WO2023210445A1

WO2023210445A1 - 受電装置、送電装置、それらの制御方法、およびプログラム

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Publication number: WO2023210445A1
Application number: PCT/JP2023/015490
Authority: WO
Inventors: 元志村
Original assignee: キヤノン株式会社
Priority date: 2022-04-26
Filing date: 2023-04-18
Publication date: 2023-11-02
Also published as: JP2023161869A

Abstract

受電装置は、送電装置から無線で受電する受電手段と、前記送電装置から、前記送電装置が有するインバータの電圧に関する第１の情報を受信する受信手段と、前記第１の情報に基づいて決定される第２の情報に基づいて、前記送電装置に、特定の信号を送信する送信手段と、を有し、前記特定の信号を受信した前記送電装置は、前記インバータの電圧を制限する。

Description

受電装置、送電装置、それらの制御方法、およびプログラム

　本開示は、無線電力伝送の技術に関する。

　無線電力の伝送技術を利用した無線電力伝送システムでは、送電装置と受電装置との間の、受電装置とは異なる物体（以下、異物と記すことがある）の有無を検出することが必要である。特許文献１には、コイルの近くに存在する金属異物を、センサを新たに設けることなく検知し、かつ検出の精度を向上させることが可能な方法が開示されている。送電コイルと受電コイルとの電磁結合状態（以下、単に「結合状態」ともいう）の検出には、結合係数ｋと送電コイルにおける共振のＱ値の変化が利用される。

特開２０１３－１１５９８１号公報

　従来の技術では、無線電力伝送を行うにあたって、複数の状態検出方法が実施可能である場合、複数の状態検出方法を併用した検出結果に基づいて制御を適切に行う方法は確立されていない。
　本開示は、送電アンテナと受電アンテナの状態検出にて複数の検出方法を実施し、測定結果に応じて、アンテナ間の位置ずれ、および無線電力伝送に影響を及ぼす可能性のある物体に対処する制御を行うことを目的とする。

　本開示の実施形態の受電装置は、送電装置から無線で受電する受電手段と、前記送電装置から、前記送電装置が有するインバータの電圧に関する第１の情報を受信する受信手段と、前記第１の情報に基づいて決定される第２の情報に基づいて、前記送電装置に、特定の信号を送信する送信手段と、を有し、前記特定の信号を受信した前記送電装置は、前記インバータの電圧を制限する。

　本開示によれば、送電アンテナと受電アンテナの状態検出にて複数の検出方法を実施し、測定結果に応じて、アンテナ間の位置ずれ、および無線電力伝送に影響を及ぼす可能性のある物体に対処する制御を行うことができる。

無線電力伝送システムの構成例を示す図である。送電装置の構成例を示す図である。受電装置の構成例を示す図である。Ｐｏｗｅｒ　Ｌｏｓｓ法による状態検出における閾値設定方法の説明図である。送電装置の制御部の機能構成例を示すブロック図である。無線電力伝送を行うための処理例を示すシーケンス図である。波形減衰法による状態検出の説明図である。波形減衰法による状態検出における閾値設定方法の説明図である。送電アンテナと受電アンテナの結合状態測定法の説明図である。結合状態測定法による状態検出における閾値設定方法の説明図である。Ｑ値計測法の説明図である。第１実施形態における動作例を説明するシーケンス図である。第１実施形態における動作の別例を説明するシーケンス図である。第１実施形態における動作のさらに別例を説明するシーケンス図である。第１実施形態における送電装置の処理を説明するフローチャートである。第１実施形態における受電装置の処理を説明するフローチャートである。第２実施形態における動作例を説明するシーケンス図である。第２実施形態における動作の別例を説明するシーケンス図である。第２実施形態における動作のさらに別例を説明するシーケンス図である。第２実施形態における動作のさらに別例を説明するシーケンス図である。第２実施形態における送電装置の処理を説明するフローチャートである。図２１に続く処理を示すフローチャートである。第２実施形態における受電装置の処理を説明するフローチャートである。

　以下、本開示の実施形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。実施形態では無線電力伝送システムを適用した無線充電システムを示す。一例として、無線充電の標準化団体Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　Ｐｏｗｅｒ　Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍが策定する規格（以下、ＷＰＣ規格と記す）に基づく無線電力伝送について説明する。

［第１実施形態］
　図１は無線充電システムの構成例を示す図である。本システムは、送電装置１００、受電装置２００、充電台３００を備える。以下では、表記を簡潔にするため、受電装置２００をＲＸと呼び、送電装置１００をＴＸと呼ぶ場合がある。ＴＸとＲＸの詳細な構成については図２および図３を用いて後述する。

　ＲＸは、充電台３００に載置された状態で、ＴＸから受電して内蔵バッテリに充電を行う電子機器である。ＴＸは、充電台３００に載置されたＲＸに対して無線送電を行う電子機器である。充電台３００はＴＸの一部を構成するので、以下ではＲＸが「充電台３００に戴置された」ことを「ＴＸに載置された」という場合がある。ＲＸがＴＸから受電可能な空間的範囲を、図１にて点線枠４００の範囲で模式的に示す。

　ＲＸとＴＸは無線充電機能以外のアプリケーションを実行する機能を有しうる。例えば、ＲＸはスマートフォンであり、ＴＸはそのスマートフォンのバッテリを充電するためのアクセサリ機器である。ただし、この例に限定されることなく、ＲＸおよびＴＸは、タブレット機器、ハードディスク装置やメモリ装置等の記憶装置、あるいは、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）等の情報処理装置であってもよい。またＲＸおよびＴＸは、スチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置や、自動車、ロボット、医療機器、プリンタ等であってもよい。

　次に図２を参照して、送電装置１００の構成例について説明する。図２は送電装置１００（ＴＸ）の構成例を示す機能ブロック図である。ＴＸは、制御部１０１、電源部１０２、送電部１０３、第１通信部１０４、送電アンテナ１０５、メモリ１０６、共振コンデンサ１０７、スイッチ部１０８、第２通信部１０９を有する。図２では各機能ブロック要素が別体として記載されているが、任意の複数の機能ブロック要素は同一チップ内に実装されてもよい。

　制御部１０１は、メモリ１０６に記憶されている制御プログラムを実行することにより、ＴＸ全体を制御する。また、制御部１０１はＴＸにおける機器認証のための通信を含む送電制御を行う。さらに制御部１０１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うことが可能である。制御部１０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）またはＭＰＵ（ＭｉｃｒｏＰｒｏｃｅｓｓｏｒ　Ｕｎｉｔ）等の１つ以上のプロセッサーを含んで構成される。あるいは、制御部１０１は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ：Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）等のハードウェアで構成されてもよい。また、制御部１０１は、所定の処理を実行するようにコンパイルされたＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）等のアレイ回路を含んで構成されてもよい。制御部１０１は、各種処理の実行中に記憶しておくべき情報をメモリ１０６に記憶させる処理や、タイマ（不図示）を用いた計時処理を実行することができる。

　電源部１０２は、各機能ブロック要素への電源供給を行う。電源部１０２は、例えば、商用電源への電源接続回路やバッテリを備える。バッテリは商用電源から供給される電力により蓄電される。

　送電部１０３は、電源部１０２から入力される直流または交流電力を、無線電力伝送に用いる周波数帯域の交流電力に変換し、交流電力を送電アンテナ１０５へ入力することによって、ＲＸに受電させるための電磁波を発生させる。例えば、送電部１０３はインバータを備え、電源部１０２が供給する直流電圧を、ハーフブリッジ構成またはフルブリッジ構成のスイッチング回路で交流電圧に変換する。送電部１０３はブリッジを構成する複数のＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ　Ｅｆｆｅｃｔ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｅｒ）と、複数のＦＥＴのＯＮ／ＯＦＦを制御するゲートドライバを含む。

　送電部１０３は、送電アンテナ１０５に入力する電圧（送電電圧）もしくは電流（送電電流）、またはその両方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の大小により電磁波の強弱が制御される。制御部１０１は送電部１０３に指示することで送電の開始や停止や、出力させる電磁波の強度を制御する。送電部１０３では、制御部１０１からの指示信号に基づいて、送電アンテナ１０５による送電が開始または停止、または出力させる電磁波の強度が制御されるように、交流周波数の電力の出力制御が行われる。また、送電部１０３はＷＰＣ規格に対応した受電装置２００（ＲＸ）の充電部（図３：２０６）に１５ワット（Ｗ）の電力を出力するだけの電力供給能力があるものとする。

　第１通信部１０４は制御部１０１と送電部１０３に接続され、ＲＸとの間でＷＰＣ規格に基づく送電制御のための通信を行う。第１通信部１０４は、送電アンテナ１０５から出力される電磁波を周波数偏移変調し、ＲＸへ情報を伝送して通信を行う。また、第１通信部１０４は、ＲＸが変調を行った送電アンテナ１０５から送電される電磁波を復調して、ＲＸが送信した情報を取得する。第１通信部１０４による通信は、送電アンテナ１０５から送電される電磁波に通信用の信号が重畳されることにより行われる。

　メモリ１０６は、制御プログラムを記憶するほかに、ＴＸおよびＲＸの状態に関する情報を記憶することができる。ＴＸおよびＲＸの状態に関する情報とは送電電力値、受電電力値等である。ＴＸの状態に関する情報は制御部１０１により取得される。ＲＸの状態に関する情報はＲＸの制御部（図３：２０１）により取得され、第１通信部１０４が受信可能である。

　スイッチ部１０８は、共振コンデンサ１０７および送電アンテナ１０５の直列回路に対して並列に接続されている。制御部１０１は、スイッチ部１０８に制御信号を送信して、そのＯＮ／ＯＦＦ制御を行う。送電アンテナ１０５は、共振コンデンサ１０７と接続されている。制御部１０１からの制御信号によりスイッチ部１０８がＯＮ状態になって短絡される場合、送電アンテナ１０５と共振コンデンサ１０７は直列共振回路を形成し、特定の周波数ｆ１で共振する。このとき、送電アンテナ１０５と共振コンデンサ１０７、スイッチ部１０８が形成する閉回路に電流が流れる。一方、制御部１０１からの制御信号によってスイッチ部１０８はＯＦＦ状態になり、当該回路が開放されると、送電アンテナ１０５と共振コンデンサ１０７には送電部１０３から電力が供給される。

　第２通信部１０９は制御部１０１と接続され、ＲＸとの間でＷＰＣ規格とは異なる規格による通信を行う。例えば第２通信部１０９は、送電アンテナ１０５とは異なるアンテナを用いてＲＸ（図３の第２通信部２１２）と通信する。無線ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ　Ａｒｅａ　Ｎｅｔｗｏｒｋ）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）　Ｌｏｗ　Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ　Ｆｉｅｌｄ　Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）が挙げられる。

　ＴＸとＲＸとの通信に関し、ＴＸは、複数の通信規格のうちの、いずれかを選択的に用いてＲＸとの通信を行ってもよい。下記に示す複数の通信を選択的に用いた通信形態が可能である。
・ＴＸの第１通信部１０４とＲＸの第１通信部２０４（図３）との間で行われる、第１の規格（ＷＰＣ規格）に基づく通信。
・ＴＸの第２通信部１０９とＲＸの第２通信部２１２（図３）との間で行われる、第２の規格（ＷＰＣ規格以外の規格）に基づく通信。

　次に図３を参照して、受電装置２００の構成例について説明する。図３は、受電装置２００（ＲＸ）の構成例を示すブロック図である。ＲＸは、制御部２０１、ユーザインタフェース（以下、ＵＩと記す）部２０２、受電部２０３、第１通信部２０４、受電アンテナ２０５、充電部２０６、バッテリ２０７、メモリ２０８を有する。ＲＸはさらに第１スイッチ部２０９、第２スイッチ部２１０、共振コンデンサ２１１、第２通信部２１２、第３スイッチ部２１３を有する。なお、図３に示す複数の機能ブロック要素を１つのハードウェアモジュールとして実現してもよい。

　制御部２０１は、メモリ２０８に記憶されている制御プログラムを実行することによりＲＸの各機能ブロック要素を制御する。さらに、制御部２０１は、無線電力伝送以外のアプリケーションを実行するための制御を行うことができる。制御部２０１はＣＰＵまたはＭＰＵ等の１つ以上のプロセッサーを含んで構成される。また、制御部２０１が実行しているＯＳ（Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ　Ｓｙｓｔｅｍ）との協働によりＲＸ全体（例えばスマートフォン全体）を制御することができる。あるいは、制御部２０１は、ＡＳＩＣ等のハードウェアで構成されるか、または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る。制御部２０１は、各種処理の実行中に記憶しておくべき情報をメモリ２０８に記憶させ、また、タイマ（不図示）を用いた計時処理の実行が可能である。

　ＵＩ部２０２は制御部２０１と接続され、ユーザに対する各種の出力を行う。各種の出力とは、画面表示、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）の点滅や色の変化、スピーカーによる音声出力、ＲＸ本体の振動等の動作である。ＵＩ部２０２は液晶パネル、スピーカー、バイブレーションモータ等により実現される。

　受電部２０３は、受電アンテナ２０５を介して、ＴＸの送電アンテナ１０５から放射された電磁波に基づく電磁誘導により生じた交流電力（交流電圧および交流電流）を取得する。そして、受電部２０３は、交流電力を直流または所定周波数の交流電力に変換して充電部２０６に電力を出力する。充電部２０６はバッテリ２０７の充電を行う。受電部２０３は、ＲＸにおける負荷に対して電力の供給に必要な整流部（整流器）および電圧制御部を含む。受電部２０３は、充電部２０６からバッテリ２０７への充電用の電力を供給する。受電部２０３は充電部２０６に１５ワットの電力を出力するだけの電力供給能力があるものとする。

　第１通信部２０４は、ＴＸが有する第１通信部１０４との間で、ＷＰＣ規格に基づく受電制御のための通信を行う。第１通信部２０４は受電アンテナ２０５と制御部２０１に接続されている。第１通信部２０４は、受電アンテナ２０５から入力された電磁波を復調してＴＸから送信された情報を取得する。第１通信部２０４は、入力された電磁波の負荷変調または振幅変調を行って、ＴＸへ送信すべき情報に関する信号を電磁波に重畳することにより、ＴＸとの間で通信を行う。

　メモリ２０８は、制御プログラムを記憶するほかに、ＴＸおよびＲＸの状態に関する情報等を記憶する。ＲＸの状態に関する情報は制御部２０１により取得される。またＴＸの状態に関する情報はＴＸの制御部１０１により取得され、第１通信部２０４または第２通信部２１２により受信することができる。

　第１スイッチ部２０９は充電部２０６とバッテリ２０７との間に設けられており、制御部２０１により制御される。第１スイッチ部２０９は、受電部２０３が受電した電力をバッテリ２０７に供給するか否かを制御する機能と、負荷の値を制御する機能を有する。制御部２０１によって第１スイッチ部２０９がＯＦＦ状態となって開放される場合、受電部２０３が受電した電力はバッテリ２０７に供給されない。制御部２０１により第１スイッチ部２０９がＯＮ状態となって短絡される場合、受電部２０３が受電した電力がバッテリ２０７に供給される。

　図３の例では第１スイッチ部２０９が充電部２０６とバッテリ２０７との間に配置されているが、第１スイッチ部２０９は受電部２０３と充電部２０６との間に配置されてもよい。あるいは第１スイッチ部２０９は、受電アンテナ２０５と共振コンデンサ２１１、および第２スイッチ部２１０が形成する閉回路と、受電部２０３との間に配置されてもよい。この場合、第１スイッチ部２０９は、受電部２０３が受電した電力を受電部２０３に供給するか否かを制御する機能を有する。

　また、図３の例では第１スイッチ部２０９が１つの機能ブロック要素として記載されているが、第１スイッチ部２０９を充電部２０６または受電部２０３の一部として実現することが可能である。また、第１スイッチ部２０９が充電部２０６とバッテリ２０７との間に直列に挿入されている構成に限定されず、第１スイッチ部２０９は充電部２０６とバッテリ２０７との間に並列に挿入されてもよい。この場合、制御部２０１により第１スイッチ部２０９がＯＦＦ状態となって開放される場合、受電部２０３が受電した電力はバッテリ２０７に供給される。制御部２０１により第１スイッチ部２０９がＯＮ状態となって短絡される場合、受電部２０３が受電した電力はバッテリ２０７に供給されない。

　受電部２０３の入力側にて第２スイッチ部２１０は共振コンデンサ２１１と並列に接続されている。共振コンデンサ２１１は第３スイッチ部２１３を介して受電アンテナ２０５に接続されている。第２スイッチ部２１０と第３スイッチ部２１３は、制御部２０１により制御される。第３スイッチ部２１３は、受電アンテナ２０５の端子を開放にするか否かを制御する機能を有する。制御部２０１により第３スイッチ部２１３がＯＦＦ状態となる場合、受電アンテナ２０５の端子は開放状態になる。制御部２０１により第３スイッチ部２１３がＯＮ状態となる場合、受電アンテナ２０５は共振コンデンサ２１１を介して受電部２０３と接続される。

　制御部２０１により第３スイッチ部２１３がＯＮ状態となり、第２スイッチ部２１０がＯＮ状態となって短絡される場合、受電アンテナ２０５と共振コンデンサ２１１は直列共振回路を形成し、特定の周波数ｆ２で共振する。受電アンテナ２０５、共振コンデンサ２１１、第２スイッチ部２１０が形成する閉回路に電流が流れ、受電部２０３に電流は流れない。そして第２スイッチ部２１０がＯＦＦ状態となって当該回路が開放されると、受電アンテナ２０５と共振コンデンサ２１１により受電された電力は、受電部２０３へ供給される。なお、図３の例に限定されることなく、第２スイッチ部２１０は、受電アンテナ２０５と共振コンデンサ２１１との間に配置されてもよい。第３スイッチ部２１３がＯＮ状態であって、第２スイッチ部２１０がＯＮ状態である場合、受電アンテナ２０５の端子は短絡される。また、第３スイッチ部２１３は、共振コンデンサ２１１と受電部２０３との間に配置されてもよい。

　本システムにてＴＸとＲＸは、送電アンテナ１０５と受電アンテナ２０５との間でＷＰＣ規格に基づく無線電力伝送を行う。ＷＰＣ規格では、受電装置２００が送電装置１００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」と記す）と呼ばれる値によって規定される。例えばＧＰは、受電装置２００と送電装置１００との位置関係が変動したことにより受電アンテナ２０５と送電アンテナ１０５との間の送電効率が低下したとしても、受電装置２００の負荷への出力が保証される電力値を示す。受電装置２００の負荷は図３の充電部２０６、バッテリ２０７等であり、ＧＰの値は、受電部２０３から出力されることが保証される電力量に相当する。例えばＧＰを５（ワット）として、受電アンテナ２０５と送電アンテナ１０５との位置関係が変動した場合を想定する。この場合、送電効率が低下したとしても、送電装置１００は、受電装置２００の負荷へ５ワットを出力することができるように送電制御を行う。また、ＧＰは送電装置１００と受電装置２００とが行う交渉により決定される。なお、ＧＰに限らず、送電装置と受電装置とが互いに交渉を行うことにより決定される電力で送受電が行われる構成において、本実施形態は適用可能である。

