JP2021164283A - 送電装置、受電装置、制御方法、およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】ＷＰＣ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ）の規格に準拠した送電装置および受電装置において、受電装置とは異なる物体の検出をより高精度に実行する。【解決手段】送電コイルを介して受電装置に無線で電力を送ることができると共にその受電装置と通信することができる送電装置は、通信によって受電装置から受信した、送電コイルのＱ値の測定に基づく受電装置とは異なる物体の有無の判定に関する所定の処理を受電装置が実行可能か否かを示す情報に基づいて、送電コイルのＱ値の測定に基づく受電装置とは異なる物体の有無の判定を実行するか否かを制御するＳ７０１。送電装置は、送電装置から受電装置へ送電を行うフェーズにおいて、測定したＳ７０４、Ｓ７０５、Ｓ７０９送電コイルのＱ値（に基づいて、受電装置とは異なる物体の有無を判定Ｓ７０６する。【選択図】図７

Description

本発明は、無線電力伝送における異物検出技術に関する。

無線電力伝送システムの技術開発が広く行われており、標準化団体Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ（ＷＰＣ）が無線充電規格として策定した規格（ＷＰＣ規格）が広く知られている。このような無線電力伝送では、送電装置が電力を伝送可能な範囲に異物が存在する場合に、その異物を検出して送受電を制御することが肝要になる。異物とは、受電装置とは異なる物体である。特許文献１では、ＷＰＣ規格に準拠した送受電装置の近傍に異物が存在する場合に、その異物を検出して送受電を制限する手法が記載されている。特許文献２には、無線電力伝送システムのコイルを短絡させて異物検出を行う技術が開示されている。また、特許文献３には、無線電力伝送システムの送電コイルに一定期間高周波信号を印加して測定したそのコイルのＱ値（Ｑｕａｌｉｔｙ ｆａｃｔｏｒ）の変化によって異物を検出する技術が記載されている。

特開２０１７−０７００７４号公報 特開２０１７−０３４９７２号公報 特開２０１３−１３２１３３号公報

本発明は、ＷＰＣ規格に準拠した送電装置および受電装置において、受電装置とは異なる物体の検出をより高精度に実行可能とする技術を提供する。

本発明の一態様による送電装置は、送電コイルを介して受電装置に無線で電力を送る送電手段と、前記受電装置と通信する通信手段と、前記送電装置から前記受電装置へ送電を行うフェーズにおいて、前記送電コイルのＱ値を測定する測定手段と、前記送電コイルのＱ値に基づいて、前記受電装置とは異なる物体の有無を判定する判定手段と、前記通信手段によって前記受電装置から受信した、前記送電コイルのＱ値の測定に基づく前記受電装置とは異なる物体の有無の判定に関連する所定の処理を前記受電装置が実行可能か否かを示す情報に基づいて、前記送電コイルのＱ値の測定に基づく前記受電装置とは異なる物体の有無の判定を実行するか否かを制御する制御手段と、を有する。

本発明によれば、ＷＰＣ規格に準拠した送電装置および受電装置において、受電装置とは異なる物体の検出をより高精度に実行することができる。

無線電力伝送システムの構成例を示す図である。 受電装置の構成例を示す図である。 送電装置の構成例を示す図である。 送電装置の制御部の機能構成例を示す図である。 受電装置の制御部の機能構成例を示す図である。 従来の送電装置と受電装置とが実行する処理の流れの例を示す図である。 実施形態に係る送電装置と受電装置とが実行する処理の流れの例を示す図である。 送電装置による第３異物検出処理の流れの例を示す図である。 受電装置による第３異物検出処理の流れの例を示す図である。 送電装置による第２Ｑ値の測定処理の流れの例を示す図である。 受電装置による第２Ｑ値の測定処理の流れの例を示す図である。 パワーロス手法による異物検出を説明する図である。 時間領域におけるＱ値測定方法を説明する図である。 Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐａｃｋｅｔのフレームフォーマットを示す図である。

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

（システム構成）
図１に、本実施形態に係る無線電力伝送システムの構成例を示す。本無線電力伝送システムは、一例において、送電装置１００と受電装置１０２とを含んで構成される。送電装置１００と受電装置１０２は、ＷＰＣ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ）規格に準拠しているものとする。送電装置１００は、例えば自装置上に載置された受電装置１０２に対して無線で送電する電子機器である。送電装置１００は、送電コイル１０１を介して受電装置１０２へ無線で電力を送る。受電装置１０２は、例えば、送電装置１００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。また、受電装置１０２は、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、自動車、ロボット、医療機器、プリンター）に内蔵され、それらの装置に電力を供給するように構成されてもよい。送電装置１００がスマートフォンなどであってもよい。この場合、例えば受電装置１０２は、別のスマートフォンであってもよいし、無線イヤホンであってもよい。また、受電装置１０２は、自動車等の車両や輸送機であってもよいし、送電装置１００は自動車等の車両や輸送機のコンソール等に設置される充電器であってもよい。

また、図１は、導電性の異物１０３が、送電コイル１０１から出力される無線電力が影響を及ぼす範囲（ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｖｏｌｕｍｅ）に存在している状況を例示している。このような異物１０３がｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｖｏｌｕｍｅ内に存在すると、送受電の効率が劣化し、場合によっては発熱等の問題が生じうる。このため、送電装置１００と受電装置１０２は、このような異物１０３を検出して、送受電制御を実行することが重要となる。そこで、本実施形態では、送電装置１００および受電装置１０２が、ＷＰＣ規格に準拠する制御の範囲内で、送電コイル内部の電圧の時間変化からＱ値（Ｑｕａｌｉｔｙ ｆａｃｔｏｒ）を測定して、このような異物１０３を検出して、送受電の制御を行う。以下では、このような手順を実行する装置の構成と処理の流れの例について詳細に説明する。なお、異物１０３は、受電装置とは異なる物体である。異物１０３としては、例えば、金属片やＩＣカードのような導電性の物体である。

（装置の構成）
図２に、受電装置１０２の構成例を示す。受電装置１０２は、例えば、制御部２００、受電コイル２０１、整流部２０２、電圧制御部２０３、通信部２０４、充電部２０５、バッテリ２０６、共振コンデンサ２０７、および、スイッチ２０８を含んで構成される。制御部２００は、受電装置１０２の全体を制御する。制御部２００は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の１つ以上のプロセッサを含んで構成される。なお、制御部２００は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の１つ以上の記憶装置を含んでもよい。そして、制御部２００は、例えば、記憶装置に記憶されたプログラムをプロセッサによって実行することにより、後述の各処理を実行するように構成されうる。受電コイル２０１は、送電装置１００の送電コイル１０１から電力を受電する際に用いられるコイルである。整流部２０２は、受電コイル２０１を介して受電した交流電圧および交流電流を、直流電圧および直流電流に変換する。電圧制御部２０３は、整流部２０２から入力された直流電圧のレベルを、制御部２００および充電部２０５などが動作するのに適した（過大でもなく過少でもない）直流電圧のレベルに変換する。また、電圧制御部２０３は、変換されたレベルの電圧を充電部２０５へ供給する。充電部２０５は、電圧制御部２０３から供給された電圧によりバッテリ２０６を充電する。通信部２０４は、送電装置１００との間で、ＷＰＣ規格に基づいた無線充電の制御通信を行う。この制御通信は、受電コイル２０１で受電した交流電圧および交流電流を負荷変調することにより行われる。

また、受電コイル２０１は、共振コンデンサ２０７と接続され、特定の周波数Ｆ２で共振するように構成される。スイッチ２０８は、受電コイル２０１と共振コンデンサ２０７を短絡するためのスイッチであり、制御部２００によって制御される。スイッチ２０８がオンとされると、受電コイル２０１と共振コンデンサ２０７が直列共振回路を構成する。このとき、受電コイル２０１と共振コンデンサ２０７およびスイッチ２０８の閉回路にのみ電流が流れ、整流部２０２や電圧制御部２０３には電流が流れなくなる。これに対して、スイッチ２０８がオフとされると、受電コイル２０１および共振コンデンサ２０７を介して、整流部２０２および電圧制御部２０３に電流が流れるようになる。

図３に、送電装置１００の構成例を示す、送電装置１００は、例えば、制御部３００、電源部３０１、送電部３０２、送電コイル３０３、通信部３０４、メモリ３０５、共振コンデンサ３０６、およびスイッチ３０７を含んで構成される。制御部３００は、送電装置１００の全体を制御する。制御部３００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３００は、例えば、後述のメモリ３０５や制御部３００に内蔵された記憶装置に記憶されたプログラムをプロセッサによって実行することにより、後述の各処理を実行するように構成されうる。電源部３０１は、各機能ブロックに電源を供給する。電源部３０１は、例えば、商用電源又はバッテリである。バッテリには、例えば、商用電源から供給される電力が蓄電されうる。

送電部３０２は、電源部３０１から入力された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電力に変換し、その交流電力を送電コイル３０３へ入力し、これにより受電装置１０２に受電させるための電磁波を送電コイル３０３から発生させる。例えば、送電部３０２は、電源部３０１により供給される直流電圧を、ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｅｒ）を使用したハーフブリッジ又はフルブリッジ構成のスイッチング回路で交流電圧に変換する。この場合、送電部３０２は、ＦＥＴのＯＮ／ＯＦＦを制御するゲ−トドライバを含む。また、送電部３０２は、送電コイル３０３に入力する電圧（送電電圧）と電流（送電電流）との少なくともいずれか、または、周波数を調節することにより、出力させる電磁波の強度や周波数を制御する。例えば、送電部３０２は、送電電圧又は送電電流を大きくすることにより電磁波の強度を強くし、送電電圧又は送電電流を小さくすることにより電磁波の強度を弱くする。ここで、送電部３０２は、ＷＰＣ規格に対応した受電装置１０２の充電部２０５に対して１５ワット（Ｗ）の電力を出力するだけの電力を供給する能力があるものとする。また、送電部３０２は、制御部３００の指示に基づいて、送電コイル３０３による電磁波の出力が開始又は停止されるように、交流電力の出力制御を行う。

