(57)【要約】【課題】  負荷の変動に対する応答速度が速い無線給電装置を提供する。【解決手段】  本発明の無線電力給電装置は、電力を無線で給電する無線電力給電部104bと、映像信号を送信する無線通信部103bと、無線通信部103bで送信する映像信号に応じて給電電力を制御する給電電力制御部108bとを有する。【選択図】  図１
2011082653.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力を無線で給電する給電手段と、
映像信号を送信する送信手段と、
前記給電手段が給電する給電電力を前記送信手段により送信する映像信号に応じて制御する給電制御手段と、
を持つことを特徴とする無線給電装置。
【請求項２】
前記給電制御手段は、前記送信手段が送信する映像信号の平均輝度レベルに応じて給電電力を制御すること、
を特徴とする請求項１記載の無線給電装置。
【請求項３】
電力を無線で給電する給電手段と、
映像信号を送信する送信手段と、
前記給電手段が給電する給電電力を前記送信手段により送信する映像信号に応じて制御する給電制御手段と、
給電効率を算出する給電効率算出手段と、
を持つことを特徴とする無線給電装置。
【請求項４】
前記給電制御手段は、前記送信手段が送信する映像信号の平均輝度レベルに応じて給電電力を制御すること、
を特徴とする請求項３記載の無線給電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は映像信号に応じて、無線電力伝送における給電電力を制御する無線電力給電装置に関する特許である。
【背景技術】
【０００２】
現在、配線を介さず無線により電力を機器へ供給する無線電力伝送技術が、さまざまな機器で実用化されている。
【０００３】
デジタルテレビにおいても、近年の薄型化、軽量化、映像信号などの無線伝送化に伴いレイアウトフリー化が進み、電力供給も無線電力伝送で行ないたいとの要求がある。
【０００４】
デジタルテレビへの電力供給を無線電力伝送で効率良く行なう場合、デジタルテレビの負荷状況に応じて、給電電力を変える必要がある。
【０００５】
これに対して、特許文献１では、無線電力伝送における受電側の負荷状況を検知し、その検出結果を給電側へ無線通信により送信する。給電側は、受電側より受信した検出結果に応じて給電電力を制御する。これにより、受電側の負荷に応じた給電を行なうことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７―３３６７８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記の特許文献に開示された従来技術では、受電側が負荷状況を検出し、無線通信を用いて、給電側へフィードバックしている。このため、負荷の変動に対する給電側の応答速度が遅くなるという課題がある。
【０００８】
負荷変動に対する応答速度が遅い場合の弊害は、例えば受電側の負荷が、軽負荷時から重負荷へ急峻に負荷変動したときに、受電側が必要とする電力を供給できない期間が発生する。これにより受電側の機器が、正常動作を行なえない可能性が考えられる。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、受電側の機器の負荷変動に応じて給電電力を制御する無線給電装置の応答速度を改善することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記した課題を解決するために、本発明は、電力を無線で給電する給電手段と、映像信号を送信する送信手段と、前記給電手段が給電する給電電力を前記送信手段により送信する映像信号に応じて制御する給電制御手段とを持つことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、負荷変動に対する応答速度を速くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第一の実施例に掛かるテレビ放送受信システムの概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第一の実施例に掛かる制御フローである。
【図３】本発明の第二の実施例に掛かるテレビ放送受信システムの概略構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第二の実施例に掛かる給電効率算出時における制御フローである。