　また、送電装置１００から受電装置２００への送電を行う際、送電装置１００の近傍に物体が存在する場合を想定する。この場合の物体は、送電装置１００から受電装置２００への送電に影響しうる物体であって、受電装置２００とは異なる物体（異物）である。送電のための電磁波が異物に影響し、異物の温度上昇や破壊が発生する可能性がある。本開示における異物とは、例えばクリップやＩＣカードである。受電装置および受電装置が組み込まれた製品または送電装置および送電装置が組み込まれた製品に不可欠な部分の物体のうち、送電アンテナが送電する無線電力にさらされたときに意図せずに熱を発生する可能性のある物体は異物には当たらない。

　ＷＰＣ規格では、異物が存在する場合に送電を停止することで異物の温度上昇や破壊の発生を抑制する方法が規定されている。具体的には、送電装置１００は充電台３００の上に異物が存在することを検出することが可能である。Ｐｏｗｅｒ　Ｌｏｓｓ（パワーロス）法は、送電装置１００における送電電力と受電装置２００における受電電力との差分により異物を検出する方法である。またＱ値計測法は、送電装置１００における送電アンテナ１０５（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である。ただし、本実施形態における送電装置１００が検出する異物については充電台３００の上に存在する物体に限定されない。送電装置１００は、送電装置１００の近傍に位置する異物を検出することが可能である。例えば送電装置１００は、送電可能な範囲に位置する異物を検出することができる。

　図４を参照して、ＷＰＣ規格で規定されているＰｏｗｅｒ　Ｌｏｓｓ法に基づく異物検出について説明する。図４にて横軸は送電装置１００の送電電力を表し、縦軸は受電装置２００の受電電力を表す。直線状の線分１００２で示されるグラフ線上にて、点１０００は第１送電電力値Ｐｔ１および第１受電電力値Ｐｒ１に対応し、点１００１は第２送電電力値Ｐｔ２および第２受電電力値Ｐｒ２に対応する。当該グラフ線上にて、点１００３は第３送電電力値Ｐｔ３および第３受電電力値Ｐｒ３に対応する。検出対象の異物は導電性を有する金属片等である。

　まず、送電装置１００は第１送電電力値Ｐｔ１で受電装置２００に対して送電を行い、受電装置２００は第１受電電力値Ｐｒ１で受電する。以下、この状態をＬｉｇｈｔ　Ｌｏａｄ状態（軽負荷状態）という。そして、送電装置１００は第１送電電力値Ｐｔ１を記憶する。ここで、第１送電電力値Ｐｔ１、第１受電電力値Ｐｒ１は、予め定められた最小の送電電力値、受電電力値である。このとき、受電装置２００は受電する電力が最小の電力となるように負荷制御を行う。例えば、受電装置２００は、受電した電力が負荷（図３の充電部２０６、バッテリ２０７等）に供給されないように、受電アンテナ２０５から負荷を切断してもよい。これらは、上述した第１スイッチ部２０９を制御することによって実現できる。続いて、受電装置２００は、第１受電電力値Ｐｒ１を送電装置１００に通知する。受電装置２００から第１受電電力値Ｐｒ１に関する信号を受信した送電装置１００は、送電装置１００と受電装置２００との間の電力損失を算出する。このときの電力損失はＰｔ１－Ｐｒ１（＝Ｐｌｏｓｓ１）である。Ｐｔ１とＰｒ１との対応を示すキャリブレーションポイント（以下、ＣＰと略記する）１０００を作成することができる。

　続いて、送電装置１００は送電電力値を第２送電電力値Ｐｔ２に変更し、受電装置２００に対して送電を行い、受電装置２００は第２受電電力値Ｐｒ２で受電する。以下、この状態をＣｏｎｎｅｃｔｅｄ　Ｌｏａｄ状態（負荷接続状態）という。そして送電装置１００は第２送電電力値Ｐｔ２を記憶する。ここで、第２送電電力値Ｐｔ２、第２受電電力値Ｐｒ２は、予め定められた最大の送電電力値、受電電力値である。このとき、受電装置２００は受電する電力が最大の電力となるように負荷制御を行う。例えば、受電装置２００は受電した電力が負荷に供給されるように、受電アンテナ２０５と負荷とを接続する。これらは、上述した第１スイッチ部２０９を制御することによって実現できる。続いて、受電装置２００は第２受電電力値Ｐｒ２を送電装置１００に通知する。受電装置２００から第２受電電力値Ｐｒ２に関する信号を受信した送電装置１００は、送電装置１００と受電装置２００との間の電力損失を算出する。このときの電力損失はＰｔ２－Ｐｒ２（＝Ｐｌｏｓｓ２）である。Ｐｔ２とＰｒ２との対応を示すＣＰ１００１を生成することができる。

　送電装置１００はＣＰ１０００とＣＰ１００１との間の直線補間処理を実行し、線分１００２を生成する。線分１００２は、送電装置１００と受電装置２００の近傍に異物が存在しないとして検出される状態（以下、第１の検出状態という）における送電電力と受電電力との関係を示している。送電装置１００は線分１００２に基づき、第１の検出状態にて所定の送電電力で送電した場合に受電装置２００が受電する電力値を推定することができる。例えば、送電装置１００が第３送電電力値Ｐｔ３で送電した場合を想定する。この場合、送電装置１００は線分１００２上の、Ｐｔ３に対応する点１００３から、受電装置２００が受電する第３受電電力値Ｐｒ３を推定できる。
　以上のように、負荷を変えながら測定された送電装置１００の送電電力値と受電装置２００の受電電力値との複数の組み合わせに基づいて、負荷に応じた送電装置１００と受電装置２００との間の電力損失を求めることができる。また、送電電力値と受電電力値との複数の組み合わせからの補間処理により、すべての負荷に応じた送電装置１００と受電装置２００との間の電力損失を推定できる。このように、送電装置１００が送電電力値と受電電力値との組み合わせを取得するために送電装置１００および受電装置２００が行うキャリブレーション処理を、「Ｐｏｗｅｒ　Ｌｏｓｓ法のＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎ処理」と呼ぶ。またＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎ処理を、ＣＡＬ処理と略記する。

　Ｐｏｗｅｒ　Ｌｏｓｓ法のＣＡＬ処理後、実際に送電装置１００が第３送電電力値Ｐｔ３で受電装置２００に送電し、送電装置１００が受電装置２００から受電電力値Ｐｒ３＊に関する信号を受信した場合を想定する。送電装置１００は、第１の検出状態における受電電力値Ｐｒ３から実際に受電装置２００から受信した受電電力値Ｐｒ３＊を減算して、Ｐｒ３－Ｐｒ３＊（＝Ｐｌｏｓｓ＿ＦＯ）を算出する。Ｐｌｏｓｓ＿ＦＯは、送電装置１００と受電装置２００の近傍に異物が存在する場合、その異物で消費される電力、つまり電力損失と推定することができる。以下、送電装置１００と受電装置２００の近傍に異物が存在すると検出される状態を、第２の検出状態という。

　第２の検出状態にて送電装置１００は、異物で消費されたであろう電力損失Ｐｌｏｓｓ＿ＦＯを、あらかじめ決められた閾値と比較する。電力損失Ｐｌｏｓｓ＿ＦＯの値が閾値を超えた場合、送電装置１００は異物が存在すると判定することができる。あるいは、送電装置１００は、第１の検出状態における第３受電電力値Ｐｒ３を受電装置２００から取得し、送電装置１００と受電装置２００との間の電力損失Ｐｔ３－Ｐｒ３（＝Ｐｌｏｓｓ３）を事前に求めておく。次に送電装置１００は、第２の検出状態にて受電装置２００から受電電力値Ｐｒ３＊を取得し、第２の検出状態での送電装置１００と受電装置２００との間の電力損失Ｐｔ３－Ｐｒ３＊（＝Ｐｌｏｓｓ３＊）を算出する。そして送電装置１００は、Ｐｌｏｓｓ３＊－Ｐｌｏｓｓ３を用いて電力損失Ｐｌｏｓｓ＿ＦＯを推定することができる。

　以上のように、第２の検出状態におけるＰｌｏｓｓ＿ＦＯの算出方法には２つの方法がある。
・Ｐｒ３－Ｐｒ３＊からＰｌｏｓｓ＿ＦＯを算出する第１の方法。
・Ｐｌｏｓｓ３＊－Ｐｌｏｓｓ３からＰｌｏｓｓ＿ＦＯを算出する第２の方法。
　本実施形態では基本的に第２の方法について述べるが、第１の方法においても本実施形態の内容を適用可能である。

　本実施形態のＲＸとＴＸは、ＷＰＣ規格に基づく送受電制御のための通信を行う。ＷＰＣ規格では、電力伝送が実行されるＰｏｗｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズと、実際の電力伝送前の１以上のフェーズとを含む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。例えば、Ｐｏｗｅｒ　Ｌｏｓｓ法による異物検出は、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズにより得られたデータ基に基づき、Ｐｏｗｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズに実施される。また、Ｑ値計測法による異物検出は、電力伝送前（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｐｉｎｇ送信前と、ＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズまたはＲｅｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズ）に実施される。

　ＷＰＣ規格における電力伝送前のフェーズには、Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎフェーズ、Ｐｉｎｇフェーズ、Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎフェーズ（Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎフェーズ）、Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズ、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズがある。以下では、Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎフェーズ（Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎフェーズ）をＩ＆Ｃフェーズと呼ぶ。以下、各フェーズの処理について説明する。

　ＳｅｌｅｃｔｉｏｎフェーズにてＴＸは、Ａｎａｌｏｇ　Ｐｉｎｇを間欠的に送信し、物体がＴＸの充電台に載置されたことを検出する。例えば、充電台にＲＸや導体片等が載置されたことが検出される。ＴＸは、Ａｎａｌｏｇ　Ｐｉｎｇを送信したときの送電アンテナ１０５の電圧値と電流値の一方または両方を検出する。ＴＸは、当該電圧値が閾値を下回る場合、または当該電流値が閾値を超える場合に、物体が存在すると判断し、Ｐｉｎｇフェーズに遷移する。

　ＰｉｎｇフェーズにてＴＸは、Ａｎａｌｏｇ　Ｐｉｎｇよりも電力が大きいＤｉｇｉｔａｌ　Ｐｉｎｇを送信する。Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｐｉｎｇの電力の大きさは、ＴＸの上に載置されたＲＸの制御部が起動するのに十分な電力である。ＲＸは受電電圧値をＴＸへ通知する。このように、ＴＸはＤｉｇｉｔａｌ　Ｐｉｎｇを受信したＲＸからの応答を受信することにより、Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎフェーズで検出された物体がＲＸであることを認識する。ＴＸは受電電圧値の通知を受けると、Ｉ＆Ｃフェーズに遷移する。また、ＴＸはＤｉｇｉｔａｌ　Ｐｉｎｇの送信前に、例えばＡｎａｌｏｇ　Ｐｉｎｇを用いて、送電アンテナ１０５のＱ値（Ｑ－ｆａｃｔｏｒ）を測定する。この測定結果は、Ｑ値計測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フェーズにてＴＸはＲＸを識別し、ＲＸから機器構成情報（能力情報）を取得する。ＲＸは、ＩＤ　Ｄａｔａ　ｐａｃｋｅｔおよびＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ　Ｄａｔａ　ｐａｃｋｅｔの信号を送信する。ＩＤ　Ｄａｔａ　ｐａｃｋｅｔはＲＸの識別子情報を含み、Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ　Ｄａｔａ　ｐａｃｋｅｔはＲＸの機器構成情報（能力情報）を含む。ＩＤ　Ｄａｔａ　ｐａｃｋｅｔおよびＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ　Ｄａｔａ　ｐａｃｋｅｔの信号を受信したＴＸは、アクノリッジ（肯定応答ＡＣＫ）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、ＲＸが要求するＧＰの値やＴＸの送電能力等に基づいてＧＰの値が決定される。また、ＴＸはＲＸから、Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｑｕａｌｉｔｙ　Ｆａｃｔｏｒ　ＶａｌｕｅおよびＲｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｖａｌｕｅを含むＦＯＤ　Ｓｔａｔｕｓ　Ｄａｔａ　ｐａｃｋｅｔを受信する。Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｑｕａｌｉｔｙ　Ｆａｃｔｏｒ　Ｖａｌｕｅは、試験用ＴＸにＲＸが載置され、かつ、異物が近くに存在しない場合の、試験用ＴＸの送電アンテナの端子で測定できるＱ－ｆａｃｔｏｒである。また、Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｖａｌｕｅは、試験用ＴＸにＲＸが載置され、かつ、異物が近くに存在しない場合の、試験用ＴＸの送電アンテナの端子で測定できる共振周波数（Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）である。Ｑ値計測法において、Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｑｕａｌｉｔｙ　Ｆａｃｔｏｒ　ＶａｌｕｅおよびＲｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｖａｌｕｅを基準とした閾値に基づいて、異物の有無の判定が行われる。ＴＸは、ＲＸからの要求に従って、Ｑ値計測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、ＲＸ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ＣＡＬ処理が実施される。また、ＲＸは所定の受電電力値をＴＸへ通知し、ＴＸが効率よく送電するための調整を行う。所定の受電電力値とは、例えば軽負荷状態（Ｌｉｇｈｔ　Ｌｏａｄ状態）または最大負荷状態（Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ　Ｌｏａｄ状態）における受電電力値である。ＴＸへ通知された受電電力値は、Ｐｏｗｅｒ　Ｌｏｓｓ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ＴＸとＲＸにより、送電の開始、継続、およびエラー処理や満充電による送電停止等のための制御が行われる。ＴＸとＲＸは、これらの送受電制御のための通信処理を行う。例えば、ＷＰＣ規格に基づいて無線電力伝送を行う際に使用する送電アンテナ１０５および受電アンテナ２０５を用いて、送電アンテナ１０５または受電アンテナ２０５から送信される電磁波に信号を重畳して通信が行われる。なお、ＴＸとＲＸとの間でＷＰＣ規格に基づく通信が可能な範囲は、ＴＸの送電可能範囲と同様の範囲である。

　次に図５を参照して、ＴＸの制御部１０１の機能について説明する。図５は、送電装置１００（ＴＸ）の制御部１０１の機能構成例を示すブロック図である。制御部１０１は、通信制御部３０１、送電制御部３０２、測定部３０３、設定部３０４、状態検出部３０５を有する。通信制御部３０１は、第１通信部１０４を介してＷＰＣ規格に基づいたＲＸとの通信制御を行い、または、第２通信部１０９を介してＲＸとの通信制御を行う。

　送電制御部３０２は、送電部１０３を制御することで、ＲＸへの送電を制御する。測定部３０３は、後述する波形減衰指標を測定する。また測定部３０３は、送電部１０３を介してＲＸに対して送電する電力を計測し、単位時間ごとに平均送電電力を測定する。また測定部３０３は、送電アンテナ１０５のＱ－ｆａｃｔｏｒの測定を行う。状態検出部３０５は送電アンテナ１０５と受電アンテナ２０５との電磁結合状態を表す量（例えば結合係数）を測定する。

　設定部３０４は、測定部３０３により測定された波形減衰指標に基づき、異物検出用の閾値を算出して設定する。また設定部３０４は、例えば測定部３０３により測定された送電アンテナ１０５と受電アンテナ２０５との結合係数に基づき、異物検出用の閾値またはＴＸとＲＸとの位置ずれ検出用の閾値を算出して設定する。

　状態検出部３０５は、ＴＸとＲＸの状態検出を行う。例えば状態検出部３０５は、ＴＸとＲＸとの間に存在する異物の検出を行い、また、送電アンテナ１０５と受電アンテナ２０５との位置ずれを検出する。より具体的には、Ｐｏｗｅｒ　Ｌｏｓｓ法、Ｑ値計測法、波形減衰法、送電アンテナ１０５と受電アンテナ２０５との電磁結合状態（例えば結合係数）による状態検出処理が可能である。状態検出部３０５は、異物検出や、送電アンテナ１０５と受電アンテナ２０５との位置ずれ検出処理を、その他の方法で行うことが可能である。例えばＮＦＣ通信機能を備えるＴＸにおいて、状態検出部３０５は、ＮＦＣ規格による対向機検出機能を用いて状態検出処理を行う。また、状態検出部３０５は、異物の有無の検出や送電アンテナと受電アンテナとの電磁結合状態の検出以外に、ＴＸ上の状態変化を検出可能である。例えば、ＴＸ上の受電装置２００の数の増減をＴＸが検出可能である。

　設定部３０４は、ＴＸが状態検出を行う上で、異物の有無を判定するための基準となる閾値を設定する。状態検出とは、例えばＰｏｗｅｒ　Ｌｏｓｓ法、Ｑ値計測法、波形減衰法に基づく状態検出、または送電アンテナ１０５と受電アンテナ２０５との結合係数等に基づく状態検出である。なお、設定部３０４は、その他の方法を用いた状態検出処理に必要となる判定用閾値を設定することができる。状態検出部３０５は、設定部３０４により設定された閾値と、測定部３０３による測定結果に基づいて、異物検出処理や送電アンテナ１０５と受電アンテナ２０５との位置ずれ検出処理を行うことができる。例えば状態検出部３０５は、測定部３０３の測定結果として、波形減衰指標、送電電力、Ｑ－ｆａｃｔｏｒ、送電アンテナ１０５と受電アンテナ２０５との結合係数等のデータを取得可能である。

　図５に示す通信制御部３０１、送電制御部３０２、測定部３０３、設定部３０４、状態検出部３０５が実行する処理については、制御部１０１の備えるＣＰＵ等が実行するプログラムを用いて実現可能である。各処理は、それぞれが独立したプログラムにしたがい、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実行される。ただし、これらの処理のうち、２つ以上が１つのプログラムによる処理に組み込まれていてもよい。

　図６を参照して、ＷＰＣ規格にしたがう無線電力伝送のための処理の流れを説明する。図６は複数のフェーズにおける送電装置１００および受電装置２００の動作例を説明するシーケンス図である。図６にて、左側に送電装置１００（ＴＸ）の動作を示し、右側に受電装置２００（ＲＸ）の動作を示す。ＲＸを通信機器や撮像装置等の電子機器として、そのバッテリの充電動作例を示す。図中のＦ５０１からＦ５２８は、時系列にしたがう各段階での動作を区別するための記号および数字であり、数字が大きいほど時間的に後の動作であることを示している。

