(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１次コイルと２次コイルを電磁的に結合させて送電装置から受電装置に対して電力を伝送する無接点電力伝送システムにおける送電制御装置であって、
前記１次コイルに誘起される信号を検出する信号検出回路と、
前記受電装置が負荷変調を実行することによって送信した送信データの値を、前記信号検出回路の出力信号に基づいて判定する送電側制御回路と、
を含み、
前記負荷変調は前記１次コイルの駆動クロックをタイミングの基準として実行され、また、前記受電装置が前記負荷変調によって前記送信データの値を変化させたとき、前記負荷変調のタイミングから、前記１次コイルの端部から得られる信号のレベルが、変化後の前記送信データの値に対応したレベルになるまでに、前記１次コイルの駆動クロックの１周期のｍ倍（ｍは０以上の整数）の時間が必要であり、前記時間に相当する期間をデータ不定期間とし、
前記受電装置の負荷変調によって送信される１ビットの“０”または“１”の期間が、前記１次コイルの駆動クロックの１周期のｐ倍の時間のｋ倍（ｋは１以上の整数）としたとき、
前記送電側制御回路は、
前記１次コイルの駆動クロックの１周期毎に前記信号検出回路の出力信号に基づいて前記送信データを検出して検出データを取得し、前記検出データの値がｎ回（ｎ＝ｍ＋α≦ｐ：ｍは０以上の整数、αは１以上の整数、ｐは１以上の整数）連続して同じであるとき、前記検出データの値を、前記受電装置から送信された前記送信データの値として確定することを特徴とする送電制御装置。
【請求項２】
請求項１記載の送電制御装置であって、
前記受電装置から送信される前記送信データには、前記受電装置から定期的に送られてくる“０”“１”“０”で構成される異物検出用の定期認証データと、前記受電装置から送られてくる、“０”または“１”で構成される通信パケットとが含まれ、
かつ、前記定期認証データを構成する“０”または“１”の期間は、ｐ個の前記１次コイルの駆動クロックの１周期に相当する期間であり、前記通信パケットを構成する“０”または“１”の期間は、ｑ個（ｑ＝β×ｐ、βは２以上の整数）の前記１次コイルの駆動クロックの１周期に相当する期間であり、
前記送電側制御回路は、
前記検出データの値がｎ回（ｎ＝ｍ＋α≦ｐ：ｍは０以上の整数、αは１以上の整数、ｐは１以上の整数）連続して同じであることによって、前記検出データの値を、前記受電装置から送信された前記送信データの値として確定した後の、前記定期認証データを受信することを前提として定まる次のデータの検出時において、取得された検出データの値がｎ回連続して同じであるか否かの判定を再度、実行し、この結果として検出された今回の検出データ値が、前回の検出データ値と異なるときは、受信されたデータは前記定期認証データであると判定し、前回の検出における検出データ値と同じであるときは、受信したデータは前記通信パケットであると判定する、
ことを特徴とする送電制御装置。
【請求項３】
請求項２記載の送電制御装置であって、
前記受電装置から定期的に送られてくる“０”“１”“０”で構成される前記定期認証データを判定する場合であって、かつ、前記定期認証データの前記“０”から前記“１”への変化のタイミングが時刻ｔｘであり、前記“１”から“０”への変化のタイミングが、前記時刻ｔｘから前記１次コイルの駆動クロックの１周期のｐ倍の時間が経過したときである場合に、
前記送電側制御回路は、ｎ回連続で“１”を検出することによって“１”を確定し、これによって、前記送信データの“０”から“１”への変化を検出し、
次に、前記時刻ｔｘから、前記１次コイルの駆動クロック（ｐ＋ｍ）個に相当する期間経過後であって、かつ、前記１次コイルの駆動クロック（２×ｐ）個に相当する期間の経過前の期間において、ｎ回連続で“０”を検出したとき、検出した“０”を確定し、前記送信データの“１”から“０”への変化を検出し、受信したデータは前記定期認証データであると判定する、
ことを特徴とする送電制御装置。
【請求項４】
請求項３記載の送電制御装置であって、
前記送電側制御回路は、
ｎ回連続で同じ値を検出することによって前記送信データの値を判定する方法による前記定期認証データの判定は、前記定期認証データを最初に受信したときのみ実行し、
前記“１”から前記“０”への変化を検出すると、それ以降は、ｐ個の前記１次コイルの駆動クロックに相当する期間を１周期として、前記“１”から前記“０”への変化が検出されたタイミングから１周期毎に前記送信データの値の判定を実行する、
ことを特徴とする送電制御装置。
【請求項５】
請求項２記載の送電制御装置であって、
前記受電装置から送られてくる、“０”または“１”で構成される通信パケットを判定する場合であって、時刻ｔｙにおいて、前記受電装置の負荷変調によって“０”から“１”への変化が生じた場合において、
前記送電側制御回路は、
ｎ回連続で“１”を検出することによって“０”から“１”への変化を検出し、
次に、前記時刻ｔｙから、前記１次コイルの駆動クロックの（ｐ＋ｍ）個に相当する期間経過後であって、かつ、前記１次コイルの駆動クロックの（２×ｐ）個に相当する期間の経過前の期間において、ｎ回連続で“１”を検出することによって“１”から“１”への変化を検出し、受信したデータは前記通信パケットであると判定する、
ことを特徴とする送電制御装置。
【請求項６】
請求項５記載の送電制御装置であって、
前記送電側制御回路は、
ｎ回連続で同じ値を検出することによって前記送信データの値を判定する方法による前記通信パケットを構成するデータの値の判定は、前記送電装置と前記受電装置との間の初期同期が確立されていない状態において、最初に受信された前記通信パケットの最初の１ビットのデータの判定においてのみ実行し、
前記時刻ｔｙから、前記１次コイルの駆動クロックの（ｐ＋ｍ）個に相当する期間経過後であって、かつ、前記１次コイルの駆動クロックの（２×ｐ）個に相当する期間の経過前の前記期間において、ｎ回連続で“１”を検出することによって“１”を確定して前記“０”から前記“１”への変化を検出すると、以降は、ｐ個の前記１次コイルの駆動クロックに相当する期間を１周期として、前記“１”が確定されたタイミングから、あるいは、前記“１”が確定されたタイミングに基づいて定まる次の判定タイミングから、１周期毎に前記送信データの値の判定を実行する、
ことを特徴とする送電制御装置。
【請求項７】
請求項１〜請求項６のいずれかに記載の送電制御装置であって、
ｍ＝５、ｎ＝７（したがってα＝２）、ｐ＝１６であることを特徴とする送電制御装置。
【請求項８】
請求項７記載の送電制御装置であって、
さらに、ｑ＝３２（したがってβ＝２）であることを特徴とする送電制御装置。
【請求項９】
請求項１〜請求項８のいずれかに記載の送電制御装置を有することを特徴とする送電装置。
【請求項１０】
１次コイルと、
２次コイルと、
請求項９記載の送電装置と、
前記送電装置から前記１次コイルおよび前記２次コイルを経由して伝送される電力を受け、給電対象の負荷に前記電力を送信すると共に、負荷変調によってデータを前記送電装置に送信する受電装置と、
を有することを特徴とする無接点電力伝送システム。
【請求項１１】
１次コイルと２次コイルを電磁的に結合させて送電装置から受電装置に対して電力を伝送する無接点電力伝送システムに用いられ、前記受電装置が負荷変調を実行することによって送信した送信データの値を、前記送電装置が判定するためのデータ判定方法であって、
前記負荷変調は前記１次コイルの駆動クロックをタイミングの基準として実行され、また、前記受電装置が前記負荷変調によって前記送信データの値を変化させたとき、前記負荷変調のタイミングから、前記１次コイルの端部から得られる信号のレベルが、変化後の前記送信データの値に対応したレベルになるまでに、前記１次コイルの駆動クロックの１周期のｍ倍（ｍは０以上の整数）の時間が必要であり、前記時間に相当する期間をデータ不定期間とし、
前記受電装置の負荷変調によって送信される１ビットの“０”または“１”の期間が、前記１次コイルの駆動クロックの１周期のｐ倍の時間のｋ倍（ｋは１以上の整数）であり、
前記受電装置から送信される前記送信データには、前記受電装置から定期的に送られてくる“０”“１”“０”で構成される異物検出用の定期認証データと、前記受電装置から送られてくる、“０”または“１”で構成される通信パケットとが含まれ、
かつ、前記定期認証データを構成する“０”または“１”の期間は、ｐ個の前記１次コイルの駆動クロックの１周期に相当する期間であり、前記通信パケットを構成する“０”または“１”の期間は、ｑ個（ｑ＝β×ｐ、βは２以上の整数）の前記１次コイルの駆動クロックの１周期に相当する期間である場合に、
前記送電側制御回路は、
前記検出データの値がｎ回（ｎ＝ｍ＋α≦ｐ：ｍは０以上の整数、αは１以上の整数、ｐは１以上の整数）連続して同じであるとき、前記受電装置が送信した前記送信データの値は、前記検出データの値であると判定して、前記送信データの値を確定し、
かつ、前記送信データの値の確定後の、前記定期認証データを受信することを前提として定まる次のデータの検出時において、取得された検出データの値がｎ回連続して同じであるか否かの判定を再度、実行し、この結果として検出された今回の検出データ値が、前回の検出データ値と異なるときは、受信されたデータは前記定期認証データであると判定し、前回の検出における検出データ値と同じであるときは、受信したデータは前記通信パケットであると判定する、
ことを特徴とするデータ判定方法。
【請求項１２】
請求項１１記載のデータ判定方法であって、
ｍ＝５、ｎ＝７（したがってα＝２）、ｐ＝１６であることを特徴とするデータ判定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送電制御装置、送電装置、無接点電力伝送システムおよびデータ判定方法等に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電磁誘導を利用し、金属部分の接点がなくても電力伝送を可能にする無接点電力伝送（非接触電力伝送）が脚光を浴びている、この無接点電力伝送の適用例として、携帯電話機や家庭用機器（例えば電話機の子機）の充電などが提案されている。
【０００３】
１次コイルと２次コイルを用いた無接点電力伝送装置は、例えば、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載される無接点電力伝送システムでは、送電装置から受電装置に、周波数変調によってデータを送信することができる。また、受電装置から送電装置に、負荷変調によってデータを送信することができる。
