JP7719683B2 - Power receiving device, control method, and program - Google Patents
Power receiving device, control method, and programInfo
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Description
本発明は、マイクロ波を使用した無線送受電技術に関する。 The present invention relates to wireless power transmission and reception technology using microwaves.
非特許文献１に記載されている、総務省が提唱する空間伝送型ワイヤレス電力送電システムは、無線ＬＡＮ等で使用される２．４ＧＨｚ帯の周波数を使用して送電することによって広範囲な市場への展開が見込まれている。 The space-transmission type wireless power transmission system proposed by the Ministry of Internal Affairs and Communications, described in Non-Patent Document 1, is expected to be deployed in a wide range of markets by transmitting power using the 2.4 GHz frequency band used for wireless LANs, etc.
特許文献１には、無線通信に使用する周波数とは異なる周波数を使用して無線給電を行い、無線通信と無線給電とを同じタイミングで行うことで給電効率を改善する技術が記載されている。 Patent Document 1 describes a technology that improves power supply efficiency by performing wireless power supply using a frequency different from the frequency used for wireless communication and by performing wireless communication and wireless power supply at the same time.
特許文献１は、送電装置と受電装置が１対１のシステムであり、複数の送電装置及び複数の受電装置が存在した場合のシステムについては記載されていない。そして、同一周波数を使用する複数の送電装置の電波が干渉するような場合、キャリアセンスにより他の送電装置が送信する電波を検出すると、同一周波数同士での電波の干渉を回避するために受電装置との通信及び送電装置の送電に待機時間が発生し、送電効率が低下してしまう。 Patent Document 1 describes a system in which there is one power transmitting device and one power receiving device, and does not describe a system in which there are multiple power transmitting devices and multiple power receiving devices. Furthermore, in cases where radio waves from multiple power transmitting devices using the same frequency interfere with each other, if radio waves transmitted by another power transmitting device are detected by carrier sense, a standby time occurs in communication with the power receiving device and in power transmission by the power transmitting device in order to avoid interference between radio waves on the same frequency, reducing power transmission efficiency.
本発明は、上記課題に鑑みてなされ、その目的は、複数の送電装置の電波が干渉するような場合であっても、受電装置との通信及び送電に待機時間を発生させず、高効率で送電を行うことができる技術を実現することである。 The present invention was made in consideration of the above-mentioned problems, and its purpose is to realize technology that can transmit power with high efficiency without causing standby time for communication with a power receiving device and power transmission, even in cases where radio waves from multiple power transmitting devices interfere with each other.
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、受電装置に無線送電を行う送電装置であって、第１の受電装置と無線通信を行う通信手段と、前記第１の受電装置に送電を行う送電手段と、第２の受電装置に無線送電を行う第２の送電装置を検出する検出手段と、前記第２の送電装置を検出した場合に、前記第２の送電装置と無線通信を行い、前記第２の送電装置と同じタイミングで送電を行うように制御する制御手段と、を有する。 To solve the above problems and achieve the objectives, the present invention provides a power transmission device that transmits power wirelessly to a power receiving device, comprising: a communication means for wirelessly communicating with a first power receiving device; a power transmission means for transmitting power to the first power receiving device; a detection means for detecting a second power transmission device that transmits power wirelessly to a second power receiving device; and a control means for, when the second power transmission device is detected, wirelessly communicating with the second power transmission device and controlling the second power transmission device to transmit power at the same timing as the second power transmission device.
本発明によれば、複数の送電装置の電波が干渉するような場合であっても、受電装置との通信及び送電に待機時間を発生させず、高効率で送電を行うことができる。 According to the present invention, even in cases where radio waves from multiple power transmitting devices interfere with each other, highly efficient power transmission can be achieved without waiting for communication with a power receiving device or power transmission.
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。 The following describes the embodiments in detail with reference to the attached drawings. Note that the following embodiments do not limit the scope of the claimed invention. While the embodiments describe multiple features, not all of these features are necessarily essential to the invention, and multiple features may be combined in any desired manner. Furthermore, in the attached drawings, the same reference numbers are used to designate identical or similar components, and redundant explanations will be omitted.
＜課題の説明＞まず、図２及び図３を参照して、複数の送電装置及び複数の受電装置が存在する場合の通信及び送電の課題について、同一周波数を使用する複数の送電装置の電波が干渉するような場合を例に説明する。 <Explanation of the Issue> First, referring to Figures 2 and 3, we will explain the issues with communication and power transmission when there are multiple power transmission devices and multiple power reception devices, taking as an example a case where radio waves from multiple power transmission devices using the same frequency interfere with each other.
