JP2015042091A - 送電装置、受電装置及びそれらの制御方法、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 送電装置及び受電装置を適切に制御することで、複数の受電装置への充電及び給電を可能とする送受電技術を提供する。
【解決手段】 受電装置との間で無線電力伝送を行なうためのアンテナのインピーダンス値を検出する。インピーダンス値の変化を検出した場合、前記受電装置への無線電力伝送を停止する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、無線で電力を伝送する無線電力伝送システムに係り、特に、無線通信機能を備えた送電装置と、無線通信機能を備えた受電装置の制御に関するものである。

無線で電力を伝送する方法として、電磁誘導方式、磁界共鳴方式、電界結合方式、電波受電方式がある。電磁誘導方式と磁界共鳴方式はそれぞれの機器に搭載されたコイル間での結合を用いて電力を伝送する。電界結合方式は、それぞれの機器に搭載された電極間での結合を用いて電力を伝送する。電波受電方式は、それぞれの機器に搭載されたアンテナ間で電波を送受電し、電力を伝送する。

無線電力伝送システムにおいて、無線通信機能を搭載する構成も考えられている。また、その場合には、無線通信と無線電力伝送に用いるコイルを共通にすることが提案されている（例えば、特許文献１）。

また、無線電力伝送システムにおいては、複数の電子機器に対して充電する際に、ユーザの意志又は使い方に応じて、機器を適切に充電することができる充電装置について提案されている（例えば、特許文献２）。

また、送電対象に対するＩＤ認証の失敗や、機器近傍に存在する導電体または磁性体を含む異物を検知した場合、受電側機器の位置が不適切であった場合、送電中の受電側機器の取り去り等を検知した場合、及び充電が終了した場合等には、送電を開始しない、または送電を停止するように構成する非接触電力伝送装置も提案されている（例えば、特許文献３）。

特開２０１０−２８４０６５号公報 特開２０１０−２２１０５号公報 特開２０１０−２８４００６号公報

無線通信機能を有する無線電力伝送システムにおいて、送電装置から複数の受電装置に充電・給電を行なう場合、送電装置及び受電装置を適切に制御しなければ、複数の受電装置に適切に充電・給電が行なわれなくなる。また、このような無線電力伝送システムにおいて、送電装置と受電装置それぞれに実装される無線電力伝送のコイルと無線通信のコイルを共通にする場合、コイルから入力される電磁波を通信として扱うか、電力として扱うかを適切に処理しなければならず、そのために複雑な回路を構成しなければならない。

本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、送電装置及び受電装置を適切に制御することで、複数の受電装置への充電及び給電を可能とする送受電技術を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するための本発明による送電装置は以下の構成を備える。即ち、
無線で電力を送電する送電装置であって、
受電装置との間で無線電力伝送を行なうためのアンテナと、
前記アンテナのインピーダンス値を検出する検出手段と、
前記検出手段により前記インピーダンス値の変化を検出した場合、前記受電装置への無線電力伝送を停止する制御手段と
を備える。

本発明によれば、送電装置から複数の受電装置に対して充電及び給電を行なう無線通信機能を有した無線電力伝送システムにおいて、送電装置及び受電装置を適切に制御することで、複数の受電装置への充電及び給電が可能となる。また、無線電力伝送システムにおいて、無線電力伝送と無線通信のコイルを共通にする場合、コイルから入力される電磁波を分離するための複雑な回路を必要とせずに無線電力伝送及び無線通信を行なうことが可能となる。

磁界共鳴方式の構成例を示す図である。 送電装置と受電装置を示す図である。 送電装置の制御を示すフローチャートである。 受電装置の制御を示すフローチャートである。 ＮＦＣ及び無線電力伝送のアンテナを共通にした場合の回路構成を示す図である。 受電装置の制御を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。

