JP2017051076A - Electronic equipment and programs - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線で電力を受け取る電子機器等に関する。 The present invention relates to an electronic device or the like that receives power wirelessly.
無線で電力を伝送する無線電力伝送システムが知られている。このような無線電力伝送システムの一つとして、送電と無線通信とを時分割で実行するシステムがある。 Wireless power transmission systems that transmit power wirelessly are known. As one of such wireless power transmission systems, there is a system that executes power transmission and wireless communication in a time-sharing manner.
電池を充電する際に簡易的に電池の残量を検出する方法として、電池の電圧を検出することにより電池の残量を検出する方法がある。このような電池の残量の検出方法において、電池の電圧を検出する際における電池の充電又は放電の電流量が大きいと、検出された結果と実際の残量との間に誤差が生じてしまう。特許文献1では、充電状態と休止状態とが周期的に繰り返されるパルス充電において、休止状態における電池の電圧の変化率に基づいて充電の完了(満充電状態か否か)を検出する技術が記載されている。 As a method for simply detecting the remaining battery level when charging the battery, there is a method for detecting the remaining battery level by detecting the voltage of the battery. In such a method for detecting the remaining battery level, if the battery charge or discharge current amount when detecting the battery voltage is large, an error occurs between the detected result and the actual remaining battery level. . Patent Document 1 describes a technique for detecting the completion of charging (whether or not fully charged) based on the rate of change in battery voltage in the resting state in pulse charging in which the charging state and the resting state are periodically repeated. Has been.
しかしながら、特許文献1では、パルス充電方式を扱うものであり、仮に送電と無線通信を時分割で行う無線電力伝送システムに特許文献1の技術を適用した場合、必ずしも最適なタイミングで電池の電圧が検出されることにはならない。例えば、特許文献1に記載されている技術を通信期間と送電期間とが時分割で行われる無線電力伝送システムに適用した構成を考える。この場合、構成は、送電期間にパルス充電を実行し、送電期間中にパルス充電による休止状態(充電を停止した状態)を発生させ、この休止状態の間に電池の電圧の変化率を検出する。このような構成では、送電期間中に充電の停止が発生してしまうため、決められた送電期間を有効に利用することができない。 However, Patent Document 1 deals with the pulse charging method, and if the technology of Patent Document 1 is applied to a wireless power transmission system that performs power transmission and wireless communication in a time-sharing manner, the voltage of the battery is not necessarily at the optimal timing. It will not be detected. For example, consider a configuration in which the technique described in Patent Document 1 is applied to a wireless power transmission system in which a communication period and a power transmission period are performed in a time-sharing manner. In this case, the configuration performs pulse charging during the power transmission period, generates a pause state due to pulse charge during the power transmission period (a state in which charging is stopped), and detects the rate of change in battery voltage during the pause state. . In such a configuration, since the suspension of charging occurs during the power transmission period, the determined power transmission period cannot be used effectively.
そこで、本発明は、通信期間と送電期間とが時分割で繰り返される無線電力伝送システムにおいて、送電期間中に充電を停止させることなく、少ない誤差で電池の残量を検出できるようにすることを目的とする。 Accordingly, the present invention provides a wireless power transmission system in which a communication period and a power transmission period are repeated in a time-sharing manner so that the remaining battery level can be detected with a small error without stopping charging during the power transmission period. Objective.
本発明に係る電子機器は、電力伝送装置から無線により伝送された電力を受け取る受電手段と、前記受電手段で受け取った電力で電池を充電する充電手段と、前記電力伝送装置と通信を行う通信手段と、前記電池の電圧を検出する検出手段と、前記充電手段による充電を実行する充電期間と充電を停止して前記通信手段による通信を行う非充電期間とを繰り返し、前記非充電期間において前記検出手段を用いて前記電池の電圧を検出し、検出された電圧を示す情報を含む充電情報を前記通信手段を介して前記電力伝送装置へ送信する制御手段とを有する。
本発明に係るプログラムは、コンピュータを、電力伝送装置から無線により伝送された電力を受け取る受電手段と、前記受電手段で受け取った電力で電池を充電する充電手段と、前記電力伝送装置と通信を行う通信手段と、前記電池の電圧を検出する検出手段と、前記充電手段による充電を実行する充電期間と充電を停止して前記通信手段による通信を行う非充電期間とを繰り返し、前記非充電期間において前記検出手段を用いて前記電池の電圧を検出し、検出された電圧を示す情報を含む充電情報を前記通信手段を介して前記電力伝送装置へ送信する制御手段として機能させるためのプログラムである。
An electronic apparatus according to the present invention includes a power receiving unit that receives power transmitted wirelessly from a power transmission device, a charging unit that charges a battery with the power received by the power receiving unit, and a communication unit that communicates with the power transmission device And a detection means for detecting the voltage of the battery, a charging period for performing charging by the charging means, and a non-charging period for stopping charging and performing communication by the communication means, and the detection in the non-charging period Control means for detecting the voltage of the battery using the means and transmitting charging information including information indicating the detected voltage to the power transmission device via the communication means.