図２は、無線通信を行う複数の送電装置及び複数の受電装置が同一空間に存在する場合の通信形態を例示する図である。ここで、同一空間とは、送電装置と受電装置の第１のペアが無線通信を行う搬送波（キャリア）の到達範囲に、送電装置と受電装置の第２のペアが存在することを意味する。図３は、無線通信を行う複数の送電装置及び複数の受電装置が同一空間に存在する場合のペアごとの送電装置と受電装置の通信及び送電の手順を例示するタイムチャートである。 Figure 2 is a diagram illustrating a communication format when multiple power transmitting devices and multiple power receiving devices that communicate wirelessly exist in the same space. Here, "same space" means that a second pair of power transmitting devices and power receiving devices exists within the range of a carrier wave (carrier) that is used by a first pair of power transmitting devices and power receiving devices to communicate wirelessly. Figure 3 is a time chart illustrating the communication and power transmission procedures between each pair of power transmitting devices and power receiving devices when multiple power transmitting devices and multiple power receiving devices that communicate wirelessly exist in the same space.
図２において、第１の送電装置１１０と第１の受電装置２１０が第１のペア１１となり、無線通信および無線送受電を行う。同様に、第２の送電装置１２０と第２の受電装置２２０が第２のペア１２となり無線通信および無線送受電を行う。 In FIG. 2, the first power transmitting device 110 and the first power receiving device 210 form a first pair 11, which perform wireless communication and wireless power transmission and reception. Similarly, the second power transmitting device 120 and the second power receiving device 220 form a second pair 12, which perform wireless communication and wireless power transmission and reception.
また、各ペアにおいて送電装置と受電装置が無線通信および無線送受電に使用する周波数帯は、無線ＬＡＮ等で使用される２．４ＧＨｚ帯や５．０ＧＨｚ帯の周波数であり、無線通信と無線送受電で同一の周波数を使用するものとする。 In addition, the frequency bands used by the power transmitting device and power receiving device in each pair for wireless communication and wireless power transmission and reception are the 2.4 GHz and 5.0 GHz bands used for wireless LANs, etc., and the same frequencies are used for wireless communication and wireless power transmission and reception.
図３において、第１のペア１１と第２のペア１２が同一空間に存在しない場合は、第１の送電装置１１０は第１の受電装置２１０と無線通信を行って無線送受電に関する情報のやり取りを行い、無線送受電を行う。第２のペア１２についても同様である。 In FIG. 3, when the first pair 11 and the second pair 12 are not in the same space, the first power transmitting device 110 communicates wirelessly with the first power receiving device 210 to exchange information related to wireless power transmission and reception, and performs wireless power transmission and reception. The same applies to the second pair 12.
一方、第１のペア１１と第２のペア１２が同一空間に存在する場合、第２のペア１２が無線通信を開始する前に、第１のペア１１のキャリアを検出し、図３に示すように第１のペア１１が無線送受電を行っている時間は、第２のペア１２は無線通信ができない状態となる。よって、同一空間に他のペアが存在する場合、他のペアのキャリアを検出すると、自分のペアの通信及び送電に待機時間が発生し、送電効率が低下してしまう。 On the other hand, when the first pair 11 and the second pair 12 exist in the same space, the carrier of the first pair 11 is detected before the second pair 12 starts wireless communication, and as shown in Figure 3, the second pair 12 is unable to communicate wirelessly while the first pair 11 is transmitting and receiving wireless power. Therefore, when another pair exists in the same space, detecting the carrier of the other pair will cause a wait time for the communication and power transmission of the first pair, reducing power transmission efficiency.
本実施形態は、複数の送電装置の電波が干渉するような場合であっても、受電装置との通信及び送電に待機時間を発生させず、高効率で送電を行うことができるようにする。 This embodiment enables highly efficient power transmission without waiting for communication with a power receiving device or power transmission, even in cases where radio waves from multiple power transmitting devices interfere with each other.
＜装置構成＞まず、図１を参照して、本実施形態の送電装置１００及び受電装置２００の構成について説明する。 <Device Configuration> First, referring to Figure 1, the configuration of the power transmission device 100 and power receiving device 200 of this embodiment will be described.
送電装置１００は、工場や家庭のコンセント等から常時供給される電力により動作可能な充電機器である。送電装置１００は、受電装置２００に電力を無線送電する。 The power transmission device 100 is a charging device that can operate using power constantly supplied from a power outlet in a factory or at home. The power transmission device 100 wirelessly transmits power to the power receiving device 200.
受電装置２００は、送電装置１００から無線送電された電力を受電する電子機器である。受電装置２００は、ユーザが携帯しながら移動可能であり、充電可能な電池を電源とする、デジタルカメラ等の撮像装置、スマートフォン等の携帯電話、タブレットデバイスやモバイルゲーム機等の携帯端末として動作可能である。 The power receiving device 200 is an electronic device that receives power wirelessly transmitted from the power transmitting device 100. The power receiving device 200 can be carried by a user and can operate as a portable device powered by a rechargeable battery, such as an imaging device such as a digital camera, a mobile phone such as a smartphone, a tablet device, or a mobile game console.
