JP2017070020A - 送電装置及びその制御方法、制御装置、コンピュータプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】受電装置以外の物が送電装置の送電範囲にある場合の異物検出に関わる通知が、不必要な場合に行われてしまうことを低減する技術を提供する。
【解決手段】
受電装置（１０２）に対して無線電力電送を行う送電装置（１０１）は、無線で送電を行う送電手段（２０３）と、送電手段の送電範囲における、受電装置と異なる物体である異物を検出する第１検出手段（２０７）と、送電範囲における受電装置を検出する第２検出手段（２０６）と、異物が第１検出手段により検出され、かつ、受電装置が第２検出手段により検出された場合、所定の通知を行い、異物が第１検出手段により検出され、かつ、第２検出手段により受電装置が検出されなかった場合、所定の通知を行わない、通知手段（２１１）と、を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明は送電装置及びその制御方法、制御装置、コンピュータプログラムに関し、特に、無線電力伝送技術に関する。

受電装置に対して無線で送電を行う送電装置において、受電装置と異なる金属物等の異物を検出した場合、異物があることを音声や発光等によりユーザに通知することが特許文献１に記載されている。

特開２０１４−２３０２９９号公報

上記従来の構成においては、送電装置上に受電装置が置かれているか否かに関わらず、異物を検出したときはユーザに異物検出を通知していた。そのため、送電装置として利用する意図がない場合であっても、送電装置の付近に受電装置以外の物を近づけただけで異物検出の通知がなされ、煩わしかった。

例えば、テーブル等の家具や自動車の車内に無線電力伝送を行う送電装置を組み込んだ状況では、スマートフォン等の受電装置以外の物、例えば鍵等が家具や車に搭載された送電装置の近辺に置かれることがある。このような場合、異物を置くたびに異物検出の通知がなされて煩わしかった。

そこで、本発明は、受電装置以外の物が送電装置の送電範囲にある場合の異物検出に関わる通知が、不必要な場合に行われてしまうことを低減する技術を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明による送電装置は以下の構成を備える。即ち、
受電装置に対して無線電力電送を行う送電装置であって、
無線で送電を行う送電手段と、
前記送電手段の送電範囲における、受電装置と異なる物体である異物を検出する第１検出手段と、
前記送電範囲における受電装置を検出する第２検出手段と、
前記異物が前記第１検出手段により検出され、かつ、受電装置が前記第２検出手段により検出された場合、所定の通知を行い、
前記異物が前記第１検出手段により検出され、かつ、前記第２検出手段により受電装置が検出されなかった場合、前記所定の通知を行わない、通知手段と、
を備える。

本発明によれば、受電装置以外の物が送電装置の送電範囲にある場合の異物検出に関わる通知が、不必要な場合に行われてしまうことを低減する技術を提供することができる。

送電システムの構成を示すブロック図 送電装置の構成を示すブロック図 受電装置の構成を示すブロック図 送電システムの動作手順を示すフローチャート 送電システムによる動作タイミングを示すタイムチャート 送電装置周囲の状態を模式的に示す図 送電システムの動作手順を示すフローチャート 送電装置の構成を示すブロック図 送電システムの動作手順を示すフローチャート 送電装置の構成を示すブロック図 送電装置周囲の状態を模式的に示す図 送電装置の構成を示すブロック図 送電装置周囲の状態を模式的に示す図 送電システムの動作手順を示すフローチャート 送電システムによる動作タイミングを示すタイムチャート 送電装置周囲の状態を模式的に示す図

以下、添付図面を参照して実施の形態を詳細に説明する。

＜＜実施形態１＞＞
（システム構成）
図１は、実施形態に係る送電システムの構成を示す図である。図１において、１０１は非接触充電（無線電力電送）を行う送電装置、１０２はバッテリーで動作するスマートフォン等の受電装置、１０３は鍵等の金属製の異物である。以下、無線電力伝送方式に対応しない、送電に影響を与えうる導体等の物体を異物と称する。

図２は送電装置１０１の構成を示すブロック図である。図２において、２０１は送電装置本体、２０２は交流の出力を発生する送電部、２０３は無線で送電を行う送電アンテナである。本実施形態では、Ｑｉ規格に基づき非接触電力伝送を行う例を説明するが、送電の方式はこれに限られない。

２０４は無線通信を行うために必要な機能を持つ無線通信部である。本実施形態では、無線通信部２０４は、Bluetooth（登録商標） LE (Low Energy)に対応した無線通信を行う例を説明するが、通信方式はこれに限られない。２０５は無線通信を行うためのアンテナである。

