CN116995825A

CN116995825A - 受电设备

Info

Publication number: CN116995825A
Application number: CN202310935485.2A
Authority: CN
Inventors: 志村元
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2020-02-13
Filing date: 2021-01-26
Publication date: 2023-11-03
Also published as: US20240223019A1; EP4254736A3; CN115088157A; EP4106147A4; JP2021129410A; EP4254736A2; EP4106147A1; KR20220133983A; US20220385114A1; WO2021161776A1; US11962167B2

Abstract

本发明提供一种受电设备，其能够接收从能够执行第一异物检测和第二异物检测的送电设备发送的电力，该受电设备向送电设备发送要由送电设备使用以执行第一异物检测的数据；在发送数据之前，判断是否满足用于送电设备执行与第一异物检测不同的第二异物检测的预定条件；并且根据该判断来向送电设备发送用于使送电设备执行第二异物检测的信号。

Description

受电设备

(本申请是申请日为2021年1月26日、申请号为202180014191.5、发明名称为“受电设备、送电设备及其控制方法和程序”的申请的分案申请。)

技术领域

本公开涉及受电设备、送电设备及其控制方法和程序。

背景技术

近年来，已广泛地进行了无线电力传送***的技术开发。专利文献1公开了一种符合由作为无线充电标准的标准化组织的无线电力联盟(Wireless Power Consortium)制定的标准(在下文中称为无线电力联盟标准(WPC标准))的送电设备和受电设备。此外，专利文献2公开了WPC标准中的异物检测。

在WPC标准中，采用被称为电力损耗(Power Loss)方法的异物检测方法。在电力损耗方法中，首先，基于来自送电设备的送电电力与受电设备中的受电电力之间的差，预先计算在送电设备与受电设备之间不存在异物的状态下的电力损耗。送电设备执行用于将所计算出的值设置为送电处理期间的正常状态(不存在异物的状态)下的电力损耗的校准处理。然后，如果在此之后的送电期间计算出的送电设备和受电设备之间的电力损耗相对于用作基准的正常状态下的电力损耗偏离了阈值或更多，则判断为“存在异物”。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-56959

专利文献2：日本特开2017-70074

发明内容

发明要解决的问题

这里，尽管实际上在送电设备与受电设备之间存在异物，但是有时在假设不存在异物的状态下执行上述校准处理。在这种情况下，由于基于存在异物的状态下的电力损耗来判断异物的存在/不存在，因此送电设备所进行的异物检测的检测精度降低。

考虑到上述问题而进行了本发明，并且本发明的目的是抑制异物检测的检测精度的降低。

用于解决问题的方案

为了解决上述问题，根据本发明的一方面，提供了一种受电设备，包括：受电部件，用于无线地接收从能够执行第一异物检测和第二异物检测的送电设备发送的电力；第一发送部件，用于向所述送电设备发送要被所述送电设备用于执行所述第一异物检测的数据；判断部件，用于在所述第一发送部件发送所述数据之前，判断是否满足用于所述送电设备执行与所述第一异物检测不同的所述第二异物检测的预定条件；以及第二发送部件，用于根据所述判断部件的判断来向所述送电设备发送用于使所述送电设备执行所述第二异物检测的信号。

发明的效果

根据本发明，可以抑制异物检测的检测精度的降低。

通过以下结合附图所进行的描述，本发明的其他特征和优点将是明显的。注意，在整个附图中，相同的附图标记表示相同或相似的组件。

附图说明

包含在说明书中、并构成了说明书的一部分的附图示出了本发明的实施例，并且与描述一起用于解释本发明的原理。

图1是示出根据第一实施例的送电设备的配置的图；

图2是示出根据第一实施例的受电设备的配置的图；

图3A是根据第一实施例的送电设备的控制单元的功能框图；

图3B是根据第一实施例的受电设备的控制单元的功能框图；

图4A是示出根据第一实施例的电力传送***的处理的序列图；

图4B是示出根据第一实施例的电力传送***的处理的序列图；

图5是示出根据第一实施例的电力传送***的电力传送(Power Transfer)阶段中的处理的序列图；

图6是示出根据第一实施例的受电设备的在电力传送阶段中的处理的流程图；

图7是示出根据第一实施例的送电设备的在电力传送阶段中的处理的流程图；

图8是示出根据第二实施例的电力传送***的在电力传送阶段中的处理的序列图；

图9是示出根据第二实施例的受电设备的在电力传送阶段中的处理的流程图；

图10是示出根据第二实施例的送电设备的在电力传送阶段中的处理的流程图；

图11是示出基于电力损耗方法的异物检测的图；

图12是示出根据第一实施例的无线电力传送***的配置的图；

图13是示出根据第一实施例的电力传送***的处理的流程图；

图14是示出根据第三实施例的电力传送***的在电力传送阶段中的处理的序列图；

图15是示出根据第三实施例的受电设备的在电力传送阶段中的处理的流程图；

图16是示出根据第三实施例的送电设备的在电力传送阶段中的处理的流程图；

图17是示出根据第四实施例的电力传送***的在电力传送阶段中的处理的序列图；

图18是示出根据第四实施例的受电设备的在电力传送阶段中的处理的流程图；

图19是示出根据第五实施例的电力传送***的在电力传送阶段中的处理的序列图；

图20是示出根据第五实施例的受电设备的在电力传送阶段中的处理的流程图；

图21A是示出根据第六实施例的电力传送***的在电力传送阶段中的处理的序列图；

图21B是示出根据第六实施例的电力传送***的在电力传送阶段中的处理的序列图；

图22是示出根据第六实施例的受电设备的在电力传送阶段中的处理的流程图；

图23A是示出根据第七实施例的电力传送***的在电力传送阶段中的处理的序列图；

图23B是示出根据第七实施例的电力传送***的在电力传送阶段中的处理的序列图；以及

图24是示出根据第七实施例的受电设备的在电力传送阶段中的处理的流程图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图来详细描述实施例。注意，以下实施例并不意在限制所要求保护的发明的范围。在实施例中描述了多个特征，但不局限于需要所有这些特征的发明，并且可以适当地组合多个这样的特征。此外，在附图中，向相同或类似的结构赋予相同的附图标记，并且省略了其冗余描述。

<第一实施例>

<1.基于电力损耗方法的异物检测>

将参考图11描述基于由无线电力联盟标准(WPC标准)定义的电力损耗方法的异物检测(在下文中称为第一异物检测)。图11的横轴表示送电设备的送电电力，并且纵轴表示受电设备的受电电力。注意，异物是指并非受电装置的物体，并且例如是具有导电性的诸如金属片等的物体。

首先，送电设备向受电设备发送第一送电电力值Pt1的电力。这里，受电设备接收第一受电电力值Pr1的电力(被称为轻负载(Light Load)状态)。这里，送电设备存储第一送电电力值Pt1。这里，第一送电电力值Pt1或第一受电电力值Pr1是最小电力。此外，这里，受电设备对负载进行控制，以使得所接收到的电力变为最小电力。例如，受电设备可以以使得所接收到的电力不向负载(充电电路和电池等)供给的方式来断开负载。

随后，受电设备向送电设备报告第一受电电力的电力值Pr1。已从受电设备接收到Pr1的送电设备可以将送电设备和受电设备之间的电力损耗计算为Pt1-Pr1(Ploss1)，并创建表示Pt1和Pr1之间的对应关系的校准点1100(点1100)。

接下来，送电设备将送电电力值改变为第二送电电力值Pt2，并向受电设备发送电力。这里，受电设备接收第二受电电力值Pr2的电力(被称为连接负载状态)。这里，送电设备存储第二送电电力值Pt2。这里，第二送电电力值Pt2或第二受电电力值Pr2是最大电力。此外，这里，受电设备对负载进行控制，以使得所接收到的电力变为最大电力。例如，受电设备以使得所接收到的电力向负载供给的方式来连接负载。

随后，受电设备向送电设备报告Pr2。已从受电设备接收到Pr2的送电设备可以将送电设备和受电设备之间的电力损耗计算为Pt2-Pr2(Ploss2)，并创建表示Pt2和Pr2之间的对应关系的校准点1101(点1101)。

然后，送电设备对点1100和点1101以线性方式进行插值，从而创建直线1102。直线1102表示在送电设备和受电设备周围不存在异物的状态下的送电电力和受电电力之间的关系。因此，送电设备可以基于直线1102来预测在不存在异物的状态下发送预定电力的情况下受电设备所接收的电力值。例如，如果送电设备发送第三送电电力值Pt3的电力，则可以基于送电电力值为Pt3的直线1102上的点1103而估计出：在发送Pt3的电力的情况下受电设备所接收的第三受电电力值为Pr3。

