JP6230318B2

JP6230318B2 - 受電装置、受電装置の制御方法、及びプログラム

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Description

本発明は無線電力伝送技術に関する。

近年、コネクタで接続することなく無線（非接触）で電力を送信する送電装置と、送電装置から供給された電力を受電する受電装置とを含む無線電力伝送システムが知られている。特許文献１は、送電装置が複数の受電装置に送電を行うことを記載している。

特表２０１２−５１６１３１

無線電力伝送によって受電した電力を用いて受電装置が動作する場合、受電装置の受電すべき電力は動作状態に応じて刻一刻と変化する。このような受電装置の受電量が変化すると、１台の送電装置が複数の受電装置に対して同時に送電を行う場合、一方の受電装置の消費電力の変動に応じた受電電力の変動により、他方の受電装置に対する受電電力も変動してしまうという問題がある。例えば、送電装置が、第１受電装置と第２受電装置に送電中に、第２受電装置の消費電力が低下し、受電電力もこれに伴って低下する。この場合、第２受電装置の消費電力の変動により第２受電装置へ供給されるはずだった電力が過剰分となり、過電圧状態になる。この過電圧状態の影響により送電装置および消費電力の変動のない第１受電装置の無線電力伝送回路が過電圧により破壊される可能性があった。また、例えば、送電装置が、第１受電装置と第２受電装置に送電中に、第２受電装置の消費電力が増加し、受電電力もこれに伴って増加する。この場合、第２受電装置の消費電力の変動に伴って受電電力が増加し、本来第１受電装置１０２へ供給されるはずだった電力が不足し、電力の瞬断状態になる。この瞬断状態の影響により消費電力の変動のない第１受電装置の受電した電力で動作する負荷の動作がエラーとなる可能性があった。

本発明は上記のような課題に鑑みなされたものであり、消費電力の変動に応じた受電量の変更を送電装置に対して要求することを目的とする。

本発明に係る受電装置は、送電装置から無線により電力を受電する受電手段と、前記受電手段により受電した電力を用いて動作する負荷部を制御するための指示を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された指示に基づく動作を実行した場合の消費電力の変動が所定の閾値を超えるかを判定する判定手段と、前記受電手段により受電している際に前記検出手段が検出した指示に基づいて前記負荷部を動作させた場合の前記負荷部の消費電力の変動に応じた受電量の変更の要求を、前記負荷部を前記指示に基づいて動作させる前に前記送電装置に対して、前記判定手段による判定に応じて送信する送信手段と、を有し、前記所定の閾値は、前記負荷部の前記指示に基づく動作に応じて消費電力が増加する場合と低下する場合とで異なることを有することを特徴とする。
また、本発明の他の態様に係る受電装置は、送電装置から無線により電力を受電する受電手段と、前記受電手段により受電した電力を用いて動作する負荷部を制御するための指示を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された指示に基づく動作を実行した場合の消費電力の変動が、前記負荷部の動作電力に応じて規定される所定の閾値を超えるかを判定する判定手段と、前記受電手段により受電している際に前記検出手段が検出した指示に基づいて前記負荷部を動作させた場合の前記負荷部の消費電力の変動に応じた受電量の変更の要求を、前記負荷部を前記指示に基づいて動作させる前に前記送電装置に対して、前記判定手段による判定に応じて送信する送信手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、消費電力の変動に応じた受電量の変更を送電装置に対して要求することができる。

無線電力伝送を行うシステムの構成例を示す図。送電装置のハードウェアの構成例を示すブロック図。受電装置のハードウェアの構成例を示すブロック図。受電装置の機能構成例を示すブロック図。無線電力伝送システムのシーケンスチャートを示す図。送電装置の動作を示すフローチャート。受電装置の動作を示すフローチャート。各装置の電圧の変化の一例を示す図。各装置の電圧の変化の一例を示す図。各装置の電圧の変化の一例を示す図。各装置の電圧の変化の一例を示す図。

以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。本実施形態に係る無線電力伝送を行う無線電力伝送システムを図１に示す。なお、本実施例に係る無線電力伝送システムは、磁界共鳴方式を用いて無線電力伝送を行うとする。磁界共鳴方式は送電装置の共振器（共鳴素子）と、受電装置の共振器（共鳴素子）との間の磁場の共鳴（共振）による結合によって電力を伝送する方式である。なお、本実施例において、磁界共鳴方式を用いた無線電力伝送システムを例にして説明するが、無線電力伝送方式（非接触電力伝送方法）はこれに限られたものではなく、電磁誘導、電界共鳴、マイクロ波、レーザ（光）等を利用した電力伝送方式を用いてもよい。

