JP2011030284A - 非接触式充電器 - Google Patents

Abstract

【課題】非接触式充電器において、被充電物である二次側機器の有無を正確に検出する。
【解決手段】一次側機器は、各々に二次側コイル及び二次電池を有する二次側機器２［ｉ−２］〜２［ｉ＋２］に対して個別に対応する第（ｉ−２）〜第（ｉ＋２）の送電部を有する。第（ｉ−２）〜第（ｉ＋２）の送電部は、一次側コイルが巻かれた一次側コア１２［ｉ−２］〜１２［ｉ＋２］を有する。制御回路は、一次側コイルに交流の励磁電流を供給した時における一次側コイルの駆動回路への入力電流値に基づいて、送電部ごとに、二次側機器の有無を検出する。制御回路は、二次側機器２［ｉ］の有無を検出するために第ｉの送電部に励磁電流を供給する際、それに隣接する第（ｉ−１）及び第（ｉ＋１）の送電部への励磁電流供給を停止する。
【選択図】図１６

Description

本発明は、二次側機器に設けられた二次電池等の蓄電体を非接触にて充電する非接触式充電器に関する。

二次電池を充電するためには、二次電池の形状に合った接触式充電器を用いることが一般的である。しかしながら、この場合においては、電池形状に応じて専用の充電器を個別に用意する必要があると共に二次電池を充電器に載置する時に電池の極性を適切に合わせる必要がある。それに対し、二次側コイル及び二次電池を電池筐体内部に備えた二次側機器の充電を、電磁誘導を利用して非接触で行う非接触式充電器が提案されている。この非接触式充電器には、一台の充電器にて複数種類の二次側機器の充電が行える、電池の極性を意識する必要がないといった利点がある。

例えば、下記特許文献１には、乾電池型の二次側機器である乾電池型被充電部を１個以上収容できる凹部を備えた充電機能部（一次側機器に対応）が提案されている。下記特許文献２にも同様の構成が示されている。この充電機能部では、凹部を形成する側壁内に一次側コイルが巻かれており、該一次側コイルから凹部内に収容された乾電池型被充電部内の二次側コイルに電力が伝達されて乾電池型被充電部内の二次電池が充電される。

この構成によれば、複数種類の乾電池型被充電部を共通の充電器（充電機能部）にて充電することが可能である。例えば、単三型の乾電池型被充電部も単四型の乾電池型被充電部も共通の充電器にて充電することが可能である。

しかしながら、特許文献１等に記載された従来構成では、充電機能部（一次側機器に対応）の凹部に収容された各物体が、非接触充電に対応した乾電池型被充電部であるか、或いは、非接触充電に対応していない通常の乾電池であるか、或いは、それら以外の任意の導電体であるかに関係なく、充電機能部の凹部に収容された全ての物体に対して同じ条件にて一律に充電を行おうとするため問題も多い。通常の乾電池や上記導電体が凹部に収容されている時において一次側コイルに励磁電流を供給しても電力の無駄であり、乾電池筐体等における渦電流損発熱も懸念される。また、満充電時に個別に充電停止制御を行うことも不可能である。

特開２００５−１２４３２４号公報 特開２００５−１１７７４８号公報

これらの問題を解消するために、一次側機器に複数の二次側機器に対応する複数の送電部（一次側コイルを含む）を設けておき、一次側機器に配置された二次側機器ごとに送電部を割り当てるような構成を採用することも考えられる。これによれば、一次側機器に配置された物体ごとに種類を判別することや（一次側機器に配置された各物体が非接触充電に対応した二次側機器であるのか否かの判別等）、一次側機器に配置された二次側機器ごとに適切な充電制御を行うことが可能である。

特に、この種の一次側機器には二次側機器が配置されるべき配置部が複数個設けられることになるが、配置部に二次側機器が実際に配置されているか否かの検出を配置部ごとに行うことが可能となると共に、二次側機器が配置されていない配置部に対応する送電部の駆動を停止するといった制御が可能となるため、節電効果が大きい。

但し、詳細は後にも述べられるが、注目配置部に対する二次側機器の配置状態を注目配置部に対応する送電部の電流情報に基づいて検出しようとした場合、注目配置部に対応する送電部の発生磁束と該送電部に近接する送電部の発生磁束との干渉が誤差要因となって、該電流情報から二次側機器の配置状態を正確に検出することが難しくなる。

そこで本発明は、磁束干渉が抑制された状態で送電部の電流情報を取得可能な非接触式充電器を提供することを目的とする。

本発明に係る非接触式充電器は、二次側コイル及び蓄電体が設けられた二次側機器が配置されるべき複数の配置部と、前記複数の配置部に対して個別に割り当てられた複数の一次側コイルと、前記複数の一次側コイルに個別に交流の励磁電流を供給する複数の駆動回路から成る励磁電流供給部と、前記励磁電流の元となる前記複数の駆動回路への各入力電流の大きさ又は前記複数の駆動回路からの各励磁電流の大きさを対象電流値として検出する電流検出部と、を備えた非接触式充電器であって、前記複数の駆動回路は、第１及び第２の駆動回路を含み、前記複数の一次側コイルは、前記第１及び第２の駆動回路に対応する、互いに隣接した第１及び第２の一次側コイルを含み、前記励磁電流供給部は、前記第１の駆動回路に対応する対象電流値が検出されるときにおいて前記第２の一次側コイルに対する励磁電流の供給を停止し、前記第２の駆動回路に対応する対象電流値が検出されるときにおいて前記第１の一次側コイルに対する励磁電流の供給を停止することを特徴とする。

これにより、第１及び第２の一次側コイルにおける発生磁束間の干渉が抑制された状態で対象電流値を検出することが可能となる。結果、例えば、各対象電流値に基づく、二次側機器が配置されているか否かの検出を、容易に且つ正確に行うことが可能となる。

具体的には例えば、前記非接触式充電器は、前記配置部ごとに、当該配置部に対応する対象電流値に基づいて当該配置部に前記二次側機器が配置されているか否かを検出する配置検出部を更に備え、前記二次側機器が配置されていると検出された前記配置部に対応する一次側コイル及び駆動回路を用いて、電磁誘導により、前記配置部に配置された前記二次側機器内の蓄電体を充電する。

具体的には例えば、前記励磁電流供給部は、前記第１及び第２の駆動回路に対応する２つの配置部に前記二次側機器が配置されているか否かに関わらず、前記第１の駆動回路に対応する対象電流値が検出されるときにおいて前記第２の一次側コイルに対する励磁電流の供給を停止し、前記第２の駆動回路に対応する対象電流値が検出されるときにおいて前記第１の一次側コイルに対する励磁電流の供給を停止する。

また例えば、前記複数の駆動回路は、第３の駆動回路を更に含み、前記複数の一次側コイルは、前記第３の駆動回路に対応する第３の一次側コイルを更に含み、前記第１の一次側コイルは、前記第３の一次側コイルよりも、前記第２の一次側コイルの近くに配置され、前記励磁電流供給部は、前記第１の駆動回路に対応する対象電流値が検出されるとき、前記第２の一次側コイルに対応する配置部に二次側機器が配置されているか否かに関わらず前記第２の一次側コイルへの励磁電流の供給を停止し、一方で前記第３の一次側コイルに対応する配置部に二次側機器が配置されているならば前記第３の一次側コイルには励磁電流を供給する。

本発明によれば、磁束干渉が抑制された状態で送電部の電流情報を取得可能な非接触式充電器を提供することが可能となる。

本発明の意義ないし効果は、以下に示す実施の形態の説明により更に明らかとなろう。ただし、以下の実施の形態は、あくまでも本発明の一つの実施形態であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以下の実施の形態に記載されたものに制限されるものではない。

