JP5470764B2 - 受電制御装置、受電装置、及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、受電制御装置、受電装置、及び電子機器等に関する。

近年、電磁誘導を利用し、金属部分の接点がなくても電力伝送を可能にする無接点電力伝送（非接触電力伝送）が脚光を浴びている、この無接点電力伝送の適用例として、携帯電話機や家庭用機器（例えば電話機の子機）の充電などが提案されている。

このような無接点電力伝送の従来技術として特許文献１がある。この特許文献１では、受電装置（２次側）と送電装置（１次側）との間で認証コードを送受信することでＩＤ認証を実現し、異物等の挿入を検出している。
特開２００６−６０９０９号公報

しかしながら、特許文献１の従来技術では、送電側と受電側との間での適正な無接点電力伝送の実現のために、認証コードの通信は行われているが、それよりも上層のアプリケーションレベルでのデータ通信については想定されていなかった。このため、例えば電子機器の充電期間等を有効活用して、送電側ホスト、受電側ホスト間でのデータ通信を行うことができなかった。特に、送電装置から受電装置への通常送電を開始した後に、受電装置の負荷が有するバッテリの満充電が検出された後における、送電側ホスト、受電側ホスト間でのデータ通信については、全く想定されていなかった。

本発明の幾つかの態様によれば、送電側ホスト、受電側ホスト間での適正なデータ通信を実現できる受電制御装置、受電装置、及び電子機器を提供できる。

本発明は、１次コイルと２次コイルを電磁的に結合させて送電装置から受電装置に対して電力を伝送し、前記受電装置の負荷に対して電力を供給する無接点電力伝送システムの前記受電装置を制御する受電制御装置であって、受電制御装置の制御を行う制御部と、受電側ホストと通信を行うためのホストインターフェースとを含み、前記制御部は、所定の制御フラグが第１の状態である場合には、前記負荷が有するバッテリの満充電検出後に、前記受電側ホストと送電側ホストとの間の通信要求を受け付ける受電制御装置に関係する。

本発明によれば、所定の制御フラグが第１の状態である場合には、受電制御装置の制御部が、バッテリの満充電の検出後に、受電側ホストと送電側ホストとの間の通信要求を受け付けるので、バッテリの満充電後でも、受電側と送電側のホスト間でのデータ通信が可能になる。

また本発明では、前記ホストインターフェースを介して前記受電側ホストがアクセス可能なレジスタ部を含み、前記レジスタ部は、前記制御フラグを記憶する制御レジスタを含み、前記制御部は、前記ホストインターフェースを介して前記受電側ホストにより前記制御レジスタの前記制御フラグが前記第１の状態に設定された場合に、前記通信要求を受け付けることとしてもよい。

このようにすれば、受電側ホストによって、制御レジスタの制御フラグが第１の状態に設定された場合に、受電側ホストと送電側ホストとの間の通信要求を受け付けるようにすることができる。このため、バッテリの満充電後でも、受電側ホストが制御フラグを制御することによって、受電側と送電側のホスト間におけるデータ通信を可能にすることができる。

また本発明では、前記制御部は、前記バッテリの満充電検出後に、前記ホストインターフェースを介して前記受電側ホストが前記通信要求の割り込み要求を行った場合に、通信モードに移行することとしてもよい。

このようにすれば、バッテリの満充電検出後に、受電側ホストから通信要求の割り込み要求があったら、受電装置が通信モードに移行することができる。

また本発明では、前記制御部は、前記通信モードに移行した場合に、前記受電側ホストからの前記割り込み要求を前記送電側ホストに通知するための割り込みコマンドを、前記送電装置に送信することとしてもよい。

このようにすれば、受電装置が通信モードに移行した場合に、受電側ホストからの割り込み要求を、送電側ホストに通知できるようになる。

また本発明では、前記制御部は、前記バッテリの満充電検出後に、前記送電側ホストが発行した通信要求コマンドを前記送電装置から受信した場合に、通信モードに移行することとしてもよい。

このようにすれば、バッテリの満充電検出後に、通信要求コマンドを送電装置から受信した場合に、通信モードに移行することができる。

また本発明では、前記制御部は、前記通信モードにおいて、前記送電装置から充電コマンドを受信した場合に、前記通信モードから充電モードに移行することとしてもよい。

このようにすれば、通信モードの間に充電コマンドを送電装置から受信したら、受電装置を通信モードから充電モードに切り換えることができる。

また本発明では、前記制御部は、前記制御フラグが第２の状態である場合には、前記バッテリの満充電検出後に、前記バッテリの満充電を通知する満充電検出コマンドを前記送電装置に送信することとしてもよい。

このようにすれば、制御フラグが第２の状態である場合には、バッテリの満充電検出後に、満充電検出コマンドを送電装置に送信することによって、バッテリが満充電であることを送電側に通知して、送電停止することができる。

また本発明では、前記制御部は、前記バッテリの満充電検出後に、前記制御フラグが前記第１、第２の状態のいずれの状態であるかに関わらずに、前記バッテリへの電力供給をオフにする制御を行うこととしてもよい。

このようにすれば、バッテリの満充電後に、バッテリへの電力供給をオフにするので、余分な電力消費を低減できる。

また本発明では、前記制御部は、前記バッテリの満充電検出により通常送電が停止し、満充電検出後の待機フェーズに移行した前記送電装置から再充電確認コマンドを受信した場合に、前記バッテリの充電状態を知らせる応答コマンドを前記送電装置に送信する再充電確認処理部を含むこととしてもよい。

このようにすれば、満充電検出後に送電を停止して、バッテリの再充電確認処理を定期的に実行できるようになり、省電力化等を図れる。

また本発明では、前記再充電確認処理部は、前記満充電検出後の待機フェーズにおいて前記送電装置が定期的に再充電確認用の仮送電を行った場合に、前記再充電確認用の仮送電の期間において、前記再充電確認コマンドの受信と前記応答コマンドの送信を行うこととしてもよい。

このようにすれば、再充電確認用の仮送電の期間において、再充電確認処理を実行できるようになる。

また本発明は、上記のいずれかに記載の受電制御装置と、前記２次コイルの誘起電圧を直流電圧に変換する受電部とを含む受電装置に関係する。

また本発明は、上記に記載の受電装置と、前記受電装置により電力が供給される負荷とを含む電子機器に関係する。

また本発明は、１次コイルと２次コイルを電磁的に結合させて送電装置から受電装置に対して電力を伝送し、前記受電装置の負荷に対して電力を供給する無接点電力伝送システムの前記送電装置に設けられる送電制御装置であって、送電制御装置の制御を行う制御部と、送電側ホストと通信を行うためのホストインターフェースを含み、前記制御部は、前記負荷が有するバッテリの満充電検出後の待機フェーズにおいて、前記送電側ホストが所定コマンドを発行した場合又は所定信号を出力した場合に、前記満充電検出後の待機フェーズを解除する送電制御装置に関係する。

本発明によれば、バッテリの満充電検出後の待機フェーズにおいて、送電側ホストが所定コマンドを発行等した場合に、満充電検出後の待機フェーズを解除して、例えばホスト間の通信等を実行できるようになる。

また本発明では、前記所定コマンド又は前記所定信号は、リセットフェーズへの移行を指示するコマンド又は信号であり、前記制御部は、前記送電側ホストが前記所定コマンドを発行した場合又は前記所定信号を出力した場合に、前記満充電検出後の待機フェーズからリセットフェーズに移行することとしてもよい。

このようにすれば、送電側ホストが所定コマンドとして、リセットフェーズへの移行を指示するコマンドを発行等した場合に、満充電検出後の待機フェーズを解除して、リセットフェーズに移行できるようになる。

また本発明では、前記制御部は、前記リセットフェーズの後に、充電モードに移行し、前記充電モードにおいて、前記送電側ホストと受電側ホストとの間での通信を要求する通信要求が行われた場合に、前記充電モードから通信モードに移行することとしてもよい。

このようにすれば、受電モード期間に送電側と受電側のホスト間での通信要求が実行されると、送電側と受電側のホスト間の通信が可能な通信モードに移行されるようになるので、ホスト間の通信を実行できるようになる。

また本発明では、前記制御部は、前記満充電検出後の待機フェーズにおいて、前記バッテリの再充電確認処理を定期的に行う再充電確認処理部を含むこととしてもよい。

このようにすれば、満充電検出後に送電を停止して、バッテリの再充電確認処理を定期的に実行できるようになり、省電力化等を図れる。

また本発明では、前記再充電確認処理部は、前記再充電確認用の仮送電の期間において、前記再充電確認処理を行うこととしてもよい。

このようにすれば、再充電確認用の仮送電の期間において、再充電確認処理を実行できるようになる。

また本発明は、上記のいずれかに記載の送電制御装置と、交流電圧を生成して前記１次コイルに供給する送電部とを含む送電装置に関係する。

また本発明は、上記に記載の送電装置を含む電子機器に関係する。

以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお以下に説明する本実施形態は特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。

１．電子機器
図１（Ａ）に本実施形態の無接点電力伝送手法が適用される電子機器の例を示す。電子機器の１つである充電器５００（クレードル）は、送電装置１０を有する。また、電子機器の１つである携帯電話機５１０は、受電装置４０を有する。また、携帯電話機５１０は、ＬＣＤなどの表示部５１２、ボタン等で構成される操作部５１４、マイク５１６（音入力部）、スピーカ５１８（音出力部）、アンテナ５２０を有する。

充電器５００には、ＡＣアダプタ５０２を介して電力が供給され、この電力が無接点電力伝送により送電装置１０から受電装置４０に送電される。これにより、携帯電話機５１０のバッテリを充電したり、携帯電話機５１０内のデバイスを動作させることができる。

なお、本実施形態が適用される電子機器は、携帯電話機５１０に限定されない。例えば、腕時計、コードレス電話器、シェーバー、電動歯ブラシ、リストコンピュータ、ハンディターミナル、携帯情報端末、電動自転車、或いはＩＣカードなどの種々の電子機器に適用できる。

図１（Ｂ）に模式的に示すように、送電装置１０から受電装置４０への電力伝送は、送電装置１０側に設けられた１次コイルＬ１（送電コイル）と、受電装置４０側に設けられた２次コイルＬ２（受電コイル）を電磁的に結合させて電力伝送トランスを形成することで実現される。これにより非接触での電力伝送が可能になる。

なお、図１（Ｂ）では、１次コイルＬ１、２次コイルＬ２は、平面上でスパイラル状にコイル線を巻くことで形成された例えば空芯の平面コイルになっている。しかしながら、本実施形態のコイルは、これに限定されず、１次コイルＬ１と２次コイルＬ２を電磁的に結合させて電力を伝送できるものであれば、その形状・構造等は問わない。

