JP7802811B2 - 送電装置および受電装置 - Google Patents

Description

本開示は、送電装置、受電装置、制御方法およびプログラムに関する。

無線電力伝送システムの技術開発が広く行われており、標準化団体Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ（ＷＰＣ）が無線充電規格として策定した規格（ＷＰＣ規格）が広く知られている。このような無線電力伝送システムでは、送電装置が電力を伝送可能な範囲に受電装置とは異なる物体（異物）が存在する場合に、その異物を検出して、送受電を制御することが肝要になる。

特許文献１には、ＷＰＣ規格に準拠した送受電装置の近傍に異物が存在する場合に、その異物を検出して、送受電を制限する技術が記載されている。特許文献２には、無線電力伝送システムのコイルを短絡させて異物検出を行う技術が開示されている。特許文献３には、無線電力伝送システムの送電コイルに一定期間高周波信号を印加して測定したその送電コイルのＱ値（Ｑｕａｌｉｔｙ ｆａｃｔｏｒ）の変化によって、異物を検出する技術が記載されている。

特開２０１７－７００７４号公報 特開２０１７－３４９７２号公報 特開２０１７－２２９９９号公報

本開示の目的は、送電装置において、受電装置とは異なる物体の検出を高精度に実行可能にすることである。

送電装置は、無線で電力を送電する送電装置であって、受電装置からＱ値を算出する旨の要求と受電電力値とを受信する受信手段と、送電コイルに印加する電圧を停止する停止手段と、停止時の送電コイルの電気特性の経時変化に基づいてＱ値を算出する算出手段と、停止時の送電コイルの電気特性の経時変化が単調減少である場合、前記算出手段により算出されたＱ値に基づいて、受電装置とは異なる物体の検出のために前記受電電力値を使用するか否かを前記受電装置に送信し、停止時の送電コイルの電気特性の経時変化が単調減少でない場合、前記物体の検出のために前記受電電力値を使用するか否かを判断しないことを示す通知を前記受電装置に送信する送信手段とを有する。

本開示によれば、送電装置において受電装置とは異なる物体の検出を高精度に実行可能にすることができる。

無線電力伝送システムの構成例を示す図である。 受電装置のハードウェア構成例を示す図である。 送電装置のハードウェア構成例を示す図である。 送電装置の機能構成例を示す図である。 受電装置の機能構成例を示す図である。 送電装置と受電装置の動作を説明するシーケンス図である。 第２のＱ値測定処理のフローチャートである。 第２のＱ値測定処理のフローチャートである。 第２のＱ値測定処理のフローチャートである。 第３の異物検出処理のフローチャートである。 第３の異物検出処理のフローチャートである。 第３の異物検出処理の判断を示す図である。 受電装置のフローチャートである。 時間領域におけるＱ値の測定方法を説明するための図である。 時間領域におけるＱ値の測定方法を説明するための図である。 時間領域におけるＱ値の測定方法を説明するための図である。 時間領域におけるＱ値の測定方法を説明するための図である。 時間領域におけるＱ値の測定方法を説明するための図である。 パワーロス手法による異物検出を示す図である。

以下、図面を参照して実施形態を説明する。なお、以下の実施形態は、特許請求の範囲を限定するものでない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

［第１の実施形態］
（システムの構成）
図１は、第１の実施形態による無線電力伝送システム１０２の構成例を示す図である。無線電力伝送システム１０２は、一例において、送電装置１００と受電装置１０１とを有する。送電装置１００と受電装置１０１は、ＷＰＣ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ）規格に準拠しているものとする。送電装置１００は、例えば、送電装置１００上に載置された受電装置１０１に対して、無線で送電する電子機器である。送電装置１００は、送電コイルを介して、受電装置１０１へ無線で電力を送る。受電装置１０１は、例えば、送電装置１００から受電して、内蔵バッテリに充電を行う電子機器である。また、送電装置１００および受電装置１０１は、他の装置（カメラ、スマートフォン、タブレットＰＣ、ラップトップ、自動車、ロボット、医療機器、プリンタ）に内蔵され、それらの装置に電力を供給するようにしてもよい。

なお、受電装置１０１と送電装置１００は無線充電以外のアプリケーションを実行する機能を有しうる。受電装置１０１の一例はスマートフォン等の情報処理端末であり、送電装置１００の一例はその情報処理端末を充電するためのアクセサリ機器である。例えば、情報処理端末は、受電コイル（アンテナ）から受けた電力が供給される、情報をユーザに表示する表示部（ディスプレイ）を有している。また、受電コイルから受けた電力は蓄電部（バッテリ）に蓄積され、そのバッテリから表示部に電力が供給される。この場合、受電装置１０１は、送電装置１００とは異なる他の装置と通信する通信部を有していてもよい。通信部は、ＮＦＣ通信や、第５世代移動通信システム（５Ｇ）などの通信規格に対応していてもよい。またこの場合、バッテリから通信部に電力が供給されることにより、通信部が通信を行ってもよい。また、受電装置１０１は、タブレット端末、あるいは、ハードディスク装置およびメモリ装置などの記憶装置であってもよいし、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）などの情報処理装置であってもよい。また、受電装置１０１は、例えば、撮像装置（カメラやビデオカメラ等）であってもよい。また、受電装置１０１は、スキャナ等の画像入力装置であってもよいし、プリンタ、コピー機、プロジェクタ等の画像出力装置であってもよい。また、受電装置１０１は、ロボット、医療機器等であってもよい。送電装置１００は、上述した機器を充電するための装置でありうる。

また、送電装置１００がスマートフォンであってもよい。この場合、受電装置１０１は別のスマートフォンでもよいし、無線イヤホンであってもよい。

また、本実施形態における受電装置１０１が自動車などの車両であってもよい。例えば、受電装置１０１である自動車は、駐車場に設置された送電アンテナを介して充電器（送電装置１００）から電力を受けとるものであってもよい。また、受電装置１０１である自動車は、道路に埋め込まれた送電コイル（アンテナ）を介して充電器（送電装置１００）から電力を受けとるものでもよい。このような自動車は、受電した電力はバッテリに供給される。バッテリの電力は、車輪を駆動する発動部（モータ、電動部）に供給されてもよいし、運転補助に用いられるセンサの駆動や外部装置との通信を行う通信部の駆動に用いられてもよい。つまり、この場合、受電装置１０１は、車輪の他、バッテリや、受電した電力を用いて駆動するモータやセンサ、さらには送電装置１００以外の装置と通信を行う通信部を有していていもよい。さらに、受電装置１０１は、人を収容する収容部を有していてもよい。例えば、センサとしては、車間距離や他の障害物との距離を測るために使用されるセンサなどがある。通信部は、例えば、全地球測位システム（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ、Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ、ＧＰＳ）に対応していてもよい。また、通信部は、第５世代移動通信システム（５Ｇ）などの通信規格に対応していてもよい。また、車両としては、自転車や自動二輪車であってもよい。また、受電装置１０１は、車両に限定されず、バッテリに蓄積された電力を使用して駆動する発動部を有する移動体および飛行体等であってもよい。

また、本実施形態における受電装置１０１は、電動工具、家電製品などでもよい。受電装置１０１であるこれらの機器は、バッテリの他、バッテリに蓄積された受電電力によって駆動するモータを有していてもよい。また、これらの機器は、バッテリの残量などを通知する通知手段を有していてもよい。また、これらの機器は、送電装置１００とは異なる他の装置と通信する通信部を有していてもよい。通信部は、ＮＦＣや、第５世代移動通信システム（５Ｇ）などの通信規格に対応していてもよい。

また、本実施形態における送電装置１００は、自動車の車両内で、無線電力伝送に対応するスマートフォンやタブレットなどの携帯情報端末機器に対して送電を行う車載用充電器であってもよい。このような車載用充電器は、自動車内のどこに設けられていてもよい。例えば、車載用充電器は、自動車のコンソールに設置されてもよいし、インストルメントパネル（インパネ、ダッシュボード）や、乗客の座席間の位置や天井、ドアに設置されてもよい。ただし、運転に支障をきたすような場所に設置されないほうがよい。また、送電装置１００が車載用充電器の例で説明したが、このような充電器が、車両に配置されるものに限らず、電車や航空機、船舶等の輸送機に設置されてもよい。この場合の充電器も、乗客の座席間の位置や天井、ドアに設置されてもよい。

また、車載用充電器を備えた自動車等の車両が、送電装置１００であってもよい。この場合、送電装置１００は、車輪と、バッテリとを有し、バッテリの電力を用いて、送電回路部や送電コイル（アンテナ）により受電装置１０１に電力を供給する。

（装置の構成）
図２は、受電装置１０１のハードウェア構成例を示す図である。受電装置１０１は、例えば、制御部２００、受電コイル２０１、整流部２０２、電圧制御部２０３、通信部２０４、充電部２０５、バッテリ２０６、共振コンデンサ２０７、および、スイッチ２０８を有する。

制御部２００は、受電装置１０１の全体を制御する。制御部２００は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の１つ以上のプロセッサを有する。なお、制御部２００は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の１つ以上の記憶装置を含んでもよい。そして、制御部２００は、例えば、記憶装置に記憶されたプログラムをプロセッサによって実行することにより、後述の各処理を実行する。

受電コイル２０１は、送電装置１００の送電コイル３０３（図３）から電力を受電する際に用いられるコイルである。整流部２０２は、受電コイル２０１を介して受電した交流電圧および交流電流を、直流電圧および直流電流に変換する。電圧制御部２０３は、整流部２０２から入力された直流電圧のレベルを、制御部２００および充電部２０５などが動作するのに適した（過大でもなく過少でもない）直流電圧のレベルに変換する。また、電圧制御部２０３は、変換されたレベルの電圧を充電部２０５へ供給する。充電部２０５は、電圧制御部２０３から供給された電圧により、バッテリ２０６を充電する。通信部２０４は、送電装置１００との間で、ＷＰＣ規格に基づいた無線充電の制御通信を行う。この制御通信は、受電コイル２０１で受電した交流電圧および交流電流を負荷変調することにより行われる。

また、受電コイル２０１は、共振コンデンサ２０７と接続され、特定の周波数Ｆ２で共振するように構成される。スイッチ２０８は、受電コイル２０１と共振コンデンサ２０７を短絡するためのスイッチであり、制御部２００によって制御される。スイッチ２０８がオンとされると、受電コイル２０１と共振コンデンサ２０７が直列共振回路を構成する。このとき、受電コイル２０１と共振コンデンサ２０７とスイッチ２０８の閉回路にのみ電流が流れ、整流部２０２と電圧制御部２０３には電流が流れなくなる。これに対して、スイッチ２０８がオフとされると、受電コイル２０１および共振コンデンサ２０７を介して、整流部２０２および電圧制御部２０３に電流が流れるようになる。