The program according to the present invention communicates with a power receiving unit that receives power transmitted wirelessly from a power transmission device, a charging unit that charges a battery with the power received by the power receiving unit, and the power transmission device. In the non-charging period, a communication unit, a detecting unit that detects the voltage of the battery, a charging period in which charging by the charging unit is performed, and a non-charging period in which charging is stopped and communication is performed by the communication unit are repeated. A program for detecting a voltage of the battery using the detection unit and causing the charging information including information indicating the detected voltage to be transmitted to the power transmission device via the communication unit.
本発明によれば、通信期間と送電期間とが時分割で繰り返される無線電力伝送システムにおいて、送電期間中に充電を停止させることなく、少ない誤差で電池の残量を検出することができる。 According to the present invention, in a wireless power transmission system in which a communication period and a power transmission period are repeated in a time division manner, the remaining battery level can be detected with a small error without stopping charging during the power transmission period.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。ただし、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments.
[実施形態1]
図1は、実施形態1及び2における無線電力伝送システムの構成の一例を説明するための図である。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram for explaining an example of the configuration of the wireless power transmission system according to the first and second embodiments.
実施形態1及び2における無線電力伝送システムは、図1に示すように電力伝送装置100と電子機器200とを有する。電力伝送装置100は給電装置として動作することができるように構成され、電子機器200は受電装置として動作することができるように構成されている。
The wireless power transmission system according to the first and second embodiments includes a
実施形態1及び2における無線電力伝送システムにおいて、電子機器200が電力伝送装置100の所定位置に置かれている場合、電力伝送装置100は、アンテナを介して電子機器200と無線で通信し、電子機器200に電力を伝送することができる。電力伝送装置100と電子機器200との距離が所定の範囲内に存在する場合、電子機器200は、電力伝送装置100から電子機器200に供給される電力を無線により受け付ける。更に、電子機器200は、電力伝送装置100から受け付けた電力によって、電子機器200に接続されている電池の充電を行うことができる。
In the wireless power transmission system according to the first and second embodiments, when the
電力伝送装置100と電子機器200との距離が所定の範囲内に存在しない場合、電子機器200は、電力伝送装置100と通信することができない。なお、所定の範囲とは、電子機器200が電力伝送装置100から供給される電力によって、通信を行うことができる範囲である。電力伝送装置100は、複数の電子機器に対して、並行して電力を無線で供給することができるものとする。
When the distance between the
なお、電子機器200は、接続された電池から供給される電力によって動作する電子機器であれば如何なる機器であってもよい。例えば、電子機器200は、スマートフォン、デジタルカメラ、カメラ付き携帯電話、デジタルビデオカメラ等の撮像装置であってもよい。或いは、電子機器200は、音声データや画像データの再生を行うプレイヤ等の再生装置であってもよい。さらに、電子機器200は、車のような移動装置であってもよい。
The
図2は、実施形態1及び2における電力伝送装置100が有する複数の構成要素の一例と、実施形態1及び2における電子機器200が有する複数の構成要素の一例を説明するための図である。
FIG. 2 is a diagram for describing an example of a plurality of components included in the
図2に示すように、電力伝送装置100は、アンテナ101と、整合部102と、送電部103と、CPU(Central Processing Unit)104とを有する。電力伝送装置100が有する複数の構成要素の少なくとも一つは、ハードウェア構成を有する。
