JP2015154159A - Communication system, communication device, control method therefor and program - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、通信システム、通信装置、それらの制御方法およびプログラムに関する。 The present invention relates to a communication system, a communication apparatus, a control method thereof, and a program.
近年、スマートフォン等の携帯デバイスに近接無線通信のNFC(Near Field Communication)が内蔵されてきている。また、NFCを内蔵した携帯デバイス等の機器に対して無線電力伝送技術を用いて非接触で充電するシステムが知られている。 In recent years, NFC (Near Field Communication) for close proximity wireless communication has been built in portable devices such as smartphones. There is also known a system for charging a device such as a portable device with a built-in NFC in a contactless manner using a wireless power transmission technology.
特許文献1では、送電装置と受電装置とのに異物が混入された場合に送電を停止することが開示されている。特許文献2では、冷蔵庫の本体(送電側)と扉(受電側)間の無線電力伝送において、送電側と受電側の間に異物が検出されると送電を停止すると共に、扉の開閉状態の検出部を本体に設け、扉の開閉状態によって異物を取り除くような通知を本体側で行なうことが開示されている。特許文献3では、充電期間中に送電側において受電側からの受電確認信号を所定時間内に受信できない時は送電を停止することが開示されている。また特許文献4では、受電側で電力を多く受けられるように送電側でインピーダンスを調整することが開示されている。
Patent Document 1 discloses that power transmission is stopped when a foreign object is mixed between the power transmission device and the power reception device. In Patent Document 2, in the wireless power transmission between the refrigerator main body (power transmission side) and the door (power reception side), when a foreign object is detected between the power transmission side and the power reception side, power transmission is stopped and the door is opened and closed. It is disclosed that a detection unit is provided in the main body, and a notification is made on the main body side to remove foreign matter depending on the open / closed state of the door.
しかしながら、特許文献1乃至特許文献4に記載の技術では、送電側機器と受電側機器の間に異物があることが検出された場合、送電が完全に停止されている。送電を完全に停止してしまうとNFC通信が一切行えなくなり、異物が除去されるまではNFC通信を再開することができない。また、無線通信環境の面においても、異物の影響によりNFC通信が正常に行えなくなってしまう。 However, in the techniques described in Patent Literature 1 to Patent Literature 4, when it is detected that there is a foreign object between the power transmission side device and the power reception side device, power transmission is completely stopped. If power transmission is completely stopped, NFC communication cannot be performed at all, and NFC communication cannot be resumed until foreign matter is removed. Also, in terms of the wireless communication environment, NFC communication cannot be normally performed due to the influence of foreign matter.
上記の課題に鑑み、本発明は、異物等の影響があっても継続的に通信を行なう技術を提供することを目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a technique for continuously communicating even if there is an influence of a foreign object or the like.
上記の目的を達成する本発明に係る通信システムは、
送電側機器と受電側機器とを備える通信システムであって、
前記送電側機器と前記受電側機器との間での送電環境の変化を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された前記送電環境の変化に基づいて送電出力値を制御する制御手段と、
前記制御手段により制御された前記送電出力値で、前記送電側機器と前記受電側機器との間でデータを伝送する伝送手段と、
を備えることを特徴とする。
A communication system according to the present invention that achieves the above object is as follows.
A communication system comprising a power transmission side device and a power reception side device,
Detecting means for detecting a change in power transmission environment between the power transmission side device and the power reception side device;
Control means for controlling a power transmission output value based on a change in the power transmission environment detected by the detection means;
Transmission means for transmitting data between the power transmission side device and the power reception side device at the power transmission output value controlled by the control means,
It is characterized by providing.
本発明によれば、異物等の影響があっても継続的に通信を行なうことができる。 According to the present invention, continuous communication can be performed even if there is an influence of foreign matter or the like.
