JP2013046526A - 非接触給電システムの金属異物検出方法、非接触給電装置、電気機器に設けられた受電装置及び非接触給電システム - Google Patents

Abstract

【課題】給電エリアの広い範囲において小さな金属異物の高精度に検出ができる非接触給電システムの金属異物検出方法、非接触給電装置、電気機器に設けられた受電装置及び非接触給電システムを提供する。
【解決手段】給電エリアに設けた１次コイルＬ１と１次側認証用コイルＡ１がそれぞれ異なるように配置するとともに、受電エリアに設けた２次コイルＬ２と２次側認証用コイルＡ２がそれぞれ異なるように配置されている。そして、１次コイルＬ１からの送電用発振信号に基づいて１次コイルＬ１と２次コイルＬ２の間の金属異物の有無検出をするとともに、１次側認証用コイルＡ１からの認証用発振信号に基づいて１次側認証用コイルＡ１と２次側認証用コイルＡ２の間の金属異物の有無検出をする。
【選択図】図９

Description

本発明は、非接触給電システムの金属異物検出方法、非接触給電装置、電気機器に設けられた受電装置及び非接触給電システムに関するものである。

近年、電磁誘導方式よる非接触給電システムが種々提案されている。電磁誘導方式よる非接触給電システムは、非接触給電装置の載置面に受電装置を備えた電気機器を載置する。この状態において、非接触給電装置は、備えている送電用コイルを励磁させ、電磁誘導にて電気機器の受電装置に設けられた受電用コイルを励磁給電する。受電用コイルに発生した２次電力は、受電装置内おいて直流電源に変換される。そして、その直流電源は、電気機器の負荷の駆動電源として供給されている。

ところで、この非接触給電システムには、金属異物を検知する金属検出装置を備え、その金属検出装置が金属異物を検出した時には給電を停止している。これは、非接触給電装置と電気機器（受電装置）との間に金属異物が介在していると、給電中に金属異物が誘導加熱されるのを防止するためである。

この種の金属検知の方法として、非接触給電装置と受電装置との間で認証のための信号の授受を行うために設けられた非接触給電装置に設けた１次側認証用コイルと、受電装置に設けた２次側認証用コイルとを利用したものがある（例えば、特許文献１）。

この特許文献１の検知方法は、非接触給電装置と受電装置の間に、金属異物が介在されたとき、１次側認証用コイルと２次側認証用コイルとの間の磁気結合が変化することを利用して、金属異物の有無を検知していた。つまり、金属異物が介在すると、磁気結合が小さくなり、１次側認証用コイルにて励磁される２次側認証用コイルの電磁誘導波形の振幅値は小さくなる。そして、１次側認証用コイルは、その２次側認証用コイルの変化する電磁誘導波形を負荷変調波形として入力し、その入力波形の振幅値から金属異物の有無を検知していた。

国際公開第２０１１／０３６８６３号公報

しかしながら、上記検知方法によれば、正対している１次側認証用コイルと２次側認証用コイルの間であってその中心位置から外れた位置に小さな金属異物がある時、１次側認証用コイルと２次側認証用コイルとの間の磁気結合が小さくならなかった。その結果、高度な検知精度を望めなかった。

また、上記特許文献１においては、給電用コイルに内側に２つの１次側認証用コイルを備えるとともに、受電用コイルに内側に２つの２次側認証用コイルを備えた非接触給電システムが開示されている。つまり、給電用コイルの中心軸に対して２つの１次側認証用コイルの中心軸がそれぞれ偏倚しているとともに、受電用コイルの中心軸に対して２つの２次側認証用コイルの中心軸がそれぞれ偏倚させた非接触給電システムが提案されている。

この場合、正対する２つの１次側認証用コイルと２次側認証用コイルのそれぞれ中心位置に金属異物が介在されているときには、精度よく検知することができる。しかしながら、逆に、正対している給電用コイルと受電用コイルの中心位置に小さな金属異物ある時、１次側認証用コイルと２次側認証用コイルとの間の磁気結合が小さくならず、高度な検知精度を望めなかった。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、給電エリアの広い範囲において小さな金属異物の高精度に検出ができる非接触給電システムの金属異物検出方法を提供することにある。

さらに、この非接触給電システムの金属異物検出方法に使用される非接触給電装置、電気機器に設けられた受電装置及び非接触給電システムを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の非接触給電システムの金属異物検出方法は、１つ以上の給電エリアを備え、その給電エリアに１次コイルと１次側認証用コイルを設けた非接触給電装置と、１つ以上の受電エリアを備え、その受電エリアに前記１次コイルと相対向するように２次コイルを設けるとともに、前記１次側認証用コイルと相対向するように２次側認証用コイルを設けた受電装置を有した電気機器とからなり、前記１次側認証用コイルからの認証用発振信号に基づく前記２次側認証用コイルから発振される認証信号を前記１次側認証用コイルが受信し認証した後、前記１次コイルから発振される送電用発振信号を前記２次コイルに２次電力として給電する非接触給電システムの金属異物検出方法であって、前記給電エリアに設けた１次コイルと１次側認証用コイルをそれぞれ異なるように配置するとともに、前記受電エリアに設けた２次コイルと２次側認証用コイルをそれぞれ異なるように配置し、前記１次コイルからの前記送電用発振信号に基づいて前記１次コイルと前記２次コイルの間の金属異物の有無検出をするとともに、前記１次側認証用コイルからの前記認証用発振信号に基づいて前記１次側認証用コイルと２次側認証用コイルの間の金属異物の有無検出をすることを特徴とする。

また、上記構成において、１次コイルと２次コイルとの間の金属異物の有無検出を先に行い、金属異物の存在を検出したとき、１次側認証用コイルと２次側認証用コイルとの間の金属異物の有無検出を行わないことが好ましい。

また、上記構成において、１次コイルからの発振される送電用発振信号の発振周波数は、１次側認証用コイルから発振される認証用発振信号の発振周波数より低いことが好ましい。

また、上記構成において、１次側認証用コイルと２次側認証用コイルとの間の金属異物の有無検出を先に行い、金属異物の存在を検出したとき、１次コイルと２次コイルとの間の金属異物の有無検出を行わないことが好ましい。

また、上記構成において、１次側認証用コイルからの発振される認証用発振信号の発振周波数は、１次コイルから発振される送電用発振信号の発振周波数より低いことが好ましい。

また、上記構成において、給電エリアに設けた１次コイルは、給電エリアの中央位置に配置され、給電エリアに設けた１次側認証用コイルは、直列に接続した２個の１次側認証用第１コイルと１次側認証用第２コイルとからなり、１次側認証用第１コイルと１次側認証用第２コイルを１次コイルの両側の対称位置に配置するとともに、磁束の向きは互いに逆方向となるように配置し、受電エリアに設けた２次コイルは、受電エリアの中央位置に配置され、受電エリアに設けた２次側認証用コイルは、直列に接続した２個の２次側認証用第１コイルと２次側認証用第２コイルとからなり、２次側認証用第１コイルと２次側認証用第２コイルを２次コイルの両側の対称位置に配置するとともに、磁束の向きは互いに逆方向となるように配置したことが好ましい。

また、上記構成において、給電エリアに設けた１次側認証用コイルは、給電エリアの中央位置に配置され、給電エリアに設けた１次コイルは、直列に接続した２個の第１の１次コイルと第２の１次コイルとからなり、第１の１次コイルと第２の１次コイルを１次側認証用コイルの両側の対称位置に配置するとともに、磁束の向きは互いに逆方向となるように配置し、受電エリアに設けた２次側認証用コイルは、受電エリアの中央位置に配置され、受電エリアに設けた２次コイルは、直列に接続した２個の第１の２次コイルと第２の２次コイルとからなり、第２の２次コイルと第２の２次コイルを２次側認証用コイルの両側の対称位置に配置するとともに、磁束の向きは互いに逆方向となるように配置したことが好ましい。

上記課題を解決するために、本発明の非接触給電装置は、１つ以上の給電エリアを備え、その給電エリアに１次コイルと１次側認証用コイルを設け、１次コイルを励磁して送電用発振信号を発振し、電磁誘導現象を利用して電気機器の受電装置に設けた２次コイルに２次電力を給電するとともに、前記１次側認証用コイルから発振した認証用発振信号に基づいて、前記受電装置に設けた２次側認証用コイルからの認証用信号を受信して機器認証を行う非接触給電装置であって、前記給電エリアに設けた前記１次コイルと前記１次側認証用コイルを、その中心位置がそれぞれ異なるように配置し、前記１次コイルから発振される前記送電用発振信号に基づいて前記１次コイルと前記２次コイルとの間の磁束の変化を送電用負荷変調信号として前記１次コイルが受信し、その送電用負荷変調信号を包絡線検波し第１負荷変調波形にする第１包絡線検波回路と、前記１次側認証用コイルから発振される前記認証用発振信号に基づいて前記１次側認証用コイルと前記２次側認証用コイルとの間の磁束の変化を認証用負荷変調信号として前記１次側認証用コイルが受信し、その認証用負荷変調信号を包絡線検波し第２負荷変調波形にする第２包絡線検波回路と、前記第１包絡線検波回路の第１負荷変調波形及び前記第２包絡線検波回路の第２負荷変調波波形に入力し、前記第１負荷変調波形及び前記第２負荷変調波形に基づいて給電エリアの金属異物の判定を行うシステム制御部とを備えたことを特徴とする。

また、上記構成において、給電エリア毎に、給電エリアの１次コイルを励磁して２次コイルに送電用発振信号を送信する励磁回路と、給電エリアの１次側認証用コイルを励磁して２次側認証用コイルに認証用発振信号を送信する発振回路とを備えていることが好ましい。

また、上記構成において、給電エリアに設けた１次コイルは、給電エリアの中央位置に配置され、給電エリアに設けた１次側認証用コイルは、直列に接続した２個の１次側認証用第１コイルと１次側認証用第２コイルとからなり、１次側認証用第１コイルと１次側認証用第２コイルを１次コイルの両側の対称位置に配置するとともに、磁束の向きは互いに逆方向となるように配置することが好ましい。

また、上記構成において、給電エリアに設けた１次側認証用コイルは、給電エリアの中央位置に配置され、給電エリアに設けた１次コイルは、直列に接続した２個の第１の１次コイルと第２の１次コイルとからなり、第１の１次コイルと第２の１次コイルを１次側認証用コイルの両側の対称位置に配置するとともに、磁束の向きは互いに逆方向となるように配置することが好ましい。

また、上記構成において、１次コイルは、１次側認証用コイルが受電装置側に近くなるように、１次側認証用コイルの下側位置に配置され、１次コイルは、同１次コイルのコイル面積より大きい磁性体に形成した上方に突出したコア部に巻回することが好ましい。

上記課題を解決するために、本発明の電気機器に設けられた受電装置は、１つ以上の受電エリアを備え、その受電エリアに２次コイルを設けるとともに２次側認証用コイルを設け、非接触給電装置の１次側認証用コイルからの認証用発振信号に基づいて前記２次側認証用コイルから前記１次側認証用コイルに認証用信号を送信し、電磁誘導現象を利用して非接触給電装置の１次コイルからの送電用発振信号にて前記２次コイルに２次電力が受電される電気機器に設けられた受電装置であって、前記受電エリアに設けた前記２次コイルと前記２次側認証用コイルを、それぞれ異なるように配置し、前記２次コイルが受信した前記送電用発振信号から前記１次コイルと前記２次コイルとの間の磁束の変化に基づく変調波を生成する第１変調波信号生成回路と、前記変調波を前記１次コイルに送信するために、前記送電用発振信号をキャリア信号として同キャリア信号を前記変調波にて変調させて送電用負荷変調信号を生成する第１負荷変調信号生成回路と前記２次側認証用コイルが受信した前記認証用発振信号から前記１次側認証用コイルと前記２次側認証用コイルとの間の磁束の変化に基づく変調波を生成する第２変調波信号生成回路と、
前記変調波を前記１次側認証用コイルに送信するために、前記認証用発振信号をキャリア信号として同キャリア信号を前記変調波にて変調させて認証用負荷変調信号を生成する第２負荷変調信号生成回路とを備えたことを特徴とする。