図１において、１１は送電装置であり、１２は第１受電装置であり、１３は第２受電装置である。送電装置１１は、同時に複数の受電装置に対して無線により電力を送電することができる。無線電力伝送システムの構成、特に送電装置１１の構成を図２に示す。図２の送電装置１１において１１０は送電部である。送電部１１０は、送電線１１２から入力される直流又は交流電力を伝送帯の交流周波数電力に変換し、送電アンテナコイル１１１を介して、例えば第１受電装置１２と第２受電装置１０２との少なくともいずれかへ向けて電力を送信する。第１受電装置１２及び第２受電装置１３の１２０は受電部であり、受電アンテナコイル１２１及を介して受電される交流電力を、直流または所望周波数の交流電力に変換し、送電線１２２に出力する。

送電装置１１の１１３、第１受電装置１２および第２受電装置１３の１２３、無線通信を行うための通信部である。通信部１１３、１２は例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）４．０規格に準拠する通信機能を有する。そして、送電装置１１及び受電装置１２並びに１３は、アンテナ１１４と、アンテナ１２４との間で電波を送受信して無線通信を行う。なお、各通信部はＢＴ４．０に対応しているとしたが、これは、その他の通信規格であってもよい。例えば、無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズ）、ＮＦＣ（ＮｅａｒＦｉｅｌｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）などであってもよい。なお、送電１１と受電装置１２または１３は、無線電力伝送に係る認証や無線電力伝送に係る制御情報のやりとりをするために無線通信を行う。

送電部１１０において、１１０３は定電圧源であり、受電に必要な電力に応じてＣＰＵ１１０１によって送電電力を調整する。１１０４は交流変換部であり、直流、または商用電源等の交流を電力伝送用の周波数に変換する。１１０５は送電アンテナコイル１１１及び交流変換部１１０４の電圧を検出する交流電圧計である。１１０２は通信部１１３による機器認証で得られた受電装置の識別情報（ＩＤ）や後述する送電装置１１に係る動作を実現するための制御プログラムを記憶するメモリである。ＣＰＵ１１０１は、メモリ１１０２に保持している制御プログラムを実行することで装置全体の制御および送電処理を行う。なお、ＣＰＵは、（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）の略である。

続いて、無線電力伝送システムの構成、特に受電装置の構成を詳細に示すブロック図を図３に示す。受電部１２０は、整流回路１２０１、定電圧源１２０２、第１ＣＰＵ１２０３、及びメモリ１２０４から構成される。整流回路１２０１は、受電アンテナコイル２１で受電した高周波電力を整流し直流を作るための回路である。定電圧源１２０２は整流回路１２０１の出力から入力を受け、一定の電圧を出力するための回路である。なお、定電圧源１２０２は、後述する負荷１２６が動作する直流電圧のレベルに出力を調整し、調整した電圧を負荷１２６に供給する。第１ＣＰＵ１２０３は、メモリ１２０４に保持している制御プログラムを実行することで各ハードウェアを制御し、受電処理を行う。なお、ＣＰＵは、（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）の略である。

負荷１２６は、受電部１２０により受電した電力で動作する負荷である。負荷１２６は、モータとして説明を行う。なお、第１受電装置１２はネットワークカメラであって、負荷１２６は、ネットワークカメラの撮像範囲を変更するために、撮像部を駆動させるために用いられるものとする。また、負荷１２６は、第２ＣＰＵ１２６１を有し、負荷１２６により実現される処理を実行するために各種演算、ハードウェアの制御を行う。ここで、第２ＣＰＵ１２６１は、負荷１２６（モ―タ）を駆動させ、ネットワークワークカメラの撮像領域を制御する。操作部１２８は、ユーザが各種入力等を行い、受電装置を操作するための操作部である。操作部１２８は、入力に対応するフラグをメモリに記憶する。

続いて、第１ＣＰＵ１２０３がメモリ１２０４が記憶する制御プログラムを実行することにより各ハードウェアの制御や情報の演算を行うことで実現される受電装置の機能ブロックの構成を説明する。なお、各機能構成は後述のフローチャートに示す処理や受電処機能を実施する。なお、各機能構成はソフトウェアにより実現されるとたが、例えはＡＳＩＣ（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｐｅｃｉｆｉｃＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）等のハードウェアとして構成しても良い。図４において、４００は、受電装置である。４０１は、負荷の消費電力の変動を伴う動作指示を検出する検出部である。検出部４０１は、例えば操作部１２８のユーザ操作もしくは通信部１２３（他のインターフェースでもよい）を介して、動作指示を検出する。４０２は、検出した動作指示に応じて生じる消費電力の変動が所定の閾値を超えるかを判定する判定部である。要求部４０３は、通信部１２３を介して、送電変更要求を送電装置に送信し、送電装置に消費電力の変動に応じた電力の変更を要求する要求部である。また、要求部４０３は、送電装置から送電の開始を要求する。４０４は、通信部１２３を介して要求部４０４による要求に対する応答等の各種情報を送電装置から受信する受信部である。４０５は、第２ＣＰＵへ負荷１２６の動作を制御させる制御部である。

