(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一のアンテナと、
第二のアンテナと、
所定の周波数の信号を前記第一のアンテナを介して受信することで送電装置から無線で電力を取得する受電処理と、前記所定の周波数の信号を前記第二のアンテナを介して受信することで前記送電装置と無線で通信する通信処理とを排他的かつ交互に実行するよう制御する制御手段とを有し、
前記通信処理を実行する間、前記制御手段は、前記第一のアンテナの共振周波数を、前記所定の周波数以外の周波数に設定するよう制御し、
前記受電処理を実行する間、前記制御手段は、前記第二のアンテナの共振周波数を、前記所定の周波数と前記所定の周波数の整数倍の周波数以外の周波数に設定するよう制御し、
前記受電処理から前記通信処理に切り替える間に、所定の期間を有し、
前記所定の期間では、前記制御手段は、先に前記第二のアンテナの共振周波数を前記所定の周波数に設定するよう制御してから、前記第一のアンテナの共振周波数を前記所定の周波数以外の周波数に設定するよう制御することを特徴とする受電装置。
【請求項２】
前記通信処理から前記受電処理に切り替える間に、第二の所定の期間を有し、前記第二の所定の期間では、前記制御手段は、先に前記第一のアンテナの共振周波数を前記所定の周波数に設定するよう制御してから、前記第二のアンテナの共振周波数を前記所定の周波数と前記所定の周波数の整数倍の周波数以外の周波数に設定するよう制御することを特徴とする請求項１に記載の受電装置。
【請求項３】
前記受電処理は前記通信処理よりも、長く実行されるよう制御することを特徴とする請求項１に記載の受電装置。
【請求項４】
前記所定の期間では、通信も受電も行われないことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の受電装置。
【請求項５】
前記第二の所定の期間では、通信も受電も行われないことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の受電装置。
【請求項６】
前記所定の期間の時間は、前記通信処理で前記送電装置と通信されるデータに基づき決定されることを特徴とする請求項５に記載の受電装置。
【請求項７】
前記通信処理では、前記受電処理で受電する電力に関する情報を受信することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の受電装置。
【請求項８】
第一のアンテナと第二のアンテナとを有する受電装置の制御方法であって、
所定の周波数の信号を前記第一のアンテナを介して受信することで送電装置から無線で電力を取得する受電処理と、前記所定の周波数の信号を前記第二のアンテナを介して受信することで前記送電装置と無線で通信する通信処理とを排他的かつ交互に実行する制御ステップを有し、
前記通信処理を実行する間、前記第一のアンテナの共振周波数は、前記所定の周波数以外の周波数に設定され、
前記受電処理を実行する間、前記第二のアンテナの共振周波数は、前記所定の周波数と前記所定の周波数の整数倍の周波数以外の周波数に設定され、
前記受電処理から前記通信処理に切り替える間に、所定の期間を有し、
前記所定の期間では、先に前記第二のアンテナの共振周波数を前記所定の周波数に設定するよう制御してから、前記第一のアンテナの共振周波数を前記所定の周波数以外の周波数に設定するよう制御されることを特徴とする受電装置の制御方法。
【請求項９】
コンピュータを、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の受電装置の各手段として機能させるための、コンピュータが読み取り可能なプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線で電力の伝送を行う無線電力伝送システム及び受電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線電力伝送では、送電装置のアンテナ（送電アンテナ）から放射した電磁波を受電側となる受電装置のアンテナ（受電アンテナ）で受信し、受電装置を駆動又は受電装置の充電池を充電する。電磁波を無制御状態で放射しないよう、送電装置と受電装置との間で無線電力伝送のパラメータを含む制御情報を事前に交換し、送電装置はこの制御情報で決定した電力を受電装置に供給する送受電制御が組み込まれているのが一般的である。
【０００３】
無線電力伝送の周波数は様々であるが、ＨＦ帯の６．７８ＭＨｚまたは１３．５６ＭＨｚを無線電力のキャリア周波数として用いる無線電力伝送方式が提案されている。
【０００４】
他方、非接触ＩＣカードは非接触ＩＣカードリーダライタとの間の無線通信にＨＦ帯の１３．５６ＭＨｚをキャリア周波数として用いる。受電装置にも、非接触ＩＣ機能または非接触ＩＣリーダライタ機能が搭載される可能性がある。
【０００５】
無線電力伝送のキャリア周波数６．７８ＭＨｚの２次高調波１３．５６ＭＨｚは、非接触ＩＣ機能のキャリア周波数である１３．５６ＭＨｚと重複している。そのため、送電装置から放射された電力を搬送する電磁波が、非接触ＩＣおよび非接触ＩＣリーダライタにオーバーロードまたは発熱などの影響を及ぼすことが考えられる。受電装置に装備されていなくても、意図せず近くに位置する非接触ＩＣカードに対し、無線電力伝送のキャリアが発熱などの影響を及ぼす可能性もある。
【０００６】
特許文献１には、受電コイルで所定値を超える強い電磁波を受けている間、近接非接触通信に用いる通信アンテナの共振周波数をシフトさせて、当該通信アンテナに接続するＩＣチップに印加される電圧を低減することが記載されている。
【０００７】
特許文献２には、受電装置の充電池を無線電力伝送で充電する間、通信アンテナと通信回路との間のスイッチをオフにすることで、通信回路を保護することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１２−６５４５５号公報
【特許文献２】特開２０１４−３３５０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１に記載される技術では、近接非接触通信時の電磁波（通信信号）は、通信用コイルと受電コイルの双方に誘導電流を発生させ、受電コイル側に発生した誘導電流が損失となる。これは、近接非接触通信の通信距離を短くする要因となる。
【００１０】
特許文献２に記載される技術では、通信アンテナと通信回路との間に配置されるスイッチが、通信時には、通信アンテナで発生した誘導電流の損失として機能するので、これもまた、通信距離を短くする要因となる。
【００１１】
特許文献１，２に記載される技術のいずれも、近接非接触通信時と充電期間中において、少なくとも１つのコイルまたはアンテナが送電装置からの電磁波の周波数に対して共振状態である。これは、この周波数に共振するアンテナを備えた非接触ＩＣカードの意図しない配置を検出することを困難にする。
【００１２】
本発明は、受電装置との間の近接非接触通信の通信距離の短縮を防止するとともに、受電装置に装備された又は受電装置とは別体の非接触通信デバイスを無線電力伝送による発熱等から保護する無線電力伝送システム及び受電装置を提示することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る受電装置は、第一のアンテナと、第二のアンテナと、所定の周波数の信号を前記第一のアンテナを介して受信することで送電装置から無線で電力を取得する受電処理と、前記所定の周波数の信号を前記第二のアンテナを介して受信することで前記送電装置と無線で通信する通信処理とを排他的かつ交互に実行するよう制御する制御手段とを有し、前記通信処理を実行する間、前記制御手段は、前記第一のアンテナの共振周波数を、前記所定の周波数以外の周波数に設定するよう制御し、前記受電処理を実行する間、前記制御手段は、前記第二のアンテナの共振周波数を、前記所定の周波数と前記所定の周波数の整数倍の周波数以外の周波数に設定するよう制御し、前記受電処理から前記通信処理に切り替える間に、所定の期間を有し、前記所定の期間では、前記制御手段は、先に前記第二のアンテナの共振周波数を前記所定の周波数に設定するよう制御してから、前記第一のアンテナの共振周波数を前記所定の周波数以外の周波数に設定するよう制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、無線伝送される電力が、通信アンテナに接続する回路又はデバイスに与える影響を軽減でき、また、当該通信アンテナを使う無線通信の伝達距離の短縮を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】実施例１の無線電力伝送システムを構成する送電装置の概略構成ブロック図である。
【図２】実施例１の受電装置の概略構成ブロック図である。
【図３】共振周波数切替え回路の回路例である。
【図４】実施例１におけるＲｘ受電アンテナおよびＲｘ通信アンテナの共振周波数例を示す表である。
【図５Ａ】実施例１の無線電力伝送の手順を示すフローチャートである。
【図５Ｂ】図５Ａに続くフローチャートである。
【図６】実施例１で送電装置と受電装置との間で送受信される制御データ（装置ステータス情報）の構成と内容の例を示す表である。
【図７】送電装置と受電装置の配置例である。
【図８】実施例１における電力伝送制御シーケンス例のタイミングチャートである。
【図９】実施例２の受電装置の概略構成ブロック図を示す。
【図１０】実施例２におけるＲｘ受電アンテナおよびＲｘ通信アンテナの共振周波数例を示す表である。
【図１１Ａ】実施例２の無線電力伝送の手順を示すフローチャートである。
【図１１Ｂ】図１１Ａに続くフローチャートである。
【図１２】実施例２で送電装置と受電装置との間で送受信される制御データ（装置ステータス情報）の構成と内容の例を示す表である。
【図１３】実施例２における電力伝送制御シーケンス例のタイミングチャートを示す。
【図１４】実施例３の受電装置の概略構成ブロック図である。
【図１５】実施例３において、電力伝送と制御データの通信を同じキャリア周波数で行う場合のＲｘ受電アンテナおよびＲｘ通信アンテナの共振周波数例を示す表である。
【図１６】実施例３において、電力伝送と制御データの通信を互いに異なるキャリア周波数で行う場合のＲｘ受電アンテナおよびＲｘ通信アンテナの共振周波数例を示す表である。
【図１７】実施例３で図５Ａ及び図５Ｂに示すフローチャートに従って無線電力伝送する場合の制御シーケンス例のタイミングチャートである。
【図１８】実施例３で図１１Ａ及び図１１Ｂに示すフローチャートに従って無線電力伝送する場合の制御シーケンス例のタイミングチャートである。
【図１９】実施例４において、電力伝送と制御データの通信を同じキャリア周波数で行う場合のＲｘ受電アンテナおよびＲｘ通信アンテナの共振周波数例を示す。
【図２０】実施例４において、電力伝送と制御データの通信を互いに異なるキャリア周波数で行う場合のＲｘ受電アンテナおよびＲｘ通信アンテナの共振周波数例を示す。
【図２１】図１９に対応する電力伝送制御シーケンス例のタイミングチャートである。
【図２２】図２０に対応する電力伝送制御シーケンス例のタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明の実施例を詳細に説明する。ただし、本発明は、以下に説明する実施例の構成に限定されない。本明細書では、送電装置が送電した電力に対し受電装置が受電した電力を送受電電力または給電電力と称し、送電装置が送電した電力と受電装置が受電した電力との比を給電効率と称する。
【実施例１】
【００１７】
送電装置と受電装置との間の無線通信と無線電力伝送を同じキャリア周波数で行う無線電力伝送システムに適用した実施例１を説明する。本実施例１では、受電装置の無線通信用アンテナと電力受電用アンテナとを、無線通信時と無線電力伝送時とで時分割に切り替えて無線電力伝送を行う。
【００１８】
図１は、本発明に係る無線電力伝送システムを構成する送電装置の概略構成ブロック図を示し、図２は、受電装置の概略構成ブロック図を示す。図１に示す送電装置１００は、図２に示す受電装置２００に無線方式で電力を伝送する。図１及び図２においては、理解を容易にするために、本実施例の特徴的な機能を説明する構成要素のみを図示してある。
【００１９】
図１に示す送電装置１００の構成を説明する。Ｔｘ制御部（送電制御部）１０２は、送電装置１００の無線電力伝送を制御する。Ｔｘ制御部１０２は、ＣＰＵ、ワークエリアとして使用されるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）及び処理手順を記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）からなる。
【００２０】
Ｔｘ送電部１０４は、受電装置２００に供給すべき電力を生成する回路であり、主に、トランジスタ増幅回路及び水晶発振回路などで構成される。Ｔｘ送電部１０４の出力は、反射電力検出回路１０６及びＴｘ整合回路１０８を介してＴｘ送電アンテナ１１０に供給される。
【００２１】
