JP6913450B2 - ワイヤレス送電装置およびその制御方法 - Google Patents

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Description

本発明は、ワイヤレス給電技術に関する。
近年、電子機器に電力を供給するために、無接点電力伝送（非接触給電、ワイヤレス給電ともいう）が普及し始めている。異なるメーカーの製品間の相互利用を促進するために、ＷＰＣ（Wireless Power Consortium）が組織され、ＷＰＣにより国際標準規格であるＱｉ（チー）規格が策定された。
図１は、Ｑｉ規格に対応したワイヤレス給電システム１００の構成を示す図である。給電システム１００は、送電装置２００（ＴＸ、Power Transmitter）と受電装置３００（ＲＸ、Power Receiver）と、を備える。受電装置３００は、携帯電話端末、スマートホン、オーディオプレイヤ、ゲーム機器、タブレット端末などの電子機器に搭載される。
送電装置２００は、送信アンテナ２０１、インバータ２０４、コントローラ２０６、復調器２０８を備える。送信アンテナ２０１は、送信コイル（１次コイル）２０２および共振キャパシタ２０３を含む。インバータ２０４は、Ｈブリッジ回路（フルブリッジ回路）あるいはハーフブリッジ回路を含み、送信コイル２０２に駆動信号Ｓ１、具体的にはパルス信号を印加し、送信コイル２０２に流れる駆動電流により、送信コイル２０２に電磁界の電力信号Ｓ２を発生させる。コントローラ２０６は、送電装置２００全体を統括的に制御するものであり、具体的には、インバータ２０４のスイッチング周波数、スイッチングのデューティ比、位相、あるいはインバータへの供給電圧ＶＤＣを制御することにより、送信電力を変化させる。コントローラ２０６は、ロジック回路やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などのハードウェアで実装してもよいし、マイコン、ＣＰＵ（Central Processing Unit）とソフトウェアプログラムの組み合わせで実装してもよい。
Ｑｉ規格では、送電装置２００と受電装置３００の間で通信プロトコルが定められており、受電装置３００から送電装置２００に対して、制御データＳ３を伝達可能となっている。この制御データＳ３は、後方散乱変調（Backscatter modulation）を利用して、ＡＭ（Amplitude Modulation）変調された形で、受信コイル３０２（２次コイル）から送信コイル２０２に送信される。この制御データＳ３には、たとえば、受電装置３００に対する電力供給量を指示する電力制御データ（パケットともいう）、受電装置３００の固有の情報を示すデータなどが含まれる。復調器２０８は、送信コイル２０２の電流あるいは電圧に含まれる制御データＳ３を復調する。コントローラ２０６は、復調された制御データＳ３に含まれる電力制御データにもとづいて、インバータ２０４を制御する。
受電装置３００は、受信コイル３０２、整流回路３０４、平滑キャパシタ３０６、電源回路３０８、変調器３１０、復調器３１２、コントローラ３１４を備える。受信コイル３０２は、送信コイル２０２からの電力信号Ｓ２を受信するとともに、制御データＳ３を送信コイル２０２に対して送信する。整流回路３０４および平滑キャパシタ３０６は、電力信号Ｓ２に応じて受信コイル３０２に誘起される電流Ｓ４を整流・平滑化し、直流電圧ＶＲＥＣＴに変換する。電源回路３０８は、直流電圧ＶＲＥＣＴを安定化し、出力電圧ＶＯＵＴを生成する。出力電圧ＶＯＵＴは図示しない負荷回路に供給される。
コントローラ３１４は、たとえばマイクロコントローラやＣＰＵであり、ソフトウェアプログラムを実行し、Ｑｉ規格に準拠した給電をサポートする。たとえばコントローラ３１４は、受電装置３００が受けている電力供給量をモニタし、それに応じて、電力供給量を指示する電力制御データ（コントロールエラー値）を生成する。変調器３１０は、電力制御データを含む制御データＳ３にもとづいて受信アンテナ３０１の並列共振周波数を変化させることにより、送信コイル２０２のコイル電流およびコイル電圧を変化させ、情報を送信する。
Ｑｉ規格では、送電装置２００から受電装置３００に対しても、制御データＳ５を伝達可能となっている。この制御データＳ５は、ＦＳＫ（Frequency Shift Keying）により電力信号Ｓ２に重畳され、送信コイル２０２から受信コイル３０２に送信される。この制御データＳ５は、アクナリッジ（ＡＣＫ）信号、非アクナリッジ（ＮＡＫ）信号などを含みうる。
ＦＳＫの変調器２２０は、コントローラ２０６に内蔵されており、送信すべきデータに応じて、インバータ２０４のスイッチング周波数を変化させる。受電装置３００側の復調器３１２は、ＦＳＫされた制御データ（ＦＳＫ信号ともいう）Ｓ５を復調する。以上が給電システム１００の構成である。
特開２０１６−２５８４９号公報
近年、ＰＭＡ（Power Matters Alliance）（現在ではＰＭＡとＡ４ＷＰが統合されて標準化団体ＡｉｒＦｕｅｌ Ａｌｌｉａｎｃｅ）が策定した規格（以下、ＰＭＡ規格）も普及しはじめている。本発明者らは、Ｑｉ規格とＰＭＡ規格の両方の受電装置３００に対応する送電装置２００について検討した結果、以下の課題を認識するに至った。
Ｑｉ規格とＰＭＡ規格とでは、給電システム１００の起動シーケンスが異なっている。したがって送電装置２００には、受電装置３００を検出した後に、受電装置３００がいずれの規格（方式）に対応したものであるかを判定する必要がある。
本発明はかかる課題に鑑みてなされたものであり、そのある態様の例示的な目的のひとつは、受電装置への給電方式を短時間で決定可能な送電装置およびその制御方法の提供にある。
本発明のある態様は、第１方式および第２方式のワイヤレス受電装置に電力を供給可能なワイヤレス送電装置の制御方法に関する。制御方法は、以下の処理を含む。
処理Ａ）ワイヤレス受電装置を検出する。
