JP6100014B2 - 送電装置、送電装置の制御方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、送電装置、送電装置の制御方法及びプログラムに関する。

従来、非接触（無線）により電力を供給するシステムが知られている。無線により電力の供給を行う方式には、４つの方式がある。すなわち、電磁誘導方式、磁界共鳴方式、電界結合方式及び電波受信方式である。近年、この４つの方式のうち、送電できる電力が大きく、また送電距離が長い磁界共鳴方式が注目されている。この送電距離が長いという特性を活かして、磁界共鳴方式により、送電装置が複数の無線電力受信装置へ送電を行う１対Ｎの給電方式が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１の技術においては、送電装置は、送電を行っていないスタンバイモード時に一定のパルス信号を発信することにより、数メートル以内に無線電力受信装置が存在するか否かを探索する。送電装置は、受電装置により送信された受電装置の固有ＩＤに基づいて、給電対象の無線電力受信装置であるか否かを判別する。そして、送電装置は、給電対象の受電装置に電力信号を送る。

しかしながら、送電装置がパルス信号を発信できる通信エリアが、電力信号を伝送できる給電エリアより大きい場合もある。この場合には、送電装置は、パルス信号の発信により無線電力受信装置を探索できても、電力信号の伝送による送電を行うことができない。
通信エリアが給電エリアより広い例については、ＩＳＯ／ＩＥＣの標準化団体より、１対Ｎの無線給電規格の標準化が進行している（非特許文献１，２参照）。この場合、送電装置は、無線電力受信装置に電力信号を伝送した後、無線電力受信装置から給電状態を通知してもらうことにより、無線電力受信装置が給電エリア内に位置しているか否かを判断することができる。

特開２００９−１３６１３２号公報

"Telecommunications and Information Exchange Between Systems" ISO／IEC JTC １／SC ０６ Ｎ １５０２７，２０１１年１１月 "Management Protocol of Wireless Power Transfer for Multi−devices" ITC １００， ２０１２年３月

しかしながら、非特許文献１，２の規格において、送電装置が無線電力受信装置に電力信号を伝送する際の電力信号レベルについては、言及されていない。従来においては、無線電力受信装置が送電装置の通信エリア内であって且つ給電エリア外に存在する場合、送電装置は、無線電力受信装置が受電できないにも関わらず、電力信号を伝送してしまう。このため、送電装置は、無線電力受信装置が給電エリア内に入るまで、不要な電力信号を伝送してしまうという問題があった。

本発明はこのような問題点に鑑みなされたもので、無線による給電において、送電装置から受電装置への不要な電力伝送を抑制することを目的とする。

そこで、本発明は、受電装置に無線で電力を供給する無線給電部を備える送電装置であって、電力の供給を要求する第１の通知を前記送電装置が前記受電装置から受信した場合に、第１の電力で電力の供給を開始するように前記無線給電部を制御する制御手段と、前記第１の電力で前記受電装置への電力の供給を開始した後に、前記受電装置において受電を検出したことを示す第２の通知を前記送電装置が前記受電装置から受信したか否かを判定する第１の判定手段と、前記第２の通知を前記送電装置が前記受電装置から受信したと前記第１の判定手段によって判定された場合に、前記無線給電部が供給する電力を前記第１の電力よりも大きい第２の電力に変更する第１の変更手段と、前記受電装置に供給する電力を前記第２の電力に変更した後に、前記受電装置が受電中であることを示す第３の通知を前記送電装置が前記受電装置から受信したか否かを判定する第２の判定手段、前記第３の通知を前記送電装置が前記受電装置から受信していないと前記第２の判定手段によって判定された場合に、前記無線給電部が供給する電力を前記第２の電力よりも小さい第３の電力に変更する第２の変更手段とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、無線による給電において、送電装置から受電装置への不要な電力伝送を抑制することができる。

無線給電システムを示す図である。 送電装置を示す図である。 受電装置を示す図である。 スーパーフレームの一例を示す図である。 パケットのフレームフォーマットの一例を示す図である。 給電処理を示すシーケンス図である。 受電装置による電力伝送処理を示すフローチャートである。 送電装置による電力伝送処理を示すフローチャートである。 送電電力の電力レベル切り替えのタイミングを示す図である。 電力送電のタイミングチャートを示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。