本発明の実施形態に係る一次側機器の外観斜視図である。 本発明の実施形態に係る二次側機器の外観斜視図である。 一次側機器における各窪み部に二次側機器が配置されている状態における、一次側機器及び二次側機器の外観斜視図である。 一次側機器内の一次側コアが見えるように示した、一次側機器の透視図である。 一次側機器に設けられる一次側コア及び一次側コイルの外観斜視図である。 二次側機器の外観正面図である。 二次側筐体の外形形状である円筒の軸方向に沿った、二次側機器の断面図である。 二次側機器の分解図である。 二次側機器が一次側機器の窪み部上に配置されている状態における、一次側機器及び二次側機器の断面図である。 一次側機器に設けられる電気回路のブロック図である。 二次側機器の概略的な電気回路図である。 一次側機器に設けられた駆動回路と二次側機器に設けられた回路の例を示す図である。 一次側機器の動作フローチャートである。 電流を検出するための検出用期間が周期的に訪れる様子を示した図である。 或る状況下における、図１０の駆動回路への入力電流の波形を示す図である。 一次側機器に対する二次側機器の配置状態例を示す図である。 ８つの二次側機器が一次側機器に配置されている時に観測される、８つの駆動回路への入力電流の波形を示す図である。 図１７に示される波形の一部の拡大図である。 駆動回路への入力電流を検出する部位の概略ブロック図である。

以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。参照される各図において、同一の部分には同一の符号を付し、同一の部分に関する重複する説明を原則として省略する。尚、或る物体の断面図においては、後述の図７等の如く一般的に該物体の断面部位に対して斜線が施されるが、後に参照される一部の断面図（例えば図９）においては、図示煩雑化の防止のため、該斜線の図示を省略することがある。

本発明の実施形態に係る充電システムは、一次側機器１と二次側機器２とから成る。一次側機器１は、コイルを用いた電磁誘導により、非接触にて二次側機器２内の二次電池を充電する非接触式充電器である。

図１は一次側機器１の外観斜視図であり、図２は二次側機器２の外観斜視図である。一次側機器１は、上面に８つの窪みが設けられた直方体形状の筐体（以下、一次側筐体という）１０を備える。この８つの窪みを、窪み部１１［１］〜１１［８］と呼ぶ。二次側機器２は、内部に空洞を有する円筒形状の筐体（以下、二次側筐体という）２０と、二次側コイル（図２において不図示）と、を有する。二次側コイルは、二次側筐体２０内に配置されている。以下の説明では、一次側筐体１０の上面及び下面が水平面と平行になるように、一次側筐体１０が机などに上に置かれていることを想定する。

窪み部１１［１］〜１１［８］は、同じ形状を有する窪み部であり、各窪み部上に１つの二次側機器２を安定して保持できるように設計されている。窪み部１１［ｉ］は斜面を含んで形成されており、その斜面上に二次側機器２を置くと二次側機器２は該斜面上を転がって窪み部１１［ｉ］の底部にて静止する。ここで、ｉは、１以上８以下の整数である。図３は、窪み部１１［１］〜１１［８］の夫々に１つずつ二次側機器２が配置されている状態における一次側機器１及び二次側機器２の外観斜視図である。窪み部１１［ｉ］上に配置された二次側機器２を、特に符号２［ｉ］によって参照する。尚、窪み部１１［ｉ］上に二次側機器２が配置されているという表現は、特に断りなき限り、二次側機器２が窪み部１１［ｉ］の底部にて静止しているという表現と同義である。

一次側筐体１０の内部には、一次側コイルが巻かれた、磁性材料（強磁性体）から成る一次側コアが８つ設けられている。この８つの一次側コアを符号１２［１］〜１２［８］によって参照し、一次側コア１２［ｉ］に巻かれた一次側コイルを符号１３［ｉ］によって参照する。一次側コア１２［１］〜１２［８］は互いに同じ一次側コアであるものとし、一次側コイル１３［１］〜１３［８］も互いに同じ一次側コイルであるものとする。図４は、一次側コア１２［１］〜１２［８］が見えるように示した、一次側機器１の透視図である。図５は、一次側コア１２［１］及び一次側コイル１３［１］の外観斜視図である。一次側コア１２［２］〜１２［８］及び一次側コイル１３［２］〜１３［８］は、一次側コア１２［１］及び一次側コイル１３［１］と同じものであるため、それらの外観斜視図の明示を省略する。

一次側コア１２［１］〜１２［８］は、夫々、一次側筐体１０の上面と平行な面を有し且つ窪み部１１［１］〜１１［８］の下方に配置された板状のコア（例えば、フェライトコア）である。１つの窪み部に対して１つの一次側コアが１対１で割り当てられている。図５に示す如く、一次側コア１２［１］の中心軸の１つと一致する、一次側コイル１３［１］の中心軸を符号１４［１］によって参照する。一次側コイル１３［１］は、一次側コア１２［１］の外周面に沿って中心軸１４［１］周りに巻かれている。一次側コイル１３［２］〜［８］についても同様である。つまり、一次側コイル１３［ｉ］は、一次側コア１２［ｉ］の外周面に沿って中心軸１４［ｉ］周りに巻かれている。中心軸１４［ｉ］は、一次側コア１２［ｉ］の中心軸の１つと一致する、一次側コイル１３［ｉ］の中心軸である。

また、一次側筐体１０の上面に平行なＸ軸及びＹ軸を、以下のように定義する（図４参照）。Ｘ軸及びＹ軸は互いに直交する。中心軸１４［１］〜１４［８］は、全てＹ軸に平行であって且つ同一平面上に位置する。窪み部１１［１］〜１１［８］はＸ軸方向に沿って且つＸ軸の負側から正側に向かって、窪み部１１［１］、１１［２］、１１［３］、１１［４］、１１［５］、１１［６］、１１［７］及び１１［８］の順番で並んでいる。これに伴って、一次側コア１２［１］〜１２［８］もＸ軸方向に沿って且つＸ軸の負側から正側に向かって、一次側コア１２［１］、１２［２］、１２［３］、１２［４］、１２［５］、１２［６］、１２［７］及び１２［８］の順番で並んでいると共に、当然、一次側コイル１３［１］〜１３［８］もＸ軸方向に沿って且つＸ軸の負側から正側に向かって、一次側コイル１３［１］、１３［２］、１３［３］、１３［４］、１３［５］、１３［６］、１３［７］及び１３［８］の順番で並んでいる。

従って、窪み部１１［ｉ］に隣接する窪み部は窪み部１１［ｉ−１］及び１１［ｉ＋１］であり、一次側コア１２［ｉ］に隣接する一次側コアは一次側コア１２［ｉ−１］及び１２［ｉ＋１］であり、一次側コイル１３［ｉ］に隣接する一次側コイルは一次側コイル１３［ｉ−１］及び１３［ｉ＋１］である。窪み部１１［ｉ］は窪み部１１［ｉ＋１］よりも窪み部１１［ｉ−１］の近くに配置され、一次側コア１２［ｉ］は一次側コア１２［ｉ＋１］よりも一次側コア１２［ｉ−１］の近くに配置され、一次側コイル１３［ｉ］は一次側コイル１３［ｉ＋１］よりも一次側コイル１３［ｉ−１］の近くに配置されている。

詳細は後述するが、二次側機器２内の二次側コイルは、二次側機器２の外形形状である円筒の中心軸周りに巻かれている（図６〜図８参照）。加えて、図３に示す如く一次側機器１の各窪み部の底部に二次側機器２が静止している状態において、各二次側機器２に設けられた二次側コイルの中心軸がＹ軸方向を向くように各窪み部の形状が設計されている。従って、この状態において、一次側コイル１３［ｉ］に交流の励磁電流を流せば、一次側コイル［ｉ］にて発生した磁束がＹ軸方向に沿って二次側機器２［ｉ］の二次側コイルを鎖交し、該二次側コイルに誘導起電力が発生する。つまり、電力が一次側コイル（送電側コイル）１３［ｉ］から二次側機器２［ｉ］の二次側コイル（受電側コイル）へと非接触で伝達され、この電力を用いて二次側機器２［ｉ］内の二次電池を充電することができる。