＜実施形態１＞
実施形態１においては、コイルを介して無線電力伝送及び無線通信を行なう、磁界共鳴方式を用いる無線電力伝送システムを想定している。尚、本発明の適用範囲は、磁界共鳴方式の範囲内のみでなく、コイル間の結合を用いる別の方式や、電極間での結合を用いる別の方式の無線電力伝送システムにも適用可能である。

図１は、実施形態１の無線電力伝送の方式の一つである磁界共鳴方式の構成例を示す図である。磁界共鳴方式は、コイルとマッチング回路（キャパシタンス）でＬＣ共振器を構成して共振現象を発生させ、かつ送受電装置間で結合させることで電力を伝送する。１０１は送電装置の送電側のコイルである。１０２は受電装置の受電側のコイルである。１０３は送電側のマッチング回路である。１０４は受電側のマッチング回路である。１０５は磁束を表している。

磁界共鳴方式は、送電装置のコイル１０１と受電装置のコイル１０２間の距離（位置関係）が変化しても、コイルに接続されているそれぞれのマッチング回路１０３及び１０４の値を適切に制御することで高効率な電力伝送が可能となる。尚、マッチング回路の制御は、送電側あるいは受電側のどちらか一方だけで行なってもよい。以下、コイルとマッチング回路を合わせたものをアンテナと呼ぶことにする。

近年、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）と呼ばれる、コイルを用いる無線通信規格が様々な製品に搭載されている。
実施形態１では、無線通信機能であるＮＦＣと、磁界共鳴方式を用いる無線電力伝送機能を具備する無線電力伝送システムについて想定する。

図２は、実施形態１の無線電力伝送システムの構成例を示す図である。

３０１は送電装置である。３０２は受電装置Ａである。３０３は受電装置Ｂである。受電装置Ａ（３０３）及び受電装置Ｂ（３０３）には、例えば、バッテリを内蔵するデジタルカメラ、スマートフォン等の携帯機器がある。送電装置３０１には、複数の受電装置を置くことが可能である。受電装置Ａ（３０２）は、既に送電装置３０１の上に置かれており、送電装置３０１から受電装置Ａ（３０２）に対して無線電力伝送が行なわれているとする。そこへ、受電装置Ｂ（３０３）が新たに送電装置３０１に置かれるものとする。

以下、受電装置Ａ（３０２）及び受電装置Ｂ（３０３）はバッテリを内蔵し、送電装置３０１から受電した電力をバッテリに蓄電するものとする。また、送電装置３０１と受電装置Ａ（３０２）及び受電装置Ｂ（３０３）は、無線通信機能であるＮＦＣのアンテナと磁界共鳴方式を用いる無線電力伝送機能のアンテナとを別々に具備するものとする。

図２の構成の場合、送電装置３０１からは受電装置Ａ（３０２）に対して無線電力伝送が行なわれているが、受電装置Ａ（３０２）よりも受電装置Ｂ（３０３）の方が優先して充電・給電を行ないたい可能性もある。また、仮に、受電装置Ａ（３０２）の方を継続して充電・給電を行なうとしても、受電装置Ｂ（３０３）が、送電装置３０１と受電装置Ａ（３０２）に近づくことによって、送電装置３０１と受電装置Ａ（３０２）のアンテナ間のインピーダンスがずれることにより、高効率での無線電力伝送が行なわれなくなる可能性もある。

そこで、実施形態１では、このようなことを解決するために、送電装置及び受電装置に、以下のような機能を組み込み、及び制御を行なう。

送電装置３０１には、送電装置３０１のアンテナインピーダンスを検出するアンテナインピーダンス検出機能を組み込む。これは、例えば、方向性結合器をアンテナに接続し、アンテナに向かって電力を入力したときに、アンテナから反射される電力を、例えば、方向性結合器で取り出してその値を計測することで検出する。

また、送電装置３０１、受電装置Ａ（３０２）及び受電装置Ｂ（３０３）が有する無線電力伝送を行なう際に用いるアンテナは、マッチング回路を変更もしくは調整する機能を有する。具体的には、このマッチング回路は、回路素子（例えば、抵抗やコンデンサやインダクタ）を用いる回路であり、この抵抗やコンデンサやインダクタの定数を変更し、調整するように制御する。