例えば、図１（Ｃ）では、磁性体コアに対してＸ軸回りでコイル線をスパイラル状に巻くことで１次コイルＬ１が形成されている。携帯電話機５１０に設けられた２次コイルＬ２も同様である。本実施形態では、図１（Ｃ）のようなコイルにも適用可能である。なお、図１（Ｃ）の場合に、１次コイルＬ１や２次コイルＬ２として、Ｘ軸回りにコイル線を巻いたコイルに加えて、Ｙ軸周りにコイル線を巻いたコイルを組み合わせてもよい。

２．構成
図２に本実施形態の送電装置１０、送電制御装置２０、受電装置４０、受電制御装置５０の構成例を示す。図１（Ａ）の充電器５００などの送電側の電子機器は、図２の送電装置１０と送電側のホスト２を含む。また携帯電話機５１０などの受電側の電子機器は、受電装置４０と負荷９０（本負荷）と受電側のホスト４を含むことができる。これらのホスト（ホストプロセッサ）２、４は、例えばＣＰＵ、アプリケーションプロセッサ、ＡＳＩＣ回路等により実現でき、例えば、送電側や受電側の電子機器の全体的な制御処理などの各種処理を行う。そして、図２の構成により、例えば１次コイルＬ１と２次コイルＬ２を電磁的に結合させて送電装置１０から受電装置４０に対して電力を伝送し、負荷９０に対して電力を供給する無接点電力伝送（非接触電力伝送）システムが実現される。

送電装置１０（送電モジュール、１次モジュール）は、１次コイルＬ１、送電部１２、送電制御装置２０を含むことができる。なお、送電装置１０や送電制御装置２０は、図２の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素（例えば波形モニタ回路）を追加したり、接続関係を変更するなどの種々の変形実施が可能である。例えば、送電部１２を送電制御装置２０に内蔵させてもよい。

１次コイルＬ１（送電側コイル）は、２次コイルＬ２（受電側コイル）と電磁結合して電力伝送用トランスを形成する。例えば電力伝送が必要なときには、図１（Ａ）、図１（Ｂ）に示すように、充電器５００の上に携帯電話機５１０を置き、１次コイルＬ１の磁束が２次コイルＬ２を通るような状態にする。一方、電力伝送が不要なときには、充電器５００と携帯電話機５１０を物理的に離して、１次コイルＬ１の磁束が２次コイルＬ２を通らないような状態にする。

送電部１２は、電力伝送時には所定周波数の交流電圧を生成し、データ転送時にはデータに応じて周波数が異なる交流電圧を生成して、１次コイルＬ１に供給する。この送電部１２は、１次コイルＬ１の一端を駆動する第１の送電ドライバと、１次コイルＬ１の他端を駆動する第２の送電ドライバと、１次コイルＬ１と共に共振回路を構成する少なくとも１つのコンデンサを含むことができる。そして送電部１２が含む第１、第２の送電ドライバの各々は、例えばパワーＭＯＳトランジスタにより構成されるインバータ回路（バッファ回路）であり、送電制御装置２０により制御される。

図２では、送電側から受電側へのデータ通信は、周波数変調により実現し、受電側から送電側へのデータ通信は、負荷変調により実現している。

具体的には、図３（Ａ）に示すように、送電部１２は、例えばデータ「１」を受電側に対して送信する場合には、周波数ｆ１の交流電圧を生成し、データ「０」を送信する場合には、周波数ｆ２の交流電圧を生成する。そして受電側の検出回路５９が、この周波数の変化を検出することで、データ「１」、「０」を判別する。これにより、送電側から受電側への周波数変調によるデータ通信が実現される。

一方、受電側の負荷変調部４６は、送信するデータに応じて受電側の負荷を可変に変化させて、図３（Ｂ）に示すように１次コイルＬ１の誘起電圧の信号波形を変化させる。例えばデータ「１」を送電側に対して送信する場合には、受電側を高負荷状態にし、データ「０」を送信する場合には、受電側を低負荷状態にする。そして送電側の負荷状態検出回路３０が、この受電側の負荷状態の変化を検出することで、データ「１」、「０」を判別する。これにより、受電側から送電側への負荷変調によるデータ通信が実現される。

なお、図３（Ａ）、図３（Ｂ）では、送電側から受電側へのデータ通信を周波数変調により実現し、受電側から送電側へのデータ通信を負荷変調により実現しているが、これ以外の変調方式や他の方式を採用してもよい。即ち、当該データ通信における各種情報の送受信方法は、非接触方式で情報の送受信を実行する方式であれば、負荷変調方式に限定されない。例えば、受電側及び送電側にそれぞれＲＦ−ＩＤタグを設けて、これらのＲＦ−ＩＤタグを介して、伝送条件情報や通信条件情報を送電側が受電側から受信するようにしてもよい。

送電制御装置２０は、送電装置１０の各種制御を行う装置であり、集積回路装置（ＩＣ）やマイクロコンピュータとそのプログラムなどにより実現できる。この送電制御装置２０は、制御部２２、レジスタ部２３、ホストＩ／Ｆ（インターフェース）２７、負荷状態検出回路３０を含むことができる。なお、これらの構成要素の一部（例えば負荷状態検出回路）を省略したり、他の構成要素を追加するなどの変形実施も可能である。

制御部２２（送電側）は、送電制御装置２０や送電装置１０の制御を行うものである。この制御部２２は、例えばゲートアレイなどのＡＳＩＣ回路により実現したり、マイクロコンピュータ及びマイクロコンピュータ上で動作するプログラムなどにより実現できる。この制御部２２は、送電部１２を用いた送電の制御を行ったり、レジスタ部２３の制御を行ったり、負荷状態検出回路３０を制御する。具体的には、電力伝送、負荷状態検出（データ検出、異物検出、取り去り検出等）、周波数変調などに必要な各種のシーケンス制御や判定処理を行う。

制御部２２は、送電シーケンス制御部１００、送信制御部１０２、受信制御部１０４、検知判定部１０６、定期認証判定部１０８、及び再充電確認処理部１０９を含む。送電シーケンス制御部１００は、無接点電力伝送の送電（通常送電、仮送電）についてのシーケンス制御を行う。送信制御部１０２は、例えば周波数変調により受電側にデータを送信する処理の制御を行う。受信制御部１０４は、例えば負荷復調により受電側からデータを受信する処理の制御を行う。検知判定部１０６は、負荷状態検出回路３０が受電側の負荷状態の検出を行った場合に、その検出情報に基づいて、データ検出、異物検出、取り去り検出などの検知判定を行う。定期認証判定部１０８は、通常送電開始後に受電側が例えば定期認証を行った場合に、適正な定期認証が行われたか否かの判定処理を行う。再充電確認処理部１０９は、受電側の負荷９０のバッテリ９４の満充電の検出後の待機フェーズにおいて、バッテリ９４の再充電の確認処理を定期的に行う。

レジスタ部２３（記憶部）は、各種の情報を記憶するものであり、例えば、ＲＡＭやＤフリップフロップ、或いはフラッシュメモリやマスクＲＯＭなどの不揮発性メモリにより実現できる。本実施形態では、レジスタ部２３は、送電側のホスト２がホストＩ／Ｆ２７を介してアクセス（書き込み、読み出し）可能になっており、情報レジスタ１１０、ステータスレジスタ１１２、コマンドレジスタ１１４、割り込みレジスタ１１６、データレジスタ１１８、及び制御レジスタ１１９を含む。

情報レジスタ１１０は、無接点電力伝送の伝送条件や通信条件等の情報を記憶するためのレジスタである。例えば駆動周波数、駆動電圧のパラメータや、受電側の負荷状態の検出のためのパラメータ（しきい値）などを記憶する。

ステータスレジスタ１１２は、送電状態や通信状態などの各種状態をホスト２が確認するためのレジスタである。ステータスレジスタ１１２は、無接点電力伝送の送電状態をホスト２が確認するためのビット（レジスタ）を有する。例えば、後述するように、１次コイルＬ１が駆動されて送電状態であることを確認（通知）するためのビットや、送電エラーを確認するためのビットを有する。具体的には、ステータスレジスタ１１２は、受電側のバッテリ９４の充電状態をホスト２が確認するためのビットを有する。例えば、受電側のバッテリ９４が満充電状態であり、満充電モードに移行したことを確認するためのビットや、送電側のシーケンスのステートが充電フェーズであることを確認するためのビットを有する。このようなビットを設けることで、ホスト２は、ホスト間通信のために設けられたレジスタ部２３を有効活用して、無接点電力伝送の送電状態やバッテリ９４の充電状態等の確認も可能になり、よりインテリジェントな制御の実現が可能になる。

コマンドレジスタ１１４は、送電側のホスト２が各種コマンドを書き込むためのレジスタである。

割り込みレジスタ１１６は、各種の割り込みのためのレジスタであり、例えば各割り込みのイネーブル／ディスエーブルを設定するためのレジスタや、割り込み要因をホスト２に通知するためのレジスタを有する。この割り込みレジスタ１１６は、受電側のホスト４がコマンドを発行し、そのコマンドを受信した場合に、コマンドの受信を送電側のホスト２に通知するためのビットを有する。例えば、データ転送コマンド（ＤＡＴＡ０、ＤＡＴＡ１）、通信割り込みコマンド（ＩＮＴ）、ハンドシェークコマンド（ＡＣＫ、ＮＡＫ）を受信した場合に、その受信をホスト２に通知するためのビットを有する。このようにすれば、このような割り込みの通知が来るまでは、ホスト２は、他の処理を行うことが可能になるため、ホスト２の処理負荷の軽減等を図れる。

また、割り込みレジスタ１１６は、バッテリ９４の充電開始をホスト２に通知するためのビットを有する。このようなビットを設ければ、ホスト２は、充電開始のタイミングを把握することができ、把握されたタイミングに基づいて、アプリケーションレベルでの各種制御を実現できるようになる。

データレジスタ１１８は、送信データや受信データをバッファリングするためのレジスタである。制御レジスタ１１９は、制御部２２が各種の制御フラグを書き込むためのレジスタである。

ホストＩ／Ｆ２７は、送電側のホスト２と通信を行うためのインターフェースであり、図２ではＩ２Ｃ（Inter Integrated Circuit）により通信が実現される。ここでホスト２は、送電側の電子機器（充電器）に搭載されるＣＰＵなどである。

Ｉ２Ｃは、同一基板内等の近距離に配置された複数のデバイス間でデータのやり取りを行うための通信方式であり、複数のデバイス間でＳＤＡ(serial data）とＳＣＬ(serial clock)の２本の信号線をバスとして共有して通信が行われる。具体的には、１つのデバイスをマスタ（ホスト）にして、それに対してスレーブとなる複数のデバイスをバス接続することによって通信を実現する。また、スレーブ側はＸＩＮＴ（external Interrupt）を用いてマスタに対して割り込みをかけることができる。或いは、Ｉ２Ｃバス上からの割り込みリクエストをかけることもできる。なお、ホスト・ホストＩ／Ｆ間の通信方式は、Ｉ２Ｃには限定されず、Ｉ２Ｃと同様の思想に基づく通信方式や、通常のシリアルインターフェースやパラレルインターフェースの通信方式であってもよい。