また、上記構成において、受電エリアに設けた２次コイルは、受電エリアの中央位置に配置され、受電エリアに設けた２次側認証用コイルは、直列に接続した２個の２次側認証用第１コイルと２次側認証用第２コイルとからなり、２次側認証用第１コイルと２次側認証用第２コイルを２次コイルの両側の対称位置に配置するとともに、磁束の向きは互いに逆方向となるように配置することが好ましい。

また、上記構成において、受電エリアに設けた２次側認証用コイルは、受電エリアの中央位置に配置され、受電エリアに設けた２次コイルは、直列に接続した２個の第１の２次コイルと第２の２次コイルとからなり、第１の２次コイルと第２の２次コイルを２次側認証用コイルの両側の対称位置に配置するとともに、磁束の向きは互いに逆方向となるように配置することが好ましい。

また、上記構成において、２次コイルは、２次側認証用コイルが非接触給電装置側に近くなるように、２次側認証用コイルの上側位置に配置され、２次コイルは、同２次コイルのコイル面積より大きい磁性体に形成した下方に突出したコア部に巻回することが好ましい。

上記課題を解決するために、本発明の非接触給電システムは、１つ以上の給電エリアを備え、その給電エリアに１次コイルと１次側認証用コイルを設けた非接触給電装置と、１つ以上の受電エリアを備え、その受電エリアに前記１次コイルと相対向するように２次コイルを設けるとともに前記１次側認証用コイルと相対向するように２次側認証用コイルを設けた受電装置を有した電気機器とからなり、前記１次側認証用コイルからの認証用発振信号に基づく前記２次側認証用コイルからの認証信号を前記１次側認証用コイルが受信し認証した後、前記１次コイルから発振される送電用発振信号を前記２次コイルに２次電力として給電する非接触給電システムであって、給電エリアに設けた１次コイルと前記１次側認証用コイルをそれぞれ異なるように配置し、受電エリアに設けた２次コイルと前記２次側認証用コイルをそれぞれ異なるように配置し、非接触給電装置は、給電エリア毎に、給電エリアの１次コイルを励磁して２次コイルに送信する送電用発振信号から磁束変化に基づく変調波を検出した受電装置の送電用発振信号に基づく送電用負荷変調信号を１次コイルにて受信し、その送電用負荷変調信号を包絡線検波し第１負荷変調波形にする第１包絡線検波回路と、給電エリアの１次側認証用コイルを励磁して２次側認証用コイルに送信する認証用発振信号から磁束変化に基づく変調波を検出した受電装置の認証用発振信号に基づく認証用負荷変調信号を受信し、その認証用負荷変調信号を包絡線検波し第２負荷変調波形にする第２包絡線検波回路とを備えた基本給電ユニット回路と、第１包絡線検波回路からの第１負荷変調絡波形及び第２包絡線検波回路からの第２負荷変調波形を入力し、第１負荷変調波波形及び第２負荷変調波形に基づいて給電エリアの金属異物の判定を行うシステム制御部とを備え、受電装置は、２次コイルが受信した送電用発振信号から変調波を生成する第１変調波信号生成回路と、変調波を前記１次コイルに送信するために、送電用発振信号をキャリア信号として同キャリア信号を変調波にて変調させて送電用負荷変調信号を生成する第１負荷変調信号生成回路と、２次側認証用コイルが受信した認証用発振信号から変調波を生成する第２変調波信号生成回路と、変調波を１次側認証用コイルに送信するために、認証用発振信号をキャリア信号として同キャリア信号を変調波にて変調させて認証用負荷変調信号を生成する第２負荷変調信号生成回路と
を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、給電エリアの広い範囲において小さな金属異物の高精度に検出ができることができる。

非接触給電システムの非接触給電装置と電気機器を示す全体斜視図。 １次コイルと１次側認証用コイルの配列状態を示す説明図。 （ａ）は磁性体のコア部に巻回された１次コイルを示す断面図、（ｂ）は磁性体のコア部に巻回された１次コイルを示す平面図。 （ａ）は樹脂基板に固着された１次側認証用コイルを示す断面図、（ｂ）は樹脂基板に固着された１次側認証用コイルを示す平面図。 １次コイルと１次側認証用コイルの配置関係を示す断面図。 （ａ）は磁性体のコア部に巻回された２次コイルを示す断面図、（ｂ）は磁性体のコア部に巻回された２次コイルを示す下面図。 （ａ）は樹脂基板に固着された２次側認証用コイルを示す断面図、（ｂ）は樹脂基板に固着された２次側認証用コイルを示す下面図。 ２次コイルと２次側認証用コイルの配置関係を示す断面図。 （ａ）給電装置の１次コイル及び１次側認証用コイルと機器の２次コイル及び２次側認証用コイルが正対した状態を示す断面図、（ｂ）は１次コイルの励磁に基づく磁気回路を説明する図、（ｃ）は１次側認証用コイルの励磁に基づく磁気回路を説明する図。 給電装置と機器の電気ブロック回路図。 機器に設けた受電回路の電気ブロック回路図。 機器に設けた認証回路の電気ブロック回路図。 給電装置に設けた基本給電ユニット回路を説明するための電気ブロック回路図。 （ａ）は送電用発振信号の波形図、（ｂ）は送電用負荷変調信号の波形図。 （ａ）は認証用発振信号の波形図、（ｂ）は認証用負荷変調信号の波形図。 （ａ）は何もない時に第１包絡線検波回路が１次コイルから取得する電圧波形図、（ｂ）は金属片がない時に第１包絡線検波回路が１次コイルから取得する電圧波形図、（ｃ）は金属片がある時に第１包絡線検波回路が１次コイルから取得する電圧波形図。 （ａ）は何もない時に第２包絡線検波回路が１次側認証用コイルから取得する電圧波形図、（ｂ）は金属片がない時に第２包絡線検波回路が１次側認証用コイルから取得する電圧波形図、（ｃ）は金属片がある時に第２包絡線検波回路が１次側認証用コイルから取得する電圧波形図。 システム制御部の処理動作を説明するフローチャート図。 （ａ）は何も載置されていない状態を示す図、（ｂ）は１次コイルとのコア部と２次コイルのコア部の間に金属片が存在する状態を示す図、（ｃ）は１次側認証用コイルと２次側認証用コイル間に金属片が存在する状態を示す図、（ｄ）は給電装置と機器との間に金属片が存在しない状態を示す図。 第２実施形態を説明するための給電装置の１次コイル及び１次側認証用コイルと機器の２次コイル及び２次側認証用コイルが正対した状態を示す断面図。 （ａ）は１次コイルが励磁された時の磁気回路を示す図、（ｂ）は１次側認証用コイルが励磁された時の磁気回路を示す図。 第３実施形態におけるシステム制御部の処理動作を説明するフローチャート図。 別例を説明するための給電装置の１次コイル及び１次側認証用コイルと機器の２次コイル及び２次側認証用コイルが正対した状態を示す断面図。 同じく別例を説明するための断面図であって、（ａ）は１次コイルが励磁された時の磁気回路を示す図、（ｂ）は１次側認証用コイルが励磁された時の磁気回路を示す図。

（第１実施形態）
以下、本発明の非接触給電システムを具体化した第１実施形態を図面に従って説明する。

図１に示すように、非接触給電システムは、非接触給電装置（以下、単に給電装置という）１とその給電装置１から非接触給電される電気機器（以下、単に機器という）Ｅを有している。

給電装置１は、四角形の板状の筐体２を有し、その上面が平面であって機器Ｅを載置する載置面３を形成している。載置面３は、複数の四角形状の給電エリアＡＲ１が区画形成され、本実施形態では、左右方向に３個、前後方向に４個並ぶように１２個の給電エリアＡＲ１が区画形成されている。

筐体２内であって、区画形成された各給電エリアＡＲ１に対応する位置には、図２に示すように、給電エリアＡＲ１に収まるように１次コイルＬ１がそれぞれ配置されている。
各１次コイルＬ１は、図３（ａ）（ｂ）に示すように、フェライトよりなる磁性体１０に巻回されている。磁性体１０は、給電エリアＡＲ１の外形形状にあわせて四角板状に形成されている。磁性体１０は、その本体部１１の上面中央部にコア部１２を上方に向かって突出形成させている。コア部１２は、上方から見て長方形（正方形でもよい）となっている。

１次コイルＬ１は、磁性体１０のコア部１２に巻回される。そして、コア部１２に１次コイルＬ１を巻回した磁性体１０は、筐体２内であって各給電エリアＡＲ１に対応する位置にそれぞれ配置固定される。

各磁性体１０の上側には、１次側認証用コイルＡ１を接着剤にて固着した非磁性体材料よりなる樹脂製の樹脂基板ＳＢ１が配置固定されている。図４（ａ）（ｂ）に示すように、樹脂基板ＳＢ１に固着された１次側認証用コイルＡ１は、１次側認証用第１コイルＡ１ａと、１次側認証用第２コイルＡ１ｂの２つから構成されている。

１次側認証用第１コイルＡ１ａは非磁性体よりなる樹脂製の第１コアＣ１ａに、１次側認証用第２コイルＡ１ｂは非磁性体よりなる樹脂製の１次側第２コアＣ１ｂにそれぞれ巻回されている。そして、第１コアＣ１ａに巻回された１次側認証用第１コイルＡ１ａと１次側第２コアＣ１ｂに巻回された１次側認証用第２コイルＡ１ｂは、樹脂基板ＳＢ１に接着剤にて固着されている。この２つの第１コイルＡ１ａ及び第２コイルＡ１ｂは、本実施形態では、給電エリアＡＲ１を左右に２分割された領域に、上方から見て、互いに重ならずに相対配置されている。

従って、樹脂基板ＳＢ１を、磁性体１０の上側に配置固定したとき、図５に示すように、給電エリアＡＲ１の中央部に１次コイルＬ１が配置され、１次側認証用第１コイルＡ１ａと１次側認証用第２コイルＡ１ｂが左右対称位置に配置される。

１次側認証用第１コイルＡ１ａと１次側認証用第２コイルＡ１ｂは、直列に接続されている。そして、その直列回路に電流を流したとき、１次側認証用第１コイルＡ１ａが形成する磁束の向きと、１次側認証用第２コイルＡ１ｂが形成する磁束の向きが、逆方向になるように巻回配置されている。

筐体２内であって、各給電エリアＡＲ１から外れた位置には、各給電エリアＡＲ１の１次コイルＬ１（１次側認証用コイルＡ１）毎に設けられた基本給電ユニット回路６が実装されている。１次コイルＬ１毎に設けられた基本給電ユニット回路６は、対応する１次コイルＬ１を単独でまたは他の１次コイルＬ１と協働して励磁駆動し、給電エリアＡＲ１に載置された機器Ｅに対して非接触給電をするようになっている。

また、基本給電ユニット回路６は、対応する１次側認証用コイルＡ１を励磁駆動し、載置面３に載置した機器Ｅとの間で無線通信にてデータ・情報の授受を行うとともに、給電エリアＡＲ１に載置された金属異物を検出するようになっている。

筐体２内であって、各基本給電ユニット回路６の隣接した位置には、各基本給電ユニット回路６を統括制御するシステム制御部５２及びこれらに駆動電源を供給する電源回路５１が回路基板に実装されている。

一方、給電装置１から電磁誘導で給電を受ける機器Ｅは、その筐体５の下面に給電装置１の給電エリアＡＲ１に対する受電エリアＡＲ２を形成し、その筐体５内に２次コイルＬ２を有している。２次コイルＬ２は、給電エリアＡＲ１毎に設けた１次コイルＬ１と同一形状に形成されている。

２次コイルＬ２は、図６（ａ）（ｂ）に示すように、フェライトよりなる磁性体２０に巻回されている。磁性体２０は、外形が本実施形態では、受電エリアＡＲ２にあわせて四角板状に形成されている。磁性体２０は、その本体部２１の下面中央部にコア部２２を上方に向かって突出形成させている。コア部２２は、下方から見て長方形（正方形でもよい）となっている。そして、コア部２２に２次コイルＬ２を巻回した磁性体２０は、機器Ｅの筐体５内に配置固定される。

