JP2016100921A - 送電装置、送電装置の制御方法、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、上述の課題に鑑みてなされた発明であり、不要な無線電力伝送のための処理を行うことを低減することを目的とする。
【解決手段】 送電範囲に存在する物体が送電を要求する受電装置であるか否かを確認する認証処理を行うための認証用送電を行い、前記認証処理により送電範囲に存在する物体が送電を要求する受電装置であることが確認された場合、該受電装置からの要求に応じた送電を行い、第１受電装置への送電が停止された後に、送電範囲に存在しないことまたは送電範囲に存在することを示す情報を当該第１受電装置から受信に応じて認証用送電の制限を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、無線電力伝送技術に関する。

従来、無線で電力を送信する送電装置と、送電装置から供給された電力を受電する受電装置とを含む無線電力伝送システムが知られている。無線電力伝送システムには送電装置が、送電を行っている受電装置の満充電を検出し、送電の停止を行うものがある。

特許文献１には、受電装置が蓄電池や蓄電器に十分に電気エネルギーが蓄えられた状態である満充電になった場合に、受電装置は満充電であることを示すコマンドを送電装置に送出することが記載されている。さらに、特許文献１には、送電装置が受電装置から満充電であることを示すコマンドを受信した場合、該受電装置に対する送電を停止する技術が記載されている。

特開２０１０−３４０８０号公報

上述のような無線電力伝送システムでは、無線電力伝送に先だって、送電装置と受電装置とが対応している無線電力伝送方式が一致するか等を確認するための認証処理を送電装置と受電装置との間で行う必要がある。

しかしながら、受電装置が満充電となった後にも送電可能な範囲である送電装置上に載置され続けていると、送電装置が満充電となった受電装置と再び認証処理を開始してしまう可能性がある。

例えば、送電装置が受電装置に送電を行っている場合に、受電装置が満充電となったため、受電装置が送電装置に送電の停止を要求するコマンドを送信する。送電装置は、送電の停止を要求するコマンドの受信に応答して、受電装置への送電を停止する。しかしながら、受電装置がその後も送電装置の送電範囲に載置され続けると、送電装置が該受電装置を検出することになり、再び認証処理が開始されてしまう。この場合、例えば、送電装置は、認証処理中に受電装置から送電が不要なことを示すコマンドを受信し、当該受電装置に対して無線伝力伝送は行わない。このように、送電装置は、すでに送電を行い、満充電となり送電が不要な受電装置に対して、無駄な通信等の不要な送電のための処理を行ってしまうことがある。

本発明は、上述の課題に鑑みてなされた発明であり、不要な無線電力伝送のための処理を行うことを低減することを目的とする。

上述の課題を解決する手段として、本発明に係る送電装置は、送電範囲に存在する物体を検出する検出手段と、前記検出手段により検出された物体が送電を要求する受電装置であるか否かを確認する認証処理を行うための認証用送電を行う第１送電手段と、前記認証処理により送電範囲に存在する物体が送電を要求する受電装置であることが確認された場合、該受電装置からの要求に応じた送電であって、前記認証用送電より大きい電力の送電を行う第２送電手段と、前記第２送電手段による送電を停止するための信号を受電装置から受信した場合、前記第２送電手段による当該受電装置への送電を停止する停止手段と、前記停止手段によって前記第２送電手段による第１受電装置への送電が停止された後に、送電範囲に存在しないことまたは送電範囲に存在することを示す情報を当該第１受電装置から受信する受信手段と、を有し、前記停止手段によって前記第２送電手段による前記第１受電装置への送電が停止された後に、前記検出手段により送電範囲に存在する物体が検出された場合、前記受信手段により受信された前記情報に応じて、前記第２送電手段による認証用送電を行うか否かを切り変えることを特徴とする。

本発明によれば、不要な無線電力伝送のための処理を行うことを低減することができる。

無線電力伝送システムのシステム構成図である。 送電装置の構成を示す図である。 受電装置の構成を示す図である。 受電装置の動作を示すフローチャートである。 送電装置の動作を示すフローチャートである。

（第１の実施形態）
本実施形態に係る無線電力伝送を行う無線電力伝送システムを図１に示す。なお、本実施形態に係る無線電力伝送システムは、磁界共鳴方式を用いて無線電力伝送を行うものとする。磁界共鳴方式は送電装置の共振器（共鳴素子）と、受電装置の共振器（共鳴素子）との間の磁場の共鳴（共振）による結合によって電力を伝送する方式である。なお、本実施形態において、磁界共鳴方式を用いた無線電力伝送システムを例にして説明するが、無線電力伝送方式（非接触電力伝送方法）はこれに限るものではなく、電磁誘導、電界共鳴、マイクロ波、レーザ等を利用した電力伝送方式を用いてもよい。