如上所述，基于用于不同负载的送电设备的送电电力值和受电设备的受电电力值的多个组合，可以获得用于不同负载的送电设备和受电设备之间的电力损耗。还可以通过对多个组合进行插值来估计用于所有负载的送电设备和受电设备之间的电力损耗。因此，由送电设备和受电设备进行以使送电设备获得送电电力值和受电电力值的组合的校准处理将在下面被称为校准处理(CAL处理)。

这里，假设当送电设备实际向受电设备发送Pt3的电力时，送电设备从受电设备接收到受电电力值Pr3’。送电设备计算Pr3-Pr3’(＝Ploss_FO)，其是通过从不存在异物的状态下的受电电力值Pr3减去从受电设备实际接收到的受电电力值Pr3’而获得的值。Ploss_FO可以被认为是在送电设备与受电设备之间存在异物的情况下该异物所消耗的电力损耗。因此，如果将由异物消耗的电力Ploss_FO超过预定阈值，则可以判断为存在异物。可替代地，送电设备根据在不存在异物的状态下的受电电力值Pr3预先获得送电设备和受电设备之间的电力损耗Pt3-Pr3(Ploss3)。接下来，送电设备根据在存在异物的状态下从受电设备接收到的受电电力值Pr3’获得在存在异物的状态下的送电设备和受电设备之间的电力损耗Pt3-Pr3’(Ploss3’)。然后，可以通过Ploss3’-Ploss3(＝Ploss_FO)来估计将由异物消耗的电力Ploss_FO。

如上所述，作为获得将由异物消耗的电力Ploss_FO的方法，可以获得为Pr3-Pr3’(＝Ploss_FO)或Ploss3’-Ploss3(＝Ploss_FO)。在下面的说明书中，基本上将描述获得电力作为Ploss3’-Ploss3(＝Ploss_FO)的方法。这也可以适用于获得电力作为Pr3-Pr3’(＝Ploss_FO)的方法。上面已描述了基于电力损耗方法的异物检测。

在上述CAL处理中，受电设备向送电设备发送受电电力值。该受电电力值需要是在送电设备与受电设备之间不存在异物的状态下的受电电力值。只有在不存在异物的情况下，才能够进行高精度的电力损耗方法的异物检测。然而，实际上，当受电设备测量受电电力值时，在送电设备与受电设备之间可能存在异物。在这种情况下，异物检测的精度降低。因此，在本实施例中，将描述防止在送电设备与受电设备之间存在异物的状态下进行CAL处理、并且防止利用电力损耗方法的异物检测精度降低的方法。

<2.***配置>

图12示出根据本实施例的无线电力传送***(无线充电***)的配置的示例。在示例中，该***被配置为包括受电设备1和送电设备2。在下文中，受电设备1也将被称为RX 1，并且送电设备也将被称为TX 2。RX 1是能够接收从TX 2发送的电力的设备，并且在示例中，RX 1是利用所接收到的电力对内部电池进行充电的电子装置。TX 2是向放置在作为TX 2的一部分的充电台3上的RX 1无线地发送电力的电子装置。由于充电台3是TX 2的一部分，因此“放置在充电台3上”在下文中有时将被表示为“放置在TX 2上”。附图标记4表示RX 1可以从TX 2接收电力的范围。注意，RX 1和TX 2可以具有执行除了无线充电以外的应用的功能。RX 1的示例是智能电话，并且TX 2的示例是被配置为对智能电话进行充电的配件装置。RX1和TX 2可以各自是平板电脑或诸如硬盘驱动器或存储器装置等的存储装置，或者可以是诸如个人计算机(PC)等的信息处理设备。可替代地，RX 1和TX 2例如可以是诸如摄像装置(照相机或摄像机)或扫描器等的图像输入装置或者诸如打印机、复印机或投影仪等的图像输出装置。此外，TX 2可以是智能电话。在这种情况下，RX 1可以是其他智能电话或无线耳机。此外，RX 1可以是诸如汽车等的运载工具，并且TX 2可以是安装在汽车的控制台等上的充电器。

该***基于WPC标准使用用于无线充电的电磁感应方法来进行无线电力传送。也就是说，RX 1和TX 2在RX 1的受电天线和TX 2的送电天线之间基于WPC标准进行用于无线充电的无线电力传送。注意，适用于本***的无线电力传送方法不限于WPC标准所定义的方法，并且可以是其他电磁感应方法、磁场谐振方法、电场谐振方法、微波方法或使用激光等的方法等。此外，在本实施例中，无线电力传送用于无线充电。然而，可以进行无线电力传送以用于除了无线充电之外的应用目的。

<3.电力传送的控制过程>

根据本实施例的RX 1和TX 2基于WPC标准进行用于送电/受电控制的通信。WPC标准定义了多个阶段，并且在各个阶段中进行所需的用于送电/受电控制的通信，该多个阶段包括执行电力传送的电力传送阶段以及在进行实际电力传送之前的一个或多于一个阶段。

图13示出用于进行电力传送的序列。电力传送之前的阶段在将RX 1放置在TX 2上之后可以包括选择(Selection)阶段(步骤S1301)、Ping阶段(步骤S1302)、识别和配置(Identification and Configuration)阶段(步骤S1303)、协商(Negotiation)阶段(步骤S1304)和校准(Calibration)阶段(步骤S1305)。注意，识别和配置阶段在下文中将被称为I&C阶段。

在选择阶段(步骤S1301)中，TX 2间歇地发送模拟Ping(Analog Ping)，并检测到物体被放置在TX 2的充电台3上(例如，RX 1或导体片被放置在充电台3上)。TX 2检测在发送模拟Ping时的送电天线的电压值和电流值其中至少之一，在电压值小于特定阈值或电流值超过特定阈值的情况下判断为存在物体，并且转变到Ping阶段。

在Ping阶段中，TX 2发送与模拟Ping相比电力更大的数字Ping(Digital Ping)。关于数字Ping的幅度，电力大得足以启动放置在TX 2上的RX 1的控制单元。RX 1向TX 2通知受电电压的幅度。以这种方式，TX 2接收来自已接收到数字Ping的RX 1的响应，从而识别出在选择阶段中检测到的物体是RX 1。在接收到受电电压值的通知时，TX 2转变到I&C阶段。此外，在发送数字Ping之前，TX 2可以测量送电天线(送电线圈)的Q因子。当执行使用Q因子测量方法(品质因子方法)的异物检测处理(第二异物检测)时，使用测量结果。

在I&C阶段中，TX 2识别RX 1，并从RX 1获得装置配置信息(能力信息)。为此，RX 1向TX 2发送ID包(ID Packet)和配置包(Configuration Packet)。ID包包括RX 1的标识符信息，并且配置包包括RX 1的装置配置信息(能力信息)。在接收ID包和配置包时，TX 2通过确认(ACK，肯定应答(acknowledgement))进行响应。然后，I&C阶段结束。

在协商阶段中，基于RX 1所请求的保证电力(在下文中被称为“GP”)的值和TX 2的送电能力等来决定GP的值。另外，TX 2根据来自RX 1的请求而执行使用Q因子测量方法(品质因子方法)的异物检测(第二异物检测)。此外，WPC标准定义了在临时转移到电力传送阶段之后、根据来自RX 1的请求而再次进行与协商阶段相同的处理的方法。用于在从电力传送阶段转移之后进行这些处理的阶段被称为重新协商阶段。

在校准阶段中，基于WPC标准执行上述校准处理。另外，RX 1向TX 2通知预定的受电电力值(轻负载状态下的受电电力值/最大负载状态下的受电电力值)，并且进行调整以使得TX 2能够高效地送电。通知给TX 2的受电电力值可以用于利用电力损耗方法的异物检测处理(第一异物检测)。

在电力传送阶段中，进行控制以开始或继续送电、或者由于错误或充电完全而停止送电。此外，在本实施例中，即使在电力传送阶段中，也如稍后将描述的那样根据需要而执行CAL处理。为了进行送电/受电控制，TX 2和RX 1使用与进行无线电力传送时所使用的送电天线(送电线圈)和受电天线(受电线圈)相同的送电天线(送电线圈)和受电天线(受电线圈)，进行通信以将信号叠加在从送电天线或受电天线发送的电磁波上。注意，可以进行TX 2和RX 1之间的通信的范围与TX 2的可送电范围几乎相同。在示例中，TX 2和RX 1之间的通信基于WPC标准。

