WO2021045016A1 - 送電装置、制御方法、及びプログラム - Google Patents

送電装置、制御方法、及びプログラム Download PDF

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WO2021045016A1
WO2021045016A1 PCT/JP2020/032926 JP2020032926W WO2021045016A1 WO 2021045016 A1 WO2021045016 A1 WO 2021045016A1 JP 2020032926 W JP2020032926 W JP 2020032926W WO 2021045016 A1 WO2021045016 A1 WO 2021045016A1
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power
power transmission
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PCT/JP2020/032926
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Inventor
朋樹 平松
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キヤノン株式会社
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Priority to US17/681,535 priority patent/US20220181918A1/en

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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/007Regulation of charging or discharging current or voltage
    • H02J7/00712Regulation of charging or discharging current or voltage the cycle being controlled or terminated in response to electric parameters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/60Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power responsive to the presence of foreign objects, e.g. detection of living beings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/80Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the exchange of data, concerning supply or distribution of electric power, between transmitting devices and receiving devices

Definitions

  • the present invention relates to a control technique for transmitting and receiving power for wireless power transmission.
  • Patent Document 1 describes a method for detecting a foreign substance that is not a power receiving device when transmitting and receiving power in accordance with a standard (WPC standard) established by the Wireless Power Consortium (WPC), which is a standardization body for wireless charging standards. Has been done.
  • WPC standard Wireless Power Consortium
  • the received power at the past time is compared with the received power at the present time, and the received power does not increase even though the control to increase the transmitted power is performed, or the transmitted power is reduced. If the received power does not decrease despite the control, it is determined that a foreign substance exists.
  • the received power will gradually change even if the same power is transmitted due to changes in the power transmission / reception environment.
  • the foreign matter detection accuracy may be lowered.
  • various problems may occur in which convenience is reduced, such as charging stop due to erroneous detection and temperature rise due to the inability to detect existing foreign matter.
  • the present invention provides a technique for improving convenience in wireless power transmission.
  • the power transmission device includes a power transmission means for transmitting power to the power receiving device wirelessly, a communication means for communicating with the power receiving device, and an object different from the power receiving device when transmitting power wirelessly by the power transmitting means.
  • the power receiving is performed. It has a control means for performing predetermined control so as not to increase the power transmission output in the power transmission means regardless of the power received in the device.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a wireless charging system.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of the power receiving device.
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of a power transmission device.
  • FIG. 4 is a flowchart showing an example of a processing flow executed by the power transmission device.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an example of the flow of the power transmission control process of the power transmission device.
  • FIG. 6A is a flowchart showing an example of a flow of time-out processing of the power transmission device.
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a wireless charging system.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of the power receiving device.
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of a power transmission device.
  • FIG. 4 is a flowchart showing an example of a processing flow executed by the power transmission device.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an example of the flow of the power transmission control process
  • FIG. 6B is a flowchart showing an example of a flow of time-out processing of the power transmission device.
  • FIG. 7 is a flowchart showing an example of a processing flow executed by the power receiving device.
  • FIG. 8 is a flowchart showing an example of the flow of the power receiving control process of the power receiving device.
  • FIG. 9A is a diagram showing a communication sequence of the calibration phase.
  • FIG. 9B is a diagram showing a communication sequence for device authentication.
  • FIG. 10A is a diagram showing a first example of a processing flow executed by the system.
  • FIG. 10B is a diagram showing a first example of a processing flow executed by the system.
  • FIG. 11A is a diagram showing a second example of a processing flow executed by the system.
  • FIG. 11B is a diagram showing a second example of a processing flow executed by the system.
  • FIG. 1 shows a configuration example of a wireless charging system (wireless power transmission system) according to the present embodiment.
  • this system includes a power receiving device 101 and a power transmitting device 102.
  • the power receiving device 101 may be referred to as RX
  • the power transmitting device 102 may be referred to as TX.
  • the RX is an electronic device that receives power from the power transmission device 102 and charges the built-in battery.
  • the TX is an electronic device that wirelessly transmits power to the RX mounted on the charging stand 103.
  • the range 104 indicates a range in which the RX can receive the electric power transmitted from the TX. It should be noted that RX and TX may have a function of executing an application other than wireless charging.
  • the RX is, for example, a smartphone
  • the TX is, for example, an accessory device for charging the smartphone.
  • RX and TX may be storage devices such as a hard disk device and a memory device, or may be information processing devices such as a personal computer (PC).
  • RX and TX may be, for example, an image input device such as an imaging device (camera, video camera, etc.) or a scanner, or an image output device such as a printer, a copier, or a projector.
  • the TX may be a smartphone.
  • the RX may be another smartphone or a peripheral device such as a wireless earphone.
  • the RX may be an automobile.
  • the TX may be a charger installed on a console or the like in an automobile.
  • This system shall perform wireless power transmission using an electromagnetic induction method for wireless charging based on the WPC standard defined by WPC (Wireless Power Consortium). That is, RX and TX perform wireless power transmission for wireless charging based on the WPC standard between the power receiving coil of RX and the power transmitting coil of TX.
  • the wireless power transmission method is not limited to the method specified by the WPC standard, and may be a method using another electromagnetic induction method, magnetic field resonance method, electric field resonance method, microwave method, laser or the like. Further, in the present embodiment, wireless power transmission is used for wireless charging, but wireless power transmission may be performed for purposes other than wireless charging.
  • the power guaranteed when RX receives power from TX is defined by a value called Guaranteed Power (hereinafter referred to as "GP").
  • the GP is a power that is guaranteed to be output to the RX load such as a charging circuit even if the positional relationship between the RX and the TX fluctuates and the power transmission efficiency between the power receiving coil and the power transmission coil decreases. Indicates a value. For example, when the GP is 5 watts, even if the positional relationship between the power receiving coil and the power transmission coil fluctuates and the power transmission efficiency drops, the TX controls the power transmission so that it can output 5 watts to the load in the RX. I do.
  • RX and TX perform communication for power transmission / reception control based on the WPC standard and communication for device authentication.
  • communication for power transmission / reception control based on the WPC standard will be described.
  • the WPC standard defines multiple phases, including the Power Transfer phase in which power transmission is executed and the phase before actual power transmission is performed, and communication for power transmission / reception control required in each phase is performed. Will be.
  • the phase before power transmission includes a selection phase, a ping phase, a configuration phase, a negotiation phase, and a calibration phase.
  • TX intermittently transmits Analog Ping and detects that an object exists within the power transmission range (for example, a power receiving device 101, a conductor piece, or the like is placed on the charging stand 103).
  • the TX transmits a Digital Ping and receives a response from the RX that has received the Digital Ping, thereby recognizing that the detected object is the RX.
  • RX notifies TX of identification information and ability information.
  • negotiations are held to determine the GP value based on the GP value required by RX, the transmission capacity of TX, and the like.
  • RX notifies TX of the received power value based on the WPC standard, and TX makes adjustments for detecting foreign matter during power transmission.
  • control is performed to continue power transmission and stop power transmission due to an error or full charge.
  • TX and RX perform communication for power transmission / reception control by in-band communication in which signals are superimposed using the same antenna (coil) as wireless power transmission based on the WPC standard.
  • the range in which in-band communication based on the WPC standard is possible between TX and RX is almost the same as the range in which power transmission is possible. That is, in FIG. 1, the range 104 represents a range in which wireless power transmission and in-band communication are possible by the power transmission / reception coils of TX and RX.
  • "mounted" RX means that the RX has entered the inside of the range 104, and includes a state in which the RX is not actually placed on the charging stand 103. It shall be muted.
  • TX and RX may perform communication for power transmission / reception control (out-of-band communication) using an antenna (coil) different from wireless power transmission.
  • an antenna (coil) different from wireless power transmission there is a communication method compliant with the Bluetooth (registered trademark) Low Energy standard. Further, it may be performed by another communication method such as a wireless LAN of the IEEE802.11 standard series (for example, Wi-Fi (registered trademark)), ZigBee, NFC (Near Field Communication). Communication using an antenna (coil) different from that of wireless power transmission may be performed at a frequency different from the frequency used in wireless power transmission.
  • the RX performs a challenge-response type communication using an electronic certificate with the TX prior to determining the GP, and authenticates the TX as a device. That is, the RX communicates for the device authentication of the TX. Then, the RX determines the GP required for the TX in the above-mentioned Negotiation phase based on the result of the device authentication. For example, RX determines that the GP required for a TX that has succeeded in device authentication is 15 watts, and the GP required for a TX that has not succeeded in device authentication is 5 watts. The GP required for TX is not limited to the combination of 15 watts and 5 watts.
  • an arbitrary combination of values may be used such that the GP required for the TX for which the device authentication is successful is larger than the GP required for the TX for which the device authentication is not successful.
  • the RX may be able to transmit and receive power with a large GP only with the TX that has succeeded in device authentication.
  • the GP can pass the prescribed test specified by the WPC standard, etc., and the large GP can be transmitted only from the TX, which is recognized as capable of transmitting power with the large GP. It can be able to receive power.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of RX according to the present embodiment.
  • the RX has a control unit 201, a battery 202, a power receiving unit 203, a detection unit 204, a power receiving coil 205, a communication unit 206, a display unit 207, an operation unit 208, a memory 209, a timer 210, and a charging unit 211. ..
  • the control unit 201 controls the entire RX by executing a control program stored in the memory 209, for example. In one example, the control unit 201 performs the control necessary for device authentication and power reception in RX. The control unit 201 may perform control for executing an application other than wireless power transmission.
  • the control unit 201 includes one or more processors such as a CPU (Central Processing Unit) and an MPU (Micro Processing Unit), for example.
  • the control unit 201 uses hardware dedicated to specific processing such as an integrated circuit (ASIC) for a specific application, or an array circuit such as an FPGA (field programmable gate array) compiled to execute a predetermined processing. It may be configured to include.
  • the control unit 201 stores the information to be stored during the execution of various processes in the memory 209. Further, the control unit 201 can measure the time by using the timer 210.
  • Battery 202 supplies the power required for control, power reception, and communication to the entire RX. Further, the battery 202 stores the electric power received via the power receiving coil 205. In the power receiving coil 205, an induced electromotive force is generated by an electromagnetic wave radiated from the TX power transmission coil 305, and the power receiving unit 203 acquires the power generated in the power receiving coil 205. The power receiving unit 203 acquires AC power generated by electromagnetic induction in the power receiving coil 205. Then, the power receiving unit 203 converts the AC power into DC or AC power having a predetermined frequency, and outputs the power to the charging unit 211 that performs a process for charging the battery 202. That is, the power receiving unit 203 supplies power to the load in RX.
  • the GP described above is electric power that is guaranteed to be output from the power receiving unit 203.
  • the detection unit 204 detects whether or not the RX is placed in the range 104 that can receive power from the TX based on the WPC standard.
  • the detection unit 204 detects, for example, the voltage value or the current value of the power receiving coil 205 when the power receiving unit 203 receives the WPC standard Digital Ping via the power receiving coil 205.
  • the detection unit 204 can determine that RX is placed in the range 104, for example, when the voltage is below the predetermined voltage threshold value or when the current value exceeds the predetermined current threshold value.
  • the communication unit 206 performs control communication based on the WPC standard as described above by in-band communication with the TX.
  • the communication unit 206 demodulates the electromagnetic wave input from the power receiving coil 205, acquires the information transmitted from the TX, and load-modulates the electromagnetic wave to superimpose the information to be transmitted to the TX on the electromagnetic wave. Communicate with. That is, the communication performed by the communication unit 206 is superimposed on the power transmission from the power transmission coil 305 of the TX. Further, the communication unit 206 may perform out-of-band communication with the TX.
  • the display unit 207 presents information to the user by any method such as visual, auditory, and tactile.
  • the display unit 207 notifies the user, for example, the state of RX and the state of the wireless power transmission system including TX and RX as shown in FIG.
  • the display unit 207 includes, for example, a liquid crystal display, an LED, a speaker, a vibration generating circuit, and other notification devices.
  • the operation unit 208 has a reception function for receiving an operation on the RX from the user.
  • the operation unit 208 includes, for example, a voice input device such as a button, a keyboard, and a microphone, a motion detection device such as an acceleration sensor and a gyro sensor, or another input device.
  • a device in which the display unit 207 and the operation unit 208 are integrated, such as a touch panel, may be used.
  • the memory 209 stores various information as described above.
  • the memory 209 may store information obtained by a functional unit different from the control unit 201.
  • the timer 210 measures the time by, for example, a count-up timer that measures the elapsed time from the start time, a countdown timer that counts down from the set time, and the like.
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of TX according to this embodiment.
  • the TX includes a control unit 301, a power supply unit 302, a power transmission unit 303, a detection unit 304, a power transmission coil 305, a communication unit 306, a display unit 307, an operation unit 308, a memory 309, and a timer 310.
  • the control unit 301 controls the entire TX by executing a control program stored in the memory 309, for example.
  • the control unit 301 performs device authentication in TX and control necessary for power transmission.
  • the control unit 301 may perform control for executing an application other than wireless power transmission.
  • the control unit 301 includes one or more processors such as a CPU (Central Processing Unit) and an MPU (Micro Processing Unit), for example.
  • the control unit 301 uses hardware dedicated to a specific process such as an integrated circuit (ASIC) for a specific application, or an array circuit such as an FPGA (field programmable gate array) compiled to execute a predetermined process. It may be configured to include.
  • the control unit 301 stores the information to be stored during the execution of various processes in the memory 309. Further, the control unit 301 can measure the time by using the timer 310.
  • the power supply unit 302 supplies the entire TX with the power required for control, power transmission, and communication.
  • the power supply unit 302 is, for example, a commercial power supply or a battery.
  • the power transmission unit 303 converts the DC or AC power input from the power supply unit 302 into AC frequency power in the frequency band used for wireless power transmission, and inputs the AC frequency power to the power transmission coil 305 to receive power to the RX. Generates an electromagnetic wave to make it.
  • the frequency of the AC power generated by the power transmission unit 303 is about several hundred kHz (for example, 110 kHz to 205 kHz).
  • the power transmission unit 303 inputs AC frequency power to the power transmission coil 305 so as to output an electromagnetic wave for transmitting power to the RX from the power transmission coil 305.
  • the power transmission unit 303 controls the intensity of the electromagnetic wave to be output by adjusting the voltage (transmission voltage) or current (transmission current) input to the power transmission coil 305. Increasing the transmission voltage or transmission current increases the intensity of electromagnetic waves, and decreasing the transmission voltage or transmission current decreases the intensity of electromagnetic waves. Further, the power transmission unit 303 controls the output of the AC frequency power so that the power transmission from the power transmission coil 305 is started or stopped based on the instruction of the control unit 301.
  • the detection unit 304 detects whether or not an object exists in the range 104 based on the WPC standard.
  • the detection unit 304 detects, for example, the voltage value or the current value of the power transmission coil 305 when the power transmission unit 303 transmits the WPC standard Analog Ping via the power transmission coil 305. Then, the detection unit 304 can determine that an object exists in the range 104 when the voltage is lower than the predetermined voltage value or when the current value exceeds the predetermined current value. Whether this object is RX or other foreign matter is determined by the object being RX when a predetermined response is subsequently received by the communication unit 306 for Digital Ping transmitted by in-band communication. Is determined.
  • the communication unit 306 performs control communication based on the WPC standard as described above by in-band communication with the RX.
  • the communication unit 306 modulates the electromagnetic wave output from the power transmission coil 305 and transmits the information to the RX. Further, the communication unit 306 demodulates the electromagnetic wave output from the power transmission coil 305 and modulated in the RX, and acquires the information transmitted by the RX. That is, the communication performed by the communication unit 306 is superimposed on the power transmission from the power transmission coil 305. Further, the communication unit 306 may perform out-of-band communication with the RX.
  • the display unit 307 presents information to the user by any method such as visual, auditory, and tactile.
  • the display unit 307 notifies the user of, for example, information indicating the state of the TX and the state of the wireless power transmission system including the TX and RX as shown in FIG.
  • the display unit 307 includes, for example, a liquid crystal display, an LED, a speaker, a vibration generating circuit, and other notification devices.
  • the operation unit 308 has a reception function for receiving an operation for TX from the user.
  • the operation unit 308 includes, for example, a voice input device such as a button, a keyboard, and a microphone, a motion detection device such as an acceleration sensor and a gyro sensor, or another input device.