図１は、送電システムとしての無線給電システムを示す図である。無線給電システムは、給電装置としての画像形成装置１００と、受電装置２０とを有している。受電装置２０は、例えばスマートフォンや携帯電話等の携帯端末である。なお、図１においては、３つの受電装置２０を示しているが、受電装置２０の数は、実施形態に限定されるものではない。
送電装置１０は、受電装置２０に無線で電力を送る。また、送電装置１０は、受電装置２０との間で給電のために必要なデータ通信を行う。受電装置２０は、送電装置１０から無線で電力を受ける。また、受電装置２０は、送電装置１０との間で給電のために必要なデータ通信を行う。

ここで、給電エリア３０は、送電装置１０から受電装置２０へ給電が実行可能なエリアである。給電エリア３０は、送電装置１０の給電能力により定まる範囲である。図１に示すように、給電エリア３０内に複数の受電装置２０が存在する場合には、送電装置１０は、複数の受電装置２０それぞれに対して無線給電を実行することができる。
通信エリア４０は、送電装置１０と受電装置２０の間においてデータ通信が実行可能なエリアである。通信エリア４０は、給電エリア３０よりも広い範囲であり、通信エリア４０は、給電エリア３０を包含している。

図２は、送電装置１０を示す図である。なお、図２において、データの流れを実線で示し、電力の流れを点線で示している。送電装置１０は、制御部１１０、無線送信部１２０、無線受信部１３０、ＡＣ電源１４０及び電源供給部１５０を含む。
制御部１１０は、送電装置１０全体を制御する。制御部１１０は、ＣＰＵ１１１、ＲＯＭ１１２、ＲＡＭ１１３、ＨＤＤ１１４及びＵＩ１１５を含む。制御部１１０は、無線送信部１２０及び無線受信部１３０と内部バスで接続される。

ＣＰＵ１１１は、様々なデータを処理し、送電装置１０を制御する。ＲＯＭ１１２は、不揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵ１１１が使用するブートプログラム等を記憶する。ＲＡＭ１１３は、揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵ１１１が使用するデータやプログラム等を一時的に記憶する。ＨＤＤ１１４は、不揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵ１１１が使用するＯＳやアプリケーション等を記憶する。ＵＩ１１５は、ユーザに様々な情報を表示し、ユーザから様々な指示を受け付ける。
なお、後述する送電装置１０の機能や処理は、ＣＰＵ１１１がＲＯＭ１１２又はＨＤＤ１１４に格納されているプログラムを読み出し、このプログラムを実行することにより実現されるものである。

無線送信部１２０は、無線により電力を受電装置２０に供給する。無線送信部１２０は、通信回路１２１、送電回路１２２、ダイプレクサー１２３及び送電コイル１２４を含む。通信回路１２１は、通信を行うための変調信号を生成する。送電回路１２２は、電力を送信するための変調信号を生成する。ダイプレクサー１２３は、通信回路１２１が生成した変調信号と送電回路１２２が生成した変調信号を合成する。送電コイル１２４は、ダイプレクサー１２３が合成した変調信号を受電装置２０へ送信する。
無線受信部１３０は、受電装置２０からデータを受信する。無線受信部１３０は、受電コイル１３１及び復調回路１３２を含む。受電コイル１３１は、通信を行うための変調信号を受電装置２０から受信する。復調回路１３２は、受電コイル１３１が受信した変調信号を復調する。
ＡＣ電源１４０は、交流電圧を送電コイル１２４及び電源供給部１５０に供給する。電源供給部１５０は、ＡＣ電源１４０が供給する交流電圧を直流電圧へ変換し、直流電圧を制御部１１０、無線送信部１２０及び無線受信部１３０に供給する。

図３は、受電装置２０を示す図である。なお、図３において、データの流れを実線で示し、電力の流れを点線で示している。受電装置２０は、制御部２１０、無線送信部２２０及び無線受信部２３０を含む。
制御部２１０は、受電装置２０全体を制御する。制御部２１０は、ＣＰＵ２１１、ＲＯＭ２１２、ＲＡＭ２１３、ＨＤＤ２１４及びＵＩ２１５を含む。制御部２１０は、無線送信部２２０及び無線受信部２３０と内部バスで接続される。

ＣＰＵ２１１は、様々なデータを処理し、受電装置２０を制御する。ＲＯＭ２１２は、不揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵ２１１が使用するブートプログラム等を記憶する。ＲＡＭ２１３は、揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵ２１１が使用するデータやプログラム等を一時的に記憶する。ＨＤＤ２１４は、不揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵ２１１が使用するＯＳやアプリケーション等を記憶する。ＵＩ２１５は、ユーザに様々な情報を表示し、ユーザから様々な指示を受け付ける。
なお、後述する受電装置２０の機能や処理は、ＣＰＵ２１１がＲＯＭ２１２又はＨＤＤ２１４に格納されているプログラムを読み出し、このプログラムを実行することにより実現されるものである。

