JP6853802B2 - ワイヤレス電力伝送システム、及びワイヤレス電力伝送システムの通信方法 - Google Patents

Description

本発明は、ワイヤレス電力伝送システム、及びワイヤレス電力伝送システムの通信方法に関する。

近年、給電装置から受電装置にワイヤレス（無線）で電力を伝送するワイヤレス電力伝送システムが普及してきている。ワイヤレス電力伝送システムでは、給電装置は、所定の給電範囲に進入した受電装置に対してワイヤレスで給電する。受電装置は、給電装置から受電した電力により動作する。

従来、受電装置の受電電圧を安定させる方法として、無線通信により、受電装置の受電電圧を給電装置にフィードバックする方法が知られている。給電装置がフィードバックされた受電電圧に基づいて給電電力を制御することにより、受電装置の受電電圧を安定させることができる。

給電範囲に複数の受電装置が進入した場合、給電装置が各受電装置と交互に無線通信すると、各受電装置からのフィードバック間隔が広くなるため、全ての受電装置の受電電圧が不安定になるおそれがある。このため、給電範囲に複数の受電装置が進入した場合には、給電装置は、接続対象となる１の受電装置を選択し、当該受電装置と無線通信し、当該受電装置の受電電圧に基づいて給電電力を制御するのが好ましい。これにより、選択した受電装置の受電電圧を安定させることができる。

給電範囲に進入した複数の受電装置の中から１の受電装置を選択する方法として、各受電装置の優先度を利用する方法が提案されている。優先度は、例えば、給電装置が受電装置から受信した無線信号の強度（受信信号強度）に基づいて算出される。

特開２０１５−０８９１５４号公報

しかしながら、優先度を利用した選択方法では、給電装置は、接続対象となる受電装置（無線通信する受電装置）を所望の順番で選択することができない、という問題があった。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、給電装置が接続対象となる受電装置を所定の順番で選択可能なワイヤレス電力伝送システムを提供することを目的とする。

一実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムは、給電装置及び複数の受電装置を備えるワイヤレス電力伝送システムであって、前記給電装置は、ワイヤレスで電力を送信する給電コイルと、前記給電コイルを駆動するインバータと、前記受電装置と無線通信する第１の無線ユニットと、前記第１の無線ユニットと前記インバータとを制御する第１のプロセッサと、現在の処理値及び次の処理値を記憶する第１の記憶装置と、を備え、前記受電装置は、前記給電装置の前記給電コイルからワイヤレスで電力を受信する受電コイルと、前記給電装置が備える前記第１の無線ユニットと無線通信する第２の無線ユニットと、前記第２の無線ユニットを制御する第２のプロセッサと、前記複数の受電装置について予め設定された所定の順番を表す処理番号と、識別情報とを記憶する第２の記憶装置と、を備え、前記第２のプロセッサは、前記給電装置からの給電により起動すると、前記処理番号及び前記識別情報を前記給電装置に送信し、前記第１のプロセッサは、前記受電装置から前記処理番号及び前記識別情報を受信すると、当該前記処理番号と前記現在の処理値とが対応する場合、前記受電装置と接続し、接続中の前記受電装置から切断要求を受信すると、前記受電装置と切断し、前記現在の処理値を前記次の処理値に更新する。

本発明の各実施形態によれば、給電装置が接続対象となる受電装置を所定の順番で選択可能なワイヤレス電力伝送システムを提供することができる。

ワイヤレス電力伝送システムのハードウェア構成の一例を示す図。 制御回路のハードウェア構成の一例を示す図。 ワイヤレス電力伝送システムのハードウェア構成の一例を示すブロック図。 受電装置の動作の一例を示すフローチャートである。 給電装置の動作の一例を示すフローチャートである。 ワイヤレス電力伝送システムの動作の具体例を説明する図。 受電装置の動作の一例を示すフローチャートである。 給電装置の動作の一例を示すフローチャート。

以下、本発明の各実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。なお、各実施形態に係る明細書及び図面の記載に関して、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重畳した説明を省略する。

＜第１実施形態＞
第１実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムＳについて、図１〜図６を参照して説明する。本実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムＳは、給電装置１が受電装置２に対してワイヤレスで電力を伝送するシステムである。ワイヤレス電力伝送システムＳの電力伝送方式として、電力を電磁波（マイクロ波）に変換して給電する方式と、電界結合の共振現象を利用した方式と、磁界結合による方式とがある。以下では、電力伝送方式が磁界結合方式である場合を例に説明する。

図１は、ワイヤレス電力伝送システムＳのハードウェア構成の一例を示す図である。図１に示すように、ワイヤレス電力伝送システムＳは、給電装置１と、受電装置２と、を備える。以下、給電側と受電側それぞれの構成について説明する。

給電側である給電装置１は、直流電源１８、制御回路１１、インバータ回路１２、給電コイルＬ１、初期電圧制御回路１３、無線モジュールＭ１、降圧回路Ｒｅ１、操作部１９、及び報知部１０を含んで構成される。

制御回路１１は、初期電圧制御回路１３や無線モジュールＭ１が出力する信号に基づき、ゲート信号Ｇ１〜Ｇ４を生成してインバータ回路１２を制御する。このゲート信号Ｇ１〜Ｇ４は、インバータ回路１２を制御する駆動制御信号である。この制御回路１１の電源端子ＶＤＣは、直流電源１８に接続されており、直流電圧Ｖｄｃが印加されることにより制御回路１１が動作する。また、制御回路１１は、定電圧端子ＶＲＥＧから所定の定電圧Ｖregを初期電圧制御回路１３に印加する。この制御回路１１は、無線モジュールＭ１が受信した整流電圧情報に基づき、パルス電力のオンデューティを可変制御するようにゲート信号Ｇ１〜Ｇ４を生成し、インバータ回路１２を制御する。

インバータ回路１２は、例えば、Ｐ型のＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）（以下「ＰＭＯＳ」という。）（Ｑ１，Ｑ２）と、Ｎ型のＭＯＳＦＥＴ（以下「ＮＭＯＳ」という。）（Ｑ３，Ｑ４）と、で構成されたフルブリッジ回路であり、受電装置２側の共鳴周波数で駆動するためのパルス電力を給電コイルＬ１に出力する。このインバータ回路１２は、直流電源１８に接続されており、直流電圧Ｖｄｃが印加されて動作する。インバータ回路１２は、給電コイルＬ１に矩形波電圧を印加して、この給電コイルＬ１を駆動する。給電コイルＬ１には三角波（鋸歯状）の電流が流れ、受電装置２にワイヤレスで電力を送信する。なお、インバータ回路１２は、全てＮＭＯＳで構成してもよい。

初期電圧制御回路１３は、初期電圧を設定する初期電圧設定回路１４と、初期電圧の設定を解除する初期電圧設定解除回路１５と、を備える。具体的にいうと、初期電圧設定回路１４は、分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２を含んで構成される。初期電圧設定解除回路１５は、トランジスタ（バイポーラトランジスタ）Ｑ５を含んで構成され、分圧抵抗Ｒ１，Ｒ２の接続点である初期電圧のノードを、グランドの電位に落とす機能を有する。この初期電圧制御回路１３は、制御回路１１の定電圧端子ＶＲＥＧから所定の定電圧Ｖregが印加されて動作し、初期駆動制御信号Ｓｓを端子ＦＢ１に出力する。制御回路１１は、初期駆動制御信号Ｓｓに基づき、ゲート信号Ｇ１〜Ｇ４のオンデューティの初期値を設定する。このとき、ワイヤレス給電はアイドル状態となり、後記する受電装置２の２次側電源部２８は、無線モジュールＭ２が動作可能な第１の所定電圧Ｖａ１（例えば５Ｖ）を供給する。

無線モジュールＭ１は、例えば、Bluetooth（登録商標） Low Energyに準拠した無線ユニット１６と、プロセッサ１７と、入出力回路１７１と、Ｄ／Ａコンバータ１７２と、ＲＡＭ（Random Access Memory）１７３（第１の記憶装置）と、ＲＯＭ（Read Only Memory）１７４と、を含んで構成される。入出力回路１７１、Ｄ／Ａコンバータ１７２、ＲＡＭ１７３、及びＲＯＭ１７４については後述する。

無線ユニット１６（第１の無線ユニット）は、受電装置２の無線ユニット２６との間で無線通信路を介して信号を送受信する機能を有する。なお、無線ユニット１６の電界強度と、後記する無線ユニット２６の電界強度は、例えば、いずれも３５μＶ／ｍ以下である。

