JP7005151B2 - 給電装置、その制御方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、給電装置、その制御方法及びプログラムに関する。

近年、有線で接続することなく、電力を無線により供給する給電装置と、給電装置から供給される電力を受け取る電子機器とを含む無線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、汎用的な給電装置を用いることを想定した電子機器が、可変にした電流負荷により給電装置の能力を確認し、確認結果に応じて電子機器の動作可能な機能を表示する技術が知られている（特許文献１）。

特開２０１０－３９２８３号公報

ところで、給電装置が給電時に出力する搬送波を、送信する情報を表す変調信号（ベースバンド信号）で変調すれば、給電装置と電子機器との間で給電を行いながら通信することが可能になる。このため、給電機器は、近接する電子機器が給電を行いながら通信可能な機器であることが分かれば、給電を行いながら通信を同時に行うことができる。

更に、搬送波をベースバンド信号で変調した信号（被変調波）の電力は給電時の出力（搬送波の振幅）や変調度に依存し、給電時の出力が大きくなれば被変調波の電力も増大し得る。しかし、給電時の出力を増大させる場合であっても、被変調波の電力の増大を抑制して、所定の制限（例えば各国で規定される電波規制の許容範囲）を満たした通信を実現する必要がある。

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたものである。すなわち、給電の対象である電子機器に応じて給電を行いながら通信を行うとともに、給電する電力の増加に対し被変調波の電力を抑制可能な給電装置、その制御方法及びプログラムを提供することを目的とする。

この課題を解決するため、例えば本発明の給電装置は以下の構成を備える。すなわち、電子機器に無線給電を行う給電手段と、電子機器が対応可能な受電電力を示す情報を含む給電認証情報を、電子機器から取得する取得手段と、無線給電のための電力を用いて電子機器と通信する通信手段と、給電認証情報に基づいて、通信手段による電子機器との通信および前記給電手段による前記電子機器への無線給電を制御する制御手段と、を含み、制御手段は、前記電子機器が対応可能な受電電力を示す情報が高い電力を示すほど、該通信のための振幅変調において振幅が変化する度合いを示す変調度が小さくなるように前記通信手段を設定したうえで前記給電手段による前記電子機器への無線給電を開始し、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に、前記給電手段からの送電電力を変更する場合、前記制御手段は、前記無線給電を継続したまま、給電手段による送電電力が高いほど、変調度が小さくなるように通信手段を制御し、前記電力を用いて前記電子機器と通信を開始した後に、前記電子機器からステータス情報を受信した場合、前記制御手段は、該ステータス情報に含まれる変調度の変更の要求の有無を示す情報を参照し、前記送電電力を変更することなく前記変調度を変更することを特徴とする。

本発明によれば、給電の対象である電子機器に応じて給電を行いながら通信を行うとともに、給電する電力の増加に対し被変調波の電力を抑制することが可能になる。

本実施形態に係る無線給電システムの例を模式的に示す図 本実施形態に係る給電装置の一例としての機能構成例を示すブロック図 本実施形態に係る電子機器の一例としての機能構成例を示すブロック図 本実施形態に係る、給電装置の給電開始前における制御処理の一連の動作を示すフローチャート 本実施形態に係るＡＳＫ変調について説明する図 本実施形態に係るＡＳＫ変調を行うための構成について説明する図 本実施形態に係る、電子機器の給電開始前における制御処理の一連の動作を示すフローチャート 本実施形態に係る、給電装置の無線給電中における制御処理の一連の動作を示すフローチャート 本実施形態に係る、給電装置のステータス情報受信後における制御処理の一連の動作を示すフローチャート

以下、本発明の例示的な実施形態について、図面を参照して説明する。

（給電システム１００の構成例）
図１に示すように、本実施形態に係る給電システム１００は、給電装置２００と電子機器３００とを含む。給電装置２００は、電子機器３００が給電装置２００上の所定の範囲２５０内で且つ給電装置２００上の面から所定の距離内に存在する（この状態を単に近接しているともいう）場合、電子機器３００に無線により給電を行うことができる。また、電子機器３００が近接していない場合、給電装置２００は、電子機器３００に電力を給電することができない。なお、所定の範囲２５０は、給電装置２００が電子機器３００と通信することができる範囲であればよく、図１に示したような給電装置２００の筺体上の範囲に限らない。給電装置２００は、電子機器３００を含む複数の受電機器（無線により電力を受け取ることができる機器）に対して無線により給電を行うことが可能である。

