向外部设备无线供电的供电设备和供电设备的控制方法与流程

本发明的各方面涉及用于向外部设备进行无线供电的供电设备。

背景技术：

在无线电力传输中，受电侧的受电设备的天线(受电天线)接收从输电侧的输电设备的天线(输电天线)发射来的电磁波。由此，从输电设备向受电设备传输电力。不期望输电设备在非控制状态下发射用于输送电力的电磁波。因此，通常，输电设备和受电设备在无线电力传输之前通过通信从彼此获取电力发送/接收信息，然后输电设备从天线发射根据该电力发送/接收信息所确定的电力的电力波。

在执行这种无线电力传输的情况下，需要考虑防止从输电天线发射的电力波对无意中接近的非接触式IC卡等施加诸如热等的影响。假定从输电天线发射的电力波的频率例如约为高频(HF)带内的13.56MHz。在这种情况下，配备有谐振频率约为13.56MHz的天线的非接触式IC卡可以接收到诸如该电力波所施加的热等的明显影响。此外，假定从输电天线发射的电力波的频率例如约为HF带内的6.78MHz。即使在这种情况下，也无法避免针对配备有谐振频率约为13.56MHz(即，6.78MHz的两倍高)的天线的非接触式IC卡的诸如发热等的不利影响。

日本特开2006-42519论述了包括具有第一平面线圈的输电设备和具有第二平面线圈的受电设备的无线电力传输系统。在该系统中，在第一平面线圈和第二平面线圈的与彼此相对的各个面相反的各个面上设置磁性片材。

日本特开平11-224822论述了用于通过使初级侧的供电线磁化来从初级侧向次级侧无线地传输电力的非接触供电设备。在该设备中，通过使高频逆 变器的输出电压波形按两个以上的阶段改变来减少流经初级侧的供电线的谐波电流。在日本特开2006-42519所论述的结构中，利用磁性片材来抑制来自线圈的不必要辐射，但没有考虑操作状态或使用状态的变化所引起的影响。在诸如电磁感应等的紧密耦合的情况下，日本特开2006-42519所论述的结构是有效的。然而，在用于传输电力的诸如磁谐振等的松散耦合的情况下，难以抑制磁场的辐射。

电力波中所包含的谐波成分还受存在于输电设备外部的设备的操作状态或使用状态的变化影响。然而，在日本特开平11-224822所论述的谐波电流抑制中没有考虑到这种影响，并且在一些情况下，无法获得其期望效果。

因此，日本特开2006-42519和日本特开平11-224822各自中所论述的结构无法降低从输电天线发射的电力波可能会对附近的非接触式IC卡施加诸如发热等的不利影响的可能性。

技术实现要素：

根据本发明的各种实施例，一种供电设备，用于无线地传输电力，所述供电设备包括：供电单元，用于输出用以向受电设备进行供电的预定频率的无线信号；通信单元；以及控制单元，其中，所述控制单元经由所述通信单元从所述受电设备接收数据，并且基于所述数据来控制所述供电单元的输出，以及所述控制单元检测从所述供电单元输出的无线信号的谐波成分的强度，并且控制所述供电单元的输出以使得所检测到的谐波成分的强度变得等于或小于预定值。

一种供电设备的控制方法，所述供电设备包括：通信单元，用于与受电设备进行通信；以及供电单元，用于输出用以向所述受电设备进行供电的预定频率的无线信号，所述控制方法包括以下步骤：经由所述通信单元从所述受电设备接收数据，并且基于所述数据来控制所述供电单元的输出；检测从 所述供电单元输出的无线信号的谐波成分的强度；以及控制所述供电单元的输出，以使得所检测到的谐波成分的强度变得等于或小于预定值。

通过以下参考附图对典型实施例的说明，本发明的其它特征将变得明显。

附图说明

图1是根据本发明典型实施例的无线电力传输系统中的根据本发明的第一典型实施例的输电设备的示意结构框图。

图2是图1所示的受电设备的示意结构框图。

图3是输电设备的射频(RF)检测单元的示意结构框图。

图4是非接触式IC卡的示意结构框图。

图5A和5B分别示出输电设备的操作的流程图和受电设备的操作的流程图。

图6A和6B示出在输电设备和受电设备之间要发送和接收的设备状况信息的示例。

图7A、7B和7C各自示出输电设备、受电设备和非接触式IC卡的布局示例。

图8A、8B和8C分别示出RF检测单元所检测到的与图7A、7B和7C所示的布局示例相对应的谱示例。

图9A和9B分别示出输电设备的警告显示示例和受电设备的警告显示示例。

图10是根据第二典型实施例的输电设备的示意结构框图。

图11是图10所示的输电设备的RF检测单元的示意结构框图。

图12是根据第三典型实施例的输电设备的示意结构框图。

图13A、13B和13C各自示出在使用图12所示的输电设备的情况下输电设 备、受电设备和非接触式IC卡的布局示例。

图14A、14B和14C分别示出各RF检测单元所检测到的与图13A、13B和13C所示的布局示例相对应的谱示例。

图15A和15B分别示出图12所示的输电设备的操作的流程图以及与图12所示的输电设备相对应的受电设备的操作的流程图。

图16A和16B示出在图12的输电设备和与该输电设备相对应的受电设备之间要发送和接收的设备状况信息的示例。

具体实施方式

以下将参考附图来详细说明本发明的典型实施例。然而，本发明不限于以下所述的典型实施例。

以下将说明第一典型实施例。根据本发明典型实施例的无线电力传输系统包括输电设备和受电设备，并且以无线方式或者在无需进行接触的情况下从输电设备向受电设备传输电力。图1示出根据本发明典型实施例的无线电力传输系统中的根据本发明的第一典型实施例的输电设备100的示意结构框图。图2示出受电设备200的示意结构框图。根据第一典型实施例，可以将受电设备200所接收到的并且与输电设备100所传输的电力相对应的电力称为发送/接收电力或供电电力。另外，可以将受电设备200所接收到的电力相对于输电设备100所传输的电力的比率称为供电效率。

