JP6218545B2 - 給電装置、制御方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、無線給電を行う給電装置等に関する。

近年、コネクタで接続することなく無線により電力を供給する給電装置と、給電装置から無線により供給される電力を受け取る電子機器とを含む給電システムが知られている。このような給電システムにおいて、給電装置から供給される電力を用いて、電池の充電を行う電子機器が知られている（特許文献１）。

特開２０１０−３９２８３号公報

このような給電システムにおいて、給電装置と電子機器との間で通信を行い、給電装置が電子機器との通信結果を用いて、無線給電を制御することについての開示はされていなかった。そのため、給電装置がどのタイミングで電子機器との通信を行うための認証を開始したらいいのかが考えられておらず、給電装置は、電子機器と通信を行うための認証を行うタイミングを適切に制御することができなかった。

そこで、本発明は、給電装置において、電子機器との通信の認証を行うタイミングを制御し、給電装置が電子機器への無線給電を制御するための通信が適切に行われるようにすることを目的とする。

本発明に係る給電装置は、給電装置であって、電子機器に無線給電を行う給電手段と、前記電子機器との近接無線通信のための認証処理を実行した後に、前記電子機器と近接無線通信を行う通信手段と、前記通信手段による前記近接無線通信を繰り返し実行するよう制御する制御手段と、所定の範囲に前記電子機器及び前記電子機器と異なる機器の少なくとも一つが存在することを検出する検出手段とを有し、前記給電手段による前記電子機器への無線給電が開始された後、前記検出手段により、前記電子機器と異なる機器が新たに検出された状態で、前記通信手段による前記近接無線通信を実行するタイミングになった場合、前記制御手段は、前記認証処理を再実行するよう制御し、前記給電手段による前記電子機器への無線給電が開始された後、前記検出手段によって前記所定の範囲に前記電子機器と異なる機器が存在することが新たに検出されていない状態で前記通信手段による前記近接無線通信を実行するタイミングになった場合、前記制御手段は、前記認証処理を再実行しないことを特徴とする。

本発明によれば、給電装置において、電子機器との通信の認証を行うタイミングを制御し、給電装置が電子機器への無線給電を制御するための通信が適切に行われるようにすることができる。

本発明の実施例１に係る無線給電システムの一例を示す図である。 本発明の実施例１に係る給電装置の一例を示すブロック図である。 本発明の実施例１に係る電子機器の一例を示すブロック図である。 本発明の実施例１に係る制御処理の一例を示すフローチャート図である。 本発明の実施例１に係る給電制御処理の一例を示すフローチャート図である。 本発明の実施例１に係る第１の給電処理の一例を示すフローチャート図である。 本発明の実施例１に係る第２の給電処理の一例を示すフローチャート図である。

（実施例１）
以下、本発明の実施例１について、図面を参照して説明する。

図１に示すように、実施例１に係る給電システムは、給電装置１００と電子機器２００とを有する。実施例１における給電システムにおいて、給電装置１００における所定の範囲３００内に電子機器２００が存在する場合、給電装置１００は、電子機器２００に無線により給電を行う。また、電子機器２００が所定の範囲３００内に存在する場合、電子機器２００は、給電装置１００から出力される電力を無線により受け取ることができる。また、電子機器２００が所定の範囲３００内に存在しない場合、電子機器２００は、給電装置１００から電力を受け取ることができない。なお、所定の範囲３００とは、給電装置１００が電子機器２００と通信を行うことができる範囲であるものとする。所定の範囲３００を給電装置１００の筺体上の範囲としたが、これに限られないものとする。なお、給電装置１００は、複数の受電機器に対して無線により給電を行うことができる。なお、受電機器とは、給電装置１００から無線により電力を受け取ることができる装置であり、電子機器２００も受電機器に含まれる。

電子機器２００は、撮像装置や再生装置であってもよく、携帯電話やスマートフォンのような通信装置であってもよいものとする。また、電子機器２００は、電池を含む電池パックであってもよい。また、電子機器２００は、自動車やディスプレイであってもよく、パーソナルコンピュータであってもよい。

次に、図２を参照して、実施例１に係る給電装置１００の構成の一例について説明を行う。給電装置１００は、図２に示すように、制御部１０１、給電部１０２、メモリ１０８、表示部１０９、操作部１１０及び電力検出部１１１を有する。給電部１０２には、電力生成部１０３、検出部１０４、整合回路１０５、通信部１０６及び給電アンテナ１０７が含まれる。

制御部１０１は、メモリ１０８に記録されているコンピュータプログラムを実行することによって、給電装置１００を制御する。制御部１０１は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を含む。制御部１０１は、ハードウェアにより構成される。また、制御部１０１は、タイマー１０１ａを有する。

給電部１０２は、所定の給電方法に基づいて、無線給電を行うために用いられる。所定の給電方法は、例えば、磁界共鳴方式を用いた給電方法である。磁界共鳴方式とは、給電装置１００と電子機器２００との間で共振が行われる状態において、給電装置１００から電子機器２００に電力を伝送するものである。給電装置１００と電子機器２００との間で共振が行われる状態とは、給電装置１００の給電アンテナ１０７の共振周波数と、電子機器２００の受電アンテナ２０３の共振周波数とが一致している状態である。所定の給電方法は、磁界共鳴方式以外の方式を用いた給電方法であってもよい。

電力生成部１０３は、不図示のＡＣ電源から供給される電力を用いて、給電アンテナ１０７を介して外部に出力するための電力を生成する。

電力生成部１０３によって生成される電力には、第１の電力と、第２の電力とがある。第１の電力は、通信部１０６が電子機器２００と通信を行うために用いられる。第１の電力は、例えば、１Ｗ以下の微弱な電力であるものとする。なお、第１の電力は、通信部１０６の通信規格に規定されている電力であってもよい。第２の電力は、電子機器２００が充電や特定の動作を行うために用いられる。第２の電力は、例えば、２Ｗ以上の電力であるものとする。また、第２の電力は、第１の電力よりも大きい電力であれば、２Ｗ以上の電力に限られないものとする。第２の電力の値は、制御部１０１によって設定される。