尚、送電装置３０１、受電装置Ａ（３０２）及び受電装置Ｂ（３０３）には、上記機能に加えて一般的なコンピュータに搭載されるハードウェア（ＣＰＵ、メモリ（ＲＡＭ及びＲＯＭ）、表示部、入力部等）を有している。また、上記機能は、例えば、ＣＰＵによってメモリに記憶されているプログラムが実行されることで実現することもできる。

図３は、送電装置の制御フローチャートである。送電装置の動作について、図３を用いて説明する。

まず、送電装置（例えば、送電装置３０１）の電源を入れ、起動する（ステップＳ４０１）。そして、送電装置は、受電装置（例えば、受電装置Ａ（３０２））が置かれた場合に、送電装置から受電装置に対して送電を行なえるようにする送電スタンバイ状態に移行する（ステップＳ４０２）。

次に、送電装置は、無線通信モードで動作する（ステップＳ４０３）。この無線通信モードとは、送電装置の無線通信機能を用いて、同じく無線通信機能を搭載する受電装置と無線通信を行なえる状態である。そして、送電装置に受電装置が置かれた場合に、送電装置は、受電装置と無線通信を行ない、機器情報の送受信を行なう（ステップＳ４０４）。

そして、送電装置は、送電装置に置かれた受電装置の機器認証を行ない、送電対象の受電装置（対象機器）であるか否かを判定する（ステップＳ４０５）。対象機器でない場合（ステップＳ４０５でＮＯ）、ステップＳ４０３に戻る。一方、対象機器である場合（ステップＳ４０５でＹＥＳ）、送電装置は、無線電力伝送モードで動作する（ステップＳ４０６）。

ここで、送電装置には、図２に示すように複数の受電装置が置かれることもある。この場合、上述の対象機器であるか否かの判定には、どの受電装置に対して充電・給電を行なうかの優先度を決定する情報を用いてもよい。優先度を決定する情報とは、例えば機器が持つＩＤに基づくものであってもよいし、あるいは受電装置間で通信を行ない、所定の情報に基づきお互いで決定された結果に基づくものであってもよい。

そして、送電装置は、送電装置と受電装置間での高効率な無線電力伝送を行なえるようにするために、マッチング回路を調整する（ステップＳ４０７）。これは、ステップＳ４０５で決定された送電対象となる受電装置と、送電装置との間で伝送される無線電力伝送が高効率となるようにマッチング回路を調整するものである。このマッチング回路の調整により、送電装置の上に置かれる受電装置の状態に適応させることができ、送電装置と受電装置間での無線電力伝送を高効率で行なうことが可能となる。このマッチング回路の調整は、マッチング回路調整機能が送電装置のみにある場合は送電装置のみを行ない、マッチング回路調整機能が送電装置と受電装置の両方に搭載されている場合には、送電装置と受電装置の両方で行なってもよい。

そして、送電装置は、無線電力伝送を開始する（ステップＳ４０８）。

無線電力伝送の開始後は、上述の物体検出機能を用いて、送電装置に新たな物体が置かれたかどうかを検出する。実施形態１では、送電装置のアンテナのインピーダンス値に基づいて検出する。

具体的には、まず、送電装置は、送電装置のアンテナのインピーダンス値を取得する（ステップＳ４０９）。送電装置は、インピーダンス値に変化があるかどうかを判定する（ステップＳ４１０）。インピーダンス値に変化がある場合（ステップＳ４１０でＹＥＳ）、送電装置は、新たな受電装置（例えば、受電装置Ｂ（３０３））が送電装置に置かれたと判定し、送電装置は、無線電力伝送を終了する（ステップＳ４１１）。その後、送電装置は、無線通信モードに戻る（ステップＳ４０３）。