電子機器３００は、例えば、給電される電力を受電するとともに給電のための搬送波を用いて通信可能なデジタルカメラである。しかし、本実施形態は、給電される電力を受電するとともに給電のための搬送波を用いて通信可能な機器であれば、他の機器にも適用可能である。例えば、電子機器３００が、デジタルメディアプレイヤ、スマートフォンを含む携帯電話機のような通信装置、パーソナルコンピュータ、タブレット端末、メガネ型や時計型のウェアラブル端末、ゲーム機器であってもよい。また、電子機器３００が電池を含む電池パックであってもよい。更に、本実施形態は、図１に例示したような所定の範囲２５０に乗せることが可能な機器だけでなく、所定の範囲２５０上を覆うように置くことが可能なプリンタやディスプレイ、自動車にも適用可能である。

（給電装置２００の構成）
次に、図２を参照して、本実施形態に係る給電装置２００の機能構成例について説明する。給電装置２００は、制御部２０１、給電部２０２、不揮発性メモリ２０８、表示部２０９、操作部２１０及び電力検出部２１１を含む。また、給電部２０２は、電力生成部２０３、検出部２０４、整合回路２０５、通信部２０６及び給電アンテナ２０７を含む。なお、図２に示す機能ブロックの１つ以上は、ＡＳＩＣやプログラマブルロジックアレイ（ＰＬＡ）などのハードウェアによって実現されてもよいし、ＣＰＵやＭＰＵ等のプログラマブルプロセッサがソフトウェアを実行することによって実現されてもよい。また、ソフトウェアとハードウェアの組み合わせによって実現されてもよい。従って、以下の説明において、異なる機能ブロックが動作主体として記載されている場合であっても、同じハードウェアが主体として実現されうる。

制御部２０１は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）とを含む。制御部２０１は、不揮発性メモリ２０８に記録されているコンピュータプログラムをＲＡＭに展開、実行することによって、給電装置２００全体を制御する。また、制御部２０１は、給電装置２００内の各部の動作を制御する際に必要となる時間を計時するためのタイマー２０１ａを有する。

給電部２０２は、所定の給電方法に準拠した無線給電を行うための給電手段として動作する。所定の給電方法には、例えば、給電装置２００と電子機器３００との間で共振が行われる状態において給電装置２００から電子機器３００に電力を伝送する、磁界共鳴方式を用いる。給電装置２００と電子機器３００との間で共振が行われる状態とは、給電装置２００の給電アンテナ２０７の共振周波数と、電子機器３００の受電アンテナ３０３の共振周波数とが一致している状態である。なお、給電部２０２は、所定の給電方法として磁界共鳴方式以外の方式を用いてもよい。

電力生成部２０３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２０７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２０３によって生成される電力は、検出部２０４及び整合回路２０５を介して給電アンテナ２０７に供給される。電力生成部２０３によって生成される電力には、通信部２０６が電子機器３００と通信するために用いられる電力（第１の電力）と、電子機器３００が充電や特定の動作を行うために用いられる電力（第２の電力）とがある。第１の電力は、例えば１Ｗ以下の微弱な電力である。例えば、第１の電力は、通信部２０６の通信規格に規定されている電力であってよい。第２の電力は、第１の電力よりも大きい電力であり、例えば２Ｗ以上の可変の電力である。第２の電力の値は、制御部２０１によって後述する制御処理において設定される。本実施形態では、第２の電力は、通信部２０６が電子機器３００と通信するためにも用いることができる。

検出部２０４は、給電アンテナ２０７から出力される電力における電圧定在波比ＶＳＷＲ（Ｖｏｌｔａｇｅ Ｓｔａｎｄｉｎｇ Ｗａｖｅ Ｒａｔｉｏ）を検出し、検出したＶＳＷＲを示すデータを制御部２０１に供給する。ＶＳＷＲは、給電アンテナ２０７から出力される電力の進行波と、給電アンテナ２０７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２０１は、検出部２０４から供給されたＶＳＷＲのデータを用いて、所定の範囲２５０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２０５は、給電アンテナ２０７の共振周波数を設定する回路を含む。給電装置２００が給電アンテナ２０７を介して第１の電力及び第２の電力のいずれか一方を出力する場合、制御部２０１は、給電アンテナ２０７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２０５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２０６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２０６は、近接無線通信を行う通信回路又は通信モジュールであり、例えばＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）フォーラムによって規定されているＮＦＣ規格に準拠した近接無線通信を行う。また、通信部２０６が用いる通信規格は、近接無線通信を実現するものであれば、他の通信規格、例えばＩＳＯ／ＩＥＣ １８０９２規格、ＩＳＯ／ＩＥＣ １４４４３規格、或いはＩＳＯ／ＩＥＣ ２１４８１規格であってもよい。

通信部２０６は、ＮＦＣ規格に規定されているリーダライタモード（すなわち給電装置２００がＩＣカードやＮＦＣタグに対するリーダライタとして振る舞う）又はＰ２Ｐ（Ｐｅｅｒ Ｔｏ Ｐｅｅｒ）モードで動作する。通信部２０６がリーダライタモードで動作する場合、通信部２０６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（すなわちＩＣカードやＮＦＣタグのように振る舞う）で動作する電子機器３００と、ＮＦＣ規格に基づいて通信する。

