WO2022255094A1 - 送電装置および受電装置 - Google Patents

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WO2022255094A1
WO2022255094A1 PCT/JP2022/020582 JP2022020582W WO2022255094A1 WO 2022255094 A1 WO2022255094 A1 WO 2022255094A1 JP 2022020582 W JP2022020582 W JP 2022020582W WO 2022255094 A1 WO2022255094 A1 WO 2022255094A1
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WO
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power
threshold
existence probability
power receiving
power transmission
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PCT/JP2022/020582
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朋樹 平松
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キヤノン株式会社
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    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
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    • 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
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    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
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    • H02J50/10Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
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    • HELECTRICITY
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    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
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    • 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
    • HELECTRICITY
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    • 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
    • H02J7/00032Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries characterised by data exchange
    • H02J7/00034Charger exchanging data with an electronic device, i.e. telephone, whose internal battery is under charge

Definitions

  • the present disclosure relates to a power transmission device, a power reception device, a wireless power transmission system, a power transmission device control method, a power reception device control method, and a program.
  • Patent Literature 1 discloses a power transmitting device and a power receiving device conforming to a standard (WPC standard) established by the Wireless Power Consortium (WPC), a standardization body for wireless charging standards.
  • Patent Document 2 discloses a foreign object detection method in the WPC standard.
  • a foreign object is an object different from the power receiving device.
  • a power transmission device first calculates in advance the amount of power loss in a state where there is no foreign object between the power transmission device and the power reception device from the difference between the power transmitted by the power transmission device and the power received by the power reception device, and is the amount of power loss in the normal state (with no foreign matter). After that, the power transmitting device determines whether or not a foreign object exists based on the amount of power loss between the power transmitting device and the power receiving device calculated during subsequent power transmission.
  • the above foreign object detection is performed by the power transmission device.
  • the power transmitting device to appropriately transmit foreign object detection information including the existence probability of the foreign object to the power receiving device after performing the foreign object detection.
  • An object of the present disclosure is to enable information based on the existence probability of an object different from that of the power receiving device to be appropriately transmitted from the power transmitting device to the power receiving device.
  • the power transmitting device is a power transmitting device that wirelessly transmits power to a power receiving device, and includes obtaining means for obtaining a parameter used for determining the existence probability of an object different from the power receiving device, and based on the parameter obtained by the obtaining means. determining means for determining the existence probability of the object; and transmitting a signal including information for specifying the existence probability of the object to the power receiving device based on the existence probability of the object determined by the determining means.
  • the transmitting means includes information requesting processing related to reacquisition of the parameter in the signal,
  • the signal is transmitted, and if the existence probability of the object determined by the determining means is greater than a threshold value, the signal is transmitted without including information requesting processing related to reacquisition of the parameter in the signal.
  • Information based on the existence probability of objects different from the power receiving device can be appropriately transmitted from the power transmitting device to the power receiving device.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless power transmission system
  • FIG. 2 is a block diagram showing a configuration example of a power receiving device
  • FIG. It is a block diagram which shows the hardware structural example of a power transmission apparatus. It is a block diagram which shows the functional structural example of a power transmission apparatus.
  • 4 is a flowchart of processing executed by a power transmission device; 4 is a flowchart of power transmission control processing executed by a power transmission device;
  • FIG. 10 is a diagram showing an operation sequence of the first processing example;
  • FIG. 10 is a diagram showing an operation sequence of a second processing example;
  • FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a wireless power transmission system 100 according to the first embodiment.
  • a wireless power transmission system 100 is a contactless charging system, and includes, for example, a power receiving device 101 , a power transmitting device 102 , and a charging stand 103 .
  • the power receiving device 101 is an electronic device that receives power from the power transmitting device 102 and charges an internal battery.
  • the power transmitting device 102 is an electronic device that wirelessly transmits power to the power receiving device 101 placed on the charging stand 103 .
  • a range 104 indicates a range in which the power receiving apparatus 101 can receive power transmitted from the power transmitting apparatus 102 .
  • the power receiving device 101 and the power transmitting device 102 may have a function of executing applications other than contactless charging.
  • the power receiving device 101 is, for example, a smartphone
  • the power transmitting device 102 is, for example, an accessory device for charging the smartphone.
  • the power receiving device 101 and the power transmitting device 102 may be storage devices such as hard disk devices and memory devices, or may be information processing devices such as personal computers (PCs). Further, the power receiving device 101 and the power transmitting device 102 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. good too.
  • an image input device such as an imaging device (camera, video camera, etc.) or a scanner
  • an image output device such as a printer, a copier, or a projector. good too.
  • the wireless power transmission system 100 performs wireless power transmission using an electromagnetic induction method for contactless charging based on the WPC standard defined by WPC (Wireless Power Consortium). That is, the power transmission device 102 and the power reception device 101 perform wireless power transmission for contactless charging based on the WPC standard between the power transmission coil of the power transmission device 102 and the power reception coil of the power reception device 101 .
  • the wireless power transmission method (non-contact power transmission method) is not limited to the method specified by the WPC standard, and other electromagnetic induction method, magnetic resonance method, electric field resonance method, microwave method, laser, etc. It may be a method. Also, in the present embodiment, wireless power transmission is used for contactless charging, but wireless power transmission may be used for purposes other than contactless charging.
  • the amount of received power guaranteed when the power receiving device 101 receives power from the power transmitting device 102 is defined by a value called Guaranteed Power (hereinafter referred to as "GP").
  • GP Guaranteed Power
  • the GP maintains the load of the power receiving apparatus 101 such as a circuit for charging the power receiving apparatus 101. Indicates the power value guaranteed to be output to
  • This power value is the power value agreed between the power transmitting device and the power receiving device.
  • the power transmission device 102 can output 15 watts to the load in the power reception device 101 even if the positional relationship between the power receiving coil and the power transmission coil changes and the power transmission efficiency decreases. power is transmitted under control.
  • the WPC standard defines a method for the power transmission device 102 to detect the presence of an object (foreign object) other than the power reception device 101 around the power transmission device 102 (in the vicinity of the power reception antenna).
  • a foreign object is detected by a method of detecting a foreign object based on a change in the quality factor (Q value) of a power transmitting antenna (power transmitting coil) in the power transmitting device 102, and a foreign object is detected by a difference between the power transmitted by the power transmitting device 102 and the power received by the power receiving device 101.
  • a power loss method is stipulated. Foreign object detection based on the Q value is performed before power transmission (Negotiation phase or Renegotiation phase). In addition, the foreign object detection by the power loss method performs Calibration, which will be described later, and based on the data, during power transmission (power transfer phase, which will be described later).
  • the metal parts include, for example, a metal frame around the transmitting coil or receiving coil.
  • a foreign object in the present embodiment is an object other than the above metal parts, among metals that may generate heat when exposed to wireless power transmitted by the power transmission coil. For example, it is a clip or an IC card.
  • the power transmitting device 102 and the power receiving device 101 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 a Power Transfer phase in which power transfer is performed and a phase before actual power transfer is performed. Communication for necessary power transmission/reception control is performed in each phase.
  • the phases before power transmission include a Selection phase, a Ping phase, an Identification and Configuration phase, a Negotiation phase, and a Calibration phase.
  • the Identification and Configuration phase is hereinafter referred to as the I&C phase.
  • the power transmitting device 102 intermittently transmits an Analog Ping and detects that an object exists within the power transmission range (for example, the power receiving device 101 or conductor piece is placed on the charging stand 103).
  • the Ping phase the power transmission device 102 transmits a Digital Ping with higher power than the Analog Ping.
  • the magnitude of the Digital Ping is sufficient power to activate the control unit of the power receiving device 101 placed on the power transmitting device 102 .
  • the power receiving apparatus 101 notifies the power transmitting apparatus 102 of the magnitude of the received voltage using the Signal Strength Packet.
  • the power transmission device 102 recognizes that the object detected in the Selection phase is the power reception device 101 by receiving a response from the power reception device 101 that received the Digital Ping.
  • the power transmission device 102 transitions to the I&C phase upon receiving the notification of the received voltage. Also, the power transmission device 102 measures the Q-Factor of the power transmission antenna (power transmission coil) before transmitting the Digital Ping. This measurement result is used when executing the foreign matter detection process using the Q value measurement method.
  • the power transmitting apparatus 102 identifies the power receiving apparatus 101 and acquires device configuration information (capability information) from the power receiving apparatus 101 . Therefore, the power receiving apparatus 101 transmits the ID Packet and the Configuration Packet to the power transmitting apparatus 102 .
  • the ID Packet contains the identifier information of the power receiving apparatus 101
  • the Configuration Packet contains the device configuration information (capability information) of the power receiving apparatus 101 .
  • the power transmitting device 102 that has received the ID Packet and the Configuration Packet responds to the power receiving device 101 with an acknowledgment (ACK). Then the I&C phase ends.
  • the GP value is determined based on the GP value requested by the power receiving apparatus 101, the power transmission capability of the power transmitting apparatus 102, and the like.
  • the power transmission device 102 executes foreign object detection processing using the Q value measurement method in accordance with a request from the power reception device 101 .
  • the WPC standard defines a method of once shifting to the Power Transfer phase and then performing the same processing as in the Negotiation phase again according to a request from the power receiving apparatus 101 .
  • the phase that moves from the Power Transfer phase and performs these processes is called the Renegotiation phase.
  • the power receiving apparatus 101 notifies the power transmitting apparatus 102 of a predetermined received power value (the received power value in the light load state/the received power value in the maximum load state). Make adjustments for power transmission.
  • the received power value notified to the power transmission device 102 is used for foreign object detection processing using the power loss method.
  • the power transmission device 102 performs control such as continuation of power transmission and stop of power transmission due to an error or full charge.
  • the power transmission device 102 and the power reception device 101 perform communication for power transmission/reception control based on the WPC standard, using the same antenna (coil) as for wireless power transmission, and in-band communication in which signals are superimposed.
  • the range in which in-band communication based on the WPC standard is possible between the power transmitting apparatus 102 and the power receiving apparatus 101 is substantially the same as the power transmission range. That is, in FIG. 1, a range 104 represents a range where wireless power transmission and in-band communication are possible by the power transmission/reception coils of the power transmission device 102 and the power reception device 101 .
  • the power receiving device 101 being “placed” means that the power receiving device 101 has entered the inside of the range 104 . It also includes the state where it is not placed.
  • FIG. 11 A foreign matter detection method based on the power loss method defined by the WPC standard will be described using FIG.
  • the horizontal axis of FIG. 11 is the transmitted power of the power transmitting apparatus 102 and the vertical axis of FIG. 11 is the received power of the power receiving apparatus 101 .
  • the power transmitting device 102 transmits Digital Ping to the power receiving device 101 .
  • the power transmitting apparatus 102 receives the received power value Pr1 (referred to as Light Load) received by the power receiving apparatus 101 from the power receiving apparatus 101 as a Received Power Packet (mode 1). At this time, the power receiving device 101 does not supply the received power to the load (charging circuit, battery, etc.).
  • Pr1 referred to as Light Load
  • the power transmission device 102 stores the received power value Pr1 and the transmitted power value Pt1 at that time as a point 1100 in FIG. 11 .
  • the power transmission device 102 linearly interpolates the points 1100 and 1101 in FIG. 11 to create a straight line 1102 .
  • a straight line 1102 indicates the relationship between the transmitted power value and the received power value when no foreign object exists around the power transmitting apparatus 102 and the power receiving apparatus 101 . Therefore, based on the transmitted power value and the straight line 1102, the power transmission device 102 can predict the received power value in a state where there is a high possibility that there is no foreign object. For example, when the transmitted power value is Pt3, the power transmission device 102 can predict that the received power value is Pr3 from the point 1103 on the straight line 1102 indicating the transmitted power value Pt3.
  • the power transmission apparatus 102 receives the power reception power value Pr3' from the power reception apparatus 101 when the power transmission apparatus 102 transmits power with the power transmission power value Pt3 to the power reception apparatus 101 .
  • This Ploss_FO can be considered as the power loss consumed by the foreign object when the foreign object exists between the power transmitting device 102 and the power receiving device 101 . Therefore, when the power Ploss_FO that would have been consumed by the foreign object exceeds a predetermined threshold value, the power transmitting device 102 determines that the foreign object exists.
  • the power transmission device 102 After obtaining the straight line 1102 , the power transmission device 102 periodically receives the current received power value (for example, Pr3′) from the power reception device 101 .
  • the current received power value periodically transmitted by the power receiving apparatus 101 is transmitted to the power transmitting apparatus 102 as a Received Power Packet (mode 0).
  • the power transmission device 102 detects a foreign object based on the received power value stored in the Received Power Packet (mode 0) and the straight line 1102 .
  • the above is the description of foreign matter detection based on the power loss method.
  • points 1100 and 1101 for obtaining a straight line 1102 representing the relationship between the transmitted power value and the received power value when no foreign object exists around the power transmitting device 102 and the power receiving device 101 are referred to as calibration data points. and express.
  • a line segment (straight line 1102) obtained by interpolating at least two calibration data points is expressed as a calibration curve.
  • FIG. 2 is a diagram showing a configuration example of the power receiving device 101 according to this embodiment.
  • the power receiving device 101 complies with the WPC standard.
  • Power receiving device 101 includes, for example, control unit 200 , power receiving coil 201 , rectifying unit 202 , voltage control unit 203 , communication unit 204 , charging unit 205 , battery 206 , resonance capacitor 207 , switch 208 , memory 209 , and timer 210 . have.
  • the control unit 200 controls the entire power receiving apparatus 101 by executing a control program stored in the memory 209, for example.
  • the control unit 200 may perform control for executing applications other than wireless power transmission.
  • the control unit 200 includes one or more processors such as a CPU (Central Processing Unit) and an MPU (Micro Processing Unit).
  • the control unit 200 includes dedicated hardware for specific processing such as an application specific integrated circuit (ASIC) and an array circuit such as an FPGA (Field Programmable Gate Array) compiled to execute predetermined processing. may be configured to include
  • ASIC application specific integrated circuit
  • FPGA Field Programmable Gate Array
  • the control unit 200 causes the memory 209 to store information to be stored while executing various processes. Control unit 200 also measures time using timer 210 .
  • the power receiving coil 201 receives power from the power transmitting coil of the power transmitting device 102 . Also, the receiving coil 201 is connected to a resonance capacitor 207 and resonates at a specific frequency F2.
  • the rectifying unit 202 converts AC voltage and AC current from the power transmitting coil of the power transmitting device 102 that receives power through the power receiving coil 201 into DC voltage and DC current.
  • Voltage control unit 203 converts the level of the DC voltage input from rectifying unit 202 into a DC voltage level at which control unit 200, charging unit 205 and the like operate.
  • the communication unit 204 performs control communication based on the WPC standard as described above by in-band communication with the power transmission device 102 .
  • the communication unit 204 demodulates the electromagnetic waves input from the power receiving coil 201 to acquire information transmitted from the power transmission apparatus 102, and load-modulates the electromagnetic waves to obtain information to be transmitted to the power transmission apparatus 102 as electromagnetic waves. , and communicates with the power transmission device 102 . That is, the communication performed by the communication unit 204 is performed by superimposing information on the power transmitted from the power transmission coil 303 of the power transmission device 102 .
  • the charging section 205 charges the battery 206 based on the DC voltage supplied from the voltage control section 203 .
  • the battery 206 supplies power necessary for control, power reception, and communication to the entire power receiving apparatus 101 . Also, the battery 206 stores electric power received by the charging unit 205 via the power receiving coil 201 .
  • a switch 208 is a switch for short-circuiting the receiving coil 201 and the resonance capacitor 207 and is controlled by the control section 200 .
  • switch 208 When switch 208 is turned on, receiving coil 201 and resonance capacitor 207 form a series resonance circuit. At this time, current flows only through the closed circuit of power receiving coil 201 , resonance capacitor 207 and switch 208 , and current does not flow through rectifying section 202 and voltage control section 203 .
  • switch 208 is turned off, current flows through rectifying section 202 and voltage control section 203 via power receiving coil 201 and resonance capacitor 207 .
  • the memory 209 stores various information as described above. Note that the memory 209 may store information obtained by a functional unit different from the control unit 200 .
  • the timer 210 measures time by, for example, a count-up timer that measures the elapsed time from the start time, a count-down timer that counts down from a set time, or the like.
  • FIG. 3 is a diagram showing a hardware configuration example of the power transmission device 102 according to this embodiment.
  • the power transmission device 102 has, as an example, a control unit 300, a power supply unit 301, a power transmission unit 302, a power transmission coil 303, a communication unit 304, a resonance capacitor 305, a switch 306, a memory 307, and a timer 308.
  • the control unit 300 controls the entire power transmission device 102 by executing a control program stored in the memory 307, for example.
  • the control unit 300 may perform control for executing applications other than wireless power transmission.
  • the control unit 300 includes one or more processors such as a CPU (Central Processing Unit) and an MPU (Micro Processing Unit).
  • the control unit 300 includes dedicated hardware for specific processing, such as an application-specific integrated circuit (ASIC), and an array circuit such as an FPGA (Field Programmable Gate Array) compiled to execute predetermined processing. may be configured to include
  • the control unit 300 causes the memory 307 to store information to be stored while executing various processes. Also, the control unit 300 measures time using a timer 308 .
  • the power supply unit 301 supplies power necessary for control, power transmission, and communication to the entire power transmission device 102 .
  • the power supply unit 301 is, for example, a commercial power supply or a battery.
  • Power transmission unit 302 converts the DC power or AC power input from power supply unit 301 into AC frequency power in the frequency band used for wireless power transmission, and inputs the AC frequency power to power transmission coil 303, whereby power receiving apparatus It generates an electromagnetic wave for receiving power to 101 .
  • the frequency of the AC power generated by the power transmission unit 302 is approximately several hundred kHz (eg, 110 kHz to 205 kHz).
