特開 2022-183924 送電装置および受電装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022183924

(43)【公開日】2022-12-13

(54)【発明の名称】送電装置および受電装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 50/60 20160101AFI20221206BHJP

   H02J 50/12 20160101ALI20221206BHJP

   H02J 50/80 20160101ALI20221206BHJP

【ＦＩ】

H02J50/60

H02J50/12

H02J50/80

【審査請求】未請求

【請求項の数】14

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021091458

(22)【出願日】2021-05-31

(71)【出願人】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090273

【弁理士】

【氏名又は名称】國分 孝悦

(72)【発明者】

【氏名】平松 朋樹

(57)【要約】      （修正有）

【課題】受電装置とは異なる物体の存在確率に基づく情報を、適切に送信できる送電装置および受電装置を提供する。
【解決手段】受電装置に無線送電する送電装置１０２は、受電装置とは異なる物体の存在確率を決定するために用いるパラメータを取得する取得手段（制御部）３００と、取得手段により取得されるパラメータに基づいて、物体の存在確率を決定する決定手段（制御部３００）と、決定手段が決定した物体の存在確率に基づいて、物体の存在確率を特定するための情報を含む信号を受電装置に送信する送信手段（送電部３０２）と、を有する。送信手段は、決定手段により決定された物体の存在確率が閾値より小さい場合、信号にパラメータの再取得に係る処理を要求する情報を含めて信号を送信し、決定手段により決定された物体の存在確率が閾値より大きい場合、信号にパラメータの再取得に係る処理を要求する情報を含めずに信号を送信する。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

受電装置に無線送電する送電装置であって、
前記受電装置とは異なる物体の存在確率を決定するために用いるパラメータを取得する取得手段と、
前記取得手段により取得されるパラメータに基づいて、前記物体の存在確率を決定する決定手段と、
前記決定手段により決定された前記物体の存在確率に基づいて、前記物体の存在確率を特定するための情報を含む信号を前記受電装置に送信する送信手段とを有し、
前記送信手段は、前記決定手段により決定された前記物体の存在確率が閾値より小さい場合、前記信号に前記パラメータの再取得に係る処理を要求する情報を含めて、前記信号を送信し、前記決定手段により決定された前記物体の存在確率が閾値より大きい場合、前記信号に前記パラメータの再取得に係る処理を要求する情報を含めずに前記信号を送信することを特徴とする送電装置。

【請求項2】

前記送信手段は、
前記決定手段により決定された前記物体の存在確率が第１の閾値より大きい場合、前記信号に前記パラメータの再取得に係る処理を要求する情報を含めずに前記信号を送信し、
前記決定手段により決定された前記物体の存在確率が前記第１の閾値より小さく、且つ、第２の閾値より大きい場合、前記信号に前記パラメータの再取得に係る処理を要求する情報を含めて、前記信号を送信し、
前記決定手段により決定された前記物体の存在確率が前記第１の閾値より小さく、且つ、前記第２の閾値より小さい場合、前記パラメータに応じて、前記信号に前記パラメータの追加取得に係る処理を要求する情報を含めて、前記信号を送信し
前記第２の閾値は、前記第１の閾値より小さいことを特徴とする請求項１に記載の送電装置。

【請求項3】

前記パラメータは、前記受電装置の受電電力値であり、
前記送信手段は、
前記決定手段により決定された前記物体の存在確率が前記第１の閾値より小さく、且つ、前記第２の閾値より小さく、且つ、前記受電装置の受電電力値が第１の受電電力値より大きい場合、前記信号に前記パラメータの追加取得に係る処理を要求する情報を含めて、前記信号を送信し、
前記決定手段により決定された前記物体の存在確率が前記第１の閾値より小さく、且つ、前記第２の閾値より小さく、且つ、前記受電装置の受電電力値が前記第１の受電電力値より小さい場合、前記信号を送信しないことを特徴とする請求項２に記載の送電装置。

【請求項4】

前記送信手段は、前記決定手段により決定された前記物体の存在確率が前記第１の閾値より小さく、且つ、前記第２の閾値より大きい状態が所定時間継続した場合、前記信号に前記パラメータの再取得に係る処理を要求する情報を含めて、前記信号を送信することを特徴とする請求項２又は３に記載の送電装置。

【請求項5】

前記パラメータは、前記受電装置の受電電力値であることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の送電装置。

【請求項6】

送電装置から無線受電する受電装置であって、
前記受電装置とは異なる物体の存在確率を含む信号を前記送電装置から受信する受信手段と、
前記物体の存在確率が第１の閾値より大きい場合には、受電を停止するように制御し、前記物体の存在確率が前記第１の閾値より小さく、且つ、前記受信した信号が、前記物体の存在確率を決定するために用いるパラメータの再取得に係る処理を要求する情報を含む場合、前記パラメータの再取得に係る処理を実行する制御手段と
を有することを特徴とする受電装置。

【請求項7】

前記制御手段は、
前記物体の存在確率が前記第１の閾値より小さく、且つ、第２の閾値より大きく、且つ、前記受信した信号が前記パラメータの再取得に係る処理を要求する情報を含む場合、前記パラメータの再取得に係る処理を実行し、
前記物体の存在確率が前記第１の閾値より小さく、且つ、前記第２の閾値より大きく、且つ、前記受信した信号が前記パラメータの再取得に係る処理を要求する情報を含まない場合、受電電力を下げるように制御し、
前記第２の閾値は、前記第１の閾値より小さいことを特徴とする請求項６に記載の受電装置。

【請求項8】

前記制御手段は、前記物体の存在確率が前記第１の閾値より小さく、且つ、第２の閾値より小さく、且つ、前記受信した信号が前記パラメータの追加取得に係る処理を要求する情報を含む場合、前記パラメータの追加取得に係る処理を実行することを特徴とする請求項７に記載の受電装置。

【請求項9】

前記パラメータは、前記受電装置の受電電力値であることを特徴とする請求項６～８のいずれか１項に記載の受電装置。

【請求項10】

請求項１～５のいずれか１項に記載の送電装置と、
請求項６～９のいずれか１項に記載の受電装置と
を有することを特徴とする無線電力伝送システム。

【請求項11】

受電装置に無線送電する送電装置の制御方法であって、
前記受電装置とは異なる物体の存在確率を決定するために用いるパラメータを取得する取得ステップと、
前記取得ステップで取得されるパラメータに基づいて、前記物体の存在確率を決定する決定ステップと、
前記決定ステップで決定された前記物体の存在確率に基づいて、前記物体の存在確率を特定するための情報を含む信号を前記受電装置に送信する送信ステップとを有し、
前記送信ステップでは、前記決定ステップで決定された前記物体の存在確率が閾値より小さい場合、前記信号に前記パラメータの再取得に係る処理を要求する情報を含めて、前記信号を送信し、前記決定ステップで決定された前記物体の存在確率が閾値より大きい場合、前記信号に前記パラメータの再取得に係る処理を要求する情報を含めずに前記信号を送信することを特徴とする送電装置の制御方法。

【請求項12】

送電装置から無線受電する受電装置の制御方法であって、
前記受電装置とは異なる物体の存在確率を含む信号を前記送電装置から受信する受信ステップと、
前記物体の存在確率が第１の閾値より大きい場合には、受電を停止するように制御し、前記物体の存在確率が前記第１の閾値より小さく、且つ、前記受信した信号が、前記物体の存在確率を決定するために用いるパラメータの再取得に係る処理を要求する情報を含む場合、前記パラメータの再取得に係る処理を実行する制御ステップと
を有することを特徴とする受電装置の制御方法。

【請求項13】

コンピュータを、請求項１～５のいずれか１項に記載された送電装置の各手段として機能させるためのプログラム。

【請求項14】

コンピュータを、請求項６～９のいずれか１項に記載された受電装置の各手段として機能させるためのプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、送電装置、受電装置、無線電力伝送システム、送電装置の制御方法、受電装置の制御方法、およびプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、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には、無線充電規格の標準化団体Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ（ＷＰＣ）が策定する規格（ＷＰＣ規格）に準拠した送電装置および受電装置が開示されている。また、特許文献２には、ＷＰＣ規格における、異物検出（Ｆｏｒｅｉｇｎ Ｏｂｊｅｃｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）の方法が開示されている。ここで、異物とは、受電装置とは異なる物体である。ＷＰＣ規格では、送電装置は、まず、送電装置における送電電力と受電装置における受電電力との差分から、送電装置および受電装置間の異物がない状態の電力損失量を事前に算出し、送電処理中の通常状態（異物がない状態）における電力損失量であるとする。その上で、送電装置は、その後の送電中に算出した送電装置および受電装置間の電力損失量に基づいて、異物が存在するか否かを判定する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５－５６９５９号公報

【特許文献2】特開２０１７－７００７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記の異物検出は、送電装置が実施する。しかし、送電装置が、異物検出実施後、異物の存在確率を含む異物検出情報を受電装置に適切に送信する方法については開示されていない。

【0005】

本開示の目的は、受電装置とは異なる物体の存在確率に基づく情報を送電装置から受電装置に適切に送信できるようにすることである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

送電装置は、受電装置に無線送電する送電装置であって、前記受電装置とは異なる物体の存在確率を決定するために用いるパラメータを取得する取得手段と、前記取得手段により取得されるパラメータに基づいて、前記物体の存在確率を決定する決定手段と、前記決定手段により決定された前記物体の存在確率に基づいて、前記物体の存在確率を特定するための情報を含む信号を前記受電装置に送信する送信手段とを有し、前記送信手段は、前記決定手段により決定された前記物体の存在確率が閾値より小さい場合、前記信号に前記パラメータの再取得に係る処理を要求する情報を含めて、前記信号を送信し、前記決定手段により決定された前記物体の存在確率が閾値より大きい場合、前記信号に前記パラメータの再取得に係る処理を要求する情報を含めずに前記信号を送信する。

【発明の効果】

【0007】

受電装置とは異なる物体の存在確率に基づく情報を送電装置から受電装置に適切に送信することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】無線電力伝送システムの構成例を示す図である。

【図2】受電装置の構成例を示すブロック図である。

【図3】送電装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。

【図4】送電装置の機能構成例を示すブロック図である。

【図5】送電装置により実行される処理のフローチャートである。

【図6】送電装置により実行される送電制御処理のフローチャートである。

【図7】第１の処理例の動作シーケンスを示す図である。

【図8】第２の処理例の動作シーケンスを示す図である。

【図9】第３の処理例の動作シーケンスを示す図である。

【図10】受電装置により実行される処理開始判定処理のフローチャートである。

【図11】パワーロス手法による異物検出方法を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

（第１の実施形態）
以下、図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲を限定するものでない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

