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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-01-26
(45)【発行日】2024-02-05
(54)【発明の名称】受電装置、制御方法及びプログラム
(51)【国際特許分類】
H02J 50/60 20160101AFI20240129BHJP
H02J 50/12 20160101ALI20240129BHJP
H02J 7/00 20060101ALI20240129BHJP
H02J 50/80 20160101ALI20240129BHJP
【ＦＩ】
H02J50/60
H02J50/12
H02J7/00 301D
H02J50/80
【請求項の数】
15
(21)【出願番号】P 2019156802
(22)【出願日】2019-08-29
(65)【公開番号】P2021035303
(43)【公開日】2021-03-01
【審査請求日】2022-08-05
(73)【特許権者】
【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】100126240
【弁理士】
【氏名又は名称】阿部 琢磨
(74)【代理人】
【識別番号】100223941
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 佳子
(74)【代理人】
【識別番号】100159695
【弁理士】
【氏名又は名称】中辻 七朗
(74)【代理人】
【識別番号】100172476
【弁理士】
【氏名又は名称】冨田 一史
(74)【代理人】
【識別番号】100126974
【弁理士】
【氏名又は名称】大朋 靖尚
(72)【発明者】
【氏名】立和 航
【審査官】宮田 繁仁
(56)【参考文献】
【文献】特表２０１７－５３７５９８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１９－０４１５４１（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０２Ｊ７／００
Ｈ０２Ｊ５０／１２
Ｈ０２Ｊ５０／６０
Ｈ０２Ｊ５０／８０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
受電装置であって、無線で送電する際に前記受電装置とは異なる物体を検出する検出処理を行う送電装置から無線で受電する受電手段と、
前記検出処理に用いられるパラメータの算出に用いられる受電電力を示す情報を送信する送信手段と、
前記送電装置が特定の能力を有するかを判定する判定手段と、を有し、
前記送信手段は、前記検出処理に用いられるパラメータの算出に用いられる第１の受電電力を示す第１の情報を送信した後で、かつ前記送電装置が特定の能力を有すると判定した後で、前記検出処理に用いられるパラメータの算出に用いられる第２の受電電力を示す第２の情報を送信し、当該第２の情報を送信した後で、前記第２の受電電力よりも大きい第３の受電電力であって前記検出処理に用いられるパラメータの算出に用いられる第３の受電電力を示す第３の情報を送信することを特徴とする受電装置。
【請求項2】
前記第１の受電電力は、前記第２の受電電力より小さいことを特徴とする請求項１に記載の受電装置。
【請求項3】
前記特定の能力は、前記パラメータを、前記受電装置の受電電力と、当該受電電力と対応する前記送電装置の送電電力との３つ以上の組に基づいて算出する能力であり、
前記送電装置が前記特定の能力を有するかを示す情報を取得する取得手段を、さらに有し、
前記送信手段は、前記送電装置が前記特定の能力を有することに基づいて、前記検出処理に用いられるパラメータの算出に用いられる３つ以上の受電電力を示す情報を送信することを特徴とする請求項１又は２に記載の受電装置。
【請求項4】
前記送信手段は、前記送電装置が前記特定の能力を有さないことに基づいて、前記パラメータの算出に用いられる受電電力を示す情報として、２つの受電電力を示す情報のみを送信することを特徴とする請求項３に記載の受電装置。
【請求項5】
前記特定の能力を有するかを示す情報は、前記送電装置が対応するＷｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍの規格のバージョン情報に基づく情報であることを特徴とする請求項３又は４に記載の受電装置。
【請求項6】
前記特定の能力を有するかを示す情報は、Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍの規格で規定される、Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｐａｃｋｅｔと、Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ Ｐａｃｋｅｔと、Ｐｒｏｐｒｉｅｔａｒｙ Ｐａｃｋｅｔのうち、いずれか一つに含まれる情報であることを特徴とする請求項３又は４に記載の受電装置。
【請求項7】
前記第１の受電電力は、前記受電装置が有する負荷に電力を供給しないときの受電電力であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の受電装置。
【請求項8】
前記負荷は、バッテリであ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】
前記第２の受電電力は、前記受電装置が有する負荷に電力を供給することを開始した直後の受電電力であることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の受電装置。
【請求項10】
受電装置が行う制御方法であって、無線で送電する際に受電装置とは異なる物体を検出する検出処理を行う送電装置から無線で受電する送電装置から無線で受電する受電工程と、
前記検出処理に用いられるパラメータの算出に用いられる受電電力を示す情報を送信する送信工程と、
前記送電装置が特定の能力を有するかを判定する判定工程と、
を有し、
前記送信工程は、
前記検出処理に用いられるパラメータの算出に用いられる第１の受電電力を示す第１の情報を送信する第１の送信工程と、
前記第１の送信工程の後で、かつ前記判定工程の後に、前記検出処理に用いられるパラメータの算出に用いられる第２の受電電力を示す第２の情報を送信する第２の送信工程と、
前記第２の送信工程の後で、前記第２の受電電力よりも大きい第３の受電電力であって前記検出処理に用いられるパラメータの算出に用いられる第３の受電電力を示す第３の情報を送信する第３の工程と、を有することを特徴とする制御方法。
【請求項11】
受電装置であって、
無線で送電する際に前記受電装置とは異なる物体を検出する検出処理を行う送電装置から無線で受電する受電手段と、
前記送電装置が特定の能力を有するかを示す情報を取得する取得手段と、
前記検出処理に用いられるパラメータの算出に用いられる受電電力を示す情報を送信する送信手段と、を有し、
前記送信手段は、前記送電装置が前記特定の能力を有する場合に、前記検出処理に用いられるパラメータの算出に用いられる第１の受電電力を示す第１の情報を送信し、当該第１の情報を送信した後に、現在受電している電力である第２の受電電力であって前記検出処理に用いられるパラメータの算出に用いられる第２の受電電力を示す第２の情報を送信し、当該第２の情報を送信した後に、前記第２の受電電力よりも大きい第３の受電電力であって前記検出処理に用いられるパラメータの算出に用いられる第３の受電電力を示す第３の情報を送信し、
前記送信手段は、前記送電装置が前記特定の能力を有さない場合に、前記検出処理に用いられるパラメータの算出に用いられる第１の受電電力を示す第１の情報を送信し、当該第１の情報を送信した後に、前記検出処理に用いられるパラメータの算出に用いられる電力であって受電電力を最大とする状態で受電する電力を示す第４の情報を送信することを特徴とする受電装置。
【請求項12】
前記受電電力を最大とする状態で受電する電力とは、負荷に供給できる最大の電力であることを特徴とする請求項１１に記載の受電装置。
【請求項13】
前記受電電力を最大とする状態で受電する電力とは、前記送電装置との交渉により決定される電力であることを特徴とする請求項１１に記載の受電装置。
【請求項14】
前記特定の能力は、前記パラメータを、前記受電装置の受電電力と、当該受電電力と対応する前記送電装置の送電電力との３つ以上の組に基づいて算出する能力であることを特徴とする請求項１１乃至１３のいずれか１項に記載の受電装置。
【請求項15】
コンピュータを、請求項１乃至９，１１乃至１４のいずれか１項に記載の受電装置として機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、無電電力伝送に係る受電装置、送電装置、制御方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
近年、無線充電システム等の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、無線充電の標準化団体Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ（ＷＰＣ）が策定する規格（以下、「ＷＰＣ規格」と呼ぶ）に準拠した送電装置と受電装置が記載されている。また、特許文献１には、ＷＰＣ規格において、金属片などの導電性の物体の検出の精度を高めるために、キャリブレーション処理が規定されたことについて記載されている。
【0003】
キャリブレーション処理において、受電装置が異なる２つの状態それぞれにおいて、送電装置の送電電力とそれに対する受電装置の受電電力とが取得される。そして、この２つの送電電力と受電電力の組を用いて、実際に無線で送電されている際の受電電力又は送電電力に対してキャリブレーションするためのパラメータが算出される。このパラメータは、受電装置とは異なる物体の検出処理に用いられる。つまり、例えば、送電装置により無線で送電されている際の受電電力に対して、上述したパラメータを用いてキャリブレーションされた受電電力を推定し、実際の送電装置の送電電力とその推定された受電電力との差分である電力損失を算出することができる。そして、この電力損失が所定値を超えた場合、受電装置とは異なる物体による電力損失があると判定することが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】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】
【0005】
しかし、受電装置とは異なる物体の検出処理に用いられるパラメータの算出に、送電電力と受電電力の組が２組しか用いられていないため、検出精度が低くなる可能性がある。
【0006】
そこで、検出精度を上げるために、３つ以上の送電電力と受電電力の組を用いてパラメータの算出することが考えられるが、その場合に、送電装置において受電電力を示す情報を効率的に取得する方法については提案されていなかった。