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳述する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
(第1実施形態)
<1.通信システムの構成及び動作説明>
図1は、本発明の一実施形態に係る通信システムの構成例を示す図である。図1において、101は送電側機器、102は受電側機器、103は金属等の異物である。また、送電側機器101と受電側機器102との間ではNFCによる非接触での無線通信が行われる。なお、周波数は13.56MHzを使用している。
(First embodiment)
<1. Configuration and operation of communication system>
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a communication system according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, 101 is a power transmission side device, 102 is a power reception side device, and 103 is a foreign substance such as metal. Further, non-contact wireless communication by NFC is performed between the power
図2は、本発明の一実施形態に係る通信システムの動作説明図である。201及び203のT1の期間では、送電側機器101からの出力0.1Wの小出力レベルでのNFC通信により、送電側機器101は受電側機器102と通信する。受電側機器102では、送電側機器101から受電した電力でNFC通信のためのNFC回路を動作させ、NFC回路の中に実装されている負荷変調回路により、送電側機器101からの小出力レベルの信号により発生した磁界を変化させることで通信を行なう。
FIG. 2 is an operation explanatory diagram of the communication system according to the embodiment of the present invention. In the period T1 of 201 and 203, the power transmitting
また、202及び204のT2の期間では、送電側機器101から出力5Wの出力レベルで受電側機器102に対して送電を行い、受電側機器102を充電する。204以降は、同様に充電のための送電を停止するまで、出力0.1Wの出力レベルによるNFC通信、出力5Wの出力レベルによる送電の動作を繰り返す。
Further, during the period T2 of 202 and 204, power is transmitted from the power transmitting
<2.送電側機器及び受電側機器のブロック構成>
まず図3を参照して、本発明の第1実施形態に係る送電側機器101(通信装置)のブロック構成の一例について説明する。
<2. Block configuration of power transmission side device and power reception side device>
First, an example of a block configuration of the power transmission side device 101 (communication device) according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図3において、301は交流の出力を発生する送電部である。302はNFC通信を行なうために必要な機能が内蔵されたNFCチップであり伝送部として機能する。NFCチップ302はNFC通信で必要な出力を送電する機能も有している。 303はNFCチップ302による通信で必要な高周波特性を調整するためのインピーダンス調整部である。304は送電部301とNFCチップ302との接続経路を選択して切替える切替部である。305はNFC通信及び送電を行なうためのアンテナである。306は送電側機器101と受電側機器102との間の送電環境の変化(ひいては異物の存在)を検出する異物検出部である。異物検出部306は、例えば受電側機器102から充電に必要な受電電力値が実現できていない旨の通知を受けることで異物の存在を検出する。あるいは第3実施形態で後述するように受電側機器102における受電電力を使用して異物の存在を検出してもよい。
In FIG. 3,
307は送電部301、NFCチップ302、インピーダンス調整部303、切替部304の制御及びデータ処理を行ない、異物検出部306からは異物検出情報を受信するHost制御部である。308はHost制御部307が制御に必要なデータを格納するメモリである。309はNFC通信を行なうデータについて、アプリケーションを実行、処理する本体部(図示せず)とのインターフェイズを行なうアプリインターフェイス部である。310は各種表示を行なう表示部である。
A
次に図4を参照して、本発明の第1実施形態に係る受電側機器102(他の通信装置)のブロック構成の一例について説明する。 Next, an example of a block configuration of the power receiving device 102 (another communication device) according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図4において、401は受信した交流信号を整流して直流電圧に変換する受電部である。402は受電部401からの入力した電源を使用して充電制御を行なう充電制御部である。403は充電制御部402により充電される電池である。404は受電部401で受電した受電電圧をデジタル信号に変換するA/D変換器である。405はNFC通信を行なうために必要な機能が内蔵されたNFCチップであり伝送部として機能する。NFCチップ405はNFC通信で必要な電源をNFC通信の際に受信した信号から生成する。また、受信した信号について負荷のON/OFFにより変調を行なう負荷変調によって、通信相手である送電側機器101と通信を行なう。406は受電部401とNFCチップ405との接続経路を選択して切替える切替部である。407はNFC通信及び受電を行なうアンテナである。
