WO2023136154A1 - 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 - Google Patents

Abstract

受電装置が所定の条件を満たす場合は、電力損失の基準値の算出に係る処理のタイムアウト時間を、所定の条件を満たさない場合のタイムアウト時間よりも長い時間とする。

Description

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

　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おり、無線充電規格の標準化団体であるＷｉｒｅｌｅｓｓ　Ｐｏｗｅｒ　Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ（ＷＰＣ）により規格（ＷＰＣ規格）が策定されている。特許文献１には、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、無線電力伝送システムでは、送電装置が電力を伝送可能な範囲に受電装置及び送電装置とは異なる物体（以下、異物という）が存在する場合に、その異物を検出して送受電を制御することが肝要になる。特許文献２には、送受電装置の近傍に異物が存在する場合に、その異物を検出して送受電を制限する手法が開示されている。さらに、特許文献３には、無線電力伝送システムの送電コイルにある期間高周波信号を印加し、送電コイル内部の電圧の時間変化からＱ値（Ｑｕａｌｉｔｙ　ｆａｃｔｏｒ）を測定し、Ｑ値の変化によって異物を検出する技術が開示されている。

特開２０１５－５６９５９号公報 特開２０１７－７００７４号公報 特開２０１８－４５８４５号公報

　異物を検出する方法の一つして電力損失を用いる方法がある。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－受電装置間の異物がない電力損失の基準値を事前に算出しておく。そして、その後の送電中に算出した送電装置－受電装置間の電力損失に基づいて異物が存在するか否かを判定する。ここで、異物がない状態における電力損失の基準値を事前に算出する際に、異物が混入した状態での算出を避けるため、電力損失の算出毎に例えば別の方法で異物検出を実施することが望ましい。また、電力損失の基準値の算出の精度を向上させるため、電力損失の算出と算出毎の異物検出とを複数回試行することが考えられる。しかしながら、電力損失の基準値の算出に係る処理には所定のタイムアウト時間が設けられている。そのため、電力損失の基準値の算出と算出毎の異物検出とを複数回試行する場合、タイムアウト時間内に処理を完了することができず、意図しない送電停止が発生する可能性がある。

　本開示は前述の問題点に鑑み、受電装置及び送電装置とは異なる物体の検出に用いる電力損失の基準値を算出する際に生じうる、不要な送電停止を抑制できるようにすることを目的としている。

　本開示に係る送電装置は、受電装置に対して無線で電力を送電する送電装置であって、前記送電装置と前記受電装置との間の電力損失に基づいて、前記送電装置及び前記受電装置とは異なる物体が存在するか否かを検出する第１の検出手段と、前記受電装置から前記受電装置に係る能力情報を取得する取得手段と、前記送電を停止する期間に測定するＱ－ファクターに基づいて、前記送電装置及び前記受電装置とは異なる物体が存在するか否かを検出する第２の検出手段と、前記第２の検出手段による検出結果に基づき、前記第１の検出手段による検出に用いる前記送電装置及び前記受電装置とは異なる物体が存在しない場合の電力損失の基準値を算出する算出手段と、前記取得手段によって取得された前記受電装置に係る能力情報に基づいて、前記算出手段による前記基準値の算出に係る処理のタイムアウト時間を特定する特定手段と、を有し、前記特定手段は、前記受電装置が所定の条件を満たしていない場合は、前記タイムアウト時間として第１の値を選択し、前記受電装置が前記所定の条件を満たしている場合は、前記タイムアウト時間として前記第１の値よりも大きい第２の値を特定することを特徴とする。

　本開示によれば、受電装置及び送電装置とは異なる物体の検出に用いる電力損失の基準値を算出する際に生じうる、不要な送電停止を抑制することができる。

実施形態に係る無線電力伝送システムの構成例を示す図である。 実施形態に係る受電装置の内部構成例を示すブロック図である。 実施形態に係る送電装置の内部構成例を示すブロック図である。 実施形態に係る送電装置の機能構成例を示すブロック図である。 第１の実施形態における送電装置が実行する基本的な処理手順の一例を示すフローチャートである。 第１の実施形態において、送電装置によるタイムアウト時間の選択処理手順の一例を示すフローチャートである。 第１の実施形態における送電装置および受電装置による動作シーケンスを説明するための図である。 第２の実施形態における受電装置が実行する基本的な処理手順の一例を示すフローチャートである。 第２の実施形態において、受電装置によるＲＰパケットの最大送信時間間隔の選択処理手順の一例を示すフローチャートである。 第２の実施形態における送電装置および受電装置による動作シーケンスを説明するための図である。 パワーロス手法に基づく異物検出方法を説明するための図である。 時間領域におけるＱ値測定法に基づく異物検出方法を説明するための図である。 時間領域におけるＱ値測定法に基づく異物検出方法を説明するための図である。

　（第１の実施形態）
　以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は本開示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本開示に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

　（システムの構成）
　図１は、本実施形態に係る非接触充電システム（無線電力伝送システム）１００の構成例を示す図である。本実施形態に係る非接触充電システムは、図１に示すように、受電装置１０１と送電装置１０２とを含んで構成される。ここで、受電装置１０１と送電装置１０２は、ＷＰＣ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　Ｐｏｗｅｒ　Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ）規格に準拠しているものとする。

　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を介して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。以下、充電台１０３に戴置されたことを単に送電装置１０２に載置されたと表現する。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する。また、以下の説明においては、送電装置１０２の送電範囲に含まれる、送電装置１０２及び受電装置１０１とは異なる物体を、異物と記載する。異物は、例えば、クリップ、またはＩＣカード等である。異物は、受電装置１０１や送電装置１０２、それらが組み込まれた製品に不可欠な部分の物体のうち、送電アンテナが送電する無線電力にさらされたときに意図せずに熱を発生する可能性のある物体は、異物には当たらない。

　また、以下の説明において「受電装置１０１が送電装置１０２上に載置される」ことは「受電装置１０１が送電装置１０２の送電可能範囲に含まれる状態」を表すものとする。送電装置１０２の送電可能範囲とは、送電コイルを使用して受電装置１０１に送電可能な範囲である。また、受電装置１０１が送電装置１０２上に載置される状態は、受電装置１０１と送電装置１０２とが接触していなくてもよい。例えば、受電装置１０１が送電装置１０２と非接触で送電可能範囲に含まれている状態も、「受電装置１０１が送電装置１０２上に載置された」状態とみなすものとする。また、受電装置１０１が送電装置１０２の上に置かれるのではなく、例えば送電装置１０２の側面に配置される構成でもよい。

　（装置の構成）
　続いて、本実施形態に係る受電装置１０１および送電装置１０２の構成について説明する。なお、以下で説明する構成は一例に過ぎず、説明される構成の一部（場合によっては全部が）他の同様の機能を果たす他の構成と置き換えられ又は省略されてもよく、さらなる構成が説明される構成に追加されてもよい。さらに、以下の説明で示される１つのブロックが複数のブロックに分割されてもよいし、複数のブロックが１つのブロックに統合されてもよい。

　図２は、本実施形態に係る受電装置１０１の内部構成例を示すブロック図である。また、図３は、本実施形態に係る送電装置１０２の内部構成例を示すブロック図である。受電装置１０１は、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：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）等の特定の処理に専用のハードウェアを含んで構成されていてもよい。また、制御部２００は、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３０３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と接続され、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コイル３０３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（Ｉｎ－ｂａｎｄ）通信によって、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、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することにより、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からの送電に重畳されて行われる。

　バッテリ２０６は、受電装置１０１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、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がオンにされると、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。この時、受電コイル２０１と共振コンデンサ２０７とスイッチ２０８と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がオフにされると、受電コイル２０１および共振コンデンサ２０７を介して、整流部２０２および電圧制御部２０３に電流が流れる。