  • the power transmission unit 302 Based on an instruction from the control unit 300 , the power transmission unit 302 inputs AC frequency power to the power transmission coil 303 so that the power transmission coil 303 outputs an electromagnetic wave for transmitting power to the power receiving apparatus 101 . Further, the power transmission unit 302 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 303 .
  • the power transmission unit 302 increases the power transmission voltage or power transmission current, the strength of the electromagnetic waves increases, and when the power power transmission unit 302 decreases the power transmission voltage or power transmission current, the strength of the electromagnetic waves decreases.
  • the power transmission unit 302 performs output control of AC frequency power so that power transmission from the power transmission coil 303 is started or stopped.
  • the power transmission coil 303 is connected to a resonance capacitor 305 and resonates at a specific frequency F1.
  • the communication unit 304 performs control communication based on the WPC standard as described above with the power receiving apparatus 101 by in-band communication.
  • the communication unit 304 modulates the electromagnetic wave output from the power transmission coil 303 and transmits information to the power receiving apparatus 101 .
  • the communication unit 304 also acquires information transmitted by the power receiving apparatus 101 by demodulating the electromagnetic wave that is output from the power transmitting coil 303 and modulated in the power receiving apparatus 101 . That is, the communication performed by the communication unit 304 is performed by superimposing information on the power transmitted from the power transmission coil 303 .
  • a switch 306 is a switch for short-circuiting the power transmission coil 303 and the resonance capacitor 305 and is controlled by the control section 300 .
  • switch 306 When switch 306 is turned on, power transmission coil 303 and resonance capacitor 305 form a series resonance circuit. At this time, current flows only through the closed circuit of power transmission coil 303 , resonance capacitor 305 and switch 306 .
  • switch 306 When switch 306 is turned off, power is supplied from power transmission section 302 to power transmission coil 303 and resonance capacitor 305 .
  • the memory 307 stores various information as described above. Note that the memory 307 may store information obtained by a functional unit different from the control unit 300 .
  • the timer 308 measures time by, for example, a count-up timer that measures elapsed time from the start time, a count-down timer that counts down from a set time, or the like.
  • FIG. 4 is a block diagram showing a functional configuration example of the control unit 300 of the power transmission device 102.
  • the power transmission device 102 has a communication processing unit 401, a power transmission processing unit 402, a foreign object detection processing unit 403, and a notification processing unit 404 as processing units that function when the control unit 300 executes a program.
  • the communication processing unit 401 is a processing unit that performs control communication with the power receiving device 101 based on the WPC standard via the communication unit 304 .
  • a power transmission processing unit 402 is a processing unit that controls the power transmission unit 302 and controls power transmission to the power receiving apparatus 101 .
  • the foreign object detection processing unit 403 is a processing unit that measures the power loss between the power transmission device 102 and the power reception device 101 and the Q value in the power transmission coil 303 to detect foreign objects.
  • the foreign object detection processing unit 403 can realize a foreign object detection function by a power loss method and a foreign object detection function by a Q value measurement method. Also, the foreign object detection processing unit 403 may perform the foreign object detection process using another technique.
  • the foreign object detection processing unit 403 may perform foreign object detection processing using a counterpart device detection function based on the NFC standard in the power transmission device 102 having an NFC (Near Feald Communication) communication function. Further, the foreign matter detection processing unit 403 can also detect foreign matter by the Q-value measurement method in the time domain, which will be described later. Furthermore, the foreign object detection processing unit 403 can also detect that the state of the power transmission device 102 has changed as a function other than detecting a foreign object. For example, the foreign object detection processing unit 403 can also detect an increase or decrease in the number of power receiving apparatuses 101 on the power transmitting apparatus 102 .
  • the foreign object detection processing unit 403 measures the power output to the power receiving apparatus 101 via the power transmission unit 302 and receives the average output power value calculated per unit time from the power receiving apparatus 101 via the communication processing unit 401 . Based on the difference between the received electric power values, foreign object detection processing is performed using the power loss method.
  • the notification processing unit 404 is a processing unit that notifies the power receiving apparatus 101 of information regarding foreign object detection (hereinafter referred to as foreign object detection information) via the communication processing unit 401 .
  • the foreign matter detection information includes information indicating the existence probability of a foreign matter that can be calculated based on the index derived by the foreign matter detection processing unit 403, but is not limited to this.
  • the foreign object detection information may include information indicating a request to start the foreign object detection process.
  • the foreign object detection information may include information requesting re-execution or additional execution of calibration according to the existence probability of the foreign object, or information requesting stop of receiving power or suppression of received power. may
  • the functions of the communication processing unit 401, the power transmission processing unit 402, the foreign object detection processing unit 403, and the notification processing unit 404 are realized by the control unit 300 executing a program.
  • Each processing unit functions as an independent program, and can operate in parallel while synchronizing the programs by event processing or the like.
  • FIG. 5 is a flow chart showing a control method for the power transmission device 102 .
  • the processing in FIG. 5 is implemented by executing a program read from the memory 307 by the control unit 300 of the power transmission device 102, for example.
  • the processing in FIG. 5 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. Further, the processing in FIG.
  • FIG. 5 is performed in response to the power of the power transmission device 102 being turned on, in response to the user of the power transmission device 102 inputting an instruction to start the wireless power transfer application, or in response to the power transmission device 102 Executed in response to being connected to and powered by commercial power. Also, the process of FIG. 5 may be started by other triggers.
  • step S ⁇ b>501 the control unit 300 executes processing specified as the Selection phase and Ping phase of the WPC standard, and waits for an object to be placed on the power transmission device 102 .
  • the control unit 300 uses the power transmission unit 302 to repeatedly and intermittently transmit the WPC-standard Analog Ping to detect an object existing within the power transmission range.
  • the power transmission unit 302 transmits a WPC standard Digital Ping.
  • the control unit 300 determines that the detected object is the power receiving device 101 and that the power receiving device 101 is placed on the charging stand 103, and proceeds to step S502.
  • the control unit 300 receives the identification information and capability information of the power receiving device 101 from the power receiving device 101 through the communication of the configuration phase defined by the WPC standard of the communication unit 304.
  • the identification information includes Manufacturer Code and Basic Device ID.
  • the capability information includes information that can identify the supported WPC standard version, Maximum Power Value that identifies the maximum power that the power receiving apparatus 101 can supply to the load, and whether or not the power receiving apparatus 101 has the WPC standard Negotiation function. including information to indicate Note that these are only examples, and the identification information and capability information of the power receiving apparatus 101 may be replaced by other information, or may include other information in addition to the above information.
  • the identification information may be any other identification information that can identify the individual power receiving device 101, such as a Wireless Power ID.
  • the control unit 300 may acquire the identification information and the capability information of the power receiving apparatus 101 by a method other than communication in the configuration phase of the WPC standard.
  • step S503 the control unit 300 executes negotiation with the power receiving apparatus 101 through communication in the Negotiation phase defined by the WPC standard, and determines the GP value.
  • the control unit 300 may execute other procedures for determining the GP, not limited to communication in the Negotiation phase of the WPC standard.
  • the control unit 300 acquires information indicating that the power receiving apparatus 101 does not support the Negotiation phase (for example, in step S502), the control unit 300 may set the value of GP to a prescribed small value without performing communication in the Negotiation phase.
  • the specified small value is, for example, a value predefined in the WPC standard.
  • control unit 300 executes the Calibration phase based on the determined GP value.
  • control unit 300 derives the relationship between the transmitted power value and the received power value in the absence of a foreign object. Specifically, based on the WPC standard, the control unit 300 uses a predetermined received power value acquired from the power receiving device 101 to indicate the power loss between the power transmitting device 102 and the power receiving device 101 in the absence of foreign objects. Derive the data (power loss data). For example, control unit 300 derives straight line 1102 in FIG.
  • the predetermined received power value includes the received power value in the light load state/Light Load and the received power value in the maximum load/Connected Load state.
  • the description of foreign object detection based on the power loss method is as described above. That is, the control unit 300 determines that the amount of power loss between the power transmitting apparatus 102 and the power receiving apparatus 101 during power transmission, which is calculated based on the calibration curve and the received power value of the power receiving apparatus 101 received during power transmission, is greater than or equal to a predetermined threshold. If so, it is determined that there is a "foreign object”. Foreign matter detection is performed in step S604 of FIG. 6, which will be described later.
  • step S505 the control unit 300 starts power transmission by the power transmission unit 302. Power transmission is performed by processing in the Power Transfer phase.
  • the control unit 300 is not limited to this, and may transmit power using a method other than the WPC standard.
  • step S506 the control unit 300 executes power transmission control processing.
  • the power transmission control process will be described later with reference to FIG.
  • the control unit 300 determines whether or not the power receiving apparatus 101 is placed on the power transmitting apparatus 102 . When the control unit 300 determines that the power receiving apparatus 101 is not placed on the power transmitting apparatus 102, the process returns to the Selection phase of step S501.
  • the control unit 300 receives a WPC standard End Power Transfer from the power receiving apparatus 101, the control unit 300 ends the processing in any processing phase according to the WPC standard, stops power transmission, and returns to the Selection phase of step S501. . Note that the control unit 300 returns to the Selection phase in step S501 because the power receiving apparatus 101 also transmits the End Power Transfer when the power receiving apparatus 101 is fully charged.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the details of the power transmission control process in step S506 of FIG.
  • the processing in FIG. 6 is implemented by executing a program read from the memory 307 by the control unit 300 of the power transmission device 102, for example.
  • 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.
  • step S ⁇ b>601 the control unit 300 determines whether or not a WPC standard Control Error Packet (hereinafter referred to as a CE packet) has been received from the power receiving apparatus 101 when the process is started.
  • the CE packet is a message that instructs the power receiving apparatus 101 to change the power transmission output to the power transmitting apparatus 102 by including the Control Error Value that indicates the amount of voltage change.
  • the Control Error Value is a positive value when increasing the power transmission output, a negative value when decreasing the power transmission output, and 0 when the power transmission output is not changed. If the control unit 300 has received a CE packet (YES in S601), the process proceeds to step S602, and if it has not received a CE packet (NO in S601), the process proceeds to step S603.
  • step S602 the control unit 300 changes the power value of the power transmission output based on the amount of change indicated by the CE packet, and proceeds to step S603.
  • step S ⁇ b>603 the control unit 300 determines whether or not a WPC standard Received Power Packet (hereinafter referred to as an RP packet) has been received from the power receiving apparatus 101 .
  • the RP packet is a message for notifying the power transmitting apparatus 102 of the received power value actually received by the power receiving apparatus 101 at that time. If an RP packet has been received (YES in S603), the control unit 300 proceeds to step S604, and if an RP packet has not been received (NO in S603), the processing in FIG. 6 ends.
  • step S604 the control unit 300 performs foreign matter detection processing and calculates the existence probability of foreign matter.
  • the foreign matter existence probability is calculated by the ratio of the power loss amount error to the power loss value on the calibration curve, "
  • the control unit 300 may weight the calculated existence probability according to the absolute value of the transmitted power value. For example, the control unit 300 multiplies the existence probability by a coefficient that lowers the existence probability when the transmitted power value is small, and multiplies the existence probability by a coefficient that increases the existence probability when the transmitted power value is large.
  • control unit 300 may set the existence probability of a foreign object to 100% regardless of the calculated existence probability.
  • the control unit 300 can reliably can be notified to the power receiving apparatus 101 that there is a possibility that
  • step S605 the control unit 300 determines whether or not the probability of existence of foreign matter is greater than or equal to the first threshold. If the foreign object existence probability is greater than or equal to the first threshold (YES in S605), control unit 300 proceeds to step S606. move on.
  • step S606 the control unit 300 transmits to the power receiving apparatus 101 a response indicating that there is a notification in response to the RP packet received in step S603, and proceeds to step S607.
  • step S ⁇ b>607 the control unit 300 transmits foreign object detection information that does not include information indicating a request to start processing, that is, only information indicating the presence probability of a foreign object (information indicating a request to start processing is 0) to the power receiving apparatus 100 .
  • the information indicating the existence probability of foreign matter is a value obtained by converting the value calculated in step S604 into a value expressed in a predetermined range (section) (for example, a value in increments of 0 to 10). , but not limited to this.
  • the control unit 300 does not include information indicating a request to start processing on the premise of continuing power transmission/reception in the foreign object detection information. It is possible to reduce the possibility of heat generation, ignition, etc. due to the continuation of this.
  • the control unit 300 transmits the foreign object detection information that does not include the information indicating the request to start the above processing, the processing of FIG. 6 ends.
  • step S608 the control unit 300 determines whether or not the probability of existence of foreign matter is equal to or greater than the second threshold.
  • the second threshold is a value smaller than the first threshold. That is, the probability of foreign matter indicated by the second threshold is lower than the existence probability of foreign matter indicated by the first threshold.
  • the first threshold and the second threshold may be the same value, and the second threshold is less than or equal to the first threshold. If the foreign object existence probability is greater than or equal to the second threshold (YES in S608), control unit 300 proceeds to step S612. move on.
  • step S609 the control unit 300 determines whether the received power value of the power receiving apparatus 101 in the RP packet received in step S603 is greater than a predetermined ratio with respect to the maximum received power value (Pr2 in FIG. 11) of the calibration curve 1102. determine whether If the ratio is greater than the predetermined rate (YES in S609), the control unit 300 proceeds to step S610, and if not greater than the predetermined rate (NO in S609), the process proceeds to step S614.
  • step S609 the control unit 300 determines whether or not the received power value is greater than a predetermined ratio with respect to the maximum received power value of the calibration curve 1102, but the present invention is not limited to this.
  • the control unit 300 may determine whether the difference between the received power value and the maximum received power value of the calibration curve 1102 is equal to or greater than a threshold, or the received power value may be the maximum received power value of the calibration curve 1102. You may judge whether it is larger than a value.
  • step S610 the control unit 300 transmits to the power receiving apparatus 101 a response indicating that there is a notification in response to the RP packet received in step S603, and proceeds to step S611.
  • step S611 the control unit 300 transmits, to the power receiving apparatus 101, foreign object detection information including information indicating a request to start additional execution of calibration in addition to information indicating the presence probability of a foreign object, and ends the processing in FIG. .
  • step S612 the control unit 300 determines whether or not the timer 308 has started timekeeping. If timer 308 has started time measurement (YES in S612), control unit 300 proceeds to step S616. If timer 308 has not started time measurement (NO in S612), control unit 300 proceeds to step S613.
  • control unit 300 starts timing of the timer 308, and proceeds to step S617.
  • step S614 the control unit 300 determines whether or not the timer 308 has started timekeeping. If the timer 308 has started timekeeping (YES in S614), the control unit 300 proceeds to step S615, and if not (NO in S614), the control unit 300 proceeds to step S617.
  • step S615 the control unit 300 stops the timer 308 from measuring time, and proceeds to step S617.
  • step S616 the control unit 300 determines whether or not a predetermined period of time has elapsed after the timer 308 started timing in step S613. If the predetermined time has passed (YES in S616), the control unit 300 proceeds to step S618, and if the predetermined time has not passed (NO in S616), the process proceeds to step S617.
  • step S617 the control unit 300 transmits ACK, which is an acceptance response to the RP packet received in step S603, to the power receiving apparatus 101, and ends the processing in FIG.
  • step S618 the control unit 300 transmits to the power receiving apparatus 101 a response indicating that there is a notification in response to the RP packet received in step S603, and proceeds to step S619.
  • step S ⁇ b>619 the control unit 300 transmits to the power receiving apparatus 101 foreign object detection information including information indicating a request to start re-executing Calibration in addition to information indicating the presence probability of a foreign object.
  • the control unit 300 performs control to re-derivate the calibration curve when the foreign matter existence probability is not equal to or higher than the first threshold value but is equal to or higher than the second threshold value for a predetermined period of time.
  • a change in the characteristics of the calibration curve means a change in the slope or intercept of the curve.
  • the control unit 300 can calculate an appropriate amount of power loss, that is, detect a foreign object with high precision, as compared to the case where the calibration curve whose characteristics have changed is continuously used.
  • a wireless power transmission system 100 can be implemented.
  • control unit 300 appropriately controls the process start request according to the foreign object existence probability calculated by the foreign object detection process, thereby realizing safer and more efficient wireless power.
  • a transmission system 100 can be implemented.
  • the GP is determined to be 5 watts in the first Negotiation phase, and power transmission is started. Then, after power transmission is started, GP is re-determined to 15 watts by re-executing the Negotiation phase.
  • the received power value in the power receiving apparatus 101 increases according to the re-determined GP, and the received power value becomes larger than a predetermined ratio with respect to the maximum received power value (ie, 5 watts) of the calibration curve 1102 .
  • the power transmitting apparatus 102 transmits, to the power receiving apparatus 101, foreign object detection information including information indicating a request to start additional execution of calibration in addition to information indicating the presence probability of a foreign object.
  • the predetermined percentage for determining that a request to start additional execution of Calibration is issued is 20%, but this is merely an example and may be another value.
  • FIG. 7 is a diagram showing the operation sequence of the power transmission device 102 and the power reception device 101 in the first processing example.
  • the power transmission device 102 waits for an object to be placed on the power transmission device 102 by transmission of Analog Ping (S501).
  • step F702 the power receiving device 101 is placed on the power transmitting device 102. Then, in step F703, the Analog Ping transmitted by the power transmission device 102 changes. In step F704, the power transmission device 102 detects that an object has been placed on the power transmission device 102 when the Analog Ping changes. In step F705, the power transmission device 102 transmits Digital Ping.
  • step F706 the power receiving apparatus 101 detects that the power receiving apparatus 101 is placed on the power transmitting apparatus 102 by receiving the Digital Ping. Also, the power transmitting device 102 detects that the placed object is the power receiving device 101 from the digital ping response of the power receiving device 101 .
