JP7278756B2 - 受電装置、受電装置の制御方法及びプログラム - Google Patents

受電装置、受電装置の制御方法及びプログラム Download PDF

Info

Publication number
JP7278756B2
JP7278756B2 JP2018222507A JP2018222507A JP7278756B2 JP 7278756 B2 JP7278756 B2 JP 7278756B2 JP 2018222507 A JP2018222507 A JP 2018222507A JP 2018222507 A JP2018222507 A JP 2018222507A JP 7278756 B2 JP7278756 B2 JP 7278756B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power
communication
nfc
power transmission
communication means
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2018222507A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2020089134A (ja
Inventor
和夫 森友
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2018222507A priority Critical patent/JP7278756B2/ja
Priority to KR1020190143111A priority patent/KR102574025B1/ko
Priority to US16/693,043 priority patent/US10972890B2/en
Priority to CN201911171843.7A priority patent/CN111245106A/zh
Publication of JP2020089134A publication Critical patent/JP2020089134A/ja
Priority to US17/189,028 priority patent/US11503447B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7278756B2 publication Critical patent/JP7278756B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H04B5/266
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/80Services using short range communication, e.g. near-field communication [NFC], radio-frequency identification [RFID] or low energy communication
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/80Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the exchange of data, concerning supply or distribution of electric power, between transmitting devices and receiving devices
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/20Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using microwaves or radio frequency waves
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/90Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving detection or optimisation of position, e.g. alignment
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/00032Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange
    • H02J7/00034Charger exchanging data with an electronic device, i.e. telephone, whose internal battery is under charge
    • H04B5/79
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/05Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using capacitive coupling
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/30Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using light, e.g. lasers