在WPC标准中，当RX 1从TX 2受电时保证的电力幅度由被称为GP的值来定义。GP表示即使例如RX 1和TX 2之间的位置关系变化、并且受电天线和送电天线之间的送电效率降低也保证输出到RX 1的负载(例如，充电用电路和电池)的电力值。例如，如果GP为5W，则即使受电天线和送电天线之间的位置关系变化、且送电效率降低，TX 2也以使得可以将5W输出到RX 1的负载的方式进行控制，并且进行送电。

此外，WPC标准定义了使TX 2检测出在TX 2周围(受电天线附近)存在并非受电设备的物体(异物)的方法。更具体地，定义了基于TX 2的送电电力值和RX 1的受电电力值之间的差来检测异物的电力损耗方法(第一异物检测)、以及基于TX 2的送电天线的品质系数(Q因子)的改变来检测异物的Q因子测量方法(第二异物检测)。在进行上述CAL处理之后，基于数据，在电力传送(送电)期间(稍后将描述的电力传送阶段)执行利用电力损耗方法的异物检测。此外，在电力传送之前(在稍后描述的数字Ping发送之前、或者在协商阶段或重新协商阶段中)执行利用Q因子测量方法的异物检测。

<4.用于电力传送的处理序列>

接下来将参考图4A和图4B所示的序列图描述图13的步骤S1301至S1306中的TX 2和RX 1的操作。

为了检测存在于可送电范围中的物体，TX 2间歇地发送WPC标准的模拟Ping(步骤S401)。TX 2执行被定义为WPC标准的选择阶段和Ping阶段的处理，并等待RX 1的放置。

为了对RX 1(例如，智能电话)进行充电，RX 1的用户使RX 1靠近TX 2(步骤S402)。更具体地，可以考虑将RX 1堆叠在TX 2上的方法。在检测到可送电范围中存在物体时(步骤S403和S404)，TX 2发送WPC标准的数字Ping(步骤S405)。在接收到数字Ping时，RX 1可以掌握TX 2已检测到RX 1(步骤S406)。另外，在接收到对数字Ping的预定响应时，TX 2判断为所检测到的物体是RX 1，并且RX 1被放置在充电台3上。

在检测到RX 1的放置时，TX 2通过在WPC标准所定义的I&C阶段中的通信，从RX 1获得识别信息和能力信息(步骤S407)。这里，RX 1的识别信息包括制造商代码和基本装置ID。此外，RX 1的能力信息包括能够指定RX 1支持的WPC标准的版本的信息、表示RX 1可以接收到的最大电力的值(最大电力值)、以及表示RX 1是否具有WPC标准的协商功能的信息。注意，TX 2可以通过除了WPC标准的I&C阶段的通信之外的方法来获得RX 1的识别信息和能力信息。此外，识别信息可以是诸如无线电力ID等的能够识别RX 1的个体的其他任意识别信息。作为能力信息，可以包括除了上述那些之外的信息。

接下来，TX 2通过WPC标准所定义的协商阶段的通信来决定与RX 1的GP的值(步骤S408)。注意，在步骤S408中，可以不执行WPC标准的协商阶段的通信，而是执行用于决定GP的其他过程。此外，如果(例如，在步骤S407中)获得了表示RX 1不支持协商阶段的信息，则TX 2可以在不进行协商阶段的通信的情况下将GP的值设置为(例如，由WPC标准预先定义的)较小的值。在本实施例中，GP＝5瓦特(5W)。

在决定GP之后，TX 2基于GP进行上述CAL处理。在CAL处理中，RX 1向TX 2发送包括轻负载状态下的受电电力的信息(在下文中被称为第一受电电力信息)(步骤S409)。本实施例中的第一受电电力信息是在TX 2的送电电力为250mW的情况下的与RX 1的受电电力相对应的数据。将假设第一受电电力信息是包括WPC标准所定义的受电电力(Received Power)(模式1)的受电电力包(RP包)而进行描述。然而，可以使用其他消息。TX 2基于TX 2的送电状态来判断是否接受第一受电电力信息。这里，如果接收到包括与大于送电电力的受电电力相对应的数据的第一受电电力信息，则TX 2可以判断为不接受第一受电电力信息。可替代地，如果受电电力与送电电力的比小于阈值，则TX 2可以判断为不接受第一受电电力信息。如果接受第一受电电力信息，则TX 2向RX 1发送肯定应答(ACK)。如果未接受第一受电电力信息，则TX 2向RX 1发送否定应答(NAK)(步骤S410)。

接下来，在从TX 2接收到ACK时(步骤S410)，RX 1判断是否可以接收更大电力。如果可能，为了增加来自TX 2的送电电力，RX 1发送包括正值的送电输出改变指示(步骤S411)。TX 2接收上述送电输出改变指示，并且如果能够处理送电电力的增加，则通过ACK进行响应并增加送电电力(步骤S412和S413)。由于在步骤S408中将GP设置为5W，因此重复如步骤S411和S414那样的送电输出改变请求(+)的发送，直到送电电力达到5W为止。

如果TX 2从RX 1接收到大于GP的电力增加请求(步骤S414)，则TX 2通过NAK对送电输出改变指示进行响应，从而抑制大于指定的电力送电(步骤S415)。当从TX 2接收到NAK并由此判断为受电电力已达到指定值时，RX 1向TX 2发送包括负载连接状态下的受电电力的数据作为第二受电电力信息(步骤S417)。在本实施例中，由于GP是5W，因此第二受电电力信息是当TX 2的送电电力是5W时的RX 1的受电电力信息。这里，第二受电电力信息是包括WPC标准所定义的受电电力(模式2)的受电电力包。然而，可以使用其他消息。

基于包括在第一受电电力信息和第二受电电力信息中的受电电力值、以及与第一受电电力信息和第二受电电力信息相对应的送电电力值，TX 2计算TX 2和RX 1之间的电力损耗(步骤S416)。通过对电力损耗进行插值，可以计算针对TX 2的所有送电电力(在这种情况下，TX 2的送电电力为250mW至5W)的TX 2和RX 1之间的电力损耗值。TX 2针对来自RX 1的第二受电电力信息发送ACK(步骤S418)，完成校准阶段，并转移到电力传送阶段。在判断为可以开始充电处理时，TX 2开始向RX 1进行送电处理，并且开始RX 1的充电。

接下来，TX 2和RX 1进行装置认证处理(步骤S419)。如果发现彼此的装置可以处理更大的GP，则可以将GP重置为更大的值，这里为15W(步骤S420)。如上面关于步骤S411到S413所述，为了将TX 2的送电电力增加到15W，RX 1和TX 2使用送电输出改变指示、ACK和NAK来改变送电电力(步骤S421到S424和S508)。对于GP＝15W，TX 2和RX 1再次执行CAL处理。更具体地，RX 1发送在TX 2的送电电力为15W时的、包括与RX 1在负载连接状态下的受电电力相对应的数据的受电电力包(在下文中被称为第三受电电力信息)(步骤S425)。

基于包括在第一受电电力信息、第二受电电力信息和第三受电电力信息中的受电电力值以及与这些信息相对应的送电电力值，TX 2计算TX 2和RX 1之间的电力损耗(步骤S426)。由此，可以估计用于TX 2的所有送电电力(在这种情况下，TX 2的送电电力为250mW至15W)的电力损耗。当使用来自RX 1的第三受电电力来创建校准点时，TX 2向RX 1发送ACK(步骤S427)，并完成CAL处理。在判断为可以开始充电处理时，TX 2开始向RX 1进行送电处理(步骤S428)。

<5.送电设备和受电设备的配置>

接下来将描述根据本实施例的送电设备和受电设备的配置。注意，下面要描述的各个配置仅仅是示例，并且要描述的配置的一部分(或在某些情况下为全部)可以用提供相同功能的其他配置来替换或可以省略，或者可以将其他的配置添加到要描述的配置。此外，可以将以下描述所示的一个块划分为多个块，并且可以将多个块集成为一个块。下面要描述的各个功能块执行作为软件程序的功能。然而，功能块的一部分或全部可以被提供为硬件。

图1是示出根据本实施例的TX 2的配置的示例的功能框图。TX 2包括控制单元101、电源单元102、送电单元103、通信单元104、送电天线105、存储器106和天线切换单元107。图1将控制单元101、电源单元102、送电单元103、通信单元104、存储器106和天线切换单元107示为单独的主体。这些中的多个任意功能块可以在同一芯片中实现。

控制单元101执行例如存储器106中所存储的控制程序，从而控制整个TX 2。此外，控制单元101进行与包括用于TX 2中的装置认证的通信的送电控制有关的控制。此外，控制单元101可以进行用以执行除了无线电力传送之外的应用的控制。控制单元101例如被配置为包括诸如CPU(中央处理单元)或MPU(微处理器单元)等的至少一个处理器。注意，控制单元101可以由诸如ASIC(专用集成电路)等的专用于特定处理的硬件形成。控制单元101还可以被配置为包括被编译为执行预定处理的诸如FPGA(现场可编程门阵列)等的阵列电路。控制单元101将在执行各种处理期间应当存储的信息存储在存储器106中。此外，控制单元101可以使用计时器(未示出)测量时间。