【0010】

（システムの構成）
図１は、第１の実施形態に係る無線電力伝送システム１００の構成例を示す図である。無線電力伝送システム１００は、非接触充電システムであり、一例として、受電装置１０１と送電装置１０２と充電台１０３を有する。受電装置１０１は、送電装置１０２から受電して内蔵バッテリに充電を行う電子機器である。送電装置１０２は、充電台１０３に載置された受電装置１０１に対して無線で送電する電子機器である。範囲１０４は、受電装置１０１が、送電装置１０２から送電された電力を受電可能な範囲を示している。なお、受電装置１０１と送電装置１０２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てもよい。なお、受電装置１０１は、一例として、スマートフォンであり、送電装置１０２は、一例として、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。受電装置１０１および送電装置１０２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、受電装置１０１および送電装置１０２は、例えば、撮像装置（カメラやビデオカメラ等）やスキャナ等の画像入力装置であってもよいし、プリンタやコピー機、プロジェクタ等の画像出力装置であってもよい。

【0011】

無線電力伝送システム１００は、ＷＰＣ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ）が規定する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、送電装置１０２と受電装置１０１は、送電装置１０２の送電コイルと受電装置１０１の受電コイルとの間で、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、無線電力伝送方式（非接触電力伝送方法）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、または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。

【0012】

ＷＰＣ規格では、受電装置１０１が送電装置１０２から受電する際に保証される受電電力の大きさは、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、例えば受電装置１０１と送電装置１０２の位置関係が変動して受電コイルと送電コイルとの間の送電効率が低下したとしても、受電装置１０１の充電用の回路等の受電装置１０１の負荷へ出力されることが保証される電力値を示す。この電力値は、送電装置と受電装置との間で合意された電力値である。例えば、ＧＰが１５ワットの場合、受電コイルと送電コイルの位置関係が変動して送電効率が低下したとしても、送電装置１０２は、受電装置１０１内の負荷へ１５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。また、ＷＰＣ規格では、送電装置１０２が、送電装置１０２の周囲に（受電アンテナ近傍に）受電装置１０１ではない物体（異物）が存在することを検出する手法が規定されている。ＷＰＣ規格では、送電装置１０２における送電アンテナ（送電コイル）の品質係数（Ｑ値）の変化により異物を検出する方法と、送電装置１０２における送電電力と受電装置１０１における受電電力の差分により異物を検出するパワーロス手法が規定されている。Ｑ値に基づく異物検出は、電力伝送前（ＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズまたはＲｅｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズ）に実施される。また、パワーロス手法による異物検出は、後述するＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎを行い、そのデータを基に、電力伝送（送電）中（後述のＰｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズ）に実施される。詳細については後述する。受電装置１０１（受電装置１０１が組み込まれた製品）または送電装置１０２（送電装置１０２が組み込まれた製品）を構成する必要不可欠な金属部品のうち、送電コイルが送電する無線電力に晒された場合に意図せずに熱を発生する可能性のある金属部品が存在する。その金属部品には、例えば、送電コイルまたは受電コイル周辺の金属フレームが含まれる。本実施形態の異物とは、送電コイルが送電する無線電力に晒された場合に熱を発生する可能性のある金属のうち、上記の金属部品を除く物体のことである。例えば、クリップ、またはＩＣカード等である。

【0013】

本実施形態に係る送電装置１０２と受電装置１０１は、ＷＰＣ規格に基づく送受電制御のための通信と、機器認証のための通信とを行う。ここで、ＷＰＣ規格に基づく送受電制御のための通信について説明する。

【0014】

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ている。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、送電装置１０２が、Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇを間欠送信し、送電可能範囲内に物体が存在すること（例えば充電台１０３に受電装置１０１や導体片等が載置されたこと）を検知する。Ｐｉｎｇフェーズでは、送電装置１０２が、Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇより電力が大きいＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを送信する。Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの大きさは、送電装置１０２の上に載置された受電装置１０１の制御部が起動するのに十分な電力である。受電装置１０１は、受電電圧の大きさをＳｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｐａｃｋｅｔにより送電装置１０２へ通知する。このように、送電装置１０２は、そのＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを受信した受電装置１０１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知された物体が受電装置１０１であることを認識する。

【0015】

送電装置１０２は、受電電圧の通知を受けると、Ｉ＆Ｃフェーズに遷移する。また、送電装置１０２は、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを送信する前に、送電アンテナ（送電コイル）のＱ－Ｆａｃｔｏｒを測定する。この測定結果は、Ｑ値測定法を用いた異物検出処理を実行する際に使用される。Ｉ＆Ｃフェーズでは、送電装置１０２は、受電装置１０１を識別し、受電装置１０１から機器構成情報（能力情報）を取得する。そのため、受電装置１０１は、ＩＤ ＰａｃｋｅｔおよびＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐａｃｋｅｔを送電装置１０２に送信する。ＩＤ Ｐａｃｋｅｔには受電装置１０１の識別子情報が含まれ、Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐａｃｋｅｔには、受電装置１０１の機器構成情報（能力情報）が含まれる。ＩＤ ＰａｃｋｅｔおよびＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐａｃｋｅｔを受信した送電装置１０２は、受電装置１０１に対して、アクノリッジ（ＡＣＫ、肯定応答）で応答する。そして、Ｉ＆Ｃフェーズが終了する。

【0016】

Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズでは、受電装置１０１が要求するＧＰの値や送電装置１０２の送電能力等に基づいてＧＰの値が決定される。また、送電装置１０２は、受電装置１０１からの要求に従って、Ｑ値測定法を用いた異物検出処理を実行する。また、ＷＰＣ規格では、一旦、Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズに移行した後、受電装置１０１の要求によって再度Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズと同様の処理を行う方法が規定されている。Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズから移行してこれらの処理を行うフェーズのことをＲｅｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズと呼ぶ。

【0017】

Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズでは、ＷＰＣ規格に基づいて、受電装置１０１が所定の受電電力値（軽負荷状態における受信電力値／最大負荷状態における受信電力値）を送電装置１０２へ通知し、送電装置１０２が効率よく送電するための調整を行う。送電装置１０２へ通知された受信電力値は、パワーロス手法による異物検出処理のために使用される。Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズでは、送電装置１０２は、送電の継続、および、エラーや満充電による送電停止等のための制御を行う。

【0018】

送電装置１０２と受電装置１０１は、これらの送受電制御のための通信を、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、信号を重畳するインバンド（Ｉｎ－ｂａｎｄ）通信により行う。なお、送電装置１０２と受電装置１０１との間で、ＷＰＣ規格に基づくインバンド通信が可能な範囲は、送電可能範囲とほぼ同様である。すなわち、図１において、範囲１０４は、送電装置１０２と受電装置１０１の送受電コイルにより無線電力伝送とインバンド通信が可能な範囲を表している。なお、以下の説明において、受電装置１０１が「載置された」とは、受電装置１０１が範囲１０４の内側に進入したことを意味し、実際には充電台１０３の上に受電装置１０１が載置されない状態をも含む。

【0019】

ＷＰＣ規格で規定されているパワーロス手法に基づく異物検出方法について、図１１を用いて説明する。図１１の横軸は送電装置１０２の送電電力であり、図１１の縦軸は受電装置１０１の受電電力である。まず、送電装置１０２が受電装置１０１に対してＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを送電する。送電装置１０２は、受電装置１０１が受電した受電電力値Ｐｒ１（Ｌｉｇｈｔ Ｌｏａｄという）を、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ１）として受電装置１０１から受信する。このとき、受電装置１０１は、受電した電力を負荷（充電回路とバッテリなど）に供給しない。そして、送電装置１０２は、受電電力値Ｐｒ１とその時の送電電力値Ｐｔ１を、図１１の点１１００として記憶する。このとき、送電装置１０２は、送電電力値Ｐｔ１の電力を送電した時の送電装置１０２と受電装置１０１間の電力損失量がＰｔ１－Ｐｒ１（＝Ｐｌｏｓｓ１）である、として認識することができる。

【0020】

次に、送電装置１０２は、受電装置１０１が受電した受電電力値Ｐｒ２（Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ Ｌｏａｄという）の値を、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ２）として受電装置１０１から受信する。このとき、受電装置１０１は、受電した電力を負荷に供給している。そして、送電装置１０２は、受電電力値Ｐｒ２とその時の送電電力値Ｐｔ２を、図１１の点１１０１として記憶する。このとき、送電装置１０２は、送電電力値Ｐｔ２の電力を送電した時の送電装置１０２と受電装置１０１間の電力損失量がＰｔ２－Ｐｒ２（＝Ｐｌｏｓｓ２）である、として認識することができる。

【0021】

そして、送電装置１０２は、図１１の点１１００と点１１０１を直線補間し、直線１１０２を作成する。直線１１０２は、送電装置１０２と受電装置１０１の周辺に異物が存在しない状態における送電電力値と受電電力値の関係を示している。よって、送電装置１０２は、送電電力値と直線１１０２を基に、異物がない可能性が高い状態における受電電力値を予想することができる。例えば、送電電力値がＰｔ３の場合、送電装置１０２は、送電電力値がＰｔ３を示す直線１１０２上の点１１０３から、受電電力値がＰｒ３であると予想することができる。

【0022】

ここで、送電装置１０２が送電電力値Ｐｔ３の電力で受電装置１０１に対して送電した場合に、送電装置１０２が受電装置１０１から受電電力値Ｐｒ３’を受信したとする。送電装置１０２は、異物が存在しない状態における受電電力値Ｐｒ３から実際に受電装置１０１から受信した受電電力値Ｐｒ３’を引いた値Ｐｒ３－Ｐｒ３’（＝Ｐｌｏｓｓ＿ＦＯ）を算出する。このＰｌｏｓｓ＿ＦＯは、送電装置１０２と受電装置１０１間に異物が存在する場合に、その異物で消費される電力損失と考えることができる。よって、異物で消費されたであろう電力Ｐｌｏｓｓ＿ＦＯがあらかじめ決められた閾値を超えた場合に、送電装置１０２は、異物が存在すると判断する。

【0023】

あるいは、送電装置１０２は、事前に異物が存在しない状態における受電電力値Ｐｒ３から、送電装置１０２と受電装置１０１間の電力損失量Ｐｔ３－Ｐｒ３（＝Ｐｌｏｓｓ３）を求めておく。次に、送電装置１０２は、異物が存在する状態において受電装置１０１から受電した受電電力値Ｐｒ３’を基に、異物が存在する状態での送電装置１０２と受電装置１０１間の電力損失量Ｐｔ３－Ｐｒ３’（＝Ｐｌｏｓｓ３’）を求める。そして、送電装置１０２は、Ｐｌｏｓｓ３’－Ｐｌｏｓｓ３（＝Ｐｌｏｓｓ＿ＦＯ）を、異物で消費されたであろう電力Ｐｌｏｓｓ＿ＦＯとして求める。

