동 전화기(100)의 각 부를 제어한다. 통신부(107)는 다른 장치로부터 데이터를 수신하거나, 다른 장치에 데이터를 송신하기 위한 제어 동작을 행한다.
이하의 설명에서는, 이동 전화기(100)가 다른 장치로부터 전송된 전력을 수신하여 충전을 행하므로, 이동 전화기(100)는 수전 제어부(102)를 포함한다. 그러나, 이동 전화기(100)는 송전을 행하는 장치로서 기능하도록 구성될 수 있다. 비록 도시는 생략하지만, 이동 전화기(100)는 송전을 제어하는 송전 제어부를 포함하도록 구성될 수 있다.
휴대 게임기(200)의 코일(201)은 송전 제어부(202)에 접속되어 다른 장치에 송전을 행한다. 송전 제어부(202)의 제어 하에, 센서(203)를 통해 전지(204)로부터 공급되는 전력이 전송된다. 센서(203)는 전지(204)의 잔량을 감시한다. 전지(204)는 휴대 게임기(200)의 각 부에 전력을 공급한다. 표시부(205)는 게임의 내용을 표시하는 유저 인터페이스로서 기능한다. 제어부(206)는 휴대 게임기(200)의 각 부를 제어한다. 통신부(207)는 다른 장치로부터 데이터를 수신하거나, 다른 장치에 데이터를 송신하기 위한 제어 동작을 행한다.
이하의 설명에서는, 휴대 게임기(200)가 다른 장치로부터의 요구를 수신하여 송전을 행하므로, 휴대 게임기(200)는 송전 제어부(202)를 포함한다. 그러나, 휴대 게임기(200)는 전송된 전력을 수신하여 충전을 행하는 장치로서 기능하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 휴대 게임기(200)는 수전을 제어하기 위한 수전 제어부를 포함하도록 구성될 수 있다.
퍼스널 컴퓨터(300)의 코일(301)이 송전 제어부(302)에 접속되어 다른 장치에 전력을 전송한다. 센서(303)를 통해 전지(304)로부터 공급되는 전력은 송전 제어부(302)의 제어 하에 전송된다. 센서(303)는 전지(304)의 잔량을 감시한다. 전지(304)는 퍼스널 컴퓨터(300)의 각 부에 전력을 공급한다. 표시부(305)는 문자(character)나 화상을 표시하는 유저 인터페이스로서 기능한다. 제어부(306)는 퍼스널 컴퓨터(300)의 각 부를 제어한다. 통신부(307)는 다른 장치로부터 데이터를 수신하고 다른 장치에 데이터를 전송하기 위한 제어 동작을 행한다.
이하의 설명에서는, 휴대 게임기(200)와 마찬가지로, 퍼스널 컴퓨터(300)가 다른 장치로부터의 요구를 수신하여 송전을 행하므로, 퍼스널 컴퓨터(300)는 송전 제어부(302)를 포함한다. 그러나, 퍼스널 컴퓨터(300)가 전송된 전력을 수신하여 충전을 행하는 장치로서 기능하도록 구성될 수 있다. 도면에서 도시는 생략하였지만, 퍼스널 컴퓨터(300)는 수전을 제어하는 수전 제어부를 포함하도록 구성될 수 있다.
[수전 측의 처리]
다음으로, 도 3에서 이동 전화기(100)의 전지가 소모되어 충전이 필요한 경우 이동 전화기(100)가 실행하는 처리에 대해 도 4 및 도 5에 나타낸 흐름도를 참조하여 설명하기로 한다.
스텝 S101에서, 전지의 잔량이 소정의 전지 잔량 이하로 되었는지를 판단한다. 센서(103)는 전지(104)의 잔량을 감시한다. 제어부(106)는 센서(103)에 의해 감시되고 있는 전지의 잔량이 소정 값 이하로 되었는지를 항상 또는 소정 간격을 두고 판단한다. 제어부(106)가 센서(103)에 의해 감시되고 있는 전지의 잔량이 소정 값 이하로 된 것으로 판단하면, 스텝 S101에서, 전지의 잔량이 소정의 전지 잔량 이하인 것으로 판단하여, 처리를 스텝 S102로 진행한다.
스텝 S102에서, 퍼스널 컴퓨터(300)에 임시 송전 요구를 출력한다. 이동 전화기(100), 휴대 게임기(200) 및 퍼스널 컴퓨터(300)에서, 각각의 단말기 사이에서 인증이 행해질 수 있도록 MAC가 미리 등록되어 있다. 이 MAC을 이용하여 이동 전화기(100)는 우선 퍼스널 컴퓨터(300)에 임시 송전의 허가(요구)를 출력한다. 임시 송전의 요구 및 무선 인증은 이동 전화기(100)의 통신부(107)의 제어에 의해 행해진다.
그러한 임시 송전의 요구를 수신한 퍼스널 컴퓨터(300)는 그 요구에 따라 임시 송전을 행한다. 임시 송전 시에, 퍼스널 컴퓨터(300)의 송전 제어부(302)의 제어하에 전지(304)로부터의 소정의 전력이 비접촉으로 이동 전화기(100)에 전송된다. 한편, 퍼스널 컴퓨터(300)의 통신부(307)의 제어 하에, 전송된 전력의 값, 전지(304)의 용량(잔량) 등의 정보가 무선 통신, 이 경우, Wi-Fi를 이용하여 전송된다.
스텝 S103에서, 이동 전화기(100)는 퍼스널 컴퓨터(300)로부터 전송된 전력의 값(이하, 전송 예정 전력이라 함) 및 전지의 잔량에 대한 정보를 통신부(107)에 의해 수신하고, 수전 제어부(102)에 의해 전송된 전력을 수신한다. 스텝 S104에서, 퍼스널 컴퓨터(300)로부터 전송된 정보 및 수신된 전력을 기억한다. 수신된 전력의 값은, 센서(103)에 의해 계측된 값이 된다. 센서(103)는 복수의 저항에 의한 일부 임시 부하가 접속될 때마다 계측되는 전류와 전압의 값을 이용하여 전력 값을 계측한다. 계측된 전력이 수신된 전력(이하, 계측된 전력이라 함)으로서 기억된다. 스텝 S105에서, 퍼스널 컴퓨터(300)의 송전가능 전력량이 산출되어 기억된다.
제어부(106)는 전송 예정 전력과 계측된 전력을 이용하여 전송 효율을 산출한다. 즉, 계측된 전력을 수신된 전력으로 나눔으로써 전송 효율이 산출된다. 퍼스널 컴퓨터(300)로부터 전송된 정보가 전지의 잔량에 대한 정보인 경우, 전지의 잔량의 값을 이용한다. 퍼스널 컴퓨터(300)로부터 전송된 정보가 용량과 전지의 잔량에 관한 퍼센티지 등의 정보인 경우, 용량에 잔량에 관한 퍼센티지를 곱하고, 잔량의 값을 산출 및 이용하여, 송전가능 전력량을 산출한다. 송전가능 전력량은 상기 수학식 1에 의해 산출된다. 다시, 수학식 1을 기재한다.
송전가능 전력량 = 잔량 × 전송 효율 ???(1)
예를 들어, 퍼스널 컴퓨터(300)로부터 전지(304)의 용량이 8000 mAh이며, 전지의 잔량이 50%인 것을 나타내는 정보가 수신되었을 경우, 전지의 잔량은 4000 mAh로서 산출된다. 전송 효율이 5%로서 산출된 경우, 송전가능 전력량은 4000 mAh × 5% = 200 mAh로서 산출된다. 이렇게 산출된 송전가능 전력량은 후단의 처리에서 다른 장치의 송전가능 전력량과 비교되므로, 송신가능 전력량은 임시로 기억된다.
다음으로, 스텝 S106 내지 S109에서, 퍼스널 컴퓨터(300)에 대하여 실행된 처리와 동일한 처리가 휴대 게임기(200)에 대하여도 실행된다. 우선, 휴대 게임기(200)에 임시 송전의 요구가 출력된다. 스텝 S107에서, 휴대 게임기(200)로부터 전송된 전력과 잔량에 관한 정보를 수신하고, 임시 송전을 행하고, 전력을 수신한다. 스텝 S108에서, 그들 정보와 수신된 전력이 기억된다. 스텝 S109에서, 휴대 게임기(200)의 송전가능 전력량이 산출된다.
예를 들어, 휴대 게임기(200)로부터 전지(204)의 용량이 2000 mAh이며, 전지의 잔량이 50%인 것을 나타내는 정보가 수신되었을 경우, 전지의 잔량은 1000 mAh로서 산출된다. 전송 효율이 50%로서 산출된 경우, 송전가능 전력량은 1000 mAh × 50% = 500 mAh로서 산출된다. 이렇게 산출된 송전가능 전력량은 후단의 처리에서 다른 장치의 송전가능 전력량과 비교되므로, 송전가능 전력량은 임시로 기억된다.
이와 같이 하여, 이동 전화기(100)가 휴대 게임기(200)의 송전가능 전력량과 퍼스널 컴퓨터(300)의 송전가능 전력량을 각각 산출하여 기억하면, 처리는 스텝 S110(도 5를 참조)으로 진행된다. 여기서는, 휴대 게임기(200)와 퍼스널 컴퓨터(300)의 2대의 장치가 이동 전화기(100)에 전력의 송전원으로서 등록되어 있기 때문에, 그 2대의 장치에 대하여 처리가 실행된다. 그러나, 또 다른 장치가 등록되어 있을 경우에는, 그 해당 장치에 대하여도 동일한 처리가 반복되고, 그 해당 장치에서의 송전가능 전력량이 산출된다. 송전원으로부터 잔량에 관한 데이터가 전송된다. 그러나, 송전 측의 장치가 동작하는데 필요한 최소 전력을 잔량으로부터 뺀 값이 전송될 수 있다.
스텝 S110에서, 송전가능 전력량이 퍼스널 컴퓨터 > 휴대 게임기의 조건을 충족시키는지를 판단한다. 상기한 예와 같이, 퍼스널 컴퓨터(300)의 송전가능 전력량이 200 mAh이며, 휴대 게임기(200)의 송전가능 전력량이 500 mAh인 경우, 퍼스널 컴퓨터 > 휴대 게임기의 조건을 충족시키지 않는 것으로 판단되므로, 처리는 스텝 S111로 진행된다.