电源单元102向各个功能块供电。电源单元102例如是商业电源或电池。电池对从商业电源供给的电力进行存储。

送电单元103将从电源单元102输入的DC或AC电力转换为用于无线电力传送的频带中的AC频率电力，并将该AC频率电力输入到送电天线105，从而生成要由RX 1接收的电磁波。例如，送电单元103通过使用FET(场效应晶体管)的具有半桥或全桥结构的切换电路，将从电源单元102供给的DC电压转换为AC电压。在这种情况下，送电单元103包括对FET进行开/关(ON/OFF)控制的栅极驱动器。

送电单元103对输入到送电天线105的电压(送电电压)和电流(送电电流)中的一个或这两个进行调整，从而控制要输出的电磁波的电力的强度。当使送电电压或送电电流大时，电磁波的电力的强度增加。当使送电电压或送电电流小时，电磁波的电力的强度减少。另外，基于来自控制单元101的指示，送电单元103进行AC频率电力的输出控制，以开始或停止来自送电天线105的送电。此外，送电单元103具有向支持WPC标准的RX 1的充电单元206(图2)供电以输出15瓦特(W)的电力的能力。

通信单元104与RX 1进行如上所述基于WPC标准的用于送电控制的通信。通信单元104对从送电天线105发送的电磁波进行调制，并将信息传送到RX 1，从而进行通信。另外，通信单元104对RX 1所调制的从送电天线105发送的电磁波进行解调，从而获得从RX 1发送的信息。也就是说，通过将信号叠加在从送电天线105发送的电磁波上来进行通信单元104所进行的通信。此外，通信单元104可以通过使用与送电天线105不同的天线、并基于与WPC标准不同的标准的通信来与RX 1进行通信，或者可以通过选择性地使用多个通信来与RX 1进行通信。

存储器106存储控制程序，并且还可以存储TX 2和RX 1的状态(送电电力值和受电电力值等)。例如，TX 2的状态由控制单元101获得，并且RX 1的状态由RX 1的控制单元201(图2)获得，并且这些状态可以经由通信单元104来接收。

送电天线105包括多个天线(线圈)。天线切换单元107选择多个天线(线圈)其中之一并进行切换。可替代地，送电天线105可以不包括多个天线，而是包括一个送电天线105。在这种情况下，天线切换单元107是没有必要的。

图2是示出根据本实施例的RX 1的配置的示例的框图。RX 1包括控制单元201、UI(用户接口)单元202、受电单元203、通信单元204、受电天线205、充电单元206、电池207、存储器208和开关单元209。注意，图2所示的多个功能块可以实现为一个硬件模块。

控制单元201执行例如存储器208中所存储的控制程序，从而控制整个RX 1。也就是说，控制单元201控制图3B所示的各个功能单元。此外，控制单元201可以进行用以执行除了无线电力传送之外的应用的控制。控制单元201的示例被配置为包括诸如CPU或MPU等的至少一个处理器。注意，控制单元201可以通过与控制单元201所执行的OS(操作***)进行协作，来控制整个RX 1(如果RX 1是智能电话，则控制整个智能电话)。

另外，控制单元201可以由诸如ASIC等的专用于特定处理的硬件形成。控制单元201还可以被配置为包括被编译为执行预定处理的诸如FPGA等的阵列电路。控制单元201将在执行各种处理期间应当存储的信息存储在存储器208中。此外，控制单元201可以使用计时器(未示出)测量时间。

UI单元202向用户进行各种输出。这里的各种输出是诸如画面显示、LED的闪烁或颜色改变、扬声器所输出的声音以及RX 1主体的振动等的操作。UI单元202由液晶面板、扬声器或振动马达等来实现。

受电单元203通过受电天线205获得由从TX 2的送电天线105放射的电磁波引起的电磁感应所生成的AC电力(AC电压和AC电流)。受电单元203将该AC电力转换为预定频率的DC或AC电力，并且将该电力输出到用于进行对电池207进行充电所用的处理的充电单元206。也就是说，受电单元203向RX 1中的负载供电。上述GP是被保证从受电单元203输出的电力。受电单元203具有供给使充电单元206对电池207进行充电的电力、并且供给用于向充电单元206输出15W电力的电力的能力。开关单元209被配置为控制是否向电池(负载)供给所接收到的电力。当开关单元209使充电单元206和电池207连接时，经由受电天线205接收到的电力被供给至电池207。也就是说，开关单元209是被配置为切换是否断开受电天线205和作为负载的电池207之间的连接的切换单元。如果开关单元209通过开关来断开充电单元206和电池207之间的连接，则不向电池207供给所接收到的电力。注意，在图2中，开关单元209布置在充电单元206与电池207之间，但是也可以布置在受电单元203与充电单元206之间。可替代地，尽管开关单元209在图2中被示为一个块，但是开关单元209也可以被实现为充电单元206的一部分。通信单元204与设置在TX 2中的通信单元104进行用于如上所述的基于WPC标准的受电控制的通信。通信单元204对从受电天线205输入的电磁波进行解调，从而获得从TX 2发送的信息。然后，通信单元204对输入的电磁波进行负载调制，并且由此将与要发送到TX 2的信息有关的信号叠加在电磁波上，从而与TX 2进行通信。注意，通信单元204可以通过使用与受电天线205不同的天线、并且基于与WPC标准不同的标准的通信来与TX 2进行通信，或者可以通过选择性地使用多个通信来与TX 2进行通信。

存储器208存储控制程序，并且还可以存储TX 2和RX 1的状态。例如，RX 1的状态由控制单元201获得，TX 2的状态由TX 2的控制单元101获得，并且这些状态可以经由通信单元204来接收。

接下来将参考图3A描述TX 2的控制单元101的功能框图。控制单元101包括通信控制单元301、送电控制单元302、异物检测单元303、电力测量单元304和检测判断单元305。通信控制单元301经由通信单元104进行基于WPC标准的与RX 1的控制通信。例如，通信控制单元301从RX 1接收包括表示RX 1的受电电力的数据的受电电力包，并且发送对该受电电力包的响应。送电控制单元302控制送电单元103以控制向RX 1的送电。

异物检测单元303进行基于送电设备和受电设备之间的电力损耗的第一异物检测以及通过测量送电天线105的Q因子来进行的第二异物检测。在本实施例中，将假设异物检测单元303进行基于Q因子测量方法的异物检测作为第二异物检测而进行描述。然而，可以使用其他方法来进行异物检测处理。例如，在具有NFC(近场通信)通信功能的TX 2中，可以使用根据NFC标准的相对装置(counter device)检测功能来进行异物检测。作为除了异物检测之外的功能，异物检测单元303还可以检测TX 2上的状态的改变。例如，可以检测TX 2上的RX 1的数量的增加/减少。可替代地，可以检测TX 2上的RX 1的移动。

电力测量单元304对经由送电单元103输出到RX 1的电力进行测量，并计算每单位时间的平均输出电力值。异物检测单元303基于电力测量单元304的测量结果和经由通信控制单元301从受电设备接收到的受电电力信息，进行利用电力损耗方法的异物检测处理。检测判断单元305基于从RX 1接收到的信息和电力测量单元304所测量的电力其中至少之一，来判断是否执行异物检测。另外，检测判断单元305可以判断应当执行异物检测处理中的哪一个(第一异物检测和第二异物检测其中至少之一)。

通信控制单元301、送电控制单元302、异物检测单元303、电力测量单元304和检测判断单元305的功能被实现为在控制单元101中进行操作的程序。处理单元各自被配置为独立的程序，并且可以通过事件处理等在进行程序之间的同步期间并行地进行操作。

接下来将参考图3B描述RX 1的控制单元201的功能框图。控制单元201包括通信控制单元351、电力测量单元352、检测判断单元353和受电控制单元354。

通信控制单元351经由通信单元204进行与TX 2的控制通信。电力测量单元352对从TX 2接收到的电力进行测量，并且经由通信控制单元351将表示受电电力的数据发送到TX 2。检测判断单元353判断以下两者(即，是否需要使TX 2执行异物检测，以及是否要执行第一异物检测和第二异物检测其中至少之一)其中至少之一，并且经由通信控制单元351发送用于使TX 2执行异物检测的信号。受电控制单元354控制受电单元203以控制与TX 2的电力传送。此外，受电控制单元354控制通信单元204以控制电力传送的阶段和参数。

