JP2016013055A - 制御装置、受電装置および伝送システム - Google Patents
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Abstract
Description
1.実施の形態(2次側機器で信号の周波数成分を考慮して切替スイッチを制御する例)
2.変形例
[伝送システム4の全体構成]
図1は、本開示の一実施の形態に係る伝送システム(伝送システム4)の外観構成例を表したものであり、図2は、この伝送システム4のブロック構成例を表したものである。伝送システム4は、磁界を用いて(磁気共鳴や電磁誘導等を利用して;以下同様)、非接触に電力およびデータの伝送(給電および通信)を行うシステム(非接触型の伝送システム)である。この伝送システム4は、給電装置1(1次側機器)と、給電対象機器としての1または複数の電子機器(ここでは2つの電子機器2A,2B;2次側機器)とを備えている。
給電装置1は、上記したように、磁界を用いて電子機器2A,2Bに対して電力伝送を行うもの(充電トレー)であると共に、これらの電子機器2A,2Bとの間で相互のデータ伝送を行うものである。この給電装置1は、例えば図2に示したように、送電動作部11、データ伝送動作部12および共用コイルL1を有している。なお、この共用コイルL1は、送電用コイル(1次側コイル)とデータ伝送用コイルとが共用(兼用,共通化)されてなるコイルである。
電子機器2A,2Bは、例えば、テレビ受像機に代表される据え置き型電子機器や、携帯電話やデジタルカメラに代表される、充電池(バッテリー)を含む携帯型の電子機器等からなる。これらの電子機器2A,2Bは、例えば図2に示したように、共用コイルL2、切替スイッチSW1(第1の切替スイッチ)、切替スイッチSW2(第2の切替スイッチ)、受電動作部21、データ伝送動作部22および切替制御部23を有している。
図5および図6はそれぞれ、前述したインピーダンス整合回路211,221,231の詳細構成例を回路図で表わしたものである。
図7は、前述した電圧検出部233,233A,233Bの詳細構成例を回路図で表わしたものである。この例では、電圧検出部233,233A,233Bは、整流回路51と、閾値電圧出力部52と、コンパレータ(比較器)53と、2つの抵抗素子R51,R52とを有している。
(1.全体動作の概要)
この伝送システム4では、給電装置1において、送電動作部11が共用コイルL1に対して、電力伝送を行うための所定の高周波電力(交流信号)を供給する。これにより、共用コイルL1において磁界(磁束)が発生する。このとき、給電装置1の上面(給電面)に、給電対象機器(充電対象機器)としての電子機器2A,2Bが置かれる(または近接する)と、給電装置1内の共用コイルL1と電子機器2A,2B内の共用コイルL2とが、給電面付近にて近接する。
次に、本実施の形態の特徴的部分の1つである、切替制御部23による切替スイッチSW1,SW2の制御動作(切替制御動作)について、比較例(比較例1,2)と比較しつつ詳細に説明する。
図8は、比較例1に係る伝送システム(伝送システム104)のブロック構成を表したものである。この比較例1の伝送システム104は、給電装置1と、2つの電子機器102A,102Bとを備えている。
一方、図9に示した比較例2に係る伝送システム(伝送システム204)は、給電装置1と、共用コイルL2を有する2つの電子機器202A,202Bとを備えている。すなわち、この比較例2では、受電用コイルとデータ伝送用コイルとが共用されてなる共用コイルL2を採用することにより、上記比較例1と比べてコイルの数(種類)が少なくて済むようになり、低コスト化や小型化が図られている。