反射電力検出回路１０６は、Ｔｘ送電アンテナ１１０から外部に放射される電磁波（電力を搬送する電力信号）の進行波と反射波をそれぞれ進行波電圧ＶＦおよび反射波電圧ＶＲとして検出する。反射電力検出回路１０６は例えば、ＣＭ型方向性結合器で構成される。ＣＭ型方向性結合器は一般的な回路であるので説明は省略する。
【００２２】
ＴＸ整合回路１０８は、ＴＸ送電部１０４とＴＸ送電アンテナ１１０との間のインピーダンス整合を行う回路である。ＴＸ整合回路１０８は、ＴＸ制御部１０２の制御によってそのインピーダンス整合度を調整可能である。ＴＸ整合回路１０８は、無線電力伝送の際に過大な電圧が発生しないようにする保護回路を備える。
【００２３】
ＴＸ送電アンテナ１１０は、受電装置（ここでは受電装置２００）に向けて電力を搬送する電磁波を放射するアンテナである。ＴＸ送電アンテナ１１０は例えば、ＨＦ帯である６．７８ＭＨｚまたは１３．５６ＭＨｚ付近に共振周波数を有する。
【００２４】
ＴＸ通信部１１２は、近接無線通信方式により、他の装置（ここでは受電装置２００）との間で無線電力伝送の制御データを通信する通信手段であり、ここでは、非接触ＩＣに適用される通信方式に準拠する。すなわち、ＴＸ通信部１１２は、非接触ＩＣ、または、非接触ＩＣにデータを読み書きする非接触ＩＣリーダライタである。ＴＸ通信部１１２で行う近接無線通信は、国際標準規格であるＩＳＯ／ＩＥＣ２１４８１に対応している。
【００２５】
ＴＸ通信整合回路１１４は、ＴＸ通信部１１２とＴＸ通信アンテナ１１６との間のインピーダンス整合を行う回路である。ＴＸ通信整合回路１１４は、ＴＸ制御部１０２の制御によってそのインピーダンス整合度を調整可能であってもよいし、インピーダンス整合度が固定された固定定数回路でもよい。Ｔｘ通信整合回路１１４は、過大な電圧を発生しないようにする保護回路を備える。
【００２６】
Ｔｘ通信アンテナ１１６は、他の装置（ここでは受電装置２００）と近接無線通信を行うことのできるアンテナである。Ｔｘ通信アンテナ１１６は、例えばＨＦ帯である１３．５６ＭＨｚ付近に共振周波数を有する。
【００２７】
Ｔｘ通信部１１８は、他の装置（ここでは、受電装置２００）との間で、近距離無線通信により無線電力伝送の制御データを送受信する通信手段である。Ｔｘ通信整合回路１２０は、Ｔｘ通信部１１８とＴｘ通信アンテナ１２２との間のインピーンス整合を行う回路である。Ｔｘ通信整合回路１２０は、Ｔｘ制御部１０２の制御によってそのインピーダンス整合度を調整可能な回路でもよいし、インピーダンス整合度が固定された固定定数回路でもよい。Ｔｘ通信整合回路１２０は、過大な電圧を発生しないようにする保護回路を備える。
【００２８】
Ｔｘ通信アンテナ１２２は、他の装置（ここでは、受電装置２００）と近距離無線通信を行うことのできるアンテナである。Ｔｘ通信アンテナ１２２は例えば、ＵＨＦ帯である２．４５ＧＨｚ付近に共振周波数を有するアンテナである。
【００２９】
Ｔｘ通信部１１８及びＴｘ通信アンテナ１２２は、近距離無線規格であるＢｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙ（登録商標）に対応している。
【００３０】
図２を参照して、受電装置２００の構成を説明する。受電装置２００は、送電装置１００から無線伝送される電力を受信し、内蔵する充電池を充電し、内蔵機器を動作させる。
【００３１】
Ｒｘ制御部（受電制御部）２０２は、受電装置２００の無線電力伝送制御を司る制御手段である。Ｒｘ制御部２０２は、ＣＰＵ、ワークエリアとして使用されるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）及び処理手順を記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）からなる。
【００３２】
Ｒｘ受電アンテナ２０４は、送電装置１００のＴｘ送電アンテナ１１０と対になるアンテナであって、Ｔｘ送電アンテナ１１０から放射された電力を搬送する電磁波を受信する。Ｒｘ受電アンテナ２０４には並列に、Ｒｘ受電アンテナ２０４とＬＣ共振回路を形成するキャパシタ２０６が接続されている。共振周波数切替え回路２０８は、Ｒｘ制御部２０２からの制御信号に従い容量値を変更できる回路である。Ｒｘ制御部２０２は、共振周波数切替え回路２０８によりＲｘ受電アンテナ２０４の共振周波数をキャリア周波数の内外で所定値に変更できる。
【００３３】
Ｒｘ整流平滑化回路２１０は、送電装置１００からの電力波によりＲｘ受電アンテナ２０４に誘起されるＡＣ電圧をＤＣ電圧に整流する回路である。Ｒｘ定電圧回路２１２は、Ｒｘ整流平滑化回路２１０から出力されるＤＣ電圧を定電圧化し、定電圧化したＤＣ電圧を充電制御回路２１４に供給する。充電制御回路２１４は、Ｒｘ定電圧回路２１２からのＤＣ電圧により充電池２１６を充電すると共に、受電装置２００の、Ｒｘ制御部２０２を含む各部に対する電源として機能する。充電池２１６は例えば、１セルのリチウムイオン電池である。
【００３４】
Ｒｘ通信アンテナ２１８は、Ｔｘ通信アンテナ１１６と対応するアンテナである。Ｒｘ通信アンテナ２１８には並列に、Ｒｘ通信アンテナ２１８とＬＣ共振回路を形成するキャパシタ２２０が接続されている。共振周波数切替え回路２２２は、Ｒｘ制御部２０２からの制御信号に従い容量値を変更できる回路である。Ｒｘ制御部２０２は、共振周波数切替え回路２２２によりＲｘ通信アンテナ２１８の共振周波数をキャリア周波数の内外で所定値に変更できる。
【００３５】
Ｒｘ通信部２２４は送電装置１００のＴｘ通信部１１２と対応する通信手段であって、送電装置１００との間で無線電力伝送の制御データを送受信する手段である。例えば、Ｔｘ通信部１１２を非接触ＩＣとするとき、Ｒｘ通信部２２４をこの非接触ＩＣにデータを読み書きする非接触ＩＣリーダライタとする。逆に、Ｒｘ通信部２２４を非接触ＩＣとするとき、Ｔｘ通信部１１２をこの非接触ＩＣにデータを読み書きする非接触ＩＣリーダライタとする。
【００３６】
Ｒｘ整流平滑化回路２２６は、Ｒｘ通信アンテナ２１８に誘起されるＡＣ電圧をＤＣ電圧に整流する回路である。Ｒｘ整流平滑化回路２２６の出力ＤＣ電圧は順方向のダイオード２２８を介してＲｘ定電圧回路２３０に印加される。Ｒｘ定電圧回路２３０の入力にはまた、Ｒｘ整流平滑化回路２１０の出力ＤＣ電圧が順方向のダイオード２３２を介して印加されている。Ｒｘ定電圧回路２３０は、Ｒｘ整流平滑化回路２２６からダイオード２２８を介して入力するＤＣ電圧、及び、Ｒｘ整流平滑化回路２１０からダイオード２３２を介して入力するＤＣ電圧を定電圧化し、定電圧化したＤＣ電圧を充電制御回路２１４に供給する。ダイオード２２８，２３２のカソード側はＲｘ定電圧回路２３０の同じ入力端子に接続するオア接続になっている。ダイオード２２８，２３２により、受電装置２００では、Ｒｘ受電アンテナ２０４のみならずＲｘ通信アンテナ２１８でも、送電装置１００から無線給電される電力を受電できる。
【００３７】
Ｒｘ整流平滑化回路２２６は、Ｒｘ通信アンテナ２１８による近接無線通信に影響を与えない程度の低いインダクタンス成分又は低いキャパシタンス成分を有することが望ましい。Ｒｘ制御部２０２は、Ｒｘ定電圧回路２３０は、Ｒｘ通信アンテナ２１８による近接無線通信に影響を与えないようにＲｘ定電圧回路２３０の動作を一時的に停止することができる。停止状態の時、Ｒｘ定電圧回路２３０は、電力を消費しない。Ｒｘ制御部２０２がＲｘ定電圧回路２３０の動作を停止するは、例えば、充電池２１６の残量が十分であり、Ｒｘ通信部２２４を使って送電装置１００、その他の装置と近接無線通信を行う場合などである。
【００３８】
Ｒｘ通信部２３４、Ｒｘ通信整合回路２３６及びＲｘ通信アンテナ２３８は、それぞれ、送電装置１００の、Ｔｘ通信部１１８、Ｔｘ通信整合回路１２０及びＴｘ通信アンテナ１２２と対応する通信手段である。Ｒｘ通信部２３４は、送電装置１００との間で無線電力伝送の制御データを送受信する。Ｒｘ通信整合回路２３６は、Ｒｘ通信部２３４とＲｘ通信アンテナ２３８との間のインピーンス整合を行う回路である。Ｒｘ通信整合回路２３６は、Ｒｘ制御部２０２の制御によってそのインピーダンス整合度を調整可能な回路でもよいし、インピーダンス整合度が固定された固定定数回路でもよい。Ｒｘ通信整合回路２３６は、過大な電圧を発生しないようにする保護回路を備える。Ｒｘ通信アンテナ２３８は、Ｔｘ通信アンテナ１２２と同様に、ＵＨＦ帯である２．４５ＧＨｚ付近に共振周波数を有するアンテナである。
【００３９】
Ｒｘ通信部２３４及びＲｘ通信アンテナ２３８は、近距離無線規格であるＢｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙ（登録商標）に対応している。
【００４０】
図３（Ａ）〜（Ｅ）は、共振周波数切替え回路２０８，２２２の回路例を示す。
【００４１】
図３（Ａ）に示す回路例では、キャパシタ３０２とスイッチ３０４を直列に接続し、この直列回路をＲｘ受電アンテナ２０４またはＲｘ通信アンテナ２１８に並列に接続する。Ｒｘ制御部２０２が、スイッチ３０４をオン・オフ制御することで、共振周波数切替え回路２０８，２２２の容量値を変更できる。
【００４２】
図３（Ｂ）に示す回路例では、キャパシタ３０６とスイッチ３０８を直列に接続し、この直列回路の一端をＲｘ受電アンテナ２０４またはＲｘ通信アンテナ２１８に、他端をグラウンドに接続する。Ｒｘ制御部２０２が、スイッチ３０８をオン・オフ制御することで、共振周波数切替え回路２０８，２２２の容量値を変更できる。
【００４３】
図３（Ｃ）に示す回路例では、Ｒｘ受電アンテナ２０４またはＲｘ通信アンテナ２１８の一端を、キャパシタ３１０とスイッチ３１２の直列回路を介してグランドに接続する。そして、Ｒｘ受電アンテナ２０４またはＲｘ通信アンテナ２１８の他端を、キャパシタ３１４とスイッチ３１６の直列回路を介してグランドに接続する。Ｒｘ制御部２０２が、スイッチ３１２，３１６を個別にオン・オフ制御することで、共振周波数切替え回路２０８，２２２の容量値を変更できる。
【００４４】
図３（Ｄ）に示す回路例は、スイッチ３１８のみからなり、スイッチ３１８がＲｘ受電アンテナ２０４またはＲｘ通信アンテナ２１８に並列に接続する。Ｒｘ制御部２０２が、スイッチ３０４をオンにすることで、その間、Ｒｘ受電アンテナ２０４またはＲｘ通信アンテナ２１８を短絡できる。
【００４５】
図３（Ｅ）に示す回路例では、Ｒｘ受電アンテナ２０４またはＲｘ通信アンテナ２１８の一端をスイッチ３２０を介してグランドに接続し、他端をスイッチ３２２を介してグランドに接続する。Ｒｘ制御部２０２が、スイッチ３２０，３２２を個別にオン・オフ制御することで、Ｒｘ受電アンテナ２０４またはＲｘ通信アンテナ２１８の一端又は両端をグランドに落とすことができる。
【００４６】
スイッチ３０４，３０８，３１２，３１６，３１８，３２０，３２２は、導通（オン）と非道通（オフ）とを外部制御可能な素子であればよく、例えば、ＰＩＮダイオード、トランジスタまたはＭＥＭＳスイッチなどからなる。
【００４７】
Ｒｘ受電アンテナ２０４の共振周波数は、共振周波数切替え回路２０８が非導通であるとき、ＨＦ帯である２０ＭＨｚ付近に設定されており、これが初期値となる。また、Ｒｘ通信アンテナ２１８の共振周波数は、アンテナ共振周波数切替え回路２２２が非導通であるとき、ＨＦ帯である１３．５６ＭＨｚ付近に設定されており、これが初期値となる。
【００４８】
図４は、受電装置２００の各状態におけるＲｘ受電アンテナ２０４およびＲｘ通信アンテナ２１８の共振周波数例を示す。Ｒｘ受電アンテナ２０４およびＲｘ通信アンテナ２１８の共振周波数として図４に示す表に明記した数値は、説明例であり、本発明は、これらの数値に限定されない。受電装置２００は、電力伝送制御データを通信可能であり、予備電力を受電可能である無線通信状態と、送電装置１００から供給される電力を受ける電力送受電状態と、一時停止状態と、これら状態間の遷移中の状態とを有する。
【００４９】
無線通信状態を、「ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ」を略してＣＯＭＭ状態と称する。Ｒｘ受電アンテナ２０４の共振周波数をｆ３、Ｒｘ通信アンテナ２１８の共振周波数をｆ０とする。Ｒｘ受電アンテナ２０４の共振周波数は、近接無線通信のキャリア周波数に共振しないように、近接無線通信のキャリア周波数より高いかまたはより低い周波数に設定されている。Ｒｘ通信アンテナ２１８の共振周波数は、近接無線通信のキャリア周波数に共振して通信可能なように、近接無線通信のキャリア周波数付近に設定されている。送電装置１００と受電装置２００との間で無線電力伝送を実施する給電シーケンスを開始する前または給電シーケンス終了した後の初期状態である。共振周波数切替え回路２０８，２２２が図３（Ａ）に示す回路構成である場合、ＣＯＭＭ状態では、スイッチ３０４はオフである。
【００５０】
