JP5567354B2 - 伝送システム、ホストおよびデバイス - Google Patents

Description

本発明は、非接触にて電力を伝送可能な伝送システム、本システムに用いられる機器に関する。

特許文献１には、外部に露出しない磁気結合コイルを通して電源電力の入力と信号の入、出力を行うようにした無電源（電池を内蔵しない）・非接触形の単一磁気結合給電・送受信方式の情報カードが開示されている。

特開昭６３−２０５８８号公報

配線のわずらわしさをなくしたり、機器の設置自由度を向上するために、パソコンをはじめとするホスト機器とデジタルカメラ、プリンタ、外部記憶装置などの周辺機器デバイスとの間で、ワイヤレスでデータ通信を行うことが行われている。また、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）についても、ＵＳＢ接続を無線で行うＷｉｒｅｌｅｓｓ ＵＳＢが規格化されている。

しかし、例えば周辺機器デバイスの電源を有線のＡＣ電源から得なければならないとすると、実際には設置場所が限定されてしまうため、充電式電池を充電するための電力についてもワイヤレスで伝送することが求められている。

このようにワイヤレスで電力を伝送する場合、第三者による電力の盗難を防止するためには、機器間で認証を行った上で伝送することが必要になるが、充電式電池に認証を行うための電力が残っていない場合には、認証を行うことができず、正規のデバイスに対してもデータ通信を行うための電力を伝送できないという問題が発生する可能性がある。

特許文献１には、前述のように非接触で電力入力を行うことが記載されているが、電力伝送を行うための認証や、認証を行うための電力供給・取得方法について記載されていない。

本発明は、機器間の認証を行った上でデータ通信やデバイス動作に用いられる電力を伝送可能な伝送システム、ホストおよびデバイスを提供することを目的とする。

本発明にかかる伝送システムは、ホストとデバイスとの間で非接触で電力を伝送するシステムであって、前記ホストは、前記デバイスとの間でデータ通信を行う際に伝送する第１の電力に比べて小さい第２の電力を応答を求める信号とともに間欠的に送信する間欠電力送信を行う手段と、前記間欠電力送信を開始した後に前記デバイスから応答を受信した場合に前記第２の電力よりも大きく、前記第１の電力よりも小さい第３の電力を応答を求める信号とともに送信する低電力送信を行う手段と、前記デバイスから受信した応答に認証処理を行うための充電がされていることを示す信号が含まれている場合に前記デバイスとの間で認証処理を行う手段と、前記認証処理が成功した場合に前記第１の電力の送信を行う手段とを備える。また、前記デバイスは、前記ホストから送信された電力を受信する手段と、前記ホストとの間で認証処理を行う手段と、前記ホストとの間で認証処理を行うために必要な充電がされているかどうかを検出する手段と、前記ホストから前記応答を求める信号とともに電力を受信した場合に前記認証処理を行うために必要な充電がされているか否かを示す信号を含めた応答を前記ホストに送信する手段とを備える。

本発明によれば、機器間の認証を行った上でデータ通信やデバイス動作に用いられる電力を伝送可能な伝送システム、ホストおよびデバイスを提供することができる。

伝送システムの構成例を示すブロック図である。 ホストにおける電力伝送処理の一例を示すフローチャートである。 ホスト・デバイス間の認証処理の一例を示すシーケンス図である。 伝送システムの構成例を示すブロック図である。 ホストにおける電力伝送処理の一例を示すフローチャートである。 メモリの内容構成例を示す図である。 伝送システムの構成例を示すブロック図である。 ホストにおける電力伝送処理の一例を示すフローチャートである。 デバイスにおける電力伝送処理の一例を示すフローチャートである。

図１に、伝送システムの構成例を示す。

ホスト１１は、非接触による電力伝送機能をもつ装置であり、例えばパーソナルコンピュータ等により構成される。ホスト１１は、ＵＷＢ（Ultra Wide Band）通信用アンテナ１１１、ＵＷＢデータ送受信部１１３、電力伝送用コイル１１２、電力受信側とのインピーダンス変化を検出するインピーダンス変化検出部１１６、送信電力量制御部１１４、電力伝送用の電力発振回路１１５、デバイスとの認証に用いられる情報などを記憶するメモリ１１７を持つ。

