(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】P2023181742
(43)【公開日】2023-12-25
(54)【発明の名称】送電装置、送電装置の制御方法、およびプログラム
(51)【国際特許分類】
H02J 50/60 20160101AFI20231218BHJP
H02J 50/10 20160101ALI20231218BHJP
H02J 50/40 20160101ALI20231218BHJP
H02J 7/00 20060101ALI20231218BHJP
【ＦＩ】
H02J50/60
H02J50/10
H02J50/40
H02J7/00 P
H02J7/00 301D
【審査請求】未請求
【請求項の数】17
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022095053
(22)【出願日】2022-06-13
(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】100114775
【弁理士】
【氏名又は名称】高岡 亮一
(74)【代理人】
【識別番号】100121511
【弁理士】
【氏名又は名称】小田 直
(74)【代理人】
【識別番号】100208580
【弁理士】
【氏名又は名称】三好 玲奈
(72)【発明者】
【氏名】平松 朋樹
【テーマコード（参考）】
5G503
【Ｆターム（参考）】
5G503AA01
5G503BA01
5G503BB01
5G503FA06
5G503GB08
(57)【要約】
【課題】無線電力伝送を行うための複数の送電コイルを備え、受電装置が要求する無線電力伝送の停止期間中に物体を検出する制御を可能とする送電装置を提供する。
【解決手段】送電装置１０１は複数の送電コイル２０７を備え、受電装置１０２へ無線電力伝送を行う。送電装置１０１は、送電コイル２０７を用いて物体を検出する。検出された物体が受電装置１０２である場合、送電装置１０１は、その物体が検出された送電コイル２０７の識別情報を記憶する。送電装置１０１は、受電装置１０２から無線電力伝送の停止要求を受信すると（Ｓ６０１）、無線電力伝送の停止期間中に、記憶された識別情報に対応する送電コイル２０７を用いて物体の検出を行う（Ｓ６０４）。
【選択図】 図７
【解決手段】送電装置１０１は複数の送電コイル２０７を備え、受電装置１０２へ無線電力伝送を行う。送電装置１０１は、送電コイル２０７を用いて物体を検出する。検出された物体が受電装置１０２である場合、送電装置１０１は、その物体が検出された送電コイル２０７の識別情報を記憶する。送電装置１０１は、受電装置１０２から無線電力伝送の停止要求を受信すると（Ｓ６０１）、無線電力伝送の停止期間中に、記憶された識別情報に対応する送電コイル２０７を用いて物体の検出を行う（Ｓ６０４）。
【選択図】 図７
【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の送電コイルを備え、受電装置への無線電力伝送を行う送電装置であって、
前記送電コイルを用いて物体を検出する検出手段と、
前記受電装置からの信号を受信する受信手段と、
前記送電コイルの識別情報を記憶する記憶手段と、
前記複数の送電コイルから送電に用いる送電コイルを選択する選択手段と、
前記検出手段により検出された物体が前記受電装置である場合、当該物体が検出された前記送電コイルの識別情報を前記記憶手段に記憶させる制御を行う制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記受信手段が前記受電装置から無線電力伝送の停止要求を受信した場合、無線電力伝送の停止期間中に、前記選択手段により選択された前記識別情報に対応する前記送電コイルを用いて、前記検出手段により物体を検出する制御を行う
ことを特徴とする送電装置。
前記送電コイルを用いて物体を検出する検出手段と、
前記受電装置からの信号を受信する受信手段と、
前記送電コイルの識別情報を記憶する記憶手段と、
前記複数の送電コイルから送電に用いる送電コイルを選択する選択手段と、
前記検出手段により検出された物体が前記受電装置である場合、当該物体が検出された前記送電コイルの識別情報を前記記憶手段に記憶させる制御を行う制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記受信手段が前記受電装置から無線電力伝送の停止要求を受信した場合、無線電力伝送の停止期間中に、前記選択手段により選択された前記識別情報に対応する前記送電コイルを用いて、前記検出手段により物体を検出する制御を行う
ことを特徴とする送電装置。
【請求項2】
前記制御手段は、前記受信手段が前記停止要求を受信した場合に停止期間を決定する
ことを特徴とする請求項１に記載の送電装置。
ことを特徴とする請求項１に記載の送電装置。
【請求項3】
前記制御手段は、前記送電コイルに対して前記受電装置が載置されている状態、または前記受電装置とは異なる物体が載置されている状態、または前記物体が載置されていない状態の判定を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の送電装置。
ことを特徴とする請求項１に記載の送電装置。
【請求項4】
前記制御手段は、前記受信手段が前記停止要求を受信した場合であって、かつ前記送電コイルに対して前記受電装置が載置されている状態ではないと判定した場合、前記停止期間が経過する前に前記無線電力伝送の停止に係る処理を終了させる制御を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の送電装置。
ことを特徴とする請求項１に記載の送電装置。
【請求項5】
前記制御手段は、前記無線電力伝送の停止に係る処理を終了させる制御を行ってから、前記記憶手段により記憶された識別情報に対応しない送電コイルまたは当該送電コイルを含む送電コイル群を用いて前記検出手段により前記物体を検出する制御を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の送電装置。
ことを特徴とする請求項１に記載の送電装置。
【請求項6】
前記制御手段は、前記停止期間が経過した後、前記記憶手段により記憶された識別情報に対応する前記送電コイルを用いて前記検出手段による検出を行い、前記送電コイルに対して前記受電装置が載置されている状態、または前記受電装置とは異なる物体が載置されている状態、または前記物体が載置されていない状態の判定を行う
ことを特徴とする請求項１に記載の送電装置。
ことを特徴とする請求項１に記載の送電装置。
【請求項7】
前記制御手段は、前記停止期間が経過した後、デジタルピングを用いて前記状態の判定を行う
ことを特徴とする請求項６に記載の送電装置。
ことを特徴とする請求項６に記載の送電装置。
【請求項8】
前記制御手段は、前記送電コイルに係る品質係数の変化、または前記送電装置の送電電力と前記受電装置の受電電力との差分、または前記送電コイルと前記受電装置が備える受電コイルとの結合係数の変化量により前記状態の判定を行う
ことを特徴とする請求項３に記載の送電装置。
ことを特徴とする請求項３に記載の送電装置。
【請求項9】
前記制御手段は、前記停止期間にアナログピングを用いて前記検出手段により前記物体を検出する制御を行う
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の送電装置。
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の送電装置。
【請求項10】
前記制御手段は、前記送電コイルに対して前記受電装置とは異なる物体が載置されている状態であると判定した場合、前記停止期間が経過する前に前記無線電力伝送の停止に係る処理を終了させる制御を行う
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の送電装置。
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の送電装置。
【請求項11】
前記制御手段は、前記送電装置に対して前記受電装置の載置位置がずれた状態である場合、前記記憶手段に記憶された前記識別情報に対応する第１の送電コイルの近傍の第２の送電コイルからアナログピングの送信を行って前記検出手段により前記物体を検出する制御を行う
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の送電装置。
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の送電装置。
【請求項12】
前記制御手段は、前記第２の送電コイルに対して前記受電装置が載置されている状態であると判定した場合、前記第２の送電コイルからデジタルピングの送信を行い、前記受電装置が前記停止期間の開始前に検知された受電装置であるか否かを判定する
ことを特徴とする請求項１１に記載の送電装置。
ことを特徴とする請求項１１に記載の送電装置。
【請求項13】
前記制御手段は、前記受信手段が前記停止要求を受信した場合、前記受電装置への送電を停止する制御を行う
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の送電装置。
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の送電装置。
【請求項14】
車輪と、バッテリと、を有し、
前記送電コイルは、前記バッテリの電力を用いて、前記受電装置に無線で送電する
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の送電装置。
前記送電コイルは、前記バッテリの電力を用いて、前記受電装置に無線で送電する
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の送電装置。
【請求項15】
車両内に設置される
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の送電装置。
ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の送電装置。
【請求項16】
複数の送電コイルを備え、受電装置への無線電力伝送を行う送電装置にて実行される制御方法であって、
前記送電コイルを用いて物体を検出する第１の検出工程と、
前記受電装置からの信号を受信する受信工程と、
前記複数の送電コイルから送電に用いる送電コイルを選択する選択工程と、
前記第１の検出工程で検出された物体が前記受電装置である場合、当該物体が検出された前記送電コイルの識別情報を記憶手段に記憶させる記憶工程と、
前記受信工程において前記受電装置から無線電力伝送の停止要求を受信した場合、無線電力伝送の停止期間中に、前記選択工程において選択された前記識別情報に対応する前記送電コイルを用いて、前記物体を検出する第２の検出工程と、を有する
ことを特徴とする送電装置の制御方法。
前記送電コイルを用いて物体を検出する第１の検出工程と、
前記受電装置からの信号を受信する受信工程と、
前記複数の送電コイルから送電に用いる送電コイルを選択する選択工程と、
前記第１の検出工程で検出された物体が前記受電装置である場合、当該物体が検出された前記送電コイルの識別情報を記憶手段に記憶させる記憶工程と、
前記受信工程において前記受電装置から無線電力伝送の停止要求を受信した場合、無線電力伝送の停止期間中に、前記選択工程において選択された前記識別情報に対応する前記送電コイルを用いて、前記物体を検出する第２の検出工程と、を有する
ことを特徴とする送電装置の制御方法。
【請求項17】
請求項１６に記載の各工程をコンピュータに実行させる
ことを特徴とするプログラム。
ことを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、無線電力伝送の技術に関する。
【背景技術】
【0002】
標準化団体Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍが無線充電規格として策定した規格（以下、ＷＰＣ規格という）が広く知られている。特許文献１では、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。ＷＰＣ規格にて、送受電とそのための制御通信は磁気誘導（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ）によって行われる。