図３は、送電装置１００のハードウェア構成例を示す図である。送電装置１００は、例えば、制御部３００、電源部３０１、送電部３０２、送電コイル３０３、通信部３０４、メモリ３０５、共振コンデンサ３０６、およびスイッチ３０７を有する。

制御部３００は、送電装置１００の全体を制御する。制御部３００は、例えば、ＣＰＵやＭＰＵ等の１つ以上のプロセッサを有する。なお、制御部３００は、例えば、後述のメモリ３０５や制御部３００に内蔵された記憶装置に記憶されたプログラムをプロセッサによって実行することにより、後述の各処理を実行する。電源部３０１は、各構成要素に電源電圧を供給する。電源部３０１は、例えば、商用電源またはバッテリである。バッテリには、例えば、商用電源から供給される電力が蓄電される。

送電部３０２は、電源部３０１から入力された直流電力または交流電力を、無線電力伝送に用いる周波数帯の交流電力に変換し、その交流電力を送電コイル３０３へ入力する。これにより、受電装置１０１に受電させるための電磁波を送電コイル３０３から発生させる。例えば、送電部３０２は、電源部３０１により供給される直流電圧を、ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｅｒ）を使用したハーフブリッジまたはフルブリッジ構成のスイッチング回路で交流電圧に変換する。この場合、送電部３０２は、ＦＥＴのオン／オフを制御するゲートドライバを含む。また、送電部３０２は、送電コイル３０３に入力する電圧（送電電圧）と電流（送電電流）との少なくともいずれか、または、周波数を調節することにより、出力させる電磁波の強度や周波数を制御する。例えば、送電部３０２は、送電電圧または送電電流を大きくすることにより電磁波の強度を強くし、送電電圧または送電電流を小さくすることにより電磁波の強度を弱くする。ここで、送電部３０２は、ＷＰＣ規格に対応した受電装置１０１の充電部２０５に対して、少なくとも１５ワット（Ｗ）の電力を出力するだけの電力を供給する能力があるものとする。また、送電部３０２は、制御部３００の指示に基づいて、送電コイル３０３による電磁波の出力が開始または停止されるように、交流電力の出力制御を行う。

通信部３０４は、送電コイル３０３を介して、受電装置１０１との間で、ＷＰＣ規格に基づく送電制御のための通信を行う。通信部３０４は、送電部３０２から出力される交流電圧および交流電流を周波数変調（ＦＳＫ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ））を用いて変調し、受電装置１０１へ情報を伝送する。また、通信部３０４は、受電装置１０１の通信部２０４による負荷変調で変調された交流電圧および交流電流を復調して、受電装置１０１が送信した情報を取得する。すなわち、通信部３０４は、送電部３０２から送電される電磁波に受電装置１０１へ送信すべき情報を重畳し、その電磁波に対して受電装置１０１によって重畳された受信信号を検出することによって、受電装置１０１と通信する。また、通信部３０４は、送電コイル３０３とは異なるコイル（またはアンテナ）を用いて、ＷＰＣ規格とは異なる規格に従って受電装置１０１と通信を行ってもよい。また、通信部３０４は、複数の通信機能を選択的に用いて、受電装置１０１と通信してもよい。

メモリ３０５は、例えば、制御部３００によって実行される制御プログラムや、送電装置１００および受電装置１０１の状態などの情報を記憶する。例えば、送電装置１００の状態は、制御部３００により取得される。また、受電装置１０１の状態は、受電装置１０１の制御部２００により取得され、通信部２０４から送信され、送電装置１００は、通信部３０４を介してこの状態を示す情報を取得する。

また、送電コイル３０３は、共振コンデンサ３０６と接続され、特定の周波数Ｆ１で共振するように構成される。スイッチ３０７は、送電コイル３０３と共振コンデンサ３０６とを短絡するためのスイッチであり、制御部３００によって制御される。スイッチ３０７がオンされると、送電コイル３０３と共振コンデンサ３０６が直列共振回路を構成する。このとき、送電コイル３０３と共振コンデンサ３０６とスイッチ３０７の閉回路にのみ電流が流れる。スイッチ３０７がオフとされると、送電コイル３０３および共振コンデンサ３０６には、送電部３０２から電力が供給される。

図４は、送電装置１００の機能構成例を示す図である。送電装置１００は、制御部３００がプログラムを実行することにより、各機能部として動作する。送電装置１００は、第１のＱ値測定部４００、第２のＱ値測定部４０１、キャリブレーション処理部４０２、第１の異物検出処理部４０３、第２の異物検出処理部４０４、第３の異物検出処理部４０５、および送電制御処理部４０６を有する。なお、本開示における異物とは、例えば、金属片、クリップ、またはＩＣカード等である。受電装置および受電装置が組み込まれた製品または送電装置および送電装置が組み込まれた製品に不可欠な部分の物体のうち、送電アンテナが送電する無線電力にさらされたときに意図せずに熱を発生する可能性のある物体は、異物には当たらない。

第１のＱ値測定部４００は、後述のようにして、周波数領域におけるＱ値の測定（第１のＱ値測定）を行う。第２のＱ値測定部４０１は、後述のようにして、時間領域におけるＱ値の測定（第２のＱ値測定）を行う。キャリブレーション処理部４０２は、後述のようにして、キャリブレーションデータポイントの取得およびキャリブレーションカーブの作成処理を行う。第１の異物検出処理部４０３は、第１のＱ値測定部４００により測定された第１のＱ値に基づく異物検出処理（第１の異物検出処理）を実行する。第２の異物検出処理部４０４は、後述するパワーロス手法に基づく異物検出処理（第２の異物検出処理）を実行する。第３の異物検出処理部４０５は、第２のＱ値測定部４０１により測定された第２のＱ値に基づく異物検出処理（第３の異物検出処理）を実行する。送電処理部４０６は、送電部３０２の送電開始、送電停止、および送電電力の増減に関する処理を行う。図４に示される各機能部は、例えば、それぞれが独立した複数のプログラムにより実現され、イベント処理等により、これらの複数のプログラム間の同期をとりながら並行して動作する。

図５は、受電装置１０１の機能構成例を示す図である。受電装置１０１は、制御部２００がプログラムを実行することにより、各機能部として動作する。受電装置１０１は、第２のＱ値測定部５０１と、第３の異物検出処理部５００とを有する。

第２のＱ値測定部５０１は、後述のようにして、時間領域におけるＱ値の測定（第２のＱ値測定）を行う。第３の異物検出処理部５００は、第２のＱ値測定部５０１により測定された第２のＱ値に基づく異物検出処理（第３の異物検出処理）を実行する。図５に示す各機能部は、それぞれが独立したプログラムにより実現され、イベント処理等によりプログラム間の同期をとりながら並行して動作する。

（ＷＰＣ規格における異物検出方法）
続いて、ＷＰＣ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ）規格で規定されている異物検出方法について、送電装置１００と受電装置１０１を用いて説明する。ここでは、周波数領域で測定されたＱ値に基づく異物検出方法（第１の異物検出方法）と、パワーロス手法に基づく異物検出方法（第２の異物検出方法）について説明する。

（１）周波数領域で測定されたＱ値に基づく異物検出方法（第１の異物検出方法）
第１の異物検出方法では、まず、送電装置１００が、異物の影響によって変化するＱ値の周波数領域における測定（第１のＱ値測定）を行う。この測定は、送電装置１００が図６のステップＦ６００のＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇを送電してから、図６のステップＦ６０２のＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを送電するまでの間に実行される（図６のステップＦ６０１を参照）。例えば、送電部３０２は、Ｑ値を測定するために、送電コイル３０３が出力する無線電力の周波数を掃引し、第１のＱ値測定部４００は、送電コイル３０３と直列（または並列）に接続される共振コンデンサ３０６の端部の電圧値を測定する。そして、第１のＱ値測定部４００は、その電圧値がピークとなる共振周波数を探索し、共振周波数で測定されるピークの電圧値から３ｄＢ下がった電圧値を示す周波数と、その共振周波数とから、送電コイル３０３のＱ値を算出する。

また、第１のＱ値測定部４００は、別の方法でＱ値を測定してもよい。例えば、送電部３０２は、送電コイル３０３が出力する無線電力の周波数を掃引し、第１のＱ値測定部４００は、送電コイル３０３と直列に接続される共振コンデンサ３０６の端部の電圧値を測定して、その電圧値がピークとなる共振周波数を探索する。そして、第１のＱ値測定部４００は、その共振周波数において、その共振コンデンサ３０６の両端の電圧値を測定し、その両端の電圧値の比から、送電コイル３０３のＱ値を算出する。

送電コイル３０３のＱ値を算出した後、送電装置１００の第１の異物検出処理部４０３は、通信部３０４を介して、異物検出の判断基準となるＱ値を受電装置１０１から取得する。例えば、第１の異物検出処理部４０３は、ＷＰＣ規格で規定されたある送電コイル上に受電装置が置かれた場合の送電コイルのＱ値（第１の特性値）を、受電装置１０１から受信する。このＱ値は、受電装置１０１が送信するＦＯＤ（Ｆｏｒｅｉｇｎ Ｏｂｊｅｃｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ） Ｓｔａｔｕｓパケットに格納され、送電装置１００は、このＦＯＤ Ｓｔａｔｕｓパケットを受信することにより、このＱ値を取得する。第１の異物検出処理部４０３は、取得したＱ値から、送電装置１００上に受電装置１０１が置かれた場合の、送電コイル３０３のＱ値を推定する。本実施形態では、推定されたＱ値を第１の基準Ｑ値と呼ぶ。なお、ＦＯＤ Ｓｔａｔｕｓパケットに格納されるＱ値は、あらかじめ受電装置１０１の不揮発メモリ（不図示）に記憶される。すなわち、受電装置１０１は、事前に記憶していたＱ値を送電装置１００へ通知する。なお、このＱ値は、後述するＱ１に対応する。

送電装置１００の第１の異物検出処理部４０３は、第１の基準Ｑ値と、第１のＱ値測定部４００により測定されたＱ値とを比較し、比較結果に基づいて異物の有無を判定する。例えば、第１の異物検出処理部４０３は、第１の基準Ｑ値に対して、ａ％（第１の割合）低下したＱ値を閾値として、測定されたＱ値がその閾値より低い場合に、異物がある可能性が高いと判定し、そうでない場合は異物がない可能性が高いと判定する。