Description

本発明は、受電装置、受電装置の制御方法及びプログラムに関するものである。
近年、非接触充電システム等の無線電力伝送システムの技術開発が広く行われている。特許文献1では、非接触充電の標準化団体Wireless Power Consortium(WPC)が策定する規格(以下、「WPC規格」と呼ぶ)に準拠した送電装置及び受電装置が開示されている。
また、無線通信方式の一種としてNFC(Near Field Communication)方式がある。そして、NFCフォーラムが策定する規格(仕様)には、電池駆動のNFCモジュールがNFCタグ又はNFCカード(以下、総称して「NFCタグ」と呼ぶ)であるように振舞うカードエミュレーションモードが規定されている。その他、NFCタグを読み取るためのリーダー/ライターモードやNFC同士でメッセージを直接交換するPeer to Peerモードについても規定されている。WPC規格に準拠するスマートフォン等の受電装置においても、それらのモードで動作するNFCモジュールを備え、NFCの規格に基づく通信を行うものがある。
特開2016-007116号公報
NFCタグは、電池を有しておらず、通信相手から通信時に送信される電磁波のエネルギーを用いて駆動する。このNFCタグに対して上述したような送電装置から高い電力の無線送電が行われると、NFCタグが有するアンテナ素子等がダメージを受ける可能性がある。そのような事態を回避するため、送電装置は、NFCの規格に基づく通信を行う物体を検出した際に、送電を制限することが考えられる。しかし、そのような構成において、以下のような課題が生じる。すなわち、送電装置は、NFCの規格に基づく通信を行う物体を検出した場合、その物体がNFCタグなのかNFCの規格に基づく通信を行う受電装置なのかにかかわらず、送電装置が送電を制限することが考えられる。そのため、NFCの規格に基づく通信を行う受電装置に対して送電が制限されると、受電量が不十分となることが考えられる。
本発明では、NFCの規格に基づく通信を行う受電装置が、適切に受電を行うようにすることを目的とする。
本発明の一態様に係る受電装置は、送電装置から無線で電力を受電する受電手段と、Near Field Communication(NFC)の規格に基づく通信を行う通信手段と、前記送電装置を検出する検出手段と、前記検出手段により前記送電装置が検出された場合、前記通信手段が前記NFCの規格に基づく通信を行わないように制御する制御手段と、前記通信手段とは異なる他の通信手段であって前記送電装置と受電制御に関する通信を行う他の通信手段と、を有し、前記受電手段は、前記制御手段により前記通信手段が前記NFCの規格に基づく通信を行わないように制御された後、電力を受電し、前記他の通信手段は、前記送電装置に対して、前記送電装置が前記NFCの規格に基づく通信を行う物体を検出したかどうかを問い合わせる信号を送信することを特徴とする。
本発明によれば、NFCの規格に基づく通信を実行可能な受電装置が、適切に受電を行うことができる。
非接触充電システムの構成例を示す図。 第1の実施形態に係る受電装置の構成例を示す機能ブロック図。 第1の実施形態に係る送電装置の構成例を示す機能ブロック図。 第1の実施形態に係る無線充電システムの動作シーケンスを示す図。 第1の実施形態に係る受電装置の動作を示すフローチャート。 第2の実施形態に係る無線充電システムの動作シーケンスを示す図。 第2の実施形態に係る受電装置の動作を示すフローチャート。 第1及び第2の実施形態に係る送電装置の動作を示すフローチャート。 第3の実施形態に係る無線充電システムの動作シーケンスを示す図。 第3の実施形態に係る受電装置の動作を示すフローチャート。 第3の実施形態に係る送電装置の動作を示すフローチャート。
以下、本実施形態にについて、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の実施形態は本発明の技術的思想を説明するための一例にすぎず、本発明を実施形態で説明される構成や方法に限定することは意図されていない。
<第1の実施形態>
(システムの構成)
図1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、受電装置101と送電装置102を含んで構成される。以下では、受電装置をRXと呼び、送電装置をTXと呼ぶ場合がある。RX101とTX102は、WPC規格に準拠している。RX101は、TX102より電力を受電し、バッテリへの充電を可能とする。TX102は、自装置の充電台に載置されたRX101に対して無線で送電する電子機器である。以下では、RX101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、TX102がRX101に送電するうえで、RX101はTX102の送電可能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。
また、RX101とTX102は非接触充電以外のアプリケーションを実行する機能を有しうる。RX101の一例はスマートフォンであり、TX102の一例はそのスマートフォンを充電するためのアクセサリ機器である。RX101及びTX102は、ハードディスク装置やメモリ装置などの記憶装置であってもよいし、パーソナルコンピュータ(PC)などの情報処理装置であってもよい。また、RX101及びTX102は、例えば、撮像装置(カメラやビデオカメラ等)であってもよい。
また、RX101は、Near Field Communication(以下、「NFC」と呼ぶ)機能を搭載しており、当該機能を用いて例えばNFCタグの読み取り、電子マネー決済等が可能である。TX102も、NFCタグを読み取るためにNFC機能を搭載している。TX102は、NFCの規格に基づく通信を行うことでNFCタグを検出することが可能である。さらに、TX102は、その検出結果に基づいてNFCタグを保護するために送電処理を停止又は制限することが可能となる。
本システムは、WPC規格に基づいて、非接触充電のための電磁誘導方式を用いた無線電力伝送を行う。すなわち、RX101とTX102は、RX101の受電アンテナとTX102の送電アンテナとの間で、WPC規格に基づく非接触充電のための無線電力伝送を行う。なお、本システムに適用される無線電力伝送方式(非接触電力伝送方式)は、WPC規格で規定された方式に限られず、他の電磁誘導方式、磁界共鳴方式、電界共鳴方式、マイクロ波方式、レーザー等を利用した方式であってもよい。また、本実施形態では、無線電力伝送が非接触充電に用いられるものとするが、非接触充電以外の用途で無線電力伝送が行われてもよい。
WPC規格では、RX101がTX102から受電する際に保証される電力の大きさが、Guaranteed Power(以下、「GP」と呼ぶ)と呼ばれる値によって規定される。GPは、例えばRX101とTX102の位置関係が変動して受電アンテナと送電アンテナとの間の送電効率が低下したとしても、RX101の負荷(例えば、充電用の回路等)への出力が保証される電力値を示す。例えばGPが5ワットの場合、受電アンテナと送電アンテナの位置関係が変動して送電効率が低下したとしても、TX102は、RX101内の負荷へ5ワットを出力することができるように制御して送電を行う。
本実施形態に係るRX101とTX102は、WPC規格に基づく送受電制御のための通信を行う。WPC規格では、電力伝送が実行されるPower Transferフェーズと実際の電力伝送が行われる前のフェーズとを含んだ、複数のフェーズが規定され、各フェーズにおいて必要な送受電制御のための通信が行われる。電力伝送前のフェーズは、Selectionフェーズ、Pingフェーズ、Identification and Configurationフェーズ、Negotiationフェーズ、Calibrationフェーズを含む。なお、以下では、Identification and ConfigurationフェーズをI&Cフェーズと呼ぶ。
Selectionフェーズでは、TX102が、Analog Pingを間欠的に送信し、物体がTX102の充電台に載置されたこと(例えば充電台にRX101や導体片等が載置されたこと)を検出する。TX102は、Analog Pingを送信した時の送電アンテナの電圧値と電流値の少なくともいずれか一方を検出し、電圧値がある閾値を下回る場合又は電流値がある閾値を超える場合に物体が存在すると判断し、Pingフェーズに遷移する。
Pingフェーズでは、TX102が、Analog Pingより大きい電力が大きいDigital Pingを送信する。Digital Pingの大きさは、充電台103の上に載置されたRX101の制御部が起動するのに十分な電力である。RX101は、受電電圧の大きさをTX102へ通知する。このように、TX102は、そのDigital Pingを受信したRX101からの応答を受信することにより、Selectionフェーズにおいて検出された物体がRX101であることを認識する。TX102は、受電電圧値の通知を受けると、I&Cフェーズに遷移する。
I&Cフェーズでは、TX102は、RX101を識別し、RX101から機器構成情報(能力情報)を取得する。そのため、RX101は、ID Packet及びConfiguration PacketをTX102に送信する。ID PacketにはRX101の識別情報が含まれ、Configuration Packetには、RX101の機器構成情報(能力情報)が含まれる。ID Packet及びConfiguration Packetを受信したTX102は、アクノリッジ(ACK)で応答する。そして、I&Cフェーズが終了する。
Negotiationフェーズでは、RX101が要求するGPの値やTX102の送電能力等に基づいてGPの値が決定される。
Calibrationフェーズでは、WPC規格に基づいて、RX101が受電電力値をTX102へ通知し、TX102が、効率よく送電するための調整を行う。
Power Transferフェーズでは、送電の開始、継続、及びエラーや満充電による送電停止等のための制御を行う。
TX102とRX101は、これらの送受電制御のために、WPC規格に基づいて無線電力伝送と同じアンテナ(コイル)を用いて、アンテナから送信される電磁波に信号を重畳する通信(以下、「第1通信」と呼ぶ)を行う。なお、TX102とRX101との間で、WPC規格に基づく第1通信が可能な範囲は、TX102の送電可能範囲とほぼ同様である。
なお、TX102とRX101は、これらの送受電制御のための通信を無線電力伝送とは別のアンテナと周波数を用いる通信(以下「第2通信」と呼ぶ)で行うようにしてもよい。例えば、第2通信に用いられる電磁波は、第1通信に用いられる電磁波よりも高い周波数帯域とする。この場合、第2通信を用いれば、第1通信を用いる場合よりも高速な通信を行うことが可能となる。