続いて、上述の構成を有する無線電力伝送システムの動作について、図を用いて説明する。図５は、本実施形態における無線電力伝送システムにおけるシーケンスチャートである。まず、本実施形態における無線電力伝送システムにおいては、送電装置は、受電装置の識別情報（ＩＤ）の確認等、送電相手を特定して送電を開始する。同様に、受電装置も送電装置の識別情報の確認等、電力を受け取る相手を特定して受電を行う。複数の受電装置に送電可能な送電装置においては、受電装置を検出するたびに、その受電装置と識別情報を交換し、送電相手となる受電装置の識別情報（ＩＤ）を登録する。そして、送電装置は登録した受電装置に対して送電を開始する。このように受電装置のＩＤを登録することで送電装置が受電装置毎に適切な送電制御を行うことが可能となる。第１受電装置１２および第２受電装置１３の通信部１２３は、送電装置が放射した電磁波を検出した場合もしくは受電動作の指示を検出した場合、自装置のＩＤを送電装置１１に送信する（Ｆ５０１）。送電装置１１は、第１受電装置１２または第２受電装置１３のＩＤを受信した場合、該受信したＩＤを登録し、通信部１１３を介して自装置の識別情報を含む応答メッセージを該ＩＤが示す装置に送信する（Ｆ５０２、Ｆ５０３）。第１受電装置１２および第２受電装置１３は、送電装置の識別情報を含む応答メッセージを通信部１２３を介して受信した場合、受信したＩＤを登録する（Ｆ５０４）。

そして、第１受電装置１２および第２受電装置１３の通信部１２３は、送電装置１１に対して、要求する電力の値を含めた送電開始を要求する送電要求を送信する（Ｆ５０５）。送電装置１１は受信した送電要求に対して送電可能である場合は、送電開始通知を返送する（Ｆ５０６）。なお、送電開始通知には、送電装置が送電する総送電量の情報が含まれる。総送電量とは、全ての送電対象である受電装置に対して送電する電力の総和である。

そして、送電装置１１の送電部１１０により第１受電装置１２および第２受電装置１３に送電を行う（Ｆ５０７）。ここで、受電装置１２の検出部４０１は、送電装置１１からの受電した電力を用いて負荷１２６を動作させている際に、消費電力の変動を伴う負荷部１２６を制御するための動作指示を検出したとする（Ｆ５０８）。消費電力の変動を伴う動作変更指示とは例えば、負荷１２６がモータである場合は、駆動の開始指示などである。第１受電装置はネットワークカメラであるので、検出部４０１は、例えば操作部１２８のユーザ操作もしくは通信部１２３（他のインターフェースでもよい）を介して、撮像領域の変更（チルト、パン）指示を検出する。

続いて、第１受電装置１２の判定部４０２は、検出した動作指示に応じて生じる消費電力の変動が所定の閾値を超えるかを判定する（Ｆ５０９）。ここで所定の閾値は、システムとして一意に定められ値であってよい。例えば、一般的に受電装置が受電している電力が瞬時に１００％増加すると無線電力伝送回路が過電圧により破壊される可能性がある。したがって、判定部４０２は、消費電力が低下する場合、システムとして定められている受電装置が受電可能な最少の電力（５Ｗとする）以上の消費電力の変動があるあるかを判定するものとする。即ち、判定部４０２は、自装置の消費電力の変動により他の受電装置の受電電力が１００％増加する可能性があるかを判定する。

また、受電電力を用いて動作する負荷によっては受電電力が、動作が一時的に低下した場合に動作が停止してしまい、致命的なエラーとなる場合がある。例えば、負荷がＨＤＤドライブであった場合、記憶処理の最中に動作が停止してしまうと、ディスク読取りヘッドがディスクに降りた状態でディスクが変動し、読取りヘッドやディスクを損傷する可能性がある。したがって、判定部４０２は、消費電力が増加する場合、システムで定められている最小の負荷の動作電力（５Ｗとする）のうち瞬断が生じない値（最小の負荷の動作電力の２０％である１Ｗとする）以上の消費電力の変動があるかを判定するものとする。このように、負荷部１２６の消費電力が増加する場合と低下する場合とで異なる閾値を設けてよい（上述の例では５Ｗ以上の低下または１Ｗ以上の増加）。また、閾値は負荷部の動作電力に応じて規定されてよい。