  • a device in which the display unit 307 and the operation unit 308 are integrated, such as a touch panel, may be used.
  • the memory 309 stores various information.
  • the memory 309 may store information obtained by a functional unit different from the control unit 301.
  • the timer 310 measures the time by, for example, a count-up timer that measures the elapsed time from the start time, a countdown timer that counts down from the set time, and the like.
  • FIG. 4 shows an example of the processing flow executed by TX.
  • This process can be realized, for example, by executing the program read from the memory 309 by the control unit 301 of the TX.
  • the hardware in this case can be realized, for example, by automatically generating a dedicated circuit using a gate array circuit such as FPGA from a program for realizing each processing step by using a predetermined compiler.
  • this process in response to the TX power being turned on, in response to the TX user inputting a start instruction of the wireless charging application, or in response to the TX being connected to a commercial power source and receiving power supply. It can be done depending on what you are doing. In addition, this process may be started by another trigger.
  • the TX first executes the processes defined as the Selection phase and the Ping phase of the WPC standard, and waits for the RX to be placed (S401).
  • TX repeatedly intermittently transmits the WPC standard Analog Ping to detect an object existing within the power transmission range. Then, when the TX detects that an object exists within the power transmission range, it transmits a WPC standard Digital Ping.
  • the TX determines that the detected object is the RX and the RX is placed on the charging stand 103.
  • the TX When the TX detects that the RX has been placed in the S401, it acquires the identification information and the capability information from the RX by the communication of the Configuration phase defined by the WPC standard (S402).
  • the RX identification information includes the Manufacturer Code and the Basic Device ID.
  • RX capability information is an information element that can specify the version of the WPC standard that is supported, Maximum Power Value that is a value that specifies the maximum power that RX can supply to the load, and whether or not it has the Negotiation function of the WPC standard. Contains information to indicate. It should be noted that these are examples, and the RX identification information and the ability information may be replaced by other information, or may include other information in addition to the above-mentioned information.
  • the identification information may be any other identification information that can identify an individual RX, such as Wireless Power ID.
  • the TX may acquire the RX identification information and the capability information by a method other than the communication in the Configuration phase of the WPC standard.
  • the TX executes Negotiation with the RX by communication in the Negotiation phase defined by the WPC standard, and determines the GP value (S403).
  • S403 not only the communication in the Negotiation phase of the WPC standard but also other procedures for determining the GP may be executed.
  • TX acquires information indicating that RX does not correspond to the Negotiation phase (for example, in S402)
  • the TX does not perform communication in the Negotiation phase
  • the GP value is predetermined (for example, in the WPC standard). ) It may be a small value.
  • TX After determining the GP, TX performs calibration based on the determined GP (S404). Calibration is a process of calibrating the correlation between the transmission output value measured by TX in its own device and the received power value measured by RX in its own device for the power transmitted by TX to RX. is there. For example, in TX, the power loss obtained as the difference between the value of the transmission output and the value of the received power is obtained, the value of the received power which is the reference value of the calibration received from RX, and the received power which is the reference value. Estimate based on the value of the transmission output that was set at the time. Further, in the calibration process, when the RX states are in different two states, the TX transmitted power and the RX received power may be acquired.
  • parameters for calibration may be calculated with respect to the received power or the transmitted power when actually being transmitted wirelessly.
  • This parameter refers to the slope value and the intercept value when the correlation between the transmitted power and the received power is graphed by a linear function.
  • the combination used for calculating such a parameter is not limited to the set of transmitted power and received power, and may be a set of transmitted power and power loss, or a set of received power and power loss.
  • RX includes information including the received power in the light load state which is the reference value for the first calibration in TX (hereinafter, "first calibration reference value information").
  • first calibration reference value information (Called) is transmitted (F901).
  • the first calibration reference value information is transmitted and received by, for example, a Received Power (mode 1) which is a message defined by the WPC standard, but other messages may be used.
  • the TX determines whether or not to accept the first calibration reference value information based on the power transmission state of its own device, and if it accepts it, it sends an acknowledgment (ACK), and if it does not accept it, it sends an acknowledgment (NAK) to RX. Transmit (F902).
  • the TX accepts the notification when it determines that the power transmission state of its own device is stable, and does not accept the notification when it determines that the power transmission state of its own device is unstable.
  • the calibration reference value information accepted by TX may be referred to as valid calibration reference value information.
  • the RX receives the NAK from the TX, the RX transmits the first calibration reference value information again.
  • the RX when the RX receives the ACK from the TX, it transmits information including the received power in the load connection state (hereinafter, referred to as “second calibration reference value information”) which is the reference value for the second calibration to the TX. (F903).
  • the second calibration reference value information is transmitted and received by, for example, a Received Power (mode 2) which is a message defined by the WPC standard, but other messages may be used.
  • the TX determines whether or not to accept the second calibration reference value information based on the power transmission state of its own device, and transmits ACK if it accepts it and NAK if it does not accept it to RX (similar to F902). F904).
  • the RX When the RX receives the NAK from the TX, the RX transmits the second calibration reference value information again.
  • TX transmits ACK to RX it identifies the power loss when the two reference values are used, based on the received power included in the first calibration reference value information and the second calibration reference value information. To do. Then, TX estimates the power loss at the time of receiving power different from these two reference values by, for example, linear interpolation based on the specified two power loss values. If the TX cannot transmit the ACK as a response to the second calibration reference value information within a predetermined time after the end of the Negotiation phase (S403), it may determine that the calibration has failed and stop the power transmission. Calibration may be performed by a method other than the WPC standard.
  • TX starts power transmission after the calibration is completed (S405).
  • Power transmission is performed by processing the Power Transfer phase of the WPC standard.
  • the present invention is not limited to this, and power transmission may be performed by a method other than the WPC standard.
  • TX communicates with RX for device authentication (S406).
  • the device authentication of the present embodiment is a challenge-response type device authentication using an electronic certificate, and RX authenticates TX.
  • the TX may authenticate the RX, or both may authenticate the other device.
  • the RX acts as an initiator that sends a challenge text to the TX, and the TX acts as a responder that encrypts the challenge text received from the RX and sends it to the RX.
  • RX transmits a GET_DIGESTS message to TX (F911).
  • GET_DIGESTS is a message requesting information about the digital certificate held by the recipient (TX).
  • TX transmits DIGESTS to RX (F912).
  • DIGESTS is a message containing information about a digital certificate owned by its sender (TX).
  • the RX then sends a GET_CERTIFICATE message to the TX requesting detailed information about the digital certificate (F913).
  • the TX transmits the CERTIFITICATE to the RX in response to the GET_CERTIFICATE from the RX (F914).
  • RX transmits a CHALLENGE message including the challenge text to TX (F915), and TX transmits CHALLENGE_AUTH, which is an encrypted challenge text received from RX, to RX (F916).
  • CHALLENGE_AUTO received from TX
  • RX determines that the device authentication is successful, and if the validity cannot be confirmed, it determines that the device authentication has failed. When this determination is completed, the device authentication process ends.
  • the initiator (RX) When the initiator (RX) receives a message indicating that the remote device (TX) does not support device authentication communication, the initiator (RX) determines that the remote device does not support device authentication. Further, if the initiator (RX) does not receive a response in the middle of communication, the initiator (RX) may retry by retransmitting a message for obtaining the response, or the other device (TX) may authenticate the device. It may be determined that it does not correspond. The RX may not perform communication for device authentication with a TX that does not support device authentication, so that the result of device authentication is not successful. Here, it is assumed that the device authentication is successful in S406.
  • TX redetermines the values of RX and GP by the communication of the Negotiation phase defined by the WPC standard (S407).
  • the GP is determined to be a value larger than 5 watts (for example, 15 watts).
  • the TX repeatedly executes the power transmission control process (S408).
  • the TX receives the End Power Transfer of the WPC standard from the RX, the TX ends the processing in any processing phase according to the WPC standard, stops the power transmission, and then returns to the Selection phase of the S401. Since the End Power Transfer is transmitted from the RX even when the battery is fully charged, the process returns to the Selection phase of S401.
  • TX in S408 An example of the flow of the power transmission control process executed by TX in S408 will be described with reference to FIG.
  • This process can be realized, for example, by executing the program read from the memory 309 by the control unit 301 of the TX.
  • Note that at least part of the following procedure may be implemented by hardware.
  • the hardware in this case can be realized, for example, by automatically generating a dedicated circuit using a gate array circuit such as FPGA from a program for realizing each processing step by using a predetermined compiler.
  • the TX starts a timer until the calculation of the estimated power loss value is completed, triggered by the start of the process (S501). It should be noted that the timer has transmitted an ACK to the Special Request (hereinafter referred to as "SRQ / en") specified by the WPC standard indicating the end of communication in the Negotiation phase, triggered by the start of this process. It can be started with the opportunity.
  • the timer may be started, for example, when the calculation of the estimated value of the power loss is completed, that is, when the ACK is transmitted with respect to the received calibration reference value information. Further, the timer may be started at the timing when SRQ / en is received.
  • the TX determines whether or not a power transmission output change instruction has been received from the RX (S502).
  • the power transmission output change instruction is given by including the Control Error, which is a value indicating the amount of voltage change, in the Control Error message of the WPC standard.
  • Control Error Value a positive value is stored when the transmission output is increased, a negative value is stored when the transmission output is decreased, and 0 is stored when the transmission output is not changed.
  • the TX receives the power transmission output change instruction (YES in S502)
  • the TX changes the power transmission output based on the instructed change amount (S503), and proceeds to the process in S504.
  • the TX has not received the power transmission output change instruction (NO in S502), the TX proceeds to S504 without doing anything.
  • the TX determines whether or not the received power information has been received from the RX.
  • the received power information is information including the received power actually received at that time in RX.
  • the received power information is transmitted and received by a Received Power (mode 0) message defined by the WPC standard, but is not limited to this.
  • the TX receives the received power information (YES in S504)
  • the TX transmits an ACK (S505) and proceeds to the process in S506.
  • the TX proceeds to S506 without doing anything.
  • TX determines whether or not extended calibration reference value information has been received from RX.
  • the extended calibration reference value information is information including the received power in the load connection state, which is the reference value of additional calibration for calculating the estimated value of the power loss.
  • the process proceeds to S507, and when the TX does not receive the extended calibration reference value information (NO in S506), the process proceeds to S511.
  • the TX determines whether or not to accept the extended calibration reference value information received in S506.
  • the TX can determine whether or not to accept the extended calibration reference value information depending on whether or not the power transmission state of the own device is stable, but the present invention is not limited to this. For example, TX may determine that the extended calibration reference value information is not accepted when the power loss in the received power indicated by the extended calibration reference value information is deviated from the calculated estimated value of the power loss by a predetermined value or more.
  • the TX When the TX accepts the extended calibration reference value information (YES in S507), the TX calculates an estimated power loss value based on the received power indicated by the extended calibration reference value information (S508), and transmits an ACK to the RX (S508). S509).
  • the calculation of the estimated power loss value and the transmission of the ACK may be performed in the reverse order or may be executed at the same time (at least a part of the processing period may be overlapped). Then, TX resets the timer (S513) and ends the process.
  • the estimated power loss is based on, for example, the first power loss in the first received power indicated by the extended calibration reference value information received in S506 and the second received power indicated by the previous calibration reference value information.
  • the value of is calculated as (L2-L1) / (P2-P1) ⁇ (P-P1) + L1.
  • the method of estimating the power loss is not limited to linear interpolation.
  • an estimated power loss value may be calculated by statistical analysis such as linear approximation or polynomial approximation based on at least one or more calibration reference value information received after the calibration phase.
  • these estimation methods may be selected according to the number of available calibration reference value information and the computational resources of TX.
  • TX when TX does not accept the extended calibration reference value information (NO in S507), it transmits NAK to RX (S510) and determines whether or not a timeout has occurred (S511).
  • the TX can determine whether or not a timeout has occurred depending on whether or not the calculation of the estimated power loss value is completed within a predetermined time after the start of the timer in S501. That is, the TX can determine that a timeout has occurred when the predetermined time elapses without receiving the extended calibration reference value information from the RX or when the predetermined time elapses without transmitting the ACK for the information. ..
  • the TX receives predetermined information different from the calibration reference value information such as the number of times the power transmission output change instruction received from the RX and the received power information received from the RX are received instead of or in addition to the time counting by the timer. It may be determined whether or not the number of times exceeds a predetermined number of times. For example, in S501, when the timer is started, or instead of starting the timer, the TX resets the number of times the instruction or information is received to 0, and counts up the number of times the instruction or information is received each time the instruction or information is received. Then, it may be determined in S511 whether or not the number of times has reached a predetermined number of times.
  • the TX may determine whether or not the number of times the NAK is transmitted with respect to the received extended calibration reference value information is equal to or more than a predetermined number of times, instead of or in addition to the time counting by the timer. In this case as well, the TX resets the number of transmissions of the NAK to 0 in S501, counts up the number of transmissions each time the NAK is transmitted, and can determine in S511 whether or not the number of transmissions has reached the predetermined number of times.
  • the TX determines that a timeout has occurred (YES in S511)
  • the TX executes a timeout process (S512).
  • the TX completes the timeout process, it resets the timer (S513) and ends this process. The timeout process of S512 will be described later.
  • TX returns the process to S502.
  • TX repeatedly executes the process shown in FIG. By repeatedly executing this process and sequentially updating the estimated power loss value using the extended calibration reference value information, foreign matter is detected based on the latest estimated power loss value. It is possible to prevent a decrease in foreign matter detection accuracy. As a result, it is possible to prevent charging stop due to erroneous detection of foreign matter and temperature rise due to failure to detect existing foreign matter, and to improve convenience.
  • the timer in S501 may be started at that time. That is, the timer may be reset and restarted at the same timing.
  • the timer can be reset at a predetermined timing.
  • the timer is reset at a predetermined timing such as the reception timing of the received power information indicating the received power that has dropped to the target value, the reception timing of the effective extended calibration reference value information, and the transmission timing of ACK for them. sell.
  • This process can be realized, for example, by executing the program read from the memory 309 by the control unit 301 of the TX.
  • the hardware in this case can be realized, for example, by automatically generating a dedicated circuit using a gate array circuit such as FPGA from a program for realizing each processing step by using a predetermined compiler.
  • TX determines whether or not a power transmission output change instruction has been received from RX (S601).
  • the process proceeds to S602, and when the TX does not receive the power transmission output change instruction (NO in S601), the TX proceeds to the process to S605.
  • the TX determines whether the power transmission output change instruction is an instruction to increase the power transmission output, that is, whether a positive value is included in the Control Error Value in, for example, the Control Error message.
  • the TX determines that the power transmission output change instruction indicates that the power transmission output is increased (YES in S602), the TX does not change the power transmission output (S603) and proceeds to the process in S605. That is, in a situation where it is determined that a timeout has occurred due to the passage of a certain time without obtaining a new calibration reference value after updating the calibration reference value, the TX follows the transmission output change instruction for increasing the transmission output. Try not to. As a result, in a situation where a long time has passed since the calibration reference value was updated and the foreign matter detection accuracy is lowered due to the lack of accuracy of the calibration reference value information, the TX can display the foreign matter even though the foreign matter is present. It can be determined that there is no foreign matter.
  • the TX determines whether or not the received power information has been received from the RX (S605).
  • the process proceeds to S606, and when the received power information is not received (NO in S605), the TX proceeds to the process to S609.
  • the TX determines whether or not the received power has dropped to the target value based on the received power received information.
  • the target value can be set to the received power within the range of GP before the negotiation is re-executed, but the target value is not limited to this.
  • the target value can be set to the received power indicated by the calibration reference value information that was last accepted (the ACK was transmitted), the maximum received power among the received power indicated by the calibration reference value information that was accepted in the past, and the like. ..
  • the TX determines that the received power has dropped to the target value (YES in S606), it transmits an ACK (S607) and ends this process. On the other hand, when it is determined that the received power has not decreased to the target value (NO in S606), the TX transmits NAK (S608) and proceeds to the process in S609. In S609, the TX determines whether or not the extended calibration reference value information has been received. When the TX receives the extended calibration reference value information (YES in S609), the process proceeds to S610, and when the extended calibration reference value information is not received (NO in S609), the processing returns to S601.