【0003】
無線通信方式の一種としてＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）方式がある。ＮＦＣタグは、電池を有しておらず、通信相手から通信時に送信される電磁波のエネルギーを用いて駆動される。ＮＦＣタグに対して上述の無線電力伝送が行われた場合、ＮＦＣタグのアンテナ素子等がダメージを受ける可能性がある。そのような事態を回避するためにＷＰＣ規格では、送受電を開始する際、送電装置と受電装置との間で送受電停止期間が設けられている。送受電停止期間内に受電装置はＮＦＣに関する規格（ＮＦＣ規格）に基づく通信によってＮＦＣタグの検出を行う。ＮＦＣタグの検出結果に応じて、送受電停止期間の終了後に送受電を停止するか再開するかが決定される。
また、特許文献２には、複数の送電コイルを備え、充電面の大部分にわたって電子デバイスを効率的に充電できるワイヤレス充電マットが開示されている。
また、特許文献２には、複数の送電コイルを備え、充電面の大部分にわたって電子デバイスを効率的に充電できるワイヤレス充電マットが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開２０１５－５６９５９号公報
【特許文献2】特開２０１８－１８６６９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ＷＰＣ規格において、送電装置は送受電停止期間中に一切の通信を行わないので、送電装置に対する受電装置の載置状態を検出できない。したがって、当該期間中に受電装置が取り除かれた場合であっても、送電装置は送受電停止期間の終了時点まで待機することとなる。これを回避する方法として、送電装置が送受電停止期間中であっても物体の載置状態の検出を行うためにアナログピング（Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇ）を送信する方法が考えられる。しかしながら、複数の送電コイルを備える送電装置において、送受電停止期間中にＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇを送信する場合の適切な制御方法については、これまで検討されていなかった。
本開示は、無線電力伝送を行うための複数の送電コイルを備え、受電装置が要求する無線電力伝送の停止期間中に物体を検出する制御を可能とする送電装置の提供を目的とする。
本開示は、無線電力伝送を行うための複数の送電コイルを備え、受電装置が要求する無線電力伝送の停止期間中に物体を検出する制御を可能とする送電装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の実施形態の送電装置は、複数の送電コイルを備え、受電装置への無線電力伝送を行う送電装置であって、前記送電コイルを用いて物体を検出する検出手段と、前記受電装置からの信号を受信する受信手段と、前記送電コイルの識別情報を記憶する記憶手段と、前記複数の送電コイルから送電に用いる送電コイルを選択する選択手段と、前記検出手段により検出された物体が前記受電装置である場合、当該物体が検出された前記送電コイルの識別情報を前記記憶手段に記憶させる制御を行う制御手段と、を備える。前記制御手段は、前記受信手段が前記受電装置から無線電力伝送の停止要求を受信した場合、無線電力伝送の停止期間中に、前記選択手段により選択された前記識別情報に対応する前記送電コイルを用いて、前記検出手段により物体を検出する制御を行う。
【発明の効果】
【0007】
本開示によれば、無線電力伝送を行うための複数の送電コイルを備え、受電装置が要求する無線電力伝送の停止期間中に物体を検出する制御を可能とする送電装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】非接触充電システムの構成例を示す図である。
【図2】送電装置の構成例を示すブロック図である。
【図3】受電装置の構成例を示すブロック図である。
【図4】送電コイル群の配置例を示す図である。
【図5】パワーロス法による物体の検出処理を説明する図である。
【図6】実施形態に係る送電装置による処理のフローチャートである。
【図7】ＮＦＣタグ検出処理期間における処理のフローチャートである。
【図8】第１の処理例の動作シーケンス図である。
【図9】第２の処理例の動作シーケンス図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本開示の実施形態について添付図面を参照して詳しく説明する。なお、本開示の実施形態における複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、複数の特徴を任意に組み合わせてもよい。図面において同一または同様の構成に対して同一の参照符号を付すことで、重複した説明を省略する。実施形態ではＷＰＣ規格に準拠したシステムの例を示す。
【0010】
図１は、本実施形態に係る無線電力伝送システムの一例としての非接触充電システムの構成を示す。本システムは、送電装置１０１と受電装置１０２とを含んで構成される。以下では記載を簡潔にするために、送電装置１０１をＴＸと呼び、受電装置１０２をＲＸと呼ぶ場合がある。ＴＸは、充電台１０３に載置されたＲＸに対して無線で送電する電子機器である。ＲＸは、送電装置１０１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。点線枠の範囲１０４は、ＲＸが、ＴＸから送電される電力を受電可能な範囲を示している。
【0011】
ＲＸとＴＸ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することが可能である。例えばＲＸはスマートフォンであり、ＴＸはそのスマートフォンのバッテリを充電するためのアクセサリ機器である。
【0012】
本システムでは、ＷＰＣ規格に基づいて、非接触充電のための電磁誘導方式を用いた無線電力伝送が行われる。ＲＸとＴＸは、ＲＸの受電コイルとＴＸの送電コイルとの間で、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（非接触電力伝送方式）については、ＷＰＣ規格で規定された方式に限られず、他の電磁誘導方式、磁界共鳴方式、電界共鳴方式、マイクロ波方式、レーザー等を利用した方式でもよい。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。
【0013】
ＷＰＣ規格では、ＲＸがＴＸから受電する際に保証される電力の大きさがＧｕａｒａｎｔｅｅｄ Ｐｏｗｅｒ（以下、「ＧＰ」という）の値によって規定される。ＧＰは、例えばＲＸとＴＸと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、充電用の回路等のＲＸの負荷へ出力されることが保証される電力値を示す。例えばＧＰの値を１５（ワット）とする。この場合、受電コイルと送電コイルとの位置関係が変動して送電効率が低下したとしても、ＴＸは、ＲＸ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を行ってＲＸに送電する。
【0014】
またＷＰＣ規格では、ＴＸの周囲に（受電アンテナ近傍に）受電装置ではない物体が存在することをＴＸが検出する方法が規定されている。当該物体を異物と称することがある。より詳細には、第１の方法は、ＴＸにおける送電アンテナ（送電コイル）の品質係数（Ｑ値）の変化に基づく異物検出方法である。第２の方法（パワーロス法）は、ＴＸの送電電力とＲＸの受電電力との差分に基づく異物検出方法である。第１の方法は、電力伝送前（ＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズまたはＲｅｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズ）に実施される。また第２の方法は、後述するＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎ処理が行われたデータに基づいて、電力伝送中（Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズ）に実施される。異物検出処理の詳細については後述する。
【0015】
ところで、ＲＸ（およびＲＸが組み込まれた製品）またはＴＸ（およびＴＸが組み込まれた製品）を構成する複数の部品には必要不可欠な金属部品がありうる。送電コイルが無線送電する電力にさらされた場合、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。このような金属部品には、例えば、送電コイルまたは受電コイルの周辺の金属フレームがある。本実施形態の異物とは、送電コイルが無線送電する電力にさらされた場合に熱を発生する可能性のある導体部品のうち、前記金属部品を除く物体のことである。例えば、クリップ、ＩＣカード等が異物に相当する。
【0016】
ＲＸとＴＸが行う通信には、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がある。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。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おり、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。以下、各種フェーズについて説明する。
【0017】
電力伝送前のフェーズは、Ｐｉｎｇフェーズ、Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎフェーズ、Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズ、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズを含みうる。なお、以下ではＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎフェーズを、Ｉ＆Ｃフェーズと表記する。Ｐｉｎｇフェーズでは、ＴＸが、アナログピング（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を検知する。例えばＴＸは、充電台１０３に受電装置１０２や導体片等が載置されたことを検出可能である。その後、ＴＸはＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇより電力が大きいデジタルピング（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇ）を送信する。Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの大きさは、ＴＸの上に載置されたＲＸの制御部が起動するのに十分な電力である。ＲＸは、受電電圧の大きさをＳｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ ＰａｃｋｅｔによりＴＸへ通知する。このように、ＴＸは、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを受信したＲＸからの応答を受信することにより、Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇによって検知された物体がＲＸであることを認識する。
【0018】
ＴＸがＲＸから受電電圧の大きさに関する通知を受けとると、Ｉ＆Ｃフェーズに遷移する。また、ＴＸはＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの送信前に、送電アンテナ（送電コイル）の品質係数（Ｑ－Ｆａｃｔｏｒ）の測定を行う。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、ＴＸがＲＸを識別し、ＲＸから機器構成情報（能力情報）を取得する。そのため、ＲＸはＩＤ ＰａｃｋｅｔおよびＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ＰａｃｋｅｔをＴＸに送信する。ＩＤ ＰａｃｋｅｔにはＲＸの識別情報が含まれ、Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐａｃｋｅｔには、ＲＸ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ＴＸは、アクノリッジ（肯定応答であり、以下、ＡＣＫと記す）で応答する。そして、Ｉ＆Ｃフェーズが終了する。
