(57)【要約】  受電装置に送電する送電装置で、受電装置の受電する部位の共振周波数と所定関係の共振周波数で非接触で送電する送電部（１１０）と、送電部（１１０）の送電開始のたびに受電装置で生成される乱数値を受電装置から受信するデータ受信部（１１２）と、全乱数値が所定の条件を満たすか判定し、満たす場合に、送電部（１１０）を介して、送電を継続し、満たさない場合に、送電部（１１０）を介して、送電を一旦停止した後、再開し、データ受信部（１１２）を介して、受電装置から新たな乱数値を受信し、新たな乱数値が所定の条件を満たすまで、送電の一旦停止、その後の再開、及びデータ受信部（１１２）を介した、新たな乱数値の受信を繰り返す制御を行う制御部（１１７）と、を備えることを特徴とする。
2012137691.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの受電装置に非接触で電力を伝送する送電装置であって、
前記受電装置が有する電力を受電する部位の共振周波数である受電側共振周波数と所定の関係にある周波数の共振周波数である送電側共振周波数を有し、該送電側共振周波数で、非接触で電力を伝送する送電部（１１０）と、
前記送電部（１１０）より前記受電装置への電力の伝送を開始したときに、該電力の伝送の開始により受電を開始する毎に前記受電装置で生成される該受電装置の受電状態を表すための乱数値を含むコマンドを前記受電装置から受信するデータ受信部（１１２）と、
前記乱数値の全てが所定の条件を満たすかどうかを判定し、満たす場合に、前記送電部（１１０）を介して、前記受電装置に対して電力の伝送を継続し、満たさない場合に、前記送電部（１１０）を介して、前記受電装置に対する電力の伝送を一旦停止した後再開するリセット処理を実行し、前記データ受信部（１１２）を介して、前記受電装置から新たな乱数値を含む前記コマンドを受信する制御を行い、該新たな乱数値が前記所定の条件を満たすまで、前記電力の伝送の一旦停止、その後の再開、及び前記データ受信部（１１２）を介した、更に新たな乱数値を含む前記コマンドの受信を繰り返す制御を行う制御部（１１７）と、
を備えることを特徴とする送電装置。
【請求項２】
リセット実行フラグを有し、オン及びオフのいずれかを前記リセット実行フラグに設定するリセット実行フラグ設定部（６０１）と、
前記リセット実行フラグのオン／オフを判定するリセット実行フラグ判定部（６０２）と、
を備え、
前記制御部（１１７）は、前記送電部（１１０）によって前記受電装置への電力の伝送を開始した後、前記リセット実行フラグ判定部（６０２）を介して、前記リセット実行フラグがオンかオフかを判定し、該判定結果がオンの場合のみ、前記リセット実行フラグ設定部（６０１）を介して前記リセット実行フラグをオフに設定して、前記乱数値を含む前記コマンドの受信を待たずに、前記受電装置に対する電力の送電を一旦停止した後再開するというリセット処理を実行し、前記受電装置から新たな乱数値を含む前記コマンドを受信し、前記判定結果によらず前記乱数値が予め定められた特定の値を含む場合に、前記リセット実行フラグ設定部（６０１）を介して前記リセット実行フラグをオンに設定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の送電装置。
【請求項３】
前記データ受信部（１１２）は、前記受電装置を優先的に受電させるための優先度を含むコマンドを受信し、
前記制御部（１１７）は、前記乱数値に対する所定の条件を前記優先度に応じて設定する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の送電装置。
【請求項４】
非接触で電力を伝送する送電装置から電力を受電する受電装置であって、
乱数値と受電効率とを対応させた情報を有し、
前記送電装置が有する電力を送電する部位である送電部の共振周波数である送電側共振周波数と同じ周波数を含む可変の共振周波数を有し、該可変の共振周波数の範囲内で制御された共振周波数である受電側共振周波数で、前記送電装置から伝送された電力を受電する受電部（２１０）と、
乱数値を生成する乱数値生成部（２１６）と、
前記送電装置に対してデータを送信するデータ送信部（２１２）と、
前記送電装置からの電力の伝送が開始されることにより、予め設定された共振周波数で前記電力の受電を開始するとともに、該電力の受電の開始の都度、前記乱数値生成部（２１６）を介して前記乱数値を生成し、生成した該乱数値を含むコマンドを生成し、前記データ送信部（２１２）を介して前記送電装置に送信する制御を行うとともに、生成した前記乱数値に対応する受電効率に基づき、前記可変の共振周波数の範囲内で、前記受電側共振周波数を制御することにより、前記受電部（２１０）による受電を継続する制御を行う制御部（２１８）と、
を備えることを特徴とする受電装置。
【請求項５】
前記乱数値に基づく前記受電部（２１０）の共振周波数の制御は、前記受電側共振周波数を、前記送信側共振周波数と同じ周波数、及び前記送電部と非共振状態となる周波数の二つの周波数のいずれかに、前記乱数値に応じた時間配分で切り替える制御である、
ことを特徴とする請求項４に記載の受電装置。
【請求項６】
更に、記憶部（２１７）と、
所定の演算により乱数値を加工して新たな乱数値を生成する乱数値加工部（７００）と、
前記記憶部に生成した前記乱数値を保存し、又は該記憶部に保存された前記乱数値を削除する乱数値保存削除部（７０２）と
を備え、
前記制御部（２１８）は、前記送電装置からの電力の伝送が開始されると、前記記憶部（２１７）に前記乱数値が保存されていない場合は、前記乱数値生成部（２１６）を介して新たに乱数値を生成し、前記乱数値が保持されている場合は、乱数値加工部（７００）を介して保存されている前記乱数値を加工して新たな乱数値を生成し、前記乱数値とする、
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の受電装置。
【請求項７】
前記制御部（２１８）は、前記乱数値の生成後、前記記憶部（２１７）に保存されている前記乱数値があれば該保存されている乱数値を削除し、生成した前記乱数値に対応する前記受電効率を設定した後、所定の時間が経過した後、前記記憶部（２１７）に生成した前記乱数値を保存する、
ことを特徴とする請求項６に記載の受電装置。
【請求項８】
制御部は、前記データ送信部（２１２）を介して受電の優先度を含むコマンドを、前記送電装置に対して送信する、
ことを特徴とする請求項４乃至７のいずれか１項に記載の受電装置。
【請求項９】
少なくとも１つの受電装置に非接触で電力を伝送する送電装置の送電方法であって、
前記受電装置の電力を受電する部位の共振周波数である受電側共振周波数と所定の関係にある周波数を共振周波数とする送信側共振周波数で、非接触で電力を伝送する送電ステップと、
前記送電ステップで前記受電装置への電力の伝送を開始したときに、該電力の伝送の開始により前記受電装置が受電を開始する毎に前記受電装置で生成される該受電装置の受電状態を表すための乱数値を含むコマンドを前記受電装置から受信するデータ受信ステップと、
前記データ受信ステップで受信した前記乱数値の全てが所定の条件を満たすかどうかを判定する判定ステップと、
該判定ステップで、前記乱数値の全てが前記所定の条件を満たすと判定された場合に、前記受電装置に対して電力の伝送を継続する電力伝送継続ステップと、
前記判定ステップで、前記乱数値の全てが前記所定の条件を満たす訳ではないと判定された場合に、前記受電装置に対する電力の伝送を一旦停止し、前記送電ステップに戻る繰り返しステップと、
を備えることを特徴とする送電装置の送電方法。
【請求項１０】
非接触で電力を伝送する送電装置から電力を受電する受電装置の受電方法であって、
前記送電装置からの電力の伝送開始により受電が開始されると、その都度、前記乱数値を生成する乱数値生成ステップと、
該乱数値生成ステップで生成された前記乱数値を含むコマンドを生成し、前記送電装置に送信するデータ送信ステップと、
前記受電装置の電力を受電する部位の共振周波数である受電側共振周波数を、予め設定された共振周波数とした後、乱数値と受電効率とを対応させた情報に基づき、前記乱数値生成ステップで生成された前記乱数値に対応する前記受電効率を決定し、決定した該受電効率に基づき制御することにより前記送電装置から伝送された電力の受電を継続する受電ステップと、
を備えることを特徴とする受電装置の受電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触電力伝送により電力を送受信する場合の、送電装置、受電装置、送電装置の送電方法、及び受電装置の受電方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁誘導、磁気共鳴現象などを利用して接点端子がなくても電力の伝送を可能にする無接点電力伝送（非接触電力伝送）に関する技術が知られている。例えば、特許文献１には、磁気共鳴現象を利用した非接触電力伝送方式（磁気共鳴方式）に関する技術が開示されている。磁気共鳴方式は、送電装置が搭載した１次コイルと受電装置が搭載した２次コイルとの間の距離やコイル間の位置のずれが、電磁誘導に比べて大きくなっても、伝送効率が低下しないという特徴がある。このため、磁気共鳴方式を用いることにより、１つの１次コイルを搭載した１台の送電装置から、複数の受電装置に、電力を同時に送信することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−６３２４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に開示されている構成では、１個の１次コイルを搭載した１台の送電装置で、複数の受電装置を充電する場合には、それぞれの受電装置に適切な電力量を伝送するために、各受電装置の充電状況等に応じた電力伝送制御を行う必要がある。このような電力伝送制御を行う場合、送電装置と受電装置との間で通信処理を行なうことになる。通信処理としては、送電装置と受電装置との間で双方向通信を行う場合と、受電装置から送電装置への一方向通信を行う場合とが考えられる。【０００５】
双方向通信を行う場合は、送電側と受電側とのそれぞれに、変調回路を含み、データを送信するデータ送信部と、復調回路を含み、データを受信するデータ受信部とが必要になる。このため、回路部品が増えることにより、製品コストが増大する場合があった。一方、片方向通信を行う場合は、送電側にデータ受信部のみ、受電側にデータ送信部のみを搭載すれば良いため、双方向通信を行うよりも回路部品を削減して製品コストを低減することができる。しかし、片方向通信の場合では、送電装置からの情報を受電装置に伝達することができないため、送電装置が複数の受電装置を協調させて電力伝送制御を行うことが困難であった。そこで、非接触電力伝送を行う際に、片方向通信で、的確な電力伝送が可能な新たな方法が求められている。【０００６】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、非接触電力伝送を行う際に、片方向通信により、的確な電力伝送制御が可能な送電装置、受電装置、送電装置の送電方法、及び受電装置の受電方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る送電装置は、
少なくとも１つの受電装置に非接触で電力を伝送する送電装置であって、
前記受電装置が有する電力を受電する部位の共振周波数である受電側共振周波数と所定の関係にある周波数の共振周波数である送電側共振周波数を有し、該送電側共振周波数で、非接触で電力を伝送する送電部と、
前記送電部より前記受電装置への電力の伝送を開始したときに、該電力の伝送の開始により受電を開始する毎に前記受電装置で生成される該受電装置の受電状態を表すための乱数値を含むコマンドを前記受電装置から受信するデータ受信部と、
前記乱数値の全てが所定の条件を満たすかどうかを判定し、満たす場合に、前記送電部を介して、前記受電装置に対して電力の伝送を継続し、満たさない場合に、前記送電部を介して、前記受電装置に対する電力の伝送を一旦停止した後再開するリセット処理を実行し、前記データ受信部を介して、前記受電装置から新たな乱数値を含む前記コマンドを受信する制御を行い、該新たな乱数値が前記所定の条件を満たすまで、前記電力の伝送の一旦停止、その後の再開、及び前記データ受信部を介した、更に新たな乱数値を含む前記コマンドの受信を繰り返す制御を行う制御部と、
を備えることを特徴とする。【０００８】
本発明の第２の観点に係る受電装置は、
非接触で電力を伝送する送電装置から電力を受電する受電装置であって、
乱数値と受電効率とを対応させた情報を有し、
前記送電装置が有する電力を送電する部位である送電部の共振周波数である送電側共振周波数と同じ周波数を含む可変の共振周波数を有し、該可変の共振周波数の範囲内で制御された共振周波数である受電側共振周波数で、前記送電装置から伝送された電力を受電する受電部と、
乱数値を生成する乱数値生成部と、
前記送電装置に対してデータを送信するデータ送信部と、
前記送電装置からの電力の伝送が開始されることにより、予め設定された共振周波数で前記電力の受電を開始するとともに、該電力の受電の開始の都度、前記乱数値生成部を介して前記乱数値を生成し、生成した該乱数値を含むコマンドを生成し、前記データ送信部を介して前記送電装置に送信する制御を行うとともに、生成した前記乱数値に対応する受電効率に基づき、前記可変の共振周波数の範囲内で、前記受電側共振周波数を制御することにより、前記受電部による受電を継続する制御を行う制御部と、
を備えることを特徴とする。【０００９】
本発明の第３の観点に係る送電装置の送電方法は、
少なくとも１つの受電装置に非接触で電力を伝送する送電装置の送電方法であって、
前記受電装置の電力を受電する部位の共振周波数である受電側共振周波数と所定の関係にある周波数を共振周波数とする送信側共振周波数で、非接触で電力を伝送する送電ステップと、
前記送電ステップで前記受電装置への電力の伝送を開始したときに、該電力の伝送の開始により前記受電装置が受電を開始する毎に前記受電装置で生成される該受電装置の受電状態を表すための乱数値を含むコマンドを前記受電装置から受信するデータ受信ステップと、
前記データ受信ステップで受信した前記乱数値の全てが所定の条件を満たすかどうかを判定する判定ステップと、
該判定ステップで、前記乱数値の全てが前記所定の条件を満たすと判定された場合に、前記受電装置に対して電力の伝送を継続する電力伝送継続ステップと、
前記判定ステップで、前記乱数値の全てが前記所定の条件を満たす訳ではないと判定された場合に、前記受電装置に対する電力の伝送を一旦停止し、前記送電ステップに戻る繰り返しステップと、
を備えることを特徴とする。【００１０】
本発明の第４の観点に係る受電装置の受電方法は、
非接触で電力を伝送する送電装置から電力を受電する受電装置の受電方法であって、
前記送電装置からの電力の伝送開始により受電が開始されると、その都度、前記乱数値を生成する乱数値生成ステップと、
該乱数値生成ステップで生成された前記乱数値を含むコマンドを生成し、前記送電装置に送信するデータ送信ステップと、