機器Ｅは、その筐体５内であって、磁性体２０下側には、２次側認証用コイルＡ２を接着剤にて固着した非磁性体よりなる樹脂製の樹脂基板ＳＢ２が配置固定されている。図７（ａ）（ｂ）に示すように、樹脂基板ＳＢ２に固着された２次側認証用コイルＡ２は、２次側認証用第１コイルＡ２ａと、２次側認証用第２コイルＡ２ｂの２つから構成されている。

２次側認証用第１コイルＡ２ａは非磁性体よりなる樹脂製の２次側第１コアＣ２ａに、２次側認証用第２コイルＡ２ｂは非磁性体よりなる樹脂製の２次側第２コアＣ２ｂにそれぞれ巻回されている。そして、２次側第１コアＣ２ａに巻回された２次側認証用第１コイルＡ２ａと２次側第２コアＣ２ｂに巻回された２次側認証用第２コイルＡ２ｂは、樹脂基板ＳＢ２に接着剤にて固着されている。この２つの２次側認証用第１コイルＡ２ａと２次側認証用第２コイルＡ２ｂは、本実施形態では、下方から見て、互いに重ならずに左右方向に配置されている。

従って、樹脂基板ＳＢ２を、磁性体２０の下側に配置固定したとき、図８に示すように、受電エリアＡＲ２の中央部に２次コイルＬ２が配置され、２次側認証用第１コイルＡ２ａと２次側認証用第２コイルＡ２ｂが左右対称位置に配置される。

２次側認証用第１コイルＡ２ａと２次側認証用第２コイルＡ２ｂは、直列に接続されている。そして、その直列回路に電流を流したとき、２次側認証用第１コイルＡ２ａが形成する磁束の向きと、２次側認証用第２コイルＡ２ｂが形成する磁束の向きが、逆方向になるように巻回配置されている。

なお、２次コイルＬ２は、１次コイルＬ１と同一形状をしている。また、２次側認証用第１コイルＡ２ａ及び２次側認証用第２コイルＡ２ｂは、給電装置１の給電エリアＡＲ１毎に設けた１次側認証用第１コイルＡ１ａ及び１次側認証用第２コイルＡ１ｂとそれぞれ同一形状に形成されている。

従って、図９（ａ）に示すように、機器Ｅの受電エリアＡＲ２と給電装置１の給電エリアＡＲ１が相対向すると、１次コイルＬ１のコア部１２と２次コイルＬ２のコア部２２が一致する。また、１次側認証用第１コイルＡ１ａの第１コアＣ１ａと２次側認証用第１コイルＡ２ａの第１コアＣ２ａが一致する。さらに、１次側認証用第２コイルＡ１ｂの第２コアＣ１ｂと２次側認証用第２コイルＡ２ｂの第２コアＣ２ｂが一致する。

ちなみに、受電エリアＡＲ２と給電エリアＡＲ１が相対向した状態で、１次コイルＬ１を励磁すると、図９（ｂ）に示す磁束Φａからなる磁気回路が形成される。また、受電エリアＡＲ２と給電エリアＡＲ１が相対向した状態で、１次側認証用コイルＡ１を励磁すると、図９（ｃ）に示す磁束Φｂからなる磁気回路が形成される。

次に、給電装置１と機器Ｅの電気的構成を図１０に従って説明する。
（機器Ｅ）
まず、機器Ｅについて説明する。図１０において、機器Ｅは、受電回路３０と認証回路４０を有している。受電回路３０は、２次コイルＬ２と接続され、給電装置１からの送電用発振信号Φ１（図１４（ａ）参照）を２次コイルＬ２が電磁誘導にて２次電力として受電する。認証回路４０は、２次側認証用コイルＡ２と接続され、給電装置１からの認証のための認証用発振信号Φ２（図１５（ａ）参照）を受信する。

（受電回路３０）
受電回路３０は、図１１に示すように、第１整流回路３１、ＤＣ／ＤＣコンバータ回路３２、第１マルチバイブレータ３３、第１負荷変調回路３４、２次側マイクロコンピュータ３５を有している。

第１整流回路３１は、２次コイルＬ２と接続されている。第１整流回路３１は、給電装置１の１次コイルＬ１からの送電用発振信号Φ１による電磁誘導にて２次コイルＬ２が励磁給電された２次電力をリップルのない直流電圧に変換する。

なお、送電用発振信号Φ１は、図１４（ａ）に示すように振幅値及び周波数が一定の正弦波である。
ＤＣ／ＤＣコンバータ回路３２は、第１整流回路３１にて生成された直流電圧を、所望の電圧にＤＣ／ＤＣ変換し、そのＤＣ／ＤＣ変換した直流電圧を機器Ｅの負荷Ｚに供給する。

ここで、負荷Ｚは、２次コイルＬ２にて発生する２次電力で駆動する機器であればよい。例えば、ＤＣ／ＤＣ変換した直流電源を使って該負荷Ｚを載置面３上で駆動する機器であったり、２次電力をそのまま交流電源として使って該負荷Ｚを載置面３上で駆動する機器であったりしてもよい。また、ＤＣ／ＤＣ変換した直流電源を使って内蔵する充電池（２次電池）を充電する機器であってもよい。

第１マルチバイブレータ３３は、公知の無安定マルチバイブレータにて構成され、第１整流回路３１にて生成した直流電圧が２次側マイクロコンピュータ３５とともに駆動電源として使用されている。第１マルチバイブレータ３３は、２次側マイクロコンピュータ３５からの制御信号に基づいて発振動作し、第１オン・オフ信号ＭＰ１を第１負荷変調回路３４に出力する。

第１負荷変調回路３４は、図１１に示すように、出力端子が、２次コイルＬ２の一端に接続されている。そして、第１負荷変調回路３４は、第１オン・オフ信号ＭＰ１がオンの時、２次コイルＬ２の一端を第１負荷変調回路３４内に設けた抵抗（図示せず）を介してグランドに接続する。反対に、第１負荷変調回路３４は、第１オン・オフ信号ＭＰ１がオフの時、２次コイルＬ２の一端をグランドと非接続にする。

従って、２次コイルＬ２の一端が第１負荷変調回路３４の抵抗を介してグランドに接続される時、第１整流回路３１に流れ込む電流の一部が、グランドに流れるようにしている。反対に、２次コイルＬ２の一端がグランドに対して第１負荷変調回路３４にて非接続されている時、２次コイルＬ２からの電流が、全て第１整流回路３１に流れる。

その結果、第１オン・オフ信号ＭＰ１によって、送電用発振信号Φ１に基づいて、２次コイルＬ２の両端子間を流れる２次電流が変化されることになる。この２次電流の変化によって、２次コイルＬ２が放射する磁束が変化し、その変化した磁束は１次コイルＬ１に電磁誘導として伝播し、１次コイルＬ１に流れる１次電流を変化させる。

つまり、第１オン・オフ信号ＭＰ１によって、２次コイルＬ２の両端子間を流れる電流（送電用発振信号Φ１に基づいて）は、図１４（ｂ）に示す送電用負荷変調信号Φｍ１に振幅変調（負荷変調）される。そして、その送電用負荷変調信号Φｍ１は、２次コイルＬ２から１次コイルＬ１に送信される。

換言すると、２次コイルＬ２が受信する送電用発振信号Φ１はキャリア信号を構成する。そして、そのキャリア信号（送電用発振信号Φ１）の振幅を、第１オン・オフ信号ＭＰ１にて変調することによって、図１４（ｂ）に示す送電用負荷変調信号Φｍ１が生成される。

（認証回路４０）
認証回路４０は、図１２に示すように、第２整流回路４１、第２マルチバイブレータ４２及び第２負荷変調回路４３を有している。

第２整流回路４１は、２次側認証用コイルＡ２と接続されている。第２整流回路４１は、給電装置１の１次側認証用コイルＡ１からの認証用発振信号Φ２による電磁誘導にて２次側認証用コイルＡ２が受電した２次電力をリップルのない直流電圧に変換する。

なお、認証用発振信号Φ２は、図１５（ａ）に示すように振幅値及び周波数が一定の正弦波である。
第２マルチバイブレータ４２は、公知の無安定マルチバイブレータにて構成され、第２整流回路４１にて生成した直流電圧が駆動電源として印加される。第２マルチバイブレータ４２は、第２整流回路４１からの直流電圧が印加されると発振動作し、第２オン・オフ信号ＭＰ２を第２負荷変調回路４３に出力する。

第２負荷変調回路４３は、図１２に示すように、出力端子が、２次側認証用コイルＡ２の一端に接続されている。そして、第２負荷変調回路４３は、第２オン・オフ信号ＭＰ２がオンの時、２次側認証用コイルＡ２の一端を第２負荷変調回路４３内に設けた抵抗（図示せず）を介してグランドに接続する。反対に、第２負荷変調回路４３は、第２オン・オフ信号ＭＰ２がオフの時、２次側認証用コイルＡ２の一端をグランドと非接続にする。

従って、２次側認証用コイルＡ２の一端が第２負荷変調回路４３の抵抗を介してグランドに接続される時、第２整流回路４１に流れ込む電流の一部が、グランドに流れるようにしている。反対に、２次側認証用コイルＡ２の一端がグランドに対して第２負荷変調回路４３にて非接続されている時、２次側認証用コイルＡ２からの電流が、全て第２整流回路４１に流れる。

その結果、第２オン・オフ信号ＭＰ２によって、認証用発振信号Φ２に基づいて、２次側認証用コイルＡ２の両端子間を流れる２次電流が変化されることになる。この２次電流の変化によって、２次側認証用コイルＡ２が放射する磁束が変化し、その変化した磁束は１次側認証用コイルＡ１に電磁誘導として伝播し、１次側認証用コイルＡ１に流れる１次電流を変化させる。

つまり、第２オン・オフ信号ＭＰ２によって、２次側認証用コイルＡ２の両端子間を流れる電流（認証用発振信号Φ２に基づいて）は、図１５（ｂ）に示す認証用負荷変調信号Φｍ２に振幅変調（負荷変調）される。そして、その認証用負荷変調信号Φｍ２は、２次側認証用コイルＡ２から１次側認証用コイルＡ１に送信される。

換言すると、２次側認証用コイルＡ２が受信する認証用発振信号Φ２はキャリア信号を構成する。そして、そのキャリア信号（認証用発振信号Φ２）の振幅を、第２オン・オフ信号ＭＰ２にて変調することによって、図１５（ｂ）に示す認証用負荷変調信号Φｍ２が生成される。
（給電装置）
次に、給電装置１について説明する。図１０に示すように、給電装置１は、共通ユニット部５０と基本ユニット部６０を有している。
（共通ユニット部５０）
共通ユニット部５０は、電源回路５１、基本ユニット部６０を統括制御するシステム制御部５２を備えている。電源回路５１は、整流回路及びＤＣ／ＤＣコンバータを有し、外部から商用電源を入力して整流回路にて整流する。電源回路５１は、整流した直流電圧をＤＣ／ＤＣコンバータにて所望の電圧に変換した後、その直流電圧を駆動電源としてシステム制御部５２及び基本ユニット部６０に出力する。システム制御部５２は、マイクロコンピュータよりなり、基本ユニット部６０を統括制御する。
（基本ユニット部６０）
基本ユニット部６０は、各給電エリアＡＲ１（各１次コイルＬ１）に対して設けられた複数の基本給電ユニット回路６から構成されている。そして、各基本給電ユニット回路６は、システム制御部５２との間でデータの授受を行い、システム制御部５２にて制御されている。

各基本給電ユニット回路６は、その回路構成が同じであるため説明の便宜上、１つの基本給電ユニット回路６について、図１３に従って説明する。
図１３に示すように、基本給電ユニット回路６は、１次コイル駆動制御回路６１、１次側認証用コイル駆動発振回路６２、第１包絡線検波回路６３及び第２包絡線検波回路６４を有している。
（１次コイル駆動制御回路６１）
１次コイル駆動制御回路６１は、１次コイルＬ１と接続されている。１次コイル駆動制御回路６１は、システム制御部５２からの第１励磁制御信号ＣＴ１を入力し、第１励磁制御信号ＣＴ１に基づいて１次コイルＬ１を駆動励磁する。