【０００４】
特許文献１に記載される受電装置は、可変負荷部（負荷変調部）を有しており、可変負荷部（負荷変調部）に設けられる負荷変調のためのＭＯＳトランジスタをオン／オフし、これによって、２次コイルおよび１次コイルを経由して、送電装置にデータを送信する。
【０００５】
ＭＯＳトランジスタのオン／オフによって受電装置の負荷状態が変化すると、例えば、１次コイルのコイル端の電圧振幅が増減する。よって、送電装置は、１次コイルのコイル端電圧をモニタし、例えば、コイル端電圧の振幅としきい値とを比較することによって、受電装置から送られてくるデータの“０”，“１”を区別することができる。
【０００６】
送電装置は、受電装置から負荷変調によって送られてくるデータを、確実に、かつ高速に判定する必要がある。また、送電装置に設けられるデータ判定のための回路の構成と動作は、可能なかぎり簡素化することが望ましい。
【特許文献１】特開２００６−６０９０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
受電装置から送られてくる通信パケットを、送電装置が受信する場合、例えば、まず、ビット同期（初期同期）を確立し、その後、コイル端から得られる信号（コイル端信号）に基づくデータ判定が実行される。例えば、送電装置の起動直後においては、送電装置と受電装置との間のビット同期が確保されていないため、まず、ビット同期（初期同期）処理を行って、適切なデータ判定タイミングを取得することが必要である。
【０００８】
ビット同期（初期同期）処理によって、受信データを判定する適切なタイミングを取得することができれば、それ以降、例えば、所定間隔で、受電装置から送られてくるデータの判定処理を実行すればよい。
【０００９】
しかし、ビット同期（初期同期）によって、誤ったタイミングが取得されてしまうと、それ以降、受電装置から送られてくるデータの正確な判定ができなくなる。よって、ビット同期（初期同期）処理のように、それ以降のデータ判定タイミングに重大な影響を与える処理では、慎重かつ確実に、適切なデータ判定のタイミングを取得する必要がある。但し、その一方で、無駄のない、高速なビット同期（初期同期）処理が求められる。
【００１０】
また、受電装置は、通信パケットを送電装置に送信する他、定期的（例えば、１秒毎）に、所定パターンの定期認証データを送信する場合がある。定期認証は、例えば、いわゆる「乗っ取り状態」の検出のために実行される。
【００１１】
すなわち、送電装置から受電装置に通常送電が開始された後、１次コイルと２次コ、イルとの間に、例えば、大面積の板状の導電性異物（金属異物）が挿入された場合、送電される電力は、その金属異物で消費され続ける。したがって、受電装置が取り去られた後も、送電装置は、負荷としての受電装置が存在するとみなして通常送電が継続される。この状態を「乗っ取り状態」という。乗っ取り状態となると、その金属異物が高温に達して、火傷や機器の破壊等の原因となる場合がある。
【００１２】
そこで、受電装置は、定期認証処理（定期的な負荷の変調処理）を実行し、所定のパターンのデータ（例えば“０”，“１”，“０”）を送電装置に送信する。送電装置は、受電装置から定期的に送られてくる定期認証データを検出できるか否かによって、乗っ取り状態の発生を検出することができる。つまり、乗っ取り状態が発生すれば、受電装置から送信される定期認証データは送電装置に到達しないため、送電装置は、乗っ取り状態の発生を検出することができる。乗っ取り状態が検出されると、送電装置は、通常送電を直ちに停止する。
【００１３】
送電装置が、受電装置から送られてくる定期認証データを最初に受信する場合、上述のビット同期(初期同期)処理と同様に、慎重に、かつ確実に、定期認証データを判定し、適切な定期認証データの判定タイミングを取得する必要がある。適切な定期認証データの判定タイミングが取得できれば、以降は、例えば、所定間隔で、定期認証データの判定処理を実行すればよい。
【００１４】
従来の技術では、無接点電力伝送システムの送電装置において、ビット同期（初期同期）処理、ならびに、例えば、最初に受信した定期認証データの判定処理を、確実かつ高速に実行することができない。
【００１５】
また、従来の技術では、受電装置から送られてくる通信パケットと、定期認証データとを、送電装置が区別して受信することができない。
【００１６】
本発明は、このような考察に基づいてなされたものである。本発明の幾つかの実施形態によれば、無接点電力伝送システムの送電装置において、例えば、ビット同期（初期同期）処理、ならびに、最初に受信した定期認証データの判定処理等を、確実かつ高速に実行することができる。また、例えば、データ判定処理回路を簡素化することができる。また、例えば、受電装置から送られてくる通信パケットと、定期認証データとを、送電装置が区別して受信することができる。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
（１）本発明の送電制御装置の一態様は、１次コイルと２次コイルを電磁的に結合させて送電装置から受電装置に対して電力を伝送する無接点電力伝送システムにおける、前記送電装置に設けられる送電制御装置であって、前記１次コイルの端部から得られる信号を検出する信号検出回路と、前記受電装置が、前記１次コイルの駆動クロックをタイミングの基準として用いて負荷変調を実行することによって送信した送信データの値を、前記信号検出回路の出力信号に基づいて判定する送電側制御回路と、を含み、前記負荷変調のタイミングから前記１次コイルの駆動クロックの１周期のｍ倍（ｍは０以上の整数）の時間をデータ不定期間とし、また、前記受電装置の負荷変調によって送信される１ビットの“０”または“１”の期間を、前記1次コイルの駆動クロックの１周期のｐ倍（ｐは１以上の整数）の時間のｋ倍（ｋは１以上の整数）とした場合に、前記送電側制御回路は、前記１次コイルの駆動クロックの１周期毎に前記信号検出回路の出力信号に基づいて前記送信データを検出して検出データを取得し、前記検出データの値がｎ回（ｎ＝ｍ＋α≦ｐ：αは１以上の整数）連続して同じであるとき、前記受電装置が送信した前記送信データの値は、前記検出データの値であると判定する。
【００１８】
無接点電力伝送システムにおいて、送電装置は、駆動クロックによって１次コイルを交流駆動する。受電装置は、例えば、２次コイル端から得られる正弦波信号を波形整形して、１次コイルの駆動クロックを再生し、その再生された駆動クロックに同期して、負荷変調部の負荷変調トランジスタをオン／オフし、受電装置の負荷状態を変化させる。これによって、受電装置から、送電装置に向けて“０”または“１”が送信される。すなわち、受電装置が、１次コイルの駆動クロックをタイミングの基準として用いて負荷変調を実行することによって、送電装置に向けて送信データが送信される。
【００１９】
また、負荷変調による通信に際しては、例えば、１ビットのデータ（“０”または“１”）が継続する期間は、ｐ個の駆動クロック分に相当する期間だけ継続する、というような通信規則が定められているのが好ましい。
【００２０】
送電装置に含まれる送電制御装置は、受電装置が負荷変調によって送信したデータの値（“０”，“１”）を、信号検出回路（例えば波形検出回路を含む）の出力信号に基づいて判定する。また、受電装置から前記送電装置に送信される1ビットの“０”または１”の期間は、ｐ個（ｐは２以上の整数）の１次コイルの駆動クロックに相当する時間のｋ倍（ｋは１以上の整数）に設定されている。例えば、ｐ＝１６、ｋ＝１であれば、１ビットのデータ長が１次コイルの駆動クロックの１６個分に相当する。また、例えば、ｐ＝１６、ｋ＝２であれば、１ビットのデータ長が１次コイルの駆動クロックの３２個分に相当する。
【００２１】
送電制御装置が、受信データ（すなわち、受電装置が負荷変調により送信した送信データ）の“０”，“１”を判定するときに問題となるのが、データ不定期間の存在である。すなわち、受電装置の負荷の変調によって、受電装置の負荷状態が変化したとき、受電装置の負荷状態の変化のタイミングから、送電装置が前記受電装置の負荷状態の変化を安定的に検出することが可能となるまでに、ｍ個（ｍは０以上の整数）の１次コイルの駆動クロックに相当するデータ不定期間が存在する。例えば、受電装置が負荷変調を実行して送信データの値を“０”から“１”に変化させた場合、１次コイルのコイル端信号（例えばコイル端電圧）が、“０”に対応したレベルから“１”に対応したレベルに変化するまでに、ある程度の時間が必要である。データ不定期間中は、１次コイルのコイル端から得られる信号（コイル端信号）は不安定であり、信頼性が高くないため、データ不定期間中に得られた受信データのみに基づいて、送信データの“０”，“１”の判定を行うと、判定を誤る可能性が高い。
【００２２】
そこで、本態様では、１次コイルの駆動クロックの１周期毎に送信データを検出して検出データを取得し、その検出データの値が、ｎ回（ｎ＝ｍ＋α≦ｐ：αは１以上の整数）連続で同じ値を検出すると、検出データの値を送信データの値とみなして、その値を確定するというデータ判定方法（ｎ連続一致判定方法）を採用する。
【００２３】
例えば、１次コイルの駆動クロック５個に相当するデータ不定期間が存在するとし（ｍ＝５）、また、１ビットのデータが、１次コイルの駆動クロックの１６個に相当する期間継続される（つまり、ｐ＝１６，ｋ＝１）ものとする。また、７回連続で同じ値が検出されると（ｎ＝７（＜１６），α＝２）、その値を確定するものとする。なお、ｍの値は、通常は１以上であると考えられるが、受電装置の負荷変調による送信データの変化が送電装置側に高速に伝達され、通信遅延が、１次コイルの駆動クロックの１周期よりも小さくなる場合も無いとは言えないため（この場合はｍ＝０であり、データ不定期間は実質的に無いことになる）、本態様では、ｍ＝０の場合も含むものとする。
【００２４】
例えば、送電制御装置による検出データ（受信データ）の判定の結果、“１”が７回連続で判定されたとする。すなわち、「１，１，１，１，１，１，１」が検出されたとする。この場合、最初の５個の“１”は、データ不定期間に得られたデータに基づく信頼性の低い判定結果である可能性がある。しかし、その後の２個の“１”は信頼性の高い受信データに基づく判定結果である。そして、７回連続で、同じ値が検出される場合、受電データ（すなわち送信データ）が“０”から“１”に変化した可能性が高いと判定することができる。