判定部４０１により、検出部４０１が検出した動作指示に応じた動作により消費電力の変動が所定の閾値を超えると判定された場合、要求部４０３は、消費電力の変動に応じた電力の変更を要求する送電変更要求を送電装置に送信する（Ｆ５１０）。つまり、要求部４０３は、検出した指示に基づいて負荷部を動作させた場合の消費電力の変動に応じた送電に関する設定を送電装置に対して要求する。例えば、要求部４０３は、検出部４０１が検出した動作指示を実行した場合に消費電力が増える場合、その増加分の電力をさらに送電装置に要求する。また、要求部４０３は、検出部４０１が検出した動作指示を実行した場合に消費電力が減る場合、その低下分の電力を差し引いた電力を要求する。このように受電装置は、負荷部１２６の消費電力に消費電力の変動に先だって、消費電力が変動した後に対応する電力の送電を送電装置に要求する。

なお、受電装置の消費電力の変動が複数ある場合、電力の変更とその変更を要求する時間情報とを含めて、複数の送電変更要求を同時に送るようにしても良い。例えば、受電装置の負荷がモータで、駆動の開始と駆動の終了までの時間が予め認識できる場合、駆動の開始に伴う電力の変更と、駆動の終了に伴う電力の変更とその変更の実行を指定する時間情報とを含めて、複数の送電変更要求を同時に送る。なお、要求部４０３による要求は、送電装置が複数の受電装置に同時に送電を行っている場合にのみ行うようにして良い。

送電装置１１は、第１受電装置１２から受信した送電変更要求に基づく送電の変更が可能かを判断する（Ｆ５１１）。例えば、送電装置１１は自装置の能力以上の電力を要求された場合、送電変更要求に応じた変更が可能ではないと判断する。図５に示すシーケンスチャートでは、該判断は変更可能であると判断する。送電装置は、電力の変更を行うことを通知するための送電変更通知を送電中の受電装置に送信する（Ｆ５１２）。即ち、送電装置は送電変更要求に対する応答であって、送電変更要求が示す送電に関する設定を行うことを示す応答を受電装置に送信する。ここで、送電変更通知には変更後の各受電装置の送電電力と総送電力量が含まれている。そして、第１受電装置１２の制御部４０５は、要求した電力の変更を送電装置が行うことを示す送電変更通知を受信したことに応じて検出した動作指示を実行するために負荷１２６を制御する（Ｆ５１３）。ここでは、例えば、第１受電装置１２の制御部４０５は、ネットワークカメラの撮像変更指示に応じてモータ（負荷１２６）の駆動を開始する。送電装置１１の送電部１１０は、送電変更通知に示した電力で各受電装置に対して送電を行う（Ｆ５１４）。

以上のように、本実施形態における受電装置は、消費電力の変動に先だって消費電力の変動に応じた受電電力を変更するように送電装置に要求する。したがって、無線電力伝送システム全体として、過電圧印加されうる状態もしくは負荷への電力供給の瞬断が生じうる状態を未然に防ぐことが可能となる。

ここで、上述の実施形態における動作を行なわなかった場合の各装置の内部回路の電圧変化を図８および図１０、本実施形態における動作を行った場合の各装置の内部回路の電圧変化と図９および図１１に示す。

図８は、本実施形態における動作を行わなかった場合に、第１受電装置１２の消費電力が低下した場合の各装置の内部回路の電圧を示す図である。図８において、送電装置１１の定電圧源１１０３の直流出力電圧、送電アンテナコイル１１１の交流電圧、第２受電装置１３の受電アンテナコイルの交流電圧、第１受電装置１２の受電アンテナコイルの交流電圧を示している。また、（１）は、２台の第１受電装置１２および第２受電装置１３が受電中で期間であり、時刻ｔ０は第１受電装置１２の消費電力が低下し、受電量が大幅低下した時刻を示している。（３）は、第１受電装置１２の消費電力が低下した後にその変動に送電装置１１が対応し第２受電装置１２の安定的に電力が供給されている期間であり、（２）は、（１）の状態から（３）の状態への遷移期間を示している。