電力生成部１０３によって生成される電力は、検出部１０４及び整合回路１０５を介して給電アンテナ１０７に供給される。

検出部１０４は、電圧定在波比ＶＳＷＲ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｓｔａｎｄｉｎｇ Ｗａｖｅ Ｒａｔｉｏ）を検出する。さらに、検出部１０４は、検出したＶＳＷＲを示すデータを制御部１０１に供給する。ＶＳＷＲは、給電アンテナ１０７から出力される電力の進行波と、給電アンテナ１０７から出力される電力の反射波との関係を示す値である。制御部１０１は、検出部１０４から供給されたＶＳＷＲのデータを用いて、所定の範囲３００内に少なくとも一つの受電機器が存在するか否かを検出することができる。

整合回路１０５は、給電アンテナ１０７の共振周波数を設定する回路を含む。

給電装置１００が給電アンテナ１０７を介して第１の電力及び第２の電力のいずれか一つを出力する場合、制御部１０１は、給電アンテナ１０７の共振周波数を所定の周波数ｆに設定するように整合回路１０５を制御する。所定の周波数ｆは、例えば、１３．５６ＭＨｚである。また、所定の周波数ｆは、６．７８ＭＨｚであってもよく、通信部１０６の通信規格に規定されている周波数であってもよい。

通信部１０６は、例えば、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）フォーラムによって規定されているＮＦＣ規格に基づいて、近接無線通信を行う。また、通信部１０６の通信規格は、ＩＳＯ／ＩＥＣ １８０９２規格であってもよく、ＩＳＯ／ＩＥＣ １４４４３規格であってもよく、ＩＳＯ／ＩＥＣ ２１４８１規格であってもよい。

通信部１０６は、通信モードとして、ＮＦＣ規格に規定されているリーダライタモード及びＰ２Ｐ（Ｐｅｅｒ Ｔｏ Ｐｅｅｒ）モードを有する。

通信部１０６がリーダライタモードである場合について、以下、説明を行う。リーダライタモードは、ＮＦＣ規格に規定されているカードエミュレーションモードに対応するものである。通信部１０６がリーダライタモードである場合、通信部１０６は、ＮＦＣ規格に基づいて、カードエミュレーションモードである受電機器と通信を行う。

通信部１０６がリーダライタモードである場合、通信部１０６は、第１の電力を用いて、カードエミュレーションモードである受電機器とＮＤＥＦ（ＮＦＣ Ｄａｔａ Ｅｘｃｈａｎｇｅ Ｆｏｒｍａｔ）に対応するデータの送信や受信を行う。

なお、通信部１０６がリーダライタモードである場合、通信部１０６は、Ｐ２Ｐモードである受電機器と通信を行うことはできない。

通信部１０６がリーダライタモードの場合、第２の電力が給電アンテナ１０７から出力されている間、通信部１０６は、給電アンテナ１０７を介してカードエミュレーションモードである受電機器とＮＤＥＦに対応するデータの送信も受信も行わないものとする。

通信部１０６がＰ２Ｐモードである場合について、以下説明を行う。通信部１０６がＰ２Ｐモードである場合、通信部１０６は、ＮＦＣ規格に基づいて、Ｐ２Ｐモードである受電機器と通信を行う。

通信部１０６がＰ２Ｐモードである場合、通信部１０６は、第１の電力を用いて、Ｐ２Ｐモードである受電機器とＮＤＥＦに対応するデータの送信や受信を行う。

通信部１０６がＰ２Ｐモードである場合、第２の電力が給電アンテナ１０７から出力されている間、通信部１０６は、給電アンテナ１０７を介してＰ２Ｐモードである受電機器とＮＤＥＦに対応するデータの送信も受信も行わないものとする。

第２の電力が給電アンテナ１０７から出力されている期間を以下「所定の時間」と呼ぶ。所定の時間は、例えば、制御部１０１によって設定される。

給電アンテナ１０７は、第１の電力及び第２の電力のいずれか一つを出力するためのアンテナである。また、給電アンテナ１０７は、通信部１０６がＮＦＣ規格を用いた無線通信を行うために用いられる。

メモリ１０８は、給電装置１００を制御するためのコンピュータプログラムを記録する。さらに、メモリ１０８は、給電装置１００の識別データ、給電装置１００に関する給電パラメータや給電を制御するためのフラグ等を記録する。また、メモリ１０８は、通信部１０６が受信したデータを記録する。

表示部１０９は、メモリ１０８から供給される映像データを表示する。

操作部１１０は、給電装置１００を操作するためのユーザインターフェースを提供する。操作部１１０は、給電装置１００を操作するためのボタン、スイッチやタッチパネル等を有する。制御部１０１は、操作部１１０を介して入力された入力信号に従って給電装置１００を制御する。

電力検出部１１１は、給電アンテナ１０７から出力される電力を検出し、検出した電力を示すデータを制御部１０１に供給する。

給電装置１００は、無線により電力を供給するようにした。しかし、「無線」を「非接触」や「無接点」と言い換えてもよいものとする。

次に、図３を参照して、電子機器２００の構成の一例について説明を行う。電子機器２００は、制御部２０１、受電部２０２、検出部２０７、レギュレータ２０８、負荷部２０９、充電部２１０、電池２１１、メモリ２１２及び操作部２１３を有する。受電部２０２には、受電アンテナ２０３、整合回路２０４、整流平滑回路２０５及び通信部２０６が含まれる。

制御部２０１は、メモリ２１２に記録されているコンピュータプログラムを実行することによって、電子機器２００を制御する。制御部２０１は、例えば、ＣＰＵを含む。制御部２０１は、ハードウェアにより構成される。

