JP7233898B2 - 送電装置、送電装置の制御方法及びプログラム - Google Patents
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Description
図9に、本実施形態に係る非接触充電システム(無線電力伝送システム)の構成例を示す。本システムは、送電装置100と受電装置200を含んで構成される。以下では、送電装置をTXと呼び、受電装置をRXと呼ぶ場合がある。TX100とRX200は、WPC規格に準拠している。RX200は、TX100より電力を受電し、バッテリへの充電を可能とする。TX100は、自装置の充電台に載置されたRX200に対して無線で送電する電子機器である。以下では、RX200が充電台に載置された場合を例にして説明を行う。ただし、TX100がRX200に送電するうえで、RX200はTX100の送電可能範囲(図9の破線で示す範囲)の中に存在していれば、充電台の上に載置されなくてもよい。
続いて、本実施形態に係る送電装置100(TX100)及び受電装置200(RX200)の構成について説明する。なお、以下で説明する構成は一例に過ぎず、説明される構成の一部(場合によっては全部)が他の同様の機能を果たす他の構成と置き換えられ又は省略されてもよく、さらなる構成が説明される構成に追加されてもよい。さらに、以下の説明で示される1つのブロックが複数のブロックに分割されてもよいし、複数のブロックが1つのブロックに統合されてもよい。
図4は、NFC処理部302の処理動作を示すフローチャートである。本処理は、TX100が起動している間、継続的に繰り返し実行される。
図5は、WPC処理部301の処理動作を示すフローチャートである。本処理もTX100が起動している間、継続的に繰り返し実行される。
次に、図8を参照して、RX200におけるWPC処理の動作手順を示す。本処理は、RX200において、WPCによる充電機能を実行する設定がされている間、繰り返し実行される。
続いて、図6を参照して、TX100とRX200を含む無線電力伝送システムのシーケンスについて説明する。図6は、TX100にRX200を近接させた際の、TX100とRX200間の通信シーケンスの一例を示すものである。
ここで、以下の場合(1)~(3)の送電制御について説明する。
NFCタグは、Polling処理に対して応答を行う。さらにNFCタグは、P2Pモードに対応していないため、NFC処理部302は、特定の応答があると判定する(S405でYes)。続いて、NFC処理部302は、NFCタグからNFC識別子情報を取得し(S408)、取得したNFC識別子情報をWPC処理部301に通知する(S410)。さらに、NFCタグの他に、Polling処理に対して応答したNFC機器があれば、そのNFC機器からもNFC識別子情報を取得し(S408)、取得したNFC識別子情報をWPC処理部301に通知する(S410)。
この場合は、NFC機器は、Polling処理に対して、P2Pモードに対応していることを示す情報を含む応答データを用いて応答を行うか、又は応答自体をしない。なお、応答をしないNFC機器は、リーダー/ライターモードで動作しているRX200である。
この場合は、さらに以下のように場合分けをする。
この場合は、NFC機器は、Polling処理に対して応答する。しかし、その応答には、P2Pモードをサポートしていることを示す情報が含まれない。そのため、NFC処理部302は、特定の応答があると判定する(S405でYes)。そして、NFC処理部302は、このNFC機器からNFC識別子情報を取得し(S408)、取得したNFC識別子情報をWPC処理部301に通知する(S410)。
この場合、リーダー/ライターモードで動作するRXはPolling処理に対して応答を行わないが、カードエミッションモードで動作しているRXは応答する。そして、その応答には、P2Pモードをサポートしていることを示す情報が含まれないので、NFC処理部302は、特定の応答があると判定する(S405でYes)。また、リーダー/ライターモードで動作するRXからは応答がないので、NFC処理部302は、カードエミッションモードで動作しているRXのみからNFC識別子情報を取得する(S408)。そして、NFC処理部302は、取得したNFC識別子情報をWPC処理部301に通知する(S410)。
