JP5734774B2

JP5734774B2 - 電子機器

Info

Publication number: JP5734774B2
Application number: JP2011153029A
Authority: JP
Inventors: 征一郎堀川; 耕司秋田; 笠見　英男; 英男笠見
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2011-07-11
Filing date: 2011-07-11
Publication date: 2015-06-17
Anticipated expiration: 2031-07-11
Also published as: JP2013021492A; US9158360B2; US20130015913A1

Description

本発明の実施形態は、電子機器に関する。

従来、基板上に各種のデバイスが設けられたカード装置（例えばＳＩＭカードなど）を搭載可能な電子機器（例えば携帯電話端末など）が知られている。このような電子機器は、バッテリ（蓄電池）からの電力で駆動する。そして、そのバッテリからの電力は、電子機器に搭載されたカード装置にも供給される。

特開２００５−２９３５１６号公報

しかしながら、バッテリの電力供給能力が所定値を下回る場合（例えばバッテリの残量が所定値を下回る場合など）は、カード装置に設けられたデバイスを駆動させることができないという問題がある。本発明が解決しようとする課題は、バッテリの電力供給能力が不十分な場合であっても、搭載された機器に設けられたデバイスを駆動させることが可能な電子機器を提供することである。

実施形態の電子機器は、無線通信部と蓄電池と第１電圧生成部と第２電圧生成部と第１選択部と第２選択部と第１制御部と第２制御部とを備える。無線通信部は、無線通信を行う。第１電圧生成部は、蓄電池からの電力を用いて、第１デバイスを駆動するための第１駆動電圧および第２デバイスを駆動するための第２駆動電圧を生成する。第２電圧生成部は、無線通信部へ伝送された電力を用いて、第１駆動電圧および第２駆動電圧を生成する。第１選択部は、第１電圧生成部で生成された第１駆動電圧および第２電圧生成部で生成された第１駆動電圧のうちの何れかを選択する。第２選択部は、第１電圧生成部で生成された第２駆動電圧および第２電圧生成部で生成された第２駆動電圧のうちの何れかを選択する。第１制御部は、電池の電力供給能力が第１の閾値を超える場合は、第１電圧生成部で生成された第１駆動電圧を選択するように第１選択部を制御し、蓄電池の電力供給能力が第１の閾値以下の場合は、第２電圧生成部で生成された第１駆動電圧を選択するように第１選択部を制御する。第２制御部は、蓄電池の電力供給能力が第１の閾値とは異なる第２の閾値を超える場合は、第１電圧生成部で生成された第２駆動電圧を選択するように第２選択部を制御し、蓄電池の電力供給能力が第２の閾値以下の場合は、第２電圧生成部で生成された第２駆動電圧を選択するように第２選択部を制御する。

実施形態の通信システムの概略構成例を示す図。通信システムの動作例を示すフローチャート。

以下、添付図面を参照しながら、本発明に係る電子機器の実施の形態を詳細に説明する。図１は、本実施形態の通信システム１の概略構成例を示すブロック図である。図１に示すように、通信システム１は、カード装置２００を搭載可能な電子機器１００と、サーバ装置３００とを含んで構成される。電子機器１００は、例えばスマートフォンなどの可搬型の端末装置で構成され得る。

まず、電子機器１００に含まれる各部の具体的な内容を説明する。電子機器１００は、カードインタフェース１０１と、バッテリ部（蓄電池）１０２と、第１電圧生成部１０３と、第１無線通信部１０４と、第２電圧生成部１０５と、第１選択部１０６と、第１制御部１０７と、第２選択部１０８と、第２制御部１０９と、カードコントローラ１１０とを備える。

カードインタフェース１０１は、電子機器１００とカード装置２００とを接続するためのインタフェース装置である。

第１電圧生成部１０３は、バッテリ部１０２からの電力を用いて、カード装置２００に搭載された各種のデバイスを駆動するための２種類の駆動電圧（第１駆動電圧Ｖ１、第２駆動電圧Ｖ２）を生成する。ここでは、一例として、第１駆動電圧Ｖ１の電圧値は、第２駆動電圧Ｖ２の電圧値よりも低いが、これに限らず、第１駆動電圧Ｖ１および第２駆動電圧Ｖ２の各々の電圧値は任意に設定可能である。第１電圧生成部１０３は、例えばレギュレータなどで構成され得る。