上述したように、８つの窪み部１１［１］〜１１［８］の形状は互いに同一であり、窪み部１１［ｉ_A］上に配置された二次側機器２［ｉ_A］内の二次側コイルと一次側コイル１３［ｉ_A］との間の距離（二次側機器２［ｉ_A］内の二次側コイルの中心軸及び一次側コイル１３［ｉ_A］の中心軸間距離）は、窪み部１１［ｉ_B］上に配置された二次側機器２［ｉ_B］についてのそれと同じである（但し、当然に誤差は含まれうる）。従って、一次側コイル１３［ｉ_A］及び１３［ｉ_B］が十分に離れていると仮定した場合において、一次側コイル１３［ｉ_A］及び１３［ｉ_B］に同一の励磁電流が供給されているとしたならば、二次側コイルを鎖交する磁束の量は二次側機器２［ｉ_A］及び２［ｉ_B］間で同じである。ｉ_A及びｉ_Bは１以上且つ８以下の整数であって、ｉ_A≠ｉ_Bである。

尚、図１及び図３に示される一次側筐体１０には、二次側機器２［ｉ］のＹ軸方向への滑り落ちを防止するための端面が設けられていないが、該端面を一次側筐体１０に設けるようにしても良い。該端面は、Ｙ軸に直交する面であり、一次側筐体１０の上面及び下面が水平面から傾いた時に生じうる二次側機器２［ｉ］のＹ軸方向への移動を制限して、二次側機器２［ｉ］が窪み部１１［ｉ］から落下するのを防止する。

図６〜図８を参照して、二次側機器２の構造を説明する。図６は、二次側機器２の外観正面図である。図７は、二次側筐体２０の外形形状である円筒の軸方向に沿った、二次側機器２の断面図である。図８は、二次側機器２の分解図である。本実施形態に係る二次側機器２の外形形状は、汎用の乾電池の外形形状と同じとなっており、二次側機器２を汎用の乾電池と同じように用いることができる。

本実施形態では、二次側機器２の外形形状（二次側筐体２０の外形形状）は、単三型の乾電池のそれと同じであることを想定する。但し、二次側機器２の外形形状は単四型の乾電池のそれと同じであっても良い。二次側機器２の外形形状が単三型の乾電池の外形形状及び単四型の乾電池の外形形状の何れであっても二次側機器２内の二次電池を充電できるように、一次側機器１は設計される。

図７及び図８に示すように、二次側機器２には、２つの外装部材２０ａ、二次電池２１、磁性フィルム２２、二次側コイル２３及びフレキシブル基板２４が設けられている。

二次電池２１は、ニッケル水素二次電池等の二次電池である。二次電池２１として、任意の形状を有する二次電池を利用することができる。但し、二次電池２１として、汎用の二次電池を用いることも可能である。例えば、図６〜図８に示す構成とは異なるが、二次電池２１として単四型の二次電池を用いると共に二次側筐体２０の外形を単三型の乾電池のそれと同じにし、更に、二次電池２１の正及び負の電極に接続された２つの電極を二次側筐体２０の両端に設けておくようにしてもよい。これにより、二次側機器２を汎用の単三型二次電池と同じように使用することができる。

本実施形態では、汎用の乾電池及び二次電池と同様、二次電池２１の外形が円筒形状であって、その円筒の両端面に二次電池２１の正及び負の電極が設けられていることを想定する。更に、二次電池２１の正及び負の電極がそのまま二次側機器２の正及び負の電極として用いられることを想定する。二次電池２１の外形形状である円筒の軸（中心軸）を、中心軸ＣＸと呼ぶ。

磁性フィルム２２は、磁性材料（強磁性体）を用いて形成された可撓性を有するフィルムであり、中心軸ＣＸ周りに二次電池２１の外周面に巻かれている。この磁性フィルム２２上に二次側コイル２３が中心軸ＣＸ周りに巻かれている。二次側機器２［ｉ］において、磁性フィルム２２は、一次側コイル１３［ｉ］によって誘導される、二次側コイル２３の鎖交磁束の磁束密度を大きくするための二次側コアとして機能する。尚、磁性フィルム２２の代わりに、剛性を有する二次側コア（例えばフェライトコア）を磁性フィルム２２と同じ位置に設けるようにしても構わない。

磁性フィルム２２は二次電池２１の外周面の一部に巻かれている。二次電池２１の外周面の残部にはフレキシブル基板２４が巻きつけてある。フレキシブル基板２４には、整流回路を含む電気回路が実装される。

絶縁素材から成る２つの外装部材２０ａを結合することで、二次側筐体２０が形成される。２つの外装部材２０ａを結合した時にできる二次側筐体２０の内部空間に、二次電池２１、磁性フィルム２２、二次側コイル２３及びフレキシブル基板２４が収容される。尚、２つの外装部材２０ａにて二次側筐体２０を形成するのではなく、内部が空洞となっている、円筒形状を有する１つの外装部材にて二次側筐体２０を形成するようにしてもよい。

図９は、一次側機器１及び二次側機器２［１］の、鉛直線及びＹ軸に平行な断面による断面図である。窪み部１１［１］上に配置された二次側機器２［１］の二次側コイル２３と、窪み部１１［１］に対応する一次側コイル１３［１］とは磁気的に結合しており、それらは一次側コア１２［１］及び二次側機器２［１］の磁性フィルム２２と共に磁気回路（電磁結合回路）を形成する。二次側機器２［２］〜２［８］における二次側コイル２３と一次側コイル１３［２］〜１３［８］についても同様である。尚、図９では、図示の簡略化上、磁気フィルム２２等の図示を省略している。

一次側機器１では、一次側機器１内で生成された直流電圧が発振回路（後述の駆動回路３２［ｉ］に相当）を用いて交流電圧に変換される。この交流電圧が一次側コイル１３［ｉ］に印加されて交流の励磁電流が一次側コイル１３［ｉ］に流れることで、電磁誘導によって二次側機器２［ｉ］内の二次側コイル２３に誘導起電力が生じる。この誘導起電力にて二次側機器２［ｉ］内の二次電池２１を充電することができる。図９において、破線曲線３０１は、一次側コイル１３［１］に励磁電流を流すことによって生じる磁束の流れを表している。

図１０に、一次側機器１に設けられる電気回路のブロック図を示す。一次側機器１は、整流回路３１、駆動回路３２［１］〜３２［８］、電流検出部３３及び制御回路３４を備える。整流回路３１は、一次側機器１に設けられたＡＣプラグ（不図示）を介して一次側機器１に供給された商用交流電圧を直流電圧Ｖ_DCに変換する。駆動回路３２［１］〜３２［８］には、夫々、一次側コイル１３［１］〜１３［８］が接続されている。発振回路としての駆動回路３２［ｉ］は、整流回路３１からの直流電圧Ｖ_DCを交流電圧に変換し、該交流電圧を一次側コイル１３［ｉ］に印加することで一次側コイル１３［ｉ］に交流の励磁電流を供給する。制御回路３４は、電流検出部３３の検出結果に基づき、駆動回路３２［１］〜３２［８］における発振状態を個別に制御することによって、一次側コイル１３［１］〜１３［８］への励磁電流の供給を個別に制御する（制御方法については後に詳説）。

尚、励磁電流の周波数は駆動回路３２［１］〜３２［８］間で同じであるとする。但し、励磁電流の周波数を、異なる駆動回路間で異ならせることも可能である。また、駆動回路３２［１］〜３２［８］、電流検出部３３及び制御回路３４の基準電位は共通であり、直流電圧Ｖ_DCを駆動源として電流検出部３３及び制御回路３４を動作させることができる。

電流検出部３３は、整流回路３１から駆動回路３２［１］〜３２［８］に供給される入力電流Ｉ_IN［１］〜Ｉ_IN［８］を検出対象電流として取り扱って、駆動回路３２［１］〜３２［８］に供給される検出対象電流の電流値（即ち、入力電流Ｉ_IN［１］〜Ｉ_IN［８］の大きさ）を対象電流値Ｉ_DET［１］〜Ｉ_DET［８］として個別に検出する。入力電流Ｉ_IN［ｉ］は脈動するが、平滑化回路等を必要に応じて用いつつ、電流検出部３３は、入力電流Ｉ_IN［ｉ］の直流成分を検出し、その直流成分の大きさを対象電流値Ｉ_DET［ｉ］として検出することができる。例えば、電流検出部３３を、入力電流Ｉ_IN［１］〜Ｉ_IN［８］が流れる８つの配線の夫々に直列に介在するシャント抵抗（不図示）と、それらのシャント抵抗の両端間電圧のアナログ信号をサンプリングしてデジタル電圧信号に変換するＡ／Ｄ変換器（不図示）と、で形成することができる。

