JP7557959B2 - 受電装置、制御方法、およびプログラム - Google Patents

Description

本発明は、無線電力伝送における物体検出技術に関する。

無線電力伝送システムの技術開発が広く行われており、標準化団体Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ（ＷＰＣ）が無線充電規格として策定した規格（ＷＰＣ規格）が広く知られている。このような無線電力伝送では、送電装置が電力を伝送可能な範囲に異物が存在する場合に、その異物を検出して送受電を制御することが肝要になる。異物とは、受電装置とは異なる物体である。特許文献１には、ＷＰＣ規格に準拠した送受電装置の近傍に異物が存在する場合に、その異物を検出して送受電を制限する手法が記載されている。特許文献２には、無線電力伝送システムのコイルを短絡させて異物検出を行う技術が開示されている。また、特許文献３には、無線電力伝送システムの送電コイルに一定期間高周波信号を印加して測定したそのコイルのＱ値（Ｑｕａｌｉｔｙ ｆａｃｔｏｒ）の変化によって異物を検出する技術が記載されている。

特開２０１７－０７００７４号公報 特開２０１７－０３４９７２号公報 特開２０１３－１３２１３３号公報

本発明は、受電装置とは異なる物体の検出を精度よく実行可能とする技術を提供する。

本発明の一態様による受電装置は、送電装置から無線で電力を受電する受電手段と、
受電電力の情報を送信する通信手段と、前記受電手段により前記受電装置を起動する電力を受電した後で、かつ、前記送電装置が送電を制限する第１の期間であって波形の包絡線に基づいてＱｕａｌｉｔｙ ｆａｃｔｏｒが測定される前記第１の期間とは重複しない第２の期間において、前記受電電力を測定する測定手段と、を有し、前記通信手段は、前記送電装置から、測定された前記Ｑｕａｌｉｔｙ ｆａｃｔｏｒに基づく異物の検出処理の結果を示す情報を受信し、前記通信手段は、前記Ｑｕａｌｉｔｙ ｆａｃｔｏｒに基づいて異物が検出されなかった場合、前記測定手段により測定された受電電力の情報であって電力損失に基づく異物の検出処理に用いられるＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｄａｔａ Ｐｏｉｎｔとなる情報を送信する。

本発明によれば、受電装置とは異なる物体の検出を精度よく実行することができる。

無線電力伝送システムの構成例を示す図である。 受電装置の構成例を示す図である。 送電装置の構成例を示す図である。 受電装置の制御部の機能構成例を示す図である。 従来の送電装置と受電装置とが実行する処理の流れの例を示す図である。 実施形態に係る送電装置と受電装置とが実行する処理の流れの例を示す図である。 実施形態に係る送電装置と受電装置とが実行する処理の流れの例を示す図である。 第２異物検出の測定期間及び測定結果の通知期間と第３異物検出の送電電力制限期間との関係を説明する図である。 受電装置が実行する処理の流れの例を示す図である。 受電電力の報告と、第３異物検出の要求との時間関係を説明する図である。 受電装置が実行する処理の流れの例を示す図である。 受電装置が実行する処理の流れの例を示す図である。 送電装置が実行する処理の流れの例を示す図である。 時間領域におけるＱ値の測定方法を説明するための概念図である。 パワーロス手法による異物検出の概念図である。

以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、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。

（システム構成）
図１に、本実施形態に係る無線電力伝送システムの構成例を示す。本無線電力伝送システムは、一例において、送電装置１００と受電装置１０２とを含んで構成される。送電装置１００と受電装置１０２は、ＷＰＣ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ）規格に準拠しているものとする。送電装置１００は、例えば自装置上に載置された受電装置１０２に対して無線で送電する電子機器である。送電装置１００は、送電コイル１０１を介して受電装置１０２へ無線で電力を送る。受電装置１０２は、例えば、送電装置１００から受電して内蔵バッテリに充電を行う電子機器である。また、受電装置１０２は、他の装置（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、プリンター）に内蔵され、それらの装置に電力を供給するように構成されてもよい。送電装置１００がスマートフォンなどであってもよい。この場合、例えば受電装置１０２は、別のスマートフォンであってもよいし、無線イヤホンであってもよい。また、受電装置１０２は自動車等の車両や輸送機であってもよいし、送電装置１００は自動車等の車両や輸送機のコンソール等に設置される充電器であってもよい。なお、矢印１０４は、受電装置１０２が送電装置１００上を移動することを示しており、移動の前後で、送電コイル１０１と受電装置１０２の受電コイルの位置関係が変化することを示している。

また、図１は、導電性の異物１０３が、送電コイル１０１から出力される無線電力が影響を及ぼす範囲（送電可能範囲、ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｖｏｌｕｍｅ）に存在している状況を例示している。このような異物１０３がｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｖｏｌｕｍｅ内に存在すると、送受電の効率が劣化し、場合によっては発熱等の問題が生じうる。このため、送電装置１００と受電装置１０２は、このような異物１０３を検出して、送受電制御を実行することが重要となる。そこで、本実施形態では、送電装置１００および受電装置１０２が、ＷＰＣ規格に準拠する制御の範囲内で、送電コイル内部の電圧の時間変化からＱ値（Ｑｕａｌｉｔｙ ｆａｃｔｏｒ）を測定して、このような異物１０３を検出して、送受電の制御を行う。以下では、このような手順を実行する装置の構成と処理の流れの例について詳細に説明する。なお、異物１０３は、受電装置とは異なる物体である。異物１０３は、例えば、金属片やＩＣカードのような導電性の物体である。

（装置の構成）
図２に、受電装置１０２の構成例を示す。受電装置１０２は、例えば、制御部２００、受電コイル２０１、整流部２０２、電圧制御部２０３、通信部２０４、充電部２０５、バッテリ２０６、共振コンデンサ２０７、スイッチ２０８、および、ＵＩ部２０９を含んで構成される。制御部２００は、受電装置１０２の全体を制御する。制御部２００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る。なお、制御部２００は、例えば、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）等の１つ以上の記憶装置を含んでもよい。そして、制御部２００は、例えば、記憶装置に記憶されたプログラムをプロセッサによって実行することにより、後述の各処理を実行するように構成されうる。受電コイル２０１は、送電装置１００の送電コイル１０１から電力を受電する際に用いられるコイルである。整流部２０２は、受電コイル２０１を介して受電した交流電圧および交流電流を、直流電圧および直流電流に変換する。電圧制御部２０３は、整流部２０２から入力された直流電圧のレベルを、制御部２００および充電部２０５などが動作するのに適した（過大でもなく過少でもない）直流電圧のレベルに変換する。また、電圧制御部２０３は、変換されたレベルの電圧を充電部２０５へ供給する。充電部２０５は、電圧制御部２０３から供給された電圧によりバッテリ２０６を充電する。通信部２０４は、送電装置１００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２０１で受電した交流電圧および交流電流を負荷変調することにより行われる。

また、受電コイル２０１は、共振コンデンサ２０７と接続され、特定の周波数Ｆ２で共振するように構成される。スイッチ２０８は、受電コイル２０１と共振コンデンサ２０７を短絡するためのスイッチであり、制御部２００によって制御される。スイッチ２０８がオンとされると、受電コイル２０１と共振コンデンサ２０７が直列共振回路を構成する。このとき、受電コイル２０１と共振コンデンサ２０７およびスイッチ２０８の閉回路にのみ電流が流れ、整流部２０２や電圧制御部２０３には電流が流れなくなる。これに対して、スイッチ２０８がオフとされると、受電コイル２０１および共振コンデンサ２０７を介して、整流部２０２および電圧制御部２０３に電流が流れるようになる。

ＵＩ部２０９は、ユーザに対する各種の情報出力を行うユーザインタフェース（ＵＩ）である。ＵＩ部２０９は、例えば、画面表示、ＬＥＤの点滅や色の変化、スピーカによる音声出力、受電装置１０２本体の振動等の動作により情報を出力する。ＵＩ部２０９は、例えば、液晶パネル、スピーカ、バイブレーションモータ等を含んで構成される。なお、ＵＩ部２０９は、ユーザによる情報入力を受け付ける機能を有してもよく、例えば、ボタンやタッチパネル等を含んで構成されうる。

出力コンデンサ２１０は、電圧制御部２０３と充電部２０５との間に接続され、充電部２０５において短時間に急激に負荷が増大した場合等において出力電圧を安定させる。また、出力コンデンサ２１０は、電圧制御部２０３が供給できる電力が短時間に急激に減少したとしても、一定期間は安定した電圧を充電部２０５に供給することを可能とすることができる。なお、送電装置１００が短時間（例えば図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）に関連して後述する第３異物検出処理における時間Ｔ₀からＴ₅の間）送電を停止することがある。この場合、整流部２０２の入力電力、入力電圧、および入力電流のいずれかが、短時間停止し又は急激に低下することが想定される。出力コンデンサ２１０は、このような場合であっても、受電装置１０２および負荷である充電部２０５が動作するのに十分な電圧、電流および電力を供給できるように構成されうる。

図３に、送電装置１００の構成例を示す、送電装置１００は、例えば、制御部３００、電源部３０１、送電部３０２、送電コイル３０３、通信部３０４、メモリ３０５、共振コンデンサ３０６、およびスイッチ３０７を含んで構成される。制御部３００は、送電装置１００の全体を制御する。制御部３００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る。なお、制御部３００は、例えば、後述のメモリ３０５や制御部３００に内蔵された記憶装置に記憶されたプログラムをプロセッサによって実行することにより、後述の各処理を実行するように構成されうる。電源部３０１は、各機能ブロックに電源を供給する。電源部３０１は、例えば、商用電源又はバッテリである。バッテリには、例えば、商用電源から供給される電力が蓄電されうる。

送電部３０２は、電源部３０１から入力された直流又は交流電力を、無線電力伝送に用いる周波数帯の交流電力に変換し、その交流電力を送電コイル３０３へ入力し、これにより受電装置１０２に受電させるための電磁波を送電コイル３０３から発生させる。例えば、送電部３０２は、電源部３０１により供給される直流電圧を、ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｅｒ）を使用したハーフブリッジ又はフルブリッジ構成のスイッチング回路で交流電圧に変換する。この場合、送電部３０２は、ＦＥＴのＯＮ／ＯＦＦを制御するゲ－トドライバを含む。また、送電部３０２は、送電コイル３０３に入力する電圧（送電電圧）と電流（送電電流）との少なくともいずれか、または、周波数を調節することにより、出力させる電磁波の強度や周波数を制御する。例えば、送電部３０２は、送電電圧又は送電電流を大きくすることにより電磁波の強度を強くし、送電電圧又は送電電流を小さくすることにより電磁波の強度を弱くする。ここで、送電部３０２は、ＷＰＣ規格に対応した受電装置１０２の充電部２０５に対して少なくとも１５ワット（Ｗ）の電力を出力するだけの電力を供給する能力があるものとする。また、送電部３０２は、制御部３００の指示に基づいて、送電コイル３０３による電磁波の出力が開始又は停止されるように、交流電力の出力制御を行う。