通信部３０４は、送電コイル３０３を介して、受電装置１０２との間で、ＷＰＣ規格に基づく送電制御のための通信を行う。通信部３０４は、送電部３０２から出力される交流電圧および交流電流を周波数変調（ＦＳＫ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ））を用いて変調し、受電装置１０２へ情報を伝送する。また、通信部３０４は、受電装置１０２の通信部２０４による負荷変調で変調された交流電圧および交流電流を復調して、受電装置１０２が送信した情報を取得する。すなわち、通信部３０４は、送電部３０２から送電される電磁波に受電装置１０２へ送信すべき情報を重畳し、その電磁波に対して受電装置１０２によって重畳された受信信号を検出することによって、受電装置１０２と通信する。また、通信部３０４は、送電コイル３０３とは異なるコイル（又はアンテナ）を用いて、ＷＰＣ規格とは異なる規格に従って受電装置１０２と通信を行ってもよい。また、通信部３０４は、複数の通信機能を選択的に用いて受電装置１０２と通信してもよい。メモリ３０５は、例えば、制御部３００によって実行される制御プログラムや、送電装置１００及び受電装置１０２の状態などの情報を記憶する。例えば、送電装置１００の状態は制御部３００により取得される。また、受電装置１０２の状態は、受電装置１０２の制御部２００により取得されて通信部２０５から送信され、送電装置１００は、通信部３０４を介してこの状態を示す情報を取得する。

また、送電コイル３０３は、共振コンデンサ３０６と接続され、特定の周波数Ｆ１で共振するように構成される。スイッチ３０７は、送電コイル３０３と共振コンデンサ３０６とを短絡するためのスイッチであり、制御部３００によって制御される。スイッチ３０７がオンとされると、送電コイル３０３と共振コンデンサ３０６が直列共振回路を構成する。このとき、送電コイル３０３と共振コンデンサ３０６およびスイッチ３０７の閉回路にのみ電流が流れる。スイッチ２０８がオフとされると、送電コイル３０３および共振コンデンサ３０６には、送電部３０２から電力が供給される。

図４は、送電装置１００の制御部３００によって実現される機能構成例を示している。制御部３００は、例えば、第１Ｑ値測定部４００、第２Ｑ値測定部４０１、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ処理部４０２、第１異物検出処理部４０３、第２異物検出処理部４０４、第３異物検出処理部４０５、および送電処理部４０６の各機能部として動作しうる。第１Ｑ値測定部４００は、後述のようにして、周波数領域におけるＱ値の測定（第１Ｑ値測定）を行う。第２Ｑ値測定部４０１は、後述のようにして、時間領域におけるＱ値の測定（第２Ｑ値測定）を行う。Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ処理部４０２は、後述のようにして、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｄａｔａ Ｐｏｉｎｔの取得およびＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブの作成処理を行う。第１異物検出処理部４０３は、第１Ｑ値測定部４００により測定された第１Ｑ値に基づく異物検出処理（第１異物検出処理）を実行する。第２異物検出処理部４０４は、後述するパワーロス手法に基づく異物検出処理（第２異物検出処理）を実行する。第３異物検出処理部４０５は、第２Ｑ値測定部４０１により測定された第２Ｑ値に基づく異物検出処理（第３異物検出処理）を実行する。送電処理部４０６は、送電部３０２の送電開始、送電停止、送電電力の増減に関する処理を行う。図４に示される各処理部は、例えば、それぞれが独立した複数のプログラムとして構成され、イベント処理等により、これらの複数のプログラム間の同期をとりながら並行して動作しうる。

図５は、受電装置１０２の制御部２００によって実現される機能構成例を示している。制御部２００は、例えば、第２Ｑ値測定部５００と受電処理部５０１の各機能部として動作しうる。第２Ｑ値測定部５００は、後述のようにして、時間領域におけるＱ値の測定（第２Ｑ値測定）を行う。受電処理部５０１は、受電部３０３の受電開始、受電停止、送電装置１００に対して要求する電力の増減に関する処理を行う。図５に示す各処理部は、それぞれが独立したプログラムとして構成され、イベント処理等によりプログラム間の同期をとりながら並行して動作しうる。

（ＷＰＣ規格における異物検出方法）
続いて、ＷＰＣ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ）規格で規定されている異物検出方法について、送電装置１００と受電装置１０２を例として用いて説明する。ここでは、周波数領域で測定されたＱ値に基づく異物検出方法（第１異物検出方法）と、パワーロス手法に基づく異物検出方法（第２異物検出方法）について説明する。

（１）周波数領域で測定されたＱ値に基づく異物検出方法（第１異物検出方法）
第１異物検出方法では、まず、送電装置１００が、異物の影響によって変化するＱ値の周波数領域における測定（第１Ｑ値測定）を行う。この測定は、送電装置１００がＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇを送電してから、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを送電するまでの間に実行される（図６ＡのＦ６０１を参照）。例えば、送電部３０２は、Ｑ値を測定するために、送電コイル３０３が出力する無線電力の周波数を掃引し、第１Ｑ値測定部４００は送電コイルと直列（または並列）に接続される共振コンデンサ３０６の端部の電圧値を測定する。そして、第１Ｑ値測定部４００は、その電圧値がピークとなる共振周波数を探索し、共振周波数で測定されるピークの電圧値から３ｄＢ下がった電圧値を示す周波数と、その共振周波数とから、送電コイル３０３のＱ値を算出する。

また、別の方法でＱ値を測定してもよい。例えば、送電部３０２は、送電コイル３０３が出力する無線電力の周波数を掃引し、第１Ｑ値測定部４００は送電コイル３０３と直列に接続される共振コンデンサ３０６の端部の電圧値を測定して、その電圧値がピークとなる共振周波数を探索する。そして、第１Ｑ値測定部４００は、その共振周波数においてその共振コンデンサ３０６の両端の電圧値を測定し、その両端の電圧値の比から送電コイル３０３のＱ値を算出する。

送電コイル３０３のＱ値を算出した後、送電装置１００の第１異物検出処理部４０３は、通信部３０４を介して、異物検出の判断基準となるＱ値を受電装置１０２から取得する。例えば、第１異物検出処理部４０３は、ＷＰＣ規格で規定された送電コイル上に受電装置が置かれた場合の送電コイルのＱ値（第１の特性値）を、受電装置１０２から受信する。このＱ値は、受電装置１０２が送信するＦＯＤ（Ｆｏｒｅｉｇｎ Ｏｂｊｅｃｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ） Ｓｔａｔｕｓパケットに格納されて、送電装置１００は、このＦＯＤ Ｓｔａｔｕｓパケットを受信することによりこのＱ値を取得する。第１異物検出処理部４０３は、取得したＱ値から、送電装置１００上に受電装置１０２が置かれた場合の、送電コイル３０３のＱ値を推定する。本実施形態では、推定されたＱ値を第１基準Ｑ値と呼ぶ。なお、ＦＯＤ Ｓｔａｔｕｓパケットに格納されるＱ値は、あらかじめ受電装置１０２の不揮発メモリ（不図示）に記憶されうる。すなわち、受電装置１０２は、事前に記憶していたＱ値を送電装置１００へ通知しうる。なお、このＱ値は、後述するＱ１に対応する。

送電装置１００の第１異物検出処理部４０３は、第１基準Ｑ値と、第１Ｑ値測定部４００により測定されたＱ値とを比較し、比較結果に基づいて異物の有無を判定する。例えば、第１異物検出処理部４０３は、第１基準Ｑ値に対して、ａ％（第１の割合）低下したＱ値を閾値として、測定されたＱ値がその閾値より低い場合に、異物がある可能性が高いと判定し、そうでない場合は異物がない可能性が高いと判定する。

（２）パワーロス手法に基づく異物検出方法（第２異物検出方法）
続いて、ＷＰＣ規格で規定されているパワーロス手法に基づく異物検出方法について、図１１を参照して説明する。図１１は、パワーロス手法による異物検出の概念図であり、横軸は送電装置１００の送電電力を示し、縦軸は受電装置１０２の受電電力を示す。なお、送電装置１００の送電部３０２による送電電力の制御は、送電処理部４０６により行われうる。

まず、送電装置１００の送電部３０２は、受電装置１０２に対してＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを送電する。そして、送電装置１００の通信部３０４は、受電装置１０２における受電電力値Ｐｒ１（Ｌｉｇｈｔ Ｌｏａｄという）を、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ１）により受信する。なお、以下では、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ１）を「ＲＰ１」と呼ぶ。Ｐｒ１は、受電装置１０２が受電電力を負荷（充電部２０５とバッテリ２０６など）に供給していない場合の受電電力値である。送電装置１００の制御部３００は、受信したＰｒ１と、Ｐｒ１が得られたときの送電電力値Ｐｔ１との関係（図１１の点１１００）を、メモリ３０５に記憶する。これにより、送電装置１００は、送電電力としてＰｔ１を送電したときの、送電装置１００と受電装置１０２との間の電力損失量がＰｔ１−Ｐｒ１（Ｐｌｏｓｓ１）であることを認識することができる。

次に、送電装置１００の通信部３０４は、受電装置１０２における受電電力値Ｐｒ２（Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ Ｌｏａｄという）の値を、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ２）で受電装置１０２から受信する。なお、以下では、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ２）を「ＲＰ２」と呼ぶ。Ｐｒ２は、受電装置１０２が受電電力を負荷に供給している場合の受電電力値である。そして送電装置１００の制御部３００は、受信したＰｒ２と、Ｐｒ２が得られたときの送電電力値Ｐｔ２との関係（図１１の点１１０１）を、メモリ３０５に記憶する。これにより、送電装置１００は、送電電力としてＰｔ２を送電したときの、送電装置１００と受電装置１０２との間の電力損失量がＰｔ２−Ｐｒ２（Ｐｌｏｓｓ２）であることを認識することができる。