なお、無線ユニット１６と無線ユニット２６との間の通信は、電波通信に限られず、可視光通信や赤外線通信や超音波通信などの無線通信であってもよく、限定されない。

プロセッサ１７は、給電装置１の上位システムである、操作スイッチやタッチパネル等で構成される操作部１９から操作情報を取得する。プロセッサ１７は、操作部１９から取得した操作情報を、無線ユニット１６を介して受電装置２に送信する。これによりユーザは、負荷２９を操作することができる。また、プロセッサ１７は、予め設定された制御信号を、無線ユニット１６を介して受電装置２に送信する。これによりプロセッサ１７は、負荷２９に予め設定された動作を実行させることができる。この負荷２９は、受電装置２の上位システムに相当し、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）照明、センサ、マイコンなどであるが、これに限られない。

また、プロセッサ１７は、給電装置１の上位システムである、液晶ディスプレイやスピーカ等で構成される報知部１０にアラームを出力する。これにより、ワイヤレス給電に係るエラーをユーザに報知することができる。

この無線モジュールＭ１は、降圧回路Ｒｅ１から駆動電圧Ｖ１（例えば、３．３Ｖ）の電力が供給されて動作する。降圧回路Ｒｅ１は、直流電圧Ｖｄｃが印加されて駆動電圧Ｖ１の電力を供給する素子である。

受電側である受電装置２は、共鳴回路２１、整流回路２２、ＤＣ／ＤＣコンバータ（直流変換回路；負荷の一例）２３、分圧回路２４、無線モジュールＭ２、及び降圧回路Ｒｅ２を含んで構成される。

共鳴回路２１は、受電コイルＬ２と共鳴コンデンサＣ１とが並列接続されたＬＣ共鳴回路である。この共鳴回路２１は、給電装置１の給電コイルＬ１からワイヤレスで電力を受信し、共鳴電圧を発生する。

整流回路２２は、入力された交流を直流に整流するダイオードブリッジＤＢと、整流した電圧を平滑化する平滑コンデンサＣ２と、を含んで構成される。これにより整流電圧Ｖａの電力が出力され、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３、分圧回路２４、及び降圧回路Ｒｅ２に供給される。２次側電源部２８は、共鳴回路２１と、整流回路２２と、を含んで構成される。

無線モジュールＭ２は、例えば、Bluetooth（登録商標） Low Energyに準拠した無線ユニット２６と、プロセッサ２７と、入出力回路２７１と、Ａ／Ｄコンバータ２７２と、ＲＡＭ２７３と、ＲＯＭ２７４（第２の記憶装置）と、を含んで構成される。入出力回路２７１、Ａ／Ｄコンバータ２７２、ＲＡＭ２７３、及びＲＯＭ２７４については後述する。無線モジュールＭ２は、降圧回路Ｒｅ２から駆動電圧Ｖ２（例えば、３．３Ｖ）の電力が供給されて動作する。

無線ユニット２６（第２の無線ユニット）は、給電装置１との間で無線通信路を介して信号を送受信する機能を有する。プロセッサ２７（第２のプロセッサ）は、例えばＣＰＵであり、不図示の受電制御プログラムを実行してＤＣ／ＤＣコンバータ２３を制御する。また、プロセッサ２７は、検出電圧Ｖ３を計測して整流電圧情報を生成し、この整流電圧情報を無線ユニット２６によって給電装置１に送信する。また、プロセッサ２７は、制御信号Ｓ４をＤＣ／ＤＣコンバータ２３に出力して、このＤＣ／ＤＣコンバータ２３を起動または停止させる。

プロセッサ２７はまた、給電装置１の操作部１９から入力された操作情報を、無線ユニット２６を介して受信し、この操作情報に基づきＤＣ／ＤＣコンバータ２３や負荷２９を制御する。

ＤＣ／ＤＣコンバータ２３は、２次側電源部２８から第２の所定電圧Ｖａ２（例えば、１２Ｖ）の電力が供給されると、これを別の出力電圧Ｖoutの電力に変換する回路である。ＤＣ／ＤＣコンバータ２３の出力電圧Ｖoutにより負荷２９が駆動される。ＤＣ／ＤＣコンバータ２３は、第２の所定電圧Ｖａ２が変動しても出力電圧Ｖoutが一定となるように動作する。よって負荷２９を安定に動作させることができる。ＤＣ／ＤＣコンバータ２３と負荷２９とは、この受電装置２における負荷部２５に相当する。このＤＣ／ＤＣコンバータ２３は、無線モジュールＭ２から出力される制御信号Ｓ４により起動または停止する。

分圧回路２４は、分圧抵抗Ｒ３，Ｒ４を含んで構成され、整流電圧Ｖａを分圧した検出電圧Ｖ３を、無線モジュールＭ２のプロセッサ２７に印加する。

この無線モジュールＭ２は、降圧回路Ｒｅ２から駆動電圧Ｖ２（例えば、３．３Ｖ）の電力が供給されて動作する。降圧回路Ｒｅ２は、整流電圧Ｖａが印加されて駆動電圧Ｖ２の電力を供給する素子であり、ここでは無線モジュールＭ２に供給している。

図２は、制御回路１１の具体例を示す図である。

制御回路１１は、降圧回路１１１、オペアンプ１１２，１１３、比較器１１４、ロジック回路１１５、及び発振回路１１６を含んで構成される。この制御回路１１は、電源端子ＶＤＣ、グランド端子ＧＮＤ、定電圧Ｖregを出力する定電圧端子ＶＲＥＧと、入力側の端子ＦＢ１，ＦＢ２及び端子ＳＤと、出力側の端子Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４と、を含んでいる。

電源端子ＶＤＣには直流電圧Ｖｄｃが印加され、グランド端子ＧＮＤはグランドに接続される。

降圧回路１１１は、定電圧Ｖregを生成する回路であり、例えばレギュレータが電源端子ＶＤＣとグランド端子ＧＮＤに接続されて、直流電圧Ｖｄｃから生成した定電圧Ｖregを定電圧端子ＶＲＥＧに出力する。

オペアンプ１１２と抵抗Ｒ７とコンデンサＣ５とは、積分回路を構成する。抵抗Ｒ７の一端は、端子ＦＢ１を介してオペアンプ１１２の反転入力端子に接続される。コンデンサＣ５の一端は端子ＦＢ１を介してオペアンプ１１２の反転入力端子に接続され、他端はオペアンプ１１２の出力端子に接続される。オペアンプ１１２の非反転入力端子には、基準電圧Ｖref1が印加される。

この積分回路は、抵抗Ｒ７の他端に初期駆動制御信号Ｓｓが入力されたとき、基準電圧Ｖref1と初期駆動制御信号Ｓｓとの電位差を積分した出力信号ＳｓＣを出力する。この積分回路は、初期駆動制御信号Ｓｓが基準電圧Ｖref1と等しくなるように積分時定数τsをもって制御する。初期駆動制御信号Ｓｓは、初期電圧制御回路１３の初期電圧設定回路１４から入力される。

オペアンプ１１３と抵抗Ｒ６とコンデンサＣ４とは、積分回路を構成する。抵抗Ｒ６の一端は、端子ＦＢ２を介してオペアンプ１１３の反転入力端子に接続される。コンデンサＣ４の一端は端子ＦＢ２を介してオペアンプ１１３の反転入力端子に接続され、他端はオペアンプ１１３の出力端子に接続される。オペアンプ１１３の非反転入力端子には、基準電圧Ｖref2が印加される。

この積分回路は、抵抗Ｒ６の他端に制御信号Ｓ１が入力されたとき、基準電圧Ｖref2と制御信号Ｓ１の電位差を積分した出力信号Ｓ１Ｃを出力する。この積分回路は、制御信号Ｓ１が基準電圧Ｖref2と等しくなるように積分時定数τ1をもって制御する。制御信号Ｓ１は、無線モジュールＭ１のプロセッサ１７から入力される。なお、これらオペアンプ１１２，１１３はコレクタ出力であり、それぞれの出力端子が接続されている。

比較器１１４の反転入力端子には、これらオペアンプ１１２，１１３の出力端子が接続されて出力信号ＳｓＣまたは出力信号Ｓ１Ｃのうち電圧の低い方が入力される。比較器１１４の非反転入力端子には、発振回路１１６の三角波信号Ｓｔが入力される。これにより、反転入力端子に印加された電圧に応じたオンデューティのパルス信号を生成することができる。