通信部３０４は、送電コイル３０３を介して、受電装置１０２との間で、ＷＰＣ規格に基づく送電制御のための通信を行う。通信部３０４は、送電部３０２から出力される交流電圧および交流電流を周波数変調（ＦＳＫ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ））を用いて変調し、受電装置１０２へ情報を伝送する。また、通信部３０４は、受電装置１０２の通信部２０４による負荷変調で変調された交流電圧および交流電流を復調して、受電装置１０２が送信した情報を取得する。すなわち、通信部３０４は、送電部３０２から送電される電磁波に受電装置１０２へ送信すべき情報を重畳し、その電磁波に対して受電装置１０２によって重畳された受信信号を検出することによって、受電装置１０２と通信する。また、通信部３０４は、送電コイル３０３とは異なるコイル（又はアンテナ）を用いて、ＷＰＣ規格とは異なる規格に従って受電装置１０２と通信を行ってもよい。また、通信部３０４は、複数の通信機能を選択的に用いて受電装置１０２と通信してもよい。メモリ３０５は、例えば、制御部３００によって実行される制御プログラムや、送電装置１００及び受電装置１０２の状態などの情報を記憶する。例えば、送電装置１００の状態は制御部３００により取得される。また、受電装置１０２の状態は、受電装置１０２の制御部２００により取得されて通信部２０５から送信され、送電装置１００は、通信部３０４を介してこの状態を示す情報を取得する。

また、送電コイル３０３は、共振コンデンサ３０６と接続され、特定の周波数Ｆ１で共振するように構成される。スイッチ３０７は、送電コイル３０３と共振コンデンサ３０６とを短絡するためのスイッチであり、制御部３００によって制御される。スイッチ３０７がオンとされると、送電コイル３０３と共振コンデンサ３０６が直列共振回路を構成する。このとき、送電コイル３０３と共振コンデンサ３０６およびスイッチ３０７の閉回路にのみ電流が流れる。スイッチ３０７がオフとされると、送電コイル３０３および共振コンデンサ３０６には、送電部３０２から電力が供給される。

図４に、受電装置１０２の制御部２００の機能構成例を示す。制御部２００は、例えば、第２Ｑ値測定部４０１、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ処理部４０２、第２異物検出処理部４０３、および、第３異物検出処理部４０４を有する。第２Ｑ値測定部４０１は、後述のような、時間領域におけるＱ値の測定（第２Ｑ値測定）を行う。Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ処理部４０２は、後述のような、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｄａｔａ Ｐｏｉｎｔの取得およびＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブの作成処理に必要な受電電力を送電装置１００に通知する。第２異物検出処理部４０３は、後述するパワーロス手法に基づく異物検出処理（第２異物検出処理）を行う。第３異物検出処理部４０４は、第２Ｑ値測定部４０１によって測定されたＱ値に基づく異物検出処理（第３異物検出処理）を実行する。図４に示される各処理部は、例えば、それぞれが独立した複数のプログラムとして構成され、イベント処理等により、これらの複数のプログラム間の同期を確立しながら並行して動作しうる。

（ＷＰＣ規格における異物検出方法）
続いて、ＷＰＣ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ）規格で規定されている異物検出方法について、送電装置１００と受電装置１０２を例として用いて説明する。ここでは、周波数領域で測定されたＱ値に基づく異物検出方法（第１異物検出方法）と、パワーロス手法に基づく異物検出方法（第２異物検出方法）について説明する。

（１）周波数領域で測定されたＱ値に基づく異物検出方法（第１異物検出方法）
第１異物検出方法では、まず、送電装置１００が、異物の影響によって変化するＱ値の周波数領域における測定（第１Ｑ値測定）を行う。この測定は、送電装置１００がＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇを送電してから、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを送電するまでの間に実行される（図５ＡのＦ５０１を参照）。例えば、送電部３０２は、Ｑ値を測定するために、送電コイル３０３が出力する無線電力の周波数を掃引し、送電装置１００は送電コイルと直列（または並列）に接続される共振コンデンサ３０６の端部の電圧値を測定する。そして、送電装置１００は、その電圧値がピークとなる共振周波数を探索し、共振周波数で測定されるピークの電圧値から３ｄＢ下がった電圧値を示す周波数と、その共振周波数とから、送電コイル３０３のＱ値を算出する。

また、別の方法でＱ値を測定してもよい。例えば、送電部３０２は、送電コイル３０３が出力する無線電力の周波数を掃引し、送電装置１００は送電コイル３０３と直列に接続される共振コンデンサ３０６の端部の電圧値を測定して、その電圧値がピークとなる共振周波数を探索する。そして、送電装置１００は、その共振周波数においてその共振コンデンサ３０６の両端の電圧値を測定し、その両端の電圧値の比から送電コイル３０３のＱ値を算出する。

送電コイル３０３のＱ値を算出した後、送電装置１００の制御部３００は、通信部３０４を介して、異物検出の判断基準となるＱ値を受電装置１０２から取得する。例えば、制御部３００は、ＷＰＣ規格で規定された送電コイル上に受電装置が置かれた場合の送電コイルのＱ値（第１の特性値）を、受電装置１０２から受信する。このＱ値は、受電装置１０２が送信するＦＯＤ（Ｆｏｒｅｉｇｎ Ｏｂｊｅｃｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ） Ｓｔａｔｕｓパケットに格納されて、送電装置１００は、このＦＯＤ Ｓｔａｔｕｓパケットを受信することによりこのＱ値を取得する。制御部３００は、取得したＱ値から、送電装置１００上に受電装置１０２が置かれた場合の、送電コイル３０３のＱ値を推定する。本実施形態では、推定されたＱ値を第１基準Ｑ値と呼ぶ。なお、ＦＯＤ Ｓｔａｔｕｓパケットに格納されるＱ値は、あらかじめ受電装置１０２の不揮発メモリ（不図示）に記憶されうる。すなわち、受電装置１０２は、事前に記憶していたＱ値を送電装置１００へ通知しうる。なお、このＱ値は、後述するＱ１に対応する。

送電装置１００の制御部３００は、第１基準Ｑ値と、送電装置１００により測定されたＱ値とを比較し、比較結果に基づいて異物の有無を判定する。例えば、制御部３００は、第１基準Ｑ値に対して、ａ％（第１の割合）低下したＱ値を閾値として、測定されたＱ値がその閾値より低い場合に、異物がある可能性が高いと判定し、そうでない場合は異物がない可能性が高いと判定する。

（２）パワーロス手法に基づく異物検出方法（第２異物検出方法）
続いて、ＷＰＣ規格で規定されているパワーロス手法に基づく異物検出方法について、図１２を参照して説明する。図１２は、パワーロス手法による異物検出の概念図であり、横軸は送電装置１００の送電電力を示し、縦軸は受電装置１０２の受電電力を示す。

まず、送電装置１００の送電部３０２は、受電装置１０２に対してＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを送電する。そして、送電装置１００のＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎ処理部４０２は、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを受電したときの受電装置１０２における受電電力値Ｐｒ１（Ｌｉｇｈｔ Ｌｏａｄという）を、送電装置１００へ通知する。受電電力値は、少なくとも、充電部２０５に入力される電力を含む。なお、この通知は、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ１）を用いて行われる。以下では、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ１）を「ＲＰ１」と呼ぶ。このとき、受電装置１０２は、受電電力を負荷（充電部２０５とバッテリ２０６など）に供給していない。送電装置１００の制御部３００は、受信したＲＰ１によって示される受電電力Ｐｒ１と、そのＰｒ１が得られたときの送電電力値Ｐｔ１との関係（図１２の点１２００）を、メモリ３０５に記憶する。これにより、送電装置１００は、送電電力としてＰｔ１を送電したときの、送電装置１００と受電装置１０２との間の電力損失量がＰｔ１－Ｐｒ１（Ｐｌｏｓｓ１）であることを認識することができる。

次に、受電装置１０２のＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎ処理部４０２は、受電装置１０２における受電電力値Ｐｒ２（Ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ Ｌｏａｄという）の値を送電装置１００へ通知する。この通知は、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ２）を用いて行われる。なお、以下では、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ２）を「ＲＰ２」と呼ぶ。このとき、受電装置１０２は、受電電力を負荷に供給している。そして、送電装置１００の制御部３００は、受信したＲＰ２によって示される受電電力Ｐｒ２と、そのＰｒ２が得られたときの送電電力値Ｐｔ２との関係（図１２の点１２０１）を、メモリ３０５に記憶する。これにより、送電装置１００は、送電電力としてＰｔ２を送電したときの、送電装置１００と受電装置１０２との間の電力損失量がＰｔ２－Ｐｒ２（Ｐｌｏｓｓ２）であることを認識することができる。なお、送電電力値は、少なくとも、送電部３０３が送電コイル３０４に出力した電力を含んだ値である。

そして送電装置１００の制御部３００は、点１２００と点１２０１とを直線補間し、直線１２０２を作成する。直線１２０２は、送電装置１００と受電装置１０２の周辺に異物が存在しない状態における、送電電力と受電電力の関係に対応する。このため、送電装置１００は、送電電力値と直線１２０２とから、異物がない可能性が高い状態における受電電力を予想することができる。例えば、送電装置１００は、送電電力値がＰｔ３の場合について、送電電力値がＰｔ３である場合に対応する直線１２０２上の点１２０３から、受電電力値がＰｒ３であると予想することができる。

ここで、送電装置１００の送電部３０２が、Ｐｔ３の送電電力で受電装置１０２に対して送電した場合に、通信部３０４が受電装置１０２から受電電力値Ｐｒ３’という値を受信したとする。送電装置１００の制御部３００は、異物が存在しない状態における受電電力値Ｐｒ３から、実際に受電装置１０２から受信した受電電力値Ｐｒ３’を引いた値Ｐｒ３－Ｐｒ３’（＝Ｐｌｏｓｓ＿ＦＯ）を算出する。このＰｌｏｓｓ＿ＦＯは、送電装置１００と受電装置１０２との間に異物が存在する場合に、その異物で消費される電力損失と考えることができる。このため、送電装置１００の制御部３００は、異物で消費されたであろう電力Ｐｌｏｓｓ＿ＦＯがあらかじめ決められた閾値を超えた場合に、異物が存在すると判断することができる。この閾値は、例えば、点１２００と点１２０１との関係に基づいて導出される。なお、異物はＴＸとＲＸの間に存在しなくても、送電可能範囲に存在することで、電力を受けて発熱してしまう。