将说明图1所示的输电设备100的结构和基本操作。输电侧控制电路(发送器中央处理制单元(TX-CPU))102是用于控制输电设备100的CPU。TX-CPU 102包含要用作工作区域的随机存取存储器(RAM)和用于存储TX-CPU 102的处理过程的只读存储器(ROM)。

交流/直流(AC/DC)转换电路104将从输电设备100的外部输入的AC电压转换成DC电压。TX恒压电路106将从AC/DC转换电路104输出的DC电压转换 成可以供给至后级电路块的电压。

输电电路108从TX恒压电路106的输出来生成用于输送无线地传输至受电设备200的电力的电力信号。输电电路108包括晶体管放大电路和晶体振荡电路。将要从输电电路108输出的电力信号经由反射电力检测电路110和TX匹配电路112施加至输电天线(TX天线)114。

反射电力检测电路110分别检测从输电天线114发射至外部的电力波的行进波和反射波作为行进波电压VF和反射波电压VR。反射电力检测电路110例如包括互感电容(CM)定向耦合器。CM定向耦合器是一般电路，因而将不进行说明。

TX匹配电路112是用于进行输电电路108和输电天线114之间的阻抗匹配的电路。可以从外部、例如利用TX-CPU 102来调整TX匹配电路112的阻抗匹配的程度。TX匹配电路112包括用于防止在向受电设备200进行输电时输出过大电压的保护电路。

输电天线114是用于将来自TX匹配电路112的电力信号作为电力波发射至受电设备200的天线。输电天线114例如具有HF带内的约6.78MHz的谐振频率。

TX电源集成电路(IC)116将TX恒压电路106的输出电压转换成可以供给至后级的数字低电压电路块的电压。

TX通信单元118是为了与其它附近设备(这里为受电设备200)进行短距离无线通信所设置的。这里，使用TX通信单元118来进行用以向受电设备200传输电力的控制数据的通信。TX通信单元118例如符合作为短距离无线通信标准的低功耗(有时还称为LE或BLE)。

TX通信匹配电路120是用于进行TX通信单元118和TX通信天线122之间的阻抗匹配的电路。TX通信匹配电路120可以是在TX-CPU 102的控制下调整阻抗匹配的电路、或者可以是固定常数电路。TX通信匹配电路120包括用于 防止输出过大电压的保护电路。

TX通信天线122用于与其它设备(这里为受电设备200)进行短距离无线通信。TX通信天线122例如具有UHF带内的约2.4GHz的谐振频率。

TX显示单元124是用于显示输电设备100的状况的单元。TX显示单元124例如包括液晶显示器(LCD)和/或发光二极管(LED)。

TX发声单元126是用于发出输电设备100的操作声音和警告声音的单元，并且例如包括音频处理IC和扬声器。

输电设备100还包括TX无线通信单元128和天线130。TX无线通信单元128可以经由天线130与其它设备进行无线通信。TX无线通信单元128符合与TX通信单元118的标准不同的无线标准，并且例如符合作为无线局域网(WLAN)标准的电气和电子工程师协会(IEEE)802.11。

射频(RF)检测单元132检测从输电天线114发射的电磁波的强度水平。以下将参考图3来说明RF检测单元132的详细结构。TX-CPU 102根据表示RF检测单元132所检测到的强度水平的电压值来控制要传输的电力。TX-CPU 102可以改变RF检测单元132的电压检测水平和电压检测增益。

将参考图3来说明RF检测单元132的结构和基本操作。RF天线302例如具有HF带内的约13.56MHz的谐振频率。RF匹配电路304是用于进行RF天线302和RF整流平滑电路306之间的阻抗匹配的电路。RF整流平滑电路306将RF天线302中所产生的AC电压整流为DC电压。RF基准电压比较单元308将从RF整流平滑电路306输出的整流之后的DC电压值与基准电压进行比较，然后将其比较结果(或差电压值)输入至TX-CPU 102。RF基准电压比较单元308的基准电压可以是固定值、或者可以是利用TX-CPU 102可改变的。

可以将从RF整流平滑电路306输出的整流之后的DC电压值直接输入至TX-CPU 102。向TX-CPU 102的输入可以是模拟信号或数字信号，并且使用这些信号中的哪个信号可以由输电设备100的构成元件和控制方式来确定。

将参考图2来说明受电设备200的结构和基本操作。受电侧控制单元(接收器CPU(RX-CPU))202是用于通过与输电设备100进行通信来控制输电设备100向受电设备200的输电的单元。RX-CPU 202由此控制受电设备200的操作。RX-CPU 202包含用作工作区域的RAM和用于存储RX-CPU 202的处理过程的ROM。

受电天线(RX天线)204是用于接收来自输电设备100的输电天线114的电力波的天线。RX天线204与输电天线114相对应，并且例如具有HF带内的约6.78MHz的谐振频率。

RX匹配电路206是用于进行受电天线204和整流平滑电路208之间的阻抗匹配的电路。可以从外部、例如利用RX-CPU 202来调整RX匹配电路206的阻抗匹配的程度。RX匹配电路206包括用于防止在接收到来自输电设备100的电力时在电路中产生过大电压的保护电路。

整流平滑电路208将根据从输电设备100接收到的电力所生成的AC电压整流为DC电压。RX恒压电路210将从整流平滑电路208输出的DC电压转换成要供给至后级的电路块的各种电压。

