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JP2016111791A - Power transmission apparatus, control method of the same, and program - Google Patents

Power transmission apparatus, control method of the same, and program Download PDF

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JP2016111791A
JP2016111791A JP2014246333A JP2014246333A JP2016111791A JP 2016111791 A JP2016111791 A JP 2016111791A JP 2014246333 A JP2014246333 A JP 2014246333A JP 2014246333 A JP2014246333 A JP 2014246333A JP 2016111791 A JP2016111791 A JP 2016111791A
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power
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devices
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山本　哲也
Tetsuya Yamamoto
哲也 山本
名合　秀忠
Hidetada Nago
秀忠 名合
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Abstract

【課題】 移動する一次側コイル（ムービングコイル）を備える１つの一次側装置から複数の二次側装置に対して無線で電力を伝送する場合、電力伝送効率が改善する位置探索手法が、従来考慮されていなかった。【解決手段】 各受電装置の位置を探索するための位置探索手段および移動可能な送電コイルを備え、前記位置探索手段の結果に応じて、前記送電コイルを移動させる。【選択図】 図４PROBLEM TO BE SOLVED: Conventionally consider a position search method for improving power transmission efficiency when power is wirelessly transmitted from a primary device having a moving primary coil (moving coil) to a plurality of secondary devices. Was not. SOLUTION: Position search means for searching the position of each power receiving device and a movable power transmission coil are provided, and the power transmission coil is moved according to the result of the position search means. [Selection] Figure 4

Description

本発明は、無線電力伝送に関する。   The present invention relates to wireless power transmission.

従来、無線で電力を送信する送電装置と、送電装置から供給された電力を受電する受電装置とを含む無線電力伝送システムが知られている。無線電力伝送システムには、送電装置の送電コイルを受電装置が送電装置上に載置された位置まで移動させて送電を行う技術であって、ムービングコイル方式と呼ばれる技術がある（特許文献１）。   Conventionally, a wireless power transmission system including a power transmission device that wirelessly transmits power and a power reception device that receives power supplied from the power transmission device is known. The wireless power transmission system is a technique for performing power transmission by moving a power transmission coil of a power transmission apparatus to a position where the power reception apparatus is placed on the power transmission apparatus, and there is a technique called a moving coil system (Patent Document 1). .

特開２０１３−１０６４２７号公報JP 2013-106427 A

従来のムービングコイル方式は、一つの送電コイルで１台の受電装置の送電を行うことしか考えられていなかった。したがって、複数台の受電装置にムービングコイル方式を用いて送電を行う際の送電コイルの位置制御に関しては改善の余地がある。   The conventional moving coil method has only been considered to transmit power from a single power receiving device with one power transmission coil. Therefore, there is room for improvement regarding the position control of the power transmission coil when power is transmitted to a plurality of power receiving apparatuses using the moving coil method.

本発明は、上述の課題に鑑みてなされた発明であり、複数台の受電装置にムービングコイル方式を用いて送電を行う際の電力伝送効率を向上させることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object thereof is to improve power transmission efficiency when power is transmitted to a plurality of power receiving apparatuses using a moving coil system.

上記課題を解決するために本発明に係る送電装置は、移動可能な送電コイルと、複数の受電装置に前記送電コイルを用いて無線により送電する送電手段と、前記複数の受電装置夫々の位置を検出する検出手段と、前記複数の受電装置夫々が要求する電力値を取得する取得手段と、前記送電コイルを、前記検出手段により検出された前記複数の受電装置夫々の位置と前記取得手段により取得された前記複数の受電装置夫々が要求する電力値とに基づいて移動させる位置制御手段とを有し、前記送電手段は、前記位置制御手段により移動させた前記送電コイルにより前記複数の受電装置への送電を行うことを特徴とする。   In order to solve the above problems, a power transmission device according to the present invention includes a movable power transmission coil, a power transmission unit that wirelessly transmits power to a plurality of power reception devices using the power transmission coil, and positions of the plurality of power reception devices. Detection means for detecting, acquisition means for acquiring power values required by each of the plurality of power receiving apparatuses, and the power transmission coil are acquired by the positions and the acquisition means of the plurality of power receiving apparatuses detected by the detection means. Position control means for moving based on the power value required by each of the plurality of power receiving devices, and the power transmission means is connected to the plurality of power receiving devices by the power transmission coil moved by the position control means. It is characterized by performing power transmission.

本発明によれば、複数台の受電装置にムービングコイル方式を用いて送電を行う際の電力伝送効率を向上させることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the power transmission efficiency at the time of power transmission using a moving coil system to a several unit | set power receiving apparatus can be improved.

無線電力伝送システムの構成図である。It is a block diagram of a wireless power transmission system. 送電装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a power transmission apparatus. 受電装置の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of a power receiving apparatus. 送電装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of a power transmission apparatus.