通信控制单元351、电力测量单元352、检测判断单元353和受电控制单元354的功能被实现为在控制单元201中进行操作的程序。处理单元各自被配置为独立的程序，并且可以通过事件处理等在进行程序之间的同步期间并行地进行操作。

<6.电力传送阶段的处理示例>

在电力传送阶段中，将电力从TX 2发送到RX 1。此外，通过第一异物检测来检测异物。在第一异物检测中，首先通过上述CAL处理，基于TX 2的送电电力与RX 1的受电电力之间的差，预先计算在TX 2和RX 1之间不存在异物的状态下的电力损耗(正常状态下的电力损耗)。然后，如果稍后的送电期间计算出的TX 2和RX 1之间的电力损耗相对于用作基准的正常状态下的电力损耗偏离了阈值或更多，则TX 2判断为存在异物。

然而，尽管实际上在送电设备和受电设备之间存在异物，但是有时在假设不存在异物的状态下执行CAL处理。在这种情况下，基于存在异物的状态下的电力损耗来判断异物的存在/不存在，并且异物检测精度降低。因此，在本实施例中，将描述用于防止在TX 2与RX1之间存在异物的状态下进行CAL处理、并且防止利用电力损耗方法的异物检测精度降低的处理。

为了执行第一异物检测，执行用于获得第一异物检测所需的数据的CAL处理。在执行CAL处理之前，RX 1进行控制，以使得TX 2使用第二异物检测来检查异物是否在送电设备上。这使得可以在适当的状态下(在不存在异物的状态下)进行CAL处理。将参考图5所示的序列、图6所示的受电设备的流程图和图7所示的送电设备的流程图来描述用于实现这一点的TX 2和RX 1的操作。

在本实施例中，考虑在从TX 2向RX 1进行送电的电力传送阶段期间再次需要CAL处理的情况。在开始受电(S501以及步骤S601和S701)之后，RX 1判断是否需要进行CAL处理(S502和步骤S602)。例如，为了将送电电力改变为更高的电力，需要创建新的校准点(例如，图11中的1100、1103和1101)。因此，判断为需要执行CAL处理。可替换地，在一些情况下，TX2或RX 1的温度由于从TX 2向RX 1的送电而上升，并且TX 2或RX 1中的电路或组件的特性变化。在这种情况下，由于连接校准点的直线或曲线(例如，图11中的连接点1100、1103和1101的直线)变化，因此RX 1可以判断为需要执行CAL处理以更新校准点。也就是说，RX 1可以包括温度传感器(未示出)，并且基于温度传感器的值来判断是否需要执行CAL处理。在这种情况下，如果温度传感器的值从前次CAL处理中的值改变了预定值或更多，则可以判断为需要执行CAL处理。可替代地，RX 1可以包括计时器(未示出)，并且基于从受电开始起经过的时间或从前次CAL处理起经过的时间来判断是否需要执行CAL处理。

接下来，RX 1判断是否满足预定条件(S503和步骤S603)。这判断异物在TX 2和RX1之间的可能性是否为高(是否满足预定条件)。例如，如果作为从图3A所示的异物检测单元303所执行的前次异物检测起经过的时间而经过了预定时间，则RX 1判断为异物在TX 2和RX 1之间的可能性高。另一方面，如果尚未经过预定时间，则RX 1判断为异物在TX 2和RX 1之间的可能性低。在判断为异物的可能性低时(步骤S603中的“否”)，RX 1通过受电电力包(RP包)向TX 2发送RX 1所接收到的电力的受电电力值(第四受电电力信息)(S504以及步骤S604和S702)。已接收到RP包的TX 2判断RP包是否指示CAL处理的执行(步骤S703)。在示例中，基于RP包或与RP包不同的信号中所包括的CAL处理执行指示的存在/不存在、或者第一异物检测执行指示的存在/不存在，TX 2判断RP包是否指示CAL处理的执行。TX 2基于所接收到的第四受电电力信息和与其相对应的送电电力来创建校准点(S505和步骤S704)，并且向RX 1发送ACK(S506和步骤S705)。这里，如果TX 2判断为RP包是第一异物检测执行指示，则TX 2执行第一异物检测(步骤S706)。如果检测到异物(步骤S707中的“是”)，则TX 2将其通知给RX 1(步骤S709)，并且停止送电(步骤S710)。当判断为在步骤S706中通过第一异物检测未检测到异物时(步骤S707中的“否”)，TX 2将其通知给RX 1(步骤S708)，并且使处理返回到步骤S702。

在步骤S604之后，在经过了预定时间之后，RX 1判断是否需要再次进行CAL处理(S502和步骤S602)，并且判断是否满足预定条件(S503和步骤S603)。这判断异物在送电设备和受电设备之间的可能性是否为高。例如，如果从前次CAL处理起经过了预定时间，则判断为异物的可能性高。在CAL处理之前，送电设备使用与第一异物检测不同的异物检测方法来确认异物是否在TX 2与RX 1之间。为了使TX 2执行与第一异物检测不同的异物检测方法，RX 1例如向TX 2发送EPT包(结束电力传送(End Power Transfer)包)(S505和步骤S605和S711)。

因此，TX 2结束电力传送阶段并转移到选择阶段(步骤S712)。也就是说，重置到在进行送电之前的状态。因此，由于送电设备再次从选择阶段开始处理，因此执行在协商阶段或重新协商阶段中执行的利用Q因子测量方法的异物检测(第二异物检测)。以这种方式，可以在CAL处理的执行之前进行与第一异物检测不同的第二异物检测。因此，当执行CAL处理时，异物在TX 2和RX 1之间的可能性降低，并且可以更准确地执行第一异物检测。

注意，在本实施例中，RX 1向TX 2发送EPT(结束电力传送)包以执行第二异物检测。然而，除了EPT包之外的信号可以用于执行第二异物检测。例如，RX 1可以向TX 2发送用于指示转移到重新协商阶段的信号。可替代地，RX 1可以指示TX 2转变到选择阶段以不改变第二异物检测的基准值。

如上所述，在执行用于第一异物检测的CAL处理之前，根据本实施例的RX判断是否满足执行第二异物检测的预定条件。在判断为满足预定条件时，RX控制TX执行第二异物检测。这降低了在TX 2和RX 1之间存在异物的可能性高的状态下执行用于第一异物检测的CAL处理的可能性，并且使得可以防止通过第一异物检测的异物检测精度降低。

<第二实施例>

在第一实施例中，描述了如下的方法：如果在执行用于第一异物检测的CAL处理之前判断为执行第二异物检测，则结束电力传送阶段，从而控制送电设备进行第二异物检测。在第二实施例中，将描述如下的方法：如果判断为需要执行第一异物检测所需的CAL处理，则控制送电设备在更短的时间内执行第二异物检测。注意，将省略与第一实施例中相同的组件、功能和处理的描述。

对于第一异物检测，需要CAL处理。在执行CAL处理之前，RX 1进行控制，以使得TX2使用第二异物检测方法检查异物是否在送电设备上。如果在电力传送阶段期间执行CAL处理，则在电力传送阶段期间也进行第二异物检测。与第一实施例相比，这使得可以在更短的时间内检查异物是否存在于送电设备上。

将参考图8所示的序列、图9所示的受电设备的流程图和图10所示的送电设备的流程图来描述用于实现这一点的TX 2和RX 1的操作。

首先，TX 2开始向RX 1进行送电，并且RX 1开始进行受电(S801和步骤S901和S1001)。在受电开始之后，RX 1判断是否需要进行CAL处理(S802和步骤S902)。例如，如果送电电力改变为更高的电力，则需要创建新的校准点(例如，图11中的1100、1103和1101)。因此，判断为需要执行CAL处理。可替代地，在一些情况下，TX 2或RX 1的温度由于送电而上升，TX 2或RX 1中的电路或组件的特性变化，并且连接校准点的直线或曲线(例如，图11中的连接点1100、1103和1101的直线)变化。在这种情况下，由于需要更新校准点，因此判断为需要进行CAL处理。