【0019】
Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズでは、ＲＸが要求する電力やＴＸの送電能力等に基づいて、保証電力であるＧＰ（Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ Ｐｏｗｅｒ）値が決定される。ＧＰ値は、例えば受電装置と送電装置の位置関係が変動して受電アンテナと送電アンテナとの間の送電効率が低下したとしても、受電装置の負荷（例えば、充電用の回路、バッテリ等）への出力が保証される電力値を示す。例えばＧＰが５ワットの場合、受電アンテナと送電アンテナの位置関係が変動して送電効率が低下したとしても、送電装置は、受電装置内の負荷へ５ワットを出力することができるように制御して送電を行う。ＧＰ値はＲＸとＴＸとが合意した電力値である。またＴＸは、ＲＸ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。ＷＰＣ規格では、一旦Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズに移行した後、ＲＸから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を、Ｒｅｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズと呼ぶ。
【0020】
Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズでは、ＷＰＣ規格に基づいて、ＲＸが所定の受電電力値をＴＸへ通知し、ＴＸが効率よく送電するための調整を行う。所定の受電電力値は、例えば軽負荷状態における受電電力値や最大負荷状態における受電電力値である。ＴＸは、ＲＸから通知された受電電力値を、パワーロス法による異物検出処理に使用することができる。
【0021】
Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズでは、送電の継続、および、エラー処理や満充電による送電停止等のための制御が行われる。ＴＸとＲＸは、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、ＴＸとＲＸ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一致する。図１に示される範囲１０４は、ＴＸの送電アンテナとＲＸの受電アンテナによって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、ＴＸに対してＲＸが「載置された」とは、ＲＸ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ＲＸが載置されない状態をも含むものとする。
【0022】
続いて図２および図３を参照して、送電装置１０１（ＴＸ）および受電装置１０２（ＲＸ）の構成について説明する。図２はＴＸの構成例を示す図である。ＴＸは、制御部２０１、電源部２０２、送電回路２０３、通信部２０４、メモリ２０５、選択部２０６、および、送電コイル２０７を有する。送電コイル群２０８は複数の送電コイル２０７からなる。
【0023】
制御部２０１はＴＸ全体を制御し、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。あるいは、制御部２０１は、後述の処理を実行するように構成された、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）やフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）等を含んでもよい。
【0024】
電源部２０２は、少なくとも制御部２０１および送電回路２０３が動作する際の電力を供給する電源を有する。電源部２０２は、例えば、商用電源から電力供給を受ける有線受電回路やバッテリ等を備える。
【0025】
送電回路２０３は、送電コイル群２０８における任意の送電コイル２０７の交流電圧および交流電流を発生させる。送電回路２０３は、例えば、電源部２０２が供給する直流電圧を、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）を使用したハーフブリッジ構成またはフルブリッジ構成のスイッチング回路を用いて交流電圧に変換する。この場合、送電回路２０３は、ＦＥＴのＯＮ／ＯＦＦを制御するゲ－トドライバを含む。
【0026】
通信部２０４は、受電装置１０２の通信部（図３の第１通信部３０４）との間で、ＷＰＣ規格に基づいた無線電力伝送の制御通信を行う。通信部２０４が実行するインバンド通信は、送電回路２０３が発生する交流電圧または電流を変調し、無線電力に対して通信対象データの信号が重畳される通信である。制御部２０１に接続されたメモリ２０５は、送電装置１０１や無線電力伝送システムの各要素および全体の状態に関するデータ等を記憶する。
【0027】
送電コイル群２０８を構成する複数の送電コイル２０７のうち、任意の１つまたは複数の送電コイルは送電回路２０３に接続される。選択部２０６は送電コイル群２０８における任意の１つまたは複数の送電コイル２０７と送電回路２０３とを接続する。制御部２０１から選択部２０６への制御指令にしたがって、選択部２０６を切り替える制御が行われることにより、送電回路２０３をいずれの送電コイルに接続するかが決定される。
【0028】
図３はＲＸの構成例を示す図である。ＲＸは、制御部３００、受電コイル３０１、整流部３０２、電圧制御部３０３、第１通信部３０４を有する。ＲＸはさらに充電部３０５、バッテリ３０６、共振コンデンサ３０７、スイッチ部３０８、メモリ３０９、タイマ３１０、第２通信部３１１を有する。
【0029】
制御部３００は、例えばメモリ３０９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、ＲＸ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うことが可能である。例えば、制御部３００はＣＰＵ、ＭＰＵ等の１つ以上のプロセッサを含んで構成される。あるいは、制御部３００は、ＡＳＩＣ等の特定の処理に専用のハードウェアや、ＦＰＧＡ等のアレイ回路を含んで構成されてもよい。制御部３００は、各種処理の実行中に記憶しておくべき情報をメモリ３０９に記憶させる。また、制御部３００は、タイマ３１０を用いた時間の計測処理を実行することができる。
【0030】
受電コイル３０１は、ＴＸの送電コイルから電力を受電する。また、受電コイル３０１は共振コンデンサ３０７と接続され、特定の周波数Ｆ２で共振する。整流部３０２は、受電コイル３０１を介して受電した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３０３は、整流部３０２から入力される直流電圧のレベルを所定レベルに変換する。所定レベルとは、制御部３００および充電部３０５等の動作が可能な直流電圧のレベルである。
【0031】
第１通信部３０４は、ＴＸとの間で、インバンド通信によってＷＰＣ規格に基づく制御通信を行う。第１通信部３０４は、受電コイル３０１から入力された電磁波を復調してＴＸから送信された情報を取得し、その電磁波を負荷変調することによってＴＸへ送信すべき情報の信号を電磁波に重畳する処理を行う。ＴＸの通信部２０４は送電コイル２０７による送電波形に重畳された信号を取得することができる。
【0032】
バッテリ３０６は、ＲＸ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３０６は、受電コイル３０１を介して受電された電力を蓄電する。共振コンデンサ３０７は受電コイル３０１と接続されている。スイッチ部３０８は受電コイル３０１と共振コンデンサ３０７を短絡する機能を有しており、制御部３００によってＯＮ／ＯＦＦ制御される。スイッチ部３０８がオンすると、受電コイル３０１と共振コンデンサ３０７による直列共振回路が形成される。この時、受電コイル３０１と共振コンデンサ３０７およびスイッチ部３０８の閉回路にのみ電流が流れ、整流部３０２および電圧制御部３０３に電流は流れない。また、スイッチ部３０８がオフすると、受電コイル３０１および共振コンデンサ３０７を介して、整流部３０２および電圧制御部３０３に電流が流れる。
【0033】
メモリ３０９は制御部３００に接続されており、各種情報を記憶する。メモリ３０９は、制御部３００とは異なる機能部によって取得された情報を記憶することが可能である。タイマ３１０は制御部３００に接続されており、各種の計時処理に使用される。例えばタイマ３１０は、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計数値が減少するカウントダウンタイマの機能を有する。
【0034】
第２通信部３１１は、ＮＦＣ機能を用いて他のＮＦＣ機器と通信を行う。他のＮＦＣ機器には、ＮＦＣタグが含まれるものとする。ＲＸは、第２通信部３１１によって、ＮＦＣタグの存在を検出することができる。第２通信部３１１は、受電コイル３０１とは異なるアンテナ（不図示）を有している。また第２通信部３１１は、制御部３００によって制御されるが、この実施形態に限定されることはない。ＲＸを内蔵する図示しない他の装置（カメラ、スマートフォン、タブレットＰＣ、ラップトップＰＣ等）の制御部により第２通信部３１１が制御される構成であってもよい。図２および図３に示される構成は一例であり、構成の一部は他の同様の機能を果たす構成と置き換えられ、または省略されてもよく、別の構成要素が追加されてもよい。また１つのブロック要素が複数のブロック要素に分割されてもよいし、複数のブロック要素が１つのブロック要素に統合されてもよい。
【0035】
図４は、送電コイル群２０８の配置例を示す模式図である。本実施形態の送電コイル群２０８の配置および各送電コイルに接続可能な送電回路については、図４（Ａ）から図４（Ｅ）に示す配置を前提として説明するが、これらは例示であって、特定の配置例に限定されることはない。
【0036】
図４（Ａ）は送電コイル群２０８の一部を上面視した場合の図である。送電コイル４００から送電コイル４０５までの６つの円形コイルを示す。送電コイル４００、送電コイル４０１、および送電コイル４０２は、それらの円周の一部が他の２つの送電コイルに接するように配置される。同様に送電コイル４０３、送電コイル４０４、および送電コイル４０５は、それらの円周の一部が他の２つのコイルに接するように配置される。また送電コイル４０２、送電コイル４０３、および送電コイル４０５は、それらの円周の一部が他の２つのコイルに接するように配置される。
【0037】
図４（Ｂ）は、送電コイル４０６から送電コイル４１１までの６つの円形コイルを示し、図４（Ａ）の送電コイル４００から送電コイル４０５とは左右方向において逆に配置されている。つまり、図４（Ａ）を裏側から見た場合と同様の配置である。なお、送電コイル４０６から送電コイル４１１を含む送電コイル群については、送電コイル４００から送電コイル４０５との区別を明らかにするため、円形内に複数の縦線を便宜的に付記している。送電コイル４０９、送電コイル４１０、および送電コイル４１１は、それらの円周の一部が他の２つのコイルに接するように配置される。同様に送電コイル４０６、送電コイル４０７、および送電コイル４０８は、それらの円周の一部が他の２つのコイルに接するように配置される。送電コイル４０８、送電コイル４０９、および送電コイル４１１は、それらの円周の一部が他の２つのコイルに接するように配置される。
【0038】
図４（Ｃ）は送電コイル群全体を上面視した場合の図である。送電コイル群２１０では、図４（Ｂ）に示す送電コイル４０６から送電コイル４１１の上部に、図４（Ａ）に示す送電コイル４００から送電コイル４０５が重なり合った状態で配置されている。
【0039】