処理Ｂ）ワイヤレス受電装置が検出されると、第１方式のデジタルピング（本明細書においてプレデジタルピングという）を打ち、第１方式のプレデジタルピングの結果、ワイヤレス受電装置から第１方式に固有の信号を受信すると、ワイヤレス受電装置が第１方式に対応するものと仮判定し、受信しないとき、ワイヤレス受電装置が第２方式に対応するものと仮判定する。
処理Ｃ）ワイヤレス受電装置が第１方式に対応するものと仮判定した場合、ワイヤレス受電装置が第１方式に対応するか否かを最終判定する。
処理Ｄ） ワイヤレス受電装置が第２方式に対応するものと仮判定した場合、ワイヤレス受電装置が第２方式に対応するか否かを最終判定する。
この態様によると、受電装置への給電方式（規格）の決定に要する時間を短縮できる。
処理Ｃでは、第１方式のデジタルピング（本明細書においてポストデジタルピングという）を打ち、第１方式のポストデジタルピングの結果、ワイヤレス受電装置から第１方式に固有の信号を受信すると、ワイヤレス受電装置が第１方式に対応するものと最終判定してもよい。また処理Ｄでは、第２方式のアナログピング、デジタルピングを打ち、第２方式のデジタルピングの結果、第２方式に固有の信号をワイヤレス受電装置から受信すると、ワイヤレス受電装置が第２方式に対応するものと最終判定してもよい。
処理Ｃ，処理Ｄの結果、ワイヤレス受電装置が第１方式、第２方式のいずれとも最終判定されない場合、処理Ｃ、処理Ｄを、所定の順序で繰り返してもよい。
所定の順序を最適化することにより、判定時間を最適化できる。
所定の順序は、処理Ｃ、処理Ｄが交互に現れないよう規定されてもよい。
これによりワイヤレス送電装置とワイヤレス受電装置が、互い違いで、異なる方式で動作するのを防止できる。
処理Ｃと処理Ｄの回数の割合は、第１方式に対応するワイヤレス受電装置の個数と第２方式に対応するワイヤレス受電装置の個数の大小関係に応じていてもよい。
ワイヤレス受電装置の個数は、たとえば実際にフィールドで使用されている個数、市販された個数などであり、存在確率に対応付けられる。処理Ｃ，Ｄのうち存在確率の高い方式に対応する一方の回数を多くすることで、受電装置の方式の判定時間を統計的に短くできる。
ワイヤレス送電装置は、複数の送信コイルを備えてもよい。処理Ｂにおいては、複数の送信コイルのひとつを順に選択しながら、以下の処理を繰り返し実行してもよい。
Ｂ−１） 第１方式のデジタルピングを打つ。
Ｂ−２） 選択した送信コイルの電気的状態を取得する。
Ｂ−３） 第１方式に固有の信号の受信の有無を判定する。
そして、Ｂ−１）の第１方式のデジタルピングの結果、第１方式に固有の信号を受信した場合、複数の送信コイルそれぞれに対応して受信した固有の信号の比較結果にもとづいて、それ以降の処理で使用する送信コイルを決定してもよい。
これにより、その後の処理Ｃ，Ｄでは、送信コイルの切りかえ処理が不要となるため、起動および受電装置ＲＸへの給電方式の決定に要する時間を短縮できる。
また、受電装置ＲＸが第２方式に対応している場合であっても、第２方式のデジタルピングを行わずに、第１方式のデジタルピングによって、最適な送信コイルを選択することができる。
固有の信号は、Ｑｉ規格におけるＳＳ（Signal Strength）パケットであってもよい。これにより、受電装置と最も結合度の高い送信コイルを選択できる。
また、第１方式のデジタルピングの結果、第１方式に固有の信号を受信しない場合、複数の送信コイルそれぞれについて取得された電気的状態の比較結果にもとづいて、それ以降の処理で使用する送信コイルを決定してもよい。
送信コイルの電気的状態は、送信コイルと直列共振キャパシタの接続点の電圧であってもよい。送信コイルと受信コイルの結合度が高いほど、接続点の電圧は低くなる。したがって接続点の電圧が最小となる受信コイルを選択することで、最も高い効率で受電装置ＲＸに給電できる。
第１方式はＱｉ規格に対応し、第２方式はＰＭＡ規格に対応していてもよい。
ワイヤレス受電装置が第１方式に対応するものと仮判定した場合、第１方式のポストデジタルピングの前に、送信アンテナのＱ値を測定してもよい。
ステップＣが複数回連続する場合、２回目以降において、Ｑ値の測定を省略してもよい。Ｑ値測定には長い時間を要するため、冗長な測定を省略することにより起動時間を短縮できる。
本発明の別の態様は、第１方式および第２方式のワイヤレス受電装置に電力信号を供給可能なワイヤレス送電装置に関する。ワイヤレス送電装置は、送信アンテナと、出力側が送信アンテナと接続されるインバータと、インバータを制御するコントローラと、を備える。コントローラは、ワイヤレス受電装置を検出するステップと、ワイヤレス受電装置が検出されると、第１方式のプレデジタルピングを打ち、第１方式のプレデジタルピングの結果、ワイヤレス受電装置から第１方式に固有の信号を受信すると、ワイヤレス受電装置が第１方式に対応するものと仮判定し、受信しないとき、ワイヤレス受電装置が第２方式に対応するものと仮判定するステップと、ワイヤレス受電装置が第１方式に対応するものと仮判定した場合、第１方式のポストデジタルピングを打ち、第１方式のポストデジタルピングの結果、ワイヤレス受電装置から第１方式に固有の信号を受信すると、ワイヤレス受電装置が第１方式に対応するものと最終判定するステップと、ワイヤレス受電装置が第２方式に対応するものと仮判定した場合、第２方式のアナログピング、デジタルピングを打ち、第２方式のデジタルピングの結果、第２方式に固有の信号をワイヤレス受電装置から受信すると、ワイヤレス受電装置が第２方式に対応するものと最終判定するステップと、を実行可能に構成される。
なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を、方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。
本発明のある態様によれば、短時間で受電装置ＲＸへの給電方式を決定できる。
Ｑｉ規格に対応したワイヤレス給電システムの構成を示す図である。 第１の実施の形態に係る送電装置の制御方法のフローチャートである。 図３（ａ）、（ｂ）は、図２のフローチャートにもとづく送電装置ＴＸおよび受電装置ＲＸの起動時のタイムチャートである。 比較技術に係る送電装置の制御方法のフローチャートである。 第２の実施の形態に係る送電装置のブロック図である。 第２の実施の形態に係る制御方法の一部のフローチャートである。 図７（ａ）、（ｂ）は、図６のフローチャートにもとづく送電装置ＴＸおよび受電装置ＲＸの起動時のタイムチャートである。