１次コイル駆動制御回路６１は、本実施形態ではフルブリッジ回路を含む。そして、１次コイル駆動制御回路６１は、システム制御部５２からの第１励磁制御信号ＣＴ１に基づいて１次コイルＬ１を予め定めた周波数（例えば、１４０ｋＨｚ）で駆動励磁させ、同１次コイルＬ１から送電用発振信号Φ１を発振させる。
（１次側認証用コイル駆動発振回路６２）
１次側認証用コイル駆動発振回路６２は、１次側認証用コイルＡ１と接続されている。１次側認証用コイル駆動発振回路６２は、システム制御部５２からの第２励磁制御信号ＣＴ２を入力し、第２励磁制御信号ＣＴ２に基づいて１次側認証用コイルＡ１を駆動励磁する。

１次側認証用コイル駆動発振回路６２は、本実施形態ではコルピッツ発振回路を含む。そして、１次側認証用コイル駆動発振回路６２は、システム制御部５２からの第２励磁制御信号ＣＴ２に基づいて１次側認証用コイルＡ１を予め定めた周波数（例えば、２〜３ＭＨｚ）で駆動励磁させ、同１次側認証用コイルＡ１から認証用発振信号Φ２を発振させる。つまり、１次側認証用コイル駆動発振回路６２は、送電用発振信号Φ１より高い周波数の認証用発振信号Φ２を１次側認証用コイルＡ１から送信する。
（第１包絡線検波回路６３）
第１包絡線検波回路６３は、１次コイルＬ１に接続されている。第１包絡線検波回路６３は、１次コイルＬ１に流れる電流を検出し、その検出電流を第１電圧波形Ｖｘ１（図１６参照）に変換する。そして、第１包絡線検波回路６３は、その第１電圧波形Ｖｘ１を包絡線波形にし、第１負荷変調波形Ｖｅ１としてシステム制御部５２に出力する。

ここで、載置面３（給電エリアＡＲ１）にないも載置されていない時、１次コイルＬ１は、機器Ｅ（２次コイルＬ２）との磁気結合がないことから、図１４（ａ）に示す送電用発振信号Φ１を送信する。

この時、第１包絡線検波回路６３が取り込む第１電圧波形Ｖｘ１は、送電用発振信号Φ１に基づく図１６（ａ）に示す正弦波波形となる。この時、第１電圧波形Ｖｘ１の振幅値は最大となる。

また、載置面３に機器Ｅ（及び／又は金属片Ｍ）が載置され時、１次コイルＬ１と２次コイルＬ２（及び／又は金属片Ｍ）が空間的に磁気結合されることによって、１次コイルＬ１からみたインピーダンスが大きくなる。

この時、１次コイルＬ１は、２次コイルＬ２から送電用負荷変調信号Φｍ１を受信することから、第１包絡線検波回路６３が取り込む第１電圧波形Ｖｘ１は、図１６（ｂ）（ｃ）に示す送電用負荷変調信号Φｍ１に基づく電圧波形となる。

詳述すると、１次コイルＬ１と２次コイルＬ２との間に金属片Ｍがない場合には、図１６（ｂ）に示す、第１電圧波形Ｖｘ１となる。一方、１次コイルＬ１と２次コイルＬ２との間に金属片Ｍがある場合には、図１６（ｃ）に示す第１電圧波形Ｖｘ１となる。

図１６（ｂ）の第１電圧波形Ｖｘ１と図１６（ｃ）の第１電圧波形Ｖｘ１は、共に、２次コイルＬ２から送電用負荷変調信号Φｍ１に基づいて、電圧波形の振幅値はハイレベルの期間とローレベルの期間が生じる。

ここで、図１６（ｂ）のハイレベルの振幅値Ｖａ１とローレベルの振幅値Ｖａ２の偏差Δｔａとし、図１６（ｃ）のハイレベルの振幅値Ｖｂ１とローレベルの振幅値Ｖｂ２の偏差Δｔｂとする。このとき、偏差Δｔａが偏差Δｔｂより大きくなる。つまり、１次コイルＬ１と２次コイルＬ２との間に、金属片Ｍがある場合のほうが、金属片Ｍがない場合に比べて第１電圧波形Ｖｘ１のハイレベルとローレベルとの偏差が小さくなる。

これは、１次コイルＬ１と２次コイルＬ２との間に金属片Ｍが存在すると、１次コイルＬ１及び２次コイルＬ２における磁気結合が弱まるため、１次コイルＬ１は、機器Ｅ側のインピーダンスの影響を受けにくくなる。これによって、機器Ｅのインピーダンスの影響を大きく受けていたローレベルの振幅の変化量が、機器Ｅのインピーダンスの影響をあまり受けていないハイレベルの振幅の変化量よりも大きくなるからである。

そして、第１包絡線検波回路６３は、１次コイルＬ１に流れる電流に基づく第１電圧波形Ｖｘ１を包絡線波形にし、その包絡線波形を第１負荷変調波形Ｖｅ１に変換してシステム制御部５２に出力する。
（第２包絡線検波回路６４）
第２包絡線検波回路６４は、１次側認証用コイルＡ１に接続されている。第２包絡線検波回路６４は、１次側認証用コイルＡ１に流れる電流を検出し、その検出電流を第２電圧波形Ｖｘ２（図１７参照）に変換する。そして、第２包絡線検波回路６４は、その第２電圧波形Ｖｘ２を包絡線波形にし、第２負荷変調波形Ｖｅ２としてシステム制御部５２出力する。

ここで、載置面３（給電エリアＡＲ１）にないも載置されていない時、１次側認証用コイルＡ１は、機器Ｅ（２次コイルＬ２）との磁気結合がないことから、図１５（ａ）に示す認証用発振信号Φ２を送信する。

この時、第２包絡線検波回路６４が取り込む第２電圧波形Ｖｘ２は、認証用発振信号Φ２に基づく、図１７（ａ）に示す正弦波波形となる。この時、第２電圧波形Ｖｘ２の振幅値は最大となる。

また、載置面３に機器Ｅ（及び／又は金属片Ｍ）が載置され時、１次側認証用コイルＡ１と２次側認証用コイルＡ２（及び／又は金属片Ｍ）が空間的に磁気結合されることによって、１次側認証用コイルＡ１からみたインピーダンスが大きくなる。

この時、１次側認証用コイルＡ１は、２次側認証用コイルＡ２から認証用負荷変調信号Φｍ２を受信することから、第２包絡線検波回路６４が取り込む第２電圧波形Ｖｘ２は、図１７（ｂ）（ｃ）に示す認証用負荷変調信号Φｍ２に基づく電圧波形となる。

詳述すると、１次側認証用コイルＡ１と２次側認証用コイルＡ２との間に金属片Ｍがない場合には、図１７（ｂ）に示す第２電圧波形Ｖｘ２となる。一方、１次側認証用コイルＡ１と２次側認証用コイルＡ２との間に金属片Ｍがある場合には、図１７（ｃ）に示す第２電圧波形Ｖｘ２となる。

図１７（ｂ）の第２電圧波形Ｖｘ２と図１７（ｃ）の第２電圧波形Ｖｘ２は、共に、２次側認証用コイルＡ２から認証用負荷変調信号Φｍ２に基づいて、電圧波形の振幅値はハイレベルの期間とローレベルの期間が生じる。

ここで、図１７（ｂ）のハイレベルの振幅値Ｖｃ１とローレベルの振幅値Ｖｃ２の偏差Δｔｃとし、図１７（ｃ）のハイレベルの振幅値Ｖｄ１とローレベルの振幅値Ｖｄ２の偏差Δｔｄとする。このとき、偏差Δｔｃが偏差Δｔｄより大きくなる。つまり、１次側認証用コイルＡ１と２次側認証用コイルＡ２との間に、金属片Ｍがある場合のほうが、金属片Ｍがない場合に比べて第２電圧波形Ｖｘ２のハイレベルとローレベルとの偏差が小さくなる。

これは、１次側認証用コイルＡ１と２次側認証用コイルＡ２との間に金属片Ｍが存在すると、１次側認証用コイルＡ１及び２次側認証用コイルＡ２における磁気結合が弱まるため、１次側認証用コイルＡ１は、機器Ｅ側のインピーダンスの影響を受けにくくなる。これによって、機器Ｅのインピーダンスの影響を大きく受けていたローレベルの振幅の変化量が、機器Ｅのインピーダンスの影響をあまり受けていないハイレベルの振幅の変化量よりも大きくなるからである。

そして、第２包絡線検波回路６４は、１次側認証用コイルＡ１に流れる電流を第２電圧波形Ｖｘ２に変換し、その第２電圧波形Ｖｘ２を包絡線波形にし、その包絡線波形を第２負荷変調波形Ｖｅ２としてシステム制御部５２に出力する。

システム制御部５２は、Ａ／Ｄ変換回路を有し、第１及び第２包絡線検波回路６３，６４からの第１及び第２負荷変調波形Ｖｅ１，Ｖｅ２を入力し、同第１及び第２負荷変調波形Ｖｅ１，Ｖｅ２をＡ／Ｄ変換する。

システム制御部５２は、Ａ／Ｄ変換した第１及び第２負荷変調波形Ｖｅ１，Ｖｅ２に基づいて、機器Ｅの有無及び金属片Ｍの有無の判定処理を実行する。
（作用）
次に、上記のように構成した非接触給電システムの作用を、図１８の給電装置１に設けたシステム制御部５２の処理動作を説明するフローチャートに従って説明する。

今、図示しない電源スイッチがオンされて、電源回路５１に商用電源が供給されると、電源回路５１は、直流電圧を駆動電源としてシステム制御部５２及び各基本給電ユニット回路６に出力する。

システム制御部５２は、駆動電源を入力すると、各基本給電ユニット回路６の１次コイル駆動制御回路６１に第１励磁制御信号ＣＴ１を順次出力して、各１次コイルＬ１を一定期間励磁して送電用発振信号Φ１を発振させる（ステップＳ１−１）。従って、各給電エリアＡＲ１の１次コイルＬ１は、順番に送電用発振信号Φ１を一定期間発振する。

各１次コイルＬ１の送電用発振信号Φ１の一定期間の発振によって、システム制御部５２は、各第１包絡線検波回路６３から第１負荷変調波形Ｖｅ１をＡ／Ｄ変換して順次取得する（ステップＳ１−２）。

システム制御部５２は、取得したＡ／Ｄ変換された第１負荷変調波形Ｖｅ１の振幅値（ハイレベルの値）Ｖｈ１が予め定めた基準値Ｖｋ１より大きいかどうか判定する（ステップＳ１−３）。ここで、予め定めた基準値Ｖｋ１は、１次コイルＬ１のコア部１２上になにも載置されていない時の、送電用発振信号Φ１に基づく、図１６（ａ）に示す第１電圧波形Ｖｘ１を第１負荷変調波形Ｖｅ１にした時の振幅値（ハイレベル値）である。この基準値Ｖｋ１は、予め実験等で求め、その求めた基準値Ｖｋ１をシステム制御部５２に内蔵したメモリに記憶させている。

システム制御部５２は、第１負荷変調波形Ｖｅ１の振幅値Ｖｈ１が基準値Ｖｋ１より大きいと判定すると（ステップＳ１−３でＹＥＳ）、図１９（ａ）に示すように、１次コイルＬ１のコア部１２上に機器Ｅが載置されていないと判定する（ステップＳ１−４）。

そして、システム制御部５２は、各１次コイルＬ１のコア部１２上に給電するための機器Ｅが載置されていないと判定すると（ステップＳ１−４）、電源スイッチがオフになったどうかチェックする（ステップＳ１−５）。

