专利名称：电力发送设备、电力发送方法和电力传送系统的制作方法
技术领域：
本公开涉及电力发送设备、电力发送方法和电力传送系统。
背景技术：
最近，能够在设备之间无线地传送电力的电力传送系统已得到使用。上述电力传送系统的示例可以是电子货币系统、交通设施的门票系统、使用员工身份(ID)卡等的进入/准入系统以及使用读写器(电力发送设备的示例)和IC卡(电力接收设备的示例)的集成芯片(IC)卡系统。作为将更大量的电力无线传送到更远距离的技术，例如通过利用电场或磁场谐振来传送电力的技术也已经得以开发。在这些情形下，已经开发了用于向特定设备无线传送电力的技术。通过控制方向性来向特定设备无线传送电力的技术的示例可以在日本专利申请特开第2009-253762号 公报中找到。
发明内容
在现有技术的用于向特定设备无线传送电力的技术(以下简称为“现有技术”)中，用于发送电力的电力发送设备获取位置信息并且基于位置信息来控制要发送的电力的方向性，所述位置信息指示出接收所发送的电力的目标的电力接收设备的位置。因为现有技术所应用于的电力发送设备(以下称为“现有技术的电力发送设备”)在电力接收设备的方向上发送电力，所以即使当存在能够接收电力的其他设备时，也可以进一步降低其他设备接收电力的可能性。因此，电力可能通过利用现有技术而被无线传送到特定的电力接收设备。然而，如果在即使当现有技术的电力发送设备通过控制方向性而以特定方位角发送电力时也发送电力的范围(电力发送范围)中存在除了电力接收设备以外的其他设备时，其他设备可以接收电力。这里，因为现有技术的电力发送设备对如上所述的其他设备的电力接收没有专门的考虑，因此除了电力接收设备以外的其他设备可能相当容易地执行对从现有技术的电力发送设备所发送的电力的未经授权的接收。因此，即使在使用现有技术时，预期也不会防止除了电力接收设备以外的其他设备的未授权电力接收。希望提供一种新颖且改进的电力发送设备、电力发送方法和电力传送系统，其能够向电力接收设备无线地传送电力，同时防止除了电力接收设备以外的其他设备的未授权电力接收。在第一实施例中，一种电力发送设备包括通信单元，该通信单元通过通信信道发送电力能力信息发送请求、响应于所述电力能力信息发送请求而接收电力能力信息并且发送随机化参数信息；处理单元，该处理单元被配置为基于所述电力能力信息产生所述随机化参数信息；以及电力发送单元，该电力发送单元基于所述随机化参数信息来无线地发送电力。优选地，电力能力信息指示出传送类型和参数类型。
优选地，传送类型是由电磁感应、电波、磁场谐振和电场谐振中的至少一者定义的，所述参数类型是由频率、电压和方位角中的至少一者定义的，并且所述电力发送单元利用所述电磁感应、电波、磁场谐振和电场谐振中的至少一者以及所述频率、电压和方位角中的至少一者来无线地发送电力。所述电力发送设备优选地包括存储单元，该存储单元存储发送电力能力信息，其中，所述处理单元通过对接收到的电力能力信息指示出的参数类型和所述发送电力能力信息指示出的参数类型进行比较以将接收到的电力能力信息指示出的参数类型添加到参数类型列表中来设定参数。优选地，所述处理单元被配置为针对参数类型的多个参数中的每一个来计算多个电力发送效率，并且基于所述多个电力发送效率中的最大电力发送效率来设定标准效率范围。优选地，所述通信信道是加密的。 优选地，所述通信单元在发送电力之后接收针对参数的第一电力接收量信息，并且所述处理单元被配置为基于所述第一电力接收量信息来计算第一电力发送效率并且在所述第一电力发送效率小于预定值的情况下使得所述电力发送单元不发送电力。优选地，所述通信单元在发送电力之后接收针对参数的第一电力接收量信息，并且所述处理单元被配置为基于所述第一电力接收量信息来计算第二电力发送效率并且在所述第二电力发送效率小于预定值的情况下生成排除所述参数的参数信息。