  • TX determines whether or not to accept the extended calibration reference value information as well as the first calibration reference value information and the second calibration reference value information (S610). Then, when the TX accepts the extended calibration reference value information (YES in S610), it transmits an ACK (S611), calculates an estimated power loss value based on the information (S613), and ends this process. .. On the other hand, when TX does not accept the extended calibration reference value information (NO in S610), it transmits NAK (S612) and returns the process to S601. After the end of this process, TX advances the process to S513, and then repeatedly executes the process of FIG.
  • FIG. 7 shows an example of the processing flow executed by RX.
  • This process can be realized, for example, by executing the program read from the memory 209 by the RX control unit 201. Note that at least part of the following procedure may be implemented by hardware.
  • the hardware in this case can be realized by, for example, using a predetermined compiler to automatically generate a dedicated circuit using a gate array circuit such as FPGA from a program for realizing each processing step.
  • the RX user inputs the start instruction of the wireless charging application in response to the RX being activated by the power supply from the battery 202 or the TX in response to the RX power being turned on. It can be done accordingly.
  • this process may be started by another trigger.
  • the RX executes the processes defined as the Selection phase and the Ping phase of the WPC standard, and waits for the own device to be mounted on the TX (S701).
  • the RX detects that it has been placed on the TX, for example, by detecting the Digital Ping from the TX.
  • the RX transmits the identification information and the capability information to the TX by the communication of the Configuration phase defined by the WPC standard (S702).
  • the RX determines the GP by the communication of the Negotiation phase defined by the WPC standard (S703).
  • RX determines a value larger than 5 watts (for example, 15 watts) as GP because the device authentication is successful. After the GP is redetermined, the RX repeatedly executes the power receiving control process (S708). The RX transmits the WPT standard End Power Transfer when an error occurs or when the battery is fully charged. As a result, power transmission from the TX is stopped, and a series of processes for wireless charging is completed.
  • This process can be realized, for example, by executing the program read from the memory 209 by the RX control unit 201.
  • the hardware in this case can be realized, for example, by automatically generating a dedicated circuit using a gate array circuit such as FPGA from a program for realizing each processing step by using a predetermined compiler.
  • RX determines whether or not the received power is smaller than GP after the start of processing (S801).
  • the RX determines that the received power is smaller than the GP (YES in S801)
  • it increases the power consumption (S802) and transmits a power transmission output change instruction instructing the TX to increase the power transmission output (S803).
  • the process proceeds to S805.
  • the RX transmits a power transmission output change instruction instructing the TX to maintain the power transmission output without changing the power consumption (S804).
  • the process proceeds to S805.
  • RX determines whether or not the transmission timing of the extended calibration reference value information has been reached.
  • the determination as to whether or not the transmission timing of the extended calibration reference value information has been reached can be performed depending on whether or not a predetermined time has elapsed after the completion of the negotiation, but is not limited to this.
  • RX determines S805 based on, for example, whether or not the time elapsed after TX completes the calculation of the estimated power loss value and RX receives the ACK for the calibration reference value information reaches a predetermined time. You may do it. Further, the RX may execute the determination of S805 using an index other than the elapsed time.
  • the RX may determine whether or not it is the transmission timing of the extended calibration reference value information depending on whether or not the difference between the received power at the time when the negotiation is completed and the current received power is equal to or greater than the threshold value. .. Further, the RX may determine whether or not it is the transmission timing of the extended calibration reference value information by using the difference between the received power of the calibration reference value information that received the ACK last and the current received power. .. As a result, the RX reliably transmits the extended calibration reference value information to the TX when the received power changes by a certain amount or more, that is, when it is assumed that the error of the estimated value of the power loss in the TX is large. can do.
  • the RX determines that it is the transmission timing of the extended calibration reference value information (YES in S805), the RX transmits the extended calibration reference value information including the current received power (S806), and whether or not NAK is received from the TX. (S807).
  • the RX receives the NAK for the transmitted extended calibration reference value information from the TX (YES in S807), the RX retransmits the extended calibration reference value information (S806).
  • the display unit 207 may display to prompt the user to relocate the RX.
  • the RX transmits the received power information to the TX at regular time intervals (S808), and whether or not the NAK is received from the TX. (S809).
  • the RX receives the NAK for the transmitted power received information from the TX (YES in S809)
  • the RX transmits a power transmission output change instruction instructing the TX to reduce the power transmission output when the power consumption is reduced (S810) (YES in S809). S811), this process is terminated.
  • the RX receives an ACK for the received power information from the TX (NO in S809), the RX ends this process without doing anything.
  • the RX periodically transmits the extended calibration reference value information in the rising or falling phase of the power transmission output, so that it is possible to prevent the received power of the calibration reference value from being significantly different from the actual received power. For example, when the calibration reference value information is notified from RX to TX within a certain period when the transmission output rises, TX is higher than the received power of the calibration reference values acquired so far, and the calibration reference values of those calibration reference values are higher than the received power. It is possible to obtain a new calibration reference value that does not deviate significantly from the received power.
  • the TX is lower than the received power of the calibration reference value acquired so far, and the calibration reference values thereof. It is possible to obtain a new calibration reference value that does not deviate significantly from the value of the received power. Then, by using such a new calibration reference value, the TX can estimate the power loss with higher accuracy than in the case where the calibration reference value does not exist. In general, it is expected that the larger the difference between the received power of the calibration reference value and the actual received power, the larger the estimation error of the power loss.
  • the received power within a range in which the TX does not deviate from the existing constituent reference value of the received power by a certain amount or more.
  • the calibration reference value can be obtained.
  • the TX can evenly acquire the calibration reference value of the received power over a wide range, and the RX does not receive the power that greatly deviates from the received power corresponding to the calibration reference value.
  • it becomes possible to estimate the power loss with high accuracy for any received power and it is possible to prevent erroneous detection of foreign matter and failure to detect existing foreign matter.
  • the TX cannot acquire the extended calibration reference value information within a certain period of time in the rising or falling phase of the transmission output, the current received power may deviate significantly from the received power of the calibration reference value. is there. Therefore, by using the time-out determination, when a time-out occurs, the TX does not increase (or decrease) the power transmission output, so that power transmission / reception is not performed with power that can reduce the detection accuracy of foreign matter. can do.
  • each process related to the above-mentioned timeout may be executed only in a situation where the transmission output increases (or decreases) to the extent that the received power of RX exceeds the received power of the existing calibration reference value. This is because if the received power is within the range of the received power of the existing calibration reference value, it is possible to perform highly accurate power loss estimation without acquiring an additional calibration reference value.
  • the TX may set an expiration date for each of the calibration reference values, for example. Then, the TX may discard the reference value for which the set expiration date has passed and execute the above-mentioned process. Further, the TX executes each process related to the above-mentioned timeout when, for example, the transmission output is increased / decreased so that the received power changes beyond the range of the received power specified by the held reference value. You may try to do it.
  • a first processing example will be described with reference to FIGS. 10A and 10B.
  • the GP is determined to be 5 watts in the first negotiation, and power transmission is started. Then, after the start of power transmission, the device certification is successful, and the GP is redetermined to 15 watts by re-execution of negotiation.
  • the TX starts the timer when the negotiation is completed, that is, when the ACK transmission to the SRQ / en is triggered. Then, it is assumed that while the received power in RX changes from 5 watts to 15 watts, TX cannot receive the extended calibration reference value information within a predetermined time, and ACK cannot be transmitted either. At this time, the TX of this processing example reduces the power transmission output with a target value of 5 watts within the range of GP before device certification.
  • TX waits for an object to be placed by Analog Ping (S401, F1001).
  • TX detects that an object has been placed due to a change in Analog Ping (F1003) due to the placement of RX (F1002).
  • the RX detects that the own device is mounted on the TX by the subsequent Digital Ping (S701, F1005, F1006).
  • TX detects that the placed object is RX by the response of Digital Ping.
  • the TX acquires identification information and capability information from the RX by communication in the Configuration phase (S402, S702, F1007).
  • TX and RX start communication in the calibration phase (S404, S704).
  • the TX decides to accept the first calibration reference value information, for example, by determining that its own power transmission state is stable, and transmits an ACK (F1010).
  • the TX receives a power transmission output change instruction instructing an increase in the power transmission output from the RX (F1011), and increases the power transmission output according to the instruction (F1012).
  • the TX When the TX starts the power transmission control process, it starts a timer until the calculation of the estimated power loss value is completed (S501, F1018).
  • the RX reduces the power consumption (S810, F1027) and transmits a power transmission output change instruction instructing the reduction of the power transmission output to the TX (S811, F1028).
  • the TX receives the power transmission output change instruction
  • the TX lowers the power transmission output according to the instruction (S604, F1029).
  • the received power is larger than the target value of 5 watts, so that the RX continues to reduce the received power.
  • NAK is transmitted to (S608, F1031).
  • the RX reduces the power consumption (S810, F1032) and transmits a power transmission output change instruction instructing the reduction of the power transmission output to the TX (S811, F1033).
  • the TX receives the power transmission output change instruction
  • the TX lowers the power transmission output according to the instruction (S604, F1034).
  • the received power becomes 5 watts or less of the target value, so ACK is transmitted to the RX and the transmission is continued with the output. (S607, F1036).
  • the TX cannot calculate the estimated value of the power loss after the start of high-speed charging at a relatively high power transmission output
  • the power transmission output is within the output range before the start of high-speed charging. Lower.
  • the RX periodically transmits the extended calibration reference value information in the rising or falling phase of the power transmission output, it is possible to prevent the received power of the calibration reference value from being significantly different from the actual received power.
  • the TX reduces the power transmission output by setting the received power of the valid extended calibration reference value information acquired immediately before as the target value.
  • the TX receives the extended calibration reference value information in which the received power of RX is 10 W, and the estimated value of power loss. Is calculated and ACK is transmitted. In this case, the TX resets the timer triggered by the ACK transmission and starts the timer again.
  • the received power in RX changes from 10 watts to 15 watts, but TX cannot receive the extended calibration reference value information within a predetermined time. In this case, the TX lowers the transmission output with a target value of 10 watts, which is the received power of the last valid extended calibration reference value information.
  • F1101 to F1120 is the same as that of F1001 to F1020 of FIGS. 10A and 10B. Therefore, description of these processes will be omitted.
  • the TX receives this received power information, it transmits an ACK because it has not timed out at this point (S505, F1122).
  • the RX transmits a power transmission output change instruction instructing an increase in the power transmission output to the TX (S802, S803, F1123).
  • the TX increases the transmission output according to this instruction (S503, F1124).
  • the RX transmits the extended calibration reference value information to the TX according to the transmission timing of the extended calibration reference value information (S806, F1125).
  • the TX decides to accept this calibration reference value information, for example, by determining that its power transmission state is stable, and calculates an estimated power loss value (S508). , F1126), ACK is transmitted (S509, F1127).
  • the RX transmits a transmission output change instruction instructing an increase in the transmission output to the TX (S802, S803, F1133).
  • the TX receives this power transmission output change instruction, but does not change the power transmission output in accordance with the instruction because the time-out has occurred (S603, F1134).
  • the TX transmits a NAK to reduce the received power to the target value of 10 watts (S608, F1136).
  • the RX Upon receiving this NAK, the RX reduces the power consumption (S810, F1137) and transmits a power transmission output change instruction instructing the reduction of the power transmission output to the TX (S811, F1138).
  • the TX receives the power transmission output change instruction, the TX lowers the power transmission output according to the instruction (S604, F1139).
  • the RX transmits the received power information indicating that the received power has decreased to 10 watts as the transmission output decreases (S808, F1140).
  • the TX determines the received power for which the estimated power loss value has been calculated when the estimated power loss value cannot be calculated after the start of high-speed charging at a relatively high transmission output. Reduce the transmission output so that it can be obtained. As a result, it is possible to continue power transmission / reception with an appropriate power transmission output while assuming that erroneous detection or non-detection of foreign matter may occur. Further, when the RX periodically transmits the extended calibration reference value information in the rising or falling phase of the power transmission output, it is possible to prevent the received power of the calibration reference value from being significantly different from the actual received power.
  • the TX may set the above-mentioned timer start timing to before re-execution of device authentication and negotiation. For example, the TX may start the timer when the second calibration reference value information is received and the calibration is completed, that is, when the ACK for the second calibration reference value information is transmitted. .. At this time, the TX can start the timer when the calibration is completed with the received power (for example, 3 watts) smaller than 5 watts, which is the GP with the power receiving device for which the device authentication has not been successful.
  • the received power for example, 3 watts
  • the TX may start the above-mentioned timer when the amount of change in the received power exceeds the threshold value. That is, the TX may not execute the process related to the timeout in FIGS. 5, 6A, and 6B before the amount of change in the received power exceeds the threshold value. For example, TX receives the received power information indicating the received power or the calibration reference value information indicating the received power at which the amount of change from the received power immediately after the completion of the calibration is equal to or more than the threshold value, or responds to these. The timer can be started when the transmission is performed.
  • the TX receives the received power information or the calibration reference value information indicating the received power at which the amount of change from the received power when the effective extended calibration reference value information is acquired is equal to or more than the threshold value, or The timer may be started when a response is transmitted to these.
  • TX receives the received power information or the calibration reference value information indicating the received power at which the amount of change from any of the received powers of the valid calibration reference value information is equal to or more than the threshold value, or in response to these.
  • the timer may be started when a response is transmitted to the response.
  • a predetermined fixed value may be used as the threshold value regarding the amount of change in the received power, or the threshold value is determined between the TX and RX by arbitrary communication until the Power Transfer phase is started. Values may be used. Further, the TX should not execute the process related to the timeout in FIGS. 5 and 6A and 6B before the amount of change in the received power after acquiring the valid extended calibration reference value information becomes equal to or more than the threshold value. Can be.
  • the TX may start the above-mentioned timer when the amount of change in the power transmission output exceeds the threshold value. That is, the TX may not execute the process related to the timeout in FIGS. 5, 6A, and 6B before the amount of change in the power transmission output exceeds the threshold value.
  • TX is the amount of change in the power transmission output from the power transmission output when the amount of change from the power transmission output immediately after the completion of calibration exceeds the threshold value or when valid calibration reference value information is acquired.
  • the timer can be started when the value exceeds the threshold value. In one example, TX increases by 1 when the transmission output is increased by the above-mentioned transmission output change instruction, and decreases by 1 when the transmission output is decreased by the transmission output change instruction.
  • the timer can be started when a negative predetermined value is reached.
  • TX cumulatively adds the specified value, and the value is a positive predetermined value or a negative value.
  • the timer can be started.
  • the TX can monitor the power transmission output of its own device and start the timer when the amount of change reaches a predetermined value.
  • TX should not execute the time-out related processing in FIGS. 5 and 6A and 6B before the amount of change in the transmission output after acquiring the valid extended calibration reference value information exceeds the threshold value. Can be.
  • the TX may start the above-mentioned timer when it receives the extended calibration reference value information after calculating the estimated value of the power loss. That is, the TX may not perform the time-out related processing in FIGS. 5, 6A and 6B until the extended calibration reference value information is received. Thereby, when the foreign matter detection can be executed using the calculated estimated value of the power loss, the timeout can be provided only when the RX intends to calculate the estimated value. As a result, it is possible to prevent an unnecessary timeout from occurring and the transmission output from being unnecessarily changed.
  • the extended calibration reference value information may be transmitted when power transmission / reception is performed outside the range of the received power reception reference value.
  • deviating from the range of the reference value includes both the case where the value falls below the lower limit value which defines the range and the case where the value exceeds the upper limit value which defines the range of the reference value.
  • the extended calibration reference value information is transmitted even if the device authentication using the digital certificate for the power transmission device or the device authentication using the digital certificate for the power receiving device is successful and the GP becomes large. Good.
  • the calibration reference value may be acquired as the extended calibration reference value information.
  • the TX may request the extended calibration reference value information from the RX.
  • the extended calibration reference value information may be transmitted.
  • the TX does not have to start the above-mentioned timer if a predetermined condition is satisfied. That is, the TX may prevent the time-out-related processing in FIGS. 5, 6A, and 6B from being executed while the predetermined conditions are not satisfied.
  • TX is, for example, when power is transmitted / received in the vicinity of the received power of the valid calibration reference value information acquired in the past, or within the range in which the estimated value is calculated by a plurality of calibration reference value information. It is possible to prevent the timer from starting when power is transmitted / received with the received power of. Further, the TX may not start the timer when the number of times the estimated value is calculated based on the valid calibration reference value information acquired in the past exceeds a predetermined number of times. As a result, when the accuracy of foreign matter detection is sufficiently ensured, it is possible to prevent an unnecessary timeout from occurring and the power transmission output from being unnecessarily changed.