２０６は受電装置検出部であり、送電装置本体２０１の送電位置（例えば、送電アンテナ２０５の上部）に受電装置１０２が載置されたことを検出する。２０７は異物検出部であり、送電装置本体２０１の送電位置に受電装置１０２とは異なる異物が載置、混入されたことを検出する。本実施形態において受電装置検出部２０６及び異物検出部２０７は、所定のパターンの電磁波を放射し、それに対する反射や応答に基づき受電装置ないし異物の有無を検出する。もっとも受電装置や異物の検出手法はこれに限られない。例えば、送電アンテナ２０５のインピーダンスの変化に基づき、受電装置や異物を検出してもよい。あるいは、導体に電磁波を照射すると温度が上がることに着目して、温度センサにより受電装置や異物を検出してもよい。その他、光、磁気、音波、画像等の変化をセンサにより検出して、受電装置や異物を検知してもよい。

２０８は異物載置記憶部であり、異物検出部２０７で異物が検出されたことを記憶する。異物載置記憶部２０８は、ＲＡＭ（書込み可能メモリ）や各種ストレージ装置（例えば、ソリッドステートドライブ）等により構成することができる。

２０９は制御部であり、送電装置本体２０１全体を制御する。制御部２０９は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）等により実現される。２１０はタイマであり、各種制御処理で必要な時間計測をする。タイマ２１０は、水晶振動子等により実現される。

２１１は通知部であり、異物検出などの充電に関する各種情報の通知処理を行う。本実施形態では、通知部２１１はブザーやボイスメッセージ等の音声出力により通知を行うが、人間が認識可能なあらゆる方式により通知を行うことができる。例えば、音声に代えて、又は、音声と共に、光の点滅やメッセージ表示、バイブレーション（振動）等により通知を行ってもよい。

通知部２１１は、原則として、送電位置に異物が検出された場合に、当該異物を除去すべき旨を通知するが、送電位置に異物が検出されても、受電装置が検出されていない場合には、異物を除去すべき旨を通知しない。具体的には、送電位置に異物と受電装置との両方が検出された場合に、異物を除去すべき旨を通知する。したがって、ユーザが送電装置の送電位置に金属等の異物を置いても、受電装置とともに置かない限り通知はなされないため、不要な通知がなされることによる煩わしさを回避することができる。

２１２はユーザインターフェイス（ＵＩ）であり、ユーザからの各種操作・設定に関する指示の入力や、送電装置１０１による処理結果の出力等を行う。本実施形態では、ＵＩ２１２はタッチパネルが搭載された液晶表示パネル（ＬＣＤパネル）により構成する例を説明するが、ＵＩ２１２は他の構成により実現してもよい。例えば、ユーザが指示を入力するための構成をスイッチやキーボード等により実現したり、送電装置１０１の処理結果を出力するための構成をＬＥＤ（発光ダイオード）ランプ等により実現してもよい。また、本実施形態では、通知部２１１とＵＩ２１２とを別個に設けているが、通知部２１１の通知をＵＩ２１２における表示により行ってもよい。

本実施形態では、送電装置１０１の各構成要素はそれぞれ別個のハードウェアにより実現されるが、構成要素の一部をソフトウェアにより実現してもよい。すなわち、制御部２０９がコンピュータプログラムに基づき送電装置１０１の動作を制御することにより、送電装置１０１の一部の構成要素を実現してもよい。

図３は受電装置１０２の構成を示すブロック図である。３１１は受電装置本体、３１２は受電を行う受電アンテナ、３１３は受信した交流信号を整流して直流電圧に変換する受電部である。受電は、送電装置１０１の送電方式（例えば、Ｑｉ等）に対応した受電方式より行われる。

３１４は受電保護部であり、受電部３１３による受電を行わない時に、受電部３１３を保護する。受電保護部３１４は、受電を行っていないときに受電アンテナ３１２と受電部３１３との間を電気的に切断することにより、送電装置１０１からの電磁波や静電気等に起因する過大電圧等よる受電部３１３等の損傷を防止する。受電保護部３１４は、例えば、アッテネータにより実現される。

３１５はバッテリー（電池）であり、送電装置１０１から受け取った電力を蓄積する。３１６は充電制御部であり、受電部３１３から入力した電源を使用して、バッテリー３１５の充電制御を行う。３１７は電源供給部であり、受電部３１３から入力した電源またはバッテリー３１５から入力した電源を、適宜切替えて電装置本体３１１の各部に電源を供給する。

３１８は無線通信を行うために必要な機能を持つ無線通信部である。本実施形態では、無線通信部３１８は、Bluetooth（登録商標） LEに対応した無線通信を行う例を説明するが、通信方式はこれに限られない。３１９は無線通信を行うためのアンテナである。３２０は制御部であり、受電装置３１１全体を制御する。制御部３２０は、ＣＰＵ等により実現される。

３２１はユーザインターフェイス（ＵＩ）であり、ユーザからの各種操作・設定に関する指示の入力や、受電装置１０２による処理結果の出力等を行う。ＵＩ３２１は、送電装置１０１のＵＩ２１２と同様に、例えば、タッチパネルが搭載された液晶表示パネル等により実現することができるが、他の構成により実現してもよい。

