KR20230149336A - 수전장치, 수전장치의 제어방법 및 기억매체 - Google Patents

수전장치, 수전장치의 제어방법 및 기억매체 Download PDF

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KR20230149336A
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캐논 가부시끼가이샤
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Abstract

수전장치(200)의 제어부(201)는, 제1 통신부(204)를 사용한 제어 통신으로부터 제2 통신부(202)를 사용한 제어 통신으로 전환된 경우에, 송전장치(100)로부터의 송전이 계속되도록, 제1 통신부(204)를 거쳐 송전장치(100)에 소정의 통신을 행한다.

Description

수전장치, 수전장치의 제어방법 및 기억매체{POWER RECEIVING APPARATUS, CONTROL METHOD OF POWER RECEIVING APPARATUS AND STORAGE MEDIUM}
본 발명은, 수전장치, 수전장치의 제어방법 및 기억매체에 관한 것이다.
무선 전력 전송 시스템의 기술개발이 널리 행해지고 있다. 특허문헌 1에서는, 비접촉 충전 규격의 표준화 단체 Wireless Power Consortium(WPC)이 책정하는 규격(WPC 규격)에 준거한 송전장치 및 수전장치가 개시되어 있다. 이들 송전장치 및 수전장치는, 전력 전송에 필요한 제어 정보를, 송수전하는 전력에 중첩하는 통신에 의해 교환을 행한다.
특허문헌 2에서는, 송전 전력의 제어를 위해 송전장치와 수전장치 사이에서 실시되는 제어신호를, 송전부 및 수전부와는 다른 주파수, 다른 코일(또는 안테나)을 거친 통신부를 사용한 통신으로 통신하는 기술이 개시되어 있다.
일본국 특개 2016-007116호 공보 일본국 특개 2012-217224호 공보
무선 전력 전송 시스템에 있어서의 제어 통신에는, 데이터 량이 적은 패킷과, 데이터 량이 많은 패킷이 있다. 그렇지만, 종래기술에서는, 복수의 통신부를 사용한 통신이 가능한 무선 전력 전송 시스템에 있어서, 그들 패킷을 복수의 통신부를 선택적으로 사용하여 송수신하는 것은 행해지지 않고 있다.
본 발명은, 상기한 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 무선 전력 전송시에 복수의 통신부를 적절히 제어 가능하게 하는 기술을 제공한다.
상기한 목적을 달성하는 본 발명에 따른 수전장치는, 송전장치로부터 무선으로 수전하는 수전수단과, 제1 통신 방식을 사용해서 상기 송전장치와 통신을 행하는 제1 통신수단과, 상기 제1 통신 방식과 다른 제2 통신 방식을 사용해서 상기 송전장치와 통신을 행하는 제2 통신수단을 포함하고, 상기 제2 통신수단이 상기 제2 통신 방식을 사용해서 상기 송신장치와 통신을 행하는 동안, 상기 제1 통신수단은 일정 시간 내에 특정 신호를 송신하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 무선 전력 전송시에 복수의 통신부를 적절히 제어하는 것이 가능해진다.
본 발명의 그 밖의 특징 및 이점은, 첨부도면을 참조한 이하의 설명에 의해 명확해질 것이다. 이때, 첨부도면에 있어서는, 동일 혹은 유사한 구성에는, 동일한 참조번호를 붙인다.
첨부도면은 명세서에 포함되고, 그것의 일부를 구성하고, 본 발명의 실시형태를 나타내고, 그것의 기술과 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위해 사용된다.
도1은 일 실시형태에 따른 송전장치의 구성예를 나타낸 블록도.
도2는 일 실시형태에 따른 수전장치의 구성예를 나타낸 블록도.
도3은 일 실시형태에 따른 무선 전력 전송 시스템의 동작 시퀀스도.
도4a는 일 실시형태에 따른 수전장치가 실시하는 처리의 절차를 나타낸 플로우차트.
도4b는 일 실시형태에 따른 수전장치가 실시하는 처리의 절차를 나타낸 플로우차트.
도5a는 일 실시형태에 따른 송전장치가 실시하는 처리의 절차를 나타낸 플로우차트.
도5b는 일 실시형태에 따른 송전장치가 실시하는 처리의 절차를 나타낸 플로우차트.
도6은 일 실시형태에 따른 송전장치가 실시하는 송전 정지의 방지에 관한 처리의 절차를 나타낸 플로우차트.
이하, 도면을 참조하면서 실시형태를 설명한다. 이때, 이하의 실시형태에 있어서 나타낸 구성은 일례에 지나지 않고, 본 발명은 도시된 구성에 한정되는 것은 아니다.
<송전장치의 구성>
도1은, 일 실시형태에 따른 무선 전력 전송 시스템에 적용가능한 송전장치의 구성예를 나타낸 블록도다. 송전장치(100)는 WPC 규격에 준거하고 있고, 더구나 기기 인증 프로토콜에 대응하고 있는 것으로 한다. 이때, 본 실시형태에서는, 송전장치와 수전장치가 WPC 규격에 준거하고 있는 것으로서 설명하지만, 이것에 한정되지 않고, 다른 무선 전력 전송 규격이어도 된다.
송전장치(100)는, 제어부(101), 전원부(102), 송전부(103), 제1 통신부(104), 송전 코일(105), 제2 통신부(106), 메모리(107), 및 인증부(108)를 구비하고 있다. 제어부(101)는, 송전장치(100) 전체를 제어한다. 제어부(101)의 일례는 CPU(Central Processing Unit)이다. 전원부(102)는, 적어도 제어부(101) 및 송전부(103)가 동작하기 위한 전원을 공급한다. 전부(103)는, 송전 코일(105)을 거쳐 도2를 참조해서 후술하는 수전장치(200)에 전송할 교류 전압 및 교류 전류를 발생시킨다. 구체적으로는, 송전부(103)는, 전원부(102)가 공급하는 직류 전압을, FET(Field Effect Transistor)을 사용한 하프 브리지 혹은 풀 브리지 구성의 스위칭 회로에서 교류 전압으로 변환한다. 송전부(103)는 FET의 ON/OFF를 제어하는 게이트 드라이버를 포함한다. 또한, 송전부(103)는, WPC 규격에 대응한 수전장치(200)의 충전부에 예를 들면 15와트의 전력을 출력하는 전력 공급 능력이 있는 것으로 한다.
제1 통신부(104)는, 수전장치(200)의 통신부(도2의 제1 통신부(204))와의 사이에서, WPC 규격에 근거한 무선 전력 전송의 제어 통신을 행한다. 본 실시형태에서는, 제1 통신부(104)가 실행하는 통신은, 송전부(103)가 발생하는 교류 전압 또는 전류를 변조하고, 무선 전력 전송에 사용하기 위한 신호를 중첩하는 통신이다. 이하, 제1 통신부(104)와 수전장치(200)의 통신부(도2의 제1 통신부(204))에서 행하는 통신을 제1 통신이라고 한다.
제2 통신부(106)는, 수전장치(200)의 통신부(도2의 제2 통신부(202))와의 사이에서, WPC 규격에 근거한 무선 전력 전송의 제어 통신을 행한다. 제2 통신부 (106)에 의한 통신은, 송전부(103)의 주파수와 다른 주파수를 사용하는 통신이며, 송전 코일(105)과는 다른 안테나(미도시)를 사용한다. 본 실시형태에서는, 제2 통신부(106)는 Bluetooth Low Energy(BLE)의 페리페럴로서 동작하는 것으로서 설명을 행한다. 단, BLE의 센트럴이나, Near Field Communication(NFC) 또는 Wi-Fi 등이어도 된다. 본 실시형태에서는, 제2 통신부(106)에 의한 통신은 제1 통신부(104)에 의한 통신과 비교하여, 고속의 통신이 가능한 것으로 한다. 이하, 제2 통신부(106)와 수전장치(200)의 통신부(도2의 제2 통신부(202))에서 행하는 통신을 제2 통신이라고 한다.
또한, 제2 통신부(106)는, 제어부(101)에 의해 제어되지만, 송전장치(100)를 내장하는 도시하지 않은 다른 장치(카메라, 스마트폰, 태블릿 PC, 랩탑)의 제어부에 의해 제어되는 구성이어도 된다.