電力送受電状態を「ＷＩＲＥＬＥＳＳ  ＰＯＷＥＲ  ＴＲＡＮＳＦＥＲ」を略してＷＰＴ状態と称する。Ｒｘ受電アンテナ２０４の共振周波数をｆ０、Ｒｘ通信アンテナ２１８の共振周波数をｆ１とする。Ｒｘ受電アンテナ２０４が無線電力伝送のキャリア周波数に共振して電力を受電できるように、Ｒｘ受電アンテナ２０４の共振周波数は、無線電力伝送のキャリア周波数帯内の周波数に設定されている。Ｒｘ通信アンテナ２１８の共振周波数は、無線電力伝送のキャリア周波数に共振せず、かつ無線電力伝送のキャリア周波数の高調波に同調しないように、無線電力伝送のキャリア周波数より低い周波数に設定されている。共振周波数切替え回路２０８，２２２が図３（Ａ）に示す回路構成からなる場合、ＷＰＴ状態では、スイッチ３０４はオンである。
【００５１】
一時停止状態を「ＳＵＳＰＥＮＤ」を略してＳＵＳＰ状態と称する。Ｒｘ受電アンテナ２０４の共振周波数をｆ３、Ｒｘ通信アンテナ２１８の共振周波数をｆ１とする。Ｒｘ受電アンテナ２０４とＲｘ通信アンテナ２１８の共振周波数は、近接無線通信のキャリア周波数および無線線電力伝送のキャリア周波数のいずれにも共振しないように、これらキャリア周波数のいずれよりも高い／低い周波数に設定される。送電装置１００と受電装置２００の間で無線電力伝送を実施する給電シーケンスを開始する前にＳＵＳＰ状態になる。また、給電シーケンスを開始した後に、他デバイスとしての非接触ＩＣカードを検出するために一時的に給電シーケンスを停止したときも、ＳＵＳＰ状態になる。共振周波数切替え回路２０８，２２２が図３（Ａ）に示す回路からなる場合、ＳＵＳＰ状態では、共振周波数切替え回路２０８のスイッチ３０４はオフ、共振周波数切替え回路２２２のスイッチ３０４はオンである。
【００５２】
一時停止状態は、ＣＯＭＭ状態、ＷＰＴ状態及びＳＵＳＰ状態の間を遷移中の空白状態と、給電シーケンスの開始時と終了時の待ち状態とからなり、「ＢＬＡＮＫＩＮＧ」を略してＢＬＮＫ状態と称する。Ｒｘ受電アンテナ２０４の共振周波数およびＲｘ通信アンテナ２１８の共振周波数は、切り替え中の不定状態かＣＯＭＭ状態と同じ値である。
【００５３】
図５Ａ及び図５Ｂは、送電装置１００から受電装置２００への無線電力伝送の手順を示すフローチャートである。特に断らない限り、送電装置１００の処理はＴｘ制御部１０２により実行され、受電装置２００の処理はＲｘ制御部２０２により実行される。送電装置１００と受電装置２００との間の電力伝送を制御する制御データ（装置ステータス情報）の通信は、Ｔｘ通信部１１２とＲｘ通信部２２４との間で行われる。
【００５４】
図６は、図５Ａ及び図５Ｂに示すフローにおいて、送電装置１００と受電装置２００との間で送受信される制御データ（装置ステータス情報）の構成と内容の例を示す。送電装置１００はＴｘ制御部１０２に装置ステータス情報を記憶し、受電装置２００はＲｘ制御部２０２に装置ステータス情報を記憶する。
【００５５】
図７は、送電装置１００（Ｔｘ送電アンテナ１１０）と受電装置２００（Ｒｘ受電アンテナ２０４）の配置例を示す。図７（Ａ），（Ｂ）はともに、送電装置１００の正面に受電装置２００が位置し、送電装置１００から受電装置２００に無線電力伝送可能な配置例を示す。ただし、図７（Ｂ）では、送電装置１００と受電装置２００の間に、非接触ＩＣカード３００が位置する。非接触ＩＣカード３００は、ＨＦ帯である１３．５６ＭＨｚ付近に共振周波数を有するアンテナを備え、１３．５６ＭＨｚのキャリア周波数で動作電力の確保と近接無線通信の両方を行う。
【００５６】
図８は、図５Ａ及び図５Ｂに示す電力伝送制御シーケンスのタイミングチャートを示す。図８（Ａ）はＲｘ受電アンテナ２０４の共振周波数の変化例を示す。図８（Ｂ）は、Ｒｘ通信アンテナ２１８の共振周波数の変化例を示す。図８（Ｃ）は、送電装置１００から出力されるＨＦ帯の送電電力の変化例を示す。図８（Ｄ）は、給電制御の通信状態とここで使用されるキャリア周波数の変化例を示す。
【００５７】
図５Ａ、図５Ｂ及び図８（Ｃ），（Ｄ）を参照して、送電装置１００の動作を説明する。
【００５８】
Ｓ５０１で、Ｔｘ制御部１０２は、Ｔｘ送電部１０４を制御して予備電力を送電する。ここでは、予備電力の周波数は１３．５６ＭＨｚとし、送電電力は任意の値、例えば０．２５Ｗとする。この予備送電の電力は、例えば、送電装置１００の装置内部と外部の界面での１３．５６ＭＨｚにおける磁界強度が６．０Ａ／ｍ相当であってもよい。予備送電の電力は、非接触ＩＣカード３００に許容される磁界強度または空中線電力未満の値であることが望ましい。
【００５９】
Ｓ５０２で、Ｔｘ制御部１０２は、Ｔｘ通信部１１２の近接無線通信を用いてポーリング信号を外部に送信し、Ｓ５０３で、受電装置（ここでは、受電装置２００）からの接続要求応答の有無を判断する。Ｓ５０２で使用する近接無線通信では、例として、ＪＩＳＸ６３１９−４のリクエストコマンドを用いて受電装置２００を捕捉する。ＪＩＳＸ６３１９−４のプロトコルは一般的な方法であるので、説明は省略する。このように、送電装置１００がポーリング信号を送信し、受電装置２００がこのポーリング信号に応答することで、送電装置１００は受電装置２００を発見して、近接無線通信による受電装置２００との通信を開始する。
【００６０】
Ｓ５０３で、Ｔｘ制御部１０２は、受電装置２００からの接続要求応答の有無を判断する。受電装置２００からの接続要求応答がない場合（Ｓ５０３）、Ｔｘ制御部１０２は、Ｓ１０１に戻り、予備送電を実行する。Ｓ５０３で受電装置２００からの接続要求があると判定したら、Ｔｘ制御部１０２は、Ｓ５０４で受電装置２００との間で装置ステータス情報を送受信する。具体的には，装置ステータス情報の「給電方式」、「他デバイス検出対応」、「電力受電可否」、「最大受電電力」、「送受電要求電力」及び「ブランク時間」の各情報を送受信する。
【００６１】
Ｓ５０５で、Ｔｘ制御部１０２は、Ｓ５０４で受信した装置ステータス情報の「給電方式」に従い受電装置２００に対する給電方式を決定する。ここでは、周波数ｆ０＝１３．５６ＭＨｚを中心として電力を無線伝送し、給電制御データの通信は、１３．５６ＭＨｚを中心とする電力伝送のキャリア周波数帯域内で行われる。すなわち、実施例１では、無線給電と給電制御の無線通信を同じ周波数帯域で行うので、無線給電と通信とを互いに干渉しないように時間的に分離して、すなわち時分割で実行する。
【００６２】
Ｓ５０６で、Ｔｘ制御部１０２は、Ｓ５０４で受信した装置ステータス情報の「他デバイス検出対応」に従い、受電装置２００と同期して他デバイス検出を実施するか否かを判断する。他デバイス検出における他デバイスは、例えば、非接触ＩＣカード３００など、無線給電の対象とする受電装置２００以外の他の受電装置を指す。
【００６３】
Ｓ５０１からＳ５０６では、送電装置１００および受電装置２００は、図８（Ｃ）に示すようにＣＯＭＭ状態（図４）である。Ｔｘ制御部１０２は、「他デバイス検出対応」が「可」である場合（Ｓ５０６）、受電装置２００が他デバイス検出に対応していると判断し、「否」の場合（Ｓ５０６）、受電装置２００が他デバイス検出に対応していないと判断する。受電装置２００の「他デバイス検出対応」が否の場合、Ｓ５０７からＳ５１０をスキップし、Ｓ５１１へ進む。
【００６４】
受電装置２００の「他デバイス検出対応」が「可」の場合（Ｓ５０６）、Ｔｘ制御部１０２は、Ｓ５０７で、装置ステータス情報の「ブランク時間」に設定された時間（図６では、０．５秒）待つ。Ｓ５０７では、送電装置１００および受電装置２００は、図８（Ｃ）に示すようにＢＬＮＫ状態（図４）である。続くＳ１０８で、Ｔｘ制御部１０２は、Ｔｘ送電部１０４を制御して予備電力と同等の電力を送電し、反射電力検出回路１０６でＴｘ送電アンテナ１１０から出力される電力の進行波電圧ＶＦと反射波電圧ＶＲを検出する。Ｓ５０８では、送電装置１００および受電装置２００は、図８（Ｃ）に示すようにＳＵＳＰ状態（図４）である。Ｔｘ制御部１０２は、Ｓ５０８で検出した進行波電圧ＶＦおよび反射波電圧ＶＲを元に例えば定在波比ＶＳＷＲを計算する。
【００６５】
Ｓ５０９で、Ｔｘ制御部１０２は、定在波比ＶＳＷＲをその閾値と比較することにより、Ｔｘ送電アンテナ１１０付近に他デバイスが存在しないかどうかを判断する。送電装置１００が予備電力に相当する電力を送電した場合に、ＨＦ帯の電力を吸収する他のデバイスがＴｘ送電アンテナ１１０付近に存在すると、一般的にＶＳＷＲは低くなり、ここでは説明上、３以下になるとする。他方、送電装置１００が予備電力に相当する電力を送電した場合にＨＦ帯の電力を吸収する他デバイスがＴｘ送電アンテナ１１０付近に存在しないときには、一般的にＶＳＷＲは高くなり、ここでは説明上、６以上になるとする。したがって、例えば、定在波比ＶＳＷＲの閾値を４とすることで、Ｔｘ制御部１０２は、他デバイスの有無を判断できる。
【００６６】
他デバイスが存在すると判断した場合（Ｓ５０９）、Ｔｘ制御部１０２は、Ｓ５０１に戻り、予備送電を実行する。他のデバイスが存在しないと判断した場合（Ｓ５０９）、Ｔｘ制御部１０２は、Ｓ５１０で、「ブランク時間」に設定された時間（図６では０．５秒）待つ。Ｓ５１０では、送電装置１００および受電装置２００は、図８（Ｃ）に示すＢＬＮＫ状態（図４）である。
【００６７】
Ｓ５１１で、Ｔｘ制御部１０２は、受電装置２００との間で、「電力受電可否」、「給電シーケンス待ち時間」及び「給電と通信の時間」情報を含む装置ステータス情報を送受信する。Ｓ５１１では、送電装置１００および受電装置２００は、図８（Ｃ）に示すようにＣＯＭＭ状態（図４）である。「給電と通信の時間」情報は、電力を伝送する電力伝送期間と、制御データを通信する通信期間のそれぞれの長さを規定する。
【００６８】
Ｓ５１２で、Ｔｘ制御部１０２は、装置ステータス情報の「給電シーケンス待ち時間」に設定された時間（図６では、１秒）、待つ。Ｓ５１２では、送電装置１００および受電装置２００は、図８（Ｃ）に示すＢＬＮＫ状態（図４）である。
【００６９】
Ｓ５１３で、Ｔｘ制御部１０２は、Ｓ５１１で受信した装置ステータス情報の「電力受電可否」情報により、受電装置２００が無線電力を受電可能な状態であるか否かを判断する。受電装置２００が無線電力を受電可能な状態でない場合（Ｓ５１３）、Ｔｘ制御部１０２は、Ｓ５０１に戻り、予備送電を実行する。受電装置２００が無線電力を受電可能な状態である場合（Ｓ５１３）、Ｔｘ制御部１０２は、Ｓ５１４に進む。
【００７０】
Ｓ５１４で、Ｔｘ制御部１０２は、Ｓ５０４で送受信した装置ステータス情報の「最大受電電力」及び「送受電要求電力」の各情報に従い、「最大受電電力」を超えない範囲で送受電設定電力を設定する。図６に示す例では、Ｓ５１４で設定する送受電設定電力は、受電装置２００から送信された「送受電要求電力」の情報に従い、２．８Ｗとなる。また、Ｓ５１５で、Ｔｘ制御部１０２は、装置ステータス情報の「給電と通信の時間」情報に設定される給電時間（図６では６秒間）だけ、Ｔｘ送電部１０４を制御して受電装置２００に無線で給電する。Ｓ５１５では、送電装置１００および受電装置２００は、図８（Ｃ）に示すようにＷＰＴ状態（図４）である。Ｓ５１５では、Ｔｘ制御部１０２は、Ｔｘ整合回路１０８をＴｘ送電部１０４からの無線送電に適したインピーダンス整合状態に設定する。受電装置２００への給電時には、Ｔｘ制御部１０２は、Ｔｘ整合回路１０８をＴｘ送電部１０４からの無線送電に適したインピーダンス整合状態に設定するが、以下では、この説明は省略する。
【００７１】
Ｓ５１６で、Ｔｘ制御部１０２は、６秒の無線送電を停止し、Ｓ５１７で、装置ステータス情報の「ブランク時間」に設定された時間（図６では、０．５秒）、待つ。Ｓ５１７では、送電装置１００および受電装置２００は、図８（Ｃ）に示すＢＬＮＫ状態（図４）である。
【００７２】
Ｓ５１８で、Ｔｘ制御部１０２は、装置ステータス情報の「給電と通信の時間」情報に設定された通信時間（図６では、１秒間）以内に、受電装置２００との間で装置ステータス情報を送受信する。ここで送受信される情報は、「電力受電可否」、「電池電圧」、「電池満充電電圧」、「電池残量レベル」、「送受電要求電力」及び「給電と通信の時間」の各情報を含む。Ｓ５１８では、送電装置１００および受電装置２００は、図８（Ｃ）に示すようにＣＯＭＭ状態（図４）である。
【００７３】
Ｓ５１９で、Ｔｘ制御部１０２は、Ｓ５１８で受信した装置ステータス情報の「電池電圧」と「電池満充電電圧」、または「電池残量レベル」に従い、受電装置２００の充電池２１６が満充電状態か否かを判断する。受電装置２００の充電池２１６が満充電状態でない場合（Ｓ５１９）、Ｔｘ制御部１０２は、Ｓ５２０で装置ステータス情報の「ブランク時間」情報に設定される時間（図６では、０．５秒）待ち、Ｓ５１３へ戻る。Ｓ５１９では、送電装置１００および受電装置２００は、図８（Ｃ）に示すＢＬＮＫ状態（図４）である。
【００７４】
受電装置２００の充電池２１６が満充電状態である場合（Ｓ５１９）、Ｔｘ制御部１０２は、Ｓ５２１で装置ステータス情報の「給電シーケンス待ち時間」情報に設定される時間（図６では、１秒）待ち、図５Ａ及び図５Ｂに示すフローを終了する。Ｓ５２１では、送電装置１００および受電装置２００は、図８（Ｃ）に示すＢＬＮＫ状態（図４）である。
【００７５】
図５Ａ、図５Ｂ及び図８（Ａ），（Ｂ）を参照して、受電装置２００の動作を説明する。なお、初期状態において、受電装置２００は、図８（Ａ），（Ｂ）に示すようにＣＯＭＭ状態（図４）である（ここでは、これが、受電装置２００の初期状態であるとする）。ＣＯＭＭ状態では、Ｒｘ受電アンテナ２０４の共振周波数はｆ３（＝２０ＭＨｚ）であり、Ｒｘ通信アンテナ２１８の共振周波数はｆ０（＝１３．５６ＭＨｚ）である。
