JP7154346B2 - 送電装置、受電装置、無線電力伝送システムおよびそれらの制御方法 - Google Patents
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Description
機器の認証を行うAuthenticationの機能に対応した受電装置であって、
当該受電装置が前記Authenticationの機能に対応していることを示す情報を含むConfigurationのパケットを、送電装置に送信する送信手段と、
前記送信手段が前記Configurationのパケットを送信した前記送電装置から無線で電力を受電する受電手段と、を有し、
前記Authenticationの処理において、前記送信手段は、証明書に関する情報を要求するパケットを、前記送電装置に送信し、
前記送信手段は、前記Authenticationの処理の結果を前記送電装置に送信できる。
図3の非接触充電システムの起動から送電までのシーケンスについて、図4および図5を使用して説明する。TX100はUSB認証およびWPT認証において、認証の対象となる機器のうち認証に非対応もしくは認証に失敗した機器が1つでもあれば送電電力を制限するように動作する。
WPC規格でより大きな電力を送電するようになり、前記リスクを回避する為にレガシーのWPC規格にWPT認証機能を追加する必要がある。ここでWPT認証機能を有したTXは同じくWPT認証機能を有するRXのみならず、レガシーのRXとも後方互換性を確保しなければならない。同様にWPT認証機能を有したRXはレガシーのTXとも後方互換性を確保しなければならない。しかしながら、レガシーのWPC規格に準拠しながらWPT認証機能を加え後方互換も考慮した技術は提案されていないという課題がある。
まず、TX100、RX200ともにレガシーのEPPに対応している場合のWPC規格v1.2.2におけるシーケンスである図8Aの(a)について説明する。なお、以降の説明では、TX100によるUSBケーブル300およびACアダプタ301とのUSB認証は成功したものとする。図7、図9AのフローチャートについてはレガシーのEPPに関する部分のみが用いられる。すなわち、レガシーのTXでは図7のS703~S708の処理は存在せず、レガシーのRXでは図9AのS903~S905,S908の処理が存在しない。なお、図8Aの(a)では後方互換に関係するI&Cフェーズ以降のシーケンスのみを示している。
TX100がバージョンAに対応し、RX200がレガシーの場合について、図8Aの(b)、図6、図7、図9Aを用いて説明する。なお、以降の説明では、TX100によるUSBケーブル300およびACアダプタ301とのUSB認証は成功したものとする。なお、以降のすべての説明はWPC規格の後方互換に関する説明の為、TX100が第一認証部を持たない構成であっても適応可能なことは明らかである。
次に、TX100とRX200がともにWPT認証処理に対応している場合について、図6、図7、図8Bの(e)、図9Aを使って説明する。なお、以降の説明では、TX100によるUSBケーブル300およびACアダプタ301とのUSB認証は成功したものとする。説明に先立ってWPT認証に対応したバージョンAのTX100とRX200の動作について説明する。
TX100がレガシーであり、RX200がバージョンAに対応している場合について、図8Aの(c)、図6、図9Aを用いて説明する。なお、以降の説明では、TX100によるUSBケーブル300およびACアダプタ301とのUSB認証は成功したものとする。まず、バージョンAに対応したRX200の動作について説明する。
上記では、RX200がバージョンAに対応している場合に、Configuration Packetに対するTX100からの応答に基づいてTX100がWPT認証に対応しているか否か、Negotiation機能に対応しているか否かを判断した。より具体的には、Configuration Packetの送信から15ms以内に、ACKまたはACK(auth)のどちらを受信したのか、または、いずれも受信していないのか、によって上記判断をする例について説明した。ここでは、TX100がバージョンAに対応しているか否かの判断を行う別の例について、図8Bの(d)、図9Cを使用して説明する。なお、以降の説明では、TX100によるUSBケーブル300およびACアダプタ301とのUSB認証は成功したものとする。
TX100がWPT認証に対応しているか否かをACK(auth)もしくはAuth Reqに対する応答によってRX200が判断する例について説明した。以下では、他の例について図9Bを使用して説明する。なお、以降の説明では、TX100によるUSBケーブル300およびACアダプタ301とのUSB認証は成功したものとする。RX200は、Configuration Packetに対するACKを受信しNegotiationフェーズに移行してから、一定時間の間にAuthenticationフェーズにおいてTX100が送信する特定のパケットを受信したか否かを判断する。上記一定時間以内に特定のパケットを受信した場合、RX200はTX100がWPT認証に対応していると判断し、受信しなかった場合、TX100がWPT認証に対応していないと判断する。
図8Bの(e)はTX100がイニシエータになる例について説明したが、これに限られるものではなく、RX200がイニシエータであってもよい。その場合、RX200はACK(auth)を受信すると、TX100がWPT認証に対応していると判断するので、Authenticationフェーズに遷移する。そしてRX200はTX100に対してGET_DIGESTパケットをTX100に送信する。GET_DIGESTパケットの送信およびこれ以降の認証処理は(814から820まで)、図8Bの(e)に示されるパケットの矢印の向きを逆にしたものとなる。RX200はRESULT(success)を送信するとNegotiationフェーズに遷移する。同様にTX100はRESULT(success)を受信するとNegotiationフェーズに遷移する。以上のようにしても、同様の効果が得られることは明らかである。