図１において、１０１は送電装置、１０２は第１受電装置、１０３は第２受電装置である。送電装置１０１は、無線で電力を送電する送電装置である。第１受電装置１０２および第２受電装置１０３は、無線で送電された電力を受電する受電装置である。本実施形態における無線電力伝送システムにおいて、送電装置と受電装置との間で、認証を行うための通信や無線電力伝送を制御するための制御情報の通信を行う。制御情報の一例としては、受電装置の属性（機器の種類等）、受電能力（最大の受電電力等）、受電状態のフィードバック情報（受電中の電力値等）などがある。

以下、装置間での電力の受け渡しは、送電、受電または電力伝送（無線電力伝送）と表現し、装置間での認証のためのやり取りや制御情報のやり取りは、単に通信（無線通信）と表現する。

図１において、１１０は送電装置１０１の送電可能範囲（送電範囲）、１２０は送電装置１０１の通信可能範囲（通信範囲）を示す。なお、本実施形態における無線電力伝送と無線通信とに用いる電波の周波数帯域は異なるとする。図１（ａ）に示すように本実施形態の無線電力伝送システムでは、送電装置の送電可能範囲より通信可能範囲のほうが広い。これは、無線電力伝送と無線通信とに用いる電波の周波数帯域が異なり、それぞれに用いる電波の到達範囲が同一ではないためである。無線電力伝送の送電可能範囲は、距離に応じた損失が大きいことや送電可能範囲に存在する物体への影響が大きいことから、無線通信の通信可能範囲より狭い。また、無線通信の通信可能範囲と無線電力伝送の送電可能範囲を同一にするように無線通信用の電波の出力電力を低減させると、正しく通信が行えなくなる場合がある。したがって、本無線電力伝送システムでは、このように無線通信用の電波の出力電力を必要以上に低減させることはせず、結果として送電装置の送電可能範囲より通信可能範囲のほうが広くなる。

なお、本実施形態の無線電力伝送システムの装置間で行う通信は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）４．０規格に準拠する通信を用いる。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）４．０では、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）という比較的少ない消費電力で通信可能な通信方式が規定されている。なお、本無線電力伝送システムでは、送電装置は、ネットワークの親局である、ＢＬＥに規定されるマスタとして動作する。送電装置は、一度に複数の受電装置に対して送電を行うために、複数の受電装置夫々と通信を行う必要があるためマスタとして動作させる。また、受電装置は、マスタに接続し、マスタによる制御に基づいて通信を行う、ＢＬＥに規定されるスレーブとして動作する。

なお、本実施形態における通信はＢＬＥに準拠した通信を行うものとしたが、その他の通信規格であってもよい。例えば、無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１シリーズ）、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）、ＺＩＧＢＥＥなどであってもよい。また、通信は独自の通信方式であってもよい。ここでは送電装置を１台、受電装置を２台示しているが、それぞれが２台以上あってもよい。

図１（Ａ）は送電装置１０１に第１受電装置１０２が載置された場合を示している。図１（Ｂ）は、送電装置１０１が第１受電装置１０２に送電終了後に、ユーザによって第１受電装置１０２が取りさられるとともに送電装置１０１に第２受電装置１０３が載置された場合を示している。

続いて、無線電力伝送システムの各装置の構成について説明を行う。図２は、無線電力伝送システムの送電装置の構成を示す図である。同図において、２１０は送電装置（送電装置１０１）全体を示す。２０１は、送電装置２１０を制御する制御部である。制御部２０１は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）であり、ＣＰＵが後述するメモリ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装置全体を制御する。２０２は送電装置２１０から無線電力伝送を行う際に電力を供給する電源である。なお、電源２０２は、商用電源またはバッテリである。２０３は、電源２０２から入力される直流又は交流電力を伝送帯の交流周波数電力に変換し、送電アンテナ２０５を介して受電装置に受電させるための電磁波を発生させるための送電部である。

２０４は、送電アンテナ２０５への入力電圧を検出する検出部である。なお、検出部２０４により検出される電圧は、送電アンテナ２０５から受電装置に対して出力される電力に換算することが出来る。また、検出部２０４は送電アンテナ２０５への入力電流値、入力電力値、入力インピーダンスを検出する構成としても構わない。また、検出部２０４は電源部２０２から送電部２０３への入力電圧、入力電流、入力電力の少なくともいずれかを検出するように構成してもよい。

検出部２０４により取得された検出値によって、送電装置２１０が出力した電力を受電する物体が存在するかを判定することができる。送電可能範囲に物体が存在しない場合の検出部２０４の検出結果と送電可能範囲に送電した電力を消費する物体が存在する場合の検出部２０４の検出結果とは異なるためである。なお、送電範囲に存在する物体の検出方法として、圧力センサ、光センサ、静電容量センサ等のセンサ情報を用いてしてもよい。