（２）パワーロス手法に基づく異物検出方法（第２の異物検出方法）
続いて、ＷＰＣ規格で規定されているパワーロス手法に基づく異物検出方法について、図１３を参照して説明する。図１３は、パワーロス手法による異物検出の説明図であり、横軸は送電装置１００の送電電力値を示し、縦軸は受電装置１０１の受電電力値を示す。なお、送電装置１００の送電部３０２による送電電力の制御は、送電制御処理部４０６により行われる。

まず、送電装置１００の送電部３０２は、受電装置１０１に対して、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを送電する。そして、送電装置１００の通信部３０４は、受電装置１０１における受電電力値Ｐｒ１（Ｌｉｇｈｔ Ｌｏａｄという）を、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ１）により受信する。なお、以下では、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ１）を「ＲＰ１」と呼ぶ。受電電力値Ｐｒ１は、受電装置１０１が受電電力を負荷（充電部２０５とバッテリ２０６など）に供給していない場合の受電電力値である。送電装置１００の制御部３００は、受信した受電電力値Ｐｒ１と、受電電力値Ｐｒ１が得られたときの送電電力値Ｐｔ１との関係（図１３の点１３００）を、メモリ３０５に記憶する。これにより、送電装置１００は、送電電力値Ｐｔ１の電力を送電したときの、送電装置１００と受電装置１０１との間の電力損失量がＰｔ１－Ｐｒ１（＝Ｐｌｏｓｓ１）であることを認識することができる。

次に、送電装置１００の通信部３０４は、受電装置１０１における受電電力値Ｐｒ２（Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ Ｌｏａｄという）の値を、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ２）で受電装置１０１から受信する。なお、以下では、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ２）を「ＲＰ２」と呼ぶ。受電電力値Ｐｒ２は、受電装置１０１が受電電力を負荷に供給している場合の受電電力値である。そして、送電装置１００の制御部３００は、受信した受電電力値Ｐｒ２と、受電電力値Ｐｒ２が得られたときの送電電力値Ｐｔ２との関係（図１３の点１３０１）を、メモリ３０５に記憶する。これにより、送電装置１００は、送電電力値Ｐｔ２の電力を送電したときの、送電装置１００と受電装置１０１との間の電力損失量がＰｔ２－Ｐｒ２（＝Ｐｌｏｓｓ２）であることを認識することができる。

そして、送電装置１００のキャリブレーション処理部４０２は、点１３００と点１３０１とを直線補間し、直線１３０２を作成する。直線１３０２は、送電装置１００と受電装置１０１の周辺に異物が存在しない状態における、送電電力と受電電力の関係に対応する。このため、送電装置１００は、送電電力値と直線１３０２とから、異物がない可能性が高い状態における受電電力値を予想することができる。例えば、送電装置１００は、送電電力値Ｐｔ３の場合について、送電電力値Ｐｔ３の場合に対応する直線１３０２上の点１３０３から、受電電力値Ｐｒ３を予想することができる。

ここで、送電装置１００の送電部３０２が、送電電力値Ｐｔ３の送電電力で受電装置１０１に対して送電した場合に、通信部３０４が受電装置１０１から受電電力値Ｐｒ３’を受信したとする。送電装置１００の第２の異物検出処理部４０４は、異物が存在しない状態における受電電力値Ｐｒ３から、実際に受電装置１０１から受信した受電電力値Ｐｒ３’を引いた値Ｐｒ３－Ｐｒ３’（＝Ｐｌｏｓｓ＿ＦＯ）を算出する。このＰｌｏｓｓ＿ＦＯは、送電装置１００と受電装置１０１との間に異物が存在する場合に、その異物で消費される電力損失量と考えることができる。このため、第２の異物検出処理部４０４は、異物で消費されたであろう電力値Ｐｌｏｓｓ＿ＦＯがあらかじめ決められた閾値を超えた場合に、異物が存在すると判断することができる。この閾値は、例えば、点１３００と点１３０１との関係に基づいて導出される。

また、送電装置１００の第２の異物検出処理部４０４は、事前に、異物が存在しない状態における受電電力値Ｐｒ３から、送電装置１００と受電装置１０１間の電力損失量Ｐｔ３－Ｐｒ３（Ｐｌｏｓｓ３）を求めておく。そして、第２の異物検出処理部４０４は、異物が存在するか不明な状態において受電装置１０１から受信した受電電力値Ｐｒ３’から、異物が存在する状態での送電装置１００と受電装置１０１間の電力損失量Ｐｔ３－Ｐｒ３’（＝Ｐｌｏｓｓ３’）を算出する。そして、第２の異物検出処理部４０４は、Ｐｌｏｓｓ３’－Ｐｌｏｓｓ３を算出し、この値があらかじめ決められた閾値を超えた場合に、異物が存在すると判断することができる。なお、Ｐｌｏｓｓ３’－Ｐｌｏｓｓ３＝Ｐｔ３－Ｐｒ３’－Ｐｔ３＋Ｐｒ３＝Ｐｒ３－Ｐｒ３’である。このため、第２の異物検出処理部４０４は、電力損失量の比較により、異物で消費されたと予測される電力Ｐｌｏｓｓ＿ＦＯを推定することもできる。

以上のように、異物で消費されたであろう電力値Ｐｌｏｓｓ＿ＦＯは、受電電力の差Ｐｒ３－Ｐｒ３’として算出されてもよいし、電力損失の差Ｐｌｏｓｓ３’－Ｐｌｏｓｓ３（＝Ｐｌｏｓｓ＿ＦＯ）として算出されてもよい。

キャリブレーション処理部４０２により直線１３０２が取得された後、送電装置１００の第２の異物検出処理部４０４は、通信部３０４を介して、受電装置１０１から定期的に現在の受電電力値（例えば上記の受電電力値Ｐｒ３’）を受信する。受電装置１０１が定期的に送信する現在の受電電力値は、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ０）として送電装置１００に送信される。送電装置１００の第２の異物検出処理部４０４は、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ０）に格納されている受電電力値と、直線１３０２とに基づいて異物検出を行う。なお、以下では、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ０）を「ＲＰ０」と呼ぶ。

なお、送電装置１００と受電装置１０１の周辺に異物が存在しない状態における送電電力値と受電電力値の関係である直線１３０２を取得するための点１３００および点１３０１を、本実施形態では「キャリブレーションデータポイント」と呼ぶ。また、少なくとも２つのキャリブレーションデータポイントを補間して取得される線分（直線１３０２）を「キャリブレーションカーブ」と呼ぶ。キャリブレーションデータポイントおよびキャリブレーションカーブ（第２の基準）は、第２の異物検出処理部４０４による異物検出処理のために使用される。

（時間領域におけるＱ値測定方法）
時間領域におけるＱ値の測定方法について、図１１Ａおよび図１１Ｂを用いて説明する。図１１Ａおよび図１１Ｂは、時間領域におけるＱ値の測定（第２のＱ値測定）の方法を説明するための図である。本実施形態では、第２のＱ値に基づく異物検出方法を第３の異物検出方法と呼ぶ。第２のＱ値測定は、第２のＱ値測定部４０１により行われる。また、送電装置１００の送電部３０２による送電電力の制御は、送電制御処理部４０６により行われる。第２のＱ値測定では、送電装置１００と受電装置１０１が、同じ期間にスイッチをオンとして、送電を瞬断させたうえで、受電電力を負荷に届けないようにする。これによれば、例えば、コイルに印加される電圧が指数関数的に減少する。そして、この減少の仕方によって、第２のＱ値が算出される。

図１１Ａにおける波形１１００は、送電装置１００の送電コイル３０３または共振コンデンサ３０６の端部に印加される高周波電圧の値（以下では、単に「送電コイルの電圧値」と呼ぶ。）の時間経過を示している。なお、図１１Ａおよび図１１Ｂにおいて、横軸は時間を示しており、縦軸は電圧値を示している。時間Ｔ０において高周波電圧の印加（送電）が停止される。点１１０１は、高周波電圧の包絡線上の一点（言い換えれば、極大値の一点）であり、時間Ｔ１における高周波電圧である。図１１Ａにおける（Ｔ１，Ａ１）は、時間Ｔ１における電圧値がＡ１であることを示す。同様に、点１１０２は、高周波電圧の包絡線上の一点であり、時間Ｔ２における高周波電圧である。図１１Ａにおける（Ｔ２，Ａ２）は、時間Ｔ２における電圧値がＡ２であることを示す。

Ｑ値測定は、時間Ｔ０以降の電圧値の時間変化に基づいて実行される。例えば、Ｑ値は、電圧値の包絡線である点１１０１および点１１０２の時間、電圧値、および、高周波電圧の周波数ｆ（以降、ｆのことを動作周波数と呼ぶ。）に基づいて、式１により算出される。

すなわち、ここでのＱ値は、送電が制限された（停止された）後の、送電コイル３０３の経過時間と、その際の電圧の降下量との関係により定まる電気特性である。

次に、本実施形態で送電装置１００が時間領域でＱ値を測定するための処理について、図１１Ｂを参照して説明する。波形１１０３は、送電コイル３０３に印加される高周波電圧の値を示しており、その周波数は、Ｑｉ規格で使用される１１０ｋＨｚから１４８．５ｋＨｚの間の周波数である。また、点１１０４、点１１０５、点１１０６、および点１１０７は、電圧値の包絡線の一部である。送電装置１００の送電部３０２は、時間Ｔ０からＴ５の区間、送電を停止する。送電装置１００の第２のＱ値測定部４０１は、時間Ｔ３における電圧値Ａ３（点１１０４）、時間Ｔ４における電圧値Ａ４（点１１０５）および高周波電圧の動作周波数と、式１に基づいて、Ｑ値を測定する。なお、送電装置１００の送電部３０２は、時間Ｔ５において送電を再開する。このように、第２のＱ値測定は、送電装置１００が送電を瞬断し、経過時間と電圧値と動作周波数に基づいてＱ値を測定することにより行われる。なお、受電装置１０１においても、同様に、送電が制限された（停止された）後の、受電コイル２０１の経過時間とその際の電圧の降下量との関係により定まる電気特性として、第２のＱ値が測定される。

（一般的な送電装置および受電装置の動作）
図６は、ＷＰＣ規格に準拠した送電装置１００と受電装置１０１が、第１の異物検出処理、第２の異物検出処理および第３の異物検出処理を行う場合の動作を示す図である。

ステップＦ６００では、送電装置１００は、送電コイル３０３の近傍に存在する物体を検出する為に、Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇを送電する。Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇは、パルス状の電力であり、物体を検出するための電力である。また、Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇは、受電装置１０１がこれを受電したとしても、制御部２００を起動することができない程度の微小な電力である。送電装置１００は、Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇにより、送電コイル３０３の近傍に存在する物体に起因する送電コイル３０３の内部の電圧値の共振周波数のシフトや、送電コイル３０３を流れる電圧値・電流値の変化によって物体を検出する。

