CN106663964B - 异物检测装置 - Google Patents

Abstract

异物检测装置装载在从供电单元向受电单元以非接触方式进行供电的非接触供电系统中。该异物检测装置具有磁场传感器和磁场产生单元。磁场传感器检测因在供电单元和受电单元之间存在的异物而变化的磁通量。磁场产生单元与供电单元和受电单元分开设置，具有磁场产生线圈单元，并产生用于驱动磁场传感器的磁场。

Description

异物检测装置

技术领域

本发明涉及异物检测装置。

背景技术

非接触供电系统是将来自供电侧的交流电流通过电磁感应在受电侧进行非接触受电的系统，正在研究将其向从地面侧对驻车中的驱动电机以非接触方式供给电力的系统的应用。

特别地，在作为对移动体的供电方式所适用的非接触供电系统中，有在非接触供电系统内混入了异物成为发热体的问题。具体而言，若在供电线圈和受电线圈之间混入异物，则有金属和磁性体等的异物因通过该异物的磁通而发热的情况。

在专利文献1中，公开了不新设传感器地探测在探测线圈的附近存在的异物的异物检测装置。具体而言，通过检测因异物而变化的探测线圈的电气性的变化来判定有无异物。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-192391号公报

发明内容

本发明提供不依赖于外部磁场环境而具有较高的异物检测灵敏度的异物检测装置。

本发明的一方式的异物检测装置装载在从供电单元向受电单元以非接触方式进行供电的非接触供电系统中。该异物检测装置具有磁场传感器和磁场产生单元。磁场传感器检测因供电单元和受电单元之间存在的异物而变化的磁通量。磁场产生单元与供电单元和受电单元分开设置，具有磁场产生线圈单元，并产生用于驱动磁场传感器的磁场。

本发明的异物检测装置通过与供电单元和受电单元分开设置的磁场产生单元来驱动磁场传感器，所以能够不依赖于外部磁场环境而具有较高的异物检测灵敏度。

附图说明

图1是包含实施方式的异物检测装置的非接触供电装置的概略结构图。

图2是表示发电线圈和磁场产生线圈之间的关系的一例的图。

图3是表示实施方式的磁场产生线圈和供电线圈的配置关系的一例的图。

图4A是表示实施方式的磁场产生线圈的形状的一例的平面图。

图4B是表示实施方式的变形例1的磁场产生线圈的形状的平面图。

图5A是表示实施方式的变形例2的磁场产生线圈的形状的平面图。

图5B是表示实施方式的变形例3的磁场产生线圈的形状的平面图。

图5C是表示实施方式的变形例4的磁场产生线圈的形状的平面图。

图6A是表示实施方式的变形例5的磁场产生线圈的形状的平面图。

图6B是表示实施方式的变形例6的磁场产生线圈的形状的平面图。

图7A是表示实施方式的变形例7的磁场产生线圈的形状的平面图。

图7B是表示实施方式的变形例8的磁场产生线圈的形状的平面图。

图8A是表示实施方式的变形例9的磁场产生线圈的形状的平面图。

图8B是表示实施方式的变形例10的磁场产生线圈的形状的平面图。

图9A是表示实施方式的变形例11的磁场产生线圈的形状的平面图。

图9B是表示实施方式的变形例12的磁场产生线圈的形状的平面图。

图10A是表示实施方式的变形例13的磁场产生线圈的形状的平面图。

图10B是表示实施方式的变形例14的磁场产生线圈的形状的平面图。

图10C是表示实施方式的变形例15的磁场产生线圈的形状的平面图。

图10D是表示实施方式的变形例16的磁场产生线圈的形状的平面图。

图11A是表示磁场产生线圈和异物之间的位置关系的图。

图11B是表示磁场产生线圈-异物间距离和磁场产生线圈单元的宽度之间的关系的曲线图。

图12是表示实施方式的变形例17的磁场产生线圈和发电线圈的形状的平面图。

图13A是表示实施方式的变形例18的磁场产生线圈和发电线圈的形状的平面图。

图13B是表示实施方式的变形例19的磁场产生线圈和发电线圈的形状的平面图。

图14A是表示实施方式的变形例20的磁场产生线圈和发电线圈的形状的平面图。

图14B是表示实施方式的变形例21的磁场产生线圈和发电线圈的形状的平面图。

图14C是表示实施方式的变形例22的磁场产生线圈和发电线圈的形状的平面图。

图14D是表示实施方式的变形例23的磁场产生线圈和发电线圈的形状的平面图。

图15是表示由多个矩形的磁场产生线圈单元组成的磁场产生线圈产生的磁场分布的曲线图。

图16是表示实施方式的磁场产生线圈和传感器线圈之间的配置关系的平面图。

图17是说明传感器线圈的符号和磁场产生线圈的产生磁场的方向之间的第1关系的图。

图18是说明传感器线圈的符号和磁场产生线圈的产生磁场的方向之间的第2关系的图。

图19是说明传感器线圈的符号和磁场产生线圈的产生磁场的方向之间的第3关系的图。

图20是说明传感器线圈的符号和磁场产生线圈的产生磁场的方向之间的第4关系的图。

图21是表示由电力传输线圈产生的磁通密度的时间变化的概念波形图。

具体实施方式

在说明本发明的实施方式之前，简单地说明以往的异物检测装置中的问题。前述的现有技术的异物检测装置，将移动设备应用领域作为对象。在这样的装置中，由于供电线圈的电感较大，所以异物对整体磁通量造成的磁通的变化量非常地小。因此，在适用于汽车用等的大功率供电系统的情况下，难以检测异物。

在以下，参照附图详细地说明本发明的实施方式的异物检测装置。再者，以下说明的实施方式，都是表示本发明的优选的一具体例子的实施方式。因此，以下的实施方式中所示的数值、形状、材料、结构要素、结构要素的配置和连接方式等是一例子，没有限定本发明的意思。因此，对于以下的实施方式中的结构要素之中、未记载为表示本发明的最上位概念的独立权利要求中的结构要素，作为任意的结构要素来说明。

此外，各附图是示意图，未必被严密地图示。此外，在各附图中，对相同的结构构件附加相同的标号。

(实施方式1)

[1.非接触供电装置的整体结构]

图1是包括实施方式的异物检测装置的非接触供电装置的概略结构图。该图所示的非接触供电装置100具有：供电线圈基板130；受电线圈基板150；磁场产生线圈基板110；以及传感器线圈基板140。

供电线圈基板130是具有供电线圈的供电单元，例如，被设置在地面侧。受电线圈基板150是具有受电线圈的受电单元，例如，被配置在移动体中。供电线圈基板130通过对供电线圈供给的交流电力而产生电力传输用磁场。受电线圈基板150通过用受电线圈接受由供电线圈基板130产生的电力传输用磁场，通过电磁感应而受电上述交流电力。通过该结构，受电线圈基板150能以非接触方式从供电线圈基板130受电电力。

例如，在供电线圈基板130和受电线圈基板150之间，在被配置供电线圈基板130的道路上存在的异物160，有吸收从供电线圈基板130产生的电力传输用磁场的能量而成为发热体的情况。由此，异物160有因人体接触而可能成为危险物。

为了回收上述的异物160，传感器线圈基板140是检测在供电线圈基板130和受电线圈基板150之间存在的异物160的基板。具体而言，传感器线圈基板140具有磁场传感器即传感器线圈，将异物160存在造成的传感器线圈内的磁通量的变化作为传感器线圈的电压变化来检测。

磁场产生线圈基板110具有用于驱动传感器线圈的磁场产生线圈。具体而言，磁场产生线圈基板110的磁场产生线圈产生的磁场被施加在传感器线圈基板140的传感器线圈上。磁场产生线圈基板110和传感器线圈基板140构成检测异物160的异物检测装置1。

这里，传感器线圈基板140接受从非接触供电装置的主结构要素即供电线圈基板130或受电线圈基板150生成的电力传输用磁场，可检测异物160的存在造成的传感器线圈内的磁通变化。但是，在将非接触供电装置适用于汽车的情况下，由于供电线圈的电感较大，所以异物160对整体的磁通量造成的磁通的变化量非常地小。因此，有难以检测异物160的情况。

相对于此，本实施方式的非接触供电装置100除了具有供电线圈基板130和受电线圈基板150之外，还另外具有磁场产生线圈基板110。磁场产生线圈基板110是产生用于驱动传感器线圈的磁场的磁场产生单元，传感器线圈检测因异物160而变化的磁通量，与供电线圈基板130和受电线圈基板150分开设置。由此，异物检测灵敏度提高。此外，通过附加磁场产生线圈基板110，不依赖于供电线圈基板130和受电线圈基板150产生的磁场分布，能够任意地生成用于传感器线圈基板140能以高灵敏度检测异物的磁场分布。或者，可以任意地生成磁场产生线圈基板110的磁场分布，以补充供电线圈基板130和受电线圈基板150产生的磁场分布的不均匀性。

再者，在图1所示的非接触供电装置100中，传感器线圈基板140被配置在磁场产生线圈基板110的上方，但也可以被配置在磁场产生线圈基板110的下方。

此外，传感器线圈基板140和磁场产生线圈基板110也可以被配置在移动体侧而不是地面侧。

再者，异物检测装置1不仅可检测导电性的异物，还可检测具有磁性的绝缘体。

[1-1.从供电线圈向磁场产生线圈的电力供给]

图2是表示发电线圈和磁场产生线圈之间的关系的一例的图。在该图中，表示磁场产生线圈10和发电线圈20之间的连接关系。此外，在该图中，示出螺线管型的供电线圈30。供电线圈30具有铁心31和绕组32。再者，该图的x、y、z方向是三维的正交坐标系。将供电线圈30的水平面以x方向和y方向规定(xy面)，将与水平面正交的垂直方向(法线方向)规定为z方向。此外，x方向是沿供电线圈30的绕组32的中心轴的方向。

作为电力传输用的线圈使用的、螺线管线圈和螺旋线圈，存在z方向的磁场为零的部位。例如，在图2所示的供电线圈30的情况下，在供电线圈30的x方向中心附近，存在z方向的磁场Hz为零的区域。即，z方向的磁通为零。传感器线圈基板140和配置在其内的传感器线圈与供电线圈30的xy面平行地配置，所以通过该传感器线圈的磁通方向为z方向。即，在z方向的磁通不存在的区域中异物160的检测灵敏度下降。

为了解决上述问题，设置产生z方向的磁通的磁场产生线圈10，以补充供电线圈30产生的z方向的磁通分布。如图2那样，在与xy平面平行那样地形成了磁场产生线圈10的情况下，若在磁场产生线圈10中流动电流，则可以产生z方向的磁通。这里，要在磁场产生线圈10中流动电流，需要对磁场产生线圈10连接电源。发电线圈20作为磁场产生线圈10的电源而设置。发电线圈20通过在供电线圈30的磁通分布中，配置在z方向的磁通存在的场所，通过电磁感应能够发电。在图2中，没有将发电线圈20配置在供电线圈30的x方向中心附近，而配置在供电线圈30的铁心31之中绕组32未卷绕的端部和绕组32的边界附近。在这附近，z方向的磁通密度大，发电效率高。