また、通信部２０６は、リーダライタモードで動作する場合、第１または第２の電力を用いて、カードエミュレーションモードで動作する電子機器３００とＮＤＥＦ（ＮＦＣ Ｄａｔａ Ｅｘｃｈａｎｇｅ Ｆｏｒｍａｔ）に対応するデータを送受信する。給電装置２００と電子機器３００とは、ＮＤＥＦデータを用いて、例えば後述する無線給電認証情報等の情報をやり取りする。なお、通信部２０６は、通信部２０６がリーダライタモードで動作し且つ電子機器３００がＰ２Ｐモードで動作する場合には、電子機器３００と通信することができない。

一方、通信部２０６がＰ２Ｐモードで動作する場合には、通信部２０６は、ＮＦＣ規格に基づいて、Ｐ２Ｐモードで動作する電子機器３００と通信する。通信部２０６がＰ２Ｐモードで動作する場合、通信部２０６は、第１または第２の電力を用いて、Ｐ２Ｐモードである受電機器とＮＤＥＦに対応するデータを送信したり受信したりする。

通信部２０６は、所定の時間にわたって第２の電力を給電アンテナ２０７から出力する。以下の説明では、当該第２の電力が給電アンテナ２０７から出力されている期間を所定の時間として説明する。この所定の時間は、例えば制御部２０１によって設定される。

給電アンテナ２０７は、第１の電力及び第２の電力のいずれかを出力するためのアンテナである。また、給電アンテナ２０７は、通信部２０６がＮＦＣ規格に従って電子機器３００と通信するためにも用いられる。

不揮発性メモリ２０８は、例えば電力の供給が無くなってもデータを保持可能な半導体メモリ等を含み、給電装置２００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、不揮発性メモリ２０８は、給電装置２００の識別データ、給電装置２００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、不揮発性メモリ２０８は、通信部２０６が受信したデータを記録することができる。

表示部２０９は、例えばＬＣＤやＯＬＥＤのパネルを含み、給電装置２００を操作するためのグラフィカルユーザインタフェースや不揮発性メモリ２０８から供給される映像データ等を表示する。操作部２１０は、給電装置２００を操作するためのユーザインタフェースを提供する。操作部２１０は、給電装置２００を操作するためのボタン、スイッチやタッチパネル等の操作部材を有する。制御部２０１は、操作部２１０を介して入力された入力信号に従って給電装置２００を制御する。電力検出部２１１は、例えばセンサ部材を含み、給電アンテナ２０７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２０１に供給する。

なお、本実施形態の例では、給電装置２００が無線によって電力を供給するものとして説明するが、「無線」を「非接触」や「無接点」と言い換えてもよい。

（電子機器３００の構成）
次に、図３を参照して、電子機器３００の機能構成例について説明する。電子機器３００は、制御部３０１、受電部３０２、検出部３０７、レギュレータ３０８、負荷部３０９、充電部３１０、電池３１１、不揮発性メモリ３１２及び操作部３１３を含む。また、受電部３０２は、受電アンテナ３０３、整合回路３０４、整流平滑回路３０５及び通信部３０６を含む。なお、図３に示す機能ブロックの１つ以上は、ＡＳＩＣやＰＬＡなどのハードウェアによって実現されてもよいし、ＣＰＵやＭＰＵ等のプログラマブルプロセッサがソフトウェアを実行することによって実現されてもよい。また、ソフトウェアとハードウェアの組み合わせによって実現されてもよい。従って、以下の説明において、異なる機能ブロックが動作主体として記載されている場合であっても、同じハードウェアが主体として実現されうる。

制御部３０１は、ＣＰＵとＲＡＭとを含み、不揮発性メモリ３１２に記録されているコンピュータプログラムをＲＡＭに展開、実行することによって、電子機器３００を制御する。

受電部３０２は、上述の所定の給電方法（本実施形態の例では磁界共鳴方式）に対応し、給電装置２００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３０３は、給電装置２００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３０３は、通信部３０６がＮＦＣ規格に従って給電装置２００と通信するためにも用いられる。受電アンテナ３０３を介して給電装置２００から受け取った電力は、整合回路３０４を介して整流平滑回路３０５に供給される。

整合回路３０４は、受電アンテナ３０３の共振周波数を設定する回路を含む。整合回路３０４は、制御部３０１から制御されることにより受電アンテナ３０３の共振周波数を設定することができる。整流平滑回路３０５は、受電アンテナ３０３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３０５は、生成した直流電力を、検出部３０７を介してレギュレータ３０８に供給する。受電アンテナ３０３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３０３によって受電された電力から取り出されたデータを通信部３０６に供給する。