【００２５】
すなわち、ｎ回（ｎ＝ｍ＋α≦ｐ：αは１以上の整数）連続で同じ値が検出された場合、判定の基礎となったｎ個の受信データには、最低でもα個の信頼性の高いデータが含まれているのであり、一応の信頼性は確保されている。また、受信したデータがひどく不安定であるならば、複数個の検出値の中に、１個くらいは、異なる値が含まれているはずである。つまり、異なる値が出現することなく、ｎ回連続して同じ値が検出されるということは、受信データが、少なくとも同じ傾向を示している（例えば、コイル端信号の電圧振幅が増大する傾向を示している）と考えることができ、そのｎ回連続で検出された値は、確からしい値である、と考えることができる。
【００２６】
したがって、ｎ連続一致判定によって、データ不定期間の存在にかかわらず、信頼性の高い、確実なデータ判定が実現される。なお、１ビットのデータの期間は、ｐ個の１次コイルの駆動クロックに相当する期間であるため、１ビットのデータ判定処理（ｎ連続一致判定処理）に使用可能なデータ数は、ｐ個を超えることがない。ｎ≦ｐは、このことを表わしている。
【００２７】
ｎの値（αの値）を大きくするほど、データの判定結果の信頼性が向上するが、その一方、データ値が確定するまでの時間が長くなる。よって、ｎの値（αの値）は、データ判定の信頼性と処理時間の双方を考慮して決定されるのが好ましい。
【００２８】
（２）本発明の送電制御装置の他の態様では、前記受電装置から定期的に送られてくる“０”“１”“０”で構成される定期認証データの各値を判定する場合であって、かつ、前記定期認証データの前記“０”から前記“１”への変化のタイミングが時刻ｔｘであり、前記“１”から“０”への変化のタイミングが、前記時刻ｔｘから前記1次コイルの駆動クロックの１周期のｐ倍の時間が経過したときである場合に、前記送電側制御回路は、ｎ回連続で“１”を検出することによって“１”を確定し、これによって、前記送信データの“０”から“１”への変化を検出し、次に、前記時刻ｔｘから、前記１次コイルの駆動クロック（ｐ＋ｍ）個に相当する期間経過後であって、かつ、前記１次コイルの駆動クロック（２×ｐ）個に相当する期間の経過前の期間において、ｎ回連続で“０”を検出したとき、検出した“０”を確定し、これによって、前記送信データの“１”から“０”への変化を検出する。
【００２９】
ｎ連続一致判定方法を用いることによって、送電制御装置は、受電装置から送られてくる定期認証データを確実に検出することができる。上記の例を用いて説明する。すなわち、１次コイルの駆動クロック５個に相当するデータ不定期間が存在するとし（ｍ＝５）、また、１ビットのデータが、１次コイルの駆動クロックの１６個に相当する期間継続される（つまり、ｐ＝１６，ｋ＝１）ものとする。また、７回連続で同じ値が検出されると（ｎ＝７（＜１６），α＝２）、その値を確定するものとする。
【００３０】
受電装置は、受電装置の負荷を変調して“０”“１”“０”を送信する。送電制御装置は、７連続一致判定によって、受信したデータが“０”から“１”に変化したことを検出する。受信されたデータが定期認証データであれば、“１”が１６個の駆動クロックに相当する期間だけ継続した後、“１”から“０”に戻るはずである。よって、送電制御装置は、“０”から“１”の変化を検出すると、次に生じる“１”から“０”への変化を、７連続一致判定方法を用いて検出する。すなわち、７連続一致判定で“１”を検出した後、再び７連続一致判定で、“０”を検出することができれば、受信データは、定期認証データであると判定することができる。
【００３１】
受電装置の負荷状態が“０”“１”“０”と変化したとき、受電装置の“０”から“１”への変化から５クロック分の不定期期間が存在し、同様に、“１”から“０”に変化するときも、５クロック分の不定期間が存在する。この５クロック分の不定期間は、“１”から“０”への変化の検出する上での障害となる。但し、“１”の継続期間は１６クロックに相当する期間であるとわかっているため、２回目の不定期間が発生する期間は、最初の“１”の検出タイミングを起点として、予測することができる。そこで、“１”を検出した後、次に“０”を検出するための７連続一致判定を開始するタイミングは、２回目の不定期間が終了した後とする。
【００３２】
すなわち、受電装置が、時刻ｔｘにおいて、受電装置の負荷を変調して、送信データを“０”から“１”に変化させ、時刻ｔｘから、ｐ個（ここではｐ＝１６）の駆動クロックに相当する期間だけ“１”が継続し、その後、受電装置は、時刻（ｔｘ＋ｐ・ｔ（ｔは駆動クロックの1周期とする））において、送信データを“１”から“０”に変化させる。時刻（ｔｘ＋ｐ・ｔ）は、時刻ｔｘからｐクロック分の時間（ｐ・ｔ）が経過した時点を示す。この後、ｍ個（ここではｍ＝５）のデータ不定期間が存在する。そのデータ不定期間（２回目のデータ不定期間）は、時刻（ｔｘ＋ｐ・ｔ＋ｍ・ｔ）に終了する。時刻（ｔｘ＋ｐ・ｔ＋ｍ・ｔ）は、時刻（ｔｘ＋ｐ・ｔ）からｍクロック分の時間（ｍ・ｔ）が経過した時点を示す。
【００３３】
また、１ビット長は駆動クロックｐ個に相当するため、“０”は、時刻（ｔｘ＋ｐ・ｔ）から、少なくともｐクロックに相当する時間だけ経過する期間の間（すなわち、時刻（ｔｘ＋２・ｐ・ｔ）：ここではｔｘから３２クロック分の時間が経過する時刻まで）、継続するはずである。したがって、時刻（ｔｘ＋ｐ・ｔ＋ｍ・ｔ）から時刻（ｔｘ＋２・ｐ・ｔ）までの期間（但し時刻（ｔｘ＋２・ｐ・ｔ）を含む）において、ｎ（ここではｎ＝７）連続一致判定を実行すれば、２回目のデータ不定期間を避けて、信頼性の高いデータのみに基づく“０”の判定が可能である。
【００３４】
すなわち、送電制御装置が、受信データの“０”から“１”への変化を検出し、次に、時刻ｔｘから、１次コイルの駆動クロック（ｐ＋ｍ）個に相当する期間経過後であって、かつ、１次コイルの駆動クロック（２×ｐ）個に相当する期間の経過前の期間において、１次コイルの駆動クロックの１周期毎にデータを検出し、その結果、ｎ回連続で“０”を検出したとき、検出した“０”を確定する。この“０”の判定は、データ不定期間を避けて実行されるため信頼性が高い。これによって、送電制御装置は、受信データの“１”から“０”への変化を確実に検出することができ、かつ、受信したデータが定期負荷認証データであることを、誤りなく検出することができる。
【００３５】
なお、以上の説明では、受電装置の負荷が軽い状態に“０”を対応させ、負荷が重い状態に“１”を対応させたが、逆に、受電装置の負荷が重い状態に“０”を対応させ、負荷が軽い状態に“１”を対応させる場合もあり得る。この場合、受電装置は、負荷変調によって、定期認証データである“１”“０”“１”を送信することになる。上記の説明で“０”を“１”に代え、“１”を“０”に代えても、本実施形態の動作に何ら影響なく、両者は等価である。この点は、本明細書のすべての説明に適用される。
【００３６】
（３）本発明の送電制御装置の他の態様では、前記送電側制御回路は、ｎ回連続で同じ値を検出することによって前記送信データの値を判定する方法による前記定期認証データの判定は、前記定期認証データを最初に受信したときのみ実行し、前記“１”から前記“０”への変化を検出すると、それ以降は、ｐ個の前記１次コイルの駆動クロックに相当する期間を１周期として、前記“１”から前記“０”への変化が検出されたタイミングから１周期毎に前記送信データの値の判定を実行する。
【００３７】
定期認証データは、受電装置から定期的に送られてくる。送電制御装置は、ｎ連続一致判定によって定期認証データを確実に検出することができるが、毎回、ｎ連続一致判定を実行すると、判定処理に要する時間が長くなり、判定回路の処理負担も増大する。また、最初の定期認証データを正確に検出できれば、それ以降は、例えばｐ個（例えば１６個）の駆動クロック毎に“０”，“１”を判定すれば、データの不定期間を避けて、データの判定（データのサンプリング）を実行することができ、判定の精度は低下しないと考えられる。
【００３８】
そこで、送電制御装置は、定期認証データを最初に受信したときのみ、ｎ連続一致判定を実行し、最初の定期認証データを検出できた場合は、その検出タイミング（例えば“０”の確定タイミング）を用いて、以降は、例えばｐ個（例えば１６個）の駆動クロックに相当する期間毎に、受信データの“０”，“１”判定を実行する。これにより、送電制御装置の処理負担が軽減され、また、定期認証データの検出処理の高速化を図ることができる。
【００３９】
（４）本発明の送電制御装置の他の態様では、前記受電装置から送られてくる、“０”または“１”で構成される通信パケットの各値を判定する場合であって、かつ、前記通信パケットを構成する“０”または“１”の期間は、ｑ個（ｑ＝β×ｐ、βは２以上の整数）の前記１次コイルの駆動クロックに相当する期間であり、また、時刻ｔｙにおいて、前記受電装置の負荷変調によって“０”から“１”への変化が生じた場合において、前記送電側制御回路は、ｎ回連続で“１”を検出することによって“０”から“１”への変化を検出し、次に、前記時刻ｔｙから、前記１次コイルの駆動クロックの（ｐ＋ｍ）個に相当する期間経過後であって、かつ、前記１次コイルの駆動クロックの（２×ｐ）個に相当する期間の経過前の期間において、ｎ回連続で“１”を検出することによって“１”から“１”への変化を検出する。
【００４０】
本態様では、受電装置から送られてくる通信パケットを、ｎ連続一致判定で検出する。通信パケットを検出するための処理は、定期認証データの検出処理と同様である。但し、定期認証データの場合、“１”がｐクロック分（例えば１６クロック分）の時間だけ継続するが、通信パケットの場合、“１”がｑ（＝β×ｐ：β＝２とすれば、ｑ＝３２）クロック分の時間だけ継続する。この差異を利用して、定期認証データと通信パケットを区別して検出することができる。
【００４１】
すなわち、送電制御装置は、最初にｎ連続一致判定によって“１”を確定し、これによって“０”から“１”への変化を検出する。次に、１次コイルの駆動クロック（ｐ＋ｍ）個に相当する期間経過後であって、かつ、１次コイルの駆動クロック（２×ｐ）個に相当する期間の経過前の期間において、１次コイルの駆動クロックの１周期毎にデータを検出した結果、ｎ回連続で“１”を検出したときは、検出した“１”を確定し、これによって、“１”から“１”への変化を検出する。
【００４２】
