JP2008113519A - 通信システムおよび方法、通信装置、通信端末、充電制御方法、並びにｉｃチップ - Google Patents

Abstract

【課題】通信用のアンテナを用いて、非接触で効率良く充電する。
【解決手段】磁界を介して近接通信を行うリーダライタ１１と携帯端末１２から構成される通信システムにおいて、リーダライタ１１は、携帯端末１２に充電を指示する充電コマンドを送信する。携帯端末１２は、受信した充電コマンドに対して、内部のバッテリの充電に必要な充電時間を示す充電時間情報を含むレスポンスをリーダライタ１１に送信する。リーダライタ１１は、受信したレスポンスに含まれる充電時間に応じて、出力抵抗の抵抗値を下げることにより、発生する磁界の強さを強くする。携帯端末１２は、充電時間に応じて、アンテナの入力抵抗を下げ、磁界から得られる電力をバッテリに供給する。本発明は、例えば、リーダライタ機能付きのパーソナルコンピュータとICカード機能付きの携帯電話機に適用することができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、通信システムおよび方法、通信装置、通信端末、充電制御方法、並びにICチップに関し、特に、通信用のアンテナを用いて、非接触で効率良く充電することができるようにした通信システムおよび方法、通信装置、通信端末、充電制御方法、並びにICチップに関する。

非接触で通信を行うIC（Integrated Circuit）カードは、リーダライタから供給される電力により駆動されるため、通常ICカード内に電源を備える必要はないが、ICカードの動作を安定させるために、バッテリが設けられる場合がある。また、例えば、携帯電話機などの、非接触ICカード機能を有する携帯端末においては、非接触ICカード機能以外の機能の実行に必要な電力を供給するために、バッテリが設けられる場合がある。これらの場合、ICカードまたは携帯端末内にバッテリを充電するための回路を設ける必要がある。

ところで、リーダライタから発生される磁界を用いて、非接触ICカードまたは携帯端末に設けられたバッテリを充電することを考えた場合、まず、通信用のアンテナをそのまま用いて、リーダライタから非接触ICカードまたは携帯端末に充電用の電力を供給することが考えられる。

また、通信用のアンテナとは別に、充電専用のアンテナまたはコイルを設けて、充電専用のアンテナやコイルを介して、リーダライタから非接触ICカードまたは携帯端末に充電専用の電力を供給することが考えられる（例えば、特許文献１を参照）。

実用新案第３１０８０３４号

しかしながら、通信用と充電用のアンテナを共通にするようにした場合、通信を行いながら充電することになるが、データの受信を行うためには、非接触ICカードまたは携帯端末内のアンテナの入力抵抗の値を小さくすることはできない。従って、電力のロスが増え、充電効率が悪くなってしまう。また、リーダライタ側においても、ICカードの負荷変調を検出するためには、リーダライタ内の磁界発生回路の出力抵抗の値を小さくすることはできない。従って、電力のロスが増え、効率の良い電力伝送ができない。

また、充電専用のアンテナやコイルを設けるようにした場合、非接触ICカードまたは携帯端末のコストが高くなったり、サイズが大きくなってしまったりする。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、通信用のアンテナを用いて、非接触で効率良く充電することができるようにするものである。

本発明の第１の側面の通信システムは、磁界を発生させる第１のアンテナを備える通信装置と、前記磁界を介して前記第１のアンテナと誘導結合する第２のアンテナおよび充電可能なバッテリとを備える通信端末とから構成される通信システムであって、前記磁界を介して前記通信装置と前記通信端末とが近接通信を行う通信システムであって、前記通信装置が、前記通信端末に充電を指示する充電コマンドの前記第１のアンテナを介する送信を制御する第１の送信制御手段と、前記通信端末から送信されてくる、前記充電コマンドに対するレスポンスの前記第１のアンテナを介する受信を制御する第１の受信制御手段と、前記レスポンスを受信した場合、前記第１のアンテナから発生される前記磁界の強さを強くするように制御する磁界強度制御手段とを備え、前記通信端末が、前記通信装置から送信されてくる、前記充電コマンドの前記第２のアンテナを介する受信を制御する第２の受信制御手段と、前記通信装置への、前記充電コマンドに対する前記レスポンスの前記第２のアンテナを介する送信を制御する第２の送信制御手段と、前記充電コマンドを受信した場合、前記磁界により前記第２のアンテナを介して前記バッテリに流れる充電電流を大きくするように制御する充電電流制御手段とを備える。

前記通信装置の所定の面には、複数の突起部が設けられ、前記通信端末の所定の面には、前記突起部のそれぞれに対応する形状の複数の凹部が設けられ、前記突起部と前記凹部とがそれぞれ嵌合した場合、前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとが近接させることができる。

本発明の第１の側面の通信方法は、磁界を発生させる第１のアンテナを備える通信装置と、前記磁界を介して前記第１のアンテナと誘導結合する第２のアンテナおよび充電可能なバッテリとを備える通信端末とから構成される通信システムであって、前記磁界を介して前記通信装置と前記通信端末とが近接通信を行う通信システムの通信方法であって、前記通信装置によって実行される、前記通信端末に充電を指示する充電コマンドの前記第１のアンテナを介する送信を制御し、前記通信端末から送信されてくる、前記充電コマンドに対するレスポンスの前記第１のアンテナを介する受信を制御し、前記レスポンスを受信した場合、前記第１のアンテナから発生される前記磁界の強さを強くするように制御するステップと、前記通信端末によって実行される、前記通信装置から送信されてくる、前記充電コマンドの前記第２のアンテナを介する受信を制御し、前記通信装置への、前記充電コマンドに対する前記レスポンスの前記第２のアンテナを介する送信を制御し、前記充電コマンドを受信した場合、前記磁界により前記第２のアンテナを介して前記バッテリに流れる充電電流を大きくするように制御するステップとを含む。

本発明の第２の側面の通信装置は、磁界を発生するアンテナを備える通信装置であって、充電可能なバッテリを備える通信端末と前記磁界を介して近接通信を行う通信装置であって、前記通信端末に充電を指示する充電コマンドの前記アンテナを介する送信を制御する送信制御手段と、前記通信端末から送信されてくる、前記充電コマンドに対するレスポンスの前記アンテナを介する受信を制御する受信制御手段と、前記レスポンスを受信した場合、前記アンテナから送信される前記磁界の強さを強くするように制御する磁界強度制御手段とを備える。

前記磁界強度制御手段には、前記磁界を発生させる回路の出力抵抗の抵抗値を下げることにより、前記アンテナから送信される前記磁界の強さを強くするように制御させることができる。

前記通信装置には、前記アンテナに流れる電流を測定する測定手段をさらに設け、前記磁界強度制御手段には、前記アンテナに流れる電流の値が所定の閾値以下になった場合、前記出力抵抗の抵抗値を元の値に戻すように制御させることができる。

前記充電コマンドに対する前記レスポンスには、前記バッテリの充電時間を示す情報が含まれ、前記磁界強度制御手段には、前記出力抵抗の抵抗値が下げられてから前記充電時間が経過したとき、前記出力抵抗の抵抗値を元の値に戻すように制御させることができる。

前記通信装置には、前記情報に示される前記充電時間が０である場合、自分の電源をオフする電源制御手段をさらに設けることができる。

前記通信端末の所定の面に設けられている複数の凹部のそれぞれに対応する形状の複数の突起部が自分の所定の面に設けられ、前記突起部と前記凹部とがそれぞれ嵌合した場合、自分の前記アンテナと前記通信端末のアンテナとが近接させることができる。