通信部３０６は、通信部２０６と同一の通信規格に基づいて、給電装置２００と通信する。通信部３０６は、整流平滑回路３０５から供給されたデータを解析する。その後、通信部３０６は、データの解析結果を用いて、給電装置２００から要求されたデータを給電装置２００に送信したり、給電装置２００から受信したデータを記録したりする。さらに、通信部３０６は、整流平滑回路３０５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２００に送信する。なお、通信部３０６は、カードエミュレーションモード及びＰ２Ｐモードのいずれかを通信モードとして動作する。

検出部３０７は、受電アンテナ３０３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３０１に供給する。

レギュレータ３０８は、制御部３０１からの指示に応じて、整流平滑回路３０５から供給される電力と電池３１１から供給される電力との少なくとも一方を電子機器３００の各部に供給する。負荷部３０９は、被写体の光学像から静止画や動画等の映像データを生成する不図示の撮像部や、映像データを再生する不図示の再生部等の電力を表示する部材や機構を含む。電子機器３００が電源オンモードである場合、レギュレータ３０８から負荷部３０９に電力が供給される。電子機器３００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３０８から負荷部３０９への電力供給は制限される。

充電部３１０は、電池３１１を充電する充電回路又は充電モジュールを含む。充電部３１０は、制御部３０１からの指示に応じて、レギュレータ３０８から供給される電力を用いて電池３１１を充電するか、又は電池３１１から放電される電力をレギュレータ３０８に供給するかを制御する。充電部３１０は、定期的に電池３１１の残容量を検出して電池３１１の残容量を示すデータを提供する。また、充電部３１０は、電池３１１の電池状態に関するデータや電池３１１の特性に関するデータを制御部３０１に供給する。

電池３１１は、所定の電圧で充電可能であり、電子機器３００に接続可能な二次電池である。なお、電池３１１は、電子機器３００に内蔵されることが望ましいが、電子機器３００に内蔵されずに接続されて用いられるものであってもよい。

不揮発性メモリ３１２は、例えば電力の供給が無くなってもデータを保持可能な半導体メモリ等を含み、電子機器３００を制御するコンピュータプログラムや電子機器３００に関するパラメータ等のデータを記憶する。操作部３１３は、電子機器３００を操作するためのユーザインタフェースを提供する。制御部３０１は、操作部３１３を介して入力された入力信号に従って電子機器３００を制御する。

（給電装置２００の無線給電開始前における制御処理）
次に、図４を参照して、無線給電開始前における制御処理の一連の動作について説明する。本処理は、制御部２０１が不揮発性メモリ２０８に格納されているコンピュータプログラムをＲＡＭに展開、実行することにより実現される。本処理は、給電装置２００において、給電を行うための給電モードに変更された場合に開始される。

Ｓ４０１において、制御部２０１は、第１の電力を出力している期間において、電子機器３００から通信部２０６を介して無線給電認証情報を受信したか否かを判定する。無線給電認証情報はＮＤＥＦデータを用いて通信される。無線給電認証情報は、例えば、電子機器３００が第２の電力による無線給電に対応するか否かを示す情報、電子機器３００が第２の電力による通信に対応しているか否か、受電パワークラス等の情報を含む。この受電パワークラスは、電子機器３００が対応可能な受電電力を示す情報（例えばローパワー、ミドルパワー、ハイパワー対応のいずれであるか等）を含む。制御部２０１は、通信部２０６を介して無線給電認証情報を受信したと判定した場合、無線給電認証情報から上述の各情報を取得する。この場合、制御部２０１は、処理をＳ４０２に進め、それ以外の場合には処理をＳ４０１に再び戻す。

Ｓ４０２において、制御部２０１は、給電装置２００が第２の電力による通信（すなわち給電手段による通信）に対応しているか否かを判定する。制御部２０１は、例えば不揮発性メモリ２０８に記録されている、給電装置の対応機能を示す情報を参照して、給電装置２００が第２の電力による通信に対応しているかを判定する。制御部２０１は、給電装置２００が第２の電力による通信に対応していると判定した場合、Ｓ４０３に処理を進める。一方、制御部２０１は、給電装置２００が第２の電力による通信に対応していないと判定した場合、Ｓ４１５に処理を進める。

Ｓ４０３において、制御部２０１は、Ｓ４０１において受信した無線給電認証情報から取得した電子機器３００の対応可否を示す情報を参照して、電子機器３００が第２の電力による通信に対応しているか否かを判定する。制御部２０１は、電子機器３００が第２の電力による通信に対応していると判定した場合、Ｓ４０４に処理を進める。一方、制御部２０１は、電子機器３００が第２の電力による通信に対応していないと判定した場合、Ｓ４１５に処理を進める。

