(57)【要約】【課題】安全かつ簡易に通信を確立できる受電装置および送受電システムを提供する。【解決手段】実施形態によれば、送電装置から電力の伝送を受けられるとともに、前記送電装置との間で通信を行う受電装置であって、当該受電装置の機器情報である第１の機器情報を前記送電装置に送信し、前記第１の機器情報に基づいて電力伝送の対象として当該受電装置を認証した前記送電装置から送信された、前記送電装置の機器情報である第２の機器情報を受信し、その後、前記送電装置との通信を確立するか否かの判断に用いられる、前記第２の機器情報に対応した識別コードを前記送電装置に送信する通信部と、当該受電装置を認証した前記送電装置からの電力を受ける受電部と、を備える受電装置が提供される。【選択図】図１
2015061355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送電装置から電力の伝送を受けられるとともに、前記送電装置との間で通信を行う受電装置であって、
当該受電装置の機器情報である第１の機器情報を前記送電装置に送信し、前記第１の機器情報に基づいて電力伝送の対象として当該受電装置を認証した前記送電装置から送信された、前記送電装置の機器情報である第２の機器情報を受信し、その後、前記送電装置との通信を確立するか否かの判断に用いられる、前記第２の機器情報に対応した識別コードを前記送電装置に送信する通信部と、
当該受電装置を認証した前記送電装置からの電力を受ける受電部と、を備える受電装置。
【請求項２】
前記通信部は、
ペアリング要求を前記送電装置に送信し、
前記ペアリング要求に応じてペアリングモードに移行した前記送電装置からペアリングモード移行通知を受信し、
その後、前記第２の機器情報に対応した識別コードを前記送電装置に送信する、請求項１に記載の受電装置。
【請求項３】
送電装置と通信する受電装置であって、
当該受電装置の機器情報である第１の機器情報を前記送電装置に送信する通信部と、
前記第１の機器情報に基づいて電力伝送の対象として当該受電装置を認証した前記送電装置から電力を受ける受電部と、を備え、
前記通信部は、前記受電部が前記送電装置から電力を受けている最中に、前記送電装置との通信を確立するか否かの判断に用いられる予め定めた識別コードを前記送電装置に送信する、受電装置。
【請求項４】
前記通信部は、ペアリング要求を前記送電装置に送信し、その後、前記識別コードを前記送電装置に送信する、請求項３に記載の受電装置。
【請求項５】
電力を伝送する送電装置と、
前記送電装置から伝送される電力を受けられるとともに、前記送電装置との間で通信を行う受電装置と、を備える送受電システムであって、
前記受電装置は、
前記受電装置の機器情報である第１の機器情報を前記送電装置に送信し、前記第１の機器情報に基づいて電力伝送の対象として前記受電装置を認証した前記送電装置から送信された、前記送電装置の機器情報である第２の機器情報を受信し、その後、前記送電装置との通信を確立するか否かの判断に用いられる、前記第２の機器情報に対応した識別コードを前記送電装置に送信する第１の通信部と、
前記受電装置を認証した前記送電機器からの電力を受ける受電部と、を有し、
前記送電装置は、
前記第１の機器情報に基づいて、電力伝送の対象として前記受電装置を認証する認証部と、
前記認証された前記受電装置に前記第２の機器情報を送信するとともに、前記識別コードに基づいて前記受電装置との通信を確立する第２の通信部と、
前記認証された前記受電装置に電力を送る送電部と、を有する送受電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、受電装置および送受電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ドックステーションからスマートフォンに電力を供給しつつ、スマートフォンからドックステーションに音楽データを送信し、スマートフォン内の音楽データをドックステーションで再生することが行われている。これにより、ユーザはスマートフォンの電池切れを心配することなく、あるいは、電池を充電しつつ、音楽データを再生できる。
【０００３】
スマートフォンとドックステーションとの間の通信を確立する際、ユーザがドックステーションに応じた識別コードを手動で入力する方式が主流である。この方式によれば、悪意の第三者の機器がユーザに気付かれずにスマートフォンと接続されてしまうリスクを低減でき、セキュリティを確保できる。しかしながら、識別コードをユーザが入力するのは、ユーザにとって手間であるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−２９０６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