負荷状態検出回路３０（波形検出回路）は、受電側（受電装置又は異物）の負荷状態を検出する。この負荷状態の検出は、１次コイルＬ１の誘起電圧信号（コイル端信号）の波形変化を検出することで実現できる。例えば、受電側（２次側）の負荷状態（負荷電流）が変化すると、誘起電圧信号の波形が変化する。負荷状態検出回路３０は、このような波形の変化を検出して、検出結果（検出結果情報）を制御部２２に出力する。そして、制御部２２は、負荷状態検出回路３０での負荷状態の検出情報に基づいて、受電側（２次側）の負荷状態（負荷変動、負荷の高低）を判定する。

受電装置４０（受電モジュール、２次モジュール）は、２次コイルＬ２、受電部４２、負荷変調部４６、給電制御部４８、受電制御装置５０を含むことができる。なお、受電装置４０や受電制御装置５０は、図２の構成に限定されず、その構成要素の一部（例えば、負荷変調部）を省略したり、他の構成要素を追加したり、接続関係を変更するなどの種々の変形実施が可能である。例えば、受電部４２、負荷変調部４６、給電制御部４８のいずれかを受電制御装置５０に内蔵させてもよい。

受電部４２は、２次コイルＬ２の交流の誘起電圧を直流電圧に変換する。この変換は、受電部４２が有する整流回路などにより実現できる。

負荷変調部４６は、負荷変調処理を行う。具体的には、受電側から送電側にデータを送信する場合に、送信するデータに応じて負荷変調部４６（２次側）での負荷を可変に変化させて、図３（Ｂ）に示すように、１次コイルＬ１の誘起電圧の信号波形を変化させる。

給電制御部４８は、負荷９０への電力の給電を制御する。即ち、負荷９０への電力の給電をオンにしたり、オフにする制御を行う。具体的には、受電部４２（整流回路）からの直流電圧のレベルを調整して、電源電圧を生成して、負荷９０に供給し、負荷９０のバッテリ９４を充電する。なお、負荷９０は、バッテリ９４を含まないものであってもよい。

受電制御装置５０は、受電装置４０の各種制御を行う装置であり、集積回路装置（ＩＣ）やマイクロコンピュータとそのプログラムなどにより実現できる。この受電制御装置５０は、２次コイルＬ２の誘起電圧から生成される電源電圧により動作することができる。この受電制御装置５０は、制御部５２、レジスタ部５３、ホストＩ／Ｆ５７、検出回路５９を含むことができる。なお、これらの構成要素の一部（例えば検出回路）を省略したり、他の構成要素を追加するなどの変形実施も可能である。

制御部５２（受電側）は、受電制御装置５０や受電装置４０の制御を行うものである。この制御部５２は、例えばゲートアレイなどのＡＳＩＣ回路により実現したり、マイクロコンピュータ及びマイクロコンピュータ上で動作するプログラムなどにより実現できる。この制御部５２は、負荷変調部４６や給電制御部４８の制御を行ったり、レジスタ部５３の制御を行う。具体的には、位置検出、周波数検出、負荷変調、或いは満充電検出などに必要な各種のシーケンス制御や判定処理を行う。

制御部５２は、受電シーケンス制御部１２０、送信制御部１２２、受信制御部１２４、検知判定部１２６、定期認証制御部１２８、及び再充電確認処理部１２９を含む。受電シーケンス制御部１２０は、無接点電力伝送の受電についてのシーケンス制御を行う。送信制御部１２２は、例えば負荷変調により送電側にデータを送信する処理の制御を行う。受信制御部１２４は、例えば周波数復調により送電側からデータを受信する処理の制御を行う。検知判定部１２６は、検出回路５９が位置検出や周波数検出を行った場合に、その検出情報に基づいて検知判定を行う。定期認証制御部１２８は、通常送電開始後に行われる定期認証の制御を行う。例えば、いわゆる異物による乗っ取り状態を検出するために、通常送電開始後に定期的（間欠的）に受電側の負荷状態を変化させる。再充電確認処理部１２９は、バッテリ９４の満充電を検出することにより、通常送電が停止して、満充電検出後の待機フェーズに移行した送電装置１０から再充電確認コマンドを受信した場合に、バッテリ９４の充電状態を知らせる応答コマンドを送電装置１０に送信する。

検出回路５９は、１次コイルＬ１と２次コイルＬ２の位置関係の検出や、送電側から受電側へのデータ送信の際のコイル駆動周波数の検出などを行う。本実施形態では、検出回路５９は、負荷９０のバッテリ９４（２次電池）が、満充電状態（充電状態）になったか否かを検出する満充電検出回路を含むことができる。

ホストＩ／Ｆ５７は、例えばＩ２Ｃ等により受電側のホスト４と通信を行うためのインターフェースである。ここでホスト４は、受電側の電子機器に搭載されるＣＰＵやアプリケーションプロセッサなどである。

図２に示すように、本実施形態では、送電側と受電側にホストＩ／Ｆ２７、５７を設けることで、送電側、受電側のホスト２、４の間での通信を可能にしている。即ち、従来の無接点電力伝送システムでは、送電側と受電側の間でＩＤ認証情報しか通信できなかった。これに対して、図２の構成によれば、例えばアプリケーションデータを、無接点電力伝送を利用して、充電器などの送電側機器と携帯電話機などの受電側機器との間で通信することが可能になる。従って、充電期間等を有効活用して機器間でデータを通信することが可能になるため、ユーザの利便性を大幅に向上できる。

具体的には、図２において、送電側のホスト２と受電側のホスト４との間での通信を要求する通信要求コマンドが、ホストＩ／Ｆ２７を介してホスト２によりレジスタ部２３に書き込まれたとする。この場合には、送電側の制御部２２は、ホスト２、４の間で通信を行う通信モードに移行すると共に、その通信要求コマンドを受電装置４０に送信する。例えば、送電側の動作モード（シーケンス）を、通信シーケンス処理を行う通信モードに移行させると共に、通信要求コマンド（パケット）を無接点電力伝送（コイル間通信）により受電側に送信する。

一方、受電側の制御部５２は、ホスト２、４の間での通信を要求する通信要求コマンドを送電装置１０から受信すると、通信モードに移行する。例えば、送電側から通信要求コマンドが送信されると、そのコマンドの受信がホスト４に通知されると共に、受電側の動作モードも通信モードに移行する。これによりホスト２、４の間での通信が可能になる。

この場合に、送電側の制御部２２は、送電側と受電側の間での認証処理（ネゴシエーション等）が終了して通常送電が開始した後に、通信要求コマンドによる通信要求を受け付ける。例えば、仮送電が終了して、通常送電が開始した後に、ホスト２が発行した通信要求コマンドを受け付けて、通信モードに移行する。

また、受電側の制御部５２も、認証処理が終了して通常送電が開始した後に、通信要求コマンドによる通信要求を受け付ける。即ち、通常送電が開始した後に、ホスト２が発行した通信要求コマンドを受信した場合に、この通信要求コマンドを受け付けて、通信モードに移行する。

このようにすれば、認証処理等が終了し、送電側や受電側が適正であることや、送電側と受電側の適合性が確認された後に、通信要求が受け付けられるようになるため、適正なデータ通信を実現できる。また、通常送電期間（充電期間）を有効活用してデータを通信できるため、ユーザの利便性を向上できる。

ここで通信要求コマンドとしては、例えば、ＯＵＴ転送コマンドやＩＮ転送コマンドがある。ＯＵＴ転送コマンドは、送電側のホスト２から受電側のホスト４へのデータ転送を要求するコマンドである。制御部２２は、このＯＵＴ転送コマンドがレジスタ部２３のコマンドレジスタ１１４に書き込まれると、そのＯＵＴ転送コマンドを受電装置４０に送信する。即ち、ホスト２が発行したＯＵＴ転送コマンドを送信する。次に、受電側からＡＣＫコマンドが返送されてくるのを確認した後に、データ転送を指示するデータ転送コマンド（ＤＡＴＡ０、ＤＡＴＡ１）がコマンドレジスタ１１４に書き込まれ、対応するデータがデータレジスタ１１８に書き込まれると、そのデータ転送コマンドとデータを受電装置４０に送信する。即ち、ホスト２が発行したデータ転送コマンドとホスト２からのデータを受電装置４０に送信する。

一方、ＩＮ転送コマンドは、受電側のホスト４から送電側のホスト２へのデータ転送を要求するコマンドである。制御部２２は、このＩＮ転送コマンドがコマンドレジスタ１１４に書き込まれると、そのＩＮ転送コマンドを受電装置４０に送信する。次に、受電装置４０からデータ転送コマンドとデータを受信した場合に、受信したデータをデータレジスタ１１８に書き込む。また、データ転送コマンドを受信したことを割り込みレジスタ１１６を用いてホスト２に通知する。

また、通信モード用の通信条件や伝送条件は、例えば通常送電開始前の仮送電期間での通信条件や伝送条件とすることができる。即ち、コマンド（通信割り込み要求、満充電検出、再充電確認等のコマンド）については、通常送電期間において通信されるため、受電装置４０から受信した受電側通信条件・伝送条件情報を使用して通信する必要がある。一方、アプリケーションデータを通信する通信モードでは、負荷９０への電力供給を停止できるため、受電側通信条件・伝送条件情報を使用する必要はなく、より安全で確実な通信が可能なデフォルト設定の送電側通信条件・伝送条件情報を使用する。即ち、通信モードでは、送電の伝送効率よりも通信の信頼性を優先した仮送電期間での通信条件や伝送条件に使用する。例えば駆動周波数を低くしたり、駆動電圧を低くする。このようにすることで、データ転送エラー等が低減され、通信の信頼性を向上できる。

なお、制御部２２は、受電側のホスト４が発行した通信要求のための割り込みコマンドを受信した場合にも、通信モードに移行する。具体的には、ホスト４が通信要求のための割り込みコマンド（ＩＮＴ）を発行すると、このコマンドの受信が割り込みレジスタ１１６によりホスト２に通知されると共に、制御部２２は通信モードに移行する。このようにすることで、送電側のホスト２からの通信要求のみならず、受電側のホスト４からの通信要求によっても、通信モードに移行することが可能になる。従って、受電側から所望のタイミングで送電側に通信要求を行い、所望のデータをホスト２、４の間で通信することが可能になる。

レジスタ部５３（記憶部）は、各種の情報を記憶するものであり、例えば、ＲＡＭやＤフリップフロップ、或いはフラッシュメモリやマスクＲＯＭなどの不揮発性メモリにより実現できる。本実施形態では、レジスタ部５３は、受電側のホスト４がホストＩ／Ｆ５７を介してアクセス可能になっており、情報レジスタ１３０、ステータスレジスタ１３２、コマンドレジスタ１３４、割り込みレジスタ１３６、データレジスタ１３８、及び制御レジスタ１３９を含む。