無線送信部２２０は、送電装置１０へデータを送信する。無線送信部２２０は、通信回路２２１及び送電コイル２２２を含む。通信回路２２１は、通信を行うための変調信号を生成する。送電コイル２２２は、通信回路２２１が生成した変調信号を送電装置１０へ送信する。
無線受信部２３０は、電力を送電装置１０から無線で受信する。無線受信部２３０は、受電コイル２３１、ダイプレクサー２３２、復調回路２３３、整流回路２３４、電圧安定化回路２３５及びバッテリー２３６を含む。受電コイル２３１は、送電装置１０から変調信号を受信する。ダイプレクサー２３２は、受電コイル２３１が受信した変調信号を、通信を行うための変調信号と電力を送信するための変調信号に分ける。復調回路２３３は、ダイプレクサー２３２が分けた通信を行うための変調信号を復調する。整流回路２３４は、ダイプレクサー２３２が分けた電力を送信するための変調信号を整流して直流電圧を生成する。電圧安定化回路２３５は、整流回路２３４が生成した直流電圧を安定化する。

バッテリー２３６は、電圧安定化回路２３５が安定化した電圧を受けて、電力を蓄積する。また、バッテリー２３６は、蓄積した電力を基に、直流電圧を制御部２１０、無線送信部２２０及び無線受信部２３０に供給する。電圧安定化回路２３５は、整流回路２３４からの直流電圧の入力を検出する検出回路２３８を備える。電圧安定化回路２３５は、検出回路２３８の出力信号を、直流電圧の検出信号２３７として制御部２１０に送信する。
無線受信部２３０は、受電装置２０が給電エリア３０の内部に位置する場合に電力を受信する。無線受信部２３０は、受電装置２０が給電エリア３０の外側に位置する場合には、電力を受信しない。制御部２１０は、検出信号２３７の変化を監視することで、受電装置２０が給電エリア３０の内部に位置するか否かを検出する。
なお、本実施形態においては、無線受信部２３０が、送電装置１０からの受電の有無を検出したが、送電の有無を検出する処理は、実施形態に限定されるものではない。例えば、電圧安定化回路２３５以外の回路が検出回路２３８を備えてもよい。また、他の例としては、検出回路２３８は、送電装置１０からの受電電流の変化や、バッテリー２３６の充電容量の変化に基づいて、受電の有無を検出してもよい。

なお、本実施の形態においては、無線送信部１２０、無線受信部１３０、無線送信部２２０及び無線受信部２３０により、受電装置２０と送電装置１０の間のデータ通信を行うこととするが、これに限定されるものではない。受電装置２０と送電装置１０は、それぞれ個別に無線通信部を備え、これらが受電装置２０と送電装置１０とのデータ通信を行うこととしてもよい。
ここで、無線通信部は、ＷｉＦｉ（登録商標）やＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）等の無線規格に対応し、外部の装置との間でネットワーク通信を行う制御回路である。無線通信部による通信可能な距離は、無線送信部１２０や無線受信部１３０、無線受信部２３０や無線送信部２２０で行う通信エリア４０よりも広いことを想定するが、通信距離には限定されないものとする。

図４は、スーパーフレームの構造の一例を示す図である。本実施形態にかかる無線給電システムは、図４に示すようなスーパーフレームを１単位とし、このスーパーフレームを繰り返すことにより、送電装置１０から受電装置２０への送電を実現する。
１つのスーパーフレームは、Ｓ１０１（関連付け期間）、Ｓ１０２（電力伝送準備期間）及びＳ１０３（電力伝送期間）を含んでいる。なお、それぞれの期間は可変である。
Ｓ１０１において、送電装置１０は、受電装置２０へ受電要求の有無を確認する。受電装置２０が受電を要求する場合には、処理はＳ１０２へ移行する。なお、Ｓ１０１からＳ１０２へ移行する期間も可変である。

Ｓ１０２において、受電装置２０は、送電装置１０のデータリクエストによるフレームのレスポンスやアクノリッジを送信することができる。なお、それぞれのレスポンスフレームの長さやアクノリッジフレームの長さは可変である。Ｓ１０２が終了すると、処理はＳ１０３へ移行する。なお、Ｓ１０２からＳ１０３へ移行する期間も可変である。
Ｓ１０３において、送電装置１０は、受電装置２０へ電力を伝送する。Ｓ１０３において、受電装置２０は、送電装置１０からのリクエストフレームがなくても、フレームを送電装置１０へ送信することができる。