【００７６】
Ｓ５５１で、受電装置２００は、送電装置１００から送電された予備電力を受信して動作する。送電装置１００から電磁放射される予備電力の周波数は、先に説明したように１３．５６ＭＨｚである。また、Ｒｘ受電アンテナ２０４の共振周波数はｆ３（＝２０ＭＨｚ）であり、Ｒｘ通信アンテナ２１８の共振周波数はｆ０（＝１３．５６ＭＨｚ）である。従って、Ｒｘ受電アンテナ２０４は、予備電力の電磁波によっては共振せず、予備電力を実質的に受信しないが、Ｒｘ通信アンテナ２１８は予備電力の電磁波に共振して、予備電力を選択的に受信する。Ｒｘ通信アンテナ２１８が、送電装置１００から送電された予備電力を受信し、Ｒｘ整流平滑化回路２２６がＲｘ通信アンテナ２１８からの電流を整流平滑し、Ｒｘ定電圧回路２３０がＲｘ制御部２０２及びその他に規定の電源電圧を供給する。このように、受電装置２００は、充電池２１６に十分な電力が無い場合でも、送電装置１００からの予備電力で以下に説明する最小限の動作を行える。
【００７７】
Ｓ５５２で、Ｒｘ制御部２０２は、送電装置１００からの近接無線通信のポーリング信号をＲｘ通信部２２４により受信したかどうかを判断する。ポーリング信号を受信しない間、受電装置２００はＳ５５１で送電装置１００からの予備電力を受電する。ポーリング信号を受信すると（Ｓ５５２）、Ｒｘ制御部２０２は、Ｓ５５３で接続要求を送信する。
【００７８】
Ｓ５５２では、受電装置２００はＣＯＭＭ状態である。ＣＯＭＭ状態では、通信ポーリング信号のキャリア周波数１３．５６ＭＨｚに対し、Ｒｘ受電アンテナ２０４は共振しないので、通信ポーリング信号とそのキャリア電力を実質的に受信しない。しかし、Ｒｘ通信アンテナ２１８は共振し、通信ポーリング信号とそのキャリア電力を受信する。すなわち、ＣＯＭＭ状態では、Ｒｘ整流平滑化回路２１０によるキャリア信号電力の損失を低減でき、この結果、Ｒｘ通信アンテナ２１８からＲｘ通信部２２４へのキャリア信号電力の供給を最大化できる。この結果、Ｒｘ通信部２２４の通信距離の低下を防いで、送電装置１００との間で近接無線通信を行うことができる。
【００７９】
受電装置２００からの接続要求を受信した送電装置１００は、受電装置２００との接続処理を実行する。送電装置１００でのＳ５０５の処理と、受電装置２００でのＳ５５３の処理が終了すると、送電装置１００と受電装置２００はコネクションモードに入る。
【００８０】
Ｓ５５４で、Ｒｘ制御部２０２は、送電装置１００との間で、近接無線通信により装置ステータス情報を送受信する。ここで送受信される情報は、「給電方式」、「他デバイス検出対応」、「電力受電可否」、「最大受電電力」、「送受電要求電力」及び「ブランク時間」の各情報を含む。
【００８１】
Ｓ５５５で、Ｒｘ制御部２０２は、Ｓ５５４で受信した装置ステータス情報の「給電方式」情報に従い、送電装置１００からの無線電力伝送の給電方式を決定する。
【００８２】
Ｓ５５６で、Ｒｘ制御部２０２は、Ｓ５５４で受信した装置ステータス情報の「他デバイス検出対応」情報に従い、受電装置２００と同期して他デバイス検出を実施するか否かを判断する。「他デバイス検出対応」情報が「否」の場合、送電装置１００は、他デバイス検出に対応していないことになる。この場合、Ｒｘ制御部２０２は、Ｓ５５７からＳ５５９をスキップしてＳ５６０に進む。
【００８３】
Ｓ５５４で受信した装置ステータス情報の「他デバイス検出対応」情報が「可」である場合、送電装置１００が他デバイス検出に対応していることになる。この場合、Ｒｘ制御部２０２は、Ｓ５５７で、装置ステータス情報の「ブランク時間」情報に規定される時間（図６では、０．５秒）の間、図８（Ａ），（Ｂ）に示すようにＳＵＳＰ状態（図４）に遷移する。Ｒｘ制御部２０２は、ＳＵＳＰ状態に遷移するために、共振周波数切替え回路２０８，２２２を制御して、Ｒｘ受電アンテナ２０４の共振周波数をｆ３（＝２０ＭＨｚ）に、Ｒｘ通信アンテナ２１８の共振周波数をｆ１（＝４ＭＨｚ）に切り替える。
【００８４】
Ｓ５５７に続くＳ５５８で、Ｒｘ制御部２０２は、ＳＵＳＰ状態を１秒間保持する。ＳＵＳＰ状態の保持時間は、予め決められた時間であってもよいし、Ｓ５５４で受信した装置ステータス情報の「給電シーケンス待ち時間」情報に規定される時間であってもよい。
【００８５】
ＳＵＳＰ状態を保持するために必要な共振周波数切替え回路２０８，２２２の制御のための電力は、ＳＵＳＰ状態に遷移するまでの間に受電した予備電力の一部を蓄積することで賄ってもよい。ＳＵＳＰ状態に遷移するまでの間に受電した予備電力の一部を蓄積する場合、例えば、Ｒｘ定電圧回路２３０の入力キャパシタ及び出力キャパシタ並びにＲｘ制御部２０２の入力キャパシタのいずれかに電力を蓄積する構成としてもよい。
【００８６】
Ｓ５５８では、受電装置２００が受電する予備電力のキャリア周波数は１３．５６ＭＨｚである。ＳＵＳＰ状態のＲｘ受電アンテナ２０４はこの予備電力のキャリア周波数に共振しないので、予備電力を実質的に受電しない。また、ＳＵＳＰ状態では、Ｒｘ通信アンテナ２１８も、共振しないので、予備電力を実質的に受電しない。すなわち、ＳＵＳＰ状態（Ｓ５５８）では、送電装置１００からの予備電力に対し、受電装置２００を構成するアンテナは全て非共振状態となる。
【００８７】
Ｓ５５８で受電装置２００がＳＵＳＰ状態を１秒間、保持している間に、送電装置１００は、Ｓ５０８で進行波電圧ＶＦおよび反射波電圧ＶＲを検出し、Ｓ５０９で他デバイスが存在するかどうかを判断する。図７（Ａ）に示すように送電装置１００と受電装置２００の他にデバイスが存在しない場合、受電装置２００はＳＵＳＰ状態を保持しているので、送電装置１００は、電力周波数に共振する他デバイスが存在しないと判断できる。図７（Ｂ）に示すように、非接触ＩＣカード３００が近くに位置する場合、送電装置１００は、電力周波数に共振する他デバイスとして非接触ＩＣカード３００を認識できる。もちろん、電力周波数に共振する状態にある他の受電装置、例えばＳＵＳＰ状態にない他の受電装置が近くに存在する場合にも、送電装置１００は、この受電装置を他デバイスとして認識できる。
【００８８】
Ｓ５５９で、Ｒｘ制御部２０２は、装置ステータス情報の「ブランク時間」情報で規定される時間（図６では、０．５秒）の間に、図８（Ａ），（Ｂ）に示すようにＣＯＭＭ状態（図４）に遷移する。Ｒｘ制御部２０２は、ＣＯＭＭ状態に遷移するために、共振周波数切替え回路２０８，２２２を制御して、Ｒｘ受電アンテナ２０４の共振周波数をｆ３（＝２０ＭＨｚ）に、Ｒｘ通信アンテナ２１８の共振周波数をｆ０（＝１３．５６ＭＨｚ）に切り替える。Ｓ５６０で、Ｒｘ制御部２０２は、送電装置１００との間で、「電力受電可否」、「給電シーケンス待ち時間」、及び「給電と通信の時間」の各情報を含む装置ステータス情報を送受信する。
【００８９】
Ｓ５６１で、Ｒｘ制御部２０２は、装置ステータス情報の「給電シーケンス待ち時間」情報に規定される時間（図６では、１秒）の間に、図８（Ａ），（Ｂ）に示すようにＷＰＴ状態（図４）に遷移する。Ｓ５６１でＷＰＴ状態に遷移した後、Ｒｘ制御部２０２は、装置ステータス情報の「給電と通信の時間」情報に従い、給電（図６では、６秒間）と通信（図６では１秒間）を時分割で実行する。受電装置２００は、６秒間の給電中はＷＰＴ状態であり、１秒間の通信中はＣＯＭＭ状態となる。ＷＰＴ状態とＣＯＭＭ状態との間には、状態遷移に要する時間として装置ステータス情報の「ブランク時間」情報に規定される時間（図６では、０．５秒）が設けられている。すなわち、給電シーケンスは、給電（６秒間）、通信（１秒間）及びブランク（０．５秒間）を基本単位としている。
【００９０】
ＣＯＭＭ状態からＷＰＴ状態に遷移する場合、Ｒｘ制御部２０２は、先にＲｘ受電アンテナ２０４の共振周波数をｆ０（＝１３．５６ＭＨｚ）に切り替え、その後、Ｒｘ通信アンテナ２１８の共振周波数をｆ１（＝４ＭＨｚ）に切り替える。すなわち、予備電力および近接無線通信のキャリア電力に対しＲｘ受電アンテナ２０４の共振周波数を先に同調し、その後、Ｒｘ通信アンテナ２１８の共振周波数を離調する。このように予備電力および近接無線通信のキャリア電力に対しＲｘ受電アンテナ２０４の共振周波数を先に同調させることで、予備電力および近接無線通信のキャリア電力を継ぎ目なくＲｘ制御部２０２に供給できる。
【００９１】
Ｓ５６２で、Ｒｘ制御部２０２は、装置ステータス情報の「送受電要求電力」情報に従い充電制御回路２１４を制御し、充電池２１６の充電条件を「送受電要求電力」情報に最適になるように設定する。送電装置１００でのＳ５１４の処理と、受電装置２００でのＳ５６２の処理が終了すると、送電装置１００と受電装置２００との間で無線給電が可能な状態になる。
【００９２】
Ｓ５６３で、Ｒｘ制御部２０２は、装置ステータス情報の「給電と通信の時間」情報に従って、送電装置１００から６秒間、無線給電される電力を受電する。Ｓ５６３で受電する電力の周波数は１３．５６ＭＨｚであるので、Ｒｘ受電アンテナ２０４が共振して電力を受電し、Ｒｘ通信アンテナ２１８は共振せず電力を実質的に受電しない。受電装置２００がＷＰＴ状態で電力を受電している間、Ｒｘ通信アンテナ２１８は、送電装置１００からの電力波に共振しないので、後段のＲｘ通信部２２４に過大な電力を供給しない。これにより、Ｒｘ通信部２２４を発熱などの影響から保護することができる。
【００９３】
Ｓ５６４で、Ｒｘ制御部２０２は、装置ステータス情報の「ブランク時間」情報に規定される時間（図６では、０．５秒）の間に、図８（Ａ），（Ｂ）に示すようにＣＯＭＭ状態（図４）に遷移する。Ｒｘ制御部２０２は、ＣＯＭＭ状態に遷移するために、共振周波数切替え回路２０８，２２２を制御して、Ｒｘ受電アンテナ２０４の共振周波数をｆ３（＝２０ＭＨｚ）に、Ｒｘ通信アンテナ２１８の共振周波数をｆ０（＝１３．５６ＭＨｚ）に切り替える。なお、スタンバイ時間（０．５秒）の間にＷＰＴ状態からＣＯＭＭ状態に遷移する場合、Ｒｘ制御部２０２は、先にＲｘ通信アンテナ２１８の共振周波数をｆ０に切り替え、その後、Ｒｘ受電アンテナ２０４の共振周波数をｆ３に切り替える。このように、予備電力及び近接無線通信のキャリア電力に対しＲｘ通信アンテナ２１８の共振周波数を先に同調させることで、予備電力および近接無線通信のキャリア電力を継ぎ目なくＲｘ制御部２０２に供給できる。
【００９４】
Ｓ５６５で、Ｒｘ制御部２０２は、充電池２１６が満充電状態になっているかどうかを判断する。充電池２１６が満充電状態であると判断した場合（Ｓ５６５）、Ｒｘ制御部２０２は、Ｓ５６８で、充電池２１６が満充電状態であることを送電装置１００に通知するために、装置ステータス情報の「電力受電可否」情報を「否」に設定する。そして、Ｒｘ制御部２０２は、装置ステータス情報の「給電と通信の時間」に従う通信時間の間に、送電装置１００に充電池２１６の満充電を通知する。具体的には、Ｒｘ制御部２０２は、通信時間中に送電装置１００との間で「電力受電可否」、「電池電圧」、「電池満充電電圧」及び「電池残量レベル」の各情報を含む装置ステータス情報を送受信する。Ｒｘ制御部２０２は、装置ステータス情報の「給電シーケンス待ち時間」情報に規定される通信時間（１秒間）の経過後に、図５Ａ及び図５Ｂに示すフローチャートの処理を終了する。このフローチャートの終了後は、受電装置２００は、初期状態、すなわち、図７（Ａ），（Ｂ）に示すようにＣＯＭＭ状態（図４）に戻る。
【００９５】
充電池２１６が満充電でないと判断した場合（Ｓ５６５）、Ｒｘ制御部２０２は、充電池２１６の最新の充電状態を取得し、充電池２１６の充電に要する電力を算定し、「送受電要求電力」情報に設定する。Ｓ５６６で、Ｒｘ制御部２０２は、装置ステータス情報の「給電と通信の時間」情報に従う通信時間の間に、送電装置１００との間で「電池電圧」、「電池満充電電圧」、「電池残量レベル」及び「送受電要求電力」の各情報を含む装置ステータス情報を送受信する。
【００９６】
Ｓ５６７で、Ｒｘ制御部２０２は、装置ステータス情報の「ブランク時間」情報に規定される時間（図６では、０．５秒）の間に、図８（Ａ），（Ｂ）に示すようにＷＰＴ状態（図４）に遷移する。Ｒｘ制御部２０２は、ＷＰＴ状態に遷移するために、共振周波数切替え回路２０８，２２２を制御して、Ｒｘ受電アンテナ２０４の共振周波数をｆ０（＝１３．５６ＭＨｚ）に、Ｒｘ通信アンテナ２１８の共振周波数をｆ１（＝４ＭＨｚ）に切り替える。スタンバイ時間（０．５秒）の間にＷＰＴ状態からＣＯＭＭ状態に遷移する場合、Ｒｘ制御部２０２は、先にＲｘ通信アンテナ２１８の共振周波数をｆ０に切り替え、その後、Ｒｘ受電アンテナ２０４の共振周波数をｆ１に切り替える。このように、予備電力及び近接無線通信のキャリア電力に対しＲｘ受電アンテナ２０４の共振周波数を先に同調させることで、予備電力および近接無線通信のキャリア電力を継ぎ目なくＲｘ制御部２０２に供給できる。
【００９７】
Ｓ５６７で、Ｒｘ制御部２０２は、ＷＰＴ状態に遷移した後に、Ｓ５６２に戻る。
【００９８】
以降、Ｒｘ制御部２０２は、Ｓ５６５で充電池２１６が満充電であると判断するまで、装置ステータス情報の「給電と通信の時間」情報および「ブランク時間」情報に従い無線給電と通信を時分割で繰り返し実行する。上記説明例では、６秒間の無線給電、０．５秒のブランク、１秒間の通信、０．５秒のブランクを単位とするシーケンスを繰り返す。