例えば、ｐ＝１６，ｑ＝３２とすると、定期認証データならば、１６クロックを単位として検出を行うと、“０”“１”“０”が検出される。通信パケットの場合、“０”“１”“１”となり、“１”が２回連続して検出されるため、これによって、受信したデータは、通信パケットであると判定することができる。また、２回目の“１”判定の際は、不定期期間を避けてｎ連続一致判定を実行するため、信頼性の高いデータのみに基づいたデータ判定が可能であり、したがって、判定精度が向上する。
【００４３】
（５）本発明の送電制御装置の他の態様では、前記送電側制御回路は、ｎ回連続で同じ値を検出することによって前記送信データの値を判定する方法による前記通信パケットを構成するデータの値の判定は、前記送電装置と前記受電装置との間の初期同期が確立されていない状態において、最初に受信された前記通信パケットの最初の１ビットのデータの判定においてのみ実行し、前記時刻ｔｙから、前記１次コイルの駆動クロックの（ｐ＋ｍ）個に相当する期間経過後であって、かつ、前記１次コイルの駆動クロックの（２×ｐ）個に相当する期間の経過前の前記期間において、ｎ回連続で“１”を検出することによって“１”を確定して前記“０”から前記“１”への変化を検出すると、以降は、ｐ個の前記１次コイルの駆動クロックに相当する期間を１周期として、前記“１”が確定されたタイミングから、あるいは、前記“１”が確定されたタイミングに基づいて定まる次の判定タイミングから、１周期毎に前記送信データの値の判定を実行する。
【００４４】
通信パケットのデータ判定に際し、毎回、ｎ連続一致判定を実行すると、判定処理に要する時間が長くなり、判定回路の処理負担も増大する。また、最初の通信パケットを正確に検出できれば、通信パケットを受信するための適切なタイミングが明らかとなり、ビット同期が確立されたことになる。よって、それ以降は、例えばｐ個（例えば１６個）の駆動クロック毎に受信データの“０”，“１”を判定する。この場合、データの不定期間を避けて、データの判定（データのサンプリング）を実行することができ、判定の精度は低下しない。
【００４５】
そこで、送電制御装置は、データを最初に受信したときのみ、ｎ連続一致判定を実行し、最初の通信パケットを検出できた場合は、その検出タイミング（例えば２回目の“１”の確定タイミング、あるいは、その確定タイミングから所定の時間だけ経過したタイミング）を基準として、以降は、例えばｐ個（例えば１６個）の駆動クロックに相当する期間毎に、受信データの“０”，“１”判定を実行する。これにより、送電制御装置の処理負担が軽減され、また、通信パケットの検出処理の高速化を図ることができる。
【００４６】
（６）本発明の送電制御装置の他の態様では、ｍ＝５、ｎ＝７（したがってα＝２）、ｐ＝１６である。
【００４７】
５個の駆動クロックに相当するデータ不定期間が存在する場合、ｎ（＝ｍ＋α）連続一致判定を実行する場合のｎの値は、データ判定の信頼性、判定処理時間の短縮、１ビットのデータが継続する期間の長さ（すなわち、ｐの値（本態様ではｐ＝１６））等を総合的に勘案して、適切な値に設定するのが望ましい。
【００４８】
５クロックに相当するデータ不定期間が存在するとき、そのデータ不定期間は若干、変動する可能性があるため、ｎ＝６（したがってα＝１）では、データ判定の信頼性の確保の点で十分とはいえない。ｎ＝７（したがってα＝２）とすれば、不定期間（５クロック）に加えて２クロック分の余裕があり、仮に不定期間が変動して６クロック分になったとしても、まだ１クロック分の余裕がある。つまり、最悪の場合でも、判定の基礎となるデータには、信頼性の高いデータが含まれる。
【００４９】
また、ｎ＝８，ｎ＝９・・・というようにｎの値をさらに増大させると、ｎ連続一致判定によるデータ判定の信頼性は高くなるが、データ判定に要する処理時間が長くなり、判定回路が複雑化するという弊害が生じる。また、１ビットが１６クロックに相当する場合、その１ビットが継続している１６クロック分の期間内にｎ連続判定が終了した方がよく（そうでないと、次の不定期間においてデータが確定される事態が生じ得、したがってデータ判定の信頼性が低下する）、このことを考慮すると、ｎの値には上限が存在する。
【００５０】
そこで、本態様では、ｍ＝５，ｐ＝１６（ｋの値は例えば１である）のとき、ｎ＝７に設定し、データ判定の信頼性、判定処理時間の短縮、１ビットのデータが継続する期間の長さ等を総合的に勘案して、ｎの値を最適化する。これによって、信頼性の高いデータ判定を、送電装置に設けられるデータ判定回路に過度の負担をかけることなく、かつデータ判定処理を複雑化させることなく、無理なく実現することができる。但し、上記の例に限定されるものではない。
【００５１】
（７）本発明の送電制御装置の他の態様では、さらに、ｑ＝３２（したがってβ＝２）である。
【００５２】
定期認証データの１ビットの期間を、１６クロック相当の期間とするとき、通信パケットの１ビットの期間は、３２クロック相当の期間（β＝２）とするものである。すなわち、通信パケットのビット長は、１６の倍数（２倍）に設定されている。この場合、送電制御装置は、１６クロックに相当する期間を単位としてデータ判定を実行することによって、受信したデータが定期認証データであるか、通信パケットであるかを容易に判定することができる。よって、送電装置におけるデータ判定処理が簡単化される。また、通信パケットのビット長をさらに長くする(例えば４８クロック分とする)と、データの送受信に要する時間が増大する。よって、定期認証データの１ビットの期間を、１６クロック相当の期間とするとき、通信パケットの１ビットの期間は、３２クロック相当の期間（β＝２）とするのが好ましい。但し、この例に限定されるものではない。
【００５３】
（８）本発明の送電装置の一態様は、上記いずれかに記載の送電制御装置を有する。
【００５４】
本態様の送電装置は、例えば、ビット同期（初期同期）処理、ならびに、最初に受信した定期認証データの判定処理等を、確実かつ高速に実行することができる。また、例えば、データ判定処理回路（データ判定部）を簡素化することができる。また、例えば、受電装置から送られてくる通信パケットと、定期認証データとを、送電装置が容易に区別して受信することができる。よって、高信頼度かつ利便性の高い送電装置が実現される。
【００５５】
（９）本発明の無接点電力伝送システムの一態様は、１次コイルと、２次コイルと、上記の送電装置と、前記送電装置から前記１次コイルおよび前記２次コイルを経由して伝送される電力を受け、給電対象の負荷に前記電力を送信すると共に、負荷変調によってデータを前記送電装置に送信する受電装置と、を有する。
【００５６】
本態様の無接点電力伝送システムでは、送電装置は、例えば、ビット同期（初期同期）処理、ならびに、最初に受信した定期認証データの判定処理等を、確実かつ高速に実行することができる。また、例えば、送電装置に設けられるデータ判定処理回路を簡素化することができる。また、例えば、受電装置から送られてくる通信パケットと、定期認証データとを、送電装置が容易に区別して受信することができる。よって、高信頼度かつ利便性の高い無接点電力伝送システムが実現される。
【００５７】
（１０）本発明のデータ判定方法の一態様では、１次コイルと２次コイルを電磁的に結合させて送電装置から受電装置に対して電力を伝送する無接点電力伝送システムに用いられ、前記受電装置が前記１次コイルの駆動クロックをタイミングの基準として用いて負荷変調を実行することによって送信した送信データの値を、前記送電装置が判定するためのデータ判定方法であって、前記負荷変調のタイミングから前記１次コイルを駆動する駆動クロックの１周期のｍ倍（ｍは０以上の整数）の時間をデータ不定期間とし、前記受電装置の負荷変調によって送信される１ビットの“０”または“１”の期間を、前記駆動クロックの１周期のｐ倍（ｐは１以上の整数）の時間のｋ倍（ｋは１以上の整数）に設定し、前記１次コイルの駆動クロックの１周期毎に前記送信データを検出して検出データを取得し、前記検出データの値がｎ回（ｎ＝ｍ＋α≦ｐ：αは１以上の整数）連続して同じであるとき、前記受電装置が送信した前記送信データの値は、前記検出データの値であると判定する。
【００５８】
本態様のデータ判定方法によって、例えば、ビット同期（初期同期）処理、ならびに、最初に受信した定期認証データの判定処理等を、確実かつ高速に実行することができる。また、本態様のデータ判定方法は、１次コイルの駆動クロック（すなわち、データ判定の基準クロック）に同期して複数回の判定を連続して行うものであり、実現が容易であり、特別な回路が不要である。よって、データ判定処理回路（データ判定部）を簡素化することができる。
【００５９】
（１１）本発明のデータ判定方法の他の態様では、ｍ＝５、ｎ＝７（したがってα＝２）、ｐ＝１６である。
【００６０】
ｎの値は、データ不定期間の長さや、データ判定の信頼性、判定処理時間の短縮、１ビットのデータが継続する期間の長さ（すなわち、ｐの値（本態様ではｐ＝１６））等を総合的に勘案して、適切な値に設定するのが望ましい。そこで、本態様では、ｍ＝５，ｐ＝１６（ｋの値は例えば１である）のとき、ｎ＝７に設定し、ｎの値を最適化する。これによって、信頼性の高いデータ判定を、送電装置に設けられるデータ判定部に過度の負担をかけることなく、かつデータ判定処理を複雑化させることなく、無理なく実現することができる。但し、上記の例に限定されるものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６１】
以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、以下に説明する本実施形態は特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。
【００６２】
（電子機器の構成）
【００６３】
図１（Ａ）〜図１（Ｃ）は、無接点電力システムの一例の構成を示す図である。図１（Ａ）に本実施形態の無接点電力伝送手法が適用される電子機器の例を示す。電子機器の１つである充電器５００（クレードル）は送電装置１０を有する。また電子機器の１つである携帯電話機５１０は受電装置４０を有する。また携帯電話機５１０は、ＬＣＤなどの表示部５１２、ボタン等で構成される操作部５１４、マイク５１６（音入力部）、スピーカ５１８（音出力部）、アンテナ５２０を有する。
【００６４】
充電器５００にはＡＣアダプタ５０２を介して電力が供給され、この電力が、無接点電力伝送により送電装置１０から受電装置４０に送電される。これにより、携帯電話機５１０のバッテリを充電したり、携帯電話機５１０内のデバイスを動作させたりすることができる。