また、送電装置１００の制御部３００は、事前に、異物が存在しない状態における受電電力値Ｐｒ３から、送電装置１００と受電装置１０２との間の電力損失量Ｐｔ３－Ｐｒ３（Ｐｌｏｓｓ３）を求めておく。そして、送電装置１００の制御部３００は、異物が存在するか不明な状態において受電装置１０２から受信した受電電力値Ｐｒ３’から、異物が存在する状態での送電装置１００と受電装置１０２間の電力損失量Ｐｔ３－Ｐｒ３’（Ｐｌｏｓｓ３’）を算出する。そして、送電装置１００の制御部３００は、Ｐｌｏｓｓ３’－Ｐｌｏｓｓ３を算出し、この値があらかじめ決められた閾値を超えた場合に、異物が存在すると判断することができる。なお、Ｐｌｏｓｓ３’－Ｐｌｏｓｓ３＝Ｐｔ３－Ｐｒ３’－Ｐｔ３＋Ｐｒ３＝Ｐｒ３－Ｐｒ３’である。このため、電力損失量の比較により、異物で消費されたと予測される電力Ｐｌｏｓｓ＿ＦＯを推定することもできる。

以上のように、異物で消費されたであろう電力Ｐｌｏｓｓ＿ＦＯは、受電電力の差Ｐｒ３－Ｐｒ３’として算出されてもよいし、電力損失の差Ｐｌｏｓｓ３’－Ｐｌｏｓｓ３（＝Ｐｌｏｓｓ＿ＦＯ）として算出されてもよい。

送電装置１００の制御部３００は、直線１２０２を取得した後、通信部３０４を介して、受電装置１０２から定期的に現在の受電電力値（例えば上記のＰｒ３’）を受信する。受電装置１０２のＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎ処理部４０２が定期的に送信する現在の受電電力値は、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ０）として送電装置１００に送信される。送電装置１００の制御部３００は、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ０）に格納されている受電電力値と、直線１２０２とに基づいて異物検出を行う。なお、以下では、Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｃｋｅｔ（ｍｏｄｅ０）を「ＲＰ０」と呼ぶ。

なお、送電装置１００と受電装置１０２との周辺に異物が存在しない状態における送電電力と受電電力の関係である直線１２０２を取得するための点１２００および点１２０１を、本実施形態では「Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｄａｔａ Ｐｏｉｎｔ」と呼ぶ。また、少なくとも２つのＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｄａｔａ Ｐｏｉｎｔを補間して取得される線分（直線１２０２）を「Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブ」と呼ぶ。Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｄａｔａ ＰｏｉｎｔおよびＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブ（第２の基準）は、送電装置１００の制御部３００による異物検出処理のために使用される。

（時間領域におけるＱ値測定方法）
時間領域におけるＱ値の測定方法について、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）を用いて説明する。図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）は、時間領域におけるＱ値の測定（第２Ｑ値測定）の方法を説明するための概念図である。本実施形態では、第２Ｑ値に基づく異物検出方法を第３異物検出方法と呼ぶ。受電装置１０２において、第２Ｑ値測定は、第２Ｑ値測定部４０１により行われる。第２Ｑ値測定では、送電装置１００と受電装置１０２が、同じ期間にスイッチをオンとして、送電を瞬断させたうえで、受電電力を負荷に届けないようにする。これによれば、例えばコイルに印加される電圧が徐々に減少する。そして、この減少の仕方によって第２Ｑ値が算出される。

図１１（Ａ）の波形１１００は、送電コイル又は受電コイルの電圧値の時間経過を示している。なお、ここでの送電コイル又は受電コイルの電圧値は、送電装置１００の送電コイル３０３又は受電装置１０２の受電コイル２０１の端部に印加される高周波電圧の値でありうる。また、ここでの送電コイル又は受電コイルの電圧値は、送電装置１００の共振コンデンサ３０６もしくは受電装置１０２の共振コンデンサ２０７の端部に印加される高周波電圧の値であってもよい。なお、図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）において、横軸は時間を示しており、縦軸は電圧値を示している。時間Ｔ₀において、送電装置１００が送電コイル３０３や共振コンデンサ３０６への高周波電圧の印加（送電）を停止する。これに応じて、送電装置１００の送電コイル３０３や共振コンデンサ３０６における電圧値が徐々に減少し、受電装置１０２の受電コイル２０１や共振コンデンサ２０７における電圧値も徐々に減少する。点１１０１は、高周波電圧の包絡線上の一点であり、時間Ｔ₁における高周波電圧である。図１１（Ａ）における（Ｔ₁、Ａ₁）は、時間Ｔ₁における電圧値がＡ₁であることを示す。同様に、点１１０２は、高周波電圧の包絡線上の一点であり、時間Ｔ₂における高周波電圧である。図１１（Ａ）における（Ｔ₂、Ａ₂）は、時間Ｔ₂における電圧値がＡ₂であることを示す。

Ｑ値測定は、時間Ｔ₀以降の電圧値の時間変化に基づいて実行される。例えば、Ｑ値は、電圧値の包絡線である点１１０１および点１１０２の時間、電圧値、および、高周波電圧の周波数ｆ（以降、ｆのことを動作周波数と呼ぶ。）に基づいて、（式１）により算出される。

（式１）
すなわち、ここでのＱ値は、送電が制限された（停止された）後の、送電コイル３０３の経過時間とその際の電圧の降下量との関係により定まる電気特性である。

次に、本実施形態で受電装置１０２が時間領域でＱ値を測定するための処理について図１１（Ｂ）を参照して説明する。波形１１０３は、受電コイル２０１に印加される高周波電圧の値を示しており、その周波数は、Ｑｉ規格で使用される１１０ｋＨｚから１４８．５ｋＨｚの間の周波数である。また、点１１０４および点１１０５は、電圧値の包絡線の一部である。上述のように、送電装置１００は、時間Ｔ₀からＴ₅の区間において送電を停止する。そして、送電装置１００の制御部３００は、スイッチ３０８をオンとして、送電コイル３０４と共振コンデンサ３０７とを含んだ共振回路を構成する。また、受電装置１０２の制御部２００は、受電コイル２０１の電圧値を観測することにより送電装置１００における送電の停止を検出すると、スイッチ２０８をオンとして、受電コイル２０１と共振コンデンサ２０７とを含んだ共振回路を構成する。受電装置１０２の第２Ｑ値測定部４０１は、時間Ｔ₃における電圧値Ａ₃（点１１０４）、時間Ｔ₄における電圧値Ａ₄（点１１０５）および高周波電圧の動作周波数と（式１）に基づいて、Ｑ値を測定する。なお、送電装置１００は、時間Ｔ₅において送電を再開する。受電装置１０２の制御部２００は、受電コイル２０１の電圧値を観測することにより、時間Ｔ₅における送電の再開を検出すると、スイッチ２０８をオフとして、受電コイル２０１と共振コンデンサ２０７とを含んだ共振回路を開放する。このように、第２Ｑ値測定では、送電装置１００が送電を瞬断している間に、受電装置１０２の第２Ｑ値測定部４０１が、時間経過と電圧値および動作周波数に基づいてＱ値を測定する。

周波数領域において測定されたＱ値（第１Ｑ値）に基づく異物検出（第１異物検出方法）は、測定のたびに共振周波数を探すために周波数を掃引する。送電装置１００がＤｉｇｉｔａｌ ＰｉｎｇやＰｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズのなど比較的大きな電力を送電中にこのような掃引が実行されると、送電部３０２のスイッチングノイズの増大の原因となりうる。一方で、時間領域において測定されたＱ値（第２Ｑ値）に基づく異物検出（第３異物検出方法）は、単一の周波数で実行可能であり、周波数を掃引する必要がない。このため、Ｄｉｇｉｔａｌ ＰｉｎｇやＰｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズの送電時の動作周波数で実行可能であり、スイッチングノイズへの影響が少ない。このため、第３異物検出方法は、Ｄｉｇｉｔａｌ ＰｉｎｇやＰｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズの送電時の動作周波数において実行可能であり、大きな電力を送電中でも第１異物検出方法と比較してスイッチングノイズを低減することができる。

（従来の送電装置および受電装置の動作）
従来の送電装置１００と受電装置１０２の動作について図５Ａを用いて説明する。図５Ａの説明では、送電装置１００と受電装置１０２は、それぞれ、ＷＰＣ規格ｖ１．２．３に準拠した送電装置および受電装置であるとする。

送電装置１００は、送電コイル３０３の近傍に存在する物体を検出する為にＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇを送電する（Ｆ５００）。Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇは、パルス状の電力で、物体を検出するための電力である。また、Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇは、受電装置１０２がこれを受電したとしても、制御部２００を起動することができない程度の微小な電力である。送電装置１００は、Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇにより、送電コイル３０３の近傍に存在する物体に起因する送電コイル３０３内部の電圧値の共振周波数のシフトや、送電コイル３０３を流れる電圧値・電流値の変化によって物体を検出する。送電装置１００は、Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇにより物体を検出すると、上述の第１Ｑ値測定により送電コイル３０３のＱ値を測定する（Ｆ５０１）。そして、送電装置１００は、第１Ｑ値測定が終了すると、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの送電を開始する（Ｆ５０２）。Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇは、受電装置１０２の制御部２００を起動させるための電力であり、Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇよりも大きい電力である。また、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇは、以降、連続的に送電される。すなわち、送電装置１００は、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの送電を開始してから（Ｆ５０２）、受電装置１０２から後述のＥＰＴ（Ｅｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）データの受信（Ｆ５２４）まで、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇ以上の電力を送電し続ける。

受電装置１０２は、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇを受電して起動すると、受電したＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの電圧値をＳｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈデータに格納して送電装置１００へ送信する（Ｆ５０３）。続いて、受電装置１０２は、受電装置１０２が準拠しているＷＰＣ規格のバージョン情報やデバイス識別情報を含むＩＤを格納したＩＤデータを送電装置１００へ送信する（Ｆ５０４）。さらに、受電装置１０２は、電圧制御部２０３が負荷（充電部２０５）へ供給する電力の最大値等の情報を含んだＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎデータを送電装置１００へ送信する（Ｆ５０５）。送電装置１００は、ＩＤデータおよびＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎデータを受信する。そして、送電装置１００は、これらのデータによって受電装置１０２がＷＰＣ規格ｖ１．２以降の（後述のＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎを含む）拡張プロトコルに対応していると判定すると、ＡＣＫ（肯定応答）で応答する（Ｆ５０６）。