即，将发电线圈20所发电的电力作为异物检测装置1的一部分或全部的电源来供给。此外，例如，不仅作为磁场产生线圈10的驱动电路的电源，也可适用作为栅极驱动器的电源、微计算机的电源、判定电路的电源、以及用于通信的电力。

由此，磁场产生线圈10、发电线圈20和它们的接线能够仅用简单的布线实现，在原理上不需要其他的电气部件。此外，也可将磁场产生线圈10、发电线圈20和它们的接线配置在传感器线圈基板140中。因此，相对于另外设置磁场产生线圈10的情况，几乎没有非接触供电装置100的大小和重量的增加，能够以低成本实现。

再者，若供电线圈30和发电线圈20之间的磁耦合系数大于10％，则有对从供电线圈基板130向受电线圈基板150的电力供需上带来障碍的情况。因此，优选磁场产生线圈10和供电线圈30之间的磁耦合的系数为10％以下。

此外，因同样的理由，优选磁场产生线圈10和受电线圈之间的磁耦合的系数也为10％以下。

[1-2.磁场产生线圈的磁通的补充]

图3是表示实施方式的磁场产生线圈和供电线圈之间的配置关系的一例的图。在图3的下段，表示螺线管型的供电线圈30的z方向的磁场分布。x方向的中心区域的产生磁场为0。在仅利用了来自供电线圈30的产生磁场的传感器线圈基板140的异物检测中，在x方向的中心区域中检测灵敏度下降。要改善这种检测灵敏度的下降，在图3的上段，在供电线圈30的x方向的中心区域，配置磁场产生线圈10。即，磁场产生线圈10被配置在由供电线圈30和受电线圈形成的磁场之中，包含磁场产生线圈10的平面的法线方向(z轴方向)的磁场分量相对地较小、或者为0的场所。由此，x方向的中心区域中的异物检测灵敏度提高，在供电线圈30上的全部区域中，可高精度地检测异物。

再者，在供电线圈为螺旋型的情况下，在连接线圈中心和线圈最外周的直线的中点附近的区域中z方向磁场很小，所以优选在该区域中配置磁场产生线圈。

此外，在电力传输线圈以螺旋型的线圈和螺线管型的线圈的组合构成时，选择适合于各自的电力传输线圈的形状的、磁场产生线圈的形状即可。此外，在螺线管型和螺旋型以外的电力传输线圈的形状的情况下，选择适合于该形状的磁场产生线圈的形状即可。

[2.磁场产生线圈的结构]

如上述，磁场产生线圈产生的磁场是作为传感器线圈利用的外部磁场使用的磁场。以下，例示本实施方式的磁场产生线圈的结构。

图4A是表示实施方式的磁场产生线圈的形状的一例的平面图。该图表示的磁场产生线圈10A被设在图1所示的磁场产生线圈基板110中，具有多个磁场产生线圈单元11A。这里，磁场产生线圈单元是，通过电流流动形成使1方向的磁场产生的最小单位的闭环(或1部分是不连续的环)的导电线。再者，图4A所示的坐标与图3中的坐标一致。即，图4A中的x方向与供电线圈30的x方向一致，图4A中的y方向与供电线圈30的y方向一致。

在必须检测异物160的区域的面积较小的情况下，磁场产生线圈也可以为1个。相对于此，在EV(Electric Vehicle；电动汽车)应用领域中，供电线圈的大小较大，所以有必要检测大范围的区域中的异物160，所以需要多个磁场产生线圈单元。

如图4A所示，在图1所示的磁场产生线圈基板110中，多个磁场产生线圈单元11A在x方向上被等间隔排列配置。磁场产生线圈单元11A的形状为，y方向的长度c1比x方向的长度a1和x方向的间隔b1长的、纵长的形状。上述纵长的磁场产生线圈10A适合于与螺线管型的供电线圈30的组合。

此外，图4A中，各个磁场产生线圈单元11A中流动的电流全部设为右旋(顺时针)。通过使磁场产生线圈单元11A的电流的方向相同，可增强产生磁场。

此外，优选使磁场产生线圈单元11A的宽度a1和间隔b1为相同长度。由此，向下的磁场和向上的磁场的强度相同。再者，宽度a1和间隔b1也可以不同。

再者，在本说明书中，定义为向下是朝向纸面的背面的方向，向上是朝向纸面的前面的方向。再者，电流的流动的方向和通过该电流产生的磁场方向能够以右手螺旋法则来理解。

这里，优选使磁场产生线圈10A的形状与传感器线圈基板140的传感器线圈的形状对应。即，优选使磁场产生线圈单元11A与1个的传感器线圈或连续配置的许多个的传感器线圈的形状对应。例如，如果是四边形的传感器线圈，则优选磁场产生线圈是如图4A的磁场产生线圈单元11A那样的四边形。此外，如果是六边形的传感器线圈，则将y方向上连接了该传感器线圈时的外框的形状和磁场产生线圈单元的形状匹配即可。但是，需要考虑传感器线圈的输出电压的符号。

这里，在并列配置了磁场产生线圈单元时，将以最外框建立的区域称为磁场产生线圈阵列，在并列配置了传感器线圈时，将以最外框建立的区域称为传感器线圈阵列。此时，磁场产生线圈阵列的大小与传感器线圈阵列的大小为相同程度，并且，需要与异物160可能存在的区域为相同程度。磁场产生线圈阵列和传感器线圈阵列，不仅有必要进行大小配置，而且也有必要以使位置重叠来配置。

此外，图4A所示的磁场产生线圈单元11A是纵长形状的磁场产生线圈，但根据传感器线圈所具有的特性，也可以是横长形状。即，根据包含了磁场产生线圈的形状的特性、包含了传感器线圈的形状的特性、必须探测的异物的特性和场所、以及磁场产生线圈以外进一步存在的磁场的特性之间的相互关系，有必要确定磁场产生线圈单元和传感器线圈的形状及特性。

图4B是表示实施方式的变形例1的磁场产生线圈的形状的平面图。该图表示的磁场产生线圈10B具有磁场产生线圈单元11B1和11B2。配置在中心部的磁场产生线圈单元11B1为圆形状，配置在外周部的磁场产生线圈单元11B2为环形形状(圆环状)。再者，在本变形例中，例示了磁场产生线圈单元的数为2个的情况，但磁场产生线圈单元的数也可以为3个以上。

在图4B中，a2是磁场产生线圈单元11B1的直径，b2是磁场产生线圈单元11B1和11B2之间的间隔，c2是磁场产生线圈单元11B2的宽度。这里，a2、b2和c2可以相同也可以不同，但优选与传感器线圈的形状对应。由此，异物检测灵敏度提高。磁场产生线圈10B适合与螺旋型的供电线圈的组合。此外，优选构成各磁场产生线圈单元的圆周的布线的位置与螺旋型的供电线圈的绕组位置一致。由此，异物检测灵敏度提高。

再者，也可以为使磁场产生线圈的面积可变那样的结构。

此外，在磁场产生线圈流动的电流的方向可以设为固定、也可以设为可变的结构。

此外，多个磁场产生线圈单元可电气独立地驱动，也可以将多个磁场产生线圈单元并联连接来驱动，或者也可以串联连接来驱动。

此外，如以下的变形例5A～5C所示，多个磁场产生线圈单元也可以电串联并连续地(以单笔划的布局)形成。

图5A是表示实施方式的变形例2的磁场产生线圈的形状的平面图。该图表示的磁场产生线圈10C具有磁场产生线圈单元11C1和11C2。图5A中表示的磁场产生线圈10C是将图4A中表示的磁场产生线圈10A电串联并连续地(以单笔划的方法)形成的例子。

此外，图5B是表示实施方式的变形例3的磁场产生线圈的形状的平面图。该图表示的磁场产生线圈10D具有磁场产生线圈单元11D1和11D2。图5B中表示的磁场产生线圈10D是将图4B中表示的磁场产生线圈10B电串联并连续地(以单笔划的方法)形成的例子。

此外，图5C是表示实施方式的变形例4的磁场产生线圈的形状的平面图。该图表示的磁场产生线圈10E具有多个磁场产生线圈单元11E。图5C中表示的磁场产生线圈10E是将小的矩形的磁场产生线圈单元11E电串联并连续地(以单笔划的方法)形成的例子。

如图5A～图5C所示，通过将多个磁场产生线圈单元电串联并连续地(以单笔划的方法)形成，可将形成磁场产生线圈的导电布线减少至最小1条。由此，能够不需要对每个磁场产生线圈单元施加电压，将对磁场产生线圈施加规定的电位差(Vd1-Vd2)的端子设为1组。因此，能够实现将驱动磁场产生线圈的驱动电路简化，因此能够因零件数量的降低而成本降低，能够轻量小型化、和可靠性提高。

这里，在图5A～图5C的磁场产生线圈中，以磁场产生线圈单元划分的区域的磁场的方向彼此相反。

再者，电串联并连续地(以单笔划的方法)形成的磁场产生线圈单元的形状可以是三角形、四边形、五边形、六边形、圆、环形、或比萨饼的形状等，此外，也可以是它们的组合的形状。

此外，图5C所示的磁场产生线圈10E是，y方向上也配置了多个磁场产生线圈单元11E的单笔划的例子，适用于与螺线管型的供电线圈的组合。

此外，通过上述一笔划细分图5B的环形的磁场产生线圈10D，也可以形成磁场产生线圈。

此外，通过以下的图6A～图7B所示的磁场产生线圈的布局，能够控制磁场分布的形状，可与多种多样的异物的探测对应。

图6A是表示实施方式的变形例5的磁场产生线圈的形状的平面图。该图表示的磁场产生线圈10F具有磁场产生线圈组12F1和12F2。再者，磁场产生线圈组是，1以上的磁场产生线圈单元电串联并连续地(以单笔划的方法)形成，具有1组的电压施加端子的单位。此外，磁场产生线圈组12F1具有多个磁场产生线圈单元11F1，磁场产生线圈组12F2具有多个磁场产生线圈单元11F2。由此，磁场产生线圈组12F1和磁场产生线圈组12F2分别具有以多个磁场产生线圈单元形成的梳形形状。具有这样梳形形状的磁场产生线圈组12F1和磁场产生线圈组12F2沿梳形形状的凹凸被组合。

通过上述结构，磁场产生线圈10F能够任意地调整磁场产生线圈单元11F1或11F2外侧的磁场的方向。

相对于此，在由一个磁场产生线圈组构成的图5A的磁场产生线圈10C和图5C的磁场产生线圈10E的情况下，磁场产生线圈单元内的磁场方向和该磁场产生线圈单元的外侧的磁场方向始终为相反方向。

再者，图6A的磁场产生线圈10F中，多个磁场产生线圈单元11F1和多个磁场产生线圈单元11F2分别串联连接，但也可以并联连接。但是，并联连接的情况下，需要用于连接的布线的电阻比形成磁场产生线圈单元的布线的电阻小。由此，各磁场产生线圈单元中流动的电流为相同程度。另一方面，在连接磁场产生线圈单元的布线的电阻不足够小的情况下，靠近电压施加端子的磁场产生线圈单元的电流较大，距电压施加端子远的磁场产生线圈单元的电流较小。因此，在磁场产生线圈内不能产生均匀的磁场。