As illustrated in FIG. 2, the
電力伝送装置100は、アンテナ101を介して電力を電子機器200に伝送する。電力伝送装置100において、CPU104は、メモリに格納されたプログラムを実行することにより電力伝送装置100の各種制御を行う。送電部103は、外部電源(例えば商用電源)からの電力を整合部102に供給する。整合部102は、送電部103から提供された電力を、所定の発振周波数で共振させてアンテナ101に提供する。アンテナ101は、整合部102から提供された電力を電子機器200に供給するためのアンテナである。
The
以上のような電力伝送装置100が伝送する電力には、第1の電力と第2の電力がある。第1の電力は、電力伝送装置100と電子機器200との間で所定のリクエストなどを通信するために電力伝送装置100が電子機器200に対して供給する、通信用の電力である。第2の電力は、電力伝送装置100が電子機器200に対して供給する、充電/駆動のための電力である。例えば、第1の電力は、0.1W〜1W以下の電力であり、第2の電力は、1W〜10Wまでの電力である。なお、第1の電力は、第2の電力以下の電力である。本明細書では、第1の電力による送電を「第1の送電」と呼び、第2の電力による送電を「第2の送電」と呼ぶ。
The power transmitted by the
電力伝送装置100が第1の電力を電子機器200に供給している場合、電力伝送装置100は、所定のリクエストを電子機器200に送信することができる。しかし、電力伝送装置100が第2の電力を電子機器200に供給している場合、電力伝送装置100は、所定のリクエストを電子機器200に送信することができない。
When the
電力伝送装置100は、電子機器200を制御するためのリクエストを電子機器200に送信するために、所定のプロトコルに応じて、アンテナ101を介して電子機器200に供給される電力の変調を行う。所定のプロトコルとは、例えば、RFID(Radio Frequency IDentification)等のISO/IEC 18092規格に準拠した通信プロトコルである。ただし、所定のプロトコルは、例えば、NFC(Near Field Communication)規格に準拠した通信プロトコルであってもよい。電力伝送装置100は、電子機器200に送信した所定のリクエストに対する電子機器200からの応答を復調して、電子機器200が送信した内容を解析する。
In order to transmit a request for controlling the
次に、図2を参照して、電子機器200を説明する。
Next, the
図2に示すように、電子機器200は、アンテナ201と、整合部202と、整流平滑部203と、通信制御部204と、メモリ204aと、システム部220と、電源制御部208と、充電制御部209と、電池210とを有する。システム部220は、CPU(Central Processing Unit)205と、第1のメモリ206と、第2のメモリ207と、タイマ211と、指示入力部212と、表示部213とを有する。電子機器200が有する複数の構成要素の少なくとも一つは、ハードウェア構成を有する。
As shown in FIG. 2, the
アンテナ201は、電力伝送装置100から供給される電力を受け取るためのアンテナである。電子機器200は、アンテナ201を介して、電力伝送装置100から電力を受け取って、所定のリクエストなどを受信する。電子機器200は、アンテナ201を介して、電力伝送装置100を制御するためのリクエストを送信したり、電力伝送装置100から受信した所定のリクエストに対応する応答を送信したり、所定の情報を電力伝送装置100に送信したりすることができる。なお、アンテナ201は、ヘリカルアンテナでも、ループアンテナであってもよく、メアンダアンテナや平面状のアンテナであってもよい。
The
整合部202は、コンデンサ及びコイルで構成される。整合部202は、電力伝送装置100が電子機器200に供給した電力を効率よく受け取るように整合をとるための回路である。整合部202は、アンテナ201を介して受け取った電力を整流平滑部203に供給する。整合部202は、アンテナ201を介して受け取った電力の一部を交流波形のまま所定のリクエストとして通信制御部204に供給する。
The
整流平滑部203は、整流用ダイオード又はFET(Field effect transistor)と平滑用コンデンサにより構成される。整流平滑部203は、整合部202から供給された交流電力を直流電力に変換する。さらに、整流平滑部203は、整合部202で生成された直流電力を電源制御部208に供給する。
The rectifying /
通信制御部204は、整合部202から供給された所定のリクエストを電力伝送装置100と予め決められた通信プロトコルに応じて解析し、その解析結果をCPU205に提供する。CPU205への解析結果の提供は、例えば、解析結果をメモリ204aに格納し、CPU205がこれをアクセスすることによりなされる。CPU205が所定のリクエストに対する応答をメモリ204aに格納することにより、アンテナ201を介して所定のリクエストに対する応答が送信される。通信制御部204は、リクエストの種類に応じてメモリ204aにアクセスする。例えば、所定のリクエストがリードリクエストであれば、通信制御部204は、メモリ204aのデータを読み込み電力伝送装置100にデータを送信する。所定のリクエストがライトリクエストであれば、通信制御部204は、所定のリクエストの後に受信したデータを、メモリ204aに格納する。なお、通信制御部204は、所定のリクエストの受信や、メモリ204aへのデータの読み書きを行ったことをCPU205に通知する。
The
通信制御部204は、所定のリクエストに対する応答及び所定の情報を電力伝送装置100に送信するために、整合部202に含まれる抵抗等の負荷をON/OFF変動させることで生成される負荷変調信号を用いた通信を行う。整合部202に含まれる負荷が変化すると、電力伝送装置100は、送電用アンテナに流れる電流が変化する。これにより、電力伝送装置100は、電子機器200から送信される所定のリクエストに対する応答を受信したり、所定の情報を受信したりすることができる。
The