前記受電装置の電力を受電する部位の共振周波数である受電側共振周波数を、予め設定された共振周波数とした後、乱数値と受電効率とを対応させた情報に基づき、前記乱数値生成ステップで生成された前記乱数値に対応する前記受電効率を決定し、決定した該受電効率に基づき制御することにより前記送電装置から伝送された電力の受電を継続する受電ステップと、
を実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、非接触電力伝送を行う際に、片方向通信により、的確な電力伝送制御が可能な送電装置、受電装置、送電装置の送電方法、及び受電装置の受電方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態１に係る送電装置及び受電装置から構成される非接触電力伝送システムを示す図である。
【図２】複数台の受電装置を一台の送電装置で充電する場合の配置例を示す図である。
【図３】充電制御テーブルの例を示す図である。
【図４】各種の制御コマンドのフォーマット例を示した図である。
【図５】送電処理を説明するためのフローチャートである。
【図６】充電制御テーブルの例を示す図である。
【図７】受電処理を説明するためのフローチャートである。
【図８】受電装置の受電部を構成する共振回路の例を示す図である。
【図９】乱数値と受電装置の受電効率の対応例を示す図である。
【図１０】受電装置の受電部を構成する共振回路の他の例を示す図である。
【図１１】乱数値と受電装置の受電効率の他の対応例を示す図である。
【図１２】実施形態１に係る受電装置の最小の構成例を示す図である。
【図１３】本発明の実施形態２に係る送電装置及び受電装置から構成される非接触電力伝送システムを示す図である。
【図１４】実施形態２に係る初期化制御コマンドのフォーマット例を示した図である。
【図１５】実施形態２に係る充電制御テーブルの例を示す図である。
【図１６】本発明の実施形態３に係る複数の受電装置を受電制御する際の受電制御方法の例、及び、そのときの乱数値の組み合わせ例を示す図である。
【図１７】実施形態３に係る複数の受電装置を受電制御する際の受電制御方法の例、及び、そのときの乱数値の組み合わせ例を示す図である。
【図１８】実施形態３に係る複数の受電装置を受電制御する際の受電制御方法の例、及び、そのときの乱数値の組み合わせ例を示す図である。
【図１９】実施形態３に係る複数の受電装置を受電制御する際の受電制御方法の例、及び、そのときの乱数値の組み合わせ例を示す図である。
【図２０】乱数値と受信効率の他の対応例を示す図である。
【図２１】本発明の実施形態３に係る送電装置の構成例を示す図である。
【図２２】本発明の実施形態３に係る受電装置の構成例を示す図である。
【図２３】本発明の実施形態３に係る送電装置の送電処理フローを示す図である。
【図２４】本発明の実施形態３に係る送電装置の受電処理フローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に本発明のいくつかの実施形態を説明する。なお、以下に記載する実施形態は発明内容の説明のためのものであり、本願発明の範囲を制限するものではない。したがって、当業者であればこれらの各要素または全要素をこれと均等なものに置換した実施形態を採用することが可能であるが、それらの実施形態も本発明の範囲に含まれる。
【００１４】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る送電装置及び受電装置から構成される非接触電力伝送システムの図である。送電装置１００は、受電装置２００に対して、非接触で電力を伝送し、受電装置２００は、送電装置１００から伝送された電力を受電し、当該電力を用いて装置本体の充電を行う。送電装置１００は、図２に示すように、１台以上の受電装置２００を置くことができる充電台（充電装置）であり、置かれた受電装置２００を充電することができる。図２は、送電装置１００の上に受電装置２００ａを乗せて充電を開始し、さらに、受電装置２００ｂを乗せて充電を行っている状態を示している。受電装置２００は、例えば、携帯電話、デジタルカメラ、携帯型音楽プレーヤ、ワイヤレスヘッドセット等の、充電可能なバッテリを備えた任意の機器である。送電装置１００と受電装置２００とは、受電装置２００の充電状態（例えば、充電中、充電完了、充電停止、充電不可等）を確認するために、データ通信を行う機能を有しているが、以下では、受電装置２００から送電装置１００への片方向にしかデータを送信しないものとして説明する。
【００１５】
（送電装置の構成）
図１により、本実施形態１に係る送電装置１００の内部構成について説明する。送電装置１００は、送電部１１０と、送信電力検出部１１１と、データ受信部１１２と、電源部１１３と、受電装置検出部１１４と、表示部１１５と、記憶部１１６と、制御部１１７とを備える。
【００１６】
送電部１１０は、例えば、発振回路と共振回路（図示せず）とを備え、受電装置２００に対して電力を送信する。ここで、共振回路は、１次コイルとコンデンサとを備え、所定の共振周波数で発振するように設計された回路である。送電部１１０は、発振回路が生成した共振周波数の発振信号を用いて、電源部１１３から入力された直流電圧を交流電圧に変換する。そして、送電部１１０は、変換した交流電圧を１次コイルとコンデンサとで共振させることにより送信電力を生成し、磁気共鳴現象を利用することにより、受電装置２００に非接触で電力を供給する。
【００１７】
送信電力検出部１１１は、例えば、電力計を備え、送電部１１０が生成する送信電力の電力値を検出する。
【００１８】
データ受信部１１２は、例えば、無線アクセスに利用されるアンテナ、通信用の無線通信回路、及び復調部を備え、所定の通信プロトコルに従って通信を行い、受電装置２００から受信した通信データを復調してデータとして取得する。
【００１９】
電源部１１３は、非接触で伝送する電力を供給する直流電源であり、送電部１１０に対して、任意の電力を供給する。
【００２０】
受電装置検出部１１４は、受電装置２００が送電装置１００上に置かれた場合など、受電装置２００と送電装置１００とが所定距離内にあることを検出する。具体的な検出方法としては、例えば、静電容量センサを用いて装置の接触（接近）を検出する、また、予め受電装置２００の内部にマグネットを内蔵しておき、磁気センサを用いて受電装置２００に内蔵しているマグネットからの磁場強度を検出することにより、装置の接触（接近）を検出する。また、受電装置２００が備えるコイルが近づくことで磁界が変化し、これに伴って変化するインピーダンスを検出することにより、装置の接触（接近）を検出する方法がある。受電装置検出部１１４は、任意の方法により、送電装置１００と受電装置２００との接触（接近）を検出する。
【００２１】
表示部１１５は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、有機ＥＬパネル、もしくは、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、及び、ドライバ回路等から構成され、現在の充電状態に関する情報を利用者に対して適宜表示する。表示部１１５は、例えば、ＬＥＤの点灯や点滅により充電状態を表示したり、また、液晶パネルを用いて、文字列や画像を表示することにより充電状態を表示したりする。表示部１１５は、利用者が認識できる任意の方法により、充電状態の表示を行う。
【００２２】
記憶部１１６は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）やフラッシュメモリ等の不揮発性半導体メモリ、あるいはＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性半導体メモリから構成され、制御部１１７が実行する動作プログラム（アプリケーション）の他、各処理の実行に必要なデータや各処理の実行によって生成されたデータなどを格納する。また、記憶部１１６は、受電制御に用いる充電制御テーブル３００を格納している。
【００２３】
図３は充電制御テーブル３００のいくつかの例を示す。充電制御テーブル３００は、図３（ａ）〜（ｃ）に示すように、同一の受電装置２００から受信した、乱数値４０１、要求電力値４０２、固有番号４０３、受信電力値４０４、充電状態４０５をレコードとして格納する。充電制御テーブル３００の各レコードは、乱数値４０１あるいは固有番号４０３により識別可能である。ここで、乱数値４０１は、後述する初期化コマンド５０１を受電装置２００から受信することで取得される。また、固有番号４０３は、後述する固有番号コマンド５０２を受電装置２００から受信することで取得される。また、受信電力値４０４は、後述する受信電力通知コマンド５０３を受電装置２００から受信することで取得される。また、充電状態４０５は、後述する充電状態通知コマンド５０４を受電装置２００から受信することで取得される。送電装置１００は、制御部１１７を介して、充電制御テーブル３００を管理することにより、それぞれの受電装置２００の充電に関する状況を把握することが可能になる。
【００２４】
図１に戻って、制御部１１７は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成され、記憶部１１６に格納された動作プログラムに従って、送電装置１００全体の動作を制御する。制御部１１７は、送電部１１０からデータ受信部１１９までの動作を制御することにより、送電装置１００を制御する。
【００２５】
（受電装置の構成）
次に、実施形態１に係る受電装置２００の内部構成について説明する。受電装置２００は、図１に示すように、受電部２１０、受信電力検出部２１１、データ送信部２１２、蓄電池２１３、充電管理部２１４、表示部２１５、乱数値生成部２１６、記憶部２１７、制御部２１８、及びホスト制御部２１９を備える。
【００２６】
受電部２１０は、例えば、共振回路及び整流回路（図示せず）を備える受電回路を有し、送電装置１００から送信された電力を受信する。ここで、共振回路は、２次コイル及びコンデンサを備え、送電装置１００が電力送信に使用する共振周波数と同じ共振周波数を有するように設計された回路である。受電部２１０は、磁気共鳴現象を利用することにより、送信側の共振回路と受電側の共振回路との間の共振により受電側の共振回路で発生した交流電圧を電力として受信（受電）する。受電部２１０は、受信した交流電圧を整流回路で整流して直流電圧に変換し、変換後の直流電圧により、充電管理部２１４経由で蓄電池２１３を充電する。
【００２７】
受信電力検出部２１１は、例えば、電力計を備え、受電部２１０に供給された電力値を検出する。
【００２８】
データ送信部２１２は、例えば、無線アクセスに利用されるアンテナ、通信用の無線通信回路、及び変調部を備え、所定の通信プロトコルに従って通信を行い、送電装置１００に送信するデータを変調し、送信する。データの変調方式としては、例えば、負荷変調を用いる方法があるが、他の任意の変調方式であってもよい。また、データの符号化方式としては、例えば、ＮＲＺ（Non Return to Zero）符号化やマンチェスター符号化を用いる方法があるが、他の任意の符号化方式であってもよい。
【００２９】
蓄電池２１３は、例えば、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等から構成され、受電装置２００を駆動するための電力を供給する、充電が可能な電池である。蓄電池２１３は、送電装置１００から送信された電力を蓄えることができる任意の電池である。
【００３０】
充電管理部２１４は、受電部２１０が生成する直流電圧や蓄電池２１３の電圧などを監視して、蓄電池２１３の充電が正常に行われるように制御を行う。
【００３１】
表示部２１５は、例えば、ＬＣＤ、有機ＥＬパネル、もしくは、ＬＥＤ、及び、ドライバ回路等から構成され、視覚情報や音声情報を出力して、受電装置２００の利用者に対して充電状態を提示する。
【００３２】
乱数値生成部２１６は、乱数値を生成する。乱数値生成部２１６は、典型的には、送電装置１００が受電装置２００を同時に充電できる台数の範囲内の整数値からなる乱数値を生成する。例えば、送電装置１００が４台の受電装置２００を同時に充電することができる場合、乱数値生成部２１６は、０、１、２、３の４種類の乱数値を生成する。乱数値生成方法としては、例えば、線形帰還シフトレジスタを用いて擬似乱数値を生成する方法、あるいは電気回路の熱雑音を用いて真性乱数値を生成する方法があるが、他の任意の方法を用いて擬似乱数値や真性乱数値を生成してもよい。いずれもランダム過程を介して乱数を生成する。なお、乱数値の範囲は、受電装置２００の台数に限定されず、任意に設定されてもよい。
【００３３】
記憶部２１７は、例えば、ＲＯＭやフラッシュメモリ等の不揮発性半導体メモリ、あるいはＲＡＭ等の揮発性半導体メモリから構成され、制御部２１８が実行する動作プログラム（アプリケーション）の他、各処理の実行に必要なデータや各処理の実行によって生成されたデータなどを格納する。また、記憶部２１７は、充電制御で用いる乱数値４０１、固有番号４０３を格納している。ここで、固有番号４０３は、受電装置２００を一意に識別するための番号である。固有番号４０３は、例えば、受電装置２００の製造メーカに一意に割当てられた番号と製造メーカごとに管理している製品のシリアル番号とを連結したものとする。固有番号４０３をこのような番号にすることにより、その一意性が保証される。しかし一意性が保証される他の番号体系であってもよい。
【００３４】
制御部２１８は、例えば、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等から構成され、記憶部２１７に格納された動作プログラムに従って、受電部２１０からホスト制御部２１９までの動作を制御することにより、受電装置２００を制御する。制御部２１８は、典型的には、電力伝送により発生する受電部２１０からの起電力で電源がオンとなり動作を開始し、電力伝送が停止して受電部２１０からの起電力が無くなると電源がオフとなり動作を終了する。但し、一部については蓄電池２１３に蓄電された電力を用いて動作を継続させてもよい。
【００３５】
また、制御部２１８は、送電装置１００の動作を制御するために使用される制御コマンドを作成し、当該制御コマンドを送電装置１００へ送信する。制御部２１８は、データ送信部２１２を制御して、変調方式として例えば負荷変調を用い、符号化方式として例えばマンチェスター符号化を用いることによって、制御コマンドの変調及び符号化を行い、符号化により生成されるビット列を送電装置１００に送信する。図４に、制御コマンドのフォーマット例を示す。
【００３６】
図４（ａ）は、初期化コマンド５０１のフォーマット例を示した図である。初期化コマンド５０１は、電力伝送を初期化するためのコマンドである。受電装置２００が電力伝送により発生した電力により電力供給を開始し、制御部２１８の電源がオンしたら、直ちに送電装置１００に１回だけ初期化コマンド５０１が送信される。
【００３７】