图6B是表示实施方式的变形例6的磁场产生线圈的形状的平面图。该图表示的磁场产生线圈10G具有磁场产生线圈组12G1、12G2和12G3。这里，分别使磁场产生线圈组12G1、12G2和12G3的线圈内的面积不同。根据该结构，如果各磁场产生线圈组的电流方向相同，则可使中心部的磁场最大。

再者，可将各磁场产生线圈组的连接进行串联连接，此外，也可以进行并联连接。

图7A是表示实施方式的变形例7的磁场产生线圈的形状的平面图。该图表示的磁场产生线圈10H具有1个的磁场产生线圈单元11H。这里，磁场产生线圈单元11H被卷绕多次。根据该结构，可使中心部的磁场最大。

图7B是表示实施方式的变形例8的磁场产生线圈的形状的平面图。该图表示的磁场产生线圈10J具有以并联接线13J1和13J2、4条磁场产生线圈单元线13J3和4条磁场产生线圈单元线13J4构成的磁场产生线圈组。在上述结构的磁场产生线圈10J中，例如，通过在4条磁场产生线圈单元线13J3中流动y轴正方向的电流，在4条磁场产生线圈单元线13J4中流动y轴负方向的电流，可使中心部的区域的磁场最大。再者，磁场产生线圈10J能够视为将图6B中的磁场产生线圈10G变形所得的线圈。

再者，并联接线13J1和13J2的电阻必须比磁场产生线圈单元线13J3和13J4的电阻小。由此，各磁场产生线圈单元线中流动的电流为相同程度。另一方面，在并联接线13J1和13J2的电阻不足够小的情况下，靠近电压施加端子的磁场产生线圈单元线的电流较大，距电压施加端子远的磁场产生线圈单元线的电流较小。因此，在磁场产生线圈内不能产生均匀的磁场。

再者，在上述的实施方式的磁场产生线圈10A～10J中，优选形成磁场产生线圈单元的边的位置以与传感器线圈单元的边的位置一致来配置。这里，传感器线圈单元是，形成检测磁通变化的最小单位的闭环(或一部分为不连续的环)的导电线。

相对于此，在使边之间不一致的情况下，因穿过一个传感器线圈单元内的相反方向的磁通线，作为向量的磁场的量降低。因此，异物检测灵敏度下降。从该观点来看，通过使磁场产生线圈单元和传感器线圈单元的边之间一致，能够使穿过传感器线圈单元的磁通的量最大，可提高异物检测灵敏度。

此外，优选在磁场产生线圈单元之中，加入一个或许多个的传感器线圈单元。

磁场产生线圈单元的大小影响到其生成的磁场分布的形状。异物160的部位和大小等极大地影响异物检测灵敏度。因此，优选根据要检测的异物160和其部位的条件来确定最佳的单元磁场产生线圈的大小和形状。另一方面，优选传感器线圈单元的大小和形状也同样地根据要检测的异物160和其配置场所来确定。从该观点来看，磁场产生线圈单元和传感器线圈单元的大小和形状未必一致。此外，磁场产生线圈单元和传感器线圈单元的一方的大小和形状影响到另一方的最佳的大小和形状。优选在该关系之中使两者最佳。

这里，若附加前述的使传感器线圈单元的边的位置和磁场产生线圈单元的边的位置一致这样的条件，则在传感器线圈单元的宽度(边的长度)和磁场产生线圈单元的宽度(边的长度)不同时，有在磁场产生线圈单元之中配置多个传感器线圈单元为较好的情况。例如，在磁场产生线圈和异物之间的距离较远的情况下，磁场产生线圈单元的宽度长较好，而在检测较小的异物的情况下，传感器线圈单元的宽度短较好。根据该关系，传感器线圈单元的整数倍的宽度为磁场产生线圈单元的宽度。

此外，相反地，在异物和磁场产生线圈之间的距离短，必须检测比较大的异物的情况下，传感器线圈单元的宽度比磁场产生线圈单元的宽度长，异物的探测灵敏度较好。该情况下，设为在传感器线圈单元之中，加入一倍或多倍的磁场产生线圈单元那样的宽度，配置得使两者的边一致即可。

形成传感器线圈单元的边和形成磁场产生线圈单元的边之间的上述关系是，在什么样的形状的传感器线圈单元中都可适用的条件。

在以下，说明在磁场产生线圈中，在存在多个磁场产生线圈单元时，可以选择流动电流的磁场产生线圈单元的结构，或者可以变更该磁场产生线圈单元的电流方向的结构。

图8A是表示实施方式的变形例9的磁场产生线圈的形状的平面图。该图所示的磁场产生线圈10K具有：多个磁场产生线圈单元11K1和11K2；用于对多个磁场产生线圈单元供给电流的电压施加端子；在磁场产生线圈单元11K1和电压施加端子之间设置的开关21K1；以及在磁场产生线圈单元11K2和电压施加端子之间设置的开关21K2。开关21K1是选择对磁场产生线圈单元11K1供给和不供给电流的第1开关元件。开关21K2是选择对磁场产生线圈单元11K2供给和不供给电流的第1开关元件。

在该图中，表示在多个矩形的磁场产生线圈单元11K1和11K2中，分别连接开关21K1和21K2，通过该开关的接通或关断，可以选择要驱动的磁场产生线圈单元的结构。此外，在磁场产生线圈单元的电压施加端子上，被施加Vd1和Vd2。例如，驱动电路执行开关21K1和21K2的接通或关断的切换。再者，在图8A中，选择的磁场产生线圈单元中流动的电流为相同的方向，但也可以为不同的方向。此外，用于施加Vd1和Vd2的布线的间隔是任意的，但在该布线建立的磁场对其他装置造成不良影响的情况下，优选该布线的间隔尽可能短。这里所说的其他装置是传感器线圈、电力传输线圈、电气线路、电子线路等。

图8B是表示实施方式的变形例10的磁场产生线圈的形状的平面图。该图所示的磁场产生线圈10L是将图8A所示的磁场产生线圈10K的概念用圆形和环形形的磁场产生线圈单元具体化的例子。在磁场产生线圈10L中，在圆形的磁场产生线圈单元11L1和环形的磁场产生线圈单元11L2上，分别连接开关21L1和21L2。此外，例如，驱动电路执行开关21L1和21L2的接通或关断的切换。

图9A是表示实施方式的变形例11的磁场产生线圈的形状的平面图。该图所示的磁场产生线圈10M是使所选择的磁场产生线圈单元的个数和磁场产生线圈单元的面积可变的例子。具体而言，开关21M1和21M2被配置在多个线圈单元布线上。通过将开关21M1和21M2接通或关断，可以控制构成磁场产生线圈单元的线圈单元布线的电流。再者，图9A所示的磁场方向是，在Vd1＞Vd2、将开关21M1接通、将开关21M2关断时的例子。

图9B是表示实施方式的变形例12的磁场产生线圈的形状的平面图。该图所示的磁场产生线圈10N是将图9A所示的磁场产生线圈10M的概念以圆形和环形的磁场产生线圈单元具体化的例子。具体而言，开关21N1和21N2被配置在多个线圈单元布线上。通过将开关21N1和21N2接通或关断，可以控制构成磁场产生线圈单元的线圈单元布线的电流。再者，图9B所示的磁场方向是，在Vd1＞Vd2、将开关21N1接通、将开关21N2关断时的例子。

在图8A～图9B的结构中，通过切换开关的接通或关断，可使磁场产生线圈的磁场方向、磁场的大小、磁场产生线圈单元的个数、以及它们的依赖部位变化。其结果，可使磁场产生线圈建立的磁场的分布变化。由此，能够提高依赖于具有不同的特性和大小的异物、以及异物存在的场所的异物检测灵敏度。再者，异物存在的场所是，包含了x、y、z方向的三维空间中的场所。

而且，根据Vd1和Vd2的电压大小的关系，可使磁场产生线圈的电流的方向和大小变化。

图10A是表示实施方式的变形例13的磁场产生线圈的形状的平面图。该图所示的磁场产生线圈10P具有：磁场产生线圈单元线13P1和13P2；用于对磁场产生线圈单元线13P1和13P2供给电流的电压施加端子；以及开关21P1H、21P1L、21P2H、21P2L、21P3H、21P3L、21P4H和21P4L。开关21P1H、21P1L、21P2H、21P2L、21P3H、21P3L、21P4H和21P4L是，被设置在磁场产生线圈单元线和电压施加端子之间的、使磁场产生线圈单元线13P1和13P2中流动的电流的方向变化的第2开关元件。

磁场产生线圈单元线13P1和13P2是构成线圈单元的线。磁场产生线圈单元线13P1的一端通过开关21P1H连接到施加Vd1的电源线，通过开关21P1L连接到施加Vd2的电源线。磁场产生线圈单元线13P1的另一端通过开关21P2H连接到施加Vd1的电源线，通过开关21P2L连接到施加Vd2的电源线。磁场产生线圈单元线13P2的一端通过开关21P3H连接到施加Vd1的电源线，通过开关21P3L连接到施加Vd2的电源线。磁场产生线圈单元线13P2的另一端通过开关21P4H连接到施加Vd1的电源线，通过开关21P4L连接到施加Vd2的电源线。

磁场产生线圈10P是，通过对磁场产生线圈单元线的2个电压施加端子的每一个设置2个开关，以对各电压施加端子选择性地施加Vd1或Vd2，或者，不施加任何的电压而可以开路的结构例子。

对磁场产生线圈单元线施加Vd1和Vd2，由用于驱动磁场产生线圈的驱动电路执行。此外，Vd1和Vd2是不同的电压，该电位差被施加在磁场产生线圈上。

在上述结构中，在磁场产生线圈单元线13P1和13P2的两端，通过施加Vd1或Vd2，可以形成1个或多个磁场产生线圈单元。

在使磁场产生线圈10P产生磁场的情况下，驱动电路将各开关接通或关断，以在磁场产生线圈单元线中流动电流。例如，在磁场产生线圈单元线13P1的一端(图中上侧)，通过将开关21P1H关断，将开关21P1L接通而被施加Vd2。另一方面，在磁场产生线圈单元线13P1的另一端(图中下侧)，通过将开关21P2H接通，将开关21P2L关断而被施加Vd1。这里，在Vd1＞Vd2的情况下，磁场产生线圈单元线13P1中流动的电流为向上(y轴正方向)。此外，在磁场产生线圈单元线13P2的一端(图中上侧)，通过将开关21P3H接通，将开关21P3L关断而被施加Vd1。另一方面，在磁场产生线圈单元线13P2的另一端(图中下侧)，通过将开关21P4H关断，将开关21P4L接通而被施加Vd2。这里，在Vd1＞Vd2的情况下，磁场产生线圈单元线13P2中流动的电流为向下(y轴负方向)。

通过上述的磁场产生线圈单元线13P1和13P2的电流的流动，在磁场产生线圈单元线13P1和13P2夹着的区域中，磁场方向为向下(z轴负方向)。这样，通过在邻接的2个磁场产生线圈单元线中彼此相反方向上流动电流，可增强在这2个磁场产生线圈单元线夹着的区域的磁场的强度。