図４（Ｄ）は送電コイル４００，４０１と送電コイル４１０，４１１との位置関係を説明する図である。送電コイル４００と送電コイル４１０、および、送電コイル４０１と送電コイル４１０はそれぞれ上面視で重なっているので、これらのコイルは「重複している」と表現することにする。一方、送電コイル４００と送電コイル４１１は上面視で重複していない。また、距離４１２は、送電コイル４００の外形部と送電コイル４１１の外形部との距離（Ｄと記す）を示している。つまり送電コイル４００と送電コイル４１１とは距離Ｄだけ離れている。
【0040】
隣接する複数の送電コイルうち、第１のコイルをＡコイルと表記し、第２のコイルをＢコイルと表記する。Ａコイルが送電する電力と送電装置および受電装置の通信部が送受するインバンド通信の信号が、Ｂコイルによる送電電力およびインバンド通信の信号に重畳されることがある。この現象を本開示では干渉と表現する。複数の送電コイルが干渉すること、また干渉しないことを、以下のように定義する。ＡコイルがＢコイルに対して条件（１）または（２）を満たす場合、２つの送電コイルは「干渉しない」と表現される。
（１）Ａコイルで送受信される変調信号の電圧振幅もしくは電流振幅の変動または周波数変動がＢコイルで観測されないこと。
（２）Ａコイルで送受信される変調信号の電圧振幅もしくは電流振幅の変動または周波数変動がＢコイルで観測され、観測レベルが所定値（閾値）以下であって、かつＢコイルの変調信号を通信部が復調する際の復調性能に影響を与えないこと。
（１）Ａコイルで送受信される変調信号の電圧振幅もしくは電流振幅の変動または周波数変動がＢコイルで観測されないこと。
（２）Ａコイルで送受信される変調信号の電圧振幅もしくは電流振幅の変動または周波数変動がＢコイルで観測され、観測レベルが所定値（閾値）以下であって、かつＢコイルの変調信号を通信部が復調する際の復調性能に影響を与えないこと。
【0041】
２つの送電コイルが「干渉する」ことの定義は、条件（１），（２）に対する否定の条件から導出できる。条件（３）を満たす場合、２つの送電コイルは「干渉する」と表現される。
（３）Ａコイルで送受信される変調信号の電圧振幅もしくは電流振幅の変動または周波数変動がＢコイルで観測され、観測レベルが所定値（閾値）より大きく、かつＢコイルの変調信号を通信部が復調する際の復調性能に影響を与えること。
（３）Ａコイルで送受信される変調信号の電圧振幅もしくは電流振幅の変動または周波数変動がＢコイルで観測され、観測レベルが所定値（閾値）より大きく、かつＢコイルの変調信号を通信部が復調する際の復調性能に影響を与えること。
【0042】
また、電磁的に結合された（つまり、結合係数がゼロでない）送電コイルのうち、第１の送電コイルをＡコイルと表記し、第２の送電コイルをＢコイルと表記する。ＡコイルがＢコイルに対して条件（４）または（５）を満たす場合、２つの送電コイルは「干渉しない」と表現される。
（４）Ａコイルに印加される高周波電圧もしくは高周波電流、またはその高周波電圧変動もしくは高周波電流変動、または周波数変動による電圧がＢコイルに誘起されないこと。
（５）Ａコイルに印加される高周波電圧もしくは高周波電流、またはその高周波電圧変動もしくは高周波電流変動、または周波数変動によってＢコイルに誘起される電圧レベルが所定値（閾値）以下であること。
（４）Ａコイルに印加される高周波電圧もしくは高周波電流、またはその高周波電圧変動もしくは高周波電流変動、または周波数変動による電圧がＢコイルに誘起されないこと。
（５）Ａコイルに印加される高周波電圧もしくは高周波電流、またはその高周波電圧変動もしくは高周波電流変動、または周波数変動によってＢコイルに誘起される電圧レベルが所定値（閾値）以下であること。
【0043】
条件（６）を満たす場合、２つの送電コイルは「干渉する」と表現される。
（６）Ａコイルに印加される高周波電圧もしくは高周波電流、またはその高周波電圧変動もしくは高周波電流変動、または周波数変動によってＢコイルに誘起される電圧レベルが所定値（閾値）より大きいこと。
（６）Ａコイルに印加される高周波電圧もしくは高周波電流、またはその高周波電圧変動もしくは高周波電流変動、または周波数変動によってＢコイルに誘起される電圧レベルが所定値（閾値）より大きいこと。
【0044】
２つの送電コイルが干渉する場合、その干渉の度合いは、２つの送電コイルの位置関係によって異なる。本実施形態では、２つの送電コイルが所定の距離Ｄ（図４（Ｄ）：４１２参照）以上離れている場合に干渉しないものとする。例えば、送電コイル４００と送電コイル４１１は干渉しない。また、送電コイル４００と送電コイル４１０、送電コイル４０１と送電コイル４１０はそれぞれ重複しており、いずれも距離Ｄ以上に離れていない。よって、送電コイル４００と送電コイル４１０は干渉し、送電コイル４０１と送電コイル４１０は干渉する。なお、前記所定値（閾値）や距離ＤについてはＷＰＣ規格で規定されてもよい。
【0045】
図４（Ｅ）は送電回路が電力を供給可能な送電コイル群を示す概念図である。点線の楕円枠４１３の内側は、送電回路２０３が選択部２０６を介して接続可能な送電コイルの範囲を示している。点線の楕円枠４１３の内側に中心が含まれる送電コイル４００～４１１は送電回路２０３と接続可能である。また、所定領域４１４に載置された受電装置は、送電回路２０３に接続された送電コイルを介して充電可能である。なお、本実施形態では、所定領域４１４において最大１台の受電装置に送電することが可能である。
【0046】
次に図５を参照して、ＷＰＣ規格で規定されているパワーロス法に基づく異物検出方法について説明する。図５の横軸はＴＸ（送電装置）の送電電力を表し、縦軸はＲＸ（受電装置）の受電電力を表す。点９００，９０１，９０３は線分９０２上の点である。点９００は送電電力値Ｐｔ１および受電電力値Ｐｒ１に対応し、点９０１は送電電力値Ｐｔ２および受電電力値Ｐｒ２に対応する。点９０３は送電電力値Ｐｔ３および受電電力値Ｐｒ３に対応する。線分９０６は点９００と点９０４とを結ぶ線分である。点９０４は送電電力値Ｐｔ２＊および受電電力値Ｐｒ２に対応する。線分９０８は点９０４と点９０７とを結ぶ線分である。点９０７に対応する受電電力値はＰｒ１である。
【0047】
まずＴＸは、軽負荷（Ｌｉｇｈｔ Ｌｏａｄ）状態のＲＸに対してＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを送電する。ＴＸは、ＲＸが受電した受電電力値Ｐｒ１を、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ１）としてＲＸから受信する。このとき、ＲＸは、受電した電力を負荷（充電回路とバッテリ等）に供給しない。ＴＸは、受電電力値Ｐｒ１とその時の送電電力値Ｐｔ１をメモリに記憶する。点９００の座標を（Ｐｔ１，Ｐｒ１）と表記する。ＴＸは、送電電力値Ｐｔ１での送電時におけるＴＸとＲＸとの間の電力損失量（Ｐｌｏｓｓ１と記す）を算出する。「Ｐｌｏｓｓ１＝Ｐｔ１－Ｐｒ１」である。
次に、ＴＸは、負荷接続（Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ Ｌｏａｄ）状態のＲＸが受電した受電電力値Ｐｒ２を、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ２）としてＲＸから受信する。この時、ＲＸは、受電した電力を負荷（充電回路とバッテリ等）に供給している。ＴＸは受電電力値Ｐｒ２とその時の送電電力値Ｐｔ２をメモリに記憶する。点９０１の座標を（Ｐｔ２，Ｐｒ２）と表記する。ＴＸは、送電電力値Ｐｔ２での送電時におけるＴＸとＲＸとの間の電力損失量（Ｐｌｏｓｓ２と記す）を算出する。「Ｐｌｏｓｓ２＝Ｐｔ２－Ｐｒ２」である。
次に、ＴＸは、負荷接続（Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ Ｌｏａｄ）状態のＲＸが受電した受電電力値Ｐｒ２を、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ２）としてＲＸから受信する。この時、ＲＸは、受電した電力を負荷（充電回路とバッテリ等）に供給している。ＴＸは受電電力値Ｐｒ２とその時の送電電力値Ｐｔ２をメモリに記憶する。点９０１の座標を（Ｐｔ２，Ｐｒ２）と表記する。ＴＸは、送電電力値Ｐｔ２での送電時におけるＴＸとＲＸとの間の電力損失量（Ｐｌｏｓｓ２と記す）を算出する。「Ｐｌｏｓｓ２＝Ｐｔ２－Ｐｒ２」である。
【0048】
ＴＸは点９００と点９０１に基づいて直線補間処理を行い、線分９０２を生成する。線分９０２は、ＴＸとＲＸの周辺に異物が存在しない状態における送電電力と受電電力との関係を示している。よって、ＴＸは送電電力値と線分９０２から異物がない可能性が高い状態における受電電力値を推定できる。例えば、送電電力値がＰｔ３である場合、送電電力値Ｐｔ３に対応する線分９０２上の点９０３から、受電電力値がＰｒ３であると推定できる。
【0049】
ＴＸが送電電力値Ｐｔ３でＲＸに対して送電した場合、ＴＸがＲＸから受電電力値Ｐｒ３＊を受信したとする。ＴＸ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ＲＸから受信した受電電力値Ｐｒ３＊を減算し、Ｐｒ３－Ｐｒ３＊（＝Ｐｌｏｓｓ＿ＦＯ）を算出する。Ｐｌｏｓｓ＿ＦＯは、ＴＸとＲＸとの間に異物が存在する場合に異物で消費されたであろう電力損失量と考えることができる。よって、電力損失量Ｐｌｏｓｓ＿ＦＯがあらかじめ決められた閾値を超えた場合、異物が存在する（または異物が存在する可能性が高い）と判断できる。あるいは、ＴＸ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、ＴＸとＲＸとの間の電力損失量Ｐｔ３－Ｐｒ３（＝Ｐｌｏｓｓ３）を求めておく。次にＴＸは、異物が存在する状態にてＲＸから受信した受電電力値Ｐｒ３＊に基づき、異物が存在する状態でのＴＸとＲＸとの間の電力損失量Ｐｔ３－Ｐｒ３＊（＝Ｐｌｏｓｓ３＊）を求める。Ｐｌｏｓｓ３＊－Ｐｌｏｓｓ３＝Ｐｔ３－Ｐｒ３＊－（Ｐｔ３－Ｐｒ３）＝Ｐｒ３－Ｐｒ３＊（＝Ｐｌｏｓｓ＿ＦＯ）から、Ｐｌｏｓｓ＿ＦＯを算出することができる。
このように、異物による電力損失量Ｐｌｏｓｓ＿ＦＯの算出方法には、Ｐｒ３－Ｐｒ３＊から算出する方法と、Ｐｌｏｓｓ３＊－Ｐｌｏｓｓ３から算出する方法がある。
このように、異物による電力損失量Ｐｌｏｓｓ＿ＦＯの算出方法には、Ｐｒ３－Ｐｒ３＊から算出する方法と、Ｐｌｏｓｓ３＊－Ｐｌｏｓｓ３から算出する方法がある。
【0050】
線分９０２が取得された後、ＴＸはＲＸから定期的に受電電力値（例えばＰｒ３＊）に係る信号を受信する。ＲＸが定期的に送信する受電電力値は、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ０）としてＴＸに送信される。ＴＸは、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ０）に格納されている受電電力値と、線分９０２を用いてパワーロス法に基づく異物検出を行うことが可能である。
【0051】
ＴＸとＲＸ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との関係を表す線分９０２を取得するための点９００および点９０１を、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｄａｔａ Ｐｏｉｎｔ（以下、ＣＰと記す）という。また、２以上のＣＰの補間によって取得される線分または曲線を、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブという。
【0052】
続いて図６を参照して、ＴＸが実行する処理の流れの例について説明する。図６は、ＴＸの処理例を説明するフローチャートである。本処理は、例えばＴＸの制御部２０１がメモリ２０５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。また、本処理は、ＴＸの電源がオン操作されたこと、またはＴＸのユーザが非接触充電アプリケーションの開始指示を入力したこと、またはＴＸが商用電源に接続されて電力供給を受けていること、に応じて実行される。
【0053】