优选地，如果所述通信单元接收到针对所述参数的额外第一电力接收量信息，则所述处理单元基于所述额外第一电力接收量信息来计算额外第二电力发送效率，并且如果所述额外第二电力发送效率在与所述第一电力接收量信息和所述额外第一电力接收量信息相对应的预定时段内小于预定值达预定次数，则所述处理单元将所述参数从所述参数信息中排除。优选地，在所述处理单元将所述参数从所述参数信息中排除之后，所述处理单元周期性地或者非周期性地将所述参数包括在所述参数信息中。优选地，在所述电力发送单元开始无线地发送电力之前所述通信单元发送所述电力能力信息发送请求，所述参数不超过所述电力能力信息所指示出的电力接收能力，所述通信单元发送参数信息，所述通信单元在所述电力发送单元无线地发送电力之后接收第二电力接收量信息，并且所述处理单元被配置为基于所述第二电力接收量信息来计算多个参数的多个第三电力发送效率、基于所述多个第三电力发送效率来设定标准范围并且在所述多个参数之一的第三电力发送效率在所述标准范围之外时从所述参数信息中排除所述多个参数之一。优选地，所述处理单元被配置为计算与所述标准范围相对应的电力发送单价，所述通信单元发送指示出所述电力发送单价的信息，并且在所述通信单元响应于指示出所述电力发送单价的信息而接收到电力发送开始请求的情况下所述电力发送单元利用所述参数无线地发送电力。优选地，如果所述多个参数之一的第三电力发送效率在所述标准范围之外，则所述电力发送单元停止无线地发送电力。优选地，所述通信单元经由使用预定频率载波的非接触通信来发送或接收用于形成所述通信信道的连接信息。优选地，所述通信单元经由所述非接触通信来发送所述电カ能力信息发送请求，所述通信单元经由所述非接触通信来接收所述电カ能力信息，并且所述參数不超过所述电力能力信息所指示出的电カ接收能力。优选地，所述处理単元被配置成为每个发送时段产生所述随机化參数信息。优选地，所述通信単元针对电力发送时段顺次发送所述随机化參数信息，并且所述电カ发送单元在所述电カ发送时段中顺次发送电力。在第二实施例中，ー种电カ发送方法包括发送电力能力信息发送请求；响应于所述电カ能力信息发送请求而接收电カ能力信息；通过通信信道来发送随机化參数信息；基于所述电カ能力信息来产生所述随机化參数信息；以及基于所述随机化參数信息来无线地发送电力。
在第三实施例中，一种程序使得计算机执行以下处理发送电カ能力信息发送请求；响应于所述电カ能力信息发送请求而接收电カ能力信息；通过通信信道来发送随机化參数信息；基于所述电カ能力信息来产生所述随机化參数信息；以及基于所述随机化參数信息来无线地发送电力。在第四实施例中，一种电カ接收设备包括存储单元，该存储单元存储电カ能力信息；通信単元，该通信単元接收电カ能力信息发送请求，响应于所述电カ能力信息发送请求而发送所述电カ能力信息，并且经由通信信道接收随机化參数信息；以及电力接收单元，该电カ接收单元接收基于所述随机化參数信息的电力。根据上述配置，可以向电力接收设备无线地传送电力，同时防止除了电カ接收设备以外的其他设备执行未经授权的电カ接收。