本実施形態に係る無線電力伝送システムの構成を、図１を参照して説明する。図中の１は、本実施形態の送電装置である。図中の２は、第１送電装置、３は、第２受電装置である。送電装置１は、ムービングコイル方式により、無線で電力を送電する送電装置である。第１送電装置２および第２受電装置３は、送電装置１から無線で送電された電力を受電可能な受電装置である。なお、第１受電装置２および第２受電装置３は、バッテリを備え、送電装置１から受電した電力により該バッテリに充電する。本実施形態における無線電力伝送システムにおいて、送電装置と受電装置との間で、認証を行うための通信や無線電力伝送を制御するための制御情報を通信する。以下、装置間での電力の受け渡しは、送電、受電または電力伝送（無線電力伝送）と表現し、装置間での認証のためのやり取りや制御情報のやり取りは、単に通信（無線通信）と表現する。   The configuration of the wireless power transmission system according to the present embodiment will be described with reference to FIG. 1 in the figure is the power transmission device of the present embodiment. In the figure, 2 is a first power transmitting device, and 3 is a second power receiving device. The power transmission device 1 is a power transmission device that wirelessly transmits power using a moving coil method. The first power transmission device 2 and the second power reception device 3 are power reception devices that can receive the power transmitted wirelessly from the power transmission device 1. In addition, the 1st power receiving apparatus 2 and the 2nd power receiving apparatus 3 are provided with a battery, and charge this battery with the electric power received from the power transmission apparatus 1. In the wireless power transmission system according to the present embodiment, communication for authentication and control information for controlling wireless power transmission are communicated between the power transmission device and the power reception device. Hereinafter, power transfer between devices is expressed as power transmission, power reception or power transmission (wireless power transmission), and authentication exchange or control information exchange between devices is simply expressed as communication (wireless communication). To do.

なお、本実施形態に係る無線電力伝送システムは、磁界共鳴方式を用いて無線電力伝送を行うものとする。磁界共鳴方式は送電装置の共振器（共鳴素子）と、受電装置の共振器（共鳴素子）との間の磁場の共鳴（共振）による結合によって電力を伝送する方式である。なお、本実施形態において、磁界共鳴方式を用いた無線電力伝送システムを例にして説明するが、無線電力伝送方式（非接触電力伝送方法）はこれに限るものではなく、電磁誘導、電界共鳴、マイクロ波、レーザー等を利用した電力伝送方式を用いてもよい。   Note that the wireless power transmission system according to the present embodiment performs wireless power transmission using the magnetic field resonance method. The magnetic field resonance method is a method in which electric power is transmitted by coupling by resonance (resonance) of a magnetic field between a resonator (resonance element) of a power transmission device and a resonator (resonance element) of a power reception device. In this embodiment, a wireless power transmission system using a magnetic field resonance method will be described as an example. However, the wireless power transmission method (non-contact power transmission method) is not limited to this, and electromagnetic induction, electric field resonance, A power transmission method using a microwave, a laser, or the like may be used.

なお、本実施形態の無線電力伝送システムの装置間で行う通信は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）４．０規格に準拠する通信を用いる。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）４．０では、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）という比較的少ない消費電力で通信可能な通信方式が規定されている。なお、本無線電力伝送システムでは、送電装置は、ネットワークの親局である、ＢＬＥに規定されるセントラルとして動作する。送電装置は、一度に複数の受電装置に対して送電を行うために、複数の受電装置夫々と通信を行う必要があるためセントラルとして動作する。また、受電装置は、セントラルに接続し、セントラルによる制御に基づいて通信を行う、ＢＬＥに規定されるペリフェラルとして動作する。   Note that the communication performed between the devices of the wireless power transmission system of the present embodiment uses communication conforming to the Bluetooth (registered trademark) 4.0 standard. In Bluetooth (registered trademark) 4.0, a communication method called Bluetooth (registered trademark) Low Energy (BLE) capable of communicating with relatively low power consumption is defined. In the wireless power transmission system, the power transmission device operates as a central defined by BLE, which is a master station of the network. The power transmission device operates as a central because it is necessary to communicate with each of the plurality of power receiving devices in order to transmit power to the plurality of power receiving devices at a time. The power receiving apparatus operates as a peripheral defined in BLE that connects to the central and performs communication based on the control by the central.

なお、本実施形態における通信はＢＬＥに準拠した通信を行うものとしたが、その他の通信規格であってもよい。例えば、無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ（Ｔｈｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ，Ｉｎｃ）８０２．１１シリーズ）であってよい。また、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）、ＺＩＧＢＥＥなどであってもよい。また、負荷変調や通信は独自の通信方式であってもよい。ここでは送電装置を１台、受電装置を２台示しているが、それぞれが２台以上あってもよい。   Note that the communication in the present embodiment is performed based on BLE, but other communication standards may be used. For example, it may be a wireless LAN (IEEE (The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc., 802.11 series)). Moreover, NFC (Near Field Communication), ZIGBEE, etc. may be used. Also, load modulation and communication may be a unique communication method. Here, one power transmission device and two power reception devices are shown, but there may be two or more of each.

続いて、無線電力伝送システムの各装置の構成について説明を行う。   Next, the configuration of each device of the wireless power transmission system will be described.