受電部２０２は、所定の給電方法に対応し、給電装置１００から電力を無線により受け取るために用いられる。

受電アンテナ２０３は、給電装置１００から供給される電力を受け取るためのアンテナである。また、受電アンテナ２０３は、通信部２０６がＮＦＣ規格を用いた通信を給電装置１００と行うために用いられる。受電アンテナ２０３を介して給電装置１００から電子機器２００が受け取った電力は、整合回路２０４を介して整流平滑回路２０５に供給される。

整合回路２０４は、受電アンテナ２０３の共振周波数を設定する回路を含む。制御部２０１は、整合回路２０４を制御することによって受電アンテナ２０３の共振周波数を設定することができる。

整流平滑回路２０５は、受電アンテナ２０３によって受電された電力から直流電力を生成する。さらに、整流平滑回路２０５は、生成した直流電力を検出部２０７を介してレギュレータ２０８に供給する。受電アンテナ２０３によって受電された電力にデータが重畳されている場合、受電アンテナ２０３によって受電された電力から取り除かれたデータを通信部２０６に供給する。

通信部２０６は、通信部１０６と同一の通信規格に基づいて、給電装置１００と通信を行う。

通信部２０６は、整流平滑回路２０５から供給されたデータを解析する。その後、通信部２０６は、データの解析結果を用いて、給電装置１００から要求されたデータを給電装置１００に送信したり、給電装置１００から受信したデータを記録したりする。さらに、通信部２０６は、整流平滑回路２０５から供給されたデータに対応する応答データを給電装置１００に送信する。

なお、通信部２０６は、カードエミュレーションモード及びＰ２Ｐモードの少なくとも一つを通信モードとして有する。

検出部２０７は、受電アンテナ２０３を介して受け取った電力を検出し、検出した電力を示すデータを制御部２０１に供給する。

レギュレータ２０８は、制御部２０１からの指示に応じて、整流平滑回路２０５から供給される電力及び電池２１１から供給される電力の少なくとも一つを電子機器２００の各部に供給する。

負荷部２０９は、被写体の光学像から静止画や動画等の映像データの生成を行う撮像部や映像データの再生を行う再生部等を有する。

電子機器２００が電源オンモードである場合、レギュレータ２０８から負荷部２０９に電力が供給される。電子機器２００が電源オフモードまたはスタンバイモードである場合、レギュレータ２０８から負荷部２０９への電力供給は制限される。

充電部２１０は、電池２１１を充電する。充電部２１０は、制御部２０１からの指示に応じて、レギュレータ２０８から供給される電力を用いて電池２１１を充電するか、電池２１１から放電される電力をレギュレータ２０８に供給するかを制御する。充電部２１０は、定期的に電池２１１の残容量を検出し、電池２１１の残容量を示すデータや電池２１１の充電に関するデータを制御部２０１に供給する。

電池２１１は、電子機器２００に接続可能な二次電池である。

メモリ２１２は、電子機器２００を制御するコンピュータプログラム及び電子機器２００に関するパラメータ等のデータを記憶する。

操作部２１３は、電子機器２００を操作するためのユーザインターフェースを提供する。制御部２０１は、操作部２１３を介して入力された入力信号に従って電子機器２００を制御する。

（制御処理）
次に、実施例１において、後述のデジタルプロトコル（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を再び行うか否かを制御するための制御処理について、図４を用いて説明する。制御処理は、制御部１０１がメモリ１０８に格納されているコンピュータプログラムを実行することにより実現することができる。給電装置１００は、給電を行うための給電モードに変更された場合、Ｓ４０１の処理を行う。

Ｓ４０１において、制御部１０１は、第１の期間において、給電アンテナ１０７から出力される電力が所定値以下になったか否かを判定する。なお、所定値とは、給電アンテナ１０７から出力される電力が第１の電力よりも小さい電力であるか否かを判定するための閾値である。また、所定値は、給電アンテナ１０７を介して出力される電力を用いて通信部１０６が通信できない状態になったか否かを判定するための閾値であってもよい。

この場合、例えば、制御部１０１は、電力検出部１１１から供給されたデータを用いて、給電アンテナ１０７から出力される電力が所定値以下になったか否かを判定する。第１の期間において、電力検出部１１１から供給されたデータによって示される電力が所定値以下である場合、制御部１０１は、第１の期間において、給電アンテナ１０７から出力される電力が所定値以下になったと判定する（Ｓ４０１でＹｅｓ）。この場合（Ｓ４０１でＹｅｓ）、本フローチャートは、Ｓ４０５に進む。第１の期間において、電力検出部１１１から供給されたデータによって示される電力が所定値以下でない場合、制御部１０１は、第１の期間において、給電アンテナ１０７から出力される電力が所定値以下になっていないと判定する（Ｓ４０１でＮｏ）。この場合（Ｓ４０１でＮｏ）、本フローチャートは、Ｓ４０２に進む。

なお、第１の期間は、給電アンテナ１０７から第１の電力が出力されてから第２の電力が出力されるまでの期間を含む。

Ｓ４０２において、制御部１０１は、第２の期間において、給電アンテナ１０７から出力される電力が所定値以下になったか否かを判定する。この場合も、Ｓ４０１と同様に、例えば、制御部１０１は、電力検出部１１１から供給されたデータを用いて、給電アンテナ１０７から出力される電力が所定値以下になったか否かを判定する。第２の期間において、電力検出部１１１から供給されたデータによって示される電力が所定値以下である場合、制御部１０１は、第２の期間において、給電アンテナ１０７から出力される電力が所定値以下になったと判定する（Ｓ４０２でＹｅｓ）。この場合（Ｓ４０２でＹｅｓ）、本フローチャートはＳ４０５に進む。第２の期間において、電力検出部１１１から供給されたデータによって示される電力が所定値以下でない場合、制御部１０１は、第２の期間において、給電アンテナ１０７から出力される電力が所定値以下になっていないと判定する（Ｓ４０２でＮｏ）。この場合（Ｓ４０２でＮｏ）、本フローチャートは、Ｓ４０３に進む。