【００９９】
実施例１では、無線電力伝送開始前に、予備電力キャリア周波数に対し、受電装置２００のＲｘ受電アンテナ２０４もＲｘ通信アンテナ２１８も非共振状態にして、非接触ＩＣカードなど他デバイスの有無を検出する。これにより、非接触ＩＣカードなどの他デバイスが近くに存在する場合に、無線給電による発熱などの影響から保護できる。
【０１００】
また、近接無線通中はキャリア信号周波数に対し、Ｒｘ受電アンテナは共振せず、近接無線通信アンテナのみ共振するので、近接無線通信のキャリア電力の損失を低減でき、近接無線通信距離の低下を防止できる。
【０１０１】
さらに、無線電力伝送中は電力キャリア周波数に対しＲｘ受電アンテナは共振するが、近接無線通信アンテナは共振しないので、近接無線通信アンテナが後段回路に過大な電圧等を供給することがない。これにより、近接無線通信アンテナの後段回路を発熱などの影響から保護できる。
【０１０２】
送電装置１００から受電装置２００への無線電力伝送と、この無線電力伝送を制御する無線通信を同じキャリア周波数帯で時分割で実行することから、送電装置１００では、送電アンテナ１１０を無線通信用の通信アンテナとして共用してもよい。
【実施例２】
【０１０３】
送電装置と受電装置との間で無線通信と無線電力伝送とを異なるキャリア周波数で行う無線電力伝送システムに適用した実施例２を説明する。図９は、実施例２の受電装置２００Ａの概略構成ブロック図を示す。受電装置２００の構成要素の符号の後ろに「Ａ」を付けた符号を、図９に示す受電装置２００Ａの対応する構成要素に付加してある。受電装置２００Ａに対応する送電装置１００Ａは、無線通信と無線電力伝送とを異なるキャリア周波数で行うこととこれに付随する制御を除いて、実施例１の送電装置１００と同様の構成と機能からなる。以下では、送電装置１００の構成要素の符号の後ろに「Ａ」を付けた符号を、送電装置１００Ａの対応する構成要素に付加して、送電装置１００Ａの構成と機能を説明する。
【０１０４】
受電装置２００では、Ｒｘ定電圧回路２３０がＲｘ整流平滑化回路２１０，２２６との両方から電流を受けられるように、ダイオード２３２，２２８がオア接続でＲｘ定電圧回路２３０の入力に接続する。これに対し、受電装置２００Ａでは、Ｒｘ整流平滑化回路２２６とダイオード２２８，２３２が省略されている。すなわち、Ｒｘ定電圧回路２３０Ａの入力には、Ｒｘ整流平滑化回路２１０Ａの出力電圧が直接、供給される。
【０１０５】
また、実施例１では、Ｒｘ通信部２２４が送電装置１００との間で装置ステータス情報（無線電力伝送の制御データ）を通信するが、Ｒｘ通信部２３４は、送電装置１００との間で装置ステータス情報を通信しない。これに対し、実施例２では、Ｒｘ通信部２２４Ａは、送電装置１００Ａとの間で装置ステータス情報を通信せずに、Ｒｘ通信部２３４Ａが、近距離無線通信により送電装置１００Ａとの間で装置ステータス情報を通信する。
【０１０６】
Ｒｘ受電アンテナ２０４Ａの共振周波数は、共振周波数切替え回路２０８Ａが非導通であるときに、ＨＦ帯である２０ＭＨｚ付近に設定されているとする。また、Ｒｘ通信アンテナ２１８Ａの共振周波数は、アンテナ共振周波数切替え回路２２２が非導通であるときに、ＨＦ帯である１３．５６ＭＨｚ付近に設定されているとする。
【０１０７】
図１０は、受電装置２００Ａの各状態におけるＲｘ受電アンテナ２０４ＡおよびＲｘ通信アンテナ２１８Ａの共振周波数例を示す。Ｒｘ受電アンテナ２０４ＡおよびＲｘ通信アンテナ２１８Ａの共振周波数として図１０に示す表に明記した数値は、説明例であり、本発明は、これらの数値に限定されない。受電装置２００Ａもまた、ＣＯＭＭ状態、ＷＰＴ状態、ＳＵＳＰ状態及びＢＬＮＫ状態を有する。
【０１０８】
ＣＯＭＭ状態では、Ｒｘ受電アンテナ２０４Ａの共振周波数をｆ２、Ｒｘ通信アンテナ２１８Ａの共振周波数をｆ０とする。Ｒｘ受電アンテナ２０４Ａの共振周波数は、近接無線通信のキャリア周波数に共振しないように、近接無線通信のキャリア周波数より高いかまたはより低い周波数に設定されている。Ｒｘ通信アンテナ２１８Ａの共振周波数は、近接無線通信のキャリア周波数に共振して通信可能なように、近接無線通信のキャリア周波数付近に設定されている。ＣＯＭＭ状態は、送電装置１００Ａと受電装置２００Ａとの間で無線電力伝送を実施する給電シーケンスを開始する前または給電シーケンス終了した後の初期状態である。共振周波数切替え回路２０８Ａ，２２２Ａが図３（Ａ）に示す回路構成である場合、ＣＯＭＭ状態では、スイッチ３０４はオフである。
【０１０９】
ＷＰＴ状態では、Ｒｘ受電アンテナ２０４Ａの共振周波数をｆ２、Ｒｘ通信アンテナ２１８Ａの共振周波数をｆ１とする。Ｒｘ受電アンテナ２０４Ａの共振周波数は、無線電力伝送のキャリア周波数に共振して電力を受信できるように、無線電力伝送のキャリア周波数付近の周波数に設定されている。Ｒｘ通信アンテナ２１８Ａの共振周波数は、無線電力伝送のキャリア周波数に共振せず、かつ無線電力伝送のキャリア周波数の高調波に同調しないように、無線電力伝送のキャリア周波数より低い周波数に設定されている。共振周波数切替え回路２０８Ａ，２２２Ａが図３（Ａ）に示す回路構成からなる場合、ＷＰＴ状態では、共振周波数切替え回路２０８Ａのスイッチ３０４はオフ、共振周波数切替え回路２２２Ａのスイッチ３０４はオンである。
【０１１０】
ＳＵＳＰ状態では、Ｒｘ受電アンテナ２０４Ａの共振周波数とＲｘ通信アンテナ２１８Ａの共振周波数を共にｆ１とする。Ｒｘ受電アンテナ２０４ＡとＲｘ通信アンテナ２１８Ａの共振周波数は、近接無線通信のキャリア周波数および無線線電力伝送のキャリア周波数のいずれにも共振しないように、これらキャリア周波数のいずれよりも高いかまたは低い周波数に設定される。送電装置１００Ａと受電装置２００Ａの間で無線電力伝送を実施する給電シーケンスを開始する前にＳＵＳＰ状態になる。また、給電シーケンスを開始した後に、他デバイスとしての非接触ＩＣカードを検出するために一時的に給電シーケンスを停止したときも、ＳＵＳＰ状態になる。共振周波数切替え回路２０８Ａ，２２２Ａが図３（Ａ）に示す回路からなる場合、ＳＵＳＰ状態では、共振周波数切替え回路２０８Ａ，２２２Ａのスイッチ３０４はいずれもオンである。
【０１１１】
ＢＬＮＫ状態では、Ｒｘ通信アンテナ２１８Ａの共振周波数は、切り替え中の不定状態かまたはＣＯＭＭ状態と同じ値である。
【０１１２】
図１１Ａ及び図１１Ｂは、送電装置１００Ａから受電装置２００Ａへの無線電力伝送の手順を示すフローチャートである。特に断らない限り、送電装置１００Ａの処理はＴｘ制御部１０２に対応するＴｘ制御部（図示せず）により実行され、受電装置２００Ａの処理はＲｘ制御部２０２Ａにより実行される。送電装置１００Ａと受電装置２００Ａとの間の電力伝送を制御する制御データ（装置ステータス情報）の通信は、Ｔｘ通信部１１８に対応するＴｘ通信部とＲｘ通信部２３４Ｂとの間で行われる。
【０１１３】
図１１Ａ及び図１１Ｂにおいて、図５Ａ及び図５Ｂに示すフローチャートでの処理と同じ処理を行うステップには、同じ符号を付してある。これらのステップについては、詳細な説明を省略する。
【０１１４】
図１２は、図１１Ａ及び図１１Ｂに示すフローにおいて、送電装置１００Ａと受電装置２００Ａとの間で送受信される制御データ（装置ステータス情報）の構成と内容の例を示す。送電装置１００ＡはＴｘ制御部１０２に対応するＴｘ制御部に装置ステータス情報を記憶し、受電装置２００ＡはＲｘ制御部２０２Ａに装置ステータス情報を記憶する。
【０１１５】
説明例として、送電装置１００Ａと受電装置２００Ａは、送電装置１００と受電装置２００と同様に、図７（Ａ），（Ｂ）に示す配置を取りうるとする。図７（Ａ），（Ｂ）における符号「１００」と「２００」をそれぞれ「１００Ａ」と「２００Ａ」に読み替え、他の要素も同様に読み替える。
【０１１６】
図１３は、図１１Ａ及び図１１Ｂに示す電力伝送制御シーケンス例のタイミングチャートを示す。図１３（Ａ）はＲｘ受電アンテナ２０４Ａの共振周波数の変化例を示す。図１３（Ｂ）は、Ｒｘ通信アンテナ２１８Ａの共振周波数の変化例を示す。図１３（Ｃ）は、送電装置１００Ａから出力されるＨＦ帯の送電電力の変化例を示す。図１３（Ｄ）は、給電制御の通信状態とここで使用されるキャリア周波数の変化例を示す。
【０１１７】
図１１Ａ、図１１Ｂ及び図１３（Ｃ），（Ｄ）を参照して、送電装置１００Ａの動作を説明する。
【０１１８】
Ｓ１１０１で、送電装置１００Ａは、Ｔｘ送電部１０４に対応するＴｘ送電部を制御して予備電力を送電する。予備電力の周波数はＨＦ帯の６．７８ＭＨｚとし、同じＨＦ帯である１３．５６ＭＨｚに換算した送電電力は任意の値、例えば０．２５Ｗとする。この予備送電の電力は、例えば、送電装置１００Ａの装置内部と外部の界面での１３．５６ＭＨｚにおける磁界強度が６．０Ａ／ｍ相当であってもよい。予備送電の電力は、非接触ＩＣカード３００に許容される磁界強度または空中線電力未満の値であることが望ましい。
【０１１９】
Ｓ１１０２で、送電装置１００Ａは、Ｔｘ通信部１１８に対応するＴｘ通信部の近距離無線通信を用いてポーリング信号を外部に送信し、Ｓ１１０３で、受電装置（ここでは、受電装置２００Ａ）からの接続要求応答の有無を判断する。Ｓ１１０２で使用する近距離無線通信では、例としてＢｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙ（登録商標）のアドバタイズモードでパケットの送信を行うものとする。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙのプロトコルについては一般的な方法であるので、説明は省略する。このように、送電装置１００Ａがポーリング信号を送信し、受電装置２００Ａがこのポーリング信号に応答することで、送電装置１００Ａは受電装置２００Ａを発見して、近距離無線通信による受電装置２００Ａとの通信を開始する。
【０１２０】
Ｓ１１０３で、送電装置１００Ａは、受電装置２００Ａからの接続要求応答の有無を判断する。受電装置２００Ａからの接続要求応答がない場合（Ｓ１１０３）、送電装置１００Ａは、Ｓ１１０１に戻り、予備送電を実行する。受電装置２００Ａからの接続要求があると判定したら（Ｓ１１０３）、送電装置１００Ａは、Ｓ１１０４で受電装置２００Ａとの間で装置ステータス情報を送受信する。具体的には，装置ステータス情報の「給電方式」、「他デバイス検出対応」、「電力受電可否」、「最大受電電力」、「送受電要求電力」及び「ブランク時間」の各情報を送受信する。
【０１２１】
Ｓ１１０５で、送電装置１００Ａは、Ｓ１１０４で受信した装置ステータス情報の「給電方式」に従い受電装置２００Ａに対する給電方式を決定する。ここでは、電力周波数ｆ２＝１３．５６ＭＨｚを中心として電力を無線伝送し、給電制御データ（装置ステータス情報）の通信は、電力給電の周波数帯域外の、２．４５ＧＨｚ帯で行われる。実施例２では、無線電力伝送と制御データの無線通信とを異なる周波数帯域で行うので、無線電力伝送と制御データの無線通信を同時並行して実行できる。
【０１２２】
Ｓ１１０６で、送電装置１００Ａは、Ｓ１１０４で受信した装置ステータス情報の「他デバイス検出対応」に従い、受電装置２００Ａと同期して他デバイス検出を実施するか否かを判断する。他デバイス検出における他デバイスは、例えば、非接触ＩＣカード３００など、無線給電の対象とする受電装置２００Ａ以外の他の受電装置を指す。
【０１２３】
Ｓ１１０１からＳ１１０６では、送電装置１００Ａおよび受電装置２００Ａは、図１３（Ｃ）に示すようにＣＯＭＭ状態（図１０）である。送電装置１００Ａは、「他デバイス検出対応」が「可」である場合（Ｓ１１０６）、受電装置２００Ａが他デバイス検出に対応していると判断し、「否」の場合（Ｓ１１０６）、受電装置２００Ａが他デバイス検出に対応していないと判断する。受電装置２００Ａの「他デバイス検出対応」が否の場合、Ｓ１１０７からＳ１１１０をスキップし、Ｓ１１１１へ進む。
【０１２４】
受電装置２００Ａの「他デバイス検出対応」が「可」の場合（Ｓ１１０６）、送電装置１００Ａは、Ｓ１１０７で、装置ステータス情報の「ブランク時間」に設定された時間（図１２では、０．５秒）待つ。Ｓ１１０７では、送電装置１００Ａおよび受電装置２００Ａは、図１３（Ｃ）に示すようにＢＬＮＫ状態（図１０）である。Ｓ１１０８で、送電装置１００Ａは、Ｔｘ送電部１０４に対応するＴｘ送電部を制御して予備電力と同等の電力を送電する。同時に、送電装置１００Ａは、反射電力検出回路１０６に対応する反射電力検出回路でＴｘ送電アンテナ１１０Ａから出力される電力の進行波電圧ＶＦと反射波電圧ＶＲを検出する。Ｓ１１０８では、送電装置１００Ａおよび受電装置２００Ａは、図１３（Ｃ）に示すようにＳＵＳＰ状態（図１０）である。送電装置１００Ａは、Ｓ１１０８で検出した進行波電圧ＶＦおよび反射波電圧ＶＲを元に例えば定在波比ＶＳＷＲを計算する。
【０１２５】