充电控制电路212通过预定控制处理来对电池214进行充电，并且将电池214的输出电压供给至其它电路。这里，电池214包括一个单元的锂离子电池。

RX电源IC 216是为了将输入电压转换成后级的数字低电压电路块的电压而设置的。

电力测量电路218测量RX恒压电路210的输出电力，并且电力测量电路220测量受电天线204的输出电力。电力测量电路218和220各自的结构是一般结构，因而将不进行详细说明。在不必同时测量这两个块的输出电力的情况下，可以设置单个电力测量电路，以根据需要在RX恒压电路210的输出电力的测量和受电天线204的输出电力的测量之间进行切换。

RX通信单元222是用于与附近设备(这里为输电设备100)进行短距离无 线通信的单元。这里，使用RX通信单元222来进行用以向输电设备100执行无线电力传输的控制数据的通信。例如，RX通信单元222符合作为短距离无线通信标准的低功耗。RX通信匹配电路224是用于进行RX通信单元222和RX通信天线226之间的阻抗匹配的电路。RX通信匹配电路224可以是在RX-CPU 202的控制下能够调整阻抗匹配的电路，或者可以是固定常数电路。RX通信匹配电路224被配置为包括用于防止产生过大电压的保护电路。

可以利用其它设备的非接触式IC读取器/写入器功能来相对于非接触式IC 228进行信息的读取和写入。非接触式IC 228例如符合作为短距离无线通信的国际标准的国际标准化组织和国际电工委员会(ISO/IEC)21481。

RX通信匹配电路230是用于进行非接触式IC 228和RX通信天线232之间的阻抗匹配的电路。RX通信匹配电路230可以是在RX-CPU 202的控制下能够调整的电路，并且可以是固定常数电路。此外，RX通信匹配电路230包括用于防止产生过大电压的保护电路。RX通信天线232是例如具有HF带内的约13.56MHz的谐振频率的天线。

RX电压测量电路234测量RX通信天线232中所产生的电压，并且向CPU 236通知通过测量所获得的电压值。CPU 236使用该电压值来监视非接触式IC 228的操作状态。RX电压测量电路234具有一般结构，因此将不说明其详细的内部结构。

CPU 236控制受电设备200整体。为了容易理解，CPU 236是以与负责控制受电电力的RX-CPU 202分开的方式示出的。然而，单个装置可以执行这两个CPU的功能。RAM 238用作CPU 236的工作区域。ROM 240是为了存储CPU 236的处理过程所设置的，并且例如包括诸如闪速存储器等的可重写非易失性存储器。

RX显示单元242包括用于显示图像数据和受电设备200的操作信息等的LCD。操作输入单元244接收用户针对受电设备200所进行的各种操作，并且 将操作信息发送至CPU 236。

存储卡246是可以进行数字数据的写入/读取的存储介质。摄像单元248包括光学单元和图像传感器。光学单元包括透镜及其驱动系统。

受电设备200还包括RX无线通信单元250和天线252。RX无线通信单元250可以经由天线252与其它设备进行无线通信。RX无线通信单元250符合与RX通信单元222的标准不同的无线标准，并且例如符合作为WLAN标准的IEEE 802.11。

RX发声单元254是用于发出诸如受电设备200的操作声音和警告声音等的声音的单元，并且例如包括音频处理IC和扬声器。

图4是非接触式IC卡400的示意结构框图。非接触式IC卡400是利用其它设备的非接触式IC读取器/写入器功能可以进行数据的读取和写入的卡。非接触式IC卡400例如符合作为短距离无线通信的国际标准的ISO/IEC 21481。

接近式集成电路卡(PICC)天线402例如具有HF带内的约13.56MHz的谐振频率。PICC表示非接触式IC卡。

非接触式IC卡400包括：PICC匹配电路404，其是用于进行PICC天线402的谐振频率调整和阻抗匹配的电路；PICC整流平滑电路406；PICC时钟生成电路408；以及PICC调制/解调电路410。

PICC整流平滑电路406对PICC天线402中所产生的AC电压进行整流，由此输出DC电压。PICC恒压电路412根据PICC整流平滑电路406的输出电压来生成后级的电路块所需的电压，并且将所生成的电压供给至该电路块。

PICC控制单元414对非接触式IC卡400进行整体控制。此外，根据从PICC时钟生成电路408给出的操作时钟，PICC控制单元414从PICC调制/解调电路410接收解调后的数字数据，并且向PICC调制/解调电路410供给要发送的数据。

PICC ROM 416是用于存储非接触式IC卡400的数据的诸如闪速存储器 等的可重写非易失性存储器，并且利用非接触式IC读取器/写入器来读取并写入其数据。更具体地，PICC控制单元414相对于PICC ROM 416进行数据的读取/写入。

图5A示出输电设备100的从输电设备100向受电设备200的无线电力传输的过程的流程图。图5B示出受电设备200的过程的流程图。在图5A和5B所示的流程图中，除非另外说明，否则TX-CPU 102执行输电设备100的处理，并且RX-CPU 202执行受电设备200的处理。

图6A和6B各自示出在输电设备100和受电设备200之间发送和接收的设备状况信息的示例。图6A示出在能够进行输电的情况下的数据示例，并且图6B示出在不能进行输电的情况下的数据示例。如图6A和6B所示，设备状况信息包括“设备名称”、“能否进行受电”、“电池电压”、“电池满充电电压”、“剩余电池电量”、“最大受电电力”、“发送/接收请求电力”、“发送/接收设置电力”、“受电电力”和“能否进行输电”。TX-CPU 102和RX-CPU 202存储该设备状况信息。