第2通信の一例として、Bluetooth(登録商標) Low Energy(以下では「BLE」と呼ぶ)規格に準拠する通信方式を挙げることができる。この場合、TX102は、BLEのPeripheralの役割で動作し、RX101はBLEのCentralの役割で動作するものとするが、これらのBLEの役割は逆でもよい。また、第2通信は、IEEE802.11規格シリーズの無線LAN(例えばWi-Fi(登録商標))、ZigBee等の他の通信方式によって行われてもよい。なお、TX102が第2通信を行うことが可能であり、かつRX101が送電可能範囲に存在する時は、RX101とTX102は第2通信で情報のやりとりが可能である。
(装置構成)
続いて、本実施形態に係る受電装置101(RX101)及び送電装置102(TX102)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2は、本実施形態に係るRX101の構成例を示す機能ブロック図である。なお、以下では、RX101としてスマートフォンを例にして説明するが、本実施形態はこれに限定されるものではない。
RX101は、制御部201、電源部202、受電アンテナ203、スマートフォン機能処理部204、WPC通信部205、記憶部206、受電部207、充電部208、バッテリ209、NFC部210を有する。なお、図2に示す複数の機能ブロックを1つのハードウェアモジュールとして実現してもよい。
制御部201は、例えば記憶部206に記憶されている制御プログラムを実行することによりRX101であるスマートフォン全体を制御する。すなわち、制御部201は、図2で示す各機能部を制御する。さらに、制御部201は、無線電力伝送以外のアプリケーションを実行するための制御を行ってもよい。制御部201の一例は、CPU(Central Processing Unit)又はMPU(MicroProcessor Unit)等の1つ以上のプロセッサを含んで構成される。なお、制御部201が実行しているOS(Operating System)との協働によりスマートフォン全体を制御するようにしてもよい。
また、制御部201は、特定用途向け集積回路(ASIC:Application Specific Integrated Circuit)等の特定の処理に専用のハードウェアで構成されてもよい。また、制御部201は、所定の処理を実行するようにコンパイルされたFPGA(Field Programmable Gate Array)等のアレイ回路を含んで構成されてもよい。制御部201は、各種処理を実行中に記憶しておくべき情報を記憶部206に記憶させる。また、制御部201は、タイマ(不図示)を用いて時間を計測しうる。
電源部202は、充電部208やバッテリ209と連動し、各機能ブロックに電源を供給する。スマートフォン機能処理部204は、他の一般的にスマートフォンが備える機能、例えばUI(User Interface)、通話部、インターネット処理部等を有し、それらの機能については、説明を省略する。
WPC通信部205は、TX102が有する通信部との間で、上述したようなWPC規格に基づく受電制御ための通信を行う。WPC通信部205は、受電アンテナ203から入力された電磁波を復調してTX102から送信された情報を取得し、その電磁波を負荷変調することによってTX102へ送信すべき情報を電磁波に重畳することにより、TX102との間で第1通信を行う。すなわち、WPC通信部205で行う第1通信は、TX102の送電アンテナから送信される電磁波にTX102へ送信する情報に関する信号が重畳されて行われる。WPC通信部205は、第1通信の代わりに第2通信を用いてTX102と通信を行ってもよいし、第1通信と第2通信の両方を用いてTX102と通信を行ってもよい。なお、WPC通信部205が第2通信を行う場合には、RX101は、受電アンテナ203とは異なるアンテナを有する。
記憶部206は、制御プログラムを記憶するほかに、例えばRX101及びTX102の状態の記憶なども行う。
受電部207は、受電アンテナ203において発生した電力を取得する。具体的には、受電部207は、受電アンテナ203において、TX102の送電アンテナから放射された電磁波による発生する電磁誘導により生じた交流電力(交流電圧及び交流電流)を取得する。そして、受電部207は、交流電力を直流又は所定周波数の交流電力に変換して、バッテリ209を充電するための処理を行う充電部208に電力を出力する。すなわち、受電部207は、RX101における負荷に対して電力を供給する。上述のGPは、受電部207から出力されることが保証される電力量である。受電部207は、充電部208がバッテリ209を充電するための電力を供給し、充電部208に15ワットの電力を出力するだけの電力を供給する能力があるものとする。
NFC部210は、NFC機能を用いて、他の通信機器と通信処理を行う。NFC部210は、例えば、NFCフォーラムが策定する仕様に準拠するモードで動作する。上記モードは、例えば、非接触ICカードとしての役割を代替するカードエミュレーションモード、NFCタグを読み取るためのリーダー/ライターモード、NFC同士でメッセージを直接交換するP2Pモードである。例えば、カードエミュレーションモードにより、電子マネー決済などが実行可能となる。NFC部210は、近距離無線通信を行うために、受電アンテナ203とは異なるアンテナ(不図示)を有している。
図3は、本実施形態に係るTX102の構成例を示す機能ブロック図である。TX102は、一例において、制御部301、電源部302、送電アンテナ303、WPC通信部304、記憶部305、送電部306、NFC部307を有する。図3では制御部301、電源部302、送電部306、WPC通信部304、記憶部305、NFC部307は別体として記載しているが、これらの内の任意の複数の機能ブロックは、同一チップ内に実装されてもよい。
制御部301は、例えば記憶部305に記憶されている制御プログラムを実行することにより、送電装置全体を制御する。すなわち、制御部301は、図3で示す各機能部を制御する。また、制御部301は、TX102における送電制御に関する制御を行う。さらに、制御部301は、無線電力伝送以外のアプリケーションを実行するための制御を行ってもよい。制御部301は、例えばCPUやMPU等の1つ以上のプロセッサを含んで構成される。なお、制御部301は、特定用途向け集積回路(ASIC)等の特定の処理に専用のハードウェアや、所定の処理を実行するようにコンパイルされたFPGA等のアレイ回路を含んで構成されてもよい。制御部301は、各種処理を実行中に記憶しておくべき情報を記憶部305に記憶させる。また、制御部301は、タイマ311を用いて時間を計測しうる。
電源部302は、各機能ブロックに電源を供給する。電源部302は、例えば、商用電源又はバッテリである。バッテリには、商用電源から供給される電力が蓄電される。
WPC通信部304は、RX101との間で、上述のようなWPC規格に基づく制御通信を行う。WPC通信部304は、送電アンテナ303から出力される電磁波を変調し、RX101へ情報を伝送して、第1通信を行う。また、WPC通信部304は、送電アンテナ303から出力されてRX101において変調された電磁波を復調してRX101が送信した情報を取得する。すなわち、WPC通信部304で行う第1通信は、送電アンテナ303から送信される電磁波に重畳されて行われる。また、WPC通信部304は、第1通信の代わりに第2通信を用いてRX101と通信を行ってもよいし、第1通信と第2通信の両方を用いてRX101と通信を行ってもよい。なお、WPC通信部304が第2通信を行う場合には、TX102は、送電アンテナ303とは異なるアンテナを有する。
記憶部305は、制御プログラムを記憶するほかに、TX102及びRX101の状態を記憶する。
送電部306は、電源部302から入力される直流又は交流電力を、無線電力伝送に用いる周波数帯の交流周波数電力に変換し、その交流周波数電力を送電アンテナ303へ入力することによって、RX101に受電させるための電磁波を発生させる。例えば、送電部306は、電源部302が供給する直流電圧を、FET(Field Effect Transister)を使用したハーフブリッジ又はフルブリッジ構成のスイッチング回路で交流電圧に変換する。この場合、送電部306は、FETのON/OFFを制御するゲ-トドライバを含む。
送電部306は、送電アンテナ303に入力する電圧(送電電圧)又は電流(送電電流)、又はその両方を調節することにより、出力させる電磁波の強度を制御する。送電電圧又は送電電流を大きくすると電磁波の強度が強くなり、送電電圧又は送電電流を小さくすると電磁波の強度が弱くなる。また、送電部306は、制御部301の指示に基づいて、送電アンテナ303からの送電が開始又は停止されるように、交流周波数電力の出力制御を行う。また、送電部306は、WPC規格に対応したRX101の充電部208に15ワットの電力を出力するだけの電力を供給する能力があるものとする。
NFC部307は、NFC機能を用いて、他の通信機器と通信処理を行う。NFC部307は、NFC機器の存在を検出することができる。ここで、NFC機器とは、NFCタグとNFC機能が有効な機器の両方を含む。NFC部307によるNFC機器検出では、NFCタグとNFC機能が有効な機器とを識別することが困難である。そのため、NFC部307によってNFC機器が検出された場合、NFC機器がNFCタグである可能性があるため、制御部301は、送電部306を制御して送電を停止したり、送電の電力を低くするなど送電の制限を行う。NFC部307は、NFCの規格に関する通信を行うため、送電アンテナ303とは異なるアンテナ(不図示)を有している。
(処理の流れ)
図4は、非接触充電システムの動作シーケンスを示す図である。なお、本実施形態において、RX101は、ユーザが電子マネー決済を利用しているとし、NFC機能が有効とされている状態とする。
まず、RX101のユーザは、充電するためにRX101を送電装置102に近づける。具体的にはTX102に載置する方法などがある。
TX102は、NFCタグの破損を防ぐために、常にNFC機器検出処理を行っている(S401)。つまり、この検出処理により、NFCタグ以外にもNFC機能が有効である機器の存在も検出することができる。当該処理はタイマ制御などによる定期的に実行される。よって、NFC機能を有効状態にしているRX101をTX102に近づけると、TX102は、NFC機器が近くにいることを検出する(S402)。この検出処理において、TX102は搬送波を送信する。そして、その搬送波を受信したNFC機器が応答することにより、TX102はNFC機器の存在を検出する。TX102は、ポーリング処理として実施する。なお、検出処理は不定期に実行される構成であってもよい。