　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。

　次に、本実施形態に係る送電装置１０２の内部構成例について、図３を参照しながら説明する。送電装置１０２は、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やＭＰＵ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）等の特定の処理に専用のハードウェアや、所定の処理を実行するようにコンパイルされたＦＰＧＡ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又は交流電力を、無線電力伝送に用いる周波数帯の交流周波数電力に変換し、その交流周波数電力を送電コイル３０３へ出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へ出力する。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。送電電圧または送電電流を大きくすると電磁波の強度が強くなり、送電電圧または送電電流を小さくすると電磁波の強度が弱くなる。また、送電部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。また、送電コイル３０３は、共振コンデンサ３０５と接続され、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、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からの送電に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がオンにされると、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。この時、送電コイル３０３と共振コンデンサ３０５とスイッチ３０６との閉回路にのみ電流が流れる。スイッチ３０６がオフにされると、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。

　次に、図４を参照して、送電装置１０２の制御部３００の機能について説明する。図４は、送電装置１０２の制御部３００における機能構成例を示すブロック図である。送電装置１０２は、通信処理部４０１、送電処理部４０２、異物検出処理部４０３、および時間選択処理部４０４を有する。これらの各処理部は、制御部３００において動作するプログラムとしてその機能が実現される。また、これらの各処理部は、それぞれが独立したプログラムとして構成され、イベント処理等によりプログラム間の同期をとりながら並行して動作する。

　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との通信制御を行う。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。

　異物検出処理部４０３は、送電装置－受電装置間の電力損失や、送電コイル３０３におけるＱ値を測定して異物を検出する。異物検出処理部４０３は、ＷＰＣ規格で期待されているパワーロス手法による異物検出方法と、Ｑ値を用いた異物検出方法とを実行する。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。例えばＮＦＣ（Ｎｅａｒ　Ｆｉｅｌｄ　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、上述した２つの異物検出方法とは別に、後述する時間領域におけるＱ値測定法に基づく異物検出を行うこともできる。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、送電装置１０２上の受電装置の数の増減も、検出することが可能である。

　時間選択処理部４０４は、後述するＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズの処理に係るタイムアウト時間を選択する。本実施形態において、タイムアウト時間は、受電装置１０１が時間領域におけるＱ値測定法に基づく異物検出を実施可能であるか否かの情報や、時間領域におけるＱ値測定法に基づく異物検出の試行回数等に基づき選択される。タイムアウト時間を選択する処理の詳細については後述する。

　本システムでは、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。具体的には、受電装置１０１と送電装置１０２は、受電装置１０１の受電コイル２０１と送電装置１０２の送電コイル３０３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、本実施形態では、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、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電力の大きさがＧｕａｒａｎｔｅｅｄ　Ｐｏｗｅｒ（以下、「ＧＰ」と呼ぶ。）と呼ばれる値によって規定される。ＧＰは、例えば受電装置１０１と送電装置１０２の位置関係が変動して受電コイル２０１と送電コイル３０３との間の送電効率が低下したとしても、充電用の回路等の受電装置１０１の負荷へ出力されることが保証される電力値を示す。例えばＧＰが１５ワットの場合、受電コイル２０１と送電コイル３０３と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ワットの電力を出力することができるように制御して送電を行う。ＧＰは、受電装置１０１と送電装置１０２との交渉によって決定される。

　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。より詳細には、まず、送電装置１０２における送電アンテナ（送電コイル）３０３の品質係数（Ｑ値、Ｑ－ファクタ）の変化により異物を検出する方法（Ｑ値を用いた異物検出方法）が規定されている。また、ＷＰＣ規格では、送電装置１０２における送電電力と受電装置１０１における受電電力との差分により異物を検出するパワーロス手法も規定されている。Ｑ値を用いた異物検出処理は、電力伝送前に実施される。また、パワーロス手法による異物検出処理は、後述するキャリブレーション処理を行い、そのデータを基に、電力伝送（送電）中に実施される。詳細については後述する。

　ここで、受電装置１０１（および受電装置１０１が組み込まれた製品）または送電装置１０２（および送電装置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が存在する。このような必要不可欠な金属部品のうち、送電コイル３０３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。熱が発生する可能性のある金属部品には、例えば、送電コイル３０３または受電コイル２０１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、このような金属部品を除く物体のことである。つまり、異物は、受電装置および受電装置が組み込まれた製品の一部または送電装置および送電装置が組み込まれた製品の一部のいずれでもなく、送電コイルから送電される電力信号に晒されたときに発熱しうる物体である。例えば、クリップ、ＩＣカード等が異物に該当する。

　また、本実施形態に係る受電装置１０１と送電装置１０２は、電力伝送を実行する前に、ＷＰＣ規格に基づく送受電制御のための通信と、機器認証のための通信とを行う。ここで、ＷＰＣ規格に基づく送受電制御のための通信について説明する。

　ＷＰＣ規格では、電力伝送が実行されるＰｏｗｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズと実際の電力伝送が行われる前のフェーズとを含んだ、複数のフェーズが規定され、各フェーズにおいて必要な送受電制御のための通信が行われる。電力伝送前のフェーズは、Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎフェーズ、Ｐｉｎｇフェーズ、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を間欠的に送信し、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の電力の大きさは、送電装置１０２の上に載置された受電装置１０１の制御部２００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、Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｐｉｎｇを送信する前にＱ値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を送信する。ＩＤ　Ｐａｃｋｅｔには受電装置１０１の識別情報として識別子の情報が含まれ、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、アクノリッジ（ＡＣＫ、肯定応答）で応答する。そして、Ｉ＆Ｃフェーズが終了し、次のＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズに移行する。

　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の異物検出処理部４０３は、受電装置１０１からの要求に従って、Ｑ値を用いた異物検出処理を実行する。また、ＷＰＣ規格では、一旦後述の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。以下、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電電力値／最大負荷状態における受電電力値）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へ通知される受電電力値は、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が行われる。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。

　（異物検出方法）
　続いて、本実施形態における異物検出方法について詳細に説明する。なお、下記の（１）および（２）の異物検出方法以外に、ＷＰＣ規格で規定されているＱ値を用いた異物検出処理が、ＰｉｎｇフェーズおよびＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズで行われる。

　（１）パワーロス手法に基づく異物検出方法
　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の送電電力を表し、縦軸は受電装置１０１の受電電力を表す。まず、送電装置１０２が受電装置１０１に対してＤｉｇｉｔａｌ　Ｐｉｎｇを送電する。そして、送電装置１０２は、受電装置１０１が受電した軽負荷状態における受電電力値Ｐｒ１を、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ　Ｐｏｗｅｒ　Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ１）（以下、ＲＰパケット（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、図１１の点１１００にある受電電力値Ｐｒ１とその時の送電電力値Ｐｔ１とを記憶する。この時、送電装置１０２は、送電電力値Ｐｔ１で送電した時の送電装置１０２と受電装置１０１との間の電力損失はＰｔ１－Ｐｒ１（Ｐ_{ｌｏｓｓ１}）であると認識する。

　次に、送電装置１０２は、受電装置１０１が受電した最大負荷状態における受電電力値Ｐｒ２を、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ　Ｐｏｗｅｒ　Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ２）（以下、ＲＰパケット（ｍｏｄｅ２））として受電装置１０１から受信する。この時、受電装置１０１は、受電した電力を負荷に供給する。

　そして、送電装置１０２は、図１１の点１１０１にある受電電力値Ｐｒ２とその時の送電電力値Ｐｔ２とを記憶する。この時、送電装置１０２は、送電電力値Ｐｔ２で送電した時の送電装置１０２と受電装置１０１との間の電力損失はＰｔ２－Ｐｒ２（Ｐ_{ｌｏｓｓ２}）であると認識する。

　そして、キャリブレーション処理により、送電装置１０２は点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と受電電力と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とから異物がない可能性が高い状態における受電電力を予想することができる。例えば、送電電力値がＰｔ３の場合は、送電電力値がＰｔ３を示す直線１１０２上の点１１０３から、受電電力値はＰｒ３であると予想することができる。なお、この直線を作成する処理は、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズで行われる。

　ここで、送電装置１０２が送電電力値Ｐｔ３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’（＝Ｐ_ｌｏｓｓ＿ＦＯ）を算出する。

　この電力値Ｐ_ｌｏｓｓ＿ＦＯは、送電装置１０２と受電装置１０１との間に異物が存在する場合に、その異物で消費される電力損失と考えることができる。よって、異物で消費されたと推定される電力値Ｐ_ｌｏｓｓ＿ＦＯがあらかじめ決められた閾値を超えた場合に、異物が存在すると判断する。