此外，通过将开关21P1H、21P1L、21P2H、21P2L、21P3H、21P3L、21P4H和21P4L的接通或关断状态设为与上述相反的状态，磁场产生线圈单元线13P1中流动的电流为向下(y轴负方向)。此外，磁场产生线圈单元线13P2中流动的电流为向上(y轴正方向)。通过这样的磁场产生线圈单元线13P1和13P2的电流的流动，在由磁场产生线圈单元线13P1和13P2夹着的区域中，磁场方向为向上(z轴正方向)。

根据磁场产生线圈10P的结构，通过控制上述开关的接通或关断，可使磁场方向反转。

再者，为了避免驱动电路的输出短路，开关21P1H和开关21P1L不同时地接通。此外，开关21P2H和开关21P2L不同时地接通。此外，开关21P3H和开关21P3L不同时地接通。此外，开关21P4H和开关21P4L不同时地接通。

此外，例如，也可以将开关21P1H和开关21P1L同时地关断。由此，磁场产生线圈单元线13P1的一端(图中上侧)为开路。此外，例如，也可以将开关21P2H和开关21P2L同时地关断。由此，磁场产生线圈单元线13P1的另一端(图中下侧)为开路。这样，通过使磁场产生线圈单元线13P1的一端或另一端、或两端为开路状态，在磁场产生线圈单元线13P1中可不流动电流。

再者，开关也可以是半导体电子器件、继电器、或者机械式开关。作为半导体电子器件的开关，可列举MOSFET(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor；金属氧化物半导体场效应晶体管)、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor；绝缘栅双极晶体管)、以及BJT(Bipolar Junction Transistor；双极结型晶体管)等。此外，上述半导体电子器件的材料可列举Si、SiC、以及GaN等。本变形例的开关，为了损耗降低而优选具有耐压高并且低导通电阻的开关。从该观点来看，IGBT或BJT最好，使用了SiC材料的开关最好。

此外，驱动电路可以独立地控制对磁场产生线圈单元线13P1和13P2连接的开关的接通或关断，也可以相互关联地控制。

磁场产生线圈10P是将矩形的磁场产生线圈单元变形的实施例，适合与螺线管型的供电线圈的组合。

图10B是表示实施方式的变形例14的磁场产生线圈的形状的平面图。该图所示的磁场产生线圈10Q具有：圆形的磁场产生线圈单元线13Q1和13Q2；以及开关21Q1H、21Q1L、21Q2H、21Q2L、21Q3H、21Q3L、21Q4H、和21Q4L。磁场产生线圈10Q是将磁场产生线圈10P变形为圆形和环形的磁场产生线圈的实施例。以下，在磁场产生线圈10Q中，省略与磁场产生线圈10P的结构相同的方面的说明，以不同的方面为中心进行说明。

磁场产生线圈单元线13Q1和13Q2是构成线圈单元的线。磁场产生线圈单元线13Q1的一端通过开关21Q1H连接到施加Vd1的电源线，通过开关21Q1L连接到施加Vd2的电源线。磁场产生线圈单元线13Q1的另一端通过开关21Q2H连接到施加Vd1的电源线，通过开关21Q2L连接到施加Vd2的电源线。磁场产生线圈单元线13Q2的一端通过开关21Q3H连接到施加Vd1的电源线，通过开关21Q3L连接到施加Vd2的电源线。磁场产生线圈单元线13Q2的另一端通过开关21Q4H连接到施加Vd1的电源线，通过开关21Q4L连接到施加Vd2的电源线。

磁场产生线圈10Q是，通过对磁场产生线圈单元线的2个电压施加端子的每一个设置2个开关，以对各电压施加端子选择性地施加Vd1或Vd2，或者，不施加任何的电压而可以开路的结构例子。

由用于驱动磁场产生线圈的驱动电路执行向磁场产生线圈单元线施加Vd1和Vd2。此外，Vd1和Vd2是不同的电压，该电位差被施加在磁场产生线圈上。

在上述结构中，通过在磁场产生线圈单元线13P1和13P2的两端，施加Vd1或Vd2，可以形成1个或多个磁场产生线圈单元。

再者，在本变形例中，在圆形的磁场产生线圈单元线13Q1和13Q2的两端连接了开关，但也可以是将磁场产生线圈单元线分割为2个半圆，在分割的半圆状的磁场产生线圈单元线的两端连接了开关的结构。此外，圆形的磁场产生线圈单元线的分割也可以是3个以上。

磁场产生线圈10Q是将圆形和环形的磁场产生线圈单元变形的实施例，适合与螺旋型的供电线圈的组合。

这里，如磁场产生线圈10P和10Q那样，将选择磁场产生线圈单元线的方式称为磁场产生线圈单元线选择方式。

驱动磁场产生线圈的驱动电路的功耗依赖于输出电流，该输出电流越大，损耗越增加。另一方面，若增大磁场产生线圈中流动的电流，则能够使产生的磁场更大，所以异物检测灵敏度提高。

特别地，在EV应用的情况下，地上上配置的供电系统的机壳被要求较高的强度，所以该机壳的厚度为1cm左右。若考虑异物存在于机壳之上，则传感器线圈至异物的距离为1cm左右。该距离越长，异物的场所的磁场越减少，所以探测灵敏度下降。因此，为了高精度地探测异物，需要更大的磁场。EV应用中的电力传输线圈的功率很大，因而电流也很大，所以通过电力传输线圈产生的磁场很大。异物的发热由电力传输线圈的磁场确定，所以异物的发热很大。从该观点来看，在EV应用领域中，有检测更小的异物的需要，并且，有检测更远的场所的异物的需要。

如上述，在EV应用领域中，为了异物检测灵敏度提高而需要在磁场产生线圈中流动大的电流，但在异物检测灵敏度和损耗、小型轻量和电磁辐射之间是折衷的关系。此外，若流动大电流则产生磁场产生线圈自身的电阻损耗造成的发热，异物检测灵敏度和发热之间也是折衷的关系。此外，为了降低磁场产生线圈的电阻损耗，若将形成线圈的布线的截面积或表面积增大，则产生电力传输线圈产生的磁场造成的布线的发热，线圈布线的截面积或表面积与布线发热之间也是折衷的关系。

要改善这些折衷，在上述变形例13和14中，可以选择构成磁场产生线圈单元的磁场产生线圈单元线。

要同时地驱动所有的单元磁场产生线圈，需要大电流，使损耗增加。此外，如果将磁场产生线圈单元串联连接，即使是相同的电流也需要大电压，使损耗增加，同时还需要具有较高的耐压。

要检测的异物的场所是大范围，但要与该范围对应而同时地驱动所有的磁场产生线圈，使损耗增加和磁场产生线圈的发热增加。

相对于此，根据上述的磁场产生线圈单元线选择方式，可通过较窄范围的磁场产生来执行一次异物检测动作，使场所移动，经过多次来进行异物检测。由此，可不增加损耗，并且不降低检测灵敏度地进行高精度的异物检测。

前述的图9A的磁场产生线圈10M、以及图9B的磁场产生线圈10N具有磁场产生线圈单元线选择方式的一部分的特性。但是，磁场产生线圈10M和10N在Vd1和Vd2的电位差固定的情况下，线圈单元布线的电流的方向是固定的，如磁场产生线圈10P和10Q那样，不能使电流方向可变。

再者，磁场产生线圈10P和10Q，分别例示了磁场产生线圈单元线为2条的结构，但不限定于此，也可以根据所要求的磁场产生范围，磁场产生线圈单元线为3条以上。

在磁场产生线圈单元线中流动电流时，在电阻损耗造成的磁场产生线圈单元线的发热很大，超过容许温度的情况下，磁场产生线圈单元线也可以相邻排列多个并联连接。由此，能够减少在一条场产生线圈单元线中流动的电流，可降低发热温度。而且，通过将多个磁场产生线圈单元线相邻那样排列，能够使产生磁场增加，其结果，异物检测灵敏度提高。

图10C是表示实施方式的变形例15的磁场产生线圈的形状的平面图。该图所示的磁场产生线圈10R是以除掉磁场产生线圈10P的上侧(y轴正方向)的开关进行了变形的实施例。

磁场产生线圈10R具有：磁场产生线圈单元线13R1和13R2，以及开关21R1H、21R1L、21R2H和21R2L。

磁场产生线圈单元线13R1和13R2是构成线圈单元的线。磁场产生线圈单元线13R1的一端和磁场产生线圈单元线13R2的一端通过共同布线来连接。磁场产生线圈单元线13R1的另一端通过开关21R1H连接到施加Vd1的电源线，通过开关21R1L连接到施加Vd2的电源线。磁场产生线圈单元线13R2的另一端通过开关21R2H连接到施加Vd1的电源线，通过开关21R2L连接到施加Vd2的电源线。

对于磁场产生线圈10P能够使在选择的所有的磁场产生线圈单元线中流动的电流为相同方向来说，磁场产生线圈10R设定选择的磁场产生线圈单元线的电流的方向，以存在两者的方向。此外，磁场产生线圈10R，选择的磁场产生线圈单元线的数必须是2个以上。

此外，磁场产生线圈10R的开关的个数为磁场产生线圈10P个数的一半就可以，所以可以成本降低，可小型化。

图10D是表示实施方式的变形例16的磁场产生线圈的形状的平面图。该图所示的磁场产生线圈10S是以除掉磁场产生线圈10Q的左侧(x轴负方向)的开关进行变形的实施例。

磁场产生线圈10S具有：圆形的磁场产生线圈单元线13S1和13S2；以及开关21S1H、21S1L、21S2H和21S2L。

磁场产生线圈单元线13S1和13S2是构成线圈单元的线。磁场产生线圈单元线13S1的一端和磁场产生线圈单元线13S2的一端通过共同布线来连接。磁场产生线圈单元线13S1的另一端通过开关21S1H连接到施加Vd1的电源线，通过开关21S1L连接到施加Vd2的电源线。磁场产生线圈单元线13S2的另一端通过开关21S2H连接到施加Vd1的电源线，通过开关21S2L连接到施加Vd2的电源线。

对于磁场产生线圈10Q可以使在选择的所有的磁场产生线圈单元线中流动的电流为相同方向来说，磁场产生线圈10S被设定选择的磁场产生线圈单元线的电流的方向，以存在两者的方向。此外，磁场产生线圈10S，选择的磁场产生线圈单元线的数必须为2个以上。

此外，磁场产生线圈10S的开关的个数为磁场产生线圈10Q的个数的一半就可以，所以可以成本降低，可小型化。

[3.磁场产生线圈的最佳形状]

图11A是表示磁场产生线圈和异物之间的位置关系的图，图11B是表示磁场产生线圈-异物间距离和磁场产生线圈单元的宽度之间的关系的曲线图。在图11A中，表示被安装了代表性的磁场产生线圈10的磁场产生线圈基板110和存在异物160的传感器线圈基板140之间的配置关系。这里，将磁场产生线圈基板110和异物160之间的距离设为d。这里，假定异物160附着在覆盖传感器线圈基板140的机壳的表面上。此外，将构成磁场产生线圈10的磁场产生线圈单元11A的x方向的宽度设为a。

