JP2022191156A - 送電装置、受電装置、制御方法、および、プログラム - Google Patents

送電装置、受電装置、制御方法、および、プログラム Download PDF

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Abstract

【課題】 送電装置が送電を制限する期間における電圧及び電流を測定する処理を複数回行う場合における適切な制御を可能にする。【解決手段】 送電装置４０２は、送電アンテナ１０５を使用して受電装置へ無線により送電し、受電装置４０１へ送電される電力が制限される送電制限期間の少なくとも２以上の時点における送電アンテナ１０５における電圧及び電流の少なくとも何れかを測定する、第１の測定処理と第２の測定処理を含む複数の測定処理を行う。ここで、第１の測定処理に係る処理期間と第２の測定処理に係る処理期間とが同一の長さとなるように制御される。【選択図】 図１

Description

本開示は、無線電力伝送技術に関する。
近年、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、Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ（ＷＰＣ）規格における、異物検出（Ｆｏｒｅｉｇｎ Ｏｂｊｅｃｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）の方法が開示されている。また、特許文献２には、電力の伝送を停止した後に、送電器の電圧が徐々に低下する期間における送電器の電圧値の減衰量に基づいて、送電器の近傍に物体が存在するか否かを判定する方法が開示されている。
特開２０１７－７００７４号公報 特表２０１８－５１２０３６号公報
特許文献２に記載の方法を使用して物体の有無を判定する際、送電装置が送電を制限する期間における電圧又は電流を測定する処理により得られる測定結果が、判定に適さないデータとなる可能性がある。したがって、送電装置が送電を制限する期間における電圧又は電流を測定する処理を複数回行うことにより、判定に適したデータが得られ、より確実な判定が行えるようになることが想定される。しかしながら、特許文献１、２においては、送電装置が送電を制限する送電期間における電圧又は電流を測定する処理を複数回行う場合の制御については考慮されていない。
本開示は、上記課題に鑑みてなされたものであり、送電装置が送電を制限する期間における電圧又は電流を測定する処理を複数回行う場合における適切な制御を可能にすることを目的とする。
上記課題を解決するための一手段として、本開示の送電装置は以下の構成を有する。送電装置は、アンテナを使用して受電装置へ無線により送電する送電手段と、前記送電手段により前記受電装置へ送電される電力が制限される送電制限期間の少なくとも２以上の時点における前記アンテナにおける電圧及び電流の少なくとも何れかを測定する測定処理を行う測定手段と、前記測定手段により第１の測定処理と第２の測定処理とが行われる場合、前記第１の測定処理に係る処理期間と、前記第２の測定処理に係る処理期間とが同一の長さとなるように制御する制御手段とを有する。
本開示によれば、送電装置が送電を制限する期間における電圧又は電流を測定する処理を複数回行う場合における適切な制御が可能になる。
送電装置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。 送電装置の制御部の機能構成例を示すブロック図である。 無線電力伝送システムの構成例を示す図である。 無線電力伝送を行うための処理例を示すシーケンス図である。 波形減衰法による異物検出を説明するための図である。 送電中の送電波形に基づいて異物検出を行う方法を説明するための図である。 実施形態１における送電装置の動作を説明するフローチャート図である。 実施形態１における受電装置の動作を説明するフローチャート図である。 Ｐｏｗｅｒ Ｌｏｓｓ法による異物検出における閾値の設定方法を説明するための図である。 波形減衰法による異物検出における閾値の設定方法を説明するための図である。 実施形態２における送電装置の動作を説明するフローチャート図である。 実施形態２における受電装置の動作を説明するフローチャート図である。 実施形態３における送電装置の動作を説明するフローチャート図である。 実施形態３における受電装置の動作を説明するフローチャート図である。 実施形態１における送電アンテナと受電アンテナの第一の結合状態を示す指標の測定方法を説明する図である。 実施形態１における送電アンテナと受電アンテナの第二の結合状態を示す指標の測定方法を説明する図である。 実施形態１における送電アンテナと受電アンテナの結合状態を用いた状態異常検出の閾値の設定方法を説明する図である。
＜実施形態１＞
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。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実施形態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す。
［無線電力伝送システムの構成］
図４に、本実施形態における無線電力伝送システムの構成例を示す。本システムは、一例において、受電装置４０１と送電装置４０２を含んで構成される。受電装置４０１と送電装置４０２の詳細な構成については図２及び図１を用いて後述する。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。ＲＸ４０１は、ＴＸ４０２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。
ＴＸ４０２は、ＴＸ４０２の一部である充電台４０３に載置されたＲＸ４０１に対して無線で送電する電子機器である。以下、充電台４０３はＴＸ４０２の一部であるため、「ＲＸ４０１が充電台４０３に載置される」ことを「ＲＸ４０１がＴＸ４０２に載置される」と表現する場合がある。点線で囲まれた範囲４０４は、ＲＸ４０１がＴＸ４０２から受電することが可能な範囲である。すなわち、範囲４０４は、ＴＸ４０２がＲＸ４０１に送電可能な範囲であるともいえる。ＲＸ４０１がＴＸ４０２に載置される状態は、ＲＸ４０１とＴＸ４０２又は充電台４０３とが接触していなくてもよい。例えば、ＲＸ４０１がＴＸ４０２（充電台４０３）と非接触で範囲４０４に含まれている状態も、「ＲＸ４０１がＴＸ４０２に載置された」状態とみなすものとする。
なお、ＲＸ４０１とＴＸ４０２は無線電力伝送以外のアプリケーションを実行する機能を有しうる。ＲＸ４０１の一例はスマートフォンであり、ＴＸ４０２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。ＲＸ４０１及びＴＸ４０２は、タブレットや、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、ＲＸ４０１及びＴＸ４０２は、例えば、撮像装置（カメラやビデオカメラ等）であってもよい。また、ＲＸ４０１は、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、ＴＸ４０２がスマートフォンであってもよい。この場合、ＲＸ４０１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、ＲＸ４０１は、自動車であってもよい。また、ＴＸ４０２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。
本システムでは、ＲＸ４０１とＴＸ４０２は、Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ（ＷＰＣ）規格に基づいて、無線電力伝送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、ＲＸ４０１とＴＸ４０２は、ＲＸ４０１が有する受電アンテナ（受電コイル）とＴＸ４０２が有する送電アンテナ（送電コイル）との間で、ＷＰＣ規格に基づく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。
ここで、ＷＰＣ規格における受電装置と送電装置の処理について説明する。ＷＰＣ規格では、受電装置が負荷（例えば、充電用の回路、バッテリー等）に出力可能であることが保証される電力の大きさが規定されている。具体的には、Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ ＰｏｗｅｒあるいはＧｕａｒａｎｔｅｅｄ Ｌｏａｄ Ｐｏｗｅｒ（以下、「ＧＰ」と呼ぶ）と呼ばれる値である。ＧＰは、例えば受電装置と送電装置の位置関係が変動して受電アンテナと送電アンテナとの間の送電効率が低下したとしても、受電装置の負荷への出力が保証される電力値を示す。例えばＧＰが５ワットの場合、受電アンテナと送電アンテナとの位置関係が変動して送電効率が低下したとしても、送電装置は、受電装置内が負荷へ５ワットの電力を出力することができるように制御して送電を行う。ＧＰは、送電装置と受電装置とが、後述するＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズにて交渉を行うことにより決定される。また、ＷＰＣ規格では、Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズにおいて、受電装置が負荷（例えば、充電用の回路、バッテリー等）に出力可能な最大電力の大きさが規定されている。具体的には、Ｍａｘｉｍｕｍ ＰｏｗｅｒあるいはＲｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｐｏｗｅｒ（以下、「ＭＰ」と呼ぶ）と呼ばれる値である。
また、ＷＰＣ規格では、Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズにおいて、送電装置が、適切な基準となる受電装置に対して送電する際に送電可能な電力の大きさが規定されている。具体的には、Ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ＰｏｗｅｒあるいはＰｏｔｅｎｔｉａｌ Ｌｏａｄ Ｐｏｗｅｒ（以下、「ＰＰ」と呼ぶ）と呼ばれる値である。つまりＰＰは、送電装置が受電装置と交渉可能な、最大のＧＰである。なお、ＧＰ、ＭＰ、ＰＰに限らず、送電装置と受電装置とが互いに交渉を行うことにより決定される電力で送受電が行われる構成において、本実施形態は適用可能である。
また、送電装置から受電装置へ送電を行う際に、送電装置の近傍に受電装置とは異なる物体（以下、「異物」と呼ぶ）が存在する場合がありうる。この場合に、例えば異物が金属片などであれば、送電のための電磁波が異物に影響して異物の温度を上昇させたり異物を破壊したりしてしまう虞がある。そこでＷＰＣ規格では、送電装置が送電可能な範囲に異物が存在する、又は異物が存在する可能性があることを検出する手法が規定されている。具体的には、送電装置における送電電力と受電装置における受電電力との差分により異物を検出するＰｏｗｅｒ Ｌｏｓｓ（パワーロス）法が規定されている。また、送電装置における送電アンテナ（送電コイル）の品質係数（Ｑ値）の変化により異物を検出するＱ値計測法が規定されている。これらの方法を使用して異物を検出することにより、送電装置は、異物が存在する場合に送電を停止して異物の温度上昇や破壊を防ぐことができる。
なお、本開示における異物とは、例えば、金属片、クリップ、またはＩＣカード等である。受電装置および受電装置が組み込まれた製品または送電装置および受電装置が組み込まれた製品に不可欠な部分の物体のうち、送電アンテナが送電する無線電力にさらされたときに意図せずに熱を発生する可能性のある物体は、異物には当たらない。
本実施形態におけるＲＸ４０１及びＴＸ４０２は、上述したような異物の存在を検出する処理（以下、「異物検出処理」と呼ぶ）を行う。なお、本実施形態におけるＴＸ４０２が検出する異物は充電台４０３の上に存在する物体に限定されない。ＴＸ４０２は、ＴＸ４０２の近傍に位置する異物を検出すればよく、例えばＴＸ４０２が送電可能な範囲４０４に位置する異物を検出することとしてもよい。
ＷＰＣ規格で規定されているＰｏｗｅｒ Ｌｏｓｓ法に基づく異物検出について、図１０を用いて説明する。図１０の横軸はＴＸ４０２の送電電力、縦軸はＲＸ４０１の受電電力である。図１０のグラフは、キャリブレーション処理（Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ処理（ＣＡＬ処理））により取得することができる。以下、キャリブレーション処理について説明する。
まず、ＴＸ４０２は第一送電電力値Ｐｔ１でＲＸ４０１に対して送電を行う。ＲＸ４０１は、このとき第一受電電力値Ｐｒ１で受電するものとする（この状態をＬｉｇｈｔ Ｌｏａｄの状態（軽負荷状態）という）。そして、ＴＸ４０２は第一送電電力値Ｐｔ１を記憶する。ここで、第一送電電力値Ｐｔ１、又は第一受電電力値Ｐｒ１は、ＲＸ４０１とＴＸ４０２との間で予め定められた最小の送電電力又は受電電力である。このとき、ＲＸ４０１は受電する電力が最小の電力となるように、負荷を制御する。たとえば、ＲＸ４０１は、受電した電力が負荷（充電回路とバッテリなど）に供給されないように、受電アンテナと負荷との接続を切断してもよい。
続いて、ＲＸ４０１は、第一受電電力の電力値Ｐｒ１をＴＸ４０２に通知する。ＲＸ４０１からＰｒ１の通知を受信したＴＸ４０２は、ＴＸ４０２とＲＸ４０１との間の電力損失はＰｔ１－Ｐｒ１（＝Ｐｌｏｓｓ１）であると算出し、Ｐｔ１とＰｒ１との対応を示すキャリブレーションポイント１０００を作成することができる。
続いて、ＴＸ４０２は、送電電力値を第二送電電力値Ｐｔ２に変更し、ＲＸ４０１に対して送電を行う。このとき、ＲＸ４０１は、第二受電電力値Ｐｒ２で受電するものとする（この状態をＣｏｎｎｅｃｔｅｄ Ｌｏａｄの状態（負荷接続状態）という）。そして、ＴＸ４０２は第二送電電力値Ｐｔ２を記憶する。ここで、第二送電電力値Ｐｔ２、又は第二受電電力値Ｐｒ２は、予め定められた最大の送電電力又は受電電力である。このとき、ＲＸ４０１は受電する電力が最大の電力となるように、負荷を制御する。あるいは、負荷に所定の閾値以上の電力が供給される状態となるように、負荷を制御する。たとえば、ＲＸ４０１は、受電した電力が負荷に供給されるように、受電アンテナと負荷を接続する。続いて、ＲＸ４０１はＰｒ２をＴＸ４０２に通知する。ＲＸ４０１からＰｒ２の通知を受信したＴＸ４０２は、ＴＸ４０２とＲＸ４０１との間の電力損失はＰｔ２－Ｐｒ２（＝Ｐｌｏｓｓ２）であると算出し、Ｐｔ２とＰｒ２との対応を示すキャリブレーションポイント１００１を作成することができる。
そしてＴＸ４０２はキャリブレーションポイント１０００とキャリブレーションポイント１００１の間を直線補間する直線１００２を作成する。直線１００２はＴＸ４０２とＲＸ４０１の近傍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を示している。ＴＸ４０２は直線１００２に基づいて、異物がない状態において所定の送電電力で送電した場合にＲＸ４０１が受電する電力値を予想することができる。例えば、ＴＸ４０２が第三送電電力値Ｐｔ３で送電した場合は、直線１００２上のＰｔ３に対応する点１００３から、ＲＸ４０１が受電する第三受電電力値はＰｒ３になると推測することができる。
以上のように、負荷を変えながら測定したＴＸ４０２の送電電力値とＲＸ４０１の受電電力値との複数の組み合わせに基づいて、負荷に応じたＴＸ４０２とＲＸ４０１との間の電力損失の関係を求めることができる。また、複数の組み合わせからの補間により、すべての負荷に応じたＴＸ４０２とＲＸ４０１との間の電力損失を推定することができる。
図１０のグラフを用いて、Ｐｏｗｅｒ Ｌｏｓｓ法による異物検出を行う方法について説明する。キャリブレーション処理後、ＴＸ４０２がＰｔ３でＲＸ４０１に送電した場合に、ＴＸ４０２がＲＸ４０１から受電電力値Ｐｒ３’という値の通知を受信したとする。
ＴＸ４０２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ＲＸ４０１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、ＴＸ４０２とＲＸ４０１の近傍に異物が存在し、その異物で消費される電力による電力損失であると想定される。
よって、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よりも大きい場合に、異物が存在すると判定することができる。あるいは、ＴＸ４０２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、ＴＸ４０２とＲＸ４０１との間の電力損失Ｐｔ３－Ｐｒ３（＝Ｐｌｏｓｓ３）を求めておく。そして次に、異物が存在する状態においてＲＸ４０１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ＴＸ４０２とＲＸ４０１との間の電力損失Ｐｔ３－Ｐｒ３’（＝Ｐｌｏｓｓ３’）を求める。そして、Ｐｌｏｓｓ３’－Ｐｌｏｓｓ３（＝Ｐｌｏｓｓ＿ＦＯ）を用いて、異物で消費されたであろう電力Ｐｌｏｓｓ＿ＦＯを推定してもよい。
以上述べたように、異物で消費されたであろう電力Ｐｌｏｓｓ＿ＦＯの求め方としては、Ｐｒ３－Ｐｒ３’（＝Ｐｌｏｓｓ＿ＦＯ）として求めてもよいし、Ｐｌｏｓｓ３’－Ｐｌｏｓｓ３（＝Ｐｌｏｓｓ＿ＦＯ）として求めてもよい。以下の本開示においては、基本的にＰｌｏｓｓ３’－Ｐｌｏｓｓ３（＝Ｐｌｏｓｓ＿ＦＯ）として求める方法について述べるが、Ｐｒ３－Ｐｒ３’（＝Ｐｌｏｓｓ＿ＦＯ）として求める方法においても本実施形態の内容を適用可能である。以上がＰｏｗｅｒ Ｌｏｓｓ法に基づく異物検出の説明である。
キャリブレーション処理により直線１００２が取得されたのち、ＴＸ４０２の異物検出部３０５は、通信部１０４を介して、ＲＸ４０１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。ＲＸ４０１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ＴＸ４０２に送信される。ＴＸ４０２の異物検出部３０５は、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ０）に格納されている受電電力値と、直線１００２とに基づいて異物検出を行う。
Ｐｏｗｅｒ Ｌｏｓｓ法による異物検出は、後述するＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズにより得られたデータを基に、電力伝送（送電）中（後述のＰｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズ）に実施される。また、Ｑ値計測法による異物検出は、電力伝送前（後述のＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇ送信前、ＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズまたはＲｅｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズ）に実施される。
次に、ＷＰＣ規格に基づく受電装置と送電装置との間の通信について説明する。本実施形態によるＲＸ４０１とＴＸ４０２は、ＷＰＣ規格に基づく送受電制御のための制御通信を行う。ＷＰＣ規格では、電力伝送が実行されるＰｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズと、実際の電力伝送前の１以上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フェーズを含みうる。なお、以下では、Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎフェーズをＩ＆Ｃフェーズと呼ぶ。以下、各フェーズの処理について説明する。
Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎフェーズでは、ＴＸ４０２が、Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇを間欠的に送信し、物体がＴＸ４０２の充電台に載置されたこと（例えば充電台にＲＸ４０１や導体片等が載置されたこと）を検出する。ＴＸ４０２は、Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇを送信した時の送電アンテナ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。
Ｐｉｎｇフェーズでは、ＴＸ４０２が、Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇより電力が大きいＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを送信する。Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの電力の大きさは、ＴＸ４０２の上に載置されたＲＸ４０１の制御部が起動するのに十分な電力である。ＲＸ４０１は、受電電圧の大きさをＴＸ４０２へ通知する。このように、ＴＸ４０２は、そのＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを受信したＲＸ４０１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ＲＸ４０１であることを認識する。ＴＸ４０２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。また、ＴＸ４０２はＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを送信する前に、送電アンテナのＱ値（Ｑ－Ｆａｃｔｏｒ）を測定する。この測定結果は、Ｑ値計測法を用いた異物検出処理を実行する際に使用する。
Ｉ＆Ｃフェーズでは、ＴＸ４０２は、ＲＸ４０１を識別し、ＲＸ４０１から機器構成情報（能力情報）を取得する。ＲＸ４０１は、ＩＤ Ｐａｃｋｅｔ及びＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐａｃｋｅｔを送信する。ＩＤ ＰａｃｋｅｔにはＲＸ４０１の識別子情報が含まれ、Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐａｃｋｅｔには、ＲＸ４０１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ＴＸ４０２は、アクノリッジ（ＡＣＫ、肯定応答）で応答する。そして、Ｉ＆Ｃフェーズが終了する。
Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズでは、ＲＸ４０１が要求するＧＰの値やＴＸ４０２の送電能力等に基づいてＧＰの値が決定される。また、ＭＰやＰＰの値もＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズで決定される。またＴＸ４０２は、ＲＸ４０１から、Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｆａｃｔｏｒ Ｖａｌｕｅの情報が入ったＦＯＤ Ｓｔａｔｕｓ Ｐａｃｋｅｔを受信し、Ｑ値計測法における閾値を調整し、決定する。そして、ＴＸ４０２はＲＸ４０１からの要求に従って、Ｑ値計測法を用いた異物検出処理を実行する。また、ＷＰＣ規格では、一旦Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズに移行した後、ＲＸ４０１の要求によって再度Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズと同様の処理を行う方法が規定されている。後述するＰｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズから再度Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズと同様の処理を行うフェーズのことを、Ｒｅｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズと呼ぶ。
Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズでは、ＷＰＣ規格に基づいて、上述したキャリブレーション処理を実施する。また、ＲＸ４０１が所定の受電電力値（軽負荷状態における受電電力値／最大負荷状態における受電電力値）をＴＸ４０２へ通知し、ＴＸ４０２が、効率よく送電するための調整を行う。ＴＸ４０２へ通知された受電電力値は、Ｐｏｗｅｒ Ｌｏｓｓ法による異物検出処理のために使用されうる。
Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズでは、送電の開始、継続、及びエラーや満充電による送電停止等のための制御が行われる。ＴＸ４０２とＲＸ４０１は、これらの送受電制御のために、ＷＰＣ規格に基づいて無線電力伝送を行う際に使用する送電アンテナ及び受電アンテナを用いて、送電アンテナあるいは受電アンテナから送信される電磁波に信号を重畳して通信を行う。なお、ＴＸ４０２とＲＸ４０１との間で、ＷＰＣ規格に基づく通信が可能な範囲は、ＴＸ４０２の送電可能範囲とほぼ同様である。
［送電装置４０２および受電装置４０１の構成］
続いて、本実施形態における送電装置４０２（ＴＸ４０２）及び受電装置４０１（ＲＸ４０１）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る、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。また、以下に示す各機能ブロックは、ソフトウェアプログラムとして機能が実施されるものとするが、本機能ブロックに含まれる一部または全部がハードウェア化されていてもよい。