２０６は受電装置と通信するための通信部である。通信部２０６は、ＢＬＥに準拠した無線通信を制御するためのチップおよび信号を送信するためのアンテナを含む。なお、送電装置２１０は、送電を専用に行う装置だけでなく、他の装置、一例としては、プリンタ、ＰＣ等の装置であってよい。

続いて、無線電力伝送システムの受電装置の構成について図３を用いて説明を行う。図３において、３２０は、受電装置（第１受電装置１０２、第２受電装置１０３）全体を示す。３０１は受電装置３２０を制御する制御部である。制御部３０１は、例えばＣＰＵであり、ＣＰＵが後述するメモリ３１０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装置全体を制御する。３０２は送電装置２１０と通信する通信部である。通信部３０２は、ＢＬＥ準拠した無線通信を制御するためのチップおよび信号を送信するためのアンテナを含む。３０３は送電装置２１０からの無線電力伝送を受電するための受電アンテナである。３０４は、受電アンテナ３０３のインピーダンスを変化させる変化部である。変化部３０４は、受電アンテナ３０３のインピーダンスを変化させることにより、送電装置２１０から出力される電力の受電量を調整する。変化部３０４は、送電装置２１０から出力され受電した電力のうち、受電アンテナ３０３により消費される電力を調整する。即ち、変化部３０４は、送電装置２１０から受電した電力を消費する負荷を変更する。

３０５は、受電アンテナ３０３で受電した電磁波から電力を生成する受電部である。受電部３０５は、受電アンテナ３０３により受信した電磁波により共振を生じ、該共振により交流電力を得る。そして、受電部３０５は、交流電力を直流または所望周波数の交流電力に整流し出力する。３０６は受電した電力を蓄電するバッテリ３０８への受電電力の入力切替を行うスイッチである。バッテリ３０８は、充電可能なバッテリであり、該バッテリに受電した電力が蓄電される。３０７は所定期間を計測するためのタイマである。３０９は、送電装置２１０から受電した電力を電圧値に換算して検出する第１検出部である。３１０は、各種情報を記憶するメモリである。３１１は、バッテリ３０８の電圧を検出する第２検出部である。第２検出部３１１の検出結果に基づいてバッテリ３０８の充電状況を検出することができる。

なお、受電装置３２０の制御部３０１と通信部３０２は送電装置２１０から送電される電力で動作しても良い。このように構成することで、受電装置３２０は、送電装置２１０から無線電力伝送を始めるために必要な電力を保持していない場合にも、送電装置２１０と通信を開始できる。なお、受電装置３２０の一例は、デジタルカメラ、携帯電話等の装置であってよい。

なお、図２および図３に示した構成は一例であり、送電装置２１０、受電装置３２０は図示したハードウェア構成以外のハードウェア構成を備えていてもよい。例えば、送電装置２１０、受電装置３２０は、ユーザが各種入力等を行い、装置を操作するための操作部を有していてよい。また、ＬＣＤやＬＥＤのように視覚で認知可能な情報の出力、あるいはスピーカなどの音出力が可能な機能を有する各種表示を行う表示部を備えていてよい。

以上の構成を有する無線電力伝送システムにおける送電装置と受電装置とのやり取りは、検出フェーズ、通信確立フェーズ、送電フェーズの３つのフェーズを含む。

検出フェーズにおいては、送電アンテナ２０５から電磁波を間欠的に発生させることにより、受電装置３２０を検出するための送電（検出用送電）を間欠的に行う。検出フェーズにおいて検出用送電を行っている際に送電装置２１０の送電可能範囲に物体が置かれた場合、該検出用送電は該物体に供給される。この場合、送電装置２１０側からみた負荷インピーダンスに変動が生じ、送電装置２１０における電圧または電流の特徴的な変化が現れる。送電装置２１０における電圧または電流の変動を検出することで、自装置の送電可能範囲に物体が置かれたことを検出することができる。また、送電装置２１０は自装置の送電可能エリアに物体が存在することを検出した場合、検出した物体に対し、認証処理に要する電力を供給する送電（認証用送電）を開始する。認証用送電は、検出した物体が受電装置３２０であった場合は、この受電装置３２０の制御部３０１および通信部３０２を起動させるために十分な電力値とする。なお、検出用送電の電力値より認証用送電の電力値の方が大きい。

また、認証用送電を受電した受電装置３２０は、他の装置から通信接続要求を送信させるためのアドバタイズパケットを、認証用送電から一定期間内（例えば、１００ｍｓ）に通信部３０２から送信する。送電装置２１０は認証用送電に応答した受電装置３２０からアドバタイズパケットを受信した場合、送電可能範囲に受電装置３２０が存在すると判定する。