In FIG. 4, 401 is a power receiving unit that rectifies a received AC signal and converts it into a DC voltage. A
408は受電部401、NFCチップ405、切替部406の制御及びデータ処理を行ない、A/D変換器404から受電電圧のデジタル値を受信するHost制御部である。409はHost制御部408が制御に必要なデータを格納するメモリである。410はNFC通信を行なうデータについて、アプリケーションを実行、処理する本体部(図示せず)とのインターフェイズを行なうアプリインターフェイス部である。411は各種表示を行なう表示部である。
A
<3.異物が混入された場合の処理>
以下、図5および図6を参照して、異物が混入された場合の処理について説明する。図5は、本発明の第1実施形態に係る送電側機器101と受電側機器102との間に異物が混入された場合の対応処理シーケンスである。図6は、本発明の第1実施形態に係る送電側機器101と受電側機器102との間に異物が混入された場合の対応処理の手順を示すフローチャートである。
<3. Processing when foreign matter is mixed in>
Hereinafter, with reference to FIG. 5 and FIG. 6, a process when a foreign object is mixed will be described. FIG. 5 is a response processing sequence when a foreign object is mixed between the power
送電側機器101は、定期的に受電側機器102が置かれたことを検出するためにリクエスト信号を送信する(F501)。受電側機器102は、切替部304によりNFCチップ405との接続経路への切り替えを行い、NFC通信ができる状態で送電側機器101の上に設置される。受電側機器102が送電側機器101の上に置かれた場合(S601)、受電側機器102は送電側機器101へ応答信号を送信する(F502、S602)。
The power
次に、NFC通信に必要なパラメータ交換をNFCデータ通信により実施する(F503、S603)。そして、受電側機器102が非接触充電に対応している機器か否かを認証する電力伝送認証を行なう(F504、S604)。電力伝送認証をパスすると非接触充電に必要なパラメータ交換を行なう(F505、S605)。パラメータ交換後、送電側機器101は、切替部304により送電部301との接続経路への切り替えを行い、送電部301から0.5Wの小出力で送電を開始する(F506、S606)。受電側機器102は、切替部406により受電部401との接続経路への切り替えを行い、受電部401での受電電力をA/D変換器404によりデジタル値に変換してHost制御部408に送る。Host制御部408はこの受電時の電力値(Rx1)をメモリ409の所定のエリアに格納する。
Next, parameter exchange necessary for NFC communication is performed by NFC data communication (F503, S603). Then, power transmission authentication is performed to authenticate whether the
そして、送電側機器101が受電電力値の要求を受電側機器102へ送信すると(F507、S607)、受電側機器102は、要求に対する応答として、メモリ409に格納している受電時の電力値(Rx1)を送電側機器101へ送信する(F508、S608)。送電側機器101は、受電電力値(Rx1)に基づいて、受電側機器102へ到達するまでの電力損失量を算出し、受電側機器102で必要な電力値に対して、必要な送電出力値を算出する。
Then, when the power
次に、受電側機器102は、電池403の充電に必要な受電電力である送電出力値(Tx1)での送電を送電側機器101に対して要求する(F509、S609)。
Next, the power receiving
送電側機器101は、当該要求を受信すると、要求された大出力である送電出力値(Tx1)での送電を所定時間T2(図2のT2)行う(F510、S610)。
Upon receiving the request, the power
次に、送電側機器101は、切替部304によりNFCチップ302との接続経路への切り替えを行う。受電側機器102は、切替部406によりNFCチップ405との接続経路への切り替えを行う。これによりNFC通信が可能になる(以降、接続経路の切り替えの説明は省略する)。
Next, the power
受電側機器102は再度、電池403の充電に必要な受電電力である送電出力値(Tx1)での送電を送電側機器101に対して要求する(F511、S611)。次に、NFC通信によるデータ通信を、図2のT1期間の間行う(F512、S612)。
The power receiving
次に、送電側機器101は、再度、切替部304により送電部301との接続経路への切り替えを行う。そして受電側機器102は、切替部406により受電部401との接続経路への切り替えを行う。これにより充電状態にし、送電側機器101は要求を受信すると、要求された大出力である送電出力値(Tx1)での送電を所定時間T2(図2のT2)行う(F513、S613)。以降、NFC通信と送電とを交互に切り替える。
Next, the power
送電期間中またはNFC通信期間中に送電側機器101の上に金属物等の異物が置かれ、送電期間T2に移行した場合(F514、S614)、送電側機器101の異物検出部306が異物を検出する(S615)。送電側機器101は、異物検出後、切替部304によりNFCチップ302との接続経路への切り替えを行う。受電側機器102は、異物検出後、次のNFC通信期間になった時に、切替部406によりNFCチップ405との接続経路への切り替えを行う。
When a foreign object such as a metal object is placed on the power