接下来，判断是否满足执行第二异物检测的预定条件(S803和步骤S903)。这判断在TX 2和RX 1之间存在异物的可能性是否为高。例如，如果从图3A所示的异物检测单元303所执行的前次异物检测起经过了预定时间，则判断为异物在TX 2和RX 1之间的可能性高。如果尚未经过预定时间，则判断为异物的可能性低。在判断为异物的可能性低时(步骤S903中的“否”)，RX 1通过受电电力包(RP包)向TX 2发送与RX 1所接收到的电力相对应的数据(第四受电电力信息)(S804和步骤S904)。在接收到RP包时(步骤S1002)，TX 2执行CAL处理(S805和步骤S1003)，并且如果CAL处理的结果没有问题，则向RX 1发送ACK(S806和步骤S1004)。基于CAL处理的结果，TX 2在送电期间的预定定时通过第一异物检测进行异物检测(S807和步骤S1005)。在经过了预定时间之后，RX 1判断是否需要再次进行CAL处理(S808和步骤S902)，并判断是否满足预定条件(步骤S903和S809)。这判断在TX 2和RX 1之间存在异物的可能性是否为高。在这种情况下，如果所经过的时间超过预定时间，则判断为异物的可能性高。在进行CAL处理之前，TX 2使用与电力损耗方法不同的异物检测方法来确认异物不在TX 2与RX 1之间。为此，RX 1指示TX 2暂时停止送电(步骤S905和S810)。在接收到暂时停止送电的指示时(步骤S1006)，TX 2暂时停止送电(步骤S1007和S811)。RX 1请求TX 2执行利用Q因子测量方法的异物检测(第二异物检测)(步骤S906和S812)。然后，RX 1控制开关单元209断开负载(电池等)(步骤S907和S813)。这是因为如果在进行第二异物检测时RX 1的负载处于连接状态，则无法执行异物检测，或者异物检测精度降低。在接收到利用Q因子测量方法(Q因子测量(Q-FACTOR MEASUREMENT))的异物检测执行指示时(步骤S1008和S812)，TX 2进行利用Q因子测量方法(Q因子测量)的异物检测(步骤S1009和S814)。在经过了TX 2进行利用Q因子测量方法(Q因子测量)的异物检测所用的预定时间之后，RX 1连接负载(步骤S908和S815)。如果TX 2未检测到异物作为第二异物检测的结果(步骤S1010中的“否”)，则TX 2向RX 1通知未检测到异物(步骤S1011和S816)。在从TX 2接收到表示TX 2未检测到异物的通知时(步骤S909中的“否”)，RX 1指示TX 2恢复送电(步骤S910和S817)。在接收到送电恢复指示时(步骤S1012)，TX 2恢复送电(步骤S1013)。如果通过第二异物检测确认为在TX 2和RX 1之间不存在异物，则RX 1使处理返回到步骤S902以判断是否进行CAL处理(步骤S902和S818)，并且判断是否满足预定条件(步骤S903和S819)。当判断为满足预定条件时，RX 1决定进行CAL处理，并通过RP向TX 2发送用于执行CAL处理的数据(第五受电电力信息)(步骤S904和S820)。在接收到RP时(步骤S1002和S820)，TX 2计算电力损耗并执行CAL处理(步骤S1003和S821)，并且向RX 1发送ACK(步骤S1004和S822)。如果在步骤S1010中检测到异物，则TX 2向RX 1通知检测到异物(步骤S1015)，并停止送电(步骤S1016)。在从送电设备接收到表示检测到异物的通知时(步骤S909中的“是”)，RX 1可以向TX 2发送EPT包(步骤S911)以停止送电。如上所述，根据本实施例，在进行用于第一异物检测的CAL处理之前，可以在更短的时间内进行与第一异物检测不同的第二异物检测。这可以防止在执行CAL处理时异物在TX 2与RX 1之间，并且防止第一异物检测的精度降低。

<第三实施例>

在第二实施例中，描述了如下的方法：当利用电力损耗方法进行异物检测时，向送电设备发送用于请求暂时送电停止(瞬时中断)的暂时停止包，并且在进行异物检测所需的CAL处理之前，对送电设备进行控制以进行Q因子测量方法。在第三实施例中，将描述如下的方法：在不向现有WPC标准添加新的包(协议)的情况下，进行控制以在电力传送阶段期间进行第二异物检测，并且在更短的时间内检查异物是否在送电设备上。这使得可以在减少通过添加新的包(协议)所需的验证的同时确保兼容性。注意，将省略与第一实施例或第二实施例中相同的组件、功能和处理的描述。

将参考图15所示的RX 1的流程图、图16所示的TX 2的流程图和图14所示的处理序列来描述根据本实施例的TX 2和RX 1的操作。

首先，TX 2开始向RX 1进行送电，并且RX 1开始进行受电(步骤S1501和S1601和S1401)。在受电开始之后，RX 1判断是否需要进行CAL处理(步骤S1502和S1402)。例如，如果送电电力改变为更高的电力，则需要创建新的校准点(例如，图11中的1100、1103和1101)。因此，判断为需要进行CAL处理。可替代地，在一些情况下，TX 2或RX 1的温度由于送电而上升，电路或组件的特性变化，并且连接校准点的直线或曲线(例如，图11中的连接点1100、1103和1101的直线)变化。在这种情况下，为了更新校准点，RX 1判断为需要执行CAL处理。接下来，RX 1判断是否满足执行第二异物检测的预定条件(步骤S1503和S1403)。这判断异物在TX 2和RX 1之间的可能性是否为高。例如，如果从图3A所示的异物检测单元303所执行的前次异物检测(第一异物检测或第二异物检测)起尚未经过预定时间，则RX 1判断为异物在TX 2与RX 1之间的可能性低。如果从前次异物检测起经过了预定时间，则RX 1判断为异物在TX 2与RX 1之间的可能性高。

在判断为异物的可能性低时，RX 1通过RP向TX 2发送RX 1所接收到的电力的受电电力值(第四受电电力信息)(步骤S1504和S1404)。TX 2接收RP(步骤S1602)并执行CAL处理(步骤S1603和S1405)。然后，TX 2判断所接收到的受电电力包中的受电电力值或所计算出的电力损耗值是否适当(步骤S1604和S1506)。该判断是基于例如所接收到的RP中的受电电力值是否大于预定阈值、或者所计算出的电力损耗值的值是否大于预定阈值来完成的。如果TX 2判断为所接收到的RP中的受电电力值没有问题作为判断结果，则TX2向RX 1发送ACK(步骤S1605和S1507)。TX 2在送电期间在预定定时进行基于作为第一异物检测方法的电力损耗方法的第一异物检测(步骤S1606和S1422)。在预定时间之后，RX 1再次判断是否需要进行CAL处理(步骤S1502和S1408)。如果判断为需要进行CAL处理，则接下来判断是否满足预定条件(步骤S1503和S1409)。如果由于例如从前次异物检测起经过长时间而判断为异物的可能性高，则RX 1发送用于使TX 2执行第二异物检测的信号。例如，通过RP包向TX 2发送不是RX 1所接收到的电力的受电电力值、而是由TX 2判断为不适当的值作为受电电力值(步骤S1505和S1410)。该值可以例如是可以通过RP包进行设置的受电电力值的最大值或最小值。可替代地，其可以是用于使TX 2进行第二异物检测的预定值。这也可以通过在RP中的用于保持除了受电电力值之外的信息的部分中保持与用于使TX 2执行第二异物检测的请求相对应的值来实现。在另一示例中，可以在预定时间内向TX 2连续多次发送RP包，从而使TX 2执行第二异物检测。

TX 2基于所接收到的RP中所包括的信息来执行CAL处理(电力损耗值计算)(步骤S1603和S1411)。TX 2判断所接收到的RP中的受电电力值或所计算出的电力损耗值的值是否适当(步骤S1604和S1412)。此时，如上所述，如果RX 1通过RP发送被TX 2判断为不适当的值作为受电电力值，则TX 2判断为RP中的受电电力值或所计算出的电力损耗值的值不适当。也就是说，当RX 1通过RP向TX 2发送明显异常的值作为受电电力值时，TX 2可以识别为RX 1正在请求第二异物检测的执行。同样地，如果RX 1通过RP向TX 2发送用于使TX 2执行第二异物检测的预定值作为受电电力值，则TX 2可以识别为RX 1正在请求第二异物检测的执行。可替代地，如果RX 1在RP中的用于保持除了受电电力值之外的信息的部分中保持用于请求TX 2执行第二异物检测的信息，则TX 2可以识别为RX 1正在请求第二异物检测的执行。TX 2向RX 1发送针对所接收到的RP的NAK(步骤S1607和S1413)。这使得RX 1能够识别为TX 2将要进行利用Q因子测量方法(Q因子测量)的第二异物检测。

识别为TX 2将要进行第二异物检测的RX 1控制开关单元209以断开负载(电池等)(步骤S1506和S1414)。这是因为如果在进行利用Q因子测量方法(Q因子测量)的异物检测时RX 1的负载处于连接状态，则无法执行利用Q因子测量方法的异物检测，或者异物检测精度降低。因此，当TX 2进行除了Q因子测量方法之外的不需要断开负载的异物检测时，S1414的处理是没有必要的。