ロジック回路１１５は、入力側に比較器１１４の出力端子と、三角波信号Ｓｔと、端子ＳＤとが接続され、出力側にゲート信号の出力端子が接続される。このロジック回路１１５は、三角波信号Ｓｔの上限ピーク、下限ピークと比較器１１４から入力されたパルス信号の立ち下がりからゲート信号Ｇ１，Ｇ２とゲート信号Ｇ３，Ｇ４とをそれぞれ生成する。ロジック回路１１５は、端子ＳＤに無線モジュールＭ１のプロセッサ１７から制御信号Ｓ３が入力されると、ゲート信号Ｇ１〜Ｇ４の出力動作を停止する。

発振回路１１６は、抵抗Ｒ５とコンデンサＣ３とに接続されて発振し、三角波を出力する。

図３は、ワイヤレス電力伝送システムＳのハードウェア構成の一例を示すブロック図である。

図３に示すワイヤレス電力伝送システムＳは、図１に示した各部を模式化して示したものである。ワイヤレス電力伝送システムＳは、給電装置１と受電装置２を含んで構成される。

給電装置１は、直流電源１８、オペアンプ１１３、ロジック回路１１５、インバータ回路１２、給電コイルＬ１、無線モジュールＭ１、降圧回路Ｒｅ１、操作部１９、及び報知部１０を含んで構成される。なお、無線モジュールＭ１は、"ＢＬＥモジュール"と記載されている。

直流電源１８は、降圧回路Ｒｅ１、インバータ回路１２、操作部１９、報知部１０に直流電圧Ｖｄｃを印加する。降圧回路Ｒｅ１は、無線モジュールＭ１に駆動電圧Ｖ１を印加する。

無線モジュールＭ１は、プロセッサ１７、無線ユニット１６、入出力回路１７１、Ｄ／Ａコンバータ１７２、ＲＡＭ１７３、及びＲＯＭ１７４を備える。プロセッサ１７は、この無線モジュールＭ１を統括制御する。入出力回路１７１は、操作部１９から操作情報を取得し、報知部１０にアラームを出力する。Ｄ／Ａコンバータ１７２は、オペアンプ１１３にアナログの制御信号Ｓ１を出力する。なお、入出力回路１７１及びＤ／Ａコンバータ１７２は、プロセッサ１７に含まれてもよい。また、Ｄ／Ａコンバータ１７２は、無線モジュールＭ１には含まれずに、給電装置１に含んで構成されてもよい。ＲＡＭ１７３は、プロセッサ１７に作業領域を提供する。

ＲＯＭ１７４は、不揮発性メモリである。ＲＯＭ１７４は、例えば、フラッシュメモリであるが、これに限られない。ＲＯＭ１７４は、プロセッサ１７が実行する給電制御プログラムを永続的に記憶する。給電制御プログラムは、ＣＤ（Compact Disk）、ＤＶＤ、フラッシュメモリなどの、コンピュータ読み取り可能な任意の記録媒体に記録され得る。

また、ＲＯＭ１７４は、各種のデータを永続的に記憶する。本実施形態において、ＲＯＭ１７４は、給電装置１の識別情報と、現在の処理値と、処理値Ｘの初期値及び終了値と、を永続的に記憶する。ＲＡＭ１７３は、起動時にＲＯＭ１７４から読み出された現在の処理値と、起動時に初期化された次の処理値と、を作業領域の変数として一時的に記憶する。

識別情報は、無線モジュールＭ１が無線モジュールＭ２と無線通信プロトコルに従って無線通信するための任意の情報を含む。

現在の処理値は、給電装置１が現在接続を行うべき受電装置２の処理番号Ｙと対応する値である。プロセッサ１７は、給電装置１の給電範囲に進入した、現在の処理値と対応する処理番号Ｙを有する受電装置２を接続対象として、接続を実施する。

次の処理値は、給電装置１が、現在の処理値と対応する処理番号Ｙを有する受電装置２の次に接続を実行するべき受電装置２の処理番号Ｙと対応する値である。

処理値Ｘの初期値及び終了値は、予め設定された任意の値である。初期値及び終了値の一方が処理値Ｘの最小値であり、他方が処理値Ｘの最大値となる。処理値Ｘ及び処理番号Ｙについては、詳しくは後述する。

受電装置２は、受電コイルＬ２、整流回路２２、分圧回路２４、無線モジュールＭ２、降圧回路Ｒｅ２、負荷部２５を含んで構成される。なお、無線モジュールＭ２は、"ＢＬＥモジュール"と記載されている。整流回路２２は、分圧回路２４、降圧回路Ｒｅ２、負荷部２５に整流電圧Ｖａを供給する。降圧回路Ｒｅ２は、無線モジュールＭ２に駆動電圧Ｖ２を供給する。

無線モジュールＭ２は、プロセッサ２７、無線ユニット２６、入出力回路２７１、Ａ／Ｄコンバータ２７２、ＲＡＭ２７３、及びＲＯＭ２７４を備える。分圧回路２４は、整流電圧Ｖａを分圧する分圧抵抗である。分圧回路２４は、整流電圧Ｖａを分圧した検出電圧Ｖ３を、無線モジュールＭ２のＡ／Ｄコンバータ２７２に出力する。なお入出力回路２７１及びＡ／Ｄコンバータ２７２は、プロセッサ２７に含まれてもよい。また、Ａ／Ｄコンバータ２７２は、無線モジュールＭ２には含まれずに、受電装置２に含んで構成されてもよい。ＲＡＭ２７３は、プロセッサ２７に作業領域を提供する。

ＲＯＭ２７４は、不揮発性メモリである。ＲＯＭ２７４は、例えば、フラッシュメモリであるが、これに限られない。ＲＯＭ２７４は、プロセッサ２７が実行する受電制御プログラムを永続的に記憶する。受電制御プログラムは、ＣＤ、ＤＶＤ、フラッシュメモリなどの、コンピュータ読み取り可能な任意の記録媒体に記録され得る。

また、ＲＯＭ２７４は、各種のデータを永続的に記憶する。本実施形態において、ＲＯＭ２７４は、受電装置２の識別情報と、処理番号と、を記憶する。

識別情報は、無線モジュールＭ２が無線モジュールＭ１と無線通信プロトコルに従って無線通信するための任意の情報を含む。

処理番号は、受電装置２ごとに予め設定された値である。本実施形態では、１つの給電装置１により、複数の受電装置２に対して、予め設定された所定の順番で接続することを想定している。受電装置２がｎ個である場合、１番目の受電装置２からｎ番目の受電装置２まで、給電装置１により順番に接続される。

このため、本実施形態では、給電装置１及び受電装置２には、それぞれ接続の順番に対応する処理値Ｘ及び処理番号Ｙが設定される。具体的には、給電装置１には、ｉ番目（順番ｉ）に対応する処理値Ｘｉとしてｆ（ｉ）が設定され、ｉ番目に接続される受電装置２には処理番号Ｙｉとしてｇ（ｉ）が設定される。関数ｆ及び関数ｇは、いずれもｉが１からｎ＋１までの範囲（１≦ｉ≦ｎ＋１）で単調増加又は単調減少する関数であり、ｉが１からｎ＋１までの範囲で一意の値となる。関数ｆは、例えば、ｆ（ｉ）＝Ａｉ＋Ｂで表される。同様に、関数ｇは、例えば、ｇ（ｉ）＝Ｃｉ＋Ｄで表される。係数Ａ，Ｃは０以外の任意の値であり、係数Ｂ，Ｄは、任意の値である。

上記のように、ｉが１からｎまでの範囲で、処理値Ｘｉ及び処理番号Ｙｉは一意の値となるため、処理値Ｘｉと処理番号Ｙｉとは一対一に対応する。処理値の初期値は、１番目に対応する処理番号Ｙ１に相当し、処理値の終了値は、ｎ番目に対応する処理番号Ｙｎに相当する。また、現在の処理値及び次の処理値は、いずれも処理番号Ｙ１〜Ｙｎのいずれかに相当する。以下、処理値Ｘの初期値を初期値Ｘ１と称し、処理値Ｘの終了値を終了値Ｘｎと称する。

例えば、ｆ（ｉ）＝ｇ（ｉ）＝ｉである場合、初期値Ｘ１は１、終了値Ｘｎはｎ、現在の処理値及び次の処理値は１〜ｎのいずれかとなる。また、ｉ番目に接続される受電装置２には、処理番号Ｙｉとしてｉが設定される。この場合、対応する処理値Ｘｉ及び処理番号Ｙｉは、同一の値となる。

また、ｆ（ｉ）＝ｎ＋１−ｉ、ｇ（ｉ）＝２×ｉである場合、初期値Ｘ１はｎ、終了値Ｘｎは１、現在の処理値及び次の処理値は１〜ｎのいずれかとなる。また、ｉ番目に接続される受電装置２には、処理番号Ｙｉとして２×ｉが設定される。この場合、対応する処理値Ｘｉ及び処理番号Ｙｉは、異なる値となり得る。