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
本明細書において、「部材Ａが、部材Ｂと接続された状態」とは、部材Ａと部材Ｂが物理的に直接的に接続される場合のほか、部材Ａと部材Ｂが、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
同様に、「部材Ｃが、部材Ａと部材Ｂの間に設けられた状態」とは、部材Ａと部材Ｃ、あるいは部材Ｂと部材Ｃが直接的に接続される場合のほか、それらの電気的な接続状態に実質的な影響を及ぼさない、あるいはそれらの結合により奏される機能や効果を損なわせない、その他の部材を介して間接的に接続される場合も含む。
（第１の実施の形態）
送電装置ＴＸおよび受電装置ＲＸの基本的な構成は図１を参照して説明した通りであり、送電装置ＴＸは図１の送電装置２００に、受電装置ＲＸは図１の受電装置３００に対応する。受電装置ＲＸは、第１方式、第２方式のいずれか、あるいは両方に対応している。その限りでないが、本実施の形態において第１方式はＱｉ規格であり、第２方式はＰＭＡ規格である。なお、第１方式と第２方式は、同じ規格内のバージョン（世代）違いであってもよい。
送電装置ＴＸは、自身の充電台の上に置かれた受電装置ＲＸが、Ｑｉ規格（第１方式）、ＰＭＡ規格（第２方式）のいずれに対応しているかを判定し、判定した規格のプロトコルに従って給電する。
図２は、第１の実施の形態に係る送電装置の制御方法のフローチャートである。送電装置ＴＸの処理は大きく、以下に分けることができる。
（i）受電装置ＲＸの検出処理Ｓ１００
（ii）Ｑｉ規格とＰＭＡ規格の仮判定処理（Provisional Determination）Ｓ１１０
（iii）Ｑｉ規格の最終判定処理（Non-Provisional Determination）Ｓ１２０
（iv）ＰＭＡ規格の最終判定処理Ｓ１３０
（v）最終判定に失敗した場合の処理Ｓ１４０
図１のコントローラ２０６がロジック回路やＦＰＧＡである場合、ハードウェア的に図２のフローチャートを実行可能なシーケンサやステートマシンを実装してもよい。またコントローラ２０６がＣＰＵやマイコンである場合、図２のフローチャートを実行させるプログラム（ファームウェア）を作成し、コントローラ２０６に実行させてもよい。
はじめに検出処理Ｓ１００が行われる。この検出処理Ｓ１００では、Ｑｉ規格のアナログピング（Analog Ping）が打たれる（Ｓ１０２）。より詳しくは送電装置ＲＸが起動（Wake up）しない程度の微弱な電力を送信アンテナから送信し、レゾナンスシフトの有無が監視される。
そして、レゾナンスシフトにもとづいて受電装置３００（ＲＸ）の有無が判定される（Ｓ１０４）。受電装置ＲＸが検出されない場合（Ｓ１０４のＮ）、所定のインターバルを経て再度アナログピンが打たれる（Ｓ１０２）。受電装置ＲＸが検出されると（Ｓ１０４のＹ）、仮判定処理Ｓ１１０に進む。
仮判定処理Ｓ１１０では、検出された受電装置ＲＸが、Ｑｉ規格とＰＭＡ規格のいずれに対応するものであるかが仮判定される。具体的には、Ｑｉ規格のデジタルピング（プレデジタルピングと称する）が打たれ（Ｓ１１２）、期待されるＱｉ規格に固有の信号（たとえばＳＳパケット：Signal Strength packet）が、受電装置ＲＸから戻ってくるかが判定される（Ｓ１１４）。送電装置ＴＸは、Ｑｉ規格固有の信号を受信すると（Ｓ１１４のＹ）、受電装置ＲＸがＱｉ規格に対応するものと仮判定し、Ｑｉ規格の最終判定処理Ｓ１２０に進む。送電装置ＴＸは、Ｑｉ規格固有の信号を受信できない場合（Ｓ１１４のＮ）、受電装置ＲＸがＰＭＡ規格に対応するものと仮判定し、ＰＭＡ規格の最終判定処理Ｓ１３０に進む。
Ｑｉ規格の最終判定処理Ｓ１２０では、はじめにＱ値が測定される（Ｓ１２２）。ここで測定されたＱ値を利用して、パワートランスファフェーズに移行前の異物検出ＦＯＤ（Foreign Object Detection）が行われる。具体的には、パワートランスファフェーズに先行するネゴシエーションフェーズにおいて、受電装置ＲＸからＦＯＤ ｓｔａｔｕｓパケットを受信し、このパケットに含まれるＱ値情報を、ステップＳ１２２で測定したＱ値と比較して、異物検出を行う。Ｑ値の測定に続いて、Ｑｉ規格のデジタルピング（Ｓ１１２のプレデジタルピングに対して、ポストデジタルピングと称する）が打たれる（Ｓ１２４）。ポストデジタルピングＳ１２４の結果、期待されるＱｉ規格に固有の信号（ＳＳパケット）が、受電装置ＲＸから戻ってくるかが判定される（Ｓ１２６）。送電装置ＴＸは、ＳＳパケットを受信すると（Ｓ１２６のＹ）、受電装置ＲＸがＱｉ規格に対応するものと最終判定し（Ｓ１２８）、処理を終了する。送電装置ＴＸは、Ｑｉ規格固有の信号を受信できない場合（Ｓ１２６のＮ）、最終判定に失敗した場合の処理Ｓ１４０に移る。
ＰＭＡ規格の最終判定処理Ｓ１３０では、ＰＭＡ規格のアナログピングが打たれ（Ｓ１３２）、続いてＰＭＡ規格のデジタルピングが打たれる（Ｓ１３４）。デジタルピングＳ１３４の結果、期待されるＰＭＡ規格に固有の信号（たとえば送信電力の増加を指示するＤＥＣ信号；Decrement signal）が、受電装置ＲＸから戻ってくるかが判定される（Ｓ１３６）。ＤＥＣ信号に代えて、送信電力の減少を指示するＩＮＣ信号や、送信電力の維持を指示するＮｏＣｈ信号を受信する場合もあり得る。送電装置ＴＸは、ＤＥＣ信号等を受信すると（Ｓ１３６のＹ）、受電装置ＲＸがＰＭＡ規格に対応するものと最終判定し（Ｓ１３８）、処理を終了する。送電装置ＴＸは、ＰＭＡ規格固有の信号を受信できない場合（Ｓ１３６のＮ）、最終判定に失敗した場合の処理Ｓ１４０に移る。
処理Ｓ１２０，Ｓ１３０において受電装置ＲＸの最終判定に失敗すると、Ｑｉ規格、ＰＭＡ規格の最終判定の処理のいずれかに戻る処理（モードシャッフル）Ｓ１４０が行われる。