　Ｆ５０１にてＴＸは、送電可能範囲内に存在する物体を検出するために、ＷＰＣ規格のＡｎａｌｏｇ　Ｐｉｎｇを繰り返し間欠送信している。ＴＸは、ＳｅｌｅｃｔｉｏｎフェーズとＰｉｎｇフェーズとして規定されている処理を実行し、ＲＸが載置されるのを待ち受ける。

　Ｆ５０２にて、電子機器のユーザは、バッテリの充電を行うためにＲＸをＴＸに近づける。例えば、ユーザがＴＸにＲＸを載置することで、ＲＸをＴＸに近づける動作が行われる。Ｆ５０３では、ＴＸに対するＲＸの載置後に、Ａｎａｌｏｇ　Ｐｉｎｇが送信されている。Ｆ５０４でＴＸは、送電可能範囲内に物体が存在することを検知する。この場合、Ｆ５０５では、ＴＸがＷＰＣ規格のＤｉｇｉｔａｌ　Ｐｉｎｇを送信する。Ｆ５０６では、ＲＸはＤｉｇｉｔａｌ　Ｐｉｎｇを受信すると、ＴＸがＲＸを検知したことを把握することができる。またＴＸは、Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｐｉｎｇに対する所定の応答があった場合に、検知された物体がＲＸであり、ＲＸが充電台３００に載置されたと判定する。

　ＲＸの載置が検知されたのち、Ｆ５０７でＴＸは、Ｉ＆Ｃフェーズでの通信により、ＲＸから識別情報と能力情報を取得する。例えば、ＲＸの識別情報として、Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅｒ　ＣｏｄｅとＢａｓｉｃ　Ｄｅｖｉｃｅ　ＩＤがある。またＲＸの能力情報の例を下記に示す。
・ＲＸが対応しているＷＰＣ規格のバージョンを特定することが可能な情報。
・ＲＸが負荷に供給できる最大電力を特定する値であるＭａｘｉｍｕｍ　Ｐｏｗｅｒ　ＶａｌｕｅあるいはＲｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｐｏｗｅｒ。
・ＲＸがＷＰＣ規格のＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ機能を有するか否かを示す情報。

　ＴＸは、ＷＰＣ規格のＩ＆Ｃフェーズの通信以外の方法で、ＲＸの識別情報と能力情報を取得してもよい。またＲＸの識別情報は、Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　Ｐｏｗｅｒ　ＩＤ等の、ＲＸの個体を識別可能な任意の他の識別情報であってもよい。

　続いてＦ５０８でＴＸは、ＷＰＣ規格で規定されたＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズの通信により、ＲＸとの間でＧＰ値を決定する。あるいは、Ｆ５０８にてＷＰＣ規格のＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズでの通信に限らず、ＧＰ値を決定する他の処理が実行される。また、ＴＸは、ＲＸがＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズに対応していないことを示す情報を、例えばＦ５０７にて取得した場合、Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズの通信は行わず、ＧＰ値を所定値に決定する。所定値とは、例えばＷＰＣ規格で予め規定された値である。本実施形態では、Ｆ５０８でのＧＰ値を５（ワット）とする。

　続いてＴＸは、ＷＰＣ規格で規定されたＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズにおいて、決定したＧＰ値に基づいてＰｏｗｅｒ　Ｌｏｓｓ法のＣＡＬ処理を実行する。まず、Ｆ５０９でＲＸは、ＴＸに対し、軽負荷状態における受電電力に関する情報（以下、第１の基準受電電力情報という）を有する信号を送信する。軽負荷状態は、例えば負荷切断状態や、送電電力値が第１の閾値以下になる負荷状態である。例えば、第１の基準受電電力情報は、ＴＸの送電電力が５００ミリワットであるときの、ＲＸの受電電力情報とする。第１の基準受電電力情報は、ＷＰＣ規格で規定されるＲｅｃｅｉｖｅｄ　Ｐｏｗｅｒ　Ｄａｔａ　ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ１）に含まれる情報であるが、他のメッセージが用いられてもよい。ＴＸは、自装置の送電状態に基づいて、第１の基準受電電力情報を受け入れるか否かを判定する。ＴＸは第１の基準受電電力情報を受け入れる場合、肯定応答であるＡＣＫをＲＸへ送信する。また、ＴＸは第１の基準受電電力情報を受け入れない場合、否定応答であるＮＡＫをＲＸへ送信する。

　Ｆ５１０でＲＸはＴＸからＡＣＫを受信する。ＲＸは、ＴＸに対し、負荷接続状態における受電電力に関する情報（以下、第２の基準受電電力情報という）を有する信号を送信するための処理を行う。負荷接続状態は、例えば最大負荷状態や、送電電力値が第２の閾値以上になる負荷状態である。本実施形態では、Ｆ５０８でのＧＰ値が５であることから、第２の基準受電電力情報は、ＴＸの送電電力が５ワットのときの、ＲＸの受電電力情報とする。あるいはＴＸの送電電力が、上述したＲｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｐｏｗｅｒの値に近いときの、ＲＸの受電電力情報とする。ここで第２の基準受電電力情報は、ＷＰＣ規格で規定されるＲｅｃｅｉｖｅｄ　Ｐｏｗｅｒ　Ｄａｔａ　ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ２）に含まれる情報であるが、他のメッセージが用いられてもよい。Ｆ５１１でＲＸはＴＸに対し、ＴＸからの送電電力を５ワットまで増加させるために、プラス記号で示すように正の指定値を含む送電出力変更要求を送信する。

　ＴＸはＲＸから送電出力変更要求を受信し、送電電力の増加対応が可能な場合、Ｆ５１２にて送電出力を変更し、送電電力を増加させる処理を行う。Ｆ５１３にてＴＸはＲＸに対し、肯定応答ＡＣＫを返信する。Ｆ５１４でＲＸはＴＸに対し、５ワットを超える正の指定値を含む送電出力変更要求を送信する。第２の基準受電電力情報は、ＴＸの送電電力が５ワットのときの受電電力情報である。よってＴＸは、Ｆ５１４にて５ワットを超える電力の増加要求をＲＸから受信した場合、送電出力変更要求に対して否定応答ＮＡＫを返信する。この場合、送電出力の変更は不可とされ、Ｆ５１５にてＴＸは規定以上の送電を抑制する。

　ＲＸは、ＴＸよりＮＡＫを受信することで、規定の送電電力に到達したと判断する。Ｆ５１６でＲＸはＴＸに対し、負荷接続状態における受電電力を含む情報である、第２の基準受電電力情報に関する信号を送信する。

　Ｆ５１７でＴＸは、ＴＸの送電電力値、および、第１および第２の基準受電電力情報に含まれる受電電力値に基づいて、軽負荷状態と負荷接続状態におけるＴＸとＲＸとの間の電力損失量を算出することが可能となる。またＴＸは、複数の電力損失量の間の補間処理を行うことで、ＴＸが取り得るすべての送電電力におけるＴＸとＲＸとの間の電力損失量を算出することができる。ＴＸが取り得るすべての送電電力とは、例えば本実施形態にて５００ミリワットから５ワットまでの範囲における任意の電力である。

　Ｆ５１８でＴＸは、ＲＸからの第２の基準受電電力情報に対して肯定応答ＡＣＫを送信し、ＣＡＬ処理を完了する。充電処理を開始可能であると判断したＴＸが、ＲＸに対して送電処理を開始した場合、ＲＸにおける充電が開始される。

　本実施形態では、送電処理の開始前に、Ｆ５１９でＴＸとＲＸが機器認証処理を行う。ＴＸおよびＲＸは、相互の機器がより大きなＧＰ値に対応可能であると判断した場合、Ｆ５２０にてＧＰ値の再決定処理を実行する。Ｆ５０８でのＧＰ値よりも大きな値が、ＧＰ値として再決定される。例えば、Ｆ５２０で再決定されるＧ値を１５（ワット）とする。この場合、Ｆ５２１でＲＸは、ＴＸの送電電力を１５ワットまで増加させるために、正の指定値を含む送電出力変更要求をＴＸに送信する。Ｆ５２２でＴＸは送電出力変更要求に対する肯定応答ＡＣＫを返信する。そしてＦ５２３でＲＸは、正の指定値を含む送電出力変更要求をＴＸに送信する。Ｆ５２４でＴＸは、１５ワットを超える電力の増加要求をＲＸから受信した場合、送電出力変更要求を受け入れず、送電出力変更要求に対して否定応答ＮＡＫを返信する。

　このようにＲＸとＴＸは、ＡＣＫおよびＮＡＫを使って、送電出力を増加させる処理を継続して実行する。そしてＴＸおよびＲＸは、再決定されたＧＰ＝１５（ワット）に対して、再度ＣＡＬ処理を実行する。具体的には、Ｆ５２５でＲＸは、ＴＸの送電電力が１５ワットであるときの、ＲＸの負荷接続状態における受電電力に関する情報（以下、第３の基準受電電力情報という）の信号を送信する。Ｆ５２６でＴＸは、第１、第２、および第３の基準受電電力情報に含まれる受電電力値に基づいてＣＡＬ処理を行い、ＴＸが取り得るすべての送電電力におけるＴＸとＲＸとの間の電力損失量を算出する。Ｆ５２７でＴＸは、ＲＸからの第３の基準受電電力情報に対して肯定応答ＡＣＫを送信し、ＣＡＬ処理を完了する。その後、Ｆ５２８にて、充電処理を開始可能と判断したＴＸは、ＲＸに対して送電処理を開始し、Ｐｏｗｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズに移行する。

　Ｐｏｗｅｒ　ＴｒａｎｓｆｅｒフェーズにてＴＸは、ＲＸに対して送電を行うとともに、Ｐｏｗｅｒ　Ｌｏｓｓ法による異物検出処理を行う。例えばＣＡＬ処理により、送電電力値と受電電力値との差分から、送電処理中の第１の検出状態におけるＴＸとＲＸとの間の電力損失量が算出される。算出された電力損失量は、異物が存在しない状態における、基準の電力損失量に相当する。そしてＴＸは、ＣＡＬ処理後の送電中に測定された、ＴＸとＲＸとの間の電力損失量と、基準の電力損失量との差分が閾値以上であると判定した場合、第２の検出状態と判断する。

　以上のように、Ｐｏｗｅｒ　Ｌｏｓｓ法は、送電装置１００から受電装置２００への送電中に、電力損失量の測定結果に基づいて異物検出を行う方法である。この方法は、送電装置１００が大きな電力を送電しているときに異物検出の精度が低下するという短所がある反面で、送電を継続しつつ異物検出処理を行えるので、高い送電効率を保つことができるという長所がある。

　ところで、Ｐｏｗｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズ中における、Ｐｏｗｅｒ　Ｌｏｓｓ法による異物検出のみでは、異物の誤検出が発生する可能性や、異物が存在するにも関わらず異物なしと判定される誤判定が発生する可能性がある。例えば、ＴＸが送電を行うＰｏｗｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズでの送電中に、ＴＸとＲＸの近傍に異物が存在する場合を想定する。この場合、異物からの発熱等が大きくなる可能性があるので、Ｐｏｗｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズにおける異物検出精度の向上が求められる。そこで、異物検出精度の向上を目的として、送電波形の減衰状態に基づいて異物検出が可能な波形減衰法について説明する。

　波形減衰法によれば、送電装置１００は受電装置２００に対して行う送電に係る送電波形（電圧波形または電流波形）を用いて異物検出を行うことが可能である。すなわち新たに規定される異物検出用信号等を用いることなく、異物検出が可能となる。

　図７は、波形減衰法による異物検出原理を説明する図である。送電装置１００（ＴＸ）から受電装置２００（ＲＸ）への送電に係る送電波形を用いた異物検出の例を示す。図７にて横軸は時間軸であり、縦軸は電圧値または電流値を表す。図７に示す波形６００は、例えばＴＸの送電アンテナ１０５に印加される高周波電圧の電圧値の時間経過に伴う変化を示している。送電アンテナ１０５を介してＲＸに送電を行っているＴＸは、時刻Ｔ０において送電を停止する。時刻Ｔ０では、電源部１０２からの送電用の電力供給が停止される。送電波形の周波数ｆは、例えばＷＰＣ規格で使用される８５ｋＨｚから２０５ｋＨｚまでの間にある、固定された周波数である。波形６００上の点６０１は、高周波電圧の包絡線上の点であり、時刻Ｔ１における電圧値Ａ１に対応する。点６０１にて（Ｔ１，Ａ１）は、時刻Ｔ１における電圧値がＡ１であることを示す。波形６００上の点６０２は、高周波電圧の包絡線上の点であり、時刻Ｔ２における電圧値Ａ２に対応する。点６０２にて（Ｔ２，Ａ２）は、時刻Ｔ２における電圧値がＡ２であることを示す。

　送電アンテナ１０５の品質係数（Ｑ－ｆａｃｔｏｒ）は、時刻Ｔ０以降の電圧値の時間変化に基づいて求めることが可能である。例えば、高周波電圧の包絡線上の点６０１および６０２における時刻、電圧値、および高周波電圧の周波数ｆに基づいて、ＴＸは式１によりＱ－ｆａｃｔｏｒを算出する。
　Ｑ＝π・ｆ・（Ｔ２－Ｔ１）／ｌｎ（Ａ１／Ａ２）　（式１）
　式１中、ｌｎは自然対数関数を表す。

　Ｑ－ｆａｃｔｏｒの値は、ＴＸとＲＸの近傍に異物が存在する場合に低下するが、その理由は異物によってエネルギー損失が発生するからである。よって、電圧値の減衰の傾きに着目すると、異物が存在しない場合よりも、異物が存在する場合の方が、点６０１と点６０２を結ぶ直線の傾きは大きくなる。異物によるエネルギー損失が発生する場合、波形６００の振幅の減衰率が高くなる。例えば波形減衰法では、点６０１と点６０２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ことができる。実際に異物の有無を判定する上では、減衰状態を表す何らかの数値の比較によって判定をすることが可能となる。例えば、Ｑ－ｆａｃｔｏｒを用いて判定を行う場合、Ｑ－ｆａｃｔｏｒの値が基準値よりも低くなることは、波形減衰率（単位時間当たりの波形の振幅の減少度合い）が高くなることを意味する。

　別例として、（Ａ１－Ａ２）／（Ｔ２－Ｔ１）により算出される、点６０１と点６０２を結ぶ直線の傾きを用いて判定を行う方法がある。また、電圧値の減衰状態を測定する時刻（Ｔ１およびＴ２）が固定であるとした場合、電圧値の差（Ａ１－Ａ２）や、電圧値の比（Ａ１／Ａ２）を用いて、異物の有無の判定を行うことができる。あるいは、送電を停止した直後の電圧値Ａ１が一定であるとした場合、所定の時間経過後の電圧値Ａ２を用いて、異物の有無の判定を行うことができる。あるいは、電圧値Ａ１が所定の電圧値Ａ２となるまでの経過時間（Ｔ２－Ｔ１）を用いて、異物の有無の判定を行うことができる。

　波形減衰法では、送電停止期間中の波形の減衰状態によって異物の有無を判定することが可能である。減衰状態を表すＱ－ｆａｃｔｏｒ等の指標を、本実施形態では「波形減衰指標」と総称する。また図７の縦軸を、ＴＸの送電アンテナ１０５に印加される高周波電圧の電圧値の軸として説明したが、図７の縦軸を、送電アンテナ１０５を流れる電流値としてもよい。電圧値の場合と同様に、送電停止期間中の電流値の減衰状態が異物の有無によって変化する。異物が存在する場合には、異物が存在しない場合よりも波形減衰率が高くなる。よって、送電アンテナ１０５を流れる電流値の時間変化に関して、上述と同様の方法を適用して異物を検出することができる。すなわち、電流波形より算出されるＱ－ｆａｃｔｏｒ、電流値の減衰の傾き、電流値の差、電流値の比、電流値の絶対値、または電流値が所定値になるまでの時間等を波形減衰指標として用いて異物の有無を判定し、異物検出を行うことができる。

　また、電圧値の減衰状態と電流値の減衰状態の両方に基づく方法がある。この方法では、電圧値の波形減衰指標と電流値の波形減衰指標とから算出される評価値を用いて異物の有無を判定することができる。なお、ＴＸが送電を一時停止した期間の波形減衰指標を測定する例に限定されることはない。ＴＸが電源部１０２から供給される電力を所定の電力レベルからそれより低い電力レベルまで一時的に下げた期間の波形減衰指標を測定してもよい。

　波形減衰法により、送電波形（送電アンテナに印加される電圧波形、または送電アンテナに流れる電流波形）に基づいて異物検出を行う方法について、図７を参照して具体例を説明する。ＴＸの送電開始直後の過渡応答期間には、送電波形が安定しない。よって、過渡応答期間中にＲＸはＴＸに対して、負荷変調または振幅変調による通信を行わないように制御する。また、ＴＸはＲＸに対して、周波数偏移変調による通信を行わないように制御する。

　ＴＸは、異物検出を行うタイミング（時刻Ｔ０）においてＲＸへの送電を一時停止する。送電が一時停止された異物検出期間には送電波形の振幅が減衰する。ＴＸはこのときの送電波形の波形減衰率を算出する。そしてＴＸは、算出した波形減衰率が所定の閾値を超える場合、異物が存在すると判定する。所定の異物検出期間が経過した後、ＴＸは異物が検知されないと判断した場合、ＴＸはＲＸへの送電を再開する。送電再開後、ＴＸは、過渡応答期間での待機、異物検出タイミングの判断、送電停止、および異物検出処理を繰り返し実行する。

　波形減衰指標の測定時にて、受電装置２００の受電アンテナ２０５と共振コンデンサ２１１に、受電部２０３、充電部２０６、およびバッテリ２０７等の要素が接続されていると、波形減衰指標は、これらの要素による負荷の影響を受ける。すなわち、受電部２０３、充電部２０６、およびバッテリ２０７の状態によって、波形減衰指標の値が変化することになる。その結果、例えば波形減衰指標の値が大きい場合でも、それが異物による影響であるのか、あるいは受電部２０３、充電部２０６、バッテリ２０７等の状態変化によるのかを区別することが困難になる。

　そこで、波形減衰指標を測定して異物検出を行う場合、ＲＸの制御部２０１は第１スイッチ部２０９をＯＦＦにする。これにより、バッテリ２０７による影響を抑制することが可能である。あるいは制御部２０１は第２スイッチ部２１０をＯＮにして短絡し、受電アンテナ２０５、共振コンデンサ２１１、および第２スイッチ部２１０で形成される閉ループ回路に電流が流れる状態とする。これにより、受電部２０３、充電部２０６、およびバッテリ２０７による影響を抑制することが可能になる。