次に、ワイヤレス電力伝送システムＳの動作について説明する。

まず、受電装置２の動作について説明する。図４は、受電装置２の動作の一例を示すフローチャートである。受電装置２は、無給電時において電源がオフになっている。受電装置２は、給電装置１の給電範囲に進入し、給電装置１から給電されると、図４の動作を開始する。

受電装置２は、給電装置１から給電されると、給電された電力により起動する（ステップＳ１０１）。受電装置２が起動すると、プロセッサ２７がＲＯＭ２７４から受電装置２の識別情報及び処理番号Ｙを読み出し（ステップＳ１０２）、ＲＡＭ２７３に一時的に記憶する。

プロセッサ２７は、識別情報及び処理番号Ｙを読み出すと、無線ユニット２６を介して、識別情報及び処理番号Ｙを含む接続要求を、給電装置１に無線で送信する（ステップＳ１０３）。その後、プロセッサ２７は、給電装置１から接続応答を受信するまで待機する（ステップＳ１０４）。プロセッサ２７は、所定時間の間に接続応答を受信できなかった場合（ステップＳ１０４：ＮＯ）、再び接続要求を送信する（ステップＳ１０３）。以降、プロセッサ２７は、接続応答を受信するか、給電装置１からの給電が終了するまで、所定時間毎に接続要求を送信する。

一方、プロセッサ２７は、給電装置１から接続応答を受信した場合（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、接続処理を実行し、給電装置１との通信を接続する（ステップＳ１０５）。これにより、プロセッサ２７は、給電装置１とデータ通信が可能となる。

プロセッサ２７は、給電装置１と接続すると、受電装置２の上位システム（負荷２９）に接続中信号を出力する（ステップＳ１０６）。受電装置２の上位システムは、接続中信号を入力されると、データ通信可能な状態に遷移する。上位システムは、接続中信号が入力されるまで、電源がオフでもよいし、スリープ状態であってもよい。なお、受電装置２の上位システムは、接続処理後に電源が供給されても良い。

以降、プロセッサ２７は、無線ユニット２６を介して、給電装置１とデータ通信を実行する（ステップＳ１０７）。当該データ通信により、例えば、受電装置２の上位システムから給電装置１へのデータの送信や、受電装置２の上位システムの検査及び更新などのデータ処理が行われる。また、当該データ通信により、受電装置２の上位システムが起動されてもよい。

プロセッサ２７は、データ通信の実行中に給電装置１と通信不能になった場合（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）、切断処理を実行し、給電装置１との通信を切断する（ステップＳ１１１）。プロセッサ２７は、給電装置１から所定時間以上データを受信できなかった場合、通信不能と判断すればよい。給電装置１と通信不能になる場合として、障害物や電磁ノイズなどの外部環境による通信障害や、受電装置２が給電範囲から退出したことによる受電電圧の低下などが考えられる。プロセッサ２７は、給電装置１と切断すると、上位システムへの接続中信号の出力を停止する（ステップＳ１１２）。受電装置２の上位システムは、接続中信号が停止すると、電源がオフになってもよいし、スリープ状態になってもよい。

また、プロセッサ２７は、ＲＯＭ２７４に予め設定されたプログラムや受電装置２の上位システムの判断によりデータ通信が完了した場合（ステップＳ１０９：ＹＥＳ）、無線ユニット２６を介して、給電装置１に切断要求を無線で送信する（ステップＳ１１３）。その後、プロセッサ２７は、切断処理を実行し、給電装置１との通信を切断し（ステップＳ１１１）、上位システムへの接続中信号の出力を停止する（ステップＳ１１２）。

また、プロセッサ２７は、データ通信の実行中に給電装置１から切断要求を受信した場合（ステップＳ１１０：ＹＥＳ）、切断処理を実行し、給電装置１との通信を切断し（ステップＳ１１１）、上位システムへの接続中信号の出力を停止する（ステップＳ１１２）。なお、受電装置２の上位システムは、接続処理後に電源が切断されても良い。

次に、給電装置１の動作について説明する。図５は、給電装置１の動作の一例を示すフローチャートである。給電装置１は、ユーザにより起動されると、図５の動作を開始する。

給電装置１が起動すると、まず、プロセッサ１７がＲＯＭ１７４から給電装置１の識別情報と、現在の処理値と、初期値Ｘ１及び終了値Ｘｎと、を読み出し（ステップＳ２０１）、ＲＡＭ１７３に一時的に記憶する。この際、プロセッサ１７は、ＲＡＭ１７３に、次の処理値の初期値（例えば、空値）を記憶する。プロセッサ１７は、現在の処理値が設定されていない場合、現在の処理値を初期値Ｘ１に設定すればよい。以下では、現在の処理値が処理値Ｘｉであるものとする。また、制御回路１１がインバータ回路１２を制御して、所定の電力の給電を開始する（ステップＳ２０２）。以降、プロセッサ１７は、受電装置２から接続要求を受信するまで待機する（ステップＳ２０３）。

プロセッサ１７は、受電装置２から接続要求を受信した場合（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）、受信した接続要求に含まれる処理番号Ｙが、現在の処理値（処理値Ｘｉ）と対応するか確認する（ステップＳ２０４）。これは、現在の処理値（処理値Ｘｉ）に対応する順番ｉと、処理番号Ｙに対応する順番と、が一致するか確認することに相当する。

プロセッサ１７は、受信した接続要求に含まれる処理番号Ｙが現在の処理値（処理値Ｘｉ）と対応しない場合（ステップＳ２０４：ＮＯ）、当該接続要求を送信した受電装置２は、接続対象ではないと判断し、ステップＳ２０３の動作に戻る。

一方、プロセッサ１７は、受信した接続要求に含まれる処理番号Ｙが現在の処理値（処理値Ｘｉ）と対応する場合（ステップＳ２０４：ＹＥＳ）、すなわち、接続要求を送信した受電装置２がｉ番目に接続する受電装置２である場合、当該接続要求を送信した受電装置２が接続対象であると判断する。そして、プロセッサ１７は、無線ユニット１６を介して、給電装置１の識別情報を含む接続応答を受電装置２に無線で送信する（ステップＳ２０５）。その後、プロセッサ１７は、接続処理を実行し、受電装置２との通信を接続する（ステップＳ２０６）。これにより、プロセッサ１７は、受電装置２とデータ通信が可能となる。

プロセッサ１７は、受電装置２と接続すると、給電装置１の上位システム（操作部１９など）に接続中信号を出力する（ステップＳ２０７）。給電装置１の上位システムは、接続中信号を入力されると、データ通信可能な状態に遷移する。上位システムは、接続中信号が入力されるまで、電源がオフでもよいし、スリープ状態であってもよい。

また、プロセッサ１７は、現在の処理値（処理値Ｘｉ）に対応する順番ｉの次の順番ｉ＋１に対応する処理値Ｘｉ＋１を算出し、処理値Ｘｉ＋１が初期値Ｘ１から終了値Ｘｎまでの範囲内であるか確認する（ステップＳ２０８）。具体的には、プロセッサ１７は、処理値Ｘが単調増加する場合、すなわち、終了値Ｘｎが処理値Ｘの最大値である場合、処理値Ｘｉ＋１が終了値Ｘｎ以下であるか確認する。また、プロセッサ１７は、処理値Ｘが単調減少する場合、すなわち、終了値Ｘｎが処理値Ｘの最小値である場合、処理値Ｘｉ＋１が終了値Ｘｎ以上であるか確認する。

プロセッサ１７は、処理値Ｘｉ＋１が範囲外である場合（ステップＳ２０８：ＮＯ）、次の処理値を初期値Ｘ１に更新する（ステップＳ２０９）。処理値Ｘｉ＋１が範囲外である場合とは、接続中の受電装置２がｎ番目に接続する受電装置２である場合に相当する。一方、プロセッサ１７は、処理値Ｘｉ＋１が範囲内である場合（ステップＳ２０８：ＹＥＳ）、次の処理値を処理値Ｘｉ＋１に更新する（ステップＳ２１０）。このように、本実施形態では、現在の処理値が循環するように更新される。この結果、ｎ番目の受電装置２の次に接続される受電装置２は、１番目の受電装置２となる。

以降、プロセッサ１７は、無線ユニット１６を介して、受電装置２とデータ通信を実行する（ステップＳ２１１）。当該データ通信により、プロセッサ１７は、例えば、受電装置２の上位システムからのデータの受信や、受電装置２の上位システムの検査及び更新などを行うことができる。また、プロセッサ１７は、当該データ通信により、受電装置２の上位システムを起動させてもよい。