なお、送電期間T2中に送電側機器101が切替部304によりNFCチップ302の接続経路への切り替えを行うため、受電側機器102は送電部301からの送電を受電できなくなり、受電部401での受電電力値が低下する。そのため、送電期間T1の間に受電電力値が大きく低下した場合に異物が混入されたものと判定し、切替部406によりNFCチップ405との接続経路への切り替えを行うようにしてもよい。
Note that, during the power transmission period T2, the power
送電側機器101は、NFC通信により、異物が置かれた後でもNFC通信が可能であるか確認するために受電側機器102に対して、NFC通信可否の確認要求を送信する(F515、S616)。受電側機器102は、当該要求を受信すると、NFC通信が可能であることを示す応答を送電側機器101へ送信する。
The power
送電側機器101は、受電側機器102からの応答を受信するまで所定時間待ち(S617)、所定時間の間に応答がない場合すなわち応答がタイムアウトした場合は、インピーダンス調整部303により、NFC通信の通信状態が最良になるように調整を行なう(F516、S618)。
The power
次に、送電側機器101は、受電側機器102に対してNFC通信可否の確認要求を再度送信する(F517、S619)。送電側機器101は、再度受電側機器102からの応答を受信するのを所定時間待ち(S518、S620)、所定時間の間に応答がない場合は処理を終了して、表示部310にエラー表示を行なう。なお、本実施形態ではインピーダンス調整とインピーダンス調整後のNFC通信可否の確認は1回行う動作を説明したが、送電側機器101が受電側機器102から応答を受信していない場合、再度、インピーダンス調整とNFC通信可否の確認を複数回実施してもよい。
Next, the power transmitting
S617またはS620において、送電側機器101が受電側機器102から応答を受信した場合、Host制御部307は、NFC通信によるデータ通信を行なう必要があるデータが存在するか否かを判定し(S621)、通信すべきデータが無い場合は処理を終了し、表示部310に異物が置かれた旨の警告を表示する。一方、通信すべきデータが有る場合は、NFC通信によりデータ通信を行なった後(S519、S622)、処理を終了して、表示部310に異物が置かれた旨の警告を表示する。
In S617 or S620, when the power transmitting
以上説明したように、本実施形態によれば、送電期間中に異物を検出しても、送電を完全に停止するのではなく、NFC通信が可能なように通信環境を適応させて、NFC通信によるデータ通信を実行することができる。 As described above, according to the present embodiment, even if a foreign object is detected during the power transmission period, the power transmission is not stopped completely, but the communication environment is adapted so that NFC communication is possible. The data communication by can be executed.
(第2実施形態)
第2実施形態では、受電側機器102における受電電力を使用して、受電側機器102で異物検出を行う場合の動作について説明する。
(Second embodiment)
In the second embodiment, an operation in the case where foreign matter detection is performed in the power receiving
まず図7を参照して、本発明の第2実施形態に係る送電側機器101のブロック構成の一例について説明する。図7の送電部701〜表示部709の各構成要素は、図3から異物検出部306を削除したものである。各構成要素は図3における対応する構成要素と同様の機能を有するため説明を省略する。
First, an example of a block configuration of the power
次に図8を参照して、本発明の第2実施形態に係る受電側機器102のブロック構成の一例について説明する。図8の受電部801〜表示部811の各構成要素は、図4の対応する構成と同様の機能を有するため詳細な説明を省略する。ただし、図8ではNFCチップ804とA/D変換器805とが接続されている点が図4の構成とは異なっており、A/D変換器805は受電部801で受電した受電電力をデジタル信号に変換する機能に加えて、NFCチップ804で受電した受電電力をデジタル信号に変換する機能も有する。
Next, an example of a block configuration of the
以下、図9および図10を参照して、異物が混入された場合の処理について説明する。図9は、本発明の第2実施形態に係る送電側機器101と受電側機器102との間に異物が混入された場合の対応処理シーケンスである。図10は、本発明の第2実施形態に係る送電側機器101と受電側機器102との間に異物が混入された場合の対応処理の手順を示すフローチャートである。
Hereinafter, with reference to FIG. 9 and FIG. 10, a process when foreign matter is mixed will be described. FIG. 9 is a response processing sequence when a foreign object is mixed between the power
送電側機器101は定期的に受電側機器102が置かれたことを検出するためにリクエスト信号を送信する(F901)。受電側機器102は、切替部806によりNFCチップ804との接続経路への切替を行い、NFC通信ができる状態で、送電側機器101の上に設置される。受電側機器102が送電側機器101の上に置かれた場合(S1001)、応答信号を送信する(F902、S1002)。
The power
次に、NFC通信に必要なパラメータ交換をNFCデータ通信により実施する(F903、S1003)。そして、受電側機器102が非接触充電に対応している機器か否かを認証する電力伝送認証を行なう(F904、S1004)。この時、受電側機器102はNFCチップ804での受電電力をA/D変換器805でデジタル値に変換してHost制御部808に送る。