受電装置２００は、無線通信機能と無線充電機能とを有している。無線通信方式は、例えば、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）である。 The power receiving device 200 has wireless communication and wireless charging functions. The wireless communication method is, for example, Wi-Fi (registered trademark).
＜送電装置１００の構成＞次に、図１（ａ）を参照して、本実施形態の送電装置１００の構成について説明する。 <Configuration of power transmission device 100> Next, the configuration of the power transmission device 100 of this embodiment will be described with reference to Figure 1(a).
図１（ａ）は、本実施形態の送電装置１００の構成を示すブロック図である。なお、以下の説明において、外部機器は、例えば受電装置２００であるが、これに限定されるものではない。 Figure 1(a) is a block diagram showing the configuration of the power transmission device 100 of this embodiment. In the following description, the external device is, for example, the power receiving device 200, but is not limited to this.
制御部１０１は、送電装置１００の各構成要素を制御するためのプログラムを記憶したメモリと、メモリに記憶されたプログラムを実行することにより送電装置１００の各構成要素を制御するＣＰＵ、ＭＰＵ等のプロセッサとを有する。 The control unit 101 has a memory that stores programs for controlling each component of the power transmission device 100, and a processor such as a CPU or MPU that controls each component of the power transmission device 100 by executing the programs stored in the memory.
制御部１０１は、後述する送電制御部１０２、無線通信制御部１０４、切替部１０６を制御する。 The control unit 101 controls the power transmission control unit 102, wireless communication control unit 104, and switching unit 106, which will be described later.
送電制御部１０２は、無線送電に関する制御を実行し、送電用共振回路１０３及びアンテナ１０７を介して外部機器に電波の送信を行う。 The power transmission control unit 102 executes control related to wireless power transmission and transmits radio waves to external devices via the power transmission resonant circuit 103 and antenna 107.
送電用共振回路１０３は、コイル、コンデンサ等の素子を備える回路であり、例えば、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）で使用される２．４ＧＨｚ帯や５．０ＧＨｚ帯の周波数で共振するように設計されている。 The power transmission resonant circuit 103 is a circuit equipped with elements such as a coil and a capacitor, and is designed to resonate at frequencies in the 2.4 GHz and 5.0 GHz bands used by Wi-Fi (registered trademark), for example.
無線通信制御部１０４は、無線通信に関する制御を実行し、通信用共振回路１０５及びアンテナ１０７を介して外部機器と無線通信を行う。 The wireless communication control unit 104 executes control related to wireless communication and performs wireless communication with external devices via the communication resonant circuit 105 and antenna 107.
通信用共振回路１０５は、コイルやコンデンサ等の素子を備える回路であり、送電用共振回路１０３と同様に、例えば、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）で使用される２．４ＧＨｚ帯や５．０ＧＨｚ帯の周波数帯で共振するように設計されている。 The communication resonant circuit 105 is a circuit equipped with elements such as a coil and a capacitor, and like the power transmission resonant circuit 103, is designed to resonate in frequency bands such as the 2.4 GHz and 5.0 GHz bands used by Wi-Fi (registered trademark).
切替部１０６は、アンテナ１０７の接続先を、送電用共振回路１０３又は通信用共振回路１０５に切り替えるスイッチである。 The switching unit 106 is a switch that switches the connection of the antenna 107 between the power transmission resonant circuit 103 and the communication resonant circuit 105.
アンテナ１０７は、アンテナ素子を備え、外部機器との間で電波の送受信を行うことが可能である。また、アンテナ１０７は、電力を電波に変換して受電装置２００に送電可能な構成を備える。 The antenna 107 has an antenna element and is capable of transmitting and receiving radio waves to and from external devices. The antenna 107 also has a configuration that can convert power into radio waves and transmit the power to the power receiving device 200.
送電装置１００は、切替部１０６によってアンテナ１０７と送電用共振回路１０３とを接続することで、外部機器に対して電波の送信を行うことができる。また、送電装置１００は、切替部１０６によってアンテナ１０７と通信用共振回路１０５とを接続することで、外部機器と無線通信を行うことができる。 The power transmission device 100 can transmit radio waves to external devices by connecting the antenna 107 and the power transmission resonant circuit 103 using the switching unit 106. Furthermore, the power transmission device 100 can communicate wirelessly with external devices by connecting the antenna 107 and the communication resonant circuit 105 using the switching unit 106.
移動検出部１０８は、送電装置１００が移動したことを検出し、検出結果を制御部１０１に出力する。 The movement detection unit 108 detects that the power transmission device 100 has moved and outputs the detection result to the control unit 101.
＜受電装置２００の構成＞次に、図１（ｂ）を参照して、本実施形態の受電装置２００の構成について説明する。 <Configuration of power receiving device 200> Next, the configuration of the power receiving device 200 of this embodiment will be described with reference to Figure 1(b).
