JP2021164370A - 受電装置、電子機器、送電装置、それらの制御方法及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】不要な送電の繰り返しを抑制する。
【解決手段】送電装置１００から無線で送電された電力と、有線ケーブル１０２を介して送電された電力との両方が検知された場合に、送電装置１００に送電を停止させるためのＥＰＴパケットと、送電装置１００の送電停止後に、受電装置２００を起動させるためのＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの送電を抑制させるための情報とを、送電装置１００へ送信する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、受電装置、電子機器、送電装置、それらの制御方法及びプログラムに関する。

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、有線による充電と無線による充電の両方に対応した携帯端末で、有線充電が行われているときに無線充電を行わない技術が開示されている。

一方、ＷＰＣ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ）が策定する無線充電規格（以下ＷＰＣ規格）に準拠した送電装置は、送電装置が受電装置への電力伝送を維持できる範囲に物体が存在していない状態において、微小な電力（Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇ）を送電する。そして、微小な電力により物体を検出した場合に、物体が受電装置か否かを判定するために、受電装置を起動させるための電力であって微小な電力より大きな電力（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇ）を送電する。さらに、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを送電後に受電装置が検出されない場合、無線充電を行わないと判定した受電装置から送電停止の指示を受けた場合は、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの送電を停止する。そして、再びＡｎａｌｏｇ ＰｉｎｇおよびＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを送電するという動作を行う。

特表２０１７−５１２４５４号公報

ここで、有線充電が行われているときに無線充電を行わない機能を備えた受電装置が送電装置に載置された際に、すでに有線で充電中の受電装置が無線充電を行わないと判定し、送電停止を指示することがある。すると、受電装置は再びＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを受電した後に送電停止を指示するという動作を繰り返すことになる。そのため、不要な送電が繰り返されるという課題がある。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、不要な送電の繰り返しを抑制することを目的とする。

上記の目的を達成する本発明に係る受電装置は、
送電装置から無線で送電された電力を受電する第１受電手段と、
前記受電装置と接続された有線ケーブルを介して送電された電力を受電する第２受電手段と、
前記第１受電手段による受電と、前記第２受電手段による受電とを制御する制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記第１受電手段による受電と前記第２受電手段による受電との両方が検知された場合に、前記送電装置に送電を停止させるための第１情報と、前記送電装置の送電停止後に、前記受電装置を起動させるための所定の送電を抑制させるための第２情報とを、前記送電装置へ送信することを特徴とする。

本発明によれば、不要な送電の繰り返しを抑制することができる。

一実施形態に係る無線電力伝送システムの構成図 （ａ）一実施形態に係る受電装置の構成図、（ｂ）一実施形態に係る送電装置の構成図 一実施形態に係る送電装置および受電装置のシーケンス図 一実施形態に係る受電装置が実施する処理の手順を示すフローチャート 一実施形態に係る送電装置が実施する処理の手順を示すフローチャート

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。

＜無線電力伝送システムの構成＞
図１は、本実施形態に係る無線電力伝送システムの構成図である。本システムは、一例において、受電装置（詳細は後述する）を内蔵した電子機器１０１と送電装置１００とを含んで構成される。送電装置１００は受電装置へ無線電力を送電する。電子機器１０１は、送電装置１００から無線で受電した電力で内蔵バッテリに充電を行う電子機器である。

１０２は電子機器１０１に接続された有線ケーブルであり、その一例はＵｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ（ＵＳＢ）ケーブルである。電子機器１０１は有線ケーブル１０２を介して受電した電力でも内蔵バッテリを充電することができる。

＜受電装置を含む電子機器の構成＞
図２（ａ）は、本実施形態に係る受電装置２００を含む電子機器１０１の構成図であり、受電装置２００はＷＰＣ規格に準拠しているとする。

受電装置２００は、第一制御部２０１、整流部２０３、通信部２０４、受電コイル２０５、電圧制御部２１１、及びスイッチ２１２を含む。なお、電子機器１０１は、受電装置２００、ＵＳＢ２０２、バッテリ２０７、第二制御部２０８、充電部２０９、及び切替部２１０を含む。ただし、受電装置２００が電子機器１０１として全ての構成要素を備えていてもよい。

整流部２０３は、受電コイル２０５を介して送電装置１００から伝送された交流電圧および交流電流を、第一制御部２０１および電圧制御部２１１、充電部２０９などが動作する直流電圧および直流電流に変換する。本実施形態の整流部２０３は、充電部２０９がバッテリ２０７を充電するための電力を供給するものとする。