ステップＦ６０１では、送電装置１００は、Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇにより物体を検出すると、上述の第１のＱ値測定により送電コイル３０３のＱ値を測定する。そして、ステップＦ６０２では、送電装置１００は、第１のＱ値測定に続いて、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの送電を開始する。Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇは、受電装置１０１の制御部２００を起動させるための電力であり、Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇよりも大きい電力である。また、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇは、以降、連続的に送電される。すなわち、送電装置１００は、ステップＦ６０２でＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの送電を開始してから、ステップＦ６２２で受電装置１０１から後述のＥＰＴパケットを受信するまで、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇ以上の電力を送電し続ける。ＥＰＴは、Ｅｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒである。

ステップＦ６０３では、受電装置１０１は、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを受電して起動すると、受電したＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの電圧値をＳｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈパケットに格納して送電装置１００へ送信する。続いて、ステップＦ６０４では、受電装置１０１は、受電装置１０１が準拠しているＷＰＣ規格のバージョン情報やデバイス識別情報を含むＩＤを格納したＩＤパケットを送電装置１００へ送信する。さらに、ステップＦ６０５では、受電装置１０１は、電圧制御部２０３が負荷（充電部２０５）へ供給する電力の最大値等の情報を含んだＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎパケットを送電装置１００へ送信する。送電装置１００は、ＩＤパケットおよびＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎパケットを受信する。そして、ステップＦ６０６では、送電装置１００は、これらのパケットによって受電装置１０１がＷＰＣ規格ｖ１．２以降の（後述のＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎを含む）拡張プロトコルに対応していると判定すると、ＡＣＫ（肯定応答）で応答する。

受電装置１０１は、ＡＣＫを受信すると、送受電する電力の交渉などを行うＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズに遷移する。まず、ステップＦ６０７では、受電装置１０１は、送電装置１００に対してＦＯＤ Ｓｔａｔｕｓパケットを送信する。本実施形態では、このＦＯＤ Ｓｔａｔｕｓパケットを「ＦＯＤ（Ｑ１）」と呼ぶ。送電装置１００は、受信したＦＯＤ（Ｑ１）に格納されているＱ値（第１の特性値）と第１のＱ値測定で測定したＱ値とに基づいて、第１の異物検出方法により異物検出を行う。そして、ステップＦ６０８では、送電装置１００は、異物がない可能性が高いと判定した場合に、その判定結果を示すＡＣＫを受電装置１０１に送信する。

受電装置１０１は、ＡＣＫを受信すると、受電装置１０１が受電を要求する電力値の最大値であるＧｕａｒａｎｔｅｅｄ Ｐｏｗｅｒ（ＧＰ）の交渉を行う。Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ Ｐｏｗｅｒは、送電装置１００との間で合意された、受電装置１０１の負荷電力（バッテリ２０６が消費する電力）を示す。この交渉は、ＷＰＣ規格で規定されているＳｐｅｃｉｆｉｃ Ｒｅｑｕｅｓｔのうち、ステップＦ６０９で、受電装置１０１が、要求するＧｕａｒａｎｔｅｅｄ Ｐｏｗｅｒの値を格納したパケットを送電装置１００へ送信することにより実現される。本実施形態では、このパケットを「ＳＲＱ（ＧＰ）」と呼ぶ。送電装置１００は、自装置の送電能力等を考慮して、ＳＲＱ（ＧＰ）に応答する。

ステップＦ６１０では、送電装置１００は、Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ Ｐｏｗｅｒを受け入れ可能であると判断した場合、その要求を受入れたことを示すＡＣＫを送信する。本実施形態では、受電装置１０１が、ＳＲＱ（ＧＰ）により、Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ Ｐｏｗｅｒとして１５ワットを要求したものとする。

ステップＦ６１１では、受電装置１０１は、Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ Ｐｏｗｅｒを含む複数のパラメータの交渉が終了すると、Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｒｅｑｕｅｓｔのうち、交渉の終了を要求する「ＳＲＱ（ＥＮ）」を送電装置１００に送信する。交渉の終了は、Ｅｎｄ Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎである。そして、ステップＦ６１２では、送電装置１００は、ＳＲＱ（ＥＮ）に対してＡＣＫを送信し、Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎを終了して、Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ Ｐｏｗｅｒで定められた電力の送受電を行うＰｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズに遷移する。

続いて、送電装置１００は、上述したパワーロス手法に基づく異物検出（第２の異物検出方法）を実行するためのキャリブレーションカーブを作成する。まず、ステップＦ６１３では、送電装置１００は、ＲＰ１を受電装置１０１から受信する。このＲＰ１には、受電装置１０１が第２のＱ値測定の実行を送電装置１００に要求する情報要素が含まれる。例えば、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔの予約（Ｒｅｓｅｒｖｅｄ）領域に第２のＱ値測定を要求するか否かを示す１ビットのフィールドが設けられる。そして、受電装置１０１は、第２のＱ値測定を要求する場合に「１」を、第２のＱ値測定を要求しない場合に「０」を、そのビットに格納する。本実施形態では、このビットを「要求ビット」と呼ぶ。本実施形態では、要求ビットに「１」が格納されたＲＰ１をＲＰ１（ＦＯＤ）と表現する。

ステップＦ６１４では、送電装置１００は、ＲＰ１（ＦＯＤ）を受信すると、既に説明した手順に従って第２のＱ値測定を実施し、第３の異物検出処理を行う。ここで、ＲＰ１（ＦＯＤ）への応答は、２つの要素に基づいて決定される。１つは、第３の異物検出処理の結果である。そして、もう一つは、受電装置１０１が送電装置１００に対して受電電圧（または受電電流、受電電力）の増減を要求するＣｏｎｔｒｏｌ Ｅｒｒｏｒ Ｐａｃｋｅｔ（以後、ＣＥと表現する）である。ＣＥには、受電電圧を増加することを要求する場合は＋の符号がついた整数を、減少することを要求する場合は－の符号がついた整数を、現在の受電電圧を維持したいときには「０」を格納する。送電装置１００は、ＣＥに格納された符号および整数に基づいて、速やかに送電制御を行う。具体的には、送電装置１００は、＋の符号がついた整数が格納されている場合は送電電圧を速やかに増加させ、－の符号がついた整数が格納されている場合は送電電圧を速やかに減少させ、「０」が格納されている場合は送電電圧を維持する。

ステップＦ６１５では、送電装置１００は、ＲＰ１（ＦＯＤ）に格納されている受電電力値と、その受電電力が得られたときの送電装置１００の送電電力値を、キャリブレーションデータポイント（図１３の点１３００に対応）として受け入れると判断する。そして、送電装置１００は、ＡＣＫを受電装置１０１へ送信する。

続いて、ステップＦ６１６では、受電装置１０１は、電力を上げることを示すＣＥ（＋）を、送電装置１００に送信する。送電装置１００は、ＣＥ（＋）を受信すると、送電部３０２の設定値を変更して、送電電力を上げる。受電装置１０１は、ＣＥ（＋）に応答して受電電力が上昇すると、受電した電力を負荷（充電部２０５やバッテリ２０６）に供給する。

続いて、ステップＦ６１７では、受電装置１０１は、要求ビットに「１」が格納されたＲＰ２（ＦＯＤ）を送電装置１００に送信する。ステップＦ６１８では、送電装置１００は、ＲＰ２（ＦＯＤ）を受信すると、第２のＱ値測定を実施し、第３の異物検出処理を行う。ステップＦ６１９では、送電装置１００は、ＲＰ２（ＦＯＤ）に格納されている受電電力値と、その受電電力が得られたときの送電装置１００の送電電力値を、キャリブレーションデータポイント（図１３の点１３０１に対応）として受け入れると判断する。そして、送電装置１００は、ＡＣＫを受電装置１０１へ送信する。

ステップＦ６２０では、受電装置１０１は、ＲＰ０を送電装置１００に送信する。送電装置１００は、ＲＰ０を受信すると、上述の第２の異物検出方法に基づいて、異物検出を行う。ステップＦ６２１では、送電装置１００は、異物検出の結果、異物がない可能性が高いと判定した場合、ＡＣＫを受電装置１０１に送信する。その後、ステップＦ６２２では、受電装置１０１は、バッテリ２０６への充電が終了すると、送電装置１００に対して、送電を停止することを要求するＥＰＴ（Ｅｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）パケットを送信する。

以上のようにして、送電装置１００と受電装置１０１の間で第１の異物検出処理、第２の異物検出処理および第３の異物検出処理に基づいて無線電力伝送が行われる。

（本実施形態の課題）
第２のＱ値測定を行う際の送電コイル３０３および受電コイル２０１の電圧波形が図１１Ｃであった場合を考える。図１１Ｃは、瞬断時の送電コイル３０３の電圧の振幅が時間に対して単調減少ではない場合である。ここで、電圧波形上の時間Ｔａにおける振幅（極大値）の絶対値をＡａ、時間Ｔｂにおける振幅（極大値）の絶対値をＡｂとしたときに、「時間Ｔａ＜Ｔｂならば、振幅Ａａ＞Ａｂ」の関係が成立する場合、本実施形態では、電圧は単調減少であると表現する。

ここで、図１１Ｃの点１１０９と点１１１０についていえば、時間Ｔ９＜Ｔ１０であるが、振幅Ａ９＞Ａ１０ではないので、図１１Ｃの電圧波形は、単調減少ではない。仮に、点１１０９（Ｔ９，Ａ９）と点１１１０（Ｔ１０，Ａ１０）について、式１に基づいてＱ値を算出したとする。この時、Ｔ９＜Ｔ１０なので、分子の符号が＋である。一方で、図１１Ｃから、Ａ９＜Ａ１０なので、式１の分母の符号は－であるため、Ｑ値の符号が－となる。本来、Ｑ値の符号は＋であり、Ｑ値の定義と矛盾する。これは、単調減少の波形でなければ、そもそもＱ値が測定できないことを意味する。また、単調減少でない場合、異なる時間で極大点が同じ値になることも考えられる。例えば、点１１０９と点１１１１の振幅は、同じＡ９である。この時、点１１０８と点１１０９を使って算出したＱ値と、点１１０８と点１１１１を使って算出したＱ値は、式１の分母は同じであるが、分子が異なる。これは、単調減少の波形でない場合は、どの極大点を測定点とするかによって、算出したＱ値がばらつくことを意味する。つまり、電圧波形が単調減少でない場合は、Ｑ値（第２のＱ値）を高精度に算出することができない為、第２のＱ値に基づいて異物の有無を判断する第３の異物検出を高精度に行うことができない。