図１は、本実施形態に係るＴＸ４０２の構成例を示す機能ブロック図である。ＴＸ４０２は、制御部１０１、電源部１０２、送電部１０３、通信部１０４、送電アンテナ１０５、メモリ１０６、共振コンデンサ１０７、スイッチ１０８を有する。図１では、制御部１０１、電源部１０２、送電部１０３、通信部１０４、メモリ１０６は別体として記載しているが、これらの内の任意の複数の機能ブロックは、同一チップ内に実装されてもよい。
制御部１０１は、例えばメモリ１０６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、ＴＸ４０２全体を制御する。また、制御部１０１は、ＴＸ４０２における機器認証のための通信を含む送電制御に関する制御を行う。さらに、制御部１０１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１０１は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）又はＭＰＵ（ＭｉｃｒｏＰｒｏｃｅｓｓｏｒ Ｕｎｉｔ）等の１つ以上のプロセッサーを含んで構成される。なお、制御部１０１は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等のハードウェアで構成されてもよい。また、制御部１０１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１０１は、各種処理を実行中に記憶しておくべき情報をメモリ１０６に記憶させる。また、制御部１０１は、タイマ（不図示）を用いて時間を計測しうる。
電源部１０２は、各機能ブロックに電源を供給する。電源部１０２は、例えば、商用電源又はバッテリである。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。
送電部１０３は、送電アンテナ１０５を使用して、ＲＸ４０１へ無線により送電を行う。送電部１０３は、電源部１０２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アンテナ１０５へ入力することによって、ＲＸ４０１に受電させるための電磁波を発生させる。例えば、送電部１０３は、電源部１０２が供給する直流電圧を、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１０３は、ＦＥＴのＯＮ／ＯＦＦを制御するゲートドライバを含む。
送電部１０３は、送電アンテナ１０５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１０３は、制御部１０１の指示に基づいて、送電アンテナ１０５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。また、送電部１０３はＷＰＣ規格に対応したＲＸ４０１の充電部２０６に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。
通信部１０４は、ＲＸ４０１との間で、上述のようなＷＰＣ規格に基づく送電制御のための通信を行う。通信部１０４は、送電アンテナ１０５から出力される電磁波を周波数偏移変調し、ＲＸ４０１へ情報を伝送して、通信を行う。また、通信部１０４は、ＲＸ４０１が振幅変調あるいは負荷変調した送電アンテナ１０５から送電される電磁波を復調して、ＲＸ４０１が送信した情報を取得する。すなわち、通信部１０４で行う通信は、送電アンテナ１０５から送電される電磁波に信号が重畳されて行われる。また、通信部１０４は、送電アンテナ１０５とは異なるアンテナを用いたＷＰＣ規格とは異なる規格による通信でＲＸ４０１と通信を行ってもよいし、複数の通信を選択的に用いてＲＸ４０１と通信を行ってもよい。この通信規格の例としては、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）が挙げられる。
メモリ１０６は、制御プログラムを記憶するほかに、ＴＸ４０２及びＲＸ４０１の状態（送電電力値、受電電力値等）なども記憶しうる。例えば、ＴＸ４０２の状態は制御部１０１により取得され、ＲＸ４０１の状態はＲＸ４０１の制御部２０１により取得され、通信部１０４を介して受信されうる。
スイッチ１０８は、制御部１０１に制御される。送電アンテナ１０５は、共振コンデンサ１０７と接続されており、スイッチ１０８がＯＮ状態になって短絡される場合、送電アンテナ１０５と共振コンデンサ１０７は直列共振回路となり、特定の周波数ｆ１で共振する。この時、送電アンテナ１０５と共振コンデンサ１０７、スイッチ１０８が形成する閉回路に電流が流れる。スイッチ１０８がＯＦＦ状態になり、開放されると、送電アンテナ１０５と共振コンデンサ１０７には、送電部１０３から電力が供給される。
図２は、本実施形態によるＲＸ４０１の構成例を示すブロック図である。ＲＸ４０１は、制御部２０１、ＵＩ（ユーザインタフェース）部２０２、受電部２０３、通信部２０４、受電アンテナ２０５、充電部２０６、バッテリ２０７、メモリ２０８、第一スイッチ部２０９、第二スイッチ部２１０、共振コンデンサ２１１を有する。なお、図２に示す複数の機能ブロックを１つのハードウェアモジュールとして実現してもよい。
制御部２０１は、例えばメモリ２０８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ＲＸ４０１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。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の一例は、ＣＰＵ又はＭＰＵ等の１つ以上のプロセッサーを含んで構成される。なお、制御部２０１が実行しているＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）との協働によりＲＸ４０１全体（ＲＸ４０１がスマートフォンである場合には当該スマートフォン全体）を制御するようにしてもよい。
また、制御部２０１は、ＡＳＩＣ等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２０８に記憶させる。また、制御部２０１は、タイマ（不図示）を用いて時間を計測しうる。
ＵＩ部２０２は、ユーザに対する各種の出力を行う。ここでいう各種の出力とは、画面表示、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）の点滅や色の変化、スピーカーによる音声出力、ＲＸ４０１本体の振動等の動作である。ＵＩ部２０２は液晶パネル、スピーカー、バイブレーションモーター等により実現される。
受電部２０３は、受電アンテナ２０５を用いて、ＴＸ４０２から無線により電力を受電する。受電部２０３は、受電アンテナ２０５を介して、ＴＸ４０２の送電アンテナ１０５から放射された電磁波に基づく電磁誘導により生じた交流電力（交流電圧及び交流電流）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２０７を充電するための処理を行う充電部２０６に電力を出力する。すなわち、受電部２０３は、ＲＸ４０１における負荷に対して電力を供給するために必要な、整流部と電圧制御部を含む。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量である。受電部２０３は、充電部２０６がバッテリ２０７を充電するための電力を供給し、充電部２０６に１５ワット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。
通信部２０４は、ＴＸ４０２が有する通信部１０４との間で、上述したようなＷＰＣ規格に基づく受電制御のための通信を行う。通信部２０４は、受電アンテナ２０５から入力された電磁波を復調してＴＸ４０２から送信された情報を取得する。そして、通信部２０４は、その入力された電磁波を振幅変調あるいは負荷変調することによってＴＸ４０２へ送信すべき情報に関する信号を電磁波に重畳することにより、ＴＸ４０２との間で通信を行う。なお通信部２０４は、受電アンテナ２０５とは異なるアンテナを用いたＷＰＣ規格とは異なる規格による通信でＴＸ４０２と通信を行ってもよいし、複数の通信を選択的に用いてＴＸ４０２と通信を行ってもよい。この通信規格の例としては、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）が挙げられる。
メモリ２０８は、制御プログラムを記憶するほかに、ＴＸ４０２及びＲＸ４０１の状態なども記憶する。例えば、ＲＸ４０１の状態は制御部２０１により取得され、ＴＸ４０２の状態はＴＸ４０２の制御部１０１により取得され、通信部２０４を介して受信されうる。
第一スイッチ部２０９および第二スイッチ部２１０は、制御部２０１により制御される。受電アンテナ２０５は、共振コンデンサ２１１と接続されており、第二スイッチ部２１０がＯＮ状態になって短絡される場合、受電アンテナ２０５と共振コンデンサ２１１は直列共振回路となり、特定の周波数ｆ２で共振する。この時、受電アンテナ２０５と共振コンデンサ２１１、第二スイッチ部２１０が形成する閉回路に電流が流れ、受電部に電流は流れない。第二スイッチ部２１０がＯＦＦ状態になり、開放されると、受電アンテナ２０５と共振コンデンサ２１１により受電された電力は、受電部２０３へ供給される。
第一スイッチ部２０９は、受電した電力を、負荷であるバッテリに供給するか否かを制御するためのものである。また、第一スイッチ部２０９は、負荷の値を制御する機能も有する。充電部２０６とバッテリ２０７とが、第一スイッチ部２０９により接続されると、受電した電力はバッテリ２０７に供給される。充電部２０６とバッテリ２０７との接続が、第一スイッチ部２０９により切断されると、受電した電力はバッテリ２０７に供給されない。
なお、第一スイッチ部２０９は、図２においては、充電部２０６とバッテリ２０７の間に配置されているが、受電部２０３と充電部２０６の間に配置されてもよい。あるいは、受電アンテナ２０５と共振コンデンサ２１１、及び第二スイッチ部２１０が形成する閉回路と受電部２０３との間に配置されてもよい。つまり、第一スイッチ部２０９は、受電した電力を受電部２０３に供給するか否かを制御するためのものであってもよい。また、図２では第一スイッチ部２０９を一つのブロックとして記載しているが、第一スイッチ部２０９を充電部２０６の一部、あるいは受電部２０３の一部として実現することも可能である。
次に、図３を参照して、ＴＸ４０２の制御部１０１の機能について説明する。図３は、ＴＸ４０２の制御部１０１の機能構成例を示すブロック図である。制御部１０１は、通信制御部３０１、送電制御部３０２、測定部３０３、設定部３０４、異物検出部３０５を有する。通信制御部３０１は、通信部１０４を介したＷＰＣ規格に基づいたＲＸ４０１との制御通信を行う。送電制御部３０２は、送電部１０３を制御し、ＲＸ４０１への送電を制御する。測定部３０３は、後述する波形減衰法に使用される波形減衰指標を測定する。また、送電部１０３を介してＲＸ４０１に対して送電する電力を計測し、単位時間ごとに平均送電電力を測定する。また、測定部３０３は、送電アンテナ１０５のＱ値を測定する。
設定部３０４は、測定部３０３により測定された波形減衰指標に基づいて、異物検出のために用いる閾値を、例えば算出処理により、設定する。
異物検出部３０５は、Ｐｏｗｅｒ Ｌｏｓｓ法による異物検出機能、Ｑ値計測法による異物検出機能、及び、波形減衰法による異物検出機能を実現しうる。また異物検出部３０５は、その他の手法を用いて異物検出処理を行うための機能を有してもよい。例えば、ＴＸ４０２がＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｅａｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）通信機能を備える場合、異物検出部３０５は、ＮＦＣ規格による対向機検出機能を用いて異物検出処理を行ってもよい。また、異物検出部３０５は、異物を検出する以外の機能として、ＴＸ４０２上の状態が変化したことを検出することもできる。例えば、ＴＸ４０２は、ＴＸ４０２上のＲＸ４０１の数の増減も、検出することが可能である。設定部３０４は、ＴＸ４０２が、Ｐｏｗｅｒ Ｌｏｓｓ法や、Ｑ値計測法や、後述する波形減衰法による異物検出を行う上で、異物の有無を判定するための基準となる閾値を設定する。また設定部３０４は、その他の手法を用いた異物検出処理を行う上で必要となる、異物の有無を判定するための基準となる閾値を設定する機能を有してもよい。また、異物検出部３０５は、設定部３０４により設定された閾値と、測定部３０３により測定された波形減衰指標や送電電力やＱ値に基づいて、異物検出処理を行うことができる。
通信制御部３０１、送電制御部３０２、測定部３０３、設定部３０４、異物検出部３０５は、制御部１０１において動作するプログラムとしてその機能が実現される。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。ただし、これらの処理部のうち２つ以上が１つのプログラムに組み込まれていてもよい。
［ＷＰＣ規格に従った電力伝送のための処理の流れ］
ＷＰＣ規格では、Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎフェーズ、Ｐｉｎｇフェーズ、Ｉ＆Ｃフェーズ、Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズ、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズ、及びＰｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズが規定されている。以下では、これらのフェーズにおける、ＴＸ４０２及びＲＸ４０１の動作について、図５のシーケンス図を用いて説明する。図５は、ＷＰＣ規格に従った電力伝送のためのシーケンス図である。ここでは、ＴＸ４０２（ＴＸ４０２）とＲＸ４０１を例に説明する。
ＴＸ４０２は、送電可能範囲内に存在する物体を検出するため、ＷＰＣ規格のＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇを繰り返し間欠送信している（Ｆ５０１）。ＴＸ４０２は、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、ＲＸ４０１が載置されるのを待ち受ける。ＲＸ４０１のユーザは、ＲＸ４０１（例えばスマートフォン）を充電すべくＲＸ４０１をＴＸ４０２に近づける（Ｆ５０２）。例えば、ＲＸ４０１をＴＸ４０２に積載することにより、ＲＸ４０１をＴＸ４０２に近づける。ＴＸ４０２は、送電可能範囲内に物体が存在することを検出すると（Ｆ５０３、Ｆ５０４）、ＷＰＣ規格のＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを送信する（Ｆ５０５）。ＲＸ４０１はＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを受信すると、ＴＸ４０２がＲＸ４０１を検知したことを把握できる（Ｆ５０６）。
またＴＸ４０２は、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇに対する所定の応答があった場合に、検出された物体がＲＸ４０１であり、ＲＸ４０１が充電台４０３に載置されたと判定する。
ＴＸ４０２は、ＲＸ４０１の載置を検出すると、ＷＰＣ規格で規定されたＩ＆Ｃフェーズの通信により、ＲＸ４０１から識別情報と能力情報を取得する（Ｆ５０７）。ここで、ＲＸ４０１の識別情報には、Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒ ＣｏｄｅとＢａｓｉｃ Ｄｅｖｉｃｅ ＩＤが含められる。ＲＸ４０１の能力情報には、以下の情報が含まれる。例えば、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、ＲＸ４０１が負荷に供給できる最大電力を特定する値であるＭａｘｉｍｕｍ Ｐｏｗｅｒ Ｖａｌｕｅ、ＷＰＣ規格のＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ機能を有するかを示す情報が含まれる。なお、ＴＸ４０２は、ＷＰＣ規格のＩ＆Ｃフェーズの通信以外の方法でＲＸ４０１の識別情報と能力情報を取得してもよい。また、識別情報は、Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ ＩＤ等の、ＲＸ４０１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。
続いて、ＴＸ４０２は、ＷＰＣ規格で規定されたＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズの通信により、ＲＸ４０１との間でＧＰの値を決定する（Ｆ５０８）。また、ＭＰやＰＰの値もＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズで決定される。なお、Ｆ５０８では、ＷＰＣ規格のＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズの通信に限らず、ＧＰ、ＭＰ、ＰＰを決定する他の手順が実行されてもよい。また、ＴＸ４０２は、例えばＦ５０７において、ＲＸ４０１がＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズに対応していないことを示す情報を取得した場合に、Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズの通信は行わず、ＧＰ、ＭＰ、ＰＰの値を所定の値としてもよい。また、このときにＧＰ、ＭＰ、ＰＰとして設定される所定の値は、例えば、ＷＰＣ規格で予め規定された、比較的小さな値であってもよい。本実施形態では、ＧＰ＝５ワットとする。
ＴＸ４０２は、ＧＰの決定後、当該ＧＰに基づいてＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎを行う。Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ処理では、まず、ＲＸ４０１が、ＴＸ４０２に軽負荷状態（負荷切断状態、送電電力が第一の閾値以下になる負荷状態）における受電電力を含む情報（以下、「第１基準受電電力情報」と呼ぶ）を送信する（Ｆ５０９）。本実施形態での第１基準受電電力情報は、ＴＸ４０２の送電電力が２５０ミリワットの時の、ＲＸ４０１の受電電力情報とする。第１基準受電電力情報は、ＷＰＣ規格で規定されるＲｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ１）であるが、他のメッセージが用いられてもよい。ＴＸ４０２は、自装置の送電状態に基づいて、第１基準受電電力情報を受け入れるか否かを判定する。ＴＸ４０２は、受け入れる場合は肯定応答＝ＡＣＫを、受け入れない場合は否定応答＝ＮＡＫを、ＲＸ４０１へ送信する。
次にＲＸ４０１は、ＴＸ４０２からＡＣＫを受信すると（Ｆ５１０）、ＴＸ４０２に負荷接続状態（最大負荷状態、送電電力が第二の閾値以上になる負荷状態）における受電電力を含む情報（以下、「第２基準受電電力情報」と呼ぶ）を送信するための処理を行う。本実施形態では、ＧＰが５ワットであることから、第２基準受電電力情報は、ＴＸ４０２の送電電力が５ワットの時の、ＲＸ４０１の受電電力情報とする。ここで第２基準受電電力情報は、ＷＰＣ規格で規定されるＲｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ２）であるが、他のメッセージが用いられてもよい。ＲＸ４０１はＴＸ４０２からの送電電力を５ワットまで増加させるために、正の値を含む送電出力変更指示を送信する（Ｆ５１１）。
ＴＸ４０２は上述した送電出力変更指示を受信し、送電電力の増加対応が可能な場合、ＡＣＫを応答し、送電電力の増加を行う（Ｆ５１２、Ｆ５１３）。第２基準受電電力情報は、ＴＸ４０２の送電電力が５ワットの時の受電電力情報であることから、ＴＸ４０２は、５ワットを超える電力増加要求をＲＸ４０１から受信した場合は（Ｆ５１４）、送電出力変更指示に対してＮＡＫを応答する。これにより、規定以上の電力送電を抑止する（Ｆ５１５）。
ＲＸ４０１は、ＴＸ４０２よりＮＡＫを受信することで既定の送電電力に達したと判断すると、ＴＸ４０２へ負荷接続状態における受電電力を含む情報を、第２基準受電電力情報として送信する（Ｆ５１６）。ＴＸ４０２は、ＴＸ４０２の送電電力値、および、第１および第２基準受電電力情報に含まれる受電電力値に基づいて、負荷切断状態と負荷接続状態におけるＴＸ４０２－ＲＸ４０１間の電力損失量を算出することが可能となる。また、それらの電力損失量の間を補間することで、ＴＸ４０２の取り得るすべての送電電力（本ケースでは２５０ミリワットから５ワット）におけるＴＸ４０２－ＲＸ４０１間の電力損失値を算出することができる（Ｆ５１７）。ＴＸ４０２は、ＲＸ４０１からの第２基準受電電力情報に対してＡＣＫを送信し（Ｆ５１８）、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ処理を完了する。充電処理を開始可能と判断したＴＸ４０２が、ＲＸ４０１に対して送電処理を開始した場合、ＲＸ４０１の充電が開始される。なお、送電処理の開始前に、ＴＸ４０２とＲＸ４０１が機器認証処理を行い（Ｆ５１９）、相互の機器がより大きなＧＰに対応可能と判断した場合は、ＧＰをより大きな値、例えば１５ワットに再設定するようにしてもよい（Ｆ５２０）。
この場合、ＲＸ４０１とＴＸ４０２は、ＴＸ４０２の送電電力を１５ワットまで増加させるために、送電出力変更指示、ＡＣＫ、及びＮＡＫを使い送電出力を上げる（Ｆ５２１～Ｆ５２４）。そしてＴＸ４０２及びＲＸ４０１は、ＧＰ＝１５ワットに対して、再度Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ処理を実施する。具体的には、ＲＸ４０１は、ＴＸ４０２の送電電力が１５ワットの時の、ＲＸ４０１の負荷接続状態における受電電力を含む情報（以下、「第３基準受電電力情報」と呼ぶ）を送信する（Ｆ５２５）。ＴＸ４０２は、第１、第２及び第３の基準受電電力情報に含まれる受電電力に基づいてＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎを行う。これにより、ＴＸ４０２の取り得るすべての送電電力（本ケースでは２５０ミリワットから１５ワット）におけるＴＸ４０２－ＲＸ４０１間の電力損失量が算出される（Ｆ５２６）。ＴＸ４０２はＲＸ４０１からの第３基準受電電力情報に対してＡＣＫを送信し（Ｆ５２７）、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ処理を完了する。充電処理を開始可能と判断したＴＸ４０２は、ＲＸ４０１に対して送電処理を開始し、Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズに移行する（Ｆ５２８）。
Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズでは、ＴＸ４０２はＲＸ４０１に対して、送電を行う。また、Ｐｏｗｅｒ Ｌｏｓｓ法による、異物検出が行われる。Ｐｏｗｅｒ Ｌｏｓｓ法ではまず、ＴＸ４０２は、上述したＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎにより、ＴＸ４０２による送電電力と、ＲＸ４０１による受電電力との差分から、異物がない状態におけるＴＸ４０２－ＲＸ４０１間の電力損失量を算出する。当該算出された値は、送電処理中の通常状態（異物がない状態）における、基準の電力損失量に相当する。そしてＴＸ４０２は、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ後の送電中に測定したＴＸ４０２－ＲＸ４０１間の電力損失量が、当該通常状態の電力損失量から閾値以上はなれた場合に「異物あり」と判定する。
以上がＰｏｗｅｒ Ｌｏｓｓ法の説明である。Ｐｏｗｅｒ Ｌｏｓｓ法は、ＴＸ４０２からＲＸ４０１への送電中に、電力損失の測定結果に基づいて異物検出を行うものである。Ｐｏｗｅｒ Ｌｏｓｓ法での異物検出は、ＴＸ４０２が大きな電力を送電しているときには異物検出の精度が低下するという短所がある一方で、送電を継続しながら異物検出を行えるため送電効率を高く保てるという長所がある。
このように、Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズ中には、Ｐｏｗｅｒ Ｌｏｓｓ法による異物検出を行うことができる。しかし、Ｐｏｗｅｒ Ｌｏｓｓ法による異物検出のみでは、異物の誤検出の可能性や、異物が有るにも関わらず異物なしと判定してしまう誤判定の可能性がある。特に、Ｐｏｗｅｒ ＴｒａｎｓｆｅｒフェーズはＴＸ４０２が送電を行うフェーズであり、送電中にＴＸ４０２とＲＸ４０１の近傍に異物が存在すると異物からの発熱等が大きくなるため、このフェーズにおける異物検出精度を向上させることが求められる。そこで、本実施形態では、異物検出精度を向上させるために、Ｐｏｗｅｒ Ｌｏｓｓ法とは異なる異物検出方法として、波形減衰法もあわせて実施することを考える。
［波形減衰法を用いた異物検出方法］
以下では、送電波形の減衰状態に基づいて異物検出を行う方法（以下、「波形減衰法」と呼ぶ）を、図６を用いて説明する。ここで、「送電波形」とは、ＴＸ４０２の送電アンテナ１０５における電圧の波形又は電流の波形である。図６は、波形減衰法による異物検出の原理を説明する図である。ここでは、ＴＸ４０２からＲＸ４０１への送電に係る送電波形を用いた異物検出を例に説明する。