図２は、無線電力伝送システムの送電装置１の構成を示す図である。同図において、２０１は、送電装置１を制御する制御部である。制御部２０１は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であり、ＣＰＵが後述するメモリ２０８に記憶されている制御プログラムを実行することにより装置全体を制御する。２０２は送電装置１から無線電力伝送を行う際に電力を供給する電源である。なお、電源２０２は、商用電源またはバッテリである。２０３は、電源２０２から入力される直流又は交流電力を伝送帯の交流周波数電力に変換し、送電コイル２０５を介して受電装置に受電させるための電磁波を発生させるための送電部である。なお、送電部２０３は、複数の受電装置に同時に送電を行うことが可能である。   FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the power transmission device 1 of the wireless power transmission system. In the figure, reference numeral 201 denotes a control unit that controls the power transmission device 1. The control unit 201 is, for example, a CPU (Central Processing Unit), and the CPU controls the entire apparatus by executing a control program stored in a memory 208 described later. A power source 202 supplies power when wireless power transmission is performed from the power transmission device 1. The power source 202 is a commercial power source or a battery. A power transmission unit 203 converts direct current or alternating current power input from the power source 202 into alternating current frequency power in a transmission band, and generates electromagnetic waves to be received by the power receiving device via the power transmission coil 205. Note that the power transmission unit 203 can transmit power to a plurality of power receiving devices at the same time.

２０４は、送電コイル２０５を移動させ、送電コイル２０５の位置制御を行う位置制御部である。位置制御部２０４は、例えば、縦方向スライド部材、横方向スライド部材、サーボモータ等により構成される。送電コイル２０５は、サーボモータによる動力により、縦方向スライド部材、横方向スライド部材夫々に沿って移動することができる。したがって、送電コイル２０５は、送電装置１の筺体内を移動することができる。   Reference numeral 204 denotes a position control unit that moves the power transmission coil 205 and controls the position of the power transmission coil 205. The position control unit 204 includes, for example, a vertical slide member, a horizontal slide member, a servo motor, and the like. The power transmission coil 205 can move along each of the vertical slide member and the horizontal slide member by the power of the servo motor. Therefore, the power transmission coil 205 can move within the housing of the power transmission device 1.

２０６は受電装置と通信するための通信部である。通信部２０６は、ＢＬＥに準拠した無線通信を制御するためのチップおよび信号を送信するためのアンテナを含む。   Reference numeral 206 denotes a communication unit for communicating with the power receiving apparatus. The communication unit 206 includes a chip for controlling wireless communication compliant with BLE and an antenna for transmitting signals.

２０７は、送電装置１上に載置された物体の位置を検出する検出部である。検出部２０７は、例えば、圧力センサ、光センサ、静電容量センサ等のセンサにより構成され、該センサ情報を用いて、送電装置１上に載置された物体の位置を検出する。２０８は、例えば、ＨＤＤ、フラッシュメモリまたは着脱可能なＳＤカードなどの記憶媒体により構成され、各種情報を記憶するメモリである。   Reference numeral 207 denotes a detection unit that detects the position of an object placed on the power transmission device 1. The detection unit 207 includes, for example, a sensor such as a pressure sensor, an optical sensor, or a capacitance sensor, and detects the position of an object placed on the power transmission device 1 using the sensor information. A memory 208 is configured by a storage medium such as an HDD, a flash memory, or a removable SD card, and stores various types of information.

なお、送電装置１は、送電を専用に行う装置だけでなく、他の装置、一例としては、プリンタ、ＰＣ等の装置であってよい。   Note that the power transmission device 1 is not limited to a device dedicated to power transmission, but may be another device, for example, a device such as a printer or a PC.

続いて、無線電力伝送システムの受電装置（第１受電装置２、第２受電装置２）の構成について図３を用いて説明を行う。３１０は、受電装置の全体を示す。３０１は受電装置３１０を制御する制御部である。制御部３０１は、例えばＣＰＵにより構成され、メモリ３０７に記憶されている制御プログラムを実行することにより装置全体を制御する。通信部３０６は、ＢＬＥに準拠した無線通信を制御するためのチップおよび信号を送信するためのアンテナを含む。３０５は送電装置１からの無線電力伝送を受電するための受電アンテナである。３０３は、受電アンテナ３０５で受電した電磁波から電力を生成する受電部である。受電部３０３は、受電アンテナ３０５により受信した電磁波により共振を生じ、該共振により交流電力を得る。そして、受電部３０３は、交流電力を直流または所望周波数の交流電力に整流し出力する。３０２は、充電可能なバッテリであり、受電装置３１０が受電した電力が蓄電される。３０４は、バッテリ３０２の電圧を検出する検出部である。検出部３０４の検出結果に基づいて制御部３０１はバッテリ３０２が満充電であるか否かをおよび充電状況を検出することができる。   Next, the configuration of the power receiving devices (the first power receiving device 2 and the second power receiving device 2) of the wireless power transmission system will be described with reference to FIG. Reference numeral 310 denotes the entire power receiving apparatus. Reference numeral 301 denotes a control unit that controls the power receiving apparatus 310. The control unit 301 is configured by a CPU, for example, and controls the entire apparatus by executing a control program stored in the memory 307. The communication unit 306 includes a chip for controlling wireless communication compliant with BLE and an antenna for transmitting signals. Reference numeral 305 denotes a power receiving antenna for receiving wireless power transmission from the power transmitting device 1. Reference numeral 303 denotes a power receiving unit that generates power from the electromagnetic wave received by the power receiving antenna 305. The power receiving unit 303 resonates with the electromagnetic wave received by the power receiving antenna 305, and obtains AC power by the resonance. And the power receiving part 303 rectifies | straightens alternating current power into alternating current power of direct current or a desired frequency, and outputs it. Reference numeral 302 denotes a rechargeable battery that stores the power received by the power receiving device 310. A detection unit 304 detects the voltage of the battery 302. Based on the detection result of the detection unit 304, the control unit 301 can detect whether or not the battery 302 is fully charged and the charging state.