  • step F707 the power transmitting apparatus 102 receives identification information and capability information from the power receiving apparatus 101 through communication in the configuration phase (S502).
  • step F708 the power transmitting apparatus 102 and the power receiving apparatus 101 perform Negotiation phase communication and determine GP to be 5 watts (S503).
  • step F709 the power transmitting apparatus 102 and the power receiving apparatus 101 derive the calibration curve 1102 through calibration phase communication (S504).
  • the power transmission device 102 starts power transmission and power transmission control processing (S505, S506).
  • step F710 the power transmitting apparatus 102 receives a CE packet whose Control Error Value is 0 from the power receiving apparatus 101 (YES in S601), and does not change the power transmission output according to the Control Error Value (S602).
  • step F711 the power transmitting apparatus 102 receives an RP packet (mode 0) with a received power value of 5 watts from the power receiving apparatus 101 (YES in S603), performs foreign object detection processing, and calculates the existence probability of a foreign object (S604). ).
  • the existence probability of foreign matter is 0%.
  • step F712 the power transmission device 102 determines that the foreign object existence probability is 0%, is less than the first and second threshold values (NO in S605, NO in S608), and the received power value is not greater than a predetermined ratio. (NO in S609). Further, the power transmitting apparatus 102 determines that the timer 308 has not started timing (NO in S614), and responds ACK to the power receiving apparatus 101 (S617).
  • step F713 the power transmitting apparatus 102 and the power receiving apparatus 101 perform Negotiation phase communication again and determine the GP to be 15 watts.
  • step F714 the power transmitting apparatus 102 receives a CE packet whose Control Error Value is a positive value from the power receiving apparatus 101 (YES in S601).
  • the power transmission device 102 increases the power transmission output according to the Control Error Value (S602).
  • step F716 the power transmitting apparatus 102 receives an RP packet (mode 0) with a received power value of 6 watts from the power receiving apparatus 101 (YES in S603), performs foreign object detection processing, and calculates the existence probability of a foreign object (S604). ).
  • step F717 the power transmission device 102 determines that the foreign object existence probability is less than the first and second threshold values (NO in S605, NO in S608) and that the received power value is greater than a predetermined ratio (YES in S609). , to notify foreign object detection information.
  • step F718 the power transmitting apparatus 102 transmits a response indicating that there is notification to the power receiving apparatus 101 (S610).
  • step F719 the power transmitting apparatus 102 transmits foreign object detection information including information indicating a request to start additional execution of calibration to the power receiving apparatus 101 because the current probability of existence of a foreign object is 0 (S611).
  • the power receiving apparatus 101 starts additional execution of Calibration.
  • step F720 the power transmission device 102 receives additional calibration information with a received power value of 6 watts.
  • step F721 the power transmitting apparatus 102 accepts the above additional configuration information as values forming the calibration curve 1102, extends the end points of the calibration curve 1102, and responds ACK to the power receiving apparatus 101.
  • the additional calibration information is an RP packet (mode 2), it is not limited to this.
  • the additional calibration information may be an RP packet of another mode, or a received power value as an additional value constituting the calibration curve 1102 may be notified using a packet different from the RP packet. good.
  • steps F722 to F725 is the same as the processing of steps F714, F715, F720, and F721, so description thereof will be omitted.
  • step F726 the power transmission device 102 receives an RP packet (mode 0) with a received power value of 15 watts.
  • step F727 the power transmitting apparatus 102 determines that additional execution of Calibration has been completed normally, responds ACK to the power receiving apparatus 101, and restarts the power transmission control process.
  • the power transmission device 102 when the probability of presence of a foreign object is not equal to or greater than the first and second thresholds and the received power value is greater than a predetermined ratio with respect to the maximum received power value of the calibration curve 1102, the power transmission device 102
  • the detection information includes information indicating a request to start processing.
  • the power transmission apparatus 102 can avoid power transmission at a received power value that deviates from the calibration curve 1102 while increasing the power transmission output after confirming that the probability of inclusion of a foreign object is low.
  • the power transmission device 102 can realize a safer and more efficient wireless power transmission system 100 .
  • the GP is determined to be 5 watts in the first Negotiation phase, and power transmission is started. After the start of power transmission, the GP is re-determined to be 15 watts by re-executing the Negotiation phase. After that, the received power value of the power receiving apparatus 101 becomes larger than a predetermined ratio with respect to the maximum received power value (that is, 5 watts) of the calibration curve 1102 . At this time, as a result of the foreign object detection process, the power transmitting apparatus 102 transmits a request to start additional execution of calibration to the power receiving apparatus 101 without including the foreign object detection information because the presence probability of the foreign object is greater than or equal to the first threshold. Note that the first threshold is 75%, and the predetermined percentage for determining that a request to start additional execution of Calibration is made is 20%. good.
  • FIG. 8 is a diagram showing the operation sequence of the power transmission device 102 and the power reception device 101 in the second processing example.
  • the processing of steps F801 to F815 is the same as the processing of steps F701 to F715 in FIG. 7, so description thereof will be omitted.
  • step F816 a foreign object enters the range 104 of the power transmission device 102.
  • step F817 the power transmitting apparatus 102 receives an RP packet (mode 0) with a received power value of 6 watts from the power receiving apparatus 101 (YES in S603), performs foreign object detection processing, and calculates the existence probability of a foreign object (S604). ).
  • step F818 the power transmission apparatus 102 determines that foreign object detection information is to be notified because the foreign object existence probability is 80%, which is equal to or greater than 75% of the first threshold (YES in S605).
  • step F819 the power transmitting apparatus 102 transmits a response indicating that there is notification to the power receiving apparatus 101 (S606).
  • step F820 the power transmitting apparatus 102 transmits to the power receiving apparatus 101 foreign object detection information that does not include information indicating a request to start processing, that is, includes only information indicating the probability of presence of a foreign object (S607).
  • step F ⁇ b>821 the power receiving apparatus 101 determines to stop power transmission/reception because the presence probability of the foreign object included in the received foreign object detection information is high, and transmits an End Power Transfer (EPT) to the power transmitting apparatus 102 .
  • the power transmitting apparatus 102 receives the EPT and stops power transmission to the power receiving apparatus 101 .
  • the power transmission apparatus 102 does not include information indicating a request to start a process that assumes continuation of power transmission/reception in the foreign object detection information when the existence probability of a foreign object is equal to or greater than the first threshold. That is, control is performed so that the contents of the foreign object detection information are not inconsistent.
  • the power receiving apparatus 101 that has received the foreign object detection information can appropriately determine processing according to the probability of presence of a foreign object.
  • a safe wireless power transmission system 100 can be realized.
  • the power transmission apparatus 102 unconditionally notifies foreign object detection information that does not include information indicating a request to start processing when the existence probability of a foreign object is equal to or greater than the first threshold.
  • Information indicating a request such as suppression of received power may be included in the foreign object detection information and notified.
  • the power receiving apparatus 101 can notify the power transmitting apparatus 102 of a request to start a process that does not presuppose the continuation of power transmission/reception or a process that reduces the power transmission output. It is possible to reduce the possibility of heat generation, ignition, or the like.
  • the power receiving apparatus 101 transmits an EPT to the power transmitting apparatus 102, and the power transmitting apparatus 102 stops power transmission. You can choose not to.
  • the power transmission device 102 may control to reduce transmitted power and received power. As a result, the power transmitting apparatus 102 and the power receiving apparatus 101 can continue power transmission and reception while suppressing the possibility of heat generation, ignition, and the like.
  • the power transmitting apparatus 102 waits for the power receiving apparatus 101 to start processing. .
  • the power transmission device 102 can reduce the possibility of heat generation, ignition, or the like occurring at an earlier timing when a foreign object is present with a high probability.
  • the GP is determined to be 15 watts in the first Negotiation phase, and power transmission is started. After power transmission is started, the state in which the existence probability of a foreign object is not equal to or higher than the first threshold but is equal to or higher than the second threshold continues for a predetermined time or longer. At this time, the power transmitting apparatus 102 determines that the characteristics of the calibration curve 1102 have changed due to heat generation, positional displacement of the power receiving apparatus 101, or the like.
  • the power transmitting apparatus 102 transmits, to the power receiving apparatus 101, foreign object detection information including information indicating a request to start re-executing calibration in addition to the information indicating the presence probability of a foreign object.
  • the first threshold is 75%
  • the second threshold is 25%.
  • the first threshold may be the same as the second threshold.
  • FIG. 9 is a diagram showing the operation sequence of the power transmission device 102 and the power reception device 101 in the third processing example.
  • the processing of steps F901 to F907 is the same as the processing of steps F701 to F707 in FIG. 7, so description thereof will be omitted.
  • step F908 the power transmitting apparatus 102 and the power receiving apparatus 101 perform Negotiation phase communication and determine the GP to be 15 watts (S503).
  • step F909 the power transmitting apparatus 102 and the power receiving apparatus 101 derive the calibration curve 1102 through calibration phase communication (S504).
  • step F910 the power transmitting apparatus 102 receives a CE packet whose Control Error Value is 0 from the power receiving apparatus 101 (YES in S601), and does not change the power transmission output according to the Control Error Value (S602).
  • step F911 the power transmitting apparatus 102 receives an RP packet (mode 0) with a received power value of 15 watts from the power receiving apparatus 101 (YES in S603), performs foreign object detection processing, and calculates the existence probability of a foreign object (S604). ).
  • the existence probability of foreign matter is 0%.
  • step F912 the power transmission device 102 determines that the foreign object existence probability is 0%, is less than the first and second threshold values (NO in S605, NO in S608), and the received power value is not greater than a predetermined ratio. (NO in S609). Further, the power transmitting apparatus 102 determines that the timer 308 has not started timing (NO in S614), and responds ACK to the power receiving apparatus 101 (S617).
  • step F913 the power transmitting apparatus 102 receives a CE packet whose Control Error Value is a positive value from the power receiving apparatus 101 (YES in S601).
  • step F914 the power transmission device 102 increases the power transmission output according to the Control Error Value (S602).
  • step F915 the power transmitting apparatus 102 receives an RP packet (mode 0) with a received power value of 15 watts from the power receiving apparatus 101 (YES in S603), performs foreign object detection processing, and calculates the existence probability of a foreign object (S604). ). For example, it is assumed that the received power value remains at 15 watts with respect to the increase in the transmission output in step F914, the power loss is increasing, and the existence probability of a foreign object is 40%.
  • step F916 the power transmitting apparatus 102 has a foreign object presence probability of 40%, which is less than the first threshold and greater than or equal to the second threshold (NO in S605, YES in S608), and starts the timer 308 to count time. It is determined that it has not been completed (NO in S612). Then, the power transmitting apparatus 102 starts timing of the timer 308 (S613), and responds ACK to the power receiving apparatus 101 (S617).
  • step F917 the power transmitting apparatus 102 receives again the RP packet (mode 0) with the received power value of 15 watts from the power receiving apparatus 101 (YES in S603), performs foreign object detection processing, and calculates the foreign object existence probability ( S604). For example, it is assumed that the power loss continues to increase and the probability of existence of a foreign object is 40%.
  • step F918 the power transmission device 102 determines that the foreign object existence probability is 40%, which is less than the first threshold and greater than or equal to the second threshold (NO in S605, YES in S608). Then, the power transmitting apparatus 102 determines that a predetermined time has elapsed since the timer 308 started timing (YES in S612, YES in S616), and determines to notify foreign object detection information.
  • step F919 the power transmitting apparatus 102 transmits a response indicating that there is notification to the power receiving apparatus 101 (S618).
  • step F920 the power transmitting apparatus 102 transmits, to the power receiving apparatus 101, foreign object detection information including information indicating a request to start re-executing Calibration in addition to information indicating the presence probability of a foreign object (S619).
  • step F921 the power transmitting apparatus 102 and the power receiving apparatus 101 re-derive the calibration curve 1102 through calibration phase communication.
  • step F922 the power transmission device 102 receives an RP packet (mode 0) with a received power value of 15 watts.
  • step F923 the power transmitting apparatus 102 responds with ACK to the power receiving apparatus 101 and resumes power transmission control processing.
  • the power transmission apparatus 102 performs calibration when there is a possibility that power loss has occurred due to the influence of heat generation, positional displacement of the power receiving apparatus 101, or the like, although the presence probability of a foreign object is not equal to or greater than the first threshold.
  • Foreign object detection information including information indicating a request to start re-execution of is transmitted.
  • the power transmission device 102 can derive an appropriate calibration curve 1102 according to the characteristics after the change, and can perform foreign object detection with higher accuracy than when the same calibration curve 1102 is continuously used. It can be carried out.
  • the power transmission device 102 detects the presence of the foreign object including information indicating a request to start re-executing calibration. The detection information is transmitted to the power receiving apparatus 101 .
  • the power transmitting apparatus 102 immediately transmits foreign object detection information including information indicating a request to start re-executing calibration to the power receiving apparatus 101 . may be sent to As a result, the power transmitting apparatus 102 can shorten the period during which foreign object detection is performed using the same calibration curve 1102 .
  • the wireless power transmission system 100 has the power transmitting device 102 that wirelessly transmits power to the power receiving device 101 and the power receiving device 101 that wirelessly receives power from the power transmitting device 102 .
  • the control unit 300 receives from the power receiving apparatus 101 received power values Pr ⁇ b>1 and Pr ⁇ b>2 of the power receiving apparatus 101 when power with different transmitted power values Pt ⁇ b>1 and Pt ⁇ b>2 are transmitted to the power receiving apparatus 101 in order.
  • control unit 300 functions as a deriving unit, and derives a characteristic line indicating the relationship between the transmitted power value and the received power value based on the transmitted power values Pt1, Pt2 and the received power values Pr1, Pr2.
  • a characteristic line is a calibration curve 1102 .
  • step S603 of FIG. 6 the control unit 300 functions as an acquisition unit and acquires a parameter (the received power value of the power receiving apparatus 101) used for determining the presence probability of a foreign object.
  • the existence probability of a foreign object is the existence probability of an object different from the power receiving device 101 .
  • the control unit 300 functions as a determination unit and determines the presence probability of foreign matter based on the parameters acquired at step S603.
  • step S609 if the received power value of the power receiving apparatus 101 is greater than the first received power value, the control unit 300 proceeds to step S610. The process proceeds to step S614.
  • step S608 if the foreign matter existence probability determined in step S604 is smaller than the first threshold and larger than the second threshold, the control unit 300 proceeds to step S612.
  • the second threshold is less than the first threshold.
  • step S609 the control unit 300 determines that the presence probability of the foreign object determined in step S604 is smaller than the first threshold and smaller than the second threshold, and the received power value of the power receiving apparatus 101 is the first received power. If it is greater than the power value, proceed to step S610. In addition, the control unit 300 determines that the presence probability of the foreign object determined in step S604 is smaller than the first threshold and smaller than the second threshold, and the received power value of the power receiving apparatus 101 is equal to the first received power value. If less, proceed to step S614.
  • step S616 if the foreign matter existence probability determined in step S604 is lower than the first threshold and higher than the second threshold continues for a predetermined period of time, the control unit 300 proceeds to step S618.
  • control unit 300 functions as a transmitting unit and receives a foreign object detection signal including information for specifying the foreign object existence probability based on the foreign object existence probability determined in step S604. Send to device 101 .
  • step S611 the control unit 300 transmits a foreign object detection signal including information requesting processing related to additional parameter acquisition in the foreign object detection signal.
  • step S619 control unit 300 transmits a foreign object detection signal including information requesting processing related to parameter reacquisition in the foreign object detection signal.
  • step S607 the control unit 300 transmits the foreign object detection signal without including information requesting processing related to reacquisition of parameters and information requesting processing related to additional acquisition of parameters in the foreign object detection signal.
  • step F917 the control unit 300 functions as a calculation unit, and upon receiving the received power value of the power receiving apparatus 101 from the power receiving apparatus 101, calculates the existence probability of an object different from the power receiving apparatus 101 based on the characteristic line.
  • the existence probability of an object is the existence probability of a foreign object.
  • the control unit 300 functions as a transmission unit, and transmits to the power receiving apparatus 101 the object existence probability and a request for re-derivation of the characteristic line based on the object existence probability.
  • the characteristic line re-derivation request is a calibration re-execution start request. Specifically, when the object existence probability (40%) is not equal to or greater than the first threshold and is equal to or greater than the second threshold, the control unit 300 re-derives the object existence probability and the characteristic line. A request is sent to the power receiving device 101 .
  • the second threshold is less than the first threshold.
  • the control unit 300 requests re-derivation of the existence probability of the object and the characteristic line. may be transmitted to the power receiving apparatus 101 .
  • Step F921 is processing after transmission in step F920.
  • the control unit 300 receives from the power receiving apparatus 101 the received power values of the power receiving apparatus 101 when power with different transmitted power values is sequentially transmitted to the power receiving apparatus 101, and determines the relationship between the received power values and the transmitted power values. Derive the characteristic line shown.
  • step F820 the control unit 300 functions as a transmission unit, does not transmit a characteristic line rederive request to the power receiving apparatus 101 when the object existence probability (80%) is equal to or greater than the first threshold, The object existence probability is transmitted to the power receiving apparatus 101 .
  • step S609 If the object existence probability (0%) is not equal to or greater than the second threshold (NO in S608) and the received power value received in step S603 is greater than the maximum received power value Pr2 of the characteristic line, the control unit 300 (YES in S609), the process proceeds to step S610.
  • step S609 the control unit 300 may proceed to step S610 when the received power value received in step S603 is greater than a predetermined ratio with respect to the maximum received power value Pr2 of the characteristic line. Further, in step S609, when the value obtained by subtracting the maximum received power value Pr2 of the characteristic line from the received power value received in step S603 is larger than a predetermined value, the control unit 300 may proceed to step S610.