图7A、7B和7C各自示出输电天线114、受电天线204和非接触式IC卡400的布局示例。图7A示出受电天线204位于输电天线114的正面、而非接触式IC卡400位于受电天线204的旁边的布局示例。图7B示出表示非接触式IC卡400插入在处于图7A所示的位置关系的输电天线114和受电天线204之间的状态的布局示例。图7C示出在受电天线204位于紧挨输电天线114的位置的状态下、非接触式IC卡400位于受电天线204附近的布局示例。在图7A和7B所示的布局示例中，输电设备100尚未开始向受电设备200的无线电力传输，而是执行以下所述的预备电力传输。在图7C所示的布局示例中，输电设备100正执行向受电设备200的无线电力传输。位于输电设备100附近的非接触式IC卡400在不小的程度上受到从输电设备100发射的电力波的电磁影响。非接触式IC卡400是容易受到从输电设备100发射的电力波中所包括的预定频率的成 分的电磁影响的电子设备的示例。

图8A、8B和8C分别示出RF检测单元132所检测到的与图7A、7B和7C所示的布局示例相对应的谱强度。这里，假定输电设备100所发送的电力波的基波是6.78MHz。图8A示出在图7A所示的布局示例中RF检测单元132所检测到的谱强度的频率分布示例。图8B示出在图7B所示的布局示例中RF检测单元132所检测到的谱强度的频率分布示例。图8C示出在图7C所示的布局示例中RF检测单元132所检测到的谱强度的频率分布示例。在图8A、8B和8C各自中，横轴表示频率，并且纵轴表示谱强度。

在图8A所示的与图7A所示的布局示例相对应的谱强度分布中，基波(6.78MHz)具有最高的谱强度，三次谐波(20.34MHz)具有第二高的谱强度，并且二次谐波(13.56MHz)具有最低的谱强度。二次谐波(13.56MHz)对配备有谐振频率约为13.56MHz的天线的非接触式IC卡400所施加的影响最强。因此，在设计输电设备100时，将该频率的谱强度抑制得低。

在图8B所示的与图7B所示的布局示例相对应的谱强度分布中，与图8A所示的示例相比，由于非接触式IC卡400的接近的影响，因此二次谐波(13.56MHz)的谱强度变高。通常，关于谱强度分布中出现的峰，如图8A所示，所检测到的谱强度中的偶数次谐波的峰较低，并且所检测到的谱强度中的奇数次谐波的峰相对较高。换句话说，在如图8B所示、所检测到的作为偶数次谐波的二次谐波(13.56MHz)的谱强度高的情况下，预期到非接触式IC卡400的接近。因此，根据该强度的值，担心可能会向非接触式IC卡400施加电磁影响。

在图8C所示的与图7C所示的布局示例相对应的谱强度分布中，二次谐波(13.56MHz)和三次谐波(20.34MHz)各自的谱强度与图8A所示的示例相比变高。这是由于受电设备200所接收到的电力的影响而引起的。

将参考图5A来主要说明输电设备100的操作。

在步骤S501中，输电设备100通过控制输电电路108来传输预备电力。要传输的预备电力的频率是6.78MHz，并且输电电力取例如1.0W的任意值。

在步骤S502中，TX-CPU 102将从RF检测单元132输出的电压值与预定的判断阈值进行比较，由此判断电压值是否小于判断阈值。该判断阈值例如是使得输电设备100的内部和外部之间的界面处的13.56MHz的磁场强度等同于6.0A/m这样的电压值。可选地，判断阈值是使得13.56MHz的天线电力等同于0.25W这样的电压值。当然，该判断阈值期望等于或小于如下的电压，其中该电压与比通常市售的非接触式IC卡可以容许的磁场强度或天线电力小的值相对应。

如果TX-CPU 102判断为表示RF检测单元132所检测到的RF成分强度的检测电压小于预定的判断阈值(步骤S502中为“是”)，则操作进入步骤S503。如果TX-CPU 102判断为检测电压等于或大于预定的判断阈值(步骤S502中为“否”)，则操作返回至步骤S501以继续预备输电。在图7A所示的布局示例中，受电设备200和非接触式IC卡400没有接近输电设备100。因此，RF检测单元132的输出电压小于判断阈值。另一方面，在图7B所示的布局示例中，非接触式IC卡400接近输电设备100。因此，输电设备100的RF检测单元132的输出电压等于或大于判断阈值。

在步骤S503中，TX-CPU 102使TX通信单元118发送轮询信号。在步骤S504中，TX-CPU 102判断是否存在来自受电设备200的连接请求。TX通信单元118例如按低功耗的广播模式来发送轮询信号的包。尽管省略了 低功耗的协议的详细说明，但输电设备100发送轮询信号并且受电设备200利用该轮询信号进行扫描，使得这两方发现彼此从而进行连接处理。如此建立了这两方之间的短距离无线通信的连接。

如果TX-CPU 102判断为不存在来自受电设备200的连接请求(步骤S504中为“否”)，则操作返回至步骤S501以继续预备输电。如果TX-CPU 102判断 为存在来自受电设备200的连接请求(步骤S504中为“是”)，则操作进入步骤S505。在步骤S505中，TX-CPU 102进行与受电设备200的连接处理，以获取作为来自受电设备200的设备状况信息的项“能否进行受电”。

在步骤S506中，TX-CPU 102基于步骤S505中所接收到的设备状况信息的“能否进行受电”来判断受电设备200是否处于能够受电状态。如果如图6A的示例的设备状况信息所示、“能否进行受电”表示“能够”，则TX-CPU 102判断为受电设备200处于能够受电状态(步骤S506中为“是”)，并且操作进入步骤S507。如果设备状况信息表示“不能”，则TX-CPU 102判断为受电设备200处于不能受电状态(步骤S506中为“否”)。然后，该操作返回至步骤S501以继续预备输电。

在步骤S507中，TX-CPU 102获取与受电设备200的电池状态有关的信息。具体地，TX-CPU 102从受电设备200获取作为设备状况信息的包括“电池电压”、“电池满充电电压”、“剩余电池电量”、“最大受电电力”和“发送/接收请求电力”的各个电池相关项。