　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との間の電力損失Ｐｔ３－Ｐｒ３（Ｐ_{ｌｏｓｓ３}）を求めておく。そして、送電装置１０２は、異物が存在する状態において受電装置から受電した受電電力値Ｐｒ３’から、異物が存在する状態での送電装置１０２と受電装置１０１との間の電力損失Ｐｔ３－Ｐｒ３’（Ｐ_{ｌｏｓｓ３}’）を求める。そして、Ｐ_{ｌｏｓｓ３}’－Ｐ_{ｌｏｓｓ３}（＝Ｐ_ｌｏｓｓ＿ＦＯ）を用いて、異物で消費されたと推定される電力値Ｐ_ｌｏｓｓ＿ＦＯを求めてもよい。以上述べたように、異物で消費された推定される電力値Ｐ_ｌｏｓｓ＿ＦＯの求め方としては、Ｐｒ３－Ｐｒ３’（＝Ｐ_ｌｏｓｓ＿ＦＯ）として求めてもよいし、Ｐ_{ｌｏｓｓ３}’－Ｐ_{ｌｏｓｓ３}（＝Ｐ_ｌｏｓｓ＿ＦＯ）として求めてもよい。

　キャリブレーション処理により基準値を表す直線１１０２を取得した後、Ｐｏｗｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズで送電装置１０２は受電装置１０１から定期的に現在の受電電力値（Ｐｒ３’）を受信する。受電装置１０１が定期的に送信する現在の受電電力値はＲｅｃｅｉｖｅｄ　Ｐｏｗｅｒ　Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ０）（以下、ＲＰパケット（ｍｏｄｅ０））として送電装置１０２に送信される。送電装置１０２は、ＲＰパケット（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。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と受電電力の関係である直線１１０２を取得するための点１１００および点１１０１を、本実施形態ではキャリブレーションデータポイントと表現する。また、少なくとも２つのキャリブレーションデータポイントを補間して取得される線分（直線１１０２）をＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブと表現する。

　ここでＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブを導出する際に異物が存在すると、例えば、点１１００と点１１０４とを結んだ直線１１０６をＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブ１１０５として導出してしまう場合がある。また、点１１０７と点１１０４とを結んだ直線１１０８の場合も同様である。

　そこで、本実施形態では、以下に説明する、時間領域におけるＱ値測定法に基づく異物検出を行って異物がないことを検出し、正しいＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブを導出するようにする。

　（２）時間領域におけるＱ値測定法に基づく異物検出方法
　以下、時間領域におけるＱ値測定法に基づく異物検出方法について、図１２Ａ、図１２Ｂを参照しながら説明する。図１２Ａにおける波形１２００は、送電装置１０２の送電コイル３０３もしくは共振コンデンサ３０５の端部に印可される高周波電圧の値（以降、単に送電コイルの電圧値と言う）の時間経過を示しており、横軸は時間、縦軸は電圧値である。図１２Ａの例では、時間Ｔ_０において高周波電圧の印加（送電）は停止されたことを示している。点１２０１は、高周波電圧の包絡線上の一点であり、時間Ｔ_１における高周波電圧を表している点１２０１における（Ｔ_１、Ａ_１）は、時間Ｔ_１における電圧値がＡ_１であることを示す。同様に、点１２０２も高周波電圧の包絡線上の一点であり、時間Ｔ_２における高周波電圧を表している。点１２０２における（Ｔ_２、Ａ_２）は、時間Ｔ_２における電圧値がＡ_２であることを示す。送電コイル３０３の品質係数（Ｑ値）は、時間Ｔ_０以降の電圧値の時間変化に基づいて測定される。具体的には、Ｑ値は、電圧値の包絡線である点１２０１および点１２０２の時間、電圧値、および、高周波電圧の周波数ｆ（以降、動作周波数という）に基づいて、以下の式１により算出される。
Ｑ＝πｆ（Ｔ_２－Ｔ_１）／ｌｎ（Ａ_１／Ａ_２）　　　　・・・（式１）

　次に、本実施形態で送電装置１０２が時間領域でＱ値を測定するための処理について、図１２Ｂを参照しながら説明する。波形１２０３は、送電コイル３０３に印加される高周波電圧の値を示しており、その周波数はＱｉ規格で使用される１２０ｋＨｚから１４８．５ｋＨｚの間である。また、点１２０４および点１２０５は、電圧値の包絡線の一部である。

　例えば、送電装置１０２の送電処理部４０２は、時間Ｔ_０からＴ_５の区間、送電を停止するものとする。送電装置１０２の異物検出処理部４０３は、時間Ｔ_３における電圧値Ａ_３（点１２０４）、時間Ｔ_４における電圧値Ａ_４（点１２０５）および高周波電圧の動作周波数から、上述の式１に基づいてＱ値を測定する。なお、送電装置１０２の送電処理部４０２は、時間Ｔ_５において送電を再開する。このように、Ｑ値（Ｑ－ファクタ）は、送電装置１０２が送電を瞬断し、時間経過と電圧値と動作周波数とに基づいて測定される。以降、送電を停止する時間Ｔ_０からＴ_５の区間を停止時間と呼ぶ。

　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、このＱ値が低下する。これは、異物が存在する場合には、異物によってエネルギーの損失が発生するためである。よって、電圧値の減衰の傾きに着目すると、異物が無い時よりも、異物が有る時の方が、異物によるエネルギーの損失が発生するため、点１２０４と点１２０５を結ぶ直線の傾きが急になり、波形の振幅の減衰率が高くなる。つまり、時間領域におけるＱ値測定法に基づく異物検出方法は、この点１２０４と点１２０５との間の電圧値の減衰状態に基づいて異物の有無の判定を行うものである。また、実際に異物の有無を判定する上では、この減衰状態を表す何らかの数値の比較によって判定することが可能となる。例えば、上述したＱ値を用いて判定を行うことができる。なお、電圧値の代わりに電流値の波形減衰を用いてもよい。

　停止時間は、Ｑ値を測定する前に送電装置１０２と受電装置１０１の特性を踏まえ決定しておく必要がある。例えば、送電装置１０２のスイッチ３０６や制御部３００の能力によって実現できる最短の停止時間が異なるため、停止時間は実現できる最短の停止時間より長くなくてはならない。また、動作周波数や電圧値の降下量によって同じ停止時間でも異物検出の精度が異なるため、所定の制度を維持することのできる停止時間を選択する必要がある。さらに、受電装置１０１の種類によっては、一定時間以上受電電力が低下すると正常に機能できない場合もある。そのため、停止時間は受電装置１０１が許容できる最長の停止時間よりも長くなくてはならない。

　（送電装置１０２による基本的な処理の流れ）
　続いて、送電装置１０２が実行する基本的な処理の流れの例について説明する。図５は、本実施形態における送電装置１０２が実行する基本的な処理手順の一例を示すフローチャートである。本処理は、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。また、本処理は、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のユーザが非接触充電アプリケーションの開始指示を入力したことに応じて、又は、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、他の契機によって本処理が開始されてもよい。

　まず、Ｓ５０１において、送電装置１０２の制御部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ち受ける。

　ここで、図７を参照しながら、Ｓ５０１において行われるＳｅｌｅｃｔｉｏｎフェーズとＰｉｎｇフェーズとして規定されている処理について説明する。送電装置１０２の通信処理部４０１は、Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎフェーズにおいて、ＷＰＣ規格のＡｎａｌｏｇ　Ｐｉｎｇを繰り返し間欠送信する（Ｆ７０１）。送電装置１０２の制御部３００は、受電装置１０１が載置されることにより（Ｆ７０２）、Ａｎａｌｏｇ　Ｐｉｎｇに変化が生じ（Ｆ７０３）、これにより物体が載置されたことを検知する（Ｆ７０４）。そして、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Ｐｉｎｇフェーズへ移行し、送電装置１０２の通信処理部４０１は、ＷＰＣ規格のＤｉｇｉｔａｌ　Ｐｉｎｇを送信する（Ｆ７０５）。受電装置１０１は、Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｐｉｎｇにより、自装置が送電装置１０２に載置されたことを検知する（Ｆ７０６）。送電装置１０２の制御部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する。