なお、第２の期間は、給電アンテナ１０７から第２の電力が出力されてから第１の電力が出力されるまでの期間を含む。

Ｓ４０３において、制御部１０１は、所定の範囲３００内に存在する受電機器の数が増加したか否かを判定する。例えば、制御部１０１は、検出部１０４から供給されたＶＳＷＲのデータを用いて、所定の範囲３００内に存在する受電機器の数が増加したか否かを判定する。制御部１０１は、所定の範囲３００内に存在する受電機器の数が増加した場合（Ｓ４０３でＹｅｓ）、本フローチャートは、Ｓ４０５に進む。また、制御部１０１は、所定の範囲３００内に存在する受電機器の数が増加していない場合（Ｓ４０３でＮｏ）、本フローチャートは、Ｓ４０４に進む。

Ｓ４０４において、制御部１０１は、メモリ１０８に格納される再認証フラグＦが無効になるように設定する。再認証フラグＦは、後述のデジタルプロトコルを再び行うか否かを制御するためのデータである。再認証フラグＦが無効になるように設定された場合、制御部１０１は、デジタルプロトコルを再び行わないように制御する。再認証フラグＦが無効にされた場合、本フローチャートは終了する。

例えば、通信部１０６と電子機器２００との間で、ＮＤＥＦに対応するデータのやり取りが可能になった状態で、給電アンテナ１０７から出力される電力が所定値以下に低下した場合、通信部１０６は、電子機器２００との通信を継続して行えなくなってしまう。

そのため、第１の期間に、給電アンテナ１０７から出力される電力が所定値以下になった場合（Ｓ４０１でＹｅｓ）、給電装置１００は、電子機器２００への無線給電を適切に行うために、通信部１０６による通信の認証を再び電子機器２００と行う必要があった。

そのため、第２の期間に、給電アンテナ１０７から出力される電力が所定値以下になった場合（Ｓ４０２でＹｅｓ）、給電装置１００は、電子機器２００への無線給電を適切に行うために、通信部１０６による通信の認証を電子機器２００と再び行う必要があった。

例えば、通信部１０６と電子機器２００との間で、ＮＤＥＦに対応するデータのやり取りが可能になった状態で、所定の範囲３００に電子機器２００と異なる他の受電機器が置かれた場合、通信部１０６は、他の受電機器と通信の認証を行っていない場合があった。この場合に、給電装置１００は、電子機器２００への無線給電を開始してしまうと、他の受電機器の状態を確認することができなくなってしまう。これにより、給電装置１００は、電子機器２００に対して無線給電を適切に行うことができたとしても、電子機器２００に対する無線給電の影響を他の受電機器に与えてしまう場合があった。

このため、所定の範囲３００内に存在する受電機器の数が増加した場合（Ｓ４０３でＹｅｓ）、給電装置１００は、新たに所定の範囲３００に置かれた受電機器の状態を確認できるようにするために、通信部１０６による通信の認証を再び行う必要があった。

そこで、Ｓ４０５において、制御部１０１は、メモリ１０８に格納される再認証フラグＦが有効になるように設定する。再認証フラグＦが有効になるように設定された場合、制御部１０１は、デジタルプロトコルを再び行うように制御する。再認証フラグＦが有効にされた場合、本フローチャートは終了する。

なお、図４の制御処理が終了した場合であっても、給電装置１００が給電モードである場合、制御部１０１は、定期的に図４の制御処理を行うものとする。

（給電制御処理）
次に、実施例１において、給電装置１００によって行われる給電制御処理について、図５を用いて説明する。

給電制御処理は、制御部１０１がメモリ１０８に格納されているコンピュータプログラムを実行することにより実現することができる。なお、図５の給電制御処理が行われる場合、通信部１０６の通信モードは、リーダライタモード及びＰ２Ｐモードのいずれか一つに設定されているものとする。

Ｓ５０１において、制御部１０１は、給電装置１００が給電モードであるか否かを判定する。給電装置１００が給電モードである場合（Ｓ５０１でＹｅｓ）、本フローチャートは、Ｓ５０２に進み、給電装置１００が給電モードでない場合（Ｓ５０１でＮｏ）、本フローチャートは、Ｓ５０８に進む。

Ｓ５０２において、制御部１０１は、第１の電力を給電アンテナ１０７を介して出力するように給電部１０２を制御する。この場合、本フローチャートは、Ｓ５０３に進む。

Ｓ５０３において、制御部１０１は、デジタルプロトコルを実行する。デジタルプロトコルは、所定の範囲３００にＮＦＣ規格に対応する受電機器が存在するか否かを判定するための処理と、ＮＦＣ規格に対応の受電機器がＮＦＣ規格の通信を開始できる状態であるか否かを判定するための処理とを含む。例えば、電子機器２００とのデジタルプロトコルによる通信の認証が成功した場合、通信部１０６は、通信部２０６とＮＤＥＦに対応するデータの送信や受信を行えるようになる。

例えば、所定の範囲３００に電子機器２００が置かれた後に、Ｓ５０３の処理が行われた場合、通信部１０６は、ＮＦＣ規格に対応する受電機器が存在するか否かを問い合わせるための第１のデータを送信する。電子機器２００は、第１のデータを受信した場合、ＮＦＣ規格に対応する受電機器が存在することを示すデータを応答データとして、給電装置１００に送信する。しかし、所定の範囲３００にＮＦＣ規格に対応していない装置が存在する場合、その装置は、第１のデータを受信しない。また、所定の範囲３００にＮＦＣ規格に対応していない装置が存在する場合、第１のデータを受信したとしても、その装置は、ＮＦＣ規格に対応する受電機器が存在することを示す応答データを給電装置１００に送信しない。このため、制御部１０１は、通信部１０６が受信した応答データに応じて、所定の範囲３００にＮＦＣ規格に対応する受電機器が存在するか否かを判定する。また、制御部１０１は、通信部１０６が第１のデータに対する応答データを受信したか否かに応じて、所定の範囲３００にＮＦＣ規格に対応する受電機器が存在するか否かを判定する。通信部１０６が電子機器２００からＮＦＣ規格に対応する受電機器が存在することを示す応答データを受信した場合、制御部１０１は、所定の範囲３００にＮＦＣ規格に対応する受電機器が存在すると判定する。