図１（ｂ）は、本実施形態の受電装置２００の構成を示すブロック図である。なお、以下の説明において、外部機器は、例えば送電装置１００であるが、これに限定されるものではない。 Figure 1(b) is a block diagram showing the configuration of the power receiving device 200 of this embodiment. In the following description, the external device is, for example, the power transmitting device 100, but is not limited to this.
制御部２０１は、受電装置２００の各構成要素を制御するためのプログラムを記憶したメモリと、メモリに記憶されたプログラムを実行することにより受電装置２００の各構成要素を制御するＣＰＵ、ＭＰＵ等のプロセッサとを有する。 The control unit 201 has a memory that stores programs for controlling each component of the power receiving device 200, and a processor such as a CPU or MPU that controls each component of the power receiving device 200 by executing the programs stored in the memory.
制御部２０１は、後述する充電回路２０６、無線通信制御部２０９、切替部２０３を制御する。 The control unit 201 controls the charging circuit 206, wireless communication control unit 209, and switching unit 203, which will be described later.
電池２０７は、受電装置２００が動作するための電力を供給する電源である。電池２０７は、例えば、リチウムイオン電池等の充電可能な電池である。電池２０７は、受電装置２００の各構成要素に電力を供給する。 The battery 207 is a power source that supplies power for the operation of the power receiving device 200. The battery 207 is, for example, a rechargeable battery such as a lithium-ion battery. The battery 207 supplies power to each component of the power receiving device 200.
アンテナ２０２は、アンテナ素子を備え、外部機器との間で電波の送受信を行うことが可能である。また、アンテナ２０２は、送電装置１００から電波に変換されて送電される電力を受電可能な構成を備える。 The antenna 202 has an antenna element and is capable of transmitting and receiving radio waves to and from external devices. The antenna 202 is also configured to receive power that is converted into radio waves and transmitted from the power transmitting device 100.
切替部２０３は、アンテナ２０２の接続先を、後述する受電用共振回路２０４又は通信用共振回路２０８に切り替えるスイッチである。 The switching unit 203 is a switch that switches the connection of the antenna 202 between the power receiving resonant circuit 204 or the communication resonant circuit 208, which will be described later.
受電用共振回路２０４は、コイル、コンデンサ等の素子を備える回路であり、例えば、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）で使用される２．４ＧＨｚ帯や５．０ＧＨｚ帯の周波数で共振するように設計されている。 The power receiving resonant circuit 204 is a circuit equipped with elements such as a coil and a capacitor, and is designed to resonate at frequencies in the 2.4 GHz and 5.0 GHz bands used by Wi-Fi (registered trademark), for example.
整流回路２０５は、受電用共振回路２０４から出力される電力の電圧を変換して受電装置２００の各構成要素が動作可能な直流の電圧に整流して後段の充電回路２０６へ出力する。 The rectifier circuit 205 converts the voltage of the power output from the power receiving resonant circuit 204, rectifies it to a DC voltage that allows each component of the power receiving device 200 to operate, and outputs it to the downstream charging circuit 206.
充電回路２０６は、電池２０７に電力を供給して電池２０７の充電を行う。充電回路２０６は、整流回路２０５から出力される直流電圧を電池２０７を充電するための所定の電圧に変換して、電池２０７に電力を供給する。 The charging circuit 206 supplies power to the battery 207 to charge the battery 207. The charging circuit 206 converts the DC voltage output from the rectifier circuit 205 into a predetermined voltage for charging the battery 207 and supplies power to the battery 207.
通信用共振回路２０８は、コイルやコンデンサ等の素子を備える回路であり、受電用共振回路２０４と同様に、例えば、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）で使用される２．４ＧＨｚ帯や５．０ＧＨｚ帯の周波数で共振するように設計されている。 The communication resonant circuit 208 is a circuit equipped with elements such as a coil and a capacitor, and like the power receiving resonant circuit 204, is designed to resonate at frequencies in the 2.4 GHz and 5.0 GHz bands used by Wi-Fi (registered trademark), for example.
無線通信制御部２０９は、無線通信に関する制御を実行し、通信用共振回路２０８及びアンテナ２０２を介して外部機器と無線通信を行う。 The wireless communication control unit 209 executes control related to wireless communication and performs wireless communication with external devices via the communication resonant circuit 208 and antenna 202.
受電装置２００は、切替部２０３によってアンテナ２０２と受電用共振回路２０４とを接続することで、外部機器から電波の受信を行うことができる。また、受電装置２００は、切替部２０３によってアンテナ２０２と通信用共振回路２０８とを接続することで、外部機器と無線通信を行うことができる。 The power receiving device 200 can receive radio waves from an external device by connecting the antenna 202 and the power receiving resonant circuit 204 using the switching unit 203. The power receiving device 200 can also perform wireless communication with an external device by connecting the antenna 202 and the communication resonant circuit 208 using the switching unit 203.