【図５】本発明の第二の実施例に掛かる制御フローである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。この実施例は、テレビ放送受信システムとしてＳＴＢ（Set Top Box）とディスプレイで構成し、ＳＴＢがディスプレイへの電力供給を無線電力伝送で給電する。特にＳＥＤ（Surface-conduction Electron-emitter Display）、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）やＯＥＬ（Organic Electro-Luminescence）などの自発光デバイス、またＬＣＤ（Liquid Crystal Display）でもＬＥＤ（Light Emitting Diode）バックライトを用いて領域ごとにバックライトを制御するような、表示映像によって消費電力が変化するディスプレイを使用する場合を例示したものである。（「ＳＥＤ」は登録商標）
【実施例１】
【００１４】
以下、図1を参照して、本発明の第一の実施例によるテレビ放送受信システムについて説明する。
【００１５】
図１は、本発明の第一の実施例におけるテレビ放送受信システムの基本的なブロック図である。
【００１６】
図示のテレビ放送受信システムにおけるディスプレイ100aは、表示部101a、ＣＰＵ 102a、バス 103a、無線通信部 104b、無線電力受電部105a を備える。
【００１７】
また図示のテレビ放送受信システムにおけるＳＴＢ100bは、スピーカ 101b、アンプ 102b、無線通信部103b、無線電力供給部104b、チューナー 105b、映像・音声信号処理部106b、ＡＰＬ（Average Picture Level）算出部107b、給電電力制御部108b、画像処理部109b、ＣＰＵ 110b、リモコン受光部111b、バス 112b、リモコン 113bを備える。
【００１８】
ＣＰＵ 102a、ＣＰＵ 110bは、当該テレビ放送受信システムにおけるディスプレイ100a、ＳＴＢ100bをそれぞれ制御する中央演算処理装置である。
【００１９】
リモコン受光部 111bは、ユーザーによるリモコン 113bの操作指令を受信してＣＰＵ 110bへ転送する。ＣＰＵ 110bは転送された操作指令を処理して、ＳＴＢ100bの動作を決定する。なおユーザーによる操作指令は、リモコン113bからだけではなく、ＳＴＢ100bに搭載する複数のスイッチ（図示せず）からも行なう。この場合、ＣＰＵ 110bはユーザーにより操作されたスイッチによって動作を決定する。
【００２０】
チューナー105bは、ＣＰＵ 110bの制御下で、地上波アンテナ（図示せず）又はパラボナアンテナ（図示せず）を介して、映像、音声信号を受信、する。そして映像・音声処理部 106bにより映像信号及び音声信号が復調、復号される。
【００２１】
アンプ 102bは、映像・音声処理部 106bにより復調、復号された音声信号を増幅し、スピーカ 101bはアンプ 102bにより増幅された音声信号を出力する。
【００２２】
画像処理部109bは、ＣＰＵ 110bの制御下で、映像・音声信号処理部により復調、復号された映像信号に、例えばガンマ補正などの、画像処理を行なう。
【００２３】
無線通信部103bは、ＣＰＵ110bの制御下で、画像処理部109ｂが画像処理を行なった映像信号をディスプレイ100aへ無線通信する。
【００２４】
また無線通信部103bは、ＣＰＵ 110bの制御下で、無線通信部 104aと双方向に通信を行なう。
【００２５】
ＡＰＬ算出部 107bは、画像処理部 109bが画像処理を行なった映像信号から、フィールド毎またはフレーム毎にＡＰＬを算出する。ここでＡＰＬとは映像信号の平均輝度である。
【００２６】
給電電力制御部 108bは、ＣＰＵ110bの制御下で、ＡＰＬ算出部 107bにより算出されたフィールド毎またはフレーム毎のＡＰＬに応じて、ディスプレイ100aへ給電する電力を制御する。
【００２７】
無線電力給電部 104bは、給電電力制御部 108bによって制御された電力を、ディスプレイ100aへ伝送する。
【００２８】
無線通信部 104aは、ＣＰＵ 102aの制御下で、無線通信部 103bから無線送信された映像信号を受信し、表示部 101aへ出力する。そして表示部 101aは、無線通信部 104aから出力された映像信号を表示する。
【００２９】
また無線通信部 104aは、ＣＰＵ 102aの制御下で、無線通信部103bと双方向に通信を行なう。
【００３０】
無線電力受電部105a は、無線電力給電部 104bからの無線電力を受電し、表示部101a、ＣＰＵ 102a、無線通信部 104aへ電力を供給する。