图I是示出在无线地传送电力的无线电力传送中发生的问题的说明图；图2是示出在无线地传送电力的无线电力传送中发生的问题的说明图；图3是示出根据ー个实施例的电カ传送系统中的通信信道建立处理的第一示例的说明图；图4是示出根据ー个实施例的电カ能力信息(power capability information)的示例的说明图；图5是示出根据ー个实施例的第一电カ传送类型的说明图；图6是示出根据ー个实施例的第二电カ传送类型的说明图；图7是同样示出根据ー个实施例的第二电カ传送类型的说明图；图8是示出根据ー个实施例的第三电カ传送类型的说明图；图9是示出根据ー个实施例的第四电カ传送类型的说明图；图10是示出根据ー个实施例的电カ传送系统中的通信信道建立处理的第二示例的说明图；图11是示出根据ー个实施例的电カ能力信息的另ー示例的说明图；图12是示出根据ー个实施例的仲裁处理(arbitration process)的示例的流程图13是示出根据ー个实施例在仲裁处理中确定电力传送类型的方法的说明图；图14是示出根据ー个实施例在仲裁处理中确定參数类型的方法的说明图；图15是示出根据ー个实施例的电カ发送设备中的校准处理的示例的流程图；图16是示出根据ー个实施例在电カ发送设备的校准处理中指定电カ參数类型中具有最大效率值的參数的处理的说明图；图17是示出根据ー个实施例在电カ发送设备的校准处理中设定电力參数类型中的电カ发送效率的标准范围的处理的说明图；图18是示出根据ー个实施例在电カ发送设备的校准处理中向用户呈现的显示画面的不例的说明图； 图19是示出根据ー个实施例在电カ发送设备的校准处理中向用户呈现的显示画面的另ー示例的说明图；图20是示出根据ー个实施例在电カ发送设备的校准处理中在黑名单中记录的电力參数的示例的说明图；图21是示出根据ー个实施例的电カ传送系统中的电カ发送处理的示例的说明图；图22是示出根据ー个实施例的由电カ发送设备发送的參数信息的示例的说明图；图23是示出根据ー个实施例当电カ接收设备响应于对參数信息的接收而作出响应时发送的分组的示例的说明图；图24是示出根据ー个实施例由电カ发送设备基于參数信息而发送的电カ的示例的说明图；图25是示出根据ー个实施例由电カ发送设备基于參数信息而发送的电カ的示例的说明图；图26是示出根据ー个实施例由电カ发送设备基于參数信息而发送的电カ的示例的说明图；图27是示出根据ー个实施例由电カ接收设备发送的电カ接收报告的示例的说明图；图28是示出根据ー个实施例当电カ发送设备响应于对电カ接收报告的接收而作出响应时发送的分组的示例的说明图；图29是示出根据ー个实施例的电カ发送设备的电カ发送处理的示例的流程图；图30是示出根据ー个实施例的电カ发送设备的參数设定处理的示例的流程图；图31是示出根据ー个实施例由电カ发送设备得出与某种參数类型相对应的參数而使用的转换表的示例的说明图；图32是示出根据ー个实施例的电カ发送设备的參数设定处理的另ー示例的流程图；图33是示出根据ー个实施例由电カ发送设备得出与某种參数类型相对应的參数而使用的转换表的另ー示例的说明图；图34是示出根据ー个实施例的构成电力传送系统的电力发送设备和电力接收设备的配置示例的框图35是示出根据ー个实施例的电カ发送设备的硬件配置示例的说明图；并且图36是示出根据ー个实施例的电カ接收设备的硬件配置示例的说明图。
具体实施例方式下面将參考附图来详细描述本公开的优选实施例。注意，在本说明书和附图中，具有基本相同功能和结构的结构要素用相同的标号表示，并且省略对这些结构要素的重复说明。下面将以下述顺序来给出描述。I.根据ー个实施例的方案2.根据ー个实施例的电カ传送系统 3.根据ー个实施例的程序(根据ー个实施例的方案)在描述根据该实施例的电カ传送系统(下面可以称为电カ传送系统1000)的配置之前，将描述根据该实施例的电カ传送方案。与稍后描述的根据该实施例的电カ传送方案有关的处理可以被视为与根据该实施例的电カ发送方法(发送电カ的方法)有关的处理。[在使用现有技术时发生的问题]在描述根据该实施例的电カ传送方案之前，将更具体地描述在用于无线地传送电力的无线电力传送中发生的问题。图I和图2是示出在用于无线地传送电力的无线电カ传送中发生的问题。这里，图I示出向例如位于诸如电气列车之类的车辆内的电カ发送目标的特定设备(电カ接收设备)进行无线电カ传送的使用情況。