＜制御動作＞次に、図２、図４及び図５を参照して、本実施形態の複数の送電装置と複数の受電装置が存在する場合の無線通信及び無線送受電の動作について説明する。 <Control Operation> Next, with reference to Figures 2, 4, and 5, we will explain the operation of wireless communication and wireless power transmission and reception when multiple power transmission devices and multiple power reception devices are present in this embodiment.
図２は、本実施形態の複数の送電装置と複数の受電装置が同一空間に存在する場合の無線通信及び無線送受電の形態を例示する図である。ここで、第１の送電装置１１０と第１の受電装置２１０、及び、第２の送電装置１２０と第２の受電装置２２０は、すでに無線のペアリングを完了し、無線接続された状態であるものとする。 Figure 2 is a diagram illustrating an example of wireless communication and wireless power transmission and reception when multiple power transmission devices and multiple power reception devices of this embodiment exist in the same space. Here, it is assumed that the first power transmission device 110 and the first power reception device 210, and the second power transmission device 120 and the second power reception device 220 have already completed wireless pairing and are in a wirelessly connected state.
また、第１の送電装置１１０と第２の送電装置１２０は、すでに無線のペアリングが完了し、接続が可能な状態にあるものとする。 Furthermore, it is assumed that the first power transmission device 110 and the second power transmission device 120 have already completed wireless pairing and are in a state where they can be connected.
図４は、本実施形態の複数の送電装置と複数の受電装置が同一空間に存在する場合の第１のペア１１及び第２のペア１２の無線通信及び無線送受電の手順を例示するタイムチャートである。 Figure 4 is a time chart illustrating the procedure for wireless communication and wireless power transmission and reception between the first pair 11 and the second pair 12 when multiple power transmission devices and multiple power reception devices of this embodiment exist in the same space.
図５は、本実施形態の複数の送電装置と複数の受電装置が同一空間に存在する場合の第１の送電装置１１０の無線通信及び無線送受電の手順を例示するフローチャートである。 Figure 5 is a flowchart illustrating the procedure for wireless communication and wireless power transmission and reception of the first power transmission device 110 when multiple power transmission devices and multiple power reception devices of this embodiment exist in the same space.
なお、図５の処理は、第１の送電装置１１０の制御部１０１が、メモリに格納されているプログラムを実行して第１の送電装置１１０の各構成要素を制御することにより実現される。また、以下の説明では、理解の容易化のため、動作主体を制御部１０１ではなく、第１の送電装置１１０として説明する。 The processing in Figure 5 is realized by the control unit 101 of the first power transmission device 110 executing a program stored in memory to control each component of the first power transmission device 110. For ease of understanding, the following description will be made assuming that the subject of operations is the first power transmission device 110, rather than the control unit 101.
ステップＳ５０１では、第１の送電装置１１０は、第１の受電装置２１０との接続が完了しているか否かを判定する。本実施形態では、前述した通り、すでに無線のペアリングを完了し、無線接続された状態である。第１の送電装置１１０は、第１の受電装置２１０との接続が完了していると判定した場合は、処理をステップＳ５０２に進める。 In step S501, the first power transmitting device 110 determines whether connection with the first power receiving device 210 has been completed. In this embodiment, as described above, wireless pairing has already been completed and the devices are wirelessly connected. If the first power transmitting device 110 determines that connection with the first power receiving device 210 has been completed, the process proceeds to step S502.
ステップＳ５０２では、第１の送電装置１１０は、第２の送電装置１２０から出力されているキャリアが検出されているか否かに基づいて、第１のペア１１と第２のペア１２が同一空間に存在するか否かを判定する。第１の送電装置１１０は、第２の送電装置１２０から出力されているキャリアが検出されておらず、第１のペア１１と第２のペア１２が同一空間に存在しないと判定した場合は処理をステップＳ５０３に進める。第２の送電装置１２０から出力されているキャリアが検出されず、第１のペア１１と第２のペア１２が同一空間に存在しない場合は、図４に示す第１のペア１１と第２のペア１２が同一空間に存在しない場合の無線通信及び無線送受電の動作を実行する。なお、図４に示す第１のペア１１と第２のペア１２が同一空間に存在しない場合の無線通信及び無線送受電の動作は、図３で説明した第１のペア１１と第２のペア１２が同一空間に存在しない場合の無線通信及び無線送受電の動作と同様である。 In step S502, the first power transmission device 110 determines whether the first pair 11 and the second pair 12 are present in the same space based on whether the carrier output from the second power transmission device 120 is detected. If the first power transmission device 110 determines that the carrier output from the second power transmission device 120 is not detected and that the first pair 11 and the second pair 12 are not present in the same space, the process proceeds to step S503. If the carrier output from the second power transmission device 120 is not detected and the first pair 11 and the second pair 12 are not present in the same space, the first power transmission device 110 performs wireless communication and wireless power transmission/reception operations for when the first pair 11 and the second pair 12 are not present in the same space, as shown in FIG. 4. Note that the operation of wireless communication and wireless power transmission and reception when the first pair 11 and the second pair 12 shown in Figure 4 are not in the same space is the same as the operation of wireless communication and wireless power transmission and reception when the first pair 11 and the second pair 12 are not in the same space as described in Figure 3.