【００６５】
なお、本実施形態が適用される電子機器は携帯電話機５１０に限定されない。例えば腕時計、コードレス電話器、シェーバー、電動歯ブラシ、リストコンピュータ、ハンディターミナル、携帯情報端末、電動自転車、或いはＩＣカードなどの種々の電子機器に適用できる。
【００６６】
図１（Ｂ）に模式的に示すように、送電装置１０から受電装置４０への電力伝送は、送電装置１０側に設けられた１次コイルＬ１（送電コイル）と、受電装置４０側に設けられた２次コイルＬ２（受電コイル）を電磁的に結合させて電力伝送トランスを形成することで実現される。これにより非接触での電力伝送が可能になる。
【００６７】
なお、図１（Ｂ）では１次コイルＬ１、２次コイルＬ２は、平面上でスパイラル状にコイル線を巻くことで形成された例えば空芯の平面コイルになっている。しかしながら、本実施形態のコイルはこれに限定されず、１次コイルＬ１と２次コイルＬ２を電磁的に結合させて電力を伝送できるものであれば、その形状・構造等は問わない。
【００６８】
例えば図１（Ｃ）では、磁性体コアに対してＸ軸回りでコイル線をスパイラル状に巻くことで１次コイルＬ１が形成されている。携帯電話機５１０に設けられた２次コイルＬ２も同様である。図１（Ｃ）のようなコイルにも本実施形態は適用可能である。なお図１（Ｃ）の場合に、１次コイルＬ１や２次コイルＬ２として、Ｘ軸回りにコイル線を巻いたコイルに加えて、Ｙ軸周りにコイル線を巻いたコイルを組み合わせてもよい。
【００６９】
（送電装置と受電装置との間のデータ通信）
図２（Ａ），図２（Ｂ）は送電装置と受電装置との間のデータ通信について説明するための図である。
【００７０】
図２（Ａ）に示すように、送電装置は、送電側制御回路２２を内蔵する送電制御装置２０と、ドライバ制御回路２６と、送電部（送電ドライバ）１２と、波形モニタ回路１４と、１次コイルＬ１と、１次コイルＬ１に直列に接続されるコンデンサＣ１と、を有する。送電制御装置２０は、送電装置の動作を統括的に制御する。送電制御装置２０に含まれる送電側制御回路２２は、各種の判断処理を実行し、その結果に基づき、ドライバ制御回路２６の動作を制御し、また、受電装置から送られてくるデータの判定処理を実行する。送電部（送電ドライバ）１２は、１次コイルの駆動クロック（以下、駆動クロックという。また、ドライバクロックという場合もある）ＤＲＣＫに基づいて、１次コイルＬ１を交流駆動する。送電装置から受電装置への通信は、周波数変調（駆動クロックの周波数をｆ１とｆ２の間で切り換えること）によって行われる。
【００７１】
一方、受電装置は、２次コイルＬ２と、コンデンサＣ２と、受電部４２と、負荷変調部４６と、周波数検出回路６０と、受電側制御回路５２と、を有する。周波数検出回路６０は、駆動クロック（ＤＲＣＫ）再生部６１を有する。受電装置から送電装置への通信は、負荷変調（受電装置の負荷状態を強制的に変化させること）によって実行される。
【００７２】
受電部４２は、２次コイルのコイル端電圧を、分圧抵抗ＲＢ１，ＲＢ２によって分圧する。分圧抵抗ＲＢ１，ＲＢ２の共通接続点からは、駆動クロックＤＲＣＫの周波数と同じ周波数をもつ正弦波が得られ、その正弦波は、ＤＲＣＫ再生部６１によって波形整形され、これによって駆動クロックが再生される。図２（Ａ）中、再生された駆動クロックは、ＤＲＣＫ（ＲＥ）と表記されている。
【００７３】
受電側制御回路５２は、再生された駆動クロックＤＲＣＫ（ＲＥ）のエッジタイミングに同期して、負荷変調部４６の負荷変調トランジスタ（ＮＭＯＳトランジスタ）ＴＢ３をオン／オフさせる。負荷変調トランジスタＴＢ３がオンすると、抵抗ＲＢ３および負荷変調トランジスタＴＢ３を経由して電流が流れ、受電装置の負荷状態が重くなる。負荷変調トランジスタＴＢ３がオフすると、電流が遮断され、受電装置の負荷状態は軽くなる。
【００７４】
図２（Ａ）の下側に示されるように、受電装置が低負荷状態から高負荷状態となると、例えば、１次コイルのコイル端電圧ＣＳＧの電圧振幅が増大する。波形モニタ回路１４は、１次コイルのコイル端電圧ＣＳＧと閾値電圧Ｖｔｈとを比較することによって、受電装置の負荷状態を検出することができる。例えば、受電装置の低負荷状態をデータ“０”に対応させ、高負荷状態をデータ“１”に対応させれば、受信したデータの“０”，“１”の判定が可能である。但し、コイル端のピーク電圧を検出する検出方式の他、電圧と電流の位相差に着目した検出方式を使用することもできる。
【００７５】
送電制御装置２０が、受信データの“０”，“１”を判定するときに問題となるのが、データ不定期間の存在である。すなわち、受電装置の負荷の変調によって、受電装置の負荷状態が変化したとき、受電装置の負荷状態の変化のタイミングから、送電装置が前記受電装置の負荷状態の変化を安定的に検出することが可能となるまでに、ｍ個（ｍは１以上の整数）の１次コイルの駆動クロックに相当するデータ不定期間が存在する。
【００７６】
例えば、図２（Ｂ）において、時刻ｔ１に、受電装置内の負荷変調トランジスタＴＢ３がオフ状態からオン状態に変化する。しかし、１次コイルＬ１のコイル端電圧ＣＳＧの振幅は、時刻ｔ１から時刻ｔ６にわたって徐々に増大する。時刻ｔ６以降は、コイル端電圧の変化は安定し、この結果、信頼性の高いデータ判定が可能である。時刻ｔ１から時刻ｔ６までの期間は、データが確定しない不定期間である。図２（Ｂ）における、×××××の表記は、「駆動クロック５個分の期間に得られた５個のデータは不定である」ことを示している。時刻ｔ６以降、受信データは安定し、送電制御装置２０は、受電データを“１”と正確に判定することができる。
【００７７】
なお、通常は、１次コイルの駆動クロック１個分以上のデータ不定期間が存在すると考えられるが、受電装置の負荷変調による送信データの変化が送電装置側に高速に伝達され、通信遅延が、１次コイルの駆動クロックの１周期よりも小さくなる場合も無いとは言えない（この場合はデータ不定期間は実質的に無いことになる）。
【００７８】
データ不定期間中（時刻ｔ１〜ｔ６）は、１次コイルのコイル端から得られる信号（コイル端信号）は不安定であり、信頼性が高くないため、データ不定期間中に得られた受信データのみに基づいて、“０”，“１”の判定を行うと、判定を誤る可能性が高い。したがって、新規なデータ判定方法を採用する必要がある。そこで、本実施形態では、ｎ連続一致判定方式を採用する（後述）。
【００７９】
（定期認証データと通信パケットの送受信）
図３（Ａ）〜図３（Ｄ）は、定期認証データと通信パケットの送受信について説明するための図である。
【００８０】
上述のとおり、受電装置は、通常送電中に負荷変調を行って、通信パケットを送電装置に送信することができる。また、定期的（例えば、１秒毎）に、所定パターンの定期認証データを送信することができる。定期認証は、いわゆる「乗っ取り状態」の検出のために実行される。
【００８１】
送電制御装置は、受電装置から送られてきたデータが、定期認証データであるか、通信パケットであるかを区別して受信する必要がある。このために、定期認証データと、通信パケットの１ビットのビット長に差異を設ける。
【００８２】
まず、定期認証について説明する。図３（Ｂ），図３（Ｃ）に示されるように、送電装置から受電装置に向けて通常送電が開始された後、１次コイルＬ１と２次コイルＬ２との間に、例えば、大面積の板状の導電性異物（金属異物）ＭＥが挿入された場合、送電される電力は、その金属異物ＭＥで消費され続ける。したがって、受電装置が取り去られた後も、送電装置は、負荷としての受電装置が存在するとみなして通常送電が継続される。この状態を「乗っ取り状態」という。乗っ取り状態となると、その金属異物ＭＥが高温に達して、火傷や機器の破壊等の原因となる場合がある。
【００８３】
そこで、受電装置は、定期認証処理（定期的な負荷の変調処理）を実行し、所定のパターンのデータ（例えば“０”，“１”，“０”）を、所定間隔（例えば１秒ごと）に送電装置に送信する。この場合、“１”が継続する期間は、１６個の駆動クロックＤＲＣＫに相当する期間に設定される。
【００８４】
なお、以上の説明では、受電装置の負荷が軽い状態に“０”を対応させ、負荷が重い状態に“１”を対応させたが、逆に、受電装置の負荷が重い状態に“０”を対応させ、負荷が軽い状態に“１”を対応させる場合もあり得る。この場合、受電装置は、負荷変調によって、定期認証データである“１”“０”“１”を送信することになる。上記の説明で“０”を“１”に代え、“１”を“０”に代えても、本実施形態の動作に何ら影響なく、両者は等価である。この点は、本明細書のすべての説明に適用される。
【００８５】
送電制御装置は、受電装置から定期的に送られてくる定期認証データを検出できるか否かによって、乗っ取り状態の発生を検出することができる。つまり、乗っ取り状態が発生すれば、受電装置から送信される定期認証データは送電装置に到達しないため、送電制御装置は、乗っ取り状態の発生を検出することができる。乗っ取り状態が検出されると、送電制御装置は、通常送電を直ちに停止する。
【００８６】
次に、通信パケットの通信について説明する。図３（Ｄ）に示すように、通信パケットを構成する１ビットのデータは、１６個の駆動クロックＤＲＣＫに相当する期間、継続する。つまり、図３（Ｄ）の例では、１ビットのビット長が、定期認証データのビット長の２倍となっている。
【００８７】
図３（Ａ）に示すように、送電制御装置は、波形モニタ回路１４から得られる受信データの波形変化を検出し、最初の波形変化が検出されてから、駆動クロック１６個分の期間を超えて、同じレベルが継続的に検出される場合には、通信パケットと判定し、駆動クロック１６個分の期間を過ぎると、受信データのレベルが反転する場合には定期認証データであると判定する。このようにして、送電制御装置は、定期認証データと通信パケットとを区別して検出することができる。
【００８８】
但し、上述のとおり、データ不定期間が存在するため、受信データの“１”，“０”を確実に判定するためには、新規なデータ判定方法が必要となる。
【００８９】
（ｎ連続一致判定）
【００９０】
そこで、本実施形態では、１次コイルの駆動クロックの１周期毎にデータを検出した結果、ｎ回（ｎ＝ｍ＋α≦ｐ：αは１以上の整数）連続で同じ値を検出すると、その検出した値を確定するというデータ判定方法（ｎ連続一致判定方法）を採用する。ここで、ｍは、データ不定期間に相当する駆動クロックの数である。
【００９１】
ここでは、１次コイルＬ１の駆動クロック５個に相当するデータ不定期間が存在するとする（ｍ＝５）。
【００９２】