【0024】

以上述べたように、送電装置１０２は、異物で消費されたであろう電力Ｐｌｏｓｓ＿ＦＯの求め方として、Ｐｒ３－Ｐｒ３’（＝Ｐｌｏｓｓ＿ＦＯ）として求めてもよいし、Ｐｌｏｓｓ３’－Ｐｌｏｓｓ３（＝Ｐｌｏｓｓ＿ＦＯ）として求めてもよい。

【0025】

送電装置１０２は、直線１１０２を取得した後、受電装置１０１から定期的に現在の受電電力値（例えばＰｒ３’）を受信する。受電装置１０１が定期的に送信する現在の受電電力値は、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ０）として送電装置１０２に送信される。送電装置１０２は、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ０）に格納されている受電電力値と、直線１１０２とに基づいて、異物検出を行う。以上がパワーロス手法に基づく異物検出の説明である。

【0026】

なお、送電装置１０２と受電装置１０１の周辺に異物が存在しない状態における送電電力値と受電電力値の関係である直線１１０２を取得するための点１１００および点１１０１を、本実施形態ではＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｄａｔａ Ｐｏｉｎｔと表現する。また、少なくとも２つのＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｄａｔａ Ｐｏｉｎｔを補間して取得される線分（直線１１０２）をＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブと表現する。

【0027】

（装置の構成）
続いて、本実施形態に係る送電装置１０２および受電装置１０１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）は、他の同様の機能を果たす他の構成と置き換えられまた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。

【0028】

図２は、本実施形態に係る受電装置１０１の構成例を示す図である。受電装置１０１は、ＷＰＣ規格に準拠している。受電装置１０１は、一例として、制御部２００、受電コイル２０１、整流部２０２、電圧制御部２０３、通信部２０４、充電部２０５、バッテリ２０６、共振コンデンサ２０７、スイッチ２０８、メモリ２０９、およびタイマ２１０を有する。

【0029】

制御部２００は、例えばメモリ２０９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、受電装置１０１の全体を制御する。制御部２００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２００は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ 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２００は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）等の特定の処理の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（フィールドプログラマブルゲートアレイ）等のアレイ回路を含んで構成されてもよい。制御部２００は、各種処理を実行中に、記憶しておくべき情報をメモリ２０９に記憶させる。また、制御部２００は、タイマ２１０を用いて、時間を計測する。

【0030】

受電コイル２０１は、送電装置１０２の送電コイルから電力を受電する。また、受電コイル２０１は、共振コンデンサ２０７に接続され、特定の周波数Ｆ２で共振する。整流部２０２は、受電コイル２０１を介して受電した送電装置１０２の送電コイルからの交流電圧および交流電流を直流電圧および直流電流に変換する。電圧制御部２０３は、整流部２０２から入力される直流電圧のレベルを、制御部２００および充電部２０５などが動作する直流電圧のレベルに変換する。

【0031】

通信部２０４は、送電装置１０２との間で、インバンド通信によって、上述のようなＷＰＣ規格に基づく制御通信を行う。通信部２０４は、受電コイル２０１から入力された電磁波を復調して送電装置１０２から送信された情報を取得し、また、その電磁波を負荷変調することによって、送電装置１０２へ送信すべき情報を電磁波に重畳し、送電装置１０２との間で通信を行う。すなわち、通信部２０４で行う通信は、送電装置１０２の送電コイル３０３からの送電電力に情報が重畳されて行われる。

【0032】

充電部２０５は、電圧制御部２０３から供給される直流電圧を基に、バッテリ２０６を充電する。バッテリ２０６は、受電装置１０１の全体に対して、制御と受電と通信に必要な電力を供給する。また、バッテリ２０６は、充電部２０５により、受電コイル２０１を介して受電された電力を蓄電する。

【0033】

スイッチ２０８は、受電コイル２０１と共振コンデンサ２０７を短絡するためのスイッチであり、制御部２００によって制御される。スイッチ２０８がオンすると、受電コイル２０１と共振コンデンサ２０７は直列共振回路を構成する。このとき、受電コイル２０１と共振コンデンサ２０７およびスイッチ２０８の閉回路にのみ電流が流れ、整流部２０２および電圧制御部２０３に電流は流れない。スイッチ２０８がオフすると、受電コイル２０１および共振コンデンサ２０７を介して、整流部２０２および電圧制御部２０３に電流が流れる。

【0034】

メモリ２０９は、上述のように、各種情報を記憶する。なお、メモリ２０９は、制御部２００と異なる機能部によって得られた情報を記憶してもよい。タイマ２１０は、例えば起動された時刻からの経過時間を計測するカウントアップタイマや、設定された時間からカウントダウンするカウントダウンタイマ等によって、計時を行う。

【0035】

図３は、本実施形態に係る送電装置１０２のハードウェア構成例を示す図である。送電装置１０２は、一例として、制御部３００、電源部３０１、送電部３０２、送電コイル３０３、通信部３０４、共振コンデンサ３０５、スイッチ３０６、メモリ３０７、および、タイマ３０８を有する。

【0036】

制御部３００は、例えばメモリ３０７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１０２の全体を制御する。制御部３００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３００は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ 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３００は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）等の特定の処理の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（フィールドプログラマブルゲートアレイ）等のアレイ回路を含んで構成されてもよい。制御部３００は、各種処理を実行中に、記憶しておくべき情報をメモリ３０７に記憶させる。また、制御部３００は、タイマ３０８を用いて時間を計測する。

【0037】

電源部３０１は、送電装置１０２の全体に対して、制御と送電と通信に必要な電力を供給する。電源部３０１は、例えば、商用電源またはバッテリである。送電部３０２は、電源部３０１から入力される直流電力または交流電力を、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コイル３０３へ入力することによって、受電装置１０１に受電させるための電磁波を発生させる。なお、送電部３０２によって生成される交流電力の周波数は、数百ｋＨｚ（例えば、１１０ｋＨｚ～２０５ｋＨｚ）程度である。送電部３０２は、制御部３００の指示に基づいて、受電装置１０１に送電を行うための電磁波を送電コイル３０３から出力させるように、交流周波数電力を送電コイル３０３へ入力する。また、送電部３０２は、送電コイル３０３に入力する電圧（送電電圧）または電流（送電電流）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。送電部３０２が送電電圧または送電電流を大きくすると、電磁波の強度が強くなり、送電部３０２が送電電圧また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３０２は、制御部３００の指示に基づいて、送電コイル３０３からの送電が開始または停止されるように、交流周波数電力の出力制御を行う。送電コイル３０３は、共振コンデンサ３０５に接続され、特定の周波数Ｆ１で共振する。

【0038】

通信部３０４は、受電装置１０１との間で、インバンド通信によって、上述のようなＷＰＣ規格に基づく制御通信を行う。通信部３０４は、送電コイル３０３から出力される電磁波を変調して、受電装置１０１へ情報を伝送する。また、通信部３０４は、送電コイル３０３から出力されて受電装置１０１において変調された電磁波を復調して受電装置１０１が送信した情報を取得する。すなわち、通信部３０４で行う通信は、送電コイル３０３からの送電電力に情報が重畳されて行われる。

【0039】

スイッチ３０６は、送電コイル３０３と共振コンデンサ３０５を短絡するためのスイッチであり、制御部３００によって制御される。スイッチ３０６がオンすると、送電コイル３０３と共振コンデンサ３０５は直列共振回路を構成する。このとき、送電コイル３０３と共振コンデンサ３０５およびスイッチ３０６の閉回路にのみ電流が流れる。スイッチ３０６がオフすると、送電コイル３０３および共振コンデンサ３０５には、送電部３０２から電力が供給される。

【0040】

メモリ３０７は、上述のように、各種情報を記憶する。なお、メモリ３０７は、制御部３００と異なる機能部によって得られた情報を記憶してもよい。タイマ３０８は、例えば起動された時刻からの経過時間を計測するカウントアップタイマや、設定された時間からカウントダウンするカウントダウンタイマ等によって、計時を行う。

【0041】

図４は、送電装置１０２の制御部３００の機能構成例を示すブロック図である。送電装置１０２は、制御部３００がプログラムを実行することにより機能する処理部として、通信処理部４０１、送電処理部４０２、異物検出処理部４０３、および通知処理部４０４を有する。

【0042】

通信処理部４０１は、通信部３０４を介したＷＰＣ規格に基づいた受電装置１０１との制御通信を行う処理部である。送電処理部４０２は、送電部３０２を制御し、受電装置１０１への送電を制御する処理部である。異物検出処理部４０３は、送電装置１０２と受電装置１０１間の電力損失や、送電コイル３０３におけるＱ値を測定し、異物を検出する処理部である。異物検出処理部４０３は、パワーロス手法による異物検出機能と、Ｑ値測定法による異物検出機能を実現可能である。また、異物検出処理部４０３は、その他の手法を用いて異物検出処理を行ってもよい。異物検出処理部４０３は、例えばＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｅａｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）通信機能を備える送電装置１０２においては、ＮＦＣ規格による対向機検出機能を用いて異物検出処理を行ってもよい。また、異物検出処理部４０３は、後述する時間領域におけるＱ値測定法による異物検出をすることもできる。さらに、異物検出処理部４０３は、異物を検出する以外の機能として、送電装置１０２上の状態が変化したことを検出することもできる。例えば、異物検出処理部４０３は、送電装置１０２上の受電装置１０１の数の増減も、検出することが可能である。異物検出処理部４０３は、送電部３０２を介して受電装置１０１に対して出力する電力を測定し、単位時間ごとに計算した平均出力電力値と通信処理部４０１を介して受電装置１０１から受信する受電電力値の差分を基に、パワーロス手法による異物検出処理を行う。

【0043】

通知処理部４０４は、異物検出に関する情報（以降、異物検出情報と呼ぶ。）を、通信処理部４０１を介して受電装置１０１へ通知する処理部である。ここで、異物検出情報は、異物検出処理部４０３により導出される指標に基づいて算出可能な異物の存在確率を示す情報が含まれるが、これに限るものではない。例えば、異物検出情報は、異物検出処理の開始要求を示す情報が含まれてもよい。この場合、異物検出情報は、異物の存在確率に応じて、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎの再実行や追加実行を要求する情報が含まれてもよいし、受電停止や受電電力の抑制等を要求する情報が含まれてもよい。

【0044】

通信処理部４０１、送電処理部４０２、異物検出処理部４０３、および通知処理部４０４は、制御部３００がプログラムを実行することにより、その機能が実現される。各処理部は、それぞれが独立したプログラムとして機能し、イベント処理等によりプログラム間の同期をとりながら並行して動作可能である。