受電装置ＲＸがＱｉ規格とＰＭＡ規格の両方に対応しているケースを想定し、さらに受電装置ＲＸが、Ｑｉ規格の受信状態とＰＭＡ規格の受信状態を交互に切りかえるような構成となっているケースを想定する。この場合に、処理Ｓ１４０において、Ｑｉ規格の最終判定処理Ｓ１２０とＰＭＡ規格のそれＳ１３０とを交互に繰り返すと、送電装置ＴＸと受電装置ＲＸが、互いに入れ違いでＱｉ規格とＰＭＡ規格のモードで動作するループに陥る可能性がある。
そこで、Ｑｉ規格の最終判定処理Ｓ１２０とＰＭＡ規格の最終判定処理Ｓ１３０とが、交互でない所定の順序で繰り返されるように、モードシャッフル処理Ｓ１４０が行われる。たとえば３回の最終判定を１サイクルとして、Ｑｉ規格、Ｑｉ規格、ＰＭＡ規格の順で繰り返してもよい。あるいは４回の最終判定を１サイクルとして、Ｑｉ規格、Ｑｉ規格、Ｑｉ規格、ＰＭＡ規格の順、あるいはＱｉ規格、Ｑｉ規格、ＰＭＡ規格、Ｑｉ規格の順で繰り返してもよい。１サイクルの長さ、サイクル内の繰り返しの順序は特に限定されない。
ここで１回のサイクル内のＱｉ規格の最終判定の回数ＸとＰＭＡ規格の最終判定の回数Ｙ、言い換えれば、Ｑｉ規格の最終判定の頻度とＰＭＡ規格の最終判定の頻度は、Ｑｉ規格とＰＭＡ規格の普及の度合い、すなわち市場におけるＱｉ規格に対応する受電装置ＲＸの個数と、ＰＭＡ規格に対応する受電装置ＲＸの個数に応じて決めることが望ましい。Ｑｉ規格とＰＭＡ規格を比較すると、現状ではＱｉ規格の受電装置ＲＸの方が多く普及しているため、Ｘ＞Ｙとすることが好ましい。普及度合いを考慮することにより、受電装置ＲＸの規格の最終判定に要する時間（統計的な期待値）を短縮することができる。
以上が送電装置ＴＸの処理である。続いてその動作を説明する。図３（ａ）、（ｂ）は、送電装置ＴＸおよび受電装置ＲＸの起動時のタイムチャートである。
図３（ａ）は、受電装置ＲＸがＱｉ規格に対応した給電シーケンスを期待している場合を示す。
処理Ｓ１００：
送電装置ＴＸは、Ｑｉ規格のアナログピングを打っている。時刻ｔ１に受電装置ＲＸが充電台の上に置かれると、送電装置ＴＸが受電装置ＲＸを検出する（Ｓ１００）。
処理Ｓ１１０：
続いて、送電装置ＴＸはＱｉ規格のデジタルピングを打つ。これに応答して受電装置ＲＸは、ＳＳパケットを返す。ＳＳパケットを受けた送電装置ＴＸは、受電装置ＲＸがＱｉ規格に対応するものと仮判定する。
処理Ｓ１２０：
ＳＳパケットを受けた送電装置ＴＸは、Ｑ値を測定する。Ｑ値の測定には比較的長い時間を要するため、受電装置ＲＸが一旦、ウェイクアップ状態からスリープ状態に戻る可能性がある。そこで送電装置ＴＸは、受電装置ＲＸをウェイクアップするために再び、Ｑｉ規格のデジタルピングを打つ。これに応答して受電装置ＲＸはＳＳパケットを返す。送電装置ＴＸはこのＳＳパケットを受信すると、受電装置ＲＸがＱｉ規格に対応するものと最終判定する。
その後、認証・設定（Identification&Configuration）フェーズ、ネゴシエーションフェーズ、キャリブレーションフェーズを経て、パワートランスファフェーズＰＴに移行する。パワートランスファフェーズでは、受電装置ＲＸから送電装置ＴＸに対して、送信電力を指示するＣＥ（Control Error）パケットが送信される。送電装置ＴＸは、ＣＥパケットにもとづくＰＩＤ（Proportional-Integral-Differential）制御あるいはＰＩ（Proportional-Integral）制御等によって、送信電力をフィードバック制御する。
図３（ｂ）は、受電装置ＲＸがＰＭＡ規格に対応した給電シーケンスを期待している場合を示す。
処理Ｓ１００：
送電装置ＴＸは、Ｑｉ規格のアナログピングを打っている。時刻ｔ１に受電装置ＲＸが充電台の上に置かれると、送電装置ＴＸが受電装置ＲＸを検出する（Ｓ１００）。なお、受電装置ＲＸがＱｉ規格でなくＰＭＡ規格に対応している場合にも、レゾナンスシフトが発生するため、Ｑｉ規格のアナログピングにより、ＰＭＡ規格の受電装置ＲＸを検出できる。
処理Ｓ１１０：
続いて、送電装置ＴＸはＱｉ規格のデジタルピングを打つ。受電装置ＲＸはＱｉ規格に対応していないため、ＳＳパケットを返すことはできない。したがって受電装置ＲＸは、受電装置ＲＸがＰＭＡ規格に対応するものと仮判定し、処理Ｓ１３０に移行する。
処理Ｓ１３０：
送電装置ＴＸは、ＰＭＡ規格のデジタルピングを打つ。これに応答して受電装置ＲＸはＤＥＣ信号を返す。送電装置ＴＸはこのＤＥＣ信号を受信すると、受電装置ＲＸがＰＭＡ規格に対応するものと最終判定する。
その後、認証（Identification）フェーズを経てパワートランスファフェーズＰＴに移行する。パワートランスファフェーズでは、受電装置ＲＸから送電装置ＴＸに対して、送信電力を指示するＤＥＣ信号、ＩＮＣ信号、ＮｏＣｈ信号が送信される。送電装置ＴＸは、ＤＥＣ／ＩＮＣ／ＮｏＣｈ信号にもとづいて、送信電力を増加／減少／維持する。
以上が送電装置ＴＸおよび受電装置ＲＸの動作である。続いて送電装置ＴＸの利点を説明する。
・第１の利点
図２の制御フローの利点の第１の利点は、以下の比較技術との対比によって明確となる。
図４は、比較技術に係る送電装置の制御方法のフローチャートである。比較技術における送電装置ＴＸの処理は大きく、以下に分けることができる。
（i）受電装置ＲＸの検出処理Ｓ２００
（ii）Ｑｉ規格の最終判定処理（Non-Provisional Determination）Ｓ２１０
（iii）ＰＭＡ規格の最終判定処理Ｓ２３０
すなわち、受電装置ＲＸの有無を判定し、受電装置ＲＸが検出された場合、Ｑｉ規格の判定をＭ回繰り返し（Ｍ≧１）、Ｑｉ規格でない場合、ＰＭＡ規格の判定をＮ回（Ｎ≧１）繰り返す。
受電装置ＲＸの検出処理Ｓ２００は、図２の検出処理Ｓ１００と同様である。
続くＱｉ規格の最終判定処理Ｓ２１０では、変数ｉが最初に初期化され（Ｓ２２０）、ループ処理の繰り返し毎にインクリメントされ（Ｓ２２２）、所定回数Ｍに到達したかが判定される（Ｓ２２４）。１回のループ処理内において、Ｑ値の測定Ｓ２１２、Ｑｉ規格のデジタルピングを打ち（Ｓ２１４）、Ｑ規格に固有の信号を受信する、すなわち受電装置ＲＸからの応答を受信すると（Ｓ２１６のＹ）、受電装置ＲＸがＱｉ規格に対応するものと判定し（Ｓ２１８）、処理を終了する。デジタルピングをＭ回繰り返しても、Ｑｉ規格に固有の信号を受信できない場合（Ｓ２１６のＮ）、ＰＭＡ規格の最終判定処理Ｓ２３０に移行する。Ｍ＝１の場合、繰り返しのループ処理が省略される。