Ｓ１１０９で、送電装置１００Ａは、定在波比ＶＳＷＲをその閾値と比較することにより、Ｔｘ送電アンテナ１１０Ａ付近に他デバイスが存在するかどうかを判断する。送電装置１００Ａが予備電力に相当する電力を送電した場合に、ＨＦ帯の電力を吸収する他デバイスがＴｘ送電アンテナ１１０Ａ付近に存在すると、一般的にＶＳＷＲは低くなり、ここでは説明上、３以下になるとする。他方、送電装置１００Ａが予備電力に相当する電力を送電した場合にＨＦ帯の電力を吸収する他デバイスがＴｘ送電アンテナ１１０Ａ付近に存在しないときには、一般的にＶＳＷＲは高くなり、ここでは説明上、６以上になるとする。したがって、例えば、定在波比ＶＳＷＲの閾値を４とすることで、送電装置１００Ａは、他デバイスの有無を判断できる。
【０１２６】
他デバイスが存在すると判断した場合（Ｓ１１０９）、送電装置１００Ａは、Ｓ１１０１に戻り、再度、予備送電を実行する。他デバイスが存在しないと判断した場合（Ｓ１１０９）、送電装置１００Ａは、Ｓ１１１０で、「ブランク時間」に設定された時間（図１２では０．５秒）待つ。Ｓ１１１０では、送電装置１００Ａおよび受電装置２００Ａは、図１３（Ｃ）に示すＢＬＮＫ状態（図１０）である。
【０１２７】
Ｓ１１１１で、送電装置１００Ａは、受電装置２００との間で、「電力受電可否」及び「給電シーケンス待ち時間」の各情報を含む装置ステータス情報を送受信する。Ｓ１１１１では、送電装置１００Ａおよび受電装置２００Ａは、図１３（Ｃ）に示すようにＣＯＭＭ状態（図１０）である。
【０１２８】
Ｓ１１１２で、送電装置１００Ａは、装置ステータス情報の「給電シーケンス待ち時間」に設定された時間（図１２では、１秒）、待つ。Ｓ１１１２では、送電装置１００Ａおよび受電装置２００Ａは、図１３（Ｃ）に示すＢＬＮＫ状態（図１０）である。
【０１２９】
Ｓ１１１３で、送電装置１００Ａは、Ｓ１１１１で受信した装置ステータス情報の「電力受電可否」情報により、受電装置２００Ａが無線電力を受電可能な状態であるか否かを判断する。受電装置２００Ａが無線電力を受電可能な状態でない場合（Ｓ１１１３）、送電装置１００Ａは、Ｓ１１０１に戻り、予備送電を実行する。受電装置２００Ａが無線電力を受電可能な状態である場合（Ｓ１１１３）、送電装置１００Ａは、Ｓ１１１４に進む。
【０１３０】
Ｓ１１１４で、送電装置１００Ａは、Ｓ１１０４で送受信した装置ステータス情報の「最大受電電力」及び「送受電要求電力」の各情報に従い、「最大受電電力」を超えない範囲で送受電設定電力を設定する。図１２に示す例では、Ｓ１１１４で設定する送受電設定電力は、受電装置２００Ａから送信された「送受電要求電力」の情報に従い、２．８Ｗとなる。また、Ｓ１１１５で、送電装置１００Ａは、Ｔｘ送電部１０４に対応するＴｘ送電部を制御して受電装置２００Ａに無線給電する。Ｓ１１１５では、送電装置１００Ａおよび受電装置２００Ａは、図１３（Ｃ）に示すようにＷＰＴ状態（図１０）である。実施形態２では、無線通信と無線電力伝送とが異なるキャリア周波数で行われるので、無線通信と無線電力伝送とを同時並行して実行できる。Ｓ１１１５では、送電装置１００Ａは、Ｔｘ整合回路１０８に相当するＴｘ整合回路を無線送電に適したインピーダンス整合状態に設定する。受電装置２００Ａへの給電時には、送電装置１００Ａは、Ｔｘ整合回路１０８に対応するＴｘ整合回路を無線送電に適したインピーダンス整合状態に設定するが、以下では、この説明は省略する。
【０１３１】
Ｓ１１１８で、送電装置１００Ａは、受電装置２００Ａとの間で「電力受電可否」、「電池電圧」、「電池満充電電圧」、「電池残量レベル」及び「送受電要求電力」の各情報を含む装置ステータス情報を送受信する。Ｓ１１１８では、送電装置１００Ａおよび受電装置２００Ａは、図１３（Ｃ）に示すようにＣＯＭＭ状態（図１０）である。
【０１３２】
Ｓ１１１９で、送電装置１００Ａは、Ｓ１１１８で受信した装置ステータス情報の「電池電圧」と「電池満充電電圧」、または「電池残量レベル」に従い、受電装置２００Ａの充電池２１６Ａが満充電状態か否かを判断する。受電装置２００Ａの充電池２１６Ａが満充電状態でない場合（Ｓ１１１９）、送電装置１００Ａは、Ｓ１１１３に戻る。Ｓ１１１９では、送電装置１００Ａおよび受電装置２００Ａは、図１３（Ｃ）に示すＢＬＮＫ状態（図１０）である。
【０１３３】
受電装置２００Ａの充電池２１６Ａが満充電状態である場合（Ｓ１１１９）、送電装置１００Ａは、Ｓ１１２１で装置ステータス情報の「給電シーケンス待ち時間」情報に設定される時間（図１２では、１秒）待ち、図１１Ａ及び図１１Ｂに示すフローを終了する。Ｓ１１２１では、送電装置１００Ａおよび受電装置２００Ａは、図１３（Ｃ）に示すＢＬＮＫ状態（図１０）である。
【０１３４】
図１１Ａ、図１１Ｂ及び図１３（Ａ），（Ｂ）を参照して、受電装置２００Ａの動作を説明する。なお、初期状態において、受電装置２００Ａは、図１３（Ａ），（Ｂ）に示すようにＣＯＭＭ状態（図１０）である（ここでは、これが、受電装置２００の初期状態であるとする）。ＣＯＭＭ状態では、Ｒｘ受電アンテナ２０４Ａの共振周波数はｆ２（＝６．７８ＭＨｚ）であり、Ｒｘ通信アンテナ２１８Ａの共振周波数はｆ０（＝１３．５６ＭＨｚ）である。
【０１３５】
Ｓ１１５１で、受電装置２００Ａは、送電装置１００Ａから送電された予備電力を受信して動作する。送電装置１００Ａから電磁放射される予備電力の周波数は、先に説明したように６．７８ＭＨｚである。また、Ｒｘ受電アンテナ２０４Ａの共振周波数はｆ２（＝６．７８ＭＨｚ）であり、Ｒｘ通信アンテナ２１８Ａの共振周波数はｆ０（＝１３．５６ＭＨｚ）である。従って、Ｒｘ受電アンテナ２０４Ａは予備電力の電磁波に共振し、予備電力を受信するが、Ｒｘ通信アンテナ２１８Ａは予備電力の電磁波に共振せず、予備電力を実質的に受信しない。Ｒｘ整流平滑化回路２１０Ａが、Ｒｘ受電アンテナ２０４Ａからの電流を整流平滑し、Ｒｘ定電圧回路２３０ＡがＲｘ制御部２０２Ａ及びその他に規定の電源電圧を供給する。これにより、受電装置２００Ａは、充電池２１６Ａに十分な電力が無い場合でも、送電装置１００Ａからの予備電力で以下に説明する最小限の動作を行える。
【０１３６】
Ｓ１１５２で、Ｒｘ制御部２０２Ａは、送電装置１００Ａからの近距離無線通信のポーリング信号をＲｘ通信部２２４Ａにより受信したかどうかを判断する。ポーリング信号を受信しない間、受電装置２００ＡはＳ１１５１で送電装置１００Ａからの予備電力を受電する。ポーリング信号を受信すると（Ｓ１１５２）、Ｒｘ制御部２０２Ａは、Ｓ１１５３で接続要求を送信する。受電装置２００Ａは、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙ（登録商標）のイニシエーティングモードでアドバタイズパケットへの応答としてこの接続要求を送電装置１００Ａに送信する。
【０１３７】
Ｓ１１５２では、受電装置２００ＡはＣＯＭＭ状態（図１２）である。ＣＯＭＭ状態では、通信ポーリング信号のキャリア周波数１３．５６ＭＨｚに対し、Ｒｘ受電アンテナ２０４Ａは共振しないので、通信ポーリング信号とそのキャリア電力を実質的に受信しない。しかし、Ｒｘ通信アンテナ２１８Ａは共振し、通信ポーリング信号とそのキャリア電力を受信する。すなわち、ＣＯＭＭ状態では、Ｒｘ整流平滑化回路２１０Ａによるキャリア信号電力の損失を低減でき、この結果、Ｒｘ通信アンテナ２１８ＡからＲｘ通信部２２４Ａへの近距離無線通信のキャリア信号電力の供給を最大化できる。この結果、Ｒｘ通信部２２４Ａの通信距離の低下を防いで、送電装置１００Ａとの間で近距離無線通信を行うことができる。
【０１３８】
受電装置２００Ａからの接続要求を受信した送電装置１００Ａは、受電装置２００Ａとの接続処理を実行する。送電装置１００ＡでのＳ１１０５の処理と、受電装置２００ＡでのＳ１１５３の処理が終了すると、送電装置１００Ａと受電装置２００Ａはコネクションモードに入る。
【０１３９】
Ｓ１１５４で、Ｒｘ制御部２０２Ａは、送電装置１００Ａとの間で、近距離無線通信により装置ステータス情報を送受信する。ここで送受信される情報は、「給電方式」、「他デバイス検出対応」、「電力受電可否」、「最大受電電力」、「送受電要求電力」及び「ブランク時間」の各情報を含む。
【０１４０】
Ｓ１１５５で、Ｒｘ制御部２０２Ａは、Ｓ１１５４で受信した装置ステータス情報の「給電方式」情報に従い、送電装置１００Ａからの無線電力伝送の給電方式を決定する。
【０１４１】
Ｓ１１５６で、Ｒｘ制御部２０２Ａは、Ｓ１１５４で受信した装置ステータス情報の「他デバイス検出対応」情報に従い、受電装置２００Ａと同期して他デバイス検出を実施するか否かを判断する。「他デバイス検出対応」情報が「否」の場合、送電装置１００Ａは、他デバイス検出に対応していないことになる。この場合、Ｒｘ制御部２０２Ａは、Ｓ１１５７，Ｓ１１５８をスキップしてＳ１１６０に進む。
【０１４２】
Ｓ１１５４で受信した装置ステータス情報の「他デバイス検出対応」情報が「可」である場合（Ｓ１１５６）、送電装置１００Ａが他デバイス検出に対応していることになる。この場合、Ｒｘ制御部２０２Ａは、Ｓ１１５７で、装置ステータス情報の「ブランク時間」情報に規定される時間（図１２では、０．５秒）の間、図１３（Ａ），（Ｂ）に示すようにＳＵＳＰ状態（図１０）に遷移する。Ｒｘ制御部２０２Ａは、ＳＵＳＰ状態に遷移するために、共振周波数切替え回路２０８Ａ，２２２Ａを制御して、Ｒｘ受電アンテナ２０４Ａの共振周波数とＲｘ通信アンテナ２１８Ａの共振周波数をともにｆ１（＝４ＭＨｚ）に切り替える。
【０１４３】
Ｓ１１５７に続くＳ１１５８で、Ｒｘ制御部２０２Ａは、ＳＵＳＰ状態を１秒間保持する。ＳＵＳＰ状態の保持時間は、予め決められた時間であってもよいし、Ｓ１１５４で受信した装置ステータス情報の「給電シーケンス待ち時間」情報に規定される時間であってもよい。
【０１４４】
ＳＵＳＰ状態を保持するために必要な共振周波数切替え回路２０８Ａ，２２２Ａの制御のための電力は、ＳＵＳＰ状態に遷移するまでの間に受電した予備電力の一部を蓄積することで賄ってもよい。ＳＵＳＰ状態に遷移するまでの間に受電した予備電力の一部を蓄積する場合、例えば、Ｒｘ定電圧回路２３０Ａの入力キャパシタ及び出力キャパシタ並びにＲｘ制御部２０２Ａの入力キャパシタのいずれかに電力を蓄積する構成としてもよい。
【０１４５】
Ｓ１１５８では、受電装置２００Ａが受電する予備電力のキャリア周波数は６．７８ＭＨｚである。ＳＵＳＰ状態のＲｘ受電アンテナ２０４Ａはこの予備電力のキャリア周波数に共振しないので、予備電力を実質的に受電しない。また、ＳＵＳＰ状態のＲｘ通信アンテナ２１８も、共振しないので、予備電力を実質的に受電しない。すなわち、ＳＵＳＰ状態（Ｓ１１５８）では、送電装置１００Ａからの予備電力に対し、受電装置２００Ａを構成するアンテナは全て非共振状態となる。
【０１４６】
Ｓ１１５８で受電装置２００ＡがＳＵＳＰ状態を１秒間、保持している間に、送電装置１００Ａは、Ｓ１１０８で進行波電圧ＶＦおよび反射波電圧ＶＲを検出し、Ｓ１１０９で他デバイスが存在するかどうかを判断する。図７（Ａ）に示すように送電装置１００Ａと受電装置２００Ａの他にデバイスが存在しない場合、受電装置２００ＡはＳＵＳＰ状態を保持しているので、送電装置１００Ａは、電力周波数に共振する他デバイスが存在しないと判断できる。図７（Ｂ）に示すように、非接触ＩＣカード３００が近くに位置する場合、送電装置１００Ａは、電力周波数に共振する他デバイスとして非接触ＩＣカード３００を認識できる。もちろん、電力周波数に共振する状態にある他の受電装置、例えばＳＵＳＰ状態にない他の受電装置が近くに存在する場合にも、送電装置１００Ａは、この受電装置を他デバイスとして認識できる。
【０１４７】
Ｓ１１６０で、Ｒｘ制御部２０２Ａは、送電装置１００Ａとの間で、「電力受電可否」及び「給電シーケンス待ち時間」の各情報を含む装置ステータス情報を送受信する。
【０１４８】
Ｓ１１６１で、Ｒｘ制御部２０２Ａは、装置ステータス情報の「ブランク時間」情報に規定される時間と「給電シーケンス待ち時間」情報に規定される時間の間に、図１３（Ａ），（Ｂ）に示すようにＷＰＴ状態（図１０）に遷移する。図１２に示す例では、「ブランク時間」情報に規定される時間は０．５秒であり、「給電シーケンス待ち時間」情報に規定される時間は１秒である。
【０１４９】
Ｓ１１６１でＷＰＴ状態に遷移した後は、受電装置２００Ａと送電装置１００Ａは、給電シーケンスが終了するまでＷＰＴ状態を継続し、無線電力伝送と制御用無線通信を同時並行して実行する。
【０１５０】
ＷＰＴ状態に遷移するために、Ｒｘ制御部２０２Ａは、共振周波数切替え回路２０８Ａ，２２２Ａを制御して、Ｒｘ受電アンテナ２０４Ａの共振周波数をｆ２（＝６．７８ＭＨｚ）に、Ｒｘ通信アンテナ２１８Ａの共振周波数をｆ１（＝４ＭＨｚ）に切り替える。
【０１５１】
Ｓ１１６２で、Ｒｘ制御部２０２Ａは、装置ステータス情報の「送受電要求電力」情報に従い充電制御回路２１４Ａを制御し、充電池２１６Ａの充電条件を「送受電要求電力」情報に最適になるように設定する。送電装置１００ＡでのＳ１１１４の処理と、受電装置２００ＡでのＳ１１６２の処理が終了すると、送電装置１００Ａと受電装置２００Ａとの間で無線給電が可能な状態になる。
【０１５２】
Ｓ１１６２で受電する電力の周波数は６．７８ＭＨｚであるので、Ｒｘ受電アンテナ２０４Ａが共振して電力を受電し、Ｒｘ通信アンテナ２１８Ａは共振せず電力を実質的に受電しない。受電装置２００ＡがＷＰＴ状態で電力を受電している間、Ｒｘ通信アンテナ２１８Ａは、送電装置１００Ａからの電力波に共振しないので、後段のＲｘ通信部２２４Ａに過大な電力を供給しない。これにより、Ｒｘ通信部２２４Ａを発熱などの影響から保護することができる。