メモリ204aは、通信制御部204の内部に存在するメモリであり、電力伝送装置100とCPU205からアクセスされる。電力伝送装置100とCPU205から同時にアクセスされた場合は、排他制御して一方のアクセスが終了するまでは、他方からのアクセスは拒否される。
The
CPU205は、電力伝送装置100からの機器認証の要求に対する応答を送信したり、電力伝送装置100からの充電情報の要求に対する応答を送信したりすることができる。なお、充電情報については後述する。CPU205は、第1のメモリ206に記憶されているプログラムを実行することによって、電子機器200の各構成要素を制御する。CPU205は、通信制御部204から供給された解析結果に応じて通信制御部204が受信したリクエストがどのリクエストコードに対応しているかを判定し、そのリクエストコードによって指定されている処理又は動作を行うように電子機器200を制御する。さらに、CPU205は、充電制御部209が電源制御部208から供給される電力を用いて行う電池210の充電の実行と停止とを制御することができる。CPU205は、電池210の電圧の検出結果から電池210の残量を取得することもできる。なお、実施形態1及び2では、CPU205は、充電制御部209を介して電池210の電圧を取得することができる。
The
第1のメモリ206は、CPU205が、電子機器200の各構成要素を制御するための1つ又は複数のプログラムを記憶する。第1のメモリ206には、電子機器200の識別情報等が格納される。電子機器200の識別情報とは、電子機器200のIDを示す情報であり、更に電子機器200のメーカー名、電子機器200の装置名、電子機器200の製造年月日等を含む。第2のメモリ207は、電子機器200の各構成要素に関する制御パラメータ等の情報、電力伝送装置100から送信された情報等を記憶する。
The
電源制御部208は、スイッチングレギュレータやリニアレギュレータから構成され、整流平滑部203から供給された直流の電力を充電制御部209に供給する。電源制御部208は、充電制御部209を介して整流平滑部203から供給された直流電力を電子機器200全体に供給する。電源制御部208は、CPU205からの制御により、充電制御部209への電力供給を停止することが可能である。
The power
充電制御部209は、電源制御部208から供給される電力に応じて電池210の充電を行う。充電制御部209は、電子機器200に接続されている電池210の充電状態等を定期的に検出し、充電情報を生成し、生成した充電情報をメモリ209aに格納する。なお、充電情報は、電池210が満充電状態か否かを示す情報、電池210の温度を示す情報、電池210の電圧を示す情報などを含む。充電制御部209は、CPU205からの指示に従って電池210の電圧を検出し、検出された電圧を示す情報をメモリ209aに格納することができる。
The charging
以上のような充電制御部209を用いることにより、CPU205は、メモリ209aに格納されている充電情報を読み出すことにより、電池210の充電状態を知ることができる。CPU205は、充電制御部209に対して電池210の電圧の検出を指示し、メモリ209aから電池210の電圧を読み出すことで、任意のタイミングにおける電池210の電圧を検出することができる。但し、CPU205による電池210の電圧の検出方法は、このような検出方法にかぎるものではなく、他の方法を用いてもよい。例えば、充電制御部209が所定の時間間隔で電池210の電圧を検出してメモリ209aにおける電圧値を更新し、CPU205がメモリ209aから電圧値を任意のタイミングで読み出すようにしてもよい。なお、この場合の所定の時間間隔とは、例えば、電池210の電圧の検出を実現できる時間間隔とする。CPU205は、取得した電池210の電圧、またはこれに加えてメモリ209aから読み出した充電情報を第2のメモリ207に格納する。
By using the charging
充電情報には、電池210の残りの容量を示す残量情報及び電池電圧情報の他に、電池210が満充電状態であるか否かを示す情報が含まれる。充電情報には、電池210が活性化されているか否かを示す情報が含まれる。ここで、電池210が活性化されたとは、電池210の残量が一定以上あるために安定して電力を供給できる状態のことである。充電情報には、充電制御部209によって、電池210の充電が開始されてから経過した時間を示す情報が含まれていてもよい。充電情報には、充電制御部209が電池210に対して定電圧充電又は定電流充電を行っていることを示す情報が含まれる。充電情報には、充電制御部209が電池210に対してトリクル充電又は急速充電を行っていることを示す情報が含まれる。充電情報には、電池210を充電するのに必要な電力を示す情報、電池210の温度状態を示す情報が含まれる。充電情報には、電子機器200を動作させるために必要な電池容量がどの程度必要なのかを示す情報が含まれる。充電情報には、電力伝送装置100からの電力が停止された際に放電した場合にどの程度電池容量が低下するのかの情報、電池210が何回充電されたかを示す情報などが含まれる。
The charging information includes information indicating whether or not the
電池210は、充電可能な二次電池であり、電子機器200から取り外し可能である。電池210は、例えばリチウムイオン電池である。電池210は、充電制御部209を介して電子機器200の各構成要素に対して電力を供給する。電池210は、電源制御部208から供給される電力がない場合、電子機器200の各構成要素に対して電力を供給する。例えば、電力伝送装置100から通信時における第1の電力が低く設定されている場合や、電力伝送装置100からの電力供給が停止するような場合には、電池210から電子機器200の各構成要素に対して電力を供給する。
The
タイマ211は、現在の時刻や、電子機器200で行われる動作又は処理に関する時間を計測する。タイマ211によって計測される時間に対する閾値は、第1のメモリ206に予め格納されている。
The
指示入力部212は、電子機器200へのユーザ指示を受け付けるユーザインターフェースを提供する。指示入力部212は、電子機器200の電源をオンまたはオフにする電源ボタン、電子機器200の動作モードを切り替えるモード切替ボタン等を有し、各ボタンはスイッチ、タッチパネル等により構成される。CPU205は、指示入力部212を介して入力されたユーザの指示に従って電子機器200を制御する。なお、指示入力部212は、リモートコントローラから受信した指示をCPU205へ供給するものであってもよい。