受電側のレジスタ部５３に含まれる各レジスタの機能は、送電側のレジスタとほぼ同様である。即ち、受電側のレジスタ部５３も、受電側のホスト４が発行したコマンドが書き込まれるコマンドレジスタ１３４を有している。そして、受電側の制御部５２は、送電側のホスト２に対する通信要求のための割り込みコマンド（ＩＮＴ）が、受電側のホスト４によりコマンドレジスタ１３４に書き込まれると、通信モードに移行する。

また、受電側のレジスタ部５３は、ステータスレジスタ１３２を有し、このステータスレジスタ１３２は、バッテリ９４の充電状態を受電側のホスト４が確認するためのビットを有する。例えば、バッテリ９４が満充電状態であり、満充電モードに移行したことを確認するためのビットや、受電側のシーケンスのステートが充電フェーズであることを確認するためのビットを有する。このようなビットを設けることで、ホスト４は、ホスト間通信のために設けられたレジスタ部５３を有効活用して、バッテリ９４の充電状態等の確認も可能になり、よりインテリジェントな充電制御等の実現が可能になる。

さらに、受電側のレジスタ部５３は、満充電検出通知のイネーブルフラグ等の制御フラグを記憶する制御レジスタ１３９を有している。本実施形態では、受電側ホストインターフェース５７を介して、受電側ホスト４がレジスタ部５３の制御レジスタ１３９のイネーブルフラグ（制御フラグ）を０（第１の状態）に設定した場合に、受電側ホスト４が送電側ホスト２からの通信要求を受け付けるように制御される。このため、バッテリ９４の満充電後でも、受電側ホスト４が制御フラグを制御することによって、受電側と送電側のホスト間におけるデータ通信が可能となる。

３．動作
次に本実施形態の動作について、図２と図４（Ａ）〜図７（Ｃ）を用いて説明する。

まず、図４（Ａ）に示すように、送電側から通常送電開始コマンドを送信し、受電側が当該通常送電開始コマンドを受信してから、１次コイルＬ１と２次コイルＬ２との位置関係が適正であるか否かの判定をする。具体的には、１次コイルＬ１と２次コイルＬ２の位置関係が、例えば、図１（Ｂ）のような関係になっているか否かを判定する。そして、Ｌ１とＬ２の位置関係が適正であると判定されると、送電側に応答コマンドを送信し、送電側は当該応答コマンドを受信したら、受電側に対する通常送電を開始し、負荷９０のバッテリ９４の充電等が開始する。

このように通常送電が開始してから、検出回路５９によって負荷９０のバッテリ９４の満充電が検出されると、図４（Ｂ）に示すように、制御部５２は、満充電検出後のイネーブルフラグＥＮＢ（制御フラグ）が０（第１の状態）か１（第２の状態）であるかの判定をする。具体的には、ホストインターフェース５７を介して、受電側ホスト４によって制御レジスタ１３９に書き込まれたイネーブルフラグＥＮＢが０であるか１であるかの判定を、制御部５２が行う。即ち、本実施形態では、受電側ホスト４によって、制御レジスタ５３のイネーブルフラグＥＮＢをコントロールすることができる。

そして、制御部５２は、ＥＮＢが０であると判定した場合、図４（Ｃ）に示すように、受電側ホストと送電側ホストとの間の通信要求を受け付ける通信要求受付待機モードに移行する。このように、所定の制御フラグとして満充電検出後のイネーブルフラグＥＮＢが０（第１の状態）である場合には、受電制御装置５０の制御部５２がバッテリ９４の満充電を検出した後に、受電側ホスト４と送電側ホスト２との間の通信要求を受け付けるようになる。このため、バッテリ９４の満充電後でも、受電側ホスト４と送電側ホスト２との間のデータ通信が可能になる。

その後、図５（Ａ）に示すように、受電側のホストインターフェース５７を介して、受電側ホスト４が通信要求の割り込み要求を行った場合に、制御部５２は、受電側の動作モードを通信要求受付待機モードから通信モードに移行する。具体的には、受電側ホスト４が割り込みコマンド（ＩＮＴ）をレジスタ部５３のコマンドレジスタ１３４に書き込んだ場合に通信モードに移行する。このようにして、バッテリ９４の満充電検出後に、受電側ホスト４から通信要求の割り込み要求があったら、受電装置４０が通信モードに移行するようになる。

そして、図５（Ｂ）に示すように、制御部５２は、受電側ホスト４からの割り込み要求を送電側ホスト２に通知するための割り込みコマンド（ＩＮＴ）を送電装置１０に送信する。送電装置１０は、当該割り込みコマンド（ＩＮＴ）を受信すると、通信モードに移行する。そしてホストインターフェース２７を介して当該コマンド（ＩＮＴ）を受信した旨が送電側ホスト２に通知される。

また、バッテリ９４の満充電検出後に、図６（Ａ）に示すように、送電側ホスト２がホストインターフェース２７を介して通信要求コマンド（ＯＵＴ転送コマンド、ＩＮ転送コマンド）を発行した場合に、制御部２２は、送電側の動作モードを通信モードに移行する。具体的には、送電側ホスト２が通信要求コマンドをレジスタ部２３のコマンドレジスタ１１４に書き込んだ場合に通信モードに移行する。このようにして、バッテリ９４の満充電検出後に、送電側ホスト２から通信要求コマンドが発行された際に、送電装置１０が通信モードに移行するようになる。

そして、図６（Ｂ）に示すように、制御部２２は、送電側ホスト２からの通信要求コマンド（ＯＵＴ転送コマンド、ＩＮ転送コマンド）を受電側ホスト４に通知するための通信要求コマンド（ＯＵＴ転送コマンド、ＩＮ転送コマンド）を受電装置４０に送信する。受電装置４０は、当該通信要求コマンド（ＯＵＴ転送コマンド、ＩＮ転送コマンド）を受信すると通信モードに移行する。そして、ホストインターフェース５７を介して当該通信要求コマンド（ＯＵＴ転送コマンド、ＩＮ転送コマンド）を受信した旨を、受電側ホスト４に通知する。

一方、制御部５２は、満充電検出後にＥＮＢ（制御フラグ）が１（第２の状態）であると判定した場合には、図７（Ａ）に示すように、バッテリ９４の満充電を通知する満充電検出コマンドを送電装置１０に送信する。送電側は、満充電検出コマンドを受電側から受信すると、受電側への通常送電を停止し、送電側は充電モードから満充電検出後の待機フェーズに移行する。送電側が満充電検出後の待機フェーズに移行すると、定期的に再充電確認処理が行われる。具体的には、満充電検出後の待機フェーズに移行した送電側は、定期的（間欠的）に仮送電を行って、再充電確認コマンドを受電側に送信する。そして再充電確認コマンドを受信した受電側は、バッテリ９４の充電状態を知らせる応答コマンドを送電側に送信する。

このようにすれば、満充電検出後に送電を停止して、バッテリの再充電確認処理を定期的に実行できるようになり、省電力化等を図れるようになる。このとき、再充電確認用の仮送電の期間において、再充電確認処理を実行するために、再充電確認コマンドの受信と応答コマンドの送信は、再充電確認用の仮送電の期間に行われることになる。

送電側は、満充電検出後の待機フェーズ（後述する図１２のＳ５６〜Ｓ５８）に入ると、通信モードに移行ができなくなってしまうおそれがある。即ち、例えばバッテリ９４が満充電になると、当該待機フェーズで、定期的に再充電確認処理を行うが、再充電が必要であると判断されれば、認証処理を経て、充電モードに戻るので、受電側からの通信要求を受け付けることができる。しかしながら、バッテリ９４の再充電が必要ではないと判断されると、後述するように、再度、満充電検出後の待機フェーズに戻ってしまうので、当該ループを抜けない限り、通信モードの移行ができなくなる。

このため、本実施形態では、満充電検出後の待機フェーズにおいて、図７（Ｂ）に示すように、送電側ホスト２からソフトリセットコマンドが発行されると、満充電検出後の待機フェーズが解除されて、送電を停止して、送電側をリセットフェーズに移行させる。このため、送電側は、また仮送電から開始してから認証処理が行われてから、図７（Ｃ）に示すように、通常送電を行う充電モードに移行するため、通信モード要求を受け付け可能となる。なお、送電側ホスト２は、所定コマンドとしてソフトリセットのコマンドを発行する代わりに、所定信号（リセット信号）を出力してリセットを実行してもよい。

４．無接点電力伝送の処理シーケンス
さて、無接点電力伝送が普及すると、受電側の２次コイルとして様々なタイプのものが市場に出回ることが予想される。即ち、受電側である携帯電話機等の電気機器の外形・サイズは様々であるため、これに応じて、電子機器の受電装置に内蔵される２次コイルの外形・サイズも様々なものになる。また各電子機器が必要とする無接点電力伝送の電力量（ワット数）や出力電圧も様々であるため、これに応じて２次コイルのインダクタンス等も様々なものになる。

一方、無接点電力伝送では１次コイルと２次コイルの形状・サイズ等が完全に適合していなくても、電力が伝送されてしまうという事態が起こる。この点、有線のケーブルを用いた充電では、ケーブルのコネクタの形状等を工夫することで、このような事態を防止できるが、無接点電力伝送ではこのような工夫を施すことが難しい。

そして、現在、無接点電力伝送については、各メーカ毎に個別の方式で実現されているのが現状である。

しかしながら、無接点電力伝送の普及を図り、それに伴う安全性を確保するためには、汎用性の高い無接点電力伝送の処理シーケンスを実現することが望ましい。

図８に、本実施形態により実現される無接点電力伝送の処理シーケンスの概略を模式的に示す。

この処理シーケンスでは、リセット状態の後に、待機フェーズに移行する。ここで、リセット状態では、送電側（１次）や受電側（２次）が保持していた各種フラグはクリアされる。ここでフラグは、送電装置や受電装置の状態（送電状態、満充電状態、再充電確認状態等）を表すものであり、これらの装置のレジスタ部に保持される。

待機フェーズでは、送電側（１次）は、受電側（２次）の停止時（送電停止時）の最終状態を保持する。例えばバッテリの満充電が検出されると、送電側及び受電側は満充電検出後の待機フェーズに移行する。この場合、バッテリ電圧の低下を検出して、再充電を行う必要があるため、送電側は、送電停止の要因が満充電検出であることを記憶する。具体的には、再充電確認フラグをクリアせずにセット状態に維持し、再充電が必要か否かを定期的に確認する。

なお待機フェーズでは、送電側から受電側への送電が停止するため、受電側は電源電圧が供給されずに停止状態になるが、送電側は、電源電圧が供給されて動作状態になっている。このように待機フェーズで受電側が動作を停止することで低消費電力化が図れ、この時に送電側が各種状態のフラグをクリアせずに保持することで、送電側は、待機フェーズの後、そのフラグを利用して各種処理を実行できる。