（第２のＱ値測定部の動作説明）
図７Ａは、第３の異物検出を高精度に行うことができないという課題を解決するために、本実施形態の第２のＱ値測定部４０１が行う処理を示すフローチャートである。

ステップＳ７００では、第２のＱ値測定部４０１は、送電部３０２の送電を制限する。続いて、ステップＳ７０１では、第２のＱ値測定部４０１は、送電コイル３０３と共振コンデンサ３０６とを短絡するためのスイッチ３０７をオンして、短絡処理を実施する。

そして、ステップＳ７０２では、第２のＱ値測定部４０１は、送電コイル３０３の電圧波形が単調減少であるかを判断する。この時の電圧波形を図１１Ｃに示す。第２のＱ値測定部４０１は、図１１Ｃの電圧波形が単調減少ではないので（Ｓ７０２でＮＯ）、ステップＳ７０８に進む。

ステップＳ７０８では、第２のＱ値測定部４０１は、電圧波形に基づいて算出した第２のＱ値を使って異物の有無を判断できないと判断する。そして、ステップＳ７０６では、第２のＱ値測定部４０１は、スイッチ３０７をオフして、短絡処理を解除する。その後、ステップＳ７０７では、第２のＱ値測定部４０１は、送電部３０２の送電の制限を解除する。

また、ステップＳ７０２において、送電コイル３０３の電圧波形が例えば図１１Ｂに示すように単調減少であったとする。その場合、第２のＱ値測定部４０１は、送電コイル３０３の電圧波形が単調減少であるので（Ｓ７０２でＹＥＳ）、ステップＳ７０３に進む。

ステップＳ７０３では、第２のＱ値測定部４０１は、電圧波形に基づいて算出した第２のＱ値を使って異物の有無を判断できると判断する。そして、ステップＳ７０４では、第２のＱ値測定部４０１は、例えば、時間Ｔ３における送電コイル３０３の電圧値Ａ３と時間Ｔ４における電圧値Ａ４を取得する。ステップＳ７０５では、第２のＱ値測定部４０１は、式１に基づいて、周波数、時間および電圧値から、第２のＱ値を算出する。

その後、ステップＳ７０６では、第２のＱ値測定部４０１は、スイッチ３０７をオフして、短絡処理を解除する。ステップＳ７０７では、第２のＱ値測定部４０１は、送電部３０２の送電の制限を解除する。

このように、第２のＱ値測定部４０１は、送電コイル３０３の電圧波形に基づいて、第２のＱ値を使って異物の有無を判断できるか否かを判断する。

（第３の異物検出処理部の動作説明）
図８Ａは、図７Ａの第２のＱ値測定部４０１の判断に基づく第３の異物検出処理部４０５の処理を示すフローチャートである。以下、送電装置１００の制御方法を説明する。

ステップＳ８００では、第３の異物検出処理部４０５は、受電装置１０１からＲＰ１を受信する。

ステップＳ８０１では、第３の異物検出処理部４０５は、ＲＰ１に含まれる要求ビットが「０」であれば（Ｓ８０１でＮＯ）、図８Ａのフローチャートの処理を終了し、次のステップＳ８００のＲＰ１の受信を待つ。また、第３の異物検出処理部４０５は、ＲＰ１に含まれる要求ビットが「１」であれば（Ｓ８０１でＹＥＳ）、ステップＳ８０２に進む。ステップＳ８０２では、第２のＱ値測定部４０１は、図７Ａのフローチャートの処理（第２のＱ値測定）を行う。

ステップＳ８０３では、第３の異物検出処理部４０５は、図７Ａに基づいて、電圧波形に基づいて算出した第２のＱ値を使って異物の有無を判断できるか否かを判断する。第３の異物検出処理部４０５は、送電コイル３０３の電圧波形が単調減少でなければ、算出する第２のＱ値は正確でない可能性があるため、算出した第２のＱ値を使って異物の有無を判断できないと判断し（Ｓ８０３でＮＯ）、ステップＳ８０８に進む。

また、第３の異物検出処理部４０５は、送電コイル３０３の電圧波形が単調減少であれば、算出する第２のＱ値は正確である可能性が高い為、算出した第２のＱ値を使って異物の有無を判断できると判断し（Ｓ８０３でＹＥＳ）、ステップＳ８０４に進む。

ここで、第２のＱ値を使った異物検出方法には、第２のＱ値測定を１回実施した結果をもって異物の有無を判断する方法と、第２のＱ値測定を複数回実施し、複数回実施した結果をもって判断を行う方法が考えられる。

ステップＳ８０４では、第３の異物検出処理部４０５は、１回の第２のＱ値測定で異物の有無を判断する場合は（Ｓ８０４でＹＥＳ）、ステップＳ８０５に進む。また、第３の異物検出処理部４０５は、複数回の第２のＱ値測定の測定結果をもって判断を行う場合は（Ｓ８０４でＮＯ）、ステップＳ８０７に進む。

ステップＳ８０７では、第３の異物検出処理部４０５は、ステップＳ８０２で実施した第２のＱ値測定が最後の第２のＱ値測定である場合には（Ｓ８０７でＹＥＳ、例えば３回の第２のＱ値測定で判断する場合であれば３回目）、ステップＳ８０５に進む。また、第３の異物検出処理部４０５は、ステップＳ８０２で実施した第２のＱ値測定が最後の第２のＱ値測定でない場合には（Ｓ８０７でＮＯ）、最後の第２のＱ値測定を行うまで異物の有無を判断しないので、ステップＳ８０８に進む。

ステップＳ８０８では、第３の異物検出処理部４０５は、ＲＰ１の応答として、異物の有無を判断できない旨を示すデータを送信し、図８Ａのフローチャートの処理を終了し、次のステップＳ８００のＲＰ１の受信を待つ。

ステップＳ８０５では、第３の異物検出処理部４０５は、算出した第２のＱ値が閾値より大きければ（Ｓ８０５でＹＥＳ）、ステップＳ８０６に進み、算出した第２のＱ値が閾値より大きくなければ（Ｓ８０５でＮＯ）、ステップＳ８０９に進む。

ステップＳ８０６では、第３の異物検出処理部４０５は、ＲＰ１に対して、ＡＣＫを送信し、図８Ａのフローチャートの処理を終了する。ステップＳ８０９では、第３の異物検出処理部４０５は、ＲＰ１に対して、ＮＡＫを送信し、図８Ａのフローチャートの処理を終了し、次のステップＳ８００のＲＰ１の受信を待つ。

以上のように、送電装置１００は、第２のＱ値測定時の送電コイル３０３の電圧波形が単調減少であるかどうかによって、第２のＱ値測定が不正確になる可能性があれば、第２のＱ値測定に基づいて異物の有無の判断を行わないようにした。そうすることで、異物の有無を高精度に判断できるという効果がある。

（第３の異物検出処理部のその他の動作説明）
第３の異物検出処理部４０５が実施した、第２のＱ値を使って異物の有無を判断できるかどうかという判断は、ＣＥに含まれる整数（以降、Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｅｒｒｏｒ Ｖａｌｕｅ：ＣＥＶと呼ぶ）の大小を条件として追加して判断してもよい。

図９は、当該条件を説明するための図である。条件９００は、ＣＥＶの条件である。｜ＣＥＶ｜≦２とは、ＣＥＶの絶対値が２以下であることを示す。これは、送電コイル３０３の電圧値が安定している状態である。一方で、｜ＣＥＶ｜＞２とは、ＣＥＶの絶対値が２より大きいことを示す。これは、送電部３０２がＣＥに基づいて送電電圧を増減する為、送電コイル３０３の電圧値が安定していない状態である。なお、図９ではＣＥＶの絶対値を２と比較した場合について説明するが、これは任意の整数でよい。当然ながらＣＥＶの値が正負の符号の任意の整数と比較してよい。

条件９０１は、第３の異物検出処理部４０５が第２のＱ値を使って異物の有無を判断できると判断した場合のうち、第２のＱ値が閾値より小さい場合である。条件９０２は、第３の異物検出処理部４０５が第２のＱ値を使って異物の有無を判断できると判断した場合のうち、第２のＱ値が閾値より大きい場合である。条件９０３は、第３の異物検出処理部４０５が第２のＱ値を使って異物の有無を判断できないと判断した場合である。

図９において、｜ＣＥＶ｜≦２であり、送電コイル３０３の電圧値が安定している状態をみてみる。第３の異物検出処理部４０５は、第２のＱ値が閾値より小さければ、ＲＰ１に対してＮＡＫを送信し、第２のＱ値が閾値より大きければ、ＲＰ１に対してＡＣＫを送信し、第２のＱ値を使って異物の有無を判断できない場合は判断できない旨を送信する。

一方で、第３の異物検出処理部４０５は、｜ＣＥＶ｜＞２であり、送電コイル３０３の電圧値が安定していない状態では、他の条件によらず、ＮＡＫを送信する。なぜなら、電圧値が安定していない状態では、第２のＱ値測定を正確に実施できない可能性があるからである。

図８Ｂは、図９の判断を考慮した第３の異物検出処理部４０５の処理を示すフローチャートである。図８Ｂは、図８Ａに対して、ステップＳ８１０を追加したものである。第３の異物検出処理部４０５は、ステップＳ８００の後、ステップＳ８１０に進む。

ステップＳ８１０では、第３の異物検出処理部４０５は、送電コイル３０３の直近の電圧値が安定していない場合には（Ｓ８１０でＮＯ）、ステップＳ８０９に進む。また、第３の異物検出処理部４０５は、送電コイル３０３の直近の電圧値が安定している場合には（Ｓ８１０でＹＥＳ）、ステップＳ８０２に進む。

ステップＳ８０９では、第３の異物検出処理部４０５は、ＲＰ１に対して、ＮＡＫを送信し、図８Ａのフローチャートの処理を終了し、次のステップＳ８００のＲＰ１の受信を待つ。ステップＳ８０２以降では、第３の異物検出処理部４０５は、図８Ａと同様の処理を行う。

これにより、第３の異物検出処理部４０５は、送電コイル３０３電圧値が安定していない状態で、第２のＱ値を算出したため、たまたま第２のＱ値が閾値より大きくなるような場合に、ＮＡＫを送信することにより、正確な判断を行うことができる。

（受電装置１０１の動作説明）
図１０は、第３の異物検出処理部４０５が１回の第２のＱ値測定で異物の有無を判断する場合の受電装置１０１の処理を示すフローチャートである。以下、受電装置１０１の制御方法を説明する。