然后，TX 2执行利用作为第二异物检测方法的Q因子测量方法(Q因子测量)的异物检测(步骤S1608和S1415)。在等待了TX 2执行利用Q因子测量方法(Q因子测量)的异物检测所用的预定时间之后，RX 1控制开关单元209再次连接负载(电池等)(步骤S1507和S1416)。TX 2判断是否检测到异物作为进行利用Q因子测量方法的异物检测的结果(步骤S1609和S1417)。如果未检测到异物，则TX 2开始送电。此时，TX 2可以向RX 1通知未检测到异物。RX1判断来自TX 2的表示检测到异物的通知的存在/不存在(步骤S1507)，并且如果在预定时间内没有通知，则判断为未检测到异物，并返回到步骤S1502。可替代地，如果从TX 2接收到表示未检测到异物的通知，则RX 1可以判断为未检测到异物，并返回到步骤S1502。这里，如果在步骤S1609中TX 2检测到异物，则TX 2向RX 1通知检测到异物(步骤S1610)。在从TX 2接收到表示检测到异物的通知时，RX 1可以向TX 2发送EPT(步骤S1509)以停止送电。

当在步骤S1502中判断为需要进行CAL处理、并且不存在异物作为TX 2执行第二异物检测的结果时，在步骤S1503中RX 1判断为满足预定条件(异物的可能性低)。RX 1再次向TX 2发送RP(第五受电电力信息)(步骤S1504和S1418)。此时的RP存储RX 1所接收到的电力的受电电力值。TX 2接收RP包(步骤S1602和S1418)，基于所接收到的RP进行CAL处理(步骤S1603和S1419)，并判断所接收到的RP中的受电电力值或所计算出的电力损耗值的值是否适当(步骤S1604和S1420)。如果该值被判断为是适当的，并且CAL处理完成，则TX 2向RX 1发送ACK(步骤S1605和S1421)。TX 2向RX 1进行送电，并且在预定定时基于上述CAL处理的结果执行第一异物检测(步骤S1606)。

注意，在上述实施例中，在步骤S1604中，TX 2基于来自RX 1的RP的信息来决定是执行第一异物检测还是第二异物检测。然而，TX 2可以决定应当进行哪个异物检测。也就是说，TX 2可以通过与步骤S1502和S1503中相同的方法进行判断，在判断为执行第一异物检测时发送ACK(步骤S1605)，或者在判断为执行第二异物检测时发送NAK(步骤S1607)。

因此，可以在不向现有WPC标准添加新的包(协议)类型的情况下，在执行CAL处理之前执行第二异物检测，并且在更短的时间内检查异物是否在送电设备上。

<第四实施例>

在第二实施例和第三实施例中，描述了如下的方法：在执行在第一异物检测中使用的CAL处理之前，进行与第一异物检测不同的第二异物检测以确认异物在TX 2与RX 1之间的存在/不存在。在示例中，可以使CAL处理和第二异物检测的执行顺序颠倒以执行用于第一异物检测的CAL处理，然后通过与第一异物检测不同的第二异物检测来确认异物TX 2与RX 1之间的存在/不存在。这是因为在CAL处理之后执行第二异物检测、并且判断为在TX2与RX 1之间存在异物的情况下，重新执行CAL处理，从而防止使用在存在异物的状态下的CAL处理的结果执行第一异物检测。

在图17中的RX 1和TX 2的处理序列图以及图18中的RX 1的流程图中，示出第二实施例中的CAL处理和第二异物检测的执行顺序颠倒的情况下的根据本实施例的TX 2和RX 1的操作。注意，TX 2的处理与图8所示的根据第二实施例的TX 2的流程图相同。此外，与图8和图9中相同的步骤编号表示图17的处理序列图和图18的流程图中的相同处理，并且将省略其描述。

在判断为满足执行第二异物检测的预定条件时(步骤S903中的“是”)，RX 1向TX 2发送包括用于CAL处理的受电电力信息的受电电力包(RP)(步骤S1801和S820)。已接收到RP的TX 2基于该RP中所包括的受电电力信息(第五受电电力信息)来计算电力损耗值，并执行CAL处理(S821)。此外，RX 1进行请求TX 2进行第二异物检测的处理(步骤S906和S812)，并且如果TX 2通过第二异物检测而检测到异物(步骤S909中的“是”)，则发送EPT(步骤S911)以使TX 2再次执行CAL处理。这可以防止基于在TX 2与RX 1之间存在异物的状态下的CAL处理的基准电力来进行第一异物检测。

注意，在本实施例中，当在步骤S1801中TX 2接收到RP时，立即执行CAL处理。在示例中，CAL处理的执行可以等待预定时间。例如，如果TX 2在从接收到RP起的预定时间内没有从RX 1接收到暂时送电停止或第二异物检测执行请求，则TX 2可以使用所接收到的RP来执行CAL处理。如果TX 2从RX 1接收到暂时送电停止或第二异物检测执行请求，则TX 2可以在第二异物检测之后执行CAL处理。注意，在这种情况下，TX 2计算电力损耗值并在第二异物检测之前发送ACK。然而，可以在第二异物检测之后创建校准点。也就是说，可以在通过第二异物检测未检测到异物的情况下(步骤S1010中的“否”)的步骤S1010的处理之后，进行校准点创建。

此外，在示例中，当在步骤S909中从TX 2接收到表示检测到异物的通知时，在步骤S911中，RX 1可以删除在步骤S1801中创建的校准点。

可替代地，在图17的S816中已经向RX 1发送了表示检测到异物的通知的TX 2可以进行控制，以使得不使用与在S821中创建的校准点相对应的区域来进行第一异物检测。例如，在图11所示的示例中，在图17的S821中创建校准点1101之后，在S816中已检测到异物的TX 2不需要发送大于Pt3的送电电力，直到重新执行Pt2的CAL处理为止。可替代地，在发送大于Pt3的送电电力期间，TX 2不需要进行第一异物检测。

因此，由于可以防止基于在TX 2和RX 1之间存在异物的可能性高的状态下执行的CAL处理而进行第一异物检测，因此可以防止第一异物检测的检测精度降低。

<第五实施例>

在第四实施例中，描述了如下的处理：使第二实施例中的CAL处理和第二异物检测的执行顺序颠倒，执行用于第一异物检测的CAL处理，并且在此之后进行与第一异物检测不同的第二异物检测，以确认异物在TX 2和RX 1之间的存在/不存在。在本实施例中，将描述在使第三实施例中的CAL处理和第二异物检测的执行顺序颠倒的情况下的TX 2和RX 1的处理。

在图19中的RX 1和TX 2的处理序列图以及图20中的RX 1的流程图中，示出第三实施例中的CAL处理和第二异物检测的执行顺序颠倒的情况下的根据本实施例的TX 2和RX 1的操作。注意，TX 2的处理与图16所示的根据第三实施例的TX 2的流程图相同。此外，与第三实施例的图14和图15中相同的步骤编号表示图19和图20中的相同处理，并且将省略其描述。

在判断为满足执行第二异物检测的预定条件时(步骤S1503中的“是”)，RX 1向TX2发送包括用于CAL处理的受电电力信息的受电电力包(RP)(步骤S2001和S1418)。已接收到RP的TX 2基于该RP中所包括的受电电力信息(第五受电电力信息)来计算电力损耗值，并执行CAL处理(S1419)。此外，RX 1发送RP或用于请求TX 2进行第二异物检测的预定信号(步骤S1505和S1410)，并且如果TX 2通过第二异物检测而检测到异物(步骤S1508中的“是”)，则发送EPT(步骤S1509)以使TX 2再次执行CAL处理。这可以防止基于在TX 2与RX 1之间存在异物的状态下的CAL处理的基准电力来进行第一异物检测。

注意，在本实施例中，当在S1411中TX 2接收到RP时，立即执行CAL处理。在示例中，CAL处理的执行可以等待预定时间。这与第四实施例中相同，并且将省略其描述。

同样在本实施例中，如果TX 2如在第三实施例中那样被配置为在预定时间内连续接收到受电电力包时进行第二异物检测，则用于执行第二异物检测的指示不需要被包括在受电电力包中。

<第六实施例>

在第二实施例中，描述了如下的处理：在指示执行在第一异物检测中使用的CAL处理之前，进行与第一异物检测不同的第二异物检测以确认异物在TX 2和RX 1之间的存在/不存在。

在第四实施例中，描述了如下的处理：在指示执行在第一异物检测中使用的CAL处理之后，进行与第一异物检测不同的第二异物检测以确认异物在TX 2和RX 1之间的存在/不存在。