　以上のように、第１スイッチ部２０９を切断した状態、または第２スイッチ部２１０をＯＮにして短絡（接続）した状態で異物検出を行うことで、より精度の高い異物検出が可能となる。あるいは、第１スイッチ部２０９の切断、および第２スイッチ部２１０の短絡（接続）の両方を実施することで、さらに精度の高い異物検出が可能である。また、第１スイッチ部２０９を切断した状態の代わりに、Ｌｉｇｈｔ　Ｌｏａｄ状態（軽負荷状態）とすることによっても同様の効果が得られる。

　また、波形減衰指標の測定時にて、送電装置１００の送電アンテナ１０５と共振コンデンサ１０７に、送電部１０３、第１通信部１０４、および電源部１０２等の要素が接続されていると、波形減衰率は、これらの要素の影響を受ける。すなわち、送電部１０３、第１通信部１０４、および電源部１０２の状態によって、波形減衰指標の値が変化することになる。その結果、例えば波形減衰指標の値が大きい場合でも、それが異物による影響であるのか、あるいは送電部１０３、第１通信部１０４、および電源部１０２の影響であるのかを区別することが困難になる。

　そこで、波形減衰指標の測定時にＴＸの制御部１０１は、スイッチ部１０８をＯＮにして、送電アンテナ１０５、共振コンデンサ１０７、およびスイッチ部１０８で形成される閉ループ回路に電流が流れる状態とする。これにより、送電部１０３、第１通信部１０４、および電源部１０２による影響を抑制することが可能になる。あるいは、送電アンテナ１０５、共振コンデンサ１０７、スイッチ部１０８で形成される閉ループ回路と、送電部１０３との間にスイッチを設けてもよい。ＴＸは波形減衰指標を測定して異物検出を行うときに当該スイッチの制御により閉ループ回路と送電部とを切断して、上記の影響を抑制することが可能である。

　以上のように、スイッチ部１０８をＯＮにした短絡（接続）状態、または閉ループ回路と送電部１０３とをスイッチで切断した切断状態とすることで、より精度の高い異物検出が可能となる。あるいはスイッチ部１０８の短絡およびスイッチの切断の両方を実施することで、さらに精度の高い異物検出が可能である。

　次に、波形減衰法により状態検出や異物検出を行う際の、波形減衰指標に対する閾値の設定方法について説明する。図８にて横軸は送電装置１００の送電電力を表し、縦軸は電圧波形または電流波形の波形減衰指標（波形減衰率）を表す。直線状の線分１１０２で示されるグラフ線上にて、点１１００は送電電力値Ｐｔ１および波形減衰指標δ１に対応し、点１１０１は送電電力値Ｐｔ２および波形減衰指標δ２に対応する。当該グラフ線上にて、点１１０３は送電電力値Ｐｔ３および波形減衰指標δ３に対応する。

　まず、ＲＸは、ＴＸから送電があった場合にＲＸが軽負荷状態になるように制御する。軽負荷状態ではＲＸの負荷に電力が供給されないか、あるいは、閾値未満の電力しか供給されない状態となる。この状態でＴＸの送電電力値をＰｔ１とする。そして、ＴＸは軽負荷状態で送電を停止し、波形減衰指標δ１を測定する。このとき、ＴＸは送電電力値Ｐｔ１を認識しており、送電電力値Ｐｔ１と波形減衰指標δ１とを関連付けるキャリブレーションポイントであるＣＰ１１００をメモリに記憶しておく。次にＲＸは負荷接続状態の制御を行う。負荷接続状態は、ＴＸから送電があった場合にＲＸの負荷に最大電力が供給されるか、あるいは所定の閾値以上の電力が供給される状態である。この状態でＴＸの送電電力値をＰｔ２とする。そしてＴＸは負荷接続状態で送電を停止し、波形減衰指標δ２を測定する。このとき、ＴＸは、送電電力値Ｐｔ２と波形減衰指標δ２とを関連づけるＣＰ１１０１をメモリに記憶しておく。続いて、ＴＸはＣＰ１１００とＣＰ１１０１との間を直線補間して線分１１０２を生成する。線分１１０２は、ＴＸとＲＸの周辺に異物が存在しない第１の検出状態における送電電力と送電波形の波形減衰指標との関係を示している。よって、ＴＸは線分１１０２に基づき、第１の検出状態における、送電電力値ごとの送電波形の波形減衰指標を推定することができる。例えば、送電電力値Ｐｔ３の場合、Ｐｔ３に対応する線分１１０２上の点１１０３から、波形減衰指標がδ３と推定される。ＴＸは推定結果に基づき、送電電力値ごとの、異物有無の判定に用いる閾値を算出することが可能である。例えば、ある送電電力値における、第１の検出状態での波形減衰指標の推定結果に対して、所定値（測定誤差に対応する値）だけ大きい波形減衰指標を、異物有無の判定用閾値として設定することができる。

　送電装置１００が送電電力値と波形減衰指標との組み合わせを取得するために、送電装置１００と受電装置２００とが行うＣＡＬ処理を、以下では「波形減衰法のＣＡＬ処理」と呼ぶ。なお、ＲＸは軽負荷状態の制御と、負荷接続状態の制御とをそれぞれ、ＴＸに通知した後に行ってもよい。また、当該２つの制御はいずれが先に行われてもよい。

　本実施形態で述べた、負荷ごと（または送電電力値ごと）の異物有無の判定に用いる閾値の算出処理は、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズにおいて行われてもよい。上述したように、ＴＸはＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズにて、Ｐｏｗｅｒ　Ｌｏｓｓ法による異物検出を行う際に必要となるデータを取得する。その際、ＴＸは、ＲＸの負荷状態が軽負荷状態の場合と負荷接続状態の場合における、それぞれの電力損失に関するデータを取得する。そこで、図８におけるＣＰ１１００とＣＰ１１０１の測定は、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズにおいて、ＲＸが軽負荷状態になったときと負荷接続状態になったときに、電力損失の測定と一緒に行われてもよい。例えばＴＸは、ＲＸから第１の基準受電電力情報を有する信号を受信した際に、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズで行うべき所定の処理に加えて、ＣＰ１１００の測定を行う。この第１の基準受電電力情報は、ＷＰＣ規格で規定されるＲｅｃｅｉｖｅｄ　Ｐｏｗｅｒ　Ｄａｔａ　ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ１）の情報であるが、他のメッセージが用いられてもよい。またＴＸは、ＲＸから第２の基準受電電力情報を有する信号を受信した際に、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズで行うべき所定の処理に加えて、ＣＰ１１０１の測定を行う。この第２の基準受電電力情報は、ＷＰＣ規格で規定されるＲｅｃｅｉｖｅｄ　Ｐｏｗｅｒ　Ｄａｔａ　ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ２）の情報であるが、他のメッセージが用いられてもよい。ＣＰ１１００とＣＰ１１０１の測定を行う期間を別途設ける必要はなくなるので、より短時間でＣＰ１１００とＣＰ１１０１の測定を実行できる。

　また、波形減衰指標として、例えば上記式１から算出されるＱ－ｆａｃｔｏｒを用いる場合、Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｑｕａｌｉｔｙ　Ｆａｃｔｏｒ　Ｖａｌｕｅに基づいて、閾値を設定する方法がある。Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｑｕａｌｉｔｙ　Ｆａｃｔｏｒ　Ｖａｌｕｅは、ＲＸがＴＸに対して、ＦＯＤ　Ｓｔａｔｕｓ　Ｄａｔａ　ｐａｃｋｅｔ内に含めて送信する。このＲｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｑｕａｌｉｔｙ　Ｆａｃｔｏｒ　Ｖａｌｕｅは、試験用ＴＸにＲＸが載置され、かつ、異物が近くに存在しない場合の、試験用ＴＸの送電アンテナの端子で測定できるＱ－ｆａｃｔｏｒである。Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｑｕａｌｉｔｙ　Ｆａｃｔｏｒ　Ｖａｌｕｅは、上記式１から算出されるＱ－ｆａｃｔｏｒと物理的に同義であるので、これを用いて閾値を設定することが可能である。なお、Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｑｕａｌｉｔｙ　Ｆａｃｔｏｒ　Ｖａｌｕｅに対して所定値（測定誤差に対応する値）を加味した波形減衰指標の値を、異物有無の判定用閾値として設定してもよい。

　またＴＸは、異物の無い状態（状態異常がない状態）において波形減衰法を実施し、波形減衰指標の測定結果を閾値として設定してもよい。以下、異物が無い状態での波形減衰率を予め測定するタイミングについて説明する。ＷＰＣ規格でのＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズにおいて、Ｑ値計測法による異物検出が行われた結果、異物が無いと判定された場合、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズ、Ｐｏｗｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズと進む。つまり、Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズ以降に進んだということは、Ｑ値計測法による異物検出の結果として、異物が無いと判定されたことを意味している。Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズ、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズ、Ｐｏｗｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズのいずれかにおいて、異物が無い状態での波形減衰指標を測定できる可能性が高い。よって、異物が無い状態での波形減衰指標を測定するタイミングとしては、Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズ、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズ、Ｐｏｗｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズのいずれかでよい。

　例えばＰｏｗｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズにて波形減衰指標の測定を実施する場合を想定する。異物が無い状態での波形減衰指標を測定するタイミングは、Ｐｏｗｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズの最初の段階に設定される。その理由は、Ｑ値計測法により異物が無いと判定された時点から時間が経過するほど、ＴＸとＲＸの近傍に異物が入る確率が高くなるからである。当該タイミングはＲＸまたはＴＸが指定し、ＴＸはそのときの波形減衰指標を測定し、当該波形減衰指標の値を閾値として設定する。なお、当該波形減衰指標に対して所定値（測定誤差に対応する値）を加味した値を異物有無の判定用閾値として設定してもよい。

　以上の方法により設定される判定用閾値は１つとは限らない。複数の閾値を段階的に設定することができる。例えば、第１の閾値は「状態異常有り」の判定用閾値、第２の閾値は「状態異常の可能性が高い」の判定用閾値、第３の閾値は「状態異常の可能性が低い」、第４の閾値は「状態異常無し」の判定用閾値として設定される。

　次に、送電アンテナと受電アンテナの結合状態測定法として、第１の測定方法について説明する。無線電力伝送では、送電アンテナ１０５と受電アンテナ２０５を電磁結合させて送電が行われる。送電アンテナ１０５に交流電流を流して、受電アンテナ２０５を貫く磁束を変化させることによって受電アンテナ２０５に電圧が誘起される。送電アンテナと受電アンテナとの結合状態を表す指標である結合係数（ｋと記す）は、例えば送電アンテナで発生した磁束の全て（１００％）が受電アンテナを貫くときに「ｋ＝１」となる。また送電アンテナで発生した磁束の７０％が受電アンテナを貫くときに「ｋ＝０．７」となる。この場合、送電アンテナで発生した残り（３０％）の磁束は漏れ磁束（漏洩磁束）となる。これは送電アンテナで発生した磁束のうち、受電アンテナを貫かなかった磁束である。したがって、送電アンテナと受電アンテナとの結合状態が良好であってｋ値が大きいとき、ＴＸからＲＸに送電される電力の伝送効率は高い。逆に結合状態が良好でなく、ｋ値が小さいとき、ＴＸからＲＸに送電される電力の伝送効率は低い。

　結合係数の値が低下する要因としては、送電アンテナと受電アンテナとの間に異物（金属片等）が入ることや、送電アンテナと受電アンテナとの位置ずれがある。送電アンテナと受電アンテナとの間に異物が入ると、異物に熱が発生する可能性がある。また、送電アンテナと受電アンテナとの位置ずれが発生すると漏れ磁束（漏洩磁束）が多くなるので、周囲に大きなノイズを発生させる可能性がある。ｋ値が小さい場合には、より安全で高品質な無線電力伝送を実現するための適切な制御が必要である。本実施形態では、異物の検出精度や前記位置ずれの検知精度を向上させるために、送電アンテナと受電アンテナとの結合状態（結合係数を含む）を検出する処理を実行する。

　図９を参照して、送電アンテナと受電アンテナの結合状態測定法について説明する。図９（Ａ）は、第１の測定方法を説明するための等価回路図である。１次側（ＴＸ）の送電アンテナ（送電コイル）に関する諸量の定義を下記に示す。
・ｒ１：送電コイルの巻き線抵抗。
・Ｌ１：送電コイルの自己インダクタンス。
・Ｖ１：ＴＸが測定した、送電コイルにかかる送電電圧（入力電圧）。
　また、２次側（ＲＸ）の受電アンテナ（受電コイル）に関する諸量の定義を下記に示す。
・ｒ２：受電コイルの巻き線抵抗。
・Ｌ２：受電コイルの自己インダクタンス。
・Ｖ２：ＲＸが測定した、受電コイルにかかる受電電圧（出力電圧）。

　送電コイルと受電コイルとの結合係数ｋは、下記式２により算出できる。
　ｋ＝（Ｖ２／Ｖ１）・√（Ｌ１／Ｌ２）　　　（式２）
　ＴＸが結合係数ｋを算出する場合、ＲＸは測定した受電電圧Ｖ２と、予めＲＸが保持している受電コイルの自己インダクタンスＬ２の値をＴＸに通知する。ＴＸは測定した送電電圧Ｖ１と、予め保持している送電コイルの自己インダクタンスＬ１の値と、ＲＸから受信した受電電圧Ｖ２と自己インダクタンスＬ２の値を用いてｋ値を算出する。あるいは、ＲＸはＬ１，Ｌ２のすべて、またはいずれかを用いて算出される定数と、Ｖ２をＴＸに通知し、ＴＸはＲＸから受信した当該定数とＶ２と、ＴＸが測定した送電電圧Ｖ１とを用いてｋ値を算出することができる。

　一方、ＲＸが結合係数ｋを算出する場合、ＴＸは測定した送電電圧Ｖ１と、予め保持している送電コイルの自己インダクタンスＬ１の値をＲＸに通知する。ＲＸは測定した受電電圧Ｖ２と、予め保持している受電コイルの自己インダクタンスＬ２の値と、ＴＸから受信した送電電圧Ｖ１と自己インダクタンスＬ１の値を用いてｋ値を算出する。あるいは、ＴＸはＬ１，Ｌ２のすべて、またはいずれかを用いて算出される定数と、Ｖ１をＲＸに通知し、ＲＸはＴＸから受信した当該定数とＶ１と、ＲＸが測定した受電電圧Ｖ２とを用いてｋ値を算出することができる。

　送電電圧Ｖ１については、ＴＸが送電コイルにかかる電圧を実際に測定するか、またはＴＸが送電電力の設定値から算出する。あるいは送電電圧Ｖ１を送電時の送電電圧の設定値としてもよい。また、ＴＸの送電部１０３が有する回路（例えばインバータ）にかかる送電電圧（Ｖ３と記す）と、共振コンデンサ１０７の両端にかかる電圧から送電コイルにかかる送電電圧Ｖ１を求めることができる。この場合、送電電圧Ｖ３についてもＴＸが送電電力の設定値から算出してもよい。あるいは、ＴＸが、送電電圧Ｖ３と共振コンデンサ１０７の両端にかかる電圧を実際に測定して、それらを用いて送電電圧Ｖ１を求めてもよい。

　また、ＴＸまたはＲＸが第１の測定を実施する際、ＲＸは第３スイッチ部２１３をＯＦＦにして、受電アンテナ２０５の端子が開放状態になるように制御してもよい。これにより、図９（Ａ）で示すように受電コイルの両端を開放状態にすることが可能となる。第１の測定にて共振コンデンサ２１１、受電部２０３、充電部２０６、バッテリ２０７による影響を受けることが無いので、より高精度に結合係数ｋの測定が可能となる。また、ＲＸの受電部２０３が有する回路（例えば整流器）にかかる受電電圧（Ｖ４と記す）と、共振コンデンサ２１１の両端にかかる電圧から受電コイルにかかる受電電圧Ｖ２を求めることができる。この場合、ＲＸが、受電電圧Ｖ４と共振コンデンサ２１１の両端にかかる電圧を実際に測定して、それらを用いて受電電圧Ｖ２を求めてもよい。

　あるいは、ＴＸまたはＲＸが第１の測定を実施する際、ＲＸは軽負荷状態または負荷接続状態となるように制御してもよい。ＲＸの負荷の状態を一定にすることで、より高精度に結合係数ｋの測定が可能となる。

　送電アンテナと受電アンテナとの電磁結合状態を表す指標としては、結合係数以外にも複数の量があり、本実施形態では、それらを総称して「結合状態指標」と呼ぶ。結合状態指標はいずれも、送電アンテナと受電アンテナとの電磁結合状態に対応する値を有する。結合係数以外の、その他の結合状態指標を用いる場合にも同様に本実施形態の内容を適用可能である。

　例えば、結合状態指標として、ＴＸの送電部１０３が含む回路（例えばインバータ）にかかる送電電圧Ｖ３と、ＲＸの受電部２０３が含む回路（例えば整流器）にかかる受電電圧（Ｖ４と記す）がある。これらを用いて送電アンテナと受電アンテナとの結合状態の算出処理を行うことができる。あるいはＲＸの受電部２０３が含む回路（例えば整流器）の出力電圧（Ｖ５と記す）を用いて送電アンテナと受電アンテナとの結合状態の算出が可能である。出力電圧Ｖ５は、負荷（充電部、バッテリ）に印加される電圧である。ＴＸは送電電圧Ｖ３をＲＸに通知し、ＲＸは結合状態指標を算出することが可能となる。このとき、ＴＸは送電アンテナの電気特性（例えばＬ１）を用いて算出される定数をＲＸに通知し、ＲＸは当該定数を用いて結合状態指標を算出することができる。

　あるいは、ＲＸは受電電圧Ｖ４または出力電圧Ｖ５をＴＸに通知し、ＴＸは結合状態指標の値を算出する。このとき、ＲＸは受電アンテナの電気特性（例えばＬ２）を用いて算出される定数をＴＸに通知し、ＴＸは当該定数を用いて結合状態指標を算出することができる。

　ＴＸとＲＸは、Ｖ１からＶ５の電圧値、自己インダクタンスＬ１，Ｌ２の値、あるいは送電アンテナや受電アンテナの電気特性を表す定数の情報を送受し合う。以下、電圧値の測定のタイミングと、各情報の送受のタイミングについて説明する。各電圧値の測定は、例えばＰｉｎｇフェーズに実行される。Ｐｉｎｇフェーズでは、ＴＸはＲＸに対してＤｉｇｉｔａｌ　Ｐｉｎｇを送信する。よって、Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｐｉｎｇの送信時に発生するＶ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ５のいずれかの電圧値を用いることができる。ＰｉｎｇフェーズにてＴＸおよびＲＸは、Ｖ１からＶ５のいずれかの値を測定してメモリ１０６またはメモリ２０８に記憶保持する。