なお、アドバタイズパケットは、ブロードキャストで送信されるＢＬＥに規定された信号であって、自身の機器名や提供するサービスの種類などの情報を含む。アドバタイズパケットは、周囲の機器に自装置の存在および周囲の機器からの接続を待っていることを通知するために用いられる。受電装置３２０からのアドバタイズパケットには、本システムが対応する無線電力伝送方式が実行可能なことを示すサービス情報が含まれている。以降の説明において、アドバタイズパケットを通知信号と称す。

なお、送電装置２１０は認証用送電を開始してから所定期間以内（例えば、１００ｍｓ）に受電装置３２０から通知信号を受信しない場合、認証用送電を停止する。そして、再び送電アンテナ２０５から電磁波を間欠的に発生させることにより、検出用送電を間欠的に行う。

通信確立フェーズには、検出フェーズにおいて送電装置２１０が受電装置３２０から通知信号を検出した場合に遷移する。送電装置２１０は、受信した通知信号の送信元である受電装置３２０に対してＣｏｎｎｅｃｔｉｏｎ Ｒｅｑｕｅｓｔパケット（接続要求）を通信部２０６から送信する。そして、送電装置２１０は、送信した接続要求に応じて受電装置３２０と通信接続を確立する。そして、確立した通信接続を用いて、装置間で認証処理を行う。認証処理においては、送電装置２１０と受電装置３２０の間で確立した通信接続の期間に互いの能力情報を通信（交換）する。能力情報は例えば、送受電可能な電力量、ハードウェア構成、対応している電力伝送の方式、対応している電力伝送規格のバージョン等である。この認証処理によって、送電装置２１０は、送電範囲に存在する物体が送電を要求する受電装置であることを確認することができる。一方、認証処理によって、受電装置３２０は、通信接続した送電装置が電力の供給実行可能であるか否かを確認することができる。なお、通信確立フェーズにおいて送電装置２１０は、認証用送電を継続して送電し、受電装置３２０に対して通信接続に要する通信および能力情報の通信を行わせるための送電を行う。

送電装置２１０は、通信確立フェーズにおいて通信接続を受電装置３２０と確立し、能力情報を交換した場合、送電フェーズに移行する。送電フェーズにおいては、送電装置２１０は検出フェーズ、通信確立フェーズにおける検出用送電、認証用送電の電力より高い（大きい）電力を受電装置３２０に送電する。送電フェーズにおいては、送電装置２１０は、通信部２０６によって、受電している電力の値、送電量の増減の要求、送電の停止などの無線電力伝送を制御するための制御情報を受電装置３２０から受信する。即ち、送電フェーズにおいては、送電装置２１０は、受電装置３２０からの要求に応じた送電を行う。なお、送電フェーズは、送電装置２１０が、受電装置３２０から送電の停止を要求する信号が送信された場合や送電のエラーが生じた場合に終了する。

送電装置２１０は、送電フェーズを終了した場合、再び検出フェーズにおける動作を開始する。送電装置２１０は、再び検出フェーズにおける動作を開始した場合、送電を行っていた受電装置３２０が取り去られた、または、新たな受電装置を検出しない限り認証用送電を出力しないようにする。または、送電装置２１０は、再び検出フェーズにおける動作を開始した場合、送電を行っていた受電装置３２０および当該受電装置３２０とは別の新たな物体とを検出しない限り認証用送電を出力しないようにする。即ち、送電装置２１０は、送電フェーズ後に再び検出フェーズにおける動作を開始した場合、送電を行っていた受電装置３２０を検出しただけでは、認証用送電を出力せず、別の物体を検出したことによって認証用送電を出力する。したがって、送電装置２１０は、すでに送電を行った受電装置３２０に起因して、認証用送電を行うことがなく、すでに送電を行った受電装置３２０と再度通信接続を行い、認証処理を行うことを低減することができる。なお、送電装置２１０は、送電開始前の負荷インピーダンスと、送電停止後の負荷インピーダンスとを比較し、この比較結果に応じて、受電装置３２０が載置されて続けているかを判断する。また、送電装置２１０は、送電開始前の負荷インピーダンスと、送電停止後の負荷インピーダンスとの比較により、送電を行っていた受電装置３２０以外の物体が新たに載置されたことを検出する。

また、送電フェーズが終わった後も送電装置２１０と受電装置３２０とは、通信接続を維持する。そして、受電装置３２０は、満充電後の検出フェーズにおいて、送電装置２１０からの検出用送電を受信した場合、検出用送電を検出したことを示す検出通知を通信部３０２により送電装置２１０に送信する。また、満充電後の検出フェーズにおいて、受電装置３２０は、例えばユーザにより送電範囲外に移動したことによって検出用送電が検出されなくなった場合、検出用送電が検出できなくなったことを示す未検出通知を通信部３０２により送電装置２１０に送信する。送電装置２１０は、これらの送電フェーズが終わった後の検出フェーズにおいて、検出通知または未検出通知により、検出された物体が送電を行った受電装置３２０なのか新たな受電装置なのかを容易に判別することができる。