ここで、給電装置１から接続対象となる受電装置２への接続について説明する。

給電装置１のインバータ回路１２は、給電コイルＬ１を駆動する。受電装置２は、電磁誘導により受電コイルＬ２で電力が発生する。この電力は整流回路２２で整流された整流電圧Ｖａとなったのち、分圧回路２４で分圧されて検出電圧Ｖ３となり、定期的にＡ／Ｄコンバータ２７２で測定される。受電装置２のプロセッサ２７は、無線ユニット２６により、Ａ／Ｄコンバータ２７２で測定した検出電圧Ｖ３を給電装置１に送信する。

給電装置１のプロセッサ１７は、無線ユニット１６を介して受信した整流電圧値をＤ／Ａコンバータ１７２でアナログ電圧である制御信号Ｓ１に変換する。Ｄ／Ａコンバータ１７２は、新たな整流電圧値を受信するまでは、直前の整流電圧値に基づくアナログ電圧を継続してオペアンプ１１３に出力する。オペアンプ１１３は、入力されるアナログ電圧を積分した出力信号Ｓ１Ｃを、三角波との比較器１１４を介してロジック回路１１５に出力する。ロジック回路１１５は、出力信号Ｓ１Ｃに応じたデューティでインバータ回路１２を駆動する。ワイヤレス電力伝送システムＳは、このように給電電力を制御することで、受電装置２の整流電圧Ｖａ（受電電圧）が１２Ｖ（目標値）の電圧で安定するように制御することができる。

ここで、図５のフローチャートに戻る。プロセッサ１７は、データ通信の実行中に受電装置２と通信不能になった場合（ステップＳ２１２：ＹＥＳ）、切断処理を実行し、受電装置２との通信を切断する（ステップＳ２１８）。プロセッサ１７は、受電装置２から所定時間以上データを受信できなかった場合、通信不能と判断すればよい。受電装置２と通信不能になる場合として、障害物や電磁ノイズなどの外部環境による通信障害や、受電装置２が給電範囲から退出したことによる受電電圧の低下などが考えられる。プロセッサ１７は、受電装置２と切断すると、上位システムへの接続中信号の出力を停止する（ステップＳ２１９）。給電装置１の上位システムは、接続中信号が停止すると、電源がオフになってもよいし、スリープ状態になってもよい。

また、プロセッサ１７は、データ通信の実行中に受電装置２から切断要求を受信した場合（ステップＳ２１３：ＹＥＳ）、すなわち、データ通信が完了した場合、現在の処理値（処理値Ｘｉ）を次の処理値（初期値Ｘ１又は処理値Ｘｉ＋１）に更新する（ステップＳ２１７）。その後、プロセッサ１７は、切断処理を実行し、受電装置２との通信を切断し（ステップＳ２１８）、上位システムへの接続中信号の出力を停止する（ステップＳ２１９）。

なお、図４及び図５の例では、データ通信の完了を受電装置２が判断しているが、データ通信の完了は給電装置１が判断してもよい。この場合、データ通信が完了すると、給電装置１が受電装置２に切断要求を送信すればよい。

また、プロセッサ１７、データ通信の実行中に新たな受電装置２から接続要求を受信した場合（ステップＳ２１４：ＹＥＳ）、受信した接続要求に含まれる処理番号Ｙが、次の処理値（初期値Ｘｉ又は処理値Ｘｉ＋１）と対応するか確認する（ステップＳ２１５）。これは、次の処理値（初期値Ｘｉ又は処理値Ｘｉ＋１）に対応する順番（１又はｉ＋１）と、処理番号Ｙに対応する順番と、が一致するか確認することに相当する。

プロセッサ１７は、受信した接続要求に含まれる処理番号Ｙが次の処理値（初期値Ｘ１又は処理値Ｘｉ＋１）と対応しない場合（ステップＳ２１５：ＮＯ）、当該接続要求を送信した受電装置２は、次の接続対象ではないと判断し、ステップＳ２１１の動作に戻る。

一方、プロセッサ１７は、受信した接続要求に含まれる処理番号Ｙが次の処理値（初期値Ｘ１又は処理値Ｘｉ＋１）と対応する場合（ステップＳ２１５：ＹＥＳ）、すなわち、接続要求を送信した受電装置２が１番目又はｉ＋１番目に接続する受電装置２である場合、当該接続要求を送信した受電装置２が次の接続対象であると判断する。そして、プロセッサ１７は、無線ユニット１６を介して、接続中の受電装置２に切断要求を無線で送信し（ステップＳ２１６）、現在の処理値（処理値Ｘｉ）を次の処理値（初期値Ｘ１又は処理値Ｘｉ＋１）に更新し（ステップＳ２１７）、切断処理を実行し、接続中の受電装置２との通信を切断し（ステップＳ２１８）、上位システムへの接続中信号の出力を停止する（ステップＳ２１９）。

プロセッサ１７は、ユーザにより給電装置１が起動されて以降、ステップＳ２０３〜Ｓ２１９の動作を繰り返し実行する。プロセッサ１７は、ユーザにより給電装置１の電源がオフにされると、ステップＳ２０３〜Ｓ２１９の動作により更新された現在の処理値を、ＲＯＭ１７４に保存し（ステップＳ２２１）、給電を終了する（ステップＳ２２２）。

給電装置１が次に起動された際には、ステップＳ２２１において保存された現在の処理値がプロセッサ１７により読み出される。なお、以上では、現在の処理値が、給電を終了する際にＲＯＭ１７４に保存される場合を想定して説明したが、現在の処理値は、更新されるたびにＲＯＭ１７４に保存されてもよい。この場合、ステップＳ２２１は不要である。

次に、ワイヤレス電力伝送システムＳの動作の具体例について説明する。図６は、ワイヤレス電力伝送システムＳの動作の具体例を説明する図である。図６の例では、１０個の受電装置２ａ〜２ｊが、順番に給電装置１の給電範囲を通過するように、コンベア３により搬送される場合を想定している（ｎ＝１０）。また、図６の例ではｉ＝Ｘｉ＝Ｙｉであり、給電装置１は、初期値Ｘ１として１を設定され、終了値Ｘ１０として１０を設定され、受電装置２ａ〜２ｊは、それぞれ処理番号１〜１０を設定されているものとする。また、給電装置１は、現在の処理値が初期値Ｘ１である１に設定されているものとする。

給電装置１の給電範囲に受電装置２が存在しない場合、いずれの受電装置２も電源がオフであるため、接続要求を送信しない。給電装置１は、接続要求を受信できないため（ステップＳ２０３：ＮＯ）、接続要求の受信を待機する。

図６に示すように、コンベア３が進み、１番目の受電装置２ａが給電範囲に進入すると、給電装置１からの給電により受電装置２ａが起動し（ステップＳ１０１）、プロセッサ２７が受電装置２ａの処理番号「１」を読み出し（ステップＳ１０２）、給電装置１に接続要求を送信する（ステップＳ１０３）。給電装置１のプロセッサ１７は、この接続要求を受信すると（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）、接続要求に含まれる処理番号「１」と現在の処理値「１」とが対応するため（ステップＳ２０４：ＹＥＳ）、受電装置２ａに接続応答を送信し（ステップＳ２０５）、受電装置２ａと接続し（ステップＳ２０６）、上位システムに接続中信号を出力する（ステップＳ２０７）。また、プロセッサ１７は、次の順番「２」に対応する処理値「２」は、終了値「１０」以下であるため（ステップＳ２０８：ＹＥＳ）、次の処理値「１」を２に更新する（ステップＳ２１０）。以降、給電装置１は、受電装置２ａとデータ通信を実行する（ステップＳ２１１）。

一方、受電装置２ａのプロセッサ２７は、給電装置１から接続応答を受信すると（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、給電装置１と接続し（ステップＳ１０５）、上位システムに接続中信号を出力する（ステップＳ１０６）。以降、受電装置２ａは、給電装置１とデータ通信を実行する（ステップＳ１０７）。

データ通信が完了すると（ステップＳ１０９：ＹＥＳ）、受電装置２ａのプロセッサ２７は、給電装置１に切断要求を送信し（ステップＳ１１３）、給電装置１と切断し（ステップＳ１１１）、接続中信号を停止する（ステップＳ１１２）。

給電装置１は、受電装置２ａから切断要求を受信すると（ステップＳ２１３：ＹＥＳ）、現在の処理値「１」を次の処理値「２」に更新し（ステップＳ２１７）、受電装置２ａと切断し（ステップＳ２１８）、接続中信号を停止する（ステップＳ２１９）。