一方、インピーダンス値に変化がない場合（ステップＳ４１０でＮＯ）、送電装置は、所定期間待機する（ステップＳ４１２）。その後、送電装置は、再度、インピーダンス値を取得する（ステップＳ４０９）。これにより、送電装置は、送電装置に新たな物体が置かれたかどうかを所定期間毎に確認する。このような制御を行なうことで、送電装置は、複数の受電装置に対して充電をすることが可能となる。

実施形態１では、図２の構成を想定して、受電装置Ｂが送電装置に置かれることで変化するインピーダンス値を検出する場合について説明している。しかしながら、このインピーダンス値の変化は、受電装置Ｂが置かれた場合のみではなく、例えば、異物が送電装置の上に置かれた場合や、送電装置に置かれていた受電装置が取り除かれた場合等も発生することが考えらえる。この場合も、送電装置は、無線電力伝送を終了する（ステップＳ４１１）。

以上のように、送電装置の制御を行なうことにより、送電装置と受電装置Ａとが無線電力伝送をしているところに新たに受電装置Ｂが送電装置に置かれた場合は、送電装置はそれを検出する。この場合、送電装置は、受電装置Ａとの無線電力伝送を一旦停止し、再度、機器認証を行なって、受電装置Ａと受電装置Ｂが送電装置上に置かれている状態でマッチング回路を調整し、再度、無線電力伝送を開始する。

次に、受電装置の制御フローチャートを図４に示す。受電装置の動作について図４を用いて説明する。

まず、受電装置の電源を入れ、起動する（ステップＳ５０１）。そして、受電装置は、送電装置から受電を行なえるようにする受電スタンバイ状態に移行する（ステップＳ５０２）。次に、受電装置は、無線通信モードで動作する（ステップＳ５０３）。そして、受電装置自身が送電装置に置かれた場合に、受電装置は、送電装置と無線通信を行ない、機器情報の送受信を行なう（ステップＳ５０４）。

そして、受電装置は、機器認証を行ない、受電装置が置かれた送電装置が、受電する対象の機器として問題のない対象機器であるか否かを判定する（ステップＳ５０５）。
ここで、送電装置には、図２に示すように複数の受電装置が置かれることもある。この場合、上述の、送電装置が対象機器であるか否かの判定には、送電装置がどの受電装置に対して充電・給電を行なうかの優先度を決定する情報を用いてもよい。優先度を決定する情報とは、例えば、機器が持つＩＤに基づくものであってもよいし、あるいは受電装置間で通信を行ない、所定の情報に基づきお互いで決定された結果に基づくものであってもよい。

例えば、受電装置は、自分への充電・給電の優先度がその他の受電装置と比較して低いと判定された場合には、送電装置は対象機器でないと判定する。自分の充電・給電の優先度がその他の受電装置と比較して高く、自分が充電・給電される対象の機器であると判定された場合には、送電装置は対象機器であると判定する。

判定の結果、対象機器でない場合（ステップＳ５０５でＮＯ）、ステップＳ５０３に戻る。一方、対象機器である場合（ステップＳ５０５でＹＥＳ）、受電装置は、無線電力伝送モードで動作する（ステップＳ５０６）。

そして、受電装置は、送電装置と受電装置間での高効率な無線電力伝送を行なえるようにするために、マッチング回路を調整する（ステップＳ５０７）。そして、受電装置は、無線電力伝送を開始する（ステップＳ５０８）。次に、受電装置は、バッテリの充電状態として、バッテリが所定の充電状態（満充電）であるか否かを判定する（ステップＳ５０９）。バッテリが満充電であると判定した場合（ステップＳ５０９でＹＥＳ）、受電装置は、無線通信モードで動作する（ステップＳ５１０）。次に、受電装置は、送電装置と無線通信を行なう（ステップＳ５１１）。受電装置は、これ以上電力伝送を行なう必要がないことを送電装置に通知して、無線電力伝送を終了する（ステップＳ５１２）。