また、送電装置２１０は、検出通知または未検出通知により、送電を行った受電装置３２０が載置され続けているのか、取り去られたのかを容易に判別することができる。したがって、未検出通知または検出通知の受信に応じて、認証用送電を行うか否かを切り変えることできるため、不要な認証処理を低減するとともに新たな受電装置とは適切に認証処理を行うことができる。また、送電装置２１０は、送電を行った受電装置が取りさられるとともに新たな受電装置が載置され、検出部２０４の検出結果の変化が生じない場合でも、未検出通知を受信することで、新たな受電装置が載置されたことを検出できるようになる。

続いて、本実施形態における図３に示した受電装置３２０の動作を図４に示すフローチャートに従って説明する。なお、図４に示すフローチャートは、制御部３０１がメモリ３１０に記憶さている制御プログラムを実行し、情報の演算および加工、各ハードウェアの制御を実行することにより実現される。なお、図４に示すフローチャートに示すステップの一部または全部を例えばＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）等のハードウェアで実現する構成としても良い。

受電装置３２０は、動作を開始すると、受電アンテナ３０３を介して検出用送電および認証用送電を検出したかを第１検出部３０９の検出結果に基づいて判定する（Ｓ５０１）。受電装置３２０は、検出用送電および認証用送電を検出すると、受電した電力により制御部３０１および通信部３０２を動作させる。そして、通信部３０２により受電装置３２０の機能やサービスに関する情報等の自装置の情報を通知するための通知信号を送信する（Ｓ５０２）。通知信号は無線接続を行う前に送信可能なパケットで、周囲の機器に接続要求を自装置に送信させるためにブロードキャストで送信される。なお、通知信号の送信は、検出用送電が検出されなくなってから一定期間経過すると、停止する。

制御部３０１は、通知信号の送信後、送電装置２１０からの接続要求を通信部３０２が受信したかを判定する（Ｓ５０３）。なお、接続要求を受信するまで、Ｓ５０１、Ｓ５０２、Ｓ５０３を繰り返す。Ｓ５０３において、接続要求を受信したと判定すると、通信部３０２は、送電装置２１０と無線通信接続を確立する（Ｓ５０４）。

そして、通信部３０２は、接続した送電装置２１０との間で認証処理および電力伝送に必要な情報交換のための通信を行う（Ｓ５０５）。なお、無線通信接続後に所定期間（例えば、５ｓｅｃ）経過までに通信が開始されない場合、接続した送電装置２１０との通信を切断し、Ｓ５０１に処理を戻すようにしてもよい。制御部３０１は、受電を開始するか否かを判定する（Ｓ５０６）。例えば、制御部３０１は、すでにバッテリ３０８が満充電であるある場合は、受電の必要がないため、受電を開始しない判定する。受電を開始しないと判定した場合、認証処理において、受電を開始しない旨の制御情報を送電装置２１０に通信部３０２により送信し、通信を切断してＳ５０１に処理を戻す。

一方、Ｓ５０６において受電を開始すると判定された場合、受電装置３２０は、認証処理のための通信が終わると、送電装置２１０により開始された送電を受電部３０５により受電し、受電した電力をバッテリ３０８に充電する（Ｓ５０７）。

その後、制御部３０１は、第２検出部３１１の検出結果に基づいて受電を停止するかを判定する（Ｓ５０８）。ここでは、第２検出部３１１の検出結果により、バッテリ３０８が満充電になったことを検出した場合、受電を停止すると判定する。受電を停止すると判定した場合、通信部３０２は、送電装置２１０に送電停止を要求する制御信号を送信する（Ｓ５０９）。

そして、受電装置３２０は、送電装置２１０との通信接続を維持しつつ、ユーザにより送電装置２１０の送電範囲の外に移動したかを、送電装置２１０からの検出用送電の検出の有無に基づいて判定する（Ｓ５１０）。送電装置２１０の送電範囲の外にあり、検出用送電を検出できない場合は、検出用送電を検出できないことを示す未検出通知を通信部３０２により送電装置２１０に送信する（Ｓ５１１）。受電装置３２０は、未検出通知を送信すると、送電装置２１０との通信を切断し（Ｓ５１２）、再びＳ５０１からの処理を始める。一方、送電装置１０１の送電範囲内に置かれ続けており、検出用送電を検出できる場合は、検出用送電を検出したことを示す検出通知を通信部３０２により送電装置２１０に送信する（Ｓ５１３）。また、受電装置３２０は、送電装置１０１の送電範囲内に置かれ続けている場合、再充電が必要であるかを判定する（Ｓ５１４）。例えば、受電装置３２０は、第２検出部３１１の検出結果に基づいてバッテリ３０８の電気量を測定し、バッテリ３０８の残量が所定値（例えば９０％）を下回った場合に再充電が必要であると判定する。再受電が必要であると判定された場合、Ｓ５０５における認証処理からの処理を再度行う。このようにすることで、送電装置２１０に再度送電を行わせることが可能となる。一方、再受電が必要でないと判定された場合、処理を終了するかどうかを判定する（Ｓ５１５）。処理を終了しない場合はＳ５１０から処理を再度行う。

