JP2020188547A - 受電装置およびその制御方法、無線電力伝送システム - Google Patents

Abstract

【課題】送電停止の要求を実行するタイミングを適切に制御する。【解決手段】送電装置（２００）から無線で受電する受電装置（１００）において、認証対応判定部（１０８）と認証状態判定部（１０９）は、送電装置が所定の認証（ＷＰＴ認証）に対応しているか否か、および、送電装置との間で所定の認証が完了しているか否かを含む認証状態を判定する。決定部（１１０）は、判定された認証状態に基づいて、送電装置による送電を停止させるための要求を行うタイミングを決定する。制御部（１０１）は、送電装置に対して、決定されたタイミングで、送電停止を要求する。【選択図】 図１

Description

本発明は無線電力伝送システム、受電装置およびその制御方法に関する。

近年、無線電力伝送システムの技術開発が広く行われている。特許文献１では、非接触充電規格の標準化団体（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ（以下、ＷＰＣ））が策定する規格に準拠した送電装置および受電装置が開示されている。また、特許文献２には、非接触充電の送電装置および受電装置間の機器認証方法が開示されている。一方、ＷＰＣ規格では、受電装置から送電装置に送電停止を要求することにより、送電装置による無線電力伝送が停止する。受電装置は、例えば、バッテリの充電状態など、装置の状態に応じて送電停止の要求を行う。

特開２０１６−００７１１６号公報 特開２０１０−１０４０９７号公報

特許文献２のような機器認証を行う場合、受電装置と送電装置の双方で認証に関する情報が保持されることが考えられ、その保持される情報を基に、次回以降の認証を簡略化することが考えられる。

送電停止の要求が発行されて送電が停止すると、受電装置と送電装置は機器認証を行うことができなくなる。例えば、バッテリが満充電の状態の受電装置を送電装置に載置すると、受電装置は起動後直ちに送電装置に対して送電停止を要求してしまい、両装置間の機器認証が行われない。そのため、機器認証が行われることを期待して送電装置に受電装置を載置しても、機器認証が実行されない場合があった。

本発明は、送電停止の要求を実行するタイミングを適切に制御する技術を提供する。

本発明の一態様による受電装置は、以下の構成を備える。すなわち、
送電装置から無線で受電する受電装置であって、
前記送電装置が所定の認証に対応しているか否か、および、前記送電装置との間で前記所定の認証が完了しているか否かを含む認証状態を判定する判定手段と、
前記送電装置に送電停止を要求する要求手段と、を備え、
前記要求手段は、前記判定手段により判定された前記認証状態に基づいて、前記送電停止を要求するタイミングを決定する。

本発明によれば、送電停止の要求を実行するタイミングが適切に制御される。

（ａ）は実施形態に関わる無線電力伝送システムの構成を示す図、（ｂ）は実施形態に関わる受電装置の構成例を示すブロック図。 実施形態に関わる送電装置の構成例を示すブロック図。 認証未完了状態における、満充電状態の受電装置と送電装置の動作を説明する図。 認証完了状態における、満充電状態の受電装置と送電装置の動作を説明する図。 実施形態に関わる受電装置の動作を説明するフローチャート。 実施形態に関わる送電装置の動作を説明するフローチャート。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

図１（ａ）は、実施形態による無線電力伝送システムの構成例を示す図である。無線電力伝送システムは、受電装置１００と送電装置２００を有し、受電装置１００を送電装置２００の近傍に配置することで、送電装置２００から受電装置１００に電力が伝送される。無線電力伝送の方式としては、磁界結合方式、電界結合方式などが知られており、本実施形態の無電電力伝送システムにはそれらのいずれも適用できる。実施形態では、コイルを用いた磁界結合方式で無線電力伝送を行う構成を用いて説明する。ＡＣアダプタ３００から送電装置２００に電源が供給されると、送電装置２００は受電装置１００に対して無線電力伝送を開始する。

図１（ｂ）は本実施形態による受電装置１００の構成例を示すブロック図である。本実施形態の受電装置１００はＷＰＣ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ）が策定する規格に準拠しており、ＷＰＣ規格ｖ１．２．３に記載された機能を含む。以下、受電装置１００をＲＸとも記載する。また、図２は、本実施形態による送電装置２００の構成例を示すブロック図である。送電装置２００もＷＰＣが策定する規格に準拠しており、ＷＰＣ規格ｖ１．２．３に記載された機能を含む。以下、送電装置２００をＴＸとも記載する。ＴＸは、ＷＰＣ規格に対応したＲＸに対して充電部に最大１５ワットの電力を出力するだけの電力を供給する能力がある。

ＲＸにおいて、制御部１０１は、例えばプロセッサ（ＣＰＵ）を有し、ＲＸ全体を制御する。受電部１０２は受電コイル１０４を介してＴＸの送電コイル２０５から交流電圧（交流電流）を受電する。受電部１０２は、受電した交流電圧（交流電流）を直流電圧（直流電流）に変換し、制御部１０１および充電部１０５などに供給する。