在步骤S508中，TX-CPU 102根据步骤S507中所接收到的作为受电设备200的设备状况信息的“电池电压”、“电池满充电电压”、“剩余电池电量”、“最大受电电力”和“发送/接收请求电力”中的每一个，来设置发送/接收设置电力。根据来自受电设备200的作为设备状况信息的项“发送/接收请求电力”来确定步骤S508中要设置的发送/接收设置电力。在图6A所示的示例中，该发送/接收设置电力是2.8W。在步骤S508中，TX-CPU 102将没有超过作为设备状况信息的项“最大受电电力”中所限定的电力的电力设置作为发送/接收设置电力。

在步骤S509中，TX-CPU 102改变针对RF检测单元132的输出电压的判断阈值。例如，TX-CPU 102将判断阈值改变为比S502中的阈值高的值。具体地，TX-CPU 102将判断阈值改变为使得输电设备100的内部和外部之间的界 面处的13.56MHz的磁场强度与7.5A/m相对应这样的电压值。可选地，TX-CPU 102可以将判断阈值改变为使得13.56MHz处的天线电力与0.5W相对应这样的电压值。还期望改变之后的判断阈值等于或小于如下的电压值，其中该电压值与比通常市售的非接触式IC卡可以容许的磁场强度或天线电力小的值相对应。

在步骤S510中，TX-CPU 102通过控制TX匹配电路112以进入适合输电电路108的输出电力的从输电天线114向受电设备200的无线电力传输的阻抗匹配状态，来使输电电路108的输出有效。输电设备100由此进行从输电天线114向受电设备200的正常无线电力传输的电力波的电磁发射。尽管以下在说明书中没有提及，但在从输电设备100向受电设备200的无线输电中，TX-CPU 102控制TX匹配电路112以进入阻抗匹配状态，从而使得能够进行所需电力的无线传输。

在步骤S511中，TX-CPU 102读取RF检测单元132的检测电压值，并且判断该检测电压值是否小于步骤S509中改变后的判断阈值。如果RF检测单元132的检测电压小于判断阈值(步骤S511中为“是”)，则操作进入步骤S512。在步骤S512中，TX-CPU 102从受电设备200获取设备状况信息的“电池电压”、“电池满充电电压”和“剩余电池电量”各自。

在步骤S513中，TX-CPU 102基于作为步骤S512中所获取到的设备状况信息的、表示“电池电压”和“电池满充电电压”的信息或者表示“剩余电池电量”的信息，来判断受电设备200的电池214是否处于满充电水平。如果电池214处于满充电水平(步骤S513中为“是”)，则操作进入步骤S514。在步骤S514中，TX-CPU 102停止无线电力传输，然后返回至步骤S501以开始针对其它受电设备的无线电力传输处理。如果电池214不是处于满充电水平(步骤S513中为“否”)，则操作返回至步骤S507，使得TX-CPU 102从受电设备200获取设备状况信息。

如果RF检测单元132的检测电压等于或大于判断阈值(步骤S511中为“否”)，则操作进入步骤S515。在步骤S515中，TX-CPU 102通过控制输电电路108来减少要传输至受电设备200的无线电力。每次操作通过步骤S515时，TX-CPU 102可以使要传输的无线电力减少了输电设备100中所限定的任意值(例如，0.05W)，或者可以使要传输的无线电力一次减少为0W。

例如，在图7C所示的布局示例中，输电设备100处于在正常无线电力传输中向受电设备200传输电力的状态。在这种状态下，RF检测单元132的检测电压是否小于判断阈值依赖于受电设备200。换句话说，即使存在受电设备200的影响，如果谐波(13.56MHz)的谱强度不高，则RF检测单元132的检测电压也小于判断阈值。另一方面，在受电设备200的影响大、并且谐波(13.56MHz)的谱强度高的情况下，RF检测单元132的检测电压等于或大于判断阈值。受电设备200的影响根据输电设备100的电路结构和受电设备200的电路结构而改变。然而，可以通过RF检测单元132检测谐波(13.56MHz)的影响来动态且适当地限制无线电力传输。

在步骤S516中，TX-CPU 102基于输电电路108的输出电力来判断要从输电设备100传输的无线电力是否等于或大于阈值。该阈值可以是输电设备100中所限定的任意值。例如，该阈值可以是步骤S508中所设置的“发送/接收设置电力”的50％，或者可以使用“发送/接收设置电力”的0.25W作为该阈值。在从输电设备100输出的无线电力等于或高于该阈值的情况下(步骤S516中为“是”)，操作返回至步骤S511。在要从输电设备100传输的无线电力小于该阈值的情况下(步骤S516中为“否”)，操作进入步骤S517。在步骤S517中，TX-CPU 102将设备状况信息的“能否进行输电”设置为“不能”，并且将该设置发送至受电设备200。在步骤S517中，输电设备100将例如图6B所示“能否进行输电”被改变为“不能”的设备状况信息发送至受电设备200。

在步骤S518中，TX-CPU 102将如图9A所示的用于向用户通知输电停止 的警告显示在TX显示单元124上。在步骤S514中，TX-CPU 102停止无线电力传输，然后返回至步骤S501，以开始与其它受电设备的无线电力传输处理。

将参考图5B来说明受电设备200的操作。在步骤S551中，受电设备200的RX-CPU 202等待，直到RX通信单元222从输电设备100接收到短距离无线通信的轮询信号为止。在接收到轮询信号的情况下(步骤S551中为“是”)，操作进入步骤S552。在步骤S552中，RX-CPU 202将连接请求经由RX通信单元222、RX通信匹配电路224和RX通信天线226发送至轮询信号的输出源(这里为输电设备100)。例如，该连接请求是在低功耗的发起模式中作为针对广播包的应答而发出的。