第１無線通信部１０４は、サーバ装置３００との間で無線通信を行う。詳細な図示は省略するが、第１無線通信部１０４は、無線通信を行うための電子回路やアンテナなどを含んで構成される。また、第１無線通信部１０４には、サーバ装置３００から電力が伝送される。一例として、本実施形態では、電磁誘導方式を用いて、サーバ装置３００から第１無線通信部１０４への電力伝送が行われる。より具体的には、第１無線通信部１０４はコイルを含んで構成され、サーバ装置３００は交流電流が供給されるコイルを備える。そして、電子機器１００をサーバ装置３００に近接させた場合、電磁誘導により、第１無線通信部１０４に含まれるコイルに電力（電流）が発生する。なお、本実施形態では、伝送される電力値（この場合は電流値）のうちの一部（例えば１０％程度）を用いて情報（伝送されるデータ）が表現され、電子機器１００は、第１無線通信部１０４のコイルに発生した電流値を検出することで、サーバ装置３００から伝送されたデータを検出することができる。

第２電圧生成部１０５は、サーバ装置３００から第１無線通信部１０４に伝送された電力を用いて、第１駆動電圧Ｖ１および第２駆動電圧Ｖ２を生成する。第２電圧生成部１０５は、第１電圧生成部１０３と同様、例えばレギュレータなどで構成され得る。

第１選択部１０６は、第１制御部１０７の制御の下、第１電圧生成部１０３で生成された第１駆動電圧Ｖ１および第２電圧生成部１０５で生成された第１駆動電圧Ｖ１のうちの何れかを選択する。第１選択部１０６は、例えばスイッチやリレーなどで構成され得る。

第１制御部１０７は、バッテリ部１０２の電力供給能力に応じて、第１電圧生成部１０３で生成された第１駆動電圧Ｖ１および第２電圧生成部１０５で生成された第１駆動電圧Ｖ１のうちの何れかを選択するように第１選択部１０６を制御する。第１選択部１０６により選択された第１駆動電圧Ｖ１は、カードインタフェース１０１を介してカード装置２００へ供給される。一例として、本実施形態の第１制御部１０７は、バッテリ部１０２に残存する電荷の総量（以下、「バッテリ残量」と呼ぶ）が第１の閾値を超える場合は、第１電圧生成部１０３で生成された第１駆動電圧Ｖ１を選択するように第１選択部１０６を制御する。また、第１制御部１０７は、バッテリ残量が第１の閾値以下の場合は、第２電圧生成部１０３で生成された第１駆動電圧Ｖ１を選択するように第１選択部１０６を制御する。なお、第１の閾値の決定方法は任意である。

第２選択部１０８は、第２制御部１０９の制御の下、第１電圧生成部１０３で生成された第２駆動電圧Ｖ２および第２電圧生成部１０５で生成された第２駆動電圧Ｖ２のうちの何れかを選択する。第２選択部１０８は、例えばスイッチやリレーなどで構成され得る。

第２制御部１０９は、バッテリ部１０２の電力供給能力に応じて、第１電圧生成部１０３で生成された第２駆動電圧Ｖ２および第２電圧生成部１０５で生成された第２駆動電圧Ｖ２のうちの何れかを選択するように第２選択部１０８を制御する。第２選択部１０８により選択された第２駆動電圧Ｖ２は、カードインタフェース１０１を介してカード装置２００へ供給される。一例として、本実施形態の第２制御部１０９は、バッテリ残量が第２の閾値を超える場合は、第１電圧生成部１０３で生成された第２駆動電圧Ｖ２を選択するように第２選択部１０８を制御する。また、第２制御部１０９は、バッテリ残量が第２の閾値以下の場合は、第２電圧生成部１０３で生成された第２駆動電圧Ｖ２を選択するように第２選択部１０８を制御する。なお、第２の閾値の決定方法は任意であり、前述の第１の閾値と異なる値であってもよいし、第１の閾値と同じ値であってもよい。