메모리(107)는, 송전장치(100) 및 수전장치(200)의 상태를 기억한다. 또한, 송전장치(100)를 동작시키기 위한 컴퓨터 프로그램을 기억하고 있다. 인증부(108)는, 제1 통신부(104) 또는 제2 통신부(106)를 거쳐 수전장치(200)와의 사이에서 기기 인증 프로토콜을 실행한다.
이때, 도1의 예에서는, 제어부(101), 전원부(102), 송전부(103), 제1 통신부(104), 메모리(107), 제2 통신부(106)는 별체로서 기재하고 있지만, 이들 중의 임의의 복수는, 동일 칩 내에 실장되어도 된다.
<수전장치의 구성>
이어서, 도2는, 일 실시형태에 따른 무선 전력 전송 시스템에 적용가능한 수전장치의 구성예를 나타낸 블록도다. 수전장치(200)는 WPC 규격에 준거하고 있고, WPC 규격 v1.2.2에 기재된 기능을 포함하고, 더구나, 기기 인증 프로토콜에 대응하고 있는 것으로 한다.
수전장치(200)는, 제어부(201), 제2 통신부(202), 수전부(203), 제1 통신부(204), 수전 코일(205), 충전부(206), 배터리(207), 메모리(208), 및 인증부(209)를 구비하고 있다.
제어부(201)는, 수전장치(200) 전체를 제어한다. 제어부(201)의 일례는 CPU다. 수전부(203)는, 수전 코일(205)을 거쳐 수전한 송전 코일(105)로부터의 교류 전압 및 교류 전류를 제어부(201) 및 충전부(206) 등이 동작하는 직류 전압 및 직류 전류로 변환한다. 수전부(203)는, 충전부(206)가 배터리(207)를 충전하기 위한 전력을 공급하고, 충전부(206)에 15와트의 전력을 출력하는 전력 공급 능력이 있는 것으로 한다.
제1 통신부(204)는, 송전장치(100)의 제1 통신부(104)와의 사이에서, WPC 규격에 근거한 무선 전력 전송의 제어 통신을 행한다. 이 제어 통신은, 수전 코일(205)에서 수전한 전자파를 부하 변조함으로써 행하는 통신이다.
제2 통신부(202)는, 송전장치(100)의 제2 통신부(106)와의 사이에서, WPC 규격에 근거한 무선 전력 전송의 제어 통신을 행한다. 제2 통신부(202)에 의한 통신은, 송전장치(100)의 송전부(103)의 주파수와 다른 주파수를 사용하는 통신이며, 송전 코일(105)과는 다른 도시하지 않은 안테나를 사용한다. 본 실시형태에서는, 제2 통신부(202)는 BLE의 센트럴에 대응하고 있는 것으로서 설명한다. 단, BLE의 페리페럴이나, NFC 또는 Wi-Fi 등이어도 된다. 본 실시형태에서는, 제2 통신부(202)에 의한 통신은 제1 통신부(204)에 의한 통신과 비교하여, 고속의 통신이 가능한 것으로 한다.
또한, 제2 통신부(202)는, 제어부(201)에 의해 제어되지만, 수전장치(200)를 내장하는 도시하지 않은 다른 장치(카메라, 스마트폰, 태블릿 PC, 랩탑)의 제어부에 의해 제어되는 구성이어도 된다.
메모리(208)는, 송전장치(100) 및 수전장치(200)의 상태를 기억한다. 또한, 수전장치(200)를 동작시키기 위한 컴퓨터 프로그램을 기억하고 있다. 인증부(209)는, 제1 통신부(204) 또는 제2 통신부(202)를 거쳐 송전장치(100)와의 사이에서 기기 인증 프로토콜을 실행한다.
<기능 및 상태 천이>
여기에서, WPC 규격에 준거한 송전장치(100), 수전장치(200)의 기능 및 상태 천이에 대해서, 도3으로부터 해당하는 부분을 뽑아내서 개략적으로 설명한다. 도3은, 일 실시형태에 따른 무선 전력 전송 시스템에 적용가능한 송전장치와 수전장치와의 시퀀스도다.
송전장치(100)가 기동하면, 송전부(103)는, 송전 코일(105)을 거쳐 Analog Ping을 송전한다(F300). Analog Ping은 송전 코일(105)의 근방에 존재하는 물체를 검출하기 위한 미소한 전력의 신호다. 송전장치(100)가 Analog Ping을 송전하고 있을 때, 송전장치(100)는 Selection 페이즈라고 하는 상태에 있다.
송전장치(100)는, Analog Ping을 송전했을 때의 송전 코일(105)의 전압값 또는 전류값을 검출한다. 그리고, 전압이 어떤 임계값을 밑돌거나 또는 전류값이 어떤 임계값을 초과하는 것 등의 경우에 송전 코일(105)의 주변에 물체가 존재한다고 판단하여, 송전장치(100)는 Ping 페이즈로 천이한다.
Ping 페이즈에서는, 송전장치(100)는 Analog Ping보다 전력이 큰 Digital Ping을 송전한다(F301). Digital Ping의 크기는, 적어도 송전 코일(105)의 근방에 존재하는 수전장치(200) 및 제어부(201)가 기동하는데 충분한 전력인 것으로 한다.
수전장치(200)의 제어부(201)는, 수전 코일(205)을 거쳐 수전한 전력(Digital Ping)에 의해 기동한다. 기동하면, 수전 전압의 크기를 송전장치(100)에 통지하고(F302), Identification & Configuration(이하, I&C 페이즈라고 한다)으로 천이한다. 여기에서, 수전전압 통지는, 제1 통신부(204)를 거친 제1 통신에 의해 행해진다.
송전장치(100)는, 수전장치(200)로부터 수전전압 통지를 수신하면, I&C 페이즈로 천이한다. 이어서, 수전장치(200)는 자신의 제조자를 표시하는 제조자 코드나 디바이스 식별 정보를 포함하는 ID Packet를 송전장치(100)에 송신한다(F303). 또한, 수전장치(200)는, 자신이 준거하고 있는 규격 버전 등을 포함하는 Configuration Packet를 송전장치(100)에 송신한다(F304).
송전장치(100)는, 수전장치(200)로부터 Configuration Packet를 수신하고, 또한 수전장치(200)가 대응하는 규격 버전이 예를 들면, v1.2.2 이상의 버전인지 아닌지를 판정한다. 규격 버전이 v1.2.2 이상의 버전인 경우, Configuration Packet에 포함되는 정보를 허락한 것을 나타내는 ACK을 수전장치(200)에 송신한다(F305). 그리고, Negotiation 페이즈로 천이한다(F319). 마찬가지로, 수전장치(200)는, ACK을 수신하면(F305), Negotiation 페이즈로 천이한다(F319). 이때, 본 실시형태에 특유한 소정의 처리(F306∼F318, F323, F324)에 관한 설명은 후술한다.
그리고 Negotiation 페이즈(F319)에서는, 송전장치(100) 및 수전장치(200)는, 수전장치(200)가 반드시 수전할 수 있는 전력의 크기를 나타내는 Guaranteed Power(이하, GP라고 한다)를 결정하기 위한 교섭을 행한다. 구체적으로는, 수전장치(200)가 GP의 후보가 되는 값을 송전장치(100)에 통지한다. 그리고, 송전장치(100)는 해당 통지를 허락 혹은 거부한다. 수전장치(200)는 충전부(206)에 15와트의 전력을 출력하는 전력공급 능력이 있으므로, GP의 값의 후보로서 최대 15와트를 통지할 수 있다. 또한, 송전장치(100)는, GP의 값으로서 최대 15와트를 허락할 수 있다.
GP의 교섭이 종료하면, 송전장치(100) 및 수전장치(200)는, Calibration 페이즈(F320)로 천이한다. Calibration 페이즈(F320)에서는, 상세한 것은 설명하지 않지만, 송전장치(100)이 송전 코일(105) 근방에 수전장치(200)가 아닌 물체가 존재하는 것을 검출하는 이물질 검출 기능에 필요한 파라미터를 결정한다. Calibration 페이즈에서는, 수전장치(200)는, 수전부(203)로부터 부하가 되는 충전부(206)에 전력을 공급하는 처리도 행한다. 그후, 송전장치(100) 및 수전장치(200)는, Power Transfer 페이즈(F321)로 천이하고, 수전장치(200)는 배터리(207)를 충전한다.
이상이, WPC 규격에 준거한 송전장치(100) 및 수전장치(200)의 기능 및 상태 천이에 관한 개략 설명이다.