図６において、波形は、ＴＸ４０２の送電アンテナ１０５に印加される高周波電圧の電圧値６００（以下、単に「電圧値」と言う）の時間経過に伴う変化を示している。図６の横軸は時間、縦軸は電圧値を表す。送電アンテナ１０５を介してＲＸ４０１に送電を行っているＴＸ４０２は、時間Ｔ０において送電を停止する。すなわち、時間Ｔ０において、電源部１０２からの送電用の電力供給は停止される。ＴＸ４０２からの送電に係る送電波形の周波数は、所定の周波数であり、例えばＷＰＣ規格で使用される８５ｋＨｚから２０５ｋＨｚの間の固定された周波数である。
点６０１は、高周波電圧の包絡線上の点であり、時間Ｔ１における電圧値である。図中の（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６０２は、高周波電圧の包絡線上の点であり、時間Ｔ２における電圧値である。図中の（Ｔ２、Ａ２）は、時間Ｔ２における電圧値がＡ２であることを示す。この送電アンテナ（送電コイル）１０５の品質係数（Ｑ値）は、時間Ｔ０以降の送電アンテナ１０５の電圧値の時間変化に基づいて求めることが可能である。たとえば、電圧値の包絡線上の点６０１および６０２における時間、電圧値および高周波電圧の周波数ｆに基づいて、式１によりＱ値が算出される。
Ｑ＝πｆ（Ｔ２－Ｔ１）／ｌｎ（Ａ１／Ａ２） （式１）
ＴＸ４０２とＲＸ４０１の近傍に異物が存在する場合には、このＱ値が低下する。これは、異物が存在する場合には、当該異物によってエネルギーの損失が発生するためである。よって、電圧値の減衰の傾きに着目すると、異物が無い時よりも、異物が有る時の方が、異物によるエネルギーの損失が発生するため、点６０１と点６０２を結ぶ直線の傾きが急になり、波形の振幅の減衰率（減衰量）が高くなる。つまり、波形減衰法は、この点６０１と点６０２との間の電圧値の減衰状態に基づいて異物の有無の判定を行うものであり、実際に異物の有無を判定する上では、この減衰状態を表す数値の所定の指標を用いることによって判定をすることが可能となる。
例えば、上述したＱ値を用いて判定を行うことができる。Ｑ値が低くなるということは、波形減衰率（単位時間当たりの波形の振幅の減少度合い）が高くなることを意味する。あるいは、（Ａ１－Ａ２）／（Ｔ２－Ｔ１）から求められる点６０１と点６０２を結ぶ直線の傾きを用いて判定が行われてもよい。あるいは、電圧値の減衰状態を観測する時間（Ｔ１及びＴ２）が固定であるならば、電圧値の差を表す（Ａ１－Ａ２）や、電圧値の比（Ａ１／Ａ２）の値を用いて判定を行うこともできる。あるいは、送電を停止した直後の電圧値Ａ１が一定であるならば、所定の時間経過後の、電圧値Ａ２の値を用いて判定を行うこともできる。あるいは、電圧値Ａ１が所定の電圧値Ａ２になるまでの時間（Ｔ２－Ｔ１）の値を用いて判定が行われてもよい。このように、ＴＸ４０２は、送電が制限される期間内の少なくとも２以上の時点における送電アンテナ１０５の電圧を測定し、測定結果に基づいて電圧の減衰量、減衰率、及びＱ値等の値を取得することで、異物の有無の判定を行うことができる。なお、ＴＸ４０２は、３以上の時点の電圧を測定する構成であってもよい。
以上述べたように、送電停止期間中の電圧値の減衰状態によって異物の有無は判定可能であり、その減衰状態を表す値は複数存在する。これらの減衰状態を表す値のことを、本実施形態では、「波形減衰指標」と呼ぶ。例えば、上述したように、式１で算出されるＱ値は、送電に係る電圧値の減衰状態を表す値であり、「波形減衰指標」に含まれる。波形減衰指標はいずれも、波形減衰率あるいは波形減衰量に対応する値となる。なお、波形減衰法において、波形減衰率及び減衰量そのものが「波形減衰指標」として測定されてもよい。以下では、波形減衰率を波形減衰指標として用いる場合を中心に説明するが、その他の波形減衰指標を用いる場合も同様に本実施形態の内容を適用できる。
なお、図６の縦軸を、送電アンテナ１０５を流れる電流値としても、電圧値の場合と同様に、送電停止期間中の電流値の減衰状態が異物の有無によって変化する。そして、異物が有る場合は異物がない場合より波形減衰率が高くなる。よって、送電アンテナ１０５を流れる電流値の時間変化に関して、上述した方法を適用しても、異物を検出できる。すなわち、電流波形より求められるＱ値、電流値の減衰の傾き、電流値の差、電流値の比、電流値の絶対値、及び所定の電流値になるまでの時間等、電流の減衰状態を表す指標を波形減衰指標として用いて、異物有無を判定し、異物を検出することができる。また、電圧値の波形減衰指標と電流値の波形減衰指標とから算出される評価値を用いて異物有無を判定するなど、電圧値の減衰状態と電流値の減衰状態の両方に基づく異物検出が行われてもよい。
なお、上記の例では、ＴＸ４０２が送電を一時停止した期間の波形減衰指標を測定するものとしたが、これに限定されない。例えば、ＴＸ４０２が電源部１０２から供給される電力を所定の電力レベルからそれより低い電力レベルまで一時的に下げた期間の波形減衰指標を測定するものとしてもよい。すなわち、波形減衰法においては、ＴＸ４０２が送電を停止または所定値まで低下させるように制限する期間における送電アンテナ１０５の電圧及び電流の少なくともいずれかの減衰状態に基づいて、異物検出が行われる。
波形減衰法により、送電中の送電波形に基づいて異物検出を行う方法について、図７を用いて説明する。図７では、波形減衰法による異物検出を行う際の送電波形が示され、横軸は時間を表し、縦軸は送電アンテナ１０５の電圧値を表す。なお、図６と同様、縦軸が送電アンテナ１０５を流れる電流の電流値を表すものとしてもよい。なお、図７は、波形減衰法が複数行われている場合の波形を表すが、ここでは、図７を参照し、１回の波形減衰法が行われる場合について説明する。
ＴＸ４０２は、送電期間中にＲＸ４０１から異物検出実行要求パケット（コマンド）を受信したら、所定の期間経過後に送電を一時停止する。あるいは送電電力を一時低下させるように制限する。この、異物検出実行要求パケット（以下、「実行要求パケット」と呼ぶ）が受信されてから送電電力の制限が開始されるまでの所定の期間を、以降準備期間と呼ぶ。なお、本実施形態においては、実行要求パケットとして使用される信号は、ＲＸ４０１がＴＸ４０２から受電した電力の大きさを表す信号であるものとする。受電した電力の大きさを表す信号は、例えば、ＴＸ４０２はＲｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ０）、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ１）、及びＲｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ２）等である。ＴＸ４０２は、これらの信号を受信した場合に、実行要求パケットを受信したものとして、波形減衰法を実施する。なお、実行要求パケットはこれに限定されず、要求のための専用のパケットが使用されてもよい。
ＴＸ４０２の送電制御部３０２は、実行要求パケットを受信すると、送電を停止、あるいは送電電力を一時低下させる。すると、送電波形の振幅は減衰する。このＴＸ４０２が送電電力を一時停止、あるいは一時低下させるように制限し、送電を再開するまでの、送電が制限される送電制限期間を、以降、送電電力制御期間と呼ぶ。より具体的には、ＴＸ４０２がＲＸ４０１に対して送電している送電波形の包絡線の傾きが、所定の値以下のマイナスの傾きとなった時から、傾きがゼロ、あるいは所定の値以上のプラスの傾きとなるまでの期間を送電電力制御期間と呼ぶ。
ＴＸ４０２はこの減衰波形の波形減衰指標を算出し、算出した波形減衰指標と所定の閾値を比較し、異物の有無、あるいは異物が存在する可能性（存在確率）を判定する。なお、この判定は、送電電力制御期間中に実施してもよいし、後述する通信禁止期間、あるいは送電期間に実施してもよい。
送電電力制御期間の経過後、異物が検出されなければ、ＴＸ４０２は送電を再開する。ＴＸ４０２が送電を開始した直後の過渡応答期間は、送電波形が安定しない。よって、この送電波形が安定しない過渡応答期間中は、ＲＸ４０１はＴＸ４０２に対して通信（振幅変調あるいは負荷変調による通信）を行わないように制御する。また、ＴＸ４０２はＲＸ４０１に対して通信（周波数偏移変調による通信）を行わないように制御する。以降、この通信が制限される通信制限期間を、通信禁止期間と呼ぶ。
具体的には、送電再開後の、ＴＸ４０２がＲＸ４０１に対して送電している送電波形の包絡線の傾きが、プラスの所定の値以上となるタイミングから、通信が可能となるタイミングまでの期間を通信制限期間と呼ぶ。通信が可能となるタイミングは、ＲＸ４０１とＴＸ４０２が通信を実施してもよいタイミング、ＴＸ４０２あるいはＲＸ４０１がパケットを送信するタイミングである。あるいは、通信制限期間は、送電再開後の、ＴＸ４０２がＲＸ４０１に対して送電している送電波形の包絡線の傾きがゼロとなるタイミングから、通信が可能となるタイミングまでの期間でもよい。あるいは、通信制限期間は、ＴＸ４０２が送電を再開するタイミング、すなわち送電制御部３０２が送電電力の供給を増加させるタイミングから、通信が可能となるタイミングまでの期間でもよい。あるいは、通信制限期間は、ＴＸ４０２がＲＸ４０１から異物検出実行要求パケット（コマンド）を受信したタイミングから、通信が可能となるタイミングまでの期間でもよい。あるいは、通信制限期間は、ＲＸ４０１がＴＸ４０２に対して異物検出実行要求パケット（コマンド）を送信したタイミングから、通信が可能となるタイミングまでの期間でもよい。
なお、この通信禁止期間中、ＴＸ４０２によるＲＸ４０１に対する送電は行われる。通信禁止期間を経たあとの、ＴＸ４０２がＲＸ４０１に対して送電を行う期間を、以降、送電期間と呼ぶ。
以上のように、ＴＸ４０２は、準備期間、送電電力制御期間、通信禁止期間、送電期間を決定する。そしてＴＸ４０２は、決定した各期間に基づき所定のタイミングで減衰波形の波形減衰指標を算出し、算出した波形減衰指標と所定の閾値を比較し、異物の有無、あるいは異物が存在する可能性（存在確率）を判定する。以上が波形減衰法による異物検出の基本的な処理である。なお、以降の説明においては、通信禁止期間、送電期間、準備期間、送電電力制御期間を含む一連の期間を、波形減衰法における検出処理期間ともいう。
なお、検出処理期間は、通信禁止期間、送電期間、準備期間、送電電力制御期間の全てを含んでいなくてもよい。検出処理期間は、少なくとも送電電力制御期間を含む期間を表すものとする。すなわち、検出処理期間は、送電電力が制限される期間内の少なくとも２以上の時点における電圧又は電流の測定をする測定処理に係る処理期間である。また、検出処理期間は、ＴＸ４０２の送電制御部３０２により決定される。
なお、送電電力制御期間に、ＲＸ４０１の受電アンテナ２０５と共振コンデンサ２１１に、受電部２０３、充電部２０６、及びバッテリ２０７等の要素が接続されていると、減衰波形の波形減衰指標は、これらの要素による負荷の影響を受ける。すなわち、受電部２０３、充電部２０６、及びバッテリ２０７の状態によって、波形減衰指標が変化することになる。そのため、たとえば波形減衰指標が大きくても、それが異物による影響によるものなのか、受電部２０３、充電部２０６、バッテリ２０７等の状態変化によるものなのかの区別が困難になる場合がある。よって、波形減衰指標を観測して異物検出を行う場合には、ＲＸ４０１は上記準備期間中に第一スイッチ部２０９を切断してもよい。これにより、バッテリ２０７の影響を排除することが可能になる。あるいは、ＲＸ４０１は受電する電力が最小の電力となるように、上述したＬｉｇｈｔ Ｌｏａｄの状態（軽負荷状態）となるように負荷を制御してもよい。あるいは、ＲＸ４０１は受電する電力が最大の受電電力となるように、あるいは、負荷に所定の閾値以上の電力が供給される状態となるように、上述したＣｏｎｎｅｃｔｅｄ Ｌｏａｄの状態（負荷接続状態）となるように負荷を制御してもよい。このように、負荷の状態を所定の状態にすることで、受電部２０３、充電部２０６、バッテリ２０７等の状態変化の影響を排除することが可能になる。
また、第二スイッチ部２１０をＯＮにして短絡し、受電アンテナ２０５、共振コンデンサ２１１、及び第二スイッチ部２１０で形成される閉ループに電流が流れる状態にしてもよい。これにより、受電部２０３、充電部２０６、及びバッテリ２０７の影響を排除することが可能になる。つまり、ＲＸ４０１はＴＸ４０２に対して実行要求パケット（コマンド）を送信したら、上記処理を実施し、第一スイッチ部２０９あるいは第二スイッチ部２１０をＯＮにして短絡（接続）する。この状態で観測した波形の波形減衰指標を基に異物検出を行うことで、精度の高い異物検出が可能となる。
また、ＲＸ４０１は、上記準備期間中に、第一スイッチ部２０９をＯＮにして短絡し、第二スイッチ部２１０をＯＦＦにして切断した状態において、低消費電力モードに移行する、あるいは消費電力が一定になるように制御するようにしてもよい。ＲＸ４０１で消費される電力が一定でない場合や、大きな電力が消費される場合、減衰波形の波形減衰指標はそれらの消費電力の変動の影響を受ける。よって、それを排除するために、ＲＸ４０１で動作するソフトウェアアプリケーションの動作を制限・停止する、ＲＸ４０１が有するハードウェア機能ブロックを低消費電力モードにする、又は動作停止モードにする等を行う。これにより、ＲＸ４０１は自身が消費する電力を制御する。そのような状態で観測した波形の波形減衰指標を基に異物検出を行うことで、精度の高い異物検出が可能となる。
また、ＴＸ４０２は、ＲＸ４０１から実行要求パケット（コマンド）を受信したら、準備期間中に、スイッチ部１０８をＯＮにして短絡する。すなわち、ＴＸ４０２は、送電アンテナ１０５、共振コンデンサ１０７、及びスイッチ部１０８で形成される閉ループに電流が流れる状態にしてもよい。これにより、電源部１０２、送電部１０３、及び通信部１０４の影響を排除することが可能になる。あるいは、送電アンテナと送電部の間にスイッチ（不図示）を設け、上記準備期間中に当該スイッチを切断することで電源部１０２、送電部１０３、及び通信部１０４の影響を排除することが可能になる。
［送電アンテナと受電アンテナの第一の結合状態を示す指標の測定方法］
無線電力伝送は、送電アンテナ１０５と受電アンテナ２０５を、電磁結合させて送電を行う。すなわち、送電アンテナ１０５に交流電流を流し、受電アンテナ２０５を貫く磁束を変化させることによって受電アンテナ２０５に電圧を誘起して送電を行う。送電アンテナ１０５と受電アンテナ２０５の結合状態を表す指標として、結合係数がある。例えば、送電アンテナで発生した磁束の全て（１００％）が受電アンテナ２０５を貫く時、結合係数ｋは「ｋ＝１」となる。また、例えば送電アンテナ１０５で発生した磁束の７０％が受電アンテナ２０５を貫く時、結合係数ｋは「ｋ＝０．７」となる。この場合、送電アンテナ１０５で発生した残り（３０％）の磁束は漏れ磁束（漏洩磁束）となり、これは送電アンテナ１０５で発生した磁束のうち、受電アンテナ２０５を貫かなかった磁束である。つまり、結合状態が良好であり、結合係数の値が大きい時、ＴＸ４０２からＲＸ４０１に送電される電力の伝送効率は高くなる。一方、結合状態が悪く、結合係数の値が小さい特、ＴＸ４０２からＲＸ４０１に送電される電力の伝送効率は低くなる。
結合状態が悪くなる（結合係数が低くなる）要因としては、送電アンテナ１０５と受電アンテナ２０５間に異物の混入や、送電アンテナ１０５と受電アンテナ２０５の位置ずれが考えられる。送電アンテナ１０５と受電アンテナ２０５間に異物が混入すると、異物において発熱が発生する可能性がある。また、送電アンテナ１０５の受電アンテナ２０５の位置ずれが発生すると、上述したように漏れ磁束（漏洩磁束）が多くなるため、周囲に大きなノイズを発生させる可能性がある。よって、結合状態が悪い（結合係数が低い）ことを検出し、適切に制御することが求められる。本実施形態では、ＴＸ４０２とＲＸ４０１が、上述した送電アンテナ１０５と受電アンテナ２０５間の結合状態（結合係数を含む）の測定を実施してもよい。
図１６には、送電アンテナ１０５の等価回路と受電アンテナ２０５の等価回路が示されている。この場合、送電アンテナ１０５と受電アンテナ２０５間の結合状態を表す結合係数ｋは、以下の式で求められる。
Figure 2022191156000002
よって、例えばＴＸ４０２が結合係数を算出する場合には、ＲＸ４０１は、測定した受電アンテナ２０５にかかる受電電圧Ｖ２と、予め保持している受電アンテナ２０５の自己インダクタンスＬ２の値を、ＴＸ４０２に通知する。そして、ＴＸ４０２は、測定した送電アンテナ１０５にかかる送電電圧Ｖ１と、予め保持している送電アンテナ１０５の自己インダクタンスＬ１の値と、Ｖ２とＬ２の値を用いて、ｋを算出することが可能となる。あるいは、ＲＸ４０１は、Ｖ１、Ｌ１、Ｌ２のすべて、あるいはいずれかを用いて算出される定数をＴＸ４０２に通知し、ＴＸ４０２はこの定数とＶ２とを用いてｋを算出してもよい。
一方、例えば、ＲＸ４０１が結合係数を算出する場合には、ＴＸ４０２は、測定した送電アンテナ１０５にかかる送電電圧Ｖ１と、予め保持している送電アンテナ１０５の自己インダクタンスＬ１の値を、ＲＸ４０１に通知する。そして、ＲＸ４０１は、測定した受電アンテナ２０５にかかる受電電圧Ｖ２と、予め保持している受電アンテナ２０５の自己インダクタンスＬ２の値と、Ｖ１とＬ１の値を用いて、ｋを算出することが可能となる。あるいは、ＴＸ４０２はＶ２、Ｌ１、Ｌ２のすべて、あるいはいずれかを用いて算出される定数をＲＸ４０１に通知し、ＲＸ４０１はこの定数とＶ１とを用いてｋを算出してもよい。
なお、上述した送電アンテナ１０５にかかる送電電圧Ｖ１は、ＴＸ４０２が実際に測定してもよいし、ＴＸ４０２が送電する送電電力の設定値から送電電圧を算出してもよいし、あるいは送電時の送電電圧設定値としてもよい。また、送電部１０３が含む回路（例えばインバーター）にかかる送電電圧（Ｖ３とする）と、共振コンデンサ２１１の両端にかかる電圧から送電アンテナ１０５にかかる送電電圧Ｖ１を求めてもよい。この場合の送電部１０３が含む回路（例えばインバーター）にかかる送電電圧（Ｖ３とする）も、ＴＸ４０２が、送電する送電電力の設定値から算出してもよい。
また、ＴＸ４０２あるいはＲＸ４０１が上述の測定を実施する際には、ＲＸ４０１は、受電アンテナ２０５と共振コンデンサ２１１の間に存在するスイッチ（不図示）をＯＦＦにして、受電アンテナ２０５の端子が開放状態になるように制御してもよい。これにより、図１６で示すように受電アンテナの両端が開放状態にすることが可能となる。これにより、上述の測定を実施するにあたり、共振コンデンサ２１１、受電部２０３、充電部２０６、バッテリ２０７の影響を受けることが無くなるため、より高精度に送電アンテナと受電アンテナの結合状態（結合係数）を測定することが可能となる。
また、ＴＸ４０２あるいはＲＸ４０１が上述の測定を実施する際には、ＲＸ４０１の負荷が、軽負荷状態（Ｌｉｇｈｔ Ｌｏａｄの状態）になるように制御してもよい。あるいは、ＲＸ４０１の負荷が負荷接続状態（Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ Ｌｏａｄの状態）になるように制御してもよい。このようにすることで、ＲＸ４０１の負荷の状態を一定にすることでより高精度に送電アンテナと受電アンテナの結合状態（結合係数）を測定することが可能となる。
以上では、送電アンテナ１０５と受電アンテナ２０５の結合状態を表す指標として、「結合係数」を用いた。しかし、送電アンテナ１０５と受電アンテナ２０５の結合状態を表す指標は、「結合係数」のみならず、結合状態を表す値は複数存在する。これらの送電アンテナ１０５と受電アンテナ２０５の結合状態を表す値のことを、本実施形態では、「結合状態指標」と呼ぶ。例えば、上述したような「結合係数」は「結合状態指標」に含まれる。結合状態指標はいずれも、送電アンテナ１０５と受電アンテナ２０５の結合状態に対応する値となる。結合係数以外の、その他の結合状態指標を用いる場合も同様に本実施形態の内容を適用できる。
例えば、送電アンテナ１０５と受電アンテナ２０５の結合状態を表す結合状態指標は、以下の指数でもよい。すなわち、送電部１０３が含む回路（例えばインバーター）にかかる送電電圧（Ｖ３とする）と、受電部２０３が含む回路（例えば整流器）にかかる受電電圧（Ｖ４とする）とを用いて算出される指数でもよい。あるいは、結合状態指標は、受電部２０３が含む回路（例えば整流器）が出力する出力電圧（Ｖ５とする）を用いて算出でもよい。この出力電圧Ｖ５は、負荷（充電部、バッテリー）に印加される電圧である。この場合、ＴＸ４０２が送電電圧Ｖ３をＲＸ４０１に通知することで、ＲＸ４０１は送電アンテナ１０５と受電アンテナ２０５の結合状態指標を算出することが可能となる。また、ＴＸ４０２は送電アンテナ１０５の電気特性を含む（例えばＬ１）定数をＲＸ４０１に通知し、それに基づいてＲＸ４０１は送電アンテナ１０５と受電アンテナ２０５の結合状態指標を算出してもよい。
また、ＲＸ４０１が受電電圧Ｖ４あるいは出力電圧Ｖ５をＴＸ４０２に通知することで、ＴＸ４０２が送電アンテナ１０５と受電アンテナ２０５の結合状態指標を算出してもよい。この場合、ＲＸ４０１は受電アンテナ１０５の電気特性を含む（例えばＬ２）定数をＴＸ４０２に通知し、それに基づいてＴＸ４０２は送電アンテナ１０５と受電アンテナ２０５の結合状態指標を算出してもよい。
なお、上述したように、ＴＸ４０２とＲＸ４０１は、各電圧値や、自己インダクタンス値、あるいは送電アンテナの電気特性（例えばＬ１）を含む定数、受電アンテナの電気特性（例えばＬ２）を含む定数の情報のやり取りを行う。これら電圧値の測定のタイミングや、各情報のやり取りのタイミングについて、以下述べる。
まず、各電圧値の測定タイミングとしては、Ｐｉｎｇフェーズに実行してもよい。Ｐｉｎｇフェーズでは、ＴＸ４０２はＲＸ４０１に対してＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを送信する。そして、ＴＸ４０２およびＲＸ４０１は、上述したＶ１～Ｖ５のいずれかの値を測定し、メモリ１０６あるいはメモリ２０８に保持する。ＴＸ４０２は、ＲＸ４０１から通知されたＶ２、Ｖ４、Ｖ５いずれかの電圧値の情報が入った所定パケットを受信し、その情報をメモリに記録する。
所定パケットには、ＲＸ４０１の受電電圧だけでなく、受電電力を含んでもよい。また、所定パケットには、Ｌ１、Ｌ２の自己インダクタンス値、あるいは送電アンテナの電気特性を含む（例えばＬ１）定数、受電アンテナの電気特性を含む（例えばＬ２）定数の情報を含めてもよい。所定パケットとしては、Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｐａｃｋｅｔを使用できる。なお、Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｐａｃｋｅｔは、別のＳｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ ＰａｃｋｅｔでＲＸ４０１の受電電力をＴＸ４０２に通知してもよい。また、所定パケットは、Ｉ＆Ｃフェーズにおける、Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ＰａｃｋｅｔまたはＥｘｔｅｎｄｅｄ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ＰａｃｋｅｔまたはＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐａｃｋｅｔであってもよい。また、所定パケットは、ＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズやＰｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズにおける、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ１）であってもよい。また、所定パケットは、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ２）、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ０）であってもよい。
以上は、ＴＸ４０２がＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇ送信時に発生する電圧値を用いる場合について述べたが、Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎフェーズにおける、ＴＸ４０２がＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇ送信時に発生するＶ１～Ｖ５のいずれかの各電圧値を用いてもよい。また、ＴＸ４０２あるいはＲＸ４０１が上述の測定を実施する際には、ＲＸ４０１は共振コンデンサ２１１と受電部２０３の間にあるスイッチ２１０をＯＮ（短絡）にする。そして、受電アンテナ２０５と共振コンデンサ２１１で構成される回路が閉回路になるように制御してもよい。これにより、上述の測定を実施するにあたり、受電部２０３、充電部２０６、バッテリ２０７の影響を受けることが無くなるため、より高精度に送電アンテナ１０５と受電アンテナ２０５の結合状態指数を測定することが可能となる。
［送電アンテナと受電アンテナの第二の結合状態を示す指標の測定方法］
以下、送電アンテナ１０５と受電アンテナ２０５の結合状態を示す別の指標の測定方法について述べる。図１７には、送電アンテナ１０５と受電アンテナ２０５がある場合、送電アンテナ１０５と受電アンテナ２０５間の結合状態を表す結合係数ｋは、以下の式で求められる。
Figure 2022191156000003
