(57)【要約】      （修正有）【課題】電池の非接触充電時の安全性を高めつつ充電時間を短縮する。【解決手段】送電装置と受電装置からなる充電制御装置は、受電装置と無線通信可能な無線通信手段と、受電装置に無線で電力を送電可能な電力送電手段と、受電装置との間での無線通信手段による無線通信と、電力送電手段による送電を制御する制御手段と、を有する。制御手段は、受電装置へ送電した電力と受電装置が受電した電力とに基づき送電電力の伝送効率を取得し、伝送効率が所定の閾値以上の場合は所定の閾値未満の場合に比べて電力送電時間を相対的に長くするように制御する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受電装置と無線通信可能な無線通信手段と、
前記受電装置に無線で電力を送電可能な電力送電手段と、
前記受電装置との間での前記無線通信手段による無線通信と、前記電力送電手段による送電を制御する制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記受電装置へ送電した電力と前記受電装置が受電した電力とに基づき送電電力の伝送効率を取得し、
前記伝送効率が所定の閾値以上の場合は前記所定の閾値未満の場合に比べて電力送電時間を相対的に長くするように制御することを特徴とする充電制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記受電装置の電池電圧が第１の閾値未満の場合は前記伝送効率が前記所定の閾値未満の場合であっても前記電力送電時間を長くするように制御することを特徴とする請求項１に記載の充電制御装置。
【請求項３】
前記電池電圧が前記第１の閾値未満の場合は前記受電装置の電池のトリクル充電中であることを特徴とする請求項２に記載の充電制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記電池電圧が前記第１の閾値未満の場合または前記第１の閾値より大きい第２の閾値以上の場合は、前記伝送効率が前記所定の閾値未満の場合であっても前記電力送電時間を長くするように制御することを特徴とする請求項２に記載の充電制御装置。
【請求項５】
前記第２の閾値は、前記受電装置の電池の充電終止電流から所定倍の充電電流となる電圧であることを特徴とする請求項４に記載の充電制御装置。
【請求項６】
前記電力送電時間は、前記伝送効率が前記所定の閾値未満の場合の初期値と、前記初期値から増加する線図に従って設定されることを特徴とする請求項４または５に記載の充電制御装置。
【請求項７】
前記線図は前記電力送電時間が前記初期値からリニアに変化することを特徴とする請求項６に記載の充電制御装置。
【請求項８】
前記線図は前記電力送電時間が前記初期値から段階的に変化することを特徴とする請求項６に記載の充電制御装置。
【請求項９】
前記線図は、送電装置と受電装置の組み合わせに基づく最大伝送効率との関係から決定されることを特徴とする請求項６から８のいずれか１項に記載の充電制御装置。
【請求項１０】
前記線図は、送電装置と受電装置の組み合わせに基づく最大伝送効率と電池電圧の関係から決定されることを特徴とする請求項６から８のいずれか１項に記載の充電制御装置。
【請求項１１】
前記線図は、前記電池電圧が前記第１の閾値以上の場合かつ前記第２の閾値未満の場合の第１の線図と、前記電池電圧が前記第１の閾値未満の場合または前記第２の閾値以上の場合の第２の線図を含み、前記第２の線図は前記第１の線図よりも前記伝送効率の閾値が低いことを特徴とする請求項１０に記載の充電制御装置。
【請求項１２】
前記電力送電時間は、非接触充電制御における１サイクルの時間であることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の充電制御装置。
【請求項１３】
前記制御手段は、充電用の電力を送電する前に所定の電力を送電することで伝送効率を算出することを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の充電制御装置。
【請求項１４】
前記制御手段は、無線通信中の電力を測定した結果に基づいて伝送効率を算出することを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の充電制御装置。
【請求項１５】
前記伝送効率に代えてアンテナの結合係数を用いることを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の充電制御装置。
【請求項１６】
前記伝送効率に代えてアンテナの定在波比を用いることを特徴とする請求項１から１４のいずれか１項に記載の充電制御装置。
【請求項１７】
前記線図に代えてルックアップテーブルまたは数式を用いることを特徴とする請求項６から１１のいずれか１項に記載の充電制御装置。
【請求項１８】
前記無線通信手段と前記電力送電手段はアンテナを共用することを特徴とする請求項１から１７のいずれか１項に記載の充電制御装置。
【請求項１９】
前記無線通信手段は無線通信用のアンテナを有し、前記電力送電手段は無線で電力を送電するためのアンテナを有することを特徴とする請求項１から１７のいずれか１項に記載の充電制御装置。
【請求項２０】
受電装置と無線通信可能な無線通信手段と、
前記受電装置に無線で電力を送電可能な電力送電手段と、を有する充電制御装置の制御方法であって、
前記受電装置との間での前記無線通信手段による無線通信と、前記電力送電手段による送電を制御するステップを有し、
前記制御するステップでは、前記受電装置へ送電した電力と前記受電装置が受電した電力とに基づき送電電力の伝送効率を取得し、
前記伝送効率が所定の閾値以上の場合は前記所定の閾値未満の場合に比べて電力送電時間を相対的に長くするように制御することを特徴とする充電制御装置の制御方法。
【請求項２１】
コンピュータを、請求項１から１９のいずれか１項に記載された充電制御装置の制御手段として機能させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池の非接触充電制御に関する。
【背景技術】
【０００２】
非接触充電では、送電装置が常に電磁波を放出するような状態では、電磁波の電力が過大であれば受電装置では発熱などの問題が発生する。また、送電装置の近傍に電磁波での電力受電可能でない金属を含む装置や金属を含む異物などが配置された場合でも同様に発熱の問題が発生する。このため、送電装置と受電装置との間で安全に非接触充電を制御する方法が望まれる。
【０００３】
特許文献１には、電力の伝送効率と電池の蓄電残量とに基づいて、送電装置からの送電電力の大きさを調整する無線電力伝送システムが提案されている。特許文献２には、送電手段と受電手段間の伝送効率を検出し、伝送効率が規定値未満である場合に送電手段による送電を一時的に中止する給電システムが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１２５１１２号公報
【特許文献２】特開２０１０−１１９２４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
非接触充電では、送電装置と受電装置の間の電力伝送効率が高い場合は送電装置と受電装置との位置ずれが少なく、送電装置から放出された電磁波が高い効率で受電装置に吸収され、電磁波の漏れが少なくなる。しかしながら、電力伝送効率が低い場合は送電装置と受電装置との位置ずれが大きく、送電装置から放出された電磁波の漏れが多くなる。