初期化コマンド５０１は、同図に示すように、ヘッダ５１１、レングス５１２、データ５１３、チェックコード５１４から構成される。ヘッダ５１１は、初期化コマンド５０１を識別する所定の値を格納する。ヘッダ５１１には、送電装置１００に、コマンドの開始を認識させ、同期をとるタイミングを与えるための特定パターン（プリアンブル）を先頭に含めてもよい。レングス５１２は、初期化コマンド５０１のサイズを格納する。データ５１３は、乱数値４０１と要求電力値４０２とから構成される。乱数値４０１は、受電装置２００が備える乱数値生成部２１６で生成された乱数値であり、異なる装置から送信されたコマンドを識別すると共に、受電装置２００の受電状態を切替えるために用いられる。要求電力値４０２は、受電装置２００が備える蓄電池２１３を充電するために必要な電力を示す値であり、送電装置１００に伝えるためにデータ５１３の一つとして初期化コマンドに格納される。チェックコード５１４は、通信路上等でエラーが発生した場合に誤り検出を行うために用いられる。例えば、ヘッダ５１１、レングス５１２、データ５１３の各バイトの排他的論理和が、チェックコード５１４となる。なお、排他的論理和の代わりにＣＲＣ（Cyclic Redundancy Check）を用いてもよい。
【００３８】
図４（ｂ）は、固有番号コマンド５０２のフォーマット例を示した図である。固有番号コマンド５０２は、受電装置２００に割当てられている固有番号４０３を送電装置１００に伝えるためのコマンドである。固有番号コマンド５０２は前述した初期化コマンド５０１と同様に、ヘッダ５１１、レングス５１２、データ５１３、チェックコード５１４から構成される。ヘッダ５１１は、固有番号コマンド５０２を識別する所定の値を格納する。受電装置２００は、前述の初期化コマンド５０１を送信した後、所定の時間が経過したら、固有番号コマンド５０２を送信する。データ５１３は、乱数値４０１と固有番号４０３とを格納する。受電装置２００は、電力伝送が継続していて制御部２１０の電源が一旦オフしない限りは、初期化コマンド５０１と固有番号コマンド５０２とに格納する乱数値４０１は同じ値にする。
【００３９】
図４（ｃ）は、受信電力通知コマンド５０３のフォーマット例を示した図である。受信電力通知コマンド５０３は、受電装置２００が電力伝送により現在受信している電力の値である平均受信電力値４０４を送電装置１００に伝えるためのコマンドである。受信電力通知コマンド５０３は、前述した初期化コマンド５０１と同様に、ヘッダ５１１、レングス５１２、データ５１３、チェックコード５１４から構成される。ヘッダ５１１は、受信電力通知コマンド５０３を識別する所定の値を格納する。データ５１３は、乱数値４０１と受信電力値４０４を格納する。受電装置２００は、前述の固有番号コマンド５０２を送信した後、定期的に受信電力通知コマンド５０３を送電装置１００に送信する。受電装置２００は、電力伝送が継続していて制御部２１０の電源がオフしない限りは、初期化コマンド５０１と受信電力通知コマンド５０３とに格納する乱数値４０１は同じ値にする。
【００４０】
図４（ｄ）は、充電状態通知コマンド５０４のフォーマット例を示した図である。充電状態通知コマンド５０４は、受電装置２００が送電装置１００から伝送された電力を受電することにより充電を行っている蓄電池２１３の現在の充電状態を送電装置１００に伝えるためのコマンドである。充電状態通知コマンド５０４は、前述した初期化コマンド５０１と同様に、ヘッダ５１１、レングス５１２、データ５１３、チェックコード５１４から構成される。ヘッダ５１１は、充電状態通知コマンド５０４を識別する所定の値を格納する。データ５１３は、乱数値４０１と充電状態４０５とを格納する。充電状態４０５は、充電処理の完了の有無や充電が完了していない場合は充電率などを格納する。また、充電状態４０５は、充電処理に何らかのエラーが発生した場合は、発生したエラーに対応したエラーコードを格納する。受電装置２００は、前述の固有番号コマンド５０２を送信した後、定期的に充電状態通知コマンド５０４を送電装置１００に送信する。受電装置２００は、電力伝送が継続していて制御部２１０の電源がオフしない限りは、初期化コマンド５０１と充電状態通知コマンド５０４とに格納する乱数値４０１は同じ値にする。
【００４１】
なお、上述の制御コマンドは、同等の機能を有するならば他のコマンドフォーマットであってもよい。例えば、初期化コマンド５０１と固有番号コマンド５０２とを組み合わせ、要求電力値４０２と固有番号４０３とを同じコマンドで送信してもよい。また、受信電力通知コマンド５０３と充電状態通知コマンド５０４とを組み合わせ、受信電力値４０４と充電状態４０５とを同じコマンドで送信してもよい。
【００４２】
図１に戻って、ホスト制御部２１９は、非接触電力伝送による充電処理以外で受電装置２００に必要な機能を制御し、蓄電池２１３からの供給電力により動作する。ホスト制御部２１９は、例えば、受電装置２００が携帯電話である場合は通話機能やメール機能を実現し、受電装置２００が携帯音楽プレーヤの場合は音楽再生機能を実現する。ホスト制御部２１９が動作することにより、受電装置２００が備える、充電処理以外の任意の機能が実現できる。
【００４３】
（送電装置の動作）
次に、送電装置１００の動作について説明する。図５は、送電装置１００が行う送電処理を説明するためのフローチャートである。以下、図面を参照して説明する。
【００４４】
送電装置１００は、電源がオンされると、受電装置２００の充電を行うように利用者に促して、受電装置２００が送電装置１００上に置かれることにより、送電処理を開始する。
【００４５】
制御部１１７は、受電装置検出部１１４を制御して、送電装置１００上に置かれた受電装置２００を検出する（ステップＳ１０１）。
【００４６】
受電装置２００を検出できない場合（ステップＳ１０１；Ｎｏ）、所定時間待機した後、制御部１１７は、受電装置２００の検出を再び行う（ステップＳ１０１）。
【００４７】
一方、受電装置２００を検出できた場合（ステップＳ１０１；Ｙｅｓ）、制御部１１７は、記憶部１１６を制御して、充電制御テーブル３００を初期化（すべてのレコードをクリア）する（ステップＳ１０２）。そして、制御部１１７は、送電部１１０を制御して、受電装置２００に対して所定の電力で電力伝送を開始する（ステップＳ１０３）。
【００４８】
次に、制御部１１７は、データ受信部１１２を制御して、受電装置２００から送信される初期化コマンド５０１を受信したか否かを判定する（ステップＳ１０４）。
【００４９】
初期化コマンド５０１の受信が成功した場合（ステップＳ１０４；受信成功）、制御部１１７は、記憶部１１６を制御して、受信した初期化コマンド５０１を保存し（ステップＳ１０５）、ステップＳ１０６に進む。
【００５０】
初期化コマンド５０１を受信していない場合（ステップＳ１０４；受信なし）、そのままステップＳ１０６に進む。
【００５１】
初期化コマンド５０１の受信を失敗した場合（ステップＳ１０４；受信失敗）、制御部１１７は、送電部１１０を制御して、受電装置２００に対する電力伝送を停止する（ステップＳ１１２）。そして、制御部１１７は、記憶部１１６を制御して、充電制御テーブル３００を初期化する（ステップＳ１０２）。初期化コマンドの受信に失敗する原因として、例えば、受電装置２００が初期化コマンドではない他のコマンドを送信した場合が考えられる。また、受電装置２００が送電装置１００上に複数台置かれており、それぞれの受電装置２００が同じタイミングで初期化コマンド５０１を送信したため、データ受信時に受信信号の衝突（コリジョン）が発生した場合が考えられる。この場合、受電装置１００は、初期化コマンド５０１を正しく復調することができずに受信エラーとなるか、あるいは間違ったデータを受信することになる。なお、受電装置１００が間違ったデータを受信したことは、コマンドに付加されているチェックコード５１４を用いることにより検出することができる。
【００５２】
次に、制御部１１７は、電力伝送を開始してから所定の時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１０６）。ここで、所定の時間とは、利用者があらかじめ設定した時間、前回設定された時間等、任意に設定できる時間である。この時間は、送電装置１００上に設置され得る最大台数の受電装置２００から送信される初期化コマンド５０１の受信を待つための待ち時間である。この時間はデータ受信時の受信信号の衝突を避けるために所定の方法で各受信装置２００からの初期化コマンド５０１の送信タイミングを互いにずらすことにより発生する。
【００５３】
電力伝送を開始してから所定の時間が経過していない場合（ステップＳ１０６；Ｎｏ）、ステップＳ１０４に戻り、制御部１１７は、初期化コマンド５０１を受信したか否かを再び判定する。
【００５４】
一方、電力伝送を開始してから所定の時間が経過した場合（ステップＳ１０６；Ｙｅｓ）、制御部１１７は、受信した初期化コマンド５０１の数を判定する（ステップＳ１０６）。
【００５５】
初期化コマンド５０１の数が０個あるいは所定の上限値以上であった場合（ステップＳ１０７；０又は上限値以上）、制御部１１７は、送電部１１０を制御して、電力伝送を停止する（ステップＳ１１３）。そして、制御部１１７は、送電装置１００上に置かれた受電装置２００を再び検出する（ステップＳ１０１）。電力伝送を停止する理由は、初期化コマンド５０１の数が０個であるならば、正規の受電装置２００以外の異物が送電装置１００の上に置かれていると判断できるからである。また、初期化コマンド５０１の数が所定の上限値以上であるならば、規定以上の数の受電装置２００が送電装置１００の上に置かれているため充電処理を保証できないと判断できるからである。なお、所定の上限値は、送電装置１００が同時に充電できる受電装置２００の台数値、利用者が予め設定した値等、任意に設定できる値である。
【００５６】
初期化コマンド５０１の数が１個以上且つ所定の上限値未満であった場合（ステップＳ１０７；１以上、上限値未満）、制御部１１７は、受信した各初期化コマンド５０１に含まれる乱数値４０１が所定の条件を満たすか否かを判定する（ステップＳ１０８）。
【００５７】
全乱数値４０１が所定の条件を満たす場合（ステップＳ１０８；Ｙｅｓ）、制御部１１７は、初期化コマンドの数に基づき、送電電力量を調整する（ステップＳ１０９）。これはステップＳ１０３で送電するときの所定の電力量を初期化コマンド５０１の数が確定した時点で、すなわち充電対象となる受電装置２００の台数が確定した時点で、この台数に基づき送電電力量を調整することを目的とする。なお、この処理は省いてもよい。次に、制御部１１７は、記憶部１１６を制御して、受信した初期化コマンド５０１に格納されている乱数値４０１と要求電力値４０２とを、新しいレコードとして充電制御テーブル３００に更新（追加）する（ステップＳ１１０）。
【００５８】
一方、全乱数値４０１が所定の条件を満たさない、すなわち、乱数値４０１の少なくとも一部が、所定の条件を満たさない場合、（ステップＳ１０８；Ｎｏ）、制御部１１７は、送電部１１０を制御して、受電装置２００に対する電力伝送を停止する（ステップＳ１１２）。そして、制御部１１７は、記憶部１１６を制御して、充電制御テーブル３００を初期化する（ステップＳ１０２）。すなわち、受電装置２００から送信される初期化コマンド５０１に含まれる乱数値４０１が全て所定の条件を満たすまで、ステップＳ１０２に戻り、それ以降の処理を繰り返す。
【００５９】
受電効率は乱数値と対応づけられている。乱数値４０１についての所定の条件とは、乱数値４０１が、受電効率に対応付けられた乱数値を含み、かつ、最小受電効率以外の受電効率に対応する乱数値を少なくとも１つ含むということである。受電効率については後述する。
【００６０】
なお、所定の条件に、更に全ての乱数値が異なっているという条件を付加しても良い。全ての乱数値が異なっているという条件は、次の事情により設定されることがある。複数の受電装置２００から送電装置１００に送信される初期化コマンド５０１が、受信側の送電装置１００で衝突を起こさないように、初期化コマンド５０１の送信タイミングを複数の受信装置２００毎に変えて送信する場合がある。送信タイミングを各受電装置２００の生成する乱数値に応じて設定するようにした場合に、全乱数値が異なっているという条件を付加する。これにより上記衝突を確実に避けることができる。
【００６１】
ステップＳ１１０の処理の実行後、制御部１１７は、電力伝送を継続し、データ受信部１１２を介して受電装置２００からの各種コマンドを受信し、受信した各種コマンドに基づいて充電制御テーブル３００を更新する（ステップＳ１１１）。ステップＳ１１１での更新では乱数値４０１は変わらない。
【００６２】
次に、制御部１１７は、充電制御テーブル３００が格納する充電状態４０５に基づいて、受電装置２００の状態を確認する（ステップＳ１１４）。
【００６３】
全ての受電装置２００の充電状態４０５が「充電完了」である場合（ステップＳ１１４；全て充電完了）、制御部１１７は、送電部１１０を制御して、電力伝送を停止して（ステップＳ１１３）、所定時間待機した後、受電装置２００の検出を再び行う（ステップＳ１０１）。
【００６４】
受電装置２００の充電状態４０５が「充電完了」となり、受電装置２００の充電がすでに完了しているにもかかわらず、充電状態４０５が「充電中」となった場合、受電装置２００の充電が完了していないのに、充電状態４０５が「充電停止」となっている場合など、受電装置２００の充電状態４０５を変更する必要がある場合、すなわち、受電装置２００の充電状態４０５をリセットする必要がある場合（ステップＳ１１４；リセット必要）、制御部１１７は、送電部１１０を制御して、受電装置２００に対する電力伝送を停止する（ステップＳ１１２）。そして、制御部１１７は、記憶部１１６を制御して、充電制御テーブル３００を初期化する（ステップＳ１０２）。受電装置２００の詳細な動作については後述するが、受電装置２００は、電力伝送が再開される（ステップＳ１０３）と、乱数値４０１を生成し、初期化コマンド５０１に含めて、送電装置１００に送信するとともに、初期化コマンド５０１に格納した乱数値４０１に対応して、受電部２１０の受電効率を切り換える。送電装置１００は、受信した初期化コマンド５０１に含まれる乱数値４０１が乱数値に関する所定の条件を満たすかどうかを判定し（ステップＳ１０８）、満たす場合に（ステップＳ１０８；Ｙｅｓ）、制御部１１７は、初期化コマンドの数、すなわち受電装置２００の台数に応じて、送電電力を調整する（ステップＳ１０９）。その後、充電制御テーブルを更新して（ステップＳ１１０）、受電装置２００への電力伝送を継続する（ステップＳ１１１）。このとき、受電装置２００は、この乱数値４０１に対応した受電効率で受電を継続する。従って、送電装置１００は、上記過程を通じて、送電装置１００の上に設置されている受電装置２００のどれにどの程度の電力を送信するかを制御することが可能になる。それぞれの受電装置２００に供給する電力の比率を変えたい場合は、乱数値４０１に関する所定の条件を変更設定し、ステップＳ１０８を経由して乱数値４０１が所定の条件を満たすまで、電力伝送を停止する処理（ステップＳ１１２）と電力伝送の開始処理（ステップＳ１０３）、及び再び初期化コマンドを受信する処理を繰り返す（ステップＳ１０４）。これにより、受信装置２００では、それぞれの受電装置２００に割り振られる乱数値４０１を変更することになるため、受電装置２００の充電状態４０５を変更することができる。
【００６５】