Ｓ４０４において、制御部２０１は、Ｓ４０１において受信した無線給電認証情報から取得した受電パワークラスの情報を参照して、電子機器３００の受電パワークラスがローパワー対応であるかを判定する。Ｓ４０４において、制御部２０１は、電子機器３００の受電パワークラスがローパワー対応であると判定した場合、無線給電時の電力を設定するためにＳ４０５に処理を進める。制御部２０１は、電子機器３００の受電パワークラスがローパワー対応でないと判定した場合、Ｓ４０７に処理を進める。

Ｓ４０５において、制御部２０１は、第２の電力による無線給電時の電力を２Ｗに設定し、その後Ｓ４０６に処理を進める。Ｓ４０６において、制御部２０１は、第２の電力による通信時の変調方式を振幅変調である振幅偏移変調（Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ：ＡＳＫ）方式に設定するとともに、変調度を１０％に設定する。ＡＳＫ変調方式および変調度については、後述する。制御部２０１は、その後Ｓ４１３に処理を進める。

Ｓ４０７において、制御部２０１は、上述の受電パワークラスの情報を参照して、電子機器３００の受電パワークラスがミドルパワー対応であるかを判定する。Ｓ４０７において、制御部２０１は、電子機器３００の受電パワークラスがミドルパワー対応であると判定した場合、無線給電時の電力を設定するためにＳ４０８に処理を進める。一方、制御部２０１は、電子機器３００の受電パワークラスがミドルパワー対応でないと判定した場合、Ｓ４１０に処理を進める。

Ｓ４０８において、制御部２０１は、第２の電力による無線給電時の電力を３Ｗに設定し、その後Ｓ４０９に処理を進める。Ｓ４０９において、制御部２０１は、第２の電力による通信時の変調方式をＡＳＫ方式に設定するとともに、変調度を５％に設定する。制御部２０１は、その後Ｓ４１３に処理を進める。

Ｓ４１０において、制御部２０１は、上述の受電パワークラスの情報を参照して、電子機器３００の受電パワークラスがハイパワー対応であるかを判定する。制御部２０１は、電子機器３００の受電パワークラスがハイパワー対応であると判定した場合、無線給電時の電力を設定するためにＳ４１１に処理を進める。制御部２０１は、電子機器３００の受電パワークラスがハイパワー対応でない場合と判定した場合、電子機器のパワークラスを判定することができないため、本処理に係る一連の動作を終了する。

Ｓ４１１において、制御部２０１は、第２の電力による無線給電時の電力を６Ｗに設定し、Ｓ４１２に処理を進める。Ｓ４１２において、制御部２０１は、第２の電力による通信時の変調方式をＡＳＫ方式に設定するとともに、変調度を１％に設定する。制御部２０１は、その後Ｓ４１３に処理を進める。

Ｓ４１３において、制御部２０１は、電子機器３００に給電装置２００側の変調度を通知するために、給電装置２００に設定した変調度を示す情報を、通信部２０６を介して（第１の電力を用いて）電子機器３００に送信する。電子機器３００に通知する変調度は、上述したＳ４０６、Ｓ４０９又はＳ４１２において決定した変調度である。制御部２０１は、その後Ｓ４１４に処理を進める。

Ｓ４１４において、制御部２０１は、第２の電力による通信機能をオン（有効化）し、その後Ｓ４１５に処理を進める。Ｓ４１５において、制御部２０１は、Ｓ４０５、Ｓ４０８又はＳ４１１において決定した送電電力の大きさで、第２の電力による送電を開始する。
ここで、制御部２０１は、Ｓ４１４において第２の電力による通信機能を有効化している場合、通信部２０６を介して、第２の電力による無線給電中に通信することが可能である。すなわち、制御部２０１は、第２の電力による無線給電中に通信する場合、Ｓ４０６、Ｓ４０９又はＳ４１２で決定された変調方式（ＡＳＫ）および変調度を用いて第２の電力を変調することにより通信する。

（ＡＳＫ変調及び変調度に関する説明）
ここで、ＡＳＫ変調方式および変調度について、図５を参照して説明する。本実施形態に係るＡＳＫ変調方式は、デジタル信号５０１（すなわち送信する情報を表す変調信号（ベースバンド信号））の２つの状態（すなわち“１”、“０”）によって、搬送波５０２の振幅をＶ１からＶ０に変化させて被変調波を生成する。Ｖ１とＶ０の大小関係は問わないが、説明の便宜上、Ｖ１状態を変調されていない振幅の大きい状態とし、Ｖ０状態を変調された振幅の小さい状態とする。本実施形態では、ＡＳＫ変調において信号の振幅が変調によって変化する度合いを示す情報として「変調度」を用い、百分率（％）で表す。ここで、振幅の大きい状態における振幅のピークからピークの幅をａ、振幅の小さい状態における振幅のピークからピークの幅をｂとすると、変調度は、ｍ＝（ａ－ｂ）/（ａ＋ｂ）×１００ （％）となる。すなわち、振幅の和に対する振幅の差の割合により表される。