【0007】
上記課題に鑑み、本発明では、３つ以上の送電電力と受電電力の組を用いて受電装置とは異なる物体を検出する処理のためのパラメータを算出する送電装置に、効率的に受電電力を示す情報を取得させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明の一態様による受電装置は、無線で送電する際に前記受電装置とは異なる物体を検出する検出処理を行う送電装置から無線で受電する受電手段と、前記検出処理に用いられるパラメータの算出に用いられる受電電力を示す情報を送信する送信手段と、を有し、前記送信手段は、前記検出処理に用いられるパラメータの算出に用いられる第１の受電電力を示す第１の情報を送信した後で、かつ前記送電装置が特定の能力を有すると判定した後で、前記検出処理に用いられるパラメータの算出に用いられる第２の受電電力を示す第２の情報を送信し、当該第２の情報を送信した後で、前記第２の受電電力よりも大きい第３の受電電力であって前記検出処理に用いられるパラメータの算出に用いられる第３の受電電力を示す第３の情報を送信することを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、３つ以上の送電電力と受電電力の組を用いて受電装置とは異なる物体を検出する処理のためのパラメータを算出する送電装置に、効率的に受電電力を示す情報を取得させることができる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】無線充電システムの構成を示す図である。
【図2】実施形態に係る受電装置の構成例を示す図である。
【図3】実施形態に係る送電装置の構成例を示す図である。
【図4】実施形態に係る受電装置の処理の流れの例を示すフローチャートである。
【図5】実施形態に係る送電装置の処理の流れの例を示すフローチャートである。
【図6】無線充電システムで実行される処理の流れの例を示す図である。
【図7】（Ａ）はＩ＆Ｃフェーズの通信シーケンスを示す図であり、（Ｂ）はＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズの通信シーケンスを示す図であり、（Ｃ）はＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズの通信シーケンスを示す図である。
【図8】本実施形態におけるキャリブレーション処理の結果を表す図である。
【図9】実施形態と従来との異物検出処理の違いを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施形態は本発明の技術的思想を説明するための一例にすぎず、本発明を実施形態で説明される構成や方法に限定することは意図されていない。
【0012】
＜実施形態＞
（システムの構成）
図１に、本実施形態に係る無線充電システム（無線電力伝送システム）の構成例を示す。本システムは、受電装置１０１と送電装置１０２を含んで構成される。以下では、受電装置をＲＸと呼び、送電装置をＴＸと呼ぶ場合がある。ＴＸ１０２は、充電台１０３に載置されたＲＸ１０１に対して無線で送電する電子機器である。ＲＸ１０１は、ＴＸ１０２から無線により送られる電力を受けて、内蔵バッテリを充電する電子機器である。以下では、ＲＸ１０１が充電台１０３に載置された場合を例にして説明を行う。ただし、ＴＸ１０２がＲＸ１０１に送電するうえで、ＲＸ１０１はＴＸ１０２の送電可能範囲の中に存在していれば、充電台１０３の上に載置されなくてもよい。
（システムの構成）
図１に、本実施形態に係る無線充電システム（無線電力伝送システム）の構成例を示す。本システムは、受電装置１０１と送電装置１０２を含んで構成される。以下では、受電装置をＲＸと呼び、送電装置をＴＸと呼ぶ場合がある。ＴＸ１０２は、充電台１０３に載置されたＲＸ１０１に対して無線で送電する電子機器である。ＲＸ１０１は、ＴＸ１０２から無線により送られる電力を受けて、内蔵バッテリを充電する電子機器である。以下では、ＲＸ１０１が充電台１０３に載置された場合を例にして説明を行う。ただし、ＴＸ１０２がＲＸ１０１に送電するうえで、ＲＸ１０１はＴＸ１０２の送電可能範囲の中に存在していれば、充電台１０３の上に載置されなくてもよい。
【0013】
なお、ＲＸ１０１とＴＸ１０２は無線充電以外のアプリケーションを実行する機能を有しうる。ＲＸ１０１の一例はスマートフォンであり、ＴＸ１０２の一例は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。ＲＸ１０１及びＴＸ１０２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、ＲＸ１０１及びＴＸ１０２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。また、ＴＸ１０２がスマートフォンであってもよい。この場合、ＲＸ１０１は、別のスマートフォンでもよいし、無線イヤホンであってもよい。また、ＲＸ１０１は、自動車であってもよい。また、ＴＸ１０２は、自動車内のコンソール等に設置される充電器であってもよい。
【0014】
また、本実施形態では、１つのＲＸ１０１及びＴＸ１０２が示されているが、複数のＲＸ１０１が、１つのＴＸ１０２又はそれぞれ別個のＴＸ１０２から送電される構成においても適用することができる。
【0015】
本システムは、ＷＰＣ規格に基づいて、無線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、ＲＸ１０１とＴＸ１０２は、ＲＸ１０１の受電コイルとＴＸ１０２の送電コイルとの間で、ＷＰＣ規格に基づく無線充電のための無線電力伝送を行う。なお、本システムに適用される無線電力伝送方式（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、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、無線電力伝送が無線充電に用いられるものとするが、無線充電以外の用途で無線電力伝送が行われてもよい。
【0016】
ＷＰＣ規格では、ＲＸ１０１がＴＸ１０２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」と呼ぶ）と呼ばれる値によって規定される。ＧＰは、例えばＲＸ１０１とＴＸ１０２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、ＲＸ１０１の負荷（例えば、充電用の回路等）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、ＴＸ１０２は、ＲＸ１０１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。
【0017】
本実施形態に係るＲＸ１０１とＴＸ１０２は、ＷＰＣ規格に基づく送受電制御のための通信を行う。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、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。
【0018】
Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎフェーズでは、ＴＸ１０２が、Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇを間欠的に送信し、物体が充電台１０３に載置されたこと（例えば充電台１０３にＲＸ１０１や導体片等が載置されたこと）を検出する。つまり、Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇは、物体の存在を検出するための検出信号である。ＴＸ１０２は、送電コイルに電圧又は電流を印加することにより、Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇを送信する。そして、充電台１０３に物体が載置される場合と、物体が載置されていない場合とでは、送電コイルに印加される電圧や電流に変化が生じる。そこで、ＴＸ１０２は、Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇを送信した時の送電コイルの電圧値と電流値の少なくともいずれか一方を検出し、電圧値がある閾値を下回る場合又は電流値がある閾値を超える場合に物体が存在すると判断し、Ｐｉｎｇフェーズに遷移する。
【0019】
Ｐｉｎｇフェーズでは、ＴＸ１０２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、充電台１０３の上に載置されたＲＸ１０１の制御部が起動するのに十分な電力である。ＲＸ１０１は、受電電圧の大きさをＴＸ１０２へ通知する。つまり、ＲＸ１０１は、ＴＸ１０２にＳｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈパケット（以下、「ＳＳパケット」と呼ぶ）を送信する。このように、ＴＸ１０２は、そのＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを受信したＲＸ１０１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出された物体がＲＸ１０１であることを認識する。ＴＸ１０２は、受電電圧値の通知を受けると、Ｉ＆Ｃフェーズに遷移する。
【0020】
Ｉ＆Ｃフェーズでは、ＴＸ１０２は、ＲＸ１０１を識別し、ＲＸ１０１から機器構成情報（能力情報）を取得する。そのため、ＲＸ１０１は、ＩＤ Ｐａｃｋｅｔ及びＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ＰａｃｋｅｔをＴＸ１０２に送信する。ＩＤ ＰａｃｋｅｔにはＲＸ１０１の識別情報が含まれ、Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐａｃｋｅｔには、ＲＸ１０１の機器構成情報（能力情報）が含まれる。ＩＤ Ｐａｃｋｅｔ及びＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐａｃｋｅｔを受信したＴＸ１０２は、アクノリッジ（ＡＣＫ）で応答する。そして、Ｉ＆Ｃフェーズが終了する。
【0021】
Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズでは、ＲＸ１０１が要求するＧＰの値やＴＸ１０２の送電能力等に基づいてＧＰの値が決定される。また、ＲＸ１０１は、ＴＸ１０２の能力情報を取得する。
【0022】
Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズでは、ＲＸ１０１は、Ｒｅｃｉｅｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔを用いて、受電電力をＴＸ１０２へ通知する。それに伴い、ＴＸ１０２は、その受電電力に対応する送電電力を取得し、受電電力と対応付けて記憶する。そして、ＴＸ１０２は、少なくとも２組の受電電力と送電電力を基に、異物検出処理のためのパラメータを算出し、記憶する。本実施形態では、後述するＰｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズでも、異物検出処理のためのパラメータを算出し、記憶する。
【0023】
ここで、キャリブレーション処理について説明を行う。このキャリブレーション処理において、ＲＸ１０１が異なる２つの状態それぞれにおいて、ＴＸ１０２の送電電力とＲＸ１０１の受電電力とが取得される。そして、この２組の送電電力と受電電力を用いて、実際に無線で送電されている際の受電電力又は送電電力に対して、キャリブレーションするためのパラメータが算出される。例えば、受電電力をキャリブレーションする場合、キャリブレーションされた受電電力Ｐｃａｌは、以下の式１のように表される。
【0024】
Ｐｃａｌ＝ａ・Ｐｒｅｃｅｉｖｅｄ＋ｂ・・・式１
ここで、Ｐｒｅｃｅｉｖｅｄは、Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズにおいて、ＴＸ１０２から通知される受電電力であり、ａ、ｂはパラメータである。この２つパラメータは、以下の式２、式３で表される。
ここで、Ｐｒｅｃｅｉｖｅｄは、Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズにおいて、ＴＸ１０２から通知される受電電力であり、ａ、ｂはパラメータである。この２つパラメータは、以下の式２、式３で表される。
【0025】
ａ＝（ＴＰ２－ＴＰ１）／（ＲＰ２－ＲＰ１）・・・式２
ｂ＝（ＲＰ２・ＴＰ１－ＴＰ２・ＲＰ１）／（ＲＰ２－ＲＰ１）・・・式３
ここで、ＲＰ１、ＲＰ２は、ＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズにおいてＲＸ１０１より通知される２つの受電電力である。より具体的には、ＲＰ１は、１回目のキャリブレーション処理でＴＸ１０２が取得する受電電力であり、ＲＰ２は、２回目のキャリブレーション処理でＴＸ１０２が取得する受電電力である。また、ＴＰ１、ＴＰ２は、ＲＰ１、ＲＰ２それぞれに対応する送電電力である。ここで、ＲＰ２はＲＰ１より大きく、ＴＰ２は、ＴＰ１より大きい。
ｂ＝（ＲＰ２・ＴＰ１－ＴＰ２・ＲＰ１）／（ＲＰ２－ＲＰ１）・・・式３
ここで、ＲＰ１、ＲＰ２は、ＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズにおいてＲＸ１０１より通知される２つの受電電力である。より具体的には、ＲＰ１は、１回目のキャリブレーション処理でＴＸ１０２が取得する受電電力であり、ＲＰ２は、２回目のキャリブレーション処理でＴＸ１０２が取得する受電電力である。また、ＴＰ１、ＴＰ２は、ＲＰ１、ＲＰ２それぞれに対応する送電電力である。ここで、ＲＰ２はＲＰ１より大きく、ＴＰ２は、ＴＰ１より大きい。
【0026】
電力損失ＰＬは、以下の式４により表される。
【0027】
ＰＬ＝Ｐｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄ－Ｐｃａｌ・・・式４
ここで、Ｐｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄは、Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズにおいて、ＴＸ１０２から通知される受電電力に対応する送電電力である。
ここで、Ｐｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｄは、Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズにおいて、ＴＸ１０２から通知される受電電力に対応する送電電力である。
【0028】
この電力損失と、所定の閾値と比較することにより異物の有無が検出される。つまり、ＴＸ１０２は、式４で示される電力損失が所定の閾値より大きい場合、受電装置とは異なる物体である異物により電力損失が生じていると判定し、異物があると判定する。
【0029】
キャリブレーションする対象は、受電電力でなくても、送電電力でもよいし、電力損失であってもよい。また、キャリブレーションする方法は、線形補間を用いた推定や、べき級数を用いた推定などの非線形を用いることもできる。以下では、電力損失をキャリブレーションする場合について説明する。この場合、ＲＸ１０１の受電電力と、それに対応するＴＸ１０２の送電電力との差である電力損失が算出され、受電電力と電力損失とが対応付けて記憶される。具体的には、ＲＸ１０１の負荷が異なる２つの状態それぞれにおける受電電力と電力損失が記憶され、その２つの受電電力と電力損失の組から、任意の受電電力における電力損失の期待値が線形補間により求められる。ただし、電力損失を算出するために、ＲＸ１０１の受電電力に対応するＴＸ１０２の送電電力も取得される。
【0030】
異物検出処理において、この電力損失の期待値と、実際の電力損失との差が所定値を超えるかを判定し、超える場合に異物があると判定される。つまり、ここでいう、電力損失の期待値が、キャリブレーションされた電力損失である。
【0031】
キャリブレーションされた電力損失ＰＬｃａｌは、以下の式５、式６で表される。
【0032】
ＰＬｃａｌ＝ｃ・（Ｐｒｅｃｅｉｖｅｄ－ＲＰ１）＋ＰＬ１・・・式５
ｃ＝（ＰＬ２－ＰＬ１）／（ＲＰ２－ＲＰ１）・・・式６
ここで、ＰＬ１、ＰＬ２は、上述したＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズにおいてＲＸ１０１より通知される２つの受電電力ＲＰ１、ＲＰ２にそれぞれ対応する電力損失である。ｃは、異物検出処理を行うためのパラメータに相当する。
ｃ＝（ＰＬ２－ＰＬ１）／（ＲＰ２－ＲＰ１）・・・式６
ここで、ＰＬ１、ＰＬ２は、上述したＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズにおいてＲＸ１０１より通知される２つの受電電力ＲＰ１、ＲＰ２にそれぞれ対応する電力損失である。ｃは、異物検出処理を行うためのパラメータに相当する。
【0033】
従来のキャリブレーション処理は、ＲＸ１０１のバッテリに受電した電力が供給されない状態と、ＲＸ１０１のバッテリに対して最大電力を供給する状態の２つの状態でキャリブレーション処理が行われていた。その場合の線形補間で表される電力損失の期待値は、図９（Ａ）に示される。図９（Ａ）において、１回目のＲＸ１０１から通知される受電電力とそれに対応する電力損失を点Ａ、２回目のＲＸ１０１から通知される受電電力とそれに対応する電力損失を点Ｂで示している。この２点に基づいて線形補間をしているため、受電電力の増加に対して、電力損失の期待値の増加が線形に変化することになる。
【0034】
しかし、実際には、受電電力の増加に対して、電力損失は線形に増加するとは限らない。電力損失が線形に増加しない場合、２点に基づく線形補間により算出した電力損失の期待値を用いて異物の有無の判定を行うと誤った判定結果となる可能性が生じる。そこで、本実施形態では、受電電力とそれに対応する電力損失の組を３つ以上用いて、異物検出処理を行うためのパラメータを算出する。これにより、異物の有無の判定精度、すなわち異物検出精度を向上させることができる。
【0035】
図９（Ｂ）において、点Ａ、点Ｂ、点Ｃは、異物検出処理のためのパラメータの算出に用いられる、３組の受電電力、電力損失を示す。点Ａと点Ｃを結ぶ実線は、点Ａが示す受電電力と電力損失の組を（ＲＰ１、ＰＬ１）、点Ｃが示す受電電力、電力損失の組を（ＲＰ２、ＰＬ２）としたときの、電力損失の期待値を示す線である。また、点Ｃと点Ｂを結ぶ実線は、点Ｃが示す受電電力と電力損失の組を（ＲＰ１、ＰＬ１）とし、点Ｂが示す受電電力、電力損失の組を（ＲＰ２、ＰＬ２）としたときの、電力損失の期待値を示す線である。また、図９（Ｂ）に示す破線は、図９（Ａ）の実線を示す。このように、受電電力とそれに対応する電力損失の組を３つ以上用いることで、実際にＲＸ１０１から取得する情報が多くなり、より多くの情報を用いて、電力損失の期待値を算出するため、より適切な期待値が算出することができる。そのため、より適切な期待値を用いることにより、異物検出精度を向上させることができる。なお、３点を用いて、非線形の関数により、電力損失の期待値が算出されるように構成してもよい。
【0036】
図９（Ｃ）は、異物検出処理のためのパラメータの算出に用いられる点として、点Ａ、点Ｂ、点Ｃに、さらに点Ｄ、点Ｅの２点を加えた例を示す。図９（Ｂ）の場合よりも、実際にＲＸ１０１から取得する情報が多くなっているため、より適切な期待値が算出することができる。そのため、異物検出処理のためのパラメータの算出に用いられる受電電力の取得回数を増やすことにより、異物検出精度を向上させることができる。
【0037】
本実施形態では、受電電力の大きさと受電電力を取得する順番を規定することにより、異物検出処理のためのパラメータの算出に用いられる受電電力を、効率よく取得することができる。すなわち、図９（Ｂ）で示すような点Ａ、点Ｂ、点Ｃにおいては、点Ａ、点Ｃ、点Ｂの順で受電電力を取得している。点Ａ、点Ｂ、点Ｃの順で受電電力を取得すると、点Ａから点Ｂに一旦受電電力を上げて、点Ｂから点Ｃまで受電電力を下げる必要がある。それに対して、本実施形態のように、点Ａ、点Ｃ、点Ｂの順で受電電力を取得すれば、点Ａ、点Ｃ、点Ｂの順で、受電電力を上げるだけでよい。これにより、受電電力を上げた後に、下げるという処理を行う必要がなく、効率的に３つ以上の送電電力と受電電力の組を取得することができる。なぜなら、ＲＸ１０１は、バッテリ２０２の充電特性に合わせて、受電電力（送電電力）を、充電開始時には小さくし、時間の経過とともに段々と大きくし、最大値となるように制御するからである。より具体的には、この充電特性に合わせたＲＸ１０１の動作に沿って、パラメータの算出に用いられる受電電力を示す情報をＴＸ１０２に送信するため、効率的にその情報をＴＸ１０２に取得させることができる。
【0038】
なお、点Ａ、点Ｃ、点Ｂは、１回目、２回目、３回目のキャリブレーションの処理で得られる情報に限られない。つまり、本実施形態において、ＴＸ１０２が取得する受電電力と、その取得する順番は、以下の式７を満たせば、効率的に、３つ以上の送電電力と受電電力の組を取得することができる。
【0039】
Ｐ１＜Ｐ２＜Ｐ３・・・式７
ここで、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は、ｎ回目、ｎ＋１回目、ｎ＋２回目に取得される、異物検出処理のためのパラメータの算出に用いられる受電電力である。なお、ｎは１以上の整数である。
ここで、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３は、ｎ回目、ｎ＋１回目、ｎ＋２回目に取得される、異物検出処理のためのパラメータの算出に用いられる受電電力である。なお、ｎは１以上の整数である。