その後、通信部１０６は、電子機器２００に対して、ＮＦＣ規格の通信を開始できる状態か否かを問い合わせるための第２のデータを送信する。電子機器２００は、第２のデータを受信した場合に、通信部２０６の起動が完了していることを検出したとき、ＮＦＣ規格の通信を開始できる状態であることを示すデータを応答データとして、給電装置１００に送信する。しかし、電子機器２００は、第２のデータを受信した場合であっても、通信部２０６の起動が完了していないことを検出したとき、ＮＦＣ規格の通信を開始できる状態であることを示すデータを応答データとして、給電装置１００に送信しない。また、電子機器２００は、第２のデータを受信した場合であっても、通信部２０６にエラーが発生していることを検出したとき、ＮＦＣ規格の通信を開始できる状態であることを示すデータを応答データとして、給電装置１００に送信しない。

このため、制御部１０１は、電子機器２００からの応答データに応じて、電子機器２００がＮＦＣ規格の通信を開始できる状態であるか否かを判定する。また、制御部１０１は、通信部１０６が第２のデータに対する応答データを受信したか否かに応じて、電子機器２００がＮＦＣ規格の通信を開始できる状態であるか否かを判定する。通信部１０６が電子機器２００からＮＦＣ規格の通信を開始することができることを示す応答データを受信した場合、制御部１０１は、所定の範囲３００にＮＦＣ規格対応の受電機器が存在し、その受電機器がＮＦＣ規格の通信を開始可能な状態であると判定する。

デジタルプロトコルが実行された場合、本フローチャートは、Ｓ５０４に進む。

Ｓ５０４において、制御部１０１は、デジタルプロトコルが行われた結果、デジタルプロトコルによる通信の認証が成功したか否かを判定する。

ＮＦＣ規格に対応する受電機器が所定の範囲３００内で検出され、かつ、所定の範囲３００に存在する受電機器がＮＦＣ規格の通信を開始できる状態であることが検出された場合、制御部１０１は、デジタルプロトコルによる通信の認証が成功したと判定する。ＮＦＣ規格に対応する受電機器が所定の範囲３００内で検出されなかった場合、制御部１０１は、デジタルプロトコルによる通信の認証が成功しなかったと判定する。また、ＮＦＣ規格に対応する受電機器が所定の範囲３００内で検出されたが、その受電機器がＮＦＣ規格の通信を開始できる状態でないことが検出された場合、制御部１０１は、デジタルプロトコルによる通信の認証が成功しなかったと判定する。

デジタルプロトコルによる通信の認証が成功した場合（Ｓ５０４でＹｅｓ）、本フローチャートは、Ｓ５０５に進む。デジタルプロトコルによる通信の認証が成功しなかった場合（Ｓ５０４でＮｏ）、本フローチャートは、Ｓ５０１に戻る。

デジタルプロトコルによる通信の認証が成功した場合（Ｓ５０４でＹｅｓ）、通信部１０６は、通信モードがリーダライタ及びＰ２Ｐモードのいずれか一つであれば、ＮＤＥＦに対応するデータを送信したり、受信したりすることができるようになる。

Ｓ５０５において、制御部１０１は、通信部１０６の現在の通信モードがリーダライタモードであるか否かを判定する。通信部１０６の通信モードがリーダライタモードである場合（Ｓ５０５でＹｅｓ）、本フローチャートは、Ｓ５０６に進む。通信部１０６の通信モードがリーダライタモードでない場合（Ｓ５０５でＮｏ）、通信部１０６の現在の通信モードは、Ｐ２Ｐモードとなる。この場合（Ｓ５０５でＮｏ）、本フローチャートは、Ｓ５０７に進む。

Ｓ５０６において、制御部１０１は、後述の第１の給電処理を行う。第１の給電処理が行われた場合、本フローチャートは、終了する。

Ｓ５０７において、制御部１０１は、後述の第２の給電処理を行う。第１の給電処理が行われた場合、本フローチャートは、終了する。

Ｓ５０８において、制御部１０１は、給電アンテナ１０７を介した電力の出力を停止するように給電部１０２を制御する。この場合、本フローチャートは終了する。

（第１の給電処理）
次に、実施例１において、給電装置１００によってＳ５０６で行われる第１の給電処理について、図６を用いて説明する。第１の給電処理は、制御部１０１がメモリ１０８に格納されているコンピュータプログラムを実行することにより実現することができる。なお、図６の第１の給電処理が行われる場合、通信部１０６の通信モードは、リーダライタモードに設定されているものとする。

以下、図１のように所定の範囲３００に電子機器２００が存在し、かつ、通信部１０６と電子機器２００との間で、デジタルプロトコルによる通信の認証が成功した場合に行われる図６の第１の給電処理を一例に挙げて説明を行う。

Ｓ６０１において、制御部１０１は、メモリ２１２に格納されている再認証フラグＦが有効であるか否かを判定する。制御部１０１は、再認証フラグＦが有効である場合（Ｓ６０１でＹｅｓ）、デジタルプロトコルを再び行う必要があると判定し、本フローチャートは、Ｓ６０８に進む。制御部１０１は、再認証フラグＦが有効でない場合（Ｓ６０１でＮｏ）、デジタルプロトコルを再び行う必要はないと判定し、本フローチャートは、Ｓ６０２に進む。

Ｓ６０２において、制御部１０１は、給電装置１００のステータス情報を電子機器２００に書き込むためのデータと、電子機器２００のステータス情報を電子機器２００から読み出すためのデータとを電子機器２００に送信するように通信部１０６を制御する。