ＰＭＡ規格の最終判定処理Ｓ２３０では、変数ｊが最初に初期化され（Ｓ２４０）、ループ処理の繰り返し毎にインクリメントされ（Ｓ２４２）、所定回数Ｎに到達したかが判定される（Ｓ２４４）。１回のループ処理内において、ＰＭＡ規格のアナログピング、ＰＭＡ規格のデジタルピングが打たれ（Ｓ２３２，Ｓ２３４）、ＰＭＡ規格に固有の信号を受信すると（Ｓ２３６のＹ）、受電装置ＲＸがＰＭＡ規格に対応するものと判定し（Ｓ２３８）、処理を終了する。デジタルピングをＮ回繰り返しても、ＰＭＡ規格に固有の信号を受信できない場合（Ｓ２３６のＮ）、Ｑｉ規格の判定処理Ｓ２１０に戻る。Ｎ＝１の場合、繰り返しのループ処理が省略される。
以上が比較技術の処理である。この比較技術と比較して、図２の処理は以下の利点を有する。
ＰＭＡ規格に対応する受電装置ＲＸが充電台に載せられた場合を考える。この場合、比較技術では、Ｍ回のＱｉ規格の判定処理Ｓ２１０を経た後に、ＰＭＡ規格の処理Ｓ２３０に移行する。したがって、受電装置ＲＸの特定に要する時間は、τＱｉ×Ｍより長くなる。τＱｉは、Ｑｉ規格の１回の判定処理（Ｓ２１２，Ｓ２１４，Ｓ２１６）に要する時間である。特にＱ値の測定Ｓ２１２には長い時間がかかる。
これに対して図２のフローチャートによれば、Ｑｉ規格の仮判定処理（Ｓ１１２、Ｓ１１４）の１回分の時間の後に、ＰＭＡ規格の最終判定処理Ｓ１３０に移行できる。Ｑｉ規格の仮判定処理は１回のみ行われ、さらにＱ値の判定が含まれないため、非常に短い。
このように図２のフローチャートによれば、受電装置ＲＸが第２方式（ＰＭＡ規格）に準拠している場合の判定時間を短縮できる。
・第２の利点
図２の制御方法では、受電装置ＲＸの検出処理Ｓ１００において、アナログピングのみを利用している。アナログピングはデジタルピングに比べて送信電力が小さいため、省エネ化の観点から有利である。またコントローラ２０６を、後出の図５のように、マイコン２１０とロジック回路６１０の組み合わせでインプリメントした場合に、アナログピングの段階では、マイコン２１０のスリープ状態を維持できるため、送電装置ＴＸの消費電力を低減できる。
（第２の実施の形態）
図５は、第２の実施の形態に係る送電装置２００のブロック図である。送電装置２００は、送信アンテナ２０１、インバータ２０４、送信制御ＩＣ（Integrated Circuit）６００およびマイコン２１０を備える。
送電装置２００の送信アンテナ２０１は、複数（ここでは３個）の送信コイル２０２Ａ〜２０２Ｃおよび複数のスイッチＳＷＡ〜ＳＷＣを備える。複数の送信コイル２０２Ａ〜２０２Ｃは、充電台に水平方向に位置をずらして配置されている。送信コイルの個数は特に限定されない。送電装置２００は、受電装置ＲＸと最も結合が強い送信コイルを選択し、給電を行う。具体的には、複数のスイッチＳＷＡ〜ＳＷＣのうち、選択された送信コイル２０２と直列なひとつをオンし、残りをオフとする。
インバータ２０４は、フルブリッジ回路であり、送信アンテナ２０１に交流の駆動信号Ｓ１を印加する。インバータ２０４の入力側には、センス抵抗ＲＳが設けられている。
マイコン２１０は、ＲＯＭからロードしたプログラムを実行し、Ｑｉ規格およびＰＭＡ規格で規定されるさまざまな処理を実行する。
送信制御ＩＣ６００は、ロジック回路６１０、インタフェース回路６２０、ドライバ６３０、復調器６４０、電圧検出回路６５０、電流検出回路６６０、信号レベル検出回路６７０などを備え、ひとつの半導体基板に一体集積化される。
ロジック回路６１０とマイコン２１０は、バスおよびインタフェース回路６２０を介して接続されており、相互に情報を送受信可能となっている。ロジック回路６１０とマイコン２１０の間は、Ｉ２Ｃ（Inter-Integrated Circuit）インタフェースやＳＰＩ（Serial Peripheral Interface）を用いることができるが、その限りでない。マイコン２１０および送信制御ＩＣ６００のロジック回路６１０は、図１のコントローラ２０６に対応している。コントローラ２０６は、図２のフローチャートにもとづいて、送電装置２００全体を制御し、受電装置ＲＸを特定する。また給電開始後（パワートランスファフェーズ）では、受電装置ＲＸからの信号にもとづいて送信電力を制御する。送信電力の制御には、（i）インバータ２０４の動作モード（フルブリッジ／ハーフブリッジ）の切りかえ、（ii）インバータ２０４のスイッチング周波数の制御、（iii）インバータ２０４の位相制御、（iv）インバータ２０４のデューティ比の制御、（v）インバータ２０４への供給電圧ＶＤＣの制御が利用される。
なお、コントローラ２０６を、マイコン２１０とロジック回路６１０の組み合わせで実装する場合、マイコン２１０によるソフトウェア制御と、ロジック回路６１０によるハードウェア制御を、どのように割り当てるかは設計事項である。
ドライバ６３０は、ロジック回路６１０からの制御指令にもとづいて、インバータ２０４を駆動する。なおドライバ６３０にはブートストラップ回路が接続されるが、図５では省略されている。
ロジック回路６１０は、ＦＭ変調器６１２を含み、送電装置ＴＸから受電装置ＲＸに送信すべき信号（パケット）に応じて、インバータ２０４のスイッチング周波数を変調する。
復調器６４０は、送信アンテナ２０１の電気的状態にもとづいて、受電装置ＲＸによってＡＭ変調された受信信号を復調する。受信信号には、Ｑｉ規格におけるＣＥパケット、ＳＳパケット、ＰＭＡ規格におけるＤＥＣ信号、ＩＮＣ信号、ＮｏＣｈ信号などが含まれる。復調器６４０の構成は特に限定されない。
電圧検出回路６５０は、インバータ２０４の入力電圧ＶＤＣを検出する。また電流検出回路６６０は、センス抵抗ＲＳの電圧降下にもとづいて、インバータ２０４に流れる電流を検出する。電圧および電流の検出値は、ロジック回路６１０に入力される。ロジック回路６１０あるいはマイコン２１０は、電圧および電流にもとづいて、送電装置２００の送信電力を計算する。計算された電力は、パワーロスメソッドによるＦＯＤに使用することができる。