カードコントローラ１１０は、カードインタフェース１０１を通じてカード装置２００を制御する。

次に、カード装置２００に含まれる各部の具体的な内容を説明する。カード装置２００は、基板上に各種のデバイスが設けられた機器である。カード装置２００は、インタフェース用端子２０１と、メモリ２０２と、メモリコントローラ２０３と、認証部２０４と、第２無線通信部２０５と、カードデバイス２０６とを備える。

インタフェース用端子２０１は、カードインタフェース１０１と電気的に接続可能である。カードデバイス２０６は、カードコントローラ１１０の制御の下、カード装置２００全体を制御する。

メモリ２０２は、各種のデータを記憶する。メモリ２０２は、例えば不揮発性メモリで構成され得る。本実施形態では、メモリ２０２を駆動するための駆動電圧は、第２駆動電圧Ｖ２であり、メモリ２０２は「第２のデバイス」に対応する。メモリコントローラ２０３は、カードデバイス２０６の制御の下、メモリ２０２を制御する。メモリコントローラ２０３は、例えばメモリ２０２に記憶されたデータの読み出しや、メモリ２０２に対するデータの書き込みなどを制御する。本実施形態では、メモリコントローラ２０３を駆動するための電圧は、第１駆動電圧Ｖ１であってもよいし、第２駆動電圧Ｖ２であってもよい。

認証部２０４は、電子機器１００側の第１無線通信部１０４による無線通信を介して、サーバ装置３００との間で認証処理を行う。認証部２０４は、例えばセキュアエレメントなどで構成され得る。上述の「認証処理」とは、カード装置２００を認証するための処理を指す。本実施形態では、一例として、カード装置２００に割り当てられた識別番号が、予め登録された識別番号と一致するか否かを判定することにより、当該カード装置２００の認証が行われる。認証部２０４は、識別番号と、各種のアプリケーションプログラムとを格納する。アプリケーションプログラムには、例えばサーバ装置３００に格納された所定のコンテンツ（音楽、文書等）をダウンロードするためのプログラムなどが含まれるが、これに限らず、アプリケーションプログラムの種類は任意である。また、本実施形態では、認証部２０４を駆動するための電圧は第１駆動電圧Ｖ１であり、認証部２０４は「第１のデバイス」に対応する。

第２無線通信部２０５は、サーバ装置３００との間で無線通信を行う。詳細な図示は省略するが、第２無線通信部２０５は、無線通信を行うための電子回路やアンテナなどを含んで構成される。本実施形態の例では、第２無線通信部２０５による無線通信は、サーバ装置３００からのコンテンツなどのダウンロードに利用されるので、第２無線通信部２０５のデータ転送速度は、電子機器１００側の第１無線通信部１０４のデータ転送速度よりも大きい値に設定される。また、本実施形態では、第２無線通信部２０５を駆動するための電圧は、第１駆動電圧Ｖ１であってもよいし、第２駆動電圧Ｖ２であってもよい。

次に、図２を参照しながら、本実施形態の通信システム１の動作例を説明する。ここでは、認証処理を行った後、サーバ装置３００から所定のコンテンツをダウンロードするサービスが提供される場面を想定する。まず、サービスを受けるユーザーは、携帯している電子機器１００をサーバ装置３００に近接させる。これにより、第１無線通信部１０４に含まれるコイルに電力が発生し、その電力の供給を受けて第１制御部１０７および第２制御部１０９が起動する（ステップＳ１）。より具体的には、第２電圧生成部１０５は、コイルに発生した電力を用いて、第１駆動電圧Ｖ１および第２駆動電圧Ｖ２を生成し、第１駆動電圧Ｖ１および第２駆動電圧Ｖ２のうちの何れかが第１制御部１０７および第２制御部１０９へ供給されることにより、第１制御部１０７および第２制御部１０９が起動する。なお、これに限らず、例えば第１無線通信部１０４のコイルに電力が発生したことを契機として、バッテリ部１０２からの電力供給が、第１制御部１０７および第２制御部１０９に対して開始されてもよい。