デバイス１２は、非接触による電力受信機能を持つ装置であり、例えばデジタルカメラ、プリンタや外部記憶装置など、ホスト１１の周辺機器デバイスである。デバイス１２は、ＵＷＢ通信用アンテナ１２１、ＵＷＢデータ送受信部１２３、電力受信用コイル１２２、受信された電力値を検出する受信電力検出部１２４、電力受信用コイル１２２のインピーダンスを変化させるインピーダンス制御部１２６、充電可能な充電式電池１２５、充電式電池１２５の電力残量を検出する電池電力残量検出部１２７、ホストとの認証に用いられる情報などを記憶するメモリ１２８を持つ。

図２及び図９はそれぞれ、ホスト１１及びデバイス１２における電力伝送処理の一例を示すフローチャートである。

まず、ホスト１１は、データ通信を行う際に伝送する通常電力よりも小さな値の電力を送信電力量制御部１１４により間欠的に電力伝送用コイル１１２より送信する（Ｓ１０１）。例えば１Ｗなどの少量の電力を２秒ごとに送信する。この際、電力波形が、デバイス１２に対してＡＣＫ信号を要求するためのＡＣＫ要求信号になるように、電力量を変化させつつ送信する。なお、通常電力は、データ通信だけでなく、デバイス動作のためにも用いられるものである。

デバイス１２は、電力受信用コイル１２２により電力を受信すると、受信電力検出部１２４によりＡＣＫ要求信号の検出を行う（Ｓ４０１）。ＡＣＫ要求信号を検出すると、電池電力残量検出部１２７により充電式電池１２５の電力を検出する（Ｓ４０２）。ＵＷＢ通信による認証を行うために十分な充電がされていない場合には、デバイス１２の種類を示す種類識別信号と充電が必要であることを示す充電未完了信号とを含むＡＣＫ信号をホスト１１へ送信する（Ｓ４０３）。充電が十分されている場合には、種類識別信号と充電が十分であることを示す充電完了信号とをホスト１１へ送信する（Ｓ４０４）。

なお、ＡＣＫ信号の送信は、インピーダンス制御部１２６によりコイル１２２のインピーダンスを時間的に変化させることにより行われる。一方、ＡＣＫ要求信号を検出しない場合は、電力を受信した場合でも待機状態となる。

ホスト１１は、間欠電力伝送中にインピーダンス変化検出部１１６により、デバイス１２から送信されるＡＣＫ信号の有無を検出する（Ｓ１０２）。ホスト１１は、ＡＣＫ信号を検出できない場合は、間欠電力伝送を続ける。なお、間欠電力伝送は、ユーザがホスト１１を操作した場合に開始され、例えば５分などの所定時間経過してもＡＣＫ信号を検出できない場合には、停止するようにするように制御することが望ましい。これにより、ホスト１１の周囲にデバイスが存在しない場合に、無駄に電力を消費することを防止することができる。

一方、ホスト１１は、デバイス１２から送信されたＡＣＫ信号をインピーダンス検出部１１６により検出すると、間欠電力伝送から、認証処理に必要な電力を充電するための低電力伝送に移行する（Ｓ１０３）。受信したＡＣＫ信号に充電完了信号が含まれている場合には、Ｓ１０３〜Ｓ１０５を省略し、Ｓ１０６に移行する。

この低電力伝送では、ＡＣＫ信号に含まれる種類識別情報に応じて、伝送する電力を変化させる。例えば、デバイス１２がデジカメであり、通常電力が約３Ｗの場合、低電力伝送では、通常電力の５０％である約１．５Ｗの電力を伝送する。デバイス１２がプリンタであり、通常電力が約２０Ｗの場合、約１０Ｗの電力を伝送する。なお、低電力伝送で伝送する電力の割合として挙げた５０％は一例であり、これに限定するものではない。デバイス１２が認証処理に必要な電力を充電可能な電力量であれば、他の割合であっても良いし、デバイスの種類に関わらず一定の値であっても良い。