The
表示部213は、液晶パネルまたは有機ELパネルで構成され、CPU205の指示に基づいて、メニューの表示または撮影画像の表示を行う。表示部213はバリアングル等の可動な形状で構成してもよい。
The
実施形態1及び2において、電力伝送装置100と電子機器200との間の無線電力伝送は、磁界共鳴結合又は電界共鳴結合によって電力伝送装置100から電子機器200に無線で電力を供給するものとする。但し、実施形態1及び2における無線電力伝送方法は、磁界共鳴結合又は電界共鳴結合を用いる方法に限るものではなく、例えば、電界結合によって電力伝送装置100から電子機器200に無線で電力が供給される方法であってもよい。或いは、電磁誘導によって電力伝送装置100から電子機器200に無線で電力が供給される方法であってもよい。
In the first and second embodiments, wireless power transmission between the
実施形態1及び2において、電力伝送装置100は、電子機器200に対して無線で電力を供給し、電子機器200は、電力伝送装置100から無線で電力を受け取るものとする。しかしながら、実施形態1及び2並びにその他の実施形態において、「無線」は「無接点」或いは「非接触」と言い換えてもよい。
In the first and second embodiments, it is assumed that the
図3は、実施形態1における電子機器200で行われる充電処理の一例を説明するためのフローチャートである。例えば、本フローチャートの処理は、第1のメモリ206に格納されたプログラムをCPU205が実行することにより実現される。
FIG. 3 is a flowchart for explaining an example of the charging process performed by the
電力伝送装置100から第1の送電(通信用電力での送電)で出力された電力と変調信号がアンテナ201で受け取られると、通信制御部204は、その信号を解析し、解析結果をCPU205に提供する。S301で、CPU205は、その解析結果が認証要求か否かを判定する。認証要求であると判定すると、CPU205は、S302に進む。ここで、認証要求とは、電力伝送装置100が近接した電子機器200に対し、送電対象機器か否かを認証するための要求である。
When the power and the modulation signal output from the
S302において、CPU205は、通信制御部204、整合部202およびアンテナ201を介して電力伝送装置100に認証情報を送信する。S303において、CPU205は、電力伝送装置100から充電情報の要求を受信するのを待つ。CPU205は、電力伝送装置100から充電情報の要求を受信すると、S304に進む。
In step S <b> 302, the
S304において、CPU205は、電池210の電圧を検出する。この検出のタイミングは、充電制御部209が充電中でなく、且つ、電力伝送装置100からの充電情報の要求を受信したタイミングであり、CPU205が電池210の電圧を検出するのに適したタイミングである。仮に充電制御部209が電池210を充電中に電池210の電圧を検出すると、充電制御部209からの出力電圧が検出されてしまい、電池210の単体の電圧よりも高い電圧値となり、電池210の電圧に基づいて取得される残量値に誤差が生じる。電力伝送装置100から充電情報の要求があった直後の電池210の電圧を検出しているので、電子機器200は、電池210の最新の残量を電力伝送装置100に通信することが可能となる。
In step S <b> 304, the
S305において、CPU205は、検出された電池210の電圧から満充電状態か否かを判定する。なお、満充電状態か否かは充電制御部209が有するメモリ209aに格納されている充電情報を読み出すことで判定されてもよい。S306において、CPU205は電力伝送装置100に充電情報を送信する。
In step S <b> 305, the
S307において、CPU205は、送電を停止したこと、または、送電を行わないことを示す情報(送電停止情報)を電力伝送装置100から受信するのを待つ。電力伝送装置100から送電停止情報が受信された場合は、電力伝送装置100から送電出力をこれ以上受信しない。そのため、CPU205は、充電処理を終了する。CPU205は、一定期間、電力伝送装置100から送電停止情報を受信しなかった場合は、S307からS308に進む。
In step S <b> 307, the
S308において、CPU205は、第2の送電(充電/駆動用の電力での送電)で送られる電力を電力伝送装置100から受け取るのを待つ。CPU205は、第2の送電による電力の受け取りを検出すると、S309に進む。なお、CPU205は、整流平滑部203による整流平滑後の直流電圧を検出することで第2の送電の受け取りを検出する。
In step S <b> 308, the
S309において、CPU205は、充電制御部209に電池210を充電するように指示する。ここで、充電制御部209は、初期状態として充電を行う状態であることが望ましいので、必ずしもCPU205が充電制御部209に対し充電するように指示しなくてもよい。この場合、例えば、充電制御部209は、電源制御部208から供給電力がある場合には、自動的に充電を行い、電源制御部208から供給電力がない場合には、充電を行わないことになる。この場合、電源制御部208は、第1の電力による送電が行われた場合には、充電制御部209に電力を供給せず、第2の電力による送電が行われた場合には、充電制御部209に電力を供給する。一度充電を開始すると、CPU205は、充電以外の動作であるシステム部220のシステム動作を停止して充電のみを行うようにしてもよい。この場合、S307でCPU205が送電停止と判定すると再び、充電以外の動作を再開する。
In step S309, the