【0045】

（送電装置による処理の流れ）
図５は、送電装置１０２の制御方法を示すフローチャートである。図５の処理は、例えば送電装置１０２の制御部３００がメモリ３０７から読み出したプログラムを実行することによって、実現される。なお、以下の処理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可能である。また、図５の処理は、送電装置１０２の電源がオンとされたことに応じて、送電装置１０２のユーザが無線電力伝送アプリケーションの開始指示を入力したことに応じて、または、送電装置１０２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、実行される。また、図５の処理は、他の契機によって開始されてもよい。

【0046】

まず、ステップＳ５０１では、制御部３００は、ＷＰＣ規格のＳｅｌｅｃｔｉｏｎフェーズとＰｉｎｇフェーズとして規定されている処理を実行し、物体が送電装置１０２上に載置されるのを待つ。制御部３００は、このフェーズにおいて、送電部３０２により、ＷＰＣ規格のＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇを繰り返し間欠送信し、送電可能範囲内に存在する物体を検出する。そして、制御部３００は、送電可能範囲内に物体が存在することを検出した場合に、送電部３０２により、ＷＰＣ規格のＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを送信する。制御部３００は、そのＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇに対する所定の応答があった場合に、検出された物体が受電装置１０１であり、受電装置１０１が充電台１０３に載置されたと判定し、ステップＳ５０２に進む。

【0047】

ステップＳ５０２では、制御部３００は、通信部３０４のＷＰＣ規格で規定されたＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎフェーズの通信により、その受電装置１０１から受電装置１０１の識別情報と能力情報とを受信する。ここで、識別情報は、Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒ ＣｏｄｅとＢａｓｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ ＩＤとを含む。能力情報は、対応しているＷＰＣ規格のバージョンを特定可能な情報と、受電装置１０１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、ＷＰＣ規格のＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ機能を有するか否かを示す情報を含む。なお、これらは一例であり、受電装置１０１の識別情報と能力情報は、他の情報によって代替されてもよいし、上述の情報に加えて他の情報を含んでもよい。例えば、識別情報は、Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ ＩＤ等の、受電装置１０１の個体を識別可能な任意の他の識別情報であってもよい。また、制御部３００は、ＷＰＣ規格のＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎフェーズの通信以外の方法で受電装置１０１の識別情報と能力情報を取得してもよい。

【0048】

続いて、ステップＳ５０３では、制御部３００は、ＷＰＣ規格で規定されたＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズの通信により、受電装置１０１との間でＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎを実行し、ＧＰの値を決定する。なお、ステップＳ５０３では、制御部３００は、ＷＰＣ規格のＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズの通信に限らず、ＧＰを決定する他の手順を実行してもよい。制御部３００は、受電装置１０１がＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズに対応していないことを示す情報を（例えばステップＳ５０２において）取得した場合、Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズの通信を行わず、ＧＰの値を規定の小さな値としてもよい。規定の小さな値は、例えばＷＰＣ規格で予め規定された値である。

【0049】

ステップＳ５０４では、制御部３００は、ＧＰの値を決定後、その決定したＧＰの値に基づいて、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズを実行する。Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズでは、制御部３００は、図１１を用いて前述したように、異物がない状態における、送電電力値に対する受電電力値の関係を導出する。具体的には、制御部３００は、ＷＰＣ規格に基づいて、受電装置１０１から取得した所定の受電電力値を用いて、異物がない状態での送電装置１０２と受電装置１０１間の電力損失を示すデータ（電力損失のデータ）を導出する。例えば、制御部３００は、図１１における直線１１０２を導出する。上記の所定の受電電力値は、軽負荷状態／Ｌｉｇｈ Ｌｏａｄにおける受電電力値と、最大負荷／Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ Ｌｏａｄ状態における受電電力値を含む。

【0050】

パワーロス手法に基づく異物検出の説明は、上述の通りである。すなわち、制御部３００は、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブと送電中に受信した受電装置１０１における受電電力値を基に算出した、送電中の送電装置１０２および受電装置１０１間の電力損失量が、所定の閾値以上の場合に、“異物あり”と判定する。異物検出は、後述の図６のステップＳ６０４で行われる。

【0051】

次に、ステップＳ５０５では、制御部３００は、送電部３０２による送電を開始する。送電は、Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズの処理により行われる。ただし、制御部３００は、これに限られず、ＷＰＣ規格以外の方法で送電を行ってもよい。

【0052】

次に、ステップＳ５０６では、制御部３００は、送電制御処理を実行する。送電制御処理については、図６を参照しながら後述する。

【0053】

制御部３００は、送電制御処理を終了すると、送電装置１０２上に受電装置１０１が載置されているか否かを判定する。制御部３００は、受電装置１０１が送電装置１０２上に載置されていないと判定した場合、ステップＳ５０１のＳｅｌｅｃｔｉｏｎフェーズに戻る。制御部３００は、ＷＰＣ規格のＥｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒを受電装置１０１から受信した場合は、ＷＰＣ規格に従って、どの処理フェーズにおいてもその処理を終了し、送電を停止した上で、ステップＳ５０１のＳｅｌｅｃｔｉｏｎフェーズに戻る。なお、制御部３００は、受電装置１０１が満充電となった場合にも受電装置１０１からＥｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒが送信されるため、ステップＳ５０１のＳｅｌｅｃｔｉｏｎフェーズに戻る。

【0054】

図６は、図５のステップＳ５０６の送電制御処理の詳細を示すフローチャートである。図６の処理は、例えば送電装置１０２の制御部３００がメモリ３０７から読み出したプログラムを実行することによって、実現される。なお、以下の処理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可能である。

【0055】

ステップＳ６０１では、制御部３００は、処理の開始を契機に、ＷＰＣ規格のＣｏｎｔｒｏｌ Ｅｒｒｏｒ Ｐａｃｋｅｔ（以降、ＣＥパケットと呼ぶ。）を受電装置１０１から受信したか否かを判定する。ここで、ＣＥパケットは、電圧の変更量を示す値であるＣｏｎｔｒｏｌ Ｅｒｒｏｒ Ｖａｌｕｅが含められることによって、受電装置１０１から送電装置１０２に対して送電出力変更を指示するメッセージである。Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｒｒｏｒ Ｖａｌｕｅは、送電出力を上げる場合は正の値、送電出力を下げる場合は負の値、送電出力を変更しない場合は０である。制御部３００は、ＣＥパケットを受信した場合（Ｓ６０１でＹＥＳ）、ステップＳ６０２に進み、ＣＥパケットを受信していない場合（Ｓ６０１でＮＯ）、ステップＳ６０３に進む。

【0056】

ステップＳ６０２では、制御部３００は、ＣＥパケットにより指示された変更量に基づいて送電出力の電力値を変更し、ステップＳ６０３に進む。

【0057】

ステップＳ６０３では、制御部３００は、ＷＰＣ規格のＲｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（以降、ＲＰパケットと呼ぶ。）を受電装置１０１から受信したか否かを判定する。ここで、ＲＰパケットは、受電装置１０１においてその時点で実際に受電している受電電力値を送電装置１０２に通知するメッセージである。制御部３００は、ＲＰパケットを受信した場合（Ｓ６０３でＹＥＳ）、ステップＳ６０４に進み、ＲＰパケットを受信していない場合（Ｓ６０３でＮＯ）、図６の処理を終了する。

【0058】

ステップＳ６０４では、制御部３００は、異物検出処理を行い、異物の存在確率を算出する。ここで、異物の存在確率は、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブ上の電力損失値に対する電力損失量の誤差の割合「｜Ｐｌｏｓｓ３－Ｐｌｏｓｓ３’｜／Ｐｌｏｓｓ３」により算出するが、これに限るものではない。例えば、制御部３００は、算出された存在確率に対して送電電力値の絶対値に応じた重み付けを行ってもよい。例えば、制御部３００は、送電電力値が小さい場合は存在確率を下げる係数を存在確率に乗算し、送電電力値が大きい場合は存在確率を上げる係数を存在確率に乗算する。また、制御部３００は、電力損失量が所定の値以上の場合は、算出された存在確率に関わらず、異物の存在確率を１００％としてもよい。これにより、送電電力値が大きい場合、すなわち、異物が混入した状態で電力伝送を継続した際に発熱や発火等が生じる可能性がより高いと考えられる場合に、制御部３００は、確実に異物が存在する可能性があることを受電装置１０１へ通知することができる。

【0059】

ステップＳ６０５では、制御部３００は、異物の存在確率が第１の閾値以上であるか否かを判定する。制御部３００は、異物の存在確率が第１の閾値以上である場合（Ｓ６０５でＹＥＳ）、ステップＳ６０６に進み、異物の存在確率が第１の閾値以上でない場合（Ｓ６０５でＮＯ）、ステップＳ６０８に進む。

【0060】

ステップＳ６０６では、制御部３００は、ステップＳ６０３で受信したＲＰパケットに対して通知ありを示す応答を受電装置１０１に送信し、ステップＳ６０７に進む。

【0061】

ステップＳ６０７では、制御部３００は、処理の開始要求を示す情報を含まない、すなわち、異物の存在確率を示す情報のみ（処理の開始要求を示す情報は０）である異物検出情報を受電装置１０１に送信する。ここで、異物の存在確率を示す情報は、ステップＳ６０４で算出された値を、所定範囲（区間）で表現される値（例えば、０～１０の１刻みの値）に変換した値であるが、これに限るものではない。例えば、異物の存在確率を示す情報は、送電装置１０２および受電装置１０１で事前に規定された異物の存在確率を示すデータ（例えば、０ｘ００＝確率低、０ｘ０１＝確率中、０ｘ１０＝確率高）等であってもよい。このように、制御部３００は、異物の存在確率が第１の閾値以上である場合、送受電の継続を前提とした処理の開始要求を示す情報を異物検出情報に含めないことで、送受電の継続による発熱や発火等が生じる可能性を低減することができる。制御部３００は、上記の処理の開始要求を示す情報を含まない異物検出情報を送信すると、図６の処理を終了する。

【0062】

ステップＳ６０８では、制御部３００は、異物の存在確率が第２の閾値以上であるか否かを判定する。なお、第２の閾値は、第１の閾値よりも小さい値である。すなわち、第２の閾値が示す異物の確率は、第１の閾値が示す異物の存在確率よりも低い。なお、第１の閾値と第２の閾値が同一の値であってもよく、第２の閾値は第１の閾値以下である。制御部３００は、異物の存在確率が第２の閾値以上である場合（Ｓ６０８でＹＥＳ）、ステップＳ６１２に進み、異物の存在確率が第２の閾値以上でない場合（Ｓ６０８でＮＯ）、ステップＳ６０９に進む。