【0040】
なお、異物検出処理のためのパラメータの算出に用いられる受電電力を４回以上取得する場合、ｎ＋３回目の受電電力は、Ｐ２よりも大きければよい。つまり、ｎ＋３回目の受電電力は、Ｐ３よりも大きくてもよいし、小さくてもよい。この構成であっても、効率的に、異物検出処理のためのパラメータの算出に用いられる受電電力又は送電電力を取得することができる。また、ｎ＝２の場合、１回目に取得される、異物検出処理のためのパラメータの算出に用いられる受電電力がＰ１よりも小さい場合、より効率的に、異物検出処理のためのパラメータの算出に用いられる４つ以上の受電電力又は送電電力を取得することができる。ただし、１回目の受電電力がＰ１より大きい場合であっても、少なくとも２～４回目に取得される、異物検出処理のためのパラメータの算出に用いられる３つの受電電力を、効率的に取得することができる。なお、ｎが３以上であっても、同様の効果を得ることができる。また、異物検出処理のためのパラメータの算出に用いられる受電電力は、受電電力が小さいほうから大きくような順番で取得されるようにすることで、より効率的な取得に寄与する。
【0041】
さらに、点Ａ、点Ｃ、点Ｂが１回目、２回目、３回目のキャリブレーションの処理で得られる情報である場合、つまり、ｎ＝１の場合には、異物検出処理を開始するまでの時間を短縮できる。点Ａから点Ｂに一旦受電電力を上げる場合、異物検出処理を開始するには、点Ｂまで電力を上げて、その点Ｂにおける受電電力を取得する必要がある。一方、本実施形態によれば、点Ａから点Ｃに受電電力を上げて、受電電力を取得し、パラメータの算出を行えば、点Ｂまで、受電電力を上げなくても、異物検出処理を実行することができる。つまり、点Ｃから点Ｂまで受電電力を上げる時間分、異物検出処理の開始を早くすることができる。さらに、点Ｃから点Ｂまで受電電力を上げる期間に異物検出処理を行うことができる。そして、異物検出処理に用いられるパラメータの算出に用いられる３つ以上の受電電力のうち３回目に取得する受電電力を取得する前に、先に算出したパラメータにより異物検出処理を開始することができる。
【0042】
Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズでは、送電の開始、継続、及び異物検出や満充電による送電停止等のための制御が行われる。Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズでは、異物検出処理のためのパラメータの算出に用いられる受電電力の３回目以降の取得が行われるようにしてもよい。すなわち、異物検出処理のためのパラメータの算出に用いられる３つ以上の受電電力のうち、１回目と２回目の受電電力の取得は、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズで行われる。そして、異物検出処理のためのパラメータの算出に用いられる３つ以上の受電電力のうち３回目以降の受電電力の取得は、Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズで行われる。この構成により、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズでとどまる時間を短縮し、Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズに早期に移行し、例えばＲＸ１０１のバッテリへの充電の開始を早期に始めることができる。また、上述したように、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズで取得した２つの受電電力とそれぞれに対応する送電電力又は電力損失から算出するパラメータを用いることで、Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズにおいて、異物検出処理を開始することができる。その後、３回目以降の受電電力の取得を行い、異物検出処理のためのパラメータを算出し、異物検出処理における検出精度を向上させることができる。
【0043】
ＴＸ１０２とＲＸ１０１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）を用いて送電電力に信号を重畳する通信により行う。また、ＴＸ１０２とＲＸ１０１は、無線電力伝送と異なるアンテナ（コイル）を用いて、送受電制御のための通信を行ってもよい。無線電力伝送と異なるアンテナ（コイル）を用いる通信の一例としては、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ規格に準拠する通信方式が挙げられる。また、ＩＥＥＥ８０２．１１規格シリーズの無線ＬＡＮ（例えばＷｉ－Ｆｉ（登録商標））、ＺｉｇＢｅｅ、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）等の他の通信方式によって行われてもよい。無線電力伝送と異なるアンテナ（コイル）を用いる通信は、無線電力伝送で用いられる周波数とは異なる周波数により行われるようにしてもよい。
【0044】
（装置構成）
続いて、本実施形態に係る受電装置１０１（ＲＸ１０１）及び送電装置１０２（ＴＸ１０２）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が）他の同様の機能を果たす他の構成と置き換えられ又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。
続いて、本実施形態に係る受電装置１０１（ＲＸ１０１）及び送電装置１０２（ＴＸ１０２）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が）他の同様の機能を果たす他の構成と置き換えられ又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。
【0045】
図２は、本実施形態に係るＲＸ１０１の構成例を示す図である。ＲＸ１０１は、制御部２０１、バッテリ２０２、受電部２０３、検出部２０４、受電コイル２０５、通信部２０６、通知部２０７、操作部２０８、メモリ２０９、タイマ２１０、充電部２１１、能力情報取得部２１２、及びキャリブレーション要求部２１３を有する。
【0046】
制御部２０１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、ＲＸ１０１の全体を制御する。すなわち、制御部２０１は、図２で示す各機能部を制御する。また、制御部２０１は、ＲＸ１０１における受電制御に関する制御を行う。さらに、制御部２０１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２０１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２０１は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の特定の処理に専用のハードウェアで構成されてもよい。また、制御部２０１は、所定の処理を実行するようにコンパイルされたＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等のアレイ回路を含んで構成されてもよい。制御部２０１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２０１は、タイマ２１０を用いて時間を計測しうる。
【0047】
バッテリ２０２は、ＲＸ１０１全体に対して、制御部２０１によるＲＸ１０１の各部の制御や、受電と通信に必要な電力を供給する。また、バッテリ２０２は、受電コイル２０５を介して受信された電力を蓄電する。
【0048】
受電コイル２０５において、ＴＸ１０２の送電コイルから放射された電磁波により誘導起電力が発生し、受電部２０３は、受電コイル２０５において発生した電力を取得する。受電部２０３は、受電コイル２０５において電磁誘導により生じた交流電力を取得する。そして、受電部２０３は、交流電力を直流又は所定周波数の交流電力に変換して、バッテリ２０２を充電するための処理を行う充電部２１１に電力を出力する。すなわち、受電部２０３は、ＲＸ１０１における負荷に対して電力を供給する。上述のＧＰは、受電部２０３から出力されることが保証される電力である。さらに、受電部２０３は、現在の受電電力を制御部２０１に通知することで、制御部２０１において、任意のタイミングで、そのタイミングの受電電力を知ることができるようにする。なお、受電電力の測定と制御部２０１への通知は、受電部２０３以外で行うように構成されていてもよい。
【0049】
検出部２０４は、ＷＰＣ規格に基づいて、ＲＸ１０１が充電台１０３に載置されていることを検出する。検出部２０４は、例えば、受電部２０３が受電コイル２０５を介してＷＰＣ規格のＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを受信した時の受電コイル２０５の電圧値と電流値のうち少なくともいずれか一方を検出する。検出部２０４は、例えば、電圧値が所定の電圧閾値を下回る場合又は電流値が所定の電流閾値を超える場合に、ＲＸ１０１が充電台１０３に載置されていると判定することができる。
【0050】
通信部２０６は、ＴＸ１０２との間で、上述のようなＷＰＣ規格に基づく制御通信を行う。通信部２０６は、受電コイル２０５から入力された電磁波を復調してＴＸ１０２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ＴＸ１０２へ送信すべき情報を電磁波に重畳することにより、ＴＸ１０２との間で通信を行う。すなわち、通信部２０６で行う通信は、ＴＸ１０２の送電コイルから送信される電磁波に重畳されて行われる。
【0051】
通知部２０７は、視覚的、聴覚的、触覚的等の任意の手法で、ユーザに対して情報を通知する。通知部２０７は、例えば、ＲＸ１０１の充電状態や、図１のようなＴＸ１０２及びＲＸ１０１を含む無線電力伝送システムの電力伝送に関する状態を、ユーザに通知する。通知部２０７は、例えば、液晶ディスプレイやＬＥＤ、スピーカ、振動発生回路、その他の通知デバイスを含んで構成される。
【0052】
操作部２０８は、ユーザからのＲＸ１０１に対する操作を受け付ける受付機能を有する。操作部２０８は、例えば、ボタンやキーボード、マイク等の音声入力デバイス、加速度センサやジャイロセンサ等の動き検出デバイス、又はその他の入力デバイスを含んで構成される。なお、タッチパネルのように、通知部２０７と操作部２０８とが一体化されたデバイスが用いられてもよい。
【0053】
メモリ２０９は、上述のように、識別情報や機器構成情報などの各種情報や制御プログラムなどを記憶する。なお、メモリ２０９は、制御部２０１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。
【0054】