图11B表示距离d和最佳的磁场产生线圈单元的宽度a之间的关系。由磁场产生线圈10生成的z方向磁场的大小，z方向上从磁场产生线圈10越离开越减少。z方向的磁场依赖于磁场产生线圈单元的宽度a，某个距离d中使宽度a变化时，存在z方向磁场为最大的最佳宽度aopt。

这里，距离d和最佳宽度aopt之间的关系是：

aopt＝(2.0±0.5)×d

这里，发明人发现，在最佳宽度aopt比1.5×d小的情况下，或者在比2.5×d大的情况下，异物检测灵敏度锐减。由此，优选磁场产生线圈单元的宽度a的设计值为(2.0±0.5)×d。

即，优选矩形的短边的长度或圆环的宽度即磁场产生线圈单元的宽度为包含磁场产生线圈单元的平面和异物之间的距离的1.5倍以上、2.5倍以下。

[4.磁场产生线圈的驱动电路]

本实施方式的异物检测装置1具有驱动磁场产生线圈的驱动电路。驱动电路对磁场产生线圈施加电压(Vd1和Vd2)和电流。再者，驱动电路施加的电流和电压的波形为正弦波、三角波、矩形波、以及脉冲波等。

传感器线圈单元的电动势越大，异物检测灵敏度越提高。传感器线圈单元的电动势V与贯通传感器线圈单元内的磁通Φ的时间变化成比例。因此，磁通Φ的时间变化量的绝对值越大，异物检测灵敏度越提高。因此，如果将在磁场产生线圈流动的电流的时间变化量的绝对值增大，则异物检测灵敏度提高。即，通过驱动电路增大对磁场产生线圈供给的电流的时间变化量的绝对值，异物检测灵敏度提高。

从该观点来看，例如，如果在电流波形为正弦波或三角波的情况下，通过提高频率，增大电流峰值，可以增大电流的时间变化量的绝对值。此外，例如，如果在电流波形为矩形波、脉冲波的情况下，通过加快上升电流和下降电流的速度，增大电流峰值，可以增大电流的时间变化量的绝对值。即，优选驱动电路使向磁场产生线圈单元供给的电流、电压、功率和频率的至少一个的绝对值及时间性的变化量的至少一方变化来驱动磁场产生线圈。

再者，优选驱动电路以使磁场产生线圈单元中流动的电流的时间微分值为1A/50ns以上来驱动磁场产生线圈。由此，提高80℃以上的发热体即异物160的异物检测灵敏度。

再者，在图2和后述的实施方式2的异物检测装置中，发电线圈20生成的电动势驱动磁场产生线圈。即，驱动电路也可以包含发电线圈20。此外，也可以将发电线圈20生成的电动势作为驱动电路的电源来使用。由此，可进行驱动电路的电源电路的削减。

[5.具有发电线圈的磁场产生线圈基板的结构]

在以下，说明附加了对磁场产生线圈供给电压和电流的发电线圈的异物检测装置。

图12是表示实施方式的变形例17的磁场产生线圈和发电线圈的形状的平面图。在该图中，表示电力传输线圈为螺旋型的线圈的情况下的、环形的磁场产生线圈10T和圆形的发电线圈20T。磁场产生线圈10T和发电线圈20T例如被安装在磁场产生线圈基板110中。即，磁场产生线圈基板110还具有利用供电线圈和受电线圈产生的磁场生成电动势，将生成的电动势向磁场产生线圈单元供给的发电线圈20T。

螺旋型的供电线圈，由于其中心部的磁场较大，所以在该中心部，配置发电线圈20T。此外，在z方向磁场较小的供电线圈的外周区域中，配置磁场产生线圈10T。而且，发电线圈20T和磁场产生线圈10T以布线方式耦合。在实现上述结构时，如图12所示，可通过在一层平面一笔划方式构成发电线圈20T和磁场产生线圈10T。

此外，而且，在通过时分方式使磁场变化时，优选设置开关。时分方式形成的磁场产生的间断动作，可以降低功耗和电磁辐射两方。再者，间断动作定时同步于检测回路的间断动作定时。

再者，在磁场产生线圈10T中也产生电动势的发电，所以需要发电线圈20T的发电电压比磁场产生线圈10T的发电电压大。根据两者的发电电压的合成电压和布线布局的电阻，确定在发电线圈20T和磁场产生线圈10T中流动的电流。

在图2中，表示了电力传输线圈为螺线管型的供电线圈的情况下的发电线圈20和磁场产生线圈10的结构例子。此外，在图12中，表示在电力传输线圈为螺旋型的供电线圈的情况下的发电线圈20T和磁场产生线圈10T的结构例子。

这里，说明将磁场产生线圈配置在由电力传输线圈产生的z方向的磁场接近零的区域中的情况下的、由电力传输线圈产生的磁场和由磁场产生线圈产生的磁场合成建立的合成磁场。

z方向的磁场接近零的区域，在螺线管型的供电线圈的情况下，为x方向的中心区域，在螺旋型的供电线圈的情况下，为连接线圈中心和线圈最外周的直线的中点附近的区域。

螺线管型的供电线圈的情况下，假设z方向磁场为零的x坐标为x＝xzh0，x方向的中心为x＝0。即，xzh0存在于x＝0的附近。此外，如图3的下段所示，x＜xzh0的区域的z方向的磁场和x＞xzh0的区域的z方向的磁场为相反方向。

螺旋型的供电线圈的情况下，绕组为圆形，假设线圈中心的x坐标为0，从线圈中心向右侧的线圈外周的方向为x＞0，从线圈中心向左侧的线圈外周的方向为x＜0。螺旋型的供电线圈是圆形，所以磁场的x方向的分布(后述的图14D下段)，理想上为以x＝0为中心而左右对称。假设z方向磁场为零的x坐标与螺线管线圈的情况同样地为xzh0。xzh0在x为正的区域中存在1处和在为负的区域存在1处。假设各自的坐标为+xzh0和-xzh0。再者，+xzh0和-xzh0存在于距线圈中心离开了相同的距离的区域。螺旋型的供电线圈为圆形，所以xy平面上，意味着在绘制半径xzh0的圆的区域中z方向磁场为零。此外，-xzh0＜x＜+xzh0的区域的磁场与x＜-xzh0和x＞xzh0的磁场为相反方向。

若将发电线圈以电力传输线圈的磁场进行发电，则在发电线圈中流动的电流的时间变化为峰值时，是发电线圈发电的电压可达到峰值时。在该发电线圈的电压达到峰值时，是电力传输线圈的磁场的时间变化量达到峰值时。这时，电力传输线圈的电流几乎为零。

电力受电线圈中电流不流动时，即，所有磁场都由供电线圈生成时，在供电线圈的电流为零时，磁场产生线圈的磁场的时间变化量达到峰值。

相对于此，电力受电线圈中电流也流动时，磁场产生线圈的磁场为供电线圈和受电线圈的电流产生的磁场的合成磁场，所以有磁场产生线圈的磁场的时间变化量达到峰值从电力传输线圈的电流为零的时间稍稍偏移的情况。

磁场产生线圈为一个的情况下，若将该线圈以包含x＝xzh0那样地配置，则在螺线管型的供电线圈的情况下，在x＜zxh0的区域中，若电力传输线圈的z方向磁场和磁场产生线圈的z方向磁场的方向成为相同方向，则该区域中z方向磁场互相加强，所以异物检测灵敏度提高。但是，在x＞zxh0的区域中，两者的磁场的方向为相反方向，所以z方向磁场互相减弱。即，该区域中异物检测灵敏度恶化。

螺旋型的供电线圈的情况也可以同样地考虑。在-zxh0＜x＜+zxh0的区域中，电力传输线圈的z方向的磁场和磁场产生线圈的磁场互相加强，所以该区域的异物检测灵敏度提高。但是，在上述区域以外的x的区域中，相反地，由于彼此互相减弱，所以异物检测灵敏度恶化。

作为解决上述问题的结构，可列举切换磁场产生线圈中流动的电流的方向而用于进行异物检测的结构。即，是在一方的电流方向之时，在2个磁场产生线圈之中一方的磁场产生线圈中z方向磁场互相加强，在相反方向的电流方向之时，在另一个磁场产生线圈中z方向磁场互相加强的结构。由此，通过在各自的电流方向中进行异物检测，在两方的磁场产生线圈中，可进行灵敏度高的异物检测。

作为使磁场产生线圈的电流的方向反转的结构，可列举在发电线圈和磁场产生线圈之间设置开关，通过该开关的接通或关断，使电流的方向反转的结构。

此外，在以下说明用于解决上述问题的另一结构。

图13A是表示实施方式的变形例18的磁场产生线圈和发电线圈的形状的平面图。在该图中，表示与螺线管型的电力传输线圈对应的磁场产生线圈10U和发电线圈20U的结构。

磁场产生线圈10U具有产生磁场的方向为相反的2个磁场产生线圈单元11U1和11U2。以x＝xzh0为边界，在x＜zxh0配置磁场产生线圈单元11U1，在x＞zxh0配置磁场产生线圈单元11U2。

即，在由供电线圈和受电线圈形成的磁场之中，在z轴方向的磁场分量为0的场所，配置了形成磁场产生线圈单元11U1和11U2的一部分导电线。

通过上述结构，在两方的区域中，可以使电力传输线圈的z方向磁场的方向和磁场产生线圈的磁场的方向相同，所以在两方的区域中，z方向磁场可以互相加强，异物的检测灵敏度提高。

图13B是表示实施方式的变形例19的磁场产生线圈和发电线圈的形状的平面图。在该图中，表示与螺旋型的电力传输线圈对应的磁场产生线圈10V和发电线圈20V的结构。

磁场产生线圈10V具有产生磁场的方向为相反的2个磁场产生线圈单元11V1和11V2。在将供电线圈的中心设为x＝0，从中心至半径方向的距离设为x时，对x＜zxh0配置磁场产生线圈单元11V1，对x＞zxh0配置磁场产生线圈单元11V2。

即，在由供电线圈和受电线圈形成的磁场之中，在z轴方向的磁场分量为0的场所，配置了形成磁场产生线圈单元11V1和11V2的一部分导电线。

通过上述结构，在两方的区域中，可以使电力传输线圈的z方向磁场的方向和磁场产生线圈的磁场的方向相同，所以在两方的区域中，z方向磁场可以互相加强，异物的检测灵敏度提高。

再者，在图13A和图13B中，将磁场产生线圈和发电线圈电气地连续地(单笔划的布局方式)形成，但不限于此。此外，各个磁场产生线圈单元的匝数也可以是多个。此外，也可以根据z方向磁场的强度来改变匝数。例如，z方向磁场越弱，则越增加匝数，z方向磁场被均衡。

再者，优选在磁场产生线圈的磁场的时间变化量为峰值的定时进行异物检测。由此，异物检测灵敏度提高。换句话说，优选在电力传输线圈的磁场的时间变化量为峰值时，进行异物检测。此外，优选在电力传输线圈的电流几乎为零的定时进行异物检测。由此，磁场产生线圈生成的磁场变化量和电力传输线圈产生的磁场变化量互相加强。因此，异物检测灵敏度提高。