送受電に関する処理において、まず、TX102は、物体検出処理、及びRX101の検出処理を行う。具体的には、送電アンテナ303を介してWPC規格のAnalog Pingを繰り返し、間欠的に送信する(S403)。そして、TX102は、Analog Pingを送信した時の送電アンテナ303の電圧値又は電流値を検出し、電圧がある閾値を下回る又は電流値がある閾値を超える場合に、送電アンテナ303の周辺に物体が存在すると判断し、Pingフェーズに遷移する。
さらに、Pingフェーズにおいて、TX102は、Analog Pingより大きい電力のDigital Pingを送信する(S404)。Digital Pingの電力の大きさは、少なくとも送電アンテナ303の近傍に存在するRX101の制御部201が起動するのに十分な電力である。
RX101の制御部201は、受電アンテナ203を介して受電した電力(Digital Ping)により起動すると、近くにTX102が存在することを把握する(S405)。そして、制御部201は、TX102によってNFC機器として自装置が検出され、送電の制限が行われるのを避けるために、自装置のNFC機能を無効化する(S406)。
NFC機能を無効化する方法は、TX102からのNFC機器検出処理(S401)に応答を返さない、電源部202からのNFC部210への給電を停止する、などが考えられる。また、スマートフォン機能処理部204が備えるUIにNFC機能の無効化をユーザに要求する旨を表示し、ユーザの指示によってNFC機能を無効化するようにしてもよい。なお、RX101は、充電処理に伴い、ユーザがUI等を介してNFC機能を有効化できないようにする処理を実施する必要がある。当該処理を実施しないと、充電中に、ユーザがNFC機能を有効化することで、TX102が、NFC機能が有効な機器を検出してしまい、TX102が送電の制限を行ってしまうためである。TX102から供給される電力が制限されることで、RX101の充電が行われなかったり、充電時間が長くなってしまう可能性が考えられる。このような事態を回避するために、充電中は、スマートフォン機能処理部204を介して、NFC機能を有効にしないようにするUI表示を行ってもよい。
RX101は、Digital Pingを検出すると、Signal Strength Packet(受電電圧値)をTX102に通知する(S407)。そして、RX101は、I&Cフェーズへ遷移する。ここで、Signal Strength Packetの通知は、WPC通信部205及びWPC通信部304を介した通信により行われる。TX102は、Signal Strength Packetの通知を受けると、I&Cフェーズに遷移する。
I&Cフェーズでは、RX101は、ID PacketをTX102へ送信する(S408)。ID Packetには、RX101の個体ごとの識別情報であるManufacturer CodeとBasic Device IDのほかに、RX101が準拠しているWPC規格のバージョンを特定可能な情報要素が格納される。RX101は、さらに、Configuration PacketをTX102へ送信する(S409)。Configuration Packetには、RX101の能力情報として、以下の情報が含まれる。すなわち、RX101が負荷に供給できる最大電力を特定する値であるMaximum Power Valueや、WPC規格のNegotiation機能を有するか否かを示す情報である。
TX102は、これらのPacketを受信すると、RX101がNegotiation機能を有するかどうかの確認を行い、RX101がNegotiation機能を有している場合に、ACKを送信する(S410)。そして、Negotiationフェーズに遷移する。RX101は、ACKを受信すると(S410)、Negotiationフェーズに遷移する。
Negotiationフェーズでは、TX102とRX101は、上述したGPを決める交渉を行う。具体的には、RX101がGPの候補となる値を、Specific Request Packetを用いて通知する。TX102は、この通知を許諾又は拒否することになる。ここでは、RX101は、充電部208に15ワットの電力を出力する能力があるので、GPの候補として最大15ワットを通知する(S411)。RX101は、TX102からのACK(肯定応答)又はNACK(否定応答)の受信を待つことになる。
TX102は、高出力な電力の送電を行うと、NFCタグを破損する可能性があることから、NFCタグを破損しない電力値の閾値を持つ。ここでは閾値を6ワットとして定義するが、これに限られない。Specific Request Packetを受信したTX102は、NFC部307によってNFC機器の存在を検出している(S402)。しかし、NFC機器がNFCタグなのかNFC機能が有効な機器であるのかの識別が困難であるため、検出したNFC機器がNFCタグであった場合、15ワットの送電を実施するとNFCタグを破損する可能性があると、TX102は判断する。よって、閾値以上であるSpecific Request Packetの通知に対して、NACKを送信する(S412)。
RX101は、ACKを受信せずNACKを受信した場合、自装置のNFC機能が無効化されたことをTX102が検出できていないと判断する。よって、再度、GPとして15ワットを通知する(S415)。
一方、TX102は、上述した定期的なNFCタグ検出処理が実施されることで(S413)、TX102の周辺にNFC機器が存在しないことを検出する(S414)。つまり、ここではRX101のNFC機能が無効化されたことを検出することを意味する。このため、TX102は、GPの値として最大15ワットを許諾することができるため、RX101からの15ワット送電の再要求(S415)に対して、ACKを応答する(S416)。そして15ワットの受電が確定される。
15ワットの受電が確定された後、TX102とRX101は、Calibrationフェーズに遷移する(S417)。Calibrationフェーズでは、詳細は説明しないが、TX102が送電コイル308近傍にRXではない物体が存在することを検出する異物検出機能に必要なパラメータを決定する。
その後、TX102とRX101は、Power Transferフェーズ(S418)へ遷移し、RX101は、バッテリ209の充電を開始する。
RX101は、充電を終えると、End Power Transfer PacketをTX102に送信する(S419)。このパケットを受信したTX102は、RX101への電力供給を停止する。
また、RX101は、充電を終えると自装置のNFC機能を有効化し、NFC機能を用いたアプリケーションを使用可能状態にする(S420)。
以上のように、本実施形態のRX101は、TX102の存在を検出することにより、自装置のNFC機能を無効化するようにしている。このため、NFCタグ検出機能を搭載した送電装置から、適切な電力での電力送電を受けることができ、ユーザの利便性が損なわれることが低減される。
また、本実施形態において、RX101とNFCタグがともに、TX102の充電台に載置されている場合には、TX102のNFCタグ検出処理により、NFCタグが検出されるため、NFCタグが破壊されないように送電が制限されることになる。また、RX101にNFCタグが貼付されている場合であっても、同様の効果を得ることができる。
なお、RXがTXの存在を検出する方法は、WPC通信部によってDigital Pingを受信することに限られない。例えば、TXの充電台の充電面に設けられたトリガによって、RXが載置された際にRXに設けられた機械的なスイッチがONするような構成であってもよい。また、RXが、特定の物理量(例えば、RX101の電流や電圧)を検出することでTXの検出を行うようにしてもよい。
(受電装置の処理の流れ)
次に、図5を参照して、本実施形態におけるRX101及びTX102の動作手順について説明する。
図5は、RX101が実行する処理の流れの例を示すフローチャートである。本処理は、例えばRX101の制御部201が記憶部206から読み出したプログラムを実行することによって実現されうる。なお、以下の手順の少なくとも一部がハードウェアによって実現されてもよい。この場合のハードウェアは、例えば、所定のコンパイラを用いて、各処理ステップを実現するためのプログラムからFPGA等のゲートアレイ回路を用いた専用回路を自動的に生成することによって実現されうる。また、本処理は、RX101の電源がオンとされたことに応じて、バッテリ209又はTX102からの給電によりRX101が起動したことに応じて、又はRX101のユーザが非接触充電アプリケーションの開始指示を入力したことに応じて、実行されうる。また、他の契機によって本処理が開始されてもよい。
まず、RX101の制御部201は、受電アンテナ203を介して受電した電力(Digital Ping、F501)により起動すると、近くにTX102が存在することを把握する(F502)。そして、制御部201は、TX102によってNFC機能が有効な機器として自装置が検出され、送電の制限が行われるのを避けるために、自装置のNFC機能を無効化する(F503)。NFC機能を無効化する方法は、上述したとおりである。
RX101は、Digital Pingを検出すると、Signal Strength Packet(受電電圧値)をTX102に通知する(F504)。そして、RX101は、I&Cフェーズへ遷移する。ここで、Signal Strength Packetの通知は、WPC通信部205及びWPC通信部304を介した通信により行われる。
I&Cフェーズでは、RX101は、ID Packet、Configuration PacketをTX102へ送信する(F505、F506)。
RX101は、TX102からACKを受信すると(F507でYes)、Negotiationフェーズに遷移する。RX101は、ACKを受信できない場合(F507でNo)、TX102がNegotiation機能を有していないと判断する。そして、5ワットの受電が確定される(F522)。
Negotiationフェーズでは、TX102とRX101は、上述したGPを決める交渉を行う。具体的には、RX101がGPの候補となる値を、Specific Request Packetを用いて通知する。ここでは、RX101は、充電部208に15ワットの電力を出力する能力があるので、GPの候補として最大15ワットを通知する(F508)。RX101は、TX102からのACK(肯定応答)又はNACK(否定応答)の受信を待つ。