便宜上、１組の一次側コア１２［ｉ］及び一次側コイル１３［ｉ］から成る部位を送電部と呼び、１組の磁気フィルム２２及び二次側コイル２３から成る部位を受電部と呼ぶ。１つの送電部とそれに対応する１つの受電部とから成る磁気回路をトランスとみなすことができる。窪み部１１［ｉ］に対する二次側機器２の配置状態の変化は、一次側コイル１３［ｉ］を含んで形成されるトランスの二次側負荷の変化として現れ、該二次側負荷の変化は、一次側コイル１３［ｉ］を含んで形成されるトランスの一次側電流の変化となって現れる。駆動回路３２［ｉ］への入力電流Ｉ_IN［ｉ］を、一次側コイル１３［ｉ］を含んで形成されるトランスの一次側電流とみなすことができる。

制御回路３４は、一次側電流が二次側負荷に依存するという事実を利用し、電流検出部３３の検出結果に基づいて、二次側機器２の配置状態を個別に検出する処理（以下、個別検出処理ともいう）を実行する。この個別検出処理によって、窪み部ごとに、窪み部１１［ｉ］上に二次側機器２が配置されているか否かが検出される。加えて、窪み部ごとに、窪み部１１［ｉ］上に異物が配置されているのか否かを検出することも可能である。ここで、異物とは、二次側機器２とは異なる汎用の乾電池や任意の導電体を指す。例えば、駆動回路３２［ｉ］が一次側コイル１３［ｉ］に励磁電流を供給している時に検出された対象電流値Ｉ_DET［ｉ］を所定の閾値Ｉ_THと比較し、不等式「Ｉ_DET［ｉ］≧Ｉ_TH」が成立する場合に二次側機器２が窪み部１１［ｉ］に配置されていると判断する一方、該不等式が不成立の場合には二次側機器２が窪み部１１［ｉ］に配置されていないと判断する。

そして、制御回路３４は、二次側機器２が配置されていると判断された窪み部に対応する一次側コイルを駆動対象コイルとして設定し、該駆動対象コイルに励磁電流を供給することで、駆動対象コイルに対応する二次側機器２内の二次電池２１を充電する。即ち例えば、窪み部１１［１］〜１１［８］の内、窪み部１１［１］〜１１［４］にのみ二次側機器２が配置されていると判断される場合には、一次側コイル１３［１］〜１３［４］を駆動対象コイルとして設定する一方で一次側コイル１３［５］〜１３［８］を非駆動対象コイルとして設定し、駆動対象コイルに接続された駆動回路３２［１］〜３２［４］においてのみ、二次側機器２［１］〜２［４］内の各二次電池２１の充電を目的とした発振を行わせる。これにより、各駆動対象コイルに励磁電流が供給されて窪み部１１［１］〜１１［４］上の二次側機器２［１］〜２［４］における各二次電池２１が充電される（二次側機器２の配置状態の個別検出処理を目的とする以外、非駆動対象コイルへの励磁電流の供給は成されない）。また例えば、窪み部１１［１］〜１１［８］の全てに二次側機器２が配置されていると判断される場合には、一次側コイル１３［１］〜１３［８］の全てが駆動対象コイルとして設定されて、窪み部１１［１］〜１１［８］上の二次側機器２［１］〜２［８］における各二次電池２１が充電される。

窪み部１１［ｉ］に二次側機器２［ｉ］が配置されていると判断して一次側コイル１３［ｉ］に対する励磁電流の供給を開始した後、所定の時間（例えば、１２時間）が経過すると、制御回路３４は、二次側機器２［ｉ］内の二次電池２１が満充電状態になったと判断して、一次側コイル１３［ｉ］に対する励磁電流の供給を停止する。

図１１は、二次側機器２の概略的な電気回路図である。１つの二次側機器２において、二次側コイル２３は整流回路２５の入力側に接続され、整流回路２５の出力側には二次電池２１が接続される。整流回路２５は、上述のフレキシブル基板２４上に実装される。１つの二次側機器２において、一次側コイル１３［１］〜１３［８］の何れかから二次側コイル２３に交流電力が伝達されるとともに該交流電力は整流回路２５にて直流電力に変換され、整流回路２５からの直流電力によって二次電池２１が充電される。

交流の励磁電流を一次側コイル１３［ｉ］に流すことで二次側機器２［ｉ］内の二次側コイル２３に誘導起電力を生じさせて該誘導起電力にて二次側機器２［ｉ］内の二次電池２１を充電することができる任意の回路を、一次側機器１及び二次側機器２［ｉ］に搭載することができる。例えば、図１２に示すような回路構成を有する駆動回路３２［１］及び整流回路２５を、一次側機器１及び二次側機器２［１］に設けることができる。図１２に示される駆動回路３２［１］はコンデンサ３５及び３６並びにＦＥＴ（電界効果トランジスタ）３７及び３８から成り、図１２に示される整流回路２５はダイオード４１及び４２並びにコンデンサ４３から成る。駆動回路３２［２］〜３２［８］の回路構成は駆動回路３２［１］のそれと同じである。

このように、一次側機器１は、最大８つの二次側機器２を同時に充電することが可能であり、一次側コイルごとに駆動回路の動作を制御することで二次側機器ごとに充電制御を行うことが可能である。

次に、図１３を参照して一次側機器１の動作の流れを説明する。図１３は、この動作の流れを表すフローチャートである。図１３に示されるステップＳ１〜Ｓ５の処理が、駆動回路３２［１］〜３２［８］、電流検出部３３及び制御回路３４によって成される。便宜上、駆動回路３２［ｉ］から成る回路ブロック、又は、駆動回路３２［ｉ］、一次側コア１２［ｉ］及び一次側コイル１３［ｉ］から成る回路ブロックを、第ｉブロックと呼ぶ。
ステップＳ２の処理は第１〜第８ブロックに対して順番に且つ周期的に行われる。即ち、ステップＳ２の処理は第１〜第８ブロックの夫々に対して順番に実行され、第８ブロックに対してステップＳ２の処理が成された後、ステップＳ２の処理が再び第１〜第８ブロックの夫々に対して順番に実行される。制御回路３４は、第１〜第８ブロックの動作モードを設定及び管理する。各ブロックの動作モードは、充電前モード、充電中モード及び充電後モードの何れかに設定される。

図１３のフローチャートにおいて、ｉは変数として取り扱われる。まずステップＳ１において制御回路３４により初期設定処理が成され、その後、ステップＳ２の処理が実行される。初期設定処理では、変数ｉに１が代入され且つ第１〜第８ブロックの動作モードが全て充電前モードに設定される。変数ｉに、１、２、３、４、５、６、７及び８が代入されている時には、夫々、第１、第２、第３、第４、第５、第６、第７及び第８ブロックに対してステップＳ２の処理が成される。

ステップＳ２の処理は、ステップＳ１１〜Ｓ２４の処理から成る。ステップＳ１１〜Ｓ２４の処理内容を順次説明する。ステップＳ２では、最初に、制御回路３４の協力を得て電流検出部３３により、ステップＳ１１の電流検出処理が成される。第ｉブロックに対する電流検出処理は、所定の時間長さ（例えば、数ミリ秒）を有する検出用期間中だけ一次側コイル１３［ｉ］に励磁電流を流し、その励磁電流が流れている時における入力電流Ｉ_IN［ｉ］の電流値をサンプリングすることによって対象電流値Ｉ_DET［ｉ］を得る処理である。第ｉブロックに対する電流検出処理において、検出用期間中に一次側コイル１３［ｉ］に流される励磁電流を、特に検出用励磁電流という。