图2示出从桌子到位于例如设在咖啡店等中的桌子上的电カ发送目标的特定设备(电カ接收设备)的无线电力传送的使用情况。例如在图I所示的使用情况中，与现有技术一祥，电カ发送设备获取指示出电カ接收设备的位置的位置信息，并且基于位置信息来控制电力发送设备要发送的电カ的方向性，从而将电カ传送到电カ接收设备。然而，当在电カ发送范围内存在除了电カ接收设备以外的其他设备(以下可以称为“非电力发送目标设备”)时，电カ被非电カ发送目标设备接收。如图2所示的使用情况，当在用作电カ发送设备的桌子上存在电カ接收设备和非电カ发送目标设备吋，即使发送的电カ的方向性得到控制，非电カ发送目标设备也很可能包括在电カ发送范围内。这样，在图2所示的使用情况中，也存在电カ被非电カ发送目标设备接收的问题。即使当如上所述地使用现有技术时，如果非电力发送目标设备包括在电カ发送范围内，则非电カ发送目标设备的未经授权的电カ接收是相当容易的。因此，即使当使用现有技术时，预期也不会防止除了电カ接收设备以外的其他设备的未经授权的电カ接收。[电カ传送方案的概述]在电カ传送系统1000中，根据该实施例的构成电カ传送系统1000的电カ发送设备(以下可以称为“电カ发送设备100”)通过随机设定要发送的电カ的參数来发送电力，从而防止除了电カ接收设备以外的其他设备执行未经授权的电カ接收。更具体地，电カ发送设备100为每个电カ发送时段生成指示出要在电カ发送时段中顺次发送的电カ的參数的參数信息，并且通过利用经加密的通信信道(以下可以称为“第一通信信道”)，将生成的參数信息顺次发送到构成电カ传送系统1000的作为根据该实施例的电カ发送目标的电力接收设备(以下可以称为“电カ接收设备200”)。电カ发送设备100在每个电力发送时段中基于參数信息所指示出的电カ參数来发送电力。这里，因为电カ发送设备100生成对要在电カ发送时段中顺次发送的參数进行了随机化的參数信息，所以电カ发送设备100要发送的电カ对应于基于參数信息而随机化的參数。虽然根据该实施例的电カ參数的示例可以是频率、电压和方位角(azimuth angle),但是根据改实施例的电カ參数不限于上述这些。下面，在电カ发送设备100与电カ接收设备200之间执行电カ传送的电カ发送时段可以称为“会话”(session)，并且在电カ发送时段中顺次发送的电カ发送単位可以称为“步幅”(step)。也就是说，根据该实施例的步幅是电カ传送系统1000中的最小电カ发送单位，根据该实施例的会话是电カ传送系统1000中的包括多个步幅的标准电力发送单位。
因为电カ接收设备200经由加密的第一通信信道来接收參数信息，所以即使当在某个电カ发送时段中电カ发送设备100以随机參数来发送电カ时，也可以基于參数信息指示出的參数来接收所发送的电力。另ー方面，因为非电カ发送目标设备不像在电カ接收设备200中那样基于參数信息来接收电力，所以即使它在电カ发送范围内也难以接收从电力发送设备100发送的电力。也就是说，电カ发送设备100发送与随机化的參数相对应的电力，从而进一步减少非电カ发送目标设备的未经授权的电カ接收。因此，电カ发送设备100发送与随机化的參数相对应的电力，从而在防止除了电力接收设备以外的其他设备的未经授权的电カ接收的同时向电力接收设备200无线地传送电力。根据该实施例的电カ传送方案不限于电カ发送设备100的与随机化參数相对应的电カ传送。例如，电カ发送设备100还计算在电カ已被发送的电カ发送时段中的电カ发送效率(以下可以称为“第一电カ发送效率”)，并且如果计算出的第一电カ发送效率小于预定值则停止电カ发送。这里，根据该实施例的第一电カ发送效率的示例可以是电カ已被发送的整个电カ发送时段中的电カ发送效率，或者可以仅仅是电カ已被发送的多个电カ发送时段当中的一些电カ发送时段的电カ发送效率。