<기기 인증>
이어서, 기기 인증에 대해 설명한다. 기기 인증은, 송전장치(100) 및 수전장치(200)의 사이에서 서로의 정당성을 확인하는 처리이며, 양방향에서 행해지는 처리다. 구체적으로는, 송전장치(100)가 수전장치(200)의 정당성을 확인해도 되고, 수전장치(200)가 송전장치(100)의 정당성을 확인해도 된다. 그리고, 송수전하는 전력의 크기는 기기 인증의 결과에 따라 결정한다.
구체적으로는, 송전장치(100)는, 정당성을 확인할 수 없었던 수전장치에 대해서는, 정당성을 확인할 수 있었던 수전장치에 송전하는 전력과 비교해서 작은 전력으로 송전을 행한다. 그 때문에, 송전장치(100)는, Negotiation 페이즈에 있어서, 정당성을 확인할 수 없었던 수전장치에 대하여, 정당성을 확인할 수 있었던 수전장치와 비교해서 작은 GP밖에 허용하지 않고, 또한 자신을 공급할 수 있는 GP의 최대값인 15와트는 허용하지 않는다. 정당성을 확인할 수 없었던 수전장치는 조악한 수전장치의 가능성이 있으며, 정당한 수전장치와 비교해서 과도하게 발열하는 것 등의 가능성이 있지만, 이에 따라, 과도한 발열을 방지할 수 있다.
마찬가지로, 수전장치(200)는, 정당성을 확인할 수 없었던 송전장치에 대하여, 정당성을 확인할 수 있었던 송전장치로부터 수전하는 전력과 비교해서 작은 GP을 요구한다. 즉, 수전장치(200)는, Negotiation 페이즈에 있어서, 정당성을 확인할 수 없었던 송전장치에 대하여, 자신의 GP의 최대값인 15와트를 요구하지 않는다. 정당성을 확인할 수 없었던 송전장치는, 조악한 송전장치일 가능성이 있으며, 정당한 송전장치와 비교해서 과도하게 발열하는 것 등의 가능성이 있지만, 이에 따라, 과도한 발열을 방지할 수 있다.
또한, 기기 인증은 Negotiation 페이즈보다도 이전에 실시한다. 왜냐하면, 기기 인증의 결과는, Negotiation 페이즈에서 교섭하는 GP의 크기에 영향을 미치기 때문이다. 가령 Negotiation 페이즈에서 GP이 결정한 후에 기기 인증을 행한 경우에는, 기기 인증의 결과에 근거하여, 다시 Negotiation 페이즈로 천이하여, GP의 교섭을 다시 하는 것 등 쓸데 없는 처리가 발생할 가능성이 있기 때문이다.
또한, 보다 조기에 기기 인증 처리를 종료시키기 위해서는, 기기 인증을 제1 통신과 비교해서 고속의 제2 통신으로 행하는 방법이 있다.
여기에서, 기기 인증을 제2 통신으로 행한 경우의 현상에 대해 설명한다. 우선, WPC 규격에서는, 송전장치(100)가, 수전장치(200)를 검출할 수 없는 경우에, 송전을 정지하는 메카니즘이 있다. 이 메카니즘에 의해, 수전장치(200)가 송전장치(100)로부터 물리적으로 멀어지거나 해서, 수전장치(200)를 검출할 수 없게 된 경우에, 송전장치(100)가 송전을 정지할 수 있다. 그 때문에, 수전장치(200)가 송전 범위에 존재하지 않는 것에도 불구하고 불필요한 전파를 계속해서 내보내는 것을 방지할 수 있다.
구체적으로는, I&C 페이즈에서는, 수전장치(200)의 제1 통신부(204)가 송신한 패킷의 후단을 송전장치(100)가 수신하고 나서, 소정의 시간(25ms) 내에 다음의 패킷의 선두를 수신하지 않는 경우에, 송전장치(100)는 송전을 정지한다. 또한, Negotiation 페이즈에서는, 수전장치(200)의 제1 통신부(204)가 송신한 패킷에 대해 송전장치(100)가 응답을 송신하고 나서, 소정의 시간(250ms) 내에 다음의 패킷을 수신하지 않는 경우에, 송전장치(100)는 송전을 정지한다. 또한 Power Transfer 페이즈에서도 마찬가지로, 수전장치(200)의 제1 통신부(204)가 송신한 패킷의 후단을 송전장치(100)가 수신하고 나서, 소정의 시간(1500ms) 내에 다음의 패킷의 선두를 수신하지 않는 경우, 송전장치(100)는 송전을 정지한다. 이렇게, 송전장치(100)는 타임아웃에 의해 송전을 정지하는 기능을 갖는다.
그리고, I&C 페이즈가 종료하고, Negotiation 페이즈로 천이했을 때에, 제2 통신으로 기기 인증(제어 통신)을 행한 경우에는, 앞서 서술한 이유로 GP의 교섭을 제2 통신으로 행하는 기기 인증의 결과에 근거해서 행한다. 그 때문에, 제1 통신에서 수전장치가 송신해야 할 패킷이 존재하지 않는다. 그러면, 송전장치는, 이미 설명한 바와 같이 수전장치로부터 제1 통신으로 소정의 시간, 패킷을 수신하지 않고, 송전을 정지해 버린다. 또한, 제2 통신은, 다른 무선통신와의 간섭 등에 의해 재송이 발생하기 쉽기 때문에, 제1 통신을 행하지 않는 시간이 보다 길어질 가능성도 있다.
이에 대해, 본 실시형태에 따른 수전장치는, 제2 통신으로 송전장치와의 사이에서 기기 인증을 행하고 있는 동안에도, 제1 통신으로 송전장치에 패킷을 송신한다. 이에 따라, 송전장치가 송전을 정지하는 것을 방지하는 것이 가능해진다.
<무선 전력 전송 시스템의 동작 시퀀스>
재차 도3을 사용하여, 송전장치(100) 및 수전장치(200)를 포함하는 무선 전력 전송 시스템의 시퀀스의 상세한 절차를 설명한다. 전술한 바와 같이, 송전장치(100)는 Analog Ping을 송신하여(F300), 송전 코일의 근방에 물체가 존재한다고 판단하면, Digital Ping을 송전한다(F301). 수전장치(200)는 Digital Ping을 수전하면(F301), 제어부(201)를 기동한다. 그리고 Digital Ping의 수전전압을 송전장치(100)에 통지하고(F302), I&C 페이즈로 천이한다.
그리고, 수전장치(200)는 ID Packet를 송신하고(F303), Configuration Packet를, 제1 통신부(104)를 거쳐 송전장치(100)에 송신한다(F304). 송전장치(100)는, Configuration Packet를 수신하면, ACK을 송신한다(F305). 수전장치(200)는 ACK을 수신하면(F305), OOB Req를 송신한다(F306).
Configuration Packet에 따르면, 수전장치(200)는 기기 인증에 대응하고 있고, 더구나 BLE을 사용한 기기 인증에도 대응하고 있는 것으로 한다. 또한, 송전장치(100)도 기기 인증에 대응하고 있고, 더구나 BLE을 사용한 기기 인증에도 대응하고 있는 것으로 한다. 따라서, 송전장치(100)는 BLE에 의한 기기 인증을 행하는 것을 허락하는 ACK을 송신한다(F307).
수전장치(200)는 해당 ACK을 수신하면(F307), 제1 통신부(104)를 거쳐 IDLE의 송신을 개시한다(F308). 송전장치(100)는 IDLE에 대해 ACK을 송신한다(F323). 여기에서, 수전장치(200)가 IDLE에 대한 ACK을 수신하지 않으면, 수전장치(200)는 송전장치(100)에 대해 송전 정지를 지시하는 EPT를 송신해도 된다. 또한, 수전장치(200)가 IDLE에 대해 ACK가 아닌 다른 패킷, 예를 들면 NAK나 ND(Not Defined)을 수신한 경우에도, 수전장치(200)는 EPT를 송신해도 된다.
ND 패킷은, 수전장치(200)가 송신한 패킷을 송전장치(100)를 이해할 수 없었던 경우에, 송전장치(100)가 송신하는 응답 패킷이다. 송전장치(100)는, 수전장치(200)로부터 수신한 OOB Req에 대해 ACK을 수전장치(200)에 송신하고 있었을 경우(F307), IDLE을 송신함으로써 타임아웃에 의한 송전 정지를 회피한다고 하는 의도를, 송전장치(100)는 이해할 수 있을 것이다. 그것에도 불구하고, 수전장치(200)가 송전장치(100)로부터 NAK나 ND를 수신한 경우(F323), 수전장치(200)는 송전장치(100)가 고장났다고 해석하여, EPT의 송신에 의해 송전을 정지시킬 수 있다.