図５は、パケットのフレームフォーマットの構造の一例を示す図である。無線給電システムは、スーパーフレーム内において、図５に示すパケットを用いて、無線給電のためのデータ通信を実現する。パケットは、フレームヘッダー３１０及びフレームボディ３２０を含む。
フレームヘッダー３１０は、データ転送時の宛先等を示すものである。フレームヘッダー３１０は、ＩＤ３１１、フレームコントロール３１２、発信元アドレス３１３、行先アドレス３１４及びシーケンスナンバー３１５を含む。ＩＤ３１１は、無線給電システムでデータ通信を行うときに使われるＩＤである。

フレームコントロール３１２は、受電装置２０のデータ交換のための情報である。フレームコントロール３１２は、電力管理３１２０を含む。電力管理３１２０は、受電装置２０の電力の必要性を確認するデータ、すなわち受電装置２０が電力を要求するか否かを示すデータである。発信元アドレス３１３は、データ転送時における発信元のアドレスである。行先アドレス３１４は、データ転送時における行先のアドレスである。シーケンスナンバー３１５は、フレームの番号である。

フレームボディ３２０は、データ転送時のデータ本体の情報である。フレームボディ３２０は、ペイロード３２１及びフレームチェックシーケンス３２２を含む。ペイロード３２１は、データ本体である。例えば、デバイスＩＤ３２１０がペイロード３２１に割り当てられる。フレームチェックシーケンス３２２は、ペイロード３２１のエラーチェックを行うデータである。

図６は、無線給電システムにおける給電処理を示すシーケンス図である。給電処理において、送電装置１０と受電装置２０との間で、スーパーフレームを用いたデータの送受信が行われる。
Ｓ２０１において、送電装置１０は、受電装置２０に対してデバイスＩＤを要求する。このとき、図５に示すフレームフォーマットのＩＤ３１１が利用される。これに対し、Ｓ２０２において、送電装置１０は、受電装置２０からデバイスＩＤを受信する。このとき、図５に示すフレームフォーマットのデバイスＩＤ３２１０が利用される。

次に、Ｓ２０３において、送電装置１０は、受電装置２０に電力要求の有無を確認する電力要求確認を送信する。このときは、フレームフォーマットの電力管理３１２０が利用される。次に、Ｓ２０４において、受電装置２０は、受電を要求する場合には、送電装置１０へ電力要求通知を送信する。また、Ｓ２０４において、受電装置２０は、電力を要求しない場合には、送電装置１０へ電力不要通知を送信する。このとき、図５に示すフレームフォーマットの電力管理３１２０が利用される。
次に、Ｓ２０５において、送電装置１０は、電力伝送の準備を行う。次に、Ｓ２０６において、送電装置１０は、受電装置２０へ電力伝送を行う。Ｓ２０６における電力伝送後は、Ｓ２０７において、受電装置２０は、適宜電力伝送状態を送電装置１０に送信する。なお、Ｓ２０６における電力伝送後は、受電装置２０は、送電装置１０からのリクエストフレームがなくても送電装置１０に情報を送信することができる。

なお、本実施形態にかかる無線給電システムにおいては、受電装置２０は、Ｓ２０７において、受電装置２０は、送電装置１０からの電力伝送の開始を検出した場合に、電力伝送開始通知を送電装置１０に送信する。また、受電装置２０は、電力伝送の開始を検出した後は、電力伝送の継続中において、定期的に受電状態であることを示す受電通知を送電装置１０に送信する。また、受電装置２０は、バッテリー２３６がフル充電になったことを検出すると、送電装置１０へ電力伝送終了通知を送信する。なお、Ｓ２０７においては、図５に示すフレームフォーマットの電力管理３１２０が利用される。
なお、詳細については後述するが、本実施形態にかかる送電装置１０は、受電装置２０に電力伝送する電力レベルを、Ｓ２０７における受電装置２０からの電力伝送状態により変動させる。

図７は、電力伝送期間における受電装置２０による電力伝送処理を示すフローチャートである。Ｓ７０１において、ＣＰＵ２１１は、無線受信部２３０を介して、送電装置１０からのデバイスＩＤ要求を受け付ける。ＣＰＵ２１１は、送電装置１０からのデバイスＩＤ要求を受け取ると（Ｓ７０１でＹｅｓ）、Ｓ７０２において、無線送信部２２０を介して、送電装置１０に自身のデバイスＩＤを送信する。
次に、Ｓ７０３において、ＣＰＵ２１１は、無線送信部２２０を介して、電力を要求する場合には（Ｓ７０３でＹｅｓ）、無線送信部２２０を介して、送電装置１０に電力要求通知を送信する（Ｓ７０４）。一方、Ｓ７０３において、ＣＰＵ２１１は、電力を要求しない場合には（Ｓ７０３でＮｏ）、無線送信部２２０を介して、送電装置１０に電力不要通知を送信し（Ｓ７２０）、処理を終了する。