再者，在磁场产生线圈的外侧，也产生磁场产生线圈的磁场。

在图13A中，左侧的磁场产生线圈单元11U1的z方向磁场的方向和其左外的z方向磁场的方向为相反方向。此外，右侧的磁场产生线圈单元11U2的z方向的方向和其右外的z方向磁场的方向为相反方向。

此外，在图13B中，内侧的磁场产生线圈单元11V1的z方向磁场的方向和位于磁场产生线圈单元11V1的圆中心侧的区域的z方向磁场的方向为相反方向。此外，外侧的磁场产生线圈单元11V2的z方向磁场的方向和位于磁场产生线圈单元11V2的外周侧的区域的z方向磁场的方向为相反方向。

在前述的说明中，着眼于磁场产生线圈的内部的z方向磁场的方向，但如果磁场产生线圈单元的外侧的z方向磁场的方向和电力传输线圈的z方向磁场的方向互相减弱，则异物检测灵敏度恶化，所以不理想。

从该观点来看，在图13A和图13B中，使磁场产生线圈的电流的方向反转，也可以根据各个方向的电流条件进行异物检测。为此，通过在发电线圈和磁场产生线圈之间设置开关，将该开关接通或关断，切换电流的方向就可以。

但是，追加开关，或者追加改变电流的方向的功能追加，伴随成本的增加。因此，如果在磁场产生线圈中不流动电流，则可以在磁场产生线圈的外侧的区域中，消除使磁场互相减弱。即，在磁场产生线圈中流动电流的情况和不流动电流的情况的2个情况中，进行异物检测即可。该检测方法也可适用在图2和图12所示的结构中。此外，也可以设为将图2和图13A组合的磁场产生线圈。此外，也可以设为将图12和图13B组合的磁场产生线圈。

图14A是表示实施方式的变形例20的磁场产生线圈和发电线圈的形状的平面图。在该图中，表示连接到发电线圈20W1的磁场产生线圈10W1和连接到发电线圈20W2的磁场产生线圈10W2之间的配置关系，表示将发电线圈和磁场产生线圈形成在相同的基板上时的结构例子。

再者，图14A中表示的结构例子，适合于电力传输线圈为螺线管型的线圈的情况，是由利用了螺线管型的线圈的磁场的发电线圈进行发电的情况的结构例子。

图14A的结构是，将一个发电线圈和一个磁场产生线圈构成的组设置2个进行异物检测的结构。一个组是，发电线圈20W1配置在螺线管线圈的左侧，磁场产生线圈10W1以接触螺线管线圈的中心部而配置在该中心部的右侧。另一个组是，发电线圈20W2配置在螺线管线圈的右侧，磁场产生线圈10W2以接触螺线管线圈的中心部而配置在该中心部的左侧。此外，2个磁场产生线圈10W1和10W2邻接，它们的边界线是螺线管线圈的中心部，是该边界线上的z方向磁场为零或接近零的区域。再者，2个磁场产生线圈10W1和10W2的大小需要是，可以覆盖因螺线管线圈的z方向磁场较小而异物检测灵敏度较低的区域的大小。图14A的结构适合于磁场产生线圈的阻抗的主分量为电感分量的情况。

在图14A的中段，表示螺线管线圈的z方向磁场的分布。左半部分和右半部分的z方向磁场的方向为相反方向。根据电磁感应的原理，通过由配置在左侧的发电线圈20W1发电所得的电动势，确定在磁场产生线圈中流动的电流的相位。该电流产生的磁场的方向与螺线管线圈的右侧的磁场的相位一致。因此，在将发电线圈20W1配置在左的情况下，优选与其连接的磁场产生线圈10W1配置在右侧。通过磁场的相位一致，z方向磁场可以通过螺线管线圈产生的z方向磁场和磁场产生线圈产生的z方向磁场的2个标量和而增加。因此，可使异物检测灵敏度提高。此外，在配置在右侧的发电线圈20W2的情况下，根据同样的原理，优选与其连接的磁场产生线圈10W2配置在左侧。由此，磁场产生线圈10W2的磁场的方向和被配置该线圈的区域的螺线管线圈的磁场的方向相同。

此外，在磁场产生线圈的阻抗由电阻分量支配的情况下，根据电磁感应的原理，不能使磁场产生线圈的磁场的相位和螺线管线圈的磁场的相位一致，在两者之间产生π/2的相位差。

图14B是表示实施方式的变形例21的磁场产生线圈和发电线圈的形状的平面图。在该图中，表示连接到发电线圈20X的磁场产生线圈10X，表示在将发电线圈和磁场产生线圈形成在相同的基板上时的结构例子。在磁场产生线圈的磁场和螺线管线圈的磁场之间的相位差为π/2的情况下，磁场产生线圈10X为1个就行。以覆盖z方向磁场较小的区域的方式配置磁场产生线圈10X即可，以覆盖螺线管线圈的x方向的中心部分。

这样，即使在磁场产生线圈的阻抗的主分量是电阻的情况下，也可得到与由图14A的结构得到的效果同样的效果。

此外，在图14A的结构中，发电线圈和磁场产生线圈的组为两组，在图14B的结构中，发电线圈和磁场产生线圈的组为1组。因此，图14B的结构的方式，组数很少，面积效率好。即，在磁场产生线圈的阻抗的主分量为电阻分量的情况下，期望图14B的结构的方式。

再者，若磁场产生线圈的电阻分量较大则损耗增大，所以期望电阻分量尽可能小。即，期望磁场产生线圈的阻抗的主分量为电感分量，从该观点来看，图14A的结构的方式比图14B的结构理想。

此外，在必须考虑电感分量和电阻分量两者的分量作为磁场产生线圈的阻抗分量的情况下，图14A的结构的方式令人期待。因为在图14A的结构的情况下，各个磁场产生线圈的z方向磁场和螺线管线圈的z方向磁场的合成磁场的大小相同。因为如果为图14B的结构的情况，则在磁场产生线圈之中的右侧和左侧，合成磁场的大小不同，所以在异物检测灵敏度中产生差，灵敏度无法均衡。

再者，发电线圈的匝数也可以为多匝，此外，磁场产生线圈的匝数也可以为多匝。

图14C是表示实施方式的变形例22的磁场产生线圈和发电线圈的形状的平面图。在该图中，表示连接到发电线圈20Y的磁场产生线圈10Y，表示将发电线圈和磁场产生线圈形成在相同的基板上时的结构例子。再者，图14C的结构是将图14A变形的例子。磁场产生线圈10Y具有产生彼此相反方向的磁场的磁场产生线圈单元11Y1和11Y2。图14A的2个磁场产生线圈10W1和10W2之间的相位是π，所以如图14C那样，通过设置使磁场产生线圈的电流的方向相反的磁场产生线圈单元11Y1和11Y2，可以将发电线圈从2个设为1个。

图14D是表示实施方式的变形例23的磁场产生线圈和发电线圈的形状的平面图。该图所示的结构是表示电力传输线圈为螺旋型的线圈的情况下的发电线圈和磁场产生线圈的配置结构的例子。在该图中，在圆中心部配置圆形的发电线圈20Z1，在最外周部配置发电线圈20Z2，在发电线圈20Z1和20Z2之间，配置2个磁场产生线圈10Z1和10Z2。

这里，磁场产生线圈10Z1和10Z2的边界是电力传输线圈建立的z方向磁场为零或较小的区域。与圆中心部的发电线圈20Z1形成组的磁场产生线圈是2个磁场产生线圈之中外侧的磁场产生线圈10Z2。此外，与最外周部的发电线圈20Z2形成组的磁场产生线圈是2个磁场产生线圈之中内侧的磁场产生线圈10Z1。

通过上述结构，适用于螺旋线圈的图14D的结构，同样地适用于对螺线管线圈所适用的图14B和图14C的结构中的概念，起到同样的效果。

[6.磁场产生线圈和传感器线圈的配置关系]

在以下，说明磁场产生线圈和传感器线圈之间的配置关系。

图15是表示多个矩形的磁场产生线圈单元组成的磁场产生线圈产生的磁场分布的曲线图。更具体而言，在该图中，表示上述磁场产生线圈产生的z方向磁场的x方向的分布。再者，上述磁场分布是，从磁场产生线圈在z方向上分开了约10mm的场所中的z方向磁场的分布。

在图15所示的磁场分布中，可知在磁场产生线圈阵列的x方向的端部的区域，正峰值减少，负峰值的绝对值增加。即，假定因传感器线圈单元的场所，产生的磁场不一样的情况。若磁场的绝对值较小，则异物检测灵敏度下降。相对于此，有x方向的中心区域的磁场为一样的倾向。

从上述磁场分布，在磁场产生线圈阵列的端部的区域进行异物检测不理想。作为该对策，传感器线圈阵列的x方向的区域设为与除了磁场产生线圈阵列的端部以外的稳定的产生磁场的区域一致即可。例如，在传感器线圈阵列的x方向的区域之外，将磁场产生线圈单元配置1个以上即可。

图16是表示实施方式的磁场产生线圈和传感器线圈之间的配置关系的平面图。在该图中，表示多个传感器线圈单元被电串联并连续地(单笔划的布局方式)形成的传感器线圈40和磁场产生线圈10之间的位置关系。传感器线圈40是在x方向上有4列的传感器线圈单元，在y方向上由4行的传感器线圈单元的例子。传感器线圈单元以+表示的正的传感器线圈单元和以-表示的负的传感器线圈单元的2类制成。传感器线圈单元的正和负表示在对传感器线圈施加了一样的磁通变化时，在传感器线圈40的输出端子上显现的电压的符号。输出端子中，输出正的传感器线圈单元和负的传感器线圈单元的电动势之和。在图中，正的传感器线圈单元有8个，负的传感器线圈单元有2个，两者的数不一致，有6个之差。如果穿过所有的传感器线圈单元的磁场相同，则2个为正的传感器线圈单元的电动势和2个负的传感器线圈单元的电动势被抵消，有助于输出电压的电动势为0V，所以有助于输出电压的电动势仅为上述差的6个为正的传感器线圈单元的电动势。传感器线圈40通过测量异物存在时和不存在时的输出电压的变化量来判定有无异物，异物不存在时的输出电压V0的绝对值越接近0V，可以越增大S/N比，所以可以提高异物检测灵敏度。但是，在单笔划的布局方式形成的情况下，在原理上，正的传感器线圈单元和负的传感器线圈单元的数不一致。其理由从图可知，因为在传感器线圈40的最周边部，仅形成正的传感器线圈单元，未形成负的传感器线圈单元。因此对以一笔划方式形成的传感器线圈40的输出电压接近0V产生限制。

为了应对该问题，如图16所示，将磁场产生线圈10重叠在未形成传感器线圈单元的区域中，将磁场产生线圈10的端部配置在从其左右为正的传感器线圈单元的上端的边离开距离p的内侧。由此，可减小周围的正的传感器线圈单元的电动势。其结果，可使V0更接近0V。此外，适合螺旋型的线圈的、圆形和环形的传感器线圈与磁场产生线圈之间的配置关系也可是同样的。