電源スイッチがオフでない場合（ステップＳ１−５でＮＯ）、システム制御部５２は、ステップＳ１−１に戻り、ステップＳ１−１〜ステップＳ１−５の動作を繰り返し、機器Ｅの載置を待つ。つまり、システム制御部５２は、電源スイッチがオフになるまで、各給電エリアＡＲ１の１次コイルＬ１を順番に間欠励磁して送電用発振信号Φ１を発振し、給電する機器Ｅが載置されるのを待つ。

一方、システム制御部５２は、振幅値Ｖｈ１が基準値Ｖｋ１以下と判定したとき（ステップＳ１−３でＮＯ）、図１９（ｂ）（ｃ）（ｄ）に示すように、１次コイルＬ１のコア部１２上に物体（機器Ｅ）が存在するとしてステップ１−６に移る。

ステップ１−６において、システム制御部５２は、第１負荷変調波形Ｖｅ１のハイレベル値とローレベル値から偏差Δｔｘ１を求め、その偏差Δｔｘ１が予め定めた基準偏差Δｔｋ１より小さいかどうか判定する。

ここで、この基準偏差Δｔｋ１は、１次コイルＬ１のコア部１２と２次コイルＬ２のコア部２２の間に金属片Ｍが存在する時の、図１６（ｃ）に示す第１電圧波形Ｖｘ１を第１負荷変調波形Ｖｅ１にした時のハイレベル値とローレベル値から求めた偏差Δｔｂである。この基準偏差Δｔｋ１は、予め実験等で求め、その求めた基準偏差Δｔｋ１をシステム制御部５２に内蔵したメモリに記憶させている。

そして、偏差Δｔｘ１が基準偏差Δｔｋ１より小さいということは、１次コイルＬ１のコア部１２上に、金属片Ｍが存在しないことを意味する。反対に、偏差Δｔｘ１が基準偏差Δｔｋ１以上のときは、１次コイルＬ１のコア部１２上に、金属片Ｍが存在していることを意味する。

システム制御部５２は、求めた偏差Δｔｘ１が基準偏差Δｔｋ１より小さいと判定すると（ステップＳ１−６でＹＥＳ）、図１９（ｂ）に示すように、１次コイルＬ１のコア部１２上に金属片Ｍが存在していると判定する（ステップＳ１−７）。そして、システム制御部５２は、各１次コイルＬ１のいずれか１つコア部１２上に金属片Ｍが存在すると判定すると（ステップＳ１−７）、ステップ１−５に移り、電源スイッチがオフになったどうかチェックする（ステップＳ１−５）。

電源スイッチがオフでない場合（ステップＳ１−５でＮＯ）、システム制御部５２は、ステップＳ１−１に戻り、ステップＳ１−１〜Ｓ１−３，Ｓ１−６，Ｓ１−７，Ｓ１−５の動作を繰り返し、金属片Ｍが除去され、機器Ｅの載置を待つ。つまり、システム制御部５２は、電源スイッチがオフになるまで、各給電エリアＡＲ１の１次コイルＬ１を順番に間欠励磁して送電用発振信号Φ１を発振し、給電する機器Ｅが載置されるのを待つ。

なお、この場合、金属片Ｍが載置された状態で、各１次コイルＬ１は順番に間欠励磁される。しかし、この１次コイルＬ１への間欠励磁駆動は、載置面３に載置された金属片Ｍを誘導加熱にて温度上昇させない程度の間欠励磁駆動である。

ステップ１−６において、求めた偏差Δｔｘ１が基準偏差Δｔｋ１以上あると判定すると（ステップＳ１−６でＮＯ）、システム制御部５２は、１次コイルＬ１のコア部１２と２次コイルＬ２のコア部２２との間に金属片Ｍが存在しないと判定する。そして、システム制御部５２は、図１９（ｃ）に示すように、１次側認証用コイルＡ１と２次側認証用コイルＡ２の間に金属片Ｍが存在するかの検出するためにテップＳ１−８に移る。

システム制御部５２は、各基本給電ユニット回路６の１次側認証用コイル駆動発振回路６２に第２励磁制御信号ＣＴ２を順次出力して、各１次側認証用コイルＡ１を一定期間励磁して認証用発振信号Φ２を発振させる（ステップＳ１−８）。従って、各給電エリアＡＲ１の１次側認証用コイルＡ１（第１コイルＡ１ａ及び第２コイルＡ１ｂ）は、順番に認証用発振信号Φ２を一定期間発振する。

各１次側認証用コイルＡ１の認証用発振信号Φ２の一定期間の発振によって、システム制御部５２は、各第２包絡線検波回路６４から第２負荷変調波形Ｖｅ２をＡ／Ｄ変換して順次取得する（ステップＳ１−９）。

続いて、システム制御部５２は、取得した第２負荷変調波形Ｖｅ２のハイレベル値とローレベル値から偏差Δｔｘ２を求め、その偏差Δｔｘ２が予め定めた基準偏差Δｔｋ２より小さいかどうか判定する（ステップＳ１−１０）。ここで、この基準偏差Δｔｋ２は、図１７（ｃ）に示す第２電圧波形Ｖｘ２を第２負荷変調波形Ｖｅ２にした時のハイレベル値とローレベル値から求めた偏差Δｔｄである。

この基準偏差Δｔｋ２は、予め実験等で求め、その求めた基準偏差Δｔｋ２をシステム制御部５２に内蔵したメモリに記憶させている。
そして、偏差Δｔｘ２が基準偏差Δｔｋ２より小さいということは、１次側認証用コイルＡ１（Ａ１ａ，Ａ１ｂ）の１次側第１コアＣ１ａ及び１次側第２コアＣ１ｂ上に、金属片Ｍが存在していることを意味する。反対に、偏差Δｔｘ２が基準偏差Δｔｋ２以上のときは、１次側認証用コイルＡ１（Ａ１ａ，Ａ１ｂ）の１次側第１コアＣ１ａ及び１次側第２コアＣ１ｂ上に、金属片Ｍが存在していないことを意味する。

システム制御部５２は、偏差Δｔｘ２が基準偏差Δｔｋ２より小さいと判定すると（ステップＳ１−１０でＹＥＳ）、図１９（ｃ）に示すように、１次側第１コアＣ１ａ又は１次側第２コアＣ１ｂ上に金属片Ｍが存在すると判定する（ステップＳ１−１１）。そして、システム制御部５２は、１次側第１コアＣ１ａ又は１次側第２コアＣ１ｂ上に金属片Ｍが存在すると判定すると（ステップＳ１−１１）、ステップ１−５に移り、電源スイッチがオフになったどうかチェックする（ステップＳ１−５）。

電源スイッチがオフでない場合（ステップＳ１−５でＮＯ）、システム制御部５２は、ステップＳ１−１に戻り、ステップＳ１−１〜Ｓ１−３，Ｓ１−６，Ｓ１−８〜Ｓ１−１１，Ｓ１−５の動作を繰り返し、機器Ｅの載置を待つ。つまり、システム制御部５２は、電源スイッチがオフになるまで、各給電エリアＡＲ１の１次コイルＬ１及び１次側認証用コイルＡ１を順番に間欠励磁して、金属片Ｍが除去され、給電する機器Ｅが載置されるのを待つ。

なお、この場合、金属片Ｍが載置された状態で、各１次コイルＬ１と同様に各１次側認証用コイルＡ１は順番に間欠励磁される。しかし、この１次側認証用コイルＡ１の間欠励磁駆動は、１次側認証用コイルＡ１（Ａ１ａ，Ａ１ｂ）上に載置された金属片Ｍを誘導加熱にて温度上昇させない程度の間欠励磁駆動である。

ステップ１−１０において、求めた偏差Δｔｘ２が基準偏差Δｔｋ２以上あると判定すると（ステップＳ１−１０でＮＯ）、システム制御部５２は、金属片Ｍが存在しないと判定する。詳述すると、システム制御部５２は、図１９（ｄ）に示すように、１次側認証用コイルＡ１（Ａ１ａ，Ａ１ｂ）と２次側認証用コイルＡ２（Ａ２ａ，Ａ２ｂ）との間に金属片Ｍが存在しないと判定する（ステップＳ１−１２）。

そして、各給電エリアＡＲ１に金属片Ｍが存在しないと判定されると、システム制御部５２は、機器認証処理を行った後に、給電処理を実行する。
ちなみに、システム制御部５２よる機器認証処理は、各１次側認証用コイルＡ１から認証用発振信号Φ２を順次発振させる。システム制御部５２は、その発振によって、第２包絡線検波回路６４から取得する第２負荷変調波形Ｖｅ２の波形パターンによって、給電可能な機器Ｅかどうかを認識するようになっている。

そして、システム制御部５２は、給電可能な機器Ｅかどうかを認識すると、機器Ｅが載置された給電エリアＡＲ１の１次コイルＬ１を励磁してその機器Ｅに対して給電を行う。
次に、上記のように構成した実施形態の効果を以下に記載する。

（１）上記実施形態によれば、給電装置１の給電エリアＡＲ１に設けた１次コイルＬ１と１次側認証用コイルＡ１（Ａ１ａ，Ａ１ｂ）を異なる位置に配置した。また、機器Ｅの受電エリアＡＲ２に設けた２次コイルＬ２と２次側認証用コイルＡ２（Ａ２ａ，Ａ２ｂ）を異なる位置に配置した。そして、１次コイルＬ１と２次コイルＬ２との間、及び、１次側認証用コイルＡ１と２次側認証用コイルＡ２との間の両方で金属片Ｍの検知を可能にした。

従って、給電エリアＡＲ１の広い範囲で金属検知が可能となり、給電エリアＡＲ１の広い範囲において小さな金属異物の高精度に検出ができる。
（２）上記実施形態によれば、１次側認証用コイルＡ１を１次側認証用第１コイルＡ１ａと１次側認証用第２コイルＡ１ｂとし、その第１コイルＡ１ａと第２コイルＡ１ｂを、給電エリアＡＲ１の中央位置に配置した１次コイルＬ１の両側の対称位置に配置した。

また、２次側認証用コイルＡ２を２次側認証用第１コイルＡ２ａと２次側認証用第２コイルＡ２ｂとし、その第１コイルＡ２ａと第２コイルＡ２ｂを、受電エリアＡＲ２の中央位置に配置した２次コイルＬ２の両側の対称位置に配置した。

従って、１次側認証用コイルＡ１の数が増えた分、給電エリアＡＲ１の広い範囲においてより高精度に小さな金属異物の検出が可能となる。
しかも、１次コイルＬ１の両側の対称位置に配置した１次側認証用第１コイルＡ１ａと１次側認証用第２コイルＡ１ｂを、磁束の向きは互いに逆方向となるように配置した。これに対応して、２次コイルＬ２の両側の対称位置に配置した２次側認証用第１コイルＡ２ａと２次側認証用第２コイルＡ２ｂを、磁束の向きは互いに逆方向となるように配置した。

従って、１次側認証用コイルＡ１を励磁した時、図９（ｃ）に示す磁束Φｂからなる磁気回路が形成され、１次コイルＬ１と２次コイルＬ２とでは検出できない範囲を検出できる。反対に、１次コイルＬ１を励磁した時、図９（ｂ）に示す磁束Φａからなる磁気回路が形成され、１次側認証用コイルＡ１と２次側認証用コイルＡ２とでは検出できない範囲を検出できる。

（３）上記実施形態によれば、金属検知について、先に１次コイル駆動制御回路６１で１次コイルＬ１から送電用発振信号Φ１を発振して１次コイルＬ１上に金属片Ｍが存在するかどうか判別した。そして、１次コイルＬ１上に金属片Ｍが存在すると判定したとき（ステップＳ１−６でＹＥＳ）、１次側認証用コイル駆動発振回路６２を駆動させ１次側認証用コイルＡ１から認証用発振信号Φ２を発振することなく待機状態にした。

従って、システム制御部５２はより速く待機状態に戻ることができ、システム制御部５２の負荷が軽減される。
（４）上記実施形態によれば、１次コイルＬ１は１次側認証用コイルＡ１のコイル面積より広い面積の磁性体１０に形成したコア部１２に巻回した。また、２次コイルＬ２は２次側認証用コイルＡ２のコイル面積より広い面積の磁性体２０に形成したコア部２２に巻回した。