Ｓ７０５において、ＣＰＵ２１１は、無線受信部２３０の検出信号２３７に基づいて、送電装置１０からの受電の有無を検出する。Ｓ７０５において、ＣＰＵ２１１は、送電装置１０からの電力伝送を検出しない場合（Ｓ７０５でＮｏ）、定期的にＳ７０５の処理を繰り返す。Ｓ７０５において、ＣＰＵ２１１は、受電を検出すると（Ｓ７０５でＹｅｓ）、無線送信部２２０を介して、送電装置１０に電力伝送開始通知を送信する（Ｓ７０６）。ここで、電力伝送開始通知は、受電装置２０が送電装置１０から受電したことを示す受電通知の一例である。また、Ｓ７０６の処理は、受電通知送信処理の一例である。
例えば、受電装置２０が給電エリア３０内に存在するとする。この場合には、受電装置２０は、送電装置１０からの電力供給を受けることができる。したがって、この場合には、Ｓ７０５において、ＣＰＵ２１１は、受電を検出することができる。一方で、受電装置２０が給電エリア３０の外側に存在するとする。この場合には、受電装置２０は、送電装置１０からの電力供給を受けることができない。したがって、この場合には、Ｓ７０５において、ＣＰＵ２１１は、受電を検出することができない。

Ｓ７０７において、ＣＰＵ２１１は、バッテリー２３６の残量を確認する。Ｓ７０７において、ＣＰＵ２１１は、バッテリー２３６がフルでないと判断すると（Ｓ７０７でＮｏ）、処理をＳ７０８へ進める。Ｓ７０８において、ＣＰＵ２１１は、前回の通知から一定時間が経過したか否かを判断する。ここで、一定時間は、受電装置２０に予め設定されているものとする。また、前回の通知とは、Ｓ７０６における電力伝送開始通知又は後述するＳ７１０における受電継続通知の何れかの通知とする。
一定時間が経過している場合には（Ｓ７０８でＹｅｓ）、ＣＰＵ２１１は、送電装置１０からの受電の有無を検出する（Ｓ７０９）。Ｓ７０９において、受電を検出した場合には、ＣＰＵ２１１は、処理をＳ７１０へ進める。Ｓ７１０において、ＣＰＵ２１１は、無線送信部２２０を介して、受電継続通知を送電装置１０に送信する。ここで、受電継続通知は、受電を継続していることを通知するための情報であり、受電通知の一例である。また、Ｓ７１０の処理は、受電通知送信処理の一例である。

受電装置２０は、Ｓ７０５において給電エリア３０内に存在していた場合であっても、Ｓ７０５の処理の後、給電エリア３０の外側に移動する場合がある。このような場合には、送電装置１０からの給電中であるにも関わらず、受電装置２０においては、送電装置１０からの電力の供給を受けることができなくなる。
そこで、本実施形態の無線給電システムにおいては、受電装置２０が継続して受電していることの送電装置１０による確認を可能とすべく、受電装置２０は、Ｓ７０８〜Ｓ７１０の処理により、定期的に継続受電通知を送電装置１０に送信する。

Ｓ７０８において前回の通知から一定時間が経過していない場合（Ｓ７０８でＮｏ）、又はＳ７０９において受電を検出しない場合（Ｓ７０９でＮｏ）には、ＣＰＵ２１１は、処理をＳ７０７へ進める。Ｓ７０７において、ＣＰＵ２１１は、バッテリー２３６がフルになるのを検出すると（Ｓ７０７でＹｅｓ）、無線送信部２２０を介して、送電装置１０に電力伝送終了通知を送信し（Ｓ７１１）、電力伝送処理が終了する。
このように、受電装置２０は、送電装置１０からの受電を検出した場合には、送電装置１０に対して、受電していることを通知することができる。