送電装置１１の送電アンテナコイル１１１および定電圧源１１０３は、時刻ｔ０の直後に、第１受電装置１２へ供給されるはずだった電力が過剰分となり、過電圧状態になる。送電装置１１は、過剰電力により送電電流が低下するため、定電圧源１１０３の電圧を低下させる（時刻ｔ１）。送電装置１１は、その後、消費電力変動後の第１受電装置および第１受電装置への送電に必要な電流値に合わせ、定電圧源１１０３の電圧を調整する（時刻ｔ２）。

この時、送電アンテナコイル１１１における交流電圧は、細実線で示すように過電圧で電圧上昇した後、定電圧源１１０３の出力の降下とともに降下を始め、（３）の定常状態の電圧に調整される。第２受電装置１２の受電アンテナコイルの電圧は、第１受電装置１３の消費電力の変動の直後、過電圧状態になる。この場合、第２受電装置１３の受電アンテナコイル、整流回路、整流回路に接続される定電圧源が、過電圧により破壊される可能性があった。

一方、図９は、本実施形態に係る動作を行った第１受電装置１２の消費電力が低下した場合の各装置の内部回路の電圧を示す図である。図９は、送電アンテナコイル１２の交流電圧と、送電装置の定電圧源１１０３の出力直流電圧と、第２受電装置１３の受電アンテナコイルの交流電圧と、第２受電装置１２の受電アンテナコイルの交流電圧と、の変化の一例を示すグラフである。なお、図８における第１受電装置１２の消費電力が急激に低下することを検出した場合、第１受電装置１２は送電変更要求を送電装置に送信する。送電装置１１の定電圧源は、第１受電装置１２から要求された電力の値に対応するよう出力直流電圧を低下させる（ｔ１）。また送電装置１１の出力直流電圧の低下と同期して第１受電装置１２は消費電力を低下しているため、図８のような過剰電力がなくなり、過電圧状態となることが低減される。消費電力の変動がない第２受電装置の受電アンテナコイルの電圧も、第１受電装置１３の消費電力の変動の直後でもほぼ変動はなく、過電圧状態になることが低減される。

また、図１０は、本実施形態における動作を行なわなかった場合に、第１受電装置１２の消費電力が増加した場合の各装置の内部回路の電圧を示す図である。図１０において、送電装置１１の定電圧源１１０３の直流出力電圧、送電アンテナコイル１１１の交流電圧、第２受電装置１３の受電アンテナコイルの交流電圧、第１受電装置１２の受電アンテナコイルの交流電圧を示している。また、（１）は、２台の第１受電装置１２および第２受電装置１３が受電中で期間であり、時刻ｔ０は第１受電装置１２の消費電力が増加し、受電量が大幅増加した時刻を示している。（３）は、第１受電装置１２の消費電力が増加した後にその変動に送電装置１１が対応し第２受電装置１２の安定的に電力が供給されている期間であり、（２）は、（１）の状態から（３）の状態への遷移期間を示している。

送電装置１１の送電アンテナコイル１１および定電圧源１１０３は、時刻ｔ０の直後に、第２受電装置１３へ供給されるはずだった電力を第１受電装置が受電してしまい、送電装置１１の定電圧源１１０３と送電アンテナコイル１１１の電圧が降下状態になる。送電装置１１は、電力不足により送電電流が上昇するため、定電圧源１１０３の電圧を上昇させる（時刻ｔ１）。送電装置１１は、その後、消費電力変動後の第１受電装置および第２受電装置への送電に必要な電流値に合わせ、定電圧源１１０３の電圧を調整する（時刻ｔ２）。

この時、送電アンテナコイル１１における交流電圧は、細実線で示すように電圧不足で減少した後、定電圧源１１０３の出力の上昇とともに上昇を始め、（３）の定常状態の電圧に調整される。第２受電装置１２の受電アンテナコイルの電圧は、第１受電装置１３の消費電力の変動の直後、電圧不足状態になる。この場合、第２受電装置１３の負荷は電力供給の瞬断状態になり、動作のエラーが生じる恐れがある。

一方、図１１は、本実施形態に係る動作を行った第１受電装置１２の消費電力が増加した場合の各装置の内部回路の電圧を示す図である。図１１は、送電アンテナコイル１２の交流電圧と、送電装置の定電圧源１１０３の出力直流電圧と、第２受電装置１の受電アンテナコイルの交流電圧と、第１受電装置１２の受電アンテナコイルの交流電圧の変化の一例を示すグラフである。第１受電装置１２の消費電力が急激に増加することを検出した場合、第１受電装置１２は送電変更要求を送電装置に送信する。送電装置１１の定電圧源は、第１受電装置１２から要求された電力の値に対応するよう出力直流電圧を増加させる（ｔ１）。また送電装置１１の出力直流電圧の増加と同期して第１受電装置１２は消費電力を増加しているため、図１１のような電圧不足がなくなり、電力供給の瞬断状態となることが低減される。消費電力の変動がない第２受電装置の受電アンテナコイルの電圧も、第１受電装置１３の消費電力の変動の直後でもほぼ変動はなく、電力供給の瞬断状態となることが低減される。