一方、樹脂製の第１及び第２コアＣ１ａ，Ｃ１ｂに巻回された１次側認証用コイルＡ１は、樹脂基板ＳＢ１に固着した。また、樹脂製の第１及び第２コアＣ２ａ，Ｃ２ｂに巻回された２次側認証用コイルＡ２は、樹脂基板ＳＢ２に固着した。

従って、１次側認証用コイルＡ１と２次側認証用コイルＡ２の磁気結合を、磁性体１０，２０で強めることができる。つまり、第１及び第２コアＣ１ａ，Ｃ１ｂ，Ｃ２ａ，Ｃ２ｂ及び樹脂基板ＳＢ１，ＳＢ２を磁性体に変更したとき、１次コイルＬ１と２次コイルＬ２間の磁気結合によってその変更した磁性体に渦電流が発生し発熱する。その結果、１次側認証用コイルＡ１と２次側認証用コイルＡ２の磁気結合が弱められるからである。

○なお、第１実施形態では、１次側認証用第１コイルＡ１ａ（１次側認証用第２コイルＡ１ｂ）のコイル面積と１次コイルＬ１のコイル面積を同じにした。これを、１次コイルＬ１のコイル面積のほうを大きくして実施してもよい。

第１実施形態では、送電用発振信号Φ１の周波数を認証用発振信号Φ２よりも低く実施している。
１次コイルＬ１と２次コイルＬ２との共振回路特性においてＱ値を最大にする観点から、最適なインダクタンス値にするためには送電用発振信号Φ１の周波数が低くコイルの巻き数が多くなり、結果としてコイル面積は大きくなる。従って、コイルの面積が大きくなることで、よりたくさんの磁束を鎖交することになり、より広いエリアの金属片Ｍの有無検知が可能なる。

これによって、先に周波数の低い送電用発振信号Φ１で給電エリアＡＲ１の広い範囲での金属検知を行い、その後に、周波数の高い認証用発振信号Φ２で給電エリアＡＲ１の狭い範囲での金属検知を行うことができる。つまり、最初に給電エリアＡＲ１の広い部分について金属検知した後、給電エリアＡＲ１の狭い部分について検出することができる。

従って、先に周波数の低い送電用発振信号Φ１で給電エリアＡＲ１の広い範囲の金属片Ｍの検知を行って、その時点で金属片Ｍを検知した場合、高い周波数の認証用発振信号Φ２での金属検知を行うことなく金属検知処理フローをスキップすることができる。その結果、金属検知に要する時間をより短縮することができる。
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について、図２０及び図２１に従って説明する。

本実施形態は、１次及び２次コイルＬ１，Ｌ２と１次側及び２次側認証用コイルＡ１，Ａ２の構成に特徴を有している。そのため、説明の便宜上、第１実施形態と相違する部分について詳細に説明する。

図２０に示すように、本実施形態では、給電エリアＡＲ１に設けられる１次コイルＬ１が１次側認証用コイルＡ１より上側に配置され、受電エリアＡＲ２に設けられる２次コイルＬ２が２次側認証用コイルＡ２の下側に配置されている。

図２０において、１次側認証用コイルＡ１は、第１実施形態で１次コイルＬ１を巻回したものと同様の、フェライトよりなる磁性体１０に巻回されている。磁性体１０は、給電エリアＡＲ１の外形形状にあわせて四角板状に形成されている。磁性体１０は、その本体部１１の上面中央部にコア部１２を上方に向かって突出形成させている。コア部１２は、上方から見て長方形（正方形でもよい）となっている。

１次側認証用コイルＡ１は、磁性体１０のコア部１２に巻回される。そして、コア部１２に１次側認証用コイルＡ１を巻回した磁性体１０は、筐体２内であって各給電エリアＡＲ１に対応する位置にそれぞれ配置固定される。

各磁性体１０の上側には、第１実施形態と同様に、１次コイルＬ１を接着剤にて固着した非磁性体よりなる樹脂製の樹脂基板ＳＢ１が配置固定されている。樹脂基板ＳＢ１に固着された１次コイルＬ１は、第１の１次コイルＬ１ａと、第２の１次コイルＬ１ｂの２つから構成されている。

第１の１次コイルＬ１ａは非磁性体よりなる樹脂製の第１コアＣ１ａに、第２の１次コイルＬ１ｂは非磁性体よりなる樹脂製の第２コアＣ１ｂにそれぞれ巻回されている。そして、第１コアＣ１ａに巻回された第１の１次コイルＬ１ａと第２コアＣ１ｂに巻回された第２の１次コイルＬ１ｂは、樹脂基板ＳＢ１に接着剤にて固着されている。この２つの第１の１次コイルＬ１ａ及び第２の１次コイルＬ１ｂは、本実施形態では、給電エリアＡＲ１を左右に２分割された領域に、上方から見て、互いに重ならずに相対配置されている。

従って、樹脂基板ＳＢ１を、磁性体１０の上側に配置固定したとき、給電エリアＡＲ１の中央部に１次側認証用コイルＡ１が配置され、第１の１次コイルＬ１ａと第２の１次コイルＬ１ｂが左右対称位置に配置される。

第１の１次コイルＬ１ａと第２の１次コイルＬ１ｂは、直列に接続されている。そして、その直列回路に電流を流したとき、第１の１次コイルＬ１ａが形成する磁束の向きと、第２の１次コイルＬ１ｂが形成する磁束の向きが、逆方向になるように巻回配置されている。

２次側認証用コイルＡ２は、第１実施形態で２次コイルＬ２を巻回したものと同様の、フェライトよりなる磁性体２０に巻回されている。磁性体２０は、外形が本実施形態では、受電エリアＡＲ２にあわせて四角板状に形成されている。磁性体２０は、その本体部２１の下面中央部にコア部２２を上方に向かって突出形成させている。コア部２２は、下方から見て長方形（正方形でもよい）となっている。そして、コア部２２に２次側認証用コイルＡ２を巻回した磁性体２０は、機器Ｅの筐体５内に配置固定される。

機器Ｅは、その筐体５内であって、磁性体２０下側には、２次コイルＬ２を接着剤にて固着した非磁性体よりなる樹脂製の樹脂基板ＳＢ２が配置固定されている。樹脂基板ＳＢ２に固着された２次コイルＬ２は、第１の２次コイルＬ２ａと、第２の２次コイルＬ２ｂの２つから構成されている。

第１の２次コイルＬ２ａは非磁性体よりなる樹脂製の第１コアＣ２ａに、第２の２次コイルＬ２ｂは非磁性体よりなる樹脂製の第２コアＣ２ｂにそれぞれ巻回されている。そして、第１コアＣ２ａに巻回された第１の２次コイルＬ２ａと第２コアＣ２ｂに巻回された第２の２次コイルＬ２ｂは、樹脂基板ＳＢ２に接着剤にて固着されている。この２つの第１の２次コイルＬ２ａと第２の２次コイルＬ２ｂは、本実施形態では、下方から見て、互いに重ならずに左右方向に配置されている。

従って、樹脂基板ＳＢ２を、磁性体２０の下側に配置固定したとき、受電エリアＡＲ２の中央部に２次側認証用コイルＡ２が配置され、第１の２次コイルＬ２ａと第２の２次コイルＬ２ｂが左右対称位置に配置される。

第１の２次コイルＬ２ａと第２の２次コイルＬ２ｂは、直列に接続されている。そして、その直列回路に電流を流したとき、第１の２次コイルＬ２ａが形成する磁束の向きと、第２の２次コイルＬ２ｂが形成する磁束の向きが、逆方向になるように巻回配置されている。

なお、２次側認証用コイルＡ２は、１次側認証用コイルＡ１と同一形状をしている。また、第１の２次コイルＬ２ａ及び第２の２次コイルＬ２ｂは、給電装置１の給電エリアＡＲ１毎に設けた第１の１次コイルＬ１ａ及び第２の１次コイルＬ１ｂとそれぞれ同一形状に形成されている。

従って、図２０に示すように、機器Ｅの受電エリアＡＲ２と給電装置１の給電エリアＡＲ１が相対向すると、１次側認証用コイルＡ１のコア部１２と２次側認証用コイルＡ２のコア部２２が一致する。また、第１の１次コイルＬ１ａの第１コアＣ１ａと第１の２次コイルＬ２ａの第１コアＣ２ａが一致する。さらに、第２の１次コイルＬ１ｂの第２コアＣ１ｂと第２の２次コイルＬ２ｂの第２コアＣ２ｂが一致する。

そして、受電エリアＡＲ２と給電エリアＡＲ１が相対向した状態で、１次コイルＬ１を励磁すると、図２１（ａ）に示す磁束Φｃからなる磁気回路が形成される。また、受電エリアＡＲ２と給電エリアＡＲ１が相対向した状態で、１次側認証用コイルＡ１を励磁すると、図２１（ｂ）に示す磁束Φｄからなる磁気回路が形成される。

そして、このように形成された１次コイルＬ１及び１次側認証用コイルＡ１は、各給電エリアＡＲ１に対応して設けられた基本給電ユニット回路６と電気的にそれぞれ接続されている。詳述すると、１次コイルＬ１は、１次コイル駆動制御回路６１及び第１包絡線検波回路６３に接続されている。また、１次側認証用コイルＡ１は、１次側認証用コイル駆動発振回路６２及び第１包絡線検波回路６３に接続される。

また、このように形成された２次コイルＬ２は受電回路３０に接続されるとともに、２次側認証用コイルＡ２は認証回路４０に接続される。詳述すると、２次コイルＬ２は、第１整流回路３１及び第１負荷変調回路３４に接続されている。また、２次側認証用コイルＡ２は、第２整流回路４１及び第２負荷変調回路４３に接続される。

従って、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、システム制御部５２にて各基本給電ユニット回路６を制御することで、第１実施形態で示す（１）〜（３）の効果が同様に得ることができる。

また、本実施形態によれば、１次側認証用コイルＡ１は１次コイルＬ１のコイル面積より広い面積の磁性体１０に形成したコア部１２に巻回した。また、２次側認証用コイルＡ２は２次コイルＬ２のコイル面積より広い面積の磁性体２０に形成したコア部２２に巻回した。

一方、樹脂製の第１及び第２コアＣ１ａ，Ｃ１ｂに巻回された第１及び第２の１次コイルＬ１ａ，Ｌ１ｂは、樹脂基板ＳＢ１に固着した。また、樹脂製の第１及び第２コアＣ２ａ，Ｃ２ｂに巻回された第１及び第２の２次コイルＬ２ａ，Ｌ２ｂは、樹脂基板ＳＢ２に固着した。

従って、１次コイルＬ１と２次コイルＬ２の磁気結合を、磁性体１０，２０で強めることができる。つまり、第１及び第２コアＣ１ａ，Ｃ１ｂ，Ｃ２ａ，Ｃ２ｂ及び樹脂基板ＳＢ１，ＳＢ２を磁性体に変更したとき、１次側認証用コイルＡ１と２次側認証用コイルＡ２間の磁気結合によってその変更した磁性体に渦電流が発生し発熱する。その結果、１次コイルＬ１と２次コイルＬ２の磁気結合が弱められるからである。
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について、図２２に従って説明する。

本実施形態では、第１実施形態と相違して、先に１次側認証用コイルＡ１から認証用発振信号Φ２を発振させて金属片Ｍの検知を行った後に、１次コイルＬ１から送電用発振信号Φ１を発振させて、金属片Ｍの検知を行った点に特徴を有する。また、これにともなって、認証用発振信号Φ２の周波数を、送電用発振信号Φ１の周波数より低くした点に特徴を有する。

従って、システム制御部５２の処理動作が第１実施形態と相違する。そのため、説明の便宜上、給電装置１に設けたシステム制御部５２の処理動作を説明する図２２のフローチャートに従って説明する。