【０００６】
このため、電力伝送効率が低く、送電装置と受電装置との位置がずれている場合は、非接触充電中に送電装置の電磁波発生部分の近傍に電磁波での電力受電可能でない金属を含む装置や金属を含む異物などが配置されると、発熱するおそれがある。また、電力伝送効率が低い場合は電磁波の漏れが多いため人体への電磁波暴露という問題もある。
【０００７】
上記発熱や人体暴露の影響は電磁波電力と時間の積であるエネルギーが効いてくるため、上記発熱や人体暴露の影響を低減するには電磁波電力の制御だけでなく、時間の制御も重要な要素といえる。また、電力伝送効率が低い場合に電磁波電力をゼロにしたり、発熱を考慮して電磁波電力放出時間を極端に短くしたりすると、非接触充電が実施できなくなってしま。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされ、その目的は、非接触充電時の安全性を高めつつ充電時間を短縮することができる技術を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明の充電制御装置は、受電装置と無線通信可能な無線通信手段と、前記受電装置に無線で電力を送電可能な電力送電手段と、前記受電装置との間での前記無線通信手段による無線通信と、前記電力送電手段による送電を制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記受電装置へ送電した電力と前記受電装置が受電した電力とに基づき送電電力の伝送効率を取得し、前記伝送効率が所定の閾値以上の場合は前記所定の閾値未満の場合に比べて電力送電時間を相対的に長くするように制御する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、非接触充電時の安全性を高めつつ充電時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施形態の送電装置と受電装置の構成例を示すブロック図。
【図２】実施形態１の非接触充電制御における送電装置と受電装置の動作を示すフローチャート。
【図３】送電装置と受電装置の配置例を示す図。
【図４】実施形態１の電池充電時の電池電圧と充電電流の時間変化を例示する図。
【図５】実施形態１の非接触充電制御に用いる送電装置と受電装置の組み合わせに基づき最大伝送効率と線図との関係を規定したテーブルを例示する図。
【図６】実施形態１の非接触充電制御における伝送効率の閾値判定に用いる伝送効率と充電電力送電時間の関係を示す線図を例示する図。
【図７】実施形態１の非接触充電時における充電電力送電時間の制御を概念的に示す図。
【図８】実施形態２の非接触充電制御における送電装置と受電装置の動作を示すフローチャート。
【図９】実施形態２の電池充電時の電池電圧と充電電流の時間変化を例示する図。
【図１０】実施形態２の非接触充電制御に用いる送電装置と受電装置の組み合わせに基づき最大伝送効率と電池電圧と線図との関係を規定したテーブルを例示する図。
【図１１】実施形態２の非接触充電制御における伝送効率の閾値判定に用いる伝送効率と充電電力送電時間の関係を示す線図を例示する図。
【図１２】実施形態２の非接触充電時における充電電力送電時間の制御を概念的に示す図。
【図１３】実施形態３の送電装置と受電装置との構成例を示すブロック図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、本発明を実現するための一例であり、本発明が適用される装置の構成や各種条件によって適宜修正又は変更されるべきものであり、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。また、後述する各実施形態の一部を適宜組み合わせて構成してもよい。
【００１３】
［実施形態１］
まず、実施形態１として、送電装置（充電制御装置）が、送電装置と受電装置との間で送受電される電池充電用の無線電力の伝送効率を算出し、算出した伝送効率に応じて受電装置の二次電池を充電するための電力送電時間を制御する形態を説明する。
【００１４】
以下、本実施形態の送電装置および受電装置からなる非接触充電システムについて説明する。
【００１５】
図１は本実施形態の送電装置および受電装置の構成例を示すブロック図である。
【００１６】
本実施形態の非接触充電システムは、送電装置１０１と、送電装置１０１と通信を行い、電力の供給を受ける受電装置１５１とを含む。送電装置１０１は、近距離無線通信および無線電力を送電可能な範囲内に受電装置１５１が配置された場合、非接触により通信を行い、受電装置１５１との間で装置ステータス情報の送受信を行う。そして、送電装置１０１は、受電装置１５１が充電可能な状態であると判定すると、送電アンテナを介して無線電力を出力して受電装置１５１に電力を供給する。その際、送電装置１０１は受電装置１５１から受電電力情報を受信することで、受電装置１５１が受電する無線電力の伝送効率を取得することができる。
【００１７】
受電装置１５１は、二次電池から供給される電力によって動作する通信装置であれば、タブレット型ＰＣやスマートフォン、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置、音声データや映像データの再生を行う再生装置であってもよい。また、受電装置１５１は、二次電池から供給される電力によって駆動する車のような移動装置であってもよい。また、受電装置１５１は、二次電池が装着されていない場合に、送電装置１０１から供給される電力によって動作可能な電子機器であってもよいものとする。
【００１８】
なお、本実施形態では、送電装置１０１が無線により送電した電力を送電電力、受電装置１５１が無線により受電した電力を受電電力と称し、送電装置１０１が送電した電力と受電装置１５１が受電した電力の比率を伝送効率と称するものとする。
【００１９】
＜装置構成＞次に、図１を参照して、本実施形態の非接触充電システムにおける送電装置および受電装置の構成について説明する。
【００２０】
図１は本実施形態に係る送電装置と受電装置との構成例を示すブロック図である。本実施形態の説明に使用するブロック図は、本実施形態の説明に不要なブロックへの電源接続は省略している。また、本実施形態の説明に不要なブロックと動作の詳細な説明は省略する。
【００２１】
まず、図１（ａ）を用いて、本実施形態の送電装置１０１の構成を説明する。
【００２２】
送電装置１０１は、受電装置１５１へ無線電力の送電および無線通信可能な装置である。
【００２３】
ＡＣ／ＤＣ変換部１０２は、送電装置１０１の外部から入力されたＡＣ電圧をＤＣ電圧に変換する回路である。ＡＣ／ＤＣ変換部１０２でＤＣに変換された出力電圧はＴＸ定電圧部１０３でさらに後段の回路ブロックへ供給可能な電圧に変換される。ＴＸ電源ＩＣ１０７はさらに後段のデジタル低電圧系回路ブロックへ供給可能な電圧に変換する。
【００２４】
ＴＸ制御部１０８は、送電装置１０１の近距離無線通信および無線送電を含む装置全体の制御を司るＣＰＵ、ワークエリアとして使用されるＲＡＭ、後述する処理手順を記憶しているＲＯＭを有する。
【００２５】
非接触ＩＣリーダライタ（Ｒ／Ｗ）１０９は非接触ＩＣからのデータの読み取りおよび非接触ＩＣへのデータの書き込みが可能であり、受電装置１５１や他の装置の非接触ＩＣと近距離無線通信を行う。
【００２６】