　Ｓ５０１で受電装置１０１が載置されたことを検出すると、次に、Ｓ５０２において、送電装置１０２の通信処理部４０１は、ＷＰＣ規格で規定されたＩ＆Ｃフェーズの通信により、受電装置１０１から識別情報と能力情報とを取得する。ここで、ＩＤ　Ｐａｃｋｅｔにより受電装置１０１から受信する識別情報には、識別子の情報としてＭａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒ　ＣｏｄｅとＢａｓｉｃ　Ｄｅｖｉｃｅ　ＩＤとが含まれる。また、Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ　Ｐａｃｋｅｔにより受電装置１０１から受信する能力情報には、対応しているＷＰＣ規格のバージョンを特定可能な情報要素が含まれる。さらに能力情報には、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と、ＷＰＣ規格のＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ機能を有するか否かを示す情報とが含まれる。

　なお、Ｓ５０２で取得する情報として上述した情報は一例であり、受電装置１０１の識別情報及び能力情報は、他の情報によって代替されてもよいし、上述の情報に加えて他の情報を含んでもよい。例えば、識別情報は、Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　Ｐｏｗｅｒ　ＩＤ等の、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、送電装置１０２は、ＷＰＣ規格のＩ＆Ｃ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、Ｓ５０３において、送電装置１０２の制御部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処理を実行し、ＧＰの値を決定する。なお、Ｓ５０３では、ＷＰＣ規格のＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズの通信に限らず、ＧＰを決定する他の手順が実行されてもよい。また、送電装置１０２は、例えばＳ５０２において受電装置１０１がＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズに対応していないことを示す情報を取得する場合がある。そのような場合に、送電装置１０２はＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズの通信を行わず、ＧＰの値を（例えばＷＰＣ規格で予め規定された）小さな値としてもよい。さらに、Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズでは、ＧＰを決定する手順の他に、時間領域におけるＱ値測定法に基づく異物検出に関する情報を受電装置１０１との間で交換する。例えば、受電装置１０１が時間領域におけるＱ値測定法に基づく異物検出を実施可能であるか否かの補足情報を通知したり、送電装置１０２が時間領域におけるＱ値測定法に基づく異物検出の試行回数を受電装置１０１に通知したりする。

　次に、Ｓ５０４において、送電装置１０２は、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎのタイムアウト時間を選択する処理を実行する。なお、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎのタイムアウト時間を選択する詳細な処理手順については後述する。

　次に、Ｓ５０５において、送電装置１０２の異物検出処理部４０３は、選択したタイムアウト時間に基づいて、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズを実行する。Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズでは、送電装置１０２の異物検出処理部４０３は、前述したように、異物がない状態における、送電電力に対する受電電力の関係を導出する。具体的には、送電装置１０２の異物検出処理部４０３は、受電装置１０１から取得した所定の受電電力値（軽負荷状態における受電電力値、最大負荷状態における受電電力値を含む）を用いて、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブを導出する。なお、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブを導出する際、送電装置１０２の異物検出処理部４０３は、各所定の受電電力値の取得毎に時間領域におけるＱ値測定法に基づく異物検出を行う。

　また、Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズにて、時間領域におけるＱ値測定法に基づく異物検出を複数回試行することを決定した場合は、異物検出処理部４０３は、各所定の受電電力値に関して試行回数分の受電電力値の取得と異物検出とを行う。これにより、異物が混入した状態でのＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブの導出を回避し、異物の未検出や誤検出を抑制することができる。

　次に、Ｓ５０６において、送電装置１０２の送電処理部４０２は、Ｐｏｗｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズにより受電装置１０１に対して送電を開始する。なお、送電は、Ｐｏｗｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズの処理により行われるが、これに限られず、ＷＰＣ規格以外の方法で送電が行われてもよい。

　ここで、送電装置１０２の制御部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断した場合、処理をＳ５０１のＳｅｌｅｃｔｉｏｎフェーズに戻す。なお、送電装置１０２は、ＷＰＣ規格のＥｎｄ　Ｐｏｗｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｅｒを受電装置１０１から受信した場合、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強制終了し、送電を停止した上で、Ｓ５０１のＳｅｌｅｃｔｉｏｎフェーズに戻る。なお、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、Ｓ５０１のＳｅｌｅｃｔｉｏｎフェーズに戻る。

　次に、図６を参照しながら、送電装置１０２がＳ５０４で実行するＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎのタイムアウト時間の選択処理の流れの例について説明する。以下では選択する場合を例に説明するが、タイムアウト時間は、あらかじめ定められた候補の中から選択されてもよいし、特定の規則に従い算出して決められてもよい。

　まず、Ｓ６０１において、時間選択処理部４０４は、受電装置１０１がＱｉ規格の所定のバージョン以上であるか否かを判定する。ここで、所定のバージョン以上であるか否かは、Ｉ＆Ｃフェーズで受電装置１０１から受信したＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ　Ｐａｃｋｅｔに含まれる能力情報の中のバージョン情報から判定することができる。一方で、例えば、別のパケットに含まれる情報から判定してもよいし、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）やＮＦＣ等のアウトバンド通信を用いて取得した情報に基づき判定してもよい。

　Ｓ６０１の判定の結果、受電装置１０１が所定のバージョン以上である場合は、処理をＳ６０２へ進める。一方、受電装置１０１が所定のバージョン以上でないと判定した場合は、処理をＳ６０５へ進める。Ｓ６０５において、送電装置１０２の時間選択処理部４０４は、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズの処理に係るタイムアウト時間として所定の値を選択し、処理を終了する。なお、この所定の値とは、デフォルトで設定されている基準値である。

　一方で、Ｓ６０２において、送電装置１０２の制御部３００は、時間領域におけるＱ値測定法に基づく異物検出を実施するか否かを判定する。ここで、Ｓ５０３のＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズにおいて、図７に示すように、受電装置１０１から時間領域におけるＱ値測定法に基づく異物検出が実施可能であるか否かの補足情報が通知される（Ｆ７０９）。そこで、制御部３００はこの補足情報を基に時間領域におけるＱ値測定法に基づく異物検出を実施するか否かを判定する。なお、例えば、受電装置１０１から時間領域におけるＱ値測定法に基づく異物検出方法に対応可能であるか否かの補足情報を受信したか否かによって判定してもよい。この場合、受電装置１０１から受信しないことをもってデフォルトで実施可能であると判定してもよいし、受信しないことをもって受電装置１０１が時間領域におけるＱ値測定法に基づく異物検出方法に非対応と判断し、実施しないと判定してもよい。

　Ｓ６０２の判定の結果、時間領域におけるＱ値測定法に基づく異物検出が実施可能である場合は、処理をＳ６０３へ進める。一方、時間領域におけるＱ値測定法に基づく異物検出が実施不可能である場合は、処理をＳ６０５へ進める。

　Ｓ６０３において、送電装置１０２の制御部３００は、時間領域におけるＱ値測定法に基づく異物検出を所定回数以上試行するか否かを判定する。この処理では、Ｓ５０３のＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズにて、受電装置１０１との間での情報のやり取りで決定した試行回数が所定回数以上であるか否かを判定する。一方で、例えば、送電装置１０２内に定義されたデフォルトの試行回数等に基づいて所定の回数以上であるか否かを判定してもよい。Ｓ６０３の判定の結果、所定回数以上試行する場合は、処理をＳ６０４へ進める。一方、所定回数以上試行しない場合は、処理をＳ６０５へ進める。

　Ｓ６０４において、送電装置１０２の時間選択処理部４０４は、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズの処理に係るタイムアウト時間としてＳ６０５で定める所定の値よりも大きい値を選択し、処理を終了する。なお、所定の値よりも大きい値は、Ｑｉ規格として事前に定められた固定値であるが、例えば、試行回数に比例して大きくなるような可変値であってもよい。

　また、時間領域におけるＱ値測定法に基づく異物検出の実行に要する処理時間や、所定の受電電力値を受電装置１０１がＲＰパケットにて通知するまでに要する処理時間等に応じてタイムアウト時間が決定される。