なお、受電装置３１０の制御部３０１と通信部３０６は送電装置１から送電される電力で動作しても良い。このように構成することで、受電装置３１０は、送電装置１から無線電力伝送を始めるために必要な電力を保持していない場合にも、送電装置１と通信を開始できる。なお、受電装置３１０の一例は、デジタルカメラ、携帯電話等の装置であってよい。   Note that the control unit 301 and the communication unit 306 of the power receiving device 310 may operate with power transmitted from the power transmission device 1. With this configuration, the power receiving device 310 can start communication with the power transmission device 1 even when the power reception device 310 does not hold the power necessary to start wireless power transmission from the power transmission device 1. Note that an example of the power receiving device 310 may be a device such as a digital camera or a mobile phone.

図２および図３に示した構成は一例であり、送電装置１、受電装置３１０は図示したハードウェア構成以外のハードウェア構成を備えていてもよい。例えば、送電装置１、受電装置３１０は、ユーザが各種入力等を行い、装置を操作するための操作部、各種情報を通知する表示を行う表示部を有していてもよい。   The configurations illustrated in FIGS. 2 and 3 are examples, and the power transmitting device 1 and the power receiving device 310 may include a hardware configuration other than the illustrated hardware configuration. For example, the power transmission device 1 and the power reception device 310 may include an operation unit for performing various inputs and the like by the user and operating the device, and a display unit for displaying various information.

以上の構成を有する無線電力伝送システムにおける送電装置１の動作を説明する。図４は、送電装置１上に物体が載置された場合の送電装置１の動作を示すフローチャートである。なお、図４に示すフローチャートは、制御部２０１がメモリ２０８に記憶さている制御プログラムを実行し、情報の演算および加工、各ハードウェアの制御を実行することにより実現される。なお、図４に示すフローチャートに示すステップの一部または全部を例えばＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等のハードウェアで実現する構成としても良い。なお、図４に示す処理は、受電装置に送電中に物体を検出した場合、割り込み処理として開始されるとする。   Operation | movement of the power transmission apparatus 1 in the wireless power transmission system which has the above structure is demonstrated. FIG. 4 is a flowchart illustrating the operation of the power transmission device 1 when an object is placed on the power transmission device 1. Note that the flowchart shown in FIG. 4 is realized by the control unit 201 executing a control program stored in the memory 208 to execute calculation and processing of information and control of each hardware. Note that a part or all of the steps shown in the flowchart shown in FIG. 4 may be realized by hardware such as ASIC (Application Specific Integrated Circuit). Note that the process illustrated in FIG. 4 is started as an interrupt process when an object is detected during power transmission to the power receiving apparatus.

まず、送電装置１は、検出部２０７の検出結果に基づいて送電装置１上に載置された物体があるか否かを判定する（Ｓ４０１）。送電装置１上に載置された物体を検出した場合、送電装置１は、検出した物体が受電装置３１０であるか否かを判定する（Ｓ４０２）。この判定は、通信部２０６による通信を用いて検出した物体と通信ができるか、通信部２０６による通信により装置間で対応する無線伝力伝送方式が一致するかなどの認証処理により行われる。送電装置１は、通信部２０６による通信が確立できなかった場合、検出した物体は受電装置ではないと判定する。また、送電装置１は、検出した物体と通信が確立し、自身の送電可能な方式と相手装置の対応する方式とが一致する場合は、検出した物体を受電装置と判定し、一致する方式がない場合は検出した物体を受電装置ではないと判定する。   First, the power transmission device 1 determines whether there is an object placed on the power transmission device 1 based on the detection result of the detection unit 207 (S401). When an object placed on the power transmission device 1 is detected, the power transmission device 1 determines whether or not the detected object is the power reception device 310 (S402). This determination is performed by an authentication process such as whether communication with an object detected using communication by the communication unit 206 is possible, or whether the corresponding wireless power transmission method is matched between devices by communication by the communication unit 206. When the communication by the communication unit 206 cannot be established, the power transmission device 1 determines that the detected object is not a power reception device. In addition, when communication with the detected object is established and the method capable of transmitting power and the corresponding method of the counterpart device match, the power transmission device 1 determines that the detected object is a power receiving device, and the matching method is If not, it is determined that the detected object is not a power receiving device.