  • step S611 the control unit 300 functions as a transmission unit and transmits a request for addition of the existence probability of the object and the received power value of the characteristic line to the power receiving apparatus 101 (F719).
  • the request to add the received power value of the characteristic line is a request to start additional execution of Calibration. Note that in step S ⁇ b>607 , the control unit 300 transmits the existence probability of the object to the power receiving apparatus 101 without transmitting a request to add the received power value of the characteristic line to the power receiving apparatus 101 .
  • control unit 300 After the transmission in step F719, the control unit 300 receives the received power value of the power receiving apparatus 101 from the power receiving apparatus 101 in step F720. In step F721, the control unit 300 functions as a correction unit, and corrects the characteristic line by extending the endpoints of the characteristic line based on the received power value.
  • the power transmission device 102 can appropriately transmit information based on the existence probability of an object different from that of the power reception device 101 to the power reception device 101 .
  • the power transmission device 102 that performs the foreign object detection process determines whether information indicating a request to start the process is included in the foreign object detection information according to the calculated foreign object existence probability, I tried to control.
  • the foreign object detection information received by the power receiving apparatus 101 is not always composed of appropriate information. That is, although the presence probability of a foreign object is high, the power receiving apparatus 101 cannot control whether or not to receive foreign object detection information including a request to continue power transmission/reception processing. Therefore, in order to further improve the safety of the wireless power transmission system 100, it is desirable that the power receiving device 101 also perform appropriate control.
  • the power receiving apparatus 101 determines whether or not to start the process requested by the foreign object detection information, and performs control.
  • FIG. 10 is a flowchart showing a control method for the power receiving device 101 according to the second embodiment.
  • the processing in FIG. 10 is implemented by executing a program read from the memory 209 by the control unit 200 of the power receiving apparatus 101, for example.
  • the hardware in this case is 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.
  • 10 is executed when the power receiving apparatus 101 receives the foreign object detection information from the power transmitting apparatus 102, the process of FIG. 10 may be started by another trigger. .
  • step S ⁇ b>1001 upon receiving the foreign object detection information from the power transmission device 102 , the control unit 200 determines whether the foreign object existence probability is greater than or equal to a first threshold based on the information indicating the foreign object existence probability included in the foreign object detection information. determine whether or not If the foreign object existence probability is greater than or equal to the first threshold (YES in S1001), control unit 200 proceeds to step S1002. move on.
  • step S1002 the control unit 200 controls to stop power reception, and ends the processing in FIG. In this manner, the control unit 200 can suppress heat generation, ignition, and the like by immediately stopping power reception when the foreign object existence probability is equal to or greater than the first threshold.
  • step S1003 the control unit 200 determines whether or not the probability of presence of foreign matter is equal to or greater than the second threshold. If the foreign object existence probability is greater than or equal to the second threshold (YES in S1003), control unit 200 proceeds to step S1004. move on.
  • step S1004 the control unit 200 determines whether or not the received foreign object detection information includes information indicating a request to start re-executing Calibration. If information indicating a request to start re-executing Calibration is included (YES in S1004), control unit 200 proceeds to step S1005. If information indicating a request to start re-executing Calibration is not included (NO in S1004), control unit 200 proceeds to step S1006.
  • step S1005 the control unit 200 controls the power transmission device 102 to start re-executing Calibration, and ends the processing in FIG.
  • control unit 200 controls to lower the received power, and ends the processing in FIG.
  • control unit 200 assumes that the power loss is increasing due to heat generation, misalignment, or the like, when the foreign object existence probability is not equal to or greater than the first threshold value, but is equal to or greater than the second threshold value. Control to re-execute Calibration or reduce received power. As a result, the wireless power transmission system 100 can suppress continuation of power transmission/reception at high output in a state where the characteristics of the calibration curve 1102 have changed.
  • step S1007 the control unit 200 determines whether the received foreign object detection information includes information indicating a request to start processing. If information indicating a request to start processing is included (YES in S1007), control unit 200 proceeds to step S1008; if information indicating a request to start processing is not included (NO in S1007), The process of FIG. 10 ends.
  • step S1008 the control unit 200 controls to start processing in response to the request to start the processing described above, and ends the processing in FIG.
  • control unit 200 appropriately controls the start of the process according to the information indicating the probability of existence of a foreign object included in the received foreign object detection information, thereby realizing safer and more efficient wireless power transmission.
  • System 100 can be implemented.
  • Step F909 in FIG. 9 is a process for the power transmitting device 102 to derive a characteristic line indicating the relationship between the transmitted power value and the received power value.
  • a characteristic line is a calibration curve 1102 .
  • the control unit 200 functions as a transmitting unit, and transmits received power values Pr1 and Pr2 of the power receiving apparatus 101 when the power transmitting apparatus 102 sequentially transmits power of different transmitted power values Pt1 and Pt2 to the power receiving apparatus 101. Send to device 102 .
  • the control unit 200 transmits the received power value of the power reception apparatus 101 to the power transmission apparatus 102 in step F917 of FIG.
  • the control unit 200 functions as a receiving unit and receives from the power transmitting apparatus 102 the existence probability of an object different from the power receiving apparatus 101, which is calculated by the power transmitting apparatus 102 based on the received power value of the power receiving apparatus 101 and the characteristic line.
  • the existence probability of an object is the existence probability of a foreign object.
  • the control unit 200 when the existence probability of the object is equal to or higher than the second threshold (YES in S1003) and a request for re-derivation of the characteristic line is received from the power transmission device 102 (YES in S1004), the control unit 200 , the process proceeds to step S1005.
  • the characteristic line re-derivation request is a calibration re-execution start request.
  • Step S1005 is a process for the power transmitting apparatus 102 to derive a characteristic line indicating the relationship between the transmitted power value and the received power value.
  • the control unit 200 functions as a transmitting unit and transmits to the power transmitting apparatus 102 the received power values of the power receiving apparatus 101 when the power transmitting apparatus 102 sequentially transmits power having different transmitted power values to the power receiving apparatus 101 .
  • step S1006 the control unit 200 functions as a control unit and controls to lower the received power.
  • step S1002 the control unit 200 functions as a control unit and controls to stop power reception.
  • step S1008 the control unit 200 functions as a transmitting unit and transmits the received power value of the power receiving apparatus 101 to the power transmitting apparatus 102 (F720 in FIG. 7).
  • the control unit 200 functions as a receiving unit and receives a foreign object detection signal including the existence probability of a foreign object from the power transmission device 102 .
  • step S1001 of FIG. 10 when the presence probability of a foreign object is greater than the first threshold, the control unit 200 proceeds to step S1002 and controls to stop power reception.
  • step S ⁇ b>1004 if the received foreign object detection signal includes information requesting processing related to reacquisition of the parameter (the received power value of the power receiving apparatus 101 ) used for determining the presence probability of a foreign object, the control unit 200 Proceed to S1005. In step S1005, the control unit 200 executes processing related to reacquisition of parameters.
  • step S ⁇ b>1007 if the received foreign object detection signal includes information requesting processing related to additional acquisition of a parameter (the received power value of the power receiving apparatus 101 ) used to determine the presence probability of a foreign object, the control unit 200 Proceed to S1008. In step S1008, the control unit 200 executes processing related to additional parameter acquisition.
  • step S1004 the control unit 200 determines that the presence probability of a foreign object is smaller than the first threshold value and larger than the second threshold value, and that the received foreign object detection signal indicates information requesting processing related to parameter reacquisition. If so, the process advances to step S1005. In addition, the control unit 200 determines that the presence probability of a foreign object is smaller than the first threshold value and larger than the second threshold value, and the received foreign object detection signal does not include information requesting processing related to parameter re-acquisition. If so, the process advances to step S1006 to control to lower the received power.
  • step S1007 the control unit 200 determines that the presence probability of a foreign object is smaller than the first threshold value and smaller than the second threshold value, and that the received foreign object detection signal indicates information requesting processing related to additional parameter acquisition. If so, the process proceeds to step S1008. In step S1008, the control unit 200 executes processing related to additional parameter acquisition.
  • the power receiving device 101 can appropriately receive information based on the existence probability of an object different from that of the power receiving device 101 from the power transmitting device 102 .
  • the power transmission device 102 calculates the existence probability of a foreign object using the power loss method, which is a foreign object detection method based on power loss, as the foreign object detection process. may be calculated using For example, the power transmission device 102 may perform foreign object detection based on the Q value in the time domain that represents the attenuation state of the power transmission waveform, and calculate the presence probability of the foreign object.
  • the power transmission device 102 may perform foreign object detection based on the Q value in the time domain that represents the attenuation state of the power transmission waveform, and calculate the presence probability of the foreign object.
  • the existence probability of foreign matter can be calculated from the ratio, difference, or the like of the values.
  • the power transmission device 102 may calculate the presence probability of a foreign object based on the amount of change in voltage value or current value per predetermined time, or may calculate the presence probability by combining two or more values. , but not limited to this. In this way, the power transmission device 102 can calculate the presence probability of a foreign object with higher accuracy by using another foreign object detection method or by combining a plurality of foreign object detection methods, thereby achieving safer wireless power transmission.
  • System 100 can be implemented.
  • the power transmitting apparatus 102 responds with ACK. Changed not to notify foreign object detection information. However, even in that case, the power transmitting device 102 may notify foreign object detection information. As a result, the power transmitting apparatus 102 can periodically notify information regarding foreign object detection even when the existence probability of a foreign object is low.
  • the information indicating the request to start processing to be included in the foreign object detection information is a request premised on the continuation of power transmission and reception, such as additional execution or re-execution of calibration. It may be a request to suppress or stop power reception.
  • the power transmitting apparatus 102 transmits foreign object detection information including information indicating the request to the power receiving apparatus 101 .
  • the power transmission device 102 can more reliably suppress or stop power transmission and reception when the presence probability of a foreign object is high, and can realize a safer wireless power transmission system 100 .
  • the power transmission device 102 notifies the foreign object detection information after performing the foreign object detection process, but may notify at another timing. At this time, if the foreign object detection process is not performed or the existence probability of the foreign object is unknown, the power transmission device 102 sets the information indicating the existence probability of the foreign object to a specific value (for example, 0) to detect the foreign object. Information may be notified. Also, the power transmitting apparatus 102 may notify the information indicating the request to start processing as a specific value (for example, 0xFF), but is not limited to this.
  • a specific value for example, 0xFF
  • the power receiving apparatus 101 when the power receiving apparatus 101 receives foreign object detection information indicating that the foreign object detection process has not been performed or that the presence probability of a foreign object is unknown, the power receiving apparatus 101 detects the received power, the transmission output, or the GP may be controlled so as not to rise above a predetermined value (or to be lowered to a predetermined value). As a result, the power receiving apparatus 101 can suppress high-power power transmission/reception in a state where the foreign object detection process is not performed, that is, in a state in which the possibility of the presence of a foreign object cannot be denied.
  • the power transmitting apparatus 102 transmits information indicating re-execution of calibration when the probability of existence of a foreign object is equal to or greater than the second threshold, and a request to start additional execution of calibration when the probability of existence of a foreign object is less than the second threshold.
  • information is included in the foreign object detection information.
  • the power transmitting device 102 may include opposite information in the foreign object detection information.
  • the power receiving device and power transmitting device can have the function of executing applications other than wireless charging.
  • An example of a power receiving device is an information processing terminal such as a smart phone, and an example of a power transmitting device is an accessory device for charging the information processing terminal.
  • an information terminal device has a display unit (display) that displays information to a user, and is supplied with power received from a power receiving coil (antenna). Further, the electric power received from the power receiving coil is accumulated in a power storage unit (battery), and electric power is supplied from the battery to the display unit.
  • the power receiving device may have a communication unit that communicates with another device different from the power transmitting device.
  • the communication unit may support communication standards such as NFC (Near field communication) and fifth generation mobile communication system (5G). Further, in this case, the communication unit may perform communication by supplying power from the battery to the communication unit.
  • the power receiving device may be a tablet terminal, a storage device such as a hard disk device and a memory device, or an information processing device such as a personal computer (PC). Also, the power receiving device may be, for example, an imaging device (camera, video camera, etc.).
  • the power receiving device may be an image input device such as a scanner, or may be an image output device such as a printer, copier, or projector. Also, the power receiving device may be a robot, a medical device, or the like.
  • the power transmission device can be a device for charging the device described above.
  • the power transmission device may be a smartphone.
  • the power receiving device may be another smartphone or wireless earphones.
  • the power receiving device in this embodiment may be a vehicle such as an automobile or an automated guided vehicle (AGV: Automated Guided Vehicle).
  • an automobile which is a power receiving device, may receive power from a charger (power transmitting device) via a power transmitting antenna installed in a parking lot.
  • a vehicle which is a power receiving device, may receive power from a charger (power transmitting device) via a power transmitting coil (antenna) embedded in a road or running path.
  • the received power is supplied to the battery.
  • the power of the battery may be supplied to the driving unit (motor, electric unit) that drives the wheels, or may be used to drive sensors used for driving assistance or to drive the communication unit that communicates with external devices. good.
  • the power receiving device may include a battery, a motor or sensor driven by the received power, and a communication unit that communicates with devices other than the power transmitting device, in addition to the wheels.
  • the power receiving device may have a housing section that houses a person.
  • sensors include sensors used to measure the distance between vehicles and the distance to other obstacles.
  • the communication unit may be compatible with, for example, the Global Positioning System (Global Positioning Satellite, GPS).
  • the communication unit may support a communication standard such as the fifth generation mobile communication system (5G).
  • the vehicle may be a bicycle or a motorcycle.
  • the power receiving device is not limited to a vehicle, and may be a moving object, an flying object, or the like having a driving unit that is driven using electric power stored in a battery.
  • the power receiving device in this embodiment may be an electric tool, a home appliance, or the like.
  • These devices which are power receiving devices, may have a battery as well as a motor driven by received power stored in the battery. Also, these devices may have notification means for notifying the remaining amount of the battery. Also, these devices may have a communication unit that communicates with another device different from the power transmission device.
  • the communication unit may support communication standards such as NFC and the fifth generation mobile communication system (5G).
  • the power transmission device in the present embodiment may be an in-vehicle charger that transmits power to portable information terminal devices such as smartphones and tablets compatible with wireless power transmission inside the vehicle.
  • an on-board charger may be provided anywhere in the vehicle.
  • the in-vehicle charger may be installed in the console of the automobile, or may be installed in the instrument panel (instrument panel, dashboard), between the seats of passengers, on the ceiling, or on the door. However, it should not be installed in a place that interferes with driving.
  • the power transmission device has been described as an example of an in-vehicle charger, such a charger is not limited to being arranged in a vehicle, and may be installed in a transport machine such as a train, an aircraft, or a ship. Chargers in this case may also be installed between passenger seats, on the ceiling, or on the door.
  • a vehicle such as an automobile equipped with an in-vehicle charger may be the power transmission device.
  • the power transmission device has wheels and a battery, and uses the power of the battery to supply power to the power reception device through the power transmission circuit unit and the power transmission coil (antenna).
  • the present disclosure provides a program that implements one or more functions of the above-described embodiments to a system or device via a network or a storage medium, and one or more processors in a computer of the system or device reads and executes the program. It can also be realized by processing to It can also be implemented by a circuit (for example, ASIC) that implements one or more functions.