送電側や受電側は、待機フェーズの後にネゴシエーションフェーズに移行する。このネゴシエーションフェーズでは、規格／コイル／システムの一致確認や、安全上の情報交換などが行われるネゴシエーション処理が実行される。具体的には、送電側と受電側は、規格／コイル／システム情報の情報交換を行い、規格／コイル／システムがお互いに適合するか否かを確認する。また例えば受電側が送電側に、異物検出等のための安全しきい値情報を送信し、安全上の情報交換を行う。このネゴシエーション処理では、送電側と受電側の間で情報の通信が可能か否かの確認や、通信した情報が妥当か否かの確認や、受電側の負荷状態の適否（異物の非検出）の確認等が行われることになる。

ネゴシエーション処理において、規格／コイル／システムが不一致であると判定されたり、異物が検出されたり、機器の取り去りが検出されたり、タイムアウトエラーになると、リセット状態に移行し、各種フラグがクリアされる。一方、通信エラー等の場合には例えば待機フェーズに移行し、フラグのクリアは行われない。

送電側や受電側は、ネゴシエーションフェーズの後、セットアップフェーズに移行する。このセットアップフェーズでは、対応機能の情報やアプリケーション別の設定情報などのセットアップ情報が転送されるセットアップ処理が実行される。例えばネゴシエーション処理の結果に基づいて、認証処理が行われ、伝送条件が特定される。具体的には、受電側が、コイルの駆動電圧や駆動周波数等の伝送条件情報を送電側に送信すると、送電側は、受信した伝送条件情報に基づいて、コイルの駆動電圧や駆動周波数等の通常送電のための伝送条件を設定する。また、対応機能についての情報交換や、上位のアプリケーション毎に異なる設定情報の交換も、このセットアップ処理で行われる。具体的には、通常送電開始後の受電側の負荷状態検出用のしきい値情報（例えばデータ通信用・異物検出用のしきい値情報）や、コマンドフェーズにおいて送電側、受電側が発行・実行可能なコマンドの種類や、通信機能、定期認証機能等の付加的な対応機能についての情報交換は、このセットアップ処理において実行される。これにより、電子機器の種類（携帯電話機、オーディオ機器等）や機種などのアプリケーションに応じて異なる設定情報の交換が可能になる。

セットアップ処理において、機器の取り去りが検出されたり、タイムアウトエラーになると、リセット状態に移行する。一方、通信エラー等の場合には待機フェーズに移行する。

送電側や受電側は、セットアップフェーズの後、コマンドフェーズに移行する。このコマンドフェーズでは、セットアップ処理で得た情報に基づいてコマンド処理が行われる。即ち、対応コマンド（対応可能であることがセットアップ処理で確認されたコマンド）の発行又は実行が行われる。コマンド処理で実行されるコマンドとしては、例えば、通常送電（充電）開始コマンド、満充電検出（通知）コマンド、再充電確認コマンド、通信コマンド、受電側割り込みコマンド、送電停止要求コマンドなどが考えられる。

例えば、ネゴシエーション処理、セットアップ処理により通常送電の準備が整い、送電側が通常送電（充電）開始コマンドを受電側に送信（発行）し、それを受信した受電側が応答コマンドを送電側に送信すると、通常送電が開始する。そして通常送電の開始後、受電側において満充電が検出されると、受電側は満充電検出コマンドを送電側に送信する。

この満充電検出のように伝送継続が必要ない場合には、満充電検出後の待機フェーズに移行する。そして、再度、ネゴシエーション処理、セットアップ処理を経て、送電側は再充電確認コマンドを受電側に送信する。これにより受電側は、バッテリ電圧をチェックして、再充電が必要か否かを判定する。そして、再充電が必要な場合には、再充電確認フラグがリセットされ、ネゴシエーションフェーズに移行し、認証処理とセットアップ処理を行った上で、送電側が通常送電開始コマンドを発行することで、通常送電が再開される。一方、再充電が必要ではない場合には、再充電確認フラグがセット状態に維持されて、満充電検出後の待機フェーズに戻る。

なお、コマンド処理において、何らかの異常が検出されたり、異物が検出されたり、取り去りが検出されるとリセット状態に移行する。

図９を用いて、本実施形態の処理シーケンスについて更に具体的に説明する。Ｆ１に示す取り去り検出後の待機フェーズでは、例えばｋ１秒に１回の着地検出が行われる。そしてＦ２に示すように電子機器の着地（設置）が検出されると、ネゴシエーション処理、セットアップ処理が実行される。そしてＦ３に示すようにネゴシエーション処理、セットアップ処理が正常に終了し、コマンド処理において通常送電開始コマンドが発行されると、通常送電が開始し、電子機器の充電が開始する。そしてＦ４に示すように満充電が検出されると、電子機器のＬＥＤが消灯し、Ｆ５に示すように満充電検出後の待機フェーズに移行する。

満充電検出後の待機フェーズでは、例えばｋ３秒に１回の取り去り検出が行われると共にｋ３×ｊ秒に１回の再充電確認が行われる。そして満充電検出後の待機フェーズにおいて、Ｆ６に示すように電子機器の取り去りが検出されると、取り去り検出後の待機フェーズに移行する。一方、満充電検出後の待機フェーズにおいて、Ｆ７に示すように再充電確認により再充電が必要であると判定されると、ネゴシエーション処理、セットアップ処理が行われて、通常送電が再開され、バッテリの再充電が行われる。なお、Ｆ８に示すように通常送電中に電子機器の取り去りが検出されると、取り去り検出後の待機フェーズに移行する。

なお、ネゴシエーションフェーズで転送されるシステム情報は、送電側や受電側での負荷状態の検出方式を示す情報である。ここで負荷状態の検出方式としては、パルス幅検出方式（位相検出方式）、電流検出方式、ピーク電圧検出方式、或いはこれらの方式を組み合わせた方式などがある。システム情報は、送電側や受電側が、これらの方式のいずれを採用しているのかを示す情報になる。

異物しきい値は、安全上のしきい値情報である。この異物しきい値は、例えば受電側が記憶しており、通常送電開始前に受電側から送電側に送信される。そして送電側は、この異物しきい値に基づいて、通常送電開始前の異物検出である１次異物検出を行う。例えば受電側の負荷状態をパルス幅検出方式で検出する場合には、異物しきい値として、パルス幅のカウント値のしきい値が受電側から送電側に送信され、送電側はこのカウント値のしきい値に基づいて、パルス幅検出方式による１次異物検出を行う。このように本実施形態では、通常送電開始前の受電側の負荷状態を検出するためのしきい値情報は、ネゴシエーション処理において受電側が送電側に送信する。一方、通常送電開始後の受電側の負荷状態を検出するためのしきい値情報は、例えばセットアップ処理において受電側が送電側に送信する。

以上の本実施形態の処理シーケンスによれば、例えば規格／コイル／システムの適合性の判断や、安全上の最低限の情報交換は、ネゴシエーション処理において行われる。そして、このネゴシエーション処理において、通信が可能な事や通信情報の妥当性が判断されると共に、受電側の負荷状態の適否が判断される。

そして、セットアップ処理においては、通常送電のために必要な伝送条件の設定等が実行される。例えばコイルの駆動電圧や駆動周波数が設定される。また、通常送電開始後の負荷状態の検出用のしきい値情報の転送や、付加的な対応機能の情報交換や、より上位のアプリケーション毎に必要な設定情報の交換が、セットアップ処理において実行される。

そして、このようなセットアップ処理、ネゴシエーション処理を経た後に、コマンドフェーズに移行して、コマンド処理が行われる。即ちネゴシエーション処理とセットアップ処理において、対応可能になったことが確認されたコマンドの発行や実行がコマンド処理において行われる。

このようにすれば、システムの適合性や安全性の確保に必要な最低限の情報交換はネゴシエーション処理において実行されると共に、アプリケーション毎に異なるセットアップ情報の交換は、セットアップ処理において実行される。従って、送電側と受電側が適合していない場合には、ネゴシエーション処理において除外されるため、情報量が多いセットアップ情報については、転送しなくても済むようになる。これにより、ネゴシエーション処理では最小限の情報だけを転送すれば済み、転送情報量を少なくできるため、短期間でネゴシエーションフェーズを終了でき、処理を効率化できる。

また、送電側及び受電側の各機器は、ネゴシエーション処理により、最低限の無接点電力伝送が可能になり、機器毎の機能拡張は、セットアップ情報の交換で実現できる。従って、各機器は、ネゴシエーション処理で無接点電力伝送のシステムに必要な最小限の設定を行い、セットアップ処理でシステムの最適化が可能になるため、柔軟なシステム構築を実現できる。

また送電側は、受電側からしきい値情報やシステム情報を受信し、受信したしきい値情報やシステム情報を設定するだけで、無接点電力伝送や異物検出を実現できるため、送電側の処理を簡素化できる。この場合に、受電側が、適正な組み合わせのコイル情報としきい値情報を送電側に送信することで、適正且つ安全な無接点電力伝送を実現できる。

５．詳細な構成例
図１０に本実施形態の詳細な構成例を示す。なお以下では図２で説明した構成要素については同符号を付し、適宜、その説明については省略する。

波形モニタ回路１４（整流回路）は、１次コイルＬ１のコイル端信号ＣＳＧに基づいて、波形モニタ用の誘起電圧信号ＰＨＩＮを生成する。例えば１次コイルＬ１の誘起電圧信号であるコイル端信号ＣＳＧは、送電制御装置２０のＩＣの最大定格電圧を超えてしまったり、負の電圧になったりする。波形モニタ回路１４は、このようなコイル端信号ＣＳＧを受け、送電制御装置２０の負荷状態検出回路３０により波形検出が可能な信号である波形モニタ用の誘起電圧信号ＰＨＩＮを生成して、送電制御装置２０の例えば波形モニタ用端子に出力する。表示部１６は、無接点電力伝送システムの各種状態（電力伝送中、ＩＤ認証等）を、色や画像などを用いて表示する。

発振回路２４は１次側のクロックを生成する。駆動クロック生成回路２５は、駆動周波数を規定する駆動クロックを生成する。ドライバ制御回路２６は、駆動クロック生成回路２５からの駆動クロックや制御部２２からの周波数設定信号などに基づいて、所望の周波数の制御信号を生成し、送電部１２の第１、第２の送電ドライバに出力して、第１、第２の送電ドライバを制御する。

負荷状態検出回路３０は、誘起電圧信号ＰＨＩＮを波形整形し、波形整形信号を生成する。例えば信号ＰＨＩＮが所与のしきい値電圧を超えた場合にアクティブ（例えばＨレベル）になる方形波（矩形波）の波形整形信号（パルス信号）を生成する。そして負荷状態検出回路３０は、波形整形信号と駆動クロックに基づいて、波形整形信号のパルス幅情報（パルス幅期間）を検出する。具体的には、波形整形信号と、駆動クロック生成回路２５からの駆動クロックを受け、波形整形信号のパルス幅情報を検出することで、誘起電圧信号ＰＨＩＮのパルス幅情報を検出する。