通信部２０４は、送電装置１００の通信部との間で、ＷＰＣ規格に基づいた無線充電の制御通信を行う。この制御通信は、受電コイル２０５で受電した電磁波を負荷変調することで実現される。通信部２０４はＷｉ−ＦｉやＢｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）など他の無線規格であってもよい。

電圧制御部２１１は、整流部２０３が整流した直流電圧で動作し、充電部２０９に対して予め定められた定電圧を供給する。スイッチ２１２は、電圧制御部２１１の出力電圧を切替部２１０を介して負荷である充電部２０９に出力するか否かを切り替える。スイッチ２１２は、第一制御部２０１によって制御される。また、第一制御部２０１、整流部２０３、通信部２０４、電圧制御部２１１、スイッチ２１２のうち任意の複数は、ＷＰＣ規格に対応した受電ＩＣ（受電装置）２００として同一チップ内に実装されているものとする。第一制御部２０１は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の１つ以上のプロセッサを含んで構成され、受電装置２００全体を制御する。なお、第一制御部２０１は、例えば特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）やＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）等を含んで構成されてもよい。

ＵＳＢ２０２は、ＵＳＢ規格に対応したＵＳＢデバイスであり、ＵＳＢケーブル１０２を介して図示しないＵＳＢホストから電力を受電する。ここで、ＵＳＢ２０２は有線によってバッテリ２０７を充電できれば他の構成であってもよい、例えば、図示しないＡＣアダプタから切替部２１０を介が直接受電する構成であってもよい。

第二制御部２０８は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の１つ以上のプロセッサを含んで構成され、受電ＩＣを内蔵した電子機器１０１全体を制御する。なお、第二制御部２０８は、例えば特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）やＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）等を含んで構成されてもよい。

第二制御部２０８は、第一制御部２０１と通信インタフェース２１３を介して電気的に接続され、通信インタフェース２１３を介して第一制御部２０１を制御する。以降、説明を簡単にするために、第二制御部２０８が第一制御部２０１に指示を行うことを、単に受電装置２００に指示をすると表現する。また、通信インタフェース２１３はＧＰＩＯ（Ｇｅｎｅｒａｌ−Ｐｕｒｐｏｓｅ Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）やＩ２Ｃ（Ｉｎｔｅｒ−Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）であってもよい。

切替部２１０は、送電装置１００から受電した無線電力を、スイッチ２１２を介して受電する。また、切替部２１０はＵＳＢホストからＵＳＢケーブル１０２を介して電力を受電する。そして、切替部２１０はスイッチ２１２を介した電力とＵＳＢ２０２を介した電力とを排他的に選択し、選択した電力を充電部２０９へ出力する。ここで、いずれを選択するかは、第二制御部２０８から出力される選択信号２０６に基づいて決定される。切替部２２０は負荷となる充電部２０９を介してバッテリ２０７を充電する。

ここで、受電装置２００はカメラ、スマートフォン、タブレットＰＣ、ラップトップ、自動車、ロボット、医療機器、プリンタであってもよい。

なお、受電装置２００の外部にある電子機器１０１の構成要素の一部が受電装置２００に内蔵されるように配置されてもよいし、反対に、受電装置２００に内蔵された構成要素の一部が受電装置２００の外部且つ電子機器１０１の内部に配置されてされてもよい。

＜送電装置の構成＞
図２（ｂ）は、本実施形態に係る送電装置１００の構成図であり、送電装置１００はＷＰＣ規格に準拠しているとする。ここで、送電装置１００は、送電装置１００と同様にＷＰＣ規格に対応した受電装置２００の充電部２０９に、電力を供給する能力を有するものとする。送電装置１００は、一例において、制御部１５１、電源部１５２、送電部１５３、通信部１５４、及び送電コイル１５５を備えている。送電装置１００は、受電装置２００を起動させることなく物体を検出するための送電（例えばＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇ）と、受電装置２００を起動させるための送電（例えばＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇ）とを実行可能である。

制御部１５１は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等の１つ以上のプロセッサを含んで構成され、送電装置１００全体を制御する。なお、制御部１５１は、例えば特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）やＦＰＧＡ（フィールドプログラマブルゲートアレイ）等を含んで構成されてもよい。

電源部１５２は、例えばＡＣアダプタ（不図示）からＵＳＢケーブル（不図示）を介して送電装置１００の動作のための電力供給を受け、少なくとも制御部１５１および送電部１５３が動作する電源を供給する。