これに対して本実施の形態の電子機器2A,2Bでは、切替制御部23が、以下のようにして切替スイッチSW1,SW2の制御動作(切替制御動作)を行う。具体的には、切替制御部23は、共用コイルL2によって外部(給電装置1)から受け取った信号S2の周波数成分を考慮した検出結果に基づいて、そのような切替制御を行う。すなわち、上記比較例2のように信号S2全体の検出結果だけを用いて切替制御動作を行うのではなく、その信号S2の周波数成分をも考慮して切替制御動作を行う。
以上、実施の形態を挙げて本開示の技術を説明したが、本技術はこの実施の形態に限定されず、種々の変形が可能である。
(1)
共用コイルと、
前記共用コイルを利用して、磁界を用いた電力伝送により伝送された電力を受け取る受電動作部と、
前記共用コイルを利用して、磁界を用いた相互のデータ伝送を行うデータ伝送動作部と、
前記共用コイルと前記受電動作部との間の経路上に配設された第1の切替スイッチと、
前記共用コイルと前記データ伝送動作部との間の経路上に配設された第2の切替スイッチと、
前記共用コイルによって外部から受け取った信号の周波数成分を考慮した検出結果に基づいて、前記第1および第2の切替スイッチにおけるオン・オフ状態の切替制御を行う切替制御部と
を備えた電子機器。
(2)
前記切替制御部は、前記信号における前記電力伝送用および前記データ伝送用の各周波数成分の信号レベルの大きさに応じて、前記切替制御を行う
上記(1)に記載の電子機器。
(3)
前記切替制御部は、前記電力伝送用および前記データ伝送用の各周波数成分の信号レベルと、所定のキャリア閾値との比較結果を用いて、前記切替制御を行う
上記(2)に記載の電子機器。
(4)
前記切替制御部は、
前記電力伝送用の周波数成分の信号レベルが第1のキャリア閾値以上である場合には、前記第1の切替スイッチがオン状態となるように制御し、
前記電力伝送用の周波数成分の信号レベルが前記第1のキャリア閾値未満である場合には、前記第1の切替スイッチがオフ状態となるように制御する
上記(3)に記載の電子機器。
(5)
前記切替制御部は、前記信号全体の信号レベルが第1の全体閾値以下である場合にのみ、前記電力伝送用の周波数成分の信号レベルと前記第1のキャリア閾値との比較を行う
上記(4)に記載の電子機器。
(6)
前記切替制御部は、
前記データ伝送用の周波数成分の信号レベルが第2のキャリア閾値以上である場合には、前記信号全体の信号レベルと第2の全体閾値との比較を行い、
前記データ伝送用の周波数成分の信号レベルが前記第2のキャリア閾値未満である場合には、前記第2の切替スイッチがオフ状態となるように制御する
上記(3)ないし(5)のいずれかに記載の電子機器。
(7)
前記切替制御部は、
前記データ伝送用の周波数成分の信号レベルが前記第2のキャリア閾値以上である場合において、前記信号全体の信号レベルが前記第2の全体閾値以下である場合にのみ、前記第2の切替スイッチがオン状態となるように制御する
上記(6)に記載の電子機器。
(8)
前記切替制御部は、前記信号全体の信号レベルが、前記第2の全体閾値よりも値の大きい第1の全体閾値以下である場合にのみ、前記切替制御を行う
上記(6)または(7)に記載の電子機器。
(9)
前記切替制御部は、
前記信号から前記電力伝送用の周波数成分を抽出する第1のフィルタと、
前記信号から前記データ伝送用の周波数成分を抽出する第2のフィルタと、
前記信号全体の信号レベルを検出する第1の検出部と、
前記第1のフィルタにより抽出された電力伝送用の周波数成分の信号レベルを検出する第2の検出部と、
前記第2のフィルタにより抽出されたデータ伝送用の周波数成分の信号レベルを検出する第3の検出部と、
前記第1ないし第3の検出部による検出結果に基づいて、前記切替制御を実行する制御部と
を有する上記(2)ないし(8)のいずれかに記載の電子機器。
(10)
前記第1の切替スイッチがオン状態となっている期間では、前記受電動作部の動作が有効状態となる電力伝送モードとなり、
前記第2の切替スイッチがオン状態となっている期間では、前記データ伝送動作部の動作が有効状態となるデータ伝送モードとなる
上記(1)ないし(9)のいずれかに記載の電子機器。
(11)
1または複数の電子機器と、