도 3을 다시 참조하면, 이동 전화기(100)에 가까운 위치에 휴대 게임기(200)가 위치된다. 그러나, 퍼스널 컴퓨터(300)는 전지의 용량이 많다(전지의 잔량이 많다). 이와 같은 경우, 퍼스널 컴퓨터(300)가 휴대 게임기(200)보다도 전지의 잔량이 많기 때문에, 퍼스널 컴퓨터(300)로부터 전력을 수신하여 충전하는 것이 바람직하다. 그러나, 퍼스널 컴퓨터(300)와 이동 전화기(100)는 서로 이격되어 있기 때문에, 전송 효율은 낮다.
전력을 퍼스널 컴퓨터(300)로부터 수신하여 충전을 행한 경우, 전송 효율이 낮기 때문에, 충전이 완료될 때까지 긴 시간이 필요하여 퍼스널 컴퓨터(300)의 전지(304)가 소모될 수 있다. 퍼스널 컴퓨터(300)로부터의 총 송전량에 대한 이동 전화기(100)의 총 수전량의 비는 작아져 효율이 낮은 충전이 행해진다. 그러나, 본 실시 형태에서는, 잔량 및 전송 효율도 고려해서 전송된 전력을 수신하므로, 잔량이 많은 퍼스널 컴퓨터(300)가 아니라, 휴대 게임기(200)로부터 전력이 공급된다.
휴대 게임기(200)로부터 전력이 공급되고, 휴대 게임기(200)와 이동 전화기(100)는 거리가 가깝기 때문에, 송전은 효율 좋게 행해진다. 그 결과로서, 효율적으로 충전을 행할 수 있다. 따라서, 충전 시간을 짧게 할 수 있다. 충전 시간이 짧아지면, 송전 시간이 짧아져, 휴대 게임기(200)의 전지(204)의 소모를 방지하는 것이 가능하게 된다.
스텝 S110에서, 송전가능 전력량이 퍼스널 컴퓨터 > 휴대 게임기의 조건을 충족시키지 않는 것으로 판단되면, 처리는 스텝 S111로 진행된다. 스텝 S111에서, 휴대 게임기(200)로부터의 송전이 허가된다. 이동 전화기(100)의 통신부(107)에 의해 휴대 게임기(200)와 무선 통신이 행해지고, 휴대 게임기(200)에 대해 송전의 허가(송전 개시의 지시)가 출력된다.
휴대 게임기(200)가 송전의 지시를 받으면, 휴대 게임기(200)는 송전을 개시한다. 휴대 게임기(200)로부터의 전송된 전력은 이동 전화기(100)의 코일(101)에 의해 수신되고, 수전 제어부(102)에 공급되어, 센서(103)를 통해 전지(104)에 공급된다. 그 결과, 전지(104)가 충전된다.
충전이 행해지면, 이동 전화기(100)의 표시부(105)에는, 충전이 행해지는 것을 유저에게 인식시킬 수 있는 메시지나 화상이 표시된다. 송전원이 되는 휴대 게임기(200)의 표시부(205) 상에, 충전이 행해지고 있는 것을 유저에게 인식시킬 수 있는 메시지나 화상이 표시된다. 그러나, 표시부에 어떠한 정보도 표시되지 않을 수 있다. 정보가 표시되는 경우에도, 그 정보는 일정 시간 동안만 표시될 수 있다.
스텝 S112에서, 휴대 게임기(200)에 원하는 잔량이 있는지의 여부가 판단된다. 휴대 게임기(200)는 이동 전화기(100)에 대해 전지(204)의 잔량을 소정의 간격을 두고 통지하고, 이동 전화기(100)는 그 통지로부터 휴대 게임기(200)에 원하는 잔량이 있는지의 여부를 판단한다. 통지는 임시 송전일 때에, 전지(204)의 잔량에 관한 정보를 송신할 때와 마찬가지로 행해질 수 있다.
도 6을 참조해서 후술하는 바와 같이, 휴대 게임기(200)는 전력을 전송한다. 휴대 게임기(200)가 동작할 때 필요한 전력을 확보하기 위해, 휴대 게임기(200)는 전지(204)를 감시하고, 전지의 잔량이 소정의 잔량 이하인지를 판단한다. 휴대 게임기(200)는, 전지의 용량이 송전에 의해 소정의 값 이하로 되었다고 판단하면, 그러한 통지를 출력하고, 송전을 정지한다. 이렇게 구성되어 있을 경우, 이동 전화기(100)의 제어부(106)는 통신부(107)에 의해 휴대 게임기(200)로부터 송전 정지에 대한 통지를 수신했는지를 판단한다. 또는, 송전이 정지되었는지의 여부를 판단할 수 있다.
스텝 S112에서, 휴대 게임기(200)에 원하는 전력이 없는 것으로 판단되었을 경우, 처리는 스텝 S113으로 진행된다. 스텝 S113에서, 이동 전화기(100)는 휴대 게임기(200)로부터의 수전을 정지한다. 수전이 정지되면, 충전이 중단된다.
한편, 스텝 S112에서, 휴대 게임기(200)에 원하는 잔량이 있는 것으로 판단되었을 경우, 처리는 스텝 S114로 진행된다. 스텝 S114에서, 충전이 완료되었는지의 여부가 판단된다. 이동 전화기(100)의 센서(103)는 전지(104)의 잔량을 계측하고, 그 계측 값에 기초하여 제어부(106)는 충전이 완료되었는지의 여부를 판단한다. 전지(104)의 전체 용량이 충전될 수 있는 때를 충전 완료라고 판단할 수 있고, 전체 용량 중 소정의 용량, 즉, 계좌(account) 기능에 필요한 용량(미리 설정된 용량)이 충전된 때를, 충전 완료라고 판단할 수 있다.
계좌 기능에 필요한 용량이 충전된 때를 충전 완료라고 판단하면, 후의 시점에서, 유저에게 전체 용량을 충전하라고 재촉하기 위한 메시지나 경고가 출력될 수 있다.
스텝 S114에서, 충전이 완료되었다고 판단되었을 경우, 충전 처리는 종료된다. 충전 처리가 종료될 때에는, 충전 처리의 종료에 대한 통지가 전력의 송전원에 전송된다. 한편, 스텝 S114에서, 충전이 완료되지 않은 것으로 판단되었을 경우, 처리는 스텝 S115로 진행된다. 스텝 S115에서, 가변 타이머에 의한 계시(timing)가 행해진다. 스텝 S116에서, 모든 수전이 정지된다. 스텝 S115 및 스텝 S116에서의 처리에 대해서 더 설명을 하기로 한다.
가변 타이머는 소정의 시간을 계시하는 기능을 갖는다. 가변 타이머는 이하의 상태를 고려하여 계시되는 시간을 가변시키도록 구성되어 있다. 처리는 스텝 S115로 진행된다. 가변 타이머에 의한 계시가 행해지는 상황은, 다른 장치로부터의 전력을 수신하여 충전이 행해지는 상태이다. 이동 전화기(100), 휴대 게임기(200), 및 퍼스널 컴퓨터(300)는, 예를 들어, 가방에 넣어 반송될 수 있다.
그러한 상태에서는, 도 3에 도시한 바와 같은 위치 관계가 바뀔 수 있다. 즉, 도 3에 나타낸 예에서는, 이동 전화기(100)의 근처에 휴대 게임기(200)가 위치된다. 그러나, 이 상태는 퍼스널 컴퓨터(300)가 이동 전화기(100) 근처에 위치하는 상태로 바뀔 수 있다. 위치 관계가 바뀌면, 전송 효율이 변한다.
그러한 위치 관계의 변화에 의한 전송 효율의 변화에도 대응할 수 있는 구성을 이용함으로써, 충전의 효율을 높이는 것이 가능하게 된다. 예를 들어, 이동 전화기(100)가 휴대 게임기(200)로부터 전력을 수신하여 충전을 행하면, 휴대 게임기(200)의 위치가 이동 전화기(100)에 대하여 먼 위치로 바뀌더라도 계속해서 충전을 행하면, 전송 효율은 낮아진다. 그럼에도, 충전은 계속해서 행해질 수 있다. 그러나, 전송 효율이 변화한 것을 검지하고, 그 검지한 상황에 따라 충전을 제어함으로써, 전송 효율이 낮은 상태에서의 충전이 계속되지 않도록 할 수 있고, 송전을 전송 효율이 좋은 상태의 장치로부터의 송전으로 전환할 수 있고, 충전을 전송 효율이 좋은 상태의 충전으로 전환할 수 있게 된다. 그 결과, 효율 좋은 충전을 계속해서 행할 수 있다.
상기한 상황을 고려하여, 그 시점에서 확립되어 있는 송전과 수전이 최적인 상태인지의 여부를 정기적으로 판단하기 위해서, 가변 타이머에 의한 계시가 행해진다. 가변 타이머에 의해 계시가 행해지고, 소정의 시간이 경과하면, 스텝 S116에서 모든 수전이 정지되어, 처리는 스텝 S102로 복귀된다. 처리가 스텝 S102로 복귀되고, 그 이후의 처리가 다시 실행되면, 송전가능 전력량이 다시 산출되어, 그 송전가능 전력량의 값에 따라 송전원이 결정된다. 따라서, 가변 타이머를 설치함으로써 정기적으로 최적인 송전원을 검출할 수 있다.
이처럼, 가변 타이머에 의해 계시가 행해지고 소정의 시간이 경과하면, 송전원의 재검출이 행해지므로, 최적인 송전원을 검출하여 효율 좋은 충전을 행하는 것이 가능하다. 그러나, 이러한 재검출을 빈번하게 행하면, 이런 검출 시에 각 단말기의 전력이 소모되어버리게 된다. 즉, 스텝 S102이나 스텝 S106에서, 휴대 게임기(200)나 퍼스널 컴퓨터(300)에 대해 임시 송전의 요구가 출력되기 때문에, 휴대 게임기(200)나 퍼스널 컴퓨터(300)에서 임시 송전이 행해진다.