【0063】

ステップＳ６０９では、制御部３００は、ステップＳ６０３で受信したＲＰパケット内の受電装置１０１の受電電力値がＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブ１１０２の最大の受電電力値（図１１のＰｒ２）に対して所定割合より大きいか否かを判定する。制御部３００は、所定割合より大きい場合（Ｓ６０９でＹＥＳ）、ステップＳ６１０に進み、所定割合より大きくない場合（Ｓ６０９でＮＯ）、ステップＳ６１４に進む。

【0064】

なお、ステップＳ６０９では、制御部３００は、受電電力値がＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブ１１０２の最大の受電電力値に対して所定割合より大きいか否かを判定したが、これに限らない。例えば、制御部３００は、受電電力値とＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブ１１０２の最大の受電電力値の差分が閾値以上になったか否かを判定してもよいし、受電電力値がＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブ１１０２の最大の受電電力値より大きいか否かを判定してもよい。

【0065】

ステップＳ６１０では、制御部３００は、ステップＳ６０３で受信したＲＰパケットに対して通知ありを示す応答を受電装置１０１に送信し、ステップＳ６１１に進む。

【0066】

ステップＳ６１１では、制御部３００は、異物の存在確率を示す情報に加えて、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎの追加実行の開始要求を示す情報を含む異物検出情報を受電装置１０１に送信し、図６の処理を終了する。ここで、処理の開始要求を示す情報は、送電装置１０２および受電装置１０１間で事前に規定された処理の種別を示すデータ（例えば、０ｘ０１＝Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎの追加実行、０ｘ１０＝Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎの再実行）であるが、これに限るものではない。

【0067】

ステップＳ６１２では、制御部３００は、タイマ３０８の計時を開始済みであるか否かを判定する。制御部３００は、タイマ３０８の計時を開始済みである場合（Ｓ６１２でＹＥＳ）、ステップＳ６１６に進み、タイマ３０８の計時を開始済みでない場合（Ｓ６１２でＮＯ）、ステップＳ６１３に進む。

【0068】

ステップＳ６１３では、制御部３００は、タイマ３０８の計時を開始し、ステップＳ６１７に進む。

【0069】

ステップＳ６１４では、制御部３００は、タイマ３０８の計時を開始済みであるか否かを判定する。制御部３００は、タイマ３０８の計時を開始済みである場合（Ｓ６１４でＹＥＳ）、ステップＳ６１５に進み、タイマを開始済みでない場合（Ｓ６１４でＮＯ）、ステップＳ６１７に進む。

【0070】

ステップＳ６１５では、制御部３００は、タイマ３０８の計時を停止し、ステップＳ６１７に進む。

【0071】

ステップＳ６１６では、制御部３００は、ステップＳ６１３においてタイマ３０８の計時を開始後、所定時間が経過したか否かを判定する。制御部３００は、所定時間が経過した場合（Ｓ６１６でＹＥＳ）、ステップＳ６１８に進み、所定時間が経過していない場合（Ｓ６１６でＮＯ）、ステップＳ６１７に進む。

【0072】

ステップＳ６１７では、制御部３００は、ステップＳ６０３で受信したＲＰパケットに対して承諾応答であるＡＣＫを受電装置１０１に送信し、図６の処理を終了する。

【0073】

ステップＳ６１８では、制御部３００は、ステップＳ６０３で受信したＲＰパケットに対して通知ありを示す応答を受電装置１０１に送信し、ステップＳ６１９に進む。

【0074】

ステップＳ６１９では、制御部３００は、異物の存在確率を示す情報に加えて、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎの再実行の開始要求を示す情報を含む異物検出情報を受電装置１０１に送信する。このように、制御部３００は、異物の存在確率が第１の閾値以上ではないが、第２の閾値以上である状態が所定時間継続する場合、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブの再導出を行うように制御する。この状態では、発熱や受電装置１０１の位置ずれ等によりＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブの特性が変化したことが想定される。ここで、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブの特性が変化するとは、カーブの傾きや切片の値が変化することを表す。これにより、制御部３００は、特性が変化したＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブを継続して用いる場合と比較して、適切な電力損失量の算出、すなわち、高精度な異物検出を行うことが可能となり、より安全な無線電力伝送システム１００を実現することができる。制御部３００は、上記のＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎの再実行の開始要求を示す情報を含む異物検出情報を受電装置１０１に送信すると、図６の処理を終了する。

【0075】

以上に説明した動作によれば、制御部３００は、異物検出処理により算出された異物の存在確率に応じて、適切な処理の開始要求の制御を行うことにより、より安全で高効率な無線電力伝送システム１００を実現することができる。

【0076】

（無線電力伝送システムの処理の流れ）
送電装置１０２が上述の処理を実行する場合の動作シーケンスについて、いくつかの状況を想定して説明する。なお、初期状態として、受電装置１０１は、送電装置１０２上に載置されておらず、送電装置１０２は、受電装置１０１が要求するＧＰでの送電を実行可能な程度の十分な送電能力を有しているものとする。

【0077】

＜第１の処理例＞
まず、第１の処理例について説明する。第１の処理例では、最初のＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズでＧＰが５ワットに決定され、送電が開始される。そして、送電開始後、Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズの再実行によりＧＰが１５ワットに再決定される。再決定されたＧＰに従って受電装置１０１における受電電力値が増加し、当該受電電力値がＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブ１１０２の最大の受電電力値（すなわち、５ワット）に対して所定割合より大きくなる。このとき、送電装置１０２は、異物の存在確率を示す情報に加えて、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎの追加実行の開始要求を示す情報を含む異物検出情報を受電装置１０１に送信する。例えば、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎの追加実行の開始要求を行うと判定する所定割合は、２０％であるが、一例に過ぎず、別の値であってもよい。

【0078】

図７は、第１の処理例における送電装置１０２および受電装置１０１の動作シーケンスを示す図である。ステップＦ７０１では、送電装置１０２は、Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇの送信により、物体が送電装置１０２上に載置されるのを待つ（Ｓ５０１）。

【0079】

ステップＦ７０２では、受電装置１０１が送電装置１０２上に載置される。すると、ステップＦ７０３では、送電装置１０２が送信するＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇに変化が生じる。ステップＦ７０４では、送電装置１０２は、Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇに変化が生じると、物体が送電装置１０２上に載置されたことを検知する。ステップＦ７０５では、送電装置１０２は、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを送信する。

【0080】

ステップＦ７０６では、受電装置１０１は、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの受信により、受電装置１０１が送電装置１０２上に載置されたことを検知する。また、送電装置１０２は、受電装置１０１のＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの応答により、載置された物体が受電装置１０１であることを検知する。

【0081】

ステップＦ７０７では、送電装置１０２は、Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎフェーズの通信により、受電装置１０１から識別情報および能力情報を受信する（Ｓ５０２）。次に、ステップＦ７０８では、送電装置１０２および受電装置１０１は、Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズの通信を実行し、ＧＰを５ワットに決定する（Ｓ５０３）。

【0082】

ステップＦ７０９では、送電装置１０２および受電装置１０１は、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズの通信により、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブ１１０２の導出を行う（Ｓ５０４）。送電装置１０２は、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブの導出が完了すると、送電および送電制御処理を開始する（Ｓ５０５、Ｓ５０６）。

【0083】

ステップＦ７１０では、送電装置１０２は、受電装置１０１からＣｏｎｔｒｏｌ Ｅｒｒｏｒ Ｖａｌｕｅが０であるＣＥパケットを受信し（Ｓ６０１でＹＥＳ）、Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｒｒｏｒ Ｖａｌｕｅに応じて送電出力を変更しない（Ｓ６０２）。

【0084】

ステップＦ７１１では、送電装置１０２は、受電装置１０１から受電電力値が５ワットであるＲＰパケット（ｍｏｄｅ０）を受信し（Ｓ６０３でＹＥＳ）、異物検出処理を行って異物の存在確率を算出する（Ｓ６０４）。ここでは、異物の存在確率が０％であったものとする。

【0085】

ステップＦ７１２では、送電装置１０２は、異物の存在確率が０％であり、第１および第２の閾値未満であり（Ｓ６０５でＮＯ、Ｓ６０８でＮＯ）、受電電力値が所定割合より大きくないと判定する（Ｓ６０９でＮＯ）。さらに、送電装置１０２は、タイマ３０８の計時が開始済みでないと判定し（Ｓ６１４でＮＯ）、受電装置１０１にＡＣＫを応答する（Ｓ６１７）。

【0086】

ステップＦ７１３では、送電装置１０２および受電装置１０１は、Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズの通信を再度実行し、ＧＰを１５ワットに決定する。

【0087】

ステップＦ７１４では、送電装置１０２は、受電装置１０１からＣｏｎｔｒｏｌ Ｅｒｒｏｒ Ｖａｌｕｅが正の値であるＣＥパケットを受信する（Ｓ６０１でＹＥＳ）。

【0088】

ステップＦ７１５では、送電装置１０２は、Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｒｒｏｒ Ｖａｌｕｅに応じて、送電出力を上げる（Ｓ６０２）。

【0089】

ステップＦ７１６では、送電装置１０２は、受電装置１０１から受電電力値が６ワットであるＲＰパケット（ｍｏｄｅ０）を受信し（Ｓ６０３でＹＥＳ）、異物検出処理を行って異物の存在確率を算出する（Ｓ６０４）。

【0090】

ステップＦ７１７では、送電装置１０２は、異物の存在確率が第１および第２の閾値未満であり（Ｓ６０５でＮＯ、Ｓ６０８でＮＯ）、受電電力値が所定割合より大きいと判定し（Ｓ６０９でＹＥＳ）、異物検出情報を通知すると判定する。

【0091】

ステップＦ７１８では、送電装置１０２は、通知ありを示す応答を受電装置１０１に送信する（Ｓ６１０）。

【0092】

ステップＦ７１９では、送電装置１０２は、現時点での異物の存在確率が０であるため、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎの追加実行の開始要求を示す情報を含む異物検出情報を受電装置１０１に送信する（Ｓ６１１）。受電装置１０１は、異物検出情報を受信すると、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎの追加実行を開始する。

【0093】

ステップＦ７２０では、送電装置１０２は、受電電力値が６ワットである追加校正情報を受信する。

【0094】

ステップＦ７２１では、送電装置１０２は、上記の追加構成情報を、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブ１１０２を構成する値として受け入れて、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブ１１０２の端点を延長し、受電装置１０１にＡＣＫを応答する。