また、受電装置から送電装置に送信される1ビットの“０”または“１”の期間は、ｐ個（ｐは２以上の整数）の１次コイルの駆動クロックに相当する時間のｋ倍（ｋは１以上の整数）に設定されているものとする。図３の例によれば、定期認証データの１ビットは１６クロックに相当するため、ｐ＝１６かつｋ＝１である。通信パケットの１ビットは、３２クロックに相当するため、ｐ＝３２かつｋ＝２である。
【００９３】
この例では、上述のｎ＝７に設定するのが好ましい。すなわち、７回連続で同じ値が検出されると（ｎ＝７（＜１６），α＝２）、その値を確定する。
【００９４】
例えば、送電制御装置による受信データの判定の結果、“１”が７回連続で判定されたとする。すなわち、「１，１，１，１，１，１，１」が検出されたとする。この場合、最初の５個の“１”は、データ不定期間に得られたデータに基づく信頼性の低い判定結果である可能性がある。しかし、その後の２個の“１”は信頼性の高い受信データに基づく判定結果である。そして、７回連続で、同じ値が検出される場合、受電データが“０”から“１”に変化した可能性が高いと判定することができる。
【００９５】
ｎ連続一致判定方法の原理は以下のとおりである。すなわち、ｎ回（ｎ＝ｍ＋α≦ｐ：αは１以上の整数）連続で同じ値が検出された場合、判定の基礎となったｎ個の受信データには、最低でもα個の信頼性の高いデータが含まれているのであり、一応の信頼性は確保されている。また、受信したデータがひどく不安定であるならば、複数個の検出値の中に、１個くらいは、異なる値が含まれているはずである。つまり、異なる値が出現することなく、ｎ回連続して同じ値が検出されるということは、受信データが、少なくとも同じ傾向を示している（例えば、コイル端信号の電圧振幅が増大する傾向を示している）と考えることができ、そのｎ回連続で検出された値は、確からしい値である、と考えることができる。
【００９６】
したがって、ｎ連続一致判定によって、データ不定期間の存在にかかわらず、信頼性の高い、確実なデータ判定が実現される。なお、１ビットのデータの期間は、ｐ個の１次コイルの駆動クロックに相当する期間であるため、１ビットのデータ判定処理（ｎ連続一致判定処理）に使用可能なデータ数は、ｐ個を超えることがない。ｎ≦ｐは、このことを表わしている。
【００９７】
ｎの値（αの値）を大きくするほど、データの判定結果の信頼性が向上するが、その一方、データ値が確定するまでの時間が長くなる。よって、ｎの値（αの値）は、データ判定の信頼性と処理時間の双方を考慮して決定されるのが好ましい。すなわち、５個の駆動クロックに相当するデータ不定期間が存在する場合、ｎ（＝ｍ＋α）連続一致判定を実行する場合のｎの値は、データ判定の信頼性、判定処理時間の短縮、１ビットのデータが継続する期間の長さ（すなわち、ｐの値（本態様ではｐ＝１６））等を総合的に勘案して、適切な値に設定するのが望ましい。
【００９８】
以下、具体的に検討する。５クロックに相当するデータ不定期間が存在するとき、そのデータ不定期間は若干、変動する可能性があるため、ｎ＝６（したがってα＝１）では、データ判定の信頼性の確保の点で十分とはいえない。ｎ＝７（したがってα＝２）とすれば、不定期間（５クロック）に加えて２クロック分の余裕があり、仮に不定期間が変動して６クロック分になったとしても、まだ１クロック分の余裕がある。つまり、最悪の場合でも、判定の基礎となるデータには、信頼性の高いデータが含まれる。
【００９９】
また、ｎ＝８，ｎ＝９・・・というようにｎの値をさらに増大させると、ｎ連続一致判定によるデータ判定の信頼性は高くなるが、データ判定に要する処理時間が長くなり、判定回路が複雑化するという弊害が生じる。また、１ビットが１６クロックに相当する場合、その１ビットが継続している１６クロック分の期間内にｎ連続判定が終了した方がよく（そうでないと、次のデータ不定期間においてデータが確定される事態が生じ得、したがってデータ判定の信頼性が低下する）、このことを考慮すると、ｎの値には上限が存在する。
【０１００】
そこで、本実施形態では、ｍ＝５，ｐ＝１６のとき、ｎ＝７に設定し、データ判定の信頼性、判定処理時間の短縮、１ビットのデータが継続する期間の長さ等を総合的に勘案して、ｎの値を最適化する。これによって、信頼性の高いデータ判定を、送電装置に設けられるデータ判定回路に過度の負担をかけることなく、かつデータ判定処理を複雑化させることなく、無理なく実現することができる。但し、上記の例に限定されるものではない。
【０１０１】
（ｎ連続一致判定による定期認証データの検出）
ｎ連続一致判定方法を用いることによって、送電制御装置は、受電装置から送られてくる定期認証データを確実に検出することができる。以下、具体的に説明する。以下の説明では、１次コイルの駆動クロック５個に相当するデータ不定期間が存在するとし（ｍ＝５）、また、１ビットのデータが、１次コイルの駆動クロックの１６個に相当する期間継続される（つまり、ｐ＝１６，ｋ＝１）ものとする。また、７回連続で同じ値が検出されると（ｎ＝７（＜１６），α＝２）、その値を確定するものとする。
【０１０２】
図４は、７連続一致判定による定期認証データの検出処理について説明するための図である。図４に示すように、受電装置（２次側）は、所定間隔（例えば１秒毎）に負荷変調を実行して、定期認証データを送電装置に送信する。定期認証データは、“０”“１”“０”のパターンを有し、“１”が継続する時間は、駆動クロック１６個に相当する時間である。
【０１０３】
送電装置（１次側）に設けられる送電制御装置２０は、１次コイルのコイル端電圧に基づき、受信データの“０”，“１”を判定する。図４において、時刻ｔ１，ｔ４，ｔ１０，ｔ１３に、受信データの値が変化する。時刻ｔ１〜ｔ２、時刻ｔ４〜時刻ｔ５、時刻ｔ１１〜時刻ｔ１１、時刻ｔ１３〜時刻ｔ４の各期間は、５クロックに相当するデータ不定期間である。データ不定期間における５個のデータは「×××××」と記載されている。この５個のデータは、“０”と判定される可能性があり、また、“１”と判定される可能性もある。データ不定期間は、データが徐々に変化している期間であり、データ不定期間中において受信データの値を確定すると、判定を誤る恐れがあるため、受信データの値は、データ不定期間以外の期間（すなわち、レベル確定期間）において確定する。時刻ｔ２〜時刻ｔ４、時刻ｔ５〜時刻ｔ７、時刻ｔ１１〜時刻ｔ１３、時刻ｔ１４〜時刻ｔ１６の各期間が、レベル確定期間である。
【０１０４】
上述のとおり、受電装置は、受電装置の負荷を変調して“０”“１”“０”を送信する。送電制御装置は、７連続一致判定によって、時刻ｔ３において、“Ｈ（＝１）”を確定し、受信したデータが“０”から“１”に変化したことを検出する。
【０１０５】
受信されたデータが定期認証データであれば、“１”が１６個の駆動クロックに相当する期間だけ継続した後、“１”から“０”に戻るはずである。よって、送電制御装置は、“０”から“１”の変化を検出すると、次に生じる“１”から“０”への変化を、７連続一致判定方法を用いて検出する。すなわち、７連続一致判定で“１”を検出した後、次のレベル確定期間（時刻ｔ５〜時刻ｔ７の期間）において、再び７連続一致判定を実行する。この結果、時刻ｔ６において、“Ｌ（＝０）”が確定される。これによって、最初の定期認証データを検出できたことになる。つまり、時刻ｔ６においてビット同期（初期同期）が確立されたことになる。
【０１０６】
以降は、１６クロックに相当する期間毎に、受信データの判定（７連続一致判定方法ではなく、通常の判定方法による判定（例えば、コイル端電圧のピーク電圧を閾値と比較する判定））が実行される。つまり、時刻ｔ９，時刻ｔ１２，時刻ｔ１５においてデータの値が判定される。これらの判定は、データ不定期間を避けて、レベル確定期間において実行される。
【０１０７】
送電制御装置は、毎回、ｎ連続一致判定によって定期認証データを検出することもできる。しかし、毎回、ｎ連続一致判定を実行すると、判定処理に要する時間が長くなり、判定回路の処理負担も増大する。また、最初の定期認証データを正確に検出できれば、それ以降は、例えばｐ個（例えば１６個）の駆動クロック毎に“０”，“１”を判定すれば、データの不定期間を避けて、データの判定（データのサンプリング）を実行することができ、判定の精度は低下しない。
【０１０８】
そこで、送電制御装置は、定期認証データを最初に受信したときのみ、ｎ連続一致判定を実行し、最初の定期認証データを検出できた場合は、その検出タイミング（例えば“０”の確定タイミング）を用いて、以降は、例えばｐ個（例えば１６個）の駆動クロックに相当する期間毎に、受信データの“０”，“１”判定を実行する。これにより、送電制御装置の処理負担が軽減され、また、定期認証データの検出処理の高速化を図ることができる。
【０１０９】
以上の動作を、まとめると以下のようになる。すなわち、受電装置の負荷状態が“０”“１”“０”と変化したとき、受電装置の“０”から“１”への変化からｍクロック分の不定期期間が存在し、同様に、“１”から“０”に変化するときも、ｍ（＝５）クロック分の不定期間が存在する。このｍ（＝５）クロック分の不定期間は、“１”から“０”への変化の検出する上での障害となる。但し、“１”の継続期間はｐ（＝１６）クロックに相当する期間であるとわかっているため、２回目の不定期間が発生する期間は、最初の“１”の検出タイミングを起点として、予測することができる。そこで、“１”を検出した後、次に“０”を検出するための７連続一致判定を開始するタイミングは、２回目の不定期間が終了した後とする。
【０１１０】
すなわち、受電装置が、時刻ｔ１において、受電装置の負荷を変調して、送信データを“０”から“１”に変化させる。ここで、１次コイルＬ１の駆動クロックＤＲＣＫ（ｎ連続一致判定の基準クロックでもある）の１周期をｔとする。時刻ｔ１から、ｐ（＝１６）個の駆動クロックに相当する期間だけ“１”が継続し、その後、受電装置は、時刻ｔ４（＝ｔ１＋ｐ・ｔ）において、送信データを“１”から“０”に変化させる。時刻（ｔ１＋ｐ・ｔ）は、時刻ｔ１から、ｐクロック分の時間が経過した時点（すなわち時刻ｔ４）を示す。
【０１１１】
この後、ｍ（＝５）クロックに相当するデータ不定期間が存在する（時刻ｔ４〜時刻ｔ５）。そのデータ不定期間（２回目のデータ不定期間）は、時刻ｔ５（＝ｔ１＋ｐ・ｔ＋ｍ・ｔ）に終了する。時刻（ｔ１＋ｐ・ｔ＋ｍ・ｔ）は、時刻（ｔ１＋ｐ・ｔ）からｍクロック分の時間が経過した時点（つまり、時刻ｔ５）を示す。
【０１１２】