そして送電装置１００のＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎ処理部４０２は、点１１００と点１１０１とを直線補間し、直線１１０２を作成する。直線１１０２は、送電装置１００と受電装置１０２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の関係に対応する。このため、送電装置１００は、送電電力値と直線１１０２とから、異物がない可能性が高い状態における受電電力を予想することができる。例えば、送電装置１００は、送電電力値がＰｔ３の場合について、送電電力値がＰｔ３である場合に対応する直線１１０２上の点１１０３から、受電電力値がＰｒ３であると予想することができる。

ここで、送電装置１００の送電部３０２が、Ｐｔ３の送電電力で受電装置１０２に対して送電した場合に、通信部３０４が受電装置１０２から受電電力値Ｐｒ３’という値を受信したとする。送電装置１００の第２異物検出処理部４０４は、異物が存在しない状態における受電電力値Ｐｒ３から、実際に受電装置１０２から受信した受電電力値Ｐｒ３’を引いた値Ｐｒ３−Ｐｒ３’（＝Ｐｌｏｓｓ＿ＦＯ）を算出する。このＰｌｏｓｓ＿ＦＯは、送電装置１００と受電装置１０２との間に異物が存在する場合に、その異物で消費される電力損失と考えることができる。このため、第２異物検出処理部４０４は、異物で消費されたであろう電力Ｐｌｏｓｓ＿ＦＯがあらかじめ決められた閾値を超えた場合に、異物が存在すると判断することができる。この閾値は、例えば、点１１００と点１１０１との関係に基づいて導出される。

また、送電装置１００の第２異物検出処理部４０４は、事前に、異物が存在しない状態における受電電力値Ｐｒ３から、送電装置１００と受電装置１０２間の電力損失量Ｐｔ３−Ｐｒ３（Ｐｌｏｓｓ３）を求めておく。そして、第２異物検出処理部４０４は、異物が存在するか不明な状態において受電装置１０２から受信した受電電力値Ｐｒ３’から、異物が存在する状態での送電装置１００と受電装置１０２間の電力損失量Ｐｔ３−Ｐｒ３’（Ｐｌｏｓｓ３’）を算出する。そして、第２異物検出処理部４０４は、Ｐｌｏｓｓ３’−Ｐｌｏｓｓ３を算出し、この値があらかじめ決められた閾値を超えた場合に、異物が存在すると判断することができる。なお、Ｐｌｏｓｓ３’−Ｐｌｏｓｓ３＝Ｐｔ３−Ｐｒ３’−Ｐｔ３＋Ｐｒ３＝Ｐｒ３−Ｐｒ３’である。このため、電力損失量の比較により、異物で消費されたと予測される電力Ｐｌｏｓｓ＿ＦＯを推定することもできる。

以上のように、異物で消費されたであろう電力Ｐｌｏｓｓ＿ＦＯは、受電電力の差Ｐｒ３−Ｐｒ３’として算出されてもよいし、電力損失の差Ｐｌｏｓｓ３’−Ｐｌｏｓｓ３（＝Ｐｌｏｓｓ＿ＦＯ）として算出されてもよい。

Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ処理部４０２により直線１１０２が取得されたのち、送電装置１００の第２異物検出処理部４０４は、通信部３０４を介して、受電装置１０２から定期的に現在の受電電力値（例えば上記のＰｒ３’）を受信する。受電装置１０２が定期的に送信する現在の受電電力値は、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ０）として送電装置１００に送信される。送電装置１００の第２異物検出処理部４０４は、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ０）に格納されている受電電力値と、直線１１０２とに基づいて異物検出を行う。なお、以下では、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ０）を「ＲＰ０」と呼ぶ。

なお、送電装置１００と受電装置１０２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の関係である直線１１０２を取得するための点１１００および点１１０１を、本実施形態では「Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｄａｔａ Ｐｏｉｎｔ」と呼ぶ。また、少なくとも２つのＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｄａｔａ Ｐｏｉｎｔを補間して取得される線分（直線１１０２）を「Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブ」と呼ぶ。Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｄａｔａ ＰｏｉｎｔおよびＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブ（第２の基準）は、第２異物検出処理部４０４による異物検出処理のために使用される。

（時間領域におけるＱ値測定方法）
時間領域におけるＱ値の測定方法について、図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）を用いて説明する。図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）は、時間領域におけるＱ値の測定（第２Ｑ値測定）の方法を説明するための概念図である。本実施形態では、第２Ｑ値に基づく異物検出方法を第３異物検出方法と呼ぶ。第２Ｑ値測定は、第２Ｑ値測定部４０１により行われる。また、送電装置１００の送電部３０２による送電電力の制御は、送電処理部４０６により行われる。第２Ｑ値測定では、送電装置１００と受電装置１０２が、同じ期間にスイッチをオンとして、送電を瞬断させたうえで、受電電力を負荷に届けないようにする。これによれば、例えばコイルに印加される電圧が徐々に減少する。そして、この減少の仕方によって第２Ｑ値が算出される。

図１２（Ａ）における波形１２００は、送電装置１００の送電コイル３０３又は共振コンデンサ３０６の端部に印加される高周波電圧の値（以下では、単に「送電コイルの電圧値」と呼ぶ。）の時間経過を示している。なお、図１２（Ａ）及び図１２（Ｂ）において、横軸は時間を示しており、縦軸は電圧値を示している。時間Ｔ₀において高周波電圧の印加（送電）が停止される。点１２０１は、高周波電圧の包絡線上の一点であり、時間Ｔ₁における高周波電圧である。図１２（Ａ）における（Ｔ₁、Ａ₁）は、時間Ｔ₁における電圧値がＡ₁であることを示す。同様に、点１２０２は、高周波電圧の包絡線上の一点であり、時間Ｔ₂における高周波電圧である。図１２（Ａ）における（Ｔ₂、Ａ₂）は、時間Ｔ₂における電圧値がＡ₂であることを示す。

Ｑ値測定は、時間Ｔ₀以降の電圧値の時間変化に基づいて実行される。例えば、Ｑ値は、電圧値の包絡線である点１２０１および点１２０２の時間、電圧値、および、高周波電圧の角速度ω（ω＝２πｆ、ｆは高周波電圧の動作周波数）に基づいて、（式１）により算出される。

（式１）

次に、本実施形態で送電装置１００が時間領域でＱ値を測定するための処理について図１２（Ｂ）を参照して説明する。波形１２０３は、送電コイル３０３に印加される高周波電圧の値を示しており、その周波数は、Ｑｉ規格で使用される１１０ｋＨｚから１４８．５ｋＨｚの間の周波数である。また、点１２０４および点１２０５は、電圧値の包絡線の一部である。送電装置１００の送電部３０２は、時間Ｔ₀からＴ₅の区間、送電を停止する。送電装置１００の第２Ｑ値測定部４０１は、時間Ｔ₃における電圧値Ａ₃（点１２０４）、時間Ｔ₄における電圧値Ａ₄（点１２０５）および高周波電圧の動作周波数と（式１）に基づいて、Ｑ値を測定する。なお、送電装置１００の送電部３０２は、時間Ｔ₅において送電を再開する。このように、第２Ｑ値測定は、送電装置１００が送電を瞬断し時間経過と電圧値および動作周波数に基づいてＱ値を測定することにより行われる。

なお、第３異物検出方法において、（Ｔ₃、Ａ₃）、（Ｔ₄、Ａ₄）を測定すればよく、第２Ｑ値を測定しなくてもよい。すなわち、（式１）で示すように、Ｔ₄−Ｔ₃の値と、Ａ₃に対するＡ₄の比率（Ａ₄／Ａ₃）またはＡ₃のＡ₄に対する比率（Ａ₃／Ａ₄）の値に基づく指標を用いることで、異物の有無を検出するようにしてもよい。具体的には、その指標と閾値とを比較することにより、異物の有無を検出すればよい。

また、第３異物検出方法において、電圧値の代わりに電流値を測定し、その電流値の比に基づく指標を用いて、異物の有無を検出してもよい。すなわち、Ｔ₃における電流値、及び、時間Ｔ₄における電流値を測定すればよい。また、電流値に基づいて第２Ｑ値を取得してもよい。

（従来の送電装置および受電装置の動作）
従来の送電装置１００と受電装置１０２の動作について図６Ａを用いて説明する。図６Ａの説明では、送電装置１００と受電装置１０２は、それぞれ、ＷＰＣ規格ｖ１．２．３に準拠した送電装置および受電装置であるとする。

送電装置１００は、送電コイル３０３の近傍に存在する物体を検出する為にＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇを送電する（Ｆ６００）。Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇは、パルス状の電力で、物体を検出するための電力である。また、Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇは、受電装置１０２がこれを受電したとしても、制御部２００を起動することができない程度の微小な電力である。送電装置１００は、Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇにより、送電コイル３０３の近傍に存在する物体に起因する送電コイル３０３内部の電圧値の共振周波数のシフトや、送電コイル３０３を流れる電圧値・電流値の変化によって物体を検出する。送電装置１００は、Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇにより物体を検出すると、上述の第１Ｑ値測定により送電コイル３０３のＱ値を測定する（Ｆ６０１）。そして、送電装置１００は、第１Ｑ値測定に続いて、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの送電を開始する（Ｆ６０２）。Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇは、受電装置１０２の制御部２００を起動させるための電力であり、Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇよりも大きい電力である。また、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇは、以降、連続的に送電される。すなわち、送電装置１００は、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの送電を開始してから（Ｆ６０２）、受電装置１０２から後述のＥＰＴ（Ｅｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）パケットの受信（Ｆ６２２）まで、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇ以上の電力を送電し続ける。

受電装置１０２は、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを受電して起動すると、受電したＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの電圧値をＳｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈパケットに格納して送電装置１００へ送信する（Ｆ６０３）。続いて、受電装置１０２は、受電装置１０２が準拠しているＷＰＣ規格のバージョン情報やデバイス識別情報を含むＩＤを格納したＩＤパケットを送電装置１００へ送信する（Ｆ６０４）。さらに、受電装置１０２は、電圧制御部２０３が負荷（充電部２０５）へ供給する電力の最大値等の情報を含んだＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎパケットを送電装置１００へ送信する（Ｆ６０５）。送電装置１００は、ＩＤパケットおよびＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎパケットを受信する。そして、送電装置１００は、これらのパケットによって受電装置１０２がＷＰＣ規格ｖ１．２以降の（後述のＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎを含む）拡張プロトコルに対応していると判定すると、ＡＣＫで応答する（Ｆ６０６）。