送電部１５３は、送電コイル１５５を介して、受電装置２００へ伝送される交流電圧および交流電流を発生させる。送電部１５３は、例えば、電源部１０２が供給する直流電圧を、ＦＥＴを使用したハーフブリッジまた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しうる。この場合、送電部１５３は、ＦＥＴのＯＮ／ＯＦＦを制御するゲ−トドライバを含みうる。

通信部１５４は、受電装置２００（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に関する制御通信を行う。通信部１５４は、送電部１５３が発生させる交流電圧または電流を変調し、無線電力に情報を重畳する通信によって受電装置２００との間での通信を行いうる。ただし、これに限られず、通信部１５４は、通信用の周波数帯の少なくとも一部が電力伝送用の周波数帯に含まれない通信によって、受電装置２００との間での通信を行ってもよい。当該通信は、例えば、ＮＦＣ、ＲＦＩＤ、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ等によって行われうる。

なお、送電装置１００および電子機器１０１に含まれる受電装置２００が準拠する無線電力伝送方式は、ＷＰＣ規格で規定された方式に限られず、他の電磁誘導方式、磁界共鳴方式、電界共鳴方式、マイクロ波方式、レーザ等を利用した方式であってもよい。さらに、本実施形態では、受電装置２００が受電した無線電力がバッテリ２０７の充電に用いられるものとするが、充電以外の用途で無線電力が行われてもよい。受電即日２００の整流部２０３及び電圧制御部２１１が出力する電力をバッテリ２０７に蓄電することなく、図示しない回路を直接駆動する方式であってもよい。

続いて、図３、図４、及び図５を用いて本実施形態の処理について説明する。図３は本実施形態に係る処理シーケンス図であり、図４は本実施形態に係る電子機器１０１が実施する処理の手順を示すフローチャートであり、図５は本実施形態に係る送電装置が実施する処理の手順を示すフローチャートである。

＜処理シーケンス＞
まず、図３の一部を参照して、ＷＰＣ規格ｖｅｒｓｉｏｎ１．２．３に規定されている送電装置１００および電子機器１０１（受電装置２００及び他の構成要素）の動作を抜き出して説明する。

送電装置１００が起動すると、送電コイル１５５を介して、Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇを間欠的に送電する（Ｆ３０１）。Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇとは、受電装置２００を起動せずに物体の存在を検出するために送電される微小な電力である。送電装置１００がＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇを送電しているとき、送電装置１００はＳｅｌｅｃｔｉｏｎフェーズという状態にある。

送電装置１００はＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇを送電した時の送電コイル１５５の電圧値または電流値または共振周波数の変動を検出し、変動がある閾値を超える場合に送電コイル１５５の近傍に物体が存在すると判定し、Ｑ値測定を実施する（Ｆ３０２）。

Ｑ値測定とは、送電コイル１５５のＱ値を測定することを示す。測定したＱ値は後述するＱ値に基づく異物検出で使用する。Ｑ値測定を行ったのち、送電装置１００はＰｉｎｇフェーズに遷移する。ここでいう、異物とは、受電装置とは異なる物体である。例えば、異物は、金属片やＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）カードのような導電体を含む物体である。

Ｐｉｎｇフェーズでは送電装置１００はＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇより大きい電力のＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを送電する（Ｆ３０３）。Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇは受電装置２００を起動することを目的とした電力であり、その大きさは、少なくとも送電コイル１５５の近傍に存在する受電装置２００の第一制御部２０１が起動するのに十分な電力である。

第一制御部２０１は、受電コイル２０５を介して受電した電力により起動した場合、Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎフェーズに遷移する。そして、受電電圧の大きさを示すＳｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈを送電装置１００へ通知し、Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ＆ Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ（以下、Ｉ＆ＣフェーズＦ３１３という）へ遷移する。送電装置１００はＳｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈを受信すると、Ｉ＆ＣフェーズＦ３１３に遷移する。

Ｉ＆Ｃフェーズでは、受電装置２００は自身の製造者を示す製造者コードやデバイス識別情報を含むＩＤ Ｐａｃｋｅｔおよび自身が準拠している規格バージョン等を含むＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐａｃｋｅｔを送電装置１００へ送信する。

送電装置１００はＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐａｃｋｅｔを受信する。そして、受電装置２００が対応する規格バージョンが所定のバージョン（例えばｖ１．２．２）以上のバージョンであれば、Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐａｃｋｅｔに含まれる情報を許諾したことを示すＡＣＫを受電装置２００へ送信する。その後、ＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズＦ３１４に遷移する。