また、本実施形態では、受電装置１０２の各構成要素はそれぞれ別個のハードウェアにより実現されるが、構成要素の一部をソフトウェアにより実現してもよい。受電装置１０２は、例えば、スマートフォンのような情報処理装置により構成することができる。

（処理手順）
次に、本実施形態に係る送電システムの動作について、図４〜図６を参照して説明する。図４は本実施形態に係る送電システムの動作手順を示すフローチャートである。図５は本実施形態に係る送電システムによる動作タイミングを示すタイムチャートである。図６は、送電装置１０１周囲の状態を模式的に示す図である。図４の各ステップは、送電装置１０１の制御部２０９、又は、受電装置１０２の制御部３２０の制御に基づき実行される。

図６（ａ）に示すように送電装置１０１に何も載置されていない状態から説明する。送電装置１０１は、送電装置１０１の上に何かが載置されたか検出するために、送電アンテナから定期的にビーコン信号を送信する（Ｓ４０１）。図５においては、時刻Ｔ１、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ６、Ｔ８でビーコン信号を送信する。

そして、Ｓ４０２において、受電装置検出部２０６により、ビーコン信号に応じた電波検出の有無を基に送電装置１０１の送電範囲である送電装置１０１上に何かが載置されているか否かを判定する。Ｓ４０２における判定は、ビーコン信号の出力時のインピーダンス値に応じて行われてもよい。ビーコン信号の出力時のインピーダンス値は、送電装置１０１の送電範囲におけるビーコン信号を受電する物体の有無で異なる値となる。このインピーダンス値の変化を用いて送電装置１０１の送電範囲における物体を検出することができる。なお、Ｓ４０２での物体の検出は、光や音波、画像等の変化を検出するなど他の方式により行ってもよい。何も載置されていない場合（Ｓ４０２でＮＯ）はＳ４０１に戻り、次のビーコン信号送信時刻にビーコン信号を送信する。何かが載置されていた場合（Ｓ４０２でＹＥＳ）は、Ｓ４０３へ進む。

Ｓ４０３では、受電装置１０２との認証処理を開始するための認証用送電を小電力で行う。なお、認証用送電の電力は、受電装置１０２の制御部３２０及び／又は無線通信部３１８を起動させるために十分な値である。送電装置１０１上に載置されているのが受電装置１０２である場合、受電装置１０２は、この電力の受信を契機として無線通信部３１８によりAdvertisement信号（ＡＤＶ）を送信する。受電装置１０２以外の物が載置されている場合、受電装置１０２からのAdvertisement信号を受信することはない。

Ｓ４０４では、送電装置１０１は、Advertisement信号を受信したか否かを判定する。受信した場合（Ｓ４０４でＹＥＳ）はＳ４０７へ進み、受信しなかった場合（Ｓ４０４でＮＯ）はＳ４０５へ進む。

Ｓ４０５では、送電装置１０１上に載置されているものが異物であるか否かを異物検出部２０７により判定する。図６（ｂ）に示すように送電装置１０１に異物が載置されていて、異物検出部２０７によって異物と判定された場合（Ｓ４０５でＹＥＳ）はＳ４０６へ進み、異物と判定されなかった場合（Ｓ４０５でＮＯ）は何もせずにＳ４０１へ戻る。例えば、Ｓ４０２において光や音波等により物体の存在を検出し、Ｓ４０５においてその物体が導体ではないことが検出されたときは、異物ではないと判定されて（Ｓ４０５でＮＯ）、Ｓ４０１へ戻ることになる。なお、Ｓ４０５の判定を行わず、Ｓ４０４において、Advertisement信号を受信しないことをもって、Ｓ４０２のビーコン信号を用いて検出した物体を異物と判定するようにしてもよい。Ｓ４０６では、異物載置記憶部２０８に異物が載置されたことを記憶し、Ｓ４０１に戻る。

次に、図６（ｃ）に示すように受電装置１０２が載置された場合について説明する。このような場合、受電装置１０２では受電部３１３と電源供給部３１７により無線通信部３１８に電源を供給することを契機として、無線通信部３１８をスタンバイ状態から起動させ、Advertisement信号を送信する。ここで、図５においては、時刻Ｔ５で受電装置１０２が載置され、時刻Ｔ６でのビーコン送信後に、小電力送電が開始され、送電装置１０１はAdvertisement信号（ＡＤＶ）を受信する（Ｓ４０４でＹＥＳ）。

Ｓ４０７では、送電装置１０１が、受電装置１０２との無線通信により受電装置１０２を認証する認証処理を行う。Ｓ４０８では認証が成立したか否かを判定し、成立した場合（Ｓ４０８でＹＥＳ）はＳ４１０へ進み、成立しなかった場合（Ｓ４０８でＮＯ）はＳ４０９へ進む。Ｓ４０９では、送電装置１０１のＵＩ２１２により、認証エラーを通知する。そして、Ｓ４０１へ戻る。