受電装置１０２は、ＡＣＫを受信すると、送受電する電力の交渉などを行うＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズに遷移する。まず、受電装置１０２は、送電装置１００に対してＦＯＤ Ｓｔａｔｕｓデータを送信する（Ｆ５０７）。本実施形態では、このＦＯＤ Ｓｔａｔｕｓデータを「ＦＯＤ（Ｑ１）」と呼ぶ。送電装置１００は、受信したＦＯＤ（Ｑ１）に格納されているＱ値（周波数領域で測定されたＱ値）と第１Ｑ値測定で測定したＱ値とに基づいて、第１異物検出方法により異物検出を行う。そして、送電装置１００は、異物がない可能性が高いと判定した場合に、その判定結果を示すＡＣＫを受電装置１０２に送信する（Ｆ５０８）。

受電装置１０２は、ＡＣＫを受信すると、送電装置１００へ、能力を問い合わせるデータであり、ＷＰＣ規格で規定されているＧｅｎｅｒａｌ Ｒｅｑｕｅｓｔの１つであるＧｅｎｅｒａｌ Ｒｅｑｕｅｓｔ（Ｃａｐａｂｉｌｉｙ）を送信する（Ｆ５０９）。このデータを、ＧＲＱ（ＣＡＰ）と呼ぶ。送電装置１００は、ＧＲＱ（ＣＡＰ）を受信すると、自装置が対応している能力情報を格納したＣａｐａｂｉｌｉｔｙデータ（ＣＡＰという）を送信する（Ｆ５１０）。

続いて、受電装置１０２が受電を要求する電力値の最大値であるＧｕａｒａｎｔｅｅｄ Ｐｏｗｅｒ（ＧＰ）の交渉を行う。Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ Ｐｏｗｅｒは、送電装置１００との間での交渉で合意された、受電装置１０２の負荷電力（バッテリ２０６が消費する電力）の最大値である。この交渉は、ＷＰＣ規格で規定されているＳｐｅｃｉｆｉｃ Ｒｅｑｕｅｓｔデータのうち、受電装置１０２が、要求するＧｕａｒａｎｔｅｅｄ Ｐｏｗｅｒの値を格納したデータを送電装置１００へ送信することにより実現される（Ｆ５１１）。本実施形態では、このデータを「ＳＲＱ（ＧＰ）」と呼ぶ。送電装置１００は、自装置の送電能力等を考慮して、ＳＲＱ（ＧＰ）に応答する。送電装置１００は、Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ Ｐｏｗｅｒを受け入れ可能であると判断した場合、その要求を受入れたことを示すＡＣＫを送信する（Ｆ５１２）。本実施形態では、受電装置１０２が、ＳＲＱ（ＧＰ）により、Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ Ｐｏｗｅｒとして１５ワットを要求したものとする。受電装置１０２は、Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ Ｐｏｗｅｒを含む複数のパラメータの交渉が終了すると、Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｒｅｑｕｅｓｔのうち、交渉の終了（Ｅｎｄ Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ）を要求する「ＳＲＱ（ＥＮ）」を送電装置に送信する（Ｆ５１３）。そして、送電装置１００は、ＳＲＱ（ＥＮ）に対してＡＣＫを送信し（Ｆ５１４）、Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎを終了して、Ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ Ｐｏｗｅｒで定められた電力の送受電を行うＰｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズに遷移する。

続いて、送電装置１００は、上述したパワーロス手法に基づく異物検出（第２異物検出方法）を実行する。まず、送電装置１００は、ＲＰ１を受電装置１０２から受信する（Ｆ５１５）。送電装置１００は、ＲＰ１に格納されている受電電力値と、その受電電力が得られたときの送電装置１００の送電電力値を、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｄａｔａ Ｐｏｉｎｔ（図１２の点１２００に対応）として受け入れる。そして、送電装置１００は、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｄａｔａ Ｐｏｉｎｔの受け入れを示すＡＣＫを、受電装置１０２へ送信する（Ｆ５１６）。

受電装置１０２は、ＡＣＫを受信後、送電装置１００に対して受電電圧（または受電電流、受電電力）の増減を要求するＣｏｎｔｒｏｌ Ｅｒｒｏｒ（以後、ＣＥと表現する）を送電装置１００に送信する。ＣＥには、符号および数値が格納され、符号がプラスであれば受電電圧を上げることを要求することを、マイナスであれば受電電圧を下げることを要求することを、数値がゼロであれば受電電圧を維持することを要求することを、それぞれ意味する。ここでは、受電装置１０２は、受電電圧を上げることを示すＣＥ（＋）を、送電装置１００に送信する（Ｆ５１７）。

送電装置１００は、ＣＥ（＋）を受信すると、送電部３０２の設定値を変更して、送電電圧を上げる（Ｆ５１８）。受電装置１０２は、ＣＥ（＋）に応答して受電電力が上昇すると、受電した電力を負荷（充電部２０５やバッテリ２０６）に供給し、ＲＰ２を送電装置１００に送信する（Ｆ５１９）。送電装置１００は、ＲＰ２に格納されている受電電力値とその時の送電装置１００の送電電力値を、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｄａｔａ Ｐｏｉｎｔ（図１２の点１２０１に対応）として受け入れる。そして、送電装置１００は、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｄａｔａ Ｐｏｉｎｔの受け入れを示すＡＣＫを、受電装置１０２へ送信する（Ｆ５２０）。この時点で、送電装置１００は、２つのＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｄａｔａ Ｐｏｉｎｔ（図１２の点１２００と点１２０１）を取得しているため、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブ（図１２の直線１２０２）を導出することができる。

送電装置１００および受電装置１０２は、この時点でＰｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒフェーズに遷移しており、送電装置１００は、受電装置１０２がＮｅｇｏｔｉａｔｉｏｎフェーズで交渉した最大１５ワットを受電可能な電力を送電している。受電装置１０２は、送電装置１００に対して、送電電力の維持を要求するＣＥおよび現在の受電電力値を格納したＲＰ０を送電装置１００に定期的に送信する（Ｆ５２１、Ｆ５２２）。送電装置１００は、受電装置１０２からＲＰ０を受信すると、上述の第２異物検出方法に基づいて、異物検出を行う。送電装置１００は、異物検出の結果、異物がない可能性が高いと判定した場合、ＡＣＫを受電装置１０２に送信する（Ｆ５２３）。なお、送電装置１００は、異物がある可能性が高いと判定した場合は、受電装置１０２へＮＡＫを送信する。その後、受電装置１０２は、バッテリ２０６への充電が終了すると、送電装置１００に対して送電を停止することを要求するＥＰＴ（Ｅｎｄ Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）データを送信する（Ｆ５２４）。

以上のようにして、ＷＰＣ規格ｖ１．２．３に準拠した送電装置１００と受電装置１０２との間で無線電力伝送が行われる。

上述のようにして、第１異物検出方法では、送電装置１００がＦ５０１において第１Ｑ値の測定を行った時点の異物が検出される。一方で、第１Ｑ値の測定後、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｄａｔａ Ｐｏｉｎｔを取得するまで（例えばＦ５１６のＡＣＫの送信まで）の間にＯｐｅｒａｔｉｎｇ Ｖｏｌｕｍｅに異物１０３が載置されても、その異物１０３は検出されない。第１異物検出方法では、送電装置１００は、Ｆ５０１の第１Ｑ値の測定時点の異物の有無を、ＦＯＤ（Ｑ１）を受信した時点で判定するのみだからである。

また、第２異物検出方法では、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブ（直線１２０２）が生成されていない間は、Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｖｏｌｕｍｅに異物１０３が載置されても、異物検出を行うことができない。すなわち、受電装置１０２がＦ５１５でＲＰ１を最初のＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｄａｔａ Ｐｏｉｎｔ（点１２００）を取得した段階では異物検出を行うことができない。そして、送電装置１００は、その後にＦ５２０でＡＣＫを送信して次のＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｄａｔａ Ｐｏｉｎｔ（点１２０１）を取得してＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブ（直線１２０２）を生成してから、異物１０３を検出できるようになる。例えば、受電装置１０２がＦ５１７でＣＥ（＋）を送信した直後に、Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ Ｖｏｌｕｍｅに異物１０３が載置された場合、この時点ではＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブが生成されていないため、この異物１０３は検出されない。また、この時点においては、当然に第１異物検出処理も行われない。

また、送電装置１００は、例えばＦ５１７でＣＥ（＋）を送信した直後に異物１０３が載置された場合などでは、異物１０３が存在する状態でＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｄａｔａ Ｐｏｉｎｔを取得することとなる。この場合、送電装置１００は、その後に精度のよい第２異物検出処理を行うことができなくなる。例えば、異物１０３がＯｐｅｒａｔｉｎｇ Ｖｏｌｕｍｅ内に存在することにより、送電装置１００の送電電力がその異物１０３によって消費されてしまう。その結果、図１２に示すように、受電装置１０２において受電電力Ｐｒ２が得られる時点での送電装置１００の送電電力は、受電装置１０２に対して提供される電力（Ｐｔ２）に異物で消費される電力が加算された値であるＰｔ２’（≠Ｐｔ２）となる。このため、送電装置１００は、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｄａｔａ Ｐｏｉｎｔとして点１２０４を取得し、その結果、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブとして直線１２０５を作成する。第２異物検出方法は、上述のように、異物が載置されていない状態でＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブが作成され、そのカーブと実測の送電電力及び受電電力の組み合わせとの乖離を調べて異物の存在を検出する方法である。これに対して、直線１２０５は異物の影響を受けた状態で作成されたＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブであるため、精度のよい異物検出を行うことはできなくなる。また、送電装置１００がＦ５０１で第１Ｑ値を測定してから受電装置１０２がＦ５１５でＲＰ１を送信するまでに異物１０３がＯｐｅｒａｔｉｎｇ Ｖｏｌｕｍｅに載置された場合にも、第２異物検出方法による異物検出の精度が低下してしまう。受電装置１０２がＡＣＫを送信したとき（Ｆ５１６）に取得されるＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｄａｔａ Ｐｏｉｎｔが、異物１０３がＯｐｅｒａｔｉｎｇ Ｖｏｌｕｍｅに存在した状態で作成されることとなるからである。

このように、第１Ｑ値の測定から、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブの生成までの間に異物１０３が載置された場合、その異物１０３の検出ができず、また、その後の第２異物検出方法の使用が困難となりうる。

このような事情に鑑み、本実施形態では、第３異物検出方法をＷＰＣ規格に適用する。例えば、送電装置１００および受電装置１０２は、第３異物検出方法で異物がない可能性が高いことを確認したうえで、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｄａｔａ Ｐｏｉｎｔを作成する。この処理について、図５Ｂ及び図５Ｃを用いて説明する。