本発明の第２の側面の通信方法は、磁界を発生するアンテナを備える通信装置であって、充電可能なバッテリを備える通信端末と前記磁界を介して近接通信を行う通信装置の通信方法であって、前記通信端末に充電を指示する充電コマンドの前記アンテナを介する送信を制御し、前記通信端末から送信されてくる、前記充電コマンドに対するレスポンスの前記アンテナを介する受信を制御し、前記レスポンスを受信した場合、前記アンテナから送信される前記磁界の強さを強くするように制御するステップを含む。

本発明の第３の側面の通信端末は、通信装置から発生される磁界を電流に変換するアンテナと充電可能なバッテリとを備える通信端末であって、前記通信装置と前記磁界を介して近接通信を行う通信端末であって、前記通信装置から送信されてくる、充電を指示する充電コマンドの前記アンテナを介する受信を制御する受信制御手段と、前記通信装置への、前記充電コマンドに対するレスポンスの前記アンテナを介する送信を制御する送信制御手段と、前記充電コマンドを受信した場合、前記磁界により前記アンテナを介して前記バッテリに流れる充電電流を大きくするように制御する充電電流制御手段とを備える。

前記充電電流制御手段には、前記アンテナの入力抵抗の抵抗値を下げることにより、前記充電電流を大きくするように制御させることができる。

前記通信端末には、前記バッテリの充電に必要な充電時間を算出する算出手段をさらに設け、前記充電電流制御手段には、前記入力抵抗の抵抗値を下げてから前記充電時間が経過したとき、前記入力抵抗の抵抗値を元の値に戻すように制御させることができる。

前記通信端末には、前記アンテナに流れる前記電流を測定する測定手段をさらに設け、前記充電電流制御手段には、前記アンテナに流れる電流の値が所定の閾値以下になった場合、前記入力抵抗の抵抗値を元の値に戻すように制御させることができる。

前記通信端末には、前記充電コマンドを受信した場合、前記アンテナを介して前記バッテリに前記充電電流が流れるように、前記アンテナと前記バッテリとを電気的に接続させる接続制御手段をさらに設けることができる。

前記通信装置の所定の面に設けられている複数の突起部のそれぞれに対応する形状の複数の凹部が自分の所定の面に設けられ、前記突起部と前記凹部とがそれぞれ嵌合した場合、自分の前記アンテナと前記通信装置のアンテナとが近接させることができる。

本発明の第３の側面の充電制御方法は、通信装置から発生される磁界を電流に変換するアンテナと充電可能なバッテリとを備える通信端末であって、前記通信装置と前記磁界を介して近接通信を行う通信端末の充電制御方法において、前記通信装置から送信されてくる、充電を指示する充電コマンドの前記アンテナを介する受信を制御し、前記通信装置への、前記充電コマンドに対するレスポンスの前記アンテナを介する送信を制御し、前記充電コマンドを受信した場合、前記磁界により前記アンテナを介して前記バッテリに流れる充電電流を大きくするように制御するステップを含む。

本発明の第４の側面のICチップは、通信装置から発生される磁界を電流に変換するアンテナと充電可能なバッテリとを備える通信端末であって、前記通信装置と前記磁界を介して近接通信を行う通信端末に設けられるICチップであって、前記通信装置から送信されてくる、充電を指示する充電コマンドの前記アンテナを介する受信を制御する受信制御手段と、前記通信装置への、前記充電コマンドに対するレスポンスの前記アンテナを介する送信を制御する送信制御手段と、前記充電コマンドを受信した場合、前記磁界により前記アンテナを介して前記バッテリに流れる充電電流を大きくするように制御する充電電流制御手段とを備える。

前記ICチップには、前記アンテナをさらに設けることができる。

本発明の第１の側面においては、通信装置は、通信端末に充電を指示する充電コマンドの第１のアンテナを介する送信が制御され、通信端末から送信されてくる、充電コマンドに対するレスポンスの第１のアンテナを介する受信が制御され、レスポンスを受信した場合、第１のアンテナから送信される磁界の強さが強くなるように制御され、通信端末は、通信装置から送信されてくる、充電コマンドの第２のアンテナを介する受信が制御され、通信装置への、充電コマンドに対するレスポンスの第２のアンテナを介する送信が制御され、充電コマンドを受信した場合、磁界により第２のアンテナを介してバッテリに流れる充電電流が大きくなるように制御される。

本発明の第２の側面においては、通信端末に充電を指示する充電コマンドのアンテナを介する送信が制御され、通信端末から送信されてくる、充電コマンドに対するレスポンスのアンテナを介する受信が制御され、レスポンスを受信した場合、アンテナから送信される磁界の強さが強くなるように制御される。

本発明の第３の側面においては、通信装置から送信されてくる、充電を指示する充電コマンドのアンテナを介する受信が制御され、通信装置への、充電コマンドに対するレスポンスのアンテナを介する送信が制御され、充電コマンドを受信した場合、磁界によりアンテナを介してバッテリに流れる充電電流が大きくなるように制御される。

本発明の第４の側面においては、通信装置から送信されてくる、充電を指示する充電コマンドのアンテナを介する受信が制御され、通信装置への、充電コマンドに対するレスポンスのアンテナを介する送信が制御され、充電コマンドを受信した場合、磁界によりアンテナを介してバッテリに流れる充電電流が大きくなるように制御される。

以上のように、本発明の第１の側面によれば、充電コマンドを送受信することができる。特に、本発明の第１の側面によれば、通信用のアンテナを用いて、非接触で効率良く充電することができる。

また、本発明の第２の側面によれば、充電コマンドを送信することができる。特に、本発明の第２の側面によれば、通信用のアンテナを用いて、非接触で効率良く携帯端末のバッテリを充電する電力を供給することができる。

さらに、本発明の第３の側面によれば、充電コマンドを受信することができる。特に、本発明の第３の側面によれば、通信用のアンテナを用いて、非接触で効率良く携帯端末のバッテリを充電することができる。

また、本発明の第４の側面によれば、充電コマンドを受信することができる。特に、本発明の第４の側面によれば、通信用のアンテナを用いて、非接触で効率良く携帯端末のバッテリを充電することができる。

以下に本発明の実施の形態を説明するが、本発明の構成要件と、明細書又は図面に記載の実施の形態との対応関係を例示すると、次のようになる。この記載は、本発明をサポートする実施の形態が、明細書又は図面に記載されていることを確認するためのものである。したがって、明細書又は図面中には記載されているが、本発明の構成要件に対応する実施の形態として、ここには記載されていない実施の形態があったとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件に対応するものではないことを意味するものではない。逆に、実施の形態が構成要件に対応するものとしてここに記載されていたとしても、そのことは、その実施の形態が、その構成要件以外の構成要件には対応しないものであることを意味するものでもない。

本発明の第１の側面の通信システムは、磁界を発生させる第１のアンテナを備える通信装置と、前記磁界を介して前記第１のアンテナと誘導結合する第２のアンテナおよび充電可能なバッテリとを備える通信端末とから構成される通信システムであって、前記磁界を介して前記通信装置と前記通信端末とが近接通信を行う通信システムであって、前記通信装置（例えば、図１のリーダライタ１１）が、前記通信端末に充電を指示する充電コマンドの前記第１のアンテナを介する送信を制御する第１の送信制御手段（例えば、図２の送信制御部５１）と、前記通信端末から送信されてくる、前記充電コマンドに対するレスポンスの前記第１のアンテナを介する受信を制御する第１の受信制御手段（例えば、図２の受信制御部５２）と、前記レスポンスを受信した場合、前記第１のアンテナから発生される前記磁界の強さを強くするように制御する磁界強度制御手段（例えば、図２の出力抵抗制御部５５）とを備え、前記通信端末（例えば、図１の携帯端末装置１２）が、前記通信装置から送信されてくる、前記充電コマンドの前記第２のアンテナを介する受信を制御する第２の受信制御手段（例えば、図３の受信制御部９１）と、前記通信装置への、前記充電コマンドに対する前記レスポンスの前記第２のアンテナを介する送信を制御する第２の送信制御手段（例えば、図３の送信制御部９３）と、前記充電コマンドを受信した場合、前記磁界により前記第２のアンテナを介して前記バッテリに流れる充電電流を大きくするように制御する充電電流制御手段（例えば、図３の入力抵抗制御部９４）とを備える。