【００３１】
尚、ディスプレイ100aへの無線給電電力を含む、ＳＴＢ100bへの電力供給は、商用電源コンセントから電源コードを介して供給される。（図示せず）
次に、本発明の第一の実施例による、給電電力制御部 108bで行なうディスプレイ100aへの給電電力制御について説明する。
【００３２】
給電電力制御部 108bは、ディスプレイ100aへの給電電力を決める指標として、表示部 101aで表示される映像信号における、ＡＰＬごとのディスプレイ100aの消費電力を予め計測したデータを持つ。給電電力制御部 108bは、このデータに基づき、ＡＰＬ算出部 107bで算出されたフィールド毎またはフレーム毎のＡＰＬに応じて、ディスプレイ100aへの給電電力を制御する。
【００３３】
また給電電力制御部108bは、無線電力給電部104の給電開始時間を制御する。
【００３４】
これは無線電力受電部105aが、ＡＰＬに応じて決まる給電電力を受電するタイミングと、そのＡＰＬを算出した映像信号のフィールドまたはフレームが表示部101aで表示されるタイミングとを合わせる為に行なう。
【００３５】
これにより、表示部101aで表示するフィールド毎またはフレーム毎にディスプレイ100aが必要となる電力を、無線電力給電部104bから給電することができる。
【００３６】
次に、図１、図２を参照して、本発明の第一の実施例によるテレビ放送受信システムの制御フローについて説明する。
【００３７】
まず、テレビ放送受信システムにおける、ＳＴＢ100bの制御フローについて説明する。
【００３８】
S201は、ユーザーによるリモコン 113b、またはＳＴＢ100bに搭載されるスイッチ（図示せず）の操作によるＳＴＢ電源ＯＮ指示を受けたらＳ202へ進む。
【００３９】
Ｓ202は、ディスプレイ100aを起動する時に必要な起動時電力を、無線電力給電部 104bが給電開始したらＳ203へ進む。
【００４０】
Ｓ203は、無線通信部 103bが、ディスプレイ100aを起動させる為の起動指示を送信したらＳ204へ進む。
【００４１】
Ｓ204は、無線通信部103bを介してディスプレイ100aから起動完了通知を受信したかを判断する。否と判断された場合は、ディスプレイ100aからの起動完了通知を受信するまで、この状態で待機する。ディスプレイ100aからの起動完了通知を受信したと判断したら、S205へ進む。
【００４２】
S205は、チューナー105bで受信され、映像・音声信号処理部106bが復調・復号した映像信号を出力し、画像処理部109bに入力されたら、S206へ進む。
【００４３】
S206は、画像処理部109bが画像処理を行なった映像信号を出力したら、S207、S210へ進む。
【００４４】
S207は、ＡＰＬ算出部107bが、画像処理部109bが画像処理を行なった映像信号のフィールド毎またはフレーム毎のＡＰＬを算出したら、S208へ進む。
【００４５】
S208は、給電電力制御部108bが、ＡＰＬ算出部107bが算出したＡＰＬに応じてディスプレイ100aへ給電する電力を決定したら、S209へ進む。
【００４６】
S209は、無線電力給電部104bが、給電電力制御部108bにより決定された給電電力を、ディスプレイ100aへ給電したら、S211へ進む。
【００４７】
S210は、無線通信部103bが、画像処理部109bにより画像処理を行なわれた映像映像信号を、ディスプレイ100aへ送信したら、S211へ進む。
【００４８】
S211は、ユーザーによるリモコン 113b、またはＳＴＢ100bに搭載されるスイッチ（図示せず）の操作によるＳＴＢ電源ＯＦＦ指示を受けたか判断する。否と判断された場合は、Ｓ205へ戻り、前記動作を繰り返す。ユーザーによるＳＴＢ電源ＯＦＦ指示を受けたと判断したら、S212へ進む。
【００４９】
S212は、無線通信部103bが映像信号の送信を停止したら、S213へ進む。
【００５０】
S213は、ディスプレイ100aが停止処理を行なうのに必要な停止時電力を、無線電力給電部104bがディスプレイ100aへ給電したら、S214へ進む。
【００５１】
S214は、無線通信部103bがディスプレイ100aへ停止指示を送信したら、S215へ進む。
【００５２】
S215は、無線通信部103bが、ディスプレイ100aからの停止完了通知を受信したかを判断する。否と判断された場合は、ディスプレイ100aからの停止完了通知を受信するまで、この状態で待機する。ディスプレイ100aからの停止完了通知を受信したと判断されたら、S216へ進む。
【００５３】
S216は、無線電力給電部104bがディスプレイ100aへの給電を停止し、ＳＴＢ電源ＯＦＦを行なう。これにより制御が終了する。