　ＴＸは、ＲＸから通知されたＶ２、Ｖ４、Ｖ５のいずれかの電圧値の情報を有する所定パケットを受信し、当該情報をメモリ１０６に記憶する。所定パケットが有する情報には、ＲＸの受電電圧だけでなく、受電電力や自己インダクタンスＬ２の値、受電アンテナの電気特性を用いて算出される定数等の情報が含まれてもよい。所定パケットとしては、Ｓｉｇｎａｌ　Ｓｔｒｅｎｇｔｈ　Ｄａｔａ　ｐａｃｋｅｔを使用して、ＲＸの情報をＴＸに通知することができる。あるいは所定パケットは、Ｉ＆Ｃフェーズにおける、Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ　Ｄａｔａ　ｐａｃｋｅｔまたはＥｘｔｅｎｄｅｄ　Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ　Ｄａｔａ　ｐａｃｋｅｔまたはＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ　Ｄａｔａ　ｐａｃｋｅｔであってもよい。あるいは、ＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズやＰｏｗｅｒ　ＴｒａｎｓｆｅｒフェーズにおけるＰａｃｋｅｔであってもよい。つまりＲｅｃｅｉｖｅｄ　Ｐｏｗｅｒ　Ｄａｔａ　ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ１）、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ　Ｐｏｗｅｒ　Ｄａｔａ　ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ２）、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ　Ｐｏｗｅｒ　Ｄａｔａ　ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ０）でもよい。なお、ＴＸがＤｉｇｉｔａｌ　Ｐｉｎｇの送信時に発生する電圧値を用いる例に限定されることはない。ＳｅｌｅｃｔｉｏｎフェーズにてＴＸがＡｎａｌｏｇ　Ｐｉｎｇの送信時に発生するＶ１からＶ５のいずれかの電圧値を用いてもよい。

　ＲＸは第１の測定を実施する際、共振コンデンサ２１１と受電部２０３との間にある第３スイッチ部２１３をＯＦＦにして、受電アンテナ２０５と共振コンデンサ２１１で構成される回路の端子が開放状態になるように制御してもよい。これにより、第１の測定の実施において受電部２０３、充電部２０６、バッテリ２０７による影響を受けることがないので、より高精度に結合状態指標の測定が可能となる。

　次に、送電アンテナと受電アンテナの結合状態測定法の別例として、第２の測定方法について説明する。図９（Ｂ）は、第２の測定方法を説明するための等価回路図である。ｒ１，ｒ２とＬ１，Ｌ２については図９（Ａ）と同じである。１次側（ＴＸ）の送電アンテナ（送電コイル）に関する諸量の定義を下記に示す。
・Ｖ６：受電アンテナ側がショート状態のときの送電アンテナの入力電圧。
・Ｖ７：受電アンテナ側がオープン状態のときの送電アンテナの入力電圧。
・Ｉ１：受電アンテナ側がショート状態のときの送電アンテナに流れる電流。
・Ｉ２：受電アンテナ側がオープン状態のときの送電アンテナに流れる電流。

　結合係数ｋは、下記式３により算出することができる。
　ｋ＝√（１－Ｌｓｃ／Ｌｏｐｅｎ）　　　（式３）
　式３中、Ｌｓｃは、受電コイルの両端を短絡させた場合の、送電コイルのインダンクタンスを表す。例えば制御部２０１は第３スイッチ部２１３および第２スイッチ部２１０をＯＮ状態（短絡状態）にする。この状態で送電コイルのインダクタンス値を測定することでＬｓｃ値を取得できる。送電コイルのインダクタンス値は、送電コイルの入力電圧Ｖ６および電流Ｉ１から求めることができる。

　式３中のＬｏｐｅｎは、受電コイルの両端を開放させた場合の、送電コイルのインダンクタンスを表す。例えば制御部２０１は第３スイッチ部２１３をＯＦＦ状態（開放状態）にする。この状態で送電コイルのインダクタンス値を測定することでＬｏｐｅｎ値を取得できる。送電コイルのインダクタンス値は、送電アンテナの入力電圧Ｖ７および電流Ｉ２から求めることができる。第２の測定方法では、結合状態指標（結合係数）を、受電アンテナの両端を短絡にした場合と開放にした場合におけるそれぞれの、送電アンテナの入力電圧と電流から求めることが可能である。

　またＴＸは、送電部１０３が含む回路（例えばインバータ）にかかる送電電圧と電流に基づいて結合状態指標を算出することが可能である。この場合、入力電圧Ｖ６，Ｖ７は送電部１０３が含む回路（例えばインバータ）にかかる送電電圧を表す。また入力電圧Ｖ６，Ｖ７は送電アンテナと共振コンデンサから成る直列共振回路の両端子にかかる電圧であってもよい。あるいは、送電部１０３が含む回路（例えばインバータ）にかかる送電電圧と、共振コンデンサ１０７の両端にかかる電圧を測定し、その結果から送電アンテナにかかる電圧を算出してもよい。つまり、送電部１０３が含む回路（例えばインバータ）にかかる送電電圧と、共振コンデンサ１０７の両端にかかる電圧の測定結果から、結合状態指標を求めることが可能である。この場合の送電部１０３が含む回路（例えばインバータ）にかかる送電電圧は、ＴＸが送電電力の設定値から算出してもよい。

　また、図９（Ｂ）にて電流Ｉ１またはＩ２は送電アンテナに流れる電流に限定されず、例えば送電部１０３が含む回路（例えばインバータ）に流れる電流であってもよい。受電アンテナのオープン状態およびショート状態については、制御部２０１が第２スイッチ部２１０および第３スイッチ部２１３の制御により実現する例を説明した。これらの状態は受電部２０３で実現されてもよい。またショート状態に代えて、Ｌｉｇｈｔ　Ｌｏａｄ状態（軽負荷状態）としてもよい。

　第２の測定方法にてＴＸは、入力電圧Ｖ６，Ｖ７および電流Ｉ１，Ｉ２を測定することによって結合状態指標の算出が可能である。よってＲＸが測定する電圧値や受電アンテナのインダクタンス値等の情報は必要ないので、ＲＸからＴＸに対する当該情報の通知は不要である。ただし、ＴＸが入力電圧Ｖ６および電流Ｉ１を測定するときに、ＲＸは受電アンテナが含まれる回路の両端子をＳＨＯＲＴ（短絡）にする必要がある。また、ＴＸが入力電圧Ｖ７および電流Ｉ２を測定するときに、ＲＸは受電アンテナが含まれる回路の両端子をＯＰＥＮ（開放）にする必要がある。つまり、ＴＸが入力電圧および電流を測定するタイミングに応じて、ＲＸは受電アンテナが含まれる回路の両端子をＳＨＯＲＴ（短絡）またはＯＰＥＮ（開放）の状態に制御することが必要である。測定のタイミングについては、ＴＸが決定してＲＸに通知するか、または、ＲＸが決定してＴＸに通知する。この通知は、ＴＸの第１通信部１０４とＲＸの第１通信部２０４との間で行うＷＰＣ規格に基づく通信、または、ＴＸの第２通信部１０９とＲＸの第２通信部２１２との間で行うＷＰＣ規格以外の規格による通信によって実施される。

　入力電圧Ｖ６，Ｖ７および電流Ｉ１，Ｉ２の測定は、例えばＰｉｎｇフェーズに実行される。Ｐｉｎｇフェーズでは、ＴＸはＲＸに対してＤｉｇｉｔａｌ　Ｐｉｎｇを送信する。よって、Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｐｉｎｇの送信時に発生するＶ６，Ｖ７や電流Ｉ１，Ｉ２の値を用いることができる。Ｐｉｎｇフェーズにおいて、ＴＸはＶ６，Ｖ７，Ｉ１，Ｉ２の値を取得してメモリ１０６に保持し、結合状態指標を算出する。なお、ＴＸがＤｉｇｉｔａｌ　Ｐｉｎｇの送信時に発生する前記電圧値、電流値を用いる例に限定されることはない。例えばＳｅｌｅｃｔｉｏｎフェーズにてＴＸがＡｎａｌｏｇ　Ｐｉｎｇの送信時に発生するＶ６，Ｖ７，Ｉ１，Ｉ２の値を用いてもよい。

　本開示では、送電アンテナと受電アンテナの結合状態測定法に関し、第１の測定方法および第２の測定方法のいずれも適用可能であるものとする。以下では第１または第２の測定方法により取得される結合状態指標に対する状態判定用閾値の設定方法について説明する。状態判定とは、送電アンテナと受電アンテナとの間の異物検出に関する判定や、送電アンテナと受電アンテナとの位置ずれの検出に関する判定等である。第１または第２の測定方法を実施して、状態判定用閾値を用いて状態異常の有無を判定することが可能である。以下、第１乃至第４の閾値設定方法について説明する。

　第１の閾値設定方法は、送電アンテナと受電アンテナとの間の状態検出のために用いられる結合状態指標に対し、状態異常が無い状態での結合状態指標の値を閾値として設定する方法である。状態検出では、例えば「状態異常有り」、「状態異常の可能性が高い」、「状態異常の可能性が低い」、「状態異常無し」等の判定結果が得られる。試験用ＴＸにＲＸが載置され、かつ、送電アンテナと受電アンテナとの間の状態異常が無い場合を想定する。この場合、送電アンテナを含む試験用ＴＸと受電アンテナを含むＲＸとの結合状態指標の値を閾値とすることができる。事前に測定された当該結合状態指標の値（閾値）はＲＸがメモリに保持しており、ＲＸは閾値をＴＸに通知する。ＴＸは当該閾値を用いて状態検出に関する判定処理を行う。この閾値については、ＲＸがＴＸに対して、ＷＰＣ規格で規定されるＦＯＤ　Ｓｔａｔｕｓ　Ｄａｔａ　ｐａｃｋｅｔ内に含めて送信してもよい。

　第２の閾値設定方法は、「送電アンテナと受電アンテナとの間に状態異常が無い状態」において、ＴＸとＲＸが、第１または第２の測定方法で測定した結合状態指標を閾値として設定する方法である。「送電アンテナと受電アンテナとの間に状態異常が無い状態」を確認する方法としては、Ｐｏｗｅｒ　Ｌｏｓｓ（パワーロス）法による異物検出や、Ｑ値計測法等の、ＴＸとＲＸの状態検出手段を利用することができる。その結果、状態異常が無いと判断された場合、高い確率で「送電アンテナと受電アンテナとの間に状態異常が無い状態」であることを確認できる。つまり、この確認は、第１または第２の測定方法以外の方法および手段により実行される。その結果、「状態異常無し」（または「異物無し」）と判定された場合には、第１または第２の測定方法を用いて結合状態指標が測定され、測定結果に基づいて適切な閾値が設定される。

　例えばＷＰＣ規格では、ＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズまたはＲｅｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズにＱ値計測法を用いた異物検出処理が実行される。異物検出処理の結果、「状態異常無し」（または「異物無し」）と判定された場合、ＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズまたはＲｅｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズ以降において第１または第２の測定方法を用いて結合状態指標が測定される。測定結果に基づいて、より適切な閾値を設定することが可能である。また、Ｐｏｗｅｒ　Ｌｏｓｓ（パワーロス）法による異物検出処理は、Ｐｏｗｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズ中に実行される。当該異物検出処理の実行後に、第１または第２の測定方法を用いて結合状態指標が測定され、測定結果に基づいて、より適切な閾値を設定することが可能である。あるいは、ＳｅｌｅｃｔｉｏｎフェーズやＰｉｎｇフェーズにてＱ－ｆａｃｔｏｒ等を用いて異物検出処理を実行することができる。この場合、異物検出処理が実行されたフェーズ以降に第１または第２の測定方法を用いて結合状態指標が測定され、測定結果に基づいて適切な閾値を設定することが可能である。

　図１０を参照して、第３の閾値設定方法について説明する。図１０は、結合状態指標を用いた状態検出における閾値設定方法を説明するための図である。図１０にて横軸は送電電力を表し、縦軸は結合状態指標を表す。直線状の線分１２０２で示されるグラフ線上にて、点１２００は送電電力値Ｐｔ１および結合状態指標値ｋ１に対応し、点１２０１は送電電力値Ｐｔ２および結合状態指標値ｋ２に対応する。当該グラフ線上にて、点１２０３は送電電力値Ｐｔ３および結合状態指標値ｋ３に対応する。以下、第１の測定方法での結合状態指標値の算出に、ＲＸの受電部２０３が含む回路（例えば整流器）にかかる受電電圧Ｖ４または出力電圧Ｖ５を用いる場合の例を示す。

　図３に示したように、ＲＸの受電部２０３には充電部２０６、バッテリ２０７が負荷として接続されるので、負荷の状態によって、算出される結合状態指標値は変化する。負荷の状態によって状態異常の有無を判定するためには、結合状態指標に対する閾値を設定する必要がある。まずＲＸは、ＴＸから送電があった場合、負荷が軽負荷状態となるように制御する。軽負荷状態はＲＸの負荷に電力が供給されないか、または閾値以下の電力しか供給されない状態である。この状態での送電電力値をＰｔ１とする。ＴＸとＲＸは、その状態でＴＸ側の入力電圧およびＲＸ側の受電電圧の測定を実施する。ＴＸとＲＸは入力電圧と受電電圧の情報のやり取りを行い、ＴＸまたはＲＸは結合状態指標値ｋ１を算出する。このときにＴＸは送電電力値Ｐｔ１を認識しており、Ｐｔ１とｋ１とを関連付けるＣＰ１２００をメモリに記憶しておく。次にＲＸは、ＴＸから送電があった場合にＲＸの負荷が負荷接続状態となるように制御する。ＲＸの負荷に、最大電力が供給されるか、または閾値以上の電力が供給される状態となる。この状態でのＴＸの送電電力値をＰｔ２とする。ＴＸとＲＸは、その状態でＴＸ側の入力電圧およびＲＸ側の受電電圧の測定を実施する。ＴＸとＲＸは入力電圧と受電電圧の情報のやり取りを行い、ＴＸまたはＲＸは結合状態指標値ｋ２を算出する。ＴＸは、Ｐｔ２とｋ２とを関連づけるＣＰ１２０１をメモリに記憶しておく。続いて、ＴＸは、ＣＰ１２００とＣＰ１２０１との間の直線補間を行い、線分１２０２を生成する。線分１２０２は、ＴＸとＲＸの周辺に状態異常がない状態における送電電力と結合状態指標との関係を示している。ＴＸは線分１２０２を用いて、ＴＸとＲＸの周辺に状態異常がない状態における、送電電力値ごとの結合状態指標値を推定することができる。例えば、送電電力値がＰｔ３の場合を想定する。この場合、送電電力値Ｐｔ３に対応する線分１２０２上の点１２０３から、結合状態指標値をｋ３と推定することができる。推定結果に基づいてＴＸは、送電電力値ごとに、状態異常の有無の判定に用いる閾値を算出することが可能となる。例えば、ある送電電力値における状態異常無しの場合の結合状態指標値の推定結果に対して所定値（測定誤差に対応する値）を加味した結合状態指標値を、判定用閾値として設定することができる。

　このように、送電装置１００が送電電力値と結合状態指標値との組み合わせを取得するために送電装置１００と受電装置２００とが行うＣＡＬ処理を、「結合状態測定法のＣＡＬ処理」と呼ぶ。なお、ＲＸは、負荷に対して軽負荷状態となる制御と、負荷接続状態となる制御を、それぞれＴＸに対して制御を行うことを通知したあとに行ってもよい。また、これらの２つの制御はいずれが先に行われてもよい。

　本実施形態において、負荷ごと（または送電電力値ごと）の状態検出の判定用閾値を算出するための動作は、例えばＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズに行われる。ＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズにてＴＸは、Ｐｏｗｅｒ　Ｌｏｓｓ法による異物検出を行う際に必要となるデータを取得する。その際、ＴＸは、ＲＸの負荷状態が軽負荷状態である場合と、ＲＸの負荷状態が負荷接続状態である場合における、それぞれの電力損失量のデータを取得する。そこで、図１０におけるＣＰ１２００とＣＰ１２０１の測定は、ＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズにＲＸが軽負荷状態になった場合と負荷接続状態になった場合に、電力損失の測定と一緒に行うことができる。すなわち、ＴＸは、ＲＸから第１の基準受電電力情報を受信した際、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズで行うべき所定の処理に加えて、ＣＰ１２００の測定を行う。第１の基準受電電力情報は、ＷＰＣ規格で規定されるＲｅｃｅｉｖｅｄ　Ｐｏｗｅｒ　Ｄａｔａ　ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ１）による情報であるが、他のメッセージが用いられてもよい。またＴＸは、ＲＸから第２の基準受電電力情報を受信した際、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズで行うべき所定の処理に加えて、ＣＰ１２０１の測定を行う。第２の基準受電電力情報は、ＷＰＣ規格で規定されるＲｅｃｅｉｖｅｄ　Ｐｏｗｅｒ　Ｄａｔａ　ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ２）による情報であるが、他のメッセージが用いられてもよい。このように、ＣＰ１２００とＣＰ１２０１の測定を行う期間を別途設ける必要がないので、より短時間でＣＰ１２００とＣＰ１２０１の測定が可能となる。

　第４の閾値設定方法は、ＴＸまたはＲＸが、所定の範囲内の値を有する結合状態指標に対して予め閾値を設定する方法である。例えば、結合状態指標を結合係数ｋとすると、ｋ値の範囲は「０≦ｋ≦１」である。例えば、ＴＸまたはＲＸは「０≦ｋ＜０．２」の場合に「状態異常有り」と判断し、「０．２≦ｋ＜０．５」の場合に「状態異常の可能性が高い」と判断する。ＴＸまたはＲＸは「０．５≦ｋ＜０．８」の場合に「状態異常の可能性が低い」と判断し、「０．８≦ｋ≦１」の場合に「状態異常無し」と判断する。ｋ値に対する条件のデータは予めメモリに保持されており、条件に基づいて判断処理が実行される。

　また、結合状態指標を用いた状態検出に関する判定用閾値の設定においても、測定結果または受信情報に基づいて算出される結合状態指標値に対して所定値（測定誤差に対応する値）を加味した値を判定用閾値として設定することができる。なお、閾値は１つとは限らず、複数の閾値を段階的に設定可能であることは上述したとおりである。

　次にＱ値計測法、および送電アンテナと受電アンテナの結合状態測定法を用いた状態検出処理について説明する。Ｑ値計測法と第１または第２の測定方法を併用することで、より高精度な状態検出を行うことが可能である。図１１を参照して、Ｑ値計測法を、より具体的に説明する。