次に、S310において、CPU205は、電池210が満充電状態か否か判定する。充電中に測定された電池210の電圧は、充電電力の影響を受ける。したがって、S310では、電池210の満充電状態を検出するのは充電制御部209であり、CPU205は、充電制御部209のメモリ209aの情報を読み出すことで満充電状態か否かを判定する。充電制御部209は、充電中の充電電圧と充電電流を検出することで電池210が満充電状態であることを検出する。CPU205は、電池210が満充電状態であると判定すると充電動作を停止するために、S312に進む。満充電状態でないと判定すると、CPU205は、S311に進む。
Next, in S310, the
S311において、CPU205は、送電期間が終了したか否かを判定する。送電期間が終了していない場合、CPU205は、S310に戻る。CPU205は、S309で充電動作を開始する際にタイマ211をセットして時間を測定し、タイマ値が予め決められた送電期間に達したか否かにより送電期間の終了を判定する。他方、S311で送電期間が終了したと判定されると、CPU205はS312に進む。なお、実施形態1では、タイマ211を用いて、充電の開始から所定時間の経過を検出することにより、充電期間から非充電期間へ移行するようにしたが、実施形態1はこのような構成に限るものではない。例えば、CPU205が、電力伝送装置100からの送電電力の大きさに基づいて(送電電力が所定値以下になった場合に)充電期間から非充電期間へ移行するように制御してもよい。なお、送電電力の大きさは、整流平滑部203の出力(直流電力)をCPU205が監視することに取得され得る。
In step S311, the
S312において、CPU205は、充電制御部209に充電の停止を指示する。なお、CPU205が充電の停止を指示しなくても、充電制御部209が電源制御部208からの電力供給がなくなった場合に充電動作を停止するようにしてもよい。こうして充電期間が終了したと判定した場合、CPU205は、S303に戻り、通信期間(非充電期間)へ移行する。通信期間において、CPU205は電力伝送装置100からの充電情報の要求を待つ。そして、充電情報の要求を受信すると、CPU205は、S303からS304に進む、S304において、CPU205は、電池210の電圧を検出する。S306において、CPU205は、電力伝送装置100にS304で検出された電池210の残量を送信する。
In step S312, the
以上のような充電処理を行うことで、通信と送電が時分割に行われる無線電力伝送システムにおいて、電子機器200は適切なタイミングで電池210の電圧を検出することができる。ここで、電力伝送装置100が第2の送電を行う送電期間と、電力伝送装置100が第1の動伝を行う通信期間と、電子機器200が電池210の充電を行う充電期間と、電子機器200が電池210の電圧を検出する期間とを、図4および図5を用いて説明する。
By performing the charging process as described above, in the wireless power transmission system in which communication and power transmission are performed in a time-sharing manner, the
図4は、送電期間(充電期間に相当)と、電池210の電圧の検出が実行される非充電期間とを説明するための図である。横軸が時間で縦軸が電力を示している。図4から明らかなように、電力伝送装置100が第2の電力で送電している送電期間(充電期間)において、電子機器200は電池210を充電する(充電期間)。そして、電力伝送装置100が第1の電力で送電している通信期間を含む非充電期間において、電子機器200は電池210の電圧を検出する。
FIG. 4 is a diagram for explaining a power transmission period (corresponding to a charging period) and a non-charging period in which detection of the voltage of the
図5は、更に詳細に電池210の電圧を検出するタイミングを説明するための図である。図5(a)に示すように、CPU205が電池210の電圧を検出するのは通信中である。図5(b)及び図5(c)は、図5(a)の通信中における通信期間を詳細に表すための図である。図5(b)では、電力伝送装置100から充電情報の要求を電子機器200が受信してから、電子機器200が電力伝送装置100に応答を送信するまでを通信期間と定義している。この場合、CPU205が電池210の電圧を検出するタイミングは通信中であると言える。図5(c)では、電力伝送装置100から充電情報の要求を電子機器200が受信する間を一つの通信期間と定義し、電子機器200から電力伝送装置100へ応答を送信する間は別の通信期間と定義している。この場合、CPU205が電池210の電圧を検出するタイミングは通信と通信の間といえる。
FIG. 5 is a diagram for explaining the timing of detecting the voltage of
このように、通信期間をどう定義するかで、CPU205が電池210の電圧を検出するタイミングの表現が変わるが、非充電期間であって、電子機器200が充電情報を電力伝送装置100へ送信するまでを電圧検出期間とすればよい。CPU205は、この電圧検出期間に電池210の電圧を検出すればよい。したがって、充電情報の要求の受信中に電池210の電圧を検出してもよい。受信した充電情報の要求に対する応答として、電子機器200は、検出された電池210の電圧を含んだ応答を電力伝送装置100に送信する。
Thus, although the expression of the timing at which the
以上のように、実施形態1の無線電力伝送システムによれば、通信期間と送電期間とが時分割で繰り返される無線電力伝送システムにおいて、送電期間では充電のみが行われ、送電期間中に充電を停止させることがないので、限りある送電期間を効率よく利用することができる。充電情報(電池210の残量などを含む)を電力伝送装置100に通知する通信期間を含む非充電期間において電池210の電圧を検出するので、充電電力の影響を受けず、誤差の少ない、最新の電池210の電圧を検出することができる。