尚、所定の充電状態は、満充電でなくても良い。例えば、これ以上充電をする必要がない所定の閾値以上の充電状態であっても良い。

一方、バッテリが満充電でないと判定した場合（ステップＳ５０９でＮＯ）、受電装置は、所定期間待機する（ステップＳ５１３）。そして、受電装置は、再度、バッテリが満充電であるか否かを判定する（ステップＳ５０９）。

以上のような制御を行なうことで、送電対象となる受電装置が複数台ある場合でも適切に充電されることが可能となる。

以上説明したように、実施形態１によれば、送電装置から複数の受電装置に対して充電及び給電を行なう無線通信機能を有する無線電力伝送システムにおいて、送電装置及び受電装置を適切に制御することで、複数の受電装置への充電及び給電を行うことができる。

＜実施形態２＞
実施形態２では、送電装置と受電装置は、無線通信機能であるＮＦＣコイルと磁界共鳴方式を用いる無線電力伝送機能のコイルを共通にする場合について考える。コイルを共通にすることで、製品小型化及びコスト削減の効果がある。コイルを共通にすると、無線通信に用いる電磁波と無線電力伝送に用いる電磁波が同一のコイルで受信もしくは受電される。

図５は、実施形態２の受電装置及び送電装置の回路構成を示している。

２０１はＮＦＣによる無線通信と磁界共鳴方式での電力伝送を行なう際に電磁波を受け取るコイルである。２０２はマッチング回路である。コイル２０１とマッチング回路２０２を合わせることで、アンテナ２０６が実現される。

ここで、マッチング回路２０２は、マッチング回路の変更もしくは調整する機能を有する。具体的には、このマッチング回路２０２は、回路素子（例えば、抵抗、コンデンサやインダクタ）を用いる回路であり、この抵抗、コンデンサやインダクタの定数を変更し、調整するように制御する。２０４は通信回路部であり、アンテナ２０６から入力される無線通信に用いる電磁波を通信として処理する。

２０５は電力伝送回路部であり、アンテナ２０６から入力される無線電力伝送に用いる電磁波を電力伝送として処理する。２０３はアンテナ２０６に接続される通信回路部２０４と電力伝送回路部２０５を切り替えるスイッチ（切替部）である。このような構成をとることで、アンテナ２０６から入力される電力を、複雑な回路を必要とせずに無線電力伝送回路部（電力伝送回路部２０５）と無線通信回路部（通信回路部２０４）とに分離することができる。

しかし、図５に示す回路構成を内蔵する送電装置及び受電装置において、図２に示すような状況が発生した場合、スイッチ２０３の切替を適切に行なわないと、無線通信回路部に無線電力伝送に用いる大きな電力の電磁波が入力されてしまう可能性もある。その場合、無線通信回路部を破壊してしまう可能性がある。

そこで、実施形態２では、受電装置に、以下のような機能を組み込み、及び制御を行なう。特に、実施形態２では、受電装置は、アンテナ２０６に入力される電力が所定値以上の大電力であるかどうかを検知する電力量検知部を有する。

実施形態２において、送電装置の制御フローチャートは、実施形態１の図３と同様であるため、説明は省略する。

図６は、受電装置の制御フローチャートである。実施形態２では、図２の構成における受電装置Ｂ（３０３）の動作について図６を用いて説明する。

まず、受電装置の電源を入れ、起動する（ステップＳ６０１）。そして、受電装置は、送電装置から受電を行なえるようにする受電スタンバイ状態に移行する（ステップＳ６０２）。次に、受電装置は、無線電力伝送モードで動作する（ステップＳ６０３）。この無線電力伝送モードで動作するときには、受電装置は、図５に示すスイッチ２０３を電力伝送として用いられる電磁波を処理する電力伝送回路部２０５に切り替える。