更に、図６を参照して、通信部２０６に含まれるＡＳＫ変調を行うための構成を説明する。ＡＳＫの信号は、可変抵抗６０１（抵抗値Ｒ１）と可変抵抗６０２（抵抗値Ｒ２）とに接続されるスイッチ６０３をオン、オフすることによって発生させることができる。スイッチ６０３をオフにした場合、搬送波５０２の振幅はＶ１となり、スイッチ６０３をオンにした場合、搬送波５０２の振幅はＶ０＝（Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２））×Ｖ１となる。制御部２０１は、通信部２０６のＡＳＫ変調器の可変抵抗６０１の抵抗値Ｒ１と、可変抵抗６０２の抵抗値Ｒ２とを調整することにより、変調度を制御することができる。

図４において上述した処理では、制御部２０１は、送電電力２Ｗのときに変調度１０％、送電電力３Ｗときに変調度５％、送電電力６Ｗのときに変調度１％というように、送電電力が大きいほど変調度を小さく設定するようにした。これにより、送電電力が大きくなってもＡＳＫ変調の周波数特性のゲインを抑制することができる。つまり、給電を行いながら通信する際に、給電時の出力を大きくする場合であっても被変調波の電力の強度を抑制することができる。特に、給電時の出力が大きくなっても、送電中の通信時の周波数特性を電波規制において許容される範囲内に収めることができる。一方、送電時の出力が小さいときは、変調度を大きく保つことによって上述のＶ０とＶ１の差を広げた状態にすることができるため、送電中の通信感度を高めることができる。

（電子機器３００の無線給電開始前における制御処理）
次に、図７を参照して、電子機器３００による、無線給電開始前における制御処理に係る一連の動作について説明する。本処理は、制御部３０１が不揮発性メモリ３１２に格納されているコンピュータプログラムをＲＡＭに展開、実行することにより実現される。本処理は、電子機器３００において、受電を行うための受電モードに変更された場合に開始される。

Ｓ７０１において、制御部３０１は、通信部３０６を介して無線給電認証情報を給電装置２００に送信する。上述したように、無線給電認証情報は、電子機器３００が第２の電力による無線給電に対応するか否か、電子機器３００が第２の電力による通信に対応しているか否か、受電パワークラス等の情報を含む。制御部３０１は、その後Ｓ７０２に処理を進める。

Ｓ７０２において、制御部３０１は、通信部３０６を介して、給電装置２００から変調度情報を受信したか否かを判定する。制御部３０１は、変調度情報を受信したと判定した場合、Ｓ７０３に処理を進め、変調度情報を受信していないと判定した場合、Ｓ７０４に処理を進める。なお、給電装置２００から受信する変調度情報は、図４に示したＳ４０６、Ｓ４０９又はＳ４１２において決定された変調度を含む。

Ｓ７０３において、制御部３０１は、第２の電力による通信機能をオン（有効化）して、その後、Ｓ７０４に処理を進める。Ｓ７０４において、制御部３０１は、図４において示したＳ４０５、Ｓ４０８又はＳ４１１において決定された送電電力の大きさで、給電装置２００から第２の電力による受電を開始する。ここで、制御部３０１は、Ｓ７０３において第２の電力による通信機能をオンしている場合、通信部３０６を介して、第２の電力による無線給電中に通信することが可能である。第２の電力による無線給電中に通信する場合、制御部３０１は、Ｓ７０２において給電装置２００から受信した変調度を用いて第２の電力を変調または負荷変調することにより通信をおこなう。

（給電装置２００の無線給電中における制御処理）
次に、図８を参照して、給電装置２００による、無線給電開始後における制御処理の一連の動作について説明する。本処理に係る制御処理は、制御部２０１が不揮発性メモリ２０８に格納されているコンピュータプログラムをＲＡＭに展開、実行することにより実現される。本処理は、給電装置２００において、図４に示したＳ４１４において第２の電力による通信機能が有効化されたうえで、Ｓ４１５における送信が開始された後に実行される。また、第２の電力による無線給電中の通信は、図４に示した制御処理において決定された送電電力と変調度とを用いて第２の電力で出力される搬送波が変調されている。

Ｓ８０１において、制御部２０１は、電力生成部２０３によって生成される第２の電力を増加するか否かを判定する。第２の電力を増加すると判定した場合にはＳ８０２に処理を進め、一方、第２の電力を増加しないと判定した場合にはＳ８０５に処理を進める。

Ｓ８０２において、制御部２０１は、第２の電力を増加させた場合のゲインを抑制するため、第２の電力による通信時の変調度を低下させる。例えば、制御部２０１は、図４に示した制御処理により、送電電力を３Ｗ、変調度を５％に設定し、これから送電電力を４Ｗに増加する場合、例えば変調度を３％に低下させる。これにより、ＡＳＫ変調の周波数特性のゲインは送電電力が大きくなっても小さく抑えることができる。