リーダー/ライターモードで動作するRXはPolling処理に対して応答を行わないため、NFC処理部302は、特定の応答がないと判定する(S405でNo)。その結果、NFC処理部302は、WPC処理部301に特定のNFC機器がないことを通知する(S406)。また、NFC処理部302は、応答したNFC機器がないため、NFC識別子情報は取得しない。
以上述べたようにTX100及びRX200が上記の構成をとることによって、無電池駆動のNFCタグを保護すると共に、カードエミュレーションモードで動作するNFCモジュールを持つRXに高出力の送電処理を行うことができる。
本実施形態では、TX100とRX200の間でやり取りするNFC識別子情報として、Felicaに関する規格で定めるIDmデータを例示した。しかし、本実施形態において、これを制限するものではなく、TX100のNFCの規格に基づく通信及びWPC通信の範囲内に存在する複数のNFC機器を一意に識別できる情報であればよい。例えば、MIFARE(商標登録)に関する規格が定めるUID(Unique Identifier)でもよいし、RXのMACアドレスやUUID(Universally Unique Identifier)でもよい。
また、本実施形態では、TX100が近接するNFC機器を検出する方法として、Polling要求に対する応答の有無を判定する方法を説明したが、これ以外の方法を用いてもよい。また、追加のNFC処理によって、近接するNFC機器がNFCタグ(又はカードエミュレーションモードで動作するNFCモジュール)なのか否かを判定するようにしてもよい。例えば、Polling処理に引き続いてNFC機能の異なるメッセージ処理を実施して、NFCの読み取りデータが変化するかどうかを判定するようにしてもよい。そして、読み取りデータが変化した場合は、検出したNFC機器がNFCタグではないと判定されるようにしてもよい。また、Polling処理で取得した応答データに、自身がNFCタグではないことを示す情報要素が含まれている場合は、検出したNFC機器がNFCタグではないものとして判定されてもよい。このようにしてNFCタグではないと判断されたNFC機器は、WPC処理部301に識別子情報を通知する対象から除外する。これにより、例えばWPC通信で識別子情報を送る処理が実装されていないスマートフォン等のRX200に対しても、高出力の送電処理を行うことが可能となる。
TX100がGPを制限しない状態(例えばS523)においても、NFCタグにダメージを与えない状態で充電を継続するようにしてもよい。具体的には、TX100がS523で説明したようにGPを制限しない状態で送電している間に、NFC処理部302は、NFC識別子情報が増加したこと、又はエラーが発生したことをWPC処理部301に通知する。そして、WPC処理部301は、その通知を受信した場合に、GPを制限すべき原因が発生したことを認識する。そこで、TX100は、RX200に対してGPの再交渉を要求し、WPC規格で規定するRe-negotiationフェーズに遷移し、GPの再交渉を行うようにする。この時点でGPを制限する理由が発生しているので、TX100は、GPとしてNFCタグにダメージを与えない電力値を設定し応答することができる。ここで、TX100は、RX200に対してGPの再交渉を要求する構成は、TX100がRX200に対してNFC識別子情報が消滅したこと、又はエラーが解消したことを通知し、RX200がその通知に応答してGPの再交渉を要求するようにしてもよい。
本実施形態ではNFCを例として説明したがこれに限られない。例えば、RX200が、高電力の送電によりダメージを受けるNFC以外の通信を行うタグのように振舞う通信機能を備える場合においても、本実施形態は適用することができる。
本無線電力伝送システムの電力伝送方式は、特に限定されない。送電装置の共振器(共鳴素子)と、受電装置の共振器(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。
101 制御部
103 送電部
104 第1通信部
106 第2通信部
200 受電装置
Claims (17)
- 受電装置に無線で電力を送電する送電手段と、
Near Field Communication(NFC)の規格に基づくPollingを行うPolling手段と、
前記Pollingに応答する物体の識別情報を取得する取得手段と、
前記識別情報に基づいて、前記NFCの規格に基づいて通信を行うタグを検出する検出手段と、