図８は、電力伝送期間における送電装置１０による電力伝送処理を示すフローチャートである。Ｓ８０１において、ＣＰＵ１１１は、無線送信部１２０を介して、受電装置２０にデバイスＩＤ要求を送信する。Ｓ８０２において、ＣＰＵ１１１は、無線受信部１３０を介して、受電装置２０からデバイスＩＤを受信すると（Ｓ８０２でＹｅｓ）、無線送信部１２０を介して、受電装置２０に電力要求確認を送信する（Ｓ８０３）。
Ｓ８０４において、ＣＰＵ１１１は、無線受信部１３０を介して、受電装置２０から、受電を要求することを示す電力要求通知を受信すると（Ｓ８０４でＹｅｓ）、電力伝送の準備を行う（Ｓ８０５）。Ｓ８０４において、受電装置２０から電力不要通知を受信した場合には（Ｓ８０４でＮｏ）、ＣＰＵ１１１は、電力伝送処理を終了する。

Ｓ８０６において、ＣＰＵ１１１は、無線送信部１２０の送電電力値を第１の電力である低電力レベルに決定する（電力決定処理）。そして、ＣＰＵ１１１は、低電力レベルでの無線送信部１２０による送電を制御する（送電制御処理）。このとき、無線送信部１２０は、ＣＰＵ１１１の制御の下、送電を行う（送電処理）。
Ｓ８０７において、ＣＰＵ１１１は、無線受信部１３０を介して、受電装置２０から電力伝送開始通知を受信すると（Ｓ８０７でＹｅｓ）、ＣＰＵ１１１は、処理をＳ８０８へ進める。電力伝送開始通知は、受電通知の一例であり、Ｓ８０７において、電力伝送開始通知を受信する処理は、受電通知受信処理の一例である。

Ｓ８０８において、ＣＰＵ１１１は、無線送信部１２０の送電電力値を、第１の電力である低電力レベルに比べて高い第２の電力である通常電力レベルに決定する（電力決定処理）。そして、ＣＰＵ１１１は、通常電力レベルでの無線送信部１２０による送電を制御し（送電制御処理）、無線送信部１２０は、送電を行う（送電処理）。
なお、送電装置１０が受電装置２０から電力伝送開始通知を受信するのは、受電装置２０が給電エリア内に存在する場合に限られる。送電装置１０は、上記処理により、受電装置２０が給電エリア３０内に存在することを確認するまでは、低電力レベルでの電力供給を行う。しがって、送電装置１０による、受電装置２０が受電できない状況における不要な電力伝送を抑制することができる。

なお、低電力レベル及び通常電力レベルの値は、それぞれ予め送電装置１０に設定されているものとする。低電力レベルの値は、低ければ低い程、不要な電力伝送を抑制する効果が大きくなる。しかしながら、低電力レベルの値が低すぎる場合には、受電装置２０において、受電を検出できなくなってしまう。したがって、低電力レベルの値は、受電装置２０の検出回路２３８が受電を検出可能な程度の値であることが好ましい。
図９は、送電装置１０による送電電力の電力レベル（送電設定値）の切り替えタイミングを示す図である。図９において、横軸及び縦軸は、それぞれ時間及び送電電力の電力レベルを示している。図９に示すように送電装置１０のＣＰＵ１１１は、電力伝送準備期間が完了すると、低電力レベルでの電力伝送を開始する。そして、ＣＰＵ１１１は、電力伝送開始通知を受信すると、送電設定値を低電力レベルから通常電力レベルに切り替え、通常電力レベルでの電力伝送を開始する。

図８に戻り、Ｓ８０９において、ＣＰＵ１１１は、無線受信部１３０を介して、受電装置２０から電力伝送終了通知を受信した場合（Ｓ８０９でＹｅｓ）、ＣＰＵ１１１は、無線送信部１２０からの受電装置２０への電力伝送を停止する（Ｓ８１４）。
一方で、Ｓ８０９において、ＣＰＵ１１１は、電力伝送終了通知を受信しない場合には（Ｓ８０９でＮｏ）、処理をＳ８１０へ進める。Ｓ８１０において、ＣＰＵ１１１は、前回の通知受信から一定時間内に受信継続通知を受信したか否かを確認する。ここで、一定時間は、送電装置１０に予め設定されているものとする。なお、この一定時間は、受電装置２０において、図７に示すＳ７０８にいて考慮する一定時間に基づいて決定されるのが好ましい。また、前回の通知受信とは、Ｓ８１０において確認する受電継続通知である。