Ｓ８０３において、制御部２０１は、電力生成部２０３によって生成される第２の電力を減少する場合、Ｓ８０４に処理を進める。制御部２０１は、電力生成部２０３によって生成される第２の電力を減少しない場合、本処理を終了する。

Ｓ８０４において、制御部２０１は、第２の電力による通信時の変調度を増加させる。例えば、制御部２０１は、図４に示した制御処理において、送電電力を３Ｗに設定し且つ変調度を５％に設定し、これから送電電力を２Ｗに減少させる場合、変調度を１０％に増加させる。これにより、送電電力が小さいときは、変調度を大きくすることにより、送電中の通信感度を高めることができる。制御部２０１は、変調度を変更した後にＳ８０５に処理を進める。

Ｓ８０５において、制御部２０１は、通信部２０６を介して、第１または第２の電力により、変更後の変調度を示す情報を電子機器３００に送信する。電子機器３００に送信する変調度情報は、図４のフローチャートにおいて、Ｓ４０６またはＳ４０９またはＳ４１２で決定された変調度である。このとき、第２の電力によって変更後の変調度を示す情報を送信すれば、給電を継続したまま情報を送信することができる。制御部２０１は、その後本処理を終了する。

（給電装置２００のステータス情報を受信した後における制御処理）
次に、図９を参照して、給電装置２００による、ステータス情報を受信した後における制御処理の一連の動作について説明する。制御処理は、制御部２０１が不揮発性メモリ２０８に格納されているコンピュータプログラムをＲＡＭに展開、実行することにより実現される。また、本処理は、給電装置２００において、図４に示したＳ４１４において第２の電力による通信機能が有効化されたうえで、Ｓ４１５における送信が開始された後に実行される。すなわち、通信部２０６を介して、第２の電力による無線給電中に通信することが可能である。

Ｓ９０１において、制御部２０１は、第２の電力を出力している期間において、電子機器３００から通信部２０６を介して無線給電ステータス情報を受信したか否かを判定する。なお、無線給電ステータス情報はＮＤＥＦデータであり、電子機器３００が第２の電力による無線給電の状況を示すデータである。無線給電ステータス情報は、電子機器３００のバッテリ情報、電子機器３００による第２の電力による通信時における変調度変更の要求有無、等の情報を含む。制御部２０１は、電子機器３００から通信部２０６を介して無線給電ステータス情報を受信したと判定した場合、Ｓ９０２に処理を進める。そうでない場合には、本処理を終了する。

Ｓ９０２において、制御部２０１は、Ｓ９０１において受信した無線給電ステータス情報を参照して、電子機器３００が第２の電力による通信時の変調度変更を要求しているか否かを判定する。制御部２０１は、電子機器３００が第２の電力による通信時の変調度変更を要求していると判定した場合、Ｓ９０３に処理を進める。一方、制御部２０１は、電子機器３００が第２の電力による通信時の変調度変更を要求していないと判定した場合、本処理を終了する。

Ｓ９０３において、制御部２０１は、電力生成部２０３によって生成される第２の電力による通信時の変調度を変更する。例えば、制御部２０１は、無線給電ステータス情報を参照して、電子機器３００からの第２の電力による通信時の変調度変更の要求が変調度の増加を示す場合、変調度を増加させる。

Ｓ９０４において、制御部２０１は、通信部２０６を介して、第１または第２の電力により、変更後の変調度情報を電子機器３００に送信する。電子機器３００に送信する変調度情報は、Ｓ９０３において変更した、変更後の変調度である。上述したように、第２の電力によって変更後の変調度情報を送信すれば、給電を継続したまま情報を送信することができる。制御部２０１は、変更後の変調度を送信すると本処理に係る一連の動作を終了する。

以上説明したように本実施形態では、給電装置２００は電子機器３００から給電中の通信の可否、対応能力を示す情報を取得し、当該情報に応じて電子機器３００との間の送電及び通信を制御するようにした。そして、給電を行うための搬送波を用いて電子機器３００と通信を行う場合に、搬送波の送電電力が大きいほどＡＳＫ変調を行う際の振幅の変調度を小さく設定するようにした。一方、搬送波の送電電力が小さいときは、変調度を大きく保つようにした。これにより、送電電力が大きくなってもＡＳＫ変調の周波数特性のゲインを小さく抑えることができる。すなわち、給電の対象である電子機器に応じて給電を行いながら通信を行うとともに、給電する電力の増加に対し被変調波の電力を抑制することができる。一方、送電時の出力が小さいときには、送電中の通信感度を高めることができる。

（その他の実施形態）
また、本発明に係る給電装置は、本実施形態で説明した給電装置２００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、本実施形態で説明した電子機器３００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。

更に、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、本実施形態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。