前記通信装置の所定の面には、複数の突起部（例えば、図７の突起部１１１および突起部１１２ａ乃至１１２ｄ）が設けられ、前記通信端末の所定の面には、前記突起部のそれぞれに対応する形状の複数の凹部（例えば、図７の凹部１２１および凹部１２２ａ乃至１２２ｄ）が設けられ、前記突起部と前記凹部とがそれぞれ嵌合した場合、前記第１のアンテナ（例えば、図７のアンテナ３３）と前記第２のアンテナ（例えば、図７のアンテナ７１）とが近接させることができる。

本発明の第１の側面の通信方法は、磁界を発生させる第１のアンテナを備える通信装置と、前記磁界を介して前記第１のアンテナと誘導結合する第２のアンテナおよび充電可能なバッテリとを備える通信端末とから構成される通信システムであって、前記磁界を介して前記通信装置と前記通信端末とが近接通信を行う通信システムの通信方法であって、前記通信装置によって実行される、前記通信端末に充電を指示する充電コマンドの前記第１のアンテナを介する送信を制御し（例えば、図４のステップＳ３１）、前記通信端末から送信されてくる、前記充電コマンドに対するレスポンスの前記第１のアンテナを介する受信を制御し（例えば、図４のステップＳ３２）、前記レスポンスを受信した場合、前記第１のアンテナから発生される前記磁界の強さを強くするように制御するステップ（例えば、図４のステップＳ３５）と、前記通信端末によって実行される、前記通信装置から送信されてくる、前記充電コマンドの前記第２のアンテナを介する受信を制御し（例えば、図５のステップＳ５１）、前記通信装置への、前記充電コマンドに対する前記レスポンスの前記第２のアンテナを介する送信を制御し（例えば、図５のステップＳ５３）、前記充電コマンドを受信した場合、前記磁界により前記第２のアンテナを介して前記バッテリに流れる充電電流を大きくするように制御するステップ（例えば、図５のステップＳ５４）とを含む。

本発明の第２の側面の通信装置は、磁界を発生するアンテナを備える通信装置であって、充電可能なバッテリを備える通信端末と前記磁界を介して近接通信を行う通信装置であって、前記通信端末に充電を指示する充電コマンドの前記アンテナを介する送信を制御する送信制御手段（例えば、図２の送信制御部５１）と、前記通信端末から送信されてくる、前記充電コマンドに対するレスポンスの前記アンテナを介する受信を制御する受信制御手段（例えば、図２の受信制御部５２）と、前記レスポンスを受信した場合、前記アンテナから送信される前記磁界の強さを強くするように制御する磁界強度制御手段（例えば、図２の出力抵抗制御部５５）とを備える。

前記磁界強度制御手段には、前記磁界を発生させる回路の出力抵抗の抵抗値を下げることにより、前記アンテナから送信される前記磁界の強さを強くするように制御させることができる（例えば、図４のステップＳ３５）。

前記通信装置には、前記アンテナに流れる電流を測定する測定手段（例えば、図２のアンテナ電流測定部５６）をさらに設け、前記磁界強度制御手段には、前記アンテナに流れる電流の値が所定の閾値以下になった場合、前記出力抵抗の抵抗値を元の値に戻すように制御させることができる（例えば、図４のステップＳ３９）。

前記充電コマンドに対する前記レスポンスには、前記バッテリの充電時間を示す情報が含まれ、前記磁界強度制御手段には、前記出力抵抗の抵抗値が下げられてから前記充電時間が経過したとき、前記出力抵抗の抵抗値を元の値に戻すように制御させることができる（例えば、図４のステップＳ３９）。

前記通信装置には、前記情報に示される前記充電時間が０である場合、自分の電源をオフする電源制御手段（例えば、図２の電源制御部５７）をさらに設けることができる。

前記通信端末の所定の面に設けられている複数の凹部（例えば、図７の凹部１２１および凹部１２２ａ乃至１２２ｄ）のそれぞれに対応する形状の複数の突起部（例えば、図７の突起部１１１および突起部１１２ａ乃至１１２ｄ）が自分の所定の面に設けられ、前記突起部と前記凹部とがそれぞれ嵌合した場合、自分の前記アンテナと前記通信端末のアンテナとが近接させることができる。

本発明の第２の側面の通信方法は、磁界を発生するアンテナを備える通信装置であって、充電可能なバッテリを備える通信端末と前記磁界を介して近接通信を行う通信装置の通信方法であって、前記通信端末に充電を指示する充電コマンドの前記アンテナを介する送信を制御し（例えば、図４のステップＳ３１）、前記通信端末から送信されてくる、前記充電コマンドに対するレスポンスの前記アンテナを介する受信を制御し（例えば、図４のステップＳ３２）、前記レスポンスを受信した場合、前記アンテナから送信される前記磁界の強さを強くするように制御するステップ（例えば、図４のステップＳ３５）を含む。

本発明の第３の側面の通信端末は、通信装置から発生される磁界を電流に変換するアンテナと充電可能なバッテリとを備える通信端末であって、前記通信装置と前記磁界を介して近接通信を行う通信端末であって、前記通信装置から送信されてくる、充電を指示する充電コマンドの前記アンテナを介する受信を制御する受信制御手段（例えば、図３の受信制御部９１）と、前記通信装置への、前記充電コマンドに対するレスポンスの前記アンテナを介する送信を制御する送信制御手段（例えば、図３の送信制御部９３）と、前記充電コマンドを受信した場合、前記磁界により前記アンテナを介して前記バッテリに流れる充電電流を大きくするように制御する充電電流制御手段（例えば、図３の入力抵抗制御部９４）とを備える。

前記充電電流制御手段には、前記アンテナの入力抵抗の抵抗値を下げることにより、前記充電電流を大きくするように制御させることができる（例えば、図５のステップＳ５４）。

前記通信端末には、前記バッテリの充電に必要な充電時間を算出する算出手段（例えば、図３の充電時間算出部９２）をさらに設け、前記充電電流制御手段には、前記入力抵抗の抵抗値を下げてから前記充電時間が経過したとき、前記入力抵抗の抵抗値を元の値に戻すように制御させることができる（例えば、図５のステップＳ６１）。

前記通信端末には、前記アンテナに流れる前記電流を測定する測定手段（例えば、図３のアンテナ電流測定部９８）をさらに設け、前記充電電流制御手段には、前記アンテナに流れる電流の値が所定の閾値以下になった場合、前記入力抵抗の抵抗値を元の値に戻すように制御させることができる（例えば、図５のステップＳ６１）。

前記通信端末には、前記充電コマンドを受信した場合、前記アンテナを介して前記バッテリに前記充電電流が流れるように、前記アンテナと前記バッテリとを電気的に接続させる接続制御手段（例えば、図３のスイッチ制御部９５）をさらに設けることができる。

前記通信装置の所定の面に設けられている複数の突起部（例えば、図７の突起部１１１および突起部１１２ａ乃至１１２ｄ）のそれぞれに対応する形状の複数の凹部（例えば、図７の凹部１２１および凹部１２２ａ乃至１２２ｄ）が自分の所定の面に設けられ、前記突起部と前記凹部とがそれぞれ嵌合した場合、自分の前記アンテナと前記通信装置のアンテナとが近接させることができる。