ＴＸ表示部１１０は、例えばＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）やＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）を備え、送電装置１０１や受電装置１５１のステータスを表示する。
【００２７】
ＴＸ送電部１０４は、受電装置１５１へ電力を無線送電するための回路であり、主にトランジスタ増幅回路や水晶発振回路などを備える。
【００２８】
ＴＸ整合部１０５は、ＴＸ送電部１０４と非接触ＩＣリーダライタ１０９とＴＸアンテナ１０６とのインピーダンス整合を行う回路である。ＴＸ整合部１０５は、ＴＸ制御部１０８の制御によって調整可能な回路であり、受電装置１５１との近距離無線通信時と無線電力送電時とで回路の設定が可変であるものとする。また、ＴＸ整合部１０５には無線電力送電時に過大な電圧が発生しないよう保護回路を備える。
【００２９】
ＴＸアンテナ１０６は、受電装置１５１や他の装置と近距離無線通信を行うための電磁波を送受信することができる。また、ＴＸアンテナ１０６は、受電装置１５１へ無線電力を送電することができる。ＲＸアンテナ１５２は、例えばＨＦ帯である１３．５６ＭＨｚ付近に共振周波数を有するアンテナである。
【００３０】
次に、本実施形態の受電装置１５１の構成および機能を説明する。
【００３１】
受電装置１５１は、送電装置１０１から無線で電力の受電および無線通信可能な装置である。
【００３２】
ＲＸアンテナ１５２は、送電装置１０１や他の装置と近距離無線通信を行うための電磁波を送受信することができる。また、ＲＸアンテナ１５２は、送電装置１０１から無線で電力を受電することができる。ＲＸアンテナ１５２は、例えばＨＦ帯である１３．５６ＭＨｚ付近に共振周波数を有するアンテナである。
【００３３】
ＲＸ整合部１５３は、ＲＸアンテナ１５２と整流平滑部１５４と非接触ＩＣ１５８とのインピーダンス整合を行うための回路である。ＲＸ整合部１５３は、ＲＸ制御部１５９の制御によって調整可能な回路であり、送電装置１０１との近距離無線通信時と無線電力受電時とで回路の設定が可変であるものとする。また、ＲＸ整合部１５３には無線電力受電時に過大な電圧が発生しないよう保護回路を備える。
【００３４】
整流平滑部１５４は、送電装置１０１から受電した電力により発生したＡＣ（交流）電圧をＤＣ（直流）電圧に波形整形する回路である。整流平滑部１５４でＤＣ電圧に波形整形された電圧はＲＸ定電圧部１５５で定電圧化され、後段の回路ブロックへ供給される。
【００３５】
充電制御部１５６は、電池１５７を充電可能な回路である。充電制御部１５６は電池１５７を充電する機能の他に、他の回路へ電池１５７の電圧を出力する機能も備える。電池１５７は、例えば１セルのリチウムイオン電池であるが、これに限らず、他の充電可能な二次電池でもよい。
【００３６】
ＲＸ電源ＩＣ１６１は充電制御部１５６から入力される電圧を後段のＲＸ制御部１５９および主制御部１６２などのデジタル低電圧系回路ブロックの電圧に変換する。
【００３７】
ＲＸ制御部１５９は、受電装置１５１の近距離無線通信および非接触充電シーケンスを含む制御を司るＣＰＵ、ワークエリアとして使用されるＲＡＭ、後述する処理手順を記憶しているＲＯＭを内蔵している。
【００３８】
電力測定部１６０は、送電装置１０１からの無線電力受電時に、受電電力を測定するための回路であり、主に抵抗負荷や定電流回路を備える。
【００３９】
非接触ＩＣ１５８は、送電装置１０１との近距離無線通信時の電磁波のみを電力として動作することが可能である。非接触ＩＣ１５８は、例えば近距離無線通信の国際標準規格であるＩＳＯ／ＩＥＣ２１４８１に対応している。
【００４０】
主制御部１６２は、受電装置１５１の全体の制御を司るＣＰＵを有する。ＲＡＭ１６３は主制御部１６２のワークエリアとして使用される揮発性メモリである。ＲＯＭ１６４は主制御部１６２の処理手順を記憶している。ＲＯＭ１６４は、例えばフラッシュメモリなどの書き換えが可能な不揮発性メモリで構成される。
【００４１】
ＲＸ表示部１６５は、受電装置１５１の操作情報や撮像部１６８で撮影した映像を表示することのできる表示部であり、例えば液晶表示器（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ：ＬＣＤ）である。
【００４２】
操作入力部１６６は、ユーザ操作による受電装置１５１への各種操作を受け付けるスイッチ、ボタン、タッチパネル等の操作部材である。操作入力部１６６は、操作部材の操作に応じた操作情報を主制御部１６２へ送出する。記録媒体１６７はメモリーカードやハードディスクであり、画像データの書き込みや読み込みを行うことができる。
【００４３】
撮像部１６８は、光学レンズ、ＣＭＯＳなどのイメージセンサ、レンズ制御部、画像処理部などを備え、動画や静止画の撮像から記録までの動作を行う。
【００４４】
無線通信部１６９は、アンテナ１７０を用いて他の装置と無線通信が可能である。無線通信部１６９は、非接触ＩＣ１５８とは異なる無線通信規格、例えばＷＬＡＮ規格であるＩＥＥＥ８０２．１１に対応している。
【００４５】
＜非接触充電制御＞次に、図２を参照して、本実施形態の非接触充電制御における送電装置１０１と受電装置１５１の動作を説明する。
【００４６】
図２は、本実施形態の非接触充電制御における送電装置１０１と受電装置１５１の動作を並列に示すフローチャートである。なお、図１の処理において、送電装置１０１の制御はＴＸ制御部１０８が実行し、受電装置１５１の制御はＲＸ制御部１５９が実行するものとする。なお、主制御部１６２は受電装置１５１の非接触充電制御には関与しないため、主制御部１６２およびその周辺機能ブロックの動作の説明は省略する。
【００４７】
Ｓ２０１では、送電装置１０１のＴＸ制御部１０８は、非接触ＩＣリーダライタ１０９の近距離無線通信機能を用いてポーリング信号を送信する。
【００４８】
Ｓ２０２では、送電装置１０１のＴＸ制御部１０８は、受電装置１５１の非接触ＩＣ１５８からの応答信号を受信したか否かを判定する。Ｓ２０１の近距離無線通信は、例えばＪＩＳＸ６３１９−４のリクエストコマンドを用いて非接触ＩＣ１５８を捕捉するものとする。
【００４９】
Ｓ２０２で送電装置１０１のＴＸ制御部１０８は、受電装置１５１から応答信号を受信したと判定した場合は処理をＳ２０３に進め、応答信号を受信していないと判定した場合は処理をＳ２０１に戻し、再度ポーリング信号を送信する。
【００５０】
ここで、受電装置１５１の動作を説明する。
【００５１】
Ｓ２５１では、受電装置１５１の非接触ＩＣ１５８は、送電装置１０１から近距離無線通信のポーリング信号を受信したら応答信号を送信する。Ｓ２５２では、受電装置１５１のＲＸ制御部１５９は、電池１５７の充電状態を取得する。Ｓ２５３では、受電装置１５１のＲＸ制御部１５９は、非接触ＩＣ１５８のデータの一部である装置ステータス情報を更新する。非接触ＩＣ１５８のデータの一部である装置ステータス情報とは、例えば受電装置１５１であれば“装置の名称”、“装置ＩＤ”、“最大無線受電電力”、“電池の有無”、“電池電圧”、“充電の可否”を含む。Ｓ２５３では、上記装置ステータス情報のうち、電池１５７の状態に関する“電池の有無”、“電池電圧”、“充電の可否”の情報を更新するものとする。
【００５２】
ここで、送電装置１０１の動作の説明に戻る。
【００５３】