Ｓ５０１でＴＸは、ＷＰＣ規格のＰｉｎｇフェーズとして規定されている処理を実行し、物体がＴＸ上に載置されるのを待ち受ける。ＴＸは、Ｐｉｎｇフェーズにおいて、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の検出処理を実行する。このとき、ＴＸはＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇを各送電コイルから順次に送信しうるが、これに限るものではない。例えば、干渉しない複数の送電コイル群から同時にＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇを送信してもよい。この場合、干渉しない複数の送電コイル群の組み合わせごとに、順次にＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇを送信することができる。送電可能範囲内に物体が存在することを検出した場合、ＴＸはＷＰＣ規格のＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを送信する。なお、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇは、Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇの送信により物体が載置されたと検出した送電コイルから送信することができる。ＴＸは、そのＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇに対する所定の応答があった場合、検出された物体がＲＸであり、ＲＸが充電台１０３に載置されたと判定する。このとき、ＴＸはＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを送信した送電コイルの識別子を、ＲＸが載置された送電コイルの識別子としてメモリに記憶する。識別子は送電コイル群における送電コイルを特定するための識別情報を有する。また、ＴＸはその内部にあらかじめ記憶された、物体が存在しない状態におけるＱ値（以下、開放Ｑ値という）と、Ｓ５０１にてＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇを送信することにより計測されたＱ値との差分値をメモリに記憶する。あるいは、差分値ではなく、計測されたＱ値自体をメモリに記憶してもよい。
【0054】
Ｓ５０１でＴＸは、ＲＸが載置されたことを検出すると、Ｓ５０２の処理に進む。Ｓ５０２では、ＷＰＣ規格で規定されたＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎフェーズの通信により、そのＲＸから識別情報と能力情報をＴＸが取得する。ＲＸの識別情報は、Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒ ＣｏｄｅおよびＢａｓｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ ＩＤを含む。ＲＸの能力情報は、以下の情報を含む。
・対応しているＷＰＣ規格のバージョンを特定することが可能な情報。
・ＲＸ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。
ただし、これらの情報は一例であり、ＲＸの識別情報および能力情報は、他の情報によって代替されてもよいし、さらに別の情報を含んでもよい。例えば、識別情報は、Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ ＩＤ等の、ＲＸ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ＴＸは、ＷＰＣ規格のＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎフェーズの通信以外の方法でＲＸの識別情報と能力情報を取得してもよい。次にＳ５０３の処理に進む。
・対応しているＷＰＣ規格のバージョンを特定することが可能な情報。
・ＲＸ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。
ただし、これらの情報は一例であり、ＲＸの識別情報および能力情報は、他の情報によって代替されてもよいし、さらに別の情報を含んでもよい。例えば、識別情報は、Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ ＩＤ等の、ＲＸ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ＴＸは、ＷＰＣ規格のＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎフェーズの通信以外の方法でＲＸの識別情報と能力情報を取得してもよい。次にＳ５０３の処理に進む。
【0055】
Ｓ５０３でＴＸは、ＷＰＣ規格で規定されたＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズの通信により、ＲＸとの間でＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎを実行し、ＧＰ値を決定する。あるいはＳ５０３では、ＷＰＣ規格のＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズの通信以外の方法で、ＧＰ値を決定する処理が実行される。あるいは、ＴＸは、ＲＸ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Ｓ５０２にて取得した場合、Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズの通信を行わず、ＧＰ値を所定値に決定する。所定値は、例えばＷＰＣ規格で予め規定された値である。
【0056】
Ｓ５０３のＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズでは、ＧＰ値を決定する処理の他に、ＲＸによるＮＦＣタグ検出を行うための一時停止期間に関する情報がＲＸとＴＸとの間で交換されてもよい。例えば、ＲＸは一時停止期間の長さに相当する時間を決定してＴＸに通知する。一時停止期間の時間情報については、例えばＳｐｅｃｉｆｉｃ Ｒｅｑｕｅｓｔパケットに含めて送信されるが、これに限るものではない。また、ＴＸはＲＸから一時停止期間の時間情報の通知を受信すると、この通知を受け入れる場合に肯定応答ＡＣＫを送信し、拒否する場合に否定応答ＮＡＫを送信することができる。ＲＸは、ＮＡＫを受信した場合、一時停止期間の長さに相当する時間を変更して再度通知することが可能である。Ｓ５０３の次にＳ５０４の処理に進む。
【0057】
Ｓ５０４でＴＸは、受電装置によるＮＦＣタグ検出処理期間における処理を実行する。この処理については後述する。続いてＳ５０５でＴＸは、ＷＰＣ規格のＰｉｎｇフェーズとして規定されている処理を再度実行し、ＲＸの載置を再確認する。その際、ＴＸはＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇを送信せずに、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの送信から実行してもよい。また、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇについては、Ｓ５０１においてＲＸが載置されたことが記憶されている送電コイルから送信することができる。当該送電コイルはメモリに記憶されている識別子により特定可能である。ＴＸはＲＸが載置されていることを検出すると、Ｓ５０６に処理を進める。
【0058】
Ｓ５０６でＴＸは、ＷＰＣ規格で規定されたＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎフェーズの通信により、ＲＸから識別情報と能力情報とを取得する。続いてＳ５０７にてＷＰＣ規格で規定されたＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズの通信により、ＴＸは、ＲＸとの間でＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎを実行し、ＧＰ値を決定する。次のＳ５０８でＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズに移行し、ＴＸはＲＸの受電電力値に基づいて電力損失の基準値を算出する。ＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズにてＴＸは、図５を用いて説明したように、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。ＴＸはＷＰＣ規格に基づいて、ＲＸ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ＴＸとＲＸとの間の電力損失を示すデータを導出する。所定の受電電力値は、軽負荷（Ｌｉｇｈｔ Ｌｏａｄ）状態における受電電力値と、負荷接続（Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ Ｌｏａｄ）状態における受電電力値等である。図５の線分９０２に対応するデータが取得される。パワーロス法に基づく異物検出処理では、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブと送電中に受信したＲＸの受電電力値に基づいて送電中のＴＸとＲＸとの間の電力損失量が算出される。この電力損失量が閾値と比較され、閾値以上である場合にＴＸは「異物あり」または「異物が存在する可能性が高い」と判定する。
【0059】
Ｓ５０８の次にＳ５０９でＴＸは、ＲＸへの送電を開始する。送電はＰｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズの処理により行われる。ただし、これに限らず、ＷＰＣ規格以外の方法で送電が行われてもよい。ＴＸは、ＲＸがＴＸ上に載置されていないと判断した場合、処理をＳ５０１のＰｉｎｇフェーズに戻す。
【0060】
ＴＸは、ＷＰＣ規格のＥｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒ（以下、ＥＰＴパケットという）をＲＸから受信した場合、ＷＰＣ規格にしたがって、どの処理フェーズにおいてもその処理を終了させる。ＴＸは送電を停止した上で、Ｓ５０１のＰｉｎｇフェーズに処理を戻す。なお、ＲＸにおけるＮＦＣタグ検出処理の結果、ＮＦＣタグが検出された場合や、バッテリが満充電となった場合にもＲＸからＴＸにＥＰＴパケットが送信されるので、Ｓ５０１のＰｉｎｇフェーズに戻ることとなる。
【0061】
図７を参照して、図５のＳ５０４でＴＸが実行する処理について説明する。図７はＮＦＣタグ検出処理期間における処理例を説明するフローチャートである。Ｓ６０１では処理の開始を契機として、停止要求の受信の有無が判定される。ＴＸはＲＸから処理の一時停止を要求するＥＰＴパケットを受信したか否かを判定する。ＲＸからＥＰＴパケットが受信されたことが判定された場合（Ｓ６０１でＹＥＳ）、処理をＳ６０２へ進める。一方、ＴＸはＲＸからＥＰＴパケットを受信していないと判定した場合（Ｓ６０１でＮＯ）、一時的に待機した上でＳ６０１の処理を繰り返し実行する。
【0062】
Ｓ６０２にてＴＸは、ＲＸがＮＦＣタグ検出を行うために送電処理を停止し、Ｓ６０３に処理を進める。Ｓ６０３にてＴＸは、タイマ３１０によって一時停止期間の長さをカウントする計時処理（一時停止タイマ）を開始させる。一時停止期間については、図６のＳ５０３のＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズで決定された時間でありうるが、これに限るものではない。例えば、ＷＰＣ規格で定められた範囲から選択される時間や、事前に記憶された所定の時間（固定時間）であってもよい。Ｓ６０３の次にＳ６０４の処理に進む。
【0063】
Ｓ６０４にてＴＸは、Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇを送信する。Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇの送信は、Ｓ５０１のＰｉｎｇフェーズにて、ＲＸが載置されていることが記憶されている送電コイルから送信しうるが、これに限るものではない。例えば、Ｓ５０１のＰｉｎｇフェーズにてＲＸが載置されていることが記憶されている送電コイルを含む、干渉しない複数の送電コイル群から同時にＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇの送信を行うことが可能である。もちろん、ＲＸが載置されていることが記憶されている送電コイル以外の送電コイルから、Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇの送信が行われないように制御されてもよい。Ｓ６０４の次にＳ６０５の処理に進む。