なお負荷状態検出回路３０としては、パルス幅検出手法（位相検出手法）には限定されず、電流検出手法やピーク電圧検出手法などの種々の手法を採用できる。

制御部２２（送電制御装置）は、負荷状態検出回路３０での検出結果に基づいて、受電側（２次側）の負荷状態（負荷変動、負荷の高低）を判断する。例えば制御部２２は、負荷状態検出回路３０（パルス幅検出回路）で検出されたパルス幅情報に基づいて、受電側の負荷状態を判断し、例えばデータ（負荷）検出、異物（金属）検出、取り去り（着脱）検出などを行う。即ち、誘起電圧信号のパルス幅情報であるパルス幅期間は、受電側の負荷状態の変化に応じて変化する。制御部２２は、このパルス幅期間（パルス幅期間の計測により得られたカウント値）に基づいて受電側の負荷変動を検知できる。

受電部４２は、２次コイルＬ２の交流の誘起電圧を直流電圧に変換する。この変換は受電部４２が有する整流回路４３により行われる。

負荷変調部４６は負荷変調処理を行う。具体的には受電装置４０から送電装置１０に所望のデータを送信する場合に、送信データに応じて負荷変調部４６（２次側）での負荷を可変に変化させて、１次コイルＬ１の誘起電圧の信号波形を変化させる。このために負荷変調部４６は、ノードＮＢ３、ＮＢ４の間に直列に設けられた抵抗ＲＢ３、トランジスタＴＢ３（Ｎ型のＣＭＯＳトランジスタ）を含む。このトランジスタＴＢ３は受電制御装置５０の制御部５２からの信号Ｐ３Ｑによりオン・オフ制御される。そしてトランジスタＴＢ３をオン・オフ制御して負荷変調を行う際には、給電制御部４８のトランジスタＴＢ２はオフにされ、負荷９０が受電装置４０に電気的に接続されない状態になる。

給電制御部４８は負荷９０への電力の給電を制御する。レギュレータ４９は、整流回路４３での変換で得られた直流電圧ＶＤＣの電圧レベルを調整して、電源電圧ＶＤ５（例えば５Ｖ）を生成する。受電制御装置５０は、例えばこの電源電圧ＶＤ５が供給されて動作する。

トランジスタＴＢ２（Ｐ型のＣＭＯＳトランジスタ、給電トランジスタ）は、受電制御装置５０の制御部５２からの信号Ｐ１Ｑにより制御される。具体的にはトランジスタＴＢ２は、ネゴシエーション処理やセットアップ処理の間はオフになり、通常送電開始後はオンになる。

位置検出回路５６は、１次コイルＬ１と２次コイルＬ２の位置関係が適正であるかを判断する。発振回路５８は２次側のクロックを生成する。周波数検出回路６０は、信号ＣＣＭＰＩの周波数（ｆ１、ｆ２）を検出する。満充電検出回路６２は、負荷９０のバッテリ９４（２次電池）が、満充電状態（充電状態）になったか否かを検出する。

負荷９０は、バッテリ９４の充電制御等を行う充電制御装置９２を含むことができる。この充電制御装置９２（充電制御ＩＣ）は、集積回路装置などにより実現できる。なお、スマートバッテリのように、バッテリ９４自体に充電制御装置９２の機能を持たせてもよい。

６．詳細な動作例
次に、送電側と受電側の動作の詳細について、図１１〜図１３のフローチャートを用いて説明する。なお、図１１は、左列が送電側処理フローであり、右列が受電側処理フローである。

図１１に示すように、送電側は、電源投入されてパワーオンすると、例えばｋ１秒のウェイト後に（ステップＳ１）、通常送電開始前の仮送電を行う（ステップＳ２）。この仮送電は、着地検出、位置検出等のための一時的な電力伝送である。即ち、電子機器が充電器に対して置かれたか否か、置かれた場合には適正な位置に置かれたか否かを検出するための電力伝送を行う。この仮送電における駆動周波数（駆動クロック生成回路からの駆動クロックの周波数）は例えばｆ１に設定される。

送電側からの仮送電により、受電側がパワーオンして（ステップＳ２２）、受電制御装置５０がパワーオンリセットされる。すると受電制御装置５０は、信号Ｐ１ＱをＨレベルに設定し、これにより給電制御部４８のトランジスタＴＢ２（給電トランジスタ）がオフになり（ステップＳ２３）、負荷９０との間の電気的な接続が遮断される。

次に受電側は、位置検出回路５６を用いて、１次コイルＬ１と２次コイルＬ２の位置関係（位置レベル）を判断し、位置関係情報である位置レベル情報を取得する（ステップＳ２４）。

そして、受電側は、位置関係が適正であるかどうかに関わらず、ネゴシエーションフレームを生成して送電側に送信する（ステップＳ２５）。具体的には、負荷変調によりネゴシエーションフレームを送信する。このネゴシエーションフレームは、例えば受電側のレジスタ部５３に記憶された規格情報、コイル情報などの一致コードやシステム情報（負荷状態検出方式）、しきい値情報（負荷状態検出用のしきい値）などのハード情報を含む。また、ネゴシエーションフレームには、ステップＳ２４で取得された位置レベル情報（位置関係情報）が付加される。

送電側は、ネゴシエーションフレームを受信すると（ステップＳ４）、ネゴシエーションフレームの検証を行う（ステップＳ５）。具体的には、送電側のレジスタ部２３に記憶された規格／コイル／システム情報と、受電側から受信した規格／コイル／システム情報とが適応範囲の組み合わせであるか否かを判断する。また、ネゴシエーションフレームに付加された位置レベル情報に基づいて、１次コイルＬ１と２次コイルＬ２の位置関係も判断する。そして、適正なネゴシエーションフレームであると判定されると、異物検出を行う（ステップＳ６）。

具体的には、送電側は、駆動周波数を異物検出用周波数ｆ３に設定する。そして受電側から受信したしきい値情報（安全しきい値情報）に基づいて、通常送電開始前の１次異物検出を行い、受電側の負荷状態が適正か否かを判断する。例えば異物検出イネーブル信号をアクティブにして、負荷状態検出回路３０に対して異物検出の開始を指示する。この異物検出は、例えば負荷状態検出回路３０からの負荷状態検出情報（パルス幅情報）と、受電側から受信した負荷状態検出用のしきい値（ＭＥＴＡ）とを比較することで実現される。そして送電側は、異物検出期間が終了すると、駆動周波数を周波数ｆ１に戻す。

なお、送電側は、ステップＳ５でネゴシエーションフレームが適正ではないと判断されたり、ステップＳ６で異物が検出されたと判断されると、送電を停止して、ステップＳ１に戻る。

次に、送電側はネゴシエーションフレームを作成して受電側に送信する（ステップＳ７）。このネゴシエーションフレームは、例えば送電側のレジスタ部２３に記憶された規格情報、コイル情報、システム情報を含む。

受電側は、ネゴシエーションフレームを受信すると（ステップＳ２６）、ネゴシエーションフレームの検証を行う（ステップＳ２７）。具体的には、受電側のレジスタ部５３に記憶された規格／コイル／システム情報と、送電側から受信した規格／コイル／システム情報とが適応範囲の組み合わせであるか否かを判断する。また、１次コイルＬ１と２次コイルＬ２の位置関係を再度判断し、位置レベル情報を取得する。そして、適正なネゴシエーションフレームであると判定されると、セットアップフレームを生成して、送電側に送信する（ステップＳ２８）。このセットアップフレームは、通信条件情報や伝送条件情報や対応機能情報等と位置レベル情報を含む。ここで通信条件情報は通信方式や通信パラメータなどである。また伝送条件情報は、１次コイルの駆動電圧や駆動周波数などである。また対応機能情報は、アプリケーション毎に付加された機能を表す情報などである。なお、ネゴシエーションフレームが適正でない場合には、ステップＳ２１に戻る。

送電側は、セットアップフレームを受信すると（ステップＳ８）、セットアップフレームの検証を行う（ステップＳ９）。そして受電側からのセットアップフレームが適正である場合には、送電側のセットアップフレームを作成して、受電側に送信する（ステップＳ１０）。一方、セットアップフレームが適正ではない場合には、送電を停止してステップＳ１に戻る。

受電側は、セットアップフレームを受信すると（ステップＳ２９）、セットアップフレームの検証を行う（ステップＳ３０）。そしてセットアップフレームが適正である場合には、スタートフレームを作成して、送電側に送信する（ステップＳ３１）。一方、セットアップフレームが適正ではない場合にはステップＳ２１に戻る。

スタートフレームが送信されると、送電側及び受電側はコマンド分岐に移行する。即ち、コマンド判定が行われて、各種フラグに応じたコマンドの処理に分岐する。

図１２は、コマンド分岐後の送電側の処理を示すフローチャートである。図１２に示すように、送電側は、ステップＳ４１のコマンド分岐において、優先的な処理が必要な他のコマンド（通信要求、割り込み、送電停止、再充電確認フラグ＝１など）が存在しない場合には、通常送電（充電）の開始コマンドを受電側に送信する（ステップＳ４２）。そして受電側から、通常送電開始コマンドの応答コマンドを受信すると、受信した応答コマンドに付加された位置レベル情報に基づいて、１次コイルＬ１と２次コイルＬ２の位置関係を確認する（ステップＳ４３）。そして、伝送条件や通信条件を通常送電用の条件に切り替える（ステップＳ４４）。具体的には、セットアップ処理で設定された伝送条件や通信条件に切り替える。そして、定期認証をオンにして（ステップＳ４５）、通常送電を開始する（ステップＳ４６）。

送電側は、通常送電が開始した後、定期的な負荷変調による定期認証期間において、大面積の金属異物等による乗っ取り状態の検出を行う（ステップＳ４７）。また取り去り検出、異物検出を行う（ステップＳ４８、Ｓ４９）。定期認証において乗っ取りが検出されたり、取り去りや異物が検出されると、送電を停止してステップＳ１に戻る。

次に送電側は、受電側のホスト４からの送電停止コマンド（ＳＴＯＰコマンド）を受信したか否かを判断する（ステップＳ５０）。また受電側のホスト４からの割り込みコマンド（ＩＮＴコマンド）を受信したか否かを判断する（ステップＳ５１）。更に送電側のホスト２からのホスト通信要求（ＯＵＴ・ＩＮ転送コマンド）があったか否かを判断する（ステップＳ５２）。

そして送電側は、これらのコマンドの受信や要求がなかった場合には、受電側から満充電検出コマンド（セーブフレーム）を受信したか否かを判断し（ステップＳ５３）、受信していない場合にはステップＳ４７に戻る。一方、受信した場合には、定期認証をオフにして、送電を停止する（ステップＳ５４、Ｓ５５）。そして満充電検出後の待機フェーズに移行する（ステップＳ５６）。

この満充電検出後の待機フェーズでは、例えばｋ３秒に１回、送電装置１０から受電装置４０が取り去られたか否かを検出する取り去り検出を行う（ステップＳ５７）。そして、受電側の取り去りが検出されると、再充電確認フラグを０にリセットし（ステップＳ６０）、送電を停止してステップＳ１に戻る。