임시 송전은 전력을 소비하지 않는 짧은 시간 동안의 송전으로서 설정된다. 그러나, 임시 송전이 행해지는 횟수가 많아지면, 서서히 전력이 소비된다. 따라서, 임시 송전이 행해지는 횟수, 즉, 가변 타이머에 의해 계시되는 시간의 길이는 적절하게 설정되는 것이 바람직하다. 적절한 설정이란, 전송 효율이 변할 때, 될 수 있는 한 빨리 그 변화를 검출하여 임시 송전을 최소화할 수 있는 설정이다.
따라서, 상태가 안정하여 단말기 간의 거리가 거의 변하지 않는 것으로 판단되면, 가변 타이머는 비교적 긴 시간을 계시하는 타이머로서 기능하고; 상태가 안정되지 않아 단말기 간의 거리에 변화가 있는 것으로 판단되면, 가변 타이머는 비교적 짧은 시간을 계시하는 타이머로서 기능한다. 바꾸어 말하면, 전송 효율이 안정적이면(변화가 적음), 긴 시간이 계시되고, 전송 효율이 불안정하면(변화가 심함), 짧은 시간이 계시된다.
이러한 계시 시간의 결정의 방법으로서, 예를 들어, 기억되어 있는 수신 전력과 금회 계측된 수신 전력을 서로 비교하여, 차가 작으면, 단말기 간의 위치 관계에 변화가 없어 안정되어 있는 상태라고 판단하고, 차회의 가변 타이머에 의한 계시 시간은 긴 시간으로 설정된다. 수신 전력 이외에, 송전가능 전력량이나 송전 효율을 이러한 판단에 이용되는 정보로서 설정하는 것도 가능하다.
도 5의 흐름도의 스텝 S110으로 되돌아가 설명하기로 한다. 스텝 S110에서, 송전가능 전력량이 퍼스널 컴퓨터 > 휴대 게임기의 조건을 충족시키는 것으로 판단되면, 처리는 스텝 S117로 진행된다. 스텝 S117에서, 퍼스널 컴퓨터(300)로부터의 송전이 허가되어, 퍼스널 컴퓨터(300)로부터의 송전이 개시된다. 그리고, 퍼스널 컴퓨터(300)로부터의 수전이 개시되어, 충전이 개시된다.
스텝 S118에서, 퍼스널 컴퓨터(300)에 원하는 잔량이 있는지의 여부가 판단된다. 원하는 잔량이 없는 것으로 판단되었을 경우, 처리는 스텝 S119로 진행되고, 퍼스널 컴퓨터(300)로부터의 수전이 정지된다. 한편, 스텝 S118에서, 퍼스널 컴퓨터(300)에 원하는 잔량이 있는 것으로 판단되었을 경우, 처리는 스텝 S114로 진행된다. 스텝 S114 이후의 처리에 대해서는 이미 설명했으므로, 그 설명은 생략하기로 한다. 스텝 S117 내지 S119의 처리는, 스텝 S111 내지 S113과 기본적으로 동일한 처리이므로, 상세한 설명은 적절히 생략하기로 한다.
도 4 및 도 5에 나타낸 흐름도의 처리에 따르면, 송전원의 장치의 전지의 잔량이 소정의 값 이하로 될 때, 송전이 정지된다. 예를 들어, 휴대 게임기(200)가 송전원이 되고, 스텝 S112에서 휴대 게임기(200)에 원하는 잔량이 없는 것으로 판단되었을 경우, 처리는 스텝 S113으로 진행되고, 휴대 게임기(200)로부터의 전력 수신이 정지되어, 처리가 종료된다.
이러한 상태의 경우, 충전은 완료되지 않았고, 송전원으로서 퍼스널 컴퓨터(300)라는 선택지도 남아 있으므로, 충전이 정지되지 않을 수 있고, 송전원을 퍼스널 컴퓨터(300)로 전환시킬 수 있어, 충전을 계속해서 행할 수 있다. 이처럼, 하나의 송전원으로부터의 송전이 정지되었을 경우, 송전원을 다른 송전원으로 전환시킬 수 있어, 충전을 계속 행할 수 있다.
[송전 측의 처리]
다음으로, 도 3에서 이동 전화기(100)의 전지가 소모되어 충전이 필요한 경우, 송전 측 장치의 대상이 되는 휴대 게임기(200) 및 퍼스널 컴퓨터(300) 각각이 실행하는 처리에 대해 도 6에 나타낸 흐름도를 참조하여 설명하기로 한다. 휴대 게임기(200)와 퍼스널 컴퓨터(300)에 의해 동일한 처리가 행해지므로, 여기에서는 휴대 게임기(200)를 예로 들어 설명을 계속하기로 한다.
스텝 S151에서, 휴대 게임기(200)의 제어부(206)는 통신부(207)를 통해 다른 장치로부터 인증 요구를 수신했는지를 판단한다. 인증 요구를 수신한 것으로 판단될 때까지 대기 상태가 유지된다. 인증 요구를 수신했다고 판단되었을 경우, 처리는 스텝 S152로 진행된다. 스텝 S152에서, 인증이 정상적으로 행해지면, 전송 전력과 잔량에 관한 정보를 통신부(207)에 의해 송신하고, 송전 제어부(202)에 의해 전력을 송전한다. 송전은 임시 송전이다.
스텝 S153에서, 송전 개시의 요구를 수신한 것인가 아닌가가 판단된다. 이동 전화기(100)가 송전원으로서 선택되었을 경우, 스텝 S111(도 5를 참조)에서 이동 전화기(100)로부터 휴대 게임기(200)에 송전을 허가하는 통지가 전송된다. 스텝 S153에서, 이러한 통지를 수신하였는지를 판단한다. 스텝 S153에서, 송전 개시의 통지를 수신한 것으로 판단될 때까지 대기 상태가 유지된다. 송전 개시의 통지를 수신한 것으로 판단되었을 경우, 처리는 스텝 S154로 진행된다.
스텝 S154에서, 송전이 개시된다. 송전이 개시되면, 휴대 게임기(200)의 제어부(206)는 자신의 전지(204)의 잔량을 센서(203)로 감시하고, 잔량이 원하는 값 이하로 되었는지를 판단한다. 원하는 값은 휴대 게임기(200)가 최소한의 동작하는데 필요하게 되는 잔량 이상의 값으로 설정된다. 스텝 S155에서, 잔량이 원하는 잔량 이하가 아닌 것으로 판단된 경우, 처리는 스텝 S156으로 진행된다.
스텝 S156에서, 송전처(power transmission destination)로부터 충전 완료의 통지를 수신하였는지를 판단한다. 이런 판단은 이동 전화기(100)가 행하는 스텝 S114의 처리에서 충전이 완료된 것으로 판단되었을 때 출력되는 통지에 대응하는 처리이다. 스텝 S156에서, 송신처로부터 충전 완료의 통지를 수신하지 않은 것으로 판단되었을 경우, 처리는 스텝 S157로 진행된다.
스텝 S157에서, 송전 정지의 통지를 수신하였는지를 판단한다. 이런 판단은, 이동 전화기(100)가 행하는 스텝 S116의 처리에서, 모든 송전을 정지시키는 처리가 실행될 때 출력되는 통지에 대응하는 처리이다. 스텝 S157에서, 송전 정지의 통지를 수신하지 않은 것으로 판단된 경우, 처리는 스텝 S155로 복귀되고, 그 이후의 처리가 반복된다. 이 경우, 송전의 상태가 유지된 상태에서, 스텝 S155 이후의 처리가 실행된다.
스텝 S155에서, 전지(204)의 용량이 원하는 잔량 이하로 된 것으로 판단되면, 스텝 S156에서 송전처(이동 전화기(100))로부터 충전 완료의 통지를 수신한 것으로 판단하거나; 스텝 S157에서 송전 정지의 통지를 수신한 것으로 판단하면, 처리는 스텝 S158로 진행된다. 스텝 S158에서, 송전이 정지된다.
송전원으로 설정된 장치, 이 경우, 휴대 게임기(200)에서는, 이러한 처리가 실행되기 때문에, 이동 전화기(100)에 대하여 송전이 행해진다. 송전원으로 설정되지 않은 장치, 이 경우, 퍼스널 컴퓨터(300)에서는, 송전 개시의 통지를 수신하지 않으므로, 스텝 S153에서 송전 개시의 통지를 수신하지 않은 것으로 판단하여 그 이후의 처리를 계속해서 실행하지 않는다. 이러한 상태에서, 이동 전화기(100)에서 다시 인증 요구를 출력하므로, 스텝 S151에서 인증 요구를 수신한 것으로 판단하여, 그 이후의 처리가 실행된다. 이처럼, 송전원이 아닌 측의 장치에서 도 6의 흐름도에 따른 처리가 실행되므로, 송전원의 전환 시에 대처가 가능하다.
[제2 실시 형태]
다음으로, 제2 실시 형태에 대해서 설명하기로 한다. 상기한 제1 실시 형태에서는, 이동 전화기(100)와 휴대 게임기(200)가 일대일로 송전과 수전을 행하며, 이동 전화기(100)와 퍼스널 컴퓨터(300)가 일대일로 송전과 수전을 행한다. 제2 실시 형태에서는, 예를 들어, 이동 전화기(100)가 충전을 필요로 할 때, 이동 전화기(100)가 휴대 게임기(200)를 통해 퍼스널 컴퓨터(300)로부터 전송된 전력을 수신하는 경우의 일례에 대해 설명하기로 한다.
다시 도 1을 참조하면, 단말기(10)와 단말기(20)는 거리 A만큼 떨어지고 있고, 단말기(10)와 단말기(30)는 거리 B만큼 떨어져 있으며, 거리 A는 거리 B보다 짧다. 이러한 상태에서는, 단말기(10)가 충전을 필요로 하여 단말기(20)로부터의 전력을 수신하는 것이 전송 효율면에서 바람직하다. 그러나, 단말기(20)의 전지의 잔량이 적어 송전할 수 없는 상황이 고려된다. 이때, 단말기(30)는 잔량이 많아 송전가능하다.