图17是说明传感器线圈的符号和磁场产生线圈产生的磁场的方向之间的第1关系的图。有传感器线圈单元的数为很多的情况，但这里使用4个传感器线圈单元进行说明。

如图17的左侧所示，配置4个传感器线圈单元40a～40d，以使邻接的传感器线圈单元的符号相反。这里，使传感器线圈单元的x方向的边的长度和磁场产生线圈单元11的x方向的宽度的长度大致相同，将传感器线圈40和磁场产生线圈10上下(z方向)地配置，以使在两者的y方向上延长的布线重叠。各传感器线圈单元的符号由布局的采取方式和其接线确定。这里，在穿过所有的传感器线圈单元的磁场的方向相同时，传感器线圈单元的符号与传感器线圈单元的电动势的符号一致。

在图17的左侧所示的配置结构的情况下，因传感器线圈单元的场所，磁场的方向不同。该情况下，由传感器线圈单元的符号和磁场方向之间的逻辑来确定电动势的符号。

在图17的右侧，表示传感器线圈单元40a～40d的电动势的符号。这里，位于朝向磁场产生线圈单元11的深度的产生磁场的传感器线圈单元的电动势的符号定义为与传感器线圈单元的符号一致。此外，在传感器线圈单元的符号和电动势的符号不一致的情况下，如+‘、-’那样，对符号附加小撇。

传感器线圈单元40a和40b与传感器线圈单元的符号一致。另一方面，可知传感器线圈单元40c和40d相对传感器线圈单元的符号为相反的符号。

这里，着眼于传感器线圈单元40a，考虑在y方向的边y和x方向的边x中存在异物的情况。在穿过所有的传感器线圈单元的磁通为相同的方向的情况下，传感器线圈单元的电动势的符号与传感器线圈40的符号相同。邻接的传感器线圈单元为彼此相反的符号，所以在位于邻接的传感器线圈单元的边界的边上存在异物的情况下，异物检测灵敏度恶化。作为其理由，因为在将异物存在的边设为边界的2个传感器线圈单元中，正的传感器线圈单元和负的传感器线圈单元的电动势的变化量的绝对值为相同程度，两者有助于输出电压的电压的符号相反。由此，正的传感器线圈单元的电动势的变化量和负的传感器线圈单元的电动势的变化量为彼此抵消方向。

但是，如图17的右侧所示，传感器线圈单元40c具有正的电动势，所以在边y上存在异物的情况下，传感器线圈单元40a的电动势的变化和传感器线圈单元40c的电动势的变化不在抵消方向，而在增加的方向。即，边y上的异物的检测灵敏度反而提高。这意味着根据传感器线圈40和磁场产生线圈10之间的配置关系，可以极大改善传感器线圈单元的边上的异物的检测灵敏度。另一方面，上述电流线不在上述边界上的情况下，z方向磁场较小，所以异物检测灵敏度较低。

接着，考虑边x上存在异物的情况。

图18是说明传感器线圈的符号和磁场产生线圈产生的磁场的方向之间的第2关系的图。

如该图的右侧所示，传感器线圈单元40a的电动势的符号为正，传感器线圈单元40c的电动势的符号为负，所以彼此的电动势的变化抵消那样地作用。其结果，边y上的异物检测灵敏度下降。此外，穿过传感器线圈单元40a和传感器线圈单元40c的磁场的方向当然是相同的。

但是，如图18的右侧所示，传感器线圈单元40b具有正的电动势，所以在边x上存在异物的情况下，传感器线圈单元40a的电动势的变化和传感器线圈单元40b的电动势的变化不在抵消的方向，而在增加的方向。即，边x上的异物的检测灵敏度反而提高。这意味着根据传感器线圈40和磁场产生线圈10之间的配置关系，可用极大改善传感器线圈单元的边上的异物的检测灵敏度。

这里，通过具有图17所示的磁场产生线圈10的配置和图18所示的磁场产生线圈10的配置的两者，可产生不同种类的磁场分布来进行异物检测。由此，边上的异物检测灵敏度被极大改善。

即，磁场产生线圈基板110具有沿长方形的轮廓配置了导电线的第1磁场产生线圈单元(图17的磁场产生线圈单元11)和第2磁场产生线圈单元(图18的磁场产生线圈单元11)。第1磁场产生线圈单元和第2磁场产生线圈单元在磁场产生线圈基板110中上述各平面的法线方向上重叠地配置，以使包含第1磁场产生线圈单元的平面和包含第2磁场产生线圈单元的平面平行。第1磁场产生线圈单元的长边和第2磁场产生线圈单元的长边，平面来看(即，从上述法线方向观察)进行正交。

再者，上述2个磁场产生线圈10可以分别地驱动，也可以同时地驱动。通过同时地驱动，可以产生更强的磁场，由此提高异物检测灵敏度。再者，此时，通过设为与将2个磁场产生线圈的电流方向设为相同的情况相反的情况的两种情况，异物检测的依赖部位的灵敏度被均匀。

此外，传感器线圈的输出电压V0为传感器线圈单元的所有的电动势之和，所以在图17和图18的结构中，需要所有的传感器线圈单元的电动势之和接近0V。例如，由磁场产生线圈单元生成的具有相同的磁场方向的、y方向上排列的正的传感器线圈单元的数和负的传感器线圈单元的数设为相同。那样的话，在构成传感器线圈阵列的所有的传感器线圈单元中，可以使正的传感器线圈单元的数和负的传感器线圈单元的数一致。

在以上，说明配置了矩形的磁场产生线圈单元的结构，并且，y方向的磁场产生线圈单元的数为1个的情况。相对于此，在y方向上有多个磁场产生线圈单元的结构的情况下，此外，在形状为矩形以外的情况下，都适用同样的原理，可提高边上异物的检测灵敏度。

图19是说明传感器线圈的符号和磁场产生线圈的产生磁场的方向之间的第3关系的图。在图19的左侧，表示邻接的传感器线圈单元的符号相反地排列的传感器线圈40。此外，在图19的中央，表示磁场产生线圈10-1。配置上半部分的磁场产生线圈组12a，使得邻接的磁场产生线圈单元的磁场方向为相反方向，在磁场产生线圈组12a上下反转地配置下半部分的磁场产生线圈组12b。在磁场产生线圈组12a和12b的边界，夹着该边界的上下的磁场产生线圈单元的磁场方向为相同的方向。

再者，构成传感器线圈40的传感器线圈单元和构成磁场产生线圈10-1的磁场产生线圈单元是相同的大小。

在图19的右侧，表示在传感器线圈40和磁场产生线圈10-1各边对齐并在z轴方向上重叠的情况下得到的各传感器线圈单元的电动势的符号。上半侧部分的传感器线圈单元的电动势的符号全部为正，下半侧部分的传感器线圈单元的电动势的符号全部为负。这里，正电动势的数和负电动势的数相同，所以可以使V0接近0V。

如果在所有的磁场产生线圈单元中，将邻接的磁场产生线圈单元的磁场方向相反地配置，则所有的传感器线圈单元的电动势会为正、或者为负。该情况下，难以使V0接近0V。为了避免这种情况，将上侧的磁场产生线圈组12a和下侧的磁场产生线圈组12b的磁场方向镜像反转地形成。因此，边上的异物的检测灵敏度下降的场所仅是磁场产生线圈组12a和磁场产生线圈组12b的边界部分。

图20是用于说明传感器线圈的符号和磁场产生线圈的产生磁场的方向之间的第4关系的图。图20所示的传感器线圈的符号和磁场产生线圈产生的磁场的方向之间的关系是将图19的上述关系变形的关系。

如图20的中央所示，配置在上半侧部分的磁场产生线圈组12c和12d的磁场方向上下镜像反转，配置在上半侧部分的磁场产生线圈组12d和12c的磁场方向上下镜像反转。在该情况下，如图20的右侧所示，异物检测灵敏度下降的边为上半侧部分中的磁场产生线圈组12c和12d的边界部、以及下半侧部分中的磁场产生线圈组12d和12c的边界部的2处。

即，通过利用图19所示的磁场产生线圈10-1和图20所示的磁场产生线圈10-2双方，可改善边上的异物检测灵敏度。

这里，说明使用磁场产生线圈，并且利用电力传输线圈的磁场的方法。如前述的那样，穿过传感器线圈的磁场越强，异物检测灵敏度越提高。因此，除了磁场产生线圈产生的磁场之外，如果利用电力传输线圈产生的磁场，则可以进一步提高异物检测灵敏度。准确来说，若增大磁场的时间变化量，则异物检测灵敏度提高。在电力传输线圈的磁场波形中，磁场的强度为0的定时，磁场的时间变化量为最大。即，在电力传输线圈的磁场接近零时，进行异物检测即可。

从该观点来看，通过探测供电线圈的电流，也可以预测该时间并进行异物检测。

此外，也可以设置搜索线圈，在其电动势为最大的定时，进行异物检测探测。该定时在供电线圈的磁场的时间变化量为最大时。

此外，磁场产生线圈的磁场的方向因磁场产生线圈单元而不同，电力传输线圈建立的磁场的方向有磁通的时间变化量为负时和为正时的情况。因此，存在因磁场产生线圈单元，其磁场的方向和电力传输线圈的磁场的方向为相反方向，使合成磁场的强度下降的情况。

为了解决该问题，若以磁场产生线圈中流动的电流的方向和磁场产生线圈的磁场的时间变化量的符号的所有组合条件，进行异物检测，则可以提高异物检测灵敏度。

此外，如果避开产生高频噪声的期间进行异物检测，则可以避免高频噪声造成的SN比的下降，可以提高异物检测灵敏度和精度。

此外，电力传输线圈建立的磁场使传感器线圈的V0变化或不稳定，有使异物检测灵敏度和精度下降的情况。此时，有期望降低电力传输线圈的磁场的影响的情况。作为该方法的实施例，在电力传输线圈的磁场的时间变化量较小时，或者在变小时进行异物检测就可以。具体而言，是磁场取峰值的定时。该定时在一周期之中存在取正的峰值的定时和取负的峰值的定时的两处。在哪个定时都可进行异物检测。在上述定时中，磁场的时间变化量为零，所以对传感器线圈的影响能够极大地降低。

[7.异物检测的定时]

图21是表示由电力传输线圈产生的磁通密度的时间变化的概念波形图。该图所示的定时A是磁通密度的时间变化为最大的时刻。优选驱动电路在该定时A中驱动磁场产生线圈，执行异物检测。由此，由电力传输线圈产生的磁场和磁场产生线圈产生的磁场重叠，能够增大异物检测空间的磁场，所以可使异物检测灵敏度提高。

此外，驱动电路也可以在由电力传输线圈产生的磁通变化较小的定时B中驱动磁场产生线圈来执行异物检测。在因传感器线圈的S/N比较低而异物检测灵敏度较差的情况下，通过这样一来，可使异物检测灵敏度提高。

再者，定时A和B的检测可以对电力传输线圈的电流和电压进行测量来求，也可以从电力传输装置的逆变器的选通信号的定时来求，也可以设置搜索线圈，通过该线圈的电动势的测量值来求。