  • a circuit for example, ASIC

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Abstract

送電装置は、受電装置に無線送電する送電装置であって、受電装置とは異なる物体の存在確率を決定するために用いるパラメータを取得する取得手段と、取得手段により取得されるパラメータに基づいて、物体の存在確率を決定する決定手段と、決定手段により決定された物体の存在確率に基づいて、物体の存在確率を特定するための情報を含む信号を受電装置に送信する送信手段とを有し、送信手段は、決定手段により決定された物体の存在確率が閾値より小さい場合、信号にパラメータの再取得に係る処理を要求する情報を含めて、信号を送信し、決定手段により決定された物体の存在確率が閾値より大きい場合、信号にパラメータの再取得に係る処理を要求する情報を含めずに信号を送信する。

Description

送電装置および受電装置
 本開示は、送電装置、受電装置、無線電力伝送システム、送電装置の制御方法、受電装置の制御方法、およびプログラムに関する。
 近年、無線電力伝送システムの技術開発が広く行われている。特許文献1には、無線充電規格の標準化団体Wireless Power Consortium(WPC)が策定する規格(WPC規格)に準拠した送電装置および受電装置が開示されている。また、特許文献2には、WPC規格における、異物検出(Foreign Object Detection)の方法が開示されている。ここで、異物とは、受電装置とは異なる物体である。WPC規格では、送電装置は、まず、送電装置における送電電力と受電装置における受電電力との差分から、送電装置および受電装置間の異物がない状態の電力損失量を事前に算出し、送電処理中の通常状態(異物がない状態)における電力損失量であるとする。その上で、送電装置は、その後の送電中に算出した送電装置および受電装置間の電力損失量に基づいて、異物が存在するか否かを判定する。
特開2015-56959号公報 特開2017-70074号公報
 上記の異物検出は、送電装置が実施する。しかし、送電装置が、異物検出実施後、異物の存在確率を含む異物検出情報を受電装置に適切に送信する方法については開示されていない。
 本開示の目的は、受電装置とは異なる物体の存在確率に基づく情報を送電装置から受電装置に適切に送信できるようにすることである。
 送電装置は、受電装置に無線送電する送電装置であって、前記受電装置とは異なる物体の存在確率を決定するために用いるパラメータを取得する取得手段と、前記取得手段により取得されるパラメータに基づいて、前記物体の存在確率を決定する決定手段と、前記決定手段により決定された前記物体の存在確率に基づいて、前記物体の存在確率を特定するための情報を含む信号を前記受電装置に送信する送信手段とを有し、前記送信手段は、前記決定手段により決定された前記物体の存在確率が閾値より小さい場合、前記信号に前記パラメータの再取得に係る処理を要求する情報を含めて、前記信号を送信し、前記決定手段により決定された前記物体の存在確率が閾値より大きい場合、前記信号に前記パラメータの再取得に係る処理を要求する情報を含めずに前記信号を送信する。
 受電装置とは異なる物体の存在確率に基づく情報を送電装置から受電装置に適切に送信することができる。
無線電力伝送システムの構成例を示す図である。 受電装置の構成例を示すブロック図である。 送電装置のハードウェア構成例を示すブロック図である。 送電装置の機能構成例を示すブロック図である。 送電装置により実行される処理のフローチャートである。 送電装置により実行される送電制御処理のフローチャートである。 第1の処理例の動作シーケンスを示す図である。 第2の処理例の動作シーケンスを示す図である。 第3の処理例の動作シーケンスを示す図である。 受電装置により実行される処理開始判定処理のフローチャートである。 パワーロス手法による異物検出方法を説明する図である。
 (第1の実施形態)
 以下、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を限定するものでない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
 (システムの構成)
 図1は、第1の実施形態に係る無線電力伝送システム100の構成例を示す図である。無線電力伝送システム100は、非接触充電システムであり、一例として、受電装置101と送電装置102と充電台103を有する。受電装置101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。送電装置102は、充電台103に載置された受電装置101に対して無線で送電する電子機器である。範囲104は、受電装置101が、送電装置102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、受電装置101と送電装置102は、非接触充電以外のアプリケーションを実行する機能を有してもよい。なお、受電装置101は、一例として、スマートフォンであり、送電装置102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。
 受電装置101および送電装置102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、受電装置101および送電装置102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。
 無線電力伝送システム100は、WPC(Wireless Power Consortium)が規定するWPC規格に基づいて、非接触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。すなわち、送電装置102と受電装置101は、送電装置102の送電コイルと受電装置101の受電コイルとの間で、WPC規格に基づく非接触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(非接触電力伝送方法)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、または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、無線電力伝送が非接触充電に用いられるものとするが、非接触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、受電装置101が送電装置102から受電する際に保証される受電電力の大きさは、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、例えば受電装置101と送電装置102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、受電装置101の充電用の回路等の受電装置101の負荷へ出力されることが保証される電力値を示す。
 この電力値は、送電装置と受電装置との間で合意された電力値である。例えば、GPが15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、送電装置102は、受電装置101内の負荷へ15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。また、WPC規格では、送電装置102が、送電装置102の周囲に(受電アンテナ近傍に)受電装置101ではない物体(異物)が存在することを検出する手法が規定されている。WPC規格では、送電装置102における送電アンテナ(送電コイル)の品質係数(Q値)の変化により異物を検出する方法と、送電装置102における送電電力と受電装置101における受電電力の差分により異物を検出するパワーロス手法が規定されている。Q値に基づく異物検出は、電力伝送前(NegotiationフェーズまたはRenegotiationフェーズ)に実施される。また、パワーロス手法による異物検出は、後述するCalibrationを行い、そのデータを基に、電力伝送(送電)中(後述のPower Transferフェーズ)に実施される。
 詳細については後述する。受電装置101(受電装置101が組み込まれた製品)または送電装置102(送電装置102が組み込まれた製品)を構成する必要不可欠な金属部品のうち、送電コイルが送電する無線電力に晒された場合に意図せずに熱を発生する可能性のある金属部品が存在する。その金属部品には、例えば、送電コイルまたは受電コイル周辺の金属フレームが含まれる。本実施形態の異物とは、送電コイルが送電する無線電力に晒された場合に熱を発生する可能性のある金属のうち、上記の金属部品を除く物体のことである。例えば、クリップ、またはICカード等である。
 本実施形態に係る送電装置102と受電装置101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ている。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、Identification and Configurationフェーズ、Negotiationフェーズ、Calibrationフェーズを含む。なお、以下では、Identification and ConfigurationフェーズをI&Cフェーズと呼ぶ。Selectionフェーズでは、送電装置102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)を検知する。Pingフェーズでは、送電装置102が、Analog Pingより電力が大きいDigital Pingを送信する。Digital Pingの大きさは、送電装置102の上に載置された受電装置101の制御部が起動するのに十分な電力である。受電装置101は、受電電圧の大きさをSignal Strength Packetにより送電装置102へ通知する。このように、送電装置102は、そのDigital Pingを受信した受電装置101からの応答を受信することにより、Selectionフェーズにおいて検知された物体が受電装置101であることを認識する。
 送電装置102は、受電電圧の通知を受けると、I&Cフェーズに遷移する。また、送電装置102は、Digital Pingを送信する前に、送電アンテナ(送電コイル)のQ-Factorを測定する。この測定結果は、Q値測定法を用いた異物検出処理を実行する際に使用される。I&Cフェーズでは、送電装置102は、受電装置101を識別し、受電装置101から機器構成情報(能力情報)を取得する。そのため、受電装置101は、ID PacketおよびConfiguration Packetを送電装置102に送信する。ID Packetには受電装置101の識別子情報が含まれ、Configuration Packetには、受電装置101の機器構成情報(能力情報)が含まれる。ID PacketおよびConfiguration Packetを受信した送電装置102は、受電装置101に対して、アクノリッジ(ACK、肯定応答)で応答する。そして、I&Cフェーズが終了する。
 Negotiationフェーズでは、受電装置101が要求するGPの値や送電装置102の送電能力等に基づいてGPの値が決定される。また、送電装置102は、受電装置101からの要求に従って、Q値測定法を用いた異物検出処理を実行する。また、WPC規格では、一旦、Power Transferフェーズに移行した後、受電装置101の要求によって再度Negotiationフェーズと同様の処理を行う方法が規定されている。Power Transferフェーズから移行してこれらの処理を行うフェーズのことをRenegotiationフェーズと呼ぶ。
 Calibrationフェーズでは、WPC規格に基づいて、受電装置101が所定の受電電力値(軽負荷状態における受信電力値/最大負荷状態における受信電力値)を送電装置102へ通知し、送電装置102が効率よく送電するための調整を行う。送電装置102へ通知された受信電力値は、パワーロス手法による異物検出処理のために使用される。Power Transferフェーズでは、送電装置102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。
 送電装置102と受電装置101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、送電装置102と受電装置101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、送電装置102と受電装置101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、受電装置101が「載置された」とは、受電装置101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の上に受電装置101が載置されない状態をも含む。
 WPC規格で規定されているパワーロス手法に基づく異物検出方法について、図11を用いて説明する。図11の横軸は送電装置102の送電電力であり、図11の縦軸は受電装置101の受電電力である。まず、送電装置102が受電装置101に対してDigital Pingを送電する。送電装置102は、受電装置101が受電した受電電力値Pr1(Light Loadという)を、Received Power Packet(mode1)として受電装置101から受信する。このとき、受電装置101は、受電した電力を負荷(充電回路とバッテリなど)に供給しない。そして、送電装置102は、受電電力値Pr1とその時の送電電力値Pt1を、図11の点1100として記憶する。このとき、送電装置102は、送電電力値Pt1の電力を送電した時の送電装置102と受電装置101間の電力損失量がPt1-Pr1(=Ploss1)である、として認識することができる。
 次に、送電装置102は、受電装置101が受電した受電電力値Pr2(Connected Loadという)の値を、Received Power Packet(mode2)として受電装置101から受信する。このとき、受電装置101は、受電した電力を負荷に供給している。そして、送電装置102は、受電電力値Pr2とその時の送電電力値Pt2を、図11の点1101として記憶する。このとき、送電装置102は、送電電力値Pt2の電力を送電した時の送電装置102と受電装置101間の電力損失量がPt2-Pr2(=Ploss2)である、として認識することができる。
 そして、送電装置102は、図11の点1100と点1101を直線補間し、直線1102を作成する。直線1102は、送電装置102と受電装置101の周辺に異物が存在しない状態における送電電力値と受電電力値の関係を示している。よって、送電装置102は、送電電力値と直線1102を基に、異物がない可能性が高い状態における受電電力値を予想することができる。例えば、送電電力値がPt3の場合、送電装置102は、送電電力値がPt3を示す直線1102上の点1103から、受電電力値がPr3であると予想することができる。
 ここで、送電装置102が送電電力値Pt3の電力で受電装置101に対して送電した場合に、送電装置102が受電装置101から受電電力値Pr3’を受信したとする。送電装置102は、異物が存在しない状態における受電電力値Pr3から実際に受電装置101から受信した受電電力値Pr3’を引いた値Pr3-Pr3’(=Ploss_FO)を算出する。このPloss_FOは、送電装置102と受電装置101間に異物が存在する場合に、その異物で消費される電力損失と考えることができる。よって、異物で消費されたであろう電力Ploss_FOがあらかじめ決められた閾値を超えた場合に、送電装置102は、異物が存在すると判断する。
 あるいは、送電装置102は、事前に異物が存在しない状態における受電電力値Pr3から、送電装置102と受電装置101間の電力損失量Pt3-Pr3(=Ploss3)を求めておく。次に、送電装置102は、異物が存在する状態において受電装置101から受電した受電電力値Pr3’を基に、異物が存在する状態での送電装置102と受電装置101間の電力損失量Pt3-Pr3’(=Ploss3’)を求める。そして、送電装置102は、Ploss3’-Ploss3(=Ploss_FO)を、異物で消費されたであろう電力Ploss_FOとして求める。
 以上述べたように、送電装置102は、異物で消費されたであろう電力Ploss_FOの求め方として、Pr3-Pr3’(=Ploss_FO)として求めてもよいし、Ploss3’-Ploss3(=Ploss_FO)として求めてもよい。
 送電装置102は、直線1102を取得した後、受電装置101から定期的に現在の受電電力値(例えばPr3’)を受信する。受電装置101が定期的に送信する現在の受電電力値は、Received Power Packet(mode0)として送電装置102に送信される。送電装置102は、Received Power Packet(mode0)に格納されている受電電力値と、直線1102とに基づいて、異物検出を行う。以上がパワーロス手法に基づく異物検出の説明である。
 なお、送電装置102と受電装置101の周辺に異物が存在しない状態における送電電力値と受電電力値の関係である直線1102を取得するための点1100および点1101を、本実施形態ではCalibration data Pointと表現する。また、少なくとも2つのCalibration data Pointを補間して取得される線分(直線1102)をCalibrationカーブと表現する。
 (装置の構成)
 続いて、本実施形態に係る送電装置102および受電装置101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)は、他の同様の機能を果たす他の構成と置き換えられまた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、本実施形態に係る受電装置101の構成例を示す図である。受電装置101は、WPC規格に準拠している。受電装置101は、一例として、制御部200、受電コイル201、整流部202、電圧制御部203、通信部204、充電部205、バッテリ206、共振コンデンサ207、スイッチ208、メモリ209、およびタイマ210を有する。
 制御部200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、受電装置101の全体を制御する。制御部200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200は、例えばCPU(Central Processing Unit)やMPU(Micro Processing Unit)等の1つ以上のプロセッサを含んで構成される。なお、制御部200は、特定用途向け集積回路(ASIC)等の特定の処理の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200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200は、タイマ210を用いて、時間を計測する。
 受電コイル201は、送電装置102の送電コイルから電力を受電する。また、受電コイル201は、共振コンデンサ207に接続され、特定の周波数F2で共振する。整流部202は、受電コイル201を介して受電した送電装置102の送電コイルからの交流電圧および交流電流を直流電圧および直流電流に変換する。電圧制御部203は、整流部202から入力される直流電圧のレベルを、制御部200および充電部205などが動作する直流電圧のレベルに変換する。
 通信部204は、送電装置102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204は、受電コイル201から入力された電磁波を復調して送電装置102から送信された情報を取得し、また、その電磁波を負荷変調することによって、送電装置102へ送信すべき情報を電磁波に重畳し、送電装置102との間で通信を行う。すなわち、通信部204で行う通信は、送電装置102の送電コイル303からの送電電力に情報が重畳されて行われる。
 充電部205は、電圧制御部203から供給される直流電圧を基に、バッテリ206を充電する。バッテリ206は、受電装置101の全体に対して、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206は、充電部205により、受電コイル201を介して受電された電力を蓄電する。
 スイッチ208は、受電コイル201と共振コンデンサ207を短絡するためのスイッチであり、制御部200によって制御される。スイッチ208がオンすると、受電コイル201と共振コンデンサ207は直列共振回路を構成する。このとき、受電コイル201と共振コンデンサ207およびスイッチ208の閉回路にのみ電流が流れ、整流部202および電圧制御部203に電流は流れない。スイッチ208がオフすると、受電コイル201および共振コンデンサ207を介して、整流部202および電圧制御部203に電流が流れる。
 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200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計測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、本実施形態に係る送電装置102のハードウェア構成例を示す図である。送電装置102は、一例として、制御部300、電源部301、送電部302、送電コイル303、通信部304、共振コンデンサ305、スイッチ306、メモリ307、および、タイマ308を有する。
 制御部300は、例えばメモリ307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、送電装置102の全体を制御する。制御部300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300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300は、特定用途向け集積回路(ASIC)等の特定の処理の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300は、各種処理を実行中に、記憶しておくべき情報をメモリ307に記憶させる。また、制御部300は、タイマ308を用いて時間を計測する。