第ｉブロックに対する電流検出処理における検出用期間を、符号Ｐ_DET［ｉ］にて表す。上述したように、ステップＳ２の処理は第１〜第８ブロックに対して順番に且つ周期的に行われるため、図１４に示す如く、時間が進行するにつれ検出用期間Ｐ_DET［１］〜Ｐ_DET［８］が順次訪れ、検出用期間Ｐ_DET［８］が終了して所定時間が経過した後、再び検出用期間Ｐ_DET［１］〜Ｐ_DET［８］が順次訪れる。

第ｉブロックに対するステップＳ２の処理説明に戻る。ステップＳ１１の電流検出処理の後、ステップＳ１２において、制御回路３４は、ステップＳ１１にて得られた対象電流値Ｉ_DET［ｉ］に基づいて窪み部１１［ｉ］上に二次側機器２が配置されているか否かを判断する（即ち、二次側機器２［ｉ］の有無を判断する）。この判断は、上述したように、対象電流値Ｉ_DET［ｉ］と所定の閾値Ｉ_THを比較することによって成される。ステップＳ１２において、窪み部１１［ｉ］上に二次側機器２が配置されていると判断された場合は、ステップＳ１３の分岐処理が実行され、そうでない場合は、ステップＳ２２の分岐処理が実行される。

ステップＳ１３では、制御回路３４によって第ｉブロックの動作モードがチェックされ、現時点における第ｉブロックの動作モードが充電前モードである場合にはステップＳ１３からステップＳ１４に移行する一方、そうでない場合にはステップＳ１３からステップＳ１７に移行する。

ステップＳ１３からステップＳ１４へと移行した場合における処理内容を説明する。ステップＳ１４において、制御回路３４は駆動回路３２［ｉ］を発振状態に移行させることによって一次側コイル１３［ｉ］に励磁電流を供給し、これによって二次側機器２［ｉ］内の二次電池２１の充電を開始する。上記検出用励磁電流以外の、二次電池２１を充電するために一次側コイル１３［ｉ］に供給される励磁電流を、特に充電用励磁電流という。ステップＳ１４の処理後、ステップＳ１５及びＳ１６において、制御回路３４は、一次側コイル１３［ｉ］に対する充電用励磁電流の供給開始時点からの経過時間を充電時間Ｔ_C［ｉ］として計測開始し、更に第ｉブロックの動作モードを充電中モードへと変更する。この変更が成されると、第ｉブロックに対するステップＳ２の処理が完了し、ステップＳ３に移行する。

第ｉブロックの動作モードが充電中モードに設定されている期間では、原則として、駆動回路３２［ｉ］は連続発振状態とされて充電用励磁電流が一次側コイル１３［ｉ］に連続的に供給される（例外処理については後に説明される）。一方、第ｉブロックの動作モードが充電前モード又は充電後モードに設定されている期間では、検出用励磁電流を一次側コイル１３［ｉ］に供給するタイミングだけ駆動回路３２［ｉ］が発振状態とされ、一次側コイル１３［ｉ］に対する充電用励磁電流の供給は成されない（即ち、駆動回路３２［ｉ］が間欠的に発振せしめられる）。

ステップＳ１３からステップＳ１７へと移行した場合における処理内容を説明する。ステップＳ１７では、制御回路３４によって第ｉブロックの動作モードが再びチェックされ、現時点における第ｉブロックの動作モードが充電中モードである場合にはステップＳ１７からステップＳ１８に移行する一方、そうでない場合には第ｉブロックに対するステップＳ２の処理を終了するべくステップＳ１７からステップＳ３に移行する。

ステップＳ１８において、制御回路３４は、現時点の充電時間Ｔ_C［ｉ］と所定の時間Ｔ_FULL（例えば、１２時間）を比較し、不等式「Ｔ_C［ｉ］≧Ｔ_FULL」が成立する場合には、二次側機器２［ｉ］内の二次電池２１が満充電状態になったと判断してステップＳ１９〜Ｓ２１の処理を実行する。一方、不等式「Ｔ_C［ｉ］＜Ｔ_FULL」が成立する場合には、二次側機器２［ｉ］内の二次電池２１が満充電状態になっていないと判断して、ステップＳ１９〜Ｓ２１の処理を実行することなく、第ｉブロックに対するステップＳ２の処理を終了する（この場合、ステップＳ１８からステップＳ３に移行する）。

ステップＳ１９において、制御回路３４は駆動回路３２［ｉ］の発振を停止させることによって一次側コイル１３［ｉ］に対する充電用励磁電流の供給を終了させ、これによって、二次側機器２［ｉ］内の二次電池２１の充電を終了する。その後、ステップＳ２０及びＳ２１において、充電時間Ｔ_C［ｉ］の計測を終了すると共に充電時間Ｔ_C［ｉ］をリセットし（即ち、Ｔ_C［ｉ］にゼロを代入し）、更に第ｉブロックの動作モードを充電後モードへと変更する。この変更が成されると、第ｉブロックに対するステップＳ２の処理が完了し、ステップＳ３に移行する。

ステップＳ１２からステップＳ２２へと移行した場合における処理内容を説明する。ステップＳ２２では、制御回路３４によって第ｉブロックの動作モードがチェックされ、現時点における第ｉブロックの動作モードが充電中モード又は充電後モードである場合にはステップＳ２２からステップＳ２３に移行する一方、そうでない場合には第ｉブロックに対するステップＳ２の処理を終了するべくステップＳ２２からステップＳ３に移行する。ステップＳ２３では、充電時間Ｔ_C［ｉ］がリセットされ（即ち、Ｔ_C［ｉ］にゼロが代入され）、続くステップＳ２４において第ｉブロックの動作モードが充電前モードに変更された後、ステップＳ２の処理を終了するべくステップＳ２４からステップＳ３に移行する。二次側機器２［ｉ］の充電中において、「Ｔ_C［ｉ］≧Ｔ_FULL」となっていないのに該二次側機器２［ｉ］が窪み部１１［ｉ］から取り除かれることもある。このような状況に対応すべく、二次側機器２［ｉ］が無いと判断される場合において（ステップＳ１２のＮ）、第ｉブロックの動作モードが充電中モードである時にもステップＳ２２からステップＳ２３に移行するようにしている。

ステップＳ３では変数ｉが８と一致しているか否かが判定される。ｉ＝８である場合には、ステップＳ４において変数ｉに１が代入されてからステップＳ２に戻ってステップＳ２の処理が再度実行され、ｉ＜８である場合には、ステップＳ５において変数ｉに１が加えられてからステップＳ２に戻ってステップＳ２の処理が再度実行される。

上述のような動作により、窪み部１１［ｉ］に二次側機器２が配置されていないときには、駆動回路３２［ｉ］が間欠的に動作するため（検出用期間Ｐ_DET［ｉ］だけ動作するため）待機電力の低減が図られる。検出した対象電流値Ｉ_DET［ｉ］が閾値Ｉ_TH以上となった場合には、窪み部１１［ｉ］に二次側機器２が配置されていると判断して、一次側コイル１３［ｉ］に充電用励磁電流を供給することによる充電を開始する。二次側機器２［ｉ］に対する充電を行っている間においても周期的に対象電流値Ｉ_DET［ｉ］を検出する一方で充電時間Ｔ_C［ｉ］を計測し、その検出及び計測結果から、充電継続判断及び充電終了判断を行っている。窪み部１１［ｉ］に配置された二次側機器２の二次電池２１が満充電状態になったと判断された場合には、駆動回路３２［ｉ］の状態は連続発振状態から間欠発振状態へと移行せしめられる（ステップＳ１８〜Ｓ２１を参照）。