同様に、受電装置２００はＡＣＫを受信すると、ＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズＦ３１４に遷移する。

Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズでは、送電装置１００と受電装置２００とは、受電装置２００が必ず受電できる電力の大きさを示すＧｕａｒａｎｔｅｅｄ Ｐｏｗｅｒ（以下、ＧＰという）を決めるための交渉を含む各種パラメータの交渉を行う。

また、Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズでは、受電装置２００はＱ値に基づく異物検出機能に関連する情報を送電装置１００へ送信する。具体的には、受電装置２００がＷＰＣ規格で定められた送電装置上に載置された場合の当該送電装置の送電コイルのＱ値を、ＦＯＤ（Ｆｏｒｅｉｇｎ Ｏｂｊｅｃｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）Ｓｔａｔｕｓ Ｐａｃｋｅｔ（以下ＦＯＤという）に格納して送電装置１００へ送信する。

送電装置１００はＦＯＤパケットを受信すると、Ｆ３０２で測定したＱ値とＦＯＤパケットに格納されたＱ値とに基づいて送電装置１００が受電装置２００への電力伝送を維持できる範囲に異物が存在するかどうかを判定する。

続いて、送電装置１００および受電装置２００はパワーロス（送電電力と受電電力の差分）に基づく異物検出機能に関連するＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎ処理を実行する（Ｆ３１５）。

Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ処理が終了すると、送電装置１００および受電装置２００はＰｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズへ遷移する。ここでは、受電装置２００は送電装置１００から１０ワットの電力を受電している（Ｆ３１６）。

バッテリ２０７への充電が終了すると、受電装置２００は送電装置１００に対して送電停止を要求するＥｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒパケット（以下ＥＰＴ）を送信し（Ｆ３１７）、一連の処理を終了する。

＜無線充電よりも先にＵＳＢ充電を行っていた場合の処理シーケンス＞
次に、再び図３の一部を参照して、無線充電よりも先にＵＳＢによる充電を行っていた場合、すなわち有線による電力の受電中に無線電力を受電した場合のシーケンスを説明する。図３において、第二制御部２０８は、ＵＳＢ２０２による充電が開始されると、ＵＳＢ充電されていることを認識する（Ｆ３１８）。

送電装置１００はＡｎａｌｏｇＰｉｎｇを送電する（Ｆ３０１）。その後、受電装置２００が送電装置１００に載置され、送電装置１００が物体を検出すると、送電装置１００はＱ値検出を行い（Ｆ３０２）、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを送電する（Ｆ３０３）。

受電装置２００はＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを受電して起動すると（Ｆ３０３）、第二制御部２０８に対して、通信インタフェース２１３を介して、自身が起動したことを通知する（Ｆ３１９）。

第二制御部２０８は、起動したことの通知を受信すると、受電装置２００が起動したことを認識する。このとき第二制御部２０８は、すでにＵＳＢ充電を行っている。従って、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを繰り返し受電することによる受電コイル１５５および内部回路の発熱を防止するため、受電装置２００に対してＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇ抑制指示を行う（Ｆ３２０）。ここで、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇ抑制指示とは、送電装置１００に対して所定の時間Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの送電をしないようにさせるための指示である。

受電装置２００はＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇ抑制指示を受信すると、送電装置１００に対してＥＰＴ（ＵＳＢ）を送信する（Ｆ３０４）。ＥＰＴ（ＵＳＢ）とは、ＥＰＴパケットの情報要素として、すでに有線（Ｗｉｒｅｄ）で充電していることや、無線電力を充電回路に供給すると負荷（充電回路）に過電圧が生じるおそれがあることを理由に、送電を停止させるためのパケットである。さらには、ＵＳＢ２０２を介して受電していることを示す情報を格納したパケットである。つまり、ＥＰＴ（ＡＡＡ）のＡＡＡは、送電を停止する理由を示す情報に相当する。

送電装置１００はＥＰＴ（ＵＳＢ）パケットを受信すると、所定の時間Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの送電を抑制する。

送電装置１００はＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの送電を停止すると（Ｆ３０５）、Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇを送電する（Ｆ３０６）。

この例では受電装置２００は送電装置１００に載置されたままであり、送電装置２００はＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇにより物体を検出するので、Ｑ値測定を実施する（Ｆ３０７）。ここで送電装置１００はＥＰＴ（ＵＳＢ）パケットによりＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの送電を抑制することを要求されている。そのため、Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇにより物体を検出したとしても、所定の時間はＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの送電を行わず、再びＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇの送電とＱ値検出とを繰り返すことになる（Ｆ３０８、Ｆ３０９）。ここで、ＡｎａｌｏｇＰｉｎｇは、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇに比べて非常に弱い電力であり受電装置２００は起動することができないため、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇのような発熱を伴うことがない。