【0095】

なお、追加校正情報は、ＲＰパケット（ｍｏｄｅ２）であるが、これに限らない。例えば、追加校正情報は、他のｍｏｄｅのＲＰパケットであってもよいし、ＲＰパケットとは異なる別のパケットを用いてＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブ１１０２を構成する追加の値となる受電電力値が通知されてもよい。

【0096】

ステップＦ７２２～Ｆ７２５の処理は、ステップＦ７１４、Ｆ７１５、Ｆ７２０、Ｆ７２１の処理と同様であるため、説明を省略する。

【0097】

ステップＦ７２６では、送電装置１０２は、受電電力値が１５ワットであるＲＰパケット（ｍｏｄｅ０）を受信する。

【0098】

ステップＦ７２７では、送電装置１０２は、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎの追加実行が正常に完了したと判定して、受電装置１０１にＡＣＫを応答し、送電制御処理を再度開始する。

【0099】

以上によれば、送電装置１０２は、異物の存在確率が第１および第２の閾値以上ではなく、受電電力値がＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブ１１０２の最大の受電電力値に対して所定割合より大きい場合に、異物検出情報に、処理の開始要求を示す情報を含めて通知する。これにより、送電装置１０２は、異物が混入している確率が低いことを確認した上で、送電出力を上昇させながらＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブ１１０２を外れる受電電力値における送電を回避することが可能となる。送電装置１０２は、より安全で効率の高い無線電力伝送システム１００を実現することができる。

【0100】

＜第２の処理例＞
次に、第２の処理例について説明する。第２の処理例では、最初のＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズでＧＰが５ワットに決定され、送電が開始される。そして、送電開始後、Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズの再実行によりＧＰが１５ワットに再決定され、受電装置１０１における受電電力値が増加していく中で、異物が混入する。その後、受電装置１０１の受電電力値がＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブ１１０２の最大の受電電力値（すなわち、５ワット）に対して所定割合より大きくなる。このとき、送電装置１０２は、異物検出処理の結果、異物の存在確率が第１の閾値以上であるため、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎの追加実行の開始要求を異物検出情報に含めず受電装置１０１に送信する。なお、第１の閾値は７５％であり、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎの追加実行の開始要求を行うと判定する所定割合は２０％であるものとして説明を行うが、一例に過ぎず、別の値であってもよい。

【0101】

図８は、第２の処理例における送電装置１０２および受電装置１０１の動作シーケンスを示す図である。ステップＦ８０１～Ｆ８１５の処理は、図７のステップＦ７０１～Ｆ７１５の処理と同様であるため、説明を省略する。

【0102】

ステップＦ８１６では、送電装置１０２の範囲１０４に異物が混入する。ステップＦ８１７では、送電装置１０２は、受電装置１０１から受電電力値が６ワットであるＲＰパケット（ｍｏｄｅ０）を受信し（Ｓ６０３でＹＥＳ）、異物検出処理を行って異物の存在確率を算出する（Ｓ６０４）。

【0103】

ステップＦ８１８では、送電装置１０２は、異物の存在確率が８０％であり、第１の閾値の７５％以上であるため（Ｓ６０５でＹＥＳ）、異物検出情報を通知すると判定する。

【0104】

ステップＦ８１９では、送電装置１０２は、通知ありを示す応答を受電装置１０１に送信する（Ｓ６０６）。

【0105】

ステップＦ８２０では、送電装置１０２は、処理の開始要求を示す情報を含まない、すなわち、異物の存在確率を示す情報のみが含まれた異物検出情報を受電装置１０１に送信する（Ｓ６０７）。

【0106】

ステップＦ８２１では、受電装置１０１は、受信した異物検出情報に含まれる異物の存在確率が高いことから、送受電を停止すると判断し、送電装置１０２にＥｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒ（ＥＰＴ）を送信する。送電装置１０２は、ＥＰＴを受信し、受電装置１０１に対する送電を停止する。

【0107】

以上の処理によれば、送電装置１０２は、異物の存在確率が第１の閾値以上である場合には、異物検出情報に送受電の継続が前提となる処理の開始要求を示す情報を含めない、すなわち、異物検出情報の内容が矛盾しないように制御する。これにより、異物検出情報を受信した受電装置１０１は、異物の存在確率に応じた処理を適切に判断することが可能となり、異物が混入した状態で送受電が継続する可能性を低減し、より安全な無線電力伝送システム１００を実現することができる。

【0108】

なお、送電装置１０２は、異物の存在確率が第１の閾値以上である場合には、無条件で処理の開始要求を示す情報を含めない異物検出情報を通知するようにしたが、受電停止や受電電力の抑制等の要求を示す情報を異物検出情報に含めて通知してもよい。受電装置１０１は、異物が存在する確率が高い場合には、送受電の継続を前提としない処理、または、送電出力を低下させる処理の開始要求を送電装置１０２に通知することが可能になり、発熱や発火等が生じる可能性を低減することができる。

【0109】

また、受電装置１０１は、受信した異物検出情報に含まれる異物の存在確率が高い場合に、ＥＰＴを送電装置１０２に送信し、送電装置１０２は、送電を停止するようにしたが、送電を停止しないようにしてもよい。例えば、送電装置１０２は、送電電力および受電電力を低下させるように制御してもよい。これにより、送電装置１０２および受電装置１０１は、発熱や発火等が生じる可能性を抑制しつつ、送受電を継続することができる。

【0110】

さらに、送電装置１０２は、異物検出情報を送信後、受電装置１０１が処理を開始するのを待つようにしたが、送電装置１０２自身が送電停止または送電出力を低下させるように制御してもよい。これにより、送電装置１０２は、異物が高い確率で存在する場合に、より早いタイミングで発熱や発火等が生じる可能性を低減することができる。

【0111】

＜第３の処理例＞
続いて、第３の処理例について説明する。第３の処理例では、最初のＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズでＧＰが１５ワットに決定され、送電が開始される。そして、送電開始後、異物の存在確率が第１の閾値以上ではなく、第２の閾値以上である状態が、所定時間以上継続する。このとき、送電装置１０２は、発熱や受電装置１０１の位置ずれ等によりＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブ１１０２の特性が変化したと判定する。そして、送電装置１０２は、異物の存在確率を示す情報に加えて、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎの再実行の開始要求を示す情報を含む異物検出情報を受電装置１０１に送信する。なお、第１の閾値は７５％であり、第２の閾値は２５％であるものとして説明を行うが、一例に過ぎず、第１の閾値＞第２の閾値となる別の値であってもよいし、第１の閾値が第２の閾値と同一であってもよい。

【0112】

図９は、第３の処理例における送電装置１０２および受電装置１０１の動作シーケンスを示す図である。ステップＦ９０１～Ｆ９０７の処理は、図７のステップＦ７０１～Ｆ７０７の処理と同様であるため、説明を省略する。

【0113】

ステップＦ９０８では、送電装置１０２および受電装置１０１は、Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズの通信を実行し、ＧＰを１５ワットに決定する（Ｓ５０３）。

【0114】

ステップＦ９０９では、送電装置１０２および受電装置１０１は、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズの通信により、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブ１１０２の導出を行う（Ｓ５０４）。

【0115】

ステップＦ９１０では、送電装置１０２は、受電装置１０１からＣｏｎｔｒｏｌ Ｅｒｒｏｒ Ｖａｌｕｅが０であるＣＥパケットを受信し（Ｓ６０１でＹＥＳ）、Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｒｒｏｒ Ｖａｌｕｅに応じて送電出力を変更しない（Ｓ６０２）。

【0116】

ステップＦ９１１では、送電装置１０２は、受電装置１０１から受電電力値が１５ワットであるＲＰパケット（ｍｏｄｅ０）を受信し（Ｓ６０３でＹＥＳ）、異物検出処理を行って異物の存在確率を算出する（Ｓ６０４）。ここでは、異物の存在確率が０％であったものとする。

【0117】

ステップＦ９１２では、送電装置１０２は、異物の存在確率が０％であり、第１および第２の閾値未満であり（Ｓ６０５でＮＯ、Ｓ６０８でＮＯ）、受電電力値が所定割合より大きくないと判定する（Ｓ６０９でＮＯ）。さらに、送電装置１０２は、タイマ３０８の計時が開始済みでないと判定し（Ｓ６１４でＮＯ）、受電装置１０１にＡＣＫを応答する（Ｓ６１７）。

【0118】

ステップＦ９１３では、送電装置１０２は、受電装置１０１からＣｏｎｔｒｏｌ Ｅｒｒｏｒ Ｖａｌｕｅが正の値であるＣＥパケットを受信する（Ｓ６０１でＹＥＳ）。

【0119】

ステップF９１４では、送電装置１０２は、Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｒｒｏｒ Ｖａｌｕｅに応じて、送電出力を上げる（Ｓ６０２）。

【0120】

ステップＦ９１５では、送電装置１０２は、受電装置１０１から受電電力値が１５ワットであるＲＰパケット（ｍｏｄｅ０）を受信し（Ｓ６０３でＹＥＳ）、異物検出処理を行って異物の存在確率を算出する（Ｓ６０４）。例えば、ステップＦ９１４における送電出力の増加に対して受電電力値が１５ワットのままであり、電力損失が増加しており、異物の存在確率が４０％になったものとする。

【0121】

ステップＦ９１６では、送電装置１０２は、異物の存在確率が４０％であり、第１の閾値未満であり且つ第２の閾値以上であり（Ｓ６０５でＮＯ、Ｓ６０８でＹＥＳ）、タイマ３０８の計時を開始済みでないと判定する（Ｓ６１２でＮＯ）。そして、送電装置１０２は、タイマ３０８の計時を開始し（Ｓ６１３）、受電装置１０１にＡＣＫを応答する（Ｓ６１７）。

【0122】

ステップＦ９１７では、送電装置１０２は、受電装置１０１から受電電力値が１５ワットであるＲＰパケット（ｍｏｄｅ０）を再び受信し（Ｓ６０３でＹＥＳ）、異物検出処理を行って異物の存在確率を算出する（Ｓ６０４）。例えば、引き続き電力損失が増加しており、異物の存在確率が４０％であるものとする。

【0123】

ステップＦ９１８では、送電装置１０２は、異物の存在確率が４０％であり、第１の閾値未満であり且つ第２の閾値以上であると判定する（Ｓ６０５でＮＯ、Ｓ６０８でＹＥＳ）。そして、送電装置１０２は、タイマ３０８の計時を開始してから所定時間が経過したと判定し（Ｓ６１２でＹＥＳ、Ｓ６１６でＹＥＳ）、異物検出情報を通知すると判定する。

【0124】

ステップＦ９１９では、送電装置１０２は、通知ありを示す応答を受電装置１０１に送信する（Ｓ６１８）。

【0125】

ステップＦ９２０では、送電装置１０２は、異物の存在確率を示す情報に加えて、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎの再実行の開始要求を示す情報を含む異物検出情報を受電装置１０１に送信する（Ｓ６１９）。