次に、第１制御部１０７は、バッテリ残量が第１の閾値を超えているか否かを判定する（ステップＳ２）。バッテリ残量が第１の閾値を超えていると判定した場合（ステップＳ２の結果：ＹＥＳ）、第１制御部１０７は、第１電圧生成部１０３で生成された第１駆動電圧Ｖ１を選択するように第１選択部１０６を制御する（ステップＳ３）。バッテリ残量が第１の閾値以下であると判定した場合（ステップＳ２の結果：ＮＯ）、第１制御部１０７は、第２電圧生成部１０３で生成された第１駆動電圧Ｖ１を選択するように第１選択部１０６を制御する（ステップＳ４）。第１選択部１０６で選択された第１駆動電圧Ｖ１は、カードインタフェース１０１を介して認証部２０４へ供給され、認証部２０４が起動する（ステップＳ５）。

次に、サーバ装置３００から、提供するサービスに対応するアプリケーションの起動を要求するアプリケーション起動要求を第１無線通信部１０４で受信した場合（ステップＳ６の結果：ＹＥＳ）、認証部２０４に格納された複数種類のアプリケーションのうちサーバ装置３００から起動が要求されたアプリケーションが実行される。そのアプリケーションの起動後、認証処理が実行される（ステップＳ７）。より具体的には、まず認証部２０４は、前述の識別番号を、例えば暗号化したうえで、第１無線通信部１０４を介してサーバ装置３００へ送信する。そして、サーバ装置３００は、電子機器１００から送られてきた識別番号を復号し、復号して得られた識別番号が、予め登録された識別番号に一致するか否かを判定することにより認証を行う。なお、これは一例に過ぎず、認証部２０４とサーバ装置３００との間で行われる認証処理については、公知の様々な方法を採用することができる。

次に、サーバ装置３００から、第２無線通信部２０５の起動を要求する第２無線通信部起動要求を第１無線通信部１０４で受信した場合（ステップＳ８の結果：ＹＥＳ）、第１無線通信部１０４と接続された不図示のホストコントローラから、第２無線通信部２０５の起動を指示する指示信号がカードコントローラ１１０へ送信される。カードコントローラ１１０は、その指示信号を第２制御部１０９へ転送し、指示信号を受信した第２制御部１０９は、バッテリ残量が第２の閾値を超えているか否かを判定する（ステップＳ９）。一方、所定期間にわたって第２無線通信部起動要求を受信しなかった場合（ステップＳ１０の結果：ＹＥＳ）、処理は終了する。

上述のステップＳ９において、バッテリ残量が第２の閾値を超えていると判断した場合（ステップＳ９の結果：ＹＥＳ）、第２制御部１０９は、第１電圧生成部１０３で生成された第２駆動電圧Ｖ２を選択するように第２選択部１０８を制御する（ステップＳ１１）。また、上述のステップＳ９において、バッテリ残量が第２の閾値以下であると判断した場合（ステップＳ９の結果：ＮＯ）、第２制御部１０９は、第２電圧生成部１０５で生成された第２駆動電圧Ｖ２を選択するように第２選択部１０８を制御する（ステップＳ１２）。第２選択部１０８で選択された第２駆動電圧Ｖ２は、カードインタフェース１０１を介して第２無線通信部２０５へ供給され、第２無線通信部２０５が起動する（ステップＳ１３）。

次に、カードコントローラ１１０は、サーバ装置３００との間で無線通信を開始し、所定のコンテンツのダウンロードを行うように第２無線通信部２０５を制御する（ステップＳ１４）。そして、カードデバイス２０６の制御の下、メモリコントローラ２０３は、ダウンロードされたコンテンツをメモリ２０２に書き込む（ステップＳ１５）。以上によりサービスが終了する。