以降、給電装置１は、接続要求の受信を待機する（ステップＳ２０３）。また、受電装置２ａは、給電範囲から退出するまで、所定時間毎に接続要求を送信する（ステップＳ１０３）。この時点で、現在の処理値は２に設定され、次の処理値は２に設定されているため、プロセッサ１７は、処理番号が１に設定された受電装置２ａから接続要求を受信しても（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）、受電装置２ａは接続対象ではないと判断する（ステップＳ２０４：ＮＯ）。

コンベア３が進み、新たな受電装置２が給電範囲に進入するたびに、ワイヤレス電力伝送システムＳは、上記と同様の動作を行う。９番目の受電装置２ｉに対する接続が終了した時点で、現在の処理値及び次の処理値はいずれも１０に設定される。

コンベア３が進み、１０番目の受電装置２ｊが給電範囲に進入すると、給電装置１からの給電により受電装置２ｊが起動し（ステップＳ１０１）、プロセッサ２７が受電装置２ｊの処理番号「１０」を読み出し（ステップＳ１０２）、給電装置１に接続要求を送信する（ステップＳ１０３）。給電装置１のプロセッサ１７は、この接続要求を受信すると（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）、接続要求に含まれる処理番号「１０」と現在の処理値「１０」とが対応するため（ステップＳ２０４：ＹＥＳ）、受電装置２ｊに接続応答を送信し（ステップＳ２０５）、受電装置２ｊと接続し（ステップＳ２０６）、上位システムに接続中信号を出力する（ステップＳ２０７）。ただし、プロセッサ１７は、次の順番「１１」に対応する処理値「１１」は、終了値「１０」より大きいため（ステップＳ２０８：ＮＯ）、次の処理値「１０」を初期値「１」に更新する（ステップＳ２０９）。以降、給電装置１は、受電装置２ｊとデータ通信を実行する（ステップＳ２１１）。

一方、受電装置２ｊのプロセッサ２７は、給電装置１から接続応答を受信すると（ステップＳ１０４：ＹＥＳ）、給電装置１と接続し（ステップＳ１０５）、上位システムに接続中信号を出力する（ステップＳ１０６）。以降、受電装置２ｊは、給電装置１とデータ通信を実行する（ステップＳ１０７）。

データ通信が完了すると（ステップＳ１０９：ＹＥＳ）、受電装置２ｊのプロセッサ２７は、給電装置１に切断要求を送信し（ステップＳ１１３）、給電装置１と切断し（ステップＳ１１１）、接続中信号を停止する（ステップＳ１１２）。

給電装置１は、受電装置２ｊから切断要求を受信すると（ステップＳ２１３：ＹＥＳ）、現在の処理値「１０」を次の処理値「１」に更新し（ステップＳ２１７）、受電装置２ｊと切断し（ステップＳ２１８）、接続中信号を停止する（ステップＳ２１９）。

以降、給電装置１は、接続要求の受信を待機する（ステップＳ２０３）。また、受電装置２ｊは、給電範囲から退出するまで、所定時間毎に接続要求を送信する（ステップＳ１０３）。この時点で、現在の処理値は１に設定され、次の処理値は１に設定されているため、プロセッサ１７は、処理番号が１０に設定された受電装置２ｊから接続要求を受信しても（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）、受電装置２ｊは接続対象ではないと判断する（ステップＳ２０４：ＮＯ）。

コンベア３が循環型のコンベアであり、受電装置２ａ〜２ｊが再び給電範囲に進入する場合、受電装置２ａ〜２ｊが給電範囲に進入するたびに、ワイヤレス電力伝送システムＳは上記の動作を実行する。受電装置２ａ〜２ｊが給電範囲に進入するたび、給電装置１が実行するデータ処理の内容を変化させることで、受電装置２ａ〜２ｊの順番を維持したまま、各受電装置２ａ〜２ｊに対してバッチ処理を実行できる。

また、受電装置２ａ〜２ｊとは異なる１０個の受電装置２ｋ〜２ｔの処理番号をそれぞれ１〜１０に設定することにより、受電装置２ｋ〜２ｔに対して、受電装置２ａ〜２ｊと同様の処理を実行させることができる。

ここでさらに、給電装置１と受電装置２とが通信不能になった場合、及び２つの受電装置２が同時に給電範囲に進入した場合についてそれぞれ説明する。

まず、給電装置１と受電装置２とが通信不能になった場合について説明する。ここでは、給電装置１と受電装置２ａとがデータ通信中であるものとする（ステップＳ１０７，Ｓ２１１）。この時点では、上述の通り、現在の処理値は１に設定され、次の処理値は２に設定されている。

受電装置２ａは、給電装置１と通信不能になると（ステップＳ１０８：ＹＥＳ）、給電装置１と切断し（ステップＳ１１１）、上位システムへの接続中信号を停止する（ステップＳ１１２）。この時点で、受電装置２ａがいまだ給電範囲に含まれる場合、プロセッサ２７は、接続要求の送信を再開する（ステップＳ１０３）。この際、受電装置２ａは起動済みであり、処理番号「１」は読み出し済みであるため、ステップＳ１０１，Ｓ１０２は省略される。

給電装置１は、受電装置２ａと通信不能になると（ステップＳ２１２：ＹＥＳ）、受電装置２ａと切断し（ステップＳ２１８）、上位システムへの接続中信号を停止し（ステップＳ２１９）、接続要求の受信の待機を再開する（ステップＳ２０３）。すなわち、給電装置１と受電装置２ａとが通信不能になっても、現在の処理値「１」は更新されない。

その後、給電装置１と受電装置２ａとが通信可能になると、給電装置１は、受電装置２ａから接続要求を受信する（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）。この時、現在の処理値は１であるため、給電装置１は、受電装置２ａが接続対象であると判断する（ステップＳ２０４：ＹＥＳ）。結果として、給電装置１と受電装置２ａとのデータ通信が再開される。

このように、本実施形態によれば、データ通信を実行中の給電装置１と受電装置２と通信不能になった場合であっても、通信状態の回復後に、給電装置１と受電装置２とのデータ通信を自動的に再開させることができる。

次に、２つの受電装置２が同時に給電範囲に進入した場合について説明する。ここでは、受電装置２ａ，２ｂが給電範囲に同時に進入したものとする。受電装置２ｂが給電範囲に進入した時点では、上述の通り、現在の処理値は１に設定され、次の処理値は２に設定されている。

コンベア３が進み、給電装置１と受電装置２ａとのデータ通信中に、２番目の受電装置２ｂが給電範囲に進入すると、給電装置１からの給電により受電装置２ｂが起動し（ステップＳ１０１）、プロセッサ２７が受電装置２ｂの処理番号「２」を読み出し（ステップＳ１０２）、給電装置１に接続要求を送信する（ステップＳ１０３）。給電装置１のプロセッサ１７は、この接続要求を受信すると（ステップＳ２１４：ＹＥＳ）、接続要求に含まれる処理番号「２」と次の処理値「２」とが対応するため（ステップＳ２１５：ＹＥＳ）、受電装置２ａに切断要求を送信し（ステップＳ２１６）、現在の処理値「１」を次の処理値「２」に更新し（ステップＳ２１７）、受電装置２ａと切断し（ステップＳ２１８）、接続中信号を停止し（ステップＳ２１９）、接続要求の受信の待機を再開する（ステップＳ２０３）。

受電装置２ｂは、所定時間ごとに接続要求を送信するため、プロセッサ１７は、接続要求の受信の待機を再開すると、受電装置２ｂからの接続要求を再び受信する（ステップＳ２０３：ＹＥＳ）。この時、現在の処理値は２であるため、給電装置１は、受電装置２ｂが接続対象であると判断する（ステップＳ２０４：ＹＥＳ）。結果として、給電装置１と受電装置２ｂとのデータ通信が開始される。

このように、本実施形態によれば、給電装置１が受電装置２とデータ通信を実行している間に、次に接続する他の受電装置２が給電範囲に進入した場合、給電装置１は、他の受電装置２と自動的にデータ通信を開始することができる。

以上説明した通り、本実施形態に係る給電装置１は、現在の処理値及び次の処理値と、受電装置２の処理番号Ｙと、に基づいて、受電装置２を所定の順番で接続対象として選択し、選択した受電装置２とデータ通信を実行することができる。すなわち、給電装置１が接続対象となる受電装置２を所定の順番で選択可能なワイヤレス電力伝送システムＳを提供できる。これにより、給電装置１は、受電装置２の所定の順番を維持したまま、受電装置２の受電電圧を安定させつつ、当該受電装置２の上位システムからのデータの受信や、受電装置２の上位システムの検査及び更新などを行うことができる。