ステップＳ１００１では、受電装置１０１は、ＲＰ１（ＦＯＤ）、ＲＰ２（ＦＯＤ）、ＲＰ０（ＦＯＤ）のいずれかに対する応答を受信するまで待機し、受信した場合には（Ｓ１００１でＹＥＳ）、ステップＳ１００２に進む。

ステップＳ１００２では、受電装置１０１は、上記の応答が「第２のＱ値を使って異物の有無を判断できない」旨の応答である場合には（Ｓ１００２でＹＥＳ）、ステップＳ１００３に進む。また、受電装置１０１は、上記の応答が「第２のＱ値を使って異物の有無を判断できない」旨の応答でない場合には（Ｓ１００２でＮＯ）、ステップＳ１００７に進む。

ステップＳ１００７では、受電装置１０１は、上記の応答がＮＡＫである場合には（Ｓ１００７でＹＥＳ）、ステップＳ１００３に進み、上記の応答がＮＡＫでない場合には（Ｓ１００７でＮＯ）、ステップＳ１００８に進む。

ステップＳ１００８では、受電装置１０１は、上記の応答がＡＣＫであり、キャリブレーションデータポイントが受け入れられたので、図１０のフローチャートの処理を終了する。

ステップＳ１００３では、受電装置１０１は、上記の応答をＡ回連続して 受信したか否かを判断する。受電装置１０１は、Ａ回連続して受信していない場合には（Ｓ１００３でＮＯ）、ステップＳ１００６に進み、Ａ回連続して受信した場合には（Ｓ１００３でＹＥＳ）、ステップＳ１００４に進む。

ステップＳ１００６では、受電装置１０１は、送電装置１００に対して、再度、要求ビットを「１」にしてＲＰ１を送信し、図１０のフローチャートの処理を終了する。

ステップＳ１００４では、受電装置１０１は、キャリブレーション失敗と判断し、ステップＳ１００５に進む。ステップＳ１００５では、受電装置１０１は、受電電力を制限する。例えば、受電装置１０１は、受電電力を制限するため、ＥＰＴパケットを送信してもよいし、負荷の消費電力を０より大きい値（例えば５ワット）に低減してもよい。その後、受電装置１０１は、図１０のフローチャートの処理を終了する。

以上のように、送電装置１００は、無線で電力を送電する。ステップＳ８００では、第３の異物検出処理部４０５は、受信部として機能し、受電装置１０１からＱ値を算出する旨の要求ビットとＲＰ１の受電電力値とを受信する。

ステップＳ７００では、第２のＱ値測定部４０１は、停止部として機能し、送電コイル３０３に印加する電圧を停止する。ステップＳ７０５では、第２のＱ値測定部４０１は、算出部として機能し、停止時の送電コイル３０３の電気特性の経時変化に基づいてＱ値を算出する。送電コイル３０３の電気特性は、送電コイル３０３の電圧値である。

ステップＳ８０３では、第３の異物検出処理部４０５は、停止時の送電コイルの電気特性の経時変化が単調減少である場合、ステップＳ８０４に進む。また、第３の異物検出処理部４０５は、停止時の送電コイルの電気特性の経時変化が単調減少でない場合、ステップＳ８０８に進む。

ステップＳ８０６およびＳ８０９では、第３の異物検出処理部４０５は、送信部として機能し、ステップＳ７０５で算出されたＱ値に基づいて、異物検出のためにＲＰ１の受電電力値を使用するか否かを受電装置１０１に送信する。

ステップＳ８０６では、第３の異物検出処理部４０５は、ステップＳ７０５で算出されたＱ値が第１の閾値より大きい場合には、異物検出のためにＲＰ１の受電電力値を使用する旨をＡＣＫとして受電装置１０１に送信する。このＡＣＫは、ＲＰ１の受電電力値をキャリブレーションデータポイントとして受け入れる旨を示す。

ステップＳ８０９では、第３の異物検出処理部４０５は、ステップＳ７０５で算出されたＱ値が第１の閾値より大きくない場合には、異物検出のためにＲＰ１の受電電力値を使用しない旨をＮＡＫとして受電装置１０１に送信する。このＮＡＫは、ＲＰ１の受電電力値をキャリブレーションデータポイントとして受け入れない旨を示す。

ステップＳ８０８では、第３の異物検出処理部４０５は、送信部として機能し、異物検出のためにＲＰ１の受電電力値を使用するか否かを判断しないことを示す通知を受電装置１０１に送信する。

図８ＢのステップＳ８１０では、第３の異物検出処理部４０５は、受電装置１０１が送電装置１００に要求する電圧値の増減値ＣＥＶの絶対値が第２の閾値以下である場合には、ステップＳ８０１に進む。また、第３の異物検出処理部４０５は、受電装置１０１が送電装置１００に要求する電圧値の増減値ＣＥＶの絶対値が第２の閾値より大きい場合には、ステップＳ８０９に進む。

受電装置１０１は、無線で電力を受電する。ステップＳ８００では、受電装置１０１は、送信部として機能し、送電コイル３０３の電気特性の経時変化に基づいてＱ値を算出する旨の要求ビットと、ＲＰ１の受電電力値とを送電装置１００に送信する。

図１０のステップＳ１００１では、受電装置１０１は、上記の送信に対する応答を受信する。ステップＳ１００２では、受電装置１０１は、Ｑ値に基づいてＲＰ１の受電電力値を異物検出のために使用するか否かを判断しないことを示す通知の応答を受信した場合に、ステップＳ１００３に進む。

ステップＳ１００６では、受電装置１０１は、送信部として機能し、再度、送電コイル３０３の電気特性の経時変化に基づいてＱ値を算出することの要求ビットと、ＲＰ１の受電電力値とを送電装置１００に送信する。

ステップＳ１００５では、受電装置１０１は、制限部として機能し、Ｑ値に基づいてＲＰ１の受電電力値を異物検出のために使用するか否かを判断しないことを示す通知の応答を連続して閾値回数受信した場合に、受電電力を制限する。

［第２の実施形態］
第２の実施形態を説明する。送電コイル３０３の電圧波形に複数の周波数成分が含まれている場合がある。その場合の第２のＱ値測定部４０１の動作について、図１１Ｃ、図１２Ａ、図１２Ｂを用いて説明する。

図１１Ｃは、送電コイル３０３の電圧波形が単調減少ではないが、これが単調減少な電圧波形の重ね合わせである場合がある。例えば、図１２Ａは、図１１Ｃの電圧波形のうち、送電コイル３０３と共振コンデンサ３０６を短絡した場合の共振周波数Ｆ１の周波数成分の電圧波形である。また、図１２Ｂは、図１１Ｃの電圧波形のうち、受電コイル２０１と共振コンデンサ２０７を短絡した場合の共振周波数Ｆ２の周波数成分の電圧波形である。

図７Ｂは、共振周波数Ｆ１およびＦ２の周波数成分の電圧波形に対して第２のＱ値測定部４０１が行う処理を示すフローチャートである。図７Ｂは、図７Ａに対して、ステップＳ７０２を削除し、ステップＳ７０９～Ｓ７１１を追加したものである。以下、第２の実施形態が第１の実施形態と異なる点を説明する。

第２のＱ値測定部４０１は、ステップＳ７０１の後、ステップＳ７０９に進む。ステップＳ７０９では、第２のＱ値測定部４０１は、図１１Ｃの送電コイル３０３の電圧波形を、図１２Ａの送電装置１００の共振周波数Ｆ１の周波数成分と、図１２Ｂの受電装置１０１の共振周波数Ｆ２の周波数成分に分離する。

ステップＳ７１０では、第２のＱ値測定部４０１は、図１２Ａの送電装置１００の共振周波数Ｆ１の周波数成分を持つ電圧波形が単調減少であるか否かを判断する。第２のＱ値測定部４０１は、図１２Ａのように、共振周波数Ｆ１の周波数成分を持つ電圧波形が単調減少である場合には（Ｓ７１０でＹＥＳ）、ステップＳ７１１に進む。また、第２のＱ値測定部４０１は、共振周波数Ｆ１の周波数成分を持つ電圧波形が単調減少でない場合には（Ｓ７１０でＮＯ）、ステップＳ７０８に進む。

ステップＳ７１１では、第２のＱ値測定部４０１は、図１２Ｂの受電装置１０１の共振周波数Ｆ２の周波数成分を持つ電圧波形が単調減少であるか否かを判断する。第２のＱ値測定部４０１は、図１２Ｂのように、共振周波数Ｆ２の周波数成分を持つ電圧波形が単調減少である場合には（Ｓ７１１でＹＥＳ）、ステップＳ７０３に進む。また、第２のＱ値測定部４０１は、共振周波数Ｆ２の周波数成分を持つ電圧波形が単調減少でない場合には（Ｓ７１１でＮＯ）、ステップＳ７０８に進む。

ステップＳ７０３では、第２のＱ値測定部４０１は、図７Ａと同様に、電圧波形に基づいて算出した第２のＱ値を使って異物の有無を判断できると判断する。ステップＳ７０８では、第２のＱ値測定部４０１は、図７Ａと同様に、電圧波形に基づいて算出した第２のＱ値を使って異物の有無を判断できないと判断する。

以上のように、第２のＱ値測定部４０１は、送電コイル３０３の電圧波形を、送電装置１００の共振周波数Ｆ１の周波数成分と受電装置１０１の共振周波数Ｆ２の周波数成分に分離する。そして、第２のＱ値測定部４０１は、共振周波数Ｆ１の周波数成分を持つ電圧波形と共振周波数Ｆ２の周波数成分を持つ電圧波形のそれぞれが単調減少であるか否かに基づいて、異物の有無を判断できるか否かを決定する。このようにすることで、第２のＱ値測定部４０１は、図１１Ｃのように、一見単調減少でない電圧波形が観測された場合であっても、第２のＱ値を使って異物の有無を判断することが可能となる。

また、図７Ｂでは、第２のＱ値測定部４０１は、共振周波数Ｆ１の周波数成分を持つ電圧波形と共振周波数Ｆ２の周波数成分を持つ電圧波形の両方が単調減少である場合に、異物の有無を判断できると判断したが、それに限定されない。例えば、第２のＱ値測定部４０１は、共振周波数Ｆ１の周波数成分を持つ電圧波形が単調減少であれば、共振周波数Ｆ２の周波数成分を持つ電圧波形にかかわらず、異物の有無を判断できると判断してもよい。また、第２のＱ値測定部４０１は、共振周波数Ｆ２の周波数成分を持つ電圧波形が単調減少であれば、共振周波数Ｆ１の周波数成分を持つ電圧波形にかかわらず、異物の有無を判断できると判断してもよい。なお、第２のＱ値測定部４０１は、受電装置１０１の共振周波数Ｆ２を受電装置１０１から受信してもよい。