【０１５３】
Ｓ１１６５で、Ｒｘ制御部２０２Ａは、充電池２１６Ａが満充電状態になっているかどうかを判断する。充電池２１６Ａが満充電状態であると判断した場合（Ｓ１１６５）、Ｒｘ制御部２０２Ａは、Ｓ１１６８で、充電池２１６Ａが満充電状態であることを送電装置１００に通知するために、装置ステータス情報の「電力受電可否」情報を「否」に設定する。そして、Ｒｘ制御部２０２Ａは、送電装置１００Ａとの間で「電力受電可否」、「電池電圧」、「電池満充電電圧」及び「電池残量レベル」の各情報を含む装置ステータス情報を送受信する。これにより、送電装置１００Ａは、受電装置２００Ａの充電池２１６Ａが満充電であることを知ることが出来る。
【０１５４】
Ｓ１１６８に続くＳ１１６９で、Ｒｘ制御部２０２Ａは、装置ステータス情報の「給電シーケンス待ち時間」情報に規定される通信時間（１秒間）の間に、初期状態、すなわち、図１３（Ａ），（Ｂ）に示すようにＣＯＭＭ状態（図１０）に戻る。Ｒｘ制御部２０２Ａは、共振周波数切替え回路２０８Ａ，２２２Ａを制御して、Ｒｘ受電アンテナ２０４Ａの共振周波数をｆ２（＝６．７８ＭＨｚ）に、Ｒｘ通信アンテナ２１８Ａの共振周波数をｆ０（＝１３．５６ＭＨｚ）に切り替える。
【０１５５】
充電池２１６Ａが満充電でないと判断した場合（Ｓ１１６５）、Ｒｘ制御部２０２Ａは、充電池２１６Ａの最新の充電状態を取得し、充電池２１６Ａの充電に要する電力を算定し、「送受電要求電力」情報に設定する。Ｓ１１６６で、Ｒｘ制御部２０２Ａは、送電装置１００Ａとの間で「電池電圧」、「電池満充電電圧」、「電池残量レベル」及び「送受電要求電力」の各情報を含む装置ステータス情報を送受信し、Ｓ１１６２に戻る。
【０１５６】
以降、Ｒｘ制御部２０２Ａは、Ｓ１１６５で充電池２１６Ａが満充電であると判断するまで、無線電力伝送と制御用の無線通信を同時並行して繰り返し実行する。
【０１５７】
実施例２では、無線電力伝送開始前に、予備電力キャリア周波数に対し、Ｒｘ受電アンテナ２０４ＡもＲｘ通信アンテナ２１８Ａも非共振状態にして、非接触ＩＣカードなど他デバイスの有無を検出する。これにより、非接触ＩＣカードなどの他デバイスが近くに存在する場合に、無線給電による発熱などの影響から保護できる。
【０１５８】
また、近距離無線通中はキャリア信号周波数に対し、Ｒｘ受電アンテナは共振せず、近接無線通信アンテナのみ共振するので、近接無線通信のキャリア電力の損失を低減でき、近接無線通信距離の低下を防止できる。
【０１５９】
さらに、無線電力伝送中は電力キャリア周波数に対しＲｘ受電アンテナは共振するが、近接無線通信アンテナは共振しないので、近接無線通信アンテナが後段回路に過大な電圧等を供給することがない。これにより、近接無線通信アンテナの後段回路を発熱などの影響から保護できる。
【実施例３】
【０１６０】
送電装置と受電装置との間で行う無線通信と無線電力伝送のキャリア周波数が同じか異なるかに関わらず、通信アンテナの後段回路を保護できるようにした実施例３を説明する。
【０１６１】
図１４は、実施例３における受電装置２００Ｂの概略構成ブロック図を示す。受電装置２００Ｂは、図２に示す受電装置２００に対して、共振周波数切替え回路２０８に並列に共振周波数切替え回路２０９Ｂを増設した構成からなる。Ｒｘ制御部２０２Ｂは、Ｒｘ制御部２０２の機能に加えて、共振周波数切替え回路２０９を制御する機能を具備する。Ｒｘ受電アンテナ２０４Ｂに２つの共振周波数切替え回路２０８Ｂ，２０９Ｂが並列接続されることで、Ｒｘ受電アンテナ２０４Ｂの共振周波数をより多くの値に変更可能になる。もちろん、単一の共振周波数切替え回路でも同様の変更は可能である。
【０１６２】
受電装置２００Ｂは、受電装置２００としての動作と受電装置２００Ａとしての動作を選択可能である。これに応じて、受電装置２００Ｂに電力を無線伝送する送電装置１００Ｂもまた、送電装置１００としての動作と送電装置１００Ａとしての動作を選択可能である。受電装置２００Ｂは、送電装置１００から電力を受けるときには受電装置２００と同様に動作し、送電装置１００Ａから電力を受けるときには受電装置２００Ａとして動作するという選択可能な構成であるともいえる。
【０１６３】
送電装置１００Ｂと受電装置２００Ｂとの間で無線電力伝送と制御データ（装置ステータス情報）の無線通信を同じキャリア周波数で行う場合、制御データの無線通信は、Ｔｘ通信部１１２に対応するＴｘ通信部とＲｘ通信部２２４Ｂとの間で行われる。Ｔｘ通信部１１８に対応するＴｘ通信部とＲｘ通信部２３４Ｂとの間では、制御データの無線通信は行われない。送電装置１００Ｂと受電装置２００Ｂとの間で無線電力伝送は、図５Ａ及び図５Ｂに示すフローチャートに従って実行される。
【０１６４】
送電装置１００Ｂと受電装置２００Ｂとの間で無線電力伝送と制御データの無線通信を異なるキャリア周波数で行う場合、制御データの無線通信は、Ｔｘ通信部１１８に対応するＴｘ通信部とＲｘ通信部２３４Ｂとの間で行われる。Ｔｘ通信部１１２に対応するＴｘ通信部とＲｘ通信部２２４Ｂとの間では、制御データの無線通信は行われない。送電装置１００Ｂと受電装置２００Ｂとの間で無線電力伝送は、図１１Ａ及び図１１Ｂに示すフローチャートに従って実行される。
【０１６５】
Ｒｘ受電アンテナ２０４Ｂの共振周波数は、共振周波数切替え回路２０８Ｂ，２０９Ｂが共に非導通であるとき、ＨＦ帯である２０ＭＨｚ付近に設定されているとする。また、Ｒｘ通信アンテナ２１８Ｂの共振周波数は、アンテナ共振周波数切替え回路２２２Ｂが非導通であるとき、ＨＦ帯である１３．５６ＭＨｚ付近に設定されているとする。共振周波数切替え回路２０８Ｂ，２０９Ｂ，２２２Ｂはいずれも、図３（Ａ）に示す回路構成からなるとする。
【０１６６】
図１５は、電力伝送と制御データの通信を同じキャリア周波数で行う場合の、受電装置２００Ｂの各状態におけるＲｘ受電アンテナ２０４ＢおよびＲｘ通信アンテナ２１８Ｂの共振周波数例を示す。Ｒｘ受電アンテナ２０４ＢおよびＲｘ通信アンテナ２１８Ｂの共振周波数として図１５に示す表に明記した数値は、説明例であり、本発明は、これらの数値に限定されない。受電装置２００Ｂもまた、ＣＯＭＭ状態、ＷＰＴ状態、ＳＵＳＰ状態及びＢＬＮＫ状態を有する。
【０１６７】
ＣＯＭＭ状態では、Ｒｘ受電アンテナ２０４Ｂの共振周波数をｆ３、Ｒｘ通信アンテナ２１８Ｂの共振周波数をｆ０とする。Ｒｘ受電アンテナ２０４Ｂの共振周波数は、近接無線通信のキャリア周波数に共振しないように、近接無線通信のキャリア周波数より高いかまたはより低い周波数に設定されている。Ｒｘ通信アンテナ２１８Ｂの共振周波数は、近接無線通信のキャリア周波数に共振して通信可能なように、近接無線通信のキャリア周波数付近に設定されている。ＣＯＭＭ状態は、送電装置１００Ｂと受電装置２００Ｂとの間で無線電力伝送を実施する給電シーケンスを開始する前または給電シーケンス終了した後の初期状態である。共振周波数切替え回路２０８Ｂ，２０９Ｂ，２２２Ｂのスイッチ３０４はすべて、オフである。
【０１６８】
ＷＰＴ状態では、Ｒｘ受電アンテナ２０４Ｂの共振周波数をｆ０、Ｒｘ通信アンテナ２１８Ｂの共振周波数をｆ１とする。Ｒｘ受電アンテナ２０４Ｂの共振周波数は、無線電力伝送のキャリア周波数に共振して電力を受電できるように、無線電力伝送のキャリア周波数付近の周波数に設定されている。Ｒｘ通信アンテナ２１８Ｂの共振周波数は、無線電力伝送のキャリア周波数に共振せず、かつ無線電力伝送のキャリア周波数の高調波に同調しないように、無線電力伝送のキャリア周波数より低い周波数に設定されている。共振周波数切替え回路２０８Ｂのスイッチ３０４はオン、共振周波数切替え回路２０９Ｂのスイッチ３０４はオフ、共振周波数切替え回路２２２Ｂのスイッチ３０４はオンである。
【０１６９】
ＳＵＳＰ状態では、Ｒｘ受電アンテナ２０４Ｂの共振周波数をｆ３、Ｒｘ通信アンテナ２１８Ｂの共振周波数をｆ１とする。Ｒｘ受電アンテナ２０４ＢとＲｘ通信アンテナ２１８Ｂの共振周波数は、近接無線通信および無線電力伝送のキャリア周波数のいずれにも共振しないように、これらキャリア周波数のいずれよりも高いか低い周波数に設定される。送電装置１００Ｂと受電装置２００Ｂの間で無線電力伝送を実施する給電シーケンスを開始する前にＳＵＳＰ状態になる。また、給電シーケンスを開始した後に、他デバイスとしての非接触ＩＣカードを検出するために一時的に給電シーケンスを停止したときも、ＳＵＳＰ状態になる。ＳＵＳＰ状態では、共振周波数切替え回路２０８Ｂ，２０９Ｂのスイッチ３０４はオフ、共振周波数切替え回路２２２Ｂのスイッチ３０４はオンである。
【０１７０】
ＢＬＮＫ状態では、Ｒｘ受電アンテナ２０４Ｂの共振周波数およびＲｘ通信アンテナ２１８Ｂの共振周波数は、切り替え中の不定状態かＣＯＭＭ状態と同じ値である。
【０１７１】
図１６は、電力伝送と制御データの通信を互いに異なるキャリア周波数で行う場合の、受電装置２００Ｂの各状態におけるＲｘ受電アンテナ２０４ＢおよびＲｘ通信アンテナ２１８Ｂの共振周波数例を示す。Ｒｘ受電アンテナ２０４ＢおよびＲｘ通信アンテナ２１８Ｂの共振周波数として図１６に示す表に明記した数値は、説明例であり、本発明は、これらの数値に限定されない。受電装置２００Ｂは、ＣＯＭＭ状態、ＷＰＴ状態、ＳＵＳＰ状態及びＢＬＮＫ状態を有する。
【０１７２】
ＣＯＭＭ状態では、Ｒｘ受電アンテナ２０４Ｂの共振周波数をｆ３、Ｒｘ通信アンテナ２１８Ｂの共振周波数をｆ０とする。Ｒｘ受電アンテナ２０４Ｂの共振周波数は、近距離無線通信のキャリア周波数に共振しないように、近接無線通信のキャリア周波数より高いかまたはより低い周波数に設定されている。Ｒｘ通信アンテナ２１８Ｂの共振周波数は、近接無線通信のキャリア周波数に共振して通信可能なように、近接無線通信のキャリア周波数付近に設定されている。ＣＯＭＭ状態は、送電装置１００Ｂと受電装置２００Ｂとの間で無線電力伝送を実施する給電シーケンスを開始する前または給電シーケンス終了した後の初期状態である。共振周波数切替え回路２０８Ｂ，２０９Ｂ，２２２Ｂのスイッチ３０４はすべてオフである。
【０１７３】
ＷＰＴ状態では、Ｒｘ受電アンテナ２０４Ｂの共振周波数をｆ２、Ｒｘ通信アンテナ２１８Ｂの共振周波数をｆ１とする。Ｒｘ受電アンテナ２０４Ｂの共振周波数は、無線電力伝送のキャリア周波数に共振して電力を受信できるように、無線電力伝送のキャリア周波数付近に設定されている。Ｒｘ通信アンテナ２１８Ｂの共振周波数は、無線電力伝送のキャリア周波数に共振せず、かつ無線電力伝送のキャリア周波数の高調波に同調しないように、無線電力伝送のキャリア周波数より低い周波数に設定されている。共振周波数切替え回路２０８Ｂ，２０９Ｂ，２２２Ｂのスイッチ３０４はいずれもオンである。
【０１７４】
ＳＵＳＰ状態では、Ｒｘ受電アンテナ２０４Ｂの共振周波数をｆ３、Ｒｘ通信アンテナ２１８Ｂの共振周波数をｆ１とする。Ｒｘ受電アンテナ２０４ＢとＲｘ通信アンテナ２１８Ｂの共振周波数は、近接無線通信のキャリア周波数および無線電力伝送のキャリア周波数のいずれにも共振しないように、これらキャリア周波数のいずれよりも高いかまたは低い周波数に設定される。共振周波数切替え回路２０８Ｂ，２０９Ｂのスイッチ３０４はオフであり、共振周波数切替え回路２２２Ｂのスイッチ３０４はオンである。送電装置１００Ｂと受電装置２００Ｂの間で無線電力伝送を実施する給電シーケンスを開始する前にＳＵＳＰ状態になる。また、給電シーケンスを開始した後に、他デバイスとしての非接触ＩＣカードを検出するために一時的に給電シーケンスを停止したときも、ＳＵＳＰ状態になる。
【０１７５】
ＢＬＮＫ状態では、Ｒｘ通信アンテナ２１８Ｂの共振周波数及びＲｘ通信アンテナ２１８の共振周波数は、切り替え中の不定状態かまたはＣＯＭＭ状態と同じ値である。
【０１７６】
先に説明したように、送電装置１００Ｂと受電装置２００Ｂは、無線電力伝送と電力伝送制御の無線通信を同じキャリア周波数で行う場合には、図５Ａ及び図５Ｂに示すフローチャートに従って動作する。無線電力伝送と電力伝送制御の無線通信を互いに異なるキャリア周波数で行う場合には、送電装置１００Ｂと受電装置２００Ｂは、図１１Ａ及び図１１Ｂに示すフローチャートに従って動作する。どちらで動作するかは、受電装置２００Ｂが決定しても送電装置１００Ｂが決定しても良い。もちろん、送電装置１００Ｂがいずれか一方にしか対応できない場合、受電装置２００Ｂは送電装置１００Ｂが対応できる手順で動作する。
【０１７７】
図１７は、図５Ａ及び図５Ｂに示すフローチャートに従って無線電力伝送する場合のシーケンス例を示す。図１７（Ａ）は、Ｒｘ受電アンテナ２０４Ｂの共振周波数の変遷を示す。図１７（Ｂ）は、Ｒｘ通信アンテナ２１８Ｂの共振周波数の変遷を示す。図１７（Ｃ）は送電装置１００Ｂから出力されるＨＦ帯送電電力量の変化を示す。図１７（Ｄ）は、送電装置１００Ｂの制御データ通信のタイミングを示す。図１７は、図１５に示す表にも対応する。
【０１７８】
