JP6788364B2 - 送電装置、制御方法およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、送電装置、制御方法およびプログラムに関する。

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では、受電装置が送電装置の送電可能な範囲（以後、送電範囲）に存在することを、送電アンテナのインピーダンス変化により送電装置が検出し、送電装置と受電装置間の通信によって送電電力を決定し、送電を行う技術が提案されている。

国際公開第１２／１３７６９１号

しかしながら、送電装置の通信可能な範囲に他の送電装置が存在する場合、他の送電装置の送電範囲に存在する受電装置が自機の送電範囲に存在すると誤検出してしまうことがあるという課題がある。例えば、第１送電装置と第２送電装置が互いに通信範囲が重複する位置に置かれ、第１受電装置が第１送電装置の送電範囲内に、第２受電装置が第２送電装置の送電範囲内夫々同時に置かれた場合を考える。第１受電装置と第２受電装置とが通信接続を行うためのメッセージをブロードキャストで送信した場合、該メッセージは、第１送電装置と第２送電装置とが夫々受信することとなる。

第１送電装置は、自装置の送電範囲内に置かれている装置ではない第２受電装置に対する送電を本来行わなくてもよいが、第２受電装置からのメッセージを受信してしまうと、第２受電装置と無線電力伝送を行うための通信接続を確立する恐れがある。同様に、第２送電装置は、自装置の送電範囲内に置かれている装置ではない第１受電装置に対する送電を本来行わなくてもよいが、第１受電装置からメッセージを受信してしまうと、第１受電装置と無線電力伝送を行うための通信接続を確立する恐れがある。この誤った通信接続の確立により、不要な送電のための処理を行ってしまうことがある。

上記の目的を達成する本発明に係る送電装置は、
送電を行う送電手段と、
前記送電手段により送電可能な範囲における物体を検出する検出手段と、
信号を送受信する通信手段と、を備え、
前記通信手段は、前記検出手段により物体が検出されたことに基づいて、所定の期間が経過するまで物体に対する送電を制限するように要求する要求信号を他の送電装置に送信し、
前記送電手段は、前記通信手段による前記要求信号の送信の後に、前記範囲における受電装置に通信をさせるための第１の電力で、前記検出手段により検出された物体に送電を行い、前記通信手段により、前記第１の電力での送電に対する応答として前記検出手段により検出された物体が受電装置であることを特定可能な所定の信号が受信されたことに基づいて、前記第１の電力より大きい第２の電力で、受電装置である物体に送電を行う
ことを特徴とする。

上記の目的を達成する本発明に係る送電装置は、
インピーダンス変化に基づいて送電範囲に存在する物体を検出する検出手段と、
前記検出手段による物体の検出に応じて他の送電装置に送電の停止を要求する信号を送信する送信手段と、
前記送信手段による信号の送信の後に、送電を行うために必要な通信に供されるべき電力を前記検出手段により検出された物体に対して提供する送電を行う第１送電手段と、
前記検出手段により検出された物体が送電を行うべき受電装置であることが前記第１送電手段による送電が行われている際の通信によって特定された場合、前記第１送電手段より大きい電力を提供するための送電を行う第２送電手段と、
を備えることを特徴とする。

本発明によれば、送電範囲に存在しない受電装置を対象とした送電が行われてしまうことを低減することができる。

実施形態１に係る無線電力伝送システムのシステム構成図。 実施形態１、２に係る送電装置の機能ブロック図。 実施形態１、２に係る受電装置の機能ブロック図。 実施形態１に係る送電装置の動作手順を示すフローチャート。 実施形態１に係る動作シーケンス例を示す図。 実施形態２に係る無線電力伝送システムのシステム構成図。 実施形態２に係る送電装置の動作手順を示すフローチャート。 実施形態２に係る動作シーケンス例を示す図。 実施形態３に係る送電装置の機能ブロック図。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳述する。

（実施形態１）
＜システム構成＞
図１は、本実施形態に係る無線電力伝送システムのシステム構成図である。なお、本実施形態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ものとする。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、本実施形態において、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）はこれに限るものではなく、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、101、102、103は送電装置、111、112、113は受電装置である。121、122、123は、各々送電装置101、102、103の送電範囲を示しており、131、132、133は、各々送電装置101、102、103の認証通信が可能な範囲（以後、認証通信範囲）を示している。

ここで認証通信とは、送電電力の決定など、送電装置と受電装置間で電力を伝送するための取り決めや確認などの認証用の通信である。Bluetooth（登録商標）などの規格化された通信方式を用いても良いし、独自の通信方式であっても良い。なお、認証通信範囲は送電範囲と比べて広いものとする。140は、送電装置間で行われる制御通信のために設けられた通信路である。制御通信に関しては後述する。

まず、図１を参照しながら、無線電力伝送システムの動作について説明する。送電装置は、受電装置が載置されていない期間、載置検出電力を定期的に送電する。載置検出電力は、送電範囲に物体が少なくとも一つ載置されているか否かを検出するために出力される電力である。ここで載置とは、送電装置の送電範囲に受電装置が存在することを意味する。載置検出電力は、送電範囲に金属等の異物が混入しても、異常発熱しない程度の電力に制限されている。載置検出電力が出力されている際に送電装置の送電範囲に物体が載置された場合、載置検出電力は該物体により消費される。