本発明の第３の側面の充電制御方法は、通信装置から発生される磁界を電流に変換するアンテナと充電可能なバッテリとを備える通信端末であって、前記通信装置と前記磁界を介して近接通信を行う通信端末の充電制御方法において、前記通信装置から送信されてくる、充電を指示する充電コマンドの前記アンテナを介する受信を制御し（例えば、図５のステップＳ５１）、前記通信装置への、前記充電コマンドに対するレスポンスの前記アンテナを介する送信を制御し（例えば、図５のステップＳ５３）、前記充電コマンドを受信した場合、前記磁界により前記アンテナを介して前記バッテリに流れる充電電流を大きくするように制御するステップ（例えば、図５のステップＳ５４）を含む。

本発明の第４の側面のICチップは、通信装置から発生される磁界を電流に変換するアンテナと充電可能なバッテリとを備える通信端末であって、前記通信装置と前記磁界を介して近接通信を行う通信端末に設けられるICチップであって、前記通信装置から送信されてくる、充電を指示する充電コマンドの前記アンテナを介する受信を制御する受信制御手段（例えば、図３の受信制御部９１）と、前記通信装置への、前記充電コマンドに対するレスポンスの前記アンテナを介する送信を制御する送信制御手段（例えば、図３の送信制御部９３）と、前記充電コマンドを受信した場合、前記磁界により前記アンテナを介して前記バッテリに流れる充電電流を大きくするように制御する充電電流制御手段（例えば、図３の入力抵抗制御部９４）とを備える。

前記ICチップには、前記アンテナ（例えば、図３のアンテナ７１）をさらに設けることができる。

図１は、本発明に係る通信システム１の一実施の形態を示すブロック図である。

図１の通信システム１は、リーダライタ１１および携帯端末装置１２から構成される。例えば、リーダライタ１１は、パーソナルコンピュータの構成の一部として設けられ、携帯端末装置１２は、無線での通話機能を有する携帯電話機とされる。

通信システム１においては、ユーザが携帯端末装置１２をリーダライタ１１にかざすなどして、リーダライタ１１と携帯端末装置１２とを互いに近接させることにより、リーダライタ１１から発生される磁界を介して近接通信が行われる。この近接通信においては、リーダライタ１１は、所定のコマンドを携帯端末装置１２に送信する。携帯端末装置１２は、リーダライタ１１から送信されてくるコマンドを受信し、そのコマンドに応じた処理を行ったり、受信したコマンドに対する応答コマンド（以下、レスポンスと称する）を携帯端末装置１２に送信したりする。

図２は、図１のリーダライタ１１の構成の例を示す図である。

図２に示されるように、リーダライタ１１は、電源３１、可変抵抗３２、アンテナ３３、および制御部３４を含むように構成される。また、リーダライタ１１において、電源３１、可変抵抗３２、およびアンテナ３３は、磁界発生回路を構成する。

電源３１は、リーダライタ１１の各部を駆動するための電力を、リーダライタ１１の各部に供給する。

可変抵抗３２は、リーダライタ１１の磁界発生回路における出力抵抗であり、その抵抗値は、制御部３４によって制御される。例えば、リーダライタ１１が携帯端末装置１２と通信を行う場合、リーダライタ１１が携帯端末装置１２からのレスポンスを受信できるように、出力抵抗である可変抵抗３２の抵抗値は高い値に設定される。また、リーダライタ１１が携帯端末装置１２のバッテリ６２（図３）を充電するための電力を携帯端末装置１２に供給する場合、電力を効率良く供給できるように、可変抵抗３２の抵抗値は低い値に設定される。

アンテナ３３は、コンデンサ４１およびコイル４２から構成される。コンデンサ４１とコイル４２とは、LC共振回路を構成する。リーダライタ１１は、アンテナ３３のコイル４２に電流が流れたときに発生する磁界を介して、携帯端末装置１２と通信を行ったり、携帯端末装置１２に電力を供給したりする。

なお、出力抵抗である可変抵抗３２の抵抗値が下げられた場合、アンテナ３３に流れる電流が大きくなるので、発生する磁界は強くなる。これにより、リーダライタ１１に近接している携帯端末装置１２では、より強い磁界を介してより大きな電力を得ることができる。

制御部３４は、リーダライタ１１の各部の動作を制御する。

制御部３４は、送信制御部５１、受信制御部５２、タイマ設定部５３、タイマ５４、出力抵抗制御部５５、アンテナ電流測定部５６、電源制御部５７、およびデータ処理部５８を含むように構成される。

送信制御部５１は、携帯端末装置１２へ所定のコマンドの送信を制御する。例えば、送信制御部５１は、所定のプロトコルに基づいて、アンテナ３３を介して、携帯端末装置１２へ充電を指示するコマンドである充電コマンドを送信させる。

受信制御部５２は、リーダライタ１１から送信された所定のコマンドに対する携帯端末装置１２からの応答であるレスポンスの受信を制御する。例えば、受信制御部５２は、所定のプロトコルに基づいて、アンテナ３３を介して、携帯端末装置１２から送信されてくる、充電コマンドに対するレスポンスを受信させる。

タイマ設定部５３は、携帯端末装置１２から送信されてくる充電コマンドに対するレスポンスに含まれる、携帯端末装置１２のバッテリ６２（図３）の充電に必要な充電時間を示す情報（以下、充電時間情報と称する）に基づいて、充電時間をタイマ５４に設定する。

タイマ５４は、タイマ設定部５３によって充電時間が設定されると計時を開始する。タイマ５４は、計時を開始してから充電時間が経過したとき、出力抵抗制御部５５に充電時間が経過したことを通知する。

出力抵抗制御部５５は、出力抵抗である可変抵抗３２の抵抗値を制御する。より具体的には、出力抵抗制御部５５は、携帯端末装置１２から送信されてくる充電コマンドに対するレスポンスを受信した場合、アンテナ３３から発生される磁界の強さを強くするように可変抵抗３２の抵抗値を下げる。また、出力抵抗制御部５５は、タイマ５４に設定された充電時間が経過したとき、コマンドの送受信などを行う通常の通信が可能になるように、可変抵抗３２の抵抗値を元の値、すなわち磁界の強さを強くする前の抵抗値に戻す。さらに、出力抵抗制御部５５は、アンテナ３３に流れるアンテナ電流の値が所定の閾値以下になった場合、すなわち、リーダライタ１１と携帯端末装置１２との間の距離が離れた場合、通常の通信が可能になるように、可変抵抗３２の抵抗値を元の値に戻す。

アンテナ電流測定部５６は、アンテナ３３に流れるアンテナ電流の値を測定する。また、アンテナ電流測定部５６は、測定しているアンテナ電流の値が所定の閾値より大きいか否かを判定する。

電源制御部５７は、携帯端末装置１２から送信されてくる充電コマンドに対するレスポンスに含まれる充電時間情報に示される充電時間が０である場合、電源３１をオフする。

データ処理部５８は、携帯端末装置１２に送信する所定のコマンドを生成したり、携帯端末装置１２から送信されてくる所定のコマンドに対するレスポンスに含まれる情報を抽出したりする。

図３は、図１の携帯端末装置１２の構成の例を示す図である。

図３に示されるように、携帯端末装置１２は、ICカード処理部６１、バッテリ６２、および機能部６３を含むように構成されている。

ICカード処理部６１は、磁界を介してリーダライタ１１と通信を行うと共に、バッテリ６２への電力の供給を行う。

バッテリ６２は、その電力を機能部６３に供給する。また、バッテリ６２の電力は、機能部６３に限らず、携帯端末装置１２の各部に供給されるようにしてもよい。バッテリ６２は、充電可能なバッテリであり、後述するスイッチ７２によって、後述するアンテナ７１と電気的に接続され、リーダライタ１１から発生される磁界によって得られる電力が供給されることによって充電される。