【0064】
Ｓ６０５にてＴＸは、ＲＸのみが載置された状態であるか否かを判定する。Ｓ６０５の判定は、Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇの送信により、計測可能な物理量に基づいて実行することができる。例えば、Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇの送信ごとにＱ値の計測が行われ、Ｑ値（計測値）と開放Ｑ値との差分値が算出される。差分値が閾値以上であるか否かにより、ＲＸが載置された状態であるか否かが判定される。あるいは、Ｓ５０１のＰｉｎｇフェーズにてＲＸから受信した基準Ｑ値と、計測されたＱ値の差分とを用いて判定を行ってもよい。または送電コイルと受電コイルとの結合係数の変化量を計測し、計測された変化量が閾値以上であるか否かによって判定を行ってもよい。さらには、電圧や電流の変化量や、上述した複数の物理量を計測し、複数の計測値および閾値に基づいて判定を行う方法でもよい。Ｓ６０５にて、ＲＸのみが載置された状態であると判定された場合、Ｓ６０６の処理に進み、また、ＲＸのみが載置された状態でないと判定された場合、Ｓ６０８の処理に進む。
【0065】
Ｓ６０６にてＴＸは、一時停止タイマのカウント値に基づき、一時停止期間が終了したか否かを判定する。ＴＸは、一時停止期間が終了したと判定した場合（Ｓ６０６でＹＥＳ）、Ｓ６０７の処理に進み、一時停止期間が終了していないと判定した場合（Ｓ６０６でＮＯ）、Ｓ６０４の処理へ移行する。Ｓ６０７では処理を再開するために、図６のＳ５０５のＰｉｎｇフェーズの処理へ進める。またＳ６０８では一時停止期間の終了を待たずに、初期状態であるＳ５０１のＰｉｎｇフェーズへ処理が移行する。Ｓ６０７、Ｓ６０８の後、ＮＦＣタグ検出処理期間での処理を終了する。
【0066】
次に、本実施形態で実行される処理例について説明する。上述の処理を実行する場合の動作シーケンスについて、いくつかの例を示す。初期状態として、ＲＸはＴＸに載置されていない状態とする。ＴＸは、ＲＸ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。また、ＲＸが図４の送電コイル４０３上に載置される例を説明するが、ユーザはＲＸを、所望の送電コイル上に載置することが可能である。
【0067】
・第１の処理例
本処理例では、初期状態として各送電コイルから順次にＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇが送信され、ＴＸはＲＸが載置されたことを検知する。次に、ネゴシエーション（Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ）を完了するとＴＸは、ＲＸによるＮＦＣタグ検出処理を実行するために送電を停止してＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇの送信をＲＸが載置された送電コイルのみで開始する。その後、一時停止期間が経過する前にＲＸが除去される。ＴＸはＲＸのみが載置された状態でないと判定し、即座に初期状態へ戻り、各送電コイルから順次にＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇの送信を再開させる。
本処理例では、初期状態として各送電コイルから順次にＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇが送信され、ＴＸはＲＸが載置されたことを検知する。次に、ネゴシエーション（Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ）を完了するとＴＸは、ＲＸによるＮＦＣタグ検出処理を実行するために送電を停止してＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇの送信をＲＸが載置された送電コイルのみで開始する。その後、一時停止期間が経過する前にＲＸが除去される。ＴＸはＲＸのみが載置された状態でないと判定し、即座に初期状態へ戻り、各送電コイルから順次にＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇの送信を再開させる。
【0068】
図８は、第１の処理例における動作シーケンスを示す。Ｆ７０１でＴＸは、Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇを送電コイル４０１，４０２，・・・から順次に送信して物体が載置されるのを待つ（図６のＳ５０１参照）。Ｆ７０２ではＴＸに対してＲＸが載置され、Ｆ７０３でＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇに変化が生じる。これによりＦ７０４でＴＸは物体が送電コイル４０３上に載置されたことを検知する。
【0069】
次にＦ７０５でＴＸはＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの送信を行い、Ｆ７０６でＲＸは、自装置がＴＸに載置されたことを検知する。一方、ＴＸはＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの応答により、載置された物体がＲＸであることを検知する。Ｆ７０７でＴＸは、ＲＸが載置された送電コイル４０３の識別子をメモリに記憶する。続いてＦ７０８にてＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎフェーズの通信により、ＴＸは、ＲＸから識別情報および能力情報を取得する（図６のＳ５０２参照）。
【0070】
Ｆ７０９でＴＸとＲＸは、Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズの通信を実行する（図６のＳ５０３参照）。例えば、通信による交渉でＧＰ値が５（ワット）に決定され、一時停止期間の長さが１０秒に決定されるものとする。ＲＸは送電の停止要求（ＥＰＴパケット）をＴＸに送信する。Ｆ７１０でＴＸは、ＲＸからＥＰＴパケットを受信する（図７のＳ６０１でＹＥＳ）。Ｆ７１１でＴＸは送電を停止し（図７のＳ６０２参照）、Ｆ７１２では一時停止期間の長さに相当する時間をカウントする一時停止タイマの動作を開始させる（図７のＳ６０３参照）。
【0071】
一時停止期間中、Ｆ７１３でＲＸはＮＦＣタグ検出を行う。一方、Ｆ７１４でＴＸは、ＲＸが載置されている送電コイル４０３のみからＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇを送信する（図７のＳ６０４参照）。この時点では、ＲＸは送電コイル４０３上に載置されており（Ｓ６０５でＹＥＳ）、一時停止期間（１０秒）は経過していない（Ｓ６０６でＮＯ）。よって、送電コイル４０３からのＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇの送信が継続される。その後、Ｆ７１５でＲＸがＴＸから除去されると、Ｆ７１６ではＴＸにてＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇに生じていた変化がなくなる（物理量の変化が発生する）。Ｆ７１７でＴＸはＲＸのみが載置されている状態でないことを検知する（Ｓ６０５でＮＯ）。続いてＦ７１８でＴＸは、ＲＸが載置された送電コイルとして記憶されている送電コイル４０３の識別子をリセットし、一時停止期間の終了を待たずに初期状態へ処理を戻す（図７のＳ６０８参照）。そしてＦ７１９でＴＸは、各送電コイルから順次にＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇを送信する（図６のＳ５０１参照）。
【0072】
第１の処理例にてＴＸは、一時停止期間中、ＲＸの載置状態が検出された送電コイルのみからＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇを送信する。これにより、一時停止期間中であっても、ＲＸの載置状態を高精度に検出することが可能となり、より安全で効率の高い無線電力伝送システムを実現することができる。また、一時停止期間中にＲＸが除去された場合、ＴＸは一時停止期間の終了を待たずに初期状態へ戻って各送電コイルから順次にＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇを送信する。これにより、新たなＲＸが載置された場合に即座にＴＸが送電を行うための処理を開始することが可能となり、より効率の高い無線電力伝送システムを実現することができる。
【0073】
・第２の処理例
本処理例では、初期状態として各送電コイルから順次にＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇが送信され、ＴＸはＲＸが載置されたことを検知する。次に、ネゴシエーションを完了すると、ＴＸは受電装置によるＮＦＣタグ検出処理を実行するために送電を停止して、Ａｎａｌｏｇ ＰｉｎｇをＲＸが載置された送電コイルのみから送信する。その後、一時停止期間が終了し、ＴＸは送電処理を再開する。
本処理例では、初期状態として各送電コイルから順次にＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇが送信され、ＴＸはＲＸが載置されたことを検知する。次に、ネゴシエーションを完了すると、ＴＸは受電装置によるＮＦＣタグ検出処理を実行するために送電を停止して、Ａｎａｌｏｇ ＰｉｎｇをＲＸが載置された送電コイルのみから送信する。その後、一時停止期間が終了し、ＴＸは送電処理を再開する。
【0074】
図９は、第２の処理例における動作シーケンスを示す。Ｆ８０１～Ｆ８１４についてはそれぞれ、図８のＦ７０１～Ｆ７１４と同様であるため、それらの説明を省略し、相違点を説明する。Ｆ８１５では、Ｆ８１４で送信したＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇに変化が生じている（物理量に変化はない）ので、ＴＸは、ＲＸのみが載置されていることを検知する（図７のＳ６０５でＹＥＳ）。その後、一時停止期間が経過すると、Ｆ８１６でＴＸは、ＲＸによるＮＦＣタグ検出処理のための一時停止期間での処理を終了する（図７のＳ６０６でＹＥＳ）。
【0075】
Ｆ８１７でＴＸは、ＲＸが載置されている送電コイル４０３からＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを送信する。Ｆ８１８でＲＸは、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇにより、自装置がＴＸに載置されたことを検知する。Ｆ８１９でＴＸは、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの応答により、載置された物体がＲＸであることを再度検知し、Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎフェーズの通信により、ＲＸから識別情報および能力情報を取得する（図６のＳ５０６参照）。
【0076】
次にＦ８２０でＴＸとＲＸは、Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズの通信を実行する（図６のＳ５０７参照）。例えば、ＧＰ値が１５（ワット）に決定されるものとする。Ｆ８２１でＴＸは、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズの通信により、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブの算出および生成を行い、電力損失の基準値を算出する（図６のＳ５０８参照）。Ｆ８２２でＴＸは、ＲＸへの送電処理を開始する（図６のＳ５０９参照）。
【0077】
第２の処理例にて、一時停止期間中にＲＸが除去されなかった場合、一時停止期間の終了後にＴＸは、ＲＸの載置状態が検出された送電コイルからＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを送信する。これにより、送受電を行うための処理を迅速に再開することが可能となり、より効率の高い無線電力伝送システムを実現することができる。