ここで、RX101がTX102の応答としてACKを受信した場合には(F509でYes)、15ワットの受電が確定される(F521)。ACK、NACKのいずれの応答も受信できない場合(F509でNo、F510でNo)は、TX102からの受電が不可能と判断され、処理を終了する。
RX101は、ACKを受信せずNACKを受信した場合(F509でNo、F510でYes)、自装置のNFC機能が無効化されたことをTX102が検出できていないと判断する。よって、再度、GPとして15ワットを通知する(F511でNo、F508)。
なお、RX101は、NACKをある一定回数以上受信した場合は(F511でYes)、TX102に15ワット送電に対応できない理由があると判断する。よって、RX101は、GPの候補として5ワットの受電をTX102に要求する(F512)。RX101は、この要求に対してACKをTX102より受信する場合(F513)、5ワットの受電が確定される(F514)。RX101がACKを受信できない場合は、TX102からの受電が不可能と判断され、処理を終了する。
TX102が15ワット送電に対応できない理由とは、具体的には、NFCタグを検出した場合やNFC機能が無効化されていない機器がある場合である。RX101は、自身のNFC部210を無効化した後、一定回数以上NACKを受信することで、NFCタグ又はNFC機能が無効化されていない機器をTX102が検出したと判断できる。そして、NFCタグに影響を与えない電力である5ワットの送電が確定される(F512)。
再度、GPとして15ワットを通知した後、RX101がACKを受信することで(F509でYes)、15ワットの受電が確定される(F521)。
15ワットの受電が確定された後、RX101は、Calibrationフェーズに遷移する(F515)。その後、RX101は、Power Transferフェーズ(F516)へ遷移し、RX101は、バッテリ209の充電を開始する(F517)。
RX101は、充電を終えると(F518でYes)、End Power Transfer PacketをTX102に送信する(F519)。また、RX101は、充電を終えると自装置のNFC機能を有効化し、NFC機能を用いたアプリケーションを使用可能状態にする(F520)。
(送電装置の送電処理の流れ)
次に、図8を参照して、本実施形態におけるTX102の送電処理の動作手順について説明する。
図8は、TX102が実行する処理の流れの例を示すフローチャートである。本処理は、例えばTX102の制御部301が記憶部305から読み出したプログラムを実行することによって、実現されうる。なお、以下の手順の少なくとも一部がハードウェアによって実現されてもよい。この場合のハードウェアは、例えば、所定のコンパイラを用いて、各処理ステップを実現するためのプログラムからFPGA等のゲートアレイ回路を用いた専用回路を自動的に生成することによって実現されうる。また、本処理は、TX102の電源がオンとされたことに応じて、TX102のユーザが非接触充電アプリケーションの開始指示を入力したことに応じて、又は、TX102が商用電源に接続され電力供給を受けていることに応じて、実行されうる。また、他の契機によって本処理が開始されてもよい。
送電処理において、まず、TX102は、物体検出処理(F801)、RX101の検出処理を行う(F802)。具体的には、送電アンテナ303を介してWPC規格のAnalog Pingを繰り返し、間欠的に送信する。そして、TX102は、Analog Pingを送信した時の送電アンテナ303の電圧値又は電流値を検出し、電圧がある閾値を下回る又は電流値がある閾値を超える場合に、送電アンテナ303の周辺に物体が存在すると判断し、Pingフェーズに遷移する。さらに、Pingフェーズにおいて、TX102は、Analog Pingより大きい電力のDigital Pingを送信する。Digital Pingの電力の大きさは、少なくとも送電アンテナ303の近傍に存在するRX101の制御部201が起動するのに十分な電力である。
TX102は、RX101からSignal Strength Packetの通知を受けると、I&Cフェーズに遷移する。
I&Cフェーズでは、TX102は、ID Packet及びConfiguration PacketをRX101から受信する(F803、F804)。TX102は、これらのPacketを受信すると、RX101がNegotiation機能を有するかどうかの確認を行い、RX101がNegotiation機能を有している場合に、ACKを送信する(F805でYes、F806)。そして、Negotiationフェーズに遷移する。
一方、TX102が、RX101がNegotiation機能を有していないと判断する場合(F805でNo)、5ワットの送電が確定される(F819)。
Negotiationフェーズでは、TX102とRX101は、上述したGPを決める交渉を行う。TX102は、RX101からSpecific Request Packet又はGeneral Packetが送信されるのを待つ。
TX102は、General Packetを受信せず(F807でNo)、Specific Request Packetを受信した場合、そのPacketによる要求電力が閾値以上であるか否か判断する(F809)。TX102は、高出力な電力の送電を行うと、NFCタグを破損する可能性があることから、NFCタグを破損しない電力値の閾値を持っている。ここでは閾値を5ワットとして定義する。
Specific Request Packetを受信したTX102は、RX101からの要求電力が閾値未満である場合(F809でNo)、ACKをRX101に送信する(F820)。そして、要求電力(ここでは5ワット)での送電が確定される(F821)。
一方、RX101からの要求電力が閾値以上である場合(F809でYes)、NFC機器を検出しているかどうかを判断する(F810)。この判断のために、TX102はNFC部307に問い合わせる。NFC部307がNFC機器を検出しているため(F810でYes)、TX102は15ワットの送電を実施するとNFCタグを破損する可能性があると判断する。よって、閾値以上であるSpecific Request Packetの通知に対して、NACKを送信する(F818)。そして、再び、RX101からSpecific Request Packet又はGeneral Packetが送信されるのを待つ。
ところで、TX102は、上述した定期的なNFC機器検出処理が実施されることで、TX102の周辺にNFC機器を検出しないようになる(F810でNo)。このため、TX102は、GPの値として最大15ワットを許諾することができるため、RX101からの15ワット送電の再要求に対して、ACKで応答する(811)。そして、15ワットの送電が確定される(F812)。
要求電力又は15ワットの送電が確定された後、TX102は、Calibrationフェーズに遷移する(F813)。その後、TX102は、Power Transferフェーズ(F814)へ遷移する。
TX102は、RX101からEnd Power Transfer Packetを受信した場合(F815でYes)、RX101への電力供給を停止する(F817)。
なお、上述した本実施形態では、RX101においてNFC機能が有効とされている場合を例にして説明したが、本実施形態はこれに限られない。例えば、RX101においてNFC機能が無効とされている場合であっても、TX102の存在を検出した場合、RX101がNFC機能を有効にすることを禁止するように制御することにより、同様の効果を得ることができる。この制御は、例えば、ユーザがUIを用いてNFC機能を有効にできないようにする方法で行われてもよいし、RX101への操作自体をできないようにする方法で行われてもよい。
また、図5におけるF511の処理の代わりに、RX101が、例えばF507のACKを受信してからの時間を計測し、計測された時間と閾値とを比較する処理に変更してもかまわない。その場合、計測された時間が閾値以下である場合は、再度F508を行い、閾値を超える場合は、F512以降の処理へ移るようにしてもよい。
また、TX102が行うNFC機器検出処理(S401)を、Analog Pingの送信(S403)より先に行う例が説明したが、本実施形態はこれに限られない。例えば、NFC機器検出処理(S401)は、Analog Pingの送信やDigital Pingの送信(S404)の後に行われてもよい。
なお、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、RX101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。
<第2の実施形態>
第1の実施形態では、RX101が、15ワットの送電要求に対するTX102の応答としてNACKを受信した場合でも、15ワット送電を再要求する形態について説明した。この場合には、充電が開始されるまでに時間がかかる可能性が生じる。それに対して、本実施形態においては、充電開始までの時間を短縮する形態について説明する。
本実施形態における非接触受電システム、受電装置及び送電装置の構成は、第1の実施形態と同様であるため、説明は省略する。以後、図6~8を参照して、本実施形態におけるRX101及びTX102の動作手順について説明する。図6は、本実施形態の非接触充電システムの動作シーケンスを示す図である。図7は、本実施形態のRX101が実行する処理の流れの例を示すフローチャートである。図8は、本実施形態のTX102が実行する送電処理の流れの例を示すフローチャートである。
図6において、S601~S612の処理は、図4のS401~S412の処理と同様のため、ここでは説明を省略する。また、RX101が実行する処理についても、図7のF701~F710の処理は、図5のF501~F510の処理と同様であるため説明を省略する。
RX101は、TX102から15ワット送電を拒否されると(S612、F709でNo、F818)、General Packet(Capability)を送信し、TX102が送電可能な電力を確認する(S613、F711)。
TX102は、General Packetを受信すると(F807でYes)、NFC機器を検出しているため、送電可能な最大電力は5ワットとし、ACKとして2に応答する(S614、F808)。その結果を受けて、RX101は、GPとして5ワットをTX102に要求する(S615、F712)。そして、TX102は、ACKを送信する(S616、F820)。