Ｓ４０２において、検出した物体が受電装置ではないと判定された場合、送電装置１は、受電装置以外の異物が載置されたと認識し、エラーを通知し（Ｓ４０５）、処理を終了する。なお、Ｓ４０５における、エラーの通知は、ユーザに載置物を取り除くように促す情報の通知であってよい。   If it is determined in S402 that the detected object is not a power receiving device, the power transmitting device 1 recognizes that a foreign object other than the power receiving device is placed, notifies an error (S405), and ends the process. Note that the error notification in S405 may be a notification of information prompting the user to remove the placement object.

一方、Ｓ４０２において、検出した物体が受電装置であると判定された場合、送電装置１は、検出した受電装置３１０から通信部２０６により要求する電力値を取得する。続いて、送電装置１は、自装置に載置されている受電装置３１０が１台か否かを判定する（Ｓ４０４）。   On the other hand, when it is determined in S <b> 402 that the detected object is a power receiving device, the power transmitting device 1 acquires a power value requested by the communication unit 206 from the detected power receiving device 310. Subsequently, the power transmission device 1 determines whether or not there is one power receiving device 310 mounted on the device itself (S404).

Ｓ４０４において、自装置に載置されている受電装置３１０が１台であると判定された場合、当該受電装置を検出した位置に送電コイル２０５を位置制御部２０４により移動させる（Ｓ４０５）。そして、後述するＳ４１５に処理を進める。   If it is determined in S404 that there is one power receiving device 310 mounted on the device itself, the power transmission coil 205 is moved by the position control unit 204 to the position where the power receiving device is detected (S405). And a process is advanced to S415 mentioned later.

Ｓ４０４において、自装置に載置されている受電装置３１０が１台ではない判定された場合、送電装置１は、複数台の受信装置夫々の位置に基づいてテスト送電を行う範囲を決定する（Ｓ４０７）。ここで、テスト送電とは、間欠的な送電を行い、該送電の伝送効率を確認するための送電である。Ｓ４０７の決定は、送電コイル２０５が移動可能なすべての位置においてテスト送電を行うとすると送電を開始するまでに時間がかかるため、テスト送電の範囲を限定するために行われる。例えば、載置されている受電装置３１０が２台の場合、送電装置１は、この２台の中心位置から所定の範囲（例えば、中心から周囲５ｃｍの範囲）をテスト送電範囲と決定する。また、送電装置１は、載置されている受電装置３１０が３台以上の場合、各受電装置を頂点とした多角形の重心位置から所定の範囲（例えば、中心から周囲５ｃｍの範囲）をテスト送電範囲と決定する。   In S404, when it is determined that there is not one power receiving device 310 mounted on the own device, the power transmitting device 1 determines a range for performing test power transmission based on the position of each of the plurality of receiving devices (S407). ). Here, the test power transmission is power transmission for performing intermittent power transmission and confirming the transmission efficiency of the power transmission. The determination in S407 is performed to limit the range of the test power transmission because it takes time until the power transmission is started if the test power transmission is performed at all positions where the power transmission coil 205 is movable. For example, when there are two power receiving devices 310 mounted, the power transmitting device 1 determines a predetermined range (for example, a range of 5 cm from the center) from the center position of the two devices as the test power transmitting range. In addition, when there are three or more power receiving devices 310 mounted, the power transmitting device 1 tests a predetermined range (for example, a range of 5 cm from the center) from the center of gravity of the polygon having each power receiving device as a vertex. Determine the transmission range.

送電装置１は、テスト送電範囲を決定すると、位置制御部２０４により送電コイル２０５をテスト送電範囲内に移動させる（Ｓ４０８）。Ｓ４０７における移動は、テスト送電範囲を例えば、１ｃｍ３に範囲に区切り、区切った範囲の何れか中央に送電コイル２０５を移動させるものとする。 When determining the test power transmission range, the power transmission device 1 causes the position control unit 204 to move the power transmission coil 205 into the test power transmission range (S408). In the movement in S407, the test power transmission range is divided into, for example, 1 cm 3 , and the power transmission coil 205 is moved to any center of the divided range.

送電装置１は、位置制御部２０４により送電コイル２０５をテスト送電範囲内に移動させると、送電部２０３を制御して送電コイル２０５からテスト送電を行う（Ｓ４０９）。そして、送電装置１は、通信部２０６により各受電装置３１０から受電電力値を受信する（Ｓ４１０）。送電装置１は、各受電装置３１０に対する現在位置での伝送効率を算出する（Ｓ４１１）。Ｓ４０９において、送電装置１は、各受電装置３１０の受電電力値に基づいて、Ｓ４０７のテスト送電の出力電力の伝送効率を算出する。送電装置１は、現在位置に対応づけて算出された各受電装置３１０に対する伝送効率をメモリ２０８に記憶する。   When the position control unit 204 moves the power transmission coil 205 within the test power transmission range, the power transmission device 1 controls the power transmission unit 203 to perform test power transmission from the power transmission coil 205 (S409). And the power transmission apparatus 1 receives a received power value from each power receiving apparatus 310 by the communication part 206 (S410). The power transmission device 1 calculates the transmission efficiency at the current position for each power reception device 310 (S411). In S409, the power transmission device 1 calculates the transmission efficiency of the output power of the test power transmission in S407 based on the received power value of each power receiving device 310. The power transmission device 1 stores the transmission efficiency for each power reception device 310 calculated in association with the current position in the memory 208.