이와 같은 경우, 단말기(30)로부터 단말기(20)에 대하여 송전이 행해진다. 단말기(20)는 단말기(30)로부터 전력을 수신하고, 수신된 전력을 단말기(10)에 전송한다. 단말기(10)는 단말기(20)로부터 전력을 수신하여 충전을 행한다. 즉, 단말기(30)로부터의 송전은 단말기(20)를 통해 단말기(10)에 대하여 행해진다. 단말기(30)로부터 직접 단말기(10)에 대하여 송전이 행해지면, 단말기(30)와 단말기(10)가 거리 B만큼 서로 떨어져 있으므로, 전송 효율이 낮다. 그러나, 단말기(20)와 단말기(10)는 거리 A만큼 서로 떨어져 있으므로, 전송 효율이 좋다. 단말기(20)와 단말기(30)는 거리 B보다는 짧은 거리만큼 서로 떨어져 있으므로, 단말기(30)가 거리 B만큼 벗어나고 있는 단말기(10)에 대하여 직접 송전할 때보다 전송 효율이 좋다. 따라서, 단말기(30)로부터 단말기(20)를 통해서 단말기(10)에 전력을 송신하면, 고효율로 송전 및 수전을 행하여, 충전을 행한다.
이하에, 단말기(10, 20 및 30)의 구체 예를 상세히 설명하기로 한다. 도 7은 도 1에 나타낸 단말기(10)가 이동 전화기인 경우를, 단말기(20)가 휴대 게임기인 경우를, 단말기(30)가 퍼스널 컴퓨터인 경우의 구성 예를 예시하는 도면이다. 도 7에 도시된 구성은 기본적으로 도 3에 도시된 구성과 동일하다. 도 7에서, 도 3과 동일한 부분에 관해서는 동일한 참조 부호를 붙이고, 중복하는 설명은 적절히 생략하기로 한다.
도 7의 이동 전화기(100)는 도 3의 이동 전화기(100)와 동일하다. 도 7의 퍼스널 컴퓨터(300)는 도 3의 퍼스널 컴퓨터(300)와 동일하다. 도 7에 나타낸 휴대 게임기(400)는 도 3에 나타낸 휴대 게임기(200)에, 코일(401), 수전 제어부(402) 및 센서(403)를 추가하여 구성된다. 도 7에 나타낸 휴대 게임기(400)는, 도 3에 나타낸 휴대 게임기(200)와 비교하여, 송전 및 수전 기능을 갖는 점에서 상이하다. 이처럼, 휴대 게임기(400)는 송전 기능과 수전 기능을 가지므로, 휴대 게임기(400)는 다른 장치로부터 전력을 수신하여 충전을 행하거나 다른 장치에 전력을 송신한다.
도 7에 나타낸 휴대 게임기(400)에서는, 송전에 관계되는 처리를 행하는 코일(201), 송전 제어부(202) 및 센서(203)와, 수전에 관계되는 처리를 행하는 코일(401), 수전 제어부(402) 및 센서(403)가 따로 설치되어 있다. 그러나, 이들 구성요소들을 공용으로 구성할 수 있다. 예를 들어, 휴대 게임기(400)는 코일(201), 송전 제어부(202) 및 센서(203)를 포함하고, 코일(401), 수전 제어부(402) 및 센서(403)를 포함하지 않을 수 있으며, 송전 제어부(202)는 수전의 제어를 행할 수 있다. 후술하는 바와 같이, 수전과 송전이 시분할로 행해질 경우, 수전과 송전을 시분할로 제어하는 제어부로서 송전 제어부(202)(또는 수전 제어부(402))를 설치하면, 동일한 구성을 2 세트 설치하지 않을 수 있다.
[수전 측의 처리]
다음으로, 도 7에서 이동 전화기(100)의 전지가 소모되어 충전이 필요한 때의 이동 전화기(100)가 행하는 처리에 대해서 도 8 및 도 9에 나타낸 흐름도를 참조하여 설명하기로 한다.
스텝 S201 내지 S209의 처리는 도 4에 나타낸 흐름도의 스텝 S101 내지 S109와 동일한 처리이므로, 그 설명은 생략하기로 한다. 이동 전화기(100)는 스텝 S201 내지 S209의 처리를 실행함으로써, 휴대 게임기(400)로부터 전력을 수신했을 때의 송전가능 전력량을 산출해서 기억하고, 퍼스널 컴퓨터(300)로부터 전력을 수신했을 때의 송전가능 전력량을 산출해서 기억한다.
이동 전화기(100)는 퍼스널 컴퓨터(300)로부터 휴대 게임기(400)를 통해 전력을 수신했을 때의 송전가능 전력량을 산출하여 기억하기 위한 처리를, 스텝 S210 내지 S213에서 실행한다. 스텝 S210에서, 퍼스널 컴퓨터(300)로부터 휴대 게임기(400)에 임시 송전의 요구가 출력된다.
예를 들어, 이동 전화기(100)로부터 퍼스널 컴퓨터(300)에 휴대 게임기(400)에 대하여 임시 송전을 행하라는 지시가 출력되고, 그 지시에 기초해서 퍼스널 컴퓨터(300)로부터 휴대 게임기(400)에 대하여 임시 송전이 실행된다. 또한, 이동 전화기(100)로부터 휴대 게임기(400)에 퍼스널 컴퓨터(300)에 대하여 임시 송전을 행하라는 지시가 출력되고, 그 지시에 기초해서 휴대 게임기(400)가 퍼스널 컴퓨터(300)에 대하여 임시 송전의 요구를 출력하고, 퍼스널 컴퓨터(300)로부터의 임시 송전이 실행된다.
퍼스널 컴퓨터(300)로부터 휴대 게임기(400)에 대하여 임시 송전이 행해지고, 휴대 게임기(400)는 퍼스널 컴퓨터(300)로부터 전력을 수신했을 때의 송전가능 전력량을 산출할 수 있다. 임시 송전은 휴대 게임기(400)의 수전 제어부(402)의 제어 하에 행해진다. 스텝 S211에서, 이동 전화기(100)의 통신부(107)는, 휴대 게임기(400)의 통신부(207)로부터 안테나(208)를 통해 전송된 전력이 퍼스널 컴퓨터(300)로부터 휴대 게임기(400)에 전송되었을 때의 송전가능 전력량을 수신하여 그 송전가능 전력량을 기억한다.
스텝 S212에서, 수신된 전력이 기억된다. 기억된 수신 전력은 퍼스널 컴퓨터(300)로부터 휴대 게임기(400)를 통해 전송되고 이동 전화기(100)에 의해 수신되는 전력이다. 스텝 S213에서, 퍼스널 컴퓨터(300)로부터 휴대 게임기(400)를 통해 전력이 전송되었을 때의 송전가능 전력이 산출되어 기억된다.
스텝 S214에서, 퍼스널 컴퓨터(300)로부터 이동 전화기(100)에 전력을 전송했을 때의 송전가능 전력량이, 휴대 게임기(400)로부터 이동 전화기(100)에 전력을 전송했을 때의 송전가능 전력량보다 큰지를 판단한다. 스텝 S214에서, 퍼스널 컴퓨터(300)로부터 이동 전화기(100)에 전력을 전송했을 때의 송전가능 전력량이 휴대 게임기(400)로부터 이동 전화기(100)에 전력을 전송했을 때의 송전가능 전력량보다 작다고 판단되었을 경우, 처리는 스텝 S215로 진행된다. 스텝 S215에서, 휴대 게임기(400)로부터의 송전이 허가되어, 휴대 게임기(400)로부터의 송전이 개시된다.
수전이 개시되어 충전이 개시되면, 스텝 S216에서 휴대 게임기(400)에 원하는 잔량이 있는지의 여부가 판단된다. 원하는 잔량이 있는 것으로 판단되었을 경우, 충전을 계속 행하고, 처리는 스텝 S218로 진행된다. 스텝 S218에서, 충전이 완료되었는지가 판단된다. 스텝 S218에서, 충전이 완료되지 않은 것으로 판단되었을 경우, 처리는 스텝 S219로 진행된다.
스텝 S219에서, 가변 타이머에 의해 소정의 시간만 계시가 행해지고, 소정의 시간이 경과하면, 처리는 스텝 S220으로 진행되고, 모든 수전이 정지된다. 스텝 S215 내지 S220(스텝 S217의 처리를 제외한다)은, 도 5의 스텝 S111 내지 S116(스텝 S113의 처리를 제외한다)의 처리와 마찬가지로 행해진다.
한편, 스텝 S216에서, 휴대 게임기(400)에 원하는 잔량이 없는 것으로 판단되었을 경우, 처리는 스텝 S217로 진행된다. 스텝 S217에서, 휴대 게임기(400)로부터의 송전이 정지된다. 휴대 게임기(400)로부터의 송전이 정지되면, 처리는 스텝 S221로 진행된다. 스텝 S221에서, 퍼스널 컴퓨터(300)로부터의 송전이 허가된다. 스텝 S221의 처리는, 스텝 S214에서 퍼스널 컴퓨터(300)로부터 이동 전화기(100)에 전력이 전송되었을 때의 송전가능 전력량이, 휴대 게임기(400)로부터 이동 전화기(100)에 전력이 전송되었을 때의 송전가능 전력량보다 큰 것으로 판단되면 실행된다.
스텝 S221에서, 퍼스널 컴퓨터(300)로부터의 송전이 허가되면, 퍼스널 컴퓨터(300)로부터 이동 전화기(100)에 송전이 개시된다. 스텝 S222에서, 퍼스널 컴퓨터(300)에 원하는 잔량이 있는지가 판단된다. 원하는 잔량이 있는 것으로 판단되었을 경우, 처리는 스텝 S223으로 진행된다. 스텝 S223에서, 퍼스널 컴퓨터(300)로부터 휴대 게임기(400)로의 송전이 허가된다.
이 경우, 스텝 S221에서, 퍼스널 컴퓨터(300)로부터의 송전이 허가된다. 스텝 S223에서, 퍼스널 컴퓨터(300)로부터 휴대 게임기(400)로의 송전이 허가된다. 따라서, 퍼스널 컴퓨터(300)로부터 휴대 게임기(400)에 전력이 전송되고, 휴대 게임기(400)를 통해 이동 전화기(100)에서 송전이 행해진다. 이동 전화기(100)는 퍼스널 컴퓨터(300)로부터 간접적으로 공급되는 전력을 수신하여 충전을 행한다. 이러한 충전이 행해지면, 처리는 스텝 S218로 진행된다. 스텝 S218 이후의 처리에 대해서는 이미 설명했으므로, 그 설명은 생략하기로 한다.