送電装置に受電装置等の物体が載置されると、送電装置は送電アンテナのインピーダンスの変化（以後、インピーダンス変化）が生じる。このインピーダンス変化を検出することで送電範囲内に存在する物体を送電装置は検出することができる。送電装置は、送電範囲内に存在する物体を検出すると、認証電力を送電する。なお、載置検出はインピーダンス変化に限定されるものではなく、例えば、近接センサ等、載置確認用のセンサを別途設けても良い。ここで認証電力とは、少なくとも受電装置の認証通信機能を動作させるのに十分な電力であり、一般的には載置検出電力よりも大きい。認証電力の送電は、送電範囲に存在する物体に認証通信に供する電力を提供するための送電であると言える。認証電力の受電を検出した受電装置は接続要求信号を、送電装置へ送信する。なお、接続要求信号は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）のアドバタイズパケットであってもよい。送電装置は認証電力に応答した受電装置からアドバタイズパケットを受信した場合、送電可能範囲に存在する物体が受電装置であると判定する。

認証電力送電後、所定期間内に接続要求信号を受信した送電装置は、受電装置へ接続応答信号を返答する。なお、接続応答信号は、ＢＬＥのＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔパケットであってもよい。その後、送電装置と受電装置とは認証通信を介して認証処理を実施し、受電装置を充電するための送電電力（以後、充電電力）のレベルを決定する。即ち、認証通信は、送電を行う上で必要な、電力のレベル等を決定するための通信と言える。なお、認証処理において、受電装置が要求する電力が、送電装置で送電可能な電力と同じか下回っている場合には認証は成功する。また、それ以外の場合、認証は不成功とする。この場合、送電装置と受電装置との電力量に関するネゴシエーションが不成立のため、通信相手の受電装置を送電対象としないことを決定する。なお、認証処理では、認証を行うためのパスワードを送電装置と受電装置との間で通信し、送電装置と受電装置とのいずれかまたは双方で通信されたパスワードが正しいと判断した場合に認証が成功とするようにしてもよい。この認証処理によって、送電装置は、送電範囲に存在する物体が送電対象の受電装置であるか否かを特定することができる。認証処理に成功し、送電電力が決定された場合、送電装置は決定した電力である充電電力を送電する。一般的に、充電電力は認証電力よりも大きい。

以上の動作により無線で電力伝送を実施する無線電力伝送システムにおいて、図１に示すように送電装置の認証通信範囲に他の送電装置が存在する場合、他の送電装置に載置された受電装置と誤って認証処理を実施してしまう可能性がある。送電装置が、送電範囲に存在しない受電装置を対象とした送電のための処理を行ってしまう場合について説明する。

例えば、受電装置111が送電装置101へ、受電装置112が送電装置102へほぼ同時に載置された場合を考える。この場合、送電装置101、102は各々送電アンテナのインピーダンス変化を検出することで受電装置の載置を検出し、認証電力を送電する。認証電力の受電を検出した受電装置111、112は、接続要求信号をほぼ同時に送信する。送電装置101、102は、お互いの認証通信範囲131、132内に存在するため、受電装置111、112から送信された接続要求信号を両方ともほぼ同時に受信する。故に、接続要求信号の送信タイミングによっては、送電装置101が受電装置112との間で、送電装置102が受電装置111との間で誤って認証処理を実施してしまう。そのため、実際に載置されている受電装置に適したレベルとは異なるレベルの充電電力を送電してしまう可能性がある。即ち、送電装置が、送電範囲に存在しない受電装置を対象とした送電のための処理を行ってしまうことが生じ得る。

そこで、本実施形態では、送電装置間を、制御通信を介して接続し、複数の送電装置の認証電力の送電タイミングが重複しないように制御する例を説明する。

＜送電装置の構成＞
図２は、本実施形態に係る送電装置のブロック構成の一例を示す図である。200は、送電制御部であり、後述する送電部、認証通信部、制御通信部の動作を制御する。201は、送電部であり、202の送電アンテナを介して受電装置へ送電を行う。203は、インピーダンス変化検出部であり、送電アンテナ202のインピーダンス変化を検出する。204は、認証通信部であり、受電装置と接続要求信号などの認証のための信号をやり取りする。205は、制御通信部であり、通信路140を介して、他の送電装置の制御通信部と制御信号をやり取りする。

ここで制御通信とは、有線LANなどの規格化された通信方式を用いても良いし、独自の通信方式を用いても良い。また必ずしも有線の通信路に限定されるものではなく、無線LAN、BLEなどの無線通信方式を用いても構わない。なお、制御通信の通信範囲は、認証通信範囲と比べて広いものとする。