Ｓ４１０では、異物載置記憶部２０８により異物が載置されているか記録がないか確認する（Ｓ４１０）。異物が載置されている記録があれば（Ｓ４１０でＹＥＳ）、Ｓ４１１において異物が載置されていることを通知部２１１により通知する。ここで、図５においては、時刻Ｔ７で認証を終了して、異物通知を行う。なお、通知はＵＩ２１２で行ってもよい。異物の通知を終えたら、Ｓ４１２へ進む。一方、異物が載置されている記録がなければ（Ｓ４１０でＮＯ）、Ｓ４１４へ進む。

Ｓ４１２では、異物が除去されたか否かを異物検出部２０７により判定する。異物が除去されたと判定されたとき（Ｓ４１２でＹＥＳ）はＳ４１３へ進み、除去されたと判定されなかったとき（Ｓ４１２でＮＯ）は、除去されたと判定されるまで待機する。例えば、図６（ｄ）に示すように、異物が送電装置１０１から除去されると（Ｓ４１２でＹＥＳ）、受電装置１０２のみが載置されている状態になり、Ｓ４１３へ進む。

Ｓ４１３では、受電装置１０２に対するバッテリー充電用の送電開始指示が入力されたか否かを判定する。入力されたと判定されたとき（Ｓ４１３でＹＥＳ）はＳ４１４へ進み、入力されたと判定されなかったとき（Ｓ４１３でＮＯ）はこのような入力がされるまで待機する。本実施形態では、送電装置１０１のＵＩ２１２に対して送電の指示がなされたか否かにより送電開始指示が入力されたか否かを判定するが、判定手法はこれに限られない。例えば、受電装置１０２のＵＩ３２１に対する送電の指示の有無に基づいて判定してもよい。ＵＩ２１２による操作で、バッテリー充電用の送電開始指示が入力されたら（Ｓ４１３）、Ｓ４１４へ進む。

Ｓ４１４では、送電装置１０１は、受電装置１０２に対する充電用送電を開始する。なお、Ｓ４１４において出力される充電用送電は、ビーコン信号及び認証用送電（小電力送電）より大きい電力で行われる。そして、Ｓ４１５において、受電装置１０２のバッテリー３２１が満充電になったか否かを判定する。満充電になった場合（Ｓ４１５でＹＥＳ）は送電を終了し、満充電になっていない場合（Ｓ４１５でＮＯ）は満充電になるまで送電を継続する。なお、Ｓ４１４において充電用送電が行われている場合に異物を検出した場合は、送電を停止し、異物があることを記憶し、Ｓ４１１からの処理を行う。

図５においては、時刻Ｔ９で再度認証を終了して（Ｓ４０７）、送電を開始する（Ｓ４１４）。なお、ここで送電前に受電装置１０２のバッテリー容量を受電装置１０２から、送電装置１０１に無線通信により通知して、バッテリー容量値が所定の値以上の時は、異物通知や送電を行わないようにしてもよい。例えば、満充電やバッテリー容量の９９％以上の時には異物通知を行わず、送電も行わないようにしてもよい。あるいは、バッテリー容量値が満充電に近い所定の値以上の時、例えば、バッテリー容量の９９％以上の時には異物通知は行わないが、送電は行うようにしてもよい。

また、ここで異物が載置された後に、ビーコンを送信する時は、通常の送信レベルより所定の値だけ大きいレベルでビーコンを送信するようにしてもよい。図５においては、時刻Ｔ３以降のビーコン送信時の送信レベルを大きくする例を示している。ビーコンの送信レベルを通常より大きいレベルにすることで、受電装置１０２の配置検出において、異物の影響を低減することができる。また、ここで異物が載置された後に、受電装置１０２が配置されて異物の通知をする前に、さらに別の異物が載置された場合は、受電装置１０２が配置される前に例外的に、異物の通知を行うようにしてもよい。

なお、Ｓ４１３でのＵＩ２１２による操作によりユーザから送電開始が要求されたことに応じて送電を開始するのではなく、異物検出部２０７により異物が除去されたと判定した場合、自動的に送電を開始するようにしてもよい。すなわち、送電装置１０１に載置されている物が受電装置１０２のみであるときは、Ｓ４１３の判定を行わずに、常に送電を行うようにしてもよい。この場合のフローチャートを図７に示す。図７のフローチャートは図４からＳ４１３を削除したものであり、その他の動作は図４と同様である。

以上のように、本実施形態では、送電装置に受電装置が載置される前に異物が載置または混入したとしても異物の通知を行わず、受電装置が載置された時に異物の通知を行う。このように、送電装置の近辺に異物のみが置かれたとしても異物検出の通知を行わないため、送電装置を家具や自動車の車内等に組み込んだような場合に、不要な通知による煩わしさを回避するとともに、必要な場合は異物検出の通知を行うことが可能となる。