通信部１０３はＴＸの通信部２０４との間で、ＷＰＣ規格に基づいた非接触充電の制御のための無線通信を行う。ここで、無線通信には、受電コイル１０４で受電した電磁波を負荷変調する方式が用いられる。以下では、この方式による通信を第１通信という。但し、通信部１０３による無線通信は第１通信に限られるものではなく、例えば、送電用の周波数と異なる周波数を使用する通信方式が用いられてもよい。以下では、この方式による通信を第２通信という。通信部１０３は、例えば、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）、ＲＦＩＤ（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）、無線ＬＡＮ（Ｗｉ−Ｆｉ）、またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などを用いて第２通信を行うことができる。なお、第１通信は、受電コイル１０４を用いて行われ、第２通信は、受電コイルとは異なる通信アンテナを用いて行われる。第２通信のほうが第１通信よりも通信速度が大きく、また通信距離が長い。

充電部１０５は受電部１０２から供給される直流電圧と直流電流を利用してバッテリ１０６を充電する。認証部１０７は、通信部１０３を介したＴＸとの通信によって、ＴＸとＲＸとの間のＷＰＴ認証を行う機能を持つ。なお、ＷＰＴは、Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒである。認証対応判定部１０８は、ＴＸおよびＲＸそれぞれがＷＰＴ認証に対応しているか否かをＴＸから通知された情報に基づき判定する。

認証状態判定部１０９はＴＸおよびＲＸがＷＰＴ認証を完了しているか否かをＴＸから通知された情報に基づき判定する。ＷＰＴ認証はＴＸとＲＸが相互に互いの正当性を認証するものであり、認証に成功した後は一定期間その認証は有効となる。本実施形態において、「ＷＰＴ認証を完了している」状態とは、ＷＰＴ認証が有効である状態のことを示す。一方、ＷＰＴ認証に失敗した場合、ＷＰＴ認証に成功した後でもそのＷＰＴ認証を失効して有効な認証状態ではない場合などは、「ＷＰＴ認証を完了していない」状態となる。

認証状態判定部１０９はＴＸの識別情報とＷＰＴ認証が完了しているか否かを関連付けて記憶する。また、認証状態判定部１０９は制御部１０１から認証状態の問い合わせをＴＸの識別情報とともに受けた場合、記憶されている認証状態を制御部１０１に出力する。なお、認証状態判定部１０９は、認証状態が有効である期間の残り期間を関連付けて記憶し、制御部１０１から認証状態の問い合わせがあった際に、認証状態とともにその残り期間を通知するようにしても良い。或いは、認証状態判定部１０９は、認証状態の問い合わせがあった時点で残り期間が閾値未満となっている場合に、「ＷＰＴ認証を完了していない状態」であることを制御部１０１に通知するようにしてもよい。

決定部１１０はＴＸに対して、ＴＸからの送電を停止させるための通知パケット（送電停止要求）を送信するタイミングを決定する。この通知パケットは、例えばＷＰＣ規格におけるＥｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒパケット（以下、ＥＰＴパケット）である。もちろん、ＴＸに送電を停止させることを示すその他のパケットが用いられても良いし、所定の信号が用いられてもよい。

決定部１１０は、認証対応判定部１０８と認証状態判定部１０９とにより判定された認証状態（送電装置がＷＰＴ認証に対応しているか、送電装置とのＷＰＴ認証が完了しているか）に基づいて、送電停止の要求タイミングを決定する。例えば、決定部１１０は、ＴＸがＷＰＴ認証に対応しており、かつ、ＴＸとＲＸの間のＷＰＴ認証が完了していない場合に、送電停止の要求タイミング（ＥＰＴパケットの送信タイミング）がＷＰＴ認証の完了後となるように決定する。また、ＴＸがＷＰＴ認証に対応していない場合、または、すでにＷＰＴ認証が完了している場合には、決定部１１０は、送電停止要求のタイミング（ＥＰＴパケットの送信タイミング）を制限しない。例えば、バッテリ１０６が満充電であることが検出された状態であれば、決定部１１０は、直ちにＴＸによる送電を停止させるように、送電停止の要求タイミングを決定する。または、バッテリ１０６が満充電でないことが検出された状態であれば、バッテリ１０６が満充電になったこと（バッテリ１０６の残量が所定量を超過したこと）に応じてＴＸによる送電を停止させるように送電停止の要求タイミングを決定する。