Ｓ２０３では、送電装置１０１のＴＸ制御部１０８は、非接触ＩＣリーダライタ１０９の近距離無線通信機能を用いて受電装置１５１の非接触ＩＣ１５８のデータの一部である装置ステータス情報を読み取る。そして、送電装置１０１のＴＸ制御部１０８は、送電装置１０１の装置ステータス情報を非接触ＩＣ１５８に書き込む。
【００５４】
Ｓ２０３の近距離無線通信により非接触ＩＣ１５８の情報を読み取る、また、非接触ＩＣ１５８へ情報を書き込む場合は、例えばＪＩＳＸ６３１９−４のリードコマンド、ライトコマンドを用いる。以下、近距離無線通信により非接触ＩＣ１５８の情報を読み取る場合はＪＩＳＸ６３１９−４のリードコマンド、近距離無線通信により非接触ＩＣ１５８へ情報を書き込む場合はＪＩＳＸ６３１９−４のライトコマンドを用いるものとする。
【００５５】
なお、近距離無線通信による非接触ＩＣ１５８の読み取り／書き込みが行われた場合、非接触ＩＣ１５８は割り込み信号を出力する。受電装置１５１のＲＸ制御部１５９は、割り込み信号を検出し、非接触ＩＣ１５８へのアクセスと電池１５７の充電制御を行うための処理を行う。
【００５６】
Ｓ２０３で送信する送電装置１０１の装置ステータス情報とは、例えば“装置の名称”、“装置ＩＤ”、“最大無線送電電力”を含む。受電装置１５１の装置ステータス情報とは、例えば“装置の名称”、“装置ＩＤ”、“最大無線受電電力”、“電池の有無”、“電池電圧”、“充電の可否”を含む。
【００５７】
ここで、受電装置１５１の動作を説明する。
【００５８】
Ｓ２５４では、受電装置１５１のＲＸ制御部１５９は、非接触ＩＣ１５８から近距離無線通信による受電装置１５１の装置ステータス情報を読み取り、送電装置１０１の装置ステータス情報の書き込みに対して応答信号を送信する。
【００５９】
Ｓ２５５では、受電装置１５１のＲＸ制御部１５９は、充電可能なモードであるか否かを判定し、充電可能なモードであると判定した場合は処理をＳ２５６へ進め、充電可能なモードではないと判定した場合は処理を終了する。Ｓ２５５では、例えば受電装置１５１に電池１５７が装着されていない場合や、電池１５７が一度満充電になり自然放電による電圧低下を補うための再充電を禁止している場合は充電可能なモードではないと判定される。
【００６０】
ここで、送電装置１０１の動作の説明に戻る。
【００６１】
Ｓ２０４では、送電装置１０１のＴＸ制御部１０８は、Ｓ２０３で読み取った受電装置１５１の装置ステータス情報が充電可能なモードであるか否かを判定する。送電装置１０１のＴＸ制御部１０８は、充電可能なモードであると判定した場合は処理をＳ２０５に進め、充電可能なモードではないと判定した場合は処理を終了する。
【００６２】
Ｓ２０５では、送電装置１０１のＴＸ制御部１０８は、非接触ＩＣリーダライタ１０９の近距離無線通信機能を用いて受電装置１５１の非接触ＩＣ１５８へ充電電力設定開始情報を書き込む。充電電力設定開始情報は、“充電電力設定用送電電力”、“開始時間”、“終了時間”を含むものとする。また、充電電力設定開始情報のうち、“充電電力設定用送電電力”は０．２Ｗとする。
【００６３】
Ｓ２０６では、送電装置１０１のＴＸ制御部１０８は、ＴＸ送電部１０４を制御して充電電力設定用の電力を送電する。充電電力設定用の電力は、Ｓ２０５で非接触ＩＣ１５８へ書き込んだ充電電力設定開始情報の１つである“充電電力設定用送電電力”と等しい０．２Ｗとする。Ｓ２０６で充電電力設定用の電力を送電する場合は、ＴＸ整合部１０５がＴＸ送電部１０４からの無線送電に適した回路に設定される。
【００６４】
以下では、ＴＸ送電部１０４を制御して電力を送電する場合はＴＸ整合部１０５がＴＸ送電部１０４からの無線電力の送電に適した回路に設定される。そして、非接触ＩＣリーダライタ１０９の近距離無線通信機能を用いる場合はＴＸ整合部１０５が非接触ＩＣリーダライタ１０９の近距離無線通信に適した回路に設定されるものとし、ＴＸ整合部１０５の制御の切り替えについての説明は省略する。
【００６５】
Ｓ２０７では、送電装置１０１は、Ｓ２０６で充電電力設定用の電力を送電した後、非接触ＩＣリーダライタ１０９の近距離無線通信機能を用いて受電装置１５１の非接触ＩＣ１５８から送信した充電電力設定用の電力に対する受電電力情報を読み取る。受電電力情報は、送電装置１０１が充電電力設定用の電力を送電した結果、受電装置１５１が実際に受電した電力である“受電電力”を含むものとする。
【００６６】
ここで、受電装置１５１の動作を説明する。
【００６７】
Ｓ２５６では、受電装置１５１の非接触ＩＣ１５８は、近距離無線通信による充電電力設定開始情報の書き込みに対して応答信号を送信する。
【００６８】
Ｓ２５７では、受電装置１５１のＲＸ制御部１５９は、非接触ＩＣ１５８へ充電電力設定開始情報が書き込まれたことをトリガとして、充電電力設定開始情報の１つである“開始時間”に達する前にＲＸ定電圧部１５５へ電力測定部１６０を接続する。なお、Ｓ２５７では電力測定部１６０を接続するのと同時に、ＲＸ整合部１５３を送電装置１０１のＴＸ送電部１０４からの無線電力の受電に適した回路に設定するものとする。
【００６９】
Ｓ２５８では、受電装置１５１のＲＸ制御部１５９は、充電電力設定用の電力を受電し、電力測定部１６０で受電中の電力を測定し、その結果を“受電電力”として非接触ＩＣ１５８に書き込む。
【００７０】
Ｓ２５９では、受電装置１５１のＲＸ制御部１５９は、充電電力設定開始情報の１つである“終了時間”に達した後に電力測定部１６０の接続を解除する。なお、Ｓ２５９では電力測定部１６０の接続を解除するのと同時に、ＲＸ整合部１５３が送電装置１０１の非接触ＩＣリーダライタ１０９の近距離無線通信に適した回路の設定に戻される。以下、送電装置１０１のＴＸ送電部１０４からの無線電力を受電する場合はＲＸ整合部１５３をＴＸ送電部１０４からの無線電力の受電に適した回路に設定する。そして、送電装置１０１の非接触ＩＣリーダライタ１０９との近距離無線通信を行う場合はＲＸ整合部１５３を非接触ＩＣリーダライタ１０９との近距離無線通信に適した回路に設定するものとし、ＲＸ整合部１５３の制御の切り替えについての説明は省略する。
【００７１】
Ｓ２６０では、受電装置１５１の非接触ＩＣ１５８は、近距離無線通信による受電電力情報の読み取りに対して応答信号を送信する。受電電力情報は、上記“受電電力”を含むものとする。
【００７２】
ここで、送電装置１０１の動作の説明に戻る。
【００７３】
Ｓ２０７で充電電力設定用の電力に対する受電電力情報を読み取った後、Ｓ２０８では、送電装置１０１のＴＸ制御部１０８は、送電装置１０１が送電した充電電力設定用の電力と、受電装置１５１が受電した電力に基づく伝送効率を算出する。Ｓ２０６で送電装置１０１は充電電力設定用の電力を０．２Ｗに設定しているため、受電装置１５１の電力測定部１６０で測定した結果、例えば“受電電力”が０．１Ｗであれば伝送効率は５０％、“受電電力”が０．１６Ｗであれば伝送効率は８０％、と求められる。
【００７４】
図３は、送電装置１０１と受電装置１５１の配置例を示している。図３（Ａ）は送電装置１０１のＴＸアンテナ１０６と受電装置１５１のＲＸアンテナ１５２とのずれが小さく正対に位置した状態を示している。図３（Ａ）の配置状態は非接触充電時の伝送効率が高く、ＴＸアンテナ１０６で発生した電磁波が効率良くＲＸアンテナ１５２に吸収されることになるため、装置間から漏れる電磁波が少ない配置状態といえる。図３（Ａ）の状態を例えば伝送効率は８０％の配置であるとする。
【００７５】