　図１１（Ａ）は、Ｑ値計測法によるＱ－ｆａｃｔｏｒの測定方法を説明するための概略回路図である。交流電源９０１は、ＴＸの送電部１０３が生成する交流電力を出力する電源である。送電コイル９０２は、送電アンテナ１０５に相当し、コンデンサ９０３は共振コンデンサ１０７に相当する。送電コイル９０２とコンデンサ９０３は直列に接続されている。電圧値Ｖ８は、送電部１０３が生成する、無線電力伝送システムを動作させるための所定周波数の電圧値である。電圧値Ｖ９は、送電コイル９０２にかかる電圧値である。ここでＴＸは、電圧値に関する周波数を変化させることができるものとする。また、電圧値Ｖ８およびＶ９は、ＴＸがＲＸに対してＡｎａｌｏｇ　Ｐｉｎｇ、あるいはＤｉｇｉｔａｌ　Ｐｉｎｇを送信する際にＴＸが測定する電圧値である。なお、電圧値Ｖ８およびＶ９は交流電圧値であるので、それらの実効値（ＲＭＳ）を用いてもよい。

　図１１（Ｂ）は周波数に対するＶ９／Ｖ８の測定結果の例として、１００ｋＨｚにピークを有する特性を示す。横軸は周波数軸であり、縦軸は電圧比「Ｖ９／Ｖ８」を表す。Ｖ９／Ｖ８は、送電コイル９０２に係るＱ－ｆａｃｔｏｒを表すので、送電コイル９０２の近傍に物体が載置されると、その値は変化する。Ｑ－ｆａｃｔｏｒの変化は、ＴＸに物体が載置されない場合と、ＴＸにＲＸが載置された場合と、ＴＸに異物（金属片等）が載置された場合と、ＴＸにＲＸと異物が載置された場合とで、それぞれ異なる。

　ＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズにてＴＸはＲＸから、Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｑｕａｌｉｔｙ　Ｆａｃｔｏｒ　ＶａｌｕｅおよびＲｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｖａｌｕｅを含むＦＯＤ　Ｓｔａｔｕｓ　Ｄａｔａ　ｐａｃｋｅｔの信号を受信する。Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｑｕａｌｉｔｙ　Ｆａｃｔｏｒ　Ｖａｌｕｅは、試験用ＴＸにＲＸが載置され、かつ、異物が近くに存在しない場合の、試験用ＴＸの送電アンテナの端子で測定できるＱ－ｆａｃｔｏｒである。また、Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｖａｌｕｅは、試験用ＴＸにＲＸが載置され、かつ、異物が近くに存在しない場合の、試験用ＴＸの送電アンテナの端子で測定できる共振周波数（Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）である。Ｑ値計測法にて、Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｑｕａｌｉｔｙ　Ｆａｃｔｏｒ　Ｖａｌｕｅを基準として閾値が設定される。この閾値と、実際に測定したＶ９／Ｖ８から求められるＱ－ｆａｃｔｏｒと比較することで異物検出が行われる。またあるいは、Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｖａｌｕｅを基準として閾値が設定される。この閾値と、実際にＶ９／Ｖ８を測定して求められる共振周波数（Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）と比較することで異物検出が行われる。

　ところで、Ｑ値計測法では、主にＴＸとＲＸとの間に異物（金属片等）が混入した場合の検出を行うことは可能であるが、ＴＸの送電アンテナとＲＸの受電アンテナとの位置ずれを検出する精度は低い。一方、結合状態測定法は、ＴＸの送電アンテナとＲＸの受電アンテナとの位置ずれを検出することが可能であり、ＴＸとＲＸとの間に異物（金属片等）が混入した場合の検出を行うことも可能である。それぞれの方法による測定値を用いて、ＴＸおよびＲＸでは以下のように制御が行われる。

　図１２乃至図１４は、Ｑ値計測法による測定値と、結合状態測定法による測定値に基づく制御方法の例を説明するシーケンス図である。まず、図１２を参照して具体的に説明する。なお、結合状態指標として結合係数ｋを用いることにする。Ｆ１３０１にてＴＸは、Ｑ値計測法に基づき、Ｑ－ｆａｃｔｏｒの測定を行う。次にＦ１３０２にてＴＸは、第１または第２の測定方法に基づき、結合係数ｋを算出するための電圧測定を実施する。具体的には、上記Ｖ１，Ｖ３，Ｖ６，Ｖ７の値が取得される。ＲＸは同じタイミングで、Ｆ１３１０にて、第１の測定方法に基づき、結合係数ｋを算出するための電圧測定を実施する。具体的には、上記Ｖ２，Ｖ４，Ｖ５の値が取得される。なお、第２の測定方法を用いる場合には、ＲＸ側の電圧測定は不要である。

　これらの電圧値の測定は、ＴＸがＡｎａｌｏｇ　Ｐｉｎｇを送信した時や、Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｐｉｎｇを送信した時に、ＴＸとＲＸのそれぞれで実施可能である。つまり、Ｆ１３０１とＦ１３０２とＦ１３１０は同じタイミングで測定を実施してもよい。これにより、短時間に測定を行うことが可能である。

　次に、Ｆ１３０３にてＲＸは結合係数ｋを算出するＴＸに対して、結合係数ｋの算出に必要な情報を通知する。あるいは、結合係数ｋの算出主体がＲＸである場合、ＴＸはＲＸに対して、結合係数ｋの算出に必要な情報を通知する。結合係数の算出に必要な情報とは、上記Ｖ１からＶ７の値や、自己インダクタンスＬ１，Ｌ２の値、あるいは送電アンテナや受電アンテナの電気特性を用いて算出される定数等の情報である。

　Ｆ１３０４にてＴＸは結合係数ｋの算出処理を行う。あるいは、ＲＸが結合係数ｋを算出してもよい。そしてＦ１３０５にてＲＸは、Ｑ値計測法に用いるＲｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｑｕａｌｉｔｙ　Ｆａｃｔｏｒ　ＶａｌｕｅおよびＲｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｖａｌｕｅを、ＴＸに通知する。通知方法は上述したとおりである。Ｆ１３０６にてＴＸは、閾値設定方法にしたがい、Ｑ値計測法におけるＱ－ｆａｃｔｏｒの閾値を設定する。またあるいは、Ｑ値計測法における共振周波数（Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）の閾値を設定する。次にＴＸはＦ１３０７にて閾値設定方法にしたがい、結合状態測定法における結合係数ｋの閾値を設定する。

　Ｆ１３０８でＴＸは、Ｑ－ｆａｃｔｏｒの測定値が第１の閾値範囲内であるか否かを判定する。第１の閾値範囲はＱ－ｆａｃｔｏｒに関する閾値によって定められた判定用の基準である。あるいは、第１の閾値範囲は共振周波数に関する閾値によって定められた判定用の基準である。以下、「Ｑ－ｆａｃｔｏｒの測定」と記載した場合には、Ｑ値計測法におけるＱ－ｆａｃｔｏｒの測定と、Ｑ値計測法における共振周波数（Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）の測定の二つを含むものとする。また、「Ｑ－ｆａｃｔｏｒの測定値」あるいは「Ｑ－ｆａｃｔｏｒの値」と記載した場合には、Ｑ値計測法におけるＱ－ｆａｃｔｏｒの測定値と、Ｑ値計測法における共振周波数（Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）の測定値の二つを含むものとする。また、「Ｑ－ｆａｃｔｏｒの閾値」と記載した場合には、Ｑ値計測法におけるＱ－ｆａｃｔｏｒに関する閾値と、Ｑ値計測法における共振周波数（Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）に関する閾値の二つを含むものとする。ここでは、Ｑ－ｆａｃｔｏｒの測定値が第１の閾値範囲内であったとして、次のＦ１３０９へ進み、ＴＸは結合係数ｋが第２の閾値範囲内であるか否かを判定する。第２の閾値範囲は結合係数ｋに関する閾値によって定められた判定用の基準である。ここで、結合係数ｋは第２の閾値範囲内であったとする。この場合、結合係数ｋは第２の閾値範囲内であり、かつ測定されたＱ－ｆａｃｔｏｒは第１の閾値範囲内であるので、ＴＸは「送電アンテナと受電アンテナの近傍に異常は無い」と判断する。よってＷＰＣ規格の各フェーズを経て、Ｐｏｗｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズに移行し、Ｆ１３１１にてＴＸはＲＸへの送電を開始する。

　測定結果が、設定された閾値に基づく所定の範囲内であるか否かによる判定処理は一例である。例えばＱ－ｆａｃｔｏｒの測定や結合係数ｋの測定を複数回実施し、前回の測定結果と今回の測定結果との差分が算出される。この差分が閾値以下である場合、「異常無し」または「異常の可能性が低い」と判断することができ、また差分が閾値より大きい場合、「異常有り」または「異常の可能性が高い」と判断することができる。この判断方法は、後述する実施形態においても適用可能である。また、Ｆ１３０１からＦ１３０７の順序は異なってもよい。例えば、図１２では、Ｑ－ｆａｃｔｏｒの測定と、結合係数ｋの算出ののち、Ｑ－ｆａｃｔｏｒの閾値および結合係数の閾値を設定する例を示したが、それらの順序は逆でもよい。またＴＸは送電可能な最大のＧＰを満たすように、ＲＸに送電を行ってもよい。

　ＴＸは結合係数ｋおよびＱ－ｆａｃｔｏｒ（共振周波数も含む）という、２つのパラメータによって状態検出（状態異常や異物等の検出）を行うので、より高精度な判定が可能となる。つまり、結合係数ｋおよびＱ－ｆａｃｔｏｒの値がいずれも、対応する所定の閾値の範囲内である場合、ＴＸは高い精度で「異常無し」と判定することが可能となる。

　次に図１３の例を説明する。Ｆ１３０１からＦ１３０８とＦ１３１０については、図１２と同様であるので、それらの説明を省略する。Ｆ１３０８の次にＦ１３１２に進む。ＴＸは結合係数ｋが閾値に基づく第２の閾値範囲内であるか否かを判定する。ここで、結合係数ｋは第２の閾値範囲外であったとする。次のＦ１３１３にてＴＸはＲＸに対して、結合係数ｋが第２の閾値範囲外であること、および所定の制御（以下、第１の制御という）の実行要求を通知する。そしてＦ１３１４にて、ＴＸまたはＲＸは第１の制御を行う。第１の制御は、送電アンテナと受電アンテナとの位置ずれに対処する制御である。第１の制御の具体的な内容については後述する。

　上述のようにＱ値計測法は、異物（金属片等）の混入の検出は可能であるが、送電アンテナと受電アンテナとの位置ずれの検出精度が低い。一方、送電アンテナと受電アンテナの結合状態測定法は、送電アンテナと受電アンテナとの位置ずれの検出が可能であり、異物（金属片等）の混入の検出も可能である。図１３の例では、Ｑ値計測法によるＱ－ｆａｃｔｏｒの測定値は第１の閾値範囲内であり、送電アンテナと受電アンテナとの間に異物が混入している可能性は低い。また、結合状態測定法による結合係数ｋは第２の閾値範囲外であるので、送電アンテナと受電アンテナとの位置ずれが発生している可能性がある。

　Ｆ１３１４での第１の制御における第１の制御内容は、ＲＸがＴＸに対して、送電を終了させるためのコマンドであるＥＰＴ（Ｅｎｄ　Ｐｏｗｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ）コマンドを送信することである。位置ずれが発生している場合、送電効率が低下する可能性や、周囲環境へのノイズが増大する可能性がある。その対策として、ＴＸからＲＸへの送電を停止すること、またはリセットにより最初のフェーズであるＳｅｌｅｃｔｉｏｎフェーズに遷移させることが実施される。なお、送電停止は送電制限の一例であり、ＴＸは、ＲＸが送電制限の通知要求を送信するよう要求する送信要求を、ＲＸに送信する。その際、ＴＸは送信要求の理由を通知することができる。ＲＸは送信要求に基づき、送電制限の通知要求をＴＸに送信するか否かを判断する。ＲＸがＴＸに対して、送電の制限（例えば定格電力値未満の電力値への変更、または送電停止）の通知要求を行った場合、ＴＸは送電制限の制御を行う。

　Ｆ１３１４での第１の制御における第２の制御内容は、ＲＸがユーザに対し、ＴＸ上のＲＸの再配置を促す通知処理を行うことである。これは、例えばＵＩ部２０２を用いて、ユーザに対する各種の出力を行うことで実現できる。各種の出力とは、液晶パネル等による画面表示、ＬＥＤの点滅や色の変化、スピーカーによる音声出力、バイブレーションモータ等によるＲＸ本体の振動等の動作である。ユーザへの通知により、ＴＸ上のＲＸが最適な位置になった場合、ＴＸからＲＸに対して適切に送電が行われる可能性が高まる。

　Ｆ１３１４での第１の制御における第３の制御内容は、ＴＸまたはＲＸが、自動で送電アンテナと受電アンテナとの位置を調整し、結合係数ｋを大きくする制御を行うことである。この場合、ＴＸまたはＲＸは、送電アンテナまたは受電アンテナの移動または姿勢変更を行う機構部を有しているものとする。例えば、ＴＸは機構部により、受電アンテナに対する送電アンテナの位置または姿勢を調整する制御を行う。あるいは、ＴＸはＲＸに対し、送電アンテナに対する受電アンテナの位置または姿勢を調整する制御の要求を送信する。ＲＸは当該要求を受信し、機構部により送電アンテナに対する受電アンテナの位置または姿勢を調整する制御を行う。あるいは、ＲＸはＴＸに対し、受電アンテナに対する送電アンテナの位置または姿勢を調整する制御の要求を送信する。ＴＸは当該要求を受信し、機構部により受電アンテナに対する送電アンテナの位置または姿勢を調整する制御を行う。ＴＸまたはＲＸは、送電アンテナと受電アンテナとの相対位置を自動で調整し、適宜または定期的に結合係数ｋを測定して最適な相対位置を探索する処理を行う。これにより、ＴＸ上のＲＸが最適な位置になった場合、ＴＸからＲＸに対して適切に送電が行われる可能性が高まる。

　Ｆ１３１４での第１の制御における第４の制御内容は、ＴＸとＲＸが互いの通信により交渉して閾値未満の電力値を設定してＴＸからＲＸへ送電を行うことである。例えば、ＧＰ値として最小の電力値が設定され、ＴＸはＲＸに対する送電を実施する。ＴＸからＲＸへの送電電力が小さくなり、送電時に周囲環境へ放射されるノイズが小さくなる、という効果を奏する。なお、結合係数ｋの値に応じてＧＰの値を変更して、ＴＸがＲＸに送電してもよい。結合係数ｋが閾値より小さい場合（例えばｋ＝０．３）、ＧＰは５（Ｗ）に設定され、また、結合係数ｋが閾値より大きい場合（例えばｋ＝０．６）、ＧＰは１０（Ｗ）に設定される。結合係数ｋがさらに大きい場合（例えばｋ＝０．９）、ＧＰは１５（Ｗ）に設定され、ＴＸはＲＸに対して送電可能な最大電力で送電を行う。結合係数ｋの閾値範囲を段階的に設定してＧＰ値を変更し、または、結合係数ｋの値に対応するＧＰ値を連続的に変更する処理が行われ、送電電力の制御が行われる。また、ＧＰを、最大電力を特定する値であるＭａｘｉｍｕｍ　Ｐｏｗｅｒ　ＶａｌｕｅあるいはＲｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｐｏｗｅｒに置き換えてもよい。

　Ｆ１３１４での第１の制御における第５の制御内容は、ＴＸとＲＸが送電に使用する周波数帯域を変更することである。無線電力伝送における電力伝送効率は、結合係数ｋとＱ－ｆａｃｔｏｒとの積によって決まる。結合係数ｋが所定の閾値範囲外であるということは電力伝送効率が低下することを意味する。一方、結合係数ｋやＱ－ｆａｃｔｏｒは周波数特性を有するので、無線電力伝送に使用する周波数帯域を変更することによって、結合係数ｋやＱ－ｆａｃｔｏｒが変化する。その結果、電力伝送効率を向上させることが可能となる。例えば、取得された結合係数ｋの値に応じて無線電力伝送に使用する周波数帯域を変化させてＴＸがＲＸに対して送電を行う。結合係数ｋの値が閾値より小さい場合（例えばｋ＝０．３）、ＴＸは第１の周波数帯域に設定してＲＸに対して送電を行う。結合係数ｋが閾値以上である場合（例えばｋ＝０．６）、ＴＸは第２の周波数帯域に設定してＲＸに対して送電を行う。結合係数ｋの値がさらに大きい場合（例えばｋ＝０．９）、ＴＸは第３の周波数帯域に設定してＲＸに対して送電を行う。結合係数ｋに対する閾値範囲を段階的に設定し、ＴＸはＲＸに対して送電を行う際に使用する周波数帯域を変更する。またＴＸは結合係数ｋに応じて周波数帯域を連続的に変更してもよい。あるいは、結合係数に代えて、結合係数ｋとＱ－ｆａｃｔｏｒから算出される値（例えば結合係数ｋとＱ－ｆａｃｔｏｒとの積）を用いてもよい。結合係数ｋとＱ－ｆａｃｔｏｒから算出される値に応じてＴＸは使用する周波数帯域を変更してＲＸへの送電を行う。また、ＴＸがＲＸから、その受電電力値の情報を受信している場合、結合係数に代えて、ＲＸの受電電力値を用いることができる。つまり、ＴＸはＲＸから受信する受電電力値の情報に応じて、使用する周波数帯域を変更してＲＸへの送電を行う。

　送電に使用する周波数帯域の変更は、ＴＸとＲＸそれぞれの回路構成を変更することで実現できる。例えば、ＴＸの送電アンテナ１０５に接続される共振コンデンサ１０７から、別の定数の共振コンデンサ（不図示）にスイッチで切り替える構成がある。ＴＸとＲＸが送電に使用する周波数帯域は、基本的に、送電アンテナ１０５の電気特性および共振コンデンサの定数値（静電容量）により決定される。したがって使用する周波数帯域に応じて、共振コンデンサ１０７を別の定数値のコンデンサに切り替えればよい。つまり結合係数ｋの値に応じた共振コンデンサを切り替えによって、送電アンテナ１０５に接続される共振コンデンサが変更される構成とする。またＲＸも同様に、使用する周波数帯域に応じて、共振コンデンサ２１１を別の定数値のコンデンサに切り替える構成とする。つまり結合係数ｋの値に応じた共振コンデンサの切り替えによって、受電アンテナ２０５に接続される共振コンデンサが変更される構成である。また、ＴＸやＲＸが共振コンデンサを切り替えるタイミングは、周波数を変更する装置が、当該装置と対向する装置に通知した後とする。例えば、ＴＸ（またはＲＸ）は送電に使用する周波数帯域を変更することを決定し、当該決定をした旨を通信でＲＸ（またはＴＸ）に通知した後に、ＴＸとＲＸはそれぞれの共振コンデンサを切り替える。なお、結合係数ｋの値に応じて、共振コンデンサ以外のＴＸまたはＲＸの回路構成を変更する方法を採用してもよい。