タイマ２１０は、例えば起動された時刻からの経過時間を測定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。
【0055】
充電部２１１は、受電部２０３から供給される電力により、バッテリ２０２に充電する。また充電部２１１は、制御部２０１の制御に基づいて、バッテリ２０２への充電を開始、または停止し、さらにバッテリ２０２への充電に使用する電力を、バッテリ２０２の充電状態に基づいて調整する。充電部２１１で使用する電力が変化すると、それに応じて受電部２０３から供給される電力、すなわちＲＸ１０１における受電電力も変化する。ここで、充電部２１１は、ＲＸ１０１における負荷である。
【0056】
能力情報取得部２１２は、通信部２０６を用いて、ＴＸ１０２の能力情報をＴＸ１０２から取得する。この能力情報には、ＴＸ１０２が異物検出処理に用いられるパラメータを、ＲＸ１０１の受電電力と、この受電電力と対応する送電電力の３つ以上の組から算出する能力を有するかを示す情報が含まれる。なお、以下において、この能力のことを、高精度異物検出処理能力と呼ぶ。
【0057】
能力情報取得部２１２は、制御部２０１とは別のプロセッサで動作するように構成されてもよいし、制御部２０１上で動作するプログラムにより実行されるようにしてもよい。能力情報取得部２１２は、例えばメモリ２０９に格納されたプログラムを実行することでその機能を果たすことができる。
【0058】
キャリブレーション要求部２１３は、通信部２０６を用いて、ＴＸ１０２にキャリブレーション処理の実施を要求する。キャリブレーション処理には、受電電力を取得し、その受電電力に対応する送電電力の取得や電力損失の算出を行い、受電電力と送電電力又は電力損失とを対応付けて記憶する処理が含まれる。また、キャリブレーション処理には、２つ以上の受電電力と、送電電力又は電力損失との組から、ＴＸ１０２が行う異物検出処理のためのパラメータを算出する処理も含まれる。キャリブレーション要求部２１３は、能力情報取得部２１２と同様に、制御部２０１とは別のプロセッサで動作するように構成されてもよいし、制御部２０１上で動作するプログラムにより実行されるようにしてもよい。また、キャリブレーション要求部２１３は、例えばメモリ２０９に格納されたプログラムを実行することでその機能を果たすことができる。
【0059】
図３は、本実施形態に係るＴＸ１０２の構成例を示す図である。ＴＸ１０２は、一例において、制御部３０１、電源部３０２、送電部３０３、検出部３０４、送電コイル３０５、通信部３０６、通知部３０７、操作部３０８、メモリ３０９、及び、タイマ３１０を有する。
【0060】
制御部３０１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、ＴＸ１０２の全体を制御する。すなわち、制御部３０１は、図３で示す各機能部を制御する。また、制御部３０１は、ＴＸ１０２における送電制御に関する制御を行う。さらに、制御部３０１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３０１は、例えばＣＰＵやＭＰＵ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３０１は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）等の特定の処理に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等のアレイ回路を含んで構成されてもよい。制御部３０１は、各種処理を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３０１は、タイマ３１０を用いて時間を計測しうる。
【0061】
電源部３０２は、ＴＸ１０２全体に対して、制御部３０１によるＴＸ１０２の制御や、送電と通信に必要な電力を供給する。電源部３０２は、例えば、商用電源またはバッテリである。バッテリには、商用電源から供給される電力が蓄電される。
【0062】
送電部３０３は、電源部３０２から入力される直流又は交流電力を、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３０５へ入力することによって、ＲＸ１０１に受電させるための電磁波を発生させる。なお、送電部３０３によって生成される交流電力の周波数は、例えば数百ｋＨｚ（例えば、１１０ｋＨｚ～２０５ｋＨｚ）程度である。送電部３０３は、制御部３０１の指示に基づいて、ＲＸ１０１に送電を行うための電磁波を送電コイル３０５から出力させるように、交流周波数電力を送電コイル３０５へ入力する。また、送電部３０３は、送電コイル３０５に入力する電圧（送電電圧）又は電流（送電電流）、又はその両方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。送電電圧又は送電電流を大きくすると電磁波の強度が強くなり、送電電圧又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３０３は、制御部３０１の指示に基づいて、送電コイル３０５からの送電が開始又は停止されるように、交流周波数電力の出力制御を行う。さらに、送電部３０３は、現在の送電電力を制御部３０１に通知することで、制御部３０１において、任意のタイミングで、そのタイミングの送電電力を知ることができるようにする。なお、送電電力の測定と制御部３０１への通知は、送電部３０３以外で行うように構成してもよい。
【0063】
検出部３０４は、ＷＰＣ規格に基づいて、充電台１０３に物体が載置されているかを検出する。検出部３０４は、具体的には、充電台１０３のＩｎｔｅｒｆａｃｅ Ｓｕｒｆａｃｅに物体が載置されたか否かを検出する。検出部３０４は、例えば、送電部３０３が、送電コイル３０５を介してＷＰＣ規格のＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇを送信した時の送電コイル３０５の電圧値と電流値の少なくとも一方を検出する。なお、検出部３０４は、インピーダンスの変化を検出してもよい。そして、検出部３０４は、電圧が所定電圧値を下回る場合又は電流値が所定電流値を超える場合に、充電台１０３に物体が載置されていると判定しうる。なお、この物体が受電装置であるかその他の異物であるかは、続いて通信部３０６によって送信されるＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇに対して所定の応答の有無により判定される。すなわち、ＴＸ１０２が所定の応答を受信した場合には、その物体が受電装置であると判定され、そうでなければ、その物体が受電装置とは異なる物体であると判定される。
【0064】
通信部３０６は、ＲＸ１０１との間で、上述のようなＷＰＣ規格に基づく制御通信を行う。通信部３０６は、送電コイル３０５から出力される電磁波を変調し、ＲＸ１０１へ情報を伝送して、通信を行う。また、通信部３０６は、送電コイル３０５から出力されてＲＸ１０１において変調された電磁波を復調してＲＸ１０１が送信した情報を取得する。すなわち、通信部３０６で行う通信は、送電コイル３０５から送信される電磁波に重畳されて行われる。
【0065】
通知部３０７は、視覚的、聴覚的、触覚的等の任意の手法で、ユーザに対して情報を通知する。通知部３０７は、例えば、ＴＸ１０２の充電状態や、図１のようなＴＸ１０２とＲＸ１０１とを含む無線電力伝送システムの電力伝送に関する状態を示す情報を、ユーザに通知する。通知部３０７は、例えば、液晶ディスプレイやＬＥＤ、スピーカ、振動発生回路、その他の通知デバイスを含んで構成される。
【0066】
操作部３０８は、ユーザからのＴＸ１０２に対する操作を受け付ける受付機能を有する。操作部３０８は、例えば、ボタンやキーボード、マイク等の音声入力デバイス、加速度センサやジャイロセンサ等の動き検出デバイス、又はその他の入力デバイスを含んで構成される。なお、タッチパネルのように、通知部３０７と操作部３０８とが一体化されたデバイスが用いられてもよい。
【0067】
メモリ３０９は、識別情報や能力情報などの各種情報や制御プログラムなどを記憶する。また、能力情報には、高精度異物検出処理能力を有するかを示す情報が含まれている。なお、メモリ３０９は、制御部３０１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。
【0068】
タイマ３１０は、例えば起動された時刻からの経過時間を測定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。
【0069】
（処理の流れ）
続いて、ＲＸ１０１及びＴＸ１０２が実行する処理の流れの例について説明する。
続いて、ＲＸ１０１及びＴＸ１０２が実行する処理の流れの例について説明する。
【0070】
［受電装置における処理］
図４は、ＲＸ１０１が実行する処理の流れの例を示すフローチャートである。本処理は、例えばＲＸ１０１の制御部２０１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うる。本処理には、能力情報取得部２１２、及びキャリブレーション要求部２１３における処理も含まれる。なお、以下に説明する本処理の手順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されうる。また、本処理は、ＲＸ１０１の電源がオンとされたことに応じて、バッテリ２０２若しくはＴＸ１０２からの給電によりＲＸ１０１が起動したことに応じて、又はＲＸ１０１のユーザが無線充電アプリケーションの開始指示を入力したことに応じて、実行されうる。また、他の契機によって本処理が開始されてもよい。
図４は、ＲＸ１０１が実行する処理の流れの例を示すフローチャートである。本処理は、例えばＲＸ１０１の制御部２０１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うる。本処理には、能力情報取得部２１２、及びキャリブレーション要求部２１３における処理も含まれる。なお、以下に説明する本処理の手順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されうる。また、本処理は、ＲＸ１０１の電源がオンとされたことに応じて、バッテリ２０２若しくはＴＸ１０２からの給電によりＲＸ１０１が起動したことに応じて、又はＲＸ１０１のユーザが無線充電アプリケーションの開始指示を入力したことに応じて、実行されうる。また、他の契機によって本処理が開始されてもよい。
【0071】
ＲＸ１０１は、送受電に関する処理の開始後、ＷＰＣ規格のＳｅｌｅｃｔｉｏｎフェーズとＰｉｎｇフェーズとして規定される処理を実行し、自装置がＴＸ１０２に載置されるのを待つ（Ｓ４０１）。そして、ＲＸ１０１は、例えば、ＴＸ１０２からのＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを検出することによって、ＴＸ１０２の充電台１０３に載置されたことを検出する。そして、ＲＸ１０１は、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを検出すると、受電電圧値を含むＳＳパケットをＴＸ１０２に送信する。