次に、送電装置１は、テスト送電範囲内のすべてで伝送効率を算出した否かを判定する（Ｓ４１２）。ここでは、上述のようにテスト送電範囲を所定の範囲で区切った夫々で伝送効率算出した否かが判定される。テスト送電範囲内のすべてで伝送効率算出していないと判定された場合、伝送効率を算出していない位置に送電コイルを移動させ（Ｓ４０８）、伝送効率の算出を行う（Ｓ４０９〜Ｓ４１１）。   Next, the power transmission device 1 determines whether or not the transmission efficiency has been calculated for all within the test power transmission range (S412). Here, as described above, it is determined whether or not the transmission efficiency is calculated for each of the test power transmission ranges divided by a predetermined range. When it is determined that the transmission efficiency is not calculated for all of the test power transmission ranges, the power transmission coil is moved to a position where the transmission efficiency is not calculated (S408), and the transmission efficiency is calculated (S409 to S411).

テスト送電範囲内のすべてで伝送効率を算出したと判定された場合、送電装置１は、Ｓ４０３において取得した各受電装置が要求する電力とＳ４１１において各受電装置の伝送効率とに基づいて、送電を行う際の送電コイルの位置を決定する（Ｓ４１３）。   When it is determined that the transmission efficiency is calculated for all within the test power transmission range, the power transmission device 1 transmits power based on the power required by each power receiving device acquired in S403 and the transmission efficiency of each power receiving device in S411. The position of the power transmission coil at the time of performing is determined (S413).

Ｓ４１３の具体的な決定方法の一例を説明する。まず、送電装置１は、各受電装置が要求する電力の比率を計算する。例えば、第１受電装置２と第２受電装置３とが送電装置１上に載置されている場合に、第１受電装置２が２．５Ｗを要求し、第２受電装置３が５．０Ｗの電力を要求した場合、各受電装置が要求する電力の比率は、１対２である。そして、送電装置１は、各受電装置の伝送効率に各受電装置が要求する電力の比率に応じた重みづけを行う。そして、送電装置１は、伝送効率を算出した位置ごとに、各受電装置の伝送効率の、各受電装置の伝送効率の要求電力の比率に応じた重みづき平均（加重平均）を算出する。そして、送電装置１は、重みづき平均された伝送効率が最も高い位置を、送電を行う際の送電コイル２０５の位置として決定する。   An example of a specific determination method in S413 will be described. First, the power transmission device 1 calculates the ratio of power required by each power receiving device. For example, when the 1st power receiving apparatus 2 and the 2nd power receiving apparatus 3 are mounted on the power transmission apparatus 1, the 1st power receiving apparatus 2 requests | requires 2.5W, and the 2nd power receiving apparatus 3 is 5.0W. The power ratio required by each power receiving apparatus is 1 to 2. And the power transmission apparatus 1 weights according to the ratio of the electric power which each power receiving apparatus requests | requires to the transmission efficiency of each power receiving apparatus. And the power transmission apparatus 1 calculates the weighted average (weighted average) according to the ratio of the request | requirement power of the transmission efficiency of each power receiving apparatus of the transmission efficiency of each power receiving apparatus for every position which calculated the transmission efficiency. Then, the power transmission device 1 determines the position where the weighted and averaged transmission efficiency is the highest as the position of the power transmission coil 205 when performing power transmission.

このように、より多くの電力を供給する必要がある受電装置に対する効率を優先するための重みづけを行うため、システム全体として最も効率がよくなる位置で送電を行うことができるとともに送電装置１の無駄な消費電力の低下を低減することができる。   In this way, weighting is performed to prioritize the efficiency of the power receiving apparatus that needs to supply more power, so that power transmission can be performed at a position where the efficiency of the entire system becomes the most efficient and the power transmission apparatus 1 is wasted. Reduction in power consumption can be reduced.

続いて、送電装置１は、位置制御部２０４によりＳ４１３で決定された位置に送電コイル２０５を移動させる（Ｓ４１５）。送電コイル２０５が決定された位置に移動すると、送電装置１は、送電部２０３を制御して、受電装置３１０からの要求に応じた送電を開始する（Ｓ４１６）。送電装置１は、受電装置３１０から通信部２０６により送電終了を要求する信号を受信するまで送電を行う（Ｓ４１６）。   Subsequently, the power transmission device 1 moves the power transmission coil 205 to the position determined in S413 by the position control unit 204 (S415). When the power transmission coil 205 moves to the determined position, the power transmission device 1 controls the power transmission unit 203 to start power transmission in response to a request from the power reception device 310 (S416). The power transmission device 1 performs power transmission from the power receiving device 310 until a signal requesting the end of power transmission is received by the communication unit 206 (S416).

送電装置１は、通信部２０６により送電終了を要求する信号を受電装置３１０から受信すると、送電終了を要求する信号の送信元の受電装置３１０に対する送電を、送電部２０３を制御して停止する（Ｓ４１７）。   When the communication unit 206 receives a signal requesting power transmission termination from the power receiving device 310, the power transmission device 1 controls the power transmission unit 203 to stop power transmission to the power receiving device 310 that is the transmission source of the signal requesting power transmission termination ( S417).