図３（Ｂ）は送電装置１０１のＴＸアンテナ１０６と受電装置１５１のＲＸアンテナ１５２とのずれが大きく互い違いに近い位置にある状態を示している。図３（Ｂ）の配置状態は非接触充電時の伝送効率が低く、ＴＸアンテナ１０６で発生した電磁波が効率良くＲＸアンテナ１５２に吸収されないため、装置間から漏れる電磁波が多い配置状態といえる。図３（Ｂ）の状態を例えば伝送効率は５０％であるとする。
【００７６】
図３（Ｂ）の配置状態では、送電装置１０１のＴＸアンテナ１０６に正対する位置に受電装置１５１が位置していないため、ＴＸアンテナ１０６の正対する位置に異物があると漏れた電磁波のために異物が発熱しやすい。また、ＴＸアンテナ１０６の正対する位置に人体の一部が近距離すると、漏れた電磁波が人体の一部に暴露されてしまうことになる。よって、図３（Ｂ）の配置状態は非接触充電の配置として効率および安全性の観点で好ましくない配置であるといえる。
【００７７】
Ｓ２０９では、送電装置１０１のＴＸ制御部１０８は、Ｓ２０３で取得した受電装置１５１の装置ステータス情報と、Ｓ２０８で算出した伝送効率に従って充電用の送電電力を設定する。充電用の送電電力の設定方法は既に様々な技術が提案されているので詳細な説明は省略する。
【００７８】
ここで、図４を用いて電池１５７の電池電圧と充電電流の時間変化を説明する。図４（Ａ）は電池電圧の時間変化、図４（Ｂ）は電池充電電流の時間変化をそれぞれ示している。図４（Ａ）において閾値Ｖｔ１＝３．０Ｖは電池１５７のトリクル充電と急速充電の充電制御を切り替える閾値電圧である。図４（Ａ）において満充電時の電池電圧Ｖｃ＝４．２Ｖとする。図４（Ｂ）においてトリクル充電時の充電電流は５０ｍＡ、急速充電中かつ定電流制御区間の充電電流は５００ｍＡ、急速充電中かつ定電圧制御区間の充電終止電流は５０ｍＡとする。
【００７９】
受電装置１５１の電池１５７の充電が急速充電中かつ定電流制御区間であって、ＲＸ定電圧部１５５の出力として電力２．２Ｗが必要な状態の場合、伝送効率５０％であれば送電装置１０１は送電電力を４．４Ｗに設定する。また、伝送効率８０％であれば、送電装置１０１は送電電力を２．７５Ｗに設定する。
【００８０】
受電装置１５１の電池１５７の充電がトリクル充電中でＲＸ定電圧部１５５の出力として電力０．３５Ｗが必要な状態の場合、伝送効率５０％であれば送電装置１０１は送電電力を０．７Ｗに設定する。また、伝送効率８０％であれば送電装置１０１は送電電力を０．４４Ｗに設定する。
【００８１】
図２の説明に戻り、Ｓ２１２では、送電装置１０１のＴＸ制御部１０８は、Ｓ２０８で算出した伝送効率が閾値以上であるか否かを判定する。伝送効率の閾値は、例えば図５に示す送電装置と受電装置の組み合わせに基づき最大伝送効率と線図との関係を規定したテーブルに従って決定する。図５に示すテーブルは、例えば送電装置１０１のＴＸ制御部１０８に内蔵されたＲＯＭに記憶されている。
【００８２】
送電装置１０１のＴＸ制御部１０８は、Ｓ２０３で取得した受電装置１５１の装置ステータス情報の１つである“装置の名称”と装置の組み合わせに従って、伝送効率の閾値判定に用いる線図を決定する。なお、装置の組み合わせによって伝送効率の閾値判定に用いる線図は変更してもよい。例えば図５のテーブルに従えば、送電装置１０１と受電装置１５１との組み合わせの場合、伝送効率の閾値判定に用いるのは第１の線図（Ａ）となる。
【００８３】
図６は伝送効率の閾値判定に用いる第１の線図の例である。図６（Ａ）の伝送効率と充電電力送電時間の第１の線図（Ａ）は例えば線図がリニアに変化する。
【００８４】
図６（Ａ）の第１の線図（Ａ）は、伝送効率６０％未満であれば非接触充電シーケンス１サイクル中の充電電力送電時間を初期値１秒とし、そこからリニアに増加し、伝送効率９５％以上では充電電力送電時間を８秒とする。図６（Ｂ）の伝送効率と充電電力送電時間の第１の線図（Ｂ）は例えば線図が段階的に変化する。
【００８５】
図６（Ａ）および図６（Ｂ）に示す第１の線図（Ａ）および第１の線図（Ｂ）は、例えば送電装置１０１のＴＸ制御部１０８に内蔵されたＲＯＭに記憶されており、どちらかを選択可能であるとする。
【００８６】
なお、図６（Ａ）および図６（Ｂ）に示す第１の線図（Ａ）および第１の線図（Ｂ）の数値は、本実施形態を説明するための一例としているだけで状況に応じて適宜変更してよい。
【００８７】
送電装置１０１のＴＸ制御部１０８は、Ｓ２０８で算出した伝送効率が閾値未満であると判定した場合は処理をＳ２１３に進め、非接触充電シーケンス１サイクル中の充電電力送電時間を第１の線図（Ａ）に従う初期値に設定する。
【００８８】
送電装置１０１のＴＸ制御部１０８は、Ｓ２０８で算出した伝送効率が閾値以上であると判定した場合は処理をＳ２１４に進め、非接触充電シーケンス１サイクル中の充電電力送電時間を第１の線図（Ａ）に従う拡張値に設定する。
【００８９】
例えば、送電装置１０１と受電装置１５１の配置状態が図３（Ａ）の状態である場合、伝送効率は８０％であり、図６（Ａ）の第１の線図（Ａ）において閾値を超えているため、非接触充電シーケンス１サイクル中の充電電力送電時間は拡張値に設定される。伝送効率８０％において、非接触充電シーケンス１サイクル中の充電電力送電時間は５秒となる。
【００９０】
例えば、送電装置１０１と受電装置１５１の配置状態が図３（Ｂ）の状態である場合、伝送効率は５０％であり、図６（Ａ）の第１の線図（Ａ）において閾値未満であるため、非接触充電シーケンス１サイクル中の充電電力送電時間は初期値に設定される。伝送効率５０％において、非接触充電シーケンス１サイクル中の充電電力送電時間は１秒となる。
【００９１】
Ｓ２１８では、送電装置１０１のＴＸ制御部１０８は、非接触ＩＣリーダライタ１０９の近距離無線通信機能を用いて受電装置１５１の非接触ＩＣ１５８へ充電電力送電開始情報を書き込む。充電電力送電開始情報は、“充電送電電力”、“充電送電開始時間”、“充電送電終了時間”を含む。
【００９２】
Ｓ２１８で書き込む充電電力送電開始情報を、受電装置１５１の電池１５７の充電が図４の急速充電中かつ定電流制御区間、ＲＸ定電圧部１５５の出力として電力２．２Ｗが必要な状態の場合を例に説明する。
【００９３】
伝送効率８０％である場合を例にすると、Ｓ２１８で書き込む充電電力送電開始情報のうち“充電送電電力”は２．７５Ｗ、“充電電力送電開始時間”と“充電電力送電終了時間”との時間差は５秒である。
【００９４】
なお、Ｓ２１８の処理は送電装置１０１と受電装置１５１との間で非接触充電を行うフローにおいては必須ではない。Ｓ２１８を実行する場合、送電装置１０１は、予め受電装置１５１へ非接触充電シーケンス１サイクル中の無線電力送電開始情報を通知する。そして、受電装置１５１が受信した非接触充電シーケンス１サイクル中の“充電電力送電開始時間”と“充電電力送電終了時間”とに従って充電制御を行う。Ｓ２１８を省略する場合、送電装置１０１はＳ２０７の処理を実行後、所定の時間を置いてから無線電力を送電する。受電装置１５１は無線電力を受電している状態を検出し、その検出状態で非接触充電シーケンス１サイクル中の充電電力送電期間であることを判定して充電制御を行ってもよい。
【００９５】
Ｓ２１９では、送電装置１０１のＴＸ制御部１０８は、Ｓ２０９で設定した送電電力に従い、ＴＸ送電部１０４を制御して無線電力を送電する。
【００９６】
本実施形態では、送電装置１０１と受電装置１５１の配置状態が図３（Ａ）、伝送効率８０％の状態、電池１５７の充電が急速充電中かつ定電流制御区間である場合、Ｓ２１９で送電する電力はＳ２０９で設定した送電電力２．７５Ｗに設定される。また、充電電力送電時間はＳ２１８で設定した５秒とする。
【００９７】