【0072】
ＲＸ１０１は、自装置がＴＸ１０２の充電台１０３に載置されたことを検出すると、通信部２０６により、ＷＰＣ規格のＩ＆Ｃフェーズとして規定される処理を実行して、ＴＸ１０２へ識別情報と機器構成情報（能力情報）を送信する（Ｓ４０２）。
【0073】
図７（Ａ）に、Ｉ＆Ｃフェーズの通信の流れが示されている。Ｉ＆Ｃフェーズでは、ＲＸ１０１は、Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｐａｃｋｅｔ（ＩＤ Ｐａｃｋｅｔ）をＴＸ１０２へ送信する（Ｆ７０１）。ＩＤ Ｐａｃｋｅｔには、ＲＸ１０１の識別情報であるＭａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒ ＣｏｄｅとＢａｓｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ ＩＤのほかに、ＲＸ１０１の能力情報として対応しているＷＰＣ規格のバージョンを特定可能な情報要素が格納される。
【0074】
ＲＸ１０１は、さらに、Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ＰａｃｋｅｔをＴＸ１０２へ送信する（Ｆ７０２）。Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐａｃｋｅｔには、ＲＸ１０１の能力情報として、以下の情報が含まれる。すなわち、ＲＸ１０１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や、ＷＰＣ規格のＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ機能を有するか否かを示す情報である。
【0075】
ＴＸ１０２は、これらのパケットを受信すると、ＡＣＫを送信し（Ｆ７０３）、Ｉ＆Ｃフェーズが終了する。なお、ＲＸ１０１は、ＷＰＣ規格のＩ＆Ｃフェーズの通信以外の方法で、ＲＸ１０１の識別情報と機器構成情報（能力情報）をＴＸ１０２に通知してもよい。また、ＲＸ１０１の識別情報は、ＷＰＣ規格のＷｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ ＩＤであってもよいし、ＲＸ１０１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。能力情報として、上記以外の情報を含んでいてもよい。
【0076】
続いて、図４に戻り、ＲＸ１０１はＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズの通信により、自装置が載置されたＴＸ１０２の能力情報を取得する（Ｓ４０３）。能力情報には、ＴＸ１０２が、高精度異物検出処理能力を有するかを示す情報が含まれる。続いて、ＲＸ１０１は、ＴＸ１０２と交渉してＧＰを決定する（Ｓ４０４）。
【0077】
図７（Ｂ）に、Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズの流れの一例が示されている。ＲＸ１０１は、Ｇｅｎｅｒａｌ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｐａｃｋｅｔを送信する（Ｆ７１１）。ＷＰＣ規格において、Ｇｅｎｅｒａｌ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｐａｃｋｅｔは、通信相手である装置に対して様々な種類の情報を要求するためのパケットである。このパケットにより、要求する情報の種別を指定することができる。ＲＸ１０１は、要求する情報の種別としてＰｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎを指定し、ＴＸ１０２からＰｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｐａｃｋｅｔを取得する（Ｆ７１２）。このパケットには、ＴＸ１０２が対応しているＷＰＣ規格のバージョン情報であるＭａｊｏｒ ＶｅｒｓｉｏｎとＭｉｎｏｒ Ｖｅｒｓｉｏｎ、およびＴＸ１０２のＭａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒ Ｃｏｄｅが含まれる。ここで、ＴＸ１０２が対応しているＷＰＣ規格のバージョンが所定のバージョンであれば、ＴＸ１０２が高精度異物検出処理能力を有すると判別できる。この場合、Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎが、ＴＸ１０２が高精度異物検出処理能力を有するかを示す情報に相当する。なお、Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒ Ｃｏｄｅで、ＴＸ１０２が高精度異物検出処理能力を有するかを判別できる場合も同様である。
【0078】
また、ＴＸ１０２が高精度異物検出処理能力を有するかを示す情報は、他のパケットで取得されてもよい。例えば、ＲＸ１０１は、ＷＰＣ規格のＰｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ＰａｃｋｅｔやＰｒｏｐｒｉｅｔａｒｙ Ｐａｃｋｅｔにより、ＴＸ１０２が高精度異物検出処理能力を有するかを示す情報を取得してもよい。これらのパケットは、ＲＸ１０１からＧｅｎｅｒａｌ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｐａｃｋｅｔで種別を指定することによりＴＸ１０２から取得することができる。
【0079】
ＧＰの決定は、図７（Ｂ）において、Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｐａｃｋｅｔと、それに対する応答により行われる。まず、ＲＸ１０１は、ＴＸ１０２に対してＳｐｅｃｉｆｉｃ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｐａｃｋｅｔを送信することで、要求するＧＰの値を通知する（Ｆ７１３）。ＲＸ１０１は、要求するＧＰの値を、自装置で必要な電力、ＴＸ１０２の能力情報やその他の情報に基づいて決定する。ＧＰの値の例は、１５ワットである。
【0080】
ＴＸ１０２は、自装置の送電能力に基づいて、ＲＸ１０１からの要求を受け入れるか否かを判定し、受け入れる場合はＡＣＫ（肯定応答）を、受け入れない場合はＮＡＫ（否定応答）を、ＲＸ１０１へ送信する。なお、図７（Ｂ）においては、ＴＸ１０２がＡＣＫを送信する例を示している（Ｆ７１４）。ＴＸ１０２がＡＣＫを送信した場合、ＧＰの値は、ＲＸ１０１によって要求された値と同じとして決定され、ＲＸ１０１とＴＸ１０２の双方のメモリに記憶される。一方、ＴＸ１０２がＮＡＫを送信した場合、ＧＰの値はデフォルトの小さな値、例えば５ワットとなる。デフォルトの値は、一例において、事前にＲＸ１０１とＴＸ１０２の双方のメモリに記憶される。なお、以上で述べたＧＰの決定方法は一例であり、ＧＰは他の方法で決定されてもよい。
【0081】
続いて、図４に戻り、ＲＸ１０１は、ＧＰの決定後、受電部２０３に負荷（バッテリ２０２）が接続されない状態、すなわち受電電力を最小とした状態でキャリブレーション処理を行うようにＴＸ１０２に要求する（Ｓ４０５）。なお、受電部２０３に負荷を接続するとは、受電部２０３で受電した電力が負荷に供給される状態を指し、直接的に受電部２０３に負荷が接続される場合も間接的に受電部２０３に負荷が接続される場合も含まれる。
【0082】
図７（Ｃ）に、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズの流れが示されている。このキャリブレーションの要求は、通信部２０６を介するＲｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔの送信によって行われる（Ｆ７２１）。Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔには、現在の受電電力である、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｖａｌｕｅと、１点目のキャリブレーション処理を行うことを示す情報である、Ｍｏｄｅ＝１という情報が含まれる。ＴＸ１０２は、キャリブレーション処理を行ったらＡＣＫ（Ｆ７２２）を返す。ＴＸ１０２におけるキャリブレーション処理の詳細については後述する。
【0083】
図４に戻り、ＲＸ１０１は、受電部２０３に負荷（バッテリ２０２）を接続し、充電部２１１によりバッテリ２０２への充電を開始する（Ｓ４０６）。
【0084】
そして、ＲＸ１０１は、Ｓ４０３で取得したＴＸ１０２の能力情報に基づき、ＴＸ１０２が高精度異物検出処理能力を有するかを判断する（Ｓ４０７）。ＴＸ１０２が高精度異物検出処理能力を有する場合（Ｓ４０７でＹＥＳ）、ＲＸ１０１は、現在の受電電力でキャリブレーション処理を行うようにＴＸ１０２に要求する（Ｓ４０８）。なお、この要求も、図７（Ｃ）で示すＲｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（Ｆ７２１）によって行われる。この場合、Ｆ７２１で示すＲｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔには、受電電力の他に、２点目のキャリブレーション処理を行うことを示す情報である、Ｍｏｄｅ＝２という情報が含まれる。
【0085】
なお、ＲＸ１０１は、キャリブレーション処理を行うことを要求しない場合にも、図７（Ｃ）のＦ７２１で示すＲｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔによって、現在の受電電力を定期的にＴＸ１０２に通知する。キャリブレーション処理を行うことを要求しない場合は、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔには受電電力の他にＭｏｄｅ＝０という情報が含まれる。この定期的な通知は、Ｓ４０４でＧＰが決定された後、行われる。
【0086】
その後、ＲＸ１０１は、現在の受電電力が、前回キャリブレーション処理が行われたときの受電電力より所定値以上大きいかを判定する（Ｓ４０９）。この所定値は、メモリ２０９に予め記憶されているものであり、例えば０．５ワットであってもよいし、他の値でもよい。Ｓ４０９の判定が成立する場合（Ｓ４０９でＹＥＳ）、現在の受電電力でキャリブレーション処理を行うようにＴＸ１０２に要求する（Ｓ４１０）。この要求も、図７（Ｃ）で示すＲｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（Ｆ７２１）によって行われてもよい。この場合、Ｆ７２１で示すＲｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔには、受電電力の他に、３点目のキャリブレーション処理を行うことを示す情報である、Ｍｏｄｅ＝３という情報が含まれていてもよい。また、Ｍｏｄｅは、０、１、２以外の値であれば、他の値であってもよい。さらに、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ以外のパケットにより、キャリブレーション処理を行うように要求するにしてもよい。