送電装置１００が複数台の受電装置２００の充電を伴う受電処理を制御するための動作についてもう少し詳しく説明する。受電装置２００を複数台同時に充電するためには、受電装置２００が１台置かれる場合に比べて、送電装置１００は多くの電力を伝送する必要がある。もし送電装置１００が伝送できる最大電力の値が、それぞれの受電装置２００が要求する電力の合計より小さい場合は、受信電力が少なすぎるために、それぞれの受電装置２００を同時に充電することが出来ない可能性がある。一方で、それぞれの受電装置２００が要求する合計電力以上の電力を送電装置１００が供給できたとしても、受電装置２００それぞれに電力がどのように分配されるかを把握して、いずれかの受電装置２００に過度の電力が供給されないように制御する必要もある。このため、送電装置１００は、充電制御テーブル３００を更新することにより、受電装置２００の充電状態を変化させる。ここでは、図２に示すように、送電装置１００の上に２台の受電装置２００ａと２００ｂとが置かれている場合について説明するが、受電装置２００が３台以上の場合も同じ方法が適用可能である。
【００６６】
図３の（ｂ）は、送電装置１００が２台の受電装置２００ａと２００ｂとに電力伝送を行っている場合の、送電装置１００が保持している充電制御テーブル３００の一例である。同図に示すように、充電制御テーブル３００は、受電装置２００ａの乱数値４０１が０で、受電装置２００ｂの乱数値４０１が３となっている。それぞれの受電装置２００ａ、２００ｂは、乱数値４０１の値に応じて受電効率を切り替える。後述する図９の（ａ）〜（ｄ）は乱数値４０１と受電効率の関係を例示する。受電効率とは、送電装置１００から送電した電力に対して、受電装置２００で受電した電力の比を言う。最大受電効率を、送電部１１０と受電部２１０のそれぞれの共振周波数が等しいとき、すなわち両者間が共振状態のときの受電効率とし、最小受電効率を、送電部１１０と受電部２１０のそれぞれの共振周波数が全く異なり両者間が非共振状態のとき（例えば、互いの共振特性を示す共振ピーク間の周波数の差がそれぞれの共振ピークの標準偏差のｋ倍以上の場合で、ｋはたとえば４以上等）の受電効率とする。今、図９（ａ）に示すように、乱数値４０１が０のときを最大受電効率が継続するパターンに対応させ、図９（ｄ）に示すように、乱数値４０１が３以上のときを最小受電効率が継続するパターンに対応させたとする。図３（ｂ）に示す例では、受電装置２００ａは、最大受電効率で電力を継続して受信し、受電装置２００ｂは、最小受電効率で電力を継続して受信しているので電力を殆ど受信しない。このため、受電装置２００ａの受信電力値４０４は、要求電力値に近い値となっており、受電状態も「充電中」となっている。一方、受電装置２００ｂの受信電力値４０４は、非常に小さくなっていて充電を行えないため、充電状態は「充電停止」となっている。乱数値４０１がこのような組み合わせになることで、受電装置２００ａのみを優先的に充電することが可能になる。
【００６７】
また、図３（ｃ）に示した充電制御テーブル３００の一例では、受電装置２００ａの乱数値４０１が０で、受電装置２００ｂの乱数値４０１が１となっている。図９（ｂ）は乱数値４０１が１であるときの受電効率の例を示す。この例では、受電効率は最大受電効率と最小受電効率との間で周期的に変化する。従って、乱数値４０１が１のときの受電装置２００の受電電力値の時間平均値は乱数値４０１が０のときよりも小さく、乱数値４０１が３のときよりも大きくなる。図３（ｃ）に示した充電制御テーブル３００に格納されているそれぞれの充電状態は「充電中」となっているが、受電装置２００ａの受信電力値４０４の方が受電装置２００ｂの受信電力値４０４よりも大きい数値となるため、受電装置２００ａの充電スピードは速く、受電装置２００ｂはよりゆっくりと充電する結果となる。このように、それぞれの受電装置２００ａ、２００ｂが生成した乱数値４０１の組み合わせにより、それぞれの受電装置２００ａ、２００ｂの受電効率を変更することが可能になる。
【００６８】
なお、図３（ｃ）に例示するような乱数値４０１の組み合わせについては、図５のステップＳ１０８の所定の条件に、例えば、乱数値４０１が最大受電効率に対応した値を含むという条件を付加することにより得られる。
【００６９】
送電装置１００の制御部１１７は、充電制御テーブル３００を参照することで、受電装置２００ａと２００ｂとに電力がどのように分配されるかを把握する。そして、それぞれの受電装置に電力が適切に配分されていない場合（ステップＳ１１４；リセット必要）、制御部１１７は、一旦電力伝送を停止し（ステップＳ１１２）、充電制御テーブル３００の初期化（ステップＳ１０２）を経て、再び電力伝送を開始する（ステップＳ１０３）。受電装置２００ａと２００ｂは、電力伝送の再開により再度乱数値４０１を生成し直し、初期化コマンド５０１に格納して送電装置１００に送信する。送電装置１００は、受電装置２００ａと２００ｂとから初期化コマンド５０１や他のコマンドを受信することで（ステップＳ１０４等）、新たに充電制御テーブル３００を追加生成又は更新する（ステップＳ１１１）。送電装置１００は、送電する電力が受電装置２００ａと２００ｂとに適切に配分されるようになるまで、ステップＳ１１２からステップＳ１０２以降ステップＳ１１３までの処理を繰り返す。
【００７０】
次に、送電装置１００が複数台の受電装置２００の充電を行っている時に、いずれかの受電装置２００の充電が完了した場合の動作について説明する。もし、送電装置１００の上に受電装置２００が１台しか乗っていない場合は、送電装置１００は、充電状態通知コマンド５０４を受信し（ステップＳ１１１）、当該充電状態通知コマンド５０４に格納される充電状態４０５に基づいて、受電装置２００の充電が完了したことを確認したら（ステップＳ１１４）、電力伝送を停止するだけでよい（ステップＳ１１３）。しかし、送電装置１００の上に受電装置２００が複数台乗っている場合は、いずれかの受電装置２００の充電が完了しても、充電が完了していない他の受電装置２００の充電処理を継続する必要がある。ここでは、図２に示すように、送電装置１００の上に２台の受電装置２００ａと２００ｂとが置かれている場合を例にして説明するが、受電装置２００が３台以上の場合も同じ方法が適用可能である。
【００７１】
図６（ａ）に示した充電制御テーブル３００の例では、受電装置２００ａの乱数値４０１が０で、受電装置２００ｂの乱数値４０１が４である。受電装置２００ａは、最大受電効率で電力を受電しているが、充電状態は「充電完」である。一方で、受電装置２００ｂは、最小受電効率が継続的に低い状態で電力を受電しているため、実質的には受電しておらず、充電状態が「充電停止」となっている。ここで、制御部１１７は、乱数値４０１に対する所定の条件に対して、「充電完」となった受電装置２００ａの乱数値４０１を３以上の値とするという条件を付加する。このような状態において、送電装置１００は、一旦電力伝送を停止した後に電力伝送を再開する。送電装置１００は、電力伝送の停止により、受電装置２００ａと２００ｂとの充電処理、すなわち受電処理をリセットする。一方、受電装置２００ａ、２００ｂは、電力伝送の再開により、それぞれの乱数値４０１を更新する。その結果、充電制御テーブル３００が図６（ｂ）に示す設定状態になったとする。図６（ｂ）では、受電装置２００ａの乱数値４０１が５（すなわち３以上である）であり、受電装置２００ａは図９（ｄ）に示すように最小受電効率で継続して受電する。一方で、受電装置２００ｂの乱数値４０１は０であり、最大受電効率で継続して受電するため、充電状態が「充電中」に変わっている。もし送電装置１００が電力伝送を停止し、充電制御テーブルを初期化後、電力伝送を再開するという、電力伝送のリセットを行った結果、充電制御テーブル３００が図６（ｂ）に示すような望ましい設定にならなかった場合は、送電装置１００は、充電制御テーブル３００が望ましい設定なるまで電力伝送のリセットを繰り返す。
【００７２】
受電装置２００の充電状態４０５が「充電中」である場合（ステップＳ１１４；充電中）、制御部１１７は、所定時間待機した後、送信電力のロスを算出する（ステップＳ１１５）。制御部１１７は、送電装置１００の上に乗っている受電装置２００から受信した受信電力通知コマンド５０３に格納されている受信電力値４０４の少なくとも１台の受電装置２００についての合計値と、送信電力検出部１１１が測定した送信電力との差分電力値を計算する。当該差分電力値が、送信電力のロスであり、通常は、電磁波として放出されるか、あるいは送電装置１００や受電装置２００に熱として吸収される。しかしながら、あまりにも差分電力値（送信電力のロス）が大きい場合は、送電装置１００の上に乗っている金属物や同じ共振周波数で共振する異物（例えば、非接触ＩＣカードやＲＦＩＤタグなど）が、送信電力のロス分を吸収している可能性がある。このため、制御部１１７は、送信電力のロスが、所定の値以上であるか否かを判定する（ステップＳ１１６）。これにより、送電装置１００の上に異物があるか否かを判別する。なお、所定の値は、任意の値に設定可能である。
【００７３】
送信電力のロスが所定の値以上の場合（ステップＳ１１６；Ｙｅｓ）、制御部１１７は、送電部１１０を制御して、電力伝送を停止し（ステップＳ１１３）、所定時間待機した後、受電装置検出部１１４を介して受電装置２００の検出を再び行う（ステップＳ１０１）。なお、送信電力のロスが所定の値以上の場合には、送電装置１００の上に異物があると考えられるため、電力伝送を停止し（ステップＳ１１３）、その後、利用者に対して警告を行うこともできる。
【００７４】
一方、送信電力のロスが所定の値以上でない場合（ステップＳ１１６；Ｎｏ）、制御部１１７は、電力伝送を継続して、受信した各種コマンドに基づいて充電制御テーブル３００を更新する（ステップＳ１１１）。
【００７５】
以上の処理により、送電装置１００は、非接触電力伝送を行う際に、受電装置２００から送電装置１００への片方向通信であっても、受電装置２００に対して的確な電力伝送制御を行うことができる。また、片方向通信によって受電装置２００の受電制御を行うことができるため、装置を簡素化でき、コストを削減することができる。
【００７６】
（受電装置の動作）
次に、受電装置２００の動作について説明する。図７は、受電装置２００が行う充電処理を説明するためのフローチャートである。以下、図面を参照して説明する。
【００７７】
受電装置２００は、受電装置２００の充電を行うように利用者に対して促して、受電装置２００が送電装置１００上に置かれることにより、充電処理を開始する。このとき受電部２１０の共振周波数は所定の値に予め設定されている。すなわち、所定の受電効率で受電を開始する。通常は最大受電効率に設定されている。なお、受電装置２００に対するリセットが発生したときはどのステップでの処理を行っていても、フローチャートの最初のステップの処理から始める。最初のステップはステップＳ２０１である。
【００７８】
まず、受電部２１０が、送電装置１００からの電力伝送により電力を受信すると、制御部２１８は、乱数値生成部２１６を制御して、乱数値４０１を生成する（ステップＳ２０１）。なお、送電装置１００が電力伝送を一旦停止した後、再開した時は、制御部２１８への電力供給が一旦停止され、その後再開されることになるため、制御部２１８は、図７に示すどのステップの処理を行っていても、ステップＳ２０１の処理から始めて、再度乱数値生成部２１６を制御し、乱数値４０１を生成する。
【００７９】
次に、制御部２１８は、生成した乱数値４０１に応じた所定時間だけ待機する（ステップＳ２０２）。例えば、制御部２１８は、乱数値４０１に比例した時間だけ待機する。後述するステップＳ２０３の処理である初期化コマンド５０１を送信する前に、ステップＳ２０２の処理を行う理由は、送電装置１００の上に受電装置２００が複数台載っている場合、受電装置２００が電力を受信後に初期化コマンド５０１を一斉に送信してしまうと、送信データの衝突（コリジョン）が発生してしまうからである。このため、ステップＳ２０２の処理において、生成した乱数値４０１に応じた時間だけ待機してから、初期化コマンド５０１を送信することでコリジョンを防ぐことができる。ただし、ステップＳ２０２の処理の所定時間は、必ずしも乱数値４０１に応じた時間でなくてもよい。
【００８０】
次に、制御部２１８は、データ送信部２１２を制御して、生成した乱数値４０１を格納した初期化コマンド５０１を、送電装置１００に対して送信する（ステップＳ２０３）。
【００８１】
次に、制御部２１８は、受電部２１０を制御して、乱数値４０１に基づいて、受電効率を切り替えて（ステップＳ２０４）、所定時間待機する（ステップＳ２０５）。
【００８２】
ここで、受電効率を切り替える方法について説明する。図８は、受電装置２００が備える受電部２１０の共振回路の一部を示している。２次コイル２３０は、コンデンサ２５０と直列につながると共に、コンデンサ２５１と並列につながっている。また、コンデンサ２５１は、スイッチ２５２とつながっており、スイッチ２５２は、制御部２１８の制御により、オンとオフとが切り替えられる。ここで、スイッチ２５２をオフにした状態で、送電装置１００が備える送電部１１０が発生する交流電力の周波数、すなわち送電側共振周波数と、受電部２１０が備える共振回路の共振周波数、すなわち受電側共振周波数とが等しいとする。このとき受電効率は最大となるため、最大受電効率と呼ぶ。一方、スイッチ２５２をオンにした時には、コンデンサ２５１の容量が加わることで受電側共振周波数が変化し、送電部１１０が発生する交流電力と非共振状態となるほどに異なる周波数となる。送電側共振周波数と受電側共振周波数の違いを、例えば、共振特性として表れる共振ピークの標準偏差のｋ倍とし、ｋは例えば４以上にする。このような非共振状態のとき受電効率は最小に近い値となるため、説明の便宜上最小受電効率と呼ぶ。受電装置２００は、この方法により受電効率を著しく低減することが可能になる。すなわち、受電装置２００は、このように、乱数値４０１に基づき受電側共振周波数を制御することにより、電力伝送から受電する電力の受電効率を切り換えることができる。
【００８３】
以上の説明では、受電効率は最大受電効率と最小受電効率の２種類となる。受電効率をこの間の値に設定するためには、スイッチ２５２の切り替えの時間を制御することにより最大受電効率と最小受電効率の時間配分を変える。受電効率の時間平均である実効受電効率は時間配分を変えることにより制御できる。この場合、乱数値４０１は受電効率に対応付けられ、受電効率は実効受電効率としてスイッチ２５２の切り替え時間配分、すなわち受電効率の時間変化と対応付けられる。図９は乱数値と受電効率との対応例を示す図で、受電効率は、乱数値に対応させたスイッチ２５２の切り替え時間配分により制御される。図９（ａ）〜（ｄ）は乱数値４０１が０、１、２、及び３以上の場合のそれぞれに対する受電効率の時間変化を示す。図９（ａ）はスイッチ２５２をオフにしたままの状態に対応する。このとき受電効率として最大受電効率が継続される。図９（ｄ）はスイッチ２５２をオンにしたままの状態に対応する。このとき受電効率として最小受電効率が継続される。図９（ｂ）、（ｃ）は乱数値４０１が１又は２のそれぞれの場合に応じて、スイッチ２５２のオン／オフ状態の時間配分を変えている。乱数値４０１が１のときのスイッチ２５２をオフにした状態の時間比率は、乱数値４０１が２のときのスイッチ２５２をオフにした状態の時間比率よりも大きい。従って最大受電効率の継続時間と最小受電効率の継続時間との比率が図９（ｂ）（ｃ）に示すように変化し、その時間平均である実効受電効率は乱数値４０１が１の時の方が２の時より大きくなる。このような方法で実効受電効率を乱数値４０１により制御できる。