前記電子機器に対して磁界を用いた電力伝送を行うと共に、前記電子機器との間で相互にデータ伝送を行う給電装置と
を備え、
前記電子機器は、
共用コイルと、
前記共用コイルを利用して、前記電力伝送により伝送された電力を受け取る受電動作部と、
前記共用コイルを利用して前記データ伝送を行うデータ伝送動作部と、
前記共用コイルと前記受電動作部との間の経路上に配設された第1の切替スイッチと、
前記共用コイルと前記データ伝送動作部との間の経路上に配設された第2の切替スイッチと、
前記共用コイルによって前記給電装置から受け取った信号の周波数成分を考慮した検出結果に基づいて、前記第1および第2の切替スイッチにおけるオン・オフ状態の切替制御を行う切替制御部と
を有する伝送システム。
Claims (10)
- 磁界を用いた電力伝送およびデータ転送に利用される共用コイルによって外部から受け取った信号からフィルタを用いて、前記電力伝送用および前記データ伝送用の各周波数成分を抽出すると共に、
前記電力伝送用および前記データ伝送用の各周波数成分の信号レベルの検出結果と、前記信号全体の信号レベルの検出結果とに基づいて、前記電力伝送により伝送された電力を受け取る動作が有効となる電力伝送モードと、前記データ転送の動作が有効となるデータ転送モードとの切替制御を行う制御部を備えた
制御装置。 - 共用コイルを利用して、磁界を用いた電力伝送により伝送された電力を受け取る受電動作部と、
前記共用コイルを利用して、磁界を用いたデータ伝送を行うデータ伝送動作部と、
前記共用コイルによって外部から受け取った信号からフィルタを用いて、前記電力伝送用および前記データ伝送用の各周波数成分を抽出すると共に、前記電力伝送用および前記データ伝送用の各周波数成分の信号レベルの検出結果と、前記信号全体の信号レベルの検出結果とに基づいて、前記受電動作部の動作が有効となる電力伝送モードと、前記データ転送部の動作が有効となるデータ転送モードとの切替制御を行う制御部と
を備えた受電装置。 - 前記前記電力伝送用および前記データ伝送用の各周波数成分の信号レベルと、前記信号全体の信号レベルとをそれぞれ検出する検出部を更に備えた
請求項2に記載の受電装置。 - 前記フィルタとして、
前記信号から前記電力伝送用の周波数成分を抽出する第1のフィルタと、
前記信号から前記データ伝送用の周波数成分を抽出する第2のフィルタと
を更に備えた
請求項2または請求項3に記載の受電装置。 - インピーダンス整合回路を更に備えた
請求項2ないし請求項4のいずれか1項に記載の受電装置。 - 前記共用コイルを更に備えた
請求項2ないし請求項5のいずれか1項に記載の受電装置。 - 機器認証機能または異種金属の検知機能を更に有する
請求項2ないし請求項6のいずれか1項に記載の受電装置。 - 前記共用コイルを利用した前記データ伝送が、NFC規格によるものである
請求項2ないし請求項7のいずれか1項に記載の受電装置。 - 1または複数の受電装置と、
前記受電装置に対して磁界を用いた電力伝送を行うと共に、前記受電装置との間でデータ伝送を行う給電装置と
を備え、
前記受電装置は、
共用コイルを利用して、前記電力伝送により伝送された電力を受け取る受電動作部と、
前記共用コイルを利用して前記データ伝送を行うデータ伝送動作部と、
前記共用コイルによって前記給電装置から受け取った信号からフィルタを用いて、前記電力伝送用および前記データ伝送用の各周波数成分を抽出すると共に、前記電力伝送用および前記データ伝送用の各周波数成分の信号レベルの検出結果と、前記信号全体の信号レベルの検出結果とに基づいて、前記受電動作部の動作が有効となる電力伝送モードと、前記データ転送部の動作が有効となるデータ転送モードとの切替制御を行う制御部と
を有する伝送システム。 - 前記受電装置は、前記共用コイルを更に有する
請求項9に記載の伝送システム。
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