なお、ホスト１１は、低電力伝送を行う際に、電力波形がＡＣＫ要求信号になるように、定期的に電力量を変化されて電力を送信する。ホスト１１は、ＡＣＫ信号の受信の有無を検出し（Ｓ１０４）、ＡＣＫ要求信号に対するＡＣＫ信号の返答がない場合は、デバイス１２が近傍からなくなったと判断し、間欠電力伝送に戻る。

デバイス１２は、低電力伝送によりホスト１１から送信された電力を受信すると、充電式電池１２５に充電するとともに、Ｓ４０２において、ＵＷＢ通信による認証を行うために十分な充電がされていることを検出するまで、Ｓ４０１〜Ｓ４０３の処理を繰り返す。

ホスト１１は、充電完了信号をデバイス１２から受信すると（Ｓ１０５）、低電力伝送は継続するが、ＡＣＫ要求信号の送信を停止し、ＵＷＢ通信による認証処理を開始する（Ｓ１０６）。

図３を用いて、Ｓ１０６及びＳ４０５における認証処理の一例について説明する。まず、予めホスト１１とデバイス１２間で、デバイス１２を識別するためのＩＤであるデバイスＩＤ、ホスト１１を識別するためのＩＤであるホストＩＤ、接続に用いるＣｏｎｎｅｃｔ Ｋｅｙ、の３つの情報を共有しておく。共有する方法としては、たとえば有線によりホスト１１とデバイス１２間で通信を行い、共有させるというケーブルアソシエーションによる方法がある。このようにして、共有したデータをフラッシュメモリやハードディスクなど不揮発性の記憶装置により構成されたメモリ１１７、メモリ１２８に保存する。

デバイス１２は、充電完了信号をホスト１１に送信した後、ＵＷＢデータ送受信部１２３によりホスト１１に対し、デバイスＩＤを含むＣｏｎｎｅｃｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ信号を送る（Ｓ１００１）。ホスト１１は、Ｃｏｎｎｅｃｔ Ｒｅｑｕｅｓｔ信号を受信すると、この信号に含まれるデバイスＩＤを抽出し、抽出したデバイスＩＤがメモリ１２８に保存されているデバイスＩＤに対応している場合に、Ｃｏｎｎｅｃｔ Ａｃｋｎｏｌｅｄｇｅ信号を送り（Ｓ１００２）、ＵＷＢ通信の接続を確立する。その後、それぞれメモリ１１７およびメモリ１２８に保存されているＣｏｎｎｅｃｔ Ｋｅｙを用いて、４Ｗａｙ ｈａｎｄ Ｓｈａｋｅを行い、ホスト１１とデバイス１２間で認証を行う（Ｓ１００３）。

なお、４Ｗａｙ ｈａｎｄ Ｓｈａｋｅでは、ホスト１１は、ペア一時鍵ＰＴＫ（Pair-wise Temporal Key）のＩＤであるＴＫＩＤと乱数ＨＮｏｎｃｅを生成し、デバイス１２へ送信する。デバイス１２は、ホスト１１から送信されたＨＮｏｎｃｅを受信すると、乱数ＤＮｏｎｃｅを生成し、ＤＮｏｎｃｅとＣｏｎｎｅｃｔ Ｋｅｙと受信したＨＮｏｎｃｅから、ペア一時鍵ＰＴＫと別の鍵ＫＣＫ（Key Confirmation Key）を生成する。デバイス１２は、ＤＮｏｎｃｅとＴＫＩＤとＫＣＫを用いて計算したＭＩＣ（Message Integrity Code）をホスト１１へ送信する。ホスト１１は、ＨＮｏｎｃｅとＣｏｎｎｅｃｔ Ｋｅｙとデバイス１２から受信したＤＮｏｎｃｅを用いてペア一時鍵ＰＴＫとＫＣＫを生成し、デバイス１２から受信したＭＩＣが正規のものか否かを確認する。その後，ホスト１１はＰＴＫの使用を開始し、ＭＩＣを生成してデバイス１２へ送信する。デバイス１２はＭＩＣが正規のものであることを確認し、ＰＴＫを使用することを示す信号をホスト１１へ送信する。