受電装置１０２は、ＡＣＫを受信すると、送受電する電力の交渉などを行うＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズに遷移する。まず、受電装置１０２は、送電装置１００に対してＦＯＤ Ｓｔａｔｕｓパケットを送信する（Ｆ６０７）。本実施形態では、このＦＯＤ Ｓｔａｔｕｓパケットを「ＦＯＤ（Ｑ１）」と呼ぶ。送電装置１００は、受信したＦＯＤ（Ｑ１）に格納されているＱ値（周波数領域で測定されたＱ値）と第１Ｑ値測定で測定したＱ値とに基づいて、第１異物検出方法により異物検出を行う。そして、送電装置１００は、異物がない可能性が高いと判定した場合に、その判定結果を示すＡＣＫを受電装置１０２に送信する（Ｆ６０８）。

受電装置１０２は、ＡＣＫを受信すると、受電装置１０２が受電を要求する電力値の最大値であるＧｕａｒａｎｔｅｅｄ Ｐｏｗｅｒ（ＧＰ）の交渉を行う。Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ Ｐｏｗｅｒは、送電装置１００との間で合意された、受電装置１０２の負荷電力（バッテリ２０６が消費する電力）を示す。この交渉は、ＷＰＣ規格で規定されているＳｐｅｃｉｆｉｃ Ｒｅｑｕｅｓｔのうち、受電装置１０２が、要求するＧｕａｒａｎｔｅｅｄ Ｐｏｗｅｒの値を格納したパケットを送電装置１００へ送信することにより実現される（Ｆ６０９）。本実施形態では、このパケットを「ＳＲＱ（ＧＰ）」と呼ぶ。送電装置１００は、自装置の送電能力等を考慮して、ＳＲＱ（ＧＰ）に応答する。送電装置１００は、Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ Ｐｏｗｅｒを受け入れ可能であると判断した場合、その要求を受入れたことを示すＡＣＫを送信する（Ｆ６１０）。本実施形態では、受電装置１０２が、ＳＲＱ（ＧＰ）により、Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ Ｐｏｗｅｒとして１５ワットを要求したものとする。受電装置１０２は、Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ Ｐｏｗｅｒを含む複数のパラメータの交渉が終了すると、Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｒｅｑｕｅｓｔのうち、交渉の終了（Ｅｎｄ Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ）を要求する「ＳＲＱ（ＥＮ）」を送電装置に送信する（Ｆ６１１）。そして、送電装置１００は、ＳＲＱ（ＥＮ）に対してＡＣＫを送信し（Ｆ６１２）、Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎを終了して、Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ Ｐｏｗｅｒで定められた電力の送受電を行うＰｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズに遷移する。

続いて、送電装置１００は、上述したパワーロス手法に基づく異物検出（第２異物検出方法）を実行する。まず、送電装置１００は、ＲＰ１を受電装置１０２から受信する（Ｆ６１３）。送電装置１００は、ＲＰ１に格納されている受電電力値と、その受電電力が得られたときの送電装置１００の送電電力値を、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｄａｔａ Ｐｏｉｎｔ（図１１の点１１００に対応）として受け入れる。そして、送電装置１００は、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｄａｔａ Ｐｏｉｎｔの受け入れを示すＡＣＫを、受電装置１０２へ送信する（Ｆ６１４）。

受電装置１０２は、ＡＣＫを受信後、送電装置１００に対して受電電圧（または受電電流、受電電力）の増減を要求するＣｏｎｔｒｏｌ Ｅｒｒｏｒ（以後、ＣＥと表現する）を送電装置１００に送信する。ＣＥには、符号および数値が格納され、符号がプラスであれば、電力を上げることを要求することを、マイナスであれば電力を下げることを要求することを、数値がゼロであれば電力の維持を要求することを、それぞれ意味する。ここでは、受電装置１０２は、電力を上げることを示すＣＥ（＋）を、送電装置１００に送信する（Ｆ６１５）。

送電装置１００は、ＣＥ（＋）を受信すると、送電部３０２の設定値を変更して、送電電力を上げる（Ｆ６１６）。受電装置１０２は、ＣＥ（＋）に応答して受電電力が上昇すると、受電した電力を負荷（充電部２０５やバッテリ２０６）に供給し、ＲＰ２を送電装置１００に送信する（Ｆ６１７）。送電装置１００は、ＲＰ２に格納されている受電電力値とその時の送電装置１００の送電電力値を、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｄａｔａ Ｐｏｉｎｔ（図１１の点１１０１に対応）として受け入れる。そして、送電装置１００は、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｄａｔａ Ｐｏｉｎｔの受け入れを示すＡＣＫを、受電装置１０２へ送信する（Ｆ６１８）。この時点で、送電装置１００は、２つのＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｄａｔａ Ｐｏｉｎｔ（図１１の点１１００と点１１０１）を取得しているため、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブ（図１１の直線１１０２）を導出することができる。

送電装置１００および受電装置１０２は、この時点でＰｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズに遷移しており、送電装置１００は、受電装置１０２がＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズで交渉した最大１５ワットを受電可能な電力を送電している。受電装置１０２は、送電装置１００に対して、送電電力の維持を要求するＣＥおよび現在の受電電力値を格納したＲＰ０を送電装置１００に定期的に送信する（Ｆ６１９、Ｆ６２０）。送電装置１００は、受電装置１０２からＲＰ０を受信すると、上述の第２異物検出方法に基づいて、異物検出を行う。送電装置１００は、異物検出の結果、異物がない可能性が高いと判定した場合、ＡＣＫを受電装置１０２に送信する（Ｆ６２１）。その後、受電装置１０２は、バッテリ２０６への充電が終了すると、送電装置１００に対して送電を停止することを要求するＥＰＴ（Ｅｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）パケットを送信する（Ｆ６２２）。

以上のようにして、ＷＰＣ規格ｖ１．２．３に準拠した送電装置１００と受電装置１０２との間で無線電力伝送が行われる。

図６Ａの処理例に示すように、Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズの間は、Ｐｏｗｅｒ Ｌｏｓｓ法による異物検出が行われる。しかし、１つの異物検出方法のみでは、異物がないにも関わらず異物があると誤検出することや、反対に異物があるにも関わらず異物がないと判定されてしまう可能性が一定程度残ってしまう。これに対して、複数の異物検出方法を組み合わせて実行すれば、異物検出の精度向上が期待できる。特に、Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズは、ＴＸが送電を行うフェーズであり、送電中に、ＴＸとＲＸの間に異物があすると、異物からの発熱等が大きくなる。なお、異物はＴＸとＲＸの間になくても、送電可能範囲に存在することで、電力を受けて発熱してしまう。このため、このフェーズにおいて複数の異物検出を実行して、異物検出精度を向上させるメリットは大きい。そこで、本実施形態では、Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズにおいて、Ｐｏｗｅｒ Ｌｏｓｓ法とは異なる異物検出方法を導入する。

ここで、周波数領域において測定されたＱ値（第１Ｑ値）に基づく異物検出（第１異物検出方法）は、測定のたびに共振周波数を探すために周波数を掃引する。送電装置１００がＤｉｇｉｔａｌ ＰｉｎｇやＰｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズのなど比較的大きな電力を送電中にこのような掃引が実行されると、送電部３０２のスイッチングノイズの増大の原因となりうる。一方で、時間領域において測定されたＱ値（第２Ｑ値）に基づく異物検出（第３異物検出方法）は、単一の周波数で実行可能であり、周波数を掃引する必要がない。このため、Ｄｉｇｉｔａｌ ＰｉｎｇやＰｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズの送電時の動作周波数で実行可能であり、スイッチングノイズへの影響が少ない。本実施形態では、第２Ｑ値測定において、送電装置が送電を停止した際に、スイッチ２０８をオンにし、受電コイル２０１と共振コンデンサ２０７を含む閉回路を構成する制御を行う。これにより、受電装置１０２における負荷の変動の影響を取り除いた状態で、第２Ｑ値の測定を行う。

第３異物検出方法をＷＰＣ規格に適用する場合、受電装置１０２の装置構成は様々な態様が想定されるため、送電装置１００が、受電装置１０２の能力に応じて行う処理を適切に制御する必要がある。例えば、送電装置１００が閉回路を構成する制御ができない受電装置１０２に対して第２Ｑ値測定を実行すると、その測定が、受電装置１０２の負荷の変動の影響を受けて、Ｑ値を正しく測定することができない。また、第２Ｑ値の測定は、受電装置１０２側において実行されることも想定されうるが、送電装置１００は、受電装置１０２の能力がわからないと、自装置において第２Ｑ値の測定を行うべきか否かを判定することができない。例えば、受電装置１０２が閉回路を構成可能であるが第２Ｑ値の測定を実行することができない場合、送電装置１００が第２Ｑ値の測定を行わないと、異物の有無を判定することができない。同様に、受電装置１０２の能力がわからないと、送電装置１００は、第２Ｑ値の測定結果を受電装置１０２から受信する否かを判定することができない。例えば、受電装置１０２が第２Ｑ値の測定を実行できないにも関わらず送電装置１００が受電装置１０２から測定結果を受信しようとすると、不要な待機時間が発生してしまう。一方で、受電装置１０２が第２Ｑ値の測定ができるにも関わらず、送電装置１００が測定結果を受電装置１０２から受信しないと、送電装置１００と受電装置１０２の間に状態ずれが発生してしまう。このため、本実施形態では、第２Ｑ値の測定に基づく第３異物検出方法を適切にＷＰＣ規格に適用するための制御手法を使用する。以下では、この制御手法について説明する。