なお、ＥＰＴパケットの送信タイミングは上記以外でもよい。例えば、ＲＸが温度計測部（不図示）を備え、ＲＸの温度が閾値を超えて高いことが検出された場合に、決定部１１０は、直ちに、すなわち無条件に、ＥＰＴパケットを送信するように送信タイミングを決定してもよい。ＲＸの温度が閾値を超えて高い場合に、ＷＰＴ認証が完了しているか否かに関わらずＥＰＴパケットが送信される。このようにＥＴＰパケットの送信タイミングを規定することで、ＲＸの温度上昇を抑圧することができ、ユーザーの利便性を高めることが出来る。

また、ＲＸにおけるＥＰＴパケットの送信タイミングをＴＸが最終的に決定するようにしてもよい。この場合、ＲＸからＴＸに対し、ＥＰＴパケットの予定の送信タイミングと、その送信タイミングが予定された理由を通知する。ＴＸは、ＲＸから受信した予定の送信タイミングと理由に基づいてＥＰＴパケットの送信タイミングを決定し、これをＲＸに通知する。ＲＸは、ＴＸから受信した送信タイミング（ＴＸが指定した送信タイミング）をＥＰＴの送信タイミングに決定する。例えば、決定部１１０が、送電装置がＷＰＴ認証に対応しているもののＷＰＴ認証が完了していないことを理由として、ＥＰＴパケットの送信タイミングをＷＰＴ認証の完了時（またはそれを見込んだ時刻）に予定したとする。ＲＸは、決定部１１０が決定した予定の送信タイミングとその理由をＴＸに通知する。ＴＸは、ＲＸから受信した送信タイミングと理由を解釈し、ＲＸがＥＰＴパケットを送信すべきタイミングの指定をＲＸに通知する。ＴＸは、通知された送信タイミングに不都合がなければその送信タイミングを了承する旨をＲＸに通知し、通知されたタイミングに不都合があれば異なるタイミングをＲＸに指定する。このようにして、ＲＸによるＥＰＴパケットの送信タイミングがＴＸとＲＸの協働で決定されるため、ＴＸの状態に応じてＷＰＴ認証を実行するか否かを決定でき、ユーザーの利便性を高めることが出来る。

メモリ１１１は、制御部１０１が備えるプロセッサにより実行されるプログラムを記憶するとともに、プロセッサが利用する作業領域を提供する。要求部１１２は、ＴＸに送電停止を要求する。またメモリ１１１はＲＸおよび図１（ａ）の非接触充電を行う無線電力伝送システムの各要素および全体の状態を記憶する。要求部１１２は、決定部１１０が決定したタイミングで、送電停止の要求を実行する。なお、認証部１０７、認証対応判定部１０８、認証状態判定部１０９、決定部１１０、要求部１１２の機能のすべてあるいは一部が、制御部１０１により（プロセッサがプログラムを実行することにより）実現されてもよい。

図２に示したＴＸの構成において、制御部２０１は、例えばプロセッサ（ＣＰＵ）を有し、ＴＸ全体を制御する。電源部２０２はＡＣアダプタ３００からＴＸの動作電源を受け、少なくとも制御部２０１および送電部２０３が動作する電源を供給する。送電部２０３は送電コイル２０５を介してＲＸへ伝送する交流電圧（交流電流）を発生させる。例えば、送電部２０３は、電源部２０２が供給する直流電圧を、ＦＥＴを使用したハーフブリッジもしくはフルブリッジ構成のスイッチング回路を用いて交流電圧に変換する。また、送電部２０３はＦＥＴのＯＮ／ＯＦＦを制御するゲートドライバを含む。

通信部２０４は、ＲＸの通信部１０３との間で、ＷＰＣ規格に基づいた無線電力伝送の制御のための無線通信を行う。本実施形態では、通信部２０４が実行する無線通信として、上述したように第１通信が用いられる。第１通信では、送電部２０３が発生する交流電圧または交流電流を変調することで、無線電力に通信が重畳される。但し、通信部２０４の通信は第１通信に限られるものではなく、送電部２０３が用いる送電周波数と異なる周波数を使用する第２通信でもよい。第２通信としては、例えば、ＮＦＣ、ＲＦＩＤ、無線ＬＡＮ（Ｗｉ−Ｆｉ）、またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などが用いられ得る。

認証対応通知部２０６は、ＴＸがＷＰＴ認証に対応しているか否かを、通信部２０４を介してＲＸに通知する。認証状態通知部２０７は、ＲＸからの認証状態に関する問い合わせを受け付けて、当該ＲＸとＴＸとの間のＷＰＴ認証が完了しているか否かを、ＴＸの識別情報とともにＲＸに通信部２０４を介して通知する。なお、認証状態通知部２０７は、ＲＸの識別情報と、そのＲＸとＷＰＴ認証を完了しているか否かを示す情報とを関連付けて記憶している。認証部２０８は、通信部２０４を介したＲＸとの通信によって、ＴＸとＲＸとの間のＷＰＴ認証を行う機能を持つ。