以上に説明したように、本実施形態では、カード装置２００に搭載された各種のデバイス（例えばメモリ２０２、認証部２０４など）は２種類の駆動電圧（第１駆動電圧Ｖ１、第２駆動電圧Ｖ２）で駆動される。そして、本実施形態の電子機器１００は、カード装置２００に対して第１駆動電圧Ｖ１を供給する場合、バッテリ残量が第１の閾値以下であれば、サーバ装置３００から第１無線通信部１０４へ伝送された電力を用いて生成された第１駆動電圧Ｖ１をカード装置２００に供給する。また、電子機器１００は、カード装置２００に対して第２駆動電圧Ｖ２を供給する場合、バッテリ残量が第２の閾値以下であれば、サーバ装置３００から第１無線通信部１０４へ伝送された電力を用いて生成された第２駆動電圧Ｖ２をカード装置２００に供給する。すなわち、本実施形態によれば、バッテリ部１０２の電力供給能力が不十分な場合であっても、サーバ装置３００から第１無線通信部１０４へ伝送された電力を用いて、カード装置２００に搭載された各種のデバイスを駆動させることができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。例えばカード装置２００の種類は任意であり、ＳＤカードや、マイクロＳＤカードや、ＳＩＭカードや、ＩＣカードなどであってもよい。

また、上述の実施形態では、電磁誘導方式を用いて、サーバ装置３００から第１無線通信部１０４への電力伝送が行われているが、これに限らず、サーバ装置３００から第１無線通信部１０４へのワイヤレスによる電力伝送方式は任意である。例えば電波受信方式を用いて、サーバ装置３００から第１無線通信部１０４への電力伝送を行うこともできる。この場合、第１無線通信部１０４に含まれるアンテナの種類は任意であり、例えば第１無線通信部１０４は、ＮＦＣ（Near Field Communication：近距離無線通信）用のアンテナを含んで構成されてもよいし、３Ｇ用のアンテナを含んで構成されてもよい。

また、上述の実施形態では、電子機器１００は、２種類の駆動電圧を生成してカード装置２００に供給しているが、電子機器１００が生成する駆動電圧の種類や数は任意である。例えば電子機器１００は、３種類以上の駆動電圧を生成してカード装置２００に供給することもできるし、１種類の駆動電圧を生成してカード装置２００に供給することもできる。要するに、本発明の電子機器は、所定の駆動電圧で駆動されるデバイスを備えた機器（例えばカード装置２００）を搭載可能な電子機器であって、蓄電池（バッテリ部１０２）の電源供給能力が不十分な場合は、外部装置（例えばサーバ装置３００）から第１無線通信部へ伝送された電力を用いて生成された駆動電圧を、搭載された機器へ供給するものであればよい。

１通信システム
１００電子機器
１０１カードインタフェース
１０２バッテリ部
１０３第１電圧生成部
１０４無線通信部
１０５第２電圧生成部
１０６第１選択部
１０７第１制御部
１０８第２選択部
１０９第２制御部
１１０カードコントローラ
２００カード装置
２０１インタフェース用端子
２０２メモリ
２０３メモリコントローラ
２０４認証部
２０５無線通信部
２０６カードデバイス
３００サーバ装置