（第３異物検出方法をＷＰＣ規格に適用した場合の動作説明）
図６Ｂに本実施形態に係る送電装置１００及び受電装置１０２によって実行される処理の流れの例を示す。なお、図６Ａと同じ処理については同じ符号を付して説明を省略する。Ｆ６００〜Ｆ６０４の処理の実行後、受電装置１０２は、Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎパケットを送電装置１００に送信する（Ｆ６２３）。本実施形態では、このＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐａｃｋｅｔにおいて、受電装置１０２の能力情報が送電装置１００へ通知される。通知される能力情報として、本実施形態では、Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐａｃｋｅｔ内に、Ｓｈｏｒｔ Ａｂｉｌｉｔｙ ｂｉｔとＭｅａｓｕｒｅ Ａｂｉｌｉｔｙ ｂｉｔとを定義する。Ｓｈｏｒｔ Ａｂｉｌｉｔｙ ｂｉｔは、受電装置１０２が第２Ｑ値測定のために受電コイル２０１と共振コンデンサ２０７を含む閉回路を構成する制御が可能であるか否かを示す情報である。受電装置１０２は、例えば、自装置が第２Ｑ値測定のために閉回路を構成する制御を行う能力を持っている場合はＳｈｏｒｔ Ａｂｉｌｉｔｙ ｂｉｔに「１」を、そうでない場合は「０」を格納する。また、Ｍｅａｓｕｒｅ Ａｂｉｌｉｔｙ ｂｉｔは、受電装置１０２が受電回路の第２Ｑ値の測定を実行可能であるか否かを示す情報である。受電装置１０２は、例えば、自装置が受電回路の第２Ｑ値の測定する能力を持っている場合はＭｅａｓｕｒｅ Ａｂｉｌｉｔｙ ｂｉｔに「１」を、そうでない場合は「０」を格納する。なお、これらの情報は、送電装置１００によって実行される第２Ｑ値の測定に基づく異物判定に関連付けられた所定の処理を、受電装置１０２が実行可能であるかを示す情報でありうる。すなわち、閉回路が構成可能であるか否かや、受電回路の第２Ｑ値の測定を実行可能であるかは、この所定の処理の一類型に過ぎず、これら以外の処理についての情報ビットが受電装置１０２から送電装置１００へ送信されてもよい。

図１３に、ＷＰＣ規格ｖ１．２．３のＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐａｃｋｅｔの構成を示す。なお、ここでは、本実施形態と関連しない部分の説明については省略する。ＷＰＣ規格ｖ１．２．３のＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐａｃｋｅｔは、複数のＲｅｓｅｒｖｅｄ領域を含んでいる。すなわち、Ｂａｎｋ１のｂｉｔ０からｂｉｔ７の領域１３００、Ｂａｎｋ２のｂｉｔ４からｂｉｔ６の領域１３０１、Ｂａｎｋ４のｂｉｔ０からｂｉｔ２の領域１３０２が、それぞれＲｅｓｅｒｖｅｄ領域である。本実施形態では、一例として、Ｓｈｏｒｔ Ａｂｉｌｉｔｙ ｂｉｔをＢａｎｋ４のｂｉｔ２に配置し、Ｍｅａｓｕｒｅ Ａｂｉｌｉｔｙ ｂｉｔをＢａｎｋ４のｂｉｔ１に配置する。なお、他のＲｅｓｅｒｖｅｄ領域にこれらのビットが配置されてもよい。また、これらのビットに代えて、ＷＰＣ規格のバージョンを示す情報などがＲｅｓｅｒｖｅｄ領域に配置されてもよい。この場合、バージョンによって、受電装置１０２が第２Ｑ値測定のために受電コイル２０１と共振コンデンサ２０７を含む閉回路を構成する制御が可能であるか否か、及び、受電装置１０２が受電回路の第２Ｑ値の測定を実行可能であるか否か、が示されうる。例えば、将来のＷＰＣ規格のバージョンにおいて、そのバージョン準拠の受電装置１０２がこれらの機能を有することが必須であると規定されうる。この場合、Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐａｃｋｅｔで、受電装置１０２のバージョン情報が通知されることによって、送電装置１００は、その受電装置１０２がこれらの機能を有するか否かを特定することができる。なお、ＷＰＣ規格ｖ１．２．３では、上述のＲｅｓｅｒｖｅｄ領域のビットはいずれも０である。また、第３異物検出方法を使用できない送電装置１００は、これらのＲｅｓｅｒｖｅｄ領域に格納されている値については無視する。

なお、ここでは、Ｓｈｏｒｔ Ａｂｉｌｉｔｙ ｂｉｔおよびＭｅａｓｕｒｅ Ａｂｉｌｉｔｙ ｂｉｔがＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐａｃｋｅｔに設定されて受電装置１０２から送電装置１００に送信される場合について説明するが、これに限られない。例えば、ＷＰＣ規格に規定されていない新たなパケットにこれらの情報が含められて送受信されてもよい。また、ＷＰＣ規格に規定されている他のパケットにこれらの情報が含められて送受信されてもよい。

本実施形態では、受電装置１０２が、第２Ｑ値測定のために受電コイル２０１と共振コンデンサ２０７を含む閉回路を構成する制御が可能であり、かつ、受電回路の第２Ｑ値の測定を実行可能であるものとする。このため、受電装置１０２は、Ｓｈｏｒｔ Ａｂｉｌｉｔｙ ｂｉｔに「１」を設定すると共に、Ｍｅａｓｕｒｅ Ａｂｉｌｉｔｙ ｂｉｔにも「１」を設定したＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐａｃｋｅｔを、Ｆ６２３において送信する。送電装置１００は、受信したＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐａｃｋｅｔに含まれるＳｈｏｒｔ Ａｂｉｌｉｔｙ ｂｉｔおよびＭｅａｓｕｒｅ Ａｂｉｌｉｔｙ ｂｉｔを参照し、それらの値をメモリ３０５に記憶する。

送電装置１００は、Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐａｃｋｅｔの受信後、ＡＣＫで応答する（Ｆ６０６）。そして、受電装置１０２は、Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐａｃｋｅｔに対するＡＣＫを受信すると、Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズに遷移する。そして、送電装置１００および受電装置１０２は、Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズにおいて、第３異物検出に関する交渉を行う。受電装置１０２は、第２Ｑ値測定において、送電装置１００の送電部３０２が送電を停止までの時間である測定開始時間の交渉を行う。この交渉は、ＷＰＣ規格で規定されているＳｐｅｃｉｆｉｃ Ｒｅｑｕｅｓｔのうち、要求する測定開始時間の値が格納されたパケットを受電装置１０２が送電装置１００に送信することにより行われる（Ｆ６３１）。受電装置１０２は、自身の処理能力等に基づいて、要求する測定開始時間の値を決定して、送電装置１００に対してその測定開始時間の値を格納したパケットを送信する。ここでは、このパケットを「ＳＲＱ（Ｍ１）」と呼ぶ。送電装置１００は、自装置の処理能力等を考慮して、ＳＲＱ（Ｍ１）に応答する。送電装置１００は、ＳＲＱ（Ｍ１）で示された値の測定開始時間を受け入れられると判定した場合はＡＣＫを、その測定開始時間を受け入れられないと判定した場合はＮＡＫを、それぞれ送信する。ここでは、送電装置１００が測定開始時間を受け入れられると判定してＡＣＫを送信したものとする（Ｆ６３２）。なお、ここでは、一例として、受電装置１０２が、ＳＲＱ（Ｍ１）においてＱ値の測定開始時間として５０ｍｓを要求したものとする。

受電装置１０２は、第２Ｑ値測定において送電装置１００の送電部３０２が送電を停止する区間（時間Ｔ₀から時間Ｔ₅までの区間）の区間長であるＷｉｎｄｏｗ長の交渉を行う。この交渉は、ＷＰＣ規格で規定されているＳｐｅｃｉｆｉｃ Ｒｅｑｕｅｓｔのうち、受電装置１０２が、要求するＷｉｎｄｏｗ長の値が格納されたパケットを送電装置１００に送信することにより行われる（Ｆ６３３）。ここでは、このパケットを「ＳＲＱ（Ｍ２）」と呼ぶ。受電装置１０２は、自装置の処理能力等に基づいてＷｉｎｄｏｗ長の値を決定して、送電装置１００に対して、決定したＷｉｎｄｏｗ長の値を格納したパケットを送信する。送電装置１００は、自装置の処理能力等を考慮して、ＳＲＱ（Ｍ２）に応答する。送電装置１００は、ＳＲＱ（Ｍ２）において示された値のＷｉｎｄｏｗ長を受け入れられると判定した場合はＡＣＫを、そのＷｉｎｄｏｗ長を受け入れられないと判定した場合はＮＡＫを、それぞれ送信する。ここで、送電装置１００は、Ｗｉｎｄｏｗ長を受け入れられると判定してＡＣＫを送信したものとする（Ｆ６３４）。なお、ここでは、一例として、受電装置１０２が、ＳＲＱ（Ｍ２）においてＷｉｎｄｏｗ長として１００ｍｓを要求したものとする。

また、受電装置１０２は、第２Ｑ値測定において受電装置１０２が計測したＱ値を送電装置１００が受電装置１０２から受け付ける時間である、タイムアウト長に関する交渉を行う。この交渉は、ＷＰＣ規格で規定されているＳｐｅｃｉｆｉｃ Ｒｅｑｕｅｓｔのうち、要求するタイムアウト長の値が格納されたパケットを受電装置１０２が送電装置１００に送信することにより行われる（Ｆ６３５）。ここでは、このパケットを「ＳＲＱ（Ｍ３）」と呼ぶ。受電装置１０２は、自装置の処理能力等に基づいてタイムアウト長の値を決定して、送電装置１００に対して、そのタイムアウト長の値を格納したパケットを送信する。送電装置１００は、自装置の処理能力等を考慮して、ＳＲＱ（Ｍ３）に応答する。送電装置１００は、タイムアウト長を受け入れられると判定した場合はＡＣＫを、タイムアウト長を受け入れられないと判定した場合はＮＡＫを、それぞれ送信する。ここで送電装置１００は、タイムアウト長を受け入れられると判断し、ＡＣＫを送信する（Ｆ６３６）。本実施形態では、受電装置１０２がＳＲＱ（Ｍ３）でタイムアウト長として５００ｍｓを要求したとする。