メモリ２０９は、制御部２０１が備えるプロセッサにより実行されるプログラムを記憶するとともに、プロセッサが利用する作業領域を提供する。また、メモリ２０９は、ＴＸおよび図１（ａ）の非接触充電を行う無線電力伝送システムの各要素および全体の状態を記憶する。なお、認証部２０８、認証対応通知部２０６、認証状態通知部２０７の機能のすべてあるいは一部が、制御部２０１により（プロセッサがプログラムを実行することにより）実現されてもよい。

なお、ＴＸまたはＲＸがＷＰＴ認証を含むＷＰＣ規格に対応していることを、ＷＰＣ規格バージョンＡに対応していると表現する。ここでＷＰＣ規格バージョンＡとはＷＰＣｖ１．２．３の後継の規格であり、少なくともＷＰＴ認証機能が追加されている。ＲＸとＴＸがＷＰＣ規格バージョンＡに対応している場合、例えば、高速充電のためにＲＸおよびＴＸは所定の電力（１５ワット）のやり取りを行うことができる。ＲＸとＴＸの少なくとも一方がＷＰＣ規格バージョンＡに対応していないにもかかわらず、１５ワットでやり取りをすると、過度に発熱し、発火やユーザーのやけどなどのリスクがあるため機器認証が必要となる。

ＲＸとＴＸはお互いにＷＰＣ規格バージョンＡに対応しているかを確認するが、実際には対応していないにもかかわらず悪意のあるＲＸまたはＴＸが提供された場合は、バージョンの確認だけではリスクを回避できない。そこで、ＲＸおよびＴＸは機器認証としてＷＰＴ認証を行い、ＲＸおよびＴＸの両方がＷＰＴ認証に成功した場合のみ、高速充電を実施できるようにしている。ＷＰＴ認証により、送電装置と受電装置の双方によるＷＰＣ規格バージョンＡであるという宣言が信頼できることが確認されるからである。

つまり、ＲＸとＴＸがＷＰＴ認証に成功した場合は、ＲＸの受電部１０２が負荷（本例では充電部１０５）に所定の電力（１５ワット）を供給したとしても、過度の発熱のリスクがないと判断できる。また、ＷＰＴ認証に成功しなかった場合にはそのようなリスクの可能性があるため、無線伝送される電力は所定の電力よりも小さい電力（本例では５ワット）に制限される。充電時間を短くするためには１５ワットでの電力供給による高速充電が望まれるが、これはＲＸおよびＴＸがＷＰＴ認証に成功した場合だけ実施することができる。

一般に、ＲＸおよびＴＸがＷＰＴ認証処理を実施するために、ＲＸはＴＸから電力を受電し続ける必要がある。例えば、第１通信では電力伝送に重畳して機器認証プロトコル通信が行われ、電力伝送が停止すると機器認証プロトコル通信が出来なくなるからである。また認証部１０７を用いた制御部１０１による認証処理が受電部１０２から電力の供給を受けて動作するような場合、送電電力が停止すると認証処理が動作できなくなる。以上、第１通信の場合について説明したが、第２通信の場合においても、制御部２０１と認証部２０８による認証処理が送電電力で動作する構成では、電力伝送の停止により認証処理を実行することができなくなる。

ＲＸは、ＴＸからの受電によりバッテリ１０６が満充電状態または所定の充電量を超えた状態となると、送電停止を要求するためのパケット（ＥＰＴ）をＴＸへ送信する。ＴＸは、ＥＰＴパケットを受け取るとＲＸへの無線電力伝送を停止する。従って、バッテリ１０６が満充電状態または所定の充電量を超えた状態でＲＸが起動すると、ＲＸはＷＰＴ認証を起動する前に送電停止を要求するＥＰＴパケットをＴＸに送信してしまう。これにより、ＴＸからの送電が停止されてしまうため、ＲＸがＷＰＴ認証を起動することが出来なくなる。

ＲＸとＴＸの間のＷＰＴ認証が完了していない場合、数分を要するＷＰＴ認証が次の充電の機会で実行されることになる。そうなると、ＷＰＴ認証が完了するまでの数分の間は、高速充電のための１５ワットまで送電電力を引き上げることが出来ず、５ワットの送電電力での電力供給を続ける必要がある。結果、バッテリ１０６の充電に時間を要するようになる。

次に、以上のような課題を解決する本実施形態によるＲＸとＴＸの動作を説明する。図３は本実施形態による、満充電の状態でＲＸが起動され、認証未完了状態（ＷＰＴ認証が完了していない状態）が検出された場合のＲＸおよびＴＸの動作を説明する図である。