  • the target value is set to be within the range of the received power for which the estimated power loss value is calculated, but the estimated power loss value is calculated even outside the range.
  • the received power whose difference from the received power is less than the threshold value may be used as the target value.
  • the TX changes the transmission output so that the received power becomes the target value after the timeout occurs, but the negotiation is executed again between the TX and RX, and the GP is set to the target value. You may change it.
  • negotiation can be performed so that the target value is a value within the range between the minimum value and the maximum value of the received power indicated by the valid calibration reference value information.
  • the TX may determine that some problem has occurred in the charging process and stop the power transmission. As a result, it is possible to suppress the occurrence of problems due to non-detection of foreign matter, malfunction, and the like. Further, the TX may return the process to the Selection phase of S401 after the power transmission is stopped. As a result, when it becomes difficult to continue power transmission due to the misalignment of the RX or the like, it is possible to redo the predetermined process for starting charging and restart charging appropriately. When the TX detects an abnormality, the TX may limit the power transmission and reduce the power to be transmitted.
  • the TX transmits NAK to the RX in response to the received power information.
  • a response containing additional information may be sent to.
  • the TX can transmit a notification of a change in power transmission output, a reason for the change in power transmission output, a target value of received power, a time-out determination standard, a request for transmission of additional calibration reference value information, and the like in NAK. Note that this information may be transmitted by another response signal / message different from NAK. Further, all the additional information may be transmitted by one response signal or message, or may be transmitted in a distributed manner by a plurality of response signals or messages.
  • the RX can notify the user by displaying or the like that the high-speed charging is restricted by using, for example, the display unit 207, and the user convenience can be improved. Further, the RX can transmit the additional calibration reference value information when the additional information is received, can avoid the change of the power transmission output in the TX, and can continue the high-speed charging.
  • the TX asks the user whether to continue high-speed charging using the display unit 307, and whether or not to change the power transmission output based on the instruction received via the operation unit 308. May be determined.
  • the TX may transmit an ACK to the received power information without changing the power transmission output when instructed to continue the high-speed charging within a predetermined time after starting the inquiry.
  • this process may be performed by using the display unit 207 and the operation unit 208 of the RX.
  • the RX receives the above-mentioned additional information, it starts inquiring to the user, and when it is instructed to continue high-speed charging within a predetermined time, the power transmission output is changed to instruct the reduction of the power transmission output. You can avoid sending instructions.
  • it can be determined that no foreign matter is mixed in unnecessary changes in the power transmission output can be suppressed and high-speed charging can be continued.
  • the transmission output is reduced (not increased) when the calibration reference value information is not accepted for a predetermined time or longer, but when the received power in RX is decreased. May be subjected to the same processing. That is, the target value for changing the power transmission output may be a power reception power larger than the power reception power at that time, and the TX may increase the power transmission output so that the power reception power in the RX increases.
  • the TX may use the maximum received power of the received power indicated by the valid calibration reference value information acquired in the past as the target value.
  • the RX transmits a power transmission output change instruction instructing the TX to increase the power transmission output. As a result, it is possible to continue charging as fast as possible with the received power that can detect foreign matter with high accuracy.
  • TX calculates an estimated value of power loss
  • the present invention is not limited to this. That is, it is sufficient for the TX to acquire information relating the power transmission output and the received power of RX obtained by the power transmission output. For example, TX acquires a combination of the received power Pr1 of the first calibration reference value and the power transmission output Pt1 at that time, and a combination of the received power Pr2 of the second calibration reference value and the power transmission output Pt2 at that time. You can just do it.
  • the present invention supplies a program that realizes one or more functions of the above-described embodiment to a system or device via a network or storage medium, and one or more processors in the computer of the system or device reads and executes the program. It can also be realized by the processing to be performed. It can also be realized by a circuit (for example, ASIC) that realizes one or more functions.
  • a circuit for example, ASIC

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Abstract

受電装置へ無線で送電する送電装置は、無線で送電する際に、受電装置とは異なる物体を検出する検出処理を、電力損失を用いて行い、受電装置から、電力損失を取得するために用いられる受電電力の基準値に関する基準値情報を取得し、電力損失を取得した後であって、受電装置から情報を取得したタイミングに関連する所定のタイミングから、有効な基準値情報を取得しないまま所定時間が経過した場合、受電装置における受電電力によらずに送電出力を増加させないようにする所定の制御を行う。

Description

送電装置、制御方法、及びプログラム
 本発明は、無線電力伝送の送受電電力の制御技術に関する。
 無線電力伝送システムの技術が広く開発されている。特許文献1には、無線充電規格の標準化団体であるWireless Power Consortium(WPC)が策定する規格(WPC規格)に準拠した送受電の際に受電装置ではない物体である異物を検出する方法が記載されている。この方法では、過去の時点での受電電力と現在の時点での受電電力とを比較して、送電電力を増やす制御が行われたにも関わらず受電電力が増加しない場合や、送電電力を減らす制御が行われたにも関わらず受電電力が減少しない場合に異物が存在すると判定する。
特開2015-165761号公報
 送受電の環境が変化すること等によって、同じ電力が送電されたとしても受電電力が徐々に変化することが想定されうる。このときに、過去の時点と現在の時点の時間差が大きいにも関わらず、その過去の時点の情報を基準として異物検出を行うと、異物検出精度が低下してしまいうる。その結果、誤検出による充電停止や、存在する異物を検出できないことによる温度上昇等が発生する等、利便性が低下する諸問題が生じうる。
 本発明は、無線電力伝送における利便性を向上させる技術を提供する。
 本発明の一態様による送電装置は、受電装置へ無線で送電する送電手段と、前記受電装置と通信する通信手段と、前記送電手段により無線で送電する際に、前記受電装置とは異なる物体を検出する検出処理を、電力損失を用いて行う処理手段と、前記通信手段を用いて前記受電装置から、前記電力損失を取得するために用いられる受電電力の基準値に関する基準値情報を取得する取得手段と、前記電力損失を取得した後であって、前記受電装置から情報を取得したタイミングに関連する所定のタイミングから、有効な前記基準値情報を取得しないまま所定時間が経過した場合、前記受電装置における受電電力によらずに前記送電手段における送電出力を増加させないようにする所定の制御を行う制御手段と、を有する。
 本発明によれば、無線電力伝送における利便性を向上させることができる。
 本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。
 添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施の形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
図1は、無線充電システムの構成を示す図である。 図2は、受電装置の構成例を示す図である。 図3は、送電装置の構成例を示す図である。 図4は、送電装置が実行する処理の流れの例を示すフローチャートである。 図5は、送電装置の送電制御処理の流れの例を示すフローチャートである。 図6Aは、送電装置のタイムアウト処理の流れの例を示すフローチャートである。 図6Bは、送電装置のタイムアウト処理の流れの例を示すフローチャートである。 図7は、受電装置が実行する処理の流れの例を示すフローチャートである。 図8は、受電装置の受電制御処理の流れの例を示すフローチャートである。 図9Aは、Calibrationフェーズの通信シーケンスを示す図である。 図9Bは、機器認証のための通信シーケンスを示す図である。 図10Aは、システムで実行される処理の流れの第1例を示す図である。 図10Bは、システムで実行される処理の流れの第1例を示す図である。 図11Aは、システムで実行される処理の流れの第2例を示す図である。 図11Bは、システムで実行される処理の流れの第2例を示す図である。
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。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発明に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、添付図面においては、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。
 (システムの構成)
 図1に、本実施形態に係る無線充電システム(無線電力伝送システム)の構成例を示す。本システムは、一例において、受電装置101と送電装置102とを含んで構成される。以下では、受電装置101をRXと呼び、送電装置102をTXと呼ぶ場合がある。RXは、送電装置102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。TXは、充電台103に載置されたRXに対して無線で送電する電子機器である。範囲104は、RXが、TXから送電された電力を受電可能な範囲を示している。なお、RXとTX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。なお、RXは、一例として、スマートフォンであり、TXは、一例として、そのスマートフォンを充電するためのアクセサリ機器である。RXおよびTXは、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)などの情報処理装置であってもよい。また、RXおよびTX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、TXがスマートフォンであってもよい。この場合、RXは、別のスマートフォンでもよいし、例えば無線イヤホン等の周辺機器であってもよい。また、RXは、自動車であってもよい。また、TXは、自動車内のコンソール等に設置される充電器であってもよい。
 本システムは、WPC(Wireless Power Consortium)が規定するWPC規格に基づいて、無線充電のための電磁誘導方式を用いた無線電力伝送を行うものとする。すなわち、RXとTXは、RXの受電コイルとTXの送電コイルとの間で、WPC規格に基づく無線充電のための無線電力伝送を行う。なお、無線電力伝送方式は、WPC規格で規定された方式に限られず、他の電磁誘導方式、磁界共鳴方式、電界共鳴方式、マイクロ波方式、レーザー等を利用した方式であってもよい。また、本実施形態では、無線電力伝送が無線充電に用いられるものとするが、無線充電以外の用途で無線電力伝送が行われてもよい。