ここで、Ｌｓｃは、受電アンテナ２０５の両端を短絡させた場合の、送電アンテナ１０５のインダンクタンス値である。これは、例えば共振コンデンサ２１１と受電部２０３の間にあるスイッチ２１０をＯＮ状態（短絡）にした状態で、送電アンテナ１０５のインダクタンス値を測定することで、Ｌｓｃを測定することができる。このとき、共振コンデンサ２１１と受電部２０３の間に直列にスイッチ（不図示）を設け、スイッチをＯＦＦ状態（開放）としてもよい。これにより、受電部２０３、充電部２０６、バッテリ２０７の影響を受けることが無くなるため、より高精度にＬｓｃを測定することが可能となる。送電アンテナ１０５のインダクタンス値Ｌｓｃの測定は、送電アンテナ１０５に入力される入力電圧（Ｖ６）と、送電アンテナ１０５に流れる電流（Ｉ１）から求めることができる。また、Ｌｏｐｅｎは、受電アンテナ２０５の両端を開放させた場合の、送電アンテナ１０５のインダンクタンス値である。これは、例えば共振コンデンサ２１１と受電部２０３の間に直列にスイッチ（不図示）を設け、スイッチをＯＦＦ状態（開放状態）にする。そして、ＲＸ４０１は共振コンデンサ２１１と受電部２０３の間にあるスイッチ２１０をＯＦＦ（開放）にした状態で、送電アンテナ１０５のインダクタンス値を測定することで、Ｌｏｐｅｎを測定することができる。送電アンテナ１０５のインダクタンス値Ｌｏｐｅｎの測定は、送電アンテナ１０５に入力される入力電圧（Ｖ７）と、送電アンテナ１０５に流れる電流（Ｉ２）から求めることができる。つまり、送電アンテナ１０５と受電アンテナ２０５の結合状態指標（結合係数）は、受電アンテナ２０５の両端を短絡にした場合と、開放にした場合それぞれの、送電アンテナ１０５に入力される入力電圧と、送電アンテナ１０５を流れる電流により求められる。
また、ＴＸ４０２は、送電部１０３が含む回路（例えばインバーター）にかかる送電電圧と、送電部１０３が含む回路（例えばインバーター）に流れる電流を基に送電アンテナ１０５と受電アンテナ２０５の結合状態を表す指標を算出してもよい。つまり、図８に記載の送電アンテナ１０５と受電アンテナ２０５の結合状態を表す指標を算出する際に用いる上述した入力電圧Ｖ６あるいはＶ７は、送電部１０３が含む回路（例えばインバーター）にかかる送電電圧であってもよい。また、Ｖ６あるいはＶ７は、送電アンテナ１０５にかかる電圧であってもよいし、送電アンテナ１０５と共振コンデンサから成る直列共振回路の両端子にかかる電圧であってもよい。また、送電部１０３が含む回路（例えばインバーター）にかかる送電電圧と、共振コンデンサ２１１の両端にかかる電圧を測定し、その結果から送電アンテナにかかる電圧を算出してもよい。つまり、送電部１０３が含む回路（例えばインバーター）にかかる送電電圧と、共振コンデンサ２１１の両端にかかる電圧の測定結果から、送電アンテナ１０５と受電アンテナ２０５の結合状態指標を求めてもよい。また、この場合の送電部１０３が含む回路（例えばインバーター）にかかる送電電圧も、ＴＸ４０２が送電する送電電力の設定値から送電電圧を算出してもよい。
また、送電アンテナ１０５と受電アンテナ２０５の結合状態を表す指標を算出する際に用いる、図１７に記載の電流Ｉ１あるいはＩ２は、以下の電流でもよい。すなわち、送電部１０３が含む回路（例えばインバーター）に流れる電流であってもよいし、送電アンテナ１０５に流れる電流であってもよい。また、図１７に記載の、受電アンテナの「ＯＰＥＮ」および「ＳＨＯＲＴ」の状態は、制御部２０１に制御される上述したスイッチで実現されてもよいし、受電部２０３で実現されてもよい。あるいは、「ＳＨＯＲＴ」の状態は、上述したＬｉｇｈｔ Ｌｏａｄの状態（軽負荷状態）であってもよい。
本測定法では、ＴＸ４０２が入力電圧Ｖ６、Ｖ７および電流Ｉ１、Ｉ２を測定することによって、ＴＸ４０２が、結合状態を表す指標を算出することが可能である。つまり、ＲＸ４０１が測定する電圧値や、の受電アンテナ２０５のインダクタンス値等は必要なく、ＲＸ４０１からＴＸ４０２に対してそれらの情報の通知は不要である。ただし、ＴＸ４０２が入力電圧Ｖ６および電流Ｉ１を測定するときは、ＲＸ４０１は受電アンテナ２０５が含まれる回路の両端子をＯＰＥＮ（開放）にする必要がある。また、ＴＸ４０２が入力電圧Ｖ７および電流Ｉ２を測定する場合は、ＲＸ４０１は受電アンテナ２０５が含まれる回路の両端子をＳＨＯＲＴ（短絡）にする必要がある。つまり、ＴＸ４０２が入力電圧又は電流を測定するタイミングに応じて、ＲＸ４０１は受電アンテナ２０５が含まれる回路の両端子をＯＰＥＮ（開放）あるいはＳＨＯＲＴ（短絡）になるように、適切に制御する。このタイミングは、ＴＸ４０２が決定してＲＸ４０１に通知してもよいし、ＲＸ４０１が決定してＴＸ４０２に通知してもよい。通知方法は、ＴＸ４０２が有する通信部１０４と、ＲＸ４０１が有する通信部２０４の間で行うＷＰＣ規格に基づく通信によって実施される。あるいは、ＷＰＣ規格とは異なる規格による通信（例えば、無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）等）によって実施されてもよい。
また、ＴＸ４０２が電圧値Ｖ６、Ｖ７および電流値Ｉ１、Ｉ２を測定するタイミングとしては、Ｐｉｎｇフェーズに実行してもよい。Ｐｉｎｇフェーズでは、ＴＸ４０２はＲＸ４０１に対してＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを送信する。よって、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇ送信時に発生するＶ６、Ｖ７のいずれかの電圧値を測定する。また、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇ送信時に発生するＩ１、Ｉ２のいずれかの電流値を測定する。Ｐｉｎｇフェーズにおいて、ＴＸ４０２は、上述したＶ６、Ｖ７、Ｉ１、Ｉ２のいずれかの値を測定し、メモリ１０６に保持し、結合係数を算出する。
以上は、ＴＸ４０２がＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇ送信時に発生する電圧値、電流値を用いる場合について述べたが、ＴＸ４０２がＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇ送信時に発生するＶ６、Ｖ７、Ｉ１、Ｉ２のいずれかの電圧値、電流値を用いてもよい。
以下において「送電アンテナと受電アンテナの結合状態を示す指標の測定方法」と記載した場合には、上述した２つの測定方法のいずれも適用可能であることを意味する。すなわち、この場合には、「送電アンテナと受電アンテナの第一の結合状態を示す指標の測定方法」および「送電アンテナと受電アンテナの第二の結合状態を示す指標の測定方法」のいずれも適用可能である。
［送電アンテナと受電アンテナの結合状態を示す指標を用いた状態異常検出の閾値の設定方法］
送電アンテナ１０５と受電アンテナ２０５間の異物検出や、送電アンテナと受電アンテナの位置ずれの検出のような状態異常検出を行う方法を述べた。以下、「送電アンテナと受電アンテナの結合状態を示す指標の測定方法」を基に、状態異常の有無を判定するために用いる、閾値の設定方法について述べる。
まず、一つ目の閾値設定方法について述べる。送電アンテナ１０５と受電アンテナ２０５の間の状態異常を検出するために用いられる結合状態指標と比較する閾値は、状態異常が無い状態での結合状態指標を用いることができる。例えば、試験用の送電装置にＲＸ４０１が載置され、かつ、試験用の送電装置の送電アンテナと受電アンテナ２０５間の状態異常が無い場合の、送電アンテナと受電アンテナ２０５の結合状態指標を閾値とすることができる。つまり、事前に測定された結合状態を示す指標をＲＸ４０１はメモリに保持しており、ＲＸ４０１は結合状態指標をＴＸ４０２に通知することで、ＴＸ４０２は結合状態指標を閾値とすることができる。この閾値となる結合状態指標は、ＲＸ４０１がＴＸ４０２に対して、ＷＰＣ規格で規定されるＦＯＤ Ｓｔａｔｕｓ Ｐａｃｋｅｔ内に含めて送信してもよい。
次に、二つ目の閾値設定方法について述べる。この場合、状態異常が無い状態において測定した結合状態指標を閾値とする。すなわち、送電アンテナ１０５および受電アンテナ２０５の間に状態異常が無い状態において、ＴＸ４０２とＲＸ４０１が、上述した「送電アンテナと受電アンテナの結合状態を示す指標の測定方法」を用いて測定した結合状態指標を閾値とする。この状態異常が無い状態を確認する方法としては、上述したＰｏｗｅｒ Ｌｏｓｓ（パワーロス）法による異物検出や、Ｑ値計測法等がある。つまり、状態異常が無い状態を確認するために、「送電アンテナと受電アンテナの結合状態の指標を測定方法」以外の「送電アンテナおよび受電アンテナの間の状態異常を検出する手段」を実行する。そして、その結果、「状態異常無し」と判定された場合に、「送電アンテナと受電アンテナの結合状態を示す指標の測定方法」を用いて結合状態指標を測定し、その測定結果を閾値とする。
たとえば、ＷＰＣ規格ではＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズまたはＲｅｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズに、Ｑ値計測法を用いた異物検出処理を実行する。このＱ値計測法による異物検出処理の結果、「異物無し」と判定された場合、ＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズまたはＲｅｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズ以降に「送電アンテナと受電アンテナの結合状態を示す指標の測定方法」を用いて結合状態指標を測定する。そして、その測定結果を閾値とすることで、適切な閾値を設定することが可能となる。また、Ｐｏｗｅｒ Ｌｏｓｓ（パワーロス）法による異物検出処理は、Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズ中に実行されてもよい。つまり、Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズ中にＰｏｗｅｒ Ｌｏｓｓ（パワーロス）法を実行した後に、「送電アンテナと受電アンテナの結合状態を示す指標の測定方法」を用いて結合状態指標を測定し、その測定結果を閾値としてもよい。あるいは、Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎフェーズや、ＰｉｎｇフェーズにＱ－Ｆａｃｔｏｒ等を用いて異物検出処理を実行してもよい。この場合には、それら異物検出処理を実行したフェーズ以降に「送電アンテナと受電アンテナの結合状態を示す指標の測定方法」を用いて結合状態指標を測定し、その測定結果を閾値としてもよい。
次に、三つ目の閾値設定方法について述べる。図１８は、この閾値の設定方法を説明するための図である。以下は、上述した「送電アンテナと受電アンテナの第一の結合状態を示す指標の測定方法」での結合状態指標算出に、受電部２０３が含む回路（例えば整流器）にかかる受電電圧Ｖ４あるいは、その回路が出力する出力電圧Ｖ５を用いる場合の例である。この場合、受電部２０３には充電部２０６、バッテリ２０７の負荷が接続されるため、この負荷の状態によって、算出される結合状態指標は変化する。よって、負荷の状態によって状態異常の有無を判定するための送電アンテナ１０５と受電アンテナ２０５間の結合状態（結合係数を含む）の閾値を設定する。その方法について、以下述べる。まず、ＲＸ４０１は、ＴＸ４０２から送電があった場合に、ＲＸ４０１の負荷に電力が供給されない、あるいはとても小さな電力しか供給されないような状態になるように、ＲＸ４０１の負荷が軽負荷状態になるように制御する。この時のＴＸ４０２の送電電力をＰｔ１とする。そして、ＴＸ４０２とＲＸ４０２は、その状態で上述したＴＸ４０２側の入力電圧およびＲＸ４０１側の受電電圧の測定を実施し、入力電圧と受電電圧の情報のやり取りを行い、ＴＸ４０２あるいはＲＸ４０１は結合状態指標を算出する。この時の結合状態指標をｋ１とする。この時、ＴＸ４０２は、ＴＸ４０２が送電している送電電力Ｐｔ１を認識しており、送電電力Ｐｔ１と結合状態指標ｋ１とを関連付けるキャリブレーションポイント１８００をメモリに記憶しておく。次に、ＲＸ４０１は、ＴＸ４０２から送電があった場合にＲＸ４０１の負荷に最大電力が供給される、あるいは所定の閾値以上の電力が供給される状態になるように、ＲＸ４０１の負荷が負荷接続状態になるように制御する。この場合のＴＸ４０２の送電電力をＰｔ２とする。そして、ＴＸ４０２は、その状態で上述したＴＸ４０２側の入力電圧およびＲＸ４０１側の受電電圧の測定を実施し、ＴＸ４０２あるいはＲＸ４０１は入力電圧と受電電圧の情報のやり取りを行い、ＴＸ４０２あるいはＲＸ４０１は結合状態指標を算出する。この時、ＴＸ４０２は、送電電力Ｐｔ２と結合状態指標ｋ２とを関連づけるキャリブレーションポイント１８０１をメモリに記憶しておく。続いて、ＴＸ４０２は、キャリブレーションポイント１８００とキャリブレーションポイント１８０１との間を直線補間し、直線１８０２を作成する。直線１８０２は、ＴＸ４０２とＲＸ４０１の周辺に状態異常がない状態における送電電力と結合状態指標との関係を示している。よって、ＴＸ４０２は直線１８０２から、ＴＸ４０２とＲＸ４０１の周辺に状態異常がない状態における、送電電力値毎の結合状態指標を推定することができる。例えば、送電電力値がＰｔ３の場合は、送電電力値Ｐｔ３に対応する直線１８０２上の点１８０３から、結合状態指標はｋ３であると推定することができる。そして、上記の推定結果を基に、ＴＸ４０２は、送電電力値毎の、状態異常の有無の判定に用いる閾値を算出することができる。例えば、ある送電電力値における状態異常無しの場合の結合状態指標の推定結果より所定値（測定誤差に対応する値）だけ大きい結合状態指標を、異物有無の判定の閾値として設定してもよい。ＴＸ４０２が送電電力値と結合状態指標との組み合わせを取得するためにＴＸ４０２とＲＸ４０１とが行うキャリブレーション処理を、以下では「結合状態測定法のＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎ処理（ＣＡＬ処理）」と呼ぶ。なお、ＲＸ４０１は、負荷に対して電力が供給されない／軽負荷の状態となるような制御と、負荷接続状態となるような制御を、それぞれＴＸ４０２に制御を行うことを通知したあとに行ってもよい。また、当該２つの制御はいずれが先に行われてもよい。なお、本実施形態で述べた、負荷毎（送電電力値毎）の状態異常有無の判定に用いる閾値を算出するための動作は、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズにおいて行われてもよい。上述したように、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズでは、ＴＸ４０２は、Ｐｏｗｅｒ Ｌｏｓｓ法による異物検出を行う際に必要となるデータを取得する。その際、ＴＸ４０２は、ＲＸ４０１の負荷状態が軽負荷状態の場合と、負荷接続状態の場合における、電力損失に関するデータを取得する。そこで、図１８におけるキャリブレーションポイント１８００とキャリブレーションポイント１８０１の測定を、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズにおける軽負荷状態と負荷接続状態の際に電力損失の測定と一緒に行ってもよい。すなわち、ＴＸ４０２は、ＲＸ４０１から第１基準受電電力情報を受信した際に、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズで行うべき所定の処理に加えて、キャリブレーションポイント１８００の測定を行う。ここで、第１基準受電電力情報は、ＷＰＣ規格で規定されるＲｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ１）であるが、他のメッセージが用いられてもよい。また、ＴＸ４０２は、ＲＸ４０１から第２基準受電電力情報を受信した際に、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズで行うべき所定の処理に加えて、キャリブレーションポイント１８０１の測定を行う。ここで第２基準受電電力情報は、ＷＰＣ規格で規定されるＲｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ２）であるが、他のメッセージが用いられてもよい。よって、キャリブレーションポイント１８００とキャリブレーションポイント１８０１の測定を行う期間を別途設ける必要がなくなるため、より短時間でキャリブレーションポイント１８００とキャリブレーションポイント１８０１の測定を行うことができる。以上が三つ目の閾値設定方法の説明である。
四つ目の閾値設定方法について述べる。四つ目の閾値設定方法は、ＴＸ４０２あるいはＲＸ４０１は、所定の範囲内の値を有する結合状態指標に対して、予め閾値を設定する方法である。たとえば、結合状態指標を「結合係数」とする場合、結合係数ｋは上述した通り、０から１の範囲内の値になる。よって、ＴＸ４０２あるいはＲＸ４０１は、たとえば、「０≦ｋ＜０．３は状態異常有り」、「０．３≦ｋ＜０．６は状態異常の可能性有り」、「０．６≦ｋ≦１は状態異常無し」と判定する。具体的には、予め結合係数ｋとその判定条件をメモリに保持しておき、それに基づいて判定を行うようにする。以上が四つ目の閾値設定方法の説明である。
また「送電アンテナと受電アンテナの結合状態を用いた状態異常検出閾値の設定」においても、同様に閾値を設定してもよい。つまり、上述した、測定あるいは受信した情報に基づいて算出された「結合状態指標」より所定値（測定誤差に対応する値）だけ大きい、あるいは小さい波形減衰率を、異物有無の判定の閾値として設定してもよい。また、閾値は段階的に複数の閾値を有してもよい。そして、第一の閾値の場合は「状態異常有り」とし、第二の閾値の場合は「状態異常の可能性有り」とし、第三の閾値の場合は「状態異常無し」のように設定してもよい。
［異物検出方法として波形減衰法を用いた場合の各期間の設定方法］
以下では、本実施形態における波形減衰法における各期間の設定方法と、各期間の適切な時間長を決定する方法の例について説明する。
準備期間の決定方法について述べる。本実施形態では、準備期間は、ＴＸ４０２が予め決められた所定の値（時間長）を設定するものとする。しかしこれに限定されず、例えば、ＴＸ４０２が自身の状態に応じて所定の値（時間）を決定して、それをＲＸ４０１に通知してもよい。あるいはＲＸ４０１がＲＸ４０１の状態に応じて所定の値（時間）を決定して、それをＴＸ４０２に通知してもよい。あるいは、ＴＸ４０２とＲＸ４０１でお互い通信を行い、やり取りをして所定の値（時間）を決定してもよい。あるいは、ＴＸ４０２が決定した最大時間長をＲＸ４０１に通知し、またＲＸ４０１が決定した最小時間長をＴＸ４０２通知し、ＴＸ４０２とＲＸ４０１で設定した範囲内の値（時間長）で準備期間をＲＸ４０１が決定し、ＴＸ４０２に通知してもよい。また、このＴＸ４０２とＲＸ４０１の関係は逆であってもよい。準備期間を適切な時間の長さに設定することによって、送電電力制御期間の波形が乱れることを防止することが可能となる。
次に、送電電力制御期間の決定方法について述べる。本実施形態においては、送電電力制御期間は、ＲＸ４０１とＴＸ４０２との間で交渉して決定されるものとする。交渉の方法は、例えば以下の方法である。すなわち、ＴＸ４０２が送電電力制御期間として設定可能な最小の時間長を決定してそれをＲＸ４０１に通知する。またＲＸ４０１は、送電電力制御期間として設定可能な最大の時間長を決定してそれをＴＸ４０２に通知する。ＴＸ４０２とＲＸ４０１は、互いに通知した時間長で設定可能な範囲内の時間長を決定し、送電電力制御期間として設定する。この場合、ＴＸ４０２とＲＸ４０１で設定した範囲のうち、ＴＸ４０２あるいはＲＸ４０１は最小の時間長を送電電力制御期間として決定するものとする。なお、交渉の内容はこれに限定されない。例えば、ＴＸ４０２とＲＸ４０１とのうちの一方が、自身が設定可能な時間長の範囲を相手に通知し、通知された側が時間長を決定する構成でもよい。また、ＴＸ４０２が最大の時間長を通知し、ＲＸ４０１が最小の時間長を通知する構成でもよい。また、送電電力制御期間を決定するための情報が、実行要求パケット（例えば、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ）に含まれていてもよい。
あるいは、予め決められた所定の値（時間長）が送電電力制御期間として設定されてもよい。あるいはＴＸ４０２がＴＸ４０２の状態に応じて所定の値（時間長）を決定して、それをＲＸ４０１に通知してもよい。あるいはＲＸ４０１がＲＸ４０１の状態に応じて所定の値（時間）を決定して、それをＴＸ４０２に通知してもよい。あるいはＴＸ４０２とＲＸ４０１で設定した範囲のうち、ＴＸ４０２あるいはＲＸ４０１は最大の時間を送電電力制御期間と決定してもよい。このようにすることで、送電波形の波形減衰状態を長時間観測できるため、高精度な異物検出が可能になる。
また、ＴＸ４０２から送電される送電電力と、送電電力制御期間の関係について述べる。ＴＸ４０２あるいはＲＸ４０１は、上述した方法に加えて、ＴＸ４０２が送電する送電電力が小さい時よりも大きい時の方が、送電電力制御期間が短くなるように決定する。送電電力制御期間を経て送電を再開すると、送電波形は送電を再開したタイミングで送電波形にリンギングが発生する。そして、送電再開直前の電力と、送電再開時の送電電力との高低差が大きければ大きいほど、大きなリンギングが発生する。よって、リンギングを小さくするためには、送電再開直前の電力と、送電再開時の送電電力との高低差を小さくすることが必要になる。これを実現するために、送電電力制御期間を短くする。これにより、送電波形減衰が少ない状態で送電が再開されるので、結果として、送電再開直前の電力と、送電再開時の送電電力との高低差が小さくなり、リンギングを抑制することが可能となる。同様に、送電電力が大きければ大きいほど、送電電力制御期間を短くすることで、送電再開直前の電力と、送電再開時の送電電力との高低差を小さくし、リンギングを抑制することが可能となる。
また、上述では、リンギングを抑制するために、送電電力が大きければ大きいほど、送電電力制御期間を短くすることについて説明した。一方で、波形減衰法における波形減衰指標の測定の精度を優先する場合は、送電電力が大きいほど、送電電力制御期間が長くなるようにしてもよい。例えば、送電電力が大きいほど、異物が存在する場合における危険性が高まるため、高精度な異物検出を求められる。したがって、送電電力が所定の値よりも大きい場合は、送電電力制御期間をより長くして減衰状態を長時間観測する。これにより、減衰状態の測定の精度があがるため減衰指標の精度も向上する。このように、波形減衰指標の測定の精度を優先する場合として、送電電力が所定の値よりも大きい場合は、小さい時よりも送電電力制御期間を長くする。なお、送電電力が大きいほど、送電電力制御期間を長くする構成であってもよい。また、送電電力の大きさに応じて、送電電力制御期間を長くするか短くするかを、ユーザによる指定などに基づいて決定する構成であってもよい。以上のように、ＴＸ４０２及びＲＸ４０１は、送電電力の大きさに基づいて、送電電力制御期間の長さを決定することが可能である。
なお、上述では、ＴＸ４０２がＲＸ４０１に対して送電する送電電力の大きさに基づいて、送電電力制御期間の長さを決定する場合について述べた。しかし、それに限らず、上述のＴＸ４０２が送電する送電電力は、ＧＰ、ＭＰ、ＰＰに置き換えてもよい。すなわち、ＴＸ４０２とＲＸ４０１との間で交渉を行うことにより決定される送電電力に関する設定値の大きさに基づいて、送電電力制御期間の長さを決定してもよい。あるいは、ＲＸ４０１がＴＸ４０２に送信する、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ０）に格納される情報に基づいて、送電電力制御期間の長さを決定してもよい。また、送電電力制御期間の長さは、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ１）やＲｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ２）に格納される情報に基づいて決定されてもよい。これらのＲｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔには、ＲＸ４０１がＴＸ４０２から受電した電力の大きさを示す受電電力値情報が格納されている。また、ＴＸ４０２が送電する送電電力は、この受電電力値情報に置き換えてもよい。
次に、ＴＸ４０２の送電アンテナ１０５とＲＸ４０１の受電アンテナ２０５間の結合状態と、送電電力制御期間の関係について述べる。ＴＸ４０２の送電アンテナ１０５とＲＸ４０１の受電アンテナ２０５間の結合状態指標は、例えば、「送電アンテナと受電アンテナの結合状態を示す指標の測定方法」によって測定可能である。あるいは、その結合状態指標は、その他の送電アンテナと受電アンテナの結合状態測定方法によって測定を行ってもよい。
ＴＸ４０２あるいはＲＸ４０１は、上述した方法に加えて、送電アンテナ１０５と受電アンテナ２０５の結合状態が良好な時よりも悪い時の方が、送電電力制御期間が長くなるように決定する。ここで、「結合状態が良好な時」とは、例えば上述のように、測定した結合係数と所定の閾値を比較して「状態異常無し」と判定された場合である。また、「結合状態が悪い時」とは、例えば上述のように、測定した結合係数と所定の閾値を比較して「状態異常の可能性有り」あるいは「状態異常有り」と判定された場合である。
結合状態が悪いほど、送電アンテナ１０５と受電アンテナ２０５間に異物が混入している可能性も考えられるため、高精度な異物検出を求められる。したがって、結合状態が所定の値よりも悪い場合は、送電電力制御期間をより長くして減衰状態を長時間観測する。これにより、減衰状態の測定の精度が上がるため減衰指標の精度も向上する。このように、波形減衰指標の測定の精度を優先する場合として、結合状態が所定の値よりも悪い場合は、良好な時よりも送電電力制御期間を長くする。なお、結合状態が悪いほど、送電電力制御期間を長くする構成であってもよい。