　（システムで実行される処理の流れ）
　次に、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、図７を参照しながら説明する。なお、初期状態として、受電装置１０１は送電装置１０２に載置されておらず、送電装置１０２は受電装置１０１の要求するＧＰでの送電を実行可能な程度の十分な送電能力を有しているものとする。また、図７に示す例では、Ｓ６０３で判定基準となる所定回数を５回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。また、Ｆ７０１～Ｆ７０６は、前述のＳ５０１で説明した手順である。

　Ｉ＆Ｃフェーズでは、送電装置１０２と受電装置１０１との間で、識別情報および能力情報を交換する（Ｆ７０７）。Ｆ７０７での送電装置１０２の処理は、図５のＳ５０２の処理である。なお、図７に示す例では、Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ　Ｐａｃｋｅｔに含まれる能力情報から受電装置１０１は所定のバージョン以上であるものとする。

　次に、送電装置１０２と受電装置１０１は、Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズの通信を実行する（Ｆ７０８）。なお、このＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ処理では、ＧＰ＝１５ワットと決定されるものとする。ＧＰが決定されると、送電装置１０２は受電装置１０１から補足情報として時間領域におけるＱ値測定法に基づく異物検出が実施可能である旨の情報を受信し（Ｆ７０９）、ＡＣＫを応答する（Ｆ７１０）。

　続いて、送電装置１０２は、時間領域におけるＱ値測定法に基づく異物検出の試行回数に関する情報として７回を受電装置１０１に通知し（Ｆ７１１）、図６の処理を開始し、タイムアウト時間を選択する（Ｆ７１２）。なお、本実施形態において、時間領域におけるＱ値測定法に基づく異物検出の試行回数に関する情報は、受電装置１０１から送信されるＧｅｎｅｒｉｃ　Ｒｅｑｕｅｓｔパケットに対する応答に含めて通知するが、別のタイミングやパケットで通知してもよい。

　その後、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズに移行し、送電装置１０２は受電装置１０１からＣｏｎｔｒｏｌ　Ｅｒｒｏｒ　Ｖａｌｕｅが正の値であるＣｏｎｔｒｏｌ　Ｅｒｒｏｒパケット（ＣＥパケット）を受信する（Ｆ７１３）。そして、送電装置１０２は、Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｅｒｒｏｒ　Ｖａｌｕｅに基づいて送電出力を変更する。続いて、送電装置１０２は受電装置１０１から軽負荷状態の受電電力値を示すＲＰパケット（ｍｏｄｅ１）を受信すると（Ｆ７１４）、時間領域におけるＱ値測定法に基づく異物検出処理を行う（Ｆ７１５）。試行回数７回に対して１回目の試行であるため、送電装置１０２は判断しない旨を応答する（Ｆ７１６）。応答を完了すると、送電装置１０２はＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズの処理に係るタイムアウトが発生していないか否かを判定する。図７の例では、選択したタイムアウト時間を経過していない（タイムアウトが発生していない）と判定したものとする（Ｆ７１７）。その後、送電装置１０２と受電装置１０１との間で、Ｆ７１４～Ｆ７１７の処理をさらに５回繰り返す。

　続いて、送電装置１０２は受電装置１０１からＲＰパケット（ｍｏｄｅ１）を受信すると（Ｆ７１８）、時間領域におけるＱ値測定法に基づく異物検出処理を行う（Ｆ７１９）。試行回数７回に対して７回目の試行であるため、送電装置１０２は、１～７回目の異物判定処理の結果から異物がないものと判断する。そして、送電装置１０２は、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブを導出するために用いる軽負荷状態の受電電力値Ｐｒ１として受け入れる旨のＡＣＫを応答する（Ｆ７２０）。なお、７回の時間領域におけるＱ値測定法に基づく異物検出処理の検出結果から、異物が存在すると判断した場合には、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブを導出することができない。そのため、このような場合は、送電装置１０２は、軽負荷状態の受電電力値として受け入れることができない旨のＮＡＫ（否定応答）を応答する。

　送電装置１０２は応答を完了すると、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズの処理に係るタイムアウトが発生していないか否かを判定する。図７の例では、選択したタイムアウト時間を経過していない（タイムアウトが発生していない）と判定したものとする（Ｆ７２１）。

　続いて、送電装置１０２と受電装置１０１の間で、最大負荷状態の受電電力値を示すＲＰパケット（ｍｏｄｅ２）に関して、Ｆ７１３～Ｆ７１７と同様の処理を行う（Ｆ７２２～Ｆ７２６）。続いて、送電装置１０２は受電装置１０１からＲＰパケット（ｍｏｄｅ２）を受信すると（Ｆ７２７）、時間領域におけるＱ値測定法に基づく異物検出処理を行う（Ｆ７２８）。試行回数７回に対して７回目の試行であるため、送電装置１０２は、１～７回目の異物判定処理の結果から異物がないものと判断する。そして、送電装置１０２は、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブを導出するために用いる最大負荷状態における受電電力値Ｐｒ２として受け入れる旨のＡＣＫを応答する（Ｆ７２９）。送電装置１０２は応答を完了すると、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズの処理に係るタイムアウトが発生していないか否かを判定する。なお、図７の例では、仮にＳ６０５でタイムアウト時間を選択した場合は、タイムアウト時間が既に経過しているものとする。図７の例では、送電装置１０２は、所定のタイムアウト時間は経過しているが、選択したタイムアウト時間は経過していないため、タイムアウトは発生していないと判定する（Ｆ７３０）。そして、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズを終了する。その後、Ｐｏｗｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズに移行し、送電装置１０２と受電装置１０１との間で、送受電に係る処理を実行する（Ｆ７３１）。

　以上のように本実施形態によれば、送電装置１０２は、異物検出処理の試行内容に応じて、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ処理を実施するに必要十分なタイムアウト時間を選択できるようにした。これにより、精度よくＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブを導出することが可能となり、より安全で効率の高い無線電力伝送システムを実現することができる。

　（第２の実施形態）
　第１の実施形態では、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブを導出する主体である送電装置が、異物検出の試行内容に基づき、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズの処理に係るタイムアウト時間を必要に応じて大きい値に変更するようにした。一方、タイムアウト時間を所定の値より大きい値とする場合、送受電を開始するまでの時間が長くなるという課題が存在する。したがって、タイムアウト時間を変更せずに所望のＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズの処理を実行できるように制御可能であるならば、そのような制御を行うことが望ましい。本実施形態では、その一例として、受電装置側で異物検出処理の試行内容に応じてＲＰパケットの最大送信時間間隔を選択し、制御を行う方法を説明する。なお、送電装置および受電装置の内部構成等は第１の実施形態と同様であるため、説明は省略する。以下、第１の実施形態と異なる点について説明する。また、本実施形態では、送電装置１０２は、タイムアウト時間の選択処理を行わず、Ｓ６０５で設定する値で固定されているものとする。

　（受電装置による処理の流れ）
　図８は、本実施形態における受電装置１０１が実行する基本的な処理手順の一例を示すフローチャートである。本処理は、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。また、本処理は、受電装置１０１の電源がオンとされたことに応じてバッテリ２０６または送電装置１０２からの送電により受電装置１０１が起動したことに応じて実行されてもよい。または受電装置１０１のユーザが非接触充電アプリケーションの開始指示を入力したことに応じて実行されてもよい。また、他の契機によって本処理が開始されてもよい。

　Ｓ８０１において、受電装置１０１の制御部２００は、ＷＰＣ規格のＳｅｌｅｃｔｉｏｎフェーズとＰｉｎｇフェーズとして規定される処理を実行し、自装置が送電装置１０２に載置されるのを待つ（Ｓ８０１）。受電装置１０１の制御部２００は、例えば、送電装置１０２からのＤｉｇｉｔａｌ　Ｐｉｎｇを検出することによって、送電装置１０２に載置されたことを検出する。

　Ｓ５０１で自装置が送電装置１０２に載置されたことを検出すると、次に、Ｓ８０２において、受電装置１０１の制御部２００は、ＷＰＣ規格で規定されたＩ＆Ｃフェーズの通信により、送電装置１０２へ識別情報と能力情報とを送信する。このとき、受電装置１０１は、ＩＤ　Ｐａｃｋｅｔに識別情報を格納して送信し、Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ　Ｐａｃｋｅｔに能力情報を格納して送信する。