 電源部301は、送電装置102の全体に対して、制御と送電と通信に必要な電力を供給する。電源部301は、例えば、商用電源またはバッテリである。送電部302は、電源部301から入力される直流電力または交流電力を、無線電力伝送に用いる周波数帯の交流周波数電力に変換し、その交流周波数電力を送電コイル303へ入力することによって、受電装置101に受電させるための電磁波を発生させる。なお、送電部302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302は、制御部300の指示に基づいて、受電装置101に送電を行うための電磁波を送電コイル303から出力させるように、交流周波数電力を送電コイル303へ入力する。また、送電部302は、送電コイル303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。送電部302が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、送電部302が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302は、制御部300の指示に基づいて、送電コイル303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。送電コイル303は、共振コンデンサ305に接続され、特定の周波数F1で共振する。
 通信部304は、受電装置101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304は、送電コイル303から出力される電磁波を変調して、受電装置101へ情報を伝送する。また、通信部304は、送電コイル303から出力されて受電装置101において変調された電磁波を復調して受電装置101が送信した情報を取得する。すなわち、通信部304で行う通信は、送電コイル303からの送電電力に情報が重畳されて行われる。
 スイッチ306は、送電コイル303と共振コンデンサ305を短絡するためのスイッチであり、制御部300によって制御される。スイッチ306がオンすると、送電コイル303と共振コンデンサ305は直列共振回路を構成する。このとき、送電コイル303と共振コンデンサ305およびスイッチ306の閉回路にのみ電流が流れる。スイッチ306がオフすると、送電コイル303および共振コンデンサ305には、送電部302から電力が供給される。
 メモリ307は、上述のように、各種情報を記憶する。なお、メモリ307は、制御部300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308は、例えば起動された時刻からの経過時間を計測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4は、送電装置102の制御部300の機能構成例を示すブロック図である。送電装置102は、制御部300がプログラムを実行することにより機能する処理部として、通信処理部401、送電処理部402、異物検出処理部403、および通知処理部404を有する。
 通信処理部401は、通信部304を介したWPC規格に基づいた受電装置101との制御通信を行う処理部である。送電処理部402は、送電部302を制御し、受電装置101への送電を制御する処理部である。異物検出処理部403は、送電装置102と受電装置101間の電力損失や、送電コイル303におけるQ値を測定し、異物を検出する処理部である。異物検出処理部403は、パワーロス手法による異物検出機能と、Q値測定法による異物検出機能を実現可能である。また、異物検出処理部403は、その他の手法を用いて異物検出処理を行ってもよい。異物検出処理部403は、例えばNFC(Near Feald Communication)通信機能を備える送電装置102においては、NFC規格による対向機検出機能を用いて異物検出処理を行ってもよい。また、異物検出処理部403は、後述する時間領域におけるQ値測定法による異物検出をすることもできる。さらに、異物検出処理部403は、異物を検出する以外の機能として、送電装置102上の状態が変化したことを検出することもできる。例えば、異物検出処理部403は、送電装置102上の受電装置101の数の増減も、検出することが可能である。異物検出処理部403は、送電部302を介して受電装置101に対して出力する電力を測定し、単位時間ごとに計算した平均出力電力値と通信処理部401を介して受電装置101から受信する受電電力値の差分を基に、パワーロス手法による異物検出処理を行う。
 通知処理部404は、異物検出に関する情報(以降、異物検出情報と呼ぶ。)を、通信処理部401を介して受電装置101へ通知する処理部である。ここで、異物検出情報は、異物検出処理部403により導出される指標に基づいて算出可能な異物の存在確率を示す情報が含まれるが、これに限るものではない。例えば、異物検出情報は、異物検出処理の開始要求を示す情報が含まれてもよい。この場合、異物検出情報は、異物の存在確率に応じて、Calibrationの再実行や追加実行を要求する情報が含まれてもよいし、受電停止や受電電力の抑制等を要求する情報が含まれてもよい。
 通信処理部401、送電処理部402、異物検出処理部403、および通知処理部404は、制御部300がプログラムを実行することにより、その機能が実現される。各処理部は、それぞれが独立したプログラムとして機能し、イベント処理等によりプログラム間の同期をとりながら並行して動作可能である。
 (送電装置による処理の流れ)
 図5は、送電装置102の制御方法を示すフローチャートである。図5の処理は、例えば送電装置102の制御部300がメモリ307から読み出したプログラムを実行することによって、実現される。なお、以下の処理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可能である。また、図5の処理は、送電装置102の電源がオンとされたことに応じて、送電装置102のユーザが無線電力伝送アプリケーションの開始指示を入力したことに応じて、または、送電装置102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、実行される。また、図5の処理は、他の契機によって開始されてもよい。
 まず、ステップS501では、制御部300は、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、物体が送電装置102上に載置されるのを待つ。制御部300は、このフェーズにおいて、送電部302により、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、制御部300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、送電部302により、WPC規格のDigital Pingを送信する。制御部300は、そのDigital Pingに対する所定の応答があった場合に、検出された物体が受電装置101であり、受電装置101が充電台103に載置されたと判定し、ステップS502に進む。
 ステップS502では、制御部300は、通信部304のWPC規格で規定されたConfigurationフェーズの通信により、その受電装置101から受電装置101の識別情報と能力情報とを受信する。ここで、識別情報は、Manufacturer CodeとBasic Device IDとを含む。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と、受電装置101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、受電装置101の識別情報と能力情報は、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、受電装置101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、制御部300は、WPC規格のConfigurationフェーズの通信以外の方法で受電装置101の識別情報と能力情報を取得してもよい。
 続いて、ステップS503では、制御部300は、WPC規格で規定されたNegotiationフェーズの通信により、受電装置101との間でNegotiationを実行し、GPの値を決定する。なお、ステップS503では、制御部300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を実行してもよい。制御部300は、受電装置101がNegotiationフェーズに対応していないことを示す情報を(例えばステップS502において)取得した場合、Negotiationフェーズの通信を行わず、GPの値を規定の小さな値としてもよい。規定の小さな値は、例えばWPC規格で予め規定された値である。
 ステップS504では、制御部300は、GPの値を決定後、その決定したGPの値に基づいて、Calibrationフェーズを実行する。Calibrationフェーズでは、制御部300は、図11を用いて前述したように、異物がない状態における、送電電力値に対する受電電力値の関係を導出する。具体的には、制御部300は、WPC規格に基づいて、受電装置101から取得した所定の受電電力値を用いて、異物がない状態での送電装置102と受電装置101間の電力損失を示すデータ(電力損失のデータ)を導出する。例えば、制御部300は、図11における直線1102を導出する。上記の所定の受電電力値は、軽負荷状態/Ligh Loadにおける受電電力値と、最大負荷/Connected Load状態における受電電力値を含む。
 パワーロス手法に基づく異物検出の説明は、上述の通りである。すなわち、制御部300は、Calibrationカーブと送電中に受信した受電装置101における受電電力値を基に算出した、送電中の送電装置102および受電装置101間の電力損失量が、所定の閾値以上の場合に、“異物あり”と判定する。異物検出は、後述の図6のステップS604で行われる。
 次に、ステップS505では、制御部300は、送電部302による送電を開始する。送電は、Power Transferフェーズの処理により行われる。ただし、制御部300は、これに限られず、WPC規格以外の方法で送電を行ってもよい。
 次に、ステップS506では、制御部300は、送電制御処理を実行する。送電制御処理については、図6を参照しながら後述する。
 制御部300は、送電制御処理を終了すると、送電装置102上に受電装置101が載置されているか否かを判定する。制御部300は、受電装置101が送電装置102上に載置されていないと判定した場合、ステップS501のSelectionフェーズに戻る。制御部300は、WPC規格のEnd Power Transferを受電装置101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、ステップS501のSelectionフェーズに戻る。なお、制御部300は、受電装置101が満充電となった場合にも受電装置101からEnd Power Transferが送信されるため、ステップS501のSelectionフェーズに戻る。
 図6は、図5のステップS506の送電制御処理の詳細を示すフローチャートである。図6の処理は、例えば送電装置102の制御部300がメモリ307から読み出したプログラムを実行することによって、実現される。なお、以下の処理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可能である。
 ステップS601では、制御部300は、処理の開始を契機に、WPC規格のControl Error Packet(以降、CEパケットと呼ぶ。)を受電装置101から受信したか否かを判定する。ここで、CEパケットは、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、受電装置101から送電装置102に対して送電出力変更を指示するメッセージである。Control Error Value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である。制御部300は、CEパケットを受信した場合(S601でYES)、ステップS602に進み、CEパケットを受信していない場合(S601でNO)、ステップS603に進む。
 ステップS602では、制御部300は、CEパケットにより指示された変更量に基づいて送電出力の電力値を変更し、ステップS603に進む。
 ステップS603では、制御部300は、WPC規格のReceived Power Packet(以降、RPパケットと呼ぶ。)を受電装置101から受信したか否かを判定する。ここで、RPパケットは、受電装置101においてその時点で実際に受電している受電電力値を送電装置102に通知するメッセージである。制御部300は、RPパケットを受信した場合(S603でYES)、ステップS604に進み、RPパケットを受信していない場合(S603でNO)、図6の処理を終了する。
 ステップS604では、制御部300は、異物検出処理を行い、異物の存在確率を算出する。ここで、異物の存在確率は、Calibrationカーブ上の電力損失値に対する電力損失量の誤差の割合「|Ploss3-Ploss3’|/Ploss3」により算出するが、これに限るものではない。例えば、制御部300は、算出された存在確率に対して送電電力値の絶対値に応じた重み付けを行ってもよい。例えば、制御部300は、送電電力値が小さい場合は存在確率を下げる係数を存在確率に乗算し、送電電力値が大きい場合は存在確率を上げる係数を存在確率に乗算する。また、制御部300は、電力損失量が所定の値以上の場合は、算出された存在確率に関わらず、異物の存在確率を100%としてもよい。これにより、送電電力値が大きい場合、すなわち、異物が混入した状態で電力伝送を継続した際に発熱や発火等が生じる可能性がより高いと考えられる場合に、制御部300は、確実に異物が存在する可能性があることを受電装置101へ通知することができる。
 ステップS605では、制御部300は、異物の存在確率が第1の閾値以上であるか否かを判定する。制御部300は、異物の存在確率が第1の閾値以上である場合(S605でYES)、ステップS606に進み、異物の存在確率が第1の閾値以上でない場合(S605でNO)、ステップS608に進む。
 ステップS606では、制御部300は、ステップS603で受信したRPパケットに対して通知ありを示す応答を受電装置101に送信し、ステップS607に進む。
 ステップS607では、制御部300は、処理の開始要求を示す情報を含まない、すなわち、異物の存在確率を示す情報のみ(処理の開始要求を示す情報は0)である異物検出情報を受電装置101に送信する。ここで、異物の存在確率を示す情報は、ステップS604で算出された値を、所定範囲(区間)で表現される値(例えば、0~10の1刻みの値)に変換した値であるが、これに限るものではない。例えば、異物の存在確率を示す情報は、送電装置102および受電装置101で事前に規定された異物の存在確率を示すデータ(例えば、0x00=確率低、0x01=確率中、0x10=確率高)等であってもよい。このように、制御部300は、異物の存在確率が第1の閾値以上である場合、送受電の継続を前提とした処理の開始要求を示す情報を異物検出情報に含めないことで、送受電の継続による発熱や発火等が生じる可能性を低減することができる。制御部300は、上記の処理の開始要求を示す情報を含まない異物検出情報を送信すると、図6の処理を終了する。
 ステップS608では、制御部300は、異物の存在確率が第2の閾値以上であるか否かを判定する。なお、第2の閾値は、第1の閾値よりも小さい値である。すなわち、第2の閾値が示す異物の確率は、第1の閾値が示す異物の存在確率よりも低い。なお、第1の閾値と第2の閾値が同一の値であってもよく、第2の閾値は第1の閾値以下である。制御部300は、異物の存在確率が第2の閾値以上である場合(S608でYES)、ステップS612に進み、異物の存在確率が第2の閾値以上でない場合(S608でNO)、ステップS609に進む。
 ステップS609では、制御部300は、ステップS603で受信したRPパケット内の受電装置101の受電電力値がCalibrationカーブ1102の最大の受電電力値(図11のPr2)に対して所定割合より大きいか否かを判定する。制御部300は、所定割合より大きい場合(S609でYES)、ステップS610に進み、所定割合より大きくない場合(S609でNO)、ステップS614に進む。
 なお、ステップS609では、制御部300は、受電電力値がCalibrationカーブ1102の最大の受電電力値に対して所定割合より大きいか否かを判定したが、これに限らない。例えば、制御部300は、受電電力値とCalibrationカーブ1102の最大の受電電力値の差分が閾値以上になったか否かを判定してもよいし、受電電力値がCalibrationカーブ1102の最大の受電電力値より大きいか否かを判定してもよい。
 ステップS610では、制御部300は、ステップS603で受信したRPパケットに対して通知ありを示す応答を受電装置101に送信し、ステップS611に進む。
 ステップS611では、制御部300は、異物の存在確率を示す情報に加えて、Calibrationの追加実行の開始要求を示す情報を含む異物検出情報を受電装置101に送信し、図6の処理を終了する。ここで、処理の開始要求を示す情報は、送電装置102および受電装置101間で事前に規定された処理の種別を示すデータ(例えば、0x01=Calibrationの追加実行、0x10=Calibrationの再実行)であるが、これに限るものではない。
 ステップS612では、制御部300は、タイマ308の計時を開始済みであるか否かを判定する。制御部300は、タイマ308の計時を開始済みである場合(S612でYES)、ステップS616に進み、タイマ308の計時を開始済みでない場合(S612でNO)、ステップS613に進む。
 ステップS613では、制御部300は、タイマ308の計時を開始し、ステップS617に進む。
 ステップS614では、制御部300は、タイマ308の計時を開始済みであるか否かを判定する。制御部300は、タイマ308の計時を開始済みである場合(S614でYES)、ステップS615に進み、タイマを開始済みでない場合(S614でNO)、ステップS617に進む。
 ステップS615では、制御部300は、タイマ308の計時を停止し、ステップS617に進む。
 ステップS616では、制御部300は、ステップS613においてタイマ308の計時を開始後、所定時間が経過したか否かを判定する。制御部300は、所定時間が経過した場合(S616でYES)、ステップS618に進み、所定時間が経過していない場合(S616でNO)、ステップS617に進む。
 ステップS617では、制御部300は、ステップS603で受信したRPパケットに対して承諾応答であるACKを受電装置101に送信し、図6の処理を終了する。
 ステップS618では、制御部300は、ステップS603で受信したRPパケットに対して通知ありを示す応答を受電装置101に送信し、ステップS619に進む。
 ステップS619では、制御部300は、異物の存在確率を示す情報に加えて、Calibrationの再実行の開始要求を示す情報を含む異物検出情報を受電装置101に送信する。このように、制御部300は、異物の存在確率が第1の閾値以上ではないが、第2の閾値以上である状態が所定時間継続する場合、Calibrationカーブの再導出を行うように制御する。この状態では、発熱や受電装置101の位置ずれ等によりCalibrationカーブの特性が変化したことが想定される。ここで、Calibrationカーブの特性が変化するとは、カーブの傾きや切片の値が変化することを表す。これにより、制御部300は、特性が変化したCalibrationカーブを継続して用いる場合と比較して、適切な電力損失量の算出、すなわち、高精度な異物検出を行うことが可能となり、より安全な無線電力伝送システム100を実現することができる。制御部300は、上記のCalibrationの再実行の開始要求を示す情報を含む異物検出情報を受電装置101に送信すると、図6の処理を終了する。
 以上に説明した動作によれば、制御部300は、異物検出処理により算出された異物の存在確率に応じて、適切な処理の開始要求の制御を行うことにより、より安全で高効率な無線電力伝送システム100を実現することができる。
 (無線電力伝送システムの処理の流れ)
 送電装置102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、受電装置101は、送電装置102上に載置されておらず、送電装置102は、受電装置101が要求する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。
 <第1の処理例>
 まず、第1の処理例について説明する。第1の処理例では、最初のNegotiationフェーズで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、Negotiationフェーズの再実行によりGPが15ワットに再決定される。再決定されたGPに従って受電装置101における受電電力値が増加し、当該受電電力値がCalibrationカーブ1102の最大の受電電力値(すなわち、5ワット)に対して所定割合より大きくなる。このとき、送電装置102は、異物の存在確率を示す情報に加えて、Calibrationの追加実行の開始要求を示す情報を含む異物検出情報を受電装置101に送信する。例えば、Calibrationの追加実行の開始要求を行うと判定する所定割合は、20%であるが、一例に過ぎず、別の値であってもよい。
 図7は、第1の処理例における送電装置102および受電装置101の動作シーケンスを示す図である。ステップF701では、送電装置102は、Analog Pingの送信により、物体が送電装置102上に載置されるのを待つ(S501)。
 ステップF702では、受電装置101が送電装置102上に載置される。すると、ステップF703では、送電装置102が送信するAnalog Pingに変化が生じる。ステップF704では、送電装置102は、Analog Pingに変化が生じると、物体が送電装置102上に載置されたことを検知する。ステップF705では、送電装置102は、Digital Pingを送信する。
 ステップF706では、受電装置101は、Digital Pingの受信により、受電装置101が送電装置102上に載置されたことを検知する。また、送電装置102は、受電装置101のDigital Pingの応答により、載置された物体が受電装置101であることを検知する。