例として、図１５に、或る状況下における入力電流Ｉ_IN［１］の時間変化を表す。時刻ｔ_A1、ｔ_A2及びｔ_A3がこの順番で訪れる。時刻ｔ_A1、ｔ_A2及びｔ_A3は、夫々、第１、第２及び第３番目の検出用期間Ｐ_DET［１］中の時刻であるとする。この状況下では、時刻ｔ_A2及びｔ_A3間の或る特定時刻ｔ_A23以前において窪み部１１［１］に二次側機器２が配置されておらず、該特定時刻ｔ_A23以降において窪み部１１［１］に二次側機器２が配置されているものとする。このため、第１及び第２番目の検出用期間Ｐ_DET［１］において対象電流値Ｉ_DET［１］として検出されるべき入力電流Ｉ_IN［１］の値は閾値Ｉ_THよりも小さい。一方で、第３番目の検出用期間Ｐ_DET［３］において対象電流値Ｉ_DET［１］として検出されるべき入力電流Ｉ_IN［１］の値は閾値Ｉ_THよりも大きくなる。このため、時刻ｔ_A3以後、第１ブロックの動作モードは充電中モードに設定されて二次側機器２［１］の充電が成される。

［特徴的な例外処理］
第ｉブロックの動作モードが充電中モードに設定されている期間では、原則として、駆動回路３２［ｉ］は連続発振状態とされて充電用励磁電流が一次側コイル１３［ｉ］に連続的に供給される、と上述したが、原則処理の対となる例外処理について説明する。まず、図１６（ａ）〜（ｃ）を参照して、例外処理の必要性を説明する。

図１６（ａ）に示す如く、二次側機器２［ｉ−２］〜２［ｉ＋２］が全て存在していない第１ケースと、図１６（ｂ）に示す如く、二次側機器２［ｉ−１］及び２［ｉ＋１］が存在する一方で二次側機器２［ｉ−２］、２［ｉ］及び２［ｉ＋２］が存在しない第２ケースと、図１６（ｃ）に示す如く、二次側機器２［ｉ−２］及び２［ｉ＋２］が存在する一方で二次側機器２［ｉ−１］〜２［ｉ＋１］が存在しない第３ケースと、を考える。第１〜第３ケースを考える場合においては、ｉは３以上６以下の整数である。図１６（ａ）〜（ｃ）は、夫々、第１〜第３ケースにおける、Ｙ軸方向から見た一次側コア１２［ｉ］の周辺イメージ図である。

第１ケースにおいては、一次側コイル１３［ｉ−２］〜１３［ｉ＋２］の全てに対して充電用励磁電流が供給されない。第２ケースにおいては、一次側コイル１３［ｉ−２］〜１３［ｉ＋２］の内、一次側コイル１３［ｉ−１］及び１３［ｉ＋１］にのみ充電用励磁電流が供給される。第３ケースにおいては、一次側コイル１３［ｉ−２］〜１３［ｉ＋２］の内、一次側コイル１３［ｉ−２］及び１３［ｉ＋２］にのみ充電用励磁電流が供給される。

そして、以下のような実験を行う。
第１ケースにおいて、一次側コイル１３［ｉ−２］〜１３［ｉ＋２］の内、一次側コイル１３［ｉ］にのみ励磁電流を供給する。この時に観測される入力電流Ｉ_IN［ｉ］の値を符号Ｉ_IN1［ｉ］にて表す。
第２ケースにおいて、一次側コイル１３［ｉ−２］〜１３［ｉ＋２］の内、一次側コイル１３［ｉ−１］〜１３［ｉ＋１］にのみ励磁電流を供給する。この時に観測される入力電流Ｉ_IN［ｉ］の値を符号Ｉ_IN2［ｉ］にて表す。
第３ケースにおいて、一次側コイル１３［ｉ−２］〜１３［ｉ＋２］の内、一次側コイル１３［ｉ−２］、１３［ｉ］及び［ｉ＋２］にのみ励磁電流を供給する。この時に観測される入力電流Ｉ_IN［ｉ］の値を符号Ｉ_IN3［ｉ］にて表す。

値Ｉ_IN1［ｉ］及びＩ_IN2［ｉ］を比較すると、Ｉ_IN2［ｉ］はＩ_IN1［ｉ］よりも随分大きくなる。注目した一次側コイル１３［ｉ］に励磁電流を供給する時において、仮にそれに隣接した一次側コイル１３［ｉ−１］及び１３［ｉ＋１］に同時に励磁電流を供給すると、一次側コイル１３［ｉ−１］及び１３［ｉ＋１］の発生磁束が第ｉブロックの磁気回路に影響して入力電流Ｉ_IN［ｉ］が増加するからである。

従って、第２ケースにおいて、第ｉブロックの検出用期間Ｐ_DET［ｉ］中にも一次側コイル１３［ｉ−１］及び１３［ｉ＋１］に対する充電用励磁電流の供給を実行する、という制御を仮に行ったのならば、二次側機器２［ｉ］の有無を正しく検出するために閾値Ｉ_THを二次側機器２の配置状況に応じて変更する必要が生じる、或いは、二次側機器２［ｉ］の有無検出の精度が劣化する。

他方、一次側コイル１３［ｉ−２］及び１３［ｉ＋２］と一次側コイル１３［ｉ］との空間的な距離が比較的大きいことに起因して、一次側コイル１３［ｉ−２］及び１３［ｉ＋２］の発生磁束の、第ｉブロックの磁気回路に対する影響は軽微である。このため、Ｉ_IN3［ｉ］はＩ_IN1［ｉ］と殆ど変わらない。

これらの事情を考慮し、制御回路３４は以下のような例外処理を実行する。
第ｉブロックの検出用期間Ｐ_DET［ｉ］中においては、第（ｉ−１）及び第（ｉ＋１）ブロックの動作モードが充電中モードであるか否かを問わず（換言すれば、窪み部１１［ｉ−１］及び１１［ｉ＋１］に二次側機器２が配置されているか否かに関わらず）、一次側コイル１３［ｉ−１］及び１３［ｉ＋１］に対する励磁電流の供給を停止する。従って、第（ｉ−１）及び第（ｉ＋１）ブロックの動作モードが充電中モードである場合、駆動回路３２［ｉ−１］及び３２［ｉ＋２］における発振及び該発振による一次側コイル１３［ｉ−１］及び１３［ｉ＋１］への充電用励磁電流の供給は、検出用期間Ｐ_DET［ｉ］中において一時的に停止され、検出用期間Ｐ_DET［ｉ］の終了後に一次側コイル１３［ｉ−１］及び１３［ｉ＋１］への充電用励磁電流の供給が再開される。

検出用期間Ｐ_DET［ｉ］中においても、一次側コイル１３［ｉ−１］及び１３［ｉ＋１］以外の一次側コイルへの充電用励磁電流の供給は許可される。即ち例えば、窪み部１１［ｉ−２］及び１１［ｉ＋２］に二次側機器２が配置されていて第（ｉ−２）及び第（ｉ＋２）ブロックの動作モードが充電中モードである場合、駆動回路３２［ｉ−２］及び３２［ｉ＋２］における発振及び該発振による一次側コイル１３［ｉ−２］及び［ｉ＋２］への充電用励磁電流の供給は、検出用期間Ｐ_DET［ｉ］中においても実行される。

図１７に、窪み部１１［１］〜１１［８］の全てに二次側機器２が配置され、第１〜第８ブロックの動作モードが全て充電中モードに設定されている第４ケースにおいて、実際に駆動回路３２［１］〜３２［８］に供給される入力電流Ｉ_IN［１］〜Ｉ_IN［８］の電流波形を示す。図１７において、実線折れ線３５１〜３５８は、夫々、第４ケースにおいて観測される入力電流Ｉ_IN［１］〜Ｉ_IN［８］の電流波形を表している。図１７において、横軸は時間に対応する。

所定時間が経過することに離散時刻ｔ₁、ｔ₂、ｔ₃、・・・、ｔ_8j+1、ｔ_8j+2、ｔ_8j+3、・・・が、順次この順番で訪れる（ｊは自然数）。離散時刻ｔ₁及びｔ_8j+1は、検出用期間Ｐ_DET［１］に属する時刻であり、離散時刻ｔ₂及びｔ_8j+2は、検出用期間Ｐ_DET［２］に属する時刻である。離散時刻ｔ₃及びｔ_8j+3等についても同様である。即ち、離散時刻ｔ_i及びｔ_8j+iは、検出用期間Ｐ_DET［ｉ］に属する時刻である。離散時刻ｔ₁以前及び以降において、第１〜第８ブロックの動作モードが全て充電中モードに設定されているものとする。