　続いて、Ｓ８０３において、受電装置１０１の制御部２００は、ＷＰＣ規格で規定されたＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズの通信により送電装置１０２と情報のやり取りを行い、ＧＰを決定する。さらに、Ｓ８０３では、ＧＰを決定する手順の他に、時間領域におけるＱ値測定法に基づく異物検出に関する情報を送電装置１０２との間で交換する。例えば、時間領域におけるＱ値測定法に基づく異物検出の実行に要する処理時間や、所定の受電電力値へ到達させるまでに要する処理時間等の情報が含まれる。

　そして、Ｓ８０４において、受電装置１０１の制御部２００は、ＲＰパケットの最大送信時間間隔の選択処理を実行する。ＲＰパケットの最大送信時間間隔の選択処理の詳細については後述する。

　次に、Ｓ８０５において、受電装置１０１の制御部２００は、ＷＰＣ規格のＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズの通信を行う。この処理では、前述したように、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブの導出に必要な所定の受電電力値の情報などを送電装置１０２に送信する。そして、Ｓ８０６において、受電装置１０１の制御部２００は、ＷＰＣ規格で規定されたＰｏｗｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズの通信により、受電を開始する。その後、受電装置１０１は、エラーが発生した場合や満充電に達した場合に、ＷＰＣ規格のＥｎｄ　Ｐｏｗｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｅｒを送電装置１０２に送信する。これにより送電装置１０２からの送電が停止され、非接触充電のための一連の処理が終了となる。

　次に、図９を参照しながら、受電装置１０１がＳ８０４で実行するＲＰパケットの最大送信時間間隔の選択処理の流れの例について説明する。

　まず、Ｓ９０１において、受電装置１０１の制御部２００は、送電装置１０２がＱｉ規格の所定のバージョン以上であるか否かを判定する。この処理では、まず、送電装置１０２に対してＧｅｎｅｒｉｃ　Ｒｅｑｕｅｓｔパケットを送信し、その応答に含まれるバージョン情報から所定のバージョン以上であるか否かを判定する。一方で、例えば、送電装置１０２から別のパケットを用いて通知されたバージョン情報に基づき判定してもよいし、ＢｌｕｅｔｏｏｔｈやＮＦＣ等のアウトバンド通信を用いて取得した情報に基づき判定してもよい。また、Ｉ＆Ｃフェーズにて送電装置１０２から能力情報としてバージョン情報を取得し、その情報に基づいて判定してもよい。

　Ｓ９０１の判定の結果、所定のバージョン以上である場合は、処理をＳ９０２へ進める。一方、所定のバージョン以上でない場合は、処理をＳ９０５へ進める。Ｓ９０５において、受電装置１０１の制御部２００は、ＲＰパケットの最大送信時間間隔として所定の値を選択し、処理を終了する。なお、この所定の値とは、デフォルトで設定されている基準値である。

　一方で、Ｓ９０２において、受電装置１０１の制御部２００は、時間領域におけるＱ値測定法に基づく異物検出を実施するか否かを判定する。ここで、異物検出を実施するか否かの判定は、自身が時間領域におけるＱ値測定法に基づく異物検出に対応可能であるか否かを基に行われる。一方で、例えば、送電装置１０２から時間領域におけるＱ値測定法に基づく異物検出の試行回数に関する通知を受信したか否かにより判定してもよい。この時、送電装置１０２から受信しないことをもって実施可能であると判定してもよいし、受信しないことをもって送電装置１０２が時間領域におけるＱ値測定法に基づく異物検出方法に非対応であるとして実施可能でないと判定してもよい。Ｓ９０２の判定の結果、時間領域におけるＱ値測定法に基づく異物検出が実施可能である場合は、処理をＳ９０３へ進める。一方、時間領域におけるＱ値測定法に基づく異物検出が実施可能ではない場合は、処理をＳ９０５へ進める。

　Ｓ９０３において、受電装置１０１の制御部２００は、時間領域におけるＱ値測定法に基づく異物検出を所定回数以上試行するか否かを判定する。この処理では、Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズにて送電装置１０２から通知された試行回数が所定回数以上か否かを判定する。

　一方、例えば、送電装置１０２から時間領域におけるＱ値測定法に基づく異物検出の試行回数に関する通知を受信したか否かにより判定してもよい。この時、送電装置１０２から受信しないことをもって所定回数以上試行すると判定してもよいし、受信しないことをもって試行回数は所定の回数未満であると判定してもよい。Ｓ９０３の判定の結果、所定回数以上試行する場合は、処理をＳ９０４へ進める。一方、所定回数以上試行しない場合は、処理をＳ９０５へ進める。

　Ｓ９０４において、受電装置の制御部２００は、ＲＰパケットの最大送信時間間隔として、Ｓ９０５で定める所定の値よりも小さい値を選択し、処理を終了する。なお、所定の値よりも小さい値は、例えば、試行回数に比例して小さくなるような可変値であってもよい。また、時間領域におけるＱ値測定法に基づく異物検出の実行に要する処理時間や、所定の受電電力値へ到達させるまでに要する処理時間等に応じて最大送信時間間隔が決定される。

　（システムで実行される処理の流れ）
　次に、受電装置１０１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、図１０を参照しながら説明する。Ｆ１００１～Ｆ１００６は、図７のＦ７０１～Ｆ７０６と同様である。本実施形態では、例えばＦ１００７のＩ＆Ｃフェーズで、Ｆ７０７の処理の他に、送電装置１０２から所定のバージョン以上の値を含むバージョン情報を受信するものとする。その後、Ｆ１００８～Ｆ１０１０の処理が行われ、送電装置１０２から時間領域におけるＱ値測定法に基づく異物検出の試行回数の通知を受信する（Ｆ１０１１）。Ｆ１００８～Ｆ１０１０の処理は、図７のＦ７０８～Ｆ７１０と同様である。

　送電装置１０２から試行回数の通知を受けると、受電装置１０１は、ＲＰパケットの最大送信時間間隔の選択処理を開始する（Ｆ１０１２）。受電装置１０１は、送電装置１０２のバージョンが所定値以上、時間領域におけるＱ値測定法に基づく異物検出が可能、且つ、試行回数が所定回数（＝５回）以上であることから、ＲＰパケットの最大送信時間間隔として所定の値よりも小さい値を選択する。その後、送電装置１０２と受電装置１０１の間でＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズの処理を開始し、受電装置１０１は送電装置１０２にＣｏｎｔｒｏｌ　Ｅｒｒｏｒ　Ｖａｌｕｅが正の値であるＣＥパケットを送信する（Ｆ１０１３）。

　続いて、受電装置１０１は、送電装置１０２に軽負荷状態の受電電力値を示すＲＰパケット（ｍｏｄｅ１）を送信し（Ｆ１０１４）、送電装置１０２は、時間領域におけるＱ値測定法に基づく異物検出処理を行う（Ｆ１０１５）。ここでは、試行回数７回に対して１回目の試行であるため、受電装置１０１は、送電装置１０２から判断しない旨の応答を受信する（Ｆ１０１６）。応答を完了すると、図１０の例では、送電装置１０２はＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズの処理に係るタイムアウトが発生していないと判定したものとする（Ｆ１０１７）。その後、送電装置１０２と受電装置１０１は、Ｆ１０１４～Ｆ１０１７の処理をさらに５回繰り返す。このとき、受電装置１０１は、前回ＲＰパケットの送信に対する判断しない旨の応答を受信してから、Ｆ１０１２にて選択した最大送信時間間隔を超えないように次のＲＰパケットを送信する。

　続いて、受電装置１０１は送電装置１０２にＲＰパケット（ｍｏｄｅ１）を送信すると（Ｆ１０１８）、送電装置１０２は時間領域におけるＱ値測定法に基づく異物検出処理を行う（Ｆ１０１９）。試行回数７回に対して７回目の試行であるため、送電装置１０２は、１～７回目の異物判定処理の結果から異物がないものと判断する。そして、送電装置１０２は、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブを導出するために用いる軽負荷状態の受電電力値Ｐｒ１として受け入れる旨のＡＣＫを応答する（Ｆ１０２０）。送電装置１０２は応答を完了すると、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズの処理に係るタイムアウトが発生していないか否かを判定する。図１０の例では、所定のタイムアウト時間を経過していないと判定したものとする（Ｆ１０２１）。