なお、本実施形態では、異物と受電装置が載置された場合、異物が除去されてから送電を行う例を説明したが、異物が除去される前に送電を開始するようにしてもよい。例えば、送電装置が起動中は常に送電を続ける構成としてもよい。このような場合においても、送電位置に異物が検出されても、受電装置が検出されていない場合には、異物を除去すべき旨を通知しないようにすることで、不要な通知による煩わしさを回避することができる。

＜＜実施形態２＞＞
実施形態１では、送電装置１０１において、異物を検出した場合に異物載置記憶部２０８に記録し、受電装置との認証完了後に異物載置記憶部２０８を参照して異物が載置されているか判断する例を説明した。第二の実施形態（実施形態２）では、図８に示すように異物載置記憶部２０８を設けず、送電を行う際に異物が載置されているか否かを判断する構成について説明する。

図９は本実施形態に係る送電システムの動作手順を示すフローチャートである。図９において、Ｓ１２０１〜Ｓ１２０７、Ｓ１２０９〜Ｓ１２１２の動作は、実施形態１で参照した図４のＳ４０１〜Ｓ４０４、Ｓ４０７〜Ｓ４０９、Ｓ４１１、Ｓ４１２、Ｓ４１４、Ｓ４１５と同様である。本実施形態では、Ｓ１２０５において認証が成立し、認証処理の終了後（Ｓ１２０６でＹＥＳ）、異物検出部２０７により異物が載置されているか判断する（Ｓ１２０８）。異物が載置されていると判断されたとき（Ｓ１２０８でＹＥＳ）はＳ１２０９で異物通知を行い、異物が載置されていないと判断されたとき（Ｓ１２０８でＮＯ）はＳ１２１１で送電を開始する。

このように、本実施形態では、受電装置１０２の認証が成立して送電を開始する際に異物の有無を検出し、異物が存在すると判断された場合に異物の通知を行う。したがって、異物のみが送電装置１０１の上に載置された場合に不要な通知が発せられることを防止しつつ、受電装置へ送電を行う際に異物が検出されたときは通知を行って、異物を除去して送電効率の低下を避けるようにユーザに促すことができる。

＜＜実施形態３＞＞
実施形態１、２では、送電装置上に受電装置が載置されたことを受電装置検出部２０６が検出し、異物が載置されたことを異物検出部２０７が検出する例を説明した。もっとも、専用の受電装置検出部２０６や異物検出部２０７は必ずしも設けなくてもよく、同等の機能を別の構成により実現してもよい。

図１０（ａ）は、受電装置検出部を設けず、送電部１３０２と送電アンテナ１３０３の間に電圧検出部１３０４を設けた例を示している。図１０（ａ）において電圧検出部１３０４は、送電部１３０２からの送電電圧と送電アンテナから反射して戻ってくる電波の電圧を検出する。そして、受電装置が載置された時の電圧の検出値を基に、受電装置の載置を検出する。

図１０（ｂ）は、受電装置検出部をと異物検出部を設けず、送電部１４０２と送電アンテナ１４０３の間に電圧検出部１３０４を設けた例を示している。図１０（ｂ）において電圧検出部１３０４は、送電部１３０２からの送電電圧と送電アンテナから反射して戻ってくる電圧を検出する。そして、受電装置と異物が載置された時の電圧の検出値を基に、受電装置および異物の載置を検出する。

このように、本実施形態では、試験的な送電に伴う送電電圧と送電に応じて反射して戻ってきた電力の電圧とに基づき、受電装置や異物を検出する。そして、受電装置と異物との両方が検出された場合のみ、異物の除去を促す通知を行う。したがって、不要な通知を防止しつつ、異物の除去が必要な場合にのみ通知を行うことが可能となる。

＜＜実施形態４＞＞
次に、送電アンテナが複数組込まれている送電装置の構成・動作について説明する。図１１は２つの送電アンテナが組み込まれた送電装置１６０１を示す図である。図１２は送電装置１６０１の構成を示すブロック図である。

図１２において、１６０１は送電装置本体、１６０２は交流の出力を発生する第１の送電部１（以下、「第１送電部」と称する）、１６０３は送電を行う第１の送電アンテナ１（以下、「第１送電アンテナ」と称する）である。１６０４は交流の出力を発生する第２の送電部２（以下、「第２送電部」と称する）、１６０５は送電を行う第２の送電アンテナ２（以下、「第２送電アンテナ」と称する）である。

１６０６は、送電装置本体１６０１に受電装置が載置されたことを検出する第１の受電装置検出部１（以下、「第１受電装置検出部」と称する）である。１６０７は、送電装置本体１６０１に受電装置が載置されたことを検出する第２の受電装置検出部２（以下、「第２受電装置検出部」と称する）である。１６０８は、送電装置本体１６０１に受電装置とは異なる異物が載置、混入されたことを検出する第１の異物検出部１（以下、「第１異物検出部」と称する）である。１６０９は、送電装置本体１６０１に受電装置とは異なる異物が載置、混入されたことを検出する第２の異物検出部２（以下、「第２異物検出部」と称する）。１６１０は無線通信を行うために必要な機能を持つ無線通信部、１６１１は無線通信を行うためのアンテナ、１６１２は第１異物検出部１６０８および第２異物検出部１６０９で異物が検出されたことを記憶する異物載置記憶部である。