また、本実施形態に係る給電装置１は、複数の受電装置２を集中的に管理するためのテーブルを必要としないため、ＲＡＭ１７３及びＲＯＭ１７４の記憶容量を小さくすることができる。

＜第２実施形態＞
第２実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムＳについて、図７及び図８を参照して説明する。本実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムＳのハードウェア構成は、第１実施形態と同様である。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明する。

本実施形態において、ＲＯＭ１７４は、給電装置１の識別情報と、現在の処理値と、初期値Ｘ１と、を記憶する。すなわち、ＲＡＭ１７３（第１の記憶装置）及びＲＯＭ１７４は、終了値Ｘｎを記憶しない。

また、本実施形態において、ＲＯＭ２７４（第２の記憶装置）は、受電装置２の識別情報と、処理番号Ｙと、次の処理番号ｙと、を記憶する。次の処理番号ｙは、当該受電装置２の次に接続するべき受電装置２の処理番号Ｙである。

処理番号は、受電装置２ごとに予め設定された値である。本実施形態では、１つの給電装置１により、複数の受電装置２に対して、予め設定された所定の順番で接続することを想定している。受電装置２がｎ個である場合、１番目の受電装置２からｎ番目の受電装置２まで、給電装置１により順番に接続される。

本実施形態では、接続する受電装置２の順番は、次の処理番号ｙにより指定される。このため、給電装置１及び受電装置２には、それぞれランダムな処理値Ｘ及び処理番号Ｙが設定され得る。例えば、ｉ番目に接続される受電装置２にはランダムな処理番号Ｙｉが設定され、ｉ＋１番目に接続される受電装置２にはランダムな処理番号Ｙｉ＋１が設定される。この場合、ｉ番目に接続される受電装置２には、次の処理番号ｙとしてＹｉ＋１が設定される。また、現在の処理値及び次の処理値は、受電装置２から受信した処理番号Ｙ及び次の処理番号ｙにより更新される。このため、現在の処理値及び次の処理値と、いずれかの受電装置２の処理番号Ｙ及び次の処理番号ｙと、は一致する。なお、第１実施形態と同様に、給電装置１及び受電装置２には、それぞれ接続する順番に対応する処理値Ｘ及び処理番号Ｙが設定されてもよい。

次に、本実施形態におけるワイヤレス電力伝送システムＳの動作について説明する。

まず、受電装置２の動作について説明する。図７は、受電装置２の動作の一例を示すフローチャートである。図７のステップＳ３０１，Ｓ３０４〜Ｓ３１３は、図４のステップＳ１０１，Ｓ１０４〜Ｓ１１３とそれぞれ同様である。

受電装置２は、給電装置１から給電されると、給電された電力により起動する（ステップＳ３０１）。受電装置２が起動すると、プロセッサ２７がＲＯＭ２７４から受電装置２の識別情報、処理番号Ｙ、及び次の処理番号ｙを読み出し（ステップＳ３０２）、ＲＡＭ２７３に一時的に記憶する。

プロセッサ２７は、識別情報、処理番号Ｙ、及び次の処理番号ｙを読み出すと、無線ユニット２６を介して、識別情報、処理番号Ｙ、及び次の処理番号ｙを含む接続要求を、給電装置１に無線で送信する（ステップＳ３０３）。その後、プロセッサ２７は、給電装置１から接続応答を受信するまで待機する（ステップＳ３０４）。プロセッサ２７は、所定時間の間に接続応答を受信できなかった場合（ステップＳ３０４：ＮＯ）、再び接続要求を送信する（ステップＳ３０３）。以降、プロセッサ２７は、接続応答を受信するか、給電装置１からの給電が終了するまで、所定時間毎に接続要求を送信する。

一方、プロセッサ２７は、給電装置１から接続応答を受信した場合（ステップＳ３０４：ＹＥＳ）、接続処理を実行し、給電装置１との通信を接続する（ステップＳ３０５）。これにより、プロセッサ２７は、給電装置１とデータ通信が可能となる。以降の動作は、第１実施形態と同様である。

次に、給電装置１の動作について説明する。図８は、給電装置１の動作の一例を示すフローチャートである。図８のステップＳ４０２，Ｓ４０４〜Ｓ４０７，Ｓ４０９〜Ｓ４２０は、図５のステップＳ２０２，Ｓ２０４〜Ｓ２０７，Ｓ２１１〜Ｓ２２２とそれぞれ同様である。

給電装置１が起動すると、まず、プロセッサ１７がＲＯＭ１７４から給電装置１の識別情報と、現在の処理値と、初期値Ｘ１と、を読み出し（ステップＳ４０１）、ＲＡＭ１７３に一時的に記憶する。この際、プロセッサ１７は、ＲＡＭ１７３に、次の処理値の初期値（例えば、空値）を記憶する。プロセッサ１７は、現在の処理値が設定されていない場合、現在の処理値を初期値Ｘ１に設定すればよい。以下では、現在の処理値が処理値Ｘであるものとする。また、制御回路１１がインバータ回路１２を制御して、所定の電力の給電を開始する（ステップＳ４０２）。以降、プロセッサ１７は、受電装置２から接続要求を受信するまで待機する（ステップＳ４０３）。

プロセッサ１７は、受電装置２から接続要求を受信した場合（ステップＳ４０３：ＹＥＳ）、受信した接続要求に含まれる処理番号Ｙが、現在の処理値（処理値Ｘ）と一致するか確認する（ステップＳ４０４）。

プロセッサ１７は、受信した接続要求に含まれる処理番号Ｙが現在の処理値（処理値Ｘ）と一致しない場合（ステップＳ４０４：ＮＯ）、当該接続要求を送信した受電装置２は、接続対象ではないと判断し、ステップＳ４０３の動作に戻る。

一方、プロセッサ１７は、受信した接続要求に含まれる処理番号Ｙが現在の処理値（処理値Ｘ）と一致する場合（ステップＳ４０４：ＹＥＳ）、当該接続要求を送信した受電装置２が接続対象であると判断する。そして、プロセッサ１７は、無線ユニット１６を介して、給電装置１の識別情報を含む接続応答を受電装置２に無線で送信する（ステップＳ４０５）。その後、プロセッサ１７は、接続処理を実行し、受電装置２との通信を接続する（ステップＳ４０６）。これにより、プロセッサ１７は、受電装置２とデータ通信が可能となる。

プロセッサ１７は、受電装置２と接続すると、給電装置１の上位システム（操作部１９など）に接続中信号を出力する（ステップＳ４０７）。給電装置１の上位システムは、接続中信号を入力されると、データ通信可能な状態に遷移する。上位システムは、接続中信号が入力されるまで、電源がオフでもよいし、スリープ状態であってもよい。

また、プロセッサ１７は、次の処理値を、受電装置２から受信した接続要求に含まれる次の処理番号ｙに更新する（ステップＳ４０８）。

以降、プロセッサ１７は、無線ユニット１６を介して、受電装置２とデータ通信を実行する（ステップＳ４０９）。当該データ通信により、プロセッサ１７は、例えば、受電装置２の上位システムからのデータの受信や、受電装置２の上位システムの検査及び更新などを行うことができる。また、プロセッサ１７は、当該データ通信により、受電装置２の上位システムを起動させてもよい。以降の動作は、第１実施形態と同様である。

以上説明した通り、本実施形態に係る給電装置１は、現在の処理値及び次の処理値と、受電装置２の処理番号Ｙ及び次の処理番号ｙと、に基づいて、受電装置２を所定の順番で接続対象として選択し、選択した受電装置２とデータ通信を実行することができる。すなわち、給電装置１が接続対象となる受電装置２を所定の順番で選択可能なワイヤレス電力伝送システムＳを提供できる。これにより、給電装置１は、受電装置２の所定の順番を維持したまま、受電装置２の受電電圧を安定させつつ、当該受電装置２の上位システムからのデータの受信や、受電装置２の上位システムの検査及び更新などを行うことができる。

また、本実施形態に係る給電装置１は、複数の受電装置２を集中的に管理するためのテーブルを必要としないため、ＲＡＭ１７３及びＲＯＭ１７４の記憶容量を小さくすることができる。

また、本実施形態によれば、新たな受電装置２を、所望の順番に容易に追加および削除することができる。例えば、第１実施形態では、ｋ番目に新たな受電装置２を追加する場合、ｋ＋１番目以降の受電装置２に設定された処理番号と、給電装置１に設定された終了値Ｘｎと、を更新する必要がある。これに対して、本実施形態では、ｋ−１番目の受電装置２に設定された次の処理番号ｙを新たな受電装置２の処理番号Ｙに更新し、新たな受電装置２の次の処理番号ｙを、新たな受電装置２を追加する前のｋ番目の受電装置２の処理番号Ｙに設定することにより、新たな受電装置２をｋ番目の受電装置２として追加することができる。