ステップＳ５０３では、第１の送電装置１１０は、第１の受電装置２１０との間で送受電パラメータ１１Ａの通信を実行する。送受電パラメータ１１Ａは、第１の受電装置２１０の電池２０７の残量等から導かれる必要電力情報などである。 In step S503, the first power transmitting device 110 communicates power transmission and reception parameters 11A with the first power receiving device 210. The power transmission and reception parameters 11A include required power information derived from the remaining charge of the battery 207 of the first power receiving device 210, etc.
ステップＳ５０４では、第１の送電装置１１０は、ステップＳ５０３において受信した送受電パラメータ１１Ａから、第１の受電装置２１０への送電が必要か否かを判定する。第１の送電装置１１０は、第１の受電装置２１０への送電が必要であると判定した場合は処理をステップＳ５０５進める。また、第１の送電装置１１０は、電池２０７が満充電である等の理由で、第１の受電装置２１０への送電が必要ではないと判定した場合は処理を終了する。 In step S504, the first power transmission device 110 determines whether power transmission to the first power receiving device 210 is necessary based on the power transmission and reception parameters 11A received in step S503. If the first power transmission device 110 determines that power transmission to the first power receiving device 210 is necessary, the process proceeds to step S505. If the first power transmission device 110 determines that power transmission to the first power receiving device 210 is not necessary because the battery 207 is fully charged, for example, the first power transmission device 110 terminates the process.
ステップＳ５０５では、第１の送電装置１１０は、第１の受電装置２１０に対して必要な電力を送電する。 In step S505, the first power transmitting device 110 transmits the required power to the first power receiving device 210.
ステップＳ５０６では、第１の送電装置１１０は、ステップＳ５０５において送電を開始してから所定の時間が経過した後、送電を停止し、処理をステップＳ５０２に戻す。 In step S506, the first power transmission device 110 stops power transmission after a predetermined time has elapsed since the start of power transmission in step S505, and returns processing to step S502.
ステップＳ５０２において、第１の送電装置１１０は、第２の送電装置１２０から出力されているキャリアが検出されており、第１のペア１１と第２のペア１２が同一空間に存在すると判定した場合は処理をステップＳ５０７に進める。第２の送電装置１２０から出力されているキャリアが検出され、第１のペア１１と第２のペア１２が同一空間に存在する場合は、図４に示す第１のペア１１と第２のペア１２が同一空間に存在する場合の無線通信及び無線送受電の動作を実行する。 In step S502, if the first power transmission device 110 determines that the carrier output from the second power transmission device 120 has been detected and that the first pair 11 and the second pair 12 exist in the same space, the process proceeds to step S507. If the carrier output from the second power transmission device 120 has been detected and the first pair 11 and the second pair 12 exist in the same space, the first power transmission device 110 performs the wireless communication and wireless power transmission/reception operations shown in FIG. 4 when the first pair 11 and the second pair 12 exist in the same space.
ステップＳ５０７では、第１の送電装置１１０は、第２の送電装置１２０と接続を行う。 In step S507, the first power transmission device 110 establishes a connection with the second power transmission device 120.
ステップＳ５０８では、第１の送電装置１１０は、第２の送電装置１２０との接続が確立したか否かを判定する。第１の送電装置１１０は、第２の送電装置１２０との接続が確立したと判定した場合は処理をステップＳ５０９に進める。第１の送電装置１１０は、第２の送電装置１２０との接続が確立していないと判定した場合は処理をステップＳ５０３に進め、図３で説明した第１のペア１１と第２のペア１２が同一空間に存在しない場合の無線通信及び無線送受電の動作を実行する。 In step S508, the first power transmission device 110 determines whether a connection with the second power transmission device 120 has been established. If the first power transmission device 110 determines that a connection with the second power transmission device 120 has been established, the process proceeds to step S509. If the first power transmission device 110 determines that a connection with the second power transmission device 120 has not been established, the process proceeds to step S503, and the first power transmission device 110 performs wireless communication and wireless power transmission/reception operations for when the first pair 11 and the second pair 12 described in FIG. 3 are not in the same space.