下面将描述根据该实施例的第一电カ发送效率是电カ已被发送的整个电カ发送时段中的电カ发送效率。更具体地，电カ发送设备100经由第一通信信道从电カ接收设备200接收第一电力接收量信息，该第一电カ接收量信息指示出用于电カ接收设备200中的參数信息所指示出的每个电力參数的电カ接收量(在电カ接收设备200中测得的测量值)。这里，电カ发送设备100可以通过在每个电力发送时段中为每个參数测量发送电力来识别每个參数的电カ发送量。因此，电カ发送设备100例如可以通过执行下面的式I至式7的算术运算来计算第一电カ发送效率。下面可以将每个电カ发送时段中的电カ发送效率(即每个会话中的电カ发送效率)称为“第二电カ发送效率”。这里，E⑴表示步幅i中的电カ发送效率，Ps(i)表示步幅i中的电カ发送量，Pr (i)表示步幅i中的电カ接收量。Esec (j)表示会话j中的电カ发送效率，即第二电カ发送效率，Pssec (j)表示会话j中的电カ发送量，Prsec (j)表示会话j中的电カ接收量。Eall表不第一电カ发送效率，Psall表不在电カ已被发送的所有电カ发送时段中电カ发送量所合并到的整体电カ发送量，Prall表示在电カ已被发送的所有电カ发送时段中电カ接收量所合并到的整体电カ接收量。
权利要求
1.ー种电カ发送设备，包括 通信単元，该通信単元通过通信信道发送电力能力信息发送请求，响应于所述电カ能力信息发送请求而接收电カ能力信息并且发送随机化參数信息； 处理单元，该处理単元被配置为基于所述电カ能力信息产生所述随机化參数信息；以及 电カ发送単元，该电カ发送单元基于所述随机化參数信息来无线地发送电力。
2.根据权利要求I所述的电カ发送设备，其中，所述电カ能力信息指示出传送类型和參数类型。
3.根据权利要求2所述的电カ发送设备，其中，所述传送类型是由电磁感应、电波、磁场谐振和电场谐振中的至少ー者定义的，所述參数类型是由频率、电压和方位角中的至少一者定义的，并且所述电カ发送单元利用所述电磁感应、电波、磁场谐振和电场谐振中的至少ー者以及所述频率、电压和方位角中的至少ー者来无线地发送电カ。
4.根据权利要求2所述的电カ发送设备，还包括 存储发送电カ能力信息的存储单元，其中，所述处理単元通过对接收到的电カ能力信息指示出的參数类型和所述发送电カ能力信息指示出的參数类型进行比较以将接收到的电カ能力信息指示出的參数类型添加到參数类型列表中来设定參数。
5.根据权利要求2所述的电カ发送设备，其中，所述处理単元被配置为针对參数类型的多个參数中的每ー个计算多个电カ发送效率，并且基于所述多个电カ发送效率中的最大电カ发送效率来设定标准效率范围。
6.根据权利要求I所述的电カ发送设备，其中，所述通信信道是加密的。
7.根据权利要求I所述的电カ发送设备，其中，所述通信単元在发送电力之后接收针对參数的第一电カ接收量信息，并且所述处理単元被配置为基于所述第一电カ接收量信息来计算第一电カ发送效率并且在所述第一电カ发送效率小于预定值的情况下使得所述电カ发送单元不发送电力。
8.根据权利要求I所述的电カ发送设备，其中，所述通信単元在发送电力之后接收针对參数的第一电カ接收量信息，并且所述处理単元被配置为基于所述第一电カ接收量信息来计算第二电カ发送效率并且在所述第二电カ发送效率小于预定值的情况下生成排除所述參数的參数信息。
9.根据权利要求8所述的电カ发送设备，其中，如果所述通信単元接收到针对所述參数的额外第一电カ接收量信息，则所述处理单元基于所述额外第一电カ接收量信息来计算额外第二电カ发送效率，并且如果所述额外第二电カ发送效率在与所述第一电カ接收量信息和所述额外第一电カ接收量信息相对应的预定时段内小于预定值达预定次数，则所述处理单元将所述參数从所述參数信息中排除。