＜受電装置の構成＞
図３は、本実施形態に係る受電装置のブロック構成の一例を示す図である。300は、受電制御部であり、後述する受電部、認証通信部、LEDの動作を制御する。301は、受電部であり、302の受電アンテナを用いて送電部201からの電力を受電し、303の充電池へ充電する。304は、認証通信部であり、送電装置と接続応答信号などの認証のための信号をやり取りする。

305は、充電検出部であり、充電池303の充電状況（充電中、満充電など）を検出する。306は、LEDであり、充電池303の充電状況に応じて発光色を変えることでユーザへ充電状況を通知する。本実施形態では、未充電は非発光、充電時は橙色、満充電時は緑色、その他エラー時は赤色に発光するよう制御される。

＜送電装置の処理＞
図４は、本実施形態に係る送電装置の動作手順を示すフローチャートである。図４を用いて、本実施形態に係る送電装置、主に送電制御部200の動作について説明する。

送電制御部200は、送電アンテナ202のインピーダンス変化を検出していない期間、載置検出電力を定期的に送電するように送電部201を制御する（S400）。

載置検出電力を送電している期間に、他の送電装置から送電停止信号を受信した場合（S401でYES）、送電制御部200は、予め規定された所定時間Taの間、載置検出電力の送電を停止するよう送電部201を制御する（S402）。その後、載置検出電力を定期的に送電するシーケンスに戻る（S400）。ここでTaは、送電停止信号を送信した他の送電装置が認証電力を送電してから、受電装置と認証が完了するまでの時間より長い時間長に設定される。一方、制御通信部205を介して他の送電装置から送電停止信号を受信していない場合（S401でNO）、S403へ進む。

インピーダンス変化検出部203の検出結果より、送電アンテナ202のインピーダンス変化を検出した場合（S403でYES）、送電制御部200は、制御通信部205を介して他の送電装置へ送電の停止を要求する送電停止信号を送信する（S404）。一方、送電アンテナ202のインピーダンス変化を検出していない場合（S403でNO）、S400に戻る。

送電停止信号の送信後、所定期間Tb内に他の送電装置から送電停止信号を受信しなかった場合（S405でNO）、送電制御部200は、認証電力を送電するよう送電部201を制御する（S409）。一方、所定時間Tb内に送電停止信号を受信した場合（S405でYES）、送電制御部200は、複数の送電装置による送電停止信号の送信タイミングを比較し、自機の送信した送電停止信号が他のそれと比べ、早く送信されたか確認する（S407）。

ここで確認方法としては、タイムスタンプなど、公知の技術にて実施される。また所定時間Tbは、送電停止信号の送信後、他の送電装置が当該信号を受信する前に自機の送電停止信号を送信してしまう可能性がある時間より長い時間長に設定される。

自機が送信した送電停止信号が最も早く送信されたと確認された場合（S407でYES）、送電制御部200は、認証電力を送電するよう送電部201を制御する（S409）。一方、自機が送信した送電停止信号が、他のそれより遅れて送信されたと確認された場合（S407でNO）、送電制御部200は予め規定された所定時間Taの間、送電を停止するよう送電部201を制御する（S408）。所定時間Taの間、送電を停止した後、制御通信部205は、再び送電停止信号を送信する（S404）。

受電装置の受電制御部300は、認証電力の受電を検出すると、認証通信部304を介して接続要求信号を送信する。それを受信した送電制御部200は、認証通信部204を用いて、接続応答信号を送信するなど認証処理を実施し、充電電力のレベルを決定する（S410）。

送電装置は、認証処理が成功したか否かを判定する（S411）。認証処理が成功したら（S411でYES）、送電制御部200は、決定した充電電力を送電するよう送電部201を制御する（S412）。一方、認証処理が不成功の場合、送電装置は、受電装置に認証通信を介してエラーを通知するなどのエラー処理を実施する（S413）。そして、送電装置は、送電を停止し（S417）、処理を終了する（S418）。なお、認証処理が不成功の場合、S400からの処理を再び行うようにしてもよい。また、送電装置は、途中で通信が途切れるなどの認証処理の問題が発生したらS413、S417、S418の処理を行ってもよい。

受電装置の受電制御部300は、送電装置からの充電電力の受電を検出すると、当該電力を用いて充電池303への充電を開始する。また受電装置は充電中、充電池303の充電状態を通知する充電通知信号を、認証通信部304を用いて送電装置へ定期的に送信する。また、受電装置は、LED306を、充電中であることを示す橙色に発光するよう制御する。また、受電装置は、満充電になったら緑色に発光するよう制御する。一方、受電装置は、認証通信を介して送電装置からエラーの通知を受信した場合は、LED306を、エラーであることを示す赤色に発光するよう制御する。

送電制御部200は、充電電力を送電している期間、他の送電装置から送電停止信号を受信していたか否か（S414）、受電装置から充電通知信号を定期的に受信できているか（S415）、受電装置は満充電であるか否か（S416）、を定期的に確認する。

充電電力を送電している期間に、他の送電装置から送電停止信号を受信した場合（S414でYES）、送電制御部200は、所定時間Taの間、充電電力の送電を停止するよう送電部201を制御する（S419）。一方、他の送電装置から送電停止信号を受信していない場合（S414でNO）、S415へ進む。