이어서, 송전장치(100)는, 제2 통신부(106)를 거쳐 ADV를 송신한다(F309). 그리고, 수전장치(200)는, 제2 통신부(202)를 거쳐 CONNECT를 송신한다(F311). 그후, 수전장치(200)는, Auth Req를 송신하고(F312), 송전장치(100)로부터 ACK을 수신한(F313) 후에, 수전장치(200)는 자신이 이니시에이터로서 동작하는 Auth 처리를 실시한다(F314).
송전장치(100) 및 수전장치(200)가 제2 통신에 의한 제어 통신을 행하고 있는 동안에도, 수전장치(200)는 일정 시간이 경과하기 전에(예를 들면, 정기적으로) IDLE을 송신한다(F310, F324). 그리고, 송전장치(100)는 해당 IDLE에 대해 ACK로 응답한다(미도시). 이어서, 송전장치(100)는 Auth Req를 송신하고(F315), 수전장치(200)로부터 ACK을 수신한(F316) 후, 송전장치(100) 자신이 이니시에이터로서 동작하는 Auth 처리를 실시한다(F317).
Auth 처리가 종료하면, 수전장치(200)는, 송전장치(100)에 TERMINATE를 송신하여(F318), BLE의 통신을 종료한다. Auth 처리가 종료했으므로, 송전장치(100) 및 수전장치(200)는 GP의 Negotiation을 실시하고(F319), Calibration 페이즈(F320)로, 그리고 PT 페이즈(F321)로 천이한다.
여기에서, Specific Request 중 Packet Type이 Guaranteed Power인 패킷으로서, 수전장치(200)가 원하는 GP을 송전장치(100)에 통지하는 패킷을 송신한 후에는, 송전장치(100) 및 수전장치(200)는, 결정된 타이밍에서 패킷을 송수신하는 것이 WPC 규격에서 규정되어 있다. 따라서, 이후, 송전장치(100)가 타임아웃에서 송전을 정지하는 일이 없다. 그 때문에, 수전장치(200)는, 타임아웃이 발생하지 않는 것을 목적으로 하여 송신하고 있었던 IDLE의 송신을 정지한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 제2 통신으로 제어 통신을 행하고 있는 동안에는, 수전장치가 제1 통신으로 IDLE을 송신함으로써 송전장치가 송전을 정지하는 것을 방지할 수 있다. 더구나, 제1 통신으로 송신해야 할 패킷이 존재하는 GP의 교섭 이후에는, IDLE의 송신을 정지함으로써, 쓸데 없는 패킷의 송신을 정지하여, 처리를 경감할 수 있다.
이때, 송전장치(100)가 제2 통신을 행하고 있는 동안에, 제2 통신부(106)를 사용할 수 없게 되는 상황이 발생할 가능성도 있다. 예를 들면, 송전장치(100)를 내장한 도시하지 않은 장치가 제2 통신부(106)를 점유해버리는 경우 등이다. 그 경우, 송전장치(100)는, 제2 통신부(106)를 제2 통신에 사용할 수 없다고 판단한 경우에는, IDLE에 대해 NAK로 응답하도록 구성해도 된다.
수전장치(200)는, NAK을 수신하면, 제2 통신으로 행하고 있었던 제어 통신을 제1 통신으로 전환한다. 구체적으로는, NAK을 수신한 후, TERMINATE를 수신하지 않으면, 수전장치(200)는 TERMINATE를 송신한다. 그리고, 제2 통신으로 실시하고 있었던 제어 통신을, 제1 통신으로 실시한다. 당연하지만, 수전장치(200)는, 제1 통신으로 전환한 시점으로, 제1 통신으로 송신해야 할 패킷이 존재하므로, IDLE의 송신은 불필요하여 송신을 정지한다. 이에 따라, 제2 통신을 사용할 수 없는 경우에도, 송전장치(100)와의 통신을 계속할 수 있다.
또한, 수전장치(200)의 제2 통신부(202)가 동작하기 위한 전력을, 수전장치(200)의 도시하지 않은 배터리가 공급하고 있다. 배터리 잔량이 BLE을 구동하는 충분하지 않는 경우에는, 수전장치(200)는 Configuration Packet의 BLE bit에「0」을 격납하도록 하여도 된다. 또한, 수전장치(200)를 내장한 도시하지 않은 장치가 BLE을 사용중이며, 인증 처리(제어 통신)에 BLE을 사용할 수 없는 경우에도, 수전장치(200)는 Configuration Packet의 BLE bit에「0」을 격납하도록 하여도 된다. 이에 따라, 수전장치(200)가 BLE을 제2 통신에 사용할 수 없는 것에도 불구하고, 송전장치(100)가 ADV를 송신한다고 하는 문제의 발생을 회피할 수 있다.
<수전장치의 처리>
이어서, 도4a 및 도4b의 플로우차트를 참조하여, 본 실시형태에 따른 수전장치(200)가 실시하는 처리의 절차를 설명한다. 우선 S401에 있어서, 수전장치(200)는, 도3을 참조해서 설명한 Selection 페이즈 및 Ping 페이즈의 처리를 실행한다.
S402에 있어서, 수전장치(200)는, ID Packet와 Configuration Packet를 송전장치(100)에 송신한다. 여기에서, 수전장치(200)는, Configuration Packet에 있어서, 기기 인증에 대응하고 있는 것과, 기기 인증을 BLE에 의한 제2 통신으로 실시 가능한 것을 송전장치(100)에 통지한다. 구체적으로는, WPC 규격의 Configuration Packet에서 사용되지 않고 있는 Reserve 영역을 사용하여, Authentication bit(이하 Auth bit)과, BLE bit가「1」인 Configuration Packet를 송전장치(100)에 송신한다. Auth bit은 기기 인증에 대응하고 있는 것을 표시하기 위한 bit이다. 또한, BLE bit는 기기 인증을 BLE에 의한 제2 통신으로 실시 가능한 것을 표시하기 위한 bit이다.
S403에 있어서, 수전장치(200)는, Configuration Packet에 대한 ACK을 송전장치로부터 수신하였는지 아닌지를 판정한다. WPC 규격 v1.2.2에 따르면, Configuration Packet에 대해 ACK을 수신한 경우, 수전장치(200)는, 송전장치가 Negotiation 페이즈에 대응하고 있다는 것을 인식할 수 있다. ACK을 수신한 경우, 수전장치(200)는 Negotiation 페이즈로 천이하고, S404로 진행한다. 한편, ACK을 수신하지 않고 있는 경우, S418로 진행한다.
S404에 있어서, 수전장치(200)는, BLE에 의한 제2 통신을 요구하는 것을 나타내는 Out OF Band Request(OOB Req) 패킷을, 제1 통신부(204)를 거쳐 송신한다. OOB Req 패킷은, 송전장치(100)가 제2 통신부(106)으로서 BLE에 대응하고 있고, 더구나 제2 통신부(106)를 사용한 기기 인증에 대응하고 있는지 아닌지를 확인하기 위해 송신된다.
OOB Req 패킷은 BLE bit를 포함하고 있고, BLE bit가「1」이면, 제2 통신으로서 BLE을 사용하는 것을 요구하는 것을 나타내고 있다. 또한, OOB Req 패킷은 Auth bit를 포함하고 있고, Auth bit가「1」이면, 제2 통신을 사용한 기기 인증을 요구하는 것을 나타내고 있다.
또한, OOB Req 패킷은, 제2 통신의 종류로서 NFC을 사용하는 것을 요구하는 NFC bit를 포함하여도 된다. NFC bit가「1」이면, 제2 통신으로서 NFC을 사용하는 것을 요구하는 것을 나타내고 있다. 마찬가지로, 제2 통신의 종류로서 Wi-Fi를 사용하는 것을 요구하는 Wi-Fi bit를 포함하여도 된다. 더구나, WPC 규격에서 정의되어 있는 General Request와 Specific Request 중, Packet type이 정의되지 않고 있는 Reserved Packet과 Proprietary Packet 패킷을, OOB Req 패킷으로서 정의해도 된다.