【００８４】
受電効率を変える他の方法について説明する。この方法では、図１０に示す共振回路を使用する。図１０に示す共振回路は、コイル２２０とコンデンサ２５０とに並列に接続されるコンデンサとスイッチとをコンデンサ２５１とスイッチ２５２に対して、更に増やす。図１０ではコンデンサ２５３とスイッチ２５４、コンデンサ２５５とスイッチ２５６、及びコンデンサ２５７とスイッチ２５８をそれぞれ並列に接続している。どのスイッチを開閉するかにより複数の異なる共振周波数が設定されるため、送電側と受電側の共振周波数のずれの程度を共振ピークの標準偏差のｋ倍よりも小さい値に設定できるようにすることにより、３通り以上の異なる受電効率、すなわち、最大受電効率、最小受電効率、両者の間の１以上の受電効率に切り換えられるようにすることができる。図１１はこのときの乱数値４０１と受電効率の関係の例を示す。図１１の（ａ）〜（ｄ）は、乱数値４０１が０、１、２、および３以上のときのそれぞれに対応する受電効率を示す。図に示す受電効率の大小関係は、最大受電効率＝受電効率ａ＞受電効率ｅ＞受電効率ｆ＞受電効率ｄ＝最小受電効率となる。
【００８５】
なお、送電部１１０が発生する交流電力の周波数と受電回路の共振周波数とが、スイッチ２５２をオンにした状態で等しくなり、オフにした状態で全く異なるように設定してもよい。コイル２２０とコンデンサ２５０とに並列に、コンデンサとスイッチとを複数セット接続する場合も同様である。コイル２３０以外のコイルを各スイッチに直列に追加してもよい。受電回路の共振周波数を切り替えて、受電効率を変更できるならば、他の任意の回路構成であってもよい。
【００８６】
ここで、図９（ａ）〜（ｄ）を用いて説明した例では、乱数値４０１が０の場合に、受電効率を落とさずに継続的に電力を受電しているが、０の乱数値４０１に代え、他の任意の値に対応させてもよい。また、乱数値４０１が所定の値未満の場合に、図９（ａ）に示すように制御してもよい。また、乱数値４０１が所定の値以上の場合に、図９（ａ）に示すように制御し、乱数値４０１が所定の値未満の時に、図９（ｄ）に示すように受電効率を継続的に低い状態にし、受電電力を定常的に小さくするように制御してもよい。また、乱数値４０１が偶数の場合に、図９（ａ）に示すように制御し、乱数値４０１が奇数の場合に、図９（ｄ）に示すように制御してもよい。なお、乱数値４０１と、受電効率との対応関係は任意に設定することができる。このことは図１１の場合についても同様である。
【００８７】
次に、制御部２１８は、乱数値４０１を格納した固有番号コマンド５０２を送電装置１００に送信する（ステップＳ２０６）。
【００８８】
次に、制御部２１８は、充電管理部２１４を制御して、蓄電池２１３の充電が完了しているかを判定する（ステップＳ２０７）。
【００８９】
蓄電池２１３の充電が完了している場合（ステップＳ２０７；Ｙｅｓ）、制御部２１８は、受電部２１０を制御して、受電効率を最小受電効率に切り替える（ステップＳ２０８）。受電効率を最小受電効率に切り替えることにより、受電装置２００が、余計な電力を受電しないように制御することができる。充電完了した受電装置２００の乱数値は最小受電効率に対応する乱数値に自動的に設定することにより実現できる。一方、蓄電池２１３の充電が完了していない場合（ステップＳ２０７；Ｎｏ）、次のステップＳ２０９に移行する。
【００９０】
次に、制御部２１８は、データ送信部２１２を制御して、生成した乱数値４０１を格納した受信電力通知コマンド５０３を送電装置１００に送信する（ステップＳ２０９）。
【００９１】
次に、制御部２１８は、生成した乱数値４０１を格納した充電状態通知コマンド５０４を送電装置１００に送信する（ステップＳ２１０）。そして、制御部２１８は、所定の時間だけ待機した後（ステップＳ２１１）、充電管理部２１４を制御して、蓄電池２１３の充電が完了しているかを再び判定する（ステップＳ２０７）。なお、制御部２１８は、受信電力通知コマンド５０３と充電状態通知コマンド５０４とのどちらのコマンドを先に送信してもよい。
【００９２】
以上の処理を繰り返すことにより、受電装置２００の充電が行われて、利用者が受電装置２００を送電装置１００上から所定の距離以上に離すことにより、充電処理が終了する。
【００９３】
以上の処理により、非接触電力伝送を行う際に、受電装置から送電装置への片方向通信で、的確な電力伝送制御を行うことができる。また、片方向通信によって受電装置の受電制御を行うことができるため、装置を簡素化でき、コストを削減することができる。
【００９４】
図１２は、本実施形態１の簡略化された送電装置１００及び受電装置２００の構成を示す図である。図１と同じ番号の構成要素は図１に関する説明と同じである。
【００９５】
簡略化された送電装置１００は、少なくとも１台の受電装置２００に共振現象を利用して非接触で電力を伝送する送電装置であり、送電部１１０、データ受信部１１２、及び制御部１１７を備える。送電部１１０は、受電装置２００が有する、電力を受電する部位である受電部２１０の共振周波数と所定の関係にある共振周波数で、共振現象を利用して受電装置２００に非接触で電力を伝送する。なお、図１に示す電源部１１３については図１２では図示が省略されているが、送電部１１０に含まれていると解してもよい。データ受信部１１２は、送電部１１０が電力の伝送を開始した後、すなわち受電装置２００が受電を開始した後、受電装置２００から乱数値を含むコマンドを前記受電装置から受信する。この乱数値は、受電装置２００が新たに受電を開始する毎に生成されるもので、受電装置２００の受電状態を表す。制御部１１７は、少なくとも１台の受電装置２００から受信したコマンドに含まれる乱数値の全てが上述した所定の条件を満たすかどうかを判定し、満たす場合に、送電部１１０を介して、受電装置２００に対して電力の伝送を継続し、満たさない場合に、送電部１１０を介して、受電装置２００に対する電力の伝送を一旦停止した後、電力の伝送を再開し、データ受信部１１２を介して、受電装置２００から新たな乱数値を含むコマンドを受信する制御を行い、新たな乱数値が所定の条件を満たすまで、先に説明したように電力の伝送の一旦停止とその後の再開、及びデータ受信部１１２を介した、更に新たな乱数値を含むコマンドの受信とを繰り返す制御を行う。動作については図５で説明した通りなので説明を省略する。
【００９６】
この送電装置１００は、図５に示す処理により、非接触電力伝送を行う際に、受電装置２００から送電装置１００への片方向通信で、受電装置２００に対して的確な電力伝送制御を行うことができる。また、片方向通信によって受電装置２００に対して受電制御を行うことができるため、装置を簡素化でき、コストを削減することができる。
【００９７】
簡略化された受電装置２００は、非接触で電力を伝送する送電装置から電力を受電する受電装置であり、乱数値と受電効率とを対応させた情報を有し、受電部２１０、データ送信部２１２、乱数値生成部２１６、及び制御部２１８を備える。受電部２１０は、送電装置１００が有する電力を送電する部位である送電部１１０の共振周波数である送電側共振周波数と同じ周波数を含む可変の共振周波数を有し、可変の共振周波数の範囲内で設定された共振周波数である受電側共振周波数で送電装置１００から伝送された電力を受電する。乱数値生成部２１６は、乱数値を生成する。データ送信部２１２は、送電装置１００に対して乱数値を含むコマンドを送信する。制御部２１８は、送電装置１００からの電力の伝送が開始されることにより、予め設定された共振周波数で電力の受電を開始するとともに、電力の受電の開始の都度、乱数値生成部２１６を介して乱数値を生成し、生成した乱数値を含むコマンドを生成し、データ送信部２１２を介して送電装置１００に送信する制御を行うとともに、生成した乱数値に対応する受電効率に基づき、可変の共振周波数の範囲内で、受電側共振周波数を制御することにより、前記受電部２１０による受電を継続する制御を行う。動作については図７で説明した通りなので説明を省略する。
【００９８】
この受電装置２００は、図７に示す処理により、非接触電力伝送を行う際に、受電装置２００から送電装置１００への片方向通信であっても、的確な電力伝送制御を行うことができる。また、片方向通信によって受電装置２００の受電制御を行うことができるため、装置を簡素化でき、コストを削減することができる。
【００９９】
（実施形態２）
実施形態１に係る送電装置１００及び受電装置２００では、受電装置２００が所望の電力を受電していない場合は、送電装置１００が電力伝送を停止して、乱数値４０１を更新することにより、受電装置２００が受信する受信電力値４０４を変更する場合について説明した。本実施形態２では、所定の受電装置２００を優先的に充電させるための優先度を設けて、優先度の高い受電装置２００が受信する受信電力値４０４を変更する場合について説明する。なお、実施形態１に係る送電装置１００及び受電装置２００と同様の構成、動作については、説明を適宜省略する。
【０１００】
図１３は、本発明の実施形態２に係る送電装置１００及び受電装置２００から構成される非接触電力伝送システムを示す図である。実施形態２に係る送電装置１００及び受電装置２００は、実施形態１に係る送電装置１００及び受電装置２００と同様の構成である。本実施形態２に係る送電装置１００は、実施形態１に係る送電装置１００と同様に、図５に示す送電処理のフローに従って動作する。また、本実施形態に係る受電装置２００は、実施形態１に係る受電装置２００と同様に、図７に示す受電処理のフローに従って動作する。異なる点として、送電装置１００が備える記憶部１１６が記憶する充電制御テーブル３００が、優先度４０６を格納している。また、受電装置２００が備える記憶部２１７が優先度４０６を記憶している。優先度４０６は、送電装置１００の上に受電装置２００が複数台置かれた場合に、それぞれの受電装置２００を充電する充電処理の優先度を表し、送電装置１００がどの受電装置２００を優先的に充電するかを判定するために用いられる。優先度４０６は、例えば、０から１００の間の値をとり、１００に近いほど優先度が高いことをあらわす。あるいは他の方法で優先度の大小を定義してもよい。また、利用者が優先度４０６の値を自由に設定することもできる。例えば、受電装置２００が毎日使用するスマートフォンの場合は優先度４０６を高く設定しておき、受電装置２００が頻繁には使用しないデジタルカメラの場合は優先度４０６を低く設定しておくことが考えられる。
【０１０１】
受電装置２００が優先度４０６を送電装置１００に通知する方法としては、図１４に示すように、初期化コマンド５０１のデータ５１３の一部に優先度４０６を格納して送電装置１００に送信することが考えられる。制御部２１８は、データ送信部２１２を制御して、優先度４０６を含む初期化コマンド５０１を、変調及び符号化を行い送電装置１００に送信する。なお、受電装置２００は、任意の方法によって、優先度４０６を送電装置１００に通知することができる。
【０１０２】
送電装置１００は、優先度４０６を含む初期化コマンド５０１を受信したら、図１５（ａ）、（ｂ）に示すように、優先度４０６を充電制御テーブル３００に格納して管理する。これにより、それぞれの受電装置２００の優先度４０６を比較して、充電を優先すべき受電装置２００を選択して、優先的に充電処理を行っていくことができる。図１５（ａ）に示した例では、受電装置２００ａの優先度４０６は、受電装置２００ｂの優先度４０６より高くなっている。このため、受電装置２００ａの乱数値４０１には例えば０が割り当てられ、受電効率を落とさずに充電を行う。一方で受電装置２００ｂの乱数値４０１には３が割り当てられ、受電効率を落としているため、充電停止状態となっている。また、図１５（ｂ）に示した例では、受電装置２００ａは受電装置２００ｂより優先度が高いが、受電装置２００ａの充電は完了しているため、受電装置２００ｂの乱数値４０１に０を割り当てることで、受電装置２００ｂに充電処理を行っている。
【０１０３】
実施形態２に係る受電装置２００は、優先度４０６を設定して、設定した優先度４０６を送電装置１００に送信する初期化コマンドに含める。また、この初期化コマンドを受信した送電装置１００は、乱数値４０１に関する所定の条件を、乱数値４０１が優先度４０６に対応するものであることという条件を加えたものにする。この２点を除けば、送電装置１００は図５、受電装置２００は図７でそれぞれ説明した処理と同じ処理を実行する。なお、優先度４０６に対応する乱数値４０１の生成は実施形態１で説明したように、電力の伝送を一旦停止した後、再開するというリセット処理に伴って実行される。
【０１０４】
このように、送電装置１００は、充電制御テーブル３００で受電装置２００の受電状態４０５に加えて優先度４０６を管理するので、さらにきめ細かく電力伝送制御を行うことが可能になる。
【０１０５】
（実施形態３）
実施形態３では、その都度同じ処理により乱数値４０１を生成するのではなく、ある条件下で、使用する乱数値４０１を、前回使用された乱数値４０１を利用して所定の演算式に基づき決定する。ある条件については後述する。
【０１０６】
図１６〜図１９に、送電装置１００で複数台の受電装置２００を充電する場合の充電制御の例をしめす。図中、送電装置１００上に配置された複数台（図では３台を例示）の受電装置２００のうち、実線で示す受電装置２００が充電対象である。図１６、１７は、３台の受電装置２００ａ〜２００ｃに対して、一定時間毎に時分割で、受電対象となる受電装置２００を切替えながら充電を行う時分割充電モードを示す。図１８は、１台の受電装置２００の充電が完了した時点で別の１台の受電装置２００の充電を開始して、１台ずつ順番に充電を行う優先順序充電モードを示す。図１９は、複数の受電装置２００に対して同時に充電を行う同時充電モードを示す。
【０１０７】
受電装置２００は、図２０に示すような、乱数値４０１と受電効率の対応関係に従って動作をする場合、図１６から図１９のそれぞれの充電モードにおいて、受電装置２００にて生成されるべき乱数値４０１をＲＴで表すと、ＲＴの組み合わせは、図１６から図１９のそれぞれに記載した値でなければならない。図中、ＴはＴ回目の受電過程であることを示し、ＲＴは、Ｔ回目の受電過程における乱数値４０１であることを示す。ここで、受電過程とは送電装置１００からの電力伝送が開始され、乱数値４０１が所定の条件を満たすと判定されたときの受電を意味することとする。図１６から図１９では、受電装置２００の乱数値生成部２１６は、０、１、２の３種類の乱数値を生成するものとする。すなわち乱数値４０１に関する所定の条件は、乱数値４０１は０、１、２のいずれかであるという条件になる。但し、乱数値生成部２１６が生成する乱数値は上記のもの限る必要はなく、例えば、０からｍまでのｍ種類の乱数値を生成し（ｍは任意の整数）、その乱数値が偶数か奇数かに応じて、その後の動作を可変にするようにしても良い。
【０１０８】
図１６〜図１９に示す、ある受電過程における乱数値ＲＴと、その１回前の受電過程における乱数値ＲＴ−１の間には下記関係式（１）が成立する。
ＲＴ＝ＲＴ−１−１（ＲＴ＜０の場合はＲＴ＝２とする）
・・・（１）
【０１０９】