【0126】

ステップＦ９２１では、送電装置１０２および受電装置１０１は、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズの通信により、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブ１１０２の再導出を行う。

【0127】

ステップＦ９２２では、送電装置１０２は、受電電力値が１５ワットであるＲＰパケット（ｍｏｄｅ０）を受信する。ステップＦ９２３では、送電装置１０２は、受電装置１０１にＡＣＫを応答し、送電制御処理を再開する。

【0128】

以上のように、送電装置１０２は、異物の存在確率が第１の閾値以上ではないが、発熱や受電装置１０１の位置ずれ等の影響により電力損失が生じている可能性がある場合に、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎの再実行の開始要求を示す情報を含む異物検出情報を送信する。これにより、送電装置１０２は、変化後の特性に応じた適切なＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブ１１０２を導出することが可能となり、同じＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブ１１０２を継続して用いる場合と比較して、より高精度な異物検出を行うことができる。

【0129】

上述の例では、異物の存在確率が第１の閾値未満且つ第２の閾値以上である状態が所定時間経過した場合に、送電装置１０２は、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎの再実行の開始要求を示す情報を含む異物検出情報を受電装置１０１に送信するようにした。なお、送電装置１０２は、異物の存在確率が第１の閾値未満且つ第２の閾値以上である場合に、即座に、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎの再実行の開始要求を示す情報を含む異物検出情報を受電装置１０１に送信してもよい。これにより、送電装置１０２は、同じＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブ１１０２を用いた異物検出を行う期間をより短くすることができる。

【0130】

以上のように、無線電力伝送システム１００は、受電装置１０１に無線送電する送電装置１０２と、送電装置１０２から無線受電する受電装置１０１を有する。まず、図９の処理について説明する。ステップＦ９０９では、制御部３００は、異なる送電電力値Ｐｔ１，Ｐｔ２の電力を順に受電装置１０１に送電した場合の受電装置１０１の受電電力値Ｐｒ１，Ｐｒ２を受電装置１０１から受信する。そして、制御部３００は、導出部として機能し、送電電力値Ｐｔ１，Ｐｔ２と受電電力値Ｐｒ１，Ｐｒ２に基づき、送電電力値に対する受電電力値の関係を示す特性線を導出する。特性線は、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブ１１０２である。

【0131】

図６のステップＳ６０３では、制御部３００は、取得部として機能し、異物の存在確率を決定するために用いるパラメータ（受電装置１０１の受電電力値）を取得する。異物の存在確率は、受電装置１０１とは異なる物体の存在確率である。ステップＳ６０４では、制御部３００は、決定部として機能し、ステップＳ６０３で取得されるパラメータに基づいて、異物の存在確率を決定する。

【0132】

ステップＳ６０９では、制御部３００は、受電装置１０１の受電電力値が第１の受電電力値より大きい場合、ステップＳ６１０に進み、受電装置１０１の受電電力値が第１の受電電力値より小さい場合、ステップＳ６１４に進む。

【0133】

ステップＳ６０８では、制御部３００は、ステップＳ６０４で決定された異物の存在確率が第１の閾値より小さく、且つ、第２の閾値より大きい場合、ステップＳ６１２に進む。第２の閾値は、第１の閾値より小さい。

【0134】

ステップＳ６０９では、制御部３００は、ステップＳ６０４で決定された異物の存在確率が第１の閾値より小さく、且つ、第２の閾値より小さく、且つ、受電装置１０１の受電電力値が第１の受電電力値より大きい場合、ステップＳ６１０に進む。また、制御部３００は、ステップＳ６０４で決定された異物の存在確率が第１の閾値より小さく、且つ、第２の閾値より小さく、且つ、受電装置１０１の受電電力値が第１の受電電力値より小さい場合、ステップＳ６１４に進む。

【0135】

ステップＳ６１６では、制御部３００は、ステップＳ６０４で決定された異物の存在確率が第１の閾値より小さく、且つ、第２の閾値より大きい状態が所定時間継続した場合、ステップＳ６１８に進む。

【0136】

ステップＳ６０７とＳ６１１とＳ６１９では、制御部３００は、送信部として機能し、ステップＳ６０４で決定された異物の存在確率に基づいて、異物の存在確率を特定するための情報を含む異物検出信号を受電装置１０１に送信する。

【0137】

ステップＳ６１１では、制御部３００は、異物検出信号にパラメータの追加取得に係る処理を要求する情報を含めて、異物検出信号を送信する。ステップＳ６１９では、制御部３００は、異物検出信号にパラメータの再取得に係る処理を要求する情報を含めて、異物検出信号を送信する。

【0138】

ステップＳ６０７では、制御部３００は、異物検出信号にパラメータの再取得に係る処理を要求する情報とパラメータの追加取得に係る処理を要求する情報を含めずに異物検出信号を送信する。

【0139】

ステップＦ９１７では、制御部３００は、算出部として機能し、受電装置１０１から受電装置１０１の受電電力値を受信すると、特性線を基に、受電装置１０１とは異なる物体の存在確率を算出する。上記の物体の存在確率は、異物の存在確率である。

【0140】

ステップＦ９２０では、制御部３００は、送信部として機能し、物体の存在確率に基づいて、物体の存在確率と特性線の再導出要求を受電装置１０１に送信する。特性線の再導出要求は、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎの再実行の開始要求である。具体的には、制御部３００は、物体の存在確率（４０％）が第１の閾値以上ではなく、且つ、第２の閾値以上である場合には、物体の存在確率と特性線の再導出要求を受電装置１０１に送信する。第２の閾値は、第１の閾値より小さい。また、制御部３００は、物体の存在確率が第１の閾値以上ではなく、且つ、第２の閾値以上である状態が所定時間継続した場合には、物体の存在確率と特性線の再導出要求を受電装置１０１に送信してもよい。

【0141】

ステップＦ９２１は、ステップＦ９２０の送信後の処理である。ステップＦ９２１では、制御部３００は、異なる送電電力値の電力を順に受電装置１０１に送電した場合の受電装置１０１の受電電力値を受電装置１０１から受信し、送電電力値に対する受電電力値の関係を示す特性線を導出する。

【0142】

次に、図８の処理を説明する。ステップＦ８２０では、制御部３００は、送信部として機能し、物体の存在確率（８０％）が第１の閾値以上である場合には、特性線の再導出要求を受電装置１０１に送信せず、物体の存在確率を受電装置１０１に送信する。

【0143】

次に、図６及び図７の処理を説明する。制御部３００は、物体の存在確率（０％）が第２の閾値以上ではなく（Ｓ６０８でＮＯ）、且つ、ステップＳ６０３で受信した受電電力値が特性線の最大の受電電力値Ｐｒ２より大きい場合には（Ｓ６０９でＹＥＳ）、ステップＳ６１０に進む。

【0144】

なお、ステップＳ６０９では、制御部３００は、ステップＳ６０３で受信した受電電力値が特性線の最大の受電電力値Ｐｒ２に対して所定割合より大きい場合に、ステップＳ６１０に進んでもよい。また、ステップＳ６０９では、制御部３００は、ステップＳ６０３で受信した受電電力値から特性線の最大の受電電力値Ｐｒ２を減算した値が所定値より大きい場合に、ステップＳ６１０に進んでもよい。

【0145】

ステップＳ６１１では、制御部３００は、送信部として機能し、物体の存在確率と特性線の受電電力値の追加要求を受電装置１０１に送信する（Ｆ７１９）。特性線の受電電力値の追加要求は、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎの追加実行の開始要求である。なお、ステップＳ６０７では、制御部３００は、特性線の受電電力値の追加要求を受電装置１０１に送信せず、物体の存在確率を受電装置１０１に送信する。

【0146】

ステップＦ７１９の送信後、ステップＦ７２０では、制御部３００は、受電装置１０１から受電装置１０１の受電電力値を受信する。ステップＦ７２１では、制御部３００は、修正部として機能し、その受信した受電電力値を基に、特性線の端点を延長することにより特性線を修正する。

【0147】

本実施形態によれば、送電装置１０２は、受電装置１０１とは異なる物体の存在確率に基づく情報を受電装置１０１に適切に送信することができる。

【0148】

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、異物検出処理を実施する主体である送電装置１０２が、算出した異物の存在確率に応じて異物検出情報に処理の開始要求を示す情報を含めるか否かを判定し、制御を行うようにした。しかしながら、受電装置１０１が受信する異物検出情報は、全て適切な情報で構成されているとは限らない。すなわち、異物の存在確率は高いが、受電装置１０１は、送受電処理の継続を指示するような要求を含む異物検出情報を受信するか否かを制御できない。したがって、無線電力伝送システム１００の安全性をより向上させるためには、受電装置１０１も適切な制御を行うことが望ましい。第２の実施形態では、その一例として、受電装置１０１は、異物検出情報により要求された処理を開始するか否かを判定し、制御を行う。

【0149】

（受電装置の処理の流れ）
図１０は、第２の実施形態に係る受電装置１０１の制御方法を示すフローチャートである。図１０の処理は、例えば受電装置１０１の制御部２００がメモリ２０９から読み出したプログラムを実行することによって、実現される。なお、以下の処理の少なくとも一部は、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る。また、図１０の処理は、受電装置１０１が送電装置１０２から異物検出情報を受信したことに応じて実行されるが、これに限らず、他の契機によって図１０の処理が開始されてもよい。

【0150】

ステップＳ１００１では、制御部２００は、送電装置１０２から異物検出情報を受信すると、異物検出情報に含まれる異物の存在確率を示す情報を基に、異物の存在確率が第１の閾値以上であるか否かを判定する。制御部２００は、異物の存在確率が第１の閾値以上である場合（Ｓ１００１でＹＥＳ）、ステップＳ１００２に進み、異物の存在確率が第１の閾値以上でない場合（Ｓ１００１でＮＯ）、ステップＳ１００３に進む。

【0151】

ステップＳ１００２では、制御部２００は、受電を停止するように制御し、図１０の処理を終了する。このように、制御部２００は、異物の存在確率が第１の閾値以上である場合には、即座に受電を停止することで、発熱や発火等を抑制することができる。

【0152】

ステップＳ１００３では、制御部２００は、異物の存在確率が第２の閾値以上であるか否かを判定する。制御部２００は、異物の存在確率が第２の閾値以上である場合（Ｓ１００３でＹＥＳ）、ステップＳ１００４に進み、異物の存在確率が第２の閾値以上でない場合（Ｓ１００３でＮＯ）、ステップＳ１００７に進む。