Next, parameter exchange required for NFC communication is performed by NFC data communication (F903, S1003). Then, power transmission authentication is performed to authenticate whether the
電力伝送認証をパスすると、Host制御部808は、当該デジタル値(Rauth1)をメモリ809の所定のエリアに格納する(S1005)。そして、非接触充電に必要なパラメータ交換を行なう(F905、S1006)。なお、本実施形態では電力伝送認証時における受電側機器102での受電電力を記憶しているが、パラメータ交換時における受電電力を記憶してもよい。
If the power transmission authentication is passed, the
パラメータ交換後、送電側機器101は、切替部704により送電部701との接続経路への切替を行い、送電部701より0.5Wの小出力で送電する(F906、S1007)。受電側機器102は、切替部806により受電部801との接続経路への切り替えを行い、受電部801での受電電力をA/D変換器805によりデジタル値に変換してHost制御部808に送る。Host制御部808はこの値(Rx1)をメモリ809の所定のエリアに格納する。
After the parameter exchange, the power
そして、送電側機器101が受電電力値の要求を受電側機器102に送信すると(F907、S1008)、受電側機器102は、メモリ809に格納してある受電時の電力値(Rx1)を送電側機器101へ送信する(F908、S1009)。送電側機器101は、受電電力値(Rx1)に基づいて、受電側機器102に到達するまでの間の電力損失量を算出し、受電側機器102に要求される電力値に対して、必要な送電出力値を算出する。
When the power
次に、受電側機器102は、電池803の充電に必要な受電電力である送電出力値(Tx1)での送電を送電側機器101に対して要求する(F909、S1010)。そして、NFC通信によるデータ通信がある場合はデータ通信を行なう(F910、S1011)。送電側機器101は、送電要求を受信すると、要求された送電出力値(Tx1)での出力で送電を所定時間T2(図2のT2)行う(F911、S1012)。以降、受電側機器102の充電が完了するまで、NFC通信と送電とを交互に切り替える。
Next, the power receiving
送電期間中またはNFC通信期間中に送電側機器101の上に金属物等の異物が置かれ、送電期間に移行した場合(F912、S1013)、受電側機器102の受電部801は、異物による影響がある場合に受電電力に変動があることを認識する(S1014)。
When a foreign object such as a metal object is placed on the power
受電側機器102は、電力伝送認証の時の送電出力値(Txauth;微小出力)による送電を送電側機器101に対して要求する(F913、S1015)。なお、この時送電時間を短縮するように要求してもよい。送電側機器101は、要求を受信すると、要求された送電出力値(Txauth)で送電を行う(F914、S1016)。
The power receiving
なお、本実施形態では、受電側機器102からの電力伝送認証の時の送電出力値(Txauth;微小出力)による送電の要求を受信した後、送電側機器101は要求された送電出力値(Txauth)による出力での送電を行うようにしたが、受電側機器102から、NFC通信を行なう所定の期間に送電出力値を示した送電の要求を送電側機器101が受信しなかった場合、電力伝送認証の時の送電出力値(Txauth;微小出力)による送電を行なうようにしてもよい。
In the present embodiment, after receiving a power transmission request from the power receiving
受電側機器102は、切替部806により受電部801との接続経路への切り替えを行い、受電部801での受電電力をA/D変換器805によりデジタル値に変換してHost制御部808に送る。Host制御部808は、当該受電電力のデジタル値を、メモリ809に記憶してある電力伝送認証時の受電電力値(Rauth1)と比較し(S1017)、所定の閾値以上の差がある場合は異物混入による影響で送電された電力が受電側機器102に伝達されなかったと判定する。すなわち異物が混入されたと判定し(S1018)、切替部806によりNFCチップ804との接続経路への切り替えを行った後、送電側機器101に対して異物が検出されたことを示すエラー通知を行う(F915、S1019)。なお、送電側機器101は、受電側機器102から要求された送電出力値(Txauth)での出力による送電の後、切替部704によりNFCチップ702との接続経路への切り替えを行う。
The power receiving
送電側機器101は、エラー通知を受信すると、NFC通信により、異物が置かれた後でもNFC通信が可能であるか否かを確認するために受電側機器102に対して、NFC通信可否の確認を要求する(F916、S1020)。なお、これ以降の動作(F917〜F920、S1021〜S1026)は第1実施形態の対応する処理と同様なので説明を省略する。
Upon receiving the error notification, the power
以上説明したように、本実施形態では、電力伝送認証時における受電側機器102での受電電力を用いて受電側機器102で異物を検出するようにして、送電期間中に異物を検出しても、送電を完全に停止するのではなく、NFC通信が可能なように通信環境を適応させることができ、NFC通信によるデータ通信を行うことが可能となる。
As described above, in the present embodiment, even if a foreign object is detected during the power transmission period by using the received power at the
(第3実施形態)
第3実施形態では、受電側機器102における受電電力を使用して、送電側機器101で異物検出を行う場合の動作について説明する。
(Third embodiment)