図１６から図１９における、各受電過程において、実施形態１や２で説明した動作フローチャートを用いて、受電装置２００が毎回ランダム過程を経由して乱数値を生成した場合、受電装置２００で生成されるべき乱数値の組み合わせが乱数値４０１に関する所定の条件を満足するまで乱数値の生成を繰り返すことになり、ある程度の時間を要する。そのため、送電装置１００の充電対象である受電装置２００の受電状態を切替えるためには、ある程度の時間がかかってしまう。
【０１１０】
しかしながら、各受電装置２００にて生成された乱数値４０１の組み合わせが乱数値４０１に関する所定の条件を一旦満足した後は、各受電装置２００は、受電状態の切り替えに伴い必要となる新たな乱数値４０１を関係式（１）に従った演算により生成することで、乱数値４０１に関する所定の条件を満たす乱数値４０１を得ることができる。そのため、毎回ランダム過程を経由して乱数値４０１を生成する場合に比べて、受電装置２００の受電状態の切り替えに要する時間を短縮化できる。
【０１１１】
実施形態３では、送電装置１００によって少なくとも１台の受電装置２００の受電制御を行う場合、実施形態１で説明した乱数値４０１の更新頻度を極力少なくして、送電装置１００より、受電装置２００の受電状態の切り替えに要する時間を短縮化した新たな受電制御シーケンスについて説明する。
【０１１２】
具体的には、実施形態１のように受電装置２００にて毎回ランダム過程を通して乱数値４０１を生成するのではなく、一旦生成した乱数値４０１を加工することで規則的に乱数値４０１を生成する処理を新たに設け、ランダム過程を通して乱数値４０１を生成する処理と、乱数値４０１を規則的に生成する処理を併用する。受電装置２００が乱数値４０１を生成する際、どちらの処理を用いるかについては、送電装置１００から電力伝送が停止されたタイミングに応じて、受電装置２００側で判定を行って決定する。但し、実際の判定はタイミングを具現化した他の基準を利用する。
【０１１３】
なお、実施形態３は、実施形態１、２と同一の構成、機能、及び要素等を含む。そのため、図１から図１５までに記載されている構成、又は処理と同一の構成又は処理については、同じ番号を付し基本的には説明を省略する。
【０１１４】
実施形態３に係る送電装置１００と受電装置２００の構成例を、それぞれ図２１及び図２２に示す。
【０１１５】
(送電装置)
図２１に示す送電装置１００は、図１で示した送電装置１００と比較して、充電制御処理部１１８を新たに備え、記憶部１１６にリセット実行フラグ３０１を保持する構成とする。その他の処理部については送電装置１００と同一の構成であるため、同じ番号を付し説明を省略する。
【０１１６】
リセット実行フラグ３０１は受電装置２００に対して送電開始後、受電装置２００から送信される初期化コマンド５０１を全て受信し終わる前に、電力伝送を停止して受電装置２００のリセットを行うかどうかを判定するために利用されるフラグである。受電装置２００のリセットとは受電装置２００の受電が一旦停止し、その後再開されることに該当する。このリセットは、送電装置１００による電力伝送の一旦停止とその後の再開に伴って実行される。
【０１１７】
リセット実行フラグ３０１がオンのときは、送電装置１００は、受電装置２００から送信される初期化コマンド５０１を全て受信し終える前に、電力伝送の一旦停止とその後の再開を実行することにより、受電装置２００のリセットを行う。一方、リセット実行フラグ３０１がオフのときは、受電装置２００から送信される初期化コマンド５０１を全て受信し、そのコマンドの解析結果に応じて、電力伝送を継続するか、受電装置２００のリセットが実行されるように電力伝送の一旦停止と再開を実行するかどうかを決定する。
【０１１８】
充電制御処理部１１８は、乱数値組合せ解析部６００と、リセット実行フラグ設定部６０１と、リセット実行フラグ判定部６０２とを備える。
【０１１９】
乱数値組合せ解析部６００は、受電装置２００より受信した初期化コマンド５０１内に格納される乱数値４０１の解析を行う。
【０１２０】
リセット実行フラグ設定部６０１は、受電装置２００より受信した初期化コマンド５０１内に格納された乱数値４０１の値に応じて、記憶部１１６のリセット実行フラグ３０１をオン又はオフに設定する。
【０１２１】
リセット実行フラグ判定部６０２は、記憶部１１６に格納されるリセット実行フラグ３０１の状態（オン又はオフ）を判定する。
【０１２２】
（受電装置）
図２２に示す受電装置２００は、図１で示す受電装置２００に対して、乱数値生成処理部２２０を新たに備える。その他の処理部については受電装置２００と同一の構成であるため、同じ番号を付し説明を省略する。
【０１２３】
乱数値生成処理部２２０は、ランダム過程を介して乱数値を生成する乱数値生成部２１６とは異なる方法で乱数値を生成する場合の各種処理と、生成された乱数値の記憶部２１７への保存、及び削除を実行する。乱数値生成処理部２２０は、乱数値加工部７００と、乱数値生成判定部７０１と、乱数値保存削除部７０２と、タイマ７０３とを備える。
【０１２４】
乱数値加工部７００は、記憶部２１７に格納された乱数値４０１に対して所定の演算を施すことにより新たな乱数値４０１を加工して生成する。具体的には、受電装置２００が３台の場合を例に取り、生成された乱数値４０１が０、１、２であるとする。格納された乱数値４０１を前回使用された乱数値として、これをＲＴ−１で表し、演算により新たに生成される乱数値４０１をＲＴとすると、ＲＴは、ＲＴ−１を使って、既に説明した関係式（１）に基づく演算により求められる。制御部２１８は、生成された乱数値４０１を各種コマンドに格納する。
【０１２５】
乱数値生成判定部７０１は、新たに乱数値４０１を、乱数値生成部２１６で生成するのか、乱数値加工部７００で加工して生成するのかを判定する。判定の詳細については後述する。
【０１２６】
乱数値保存削除部７０２は、記憶部２１７への乱数値４０１の格納による保存、及び記憶部２１７からの乱数値４０１の削除を実行する。
【０１２７】
タイマ７０３は、時間の計測を行う。なお、図２２ではタイマ７０３は受電効率決定部２２０に含まれているが、これに限定されない。送電装置１００内のどこに備えられていてもよい。
【０１２８】
（送電装置の動作）
次に、送電装置１００の動作について説明する。図２３は、送電装置１００が行う
送電処理を説明するためのフローチャートである。なお、図５に示すフローチャートと同じ処理については同じステップ番号を付す。以下では図５に示すフローチャートと異なる部分を中心に説明を行う。
【０１２９】
ステップＳ１０１からステップＳ１０３までの処理は図５で説明したとおりである。次に、リセット実行フラグ判定部６０２は、記憶部１１６に格納されているリセット実行フラグ３０１がオンであるかどうかの判定を行う（ステップＳ１２０）。リセット実行フラグ３０１がオンであると判定された場合（ステップＳ１２０；Ｙｅｓ）、送電装置１００の制御部１１７は、リセット実効フラグ設定部６０１を介して、記憶部１１６のリセット実効フラグ３０１をオフに設定し（ステップＳ１２１）、電力伝送の停止を行い（ステップＳ１１３）、ステップＳ１０１、Ｓ１０２を経由した後、電力送電を再開する（ステップＳ１０３）。ステップＳ１２１の処理により、その後にステップＳ１２０を実行するときのリセット実効フラグはオフに設定されている。なお、電力伝送の開始により、受電装置２００はリセットされ、受電装置２００は新たな乱数値４０１の生成を行う。
【０１３０】
一方、リセット実行フラグ３０１がオフであると判定された場合（ステップＳ１２０；Ｎｏ）、受電装置２００から送信される初期化コマンド５０１の受信の有無を判定し（ステップＳ１０４）、受信があった場合（ステップＳ１０４；Ｙｅｓ）、送電装置１００は、ステップＳ１０５〜Ｓ１０８で図５の同じステップ番号の処理と同じ処理を行い、その後、以下で説明するように、初期化コマンド５０１に格納されている乱数値４０１の解析を行う。
【０１３１】
ステップＳ１０８において、乱数値組合せ解析部６００は、受信した全乱数値４０１が所定の条件を満たさないと判定した場合（ステップＳ１０８；Ｎｏ）、制御部１１７は送電部１１０を制御して、電力伝送の停止を行い（ステップＳ１１２）、その後再開することで（ステップＳ１０３）、受電装置２００に乱数値４０１を再生成させる。このときの所定の条件は、最大受電効率に対応する乱数値４０１を含むという条件を含むものとする。なお、図５のステップＳ１０８では、制御部１１７が、全乱数値４０１が所定の条件を満たすかどうかの判定を実行するが、実施形態３では、充電制御処理部１１８の乱数値組合せ解析部６００が、制御部１１７の機能を一部分担してこの判定を実行する。従って、広義には制御部１１７がこの判定を実行するということができる。
【０１３２】
一方、ステップＳ１０８において、乱数値組合せ解析部６００は受信した全乱数値４０１が所定の条件を満たすと判定した場合（ステップＳ１０８；Ｙｅｓ）、制御部１１７は、受電装置２００の台数に応じて、送電電力量を調整する（ステップＳ１０９）。次に、乱数値組合せ解析部６００は、受信した乱数値４０１の中に、前回使用した乱数値４０１を受電装置２００が最大受電効率で受電するための乱数値４０１に１を加算した値が含まれるかどうかの判定を行う（ステップＳ１２２）。本判定は受電装置２００をリセットして乱数４０１を再生成させるとき、関係式（１）による演算を行った場合に、その結果得られる乱数値ＲＴに、最大受電効率で受電するための乱数値４０１が含まれるかどうかの判定である。この判定でＹｅｓとなった場合は乱数値に関する所定の条件を満たすことが担保されるため、受電装置２００は、次の処理に進むことができる。
【０１３３】
受信した乱数値４０１の中に、受電装置２００が最大受電効率で受電するための乱数値４０１に１を加算した値を含まないと判定された場合（ステップＳ１２２；Ｎｏ）、リセット実行フラグ設定部６０１はリセット実行フラグ３０１をオン状態にして（ステップＳ１２３）ステップＳ１１０に遷移する。
【０１３４】
ステップＳ１２２おいて、受信した乱数値４０１の中に、受電装置２００が最大受電効率で受電（図２０の（ａ））するための乱数値４０１に１を加算した値を含むと判定された場合（ステップＳ１２２；Ｙｅｓ）、送電装置１００は、リセット実行フラグ３０１をオフにしたまま、ステップＳ１１０に遷移する。ステップＳ１１０及びその後のステップＳ１１１〜Ｓ１１６の処理は図５のステップＳ１１０〜Ｓ１１６の処理と同じである。
【０１３５】
以上の処理では、ステップＳ１２２、Ｓ１２３の処理により、リセット実行フラグ３０１がオフの場合には乱数値４０１の中に最大受電効率に対応した乱数値に１を加えた乱数値４０１を含む。従って、次の受電装置のリセット時の乱数値の生成は、関係式（１）に基づき生成することができる。乱数値加工部７００により生成された乱数値４０１は、最大受電効率に対応した乱数値４０１を含むため、乱数値に関する所定の条件を満たすことができる。一方、リセット実行フラグ３０１がオンの場合には、乱数値４０１の中に最大受電効率に対応した乱数値に１を加えた乱数値４０１を含まないことになるので、関係式（１）に基づき、乱数値加工部７００により乱数値を生成した場合、生成された乱数値４０１は、最大受電効率に対応した乱数値４０１を含まないことになる。そのため、乱数値に関する所定の条件を満たすことができない。更に、リセット実行フラグ３０１がオンの場合（ステップＳ１２０；Ｙｅｓ）、送電処理の初期段階で電力伝送の一旦停止と再開が実行されるが、リセット実行フラグ３０１がオフの場合（ステップＳ１２０；Ｎｏ）の電力伝送の一旦停止と再開、すなわち受電装置２００のリセットは、電力伝送を継続して実行した後になるため、所定の時間が経過してから実行されることになる。一方、リセット実行フラグ３０１がオンの場合（ステップＳ１２０；Ｙｅｓ）の電力伝送の一旦停止と再開、すなわち受電装置２００のリセットは、送電処理の早い段階で実行される。受電装置２００はこのリセットのタイミングの違いを判定して乱数値の生成方法を決定する。所定の時間については後述する。
【０１３６】
以上説明した動作フローにより、送電装置１００は、受電装置２００から受信した乱数値４０１の組み合わせに応じて、電力伝送を継続して実行するか停止するかの判定を行い、電力伝送を停止する場合は、その停止タイミングをリセット実行フラグ３０１がオンかオフかにより調整する。この電力伝送の停止タイミングにより、受電装置２００は、後述するように、記憶部２１７に生成した乱数値４０１を格納するかどうかを決定する。受電装置２００は、記憶部２１７に乱数値４０１が格納されているかどうかに応じて、送電装置１００から送電される電力を受電した際、新たに乱数値４０１を生成すべきか、それとも前回既に生成した乱数値４０１を加工して新たな乱数値４０１を生成すべきかを判定する。これにより、送電装置１００が受電制御を行う際に、受電装置２００の受電状態の切り替えに要する時間を短縮化でき得ることとなる。
【０１３７】
（受電装置の動作）
次に、受電装置２００の動作について説明する。図２４は、受電装置２００が行う受電処理を説明するためのフローチャートである。なお、図７に示すフローチャートと異なる部分についてのみ説明を行い、図７と同一の処理については、図７と同じ番号を付し基本的にはその説明を省略する。
【０１３８】
本フローチャートに示される処理は、送電装置１００から送電される電力を受電装置２００が受電することにより開始される。なお、図７の場合と同様に、明示してはいないが、受電装置２００に対するリセットが発生したときはどのステップでの処理を行っていても、フローチャートの最初のステップの処理から始める。実施形態３では最初のステップはステップＳ２２０である。
【０１３９】
乱数値生成判定部７０１は、記憶部２１７に、前回生成した乱数値ＲＴ−１を保持しているかどうかの判定を行う（ステップＳ２２０）。
【０１４０】
乱数値ＲＴ−１を保持していないと判定された場合（ステップＳ２２０；Ｎｏ）、乱数値生成部２１６はランダム処理により乱数値４０１を新たに生成する（ステップＳ２０１）。この処理は図７のステップＳ２０１と同じである。一方、乱数値ＲＴ−１を保持していると判定された場合（ステップＳ２２０；Ｙｅｓ）、乱数値加工部７００は、記憶部２１７に保持される乱数値ＲＴ−１に、所定の演算式、例えば関係式（１）に基づく演算を施すことにより乱数値ＲＴ−１を加工して、乱数値ＲＴを生成し、これを新たな乱数値４０１とする（ステップＳ２２１）。また、乱数値保存削除部７０２は、記憶部２１７に保存されている乱数値４０１を削除する（ステップＳ２２２）。
【０１４１】
その後、図７の処理フロー同様、受電装置２００は、ステップＳ２０２からＳ２０５の処理を実行する。すなわち、初期化コマンドの送信を行い（ステップＳ２０３）、生成された乱数値４０１に応じて、受電効率（例えば図２０参照）を切替える（ステップＳ２０４）。そして、所定時間が終了するのを待つ（ステップＳ２０５）。
【０１４２】
次に、タイマ７０３は、時間計測を開始する（ステップＳ２２３）。この時間計測の満了する時間をＴ１とする。Ｔ１は、図１６や図１７で示した時分割で複数の受電装置２００を充電するための受電制御方式にて、充電する受電装置２００を順番に切替えていく時間よりも小さな値であれば良い。制御部２１８はタイマ７０３による計測時間が時間Ｔ１を経過したかどうかを判定する（ステップＳ２２４）。経過していなければ（ステップＳ２２４；Ｎｏ）経過するまで待ち、経過していれば（ステップＳ２２４；Ｙｅｓ）、生成したＲＴを記憶部２１７に保存する（ステップＳ２２５）。そして、図７のステップＳ２０６からステップＳ２１１の処理と同じ処理を行う（ステップＳ２２６）。なお、ステップＳ２２６の処理内容は、図７に示すステップＳ２０６からステップＳ２１１のそれぞれの処理内容だけではなく、処理後の処理の遷移先も含んで図７と同じ内容である。従って、内部に処理のループを含む。