한편, 스텝 S222에서, 퍼스널 컴퓨터(300)에 원하는 잔량이 없는 것으로 판단되었을 경우, 처리는 스텝 S224로 진행되고, 퍼스널 컴퓨터(300)로부터의 송전이 정지된다. 그리고, 충전 처리는 종료된다.
한편, 스텝 S218에서, 이동 전화기(100)에서의 충전이 완료했다고 판단되었을 경우, 처리는 스텝 S225로 진행된다. 스텝 S225에서, 모든 수전이 정지된다. "모든 수전"이란, 퍼스널 컴퓨터(300)로부터의 송전이 휴대 게임기(400)를 통해 행해지면, 휴대 게임기(400)는 퍼스널 컴퓨터(300)로부터 전력을 수신하고, 이동 전화기(100)는 휴대 게임기(400)로부터 전력을 수신하는 상태를 말한다. 이런 경우, "모든 수전"은, 휴대 게임기(400)의 수전과 이동 전화기(100)의 수전이 모두 정지되는 것을 의미한다. 모든 수전이 정지되면, 충전 처리는 종료된다. 수전이 정지될 경우, 이동 전화기(100)로부터 퍼스널 컴퓨터(300)나 휴대 게임기(400)에 대한 송전 정지를 지시하기 위한 통지가 출력될 수 있다.
이처럼, 퍼스널 컴퓨터(300)로부터의 송전을 휴대 게임기(400)가 중계하여 이동 전화기(100)에 대하여 송전을 행하면, 퍼스널 컴퓨터(300)와 이동 전화기(100)가 서로 떨어져 있어도, 효율 좋은 송전 및 수전을 행할 수 있어 충전을 행하는 것이 가능하게 된다.
이런 경우에, 전송되는 전력의 중계기로서 기능하는 휴대 게임기(400)가 실행하는 처리에 대해서 다시 도 7을 참조하여 설명을 하기로 한다. 휴대 게임기(400)가 전지(204)의 전력을 이동 전화기(100)에 송전하는 경우, 전지(204)로부터 소정의 전력이 센서(203)를 통해 송전 제어부(202)에 공급된다. 그리고, 송전 제어부(202)의 제어 하에 이동 전화기(100)에 대한 송전이 행해진다.
휴대 게임기(400)가, 퍼스널 컴퓨터(300)로부터의 전력을 이동 전화기(100)에 전송하기 위한 중계기로서 기능하면, 우선, 휴대 게임기(400)는 수전 제어부(402)에 의해 퍼스널 컴퓨터(300)로부터 전력을 수신하고, 센서(403)를 통해 전지(204)에 전력을 공급하여 전지(204)를 충전한다. 충전된 전력은 송전 제어부(202)에 의해 이동 전화기(100)에 송전된다.
수전과 송전에 이용되는 주파수가 동일할 경우, 수전과 송전은 시분할로 행해진다. 예를 들어, 퍼스널 컴퓨터(300)로부터 휴대 게임기(400)로의 송전일 때에 이용되는 송전 주파수가 13.56 MHz이며, 휴대 게임기(400)로부터 이동 전화기(100)로의 송전일 때에 이용되는 송전 주파수가 13.56 MHz인 경우, 휴대 게임기(400)에 서 수전과 송전을 동시에 행하면, 이는 혼신을 일으키는 가능성이 있다. 혼신이 일어나면, 전력 전송 효율이 악화된다.
그러므로, 혼신이 일어날 가능성이 있을 경우, 수전과 송전을 시분할로 행함으로써 혼신을 방지하고, 전력 전송 효율의 악화를 방지하는 것이 가능하게 된다. 혼신이 발생하더라도, 전송 효율의 악화가 크지 않으면, 수전과 송전을 동시에 행할 수 있다.
[중계기의 다른 구성]
휴대 게임기(400)가 중계기로서 기능하면, 도 7에 도시한 바와 같이, 송전처가 되는 장치(이 경우, 이동 전화기(100))가 송전용의 코일(201) 측에 있고, 송전원이 되는 장치(이 경우, 퍼스널 컴퓨터(300))가 충전용의 코일(401) 측에 있으면, 송전 및 수전을 고효율로 행할 수 있다. 그러나, 송전처가 되는 장치(이 경우, 이동 전화기(100))가 송전용의 코일(201) 측과는 반대 측(충전용의 코일(401) 측)에 있고, 송전원이 되는 장치(이 경우, 퍼스널 컴퓨터(300))가 수전용의 코일(401) 측과는 반대 측(송전용의 코일(201) 측)에 있으면, 송전 및 수전의 효율이 나빠진다.
이동 전화기(100), 휴대 게임기(400) 및 퍼스널 컴퓨터(300)의 각각의 장치 간에서의 위치 관계에 따르면, 각각의 장치는 송전 및 수전을 행하는데 적합한 위치에 있지 않다. 따라서, 송전원의 장치와 송전처의 장치의 위치 관계에 상관없이, 송전용의 코일이 송전처의 장치의 근방에 위치하고, 수전용의 코일이 송전원의 장치의 근방에 위치하도록, 코일의 위치 관계를 조정하는 기능을 갖는 휴대 게임기의 구성을 도 10에 나타낸다.
도 10에 나타낸 휴대 게임기(500)에서는, 도 7에 나타낸 휴대 게임기(400)와 비교하여, 코일(201)을 코일(501)로 대체하고, 코일(401)을 코일(511)로 대체하고, 스위치(502) 및 스위치(512)를 추가로 설치한다. 다른 구성은, 도 7에 나타낸 휴대 게임기(400)와 동일하다.
코일(501)은 수전용의 코일 또는 송전용의 코일로서 기능한다. 마찬가지로, 코일(511)은 수전용의 코일 또는 송전용의 코일로서 기능한다. 코일(501) 및 코일(512) 각각이 수전용의 코일 또는 송전용의 코일로서 기능할지는 스위치(502)와 스위치(512)의 접속에 의해 제어된다.
스위치(502)의 일단은 코일(501)에 접속되고, 타단은 송전 제어부(202) 또는 수전 제어부(402)에 접속된다. 마찬가지로, 스위치(512)의 일단은 코일(511)에 접속되고, 타단은 송전 제어부(202) 또는 수전 제어부(402)에 접속된다. 스위치(502)와 스위치(512)의 접속은 제어부(206)에 의해 제어된다.
스위치(502)가 송전 제어부(202)에 접속되면, 코일(501)이 송전 제어부(202)에 접속되므로, 코일(501)은 송전용의 코일로서 기능한다. 스위치(502)가 수전 제어부(402)에 접속되면, 코일(501)이 수전 제어부(402)에 접속되므로, 코일(501)은 수전용의 코일로서 기능한다. 예를 들어, 코일(501)의 근방에 송전 대상이 되는 장치가 위치하면, 코일(501)이 송전용의 코일로서 기능하도록 스위치(502)와 송전 제어부(202)가 접속된다. 예를 들어, 코일(501)의 근방에 송전원이 되는 장치가 위치하면, 코일(501)이 수전용의 코일로서 기능하도록 스위치(502)와 수전 제어부(402)가 접속된다.
마찬가지로, 스위치(502)가 송전 제어부(202)에 접속되면, 코일(511)이 송전 제어부(202)에 접속되므로, 코일(511)은 송전용의 코일로서 기능한다. 스위치(512)가 수전 제어부(402)에 접속되면, 코일(511)이 수전 제어부(402)에 접속되므로, 코일(511)은 수전용의 코일로서 기능한다. 예를 들어, 코일(511)의 근방에 송전 대상이 되는 장치가 위치하면, 코일(511)이 송전용의 코일로서 기능하도록 스위치(512)와 송전 제어부(202)가 접속된다. 예를 들어, 코일(511)의 근방에 송전원이 되는 장치가 위치하면, 코일(511)이 수전용의 코일로서 기능하도록 스위치(512)와 수전 제어부(402)가 접속된다.
코일(501) 및 코일(511)은, 예를 들어, 도 11에 도시한 바와 같은 위치에 설치된다. 도 11은 휴대 게임기(500)의 외관의 구성 예를 도시하는 도면이다. 휴대 게임기(500)의 한 면에 표시부(205)가 설치되고, 조작부(551 및 552)가 설치된다. 코일(501)은 조작부(551) 측에 설치되고, 코일(511)은 조작부(552) 측에 설치된다. 도 11에 도시한 바와 같이, 휴대 게임기(500)의 길이 방향의 양단에 각각 설치된 조작부(551) 및 조작부(552)의 위치에 코일(501) 및 코일(511)이 설치된다. 이 예에서는, 조작부(551 및 552)의 위치에 코일(501 및 511)이 설치된다. 그러나, 조작부와의 위치 관계에 따라 코일의 위치가 결정되는 것은 아니고, 다른 구성요소에 코일이 설치되어도 좋다.
코일(501) 및 코일(511)은 서로 떨어진 위치에 설치되는 것이 바람직하다. 따라서, 도 11에 나타낸 휴대 게임기(500)에서와 같이, 길이 방향이 있을 경우, 길이 방향에서 떨어진 위치에 코일이 설치되는 것이 바람직하다. 하나의 장치에 설치되는 코일의 수는 2개로 한정되는 것이 아니라, 도 12를 참조하여 설명한 바와 같이, 2 이상이라도 좋다. 도 11에서는, 이해를 쉽게 하기 위해, 코일(501 및 511)을 도시했다. 그러나, 실제의 상품에서는, 코일(501 및 511)은 보이지 않도록 휴대 게임기(500)의 내부에 포함될 수 있다.
이처럼, 2개의 코일(501 및 511)이 설치되고, 그들의 코일에 대응하는 스위치(502 및 512)가 설치되면, 스위치(502 및 512)의 전환 타이밍을 제어하여 시분할로 수전과 송전을 실행할 수 있다. 시분할을 실현하기 위한 제어는, 제어부(206)가 송전 제어부(202) 및 수전 제어부(402)의 각각을 제어함으로써 행해지도록 하는 것도 가능하다.