入力電圧ＶＤＣの検出値は、インバータ２０４の入力電圧ＶＤＣに応じた送信電力制御にも使用される。そのほか、検出された電圧、電流は、過電圧保護（ＯＶＰ）、過電流保護（ＯＣＰ）等に使用することもできる。
続いて、複数の送信コイル２０２の選択について説明する。
図６は、第２の実施の形態に係る制御方法の一部のフローチャートである。図６には、図２の仮判定処理Ｓ１１０に関連する処理が示される。送電装置２００は、複数の送信コイル２０２Ａ〜２０２Ｃのひとつ２０２Ａを選択し（Ｓ１１１）、Ｑｉ規格のデジタルピングを打ち（Ｓ１１２）、送信コイル２０２Ａの電気的状態を測定し（Ｓ１１３）、Ｑｉ規格に固有の信号（ＳＳパケット）の受信の有無が判定される（Ｓ１１４）。すべての送信コイルが選択されていなければ（Ｓ１１５のＮ）、次の送信コイル（２０２Ｂ，２０２Ｃ…）が選択される（Ｓ１１６）。
図５に戻る。ステップＳ１１３において測定する電気的状態は、選択された送信コイルと受信コイルとの結合度を示すことが望ましい。この観点において、図５における共振キャパシタ２０３と複数の送信コイル２０２の接続ノードＮ１に生ずる電圧ＶＮ１が好ましい。具体的には接続ノードＮ１の電圧（コイル端電圧）ＶＮ１が抵抗Ｒ１１，Ｒ１２により分圧され、送信制御ＩＣ６００の電圧検出ピンＤＥＴに入力される。抵抗Ｒ１１と接続ノードＮ１の間には、ＡＣカップリング用のキャパシタＣ１１を設けてもよい。
コイル端電圧ＶＮ１は交流電圧であり、コントローラ２０６は、コイル端電圧ＶＮ１の振幅を測定する。信号レベル検出回路６７０は、複数の送信コイル２０２Ａ〜２０２Ｃそれぞれが選択された状態で発生するコイル端電圧ＶＮ１を検出する。コントローラ２０６は、複数の送信コイルについて取得されたコイル端電圧ＶＮ１の比較結果にもとづいて、給電に使用するひとつの送信コイルを決定する。
信号レベル検出回路６７０は、たとえばピークホールド回路６８０および量子化回路６９０を含む。ピークホールド回路６８０は、電圧検出ピンＤＥＴの電圧をピークホールドする。ホールドされたピーク値は、コイル端電圧ＶＮ１の振幅を表す。量子化回路６９０は、ピークホールド回路６８０の出力を量子化する。量子化されたデータＤＮ１は、ロジック回路６１０に入力される。量子化回路６９０はＡ／Ｄコンバータであってもよいし、簡略化された階調判定器であってもよい。
ロジック回路６１０は、各送信コイル２０２を選択した状態で得られたデータＤＮ１を受け、それを保持しておく。再び図６に戻る。
すべての送信コイルが選択され、電気的状態（コイル端電圧）の測定が完了すると（Ｓ１１５のＹ）、使用コイルの決定処理に移行する。
Ｑｉ規格のデジタルピング（Ｓ１１２）の結果、少なくともひとつの送信コイル２０２に関して、Ｑｉ規格に固有の信号（ＳＳパケット）を受信した場合（Ｓ１１７のＹ）、固有の信号の比較結果にもとづいて、それ以降の処理（図２のＳ１２０）で使用する送信コイル２０２を決定する（Ｓ１１８）。具体的には、最も大きい値を有する、あるいは適正な範囲の値を有するＳＳパケットに対応する送信コイル２０２を選択することができる。
Ｑｉ規格のデジタルピング（Ｓ１１２）の結果、いずれの送信コイル２０２においてもＱｉ規格に固有の信号（ＳＳパケット）を受信できない場合（Ｓ１１７のＮ）、ステップＳ１１３において各送信コイル２０２に対して測定された電気的状態を比較することにより、それ以降の処理（図２のＳ１３０）で使用する送信コイル２０２を決定する（Ｓ１１９）。
図７（ａ）、（ｂ）は、図６のフローチャートにもとづく送電装置ＴＸの起動時のタイムチャートの一例である。
図７（ａ）は、受電装置ＲＸがＱｉ規格に対応した給電シーケンスを期待している場合を示す。送電装置ＴＸは、受電装置ＲＸの検出処理Ｓ１００において、複数の送信コイルＡ〜Ｃを切りかえながらアナログピングを打つ。そして時刻ｔ１に、ひとつの送信コイル（この例では送信コイルＢ）によるアナログピングの結果、受電装置ＲＸを検出すると、仮判定処理およびコイル選択処理のシーケンスＳ１１０に移行する。
送電装置ＴＸは、複数の送信コイルＡ〜Ｃを切りかえながらデジタルピングを打つ。そして、送信コイルＡを選択中のコイル端電圧ＶＡを測定し、送信コイルＢを選択中のコイル端電圧ＶＢを測定し、送信コイルＣを選択中のコイル端電圧ＶＣを測定する。コイル端電圧ＶＣの測定中にＳＳパケットを受信すると、変調の影響を受けることから、コイル端電圧ＶＣの測定は、デジタルピングに応じた電圧波形の安定化後であり、パケットを受信しないタイミングに設定することが望ましい。Ｑｉ規格は、ＳＳパケットの送信の時間を規定しているため、パケットの受信タイミングを避けることは可能である。この例では、受電装置ＲＸは、送信コイルＡのデジタルピングには応答せず、送信コイルＢ，Ｃのデジタルピングに応答して、ＳＳパケットＳＳＢ，ＳＳＣを返している。送電装置ＴＸは、ＳＳパケットＳＳＢ，ＳＳＣの値を比較する。この例では、ＳＳＢ＜ＳＳＣであり、したがって送信コイルＣが、使用コイルに選定される。続くＱｉ規格の最終判定処理Ｓ１２０では、送信コイルＣを利用して、Ｑ値測定、デジタルピングが実行され、ＳＳパケットの受信によって、受電装置ＲＸがＱｉ規格であると最終判定される。
図７（ｂ）は、受電装置ＲＸがＰＭＡ規格に対応した給電シーケンスを期待している場合を示す。送電装置ＴＸは、受電装置ＲＸの検出処理Ｓ１００において、複数の送信コイルＡ〜Ｃを切りかえながらアナログピングを打つ。そして時刻ｔ１に、送信コイルＢによるアナログピングの結果、受電装置ＲＸを検出すると、仮判定処理およびコイル選択処理のシーケンスＳ１１０に移行する。
送電装置ＴＸは、複数の送信コイルＡ〜Ｃを切りかえながらデジタルピングを打つ。そして、送信コイルＡ〜送信コイルＣそれぞれを選択中のコイル端電圧ＶＡ〜ＶＣを測定する。ＰＭＡ規格の受電装置ＲＸはＱｉ規格のデジタルピングには応答しないため、送電装置ＴＸは、ＳＳパケットを受信しない。この場合、各送信コイルについて測定したコイル端電圧ＶＡ〜ＶＣにもとづいて、使用コイルが決定される。この例では、送信コイルＢ選択時のコイル端電圧ＶＢが最も低いため、送信コイルＢが使用コイルに決定される。