【００５４】
次に、テレビ放送受信システムにおけるディスプレイ100aの制御フローについて説明する。
【００５５】
S217は、無線電力受電部105aが、ディスプレイ100aの起動に必要な電力をＳＴＢ100bの無線電力給電部104bから受電したら、S218へ進む。
【００５６】
S218は、ＳＴＢ100bからのディスプレイ起動指示が無線通信部104aを介して受信されたかを判断する。否と判断された場合は、この状態で待機する。ＳＴＢ100bからのディスプレイ起動指示を受信したと判断したら、S219へ進む。
【００５７】
S219は、ＳＴＢ100bからのディスプレイ起動指示を受け、ディスプレイ100aを起動したら、S220へ進む。S220は、ディスプレイ100aの起動完了通知を無線通信部104aがＳＴＢ100bに送信したら、S221へ進む。
【００５８】
S221は、無線通信部104aがＳＴＢ100bから送信される映像信号を受信したら、S222へ進む。
【００５９】
S222は、ディスプレイ100aから受信した映像信号を表示部101aで出力したら、S223へ進む。
【００６０】
S223は、無線通信部104aを介して、ＳＴＢ100bからのディスプレイ停止指示を受信したかを判断する。ＳＴＢ100bからのディスプレイ停止指示を受信したらS224へ進み、否と判断したらS221へ戻る。
【００６１】
S224は、ＳＴＢ100bからのディスプレイ停止指示を受けて、ディスプレイを停止したら、S225へ進む。
【００６２】
S225は、無線通信部104aを介して、ＳＴＢ100bへ停止完了通知を送信する。
【００６３】
これによりディスプレイの制御フローが終了する。
【００６４】
以上のように本発明の第一の実施例によると、ディスプレイ100aへの給電電力を、ディスプレイ100aへ送信する映像信号のＡＰＬにより制御することで、ディスプレイ100aの消費電力変動に対する応答性を早くすることができる。
【実施例２】
【００６５】
次に、図３、図４、図５を参照して本発明の第二の実施例について説明する。
【００６６】
無線電力伝送は、給電部が供給する給電電力のうち受電部が受電できる電力の割合を給電効率と考えた場合、その給電効率が給電部と受電部との位置関係により変化すると考えられる。例えば、給電部と受電部との距離が離れる程、給電効率が低下する。そこで本発明の第二の実施例は、給電効率が低下する場合であっても、所望の動作を行なえるテレビ放送受信システムを示す。
【００６７】
図３は、本発明の第二の実施例におけるテレビ放送受信システムの基本的なブロック図である。
【００６８】
図示のテレビ放送受信システムにおけるディスプレイ100aは、本発明の第一の実施例と同じである。
【００６９】
また図示のテレビ放送受信システムにおけるＳＴＢ300bは、本発明の第一の実施例における構成に、給電効率算出部301bを追加で備えたものである。
【００７０】
給電効率算出部301bは、ＣＰＵ110bの制御下で、給電効率を算出する。
【００７１】
次に、本発明の第二の実施例による、給電効率算出方法について説明する。
【００７２】
給電効率算出部301bは、ディスプレイ100aが起動するのに必要な電力と、実際にディスプレイ100aを起動させる為に無線電力給電部104bが給電した給電電力の値を用いて、給電効率を算出する。
【００７３】
給電効率算出部301bは、ディスプレイ100aが起動するのに必要な電力を起動時電力情報として持つ。また実際にディスプレイ100aを起動させる為に無線電力給電部104bが給電した給電電力の値は、無線電力給電部104bの制御を行なう給電電力制御部108bから取得する。
【００７４】
次に、本発明の第二の実施例による、給電電力制御部108bで行なうディスプレイ100aへの給電電力制御について説明する。
【００７５】
給電電力制御部108bは、本発明の第一の実施例と同様に、ＡＰＬ算出部107bで算出されたフィールド毎またはフレーム毎のＡＰＬに応じて、ディスプレイ100aへの給電電力を制御する。さらにＡＰＬに応じて決まる給電電力に、ディスプレイ100aが必要とする電力を受電できるよう給電電力を加算する。加算する値は、給電効率算出部301bで算出する給電効率に応じて決まる。例えば、給電効率算出部301bで算出した給電効率が80％（0.8）、ＡＰＬに応じて決まる給電電力が100Ｗの場合、ＡＰＬに応じて決まる給電電力を給電効率で除算した値である125Ｗが加算する値を含めた給電電力である。
【００７６】
次に、図３、図４、図５を参照して、本発明の第二の実施例によるテレビ放送受信システムの制御フローについて説明する。