本発明に係る無線電力伝送システムの電力伝送方式は特に限定はしない。TXの共振器(共鳴素子)と、RXの共振器(共鳴素子)との間の磁場の共鳴(共振)による結合によって電力を伝送する磁界共鳴方式でもよい。また電磁誘導方式、電界共鳴方式、マイクロ波方式、レ-ザ-等を利用した電力伝送方式を用いてもよい。
Claims (28)
- 機器の認証を行うAuthenticationの機能に対応した受電装置であって、
当該受電装置が前記Authenticationの機能に対応していることを示す情報を含むConfigurationのパケットを、送電装置に送信する送信手段と、
前記送信手段が前記Configurationのパケットを送信した前記送電装置から無線で電力を受電する受電手段と、を有し、
前記Authenticationの処理において、前記送信手段は、証明書に関する情報を要求するパケットを、前記送電装置に送信し、
前記送信手段は、前記Authenticationの処理の結果を前記送電装置に送信できることを特徴とする受電装置。 - 前記送信手段は、当該受電装置の識別情報を示すパケットを、前記送電装置に送信することを特徴とする請求項1に記載の受電装置。
- 前記Authenticationの処理は、前記送電装置の正当性を確認するための認証処理を含むことを特徴とする請求項1または2に記載の受電装置。
- 前記ConfigurationのパケットはWPC(Wireless Power Consortium)規格におけるConfigurationのパケットであり、当該ConfigurationのパケットのBank2のbit6に、当該受電装置が前記Authenticationに対応していることを示す情報が格納されることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の受電装置。
- 当該受電装置が前記Authenticationに対応していることを示す情報は「1」であり、当該受電装置が前記Authenticationに対応していないことを示す情報は「0」であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の受電装置。
- 前記送電装置と前記Authenticationの処理を行うための認証手段をさらに有することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の受電装置。
- 前記送信手段が前記Configurationのパケットを前記送電装置に送信した後に、前記認証手段は、前記送電装置と前記Authenticationの処理を開始することを特徴とする請求項6に記載の受電装置。
- 前記Authenticationの処理の結果に基づいて、当該受電装置の負荷への出力電力に関して保障される電力値に関する交渉を前記送電装置と行う交渉手段をさらに有し、
前記交渉手段は、前記Authenticationの機能に対応していない送電装置と交渉する、当該受電装置の負荷への出力電力に関して保障される電力値は、前記Authenticationの機能に対応し、かつ前記Authenticationの処理に成功した送電装置と交渉する、当該受電装置の負荷への出力電力に関して保障される電力値よりも小さい値となるように交渉することを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の受電装置。 - 請求項1乃至8のいずれか1項に記載の受電装置の少なくとも前記送信手段としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
- 機器の認証を行うAuthenticationの機能に対応した送電装置であって、
受電装置からの要求に基づいて、当該送電装置が前記Authenticationの機能に対応していることを示す情報を含む能力情報を示すパケットを前記受電装置に送信する通信手段と、
前記通信手段が前記能力情報を示すパケットを送信した前記受電装置に無線で電力を送電する送電手段と、を有し、
前記Authenticationの処理において、前記受電装置から受信した、証明書に関する情報を要求するパケットに応答して、前記通信手段は、証明書に関する情報を示すパケットを、前記受電装置に送信し、
前記通信手段は、前記Authenticationの処理の結果を前記受電装置から受信できることを特徴とする送電装置。 - 前記通信手段は、当該送電装置の識別情報を示すパケットを、前記受電装置に送信することを特徴とする請求項10に記載の送電装置。
- 前記Authenticationの処理は、前記受電装置が前記送電装置の正当性を確認するための認証処理を含むことを特徴とする請求項10または11に記載の送電装置。
- 前記能力情報を示すパケットは、WPC(Wireless Power Consortium)規格におけるPower Transmitter Capabilityのパケットであり、前記Power Transmitter CapabilityのパケットのBank2のbit7からbit2のいずれかに、当該送電装置が前記Authenticationに対応していることを示す情報が格納されることを特徴とする請求項10乃至12のいずれか1項に記載の送電装置。
- 当該送電装置が前記Authenticationに対応していることを示す情報は「1」であり、当該送電装置が前記Authenticationに対応していないことを示す情報は「0」であることを特徴とする請求項10乃至13のいずれか1項に記載の送電装置。