　続いて、受電装置１０１は最大負荷状態の受電電力値とするため、送電装置１０２にＣｏｎｔｒｏｌ　Ｅｒｒｏｒ　Ｖａｌｕｅが正の値であるＣＥパケットを送信する（Ｆ１０２２）。このとき、受電装置１０１はＣｏｎｔｒｏｌ　Ｅｒｒｏｒ　Ｖａｌｕｅの正の値として、時間領域におけるＱ値測定法に基づく異物検出を複数回試行しない場合と比較して大きな値を指定する。また、ＣＥパケットの送信回数を、時間領域におけるＱ値測定法による異物検出を複数回試行しない場合と比較して増加させる。これにより、時間領域におけるＱ値測定法に基づく異物検出を複数回試行しない場合よりも短い時間で所望の受電電力値へ到達させることが可能となる。

　すなわち、最大負荷状態の受電電力値を示すＲＰパケット（ｍｏｄｅ２）を、より短い時間間隔で送信することができる。このため、ＲＰパケットの最大送信時間間隔として所定の値よりも小さい値を選択した場合も間隔を保ちながらＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎ処理を継続することができる。以降、Ｆ１０２３～Ｆ１０３１の処理は、図７のＦ７２３～Ｆ７３１と同様のため、説明を省略する。

　以上のように本実施形態によれば、受電装置１０１は、異物検出処理の試行内容に応じて、ＲＰパケットの最大送信時間間隔を選択するようにした。これにより、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ処理に係る所定のタイムアウト時間内で、異物検出精度を向上させながらＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブを導出することが可能となり、より安全で効率の高い無線電力伝送システムを実現することができる。

　（その他の実施形態）
　第１の実施形態では、送電装置１０２はタイムアウト時間の選択処理によりタイムアウト時間を選択した後に、即座にＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎ処理を開始するようにしたが、選択したタイムアウト時間を受電装置１０１に通知してもよい。例えば、送電装置１０２から受電装置１０１に時間領域におけるＱ値測定法に基づく異物検出の試行回数を通知した後、受電装置１０１から送信されるＧｅｎｅｒｉｃ　Ｒｅｑｕｅｓｔパケットの応答に含めてタイムアウト時間を通知する方法などが考えられる。なお、別のタイミングやパケットを用いて通知してもよい。これにより、受電装置１０１は送電装置１０２から通知されたタイムアウト時間に応じて、ＣＥパケットに含めるＣｏｎｔｒｏｌ　Ｅｒｒｏｒ　Ｖａｌｕｅの値や送信回数、ＲＰパケットの送信時間間隔の制御を、処理負荷を抑制しつつ効率的に行うことができる。そして、より安全で効率の高い無線電力伝送システムを実現することができる。

　第２の実施形態では、受電装置１０１はＲＰパケットの最大送信時間間隔の選択処理により最大送信時間間隔を選択した後、即座にＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎ処理を開始するようにしたが、選択した最大送信時間間隔を送電装置１０２に通知してもよい。例えば、ＲＰパケットを送信する前にＳｐｅｃｉｆｉｃ　Ｒｅｑｕｅｓｔパケットに最大送信時間間隔の情報を含めて送信する方法などが考えられるが、別のタイミングやパケットを用いて通知してもよい。これにより、送電装置１０２は通知された最大送信時間間隔をＲＰパケット受信までのタイムアウト時間として利用することが可能となる。そのため、所定のＲＰパケット受信までのタイムアウト時間を用いてタイムアウト判定を行うよりも早いタイミングでＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズの処理に係るタイムアウトが発生するか否かを判定することができる。

　第１および第２の実施形態では、送電装置１０２から時間領域におけるＱ値測定法に基づく異物検出の試行回数を通知し、受電装置１０１が無条件でこの試行回数を受け入れるようにしたが、受電装置１０１は通知される試行回数の受け入れを拒否してもよい。例えば、送電装置１０２から通知された試行回数を実行した場合にタイムアウト時間内でＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズの処理を終わらせることができない場合がある。つまり、ＲＰパケットの送信間隔を短くすることができない場合等がある。この場合、受電装置１０１は試行回数を再決定するため、試行回数に関する情報を再度通知するようＧｅｎｅｒｉｃ　Ｒｅｑｕｅｓｔパケット等を用いて送電装置１０２に要求してもよい。また、受電装置１０１は、Ｅｎｄ　Ｐｏｗｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｅｒを送信して処理を停止し、Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎフェーズの処理から再度開始するようにしてもよい。また、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズの処理に係るタイムアウト時間内に十分に収まることが予想される場合などでは、異物検出精度を向上させるため、試行回数を増加させることを目的に試行回数を再決定してもよい。

　第１および第２の実施形態では、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズの処理に係るタイムアウト時間内に処理が完了する場合について説明した。一方で、タイムアウトが発生した場合には、送電装置１０２は送電を停止するが、送電を停止せずに送電出力を抑制してもよいし、送電停止後にＳｅｌｅｃｔｉｏｎフェーズの処理を再度開始してもよい。Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎフェーズの処理を再度開始する場合には、タイムアウト時間を前回選択した値よりも更に大きい値としたり、時間領域におけるＱ値測定法に基づく異物検出の試行回数を減らしたりして、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズの処理を実行する。これにより、より確実にタイムアウト時間内にＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズの処理を完了、すなわち、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブを導出することが可能となり、より安全で効率の高い無線電力伝送システムを実現することができる。また、第１の実施形態に係る送電装置１０２の処理と、第２の実施形態に係る受電装置１０１の処理とを組み合わせてもよい。

　第１および第２の実施形態では、送電装置１０２はタイムアウトが発生しているか否かを、ＲＰパケットを受信する毎に判定したが、複数回の受信毎や所定の期間毎に行ってもよい。これにより、不要な処理の実行を抑制し、効率の高い無線電力伝送システムを実現することができる。

　なお、受電装置１０１と送電装置１０２は無線充電以外のアプリケーションを実行する機能を有しうる。受電装置１０１の一例はスマートフォン等の情報処理端末であり、送電装置１０２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１０１は、送電装置１０２とは異なる他の装置と通信する通信部を有していてもよい。通信部は、ＮＦＣ通信や、第５世代移動通信システム（５Ｇ）などの通信規格に対応していてもよい。またこの場合、バッテリから通信部に電力が供給されることにより、通信部が通信を行ってもよい。また、受電装置１０１は、タブレット端末、あるいは、ハードディスク装置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１０１は、例えば、撮像装置（カメラやビデオカメラ等）であってもよい。また、受電装置１０１は、スキャナ等の画像入力装置であってもよいし、プリンタ、コピー機、プロジェクタ等の画像出力装置であってもよい。また、受電装置１０１は、ロボット、医療機器等であってもよい。送電装置１０２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１０２がスマートフォンであってもよい。この場合、受電装置１０１は別のスマートフォンでもよいし、無線イヤホンであってもよい。