Ｓ２１９で充電電力設定用の電力を送電する場合は、ＴＸ整合部１０５がＴＸ送電部１０４からの無線電力送電に適した回路に設定される。
【００９８】
その後、送電装置１０１はＳ２１９で無線電力を送電した後、処理をＳ２０１に戻し、再度ポーリング信号を送信し、図２の非接触充電制御を繰り返す。
【００９９】
ここで、受電装置１５１の動作を説明する。
【０１００】
Ｓ２６１では、受電装置１５１の非接触ＩＣ１５８は、近距離無線通信による充電電力送電時間情報の書き込みに対して応答信号を送信する。
【０１０１】
Ｓ２６２では、受電装置１５１のＲＸ制御部１５９は、Ｓ２６１で非接触ＩＣ１５８へ充電電力送電開始情報が書き込まれたことをトリガとして、充電電力送電開始情報の１つである“充電電力送電開始時間”に達する前にＲＸ定電圧部１５５へ充電制御部１５６を接続する。なお、Ｓ２６２では充電制御部１５６を接続するのと同時に、ＲＸ整合部１５３が送電装置１０１のＴＸ送電部１０４からの無線電力受電に適した回路に設定される。
【０１０２】
なお、Ｓ２６１の処理は送電装置１０１と受電装置１５１との間で非接触充電を行う際に必須ではない。Ｓ２６１の処理を実行する場合、予め送電装置１０１から非接触充電シーケンス１サイクル中の無線電力送電開始情報を受信し、受電装置１５１は非接触充電シーケンス１サイクル中の“充電電力送電開始時間”と“充電電力送電終了時間”とに従って充電制御を行うことになる。Ｓ２６１を省略する場合、受電装置１５１はＳ２６０の処理を実行後、所定の時間を置いてからＳ２６２を実行し、その後、無線電力を受電する。受電装置１５１は無線電力を受電している状態を検出し、その検出状態で非接触充電シーケンス１サイクル中の充電電力受電期間であることを判定して充電制御を行ってもよい。
【０１０３】
Ｓ２６３では、受電装置１５１のＲＸ制御部１５９は、送電装置１０１から無線電力を受電する。
【０１０４】
Ｓ２６３で送電装置１０１から無線電力の受電が終了すると、Ｓ２６４で、受電装置１５１のＲＸ制御部１５９は電池１５７の状態を取得する。Ｓ２６４では、受電装置１５１は例えば電池１５７の電圧、温度、充電ステータスを取得するものとする。
【０１０５】
Ｓ２６５では、受電装置１５１のＲＸ制御部１５９は、Ｓ２６１で受信した充電電力送電開始情報の１つである“充電電力送電終了時間”に達した後、または、充電電力受電期間が終了後に充電制御部１５６の接続を解除する。
【０１０６】
Ｓ２６６では、受電装置１５１のＲＸ制御部１５９は、Ｓ２６４で取得した電池１５７の状態において、充電ステータスが満充電であるか否かを判定する。受電装置１５１のＲＸ制御部１５９は電池１５７の充電ステータスが満充電ではないと判定した場合は処理をＳ２５１に戻し、再度ポーリング信号を待つ。
【０１０７】
受電装置１５１のＲＸ制御部１５９は電池１５７の充電ステータスが満充電であると判定した場合は、処理をＳ２６７に進め、非接触ＩＣ１５８のデータの一部である装置ステータス情報を更新し、処理を終了する。Ｓ２６７では、装置ステータス情報のうち、電池１５７の状態に関する、“電池電圧”を更新し、“充電の可否”を可から否に更新する。Ｓ２６７で非接触ＩＣ１５８のデータの一部である装置ステータス情報の１つである“充電の可否”が否になることによって、満充電に達した電池１５７への頻繁な再充電で電池１５７の内部セルを痛めることを防止できる。
【０１０８】
非接触ＩＣ１５８のデータの一部である装置ステータス情報の１つである“充電の可否”を可にする場合は、例えば受電装置１５１の主制御部１６２およびその周辺機能ブロックを動作させて電池１５７の電力を消費したことをトリガとして装置ステータス情報を更新してもよい。
【０１０９】
図７は本実施形態の非接触充電時における充電電力送電時間の制御を概念的に示す図である。
【０１１０】
図７（Ａ）は送電装置１０１と受電装置１５１との配置が図３（Ａ）、伝送効率８０％の状態である場合、図７（Ｂ）は送電装置１０１と受電装置１５１との配置が図３（Ｂ）、伝送効率５０％の状態である場合とする。
【０１１１】
図７（Ａ）、図７（Ｂ）は共に、受電装置１５１の電池１５７の充電が図４の急速充電中かつ定電流制御区間、ＲＸ定電圧部１５５の出力として電力２．２Ｗが必要な状態の場合の例を示している。
【０１１２】
図７（Ａ）は非接触充電シーケンス１サイクル中の送電電力２．７５Ｗ、充電電力送電時間は５秒であるのに対し、図７（Ｂ）は非接触充電シーケンス１サイクル中の送電電力４．４Ｗ、充電電力送電時間は１秒である。
【０１１３】
図２のフローに従えば、送電装置１０１のＴＸアンテナ１０６と受電装置１５１のＲＸアンテナ１５２とのずれが小さく非接触充電時の伝送効率が高い場合は低い場合に比べて、図７（Ａ）のように非接触充電シーケンス１サイクル中の充電電力送電時間を相対的に長くすることが可能である。充電電力送電時間を相対的に長くすることができるため、電磁波の漏れが少なく、より速い時間で電池１５７の充電を完了することができる。
【０１１４】
送電装置１０１のＴＸアンテナ１０６と受電装置１５１のＲＸアンテナ１５２とのずれが大きく非接触充電時の伝送効率が低い場合は高い場合に比べて、図７（Ｂ）のように非接触充電シーケンス１サイクル中の充電電力送電時間を相対的に短くすることが可能である。充電電力送電時間を相対的に短くすることができるため、電磁波の漏れと発熱の総量を抑えて電池１５７の充電を行うことができる。
【０１１５】
［実施形態２］次に、図８から図１２を参照して、実施形態２の非接触充電制御を説明する。
【０１１６】
実施形態２では、実施形態１に加えて受電装置１５１の電池１５７の電圧情報をさらに用いて充電電力送電時間を設定して、受電装置１５１の電池１５７を非接触充電する形態を説明する。
【０１１７】
図８は、実施形態２の非接触充電制御における送電装置１０１と受電装置１５１の動作を並列に示すフローチャートである。なお、本実施形態の送電装置と受電装置の構成は、図１と同様である。また、図８のＳ８０１〜Ｓ８０９、Ｓ８１８、Ｓ８１９、Ｓ８５１〜Ｓ８６７は、図２のＳ２０１〜Ｓ２０９、Ｓ２１８、Ｓ２１９、Ｓ２５１〜Ｓ２６７と同様であるため説明は省略し、異なる点を中心に説明を行う。
【０１１８】
Ｓ８１０では、送電装置１０１のＴＸ制御部１０８は、Ｓ８０３で取得した受電装置１５１の装置ステータス情報の１つである“電池電圧”が閾値Ｖｔ１以上であるか否かを判定する。ここで、“電池電圧”の閾値Ｖｔ１およびＶｔ２の関係を図９に示す電池１５７の充電電圧、充電電流の時間変化を例にして説明する。
【０１１９】
図９（Ａ）は電池電圧の時間変化、図９（Ｂ）は電池充電電流の時間変化である。図９（Ａ）において、閾値Ｖｔ１＝３．０Ｖは電池１５７のトリクル充電制御と急速充電制御を切り替える閾値電圧である。図９（Ａ）において満充電時の電池電圧Ｖｃ＝４．２Ｖとする。閾値Ｖｔ２＝４．１５Ｖは電池１５７の急速充電中かつ定電圧制御区間の充電終止状態に近い閾値電圧である。この場合、図９（Ｂ）の充電電流は充電終止電流５０ｍＡよりも少し多い程度、例えば充電終止電流である５０ｍＡから所定倍（３倍程度）の１５０ｍＡ程度の充電電流となる電池電圧とすればよい。
【０１２０】
Ｓ８１０で、送電装置１０１のＴＸ制御部１０８は、“電池電圧”が閾値Ｖｔ１未満であると判定した場合は処理をＳ８１５へ進め、Ｓ８０８で算出した伝送効率が第２の線図（Ａ）において閾値以上であるか否かを判定する。
【０１２１】