１６１３は送電装置本体１６０１全体を制御する制御部、１６１４は各種制御処理で必要な時間計測をするタイマである。１６１５は充電に関する各種情報の通知処理を行う通知部、１６１６は各種の入力、表示等を行うユーザインターフェイス（ＵＩ）である。

図１２の送電装置１６０１と図４の送電装置２０１とを比較すると、送電装置１６０１は、送電部、送電アンテナ、受電装置検出部、異物検出部をそれぞれ２つずつ備えている点が送電装置２０１と異なる。送電装置１６０１が備える第１、第２送電部、第１、第２送電アンテナ、第１、第２受電装置検出部、第１、第２異物検出部は、いずれも送電装置２０１が備えるものと同等の機能を有する。また、送電装置１６０１が備える無線通信部１６１０、アンテナ１６１１、異物載置記憶部１６１２、制御部１６１３、タイマ１６１４、通知部１６１５、ＵＩ１６１６は、いずれも送電装置２０１が備えるものと同等の機能を有する。

本実施形態では、第１送電部、第１送電アンテナ、第１受電装置検出部、及び第１異物検出部と、第２送電部、第２送電アンテナ、第２受電装置検出部、第２異物検出部とは、それぞれ独立に実施形態１の構成と同様に動作する。すなわち、第１送電アンテナ１６０３と第２送電アンテナ１６０５とのいずれか一方に受電装置と異物の両方が載置された場合のみ異物の通知を行い、それ以外は異物の通知を行わない。図１１に示すように送電装置１６０１に何も載置されていない状態から説明する。

図１３（ａ）に示すよう送電装置１６０１の第２送電アンテナ１６０５の上に異物が載置されても、実施形態１で説明したように異物が載置された通知は行わない。

次に、図１３（ｂ）に示すように第２送電アンテナ１６０５の上に異物が載置されたことに加えて、第１送電アンテナ１６０３の上に受電装置１０２が載置された場合は、第１受電装置検出部１６０６により、受電装置１０２の載置が検出される。ここで、異物は第２送電アンテナ１６０５の上に載置されていて、受電装置１０２への送電には影響を与えない。このため、実施形態１で説明したように、受電装置１０２との認証処理が完了した後に送電を開始する。

次に、図１３（ｃ）に示すように第２送電アンテナ１６０５の上に異物が載置されたことに加えて、第２送電アンテナ１６０５の上に受電装置１０２が載置されたとする。この場合は、第２異物検出部１６０９により異物を検出して、実施形態１で説明したように、異物が載置されたことを通知する。そして、異物が除去されたら、受電装置１０２との認証処理を再度行い、認証処理が完了した後に送電が開始される。

以上のように、本実施形態の構成は、複数の送電アンテナを備え、送電アンテナごとに受電装置と異物の有無を検出し、同一の送電アンテナに受電装置と異物の両方が載置された場合に異物の通知を行う。このため、送電効率に影響を及ぼすような場合のみ異物の通知を行いつつ、不要な通知を防止することが可能となる。

＜＜実施形態５＞＞
実施形態１〜４では、受電装置は送電装置の送電仕様（規格バージョン、送電電力値等）に対応している場合について説明した。本実施形態では、送電装置の上にその送電仕様に対応していない受電装置が載置された場合の動作について、図１４〜図１６を参照して説明する。

図１４は本実施形態に係る送電システムの動作手順を示すフローチャートである。図１５は本実施形態に係る送電システムによる動作タイミングを示すタイムチャートである。図１６は送電装置１０１周囲の状態を模式的に示す図である。

図６（ａ）に示すように送電装置１０１に何も載置されていない状態から説明する。
送電装置１０１は送電装置の上に何かが載置されたか検出するために、送電アンテナから定期的にビーコン信号を送信する（Ｓ２００１）。
図１５では、時刻Ｔ１、Ｔ３、Ｔ６に送電装置上の載置を検出するためのビーコン信号が送信されている。送電装置１０１は、ビーコン信号を基に受電装置検出部２０６により送電装置の上に何かが載置されているか否かを検出する（Ｓ２００２）。何も載置されていない場合（Ｓ２００２でＮＯ）はＳ２００１に戻り、次のビーコン信号送信時刻でビーコン信号を送信する。何かが載置されていた場合（Ｓ２００２でＹＥＳ）、受電装置との認証処理を開始するための小電力での送電を行う（Ｓ２００３）。