【００７７】
最初に図３、図４を参照して、本発明の第二の実施例によるテレビ放送受信システムにおける給電効率算出時の制御フローについて説明する。尚、給電効率の計測は、システムの起動時に行なう。
【００７８】
まずＳＴＢ300bの制御フローについて説明する。
【００７９】
S401、Ｓ402、S403は本発明の第一の実施例におけるS201、S202、S203と同じ制御フローである。
【００８０】
S405はディスプレイ100aから無線通信部103bを介して、ディスプレイ100aからの起動完了通知を受信したかを判断する。否と判断した場合は、S404へ進む。ディスプレイ100aからの起動完了通知を受信したらS406へ進む。
【００８１】
S404は、無線電力制御部108bの制御により、無線電力給電部104bが給電している電力を増加させたら、S403へ戻る。給電電力増加の割合は、例えば、現状の給電電力に対して1〜５％程度で行なう。これをディスプレイ100aからの起動完了通知を受信するまで繰り返す。
【００８２】
S406は、給電効率算出部301bが給電効率を算出する。これにより制御フローが終了する。
【００８３】
次に、テレビ放送受信システムにおけるディスプレイ100aの制御フローについて説明する。
【００８４】
S407は、無線電力給電部105aが、無線電力給電部104bからの給電電力を受電したら、S408へ進む。
【００８５】
S408は、無線電力給電部105aにおいて受電した電力が、ディスプレイ起動に必要な電力に達しているかを判断する。起動に必要な電力を受電したらS409へ進み、否と判断したら、起動に必要な電力を受電するまで、この状態で待機する。
【００８６】
S409は、無線通信部104aを介して、ＳＴＢ300bからディスプレイ起動指示を受信したかを判断する。ディスプレイ起動指示を受信したらS410へ進み、否と判断したら、ＳＴＢ300bからのディスプレイ起動指示を受信するまで、この状態で待機する。
【００８７】
S410は、ＳＴＢ300bからのディスプレイ起動指示を受け、ディスプレイ100aを起動したら、S411へ進む。S411は、無線通信部104aを介して、ＳＴＢ300bへ起動完了通知を送信する。これにより制御フローが終了する。
【００８８】
次に、図３、図５を参照して、本発明の第二の実施例によるテレビ放送受信システムの制御フローについて説明する。
【００８９】
まずＳＴＢ300bの制御フローについて説明する。
【００９０】
S501は、起動及び給電効率を算出したら、S502へ進む。起動及び給電効率算出は、図３、図４を参照して説明した給電効率算出時におけるＳＴＢ300bの制御フローを行なう。
【００９１】
S502以降は、本発明の第一の実施例におけるS205以降と同じフローである。
【００９２】
次に、ディスプレイ100aの制御フローについて説明する。
【００９３】
S514は、起動及び給電効率を算出したら、S515へ進む。起動及び給電効率算出は、図３、図４を参照して説明した給電効率算出時におけるディスプレイ100aの制御フローを行なう。
【００９４】
S515以降は、本発明の第一の実施例におけるS221以降と同じフローである。
【００９５】
以上のように本発明の第二の実施例によると、ＳＴＢ300bとディスプレイ100aとの距離が離れ、給電効率が低下する場合でも、給電効率を算出し、算出した給電効率に応じて給電を行なうことで、ディスプレイ100aが正常に動作するのに必要な電力を給電することができる。
【符号の説明】
【００９６】
100a  ディスプレイ
101a  表示部
102a  ＣＰＵ
103a  バス
104a  無線通信部
105a  無線電力受電部
100b  本発明の第一の実施例におけるＳＴＢ
101b  スピーカ
102b  アンプ
103b  無線通信部
104b  無線電力給電部
105b  チューナー
106b  映像・音声処理部
107b  ＡＰＬ算出部
108b  給電電力制御部
109b  画像処理部
110b  ＣＰＵ
111b  リモコン受光部
112b  バス
113b  リモコン
300b  本発明の第二の実施例におけるＳＴＢ
301b  給電効率算出部
【図１】
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【図２】
2011082653.tif 000004
【図３】
2011082653.tif 000005
【図４】
2011082653.tif 000006
【図５】
2011082653.tif 000007