給電装置１００のステータス情報とは、給電装置１００の給電能力や給電装置１００の状態を示す情報である。例えば、給電装置１００のステータス情報には、第２の電力のレベルを示す情報や第２の電力の出力を給電装置１００が開始するか否かを示す情報等が含まれる。なお、給電装置１００のステータス情報は、ＮＤＥＦに対応するデータである。

電子機器２００のステータス情報とは、電子機器２００の受電能力、電子機器２００の状態や電池２１１の状態を示す情報である。例えば、電子機器２００のステータス情報には、電子機器２００が給電装置１００から受け取った電力のレベルを示す情報、電子機器２００の動作モードに関する情報、電池２１１の残容量を示す情報等が含まれる。なお、電子機器２００のステータス情報は、ＮＤＥＦに対応するデータである。

通信部１０６によって電子機器２００から読み出された電子機器２００のステータス情報は、メモリ１０８に格納される。

給電装置１００のステータス情報が電子機器２００に書き込まれ、かつ、電子機器２００のステータス情報が読み出された後、本フローチャートは、Ｓ６０３に進む。 Ｓ６０３において、制御部１０１は、Ｓ６０２で電子機器２００から取得された電子機器２００のステータス情報を用いて、電子機器２００によって行われる電池２１１の充電が完了したか否かを判定する。電池２１１の充電が完了した場合（Ｓ６０３でＹｅｓ）、本フローチャートは、Ｓ６０９に進む。電池２１１の充電が完了していない場合（Ｓ６０３でＮｏ）、本フローチャートは、Ｓ６０４に進む。

Ｓ６０４において、制御部１０１は、通信部１０６と電子機器２００との通信を継続するように通信部１０６を制御する。この場合、本フローチャートは、Ｓ６０５に進む。

Ｓ６０５において、制御部１０１は、給電アンテナ１０７を介して出力される電力を第１の電力から第２の電力に切り替え、第２の電力を給電アンテナ１０７を介して出力するように給電部１０２を制御する。例えば、第２の電力は、通信部１０６が電子機器２００から受信した電子機器２００のステータス情報を用いて制御部１０１によって設定される。さらに、制御部１０１は、第２の電力が給電アンテナ１０７を介して出力されてから経過した時間を測定するようにタイマー１０１ａを制御する。この場合、本フローチャートは、Ｓ６０６に進む。

Ｓ６０６において、制御部１０１は、タイマー１０１ａによって測定された時間が所定の時間以上であるか否かを検出する。タイマー１０１ａによって測定された時間が所定の時間以上である場合（Ｓ６０６でＹｅｓ）、本フローチャートは、Ｓ６０７に進む。タイマー１０１ａによって測定された時間が所定の時間以上でない場合（Ｓ６０６でＮｏ）、Ｓ６０６の処理を繰り返し行う。

Ｓ６０７において、制御部１０１は、給電アンテナ１０７を介して出力される電力を第２の電力から第１の電力に切り替え、第１の電力を給電アンテナ１０７を介して出力するように給電部１０２を制御する。この場合、本フローチャートは、Ｓ６０１に戻る。

Ｓ６０８において、制御部１０１は、通信部１０６と電子機器２００との通信を切断するためにリセット処理を行う。リセット処理は、例えば、通信部１０６が電子機器２００から取得したデータをメモリ１０８から消去し、電子機器２００に関する設定を消去する処理である。さらに、リセット処理には、メモリ１０８に格納されている再認証フラグＦの設定をリセットするための処理が含まれる。リセット処理が行われた場合、本フローチャートは、終了し、図５のＳ５０３に戻り、再びデジタルプロトコルが行われる。

Ｓ６０９において、制御部１０１は、Ｓ６０２で電子機器２００から取得された電子機器２００のステータス情報を用いて、電子機器２００が電源オンモードであるか否かを判定する。電子機器２００が電源オンモードである場合、電子機器２００は、電池２１１が満充電になったとしても、負荷部２０９に供給するための電力が必要になる。このため、制御部１０１は、電子機器２００が電源オンモードである場合（Ｓ６０９でＹｅｓ）、給電装置１００が負荷部２０９を動作させるための電力を電子機器２００に継続して供給する必要があると判定するので、本フローチャートは、Ｓ６０４に進む。制御部１０１は、電子機器２００が電源オンモードでない場合（Ｓ６０９でＮｏ）、給電装置１００が電子機器２００に電力を継続して供給する必要はないと判定するので、本フローチャートは、Ｓ６１０に進む。

Ｓ６１０において、制御部１０１は、Ｓ６０８と同様の処理を行う。この場合、本フローチャートは、終了する。

（第２の給電処理）
次に、実施例１において、給電装置１００によってＳ５０７で行われる第２の給電処理について、図７を用いて説明する。第２の給電処理は、制御部１０１がメモリ１０８に格納されているコンピュータプログラムを実行することにより実現することができる。なお、図７の第２の給電処理が行われる場合、通信部１０６の通信モードは、Ｐ２Ｐモードに設定されているものとする。

以下、図１のように所定の範囲３００に電子機器２００が存在し、かつ、通信部１０６と電子機器２００との間で、デジタルプロトコルによる通信の認証が成功した場合に行われる図７の第２の給電処理を一例に挙げて説明を行う。

Ｓ７０１において、制御部１０１は、Ｓ６０２と同様の処理を行う。

給電装置１００のステータス情報が電子機器２００に書き込まれ、かつ、電子機器２００のステータス情報が読み出された後、本フローチャートは、Ｓ７０２に進む。

Ｓ７０２において、制御部１０１は、Ｓ６０３と同様に、Ｓ７０１で電子機器２００から取得された電子機器２００のステータス情報を用いて、電子機器２００による電池２１１の充電が完了したか否かを判定する。電池２１１の充電が完了した場合（Ｓ７０２でＹｅｓ）、本フローチャートは、Ｓ７０８に進む。電池２１１の充電が完了していない場合（Ｓ７０２でＮｏ）、本フローチャートは、Ｓ７０３に進む。