安全かつ簡易に通信を確立できる受電装置および送受電システムを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態によれば、送電装置から電力の伝送を受けられるとともに、前記送電装置との間で通信を行う受電装置であって、当該受電装置の機器情報である第１の機器情報を前記送電装置に送信し、前記第１の機器情報に基づいて電力伝送の対象として当該受電装置を認証した前記送電装置から送信された、前記送電装置の機器情報である第２の機器情報を受信し、その後、前記送電装置との通信を確立するか否かの判断に用いられる、前記第２の機器情報に対応した識別コードを前記送電装置に送信する通信部と、当該受電装置を認証した前記送電装置からの電力を受ける受電部と、を備える受電装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１の実施形態に係る送受電システム１００の一例を示す図。
【図２】第１の実施形態に係る受電装置１および送電装置２の概略構成を示すブロック図。
【図３】図２の受電装置１および送電装置２の処理動作の一例を示すシーケンス図。
【図４】第２の実施形態に係る受電装置１および送電装置２’の概略構成を示すブロック図。
【図５】図４の受電装置１および送電装置２’の処理動作の一例を示すシーケンス図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。
【０００９】
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る送受電システム１００の一例を示す図である。送受電システム１００は、受電装置１および送電装置２から構成される。一例として、受電装置１はスマートフォンであり、音楽データなど種々のデータを送受信する通信機能と、送電装置２から電力を受ける受電機能とを持っている。送電装置２は、例えばドックステーションであり、音楽データなどを再生する再生機能と、種々のデータを送受信する通信機能と、受電装置１に電力を送る送電機能とを持っている。
【００１０】
送電装置２は、送電面２ａに載置された受電装置１に電力を無線で伝送しつつ、例えばブルートゥース（登録商標）によるペアリングにより、受電装置１との無線接続を確立する。その後、受電装置１から送電装置２に音楽データを送信し、送電装置２のスピーカ２ｂから再生する。
【００１１】
図２は、第１の実施形態に係る受電装置１および送電装置２の概略構成を示すブロック図である。受電装置１は、受電コイル１１と、受電制御部１２と、受電電力検出部１３と、アンテナ１４と、変復調部１５と、通信制御部１６と、記憶部１７と、充電池１８とを備えている。
【００１２】
受電コイル１１は２次コイルとも呼ばれ、電力を伝送するための無線信号を送電装置２から受信する。受電制御部１２は受電コイル１１から電力を得て、充電池１８を充電する。なお、受電コイル１１および受電制御部１２は、受電部１９を構成する。  
受電電力検出部１３は、受電制御部１２が得た電力、受電装置１内の各部を動作させるのに必要な電力、充電池１８の充電度合いなどを考慮して、送電装置２から受けるべき電力を検出する。この受けるべき電力を示す電力要求情報は通信制御部１６に通知される。
【００１３】
アンテナ１４は、データが重畳された無線信号を送電装置２と送受する。変復調部１５は、データ受信時には、アンテナ１４が受信した無線信号を復調して無線信号に重畳されたデータを取得する。また、変復調部１５は、データ送信時には、送電装置２に送信するデータを変調して無線信号に重畳する。通信制御部１６は、変復調部１５により取得されたデータを処理したり、送電装置２に送信するデータを生成して変復調部１５に供給したりする。なお、アンテナ１４、変復調部１５および通信制御部１６は、通信部（第１の通信部）２０を構成する。ここで、送電装置２に送信されるデータは、上記電力要求情報、受電装置１の機器情報（第１の機器情報）、送電装置２とのペアリング（接続設定）に必要な識別コード（例えばＰＩＮ（Personal Identification Number））、音楽データなどである。
【００１４】
記憶部１７には、受電装置１の機器情報、送電装置２とのペアリングに必要な識別コード、音楽データなどが記憶されている。記憶部１７には、ペアリング相手に応じて複数の識別コードが記憶されていてもよい。
【００１５】
一方、送電装置２は、送電コイル２１と、送電制御部２２と、送電電力検出部２３と、アンテナ２４と、変復調部２５と、通信制御部２６と、認証部２７と、再生部２８と、記憶部２９とを備えている。なお、送電装置２は外部から電力が供給されて動作するのが望ましい。
【００１６】
送電コイル２１は１次コイルとも呼ばれ、電力を伝送するための無線信号を受電装置１に送信する。送電制御部２２は送電コイル２１を駆動し、送電コイル２１から受電コイル１１へ電力を無線で伝送する。なお、送電コイル２１および送電制御部２２は、送電部３０を構成する。
【００１７】
送電電力検出部２３は、受電装置１から受信する電力要求情報に基づいて、送電装置２に送るべき電力を検出し、送電制御部２２に通知する。また、送電電力検出部２３は送電コイル２１から受電装置１に送られる実際の電力を示す送電情報を通信制御部２６に通知する。
【００１８】