ホスト１１は、Ｓ１０６において認証に失敗した場合（Ｓ１０７ Ｎｏ）、低電力伝送のまま、ＡＣＫ要求信号の送信を再開する。認証に成功した場合は、ホスト１１が通信しているデバイス１２が、電力伝送先としてメモリ１１７に登録されている正規の装置であると判断し、送信電力を増加させ、データ通信やデバイス動作を行うために必要な電力を送信する通常電力伝送を開始する（Ｓ１０８）。
デバイス１２は、ＵＷＢ通信による認証が成功した場合は（Ｓ４０６ Ｙｅｓ）、ホスト１１から通常電力伝送を受ける（Ｓ４０７）。ホスト１１が通常電力送信を開始した後、ホスト１１とデバイス１２との間でデータ通信を行う。なお、ＵＷＢによる認証が失敗した場合は（Ｓ４０６ Ｎｏ）、Ｓ４０１に移行する。

このように、デバイスからの応答を受信するまで間欠電力伝送を行い、デバイスからの応答を受信した後はＵＷＢ通信による認証を行うまで低電力伝送を行うように制御することにより、充電式電池の電力残量が十分でない場合であっても、ホストとデバイスとの間で認証を行なうことができる。そして、認証を行った上で、データ通信に必要な通常電力伝送を開始するため、第三者による電力の盗難を防止することができる。

なお、本例では認証処理およびデータ通信を行う際の通信手段としてＵＷＢ通信を用いているが、他の通信方式であってもよい。また、本例では、デバイス１２からホスト１１へのＡＣＫ信号の送信をインピーダンスの制御によりおこなっているが、これに限定するものではない。例えば、コイル１２２の抵抗負荷（図に記載せず）を変化させることによりＡＣＫ信号を送信するようにしても良い。この場合、ホスト１１は、電流の変動を検知することにより、ＡＣＫ信号の受信を検出する。

また、図２に示した例では、認証に成功して通常電力伝送を開始するまで、処理を繰り返すようにしているが、例えば、デバイス１２の故障等により充電ができない状態であるにもかかわらず電力伝送を継続してしまうことを防止したり、不正なデバイスとの間で認証処理を繰り返すことを防止するために、１つのデバイスに対する電力伝送の時間を制限したり、認証失敗回数により電力伝送を制限するようにしても良い。この場合、例えば図４の例に示すように、ホスト１１に低電力伝送を開始してから充電完了信号を受信するまでの時間である充電時間を計測するためのタイマ１１８を備える。

図５は、本例におけるホスト１１の電力伝送処理の一例を示すフローチャートである。

ホスト１１は、メモリ１１７に記憶された認証失敗回数を初期化する（Ｓ２０１）。なお、この初期化は、本処理が新たに起動される毎に行うものではなく、後述するＳ２１７、Ｓ２１５が実行された場合や、例えば２４時間などの所定時間経過後に本処理が起動された場合に行われる。

ホスト１１は、間欠電力伝送を行う（Ｓ２０２）。この際、ＡＣＫ要求信号とともにデバイスＩＤの送信を求める要求信号を含める。ホスト１１は、デバイス１２からＡＣＫ信号およびデバイスＩＤを受信すると(Ｓ２０３)、受信したデバイスＩＤをメモリ１１７に保存する（Ｓ２０４）。

ホスト２１は、充電タイマ１１８を起動し（Ｓ２０５）、低電力伝送に移行する（Ｓ２０６）。低電力伝送を行う際にも、ＡＣＫ要求信号およびデバイスＩＤ要求信号を含めて電力を送信する。そして、充電タイマ１１８によりカウントされた時間を順次、例えば図６（１）に示すように、デバイスＩＤと対応させてメモリ１１７に記憶する。

なお、Ｓ２０３において受信したＡＣＫ信号に充電完了信号が含まれている場合には、Ｓ２０５〜Ｓ２１０を省略し、Ｓ２１１に移行する。

低電力伝送を開始してから所定時間経過してもＡＣＫ信号およびデバイスＩＤを受信しなかった場合（Ｓ２０７ Ｎｏ）、充電タイマ１１８を終了し、メモリ１１７に記憶された充電時間を初期化し（Ｓ２１８）、低電力伝送から間欠電力伝送に移行する。