また、上述では、波形減衰指標の測定の精度を向上させるために、結合状態が悪ければ悪いほど、送電電力制御期間を長くすることについて説明した。一方で、送電効率を優先する場合は、結合状態が悪ければ悪いほど、送電電力制御期間が短くなるようにしてもよい。結合状態が悪いほど、送電効率は低下する。したがって、結合状態が悪い場合は、送電電力制御期間をより短くして送電可能な期間を長く確保する。これにより、送電効率が向上する。このように、送電効率を優先する場合として、結合状態が所定の値よりも悪い場合は、良好な時よりも送電電力制御期間を短くする。なお、結合状態が悪いほど、送電電力制御期間を短くする構成であってもよい。また、上述したＴＸ４０２の送電アンテナ１０５とＲＸ４０１の受電アンテナ２０５間の結合状態は、ＴＸ４０２が送電を開始する前に測定されてもよいし、ＴＸ４０２が送電を開始した後に所定のタイミングで複数回測定されてもよい。ＴＸ４０２が送電を開始した後に所定のタイミングで測定を複数回実施する場合には、それぞれの測定結果に基づいて、送電電力制御期間を変更してもよい。例えば、ＴＸ４０２が送電を開始した後に所定のタイミングで測定を３回実施し、測定した結合状態の値がすべて異なる場合、送電電力制御期間は３回変更されることになる。
また、結合状態の状態に応じて、送電電力制御期間を長くするか短くするかを、ユーザによる指定などに基づいて決定する構成であってもよい。以上のように、ＴＸ４０２及びＲＸ４０１は、結合状態に基づいて、送電電力制御期間の長さを決定することが可能である。
次に、ＴＸ４０２の送電アンテナ１０５からＲＸ４０１の受電アンテナ２０５に対して送電のために放射される電磁波の周波数と、送電電力制御期間の関係について述べる。ＴＸ４０２あるいはＲＸ４０１は、上述した方法に加えて、送電アンテナ１０５からＲＸ４０１の受電アンテナ２０５に対して送電のために放射される電磁波の周波数が高い時よりも周波数が低い時の方が、送電電力制御期間が長くなるように決定する。ここで、送電のために放射される電磁波の周波数とは、送電期間中に送電アンテナ１０５からＲＸ４０１の受電アンテナ２０５に対して送電のために放射される電磁波の周波数である。
一般的に、電磁波の周波数は高ければ高いほど、損失は大きくなる。そのため、送電アンテナ１０５から送電のために放射される電磁波の周波数が高いほど、送電電力制御期間中の電磁波の減衰率は大きくなり、急峻に減衰する。一方、電磁波の周波数が低いほど、送電電力制御期間中の電磁波の減衰率は小さくなり、緩やかに減衰する。また、送電アンテナ１０５から送電のために放射される電磁波の周波数が高いほど、送電電力制御期間中の電磁波の波長は短くなり、より短い期間で減衰率を算出することが可能となる。一方、電磁波の周波数が低いほど、送電電力制御期間中の電磁波の波長は長くなり、減衰率を算出するにはより長い期間を要する。したがって、送電アンテナ１０５から送電のために放射される電磁波の周波数が低いほど、送電電力制御期間をより長くして減衰状態を長時間観測する。これにより、減衰状態の測定の精度が上がるため減衰指標の精度も向上する。このように、波形減衰指標の測定の精度を向上させるために、送電アンテナ１０５から送電のために放射される電磁波の周波数が所定の値よりも低い場合は、周波数が高い時よりも送電電力制御期間を長くする。なお、送電アンテナ１０５から送電のために放射される電磁波の周波数が低いほど、送電電力制御期間を長くする構成であってもよい。
また、上述では、波形減衰指標の測定の精度を向上させるために、送電アンテナ１０５から送電のために放射される電磁波の周波数が低ければ低いほど、送電電力制御期間を長くすることについて説明した。一方で、送電効率を優先する場合は、送電アンテナ１０５から送電のために放射される電磁波の周波数が低ければ低いほど、送電電力制御期間が短くなるようにしてもよい。送電アンテナ１０５から送電のために放射される電磁波の周波数が低ければ低いほど、電磁波の波形は安定する。一方、電磁波の周波数が高ければ高いほど、電磁波は送電アンテナ１０５周辺の物体等の影響を受けやすくなり、電磁波の波形が不安定になる虞がある。したがって、送電アンテナ１０５から送電のために放射される電磁波の周波数が高い場合は、送電電力制御期間をより長くして減衰状態を長時間観測する。これにより、減衰状態の測定の精度が上がるため減衰指標の精度も向上する。このように、波形減衰指標の測定の精度を向上させるために、送電アンテナ１０５から送電のために放射される電磁波の周波数が所定の値よりも高い場合は、周波数が高い時よりも送電電力制御期間を長くする。なお、送電アンテナ１０５から送電のために放射される電磁波の周波数が高いほど、送電電力制御期間を長くする構成であってもよい。
また、上述したように、例えばＷＰＣ規格で送電のために使用される電磁波の周波数は、８５ｋＨｚから２０５ｋＨｚの間の周波数である。上述した送電アンテナ１０５から送電のために放射される電磁波の周波数は、８５ｋＨｚから２０５ｋＨｚの間で変化する場合、それに応じて送電電力制御期間を制御してもよい。あるいは、送電アンテナ１０５から送電のために放射される電磁波の周波数が、例えば８５ｋＨｚから２０５ｋＨｚのような、第一の所定の周波数帯域内である場合には送電電力制御期間を第一の送電電力制御期間に設定する。そして、第一の所定の周波数帯域とは異なる第二の所定の周波数帯域内である場合には送電電力制御期間を第一の送電電力制御期間とは異なる第二の送電電力制御期間に設定するようにしてもよい。
また、送電アンテナ１０５から送電のために放射される電磁波の周波数に応じて、送電電力制御期間を長くするか短くするかを、ユーザによる指定などに基づいて決定する構成であってもよい。以上のように、ＴＸ４０２及びＲＸ４０１は、送電アンテナ１０５から送電のために放射される電磁波の周波数に基づいて、送電電力制御期間の長さを決定することが可能である。
次に、通信禁止期間の決定方法について述べる。通信禁止期間の目的は、送電再開後は送電波形にリンギングが発生するため、リンギング発生状態においては通信を行わないようにすることで、安定した通信を実現することである。本実施形態においては、通信禁止期間は、ＲＸ４０１により決定され、ＴＸ４０２に通知されるものとする。しかしこれに限定されず、例えば、ＴＸ４０２がＴＸ４０２の状態に応じて所定の値（時間）を決定して、それをＲＸ４０１に通知してもよい。あるいはＲＸ４０１がＲＸ４０１の状態に応じて所定の値（時間）を決定して、それをＴＸ４０２に通知してもよい。あるいは、ＴＸ４０２とＲＸ４０１でお互い通信を行い、やり取りをして所定の値（時間長）を決定してもよい。
あるいは、ＴＸ４０２が決定した最大時間長をＲＸ４０１に通知し、またＲＸ４０１が決定した最小時間長をＴＸ４０２通知し、ＴＸ４０２とＲＸ４０１で設定した範囲内の値（時間長）でＲＸ４０１が通信禁止期間を決定し、ＴＸ４０２に通知してもよい。また、このＴＸ４０２とＲＸ４０１の関係は逆であってもよい。この場合、ＴＸ４０２とＲＸ４０１で設定した範囲のうち、ＴＸ４０２あるいはＲＸ４０１は最小の時間を通信禁止期間と決定してもよい。あるいはＴＸ４０２とＲＸ４０１で設定した範囲のうち、ＴＸ４０２あるいはＲＸ４０１は最大の時間を通信禁止期間と決定してもよい。また、通信禁止期間を決定するための情報が、実行要求パケット（例えば、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ）に含まれていてもよい。
また、ＴＸ４０２から送電される送電電力と、通信禁止期間の関係について述べる。ＴＸ４０２あるいはＲＸ４０１は、上述した方法に加えて、ＴＸ４０２が送電する送電電力が小さい時よりも大きい時の方が、通信禁止期間が長くなるように決定する。送電電力制御期間を経て送電を再開すると、送電波形は送電を再開したタイミングで送電波形にリンギングが発生する。そして、送電再開時の送電電力の高低差が大きければ大きいほど、大きなリンギングが発生する。つまり、送電電力が大きければ大きいほど大きなリンギングが発生する。したがって、送電電力が大きいほど通信禁止期間を長くすることにより、リンギングが収束、あるいは十分小さくなってから通信を行うことができ、ＴＸ４０２とＲＸ４０１の間で安定した通信を行うことが可能となる。なお、例えば通信に係る期間をできるだけ短くしたい場合等は、通信禁止期間がより短くなるようにしてもよい。以上のように、ＴＸ４０２及びＲＸ４０１は、送電電力の大きさに基づいて、通信禁止期間の長さを決定することが可能である。
なお、上述では、ＴＸ４０２がＲＸ４０１に対して送電する送電電力の大きさに基づいて、通信禁止期間の長さを決定する場合について述べた。しかし、それに限らず、上述のＴＸ４０２が送電する送電電力は、ＧＰ、ＭＰ、ＰＰに置き換えてもよい。すなわち、ＴＸ４０２とＲＸ４０１との間で交渉を行うことにより決定される送電電力に関する設定値の大きさに基づいて、通信禁止期間の長さを決定してもよい。あるいは、ＲＸ４０１がＴＸ４０２に送信する、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ０）に格納される情報に基づいて、通信禁止期間の長さを決定してもよい。また、通信禁止期間の長さは、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ１）、及びＲｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ２）に格納される情報に基づいて決定されてもよい。これらのＲｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔには、ＲＸ４０１がＴＸ４０２から受電した電力の大きさを示す受電電力値情報が格納されている。ＴＸ４０２が送電する送電電力は、この受電電力値情報に置き換えてもよい。また、ＴＸ４０２の送電アンテナ１０５とＲＸ４０１の受電アンテナ２０５間の結合状態と、通信禁止期間の関係について述べる。ＴＸ４０２あるいはＲＸ４０１は、上述した方法に加えて、送電アンテナと受電アンテナの結合状態が良好な時よりも悪い時の方が、通信禁止期間が長くなるように決定する。結合状態が悪いほど、送電アンテナと受電アンテナ間に異物が混入している可能性も考えられる。異物の混入はＴＸ４０２とＲＸ４０１との間の通信に対して、例えば波形のひずみを生じる等の悪影響を及ぼす可能性があるため、ＴＸ４０２とＲＸ４０１との間の通信にエラーが発生する可能性も高くなる。したがって、結合状態が所定の値よりも悪い場合は、通信禁止期間をより長くする。これにより、送電再開時の送電波形のリンギングが収束、あるいは十分小さくなってから通信を行うことができ、通信のエラーが発生する可能性が低くなる。このように、結合状態が所定の値よりも悪い場合は、良好な時よりも通信禁止期間を長くする。なお、結合状態が悪いほど、通信禁止期間を長くする構成であってもよい。
また、上述では、通信の品質を向上させるために、結合状態が悪ければ悪いほど、通信禁止期間を長くすることについて説明した。一方で、通信品質を向上させるために、結合状態が悪ければ悪いほど、通信禁止期間が短くなるようにしてもよい。結合状態が悪いほど、ＴＸ４０２とＲＸ４０１との間の通信にエラーが発生する可能性も高くなる。したがって、結合状態が悪い場合は、通信禁止期間をより短くして通信可能な期間を長く確保する。そして、結合状態が良い場合に比べて、ＴＸ４０２とＲＸ４０１との間の通信はより低速な通信を行う。あるいは、ＴＸ４０２とＲＸ４０１との間の通信はより大きな変調度（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｄｅｐｔｈ）の通信を行う。つまり、結合状態が悪い場合は、ＴＸ４０２は、より低速な周波数偏移変調を用いて通信データを送信する。あるいは、より大きな変調度（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｄｅｐｔｈ）の周波数偏移変調を用いて通信データを送信する。また、結合状態が悪い場合は、ＲＸ４０１は、より低速な振幅変調あるいは負荷変調を用いて通信データを送信する。あるいは、より大きな変調度（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｄｅｐｔｈ）の振幅変調あるいは負荷変調を用いて通信データを送信する。
これにより、通信エラーが発生する確率を低くすることができ、通信品質が向上する。このように、結合状態が所定の値よりも悪い場合は、良好な時よりも通信禁止期間を短くする。そして、ＴＸ４０２とＲＸ４０１との間の通信は、良好な時よりも低速な通信、あるいは大きな変調度を用いた通信を行う。なお、結合状態が悪いほど、通信禁止期間を短くし、ＴＸ４０２とＲＸ４０１との間の通信をより低速な通信、あるいはより大きな変調度を用いた通信をする構成であってもよい。
また上述では、結合状態が悪い場合は、通信禁止期間をより短くして通信可能な期間を長く確保して、かつＴＸ４０２とＲＸ４０１との間の通信はより低速な通信、あるいはより大きな変調度を用いた通信を行う場合について述べた。しかし、結合状態が悪い場合は、結合状態が良い場合に比べて、ＴＸ４０２とＲＸ４０１との間の通信はより低速な通信、あるいはより大きな変調度を用いた通信を行うことのみが行われてもよい。つまり、結合状態が悪い場合は、ＴＸ４０２は、より低速な周波数偏移変調を用いて通信データを送信する。あるいは、より大きな変調度（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｄｅｐｔｈ）の周波数偏移変調を用いて通信データを送信する。また、結合状態が悪い場合は、ＲＸ４０１は、より低速な振幅変調あるいは負荷変調を用いて通信データを送信する。あるいは、より大きな変調度（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ｄｅｐｔｈ）の振幅変調あるいは負荷変調を用いて通信データを送信する。これにより、通信エラーが発生する確率を低くすることができ、通信品質が向上する。
また、上述したＴＸ４０２の送電アンテナ１０５とＲＸ４０１の受電アンテナ２０５間の結合状態は、ＴＸ４０２が送電を開始する前に測定されてもよいし、ＴＸ４０２が送電を開始した後に所定のタイミングで複数回測定されてもよい。ＴＸ４０２が送電を開始した後に所定のタイミングで測定を複数回実施する場合には、それぞれの測定結果に基づいて、通信禁止期間、あるいは通信の速度や通信の変調度を変更してもよい。例えば、ＴＸ４０２が送電を開始した後に所定のタイミングで測定を３回実施し、測定した結合状態の値がすべて異なる場合、通信禁止期間、あるいは通信の速度や通信の変調度は３回変更されることになる。また、結合状態の状態に応じて、通信禁止期間を長くするか短くするかを、ユーザによる指定などに基づいて決定する構成であってもよい。以上のように、ＴＸ４０２及びＲＸ４０１は、結合状態に基づいて、通信禁止期間の長さを決定することが可能である。
また、ＴＸ４０２の送電アンテナ１０５からＲＸ４０１の受電アンテナ２０５に対して送電のために放射される電磁波の周波数と、通信禁止期間の関係について述べる。ＴＸ４０２あるいはＲＸ４０１は、上述した方法に加えて、送電アンテナ１０５からＲＸ４０１の受電アンテナ２０５に対して送電のために放射される電磁波の周波数が高い時よりも周波数が低い時の方が、通信禁止期間が短くなるように決定する。ここで、「送電のために放射される電磁波の周波数」とは、送電期間中に送電アンテナ１０５からＲＸ４０１の受電アンテナ２０５に対して送電のために放射される電磁波の周波数である。送電電力制御期間を経て送電を再開すると、送電アンテナ１０５から送電のために放射される電磁波の送電波形は、送電を再開したタイミングで送電波形にリンギングが発生する。そして、送電波形の周波数が高ければ高いほど、大きなリンギングが発生する虞がある。つまり、送電アンテナ１０５から送電のために放射される電磁波の周波数が高ければ高いほど、大きなリンギングが発生する虞がある。したがって、アンテナ１０５から送電のために放射される電磁波の周波数が高いほど通信禁止期間を長くすることにより、リンギングが収束、あるいは十分小さくなってから通信を行うことができる。このため、ＴＸ４０２とＲＸ４０１の間で安定した通信を行うことが可能となる。このように、ＴＸ４０２とＲＸ４０１の間の通信の安定を向上させるために、送電アンテナ１０５から送電のために放射される電磁波の周波数が所定の値よりも高い場合は、周波数が低い時よりも通信禁止期間を長くする。なお、送電アンテナ１０５から送電のために放射される電磁波の周波数が高いほど、通信禁止期間を長くする構成であってもよい。
また、上述では、ＴＸ４０２とＲＸ４０１の間の通信の安定性を向上させるために、送電アンテナ１０５から送電のために放射される電磁波の周波数が高ければ高いほど、通信禁止期間を長くすることについて説明した。一方で、送電アンテナ１０５から送電のために放射される電磁波の周波数が低ければ低いほど、送電電力制御期間が長くなるようにしてもよい。送電電力制御期間を経て送電を再開すると、送電アンテナ１０５から送電のために放射される電磁波の送電波形は、送電を再開したタイミングで送電波形にリンギングが発生する。そして、送電波形の周波数が低ければ低いほど、リンギングが長期間に亘って発生する虞がある。つまり、送電アンテナ１０５から送電のために放射される電磁波の周波数が低ければ低いほど、長期間リンギングが発生する虞がある。したがって、アンテナ１０５から送電のために放射される電磁波の周波数が低いほど通信禁止期間を長くすることにより、リンギングが収束、あるいは十分小さくなってから通信を行うことができる。これにより、ＴＸ４０２とＲＸ４０１の間で安定した通信を行うことが可能となる。このように、ＴＸ４０２とＲＸ４０１の間の通信の安定を向上させるために、送電アンテナ１０５から送電のために放射される電磁波の周波数が所定の値よりも低い場合は、周波数が高い時よりも通信禁止期間を長くする。なお、送電アンテナ１０５から送電のために放射される電磁波の周波数が低いほど、通信禁止期間を長くする構成であってもよい。
また、上述したように、例えばＷＰＣ規格で送電のために使用される電磁波の周波数は、８５ｋＨｚから２０５ｋＨｚの間の周波数である。上述した送電アンテナ１０５から送電のために放射される電磁波の周波数は、８５ｋＨｚから２０５ｋＨｚの間で変化する場合、それに応じて通信禁止期間を制御してもよい。あるいは、送電アンテナ１０５から送電のために放射される電磁波の周波数が、例えば８５ｋＨｚから２０５ｋＨｚのような、第一の所定の周波数帯域内である場合には通信禁止期間を第一の通信禁止期間に設定する。そして、第一の所定の周波数帯域とは異なる第二の所定の周波数帯域内である場合には通信禁止期間を第一の通信禁止期間とは異なる第二の通信禁止期間に設定するようにしてもよい。
また、送電アンテナ１０５から送電のために放射される電磁波の周波数に応じて、通信禁止期間を長くするか短くするかを、ユーザによる指定などに基づいて決定する構成であってもよい。以上のように、ＴＸ４０２及びＲＸ４０１は、送電アンテナ１０５から送電のために放射される電磁波の周波数に基づいて、通信禁止期間の長さを決定することが可能である。
また、送電電力制御期間と、通信禁止期間の関係について述べる。ＴＸ４０２あるいはＲＸ４０１は、上述した方法に加えて、送電電力制御期間が長くなればなるほど、通信禁止期間を長くするように決定する。上述したように、送電再開直前の電力と送電再開時の送電電力との高低差が大きければ大きいほど、大きなリンギングが発生する。送電電力制御期間が長くなるほど、送電波形の減衰も大きくなるため、結果として送電再開直前の電力と送電再開時の送電電力との高低差が大きくなり、大きなリンギングが発生する。よって、送電電力制御期間が長くなればなるほど、通信禁止期間を長く設定することで、リンギングが収束、あるいは十分小さくなってから通信を行うことができ、ＴＸ４０２とＲＸ４０１の間で安定した通信を行うことが可能となる。以上のように、ＴＸ４０２及びＲＸ４０１は、送電電力制御期間の長さに基づいて、通信禁止期間の長さを決定することが可能である。
次に、送電期間の決定方法について述べる。本実施形態においては、ＲＸ４０１により送電期間の長さが決定され、ＴＸ４０２に通知されるものとする。しかしながらこれに限定されず、送電期間は、ＴＸ４０２により予め決められた所定の値（時間長）が設定されてもよい。また、例えば、ＴＸ４０２がＴＸ４０２の状態に応じて所定の値（時間）を決定して、それをＲＸ４０１に通知してもよい。あるいはＲＸ４０１がＲＸ４０１の状態に応じて所定の値（時間長）を決定して、それをＴＸ４０２に通知してもよい。あるいは、ＴＸ４０２とＲＸ４０１でお互い通信を行い、やり取りをして所定の値（時間長）を決定してもよい。あるいは、ＴＸ４０２が送電期間として設定可能な最大の時間長を決定してそれをＲＸ４０１に通知し、ＲＸ４０１が送電期間として設定可能な最小の時間長を決定してそれをＴＸ４０２通知する。この通知に基づき、ＴＸ４０２とＲＸ４０１で設定した範囲内の値（時間）でＲＸ４０１が送電電力制御期間を決定して、その値をＴＸ４０２に通知してもよい。また、このＴＸ４０２とＲＸ４０１の関係は逆であってもよい。
また、ＴＸ４０２から送電される送電電力と、送電期間の関係について述べる。ＴＸ４０２あるいはＲＸ４０１は、上述した方法に加えて、ＴＸ４０２が送電する送電電力が小さい時よりも大きい時の方が、送電期間が短くなるように決定する。送電電力が大きくなればなるほど、高い異物検出精度が求められる。よって、送電電力が大きくなればなるほど、送電期間を短くすることで、所定時間内の送電電力制御期間の回数を増やし、送電波形の減衰状態を観測する回数を増やして異物検出する機会を増加させることが可能となり、高精度な異物検出が可能となる。あるいは、送電電力が大きくなればなるほど、送電期間を長く設定してもよい。送電期間をより長く設定することにより、ＴＸ４０２からＲＸ４０１に対する送電電力伝送効率を下げることなく、送電を行うことが可能になる。
なお、上述では、ＴＸ４０２がＲＸ４０１に対して送電する送電電力の大きさに基づいて、送電期間の長さを決定する場合について述べた。しかし、それに限らず、ＴＸ４０２が送電する送電電力は、ＧＰ、ＭＰ、ＰＰに置き換えてもよい。すなわち、ＴＸ４０２とＲＸ４０１との間で交渉を行うことにより決定される送電電力に関する設定値の大きさに基づいて、送電期間の長さを決定してもよい。
また、ＴＸ４０２の送電アンテナ１０５とＲＸ４０１の受電アンテナ２０５間の結合状態と、送電期間の関係について述べる。ＴＸ４０２あるいはＲＸ４０１は、上述した方法に加えて、ＴＸ４０２の送電アンテナ１０５とＲＸ４０１の受電アンテナ２０５間の結合状態が良好な時よりも悪い時の方が、送電期間が短くなるように決定する。結合状態が悪いほど、送電アンテナと受電アンテナ間に異物が混入している可能性も考えられるため、高い異物検出精度が求められる。
よって、結合状態が悪いほど、送電期間を短くすることで、所定時間内の送電電力制御期間の回数を増やし、送電波形の減衰状態を観測する回数を増やして異物検出する機会を増加させることが可能となり、高精度な異物検出が可能となる。あるいは、結合状態が悪くなればなるほど、送電期間を長く設定してもよい。結合状態が悪いほど、送電電力効率は低くなるが、送電期間をより長く設定することにより、ＴＸ４０２からＲＸ４０１に対する送電電力伝送効率を下げることなく、送電を行うことが可能になる。
なお、送電期間中にＴＸ４０２が実行要求パケットを受信しなかった場合、検出処理期間としての送電期間は設定されず、送電が継続される。
以上、各期間の設定方法について説明した。なお、各期間は必ずしも個別で設定されなくてもよい。例えば、送電電力制御期間を少なくとも含む検出処理期間全体の長さが決定される構成であってもよい。この場合、ＴＸ４０２及びＲＸ４０１は、送電電力の大きさに基づいて、検出処理期間全体の長さを決定する構成であってもよい。あるいは、ＴＸ４０２とＲＸ４０１との間で交渉を行うことにより決定される送電電力に関する設定値の大きさに基づいて、検出処理期間全体の長さを決定する構成であってもよい。あるいは、ＴＸ４０２の送電アンテナ１０５とＲＸ４０１の受電アンテナ２０５間の結合状態に基づいて、検出処理期間全体の長さを決定する構成であってもよい。
［波形減衰法における異物検出閾値の設定方法］
波形減衰法による異物検出を行う際の、異物の有無、あるいは異物存在の可能性（存在確率）を判定するための閾値の設定方法について述べる。上述したように、波形減衰法においては、波形減衰指標に基づき、異物検出を行う。本実施形態における異物検出処理では、測定した波形減衰指標と、所定の閾値を比較し、その結果に基づいて異物の有無、あるいは異物存在の可能性を判定する。この閾値の設定方法としては、以下の方法がある。
一つ目は、閾値を、送電対象となるＲＸ４０１に依存しない共通の値として、予め定められた所定の値をＴＸ４０２が保持する方法である。なお、これはいかなる場合においても同一の値であってもよいし、状況に応じてＴＸ４０２が決定する値であってもよい。上述したように、送電電力制御期間中の送電波形は、異物が存在すると、異物が存在しない場合と比較して波形減衰率が高くなる。よって、「異物が存在しない」と考えられるときの波形減衰指標を予め所定の値として保持しておき、これを閾値として、測定された波形減衰指標の結果と比較する。測定された波形減衰指標が、閾値よりも波形減衰率が大きい結果である場合、「異物有り」あるいは「異物が存在する可能性が高い」と判定する。たとえば、波形減衰指標としてＱ値を使用する場合、ＴＸ４０２が測定したＱ値と、予め定められた異物が存在しないと考えられるときの所定のＱ値（閾値）とを比較する。測定したＱ値が閾値のＱ値よりも小さい場合、「異物有り」あるいは「異物が存在する可能性有り」と判定する。測定したＱ値が閾値のＱ値よりも大きい、あるいはほぼ同等である場合、「異物無し」あるいは「異物が存在する可能性は低い」と判定する。以上のようにすることで、一つ目の方法を用いて、波形減衰法による異物検出が可能となる。