ここで、ＵＳＢケーブル１０２が受電装置２００を含む電子機器１０１から抜かれ、ＵＳＢ充電が停止したとする。すると第二制御部２０８はＵＳＢ充電が停止したことを認識する（Ｆ３２１）。

その後、送電装置１００がＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇを送電し、Ｑ値検出を実施するが（Ｆ３１０、Ｆ３１１）、ここで所定の時間が経過したとする。そこで、送電装置１００はＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを送電する（Ｆ３１２）。受電装置２００はＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを受電して起動する。Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを受電して起動したので、受電装置２００は第二制御部２０８に起動通知を行う（Ｆ３２２）。

第二制御部２０８はＦ３２１でＵＳＢ充電が停止したことを認識しているので、ＵＳＢ充電による発熱は今後ないと判定できる。そのため無線電力による充電を行ってよいと判定し、受電装置２００に対してＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇ抑制解除指示を行う（Ｆ３２３）。

受電装置２００はＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇ抑制解除指示を受信すると、ＥＰＴ（ＵＳＢ）パケットの送信を行わず、既に説明したＩ＆Ｃフェーズ（Ｆ３１３）、Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズ（Ｆ３１４）、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ（Ｆ３１５）、Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズ（Ｆ３１６）のシーケンスに従って送電装置１００から無線電力を受電し、バッテリ２０７を充電する。そして、バッテリ２０７の充電が終了すると、ＥＰＴパケットを送電装置１００へ送信する（Ｆ３１７）。

＜受電装置の処理＞
続いて、図４に、本実施形態の受電装置２００の処理のうち送電装置１００にＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの送電を抑制させるか否かを判定する処理の手順を示す。受電装置２００はＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを受電し第一制御部２０１が起動すると（Ｓ４００）、通信インタフェース２１３を介して第二制御部２０８からＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇ抑制指示を受けているかを確認する（Ｓ４０１）。ここで、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇ抑制指示を受けていれば（Ｓ４０１でＹＥＳ）、送電装置１００に対してＥＰＴパケットにＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの送電を抑制させる情報を格納して送信する（Ｓ４０２）。一方、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇ抑制指示を受けていなければ（Ｓ４０１でＮＯ）もしくはＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇ抑制解除指示（Ｆ３２３）を受けていれば、処理を終了する。

＜送電装置の処理＞
そして、図５に、本実施形態の送電装置の処理のうち、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの送電の抑制に関する処理の手順を示す。

送電装置１００はＥＰＴを受信して送電を停止すると（Ｓ５００）、Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇを送電する（Ｓ５０１）。そしてＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇによって物体を検出したか否かを判定する（Ｓ５０２）。物体を検出していれば（Ｓ５０２でＹＥＳ）、Ｑ値測定を行う（Ｓ５０３）。続いて、送電装置１００は、Ｓ５００で受信したＥＰＴパケットにＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの送電を抑制させる情報が含まれているか否かを判定する（Ｓ５０４）。含まれていれば（Ｓ５０４でＹＥＳ）、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの送電を抑制してから所定時間が経過したかを判定する（Ｓ５０７）。そして、所定時間が経過していなければ（Ｓ５０７でＮＯ）、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの送電を抑制することを決定し（Ｓ５０６）、再びＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇを送電する（Ｓ５０１）。これは、すでに説明したシーケンスＦ３０６、Ｆ３０８に相当する。

一方、Ｓ５０７において、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの送電を抑制してから所定時間が経過していれば（Ｓ５０７でＹＥＳ）、以降はＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの送電を抑制しないことを決定し（Ｓ５０９）、Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇを送電する（Ｓ５０１）。それ以降は、物体検出により受電装置２００を検出すれば（Ｓ５０２でＹＥＳ）、Ｑ値測定を行い（Ｓ５０３）、Ｓ５０４をスキップして、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを送電する（Ｓ５０５）。これは、すでに説明したシーケンスＦ３１０−Ｆ３１２に相当し、受電装置２００は速やかに無線電力によってバッテリ２０７を充電することができる。

また、送電装置１００は物体を検出した後（Ｓ５０２でＹＥＳ）、Ｓ５０３を経て、ＥＰＴがＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの送電を抑制させる情報を含まなければ（Ｓ５０４でＮＯ）、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを送電する（Ｓ５０５）。