RX101は、上記ACKを受信し(F713でYes)、受電電力が5ワットに確定される(F714、F812)。GPの交渉が終了すると、TX102とRX101は、Calibrationフェーズに遷移する(S617、F715、F813)。
その後、TX102とRX101は、Power Transferフェーズ(S618、F716、F814)へ遷移し、RX101は、バッテリ209の充電を開始する(F717)。
一方、TX102は、定期的なNFC機器検出処理が実施することで(S619)、TX102の周辺にNFC機器が存在することを検出しない(S620、F810)。すなわち、これは、RX101のNFC機能が無効化されたことが検出されることを意味する。
RX101は、充電が完了していない場合(F718でNo)、15ワットを受電しているかどうか判定する(F719)。F715でNoの場合、TX102のNFC機器検出処理による結果が更新されたことを期待し、より大きな電力での受電を行うために、Re-Negotiation Requestを送付する(S621、F720)。
TX102は、このRequestを受信した場合(F816でYes)、TX102はACKをRXに送信する(S622、F806)。
そして、RX101とTX102は、Re-Negotiationフェーズに遷移する。Re-Negotiationフェーズでは、TX102とRX101は、GPの再交渉を行う。ここでは、RX101は、充電部208に15ワットの電力を出力するだけの電力を供給する能力があるので、GPの候補として最大15ワットを再度通知する(S623、F708)。
一方、TX102は、定期的なNFC機器検出処理により(S619)、TX102の周辺にNFC機器が存在することを検出していない状態である(S620、F810)。よって、Re-Negotiation Request及びSpecific Request Packetを受信したTX102は、GPの値として最大15ワットを許諾することができる。すなわち、RX101からの15ワット送電の再要求に対して、ACKを送信する(S624、F709でYes、F811)。そして、Calibrationフェーズ、Power Transferフェーズに移行する(S625、S626)。
充電完了後(F718でYes)の処理(S627、S628、F721、F722)は、第1の実施形態の処理(S419、S420、F517、F518)と同様であるため、説明を省略する。
以上のように、本実施形態のRX101は、TX102の存在を検出することにより、自装置のNFC機能を無効化するようにしている。このため、NFC機器検出機能を搭載したTX102から、適切な電力での電力送電を受けることができ、ユーザの利便性が損なわれることが低減される。また、RX101は、最初の15ワットの送電要求が拒否された場合、TX102の送電可能な最大電力を確認して、その確認した最大電力で交渉を行う。これにより、第1の実施形態に比べて充電が開始されるまでの時間を短縮化することができる。そして、充電開始後に、Re-Negotiationフェーズに遷移することで、Re-Negotiationフェーズに遷移しない場合に比べて、充電時間を短縮することができる。
<第3の実施形態>
本実施形態では、上述した実施形態と異なり、TX102がNFC機器を検出しない状態になったことをRX101が確認し、RXが15ワットの送電要求を行う方法について説明する。具体的には、本実施形態では、RX101がTX102に対してNFC機器を検出しているかどうかを問い合わせる信号を送信する。このパケットを、本実施形態では、NFC_Status_Request Packetという。
このパケットに対する応答として、TX102は、少なくともNFC機器検出処理の結果(応答信号)をRX101に送信する。具体的には、TX102は、NFC機器を検出していれば、ACKを送信し、NFC機器を検出していなければ、NACKを送信する。
以下、図9~11を参照して、本実施形態におけるRX101及びTX102の動作手順について説明する。図9は、本実施形態の非接触充電システムの動作シーケンスを示す図である。図10は、本実施形態のRX101が実行する処理の流れの例を示すフローチャートである。図11は、本実施形態のTX102が実行する送電処理の流れの例を示すフローチャートである。図9のS901~S910、S917~S922の処理は、図4のS401~S410、S415~S420の処理と同じであるため、説明は省略する。また、同様に図10のF1001~F1007、F1013~F1020、F1023の処理は、図5のF501~F507、F513~F520、F523の処理と同じであるため説明は省略する。また、図11のF1101~F1108、F1112~F1119の処理は、図8のF801~F808、F812~F819の処理と同じであるため説明は省略する。
RX101は、送信したConfiguration Packetに対するACKを受信し(S910、F1007でYes)、Negotiationフェーズに遷移する。そして、RX101は、NFC_Status_RequestをTX102に送信する(S911、F1008)。そして、その応答信号としてTX102からACKを受信せず(F1009でNo)、かつNACKを受信すると(S912、F1010でYes)、以下のような処理を行う。すなわち、RX101は、NACKを所定の回数(N回)受信するまで(F1011でNo)、NFC_Status_RequestをTX102に送信する(F1008)。
その後、TX102は、NFC_Status_Requestを受信し(F1109でYes)、NFC機器検出処理(S913)の結果、NFC機器を検出していない場合(S914、F1110でYes)、以下の処理を行う。すなわち、NFC_Status_Requestに対する応答信号として、TX102は、RX101にACKを送信する(S916、F1111)。
RX101は、TX102からACKを受信すると(S916、F1009でYes)、TX102がNFC機器を検出していないと判断する。そして、RX101は、Specific Request(15ワット)をTX102に送信する(S917、F1021)。その応答としてTX102からACKを受信すると(S918)、最大15ワットの受電が確定される(F1022)。
TX102は、NFC_Status_Requestを受信しない場合(F1109)は、図8のF809以降の処理と同等の処理を行う。具体的には、TX102は、要求電力が閾値以上かどうかを判断する。そして、要求電力が閾値以上の場合(F1120でYes)には、NFC機器を検出しているかどうかを判定する(F1110)。一方、要求電力が閾値未満の場合(F1120でNo)の場合、ACKをRX101に送信する(F1121)。そして、要求電力(ここでは5ワット)での送電が確定される(F1122)。
以上のように本実施形態のRX101は、NFC_Status_Requestの応答によって、TX102がNFC機器を検出しない状態になったことを判断している。これにより、NFC_Status_Requestの応答に応じて、適切なタイミングでSpecific Request(15ワット)を送り、許容させることができる。つまり、カードエミュレーションモードで動作していたNFC部を搭載するRX101においても、TX102は高出力の送電処理を行うことができる。
ここで、NFC_Status_Requestの応答は、ACK、NACKでなくてもよい。具体的には、この応答は少なくともNFCタグ検出ビットを含み、NFCタグ検出ビットが1であれば、TX102はNFCタグ(又はNFC機能が有効な機器)を検出していることを示すようにしてもよい。そして、NFCタグ検出ビットが0であれば、NFCタグ(又はNFC機能が有効な機器)を検出していないことを示すようにしてもよい。
また、NFC_Status_Requestは、WPC規格v1.2.3で定義されているGeneral Requestの中のパケットを用いてもよい。例えばGeneral Requestのうち、Packet typeが定義されていないReserved PacketやProprietary Packetパケットを、NFC_Status_Requestとして定義してもよい。
また、NFC_Status_Requestは、WPC規格v1.2.3で定義されているSpecific Requestの中のパケットを用いてもよい。例えばSpecific Requestのうち、Packet typeが定義されていないReserved PacketやProprietary PacketパケットをNFC_Status_Requestとして定義してもよい。
またNFC_Status_Requestは、WPC規格v1.2.3で定義されているパケットであれば、Specific RequestやGeneral Requestでもなくてもよい。
また、NFC_Status_Requestは、RX101がNegotiationフェーズ以降で送信可能なパケットであってもよい。具体的には、NFC_Status_Requestは、Negotiationフェーズ、Power Transferフェーズ、Calibrationフェーズ、Re-Negotiationフェーズで送信可能なパケットであってもよい。よって、TX102は、それらのフェーズに含まれない、例えばPingフェーズ、Identification&Configurationフェーズで当該パケットを受信した場合は、送電又は送電のための制御通信を停止するようにしてもよい。具体的には、S907においてSignal Strength Packetではなく、NFC_Status_Requestを受信した場合は、TX102は、送電又は送電のための制御通信を停止する。同様に、S907~S909の受信までの間にNFC_Status_Requestを受信した場合は、TX102は、送電又は送電のための制御通信を停止する。これにより、所定のフェーズ以外でNFC_Status_Requestのパケットを受信した場合に、RX101の故障を検出し、送電又は送電のための制御通信を停止することができる。
<その他の実施形態>
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。
なお、図5、7、8、10、11のフローチャ-トで示される処理の少なくとも一部がハードウェアにより実現されてもよい。ハードウェアにより実現する場合、例えば、所定のコンパイラを用いることで、各処理を実現するためのプログラムからFPGA上に自動的に専用回路を生成すればよい。また、FPGAと同様にして、Gate Array回路を形成し、ハードウェアとして実現するようにしてもよい。
101 受電装置
201 制御部
205 WPC通信部
207 受電部
210 NFC部