Claims

無線通信を行う無線通信部と、
蓄電池と、
前記蓄電池からの電力を用いて、第１デバイスを駆動するための第１駆動電圧および第２デバイスを駆動するための第２駆動電圧を生成する第１電圧生成部と、
前記無線通信部へ伝送された電力を用いて、前記第１駆動電圧および前記第２駆動電圧を生成する第２電圧生成部と、
前記第１電圧生成部で生成された前記第１駆動電圧および前記第２電圧生成部で生成された前記第１駆動電圧のうちの何れかを選択する第１選択部と、
前記第１電圧生成部で生成された前記第２駆動電圧および前記第２電圧生成部で生成された前記第２駆動電圧のうちの何れかを選択する第２選択部と、
前記蓄電池の電力供給能力が第１の閾値を超える場合は、前記第１電圧生成部で生成された前記第１駆動電圧を選択するように前記第１選択部を制御し、前記蓄電池の電力供給能力が前記第１の閾値以下の場合は、前記第２電圧生成部で生成された前記第１駆動電圧を選択するように前記第１選択部を制御する第１制御部と、
前記蓄電池の電力供給能力が前記第１の閾値とは異なる第２の閾値を超える場合は、前記第１電圧生成部で生成された前記第２駆動電圧を選択するように前記第２選択部を制御し、前記蓄電池の電力供給能力が前記第２の閾値以下の場合は、前記第２電圧生成部で生成された前記第２駆動電圧を選択するように前記第２選択部を制御する第２制御部と、を備える、
ことを特徴とする電子機器。
前記第１デバイスは認証処理を行うための認証部であり、
前記第２デバイスは、データを記憶するメモリである、
ことを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
所定のコンテンツをダウンロードするサービスに対応するアプリケーションの起動を要求するアプリケーション起動要求を前記無線通信部で受信した場合、当該アプリケーションの起動後、前記認証部が前記認証処理を実行する、
請求項２に記載の電子機器。
前記認証部と、前記メモリと、無線通信を行う第２無線通信部とを備えたカード装置と、
前記認証処理の後、前記第２無線通信部を起動し、前記所定のコンテンツのダウンロードを行うように前記第２無線通信部を制御する第１のコントローラと、
ダウンロードされた前記所定のコンテンツを前記メモリに書き込む第２のコントローラと、をさらに備える、
請求項３に記載の電子機器。
前記カード装置と接続するためのインタフェースをさらに備える、
請求項４に記載の電子機器。
電磁誘導方式を用いて、外部装置から前記無線通信部への電力伝送が行われる、
請求項１乃至５のうちの何れか１項に記載の電子機器。
前記無線通信部はアンテナをさらに備える、
請求項１乃至６のうちの何れか１項に記載の電子機器。
無線通信を行う無線通信部と、
蓄電池と、
前記蓄電池からの電力を用いて、第１デバイスを駆動するための第１駆動電圧および第２デバイスを駆動するための第２駆動電圧を生成する第１電圧生成部と、
前記無線通信部へ伝送された電力を用いて、前記第１駆動電圧および前記第２駆動電圧を生成する第２電圧生成部と、
前記第１電圧生成部で生成された前記第１駆動電圧および前記第２電圧生成部で生成された前記第１駆動電圧のうちの何れかを選択する第１選択部と、
前記第１電圧生成部で生成された前記第２駆動電圧および前記第２電圧生成部で生成された前記第２駆動電圧のうちの何れかを選択する第２選択部と、
前記蓄電池の電力供給能力が第１の閾値を超える場合は、前記第１電圧生成部で生成された前記第１駆動電圧を選択するように前記第１選択部を制御し、前記蓄電池の電力供給能力が前記第１の閾値以下の場合は、前記第２電圧生成部で生成された前記第１駆動電圧を選択するように前記第１選択部を制御する第１制御部と、
前記蓄電池の電力供給能力が前記第１の閾値とは異なる第２の閾値を超える場合は、前記第１電圧生成部で生成された前記第２駆動電圧を選択するように前記第２選択部を制御し、前記蓄電池の電力供給能力が前記第２の閾値以下の場合は、前記第２電圧生成部で生成された前記第２駆動電圧を選択するように前記第２選択部を制御する第２制御部と、を備える、
ことを特徴とする携帯電話端末。
蓄電池からの電力を用いて、第１デバイスを駆動するための第１駆動電圧および第２デバイスを駆動するための第２駆動電圧を生成する第１電圧生成ステップと、
無線で伝送された電力を用いて、前記第１駆動電圧および前記第２駆動電圧を生成する第２電圧生成ステップと、
前記第１電圧生成ステップで生成された前記第１駆動電圧および前記第２電圧生成ステップで生成された前記第１駆動電圧のうちの何れかを選択する第１選択ステップと、
前記第１電圧生成ステップで生成された前記第２駆動電圧および前記第２電圧生成ステップで生成された前記第２駆動電圧のうちの何れかを選択する第２選択ステップと、
前記蓄電池の電力供給能力が第１の閾値を超える場合は、前記第１電圧生成ステップで生成された前記第１駆動電圧を選択する制御を行い、前記蓄電池の電力供給能力が前記第１の閾値以下の場合は、前記第２電圧生成ステップで生成された前記第１駆動電圧を選択する制御を行う第１制御ステップと、
前記蓄電池の電力供給能力が前記第１の閾値とは異なる第２の閾値を超える場合は、前記第１電圧ステップで生成された前記第２駆動電圧を選択する制御を行い、前記蓄電池の電力供給能力が前記第２の閾値以下の場合は、前記第２電圧生成ステップで生成された前記第２駆動電圧を選択する制御を行う第２制御ステップと、を含む、
ことを特徴とする制御方法。