【0087】
Ｓ４０９の判定が成立しない場合（Ｓ４０９でＮＯ）、Ｓ４１０の処理はスキップされる。
【0088】
続いて、ＲＸ１０１は、バッテリ２０２が満充電、または検出部２０４がＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを検出しているかを判定する（Ｓ４１１）。いずれかの判定が成立する場合（Ｓ４１１でＹＥＳ）、受電部２０３への負荷（バッテリ２０２）の接続を切断して、受電を終了する（Ｓ４１２）。満充電の場合は、Ｓ４１２の処理において、ＴＸ１０２に対し、満充電となったため送電を停止するように通知する。この通知は、例えばＷＰＣ規格のＥｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐａｃｋｅｔによって行われる。一方、Ｓ４１１でＮＯの場合、Ｓ４０９の処理に戻る。
【0089】
以上に述べたＳ４０９～Ｓ４１１の処理ループにより、充電を行いながら、充電のための受電電力が所定値以上増加した場合に、３点以上のキャリブレーション処理を行うことを要求することができる。
【0090】
また、ＴＸ１０２が高精度異物検出処理能力を有さないと判定された場合（Ｓ４０７でＮＯ）には、受電電力を最大とする状態で、２点目のキャリブレーション処理を行うことを要求する（Ｓ４１３）。この要求も、図７（Ｂ）のＲｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（Ｆ７２１）を用いて行う。なお、ＲＸ１０１は、Ｓ４０３において、ＴＸ１０２が高精度異物検出処理能力を有するかを示す情報を取得できなかった場合にも、ＴＸ１０２は該能力を有さないと判定する。高精度異物検出処理能力を有するかを示す情報を取得できない場合とは、以下のような場合である。すなわち、取得したＰｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｐａｃｋｅｔにより示されるＴＸ１０２のバージョンが所定のバージョンではない場合や、パケットを所定時間内に受信できなかった場合が挙げられる。
【0091】
また、ＲＸ１０１は、受電電力を最大とする状態とは、受電電力を次のような電力とすることをいう。すなわち、ＲＸ１０１が負荷（バッテリ２０２）に供給できる最大の電力、載置から充電完了までの期間に負荷（バッテリ２０２）で必要となると予想される最大の電力、またはＧＰに基づく電力のいずれかである。
【0092】
Ｓ４１３の処理後、ＲＸ１０１は、受電電力をＳ４０６の電力に戻す（Ｓ４１４）。そして、ＲＸ１０１は、バッテリ２０２が満充電、または検出部２０４がＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを検出しているかを判定する（Ｓ４１５）。いずれかの判定が成立する場合（Ｓ４１５でＹＥＳ）、受電部２０３への負荷（バッテリ２０２）の接続を切断して、受電を終了する（Ｓ４１２）。満充電の場合は、Ｓ４１２の処理において、ＴＸ１０２に対し、満充電となったため送電を停止するように通知する。この通知は、例えばＷＰＣ規格のＥｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐａｃｋｅｔによって行われる。Ｓ４１５でＮＯの場合、Ｓ４１５でＹＥＳとなるまでのＳ４１５の処理を定期的に繰り返す。
【0093】
以上、ＲＸ１０１における処理をまとめると、ＲＸ１０１は、ＴＸ１０２に載置されると、ＴＸ１０２が高精度異物検出処理能力を有するかを示す情報を取得する。ＴＸ１０２が該能力を有する場合は、３以上の状態でキャリブレーション処理を行うよう要求する。一方、ＴＸ１０２が該能力を有さない場合は、２つの状態でキャリブレーション処理を行うように要求する。
【0094】
［送電装置における処理］
続いて、ＴＸ１０２が実行する処理の流れの例について、図５を用いて説明する。本処理は、例えばＴＸ１０２の制御部３０１がメモリ３０９から読み出したプログラムを実行することによって、実現されうる。なお、以下の手順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されうる。また、本処理は、ＴＸ１０２の電源がオンとされたことに応じて、ＴＸ１０２のユーザが無線充電アプリケーションの開始指示を入力したことに応じて、又は、ＴＸ１０２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、実行されうる。また、他の契機によって本処理が開始されてもよい。なお、このＴＸ１０２は、高精度異物検出処理能力を有している。
続いて、ＴＸ１０２が実行する処理の流れの例について、図５を用いて説明する。本処理は、例えばＴＸ１０２の制御部３０１がメモリ３０９から読み出したプログラムを実行することによって、実現されうる。なお、以下の手順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されうる。また、本処理は、ＴＸ１０２の電源がオンとされたことに応じて、ＴＸ１０２のユーザが無線充電アプリケーションの開始指示を入力したことに応じて、又は、ＴＸ１０２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、実行されうる。また、他の契機によって本処理が開始されてもよい。なお、このＴＸ１０２は、高精度異物検出処理能力を有している。
【0095】
送受電に関する処理において、ＴＸ１０２は、まず、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、ＲＸ１０１の載置を待ち受ける（Ｓ５０１）。具体的には、ＴＸ１０２は、ＷＰＣ規格のＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇを繰り返し、間欠的に送信し、充電台１０３に載置される物体の有無を検出する。そして、ＴＸ１０２は、充電台１０３に物体が載置されたことを検出した場合、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを送信する。そして、そのＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇに対する所定の応答（Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｐａｃｋｅｔ）があった場合に、検出された物体がＲＸ１０１であり、ＲＸ１０１が充電台１０３に載置されたと判定する。
【0096】
ＴＸ１０２は、ＲＸ１０１の載置を検出すると、通信部３０６により、前述のＩ＆Ｃフェーズの通信を実行し、そのＲＸ１０１から識別情報と機器構成情報（能力情報）を取得する（Ｓ５０２）。
【0097】
続いて、ＴＸ１０２は、ＲＸ１０１からＧｅｎｅｒａｌ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｐａｃｋｅｔ（図７（Ｂ）のＦ７１１）を受信すると、自装置の能力情報を送信する（Ｓ５０３）。この能力情報は、Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｐａｃｋｅｔ（図７（Ｂ）のＦ７１２）を用いて送信される。Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｐａｃｋｅｔは、ＴＸ１０２が高精度異物検出処理能力を有するかを示す情報が含まれる。
【0098】
そして、ＴＸ１０２は、ＲＸ１０１の要求に基づいてＧＰを決定する（Ｓ５０４）。具体的には、受電装置の処理において説明したように、図７（Ｂ）で示すＳｐｅｃｉｆｉｃ Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｐａｃｋｅｔと、それに対する応答により行われる。
【0099】
その後、ＴＸ１０２は、ＲＸ１０１の要求に基づいてキャリブレーション処理を行う（Ｓ５０５）。ここで、キャリブレーション処理について説明する。ＲＸ１０１から受信するキャリブレーション処理の要求には、ＲＸ１０１における受電電力の情報と、何点目のキャリブレーション処理であるかの情報（上述したｍｏｄｅが表す数値）が含まれる。ＴＸ１０２は、キャリブレーション処理の要求を受信すると、その時の送電部３０３における送電電力と、キャリブレーション処理の要求に含まれる受電電力の差から電力損失を求める。そして、何点目のキャリブレーション処理か、受電電力、電力損失を対応付けてメモリ３０９に記憶する。なお、電力損失に代えて送電電力が、受電電力に対応付けられて記憶されてもよいし、電力損失と送電電力の両方が受電電力と対応付けられて記憶されてれもよい。
【0100】
図８に、メモリ３０９に記憶される情報の一例を示す。例えば、図８の行８０１の情報は、キャリブレーション処理の要求に、Ｍｏｄｅ＝１、受電電力＝０．４ワットが含まれている場合、キャリブレーション処理の結果を示す。電力損失は、キャリブレーションの要求を受信した後にＴＸ１０２が最初に測定した送電電力が０．５ワットと、受電電力との差である０．１ワットとなる。そのため、行８０１のように、Ｍｏｄｅ＝１、受電電力＝０．４ワット、電力損失＝０．１ワットの３つのデータが対応付けられて、メモリ３０９に記憶される。その後、ＴＸ１０２は、２回目のキャリブレーション処理の要求を受信すると、送電電力を測定し、さらに電力損失を算出し、メモリ３０９に、行８０２で示す内容を記憶する。以後、キャリブレーション処理の要求に応じて、同様の処理を実行し、データを追加する。
【0101】
次に、ＴＸ１０２は、２点でのキャリブレーション処理を実施済みか判定する（Ｓ５０６）。この判定は、Ｍｏｄｅ＝２に対応するキャリブレーション処理の結果を記録したかどうかで行われる。２点目のキャリブレーション処理を実施済みでない場合（Ｓ５０６でＮＯ）、Ｓ５０５に戻り、ＲＸ１０１の要求に基づいて、２点目のキャリブレーション処理を実施する。
【0102】
ＴＸ１０２は、２点目のキャリブレーション処理を実施済みである場合（Ｓ５０６でＹＥＳ）、異物検出処理を開始する（Ｓ５０７）。ＴＸ１０２における異物検出処理は、以下のとおり行われる。まず、ＴＸ１０２は、ＲＸ１０１から定期的に現在の受電電力の情報を取得する。そして、ＴＸ１０２は、取得した受電電力における電力損失の期待値を、図８で示す１点目と２点目のキャリブレーション処理の結果を用いて線形補間により求める。線形補間は、上記の式５、６を用いることができる。
【0103】