離散時刻ｔ₁又はｔ_8j+1が属する検出用期間Ｐ_DET［１］において、一次側コイル１３［１］には検出用励磁電流としての励磁電流が供給され且つ一次側コイル１３［３］〜１３［８］には充電用励磁電流としての励磁電流が供給される一方、一次側コイル１３［２］に対しては、充電用励磁電流としての励磁電流の供給が一時的に停止される。
離散時刻ｔ₈又はｔ_8j+8が属する検出用期間Ｐ_DET［８］において、一次側コイル１３［８］には検出用励磁電流としての励磁電流が供給され且つ一次側コイル１３［１］〜１３［６］には充電用励磁電流としての励磁電流が供給される一方、一次側コイル１３［７］に対しては、充電用励磁電流としての励磁電流の供給が一時的に停止される。
ｉ＝２、３、４、５、６又は７であるならば、離散時刻ｔ_i又はｔ_8j+iが属する検出用期間Ｐ_DET［ｉ］において、一次側コイル１３［ｉ］には検出用励磁電流としての励磁電流が供給される一方で一次側コイル１３［ｉ−１］及び１３［ｉ＋１］に対する充電用励磁電流としての励磁電流の供給は一時的に停止され、一次側コイル１３［ｉ］、１３［ｉ−１］及び１３［ｉ＋１］以外の各一次側コイルに対しては、充電用励磁電流としての励磁電流が供給される。

今、時刻ｔ₃が属する検出用期間Ｐ_DET［３］に注目し、注目した検出用期間Ｐ_DET［３］の周辺における電流波形３５２〜３５４の拡大図を図１８に示す。図１７に示す状況と若干異なるが、説明の便宜上、時刻ｔ₃は注目した検出用期間Ｐ_DET［３］の開示時刻であるとし、注目した検出用期間Ｐ_DET［３］の終了時刻が時刻ｔ₃’であるとする。駆動回路３２［３］の動作状態は、検出用期間Ｐ_DET［３］の前後においても、検出用期間Ｐ_DET［３］中においても同じであるが、検出用期間Ｐ_DET［３］中における入力電流Ｉ_IN［３］は、検出用期間Ｐ_DET［３］の前後におけるそれよりも小さくなる。これは、時刻ｔ₃以前及び時刻ｔ₃’以後において発生する一次側コイル１３［２］及び１３［４］からの磁束の影響が、検出用期間Ｐ_DET［３］中には存在しなくなることに起因する。

時刻ｔ₃以後、時刻ｔ₃’に向かうにつれて、波形３５３上の入力電流Ｉ_IN［３］の値は徐々に或る値に収束するように減少してゆく。図１８の波形３５３は、実際には、図１９に示すようなローパスフィルタを介して得られる、入力電流Ｉ_IN［３］の電圧信号波形である（図１７では、このような波形のなまりの図示を割愛）。波形３５２等についても同様である。このようなローパスフィルタは、図１０の電流検出部３３を形成する上記Ａ／Ｄ変換器の前段に設けられる。このローパスフィルタの存在を考慮し、電流検出部３３は、時刻ｔ₃から微小時間Δｔだけ経過した時点における入力電流Ｉ_IN［３］をサンプリングすることで（より具体的には、時刻（ｔ₃＋Δｔ）において上記ローパスフィルタから出力される、入力電流Ｉ_IN［３］の電圧信号をサンプリングすることで）、対象電流値Ｉ_DET［３］を得るようにする。但し、時刻（ｔ₃＋Δｔ）は、時刻ｔ₃を起点とする検出用期間Ｐ_DET［３］中の時刻であるとする。検出用期間Ｐ_DET［３］に注目して対象電流値のサンプリングタイミングを説明したが、他の検出用期間についても同様である。

尚、上述の説明では、一次側コイル１３［ｉ］に励磁電流を供給している時の入力電流Ｉ_IN［ｉ］に対する、一次側コイル１３［ｉ−２］及び［ｉ＋２］への励磁電流供給の影響が軽微であることに鑑み、検出用期間Ｐ_DET［ｉ］においても一次側コイル１３［ｉ−２］及び［ｉ＋２］に対する充電用励磁電流の供給を許可しているが、その影響が無視できない程度に大きいのならば、検出用期間Ｐ_DET［ｉ］において、一次側コイル１３［ｉ−１］及び［ｉ＋１］に加えて、一次側コイル１３［ｉ−２］及び［ｉ＋２］に対する充電用励磁電流の供給も停止するようにしても良い。一次側コイル１３［ｉ−３］及び［ｉ＋３］等についても同様である。

上述のような制御を行うことで、近接する送電部（一次側コア及び一次側コイルから成る送電部）からの磁束の影響を軽減することができるため、二次側機器２の配置状態の如何に拠らず、各窪み部に二次側機器２が配置されているのか否かを共通の閾値にて検出することが可能となると共に検出精度の向上も図られる。

［励磁電流の検出］
ところで、窪み部１１［ｉ］に二次側機器２が配置されているか否かの判断を入力電流Ｉ_IN［ｉ］に基づいて行う方法を上述したが、入力電流の大きさと励磁電流の大きさが概ね比例関係にあることに鑑み、この判断を、入力電流Ｉ_IN［ｉ］の代わりに一次側コイル１３［ｉ］に供給される励磁電流に基づいて行うようにしても良い。

この場合、一次側コイル１３［１］〜１３［８］に供給される励磁電流を検出対象電流として取り扱うようにし、一次側コイル１３［１］〜１３［８］に供給される励磁電流の大きさを対象電流値Ｉ_DET［１］〜Ｉ_DET［８］として電流検出部３３に個別に検出させるようにするとよい。励磁電流の大きさとは、例えば、励磁電流の振幅又は実効値である。対象電流値Ｉ_DET［１］〜Ｉ_DET［８］を取得した後の動作は上述したものと同様である。

［対象電流値の変形検出方法例］
また、上述した方法（以下、基本方法）とは異なるが、以下の変形方法によって、対象電流値Ｉ_DET［１］〜Ｉ_DET［８］を検出するようにしてもよい。

変形方法では、基本方法では存在していた検出用期間Ｐ_DET［３］〜Ｐ_DET［８］が削除される。即ち、変数ｉが３、４、５、６、７及び８である時、図３のステップＳ１１の電流検出処理が成されない。

その代わり、変数ｉが１である場合におけるステップＳ１１の電流検出処理の実行期間、即ち、検出用期間Ｐ_DET［１］において、駆動回路３２［１］、３２［３］、３２［５］及び３２［７］に発振を行わせて一次側コイル１３［１］、１３［３］、１３［５］及び１３［７］に検出用励磁電流を流し、それらの検出用励磁電流が流れている時における入力電流Ｉ_IN［１］、Ｉ_IN［３］、Ｉ_IN［５］及びＩ_IN［７］の大きさ（即ち電流値）又は一次側コイル１３［１］、１３［３］、１３［５］及び１３［７］への励磁電流の大きさを、対象電流値Ｉ_DET［１］、Ｉ_DET［３］、Ｉ_DET［５］及びＩ_DET［７］として電流検出部３３に検出させる。

それと共に、変数ｉが２である場合におけるステップＳ１１の電流検出処理の実行期間、即ち、検出用期間Ｐ_DET［２］において、駆動回路３２［２］、３２［４］、３２［６］及び３２［８］に発振を行わせて一次側コイル１３［２］、１３［４］、１３［６］及び１３［８］に検出用励磁電流を流し、それらの検出用励磁電流が流れている時における入力電流Ｉ_IN［２］、Ｉ_IN［４］、Ｉ_IN［６］及びＩ_IN［８］の大きさ（即ち電流値）又は一次側コイル１３［２］、１３［４］、１３［６］及び１３［８］への励磁電流の大きさを、対象電流値Ｉ_DET［２］、Ｉ_DET［４］、Ｉ_DET［６］及びＩ_DET［８］として電流検出部３３に検出させる。