まず、ＴＸは送電部２０３が起動すると、ＷＰＣ規格に準拠した動作を開始する。具体的にはＳｅｌｅｃｔｉｏｎフェーズが開始し、送電部２０３は送電コイル２０５を介してＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇを送電する（３０１）。Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇとは送電コイル２０５の近傍に存在する物体を検出する為の微小な電力の信号である。ＴＸはＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇを送電した時の送電コイル２０５の電圧値または電流値を検出し、電圧がある閾値を下回るもしくは電流値がある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フェーズでは、ＴＸはＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇより大きい電力でＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを送電する（３０２）。Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの電力の大きさは、送電コイル２０５の近傍に存在するＲＸの制御部１０１が起動するのに十分な電力である。ＲＸは、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを、受電コイル１０４を介して受電すると、制御部１０１を起動させる（３０３）。ＲＸの制御部１０１は、起動すると、バッテリ１０６のバッテリ残量を判定する（３０４）。ここでは、バッテリ１０６が満充電であること（バッテリ残量が所定値を上回ること）が検出される。ＲＸはバッテリ残量の判定が終わると、ＴＸに受電電圧値通知を送信し（３０５）、Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ＆Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎフェーズ（Ｉ＆Ｃフェーズ）へ遷移する。また、ＴＸはＲＸから受電電圧通知を受けるとＩ＆Ｃフェーズに遷移する。

Ｉ＆Ｃフェーズにおいて、ＲＸはＴＸに対してＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｐａｃｋｅｔ（ＩＤ Ｐａｃｋｅｔ）を送信する（３０６）。ＩＤ Ｐａｃｋｅｔは、ＲＸの個体識別情報と、対応しているＷＰＣ規格のバージョン（本例では、ｖ１．２．３）を識別できる情報要素を含む。

続いて、ＲＸとＴＸの間でＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎが行われる（３０７）。Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎでは、まず、ＲＸがＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ＰａｃｋｅｔをＴＸへ送信する。ＷＰＣ規格ｖ１．２．３のＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐａｃｋｅｔは、ＲＸが負荷に供給できる最大電力の具体的な値であるＭａｘｉｍｕｍ Ｐｏｗｅｒ Ｖａｌｕｅと、Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ機能を有するか否かを示すビットを含む。本例においてＲＸはＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ機能を有しているものとする。

さらに、Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎにおいて、ＲＸは、ＲＸがＷＰＴ認証に対応している場合に、ＷＰＴ認証状態を示す情報を問い合わせる信号を送信する。この問い合わせ信号はＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐａｃｋｅｔに格納されて送信されてもよいし、別のパケットまたは信号により送信されてもよい。ＴＸはＩＤ ＰａｃｋｅｔおよびＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐａｃｋｅｔを受信すると、ＲＸがＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ機能を有するかを判断する。ＲＸはＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ機能を有するので、ＴＸはＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐａｃｋｅｔに対してＡＣＫを送信する。

また、ＴＸは、ＲＸからＷＰＴ認証状態を示す情報を問い合わせる信号を受信した場合、ＷＰＴ認証状態を示す情報をＲＸに送信する。ＷＰＴ認証状態を示す情報は、ＴＸの識別情報と、ＲＸの識別情報と、ＷＰＴ認証が完了しているか否かを示す情報と、を含む。なお、ＷＰＴ認証状態を示す情報が、ＷＰＴ認証が有効である期間の残り期間を含むようにしてもよい。また、ＴＸは、ＲＸからのＷＰＴ認証状態を示す情報を問い合わせる信号に応じて、ＴＸがＷＰＴ認証に対応しているか否かを示す情報もＲＸへ送信する。これらの認証状態を示す情報およびＷＰＴ認証への対応を示す情報は、Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐａｃｋｅｔに対するＡＣＫに含めて送信されてもよいし、別のパケットまたは信号により送信されてもよい。ＴＸは以上の信号をＲＸへ送信した後、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ Ｐｈａｓｅへ遷移する（３０９）。

ＲＸはＴＸから、ＴＸがＷＰＴ認証に対応しているか否かを示す情報と、ＷＰＴ認証状態を示す情報をＴＸから受信すると、認証状態判定処理を開始する（３０８）。ＲＸはＴＸから受信したＴＸの識別情報を含むＷＰＴ認証状態を示す情報に基づき、ＷＰＴ認証を完了しているか否かを判定する。図３の例では、ＷＰＴ認証が完了していないため、決定部１１０は、送電停止要求（ＥＰＴの送信）がＷＰＴ認証の完了後に実行されるように、そのタイミングを決定する。従って、ＲＸは、ＷＰＴ認証を行うためにＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズに移行する（３０９）。なお、ＷＰＴ認証が完了している場合でも、ＷＰＴ認証の残りの有効期間が所定期間よりも短い場合など、ＷＰＴ認証の再認証の実施が必要な場合には、ＲＸは、ＷＰＴ認証が完了していない状態としてＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎ フェーズに移行する。

Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズでは、ＴＸがＲＸに送電した電力についてＴＸの内部で測定した値と、ＲＸの内部で測定した受電電力の値との相関に基づいてＴＸが調整を行う。Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズについては、本発明との関連性が少ないため、詳細な説明を省略する。

Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズが終了すると、ＴＸとＲＸはＰｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズ（ＰＴフェーズ）へ遷移する（３１０）ここでは、ＷＰＴ認証が未完了であるため、５ワットで無線電力伝送が行われる。ＴＸとＲＸはＰＴフェーズにおいて無線電力伝送を行いながら、ＷＰＴ認証を実行する（３１１）。ＲＸは、ＷＰＴ認証が完了したことを検出すると（３１２）、送電を停止させるための通知パケットとして、ＥＰＴパケットを送信する（３１３）。こうして決定部１１０が決定した送電停止要求のタイミング（ＴＸがＷＰＴ認証に対応しており、かつ、ＴＸとＲＸの間のＷＰＴ認証が完了していない場合に、ＲＸは送電停止要求を完了後に行う）が実現される。なお、送電停止要求はＥＰＴパケットに限定されるものではなく、ＲＸが送電停止をＴＸに対して要求していることをＴＸが認識できる信号であればよい。

図４は本実施形態による、満充電の状態でＲＸが起動され、認証完了状態（ＷＰＴ認証が完了している状態）が検出された場合のＲＸとＴＸの動作を説明する図である。図４において、Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇの送電からＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎの動作（４０１〜４０７）は、図３の３０１〜３０７の動作と同様である。但し、ＴＸは、ＷＰＴ認証状態を問い合わせる信号をＲＸから受信したことに応じて、ＴＸがＷＰＴ認証に対応していること、および、ＲＸとのＷＰＴ認証が完了していることを示す情報を、例えば、ＡＣＫパケットを用いてＲＸに送信する。ここで、ＷＰＴ認証状態を示す情報が、ＷＰＴ認証の有効期間の残り期間を含んでもよい。

ＲＸはＴＸから、ＴＸがＷＰＴ認証に対応しているか否かを示す情報と、ＷＰＴ認証状態を示す情報とを含んだ信号をＡＣＫまたは他のパケットまたは信号により受信すると、認証状態判定処理を開始する（４０８）。ＲＸは、ＴＸから受信したＴＸの識別情報を含むＷＰＴ認証状態を示す情報に基づいてＴＸとのＷＰＴ認証が完了していると判定した場合、送電を停止させるためのＥＰＴパケットを送信する（４０９）。なお、送電を停止させるための通知パケットはＥＰＴパケットに限定されず、ＲＸが送電停止をＴＸに対して要求していることをＴＸが認識できればよい。こうして、決定部１１０が決定したタイミング（ＴＸとＲＸの間のＷＰＴ認証が完了している場合の送電停止の要求タイミング）による送電停止の動作が実現される。

以上のような動作を実現するＲＸの制御部１０１の処理について図５のフローチャートを参照して説明する。

Ｓ５０１で、無線電力伝送により受電した電力で、ＲＸ（制御部１０１）が起動する。Ｓ５０２で、制御部１０１はバッテリ１０６の充電状態（バッテリ残量）を検出する。Ｓ５０３で、認証対応判定部１０８は、ＴＸがＷＰＴ認証に対応するか否かを示す情報（以下、認証対応情報）を、ＴＸから受信したＡＣＫまたは他のパケットより取得する。なお、ＡＣＫまたはその他のパケット（信号）は、Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ（図４の３０７）において、ＴＸから通信部１０３を介して受信される。そして、Ｓ５０４で、制御部１０１は、ＴＸがＷＰＴ認証に対応しているか否かを判定する。ＴＸがＷＰＴ認証に対応していると判定された場合、処理はＳ５０５に進み、ＷＰＴ認証に対応していないと判定された場合、処理はＳ５１１に進む。

Ｓ５０５において、認証状態判定部１０９は、ＴＸにおけるＷＰＴ認証の認証状態を示す認証状態情報を、制御部１０１がＴＸから受信したＡＣＫまたは他のパケットより取得する。そして、Ｓ５０６において、認証状態判定部１０９は、認証状態情報に基づいて、ＴＸとＲＸがＷＰＴ認証済みか否かを判定する。Ｓ５０６においてＷＰＴ認証済みと判定された場合、処理はＳ５０７に進み、ＷＰＴ認証済みでないと判定された場合、処理はＳ５０８へ進む。

Ｓ５０７で、制御部１０１は、Ｓ５０２で検出したバッテリ１０６の充電状態から、バッテリ１０６が満充電であるか否か（バッテリ残量が所定値を上回るか否か）を判定する。満充電であると判定された場合は、処理はＳ５１３に進み、満充電でないと判定された場合には処理はＳ５１０に進む。Ｓ５１３で、要求部１１２は、ＥＰＴパケットをＴＸへ送信してＴＸによる送電を停止させ、受電を完了する。