【０１４３】
以上説明した動作フローにより、ステップＳ２２３で時間Ｔ１が経過するまでは記憶部２１７に乱数値４０１は保存されておらず、時間Ｔ１が経過した後は記憶部２１７に乱数値４０１が保存されている。受電装置２００は、送電装置１００が電力送電を停止したタイミング、すなわち受電装置２００のリセットのタイミングが時間Ｔ１が経過した後であるかどうかに応じて、記憶部２１７に乱数値４０１が保存されているかどうかが変わる。従って、その後、送電装置１００が送電を開始した際に、記憶部２１７に前回生成した乱数値ＲＴ−１が保存されているかどうかで新たに乱数値４０１を生成すべきか、それとも既に生成した乱数値４０１を加工すべきかどうかを判定する。これは、送電装置１００が電力送電を停止したタイミングによって新たに乱数値４０１を生成すべきか、それとも既に生成した乱数値４０１を加工すべきかどうかを判定するということと同じである。この処理により、送電装置１００が充電制御を行う際に、乱数値４０１の加工により新たな乱数値を生成する場合は、乱数値４０１に関する所定の条件を満たすことが担保されるので、所定の条件を満たすための乱数値の更新処理が不要となり、乱数値４０１の生成に要する時間も小さくなる。そのため、受電装置２００の受電状態の切り替えに要する時間を短縮化できる。
【０１４４】
なお、本実施形態３では、３台の受電装置２００を受電制御する方法を示したが、受電装置２００の台数が３台以外の場合であっても、上述した装置構成及び動作フローを用いることで、送電装置１００が充電制御を行う際に、充電を行う受電装置２００の切り替えに要する時間を短縮化できる。例えばｍ台の場合は、関係式（１）において、ＲＴ＜０の場合はＲＴ＝ｍ−１とする。（ｍ：２以上の整数）
【０１４５】
更に、乱数値４０１の値も、０〜ｍ−１に限定する必要はなく、例えばｋから始まるｎずつ増加していくｍ個の数値とし、前回の乱数値ＲＴ−１から新規の乱数値ＲＴを演算するときの式を、関係式（１）式に代えて次の関係式（２）にしてもよい。このとき、ｋは任意の数値、ｎは任意の正の整数である。
ＲＴ＝ＲＴ−１−ｎ  （ＲＴ＜ｋの場合はＲＴ＝ｋ＋（ｍ−１）＊ｎとする）
・・・（２）
【０１４６】
なお、乱数値加工部７００による乱数値４０１の加工生成に関係式（２）を使用する場合は、図２３に示す送電処理のうち、ステップＳ１２２の処理内容は、受信した乱数値４０１の中に、受電装置２００が最大受電効率で受電するための乱数値４０１にｎを加算した値が含まれるかどうかの判定となる。更により一般化すると、乱数値組合せ解析部６００によるステップＳ１２２の処理内容は、乱数値加工部７００で新たに乱数値を生成するために使用する関係式中の新たに生成する乱数値ＲＴを最大受電効率で受電するため乱数値として、関係式中の前回使用した乱数値ＲＴ−１を算定したとき、算定した乱数値ＲＴ−１に一致する乱数値が、受信した乱数値４０１に含まれているかどうかを判定するという内容になる。
【０１４７】
以上の処理では、乱数値４０１が最小のときを最大受電効率とし、乱数値４０１が大きくなるに従って受電効率を低下させるとしてもよいし、乱数値４０１が最大のときを最大受電効率とし、乱数値４０１が小さくなるに従って受電効率を低下させてもよい。
【０１４８】
なお、本発明は上記の実施形態に限定されず、種々の変形及び応用が可能である。
【０１４９】
１次コイル及び２次コイルの形状、素材等は任意である。例えば、１次コイルの直径を大きくすることにより、送電装置１００の上に複数の受電装置２００ａを同時に自由な位置に配置することもできる。
【０１５０】
送電装置１００と受電装置２００との間で通信を行う方法は任意である。例えば、ＩＥＥＥ（the Institute of Electrical and Electronic Engineers）８０２．１１ｂ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格等の無線ＬＡＮ（Local Area Network）、赤外線通信、ＲＦＩＤ、Bluetooth（登録商標）等の任意の通信方式により、通信を行うこともできる。
【０１５１】
その他、前記のハードウエェア構成やフローチャートは一例であり、任意に変更および修正が可能である。
【０１５２】
送電装置１００及び受電装置２００の処理を行う中心となる部分は、専用のシステムによらず、通常のコンピュータシステムを用いて実現可能である。たとえば、前記の動作を実行するためのコンピュータプログラムを、コンピュータが読み取り可能な記録媒体（フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等）に格納して配布し、当該コンピュータプログラムをコンピュータにインストールすることにより、前記の処理を実行する送電装置１００及び受電装置２００を構成してもよい。また、インターネット等の通信ネットワーク上のサーバ装置が有する記憶装置に当該コンピュータプログラムを格納しておき、通常のコンピュータシステムがダウンロード等することで送電装置１００及び受電装置２００を構成してもよい。
【０１５３】
また、送電装置１００及び受電装置２００の機能を、ＯＳ（オペレーティングシステム）とアプリケーションプログラムの分担、またはＯＳとアプリケーションプログラムとの協働により実現する場合などには、アプリケーションプログラム部分のみを記録媒体や記憶装置に格納してもよい。
【０１５４】
また、搬送波にコンピュータプログラムを重畳し、通信ネットワークを介して配信することも可能である。たとえば、通信ネットワーク上の掲示板（BBS; Bulletin Board System）に前記コンピュータプログラムを掲示し、ネットワークを介して前記コンピュータプログラムを配信してもよい。そして、このコンピュータプログラムを起動し、ＯＳの制御下で、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、前記の処理を実行できるように構成してもよい。
【０１５５】
上記の実施形態の一部または全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。
【０１５６】
（付記１）
少なくとも１つの受電装置に非接触で電力を伝送する送電装置であって、
前記受電装置が有する電力を受電する部位の共振周波数である受電側共振周波数と所定の関係にある周波数の共振周波数である送電側共振周波数を有し、該送電側共振周波数で、非接触で電力を伝送する送電部と、
前記送電部より前記受電装置への電力の伝送を開始したときに、該電力の伝送の開始により受電を開始する毎に前記受電装置で生成される該受電装置の受電状態を表すための乱数値を含むコマンドを前記受電装置から受信するデータ受信部と、
前記乱数値の全てが所定の条件を満たすかどうかを判定し、満たす場合に、前記送電部を介して、前記受電装置に対して電力の伝送を継続し、満たさない場合に、前記送電部を介して、前記受電装置に対する電力の伝送を一旦停止した後再開するリセット処理を実行し、前記データ受信部（１１２）を介して、前記受電装置から新たな乱数値を含む前記コマンドを受信する制御を行い、該新たな乱数値が前記所定の条件を満たすまで、前記電力の伝送の一旦停止、その後の再開、及び前記データ受信部を介した、更に新たな乱数値を含む前記コマンドの受信を繰り返す制御を行う制御部と、
を備えることを特徴とする送電装置。
【０１５７】
（付記２）
前記送電装置からの電力の伝送により前記受電装置の受電が可能な位置である受電可能位置に前記受電装置が存在することを検知する受電装置検出部を備え、
前記制御部は、前記受電装置検出部により、少なくとも１つの前記受電装置が受電可能位置に存在していると検知されたことを条件として前記送電部を介して前記電力の伝送を継続する制御を行う、
ことを特徴とする付記１に記載の送電装置。
【０１５８】
（付記３）
リセット実行フラグを有し、オン及びオフのいずれかを前記リセット実行フラグに設定するリセット実行フラグ設定部と、
前記リセット実行フラグのオン／オフを判定するリセット実行フラグ判定部と、
を備え、
前記制御部は、前記送電部によって前記受電装置への電力の伝送を開始した後、前記リセット実行フラグ判定部を介して、前記リセット実行フラグがオンかオフかを判定し、該判定結果がオンの場合のみ、前記リセット実行フラグ設定部を介して前記リセット実行フラグをオフに設定して、前記乱数値を含む前記コマンドの受信を待たずに、前記受電装置に対する電力の送電を一旦停止した後再開するというリセット処理を実行し、前記受電装置から新たな乱数値を含む前記コマンドを受信し、前記判定結果によらず前記乱数値が予め定められた特定の値を含む場合に、前記リセット実行フラグ設定部を介して前記リセット実行フラグをオンに設定する、
ことを特徴とする付記１又は２に記載の送電装置。
【０１５９】
（付記４）
前記データ受信部は、前記受電装置が受信している電力を示す受信電力値を含むコマンドを受信し、
前記制御部は、受信した前記受信電力値の合計値と前記受電装置に対して送信している電力を示す送信電力値との差分値が、所定の値以上である場合、当該受電装置に対して電力の伝送を停止する、
ことを特徴とする付記１乃至３のいずれかに記載の送電装置。
【０１６０】
（付記５）
前記データ受信部は、前記受電装置の充電状態を含むコマンドを受信し、
前記制御部は、受信した前記充電状態のいずれかが充電完了を示す状態である場合、前記受電装置に対して電力の送電を停止した後、電力の送電を開始し、前記受電装置から新たな乱数値を含むコマンドを受信する、
ことを特徴とする付記１乃至４のいずれかに記載の送電装置。
【０１６１】
（付記６）
前記データ受信部は、前記受電装置を優先的に受電させるための優先度を含むコマンドを受信し、
前記制御部は、前記乱数値に対する所定の条件を前記優先度に応じて設定する、
ことを特徴とする付記１乃至５のいずれかに記載の送電装置。
【０１６２】
（付記７）
非接触で電力を伝送する送電装置から電力を受電する受電装置であって、
乱数値と受電効率とを対応させた情報を有し、
前記送電装置が有する電力を送電する部位である送電部の共振周波数である送電側共振周波数と同じ周波数を含む可変の共振周波数を有し、該可変の共振周波数の範囲内で制御された共振周波数である受電側共振周波数で、前記送電装置から伝送された電力を受電する受電部と、
乱数値を生成する乱数値生成部と、
前記送電装置に対してデータを送信するデータ送信部と、
前記送電装置からの電力の伝送が開始されることにより、予め設定された共振周波数で前記電力の受電を開始するとともに、該電力の受電の開始の都度、前記乱数値生成部を介して前記乱数値を生成し、生成した該乱数値を含むコマンドを生成し、前記データ送信部を介して前記送電装置に送信する制御を行うとともに、生成した前記乱数値に対応する受電効率に基づき、前記可変の共振周波数の範囲内で、前記受電側共振周波数を制御することにより、前記受電部による受電を継続する制御を行う制御部と、
を備えることを特徴とする受電装置。
【０１６３】
（付記８）
前記乱数値に基づく前記受電部の共振周波数の制御は、前記受電側共振周波数を、前記送信側共振周波数と同じ周波数、及び前記送電部と非共振状態となる周波数の二つの周波数のいずれかに、前記乱数値に応じた時間配分で切り替える制御である、
ことを特徴とする付記７に記載の受電装置。
【０１６４】
（付記９）
前記乱数値に基づく前記受電部の共振周波数の制御は、前記受電側共振周波数を、前記乱数値に応じて、前記送信側共振周波数と同じ周波数、及び前記送電部と非共振状態となる周波数を含む、複数の互いに異なる周波数だけ異なる周波数のいずれかに切り替える制御である、
ことを特徴とする付記７に記載の受電装置。
【０１６５】
（付記１０）
更に、記憶部と、
所定の演算により乱数値を加工して新たな乱数値を生成する乱数値加工部と、
前記記憶部に生成した前記乱数値を保存し、又は該記憶部に保存された前記乱数値を削除する乱数値保存削除部と
を備え、
前記制御部は、前記送電装置からの電力の伝送が開始されると、前記記憶部に前記乱数値が保存されていない場合は、前記乱数値生成部を介して新たに乱数値を生成し、前記乱数値が保持されている場合は、乱数値加工部を介して保存されている前記乱数値を加工して新たな乱数値を生成し、前記乱数値とする、
ことを特徴とする付記７乃至９のいずれかに記載の受電装置。
【０１６６】
（付記１１）
前記制御部は、前記乱数値の生成後、前記記憶部に保存されている前記乱数値があれば該保存されている乱数値を削除し、生成した前記乱数値に対応する前記受電効率を設定した後、所定の時間が経過した後、前記記憶部に生成した前記乱数値を保存する、
ことを特徴とする付記１０に記載の受電装置。
【０１６７】
（付記１２）
制御部は、前記データ送信部を介して受電の優先度を含むコマンドを、前記送電装置に対して送信する、
ことを特徴とする付記７乃至１１のいずれかに記載の受電装置。
【０１６８】
（付記１３）
少なくとも１つの受電装置に非接触で電力を伝送する送電装置の送電方法であって、
前記受電装置の電力を受電する部位の共振周波数である受電側共振周波数と所定の関係にある周波数を共振周波数とする送信側共振周波数で、非接触で電力を伝送する送電ステップと、
前記送電ステップで前記受電装置への電力の伝送を開始したときに、該電力の伝送の開始により前記受電装置が受電を開始する毎に前記受電装置で生成される該受電装置の受電状態を表すための乱数値を含むコマンドを前記受電装置から受信するデータ受信ステップと、
前記データ受信ステップで受信した前記乱数値の全てが所定の条件を満たすかどうかを判定する判定ステップと、
該判定ステップで、前記乱数値の全てが前記所定の条件を満たすと判定された場合に、前記受電装置に対して電力の伝送を継続する電力伝送継続ステップと、
前記判定ステップで、前記乱数値の全てが前記所定の条件を満たす訳ではないと判定された場合に、前記受電装置に対する電力の伝送を一旦停止し、前記送電ステップに戻る繰り返しステップと、
を備えることを特徴とする送電装置の送電方法。
【０１６９】
（付記１４）
非接触で電力を伝送する送電装置から電力を受電する受電装置の受電方法であって、
前記送電装置からの電力の伝送開始により受電が開始されると、その都度、前記乱数値を生成する乱数値生成ステップと、
該乱数値生成ステップで生成された前記乱数値を含むコマンドを生成し、前記送電装置に送信するデータ送信ステップと、
前記受電装置の電力を受電する部位の共振周波数である受電側共振周波数を、予め設定された共振周波数とした後、乱数値と受電効率とを対応させた情報に基づき、前記乱数値生成ステップで生成された前記乱数値に対応する前記受電効率を決定し、決定した該受電効率に基づき制御することにより前記送電装置から伝送された電力の受電を継続する受電ステップと、
を備えることを特徴とする受電装置の受電方法。
【０１７０】
（付記１５）
少なくとも１つの受電装置に非接触で電力を伝送する送電装置の送電プログラムであって、
コンピュータとしての前記送電装置に、