As described above, according to the wireless power transmission system of the first embodiment, in the wireless power transmission system in which the communication period and the power transmission period are repeated in a time-sharing manner, only charging is performed in the power transmission period, and charging is performed during the power transmission period. Since it is not stopped, a limited power transmission period can be used efficiently. Since the voltage of the
[実施形態2]
次に、図6及び図7を参照して、実施形態2を説明する。実施形態1では電子機器200が有するCPU205が電池210の電圧を検出するのは非充電期間のうちの電力伝送装置100との通信期間中(または通信と通信の間)であった。これに対して、実施形態2では、非充電期間のうちの電力伝送装置100との通信前にCPU205が電池210の電圧を検出する。なお、実施形態2の無線電力伝送システムの構成や、無線電力伝送装置、電子機器の構成は実施形態1(図1、図2)と同様である。
[Embodiment 2]
Next, Embodiment 2 will be described with reference to FIGS. 6 and 7. In the first embodiment, the
図6は、実施形態2における電子機器200で行われる充電処理の一例を説明するためのフローチャートである。実施形態1の充電処理(図3)と実施形態2の充電処理(図6)とは、CPU205が電池210の電圧を検出するタイミングが異なっている。なお、図6において、図3と同様の処理を行うステップには、同一の参照番号を付してその説明を省略する。
FIG. 6 is a flowchart for explaining an example of a charging process performed by the
実施形態1では、CPU205は、認証情報の送信(S302)の後に電力伝送装置100から充電情報の要求を受信するのを待ち(S303)、充電情報の要求を受信した後に電池210の電圧を検出し(S304)、電力伝送装置100に充電情報を送信する(S306)。CPU205は、充電動作を停止させた(S312)後に、S303に戻る。
In the first embodiment, the
これに対して、実施形態2では、CPU205は、S302において電力伝送装置100へ認証情報を送信した後に、S403において電池210の電圧を検出する。その後、S404において、CPU205は、検出された電池210の電圧から満充電状態か否かを判定し、S405において、電力伝送装置100からの充電情報の要求を待つ。電力伝送装置100からの充電情報の要求が受信されると、CPU205は、S403で検出された電池210の電圧に基づく充電情報を電力伝送装置100に送信する(S306)。CPU205は、S312で充電動作を停止させた後、S403に戻る。こうして、電池210への充電が実行される充電期間と、充電を停止して通信制御部204による通信を行う非充電期間とが繰り返えされる。このように、実施形態2では、充電期間から非充電期間への移行の検出(S311)に応じて電池210の電圧が検出される。
On the other hand, in the second embodiment, the
図7は、実施形態2におけるCPU205が電池210の電圧を検出するタイミングを説明するための図である。図7に示されるように、CPU205が電池210の電圧を検出するのは、送電期間(充電期間)の終了後から非充電期間における通信の前である。
FIG. 7 is a diagram for explaining the timing at which the
以上のように、実施形態2の電子機器200では、電力伝送装置100から充電情報の要求を受信する前に電池210の電圧を検出しておくので、電力伝送装置100から充電情報の要求がある場合は、充電情報を送信することが可能となる。このため、実施形態2の電子機器200によれば、充電情報の要求に対する応答を送信するまでの時間を短くすることができ、実施形態1よりも非充電期間が短いシステムへの適用が可能となる。
As described above, in the
[実施形態3]
実施形態1及び2で説明した様々な機能、処理及び方法は、パーソナルコンピュータ、マイクロコンピュータ、CPU(Central Processing Unit)などがプログラムを用いて実現することもできる。以下、実施形態3では、パーソナルコンピュータ、マイクロコンピュータ、CPUなどを「コンピュータX」と呼ぶ。実施形態3では、コンピュータXを制御するためのプログラムであって、実施形態1及び2で説明した様々な機能、処理及び方法を実現するためのプログラムを「プログラムY」と呼ぶ。
[Embodiment 3]
The various functions, processes, and methods described in the first and second embodiments can also be realized by using a program by a personal computer, a microcomputer, a CPU (Central Processing Unit), or the like. Hereinafter, in the third embodiment, a personal computer, a microcomputer, a CPU, and the like are referred to as “computer X”. In the third embodiment, a program for controlling the computer X and realizing the various functions, processes, and methods described in the first and second embodiments is referred to as “program Y”.