- 前記受電装置と前記Authenticationの処理を行うための認証手段をさらに有することを特徴とする請求項10乃至14のいずれか1項に記載の送電装置。
- 前記通信手段が前記能力情報を示すパケットを前記受電装置に送信した後に、前記認証手段は、前記受電装置と前記Authenticationの処理を開始することを特徴とする請求項15に記載の送電装置。
- 前記Authenticationの処理の結果に基づいて、当該受電装置の負荷への出力電力に関して保障される電力値に関する交渉を前記受電装置と行う交渉手段をさらに有し、
前記交渉手段は、前記Authenticationの機能に対応していない受電装置と交渉する、当該受電装置の負荷への出力電力に関して保障される電力値は、前記Authenticationの機能に対応し、かつ前記Authenticationの処理に成功した受電装置と交渉する、当該受電装置の負荷への出力電力に関して保障される電力値よりも小さい値となるように交渉することを特徴とする請求項10乃至16のいずれか1項に記載の送電装置。 - 請求項10乃至17のいずれか1項に記載の送電装置の少なくとも前記通信手段としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
- 機器の認証を行うAuthenticationの機能に対応した受電装置の制御方法であって、
当該受電装置が前記Authenticationの機能に対応していることを示す情報を含むConfigurationのパケットを、送電装置に送信する送信工程と、
前記送信工程で前記Configurationのパケットを送信した前記送電装置から無線で電力を受電する受電工程と、を有し、
前記Authenticationの処理において、証明書に関する情報を要求するパケットを、前記送電装置に送信し、
前記Authenticationの処理の結果を前記送電装置に送信することを特徴とする受電装置の制御方法。 - 前記送信工程において、当該受電装置の識別情報を示すパケットを、前記送電装置に送信することを特徴とする請求項19に記載の受電装置の制御方法。
- 前記Authenticationの処理は、前記送電装置の正当性を確認するための認証処理を含むことを特徴とする請求項19または20に記載の受電装置の制御方法。
- 前記ConfigurationのパケットはWPC(Wireless Power Consortium)規格におけるConfigurationのパケットであり、当該ConfigurationのパケットのBank2のbit6に、当該受電装置が前記Authenticationに対応していることを示す情報が格納されることを特徴とする請求項19乃至21のいずれか1項に記載の受電装置の制御方法。
- 前記Authenticationの処理の結果に基づいて、当該受電装置の負荷への出力電力に関して保障される電力値に関する交渉を前記送電装置と行う交渉工程をさらに有し、
前記交渉工程では、前記Authenticationの機能に対応していない送電装置と交渉する、当該受電装置の負荷への出力電力に関して保障される電力値は、前記Authenticationの機能に対応し、かつ前記Authenticationの処理に成功した送電装置と交渉する、当該受電装置の負荷への出力電力に関して保障される電力値よりも小さい値となるように交渉することを特徴とする請求項19乃至22のいずれか1項に記載の受電装置の制御方法。 - 機器の認証を行うAuthenticationの機能に対応した送電装置の制御方法であって、
受電装置からの要求に基づいて、当該送電装置が前記Authenticationの機能に対応していることを示す情報を含む能力情報を示すパケットを前記受電装置に送信する送信工程と、
前記送信工程で前記能力情報を示すパケットを送信した前記受電装置に無線で電力を送電する送電工程と、を有し、
前記Authenticationの処理において、前記受電装置から受信した、証明書に関する情報を要求するパケットに応答して、証明書に関する情報を示すパケットを、前記受電装置に送信し、
前記Authenticationの処理の結果を前記受電装置から受信することを特徴とする送電装置の制御方法。 - 前記送信工程において、当該送電装置の識別情報を示すパケットを、前記受電装置に送信することを特徴とする請求項24に記載の送電装置の制御方法。
- 前記Authenticationの処理は、前記受電装置が前記送電装置の正当性を確認するための認証処理を含むことを特徴とする請求項24または25に記載の送電装置の制御方法。
- 前記能力情報を示すパケットはWPC(Wireless Power Consortium)規格におけるPower Transmitter Capabilityのパケットであり、前記Power Transmitter CapabilityのパケットのBank2のbit7からbit2のいずれかに、当該送電装置が前記Authenticationに対応していることを示す情報が格納されることを特徴とする請求項24乃至26のいずれか1項に記載の送電装置の制御方法。
- 前記Authenticationの処理の結果に基づいて、当該受電装置の負荷への出力電力に関して保障される電力値に関する交渉を前記受電装置と行う交渉工程をさらに有し、
前記交渉工程では、前記Authenticationの機能に対応していない受電装置と交渉する、当該受電装置の負荷への出力電力に関して保障される電力値は、前記Authenticationの機能に対応し、かつ前記Authenticationの処理に成功した受電装置と交渉する、当該受電装置の負荷への出力電力に関して保障される電力値よりも小さい値となるように交渉することを特徴とする請求項24乃至27のいずれか1項に記載の送電装置の制御方法。
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