前記タグの検出に基づいて、前記受電装置と電力の交渉を行う交渉手段と、を有することを特徴とする送電装置。 - 前記検出手段により前記タグが検出された場合、前記受電装置への送電が制限されることを特徴とする請求項1に記載の送電装置。
- 前記検出手段により前記タグが検出された場合、前記受電装置への送電が行われないことを特徴とする請求項1又は2に記載の送電装置。
- 前記検出手段により前記タグが検出されない場合には、前記受電装置が要求する電力に関する情報に基づいて送電が行われることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の送電装置。
- 前記受電装置と前記送電の制御に関する通信を行う第1通信手段と、
前記NFCの規格に基づく通信を行う第2通信手段と、を有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の送電装置。 - 前記検出手段は、前記第1通信手段により前記受電装置と通信したことに基づいて、前記受電装置を検出することを特徴とする請求項5に記載の送電装置。
- 前記第1通信手段は、前記受電装置がカードエミュレーションモードで動作している場合、前記受電装置から前記NFCの規格に基づく通信を行う装置として識別される第1情報を受信し、
前記第2通信手段は、前記NFCの規格に基づく通信を行う装置から前記NFCの規格に基づく通信を行う装置として識別される第2情報を受信し、
前記検出手段は、前記第1通信手段により受信された第1情報と、前記第2通信手段により受信された第2情報とが異なる場合、前記タグが存在すると判定することを特徴とする請求項5又は6に記載の送電装置。 - 前記第1通信手段は、Wireless Power Consortiumの規格に基づくExtended Identification Packetを受信し、
前記第1情報は、前記Extended Identification Packetに含まれていることを特徴とする請求項7に記載の送電装置。 - 前記交渉手段は、前記検出手段により前記タグが検出された場合、前記交渉において参照される参照電力を制限することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の送電装置。
- 前記交渉手段は、
前記検出手段により前記タグが検出されなかった場合は、前記参照電力を第1の値に設定し、
前記検出手段により前記タグが検出された場合は、前記参照電力を前記第1の値より低い第2の値に設定することを特徴とする請求項9に記載の送電装置。 - 前記交渉手段は、記検出手段により前記NFCの規格に基づく通信を行う複数の物体が検出された場合、前記参照電力を制限することを特徴とする請求項9又は10に記載の送電装置。
- 前記受電装置と前記送電の制御に関する通信を行う通信手段を有し、
前記通信手段は、前記送電装置の能力情報を送信し、
前記送電装置の能力情報には、前記参照電力を示す情報が含まれることを特徴とする請求項9乃至11のいずれか1項に記載の送電装置。 - 前記送電装置の能力情報は、Wireless Power Consortiumの規格に基づくPower Transmitter capabityに含まれていることを特徴とする請求項12に記載の送電装置。
- 前記通信手段は、前記送電装置の能力情報の送信要求を受信した後、前記送電装置の能力情報を送信することを特徴とする請求項12又は13に記載の送電装置。
- 前記送電装置の能力情報の送信要求は、Wireless Power Consortiumの規格に基づくGeneral Request Packetを用いて行われることを特徴とする請求項14に記載の送電装置。
- 受電装置に無線で電力を送電する送電装置が行う制御方法であって、
Near Field Communication(NFC)の規格に基づくPollingを行うPolling工程と、
Pollingに応答する物体の識別情報を取得する取得工程と、
前記識別情報に基づいて、前記NFCの規格に基づいて通信を行うタグを検出する検出工程と、
前記タグの検出に基づいて、前記受電装置と電力の交渉を行う交渉工程と、を有することを特徴とする制御方法。 - コンピュータを、請求項1乃至15のいずれか1項に記載の送電装置のPolling手段と取得手段と検出手段と交渉手段として実行させるプログラム。
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