In the third embodiment, an operation in the case where foreign matter detection is performed by the power
図11を参照して、本発明の第3実施形態に係る送電側機器101のブロック構成の一例について説明する。図11の送電部1101〜表示部1111の各構成要素は、図3から異物検出部306を削除し、代わりに方向性結合器1106およびA/D変換器1107を備えたものである。各構成要素は図3における対応する構成要素と同様の機能を有するため詳細亜な説明は省略し、差異点を中心に説明する。方向性結合器1106は、送電部1101からの送電信号を、切替部1104を経由してアンテナ1105に送り、アンテナ1105で生じる反射による反射電力を出力する。A/D変換器1107は、方向性結合器1106からの反射電力をデジタル信号に変換する。Host制御部1108は、送電部1101、NFCチップ1102、インピーダンス調整部1103、切替部1104の制御及びデータ処理を行ない、A/D変換器1107からの反射電力のデジタル値を受信する。なお、受電側機器102の構成は、図8を参照して第2実施形態で説明した構成と同一のものである。
With reference to FIG. 11, an example of a block configuration of the power
以下、図12および図13を参照して、異物が混入された場合の処理について説明する。図12は、本発明の第3実施形態に係る送電側機器101と受電側機器102との間に異物が混入された場合の対応処理シーケンスである。図13は、本発明の第3実施形態に係る送電側機器101と受電側機器102との間に異物が混入された場合の対応処理の手順を示すフローチャートである。
Hereinafter, with reference to FIG. 12 and FIG. 13, a process when a foreign object is mixed will be described. FIG. 12 is a response processing sequence when a foreign object is mixed between the power
送電側機器101は、定期的に受電側機器102が置かれたことを検出するためにリクエスト信号を送信する(F1201、S1301)。受電側機器102は、切替部806によりNFCチップ804との接続経路への切替を行い、NFC通信ができる状態で送電側機器101の上に設置される。受電側機器102が送電側機器101の上に置かれた場合は(S1301)、受電側機器102は送電側機器101に対して応答信号を送信する(F1202、S1302)。
The power
次にNFC通信に必要なパラメータ交換をNFCデータ通信により実施する(F1203、S1303)。そして、受電側機器102が非接触充電に対応している機器であるかを認証する電力伝送認証を行なう(F1204、S1304)。この時、受電側機器102は、NFCチップ804での受電電力をA/D変換器805によりデジタル値(Rauth1)に変換してHost制御部808に送る。電力伝送認証をパスすると、Host制御部808はこの値(Rauth1)をメモリ809の所定のエリアに格納する。
Next, parameter exchange required for NFC communication is performed by NFC data communication (F1203, S1303). Then, power transmission authentication is performed to authenticate whether the
次に、送電側機器101が受電電力値の要求を受電側機器102に対して送信すると(F1205、S1305)、受電側機器102は、メモリ809に格納してある電力伝送認証時の受電電力値(Rauth1)を読み出し、送電側機器101に送信する(F1206、S1306)。送電側機器101は、受電電力値(Rauth1)を受信すると、Host制御部1108がメモリ1109の所定のエリアに格納する(S1307)。そして、非接触充電に必要なパラメータ交換を行なう(F1207、S1308)。なお、本実施形態では電力伝送認証時における受電側機器102での受電電力を記憶しているが、パラメータ交換時における受電電力を記憶してもよい。
Next, when the power
パラメータ交換後、送電側機器101は、切替部1104により送電部1101との接続経路への切り替えを行い、送電部1101よから0.5Wの小出力で送電する(F1208、S1309)。受電側機器102は、切替部806により受電部801との接続経路への切り替えを行い、受電部801での受電電力をA/D変換器805によりデジタル値に変換してHost制御部808に送る。Host制御部808は、このデジタル値(Rx1)をメモリ809の所定のエリアに格納する。
After the parameter exchange, the power
そして、送電側機器101が受電電力値の要求を受電側機器102に送信すると(F1209、S1310)、受電側機器102は、メモリ809に格納してある受電時の電力値(Rx1)を送電側機器101に送信する(F1210、S1311)。
Then, when the power
送電側機器101は、受電電力値に基づいて、受電側機器102に到達するまでの電力損失量を算出し、受電側機器102で要求した電力値に対して、必要な送電出力値を算出する。
The power
次に、受電側機器102は、電池803の充電に必要な受電電力である送電出力値(Tx1)での送電を送電側機器101に対して要求する(F1211、S1312)。そして、NFC通信によるデータ通信がある場合はデータ通信を行なう(F1212、S1313)。
Next, the power receiving
送電側機器101は、当該送電要求を受信すると、要求された送電出力値(Tx1)で送電を所定時間T2(図2のT2)行う(F1213、S1314)。送電側機器101は、送電期間T2中に所定の間隔で方向性結合器1106から出力されるアンテナ1105での反射電力をA/D変換器1107によりデジタル値に変換して、Host制御部1108に送る。Host制御部1108は当該反射電力の値に変動がないか監視している。反射電力の変動検出は、例えば反射電力のデジタル値を所定のサンプル数分取得して平均値を算出し、この平均値と次のサンプルにおける平均値とを比較することで実現することができる。以降、受電側機器102の充電が完了するまで、NFC通信と送電とを交互に切り替える。