Ｓ５０６において、認証状態判定部１０９によりＷＰＴ認証が未完了であると判定された場合、Ｓ５０８において、ＲＸはＰＴフェーズへ移行し、低電力での無線電力伝送を実行する。そして、Ｓ５０９において、制御部１０１はＴＸとＲＸのＷＰＴ認証を行う。この場合、低電力（５ワット）での無線電力伝送が継続される。ＷＰＴ認証が完了すると、処理はＳ５０７に進む。また、Ｓ５０７においてバッテリ１０６の充電状態が満充電ではないと判定された場合、Ｓ５１０で制御部１０１は、無線電力伝送を継続し、バッテリ１０６を充電する。Ｓ５１０では、ＷＰＴ認証を完了している状態なので、高電力である１５ワットで無線電力伝送が行われる。バッテリ１０６が満充電になると、処理はＳ５１３に進み、要求部１１２はＥＰＴパケットをＴＸに送信して、無線電力伝送を停止させる。

一方、Ｓ５０４でＴＸがＷＰＴ認証に対応していないと判定された場合、Ｓ５１１において、制御部１０１は、Ｓ５０２で検出した充電状態からバッテリ１０６の残量を判定する。Ｓ５１１において、満充電であると判定された場合、処理はＳ５１３に進み、要求部１１２は、ＥＰＴパケットをＴＸへ送信し、ＴＸによる送電を停止させ、受電を完了する。Ｓ５１１においてバッテリ１０６が満充電ではないと判定された場合、処理はＳ５１２に進み、制御部１０１はＴＸによる無線電力伝送を継続させ、バッテリ１０６を充電する。Ｓ５１２では、ＷＰＴ認証が完了していないため、低電力である５ワットで無線電力伝送が行われる。バッテリ１０６が満充電になると、処理はＳ５１３に進む。

図６は、図４と図５で説明した動作を実現する、本実施形態によるＴＸ（送電装置２００）の動作を説明するフローチャートである。

Ｓ６０１でＴＸはＡｎａｌｏｇ ＰｉｎｇおよびＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを用いて、コイルの近傍におけるＲＸの存在を検出する。ＲＸが検出されると、処理はＳ６０２に進む。Ｓ６０２において、認証対応通知部２０６は、ＴＸがＷＰＴ認証に対応しているか否かを示す認証対応情報を生成し、送電コイル２０５を介してＲＸに通知するとともに、制御部２０１に出力する。Ｓ６０３において、制御部２０１は、認証対応通知部２０６から受け取った認証対応情報に基づき、ＴＸがＷＰＴ認証に対応しているか否かを判定する。また、制御部２０１は、ＲＸから受信した情報に基づいてＲＸがＷＰＴ認証に対応しているか否かを判定する。ＴＸとＲＸがＷＰＴ認証に対応していると判定された場合、処理はＳ６０４に進み、ＴＸとＲＸの少なくとも何れかがＷＰＴ認証に対応していなければ処理はＳ６０８に進む。

Ｓ６０４で、認証状態通知部２０７は、Ｓ６０１で検出したＲＸとＴＸとの間でＷＰＴ認証を完了しているか否かを示す認証状態情報を、送電コイル２０５を介してＲＸに通知するとともに、制御部２０１に出力する。なお、認証対応情報と認証状態情報とを別々のステップで送信しているが、上述したように、これらの情報は１つのＡＣＫパケットにより送信してもよい。

Ｓ６０５において、制御部２０１は、ＲＸとの間でＷＰＴ認証が完了しているか否かを判定する。ＷＰＴ認証が完了していると判定された場合、処理はＳ６０７に進む。他方、ＷＰＴ認証が完了していないと判定された場合、処理はＳ６０６へ進む。Ｓ６０６において、制御部２０１は、ＴＸをＰＴフェーズに遷移させ、ＲＸに低電力の無線電力伝送を行いながら、ＲＸとの間のＷＰＴ認証処理を行う。ＷＰＴ認証処理が完了したら処理はＳ６０７に進む。Ｓ６０７において、制御部２０１は、ＲＸに対して、無線電力伝送を行う。Ｓ６０７では、ＷＰＴ認証が完了している状態のため、高電力である１５ワットでの無線電力伝送が行われる。また、ＴＸまたはＲＸがＷＰＴ認証に対応していない場合、Ｓ６０８において、制御部２０１は、低電力（５ワット）の無線電力伝送を実行する。

Ｓ６０９では、ＲＸからＥＰＴパケットを受信したことに応じて、制御部２０１は、無線電力伝送を停止する。なお、図６に示した動作中に、受電装置から送電停止の要求（ＥＰＴパケット）を受信すると、制御部２０１は、直ちに無線電力伝送を停止する。