　Ｆ１３１４にて送電アンテナと受電アンテナとの位置ずれに対処することが可能であるが、位置ずれが発生している場合、漏れ磁束が多いと大きなノイズが発生する可能性がある。また、ノイズが発生する周波数帯域は、ＴＸとＲＸが送電に使用する周波数帯域によっても異なる。よって、結合係数ｋの値に応じて、ＴＸとＲＸは送電に使用する周波数帯域を変更し、ノイズが発生する周波数が変化するようにしてもよい。つまり、所定の周波数帯で発生するノイズを抑制したい場合、当該周波数帯でのノイズが少なくなるように、ＴＸとＲＸは送電に使用する周波数帯域を変更する。また、ＴＸとＲＸは結合係数ｋの値に応じて、ノイズ抑制回路の構成を切り替える。あるいは、ＴＸとＲＸは送電に使用する周波数帯域に応じて、ノイズ抑制回路の構成を切り替える。ノイズ抑制回路とは、ＴＸやＲＸそれぞれの回路におけるコンデンサ、インダクタ、フィルタ等である。切り替えのタイミングに関しては、上述の方法と同様である。また、結合係数等の値に応じて第１乃至第４の制御内容を適宜に切り替えてもよい。

　次に図１４の例を説明する。Ｆ１３０１からＦ１３０７とＦ１３１０については、図１２と同様であるので、それらの説明を省略する。Ｆ１３０７の次にＦ１３１５に進む。Ｆ１３１５でＴＸは、Ｑ－ｆａｃｔｏｒの測定値が第１の閾値範囲内であるか否かを判定する。ここでは、Ｑ－ｆａｃｔｏｒの測定値が第１の閾値範囲外であったとする。次にＦ１３１６でＴＸは、結合係数ｋの値が第２の閾値範囲内であるか否かを判定する。ここで結合係数ｋの値が第２の閾値範囲外であったとしてＦ１３１７に進む。ＴＸはＲＸに対して、Ｑ－ｆａｃｔｏｒおよび結合係数ｋがいずれも閾値範囲外であること、および所定の制御（以下、第２の制御という）の実行要求を通知する。次にＦ１３１８にて、ＴＸまたはＲＸは第２の制御を行う。第２の制御は、送電アンテナと受電アンテナとの間に異物が混入していることに対処する制御である。第２の制御の具体的な内容については後述する。

　Ｑ値計測法は、送電アンテナと受電アンテナとの間に異物（金属片等）が混入した場合の検出を行うことが可能である。また、送電アンテナと受電アンテナの結合状態測定法では、異物の混入によって結合係数ｋが低下するので、異物が混入した可能性の検出が可能である。図１４の例では、Ｑ－ｆａｃｔｏｒの測定値が第１の閾値範囲外であるので、送電アンテナと受電アンテナとの間に異物が混入している可能性が高い。結合状態測定法により取得される結合係数ｋは第２の閾値範囲外であるので、送電アンテナと受電アンテナとの間に異物が混入している可能性がある。２つの方法によれば、ともに送電アンテナと受電アンテナとの間に異物（金属片等）が混入している可能性があることを示している。したがってＴＸは、「送電アンテナと受電アンテナとの間に異物が混入している可能性がかなり高い」と判断する。

　Ｆ１３１８での第２の制御における第１の制御内容は、ＲＸがＴＸに対して、送電を終了させるためのコマンドであるＥＰＴ（Ｅｎｄ　Ｐｏｗｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ）コマンドを送信することである。送電アンテナと受電アンテナとの間に異物（金属片等）が混入している場合、異物の発熱が生じる可能性がある。よって、ＴＸからＲＸへの送電を停止するか、またはリセットにより最初のフェーズであるＳｅｌｅｃｔｉｏｎフェーズに遷移させる制御が行われる。なお、送電停止は送電制限の一例である。

　Ｆ１３１８での第２の制御における第２の制御内容は、ＴＸまたはＲＸがユーザに対して通知処理を行うことである。ユーザへの通知は、送電アンテナと送電アンテナとの間、または送電アンテナ上に存在する異物の除去を促す通知である。これは、例えばＲＸのＵＩ部２０２を用いて、ユーザに対する各種の出力を行うことで実現できる。各種の出力とは、液晶パネルの画面表示、ＬＥＤの点滅や色の変化、スピーカーによる音声出力、バイブレーションモータによるＲＸ本体の振動等の動作である。なお、Ｆ１３１８での各種の出力については、Ｆ１３１４での各種の出力とは異なる出力とし、ユーザが両出力を識別できるようにする制御が行われる。これにより、ユーザは、送電アンテナと受電アンテナの位置ずれが発生している可能性があるのか、または送電アンテナと受電アンテナとの間に異物が混入している可能性があるのか、を明確に判別することができる。ユーザに対する通知により、異物が除去された場合、ＴＸからＲＸに対して、より適切に送電が行われる可能性が高まる。あるいは、ＴＸは、ＲＸのＵＩ部２０２と同様の機能を有しており、ユーザに対してＴＸ上の異物の除去を促す通知を行ってもよい。

　Ｆ１３１８での第２の制御における第３の制御内容は、ＴＸとＲＸが互いの通信により交渉して閾値未満の電力値を設定して送電を行うことである。例えば、ＧＰ値として最小の電力値が設定され、ＴＸはＲＸに対する送電を実施する。ＴＸからＲＸへの送電電力が小さくなり、異物の発熱量が小さくなる、という効果を奏する。なお、結合係数ｋもしくはＱ－ｆａｃｔｏｒ、または結合係数ｋおよびＱ－ｆａｃｔｏｒの値に応じてＧＰの値を変更して、ＴＸがＲＸに対して送電を行ってもよい。

　Ｆ１３１８での第２の制御における第４の制御内容は、ＴＸとＲＸが送電に使用する周波数帯域を変更することである。これはＦ１３１４で説明した第１の制御における第５の制御内容と同様である。Ｑ－ｆａｃｔｏｒおよび結合係数ｋが所定の閾値範囲外であるということは電力伝送効率が低下することを意味する。無線電力伝送に使用する周波数帯域を変更することによって、電力伝送効率を向上させることが可能となる。例えば、結合係数ｋまたはＱ－ｆａｃｔｏｒ値に応じて無線電力伝送に使用する周波数帯域を変更する方法がある。また結合係数ｋとＱ－ｆａｃｔｏｒから算出される値として、これらの積に応じて無線電力伝送に使用する周波数帯域を変更する方法がある。あるいは、ＴＸがＲＸから受電電力値の情報を受信している場合、受電電力値に応じて無線電力伝送に使用する周波数帯域を変更する方法がある。また、結合係数ｋの値に応じて、ＴＸとＲＸは送電に使用する周波数帯域を変更し、ノイズが発生する周波数が変化するようにしてもよい。つまり、所定の周波数帯で発生するノイズを抑制したい場合、当該周波数帯でのノイズが少なくなるように、ＴＸとＲＸは送電に使用する周波数帯域を変更する方法がある。なお、周波数帯域の変更には、ＴＸとＲＸの回路構成を変更すること等、公知の方法で実現できる。回路構成を変更するタイミングについては、周波数帯域を変更する装置が、当該装置と対向する装置に通知した後である（Ｆ１３１４参照）。

　Ｆ１３１８での第２の制御における第５の制御内容は、ＴＸまたはＲＸが送電アンテナまたは受電アンテナの近傍に温度センサを有しており、温度センサによる温度検出情報を確認することである。例えばＴＸ上に異物が存在する場合、異物が発熱している可能性がある。ＴＸは温度センサの検出値を閾値と比較する。検出値が閾値より大きい場合、ＴＸからＲＸへの送電を制限（送電停止を含む）するか、またはリセットにより動作状態を変更する。例えばリセットによって最初のフェーズであるＳｅｌｅｃｔｉｏｎフェーズに遷移させる制御が行われる。あるいは、ＲＸは温度センサの検出値を閾値と比較する。検出値が閾値より大きい場合、ＴＸからＲＸへの送電を制限（送電停止を含む）するか、またはリセットにより動作状態を変更するように、ＲＸはＴＸに実行要求を送信する。また、Ｑ－ｆａｃｔｏｒもしくは結合係数ｋの値、またはＱ－ｆａｃｔｏｒおよび結合係数ｋから算出される値に応じて、第１乃至第４の制御内容を適宜に切り替えてもよい。

　次に、図１２乃至図１４に該当しない場合を説明する。第１の判定結果として、Ｑ－ｆａｃｔｏｒの測定値が第１の閾値範囲外であり、かつ第２の判定結果として、結合係数ｋの値が第２の閾値範囲内である場合を想定する。この場合、第１の判定結果から、ＴＸは送電アンテナ上に異物が混入した可能性があると判断し、Ｆ１３１８での第２の制御と同様の制御を行う。あるいは、ＴＸとＲＸは結合係数ｋとＱ－ｆａｃｔｏｒに関する再測定を実施する。

　図１５および図１６を参照して、本実施形態における動作例について説明する。図１５は、ＴＸの動作を説明するフローチャートである。図１６は、ＲＸの動作を説明するフローチャートである。

　図１５のＳ１５０１ではＱ－ｆａｃｔｏｒの測定が実施される。次にＳ１５０２でＴＸは波形減衰法と結合状態測定法による電圧値の測定を実施する。Ｓ１５０３でＴＸはＲＸから、結合係数ｋの算出に必要な情報を受信する。Ｓ１５０４でＴＸは結合係数ｋの値を算出する。ＴＸはＳ１５０５でＱ－ｆａｃｔｏｒに対する閾値を設定し、Ｓ１５０６で結合係数ｋに対する閾値を設定する。

　Ｓ１５０７でＴＸは、Ｑ－ｆａｃｔｏｒの測定値が第１の条件を満たすか否かを判定する。第１の条件は、Ｑ－ｆａｃｔｏｒの測定値が第１の閾値範囲内であることとする。第１の条件を満たす場合、Ｓ１５０８の処理に進み、第１の条件を満たさない場合、Ｓ１５０９の処理に進む。Ｓ１５０８でＴＸは、算出した結合係数ｋの値が第２の条件を満たすか否かを判定する。第２の条件は、結合係数ｋの値が第２の閾値範囲内であることとする。第２の条件を満たす場合、Ｓ１５１０の処理に進み、第２の条件を満たさない場合、Ｓ１５１１の処理に進む。Ｓ１５０９の処理はＳ１５０８と同じであるので、説明を割愛する。Ｓ１５０９にて第２の条件を満たす場合、Ｓ１５１２の処理に進み、第２の条件を満たさない場合、Ｓ１５１３の処理に進む。

　Ｓ１５１０でＴＸは送電の開始処理を実行する。またＳ１５１１では第１の制御が行われる。Ｓ１５１２では第２の制御が行われるか、または結合係数ｋとＱ－ｆａｃｔｏｒの再測定が実施される。Ｓ１５１３では第２の制御が行われる。

　一方、図１６のＳ１６０１でＲＸは、波形減衰法と結合状態測定法による電圧値の測定を実施する。Ｓ１６０２でＲＸはＴＸに対し、結合係数ｋの算出に必要な情報を送信する。Ｓ１６０３でＲＸはＴＸに対し、Ｑ－ｆａｃｔｏｒの閾値を設定するために必要な情報（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｑｕａｌｉｔｙ　Ｆａｃｔｏｒ　ＶａｌｕｅおよびＲｅｆｅｒｅｎｃｅ　Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ　Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ　Ｖａｌｕｅ）を送信する。次にＳ１６０４の処理に進む。

　Ｓ１６０４でＲＸは、ＴＸから第１の制御の実行要求を受信したか否かを判断する。当該実行要求が受信された場合、Ｓ１６０５の処理に進み、当該実行要求が受信されていない場合、Ｓ１６０６の処理に進む。またＳ１６０６でＲＸは、ＴＸから第２の制御の実行要求を受信したか否かを判断する。当該実行要求が受信された場合、Ｓ１６０７の処理に進み、当該実行要求が受信されていない場合、Ｓ１６０４に移行する。ＲＸは、Ｓ１６０５で第１の制御を行い、Ｓ１６０７で第２の制御を行う。

　本実施形態によれば、無線電力伝送における送電アンテナと受電アンテナの状態検出に係る複数の検出方法を併用して、より適切な制御を行うことができる。

［第２実施形態］
　図１７乃至図２３を参照して、第２実施形態を説明する。本実施形態では、３つの方法を用いて、より高精度な状態検出を行う方法について説明する。３つの方法とは、Ｐｏｗｅｒ　Ｌｏｓｓ法、波形減衰法、および送電アンテナと受電アンテナの結合状態測定法である。各方法の特徴は以下のとおりである。

　波形減衰法は、ＴＸとＲＸとの間に異物（金属片等）が混入した場合の検出は可能であるが、送電アンテナと受電アンテナとの位置ずれの検出精度は低い。また、送電アンテナと受電アンテナの結合状態測定法、およびＰｏｗｅｒ　Ｌｏｓｓ法は、送電アンテナと受電アンテナとの位置ずれの検出が可能であり、ＴＸとＲＸとの間に異物（金属片等）が混入した場合の検出も可能である。本実施形態では、第１実施形態と同様の事項についての説明を省略し、主に相違点を説明する。各方法の実施による３つの測定結果を用いて以下の制御が行われる。

　図１７乃至図２０は、本実施形態における制御を説明するシーケンス図である。前提として、各方法における状態判定用閾値については、第１実施形態と同様の方法により、送電開始前（ｐｏｗｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズより前）のフェーズにて設定されているものとする。ただし、第１実施形態と同様の方法により、ｐｏｗｅｒ　Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズ中に各方法の閾値設定処理を実行することは可能である。

　まず、図１７の例を説明する。Ｆ１５０１にてＴＸからＲＸに対して送電が開始する。Ｆ１５０２でＲＸは、受電電力値の情報を含むＲｅｃｅｉｖｅｄ　Ｐｏｗｅｒ　Ｄａｔａ　ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ０）をＴＸに送信する。Ｒｅｃｅｉｖｅｄ　Ｐｏｗｅｒ　Ｄａｔａ　ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ０）を「ＲＰ０」と略記する。Ｆ１５０３でＴＸは、ＲＰ０に含まれるＲＸの受電電力値の情報を用いて、Ｐｏｗｅｒ　Ｌｏｓｓ法に基づく状態検出を行う。ここでの状態検出結果は、ＲＸの受電電力値が閾値範囲以内であって、「異常無し」とする。

　次にＦ１５０４にてＴＸは、波形減衰法により波形減衰指標を測定する。波形減衰指標として、Ｑ－ｆａｃｔｏｒを用いるものとする。ここでは、波形減衰法により波形減衰指標を測定することを「Ｑ－ｆａｃｔｏｒ測定」と記載する。次にＦ１５０５では、第１または第２の測定方法に基づいて、ＴＸは結合係数ｋを算出するための電圧測定を実施する。具体的には、上記Ｖ１，Ｖ３，Ｖ６，Ｖ７の値が取得される。一方、ＲＸは同じタイミングでＦ１５０６にて、第１の測定方法に基づいて結合係数ｋを算出するためのＲＸ側の電圧測定を実施する。具体的には、上記Ｖ２，Ｖ４，Ｖ５の値が取得される。なお、第２の測定方法を用いる場合には、ＲＸ側の電圧測定は不要である。ＴＸはＲＸに送電する際に発生する電圧値を測定可能であり、またＲＸはＴＸから受電する際に発生する電圧値を測定可能である。つまり、Ｆ１５０４、Ｆ１５０５、およびＦ１５０６の各測定は同時期に実施してもよい。

　また、Ｆ１５０２に示すＲＰ０は、ＴＸに対するＦ１５０４の実施要求を含んでもよい。ＲＰ０には、Ｆ１５０６のＲＸによる電圧測定結果が含まれてもよい。これにより、処理時間の短縮が可能である。またＲＰ０に代えて、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ　Ｐｏｗｅｒ　Ｄａｔａ　ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ１）（以下、ＲＰ１と略記する）、またはＲｅｃｅｉｖｅｄ　Ｐｏｗｅｒ　Ｄａｔａ　ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ２）（以下、ＲＰ２と略記する）でもよい。なお、この方法は第１実施形態にも適用可能である。

　次にＦ１５０７にてＲＸは、ＴＸに対して、結合係数ｋを算出するための情報を通知する。あるいは、ＲＸが結合係数ｋを算出する場合、ＴＸはＲＸに対して、結合係数ｋを算出するための情報を通知する。結合係数ｋを算出するための情報とは、上記Ｖ１からＶ７の値やＬ１，Ｌ２の値、送電アンテナや受電アンテナの電気特性を用いて算出される定数等である。

　また、ＲＰ０（またはＲＰ１，ＲＰ２）には、Ｆ１５０７での結合係数を算出するための情報が含まれてもよい。これにより、処理時間の短縮が可能である。Ｆ１５０８でＴＸは結合係数ｋを算出する。あるいは、ＲＸが結合係数ｋを算出してもよい。次にＦ１５０９でＴＸは、Ｑ－ｆａｃｔｏｒの値が第１の閾値範囲内であるか否かを判定する。ここでは、Ｑ－ｆａｃｔｏｒの値が第１の閾値範囲内であるとして、Ｆ１５１０の処理に進み、ＴＸは結合係数ｋの値が第２の閾値範囲内であるか否かを判定する。ここで、算出された結合係数ｋの値は第２の閾値範囲内であったとする。

　図１７の例では、ＲＸの受電電力値が閾値範囲内であって、かつ、取得された結合係数ｋおよびＱ－ｆａｃｔｏｒの値がそれぞれの閾値範囲内である。ＴＸは「送電アンテナと受電アンテナの近傍に異常は無い」と判断し、Ｆ１５１１にて送電を継続する。

　Ｑ－ｆａｃｔｏｒや結合係数ｋを複数回測定する場合、前回の測定結果と今回の測定結果との差分を閾値と比較することで、状態検出に関する判定を行う方法がある。またＴＸがＲＸからＲＰ０を複数回受信した場合、前回受信した情報と今回受信した情報との差分を閾値と比較することで、状態検出に関する判定を行う方法がある。また、Ｆ１５０３からＦ１５１０の順序を変更してもよい。例えば、Ｑ－ｆａｃｔｏｒの測定を先に実施してから、Ｐｏｗｅｒ　Ｌｏｓｓ法を実施してもよい。また、ＴＸはＲＸに対し、送電可能な最大のＧＰで送電を行ってもよい。