Upon receiving the power transmission request, the power
送電期間中またはNFC通信期間中に送電側機器101の上に金属物等の異物が置かれ、送電期間に移行した場合に(F1214、S1315)、Host制御部1108が反射電力に変動があることを認識すると(F1316)、送電側機器101は電力伝送認証の時の送電出力値(Txauth;微小出力)による送電を行なう(F1215、S1317)。なお、この時送電時間を短縮するようにしてもよい。
When a foreign object such as a metal object is placed on the power
受電側機器102は、切替部806により受電部801との接続経路への切り替えを行い、受電部801での受電電力をA/D変換器805によりデジタル値に変換してHost制御部808に送る。Host制御部808は、このデジタル値をメモリ809の所定のエリアに格納する。
The power receiving
次に、送電側機器101は、切替部1104によりNFCチップ1102との接続経路への切り替えを行い、受電側機器102に受電電力値の通知要求を行なう(F1216、S1318)。同時に、受電側機器102は、切替部806によりNFCチップ804との接続経路への切り替えを行い、通知要求を受信するとメモリ809から受電電力値を読み出し、送電側機器101に送信する(F1217、S1319)。
Next, the power
送電側機器101は、受電側機器102から受電電力値を受信すると、Host制御部1108は、当該受電電力値を、メモリ1109に記憶してある電力伝送認証時の受電電力値(Rauth1)と比較し(S1320)、所定の閾値以上の差がある場合は異物混入による影響で送電された電力が受電側機器102に伝達されなかった、すなわち異物混入と判定する(S1321)。
When the power
そして送電側機器101は、NFC通信により、異物が置かれた後でもNFC通信が可能であるか否かを確認するために受電側機器102に対して、NFC通信可否の確認を要求する(F1218、S1322)。送電側機器101は、受電側機器102からの受電電力値が所定時間経過しても受信できない場合にもNFC通信可否の確認を要求してもよい。
Then, the power
なお、これ以降の動作(F1219〜F1222、S1323〜S1328)は第1実施形態の対応する処理と同様なので説明を省略する。 The subsequent operations (F1219 to F1222, S1323 to S1328) are the same as the corresponding processes in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
以上説明したように、本実施形態では、電力伝送認証時における受電側機器102での受電電力を用いて、送電側機器101で異物を検出するようにして、送電期間中に異物を検出しても、送電を完全に停止するのではなく、NFC通信が可能なように通信環境を適応させることができ、NFC通信によるデータ通信を行うことが可能となる。
As described above, in the present embodiment, the foreign power is detected in the power
なお、上述の各実施形態では、送電側機器と受電側機器とにおいて、NFCチップと送電部または受電部との間でアンテナとの接続先を切替部により切り替え、1つのアンテナを共用してNFC通信と非接触充電とを行なう場合を例にして説明したが、NFC通信と非接触充電用に各々アンテナを設けてもよい。この場合は、非接触充電を行なうための送電で使用する周波数をNFC通信のものと異なるものにする。 In each of the above-described embodiments, in the power transmission side device and the power reception side device, the connection destination of the antenna is switched by the switching unit between the NFC chip and the power transmission unit or the power reception unit, and one antenna is shared to share the NFC. Although the case where communication and non-contact charging are performed has been described as an example, antennas may be provided for NFC communication and non-contact charging, respectively. In this case, the frequency used for power transmission for contactless charging is different from that for NFC communication.
(その他の実施形態)
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。
(Other embodiments)
The present invention can also be realized by executing the following processing. That is, software (program) that realizes the functions of the above-described embodiments is supplied to a system or apparatus via a network or various storage media, and a computer (or CPU, MPU, or the like) of the system or apparatus reads the program. It is a process to be executed.