Ｓ８１０において、前回の通知受信から一定時間内において受電継続通知を受信した場合には（Ｓ８１０でＹｅｓ）、ＣＰＵ１１１は、処理をＳ８０９へ進める。これにより、送電装置１０は、電力伝送終了通知を受信するまで送電を継続する。Ｓ８１０において、前回の通知受信から一定時間内において受電継続通知を受信しない場合には（Ｓ８１０でＮｏ）、ＣＰＵ１１１は、処理をＳ８１１へ進める。Ｓ８１１において、ＣＰＵ１１１は、無線送信部１２０の送電電力値を通常電力レベルから低電力レベルに切り替える。
このように、ＣＰＵ１１１は、低電力レベルの電力の送電中において、一定時間の間受電継続通知を受信しない場合には、送電電力値を低電力レベルに変更する。なお、このとき、無線送信部１２０は、低電力レベルでの送電を行う。
次に、Ｓ８１２において、ＣＰＵ１１１は、受電継続通知を受信した場合には（Ｓ８１２でＹｅｓ）、処理をＳ８０８へ進める。Ｓ８１２において、ＣＰＵ１１１は、受電継続通知を受信しない場合には（Ｓ８１２でＮｏ）、処理をＳ８１３へ進める。Ｓ８１３において、ＣＰＵ１１１は、電力伝送終了通知を受信した場合には（Ｓ８１３でＹｅｓ）、処理をＳ８１４へ進める。一方、Ｓ８１３において、電力伝送終了通知を受信しない場合には（Ｓ８１３でＮｏ）、処理をＳ８１２へ進める。

このように、送電装置１０は、受電装置２０への送電を開始した後においても、定期的に受電継続通知を受信することした。これにより、送電装置１０は、受電継続通知を受信しない場合に、受電装置２０が給電エリア３０の外側に移動したことを検知することができる。この場合において、送電装置１０は、受電装置２０への電力伝送の電力値を小さい値に変更するので、不要な電力伝送を抑制することができる。
以上のように、本実施の形態にかかる送電装置１０は、受電装置２０が給電エリア３０内に存在する場合に通常電力レベルの給電を行う一方、受電装置２０が給電エリア３０の外側に存在する場合には低電力レベルの給電を行う。これにより、無線給電システムにおいては、無線による給電において、送電装置から受電装置への不要な電力伝送を抑制することができる。

＜第１の変更例＞
次に、無線給電システムの第１の変更例について説明する。図１０は、第１の変更例にかかる送電装置１０による電力伝送のタイミングチャートを示す図である。実施形態にかかる無線給電システムにおいては、送電装置１０の無線送信部１２０は、給電エリア３０の外側の受電装置２０に対し、低電力レベルの送電を行うこととしたが、これに限定されるものではない。例えば、無線送信部１２０は、給電エリア３０の外側に存在する受電装置２０に対し、通常電力レベルの送電を間欠的に行うこととしてもよい。
具体的には、ＣＰＵ１１１は、Ｓ８０８において、無線送信部１２０の送電電力値を、通常電力レベルに決定する。そして、ＣＰＵ１１１は、間欠時間Ｔにおいて送電を停止することにより、無線送信部１２０に所定時間おきに間欠的に送電させる（送電制御処理）。ここで、間欠時間Ｔは、送電装置１０に予め設定されているものとする。
図１０に示すように、送電装置１０のＣＰＵ１１１は、電力伝送準備が完了すると、通常電力レベルでの間欠伝送を開始する。そして、ＣＰＵ１１１は、電力伝送開始通知を受信すると、通常電力レベルでの継続的な電力供給である継続伝送を開始する。

このように、第１の変更例にかかる送電装置１０は、受電装置２０が給電エリア３０の外側に存在する場合には、電力伝送を間欠的に行うことにより、電力伝送時間を短縮する。これにより、本例における無線給電システムにおいては、通常電力レベルを維持しつつ、不要な電力伝送を抑制することができる。
なお、本例においては、間欠時間Ｔが長くなる程、不要な電力伝送を抑制する効果が大きくなる。しかしながら、間欠時間Ｔが長くなると、受電装置２０が給電エリア３０内への移動タイミングと、送電装置１０が電力伝送開始通知の受信タイミングのタイムラグが大きくなる。そこで、受電装置２０が給電エリア３０内に移動したことの検知後速やかに継続伝送を開始可能な時間間隔とするのが好ましい。

＜第２の変更例＞
次に、第２の変更例について説明する。本実施の形態にかかる無線給電システムにおいては、送電装置１０は、受電装置２０から電力要求を受信した場合には、電力伝送開始通知を受信するまで、低電力レベルの電力伝送を継続する（図８のＳ８０７、Ｓ８０８）。このため、送電装置１０は、受電装置２０が給電エリア３０内に移動するまで、他の受電装置２０への送電を行うことができない。
これに対し、本変更例にかかる無線給電システムにおいては、送電装置１０は、Ｓ８０８及びＳ８１１において、低電力レベルの電力伝送を継続する時間に対し、時間閾値を設定してもよい。ここで、時間閾値は、送電装置１０に予め設定されているものとする。
この場合には、送電装置１０のＣＰＵ１１１は、低電力レベルでの電力伝送を開始すると、低電力レベルでの電力伝送の送電時間を計測する。そして、送電時間が時間閾値以上となった場合には、ＣＰＵ１１１は、無線送信部１２０に対し、受電装置２０への電力伝送の停止を指示する。