　また、本実施形態における受電装置１０１が自動車などの車両であってもよい。例えば、受電装置１０１である自動車は、駐車場に設置された送電アンテナを介して充電器（送電装置１０２）から電力を受けとるものであってもよい。また、受電装置１０１である自動車は、道路に埋め込まれた送電コイル（アンテナ）を介して充電器（送電装置１０２）から電力を受けとるものでもよい。このような自動車は、受電した電力はバッテリに供給される。バッテリの電力は、車輪を駆動する発動部（モータ、電動部）に供給されてもよいし、運転補助に用いられるセンサの駆動や外部装置との通信を行う通信部の駆動に用いられてもよい。つまり、この場合、受電装置１０１は、車輪の他、バッテリや、受電した電力を用いて駆動するモータやセンサ、さらには送電装置１０２以外の装置と通信を行う通信部を有していていもよい。さらに、受電装置１０１は、人を収容する収容部を有していてもよい。例えば、センサとしては、車間距離や他の障害物との距離を測るために使用されるセンサなどがある。通信部は、例えば、全地球測位システム（Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ、Ｇｌｏｂａｌ　Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ　Ｓａｔｅｌｌｉｔｅ、ＧＰＳ）に対応していてもよい。また、通信部は、第５世代移動通信システム（５Ｇ）などの通信規格に対応していてもよい。また、車両としては、自転車や自動二輪車であってもよい。また、受電装置１０１は、車両に限定されず、バッテリに蓄積された電力を使用して駆動する発動部を有する移動体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１０１は、電動工具、家電製品などでもよい。受電装置１０１であるこれらの機器は、バッテリの他、バッテリに蓄積された受電電力によって駆動するモータを有していてもよい。また、これらの機器は、バッテリの残量などを通知する通知手段を有していてもよい。また、これらの機器は、送電装置１０２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１０２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１０２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１０２であってもよい。この場合、送電装置１０２は、車輪と、バッテリとを有し、バッテリの電力を用いて、送電回路部や送電コイル（アンテナ）により受電装置１０１に電力を供給する。

　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。

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

　本願は、２０２２年１月１４日提出の日本国特許出願特願２０２２－００４５４４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 (15)

1. 　受電装置に対して無線で電力を送電する送電装置であって、
   　前記送電装置と前記受電装置との間の電力損失に基づいて、前記送電装置及び前記受電装置とは異なる物体が存在するか否かを検出する第１の検出手段と、
   　前記受電装置から前記受電装置に係る能力情報を取得する取得手段と、
   　前記送電を停止する期間に測定するＱ－ファクターに基づいて、前記送電装置及び前記受電装置とは異なる物体が存在するか否かを検出する第２の検出手段と、
   　前記第２の検出手段による検出結果に基づき、前記第１の検出手段による検出に用いる前記送電装置及び前記受電装置とは異なる物体が存在しない場合の電力損失の基準値を算出する算出手段と、
   　前記取得手段によって取得された前記受電装置に係る能力情報に基づいて、前記算出手段による前記基準値の算出に係る処理のタイムアウト時間を特定する特定手段と、
   　を有し、
   　前記特定手段は、前記受電装置が所定の条件を満たしていない場合は、前記タイムアウト時間として第１の値を選択し、前記受電装置が前記所定の条件を満たしている場合は、
   　前記タイムアウト時間として前記第１の値よりも大きい第２の値を特定することを特徴とする送電装置。
2. 　前記特定手段は、前記第２の値として、前記第２の検出手段による検出の処理の試行回数に応じた値を特定することを特徴とする請求項１に記載の送電装置。
3. 　前記算出手段は、前記第２の検出手段による複数回の検出結果に基づき、前記基準値を算出することを特徴とする請求項１または２に記載の送電装置。
4. 　前記所定の条件は、前記受電装置が特定の規格の所定のバージョン以上であること、および前記受電装置が前記第２の検出手段による処理に対応可能であることを含むことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の送電装置。
5. 　前記特定手段によりタイムアウト時間を特定した後、前記算出手段による前記基準値の算出を行う前に、前記受電装置に前記特定手段により特定されたタイムアウト時間を通知する通知手段をさらに有することを特徴とする請求項１または２に記載の送電装置。
6. 　前記特定手段により特定されたタイムアウト時間が経過するまでに前記算出手段により前記基準値を算出できなかった場合に、前記受電装置への電力の送電を停止または抑制するよう制御する制御手段をさらに有することを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の送電装置。
7. 　送電装置と受電装置との間の電力損失に基づいて、前記送電装置及び前記受電装置とは異なる物体が存在するか否かを検出する第１の検出処理と、送電を停止する期間に測定するＱ－ファクターに基づいて、前記送電装置及び前記受電装置とは異なる物体が存在するか否かを検出する第２の検出処理とを行う送電装置から無線で電力を受電する受電装置であって、
   　前記送電装置から前記送電装置に係る能力情報を取得する取得手段と、
   　前記送電装置において、前記第２の検出処理による検出結果に基づき、前記第１の検出処理による検出に用いる前記送電装置及び前記受電装置とは異なる物体が存在しない場合の電力損失の基準値を算出するための受電電力値の情報を前記送電装置に送信する送信手段と、
   　前記取得手段によって取得された前記送電装置に係る能力情報に基づいて、前記送信手段により前記受電電力値の情報を送信するために要する最大の送信時間を特定する特定手段と、
   　を有し、
   　前記特定手段は、前記送電装置と前記受電装置との間で所定の条件を満たしていない場合は、前記最大の送信時間として第１の値を特定し、前記送電装置と前記受電装置との間で前記所定の条件を満たしている場合は、前記最大の送信時間として前記第１の値よりも小さい第２の値を特定することを特徴とする受電装置。
8. 　前記特定手段は、前記第２の値として、前記第２の検出処理の試行回数に応じた値を特定することを特徴とする請求項７に記載の受電装置。
9. 　前記所定の条件は、前記送電装置が特定の規格の所定のバージョン以上であり、かつ前記受電装置が前記送電装置による前記第２の検出処理に対応可能であることを含むことを特徴とする請求項７または８に記載の受電装置。
10. 　前記送信手段は、さらに前記特定手段により特定された最大の送信時間の情報を前記送電装置に送信することを特徴とする請求項７乃至９の何れか１項に記載の受電装置。
11. 　請求項１乃至６の何れか１項に記載の送電装置と、請求項７乃至１０の何れか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。
12. 　受電装置に対して無線で電力を送電する送電装置の制御方法であって、
    　前記送電装置と前記受電装置との間の電力損失に基づいて、前記送電装置及び前記受電装置とは異なる物体が存在するか否かを検出する第１の検出工程と、
    　前記受電装置から前記受電装置に係る能力情報を取得する取得工程と、
    　前記送電を停止する期間に測定するＱ－ファクターに基づいて、前記送電装置及び前記受電装置とは異なる物体が存在するか否かを検出する第２の検出工程と、
    　前記第２の検出工程における検出結果に基づき、前記第１の検出工程による検出に用いる前記送電装置及び前記受電装置とは異なる物体が存在しない場合の電力損失の基準値を算出する算出工程と、
    　前記取得工程において取得された前記受電装置に係る能力情報に基づいて、前記算出工程による前記基準値の算出に係る処理のタイムアウト時間を特定する特定工程と、
    　を有し、
    　前記特定工程においては、前記受電装置が所定の条件を満たしていない場合は、前記タイムアウト時間として第１の値を選択し、前記受電装置が前記所定の条件を満たしている場合は、前記タイムアウト時間として前記第１の値よりも大きい第２の値を特定することを特徴とする送電装置の制御方法。
13. 　送電装置と受電装置との間の電力損失に基づいて、前記送電装置及び前記受電装置とは異なる物体が存在するか否かを検出する第１の検出処理と、送電を停止する期間に測定するＱ－ファクターに基づいて、前記送電装置及び前記受電装置とは異なる物体が存在するか否かを検出する第２の検出処理とを行う送電装置から無線で電力を受電する受電装置の制御方法であって、
    　前記送電装置から前記送電装置に係る能力情報を取得する取得工程と、
    　前記送電装置において、前記第２の検出処理による検出結果に基づき、前記第１の検出処理による検出に用いる前記送電装置及び前記受電装置とは異なる物体が存在しない場合の電力損失の基準値を算出するための受電電力値の情報を前記送電装置に送信する送信工程と、
    　前記取得工程において取得された前記送電装置に係る能力情報に基づいて、前記送信工程により前記受電電力値の情報を送信するために要する最大の送信時間を特定する特定工程と、
    　を有し、
    　前記特定工程においては、前記送電装置と前記受電装置との間で所定の条件を満たしていない場合は、前記最大の送信時間として第１の値を特定し、前記送電装置と前記受電装置との間で前記所定の条件を満たしている場合は、前記最大の送信時間として前記第１の値よりも小さい第２の値を特定することを特徴とする受電装置の制御方法。
14. 　コンピュータに、請求項１乃至６の何れか１項に記載の送電装置として実行させることを特徴とするプログラム。
15. 　コンピュータに、請求項７乃至１０の何れか１項に記載の受電装置として実行させることを特徴とするプログラム。

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