 ステップF707では、送電装置102は、Configurationフェーズの通信により、受電装置101から識別情報および能力情報を受信する(S502)。次に、ステップF708では、送電装置102および受電装置101は、Negotiationフェーズの通信を実行し、GPを5ワットに決定する(S503)。
 ステップF709では、送電装置102および受電装置101は、Calibrationフェーズの通信により、Calibrationカーブ1102の導出を行う(S504)。送電装置102は、Calibrationカーブの導出が完了すると、送電および送電制御処理を開始する(S505、S506)。
 ステップF710では、送電装置102は、受電装置101からControl Error Valueが0であるCEパケットを受信し(S601でYES)、Control Error Valueに応じて送電出力を変更しない(S602)。
 ステップF711では、送電装置102は、受電装置101から受電電力値が5ワットであるRPパケット(mode0)を受信し(S603でYES)、異物検出処理を行って異物の存在確率を算出する(S604)。ここでは、異物の存在確率が0%であったものとする。
 ステップF712では、送電装置102は、異物の存在確率が0%であり、第1および第2の閾値未満であり(S605でNO、S608でNO)、受電電力値が所定割合より大きくないと判定する(S609でNO)。さらに、送電装置102は、タイマ308の計時が開始済みでないと判定し(S614でNO)、受電装置101にACKを応答する(S617)。
 ステップF713では、送電装置102および受電装置101は、Negotiationフェーズの通信を再度実行し、GPを15ワットに決定する。
 ステップF714では、送電装置102は、受電装置101からControl Error Valueが正の値であるCEパケットを受信する(S601でYES)。
 ステップF715では、送電装置102は、Control Error Valueに応じて、送電出力を上げる(S602)。
 ステップF716では、送電装置102は、受電装置101から受電電力値が6ワットであるRPパケット(mode0)を受信し(S603でYES)、異物検出処理を行って異物の存在確率を算出する(S604)。
 ステップF717では、送電装置102は、異物の存在確率が第1および第2の閾値未満であり(S605でNO、S608でNO)、受電電力値が所定割合より大きいと判定し(S609でYES)、異物検出情報を通知すると判定する。
 ステップF718では、送電装置102は、通知ありを示す応答を受電装置101に送信する(S610)。
 ステップF719では、送電装置102は、現時点での異物の存在確率が0であるため、Calibrationの追加実行の開始要求を示す情報を含む異物検出情報を受電装置101に送信する(S611)。受電装置101は、異物検出情報を受信すると、Calibrationの追加実行を開始する。
 ステップF720では、送電装置102は、受電電力値が6ワットである追加校正情報を受信する。
 ステップF721では、送電装置102は、上記の追加構成情報を、Calibrationカーブ1102を構成する値として受け入れて、Calibrationカーブ1102の端点を延長し、受電装置101にACKを応答する。
 なお、追加校正情報は、RPパケット(mode2)であるが、これに限らない。例えば、追加校正情報は、他のmodeのRPパケットであってもよいし、RPパケットとは異なる別のパケットを用いてCalibrationカーブ1102を構成する追加の値となる受電電力値が通知されてもよい。
 ステップF722~F725の処理は、ステップF714、F715、F720、F721の処理と同様であるため、説明を省略する。
 ステップF726では、送電装置102は、受電電力値が15ワットであるRPパケット(mode0)を受信する。
 ステップF727では、送電装置102は、Calibrationの追加実行が正常に完了したと判定して、受電装置101にACKを応答し、送電制御処理を再度開始する。
 以上によれば、送電装置102は、異物の存在確率が第1および第2の閾値以上ではなく、受電電力値がCalibrationカーブ1102の最大の受電電力値に対して所定割合より大きい場合に、異物検出情報に、処理の開始要求を示す情報を含めて通知する。これにより、送電装置102は、異物が混入している確率が低いことを確認した上で、送電出力を上昇させながらCalibrationカーブ1102を外れる受電電力値における送電を回避することが可能となる。送電装置102は、より安全で効率の高い無線電力伝送システム100を実現することができる。
 <第2の処理例>
 次に、第2の処理例について説明する。第2の処理例では、最初のNegotiationフェーズで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、Negotiationフェーズの再実行によりGPが15ワットに再決定され、受電装置101における受電電力値が増加していく中で、異物が混入する。その後、受電装置101の受電電力値がCalibrationカーブ1102の最大の受電電力値(すなわち、5ワット)に対して所定割合より大きくなる。このとき、送電装置102は、異物検出処理の結果、異物の存在確率が第1の閾値以上であるため、Calibrationの追加実行の開始要求を異物検出情報に含めず受電装置101に送信する。なお、第1の閾値は75%であり、Calibrationの追加実行の開始要求を行うと判定する所定割合は20%であるものとして説明を行うが、一例に過ぎず、別の値であってもよい。
 図8は、第2の処理例における送電装置102および受電装置101の動作シーケンスを示す図である。ステップF801~F815の処理は、図7のステップF701~F715の処理と同様であるため、説明を省略する。
 ステップF816では、送電装置102の範囲104に異物が混入する。ステップF817では、送電装置102は、受電装置101から受電電力値が6ワットであるRPパケット(mode0)を受信し(S603でYES)、異物検出処理を行って異物の存在確率を算出する(S604)。
 ステップF818では、送電装置102は、異物の存在確率が80%であり、第1の閾値の75%以上であるため(S605でYES)、異物検出情報を通知すると判定する。
 ステップF819では、送電装置102は、通知ありを示す応答を受電装置101に送信する(S606)。
 ステップF820では、送電装置102は、処理の開始要求を示す情報を含まない、すなわち、異物の存在確率を示す情報のみが含まれた異物検出情報を受電装置101に送信する(S607)。
 ステップF821では、受電装置101は、受信した異物検出情報に含まれる異物の存在確率が高いことから、送受電を停止すると判断し、送電装置102にEnd Power Transfer(EPT)を送信する。送電装置102は、EPTを受信し、受電装置101に対する送電を停止する。
 以上の処理によれば、送電装置102は、異物の存在確率が第1の閾値以上である場合には、異物検出情報に送受電の継続が前提となる処理の開始要求を示す情報を含めない、すなわち、異物検出情報の内容が矛盾しないように制御する。これにより、異物検出情報を受信した受電装置101は、異物の存在確率に応じた処理を適切に判断することが可能となり、異物が混入した状態で送受電が継続する可能性を低減し、より安全な無線電力伝送システム100を実現することができる。
 なお、送電装置102は、異物の存在確率が第1の閾値以上である場合には、無条件で処理の開始要求を示す情報を含めない異物検出情報を通知するようにしたが、受電停止や受電電力の抑制等の要求を示す情報を異物検出情報に含めて通知してもよい。受電装置101は、異物が存在する確率が高い場合には、送受電の継続を前提としない処理、または、送電出力を低下させる処理の開始要求を送電装置102に通知することが可能になり、発熱や発火等が生じる可能性を低減することができる。
 また、受電装置101は、受信した異物検出情報に含まれる異物の存在確率が高い場合に、EPTを送電装置102に送信し、送電装置102は、送電を停止するようにしたが、送電を停止しないようにしてもよい。例えば、送電装置102は、送電電力および受電電力を低下させるように制御してもよい。これにより、送電装置102および受電装置101は、発熱や発火等が生じる可能性を抑制しつつ、送受電を継続することができる。
 さらに、送電装置102は、異物検出情報を送信後、受電装置101が処理を開始するのを待つようにしたが、送電装置102自身が送電停止または送電出力を低下させるように制御してもよい。これにより、送電装置102は、異物が高い確率で存在する場合に、より早いタイミングで発熱や発火等が生じる可能性を低減することができる。
 <第3の処理例>
 続いて、第3の処理例について説明する。第3の処理例では、最初のNegotiationフェーズでGPが15ワットに決定され、送電が開始される。そして、送電開始後、異物の存在確率が第1の閾値以上ではなく、第2の閾値以上である状態が、所定時間以上継続する。このとき、送電装置102は、発熱や受電装置101の位置ずれ等によりCalibrationカーブ1102の特性が変化したと判定する。そして、送電装置102は、異物の存在確率を示す情報に加えて、Calibrationの再実行の開始要求を示す情報を含む異物検出情報を受電装置101に送信する。なお、第1の閾値は75%であり、第2の閾値は25%であるものとして説明を行うが、一例に過ぎず、第1の閾値>第2の閾値となる別の値であってもよいし、第1の閾値が第2の閾値と同一であってもよい。
 図9は、第3の処理例における送電装置102および受電装置101の動作シーケンスを示す図である。ステップF901~F907の処理は、図7のステップF701~F707の処理と同様であるため、説明を省略する。
 ステップF908では、送電装置102および受電装置101は、Negotiationフェーズの通信を実行し、GPを15ワットに決定する(S503)。
 ステップF909では、送電装置102および受電装置101は、Calibrationフェーズの通信により、Calibrationカーブ1102の導出を行う(S504)。
 ステップF910では、送電装置102は、受電装置101からControl Error Valueが0であるCEパケットを受信し(S601でYES)、Control Error Valueに応じて送電出力を変更しない(S602)。
 ステップF911では、送電装置102は、受電装置101から受電電力値が15ワットであるRPパケット(mode0)を受信し(S603でYES)、異物検出処理を行って異物の存在確率を算出する(S604)。ここでは、異物の存在確率が0%であったものとする。
 ステップF912では、送電装置102は、異物の存在確率が0%であり、第1および第2の閾値未満であり(S605でNO、S608でNO)、受電電力値が所定割合より大きくないと判定する(S609でNO)。さらに、送電装置102は、タイマ308の計時が開始済みでないと判定し(S614でNO)、受電装置101にACKを応答する(S617)。
 ステップF913では、送電装置102は、受電装置101からControl Error Valueが正の値であるCEパケットを受信する(S601でYES)。
 ステップF914では、送電装置102は、Control Error Valueに応じて、送電出力を上げる(S602)。
 ステップF915では、送電装置102は、受電装置101から受電電力値が15ワットであるRPパケット(mode0)を受信し(S603でYES)、異物検出処理を行って異物の存在確率を算出する(S604)。例えば、ステップF914における送電出力の増加に対して受電電力値が15ワットのままであり、電力損失が増加しており、異物の存在確率が40%になったものとする。
 ステップF916では、送電装置102は、異物の存在確率が40%であり、第1の閾値未満であり且つ第2の閾値以上であり(S605でNO、S608でYES)、タイマ308の計時を開始済みでないと判定する(S612でNO)。そして、送電装置102は、タイマ308の計時を開始し(S613)、受電装置101にACKを応答する(S617)。
 ステップF917では、送電装置102は、受電装置101から受電電力値が15ワットであるRPパケット(mode0)を再び受信し(S603でYES)、異物検出処理を行って異物の存在確率を算出する(S604)。例えば、引き続き電力損失が増加しており、異物の存在確率が40%であるものとする。
 ステップF918では、送電装置102は、異物の存在確率が40%であり、第1の閾値未満であり且つ第2の閾値以上であると判定する(S605でNO、S608でYES)。そして、送電装置102は、タイマ308の計時を開始してから所定時間が経過したと判定し(S612でYES、S616でYES)、異物検出情報を通知すると判定する。
 ステップF919では、送電装置102は、通知ありを示す応答を受電装置101に送信する(S618)。
 ステップF920では、送電装置102は、異物の存在確率を示す情報に加えて、Calibrationの再実行の開始要求を示す情報を含む異物検出情報を受電装置101に送信する(S619)。
 ステップF921では、送電装置102および受電装置101は、Calibrationフェーズの通信により、Calibrationカーブ1102の再導出を行う。
 ステップF922では、送電装置102は、受電電力値が15ワットであるRPパケット(mode0)を受信する。ステップF923では、送電装置102は、受電装置101にACKを応答し、送電制御処理を再開する。
 以上のように、送電装置102は、異物の存在確率が第1の閾値以上ではないが、発熱や受電装置101の位置ずれ等の影響により電力損失が生じている可能性がある場合に、Calibrationの再実行の開始要求を示す情報を含む異物検出情報を送信する。これにより、送電装置102は、変化後の特性に応じた適切なCalibrationカーブ1102を導出することが可能となり、同じCalibrationカーブ1102を継続して用いる場合と比較して、より高精度な異物検出を行うことができる。
 上述の例では、異物の存在確率が第1の閾値未満且つ第2の閾値以上である状態が所定時間経過した場合に、送電装置102は、Calibrationの再実行の開始要求を示す情報を含む異物検出情報を受電装置101に送信するようにした。なお、送電装置102は、異物の存在確率が第1の閾値未満且つ第2の閾値以上である場合に、即座に、Calibrationの再実行の開始要求を示す情報を含む異物検出情報を受電装置101に送信してもよい。これにより、送電装置102は、同じCalibrationカーブ1102を用いた異物検出を行う期間をより短くすることができる。
 以上のように、無線電力伝送システム100は、受電装置101に無線送電する送電装置102と、送電装置102から無線受電する受電装置101を有する。まず、図9の処理について説明する。ステップF909では、制御部300は、異なる送電電力値Pt1,Pt2の電力を順に受電装置101に送電した場合の受電装置101の受電電力値Pr1,Pr2を受電装置101から受信する。そして、制御部300は、導出部として機能し、送電電力値Pt1,Pt2と受電電力値Pr1,Pr2に基づき、送電電力値に対する受電電力値の関係を示す特性線を導出する。特性線は、Calibrationカーブ1102である。
 図6のステップS603では、制御部300は、取得部として機能し、異物の存在確率を決定するために用いるパラメータ(受電装置101の受電電力値)を取得する。異物の存在確率は、受電装置101とは異なる物体の存在確率である。ステップS604では、制御部300は、決定部として機能し、ステップS603で取得されるパラメータに基づいて、異物の存在確率を決定する。
 ステップS609では、制御部300は、受電装置101の受電電力値が第1の受電電力値より大きい場合、ステップS610に進み、受電装置101の受電電力値が第1の受電電力値より小さい場合、ステップS614に進む。
 ステップS608では、制御部300は、ステップS604で決定された異物の存在確率が第1の閾値より小さく、且つ、第2の閾値より大きい場合、ステップS612に進む。第2の閾値は、第1の閾値より小さい。
 ステップS609では、制御部300は、ステップS604で決定された異物の存在確率が第1の閾値より小さく、且つ、第2の閾値より小さく、且つ、受電装置101の受電電力値が第1の受電電力値より大きい場合、ステップS610に進む。また、制御部300は、ステップS604で決定された異物の存在確率が第1の閾値より小さく、且つ、第2の閾値より小さく、且つ、受電装置101の受電電力値が第1の受電電力値より小さい場合、ステップS614に進む。
 ステップS616では、制御部300は、ステップS604で決定された異物の存在確率が第1の閾値より小さく、且つ、第2の閾値より大きい状態が所定時間継続した場合、ステップS618に進む。
 ステップS607とS611とS619では、制御部300は、送信部として機能し、ステップS604で決定された異物の存在確率に基づいて、異物の存在確率を特定するための情報を含む異物検出信号を受電装置101に送信する。
 ステップS611では、制御部300は、異物検出信号にパラメータの追加取得に係る処理を要求する情報を含めて、異物検出信号を送信する。ステップS619では、制御部300は、異物検出信号にパラメータの再取得に係る処理を要求する情報を含めて、異物検出信号を送信する。
 ステップS607では、制御部300は、異物検出信号にパラメータの再取得に係る処理を要求する情報とパラメータの追加取得に係る処理を要求する情報を含めずに異物検出信号を送信する。
 ステップF917では、制御部300は、算出部として機能し、受電装置101から受電装置101の受電電力値を受信すると、特性線を基に、受電装置101とは異なる物体の存在確率を算出する。上記の物体の存在確率は、異物の存在確率である。
 ステップF920では、制御部300は、送信部として機能し、物体の存在確率に基づいて、物体の存在確率と特性線の再導出要求を受電装置101に送信する。特性線の再導出要求は、Calibrationの再実行の開始要求である。具体的には、制御部300は、物体の存在確率(40%)が第1の閾値以上ではなく、且つ、第2の閾値以上である場合には、物体の存在確率と特性線の再導出要求を受電装置101に送信する。第2の閾値は、第1の閾値より小さい。また、制御部300は、物体の存在確率が第1の閾値以上ではなく、且つ、第2の閾値以上である状態が所定時間継続した場合には、物体の存在確率と特性線の再導出要求を受電装置101に送信してもよい。
 ステップF921は、ステップF920の送信後の処理である。ステップF921では、制御部300は、異なる送電電力値の電力を順に受電装置101に送電した場合の受電装置101の受電電力値を受電装置101から受信し、送電電力値に対する受電電力値の関係を示す特性線を導出する。
 次に、図8の処理を説明する。ステップF820では、制御部300は、送信部として機能し、物体の存在確率(80%)が第1の閾値以上である場合には、特性線の再導出要求を受電装置101に送信せず、物体の存在確率を受電装置101に送信する。
 次に、図6及び図7の処理を説明する。制御部300は、物体の存在確率(0%)が第2の閾値以上ではなく(S608でNO)、且つ、ステップS603で受信した受電電力値が特性線の最大の受電電力値Pr2より大きい場合には(S609でYES)、ステップS610に進む。
 なお、ステップS609では、制御部300は、ステップS603で受信した受電電力値が特性線の最大の受電電力値Pr2に対して所定割合より大きい場合に、ステップS610に進んでもよい。また、ステップS609では、制御部300は、ステップS603で受信した受電電力値から特性線の最大の受電電力値Pr2を減算した値が所定値より大きい場合に、ステップS610に進んでもよい。
 ステップS611では、制御部300は、送信部として機能し、物体の存在確率と特性線の受電電力値の追加要求を受電装置101に送信する(F719)。特性線の受電電力値の追加要求は、Calibrationの追加実行の開始要求である。なお、ステップS607では、制御部300は、特性線の受電電力値の追加要求を受電装置101に送信せず、物体の存在確率を受電装置101に送信する。
 ステップF719の送信後、ステップF720では、制御部300は、受電装置101から受電装置101の受電電力値を受信する。ステップF721では、制御部300は、修正部として機能し、その受信した受電電力値を基に、特性線の端点を延長することにより特性線を修正する。
 本実施形態によれば、送電装置102は、受電装置101とは異なる物体の存在確率に基づく情報を受電装置101に適切に送信することができる。
 (第2の実施形態)
 第1の実施形態では、異物検出処理を実施する主体である送電装置102が、算出した異物の存在確率に応じて異物検出情報に処理の開始要求を示す情報を含めるか否かを判定し、制御を行うようにした。しかしながら、受電装置101が受信する異物検出情報は、全て適切な情報で構成されているとは限らない。すなわち、異物の存在確率は高いが、受電装置101は、送受電処理の継続を指示するような要求を含む異物検出情報を受信するか否かを制御できない。したがって、無線電力伝送システム100の安全性をより向上させるためには、受電装置101も適切な制御を行うことが望ましい。第2の実施形態では、その一例として、受電装置101は、異物検出情報により要求された処理を開始するか否かを判定し、制御を行う。
 (受電装置の処理の流れ)
 図10は、第2の実施形態に係る受電装置101の制御方法を示すフローチャートである。図10の処理は、例えば受電装置101の制御部200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、実現される。なお、以下の処理の少なくとも一部は、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る。また、図10の処理は、受電装置101が送電装置102から異物検出情報を受信したことに応じて実行されるが、これに限らず、他の契機によって図10の処理が開始されてもよい。
 ステップS1001では、制御部200は、送電装置102から異物検出情報を受信すると、異物検出情報に含まれる異物の存在確率を示す情報を基に、異物の存在確率が第1の閾値以上であるか否かを判定する。制御部200は、異物の存在確率が第1の閾値以上である場合(S1001でYES)、ステップS1002に進み、異物の存在確率が第1の閾値以上でない場合(S1001でNO)、ステップS1003に進む。
 ステップS1002では、制御部200は、受電を停止するように制御し、図10の処理を終了する。このように、制御部200は、異物の存在確率が第1の閾値以上である場合には、即座に受電を停止することで、発熱や発火等を抑制することができる。