充電電力を送電している期間に、受電装置からの充電通知信号が途絶えた場合(S415でNO)、送電制御部200は、受電装置が送電範囲から外れたと判断し、載置検出電力を定期的に送電するシーケンスに戻る（S400）。一方、受電装置から充電通知信号を受信している場合(S415でYES)、S416へ進む。

受電装置からの充電通知信号により、受電装置は満充電であると判定した場合（S416でYES）、送電装置は、充電電力の送電を停止し（S417）処理を終了する（S418）。

また、送電装置は、S419で充電電力の送電を停止してからの期間（以後、送電停止期間）に、別の送電装置から送電停止信号をさらに受信したか否かを判定する（S420）。S420において、送電停止信号を受信したと判定された場合、送電制御部200は、それを受信した時点から再び所定時間Taの間、送電を停止するよう送電部201を制御する（S419）。

そして、別の送電装置から送電停止信号を受信することなく所定時間Taが経過した場合（S420でNO）、送電制御部200は、載置検出電力を送電するよう送電部201を制御する（S421）。

載置検出電力の送電後、インピーダンス変化検出部203の検出結果より、送電アンテナ202のインピーダンス変化を検出した場合（S422でYES）、送電制御部200は、受電装置がまだ載置されていると判断し、再び認証電力を送電する（S423）。なお、送電装置は、S423の処理の前に、送電停止信号を他の送電装置に送信してもよい。一方、送電アンテナ202のインピーダンス変化を検出していない場合（S422でNO）、S400に戻る。

認証処理中に（S424でYES）、他の送電装置から送電停止信号を受信した場合（S425でYES）、送電制御部200は、それを受信した時点から再び所定時間Taの間、充電電力の送電を停止するよう送電部201を制御する（S419）。一方、他の送電装置から送電停止信号を受信していない場合（S425でNO）、S424に戻る。また、認証処理中ではない場合（S424でNO）、S426へ進む。S426において、送電装置は、認証処理が成功したか否かを判定する。認証処理が成功したと判定された場合（S426でYES）、送電制御部200は、再び充電電力を送電するシーケンスに戻る（S412）。

一方、認証処理が不成功の場合やそもそもS423の認証電力の出力応じて認証処理が開始されなかった場合（S426でNO）、S413からの処理を行う。

上記動作フローにより、本実施形態に係る無線電力伝送システムでは、制御通信を介して複数の送電装置の認証電力の送電が同時に発生しないよう制御される。これにより、他の送電装置の送電範囲に存在する受電装置との間で誤って認証する等の誤検出を抑止することができる。

＜動作シーケンス＞
図５は、本実施形態に係る動作シーケンスの一例を示す図である。図５において、左側は電力伝送、右側は通信（実線：制御通信、点線：認証通信）の動作シーケンスを示す。なお、時間軸は紙面の上から下へ向かう方向である。図５を用いて、図１のシステム構成において、受電装置111が送電装置101へ、受電装置112が送電装置102へほぼ同時に載置される場合の具体的な動作シーケンスを説明する。

時刻T50において、送電装置101、102は受電装置が載置されておらず、各々定期的に載置検出電力500、501を送電している（S400）。一方、送電装置103には既に受電装置113が載置されており、充電電力502を送電しているものとする（S412）。

ここで時刻T51において、送電装置101、102に受電装置111、112がほぼ同時に載置されたとする。この場合、送電装置101、102はほぼ同時に送電アンテナのインピーダンス変化を検出する（S403）。

インピーダンス変化を検出した送電装置101、102は、各々送電停止信号551、552を認証通信を介して他の送電装置へ送信する（S404）。送電装置101は、送電停止信号551を送電装置102、103へ送信する。また、送電装置102は、送電停止信号552を送電装置101、103へ送信する。

ここで、送電停止信号551の方が送電停止信号552よりわずかに早く送信されたとする。送電装置101は、所定時間Tb内に送電装置102からの送電停止信号552を受信するが（S405）、自機の送電停止信号551の方が早く送信されたと確認し（S407でYES）、認証電力503を送電する（S409）。

一方、送電装置102は、所定時間Tb内に送電装置101からの送電停止信号551を受信し（S405）、自機の送電停止信号552は送電停止信号551より遅れて送信されたと確認する（S407でNO）。そして、時刻T52から時刻T53までの所定時間Ta_2の期間、送電を停止する（S408）。

送電装置103もまた、送電装置101からの送電停止信号551を受信し（S414でYES）、時刻T52から時刻T54までの所定時間Ta_3の期間、送電を停止する（S419）。

認証電力503を送電した送電装置101は、認証通信を介して受電装置111より接続要求信号553を受信し、認証通信を介して接続応答信号554を送信し、受電装置111と認証処理555を実施する（S410）。