機能部６３は、例えば、CPU（Central Processing Unit）などにより構成され、携帯端末装置１２が有する携帯電話機の機能を実現するための処理を実行する。例えば、機能部６３は、携帯電話機の機能の一例である音声通信、データ通信、画像の撮像、各種のデータの記憶などの機能を実現するための処理を実行する。

ICカード処理部６１は、アンテナ７１、スイッチ７２、および制御部７３から構成される。

アンテナ７１は、コイル８１、コンデンサ８２、および可変抵抗８３から構成され、コイル８１とコンデンサ８２とはLC共振回路を構成する。携帯端末装置１２は、リーダライタ１１から発生される磁界によって、アンテナ７１により誘導結合することにより磁界を介して、リーダライタ１１と通信を行う。また、携帯端末装置１２においては、リーダライタ１１から発生される磁界により供給される電力、より詳細には、リーダライタ１１のアンテナ３３により発生される磁界による電磁誘導によってアンテナ７１に生じる電力によりICカード処理部６１が駆動されたり、バッテリ６２の充電が行われたりする。

可変抵抗８３は、アンテナ７１の入力抵抗であり、その抵抗値は、制御部７３によって制御される。例えば、携帯端末装置１２がリーダライタ１１と通信を行う場合、リーダライタ１１からのコマンドを受信できるように、可変抵抗８３の抵抗値は高い値に設定される。また、バッテリ６２を充電するための電力をリーダライタ１１から受け取る場合、充電に必要な電力をバッテリ６２に供給できるように、可変抵抗８３の抵抗値は低い値に設定される。

スイッチ７２は、リーダライタ１１から発生される磁界による電磁誘導によって、アンテナ７１を介して得られる電力をバッテリ６２に供給するために、アンテナ７１とバッテリ６２とを電気的に接続する。

制御部７３は、ICカード処理部６１の各部の動作を制御する。

制御部７３は、受信制御部９１、充電時間算出部９２、送信制御部９３、入力抵抗制御部９４、スイッチ制御部９５、タイマ設定部９６、タイマ９７、アンテナ電流測定部９８、およびデータ処理部９９を含むように構成される。

受信制御部９１は、リーダライタ１１から送信されてくる所定のコマンドの受信を制御する。例えば、受信制御部９１は、所定のプロトコルに基づいて、アンテナ７１を介して、リーダライタ１１から送信されてくる充電コマンドを受信させる。受信制御部９１は、受信したコマンドを、必要に応じて制御部３４の各部に供給する。

充電時間算出部９２は、バッテリ６２の端子間の電圧に基づいて、バッテリ６２の充電に必要な充電時間を算出する。充電時間算出部９２は、算出した充電時間を示す充電時間情報を、データ処理部９９に供給する。

送信制御部９３は、リーダライタ１１から送信されてくる、所定のコマンドに対する応答であるレスポンスの送信を制御する。例えば、送信制御部９３は、所定のプロトコルに基づいて、アンテナ７１を介して、充電コマンドに対するレスポンスを、リーダライタ１１に送信させる。なお、充電コマンドに対するレスポンスには、充電時間算出部９２によって算出されたバッテリ６２の充電に必要な充電時間を示す充電時間情報が含まれる。

入力抵抗制御部９４は、アンテナ７１の入力抵抗である可変抵抗８３の抵抗値を制御する。より具体的には、入力抵抗制御部９４は、リーダライタ１１から送信されてくる充電コマンドを受信した場合、磁界によりアンテナ７１を介してバッテリ６２に流れる電流を大きくするように、可変抵抗８３の抵抗値を下げる。また、入力抵抗制御部９４は、タイマ９７に設定された充電時間が経過したとき、コマンドの送受信などを行う通常の通信が可能になるように、可変抵抗８３の抵抗値を元の値、すなわち流れる電流を大きくする前の抵抗値に戻す。さらに、入力抵抗制御部９４は、アンテナ７１に流れるアンテナ電流の値が所定の閾値以下になった場合、すなわち、リーダライタ１１と携帯端末装置１２との間の距離が離れた場合、通常の通信が可能になるように、可変抵抗８３の抵抗値を元の値に戻す。

スイッチ制御部９５は、スイッチ７２のオンまたはオフを切り替えることにより、バッテリ６２の充電を制御する。より具体的には、スイッチ制御部９５は、携帯端末装置１２がリーダライタ１１から送信されてくる充電コマンドを受信し、バッテリ６２の充電を行う場合、スイッチをオン（接点を閉じる）し、アンテナ７１とバッテリ６２とを電気的に接続させる。また、スイッチ制御部９５は、タイマ９７に設定された充電時間が経過したか、または、アンテナ７１に流れるアンテナ電流の値が所定の閾値以下になった場合、スイッチ７２をオフ（接点を開く）し、アンテナ７１とバッテリ６２との電気的な接続を切断する。

タイマ設定部９６は、充電時間算出部９２によって算出された充電時間をタイマ９７に設定する。

タイマ９７は、タイマ設定部５３によって充電時間が設定されると計時を開始する。タイマ９７は、計時を開始してから充電時間が経過したとき、入力抵抗制御部９４およびスイッチ制御部９５に充電時間が経過したことを通知する。

アンテナ電流測定部９８は、携帯端末装置１２のアンテナ７１に流れるアンテナ電流の値を測定する。また、アンテナ電流測定部９８は、測定しているアンテナ電流の値が所定の閾値より大きいか否かを判定する。

データ処理部９９は、リーダライタ１１から送信されてくる所定のコマンドに応じた処理を行ったり、リーダライタ１１に送信するレスポンスを、受信したコマンドに応じて生成したりする。また、データ処理部９９は、受信したコマンドに含まれるデータを図示せぬ記憶部に記憶させる。

以上のように構成される通信システム１において、リーダライタ１１と携帯端末装置１２とは、磁界を介して通信を行うと共に、リーダライタ１１から携帯端末装置１２への電力の伝送が行われる。

次に、図４乃至図６を参照して、通信システム１の充電制御処理について説明する。なお、図４は、リーダライタ１１における充電制御処理を説明するためのフローチャートであり、図５は、携帯端末装置１２における充電制御処理を説明するためのフローチャートであり、図６は、充電制御処理中のリーダライタ１１と携帯端末装置１２との間の通信の流れを示す図である。

まず、図４のフローチャートおよび図６を参照して、リーダライタ１１における充電制御処理の詳細を説明する。

ステップＳ３１において、図６の１番上の矢印Ａ１に示されるように、送信制御部５１は、充電コマンドを送信させる。より具体的には、データ処理部５８は、バッテリ６２の充電を指示するコマンドである充電コマンドを生成し、送信制御部５１に供給する。送信制御部５１は、アンテナ３３を介して、携帯端末装置１２へ充電コマンドを送信させる。

携帯端末装置１２は、後述する図５のステップＳ５１において、充電コマンドを受信すると、ステップＳ５２において、図６の上から２番目の矢印Ａ２に示されるように、充電コマンドに対するレスポンスを送信してくるので、ステップＳ３２において、受信制御部５２は、充電コマンドに対するレスポンスを受信させる。

より具体的には、受信制御部５２は、携帯端末装置１２から送信されてくる、充電コマンドに対するレスポンスを、アンテナ３３を介して受信し、出力抵抗制御部５５、およびデータ処理部５８に供給する。データ処理部５８は、受信したレスポンスに含まれる携帯端末装置１２のバッテリ６２の充電時間を示す充電時間情報を抽出し、タイマ設定部５３に供給する。

ステップＳ３３において、タイマ設定部５３は、充電時間が０であるか否かを判定する。タイマ設定部５３は、充電時間情報に示される充電時間が０より大きい値である場合、充電時間が０でないと判定し、充電を開始するために、処理はステップＳ３４に進む。