（変形例）
本発明は、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更実施が可能であり、例えば、次の（ａ）〜（ｊ）のようなものがある。

（ａ） 受電装置２にＤＣ／ＤＣコンバータ２３は必須ではなく、負荷２９が直接に接続されていてもよい。
（ｂ） 給電装置１の上位システムから制御する対象は、ＤＣ／ＤＣコンバータ２３に限られず、例えば負荷２９を直接に制御してもよい。
（ｃ） 給電装置１と受電装置２との間の無線通信プロトコルは、Bluetooth（登録商標） Low Energyに限定されず、Wi-Fi（登録商標）やZIGBEE（登録商標）などであってもよい。
（ｄ） 給電装置１と受電装置２との間の無線通信は、電波通信に限定されず、適切な無線通信路を確立できれば、例えば赤外線通信、可視光通信、超音波通信などの無線方式であってもよく、限定されない。
（ｅ） フィードバック制御は、上記実施形態に示した比例制御（古典制御）に限定されず、ＰＩ制御やＰＩＤ制御などの古典制御、または現代制御であってもよく、限定されない。
（ｆ） 制御回路１１が備える積分回路の代わりに、デジタルシグナルプロセッサを用いて積分処理を行ってもよい。
（ｇ） プロセッサ１７，２７は、上位システムに接続中信号を出力しなくてもよい。
（ｈ） 図６において、受電装置２の搬送手段は、コンベア３に限られず、ロボットアーム、ドローン、無人搬送車などであってもよい。また、受電装置２の代わりに、給電装置１が搬送されてもよい。
（ｉ） 図３において、Ｄ／Ａコンバータ１７２、オペアンプ１１３、ロジック回路１１５の代わりに、ＢＬＥモジュールＭ１に内蔵のＰＷＭ制御部を使用して、インバータ回路１２を直接駆動しても良い。
（ｊ）ワイヤレス電力伝送方式は、電磁誘導の代わりに磁気共鳴方式を利用しても良い。

Ｓ ワイヤレス電力伝送システム
１ 給電装置
１０ 報知部
１１ 制御回路
１１１ 降圧回路
１１２，１１３ オペアンプ
１１４ 比較器
１１５ ロジック回路
１１６ 発振回路
Ｒ５〜Ｒ７ 抵抗
Ｃ３〜Ｃ５ コンデンサ
１２ インバータ回路 （インバータの一例）
１３ 初期電圧制御回路
１４ 初期電圧設定回路
１５ 初期電圧設定解除回路
Ｍ１ 無線モジュール
１６ 無線ユニット （第１の無線ユニットの一例）
１７ プロセッサ （第１のプロセッサの一例）
１７１ 入出力回路
１７２ Ｄ／Ａコンバータ
１７３ ＲＡＭ（第１の記憶装置）
１７４ ＲＯＭ
１８ 直流電源
１９ 操作部
Ｌ１ 給電コイル
Ｒｅ１，Ｒｅ２ 降圧回路
２ 受電装置
２１ 共鳴回路
Ｌ２ 受電コイル
Ｃ１ 共鳴コンデンサ
２２ 整流回路
ＤＢ ダイオードブリッジ
Ｃ２ 平滑コンデンサ
２３ ＤＣ／ＤＣコンバータ（直流変換回路）
２４ 分圧回路
２５ 負荷部
Ｍ２ 無線モジュール
２６ 無線ユニット （第２の無線ユニットの一例）
２７ プロセッサ （第２のプロセッサの一例）
２７１ 入出力回路
２７２ Ａ／Ｄコンバータ
２７３ ＲＡＭ
２７４ ＲＯＭ（第２の記憶装置）
２８ ２次側電源部
２９ 負荷
Ｖａ 整流電圧

Claims (7)

1. 給電装置及び複数の受電装置を備えるワイヤレス電力伝送システムであって、
   前記給電装置は、
   ワイヤレスで電力を送信する給電コイルと、
   前記給電コイルを駆動するインバータと、
   前記受電装置と無線通信する第１の無線ユニットと、
   前記第１の無線ユニットと前記インバータとを制御する第１のプロセッサと、
   現在の処理値及び次の処理値を記憶する第１の記憶装置と、
   を備え、
   前記受電装置は、
   前記給電装置の前記給電コイルからワイヤレスで電力を受信する受電コイルと、
   前記給電装置が備える前記第１の無線ユニットと無線通信する第２の無線ユニットと、
   前記第２の無線ユニットを制御する第２のプロセッサと、
   前記複数の受電装置について予め設定された所定の順番を表す処理番号と、前記複数の受電装置の各々に割り当てられた識別情報とを記憶する第２の記憶装置と、
   を備え、
   前記第２のプロセッサは、前記給電装置からの給電により起動すると、前記処理番号及び前記識別情報を前記給電装置に送信し、
   前記第１のプロセッサは、
   前記受電装置から前記処理番号及び前記識別情報を受信すると、当該前記処理番号と前記現在の処理値とが対応する場合、前記受電装置と接続し、
   接続中の前記受電装置から切断要求を受信すると、前記受電装置と切断し、前記現在の処理値を前記次の処理値に更新する、
   ワイヤレス電力伝送システム。
2. 前記第１のプロセッサは、前記受電装置との接続中に、他の受電装置から前記処理番号を受信すると、当該処理番号と前記次の処理値とが対応する場合、接続中の前記受電装置と切断し、前記現在の処理値を前記次の処理値に更新する
   請求項１に記載のワイヤレス電力伝送システム。
3. 前記第１のプロセッサは、接続中の前記受電装置と通信不能になった場合、当該受電装置と切断し、前記現在の処理値を維持する
   請求項１又は請求項２に記載のワイヤレス電力伝送システム。
4. 前記第１の記憶装置は、予め設定された前記処理値の初期値及び終了値を記憶し、
   前記第１のプロセッサは、前記受電装置と接続すると、前記現在の処理値に対応する順番の次の順番に対応する値を算出し、当該値が前記初期値から前記終了値までの範囲内である場合、前記次の処理値を当該値に更新する
   請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のワイヤレス電力伝送システム。
5. 前記第１の記憶装置は、予め設定された前記処理値の初期値及び終了値を記憶し、
   前記第１のプロセッサは、前記受電装置と接続すると、前記現在の処理値に対応する順番の次の順番に対応する値を算出し、当該値が前記初期値から前記終了値までの範囲外である場合、前記次の処理値を前記初期値に更新する
   請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のワイヤレス電力伝送システム。
6. 前記第２の記憶装置は、予め設定された次の処理番号を記憶し、
   前記第２のプロセッサは、前記給電装置からの給電により起動すると、前記次の処理番号を前記給電装置に送信し、
   前記第１のプロセッサは、前記受電装置と接続すると、前記次の処理値を、当該受電装置から受信した前記次の処理番号に更新する
   請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載のワイヤレス電力伝送システム。
7. 給電装置及び複数の受電装置を備えるワイヤレス電力伝送システムの通信方法であって、
   前記給電装置は、
   ワイヤレスで電力を送信する給電コイルと、
   前記給電コイルを駆動するインバータと、
   前記受電装置と無線通信する第１の無線ユニットと、
   前記第１の無線ユニットと前記インバータとを制御する第１のプロセッサと、
   現在の処理値及び次の処理値を記憶する第１の記憶装置と、
   を備え、
   前記受電装置は、
   前記給電装置の前記給電コイルからワイヤレスで電力を受信する受電コイルと、
   前記給電装置が備える前記第１の無線ユニットと無線通信する第２の無線ユニットと、
   前記第２の無線ユニットを制御する第２のプロセッサと、
   前記複数の受電装置について予め設定された所定の順番を表す処理番号と、識別情報とを記憶する第２の記憶装置と、
   を備え、
   前記第２のプロセッサが、前記給電装置からの給電により起動すると、前記処理番号及び前記識別情報を前記給電装置に送信するステップを行い、
   前記第１のプロセッサが、
   前記受電装置から前記処理番号及び前記識別情報を受信すると、当該前記処理番号と前記現在の処理値とが対応する場合、前記受電装置と接続するステップと、
   接続中の前記受電装置から切断要求を受信すると、前記受電装置と切断し、前記現在の処理値を前記次の処理値に更新するステップと
   を行う、通信方法。

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