さらに、Ｓ５０２で物体が検出されなければ（Ｓ５０２でＮＯ）、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの送電を抑制している場合であっても（Ｓ５０８でＹＥＳ）、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの送電を抑制しないように制御する（Ｓ５０９）。これにより、次に物体を検出した場合は（Ｓ５０２でＹＥＳ）、所定時間の経過（Ｓ５０７でＹＥＳ）を待たずに、速やかにＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを送電することができる（Ｓ５０５）。

これにより、ＵＳＢ充電中でＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの送電を抑制していたが、受電装置２００が送電装置１００上から取り除かれ、他の受電装置が送電装置１００に載置された場合に、所定時間の経過を待たずに速やかに他の受電装置が無線電力を用いてバッテリを充電することが可能となる。

＜ＵＳＢ充電より先に無線電力により充電を行っていた場合の処理シーケンス＞
図３では、無線充電より先にＵＳＢ充電を行っていた場合の処理シーケンスについて説明したが、本実施形態に係る処理はＵＳＢ充電よりも先に無線電力により充電を行っていた場合、すなわち無線による電力の受電中に有線で電力を受電した場合にも適用できる。

例えば、Ｆ３１０からＦ３１６のシーケンスに基づいて、受電装置２００が無線電力による充電を行っている場合に、受電装置２００を含む電子機器１０１に通電した（電力供給が可能な）ＵＳＢケーブル１０２が挿し込まれたときは、Ｆ３１８からＦ３２０ですでに説明した処理によって、第二制御部２０８は受電装置２００に対してＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇ抑制指示を行う。以降はすでに説明した処理に基づいて、受電装置２００は送電装置１００に対してＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの送電を抑制させることができる。また、送電装置１００はＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの送電を抑制することができる。

以上説明したように、ＵＳＢ充電中に送電装置１００がＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇにより物体を検出した場合に、送電装置１００が送電するＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇは所定の時間抑制される。また、無線電力による充電中にＵＳＢケーブル１０２が挿し込まれた場合に、送電装置１００が送電するＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇは所定の時間抑制される。これにより、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇに起因する受電装置の発熱を防止することができる。

特に、Ｆ３１８、Ｆ３２０、Ｆ３２２、Ｆ３２３で説明したように、第二制御部２０８はＵＳＢ充電中であるか、或いはＵＳＢ充電が停止したかを認識し、当該認識の結果に基づいて受電装置２００に対してＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの抑制および抑制解除の指示をする。そして、図４で説明したように、受電装置２００は指示に応じて、送電装置１００に対してＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの送電を抑制させる情報を送信するかどうかを判定する。このようにすることで、受電装置２００は、ＵＳＢ充電中であるとき、およびＵＳＢケーブルが挿し込まれたときは、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの送電を抑制させることで発熱を回避し、そうでないときは抑制を行わず、速やかに無線電力を受電しバッテリ２０７を充電することができる。

そして図５で説明したように、送電装置１００はＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの送電を抑制させる情報を受信したか、および、抑制から所定時間が経過したかに基づいて、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの送電を抑制もしくは抑制を解除する。このようにすることで、載置されている受電装置がＵＳＢ充電中であるとき、およびＵＳＢケーブルが挿し込まれたときはＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの送電を抑制することで発熱を回避して、そうでないときは速やかに無線電力を送電し、受電装置２００にバッテリ２０７を充電させることができる。

また、本実施形態では、すでに有線（Ｗｉｒｅｄ）で受電していることや、無線電力を充電回路に供給すると負荷（充電回路）に過電圧が生じるおそれがあることを理由に、送電を抑制させるためのパケット、つまりＥＰＴパケットにＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを抑制させるための情報を格納する例として、ＥＰＴ（ＵＳＢ）を挙げて説明を行った。しかし、これは有線（Ｗｉｒｅｄ）で受電していることを意味するＥＰＴ（Ｗｉｒｅｄ）であってもよい。また、これは、ＡＣアダプタで受電していることを意味するＥＰＴ（ＡＣ ａｄａｐｔｏｒ）であってもよい。

また、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの送電を抑制させるためのパケットとしては、ＥＰＴ（Ｒｅｓｔａｒｔ）であってもよい。ここで、ＥＰＴ（Ｒｅｓｔａｒｔ）とは、送電停止後、所定の時間が経過した後にＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの送電を再開させることを示す。この所定の時間は、固定された時間であり、Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズで交渉できない。なお、この場合、ＥＰＴ（ＡＡＡ）のＡＡＡは、送電停止理由を示す情報ではなく、送電停止後に送電を再開させる際のフェーズや送電再開までの時間を示す情報である。