在步骤S553中，RX-CPU 202进行与输电设备100的连接处理，由此将设备状况信息的“能否进行受电”发送至输电设备100。在输电设备100中的步骤S505的处理和受电设备200中的步骤S553的处理完成时，输电设备100和受电设备200进入连接模式。

在步骤S554中，RX-CPU 202将设备状况信息的“电池电压”、“电池满充电电压”、“剩余电池电量”、“最大受电电力”和“发送/接收请求电力”各自发送至输电设备100，以向输电设备100通知电池状态。

在步骤S555中，RX-CPU 202使RX恒压电路210的输出连接至充电控制电路212，由此根据作为步骤S554中所发送的设备状况信息的“发送/接收请求电力”来在充电控制电路212中设置受电电力。RX-CPU 202还将RX匹配电路206设置为适合从输电设备100接收无线电力的状态。在接收电力时，RX-CPU 202根据受电电力来自适应地控制RX匹配电路206的阻抗匹配值。在输电设备100中的步骤S508的处理和受电设备200中的步骤S555的处理完成时，输电设备100进入可以进行输电的状态，并且受电设备200进入可以接收无线传输的电力的状态。在步骤S556中，RX-CPU 202开始接收从输电设备100输出的电力。

在步骤S557中，RX-CPU 202判断电池214的充电状态、具体为判断电池214是否处于满充电状态。如果电池214处于满充电状态(步骤S557中为“是”)，则操作进入步骤S558。在步骤S558中，RX-CPU 202通知受电设备200的电池214处于满充电状态。这里，RX-CPU 202通过使用RX通信单元222来将设备状况信息的“电池电压”、“电池满充电电压”和“剩余电池电量”各自发送至输电设备100。然后，RX-CPU 202将设备状况信息的“能否进行受电”从“能够”改变为“不能”，然后处理结束。

在电池214不是处于满充电状态的情况下(步骤S557中为“否”)，操作进入步骤S559。在步骤S559中，RX-CPU 202向输电设备100通知受电设备200的电池214不是处于满充电状态。这里，RX-CPU 202通过使用RX通信单元222来将设备状况信息的“电池电压”、“电池满充电电压”和“剩余电池电量”发送至输电设备100。此外，在步骤S559中，RX-CPU 202从输电设备100获取设备状况信息的“能否进行输电”，从而获取输电设备100的输电状态。基于来自输电设备100的该“能否进行输电”，RX-CPU 202可以识别输电设备100是否处于可以进行无线电力传输的状态。

如果如图6A所示的设备状况信息那样、设备状况信息的“能否进行输电”表示“能够”(步骤S560中为“是”)，则RX-CPU 202判断为输电设备100处于能够输电状态。在这种情况下，操作返回至步骤S554，并且RX-CPU 202与输电设备100交换设备状况信息。

另一方面，在“能否进行受电”表示“不能”的情况下(步骤S560中为“否”)，RX-CPU 202判断为输电设备100处于不能输电状态，并且操作进入步骤S561。在步骤S561中，RX-CPU 202将如图9B所示的用以向用户通知无线电力传输停止的警告显示在RX显示单元242中，然后操作返回至步骤S551。

根据第一典型实施例，输电设备100的RF检测单元132检测从输电设备100发射的电力波中的影响非接触式IC卡400的谐波(13.56MHz)的产生量。RF 检测单元132根据该检测的结果来动态地控制输电电力量。这种处理可以降低对配备有谐振频率约为13.56MHz的天线的非接触式IC卡的诸如发热等的影响。

将说明第二典型实施例。根据第二典型实施例，使用带通滤波器(BPF)电路来提取对非接触式IC卡产生不利影响的频率成分。图10示出根据第二典型实施例的输电设备100A的示意结构框图。在图10所示的输电设备100A中，与输电设备100的组件相同的组件配备有与输电设备100相同的附图标记。受电设备具有与受电设备200的结构相同的结构，因而将不对受电设备进行说明。

代替RF检测单元132，图10所示的输电设备100A包括具有与RF检测单元132的结构不同的结构的RF检测单元132A。图11示出RF检测单元132A的示意结构框图。如图11所示，RF检测单元132A被配置成在RF检测单元132的RF匹配电路304和RF整流平滑电路306之间插入BPF电路310。在图11中，与图3所示的组件相同的组件配备有与图3相同的附图标记。

BPF电路310具有13.56MHz附近的频率的范围内的带宽。例如，BPF电路310使得RF匹配电路304的输出中的、以13.56MHz为中心的±2MHz的频率的波能够选择性地通过。BPF电路310可被配置为仅包括无源装置的无源滤波电路，或者可通过使用有源装置而被配置为有源滤波电路。此外，BPF电路310可以是具有傅立叶变换功能的电路、例如可以进行快速傅立叶变换(FFT)的电路。此外，BPF电路310可以具有可通过TX-CPU 102的控制来调整其通过频率和带宽的电路结构。

在输电设备100A和受电设备200之间要进行的无线电力传输的过程与根据第一典型实施例的过程相同。然而，在步骤S502和步骤S511各自的判断中，代替RF检测单元132的检测输出，使用RF检测单元132A的检测输出。

根据本典型实施例，由于将BPF电路310插入RF检测单元132A中，因此 可以从无线电力传输的电力波中更可靠地检测到对非接触式IC卡产生大幅影响的频率成分的强度。因此，由于更可靠地控制要从输电设备100A输出的电力波的强度，因此可以降低针对非接触式IC卡的影响。

以下说明第三典型实施例。具体地，将说明被配置为检测多个不同点处的RF成分强度的输电设备。图12示出如此修改的输电设备100B的示意结构框图。图12所示的输电设备100B除RF检测单元132外，还包括RF检测单元132B和132C。RF检测单元132、132B和132C具有相同的结构。与图1所示的组件相同的组件配备有与图1相同的附图标记，并且将不详细说明这些组件。然而，TX-CPU 102B的功能或通过在TX-CPU 102B上运行的程序所实现的功能是被修改为使得能够评价RF检测单元132、132B和132C的检测结果的TX-CPU 102的功能。