二つ目は、ＲＸ４０１から送信される情報に基づいて、ＴＸ４０２が閾値を調整し、決定する方法である。上述したように、送電電力制御期間中の送電波形は、異物が存在すると、異物が存在しない場合と比較して波形減衰率が高くなる。よって、「異物が存在しない」と考えられるときの波形減衰指標を予め所定の値として保持しておき、これを閾値として、測定された「波形減衰指標」の結果と比較する。測定された波形減衰指標が、閾値よりも波形減衰率が大きい結果である場合、「異物有り」あるいは「異物が存在する可能性が高い」と判定する。ここで、波形減衰指標の値は、ＴＸ４０２に載置される、送電対象のＲＸ４０１によって異なる可能性がある。これはＴＸ４０２の送電アンテナ（送電コイル）を介して結合するＲＸ４０１の電気特性が、波形減衰指標の値に影響を与えるからである。
たとえば、波形減衰指標をＱ値とする場合、異物が存在しないときのＴＸ４０２が測定するＱ値は、ＴＸ４０２に載置されるＲＸ４０１によって異なる可能性がある。よって、ＲＸ４０１は、ＲＸ４０１がＴＸ４０２に異物が存在しない状態で載置された際のＱ値情報をＴＸ４０２毎に保持しておき、そのＱ値をＴＸ４０２に通知する。そして、ＴＸ４０２はＲＸ４０１から受信したＱ値情報に基づき、閾値を調整し、決定する。より具体的には、ＴＸ４０２は、Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズにおいて、Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｆａｃｔｏｒ Ｖａｌｕｅの情報が入ったＦＯＤ Ｓｔａｔｕｓ Ｐａｃｋｅｔを受信し、Ｑ値計測法における閾値を調整して、決定する。このＲｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｆａｃｔｏｒ Ｖａｌｕｅが、「ＴＸ４０２の送電可能範囲内に異物が存在しない状態でＲＸ４０１が載置された際のＱ値情報」に相当する。
よって、波形減衰法による異物検出における閾値も、ＴＸ４０２がこのＲｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｆａｃｔｏｒ Ｖａｌｕｅに基づいて調整して、決定する。なお、ＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズにおいてＲＸ４０１からＴＸ４０２に送信されるＲｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｆａｃｔｏｒ Ｖａｌｕｅは、本来周波数領域でＱ値を計測する、Ｑ値計測法における異物検出に用いる情報である。しかし、「波形減衰指標」をＱ値とする場合、Ｑ値の導出方法は異なるが、時間領域でＱ値を計測する波形減衰法を使用しても、例えば図６の波形から（式１）を用いてＱ値を求めることが可能となる。
このため、Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｆａｃｔｏｒ Ｖａｌｕｅに基づいて、波形減衰法のＱ値の閾値を設定することは可能である。このようにＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズですでにＲＸ４０１からＴＸ４０２に対して送信された情報を基に、ＴＸ４０２が波形減衰法のＱ値の閾値を設定することで、閾値設定のための新たな測定等の処理が必要なくなる。この結果、より短時間に閾値を設定することが可能となる。
ＴＸ４０２が測定したＱ値と、上記の方法で決定した閾値を比較し、測定したＱ値が閾値のＱ値よりも小さい場合、「異物有り」あるいは「異物が存在する可能性有り」と判定する。測定したＱ値が閾値のＱ値よりも大きい、あるいはほぼ同等である場合、「異物無し」あるいは「異物が存在する可能性は低い」と判定する。以上のようにすることで、２つ目の方法を用いて、波形減衰法による異物検出が可能となる。
三つ目は、ＴＸ４０２が、異物がない状態で波形減衰指標を測定し、その測定結果の情報に基づいて、ＴＸ４０２が閾値を調整し、決定する方法である。波形減衰指標の値は、ＴＸ４０２の送電電力によって異なる可能性がある。これは、ＴＸ４０２の送電電力の大小によって、発熱量、ＴＸ４０２の電気回路の諸特性等が変化し、それらが波形減衰指標の値に影響を与えるからである。よって、ＴＸ４０２が、送電電力毎の波形減衰指標を測定し、その結果に基づき閾値を調整し、決定することで、より高精度な異物検出が可能となる。
図１１は、波形減衰法におけるＴＸ４０２の送電電力毎の異物検出閾値の設定方法を説明するための図である。まず、ＲＸ４０１は、ＴＸ４０２から送電があった場合に、ＲＸ４０１の負荷に電力が供給されない、あるいはとても小さな電力しか供給されないような状態にし、ＲＸ４０１の負荷が軽負荷状態になるように制御する。この時のＴＸ４０２の送電電力をＰｔ１とする。そして、ＴＸ４０２は、その状態で送電を停止し、波形減衰指標を測定する。この時の波形減衰指標をδ１とする。この時、ＴＸ４０２は、ＴＸ４０２が送電している送電電力Ｐｔ１を認識しており、送電電力Ｐｔ１と波形減衰指標δ１とを関連付けるキャリブレーションポイント１１００をメモリに記憶しておく。
次に、ＲＸ４０１は、ＴＸ４０２から送電があった場合にＲＸ４０１の負荷に最大電力が供給される、あるいは所定の閾値以上の電力が供給される状態にし、ＲＸ４０１の負荷が負荷接続状態になるように制御する。この時のＴＸ４０２の送電電力をＰｔ２とする。そして、ＴＸ４０２は、その状態で所定の期間送電を制限し、波形減衰指標を測定する。この時、ＴＸ４０２は、送電電力Ｐｔ２と波形減衰指標δ２とを関連づけるキャリブレーションポイント１１０１をメモリに記憶しておく。
続いて、ＴＸ４０２は、キャリブレーションポイント１１００とキャリブレーションポイント１１０１との間を直線補間し、直線１１０２を作成する。直線１１０２は、ＴＸ４０２とＲＸ４０１の周辺に異物が存在しない状態における送電電力と送電波形の波形減衰指標との関係を示している。よって、ＴＸ４０２は直線１１０２から、異物がない状態における、送電電力値毎の送電波形の波形減衰指標を推定することができる。例えば、送電電力値がＰｔ３の場合は、送電電力値Ｐｔ３に対応する直線１１０２上の点１１０３から、波形減衰指標はδ３であると推定することができる。そして、上記の推定結果を基に、ＴＸ４０２は、送電電力値毎の、異物有無の判定に用いる閾値を算出することが可能となる。例えば、ある送電電力値における異物なしの場合の波形減衰指標の推定結果より所定値（測定誤差に対応する値）だけ大きい波形減衰指標を、異物有無の判定の閾値として設定してもよい。ＴＸ４０２が送電電力値と波形減衰指標との組み合わせを取得するためにＴＸ４０２とＲＸ４０１とが行うキャリブレーション処理を、以下では「波形減衰指標のＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎ処理（ＣＡＬ処理）」と呼ぶ。なお、上述した例では、ＴＸ４０２の送電電力Ｐｔ１とＰｔ２の２ポイントの測定を行ったが、より精度を高めるために、３以上の複数のポイントで測定を実施して各送電電力の波形減衰指標を算出するようにしてもよい。
なお、ＲＸ４０１は、負荷に対して電力が供給されない／軽負荷の状態となるような制御と、負荷接続状態となるような制御とに関して、それぞれＴＸ４０２に制御を行うことを通知したあとに行ってもよい。また、当該２つの制御はいずれが先に行われてもよい。
なお、本実施形態で述べた、負荷毎（送電電力値毎）の異物有無の判定に用いる閾値を算出するための動作は、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズにおいて行われてもよい。上述したように、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズでは、ＴＸ４０２は、Ｐｏｗｅｒ Ｌｏｓｓ法による異物検出を行う際に必要となるデータを取得する。その際、ＴＸ４０２は、ＲＸ４０１の負荷状態が軽負荷状態の場合と、負荷接続状態の場合における、電力損失に関するデータを取得する。そこで、図１１におけるキャリブレーションポイント１１００とキャリブレーションポイント１１０１の測定を、上述したＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズにおいて、ＲＸ４０１が軽負荷状態になった時と負荷接続状態になった時に行ってもよい。すなわち、ＴＸ４０２は、ＲＸ４０１から第１基準受電電力情報を受信した際に、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズで行うべき所定の処理に加えて、キャリブレーションポイント１１００の測定を行う。また、ＴＸ４０２は、ＲＸ４０１から第２基準受電電力情報を受信した際に、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズで行うべき所定の処理に加えて、キャリブレーションポイント１１０１の測定を行う。これにより、キャリブレーションポイント１１００とキャリブレーションポイント１１０１の測定を行う期間を別途設ける必要がなくなるため、より短時間でキャリブレーションポイント１１００とキャリブレーションポイント１１０１の測定を行うことができる。
このようにＴＸ４０２が各送電電力で測定した波形減衰指標の情報を基に、ＴＸ４０２が各送電電力の波形減衰法の波形減衰指標の閾値を調整し、設定する。ＴＸ４０２は、例えば、波形減衰指標をＱ値とする場合、ＴＸ４０２が測定したＱ値と、上記の方法で決定した閾値とを比較し、測定したＱ値が閾値のＱ値よりも小さい場合、「異物有り」あるいは「異物が存在する可能性有り」と判定する。また、ＴＸ４０２は、測定したＱ値が閾値のＱ値よりも大きい、あるいはほぼ同等である場合、「異物無し」あるいは「異物が存在する可能性が低い」と判定する。以上のようにすることで、ＴＸ４０２の各送電電力における閾値を設定することが可能となり、より高精度な異物検出が可能となる。
なお、上述した方法においては、閾値として使用される波形減衰指標は所定の値であるものとしたが、これに限定されない。例えば、閾値として使用される波形減衰指標は、所定の幅（範囲）を持った値であってもよい。この幅は、例えば減衰率の測定において想定される測定誤差に基づいて設定されてもよい。このような閾値が設定される場合、ＴＸ４０２は、測定により得られた波形減衰指標が、閾値として設定されている範囲内の値であった場合は、「異物無し」又は「異物が存在する可能性が低い」と判定する構成であってもよい。
［受電装置４０１および送電装置４０２の処理］
上述した内容を実行するための、ＲＸ４０１およびＴＸ４０２の処理の流れについて図８、９を使用して説明する。図８は、ＴＸ４０２の処理を表すフローチャート図であり、図９はＲＸ４０１の処理を表すフローチャート図である。図８、９の処理は、ＴＸ４０２及びＲＸ４０１が有する制御部が、メモリに記憶されたプログラムを実行することにより実現される。
ＴＸ４０２は電源をＯＮすると、上述したＳｅｌｅｃｔｉｏｎフェーズ、Ｐｉｎｇフェーズを経て、ＲＸ４０１を検出する（Ｓ８０１）。ＴＸ４０２は、検出したＲＸ４０１に対して送電を開始する（Ｓ８０２）。このときの送電は、Ｉ＆Ｃフェーズ、Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズ、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズ、Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズ等において行われる送電である。
また、ＲＸ４０１はＴＸ４０２に載置されると（Ｓ９０１）、Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎフェーズ、Ｐｉｎｇフェーズを経て、ＴＸ４０２により検出される。また、ＲＸ４０１は、ＴＸ４０２から送電される電力の受電を開始する（Ｓ９０２）。ここで受電される電力は、Ｉ＆Ｃフェーズ、Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズ、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズ、Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズ等においてＴＸ４０２から送電される電力である。
ＲＸ４０１は、所定の条件を満たす場合に、ＴＸ４０２に対して異物検出を要求することを決定する（Ｓ９０３でＹｅｓ）。一方、ＲＸ４０１は、所定の条件を満たさない場合は、ＴＸ４０２に対して異物検出を要求しないことを決定し（Ｓ９０３でＮｏ）、受電を継続する。
ここで所定の条件とは、例えば、以下の条件であるものとする。すなわち、ＴＸ４０２とＲＸ４０１との間の通信にエラーが発生する、ＴＸ４０２からＲＸ４０１への送電電力の低下が観測される、取得したキャリブレーションデータが異常値である、ＴＸ４０２あるいはＲＸ４０１において温度の上昇が観測される、等である。これらの条件は、異物の存在が疑われる場合である。あるいは、所定の条件は、ＴＸ４０２からＲＸ４０１に対して送電する送電電力をより高くする場合である。あるいは、所定の条件は、異物検出において使用する閾値を設定するための測定である、キャリブレーション（Ｐｏｗｅｒ Ｌｏｓｓ法のＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎ処理）を実施する場合である。あるいは、所定の条件は、ＲＸ４０１がＴＸ４０２に対して、ＲＸ４０１の状態（例えば、ＲＸ４０１が受電している受電電力等）を通知する場合である。ＲＸ４０１は、上述したような所定の条件を予め設定しておき、設定された所定の条件のうち少なくともいずれかが満たされた場合に、異物検出を行うと決定する。なお、所定の条件としては、上述したもの以外の条件が設定されてもよい。また、所定の条件として、上述した条件のうち任意のものが設定されてもよい。
ＲＸ４０１がＴＸ４０２に対して異物検出を要求することを決定（Ｓ９０３でＹｅｓ）した場合には、ＲＸ４０１は、異物検出処理に係る検出処理期間を決定する（Ｓ９０４）。検出処理期間は、準備期間、送電電力制御期間、通信禁止期間、送電期間を含む期間である。そして、ＲＸ４０１は、送電電力制御に関わる各期間を決定するための情報を含んだ実行要求パケットをＴＸ４０２に対して送信する（Ｓ９０５）。ここで、本実施形態においては、実行要求パケットに含まれる情報として、例えば、送電電力制御期間の長さ、及び、通信禁止期間の長さを決定するための情報が含まれるものとする。実行要求パケットは、例えば、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ０）、あるいはＲｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ１）、あるいはＲｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ２）であってもよい。また、実行要求パケットとして個別のパケットが使用されてもよい。
ＴＸ４０２は、ＲＸ４０１から異物検出要求パケットを受信した場合（Ｓ８０３でＹｅｓ）は、実行要求パケット内の情報に基づいて送電電力制御に関わる各期間を設定する（Ｓ８０４）。そして、設定された各期間に基づいて、送電電力制御を実行する（Ｓ８０５）。そして、波形減衰指標を測定し、その結果と上述した閾値を比較して、異物の有無、あるいは異物存在の可能性（存在確率）を判定する（Ｓ８０６）。そして、判定の結果、「異物有り」あるいは「異物が存在する可能性が高い」となった場合（Ｓ８０７でＹｅｓ）は、ＴＸ４０２はＲＸ４０１に対して所定のパケットでその旨を通知する（Ｓ８０８）。これは、ＴＸ４０２がＲＸ４０１に対して、例えば否定応答であるＮＡＫを送信することで実現できる。判定の結果、「異物無し」あるいは「異物が存在する可能性が低い」となった場合（Ｓ８０７でＮｏ）は、ＴＸ４０２はＲＸ４０１に対して所定のパケットでその旨を通知する（Ｓ８０９）。これは、ＴＸ４０２がＲＸ４０１に対して、例えば肯定応答であるＡＣＫを送信することで実現できる。そしてＴＸ４０２は送電を継続する。
なおＴＸ４０２は、判定の結果求められる「異物が存在する可能性」を、可能性（存在確率）のレベルに応じた指標にしてＲＸ４０１に通知してもよい。例えば、測定した波形減衰指標と、設定した閾値との差分に基づいて決定される、異物が存在する確率を特定して、ＲＸ４０１に通知してもよい。したがって、ＴＸ４０２は、異物検出を行った場合、ＲＸ４０１に対し、異物が存在する、異物が存在しない、異物が存在する可能性がある、及び、異物が存在する確率、のうち少なくともいずれかを含む所定のパケットを送信する。
ＲＸ４０１は、ＴＸ４０２から、異物検出の判定結果を含むパケットを受信する（Ｓ９０６）。また、ＲＸ４０１は、受信した判定結果が「異物有り」あるいは「異物が存在する可能性が高い」であった場合（Ｓ９０７でＹｅｓ）、ＲＸ４０１はＴＸ４０２に対して送電の停止を要求する送電停止コマンドを送信する（Ｓ９０８）。この送電停止コマンドは、ＥＰＴ（Ｅｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）コマンド（パケット）でありうる。なおこの時、ＴＸ４０２は、ＥＰＴ（Ｅｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）コマンド（パケット）を送信することを要求する情報を、異物検出の判定結果を含むパケットに含めて、異物検出の判定結果を含むパケットをＲＸ４０１に送信してもよい。Ｓ９０７の判定結果が「異物無し」あるいは「異物が存在する可能性が低い」であった場合（Ｓ９０７でＮｏ）、ＲＸ４０１は所定の処理を実行する（Ｓ９０９）。ここで、所定の処理とは、例えば以下の処理である。すなわち、ＴＸ４０２からＲＸ４０１に対して送電する送電電力を上げる、異物検出において使用する閾値を設定するための測定処理を実施する、及び、ＲＸ４０１の状態（ＲＸ４０１が受電している受電電力等）をＴＸ４０２に通知する、等である。
ＴＸ４０２は、ＲＸ４０１から送電停止コマンドであるＥＰＴ（Ｅｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）コマンド（パケット）を受信したら（Ｓ８１０）、ＲＸ４０１に対する送電を停止する（Ｓ８１１）。あるいは、Ｓ８１１において、ＴＸ４０２はＲＸ４０１に対して送電する送電電力を低下させてもよい。なおこの時、ＴＸ４０２は、ＲＸ４０１所定の動作を要求する情報を、異物検出の判定結果を含むパケットに含めて、異物検出の判定結果を含むパケットＲＸ４０１に送信してもよい。以上が、ＲＸ４０１およびＴＸ４０２の処理の流れである。
＜実施形態２＞
実施形態１では、ＷＰＣ規格に波形減衰法を用いた異物検出を行う場合の適用方法、波形減衰法を用いた場合の送電波形の各期間の設定方法、波形減衰法における異物検出閾値の設定方法について述べた。しかしながら、異物検出を行う場合、異物検出を行うための処理を１回実行するだけでは正確な異物検出を実施できない可能性もある。例えば、一回の送電電力制御を行い、その波形減衰指標から異物の有無、あるいは異物存在の可能性（存在確率）を判定する場合に、以下のような要因により適切な波形減衰指標が得られないことがありうる。例えば、送電電力制御期間に他のノイズが混入する、あるいはＴＸ４０２上に載置されるＲＸ４０１の位置がずれる、等の要因により、送電電力制御期間中の送電波形に乱れが生じうる。このときに、適切な波形減衰指標が得られない可能性がある。
そして、適切な波形減衰指標が得られず、結果として異物検出において誤判定をしてしまう可能性がある。
誤判定を抑制するために、本実施形態におけるＴＸ４０２は、送電電力制御を複数回行い、複数の送電電力制御期間中の送電波形から波形減衰指標を測定して、その結果から異物検出を行うこととする。このような場合に、複数の波形減衰指標を測定し、その結果に基づいて異物検出を行うことによって、より確実に異物検出が可能となる。本実施形態においては、実施形態１で述べた方法を用いながら、より確実に異物検出を行うために、複数回の波形減衰法による異物検出を行う場合について述べる。また、その時の異物検出の判定方法についても述べる。
本実施形態における、複数の波形減衰指標を測定して異物検出を行う場合の送電波形について、図７を用いて説明する。図７に示すように、複数回の波形減衰法を実行する場合には、通信禁止期間、送電期間、準備期間、送電電力制御期間を複数回繰り返すことになる。本実施形態においては、この時の各期間は同一の長さになるように設定される。つまり、通信禁止期間については、１回目の通信禁止期間、２回目の通信禁止期間、３回目の通信禁止期間・・・、Ｎ回目の通信禁止期間は全て同一の長さに設定する。また、送電期間については、１回目の送電期間、２回目の送電期間、３回目の送電期間・・・、Ｎ回目の送電期間は全て同一の長さに設定する。また、準備期間については、１回目の準備期間、２回目の準備期間、３回目の準備期間・・・、Ｎ回目の準備期間は全て同一の長さに設定する。また、送電電力制御期間については、１回目の送電電力制御期間、２回目の送電電力制御期間、３回目の送電電力制御期間・・・、Ｎ回目の送電電力制御期間は全て同一の長さに設定する。それぞれの期間の設定方法は実施形態１で述べた通りであり、実施形態１で述べた方法に基づいて、ＴＸ４０２とＲＸ４０１は、それぞれの期間について最適な時間を決定する。以上のように、それぞれの期間を最適な時間に設定してそれを複数回繰り返すことで、複数回の波形減衰指標を測定することが可能となる。また、各期間を最適な長さに設定し、複数回の波形減衰法において各期間を同一の長さで実行することにより、送電波形の乱れの抑制、リンギングの抑制、安定した通信を行いつつ、高精度な異物検出を実施することが可能となる。
なお、上述の例では、検出処理期間における通信禁止期間、送電期間、準備期間、送電電力制御期間のそれぞれについて、他の検出処理期間における各期間と、期間の長さが同一になるように制御した。しかしこれに限定されない。ＴＸ４０２は、例えば、少なくとも送電電力制御期間を含む検出処理期間全体の長さが、他の検出処理期間の長さと同一になるように制御する構成でもよい。また例えば、ＴＸ４０２は、通信禁止期間、送電期間、準備期間、送電電力制御期間のうちの少なくともいずれかについて、他の検出処理期間における期間と、期間の長さが同一となるように制御する構成でもよい。
次に、上述したように、ＴＸ４０２が複数回の波形減衰指標（たとえばＱ値）を測定した場合に、その複数の測定結果から、異物の有無、あるいは異物が存在する可能性（存在確率）をどのように判定するかの判定方法について述べる。ＴＸ４０２は、所定の複数回の送電電力制御期間に送電電力制御を行い、その送電波形の減衰状態の測定結果から、複数の波形減衰指標を得ることができる。ＴＸ４０２は、これら複数の波形減衰指標について、予め定められた閾値に基づく判定を行う。例えば、波形減衰指標としてＱ値が使用される場合、ＴＸ４０２は、複数の波形減衰法において、得られた複数のＱ値のうち閾値のＱ値よりも小さいＱ値の数が所定数よりも多い場合に、「異物あり」と判定する。また例えば、波形減衰指標として波形減衰量又は波形減衰率が使用される場合、ＴＸ４０２は、複数の波形減衰法において、得られた複数の指標（減衰量又は減衰率）のうち、閾値よりも大きい指標の数が所定数よりも多い場合に、「異物あり」と判定する。
なお、このときの閾値は、上限の閾値と下限の閾値を有する所定の範囲として設定されてもよい。この場合にも、複数の波形減衰法により得られた複数の指標のうち、閾値により表される所定の範囲に含まれる指標の数、又は所定の範囲に含まれない指標の数に応じて、異物の有無の判定が行われる。なお上述した「所定の数」は、送電電力制御を実行する回数に対して所定の割合を乗じた数、とする。例えば、ＴＸ４０２は、５回の波形減衰法が実行される場合に、所定の数として５回の４０％の数（＝２）を設定する。ＴＸ４０２は、複数の波形減衰法により複数のＱ値を取得した場合、閾値のＱ値よりも小さいＱ値の数が２よりも大きい場合に、異物ありと判定する。なお、Ｑ値以外の指標が使用される場合にも同様である。また、所定の数を決定するための割合は任意の数を設定可能である。また、所定の数の決定方法はこれに限定されず、任意の数を設定することが可能である。
また、ＴＸ４０２は、所定の閾値と比較し、異物が存在する可能性（存在確率）を求め、所定の指標で表してもよい。異物が存在する可能性（存在確率）を示す指標のことを、以下、「異物存在確率指標」と呼ぶ。たとえば、ＴＸ４０２は、上限の閾値と下限の閾値を有する予め定められた所定の範囲に対して、範囲内に入っている波形減衰指標の数に応じて、「異物存在確率指標」を設定し、その指標をＲＸ４０１に通知する。つまり、所定の範囲内に入っている波形減衰指標の数が多いほど異物の存在確率が低い、とし、所定の範囲内に入っている波形減衰指標の数が少ないほど異物の存在確率が高い、とする。ＴＸ４０２は、この方法により特定される異物の存在確率の大小に応じて指標を設定して、ＲＸ４０１に通知する。なお、波形減衰指標の種別に応じて、判定の基準は任意に変更が可能である。また、異物存在確率指標として、異物の存在確率そのものが使用されてもよい。
あるいは、ＴＸ４０２は、複数の波形減衰指標それぞれに対して、所定の閾値と比較し、異物が存在する可能性（存在確率）を求め、所定の指標で表す。これにより、ＴＸ４０２は、異物が存在する可能性（存在確率）を示す「異物存在確率指標」を複数取得する。
そして、ＴＸ４０２は、複数の異物が存在する可能性（存在確率）を示す指標から、最終的な異物の有無、あるいは異物が存在する可能性（存在確率）を決定する。ＴＸ４０２は、存在確率に基づいて異物の有無を判定し、判定結果に基づく信号（例えば、ＡＣＫ又はＮＡＫ）をＲＸ４０１に送信する。又は、ＴＸ４０２は、異物の存在確率そのものを、所定のパケットを用いてＲＸ４０１に通知してもよい。