在本实施例中，组合第二实施例和第四实施例，并且将描述如下的处理：在指示执行在第一异物检测中使用的CAL处理之前和之后，进行与第一异物检测不同的第二异物检测以确认异物在TX 2和RX 1之间的存在/不存在。

注意，对于与第一实施例至第五实施例中相同的处理、组件和功能，使用相同的附图标记，并且将省略其描述。

图21B中的S2101到S2108的处理与S810到S817的处理相同，并且将省略其描述。另外，图22中的步骤S2201至S2206的处理与步骤S905至S910的处理相同，并且将省略其描述。

如图21A、图21B和图22所示，当TX 2在执行CAL处理之前和之后进行第二异物检测时，可以在CAL处理的执行期间检测异物在TX 2和RX 1之间的存在或移除。这使得可以更准确地判断CAL处理的结果的有效性。

<第七实施例>

在第三实施例中，描述了如下的处理：在指示执行在第一异物检测中使用的CAL处理之前，进行与第一异物检测不同的第二异物检测以确认异物在TX 2和RX 1之间的存在/不存在。

在第五实施例中，描述了如下的处理：在指示执行在第一异物检测中使用的CAL处理之后，进行与第一异物检测不同的第二异物检测以确认异物在TX 2和RX 1之间的存在/不存在。

在本实施例中，组合第三实施例和第五实施例，并且将描述如下的处理：在指示执行在第一异物检测中使用的CAL处理之前和之后，进行与第一异物检测不同的第二异物检测以确认异物在TX 2和RX 1之间的存在/不存在。

图23B中的S2301和S2302的处理与步骤S1610和S1510的处理相同，并且将省略其描述。另外，图23B中的S2303至S2309的处理与S1410至S1416、S2301和S2302的处理相同，并且将省略其描述。此外，图24中的步骤S2401至S2405的处理与步骤S1505至S1510的处理相同，并且将省略其描述。

如图23A、图23B和图24所示，当TX 2在执行CAL处理之前和之后进行第二异物检测时，可以在CAL处理的执行期间检测异物在TX 2和RX 1之间的存在或移除。这使得可以更准确地判断CAL处理的结果的有效性。

<其它实施例>

可以可选地组合上述第一实施例至第七实施例。例如，可以组合第二实施例和第三实施例，并且受电设备可以指示根据送电设备的型号和所支持的WPC标准的版本等通过不同方法执行第二异物检测。

在上述实施例中，作为与第一异物检测不同的第二异物检测，描述了Q因子测量方法(Q因子测量)。作为测量送电天线(送电线圈)的Q因子的方法，在预定时间期间发送谐振频率的信号(例如，正弦波或矩形波)，并且测量该谐振频率处的Q因子。可替代地，多次发送谐振频率附近的多个频率的信号，并测量这些频率处的Q因子。可替代地，发送一次包括要测量的多个频率的至少一些频率分量的信号(例如，脉冲波)，并且对测量结果进行算术处理(例如，傅里叶变换)，从而测量多个频率处的Q因子。可替代地，可以输出上述信号(电磁波)，然后可以停止信号的输出，并且可以基于信号波形(电磁波波形)的衰减状态来进行异物检测(在下文中被称为波形衰减方法)。如果波形的衰减状态大，则可以判断为存在异物。例如，如果在电磁波的输出停止之后在时间T1处的波形振幅是A1、并且在经过了预定时间之后的时间T2处的波形振幅是A2，则可以基于作为波形衰减状态的波形振幅A1和A2的比是否大于预定值来进行第二异物检测。可替代地，可以基于波形振幅A1和A2之间的差、波形衰减的梯度(A1-A2)/(T2-T1)或直到波形振幅变为预定振幅或更小为止的时间等来进行第二异物检测。可替代地，令f为电磁波波形的频率，可以通过如下内容获得Q因子：

Q＝πf(T2-T1)/ln(A1/A2)

因此，可以基于此来进行异物检测。可替代地，可以基于上述频率中的各个频率处的测量结果来获得谐振的锐度(Q因子)，并且可以基于此来进行异物检测。

另一方面，在第二异物检测中，以使得不使用在TX 2和RX 1之间存在异物的状态下的校准结果来执行第一异物检测(利用电力损耗方法的异物检测)的方式，对在TX 2和RX1之间不存在异物进行检查。因此，作为第二异物检测，可以应用除了Q因子测量方法(Q因子测量)之外的异物检测方法。

例如，除了送电天线的Q因子之外，可以使用送电天线的谐振频率、谐振曲线的锐度、电感值、送电天线和放置在送电设备上的物体之间的耦合系数、或者包括送电设备的送电天线的送电单元的电气特性的测量结果等。为此，可以基于一个频率处的电气特性的测量结果来判断异物的存在/不存在，或者可以基于多个频率处的电气特性的测量结果来判断异物的存在/不存在。

注意，作为用于测量多个频率处的电气特性的方法，多次发送应当测量电气特性的各个频率的信号(例如，正弦波或矩形波)，并且测量各个频率的信号的电气特性。该方法可以获得在送电设备中进行相对小的算术处理的同时进行测量的效果。

可替代地，发送一次包括应当测量电气特性的多个频率的所有频率分量的信号(例如，脉冲波)，并且对测量结果进行算术处理(例如，傅立叶变换)，从而计算多个频率处的电气特性。

可替代地，多次发送包括应当测量电气特性的多个频率的一些频率分量的信号，并且对测量结果进行算术处理(例如，傅立叶变换)，从而测量多个频率处的电气特性。由于该方法可以减少发送用于测量的信号的次数，因此可以在相对短的时间内进行测量。

可替代地，作为第二异物检测方法，可以使用安装在送电设备上的传感器(诸如光电传感器、涡流型位移传感器、接触型位移传感器、超声波传感器、图像区分传感器或重量传感器等)所获得的测量结果。

此外，在第一实施例至第七实施例中，描述了如下的方法：在电力传送阶段期间在执行用于第一异物检测的校准处理之前，通过与第一异物检测不同的第二异物检测来确认异物在TX 2和RX 1之间的存在/不存在。然而，在即使校准阶段期间在执行校准处理之前进行通过第一实施例至第七实施例中描述了的与第一异物检测不同的第二异物检测来确认异物在TX 2和RX 1之间的存在/不存在时，也可以获得与上述相同的效果。也就是说，在第一实施例至第七实施例被应用于校准阶段期间的校准处理时，可以在CAL处理中使TX 2和RX 1之间的异物的可能性低。此外，在第一实施例至第七实施例中，电力损耗方法用作第一异物检测。校准处理(CAL处理)是估计在送电设备与受电设备之间不存在异物的情况下的不同负载时的送电设备和受电设备之间的电力损耗。然而，在更广泛的意义上，校准处理是用于获得在送电设备与受电设备之间不存在异物的状态下的、异物检测所需的送电设备与受电设备之间的参数的处理。因此，除了电力损耗方法之外的异物检测可以被应用为第一异物检测。例如，利用上述Q因子测量方法(Q因子测量)或波形衰减方法的异物检测可以用作第一异物检测。在校准处理中，可以测量在不存在异物时的Q因子或波形衰减状态。即使在基于结果来决定第一异物检测的阈值并进行异物检测时，也可以获得相同的效果。

本公开还可以通过如下的处理来实现：经由网络或存储介质向***或设备供给被配置为实现上述实施例的一个或多于一个功能的程序，并且由这些***或设备的计算机中的一个或多于一个处理器来读出和执行该程序。本公开还可以由被配置为实现一个或多于一个功能的电路(例如，ASIC)来实现。

本公开不限于以上实施例，并且可以在本发明的精神和范围内进行各种改变和修改。因此，为了向公众告知本发明的范围而作出所附权利要求书。

本申请要求于2020年2月13日提交的日本专利申请2020-022673的优先权，该申请通过引用而并入本文。

Claims

1.一种受电设备，包括：

受电部件，用于从送电设备无线地接收电力；

第一发送部件，用于在所述受电设备从所述送电设备接收电力时，向所述送电设备发送包括要用于执行第一检测处理的受电电力的信息的第一包，其中在所述第一检测处理中，所述送电设备检测与所述受电设备不同的物体；

第二发送部件，用于在所述受电设备从所述送电设备接收电力时，向所述送电设备发送与所述第一包不同的第二包，所述第二包用于请求与所述第一检测处理不同的特定操作；

接收部件，用于从所述送电设备接收包括针对利用所述第二包的请求的响应信息的第三包；以及

第三发送部件，用于在基于所述第三包的信息的信息满足特定条件的情况下，向所述送电设备发送用于请求限制所述送电设备的送电电压的第四包。