続いて、送電装置の動作を図６に示すフローチャートを用いて説明を行う。送電装置１１のＣＰＵ１１０１は、通信部１１３を介して受電装置からＩＤを受信したかを判定する（Ｓ６０１）。受電装置からＩＤを受信した場合、ＣＰＵ１１０１は、該ＩＤをメモリ１１０２に記憶する（Ｓ６０２）。また、ＣＰＵ１１０１は、通信部１１３を介して自装置のＩＤを応答として返送する。続いて、ＣＰＵ１１０１は、通信部１１３を介して受電装置から送電要求を受信したかを判定する（Ｓ６０３）。受電装置から送電要求を受信した場合、ＣＰＵ１１０１は、該受信した送電要求に基づく送電が可能かを判定する（Ｓ６０４）。Ｓ６０４における判定は、受電装置から要求された電力が送電装置の能力により送電可能か否かにより判定される。また、Ｓ６０４における判定は、受信した送電要求の送信元が６０２において登録しているＩＤと同一の装置かを判定する。同一の装置でなければ、受信した送電要求の送信元に対しては送電を開始しない。Ｓ６０４において送電可能でないと判定した場合、ＣＰＵ１１０１は、通信部１１３を介して受信した送電要求の送信元に対して送電不可通知を送信する（Ｓ６０５）。ここで、送電不可通知とは、送電を開始できないことを通知するメッセージである。一方、Ｓ６０４において送電可能であると判定した場合、ＣＰＵ１１０１は、通信部１１３を介して送電開始通知を送信する（Ｓ６０６）。

ここで、送電開始通知とは、要求に対する送電を開始することを通知するメッセージである。送電開始通知を送信すると、ＣＰＵ１１０１は、定電圧源１１０３に要求された電力を出力するための電圧を印加し、送電アンテナコイル１１１から送電を行うために電磁波を放射することで送電を行う（Ｓ６０７）。送電装置は送電開始通知Ｓ６０６と送電不可通知Ｓ６０５を受電装置からの送電要求Ｓ６０３に対する受信応答（Ａｃｋ）信号として送信してもよい。この場合Ａｃｋ信号内に送電可否情報を入れ、送電可能の場合には送電を開始する（Ｓ６０７）。

続いて、送電装置１１のＣＰＵ１１０１は、通信部１１３を介して受電装置から送電変更要求を受信したかを判定する（Ｓ６０８）。ここで、送電変更要求は、受電電力の変更を要求するメッセージである。受電装置から送電変更要求を受信した場合、ＣＰＵ１１０１は、該受信した変更要求に基づく送電が可能かを判定する（Ｓ６０９）。Ｓ６０９における判定は、受電装置から要求された電力が送電装置の能力により送電可能か否かにより判定される。Ｓ６０９において送電可能でないと判定した場合、ＣＰＵ１１０１は、通信部１１３を介して受信した変更要求の送信元に対して送電変更不可通知を送信する（Ｓ６１０）。ここで、送電変更通知とは、要求された受電電力の変更を実行できないことを通知するメッセージである。

一方、Ｓ６０９において送電可能であると判定した場合、ＣＰＵ１１０１は、通信部１１３を介して送電変更通知を送信する。（Ｓ６１１）。ここで、送電変更通知とは、要求に対する送電の変更を実行することを通知するメッセージである。送電変更通知を送信すると、ＣＰＵ１１０１は、定電圧源１１０３に要求された電力を出力するための電圧を印加し、送電アンテナコイル１１１から送電を行うために電磁波を放射することで送電量の変更を行う（Ｓ６１２）。続いて、送電装置１１のＣＰＵ１１０１は、送電を終了するかを判定し（Ｓ６１３）、例えば電源ＯＦＦの指示等を検出したと判定された場合は処理を終了する。送電装置は送電変更通知Ｓ６１１と送電変更不可通知Ｓ６１０を受電装置からの送電変更要求Ｓ６０８に対するＡｃｋ信号として送信してもよい。この場合Ａｃｋ信号内に送電変更可否情報を入れ、送電変更可能の場合には送電量を変更する（Ｓ６１２）。ここで送電変更要求に時間に関する情報が挿入されていた場合、その時間を待機して送電量を変更することは自明である。電源ＯＦＦの指示等を検出せず、送電を終了しない場合はＳ６０１からの処理を繰り返す。