続いて、本実施形態における図２に示す送電装置２１０の動作を図５に示すフローチャートに従って説明する。なお、図５に示すフローチャートは、制御部２０１がメモリ２０８に記憶されている制御プログラムを実行し、情報の演算および加工、各ハードウェアの制御を実行することにより実現される。なお、図５に示すフローチャートに示すステップの一部または全部を例えばＡＳＩＣ等のハードウェアで実現する構成としても良い。

送電装置２１０は電源ＯＮまたはユーザによる動作指示の検出に応じて動作を開始すると、送電部２０３により間欠的な検出用送電を開始する（Ｓ６０１）。制御部２０１は、検出用送電時の検出部２０４の検出結果が定常状態から変化したかに基づいて、送電装置２１０側からみた負荷インピーダンスに変動が生じたか否かを判定する（Ｓ６０２）。なお、定常状態とは、送電装置２１０に他の装置が近接または接触していない状態である。

制御部２０１は、検出部２０４の検出結果により、自装置の送電可能範囲に物体が存在することを検出する。即ち、受電装置３２０が送電装置２１０の送電可能範囲に存在すると、受電装置３２０の負荷に応じた消費電力を受電するため、検出部２０４の検出電圧は一定の値下がる。受電装置３２０の負荷に応じた消費電力とは、制御部３０１、通信部３０２を動作させるために必要な電力や単に受電アンテナ３０３で消費される電力である。検出部２０４の検出電圧に変化が生じていない場合には、再びＳ６０１に戻り検出用送電を繰り返し行う。

検出部２０４の検出電圧に変化が生じた場合、送電部２０３は、受電装置３２０に対して認証処理のトリガとなる認証用送電を開始する（Ｓ６０３）。認証用送電は間欠的に行う検出用送電とは異なり、一定電力の送電を継続して行う送電である。制御部２０１は、認証用送電を開始した後に一定期間内（例えば、１００ｍｓ）に受電装置３２０から通知信号を受信したかを判定する（Ｓ６０４）。受電装置３２０からの通知信号であるか否かは受信した通知信号に本システムが対応する無線電力伝送方式が実行可能なことを示すサービス情報が含まれているか否かで判定する。通知信号を受信しなかった場合、認証用送電を停止し、再びＳ６０１に戻り、検出用送電を行う。

Ｓ６０４において、一定期間内に受電装置３２０から通知信号を受信したと判定された場合、送電装置２１０は、認証用送電を継続する。そして、送電装置２１０は、Ｓ６０４において受信した通知信号の送信元に対し通信部３０２から接続要求を送信し、無線通信接続が確立する（Ｓ６０５）。

Ｓ６０５において無線接続した受電装置３２０との間で通信部２０６は認証処理及び互いの能力情報、電力伝送に必要な情報を通信（交換）する（Ｓ６０６）。送電装置１０１は、認証処理を通じて受電装置３２０に送電を行うか否かを判定する（Ｓ６０７）。送電装置１０１は、例えば、受電装置３２０から受電を開始しない旨の制御情報を受信した場合、送電を行わないと判定する。送電を行わないと判定された場合、受電装置３２０との通信を切断してＳ６０１に処理を戻す。

送電を行うと判定された場合、送電部２０３は、送電フェーズにおける無線電力伝送を開始する（Ｓ６０８）。制御部２０１は、送電を開始した後に、通信部２０６から受電装置３２０から送電停止の要求を受信した場合、送電を停止すると判定する（Ｓ６０９）。送電を停止すると判定した場合、送電装置２１０は、送電停止の要求の送信元である受電装置３２０に対する送電を停止する（Ｓ６１０）。

次いで、送電装置２１０は、認証用送電の制限を行う検出フェーズに遷移し、送電部２０３により間欠的な検出用送電を開始する（Ｓ６１１）。なお、Ｓ６１１の処理は送電装置が複数台の受電装置に送電可能である場合、送電フェーズの受電装置が１台でもいれば、送電フェーズを継続し、送電フェーズの受電装置が１台もいない場合にのみ行われるようにしてよい。