 ステップS1003では、制御部200は、異物の存在確率が第2の閾値以上であるか否かを判定する。制御部200は、異物の存在確率が第2の閾値以上である場合(S1003でYES)、ステップS1004に進み、異物の存在確率が第2の閾値以上でない場合(S1003でNO)、ステップS1007に進む。
 ステップS1004では、制御部200は、受信した異物検出情報にCalibrationの再実行の開始要求を示す情報が含まれているか否かを判定する。制御部200は、Calibrationの再実行の開始要求を示す情報が含まれている場合(S1004でYES)、ステップS1005に進む。また、制御部200は、Calibrationの再実行の開始要求を示す情報が含まれていない場合(S1004でNO)、ステップS1006に進む。
 ステップS1005では、制御部200は、送電装置102に対して、Calibrationの再実行を開始するように制御し、図10の処理を終了する。
 ステップS1006では、制御部200は、受電電力を下げるように制御し、図10の処理を終了する。
 このように、制御部200は、異物の存在確率が第1の閾値以上ではないが第2の閾値以上である場合には、発熱や位置ずれ等により電力損失が増加していると想定し、Calibrationの再実行または受電電力を下げるように制御する。これにより、無線電力伝送システム100は、Calibrationカーブ1102の特性が変化した状態での高出力による送受電の継続を抑制することができる。
 ステップS1007では、制御部200は、受信した異物検出情報に処理の開始の要求を示す情報が含まれているか否かを判定する。制御部200は、処理の開始の要求を示す情報が含まれている場合(S1007でYES)、ステップS1008に進み、処理の開始の要求を示す情報が含まれていない場合(S1007でNO)、図10の処理を終了する。
 ステップS1008では、制御部200は、上記の処理の開始の要求に応じた処理を開始するように制御し、図10の処理を終了する。
 以上の処理によれば、制御部200は、受信した異物検出情報に含まれる異物の存在確率を示す情報に応じて適切な処理開始の制御を行うことにより、より安全で高効率な無線電力伝送システム100を実現することができる。
 図9のステップF909は、送電装置102が送電電力値に対する受電電力値の関係を示す特性線を導出するための処理である。特性線は、Calibrationカーブ1102である。ステップF909では、制御部200は、送信部として機能し、送電装置102が異なる送電電力値Pt1,Pt2の電力を順に受電装置101に送電した場合の受電装置101の受電電力値Pr1,Pr2を送電装置102に送信する。
 図5のステップS505で送電装置102が無線送電を開始後、図9のステップF917では、制御部200は、受電装置101の受電電力値を送電装置102に送信する。ステップF920では、制御部200は、受信部として機能し、送電装置102が受電装置101の受電電力値と特性線に基づき算出した受電装置101とは異なる物体の存在確率を送電装置102から受信する。物体の存在確率は、異物の存在確率である。
 図10において、制御部200は、物体の存在確率が第2の閾値以上であり(S1003でYES)、且つ、特性線の再導出要求を送電装置102から受信した場合には(S1004でYES)、ステップS1005に進む。特性線の再導出要求は、Calibrationの再実行の開始要求である。
 ステップS1005は、送電装置102が送電電力値に対する受電電力値の関係を示す特性線を導出するための処理である。ステップS1005では、制御部200は、送信部として機能し、送電装置102が異なる送電電力値の電力を順に受電装置101に送電した場合の受電装置101の受電電力値を送電装置102に送信する。
 また、制御部200は、物体の存在確率が第2の閾値以上であり(S1003でYES)、且つ、特性線の再導出要求を送電装置102から受信していない場合には(S1004でNO)、ステップS1006に進む。ステップS1006では、制御部200は、制御部として機能し、受電電力を下げるように制御する。
 また、制御部200は、物体の存在確率が第1の閾値以上である場合には(S1001でYES)、ステップS1002に進む。ステップS1002では、制御部200は、制御部として機能し、受電を停止するように制御する。
 また、制御部200は、物体の存在確率が第2の閾値以上ではなく(S1003でNO)、且つ、特性線の受電電力値の追加要求を送電装置102から受信した場合には(S1007でYES、図7のF719)、ステップS1008に進む。特性線の受電電力値の追加要求は、Calibrationの追加実行の開始要求である。ステップS1008では、制御部200は、送信部として機能し、受電装置101の受電電力値を送電装置102に送信する(図7のF720)。
 制御部200は、受信部として機能し、異物の存在確率を含む異物検出信号を送電装置102から受信する。図10のステップS1001では、制御部200は、異物の存在確率が第1の閾値より大きい場合には、ステップS1002に進み、受電を停止するように制御する。
 ステップS1004では、制御部200は、受信した異物検出信号が異物の存在確率を決定するために用いるパラメータ(受電装置101の受電電力値)の再取得に係る処理を要求する情報を含む場合、ステップS1005に進む。ステップS1005では、制御部200は、パラメータの再取得に係る処理を実行する。
 ステップS1007では、制御部200は、受信した異物検出信号が異物の存在確率を決定するために用いるパラメータ(受電装置101の受電電力値)の追加取得に係る処理を要求する情報を含む場合、ステップS1008に進む。ステップS1008では、制御部200は、パラメータの追加取得に係る処理を実行する。
 ステップS1004では、制御部200は、異物の存在確率が第1の閾値より小さく、且つ、第2の閾値より大きく、且つ、受信した異物検出信号がパラメータの再取得に係る処理を要求する情報を含む場合、ステップS1005に進む。また、制御部200は、異物の存在確率が第1の閾値より小さく、且つ、第2の閾値より大きく、且つ、受信した異物検出信号がパラメータの再取得に係る処理を要求する情報を含まない場合、ステップS1006に進み、受電電力を下げるように制御する。
 ステップS1007では、制御部200は、異物の存在確率が第1の閾値より小さく、且つ、第2の閾値より小さく、且つ、受信した異物検出信号がパラメータの追加取得に係る処理を要求する情報を含む場合、ステップS1008に進む。ステップS1008では、制御部200は、パラメータの追加取得に係る処理を実行する。
 本実施形態によれば、受電装置101は、受電装置101とは異なる物体の存在確率に基づく情報を送電装置102から適切に受信することができる。
 (その他の実施形態)
 第1および第2の実施形態では、送電装置102は、異物検出処理として電力損失に基づいた異物検出手法であるパワーロス手法を用いて異物の存在確率を算出するようにしたが、他の手法を用いて算出してもよい。例えば、送電装置102は、送電波形の減衰状態を表す時間領域におけるQ値に基づいて異物検出を行い、異物の存在確率を算出してもよい。送電装置102と受電装置101の近傍に異物が存在する場合には、当該異物によってエネルギー損失が発生してQ値が低下するため、送電装置102は、異物が存在する場合と存在しない場合のQ値の比率や差分等から、異物の存在確率を算出することができる。また、送電装置102は、所定時間当たりの電圧値や電流値の変化量に基づいて異物の存在確率を算出してもよいし、2つ以上の値を組み合わせて存在確率を算出してもよく、これに限るものではない。このように、送電装置102は、他の異物検出手法を用いたり、複数の異物検出手法を組み合わせることで、より高い精度で異物の存在確率を算出することが可能となり、より安全な無線電力伝送システム100を実現することができる。
 また、異物の存在確率が第1および第2の閾値未満であり、受電電力値がCalibrationカーブ1102の最大の受電電力値に対して所定割合より大きくない場合、送電装置102は、ACK応答して異物検出情報を通知しないようにした。しかし、その場合でも、送電装置102は、異物検出情報を通知してもよい。これにより、送電装置102は、異物の存在確率が低い場合であっても、定期的に異物検出に関する情報を通知することができる。
 第1および第2の実施形態では、異物検出情報に含める処理の開始の要求を示す情報は、Calibrationの追加実行や再実行といった送受電の継続が前提となる要求としたが、例えば、受電電力の抑制や受電停止等の要求であってもよい。このとき、異物検出処理により算出された異物の存在確率が高い場合には、送電装置102は、当該要求を示す情報を含めた異物検出情報を受電装置101に送信する。これにより、送電装置102は、異物の存在確率が高い場合に、より確実に送受電を抑制または停止することが可能となり、より安全な無線電力伝送システム100を実現することができる。
 第1および第2の実施形態では、送電装置102は、異物検出処理を行った後に異物検出情報を通知するようにしたが、別のタイミングで通知してもよい。このとき、異物検出処理が行われていない、もしくは、異物の存在確率が不明である場合には、送電装置102は、異物の存在確率を示す情報を特定の値(例えば、0)として異物検出情報を通知するようにしてもよい。また、送電装置102は、処理の開始の要求を示す情報を特定の値(例えば、0xFF)として通知してもよく、これに限るものではない。一方、異物検出処理が行われていない、もしくは、異物の存在確率が不明であることを示す異物検出情報を受電装置101が受信した場合には、受電装置101は、受電電力や送電出力やGPを所定値より上げない(または、所定値まで下げる)ように制御してもよい。これにより、受電装置101は、異物検出処理が行われていない状態、すなわち、異物が存在する可能性を否定できない状態での高出力による送受電を抑制することができる。
 送電装置102は、異物の存在確率が第2の閾値以上である場合、Calibrationの再実行を示す情報を、異物の存在確率が第2の閾値未満である場合、Calibrationの追加実行の開始要求を示す情報を異物検出情報に含めるようにした。しかし、送電装置102は、逆の情報を異物検出情報に含めるようにしてもよい。
 受電装置と送電装置は無線充電以外のアプリケーションを実行する機能を有しうる。受電装置の一例はスマートフォン等の情報処理端末であり、送電装置の一例はその情報処理端末を充電するためのアクセサリ機器である。例えば、情報端末機器は、受電コイル(アンテナ)から受けた電力が供給される、情報をユーザに表示する表示部(ディスプレイ)を有している。また、受電コイルから受けた電力は蓄電部(バッテリ)に蓄積され、そのバッテリから表示部に電力が供給される。この場合、受電装置は、送電装置とは異なる他の装置と通信する通信部を有していてもよい。通信部は、NFC(Near field communication)や、第5世代移動通信システム(5G)などの通信規格に対応していてもよい。またこの場合、バッテリから通信部に電力が供給されることにより、通信部が通信を行ってもよい。また、受電装置は、タブレット端末、あるいは、ハードディスク装置及びメモリ装置などの記憶装置であってもよいし、パーソナルコンピュータ(PC)などの情報処理装置であってもよい。また、受電装置は、例えば、撮像装置(カメラやビデオカメラ等)であってもよい。また、受電装置は、スキャナ等の画像入力装置であってもよいし、プリンタ、コピー機、プロジェクタ等の画像出力装置であってもよい。また、受電装置は、ロボット、医療機器等であってもよい。送電装置は、上述した機器を充電するための装置でありうる。
 また、送電装置がスマートフォンであってもよい。この場合、受電装置は別のスマートフォンでもよいし、無線イヤホンであってもよい。
 また、本実施形態における受電装置が自動車や無人搬送車(AGV:Automated guided vehicle)などの車両であってもよい。例えば、受電装置である自動車は、駐車場に設置された送電アンテナを介して充電器(送電装置)から電力を受けとるものであってもよい。また、受電装置である車両は、道路や走行路に埋め込まれた送電コイル(アンテナ)を介して充電器(送電装置)から電力を受けとるものでもよい。このような車両は、受電した電力はバッテリに供給される。バッテリの電力は、車輪を駆動する発動部(モータ、電動部)に供給されてもよいし、運転補助に用いられるセンサの駆動や外部装置との通信を行う通信部の駆動に用いられてもよい。つまり、この場合、受電装置は、車輪の他、バッテリや、受電した電力を用いて駆動するモータやセンサ、さらには送電装置以外の装置と通信を行う通信部を有していていもよい。さらに、受電装置は、人を収容する収容部を有していてもよい。例えば、センサとしては、車間距離や他の障害物との距離を測るために使用されるセンサなどがある。通信部は、例えば、全地球測位システム(Global Positioning System、Global Positioning Satellite、GPS)に対応していてもよい。また、通信部は、第5世代移動通信システム(5G)などの通信規格に対応していてもよい。また、車両としては、自転車や自動二輪車であってもよい。また、受電装置は、車両に限定されず、バッテリに蓄積された電力を使用して駆動する発動部を有する移動体及び飛行体等であってもよい。
 また、本実施形態における受電装置は、電動工具、家電製品などでもよい。受電装置であるこれらの機器は、バッテリの他、バッテリに蓄積された受電電力によって駆動するモータを有していてもよい。また、これらの機器は、バッテリの残量などを通知する通知手段を有していてもよい。また、これらの機器は、送電装置とは異なる他の装置と通信する通信部を有していてもよい。通信部は、NFCや、第5世代移動通信システム(5G)などの通信規格に対応していてもよい。
 また、本実施形態における送電装置は、自動車の車両内で、無線電力伝送に対応するスマートフォンやタブレットなどの携帯情報端末機器に対して送電を行う車載用充電器であってもよい。このような車載用充電器は、自動車内のどこに設けられていてもよい。例えば、車載用充電器は、自動車のコンソールに設置されてもよいし、インストルメントパネル(インパネ、ダッシュボード)や、乗客の座席間の位置や天井、ドアに設置されてもよい。ただし、運転に支障をきたすような場所に設置されないほうがよい。また、送電装置が車載用充電器の例で説明したが、このような充電器が、車両に配置されるものに限らず、電車や航空機、船舶等の輸送機に設置されてもよい。この場合の充電器も、乗客の座席間の位置や天井、ドアに設置されてもよい。
 また、車載用充電器を備えた自動車等の車両が、送電装置であってもよい。この場合、送電装置は、車輪と、バッテリとを有し、バッテリの電力を用いて、送電回路部や送電コイル(アンテナ)により受電装置に電力を供給する。
 本開示は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサがプログラムを読み出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
 なお、上述の実施形態は、何れも本開示を実施するにあたっての具体例を示したものに過ぎず、これらによって本開示の技術的範囲が限定的に解釈されない。すなわち、本開示はその技術思想、又はその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
 本開示は上記実施の形態に制限されるものではなく、本開示の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本開示の範囲を公にするために以下の請求項を添付する。
 本願は、2021年5月31日提出の日本国特許出願特願2021-091458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 (14)

  1.  受電装置に無線送電する送電装置であって、
     前記受電装置とは異なる物体の存在確率を決定するために用いるパラメータを取得する取得手段と、
     前記取得手段により取得されるパラメータに基づいて、前記物体の存在確率を決定する決定手段と、
     前記決定手段により決定された前記物体の存在確率に基づいて、前記物体の存在確率を特定するための情報を含む信号を前記受電装置に送信する送信手段とを有し、
     前記送信手段は、前記決定手段により決定された前記物体の存在確率が閾値より小さい場合、前記信号に前記パラメータの再取得に係る処理を要求する情報を含めて、前記信号を送信し、前記決定手段により決定された前記物体の存在確率が閾値より大きい場合、前記信号に前記パラメータの再取得に係る処理を要求する情報を含めずに前記信号を送信することを特徴とする送電装置。
  2.  前記送信手段は、
     前記決定手段により決定された前記物体の存在確率が第1の閾値より大きい場合、前記信号に前記パラメータの再取得に係る処理を要求する情報を含めずに前記信号を送信し、
     前記決定手段により決定された前記物体の存在確率が前記第1の閾値より小さく、且つ、第2の閾値より大きい場合、前記信号に前記パラメータの再取得に係る処理を要求する情報を含めて、前記信号を送信し、
     前記決定手段により決定された前記物体の存在確率が前記第1の閾値より小さく、且つ、前記第2の閾値より小さい場合、前記パラメータに応じて、前記信号に前記パラメータの追加取得に係る処理を要求する情報を含めて、前記信号を送信し
     前記第2の閾値は、前記第1の閾値より小さいことを特徴とする請求項1に記載の送電装置。
  3.  前記パラメータは、前記受電装置の受電電力値であり、
     前記送信手段は、
     前記決定手段により決定された前記物体の存在確率が前記第1の閾値より小さく、且つ、前記第2の閾値より小さく、且つ、前記受電装置の受電電力値が第1の受電電力値より大きい場合、前記信号に前記パラメータの追加取得に係る処理を要求する情報を含めて、
     前記信号を送信し、
     前記決定手段により決定された前記物体の存在確率が前記第1の閾値より小さく、且つ、前記第2の閾値より小さく、且つ、前記受電装置の受電電力値が前記第1の受電電力値より小さい場合、前記信号を送信しないことを特徴とする請求項2に記載の送電装置。
  4.  前記送信手段は、前記決定手段により決定された前記物体の存在確率が前記第1の閾値より小さく、且つ、前記第2の閾値より大きい状態が所定時間継続した場合、前記信号に前記パラメータの再取得に係る処理を要求する情報を含めて、前記信号を送信することを特徴とする請求項2又は3に記載の送電装置。
  5.  前記パラメータは、前記受電装置の受電電力値であることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の送電装置。
  6.  送電装置から無線受電する受電装置であって、
     前記受電装置とは異なる物体の存在確率を含む信号を前記送電装置から受信する受信手段と、
     前記物体の存在確率が第1の閾値より大きい場合には、受電を停止するように制御し、
     前記物体の存在確率が前記第1の閾値より小さく、且つ、前記受信した信号が、前記物体の存在確率を決定するために用いるパラメータの再取得に係る処理を要求する情報を含む場合、前記パラメータの再取得に係る処理を実行する制御手段と
     を有することを特徴とする受電装置。
  7.  前記制御手段は、
     前記物体の存在確率が前記第1の閾値より小さく、且つ、第2の閾値より大きく、且つ、前記受信した信号が前記パラメータの再取得に係る処理を要求する情報を含む場合、前記パラメータの再取得に係る処理を実行し、
     前記物体の存在確率が前記第1の閾値より小さく、且つ、前記第2の閾値より大きく、
     且つ、前記受信した信号が前記パラメータの再取得に係る処理を要求する情報を含まない場合、受電電力を下げるように制御し、
     前記第2の閾値は、前記第1の閾値より小さいことを特徴とする請求項6に記載の受電装置。
  8.  前記制御手段は、前記物体の存在確率が前記第1の閾値より小さく、且つ、第2の閾値より小さく、且つ、前記受信した信号が前記パラメータの追加取得に係る処理を要求する情報を含む場合、前記パラメータの追加取得に係る処理を実行することを特徴とする請求項7に記載の受電装置。
  9.  前記パラメータは、前記受電装置の受電電力値であることを特徴とする請求項6~8のいずれか1項に記載の受電装置。
  10.  請求項1~5のいずれか1項に記載の送電装置と、
     請求項6~9のいずれか1項に記載の受電装置と
     を有することを特徴とする無線電力伝送システム。
  11.  受電装置に無線送電する送電装置の制御方法であって、
     前記受電装置とは異なる物体の存在確率を決定するために用いるパラメータを取得する取得ステップと、
     前記取得ステップで取得されるパラメータに基づいて、前記物体の存在確率を決定する決定ステップと、
     前記決定ステップで決定された前記物体の存在確率に基づいて、前記物体の存在確率を特定するための情報を含む信号を前記受電装置に送信する送信ステップとを有し、
     前記送信ステップでは、前記決定ステップで決定された前記物体の存在確率が閾値より小さい場合、前記信号に前記パラメータの再取得に係る処理を要求する情報を含めて、前記信号を送信し、前記決定ステップで決定された前記物体の存在確率が閾値より大きい場合、前記信号に前記パラメータの再取得に係る処理を要求する情報を含めずに前記信号を送信することを特徴とする送電装置の制御方法。
  12.  送電装置から無線受電する受電装置の制御方法であって、
     前記受電装置とは異なる物体の存在確率を含む信号を前記送電装置から受信する受信ステップと、
     前記物体の存在確率が第1の閾値より大きい場合には、受電を停止するように制御し、
     前記物体の存在確率が前記第1の閾値より小さく、且つ、前記受信した信号が、前記物体の存在確率を決定するために用いるパラメータの再取得に係る処理を要求する情報を含む場合、前記パラメータの再取得に係る処理を実行する制御ステップと
     を有することを特徴とする受電装置の制御方法。
  13.  コンピュータを、請求項1~5のいずれか1項に記載された送電装置の各手段として機能させるためのプログラム。
  14.  コンピュータを、請求項6~9のいずれか1項に記載された受電装置の各手段として機能させるためのプログラム。
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