ステップＳ５０９では、第１の送電装置１１０は、第１の受電装置２１０との間で送受電パラメータ１１Ａの通信を実行する。ここで、送受電パラメータ１１Ａは、ステップＳ５０８より前のタイミング、例えば図４におけるタイミングｔ１の第１のペア１１の無線通信で取得されていてもよい。また、第１の送電装置１１０と第２の送電装置１２０の通信可能範囲を、第１の送電装置１１０の送電範囲よりも広くすることで、第１の送電装置１１０の送電範囲に第２の送電装置１２０が存在する場合は、第１の送電装置１１０と第２の送電装置１２０との通信が確実にできる状態となる。 In step S509, the first power transmission device 110 communicates power transmission and reception parameters 11A with the first power receiving device 210. Here, the power transmission and reception parameters 11A may have been acquired in wireless communication between the first pair 11 at a timing prior to step S508, for example, timing t1 in FIG. 4. Furthermore, by making the communication range between the first power transmission device 110 and the second power transmission device 120 wider than the power transmission range of the first power transmission device 110, when the second power transmission device 120 is present within the power transmission range of the first power transmission device 110, communication between the first power transmission device 110 and the second power transmission device 120 can be reliably established.
ステップＳ５１０では、第１の送電装置１１０は、第２の送電装置１２０と通信を行い、第２のペア１２で通信された送受電パラメータ１２Ａを取得する。ここで送受電パラメータ１２Ａを取得するタイミングは、図４において第２のペア１２が無線通信を行った後のタイミングｔ３に対応する。 In step S510, the first power transmission device 110 communicates with the second power transmission device 120 and acquires the power transmission and reception parameters 12A communicated by the second pair 12. Here, the timing at which the power transmission and reception parameters 12A are acquired corresponds to timing t3 after the second pair 12 has performed wireless communication in Figure 4.
ステップＳ５１１では、第１の送電装置１１０は、ステップＳ５０９で第１の受電装置２１０から取得した送受電パラメータ１１と、ステップＳ５１０で第２の送電装置１２０から取得した送受電パラメータ１２から、第１の受電装置２１０及び第２の受電装置２２０への送電が必要か否かを判定する。第１の送電装置１１０は、第１の受電装置２１０及び第２の受電装置２２０への送電が必要であると判定した場合は処理をステップＳ５１２進める。また、第１の送電装置１１０は、電池２０７が満充電である等の理由で、第１の受電装置２１０及び第２の受電装置２２０への送電が必要ではないと判定した場合は処理を終了する。 In step S511, the first power transmission device 110 determines whether power transmission to the first power receiving device 210 and the second power receiving device 220 is necessary based on the power transmission and reception parameters 11 acquired from the first power receiving device 210 in step S509 and the power transmission and reception parameters 12 acquired from the second power transmission device 120 in step S510. If the first power transmission device 110 determines that power transmission to the first power receiving device 210 and the second power receiving device 220 is necessary, the process proceeds to step S512. If the first power transmission device 110 determines that power transmission to the first power receiving device 210 and the second power receiving device 220 is not necessary because the battery 207 is fully charged, for example, the first power transmission device 110 terminates the process.
ステップＳ５１２では、第１の送電装置１１０は、第２の送電装置１２０との間で送電タイミングの同期を行う。送電タイミングの同期は、一度行えばよいが、同期のタイミングがずれる可能性がある場合は、定期的に同期を実施してもよい。 In step S512, the first power transmission device 110 synchronizes the power transmission timing with the second power transmission device 120. The power transmission timing needs to be synchronized once, but if there is a possibility that the synchronization timing may be out of sync, synchronization may be performed periodically.
ステップＳ５１３では、第１の送電装置１１０は、第２の送電装置１２０と同じタイミングで送電を開始する。ここでの送電タイミングは、図４におけるタイミングｔ４から開始される第１のペア１１の無線送電及び第２のペア１２の無線送受電のタイミングに対応する。このように、第１の送電装置１１０と第２の送電装置１２０との間で送電タイミングの同期させることで、第１の送電装置１１０の送電中において第２の送電装置１２０が送電を待機する必要がなく、第１のペア１１及び第２のペア１２のように複数の送電装置と複数の受電装置が存在する場合において高効率な送電を行うことができる。 In step S513, the first power transmission device 110 starts power transmission at the same timing as the second power transmission device 120. The power transmission timing here corresponds to the timing of wireless power transmission of the first pair 11 and wireless power transmission and reception of the second pair 12, which start at timing t4 in FIG. 4. In this way, by synchronizing the power transmission timing between the first power transmission device 110 and the second power transmission device 120, the second power transmission device 120 does not need to wait to transmit power while the first power transmission device 110 is transmitting power, and highly efficient power transmission can be performed when there are multiple power transmission devices and multiple power receiving devices, such as the first pair 11 and the second pair 12.