続くＰＭＡ規格の最終判定処理Ｓ１３０では、送信コイルＢを利用して、ＰＭＡ規格のアナログピング、デジタルピングが実行され、ＤＥＣ信号の受信によって、受電装置ＲＸがＰＭＡ規格であると最終判定される。
以上が第２の実施の形態に係る送電装置ＴＸおよび受電装置ＲＸの動作である。
図６の制御により、仮判定処理Ｓ１１０以降では、送信コイルの切りかえ処理が不要となるため、起動および受電装置ＲＸの判定時間を短縮できる。
また、受電装置ＲＸが第２方式（ＰＭＡ規格）に対応している場合であっても、第２方式のデジタルピングを行わずに、第１方式（Ｑｉ規格）のデジタルピングによって、最適な送信コイルを選択することができる。これにより、最適な送信コイルを短時間で決定できる。
また、ＰＭＡ規格のように、送信コイルと受信コイルの結合度と相関を有する信号が、デジタルピングのフェーズにおいて送信されない第２方式では、送信コイル（送信アンテナ）の電気的状態にもとづいて、結合度を推定することにより、適切なコイルを選択することができる。
以上、本発明について、実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。以下、こうした変形例について説明する。
（第１変形例）
第１、第２の実施の形態では、受電装置ＲＸの検出処理Ｓ２００を、アナログピングのみで行ったがその限りではない。アナログピングによる受電装置ＲＸの検出精度が低い場合、アナログピングとデジタルピングを併用してもよい。
（第２変形例）
第２の実施の形態では、受電装置ＲＸがＱｉ規格である場合に、ＳＳパケットにもとづいて複数の送信コイルから使用コイルを決定したが、ＳＳパケットに代えて、あるいはそれに加えて、コイル端電圧ＶＮ１を使用してもよい。
（第３変形例）
第１方式の最終判定処理Ｓ１２０，第２方式の最終判定処理Ｓ１３０の具体的な処理は、各方式（規格）と整合性がとれる範囲で変形することができる。
たとえばモードシャッフル処理Ｓ１４０において、Ｑｉ規格の最終判定処理Ｓ１２０が複数回連続する場合、２回目以降のＱ値の測定（Ｓ１２２）は省略してもよい。この場合、図２のフローチャートにおいて一点鎖線で示す経路Ｐ１で、最終判定処理Ｓ１２０が繰り返される。Ｑ値測定には長い時間を要するため、冗長な測定を省略することにより起動時間を短縮できる。
また、最終判定処理Ｓ１２０において、Ｑｉ規格のデジタルピングの前に、Ｑｉ規格のアナログピングを追加してもよい。最終判定処理Ｓ１２０に以降した後に、受電装置ＲＸが除去されると、受電装置ＲＸが存在しないにもかかわらず、デジタルピングが繰り返し打たれることになり、無駄となる。そこで、デジタルピングの前にアナログピングを打ち、繰り返しごとに受電装置ＲＸの存在を確認し、受電装置ＲＸが存在しない場合、デジタルピング以降の処理をスキップしてもよい。これにより消費電力を下げることができる。
（第４変形例）
実施の形態では、Ｑｉ規格とＰＭＡ規格に対応するワイヤレス送電装置について説明したが、本発明はそれに限定されず、Ｑｉ規格、ＰＭＡ規格と類似する方式に使用されるワイヤレス送電装置や、将来策定されるであろう規格に対応するワイヤレス送電装置にも適用しうる。
実施の形態にもとづき、具体的な用語を用いて本発明を説明したが、実施の形態は、本発明の原理、応用を示しているにすぎず、実施の形態には、請求の範囲に規定された本発明の思想を逸脱しない範囲において、多くの変形例や配置の変更が認められる。
１００…給電システム、２００…送電装置、２０１…送信アンテナ、２０２…送信コイル、２０３…共振キャパシタ、２０４…インバータ、２０６…コントローラ、２０８…復調器、２１０…マイコン、ＴＸ…送電装置、ＲＸ，３００…受電装置、３０１…受信アンテナ、３０２…受信コイル、３０４…整流回路、３０６…平滑キャパシタ、３０８…電源回路、６００…送信制御ＩＣ、６１０…ロジック回路、６１２…変調器、６２０…インタフェース回路、６３０…ドライバ、６４０…復調器、６５０…電圧検出回路、６６０…電流検出回路、６７０…信号レベル検出回路。

Claims (18)

  1. Ｑｉ規格に対応する第１方式およびＰＭＡ規格に対応する第２方式のワイヤレス受電装置に電力を供給可能なワイヤレス送電装置の制御方法であって、
    前記ワイヤレス受電装置を検出するステップＡと、
    前記ワイヤレス受電装置が検出されると、異物検出のためのＱ値の測定を行わずに、前記第１方式のデジタルピングを打ち、前記第１方式のデジタルピングの結果、前記ワイヤレス受電装置から前記第１方式に固有の信号を受信すると、前記ワイヤレス受電装置が前記第１方式に対応するものと仮判定し、受信しないとき、前記ワイヤレス受電装置が第２方式に対応するものと仮判定するステップＢと、
    前記ワイヤレス受電装置が前記第１方式に対応するものと仮判定した場合、前記ワイヤレス受電装置が前記第１方式に対応するか否かを最終判定するステップＣと、
    前記ワイヤレス受電装置が前記第２方式に対応するものと仮判定した場合、前記ワイヤレス受電装置が前記第２方式に対応するか否かを最終判定するステップＤと、
    を備え、
    前記ステップＣでは、異物検出のためのＱ値の測定を実行し、その後、前記第１方式のデジタルピングを打ち、当該ステップＣにおける前記第１方式のデジタルピングの結果、前記ワイヤレス受電装置から前記第１方式に固有の信号を受信すると、前記ワイヤレス受電装置が前記第１方式に対応するものと最終判定することを特徴とする制御方法。
  2. 前記ステップＤでは、前記第２方式のアナログピング、デジタルピングを打ち、前記第２方式のデジタルピングの結果、前記第２方式に固有の信号を前記ワイヤレス受電装置から受信すると、前記ワイヤレス受電装置が前記第２方式に対応するものと最終判定することを特徴とする請求項１に記載の制御方法。
  3. 前記ステップＣまたは前記ステップＤの結果、前記ワイヤレス受電装置が前記第１方式、前記第２方式のいずれとも最終判定されない場合、前記ステップＣ、前記ステップＤを所定の順序で繰り返すことを特徴とする請求項１または２に記載の制御方法。
  4. 前記所定の順序は、前記ステップＣ、前記ステップＤが交互に現れないよう規定されることを特徴とする請求項３に記載の制御方法。