ここで、一例において、Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｒｅｑｕｅｓｔのうちのｖ１．２．３で定義されていないＴｙｐｅを、測定開始時間、Ｗｉｎｄｏｗ長、タイムアウト長のそれぞれのネゴシエーションに割り当てうる。Ｍｅａｓｕｒｅ Ｄｅｌａｙ Ｒｅｑは、測定開始時間の変更を送電装置１００に要求するパケットである。Ｗｉｎｄｏｗ Ｌｅｎｇｔｈ Ｒｅｑは、Ｗｉｎｄｏｗ長の変更を送電装置１００に要求するパケットである。Ｔｉｍｅｏｕｔ Ｒｅｑは、タイムアウト長の変更を送電装置１００に要求するパケットである。これらの３つのパケットは、ＷＰＣ規格ｖ１．２．３においてパケットタイプが規定されていないＲｅｓｅｒｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔである。本実施形態では、これらのＲｅｓｅｒｖｅｄ Ｐａｃｋｅｔのうち、パケットヘッダが０ｘ４０のパケットをＭｅａｓｕｒｅ Ｄｅｌａｙ Ｒｅｑパケットとして定義する。同様に、パケットヘッダが０ｘ４１のパケットをＷｉｎｄｏｗ Ｌｅｎｇｔｈ Ｒｅｑパケットとして定義し、パケットヘッダが０ｘ４２のパケットをＴｉｍｅｏｕｔ Ｒｅｑパケットとして定義する。

また、ＷＰＣ規格ｖ１．２．３で定義されているパケットのうちＳｐｅｃｉｆｉｃ ＲｅｑｕｅｓｔやＧｅｎｅｒａｌ Ｒｅｑｕｅｓｔではなく、タイプが定義されていないパケットを、上述の３つのパケットとして定義してもよい。例えば、Ｓｐｅｃｉｆｉｃ ＲｅｑｕｅｓｔやＧｅｎｅｒａｌ Ｒｅｑｕｅｓｔではなく、Ｐａｃｋｅｔ ｔｙｐｅが未定義のＲｅｓｅｒｖｅｄ ＰａｃｋｅｔやＰｒｏｐｒｉｅｔａｒｙ Ｐａｃｋｅｔパケットが、上述の３つのパケットとして定義されうる。また、ＷＰＣ規格ｖ１．２．３で定義されているＧｅｎｅｒａｌ ＲｅｑｕｅｓｔやＳｐｅｃｉｆｉｃ Ｒｅｑｕｅｓｔのうち、Ｐａｃｋｅｔ ｔｙｐｅが未定義のパケットを、上述の３つのパケットとして定義してもよい。すなわち、Ｇｅｎｅｒａｌ ＲｅｑｕｅｓｔやＳｐｅｃｉｆｉｃ ＲｅｑｕｅｓｔのうちのＰａｃｋｅｔ ｔｙｐｅが未定義のＲｅｓｅｒｖｅｄ ＰａｃｋｅｔやＰｒｏｐｒｉｅｔａｒｙ Ｐａｃｋｅｔが、上述の３つのパケットとして定義されうる。

図６Ｂに戻り、Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズにおいて、Ｆ６０７からＦ６１２までの処理が実行されると、Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズが終了し、Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズに遷移する。Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズでは、上述のＦ６１３からＦ６１７までの処理が実行される。ここで、受電装置１０２がＦ６１８でＡＣＫを受信した直後に、Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｖｏｌｕｍｅに異物が置かれたものとする。受電装置１０２は、送電装置１００に対して、送電電力の維持を要求するＣＥおよび現在の受電電力値を格納したＲＰ０を送電装置１００に送信する（Ｆ６１９、Ｆ６２０）。

送電装置１００は、受電装置１０２からＲＰ０を受信すると、上述の第２異物検出方法に基づいて異物検出を行う。送電装置１００は、異物検出の結果、異物がある可能性が高いと判定し、ＮＡＫを受電装置１０２に送信する（Ｆ６２４）。受電装置１０２は、送電装置１００からＮＡＫを受信すると、異物の有無をより詳細に測定するため、第３異物検出の開始を要求するパケットであるＱ２Ｒを送電装置１００に送信する（Ｆ６２５）。Ｑ２Ｒパケットは、例えば、ＷＰＣ規格におけるＲｅｃｅｉｖｅｄ ＰｏｗｅｒパケットのＲｅｓｅｒｖｅｄビットにＱ２Ｒパケットであることを示す値を設定したパケットであるが、これに限られない。例えば、受電装置１０２は、未定義のＲｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒパケットのモードを用いて第３異物検出の開始を要求してもよいし、新たなパケットを定義して第３異物検出の開始を要求してもよい。また、本実施形態では、受電装置１０２がＱ２Ｒパケットを用いて第３異物検出の開始を要求する場合について説明しているが、Ｑ２Ｒパケットを用いずに、ＲＰ２に対するＮＡＫ応答を契機に第３異物検出が開始されてもよい。

送電装置１００は、Ｑ２Ｒを受信すると、第３異物検出を実行するか否かを判定し、実行すると判定した場合はＡＣＫを、実行しないと判定した場合はＮＡＫを、受電装置１０２に対して送信する。ここでは、送電装置１００は、第３異物検出を行うと判定したものとする。この場合、送電装置１００は、受電装置１０２へＡＣＫを送信する（Ｆ６２６）。ＡＣＫの送信が完了すると、送電装置１００及び受電装置１０２は、第３異物検出を開始する。第３異物検出において、送電装置１００および受電装置１０２は、第２Ｑ値の測定を行う（Ｆ６２９、Ｆ６３０）。受電装置１０２は、第２Ｑ値の測定後、自装置において測定した第２Ｑ値をパケット（ＱＲＳ）に格納し、送電装置１００に対してこのＱＲＳを送信する（Ｆ６２７）。なお、ＱＲＳは、少なくとも受電装置１０２が測定した第２Ｑ値を含むパケットであるが、現在の受電電力値など他の情報を含んでもよい。送電装置１００は、受電装置１０２からＱＲＳを受信すると、受信した受電装置１０２の第２Ｑ値と、自装置において測定した第２Ｑ値とに基づいて、異物の有無を判定する。送電装置１００で測定された第２Ｑ値に加え、受電装置１０２で測定された第２Ｑ値を加えて異物の有無を判定することにより、より高い精度で異物の有無を判断することができる。送電装置１００は異物があると判定した場合は受電装置１０２に対してＮＡＫを送信し、異物がないと判定した場合は受電装置１０２に対してＡＣＫを送信する。ここでは、送電装置１００は異物があると判定したものとする。この場合、送電装置１００は、受電装置１０２へ、ＮＡＫを送信する（Ｆ６２８）。その後、送電装置１００は、送電を停止する。

（送電装置１００における第３異物検出処理の流れ）
続いて、送電装置１００における第３異物検出処理の流れの例について、図７を用いて説明する。送電装置１００は、第３異物検出要求を受信した後、受電装置１０２が第２Ｑ値測定のために受電コイル２０１と共振コンデンサ２０７とを含む閉回路を構成する制御を実行可能であるか否かを判定する（Ｓ７０１）。送電装置１００は、例えば、Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎフェーズにおいてメモリに保存したＳｈｏｒｔ Ａｂｉｌｉｔｙ ｂｉｔを参照し、値が１であった場合、そのような制御が可能であると判定し（Ｓ７０１でＹＥＳ）、処理をＳ７０２へ進める。一方、送電装置１００は、Ｓｈｏｒｔ Ａｂｉｌｉｔｙ ｂｉｔの値が０であった場合、そのような制御が可能でないと判定し（Ｓ７０１でＮＯ）、ＮＡＫを送信して（Ｓ７０８）、処理を終了する。

送電装置１００は、Ｓ７０２において、受電装置１０２が受電回路の第２Ｑ値の測定を実行可能であるか否かを判定する。送電装置１００は、例えば、Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎフェーズにおいてメモリに保存したＭｅａｓｕｒｅ Ａｂｉｌｉｔｙ ｂｉｔを参照し、値が０であった場合、第２Ｑ値の測定が可能でないと判定し（Ｓ７０２でＮＯ）、処理をＳ７０９へ進める。そして、送電装置１００は、自装置において第２Ｑ値を測定し（Ｓ７０９）、処理をＳ７０６へ進める。一方、送電装置１００は、Ｍｅａｓｕｒｅ Ａｂｉｌｉｔｙ ｂｉｔの値が１であった場合、第２Ｑ値の測定が可能であると判定し（Ｓ７０２でＹＥＳ）、処理をＳ７０３へ進める。

送電装置１００は、Ｓ７０３において、自装置が送電回路の第２Ｑ値の測定を行うか否かを判定する。送電装置１００は、自装置が測定を行うと判定した場合（Ｓ７０３でＹＥＳ）、第２Ｑ値の測定を実行し（Ｓ７０４）、処理をＳ７０５に進める。一方、送電装置１００は、自装置が測定を行わないと判定した場合（Ｓ７０３でＮＯ）、第２Ｑ値の測定を実行せずに、処理をＳ７０５に進める。送電装置１００は、Ｓ７０５において、受電装置から第２Ｑ値を受信し、処理をＳ７０６に進める。この時、送電装置１００は、Ｆ６２６においてＡＣＫを送信してから、タイムアウト長時間が経過するまでに受電装置から第２Ｑ値を受信できなかった場合、処理を終了し送電を停止する。タイムアウト長を設定することにより、受電装置１０２から第２Ｑ値が送られてこない場合に適切に処理を進行させ又は停止させることができる。また、このときに、上述のようにして交渉によって受電装置１０２の処理能力に応じた適切なタイムアウト長が決定されて設定されることにより、処理能力が低い受電装置１０２であっても、タイムアウトまでに第２Ｑ値の送信を完了することが可能になる。