続いて本実施形態における受電装置の動作を図７に示すフローチャートを用いて説明する。受電処理を開始すると受電装置の通信部１２３は、自装置のＩＤを送信する（Ｓ７０１）。なお、Ｓ７０１におけるＩＤの送信とともに所定の無線電力伝送方式に対応していることを示す情報を送信するようにしてもよい。続いて、受信部４０４は、送電装置から送信したＩＤに対する応答を受信したかを判定する（Ｓ７０２）。応答が無い場合は、Ｓ７０１に処理を繰り返す。応答を受信した場合、受電装置は受信した応答に含まれる送電装置のＩＤをメモリ１２７に登録する（Ｓ７０３）。続いて、要求部４０３は、要求する電力の値を含めた送電開始を送電装置に対して要求する（Ｓ７０４）。受信部４０４は、送電開始通知を受信したかを判定する（Ｓ７０５）。送電開始通知を受信しない場合、再度Ｓ７０４の処理を行う。なお、受電装置は、送電装置から送電不可通知を受信した場合は、要求する電力を変更するか他の送電装置に対して送電要求を送電する。送電開始通知を受信した場合、受電部１２０は送電装置から送電された電力を受電する（Ｓ７０６）。そして、受電部１２０は、受電した電力を負荷１２６に供給する。制御部４０６は、受電部１２０から供給された電力を用いて負荷１２６を動作させる。

検出部４０１は、送電装置１１からの受電した電力を用いて負荷１２６を動作させている際に、負荷１２０の動作指示の検出を行う。そして、判定部４０２は、検出した動作指示による消費電力の変動が所定の閾値を超えるかを判定する（Ｓ７０７）。Ｓ７０７において、検出した動作指示による消費電力の変動が所定の閾値を超えると判定された場合、要求部４０３は、消費電力の変動に応じた電力の変更を要求する送電変更要求を送電装置に送信する（Ｓ７０８）。そして、送電変更要求を送信した後に受信部４０４は、送電変更通知を送電装置から受信したかを判定する。Ｓ７０８の判定は、送電変更要求を送信してから所定の期間（例えば１秒）の間に送電変更通知を送電装置から受信したか否かで判定される。なお、送電装置から送電変更不可通知を受信した場合も送電変更通知を受信しないと判定される。Ｓ７０８において、送電変更通知を送電装置から受信しない場合は、再度要求部４０３は、送電変更要求を送信する。なお、送電変更不可通知を受信した場合は、送電装置の能力以上の電力を要求したことが原因と考えられる、したがって、送電変更不可通知を受信した場合は、要求する電力を下げて再度送電変更要求を送信する構成として良い。一方、Ｓ７０９において送電変更通知を受信した場合は、Ｓ７０７において検出した動作指示に基づいて制御部４０６は、負荷部１２６を制御し動作させる（Ｓ７１０）。なお、本実施形態では、送電変更通値を受信しないと負荷１２６の動作指示に基づく制御を行わない構成としたが、遅延が許されないような動作を行っている場合は、送電変更通値の受信を待たず、制御部４０６は負荷部１２６を動作させるようにして良い。逆に送電変更要求に時間に関する情報を挿入して送信した場合、その時間を待って、制御部４０６は負荷部１２６を動作させるようにして良い。

一方、Ｓ７０７において、負荷部１２６の動作変更指示が検出されない場合、または検出した動作指示による消費電力の変動が所定の閾値を超えない場合は、受電装置はこれ以上の受電が必要であるかを判定する。例えば、負荷部１２６の動作がこれ以上必要なくなったかを判定する。Ｓ７１１においてこれ以上の受電が必要ないと判定された場合、受電部１２０は、受電を終了し（Ｓ７１２）、処理を終了する。一方、Ｓ７１１において受電が必要であると判定された場合、再びＳ７０７からの処理を行う。

以上説明したように、本実施形態における受電装置は、消費電力の変動に先だって消費電力の変動に応じた送電電力を変更するように送電装置に要求する。したがって、送電装置および送電装置が送電を行っている他の受電装置に過電圧印加されうる状態もしくは負荷への電力供給の瞬断が生じうる状態を未然に防ぐことが可能となる。したがって、内部回路の過電圧による損傷および他の受電装置の電力の瞬断による動作の停止やエラーを低減することができる。

（その他の実施例）
また、本発明は受電装置の負荷変動が周期的である場合、例えば生産設備内のロボット制御モータ等の場合、予め負荷変動の予定を送受電装置で共有し、送電装置は予定に応じて受電装置の負荷変動に合わせた送電制御を行ってもよい。