伝送効率の閾値は、例えば図１０に示すテーブルに従って決定する。図１０に示すテーブルは、例えば送電装置１０１のＴＸ制御部１０８に内蔵されたＲＯＭに記憶されている。
【０１２２】
送電装置１０１のＴＸ制御部１０８は、Ｓ８０３で取得した受電装置１５１の装置ステータス情報の１つである“装置の名称”と装置の組み合わせに従って、伝送効率の閾値判定に用いる線図を決定する。なお、装置の組み合わせによって伝送効率の閾値判定に用いる線図は変更してよい。
【０１２３】
例えば、図１０の装置の組み合わせに基づく最大伝送効率と電池電圧および線図の関係を規定したテーブルに従えば、送電装置１０１と受電装置１５１との組み合わせの場合、電池電圧が閾値Ｖｔ１未満または閾値Ｖｔ２以上であれば伝送効率の閾値判定に用いるのは図１１（Ｂ）の第２の線図（Ａ）である。そして、電池電圧が閾値Ｖｔ１以上、閾値Ｖｔ２未満であれば伝送効率の閾値判定に用いるのは図１１（Ａ）の第１の線図（Ａ）である。
【０１２４】
図１１は伝送効率の閾値判定に用いる第２の線図の例である。図１１（Ａ）の伝送効率と充電電力送電時間の第２の線図（Ａ）は例えばリニアに変化する。
【０１２５】
図１１（Ａ）の第１の線図（Ａ）は、伝送効率３０％未満であれば非接触充電シーケンス１サイクル中の充電電力送電時間を初期値１秒とし、そこからリニアに増加し、伝送効率６５％以上では充電電力送電時間を８秒とする。
【０１２６】
図１１（Ｂ）の伝送効率と充電電力送電時間の第２の線図（Ｂ）は例えば段階的に変化する。なお、第１の線図は実施形態１の図６と同様である。
【０１２７】
図６および図１１に示す伝送効率と充電電力送電時間の第１の線図および第２の線図は、例えば送電装置１０１のＴＸ制御部１０８に内蔵されているＲＯＭに記憶されており、いずれかが選択可能である。
【０１２８】
なお、図６および図１１に示す伝送効率と充電電力送電時間の第１の線図および第２の線図の数値は、本実施形態を説明するための一例であり、状況に応じて適宜変更してよい。
【０１２９】
Ｓ８１５で、送電装置１０１のＴＸ制御部１０８は、Ｓ８０８で算出した伝送効率が第２の線図（Ａ）において閾値未満であると判定した場合は処理をＳ８１６に進める。
【０１３０】
Ｓ８１６では、送電装置１０１のＴＸ制御部１０８は、非接触充電シーケンス１サイクル中の充電電力送電時間を第２の線図（Ａ）に従う初期値に設定する。
【０１３１】
Ｓ８１５で、送電装置１０１のＴＸ制御部１０８は、Ｓ８０８で算出した伝送効率が第２の線図（Ａ）において閾値以上であると判定した場合は処理をＳ８１７に進める。
【０１３２】
Ｓ８１７では、送電装置１０１のＴＸ制御部１０８は、非接触充電シーケンス１サイクル中の充電電力送電時間を第２の線図（Ａ）に従う拡張値に設定する。
【０１３３】
Ｓ８１０で、送電装置１０１のＴＸ制御部１０８は、“電池電圧”が閾値Ｖｔ１以上であると判定した場合は処理をＳ８１１へ進める。
【０１３４】
Ｓ８１１では、送電装置１０１のＴＸ制御部１０８は、Ｓ８０３で取得した受電装置１５１の装置ステータス情報の１つである“電池電圧”が閾値Ｖｔ２以上であるか否かを判定する。送電装置１０１は“電池電圧”が閾値Ｖｔ２以上であると判定した場合は処理をＳ８１５へ進め、“電池電圧”が閾値Ｖｔ２未満であると判定した場合は処理をＳ８１２へ進める。
【０１３５】
Ｓ８１２では、送電装置１０１のＴＸ制御部１０８は、Ｓ８０８で算出した伝送効率が第１の線図（Ａ）において閾値以上であるか否かを判定する。送電装置１０１はＳ８０８で算出した伝送効率が第１の線図（Ａ）において閾値未満であると判定した場合は処理をＳ８１３に進め、閾値以上であると判定した場合は処理をＳ８１４に進める。
【０１３６】
Ｓ８１３では、送電装置１０１のＴＸ制御部１０８は、非接触充電シーケンス１サイクル中の充電電力送電時間を第１の線図（Ａ）に従う初期値に設定する。
【０１３７】
Ｓ８１４では、送電装置１０１のＴＸ制御部１０８は、非接触充電シーケンス１サイクル中の充電電力送電時間を第１の線図（Ａ）に従う拡張値に設定する。
【０１３８】
例えば電池１５７の“電池電圧”が閾値Ｖｔ１＝３．０Ｖ未満または閾値Ｖｔ２＝４．１５Ｖ以上であって、送電装置１０１と受電装置１５１の配置状態が図３（Ｂ）の状態の場合、伝送効率は５０％であり、図１１（Ａ）の第２の線図（Ａ）の閾値を超えている。よって、非接触充電シーケンス１サイクル中の充電電力送電時間は拡張値に設定される。伝送効率５０％において、非接触充電シーケンス１サイクル中の充電電力送電時間は５秒となる。
【０１３９】
例えば電池１５７の“電池電圧”が閾値Ｖｔ１＝３．０Ｖ以上、閾値Ｖｔ２＝４．１５Ｖ未満であって、送電装置１０１と受電装置１５１の配置状態が図３（Ｂ）の状態の場合、伝送効率は５０％であり、図６（Ａ）の第１の線図（Ａ）の閾値未満である。よって、非接触充電シーケンス１サイクル中の充電電力送電時間は初期値に設定される。伝送効率５０％において、非接触充電シーケンス１サイクル中の充電電力送電時間は１秒となる。
【０１４０】
図１２は本実施形態の非接触充電時における充電電力送電時間の制御を概念的に示す図である。
【０１４１】
図１２（Ａ）は受電装置１５１の電池１５７の“電池電圧”が閾値Ｖｔ１＝３．０Ｖ未満または閾値Ｖｔ２＝４．１５Ｖ以上であって、送電装置１０１と受電装置１５１との配置が図３（Ｂ）、伝送効率５０％の状態である場合とする。図１２（Ａ）は受電装置１５１の電池１５７の充電が図９におけるトリクル充電中、または急速充電中かつ定電圧制御区間の中でも充電終止に近い状態であり、ＲＸ定電圧部１５５の出力として電力０．３５Ｗが必要な状態の場合を例に説明する。
【０１４２】
図１２（Ｂ）は受電装置１５１の電池１５７の“電池電圧”が閾値Ｖｔ１＝３．０Ｖ以上、閾値Ｖｔ２＝４．１５Ｖ未満であって、送電装置１０１と受電装置１５１との配置が図３（Ｂ）、伝送効率５０％の状態である場合とする。図１２（Ｂ）は受電装置１５１の電池１５７の充電が図９の急速充電中かつ定電流制御区間であり、ＲＸ定電圧部１５５の出力として電力２．２Ｗが必要な状態の場合を例に説明する。
【０１４３】
図１２（Ａ）は非接触充電シーケンス１サイクル中の送電電力０．７Ｗ、充電電力送電時間は５秒であるのに対し、図１２（Ｂ）は非接触充電シーケンス１サイクル中の送電電力４．４Ｗ、充電電力送電時間は１秒である。
【０１４４】
本実施形態の図８のフローに従えば実施形態１の効果に加えて以下の効果が得られる。
【０１４５】
送電装置１０１と受電装置１５１のアンテナのずれが大きく非接触充電時の伝送効率が低い場合であっても、電池電圧によって図１２（Ｂ）のように非接触充電シーケンス１サイクル中の充電電力送電時間を相対的に長くすることができる。
【０１４６】
充電に供する電力が低い場合は、電磁波の漏れと発熱の総量は自ずと抑えられることになるため、非接触充電シーケンス１サイクル中の充電電力送電時間を相対的に長くすることで、放電状態が大きい電池であればより速い電圧の復帰、そして、より速い時間で電池１５７の充電を完了することができる。
【０１４７】
［実施形態３］次に、図１３を参照して、実施形態３の非接触充電システムを説明する。
【０１４８】
実施形態１、２では、送電装置と受電装置は、近距離無線通信用のアンテナと充電電力送受電用のアンテナを共用する構成を説明した。
【０１４９】
本実施形態では、送電装置と受電装置は、近距離無線通信用のアンテナと充電電力送受電用のアンテナを別々に備える構成を説明する。
【０１５０】