そして、受電装置は、アンテナ２０６に入力される電磁波の電力が所定値以上の大電力であるか否かを判定（電力判定）する。アンテナ２０６に入力される電磁波の電力が大電力（所定値以上）であると判定した場合（ステップＳ６０４でＹＥＳ）、マッチング回路２０２を変更する（ステップＳ６０５）。そして、受電装置は、所定期間待機する（ステップＳ６０６）。その後、受電装置は、再度、無線電力伝送モードに戻る（ステップＳ６０３）。

このステップＳ６０３の目的は、図２のように、送電装置３０１と受電装置Ａの間で無線電力伝送が行なわれているとき、受電装置Ｂが近づいていきて、仮に、受電装置Ｂの状態が無線通信モードだった場合、アンテナから入力される大きな電力が通信回路部に入力されてしまい、通信回路部が破壊されてしまうのを防ぐことである。つまり、ステップＳ６０３は、例えば、マッチング回路の変更もしくは調整を行なうことで、受電装置の通信回路部に大電力が混入しないインピーダンスの値にする方法であってもよい。

特に、ステップＳ６０４において、アンテナに入力される電磁波の電力が大電力であることを検知した場合は、図２に示すように、送電装置３０１から別の受電装置（実施形態２では、受電装置Ａ）へ、無線電力伝送を行なっていることを意味する。

ステップＳ６０５における受電装置Ｂのマッチング回路の変更は２つの目的がある。１つ目の目的は、現在行なわれている無線電力伝送（実施形態２では、送電装置３０１から受電装置Ａへの無線電力伝送）の電磁波が、受電装置Ｂに入力されないようにすることである。２つ目の目的は、受電装置Ｂのマッチング回路の変更によって、送電装置３０１から見たアンテナのインピーダンスに変化を生じさせ、送電装置３０１に図３のステップＳ４１０の判定でインピーダンス値の変化を検知し、送電装置から受電装置Ａへの無線電力伝送を停止させるためである。

送電装置から受電装置Ａへの無線電力伝送停止後は、送電装置は、図３のステップＳ４０３の状態になり、受電装置もステップＳ６０７の状態になるため、送電装置と、受電装置Ａ、受電装置Ｂ間で無線通信を行なう。これにより、再度、無線電力伝送をどの送電装置と受電装置で行なうかを判定すればよい。

よって、このときのマッチング回路の変更とは、送電装置のアンテナのインピーダンスを変化させ、かつ受電装置Ｂへの電磁波の入力を防ぐことができる変更が実現されればよい。この変更方法には、例えば、送電装置から受電装置Ａに対して行なっている無線電力伝送の電磁波の周波数とは異なる共振周波数となる定数にする、もしくは、マッチング回路部分をオープンにする等が考えられる。

ステップＳ６０４で、アンテナ２０６に入力される電磁波の電力が大電力でない（つまり、電力が所定値未満）と判定した場合（ステップＳ６０４でＮＯ）、送電装置が他の受電装置に対して無線電力伝送を行なっていないということを意味するので、受電装置は、無線通信モードで動作する(ステップＳ６０７)。この無線通信モードで動作するときには、受電装置は、図５に示すスイッチ２０３は通信として用いられる電磁波を処理する通信回路部２０４に切り替える。また、マッチング回路２０２は、無線通信を行なうのに適した回路構成となるように、例えば、抵抗や、コンデンサやインダクタの定数を変更して、マッチング回路の変更もしくは調整を行なう。

そして、受電装置は、送電装置と無線通信を行ない、機器情報の送受信を行なう（ステップＳ６０８）。そして、受電装置は、機器認証を行ない、受電装置Ｂが置かれた送電装置が受電する対象の機器として問題のない対象機器であるか否かを判定する（ステップＳ６０９）。判定の結果、対象機器でない場合（ステップＳ６０９でＮＯ）、ステップＳ６０３に戻る。一方、対象機器である場合（ステップＳ６０９でＹＥＳ）、受電装置は、無線電力伝送モードで動作する（ステップＳ６１０）。