まず、送電装置１００および受電装置１０２は、Ｆ５００～Ｆ５０３までは図５Ａと同様の処理を実行する。そして、送電装置１００は、Ｆ５０３において受電装置１０２からＳｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈを受信すると、第３異物検出を行うために、図１１（Ｂ）を用いて説明したように、送電を停止する。受電装置１０２は、送電の停止を検出すると、図１１（Ｂ）を用いて説明したように動作して、第２Ｑ値測定を実行する（Ｆ５５１）。そして、受電装置１０２は、Ｆ５０７のＦＯＤ（Ｑ１）に対するＡＣＫを受信し（Ｆ５０８）、第１異物検出で異物がない可能性が高いと分かった時点で、Ｆ５５１の第２Ｑ値測定で測定したＱ値を送電装置１００に送信する（Ｆ５５２）。なお、受電装置１０２は、後述のように、Ｆ５０８においてＧＲＱ（ＣＡＰ）を送信し、Ｆ５０９において受信したＣＡＰに基づいて、送電装置１０１が第２Ｑ値測定（第３異物検出方法）に対応しているか否かを判定しうる。そして、受電装置１０２は、図５Ｂに示すように、送電装置１０１が第２Ｑ値測定に対応している場合に、Ｆ５５１で測定されたＱ値を送電装置１００に通知するようにしてもよい。送電装置１００は、このＱ値を正しく受信すると受電装置１０２に対してＡＣＫを送信する（Ｆ５５３）。送電装置１００は、ＦＯＤ（Ｑ１）に対してＡＣＫを送信した時点で、第１Ｑ値測定時にＯｐｅｒａｔｉｎｇ Ｖｏｌｕｍｅに異物は存在しないと判定しているため、第１Ｑ値測定の直後に受電装置１０２が実行した第２Ｑ値測定時も異物が存在する可能性は低い。このため、送電装置１００は、Ｆ５５２で受信したＱ値を第３異物検出処理において異物の有無を判断する基準値（第２基準Ｑ値）としてメモリ３０６に記憶することができる。

その後、受電装置１０２は、Ｆ５１５でＲＰ１を送信する前に、第３異物検出処理を送電装置１００に対して要求する（Ｆ５５４）。そして、受電装置１０２は、送電装置１０１がその要求を受け入れたことを示すＡＣＫを受信すると（Ｆ５５５）、第２Ｑ値測定を実行する（Ｆ５５６）。そして、受電装置１０２は、第２Ｑ値測定によって測定されたＱ値を送電装置１００に送信する（Ｆ５５７）。送電装置１００は、Ｆ５５７で受信したＱ値と、Ｆ５５２において受信してメモリ３０６に記憶した第２基準Ｑ値に戻づく閾値とを比較して、異物が存在する可能性が高いか否かを判定する。そして、送電装置１００は、その比較の結果、異物がない可能性が高いと判定した場合に、受電装置１０２にＡＣＫを送信する（Ｆ５５８）。受電装置１０２は、受信したＡＣＫによって、異物がない可能性が高いことを認識すると、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｄａｔａ Ｐｏｉｎｔを作成するために送電装置１００へＲＰ１を送信する（Ｆ５１５）。以上のように、第３異物検出方法をＷＰＣ規格に適用することにより、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｄａｔａ Ｐｏｉｎｔを作成する直前に異物の有無を確認することができる。受電装置１０２が、第３異物検出要求（Ｆ５５４）に対してＡＣＫ（Ｆ５５５）を受信してから、送電装置１００にＱ値を送信し（Ｆ５５７）、応答を受信するまで（Ｆ５５８）の送電装置１００および受電装置１０２の状態を、第３異物検出処理状態と呼ぶ。なお、受電装置１０２は、Ｆ５５５のＡＣＫの受信した場合ではなく、送電の停止を検出した場合に、第３異物検出処理状態に移行してもよい。

ここで、受電装置１０２は、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｄａｔａ Ｐｏｉｎｔの作成（ＲＰ１およびＲＰ２の送電装置１００への送信）の直前に第３異物検出方法を実行すると、ＲＰ１およびＲＰ２に格納する受電電力値を正しく測定できない場合がありうる。これについて図６（Ａ）を用いて説明する。

Ｆ５１５は、受電装置１０２が送信するＲＰ１データである。なお、このＲＰ１データは、ＲＰ２データであってもよい。期間６０１は、Ｔｗｉｎｄｏｗと呼ばれ、ＷＰＣ規格ｖ１．２．３においてＷｉｎｄｏｗ ｓｉｚｅとして定義される。受電装置１０２は、期間６０１において、受電電力値に関する値の測定を実行し、その測定した値をＲＰ１（又はＲＰ２）データに格納して、送電装置１００へ通知する。期間６０２はオフセット期間である。期間６０２は、Ｔｏｆｆｓｅｔと呼ばれ、ＷＰＣ規格ｖ１．２．３においてＷｉｎｄｏｗ ｏｆｆｓｅｔとして定義される。期間６０２は、期間６０１の終端とＲＰ１（又はＲＰ２）データの先頭との間の期間である。受電装置１０２は、期間６０１において受電電力に関する値の測定を実行して、期間６０２だけ待機してから、ＲＰ１（又はＲＰ２）データを送信する。期間６０１の長さ（Ｗｉｎｄｏｗ ｓｉｚｅ）と期間６０２の長さ（Ｗｉｎｄｏｗ ｏｆｆｓｅｔ）は、Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐａｃｋｅｔの情報要素として受電装置１０２から送電装置１００へ送信される。なお、送電装置１００は、期間６０１と同じ時間において送電電力を測定し、その測定した値とＲＰ１（又はＲＰ２）データに含まれる受電電力値とに基づいてＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｄａｔａ ｐｏｉｎｔを作成する。

なお、波形６００は、送電装置１００の送電部３０３の出力を概念的に示している。波形６００は、送電装置１００が時間Ｔ₀において送電部３０３からの送電を停止し、時間Ｔ₅において送電を再開することを示している。なお、図６の時間Ｔ₀およびＴ₅は、図１１（Ｂ）の時間Ｔ₀とＴ₅に対応している。

ここで、期間６０１は、図６（Ａ）のように送電の停止期間（Ｔ₀～Ｔ₅）と重複する場合がありうる。送電の停止期間が短時間である場合、受電装置１０２の電圧制御部２０３は、充電部２０５の動作に十分な電力を供給することができる。このため、受電電力値は送電の停止期間がない場合、すなわち、図１２のＰｒ２と同様となる。一方で、図６（Ａ）のような場合、送電電力値は、短くない送電の停止期間において送電が行われないため、受電電力値がＰｔ２より小さい値となりうる。すなわち、送電の停止期間（Ｔ₀～Ｔ₅）が期間６０１と重複した場合は、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｄａｔａ ｐｏｉｎｔは点１２０１とは異なる点となる。このため、パワーロス手法での異物検出精度が劣化してしまう。

これに対して、本実施形態の受電装置１０２は、図６（Ｂ）に示すように、送電装置１００の送電が時間Ｔ₅で再開してから、少なくとも期間６０１および期間６０２が経過した後にＦ５１５のＲＰ１又はＲＰ２データを送電装置１００へ送信する。例えば、受電装置１０２は、送電装置１００の送電が時間Ｔ₅において再開された後の時間Ｔ₇において、受電電力を測定する期間６０１を開始しうる。また、受電装置１０２は、受電電力を測定した期間６０１が送電の停止期間（Ｔ₀～Ｔ₅）と重複するときは、Ｆ５１５におけるＲＰ１又はＲＰ２データを送電装置１００への送信を遅延させてもよい。これによれば、図６（Ｂ）に示すように、送電の停止期間（Ｔ₀～Ｔ₅）が期間６０１と重複することがなくなる。このため、送電装置１００は、Ｆ５１５で受信する受電電力値に基づいて、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｄａｔａ ｐｏｉｎｔを高精度に作成することができる。

また、送電装置１００は、受電装置１０２が受電電力を測定した期間と同じ時間において送電電力を測定することができるように、所定時間ごとに送電電力を測定するようにしうる。この所定時間をＴｓｌｉｃｅと呼ぶ。送電装置１００が送電電力を測定する時間と、送電の停止期間（Ｔ₀～Ｔ₅）とが重複した場合は、パワーロス手法で正しい異物検出ができない。これに対して、図６（Ｂ）の例に示すように、時間Ｔ₆から時間Ｔ₈の差のようにＴｓｌｉｃｅが設定される。送電装置１００は、時間Ｔ₆から始まるＴｗｉｎｄｏｗの期間６０３の間、送電電力を測定する。同様に、送電装置１００は、時間Ｔ₆から時間Ｔｓｌｉｃｅだけ経過した時間Ｔ₈から始まるＴｗｉｎｄｏｗの期間６０４の間の送電電力をも測定する。すなわち、送電装置１００は、Ｔｓｌｉｃｅごとに測定を開始する始点をずらしながらＴｗｉｎｄｏｗの期間にわたって送電電力を測定する。そして、送電装置１００は、Ｆ５１５のＲＰ１又はＲＰ２データの先頭を受信した時点で、受電装置１０２が受電電力を測定した期間６０１と対応する期間に測定した送電電力を選択する。例えば、図６（Ｂ）のようにＴ₆とＴ₇の時間間隔が、Ｔｓｌｉｃｅ／２より小さい場合は、送電装置１００は、期間６０３において測定した送電電力値を選択する。また、送電装置１００は、Ｔ₆とＴ₇の時間間隔がＴｓｌｉｃｅ／２より大きい場合は、期間６０４において測定した送電電力値を選択する。

受電装置１０２は、送電装置１００の送電が時間Ｔ₅で再開してから、少なくともＴｓｌｉｃｅ／２と期間６０１および期間６０２が経過した後に、Ｆ５１５のＲＰ１又はＲＰ２データを送電装置１００へ送信するようにする。これによれば、送電装置１００が送電電力を測定し、上述のように選択された時間と、送電の停止期間（Ｔ₀～Ｔ₅）とが重複することがなくなる。また、受電装置１０２は、送電装置１００の送電が時間Ｔ₅において再開した後に、さらに少なくとも時間Ｔｓｌｉｃｅ／２の後に、受電電力を測定する期間６０１を時間Ｔ₇において開始してもよい。

また、送電の停止期間（Ｔ₀～Ｔ₅）が期間６０１と重複しない限りにおいて、他の構成が用いられてもよい。例えば、図６（Ｃ）を用いて説明する。図６（Ｃ）によれば、送電の停止期間（Ｔ₀～Ｔ₅）は、期間６０２と重複しているが、期間６０１とは重複していない。すなわち、受電装置１０２は、送電の停止期間（Ｔ₀～Ｔ₅）の全部が期間６０２に含まれる場合には、期間６０２に後続するＲＰ１又はＲＰ２データの送信を行ってもよい。すなわち、受電装置１０２は、送電停止タイミング（時間Ｔ₀）が期間６０１の後（期間６０２の開始後）であり、かつ送電の再開タイミング（時間Ｔ₅）が期間６０２の終了前の場合、期間６０２に後続するＲＰ１又はＲＰ２データの送信を行いうる。