本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

２０１…制御部、２０６…通信部、２０７…給電アンテナ、２１１…電力検出部、３０１…制御部、３０３…受電アンテナ、３０６…通信部

Claims (13)

1. 電子機器に無線給電を行う給電手段と、
   前記電子機器が対応可能な受電電力を示す情報を含む給電認証情報を、前記電子機器から取得する取得手段と、
   前記無線給電のための電力を用いて前記電子機器と通信する通信手段と、
   前記給電認証情報に基づいて、前記通信手段による前記電子機器との通信および前記給電手段による前記電子機器への無線給電を制御する制御手段と、を含み、
   前記制御手段は、前記電子機器が対応可能な受電電力を示す情報が高い電力を示すほど、該通信のための振幅変調において振幅が変化する度合いを示す変調度が小さくなるように前記通信手段を設定したうえで前記給電手段による前記電子機器への無線給電を開始し、
   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に、前記給電手段からの送電電力を変更する場合、前記制御手段は、前記無線給電を継続したまま、前記給電手段による送電電力が高いほど、前記変調度が小さくなるように前記通信手段を制御し、
   前記電力を用いて前記電子機器と通信を開始した後に、前記電子機器からステータス情報を受信した場合、前記制御手段は、該ステータス情報に含まれる変調度の変更の要求の有無を示す情報を参照し、前記送電電力を変更することなく前記変調度を変更することを特徴とする給電装置。
2. 前記制御手段は、前記給電認証情報に含まれる、前記電力を用いた通信に対応するか否かを示す情報に基づいて、前記電子機器が前記電力を用いて通信が可能であるかを判定する、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、更に、前記電力を用いて通信を行う際に用いる前記変調度を、前記電子機器に通知するために出力する、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の給電装置。
4. 前記制御手段は、更に、前記電力を用いて前記電子機器と通信を開始した後に前記変調度を変更する場合、変調度を該通信によって前記電子機器に通知するために出力する、ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の給電装置。
5. 前記制御手段は、ＡＳＫ方式を用いて前記振幅変調を行う、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. 前記変調度は、前記振幅変調に用いられる第１の振幅と第２の振幅との和に対する、前記第１の振幅と前記第２の振幅との差の割合を用いて得られる、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. 電子機器に無線給電を行う給電手段を有する給電装置の制御方法であって、
   取得手段が、前記電子機器が対応可能な受電電力を示す情報を含む給電認証情報を、前記電子機器から取得する取得工程と、
   通信手段が、前記無線給電のための電力を用いて前記電子機器と通信する通信工程と、
   制御手段が、前記給電認証情報に基づいて、前記通信工程における前記電子機器との通信および前記給電手段による前記電子機器への無線給電を制御する制御工程と、を含み、
   前記制御工程では、前記電子機器が対応可能な受電電力を示す情報が高い電力を示すほど、該通信のための振幅変調において振幅が変化する度合いを示す変調度が小さくなるように通信工程の制御情報を設定したうえで前記給電手段による前記電子機器への無線給電を開始するよう制御し、
   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に、前記給電手段からの送電電力を変更する場合、前記制御工程では、前記無線給電を継続したまま、前記給電手段による送電電力が高いほど、前記変調度が小さくなるように前記通信工程における通信を制御し、
   前記電力を用いて前記電子機器と通信を開始した後に、前記電子機器からステータス情報を受信した場合、前記制御工程では、該ステータス情報に含まれる変調度の変更の要求の有無を示す情報を参照し、前記送電電力を変更することなく前記変調度を変更することを特徴とする給電装置の制御方法。
8. 前記制御工程では、前記給電認証情報に含まれる、前記電力を用いた通信に対応するか否かを示す情報に基づいて、前記電子機器が前記電力を用いて通信が可能であるかを判定する、ことを特徴とする請求項７に記載の給電装置の制御方法。
9. 前記制御工程では、更に、前記電力を用いて通信を行う際に用いる前記変調度を、前記電子機器に通知するために出力する、ことを特徴とする請求項７または８に記載の給電装置の制御方法。
10. 前記制御工程では、更に、前記電力を用いて前記電子機器と通信を開始した後に前記変調度を変更する場合、変調度を該通信によって前記電子機器に通知するために出力する、ことを特徴とする請求項７から９のいずれか１項に記載の給電装置の制御方法。
11. 前記制御工程では、ＡＳＫ方式を用いて前記振幅変調を行う、ことを特徴とする請求項７から１０のいずれか１項に記載の給電装置の制御方法。
12. 前記変調度は、前記振幅変調に用いられる第１の振幅と第２の振幅との和に対する、前記第１の振幅と前記第２の振幅との差の割合を用いて得られる、ことを特徴とする請求項７から１１のいずれか１項に記載の給電装置の制御方法。
13. コンピュータを、請求項１から６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プログラム。

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