また、第２のＱ値測定部４０１は、図１１Ｂにおいて、送電部３０２が時間Ｔ０から時間Ｔ５において送電を停止した際に、点１１０４と点１１０５の２点を使って第２のＱ値を１回測定した。なお、第２のＱ値測定部４０１は、時間Ｔ０から時間Ｔ５において、複数の点を使って複数回第２のＱ値を測定してもよい。具体的には、第２のＱ値測定部４０１は、点１１０４と点１１０５に、点１１０６と点１１０７を加えた４点のうちの例えば点１１０４と点１１０７、点１１０６と点１１０５を使用して、合計２回、第２のＱ値を算出してもよい。

図７Ｃは、第２のＱ値を複数回算出した場合の第２のＱ値の決定方法の一例を示すフローチャートである。ステップＳ７１２では、第２のＱ値測定部４０１は、算出した複数の第２のＱ値を選択する。ステップＳ７１３では、第２のＱ値測定部４０１は、選択した複数の第２のＱ値の中間値を算出し、その中間値を第２のＱ値として決定する。なお、第２のＱ値測定部４０１は、別の方法として、複数の第２のＱ値の平均値をとる方法、または、複数の第２のＱ値から外れ値を除いて決定する方法のいずれか１つまたはその組み合わせで、第２のＱ値を決定してもよい。

ステップＳ７０５では、第２のＱ値測定部４０１は、停止時の送電コイル３０３の電気特性の経時変化の複数の点に基づいて複数のＱ値を算出する。ステップＳ８０６およびＳ８０９では、第３の異物検出処理部４０５は、その複数のＱ値に基づいて、異物検出のためにＲＰ１の受電電力値を使用するか否かを受電装置１０１に送信する。

また、第２のＱ値測定部４０１は、ＲＰ１を受信した際に、送電部３０２が送電停止および再開を複数回実施してもよい。第２のＱ値測定部４０１は、送電停止および再開のサイクルの各々で、第２のＱ値測定を１回もしくは複数回実施して、その各々で、図７Ａもしくは図７Ｂおよびすでに説明した構成を用いて、複数サイクルの結果をもって、第２のＱ値を算出してもよい。そして、第２のＱ値測定部４０１は、これにより、異物の有無を判断できるかどうかを判断してもよい。具体的には、第２のＱ値測定部４０１は、すでに説明した中間値や平均値を求める方法、外れ値を除いて決定する方法やそれらの組み合わせで、第２のＱ値を決定してもよい。

ステップＳ７００では、第２のＱ値測定部４０１は、送電コイル３０３に印加する電圧の停止と再開を複数回繰り返す。ステップＳ７０５では、第２のＱ値測定部４０１は、複数回の停止時の送電コイル３０３の電気特性の経時変化に基づいて複数のＱ値を算出する。ステップＳ８０６およびＳ８０９では、第３の異物検出処理部４０５は、その複数のＱ値に基づいて、異物検出のためにＲＰ１の受電電力値を使用するか否かを受電装置１０１に送信する。

また、第２のＱ値測定部４０１は、第２のＱ値測定処理を複数回（Ｎ回）実施する場合、Ｎ回のうちの１回でも「異物の有無を判断できない」と判断した場合は、Ｎ回実施後に「異物の有無を判断できない」と判断してもよい。また、第２のＱ値測定部４０１は、Ｎ回のうちの１回でも「異物の有無を判断できる」と判断した場合に、Ｎ回実施後に「異物の有無を判断できる」と判断してもよい。また、第２のＱ値測定部４０１は、「異物の有無を判断できない」と判断した回数に閾値を設け（例えばＭ回、Ｍ≦Ｎ）、「異物の有無を判断できない」と判断した回数がＭ回を上回った場合に、「異物の有無を判断できない」と判断してもよい。逆に、第２のＱ値測定部４０１は、「異物の有無を判断できる」と判断した回数に閾値を設け（例えばＭ’回、Ｍ’≦Ｎ）、「異物の有無を判断できる」と判断した回数がＭ’回を上回った場合に、「異物の有無を判断できる」と判断してもよい。

また、第３の異物検出処理部４０５は、図８ＡのステップＳ８０８において、電圧波形に基づいて算出した第２のＱ値を使って異物の有無を判断できない旨のデータを送信するとして説明したが、これに限定されない。第３の異物検出処理部４０５は、ＲＰ１（ＦＯＤ）に格納されている受電電力値と、その受電電力値が得られたときの送電装置１００の送電電力値を、キャリブレーションデータポイントとして受け入れるか否かを判断できない旨のデータを送信してもよい。

また、第３の異物検出処理部４０５は、図８ＢのステップＳ８１０において、送電コイル３０３の電圧値が安定しているか否かを判断した。この判断は、ＣＥＶの値が「０」付近であるか否かかに基づいて判断してもよいし、実際に送電コイル３０３の電圧値が安定しているか否かを観測して判断してもよい。

また、本実施形態では、送電装置１００が第２のＱ値を測定するとして説明した。しかし、受電装置１０１の第２のＱ値測定部５０１（図５）が、第２のＱ値を測定してもよい。具体的には、第２のＱ値測定部５０１が図７Ａまたは図７Ｂの処理を行い、第３の異物検出処理部５００が図８Ａまたは図８Ｂの処理を行ってもよい。また、その時は、受電装置１０１は、送電装置１００の共振周波数Ｆ１に関する情報を送電装置１００から受信してもよい。また、送電装置１００はステップＳ８０８において判断できない旨のデータを送信するとした。ここで、当該データの意味合いは、２つある。１つは送電装置１００が第２のＱ値測定を複数回実施し、複数回実施した結果をもって判断を行う場合に、最後の第２のＱ値測定で異物の有無を判断するため、最後の第２のＱ値測定以外では判断できない（判断しない）旨を送信するという意味である。もう１つは、送電装置１００が第２のＱ値測定を１回実施し、１回実施した結果をもって判断を行う場合に、送電コイル３０３の電圧波形が単調減少でない為に、第２のＱ値を算出できないという意味である。２つの意味合いを区別する為に、送電装置１００は当該２つの意味合い毎に異なるデータを送信してもよい。具体的には、送電装置１００は複数回実施した結果をもって判断を行う場合に、最後の第２のＱ値測定以外では判断できない（判断しない）旨のデータを送信する。そして、Ｑ値測定を１回実施した結果をもって判断を行う場合で、さらに送電コイル３０３の電圧波形が単調減少でない場合は、算出できない旨（ＮＣ：Ｎｏｔ Ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ）を送信してもよい。このようにすることで、より細かい制御を行うことが可能になる。

また、本実施形態では、第２のＱ値測定部４０１および第３の異物検出処理部４０５は、第２のＱ値を使って異物の有無を判断できるかどうかを、判断したが、これに限定されない。第２のＱ値測定部４０１および第３の異物検出処理部４０５は、異物の存在する可能性（Ｐｒｅｓｅｎｃｅ Ｐｒｏｂａｌｉｌｉｔｙ）を判断してもよい。

また、第３の異物検出処理部４０５は、ステップＳ８００において、ＲＰ１を受信した場合について説明したが、ＲＰ２およびＲＰ０のいずれかを受信する場合であってもよい。

また、本実施形態の第２のＱ値測定部４０１は、送電コイル３０３の電圧波形が単調減少であるか否かに基づいて、第２のＱ値を使って異物の有無を判断できないと判断したが、これに限定されない。第２のＱ値測定部４０１は、実際に第２のＱ値を測定した結果、判断してもよい。具体的には、例えば、図１１Ｂを用いて説明したように、送電部３０２が時間Ｔ０から時間Ｔ５において送電を停止した際に、第２のＱ値測定部４０１は、複数の点を使って複数回第２のＱ値を算出する。そして、第２のＱ値測定部４０１は、複数の算出結果がある範囲に収まっていれば、第２のＱ値を使って異物の有無を判断できると判断し、そうでなければ、第２のＱ値を使って異物の有無を判断できないと判断してもよい。

また、第２のＱ値測定部４０１は、第２のＱ値測定処理を複数回（Ｎ回）実施して上記の判断をする場合、実際にＮ回第２のＱ値を算出する。そして、第２のＱ値測定部４０１は、複数の算出結果がある範囲に収まっていれば、第２のＱ値を使って異物の有無を判断できると判断し、そうでなければ、第２のＱ値を使って異物の有無を判断できないと判断してもよい。

以上のように、図７ＢのステップＳ７０９では、第２のＱ値測定部４０１は、停止時の送電コイル３０３の電気特性の経時変化を２以上の周波数成分に分離する。第２のＱ値測定部４０１は、その分離された周波数成分のうちの少なくとも１つを持つ電気特性の経時変化が単調減少である場合、ステップＳ７０３に進む。また、第２のＱ値測定部４０１は、その分離された周波数成分をそれぞれ持つ電気特性のすべての経時変化が単調減少でない場合、ステップＳ７０８に進む。

（その他の実施形態）
本開示は、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み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。

上記のフローチャートで示される処理の少なくとも一部がハードウェアにより実現されてもよい。ハードウェアにより実現する場合、例えば、所定のコンパイラを用いることで、各ステップを実現するためのプログラムからＦＰＧＡ上に自動的に専用回路を生成すればよい。ＦＰＧＡとは、Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙの略である。また、ＦＰＧＡと同様にしてＧａｔｅ Ａｒｒａｙ回路を形成し、ハードウェアとして実現するようにしてもよい。

また、送電装置および受電装置は例えば、撮像装置（カメラやビデオカメラ等）やスキャナ等の画像入力装置であってもよいし、プリンタやコピー機、プロジェクタ等の画像出力装置であってもよい。また、ハードディスク装置やメモリ装置などの記憶装置であってもよいし、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）やスマートフォンなどの情報処理装置であってもよい。

また、本開示の受電装置は、情報端末機器でもよい。例えば、情報端末機器は、受電アンテナから受けた電力が供給される、情報をユーザに表示する表示部（ディスプレイ）を有している。なお、受電アンテナから受けた電力は蓄電部（バッテリ）に蓄積され、そのバッテリから表示部に電力が供給される。この場合、受電装置は、送電装置とは異なる他の装置と通信する通信部を有していてもよい。通信部は、ＮＦＣ通信や、第５世代移動通信システム（５Ｇ）などの通信規格に対応していてもよい。