ＡＣＫ信号およびデバイスＩＤを受信した場合（Ｓ２０７ Ｙｅｓ）、ＡＣＫ信号に充電完了信号が含まれているか否かを検出し（Ｓ２０８）、充電完了信号が含まれている場合には、Ｓ２１０に移行する。一方、充電完了信号が含まれていない場合には、受信したデバイスＩＤに対応してメモリ１１７に記憶された充電時間が、例えば１０分間など、あらかじめ設定された閾値に達しているかどうかを判断する（Ｓ２０９）。閾値に達している場合、デバイスは故障や規格外などの理由により認証処理に必要な充電ができないと判断し、例えば図６（２）に示すように、デバイスＩＤをメモリ１１７のブラックリストに記録する（Ｓ２１５）。ホスト１１は、このブラックリストに記録されているデバイスＩＤのデバイスからの応答を受信した場合、その応答を無視し、デバイスからの応答がなかったものとして処理を行う。なお、ブラックリストは、例えば２４時間などの所定時間経過後にリセットされるようにしても良いし、ユーザの指示によりリセットされるようにしても良い。

充電時間が閾値未満の場合（Ｓ２０９ Ｎｏ）、Ｓ２０６に移行し、低電力伝送を継続する。

ホスト１１は、Ｓ２０３あるいはＳ２０８で充電完了信号を受信した場合、Ｓ２１１においてＵＷＢ通信による認証を行う。認証に失敗すると（Ｓ２１２ Ｎｏ）、メモリ１１７に保存されている認証失敗回数を１増加する（Ｓ２１３）。例えば、図６（３）に示すように、認証失敗回数は、デバイスＩＤに対応して記憶されている。

認証失敗回数が、例えば５回などの予め定められている回数に達していない場合は（Ｓ２１４ Ｎｏ）、Ｓ２０５に移行し、デバイス１１が認証に必要な充電をした上で、再度認証処理を行う。

一方、認証失敗回数が予め定められた回数に達した場合は、デバイスＩＤをメモリ１１７のブラックリストへと記録する（Ｓ２１５）。

なお、本例におけるデバイスへの電力伝送処理は、図９のＳ４０３および４０４において、ＡＣＫ信号に加えてデバイスＩＤを送信する他は、前述の処理と同様である。

以上説明したように、一つのデバイスに対する充電時間の制限を設けることで、デバイスの充電式電池が故障している場合や充電式電池が存在しない場合など、充電を正常に行うことができないにもかかわらず無駄な電力伝送が継続されてしまうことを防止することができる。また、同一デバイスに対する認証試行回数の制限を設けることで、第三者から繰り返し認証試行が行われることを防止することができる。

また、図１及び図４の例では、ホスト１１に対してデバイス１２のみが示されているが、これに限定するものではなく、例えばパーソナルコンピュータからデジタルカメラとプリンタの両方に電力を伝送するなど、ホスト１１から複数のデバイスに対して電力伝送するようにしても良い。この場合、ホスト１１は、電力伝送するデバイスの数だけ電力伝送用コイルと電力発信回路を備えるとともに、デバイスごとに周波数を変えて電力を送信するために、電力伝送用コイルの共振周波数を制御する共振周波数制御部を備える。

図７に、ホストから３つのデバイスに対して電力を伝送可能な伝送システムの構成例を示す。なお、本例では、デバイス１２の他に、デバイス３３およびデバイス３４を備えているが、同様の構成のため、デバイス１２を例に説明を行う。

ホスト１１は、非接触電力伝送用コイル３１７、３１８、３１９、非接触電力伝送用のコイルの共振周波数を制御する共振周波数制御部３１４、３１５、３１６、および、電力発振回路３１１、３１２、３１３を備える。電力発振回路３１１０は共通電力充電用電力発振回路である。デバイス１２は、共通充電用コイルであるコイル３２２と非接触電力受信用コイル３２１と共振周波数制御部３２３を備える。