Ｓ７０３において、制御部１０１は、Ｓ６０４と同様に、通信部１０６と電子機器２００との通信を継続するように通信部１０６を制御する。この場合、本フローチャートは、Ｓ７０４に進む。

Ｓ７０４において、制御部１０１は、Ｓ６０５と同様の処理を行う。この場合、本フローチャートは、Ｓ７０５に進む。

Ｓ７０５において、制御部１０１は、Ｓ６０６と同様にタイマー１０１ａによって測定された時間が所定の時間以上であるか否かを検出する。タイマー１０１ａによって測定された時間が所定の時間以上である場合（Ｓ７０５でＹｅｓ）、本フローチャートは、Ｓ７０６に進む。タイマー１０１ａによって測定された時間が所定の時間以上でない場合（Ｓ７０５でＮｏ）、Ｓ７０５の処理を繰り返し行う。

Ｓ７０６において、制御部１０１は、給電アンテナ１０７を介して出力される電力を第２の電力から第１の電力に切り替えるように給電部１０２を制御する。この場合、本フローチャートは、Ｓ７０７に進む。

Ｓ７０７において、制御部１０１は、Ｓ６０８と同様の処理を行う。この場合、本フローチャートは、終了し、図５のＳ５０３に戻り、再びデジタルプロトコルが行われる。

Ｓ７０８において、制御部１０１は、Ｓ６０９と同様に、Ｓ７０１で電子機器２００から取得された電子機器２００のステータス情報を用いて、電子機器２００が電源オンモードであるか否かを判定する。電子機器２００が電源オンモードである場合、電子機器２００は、電池２１１が満充電になったとしても、負荷部２０９に供給するための電力が必要になる。このため、制御部１０１は、電子機器２００が電源オンモードである場合（Ｓ７０８でＹｅｓ）、給電装置１００が負荷部２０９を動作させるための電力を電子機器２００に継続して供給する必要があると判定するので、本フローチャートは、Ｓ７０３に進む。制御部１０１は、電子機器２００が電源オンモードでない場合（Ｓ７０８でＮｏ）、給電装置１００が電子機器２００に電力を継続して供給する必要はないと判定するので、本フローチャートは、Ｓ７０９に進む。

Ｓ７０９において、制御部１０１は、Ｓ６０８と同様の処理を行う。この場合、本フローチャートは、終了する。

このように、実施例１に係る給電装置１００は、第１の期間において、給電アンテナ１０７から出力される電力が所定値以下になった場合、通信部１０６の通信の認証を再び行うようにした。また、給電装置１００は、第２の期間において、給電アンテナ１０７から出力される電力が所定値以下になった場合、通信部１０６の通信の認証を再び行うようにした。これにより、給電装置１００は、通信部１０６が受電機器との通信を継続して行えないような場合、自動的に通信部１０６に受電機器との通信の認証を行わせるので、通信部１０６と受電機器との通信の結果を用いて受電機器への無線給電を適切に行うことができる。

また、給電装置１００は、所定の範囲３００に存在する受電機器の数が増加した場合、通信部１０６の通信の認証を再び行うようにした。これにより、給電装置１００は、新たに所定の範囲３００に受電機器が置かれた場合、自動的に通信部１０６に新たに置かれた受電機器との通信の認証を行わせる。このため、給電装置１００は、新たに置かれた受電機器の状態を確認しながら、既存の受電機器への無線給電を適切に行うようにすることができる。

したがって、実施例１に係る給電装置１００は、受電機器との通信の認証を行うタイミングを制御し、給電装置１００が無線給電を制御するための通信が適切に行われるようにすることができる。

実施例１において、給電装置１００は、給電アンテナ１０７を用いて電子機器２００に第２の電力を供給し、給電アンテナ１０７を用いて通信部１０６と電子機器２００との通信を行うようにしたが、これに限られないものとする。例えば、給電装置１００は、電子機器２００に第２の電力を供給するためのアンテナと、通信部１０６と電子機器２００との通信を行うためのアンテナとを別々に有する構成であっても、図４〜図７の処理を行うことにより上述と同様の効果を得ることができる。

また、電子機器２００は、受電アンテナ２０３を用いて給電装置１００から電力を受け取り、受電アンテナ２０３を用いて給電装置１００と通信部２０６との通信を行うようにしたが、これに限られないものとする。例えば、電子機器２００は、給電装置１００から電力を受け取るためのアンテナと、給電装置１００と通信部２０６との通信を行うアンテナとを別々に有する構成であってもよい。

なお、通信部１０６が近接無線通信を行うものとして説明を行ったが、近接無線通信を「近距離無線通信」と言い換えても良いものとする。

Ｓ４０１において、制御部１０１は、電力検出部１１１から供給されたデータを用いて、給電アンテナ１０７から第１の期間に出力される電力が所定値以下になったか否かを判定するようにした。しかし、これに限られないものとする。例えば、Ｓ４０１において、制御部１０１は、給電アンテナ１０７から出力される電力を所定値以下にするための制御を第１の期間に行ったか否かに応じて、給電アンテナ１０７から第１の期間に出力される電力が所定値以下になったか否かを判定してもよい。この場合、給電アンテナ１０７から出力される電力を所定値以下にするための制御が第１の期間に行われた場合、制御部１０１は、第１の期間において、給電アンテナ１０７から出力される電力が所定値以下になったと判定する（Ｓ４０１でＹｅｓ）。また、給電アンテナ１０７から出力される電力を所定値以下にするための制御が第１の期間に行われていない場合、制御部１０１は、第１の期間において、給電アンテナ１０７から出力される電力が所定値以下になっていないと判定する（Ｓ４０１でＮｏ）。