そして、受電装置は、送電装置と受電装置間での高効率な無線電力伝送を行なえるようにするために、マッチング回路を調整する（ステップＳ６１１）。これは、ステップＳ６０９で決定された送電元となる送電装置と、受電装置Ｂとの間で伝送される無線電力伝送が高効率となるようにマッチング回路を調整するものである。このマッチング回路の調整により、送電装置の上に置かれる受電装置の状態に適応させることができ、送電装置と受電装置間での無線電力伝送を高効率で行なうことが可能となる。

そして、受電装置は、無線電力伝送を開始する（ステップＳ６１２）。送電装置から受電装置への無線電力伝送の開始後は、受電装置は送電装置から電力を受電しているかどうかを判定する（ステップＳ６１３）。電力を受電していると判定した場合（ステップＳ６１３でＹＥＳ）、受電装置は、バッテリの充電状態として、バッテリが所定の充電状態（満充電）であるか否かを判定する（ステップＳ６１４）。バッテリが満充電であると判定した場合（ステップＳ６１４でＹＥＳ）、受電装置（受電装置Ｂ）は、自身のマッチング回路を変更する（ステップＳ６１５）。

ステップＳ６１５で受電装置Ｂのマッチング回路が変更されることで、送電装置のアンテナのインピーダンス値が変化し、図３に示すように、送電装置はインピーダンス値の変化を検知して（ステップＳ４１０）、無線電力伝送を終了する（ステップＳ４１１）。このときのマッチング回路は、例えば、送電装置から受電装置Ａに対して行なっている無線電力伝送の電磁波の周波数とは異なる共振周波数となる定数にする、もしくは、マッチング回路部分をオープンにする、等が考えられる。

一方、バッテリが満充電でないと判定した場合（ステップＳ６１４でＮＯ）、受電装置は、所定期間待機する（ステップＳ６１７）。そして、受電装置は、ステップＳ６１３へ戻る。

一方、電力を受電していないと判定した場合（ステップＳ６１３でＮＯ）、受電装置は、無線電力伝送を終了する（ステップＳ６１６）。これは、例えば、図３に示すように、送電装置がインピーダンス値の変化を検知して（ステップＳ４１０）、送電を終了した（ステップＳ４１１）ことが考えられる。

以上説明したように、実施形態２によれば、無線通信機能であるＮＦＣのコイルと磁界共鳴方式を用いた無線電力伝送機能のコイルを共通にした構成においても通信回路部を破壊することなく、複数の受電装置に対して無線通信と無線電力伝送を行なうことができる。

このように、無線電力伝送システムにおいて、無線電力伝送と無線通信のコイルを共通にする場合、コイルから入力される電磁波を分離するための複雑な回路を必要とせずに無線電力伝送及び無線通信を行なうことができる。

＜産業上の利用可能性＞
本発明は、無線で電力を伝送する無線電力伝送システムに係り、特に、無線通信機能を備えた送電装置と、無線通信機能を備えた受電装置の制御に関する。

尚、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステムまたは装置に供給し、そのシステムまたは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

Claims (14)