そして、認証用の送電に対応するAdvertisement信号を受信したか否かを判定する（Ｓ２００４）。受信した場合（Ｓ２００４でＹＥＳ）はＳ２００７へ進み、受信しなかった場合（Ｓ２００４でＮＯ）はＳ２００５へ進む。例えば、受電装置以外の物が載置されている場合、受電装置からのAdvertisement信号を受信することはない（Ｓ２００４でＮＯ）。

Ｓ２００５では、送電装置１０１に異物が載置されているか否かを判定する。載置されている場合（Ｓ２００５でＹＥＳ）はＳ２００６へ進み、載置されていない場合（Ｓ２００５でＮＯ）はＳ２００１に戻る。図６（ｂ）に示すように送電装置１０１に異物が載置されていて、異物検出部２０７によって異物と判定された場合（Ｓ２００５でＹＥＳ）はＳ２００６へ進む。Ｓ２００６では、実施形態１と同様に、異物が載置されていることを異物載置記憶部１６１２に記憶してＳ２００１に戻る。

図１６（ａ）に示すように受電装置２２０１が載置された場合、実施形態１で説明したように受電装置２２０１は、受電部３１３と電源供給部３１７により無線通信部３１８に電源を供給する。そして、この電源供給を契機として、無線通信部３１８をスタンバイ状態から起動させて、Advertisement信号を送信する。ここで、図１５においては、時刻Ｔ２で受電装置が載置され、時刻Ｔ３でのビーコン送信後に、小電力送電が開始され、Advertisement信号（ＡＤＶ）を送電装置で受信する（Ｓ２００４でＹＥＳ）。そして、Ｓ２００７へ進む。

Ｓ２００７では、送電装置１０１が、受電装置１０２との無線通信により受電装置１０２を認証する認証処理を行う。そして、Ｓ２００８では認証が成立したか否かを判定し、成立した場合（Ｓ２００８でＹＥＳ）はＳ２０１２へ進み、成立しなかった場合（Ｓ２００８でＮＯ）はＳ２０１０へ進む。上記の例では、受電装置２２０１は送電装置１０１の送電仕様に対応していないため、認証は成立しないので、Ｓ２０１０へ進む。

Ｓ２０１０では、他の受電装置からAdvertisement信号（ＡＤＶ）を送電装置１０１で受信しているか否かを判定する。受信している場合（Ｓ２０１０でＹＥＳ）はＳ２００７へ戻り、受信していない場合（Ｓ２０１０でＮＯ）はＳ２０１１へ進む。

Ｓ２０１１では、ＵＩ２１２により、送電装置１０１の仕様に受電装置１０２が対応していないため送電しないことを通知する。そして、Ｓ２００１へ戻る。ここで、図１５においては、時刻Ｔ４で認証処理を終了して、認証が不成立のために未送電の通知をする。

次に、図１６（ｂ）のように、送電装置の送電仕様に対応した第２の受電装置２２０２が載置された場合の動作を説明する。この場合、Ｓ２０１０において、他の受電装置からAdvertisement信号（ＡＤＶ）を送電装置で受信する。そこで、第２の受電装置２２０２と認証処理を行い（Ｓ２００７）、認証が成立したか否かを判定する（Ｓ２００８）。成立した場合はＳ２０１２へ進み、成立しなかった場合はＳ２０１０へ進む。

認証が成立した場合（Ｓ２００８でＹＥＳ）、以降、実施形態１で説明した動作と同様の動作を行い、満充電になるまで送電をする（Ｓ２０１５、Ｓ２０１６）。
ここで、図１５においては、時刻Ｔ７で認証を終了して、送電を開始するが、受電装置２２０１では、受電保護部３１４により受電電力を受電部３１３に伝送しないように遮断動作を行う。送電装置１０１では、送電装置の仕様に受電装置２２０１が対応していないため受電装置２２０１には送電しない通知は行わない。

以上説明したように、本実施形態では、異物が検出された場合だけでなく、送電位置における受電装置が、送電アンテナの送電方式に対応せず認証に成功しなかった場合にも、その旨を通知する。このため、送電装置１０１は載置される受電装置の仕様に対応して、適切な通知を行うことが可能である。

以上のように各実施形態においては、受電装置に無線電力伝送を行う送電装置において、送電装置の送電アンテナに異物のみが載置された場合、ユーザにエラー通知せず、異物と受電装置の両方が載置された場合にユーザにエラー通知する。このため、送電装置上に鍵等の金属物を置く度に、必ずエラー通知されることがなくなり、ユーザの利便性を向上させることが可能である。

また、異物検出した場合、異物が除去されたと判断されるまで受電装置を充電するための送電を行なわず、異物が除去されたことに応じて、送電を開始する。このため、異物が除去されてから、確実に受電装置の非接触充電を開始することが可能である。さらに、異物と受電装置の両方が検出された場合、充電が開始されるまでの期間のみエラーを通知するため、ユーザは、必要な時にのみ通知を受けることができる。