Claims (16)

  1. 送電装置から無線で電力を受電する受電手段と、
    Near Field Communication(NFC)の規格に基づく通信を行う通信手段と、
    前記送電装置を検出する検出手段と、
    前記検出手段により前記送電装置が検出された場合、前記通信手段が前記NFCの規格に基づく通信を行わないように制御する制御手段と、
    前記通信手段とは異なる他の通信手段であって、前記送電装置と受電制御に関する通信を行う他の通信手段と、を有し、
    前記受電手段は、前記制御手段により前記通信手段が前記NFCの規格に基づく通信を行わないように制御された後、電力を受電し、
    前記他の通信手段は、前記送電装置に対して、前記送電装置が前記NFCの規格に基づく通信を行う物体を検出したかどうかを問い合わせる信号を送信することを特徴とする受電装置。
  2. 記検出手段は、前記他の通信手段による受電制御に関する通信に基づいて前記送電装置を検出することを特徴とする請求項1に記載の受電装置。
  3. 前記検出手段は、前記他の通信手段が、前記送電装置からWireless Power Consortiumの規格に基づくDigital Pingを受信することにより、前記送電装置を検出することを特徴とする請求項2に記載の受電装置。
  4. 前記制御手段は、前記送電装置からの前記NFCの規格に基づくポーリングに対して、応答しないように前記通信手段を制御す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。
  5. 前記通信手段への給電を制御する給電手段をさらに有し、
    前記制御手段は、前記通信手段への給電を行わないように前記給電手段を制御することを特徴とする請求項1乃至のいずれか1項に記載の受電装置。
  6. 前記検出手段により前記送電装置を検出した場合、前記通信手段の前記NFCの規格に基づく通信を行う機能を無効にすること要求するメッセージを表示する表示手段と、
    前記表示手段により表示されたメッセージに対するユーザからの指示を受け付ける受け付け手段と、をさらに有し、
    前記受け付け手段により、前記NFCの規格に基づく通信を行う機能を無効にする指示が受け付けられた場合、前記制御手段は、前記通信手段が前記NFCの規格に基づく通信を行わないように制御す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。
  7. 前記表示手段は、前記制御手段により前記通信手段が制御されて前記NFCの規格に基づく通信を行うことができない場合、前記NFCの規格に基づく通信を行うことができないことを表示することを特徴とする請求項6に記載の受電装置。
  8. 前記制御手段により前記通信手段が制御されて前記NFCの規格に基づく通信を行うことができない場合、前記NFCの規格に基づく通信を行うことができないことを表示する表示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。
  9. 前記制御手段は、受電が終了した場合、前記通信手段が前記NFCの規格に基づく通信を行うことができるように制御することを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の受電装置。
  10. 前記他の通信手段は、前記信号に対する前記送電装置の応答信号を受信し、
    前記他の通信手段により受信された応答信号に基づいて、前記制御手段により前記送電装置が前記NFCの規格に基づく通信を行う物体を検出していないと判断される場合には、前記通信手段は、前記送電装置に対して、Wireless Power Consortiumの規格に基づくSpecific Requestを送信することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の受電装置。
  11. 前記通信手段は、カードエミュレーションモードで前記NFCの規格に基づく通信を行うことを特徴とする請求項1乃至1のいずれか1項に記載の受電装置。
  12. 送電装置から無線で電力を受電する受電手段と、Near Field Communication(NFC)の規格に基づく通信を行う通信手段と、前記通信手段とは異なる他の通信手段であって前記送電装置と受電制御に関する通信を行う他の通信手段と、を有する受電装置が行う制御方法であって、
    前記送電装置を検出する検出工程と、
    前記検出工程において前記送電装置が検出された場合、前記通信手段が前記NFCの規格に基づく通信を行わないように制御する制御工程と、
    前記制御工程において前記通信手段が前記NFCの規格に基づく通信を行わないように制御された後、前記受電手段により電力を受電する受電工程と、
    前記他の通信手段により、前記送電装置に対して、前記送電装置が前記NFCの規格に基づく通信を行う物体を検出したかどうかを問い合わせる信号を送信する送信工程と、を有することを特徴とする制御方法。
  13. 記検出工程において、前記他の通信手段による通信に基づいて前記送電装置を検出することを特徴とする請求項1に記載の制御方法。
  14. 前記制御工程において、前記送電装置からの前記NFCの規格に基づくポーリングに対して、応答しないように前記通信手段が制御されることを特徴とする請求項1又は1に記載の制御方法。
  15. 前記受電装置は、前記通信手段への給電を制御する給電手段をさらに有し、
    前記制御工程において、前記通信手段への給電を行わないように前記給電手段が制御されることを特徴とする請求項12乃至14のいずれか1項に記載の制御方法。
  16. コンピュータに、請求項1乃至1のいずれか1項に記載の受電装置が行う制御方法を実行させるためのプログラム。
JP2018222507A 2018-11-28 2018-11-28 受電装置、受電装置の制御方法及びプログラム Active JP7278756B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018222507A JP7278756B2 (ja) 2018-11-28 2018-11-28 受電装置、受電装置の制御方法及びプログラム
KR1020190143111A KR102574025B1 (ko) 2018-11-28 2019-11-11 수전 장치, 수전 장치의 제어 방법 및 기억매체
US16/693,043 US10972890B2 (en) 2018-11-28 2019-11-22 Power receiving apparatus, control method of power receiving apparatus, and storage medium
CN201911171843.7A CN111245106A (zh) 2018-11-28 2019-11-26 电力接收装置、电力接收装置的控制方法及存储介质
US17/189,028 US11503447B2 (en) 2018-11-28 2021-03-01 Power receiving apparatus, control method of power receiving apparatus, and storage medium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018222507A JP7278756B2 (ja) 2018-11-28 2018-11-28 受電装置、受電装置の制御方法及びプログラム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020089134A JP2020089134A (ja) 2020-06-04
JP7278756B2 true JP7278756B2 (ja) 2023-05-22