　以上のようにＴＸは、ＲＸの受電電力、結合係数ｋ、およびＱ－ｆａｃｔｏｒという３つパラメータを用いて、状態検出に関する判定を、より高精度に行うことが可能である。例えば、３つパラメータの各値がそれぞれの閾値範囲内である場合、「異常無し」の判定結果を高精度で得ることができる。

　次に、図１８の例を説明する。Ｆ１５０１からＦ１５０９については、図１７と同様であるので、それらの説明を省略する。Ｆ１５０９の次にＦ１５１２に進む。Ｆ１５１２にてＴＸは、結合係数ｋの値が第２の閾値範囲内であるか否かを判定し、結合係数ｋの値が第２の閾値範囲外であったとする。次にＦ１５１３でＴＸはＲＸに対し、結合係数ｋの値が第２の閾値範囲外であること、および第１の制御の実行要求を通知する。Ｆ１５１４にてＴＸまたはＲＸは第１の制御を実施する。

　図１８の例では、Ｐｏｗｅｒ　Ｌｏｓｓ法におけるＲＸの受電電力値と、Ｑ値計測法により測定されたＱ－ｆａｃｔｏｒの値はそれぞれの閾値範囲内であるので、送電アンテナと受電アンテナとの間に異物が混入している可能性は低い。一方、送電アンテナと受電アンテナの結合状態測定法により取得される結合係数ｋの値は閾値範囲外であるので、送電アンテナと受電アンテナとの位置ずれが発生している可能性がある。よって、Ｆ１５１４では第１の制御、すなわち送電アンテナと受電アンテナとの位置ずれに対処する制御が行われる。

　次に、図１９の例を説明する。図１８と相違点であるＦ１５１５について説明する。Ｆ１５０２の次にＦ１５１５に進む。Ｆ１５１５でＴＸは、ＲＸから受信したＲＰ０に含まれる受電電力値を閾値と比較して、Ｐｏｗｅｒ　Ｌｏｓｓ法に基づく状態検出を行う。ここでは受電電力値が閾値範囲外であり、状態検出結果として、「状態異常の可能性有り」または「異常有り」が得られたとする。

　図１９の例では、Ｑ－ｆａｃｔｏｒの値が第１の閾値範囲内であるので、送電アンテナと受電アンテナとの間に異物が混入している可能性は低い。一方、Ｐｏｗｅｒ　Ｌｏｓｓ法におけるＲＸの受電電力値と、送電アンテナと受電アンテナの結合状態測定法による結合係数ｋの値は、それぞれの閾値範囲外であるので、送電アンテナと受電アンテナとの位置ずれが発生している可能性がある。よって、Ｆ１５１４で第１の制御が行われる。

　以上のように、送電アンテナと受電アンテナの位置ずれの検出が可能な、Ｐｏｗｅｒ　Ｌｏｓｓ法、および結合状態測定法において、それぞれ判定結果は測定値が閾値範囲外である。図１８の例に比べて、より高い確率で送電アンテナと受電アンテナの位置ずれが発生していると判定される。あるいは、「送電アンテナと受電アンテナとの位置ずれが発生している可能性が高い」という判定結果が得られる。

　次に、図２０の例を説明する。図１９との相違点であるＦ１５１７、Ｆ１５１８とＦ１５１９について説明する。Ｆ１５０８の次にＦ１５１７に進む。Ｆ１５１７でＴＸは、Ｑ－ｆａｃｔｏｒの値が第１の閾値範囲外であると判定する。Ｆ１５１７の次にＦ１５１２、さらにＦ１５１８へと進む。Ｆ１５１８でＴＸはＲＸに対し、第２の制御の実行要求を通知する。Ｆ１５１８の次にＦ１５１９では、ＴＸまたはＲＸが第２の制御を行う。
　図２０の例では、送電アンテナと受電アンテナとの位置ずれの検出が可能な、Ｐｏｗｅｒ　Ｌｏｓｓ法と結合状態測定法において、それぞれの判定結果は測定値が閾値範囲外である。つまり、ＴＸとＲＸとの間に異物（金属片等）が混入した場合の検出が可能である３つの方法において、すべて測定値は閾値範囲外である。これは「異物有り」、または「異物有りの可能性が高い」ことを示している。よって、Ｆ１５１８にてＴＸはＲＸに対し、第２の制御の実行要求を通知する。Ｆ１５１９にて第２の制御、すなわち送電アンテナと受電アンテナとの間に異物が混入していることに対処する制御が行われる。

　次に図１７乃至図２０に該当しない例を説明する。Ｑ－ｆａｃｔｏｒの値が第１の閾値範囲外であって、かつ結合係数ｋの値が第２の閾値範囲内である場合を想定する。この場合、ＴＸはＱ－ｆａｃｔｏｒの値が第１の閾値範囲外であるので、送電アンテナ上に異物が混入した可能性があると判断して第２の制御を行う。あるいは、ＴＸとＲＸは結合係数ｋとＱ－ｆａｃｔｏｒの再測定を実施する。

　ＲＸの受電電力値が閾値範囲内であり、Ｑ－ｆａｃｔｏｒの値が第１の閾値範囲外であり、かつ結合係数ｋの値が第２の閾値範囲外である場合を想定する。この場合、ＴＸは送電アンテナ上に異物が混入した可能性があると判断し、第２の制御が行われる。あるいは、ＴＸとＲＸは結合係数ｋとＱ－ｆａｃｔｏｒの再測定を実施する。

　ＲＸの受電電力値が閾値範囲外であり、Ｑ－ｆａｃｔｏｒの値が第１の閾値範囲内であり、かつ結合係数ｋの値が第２の閾値範囲内である場合を想定する。この場合、ＴＸは、送電アンテナ上に異物が混入した可能性があるか、または、送電アンテナと受電アンテナとの位置ずれが発生している可能性がある、と判断する。第１もしくは第２の制御、または第１および第２の制御が行われる。あるいは、ＴＸとＲＸは結合係数ｋとＱ－ｆａｃｔｏｒの再測定を実施する。

　図２１乃至図２３は、本実施形態における動作例を説明するフローチャートである。図２１および図２２は、本実施形態のＴＸの動作を説明するフローチャートである。図２３は、本実施形態のＲＸの動作を説明するフローチャートである。

　図２１では送電開始後のＳ２１０１でＴＸは、ＲＸから受電電圧値の情報を受信し、Ｓ２１０２でＰｏｗｅｒ　Ｌｏｓｓ法を実施する。次にＳ２１０３でＴＸはＲＸの受電電圧値が閾値範囲内であるかどうかを判定する。ＲＸの受電電圧値が閾値範囲内であると判定された場合、Ｓ２１０４の処理に進む。またＲＸの受電電圧値が閾値範囲内でないと判定された場合、図２２のＳ２２０１の処理に進む。

　Ｓ２１０４でＴＸはＱ－ｆａｃｔｏｒを測定する。Ｓ２１０５でＴＸは電圧値を測定する。Ｓ２１０６でＴＸは、ＲＸから結合係数ｋの算出に必要な情報を受信する。Ｓ２１０７でＴＸは結合係数ｋの値を算出する。そしてＳ２１０８でＴＸは、Ｑ－ｆａｃｔｏｒの測定値が第１の条件（測定値が第１の閾値範囲内であること）を満たすか否かを判定する。第１の条件を満たす場合、Ｓ２１０９の処理に進み、第１の条件を満たさない場合、Ｓ２１１０の処理に進む。

　Ｓ２１０９でＴＸは、結合係数ｋの値が第２の条件（ｋ値が第２の閾値範囲内であること）を満たすか否かを判定する。第２の条件を満たす場合、Ｓ２１１１の処理に進み、第２の条件を満たさない場合、Ｓ２１１２の処理に進む。Ｓ２１１２でＴＸはＲＸへの送電を継続する。またＳ２１１２でＴＸは第１の制御を行う。

　Ｓ２１１０でＴＸは、結合係数ｋの値が第２の条件を満たすか否かを判定する。第２の条件を満たす場合、Ｓ２１１３の処理に進み、第２の条件を満たさない場合、Ｓ２１１４の処理に進む。Ｓ２１１３とＳ２１１４では第２の制御が行われるか、または結合係数ｋとＱ－ｆａｃｔｏｒの再測定が実施される。例えば、Ｓ２１１３では第２の制御が行われ、Ｓ２１１４では結合係数ｋとＱ－ｆａｃｔｏｒの再測定が実施される。

　次に図２１のＳ２１０３から図２２のＳ２２０１に移行する場合を説明する。Ｓ２２０１でＴＸは、Ｑ－ｆａｃｔｏｒの測定値が第１の条件を満たすか否かを判定する。第１の条件を満たす場合、Ｓ２２０２の処理に進み、第１の条件を満たさない場合、Ｓ２２０３の処理に進む。

　Ｓ２２０２でＴＸは、結合係数ｋの値が第２の条件を満たすか否かを判定する。第２の条件を満たす場合、Ｓ２２０４の処理に進み、第２の条件を満たさない場合、Ｓ２２０５の処理に進む。Ｓ２２０４でＴＸは第１の制御を行うか、または第２の制御もしくは結合係数ｋとＱ－ｆａｃｔｏｒの再測定を実施する。またＳ２２０５でＴＸは第１の制御を行う。

　Ｓ２２０３でＴＸは、結合係数ｋの値が第２の条件を満たすか否かを判定する。第２の条件を満たす場合、Ｓ２２０６の処理に進み、第２の条件を満たさない場合、Ｓ２２０７の処理に進む。Ｓ２２０６でＴＸは第２の制御を行うか、または結合係数ｋとＱ－ｆａｃｔｏｒの再測定を実施する。またＳ２２０７でＴＸは第２の制御を行う。

　一方、図２３では受電開始後のＳ２３０１でＲＸは受電電力値を測定し、Ｓ２３０２でＲＸはＴＸに対し、受電電力値の情報を送信する。Ｓ２３０３でＲＸは電圧値の測定を実施し、Ｓ２３０４にてＴＸに対し、結合係数ｋの算出に必要な情報を送信する。そしてＳ２３０５の処理に進む。Ｓ２３０５からＳ２３０８において、ＲＸはＴＸからの実行要求に応じた制御を行う。Ｓ２３０５からＳ２３０８の処理はそれぞれ、図１６のＳ１６０４からＳ１６０７の処理と同様であるので説明を割愛する。

　本実施形態では、ＴＸからＲＸへの送電中に３つの方法に基づく各測定結果を組み合わせることにより、状態検出に関する判定精度を高めることが可能であり、複数の判定結果に基づいてより適切な制御を行うことができる。

［変形実施形態］
　以下、前記実施形態の変形実施形態を説明する。
　第１実施形態に対する第１の変形実施形態では、Ｑ値計測法による結果を考慮せず、送電アンテナと受電アンテナの結合状態測定法によりＴＸとＲＸの状態検出を行い、ＴＸとＲＸは検出結果に応じた制御を行う。例えば、結合状態測定法による結合状態指標の値が所定の閾値範囲内である場合、ＴＸは送電を継続させる制御を行う。一方、結合状態指標の値が所定の閾値範囲外である場合、ＴＸまたはＲＸは、第１または第２の制御を行う。

　第１の制御は送電アンテナと受電アンテナとの位置ずれの可能性が高い場合に行われる制御である。第２の制御は送電アンテナと受電アンテナとの間に異物が存在する可能性が高い場合に行われる制御である。例えば第１の制御では第５の制御内容が実施され、第２の制御では第２の制御内容が実施される。第１の制御と第２の制御において、異なる制御内容が実施されることにより、状況に応じた適切な制御が可能になる。

　また、第１の制御については第１乃至第５の制御内容を説明したが、５つの制御内容のうち、複数の制御内容を組み合わせることができる。例えばＴＸおよびＲＸは、第１の制御における第１の制御内容と第２の制御内容を組み合わせて実施する。第２の制御についても、第１乃至第５の制御内容のうち、複数の制御内容を組み合わせて実施することができる。

　第２実施形態に対する第２の変形実施形態では、３つの方法のうち、例えば、Ｐｏｗｅｒ　Ｌｏｓｓ法による受電電力値の測定結果が閾値範囲内である場合、ＴＸとＲＸの状態は正常であると判断される。この場合、波形減衰法、および送電アンテナと受電アンテナの結合状態測定法は実施されない。一方、Ｐｏｗｅｒ　Ｌｏｓｓ法による受電電力値の測定結果が閾値範囲外である場合、ＴＸとＲＸの状態に「異常有りの可能性がある」と判断される。そして波形減衰法および結合状態測定法が実施されるので、より高精度に状態検出を行うことが可能である。

　第２の変形実施形態では、送電中に３つの方法に基づいて測定が行われ、測定結果に応じてＴＸとＲＸの制御が行われる。この場合、波形減衰法による測定結果は考慮されずに、残り２つの方法を用いて、ＴＸとＲＸの状態検出が行われ、状態検出結果に応じてＴＸとＲＸの制御が行われる。例えば、Ｐｏｗｅｒ　Ｌｏｓｓ法による測定結果が閾値範囲内であり、かつ結合状態測定法による測定結果が閾値範囲内である場合、ＴＸは送電を継続する。また、Ｐｏｗｅｒ　Ｌｏｓｓ法または結合状態測定法による測定結果が閾値範囲外である場合、ＴＸまたはＲＸは第１または第２の制御を行う。また、Ｐｏｗｅｒ　Ｌｏｓｓ法および結合状態測定法による測定結果の両方がそれぞれの閾値範囲外である場合、ＴＸまたはＲＸは第１または第２の制御を行う。

　また、Ｐｏｗｅｒ　Ｌｏｓｓ法および波形減衰法による測定結果は考慮されずに、結合状態測定法だけを用いる場合、ＴＸとＲＸの状態検出結果に応じてＴＸとＲＸの制御が行われる。例えば、結合状態測定法による測定結果が閾値範囲内である場合、ＴＸは送電を継続する。結合状態測定法による測定結果が閾値範囲外である場合、ＴＸまたはＲＸは第１または第２の制御を行う。

　第２の変形実施形態では、３つの方法に基づく測定が実施され、いずれかの方法による測定結果が閾値範囲外になった場合、ＴＸはＲＸへの送電を停止してＣＡＬ処理を実行する。第１または第２の制御において、Ｐｏｗｅｒ　Ｌｏｓｓ法のＣＡＬ処理、波形減衰法のＣＡＬ処理、結合状態測定法のＣＡＬ処理のうち、いずれかを組み合わせて実行することができる。あるいは、３つのＣＡＬ処理を実行してもよい。

　前記実施形態における構成の一部（場合によっては全部）を、他の同様の機能を果たす他の構成と置き換え、または省略してもよく、別の構成を追加してもよい。またＷＰＣ規格による限定されることなく、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への適用が可能である。

　前記実施形態では、送電アンテナと受電アンテナの状態検出にて複数の検出方法を実施し、送電アンテナの品質係数または送電波形の減衰状態を表す指標の測定結果と、両アンテナの電磁結合状態を表す指標の測定結果が取得される。両アンテナの位置ずれに対処する第１の制御と、無線電力伝送に影響を及ぼす可能性のある物体に対処する第２の制御を行うことができる。

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

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

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

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

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

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

［その他の実施形態］
　本開示は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサー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。

　また、図１５、１６、２１～２３に示すフローチャートの少なくとも一部をハードウェアにより実現してもよい。ハードウェアにより実現する場合、例えば、所定のコンパイラを用いることで、各ステップを実現するためのプログラムからＦＰＧＡ上に自動的に専用回路を生成すればよい。また、ＦＰＧＡと同様にしてＧａｔｅ　Ａｒｒａｙ回路を形成し、ハードウェアとして実現するようにしてもよい。

　（関連出願の相互参照）
　本出願は、２０２２年４月２６日に出願された日本特許出願第２０２２－０７２４８０号を基礎とする優先権の利益を主張するものである。また、この日本特許出願の内容は、本明細書において参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

Claims

　送電装置から無線で受電する受電手段と、
　前記送電装置から、前記送電装置が有するインバータの電圧に関する第１の情報を受信する受信手段と、
　前記第１の情報に基づいて決定される第２の情報に基づいて、前記送電装置に、特定の信号を送信する送信手段と、を有し、
　前記特定の信号を受信した前記送電装置は、前記インバータの電圧を制限する受電装置。
　前記第２の情報は、前記第１の情報と、前記受電装置における整流された電圧に関する第３の情報とに基づいて決定される請求項１に記載の受電装置。
　前記第３の情報は、前記受電装置が有する整流器の出力電圧に関する情報である請求項２に記載の受電装置。
　前記第３の情報は、軽負荷状態において測定される前記受電装置が有する整流器の出力電圧に関する情報である請求項２又は３に記載の受電装置。
　前記第１の情報は、軽負荷状態において測定される前記インバータの電圧に関する情報である請求項１乃至４の何れか１項に記載の受電装置。
　前記第２の情報は、複数回の特定の指標の算出に基づいて決定され、
　前記特定の指標は、前記第１の情報に基づいて算出される請求項１乃至５の何れか１項に記載の受電装置。
　前記特定の指標は、前記送電装置が有する送電コイルと前記受電装置が有する受電コイルとの結合を示す指標である請求項６に記載の受電装置。
　送電装置から無線で受電する受電工程と、
　前記送電装置から、前記送電装置が有するインバータの電圧に関する第１の情報を受信する受信工程と、
　前記第１の情報に基づいて決定される第２の情報に基づいて、前記送電装置に、特定の信号を送信する送信工程と、を有し、
　前記特定の信号を受信した前記送電装置は、前記インバータの電圧を制限することを特徴とする受電装置の制御方法。
　請求項８に記載の各工程を、コンピュータに実行させるプログラム。
　送電装置であって、
　受電装置に無線で送電する送電手段と、
　前記受電装置に、前記送電装置が有するインバータの電圧に関する第１の情報を送信する送信手段と、
　前記第１の情報に基づいて第２の情報を決定する前記受電装置から、特定の信号を受信する受信手段と、
　前記特定の信号を受信した場合、前記インバータの電圧を制限する制限手段と、を有する送電装置。
　送電装置の制御方法であって、
　受電装置に無線で送電する送電工程と、
　前記受電装置に、前記送電装置が有するインバータの電圧に関する第１の情報を送信する送信工程と、
　前記第１の情報に基づいて第２の情報を決定する前記受電装置から、特定の信号を受信する受信工程と、
　前記特定の信号を受信した場合、前記インバータの電圧を制限する制限工程と、を有する制御方法。
　請求項１１に記載の各工程を、コンピュータに実行させるプログラム。