ステップＳ３４において、タイマ設定部５３は、充電時間情報に示される充電時間をタイマ５４に設定する。タイマ５４は、タイマ設定部５３によって充電時間が設定されると計時を開始する。

ステップＳ３５において、出力抵抗制御部５５は、出力抵抗である可変抵抗３２の抵抗値を下げる。これにより、図６の上から３番目の矢印Ａ３に示されるように、アンテナ３３から発生される磁界が強くなり、リーダライタ１１から携帯端末装置１２に供給される電力が大きくなる。

ステップＳ３６において、アンテナ電流測定部５６は、アンテナ３３に流れるアンテナ電流の値の測定を開始する。

ステップＳ３７において、アンテナ電流測定部５６は、アンテナ電流の値が所定の閾値より大きいか否かを判定する。すなわち、アンテナ電流測定部５６は、リーダライタ１１と携帯端末装置１２とが近接されているか否かを判定する。アンテナ電流の値が所定の閾値より大きいと判定された場合、すなわち、リーダライタ１１と携帯端末装置１２とが近接されていると判定された場合、処理はステップＳ３８に進む。

ステップＳ３８において、タイマ５４は、計時を開始してから、充電時間が経過したか否かを判定する。充電時間が経過していないと判定された場合、処理はステップＳ３７に戻り、ステップＳ３７において、アンテナ電流の値が所定の閾値以下であると判定されるか、ステップＳ３８において、充電時間が経過したと判定されるまで、ステップＳ３７およびステップＳ３８の処理が繰り返し実行される。

一方、ステップＳ３８において、充電時間が経過したと判定された場合、タイマ５４は、出力抵抗制御部５５に充電時間が経過したことを通知し、処理はステップＳ３９に進む。

また、一方、ステップＳ３７において、アンテナ電流の値が所定の閾値以下であると判定された場合、すなわち、リーダライタ１１と携帯端末装置１２との間の距離が離れた場合、アンテナ電流制御部５６は、出力抵抗制御部５５に、アンテナ電流が所定の閾値以下であると判定された旨を通知し、処理はステップＳ３９に進む。

ステップＳ３９において、出力抵抗制御部５５は、出力抵抗である可変抵抗３２の抵抗値を元の値に戻す。これにより、リーダライタ１１は、携帯端末装置１２、または他の非接触ICカード機能を有する機器と通常の通信が可能な状態に戻る。このようにすることで、リーダライタ１１と携帯端末装置１２との距離が離れてしまった場合に、不要な電力輻射を停止したり、他の機器がかざされた場合にその機器に過剰な電力が供給されるオーバーパワーを防いだりすることができる。

その後、ステップＳ３３において、充電時間が０であると判定されるまで、ステップＳ３１乃至ステップＳ３９の処理が繰り返し実行される。

一方、ステップＳ３３において、タイマ設定部５３は、充電時間情報に示される充電時間が０である場合、充電時間が０であると判定し、電源制御部５７に、充電時間が０であることを通知し、処理はステップＳ４０に進む。

ステップＳ４０において、電源制御部５７は、電源３１をオフし、充電制御処理は終了する。すなわち、携帯端末装置１２のバッテリ６２の充電が完了し、携帯端末装置１２への電力の供給、および携帯端末装置１２との通信を行う必要がなくなるので、リーダライタ１１の電源３１がオフされる。

次に、図５のフローチャートを参照して、携帯端末装置１２における充電制御処理の詳細を説明する。

ステップＳ５１において、受信制御部９１は、アンテナ７１を介して、リーダライタ１１から送信されてくる充電コマンドを受信させる。受信制御部９１は、受信した充電コマンドを、充電時間算出部９２、入力抵抗制御部９４、およびデータ処理部９９に供給する。

ステップＳ５２において、充電時間算出部９２は、バッテリ６２の端子間の電圧に基づいて、バッテリ６２の充電に必要な充電時間を算出する。充電時間算出部９２は、算出した充電時間を示す情報を、データ処理部９９に供給する。

ステップＳ５３において、送信制御部９３は、充電コマンドに対するレスポンスを送信させる。より具体的には、データ処理部９９は、充電時間算出部９２により算出された充電時間を示す充電時間情報を含む、充電コマンドに対するレスポンスを生成し、送信制御部９３に供給する。送信制御部９３は、図６の上から３番目の矢印Ａ３に示されるように、アンテナ７１を介して、リーダライタ１１へ、充電コマンドに対するレスポンスを送信させる。

ステップＳ５４において、入力抵抗制御部９４は、アンテナ７１の入力抵抗である可変抵抗８３の抵抗値を下げる。これにより、リーダライタ１１によって発生された、強くされた磁界によりアンテナ７１を介してバッテリ６２に流れる充電電流を大きくすることができ、バッテリ６２の充電に必要な電力を得ることができるようになる。

ステップＳ５５において、スイッチ制御部９５は、スイッチ７２をオンにして、アンテナ７１とバッテリ６２とを電気的に接続する。これにより、アンテナ７１からバッテリ６２への充電電流の供給が開始され、バッテリ６２の充電が開始される。

ステップＳ５６において、タイマ設定部９６は、充電時間算出部９２によって算出された充電時間をタイマ９７に設定する。タイマ９７は、タイマ設定部５３によって充電時間が設定されると計時を開始する。

ステップＳ５７において、アンテナ電流測定部９８は、アンテナ７１に流れるアンテナ電流の値の測定を開始する。

ステップＳ５８において、アンテナ電流測定部９８は、アンテナ電流の値が所定の閾値より大きいか否かを判定する。すなわち、アンテナ電流測定部９８は、リーダライタ１１と携帯端末装置１２とが近接されているか否かを判定する。アンテナ電流の値が所定の閾値より大きいと判定された場合、すなわち、リーダライタ１１と携帯端末装置１２とが近接されている場合、処理はステップＳ５９に進む。

ステップＳ５９において、タイマ９７は、計時を開始してから、充電時間が経過したか否かを判定する。充電時間が経過していないと判定された場合、処理はステップＳ５８に戻り、ステップＳ５８において、アンテナ電流の値が所定の閾値以下であると判定されるか、ステップＳ５９において、充電時間が経過したと判定されるまで、ステップＳ５８およびステップＳ５９の処理を繰り返す。

一方、ステップＳ５９において、充電時間が経過したと判定された場合、タイマ９７は、入力抵抗制御部９４およびスイッチ制御部９５に充電時間が経過したことを通知し、処理はステップＳ６０に進む。

また、一方、ステップＳ５８において、アンテナ電流の値が所定の閾値以下であると判定された場合、すなわち、リーダライタ１１と携帯端末装置１２との間の距離が離れ、リーダライタ１１からバッテリ６２の充電に必要な電力が得られなくなった場合、アンテナ電流制御部９８は、スイッチ制御部９５に、アンテナ電流が所定の閾値以下であると判定された旨を通知し、処理はステップＳ６０に進む。

ステップＳ６０において、スイッチ制御部９５は、スイッチ７２をオフし、アンテナ７１とバッテリ６２との電気的な接続を切断する。

ステップＳ６１において、入力抵抗制御部９４は、アンテナ７１の入力抵抗である可変抵抗８３の抵抗値を元の値に戻す。これにより、携帯端末装置１２は、再度、リーダライタ１１との通常の通信が可能な状態に戻る。その後、処理はステップＳ５１に戻り、ステップＳ５１以降の処理が実行される。

このようにして、通信システム１において、リーダライタ１１は、磁界を介して通信を行う携帯端末装置１２に対して、通信で用いるアンテナと同じアンテナを用いて、バッテリ６２の充電に必要な電力を効率良く供給することができる。また、携帯端末装置１２は、磁界を介してリーダライタ１１と通信を行うアンテナと同じアンテナを用いて、バッテリ６２の充電に必要な電力を効率良く得ることができる。従って、充電効率を良くすることができ、充電時間を短縮することができる。