＜＜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ー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。

１０１：送電装置、１０２：受電装置、１０３：異物、２０１：送電装置本体、２０２：送電部、２０３：送電アンテナ、２０４：無線通信部、２０５：アンテナ、２０６：受電装置検出部、２０７：異物検出部、２０８：異物載置記憶部、２０９：制御部、２１０：タイマ、２１１：通知部、２１２：ユーザインターフェイス

Claims (16)

1. 受電装置に対して無線電力電送を行う送電装置であって、
   無線で送電を行う送電手段と、
   前記送電手段の送電範囲における、受電装置と異なる物体である異物を検出する第１検出手段と、
   前記送電範囲における受電装置を検出する第２検出手段と、
   前記異物が前記第１検出手段により検出され、かつ、受電装置が前記第２検出手段により検出された場合、所定の通知を行い、
   前記異物が前記第１検出手段により検出され、かつ、前記第２検出手段により受電装置が検出されなかった場合、前記所定の通知を行わない、通知手段と、
   を備えることを特徴とする送電装置。
2. 前記通知手段は、前記送電範囲に異物と受電装置との両方が検出された場合に、異物を除去すべき旨を通知することを特徴とする請求項１に記載の送電装置。
3. 前記通知手段は、前記送電範囲に異物と受電装置との両方が検出された場合に、該受電装置を充電するための送電を開始するまでの間、異物を除去すべき旨を通知することを特徴とする請求項２に記載の送電装置。
4. 複数の前記送電手段を備え、
   前記通知手段は、同一の送電手段の送電範囲に異物と受電装置との両方が検出された場合に、異物を除去すべき旨を通知する
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載の送電装置。
5. 前記第１検出手段によって異物が検出された場合に、異物が検出されたことを示す情報を記憶する記憶手段をさらに備え、
   前記通知手段は、前記記憶手段に前記情報が記憶されている場合に、異物を除去すべき旨を通知する
   ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の送電装置。
6. 前記送電手段は、前記送電範囲に受電装置が検出され、異物が検出されていない場合に送電を行うことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の送電装置。
7. 前記送電範囲に異物と受電装置との両方が検出された場合、前記送電手段は、前記異物が前記送電範囲から除去されるまで送電を行わないことを特徴とする請求項６に記載の送電装置。
8. 前記送電範囲に異物と受電装置との両方が検出された場合、前記送電手段は、前記異物が前記送電範囲から除去された後に、ユーザから送電開始が要求されたことに応じて、送電を開始することを特徴とする請求項７に記載の送電装置。
9. 前記送電範囲に受電装置が検出されたことに応じて、当該受電装置の認証処理を行う認証手段をさらに備え、
   前記通知手段は、前記認証処理が成功しなかった場合に、その旨を通知する
   ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の送電装置。
10. 前記認証手段は、前記送電範囲における受電装置が、前記送電手段の送電方式に対応しているか否かを認証することを特徴とする請求項９に記載の送電装置。
11. 前記送電手段から発せられた試験的な電波に反射して生じた電波の電圧を検出する第３検出手段をさらに備え、
    前記第２検出手段は、前記電圧に基づき受電装置を検出する
    ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の送電装置。
12. 前記送電手段から発せられた試験的な電波に反射して生じた電波の電圧を検出する第３検出手段をさらに備え、
    前記第１検出手段は、前記電圧に基づき異物を検出する
    ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の送電装置。
13. 前記通知手段は、無線通信により前記受電装置に異物を除去すべき旨を通知させることを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の送電装置。
14. 無線で送電を行う送電手段と、該送電手段の送電範囲における受電装置と異なる物体である異物を検出する第１検出手段と、該送電範囲における受電装置を検出する第２検出手段と、を備えた送電装置の制御装置であって、
    前記異物が前記第１検出手段により検出され、かつ、受電装置が前記第２検出手段により検出された場合、所定の通知を行い、
    前記異物が前記第１検出手段により検出され、かつ、前記第２検出手段により受電装置が検出されなかった場合、前記所定の通知を行わない通知手段
    を備えることを特徴とする制御装置。
15. 無線で送電を行う送電手段を備えた送電装置の制御方法であって、
    第１検出手段が、前記送電手段の送電範囲における、受電装置と異なる物体である異物の有無を検出する第１検出工程と、
    第２検出手段が、前記送電範囲における受電装置の有無を検出する第２検出工程と、
    通知手段が、
    前記異物が前記第１検出工程により検出され、かつ、受電装置が前記第２検出工程により検出された場合、所定の通知を行い、
    前記異物が前記第１検出工程により検出され、かつ、前記第２検出工程により受電装置が検出されなかった場合、前記所定の通知を行わない、通知工程と
    を備えることを特徴とする制御装置の制御方法。
16. コンピュータを請求項１から１３のいずれか１項に記載の送電装置が備える各手段として機能させるためのコンピュータプログラム。

Images