また、“０”は、時刻ｔ４（＝ｔ１＋ｐ・ｔ）から、少なくともｐ（＝１６）クロック分だけ経過する期間の間（すなわち、時刻ｔ７（＝ｔ１＋２・ｐ・ｔ）：ここではｔ１から３２クロック分の時間が経過する時刻である）、継続するはずである。したがって、時刻（ｔ１＋ｐ・ｔ＋ｍ・ｔ）から時刻（ｔ１＋２・ｐ・ｔ）までの期間（但し時刻（ｔ１＋２・ｐ・ｔ）を含む）において、ｎ（ここではｎ＝７）連続一致判定を実行すれば、２回目のデータ不定期間を避けて、信頼性の高いデータのみに基づく“０”の判定が可能である。
【０１１３】
すなわち、送電制御装置が、受信データの“０”から“１”への変化を検出し、次に、時刻ｔ１から、１次コイルの駆動クロック（ｐ＋ｍ）個に相当する期間経過後であって、かつ、１次コイルの駆動クロック（２×ｐ）個に相当する期間の経過前の期間において、１次コイルの駆動クロックの１周期毎にデータを検出し、その結果、ｎ回連続で“０”を検出したとき、検出した“０”を確定し、これによって、送電制御装置は、受信データの“１”から“０”への変化を確実に検出することができ、かつ、受信したデータが定期負荷認証データであることを、誤りなく検出することができる。
【０１１４】
以上の説明では、受電装置の負荷が軽い状態に“０”を対応させ、負荷が重い状態に“１”を対応させたが、上述のとおり、受電装置の負荷が重い状態に“０”を対応させ、負荷が軽い状態に“１”を対応させる場合もあり得る。この場合、受電装置は、負荷変調によって、定期認証データである“１”“０”“１”を送信することになる。上記の説明で“０”を“１”に代え、“１”を“０”に代えても、本実施形態の動作に何ら影響なく、両者は等価である。この点は、本明細書のすべての説明に適用される。
【０１１５】
（ｎ連続一致判定による通信パケットの検出）
図５は、ｎ連続一致判定による通信パケットの検出について説明するための図である。送電制御装置は、受電装置から送られてくる通信パケットを、ｎ連続一致判定で検出することができる。検出のための処理は、定期認証データの検出処理と同様である。但し、定期認証データの場合、“１”がｐクロック分（例えば１６クロック分）の時間だけ継続するが、通信パケットの場合、“１”がｑ（＝β×ｐ：β＝２とすれば、ｑ＝３２）クロック分の時間だけ継続する。この差異を利用して、定期認証データと通信パケットを区別して検出することができる。
【０１１６】
図５において、送電制御装置は、最初にｎ連続一致判定によって“Ｈ（＝１）”を確定し（時刻ｔ３）、これによって“０”から“１”への変化を検出する。次に、１次コイルの駆動クロック（ｐ＋ｍ）個に相当する期間経過後であって、かつ、１次コイルの駆動クロック（２×ｐ）個に相当する期間の経過前の期間（すなわち時刻ｔ５〜時刻ｔ７の期間）において、１次コイルの駆動クロックＤＲＣＫの１周期毎にデータを検出した結果、ｎ回連続で“Ｈ（＝１）”を検出したときは、検出した“１”を確定し、これによって、“１”から“１”への変化を検出する（時刻ｔ６）。
【０１１７】
このように、ｐ＝１６，ｑ＝３２とすると、定期認証データならば、１６クロックを単位として検出を行うと、“０”“１”“０”が検出される。一方、通信パケットの場合、“０”“１”“１”となり、“１”が２回連続して検出されるため、これによって、受信したデータは、通信パケットであると判定することができる。また、２回目の“１”判定の際は、不定期期間を避けたタイミング（すなわち時刻ｔ６）においてｎ連続一致判定を実行するため、信頼性の高いデータのみに基づいたデータ判定が可能であり、したがって、判定精度が向上する。
【０１１８】
時刻ｔ６において、“１”が確定されると、以降は、その“１”が確定されたタイミング（時刻ｔ６）から、あるいは、その“１”が確定されたタイミング（ｔ６）に基づいて定まる次の判定タイミング（図５の時刻ｔ９）から、ｐ（＝１６）個の１次コイルの駆動クロックに相当する期間を１周期として、１周期毎に、受信したデータが“０”であるか“１”であるかの判定を実行する。すなわち、時刻ｔ６から１６クロック毎にデータの判定を実行することができ（図５では不採用）、また、図５に記載されるように、時刻ｔ６を起点として時刻ｔ９を定め、時刻ｔ９において“０”が確定されると、それ以降、１６クロック毎（時刻ｔ１２，時刻ｔ１５）にデータの判定を行うこともできる。図５において、時刻ｔ９は、時刻ｔ６から駆動クロック１３個に相当する期間が経過したタイミングである。図５において、時刻ｔ６から１３クロック分の期間が経過した時点（時刻ｔ９）を特定し、その時刻ｔ９を周期的なデータ判定の起点とするのは、より最適なタイミングでデータ判定を実行できるようにするためである。
【０１１９】
通信パケットのデータ判定に際し、毎回、ｎ連続一致判定を実行すると、判定処理に要する時間が長くなり、判定回路の処理負担も増大する。また、最初の通信パケットを正確に検出できれば（時刻ｔ９）、通信パケットを受信するための適切なタイミングが明らかとなり、ビット同期（初期同期）が確立されたことになる。よって、それ以降は、例えばｐ個（例えば１６個）の駆動クロック毎に受信データの“０”，“１”を判定する（時刻ｔ１２，時刻ｔ１５）。この場合、データの不定期間を避けて、データの判定（データのサンプリング）を実行することができ、判定の精度は低下しない。
【０１２０】
そこで、送電制御装置は、データを最初に受信したときのみ、ｎ連続一致判定を実行し、最初の通信パケットを検出できた場合は、その検出タイミング（例えば２回目の“１”の確定タイミング（時刻ｔ６）、あるいはその“１”の確定タイミングに基づいて決まる次のタイミング（時刻ｔ９））を用いて、以降は、例えばｐ個（例えば１６個）の駆動クロックに相当する期間毎に、受信データの“０”，“１”の判定を実行する（時刻ｔ１２，時刻ｔ１５）。これにより、送電制御装置の処理負担が軽減され、また、通信パケットの検出処理の高速化を図ることができる。
【０１２１】
（ｎ連続一致判定による定期認証データの検出の具体例）
図６は、ｎ連続一致判定による定期認証データの検出の具体例を説明するための図である。データ不定期間の５個のデータ（×××××）は、“Ｌ（＝０）”と判定されることもあり、“Ｈ（＝１）”と判定されることもある。よって、実際のｎ連続一致判定のタイミングを決定する場合は、データ不定期間の５個のデータがすべて“Ｈ（＝１）”と判定される場合（ケース１）と、すべて“Ｌ（＝０）”と判定される場合（ケース２）とを考慮しなければならない。ケース１，ケース２は、極端な受信例であり、ケース１，ケース２のいずれの場合においても正確にデータを判定できれば、どのような受信態様であっても、正確な判定を実行可能である。上述のとおり、５クロック相当の不定期間が存在する場合、通信パケットの１ビットは３２クロック相当のビット長をもち、定期認証データの１ビットは１６クロック相当のビット長をもつ。
【０１２２】
まず、ケース１（不定期間のデータをオール１と認識する場合）について考察する。送電制御装置が“Ｌ（＝０）”から“Ｈ（＝１）”への変化を最初に検出するのは、時刻ｔ１である。また、次の“Ｈ（＝１”から“Ｌ（＝０）”の変化を安定的に検出できる期間は、時刻ｔ６から時刻ｔ９の間である。時刻ｔ１と時刻ｔ６との間隔は、２１（＝１６＋５）クロックに相当する時間である。
【０１２３】
次に、ケース２（不定期間のデータをオール０と認識する場合）について考察する。送電制御装置が“Ｌ（＝０）”から“Ｈ（＝１）”への変化を最初に検出するのは、時刻ｔ２である。また、次の“Ｈ（＝１”から“Ｌ（＝０）”の変化を安定的に検出できる期間は、時刻ｔ６から時刻ｔ９の間であるが、時刻ｔ９以降は、再びデータ不定期間となる可能性があるため、時刻ｔ９以前にデータを確定しなくてはならない。この場合、時刻ｔ２と時刻ｔ９との間隔は、２７（＝１６＋１６−５）クロックに相当する時間である。すなわち、この２７クロックに相当する期間において、２回のｎ連続一致判定を実行しなければならない。
【０１２４】
ｎの値を大きくしすぎると、ケース２において２回のｎ連続一致判定ができなくなり、かといって、ｎの値が小さすぎると（例えば、ｎ＝５の場合）、データ判定の信頼性が低下する。例えば、ｎ＝５では、５連続一致判定の基礎となるデータが不定期間の５個のデータである場合があり、データ判定の信頼性が低くなる。ｎ＝６の場合でも、データ不定期間が変動する場合もあり得るため、十分とはいえない。
【０１２５】
また、送電制御装置は、ケース１を想定した第１の判定処理と、ケース２を想定した第２の判定処理とを並列に実行するのが好ましい。そして、第１の判定処理と第２の判定処理の間の差異は、できるだけ小さくすることが、判定回路の構成の簡単化のために望ましい。これらの点を総合的に考慮すると、ｎ＝７と決定するのが最も好ましい。
【０１２６】
７連続一致判定を行う場合の最適な判定タイミングの一例は、図６に示されている。すなわち、ケース１の場合、第１回目の７連続一致判定が時刻ｔ１からｔ３の期間において実行され、時刻ｔ３から１４クロック相当の時間が経過するのを待ち、時刻ｔ６から時刻ｔ８において、再度、７連続一致判定が実行される。
【０１２７】
また、ケース２の場合、第１回目の７連続一致判定が時刻ｔ２からｔ４の期間において実行され、時刻ｔ４から１３クロック相当の時間が経過するのを待ち、時刻ｔ７から時刻ｔ９において、再度、７連続一致判定が実行される。
【０１２８】
ケース１の場合、時刻ｔ１〜時刻ｔ３において７連続一致判定が実行され、この結果、時刻ｔ３において“Ｈ（＝１）”が確定され、次に、時刻ｔ３から１４クロック分の時間の経過を待ち、時刻ｔ６〜時刻ｔ８において、２回目の７連続一致判定が実行され、時刻ｔ８において“Ｌ（＝０）”が確定される。
【０１２９】
ケース２の場合、時刻ｔ２〜時刻ｔ４において７連続一致判定が実行され、この結果、時刻ｔ４において“Ｈ（＝１）”が確定され、次に、時刻ｔ４から１３クロック分の時間の経過を待ち、時刻ｔ７〜時刻ｔ８において、２回目の７連続一致判定が実行され、時刻ｔ９において“Ｌ（＝０）”が確定される。
【０１３０】
ケース１，ケース２の場合の双方において、７連続一致判定を確実に実行でき、かつ、２回目の７連続一致判定は、データ不定期間を避けて実行されるため、データ判定の信頼性が向上する。
【０１３１】
（ｎ連続一致判定による通信パケットの検出の具体例）
図７は、ｎ連続一致判定による通信パケットの検出の具体例を示す図である。通信パケットのデータ判定でも、ケース１，ケース２を考慮して判定タイミングを決定する必要がある。
【０１３２】