Ｓ４０２において、制御部１０１は、電力検出部１１１から供給されたデータを用いて、給電アンテナ１０７から第２の期間に出力される電力が所定値以下になったか否かを判定するようにした。しかし、これに限られないものとする。例えば、Ｓ４０２において、制御部１０１は、給電アンテナ１０７から出力される電力を所定値以下にするための制御を第２の期間に行ったか否かに応じて、給電アンテナ１０７から第２の期間に出力される電力が所定値以下になったか否かを判定してもよい。この場合、給電アンテナ１０７から出力される電力を所定値以下にするための制御が第２の期間に行われた場合、制御部１０１は、第２の期間において、給電アンテナ１０７から出力される電力が所定値以下になったと判定する（Ｓ４０２でＹｅｓ）。また、給電アンテナ１０７から出力される電力を所定値以下にするための制御が第２の期間に行われていない場合、制御部１０１は、第２の期間において、給電アンテナ１０７から出力される電力が所定値以下になっていないと判定する（Ｓ４０２でＮｏ）。

（他の実施例）
本発明に係る給電装置は、実施例１で説明した給電装置１００に限定されるものではない。例えば、本発明に係る給電装置は、複数の装置から構成されるシステムにより実現することも可能である。また、本発明に係る電子機器は、実施例１で説明した電子機器２００に限定されるものではない。例えば、本発明に係る電子機器は、複数の装置から構成されるシステムにより実現することも可能である。

また、実施例１で説明した様々な処理及び機能は、コンピュータプログラムより実現することも可能である。この場合、本発明に係る処理はコンピュータプログラムで実行可能であり、実施例１で説明した様々な機能を実現することになる。

本発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）などを利用して、実施例１で説明した様々な処理及び機能を実現してもよいことは言うまでもない。

本発明に係るコンピュータプログラムは、コンピュータ読取可能な記録媒体から読み出され、コンピュータで実行されることになる。コンピュータ読取可能な記録媒体には、ハードディスク装置、光ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、メモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。また、本発明に係るコンピュータプログラムは、通信インターフェースを介して外部装置からコンピュータに提供され、当該コンピュータで実行されるようにしてもよい。

１００ 給電装置
２００ 電子機器

Claims (10)

1. 給電装置であって、
   電子機器に無線給電を行う給電手段と、
   前記電子機器との近接無線通信のための認証処理を実行した後に、前記電子機器と近接無線通信を行う通信手段と、
   前記通信手段による前記近接無線通信を繰り返し実行するよう制御する制御手段と、
   所定の範囲に前記電子機器及び前記電子機器と異なる機器の少なくとも一つが存在することを検出する検出手段とを有し、
   前記給電手段による前記電子機器への無線給電が開始された後、前記検出手段により、前記電子機器と異なる機器が新たに検出された状態で、前記通信手段による前記近接無線通信を実行するタイミングになった場合、前記制御手段は、前記認証処理を再実行するよう制御し、
   前記給電手段による前記電子機器への無線給電が開始された後、前記検出手段によって前記所定の範囲に前記電子機器と異なる機器が存在することが新たに検出されていない状態で前記通信手段による前記近接無線通信を実行するタイミングになった場合、前記制御手段は、前記認証処理を再実行しないことを特徴とする給電装置。
2. 前記給電手段による前記電子機器への無線給電が開始された後、前記検出手段によって前記所定の範囲に前記電子機器と異なる機器が存在することが新たに検出されていない状態で前記通信手段による前記近接無線通信を実行するタイミングになった場合、前記制御手段は、前記認証処理を再実行することなく、前記通信手段による前記近接無線通信を実行することを特徴とする請求項１に記載の給電装置。
3. 前記制御手段は、前記通信手段による前記近接無線通信と、前記給電手段による無線給電とを、交互に実行するよう制御することを特徴とする請求項１または２に記載の給電装置。
4. 前記制御手段は、前記通信手段による前記近接無線通信によって前記電子機器から受信した情報に基づき、次に実行する前記給電手段による無線給電で出力する電力を決定することを特徴とする請求項３に記載の給電装置。
5. 前記制御手段は、前記給電手段によって出力される電力が所定値以下であるか否かに応じて、前記通信手段による前記近接無線通信を実行するタイミングになった場合に前記認証処理を再実行するか否かを制御することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の給電装置。
6. 前記制御手段は、前記電子機器に接続される電池の残容量に応じて、前記通信手段による前記近接無線通信を実行するタイミングになった場合に前記認証処理を再実行するか否かを制御することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の給電装置。
7. 前記制御手段は、前記電子機器の動作モードに応じて、前記通信手段による前記近接無線通信を実行するタイミングになった場合に前記認証処理を再実行するか否かを制御することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の給電装置。
8. 前記通信手段は、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）に基づいて、近接無線通信を行うことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の給電装置。
9. 給電装置の制御方法であって、
   電子機器に無線給電を行う給電ステップと、
   前記電子機器との近接無線通信のための認証処理を実行する認証ステップと、
   前記認証ステップの後に、前記電子機器と近接無線通信を行う通信ステップと、
   前記通信ステップを繰り返し実行するよう制御する制御ステップと、
   所定の範囲に前記電子機器及び前記電子機器と異なる機器の少なくとも一つが存在することを検出する検出ステップとを有し、
   前記給電ステップによる前記電子機器への無線給電が開始された後、前記検出ステップにて前記電子機器と異なる機器が新たに検出された状態で、前記通信ステップを実行するタイミングになった場合、前記制御ステップでは、前記認証処理を再実行するよう制御し、
   前記給電ステップによる前記電子機器への無線給電が開始された後、前記検出ステップにて前記電子機器と異なる機器が新たに検出されていない状態で、前記通信ステップを実行するタイミングになった場合、前記制御ステップでは、前記認証処理を再実行しないよう制御することを特徴とする給電装置の制御方法。
10. コンピュータを、請求項１乃至８のいずれか１項に記載の給電装置の各手段として機能させるための、コンピュータが読み取り可能なプログラム。

Images