また、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの送電を抑制させるためのパケットとして、例えば、ＥＰＴ（Ｃｏｄｅ Ｘ）であってもよい。ここで、ＥＰＴ（Ｃｏｄｅ Ｘ）とは、送電停止後、所定の時間が経過した後にＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの送電を再開させることを意味する情報である。ＥＰＴ（Ｃｏｄｅ Ｘ）の場合は、所定の時間として、事前にＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズで交渉した時間を用いることを示す。ただし、所定の時間は、必ずしも交渉で決めなくてもよく、固定値であってもよい。

なお、上記の説明では、送電装置１０はＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの送電を抑制した後、Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇによって物体の検出を行った。しかし、これは、Ｑ値による物体の検出であっても同様の効果を得ることができる。具体的には、送電装置１００は物体が載置されていないときのＱ値を記憶しておけば、Ｑ値測定の結果と記憶しているＱ値とを比較することで物体検出が可能である。

また、第二制御部２０８はＵＳＢ２０２から供給される電力によって動作してもよい。第二制御部２０８がバッテリ２０７から供給される電力によって動作する場合と比較して、バッテリ残量がない状態でも動作できる。

その場合、ＵＳＢ充電が停止すると（Ｆ３２１）、第二制御部２０８はＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇ抑制解除指示（Ｆ３２３）を行えない。しかし、その場合は、受電装置２００は起動通知（Ｆ３２２）の後、所定の時間が経過してもＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇ抑制解除指示を受電しない場合に、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇ抑制解除指示を受けたものとして判定すればよい。また、第二制御部２０８は、ＵＳＢ２０２に内蔵された構成であってもよい。

また、図４、図５のフローチャ−トで示される処理の少なくとも一部がハードウェアにより実現されてもよい。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。ＦＰＧＡとは、Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙの略である。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。

以上説明したように、本実施形態では、送電装置から無線で送電された電力（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇ）と、有線ケーブルを介して送電された電力（例えばＵＳＢ充電）との両方が検知された場合に、送電装置に送電を停止させるための情報（例えばＥＰＴ）と、送電装置の送電停止後に受電装置を起動させるための所定の送電を抑制させるための情報（例えばＥＰＴ（ＵＳＢ）としてＥＰＴパケットに格納される情報）とを、送電装置へ送信する。これにより、繰り返し送電されるＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを受電することによって受電装置が発熱することを防止できる。

（その他の実施形態）
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。

２００：受電装置、２０１：第一制御部、２０８：第二制御部

Claims (18)