図８は、ホスト１１における電力伝送処理の一例を示すフローチャートである。

ホスト１１はメモリ１１７に記憶された認証失敗回数を初期化し（Ｓ３０１）、ＡＣＫ要求信号およびデバイスＩＤ要求信号を含めた間欠電力伝送を行う（Ｓ３０２）。

ホスト１１は、ＡＣＫ信号を受信したかどうかを検出し（Ｓ３０３）、ＡＣＫ信号を受信しない場合は、間欠電力伝送を継続する。一方、ホスト１１は、ＡＣＫ信号の受信を検出すると、デバイスＩＤの受信有無の検出を行い（Ｓ３０４）、デバイスＩＤの受信を検出すると、受信したデバイスＩＤをメモリ１１７に記憶する。この際、複数のデバイスＩＤの受信を検出した場合、それら全てをメモリ１１７に記憶する。

ホスト１１は、ＡＣＫ信号を受信しているにもかかわらずデバイスＩＤの検出ができない場合（Ｓ３０４ Ｎｏ）、ホスト１１の近傍にデバイスが複数存在し、複数のデバイスからの通信が衝突することにより、デバイスごとに異なるデバイスＩＤの検出ができない状態であると判断し、アンチコリジョン処理を行う（Ｓ３１７）。アンチコリジョン処理の方法としては、例えば、メモリ１１７に予め記憶しているデバイスＩＤを用いたビットコリジョン方式やスロットマーカ方式、タイムスロット方式などを用いる。

Ｓ３０５でデバイスＩＤをメモリ１１７に記憶した後、ホスト１１はデバイスＩＤを記憶したデバイスに対し、ＡＣＫ要求信号およびデバイスＩＤ要求信号を含めた低電力送信を開始する（Ｓ３０６）。この際、受信したデバイスＩＤの数でホスト１１の近傍にあるデバイスの数を認識し、その数に応じて、低電力送信量を変化させる。

低電力伝送を開始してから所定時間経過してもＡＣＫ信号を受信しない場合（Ｓ３０７ Ｎｏ）、低電力伝送から間欠電力伝送に移行する。ＡＣＫ信号を受信しているにもかかわらず、デバイスＩＤの受信を検出できない場合（Ｓ３０８ Ｎｏ）、アンチコリジョン処理を行う（Ｓ３１８）。

一方、ＡＣＫ信号およびデバイスＩＤを受信した場合（Ｓ３０８ Ｙｅｓ）、受信したデバイスＩＤを記憶した上で（Ｓ３０９）、ＡＣＫ信号に充電完了信号が含まれているか否かを検出する（Ｓ３１０）。充電完了信号を受信しない場合は（Ｓ３１０ Ｎｏ）、引き続き低電力送信を行い、充電完了信号を受信した場合は（Ｓ３１０ Ｙｅｓ）、充電完了信号を送信したデバイスとの間でＵＷＢ通信による認証を開始する（Ｓ３１１）。

ホスト１１は、認証に成功したかどうかを検出し（Ｓ３１２）、認証に失敗した場合、メモリ１１７に保存されている認証失敗回数を１増加し（Ｓ３１４）、認証失敗回数が所定回数になったかどうかを検出する（Ｓ３１５）。所定回数に達した場合には、デバイスＩＤをメモリ１１７のブラックリストへ記録する（Ｓ３１６）。認証失敗回数が所定回数に達していない場合は（Ｓ３１５ Ｎｏ）、Ｓ３０６に移行し、低電力伝送やデバイスＩＤの受信等を行った上で再度認証処理を行う。

一方、ホスト１１は認証に成功した場合（Ｓ３１２ Ｙｅｓ）、通常電力伝送を開始する（Ｓ３１３）。この際、認証に成功しているデバイスごとに共振周波数を変えて電力を送信する。なお、共振周波数は、ホスト１１とデバイス１２等との間でデバイスＩＤ等の情報を共有する際に設定するようにしても良いし、認証が成功した場合にＵＷＢ通信を用いて設定するようにしても良い。ホスト１１は、設定した周波数で電力伝送用コイル３１７等が共振するよう、コイルに対応する共振周波数制御部３１４等が共振周波数の制御を行う。共振周波数を制御した上で、コイルを用いてホスト１１からデバイス１２等へ通常電力伝送を行う。