認証処理555が成功すると、送電装置101は、認証により決定した充電電力504を送電する（S412）。充電電力504を送電している期間、送電装置101は、他の送電装置から送電停止信号を受信したか否かを定期的に確認する（S414）。また、送電装置101は、受電装置111から充電通知信号556を定期的に受信できているかを確認する（S415）。また、送電装置101は、受電装置111は満充電か否かを定期的に確認する（S416）。時刻T53になると、送電装置102は送電停止期間を完了し、再び認証通信を介して、送電停止信号557を送信する（S404）。

送電停止信号557の受信を検出した送電装置101は（S414）、時刻T53から時刻T55までの所定時間Ta_1の期間、送電を停止する（S419）。送電装置102は、所定時間Tb内に他の送電装置から送電停止信号を受信しなかったことを確認し（S405）、認証電力506を送電する（S408）。認証電力506を送電した送電装置102は、認証通信を介して受電装置112より接続要求信号558を受信し、認証通信を介して接続応答信号559を送信し、受電装置111との間で認証処理560を実施する（S410）。

認証処理が問題なく完了したら、送電部201は、認証により決定した充電電力507を送電する（S412）。なお、時刻T54になると、送電装置103は送電停止期間を完了するが、送電停止期間中に送電停止信号557を受信したため（S420でYES）、時刻T53から時刻T56までの所定時間Ta_3の期間、送電を再度停止する（S419）
時刻T55になると、送電装置101は送電停止期間を完了し、送電停止期間中に他の送電装置からの送電停止信号を受信していないことを確認し（S420でNO）、載置検出電力508を送電する（S421）。

受電装置111は、まだ送電装置101に載置されているため、送電装置101は、送電アンテナのインピーダンス変化を検出し（S422でYES）、認証電力509を送電する（S423）。そして、認証処理を完了して（S424、S426）、充電電力510を再び送電する（S412）。

時刻T56になると、送電装置103もまた送電停止期間を完了し、送電停止期間中に他の送電装置からの送電停止信号を受信していないことを確認し（S420でNO）、送電装置101と同様の動作フローを経て、充電電力513を再び送電する。

上記の動作により、本実施形態に係る無線電力伝送システムは、制御通信を介して、複数の送電装置の認証電力の送電タイミングが重複しないように制御する。これにより、他の送電装置の送電範囲に存在する受電装置と誤って認証処理が行われてしまう等の送電範囲に存在しない受電装置を対象とした送電のための処理が行われてしまうことを抑止することができる。

[変形例]
なお、本実施形態において、送電停止信号を受信したら予め定められた所定時間Taの期間送電を停止する構成としたが、これに限定されるものではない。例えば、送電装置は受電装置との認証処理を完了し、制御通信を介して認証完了信号を送信したら、他の送電装置は当該認証完了信号を受信したら、送電停止期間を解除する構成にしても良い。

また、送電装置は、送電停止期間中、認証通信を介して受電装置と定期的に通信することで載置の継続を確認し、送電停止期間を完了したら、載置確認をせず（載置検出電力、認証電力は送電せず）、充電電力の送電を開始しても良い。また、送電停止期間中、載置検出電力を定期的に送電することで、送電アンテナのインピーダンス変化を検出してもよい。そして、送電停止期間にインピーダンスの変化がなければ、受電装置は継続して載置されていると判断し、送電停止期間を完了したら、載置確認をせず、充電電力の送電を開始しても良い。

また、送電装置は送電停止期間中、認証通信を介して受電装置へ送電停止期間である旨を通知し、受電装置は送電停止期間中、未充電ではあるがLEDを充電時の発光色（本実施形態では橙色）に制御する構成にしても良い。

また、制御通信に他の送電装置が接続されていない場合は、送電停止信号を送信しない構成にしても良い。また、本実施形態において、送電停止信号の衝突が発生した際、送電停止信号を先に出した送電装置が優先される構成としたが、これに限定されるものではない。例えば、予め送電装置の優先度を事前に登録しておき、その情報に基づいて、送電装置信号の衝突が起きた際は、優先度の高い送電装置を優先する構成としても良い。

（実施形態２）
本実施形態では、充電電力を送電中に２台目以降の受電装置が載置された場合の動作例について説明する。充電電力の送電中、新たに別の受電装置が載置された場合、先に載置されていた受電装置の影響で送電アンテナのインピーダンス変化が十分に起こらない場合がある。しかし、新たに載置された受電装置は充電電力を検出し、接続要求信号を送信する。そこで本実施形態では、２台目以降の受電装置の載置検出は、受電装置からの接続要求信号の受信によって行う。

＜システム構成＞
図６は、本実施形態に係る無線電力伝送システムの構成例を示す図である。601、602、603は送電装置、611、612、613、614は受電装置である。621、622、623は、各々送電装置601、602、603の送電範囲を示しており、631、632、633は、各々送電装置601、602、603の認証通信が可能な範囲（以後、認証通信範囲）を示している。受電装置614が新たに載置される装置である。なお、送電装置611、612、613及び614は、実施形態１で図２を用いて説明した構成と同様の構成を有する。また、受電装置621、622及び623は、実施形態１で図３を用いて説明した構成と同様の構成を有する。