101…送電側機器、102…受電側機器、103…金属等の異物、301…送電部、302…NFCチップ、303…インピーダンス調整部、304…切替部、305…アンテナ、306…異物検出部、307…Host制御部、308…メモリ、309…アプリインターフェイス部、310…表示部、401…受電部、402…充電制御部、403…電池、404…A/D変換器、405…NFCチップ、406…切替部、407…アンテナ、408…Host制御部、409…メモリ、410…アプリインターフェイス部、411…表示部、1106…方向性結合器 101: Power transmission side device, 102: Power reception side device, 103: Foreign matter such as metal, 301 ... Power transmission unit, 302 ... NFC chip, 303 ... Impedance adjustment unit, 304 ... Switching unit, 305 ... Antenna, 306 ... Foreign matter detection unit, 307 ... Host control unit, 308 ... Memory, 309 ... Application interface unit, 310 ... Display unit, 401 ... Power receiving unit, 402 ... Charge control unit, 403 ... Battery, 404 ... A / D converter, 405 ... NFC chip, 406 ... Switching unit, 407 ... Antenna, 408 ... Host control unit, 409 ... Memory, 410 ... App interface unit, 411 ... Display unit, 1106 ... Directional coupler
Claims (15)
前記送電側機器と前記受電側機器との間での送電環境の変化を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された前記送電環境の変化に基づいて送電出力値を制御する制御手段と、
前記制御手段により制御された前記送電出力値で、前記送電側機器と前記受電側機器との間でデータを伝送する伝送手段と、
を備えることを特徴とする通信システム。 A communication system comprising a power transmission side device and a power reception side device,
Detecting means for detecting a change in power transmission environment between the power transmission side device and the power reception side device;
Control means for controlling a power transmission output value based on a change in the power transmission environment detected by the detection means;
Transmission means for transmitting data between the power transmission side device and the power reception side device at the power transmission output value controlled by the control means,
A communication system comprising:
前記受電側機器は、前記確認要求に対する応答を前記送電側機器へ送信し、
前記伝送手段は、前記送電側機器が前記応答を受信した後にデータを伝送することを特徴とする請求項1に記載の通信システム。 The power transmission side device transmits a confirmation request to the power receiving side device whether the data can be transmitted after the power transmission environment has changed,
The power receiving device transmits a response to the confirmation request to the power transmitting device,
2. The communication system according to claim 1, wherein the transmission unit transmits data after the power transmission side device receives the response.
前記受電側機器の前記伝送手段は、前記送電側機器から送電された電力により動作することを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の通信システム。 The transmission means is provided in each of the power transmission side device and the power reception side device,
5. The communication system according to claim 1, wherein the transmission unit of the power receiving side device operates with electric power transmitted from the power transmission side device.
前記検出手段は、前記受電側機器の受電電力値に基づいて前記送電環境の変化を検出することを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の通信システム。 The power receiving side device comprises the detection means;
7. The communication system according to claim 1, wherein the detection unit detects a change in the power transmission environment based on a received power value of the power receiving side device.
前記検出手段は、前記受電側機器の受電電力値に基づいて前記送電環境の変化を検出することを特徴とする請求項1乃至6の何れか1項に記載の通信システム。 The power transmission side device comprises the detection means;
7. The communication system according to claim 1, wherein the detection unit detects a change in the power transmission environment based on a received power value of the power receiving side device.
検出手段が、前記送電側機器と前記受電側機器との間での送電環境の変化を検出する工程と、
制御手段が、前記検出された前記送電環境の変化に基づいて送電出力値を制御する工程と、
伝送手段が、前記制御された前記送電出力値で、前記送電側機器と前記受電側機器との間でデータを伝送する工程と、
を有することを特徴とする通信システムの制御方法。 A control method of a communication system including a power transmission side device and a power reception side device,
A step of detecting a change in a power transmission environment between the power transmission side device and the power reception side device;
A step of controlling a power transmission output value based on the detected change in the power transmission environment;
A step of transmitting data between the power transmission side device and the power reception side device at the controlled power transmission output value;
A control method for a communication system, comprising:
前記他の通信装置との間での送電環境の変化を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された前記送電環境の変化に基づいて送電出力値を制御する制御手段と、
前記制御手段により制御された前記送電出力値で、前記他の通信装置へデータを伝送する伝送手段と、
を備えることを特徴とする通信装置。 A communication device that transmits power to another communication device,
Detecting means for detecting a change in the power transmission environment with the other communication device;
Control means for controlling a power transmission output value based on a change in the power transmission environment detected by the detection means;
Transmission means for transmitting data to the other communication device at the power transmission output value controlled by the control means;
A communication apparatus comprising:
検出手段が、前記他の通信装置との間での送電環境の変化を検出する工程と、
制御手段が、前記検出された前記送電環境の変化に基づいて送電出力値を制御する工程と、
伝送手段が、前記制御された前記送電出力値で、前記他の通信装置へデータを伝送する工程と、
を有することを特徴とする通信装置の制御方法。 A communication device control method for transmitting power to another communication device,
A step of detecting a change in a power transmission environment with the other communication device;
A step of controlling a power transmission output value based on the detected change in the power transmission environment;
A step of transmitting data to the other communication device at the controlled power transmission output value;
A method for controlling a communication apparatus, comprising:
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