制御部２０１は、検出用送電時の検出部２０４の検出結果が送電を行っていた受電装置３２０を検出した際の検出結果から変化したか否かを判定する（Ｓ６１２）。送電装置２１０は、送電フェーズを開始する前であるＳ６０１において取得した検出用送電時の検出部２０４の検出値と送電フェーズ終了直後であるＳ６１２において取得した検出用送電時の検出部２０４の検出値とを比較する。ここで、検出値の変化がほぼ０または受電装置１台分に相当する閾値より少ない場合、送電範囲に存在するのは送電を行っていた受電装置３２０のみであると判断する。また、検出値の変化が受電装置１台分に相当する閾値より大きい場合、検出値の変化が生じたと判定する。

送電装置２１０は、検出部２０４の検出結果が変化した場合、送電を行った受電装置３２０から未検出通知または検出通知が受信されたかを判定する。（Ｓ６１３）。送電を行った受電装置３２０から未検出通知が受信された場合、送電を行っていた受電装置３２０が取り去られた（送電範囲外に移動した）と判定する。送電装置２１０は、送電を行っていた受電装置３２０が送電可能範囲から取り去られたと判定した場合、該受電装置３２０との通信を切断し（Ｓ６１４）、Ｓ６０１からの処理を再び始める。

送電を行った受電装置３２０から検出通知が受信された場合、送電を行っていた受電装置３２０のほかに新たな物体が送電可能範囲内に置かれたと判定する。新たな物体が置かれたと判定された場合、当該新たな物体と認証処理を行うためにＳ６０３において認証用送電を行う。

Ｓ６１２において、検出用送電時の検出部２０４の検出結果に変化がない場合、送電装置２１０は、送電を行った受電装置３２０から未検出通知または検出通知が受信されたかを判定する（Ｓ６１５）。送電を行った受電装置３２０から未検出通知が受信された場合、送電を行っていた受電装置３２０が取り去られたとともに新たな物体が送電可能範囲内に置かれたと判定する。送電装置２１０は、送電を行っていた受電装置３２０が送電可能範囲から取り去られたと判定した場合、該受電装置３２０との通信を切断し（Ｓ６１６）、当該新たな物体と認証処理を行うためにＳ６０３において認証用送電を行う。

送電を行った受電装置３２０から検出通知が受信された場合、送電を行っていた受電装置３２０のみが検出されたと判定し、当該受電装置３２０との認証処理は必要ないとし、認証用送電は行わない。そして、送電装置２１０は、電源が停止されていない限り（Ｓ６１７）、Ｓ６１１における検出用送電を実行する。なお、送電装置２１０は、電源が停止された場合、処理を終了する。なお、Ｓ６１７の判定は、処理中のどのタイミングで判定されてもよい。

以上説明したように、無線伝力伝送による充電によりバッテリが満充電となり受電を終了した受電装置が送電装置の送電可能範囲に配置され続けた状態であっても、この受電装置に再充電する必要でないならば、認証用送電を制限する。

また、未検出通知または検出通知の受信に応じて、認証用送電を行うか否かを切り変えることできるため、不要な認証処理を低減するとともに新たな受電装置とは適切に認証処理を行うことができる。また、受電装置と送電装置との不要な再接続を制限することで、不要な送電を行うための認証処理を行うことが低減される。さらに、不要な処理を省略するので夫々の装置の消費電力を低減することができる。

また、送電装置２１０は、これらの送電フェーズが終わった後の検出フェーズにおいて、検出通知または未検出通知により、検出された物体が送電を行った受電装置３２０なのか新たな受電装置なのかを容易に判別することができる。

また、送電装置２１０は、検出通知または未検出通知により、送電を行った受電装置３２０が載置され続けているのか、取り去られたのかを容易に判別することができる。また、送電装置２１０は、図１（Ｂ）のように送電を行った受電装置が取りさられるとともに新たな受電装置が載置され、検出部２０４の検出結果の変化が生じない場合でも、未検出通知の受信により、新たな受電装置が載置されたことを検出できるようになる。

なお、上述の実施形態において、受電装置３２０は、図５のＳ５１１の未検出通知およびＳ５１１の検出通知を送信する構成としたが、何れか一方のみを送信する構成としてよい。即ち、受電装置３２０は、送電装置の送電範囲内にある場合は、検出通知を送信し、送電装置の送電範囲外に移動した場合は、未検出通知を送信せず、検出通知の送信を停止するようにしてよい。また、受電装置３２０は、送電装置の送電範囲内にある場合は、検出通知を送信せず、送電装置の送電範囲外に移動した場合は、未検出通知を送信するようにしてよい。