送電装置１００は、Ｓ７０６において、Ｓ７０４で測定した第２Ｑ値とＳ７０５で受信した第２Ｑ値との少なくともいずれかを利用して、異物の有無を判定する。送電装置１００は、異物が存在すると判定した場合（Ｓ７０６でＹＥＳ）、受電装置１０２へＮＡＫを送信し（Ｓ７０８）、一方で、異物が存在しないと判定した場合（Ｓ７０６でＮＯ）、受電装置１０２へＡＣＫを送信して（Ｓ７０７）、処理を終了する。

図６Ｂで説明した処理例においては、送電装置１００は、Ｓ７０１において、Ｓｈｏｒｔ Ａｂｉｌｉｔｙ ｂｉｔの値が１であることを確認し、受電装置１０２が閉回路を構成する制御を実行可能であると判定して、処理をＳ７０２へ進める。そして、送電装置１００は、Ｓ７０２において、Ｍｅａｓｕｒｅ Ａｂｉｌｉｔｙ ｂｉｔの値が１であることを確認し、受電装置１０２が第２Ｑ値を測定可能であると判定して、処理をＳ７０３へ進める。そして、送電装置１００は、Ｓ７０３において、自装置においても第２Ｑ値を測定することを決定して処理をＳ７０４へ進める。送電装置１００は、Ｓ７０４において自装置が第２Ｑ値を測定すると共に、Ｓ７０５において受電装置１０２によって測定された第２Ｑ値を受信して、処理をＳ７０６へ進める。続いて、送電装置１００は、Ｓ７０６において、受電装置１０２から受信した第２Ｑ値と自装置が測定した第２Ｑ値とを用いて、異物があると判断して、Ｓ７０８において、受電装置１０２に対してＮＡＫを送信し、処理を終了する。

図７の処理では、Ｓ７０１において、送電装置１００が、閉回路を構成する制御を受電装置１０２が実行可能であるか否かを判定することによって、そのような制御を実行できない受電装置１０２に対して第２Ｑ値を測定することを防ぐことができる。この結果、送電装置１００は、適切でない条件でＱ値を測定してしまうことにより誤った制御を実行してしまうことを防ぐことができる。

なお、本実施形態では、受電装置１０２が閉回路を構成する制御を実行可能でないとＳ７０１において判定された場合に、送電装置１００がＮＡＫを送信して処理を終了すると説明したが、これに限られない。例えば、送電装置１００は、受電装置１０２が閉回路を構成していない状態において第２Ｑ値を測定し、測定した第２Ｑ値に基づいて異物の有無を判定するようにしてもよい。ただし、閉回路を構成しない状態で第２Ｑ値を測定した場合、測定された値は受電装置の負荷の変動の影響を受けることが想定される。このため、このような第２Ｑ値の測定が用いられる場合、閉回路が構成可能な場合の第２Ｑ値の測定結果による異物の有無の判定基準とは異なる基準を用いて、異物の有無が判定される。

また、Ｓ７０２において、送電装置１００が、送電回路の第２Ｑ値の測定を行う能力を受電装置１０２が有しているか否かを判定する。これにより、送電装置１００は、受電装置１０２が第２Ｑ値を測定することができないにも関わらず、自装置が第２Ｑ値の測定を行わずに、異物検出のフローが失敗することを防ぐことができる。また、送電装置１００は、受電装置１０２が第２Ｑ値を測定することができないにも関わらず、受電装置１０２から第２Ｑ値の測定結果が送られてくるのを不必要に待機することを防ぐことができる。また、送電装置１００は、受電装置１０２が第２Ｑ値を測定できる場合に、受電装置１０２から送信される第２Ｑ値を受信せず、状態ずれが発生することを防ぐことができる。

さらに、Ｓ７０４において、送電装置１００は、受電装置１０２に加え自装置においても第２Ｑ値を測定することにより、ノイズなどの影響を低減した、精度の高い異物検出を行うことができる。また、送電装置１００は、Ｓ７０３において、自装置が第２Ｑ値の測定を行わないと決定することにより、自装置における第２Ｑ値の測定を省略し、受電装置１０２から受信した第２Ｑ値を用いて異物の判定を行いうる。これによれば、送電装置１００と受電装置１０２とで、同時にＱ値を測定することによる不要な計測の発生を抑制することができる。

（受電装置１０２における第３異物検出処理の流れ）
続いて、受電装置１０２における第３異物検出処理の流れの例について、図８を用いて説明する。受電装置１０２は、受電装置１０２が第２Ｑ値の測定のために受電コイル２０１と共振コンデンサ２０７を含む閉回路を構成する制御が可能か否かを判定する（Ｓ８０１）。受電装置１０２は、閉回路を構成する制御が可能であると判定した場合（Ｓ８０１でＹＥＳ）、処理をＳ８０２に進め、閉回路を構成する制御が可能でないと判定した場合（Ｓ８０１でＮＯ）、処理をＳ８０５に進める。受電装置１０２は、Ｓ８０２において、自装置が受電回路の第２Ｑ値の測定が可能であるか否かを判定する。そして、受電装置１０２は、第２Ｑ値の測定が可能である場合（Ｓ８０２でＹＥＳ）は、処理をＳ８０３に進め、第２Ｑ値の測定が可能でない場合（Ｓ８０２でＮＯ）は、処理をＳ８０５に進める。受電装置１０２は、Ｓ８０３において第２Ｑ値を測定し、その後、Ｓ８０４においてＳ８０３で測定したＱ値を送電装置１００に送信し、処理をＳ８０５に進める。そして、受電装置１０２は、Ｓ８０５において、送電装置１００から異物検出の結果を受信し処理を終了する。

図６Ｂで説明した処理例においては、受電装置１０２は、Ｓ８０１において、第２Ｑ値の測定のために受電コイル２０１と共振コンデンサ２０７を含む閉回路を構成する制御が可能であると判定する。また、受電装置１０２は、Ｓ８０２において、自装置が受電回路の第２Ｑ値を測定可能であると判定する。そして、受電装置１０２は、Ｓ８０３からＳ８０５までの処理を実行して、図８の処理を終了する。

（送電装置１００における第２Ｑ値測定処理の流れ）
上述のＳ７０４又はＳ７０９において実行される、送電装置１００の第２Ｑ値の測定処理の流れの例について図９を用いて説明する。送電装置１００は、例えばＦ６２６でＡＣＫを送信完了して（ＡＣＫの時間領域における後端の送出を完了して）から、測定開始時間の交渉で交渉された値である５０ｍｓ以内に送電を停止する（Ｓ９０１）。送電装置１００は、時間Ｔ₃で送電コイルの電圧値Ａ₃を測定し（Ｓ９０２）、また、時間Ｔ₄で送電コイルの電圧値Ａ₄を測定する（Ｓ９０３）。送電装置１００は、動作周波数、計測を行った時間及び電圧値から、上述のようにしてＱ値を算出する（Ｓ９０４）。そして、送電装置１００は、Ｓ９０１の送電の停止から、Ｗｉｎｄｏｗ長の交渉で交渉された値である１００ｍｓ以上時間が経過した後に送電を再開し（Ｓ９０５）、処理を終了する。

（受電装置１０２における第２Ｑ値測定処理の流れ）
Ｓ８０３において実行される、受電装置１０２の第２Ｑ値の測定処理の流れの例について図１０を用いて説明する。受電装置１０２は、Ｆ６２６でＡＣＫを受信完了して（ＡＣＫの時間領域における後端を受信して）から、測定開始時間の交渉で交渉された値である５０ｍｓ以内に送電を停止したことを検出する。そして、受電装置１０２は、受電コイル２０１と共振コンデンサ２０７とを含む閉回路を構成する制御を実行する（Ｓ１００１）。受電装置１０２は、時間Ｔ₃で受電コイルの電圧値Ａ₃を測定し（Ｓ１００２）、また、時間Ｔ₄で受電コイルの電圧値Ａ₄を測定する（Ｓ１００３）。そして、受電装置１０２は、動作周波数、計測を行った時間及び電圧値からＱ値を算出する（Ｓ１００４）。その後、受電装置１０２は、Ｓ１００１で検出された送電の停止から、Ｗｉｎｄｏｗ長の交渉で交渉された値である１００ｍｓが経過する前に負荷を再接続して（Ｓ１００５）、処理を終了する。なお、負荷の再接続は、スイッチ２０８をオフにすることによって行われる。

図７〜図１０の処理は、例えば、送電装置１００の制御部３００や受電装置１０２の制御部２００が、事前に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって実現されうる。ただし、これに限られず、これらの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により、各処理ステップ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が生成されうる。ここで、ＦＰＧＡとは、Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙの頭字語である。また、ＦＰＧＡと同様にして、Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ回路を形成し、上述の処理の少なくとも一部を実行するハードウェアが実現されるようにしてもよい。

本実施形態では、あらかじめ測定開始時間の交渉が行われるため、受電装置１０２は、送電装置１００が送電を停止するタイミングを認識することができ、適切に第２Ｑ値の測定を開始することができる。このとき、測定開始時間の交渉によって、受電装置１０２が実行する処理やその処理能力に応じて適切な測定開始時間が設定されるため、受電装置１０２に適したタイミングで第２Ｑ値の測定を開始することができるようになる。例えば、受電装置１０２が第２Ｑ値の測定を行う時間付近で他のパケットを送信する必要がある場合、パケットの送信が始まる前までに第２Ｑ値測定を完了できるように測定開始時間が交渉されうる。これにより、受電装置１０２が他のパケットを送信中に、第２Ｑ値の測定のための送電の瞬断が行われてしまうことを回避し、送電の効率劣化を防ぐことができる。また、受電装置１０２のハードウェア構成や処理能力に起因して受電装置１０２が第２Ｑ値の測定を開始するのに時間がかかる場合は、受電装置１０２の能力に応じて、測定開始時間が後のタイミングとなるように決定される。これにより、例えば、受電装置１０２が閉回路の構成等を完了して第２Ｑ値の測定処理を開始できるようになったタイミングにおいて、送電装置１００が送電を停止することができる。