S405에 있어서, 수전장치(200)는, 송전장치(100)로부터, OOB Req의 응답으로서 ACK을 수신하였는지 아닌지를 판정한다. 수전장치(200)가 송전장치(100)로부터 OOB Req의 응답으로서 ACK을 수신한 경우, 수전장치(200)는, 송전장치(100)가 제2 통신부(106)로서 BLE에 대응하고 있고, 더구나 제2 통신부(106)를 사용한 기기 인증에 대응하고 있는 것을 인식할 수 있다. ACK를 수신한 경우, S406으로 진행한다. 한편, ACK을 수신하지 않고 있는 경우, S420으로 진행한다.
S406에 있어서, 수전장치(200)는, Negotiation 페이즈로 천이하고 나서 GP의 교섭을 행할 때까지의 사이, 송전장치(100)에, WPC 규격에서 정해진 타이밍에서 제1 통신부(204)를 거쳐 정기적으로 IDLE을 송신한다. IDLE는 예를 들면 도3의 F308, F310, F324에 대응하고 있다. 구체적으로는, 송전장치(100)가 제1 통신부(104)를 거쳐 송신한다, IDLE의 응답 패킷(예를 들면, ACK)의 후단, 즉 이전의 패킷의 후단으로부터, WPC 규격에서 정해진 최대 19ms 이내에, 수전장치(200)는 다음의 IDLE을 송신한다. 여기에서 IDLE 패킷은, 제2 통신으로 제어 통신을 행할 때에, 송전장치(100)에 송전을 정지시키지 않기 위해 정기적으로 송신하는 패킷이다.
OOB Req를 이해할 수 있는 송전장치(100)는, IDLE을 수신하면, 응답으로서 ACK을 송신하도록 하여도 된다. 송전장치(100)는 정기적으로 IDLE을 수신하므로, 타임아웃에 의해 송전을 정지하는 일이 없다. 따라서, 제2 통신으로 기기 인증을 행한 경우에, 송전장치가 제1 통신으로 패킷을 일정 시간 수신하지 않고, 송전을 정지해 버리는 것을 방지할 수 있다.
이때, 수전장치(200)가 송신하는 IDLE은, 송전장치(100)가 타임아웃으로 판단하지 않도록 하는 것이 목적이므로, 다른 패킷을 사용해도 된다. 예를 들면, General Request 또는 Specific Request 패킷 중, Packet Type이 정의되지 않고 있는 Reserved Packet이나 Proprietary Packet이어도 된다.
이어서, S407에 있어서, 수전장치(200)는, S405에서 ACK을 수신하고 나서 일정 시간 내에 송전장치(100)의 제2 통신부(106)로부터 Advertise Indication 패킷(이하 ADV라고 한다)을 수신하였는지 아닌지를 판정한다. 여기에서, ADV는, BLE의 페리페럴이 송신하는 정보이다. ADV에는, 해당 페리페럴의 고체 식별 정보인 Bluetooth Device Address(이하, BD 어드레스라고 한다)와, 대응하고 있는 프로파일 정보(서비스 정보)이 격납되어 있다. 일정 시간 내에 ADV를 수신한 경우, S408로 진행한다. 한편, 일정 시간 내에 ADV를 수신하지 않은 경우, S421로 진행한다.
이때, 수전장치(200)가 수신하는 ADV가, 송전장치(100)가 송신한 ADV인지 아닌지를 판정하기 위해, 수전장치(200)는, 사전에 송전장치(100)의 제2 통신부(106)의 BD 어드레스를 수신하고 있어도 된다. 구체적으로는, S405에서의 ACK 수신후에, 수전장치(200)가 제1 통신부(204)를 거쳐, 능력을 문의하는 패킷으로서 WPC 규격에서 정의되어 있는 패킷을 송전장치(100)에 송신한다. 그리고, 송전장치(100)가 해당 패킷의 응답으로서 BD 어드레스를 격납한 응답을, 제1 통신부(104)를 거쳐 수전장치(200)에 송신해도 된다. 또한, BD어드레스를 문의하는 패킷을 새롭게 할당해도 된다. 예를 들면, General Request 혹은 Specific Request 중, Packet type이 정의되지 않고 있는 Reserved Packet이나 Proprietary Packet 패킷을 할당해도 된다.
수전장치(200)는, 송전장치(100)의 BD 어드레스를 수신하고, 제2 통신부 (202)를 거쳐 수신한 BD 어드레스와 일치하는지 아닌지를 판정함으로써, 송전장치(100)로부터 ADV를 수신하였는지 아닌지를 판정할 수 있다.
S408에 있어서, 수전장치(200)는, 제2 통신부(202)를 거쳐 송전장치(100)에 BLE에 의한 접속을 행하는 것을 나타내는 CONNECT 패킷을 송신한다.
S409에 있어서, 수전장치(200)는, 송전장치(100)와의 사이에서 BLE에 의한 데이터의 송수신이 가능해진 후에, Auth Req 패킷을, 제2 통신부(202)를 거쳐 송전장치(100)에 송신한다. Auth Req 패킷은, 송전장치(100)의 정당성을 확인하기 위한 기기 인증을 요구하는 것을 표시하기 위한 패킷이다.
Auth Req 패킷은, 패킷의 송신원(수전장치(200))이 송신처(송전장치(100))의 정당성을 확인하는 역할인 이니시에이터로서 동작하고, 송신처가 정당성을 확인되는 역할인 리스폰더로서 동작하는 것을 요구하는 정보를 포함한다.
S410에 있어서, 수전장치(200)는, Auth Req에 대해 허락을 나타내는 ACK을 송전장치(100)로부터 수신하였는지 아닌지를 판정한다. 허락을 나타내는 ACK을 수신한 경우, S411로 진행한다. 한편, 허락을 나타내는 ACK을 수신하지 않은 경우, S412로 진행한다.
S411에 있어서, 수전장치(200)는, 기기 인증 프로토콜인 Authentication을 실시한다. Authentication 처리(이하 Auth 처리)는, 전자증명서를 사용한 인증 프로토콜의 1개다. 수전장치(200)는, Auth 처리에 있어서 송전장치(100)의 정당성을 확인한다.
S412에 있어서, 수전장치(200)는, S411에서의 송전장치(100)의 정당성의 확인후 또는 S410에서 ACK을 수신하지 않은 경우, 일정 시간 내에 송전장치(100)로부터 제2 통신부(202)를 거쳐 Auth Req를 수신하였는지 아닌지를 판정한다. Auth Req은, 송전장치(100)가 송신처(수전장치(200))의 정당성을 확인하는 역할인 이니시에이터로서 동작하고, 송신처인 수전장치(200)가 정당성을 확인되는 역할인 리스폰더로서 동작하는 것을 나타내는 정보를 포함한다. Auth Req을 수신한 경우, S413으로 진행한다. 한편, Auth Req를 수신하지 않은 경우, S414로 진행한다.
S413에 있어서, 수전장치(200)는, 자신이 리스폰더로서 동작하는 Authentication을 행한다. 여기에서, 수전장치(200)가, S411의 Auth 처리에 있어서 송전장치(100)의 정당성을 확인할 수 없었을 경우, 즉 기기 인증이 실패한 경우에는, 송전장치(100)를 이니시에이터로 하는 Auth 처리를 행하지 않도록 하고 싶다. 그 경우에는, 송전장치(100)가 송신하는 Auth Req를 기다리지 않고 BLE 접속을 절단해도 된다. 왜냐하면, 송전장치(100)의 정당성을 확인할 수 없었기 때문에, 송전장치(100)를 이니시에이터로 하는 Auth 처리의 결과에 상관없이, 후술하는 Negotiation 페이즈에 있어서, 송전장치(100)에게 요구하는 GP을 제한할 필요가 있기 때문이다. 쓸데 없는 Auth 처리를 행하지 않도록 함으로써, 송전 개시까지의 처리를 고속화할 수 있다. 이때, 수전장치(200)는, 정당성을 확인할 수 없었던 송전장치의 식별 정보, 예를 들면 BD 어드레스 또는 WPC 규격에 의해 규정되는 식별 정보를 메모리에 기억해 두고, 이후 BLE 접속을 하지 않도록 구성해도 된다.
S414에 있어서, 수전장치(200)는, 제2 통신부(202)를 거쳐, BLE 접속을 절단하는 것을 의미하는 TERMINATE Indication(이하, TERMINATE라고 한다)을 송전장치(100)에 송신한다.