また、上述の例では、受電装置１０２は、時間Ｔ₅における送電再開から、少なくともＴｓｌｉｃｅ／２の期間と、期間６０１および期間６０２とが経過した後に、ＲＰ１又はＲＰ２データを送電装置１００に送信するようにした。しかしながら、これは一例であり、他の構成が用いられてもよい。例えば、時間Ｔ₅における送電再開から、少なくとも所定時間（この所定時間をＴｓｔａｂｌｅと呼ぶ。）の経過後、さらに少なくともＴｓｌｉｃｅ／２の期間と期間６０１および期間６０２との経過後に、ＲＰ１又はＲＰ２データが送電装置１００に送信されてもよい。

（送電装置および受電装置の動作）
図５Ｂ及び図５Ｃを用いて、本実施形態の送電装置１００および受電装置１０２の動作について説明する。なお、すでに説明した構成に関しては同一の符号を付することにより説明を省略する。送電装置１００は、Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ（Ｆ５０３）を受信すると、そのＳｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ（Ｆ５０３）が送信される時間区間の後端から所定の時間内に受電装置１０２にＱ値を測定させるために一定時間だけ送電を停止する。ここでの所定の時間は、最大でも、先行するデータ（この場合、Ｆ５０３のＳｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ）の時間区間の後端から、後続のデータ（この場合、Ｆ５０４のＩＤ）の時間区間の先頭までの時間に設定される。例えば、所定の時間は、最大でも、ＷＰＣ規格で規定されているＴｓｔａｒｔの最小値（１１．５ｍｓ）を超えないように、例えば送電装置１００によって、設定される。ここで、Ｔｓｔａｒｔとは、ＷＰＣ規格で規定されている時間間隔で、先行するデータの後端から後続のデータの先頭を送信開始するまでの時間である。また、送電装置１００は、先行するデータ（この場合はＦ５０３のＳｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ）の時間区間の後端からの経過時間が、上述のＴｓｔａｒｔの最小値を超えない範囲で送電を停止して、また、送電を再開する。

受電装置１０２は、送電の停止を検出すると、例えば図１１（Ｂ）の時間Ｔ₃から時間Ｔ₄の間で、第２Ｑ値測定を実行する（Ｆ５５１）。そして、受電装置１０２は、Ｆ５１０において送電装置１００からＣＡＰを受信し、送電装置１００が第２Ｑ値測定（第３異物検出方法）に対応していると判定すると、Ｆ５５１で測定したＱ値を送電装置１００へ通知する（Ｆ５５２）。送電装置１００は、Ｆ５５２においてＱ値を正常に受信したことに応じて、ＡＣＫを受電装置１０２へ送信する（Ｆ５５３）。電装置１００は、Ｆ５５２で受信したＱ値を、第３異物検出処理において異物の有無を判断する基準値としてメモリ３０６に記憶する。

受電装置１０２は、Ｆ５１５でＲＰ１を送信する前に第３異物検出処理を送電装置１００に要求を送信し（Ｆ５５４）、ＡＣＫを受信すると（Ｆ５５５）、上述の第３異物検出処理状態に遷移する。そして、受電装置１０２は、第２Ｑ値測定を実行し（Ｆ５５６）、測定したＱ値を送電装置１００へ送信する（Ｆ５５７）。送電装置１００は、Ｆ５５７において受信したＱ値と、Ｆ５５２において受信してメモリ３０６に記憶したＱ値に戻づく閾値とを比較し、比較の結果、異物がない可能性が高いと判定した場合に、受電装置１０２へＡＣＫを送信する（Ｆ５５８）。受電装置１０２は、ＡＣＫを受信することによって異物がない可能性が高いことを認識すると、上述の第３異物検出処理状態を終了し、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｄａｔａ Ｐｏｉｎｔを作成するために、送電装置１００へＲＰ１を送信する（Ｆ５１５）。

同様に、受電装置１０２は、Ｆ５１９でＲＰ２を送信する前に、第３異物検出処理を送電装置１００に要求する（Ｆ５５９）。受電装置１０２は、送電装置１００からＡＣＫを受信したことに応じて（Ｆ５６０）、第２Ｑ値測定を実行する（Ｆ５６１）。そして、受電装置１０２は、測定したＱ値を、送電装置１００へ送信する（Ｆ５６２）。送電装置１００は、Ｆ５６２で受信したＱ値と、Ｆ５５２で受信してメモリ３０６に記憶したＱ値に戻づく閾値とを比較し、比較の結果、異物がない可能性が高いと判定した場合に、受電装置１０２へＡＣＫを送信する（Ｆ５６３）。受電装置１０２は、ＡＣＫを受信することによって異物がない可能性が高いことを認識すると、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｄａｔａ Ｐｏｉｎｔを作成するために、送電装置１００へＲＰ２を送信する（Ｆ５１９）。

ここで、受電装置１０２が、図１の矢印１０４のように移動して、送電装置１００との位置関係が変化したとする。この場合、第１異物検出方法では移動を検出することが難しい場合がある。そこで、受電装置１０２は、送電装置１００が第３異物検出処理に対応している場合に、ＲＰ０を送信するタイミングにおいて第３異物検出を要求しうる。すなわち、受電装置１０２はＲＰ０を送信して（Ｆ５２２）、ＡＣＫを受信した（Ｆ５２３）後で、送電装置１００に対して、第３異物検出要求を送信する（Ｆ５６４）。そして、受電装置１０２は、その第３異物検出要求に対してＡＣＫを受信した（Ｆ５６５）場合、上述の第３異物検出処理状態に遷移する。そして、受電装置１０２は、第２Ｑ値測定を実行する（Ｆ５６６）。そして、受電装置１０２は測定したＱ値を、送電装置１００へ送信する（Ｆ５６７）。送電装置１００は、Ｆ５６７において受信したＱ値とＦ５５２で受信したＱ値に基づく閾値とを比較して、閾値を超えたと判定すると、ＮＡＫを受電装置１０２へ送信する（Ｆ５６８）。

なお、受電装置１０２は、ＲＰ０を定期的に送信するため、第３異物検出処理状態であってもＲＰ０を送信することがある。すなわち、受電装置１０２は、Ｆ５６５でＡＣＫを受信したことに応じて第３異物検出処理状態に遷移し、その後、その第３異物検出処理状態を終了する前に、送電装置１００にＲＰ０を送信し（Ｆ５２２）、送電装置１００からＡＣＫを受信しうる（Ｆ５２３）。受電装置１０２は、Ｆ５２２で送信したＲＰ０に対して、Ｆ５２３でＡＣＫを受信すると、第３異物検出処理状態を終了する。そして、受電装置１０２は、第３異物検出処理状態で動作中にＲＰ０に対してＡＣＫを受信した一方で、Ｆ５６７で送信したＱ値に対して、Ｆ５６８でＮＡＫを受信すると、受電装置１０２が移動した可能性が高いと判定する。そして、受電装置１０２は、作成済みのＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブを再度作成する必要があると判定しうる。このため、受電装置１０２は、再Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ要求を送電装置１００へ送信し（Ｆ５６９）、上述のＦ５５４からＦ５２０の処理に基づいて、再度、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎを実行する（Ｆ５７１）。

上述の実施形態では、送電装置１００は、先行するデータ（Ｆ５０３のＳｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｈ）と後続のデータ（Ｆ５０４のＩＤ）との間に送電を停止し、受電装置１０２は、送電が停止している間に第２Ｑ値測定を実行するとした。ここで、先行するデータはＳｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ（Ｆ５０３）に限られず、また、後続のデータはＩＤ（Ｆ５０４）に限られない。例えば、先行するデータがＦ５０４のＩＤであり、後続のデータがＦ５０５のＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎであってもよい。この場合、送電装置１００は、Ｆ５０４のＩＤの時間区間の後端からの経過時間が上述のＴｓｔａｒｔの最小値を超える前に、送電を停止して、また、送電を再開するようにしうる。また、先行するデータがＦ５０４のＩＤであり、後続のデータが、受電装置１０２に関する付加的な識別情報を格納するデータであってもよい。この後続のデータは、ＷＰＣ規格で規定されているＥｘｔｅｎｄｅｄ ＩＤでありうる。また、先行するデータがＥｘｔｅｎｄｅｄ ＩＤであり、後続するデータがＣＥデータの時間区間の後端から送電装置１００がＣＥデータに基づいて送電電圧の制御を開始するまでの遅延時間を通知するデータであってもよい。このデータは、ＷＰＣ規格で規定されているＰｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｈｏｌｄ Ｏｆｆでありうる。

また、受電装置１０２は、送電装置１００が時間Ｔ₅において送電を再開してから、少なくとも期間６０１および期間６０２が経過した後に、Ｆ５１５でＲＰ１又はＲＰ２データを送電装置１００に送信すると説明した。しかしながら、これに限られない。例えば、受電装置１０２は、送電が時間Ｔ₅において再開してから、まず、少なくとも受電装置１０２の受電電圧が、すなわち、整流部２０２の入力電圧と出力電圧とが安定するまでの時間（Ｔｓｔａｂｌｅ）が経過するのを待つようにしてもよい。受電装置１０２は、その後に、少なくとも期間６０１および期間６０２が経過した後に、Ｆ５１５のＲＰ１又はＲＰ２を送電装置１００に送信しうる。

また、上述の実施形態では、送電装置１００は、先行するデータに対応する時間区間の後端からの経過時間が上述のＴｓｔａｒｔの最小値を超えないうちに、送電を停止し、また送電を再開すると説明した。これも、先行するデータに対応する時間区間の後端からの経過時間がＴｓｔａｒｔの最小値を超える前に、受電装置１０２の受電電圧が、すなわち受電アンテナ２０１および整流部２０２の入力電圧と出力電圧とが十分安定するように行われうる。例えば、先行するデータに対応する時間区間の後端のタイミングから、その後端に上述のＴｓｔａｒｔの最小値を加算したタイミングまでの期間として規定される所定期間の後端からＴｓｔａｂｌｅを減算した時間内に送電が再開されるようにしうる。すなわち、送電の開始後に受電アンテナ２０１および整流部２０２の入力電圧と出力電圧とが十分安定するタイミングが、先行するデータに対応する時間区間の後端からの経過時間が上述のＴｓｔａｒｔの最小値を超えるタイミングより前に到来するようにする。これにより、受電装置１０２が、より精度のよい第２Ｑ値測定を実行することが可能となる。