また、本実施形態では、あらかじめＷｉｎｄｏｗ長の交渉が行われるため、受電装置１０２は、適切なタイミングで受電コイル２０１を負荷に再接続できるようになる。すなわち、受電装置１０２において、閉回路が構成されている間に送電が再開されると、受電コイル２０１および共振コンデンサ２０７に過大な電流が流れてしまいうる。これに対して、本実施形態では、Ｗｉｎｄｏｗ長が交渉によって事前決定されるため、このような事態が生じることを防ぐことができる。また、第２Ｑ値の測定のために必要な時間は、受電装置１０２の性能や求められる測定精度によって異なりうる。これに対して、本実施形態の受電装置１０２は、自装置の性能や求められる測定精度に応じてＷｉｎｄｏｗ長の交渉を行うことにより、十分な測定期間を確保して、測定の失敗や、測定精度の低下を防ぐことができる。

なお、上述の説明では、測定の開始タイミングと、測定の期間長と、受電装置における第２Ｑ値の測定報告までの期間（タイムアウト時間）とが全て交渉によって決定されるとしたが、これらのうちの少なくともいずれかが交渉されるようにしてもよい。すなわち、例えばいずれか１つの交渉だけが行われてもよいし、これらのうちの２つの交渉のみが行われてもよい。すなわち、これらの要素は、それぞれ独立して使用されてもよく、常にこれらの全てが使用されなければならないわけではない。

（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。

３００：制御部、３０３：送電コイル、３０４：通信部、４０１：第２Ｑ値測定部、４０３：Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ処理部、４０５：第３異物検出処理部

Claims (29)

1. 送電装置であって
   送電コイルを介して受電装置に無線で電力を送る送電手段と、
   前記受電装置と通信する通信手段と、
   前記送電装置から前記受電装置へ送電を行うフェーズにおいて、前記送電コイルのＱ値を測定する測定手段と、
   前記送電コイルのＱ値に基づいて、前記受電装置とは異なる物体の有無を判定する判定手段と、
   前記通信手段によって前記受電装置から受信した、前記送電コイルのＱ値の測定に基づく前記受電装置とは異なる物体の有無の判定に関連する所定の処理を前記受電装置が実行可能か否かを示す情報に基づいて、前記送電コイルのＱ値の測定に基づく前記受電装置とは異なる物体の有無の判定を実行するか否かを制御する制御手段と、
   を有することを特徴とする送電装置。
2. 前記制御手段は、前記所定の処理を前記受電装置が実行可能でないことを前記情報が示すことに基づいて、前記送電コイルのＱ値の測定に基づく前記受電装置とは異なる物体の有無の判定を実行しないように制御を行う、ことを特徴とする請求項１に記載の送電装置。
3. 前記制御手段は、前記所定の処理を前記受電装置が実行可能であることを前記情報が示すことに基づいて、前記送電コイルのＱ値の測定に基づく前記受電装置とは異なる物体の有無の判定を実行するように制御を行う、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の送電装置。
4. 前記所定の処理は、前記受電装置における受電コイルと共振コンデンサによる閉回路を構成する処理である、ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の送電装置。
5. 前記情報は、前記受電装置の受電コイルにおけるＱ値の測定を行う能力を当該受電装置が有するか否かをさらに示す、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. 前記制御手段は、前記受電装置の受電コイルにおけるＱ値の測定を行う能力を当該受電装置が有しないことを前記情報が示すことに基づいて、前記送電コイルのＱ値の測定に基づく前記受電装置とは異なる物体の有無の判定を実行するように制御を行う、ことを特徴とする請求項５に記載の送電装置。
7. 前記通信手段は、前記受電装置の受電コイルにおけるＱ値の測定を行う能力を当該受電装置が有することを前記情報が示す場合に、前記受電コイルのＱ値の測定結果を受信する、ことを特徴とする請求項５又は６に記載の送電装置。
8. 前記通信手段は、前記受電装置の受電コイルにおけるＱ値の測定を行う能力を当該受電装置が有しないことを前記情報が示す場合に、前記受電コイルのＱ値の測定結果を受信する処理を実行しない、ことを特徴とする請求項７に記載の送電装置。
9. 前記判定手段は、前記送電コイルのＱ値の測定に基づく前記受電装置とは異なる物体の有無の判定と、前記送電コイルのＱ値の測定および前記受電装置から受信した前記受電コイルのＱ値の測定結果とに基づく前記受電装置とは異なる物体の有無の判定と、前記送電コイルのＱ値の測定に基づかず前記受電装置から受信した前記受電コイルのＱ値の測定結果に基づく前記受電装置とは異なる物体の有無の判定と、を実行可能に構成される、ことを特徴とする請求項７又は８に記載の送電装置。
10. 前記制御手段は、前記受電装置の受電コイルにおけるＱ値の測定を行う能力を当該受電装置が有することを前記情報が示すことに基づいて、前記送電コイルのＱ値の測定および前記受電コイルのＱ値の測定結果に基づく前記受電装置とは異なる物体の有無の判定を実行するように制御を行う、ことを特徴とする請求項９に記載の送電装置。
11. 前記制御手段は、前記受電装置の受電コイルにおけるＱ値の測定を行う能力を当該受電装置が有することを前記情報が示すことに基づいて、前記送電コイルのＱ値の測定に基づかず前記受電コイルのＱ値の測定結果に基づく前記受電装置とは異なる物体の有無の判定を実行するように制御を行う、ことを特徴とする請求項９に記載の送電装置。
12. 前記情報は、Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍの規格におけるバージョンを示す値により示される、ことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の送電装置。
13. 前記情報は、Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍの規格におけるＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐａｃｋｅｔに含まれて受信される、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. 前記通信手段は、前記測定手段による測定の開始される時間に関する前記受電装置との交渉の通信を行う、ことを特徴とする請求項１から１３のいずれか１項に記載の送電装置。
15. 前記通信手段は、前記測定手段による測定が開始されてから終了するまでの時間の長さに関する前記受電装置との交渉の通信を行う、ことを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の送電装置。
16. 前記通信手段は、前記受電装置の受電コイルにおけるＱ値の測定結果を受け付ける期間に関する前記受電装置との交渉の通信を行う、ことを特徴とする請求項７から１１のいずれか１項に記載の送電装置。
17. 受電装置であって
    受電コイルを介して送電装置から無線で電力を受ける受電手段と、
    前記送電装置から前記受電装置へ送電を行うフェーズにおいて、所定の処理を前記受電装置が実行可能か否かを示す情報を前記送電装置へ送信する通信手段と、
    を有し、
    前記所定の処理は、前記送電装置の送電コイルのＱ値の測定に基づく前記受電装置とは異なる物体の有無の判定に関連する処理である、
    ことを特徴とする受電装置。
18. 共振コンデンサをさらに有し、
    前記所定の処理は、前記受電コイルと前記共振コンデンサとによる閉回路を構成する処理である、ことを特徴とする請求項１７に記載の受電装置。
19. 前記情報は、さらに、前記受電コイルのＱ値を測定可能であるか否かを示す、ことを特徴とする請求項１７又は１８に記載の受電装置。
20. 前記受電コイルのＱ値を測定する測定手段をさらに有し、
    前記情報は、前記受電コイルのＱ値を測定可能であることを示す、ことを特徴とする請求項１９に記載の受電装置。
21. 前記通信手段は、前記測定手段によって測定された前記受電コイルのＱ値を前記送電装置へ送信する、ことを特徴とする請求項２０に記載の受電装置。
22. 前記情報は、Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍの規格におけるバージョンを示す値により示される、ことを特徴とする請求項１７から２１のいずれか１項に記載の受電装置。
23. 前記情報は、Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍの規格におけるＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐａｃｋｅｔに含まれて送信される、ことを特徴とする請求項１７から２２のいずれか１項に記載の受電装置。
24. 前記通信手段は、前記送電装置において送電コイルのＱ値の測定が開始される時間に関する前記送電装置との交渉の通信を行う、ことを特徴とする請求項１７から２３のいずれか１項に記載の受電装置。
25. 前記通信手段は、前記送電装置において送電コイルのＱ値の測定が開始されてから終了するまでの時間の長さに関する前記送電装置との交渉の通信を行う、ことを特徴とする請求項１７から２４のいずれか１項に記載の受電装置。
26. 前記通信手段は、前記受電コイルにおけるＱ値の測定結果を受け付ける期間に関する前記送電装置との交渉の通信を行う、ことを特徴とする請求項２０又は２１に記載の受電装置。
27. 送電コイルを介して受電装置に無線で電力を送ることができると共に前記受電装置と通信することができる送電装置によって実行される制御方法であって、
    前記送電装置は、前記送電装置から前記受電装置へ送電を行うフェーズにおいて、前記送電コイルのＱ値を測定し、前記送電コイルのＱ値に基づいて、前記受電装置とは異なる物体の有無を判定することができるように構成され、
    前記制御方法は、
    前記送電コイルのＱ値の測定に基づく前記受電装置とは異なる物体の有無の判定に関連する所定の処理を前記受電装置が実行可能か否かを示す情報を前記受電装置から受信することと、
    前記情報に基づいて、前記送電コイルのＱ値の測定に基づく前記受電装置とは異なる物体の有無の判定を実行するか否かを制御することと、
    を含むことを特徴とする制御方法。
28. 受電コイルを介して送電装置から無線で電力を受ける受電装置によって実行される制御方法であって、
    前記送電装置から前記受電装置へ送電を行うフェーズにおいて、所定の処理を前記受電装置が実行可能か否かを示す情報を前記送電装置へ送信することを含み、
    前記所定の処理は、前記送電装置の送電コイルのＱ値の測定に基づく前記受電装置とは異なる物体の有無の判定に関連する処理である、ことを特徴とする制御方法。
29. コンピュータを、請求項１から請求項１６のいずれか１項に記載の送電装置または請求項１７から請求項２６のいずれか１項に記載の受電装置として機能させるためのプログラム。

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