＜送電装置の処理＞
図７は、本実施形態に係る送電装置の動作手順を示すフローチャートである。なお、図７は、実施形態１で説明した図４のフローチャートにおける点線Aで囲んだ箇所のみを抜き出して記載したものである。つまり、本実施形態では、図４の点線Aで囲んだ箇所以外は実施形態１と同様の処理を実施する。また、送電装置、受電装置の機能ブロック図につても実施形態１と同様であるため、図２、図３の機能ブロック図に基づいて説明を行う。

送電制御部200は、充電電力を送電している期間内に（S412）、新たに別の受電装置（以後、未認証受電装置）から接続要求信号を受信した場合（S701でYES）、制御通信部205を介して他の送電装置へ送電停止信号を送信する（S702）。一方、未認証受電装置から接続要求信号を受信していない場合（S701でNO）、S414へ進み実施形態１と同様の動作を行う。

送電停止信号の送電後、所定時間Tb内に他の送電装置から送電停止信号を受信しなかった場合（S703でNO）、送電制御部200は、充電電力の送電を継続し、未認証受電装置から接続要求信号を受信したか再び確認する（S706）。一方、所定時間Tb内に他の送電装置から送電停止信号を受信した場合（S703でYES）、送電制御部200は、自機の送信した送電停止信号が他のそれと比べ、早く送信されたか確認する（S704）。

自機が送信した送電停止信号が最も早く送信されたと確認された場合（S704でYES）、送電制御部200は、充電電力の送電を継続し、未認証受電装置からの接続要求信号を受信するか再び確認する（S706）。

一方、自機が送信した送電停止信号が、他の送電より後に送信されたと確認された場合（S704でNO）、送電制御部200は、所定時間Taの間、送電を停止するよう送電部201を制御し（S705）、その後、再び送電停止信号を送信する（S404）。

未認証受電装置からの接続要求信号の受信が再び確認された場合（S706でYES）、送電制御部200は、未認証受電装置が自機に載置されたと判断し、認証処理を実施し、先に載置されていた受電装置も含め充電電力のレベルを決定する（S707）。そして、認証処理が成功した場合（S708でYES）、決定した充電電力に再設定し（S709）、充電電力の送電を継続するよう送電部201を制御する。一方、認証処理が不成功の場合（S708でNO）、エラー処理を実施し（S413）、処理を終了する。なお、認証処理が不成功の場合（S708でNO）、認証処理を開始する前に行われていた受電装置への充電電力は継続されるようにしてもよい。

一方、未認証受電装置からの接続要求信号の受信が確認されなかった場合（S706でNO）、送電制御部200は、未認証受電装置は自機には載置されていないと判断し、充電電力の送電を継続する。また、未認証受電装置は自機には載置されていないと判断し、充電電力の送電を継続する場合において、充電電力の送電を再開した後の所定期間が経過するまえに、再度接続要求信号を受信した場合、送電装置は、送電停止信号を送信しないようにしてもよい。また、充電電力の送電を再開した後の所定期間が経過した後に、再度接続要求信号を受信した場合、送電装置は、送電停止信号を送信するようにしてもよい。このようにすることで、自機には載置されていないと判断した未認証受電装置に対して再度認証電力が出力されてしまうことが低減される。

上記の動作フローにより、本実施形態に係る無線電力伝送システムでは、充電期間中に新たな別の受電装置が載置された場合でも、複数の送電装置の認証電力の送電が同時に発生しないよう制御される。これにより、他の送電装置の送電範囲に存在する受電装置と誤って認証処理が行われてしまう等送電範囲に存在しない受電装置を対象とした送電のための処理が行われてしまうことを抑止することができる。

＜動作シーケンス＞
図８は、本実施形態に係る動作シーケンスの一例を示す図である。時刻T80において、送電装置601、602、603の各々には既に受電装置611、612、613が載置されており、充電電力801、802、803を送電しているとする（S412）。ここで時刻T81において、送電装置602に受電装置614が新たに載置されたとする。

受電装置614は、送電装置602の充電電力802を検出し、接続要求信号853を送信する。未認証受電装置である受電装置614から接続要求信号853を受信した送電装置601、602は、各々送電停止信号854、855を、認証通信を介して他の送電装置へ送信する（S702）。ここで、送電停止信号854の方が送電停止信号855よりわずかに早く送信されたとする。送電装置601は、所定時間Tb内に送電装置602からの送電停止信号855を受信するが（S703でYES）、自機の送電停止信号854の方が早く送信されたと確認し（S704でYES）、充電電力を継続して送電する。

一方、送電装置602は、所定時間Tb内に送電装置601から送電停止信号854を受信し（S703でYES）、自機の送電停止信号855は送電停止信号854より遅れて送信されたと確認する（S704でNO）。そして、時刻T82から時刻T83までの所定時間Ta_2の期間、送電を停止する（S705）。