このように、第２の変更例にかかる無線給電システムにおいては、送電装置１０は、低電力レベルでの電力伝送が時間閾値以上の間行われた場合に、受電装置２０への電力伝送を停止する。これにより、送電装置１０から他の受電装置２０への電力伝送を可能とすることができる。
なお、送電装置１０は、受電装置２０への電力伝送を停止した場合には、停止した旨を受電装置２０に通知することとする。そして、受電装置２０は、この通知を受けた場合に、電力伝送処理（図７）を終了する。これにより、受電装置２０は、再度電力伝送処理（図７）を開始することができる。

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

以上、上述した各実施形態によれば、無線による給電において、送電装置から受電装置への不要な電力伝送を抑制することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

Claims (8)

1. 受電装置に無線で電力を供給する無線給電部を備える送電装置であって、
   電力の供給を要求する第１の通知を前記送電装置が前記受電装置から受信した場合に、第１の電力で電力の供給を開始するように前記無線給電部を制御する制御手段と、
   前記第１の電力で前記受電装置への電力の供給を開始した後に、前記受電装置において受電を検出したことを示す第２の通知を前記送電装置が前記受電装置から受信したか否かを判定する第１の判定手段と、
   前記第２の通知を前記送電装置が前記受電装置から受信したと前記第１の判定手段によって判定された場合に、前記無線給電部が供給する電力を前記第１の電力よりも大きい第２の電力に変更する第１の変更手段と、
   前記受電装置に供給する電力を前記第２の電力に変更した後に、前記受電装置が受電中であることを示す第３の通知を前記送電装置が前記受電装置から受信したか否かを判定する第２の判定手段、
   前記第３の通知を前記送電装置が前記受電装置から受信していないと前記第２の判定手段によって判定された場合に、前記無線給電部が供給する電力を前記第２の電力よりも小さい第３の電力に変更する第２の変更手段と
   を備えることを特徴とする送電装置。
2. 電力の供給を終了することを要求する第４の通知を前記送電装置が前記受電装置から受信した場合に、前記無線給電部は、電力の供給を停止することを特徴とする請求項１に記載の送電装置。
3. 前記受電装置に供給する電力を前記第３の電力に変更した後に前記第３の通知を前記送電装置が前記受電装置から受信した場合に、前記無線給電部は、供給する電力を前記第２の電力に戻すことを特徴とする請求項１又は２に記載の送電装置。
4. 前記第２の通知を前記送電装置が前記受電装置から受信していないと前記第１の判定手段によって判定された場合に、前記無線給電部は、供給する電力を前記第１の電力のまま維持することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の送電装置。
5. 前記第３の通知を前記送電装置が前記受電装置から受信したと前記第２の判定手段によって判定された場合に、前記無線給電部は、供給する電力を前記第２の電力のまま維持することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の送電装置。
6. 前記第１の電力と前記第３の電力は等しいことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の送電装置。
7. 受電装置に無線で電力を供給する無線給電部を備える送電装置の制御方法であって、
   電力の供給を要求する第１の通知を前記送電装置が前記受電装置から受信した場合に、第１の電力で電力の供給を開始するように前記無線給電部を制御する制御ステップと、
   前記第１の電力で前記受電装置への電力の供給を開始した後に、前記受電装置において受電を検出したことを示す第２の通知を前記送電装置が前記受電装置から受信したか否かを判定する第１の判定ステップと、
   前記第２の通知を前記送電装置が前記受電装置から受信したと前記第１の判定ステップで判定された場合に、前記無線給電部が給電する電力を前記第１の電力よりも大きい第２の電力に変更する第１の変更ステップと、
   前記受電装置に供給する電力を前記第２の電力に変更した後に、前記受電装置が受電中であることを示す第３の通知を前記送電装置が前記受電装置から受信したか否かを判定する第２の判定ステップと、
   前記第３の通知を前記送電装置が前記受電装置から受信していないと前記第２の判定ステップで判定された場合に、前記無線給電部が供給する電力を前記第２の電力よりも小さい第３の電力に変更する第２の変更ステップと
   を含むことを特徴とする送電装置の制御方法。
8. 請求項７に記載の送電装置の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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