また、複数の波形減衰指標、あるいは複数の異物存在確率指標の情報を、ＲＸ４０１がＴＸ４０２から受信し、上述した判定をＲＸ４０１が行ってもよい。また、上述した実施形態においては、波形減衰指標はＴＸ４０２が測定結果から算出するとした。しかし、送電アンテナと受電アンテナは電磁的に結合しているため、送電波形の減衰状態はＲＸ４０１でも観測は可能である。よって、波形減衰指標はＲＸ４０１が測定結果から算出するようにしてもよい。また、ＲＸ４０１が算出した波形減衰指標を基に、上述した判定をＲＸ４０１が行ってもよい。
以上のように、ＴＸ４０２が送電電力制御を複数回実行し、その波形減衰状態から複数の波形減衰指標を算出して、それらを用いて異物検出の判定を行うことで、より高精度な異物検出が可能となる。なお、ＴＸ４０２又はＲＸ４０１が、波形減衰法を複数回実行するか否かを判定する構成を有していてもよい。例えば、ＴＸ４０２は、１回目の波形減衰法により得られた判定結果が「異物なし」であった場合は、２回目以降の波形減衰法は行わず、１回目の波形減衰法により得られた判定結果が「異物あり」であった場合は、２回目の波形減衰法を実行してもよい。また例えば、ＴＸ４０２は、異物の存在確率を特定し、存在確率が所定の値の範囲内である場合は、２回目の波形減衰法を実施してもよい。このとき、ＲＸ４０１は、ＴＸ４０２が特定した存在確率の値を取得し、値に応じて実行要求パケットを送信する構成であってもよい。
上述した内容を実行するための、ＲＸ４０１およびＴＸ４０２の処理の流れについて図１２、１３を使用して説明する。図１２は、ＴＸ４０２が行う処理のフローチャートであり、図１３は、ＲＸ４０１が行う処理のフローチャートである。
ＴＸ４０２は電源をＯＮすると、上述したＳｅｌｅｃｔｉｏｎフェーズ、Ｐｉｎｇフェーズを経て、ＲＸ４０１を検出する（Ｓ１２０１）。ＴＸ４０２は、検出したＲＸ４０１に対して送電を開始する（Ｓ１２０２）。このときの送電は、Ｉ＆Ｃフェーズ、Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズ、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズ、Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズ等において行われる送電である。
また、ＲＸ４０１はＴＸ４０２に載置されると（Ｓ１３０１）、Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎフェーズ、Ｐｉｎｇフェーズを経て、ＴＸ４０２により検出される。また、ＲＸ４０１は、ＴＸ４０２から送電される電力の受電を開始する（Ｓ１３０２）。ここで受電される電力は、Ｉ＆Ｃフェーズ、Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズ、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズ、Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズ等においてＴＸ４０２から送電される電力である。
ＲＸ４０１は、所定の条件を満たす場合に、ＴＸ４０２に対して異物検出を要求することを決定する（Ｓ１３０３でＹｅｓ）。ＲＸ４０１は、所定の条件を満たさない場合は、ＴＸ４０２に対して異物検出を要求しないことを決定し（Ｓ１３０３でＮｏ）、受電を継続する。ここで所定の条件とは、例えば以下の場合である。すなわち、ＴＸ４０２とＲＸ４０１との間の通信にエラーが発生する、ＴＸ４０２からＲＸ４０１への送電電力の低下が観測される、取得したキャリブレーションデータが異常値である、ＴＸ４０２あるいはＲＸ４０１において温度の上昇が観測される、等である。また例えば、所定の条件は、ＴＸ４０２からＲＸ４０１に対して送電する送電電力を高くする場合である。また例えば、所定の条件は、異物検出において使用する閾値を設定するための測定である、キャリブレーション（Ｐｏｗｅｒ Ｌｏｓｓ法のＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎ処理）を実施する場合である。また例えば、ＲＸ４０１がＴＸ４０２に対して、ＲＸ４０１の状態（ＲＸ４０１が受電している受電電力等）を通知する場合である。ＲＸ４０１は、上述した条件のうち少なくとも何れかを満たす場合に、異物検出を行うことを決定する。
ＲＸ４０１がＴＸ４０２に対して異物検出を要求することを決定（Ｓ１３０３でＹｅｓ）した場合には、ＲＸ４０１は、送電電力制御に関わる検出処理期間を、実施形態１で述べた方法で決定する（Ｓ１３０４）。検出処理期間は、準備期間、送電電力制御期間、通信期間、送電期間を含む期間である。そして、ＲＸ４０１は、検出処理期間の長さを決定するための情報を含む実行要求パケットをＴＸ４０２に対して送信する（Ｓ１３０５）。
実行要求パケットとしては、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ０）、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ１）、あるいはＲｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ２）等が使用される。ＴＸ４０２は、ＲＸ４０１から異物検出要求パケットを受信した場合（Ｓ１２０３でＹｅｓ）は、実行要求パケット内の情報に基づいて送電電力制御に関わる各期間を設定する（Ｓ１２０４）。また、ＴＸ４０２は、ＲＸ４０１が実行要求パケット内の情報を設定するために必要な情報を、予めＲＸ４０１に対して通知することとしてもよい。すなわち、ＲＸ４０１は、送電電力制御に関わる各期間を設定するために必要なＴＸ４０２に関連した情報をＴＸ４０２から受信する。そしてＴＸ４０２は、当該情報に基づいて決定した、送電電力制御に関わる各期間を設定するための情報を実行要求パケット内に含めて、実行要求パケットをＴＸ４０２に送信してもよい。
ＴＸ４０２は、設定された各期間に基づいて、送電電力制御を実行する（Ｓ１２０５）。そしてＴＸ４０２は、送電電力制御を、予め定められた所定の回数分完了したかを判定する（Ｓ１２０６）。ここで送電電力制御を実行する回数は、予めＴＸ４０２が決定してもよいし、予めＲＸ４０１が決定し、それをＴＸ４０２に通知することとしてもよい。また、予めＴＸ４０２が決定する場合は、それをＲＸ４０１に通知することとしてもよい。次に、ＴＸ４０２は、送電電力制御が所定の回数分完了していない、と判定した場合（Ｓ１２０６でＮｏ）には、ＴＸ４０２はＲＸ４０１に対して、所定の信号を送信する（Ｓ１２０７）。所定の信号は、例えばＮＤ（Ｎｏｔ－Ｄｅｆｉｎｅｄ）パケットでありうる。ＴＸ４０２は、所定の信号を送信することにより、所定の回数の送電電力制御が未完了であることと、追加の実行要求パケットを送信するようにＲＸ４０１に要求することとをＲＸ４０１に通知することが可能になる。
ＲＸ４０１は、受信したパケットより、所定の回数の送電電力制御が完了したかを表す所定の信号を受信（Ｓ１３０６）する。また。ＲＸ４０１は、所定の回数の送電電力制御が完了していないことを表す情報を取得した場合（Ｓ１３０７でＮｏ）、Ｓ１３０４に戻り、再度送電電力制御を行う。このときＳ１３０４において、ＲＸ４０１は前回の送電電力制御実行時に設定した送電電力制御に関わる各期間と同一の長さを、今回行う送電電力制御に関わる各期間の長さに設定する。つまり、ＴＸ４０２は、例えば２回目の送電電力制御に関わる各期間の長さは、１回目の送電電力制御に係る各期間の長さと同一となるように設定する。そして、ＲＸ４０１は、送電電力制御に関わる各期間を含んだ実行要求パケットを再度ＴＸ４０２に対して送信する（Ｓ１３０５）。この実行要求パケットは、例えばＲｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ０）、あるいはＲｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ１）、あるいはＲｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ２）でありうる。
ＴＸ４０２は、ＲＸ４０１から２回目の異物検出要求パケットを受信した場合（Ｓ１２０３でＹｅｓ）は、実行要求パケット内の情報に基づいて再度送電電力制御に関わる各期間の長さを設定する（Ｓ１２０４）。そして、設定された各期間の長さに基づいて、送電電力制御を実行する（Ｓ１２０５）。そしてＴＸ４０２は、送電電力制御を、予め定められた所定の回数分完了したかを判定する（Ｓ１２０６）。ここで、まだＴＸ４０２が、送電電力制御が所定の回数分完了していない、と判定した場合（Ｓ１２０６でＮｏ）には、再度Ｓ１２０３以降の処理を繰り返す。
ＴＸ４０２の送電電力制御が所定の回数分完了した場合、ＴＸ４０２はＳ１２０６でＹｅｓに進む。そしてＳ１２０８で、ＴＸ４０２はＲＸ４０１に所定の回数の送電電力制御が完了したことを示す情報を含むパケットを送信する。ＲＸ４０１は、Ｓ１３０６において前記パケットを受信し、当該パケットの情報から、所定の回数の送電電力制御が終了したと判定し、Ｓ１３０７においてＹｅｓに進む。以上のようにＴＸ４０２とＲＸ４０１を制御することにより、少なくとも予め定められた所定の回数分の送電電力制御においては、送電電力制御に関わる各期間の長さは同一となるように設定される。
次に、Ｓ１２０９は複数回分の波形減衰指標等の結果から、異物の有無、あるいは異物が存在する可能性（存在確率）を判定する。この詳細な判定方法については、上述したとおりである。そして、判定の結果、「異物有り」あるいは「異物が存在する可能性が高い」となった場合（Ｓ１２１０でＹｅｓ）は、ＴＸ４０２はＲＸ４０１に対してその旨を所定のパケットで通知する（Ｓ１２１１）。
これは、ＴＸ４０２がＲＸ４０１に対して、否定応答であるＮＡＫを送信することで実現できる。判定の結果、「異物無し」あるいは「異物が存在する可能性が低い」となった場合（Ｓ１２１０でＮｏ）は、ＴＸ４０２はＲＸ４０１に対してその旨を所定のパケットで通知する（Ｓ１２１２）。これは、ＴＸ４０２がＲＸ４０１に対して、例えば肯定応答であるＡＣＫを送信することで実現できる。そしてＴＸ４０２は送電を継続する。なおＴＸ４０２は、判定の結果求められる「異物が存在する可能性」を、可能性（存在確率）のレベルに応じた所定の指標で表し、その指標を含む所定のパケットをＲＸ４０１に送信してＲＸ４０１に通知してもよい。ＲＸ４０１は、ＴＸ４０２から、異物検出の判定結果を含むパケットを受信する（Ｓ１３０８）。また、ＲＸ４０１は、受信した判定結果が「異物有り」あるいは「異物が存在する可能性が高い」であった場合（Ｓ１３０９でＹｅｓ）、ＲＸ４０１はＴＸ４０２に対してＥＰＴコマンド（パケット）を送信する（Ｓ１３１０）。
Ｓ１３０９の判定結果が「異物無し」あるいは「異物が存在する可能性が低い」であった場合（Ｓ１３０９でＮｏ）、ＲＸ４０１は所定の処理を実行する（Ｓ１３１１）。ここで、所定の処理とは、例えば以下の処理である。すなわち、ＴＸ４０２からＲＸ４０１に対して送電する送電電力を高くする、異物検出において使用する閾値を設定するための測定であるキャリブレーションを実施する、等である。あるいは、所定の処理は、ＲＸ４０１がＴＸ４０２に対して、ＲＸ４０１の状態（ＲＸ４０１が受電している受電電力等）を通知する、等である。ＴＸ４０２は、ＲＸ４０１から送電停止コマンドであるＥＰＴ（Ｅｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）コマンド（パケット）を受信したら（Ｓ１２１３）、ＲＸ４０１に対する送電を停止する（Ｓ１２１４）。あるいは、Ｓ１２１４において、ＴＸ４０２はＲＸ４０１に対して送電する送電電力を低下させてもよい。
なお、上述した実施形態では、ＴＸ４０２は、複数回の送電電力制御を行うにあたり、検出処理期間を決定するための情報を毎回ＲＸ４０１から通知を受けて設定を行った。しかしこれに限定されず、ＴＸ４０２はＲＸ４０１から毎回通知を受けるのではなく、初回の送電電力制御を行うまでに、１回だけ通知を受ける構成としてもよい。たとえば、ＲＸ４０１はＴＸ４０２に１回だけ検出処理期間の長さを決定するための情報を送信し、ＴＸ４０２はその情報に従って、ＴＸ４０２が決定した所定の回数分の検出処理期間の長さを設定してもよい。またＴＸ４０２は、複数回の送電電力制御を行うにあたり、実行要求パケットを毎回ＲＸ４０１から通知を受けて設定を行った。しかし、ＲＸ４０１から毎回通知を受けるのではなく、初回の送電電力制御を行うまでに、１回だけ通知を受ける構成としてもよい。たとえば、ＲＸ４０１はＴＸ４０２に１回だけ実行要求パケットを送信し、ＴＸ４０２はそれに従って、ＴＸ４０２が決定した所定の回数分の送電電力制御を実行してもよい。
また、ＴＸ４０２は、ＲＸ４０１から取得される情報に基づいて、検出処理期間の長さを決定するものとしたが、これに限定されない。例えば、ＴＸ４０２は、検出処理期間に含まれる各期間のうち少なくともいずれかを、予め決められた検出処理期間の長さで、送電電力制御を行ってもよい。ただし、ＴＸ４０２がＲＸ４０１から実行要求パケットを受信するごとに送電電力制御を行う構成である場合は、実行要求パケットを受信するタイミングに応じて、検出処理期間の長さが変動する可能性がある。例えば、ＴＸ４０２が、送電期間において実行要求パケットを受信するタイミングが毎回異なると、送電期間も変動しうる。よって、この構成の場合は、ＲＸ４０１は、複数の検出処理において検出処理期間が同一となるように、実行要求パケットを送信するように制御する。例えば、複数回の検出処理が行われる場合に、ＲＸ４０１は、一定の間隔で実行要求パケットを送信する。
このときの間隔は、ＴＸ４０２が検出処理を行うための検出処理期間と同一の長さの間隔であるものとする。このように、検出処理期間が変動しうる場合にも、ＲＸ４０１が実行要求パケットを送信するタイミングを制御することにより、検出処理期間の長さを一定にすることができる。
また、実行要求パケットには、通信禁止期間、送電期間、準備期間、送電電力制御期間のそれぞれを決定するための情報を全て含む必要はない。例えば、実行要求パケットには、送電電力制御期間を決定するための情報が含まれ、それ以外の期間については、ＴＸ４０２に対して予め決定された値が使用されるようにしてもよい。また例えば、実行要求パケットには、通信禁止期間を決定するための情報が含まれ、それ以外の期間については、ＴＸ４０２に対して予め決定された値が使用されるようにしてもよい。このように、実行要求パケットには、各期間のうち任意の期間について、期間の長さを決定するための情報が含まれうる。また、実行要求パケットに、検出処理期間全体の長さを決定するための情報が含まれる構成でもよい。
＜実施形態３＞
実施形態２では、送電電力制御に関わる各時間を同一にし、複数回の波形減衰法による異物検出を行う場合について述べた。本形態では、送電電力制御に関わる各時間を異なる値（時間）にし、複数回の波形減衰法による異物検出を行う場合について述べる。
波形減衰法による異物検出を行う場合、異物検出を行うための処理を１回実行するだけでは正確な異物検出を実施できない可能性があることは、実施形態２で述べたとおりである。そのため、異物検出を行うための処理を複数回実行し、複数の結果から異物を判定することで、より確実な異物検出を実現する。実施形態２では、送電電力制御に関わる各時間を、それぞれ最適な値（時間長）に設定して複数回繰り返すことで、高精度な異物検出を実現した。
しかしながら、実施形態２の方法の場合、複数回の送電電力制御を行う間の送電波形が周期的になるため、特定の周波数帯においてノイズが発生しうる、という課題がある。周期的な波形は、基本波と、高調波に分離されるため、特定の複数の周波数帯において電力の大きな電磁波が観測されることになる。つまり、複数の送電電力制御において、複数の検出処理期間をそれぞれ同一の長さに設定して複数回繰り返すと、送電に使用する周波数帯である、８５ｋＨｚから２０５ｋＨｚの間の周波数以外にも、特定の周波数帯で電力の比較的大きな電磁波が発生しうる。このとき、例えばＴＸ４０２からＲＸ４０１に対して送電する電力が所定値よりも低い場合には、特定周波数帯での電磁波もそれほど大きくならず、問題が生じないケースもある。したがって、送電電力が所定値よりも低い場合は、実施形態２で説明したように、複数の検出処理期間を最適な同一の時間長に設定することで、高精度な異物検出を行うことができる。しかしながら、例えば送電電力が所定値よりも高い場合等は、発生した電磁波が、例えばその他の機器に対して誤動作等を招くノイズになる可能性がある。また、各国の電波法においては、各周波数帯での電力に対して規制値が設定されているが、送電状態によっては、８５ｋＨｚから２０５ｋＨｚの間の周波数以外に発生する電磁波が、上述した規制値以上になってしまうことも考えられる。
上述したような実施形態２の方法の欠点を補うために、本実施形態では、送電電力制御に関わる各時間は異なる長さになるように制御する。以下、詳細について述べる。本実施形態における、複数の波形減衰指標を測定して異物検出を行う場合の送電波形について、図７を用いて説明する。図７に示すように、複数回の波形減衰指標を測定する場合には、通信禁止期間、送電期間、準備期間、送電電力制御期間を複数回繰り返すことになる。本実施形態においては、この時の各期間は異なる長さになるように設定される。つまり、通信禁止期間については、１回目の通信禁止期間、２回目の通信禁止期間、３回目の通信禁止期間・・・、Ｎ回目の通信禁止期間は全て異なる長さに設定される。あるいは、少なくとも１つの通信禁止期間が、その他の通信禁止期間と異なる長さとなるように設定されてもよい。また、送電期間については、１回目の送電期間、２回目の送電期間、３回目の送電期間・・・、Ｎ回目の送電期間は全て異なる長さに設定される。あるいは、少なくとも１つの送電期間が、その他の送電期間と異なる長さとなるように設定されてもよい。また、準備期間については、１回目の準備期間、２回目の準備期間、３回目の準備期間・・・、Ｎ回目の準備期間は全て異なる長さに設定される。あるいは、少なくとも１つの準備期間が、その他の準備期間と異なる長さとなるように設定されてもよい。また、送電電力制御期間については、１回目の送電電力制御期間、２回目の送電電力制御期間、３回目の送電電力制御期間・・・、Ｎ回目の送電電力制御期間は全て異なる長さに設定される。あるいは、少なくとも１つの送電電力制御期間が、その他の送電電力制御期間と異なる長さとなるように設定されてもよい。
なお、上述の例では、各期間の長さについて、それぞれ異なる長さとなるように設定したが、これに限定されない。例えば、検出処理期間に含まれる少なくとも一つの期間の長さが、他の検出処理期間における期間の長さと異なる長さとなるように制御されてもよい。また、検出処理期間全体の長さが、他の検出処理期間の長さと異なる長さとなるように設定されてもよい。
それぞれの期間の設定方法は実施形態１、２で述べた方法を適用可能である。例えば、実施形態１で述べた方法に基づいて、ＴＸ４０２とＲＸ４０１は、それぞれの期間の最適な長さが決定される。ただし、検出処理期間の長さを異ならせるためには、必ずしも毎回最適な期間の長さとする必要はない。例えば、１回目の異物検出の際は、実施形態１で述べた方法により検出処理期間の長さが決定され、２回目以降は、１回目の検出処理期間とは異なる長さとなるように調整された検出処理期間が決定されるようにしてもよい。また、このときの期間の長さの調整方法は、任意の方法により行われてよい。
また例えば、ＴＸ４０２は、ＲＸ４０１から受信される実行要求パケットに含まれる情報に基づいて、検出処理期間を決定する。この場合、ＲＸ４０１は、検出処理期間の長さを決定するための情報を含む実行要求パケットをＴＸ４０２に送信するが、この情報により表される検出処理期間の長さは、検出処理ごとに異なる長さとなる。
以上のように、それぞれの期間を、異なる値（時間長）に設定してそれを複数回繰り返すことで、特定の周波数帯におけるノイズを抑制して、高精度な異物検出を実施することが可能となる。
上述した内容を実行するための、ＲＸ４０１およびＴＸ４０２の処理の流れについて図１４、１５を使用して説明する。図１４はＴＸ４０２が行う処理のフローチャートであり、図１５はＲＸ４０１が行う処理のフローチャートである。
大部分は実施形態２で述べた図１２の送電装置のフローチャート図と、図１３の受電装置のフローチャート図と同様であるため、同一部分に関しては説明を省略し、異なる部分のみ説明する。実施形態２と異なる点は、図１５のＲＸ４０１のフローチャート図におけるＳ１５０４である。送電電力制御に関わる各時間を決定する際に、前回の送電電力制御に関わる時間とは異なる時間を設定する。例えば、２回目の送電電力制御を実行する場合には、１回目の送電電力制御時に設定した送電電力制御に関わる各時間とは異なる時間を設定する。
例えば、ＴＸ４０２とＲＸ４０１の間で通信をして情報のやり取りを行い、送電電力制御に関わる各時間の最大値（最大時間）と最小値（最小時間）を決定する。ＲＸ４０１は、決定された送電電力制御に関わる各時間の最大値（最大時間）と最小値（最小時間）の範囲内において、前回の送電電力制御に関わる時間とは異なる時間を設定するようにする。このようにすることで、実施形態１で述べたように、送電波形の乱れの抑制、リンギングの抑制、安定した通信を行いつつ、高精度な異物検出を実施することが可能となり、かつ、特定の周波数帯において発生する大きなノイズを抑制することも可能となる。
そしてＳ１５０５で、ＲＸ４０１はＴＸ４０２に対して、送電電力制御に関わる各時間を含んだ実行要求パケットを送信する。一方ＴＸ４０２は、ＲＸ４０１から送信される前記実行要求パケットを受信し（Ｓ１４０３でＹｅｓ）、実行要求パケット内の情報に基づいて送電電力制御に関わる各時間を設定する。このときの送電電力制御に関わる各時間は、前回の送電電力制御に関わる時間とは異なる時間を設定することになる。以上のようにＴＸ４０２とＲＸ４０１を制御することにより、少なくとも予め定められた所定の回数分の送電電力制御においては、送電電力制御に関わる各期間の長さは、前回の送電電力制御に関わる各期間とは異なる時間が設定される。
以上のようにすることで、送電電力制御を複数回実行する場合において、送電波形が周期的にならないため、特定の周波数帯において大きなノイズが発生することなく、異物検出を実行することが可能となる。なお、上述した方法により行われた複数回の異物検出かにより得られる波形減衰指標から、異物の有無、あるいは異物が存在する可能性（存在確率）をどのように判定するかの判定方法については、実施形態２で述べた判定方法を、本実施形態にも適用可能である。また、本実施形態は、実施形態２と比較して、複数の検出処理期間の長さが異なるという点において異なる。したがって、実施形態２と異なる点以外の構成については、実施形態２の構成を適用することが可能である。
また、上述したフローチャートでは、ＲＸ４０１が実行要求パケットを送る毎に異物検出が実行される。しかしながらこれに限定されず、例えば、最初の１回のみ実行要求パケットが送信される構成でもよい。この場合、例えば実行要求パケットに、複数回の異物検出に係る検出処理期間の長さを特定するための情報が含まれていてもよい。
また、ＴＸ４０２は、ＲＸ４０１から取得される情報に基づいて、検出処理期間の長さを決定するものとしたが、これに限定されない。例えば、ＴＸ４０２は、検出処理期間に含まれる各期間のうち少なくともいずれかを、予め決められた検出処理期間の長さで、送電電力制御を行ってもよい。ただし、ＴＸ４０２がＲＸ４０１から実行要求パケットを受信するごとに送電電力制御を行う構成である場合は、実行要求パケットを受信するタイミングに応じて、検出処理期間の長さが変動する可能性がある。例えば、ＴＸ４０２が、送電期間において実行要求パケットを受信するタイミングが毎回異なると、送電期間も変動しうる。よって、この構成の場合は、ＲＸ４０１は、複数の検出処理において検出処理期間が異なる長さとなるように、実行要求パケットを送信するように制御する。例えば、複数回の検出処理が行われる場合に、ＲＸ４０１は、検出処理期間が異なる長さとなるように、ランダムな間隔で実行要求パケットを送信する。このように、ＲＸ４０１が実行要求パケットを送信するタイミングを制御することにより、複数の検出処理の検出処理期間を異なる長さにすることができる。
＜実施形態４＞
実施形態２では、送電電力制御に関わる各時間を同一にし、複数回の波形減衰法による異物検出を行う場合について述べた。実施形態３では、送電電力制御に関わる各時間を異なる値（時間）にし、複数回の波形減衰法による異物検出を行う場合について述べた。本実施形態では、実施形態２で述べた方法と、実施形態３で延べた方法を、所定の条件になった場合に切り換える方法について述べる。
実施形態２で述べた、送電電力制御に関わる各時間を同一にし、複数回の波形減衰法による異物検出を行う場合は、ＴＸ４０２は、送電電力制御に関わる各時間を最適な値に設定し、複数回の送電電力制御を行う。このため、実施形態２は、実施形態３の場合に比べて、より高精度な異物検出が可能となる、より短時間で異物検出が可能となる、より安定した通信が可能となる、より高速な通信が可能となる等の効果がある。一方で、実施形態３で述べた、送電電力制御に関わる各時間を異なる値（時間）にし、複数回の波形減衰法による異物検出を行う場合は、実施形態２の場合に比べて、特定の周波数帯でのノイズを抑制することが可能となるという効果がある。
ここで、たとえばＴＸ４０２からＲＸ４０１に対して送電する電力が所定値よりも低い場合には、実施形態２の方法を用いても、特定周波数帯でのノイズはそれほど大きくならず、問題が生じないケースもある。よって、ＴＸ４０２からＲＸ４０１に対して送電する電力が所定値よりも低い場合は、実施形態２の方法を用い、ＴＸ４０２からＲＸ４０１に対して送電する電力が所定値よりも高い場合には、実施形態３の方法を用いるようにしてもよい。