システム制御部５２は、駆動電源が入力されと、各基本給電ユニット回路６の１次側認証用コイル駆動発振回路６２に第２励磁制御信号ＣＴ２を順次出力して、各１次側認証用コイルＡ１を一定期間励磁して認証用発振信号Φ２を発振させる（ステップＳ２−１）。各給電エリアＡＲ１の１次側認証用コイルＡ２は、順番に認証用発振信号Φ２を一定期間発振する。

各１次側認証用コイルＡ１の認証用発振信号Φ２の一定期間の発振によって、システム制御部５２は、各第２包絡線検波回路６４から第２負荷変調波形Ｖｅ２をＡ／Ｄ変換して順次取得する（ステップＳ２−２）。

システム制御部５２は、取得したＡ／Ｄ変換された第２負荷変調波形Ｖｅ２の振幅値（ハイレベルの値）Ｖｈ２が予め定めた基準値Ｖｋ２より大きいかどうか判定する（ステップＳ２−３）。ここで、予め定めた基準値Ｖｋ２は、１次側認証用コイルＡ１上になにも載置されていない時の、認証用発振信号Φ２に基づく、図１７（ａ）に示す第２電圧波形Ｖｘ２を第２負荷変調波形Ｖｅ２にした時の振幅値（ハイレベル値）である。この基準値Ｖｋ２は、予め実験等で求め、その求めた基準値Ｖｋ２をシステム制御部５２に内蔵したメモリに記憶させている。

システム制御部５２は、第２負荷変調波形Ｖｅ２の振幅値Ｖｈ２が基準値Ｖｋ２より大きいと判定すると（ステップＳ２−３でＹＥＳ）、１次側認証用コイルＡ１上に機器Ｅが載置されていないと判定する（ステップＳ２−４）。

そして、システム制御部５２は、各１次側認証用コイルＡ１上に給電するための機器Ｅが載置されていないと判定すると（ステップＳ２−４）、電源スイッチがオフになったどうかチェックする（ステップＳ２−５）。

電源スイッチがオフでない場合（ステップＳ２−５でＮＯ）、システム制御部５２は、ステップＳ２−１に戻り、ステップＳ１−１〜ステップＳ１−５の動作を繰り返し、機器Ｅの載置を待つ。

一方、システム制御部５２は、振幅値Ｖｈ２が基準値Ｖｋ２以下と判定したとき（ステップＳ２−３でＮＯ）、１次側認証用コイルＡ１上に物体（機器Ｅ）が存在するとしてステップ２−６に移る。

ステップ２−６において、システム制御部５２は、第２負荷変調波形Ｖｅ２のハイレベル値とローレベル値から偏差Δｔｘ２を求め、その偏差Δｔｘ２が予め定めた基準偏差Δｔｋ２より小さいかどうか判定する。

システム制御部５２は、求めた偏差Δｔｘ２が基準偏差Δｔｋ２より小さいと判定すると（ステップＳ２−６でＹＥＳ）、１次側認証用コイルＡ１上に金属片Ｍが存在していると判定する（ステップＳ２−７）。そして、システム制御部５２は、各１次側認証用コイルＡ１のいずれか１つに金属片Ｍが存在すると判定すると（ステップＳ２−７）、ステップ２−５に移り、電源スイッチがオフになったどうかチェックする（ステップＳ１−５）。

電源スイッチがオフでない場合（ステップＳ２−５でＮＯ）、システム制御部５２は、ステップＳ２−１に戻り、ステップＳ２−１〜Ｓ２−３，Ｓ２−６，Ｓ２−７，Ｓ２−５の動作を繰り返し、金属片Ｍが除去され、機器Ｅの載置を待つ。

ステップ２−６において、求めた偏差Δｔｘ２が基準偏差Δｔｋ２以上あると判定すると（ステップＳ２−６でＮＯ）、システム制御部５２は、１次側認証用コイルＡ１と２次側認証用コイルＡ２との間に金属片Ｍが存在しないと判定する。そして、システム制御部５２は、１次コイルＬ１と２次コイルＬ２の間に金属片Ｍが存在するかの検出するためにテップＳ２−８に移る。

システム制御部５２は、各基本給電ユニット回路６の１次コイル駆動制御回路６１に第１励磁制御信号ＣＴ１を順次出力して、各１次コイルＬ１を一定期間励磁して送電用発振信号Φ１を発振させる（ステップＳ２−８）。従って、各給電エリアＡＲ１の１次コイルＬ１は、順番に送電用発振信号Φ１を一定期間発振する。

各１次コイルＬ１の送電用発振信号Φ１の一定期間の発振によって、システム制御部５２は、各第１包絡線検波回路６３から第１負荷変調波形Ｖｅ１をＡ／Ｄ変換して順次取得する（ステップＳ２−９）。

続いて、システム制御部５２は、取得した第１負荷変調波形Ｖｅ１のハイレベル値とローレベル値から偏差Δｔｘ１を求め、その偏差Δｔｘ１が予め定めた基準偏差Δｔｋ１より小さいかどうか判定する（ステップＳ２−１０）。

システム制御部５２は、偏差Δｔｘ１が基準偏差Δｔｋ１より小さいと判定すると（ステップＳ２−１０でＹＥＳ）、１次コイルＬ１上に金属片Ｍが存在すると判定する（ステップＳ２−１１）。そして、システム制御部５２は、１次コイル上に金属片Ｍが存在すると判定すると（ステップＳ２−１１）、ステップ２−５に移り、電源スイッチがオフになったどうかチェックする（ステップＳ２−５）。

電源スイッチがオフでない場合（ステップＳ２−５でＮＯ）、システム制御部５２は、ステップＳ２−１に戻り、ステップＳ２−１〜Ｓ２−３，Ｓ２−６，Ｓ２−８〜Ｓ２−１１，Ｓ２−５の動作を繰り返し、機器Ｅの載置を待つ。つまり、システム制御部５２は、電源スイッチがオフになるまで、各給電エリアＡＲ１の１次コイルＬ１及び１次側認証用コイルＡ１を順番に間欠励磁して、金属片Ｍが除去され、給電する機器Ｅが載置されるのを待つ。

ステップ２−１０において、求めた偏差Δｔｘ１が基準偏差Δｔｋ１以上あると判定すると（ステップＳ２−１０でＮＯ）、システム制御部５２は、１次コイルＬ１と２次コイルＬ２）との間に金属片Ｍが存在しないと判定する（ステップＳ２−１２）。

そして、各給電エリアＡＲ１に金属片Ｍが存在しないと判定されると、システム制御部５２は、機器認証処理を行った後に、給電処理を実行する。
従って、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、システム制御部５２にて各基本給電ユニット回路６を制御することで、第１実施形態で示す（１）〜（４）の効果が同様に得ることができる。

なお、本実施形態では、１次及び２次コイルＬ１，Ｌ２と１次側及び２次側認証用コイルＡ１，Ａ２を第１実施形態の構成に基づいてシステム制御部５２を動作させた。これを、第２実施形態で説明した給電装置１の１次及び２次コイルＬ１，Ｌ２と機器Ｅの１次側及び２次側認証用コイルＡ１，Ａ２に応用して実施してもよい。

尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○上記第１実施形態では、給電装置１の磁性体１０に１つの１次コイルＬ１を巻回するとともに、機器Ｅの磁性体２０に１つの２次コイルＬ２を巻回した。

これを、図２３に示すように、第１の１次コイルＬ１ａと第２の１次コイルＬ１ｂの２つからなる１次コイルＬ１を磁性体１０に巻回し、第１の２次コイルＬ２ａと第２の２次コイルＬ２ｂの２つからなる２次コイルＬ２を磁性体２０に巻回して実施してもよい。

磁性体１０は、本体部１１の上面から平面四角形状の２つのコア部１２ａ，１２ｂを上方に向かって突出形成させている。そして、第１の１次コイルＬ１ａは第１コア部１２ａに、第２の１次コイルＬ１ｂは第２コア部１２ｂにそれぞれ巻回する。この２つの第１及び第２の１次コイルＬ１ａ，Ｌ１ｂは、上方から見て、互いに重ならずに左右対称に配置されている。

また、第１の１次コイルＬ１ａと第２の１次コイルＬ１ｂは、直列に接続されている。そして、その直列回路に電流を流したとき、第１の１次コイルＬ１ａが形成する磁束の向きと、第２の１次コイルＬ１ｂが形成する磁束の向きが、逆方向になるように巻回配置されている。

磁性体２０は、平面四角形状の２つのコア部２２ａ，２２ｂを下方に向かって突出形成させている。そして、第１の２次コイルＬ２ａは第１コア部２２ａに、第２の２次コイルＬ２ｂは第２コア部２２ｂにそれぞれ巻回する。この２つの第１及び第２の２次コイルＬ２ａ，Ｌ２ｂは、下方から見て、互いに重ならずに左右対称に配置されている。

また、第１の２次コイルＬ２ａと第２の２次コイルＬ２ｂは、直列に接続されている。そして、その直列回路に電流を流したとき、第１の２次コイルＬ２ａが形成する磁束の向きと、第２の２次コイルＬ２ｂが形成する磁束の向きが、逆方向になるように巻回配置されている。

一方、この場合、給電装置１の１次側認証用コイルＡ１は、１つにする必要があり、その１つの１次側認証用コイルＡ１は、上方から見て、左右対称に配置された第１の１次コイルＬ１ａと第２の１次コイルＬ１ｂの中間位置に配置される。具体的には、磁性体１０の上側おいて、１次側認証用コイルＡ１を接着剤にて固着した樹脂基板ＳＢ１が配置固定されている。１次側認証用コイルＡ１は非磁性体よりなる樹脂製のコアＣ１に巻回されている。

また、機器Ｅの２次側認証用コイルＡ２は、１つに必要があり、その１つの２次側認証用コイルＡ２は、下方から見て、左右対称に配置された第１の２次コイルＬ２ａと第２の２次コイルＬ２ｂの中間位置に配置される。具体的には、磁性体２０の下側おいて、２次側認証用コイルＡ２を接着剤にて固着した樹脂基板ＳＢ２が配置固定されている。２次側認証用コイルＡ２は非磁性体よりなる樹脂製のコアＣ２に巻回されている。

そして、受電エリアＡＲ２と給電エリアＡＲ１が相対向した状態で、１次コイルＬ１（Ｌ１ａ、Ｌ１ｂ）を励磁すると、図２４（ａ）に示す磁束Φｅからなる磁気回路が形成される。また、受電エリアＡＲ２と給電エリアＡＲ１が相対向した状態で、１次側認証用コイルＡ１を励磁すると、図２４（ｂ）に示す磁束Φｆからなる磁気回路が形成される。

これによって、第１実施形態と同様な効果を得ることができる。
○上記実施形態では、載置面３に１２個の給電エリアＡＲ１を形成したが、これに限定されるものではなく、１つ以上の給電エリアＡＲ１を備えた給電装置１に応用してもよい。

１…給電装置（非接触給電装置）、２…筺体、３…載置面、５…筐体、６…基本給電ユニット回路、１０，２０…磁性体、１１，２１…本体部、１２，２２…コア部、３０…受電、３１…第１整流回路、３２…ＤＣ／ＤＣコンバータ回路、３３…第１マルチバイブレータ（第１変調波信号生成回路）、３４…第１負荷変調回路（第１負荷変調信号生成回路）、３５…２次側マイクロコンピュータ、４０…認証回路、４１…第２整流回路、４２……第２マルチバイブレータ（第２変調波信号生成回路）、４３…第２負荷変調回路（第２負荷変調信号生成回路）、５０…共通ユニット部、５１…電源回路、５２…システム制御部、６０…基本ユニット部、６１…１次コイル駆動制御回路（励磁回路）、６２…１次側認証用コイル駆動発振回路（発振回路）、６３…第１包絡線検波回路、６４…第２包絡線検波回路、Ｅ…機器（電気機器）、Ｍ…金属片、Ｚ…負荷、ＡＲ１…給電エリア、Ｌ１…１次コイル、Ｌ２…２次コイル、Ａ１…１次側認証用コイル、Ａ１ａ…１次側認証用第１コイル、Ａ１ｂ…１次側認証用第２コイル、Ａ２…２次側認証用コイル、Ａ２ａ…２次側認証用第１コイル、Ａ２ｂ…２次側認証用第２コイル、Φａ〜Φｆ…磁束、Φ１…送電用発振信号、Φ２…認証用発振信号、Φｍ１…送電用負荷変調信号、Φｍ２…認証用負荷変調信号、ＣＴ１…第１励磁制御信号、ＣＴ２…第２励磁制御信号、ＭＰ１…第１オン・オフ信号、ＭＰ２…第２オン・オフ信号、ＳＢ１，ＳＢ２…樹脂基板、Ｖｅ１…第１負荷変調波形、Ｖｅ２…第２負荷変調波形、Ｖｘ１…第１電圧波形、Ｖｘ２…第２電圧波形、Ｃ１ａ，Ｃ２ａ…第１コア、Ｃ１ｂ，Ｃ２ｂ…第２コア、Δｔａ〜Δｔｄ，Δｔｘ１，Δｔｘ２…偏差、Δｔｋ１，Δｔｋ２…基準偏差、Ｖａ１，Ｖａ２，Ｖｂ１，Ｖｂ２，Ｖｃ１，Ｖｃ２，Ｖｄ１，Ｖｄ２，Ｖｈ１…振幅値、Ｖｋ１…基準値。