 WPC規格では、RXがTXから受電する際に保証される電力がGuaranteed Power(以下、「GP」と呼ぶ。)と呼ばれる値によって規定される。GPは、例えばRXとTXの位置関係が変動して受電コイルと送電コイルとの間の送電効率が低下したとしても、充電用の回路等のRXの負荷へ出力されることが保証される電力値を示す。例えばGPが5ワットの場合、受電コイルと送電コイルの位置関係が変動して送電効率が低下したとしても、TXは、RX内の負荷へ5ワットを出力することができるように制御して送電を行う。
 本実施形態に係るRXとTXは、WPC規格に基づく送受電制御のための通信と、機器認証のための通信とを行う。ここで、WPC規格に基づく送受電制御のための通信について説明する。
 WPC規格では、電力伝送が実行されるPower Transferフェーズと実際の電力伝送が行われる前のフェーズとを含んだ、複数のフェーズが規定され、各フェーズにおいて必要な送受電制御のための通信が行われる。電力伝送前のフェーズは、Selectionフェーズ、Pingフェーズ、Configurationフェーズ、Negotiationフェーズ、Calibrationフェーズを含む。Selectionフェーズでは、TXが、Analog Pingを間欠送信し、送電可能範囲内に物体が存在すること(例えば充電台103に受電装置101や導体片等が載置されたこと)を検出する。Pingフェーズでは、TXが、Digital Pingを送信し、そのDigital Pingを受信したRXからの応答を受信することにより、検出された物体がRXであることを認識する。Configurationフェーズでは、RXが識別情報と能力情報をTXへ通知する。Negotiationフェーズでは、RXが要求するGPの値やTXの送電能力等に基づいてGPの値を決定するための交渉が行われる。Calibrationフェーズでは、WPC規格に基づいて、RXが受電電力値をTXへ通知し、TXが送電中に異物検出を行うための調整を行う。Power Transferフェーズでは、送電の継続、および、エラーや満充電による送電停止等のための制御を行う。TXとRXは、これらの送受電制御のための通信を、WPC規格に基づいて無線電力伝送と同じアンテナ(コイル)を用いて信号を重畳するインバンド(In-band)通信により行う。なお、TXとRXとの間で、WPC規格に基づくインバンド通信が可能な範囲は、送電可能範囲とほぼ同様である。すなわち、図1において、範囲104は、TXとRXの送受電コイルにより無線電力伝送とインバンド通信が可能な範囲を表している。なお、以下の説明において、RXが「載置された」とは、RXが範囲104の内側に進入したことを意味し、実際には充電台103の上にRXが載置されない状態をも含むものとする。
 TXとRXは、無線電力伝送と異なるアンテナ(コイル)を用いて、送受電制御のための通信(アウトオブバンド(Out-of-band)通信)を行ってもよい。無線電力伝送と異なるアンテナ(コイル)を用いる通信の一例としては、Bluetooth(登録商標) Low Energy規格に準拠する通信方式が挙げられる。また、IEEE802.11規格シリーズの無線LAN(例えばWi-Fi(登録商標))、ZigBee、NFC(Near Field Communication)等の他の通信方式によって行われてもよい。無線電力伝送と異なるアンテナ(コイル)を用いる通信は、無線電力伝送で用いられる周波数とは異なる周波数により行われるようにしてもよい。
 本実施形態では、RXは、GPを決定することに先立って、TXとの間で電子証明書を用いたチャレンジ・レスポンス型の通信を行い、TXを機器認証する。すなわち、RXは、TXの機器認証のための通信を行う。そして、RXは、機器認証の結果に基づいて、上述のNegotiationフェーズにおいてTXに要求するGPを決定する。RXは、例えば、機器認証に成功したTXに対して要求するGPを15ワットと決定し、機器認証に成功していないTXに対して要求するGPを5ワットと決定する。なお、TXに対して要求されるGPは、15ワットと5ワットとの組み合わせに限られない。例えば、機器認証が成功したTXに対して要求するGPが、機器認証が成功していないTXに対して要求するGPより大きいような、任意の値の組み合わせが用いられうる。このようにして、RXは、機器認証に成功したTXとの間においてのみ、大きなGPでの送受電が行われるようにしうる。このように、機器認証の結果に基づいてGPを決定することにより、WPC規格等で定められた所定の試験に合格し、大きなGPでの送電が可能であると認められるTXからのみ大きなGPで受電可能とすることができる。
 (装置構成)
 続いて、本実施形態に係る受電装置101(RX)および送電装置102(TX)の構成について説明する。なお、以下で説明する構成は一例に過ぎず、説明される構成の一部(場合によっては全部が)他の同様の機能を果たす他の構成と置き換えられ又は省略されてもよく、さらなる構成が説明される構成に追加されてもよい。さらに、以下の説明で示される1つのブロックが複数のブロックに分割されてもよいし、複数のブロックが1つのブロックに統合されてもよい。
 図2は、本実施形態に係るRXの構成例を示す図である。RXは、一例において、制御部201、バッテリ202、受電部203、検出部204、受電コイル205、通信部206、表示部207、操作部208、メモリ209、タイマ210、および、充電部211を有する。
 制御部201は、例えばメモリ209に記憶されている制御プログラムを実行することにより、RXの全体を制御する。制御部201は、一例において、RXにおける機器認証と受電に必要な制御を行う。制御部201は、無線電力伝送以外のアプリケーションを実行するための制御を行ってもよい。制御部201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含んで構成される。なお、制御部201は、特定用途向け集積回路(ASIC)等の特定の処理に専用のハードウェアや、所定の処理を実行するようにコンパイルされたFPGA(フィールドプログラマブルゲートアレイ)等のアレイ回路を含んで構成されてもよい。制御部201は、各種処理を実行中に記憶しておくべき情報をメモリ209に記憶させる。また、制御部201は、タイマ210を用いて時間を計測しうる。
 バッテリ202は、RX全体に対して、制御と受電と通信に必要な電力を供給する。また、バッテリ202は、受電コイル205を介して受電された電力を蓄電する。受電コイル205において、TXの送電コイル305から放射された電磁波により誘導起電力が発生し、受電部203は、受電コイル205において発生した電力を取得する。受電部203は、受電コイル205において電磁誘導により生じた交流電力を取得する。そして、受電部203は、交流電力を直流または所定周波数の交流電力に変換して、バッテリ202を充電するための処理を行う充電部211に電力を出力する。すなわち、受電部203は、RXにおける負荷に対して電力を供給する。上述のGPは、受電部203から出力されることが保証される電力である。
 検出部204は、WPC規格に基づいて、RXがTXから受電可能な範囲104に載置されているか否かの検出を行う。検出部204は、例えば、受電部203が受電コイル205を介してWPC規格のDigital Pingを受電した時の受電コイル205の電圧値または電流値を検出する。検出部204は、例えば、電圧が所定の電圧閾値を下回る場合又は電流値が所定の電流閾値を超える場合に、RXが範囲104に載置されていると判定しうる。
 通信部206は、TXとの間で、インバンド通信によって、上述のようなWPC規格に基づく制御通信を行う。通信部206は、受電コイル205から入力された電磁波を復調してTXから送信された情報を取得し、その電磁波を負荷変調することによってTXへ送信すべき情報を電磁波に重畳することにより、TXとの間で通信を行う。すなわち、通信部206で行う通信は、TXの送電コイル305からの送電に重畳されて行われる。また、通信部206は、TXとの間で、アウトオブバンド通信を行ってもよい。
 表示部207は、視覚的、聴覚的、触覚的等の任意の手法で、ユーザに対して情報を提示する。表示部207は、例えば、RXの状態や、図1のようなTXおよびRXを含む無線電力伝送システムの状態を、ユーザに通知する。表示部207は、例えば、液晶ディスプレイやLED、スピーカ、振動発生回路、その他の通知デバイスを含んで構成される。操作部208は、ユーザからのRXに対する操作を受け付ける受付機能を有する。操作部208は、例えば、ボタンやキーボード、マイク等の音声入力デバイス、加速度センサやジャイロセンサ等の動き検出デバイス、又はその他の入力デバイスを含んで構成される。なお、タッチパネルのように、表示部207と操作部208とが一体化されたデバイスが用いられてもよい。メモリ209は、上述のように、各種情報を記憶する。なお、メモリ209は、制御部201と異なる機能部によって得られた情報を記憶してもよい。タイマ210は、例えば起動された時刻からの経過時間を測定するカウントアップタイマや、設定された時間からカウントダウンするカウントダウンタイマ等によって、計時を行う。
 図3は本実施形態に係るTXの構成例を示す図である。TXは、一例において、制御部301、電源部302、送電部303、検出部304、送電コイル305、通信部306、表示部307、操作部308、メモリ309、および、タイマ310を有する。
 制御部301は、例えばメモリ309に記憶されている制御プログラムを実行することにより、TXの全体を制御する。制御部301は、一例において、TXにおける機器認証と送電に必要な制御とを行う。制御部301は、無線電力伝送以外のアプリケーションを実行するための制御を行ってもよい。制御部301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含んで構成される。なお、制御部301は、特定用途向け集積回路(ASIC)等の特定の処理に専用のハードウェアや、所定の処理を実行するようにコンパイルされたFPGA(フィールドプログラマブルゲートアレイ)等のアレイ回路を含んで構成されてもよい。制御部301は、各種処理を実行中に記憶しておくべき情報をメモリ309に記憶させる。また、制御部301は、タイマ310を用いて時間を計測しうる。
 電源部302は、TX全体に対して、制御と送電と通信に必要な電力を供給する。電源部302は、例えば、商用電源またはバッテリである。
 送電部303は、電源部302から入力される直流又は交流電力を、無線電力伝送に用いる周波数帯の交流周波数電力に変換し、その交流周波数電力を送電コイル305へ入力することによって、RXに受電させるための電磁波を発生させる。なお、送電部303によって生成される交流電力の周波数は数百kHz(例えば、110kHz~205kHz)程度である。送電部303は、制御部301の指示に基づいて、RXに送電を行うための電磁波を送電コイル305から出力させるように、交流周波数電力を送電コイル305へ入力する。また、送電部303は、送電コイル305に入力する電圧(送電電圧)または電流(送電電流)を調節することにより、出力させる電磁波の強度を制御する。送電電圧または送電電流を大きくすると電磁波の強度が強くなり、送電電圧または送電電流を小さくすると電磁波の強度が弱くなる。また、送電部303は、制御部301の指示に基づいて、送電コイル305からの送電が開始または停止されるように、交流周波数電力の出力制御を行う。
 検出部304は、WPC規格に基づいて、範囲104に物体が存在する載置されているかを検出する。検出部304は、例えば、送電部303が、送電コイル305を介してWPC規格のAnalog Pingを送電した時の送電コイル305の電圧値または電流値を検出する。そして、検出部304は、電圧が所定電圧値を下回る場合又は電流値が所定電流値を超える場合に、範囲104に物体が存在すると判定しうる。なお、この物体がRXであるかその他の異物であるかは、続いて通信部306によってインバンド通信で送信されるDigital Pingに対して所定の応答を受信した場合に、その物体がRXであると判定される。
 通信部306は、RXとの間で、インバンド通信によって、上述のようなWPC規格に基づく制御通信を行う。通信部306は、送電コイル305から出力される電磁波を変調して、RXへ情報を伝送する。また、通信部306は、送電コイル305から出力されてRXにおいて変調された電磁波を復調してRXが送信した情報を取得する。すなわち、通信部306で行う通信は、送電コイル305からの送電に重畳されて行われる。また、通信部306は、RXとの間で、アウトオブバンド通信を行ってもよい。
 表示部307は、視覚的、聴覚的、触覚的等の任意の手法で、ユーザに対して情報を提示する。表示部307は、例えば、TXの状態や、図1のようなTXとRXとを含む無線電力伝送システムの状態を示す情報を、ユーザに通知する。表示部307は、例えば、液晶ディスプレイやLED、スピーカ、振動発生回路、その他の通知デバイスを含んで構成される。操作部308は、ユーザからのTXに対する操作を受け付ける受付機能を有する。操作部308は、例えば、ボタンやキーボード、マイク等の音声入力デバイス、加速度センサやジャイロセンサ等の動き検出デバイス、又はその他の入力デバイスを含んで構成される。なお、タッチパネルのように、表示部307と操作部308とが一体化されたデバイスが用いられてもよい。メモリ309は、上述のように、各種情報を記憶する。なお、メモリ309は、制御部301と異なる機能部によって得られた情報を記憶してもよい。タイマ310は、例えば起動された時刻からの経過時間を測定するカウントアップタイマや、設定された時間からカウントダウンするカウントダウンタイマ等によって、計時を行う。
 (送電装置による処理の流れ)
 続いて、TXが実行する処理の流れの例について説明する。図4に、TXが実行する処理の流れの例を示す。本処理は、例えばTXの制御部301がメモリ309から読み出したプログラムを実行することによって、実現されうる。なお、以下の手順の少なくとも一部がハードウェアによって実現されてもよい。この場合のハードウェアは、例えば、所定のコンパイラを用いて、各処理ステップを実現するためのプログラムからFPGA等のゲートアレイ回路を用いた専用回路を自動的に生成することによって実現されうる。また、本処理は、TXの電源がオンとされたことに応じて、TXのユーザが無線充電アプリケーションの開始指示を入力したことに応じて、又は、TXが商用電源に接続され電力供給を受けていることに応じて、実行されうる。また、他の契機によって本処理が開始されてもよい。
 本処理において、TXは、まず、WPC規格のSelectionフェーズとPingフェーズとして規定されている処理を実行し、RXが載置されるのを待ち受ける(S401)。TXは、このフェーズにおいて、WPC規格のAnalog Pingを繰り返し間欠送信し、送電可能範囲内に存在する物体を検出する。そして、TXは、送電可能範囲内に物体が存在することを検出した場合に、WPC規格のDigital Pingを送信する。TXは、そのDigital Pingに対する所定の応答があった場合に、検出された物体がRXであり、RXが充電台103に載置されたと判定する。
 TXは、S401でRXが載置されたことを検出すると、WPC規格で規定されたConfigurationフェーズの通信により、そのRXから識別情報と能力情報とを取得する(S402)。ここで、RXの識別情報は、Manufacturer CodeとBasic Device IDとを含む。RXの能力情報は、対応しているWPC規格のバージョンを特定可能な情報要素、RXが負荷に供給できる最大電力を特定する値であるMaximum Power Value、WPC規格のNegotiation機能を有するか否かを示す情報を含む。なお、これらは一例であり、RXの識別情報及び能力情報は、他の情報によって代替されてもよいし、上述の情報に加えて他の情報を含んでもよい。例えば、識別情報は、Wireless Power ID等の、RXの個体を識別可能な任意の他の識別情報であってもよい。また、TXは、WPC規格のConfigurationフェーズの通信以外の方法でRXの識別情報と能力情報を取得してもよい。
 続いて、TXは、WPC規格で規定されたNegotiationフェーズの通信により、RXとの間でNegotiationを実行し、GPの値を決定する(S403)。なお、S403では、WPC規格のNegotiationフェーズの通信に限らず、GPを決定する他の手順が実行されてもよい。また、TXは、RXがNegotiationフェーズに対応していないことを示す情報を(例えばS402において)取得した場合に、Negotiationフェーズの通信を行わず、GPの値を(例えばWPC規格で予め規定された)小さな値としてもよい。
 TXは、GPの決定後、その決定したGPに基づいて、キャリブレーションを行う(S404)。キャリブレーションは、TXがRXへ送電した電力について、TXが自装置内で測定した値である送電出力の値と、RXが自装置内で測定した受電電力の値との相関を較正する処理である。例えば、TXは、送電出力の値と受電電力の値の差分として求められる電力損失を、RXから受信した較正の基準値となる受電電力の値と、その基準値となる受電電力が得られた際に設定されていた送電出力の値とに基づいて推定する。また、キャリブレーション処理において、RXの状態が相異なる2つの状態のそれぞれである際に、TXの送電電力とRXの受電電力とが取得されてもよい。そして、この2組の送電電力と受電電力を用いて、実際に無線で送電されている際の受電電力又は送電電力に対して、キャリブレーションするためのパラメータが算出されてもよい。このパラメータは、送電電力と受電電力の相関を一次関数でグラフ化した場合の、傾きの値と切片の値を指す。また、このようなパラメータを算出するために用いられる組み合わせは、送電電力と受電電力の組に限られず、送電電力と電力損失の組でもよいし、受電電力と電力損失の組でもよい。
 キャリブレーションにおいては、図9(A)に示すようにWPC規格のCalibrationフェーズの通信が行われる。この処理では、図9(A)に示すように、まず、RXが、TXに第1の較正の基準値となる軽負荷状態における受電電力を含む情報(以下では「第1較正基準値情報」と呼ぶ。)を送信する(F901)。ここで、第1較正基準値情報は、例えばWPC規格で規定されるメッセージであるReceived Power(mode1)によって送受信されるが、他のメッセージが用いられてもよい。TXは、自装置の送電状態に基づいて、第1較正基準値情報を受け入れるか否かを判定し、受け入れる場合は肯定応答(ACK)を、受け入れない場合は否定応答(NAK)を、RXへ送信する(F902)。ここで、TXは、例えば、自装置の送電状態が安定していると判断した場合には通知を受け入れ、自装置の送電状態が不安定であると判断した場合には通知を受け入れない。なお、TXによって受け入れられた較正基準値情報を、有効な較正基準値情報と呼ぶ場合がある。RXは、TXからNAKを受信した場合には、第1較正基準値情報を再度送信する。一方、RXは、TXからACKを受信すると、TXに第2の較正の基準値となる負荷接続状態における受電電力を含む情報(以下では「第2較正基準値情報」と呼ぶ。)を送信する(F903)。ここで、第2較正基準値情報は、例えばWPC規格で規定されるメッセージであるReceived Power(mode2)によって送受信されるが、他のメッセージが用いられてもよい。TXは、自装置の送電状態に基づいて、第2較正基準値情報を受け入れるか否かを判定し、F902と同様に、受け入れる場合はACKを、受け入れない場合はNAKを、RXへ送信する(F904)。RXは、TXからNAKを受信した場合には、第2較正基準値情報を再度送信する。TXは、RXに対してACKを送信すると、第1較正基準値情報および第2較正基準値情報に含まれる受電電力に基づいて、その2つの基準値が用いられた際の電力損失をそれぞれ特定する。そして、TXは、この2つの基準値と異なる受電電力時の電力損失を、例えば、特定した2つの電力損失の値に基づく線形補間によって、推定する。なお、TXは、Negotiationフェーズ(S403)の終了後、所定時間以内に第2較正基準値情報に対する応答としてACKを送信できない場合は、キャリブレーションに失敗したと判断して送電を停止しうる。キャリブレーションは、WPC規格以外の方法で行われてもよい。