なお、本例におけるデバイスでの電力伝送処理では、図９のＳ４０３およびＳ４０４においてＡＣＫ信号に加えてデバイスＩＤを送信する。この際、Ｓ３１７あるいはＳ３１８におけるアンチコリジョン処理において、ホスト１１からＡＣＫ信号およびデバイスＩＤの送信期間を指定する制御信号が送信された場合には、この制御信号に基づいてＡＣＫ信号等の送信タイミングを制御する。また、Ｓ４０７において通常電力受信を行う際に、設定された周波数で電力受信用コイル３２１等が共振するようコイルに、コイルに対応する共振周波数制御部３２３等が共振周波数の制御を行う。

このように、通信の衝突が発生しているか否かを検出し、アンチコリジョン処理を行うとともに、共振周波数制御回路等を備え、デバイスごとに周波数をかえて電力を送信するように制御することにより、複数のデバイスに対して電力伝送を行うことができる。

なお、図７の例では、ホスト１１は複数のコイルと発振回路と共振周波数制御回路を備えているが、これに限定するものではない。周波数を時分割で切り替え、１つの発振回路等により、複数のデバイスへ電力伝送するようにしても良い。また、図４の例と同様に、充電タイマ１１８を備え、図８の処理フローに図５のＳ２０５やＳ２０９等を追加し、デバイスごとに充電時間を記憶し、充電時間が閾値に達した場合には、電力伝送を停止するようにしても良い。

１１ ホスト
１２、３３、３４ デバイス

Claims (10)