그리고, S415에 있어서, 수전장치(200)는, BLE의 절단 이후에는, 제2 통신부(202)는 사용하지 않고, 제1 통신부(204)를 사용하는 것으로 판정하여, IDLE의 송신을 정지한다. 이렇게, 제2 통신부(202)를 사용하는 동안, 제1 통신부(204)를 거쳐 IDLE 패킷을 송전장치(100)에 송신함으로써, 송전장치(100)가 송전을 정지하는 것을 방지할 수 있다.
더구나, 기기 인증의 동안 IDLE을 송신하고, GP의 교섭을 행하지 않는 것에 의해, BLE를 거쳐 기기 인증을 행하고 있는 동안에, 제1 통신으로 GP의 교섭이 행해지고, 기기 인증 종료후에 GP의 재교섭이 필요하게 되어 버리는 것을 방지할 수 있다. 또한, BLE을 절단하여, 제2 통신을 사용한 제어 통신을 행하지 않는 경우에는, IDLE의 송신을 정지함으로써, 쓸데 없는 패킷의 송신을 하지 않아, 제어부의 처리를 경감할 수 있다.
S416에 있어서, 수전장치(200)는, 송전장치(100)와의 사이에서 GP의 교섭을 행한다. 여기에서, 수전장치(200)는 송전장치(100)의 정당성이 확인되고 있는 경우, GP로서 최대값인 15와트를, 제2 통신부(202)를 거쳐 요구한다. 그 경우, 송전장치(100)도 마찬가지로 수전장치(200)의 정당성을 확인하고 있으므로, 자신의 GP의 최대값인 15와트를 초과하지 않는 범위에서, 수전장치(200)의 요구를 허락한다.
이어서, S417에 있어서, 수전장치(200)는, Calibration 페이즈로 천이한다. 그리고, S418에 있어서, 수전장치(200)는, PT 페이즈로 천이하여, 송전장치(100)로부터 수전한 전력으로 충전부(206)에 최대 15와트의 전력을 공급한다. 그리고, 충전이 종료하면, S419에 있어서, 수전장치(200)는, 제1 통신부(204)를 거쳐 송전장치(100)에 송전 정지를 지시하는 End Power Transfer(EPT)를 송신한다.
S420에 있어서, 수전장치(200)는, 거부를 나타내는 응답인 NAK을 수신하였는지 아닌지를 판정한다. NAK를 수신한 경우, S423으로 진행한다. 한편, NAK을 수신하지 않은 경우, S418로 진행하여, PT 페이즈로 천이해서 수전 전력을 최대 5와트로 하여 충전을 개시한다.
S421에 있어서, 수전장치(200)는, 제2 통신은 사용하지 않고, 제1 통신을 사용해서 Authentication을 행한다고 판단한다. S422에 있어서, 수전장치(200)는, IDLE의 송신을 정지한다. S423에 있어서, 수전장치(200)는, 제1 통신부(204)를 거친 제1 통신으로 Authentication을 실시한다. 그후, S416으로 진행하여, GP의 교섭을 행한다.
이상의 일련의 처리에 따르면, 송전장치 및 수전장치가, 제1 통신과 제2 통신을 적절히 제어 가능해진다.
이상에서 설명한 바와 같이, S407에서 ADV를 수신하는 시간을, S405에서 ACK을 수신하고 나서 일정 시간 내로 제한한다. 이에 따라, 송전장치(100) 또는 수전장치(200)의 BLE이 정상적으로 동작하지 않고 있는 경우, 또는, 전파 환경이 나쁘기 때문에 ADV를 수신할 수 없는 경우 등에, 제1 통신으로 기기 인증을 행할 수 있다. 또한, S421에 있어서 제1 통신으로 기기 인증을 행하는 것으로 판단하면, S422에서 IDLE의 송신을 정지함으로써, 쓸데 없는 패킷의 송신을 방지할 수 있다.
이때, 일정 시간 내에 ADV를 수신하지 않은 경우에, S423에 있어서 수전장치(200)가 제1 통신으로 Authentication을 실시하는 예를 설명했지만, 이 예에 한정되지 않는다. 일정 시간 내에 BLE을 사용한 통신을 개시하지 않은 경우 혹은 BLE에 의한 접속을 확립할 수 없었을 경우에, 제1 통신으로 Authentication을 실시하는 구성으로 하여도, 동일한 효과가 얻어진다.
또한, 수전장치(200)가 OOB Req를 송신함으로써, 송전장치(100)가 제2 통신부(106)로서 BLE에 대응하고 있고, 한층 더 제2 통신부(106)를 사용한 기기 인증에 대응하고 있는지 아닌지를 확인하는 예를 설명하였다.
그러나, 이것에 한정되지 않고, OOB Req의 송신에 앞서 송전장치(100)의 능력을 문의해도 된다. 구체적으로는, General Request(Power Transmitter Capability)(괄호 내는 패킷 타입을 나타낸다)를, OOB Req에 앞서, 수전장치(200)가 제1 통신부(204)를 거쳐 송신한다. General Request(Power Transmitter Capability)는, WPC 규격에서 규정되어 있는 General Request 패킷 중, 송전장치의 능력을 문의하기 위한 패킷으로서 정의되어 있다. 그리고, 송전장치(100)는, Power Transmitter Capability Packet를, 제1 통신부(104)를 거쳐 수전장치(200)에 송신해도 된다. Power Transmitter Capability Packet은, BLE bit와, Auth bit와, Enable bit를 포함하는 패킷이다. BLE bit은, 제2 통신으로서 BLE에 대응하고 있는 것을 표시하기 위한 bit이다. Auth bit은, BLE을 사용한 기기 인증 처리에 대응하고 있는 것을 표시하기 위한 bit이다. Enable bit은, 현재 BLE을 사용한 인증 처리를 행하는 것이 가능한지 아닌지를 표시하기 위한 bit이다.
그리고, 수전장치(200)는 BLE bit가「1」이고, Auth bit가「1」이고, 또한 Enable bit가「1」인 경우에, OOB Req를 송신하도록 구성한다. 그리고, 그렇지 않은 경우(제2 통신부(202)에서 기기 인증할 수 없는 경우)에는, OOB Req를 송신하지 않도록 구성한다. 이에 따라, 쓸데 없는 OOB Req의 송신을 방지할 수 있다.
이때, 송전장치(100) 또는 해당 송전장치(100)를 내장하는 장치(미도시)가 BLE을 사용중이며, 인증 처리(제어 통신)에 BLE을 사용할 수 없는 경우에는, 송전장치(100)는 Enable bit에「0」을 격납한다. 또한, BLE이 동작하기 위한 전력을 배터리(미도시)가 공급하고 있고, 배터리 잔량이 BLE을 구동하는데 충분하지 않은 경우에도, 송전장치(100)는 Enable bit에「0」을 격납한다.
또한, 송전장치(100)는, 제2 통신부(106)와는 다른 제2 통신부로서 기능하는 도시하지 않은 제3 통신부(예를 들면, NFC)을 구비해도 된다. 그 경우, 제3 통신부에 대응하고 있는 것을 나타내는 bit와, 그것을 사용한 기기 인증에 대응하고 있는 것을 나타내는 bit와, 현재 제3 통신부를 사용한 인증 처리를 행하는 것이 가능한지 아닌지를 나타내는 Enable bit를, 더 설치해도 된다.
이에 따라, 수전장치(200)와 송전장치(100)가 복수의 제2 통신에 대응하고 있는 경우에, 유연하게 대응할 수 있다. 예를 들면, 송전장치(100) 및 수전장치(200)가 제2 통신으로서 BLE 및 NFC에 대응하고 있는 경우를 생각한다. 송전장치(100)가 BLE에서는 기기 인증할 수 없고(Auth bit 또는 Enable bit가 0), NFC에서는 기기 인증할 수 있는 경우(Auth bit 및 Enable bit가 모두 1)에, NFC에 의한 기기 인증을 행할 수 있다. 이때, 수전장치(200)는, NFC bit가 「1」이고 Auth bit가「1」인 OOB Req를 송신한다.
<송전장치의 처리>
다음에, 도5a 및 도5b의 플로우차트를 참조하여, 본 실시형태에 따른 송전장치(100)가 실시하는 처리의 절차를 설명한다.
S501에 있어서, 송전장치(100)는, Selection 페이즈 및 Ping 페이즈의 처리를 실행한다. S502에 있어서, 송전장치(100)는, ID Packet 및 Configuration Packet를 수전장치(200)로부터 수신한다. 송전장치(100)는, Configuration Packet를 수신한 것에 의해, 수전장치(200)가 기기 인증에 대응하고 있는 것, 및 기기 인증을 BLE에 의한 제2 통신으로 실시 가능한 것을 인식할 수 있다.