 TXは、キャリブレーションの終了後、送電を開始する(S405)。送電は、WPC規格のPower Transferフェーズの処理により行われる。ただし、これに限られず、WPC規格以外の方法で送電が行われてもよい。
 続いて、TXは、RXと機器認証のための通信を行う(S406)。ここで、RXとTXとの間で行われる機器認証のための通信について、図9(B)を用いて説明する。なお、本実施形態の機器認証は、電子証明書を用いたチャレンジ・レスポンス型の機器認証とし、RXがTXを認証するものとする。なお、TXがRXを認証するようにしてもよいし、双方が相手装置を認証するようにしてもよい。RXは、TXに対してチャレンジテキストを送信するイニシエータとして動作し、TXはRXから受信したチャレンジテキストを暗号化してRXに送信するレスポンダとして動作する。まず、RXは、GET_DIGESTSメッセージをTXに送信する(F911)。GET_DIGESTSは、その受信者(TX)が有する電子証明書に関する情報を要求するメッセージである。TXは、GET_DIGESTSに応答して、DIGESTSをRXへ送信する(F912)。DIGESTSとは、その送信者(TX)が所有する電子証明書に関する情報を含んだメッセージである。続いて、RXは、電子証明書に関する詳細な情報を要求するGET_CERTIFICATEメッセージを、TXへ送信する(F913)。TXは、RXからのGET_CERTIFICATEに応答して、CERTIFICATEをRXへ送信する(F914)。そして、RXは、チャレンジテキストを含むCHALLENGEメッセージをTXへ送信し(F915)、TXは、RXから受信したチャレンジテキストを暗号化したCHALLENGE_AUTHを、RXへ送信する(F916)。RXは、TXから受信したCHALLENGE_AUTHの正当性が確認された場合に、機器認証が成功したと判定し、正当性が確認できなかった場合は機器認証が失敗したと判定する。この判定が完了したことにより、機器認証処理が終了する。
 なお、イニシエータ(RX)は、相手装置(TX)が機器認証の通信に対応していないことを示すメッセージを受信した場合には、相手装置が機器認証に非対応であると判定する。また、イニシエータ(RX)は、通信の途中で応答を受信しなかった場合は、その応答を得るためのメッセージを再送すること等によってリトライしてもよいし、相手装置(TX)が機器認証に対応していないと判定してもよい。RXは、機器認証に対応していないTXとの間では機器認証のための通信を行わず、機器認証の結果を成功としないようにしてもよい。ここでは、S406において、機器認証に成功したものとする。
 図4に戻り、TXは、WPC規格で規定されたNegotiationフェーズの通信により、RXとGPの値を再決定する(S407)。ここではS406の機器認証に成功しているため、GPは5ワットよりも大きい値(例えば15ワット)に決定される。TXは、GPの再決定後、送電制御処理を繰り返し実行する(S408)。なお、TXは、WPC規格のEnd Power TransferをRXから受信した場合は、WPC規格に従って、どの処理フェーズにおいてもその処理を終了し、送電を停止した上で、S401のSelectionフェーズに戻る。なお、満充電となった場合にもRXからEnd Power Transferが送信されるため、S401のSelectionフェーズに戻る。
 図5を用いて、TXがS408で実行する送電制御処理の流れの例について説明する。本処理は、例えばTXの制御部301がメモリ309から読み出したプログラムを実行することによって、実現されうる。なお、以下の手順の少なくとも一部がハードウェアによって実現されてもよい。この場合のハードウェアは、例えば、所定のコンパイラを用いて、各処理ステップを実現するためのプログラムからFPGA等のゲートアレイ回路を用いた専用回路を自動的に生成することによって実現されうる。
 TXは、処理の開始を契機に、電力損失の推定値の算出が終了するまでのタイマを開始する(S501)。なお、タイマは、本処理の開始を契機に、すなわち、Negotiationフェーズの通信終了を示すWPC規格で規定されたSpecific Request(以下では「SRQ/en」と呼ぶ。)に対してACKを送信したことを契機に、開始されうる。ただし、これに限られず、例えば、電力損失の推定値の算出が終了したこと、すなわち、受信した較正基準値情報に対してACKを送信したことを契機に、タイマが開始されてもよい。また、SRQ/enを受信したタイミングにおいてタイマが開始されてもよい。TXは、タイマを開始すると、RXから送電出力変更指示を受信したか否かを判定する(S502)。ここで、送電出力変更指示は、WPC規格のControl Errorメッセージに、電圧の変更量を示す値であるControl Error Valueが含められることによって行われる。Control Error Valueには、送電出力を上げる場合は正の値、送電出力を下げる場合は負の値、送電出力を変更しない場合は0が格納される。TXは、送電出力変更指示を受信した場合(S502でYES)、指示された変更量に基づいて送電出力を変更し(S503)、処理をS504へ進める。一方、TXは、送電出力変更指示を受信していない場合(S502でNO)は何もせずに、処理をS504へ進める。
 S504において、TXは、RXから受電電力情報を受信したか否かを判定する。ここで、受電電力情報は、RXにおいてその時点で実際に受電している受電電力を含む情報である。なお、受電電力情報は、WPC規格で規定されたReceived Power(mode0)メッセージによって送受信されるが、これに限られない。TXは、受電電力情報を受信した場合(S504でYES)、ACKを送信し(S505)、処理をS506へ進める。一方、TXは、受電電力情報を受信していない場合(S504でNO)、何もせずに処理をS506へ進める。
 S506において、TXは、RXから拡張較正基準値情報を受信したか否かを判定する。ここで、拡張較正基準値情報は、電力損失の推定値を算出するための追加の較正の基準値となる負荷接続状態における受電電力を含む情報である。TXは、拡張較正基準値情報を受信した場合(S506でYES)、処理をS507へ進め、拡張較正基準値情報を受信していない場合(S506でNO)は、処理をS511へ進める。S507では、TXは、S506で受信した拡張較正基準値情報を受け入れるか否かを判定する。ここで、TXは、自装置の送電状態が安定しているか否かにより、拡張較正基準値情報を受け入れるか否かを判定しうるが、これに限らない。例えば、TXは、拡張較正基準値情報の示す受電電力における電力損失が、算出済みの電力損失の推定値から所定値以上離れている場合に、拡張較正基準値情報を受け入れないと判定しうる。
 TXは、拡張較正基準値情報を受け入れる場合(S507でYES)、拡張較正基準値情報によって示される受電電力に基づいて、電力損失の推定値を算出し(S508)、RXへACKを送信する(S509)。なお、電力損失の推定値の算出とACKの送信は、その順序が逆であってもよいし、同時に実行されてもよい(処理の期間の少なくとも一部が重複してもよい)。そして、TXは、タイマをリセットして(S513)、処理を終了する。電力損失の推定値は、例えば、S506で受信した拡張較正基準値情報によって示される第1の受電電力における第1の電力損失と、前回の較正基準値情報によって示される第2の受電電力に基づいて推定された第2の電力損失とに基づいて推定される。例えば、第1の受電電力P1に対する第1の電力損失の値L1と、第2の受電電力P2に対する第2の電力損失の値L2とから、P1とP2との間の受電電力Pに対する電力損失の値が、(L2-L1)/(P2-P1)×(P-P1)+L1のように算出される。ただし、電力損失の推定方法は、線形補間に限られない。例えば、Calibrationフェーズ以降で受信された少なくとも1つ以上の較正基準値情報に基づいて、線形近似や多項式近似等の統計解析により電力損失の推定値が算出されてもよい。また、これらの推定方法は、利用可能な較正基準値情報の数やTXの計算資源に応じて選択されてもよい。これにより、計算資源に余裕がある場合は、より多くの較正基準値情報を用いて統計解析を行うことで高精度な推定値を算出することができ、また、計算資源が少ない場合は線形補間等の簡易的な推定を行うことで算出にかかる計算時間を短くすることができる。
 一方、TXは、拡張較正基準値情報を受け入れない場合(S507でNO)、RXへNAKを送信し(S510)、タイムアウトが発生したか否かを判定する(S511)。TXは、S501におけるタイマの開始後、所定時間以内に電力損失の推定値の算出が終了したか否かによって、タイムアウトが発生したか否かを判定しうる。すなわち、TXは、RXから拡張較正基準値情報を受信しないまま所定時間が経過した場合や、その情報に対してACKを送信しないまま所定時間が経過した場合に、タイムアウトが発生したと判定しうる。また、TXは、タイマでの計時に代えて又はこれに加えて、RXから受信した送電出力変更指示の受信回数や、RXから受信した受電電力情報等の較正基準値情報と異なる所定情報の受信回数が所定回数以上となったか否かを判定してもよい。例えば、TXは、S501で、タイマを開始する際に、又はタイマを開始するのに代えて、指示や情報の受信回数を0にリセットし、指示や情報を受信する度に受信回数をカウントアップし、その回数が所定回数に達したか否かをS511において判定してもよい。また、TXは、タイマでの計時に代えて又はこれに加えて、受信した拡張較正基準値情報に対するNAKの送信回数が所定回数以上となったか否かを判定してもよい。この場合も、TXは、S501でNAKの送信回数を0にリセットし、NAKを送信する度に送信回数をカウントアップし、その回数が所定回数に達したか否かをS511において判定しうる。TXは、タイムアウトが発生したと判定した場合(S511でYES)、タイムアウト処理を実行する(S512)。TXは、タイムアウト処理を完了すると、タイマをリセットして(S513)、本処理を終了する。なお、S512のタイムアウト処理については後述する。一方、TXは、タイムアウトが発生していないと判定した場合(S511でNO)、処理をS502へ戻す。
 なお、上述のように、TXは、図5の処理を繰り返し実行する。この処理を繰り返し実行して、拡張較正基準値情報を用いて、電力損失の推定値を逐次的に更新していくことにより、最新の電力損失の推定値に基づいて異物検出を行うことにより、異物検出精度の低下を防ぐことができる。その結果、異物の誤検出による充電停止や、存在する異物を検出できないことによる温度上昇等を防ぎ、利便性を向上させることができる。なお、S513でタイマがリセットされた場合、その時点でS501のタイマの開始が行われてもよい。すなわち、タイマのリセットと再開は同じタイミングであってもよい。なお、有効な較正基準値情報を取得した場合、例えば、その情報を取得したタイミングや、電力損失の推定値を算出したタイミングやACKを送信したタイミングなど、較正基準値情報の取得タイミングに関連する所定のタイミングで、タイマがリセットされうる。また、タイムアウト処理時には、目標値まで下がった受電電力を示す受電電力情報の受信タイミング、有効な拡張較正基準値情報の受信タイミング、それらに対するACKの送信タイミング等の所定のタイミングで、タイマがリセットされうる。
 次に、図6Aおよび図6Bを用いて、図5のS512で実行されるタイムアウト処理の流れについて説明する。本処理は、例えばTXの制御部301がメモリ309から読み出したプログラムを実行することによって、実現されうる。なお、以下の手順の少なくとも一部がハードウェアによって実現されてもよい。この場合のハードウェアは、例えば、所定のコンパイラを用いて、各処理ステップを実現するためのプログラムからFPGA等のゲートアレイ回路を用いた専用回路を自動的に生成することによって実現されうる。
 TXは、処理の開始後、RXから送電出力変更指示を受信したか否かを判定する(S601)。TXは、送電出力変更指示を受信した場合(S601でYES)、処理をS602へ進め、送電出力変更指示を受信していない場合(S601でNO)、処理をS605へ進める。S602において、TXは、送電出力変更指示が送電出力を上げる指示であるか、すなわち、例えばControl ErrorメッセージにおいてControl Error Valueに正の値が含められているかを判定する。TXは、送電出力変更指示が送電出力を上げることを示すと判定した場合(S602でYES)、送電出力を変更せず(S603)、処理をS605へ進める。すなわち、較正基準値の更新後に新しい較正基準値を得ることのないまま一定の時間が経過するなどによりタイムアウトが発生したと判定される状況において、TXは、送電出力を上げる送電出力変更指示に従わないようにする。これにより、較正基準値の更新後に長い時間が経過して、較正基準値の情報が正確性を欠くことによって異物検出精度が低下した状況では、異物が存在するにもかかわらず、TXは、その異物が存在しないように判定してしまいうる。このため、異物が存在するが検出できない可能性のある環境において、TXが送電出力を上げないようにすることで、温度上昇等が発生することを防ぐことができる。一方、TXは、送電出力変更指示が送電出力を上げることを示すものではないと判定した場合(S602でNO)、指示された変更量に基づいて送電出力を変更し(S604)、処理をS605へ進める。
 S605では、TXは、RXから受電電力情報を受信したか否かを判定する(S605)。TXは、受電電力情報を受信した場合(S605でYES)、処理をS606へ進め、受電電力情報を受信していない場合(S605でNO)、処理をS609へ進める。S606では、TXは、受信した受電電力情報に基づいて、受電電力が目標値まで低下したか否かを判定する。ここで、目標値は、ネゴシエーション再実行前のGPの範囲内となる受電電力に設定されうるが、これに限られない。例えば、目標値は、最後に承諾した(ACKを送信した)較正基準値情報によって示される受電電力や、過去に承諾した較正基準値情報の示す受電電力のうち最大の受電電力等に設定されうる。
 TXは、受電電力が目標値まで低下したと判定した場合(S606でYES)、ACKを送信して(S607)、本処理を終了する。一方、TXは、受電電力が目標値まで低下していないと判定した場合(S606でNO)、NAKを送信し(S608)、処理をS609へ進める。S609では、TXは、拡張較正基準値情報を受信したか否かを判定する。TXは、拡張較正基準値情報を受信した場合(S609でYES)、処理をS610へ進め、拡張較正基準値情報を受信していない場合(S609でNO)、処理をS601へ戻す。TXは、第1較正基準値情報および第2較正基準値情報と同様に、拡張較正基準値情報を受け入れるか否かを判定する(S610)。そして、TXは、拡張較正基準値情報を受け入れる場合(S610でYES)、ACKを送信し(S611)、その情報に基づいて電力損失の推定値を算出して(S613)、本処理を終了する。一方、TXは、拡張較正基準値情報を受け入れない場合(S610でNO)、NAKを送信し(S612)、処理をS601へ戻す。本処理の終了後、TXは、処理をS513に進め、その後は図5の処理を繰り返し実行する。
 (受電装置による処理の流れ)
 続いて、RXが実行する処理の流れの例について説明する。図7に、RXが実行する処理の流れの例を示す。本処理は、例えばRXの制御部201がメモリ209から読み出したプログラムを実行することによって、実現されうる。なお、以下の手順の少なくとも一部がハードウェアによって実現されてもよい。この場合のハードウェアは、例えば、所定のコンパイラを用いて、各処理ステップを実現するためのプログラムからFPGA等のゲートアレイ回路を用いた専用回路を自動的に生成することによって実現されうる。また、本処理は、RXの電源がオンとされたことに応じてバッテリ202またはTXからの給電によりRXが起動したことに応じて、RXのユーザが無線充電アプリケーションの開始指示を入力したことに応じて、実行されうる。また、他の契機によって本処理が開始されてもよい。
 RXは、処理の開始後、WPC規格のSelectionフェーズとPingフェーズとして規定される処理を実行して、自装置がTXに載置されるのを待つ(S701)。RXは、例えば、TXからのDigital Pingを検出することによって、TXに載置されたことを検出する。RXは、自装置がTXに載置されたことを検出すると、WPC規格で規定されたConfigurationフェーズの通信により、TXへ識別情報と能力情報を送信する(S702)。RXは、識別情報と能力情報を送信すると、WPC規格で規定されたNegotiationフェーズの通信により、GPを決定する(S703)。ここでは、機器認証のための通信を実行していないため、RXは、GP=5ワットとなるようにネゴシエーションを行うことを決定する。RXは、決定したGPに基づいて、図9(A)を用いて説明したWPC規格のCalibrationフェーズの通信を行う。RXは、キャリブレーションが完了すると、WPC規格で規定されたPower Transferフェーズの通信により、受電を開始する(S705)。RXは、受電の開始後、図9(B)で説明した機器認証のための通信を行う(S706)。この機器認証は成功したものとする。その後、RXは、ネゴシエーションを行い、GPの値をTXと再決定する(S707)。S707では、RXは、機器認証に成功しているため、5ワットよりも大きい値(例えば15ワット)をGPとして決定する。RXは、GPの再決定後、受電制御処理を繰り返し実行する(S708)。なお、RXは、エラーが発生した場合や満充電に達した場合に、WPT規格のEnd Power Transferを送信する。これによりTXからの送電が停止され、無線充電のための一連の処理が終了する。
 続いて、図8を用いて、S708で実行される受電制御処理の流れの例について説明する。本処理は、例えばRXの制御部201がメモリ209から読み出したプログラムを実行することによって、実現されうる。なお、以下の手順の少なくとも一部がハードウェアによって実現されてもよい。この場合のハードウェアは、例えば、所定のコンパイラを用いて、各処理ステップを実現するためのプログラムからFPGA等のゲートアレイ回路を用いた専用回路を自動的に生成することによって実現されうる。
 RXは、処理の開始後、受電電力がGPよりも小さいか否かを判定する(S801)。RXは、受電電力がGPよりも小さいと判定した場合(S801でYES)、消費電力を上げて(S802)、TXに送電出力を増加することを指示する送電出力変更指示を送信し(S803)、処理をS805へ進める。一方、RXは、受電電力がGP以上であると判定した場合(S801でNO)、消費電力を変更せず、TXに送電出力を維持することを指示する送電出力変更指示を送信し(S804)、処理をS805へ進める。