また、本発明の実施の形態において、送受電装置間の通信は送受電装置内の通信部を介して行うように説明してきたが、受電装置の受電部の負荷変調や、送電装置の送電部の送電電圧変調等を用いて通信してもよい。

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し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（または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。

Claims

受電装置であって、
送電装置から無線により電力を受電する受電手段と、
前記受電手段により受電した電力を用いて動作する負荷部を制御するための指示を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された指示に基づく動作を実行した場合の消費電力の変動が所定の閾値を超えるかを判定する判定手段と、
前記受電手段により受電している際に前記検出手段が検出した指示に基づいて前記負荷部を動作させた場合の前記負荷部の消費電力の変動に応じた受電量の変更の要求を、前記負荷部を前記指示に基づいて動作させる前に前記送電装置に対して、前記判定手段による判定に応じて送信する送信手段と、を有し、
前記所定の閾値は、前記負荷部の前記指示に基づく動作に応じて消費電力が増加する場合と低下する場合とで異なることを特徴とする受電装置。
受電装置であって、
送電装置から無線により電力を受電する受電手段と、
前記受電手段により受電した電力を用いて動作する負荷部を制御するための指示を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された指示に基づく動作を実行した場合の消費電力の変動が、前記負荷部の動作電力に応じて規定される所定の閾値を超えるかを判定する判定手段と、
前記受電手段により受電している際に前記検出手段が検出した指示に基づいて前記負荷部を動作させた場合の前記負荷部の消費電力の変動に応じた受電量の変更の要求を、前記負荷部を前記指示に基づいて動作させる前に前記送電装置に対して、前記判定手段による判定に応じて送信する送信手段と、を有する特徴とする受電装置。
前記送信手段は、前記送電装置が前記受電装置と他の受電装置とに送電を行っている場合、前記要求を送信することを特徴とする請求項１または２に記載の受電装置。
前記要求に対する応答であって、前記要求が示す受電量に対応する送電を行うことを示す応答を受信する受信手段と、
消費電力が変動する動作を行うよう前記負荷部を前記受信手段による受信に応じて制御する制御手段と、を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の受電装置。
前記要求は、前記負荷部の消費電力の変動した後に対応する電力の送電を前記送電装置に要求するためのものであることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の受電装置。
前記要求は、送電の時間情報を含むことを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の受電装置。
前記要求は、複数の受電量を要求することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の受電装置。
前記負荷部は、モータであることを特徴とする請求項１乃至７の何れか１項に記載の受電装置。
前記負荷部は、撮像する撮像部の撮像範囲を変更するためのモータであることを特徴とする請求項８に記載の受電装置。
前記受電装置は、ネットワークワークカメラであることを特徴とする請求項９に記載の受電装置。
前記要求は、受電量の変更を要求する時間を示す時間情報を含むことを特徴とする請求項１乃至１０の何れか１項に記載の受電装置。
送電装置から無線により電力を受電する受電手段を有する受電装置の制御方法であって、
前記受電手段により受電した電力を用いて動作する負荷部を制御するための指示を検出する検出工程と、
前記検出手段により検出された指示に基づく動作を実行した場合の消費電力の変動が所定の閾値を超えるかを判定する判定工程と、
前記受電手段により受電している際に検出した前記指示に基づいて前記負荷部を動作させた場合の前記負荷部の消費電力の変動に応じた受電量の変更の要求を、前記負荷部を前記指示に基づいて動作させる前に前記送電装置に対して、前記判定工程における判定に応じて送信する送信工程と、を有し、
前記所定の閾値は、前記負荷部の前記指示に基づく動作に応じて消費電力が増加する場合と低下する場合とで異なることを特徴とする受電装置の制御方法。
送電装置から無線により電力を受電する受電手段を有する受電装置の制御方法であって、
前記受電手段により受電した電力を用いて動作する負荷部を制御するための指示を検出する検出工程と、
前記検出手段により検出された指示に基づく動作を実行した場合の消費電力の変動が、前記負荷部の動作電力に応じて規定される所定の閾値を超えるかを判定する判定工程と、
前記受電手段により受電している際に検出した前記指示に基づいて前記負荷部を動作させた場合の前記負荷部の消費電力の変動に応じた受電量の変更の要求を、前記負荷部を前記指示に基づいて動作させる前に前記送電装置に対して、前記判定工程における判定に応じて送信する送信工程と、を有することを特徴とする受電装置の制御方法。
請求項１２または１３に記載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。