JP6161393B2 - 送電装置、送電方法及びプログラム - Google Patents
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Description
図1に示す給電エリア30は、送電装置10から受電装置20へ給電が実行可能なエリアである。通信エリア40は、送電装置10と受電装置20の間においてデータ通信が実行可能なエリアである。
なお、給電エリア30の破線円領域及び通信エリア40の実線円領域は、図1においては、便宜上平面的に図示しているが、実際は立体的(3次元的)である。
制御部110は、送電装置10全体を制御する。無線送信部120は、AC電源140から交流電源の供給を受け、電力を受電装置20へ無線で送信する。また、各無線送信部120には、電力を伝送するための、互いに異なる伝送周波数が設定されている。無線受信部130は、受電装置20からデータを受信する。また、各無線受信部130には、電力を受信するための、互いに異なる伝送周波数が設定されている。このように、送電装置10は、複数の無線送信部120を備えるので、複数の受電装置20に対し、同時に送電を行うことができる。
CPU111は、様々なデータを処理し、送電装置10を制御する。ROM112は、不揮発性の記憶媒体であり、CPU111が使用するブートプログラム等を記憶する。RAM113は、揮発性の記憶媒体であり、CPU111が使用するデータやプログラム等を一時的に記憶する。HDD114は、不揮発性の記憶媒体であり、CPU111が使用するOSやアプリケーション等を記憶する。UI115は、ユーザに様々な情報を表示し、ユーザから様々な指示を受け付ける。
ダイプレクサー123は、通信回路121が生成した変調信号と送電回路122が生成した変調信号を合成する。送電コイル124は、ダイプレクサー123が合成した変調信号を受電装置20へ送信する。
各無線受信部130は、受電コイル131、受信回路132及び復調回路133を含む。受電コイル131は、通信を行うための変調信号を受電装置20から受信する。受信回路132は、受電コイル131が受信した変調信号を受信する。復調回路133は、受信回路132が受信した変調信号を復調する。
なお、後述する送電装置10の機能や処理は、CPU111がROM112又はHDD114に格納されているプログラムを読み出し、このプログラムを実行することにより実現されるものである。
制御部210は、受電装置20を制御する。無線送信部220は、送電装置10へデータを送信する。また、各無線送信部220には、電力を伝送するための、互いに異なる伝送周波数が設定されている。無線受信部230は、送電装置10から無線で電力を受信する。また、各無線受信部230には、電力を受信するための、互いに異なる伝送周波数が設定されている。
バッテリー240は、電力を蓄積する。バッテリー240は、また、蓄積した電力を基に、直流電圧を制御部210、無線送信部220及び無線受信部230に供給する。
CPU211は、様々なデータを処理して、受電装置20を制御する。ROM212は、不揮発性の記憶媒体であり、CPU211が使用するブートプログラム等を記憶する。RAM213は、揮発性の記憶媒体であり、CPU211が使用するデータやプログラム等を一時的に記憶する。HDD214は、不揮発性の記憶媒体であり、CPU211が使用するOSやアプリケーション等を記憶する。UI215は、ユーザに様々な情報を表示し、ユーザから様々な指示を受け付ける。
各無線受信部230は、受電コイル231、ダイプレクサー232、受信回路233、復調回路234、整流回路235及び電圧安定化回路236を含む。受電コイル231は、送電装置10から変調信号を受信する。ダイプレクサー232は、受電コイル231が受信した変調信号を、通信を行うための変調信号と電力を送信するための変調信号に分ける。受信回路233は、ダイプレクサー232が分けた通信を行うための変調信号を受信する。
なお、後述する受電装置20の機能や処理は、CPU211がROM212又はHDD214に格納されているプログラムを読み出し、このプログラムを実行することにより実現されるものである。
S101において、送電装置10は、受電装置20に対し、デバイスIDと電力の必要性の確認を行う。ここで、デバイスIDは、受電装置20の識別情報である。送電装置10が受電装置20からデバイスIDと電力を必要とする旨とを受信すると、S102へ移行する。なお、S101からS102へ移行する期間も可変である。
S103において、送電装置10は、受電装置20へ電力を伝送する。S103において、受電装置20は、送電装置10からのリクエストフレームがなくても、フレームを送電装置10へ送信することができる。
フレームヘッダー310は、データ転送時の宛先等を示すものである。フレームヘッダー310は、ID311、フレームコントロール312、発信元アドレス313、行先アドレス314及びシーケンスナンバー315を含む。
フレームボディ320は、データ転送時のデータ本体の情報である。フレームボディ320は、ペイロード321及びフレームチェックシーケンス322を含む。ペイロード321は、データ本体である。ペイロード321には、例えば、デバイスID3210や付加情報3211が割り当てられる。送電装置10が給電中である場合、付加情報3211には、少なくとも現在使用中の共振周波数情報が含まれる。フレームチェックシーケンス322は、ペイロード321のエラーチェックを行うデータである。
次に、S202において、送電装置10は、受電装置20からデバイスID3210を受信する(受信処理)。このとき、フレームフォーマットのID311を用いる。次に、S203において、送電装置10は、受電装置20に電力の必要性を確認する。このとき、フレームフォーマットの電力管理3120が用いられる。
また、S204において、受電装置20は、受電装置20に電力の必要がなければ、送電装置10へ電力不要の通知を行う。このとき、フレームフォーマットの電力管理3120が用いられる。