此外，在进行有无异物160的判定的定时，驱动电路也可以驱动磁场产生线圈。由此，由于使磁场间断性地产生，所以能够降低功耗和电磁辐射两者。

此外，驱动电路通过使供电线圈和受电线圈的电流、电压、功率和频率的至少一个变化，也可以驱动磁场产生线圈。由此，能够简化驱动磁场产生线圈的驱动电路和电源，所以能够因零件数量的降低而成本降低，能够轻量小型化和提高可靠性。

[8.磁场产生线圈的其他配置]

再者，也可以将磁场产生线圈设在二次侧即受电部侧。具体而言，调整在一次侧磁场产生线圈中流动的电流的相位和在二次侧磁场产生线圈中流动的电流的相位，以使一次侧的磁场产生线圈产生的z方向磁场和二次侧的磁场产生线圈产生的z方向磁场互相增强。由此，z方向磁场增大，异物检测灵敏度提高。特别地，提高不在道路上而存在于空中的异物的检测灵敏度。

此外，也可以使用二次侧的磁场产生线圈来发电，将该发电产生的电力供给负载。由此，能够提高发电效率。

此外，优选一次侧的磁场产生线圈和一次侧的供电线圈之间的耦合系数小于一次侧的供电线圈和二次侧的受电线圈之间的耦合系数。

此外，优选一次侧的磁场产生线圈和二次侧的受电线圈之间的耦合系数小于一次侧的供电线圈和二次侧的受电线圈之间的耦合系数。

此外，优选一次侧的磁场产生线圈和一次侧的供电线圈之间的耦合度、以及一次侧的磁场产生线圈和二次侧的受电线圈之间的耦合度都为其比率低于10％。若上述耦合度大于10％，则有对从供电线圈向受电线圈的电力供需带来障碍的情况。

此外，磁场产生线圈产生的磁场横穿电力传输线圈，所以在电力传输线圈中产生电动势。换句话说，因磁场产生线圈的电流而在电力传输线圈的电压和电流中产生噪声。该噪声不理想。因此，为了减小上述噪声，需要调整耦合系数。

接着，说明发电线圈和磁场产生线圈的配置关系。

形成发电线圈和磁场产生线圈的磁场产生线圈基板与传感器线圈基板平行地配置。此外，优选其间隔尽可能小。此外，优选使它们接触地配置。

此外，优选形成发电线圈和磁场产生线圈的磁场产生线圈基板与电力传输线圈的xy面平行地配置。此外，优选其间隔尽可能小。此外，优选使它们接触地配置。

接着，说明磁场产生线圈基板、传感器线圈基板、以及电力传输线圈的位置关系。优选在磁场产生线圈基板和电力传输线圈基板之间配置传感器线圈基板。此外，也可以在传感器线圈基板和电力传输线圈基板之间配置磁场产生线圈基板。

(其他实施方式)

以上，对于本发明的异物检测装置，基于实施方式和变形例进行了说明，但本发明不限定于上述的实施方式和变形例。

此外，上述中使用的数字，全部是用于具体地说明本发明而例示的，本发明没有被限制于所例示的数字。

此外，上述所示的各结构要素的材料全部是用于具体地说明本发明的例示，本发明不被限制于所例示的材料。此外，结构要素间的连接关系是用于具体地说明本发明的例示，实现本发明的功能的连接关系不限定于此。

再者，上述实施方式的非接触供电装置100是从配置在驻车场的地面的供电线圈对车辆侧的电池充电的系统，异物检测装置1被内置在地面，但本发明的异物检测装置不限于此。非接触供电装置是对行驶中(移动中)的EV供电的系统，也可以是探测道路上的异物的异物检测装置。

而且，只要不脱离本发明的宗旨，对于本实施方式而言，本领域技术人员实施想到的一些范围内的变更的各种变形例也包含在本发明中。

工业实用性

本发明的异物检测装置能够适用于移动体的非接触供电系统等。

标号说明

1 异物检测装置

10，10A，10B，10C，10D，10E，10F，10G，10H，10J，10K，10L，10M，10N，10P，10Q，10R，10S，10T，10U，10V，10W1，10W2，10X，10Y，10Z1，10Z2，10-1，10-2 磁场产生线圈

11，11A，11B1，11B2，11C1，11C2，11D1，11D2，11E，11F1，11F2，11H，11K1，11K2，11L1，11L2，11U1，11U2，11V1，11V2，11Y1，11Y2磁场产生线圈单元

12a，12b，12c，12d，12F1，12F2，12G1，12G2，12G3 磁场产生线圈组

13J1，13J2 并联接线

13J3，13J4，13P1，13P2，13Q1，13Q2，13R1，13R2，13S1，13S2 磁场产生线圈单元线

20，20T，20U，20V，20W1，20W2，20X，20Y，20Z1，20Z2 发电线圈

21K1，21K2，21L1，21L2，21M1，21M2，21N1，21N2，21P1H，21P1L，21P2H，21P2L，21P3H，21P3L，21P4H，21P4L，21Q1H，21Q1L，21Q2H，21Q2L，21Q3H，21Q3L，21Q4H，21Q4L，21R1H，21R1L，21R2H，21R2L，21S1H，21S1L，21S2H，21S2L 开关

30 供电线圈

31 铁心

32 绕组

40 传感器线圈

40a，40b，40c，40d 传感器线圈单元

100 非接触供电装置

110 磁场产生线圈基板

130 供电线圈基板

140 传感器线圈基板

150 受电线圈基板

160 异物

Claims (19)

1.异物检测装置，装载在从供电单元向受电单元以非接触方式进行供电的非接触供电系统中，包括：

磁场传感器，检测因在所述供电单元和所述受电单元之间存在的异物而变化的磁通量；以及

磁场产生单元，与所述供电单元和所述受电单元分开设置，具有磁场产生线圈单元，并产生用于驱动所述磁场传感器的磁场，

所述非接触供电系统是包括具有供电线圈的所述供电单元和具有受电线圈的所述受电单元的系统，

所述磁场产生单元被配置在由所述供电线圈和所述受电线圈形成的磁场之中的、包含所述磁场产生线圈单元的平面的法线方向的磁场分量相对地较小、或者为0的场所。

2.如权利要求1所述的异物检测装置，

所述磁场产生单元具有多个所述磁场产生线圈单元，

所述多个磁场产生线圈单元之中的至少2个被电串联并连续地形成。

3.如权利要求1所述的异物检测装置，

所述磁场产生单元具有：

多个所述磁场产生线圈单元；

多个端子，用于对所述多个所述磁场产生线圈单元的每一个供给电流；以及

多个第1开关元件，被设置在所述多个所述磁场产生线圈单元的每一个和对应的所述多个端子的每一个之间，选择对所述多个磁场产生线圈单元的每一个供给和不供给电流。

4.如权利要求1所述的异物检测装置，

所述磁场产生单元具有：

多个所述磁场产生线圈单元；

多个端子，用于对所述多个所述磁场产生线圈单元的每一个供给电流；以及

多个第2开关元件，被设置在所述多个磁场产生线圈单元的每一个和对应的所述多个端子的每一个之间，使在所述多个磁场产生线圈单元的每一个中流动的电流的方向变化。

5.如权利要求1至4的任意一项所述的异物检测装置，

所述磁场产生单元具有多个所述磁场产生线圈单元，

所述多个所述磁场产生线圈单元的每一个，沿矩形或圆环的轮廓配置导电线而形成，

所述矩形的短边的长度或所述圆环的宽度即所述磁场产生线圈单元的宽度为，包含所述磁场产生线圈单元的平面和所述异物之间的距离的1.5倍以上、2.5倍以下。

6.如权利要求1所述的异物检测装置，

所述磁场产生单元包括多个所述磁场产生线圈单元，

所述多个所述磁场产生线圈单元的每一个以固定的间隔配置在平面上，

所述异物检测装置还包括：具有将因所述异物存在而变化的磁通量作为电压信号检测的多个传感器线圈单元的所述磁场传感器，

沿所述多个所述磁场产生线圈单元的每一个的供电线圈绕组的中心轴的方向即第1方向中的宽度与所述多个传感器线圈单元的每一个的所述第1方向中的宽度相同。

7.如权利要求1所述的异物检测装置，

所述磁场产生单元包括多个所述磁场产生线圈单元，

所述多个所述磁场产生线圈单元包含沿长方形的轮廓配置了导电线的第1磁场产生线圈单元和第2磁场产生线圈单元，

所述第1磁场产生线圈单元和所述第2磁场产生线圈单元，以使包含所述第1磁场产生线圈单元的第1平面和包含所述第2磁场产生线圈单元的第2平面平行而在所述第1平面、第2平面的法线方向上重叠配置，

所述第1磁场产生线圈单元的长边和所述第2磁场产生线圈单元的长边，从所述法线方向观察为正交。

8.如权利要求1所述的异物检测装置，还包括：

具有供电线圈的所述供电单元；以及

具有受电线圈的所述受电单元，

所述磁场产生单元和所述供电线圈之间的磁耦合的系数、以及所述磁场产生单元和所述受电线圈之间的磁耦合的系数都为10％以下。

9.如权利要求1所述的异物检测装置，还包括：

驱动电路，驱动所述磁场产生单元。

10.如权利要求9所述的异物检测装置，

所述驱动电路以使所述磁场产生线圈单元中流动的电流的时间微分值为1A/50ns以上来驱动所述磁场产生单元。

11.如权利要求9或10所述的异物检测装置，

所述驱动电路使向所述磁场产生线圈单元供给的电流、电压、功率和频率的至少一个的绝对值及时间性的变化量的至少一方变化来驱动所述磁场产生单元。

12.如权利要求1所述的异物检测装置，

所述磁场产生单元还具有发电线圈，

所述发电线圈利用所述供电单元和所述受电单元产生的磁场而生成电动势，并将生成的所述电动势供给到磁场产生线圈单元。

13.如权利要求12所述的异物检测装置，还包括：

驱动所述磁场产生单元的驱动电路，

由所述发电线圈生成的所述电动势被供给到包含所述驱动电路的所述异物检测装置的电路。

14.如权利要求12所述的异物检测装置，

在由所述供电单元和所述受电单元形成的磁场之中的、包含所述磁场产生线圈单元的平面的法线方向的磁场分量为0的场所，配置形成所述磁场产生线圈单元的一部分导电线。

15.如权利要求9所述的异物检测装置，

所述驱动电路在进行有无所述异物的判定的时间内，驱动所述磁场产生单元。

16.如权利要求9所述的异物检测装置，

所述驱动电路在由所述供电单元和所述受电单元形成的磁场的变化的绝对值为最小的时间内，驱动所述磁场产生单元。

17.如权利要求9所述的异物检测装置，

所述驱动电路在所述供电单元或所述受电单元的电流为0的时间内，驱动所述磁场产生单元。

18.如权利要求9所述的异物检测装置，

所述驱动电路避开从所述供电单元或所述受电单元产生高频磁场的时间，驱动所述磁场产生单元。

19.如权利要求9所述的异物检测装置，

所述驱动电路通过使所述供电单元和所述受电单元的电流、电压、功率和频率的至少一个变化，驱动所述磁场产生单元。