  5. 前記ステップＣと前記ステップＤの回数の割合は、第１方式に対応するワイヤレス受電装置の個数と第２方式に対応するワイヤレス受電装置の個数の大小関係に応じていることを特徴とする請求項３または４に記載の制御方法。
  6. 前記ワイヤレス送電装置は、複数の送信コイルを備え、
    前記ステップＢにおいて、前記複数の送信コイルのひとつを順に選択しながら、
    前記第１方式のデジタルピングを打つステップと、
    選択した送信コイルの電気的状態を取得するステップと、
    前記第１方式に固有の信号の受信の有無を判定するステップと、
    が繰り返し実行され、
    前記第１方式のデジタルピングの結果、前記第１方式に固有の信号を受信した場合、前記複数の送信コイルそれぞれに対応して受信した前記固有の信号の比較結果にもとづいて、それ以降の処理で使用する送信コイルを決定することを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の制御方法。
  7. 前記第１方式のデジタルピングの結果、前記第１方式に固有の信号を受信しない場合、前記複数の送信コイルそれぞれについて取得された前記電気的状態の比較結果にもとづいて、それ以降の処理で使用する送信コイルを決定することを特徴とする請求項６に記載の制御方法。
  8. 前記電気的状態は、前記送信コイルと直列共振キャパシタの接続点の電圧であることを特徴とする請求項７に記載の制御方法。
  9. 前記ステップＣが複数回連続する場合、２回目以降において、前記異物検出のためのＱ値の測定は省略されることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の制御方法。
  10. Ｑｉ規格に対応する第１方式およびＰＭＡ規格に対応する第２方式のワイヤレス受電装置に電力信号を供給可能なワイヤレス送電装置であって、
    送信アンテナと、
    出力側が前記送信アンテナと接続されるインバータと、
    前記インバータを制御するコントローラと、
    を備え、
    前記コントローラは、
    前記ワイヤレス受電装置を検出するステップＡと、
    前記ワイヤレス受電装置が検出されると、異物検出のためのＱ値の測定を行わずに、前記第１方式におけるデジタルピングを打ち、前記第１方式のデジタルピングの結果、前記ワイヤレス受電装置から前記第１方式に固有の信号を受信すると、前記ワイヤレス受電装置が前記第１方式に対応するものと仮判定し、受信しないとき、前記ワイヤレス受電装置が第２方式に対応するものと仮判定するステップＢと、
    前記ワイヤレス受電装置が前記第１方式に対応するものと仮判定した場合、前記ワイヤレス受電装置が前記第１方式に対応するか否かを最終判定するステップＣと、
    前記ワイヤレス受電装置が前記第２方式に対応するものと仮判定した場合、前記ワイヤレス受電装置が前記第２方式に対応するか否かを最終判定するステップＤと、
    を実行可能に構成され、
    前記コントローラは、前記ステップＣにおいて、異物検出のためのＱ値の測定を実行し、その後、前記第１方式のデジタルピングを打ち、当該ステップＣにおける前記第１方式のデジタルピングの結果、前記ワイヤレス受電装置から前記第１方式に固有の信号を受信すると、前記ワイヤレス受電装置が前記第１方式に対応するものと最終判定することを特徴とするワイヤレス送電装置。
  11. 前記コントローラは、前記ステップＤにおいて、前記第２方式のアナログピング、デジタルピングを打ち、前記第２方式のデジタルピングの結果、前記第２方式に固有の信号を前記ワイヤレス受電装置から受信すると、前記ワイヤレス受電装置が前記第２方式に対応するものと最終判定することを特徴とする請求項１０に記載のワイヤレス送電装置。
  12. 前記ステップＣまたは前記ステップＤの結果、前記ワイヤレス受電装置が前記第１方式、前記第２方式のいずれとも最終判定されない場合、前記ステップＣ、前記ステップＤを所定の順序で繰り返すことを特徴とする請求項１０または１１に記載のワイヤレス送電装置。
  13. 前記所定の順序は、前記ステップＣ、前記ステップＤが交互に現れないよう規定されることを特徴とする請求項１２に記載のワイヤレス送電装置。
  14. 前記ステップＣと前記ステップＤの回数の割合は、前記第１方式に対応するワイヤレス受電装置の個数と前記第２方式に対応するワイヤレス受電装置の個数の大小関係に応じていることを特徴とする請求項１２または１３に記載のワイヤレス送電装置。
  15. 前記送信アンテナは複数の送信コイルを含み、
    前記コントローラは、
    前記複数の送信コイルを順に選択しながら、
    前記第１方式のアナログピングを打つステップ、
    選択された送信コイルに生ずる電気的状態を取得するステップ、
    前記第１方式に固有の信号の受信の有無を判定するステップ、
    を実行し、
    前記第１方式のデジタルピングの結果、前記第１方式に固有の信号を受信した場合、前記複数の送信コイルそれぞれに対応して受信した前記固有の信号の比較結果にもとづいて、それ以降の処理で使用する送信コイルを決定することを特徴とする請求項１０から１４のいずれかに記載のワイヤレス送電装置。
  16. 前記コントローラは、
    前記第１方式のデジタルピングの結果、前記第１方式に固有の信号を受信しない場合、前記複数の送信コイルそれぞれについて取得された前記電気的状態の比較結果にもとづいて、それ以降の処理で使用する送信コイルを決定することを特徴とする請求項１５に記載のワイヤレス送電装置。
  17. 前記電気的状態は、前記送信コイルと直列共振キャパシタの接続点の電圧であることを特徴とする請求項１６に記載のワイヤレス送電装置。
  18. 前記コントローラは、前記ステップＣが複数回連続する場合、２回目以降において、前記異物検出のためのＱ値の測定を省略することを特徴とする請求項１０から１７のいずれかに記載のワイヤレス送電装置。
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