（その他の実施形態）
なお、上述の実施形態において、受電装置を送電装置上に載置することで、無線伝力伝送が行われること述べたが、受電装置と送電装置とが、空間的に隔たりがある場合にも無線伝力伝送が行われるようにしてもよい。例えば、上述の実施形態において、受電装置である電気自動車が、床面または路面に内蔵された送電装置と非接触状態で無線伝力伝送を行う場合を適用してよい。

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

１０１ 送電装置
１０２ 第１受電装置
１０３ 第２受電装置

Claims (12)

1. 送電装置であって、
   送電範囲に存在する物体を検出する検出手段と、
   前記検出手段により検出された物体が送電を要求する受電装置であるか否かを確認する認証処理を行うための認証用送電を行う第１送電手段と、
   前記認証処理により送電範囲に存在する物体が送電を要求する受電装置であることが確認された場合、該受電装置からの要求に応じた送電であって、前記認証用送電より大きい電力の送電を行う第２送電手段と、
   前記第２送電手段による送電を停止するための信号を受電装置から受信した場合、前記第２送電手段による当該受電装置への送電を停止する停止手段と、
   前記停止手段によって前記第２送電手段による第１受電装置への送電が停止された後に、送電範囲に存在しないことまたは送電範囲に存在することを示す情報を当該第１受電装置から受信する受信手段と、を有し、
   前記送電装置は、前記停止手段によって前記第２送電手段による前記第１受電装置への送電が停止された後に、前記検出手段により送電範囲に存在する物体が検出された場合、前記受信手段により受信された前記情報に応じて、前記第２送電手段による認証用送電を行うか否かを切り変えることを特徴とする送電装置。
2. 前記送電装置は、前記受信手段により送電範囲に存在することを示す前記情報が受信され、かつ、前記検出手段により前記第１受電装置と異なる物体が検出されない場合、前記第１送電手段による前記認証用送電を行わないことを特徴とする請求項１に記載の送電装置。
3. 前記送電装置は、前記受信手段により送電範囲に存在することを示す前記情報が受信され、かつ、前記検出手段により前記第１受電装置と異なる物体が検出された場合、前記第１送電手段による前記認証用送電を行わない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. 前記送電装置は、前記受信手段により送電範囲に存在しないことを示す前記情報が受信され、かつ、前記検出手段により送電範囲に物体が検出された場合、前記第１送電手段による前記認証用送電を行う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. 前記送電装置は、前記第２送電手段による送電により前記第１受電装置の蓄電手段が満充電となった状態であり、かつ、前記第１受電装置が送電範囲にある場合、当該第１受電装置と前記認証処理を実行しないことを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の送電装置。
6. 前記検出手段は、検出用送電を行い、前記検出用送電を行なった際の電力値、電圧値、電流値のうちの何れかに基づいて送電範囲に存在する物体を検出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. 前記受信手段は、ＢＬＥ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ）により前記情報を受信することを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の送電装置。
8. 前記第２送電手段は、複数台の受電装置に送電が可能であることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の送電装置。
9. 前記検出手段は、検出用送電を行い、送電範囲に存在する物体を、当該検出用送電に基づいて検出し、
   送電範囲に存在しないことを示す前記情報は、前記検出用送電が前記第１受電装置により検出されない場合に前記第１受電装置から送信されることを特徴とする請求項１乃至８の何れか１項に記載の送電装置。
10. 前記検出手段は、検出用送電を行い、送電範囲に存在する物体を、当該検出用送電に基づいて検出し、
    送電範囲に存在することを示す前記情報は、前記検出用送電が前記第１受電装置により検出された場合に前記第１受電装置から送信されることを特徴とする請求項１乃至９の何れか１項に記載の送電装置。
11. 送電装置の制御方法であって、
    送電範囲に存在する物体を検出する検出手段と、
    前記検出手段により検出された物体が送電を要求する受電装置であるか否かを確認する認証処理を行うための認証用送電を行う第１送電工程と、
    前記認証処理により送電範囲に存在する物体が送電を要求する受電装置であることが確認された場合、該受電装置からの要求に応じた送電であって、前記認証用送電より大きい電力の送電を行う第２送電工程と、
    前記第２送電工程における送電を停止するための信号を受電装置から受信した場合、前記第２送電手段による当該受電装置への送電を停止する停止工程と、
    前記停止工程において前記第２送電工程における第１受電装置への送電が停止された後に、送電範囲に存在しないことまたは送電範囲に存在することを示す情報を当該第１受電装置から受信する受信工程と、を有し、
    前記送電装置は、前記停止工程において前記第２送電工程における前記第１受電装置への送電が停止された後に、前記検出工程において送電範囲に存在する物体が検出された場合、前記受信工程において受信された前記情報に応じて、前記第２送電工程における認証用送電を行うか否かを切り変えることを特徴とする送電装置の制御方法。
12. 請求項１乃至１０の何れか１項に記載の送電装置としてコンピュータを動作させるためのプログラム。

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