そして、送電装置10は、受電の必要性の応答結果に基づいて、送電対象の受電装置20を決定する。なお、本実施形態の送電装置10は、同時に複数の受電装置20に対して送電することが可能であり、複数の受電装置20を送電対象として決定する。
そして、送電装置10は、デバイスIDに基づいて、送電対象の各受電装置20の認証を行う。なお、認証処理については、図10を参照しつつ後述する。
以上で、1つのスーパーフレームが終了する。このように、スーパーフレーム内において、データ送受信処理を行うことにより、無線給電のためのデータ通信が実現される。
認証処理の前提として、送電装置10は、デバイスIDリストを有している。デバイスIDリストは、登録装置のデバイスIDを格納する。ここで、登録装置とは、送電装置10が送電することのできる受電装置20である。デバイスIDリストは、例えばRAM113等の記憶部に予め格納されているものとする。送電装置10は、デバイスIDリストを参照し、登録装置以外の装置への送電を制限する。
S301において、受信したすべてのデバイスIDが、デバイスIDリストに含まれている場合、すなわち、送電対象がすべて登録装置である場合には、CPU111は、処理をS305へ進める。
CPU111は、認証処理が終了すると、電力伝送期間(S103)の処理を開始する。なお、電力伝送期間(S103)において、CPU111は、複数の受電装置20それぞれへの送電開始を指示する。
これにより、送電装置10は、複数の無線送信部120から送電対象の受電装置20に対し、同時に送電を行う。
S302において、CPU111は、送電対象の受電装置20の伝送周波数が、非登録装置から受信した伝送周波数と一致するか否かを判定する。S302において、送電対象の受電装置20の伝送周波数が非登録装置の伝送周波数と一致する場合には、CPU111は、処理をS303へ進める。S302において、送電対象の受電装置20の伝送周波数が非登録装置の伝送周波数と一致しない場合には、CPU111は、処理をS305へ進める。S305において、CPU111は、送電対象の伝送周波数を、送電の際の周波数として設定する。
S303において、変更可能と判定した場合、CPU111は、処理をS304へ進める。S304において、CPU111は、対象となる受電装置20の伝送周波数を、非登録装置の伝送周波数と異なる周波数に変更する(変更処理)。そして、CPU111は、処理をS305へ進める。S305において、CPU111は、変更後の周波数を、送電の際の周波数として設定する。
一方、S303において、変更不可と判定した場合、CPU111は、処理をS306へ進める。S306において、CPU111は、送電を中止し(中止処理)、認証処理が終了する。なお、この場合には、電力伝送期間の処理は行われずに、実行中のスーパーフレームが終了する。
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給する。そして、そのシステム或いは装置のコンピュータ(又はCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
Claims (5)
- 送電対象の複数の受電装置それぞれから受電装置を識別する識別情報と、伝送周波数とを受信する受信手段と、
前記複数の受電装置への送電を開始する前に、前記識別情報に基づいて前記複数の受電装置それぞれが予め登録された登録装置か否かを判定する装置判定手段と、
前記送電対象に前記登録装置と前記登録装置以外の非登録装置が含まれており、前記登録装置へ送電するための第1伝送周波数が前記非登録装置へ送電するための伝送周波数と等しい場合に、前記第1伝送周波数による送電を行わずに前記第1伝送周波数を第2伝送周波数に変更する変更手段と、
前記第2伝送周波数で、前記登録装置に送電する送電手段と
を備えることを特徴とする送電装置。 - 前記変更手段による前記登録装置の前記第1伝送周波数を変更することが可能か否かを判定する変更判定手段をさらに備え、
前記送電手段は、前記登録装置の前記第1伝送周波数を変更することが可能であると前記変更判定手段が判定した場合、前記送電手段は前記変更手段により変更された前記第2伝送周波数で前記登録装置に送電を行い、前記登録装置の前記第1伝送周波数を変更することが可能でないと前記変更判定手段が判定した場合に、送電を中止することを特徴とする請求項1に記載の送電装置。 - 前記登録装置の識別情報を記憶する記憶手段をさらに備え、
前記装置判定手段は、前記受信手段が受信した前記識別情報が、前記記憶手段に記憶される前記識別情報と等しい場合に、送電対象の前記受電装置が前記登録装置であると判定することを特徴とする請求項1又は2に記載の送電装置。 - 送電装置が実行する送電方法であって、
送電対象の複数の受電装置それぞれから受電装置を識別する識別情報と、伝送周波数とを受信する受信ステップと、
前記複数の受電装置への送電を開始する前に、前記識別情報に基づいて前記複数の受電装置それぞれが予め登録された登録装置か否かを判定する判定ステップと、
前記送電対象に前記登録装置と前記登録装置以外の非登録装置が含まれており、前記登録装置へ送電するための第1伝送周波数が前記非登録装置へ送電するための伝送周波数と等しい場合に、前記第1伝送周波数による送電を行わずに前記第1伝送周波数を第2伝送周波数に変更する変更ステップと、
前記第2伝送周波数で、前記登録装置に送電する送電ステップと
を含むことを特徴とする送電方法。 - コンピュータを、
送電対象の複数の受電装置それぞれから受電装置を識別する識別情報と、伝送周波数とを受信する受信手段と、
前記複数の受電装置への送電を開始する前に、前記識別情報に基づいて前記複数の受電装置それぞれが予め登録された登録装置か否かを判定する装置判定手段と、
前記送電対象に前記登録装置と前記登録装置以外の非登録装置が含まれており、前記登録装置へ送電するための第1伝送周波数が前記非登録装置へ送電するための伝送周波数と等しい場合に、前記第1伝送周波数による送電を行わずに前記第1伝送周波数を第2伝送周波数に変更する変更手段と
して機能させるためのプログラム。
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