10.根据权利要求9所述的电カ发送设备，其中，在所述处理単元将所述參数从所述參数信息中排除之后，所述处理単元周期性地或者非周期性地将所述參数包括在所述參数信息中。
11.根据权利要求I所述的电カ发送设备，其中，在所述电カ发送单元开始无线地发送电カ之前所述通信单元发送所述电カ能力信息发送请求，所述參数不超过所述电カ能力信息所指示出的电カ接收能力，所述通信単元发送參数信息，所述通信単元在所述电カ发送単元无线地发送电力之后接收第二电カ接收量信息，并且所述处理単元被配置为基于所述第二电カ接收量信息来计算多个參数的多个第三电カ发送效率，基于所述多个第三电カ发送效率来设定标准范围并且在所述多个參数之一的第三电カ发送效率在所述标准范围之外时从所述參数信息中排除所述多个參数之一。
12.根据权利要求11所述的电カ发送设备，其中，所述处理単元被配置为计算与所述标准范围相对应的电カ发送单价，所述通信单元发送指示出所述电カ发送单价的信息，并且在所述通信単元响应于指示出所述电カ发送单价的信息而接收到电カ发送开始请求的情况下所述电カ发送单元利用所述參数无线地发送电力。
13.根据权利要求11所述的电カ发送设备，其中，如果所述多个參数之一的第三电カ发送效率在所述标准范围之外，则所述电カ发送単元停止无线地发送电カ。
14.根据权利要求I所述的电カ发送设备，其中，所述通信单元经由使用预定频率载波的非接触通信来发送或接收用于形成所述通信信道的连接信息。
15.根据权利要求14所述的电カ发送设备，其中，所述通信单元经由所述非接触通信来发送所述电カ能力信息发送请求，所述通信单元经由所述非接触通信来接收所述电カ能力信息，并且所述參数不超过所述电カ能力信息所指示出的电カ接收能力。
16.根据权利要求I所述的电カ发送设备，其中，所述处理単元被配置成为每个发送时段产生所述随机化參数信息。
17.根据权利要求I所述的电カ发送设备，其中所述通信単元针对电力发送时段顺次发送所述随机化參数信息，并且所述电カ发送单元在所述电カ发送时段中顺次发送电力。
18.ー种电カ发送方法，包括 发送电力能力信息发送请求； 响应于所述电カ能力信息发送请求而接收电カ能力信息； 通过通信信道来发送随机化參数信息； 基于所述电カ能力信息来产生所述随机化參数信息；以及 基于所述随机化參数信息来无线地发送电力。
19.一种用于使得计算机执行以下处理的程序 发送电力能力信息发送请求； 响应于所述电カ能力信息发送请求而接收电カ能力信息； 通过通信信道来发送随机化參数信息； 基于所述电カ能力信息来产生所述随机化參数信息；以及 基于所述随机化參数信息来无线地发送电力。
20.一种电カ接收设备，包括 存储单元，该存储単元存储电力能力信息； 通信単元，该通信単元接收电カ能力信息发送请求，响应于所述电カ能力信息发送请求而发送所述电カ能力信息，并且经由通信信道接收随机化參数信息；以及电カ接收单元，该电カ接收单元基于所述随机化參数信息接收电力。
全文摘要
本公开提供了电力发送设备、电力发送方法和电力传送系统。电力发送设备包括通信单元，该通信单元通过通信信道发送电力能力信息发送请求、响应于电力能力信息发送请求而接收电力能力信息并且发送随机化参数信息。电力发送设备还包括处理单元，该处理单元基于电力能力信息产生随机化参数信息。此外，电力发送设备还包括电力发送单元，该电力发送单元基于随机化参数信息来无线地发送电力。
文档编号H02J17/00GK102684315SQ20121003470
公开日2012年9月19日 申请日期2012年2月14日 优先权日2011年2月21日
发明者宫林直树, 石川泰清 申请人:索尼公司