 S805において、RXは、拡張較正基準値情報の送信タイミングに達したか否かを判定する。ここで、拡張較正基準値情報の送信タイミングに達したか否かの判定は、ネゴシエーションの完了後に、所定時間が経過したか否かにより行われうるが、これに限られない。RXは、例えば、TXが電力損失の推定値の算出を完了して、RXが較正基準値情報に対するACKを受信した後に経過した時間が、所定時間に達したか否かにより、S805の判定を実行してもよい。また、RXは、S805の判定を、経過時間以外の指標を用いて実行してもよい。例えば、RXは、ネゴシエーションが完了した時点の受電電力と現在の受電電力との差分が閾値以上であるか否かにより、拡張較正基準値情報の送信タイミングであるか否かを判定してもよい。また、RXは、最後にACKを受信した較正基準値情報の受電電力と、現在の受電電力との差分を用いて、拡張較正基準値情報の送信タイミングであるか否かを判定してもよい。これにより、RXは、受電電力に一定以上の変化があった場合、すなわち、TXにおける電力損失の推定値の誤差が大きいことが想定される場合に、確実に拡張較正基準値情報をTXへ送信することができる。
 RXは、拡張較正基準値情報の送信タイミングであると判定した場合(S805でYES)、現在の受電電力を含む拡張較正基準値情報を送信して(S806)、TXからNAKを受信したか否かを判定する(S807)。RXは、送信した拡張較正基準値情報に対するNAKをTXから受信した場合(S807でYES)は、拡張較正基準値情報を再送信する(S806)。なお、RXは、NAKを受信した場合、RXの再載置等をユーザに促す旨の表示を表示部207によって行ってもよい。これにより、RXの位置ずれ等によってTXにおける送電が不安定となっている場合に、充電開始のための所定の処理をやり直すことが可能となり、安定した充電を再開することができる。一方、拡張較正基準値情報に対してACKを受信した場合(S807でNO)、何もせずに本処理を終了する。
 一方、RXは、拡張較正基準値情報の送信タイミングでないと判定した場合(S805でNO)、例えば一定の時間間隔で受電電力情報をTXへ送信し(S808)、TXからNAKを受信したか否かを判定する(S809)。RXは、送信した受電電力情報に対するNAKをTXから受信した場合(S809でYES)、消費電力を下げ(S810)、TXの送電出力を下げることを指示する送電出力変更指示をTXへ送信し(S811)、本処理を終了する。一方、RXは、受電電力情報に対するACKをTXから受信した場合(S809でNO)、何もせずに本処理を終了する。
 なお、送電出力の上昇局面又は下降局面において、RXが定期的に拡張較正基準値情報を送信することにより、較正基準値の受電電力と実際の受電電力が大きく乖離することを防ぐことができる。例えば送電出力の上昇時に、一定期間内に較正基準値情報がRXからTXへ通知される場合、TXは、それまでに取得した較正基準値の受電電力より高く、かつ、それらの較正基準値の受電電力と大きく乖離しない新たな較正基準値を取得することができる。同様に、送電出力の下降時に、一定期間内に較正基準値情報がRXからTXへ通知される場合、TXは、それまでに取得した較正基準値の受電電力より低く、かつ、それらの較正基準値の受電電力と大きく乖離しない新たな較正基準値を取得することができる。そして、TXは、このような新たな較正基準値を用いることにより、その較正基準値がない場合と比して、高精度に電力損失を推定することができる。一般に、較正基準値の受電電力と、実際の受電電力との差が大きくなると、電力損失の推定誤差も大きくなることが予想される。これに対して、一定期間内に現在の受電電力に対応する較正基準値情報をRXからTXへ通知することにより、TXが既存の構成基準値の受電電力と一定以上乖離しない範囲の受電電力の較正基準値を取得することができる。この結果、例えばTXが広範囲な受電電力の較正基準値を満遍なく取得することができ、RXが、較正基準値に対応する受電電力と大幅に乖離した電力を受電することがなくなる。これにより、どの受電電力に対しても高精度に電力損失を推定することができるようになり、異物の誤検出や存在する異物の検出に失敗することを防ぐことが可能となる。また、送電出力の上昇局面又は下降局面において、TXが一定期間内に拡張較正基準値情報を取得できなかった場合は、現在の受電電力が、較正基準値の受電電力と大きく乖離する可能性がある。このため、タイムアウト判定を用いて、タイムアウトした場合に、TXが送電出力を上げない(又は低減する)ことによって、異物の検知精度が低くなりうるような電力での送受電が行われないようにすることができる。
 なお、上述のタイムアウトに関連する各処理は、RXの受電電力が既存の較正基準値の受電電力を超える程度に送電出力が上昇(又は下降)する状況においてのみ、実行されてもよい。受電電力が既存の較正基準値の受電電力の範囲内に収まっている場合には、追加の較正基準値を取得せずとも、高精度な電力損失の推定を実行可能であるからである。なお、TXは、例えば較正基準値のそれぞれについて有効期限を設定してもよい。そして、TXは、設定した有効期限を経過した基準値を破棄して、上述の処理を実行してもよい。また、TXは、例えば保持している基準値で特定される受電電力の範囲を超えて受電電力が変化するように送電出力を上昇/下降させる場合に、上述のタイムアウトに関連する各処理を実行するようにしてもよい。
 (システムで実行される処理の流れ)
 TXとRXが上述の処理を実行する場合の動作シーケンスについて、いくつかの状況を想定して説明する。なお、初期状態として、RXはTXに載置されておらず、TXはRXの要求するGPでの送電を実行可能な程度の十分な送電能力を有しているものとする。
 <処理例1>
 まず、図10Aおよび図10Bを用いて第1の処理例について説明する。本処理例では、最初のネゴシエーションでGPが5ワットに決定され、送電が開始される。そして、送電開始後、機器認証が成功し、ネゴシエーションの再実行によりGPが15ワットに再決定される。TXは、ネゴシエーションの完了を契機に、すなわち、SRQ/enに対するACK送信を契機に、タイマを開始する。そして、RXにおける受電電力が5ワットから15ワットまで変化する一方で、TXが所定時間内に拡張較正基準値情報を受信できず、ACKも送信できなかったものとする。このとき、本処理例のTXは、機器認証前のGPの範囲内=5ワットを目標値として送電出力を下げるようにする。
 TXは、Analog Pingによって物体が載置されるのを待つ(S401、F1001)。TXは、RXが載置されることにより(F1002)、Analog Pingに変化が生じ(F1003)、これにより物体が載置されたことを検知する(F1004)。RXは、続くDigital Pingにより、自装置がTXに載置されたことを検知する(S701、F1005、F1006)。また、TXは、Digital Pingの応答により、載置された物体がRXであることを検知する。続いて、Configurationフェーズの通信により、TXは、RXから識別情報および能力情報を取得する(S402、S702、F1007)。次に、TXとRXは、Negotiationフェーズの通信を実行する(S403、S703、F1008)。なお、この時点では機器認証が成功していないため、このネゴシエーションではGP=5ワットと決定される。
 続いて、TX及びRXは、Calibrationフェーズの通信を開始する(S404、S704)。Calibrationフェーズの通信において、TXは、RXから受電電力=500ミリワットである第1較正基準値情報を受信する(F1009)。そして、TXは、例えば自身の送電状態が安定していると判定したことによって、この第1較正基準値情報を受け入れることを決定し、ACKを送信する(F1010)。次に、TXは、RXから送電出力の増加を指示する送電出力変更指示を受信し(F1011)、指示に従って送電出力を増加する(F1012)。その後、TXは、RXから受電電力=5ワットである第2較正基準値情報を受信する(F1013)。TXは、例えば自身の送電状態が安定していると判定したことによって、この第2較正基準値情報を受け入れることを決定し、ACKを送信する(F1015)。また、TXは、第1較正基準値情報と第2較正基準値情報とに基づいて、電力損失の推定値を算出する(F1014)。F1015のACKにより、Power Transferフェーズが開始される(S405、S705)。続いて、機器認証のための通信が行われる(S406、S706、F1016)。この機器認証は成功したものとする。機器認証に成功した場合、TX及びRXは、Negotiationフェーズの通信を再度実行し、GPが再決定される(S407、S707、F1017)。なお、ここでは、GP=15ワットに再決定されたものとする。GPが再決定されると、TXおよびRXは、それぞれ、送電制御処理および受電制御処理を開始する(S408、S708)。
 TXは送電制御処理を開始すると、電力損失の推定値の算出が終了するまでのタイマを開始する(S501、F1018)。TXは、RXから送電出力の増加を指示する送電出力変更指示を受信すると、指示に従って送電出力を増加する(S503、S802、S803、F1019、F1020)。続いて、TXはRXから受電電力=15ワットである受電電力情報を受信し(S808、F1021)、この受電電力情報に対するACKを送信する(S505、F1022)。TXは、RXから送電出力を変更しないことを指示する送電出力変更指示を受信すると(S804、F1023)、指示に従って送信出力の変更を行わない。その後、TXは、例えばタイマ開始から拡張較正基準値情報を受信しないまま所定時間が経過したことを契機に、タイムアウトが発生したと判定して、タイムアウト処理を開始する(S512、F1024)。TXは、タイムアウト処理の開始後、RXから受電電力=15ワットの受電電力情報を受信すると(S808、F1025)、目標値の5ワットまでRXの受電電力を低下させるために、NAKを送信する(S608、F1026)。RXは、消費電力を下げ(S810、F1027)、送電出力の低減を指示する送電出力変更指示をTXへ送信する(S811、F1028)。TXは、この送電出力変更指示を受信すると、その指示に従って送電出力を下げる(S604、F1029)。続いて、TXは、RXから受電電力=10ワットである受電電力情報を受信すると(S808、F1030)、目標値の5ワットよりも大きい受電電力であるため、引き続きRXに受電電力を下げさせるためにNAKを送信する(S608、F1031)。RXは、消費電力を下げ(S810、F1032)、送電出力の低減を指示する送電出力変更指示をTXへ送信する(S811、F1033)。TXは、この送電出力変更指示を受信すると、その指示に従って送電出力を下げる(S604、F1034)。その後、TXは、受電電力=5ワットの受電電力情報を受信すると(S808、F1035)、目標値の5ワット以下の受電電力となったため、RXへACKを送信して、その出力で送電を継続する(S607、F1036)。
 以上に説明した動作によれば、TXは相対的に高い送電出力での高速充電の開始後、電力損失の推定値の算出ができない場合に、送電出力を高速充電開始前の出力の範囲内まで下げる。これにより、異物の誤検出や未検出が発生しうることを想定しながら、適切な送電出力での送受電を継続することができる。また、送電出力の上昇局面又は下降局面において、RXが定期的に拡張較正基準値情報を送信することにより、較正基準値の受電電力と実際の受電電力が大きく乖離することを防ぐことができる。これにより、上昇又は下降した受電電力に対しても高精度に電力損失を推定することができるようになり、異物の誤検出や存在する異物の検出に失敗することを防ぐことが可能となる。また、送電出力の上昇局面又は下降局面において、TXが一定期間内に拡張較正基準値情報を取得できなかった場合に、タイムアウトが発生したと判定し、TXが送電出力を上げない(又は低減する)ようにする。これにより、異物の検知精度が低くなりうるような電力での送受電が行われないようにすることができる。
 <処理例2>
 次に、図11Aおよび図11Bを用いて第2の処理例について説明する。本処理例では、処理例1と異なり、タイムアウトが発生したときに、TXが、直前に取得した有効な拡張較正基準値情報の受電電力を目標値として、送電出力を下げるようにする。ここでは、GPの再決定後、RXにおける受電電力が5ワットから10ワットまで変化した際に、TXが、RXの受電電力が10Wの拡張較正基準値情報を受信して、電力損失の推定値の算出を行ってACKを送信したものとする。この場合、TXは、ACK送信を契機にタイマをリセットし、再度タイマを開始する。その後、RXにおける受電電力が10ワットから15ワットに変化するが、TXが、所定時間内に拡張較正基準値情報が受信できなかったとする。この場合、TXは、最後に取得した有効な拡張較正基準値情報の受電電力である10ワットを目標値として、送電出力を下げる。
 F1101~F1120の処理は、図10Aおよび図10BのF1001~F1020と同様である。このため、これらの処理については説明を省略する。
 F1121において、RXは、受電電力=7Wの受電電力情報をTXへ送信する(S808)。TXは、この受電電力情報を受信すると、この時点ではタイムアウトしていないため、ACKを送信する(S505、F1122)。その後、RXは、受電電力がGPに達していないため、送電出力の増加を指示する送電出力変更指示をTXへ送信する(S802、S803、F1123)。TXは、この送電出力変更指示を受信すると、この指示に従って送電出力を増加する(S503、F1124)。
 その後、RXは、拡張較正基準値情報の送信タイミングとなったことに応じて、拡張較正基準値情報をTXへ送信する(S806、F1125)。なお、ここでの拡張較正基準値情報は、RXの受電電力=10ワットを示すものとする。TXは、拡張較正基準値情報を受信すると、例えば自身の送電状態が安定していると判定したことによって、この較正基準値情報を受け入れることを決定し、電力損失の推定値を算出し(S508、F1126)、ACKを送信する(S509、F1127)。
 TXは、ACKの送信後、タイマをリセットして、再度タイマを開始する(S513、S501、F1128、F1129)。その後、RXは、受電電力=13ワットである受電電力情報をTXへ送信する(S808、F1130)。TXは、タイマの満了前にこの受電電力情報を受信すると、ACKを送信する(S505、F1131)。その後、TXは、F1129のタイマ開始から拡張較正基準値情報を受信しないまま所定時間が経過したことを契機に、タイムアウトが発生したと判定し、タイムアウト処理を開始する(S512、F1132)。
 その後、RXは、受電電力がGPに達していないため、送電出力の増加を指示する送電出力変更指示をTXへ送信する(S802、S803、F1133)。TXは、この送電出力変更指示を受信するが、タイムアウト発生後であるため、その指示には従わず送電出力の変更を行わない(S603、F1134)。この後に、RXは、受電電力=13ワットの受電電力情報をTXへ送信する(S808、F1135)。TXは、この受電電力情報を受信すると、タイムアウト処理の開始後であるため、RXに受電電力を目標値の10ワットまで下げさせるためにNAKを送信する(S608、F1136)。RXは、このNAKを受信すると、消費電力を下げ(S810、F1137)、送電出力の低減を指示する送電出力変更指示をTXへ送信する(S811、F1138)。TXは、この送電出力変更指示を受信すると、その指示に従って、送電出力を下げる(S604、F1139)。その後、RXは、送電出力の低下に伴って受電電力が10ワットまで下がったことを示す受電電力情報をTXへ送信する(S808、F1140)。TXは、この受電電力=10ワットの受電電力情報を受信すると、目標値である10ワット以下の受電電力となったため、ACKを送信する(S607、F1041)。そして、TXは、送電出力を維持して送電を継続する。
 以上に説明した動作によれば、TXは相対的に高い送電出力での高速充電の開始後、電力損失の推定値の算出ができない場合に、電力損失の推定値が算出済みである受電電力を得られるように、送電出力を下げる。これにより、異物の誤検出や未検出が発生しうることを想定しながら、適切な送電出力での送受電を継続することができる。また、送電出力の上昇局面又は下降局面において、RXが定期的に拡張較正基準値情報を送信することにより、較正基準値の受電電力と実際の受電電力が大きく乖離することを防ぐことができる。これにより、上昇又は下降した受電電力に対しても高精度に電力損失を推定することができるようになり、異物の誤検出や存在する異物の検出に失敗することを防ぐことが可能となる。また、送電出力の上昇局面又は下降局面において、TXが一定期間内に拡張較正基準値情報を取得できなかった場合に、タイムアウトが発生したと判定し、TXが送電出力を上げない(又は低減する)ようにする。これにより、異物の検知精度が低くなりうるような電力での送受電が行われないようにすることができる。
 なお、TXは、上述のタイマの開始タイミングを、機器認証およびネゴシエーションの再実行前としてもよい。例えば、TXは、第2較正基準値情報を受信してキャリブレーションが終了したことを契機に、すなわち、第2較正基準値情報に対するACKを送信したことを契機に、タイマを開始してもよい。このとき、TXは、機器認証が成功していない受電装置との間のGPである5ワットより小さい受電電力(例えば3ワット)でキャリブレーションが終了した場合にタイマを開始しうる。そして、TXは、所定時間内に(例えば受電電力=5ワットなどの)拡張較正基準値情報を受信できない場合は、第2較正基準値情報の受電電力=3ワットを目標値として送電出力を下げる。このように、送電出力を高速充電開始前であるキャリブレーション完了時点の出力に下げることで、送電出力が小さく、一般に誤差変動が大きい傾向にある状態において、適切な出力で送受電を継続することができる。
 また、TXは、上述のタイマを、受電電力の変化量が閾値以上となったことを契機に開始するようにしてもよい。すなわち、TXは、受電電力の変化量が閾値以上となる前には、図5や図6Aおよび図6Bにおけるタイムアウトに関連する処理を実行しないようにしてもよい。例えば、TXは、キャリブレーションの終了直後の受電電力からの変化量が閾値以上となる受電電力を示す受電電力情報や較正基準値情報を受信したことを契機に、又は、これらに対して応答を送信したことを契機に、タイマを開始しうる。また、TXは、有効な拡張較正基準値情報を取得した際の受電電力からの変化量が閾値以上となる受電電力を示す受電電力情報や較正基準値情報を受信したことを契機に、又は、これらに対して応答を送信したことを契機に、タイマを開始してもよい。また、TXは、有効な較正基準値情報の受電電力のいずれかからの変化量が閾値以上となる受電電力を示す受電電力情報や較正基準値情報を受信したことを契機に、又は、これらに対して応答を送信したことを契機に、タイマを開始してもよい。これにより、電力損失の推定値の算出を行った受電電力からの変化が軽微であり、異物検出の精度が十分に確保されていると考えられる場合に、不要なタイムアウトが発生し、送電出力が不必要に変更されることを抑制することができる。なお、受電電力の変化量に関する閾値は、事前に決定された固定の値が用いられてもよいし、Power Transferフェーズを開始するまでの任意の通信により、TXとRXとの間で決定された値が用いられてもよい。また、TXは、有効な拡張較正基準値情報を取得してからの受電電力の変化量が閾値以上となる前には、図5や図6Aおよび図6Bにおけるタイムアウトに関連する処理を実行しないようにしうる。