また、データ通信とバッテリ６２の充電のための電力の伝送を同一のアンテナで行うようにし、データ通信を行っていないときに充電を行うようにすることで、日常の利用における有線接続の必要がなくなり、有線接続のための接続端子の磨耗や錆びによる不具合を防ぐことができる。

また、さらに効率良く電力を伝送するために、リーダライタ１１と携帯端末装置１２とに、それぞれの位置を決定する位置決め機構を構成するようにしてもよい。

図７は、リーダライタ１１および携帯端末装置１２の位置決め機構について説明する図である。

図７のリーダライタ１１において、アンテナ３３がその内側に設けられている面１１Ａに、突起部１１１、突起部１１２ａ、突起部１１２ｂ、突起部１１２ｃ、および突起部１１２ｄが設けられている。突起部１１１は、長方形のループ状のアンテナ３３の内側のほぼ中央に配置されている。突起部１１２ａ乃至１１２ｄは、突起部１１１を中心としてアンテナ３３の周囲に配置されている。

一方、図７の携帯端末装置１２において、リーダライタ１１のアンテナ３３とほぼ同じ大きさおよび形状のアンテナ７１がその内側に設けられている面１２Ａには、凹部１２１、凹部１２２ａ、凹部１２２ｂ、凹部１２２ｃ、および凹部１２２ｄが設けられている。凹部１２１は、リーダライタ１１の突起部１１１に対応する形状になっており、アンテナ７１の内側のほぼ中央に配置されている。凹部１２２ａ乃至１２２ｄのそれぞれは、リーダライタ１１の突起部１１２ａ乃至１１２ｄのそれぞれに対応する形状になっているとともに、リーダライタ１１の突起部１１２ａ乃至１１２ｄのそれぞれに対応する位置に配置されている。

このような構成にすることで、リーダライタ１１の突起部１１１および突起部１１２ａ乃至１１２ｄのそれぞれと、携帯端末装置１２の凹部１２１および凹部１２２ａ乃至１２２ｄのそれぞれとを嵌合した場合、リーダライタ１１のアンテナ３３と携帯端末装置１２のアンテナ７１とが近接される。従って、アンテナ３３とアンテナ７１との誘導結合（電磁結合）を強くすることができ、充電効率をさらに良くすることができる。また、リーダライタ１１のアンテナ３３と携帯端末装置１２のアンテナ７１の大きさおよび形状をほぼ同じにすることにより、アンテナ３３とアンテナ７１との誘導結合（電磁結合）を強くすることができ、充電効率をさらに良くすることができる。さらに、充電機能を有しない他の携帯端末を近接させた場合、リーダライタ１１の突起部により、他の携帯端末装置のアンテナとアンテナ３３とが所定の距離以上近づくことが防止され、密結合による他の携帯端末装置の回路の破壊を防ぐことができる。

なお、リーダライタ１１および携帯端末装置１２の位置決め機構は、上述した説明の形態に限らず、位置決め機構により、リーダライタ１１に対する携帯端末装置１２の位置を固定した場合に、アンテナ３３とアンテナ７１とが近接するような構成であればよい。

以上のように、磁界を介して通信するようにした場合には、充電コマンドを送受信することができる。また、通信装置は、通信端末に充電を指示する充電コマンドの第１のアンテナを介する送信を制御し、通信端末から送信されてくる、充電コマンドに対するレスポンスの第１のアンテナを介する受信を制御し、レスポンスを受信した場合、第１のアンテナから発生される磁界の強さを強くするように制御し、通信端末は、通信装置から送信されてくる、充電コマンドの第２のアンテナを介する受信を制御し、通信装置への、充電コマンドに対するレスポンスの第２のアンテナを介する送信を制御し、充電コマンドを受信した場合、磁界により第２のアンテナを介してバッテリに流れる充電電流を大きくするように制御するようにした場合には、通信用のアンテナを用いて、非接触で効率良く充電することができる。

また、磁界を介して通信するようにした場合には、充電コマンドを送信することができる。また、通信端末に充電を指示する充電コマンドのアンテナを介する送信を制御し、通信端末から送信されてくる、充電コマンドに対するレスポンスのアンテナを介する受信を制御し、レスポンスを受信した場合、アンテナから発生される磁界の強さを強くするように制御するようにした場合には、通信用のアンテナを用いて、非接触で効率良く携帯端末装置のバッテリを充電する電力を供給することができる。

さらに、磁界を介して通信するようにした場合には、充電コマンドを受信することができる。また、通信装置から送信されてくる、充電コマンドのアンテナを介する受信を制御し、通信装置への、充電コマンドに対するレスポンスのアンテナを介する送信を制御し、充電コマンドを受信した場合、磁界によりアンテナを介してバッテリに流れる充電電流を大きくするように制御するようにした場合には、通信用のアンテナを用いて、非接触で効率良く携帯端末装置のバッテリを充電することができる。

以上においては、本発明をリーダライタと携帯端末とから構成されるシステムに適用した実施の形態について説明したが、本発明は、磁界を発生するアンテナを備えるリーダライタ機能を有する通信装置と、磁界を電流に変換するアンテナと充電可能なバッテリとを備えるデジタルカメラや携帯型音楽プレーヤなどの通信端末またはICカードとから構成される通信システムなどに適用することができる。

なお、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表わすものである。

また、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

本発明に係る通信システムの一実施の形態を示す図である。 図１のリーダライタの構成の例を示す図である。 図１の携帯端末の構成の例を示す図である。 リーダライタにおける充電制御処理を説明するフローチャートである。 携帯端末における充電制御処理を説明するフローチャートである。 充電制御処理中のリーダライタ１１と携帯端末装置１２との間の通信の流れを示す図である。 リーダライタおよび携帯端末の位置決め機構について説明する図である。

符号の説明

１ 通信システム， １１ リーダライタ， １２ 携帯端末装置， ３１ 電源， ３２ 可変抵抗， ３３ アンテナ， ３４ 制御部， ４１ コンデンサ， ４２ コイル， ５１ 送信制御部， ５２ 受信制御部， ５３ タイマ設定部， ５４ タイマ， ５５ 出力抵抗制御部， ５６ アンテナ電流測定部， ５７ 電源制御部， ５８ データ処理部， ６１ ICカード処理部， ６２ バッテリ， ６３ 機能部， ７１ アンテナ， ７２ スイッチ， ７３ 制御部， ８１ コイル， ８２ コンデンサ， ８３ 可変抵抗， ９１ 受信制御部， ９２ 充電時間算出部， ９３ 送信制御部， ９４ 入力抵抗制御部， ９５ スイッチ制御部， ９６ タイマ設定部， ９７ タイマ， ９８ アンテナ電流測定部， ９９ データ処理部， １１１ 突起部， １１２ａ乃至１１２ｄ 突起部， １２１ 凹部， １２２ａ乃至１２２ｄ 凹部

Claims (19)