1. 受電装置であって、
   送電装置から無線で送電された電力を受電する第１受電手段と、
   前記受電装置と接続された有線ケーブルを介して送電された電力を受電する第２受電手段と、
   前記第１受電手段による受電と、前記第２受電手段による受電とを制御する制御手段とを有し、
   前記制御手段は、前記第１受電手段による受電と前記第２受電手段による受電との両方が検知された場合に、前記送電装置に送電を停止させるための第１情報と、前記送電装置の送電停止後に、前記受電装置を起動させるための所定の送電を抑制させるための第２情報とを、前記送電装置へ送信することを特徴とする受電装置。
2. 前記制御手段は、前記第１受電手段による受電中に、前記第２受電手段による受電が検知された場合に、前記第１情報及び前記第２情報を前記送電装置へ送信することを特徴とする請求項１に記載の受電装置。
3. 前記制御手段は、前記第２受電手段による受電中に、前記第１受電手段による受電が検知された場合に、前記第１情報及び前記第２情報を前記送電装置へ送信することを特徴とする請求項１又は２に記載の受電装置。
4. 前記制御手段は、前記有線ケーブルを介して電力を受電中に、前記送電装置から前記受電装置を起動させるための所定の送電を受電した場合、前記第１情報及び前記第２情報を前記送電装置へ送信することを特徴とする請求項３に記載の受電装置。
5. 前記第２情報は、前記送電装置による送電の停止後、所定時間が経過した後に前記所定の送電を再開させることにより、前記所定の送電を抑制させる情報であることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の受電装置。
6. 前記第１情報は、Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ（ＷＰＣ）の規格におけるＥｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒ（ＥＰＴ）パケットであり、前記第２情報は前記ＥＰＴパケットに情報要素として格納されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の受電装置。
7. 前記第２情報は、前記送電装置による送電の停止後、所定時間が経過した後に、前記ＷＰＣの規格におけるＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの送電を再開させることを示す情報であることを特徴とする請求項６に記載の受電装置。
8. 前記第２情報は、前記ＷＰＣの規格におけるＲｅｓｔａｒｔであることを特徴とする請求項７に記載の受電装置。
9. 前記第２情報は、前記所定時間として、前記ＷＰＣの規格におけるＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズで交渉した時間を用いることを示す情報であることを特徴とする請求項７に記載の受電装置。
10. 前記第２情報は、有線で電力を受電していることを示す情報であることを特徴とする請求項１乃至６の何れか１項に記載の受電装置。
11. 前記有線で電力を受電していることを示す情報は、Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ（ＵＳＢ）で電力を受電していることを示す情報であることを特徴とする請求項１０に記載の受電装置。
12. 送電装置から無線で送電された第１電力を受電する受電装置を有する電子機器であって、
    前記第１電力、又は、前記電子機器と電気的に接続された有線ケーブルを介して供給される第２電力を切り替える切替手段と、
    前記切替手段による制御に基づいて前記第１電力又は前記第２電力を負荷に供給する供給手段と、
    前記第１電力の受電と前記第２電力の受電との両方が検知された場合に、前記送電装置に送電を停止させるための第１情報と、前記送電装置の送電停止後に、前記受電装置を起動させるための所定の送電を抑制させるための第２情報とを、前記送電装置へ送信するように、前記受電装置を制御する制御手段と、
    を有することを特徴とする電子機器。
13. 受電装置へ無線で電力を送電する送電装置であって、
    前記受電装置を起動させることなく物体を検出するための第１送電と、前記受電装置を起動させるための第２送電とを実行可能な送電手段と、
    前記送電装置に送電を停止させるための第１情報と、前記送電装置の送電停止後に、前記第２送電を抑制させるための第２情報とを、前記受電装置から受信する受信手段と、
    前記受信手段による情報を受信した後、前記第１送電により物体が検出された場合、所定の時間が経過するまで前記送電手段による前記第２送電の実行を抑制する制御手段と、
    を有することを特徴とする送電装置。
14. 前記制御手段は、前記受信手段による情報を受信した後、前記第１送電により物体が検出されなかった場合、前記第１送電により次に物体が検出されると前記所定の時間の経過を待つことなく前記送電手段に前記第２送電を実行させることを特徴とする請求項１３に記載の送電装置。
15. 送電装置から無線で送電された電力を受電する第１受電手段と、受電装置と接続された有線ケーブルを介して送電された電力を受電する第２受電手段とを有する前記受電装置の制御方法であって、
    前記第１受電手段による受電と、前記第２受電手段による受電とを制御する制御工程を有し、
    前記制御工程では、前記第１受電手段による受電と前記第２受電手段による受電との両方が検知された場合に、前記送電装置に送電を停止させるための第１情報と、前記送電装置の送電停止後に、前記受電装置を起動させるための所定の送電を抑制させるための第２情報とを、前記送電装置へ送信することを特徴とする受電装置の制御方法。
16. 送電装置から無線で送電された第１電力を受電する受電装置と電気的に接続された電子機器の制御方法であって、
    前記第１電力、又は、前記電子機器と電気的に接続された有線ケーブルを介して供給される第２電力を切り替える切替工程と、
    前記切替工程による制御に基づいて前記第１電力又は前記第２電力を負荷に供給する供給工程と、
    前記第１電力の受電と前記第２電力の受電との両方が検知された場合に、前記送電装置に送電を停止させるための第１情報と、前記送電装置の送電停止後に、前記受電装置を起動させるための所定の送電を抑制させるための第２情報とを、前記送電装置へ送信するように、前記受電装置を制御する制御工程と、
    を有することを特徴とする電子機器の制御方法。
17. 受電装置を起動させることなく物体を検出するための第１送電と、前記受電装置を起動させるための第２送電とを実行可能な送電手段を有しており、前記受電装置へ無線で電力を送電する送電装置の制御方法であって、
    前記送電装置に送電を停止させるための第１情報と、前記送電装置の送電停止後に、前記第２送電を抑制させるための第２情報とを、前記受電装置から受信する受信工程と、
    前記受信工程による情報を受信した後、前記第１送電により物体が検出された場合、所定の時間が経過するまで前記送電手段による前記第２送電の実行を抑制する制御工程と、
    を有することを特徴とする送電装置の制御方法。
18. 請求項１５乃至１７の何れか１項に記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。

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