 また、TXは、上述のタイマを、送電出力の変化量が閾値以上となったことを契機に開始してもよい。すなわち、TXは、送電出力の変化量が閾値以上となる前には、図5や図6Aおよび図6Bにおけるタイムアウトに関連する処理を実行しないようにしてもよい。例えば、TXは、キャリブレーションの終了直後の送電出力からの変化量が閾値以上となったことを契機に、又は、有効な較正基準値情報を取得した際の送電出力からの送電出力の変化量が閾値以上となったことを契機に、タイマを開始しうる。一例において、TXは、上述の送電出力変更指示によって送電出力が増加された場合に1だけ増加し、送電出力変更指示によって送電出力が低減された場合に1だけ減少する値が正の所定値又は負の所定値に達した場合に、タイマを開始しうる。また、TXは、送電出力変更指示によって送電出力を変化させるべき量を示す値が指定されている場合には、その指定されている値を累積加算し、その値が正の所定値又は負の所定値に達した場合に、タイマを開始しうる。また、TXは、自装置の送電出力を監視して、その変化量が所定値に達したことを契機にタイマを開始しうる。これにより、電力損失の推定値の算出後、送電出力の変更が軽微であり、受電電力の変化も軽微であると想定される場合に、不要なタイムアウトが発生し、送電出力が不必要に変更されることを抑制することができる。また、TXは、有効な拡張較正基準値情報を取得してからの送電出力の変化量が閾値以上となる前には、図5や図6Aおよび図6Bにおけるタイムアウトに関連する処理を実行しないようにしうる。
 また、TXは、上述のタイマを、電力損失の推定値の算出後、拡張較正基準値情報を受信したことを契機に開始してもよい。すなわち、TXは、拡張較正基準値情報が受信される前までは、図5や図6Aおよび図6Bにおけるタイムアウトに関連する処理を実行しないようにしうる。これにより、算出済みの電力損失の推定値を用いて異物検出を実行可能な場合に、RXが推定値を算出させる意思がある時のみ、タイムアウトを設けることができる。これにより、不要なタイムアウトが発生し、送電出力が不必要に変更されることを抑制することができる。
 拡張較正基準値情報は、受信した受電電力の基準値の範囲から外れる送受電を実施する場合に送信されてもよい。この場合、基準値の範囲から外れるとは、範囲を規定する下限値を下回る場合と、基準値の範囲を規定する上限値を超える場合の両方を含む。
 また、拡張較正基準値情報は、送電装置に対する電子証明書を用いる機器認証(Authentication)あるいは受電装置に対する電子証明書を用いる機器認証(Authentication)が成功し、GPが大きくなる場合に送信されてもよい。
 また、例えば、送受電が長時間経過する場合、発熱等の影響によりキャリブレーションフェーズで取得した較正基準値を用いた異物検出処理の精度が低下する可能性が生じる。そのため、較正基準値を取得してから一定時間経過した場合、拡張較正基準値情報として、較正基準値が取得されるようにしてもよい。例えば、TXからRXに拡張較正基準値情報を要求するようにしてもよい。
 また、受電装置の受電電力が所定の値を超えて変化する場合に、拡張較正基準値情報が送信されてもよい。
 また、TXは、所定の条件を満たす場合は、上述のタイマを開始しなくてもよい。すなわち、TXは、所定の条件が満たされない間は、図5や図6Aおよび図6Bにおけるタイムアウトに関連する処理を実行しないようにしうる。TXは、例えば、過去に取得した有効な較正基準値情報の受電電力の近傍の受電電力で送受電が行われている場合や、複数の較正基準値情報によって推定値が計算されている範囲内の受電電力での送受電が行われている場合に、タイマを開始しないようにしうる。また、TXは、過去に取得した有効な較正基準値情報によって推定値の計算が行われた回数が所定回数以上となった場合に、タイマを開始しないようにしてもよい。これにより、異物検出の精度が十分に確保されている場合に、不要なタイムアウトが発生し、送電出力が不必要に変更されることを抑制することができる。
 また、上述の例では、タイムアウトの発生後、目標値を電力損失の推定値の算出を行った受電電力の範囲内となるようにすると説明したが、その範囲外でも電力損失の推定値を算出した受電電力との差分が閾値未満となる受電電力を目標値として用いてもよい。これにより、算出済みの推定値を用いた異物検出の精度に大きな影響を与えない範囲で、可能な限り高速な充電を継続することができる。
 また、上述の例では、タイムアウトの発生後、受電電力が目標値となるようにTXが送電出力を変更すると説明したが、TXとRXとの間でネゴシエーションを再度実行し、GPを目標値に変更してもよい。このとき、目標値が、有効な較正基準値情報によって示される受電電力の最小値と最大値との間の範囲内の値になるように、ネゴシエーションが行われうる。これにより、RXが受電可能な受電電力の最大値を目標値以下に抑えることで、異物検出の精度が低下することを抑制しながら、充電を継続することができる。
 また、TXは、タイムアウトの発生後、充電処理において何らかの問題が発生していると判断して、送電を停止してもよい。これにより、異物の未検出や誤動作等による問題が発生することを抑制することができる。また、TXは、送電停止後に、S401のSelectionフェーズに処理を戻してもよい。これにより、RXの位置ずれ等によって送電を継続することが困難となった場合に、充電開始のための所定の処理をやり直し、適切に充電を再開することができる。なお、TXは、異常を検出した場合、送電を制限して、送電する電力を下げてもよい。
 また、上述の例では、TXは、タイムアウトの発生後に、受電電力が目標値となるように送電出力を変更するため、受電電力情報に対してRXへNAKを送信するようにしたが、このときに付加情報を含めた応答を送信してもよい。例えば、TXは、送電出力変更の通知や、送電出力変更の理由、受電電力の目標値、タイムアウトの判定基準、追加較正基準値情報の送信要求等を、NAKに含めて送信しうる。なお、これらの情報は、NAKとは異なる別の応答信号/メッセージによって送信されてもよい。また、全部の付加情報が1つの応答信号またはメッセージによって送信されてもよいし、複数の応答信号またはメッセージによって分散的に送信されてもよい。このような付加情報により、RXは、例えば表示部207を用いて、高速充電が制限されていることを表示等によってユーザに通知することが可能となり、ユーザ利便性を向上させることができる。また、RXは、付加情報の受信を契機に追加較正基準値情報を送信することができ、TXにおける送電出力の変更を回避し、高速な充電を継続可能とすることができる。
 また、TXは、タイムアウトの発生後、表示部307を用いて高速充電を継続するか否かをユーザに問い合わせ、操作部308を介して受け付けた指示に基づいて、送電出力を変更するか否かを決定してもよい。例えば、TXは、問い合わせを開始してから所定時間以内に高速充電の継続を指示された場合は、送電出力を変更せず、受電電力情報に対してACKを送信しうる。また、この処理は、RXの表示部207および操作部208を用いて行われてもよい。例えば、RXは、上述の付加情報を受信したことを契機に、ユーザへの問い合わせを開始し、所定時間以内に高速充電の継続を指示された場合は、送電出力の低減を指示する送電出力変更指示を送信しないようにしうる。これにより、異物混入等が発生していないとユーザが判断できる場合に、不要な送電出力の変更を抑制し、高速な充電を継続することができる。
 上述の例では、RXにおける受電電力を上昇させる際に、所定時間以上、較正基準値情報が受け入れられない場合に送電出力を下げる(上げない)ようにしたが、RXにおける受電電力を下降させる際にも同様の処理が行われてもよい。すなわち、送電出力変更の目標値は、その時点の受電電力よりも大きい受電電力となってもよく、TXはRXにおける受電電力が上昇するように送電出力を上げてもよい。例えば、TXは、過去に取得した有効な較正基準値情報の示す受電電力のうちの最大の受電電力を目標値として用いうる。この場合、RXは、TXに対して、送電出力の増加を指示する送電出力変更指示を送信する。これにより、異物を精度良く検出できる受電電力で、可能な限り高速な充電を継続することができる。
 なお、上述の例では、TXが、電力損失の推定値を算出すると説明したが、これに限られない。すなわち、TXは、送電出力とその送電出力で得られるRXの受電電力とを関連付ける情報を取得すれば足りる。例えば、TXは、第1の較正基準値の受電電力Pr1とその際の送電出力Pt1との組み合わせ、及び、第2の較正基準値の受電電力Pr2とその際の送電出力Pt2との組み合わせを取得するだけでもよい。この場合も、例えばPr1とPr2との間の受電電力Pr3について、(Pt2-Pt1)/(Pr2-Pr1)×(Pr3―Pr1)+Pt1の値と、実際の送電電力とを比較して、その差の絶対値が所定値を超えた場合に、異物があると検出することができる。
 (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。
 発明は上記実施形態に制限されるものではなく、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、発明の範囲を公にするために請求項を添付する。
 本願は、2019年9月4日提出の日本国特許出願特願2019-161463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。

Claims (20)

  1.  受電装置へ無線で送電する送電手段と、
     前記受電装置と通信する通信手段と、
     前記送電手段により無線で送電する際に、前記受電装置とは異なる物体を検出する検出処理を、電力損失を用いて行う処理手段と、
     前記通信手段を用いて前記受電装置から、前記電力損失を取得するために用いられる受電電力の基準値に関する基準値情報を取得する取得手段と、
     前記電力損失を取得した後であって、前記受電装置から情報を取得したタイミングに関連する所定のタイミングから、有効な前記基準値情報を取得しないまま所定時間が経過した場合、前記受電装置における受電電力によらずに前記送電手段における送電出力を増加させないようにする所定の制御を行う制御手段と、
     を有する送電装置。
  2.  有効な前記基準値情報を前記受電装置から取得したタイミング、または、当該基準値情報を前記受電装置から取得したことに応じて当該基準値情報が受け入れられたことを示す肯定応答を前記受電装置へ前記通信手段が送信したタイミングに基づいて、前記所定のタイミングが定められる請求項1に記載の送電装置。
  3.  前記通信手段を用いて取得した前記基準値情報によって示される受電電力と過去に取得した有効な前記基準値情報によって示される受電電力との差が閾値以上であると判定されたタイミングまたは当該基準値情報が受け入れられたことを示す肯定応答を前記受電装置へ送信したタイミングに基づいて、前記所定のタイミングが定められる請求項1または2に記載の送電装置。
  4.  前記通信手段は、前記基準値情報と異なる受電電力情報であって、前記受電装置における受電電力を示す前記受電電力情報を受信し、
     前記受電電力情報によって示される受電電力と過去に取得した有効な前記基準値情報によって示される受電電力との差が閾値以上であると判定されたタイミングまたは前記受電電力情報に対する応答を前記受電装置へ送信したタイミングに基づいて、前記所定のタイミングが定められる請求項1から3のいずれか1項に記載の送電装置。
  5.  前記制御手段は、前記受電装置から送電出力の変更を指示する変更指示を前記通信手段が受信したことに応じて、送電出力を制御し、
     有効な前記基準値情報が取得された際の送電出力からの、前記変更指示によって送電出力の変化量が閾値以上となるタイミング、または、前記変更指示に対する応答を前記受電装置へ送信したタイミングに基づいて、前記所定のタイミングが定められる請求項1から4のいずれか1項に記載の送電装置。
  6.  前記通信手段を介して、前記受電装置が送電によって得るべき受電電力の交渉を終了する情報を前記受電装置から取得したタイミング、または、当該交渉を終了する情報に対する応答を送信したタイミングに基づいて、前記所定のタイミングが定められる請求項1から5のいずれか1項に記載の送電装置。
  7.  前記制御手段は、前記所定のタイミングが定められない間は前記所定の制御を行わない、請求項1から6のいずれか1項に記載の送電装置。
  8.  前記制御手段は、前記所定のタイミングから有効な前記基準値情報が取得されない間に、前記通信手段が前記基準値情報を受信したものの当該基準値情報を受け入れないことを示す応答を送信した回数をカウントし、当該回数が所定回数に達した場合に、前記所定の制御を行う請求項1から7のいずれか1項に記載の送電装置。
  9.  前記制御手段は、前記所定のタイミングから有効な前記基準値情報が取得されない間に、前記基準値情報と異なる情報を前記受電装置から受信した回数をカウントし、当該回数が所定回数に達した場合に、前記所定の制御を行う、請求項1から7のいずれか1項に記載の送電装置。
  10.  前記基準値情報と異なる情報は、前記受電装置における受電電力を示す受電電力情報、または、前記受電装置から送電出力の変更を指示する変更指示である請求項9に記載の送電装置。
  11.  前記制御手段は、前記所定の制御において、前記受電装置における受電電力が、有効な前記基準値情報によって示される受電電力となるまで送電出力を低下させる請求項1から10のいずれか1項に記載の送電装置。
  12.  前記受電装置との間で機器認証を実行する実行手段をさらに有し、
     前記制御手段は、前記所定の制御において、前記受電装置における受電電力が、機器認証に成功していない装置において得られるべき受電電力となるまで送電出力を低下させる請求項1から10のいずれか1項に記載の送電装置。
  13.  前記制御手段は、前記受電装置における受電電力を示す受電電力情報を前記受電装置から受信した場合、否定応答を前記通信手段に送信させることにより、送電出力の低下を指示する変更指示を前記受電装置が送信するように制御することにより、送電出力を低下させる請求項11又は12に記載の送電装置。
  14.  前記制御手段は、前記所定の制御の間に、前記受電装置から送電出力の増加を指示する変更指示を前記通信手段によって受信した場合であっても、前記送電手段における送電出力を増加させない、請求項1から13のいずれか1項に記載の送電装置。
  15.  前記制御手段は、前記所定の制御において、前記通信手段を介して、前記受電装置が送電によって得るべき受電電力の交渉を行う、請求項1から10のいずれか1項に記載の送電装置。
  16.  前記所定の制御における受電電力の交渉が、有効な前記基準値情報によって示される受電電力に基づいて行われる、請求項15に記載の送電装置。
  17.  前記制御手段は、前記所定の制御において、前記送電手段による送電を停止させる請求項1から10のいずれか1項に記載の送電装置。
  18.  前記取得手段は、さらに、有効な前記基準値情報に基づいて前記送電手段による送電出力と当該送電出力が用いられる場合の受電電力とを関連付ける所定の情報を取得する、請求項1から17のいずれか1項に記載の送電装置。
  19.  受電装置へ無線で送電する送電手段と、前記受電装置と通信する通信手段とを有する送電装置によって実行される送電方法であって、
     前記送電手段により無線で送電する際に、前記受電装置とは異なる物体を検出する検出処理を、電力損失を用いて行うことと、
     前記通信手段を用いて前記受電装置から、前記電力損失を取得するために用いられる受電電力の基準値に関する基準値情報を取得することと、
     前記電力損失を取得した後であって、前記受電装置から情報を取得したタイミングに関連する所定のタイミングから、有効な前記基準値情報を取得しないまま所定時間が経過した場合、前記受電装置における受電電力によらずに前記送電手段における送電出力を増加させないようにする所定の制御を行うことと、
     を有する送電方法。
  20.  コンピュータを、請求項1から18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。
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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7425590B2 (ja) * 2019-12-12 2024-01-31 キヤノン株式会社 受電装置およびその制御方法、プログラム
JP2021132442A (ja) * 2020-02-18 2021-09-09 旭化成エレクトロニクス株式会社 無線給電システム、受電装置、送電装置、無線給電システムの制御方法およびプログラム

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015165761A (ja) 2014-02-10 2015-09-17 ローム株式会社 ワイヤレス受電装置およびその制御回路、それを用いた電子機器、異常検出方法
JP2015535168A (ja) * 2012-10-16 2015-12-07 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. 無線誘導電力伝送
WO2016035333A1 (ja) * 2014-09-02 2016-03-10 パナソニックIpマネジメント株式会社 非接触受電機器および非接触給電機器、ならびに、これらを備えた非接触電力伝送システム
JP2017070074A (ja) * 2015-09-29 2017-04-06 ローム株式会社 ワイヤレス送電装置、その制御回路、充電器、およびパワーロスメソッドによる異物検出のキャリブレーション方法
JP2019161463A (ja) 2018-03-13 2019-09-19 キヤノン株式会社 画像処理装置、プログラム、画像処理方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MY160103A (en) * 2008-10-03 2017-02-28 Access Business Group Int Llc Power system
JP2014212662A (ja) * 2013-04-19 2014-11-13 キヤノン株式会社 送電装置およびその制御方法、電力伝送システム
JP6632293B2 (ja) * 2015-09-28 2020-01-22 キヤノン株式会社 送電装置及びその制御方法、制御装置、コンピュータプログラム
KR101804410B1 (ko) * 2015-12-17 2017-12-04 엘지이노텍 주식회사 무선 전력 송신기를 위한 송신 코일 모듈
KR102618635B1 (ko) * 2017-05-01 2023-12-29 엘지전자 주식회사 무선전력 전송시스템에서 인증을 수행하는 장치 및 방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015535168A (ja) * 2012-10-16 2015-12-07 コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. 無線誘導電力伝送
JP2015165761A (ja) 2014-02-10 2015-09-17 ローム株式会社 ワイヤレス受電装置およびその制御回路、それを用いた電子機器、異常検出方法
WO2016035333A1 (ja) * 2014-09-02 2016-03-10 パナソニックIpマネジメント株式会社 非接触受電機器および非接触給電機器、ならびに、これらを備えた非接触電力伝送システム
JP2017070074A (ja) * 2015-09-29 2017-04-06 ローム株式会社 ワイヤレス送電装置、その制御回路、充電器、およびパワーロスメソッドによる異物検出のキャリブレーション方法
JP2019161463A (ja) 2018-03-13 2019-09-19 キヤノン株式会社 画像処理装置、プログラム、画像処理方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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