送電装置１は、Ｓ４１７において送電を停止した場合、他の受電装置に対する送電が継続中であるか否かを判定する（Ｓ４１８）。他の受電装置に対する送電が行われていない場合は、処理を終了する。他の受電装置に対する送電が行われている場合は、この他の受電装置に対する送電効率を改善する位置に送電コイル２０５を移動させるために、再びＳ４０４からの処理を行う。   When power transmission is stopped in S417, the power transmission device 1 determines whether power transmission to another power reception device is continuing (S418). If power is not being transmitted to another power receiving device, the process ends. If power is being transmitted to another power receiving device, the processing from S404 is performed again in order to move the power transmitting coil 205 to a position where the power transmission efficiency for the other power receiving device is improved.

以上説明したように、本実施形態によれば、ムービングコイル方式を用いて複数台の受電装置に並行して送電を行う際の電力伝送効率を向上させることができる。また、より多くの電力を供給する必要がある受電装置に対する効率を優先するため、システム全体として最も効率がよくなる位置で送電を行うことができるとともに送電装置１の無駄な電力の消費を低減することができる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to improve power transmission efficiency when power is transmitted in parallel to a plurality of power receiving apparatuses using the moving coil method. Moreover, since priority is given to the efficiency with respect to the power receiving apparatus which needs to supply more electric power, it can transmit in the position where the efficiency becomes the best as the whole system, and reduce the consumption of the useless electric power of the power transmission apparatus 1 Can do.

また、本実施形態によれば、ムービングコイル方式を用いて複数台の受電装置に並行して送電を行うことができるので、複数台の受電装置夫々１台ずつ送電を行うより、より短い時間で送電を行うことができる。   In addition, according to the present embodiment, since power can be transmitted in parallel to a plurality of power receiving devices using the moving coil method, the power can be transmitted in a shorter time than when power is transmitted to each of the plurality of power receiving devices. Electric power can be transmitted.

尚、上記実施形態では、各受電装置が要求する電力の値に応じて伝送効率の重みづき平均を算出したが、例えばデジタルカメラかデジタルビデオカメラかなどという受電装置の種別情報にもとづいて重みづきを決定してもよい。また、各受電装置のバッテリ容量に応じて重みづけを決定してもよい。 （その他の実施形態）
なお、上述の実施形態において、送電装置１は、複数台の受電装置を検出した場合、検出した複数台の受電装置夫々に並行して送電を行う構成を説明した。しかしながら、送電装置１は、複数台の受電装置を検出した場合、複数台の受電装置それぞれが要求する電力値に基づいて、１台ずつ送電を行う構成としてよい。この場合、例えば、送電装置１は、検出した複数台の受電装置のうち、より大きい電力値を要求する受電装置から順に１台ずつ送電を行う構成としてよい。この場合、送電装置１は、送電アンテナ２０５を送電対象とする受電装置が検出された位置に対応させて移動させる。また、送電装置１は、検出した複数台の受電装置のうち、より小さい電力値を要求する受電装置から順に１台ずつ送電を行う構成としてもよい。このように構成することで、送電装置１は、複数台の受電装置を検出した場合、複数台の受電装置それぞれが要求する電力値に基づいて優先順序を設けて、送電を行うことができる。 In the above embodiment, the weighted average of the transmission efficiency is calculated according to the power value required by each power receiving apparatus. May be determined. Moreover, you may determine weighting according to the battery capacity of each power receiving apparatus. (Other embodiments)
In the above-described embodiment, when the power transmission device 1 detects a plurality of power reception devices, the configuration has been described in which power transmission is performed in parallel to each of the detected plurality of power reception devices. However, when a plurality of power receiving devices are detected, the power transmitting device 1 may be configured to transmit power one by one based on the power value required by each of the plurality of power receiving devices. In this case, for example, the power transmission device 1 may be configured to transmit power one by one in order from the power reception device that requests a larger power value among the detected plurality of power reception devices. In this case, the power transmission device 1 moves the power transmission antenna 205 in correspondence with the position where the power reception device targeted for power transmission is detected. Moreover, the power transmission apparatus 1 is good also as a structure which transmits one by one in order from the power receiving apparatus which requests | requires a smaller electric power value among the detected several power receiving apparatuses. With this configuration, when a plurality of power receiving devices are detected, the power transmitting device 1 can perform power transmission by providing a priority order based on the power values required by each of the plurality of power receiving devices.

本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、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。   The present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiments to a system or apparatus via a network or a storage medium, and one or more processors in a computer of the system or apparatus read and execute the program This process can be realized. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.