ステップＳ５１４では、第１の送電装置１１０は、ステップＳ５１３において第２の送電装置１２０と同じタイミングで送電を開始してから所定の時間が経過した後、第２の送電装置１２０と同じタイミングで送電を停止し、処理をステップＳ５０２に戻す。ここで、例えば、第１の送電装置１１０が移動している場合は、第２の送電装置１２０に近づいている可能性が高いため、移動検出部１０８が第１の送電装置１１０が移動したことを検出した場合は、送電時間を短縮して、第２の送電装置１２０をさらに検出しやすくしてもよい。 In step S514, the first power transmission device 110 stops transmitting power at the same time as the second power transmission device 120 after a predetermined time has elapsed since starting power transmission at the same time as the second power transmission device 120 in step S513, and the process returns to step S502. Here, for example, if the first power transmission device 110 is moving, it is likely that it is approaching the second power transmission device 120. Therefore, if the movement detection unit 108 detects that the first power transmission device 110 has moved, the power transmission time may be shortened to make it easier to detect the second power transmission device 120.
本実施形態では、複数の送電装置と複数の受電装置が存在する場合として第１のペア１１と第２のペア１２の２つのペアの例を説明したが、これに限らず、３つ以上のペアがある場合であってもよい。 In this embodiment, an example of two pairs, a first pair 11 and a second pair 12, has been described as a case where there are multiple power transmitting devices and multiple power receiving devices, but this is not limiting and there may be three or more pairs.
以上のように、本実施形態によれば、複数の送電装置の電波が干渉するような場合であっても、受電装置との通信及び送電に待機時間を発生させず、高効率で送電を行うことができる。 As described above, according to this embodiment, even in cases where radio waves from multiple power transmitting devices interfere with each other, there is no waiting time for communication with the power receiving device and power transmission, and power transmission can be performed with high efficiency.
［他の実施形態］
本発明は、各実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワークや記憶媒体を介してシステムや装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータの１つ以上のプロセッサがプログラムを読み出して実行する処理でも実現可能である。また、本発明は、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。
Other Embodiments
The present invention can also be realized by a process in which a program that realizes one or more functions of each embodiment is supplied to a system or device via a network or a storage medium, and one or more processors of a computer in the system or device read and execute the program. The present invention can also be realized by a circuit (e.g., an ASIC) that realizes one or more functions.
発明は上記実施形態に制限されるものではなく、発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。 The invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and variations are possible without departing from the spirit and scope of the invention. Therefore, the following claims are appended to clarify the scope of the invention.
１００…送電装置、１０１…制御部、１０２…送電制御部、１０３…送電用共振回路、１０４…無線通信制御部、１０５…通信用共振回路、１０６…切替部、１０７…アンテナ、１０８…移動検出部、２００…受電装置 100... Power transmission device, 101... Control unit, 102... Power transmission control unit, 103... Power transmission resonant circuit, 104... Wireless communication control unit, 105... Communication resonant circuit, 106... Switching unit, 107... Antenna, 108... Movement detection unit, 200... Power receiving device
Claims (10)
第１の受電装置と無線通信を行う通信手段と、
前記第１の受電装置に送電を行う送電手段と、
第２の受電装置に無線送電を行う第２の送電装置を検出する検出手段と、
前記第２の送電装置を検出した場合に、前記第２の送電装置と無線通信を行い、前記第２の送電装置と同じタイミングで送電を行うように制御する制御手段と、を有することを特徴とする送電装置。 A power transmitting device that wirelessly transmits power to a power receiving device,
a communication means for wirelessly communicating with the first power receiving device;
power transmission means for transmitting power to the first power receiving device;
a detection means for detecting a second power transmitting device that wirelessly transmits power to a second power receiving device;
A power transmission device characterized by having a control means that, when the second power transmission device is detected, performs wireless communication with the second power transmission device and controls the power transmission to be performed at the same timing as the second power transmission device.
前記制御手段は、前記送電装置が移動した場合は、前記送電装置が移動していない場合よりも送電時間を短くすることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の送電装置。 The power transmission device further includes a movement detection unit that detects that the power transmission device has moved,
The power transmission device according to claim 1 , wherein the control unit shortens the power transmission time when the power transmission device is moved compared to when the power transmission device is not moved.
前記送電装置は、
第１の受電装置と無線通信を行う通信手段と、
前記第１の受電装置に送電を行う送電手段と、を有し、
前記制御方法は、
第２の受電装置に無線送電を行う第２の送電装置を検出するステップと、
前記第２の送電装置を検出した場合に、前記第２の送電装置と無線通信を行い、前記第２の送電装置と同じタイミングで送電を行うように制御するステップと、を有することを特徴とする制御方法。 A control method for a power transmitting device that wirelessly transmits power to a power receiving device, comprising:
The power transmission device is
a communication means for wirelessly communicating with the first power receiving device;
a power transmitting means for transmitting power to the first power receiving device,
The control method includes:
detecting a second power transmitting apparatus that wirelessly transmits power to a second power receiving apparatus;
A control method characterized by comprising a step of, when the second power transmission device is detected, performing wireless communication with the second power transmission device and controlling the transmission of power at the same timing as the second power transmission device.
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