코일(501) 및 코일(511)의 양방을 송전 제어부(202)에 접속하는 것도 가능하고, 코일(501)의 근방에 위치하는 장치와 코일(511)의 근방에 위치하는 장치에 대하여 동시에 송전하는 것도 가능하게 된다. 또한, 코일(501) 및 코일(511)의 양방을 수전 제어부(402)에 접속하는 것도 가능하고, 코일(501)의 근방에 위치하는 장치와 코일(511)의 근방에 위치하는 장치로부터 동시에 전력을 수신하여 전지(204)를 충전하는 것도 가능하게 된다.
도 12는 퍼스널 컴퓨터(300)에 복수의 코일을 설치한 경우의 예를 도시하는 도면이다. 도 12에 나타낸 퍼스널 컴퓨터(300)는 일반적으로 노트북 컴퓨터라 불리는 퍼스널 컴퓨터이며, 개방된 상태의 퍼스널 컴퓨터(300)를 도시한다. 개방된 상태의 퍼스널 컴퓨터(300)의 한 면에는 표시부(306)가 설치되고, 다른 한 면에는 키보드(600)가 설치되어 있다. 키보드(600)의 양단 및 중앙부에 코일(601), 코일(602) 및 코일(603)이 각각 설치되어 있다. 표시부(306)의 일부분에 코일(604)이 설치되어 있다.
코일(601 내지 604)은 퍼스널 컴퓨터(300)의 내부에 설치되어 유저에게는 보이지 않는다. 도 12의 화살표 각각은 코일(601 내지 604)의 각각이 수전 및 송전을 행할 때의 최적의 방향을 나타낸다.
코일(601) 및 코일(603)은 퍼스널 컴퓨터(300)의 길이 방향의 양단에 설치되어 있다. 이는, 상기한 휴대 게임기(500)의 경우와 마찬가지로, 코일들은 서로 떨어진 위치에 설치되는 것이 바람직하기 때문이다. 퍼스널 컴퓨터(300)는 휴대 게임기(500) 등과 비교하면, 퍼스널 컴퓨터(300)의 크기가 크기 때문에, 수전 대상이 되는 이동 전화기(100)가 퍼스널 컴퓨터(300)의 측면, 상부 및 하부에 위치될 수 있다.
퍼스널 컴퓨터(300)의 상부는 표시부(306)의 이면 측으로, 일반적으로 상면이 닫혀진 상태인 면이며, 이동 전화기(100) 등의 수전 대상이나 송전 대상이 되는 장치가 퍼스널 컴퓨터(300)의 그 면에 위치될 수 있다. 이러한 것을 고려하여, 표시부(306)의 부분에 코일(604)을 설치한다.
마찬가지로, 퍼스널 컴퓨터(300)의 하부는 키보드(600)의 이면 측으로, 일반적으로 하면이 닫혀진 상태인 면이며, 이동 전화기(100) 등의 수전 대상이나 송전 대상이 되는 장치가 퍼스널 컴퓨터(300)의 그 면에 위치될 수 있다. 이러한 상태는, 유저가 상부 및 하부를 인식하지 않은 상태에서, 가방 안에 퍼스널 컴퓨터(300)나 이동 전화기(100)가 들어 있을 때 일어날 수 있다. 이러한 것도 고려하여, 키보드(600)의 부분에 코일(602)을 설치한다.
도 12에서는, 4개의 코일(601 내지 604)이 1대의 장치에 설치되는 예를 나타낸다. 그러나, 4개 이상의 코일이 1대의 장치에 설치되도록 해도 된다. 이처럼, 복수의 코일이 설치되었을 경우, 스위치도 동수 설치된다. 즉, 코일에 접속되는 스위치를 설치하고, 그 스위치가 송전 제어부 또는 수전 제어부에 접속되고, 코일이 수전용의 코일로서 또는 송전용의 코일로서 이용된다.
2개의 스위치를 설치하고, 그 중 1개의 스위치의 일단은 송전 제어부에 접속되고, 타단은 복수의 코일 중 어느 하나에 선택적으로 접속될 수 있다. 그 결과, 복수의 코일 중 하나를 송전용의 코일로서 이용하는 것이 가능하게 된다. 마찬가지로, 2개의 스위치 중 하나의 스위치의 일단은 수전 제어부에 접속되고, 타단은 복수의 코일 중 어느 하나에 선택적으로 접속될 수 있다. 그 결과, 복수의 코일 중 하나를 수전용의 코일로서 이용하는 것이 가능하게 된다.
이처럼, 복수의 코일을 1대의 장치에 포함하도록 했을 경우, 복수의 코일 중의 일부 코일을 수전용의 코일로서 이용하여 복수의 장치로부터 동시에 전력을 수신할 수 있도록 하는 제어 동작을 행할 수 있다. 또한, 복수의 코일 중의 일부 코일을 송전용의 코일로서 이용하여 복수의 장치로부터 동시에 전력을 송신할 수 있도록 하는 제어 동작을 행할 수 있다.
코일(601 내지 604)의 각각에 있어서의 송전 효율 또는 수전 효율을 높이기 위해서, 각각의 코일 근방에서 각도를 바꾼 코일 또는 가동식의 코일을 설치하도록 하여도 된다. 예를 들어, 송전을 행할 때, 코일(601 내지 604)을 순차적으로 바꾸고, 가장 송전 전송 효율이 좋은 코일이 검출되는 메커니즘을 제공하고, 전송 효율이 좋은 코일을 이용하여 송전을 행할 수 있다.
이처럼, 1대의 장치에 복수의 코일을 설치함으로써, 수전 및 송전 각각의 전송 효율을 높이는 것이 가능하게 된다. 전력의 중계기로서의 기능도 향상시킬 수 있다.
복수의 코일의 각각은, 동일한 송전 주파수, 예를 들어, 13.56 MHz의 송전 주파수를 이용해서 송전 또는 수전을 행하거나, 서로 다른 송전 주파수를 이용하거나 서로 다른 송전 주파수를 선택적으로 바꾸어 송전 또는 수전을 행하도록 구성될 수 있다.
예를 들어, 서로 다른 송전 주파수를 이용하여 송전이나 수전이 행해질 경우, 송전이나 수전 측이 이용할 수 있는 송전 주파수를 이용하여 송전이나 수전을 행할 수 있게 된다. 서로 다른 송전 주파수를 선택적으로 바꾸어 송전이나 수전이 행해질 경우도, 송전이나 수전 측이 사용할 수 있는 송전 주파수를 이용하여 송전이나 수전을 행할 수 있게 된다. 다음으로, 서로 다른 송전 주파수를 선택적으로 바꾸어 이용할 경우에 대해서 설명하기로 한다.
도 13은 서로 다른 주파수를 선택적으로 바꾸어 송전 또는 수전을 행하는 휴대 게임기의 구성 예를 도시하는 도면이다. 도 13에 나타낸 휴대 게임기(700)에는, 도 7에 나타낸 휴대 게임기(400)와 비교해 보면, 코일(201) 대신에 코일(701)과 컨덴서(702)가 설치되고; 코일(401) 대신에, 코일(711)과 컨덴서(712)가 설치되어 있다. 센서(203)와 전지(204) 사이에 스위치(721)가 설치되고, 센서(403)와 전지(204) 사이에 스위치(722)가 설치되어 있다. 휴대 게임기(400)에서의 수전 제어부(402)는 휴대 게임기(700)에서는 수전 정류 제어부(713)가 된다.
코일(701)과 컨덴서(702)는 병렬로 접속되어 있다. 코일(701)과 컨덴서(702)는 송전 제어부(202)에 접속되고, 컨덴서(702)는 가변 컨덴서이다. 컨덴서(702)의 용량을 바꿈으로써, 공진 주파수를 바꾸는 것이 가능하다. 제어부(206)는 컨덴서(702)를 제어하고, 송전을 행하는 장치의 주파수에 일치하는 송전 주파수를 설정한다. 주파수는 수전 측 장치로부터 전송되는 정보를 통신부(207)에 의해 수신하고, 제어부(206)가 그 정보를 해석하고, 그 해석에 기초해서 컨덴서(702)를 제어함으로써 설정된다.
마찬가지로, 코일(711)과 컨덴서(712)는 병렬로 접속되어 있다. 코일(711)과 컨덴서(712)는 수전 정류 제어부(713)에 접속되며 컨덴서(712)는 가변 컨덴서이다. 컨덴서(712)의 용량을 바꿈으로써, 공진 주파수를 바꾸는 것이 가능하다.
제어부(206)는 컨덴서(712)를 제어하고, 송전을 행하는 장치의 송전 주파수에 일치하는 주파수로 주파수를 설정한다. 주파수는 송전 측의 장치로부터 전송되는 정보를 통신부(207)에 의해 수신하고, 제어부(206)가 그 정보를 해석하고, 그 해석에 기초해서 컨덴서(712)를 제어함으로써 설정된다. 수전 정류 제어부(713)는 다른 장치로부터의 전력의 수전을 제어하고, 필요에 따라 그 전력을 정류하는 제어 동작을 행하고, 그 전력을 직류로 변환하고, 센서(403)를 통해 직류를 스위치(722)에 공급한다.
스위치(721)가 전지(204)의 전력을 다른 장치에 송전하는 경우, 스위치(721)는 전지(204)와 센서(203)를 접속하는 측에 접속된다. 이처럼, 스위치(721)가 접속되면, 전지(204)로부터 판독된 전력이 센서(203)를 통해 송전 제어부(202)에 공급되고, 송전 제어부(202)의 제어 하에 다른 장치에 송전된다. 이때, 공진 주파수가 송전처가 수전할 수 있는 주파수, 예를 들어, 13.56 MHz가 되도록 컨덴서(702)의 용량을 설정한다.
스위치(722)가 다른 장치로부터 수전하여 전지(204)를 충전할 경우, 스위치(722)는 전지(204)와 센서(403)를 접속하는 측에 접속된다. 이처럼, 스위치(722)가 접속되면, 다른 장치로부터 전송되고 수전 정류 제어부(713)에 의해 수전이 제어되는 전력이 센서(403)를 통해 전지(204)에 공급된다. 전지(204)에 전력이 공급되면, 수전 정류 제어부(713)는 수전을 제어한다. 그러나, 수전 정류 제어부(713)는 정류의 제어를 행하지 않는다. 이때, 공진 주파수가 송전처가 송전할 수 있는 주파수, 예를 들어, 27.12 MHz가 되도록 컨덴서(712)의 용량을 설정한다.