図１８は、図１１Ａ及び図１１Ｂに示すフローチャートに従って無線電力伝送する場合のシーケンス例を示す。図１８（Ａ）は、Ｒｘ受電アンテナ２０４Ｂの共振周波数の変遷を示す。図１８（Ｂ）は、Ｒｘ通信アンテナ２１８Ｂの共振周波数の変遷を示す。図１８（Ｃ）は送電装置１００Ｂから出力されるＨＦ帯送電電力量の変化を示す。図１８（Ｄ）は、送電装置１００Ｂの制御データ通信のタイミングを示す。図１８は、図１６に示す表にも対応する。
【０１７９】
受電装置２００Ｂは、無線電力伝送と電力伝送制御のための無線通信とを同じ周波数帯域で行う場合と、異なる周波数で行う場合とのいずれにも対応することができる。すなわち、対面する送電装置がいずれか一方にしか対応しないものであっても、送電を受けることが可能になる。
【実施例４】
【０１８０】
実施例３の変更として、Ｒｘ受電アンテナ２０４ＢとＲｘ通信アンテナ２１８Ｂの共振周波数の別の組み合わせ例を説明する。具体的には、図１５に示す組み合わせを図１９に示すように変更し、図１６に示す組み合わせを図２０に示すように変更する。
【０１８１】
ここでは、Ｒｘ受電アンテナ２０４Ｂの共振周波数は、共振周波数切替え回路２０８Ｂ，２０９Ｂが共に非導通であるとき、ＨＦ帯である１３．５６ＭＨｚ付近に設定されているとする。また、Ｒｘ通信アンテナ２１８Ｂの共振周波数は、アンテナ共振周波数切替え回路２２２Ｂが非導通であるとき、ＨＦ帯である１３．５６ＭＨｚ付近に設定されているとする。共振周波数切替え回路２０８Ｂ，２０９Ｂ，２２２Ｂはいずれも、図３（Ａ）に示す回路構成からなるとする。
【０１８２】
図１９は、電力伝送と制御データの通信を同じキャリア周波数で行う場合の、受電装置２００Ｂの各状態におけるＲｘ受電アンテナ２０４ＢおよびＲｘ通信アンテナ２１８Ｂの共振周波数例を示す。Ｒｘ受電アンテナ２０４ＢおよびＲｘ通信アンテナ２１８Ｂの共振周波数として図１９に示す表に明記した数値は、説明例であり、本発明は、これらの数値に限定されない。受電装置２００Ｂは、ＣＯＭＭ状態、ＷＰＴ状態、ＳＵＳＰ状態及びＢＬＮＫ状態を有する。実施例３と同様に、送電装置１００Ｂと受電装置２００Ｂとの間で無線電力伝送は、図５Ａ及び図５Ｂに示すフローチャートに従って実行される。
【０１８３】
ＣＯＭＭ状態では、Ｒｘ受電アンテナ２０４Ｂの共振周波数をｆ２、Ｒｘ通信アンテナ２１８Ｂの共振周波数をｆ０とする。Ｒｘ受電アンテナ２０４Ｂの共振周波数は、近接無線通信のキャリア周波数に共振しないように、近接無線通信のキャリア周波数より高いかまたはより低い周波数に設定されている。Ｒｘ通信アンテナ２１８Ｂの共振周波数は、近接無線通信のキャリア周波数に共振して通信可能なように、近接無線通信のキャリア周波数付近に設定されている。ＣＯＭＭ状態は、送電装置１００Ｂと受電装置２００Ｂとの間で無線電力伝送を実施する給電シーケンスを開始する前または給電シーケンス終了した後の初期状態である。共振周波数切替え回路２０８Ｂのスイッチ３０４はオン、共振周波数切替え回路２０９Ｂのスイッチ３０４はオフ、共振周波数切替え回路２２２Ｂのスイッチ３０４はオフである。
【０１８４】
ＷＰＴ状態では、Ｒｘ受電アンテナ２０４Ｂの共振周波数をｆ０、Ｒｘ通信アンテナ２１８Ｂの共振周波数をｆ１とする。Ｒｘ受電アンテナ２０４Ｂの共振周波数は、無線電力伝送のキャリア周波数に共振して電力を受電できるように、無線電力伝送のキャリア周波数付近の周波数に設定されている。Ｒｘ通信アンテナ２１８Ｂの共振周波数は、無線電力伝送のキャリア周波数に共振せず、かつ無線電力伝送のキャリア周波数の高調波に同調しないように、無線電力伝送のキャリア周波数より低い周波数に設定されている。共振周波数切替え回路２０８Ｂ，２０９Ｂのスイッチ３０４はオフ、共振周波数切替え回路２２２Ｂのスイッチ３０４はオンである。
【０１８５】
ＳＵＳＰ状態では、Ｒｘ受電アンテナ２０４Ｂの共振周波数をｆ２、Ｒｘ通信アンテナ２１８Ｂの共振周波数をｆ１とする。Ｒｘ受電アンテナ２０４ＢとＲｘ通信アンテナ２１８Ｂの共振周波数は、近接無線通信のキャリア周波数および無線電力伝送のキャリア周波数のいずれにも共振しないように、これらキャリア周波数のいずれよりも高いかまたは低い周波数に設定される。共振周波数切替え回路２０８Ｂのスイッチ３０４はオン、共振周波数切替え回路２０９Ｂのスイッチ３０４はオフ、共振周波数切替え回路２２２Ｂのスイッチ３０４はオンである。
【０１８６】
ＢＬＮＫ状態では、Ｒｘ受電アンテナ２０４Ｂの共振周波数およびＲｘ通信アンテナ２１８Ｂの共振周波数は、切り替え中の不定状態かＣＯＭＭ状態と同じ値である。
【０１８７】
図２０は、電力伝送と制御データの通信を互いに異なるキャリア周波数で行う場合の、受電装置２００Ｂの各状態におけるＲｘ受電アンテナ２０４ＢおよびＲｘ通信アンテナ２１８Ｂの共振周波数例を示す。Ｒｘ受電アンテナ２０４ＢおよびＲｘ通信アンテナ２１８Ｂの共振周波数として図２０に示す表に明記した数値は、説明例であり、本発明は、これらの数値に限定されない。受電装置２００Ｂは、ＣＯＭＭ状態、ＷＰＴ状態、ＳＵＳＰ状態及びＢＬＮＫ状態を有する。実施例３と同様に、送電装置１００Ｂと受電装置２００Ｂとの間で無線電力伝送は、図１１Ａ及び図１１Ｂに示すフローチャートに従って実行される。
【０１８８】
ＣＯＭＭ状態では、Ｒｘ受電アンテナ２０４Ｂの共振周波数をｆ２、Ｒｘ通信アンテナ２１８Ｂの共振周波数をｆ０とする。Ｒｘ受電アンテナ２０４Ｂの共振周波数は、近距離無線通信のキャリア周波数に共振しないように、近接無線通信のキャリア周波数より高いかまたはより低い周波数に設定されている。Ｒｘ通信アンテナ２１８Ｂの共振周波数は、近接無線通信のキャリア周波数に共振して通信可能なように、近接無線通信のキャリア周波数付近に設定されている。ＣＯＭＭ状態は、送電装置１００Ｂと受電装置２００Ｂとの間で無線電力伝送を実施する給電シーケンスを開始する前または給電シーケンス終了した後の初期状態である。共振周波数切替え回路２０８Ｂのスイッチ３０４はオン、共振周波数切替え回路２０９Ｂのスイッチ３０４はオフ、共振周波数切替え回路２２２Ｂのスイッチ３０４はオフである。
【０１８９】
ＷＰＴ状態では、Ｒｘ受電アンテナ２０４Ｂの共振周波数をｆ２、Ｒｘ通信アンテナ２１８Ｂの共振周波数をｆ１とする。Ｒｘ受電アンテナ２０４Ｂの共振周波数は、無線電力伝送のキャリア周波数に共振して電力を受信できるように、無線電力伝送のキャリア周波数付近に設定されている。Ｒｘ通信アンテナ２１８Ｂの共振周波数は、無線電力伝送のキャリア周波数に共振せず、かつ無線電力伝送のキャリア周波数の高調波に同調しないように、無線電力伝送のキャリア周波数より低い周波数に設定されている。共振周波数切替え回路２０８Ｂのスイッチ３０４はオン、共振周波数切替え回路２０９Ｂのスイッチ３０４はオフ、共振周波数切替え回路２２２Ｂのスイッチ３０４はオンである。
【０１９０】
ＳＵＳＰ状態では、Ｒｘ受電アンテナ２０４Ｂの共振周波数をｆ１、Ｒｘ通信アンテナ２１８Ｂの共振周波数をｆ１とする。Ｒｘ受電アンテナ２０４ＢとＲｘ通信アンテナ２１８Ｂの共振周波数は、近接無線通信のキャリア周波数および無線電力伝送のキャリア周波数のいずれにも共振しないように、これらキャリア周波数のいずれよりも高いかまたは低い周波数に設定される。ＳＵＳＰ状態では、共振周波数切替え回路２０８Ｂ，２０９Ｂ，２２２Ｂのスイッチ３０４はすべてオンである。
【０１９１】
ＢＬＮＫ状態では、Ｒｘ通信アンテナ２１８Ｂの共振周波数及びＲｘ通信アンテナ２１８の共振周波数は、切り替え中の不定状態かまたはＣＯＭＭ状態と同じ値である。
【０１９２】
実施例３で説明したのと同様に、送電装置１００Ｂと受電装置２００Ｂは、無線電力伝送と電力伝送制御の無線通信を同じキャリア周波数で行う場合、図５Ａ及び図５Ｂに示すフローチャートに従って動作する。図２１は、この場合の電力伝送制御シーケンス例を示すタイミングチャートである。他方、無線電力伝送と電力伝送制御の無線通信を互いに異なるキャリア周波数で行う場合、送電装置１００Ｂと受電装置２００Ｂは、図１１Ａ及び図１１Ｂに示すフローチャートに従って動作する。図２２は、この場合の電力伝送制御シーケンス例を示すタイミングチャートである。
【０１９３】
無線電力伝送と電力伝送制御の無線通信を同じキャリア周波数で行うか、異なるキャリア周波数で行うかは、受電装置２００Ｂが決定しても送電装置１００Ｂが決定しても良い。もちろん、送電装置１００Ｂがいずれか一方にしか対応できない場合、受電装置２００Ｂは送電装置１００Ｂが対応できる手順で動作する。
【実施例５】
【０１９４】
上記実施例１〜４では、電力伝送制御の無線通信を、近接無線通信規格であるＪＩＳＸ６３１９−４を用いて行うと説明したが、その他の通信方式を使っても良いことは明らかである。例えば、他の近接無線通信規格であるＩＳＯ／ＩＥＣ２１４８１、ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４４３またはＩＳＯ／ＩＥＣ１５６９３のプロトコルを用いた無線通信も適用可能である。これらの通信規格に対応する場合、例えば、送電装置１００のＴｘ通信部１１２及び送電装置１００Ａ，１００Ｂの対応するＴｘ通信部に非接触ＩＣリーダライタの機能を持たせ、Ｒｘ通信部２２４，２２４Ａ，２２４Ｂに非接触ＩＣの機能を持たせれば良い。
【０１９５】
Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ  Ｌｏｗ  Ｅｎｅｒｇｙ（登録商標）の代わりに、同様の近距離無線通信規格を電力伝送制御の無線通信に利用できることができる。そのような近距離無線通信規格には例えば、ＷＬＡＮ規格であるＩＥＥＥ８０２．１１および近距離無線規格であるＩＥＥＥ８０２．１５．１があり、これらも本発明で利用可能である。
【０１９６】
電力伝送制御の無線通信の接続処理として、送電装置がポーリング信号を出力し、このポーリング信号を受信した受電装置が接続要求を送信装置に送信する構成を説明した。しかし、本発明は、このような接続処理に限定されない。例えば、受電装置がポーリング信号を出力し、このポーリング信号を受信した送電装置が接続要求を受電装置に送信する構成であっても、本発明は適用可能である。
【０１９７】
送電装置のＴｘ送電アンテナおよび受電装置のＲｘ受電アンテナとして、ＨＦ帯である１３．５６ＭＨｚまたは６．７８ＭＨｚ付近に共振周波数を有するアンテナを例示したが、これは説明用の一例であり、本発明は、これらの共振周波数に限定されない。
【０１９８】
実装上可能である場合、送電装置のＴｘ送電アンテナ１１０とＴｘ通信アンテナ１１６を物理的には１つのアンテナで実現しても、本発明の技術的範囲に含まれうる。
【０１９９】
本発明の目的は、前述した実施例の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記憶媒体を装置に供給することによっても、達成される。このとき、供給された装置の制御部を含むコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）は、記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行する。記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が、上述の実施例の機能を実現することになり、プログラムコード自体及びそのプログラムコードを記憶した記憶媒体は、本発明を構成することになる。
【０２００】
プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、磁気ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、磁気テープ、不揮発性のメモリカード又はＲＯＭ等を用いることができる。
【０２０１】
上述のプログラムコードの指示に基づき、装置上で稼動しているＯＳ（基本システムやオペレーティングシステム）などが処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施例の機能が実現される場合も含まれる。
【０２０２】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、装置に挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれ、前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれる。このとき、そのプログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部又は全部を行う。
【０２０３】
以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明は、これらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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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１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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