また、本開示の受電装置が自動車などの車両であってもよい。例えば、受電装置である自動車は、駐車場に設置された送電アンテナを介して充電器（送電装置）から電力を受けとるものであってもよい。また、受電装置である自動車は、道路に埋め込まれた送電アンテナを介して充電器（送電装置）から電力を受けとるものでもよい。このような自動車は、受電した電力はバッテリに供給される。バッテリの電力は、車輪を駆動する発動部（モータ、電動部）に供給されてもよいし、運転補助に用いられるセンサの駆動や外部装置との通信を行う通信部の駆動に用いられてもよい。つまり、この場合、受電装置は、車輪の他、バッテリや、受電した電力を用いて駆動するモータやセンサ、さらには送電装置以外の装置と通信を行う通信部を有していていもよい。さらに、受電装置は、人を収容する収容部を有していてもよい。例えば、センサとしては、車間距離や他の障害物との距離を測るために使用されるセンサなどがある。通信部は、例えば、全地球測位システム（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ、Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ、ＧＰＳ）に対応していてもよい。また、通信部は、第５世代移動通信システム（５Ｇ）などの通信規格に対応していてもよい。また、車両としては、自転車や自動二輪車であってもよい。

また、本開示の受電装置は、電動工具、家電製品などでもよい。受電装置であるこれらの機器は、バッテリの他、バッテリに蓄積された受電電力によって駆動するモータを有していてもよい。また、これらの機器は、バッテリの残量などを通知する通知手段を有していてもよい。また、これらの機器は、送電装置とは異なる他の装置と通信する通信部を有していてもよい。通信部は、ＮＦＣや、第５世代移動通信システム（５Ｇ）などの通信規格に対応していてもよい。

また、本開示の送電装置は、自動車の車両内で、無線電力伝送に対応するスマートフォンやタブレットなどの携帯情報端末機器に対して送電を行う車載用充電器であってもよい。このような車載用充電器は、自動車内のどこに設けられていてもよい。例えば、車載用充電器は、自動車のコンソールに設置されてもよいし、インストルメントパネル（インパネ、ダッシュボード）や、乗客の座席間の位置や天井、ドアに設置されてもよい。ただし、運転に支障をきたすような場所に設置されないほうがよい。また、送電装置が車載用充電器の例で説明したが、このような充電器が、車両に配置されるものに限らず、電車や航空機、船舶等の輸送機に設置されてもよい。この場合の充電器も、乗客の座席間の位置や天井、ドアに設置されてもよい。

また、車載用充電器を備えた自動車等の車両が、送電装置であってもよい。この場合、送電装置は、車輪と、バッテリとを有し、バッテリの電力を用いて、送電回路部や送電アンテナにより受電装置に電力を供給する。

なお、上述の実施形態は、何れも本開示を実施するにあたっての具体例を示したものに過ぎず、これらによって本開示の技術的範囲が限定的に解釈されない。すなわち、本開示はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために以下の請求項を添付する。

本願は、２０２１年９月１７日提出の日本国特許出願特願２０２１－１５２００２を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てをここに援用する。

３００ 制御部
３０１ 電源部
３０２ 送電部
３０３ 送電コイル
３０４ 通信部
３０５ メモリ
３０６ 共振コンデンサ
３０７ スイッチ
４００ 第１のＱ値測定部
４０１ 第２のＱ値測定部
４０２ キャリブレーション処理部
４０３ 第１の異物検出処理部
４０４ 第２の異物検出処理部
４０５ 第３の異物検出処理部
４０６ 送電制御処理部

Claims (20)

1. 無線で電力を送電する送電装置であって、
   受電装置からＱ値を算出する旨の要求と受電電力値とを受信する受信手段と、
   送電コイルに印加する電圧を停止する停止手段と、
   停止時の送電コイルの電気特性の経時変化に基づいてＱ値を算出する算出手段と、
   停止時の送電コイルの電気特性の経時変化が単調減少である場合、前記算出手段により算出されたＱ値に基づいて、前記受電装置とは異なる物体の検出のために前記受電電力値を使用するか否かを前記受電装置に送信し、停止時の送電コイルの電気特性の経時変化が単調減少でない場合、前記物体の検出のために前記受電電力値を使用するか否かを判断しないことを示す通知を前記受電装置に送信する送信手段と
   を有することを特徴とする送電装置。
2. 前記送信手段は、前記算出手段により算出されたＱ値が第１の閾値より大きい場合には、前記物体の検出のために前記受電電力値を使用する旨を前記受電装置に送信し、前記算出手段により算出されたＱ値が前記第１の閾値より大きくない場合には、前記物体の検出のために前記受電電力値を使用しない旨を前記受電装置に送信することを特徴とする請求項１に記載の送電装置。
3. 前記送信手段は、前記受電装置が前記送電装置に要求する電圧値の増減値の絶対値が第２の閾値以下であり、かつ、停止時の送電コイルの電気特性の経時変化が単調減少である場合、前記算出手段により算出されたＱ値に基づいて、前記物体の検出のために前記受電電力値を使用するか否かを前記受電装置に送信し、前記受電装置が前記送電装置に要求する電圧値の増減値の絶対値が前記第２の閾値以下であり、かつ、停止時の送電コイルの電気特性の経時変化が単調減少でない場合、前記物体の検出のために前記受電電力値を使用するか否かを判断しないことを示す通知を前記受電装置に送信することを特徴とする請求項１に記載の送電装置。
4. 前記送信手段は、前記受電装置が前記送電装置に要求する電圧値の増減値の絶対値が前記第２の閾値より大きい場合には、前記物体の検出のために前記受電電力値を使用しない旨を前記受電装置に送信することを特徴とする請求項３に記載の送電装置。
5. 前記送信手段は、停止時の送電コイルの電気特性の経時変化を２以上の周波数成分に分離し、前記分離された周波数成分のうちの少なくとも１つを持つ電気特性の経時変化が単調減少である場合、前記算出手段により算出されたＱ値に基づいて、前記物体の検出のために前記受電電力値を使用するか否かを前記受電装置に送信し、前記分離された周波数成分をそれぞれ持つ電気特性のすべての経時変化が単調減少でない場合、前記物体の検出のために前記受電電力値を使用するか否かを判断しないことを示す通知を前記受電装置に送信することを特徴とする請求項１に記載の送電装置。
6. 前記算出手段は、停止時の送電コイルの電気特性の経時変化の複数の点に基づいて複数のＱ値を算出し、
   前記送信手段は、前記複数のＱ値に基づいて、前記物体の検出のために前記受電電力値を使用するか否かを前記受電装置に送信することを特徴とする請求項１に記載の送電装置。
7. 前記停止手段は、送電コイルに印加する電圧の停止と再開を複数回繰り返し、
   前記算出手段は、複数回の停止時の送電コイルの電気特性の経時変化に基づいて複数のＱ値を算出し、
   前記送信手段は、前記複数のＱ値に基づいて、前記物体の検出のために前記受電電力値を使用するか否かを前記受電装置に送信することを特徴とする請求項１に記載の送電装置。
8. 前記物体の検出のために前記受電電力値を使用するか否かは、前記受電電力値をキャリブレーションデータポイントとして受け入れるか否かを示すことを特徴とする請求項１に記載の送電装置。
9. 前記送電コイルの電気特性は、前記送電コイルの電圧値であることを特徴とする請求項１に記載の送電装置。
10. 車輪と、バッテリと、無線で電力を送電する送電手段とを有し、
    前記送電手段は、前記バッテリの電力を用いて、前記受電装置に無線で送電することを特徴とする請求項１に記載の送電装置。
11. 車両内に設置されることを特徴とする請求項１に記載の送電装置。
12. 無線で電力を受電する受電手段を有する受電装置であって、
    送電コイルの電気特性の経時変化に基づいてＱ値を算出する旨の要求と、受電電力値とを送電装置に送信する送信手段を有し、
    前記送信手段は、前記送信に対する応答として、Ｑ値に基づいて前記受電電力値を前記受電装置とは異なる物体の検出のために使用するか否かを判断しないことを示す通知の応答を受信した場合に、再度、送電コイルの電気特性の経時変化に基づいてＱ値を算出することの要求と、受電電力値とを前記送電装置に送信することを特徴とする受電装置。
13. 前記送信に対する応答として、Ｑ値に基づいて前記受電電力値を前記物体の検出のために使用するか否かを判断しないことを示す通知の応答を連続して閾値回数受信した場合に、受電電力を制限する制限手段をさらに有することを特徴とする請求項１２に記載の受電装置。
14. 前記受電手段により受電した電力を蓄積するバッテリと、
    前記バッテリの電力を用いて車輪を駆動させるためのモータと、を有する請求項１２に記載の受電装置。
15. 前記受電手段により受電した電力を蓄積するバッテリと、
    前記バッテリの電力が供給される表示部と、を有することを特徴とする請求項１２に記載の受電装置。
16. 前記受電手段により受電した電力を蓄積するバッテリと
    前記バッテリの残量を通知する通知手段と、を有する請求項１２に記載の受電装置。
17. 無線で電力を送電する送電装置の制御方法であって、
    受電装置からＱ値を算出する旨の要求と受電電力値とを受信する受信ステップと、
    送電コイルに印加する電圧を停止する停止ステップと、
    停止時の送電コイルの電気特性の経時変化に基づいてＱ値を算出する算出ステップと、
    停止時の送電コイルの電気特性の経時変化が単調減少である場合、前記算出ステップにより算出されたＱ値に基づいて、前記受電装置とは異なる物体の検出のために前記受電電力値を使用するか否かを前記受電装置に送信し、停止時の送電コイルの電気特性の経時変化が単調減少でない場合、
    前記物体の検出のために前記受電電力値を使用するか否かを判断しないことを示す通知を前記受電装置に送信する送信ステップと
    を有することを特徴とする送電装置の制御方法。
18. 無線で電力を受電する受電装置の制御方法であって、
    送電コイルの電気特性の経時変化に基づいてＱ値を算出する旨の要求と、受電電力値とを送電装置に送信する第１の送信ステップと、
    前記送信に対する応答として、Ｑ値に基づいて前記受電電力値を前記受電装置とは異なる物体の検出のために使用するか否かを判断しないことを示す通知の応答を受信した場合に、再度、送電コイルの電気特性の経時変化に基づいてＱ値を算出することの要求と、受電電力値とを前記送電装置に送信する第２の送信ステップと
    を有することを特徴とする受電装置の制御方法。
19. コンピュータを、請求項１から１１のいずれか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。
20. コンピュータを、請求項１２から１６のいずれか１項に記載の受電装置として機能させるためのプログラム。