【0078】
・その他の処理例
本実施形態のＴＸは、一時停止期間中にＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇを送信してＲＸのみが載置されている状態であるか否かを判定する。この判定に限定されることなく、ＲＸのみが載置されている状態でない場合、下記の状態判定を行うことが可能である。
（Ａ）物体が載置されていない第１の状態であるか否かの判定。
（Ｂ）ＲＸでない別の物体（異物等）が載置されている第２の状態であるか否かの判定。
本実施形態のＴＸは、一時停止期間中にＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇを送信してＲＸのみが載置されている状態であるか否かを判定する。この判定に限定されることなく、ＲＸのみが載置されている状態でない場合、下記の状態判定を行うことが可能である。
（Ａ）物体が載置されていない第１の状態であるか否かの判定。
（Ｂ）ＲＸでない別の物体（異物等）が載置されている第２の状態であるか否かの判定。
【0079】
まず、上記（Ａ）の判定について説明する。第１の状態であるか否かの判定では、開放Ｑ値と計測されたＱ値との差分値が算出され、当該差分値が第１の閾値と比較される。当該差分値が第１の閾値未満である場合、物体が載置されていない状態であると判定することができる。なお、開放Ｑ値は物体が載置されていない状態でのＱ値であるので、第１の閾値はゼロ、または、ゼロに近い値に設定される。
【0080】
上記（Ｂ）にて、第２の状態であるか否かの判定では、図６のＳ５０１にて記憶されたＲＸのみが載置された状態でのＱ値の差分値と、開放Ｑ値と計測されたＱ値との差分値を比較する処理が行われる。比較結果である差分値が第２の閾値以上である場合、ＲＸでない物体が載置されている状態であると判定することができる。
【0081】
本実施形態では、ＲＸのみが載置されている状態でないとＴＸが判定した場合、一時停止期間の経過を待たずに処理を終了し、初期状態に戻ってＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇを各送電コイルから順次に送信する。この動作シーケンスに限定されることなく、上記（Ａ）または（Ｂ）により判定された状態に応じた処理を実行することが可能である。例えば、（Ｂ）にてＴＸは、第２の状態として、ＲＸでない物体（異物）が載置されている可能性があると判定した場合、一時停止期間の経過を待たずに処理を終了して初期状態へ戻り、Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇの送信は行わない。これにより、異物が載置されている可能性がある場合、より確実に送電を停止することが可能となり、より安全で効率の高い無線電力伝送システムを実現することができる。
【0082】
また、別の状態として、ＴＸに対してＲＸの載置位置がずれた第３の状態であるか否かの判定を行うことができる。この判定では、第２の閾値に加えて第３の閾値が設定される。「第３の閾値＜第２の閾値」の関係とする。比較結果である前記差分値が第２の閾値未満であって、かつ第３の閾値以上である場合、第３の状態であると判定することができる。この場合、ＴＸは、一時停止期間を終了させずに、図６のＳ５０１で記憶された、ＲＸが載置された送電コイルの近傍の送電コイル（以下、近傍コイルという）からＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇを送信しうる。この時、ＴＸはＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇの送信により計測されたＱ値と開放Ｑ値との差分値と、Ｓ５０１で記憶した差分値を比較する。比較結果である差分値が閾値未満である場合、ＴＸは近傍コイル上にＲＸが載置されていること（ＲＸの載置位置が変更されたこと）を判定し、一時停止期間を継続しうる。不要な処理が行われることはなく、初期状態への遷移を抑制することが可能となるので、より効率の高い無線電力伝送システムを実現することができる。なお、ＴＸは近傍コイル上にＲＸが載置されていると判定した際、続けて当該近傍コイルからＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを送信し、応答の有無によってＲＸであるか否かを判定してもよい。またＴＸは、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの応答に含まれる情報に基づいて、一時停止期間の開始前に載置されていたＲＸと同一のＲＸであるか否かを判定することが可能である。ＴＸに同一のＲＸが載置されているか否かの判定をより高精度に行うことができる。
【0083】
Ｑ値を用いたＲＸの載置状態に関する判定方法は一例であり、Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇの送信により計測可能な物理量を用いる判定方法や、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇ等のＷＰＣ規格の通信を用いた判定方法等でもよい。
【0084】
一時停止期間中にＴＸはＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇを、図６のＳ５０１で記憶された、ＲＸが載置された特定の送電コイルのみから送信するが、これに限定されることなく、当該特定の送電コイルを含む干渉しない複数の送電コイル群から送信してもよい。これにより、第２の状態や第３の状態に関する判定を、１度のＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇの送信に基づいて行うことが可能となる。また、前記特定の送電コイルを含まない複数の送電コイル群を用いてもよい。この場合、前記特定の送電コイルを含む複数の送電コイル群と、前記特定の送電コイルを含まない送電コイル群との組み合わせごとにＴＸは順次にＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇを送信しうる。この時のＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇの送信間隔は、初期状態（Ｓ５０１）におけるＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇの送信間隔よりも短い間隔に設定される。これにより、ＴＸは一時停止期間中であっても、ＲＸの載置状態の検出を行いつつ、ＴＸの送電可能範囲全体にわたって物体の載置状態の検出を行うことができる。
【0085】
本実施形態において、ＴＸは、前記特定の送電コイルの識別子、および、開放Ｑ値とＲＸが載置された状態におけるＱ値との差分値をＰｉｎｇフェーズ（図６のＳ５０１）にてメモリに記憶する処理を行う。この記憶処理を別のタイミングで行うことも可能であり、例えば、ＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎフェーズやＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズで前記記憶処理を行ってもよい。また、それぞれの情報を異なるタイミングで記憶する処理が行われてもよい。この時、ＴＸは異物検出処理を行った後、異物が存在しないと判定した場合にのみ、前記記憶処理を行ってもよい。これにより、ＲＸのみが載置されている状態であることを、ＴＸがより高精度に判定した後、一時停止処理を開始することが可能となり、より安全で効率の高い無線電力伝送システムを実現することができる。
【0086】
本開示の停止期間については、受電装置によるＮＦＣタグ検出処理を行うための期間に限定されることなく、別の目的で停止期間が用いられてもよい。例えば、送受電中に装置の温度が上昇した場合、温度を低下させるための一時停止期間であってもよい。この場合、受電装置によるＮＦＣタグ検出処理を行うための期間と同様に、本実施形態で説明したＴＸの処理を適用可能である。目的ごとに異なる停止期間中でもＲＸの載置状態をより正確に検知することが可能となり、より安全で効率の高い無線電力伝送システムを実現することができる。
【0087】
本実施形態において、ＴＸは、最大１台のＲＸに送電可能であるとしたが、ＴＸは複数台のＲＸに送電可能であってもよい。この場合、ＴＸは複数の送電回路や通信部を備え、それぞれ干渉しない送電コイルを用いて各ＲＸに対して送電を行うことが可能である。複数台のＲＸに対して送電が可能な実施形態において、各ＲＸに対応する一時停止期間において、本実施形態で説明したＴＸの処理を適用することができる。
【0088】
従来の技術では、送受電の停止期間中に受電装置が除去されるタイミング等によっては、受電装置の検知ができない可能性があった。本開示の実施形態によれば、複数の送電コイルを備える送電装置において送受電の停止期間中に物体の載置状態を検出するための適切な制御技術を提供することができる。
【0089】
［その他の実施形態］
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、ネットワークまたは記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
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、ネットワークまたは記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【0090】
また、送電装置１０１および受電装置１０２は例えば、撮像装置（スチル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。また、ハードディスク装置やメモリ装置等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）やスマートフォン等の情報処理装置であってもよい。
【0091】
また、本開示の受電装置は、情報端末機器でもよい。例えば、情報端末機器は、受電アンテナから受けた電力が供給される、情報をユーザに表示する表示部（ディスプレイ）を有している。なお、受電アンテナから受けた電力は蓄電部（バッテリ）に蓄積され、そのバッテリから表示部に電力が供給される。この場合、受電装置は、送電装置とは異なる他の装置と通信する通信部を有していてもよい。通信部は、ＮＦＣ通信や、第５世代移動通信システム（５Ｇ）等の通信規格に対応していてもよい。
【0092】
また、本開示の受電装置が自動車等の車両であってもよい。例えば、受電装置である自動車は、駐車場に設置された送電アンテナを介して充電器（送電装置）から電力を受けとるものであってもよい。また、受電装置である自動車は、道路に埋め込まれた送電アンテナを介して充電器（送電装置）から電力を受けとるものでもよい。受電した電力は自動車のバッテリに供給される。バッテリの電力は、車輪を駆動する発動部（モータ、電動部）に供給されてもよいし、運転補助に用いられるセンサの駆動や外部装置との通信を行う通信部の駆動に用いられてもよい。つまり、この場合、受電装置は、車輪の他、バッテリや、受電した電力を用いて駆動するモータやセンサ、さらには送電装置以外の装置と通信を行う通信部を有していていもよい。さらに、受電装置は、人を収容する収容部を有していてもよい。例えば、センサとしては、車間距離や他の障害物との距離を測るために使用されるセンサ等がある。通信部は、例えば、全地球測位システム（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ、Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ、ＧＰＳ）に対応していてもよい。また、通信部は、第５世代移動通信システム（５Ｇ）等の通信規格に対応していてもよい。また、車両としては、自転車や自動二輪車であってもよい。
【0093】
また、本開示の受電装置は、電動工具、家電製品等でもよい。受電装置であるこれらの機器は、バッテリの他、バッテリに蓄積された受電電力によって駆動するモータを有していてもよい。また、これらの機器は、バッテリの残量等を通知する通知手段を有していてもよい。また、これらの機器は、送電装置とは異なる他の装置と通信する通信部を有していてもよい。通信部は、ＮＦＣや、第５世代移動通信システム（５Ｇ）等の通信規格に対応していてもよい。