前記受電装置の電力を受電する部位の共振周波数である受電側共振周波数と所定の関係にある周波数を共振周波数とする送信側共振周波数で、非接触で電力を伝送する送電ステップと、
前記送電ステップで前記受電装置への電力の伝送を開始したときに、該電力の伝送の開始により前記受電装置が受電を開始する毎に前記受電装置で生成される該受電装置の受電状態を表すための乱数値を含むコマンドを前記受電装置から受信するデータ受信ステップと、
前記データ受信ステップで受信した前記乱数値の全てが所定の条件を満たすかどうかを判定する判定ステップと、
該判定ステップで、前記乱数値の全てが前記所定の条件を満たすと判定された場合に、前記受電装置に対して電力の伝送を継続する電力伝送継続ステップと、
前記判定ステップで、前記乱数値の全てが前記所定の条件を満たす訳ではないと判定された場合に、前記受電装置に対する電力の伝送を一旦停止し、前記送電ステップに戻る繰り返しステップと、
を実行させることを特徴とする送電装置の送電プログラム。
【０１７１】
（付記１６）
非接触で電力を伝送する送電装置から電力を受電する受電装置の受電プログラムであって、
コンピュータとして機能する受電装置に、
前記送電装置からの電力の伝送開始により受電が開始されると、その都度、前記乱数値を生成する乱数値生成ステップと、
該乱数値生成ステップで生成された前記乱数値を含むコマンドを生成し、前記送電装置に送信するデータ送信ステップと、
前記受電装置の電力を受電する部位の共振周波数である受電側共振周波数を、予め設定された共振周波数とした後、乱数値と受電効率とを対応させた情報に基づき、前記乱数値生成ステップで生成された前記乱数値に対応する前記受電効率を決定し、決定した該受電効率に基づき制御することにより前記送電装置から伝送された電力の受電を継続する受電ステップと、
を実行させることを特徴とする受電装置の受電プログラム。
【０１７２】
本出願は２０１１年４月１日に出願された、明細書、特許請求の範囲、図、および要約書を含む日本国特許庁出願番号特願２０１１−８１７２２に基づく優先権を主張するものである。この元となる特許出願の開示内容は参照により全体として本出願に含まれる。
【符号の説明】
【０１７３】
１００  送電装置
１１０  送電部
１１１  送信電力検出部
１１２  データ受信部
１１３  電源部
１１４  受電装置検出部
１１５  表示部
１１６  記憶部
１１７  制御部
１１８  充電制御処理部
２００  受電装置
２１０  受電部
２１１  受信電力検出部
２１２  データ送信部
２１３  蓄電池
２１４  充電管理部
２１５  表示部
２１６  乱数値生成部
２１７  記憶部
２１８  制御部
２１９  ホスト制御部
２２０  受電効率決定部
２３０  受電側コイル
２５０、２５１、２５３、２５５、２５７  コンデンサ
２５２、２５４、２５６、２５８  スイッチ
３００  充電制御テーブル
３０１  リセット実行フラグ
４０１  乱数値
４０２  要求電力値
４０３  固有番号
４０４  受信電力値
４０５  充電状態
４０６  優先度
５０１  初期化コマンド
５０２  固有番号コマンド
５０３  受信電力通知コマンド
５０４  充電状態通知コマンド
５１１  ヘッダ
５１２  レングス
５１３  データ
５１４  チェックコード
６００  乱数値組合せ解析部
６０１  リセット実行フラグ設定部
６０２  リセット実行フラグ判定部
７００  乱数値加工部
７０１  乱数値生成判定部
７０２  乱数値保存削除部
７０３  タイマ
【図１】
2012137691.tif 000003
【図２】
2012137691.tif 000004
【図３】
2012137691.tif 000005
【図４】
2012137691.tif 000006
【図５】
2012137691.tif 000007
【図６】
2012137691.tif 000008
【図７】
2012137691.tif 000009
【図８】
2012137691.tif 000010
【図９】
2012137691.tif 000011
【図１０】
2012137691.tif 000012
【図１１】
2012137691.tif 000013
【図１２】
2012137691.tif 000014
【図１３】
2012137691.tif 000015
【図１４】
2012137691.tif 000016
【図１５】
2012137691.tif 000017
【図１６】
2012137691.tif 000018
【図１７】
2012137691.tif 000019
【図１８】
2012137691.tif 000020
【図１９】
2012137691.tif 000021
【図２０】
2012137691.tif 000022
【図２１】
2012137691.tif 000023
【図２２】
2012137691.tif 000024
【図２３】
2012137691.tif 000025
【図２４】
2012137691.tif 000026
【手続補正書】
【提出日】平成25年9月27日(2013.9.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
受電装置検出部１１４は、受電装置２００が送電装置１００上に置かれた場合など、受電装置２００と送電装置１００とが所定距離内にあることを検出する。具体的な検出方法としては、例えば、静電容量センサを用いて装置の接触（接近）を検出する、また、予め受電装置２００の内部にマグネットを内蔵しておき、磁気センサを用いて受電装置２００に内蔵しているマグネットからの磁場強度を検出することにより、装置の接触（接近）を検出する。また、受電装置２００が備える２次コイルが近づくことで磁界が変化し、これに伴って変化するインピーダンスを検出することにより、装置の接触（接近）を検出する方法がある。受電装置検出部１１４は、任意の方法により、送電装置１００と受電装置２００との接触（接近）を検出する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
一方、電力伝送を開始してから所定の時間が経過した場合（ステップＳ１０６；Ｙｅｓ）、制御部１１７は、受信した初期化コマンド５０１の数を判定する（ステップＳ１０７）。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
全乱数値４０１が所定の条件を満たす場合（ステップＳ１０８；Ｙｅｓ）、制御部１１７は、初期化コマンドの数に基づき、送電電力量を調整する（ステップＳ１０９）。これはステップＳ１０３で送電するときの所定の電力量を初期化コマンド５０１の数が確定した時点で、すなわち充電対象となる受電装置２００の台数が確定した時点で、この台数に基づき送電電力量を調整することを目的とする。なお、この処理は省いてもよい。次に、制御部１１７は、記憶部１１６を制御して、受信した初期化コマンド５０１に格納されている乱数値４０１と要求電力値４０２とを、新しいレコードとして充電制御テーブル３００に追加することにより、充電制御テーブル３００を更新する（ステップＳ１１０）。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８４】
受電効率を変える他の方法について説明する。この方法では、図１０に示す共振回路を使用する。図１０に示す共振回路は、２次コイル２３０とコンデンサ２５０とに並列に接続されるコンデンサとスイッチとをコンデンサ２５１とスイッチ２５２に対して、更に増やす。図１０ではコンデンサ２５３とスイッチ２５４、コンデンサ２５５とスイッチ２５６、及びコンデンサ２５７とスイッチ２５８をそれぞれ並列に接続している。どのスイッチを開閉するかにより複数の異なる共振周波数が設定されるため、送電側と受電側の共振周波数のずれの程度を共振ピークの標準偏差のｋ倍よりも小さい値に設定できるようにすることにより、３通り以上の異なる受電効率、すなわち、最大受電効率、最小受電効率、両者の間の１以上の受電効率に切り換えられるようにすることができる。図１１はこのときの乱数値４０１と受電効率の関係の例を示す。図１１の（ａ）〜（ｄ）は、乱数値４０１が０、１、２、および３以上のときのそれぞれに対応する受電効率を示す。図に示す受電効率の大小関係は、最大受電効率＝受電効率ａ＞受電効率ｅ＞受電効率ｆ＞受電効率ｄ＝最小受電効率となる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８５】
なお、送電部１１０が発生する交流電力の周波数と受電回路の共振周波数とが、スイッチ２５２をオンにした状態で等しくなり、オフにした状態で全く異なるように設定してもよい。２次コイル２３０とコンデンサ２５０とに並列に、コンデンサとスイッチとを複数セット接続する場合も同様である。２次コイル２３０以外のコイルを各スイッチに直列に追加してもよい。受電回路の共振周波数を切り替えて、受電効率を変更できるならば、他の任意の回路構成であってもよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２７】
タイマ７０３は、時間の計測を行う。なお、図２２ではタイマ７０３は乱数値生成処理部２２０に含まれているが、これに限定されない。送電装置１００内のどこに備えられていてもよい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１３２】
一方、ステップＳ１０８において、乱数値組合せ解析部６００は受信した全乱数値４０１が所定の条件を満たすと判定した場合（ステップＳ１０８；Ｙｅｓ）、制御部１１７は、受電装置２００の台数に応じて、送電電力量を調整する（ステップＳ１０９）。次に、乱数値組合せ解析部６００は、受信した乱数値４０１の中に、受電装置２００が最大受電効率で受電するための乱数値４０１に１を加算した値が含まれるかどうかの判定を行う（ステップＳ１２２）。本判定は受電装置２００をリセットして乱数４０１を再生成させるとき、関係式（１）による演算を行った場合に、その結果得られる乱数値ＲＴに、最大受電効率で受電するための乱数値４０１が含まれるかどうかの判定である。この判定でＹｅｓとなった場合は乱数値に関する所定の条件を満たすことが担保されるため、受電装置２００は、次の処理に進むことができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５８】
（付記３）
リセット実行フラグを有し、オン及びオフのいずれかを前記リセット実行フラグに設定するリセット実行フラグ設定部と、
前記リセット実行フラグのオン／オフを判定するリセット実行フラグ判定部と、
を備え、
前記制御部は、前記送電部によって前記受電装置への電力の伝送を開始した後、前記リセット実行フラグ判定部を介して、前記リセット実行フラグがオンかオフかを判定し、該判定結果がオンの場合のみ、前記リセット実行フラグ設定部を介して前記リセット実行フラグをオフに設定して、前記乱数値を含む前記コマンドの受信を待たずに、前記受電装置に対する電力の送電を一旦停止した後再開するというリセット処理を実行し、前記受電装置から新たな乱数値を含む前記コマンドを受信し、前記判定結果によらず前記乱数値が予め定められた特定の値を含まない場合に、前記リセット実行フラグ設定部を介して前記リセット実行フラグをオンに設定する、
ことを特徴とする付記１又は２に記載の送電装置。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１７３】
１００  送電装置
１１０  送電部
１１１  送信電力検出部
１１２  データ受信部
１１３  電源部
１１４  受電装置検出部
１１５  表示部
１１６  記憶部
１１７  制御部
１１８  充電制御処理部
２００  受電装置
２１０  受電部
２１１  受信電力検出部
２１２  データ送信部
２１３  蓄電池
２１４  充電管理部
２１５  表示部
２１６  乱数値生成部
２１７  記憶部
２１８  制御部
２１９  ホスト制御部
２２０  乱数値生成処理部
２３０  ２次コイル
２５０、２５１、２５３、２５５、２５７  コンデンサ
２５２、２５４、２５６、２５８  スイッチ
３００  充電制御テーブル
３０１  リセット実行フラグ
４０１  乱数値
４０２  要求電力値
４０３  固有番号
４０４  受信電力値
４０５  充電状態
４０６  優先度
５０１  初期化コマンド
５０２  固有番号コマンド
５０３  受信電力通知コマンド
５０４  充電状態通知コマンド
５１１  ヘッダ
５１２  レングス
５１３  データ
５１４  チェックコード
６００  乱数値組合せ解析部
６０１  リセット実行フラグ設定部
６０２  リセット実行フラグ判定部
７００  乱数値加工部
７０１  乱数値生成判定部
７０２  乱数値保存削除部
７０３  タイマ
【手続補正１０】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項２】
リセット実行フラグを有し、オン及びオフのいずれかを前記リセット実行フラグに設定するリセット実行フラグ設定部（６０１）と、
前記リセット実行フラグのオン／オフを判定するリセット実行フラグ判定部（６０２）と、
を備え、
前記制御部（１１７）は、前記送電部（１１０）によって前記受電装置への電力の伝送を開始した後、前記リセット実行フラグ判定部（６０２）を介して、前記リセット実行フラグがオンかオフかを判定し、該判定結果がオンの場合のみ、前記リセット実行フラグ設定部（６０１）を介して前記リセット実行フラグをオフに設定して、前記乱数値を含む前記コマンドの受信を待たずに、前記受電装置に対する電力の送電を一旦停止した後再開するというリセット処理を実行し、前記受電装置から新たな乱数値を含む前記コマンドを受信し、前記判定結果によらず前記乱数値が予め定められた特定の値を含まない場合に、前記リセット実行フラグ設定部（６０１）を介して前記リセット実行フラグをオンに設定する、
ことを特徴とする請求項１に記載の送電装置。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１０】
非接触で電力を伝送する送電装置から電力を受電する受電装置の受電方法であって、
前記送電装置からの電力の伝送開始により受電が開始されると、その都度、乱数値を生成する乱数値生成ステップと、
該乱数値生成ステップで生成された前記乱数値を含むコマンドを生成し、前記送電装置に送信するデータ送信ステップと、
前記受電装置の電力を受電する部位の共振周波数である受電側共振周波数を、予め設定された共振周波数とした後、乱数値と受電効率とを対応させた情報に基づき、前記乱数値生成ステップで生成された前記乱数値に対応する前記受電効率を決定し、決定した該受電効率に基づき制御することにより前記送電装置から伝送された電力の受電を継続する受電ステップと、
を備えることを特徴とする受電装置の受電方法。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図２２】
2012137691.tif 000027
【国際調査報告】
2012137691.tif 000028
2012137691.tif 000029
2012137691.tif 000030
2012137691.tif 000031