また、送電装置603も、送電装置601から送電停止信号854を受信し（S414でYES）、時刻T82から時刻T84までの所定時間Ta_3の期間、送電を停止する（S419）。充電電力を継続して送電した送電装置601は、未認証受電装置からの接続要求信号の受信が確認されなかったため（S706でNO）、未認証受電装置は自機には載置されていないと判断し、充電電力801の送電を継続する。時刻T83になると、送電装置602は、送電停止期間を完了し、再び認証通信を介して、送電停止信号856を送信する（S404）。

送電停止信号856の受信を検出した送電装置601は（S414でYES）、時刻T83から時刻T85までの所定時間Ta_1の期間、送電を停止する（S419）。送電装置602は、所定期間Tb内に他の送電装置から送電停止信号を受信しなかったことを確認し（S405でNO）、認証電力805を送電する（S409）。

認証電力805を送電した送電装置602は、未認証受電装置である受電装置614から接続要求信号857を受信し、未認証受電装置は自機に載置されていると判断し、認証通信を介して、受電装置612、614と認証処理を行う（S410）。認証処理が問題なく完了したら、送電装置602は、受電装置612、614へ、決定した充電電力806を送電する（S412）。

なお、送電装置603は、送電停止期間中に送電停止信号856を受信しているため（S420でYES）、それを受信した時刻T83から所定時間Ta_3の期間を足した時刻T86までに、時刻T84までであった送電停止期間を延長する（S419）。時刻T85になると、送電装置601は送電停止期間を完了し、送電停止期間中に他の送電装置から送電停止信号を受信していないことを確認する（S420でNO）。以降は実施形態１と同様の動作フローを経て、充電電力809を再び送電する。

時刻T86になると、送電装置603もまた送電停止期間を完了し、送電停止期間中に他の送電装置から送電停止信号を受信していないことを確認し（S420でNO）、実施形態１と同様の動作フローを経て、充電電力812を再び送電する。

上記の動作により、本実施形態に係る無線電力伝送システムでは、充電期間中に新たな別の受電装置が載置された場合でも、制御通信を介して、複数の送電装置の認証電力の送電タイミングが重複しないように制御する。これにより、受電装置の誤検出を抑止することができる。

なお、本実施形態において接続要求信号を介して２台目以降の受電装置の載置を検出する例を説明したが、これに限定されるわけではない。２台目以降の受電装置の載置時も送電アンテナのインピーダンス変化が十分に起こる構成であれば、送電アンテナのインピーダンス変化により載置を検出しても良いし、近接センサ等、別途載置確認用のセンサを設けても良い。

（実施形態３）
図9は、本実施形態に係る送電装置900の機能ブロック図である。なお、実施形態１と同様の機能ブロックには、図２と同じ参照符号を振っており、説明については省略する。901は、送電制御部であり、後述する送電部、認証通信部、制御部の動作を制御する。902は、信号強度計測部であり、他の送電装置が定期的に認証通信を介して送信する後述する近接検出用信号の信号強度を計測する。903は、記憶部であり、信号強度計測部が計測した近接検出用信号の信号強度計測結果を、それを送信した送電装置と対応付けて記憶する。

続いて、本実施形態に係る送電装置の動作について説明する。なお、特に説明しない限り、動作フローは実施形態１または実施形態２に記載した動作フローに沿うものとする。

送電制御部901は、認証通信を介して近接検出用信号を定期的に送信するよう認証通信部204を制御する。なお、近接検出用信号は、信号強度計測部902が信号強度を計測するために用いられ、信号強度の判別に好適な信号パターンと、それを送信した送電装置を識別するための識別情報とを含んでいる。

他の送電装置から近接検出用信号を受信すると、送電制御部901は、信号強度計測部902が計測した当該近接検出用信号の信号強度レベル（以後、近接レベル）と、識別情報とを対応付けて記憶部903へ記憶する。

そして、他の送電装置から送電停止信号を受信した場合、送電制御部901は、当該送電停止信号を送信した送電装置の近接レベルに基づいて、送電停止信号の有効又は無効を制御する。具体的には、送電装置の近接レベルを記憶部903から識別情報を用いて探索し、その値が予め規定された閾値以下である場合は、当該送電停止信号を破棄する。つまり送電を停止しない。

上記の動作により、自機の認証通信範囲から大きく離れており、本発明が課題としている受電装置の誤検出が起こりえない送電装置からの送電停止信号を無効とすることができる。これにより、送電停止する期間の発生を抑止することができ、ひいては充電時間を短縮することができる。

なお、本実施形態では認証通信による近接検出用信号を用いて他の送電装置との近接レベルを把握したが、これに限定されるわけではない。

制御通信の信号強度で近接レベルを判断する構成でも良いし、例えば、GPS等の公知の位置測位技術を用いて、自機の位置を測位し、送電装置間で測位情報を交換することで、他の送電装置との近接レベルを把握しても良い。あるいは、各送電装置のロケーション情報を事前に登録しておき、その情報に基づいて他の送電装置との近接レベルを把握しても良い。