1. 磁界を発生させる第１のアンテナを備える通信装置と、前記磁界を介して前記第１のアンテナと誘導結合する第２のアンテナおよび充電可能なバッテリとを備える通信端末とから構成される通信システムであって、前記磁界を介して前記通信装置と前記通信端末とが近接通信を行う通信システムにおいて、
   前記通信装置は、
   前記通信端末に充電を指示する充電コマンドの前記第１のアンテナを介する送信を制御する第１の送信制御手段と、
   前記通信端末から送信されてくる、前記充電コマンドに対するレスポンスの前記第１のアンテナを介する受信を制御する第１の受信制御手段と、
   前記レスポンスを受信した場合、前記第１のアンテナから発生される前記磁界の強さを強くするように制御する磁界強度制御手段と
   を備え、
   前記通信端末は、
   前記通信装置から送信されてくる、前記充電コマンドの前記第２のアンテナを介する受信を制御する第２の受信制御手段と、
   前記通信装置への、前記充電コマンドに対する前記レスポンスの前記第２のアンテナを介する送信を制御する第２の送信制御手段と、
   前記充電コマンドを受信した場合、前記磁界により前記第２のアンテナを介して前記バッテリに流れる充電電流を大きくするように制御する充電電流制御手段と
   を備える通信システム。
2. 前記通信装置の所定の面には、複数の突起部が設けられ、
   前記通信端末の所定の面には、前記突起部のそれぞれに対応する形状の複数の凹部が設けられ、
   前記突起部と前記凹部とがそれぞれ嵌合した場合、前記第１のアンテナと前記第２のアンテナとが近接する
   請求項１に記載の通信システム。
3. 磁界を発生させる第１のアンテナを備える通信装置と、前記磁界を介して前記第１のアンテナと誘導結合する第２のアンテナおよび充電可能なバッテリとを備える通信端末とから構成される通信システムであって、前記磁界を介して前記通信装置と前記通信端末とが近接通信を行う通信システムの通信方法において、
   前記通信装置によって実行される、
   前記通信端末に充電を指示する充電コマンドの前記第１のアンテナを介する送信を制御し、
   前記通信端末から送信されてくる、前記充電コマンドに対するレスポンスの前記第１のアンテナを介する受信を制御し、
   前記レスポンスを受信した場合、前記第１のアンテナから発生される前記磁界の強さを強くするように制御する
   ステップと、
   前記通信端末によって実行される、
   前記通信装置から送信されてくる、前記充電コマンドの前記第２のアンテナを介する受信を制御し、
   前記通信装置への、前記充電コマンドに対する前記レスポンスの前記第２のアンテナを介する送信を制御し、
   前記充電コマンドを受信した場合、前記磁界により前記第２のアンテナを介して前記バッテリに流れる充電電流を大きくするように制御する
   ステップと
   を含む通信方法。
4. 磁界を発生するアンテナを備える通信装置であって、充電可能なバッテリを備える通信端末と前記磁界を介して近接通信を行う通信装置において、
   前記通信端末に充電を指示する充電コマンドの前記アンテナを介する送信を制御する送信制御手段と、
   前記通信端末から送信されてくる、前記充電コマンドに対するレスポンスの前記アンテナを介する受信を制御する受信制御手段と、
   前記レスポンスを受信した場合、前記アンテナから送信される前記磁界の強さを強くするように制御する磁界強度制御手段と
   を備える通信装置。
5. 前記磁界強度制御手段は、前記磁界を発生させる回路の出力抵抗の抵抗値を下げることにより、前記アンテナから送信される前記磁界の強さを強くするように制御する
   請求項４に記載の通信装置。
6. 前記アンテナに流れる電流を測定する測定手段をさらに備え、
   前記磁界強度制御手段は、前記アンテナに流れる電流の値が所定の閾値以下になった場合、前記出力抵抗の抵抗値を元の値に戻すように制御する
   請求項５に記載の通信装置。
7. 前記充電コマンドに対する前記レスポンスには、前記バッテリの充電時間を示す情報が含まれ、
   前記磁界強度制御手段は、前記出力抵抗の抵抗値が下げられてから前記充電時間が経過したとき、前記出力抵抗の抵抗値を元の値に戻すように制御する
   請求項５に記載の通信装置。
8. 前記情報に示される前記充電時間が０である場合、自分の電源をオフする電源制御手段をさらに備える
   請求項７に記載の通信装置。
9. 前記通信端末の所定の面に設けられている複数の凹部のそれぞれに対応する形状の複数の突起部が自分の所定の面に設けられ、
   前記突起部と前記凹部とがそれぞれ嵌合した場合、自分の前記アンテナと前記通信端末のアンテナとが近接する
   請求項４に記載の通信装置。
10. 磁界を発生するアンテナを備える通信装置であって、充電可能なバッテリを備える通信端末と前記磁界を介して近接通信を行う通信装置の通信方法において、
    前記通信端末に充電を指示する充電コマンドの前記アンテナを介する送信を制御し、
    前記通信端末から送信されてくる、前記充電コマンドに対するレスポンスの前記アンテナを介する受信を制御し、
    前記レスポンスを受信した場合、前記アンテナから送信される前記磁界の強さを強くするように制御する
    ステップを含む通信方法。
11. 通信装置から発生される磁界を電流に変換するアンテナと充電可能なバッテリとを備える通信端末であって、前記通信装置と前記磁界を介して近接通信を行う通信端末において、
    前記通信装置から送信されてくる、充電を指示する充電コマンドの前記アンテナを介する受信を制御する受信制御手段と、
    前記通信装置への、前記充電コマンドに対するレスポンスの前記アンテナを介する送信を制御する送信制御手段と、
    前記充電コマンドを受信した場合、前記磁界により前記アンテナを介して前記バッテリに流れる充電電流を大きくするように制御する充電電流制御手段と
    を備える通信端末。
12. 前記充電電流制御手段は、前記アンテナの入力抵抗の抵抗値を下げることにより、前記充電電流を大きくするように制御する
    請求項１１に記載の通信端末。
13. 前記バッテリの充電に必要な充電時間を算出する算出手段をさらに備え、
    前記充電電流制御手段は、前記入力抵抗の抵抗値を下げてから前記充電時間が経過したとき、前記入力抵抗の抵抗値を元の値に戻すように制御する
    請求項１２に記載の通信端末。
14. 前記アンテナに流れる前記電流を測定する測定手段をさらに備え、
    前記充電電流制御手段は、前記アンテナに流れる電流の値が所定の閾値以下になった場合、前記入力抵抗の抵抗値を元の値に戻すように制御する
    請求項１２に記載の通信端末。
15. 前記充電コマンドを受信した場合、前記アンテナを介して前記バッテリに前記充電電流が流れるように、前記アンテナと前記バッテリとを電気的に接続させる接続制御手段をさらに備える
    請求項１１に記載の通信端末。
16. 前記通信装置の所定の面に設けられている複数の突起部のそれぞれに対応する形状の複数の凹部が自分の所定の面に設けられ、
    前記突起部と前記凹部とがそれぞれ嵌合した場合、自分の前記アンテナと前記通信装置のアンテナとが近接する
    請求項１１に記載の通信端末。
17. 通信装置から発生される磁界を電流に変換するアンテナと充電可能なバッテリとを備える通信端末であって、前記通信装置と前記磁界を介して近接通信を行う通信端末の充電制御方法において、
    前記通信装置から送信されてくる、充電を指示する充電コマンドの前記アンテナを介する受信を制御し、
    前記通信装置への、前記充電コマンドに対するレスポンスの前記アンテナを介する送信を制御し、
    前記充電コマンドを受信した場合、前記磁界により前記アンテナを介して前記バッテリに流れる充電電流を大きくするように制御する
    ステップを含む充電制御方法。
18. 通信装置から発生される磁界を電流に変換するアンテナと充電可能なバッテリとを備える通信端末であって、前記通信装置と前記磁界を介して近接通信を行う通信端末に設けられるIC（Integrated Circuit）チップにおいて、
    前記通信装置から送信されてくる、充電を指示する充電コマンドの前記アンテナを介する受信を制御する受信制御手段と、
    前記通信装置への、前記充電コマンドに対するレスポンスの前記アンテナを介する送信を制御する送信制御手段と、
    前記充電コマンドを受信した場合、前記磁界により前記アンテナを介して前記バッテリに流れる充電電流を大きくするように制御する充電電流制御手段と
    を備えるICチップ。
19. 前記アンテナをさらに備える
    請求項１８に記載のICチップ。

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