ＴＸ１０２は、受電電力を取得した後、最初に測定した送電電力と、取得した受電電力との差から電力損失を算出する。そして、その算出した電力損失と、期待値との差と、閾値とを比較する。その比較結果が所定値を超える場合、金属片などの異物による電力の損失があると判定し、送電範囲に異物があると判定する。そして、ＴＸ１０２は、制御部２０１により送電を制限する。具体的には、制御部２０１は、送電を停止するか、送電電力を下げるように、送電部３０３を制御する。また、制御部２０１は、ＲＸ１０１に、通信部３０６を介して、異物が存在することを通知してもよい。また、制御部２０１、送電電力を制限することを通知したりする。
【0104】
ここで、２点のキャリブレーション処理の結果が、図８の行８０１と行８０２に示す内容であった場合を例として、具体的に説明する。例えば、現在の受電電力（ＲＰ）の値が０．７ワットである場合、行８０１（ＲＰ１＝０．４ワット、ＰＬ１＝０．１ワット）と行８０２（ＲＰ１＝１．０ワット、ＰＬ２＝０．３ワット）の数値を上記の式５、６に当てはめる。この場合、電力損失の期待値ＰＬは、以下のとおりとなる。
【0105】
ＰＬ＝（０．３－０．１）／（１．０－０．４）＊（０．７－０．４）＋０．１＝０．２
そして、ＴＸ１０２は、受電電力を取得した後、最初に測定した送電電力と、現在の受電電力（ＲＰ＝０．７ワット）との差から電力損失を算出する。そして、その電力損失の値と、期待値（ＰＬ）である０．２ワットが、所定値以上の場合は、異物において電力が損失されていると判断し、異物が送電範囲にあると判断する。所定値は、例えば１ワットのような絶対値でもよいし、例えば期待値に対して５０パーセントというような相対値でもよい。この所定値に関する情報は、メモリ３０９に記憶されている。また、所定値は、受電電力や電力損失の期待値に応じて段階的に変化してもよい。
そして、ＴＸ１０２は、受電電力を取得した後、最初に測定した送電電力と、現在の受電電力（ＲＰ＝０．７ワット）との差から電力損失を算出する。そして、その電力損失の値と、期待値（ＰＬ）である０．２ワットが、所定値以上の場合は、異物において電力が損失されていると判断し、異物が送電範囲にあると判断する。所定値は、例えば１ワットのような絶対値でもよいし、例えば期待値に対して５０パーセントというような相対値でもよい。この所定値に関する情報は、メモリ３０９に記憶されている。また、所定値は、受電電力や電力損失の期待値に応じて段階的に変化してもよい。
【0106】
また、ＴＸ１０２は、ＲＸ１０１に対して送電を行う（Ｓ５０８）。この送電の間も異物検出処理は実施される。
【0107】
ＴＸ１０２は、送電中にもキャリブレーション処理の要求を受け付ける。そして、ＴＸ１０２は、その要求に基づいて、３点目以降のキャリブレーション処理を行う（Ｓ５０９）。キャリブレーション処理の結果が３点以上ある場合は、上記の式５、６のパラメータを以下のように変更する。つまり、（ＲＰ１、ＰＬ１）、（ＲＰ２、ＰＬ２）は、現在の受電電力（ＲＰ）に、近い２点のキャリブレーション処理の結果を用いる。例えば、Ｓ５０９の処理により、図８の行８０３が得られている場合であって、現在の受電電力（ＲＰ）の値が１．６ワットとする。その場合、（ＲＰ１、ＰＬ１）、（ＲＰ２、ＰＬ２）は、行８０２のデータ（１．０ワット，０．３ワット）と、行８０３のデータ（１．５ワット，０．４ワット）が選択される。このデータから、式５、６により電力損失の期待値（ＰＬ）が０．４２ワットと求められる。その後の処理は、上述した異物検出処理と同様である。
【0108】
ＴＸ１０２は、ＲＸ１０１が満充電であるか、または異物を検出したか判定する（Ｓ５１０）。ＲＸ１０１が満充電であるかの判定は、ＲＸ１０１からのＥｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐａｃｋｅｔを通信部３０６により受信したか否かに基づいて行われる。通信部３０６がＥｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐａｃｋｅｔを受信した場合、ＲＸ１０１が満充電であると判定する。また、異物の検出の判定は、上述した異物検出処理により行われる。
【0109】
そして、ＴＸ１０２は、ＲＸ１０１が満充電であると判定した場合、または異物を検出した場合（Ｓ５１０でＹＥＳ）、送電を停止する（Ｓ５１１）。なお、ＴＸ１０２は、送電中に異物を検出した場合には送電を停止した後で、Ｓ５０１のＰｉｎｇフェーズのＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの送信に戻るようにしてもよい。また、ＴＸ１０２は、ＲＸ１０１が満充電であると判定しなかった場合、または異物を検出しなかった場合（Ｓ５１０でＮＯ）、Ｓ５０９の処理に戻る。
【0110】
［システムの動作］
図４、図５を用いて説明したＲＸ１０１とＴＸ１０２の動作シーケンスについて、図６を用いて説明する。このＴＸ１０２は、高精度異物検出処理能力を有する。図６では、上から下の方向に時間が流れるものとする。初期状態として、ＲＸ１０１はＴＸ１０２に載置されておらず、またＲＸ１０１の負荷（バッテリ２０２）は受電部２０３に接続されていないものとする。
図４、図５を用いて説明したＲＸ１０１とＴＸ１０２の動作シーケンスについて、図６を用いて説明する。このＴＸ１０２は、高精度異物検出処理能力を有する。図６では、上から下の方向に時間が流れるものとする。初期状態として、ＲＸ１０１はＴＸ１０２に載置されておらず、またＲＸ１０１の負荷（バッテリ２０２）は受電部２０３に接続されていないものとする。
【0111】
まず、ＴＸ１０２は、Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇを送信し、物体が充電台１０３に載置されるのを待つ（Ｆ６０１、Ｓ５０１）。ＲＸ１０１が載置されると（Ｆ６０２）、Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇの電圧又は電流に変化が生じる（Ｆ６０３）。その変化により、ＴＸ１０２は物体の載置を検出する（Ｆ６０４）。物体の載置を検出するとＴＸ１０２は、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを送信する（Ｆ６０５）。このＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを受信することにより、ＲＸ１０１は自装置がＴＸ１０２に載置されたことを検出する（Ｆ６０６）。またＴＸ１０２は、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇに対する応答により、充電台１０３に載置された物体がＲＸ１０１であることを検出する。
【0112】
続いて、Ｉ＆Ｃフェーズの通信により、ＲＸ１０１から、識別情報と機器構成情報（能力情報）がＴＸ１０２に送信される（Ｆ６０７、Ｓ４０２、Ｓ５０２）。続いて、ＴＸ１０２は、ＲＸ１０１からの要求により、自装置の能力情報をＲＸ１０１に送信する。この能力情報には、ＴＸ１０２が高精度異物検出処理能力を有するかを示す情報が含まれる（Ｆ６０８、Ｓ４０３、Ｓ５０３）。
【0113】
そして、ＲＸ１０１とＴＸ１０２の間の交渉によりＧＰが決定される（Ｆ６０９、Ｓ４０４、Ｓ５０４）。この時点で、ＲＸ１０１において、負荷（バッテリ２０２）は受電部２０３に接続されていない状態である（Ｆ６１０）。この状態で、ＲＸ１０１は、ＴＸ１０２に対して、キャリブレーション処理の実施を要求する（Ｆ６１１、Ｓ４０５）。ＴＸ１０２は、この要求に基づいて、１点目のキャリブレーション処理を実施する（Ｆ６１２、Ｓ５０５）。
【0114】
次に、ＲＸ１０１は、負荷（バッテリ２０２）を受電部２０３に接続する（Ｆ６１３、Ｓ４０６）。ＴＸ１０２が高精度異物検出処理能力を有するため、ＲＸ１０１は、負荷（バッテリ２０２）に接続した直後の受電電力において、２点目のキャリブレーション処理を実施するように要求する（Ｆ６１４、Ｓ４０８）。ＴＸ１０２は、この要求に基づいて、２点目のキャリブレーション処理を実施する（Ｆ６１５）。
【0115】
この時点で、２点のキャリブレーション処理が実施済みであるため、ＴＸ１０２は、異物検出処理を開始する（Ｆ６１６、Ｓ５０７）。続いて、ＲＸ１０１とＴＸ１０２は、異物検出処理を行いつつ、ＲＸ１０１に対して送電を行う（Ｆ６１７）。
【0116】
そして、ＲＸ１０１の受電電力が２点目のキャリブレーション処理時より所定値以上大きくなった場合（Ｆ６１８、Ｓ４０９）、ＲＸ１０１は、３点目のキャリブレーション処理を実施するように要求する（Ｆ６１９、Ｓ４１０）。ＴＸ１０２は、この要求に基づいて、３点目のキャリブレーション処理を実施する（Ｆ６２０）。
【0117】
従来、２点目のキャリブレーション処理は、負荷（バッテリ２０２）を受電部２０３に接続した後に、受電電力を最大まで上げた状態で行われていた。これに対して、本実施形態では、２点目のキャリブレーション処理は、負荷（バッテリ２０２）を受電部２０３に接続した直後の受電電力で行われている。すなわち、本実施形態により、受電電力を最大まで上げる処理を省略し、より短い時間で２点目のキャリブレーション処理を完了させて、異物検出処理を開始させることができる。ＲＸ１０１の充電台１０３への載置から異物検出処理の開始までの時間が短縮されるため、異物検出処理開始前に異物が充電台１０３に載置され、その後正しく異物検出できなくなるリスクを低減することができる。
【0118】
ただし、受電電力が大きくなった場合には、２点のキャリブレーション処理の結果を用いる異物検出処理では、精度が低減する。そのため、本実施形態では、３点以上のキャリブレーションが行われる。この３点以上のキャリブレーション処理の結果を用いれば、より精度の高い異物検出を行うことができる。
【0119】
なお、図４において、ＴＸ１０２が高精度異物検出処理能力を有さない場合は（Ｓ４０７でＮＯ）、受電電力を最大とする従来のキャリブレーション処理を行う（Ｓ４１３）。これにより、ＲＸ１０１において、高精度異物検出処理能力を有さないＴＸ１０２に対する後方互換性が確保される。
【0120】
＜その他の実施形態＞
本発明は、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。
本発明は、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。
【0121】
なお、図４、図５のフローチャ－トで示される処理の少なくとも一部がハードウェアにより実現されてもよい。ハードウェアにより実現する場合、例えば、所定のコンパイラを用いることで、各処理を実現するためのプログラムからＦＰＧＡ上に自動的に専用回路を生成すればよい。また、ＦＰＧＡと同様にして、Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ回路を形成し、ハードウェアとして実現するようにしてもよい。
【符号の説明】
【0122】
１０１ 受電装置
２０３ 受電部
２０６ 通信部
２１２ 能力情報取得部
２０３ 受電部
２０６ 通信部
２１２ 能力情報取得部
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】