また例えば、上述したＴＸ４０２の送電アンテナとＲＸ４０１の受電アンテナの結合状態が一定以上強く、アンテナ間から漏洩する電力が基準よりも少ないと判断される場合には、実施形態２の方法を用いてもよい。なぜなら、特定周波数帯でのノイズが問題とならないケースもあるからである。よって、ＴＸ４０２の送電アンテナとＲＸ４０１の受電アンテナの結合状態の強さが基準を満たし、漏洩電力が基準よりも小さい場合は、ＴＸ４０２は実施形態２の方法を用いるとする。一方、ＴＸ４０２の送電アンテナとＲＸ４０１の受電アンテナの結合状態の強さが基準を満たさず、漏洩電力が基準よりも大きい場合には、ＴＸ４０２は実施形態３の方法を用いるとする。
なお、このＴＸ４０２の送電アンテナとＲＸ４０１の受電アンテナの結合状態の強さは、以下の２通りにより変動し得る。一つ目は、ＴＸ４０２の送電アンテナとＲＸ４０１の受電アンテナの本来の性能に関する要因である。たとえば、ＴＸ４０２の送電アンテナの大きさ（アンテナ径）と、ＲＸ４０１の受電アンテナの大きさ（アンテナ径）との差が大きいほど、結合が弱くなる可能性がある。ＴＸ４０２の送電アンテナと、ＲＸ４０１の受電アンテナは複数の種類が存在するので、ＴＸ４０２が実施する検出処理期間は、ＴＸ４０２に載置されるＲＸ４０１によって、実施形態２の方法と実施形態３の方法を切り替えるようにしてもよい。
二つ目は、ＴＸ４０２に載置されるＲＸ４０１の位置ずれに関する要因である。例えばＲＸ４０１が、何らかの理由で初期位置から位置がずれると、送電アンテナと受電アンテナの相対位置に変化が生じ、結果としてアンテナ間の結合が位置ずれの前よりも弱くなる可能性がある。よって、ＴＸ４０２あるいはＲＸ４０１は、ＴＸ４０２とＲＸ４０１の相対位置の変化を検知した場合に、ＴＸ４０２が実施する送電電力制御に関わる時間設定は、実施形態２の方法と実施形態３の方法を切り替えるようにしてもよい。ＴＸ４０２とＲＸ４０１の相対位置の変化を検知する方法としては、ＴＸ４０２あるいはＲＸ４０１に実装される光電センサ、渦電流式変位センサ、接触式変位センサ、超音波センサ、画像判別センサ、重量センサ等のセンサによる測定結果を用いる方法がある。またあるいは、時間領域で測定したＴＸ４０２アンテナあるいはＲＸ４０１アンテナのＱ値、あるいは周波数領域で測定したＴＸ４０２アンテナあるいはＲＸ４０１アンテナのＱ値の変化を観測してもよい。あるいは、ＴＸ４０２の送電アンテナ１０５とＲＸ４０１の受電アンテナ２０５間の結合状態（たとえば結合係数）の変化を観測してもよい。
位置ずれの検出に使用されるＱ値を測定する方法としては、例えば以下の方法がある。すなわち、共振周波数の信号（例えば、正弦波、矩形波等）を送信し、当該共振周波数におけるＱ値を測定する方法がある。あるいは、共振周波数近傍の複数の周波数の信号を複数回送信し、それらのＱ値を測定する。あるいは、電気的特性を測定したい複数の周波数のすべての周波数成分、あるいは一部の周波数成分を有する信号（例えば、パルス波）を１回送信し、その測定結果に対して演算処理（例えば、フーリエ変換）を行うことで、複数の周波数におけるＱ値を測定する。あるいは、送電アンテナの共振周波数、共振曲線の鋭さ、あるいは送電アンテナのインダクタ値や、送電アンテナと送電装置上に載置される物体との結合係数、送電装置の送電アンテナを含む送電部の電気的特性等の測定結果を用いてもよい。また、それらは一つの周波数における電気的特性の測定結果を基に判定してもよいし、複数の周波数における電気的特性の測定結果を基に判定してもよい。なお、複数の周波数における電気的特性を測定するための方法としては、電気的特性を測定したい各周波数の信号（例えば、正弦波、矩形波等）を複数回送信し、各々の周波数の信号における電気的特性を測定することで実現可能である。この方法は、送電装置での演算処理を比較的少なくして測定ができるという効果がある。あるいは、電気的特性を測定したい複数の周波数のすべての周波数成分を有する信号（例えば、パルス波）を１回送信し、その測定結果に対して演算処理（例えば、フーリエ変換）を行うことで、複数の周波数における電気的特性を算出することができる。あるいは、電気的特性を測定したい複数の周波数の一部の周波数成分を有する信号を複数回送信し、その測定結果に対して演算処理（例えば、フーリエ変換）を行うことで、複数の周波数における電気的特性を算出することができる。この方法は、測定のための信号を送信する回数を少なくすることができるため、比較的短時間で測定ができるという効果がある。あるいは、ＲＸ４０１がＴＸ４０２から受電する電力の値の変化を観測して、ＴＸ４０２とＲＸ４０１の相対位置の変化を検知してもよい。
また、ＴＸ４０２とＲＸ４０１とが、ＷＰＣ規格とは異なる規格の無線通信（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）等）を行う場合がありうる。この場合、実施形態１の方法を用いると、ＴＸ４０２の送電電力制御で発生するノイズが通信に悪影響を及ぼす可能性がある。よって、ＴＸ４０２とＲＸ４０１が通信を行わない場合は実施形態１の方法を用い、ＴＸ４０２とＲＸ４０１が通信を行う場合は実施形態２の方法を用いるようにしてもよい。あるいは、ＴＸ４０２とＲＸ４０１がＷＰＣ規格とは異なる規格の無線通信を行わない場合は実施形態２の方法を用い、ＴＸ４０２とＲＸ４０１がＷＰＣ規格とは異なる規格の無線通信を行う場合は実施形態３の方法を用いるようにしてもよい。
また、上述したような場合において、実施形態１の方法、実施形態２の方法と実施形態３の方法との使い分けが行われるが、このときに使用する方法の決定は、ＴＸ４０２及びＲＸ４０１のどちらで行われてもよい。
＜その他の実施形態＞
上述した実施形態１～４の内容は、任意に組み合わせて実施されてもよい。また、上述した実施形態においては、ＴＸ４０２が送電電力制御を行い、その波形減衰指標から異物検出を行った。波形減衰指標の一つであるＱ値を測定するその他の方法としては、例えば以下の方法がある。すなわち、複数の周波数成分を有する信号（例えば、パルス波）を送信し、その波形の振幅あるいは減衰状態等を測定し、結果に対して演算処理（例えば、フーリエ変換）を行うことでＱ値を測定する。この方法を上記の実施形態に適用することも可能である。
また、上述した実施形態は、ＲＸ４０１及びＴＸ４０２とは異なる装置により行われてもよい。例えば、ＴＸ４０２が送電を制限する期間における電圧又は電流の測定、及び、測定結果に基づく異物の有無の判定、の少なくともいずれかが、他の装置により行われてもよい。また、検出処理期間の時間長の決定が、他の装置により行われてもよい。また、他の装置が、上述した実施形態で説明した処理をＲＸ４０１及びＴＸ４０２に実施させるように制御してもよい。
本開示は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク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等）によっても実現可能である。また、そのプログラムをコンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録して提供してもよい。
また、図８、９、１２～１５に示すフローチャートの少なくとも一部をハードウェアにより実現してもよい。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を生成すればよい。ＦＰＧＡとは、Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙの略である。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。
また、送電装置および受電装置は例えば、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、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）やスマートフォンなどの情報処理装置であってもよい。
また、本開示の受電装置は、情報端末機器でもよい。例えば、情報端末機器は、受電アンテナから受けた電力が供給される、情報をユーザに表示する表示部（ディスプレイ）を有している。なお、受電アンテナから受けた電力は蓄電部（バッテリ）に蓄積され、そのバッテリから表示部に電力が供給される。この場合、受電装置は、送電装置とは異なる他の装置と通信する通信部を有していてもよい。通信部は、ＮＦＣ通信や、第５世代移動通信システム（５Ｇ）などの通信規格に対応していてもよい。
また、本開示の受電装置が自動車などの車両であってもよい。例えば、受電装置である自動車は、駐車場に設置された送電アンテナを介して充電器（送電装置）から電力を受けとるものであってもよい。また、受電装置である自動車は、道路に埋め込まれた送電アンテナを介して充電器（送電装置）から電力を受けとるものでもよい。このような自動車は、受電した電力はバッテリに供給される。バッテリの電力は、車輪を駆動する発動部（モータ、電動部）に供給されてもよいし、運転補助に用いられるセンサの駆動や外部装置との通信を行う通信部の駆動に用いられてもよい。つまり、この場合、受電装置は、車輪の他、バッテリや、受電した電力を用いて駆動するモータやセンサ、さらには送電装置以外の装置と通信を行う通信部を有していていもよい。さらに、受電装置は、人を収容する収容部を有していてもよい。例えば、センサとしては、車間距離や他の障害物との距離を測るために使用されるセンサなどがある。通信部は、例えば、全地球測位システム（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ、Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ、ＧＰＳ）に対応していてもよい。また、通信部は、第５世代移動通信システム（５Ｇ）などの通信規格に対応していてもよい。また、車両としては、自転車や自動二輪車であってもよい。
また、本開示の受電装置は、電動工具、家電製品などでもよい。受電装置であるこれらの機器は、バッテリの他、バッテリに蓄積された受電電力によって駆動するモータを有していてもよい。また、これらの機器は、バッテリの残量などを通知する通知手段を有していてもよい。また、これらの機器は、送電装置とは異なる他の装置と通信する通信部を有していてもよい。通信部は、ＮＦＣや、第５世代移動通信システム（５Ｇ）などの通信規格に対応していてもよい。
また、本開示の送電装置は、自動車の車両内で、無線電力伝送に対応するスマートフォンやタブレットなどの携帯情報端末機器に対して送電を行う車載用充電器であってもよい。このような車載用充電器は、自動車内のどこに設けられていてもよい。例えば、車載用充電器は、自動車のコンソールに設置されてもよいし、インストルメントパネル（インパネ、ダッシュボード）や、乗客の座席間の位置や天井、ドアに設置されてもよい。ただし、運転に支障をきたすような場所に設置されないほうがよい。また、送電装置が車載用充電器の例で説明したが、このような充電器が、車両に配置されるものに限らず、電車や航空機、船舶等の輸送機に設置されてもよい。この場合の充電器も、乗客の座席間の位置や天井、ドアに設置されてもよい。
また、車載用充電器を備えた自動車等の車両が、送電装置であってもよい。この場合、送電装置は、車輪と、バッテリとを有し、バッテリの電力を用いて、送電回路部や送電アンテナにより受電装置に電力を供給する。
＜その他＞
上述した実施形態の開示は、以下の構成、方法、及びプログラムを含む。
（構成１）
アンテナを使用して受電装置へ無線により送電する送電手段と、
前記送電手段により前記受電装置へ送電される電力が制限される送電制限期間の少なくとも２以上の時点における前記アンテナにおける電圧及び電流の少なくとも何れかを測定する測定処理を行う測定手段と、
前記測定手段により第１の測定処理と第２の測定処理とが行われる場合、前記第１の測定処理に係る処理期間と、前記第２の測定処理に係る処理期間とが同一の長さとなるように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。
（構成２）
前記受電装置と通信を行う通信手段を有し、
前記測定手段は、前記通信手段により前記受電装置から所定の信号が受信されたことに応じて、前記測定処理を行う
ことを特徴とする構成１に記載の送電装置。
（構成３）
前記測定手段は、前記通信手段により前記所定の信号が受信されるごとに前記測定処理を行う
ことを特徴とする構成２に記載の送電装置。
（構成４）
前記測定手段は、前記通信手段により前記所定の信号が受信されたことに応じて、前記第１の測定処理及び前記第２の測定処理を含む複数の前記測定処理を行う
ことを特徴とする構成２又は３に記載の送電装置。
（構成５）
前記所定の信号は、前記送電制限期間を決定するための情報を含む
ことを特徴とする構成２乃至４のいずれか１項に記載の送電装置。
（構成６）
前記所定の信号は、前記通信手段により行われる通信が制限される通信制限期間を決定するための情報を含む
ことを特徴とする構成２乃至５のいずれか１項に記載の送電装置。
（構成７）
前記所定の信号は、前記受電装置が前記送電装置から受電した電力の大きさを示す信号である
ことを特徴とする構成２乃至６のいずれか１項に記載の送電装置。
（構成８）
前記制御手段は、前記所定の信号に基づいて前記処理期間の長さを決定する
ことを特徴とする構成２乃至７のいずれか１項に記載の送電装置。
（構成９）
前記処理期間は、前記通信手段により行われる通信が制限される通信制限期間を含み、
前記制御手段は、前記第１の測定処理に係る通信制限期間と前記第２の測定処理に係る通信制限期間とが同一の長さとなるように制御する
ことを特徴とする構成２乃至８のいずれか１項に記載の送電装置。
（構成１０）
前記処理期間は、前記通信手段により前記所定の信号が受信されてから前記送電手段により送電される電力の制限が開始されるまでの所定の期間を含み、
前記制御手段は、前記第１の測定処理に係る前記所定の期間と前記第２の測定処理に係る前記所定の期間とが同一の長さとなるように制御する
ことを特徴とする構成２乃至９のいずれか１項に記載の送電装置。
（構成１１）
前記処理期間は、前記送電制限期間を含み、
前記制御手段は、前記第１の測定処理に係る送電制限期間と前記第２の測定処理に係る送電制限期間とが同一の長さとなるように制御する
ことを特徴とする構成１乃至１０のいずれか１項に記載の送電装置。
（構成１２）
前記第１の測定処理及び前記第２の測定処理を含む複数の前記測定処理の結果に基づいて、受電装置とは異なる物体を検出する検出手段を有する
ことを特徴とする構成１乃至１１のいずれか１項に記載の送電装置。
（構成１３）
前記検出手段は、前記第１の測定処理及び前記第２の測定処理を含む複数の測定処理における複数の測定結果のうち、所定の条件を満たす測定結果の数が所定数よりも大きいことに応じて、前記受電装置とは異なる物体を検出する
ことを特徴とする構成１２に記載の送電装置。
（構成１４）
前記所定の条件は、前記測定結果に基づいて取得される電圧の減衰量及び減衰率の少なくともいずれかが閾値よりも大きいことである
ことを特徴とする構成１３に記載の送電装置。
（構成１５）
前記所定の条件は、前記測定結果に基づいて取得される電流の減衰量及び減衰率の少なくともいずれかが閾値よりも大きいことである
ことを特徴とする構成１３又は１４に記載の送電装置。
（構成１６）
前記所定の条件は、前記測定結果に基づいて取得される品質係数が閾値よりも小さいことである
ことを特徴とする構成１３乃至１５のいずれか１項に記載の送電装置。
（構成１７）
前記検出手段による検出処理の結果に応じて、前記受電装置とは異なる物体が存在する、前記受電装置とは異なる物体が存在する可能性がある、及び、前記受電装置とは異なる物体が存在する確率、のうち少なくともいずれかを出力する出力手段
を有する
ことを特徴とする構成１２乃至１６のいずれか１項に記載の送電装置。
（構成１８）
受電装置であって、
アンテナを使用して送電装置から無線により受電する受電手段と、
前記送電装置と通信する通信手段と、
前記送電装置により行われる所定の処理であって、前記受電装置とは異なる物体を検出するための前記所定の処理に係る処理期間の長さを決定する決定手段と、
前記決定手段により決定される処理期間の長さを前記送電装置に通知するための所定の信号が前記通信手段により前記送電装置に送信されるように制御する制御手段と、を有し、
前記決定手段は、前記送電装置により第１の所定の処理と第２の所定の処理とが行われる場合、前記第１の所定の処理に係る処理期間と前記第２の所定の処理に係る処理期間とが同一の長さとなるように前記処理期間の長さを決定する
ことを特徴とする受電装置。
（構成１９）
前記処理期間は、前記所定の処理において前記送電装置により送電される電力が制限される送電制限期間を含み、
前記決定手段は、前記第１の所定の処理に係る送電制限期間と前記第２の所定の処理に係る送電制限期間とが同一の長さとなるように、前記処理期間の長さを決定する
ことを特徴とする構成１８に記載の受電装置。
（構成２０）
前記処理期間は、前記所定の処理において前記通信手段により行われる通信が制限される通信制限期間を含み、
前記決定手段は、前記第１の所定の処理に係る通信制限期間と前記第２の所定の処理に係る送電制限期間とが同一の長さとなるように、前記処理期間の長さを決定する
ことを特徴とする構成１８又は１９に記載の受電装置。
（方法２１）
送電装置の制御方法であって、
アンテナを使用して前記送電装置から受電装置へ無線により送電される電力が制限される送電制限期間の少なくとも２以上の時点における前記アンテナにおける電圧及び電流の少なくとも何れかを測定する測定処理を行う測定工程と、
前記測定工程において第１の測定処理と第２の測定処理とが行われる場合、前記第１の測定処理に係る処理期間と、前記第２の測定処理に係る処理期間とが同一の長さとなるように制御する制御工程と
を有することを特徴とする制御方法。
（方法２２）
受電装置の制御方法であって、
アンテナを使用して送電装置から無線により受電する前記受電装置とは異なる物体を検出するための所定の処理に係る処理期間の長さを決定する決定工程と、
前記決定工程において決定される処理期間の長さを前記送電装置に通知するための所定の信号が前記送電装置に送信されるように制御する制御工程と、を有し、
前記決定工程においては、前記送電装置により第１の所定の処理と第２の所定の処理とが行われる場合、前記第１の所定の処理に係る処理期間と前記第２の所定の処理に係る処理期間とが同一の長さとなるように前記処理期間の長さが決定される
ことを特徴とする制御方法。
（プログラム）
コンピュータを、構成１乃至１７のいずれか１項に記載の送電装置、又は、構成１８乃至２０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。
４０２ 送電装置
１０１ 制御部
１０３ 送電部

Claims (23)

  1. アンテナを使用して受電装置へ無線により送電する送電手段と、
    前記送電手段により前記受電装置へ送電される電力が制限される送電制限期間の少なくとも２以上の時点における前記アンテナにおける電圧及び電流の少なくとも何れかを測定する測定処理を行う測定手段と、
    前記測定手段により第１の測定処理と第２の測定処理とが行われる場合、前記第１の測定処理に係る処理期間と、前記第２の測定処理に係る処理期間とが同一の長さとなるように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. 前記受電装置と通信を行う通信手段を有し、
    前記測定手段は、前記通信手段により前記受電装置から所定の信号が受信されたことに応じて、前記測定処理を行う
    ことを特徴とする請求項１に記載の送電装置。
  3. 前記測定手段は、前記通信手段により前記所定の信号が受信されるごとに前記測定処理を行うことを特徴とする請求項２に記載の送電装置。
  4. 前記測定手段は、前記通信手段により前記所定の信号が受信されたことに応じて、前記第１の測定処理及び前記第２の測定処理を含む複数の前記測定処理を行うことを特徴とする請求項２に記載の送電装置。
  5. 前記所定の信号は、前記送電制限期間を決定するための情報を含むことを特徴とする請求項２に記載の送電装置。
  6. 前記所定の信号は、前記通信手段により行われる通信が制限される通信制限期間を決定するための情報を含むことを特徴とする請求項２に記載の送電装置。
  7. 前記所定の信号は、前記受電装置が前記送電装置から受電した電力の大きさを示す信号であることを特徴とする請求項２に記載の送電装置。
  8. 前記制御手段は、前記所定の信号に基づいて前記処理期間の長さを決定することを特徴とする請求項２に記載の送電装置。
  9. 前記処理期間は、前記通信手段により行われる通信が制限される通信制限期間を含み、
    前記制御手段は、前記第１の測定処理に係る通信制限期間と前記第２の測定処理に係る通信制限期間とが同一の長さとなるように制御することを特徴とする請求項２に記載の送電装置。
  10. 前記処理期間は、前記通信手段により前記所定の信号が受信されてから前記送電手段により送電される電力の制限が開始されるまでの所定の期間を含み、
    前記制御手段は、前記第１の測定処理に係る前記所定の期間と前記第２の測定処理に係る前記所定の期間とが同一の長さとなるように制御することを特徴とする請求項２に記載の送電装置。
  11. 前記処理期間は、前記送電制限期間を含み、
    前記制御手段は、前記第１の測定処理に係る送電制限期間と前記第２の測定処理に係る送電制限期間とが同一の長さとなるように制御することを特徴とする請求項１に記載の送電装置。
  12. 前記第１の測定処理及び前記第２の測定処理を含む複数の前記測定処理の結果に基づいて、受電装置とは異なる物体を検出する検出手段を有することを特徴とする請求項１に記載の送電装置。
  13. 前記検出手段は、前記第１の測定処理及び前記第２の測定処理を含む複数の測定処理における複数の測定結果のうち、所定の条件を満たす測定結果の数が所定数よりも大きいことに応じて、前記受電装置とは異なる物体を検出することを特徴とする請求項１２に記載の送電装置。
  14. 前記所定の条件は、前記測定結果に基づいて取得される電圧の減衰量及び減衰率の少なくともいずれかが閾値よりも大きいことであることを特徴とする請求項１３に記載の送電装置。
  15. 前記所定の条件は、前記測定結果に基づいて取得される電流の減衰量及び減衰率の少なくともいずれかが閾値よりも大きいことであることを特徴とする請求項１３に記載の送電装置。
  16. 前記所定の条件は、前記測定結果に基づいて取得される品質係数が閾値よりも小さいことであることを特徴とする請求項１３に記載の送電装置。
  17. 前記検出手段による検出処理の結果に応じて、前記受電装置とは異なる物体が存在する、前記受電装置とは異なる物体が存在する可能性がある、及び、前記受電装置とは異なる物体が存在する確率、のうち少なくともいずれかを出力する出力手段を有することを特徴とする請求項１２に記載の送電装置。
  18. 受電装置であって、
    アンテナを使用して送電装置から無線により受電する受電手段と、
    前記送電装置と通信する通信手段と、
    前記送電装置により行われる所定の処理であって、前記受電装置とは異なる物体を検出するための前記所定の処理に係る処理期間の長さを決定する決定手段と、
    前記決定手段により決定される処理期間の長さを前記送電装置に通知するための所定の信号が前記通信手段により前記送電装置に送信されるように制御する制御手段と、を有し、
    前記決定手段は、前記送電装置により第１の所定の処理と第２の所定の処理とが行われる場合、前記第１の所定の処理に係る処理期間と前記第２の所定の処理に係る処理期間とが同一の長さとなるように前記処理期間の長さを決定する
    ことを特徴とする受電装置。
  19. 前記処理期間は、前記所定の処理において前記送電装置により送電される電力が制限される送電制限期間を含み、
    前記決定手段は、前記第１の所定の処理に係る送電制限期間と前記第２の所定の処理に係る送電制限期間とが同一の長さとなるように、前記処理期間の長さを決定する
    ことを特徴とする請求項１８に記載の受電装置。
  20. 前記処理期間は、前記所定の処理において前記通信手段により行われる通信が制限される通信制限期間を含み、
    前記決定手段は、前記第１の所定の処理に係る通信制限期間と前記第２の所定の処理に係る送電制限期間とが同一の長さとなるように、前記処理期間の長さを決定する
    ことを特徴とする請求項１８に記載の受電装置。
  21. 送電装置の制御方法であって、
    アンテナを使用して前記送電装置から受電装置へ無線により送電される電力が制限される送電制限期間の少なくとも２以上の時点における前記アンテナにおける電圧及び電流の少なくとも何れかを測定する測定処理を行う測定工程と、
    前記測定工程において第１の測定処理と第２の測定処理とが行われる場合、前記第１の測定処理に係る処理期間と、前記第２の測定処理に係る処理期間とが同一の長さとなるように制御する制御工程と
    を有することを特徴とする制御方法。
  22. 受電装置の制御方法であって、
    アンテナを使用して送電装置から無線により受電する前記受電装置とは異なる物体を検出するための所定の処理に係る処理期間の長さを決定する決定工程と、
    前記決定工程において決定される処理期間の長さを前記送電装置に通知するための所定の信号が前記送電装置に送信されるように制御する制御工程と、を有し、
    前記決定工程においては、前記送電装置により第１の所定の処理と第２の所定の処理とが行われる場合、前記第１の所定の処理に係る処理期間と前記第２の所定の処理に係る処理期間とが同一の長さとなるように前記処理期間の長さが決定される
    ことを特徴とする制御方法。
  23. コンピュータを、請求項１乃至１７のいずれか１項に記載の送電装置、又は、請求項１８乃至２０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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