S503에 있어서, 송전장치(100)는, 제1 통신부(104)를 거쳐 ACK을 송신한다. S504에 있어서, 송전장치(100)는, 수전장치(200)로부터 송신된 OOB Req를 수신하였는지 아닌지를 판정한다. OOB Req을 수신한 경우, S505로 진행한다. 한편, OOB Req를 수신하지 않고 있는 경우 S522로 진행한다.
S505에 있어서, 송전장치(100)는, 자신이 현재 기기 인증에 BLE을 이용가능한지 아닌지를 판정한다. BLE 을 이용가능한 경우, S506으로 진행한다. 한편, BLE을 이용가능하지 않은 경우, S521로 진행한다.
S506에 있어서, 송전장치(100)는, OOB Req에 응답해서 ACK을 수전장치(200)에 송신한다. ACK를 송신후, S507에 있어서, 송전장치(100)는, 일정 시간 내에, 제2 통신부(106)를 거쳐 ADV를 송신한다. S508에 있어서, 송전장치(100)는, 수전장치(200)로부터 CONNECT를 수신하였는지 아닌지를 판정한다. CONNECT을 수신한 경우, S509로 진행한다. 한편, CONNECT를 수신하지 않고 있는 경우, S522로 진행한다.
이어서, S509에 있어서, 송전장치(100)는, 수전장치(200)로부터, 수전장치(200)를 이니시에이터로 하는 Auth Req 패킷을 수신하였는지 아닌지를 판정한다. Auth Req 패킷을 수신한 경우, S510으로 진행한다. 한편, Auth Req 패킷을 수신하지 않고 있는 경우, S512로 진행한다.
S510에 있어서, 송전장치(100)는, Auth Req 패킷의 수신에 따라 ACK을 송신한다. S511에 있어서, 송전장치(100)는, 자신이 리스폰더로서 동작하는 Auth 처리를 행한다. S512에 있어서, 송전장치(100)는, Auth 처리의 종료후, 자신이 이니시에이터가 되는 Auth 처리를 요구하는 Auth Req를 수전장치(200)에 송신한다. 또한, CONNECT를 수신하고, BLE에 의한 통신 가능하게 된 상태에서(S508에서 YES), 일정 시간 내에 자신이 리스폰더로서 동작하는 Auth Req를 수신하지 않은 경우(S509에서 NO)에도, S512로 진행되고 있다. 이 경우에도, S512에 있어서, 송전장치(100)는, 자신이 이니시에이터가 되는 Auth 처리를 요구하는 Auth Req를 수전장치(200)에 송신한다.
S513에 있어서, 송전장치(100)는, S512에서 송신한 Auth Req에 대하여, 수전장치(200)로부터 ACK을 수신하였는지 아닌지를 판정한다. ACK를 수신한 경우, S514로 진행한다. 한편, ACK을 수신하지 않고 있는 경우, S515로 진행한다.
S514에 있어서, 송전장치(100)는, 자신이 이니시에이터로서 동작하는 Auth 처리를 행한다. S515에 있어서, 송전장치(100)는, 수전장치(200)로부터 TEMINATE를 수신하였는지 아닌지를 판정한다. TEMINATE을 수신한 경우, S517로 진행한다. 한편, TEMINATE를 수신하지 않고 있는 경우, S516으로 진행한다. S516에 있어서, 송전장치(100)는, 수전장치(200)에 TERMINATE를 송신하고, 제2 통신부(106)를 거친 통신을 종료한다.
그리고, S517에 있어서, 송전장치(100)는, Negotiation 페이즈에서, 수전장치(200)와의 사이에서 GP의 교섭을 행한다. 여기에서, 수전장치(200)는 송전장치(100)의 정당성을 확인하고 있는 경우, GP로서 최대값인 15와트를 요구한다. 그 경우, 송전장치(100)도 마찬가지로 수전장치(200)의 정당성을 확인하고 있으므로, 자신의 GP의 최대값인 15와트를 초과하지 않는 범위에서, 수전장치(200)의 요구를 허락한다.
이어서, S518에 있어서, 송전장치(100)는, Calibration 페이즈로 천이한다. S519에 있어서, 송전장치(100)는, PT 페이즈로 천이하여, 수전장치(200)의 충전부(206)에 최대 15와트의 전력을 공급한다.
그리고, 충전이 종료하면, S520에 있어서, 송전장치(100)는, 수전장치(200)의 제1 통신부(204)를 거쳐 송신된, 송전 정지를 지시하는 EPT를 수신한다.
또한, S504에서 OOB Req를 수신한 시점에서, BLE이 이용가능하지 않은 경우(S505에서 NO), S521에 있어서, 송전장치(100)는, 수전장치(200)에 대해 NAK을 송신한다. 그후, S522로 진행한다.
S522에 있어서, 송전장치(100)는, Auth 처리에 제2 통신을 사용하지 않고, 제1 통신을 사용하는 것으로 판단한다. 그리고, S523에 있어서, 제1 통신으로 Auth 처리를 실시한다. 그후, S517로 진행한다.
이때, S511에 있어서, 송전장치(100)는, 수전장치(200)의 정당성을 확인할 수 없는 경우, 즉 기기 인증이 실패한 경우에는, 송전장치(100)는 Auth Req를 송신하지 않고, BLE 접속을 절단해도 된다. 이것은, 송전장치(100)를 이니시에이터로 하는 Auth 처리를 행하지 않도록 하기 위해서이다.
왜냐하면, 송전장치(100)의 정당성을 확인할 수 없었으므로, 송전장치(100)를 이니시에이터로 하는 Auth 처리의 결과에 상관없이, Negotiation 페이즈에서, 송전장치(100)는 수전장치(200)가 요구하는 GP을 제한할 필요가 있기 때문이다. 이렇게, 쓸데 없는 Auth 처리를 행하지 않도록 함으로써, 송전 개시까지의 처리를 고속화할 수 있다.
<송전장치의 처리>
이어서, 도6의 플로우차트를 참조하여, 본 실시형태에 따른 송전장치(100)가, 제2 통신으로 기기 인증을 행한 경우에도 송전을 정지하지 않는 것을 설명한다.
S601에 있어서, 송전장치(100)는, 수전장치(200)로부터 송신된 OOB Req에 대하여, 제1 통신부(104)를 거쳐 ACK을 송신한다. 이에 대해, 수전장치(200)는, ACK을 수신하면 정기적으로 IDLE의 송신을 개시하여(S406), 송전장치(100)의 제2 통신부(106)와 BLE에 의한 접속을 행한다(S408).
S602에 있어서, 송전장치(100)는, 수전장치(200)로부터 송신된 IDLE을, 제1 통신부(104)를 거쳐 수신하였는지 아닌지를 판정한다. IDLE을 수신한 경우, S603으로 진행한다. 한편, IDLE을 수신하지 않고 있는 경우, S605로 진행한다.
S603에 있어서, 송전장치(100)는, 송전중인 Digital Ping을 일정 기간(예를 들면, 200ms) 연장한다. S604에 있어서, 송전장치(100)는, 수전장치(200)의 제2 통신부(202)로부터 TERMINATE를 수신하였는지 아닌지를 판정한다. TERMINATE를 수신한 경우, 처리를 종료한다. 한편, TERMINATE를 수신하지 않고 있는 경우, S602로 되돌아온다.
이때, 송전장치(100)의 제2 통신부(106)와 수전장치(200)의 제2 통신부(202) 사이에서 Auth 처리를 실시중인 경우, 송전장치(100)는, 수전장치(200)의 제2 통신부(202)로부터 TERMINATE를 수신하고 있지 않고, 따라서 S602로 되돌아온다. 그리고, 송전장치(100)는, 다시 IDLE을 수신하였는지 아닌지의 판정을 행한다.
S605에 있어서, 송전장치(100)는, 타임아웃이 발생하였는지 아닌지를 판정한다. 여기에서, 송전장치(100)는, 타임아웃의 값으로서, 예를 들면 S603에서 Digital Ping을 연장한 기간인 200ms 이상의 값을 설정해 둔다. 타임아웃이 발생한 경우, S606으로 진행한다. 한편, 타임아웃이 발생하지 않고 있는 경우, S602로 되돌아와, 다시 IDLE을 수신하였는지 아닌지의 판정을 행한다.