１ 送電装置
２ 第１受電装置
３ 第２受電装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power transmission apparatus 2 1st power receiving apparatus 3 2nd power receiving apparatus

Claims (11)

移動可能な送電コイルと、
複数の受電装置に前記送電コイルを用いて無線により送電する送電手段と、
前記複数の受電装置夫々の位置を検出する検出手段と、
前記複数の受電装置夫々が要求する電力値を取得する取得手段と、
前記送電コイルを、前記検出手段により検出された前記複数の受電装置夫々の位置と前記取得手段により取得された前記複数の受電装置夫々が要求する電力値とに基づいて移動させる位置制御手段とを有し、
前記送電手段は、前記位置制御手段により移動させた前記送電コイルにより前記複数の受電装置への送電を行うことを特徴とする送電装置。 A movable power transmission coil,
Power transmission means for wirelessly transmitting power to a plurality of power receiving devices using the power transmission coil;
Detecting means for detecting the position of each of the plurality of power receiving devices;
Obtaining means for obtaining a power value required by each of the plurality of power receiving devices;
Position control means for moving the power transmission coil based on the position of each of the plurality of power receiving apparatuses detected by the detection means and the power value required by each of the plurality of power receiving apparatuses acquired by the acquisition means. Have
The power transmission device transmits power to the plurality of power receiving devices by the power transmission coil moved by the position control unit. 前記送電コイルが移動可能な位置での、前記複数の受電装置夫々に対する伝送効率を算出する算出手段を有し、
前記位置制御手段は、前記複数の受電装置夫々に対する伝送効率に基づいて、前記送電コイルを移動させることを特徴とする請求項１に記載の送電装置。 Calculating means for calculating transmission efficiency for each of the plurality of power receiving devices at a position where the power transmission coil is movable;
The power transmission device according to claim 1, wherein the position control unit moves the power transmission coil based on transmission efficiency for each of the plurality of power reception devices. 間欠的な送電を行う手段と、
前記間欠的な送電に応じて、前記複数の受電装置夫々から受電電力値を受信する受信手段と、を有し、
前記算出手段は、前記受信手段により受信された前記複数の受電装置夫々から受電電力値に基づいて伝送効率を算出することを特徴とする請求項２に記載の送電装置。 Means for intermittent power transmission,
Receiving means for receiving a received power value from each of the plurality of power receiving devices in response to the intermittent power transmission,
The power transmission apparatus according to claim 2, wherein the calculation unit calculates transmission efficiency based on a received power value from each of the plurality of power reception apparatuses received by the reception unit. 前記検出手段により検出された前記複数の受電装置夫々の位置に基づいて、前記間欠的な送電を行う範囲を決定する決定手段を有することを特徴とする請求項３に記載の送電装置。   The power transmission device according to claim 3, further comprising a determination unit that determines a range in which the intermittent power transmission is performed based on a position of each of the plurality of power reception devices detected by the detection unit. 前記取得手段は、無線通信により前記複数の受電装置夫々が要求する電力値を取得することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の送電装置。   5. The power transmission device according to claim 1, wherein the acquisition unit acquires a power value requested by each of the plurality of power receiving devices by wireless communication. 前記取得手段は、無線通信により前記複数の受電装置夫々が要求する電力値を取得することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の送電装置。   5. The power transmission device according to claim 1, wherein the acquisition unit acquires a power value requested by each of the plurality of power receiving devices by wireless communication. 前記送電手段は、磁界共鳴方式により送電を行うことを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の送電装置。   The power transmission device according to claim 1, wherein the power transmission unit performs power transmission by a magnetic field resonance method. 前記取得手段は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙによる無線通信により前記複数の受電装置夫々が要求する電力値を取得することを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の送電装置。   8. The power transmission device according to claim 1, wherein the acquisition unit acquires a power value required by each of the plurality of power receiving devices by wireless communication using Bluetooth (registered trademark) Low Energy. 9. . 前記送電手段は、前記位置制御手段により移動させた前記送電コイルにより前記複数の受電装置夫々の送電を並行して行うことを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の送電装置。   The power transmission device according to any one of claims 1 to 8, wherein the power transmission unit performs power transmission of each of the plurality of power receiving devices in parallel by the power transmission coil moved by the position control unit. . 移動可能な送電コイルと、複数の受電装置に前記送電コイルを用いて無線により送電する送電手段と、を有する送電装置の制御方法であって、
前記複数の受電装置夫々の位置を検出する検出工程と、
前記複数の受電装置夫々が要求する電力値を取得する取得工程と、
前記送電コイルを、前記検出工程において検出された前記複数の受電装置夫々の位置と前記取得工程において取得された前記複数の受電装置夫々が要求する電力値とに基づいて移動させる位置制御工程とを有し、
前記送電手段は、前記位置制御工程において移動させた前記送電コイルにより前記複数の受電装置への送電を行うことを特徴とする送電装置の制御方法。 A power transmission device control method comprising: a movable power transmission coil; and a power transmission unit configured to wirelessly transmit power to a plurality of power reception devices using the power transmission coil,
A detection step of detecting the position of each of the plurality of power receiving devices;
An acquisition step of acquiring a power value required by each of the plurality of power receiving devices;
A position control step of moving the power transmission coil based on the position of each of the plurality of power reception devices detected in the detection step and the power value required by each of the plurality of power reception devices acquired in the acquisition step; Have
The power transmission unit performs power transmission to the plurality of power reception devices by the power transmission coil moved in the position control step. 請求項１乃至９の何れか１項に記載の送電装置としてコンピュータを動作させるためのプログラム。   The program for operating a computer as a power transmission apparatus of any one of Claims 1 thru | or 9.
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