【0153】

ステップＳ１００４では、制御部２００は、受信した異物検出情報にＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎの再実行の開始要求を示す情報が含まれているか否かを判定する。制御部２００は、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎの再実行の開始要求を示す情報が含まれている場合（Ｓ１００４でＹＥＳ）、ステップＳ１００５に進む。また、制御部２００は、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎの再実行の開始要求を示す情報が含まれていない場合（Ｓ１００４でＮＯ）、ステップＳ１００６に進む。

【0154】

ステップＳ１００５では、制御部２００は、送電装置１０２に対して、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎの再実行を開始するように制御し、図１０の処理を終了する。

【0155】

ステップＳ１００６では、制御部２００は、受電電力を下げるように制御し、図１０の処理を終了する。

【0156】

このように、制御部２００は、異物の存在確率が第１の閾値以上ではないが第２の閾値以上である場合には、発熱や位置ずれ等により電力損失が増加していると想定し、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎの再実行または受電電力を下げるように制御する。これにより、無線電力伝送システム１００は、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブ１１０２の特性が変化した状態での高出力による送受電の継続を抑制することができる。

【0157】

ステップＳ１００７では、制御部２００は、受信した異物検出情報に処理の開始の要求を示す情報が含まれているか否かを判定する。制御部２００は、処理の開始の要求を示す情報が含まれている場合（Ｓ１００７でＹＥＳ）、ステップＳ１００８に進み、処理の開始の要求を示す情報が含まれていない場合（Ｓ１００７でＮＯ）、図１０の処理を終了する。

【0158】

ステップＳ１００８では、制御部２００は、上記の処理の開始の要求に応じた処理を開始するように制御し、図１０の処理を終了する。

【0159】

以上の処理によれば、制御部２００は、受信した異物検出情報に含まれる異物の存在確率を示す情報に応じて適切な処理開始の制御を行うことにより、より安全で高効率な無線電力伝送システム１００を実現することができる。

【0160】

図９のステップＦ９０９は、送電装置１０２が送電電力値に対する受電電力値の関係を示す特性線を導出するための処理である。特性線は、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブ１１０２である。ステップＦ９０９では、制御部２００は、送信部として機能し、送電装置１０２が異なる送電電力値Ｐｔ１，Ｐｔ２の電力を順に受電装置１０１に送電した場合の受電装置１０１の受電電力値Ｐｒ１，Ｐｒ２を送電装置１０２に送信する。

【0161】

図５のステップＳ５０５で送電装置１０２が無線送電を開始後、図９のステップＦ９１７では、制御部２００は、受電装置１０１の受電電力値を送電装置１０２に送信する。ステップＦ９２０では、制御部２００は、受信部として機能し、送電装置１０２が受電装置１０１の受電電力値と特性線に基づき算出した受電装置１０１とは異なる物体の存在確率を送電装置１０２から受信する。物体の存在確率は、異物の存在確率である。

【0162】

図１０において、制御部２００は、物体の存在確率が第２の閾値以上であり（Ｓ１００３でＹＥＳ）、且つ、特性線の再導出要求を送電装置１０２から受信した場合には（Ｓ１００４でＹＥＳ）、ステップＳ１００５に進む。特性線の再導出要求は、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎの再実行の開始要求である。

【0163】

ステップＳ１００５は、送電装置１０２が送電電力値に対する受電電力値の関係を示す特性線を導出するための処理である。ステップＳ１００５では、制御部２００は、送信部として機能し、送電装置１０２が異なる送電電力値の電力を順に受電装置１０１に送電した場合の受電装置１０１の受電電力値を送電装置１０２に送信する。

【0164】

また、制御部２００は、物体の存在確率が第２の閾値以上であり（Ｓ１００３でＹＥＳ）、且つ、特性線の再導出要求を送電装置１０２から受信していない場合には（Ｓ１００４でＮＯ）、ステップＳ１００６に進む。ステップＳ１００６では、制御部２００は、制御部として機能し、受電電力を下げるように制御する。

【0165】

また、制御部２００は、物体の存在確率が第１の閾値以上である場合には（Ｓ１００１でＹＥＳ）、ステップＳ１００２に進む。ステップＳ１００２では、制御部２００は、制御部として機能し、受電を停止するように制御する。

【0166】

また、制御部２００は、物体の存在確率が第２の閾値以上ではなく（Ｓ１００３でＮＯ）、且つ、特性線の受電電力値の追加要求を送電装置１０２から受信した場合には（Ｓ１００７でＹＥＳ、図７のＦ７１９）、ステップＳ１００８に進む。特性線の受電電力値の追加要求は、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎの追加実行の開始要求である。ステップＳ１００８では、制御部２００は、送信部として機能し、受電装置１０１の受電電力値を送電装置１０２に送信する（図７のＦ７２０）。

【0167】

制御部２００は、受信部として機能し、異物の存在確率を含む異物検出信号を送電装置１０２から受信する。図１０のステップＳ１００１では、制御部２００は、異物の存在確率が第１の閾値より大きい場合には、ステップＳ１００２に進み、受電を停止するように制御する。

【0168】

ステップＳ１００４では、制御部２００は、受信した異物検出信号が異物の存在確率を決定するために用いるパラメータ（受電装置１０１の受電電力値）の再取得に係る処理を要求する情報を含む場合、ステップＳ１００５に進む。ステップＳ１００５では、制御部２００は、パラメータの再取得に係る処理を実行する。

【0169】

ステップＳ１００７では、制御部２００は、受信した異物検出信号が異物の存在確率を決定するために用いるパラメータ（受電装置１０１の受電電力値）の追加取得に係る処理を要求する情報を含む場合、ステップＳ１００８に進む。ステップＳ１００８では、制御部２００は、パラメータの追加取得に係る処理を実行する。

【0170】

ステップＳ１００４では、制御部２００は、異物の存在確率が第１の閾値より小さく、且つ、第２の閾値より大きく、且つ、受信した異物検出信号がパラメータの再取得に係る処理を要求する情報を含む場合、ステップＳ１００５に進む。また、制御部２００は、異物の存在確率が第１の閾値より小さく、且つ、第２の閾値より大きく、且つ、受信した異物検出信号がパラメータの再取得に係る処理を要求する情報を含まない場合、ステップＳ１００６に進み、受電電力を下げるように制御する。

【0171】

ステップＳ１００７では、制御部２００は、異物の存在確率が第１の閾値より小さく、且つ、第２の閾値より小さく、且つ、受信した異物検出信号がパラメータの追加取得に係る処理を要求する情報を含む場合、ステップＳ１００８に進む。ステップＳ１００８では、制御部２００は、パラメータの追加取得に係る処理を実行する。

【0172】

本実施形態によれば、受電装置１０１は、受電装置１０１とは異なる物体の存在確率に基づく情報を送電装置１０２から適切に受信することができる。

【0173】

（その他の実施形態）
第１および第２の実施形態では、送電装置１０２は、異物検出処理として電力損失に基づいた異物検出手法であるパワーロス手法を用いて異物の存在確率を算出するようにしたが、他の手法を用いて算出してもよい。例えば、送電装置１０２は、送電波形の減衰状態を表す時間領域におけるＱ値に基づいて異物検出を行い、異物の存在確率を算出してもよい。送電装置１０２と受電装置１０１の近傍に異物が存在する場合には、当該異物によってエネルギー損失が発生してＱ値が低下するため、送電装置１０２は、異物が存在する場合と存在しない場合のＱ値の比率や差分等から、異物の存在確率を算出することができる。また、送電装置１０２は、所定時間当たりの電圧値や電流値の変化量に基づいて異物の存在確率を算出してもよいし、２つ以上の値を組み合わせて存在確率を算出してもよく、これに限るものではない。このように、送電装置１０２は、他の異物検出手法を用いたり、複数の異物検出手法を組み合わせることで、より高い精度で異物の存在確率を算出することが可能となり、より安全な無線電力伝送システム１００を実現することができる。

【0174】

また、異物の存在確率が第１および第２の閾値未満であり、受電電力値がＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブ１１０２の最大の受電電力値に対して所定割合より大きくない場合、送電装置１０２は、ＡＣＫ応答して異物検出情報を通知しないようにした。しかし、その場合でも、送電装置１０２は、異物検出情報を通知してもよい。これにより、送電装置１０２は、異物の存在確率が低い場合であっても、定期的に異物検出に関する情報を通知することができる。

【0175】

第１および第２の実施形態では、異物検出情報に含める処理の開始の要求を示す情報は、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎの追加実行や再実行といった送受電の継続が前提となる要求としたが、例えば、受電電力の抑制や受電停止等の要求であってもよい。このとき、異物検出処理により算出された異物の存在確率が高い場合には、送電装置１０２は、当該要求を示す情報を含めた異物検出情報を受電装置１０１に送信する。これにより、送電装置１０２は、異物の存在確率が高い場合に、より確実に送受電を抑制または停止することが可能となり、より安全な無線電力伝送システム１００を実現することができる。

【0176】

第１および第２の実施形態では、送電装置１０２は、異物検出処理を行った後に異物検出情報を通知するようにしたが、別のタイミングで通知してもよい。このとき、異物検出処理が行われていない、もしくは、異物の存在確率が不明である場合には、送電装置１０２は、異物の存在確率を示す情報を特定の値（例えば、０）として異物検出情報を通知するようにしてもよい。また、送電装置１０２は、処理の開始の要求を示す情報を特定の値（例えば、０ｘＦＦ）として通知してもよく、これに限るものではない。一方、異物検出処理が行われていない、もしくは、異物の存在確率が不明であることを示す異物検出情報を受電装置１０１が受信した場合には、受電装置１０１は、受電電力や送電出力やＧＰを所定値より上げない（または、所定値まで下げる）ように制御してもよい。これにより、受電装置１０１は、異物検出処理が行われていない状態、すなわち、異物が存在する可能性を否定できない状態での高出力による送受電を抑制することができる。

【0177】

送電装置１０２は、異物の存在確率が第２の閾値以上である場合、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎの再実行を示す情報を、異物の存在確率が第２の閾値未満である場合、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎの追加実行の開始要求を示す情報を異物検出情報に含めるようにした。しかし、送電装置１０２は、逆の情報を異物検出情報に含めるようにしてもよい。

【0178】

本開示は、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み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。

【0179】

なお、上述の実施形態は、何れも本開示を実施するにあたっての具体例を示したものに過ぎず、これらによって本開示の技術的範囲が限定的に解釈されない。すなわち、本開示はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

【符号の説明】

【0180】

３００：制御部、３０１：電源部、３０２：送電部、３０３：送電コイル、３０４：通信部、３０５：共振コンデンサ、３０６：スイッチ、３０７：メモリ、３０８：タイマ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】