以上のように、本実施形態の受電装置によれば、ＷＰＴ認証処理の状態（認証に対応している、認証が完了しているか）の識別結果に基づいて、受電装置が送電装置による無線電力伝送を停止させるタイミングを決定するようにした。これにより、受電装置のバッテリが満充電状態または所定の充電量を超えた状態であっても、確実にＷＰＴ認証を起動し、認証処理を完了することができるようになる。このように、本実施形態の受電装置によれば、送電停止の要求を実行するタイミングを適切に制御することができる。

（その他の実施例）
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。

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

１００：受電装置、１０１：制御部、１０２：受電部、１０３：通信部、１０４：受電コイル、１０５：充電部、１０６：バッテリ、１０７：認証部、１０８：認証対応判定部、１０９：認証状態判定部、１１０：決定部、１１１：メモリ、２００：受電装置、３００：ＡＣアダプタ

Claims (15)

1. 送電装置から無線で受電する受電装置であって、
   前記送電装置が所定の認証に対応しているか否か、および、前記送電装置との間で前記所定の認証が完了しているか否かを含む認証状態を判定する判定手段と、
   前記送電装置に送電停止を要求する要求手段と、を備え、
   前記要求手段は、前記判定手段により判定された前記認証状態に基づいて、前記送電停止を要求するタイミングを決定することを特徴とする受電装置。
2. 前記要求手段は、前記受電装置のバッテリの残量が所定量を上回ることが検出された場合であって、前記判定手段が前記認証状態として前記送電装置が前記所定の認証に対応し、且つ、前記所定の認証が未完了であると判定した場合には、前記所定の認証が完了した後に前記送電停止を要求することを特徴とする請求項１に記載の受電装置。
3. 前記判定手段は、前記所定の認証が完了した状態であっても、前記所定の認証の有効期間の残り期間が閾値未満の場合に、前記所定の認証が未完了であると判定することを特徴とする請求項２に記載の受電装置。
4. 前記要求手段は、前記受電装置のバッテリの残量が所定量を上回ることが検出された場合には、前記判定手段が前記認証状態として前記所定の認証が完了していると判定したことに応じて前記送電停止を要求することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の受電装置。
5. 前記送電装置が前記所定の認証に対応しているか否か、および、前記送電装置と前記受電装置との間で前記所定の認証が完了しているか否かを示す情報を、前記送電装置との無線通信により取得する取得手段をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の受電装置。
6. 前記無線通信は、前記無線による電力伝送に通信を重畳する通信であることを特徴とする請求項５に記載の受電装置。
7. 前記無線通信は、前記無線による電力伝送の周波数と異なる周波数を使用する通信であることを特徴とする請求項５に記載の受電装置。
8. 前記無線通信は、ＮＦＣ、ＲＦＩＤ、無線ＬＡＮ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈのいずれかであることを特徴とする請求項５に記載の受電装置。
9. 前記受電装置における温度を測定する測定手段をさらに備え、
   前記要求手段は、前記測定手段により測定された温度が所定値を超えた場合には、無条件に前記送電停止を前記送電装置に要求することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の受電装置。
10. 前記送電装置が前記所定の認証に対応し、且つ、前記送電装置との間で前記所定の認証が完了していないと前記判定手段が判定したことを理由として、前記所定の認証の完了後を前記送電停止のタイミングとすることを前記送電装置に通知する通知手段と、
    前記要求手段は、前記通知手段による通知に応じて前記送電装置が指定したタイミングで前記送電停止を要求することを特徴とする請求項２または３に記載の受電装置。
11. 前記要求手段は、前記送電装置に送電停止要求を示す信号を送信することにより、前記送電停止を要求することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の受電装置。
12. 前記要求手段は、前記送電装置にＷｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍの規格により規定されるＥｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒパケットを送信することにより、前記送電停止を要求することを特徴とする請求項１乃至１０のいずれか１項に記載の受電装置。
13. 送電装置から無線で受電する受電装置の制御方法であって、
    前記送電装置が所定の認証に対応しているか否か、および、前記送電装置との間で前記所定の認証が完了しているか否かを含む認証状態を判定する判定工程と、
    前記送電装置に送電停止を要求する要求工程と、を備え、
    前記要求工程では、前記判定工程で判定された前記認証状態に基づいて、前記送電停止を要求するタイミングを決定することを特徴とする受電装置の制御方法。
14. 無線で送電を行う送電装置と、
    前記送電装置から無線で受電する受電装置と、
    前記受電装置と前記送電装置が所定の認証に対応しているか否か、および、前記受電装置と前記送電装置との間で前記所定の認証が完了しているか否かを含む認証状態を判定する判定手段と、
    前記受電装置から前記送電装置に送電停止を要求する要求手段と、を備え、
    前記要求手段は、前記判定手段により判定された前記認証状態に基づいて、前記送電停止を要求するタイミングを決定することを特徴とする無線電力伝送システム。
15. コンピュータを、請求項１乃至１２のいずれか１項に記載の受電装置の各手段として機能させるためのプログラム。

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