Family

ID=70771660

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018222507A Active JP7278756B2 (ja) 2018-11-28 2018-11-28 受電装置、受電装置の制御方法及びプログラム

Country Status (4)

Country Link
US (2) US10972890B2 (ja)
JP (1) JP7278756B2 (ja)
KR (1) KR102574025B1 (ja)
CN (1) CN111245106A (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102509314B1 (ko) * 2018-05-16 2023-03-14 엘지이노텍 주식회사 무선 전력 전송 제어 방법 및 장치
EP4191829A1 (en) * 2020-07-30 2023-06-07 LG Electronics, Inc. Wireless power receiving device and wireless power transmitting device
CN114640377B (zh) * 2022-03-02 2023-08-15 维沃移动通信有限公司 实体卡添加方法、装置、设备和存储介质

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014504495A (ja) 2010-12-13 2014-02-20 クアルコム,インコーポレイテッド 近距離場通信および無線電力機能のための受信器
JP2014225989A (ja) 2013-05-16 2014-12-04 キヤノン株式会社 通信装置、制御方法、及びプログラム

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006085246A1 (en) * 2005-02-09 2006-08-17 Nxp B.V. Method for ensuring a secure nfc functionality of a wireless mobile communication device and wireless mobile communication device having a secure nfc functionality
US9240824B2 (en) * 2009-02-13 2016-01-19 Qualcomm Incorporated Wireless power and wireless communication for electronic devices
JP2011186781A (ja) 2010-03-09 2011-09-22 Sony Corp 通信装置、通信方法、及び、通信システム
US9106086B2 (en) * 2010-03-11 2015-08-11 Qualcomm Incorporated Detection and protection of devices within a wireless power system
KR101267076B1 (ko) * 2011-03-24 2013-05-24 주식회사 한림포스텍 무선 전력 전송 어셈블리에서의 전력 제어 방법 및 무선 전력 전송 어셈블리
KR102074475B1 (ko) * 2012-07-10 2020-02-06 지이 하이브리드 테크놀로지스, 엘엘씨 무선 전력 전송 시스템에서 이물질 감지 장치 및 방법
KR102049118B1 (ko) * 2013-02-20 2020-01-08 지이 하이브리드 테크놀로지스, 엘엘씨 무선 전력 전송 시스템에서 이물질 감지 장치 및 방법
JP6245859B2 (ja) * 2013-06-26 2017-12-13 キヤノン株式会社 送電装置、送電装置の制御方法、プログラム
JP6497614B2 (ja) 2014-05-26 2019-04-10 パナソニックIpマネジメント株式会社 送電装置及び無線電力伝送システム
JP6296917B2 (ja) * 2014-06-26 2018-03-20 キヤノン株式会社 送電装置、送電装置の制御方法、プログラム
JP2016100922A (ja) * 2014-11-18 2016-05-30 キヤノン株式会社 送電装置、送電装置の制御方法、プログラム
JP2017011859A (ja) * 2015-06-19 2017-01-12 キヤノン株式会社 送電装置、送電装置の制御方法、プログラム
JP6632326B2 (ja) * 2015-10-29 2020-01-22 キヤノン株式会社 送電装置、送電装置の制御方法及びプログラム
WO2017169442A1 (ja) * 2016-03-29 2017-10-05 キヤノン株式会社 送電装置、受電装置、制御方法、及びプログラム
JP6778005B2 (ja) * 2016-03-29 2020-10-28 キヤノン株式会社 送電装置、その制御方法、およびプログラム
WO2017179874A1 (ko) * 2016-04-12 2017-10-19 엘지전자 주식회사 무선전력 전송방법 및 무선전력 전송장치
WO2018022101A1 (en) * 2016-07-29 2018-02-01 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Wireless charging
KR102617560B1 (ko) * 2016-08-23 2023-12-27 엘지이노텍 주식회사 이물질 검출 방법 및 그를 위한 장치 및 시스템
US10530426B2 (en) * 2016-09-23 2020-01-07 Lg Electronics Inc. Wireless power transferring method and device therefor
WO2018093041A1 (ko) * 2016-11-15 2018-05-24 엘지이노텍(주) 멀티 모드 안테나 및 그것을 이용한 무선 전력 수신 장치
US10879744B2 (en) * 2016-12-05 2020-12-29 Koninklijke Philips N.V. Foreign object detection in a wireless power transfer system
KR102630519B1 (ko) * 2016-12-26 2024-01-31 삼성전자주식회사 전자 장치 및 전자 장치의 이물 검출방법
JP7037276B2 (ja) 2017-02-08 2022-03-16 キヤノン株式会社 受電装置、送電装置、方法、及びプログラム

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014504495A (ja) 2010-12-13 2014-02-20 クアルコム,インコーポレイテッド 近距離場通信および無線電力機能のための受信器
JP2014225989A (ja) 2013-05-16 2014-12-04 キヤノン株式会社 通信装置、制御方法、及びプログラム

Also Published As

Publication number Publication date
KR102574025B1 (ko) 2023-09-04
CN111245106A (zh) 2020-06-05
JP2020089134A (ja) 2020-06-04
US10972890B2 (en) 2021-04-06
US11503447B2 (en) 2022-11-15
US20200169862A1 (en) 2020-05-28
US20210185503A1 (en) 2021-06-17
KR20200063974A (ko) 2020-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7117884B2 (ja) 受電装置、送電装置、制御方法、及びプログラム
JP7278756B2 (ja) 受電装置、受電装置の制御方法及びプログラム
JP7121521B2 (ja) 受電装置、送電装置、無線電力伝送システムおよびそれらの制御方法
JP7200349B2 (ja) 受電装置、送電装置、無線で送電するシステム、受電装置の制御方法、送電装置の制御方法及びプログラム
EP4254816A2 (en) Power receiving device, power receiving device control method, and program
KR102614514B1 (ko) 수전장치, 송전장치, 제어방법 및 기억매체
JP2023100793A (ja) 送電装置、無線電力伝送方法、及びプログラム
JP7467716B2 (ja) 送電装置、送電装置の制御方法及びプログラム
WO2021261053A1 (ja) 送電装置、送電装置の制御方法、およびプログラム
JP7169937B2 (ja) 受電装置、送電装置およびそれらの制御方法、無線電力伝送システム
EP4156452A1 (en) Power transmission device, power reception device, control method, and program
JP7336581B2 (ja) 送電装置および通信方法、プログラム
JP2020188547A (ja) 受電装置およびその制御方法、無線電力伝送システム
KR20240049642A (ko) 수전 장치, 송전 장치 및 그것들의 제어 방법, 무선 전력 전송 시스템

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20211122

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220930

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20221101

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221221

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230411

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230510

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7278756

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151