アンテナ２４はデータが重畳された無線信号を受電装置１から受信する。変復調部２５は、データ受信時には、アンテナ２４が受信した無線信号を復調して無線信号に重畳されたデータを取得する。また、変復調部２５は、データ送信時には、受電装置１に送信するデータを変調して無線信号に重畳する。通信制御部２６は、変復調部２５により取得されたデータを処理したり、受電装置１に送信するデータを生成して変復調部２５に供給したりする。なお、アンテナ２４、変復調部２５および通信制御部２６は、通信部（第２の通信部）３１を構成する。ここで、受電装置１に送信するデータは、送電情報、送電装置２の機器情報（第２の機器情報）、ペアリングモード移行通知情報などである。
【００１９】
認証部２７は、受電装置１から送信される受電装置１の機器情報に基づいて、当該受電装置１を電力伝送の対象とするか否かの認証を行う。再生部２８は受電装置１から送信される音楽データを再生するものであり、例えば図１のスピーカ２ｂである。記憶部２９には送電装置２の機器情報などが記憶されている。
【００２０】
なお、送電コイル２１および受電コイル１１間の無線電力伝送は、電磁誘導や磁気共鳴などの原理により実現できる。また、受電装置１の通信部２０と、送電装置２の通信部３１との通信は、無線ＬＡＮ（Local Area Network）などにより行われる。
【００２１】
図３は、図２の受電装置１および送電装置２の処理動作の一例を示すシーケンス図である。送電装置２の通信部３１は、給電面２ａに受電装置１が載置されているか否かを常時問い合わせている。この問い合わせをポーリングともいう（ステップＳ２１）。受電装置１が給電面２ａに載置されると、送電装置２は無線給電認証シーケンスに必要な最低限の電力を受電装置１に送ってもよい。
【００２２】
受電装置１は、送電装置２からの問い合わせに応答して、無線給電認証を行うために自身の機器情報を送電装置２に送信する（ステップＳ１）。より具体的には、通信部２０は、記憶部１７から機器情報を読み出し、これを変調して無線信号に重畳してアンテナ１４から送電装置２に送信する。
【００２３】
送電装置２の通信部３１は、無線信号を復調して、受電装置１の機器情報を取得する。この機器情報に基づき、認証部２７は受電装置１を電力伝送の対象とするか否かの認証を行う（ステップＳ２２）。例えば、取得された機器情報が、電力伝送対象の機器として送電装置２内に予め登録されている場合に、認証部２７は受電装置１を電力伝送の対象として認証する。以上のステップＳ１，Ｓ２２を無線給電認証シーケンスと呼ぶ。
【００２４】
受電装置１が電力伝送の対象でない場合、送電装置２は受電装置１に電力を送らず、以降の処理は行われない。電力を伝送する対象として受電装置１が認証されると、通信部３１は送電装置２の機器情報を受電装置１に送信する（ステップＳ２３）。より具体的には、通信部３１は、記憶部２９から機器情報を読み出し、これを変調して無線信号に重畳してアンテナ２４から受電装置１に送信する。これにより、本格的な電力の伝送が開始される。
【００２５】
すなわち、受電装置１の受電電力検出部１３は、受電装置１が必要とする電力を検出し、電力要求情報を生成する。そして、通信部２０は電力要求情報を送電装置２に送信する（ステップＳ２）。これに応じて、送電装置２の通信部３１は電力要求情報を取得する。そして、送電制御部２２は、受電装置１が要求する電力を送るべく、送電コイル２１を駆動する。これにより、受電部１９は送電装置２からの電力を受ける。また、送電電力検出部２３は実際に送られる電力を示す送電情報を生成する。そして、通信部３１は送電情報を受電装置１に送信する（ステップＳ２４）。
【００２６】
図示を省略しているが、受電装置１と送電装置２との間で上記ステップＳ２，Ｓ２４を繰り返し、送電装置２から受電装置１に継続的に電力が伝送される。これを給電シーケンスと呼ぶ。給電シーケンスは、ユーザが受電装置１を給電装置２の給電面２ａに載置するという、ユーザの意思により行われる。
【００２７】
給電シーケンスにより電力の伝送が正常に行われていることを前提として、受電装置１の通信部２０はペアリング要求を送信し（ステップＳ３）、ペアリング相手を探索する。ペアリング要求を送信するためには、電力要求情報以外の任意の（optional）情報を送受する通信コマンドを利用することができる。
【００２８】
送電装置２の通信部３１がペアリング要求を受信すると、送電装置２は相手方からの探索対象となるペアリングモードに移行する。そして、通信部３１はペアリングモードに移行したことを示すペアリングモード移行通知を受電装置１に送信する（ステップＳ２５）。
【００２９】
これにより、受電装置１は、探索対象となった送電装置２を、ペアリング相手として発見する。そして、送電装置２との通信を確立するために、通信部２０は、ステップＳ２３で送信された送電装置２の機器情報に基づいて、送電装置２に識別コードを送信する（ステップＳ４）。より具体的には、通信部２０は、送電装置２の機器情報に対応する識別コードを記憶部１７から読み出し、これを変調して無線信号に重畳してアンテナ１４から送電装置２に送信する。この識別コードは送電装置２との通信を確立するか否かの判断に用いられる。識別コードの送信は受電装置１によって自動的に行われ、識別コードの入力などユーザによる操作や指示を伴わない。