여기에서, 수전장치(200)는, IDLE의 응답 패킷(예를 들면, ACK)의 후단으로부터 예를 들면 최대 19ms 이내에, 다음의 IDLE을 송신하도록 하여도 된다. 수전장치(200)가 IDLE의 송신을 개시하여, 해당 IDLE에 대해 송전장치(100)가 ACK의 후단을 송신하고, 수전장치(200)가 다음의 IDLE의 송신을 개시할 때까지를 1 사이클로 하고, 1 사이클의 시간을 예를 들면 50ms로 한다. 이에 따라, Digital Ping을 연장하고 있는 기간인 200ms 이내에, 송전장치(100)는 반드시 IDLE을 수신할 수 있으므로, 송전장치(100)는 다시 Digital Ping의 기간을 연장할 수 있다.
그리고, IDLE을 수신할 때마다 송전장치(100)는 타이머의 값을 초기값으로 리셋한다. 이에 따라, 수전장치(200)가 제2 통신으로 송전장치(100)와 기기 인증을 행하고 있는 동안에도, 제1 통신으로 송전장치(100)에 패킷을 송신할 수 있다. 따라서, 송전장치(100)는, 타임아웃이 발생하지 않고, Digital Ping을 계속해서 송신할 수 있다. 또한, 송전장치(100)는, 제1 통신부(104)를 사용한 제어 통신을 계속한 채, 제2 통신부(106)를 사용해서 보다 고속의 제어 통신을 행하는 것이 가능해진다.
또한, 수전장치(200)가 송전장치(100)의 송전 가능한 범위 밖으로 이동한 것의 이유로, 송전장치(100)가 IDLE 패킷을 수신할 수 없게 된 경우에는, 타임아웃이 발생한다(S605에서 YES). 그 때문에, S606에 있어서, 송전장치(100)는 Digital Ping을 정지한다.
그리고, S607에 있어서, 송전장치(100)는, 수전장치(200)에 대해 제2 통신부(106)를 거쳐 TERMINATE를 송신한다. 이에 따라, 송전장치(100)의 제1 통신부(104)를 사용한 제어 통신이 불가능해지고, 송전을 정지한 경우에, 송전장치(100)는 제2 통신부(106)를 사용한 제어도 정지할 수 있다. 또한, 수전장치(200)로부터 TERMINATE를 수신하면(S604에서 YES), 송전장치(100)는 BLE을 절단하고, 처리를 종료할 수 있다.
<변형예>
전술한 실시형태에서는, 송전장치(100)이 타임아웃을 일으키지 않도록, 제2 통신을 행하고 있는 동안, 수전장치(200)는 제1 통신으로 정기적으로 IDLE 패킷을 송신하는 예를 설명하였다.
그때, 송전장치(100)는, 제2 통신을 행하는 동안에는, 도6에 나타낸 타임아웃의 값을 제1 통신만을 행하는 경우와 비교해서 긴 값으로 설정해도 된다.
송전장치(100)는, OOB Req(F306)에 대해 ACK(F307)을 송신하고, 제2 통신을 행하는 것으로 판단한 후에는, 타임아웃의 값을 제1 통신만을 행하는 경우(제2 통신을 행하지 않은 경우)와 비교해서 긴 값으로 설정한다. 그리고, TERMINATE를 수신해서(F318), 제2 통신을 행하지 않는다 것으로 판단한 경우에, 타임아웃 값을 원래의 값으로 되돌린다. 긴 값은, 예를 들면, 500밀리초보다 긴 값이어도 된다. 혹은, ADV(F309)을 송신하고 나서, 또는, ACK(F307)을 송신하고 나서 TERMINATE를 수신할 때까지의 사이의 기간을 포함하도록 하는, 충분히 긴 값이어도 된다.
수전장치(200)는, 제2 통신을 사용하는 경우에는, 긴 값으로 설정한 타임아웃 값에 근거하여, 제1 통신만을 행하는 경우와 비교해서 긴 주기로 정기적으로 IDLE을 송신한다. 이에 따라, 전술한 실시형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 송전장치(100)는, 제2 통신을 행하는 경우에는, 타임아웃하였는지 아닌지의 판정을, 제2 통신으로 수신한 패킷에 근거하여 행해도 된다. 송전장치(100)는, 제1 통신만을 사용하는 경우에는, 제1 통신부(104)를 거쳐 수신한 패킷에 근거하여 타임아웃을 판정한다. 한편, OOB Req(F306)에 대해 ACK(F307)을 송신한 후에는, 제2 통신부(106)를 거쳐 수신한 패킷에 근거하여 타임아웃을 판정한다. 또한, 제2 통신을 사용하는 경우에는, 타임아웃의 값을 변경해도 된다.
수전장치(200)는, 송전장치(100)가 타임아웃을 일으키지 않도록, 제2 통신부(202)를 거쳐 패킷을 송신한다. 이에 따라, 전술한 실시형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다.
이때, 본 발명에 따른 무선 전력 전송 시스템의 전력 전송 방식은 특별히 한정은 하지 않는다. 송전장치의 공진기(공명 소자)와, 수전장치의 공진기(공명 소자) 사이의 자기장의 공명(공진)에 의한 결합에 의해 전력을 전송하는 자계 공명 방식이어도 된다. 또한, 전자유도 방식, 전계공명 방식, 마이크로파 방식, 레이저 등을 이용한 전력 전송 방식을 사용해도 된다.
또한, 송전장치 및 수전장치는 예를 들면, 촬상장치(카메라나 비디오카메라 등)나 스캐너 등의 화상 입력장치이어도 되고, 프린터나 복사기, 프로젝터 등의 화상 출력장치이어도 된다. 또한, 하드디스크 장치나 메모리 장치 등의 기억장치이어도 되고, 퍼스널컴퓨터(PC)나 스마트폰 등의 정보 처리장치이어도 된다.
또한, 도4a 및 도4b, 도5a 및 도5b, 도6에 나타낸 플로우차트는, 제어부에 전원이 투입된 경우에 개시된다. 이때, 도4에 도시되는 처리는 수전장치의 메모리에 기억된 프로그램을 제어부가 실행함으로써 실현된다. 또한, 도5, 도6에 도시되는 처리는 송전장치의 메모리에 기억된 프로그램을 제어부가 실행함으로써 실현된다.
이때, 도4a 및 도4b, 도5a 및 도5b, 도6의 플로우차트로 표시되는 처리의 적어도 일부가 하드웨어에 의해 실현되어도 된다. 하드웨어에 의해 실현하는 경우, 예를 들면, 소정의 컴파일러를 사용함으로써, 각 스텝을 실현하기 위한 프로그램으로부터 FPGA 상에 자동적으로 전용 회로를 생성하면 된다. FPGA는, Field Programmable Gate Array의 약자이다. 또한, FPGA와 동일하게 하여 Gate Array회로를 형성하고, 하드웨어로서 실현하도록 하여도 된다.
(기타 실시형태)
본 발명은, 전술한 실시형태의 1 이상의 기능을 실현하는 프로그램을, 네트워크 또는 기억매체를 거쳐 시스템 또는 장치에 공급하고, 그 시스템 또는 장치의 컴퓨터에 있어서의 1개 이상의 프로세서가 프로그램을 판독하여 실행하는 처리에서도 실현가능하다. 또한, 1 이상의 기능을 실현하는 회로(예를 들면, ASIC)에 의해서도 실현가능하다.
본 발명은 상기 실시형태에 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 정신 및 범위에서 이탈하지 않고, 다양한 변경 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 범위를 명확하게 하기 위해, 이하의 청구항을 첨부한다.
본원은, 2018년 12월 14일 제출된 일본국 특허출원 특원 2018-234711을 기초로 하여 우선권을 주장하는 것이며, 그것의 기재내용의 모두를, 여기에 원용한다.

Claims (1)

  1. 송전장치로부터 무선으로 수전하는 수전수단과,
    제1 통신 방식을 사용해서 상기 송전장치와 통신을 행하는 제1 통신수단과,
    상기 제1 통신 방식과 다른 제2 통신 방식을 사용해서 상기 송전장치와 통신을 행하는 제2 통신수단을 포함하고,
    상기 제2 통신수단이 상기 제2 통신 방식을 사용해서 상기 송신장치와 통신을 행하는 동안, 상기 제1 통신수단은 일정 시간 내에 특정 신호를 송신하는 수전장치.

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