実施形態1及び2で説明した様々な機能、処理及び方法は、コンピュータXがプログラムYを実行することによって実現される。この場合において、プログラムYは、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体を介してコンピュータXに供給される。実施形態3におけるコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、ハードディスク装置、磁気記憶装置、光記憶装置、光磁気記憶装置、メモリカード、揮発性メモリ、不揮発性メモリなどの少なくとも一つを含む。実施形態3におけるコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、non−transitory(非一時的)な記憶媒体である。 The various functions, processes, and methods described in the first and second embodiments are realized by the computer X executing the program Y. In this case, the program Y is supplied to the computer X via a computer-readable storage medium. The computer-readable storage medium according to the third embodiment includes at least one of a hard disk device, a magnetic storage device, an optical storage device, a magneto-optical storage device, a memory card, a volatile memory, and a nonvolatile memory. The computer-readable storage medium in the third embodiment is a non-transitory storage medium.
100:電力伝送装置、200:電子機器、101,201:アンテナ、102,202:整合部、103:送電部、104,205:CPU、204:通信制御部、206:第1のメモリ、207:第2のメモリ、208:電源制御部、209:充電制御部、210:電池 100: Power transmission device, 200: Electronic equipment, 101, 201: Antenna, 102, 202: Matching unit, 103: Power transmission unit, 104, 205: CPU, 204: Communication control unit, 206: First memory, 207: Second memory 208: power supply control unit 209: charge control unit 210: battery
Claims (13)
前記受電手段で受け取った電力で電池を充電する充電手段と、
前記電力伝送装置と通信を行う通信手段と、
前記電池の電圧を検出する検出手段と、
前記充電手段による充電を実行する充電期間と充電を停止して前記通信手段による通信を行う非充電期間とを繰り返し、前記非充電期間において前記検出手段を用いて前記電池の電圧を検出し、検出された電圧を示す情報を含む充電情報を前記通信手段を介して前記電力伝送装置へ送信する制御手段と
を有することを特徴とする電子機器。 Power receiving means for receiving the power transmitted by radio from the power transmission device;
Charging means for charging the battery with the power received by the power receiving means;
Communication means for communicating with the power transmission device;
Detecting means for detecting the voltage of the battery;
A charging period in which charging is performed by the charging unit and a non-charging period in which charging is stopped and communication is performed by the communication unit are repeated, and the voltage of the battery is detected using the detection unit in the non-charging period, and detection is performed. An electronic apparatus comprising: control means for transmitting charging information including information indicating the measured voltage to the power transmission device via the communication means.
電力伝送装置から無線により伝送された電力を受け取る受電手段と、
前記受電手段で受け取った電力で電池を充電する充電手段と、
前記電力伝送装置と通信を行う通信手段と、
前記電池の電圧を検出する検出手段と、
前記充電手段による充電を実行する充電期間と充電を停止して前記通信手段による通信を行う非充電期間とを繰り返し、前記非充電期間において前記検出手段を用いて前記電池の電圧を検出し、検出された電圧を示す情報を含む充電情報を前記通信手段を介して前記電力伝送装置へ送信する制御手段
として機能させるためのプログラム。 Computer
Power receiving means for receiving the power transmitted by radio from the power transmission device;
Charging means for charging the battery with the power received by the power receiving means;
Communication means for communicating with the power transmission device;
Detecting means for detecting the voltage of the battery;
A charging period in which charging is performed by the charging unit and a non-charging period in which charging is stopped and communication is performed by the communication unit are repeated, and the voltage of the battery is detected using the detection unit in the non-charging period, and detection is performed. The program for functioning as a control means which transmits the charge information containing the information which shows the voltage which was performed to the said electric power transmission apparatus via the said communication means.
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