また満充電検出後の待機フェーズでは、例えばｋ３×ｊ秒に１回、再充電の確認を行い、再充電確認フラグを１にセットし（ステップＳ５８、Ｓ５９）、送電を停止してステップＳ１に戻る。

ステップＳ５９で再充電確認フラグが１にセットされた場合には、ステップＳ１に戻った後、ネゴシエーション処理、セットアップ処理が行われる。そして、ステップＳ４１のコマンド分岐において、再充電確認フラグが１であるため、再充電確認モードの処理に移行する。

具体的には、送電側は、再充電確認コマンドを受電側に送信する（ステップＳ６１）。そして、再充電確認コマンドに対する応答コマンドを受電側から受信すると（ステップＳ６２）、その応答コマンドと共に受信したバッテリ電圧のチェック結果に基づいて、バッテリ９４の再充電が必要か否かを判断する（ステップＳ６３）。そして再充電が必要であると判断された場合には、再充電確認用の送電（仮送電）を停止して（ステップＳ６４）、再充電確認フラグを０に設定し、ステップＳ１に戻る。一方、再充電が必要でないと判断された場合には、再充電確認用の送電を停止して（ステップＳ６５）、再充電確認モードから満充電検出後の待機モード（ステップＳ５６〜Ｓ５８）に戻る。

送電側は、ステップＳ５０、Ｓ５１で送電停止コマンドや割り込みコマンドを受信したと判断した場合や、ステップＳ５２でホスト２から通信要求があったと判断した場合には、無接点電力伝送の伝送条件や通信条件を、通常送電用から通信モード用の条件（仮送電時の条件）に切り替える（ステップＳ６６）。例えば、駆動周波数や駆動電圧を切り替えたり、受電側の負荷状態の検出用のしきい値パラメータを切り替える。そして、ステップＳ４１のコマンド分岐に移行する。

例えば、ステップＳ５２において送電側のホスト２からの通信要求があったと判断された場合には、ステップＳ４１のコマンド分岐において、ホスト要求による通信モードの処理に分岐する。このホスト要求による通信モードでは、ホスト２が発行した通信要求コマンドであるＯＵＴ転送コマンド又はＩＮ転送コマンドを受電側に送信する（ステップＳ６７）。そして、受電側からの応答を待ち、タイムアウトしたか否かを判断し（ステップＳ６８）、タイムアウトの場合にはステップＳ４１に戻る。一方、タイムアウトではない場合には、ホスト２、４間の取り決めに基づく任意の通信シーケンスを実行する（ステップＳ６９）。即ち、コマンド送受信、データ送受信、ハンドシェーク送受信を行う。そして、必要データ数になったか否かを判断し（ステップＳ７０）、必要データ数になった場合には、通常送電開始コマンド（充電開始コマンド）をコマンドレジスタ１１４にセットして（ステップＳ７１）、ステップＳ４１に戻る。これにより、通信モードから通常送電モード（充電モード）に戻ることが可能になる。

またステップＳ５１において、受電側からの割り込みコマンド（ＩＮＴコマンド）を受信したと判断された場合には、ステップＳ４１のコマンド分岐において、受電側の割り込みコマンドによる通信モードの処理に分岐する。この受電側からの割り込みコマンドによる通信モードでは、まず現状況で通信可能か否かを判断し（ステップＳ７２）、通信可能ではない場合にはステップＳ７１に移行する。一方、通信可能である場合には、ＡＣＫコマンドをコマンドレジスタ１１４にセットして、受電側に送信する（ステップＳ７３、Ｓ７４）。そして、ステップＳ６８〜Ｓ７０の通信モードの処理に移行する。

またステップＳ５０において、受電側から送電停止コマンド（ＳＴＯＰコマンド）を受信したと判断された場合には、ステップＳ４１のコマンド分岐において、送電停止コマンドの処理に分岐する。そして受電側への送電を停止し（ステップＳ７６）、例えば、ｋ４秒毎に取り去り検知を行う（ステップＳ７７、Ｓ７８）。そして、取り去りが検知された場合にはステップＳ６０に移行し、再充電確認フラグを０にリセットしてから、ステップＳ１に戻る。なお、連続充電時間を計時するためのＬ時間タイマのタイムアウトがあった場合（ステップＳ７５）にも、ステップＳ７６に移行し送電を停止する。

以上のように本実施形態では、送電側は、送電側のホスト２からの通信要求があった場合（ステップＳ５２）や、受電側のホスト４からの割り込みコマンドを受信した場合（ステップＳ５１）に、通信モード用の条件への切り替えを行う（ステップＳ６６）。そして、ステップＳ６８〜Ｓ７０の通信シーケンス処理が行われる通信モードに移行し、通信モードが終了すると、通常送電開始コマンドを発行して（ステップＳ７１）、通常送電を再開する。

また送電側は、満充電検出待機モード（図１２のステップＳ５６〜Ｓ５８）に入ると、ステップＳ５１、Ｓ５２の通信モード移行ができなくなってしまう。例えば、バッテリ９４が満充電になると、ステップＳ５６〜Ｓ５８の待機モードで、定期的にステップＳ６１〜Ｓ６５の再充電確認処理が行われる。そして、再充電が必要であると判断されれば、ステップＳ６３、Ｓ６４、Ｓ６０から、図１１に示す認証処理（ステップＳ１〜Ｓ１１）を経て、ステップＳ４２〜Ｓ５３の充電モードに戻るので、ステップＳ５１、Ｓ５２の通信要求を受け付けることができる。

しかしながら、バッテリ電圧が電圧降下するほど十分に電力を消費しないこと等のために、ステップＳ６３で再充電が必要ではないと判断されると、再度、ステップＳ５６〜Ｓ５８の満充電検出後の待機フェーズに戻ってしまう。このため、送電側が満充電検出待機モードに一旦入ると、満充電検出待機モードからステップＳ５９、前述の認証処理（ステップＳ１〜Ｓ１１）を経て、再充電確認モードの処理に移行し、再びステップＳ６３の再充電確認工程に至ってしまい、このループを抜けない限り、Ｓ５１、Ｓ５２の通信モードの移行ができなくなる。

このため、本実施形態では、ステップＳ５６〜Ｓ５８の満充電検出後の待機フェーズにおいて、ソフトリセットコマンドが発行されると、当該待機フェーズが解除されて、送電側からの送電を停止して、リセットフェーズに移行し、ステップＳ１、Ｓ２に戻る。そして、図１１に示す認証処理（ステップＳ１〜Ｓ１１）が行われて、ステップＳ４２〜Ｓ５３の充電モードに移行するため、Ｓ５１、Ｓ５２の通信モード要求を受け付けることができるようになる。

図１３は、コマンド分岐後の受電側の処理を示すフローチャートである。図１３に示すように、受電側は、ステップＳ８１のコマンド分岐において、優先的な処理が必要な他のコマンド（通信要求、割り込み、送電停止等）が存在せず、送電側から通常送電開始コマンドを受信すると（ステップＳ８２）、１次コイルＬ１と２次コイルＬ２の位置関係を再度判断し、位置関係情報である位置レベル情報を取得する（ステップＳ８３）。そして、位置レベル情報が付加された応答コマンドを送電側に送信する（ステップＳ８４）。

受電側は、応答コマンドを送信した後、給電制御部４８のトランジスタＴＢ２をオンにして（ステップＳ８５）、負荷９０への電力供給を開始する。また定期認証をオンにして、定期的な負荷変調を行う（ステップＳ８６）。具体的には、負荷変調部４６のトランジスタＴＢ３を、定期認証期間において所定のパターンでオン・オフする。

次に受電側は、受電側のホスト４からの送電停止要求（ＳＴＯＰコマンド）があったか否かを判断する（ステップＳ８７）。また受電側のホスト４からの割り込み要求（ＩＮＴコマンド）があったか否かを判断する（ステップＳ８８）。更に送電側のホスト２からの通信要求コマンド（ＯＵＴ・ＩＮ転送コマンド）を受信したか否かを判断する（ステップＳ８９）。

そして受電側は、これらの要求やコマンドの受信がなかった場合には、バッテリ９４が満充電になったか否かを検出する（ステップＳ９０）。そして満充電が検出されなかった場合にはステップＳ８７に戻る。一方、満充電が検出されると、トランジスタＴＢ２をオフにして（ステップＳ９１）、負荷９０への電力供給を停止する。

その後、本実施形態では、制御部５２は、満充電検出後のイネーブルフラグＥＮＢ（制御フラグ）が０（第１の状態）又は１（第２の状態）のいずれであるかの判定をする（ステップＳ９３）。そして、ステップＳ９３で制御部５２がＥＮＢ＝０であると判定した場合、前述の図４（Ｃ）に示すように、受電側ホストと送電側ホストとの間の通信要求を受け付ける通信要求受付待機モード（ステップＳ８７〜Ｓ９０）のループに移行する。このように、所定の制御フラグとして満充電検出後のイネーブルフラグＥＮＢが０である場合には、受電制御装置５０の制御部５２がバッテリ９４の満充電を検出後に、受電側ホスト４と送電側ホスト２との間の通信要求を受け付け（ステップＳ８８、Ｓ８９）、バッテリ９４の満充電後でも、受電側ホスト４と送電側ホスト２との間のデータ通信が可能になる。

一方、ステップＳ９３で制御部５２がＥＮＢ＝１であると判定した場合には、定期認証をオフにする（ステップＳ９３）。そして、満充電の検出を通知する満充電検出コマンド（セーブフレーム）を送電側に送信して（ステップＳ９４）、送電側からの送電を停止させる。なお、満充電検出コマンドを送信側に送信しても送電停止されない場合に備えて、ｋ５秒の所定のウェイト期間の後（ステップＳ９５）、ステップＳ９４に戻り、満充電検出コマンドの送信をして、当該満充電検出コマンド送信処理を定期的（ｋ５秒間隔）に繰り返す。

このように本実施形態では、バッテリ９４の満充電検出後のステップＳ９２で満充電検出後のイネーブルフラグＥＮＢが０と判定されたら、満充電検出コマンドを送信側に送信せずに、受電側の動作モードが通信要求受付待機モード（ステップＳ８７〜Ｓ９０）に移行される。そして、例えば通信すべきデータがない場合等には、受電側ホスト４がＥＮＢを１に切り換えて、受電側の通信要求受付待機モードを解除して、満充電検出コマンドを送電側に送信するように制御する。このため、バッテリ９４の満充電後でも受電側と送電側との間のデータ通信を可能としながら、当該データ通信が完了したら、満充電検出コマンドを送電側に送信することによって送電側からの送電を停止することができる。

また本実施形態では、図１３に示すように、ステップＳ９０でバッテリ９４の満充電を検出したら、満充電後のイネーブルフラグＥＮＢが０又は１のいずれの状態であるかに関わらず、満充電検出後は、ステップＳ９１でトランジスタＴＢ２をオフに切り換えて、バッテリ９４への電力供給をオフにする制御を行っていることを特徴とする。