针对输电设备100B的受电设备具有与受电设备200的结构相同的结构。输电设备100B和受电设备200之间的无线电力传输的序列与参考图5A和5B所述的序列相同。然而，在步骤S502和步骤S511各自的RF检测判断处理中，如果RF检测单元132、132B和132C中的任何RF检测单元的检测结果小于判断阈值，则“RF检测电压<判断阈值”成立。

图13A、13B和13C示出输电设备100B(其输电天线114、以及RF检测单元132、132B和132C)、受电设备200(受电天线204)和非接触式IC卡400的布局示例。如图13A、13B和13C所示，RF检测单元132检测输电天线114附近的RF强度，并且RF检测单元132B和132C检测在横方向上与输电天线114分开的位置处的RF强度。输电天线114的附近所配置的RF检测单元132可以有效地检测受电设备200所施加的谐波的影响。

图13A示出受电天线204位于输电天线114的正面、而非接触式IC卡400位于受电天线204的旁边的布局示例。图13B示出表示非接触式IC卡400插入处于图13A所示的位置关系的输电天线114和受电天线204之间的状态的布局 示例。图13C示出在受电天线204设置于接近输电天线114的位置的状态下、非接触式IC卡400位于受电天线204附近的布局示例。在图13A和13B各自所示的布局示例中，输电设备100B尚未开始向受电设备200的无线电力传输，而是进行以下要说明的预备电力传输。在图13C所示的布局示例中，输电设备100B正执行向受电设备200的无线电力传输。

图14A、14B和14C示出在RF检测单元132和132C中所检测到的RF强度的谱示例。同样，在这种情况下，假定输电设备100B所传输的电力波的基波是6.78MHz。此外，二次谐波示出13.56MHz的频率，并且三次谐波示出20.34MHz的频率。图14A与图13A相对应，图14B与图13B相对应，并且图14C与图13C相对应。在图14A、14B和14C各自中，上部示出RF检测单元132所检测到的RF强度的谱示例，并且下部示出RF检测单元132C所检测到的RF强度的谱示例。

在图13A所示的布局示例中，受电设备200和非接触式IC卡400位于远离输电设备100B的位置，并且输电设备100B处于在没有开始针对受电设备200的正常无线电力传输的情况下进行预备电力的传输的状态。如与图13A的布局示例相对应的图14A所示，基波(6.78MHz)具有最高的谱强度，三次谐波(20.34MHz)具有第二高的谱强度，并且二次谐波(13.56MHz)具有最低的谱强度。在比较RF检测单元132和132C各自的检测结果的情况下，RF检测单元132C的基波的谱强度低于RF检测单元132的基波的谱强度。这是因为，RF检测单元132C相对远离输电天线114。

在图13B所示的布局示例中，受电设备200远离输电设备100B，并且输电设备100B处于在没有开始针对受电设备200B的正常无线电力传输的情况下进行预备电力的传输的状态。非接触式IC卡400处于比受电设备200离输电设备100B更近的位置。此时，如图14B所示，由于非接触式IC卡400的接近的影响，因此二次谐波(13.56MHz)的谱强度与图14A中的二次谐波(13.56MHz)的谱强度相比变高。

在图13C所示的布局示例中，输电设备100B开始了向受电设备200的正常无线电力传输，并且非接触式IC卡400也位于输电设备100B的附近。此时，如图14C所示，由于受电设备200所接收到的电力的影响，因此二次谐波(13.56MHz)和三次谐波(20.34MHz)各自的谱强度与图14A的相应谱强度相比变高。

在图13C所示的布局中，与RF检测单元132相比，RF检测单元132C更容易检测到附近的非接触式IC卡400对二次谐波(13.56MHz)的影响。结果，如图14C所示，RF检测单元132C的检测结果中的二次谐波(13.56MHz)的谱强度高于RF检测单元132的二次谐波(13.56MHz)的谱强度。

根据本实施例，RF检测单元132B和132C具有与RF检测单元132的结构相同的内部结构，但各个检测单元可以具有与RF检测单元132的结构不同的结构。代替RF检测单元132，可以设置RF检测单元132A，并且RF检测单元132B和RF检测单元132C各自可以具有与RF检测单元132A相同的结构。

说明了具有三个RF检测单元132、132B和132C的典型实施例，但是当然，可以设置两个RF检测单元或者四个以上的RF检测单元。

针对各个RF检测单元132、132B和132C的各个检测电压的判断阈值可以是相同的或者可以是不同的。例如，可以将针对RF检测单元132B和132C各自的判断阈值设置为与比一般市售非接触式IC卡可以容许的磁场强度或天线电力小的值相对应。

根据第三典型实施例，在接近输电天线的位置和远离输电天线的位置检测到RF信号强度。因此，可以区别地检测输电天线处或附近的谐波产生因素以及远离输电天线的位置处的谐波产生因素。因此，例如，即使在受电设备位于紧挨或靠近输电天线的位置的情况下，也可以识别出非接触式IC卡的接近，并且可以动态地控制并限制无线电力传输的传输电力。

将说明第四典型实施例。根据第四典型实施例，在受电设备侧检测可能会对非接触式IC卡400施加诸如热等的影响的电磁波，并且根据该检测的结果来控制从输电设备向受电设备的无线电力传输。根据第四典型实施例的输电设备和受电设备的结构与第一典型实施例所述的输电设备100的结构和受电设备200的结构相同。换句话说，可以认为以下所述的第四典型实施例是表示与输电设备100和受电设备200不同的控制操作的示例。