また、ＷＰＣ規格では、受電装置１０２が送信したデータに対応する時間区間の後端からＴｓｉｌｅｎｔで規定される時間は、次のデータの送信を開始することが許されていない。これは、送電装置１００又は受電装置１０２が行うデータ変調によって生じる送電アンテナ３０４又は受電アンテナ２０１の電圧値の変動が遅くともＴｓｉｌｅｎｔの期間内に安定することを意味している。このため、送電装置１００は、先行するデータに対応する時間区間の後端からＴｓｉｌｅｎｔ経過した時間から、上述のＴｓｔａｒｔの最小値以内に、送電を停止し、また送電を再開するようにしてもよい。すなわち、データ変調による送電アンテナ３０４又は受電アンテナ２０１の電圧値の変動が安定しないうちに送電の停止・再開を行わないようにしうる。これにより、受電装置１０２が、より精度のよい第２Ｑ値測定を実行することが可能となる。また、この場合にも、送電装置１００は、先行するデータに対応する時間区間の後端から、上述のＴｓｔａｒｔの最小値からＴｓｔａｂｌｅを減算した時間が経過するより前に送電を再開するように動作しうる。

また、送電装置１００は、先行するデータに対応する時間区間の後端から、そのデータに対する応答が送信される時間区間の先頭までの間に、送電を停止・再開してもよい。例えば、送電装置１００は、Ｆ５０５で受電装置１０２から送信されるＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎデータに対応する時間区間の後端から、Ｆ５０６で自装置が送信するＡＣＫに対応する時間区間の先頭の間に、送電の停止と再開とを実行しうる。ＷＰＣ規格では、受電装置１０２が送信するデータに対応する時間区間の後端から、時間Ｔｒｅｓｐｏｎｓｅが経過する前に、送電装置１００がそのデータに対する応答データの送信を開始することが規定されている。このため、送電装置１００は、例えばＦ５０５のＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎデータに対応する時間区間の後端から、Ｔｒｅｓｐｏｎｓｅの最小値が経過する前に、送電の停止と再開とを実行しうる。また、送電装置１００は、先行するデータに対応する時間区間の後端からＴｓｉｌｅｎｔ経過した時間から、その後端にＴｒｅｓｐｏｎｓｅの最小値を加算したタイミングまでの間に、送電の停止・再開を行うようにしてもよい。また、この場合にも、送電装置１００は、先行するデータに対応する時間区間の後端から、上述のＴｒｅｓｐｏｎｓｅからＴｓｔａｂｌｅを減算した時間が経過するより前に送電を再開するように動作しうる。なお、先行するデータはＦ５０５のＣｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎデータに限られず、また、後続のデータはＦ５０６のＡＣＫに限られない。例えば、先行するデータがＦ５０６のＡＣＫであり、後続のデータがＦ５０７のＦＯＤ（Ｑ１）であってもよい。

また、送電装置１００が送電を停止する時間（図１１（Ｂ）のＴ₀からＴ₅）は、第２基準Ｑ値をメモリ３０６に記憶するまでは、ＷＰＣ規格で規定された所定の時間を使用してもよい。そして、送電装置１００は、受電装置１０２が送信する第３異物検出要求に応じて送電を停止する場合は、受電装置１０２が要求する時間に基づいて送電を停止してもよい。受電装置１０２は、第３異物検出要求を送信する時点では負荷に電力を供給しており、負荷の消費電力が都度変化する。これに対して、上述のような構成にすることにより、受電装置１０２は、消費電力の変動に応じて要求時間を変更することが可能となる。例えば、消費電力が大きいときほど要求時間を短く、消費電力が小さいほど要求時間を長くすることができる。

また、受電装置１０２は、第３異物検出要求を送電装置１００へ送信し、応答としてＮＤ（Ｎｏｔ Ｄｅｆｉｎｅｄ）を受信したときは、送電装置１００が第３異物検出処理に対応していないと判断し、以降、第３異物検出要求を送信しないようにしてもよい。ＮＤとは、ＷＰＣ規格で規定されている送電装置１００が送信する応答のうちＡＣＫ（肯定）やＮＡＫ（否定）ではない応答であり、送電装置１００が要求に対応していないことを示すデータである。

また、図５Ｂにおいて、Ｆ５１５においてＲＰ１又はＲＰ２データが送信される場合について説明した。しかしながら、これに限られず、受電電力値を通知する他のデータがＦ５１５で送信されてもよい。例えば、Ｆ５１５において、ＲＰ０データが送信されてもよい。

なお、上述の実施形態では、受電装置１０２は、図５ＣのＦ５２２のＲＰ０に対してＦ５２３で応答（ＡＣＫ）を受信したときに、Ｆ５６４で送電装置１００へ第３異物検出要求を送信する。そして、受電装置１０２は、Ｆ５６５でＡＣＫを受信したことに応じて第３異物検出処理状態に遷移する。上述のように、受電装置１０２は、第３異物検出処理状態に遷移した後にＲＰ０（Ｆ５２２）を送信する場合がある。この場合、受電装置１０２は、直前のＦ５６４で第３異物検出要求を送信したにも関わらず、再度、第３異物検出要求を送信してしまいうる。そこで、受電装置１０２の第２異物検出処理部４０３は、このような第３異物検出要求を重複して送信することを防ぐように機能しうる。この処理の流れの例について、図７を用いて説明する。

受電装置１０２は、ＲＰ０の先頭の部分を送信すると（Ｓ７０１）、ＲＰ０を送信する間隔を規定するタイマをリセットする（Ｓ７０２）。そして、受電装置１０２は、タイムアウトを検出したこと（Ｓ７０３でＹＥＳ）に応じて、現在、自装置が第３異物検出処理状態にあるかを判定する（Ｓ７０４）。そして、受電装置１０２は、第３異物検出処理状態で動作中の場合（Ｓ７０４でＹＥＳ）、次のＲＰ０を送信しないようにする（Ｓ７０５）。これにより、受電装置１０２が、第３異物検出処理状態においてＲＰ０を送信することを抑制し、第３異物検出要求が繰り返し送電装置１００へ送信されることを防ぐことができる。なお、受電装置１０２は、タイムアウト時に第３異物検出処理状態でなかった場合（Ｓ７０４でＮＯ）は、次のＲＰ０を送電装置１００へ送信する（Ｓ７０６）。なお、送電装置１００は、第３異物検出要求に対してＡＣＫを送信したことに応じて第３異物検出処理状態に遷移しうる。そして、送電装置１００は、第３異物検出処理状態においてＲＰ０を受信した場合に、送電を停止して、エラーを出力し、無線電力伝送に関連する処理を終了してもよい。

ここで、受電装置１０２が、第３異物検出処理状態においてＲＰ０を送信しないようにした場合の動作の概要について、図８（Ａ）を用いて説明する。時間長８００は、ＲＰ０（Ｆ５２２）の先頭から、次のＲＰ０を送信するまでの時間長であり、ＷＰＣ規格ではＴｒｅｃｅｉｖｅｄとして規定される時間長である。受電装置１０２は、時間長８００の周期でＲＰ０を送電装置１００へ送信する。この時間長８００は、Ｓ７０３のタイムアウトの時間長に対応しうる。ここで、図８（Ａ）では、次のＲＰ０の先頭を送信すべき時間をＴ₆とする。時間長８０１は、ＲＰ０に対する応答であるＡＣＫ（Ｆ５２３）の後端から、Ｑ値（Ｆ５６７）に対する応答であるＡＣＫ（Ｆ５６８）の後端までの時間である。Ｔ₇は、ＡＣＫ（Ｆ５６８）の後端であり、送電装置１００および受電装置１０２が第３異物検出処理状態での動作を終了するタイミングを示している。受電装置１０２は、第３異物検出処理状態で動作中はＲＰ０を送信しないため、Ｔ₆に比べてＴ₇が時間的に後の場合、受電装置１０２はＴ₆において次のＲＰ０を送信しない。

これに対して、受電装置１０２は、図８（Ｂ）に示すようなタイミングで、時間長８０１が時間長８００よりも短くなるように動作する。すなわち、時間長８００に対応する時間区間が開始した後で時間長８０１に対応する時間区間が始まる場合、Ｆ５６７のＱ値の送信を早期に実行するようにする。これにより、受電装置１０２は、次のＲＰ０の先頭の送信を開始するＴ₆より前に、Ｑ値（Ｆ５６７）に対する応答（Ｆ５６８のＡＣＫ）の後端までの時間Ｔ₇が到来するように動作する。これにより、受電装置１０２は、ＴｒｅｃｅｉｖｅｄごとにＲＰ０を送信することができるようになる。

また、時間長８００は、送電装置１００がＦ５２２でＲＰ０の先頭を受信してから、次のＲＰ０の先頭をその時間長８００以内に受信しなかった場合に送電電力を停止する、タイムアウト時間として用いられてもよい。なお、このタイムアウト時間は、ＷＰＣ規格ではＴｐｏｗｅｒとして定義される。

上述の例では、受電装置１０２が、第３異物検出処理状態で動作中である場合には、ＲＰ０を送信しないようにするために、Ｑ値の送信などのタイミング制御を実行する。一方で、受電装置１０２が、Ｑ値の送信などのタイミングを制御することなく、また、第３異物検出処理状態で動作中であるか否かによらず、ＲＰ０を送信するようにしてもよい。そして、受電装置１０２は、例えば第３異物検出処理状態においてＲＰ０を送信した際に、その応答がＮＡＫである場合にのみ、第３異物検出要求を送信するように構成されうる。この場合の処理の流れについて、図９Ａを用いて説明する。受電装置１０２は、ＲＰ０を送信し（Ｓ９０１）、応答を受信する（Ｓ９０２）。受電装置１０２は、応答がＮＡＫであった場合（Ｓ９０３でＹＥＳ）、第３異物検出処理状態であるか否かを判定する。そして、受電装置１０２は、第３異物検出処理状態で動作中である場合（Ｓ９０４でＹＥＳ）は、第３異物検出要求を送信しない（Ｓ９０６）。一方、受電装置１０２は、第３異物検出処理状態で動作中でない場合（Ｓ９０４でＮＯ）は、第３異物検出要求を送電装置１００へ送信する（Ｓ９０５）。また、受電装置１０２は、応答がＮＡＫでない場合（Ｓ９０３でＮＯ）は、処理を終了する。これによれば、受電装置１０２が、Ｑ値の報告のタイミングなどを調整することなく、ＲＰ０を継続的に送信することが可能となる。