【0094】
また、本開示の送電装置は、自動車の車両内で、無線電力伝送に対応するスマートフォンやタブレット等の携帯情報端末機器に対して送電を行う車載用充電器であってもよい。このような車載用充電器は、自動車内のどこに設けられていてもよい。例えば、車載用充電器は、自動車のコンソールに設置されてもよいし、インストルメントパネル（インパネ、ダッシュボード）や、乗客の座席間の位置や天井、ドアに設置されてもよい。ただし、運転に支障をきたすような場所に設置されないほうがよい。また、送電装置が車載用充電器の例で説明したが、このような充電器が、車両に配置されるものに限らず、電車や航空機、船舶等の輸送機に設置されてもよい。この場合の充電器も、乗客の座席間の位置や天井、ドアに設置されてもよい。
【0095】
また、車載用充電器を備えた自動車等の車両が、送電装置であってもよい。この場合、送電装置は、車輪と、バッテリとを有し、バッテリの電力を用いて、送電回路部や送電アンテナにより受電装置に電力を供給する。
【0096】
本実施形態の開示は、以下の構成、方法、およびプログラムを含む。
（構成１）
複数の送電コイルを備え、受電装置への無線電力伝送を行う送電装置であって、
前記送電コイルを用いて物体を検出する検出手段と、
前記受電装置からの信号を受信する受信手段と、
前記送電コイルの識別情報を記憶する記憶手段と、
前記複数の送電コイルから送電に用いる送電コイルを選択する選択手段と、
前記検出手段により検出された物体が前記受電装置である場合、当該物体が検出された前記送電コイルの識別情報を前記記憶手段に記憶させる制御を行う制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記受信手段が前記受電装置から無線電力伝送の停止要求を受信した場合、無線電力伝送の停止期間中に、前記選択手段により選択された前記識別情報に対応する前記送電コイルを用いて、前記検出手段により物体を検出する制御を行う
ことを特徴とする送電装置。
（構成２）
前記制御手段は、前記受信手段が前記停止要求を受信した場合に停止期間を決定する
ことを特徴とする構成１に記載の送電装置。
（構成３）
前記制御手段は、前記送電コイルに対して前記受電装置が載置されている状態、または前記受電装置とは異なる物体が載置されている状態、または前記物体が載置されていない状態の判定を行う
ことを特徴とする構成１または構成２に記載の送電装置。
（構成４）
前記制御手段は、前記受信手段が前記停止要求を受信した場合であって、かつ前記送電コイルに対して前記受電装置が載置されている状態ではないと判定した場合、前記停止期間が経過する前に前記無線電力伝送の停止に係る処理を終了させる制御を行う
ことを特徴とする構成１乃至３のいずれか１つに記載の送電装置。
（構成５）
前記制御手段は、前記無線電力伝送の停止に係る処理を終了させる制御を行ってから、前記記憶手段により記憶された識別情報に対応しない送電コイルまたは当該送電コイルを含む送電コイル群を用いて前記検出手段により前記物体を検出する制御を行う
ことを特徴とする構成１乃至４のいずれか１つに記載の送電装置。
（構成６）
前記制御手段は、前記停止期間が経過した後、前記記憶手段により記憶された識別情報に対応する前記送電コイルを用いて前記検出手段による検出を行い、前記送電コイルに対して前記受電装置が載置されている状態、または前記受電装置とは異なる物体が載置されている状態、または前記物体が載置されていない状態の判定を行う
ことを特徴とする構成１乃至５のいずれか１つに記載の送電装置。
（構成７）
前記制御手段は、前記停止期間が経過した後、デジタルピングを用いて前記状態の判定を行う
ことを特徴とする構成６に記載の送電装置。
（構成８）
前記制御手段は、前記送電コイルに係る品質係数の変化、または前記送電装置の送電電力と前記受電装置の受電電力との差分、または前記送電コイルと前記受電装置が備える受電コイルとの結合係数の変化量により前記状態の判定を行う
ことを特徴とする構成３または構成６に記載の送電装置。
（構成９）
前記制御手段は、前記停止期間にアナログピングを用いて前記検出手段により前記物体を検出する制御を行う
ことを特徴とする構成１乃至８のいずれか１つに記載の送電装置。
（構成１０）
前記制御手段は、前記送電コイルに対して前記受電装置とは異なる物体が載置されている状態であると判定した場合、前記停止期間が経過する前に前記無線電力伝送の停止に係る処理を終了させる制御を行う
ことを特徴とする構成１乃至９のいずれか１つに記載の送電装置。
（構成１１）
前記制御手段は、前記送電装置に対して前記受電装置の載置位置がずれた状態である場合、前記記憶手段に記憶された前記識別情報に対応する第１の送電コイルの近傍の第２の送電コイルからアナログピングの送信を行って前記検出手段により前記物体を検出する制御を行う
ことを特徴とする構成１乃至１０のいずれか１つに記載の送電装置。
（構成１２）
前記制御手段は、前記第２の送電コイルに対して前記受電装置が載置されている状態であると判定した場合、前記第２の送電コイルからデジタルピングの送信を行い、前記受電装置が前記停止期間の開始前に検知された受電装置であるか否かを判定する
ことを特徴とする構成１１に記載の送電装置。
（構成１３）
前記制御手段は、前記受信手段が前記停止要求を受信した場合、前記受電装置への送電を停止する制御を行う
ことを特徴とする構成１乃至１２のいずれか１つに記載の送電装置。
（構成１４）
車輪と、バッテリと、を有し、
前記送電コイルは、前記バッテリの電力を用いて、前記受電装置に無線で送電する
ことを特徴とする構成１乃至１３のいずれか１つに記載の送電装置。
（構成１５）
車両内に設置される
ことを特徴とする構成１乃至１３のいずれか１つに記載の送電装置。
（方法１）
複数の送電コイルを備え、受電装置への無線電力伝送を行う送電装置にて実行される制御方法であって、
前記送電コイルを用いて物体を検出する第１の検出工程と、
前記受電装置からの信号を受信する受信工程と、
前記複数の送電コイルから送電に用いる送電コイルを選択する選択工程と、
前記第１の検出工程で検出された物体が前記受電装置である場合、当該物体が検出された前記送電コイルの識別情報を記憶手段に記憶させる記憶工程と、
前記受信工程において前記受電装置から無線電力伝送の停止要求を受信した場合、無線電力伝送の停止期間中に、前記選択工程において選択された前記識別情報に対応する前記送電コイルを用いて、前記物体を検出する第２の検出工程と、を有する
ことを特徴とする送電装置の制御方法。
（プログラム）
方法１に記載の各工程をコンピュータに実行させる
ことを特徴とするプログラム。
（構成１）
複数の送電コイルを備え、受電装置への無線電力伝送を行う送電装置であって、
前記送電コイルを用いて物体を検出する検出手段と、
前記受電装置からの信号を受信する受信手段と、
前記送電コイルの識別情報を記憶する記憶手段と、
前記複数の送電コイルから送電に用いる送電コイルを選択する選択手段と、
前記検出手段により検出された物体が前記受電装置である場合、当該物体が検出された前記送電コイルの識別情報を前記記憶手段に記憶させる制御を行う制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記受信手段が前記受電装置から無線電力伝送の停止要求を受信した場合、無線電力伝送の停止期間中に、前記選択手段により選択された前記識別情報に対応する前記送電コイルを用いて、前記検出手段により物体を検出する制御を行う
ことを特徴とする送電装置。
（構成２）
前記制御手段は、前記受信手段が前記停止要求を受信した場合に停止期間を決定する
ことを特徴とする構成１に記載の送電装置。
（構成３）
前記制御手段は、前記送電コイルに対して前記受電装置が載置されている状態、または前記受電装置とは異なる物体が載置されている状態、または前記物体が載置されていない状態の判定を行う
ことを特徴とする構成１または構成２に記載の送電装置。
（構成４）
前記制御手段は、前記受信手段が前記停止要求を受信した場合であって、かつ前記送電コイルに対して前記受電装置が載置されている状態ではないと判定した場合、前記停止期間が経過する前に前記無線電力伝送の停止に係る処理を終了させる制御を行う
ことを特徴とする構成１乃至３のいずれか１つに記載の送電装置。
（構成５）
前記制御手段は、前記無線電力伝送の停止に係る処理を終了させる制御を行ってから、前記記憶手段により記憶された識別情報に対応しない送電コイルまたは当該送電コイルを含む送電コイル群を用いて前記検出手段により前記物体を検出する制御を行う
ことを特徴とする構成１乃至４のいずれか１つに記載の送電装置。
（構成６）
前記制御手段は、前記停止期間が経過した後、前記記憶手段により記憶された識別情報に対応する前記送電コイルを用いて前記検出手段による検出を行い、前記送電コイルに対して前記受電装置が載置されている状態、または前記受電装置とは異なる物体が載置されている状態、または前記物体が載置されていない状態の判定を行う
ことを特徴とする構成１乃至５のいずれか１つに記載の送電装置。
（構成７）
前記制御手段は、前記停止期間が経過した後、デジタルピングを用いて前記状態の判定を行う
ことを特徴とする構成６に記載の送電装置。
（構成８）
前記制御手段は、前記送電コイルに係る品質係数の変化、または前記送電装置の送電電力と前記受電装置の受電電力との差分、または前記送電コイルと前記受電装置が備える受電コイルとの結合係数の変化量により前記状態の判定を行う
ことを特徴とする構成３または構成６に記載の送電装置。
（構成９）
前記制御手段は、前記停止期間にアナログピングを用いて前記検出手段により前記物体を検出する制御を行う
ことを特徴とする構成１乃至８のいずれか１つに記載の送電装置。
（構成１０）
前記制御手段は、前記送電コイルに対して前記受電装置とは異なる物体が載置されている状態であると判定した場合、前記停止期間が経過する前に前記無線電力伝送の停止に係る処理を終了させる制御を行う
ことを特徴とする構成１乃至９のいずれか１つに記載の送電装置。
（構成１１）
前記制御手段は、前記送電装置に対して前記受電装置の載置位置がずれた状態である場合、前記記憶手段に記憶された前記識別情報に対応する第１の送電コイルの近傍の第２の送電コイルからアナログピングの送信を行って前記検出手段により前記物体を検出する制御を行う
ことを特徴とする構成１乃至１０のいずれか１つに記載の送電装置。
（構成１２）
前記制御手段は、前記第２の送電コイルに対して前記受電装置が載置されている状態であると判定した場合、前記第２の送電コイルからデジタルピングの送信を行い、前記受電装置が前記停止期間の開始前に検知された受電装置であるか否かを判定する
ことを特徴とする構成１１に記載の送電装置。
（構成１３）
前記制御手段は、前記受信手段が前記停止要求を受信した場合、前記受電装置への送電を停止する制御を行う
ことを特徴とする構成１乃至１２のいずれか１つに記載の送電装置。
（構成１４）
車輪と、バッテリと、を有し、
前記送電コイルは、前記バッテリの電力を用いて、前記受電装置に無線で送電する
ことを特徴とする構成１乃至１３のいずれか１つに記載の送電装置。
（構成１５）
車両内に設置される
ことを特徴とする構成１乃至１３のいずれか１つに記載の送電装置。
（方法１）
複数の送電コイルを備え、受電装置への無線電力伝送を行う送電装置にて実行される制御方法であって、
前記送電コイルを用いて物体を検出する第１の検出工程と、
前記受電装置からの信号を受信する受信工程と、
前記複数の送電コイルから送電に用いる送電コイルを選択する選択工程と、
前記第１の検出工程で検出された物体が前記受電装置である場合、当該物体が検出された前記送電コイルの識別情報を記憶手段に記憶させる記憶工程と、
前記受信工程において前記受電装置から無線電力伝送の停止要求を受信した場合、無線電力伝送の停止期間中に、前記選択工程において選択された前記識別情報に対応する前記送電コイルを用いて、前記物体を検出する第２の検出工程と、を有する
ことを特徴とする送電装置の制御方法。
（プログラム）
方法１に記載の各工程をコンピュータに実行させる
ことを特徴とするプログラム。
【符号の説明】
【0097】
１０１：送電装置、２０１：制御部、２０３：送電回路、２０４：通信部、２０５：メモリ、２０６：選択部、２０７：送電コイル
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】