1. ホストとデバイスとの間で非接触で電力を伝送する伝送システムであって、
   前記ホストが、前記デバイスとの間でデータ通信を行う際、または、前記デバイスの通常動作を行う際に、前記デバイスに伝送する電力を第１の電力、
   前記ホストが、前記デバイスに対して電力の受信確認を行う際に、前記デバイスに伝送する電力を第２の電力、
   前記ホストが、前記デバイスに対して電力の受信確認を行う際、または、前記デバイスが認証処理を行う際に、充電を行うために、前記デバイスに伝送する電力を第３の電力、とし、
   前記第２の電力は、前記第１の電力より小さく、前記第３の電力は、前記第１の電力より小さく、かつ、前記第２の電力より大きく、
   前記ホストは、
   前記第２の電力および前記受信確認の応答を求める信号を、デバイスに間欠的に送信する間欠電力送信を行う手段と、
   前記デバイスから前記受信確認の応答を受信する手段と、
   前記間欠電力送信を開始した後、前記デバイスから前記受信確認の応答を受信した場合に、前記第３の電力および前記受信確認の応答を求める信号を、デバイスに送信する低電力送信を行う手段と、
   前記デバイスから受信した前記受信確認の応答に認証処理を行うための充電がされていることを示す信号が含まれている場合に、前記デバイスとの間で認証処理を行う手段と、
   前記認証処理が成功した場合に、前記第１の電力の送信を行う手段と、
   を備え、
   前記デバイスは、
   前記ホストから送信された電力を受信する手段と、
   前記ホストに対し、前記受信確認の応答を送信する手段と、
   前記ホストとの間で認証処理を行う手段と、
   前記ホストとの間で認証処理を行うために必要な充電がされているかどうかを検出する手段と、
   前記ホストから前記受信確認の応答を求める信号とともに前記第３の電力を受信した場合に、前記認証処理を行うために必要な充電がされているか否かを示す信号を含めた応答を、前記ホストに送信する手段と、
   を備えていることを特徴とする伝送システム。
2. 前記デバイスからの前記受信確認の応答には前記デバイスの種類を示す種類情報が含まれており、前記ホストは前記種類情報を用いて前記第３の電力をデバイスの種類に応じて変化させることを特徴とする請求項１に記載の伝送システム。
3. 前記デバイスからの前記受信確認の応答には前記デバイスを識別する識別情報が含まれており、前記ホストは前記識別情報に対応させて前記第３の電力の送信時間を記録し、前記送信時間が所定時間以上になった場合に、前記デバイスへの電力送信を行わないように制御することを特徴とする請求項１に記載の伝送システム。
4. 前記デバイスからの前記受信確認の応答には前記デバイスを識別する識別情報が含まれており、前記ホストは前記識別情報に対応させて前記デバイスとの間の認証処理に失敗した回数を記録し、前記回数が所定回数以上になった場合に、前記デバイスへの電力送信を行わないように制御することを特徴とする請求項１に記載の伝送システム。
5. デバイスに非接触で電力を伝送可能なホストであって、
   前記ホストが、前記デバイスとの間でデータ通信を行う際、または、前記デバイスの通常動作を行う際に、前記デバイスに伝送する電力を第１の電力、
   前記ホストが、前記デバイスに対して受信確認を行う際に、前記デバイスに伝送する電力を第２の電力、
   前記ホストが、前記デバイスに対して受信確認を行う際、または、前記デバイスが認証処理を行う際に、充電を行うために、前記デバイスに伝送する電力を第３の電力、とし、
   前記第２の電力は、前記第１の電力より小さく、前記第３の電力は、前記第１の電力より小さく、かつ、前記第２の電力より大きく、
   前記ホストは、
   前記第２の電力および前記受信確認の応答を求める信号を間欠的に送信する間欠電力送信を行う手段と、
   前記デバイスから前記受信確認の応答を受信する手段と、
   前記間欠電力送信を開始した後、前記デバイスから前記受信確認の応答を受信した場合に、前記第３の電力および応答を求める信号を送信する低電力送信を行う手段と、
   前記デバイスから受信した前記受信確認の応答に認証処理を行うための充電がされていることを示す信号が含まれている場合に、前記デバイスとの間で認証処理を行う手段と、
   前記認証処理が成功した場合に、前記第１の電力の送信を行う手段と、
   を備えていることを特徴とするホスト。
6. 前記デバイスからの応答には前記デバイスの種類を示す種類情報が含まれており、前記ホストは前記種類情報を用いて前記第３の電力をデバイスの種類に応じて変化させることを特徴とする請求項５に記載のホスト。
7. 前記デバイスからの前記受信確認の応答には前記デバイスを識別する識別情報が含まれており、前記ホストは前記識別情報に対応させて前記第３の電力の送信時間を記録し、前記送信時間が所定時間以上になった場合に、前記デバイスへの電力送信を行わないように制御することを特徴とする請求項５に記載のホスト。
8. 前記デバイスからの前記受信確認の応答には前記デバイスを識別する識別情報が含まれており、前記ホストは前記識別情報に対応させて前記デバイスとの間の認証処理に失敗した回数を記録し、前記回数が所定回数以上になった場合に、前記デバイスへの電力送信を行わないように制御することを特徴とする請求項５に記載のホスト。
9. 複数のデバイスから前記受信確認の応答を受信した場合に、前記複数のデバイスごとに周波数を変えて前記第３の電力を送信するように制御することを特徴とする請求項５に記載のホスト。
10. ホストから非接触で電力を受信可能なデバイスであって、
    前記ホストが、前記デバイスとの間でデータ通信を行う際、または、前記デバイスの通常動作を行う際に、前記デバイスに伝送する電力を第１の電力、
    前記ホストが、前記デバイスに対して受信確認を行う際に、前記デバイスに伝送する電力を第２の電力、
    前記ホストが、前記デバイスに対して受信確認を行う際、または、前記デバイスが認証処理を行う際に、充電を行うために、前記デバイスに伝送する電力を第３の電力、とし、
    前記第２の電力は、前記第１の電力より小さく、前記第３の電力は、前記第１の電力より小さく、かつ、前記第２の電力より大きく、
    前記ホストから送信された電力を受信する手段と、
    前記ホストに対し、前記受信確認の応答を送信する手段と、
    前記ホストとの間で認証処理を行う手段と、
    前記ホストとの間で認証処理を行うために必要な充電がされているかどうかを検出する手段と、
    前記ホストから前記受信確認の応答を求める信号とともに電力を受信した場合に、前記認証処理を行うために必要な充電がされているか否かを示す信号を含めた応答を前記ホストに送信する手段と、
    を備えていることを特徴とするデバイス。

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