스위치(721)와 스위치(722) 모두 전지(204)에 접속되지 않고, 스위치(721)와 스위치(722)가 접속되면, 센서(203) 및 센서(403)는 스위치(721) 및 스위치(722)를 통해 직접 접속된다. 이런 상태에서, 수전 정류 제어부(713)에 의해, 다른 장치로부터 전송되고 수신되는 전력이 정류되어 직류로 변환되며, 이 직류는 센서(403), 스위치(722), 스위치(721), 및 센서(203)를 통해 송전 제어부(202)에 공급된다. 송전 제어부(202)에 의해, 송전 대상의 장치에 대하여 송전이 행해진다.
이때, 코일(701) 및 컨덴서(702)에 의한 공진 주파수는 송전처가 되는 장치의 주파수에 일치하는 주파수로 되고, 코일(711) 및 컨덴서(712)에 의한 공진 주파수는 송전원의 장치의 주파수에 일치하는 주파수로 된다. 이처럼, 주파수를 송전처와 송전원 각각의 주파수에 일치시킬 수 있으므로, 송전과 수전을 동시에 행하는 것이 가능하게 된다.
이 경우에는, 송전과 수전을 행할 수 있는 장치(휴대 게임기(700))를 설명했다. 그러나, 가변 컨덴서와 코일의 조합에 의해 공진 주파수를 설정하는 장치는 이러한 송전과 수전을 행할 수 있는 장치에만 한정되는 것은 아니다. 즉, 공진 주파수를 설정하는 장치는 이동 전화기(100) 등과 같은 수전을 행하는 장치에 적용될 수 있으며, 또한 송전원의 장치가 송전을 행할 때에 이용되는 송전 주파수에 그 주파수를 일치시킴으로써 수전을 행하는 장치에 적용될 수 있다. 가변 컨덴서에 의한 용량을 변화시키는 대신, 코일 권선 간격을 물리적으로 가변시키거나 탭(tab)을 설치해서 인덕턴스를 가변시킴으로써, 공진 주파수를 바꾸어도 좋다.
도 13에 나타낸 휴대 게임기(700)에서는, 하나의 송전용 코일(701) 및 하나의 수전용 코일(712)을 포함한다. 도 11에 나타낸 휴대 게임기(500)나 도 12에 나타낸 퍼스널 컴퓨터(300)에서와 같이, 복수의 코일을 포함할 수 있다. 복수의 코일을 포함할 경우, 도 10에 도시한 바와 같이, 스위치를 설치하고 접속을 전환함으로써, 송전 또는 수전에 알맞은 코일을 선택하여, 고효율로 전송을 항상 실현하는 것이 가능하게 된다.
[제3 실시 형태]
다음으로, 제3 실시 형태로서 서버를 이용했을 경우에 대해서 설명하기로 한다. 도 14는 서버를 포함하는 시스템의 구성 예를 도시하는 도면이다. 네트워크(1000)에는, 이동 전화기(100), 휴대 게임기(200), 퍼스널 컴퓨터(300) 및 서버(1001)가 접속되어 있다.
이동 전화기(100), 휴대 게임기(200) 및 퍼스널 컴퓨터(300)는 각각, 도 3에 나타낸 이동 전화기(100), 휴대 게임기(200) 및 퍼스널 컴퓨터(300)와 동일한 구성이다. 따라서, 이들 장치들 간에서 Wi-Fi를 이용하여 인증을 행할 수 있고, 송전이나 수전을 상기와 같이 행할 수 있다. 그러나, 역의 개찰에서 이용되는 NFC를 이용한 인증의 경우, 유사한 정기 카드가 근접에 있으면 인증을 할 수 없다. 즉, 장치들이 근접하고, 인증을 행할 수 있는 위치 관계에서도, 강력한 방해물이 존재하여 인증할 수 없다.
이들 장치 간에서 직접적으로 인증을 할 수 없을 경우, 서버(1001)를 통해 인증이 행해진다. 서버(1001)를 통해 인증 및 임시 송전의 요구 등을 행하고, 임시 송전이나 송전은 근접하는 장치들 간에서 행해진다. 따라서, 이동 전화기(100)가 충전을 필요로 할 때에 이동 전화기(100)가 실행하는 처리는 기본적으로 도 4 및 도 5에 나타낸 흐름도에 기초해 행해지므로, 재차, 도 4 및 도 5의 흐름도를 참조하여 이미 설명한 처리와 다른 처리 부분에 대해서 설명을 하기로 한다.
스텝 S101에서 전지(104)의 잔량이 소정의 값 이하가 되어 충전이 필요하다고 판단되면, 스텝 S102에서 퍼스널 컴퓨터(300)에 임시 송전의 요구가 출력된다. 임시 송전의 요구는 네트워크(1000)를 통해 서버(1001)에 출력되고, 서버(1001)가 퍼스널 컴퓨터(300)에 임시 송전의 요구를 전송한다.
퍼스널 컴퓨터(300)는 서버(1001)를 통해 수신된 임시 송전의 요구를 수신하고, 송전 전력의 값과 전지(304)의 잔량에 관한 정보를 서버(1001)를 통해 이동 전화기(100)에 송신한다. 이 정보는, 이동 전화기(100)의 통신부(107)에 의해 스텝 S103에서 수신된다.
퍼스널 컴퓨터(300)는 송전 제어부(302)의 제어 하에 이동 전화기(100)에 대해 임시 송전을 행한다. 임시 송전은 상기한 바와 같이, 극히 짧은 시간만 행해지는 송전이다. 임시 송전된 전력은 스텝 S104에서 이동 전화기(100)에 의해 수신되고, 이동 전화기(100)는 그 전력을 기억한다. 직접적으로 인증이 행해지지 않고, 서버(1001)를 통해 인증이 행해지므로(정보가 교환), 퍼스널 컴퓨터(300)가 전력을 수신할 수 있는 거리 이내에 위치되어 있지 않을 수 있다. 전력이 수신되지 않으면, 수신된 전력은 0으로서 기억되어, 후단의 처리가 실행된다.
스텝 S105에서, 퍼스널 컴퓨터(300)에서의 송전가능 전력량이 산출되어 기억된다. 수신된 전력이 0인 경우, 송전가능 전력량이 0으로서 산출되기 때문에 0의 값이 기억된다.
이처럼, 인증이나 정보의 교환은 서버(1001)를 통해 간접적으로 행해지고, 임시 송전(송전)은 직접적으로 행해진다.
동일한 처리가 휴대 게임기(200)와 서버 사이에서도 행해진다. 스텝 S106에서, 서버(1001)를 통해 임시 송전의 요구가 휴대 게임기(200)에 출력된다. 스텝 S107에서, 서버(1001)를 통해 휴대 게임기(200)로부터의 송전 전력과 잔량에 관한 정보가 수신된다. 스텝 S108에서, 휴대 게임기(200)로부터의 임시 송전시의 수신된 전력이 기억된다. 스텝 S109에서, 휴대 게임기(200)에서의 송전가능 전력량이 산출된다.
이와 같이 하여, 서버(1001)를 통한 통신과 직접적인 임시 송전이 행해진다. 각 장치에서의 송전가능 전력량이 산출되면, 처리는 스텝 S110(도 5를 참조)으로 진행된다. 스텝 S110 이후에서, 송전이 개시된다. 그러나, 송전에 관한 처리는 상기의 처리와 동일하므로, 그 설명은 생략하기로 한다.
스텝 S111에서, 휴대 게임기(200)에 송전의 허가가 출력되면, 스텝 S112에서 휴대 게임기(200)에 원하는 잔량이 있는지를 판단하기 위한 휴대 게임기(200)로부터의 통지가 서버(1001)를 통해 행해진다. 스텝 S117에서 퍼스널 컴퓨터(300)에 송전의 허가가 출력되면, 스텝 S112에서 퍼스널 컴퓨터(300)에 원하는 잔량이 있는지를 판단하기 위한 퍼스널 컴퓨터(300)로부터의 통지가 서버(1001)를 통해 행해진다.
이 경우에는, 도 4 및 도 5에 나타낸 흐름도에 기초해서 처리가 행해진다. 그러나, 휴대 게임기(200)가 중계기로서의 기능을 가지면, 도 8 및 도 9의 흐름도에 기초해 이동 전화기(100)의 처리가 실행된다. 도 8 및 도 9에 나타낸 흐름도에 기초해 처리가 행해질 경우도, 인증 및 정보의 교환이 서버(1001)를 통해 행해지는 것을 제외하고는, 상기한 경우와 동일하게 처리가 실행된다. 그러므로, 그 설명을 생략하기로 한다.
이 경우에는, 서버(1001)를 인증이 행해지거나 정보가 교환될 때 중계되는 장치로서 설명했다. 그러나, 서버(1001)는 다른 처리를 실행할 수 있다. 예를 들어, 도 4 및 도 5에 나타낸 흐름도에 기초하는 처리의 일부가 서버(1001)에 의해 실행될 수 있다. 처리의 일부로서, 예를 들어, 이동 전화기(100)로부터 충전의 요구를 수신하고, 최적인 송전원이 되는 장치의 검출을 서버(1001)에 의해 행할 수 있다. 또한, 그러한 처리를 실행하는데 필요한 이동 전화기(100), 휴대 게임기(200) 및 퍼스널 컴퓨터(300)의 MAC와 같은 각각의 장치를 특정하기 위한 정보 및 전지의 잔량, 장치들 간의 송전 효율, 송전 주파수 및 송전 방식 등의 정보가 각 장치로부터 서버(1001)에 송신될 수 있고, 정보를 미리 서버(1001)에 등록할 수 있으며, 필요에 따라 서버(1001)는 필요한 정보를 취득할 수 있다.