（その他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

101，102，103：送電装置、111，112，113：受電装置、121：送電装置101の送電範囲、122：送電装置102の送電範囲、123：送電装置103の送電範囲、131：送電装置101の認証通信範囲、132：送電装置102の認証通信範囲、133：送電装置103の認証通信範囲、140：通信路、200：送電制御部、201：送電部、202：送電アンテナ、203：インピーダンス変化検出部、204：認証通信部、205：制御通信部、300：受電制御部、301：受電部、302：受電アンテナ、303：充電池、304：認証通信部、305：充電検出部、306：LED

Claims (11)

1. 送電装置であって、
   送電を行う送電手段と、
   前記送電手段により送電可能な範囲における物体を検出する検出手段と、
   信号を送受信する通信手段と、を備え、
   前記通信手段は、前記検出手段により物体が検出されたことに基づいて、所定の期間が経過するまで物体に対する送電を制限するように要求する要求信号を他の送電装置に送信し、
   前記送電手段は、前記通信手段による前記要求信号の送信の後に、前記範囲における受電装置に通信をさせるための第１の電力で、前記検出手段により検出された物体に送電を行い、前記通信手段により、前記第１の電力での送電に対する応答として前記検出手段により検出された物体が受電装置であることを特定可能な所定の信号が受信されたことに基づいて、前記第１の電力より大きい第２の電力で、受電装置である物体に送電を行う
   ことを特徴とする送電装置。
2. 前記送電手段は、前記通信手段により前記他の送電装置から送信された前記要求信号が受信された場合、前記所定の期間が経過するまで物体に対する送電を制限することを特徴とする請求項１に記載の送電装置。
3. 前記通信手段により前記要求信号が送信され、かつ、前記通信手段により前記要求信号が送信されたタイミングよりも早いタイミングに前記他の送電装置により送信された前記要求信号が、前記通信手段により受信された場合、
   前記送電手段は、前記所定の期間が経過するまで送電を制限し、
   前記通信手段により前記要求信号が送信され、かつ、前記通信手段により前記要求信号が送信されたタイミングよりも遅いタイミングに前記他の送電装置により送信された前記要求信号が、前記通信手段により受信された場合、前記送電手段は、送電を制限しない
   ことを特徴とする請求項２に記載の送電装置。
4. 前記通信手段により要求信号が送信され、かつ、前記他の送電装置から送信された前記要求信号が、前記通信手段により受信された場合、
   前記送電装置の優先度が前記他の送電装置の優先度より高くないことに基づいて、前記送電手段は、前記所定の期間が経過するまで送電を制限し、
   前記送電装置の優先度が前記他の送電装置の優先度より高いことに基づいて、前記送電手段は、送電を制限しない
   ことを特徴とする請求項２に記載の送電装置。
5. 前記送電手段は、前記通信手段により前記他の送電装置から送信された前記要求信号が受信された場合、前記所定の期間が経過するまで、物体に対する前記第１の電力での送電を行わないことを特徴とする請求項２乃至４の何れか１項に記載の送電装置。
6. 前記送電手段は、前記通信手段により前記他の送電装置から送信された前記要求信号が受信された場合、前記所定の期間が経過するまで、物体に対する送電を行わないことを特徴とする請求項２乃至４の何れか１項に記載の送電装置。
7. 前記所定の期間は、前記通信手段と受電装置との間で、前記送電手段による前記第２の電力での送電のために必要な通信が行われる期間より長い期間であることを特徴とする請求項５又は６に記載の送電装置。
8. 前記他の送電装置から送信される信号の強度、又は、前記他の送電装置の位置を示す情報に基づいて、前記送電装置と前記他の送電装置との距離を計測する計測手段をさらに備え、
   前記送電手段は、前記計測手段による計測された距離が閾値を超える場合、前記通信手段により前記他の送電装置から送信された前記要求信号が受信されたか否かに関わらず、前記送電手段による送電を制限しないことを特徴とする請求項２乃至７の何れか１項に記載の送電装置。
9. 前記通信手段は、前記通信手段による前記要求信号の送信の後に、前記送電手段による前記第１の電力での送電に対する応答として前記所定の信号を受信したことに基づいて、物体に対する送電の制限を解除させるための解除信号を前記他の送電装置に送信することを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の送電装置。
10. 送電装置が行う送電の制御方法であって、
    前記送電装置により送電可能な範囲における物体を検出する検出工程と、
    前記検出工程において物体が検出されたことに基づいて、所定の期間が経過するまで物体に対する送電を制限するように要求する要求信号を他の送電装置に送信する送信工程と、
    前記送信工程における前記要求信号の送信の後に、前記範囲における受電装置に通信をさせるための第１の電力で、前記検出工程において検出された物体に送電を行う第１の送電工程と、
    前記第１の送電工程における前記第１の電力での送電に対する応答として、前記検出工程において検出された物体が受電装置であることを特定可能な所定の信号が受信されたことに基づいて、前記第１の電力より大きい第２の電力で、受電装置である物体に送電を行う第２の送電工程と
    を有することを特徴とする制御方法。
11. コンピュータを、請求項１乃至９の何れか１項に記載の送電装置として機能させるためのプログラム。

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