図１３は本実施形態の送電装置と受電装置の構成例を示すブロック図である。本実施形態の説明に使用するブロック図は、本実施形態の説明に不要なブロックへの電源接続は省略している。また、本実施形態の説明に不要なブロックと動作の詳細な説明は省略する。
【０１５１】
図１３において、送電装置１３０１の各機能ブロック１３０２〜１３１０は、図２の機能ブロック１０２〜１１０と同様であり、受電装置１３５１の各機能ブロック１３５２〜１３７０は、図２の機能ブロック１５２〜１７０と同様であるため説明は省略し、異なる点を中心に説明を行う。
【０１５２】
送電装置１３０１と受電装置１３５１は、装置間の近距離無線通信をＴＸ通信アンテナ１３２２およびＲＸ通信アンテナ１３８１で行い、無線電力の送受電は実施形態１および実施形態２と同様にＴＸアンテナ１３０６およびＲＸアンテナ１３５２で行う。
【０１５３】
送電装置１３０１のＴＸ通信アンテナ１３２２と非接触ＩＣリーダライタ１３０９の間には、近距離無線通信に最適化されたＴＸ通信整合部１３２１が配置されている。受電装置１３５１のＲＸ通信アンテナ１３８１と非接触ＩＣ１３５８の間には、近距離無線通信に最適化されたＲＸ通信整合部１３８２が配置されている。
【０１５４】
非接触ＩＣ１３５８が、例えば近距離無線通信の国際標準規格であるＩＳＯ／ＩＥＣ２１４８１に対応している場合、ＴＸ通信アンテナ１３２２およびＸ通信アンテナ１３８１はＨＦ帯である１３．５６ＭＨｚ付近に共振周波数を有するアンテナである。
【０１５５】
本実施形態では、送電装置と受電装置の間で、２対のアンテナの一方を近距離無線通信用として用いるため、もう一方のアンテナで充電用の無線電力の送受電が可能となる。よって、充電用の無線電力の送受電に用いるＴＸアンテナ１３０６とＴＸ整合部１３０５、ＲＸアンテナ１３５２とＲＸ整合部１３５３はＨＦ帯である１３．５６ＭＨｚ付近に共振周波数を有するアンテナである必要がなく、様々な周波数帯の構成を適用することが可能である。例えばＬＦ帯である１００〜４００ｋＨｚに共振周波数を持つ電磁誘導型コイルをアンテナとして構成してもよい。
【０１５６】
［他の実施形態］
上述した実施形態１から３では、送電装置と受電装置との間で送受電される充電用の無線電力の伝送効率を算出し、算出した伝送効率に応じて受電装置の二次電池を充電するための無線電力の送電時間を制御する形態を説明した。これに対して、伝送効率の算出のための電力を送電する手順を省略し、無線通信中の電力を測定しその結果に基づいて伝送効率を算出する構成としてもよい。
【０１５７】
また、本発明を適用可能な充電電力送電時間の設定は伝送効率を用いる方法でなくてもよい。伝送効率の代わりに無線通信中の磁束によるアンテナの結合係数や、進行波と反射波によるアンテナの電圧定在波比によって充電電力送電時間を設定しても本発明を適用可能である。その場合、図１および図１３のブロック図には上記アンテナの結合係数やアンテナの電圧定在波比を測定するための機能ブロックが追加されることになる。そして、図６および図１１の線図における伝送効率はアンテナの結合係数やアンテナの電圧定在波比に置き換えられ、適宜線図に対する数値が設定されることになる。
【０１５８】
実施形態２、３では、送電装置と受電装置との間で非接触通信を行い、電池電圧を取得し充電電力送電時間を設定するための線図を選択する形態を説明した。これに対して、本発明を適用可能な充電電力送電時間を設定するための線図選択は電池電圧を用いる方法でなくてもよい。例えば、充電制御部１５６で電池の充電電流などから充電モードを判定し、受電装置１５１のＲＸ制御部１５９が充電モードを取得し、さらに送電装置１０１が充電モードを取得し、取得した充電モードにより充電電力送電時間を設定するための線図を選択してもよい。なお、充電モードとは、例えばトリクル充電、急速充電中の定電流制御区間、急速充電中の定電圧制御区間、急速充電中の定電圧制御区間で充電終止タイマ差動中などのモードであってもよい。
【０１５９】
その場合、図８のフローの非接触充電シーケンス１サイクルの中で最初の装置ステータス情報取得時には充電モードを取得できないので、図６および図１１の線図では拡張値でなく初期値が設定されることになる。
【０１６０】
また、実施形態１から３では、充電電力送電時間は、図６および図１１に示す伝送効率と充電電力送電時間の関係を規定した線図従って設定されることを説明したが、本発明を適用可能な充電電力送電時間の設定は線図に限ったものでない。例えばルックアップテーブルの参照や数式を用いた演算によって充電電力送電時間の設定を変えてよい。この場合、ルックアップテーブルや数式は送電装置に記憶しておくことになる。
【０１６１】
また、実施形態１から３では、非接触ＩＣの近距離無線通信のコマンドとしてＪＩＳＸ６３１９−４のコマンドを用いて非接触ＩＣの捕捉、読み込み／書き込みを行う例を説明したが、本発明を適用可能な非接触ＩＣの無線通信のコマンドはこれに限らない。例えばＩＳＯ／ＩＥＣ１４４４３のコマンドやＩＳＯ／ＩＥＣ１５６９３のコマンドを用いて非接触ＩＣを捕捉、読み込み／書き込みしても本発明を適用可能である。
【０１６２】
また、実施形態１から３では、非接触ＩＣは近距離無線通信の国際標準規格であるＩＳＯ／ＩＥＣ２１４８１に対応しているものとして説明したが、本発明を適用可能な非接触ＩＣの無線通信規格はＩＳＯ／ＩＥＣ２１４８１に限ったものでない。外部からの電磁波を電力として動作する非接触ＩＣであればどのような規格であっても適用可能である。電磁波の周波数で説明すると、ＩＳＯ／ＩＥＣ２１４８１の１３．５６ＭＨｚでなくてもＩＳＯ／ＩＥＣ１８０００規格の各パートの周波数ｋＨｚ帯〜ＧＨｚ帯であっても本発明を適用可能である。
【０１６３】
また、実施形態１では充電用の無線電力の送受電に用いるアンテナをＨＦ帯である１３．５６ＭＨｚ付近に共振周波数を持つアンテナとして説明した。実施形態２では充電用の無線電力の送受電に用いるアンテナを例えばＬＦ帯である１００〜４００ｋＨｚに共振周波数を持つ電磁誘導型コイルをアンテナとして構成してもよいことを説明した。しかし、本発明を適用可能な充電用の無線電力の送受電に用いる周波数帯は上記ＨＦ帯やＬＦ帯に限ったものでなく、無線電力の送受電可能な電磁波であればどのような周波数であっても本発明を適用可能である。
【０１６４】
また、実施形態１から３では、受電装置の無線通信手段として非接触ＩＣを例に説明したが、本発明を適用可能な無線通信手段は非接触ＩＣに限ったものでない。受電装置は非接触ＩＣの代わりに非接触ＩＣリーダライタを備え、カードエミュレーションモードやＰ２Ｐモードで無線通信を行っても本発明を適用可能である。
【０１６５】
さらに、本発明の無線通信手段はＷＬＡＮ規格であるＩＥＥＥ８０２．１１および近距離無線規格であるＩＥＥＥ８０２．１５．１であってもよい。要は、本発明は送電装置と受電装置間で無線通信を行い、充電用の無線電力を送受電する装置構成であれば、無線通信手段と充電用の無線電力の送受電手段は何であっても構わない。
【０１６６】
また、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。
【符号の説明】
【０１６７】
１０１、１３０１…送電装置（充電制御装置）、１０６、１３０６…ＴＸアンテナ、１０８、１３０８…ＴＸ制御部、１５１、１３５１…受電装置、１５２、１３５２…ＲＸアンテナ、１６２、１３６２…ＲＸ制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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