[다른 구성]
전술한 실시 형태는 이동 전화기, 휴대 게임기 및 퍼스널 컴퓨터를 포함하고, 이 3대의 장치 중 1대가 수전 대상이 되고, 다른 장치들이 송전처가 된다. 본 실시 형태는 이러한 3대의 장치에만 적용되는 것이 아니라, 3대, 3대보다 적거나, 3대보다 많은 장치가 존재하는 경우에도 적용가능하다.
하나의 장치는 중계기로서 기능한다. 그러나, 본 실시 형태를 1대 이상의 장치, 예를 들어, 2대의 장치가 중계기로서 기능하는 경우에도 적용할 수 있다.
비접촉 전력 전송으로서, 전자 유도형을 설명했다. 그러나, 본 실시 형태는 자계 공명형이나 전파를 이용한 기술 등, 여러 가지 비접촉 전력 전송에 적용될 수 있다. 실제 사용 상태의 전송 효율을 계측하므로, 전송 거리, 전송 각도 및 전송 간의 어떠한 전송 차폐물에 의한 효율 악화 등의 모든 경우에 최적의 송전원을 요구할 수 있다.
상기한 실시 형태에서는, 송전원이 결정되면, 다음 타이밍에서 송전이 개시된다. 송전은 송전원이 결정된 직후에 개시되지 않고, 소정 시간 경과 후에 개시될 수 있다. 예를 들어, 이동 전화기(100)에서, 유저가 수전이 예상되는 타이밍에 송전에서 발생되는 노이즈의 영향을 감소시키고 싶을 때, 송전의 개시를 늦추기 위한 제어 동작이 행해질 수 있다.
전술한 실시 형태에서, 송전 효율은 임시 송전에 의해 수신되어 센서에 의해 검출된 소비 전류 및 전압으로부터 수신된 전력을 산출함에 의해 산출된다. 그러나, 스마트(smart) 전지와 같은 전지에 내장되는 전지 매니저(manager)의 일부를 이용하여 수신된 전력을 산출할 수 있다.
전술한 실시 형태에서는, 전지의 잔량이 감소하여 소정의 값 이하로 된 시점에서, 송전원의 검출 등의 처리가 개시된다. 그러나, 각 장치의 조작 부재가 트리거(trigger)로서 조작될 때 처리를 개시할 수 있다. 바꾸어 말하면, 전지의 잔량이 소정의 값 이하로 된 시점에서, 충전에 관한 처리가 개시되는 방법 이외의 방법에 의해 충전에 관한 처리를 개시할 수 있다.
전술한 실시 형태에서는, 이동 전화기, 휴대 게임기 및 퍼스널 컴퓨터 등의 직류(DC)의 장치를 설명했다. 그러나, 본 실시 형태는 이들의 장치에만 적용이 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 송전원이 되는 장치들 중 하나로서, 벽에 설치되어 있는 콘센트에 연결되는 장치가 포함될 수 있다. 예를 들면, 가정 내에서 테이블, 부엌 및 세면실에 놓여 있는 각종 장치가 송전원의 장치나 수전 대상의 장치로서 포함될 수 있다.
전술한 실시 형태에서는, 송전 효율이나 잔량을 확인한 뒤에 송전을 개시하고, 그때, 송전원의 장치(중계기로서 기능하는 장치를 포함한다)를 검출한다. 그러나, 혼신 발생의 가능성이 없으면, 송전원이 되는 장치로부터 복수의 수전 대상이 되는 장치에 전력을 전송할 수 있고, 그때, 경로를 최적인 전송 효율을 갖는 경로로 전환시킬 수 있다.
[기록 매체]
일련의 처리는 하드웨어 또는 소프트웨어에 의해 실현될 수 있다. 일련의 처리를 소프트웨어에 의해 실행하는 경우에는, 그 소프트웨어를 구성하는 프로그램이 컴퓨터에 설치된다. 이 경우에, 컴퓨터의 일례로는 전용 하드웨어에 내장된 컴퓨터 및 각종의 프로그램을 설치하여 각종의 기능을 실행할 수 있는 범용 퍼스널 컴퓨터가 포함된다.
도 15는 일련의 처리를 프로그램에 의해 실행하는 컴퓨터의 하드웨어의 구성예를 도시하는 블록도다. 컴퓨터에서, CPU(Central Processing Unit; 2001), ROM(Read Only Memory; 2002) 및 RAM(Random Access Memory; 2003)은 버스(2004)에 의해 서로 접속되어 있다. 버스(2004)에는 또한, 입력/출력 인터페이스(2005)가 접속되어 있다. 입력/출력 인터페이스(2005)에는, 입력부(2006), 출력부(2007), 기억부(2008), 통신부(2009) 및 드라이브(210)가 접속되어 있다.
입력부(2006)는 키보드, 마우스 및 마이크로폰을 포함한다. 출력부(2007)는 디스플레이 및 스피커를 포함한다. 기억부(2008)는 하드디스크나 불휘발성의 메모리를 이용하여 구성된다. 통신부(2009)는 네트워크 인터페이스를 이용하여 구성된다. 드라이브(2010)는 자기 디스크, 광 디스크, 광 자기 디스크, 또는 반도체 메모리 등의 착탈식(removable) 매체(2011)를 구동한다.
이상과 같이 구성되는 컴퓨터에서는, CPU(2001)가 기억부(2008)에 기억되어 있는 프로그램을 입력/출력 인터페이스(2005) 및 버스(2004)를 통해 RAM(2003)에 로딩하여 프로그램을 실행한다. 그 결과, 일련의 처리가 실행된다.
컴퓨터(CPU(2001))가 실행하는 프로그램은 패키지 미디어로서 기능하는 착탈식 매체(2011)에 기록되어 제공될 수 있다. 프로그램은 근거리 통신망, 인터넷 및 디지털 위성방송과 같은 유선 또는 무선의 전송 매체를 통해 제공될 수 있다.
컴퓨터에서는, 프로그램은 착탈식 매체(2011)를 드라이브(2010)에 장착함으로써 입력/출력 인터페이스(2005)를 통해 기억부(2008)에 설치될 수 있다. 프로그램은 유선 또는 무선의 전송 매체를 통해 통신부(2009)에 의해 수신될 수 있고, 기억부(2008)에 설치될 수 있다. 또한, 프로그램은 ROM(2002)이나 기억부(2008)에 미리 설치해 둘 수 있다.
컴퓨터가 실행하는 프로그램은, 본 명세서에서 설명하는 순서에 따라 시계열로 처리가 행해지는 프로그램이거나, 병렬로 또는 호출이 행해질 때와 같은 필요한 타이밍에서 실행되는 프로그램일 수 있다.
본 명세서에서, 시스템이란 용어는 복수의 장치를 이용하여 구성되는 장치 전체를 나타내는 것이다.
통상의 기술자는, 각종 수정, 결합, 부분 결합 및 변경 실시 형태가 첨부된 특허청구의 범위 및 그 등가물의 사상 및 범주를 벗어나지 않는 한, 설계 요건 및 다른 요인에 따라 가능함을 알 수 있을 것이다.
본 출원은 2011년 4월 14일자로 일본 특허청에 출원된 일본 특허원 JP 2011-090036호에 개시된 요지를 포함하며, 상기 특허원의 전문은 원용에 의해 본원에 포함되는 것으로 한다.

Claims (11)

  1. 전력 제어 장치로서,
    복수의 장치 중 하나의 장치로부터 전력 수신할 때, 상기 복수의 장치 각각으로부터의 전력의 전송 효율을 산출하는 산출 유닛과,
    상기 전송 효율이 좋은 장치로부터의 전력 전송을 제어하는 제어 유닛
    을 포함하는, 전력 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 장치 각각으로부터 전송되는 전력의 값과 전지의 잔량에 관한 정보를 취득하는 취득 수단과,
    상기 복수의 장치 각각으로부터 전력을 수신하여, 수신된 전력의 값을 계측하는 계측 유닛
    을 더 포함하고,
    상기 산출 유닛은 상기 계측 유닛에 의해 계측된 상기 수신된 전력의 값을 상기 .에 포함된 상기 전송된 전력의 값으로 나누어 상기 전송 효율을 산출하고,
    상기 제어 유닛은 상기 전지의 잔량과 상기 전송 효율을 곱하여 얻어진 값이 큰 장치로부터의 전력 전송을 제어하는, 전력 제어 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어 유닛에 의해 전력 전송이 제어된 이후의 시간을 계시하고, 설정된 시간이 경과한 시점에서 상기 전력 전송을 정지하고, 상기 복수의 장치들 간에서 재차, 상기 산출 유닛에 의해 상기 전송 효율을 산출하는, 전력 제어 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 전송 효율이 안정하면, 계시하는 시간을 길게 설정하고,
    상기 전송 효율이 불안정하면, 계시하는 시간을 짧게 설정하는, 전력 제어 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    복수의 코일이 설치되고,
    상기 전력 전송을 행하는 장치에 가까운 위치에 위치되는 코일을 이용하여 상기 전력 전송을 행하는, 전력 제어 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전력 전송은 송전 및 수전을 행하는 장치를 통해서 행해지는, 전력 제어 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 송전 및 수전을 행하는 장치에서, 상기 송전 및 상기 수전은 시분할로 행해지는, 전력 제어 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 전력 전송을 행하는 상대 측 장치가 이용하는 주파수로 공진 주파수를 설정하여, 상기 전력 전송을 행하는, 전력 제어 장치.
  9. 제2항에 있어서,
    네트워크에 접속되어 있는 서버를 통해 통신이 행해지는, 전력 제어 장치.
  10. 전력 제어 방법으로서,
    복수의 장치 중 하나의 장치로부터 전력을 수신할 때, 상기 복수의 장치 각각으로부터의 전력의 전송 효율을 산출하는 단계와,
    상기 전송 효율이 좋은 장치로부터의 전력 전송을 제어하는 단계
    를 포함하는, 전력 제어 방법.
  11. 컴퓨터로 하여금 전력 제어 처리를 실행하게 하는 프로그램으로서,
    상기 전력 제어 처리는
    복수의 장치 중 하나의 장치로부터 전력을 수신할 때, 상기 복수의 장치 각각으로부터의 전력의 전송 효율을 산출하는 단계와,
    상기 전송 효율이 좋은 장치로부터의 전력 전송을 제어하는 단계
    를 포함하는, 프로그램.
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