対象電流値Ｉ_DET［１］、Ｉ_DET［３］、Ｉ_DET［５］及びＩ_DET［７］の検出時においては、一次側コイル１３［２］、１３［４］、１３［６］及び１３［８］への励磁電流供給は禁止され、対象電流値Ｉ_DET［２］、Ｉ_DET［４］、Ｉ_DET［６］及びＩ_DET［８］の検出時においては、一次側コイル１３［１］、１３［３］、１３［５］及び１３［７］への励磁電流供給は禁止される、

即ち、変形方法に係る検出用期間Ｐ_DET［１］中においては、第２、第４、第６及び第８ブロックの動作モードが充電中モードであるか否かを問わず（換言すれば、窪み部１１［２］、１１［４］、１１［６］及び１１［８］に二次側機器２が配置されているか否かに関わらず）、一次側コイル１３［２］、１３［４］、１３［６］及び１３［８］への励磁電流の供給は停止される。同様に、変形方法に係る検出用期間Ｐ_DET［２］中においては、第１、第３、第５及び第７ブロックの動作モードが充電中モードであるか否かを問わず（換言すれば、窪み部１１［１］、１１［３］、１１［５］及び１１［７］に二次側機器２が配置されているか否かに関わらず）、一次側コイル１３［１］、１３［３］、１３［５］及び１３［７］への励磁電流の供給は停止される。

第１〜第８ブロックの動作モードが充電中モードである場合においては、検出用期間Ｐ_DET［１］及びＰ_DET［２］以外の期間中に、一次側コイル１３［１］〜１３［８］の夫々に対して連続的に充電用励磁電流が供給される。

変形方法によっても、対象電流値Ｉ_DET［ｉ］の検出時において一次側コイル１３［ｉ−１］及び１３［ｉ＋１］に対する励磁電流の供給が成されないので、基本方法を採用した場合と同様の効果が得られる。但し、変形方法では、４つの対象電流値を同時又は略同時に検出する必要がある。このため、電流検出部３３にＡ／Ｄ変換器を４つ設ける必要がある。或いは、１つのＡ／Ｄ変換器で４つの対象電流値を略同時に検出するべく、４つの対象電流値のサンプリングタイミングを少しずつずらす、といった処理等が必要となる。このため、変形方法よりも基本方法を採用する方が望ましい。

＜＜変形等＞＞
上述した説明文中に示した具体的な数値は、単なる例示であって、当然の如く、それらを様々な数値に変更することができる。上述の実施形態の変形例または注釈事項として、以下に、注釈１〜注釈４を記す。各注釈に記載した内容は、矛盾なき限り、任意に組み合わせることが可能である。

［注釈１］
上述の実施形態では、一次側筐体１に設けられた窪み部の個数が８個であって、それに伴って一次側筐体１に設けられた送電部の個数が８個となっているが、一次側筐体１に設けられるべき窪み部及び送電部の個数はｎ個とすることができ（ｎは２以上の整数）、ｎを８以外の整数とすることもできる。

［注釈２］
上述の実施形態では、二次側機器２の外形形状が単三型又は単四型の乾電池のそれと同一であることを想定したが、二次側機器２の外形形状は、単三型及び単四型以外の汎用の乾電池（例えば、単一型又は単二型の乾電池）のそれと同じであっても良い。また、二次側機器２の外形形状を汎用の乾電池のそれと異ならせることも可能である。更に、二次側機器２は、二次電池２１を駆動源とする円筒形状の電気機器（例えば、懐中電灯）であってもよい。

［注釈３］
上述の実施形態では、充電可能な蓄電体として二次側機器２内に二次電池２１を設けているが、二次電池２１の代わりに二次電池以外の蓄電体（例えば、コンデンサ）を二次側機器２内に設けるようにしても良い。

［注釈４］
例えば、以下のように考えることができる。窪み部１１［１］〜１１［８］は８つの二次側機器２を配置することのできる８つの配置部として機能する。尚、二次側機器２が配置されるべき部分は窪み部である必要は必ずしもない。例えば、一次側機器１の筐体表面に、複数の二次側機器２の配置場所を表す複数のマーカ（例えば四角枠形状のマーカ）を記しておくようにしても良い。この場合、該筐体表面上の各マーカが記された部分が配置部として機能し、ユーザは各マーカが記された部分に各二次側機器２を配置する。駆動回路３２［１］〜３２［８］は、一次側コイル１３［１］〜１３［８］に励磁電流を供給する励磁電流供給部を形成する。励磁電流供給部の構成要素に、制御回路３４が更に含まれていると考えることも可能である。制御回路３４は、対象電流値Ｉ_DET［ｉ］に基づいて窪み部１１［ｉ］に二次側機器２が配置されているか否かを検出する配置検出部としての機能を備える。

１ 一次側機器
２、２［ｉ］ 二次側機器
１０ 一次側筐体
１１［ｉ］ 窪み部
１２［ｉ］ 一次側コア
１３［ｉ］ 一次側コイル
２０ 二次側筐体
２１ 二次電池
２２ 磁気フィルム
２３ 二次側コイル
２４ フレキシブル基板
２５ 整流回路
３１ 整流回路
３２［ｉ］ 駆動回路
３３ 電流検出部
３４ 制御回路

Claims (4)

1. 二次側コイル及び蓄電体が設けられた二次側機器が配置されるべき複数の配置部と、
   前記複数の配置部に対して個別に割り当てられた複数の一次側コイルと、
   前記複数の一次側コイルに個別に交流の励磁電流を供給する複数の駆動回路から成る励磁電流供給部と、
   前記励磁電流の元となる前記複数の駆動回路への各入力電流の大きさ又は前記複数の駆動回路からの各励磁電流の大きさを対象電流値として検出する電流検出部と、を備えた非接触式充電器であって、
   前記複数の駆動回路は、第１及び第２の駆動回路を含み、
   前記複数の一次側コイルは、前記第１及び第２の駆動回路に対応する、互いに隣接した第１及び第２の一次側コイルを含み、
   前記励磁電流供給部は、前記第１の駆動回路に対応する対象電流値が検出されるときにおいて前記第２の一次側コイルに対する励磁電流の供給を停止し、前記第２の駆動回路に対応する対象電流値が検出されるときにおいて前記第１の一次側コイルに対する励磁電流の供給を停止する
   ことを特徴とする非接触式充電器。
2. 前記配置部ごとに、当該配置部に対応する対象電流値に基づいて当該配置部に前記二次側機器が配置されているか否かを検出する配置検出部を更に備え、
   前記二次側機器が配置されていると検出された前記配置部に対応する一次側コイル及び駆動回路を用いて、電磁誘導により、前記配置部に配置された前記二次側機器内の蓄電体を充電する
   ことを特徴とする請求項１に記載の非接触式充電器。
3. 前記励磁電流供給部は、前記第１及び第２の駆動回路に対応する２つの配置部に前記二次側機器が配置されているか否かに関わらず、前記第１の駆動回路に対応する対象電流値が検出されるときにおいて前記第２の一次側コイルに対する励磁電流の供給を停止し、前記第２の駆動回路に対応する対象電流値が検出されるときにおいて前記第１の一次側コイルに対する励磁電流の供給を停止する
   ことを特徴とする請求項２に記載の非接触式充電器。
4. 前記複数の駆動回路は、第３の駆動回路を更に含み、
   前記複数の一次側コイルは、前記第３の駆動回路に対応する第３の一次側コイルを更に含み、
   前記第１の一次側コイルは、前記第３の一次側コイルよりも、前記第２の一次側コイルの近くに配置され、
   前記励磁電流供給部は、前記第１の駆動回路に対応する対象電流値が検出されるとき、前記第２の一次側コイルに対応する配置部に二次側機器が配置されているか否かに関わらず前記第２の一次側コイルへの励磁電流の供給を停止し、一方で前記第３の一次側コイルに対応する配置部に二次側機器が配置されているならば前記第３の一次側コイルには励磁電流を供給する
   ことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の非接触式充電器。

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