图15A示出输电设备侧的操作流程图，并且图15B示出受电设备侧的操作流程图。在图15A和15B中，与图5A和5B所示的流程图中的处理相同的处理配备有与图5A和5B相同的附图标记，并且将不详细说明这些处理。

图16A和16B各自示出根据第四典型实施例的在输电设备和受电设备之间发送和接收的设备状况信息的示例。向图6A和6B所示的设备状况信息添加项“天线过电压警告”。

将参考图15A来说明输电设备100的操作。在图15A所示的流程图中，在步骤S510和步骤S511之间插入步骤S520和步骤S521。换句话说，步骤S501～步骤S510的操作与根据第一典型实施例的输电设备100中的相应操作相同。

在步骤S510之后的步骤S520中，TX-CPU 102从受电设备200接收包括“天线过电压警告”的设备状况信息。在步骤S521中，TX-CPU 102根据步骤S510中所接收到的设备状况信息的“天线过电压警告”来判断从受电设备200是否通知了与RX通信天线232有关的过电压警告信息。如果从受电设备200没有接收到过电压警告(步骤S521中为“否”)，则操作进入步骤S511以判断RF检测电压是否小于判断阈值。另一方面，如果从受电设备200接收到过电压警告(步骤S521中为“是”)，则操作进入步骤S515，并且降低要无线输出的电力。

步骤S511之后和步骤S515之后的处理与参考图5A所述的操作中的相应处理相同。然而，如果在步骤S516中输电电力等于或高于阈值，则操作返回 至步骤S520。

将参考图15B来说明受电设备200的操作。在图15B所示的流程图中，在步骤S556和步骤S557之间插入步骤S570和步骤S571。换句话说，步骤S551～步骤S556的操作与根据第一典型实施例的受电设备200中的相应操作相同。

在步骤S556中开始接收从输电设备100无线传输的电力之后，操作进入步骤S570。在步骤S570中，受电设备200的RX-CPU 202判断RX电压测量电路234所测量到的电压值是否小于阈值。例如，该阈值是不超过受电设备200的非接触式IC 228可容许的电压的电压值。可选地，该阈值是使得谐振频率为HF带内的约13.56MHz的RX通信天线232的13.56MHz的磁场强度不超过7.5A/m这样的电压值。HF带内的约13.56MHz的谐振频率与非接触式IC卡400的谐振频率相同。更一般地，步骤S570的判断中的电压阈值期望是等于或小于广泛可用的非接触式IC卡可容许的磁场强度的电压值。

如果RX电压测量电路234的输出电压小于阈值(步骤S570中为“是”)，则操作进入步骤S557。另一方面，如果RX电压测量电路234的输出电压等于或大于阈值(步骤S570中为“否”)，则操作进入步骤S571。在步骤S571中，RX-CPU 202将作为设备状况信息的“天线过电压警告”被设置为“存在”的设备状况信息发送至输电设备100，然后操作返回至步骤S570。

通过进行这种控制，在从输电设备100输出的输电电力足够大到对附近的非接触式IC卡施加诸如发热等的不利影响的情况下，受电设备200向输电设备100通知这种信息。输电设备100可以通过根据该通知降低输电电力，来避免或减轻对附近的非接触式IC卡的不利影响。

以下将说明第五典型实施例。根据上述典型实施例，在输电设备和受电设备之间的控制数据的发送和接收中使用低功耗，但也可以使用其它类型的短距离无线通信。例如，还可以通过使用ISO/IEC 21481、ISO/IEC 14443或ISO/IEC 15693的协议进行无线通信来实现本发明。为了符合这些协 议，输电设备100被配置为具有非接触式IC读取器/写入器功能，并且受电设备200被配置为具有非接触式IC功能。代替低功耗的协议，还可以使用作为WLAN标准的IEEE 802.11或者作为短距离无线通信标准的IEEE 802.15.1。

根据第一典型实施例～第四典型实施例，为了执行无线地传送控制数据的装置之间的连接，输电设备发送轮询信号，并且受电设备响应于该轮询信号来将连接请求发送至输电设备。然而，本发明不限于这种结构。例如，可以利用如下结构来实现本发明：受电设备发送轮询信号，并且输电设备响应于该轮询信号来将连接请求发送至受电设备。

根据上述的第一典型实施例～第四典型实施例，输电天线和受电天线各自的谐振频率约为HF带内的6.78MHz，但本发明不限于该频率。可以使用其它频带的天线，只要天线使得能够无线地传输电力即可。本发明适用于任何结构，只要在输电设备的RF检测单元或受电设备的天线检测到电磁波并且动态地控制并限制输电设备的输电电力的情况下、该结构意图防止从输电设备为了无线电力传输所发射的电磁波对非接触式IC卡产生影响即可。

在根据第一典型实施例～第四典型实施例的结构中，利用输电设备的RF检测单元或受电设备的RX通信天线检测13.56MHz附近的电磁波，以保护具有谐振频率为13.56MHz附近的天线的非接触式IC卡。然而，13.56MHz是说明示例，并且输电设备的RF检测单元或者受电设备的RX通信天线要检测的频率不限于13.56MHz或其附近。在需要保护的非接触式IC卡中所设置的天线的谐振频率为“f”的情况下，输电设备的RF检测单元或者受电设备的RX通信天线中要应对的电磁波的频率仅必须是该谐振频率“f”。

使用非接触式IC卡作为要保护的装置的示例说明了第一典型实施例～第四典型实施例。然而，本发明适用的保护对象装置不限于非接触式IC卡。本发明适用于任何类型的装置，只要与非接触式IC卡相同、该装置具有可以接 收来自外部的电磁波的天线即可。

其它实施例

本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现，即，通过网络或者各种存储介质将执行上述实施例的功能的软件(程序)提供给系统或装置，该系统或装置的计算机或是中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)读出并执行程序的方法。

尽管已经参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功能。