前述したように、送電側は、受電側から満充電検出コマンドを受信しなければ、受電側のバッテリ９４が満充電になった旨を検知できないから、送電側への送電を継続してしまう。このように、バッテリ９４が既に満充電状態であるにも関わらず、送電側から受電側の負荷９０のバッテリ９４に送電されると、余分な電力をバッテリ９４に供給することとなってしまう。また、ステップＳ９０で満充電を検出して、ステップＳ９２でＥＮＢ＝０と判定された場合には、前述したように受電側が通信要求受付待機モードに移行するが、満充電検出後の通信要求受付待機モードにおいて、送電側から受電側の負荷９０のバッテリ９４に送電されると、同様に余分な電力をバッテリ９４に供給することとなってしまう。このため、本実施形態では、バッテリ９４の満充電検出後に、トランジスタＴＢ２をオフに切り換え、バッテリ９４への電力供給をオフにすることによって、余分な電力消費を低減する。

そして、受電側は、送電側が再充電確認用の送電（仮送電）を開始すると、受電側がパワーオンリセットされ、ネゴシエーション処理、セットアップ処理を行う。そして、送電側が送信した再充電確認コマンド（ステップＳ６１参照）を受信すると、ステップＳ８１のコマンド分岐において、再充電確認モードの処理に移行する。

具体的には、受電側は、バッテリ電圧をチェックして（ステップＳ９６）、再充電確認コマンドに対する応答コマンドとバッテリ電圧のチェック結果を送電側に送信する（ステップＳ９７）。そして再充電確認用の送電が停止するとパワーオフされる。

また受電側は、ステップＳ８７、Ｓ８８でホスト４からの送電停止要求や割り込み要求があったと判断した場合や、ステップＳ８９で通信要求のコマンドを受信したと判断した場合には、給電用のトランジスタＴＢ２をオフにすると共に定期認証もオフにする（ステップＳ９８）。そして、伝送条件や通信条件を通信モード用の条件に切り替え（ステップＳ９９）、ステップＳ８１のコマンド分岐に移行する。

例えばステップＳ８９において、送電側から通信要求コマンド（ＯＵＴ・ＩＮ転送コマンド）を受信したと判断された場合には、ステップＳ８１のコマンド分岐において、送電側からの通信要求による通信モードの処理に分岐する。そして、ホスト２、４間の取り決めに基づく任意の通信シーケンスを実行する（ステップＳ１０３）。即ち、コマンド送受信、データ送受信、ハンドシェーク送受信を行う。そして必要データ数になったか否かを判断し（ステップＳ１０４）、必要データ数になった場合には、送電側が送信した通常送電開始コマンド（ステップＳ７１参照）を受信したか否かを判断する（ステップＳ１０５）。そして受信した場合にはステップＳ８３に移行し、通信モードから通常送電モード（充電モード）に戻る。

またステップＳ８８において、受電側のホスト４からの割り込み要求があったと判断された場合には、ステップＳ８１のコマンド分岐において、受電側の割り込み要求による通信モードの処理に分岐する。この受電側の割り込み要求による通信モードでは、通信要求コマンド（ＩＮＴコマンド）を送電側に送信する（ステップＳ１００）。そして送電側から通常送電開始コマンドを受信したか否かを判断し（ステップＳ１０１）、受信していない場合には、ＡＣＫコマンド（ステップＳ７４参照）を受信したか否かを判断する（ステップＳ１０２）。そして受信した場合には、ステップＳ１０３、Ｓ１０４の通信モードの処理に移行する。

またステップＳ８７において受電側のホスト４からの送電停止要求があったと判断された場合には、ステップＳ８１のコマンド分岐において、送電停止要求による処理に分岐する。そして送電停止コマンドを送電側に送信し（ステップＳ１０６）、送電が停止するとパワーオフされる。

なお、上記のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また本実施形態及び変形例の全ての組み合わせも、本発明の範囲に含まれる。また送電制御装置、送電装置、受電制御装置、受電装置の構成・動作や、しきい値情報を用いた負荷状態の判定手法、システム情報の照合手法、ネゴシーエーション・セットアップ・コマンド処理の手法、負荷状態の検出手法等も、本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。

図１（Ａ）、図１（Ｂ）、図１（Ｃ）は無接点電力伝送の説明図。 本実施形態の送電装置、送電制御装置、受電装置、受電制御装置の構成例。 図３（Ａ）、図３（Ｂ）は周波数変調、負荷変調によるデータ転送の説明図。 図４（Ａ）、図４（Ｂ）、図４（Ｃ）は本実施形態の動作の説明図。 図５（Ａ）、図５（Ｂ）は本実施形態の動作の説明図。 図６（Ａ）、図６（Ｂ）は本実施形態の動作の説明図。 図７（Ａ）、図７（Ｂ）、図７（Ｃ）は本実施形態の動作の説明図。 無接点電力伝送の処理シーケンスの説明図。 無接点電力伝送の処理シーケンスの説明図。 本実施形態の送電装置、送電制御装置、受電装置、受電制御装置の詳細な構成例。 本実施形態の動作を説明するためのフローチャート。 本実施形態の動作を説明するためのフローチャート。 本実施形態の動作を説明するためのフローチャート。

符号の説明

Ｌ１ １次コイル、Ｌ２ ２次コイル、２ ホスト（送電側）、４ ホスト（受電側）、
１０ 送電装置、１２ 送電部、１４ 波形モニタ回路、１６ 表示部、
２０ 送電制御装置、２２ 制御部（送電側）、２３ レジスタ部、２４ 発振回路、
２５ 駆動クロック生成回路、２６ ドライバ制御回路、２７ ホストＩ／Ｆ、
３０ 負荷状態検出回路、４０ 受電装置、４２ 受電部、４３ 整流回路、
４６ 負荷変調部、４８ 給電制御部、５０ 受電制御装置、５２ 制御部（受電側）、５３ レジスタ部、５６ 位置検出回路、５７ ホストＩ／Ｆ、５８ 発振回路、
５９ 検出回路、６０ 周波数検出回路、６２ 満充電検出回路、９０ 負荷、
９２ 充電制御装置、９４ バッテリ、１００ 送電シーケンス制御部、
１０２ 送信制御部、１０４ 受信制御部、１０６ 検知判定部、
１０８ 定期認証判定部、１１０ 情報レジスタ、１１２ ステータスレジスタ、
１１４ コマンドレジスタ、１１６ 割り込みレジスタ、１１８ データレジスタ、
１１９ 制御レジスタ、１２０ 受電シーケンス制御部、１２２ 送信制御部、
１２４ 受信制御部、１２６ 検知判定部、１２８ 定期認証制御部、
１２９ 満充電確認処理部、１３０ 情報レジスタ、
１３２ ステータスレジスタ、１３４ コマンドレジスタ、１３６ 割り込みレジスタ、１３８ データレジスタ、１３９ 制御レジスタ

Claims (10)

1. １次コイルと２次コイルを電磁的に結合させて送電装置から受電装置に対して電力を伝送し、前記受電装置の負荷に対して電力を供給する無接点電力伝送システムの前記受電装置を制御する受電制御装置であって、
   受電制御装置の制御を行う制御部と、
   受電側ホストと通信を行うためのホストインターフェースと、
   前記ホストインターフェースを介して前記受電側ホストがアクセス可能なレジスタ部とを含み、
   前記レジスタ部は、
   前記ホストインターフェースを介して前記受電側ホストにより設定される制御フラグを記憶する制御レジスタを含み、
   前記制御部は、
   前記制御フラグが第１の状態である場合には、前記負荷が有するバッテリの満充電検出後に、前記受電側ホストと送電側ホストとの間の通信要求を受け付け、
   前記制御フラグが第２の状態である場合には、前記バッテリの満充電検出後に、前記通信要求の受付を行わず、
   前記制御部は、
   前記制御フラグが前記第２の状態である場合には、前記バッテリの満充電検出後に、前記バッテリの満充電を通知する満充電検出コマンドを前記送電装置に送信して、前記送電装置の送電を停止させると共に、前記送電装置を再充電確認処理を定期的に行う満充電検出後の待機フェーズに移行させ、
   前記制御フラグが前記第１の状態である場合には、前記バッテリの満充電検出後に、前記満充電検出コマンドを送信しないことを特徴とする受電制御装置。
2. 請求項１において、
   前記制御部は、
   前記制御フラグが前記第１の状態である場合には、前記バッテリの満充電検出後に、前記ホストインターフェースを介して前記受電側ホストが前記通信要求の割り込み要求を行った場合に、前記バッテリの充電は行わずに前記受電側ホストと前記送電側ホストとの間の通信を行う通信モードに移行することを特徴とする受電制御装置。
3. 請求項２において、
   前記制御部は、
   前記通信モードに移行した場合に、前記受電側ホストからの前記割り込み要求を前記送電側ホストに通知するための割り込みコマンドを、前記送電装置に送信することを特徴とする受電制御装置。
4. 請求項１において、
   前記制御部は、
   前記制御フラグが前記第１の状態である場合には、前記バッテリの満充電検出後に、前記送電側ホストが発行した通信要求コマンドを前記送電装置から受信した場合に、前記バッテリの充電は行わずに前記受電側ホストと前記送電側ホストとの間の通信を行う通信モードに移行することを特徴とする受電制御装置。
5. 請求項２乃至４のいずれかにおいて、
   前記制御部は、
   前記通信モードにおいて、前記送電装置から充電コマンドを受信した場合に、前記通信モードから、前記バッテリの充電を行い、且つ前記受電側ホストと前記送電側ホストとの間の通信が可能な充電モードに移行することを特徴とする受電制御装置。
6. 請求項１乃至５のいずれかにおいて、
   前記制御部は、
   前記バッテリの満充電検出後に、前記制御フラグが前記第１、第２の状態のいずれの状態であるかに関わらずに、前記バッテリへの電力供給をオフにする制御を行うことを特徴とする受電制御装置。
7. 請求項１乃至６のいずれかにおいて、
   前記制御部は、
   前記バッテリの満充電検出により通常送電が停止し、前記満充電検出後の前記待機フェーズに移行した前記送電装置から再充電確認コマンドを受信した場合に、前記バッテリの充電状態を知らせる応答コマンドを前記送電装置に送信する再充電確認処理部を含むことを特徴とする受電制御装置。
8. 請求項７において、
   前記再充電確認処理部は、
   前記満充電検出後の前記待機フェーズにおいて前記送電装置が定期的に再充電確認用の仮送電を行った場合に、前記再充電確認用の仮送電の期間において、前記再充電確認コマンドの受信と前記応答コマンドの送信を行うことを特徴とする受電制御装置。
9. 請求項１乃至８のいずれかに記載の受電制御装置と、
   前記２次コイルの誘起電圧を直流電圧に変換する受電部とを含むことを特徴とする受電装置。
10. 請求項９に記載の受電装置と、
    前記受電装置により電力が供給される負荷とを含むことを特徴とする電子機器。

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