1. 無線で電力を送電する送電装置であって、
   受電装置との間で無線電力伝送を行なうためのアンテナと、
   前記アンテナのインピーダンス値を検出する検出手段と、
   前記検出手段により前記インピーダンス値の変化を検出した場合、前記受電装置への無線電力伝送を停止する制御手段と
   を備えることを特徴とする送電装置。
2. 前記検出手段は、所定期間毎に、前記アンテナのインピーダンス値を検出する
   ことを特徴とする請求項１に記載の送電装置。
3. 前記検出手段は、前記アンテナに電力を入力し、前記アンテナから反射されてくる電力量を方向性結合器で取得し、その電力量からインピーダンス値を検出する
   ことを特徴とする請求項１または２に記載の送電装置。
4. 前記受電装置と無線通信する通信手段を更に備え、
   前記通信手段と無線通信を行う受電装置が検出された場合に、前記制御手段は、前記アンテナを制御して、前記受電装置への無線電力伝送を開始する
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の送電装置。
5. 無線で電力を受電する受電装置であって、
   送電装置との間で、無線電力伝送を行なうためのコイルとマッチング回路で構成されるアンテナと、
   前記受電装置に内蔵されるバッテリの充電状態を判定する判定手段と、
   前記判定手段によって、前記バッテリの充電状態が所定の充電状態である場合、前記マッチング回路を制御して、前記送電装置との間の無線電力伝送を開始する制御手段と
   を備えることを特徴とする受電装置。
6. 前記制御手段は、前記バッテリの充電状態が所定の充電状態である場合、前記マッチング回路を構成する回路素子の定数を変更して、前記送電装置との間の無線電力伝送を停止する
   ことを特徴とする請求項５に記載の受電装置。
7. 前記所定の充電状態とは、前記バッテリが満充電である状態である
   ことを特徴とする請求項５または６に記載の受電装置。
8. 前記送電装置と無線通信する通信手段と、
   前記アンテナから入力される電磁波の電力が所定値以上であるか否かを判定する電力判定手段とを更に備え、
   前記制御手段は、
   前記電力判定手段の判定の結果、前記アンテナから入力される電磁波の電力が所定値以上である場合、前記マッチング回路を制御して、前記送電装置との間の無線電力伝送を開始し、
   前記電力判定手段の判定の結果、前記アンテナから入力される電磁波の電力が所定値未満である場合、前記通信手段による無線通信を開始する
   ことを特徴とする請求項５乃至７のいずれか１項に記載の受電装置。
9. 前記コイルは、前記通信手段による無線通信にも用いる
   ことを特徴とする請求項８に記載の受電装置。
10. 前記無線電力伝送を行うための電力伝送手段と、
    前記制御手段は、前記判定手段の判定の結果に応じて、前記アンテナとの接続を、前記通信手段と前記電力伝送手段との間で切り替える切替手段と
    を更に備えることを特徴とする請求項８または９に記載の受電装置。
11. 受電装置との間で無線電力伝送を行なうためのアンテナを備える、無線で電力を送電する送電装置の制御方法であって、
    前記アンテナのインピーダンス値を検出する検出工程と、
    前記検出工程により前記インピーダンス値の変化を検出した場合、前記受電装置への無線電力伝送を停止する制御工程と
    を備えることを特徴とする送電装置の制御方法。
12. 送電装置との間で、無線電力伝送を行なうためのコイルとマッチング回路で構成されるアンテナを備える、無線で電力を受電する受電装置の制御方法であって、
    前記受電装置に内蔵されるバッテリの充電状態を判定する判定工程と、
    前記判定工程によって、前記バッテリの充電状態が所定の充電状態である場合、前記マッチング回路を制御して、前記送電装置との間の無線電力伝送を開始する制御工程と
    を備えることを特徴とする受電装置の制御方法。
13. 受電装置との間で無線電力伝送を行なうためのアンテナを備える、無線で電力を送電する送電装置の制御をコンピュータに機能させるためのプログラムであって、
    前記コンピュータを、
    前記アンテナのインピーダンス値を検出する検出手段と、
    前記検出手段により前記インピーダンス値の変化を検出した場合、前記受電装置への無線電力伝送を停止する制御手段と
    して機能させることを特徴とするプログラム。
14. 送電装置との間で、無線電力伝送を行なうためのコイルとマッチング回路で構成されるアンテナを備える、無線で電力を受電する受電装置の制御をコンピュータに機能させるためのプログラムであって、
    前記コンピュータを、
    前記受電装置に内蔵されるバッテリの充電状態を判定する判定手段と、
    前記判定手段によって、前記バッテリの充電状態が所定の充電状態である場合、前記マッチング回路を制御して、前記送電装置との間の無線電力伝送を開始する制御手段と
    して機能させることを特徴とするプログラム。

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