また、送電装置１００が、第３異物検出処理状態であるか否かに応じて、ＲＰ０に対する応答を変更するように動作してもよい。この場合の送電装置１００が実行する処理の流れについて図１０を用いて説明する。送電装置１００は、ＲＰ０を受信し（Ｓ１００１）、自装置が第３異物検出処理状態で動作中であるかを判定する。送電装置１００は、第３異物検出処理状態で動作中の場合（Ｓ１００２でＹＥＳ）、受電装置１０２に対してＮＤ（Ｎｏｔ Ｄｅｆｉｎｅｄ）を送信する（Ｓ１００３）。なお、送電装置１００は、第３異物検出処理状態で動作中でない場合（Ｓ１００２でＮＯ）、受信したＲＰ０に対して、第２異物検出方法に基づいてＡＣＫ／ＮＡＫを選択して送信する（Ｓ１００４）。

この場合の受電装置１０２が実行する処理の流れについて、図９Ｂを用いて説明する。受電装置１０２は、ＲＰ０を送信し（Ｓ９１１）、応答を受信する（Ｓ９１２）と、自装置が第３異物検出処理状態で動作中であるか否かを判定する（Ｓ９１３）。そして、受電装置１０２は、自装置が第３異物検出処理状態で動作中であり（Ｓ９１３でＹＥＳ）、応答がＮＤである場合（Ｓ９１６でＹＥＳ）、何もせずに処理を終了する。一方、受電装置１０２は、第３異物検出処理状態で動作中あり（Ｓ９１３でＹＥＳ）、応答がＮＤでない場合（Ｓ９１６でＮＯ）、送電装置１００が図１０の処理に基づいて動作しておらず、送電装置１００が故障しているか又は不正な装置であると判定する。このため、受電装置１０２は、ＥＰＴを送信し（Ｓ９１５）、無線電力伝送を終了する。また、受電装置１０２は、第３異物検出処理状態で動作中ではなく（Ｓ９１３でＮＯ）、応答がＮＤでない場合（Ｓ９１４でＮＯ）には、そのまま処理を終了する。この場合は応答がＡＣＫ又はＮＡＫであり、受電装置１０２は、送電装置１００が第２異物検出方法に基づいて動作していると判定することができるからである。また、受電装置１０２は、第３異物検出処理状態で動作中ではなく（Ｓ９１３でＮＯ）、応答がＮＤの場合（Ｓ９１４でＹＥＳ）には、送電装置１００が図１０の処理に基づいて動作しておらず、送電装置１００が故障しているか又は不正な装置であると判定する。このため、受電装置１０２は、ＥＰＴを送信し（Ｓ９１５）、無線電力伝送を終了する。これによっても、受電装置１０２が、Ｑ値の報告のタイミングなどを調整することなく、ＲＰ０を継続的に送信することが可能となる。

上述の実施形態では、受電装置１０２は、第２Ｑ値測定において、受電コイル２０１の高周波電圧に基づいてＱ値を測定するものとした。ここで、その高周波電圧には、送電３０３の送電周波数、送電コイル３０４と共振コンデンサ３０７の共振周波数Ｆ１、および、受電コイル２０１と共振コンデンサ２０７の共振周波数Ｆ２の、３つの周波数が含まれうる。このため、受電装置１０２は、３つ周波数のいずれの周波数におけるＱ値を測定してもよい。

また、上述の実施形態では、受電装置１０２がＱ値を測定する例について説明した。しかしながら、これに限られず、送電装置１００がＱ値を測定してもよい。また、送電装置１００が、上述の３つの周波数のいずれかの周波数におけるＱ値を測定してもよい。送電装置１００は、第２Ｑ値測定を実行する場合、すでに説明したタイミングの他に、Ｆ５００でＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇを送電して物体を検出してから、Ｆ５０２でＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの送電を開始するまでの期間に、送電の停止・再開を行ってもよい。例えば、ユーザが受電装置１０２をＯｐｅｒａｔｉｎｇ Ｖｏｌｕｍｅに載置してから、送電装置１００は、所定期間内に所定の電力を送電し、送電の停止および再開を行ってもよい。所定期間は、例えば、ＷＰＣ規格において規定されている、受電装置１０２がＯｐｅｒａｔｉｎｇ Ｖｏｌｕｍｅに載置されてからＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの送電を開始するまでの時間を示すＴｄｅｔｅｃｔによって定まる期間である。

また、送電装置１００がＦ５００でＡｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇを送電して物体を検出してから、Ｆ５０１で第１Ｑ値測定を実行する前に、第２Ｑ値の測定が行われてもよい。また、Ｆ５０１で第１Ｑ値測定が終了してからＦ５０２でＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの送電が開始されるまでの間に、第２Ｑ値の測定が行われてもよい。また、Ｆ５０２でＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの送電が開始されてから、Ｆ５０３でＳｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈが送受信される前に、第２Ｑ値の測定が行われてもよい。例えば、送電装置１００がＦ５０２でＤｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇの送電を開始してから、受電装置１０２がＳｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈを送信するまでの時間を示すＷＰＣ規格のＴｗａｋｅ以内の期間において、第２Ｑ値の測定が行われてもよい。

また、Ｆ５１０のＣＡＰに関する説明において、受電装置１０２は、送電装置１００が第２Ｑ値測定（第３異物検出方法）に対応していることを認識すると、Ｆ５５２でＱ値の測定結果を送電装置１００に通知すると説明した。しかしながら、これに限られない。これは、受電装置１０２は、Ｆ５１０のＣＡＰによって送電装置１００が第２Ｑ値測定に対応していないことを認識すると、第２Ｑ値を測定しないようにしてもよい。また、受電装置１０２は、送電装置１００へＱ値を送信した後にＮＤ又はＮＡＫを受信した場合に、その後には第３異物検出要求を行わないようにしてもよい。

また、送電装置１００は、Ｑ値を正しく受信した場合に受電装置１０２に対してＡＣＫを送信するようにしたが、第３異物検出において異物がある可能性が高いと判定した場合、Ｆ５５２のＱ値に対してＮＡＫを送信するようにしてもよい。受電装置１０２は、ＮＡＫを受信すると、ＥＰＴを送信し、送電装置１００に送電を停止させるようにしてもよい。

また、上述の実施形態では、受電装置１０２が受電コイル２０１の電圧値を観測することにより送電の停止と再開を検出するようにした。しかしながら、これに限られない。例えば、送電装置１００と受電装置１０２が送電の停止・再開のタイミングを事前に共有し、受電装置１０２は、その共有したタイミングとタイマを用いて、停止と再開を検出してもよい。

なお、上述の第２Ｑ値の測定に代えて、異物の存在によって変化する他の物理量の測定が行われるようにしてもよい。例えば、電圧値や電流値の時間経過による変化や、電圧値や電流値の減衰率などが測定されてもよく、また、コイル間の結合係数が測定されてもよい。このように、第２Ｑ値や、その他の値など、送電コイルと受電コイルとの少なくともいずれかに関する電気特性に基づいて、上述の第３異物検出方法による異物の検出が行われうる。なお、送電コイルの電気特性と受電コイルの電気特性の両方に基づいて異物検出が行われなくてもよく、送電コイルの電気特性のみに基づいて異物検出が行われてもよいし、受電コイルの電気特性のみに基づいて異物検出が行われてもよい。

また、図７、図９Ａ、図９Ｂ、および図１０の処理は、例えば、受電装置１０２の制御部２００や送電装置１００の制御部３００が、事前に記憶されたプログラムを読み出して実行して、各機能部を制御することによって実現されうる。ただし、これに限られず、これらの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により、各処理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が生成されうる。ここで、ＦＰＧＡとは、Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙの頭字語である。また、ＦＰＧＡと同様にして、Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ回路を形成し、上述の処理の少なくとも一部を実行するハードウェアが実現されるようにしてもよい。

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。

２００：制御部

Claims (9)

1. 受電装置であって、
   送電装置から無線で電力を受電する受電手段と、
   受電電力の情報を送信する通信手段と、
   前記受電手段により前記受電装置を起動する電力を受電した後で、かつ、前記送電装置が送電を制限する第１の期間であって波形の包絡線に基づいてＱｕａｌｉｔｙ ｆａｃｔｏｒが測定される前記第１の期間とは重複しない第２の期間において、前記受電電力を測定する測定手段と、
   を有し、
   前記通信手段は、前記送電装置から、測定された前記Ｑｕａｌｉｔｙ ｆａｃｔｏｒに基づく異物の検出処理の結果を示す情報を受信し、
   前記通信手段は、前記Ｑｕａｌｉｔｙ ｆａｃｔｏｒに基づいて異物が検出されなかった場合、前記測定手段により測定された受電電力の情報であって電力損失に基づく異物の検出処理に用いられるＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｄａｔａ Ｐｏｉｎｔとなる情報を送信することを特徴とする受電装置。
2. 前記受電電力の測定に基づいて、前記送電装置における送電の制限と再開とを検出する検出手段をさらに有する、ことを特徴とする請求項１に記載の受電装置。
3. 前記送電装置との間で、前記第１の期間のタイミングを事前に共有する手段をさらに有する、ことを特徴とする請求項１に記載の受電装置。
4. 前記第２の期間は、送電が再開された後に開始される、ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の受電装置。
5. 前記第２の期間は、送電の再開の後に、前記受電装置における受電電力に対応する値が安定するまでの時間が経過した後に開始される、ことを特徴とする請求項４に記載の受電装置。
6. 前記第２の期間は、送電が制限される前に終了される、ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の受電装置。
7. 前記第１の期間は、前記第２の期間が終了してから、当該第２の期間において測定された受電電力の情報を前記送電装置へ送信するまでのオフセット期間の間に含まれる、ことを特徴とする請求項６に記載の受電装置。
8. 送電装置から無線で電力を受電する受電装置によって実行される制御方法であって、
   前記受電装置を起動する電力を受電した後で、かつ、前記送電装置が送電を制限する第１の期間であって波形の包絡線に基づいてＱｕａｌｉｔｙ ｆａｃｔｏｒが測定される前記第１の期間とは重複しない第２の期間において、受電電力を測定する測定工程と、
   前記送電装置から、測定された前記Ｑｕａｌｉｔｙ ｆａｃｔｏｒに基づく異物の検出処理の結果を示す情報を受信する受信工程と、
   前記Ｑｕａｌｉｔｙ ｆａｃｔｏｒに基づいて異物が検出されなかった場合、前記測定工程において測定された受電電力の情報であって電力損失に基づく異物の検出処理に用いられるＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｄａｔａ Ｐｏｉｎｔとなる情報を送信する送信工程と、
   を含むことを特徴とする制御方法。
9. コンピュータを、請求項１から７のいずれか１項に記載の受電装置として機能させるためのプログラム。

Images