ケース１の場合、時刻ｔ２１〜時刻ｔ２３において７連続一致判定が実行され、この結果、時刻ｔ２３において“Ｈ（＝１）”が確定され、次に、時刻ｔ２３から１４クロック分の時間の経過を待ち、時刻ｔ２６〜時刻ｔ２８において、２回目の７連続一致判定が実行され、時刻ｔ２８において“Ｈ（＝１）”が確定される。次に、時刻ｔ２８から１３クック分の時間の経過を待ち、時刻ｔ３１において“Ｌ（＝０）”が確定される。以降、１６クロック毎に、データの判定が実行される。
【０１３３】
ケース２の場合、時刻ｔ２２〜時刻ｔ２４において７連続一致判定が実行され、この結果、時刻ｔ２４において“Ｈ（＝１）”が確定され、次に、時刻ｔ２４から１３クロック分の時間の経過を待ち、時刻ｔ２７〜時刻ｔ２９において、２回目の７連続一致判定が実行され、時刻ｔ２９において“Ｈ（＝１）”が確定される。次に、時刻ｔ２９から１３クック分の時間の経過を待ち、時刻ｔ３２において“Ｌ（＝０）”が確定される。以降、１６クロック毎に、データの判定が実行される。
【０１３４】
（通信パケットのデータ構造の一例）
図８は、通信パケットのデータ構造の一例を示す図である。通信パケットは、スタートコード、コマンドコード、データ（通信データ）、エラーコードを含むことができる。また、送電装置において、通信パケットの先頭を検出し易くするために、通信パケットの直前には、１６ビットの“Ｌ（＝０）”期間が設けられている。
【０１３５】
（データ判定のための回路の構成例）
図９は、送電装置におけるデータ判定のための回路（波形検出回路）の構成例を示す図である。波形検出回路３０は、ピークホールド回路６３０と、Ａ／Ｄ変換回路６４０と、を有する。図２（Ａ），図２（Ｂ）に示したように、受電装置の負荷状態が変化すると、１次コイルＬ１のコイル端電圧の振幅が変化するため、ピークホールド回路によってコイル端電圧をサンプリングし、サンプリング値をＡ／Ｄ変換し、そして、閾値Ｖｔｈと比較することによって、受信データの“０”，“１”を判定することができる。
【０１３６】
また、電圧と電流の位相差に着目してデータを判定する方式（パルス幅検出方式）を採用することもできる。図１０（Ａ），図１０（Ｂ）は、パルス幅検出方式を説明するための図である。
【０１３７】
例えば図１０（Ａ）に、受電側（２次側）の負荷が低い場合（負荷電流が小さい場合）のコイル端信号ＣＳＧの信号波形例を示し、図１０（Ｂ）に、受電側の負荷が高い場合（負荷電流が大きい場合）のコイル端信号ＣＳＧの信号波形例を示す。図１０（Ａ）、図１０（Ｂ）に示すように、受電側の負荷が高くなるにつれて、コイル端信号ＣＳＧの波形が歪む。
【０１３８】
具体的には、図１０（Ａ）の低負荷時には、駆動波形（ＤＲＣＫの波形）である方形波の方が、コイル共振波形である正弦波よりも支配的になる。一方、図１０（Ｂ）のように高負荷になると、共振波形である正弦波の方が、駆動波形である方形波よりも支配的になって、波形が歪む。
【０１３９】
そこで、図１０（Ｂ）に示すように、コイル端信号ＣＳＧの立ち上がりの際のパルス幅期間ＸＴＰＷ１を検出して、受電装置における負荷変動を検出することができる。また、コイル端信号ＣＳＧの立ち下がりの際のパルス幅期間ＸＴＰＷ２を検出して、受電装置の負荷変動を検出することもできる。すなわち、コイル端信号ＣＳＧが、方形波が支配的な信号波形から正弦波が支配的な信号波形に変化するのを検出することで、負荷変動を検出することができる。
【０１４０】
（送電装置の構成例）
図１１は、送電装置の構成例を示す図である。送電装置は、発振回路２４と、ドライバ制御回路２６と、送電部（送電ドライバ）１２と、１次コイルＬ１と、波形モニタ回路１４と、波形検出回路３０と、送電側制御回路２２と、を有する。波形検出回路３０および送電側制御回路２２は、送電制御装置の構成要素である（但し、これに限定されるものではない）。また、波形検出回路３０は、１次コイルＬ１のコイル端の信号（ここではコイル端電圧）を検出するための信号検出回路として機能する。信号検出回路の検出信号は、送電側制御回路２２に供給される。送電側制御回路２２は、信号検出回路の検出信号に基づき、ｎ連続一致判定（例えば、７連続一致判定）を実行し、受電装置４０が受電装置の負荷を変調することによって送信したデータの値（“０”または“１”）を特定し、また、例えば、１６クロックを単位として判定を行い、「０１０」が検出された場合には、乗っ取り状態検出のための定期認証データであると判定し、「０１１」が検出されたときには、通信パケットのデータであると判定する。
【０１４１】
波形検出回路３０は、波形整形回路３２と、カウンタ３１と、パルス幅検出回路３３と、レジスタ２３と、比較器２９と、を有する。波形整形回路３２は、波形モニタ回路１４から出力されるコイル端信号の波形を整形する。パルス幅検出回路３３は、図１０（Ｂ）に示されるＸＴＰＷ１（あるいはＸＴＰＷ２）の長さ（パルス幅）を、駆動クロック（ドライバクロック）ＤＲＣＫを用いて計測する。パルス幅の計測には、カウンタ３１が用いられる。パルス幅の測定結果は、レジスタ２３に格納される。比較器２９には、各種判定に用いられる閾値（ＬＥＶＬ，ＬＥＶＨ，ＳＩＧＨ）が供給される。比較器２９は、パルス幅と閾値とを比較して、その比較結果を、送電側制御回路２２に供給する。送電側制御回路２２は、比較結果に基づいて、受信したデータの“０”，“１”を判定する。
【０１４２】
（無接点電力伝送システムの構成例）
図１２は、無接点電力伝送システムの構成を示す図である。送電装置１０は、送電制御装置（送電制御ＩＣ）２０と、送電部（送電ドライバ）１２と、１次コイルＬ１と、波形モニタ回路１４と、表示部１６と、を有する。送電制御装置（送電制御ＩＣ）２０は、送電側制御回路２２と発振回路２４と、ドライバ制御回路２６と、駆動クロック生成回路２５と、比較器２９と、を有する。
【０１４３】
また、受電装置４０は、受電部４２と、負荷変調部４６と、給電制御部４８と、給電対象の負荷９０（充電制御装置９２およびバッテリ９４を含む）と、を有する。受電部４２は、整流回路４３を含む。負荷変調部４６は、負荷変調トランジスタＴＢ３を有する。給電制御部４８は、レギュレータ４、給電制御トランジスタＴＢ２を含む。受電制御装置（受電制御ＩＣ）５０は、受電側制御回路５２と、記憶部５３と、位置検出回路５６と、発振回路５８と、周波数検出回路６０（ＤＲＣＫ再生部６１を含む）と、満充電検出回路６２と、を有する。なお、ＬＥＤＲは、バッテリ９４の充電状態を表示する発光ダイオード  である。
【０１４４】
（無接点電力伝送システムの動作例）
図１３は、無接点電力伝送システムの動作例を示す図である。送電装置は、受電側機器の着地（セッティング）を、例えば、０．３秒に１回、検出する（ステップＳ１）。受電側機器の着地（セッティング）が検出される（ステップＳ２）。
【０１４５】
次に、送電装置と受電装置との間で、種々の情報の交換が実行される（ステップＳ３）。例えば、７連続一致判定を実行することによって、送電装置は、受電装置から送られてくる情報を高精度に検出することができる。ＩＤ認証によって、受電装置が適切な送電対象であることが確認された後に、通常送電（充電）が開始される。
【０１４６】
通常送電中において、満充電が検出されると、満充電通知が受電装置から送電装置に送信され、これを受信した送電装置は、通常送電を停止する(ステップＳ４)。そして、満充電検出後の待機フェーズに移行する（ステップＳ５）。
【０１４７】
満充電検出後の待機状態では、例えば、５秒に１回の取り去り検出が実行され、また、１０分に１回、再充電の要否の確認が実行される。満充電後に受電側機器が取り去られると、初期の待機フェーズに戻る（ステップＳ６）。また、満充電後に再充電が必要と判定されると、ステップＳ３に復帰する(ステップＳ７)。また、ステップ３の状態において、受電側機器の取り去りが検出された場合には、初期の待機状態に復帰する（ステップＳ８）。
【０１４８】
以上説明したように、本発明の幾つかの実施形態によれば、無接点電力伝送システムの送電装置において、例えば、ビット同期（初期同期）処理、ならびに、最初に受信した定期認証データの判定処理等を、確実かつ高速に実行することができる。
【０１４９】
また、例えば、データ判定処理回路を簡素化することができる。また、例えば、受電装置から送られてくる通信パケットと、定期認証データとを、送電装置が区別して受信することができる。
【０１５０】
また、信頼性が高く、高速な通信処理を実行可能であり、回路構成も簡素化された、高性能な送電装置ならびに無接点電力伝送システムを実現することができる。なお、本実施形態について詳述したが、本発明の新規事項および効果から逸脱しない範囲で、多くの変形が可能であることは、当業者には容易に理解できるであろう。したがって、このような変形例は、すべて本発明に含まれるものとする。
【図面の簡単な説明】
【０１５１】
【図１】図１（Ａ）〜図１（Ｃ）は、無接点電力システムの一例の構成を示す図
【図２】図２（Ａ），図２（Ｂ）は送電装置と受電装置との間のデータ通信について説明するための図
【図３】図３（Ａ）〜図３（Ｄ）は、定期認証データと通信パケットの送受信について説明するための図
【図４】７連続一致判定による定期認証データの検出処理について説明するための図
【図５】ｎ連続一致判定による通信パケットの検出について説明するための図
【図６】ｎ連続一致判定による定期認証データの検出の具体例を説明するための図
【図７】ｎ連続一致判定による通信パケットの検出の具体例を示す図
【図８】通信パケットのデータ構造の一例を示す図
【図９】送電装置におけるデータ判定のための回路（波形検出回路）の構成例を示す図
【図１０】図１０（Ａ），図１０（Ｂ）は、パルス幅検出方式を説明するための図
【図１１】送電装置の構成例を示す図
【図１２】無接点電力伝送システムの構成を示す図
【図１３】無接点電力伝送システムの動作例を示す図
【符号の説明】
【０１５２】
２０  送電制御装置、２２  送電側制御回路、２３  レジスタ、２９  比較器、
３０  波形検出回路（信号検出回路）、３１  カウンタ、３２  波形整形回路、
３３  パルス幅検出回路、４０  受電装置、４２  受電部、４６  負荷変調部、
４８  給電制御部、９０  給電対象の負荷、Ｌ１  １次コイル、Ｌ２  ２次コイル、
ＴＢ３  負荷変調トランジスタ、
ＤＲＣＫ  １次コイルの駆動クロック（ドライバクロック、ｎ連続一致判定の基準クロック）
【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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