【００３０】
この識別コードが送電装置２内に予め設定された識別コードと一致していれば、通信部３１は受電装置１と送電装置２との間の通信を確立する（ステップＳ１０）。
【００３１】
通信が確立されると、受電装置１の通信部２０は音楽データを送電装置２に送信する（ステップＳ５）。そして、送電装置２の通信部３１は音楽データを受信し、再生部２８により再生される（ステップＳ２６）。
【００３２】
なお、給電シーケンスにより充電池１８が所定量充電されると（ステップＳ６）、受電装置１の通信部２０は、音楽データを送電装置２に送信するのを止めてもよい（ステップＳ７）。これにより、充電が完了したことをユーザが認識できる。
【００３３】
このように、第１の実施形態では、まず給電のための認証が行われる。認証時、受電装置１は送電装置２から送電装置２の機器情報を受信する。そして、受電装置１は、送電装置２の機器情報を用いて、自動的に送電装置２との通信を確立する。そのため、ユーザの手間を省け、スマートフォンなどの受電装置１と、ドックステーションなどの送電装置２との間の通信を簡易に確立できる。また、給電のための認証はユーザの意思によって行われるため、ユーザの意図に反した通信が確立されるリスクも極めて低く、安全である。
【００３４】
（第２の実施形態）
第１の実施形態は、受電装置１と送電装置２とが双方向に通信するものであったが、第２の実施形態では、受電装置１から送電装置２へ単方向にのみ通信するものである。以下、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。
【００３５】
図４は、第２の実施形態に係る受電装置１および送電装置２’の概略構成を示すブロック図である。送電装置２’は、データの受信を行うが送信を行わないため、変復調部ではなく復調部２５’を備えている。また、記憶部２９’は送電装置２’の機器情報を記憶していなくてもよい。さらに、受電装置１の記憶部１７は、予め定めた１つの識別コードを記憶している。この予め定めた識別コードは接続相手の機器には依存しない。その他は図２とほぼ同様である。
【００３６】
図５は、図４の受電装置１および送電装置２’の処理動作の一例を示すシーケンス図である。図３との主な相違点は、送電装置２’から受電装置１へのデータ送信を行わないことである。例えば、無線給電認証シーケンスにおいて、送電装置２’が電力を送ると認証した場合であっても、送電装置２’は自身の機器情報を受電装置１に送信しない。また、給電シーケンスにおいて、送電装置２’は送電情報を受電装置１に送信しない。
【００３７】
受電装置１は、送電装置２’の機器情報を受信しないため、以下のようにしてペアリングを行う。すなわち、受電装置１は、送電装置２’から電力が供給されることから、送電装置２’により認証されたことを把握できる。認証されたことを前提として、言い換えると、受電部１９が送電装置２’から電力を受けている最中に、受電装置１はペアリング要求を送電装置２’に送信する（ステップＳ３）。これにより、送電装置２’は相手方からの探索対象となるペアリングモードに移行する。次いで、受電装置１は、送電装置２’がペアリングモードに移行したものと想定して、予め定めた識別コードを送電装置２’に送信する（ステップＳ４）。
【００３８】
この識別コードが送電装置２’内に予め設定された識別コードと一致していれば、受電装置１と送電装置２’との間の通信が確立される（ステップＳ１０）。その他の処理動作は図３とほぼ同様である。
【００３９】
このように、第２の実施形態では、予め定めた識別コードを送電装置２’に送信する。そのため、送電装置２’がデータ送信機能を有さない場合でも、簡易かつ安全に通信を確立することができる。
【００４０】
なお、図２および図４では、電力の伝送とデータの送受とを異なる経路で実現する例を示した。しかしながら、これらを１つの経路で行ってもよい。例えば、電力を伝送する無線信号にデータを重畳して、コイル間で無線信号を送受してもよい。
【００４１】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００４２】
１  受電装置
１１  受電コイル
１２  受電制御部
１３  受電電力検出部
１４  アンテナ
１５  変復調部
１６  通信制御部
１７  記憶部
１８  充電池
１９  受電部
２０  通信部
２，２’  送電装置
２ａ  給電面
２ｂ  スピーカ
２１  送電コイル
２２  送電制御部
２３  送電電力検出部
２４  アンテナ
２５  変復調部
２５’  復調部
２６  通信制御部
２７  認証部
２８  再生部
２９  記憶部
３０  送電部
３１  通信部
１００，１００’  送受電システム
【図１】
2015061355.tif 000003
【図２】
2015061355.tif 000004
【図３】
2015061355.tif 000005
【図４】
2015061355.tif 000006
【図５】
2015061355.tif 000007