Claims (17)

1. １つ以上の給電エリアを備え、その給電エリアに１次コイルと１次側認証用コイルを設けた非接触給電装置と、
   １つ以上の受電エリアを備え、その受電エリアに前記１次コイルと相対向するように２次コイルを設けるとともに、前記１次側認証用コイルと相対向するように２次側認証用コイルを設けた受電装置を有した電気機器とからなり、
   前記１次側認証用コイルからの認証用発振信号に基づく前記２次側認証用コイルから発振される認証信号を前記１次側認証用コイルが受信し認証した後、前記１次コイルから発振される送電用発振信号を前記２次コイルに２次電力として給電する非接触給電システムの金属異物検出方法であって、
   前記給電エリアに設けた１次コイルと１次側認証用コイルをそれぞれ異なるように配置するとともに、前記受電エリアに設けた２次コイルと２次側認証用コイルをそれぞれ異なるように配置し、
   前記１次コイルからの前記送電用発振信号に基づいて前記１次コイルと前記２次コイルの間の金属異物の有無検出をするとともに、前記１次側認証用コイルからの前記認証用発振信号に基づいて前記１次側認証用コイルと２次側認証用コイルの間の金属異物の有無検出をすることを特徴とする非接触給電システムの金属異物検出方法。
2. 請求項１に記載の非接触給電システムの金属異物検出方法おいて、
   前記１次コイルと前記２次コイルとの間の金属異物の有無検出を先に行い、金属異物の存在を検出したとき、前記１次側認証用コイルと２次側認証用コイルとの間の金属異物の有無検出を行わないことを特徴とする非接触給電システムの金属異物検出方法。
3. 請求項２に記載の非接触給電システムの金属異物検出方法おいて、
   前記１次コイルからの発振される前記送電用発振信号の発振周波数は、前記１次側認証用コイルから発振される前記認証用発振信号の発振周波数より、低いことを特徴とする非接触給電システムの金属異物検出方法。
4. 請求項１に記載の非接触給電システムの金属異物検出方法おいて、
   前記１次側認証用コイルと２次側認証用コイルとの間の金属異物の有無検出を先に行い、金属異物の存在を検出したとき、前記１次コイルと２次コイルとの間の金属異物の有無検出を行わないことを特徴とする非接触給電システムの金属異物検出方法。
5. 請求項４に記載の非接触給電システムの金属異物検出方法おいて、
   前記１次側認証用コイルからの発振される前記認証用発振信号の発振周波数は、前記１次コイルから発振される前記送電用発振信号の発振周波数より、低いことを特徴とする非接触給電システムの金属異物検出方法。
6. 請求項１〜５のいずれか１つに記載の非接触給電システムの金属異物検出方法おいて、
   前記給電エリアに設けた前記１次コイルは、前記給電エリアの中央位置に配置され、
   前記給電エリアに設けた前記１次側認証用コイルは、直列に接続した２個の１次側認証用第１コイルと１次側認証用第２コイルとからなり、前記１次側認証用第１コイルと前記１次側認証用第２コイルを前記１次コイルの両側の対称位置に配置するとともに、磁束の向きは互いに逆方向となるように配置し、
   前記受電エリアに設けた２次コイルは、前記受電エリアの中央位置に配置され、
   前記受電エリアに設けた２次側認証用コイルは、直列に接続した２個の２次側認証用第１コイルと２次側認証用第２コイルとからなり、前記２次側認証用第１コイルと前記２次側認証用第２コイルを前記２次コイルの両側の対称位置に配置するとともに、磁束の向きは互いに逆方向となるように配置したことを特徴とする非接触給電システムの金属異物検出方法。
7. 請求項１〜５のいずれか１つに記載の非接触給電システムの金属異物検出方法おいて、
   前記給電エリアに設けた前記１次側認証用コイルは、前記給電エリアの中央位置に配置され、
   前記給電エリアに設けた前記１次コイルは、直列に接続した２個の第１の１次コイルと第２の１次コイルとからなり、前記第１の１次コイルと前記第２の１次コイルを前記１次側認証用コイルの両側の対称位置に配置するとともに、磁束の向きは互いに逆方向となるように配置し、
   前記受電エリアに設けた前記２次側認証用コイルは、前記受電エリアの中央位置に配置され、
   前記受電エリアに設けた前記２次コイルは、直列に接続した２個の第１の２次コイルと第２の２次コイルとからなり、前記第２の２次コイルと前記第２の２次コイルを前記２次側認証用コイルの両側の対称位置に配置するとともに、磁束の向きは互いに逆方向となるように配置したことを特徴とする非接触給電システムの金属異物検出方法。
8. １つ以上の給電エリアを備え、その給電エリアに１次コイルと１次側認証用コイルを設け、１次コイルを励磁して送電用発振信号を発振し、電磁誘導現象を利用して電気機器の受電装置に設けた２次コイルに２次電力を給電するとともに、前記１次側認証用コイルから発振した認証用発振信号に基づいて、前記受電装置に設けた２次側認証用コイルからの認証用信号を受信して機器認証を行う非接触給電装置であって、
   前記給電エリアに設けた前記１次コイルと前記１次側認証用コイルを、その中心位置がそれぞれ異なるように配置し、
   前記１次コイルから発振される前記送電用発振信号に基づいて前記１次コイルと前記２次コイルとの間の磁束の変化を送電用負荷変調信号として前記１次コイルが受信し、その送電用負荷変調信号を包絡線検波し第１負荷変調波形にする第１包絡線検波回路と、
   前記１次側認証用コイルから発振される前記認証用発振信号に基づいて前記１次側認証用コイルと前記２次側認証用コイルとの間の磁束の変化を認証用負荷変調信号として前記１次側認証用コイルが受信し、その認証用負荷変調信号を包絡線検波し第２負荷変調波形にする第２包絡線検波回路と、
   前記第１包絡線検波回路の第１負荷変調波形及び前記第２包絡線検波回路の第２負荷変調波波形に入力し、前記第１負荷変調波形及び前記第２負荷変調波形に基づいて給電エリアの金属異物の判定を行うシステム制御部と
   を備えたことを特徴とする非接触給電装置。
9. 請求項８に記載の非接触給電装置において、
   前記給電エリア毎に、
   前記給電エリアの前記１次コイルを励磁して前記２次コイルに前記送電用発振信号を送信する励磁回路と、
   前記給電エリアの前記１次側認証用コイルを励磁して前記２次側認証用コイルに前記認証用発振信号を送信する発振回路と
   を備えていることを特徴とする非接触給電装置。
10. 請求項８または９に記載の非接触給電装置おいて、
    前記給電エリアに設けた前記１次コイルは、前記給電エリアの中央位置に配置され、
    前記給電エリアに設けた前記１次側認証用コイルは、直列に接続した２個の１次側認証用第１コイルと１次側認証用第２コイルとからなり、前記１次側認証用第１コイルと前記１次側認証用第２コイルを前記１次コイルの両側の対称位置に配置するとともに、磁束の向きは互いに逆方向となるように配置したことを特徴とする非接触給電装置。
11. 請求項８または９に記載の非接触給電装置おいて、
    前記給電エリアに設けた前記１次側認証用コイルは、前記給電エリアの中央位置に配置され、
    前記給電エリアに設けた前記１次コイルは、直列に接続した２個の第１の１次コイルと第２の１次コイルとからなり、前記第１の１次コイルと前記第２の１次コイルを前記１次側認証用コイルの両側の対称位置に配置するとともに、磁束の向きは互いに逆方向となるように配置したことを特徴とする非接触給電装置。
12. 請求項８〜１１にいずれか１つに記載の非接触給電装置おいて、
    前記１次コイルは、前記１次側認証用コイルが前記受電装置側に近くなるように、前記１次側認証用コイルの下側位置に配置され、
    前記１次コイルは、同１次コイルのコイル面積より大きい磁性体に形成した上方に突出したコア部に巻回したことを特徴とする非接触給電装置。
13. １つ以上の受電エリアを備え、その受電エリアに２次コイルを設けるとともに２次側認証用コイルを設け、非接触給電装置の１次側認証用コイルからの認証用発振信号に基づいて前記２次側認証用コイルから前記１次側認証用コイルに認証用信号を送信し、電磁誘導現象を利用して非接触給電装置の１次コイルからの送電用発振信号にて前記２次コイルに２次電力が受電される電気機器に設けられた受電装置であって、
    前記受電エリアに設けた前記２次コイルと前記２次側認証用コイルを、それぞれ異なるように配置し、
    前記２次コイルが受信した前記送電用発振信号から前記１次コイルと前記２次コイルとの間の磁束の変化に基づく変調波を生成する第１変調波信号生成回路と、
    前記変調波を前記１次コイルに送信するために、前記送電用発振信号をキャリア信号として同キャリア信号を前記変調波にて変調させて送電用負荷変調信号を生成する第１負荷変調信号生成回路と
    前記２次側認証用コイルが受信した前記認証用発振信号から前記１次側認証用コイルと前記２次側認証用コイルとの間の磁束の変化に基づく変調波を生成する第２変調波信号生成回路と、
    前記変調波を前記１次側認証用コイルに送信するために、前記認証用発振信号をキャリア信号として同キャリア信号を前記変調波にて変調させて認証用負荷変調信号を生成する第２負荷変調信号生成回路と
    を備えたことを特徴とする電気機器に設けられた受電装置。
14. 請求項１３に記載の電気機器に設けられた受電装置おいて、
    前記受電エリアに設けた前記２次コイルは、前記受電エリアの中央位置に配置され、
    前記受電エリアに設けた前記２次側認証用コイルは、直列に接続した２個の２次側認証用第１コイルと２次側認証用第２コイルとからなり、前記２次側認証用第１コイルと前記２次側認証用第２コイルを前記２次コイルの両側の対称位置に配置するとともに、磁束の向きは互いに逆方向となるように配置したことを特徴とする電気機器に設けられた受電装置。
15. 請求項１３に記載の電気機器に設けられた受電装置おいて、
    前記受電エリアに設けた前記２次側認証用コイルは、前記受電エリアの中央位置に配置され、
    前記受電エリアに設けた前記２次コイルは、直列に接続した２個の第１の２次コイルと第２の２次コイルとからなり、前記第１の２次コイルと前記第２の２次コイルを前記２次側認証用コイルの両側の対称位置に配置するとともに、磁束の向きは互いに逆方向となるように配置したことを特徴とする電気機器に設けられた受電装置。
16. 請求項１３〜１５にいずれか１つに記載の電気機器に設けられた受電装置おいて、
    前記２次コイルは、前記２次側認証用コイルが前記非接触給電装置側に近くなるように、前記２次側認証用コイルの上側位置に配置され、
    前記２次コイルは、同２次コイルのコイル面積より大きい磁性体に形成した下方に突出したコア部に巻回したことを特徴とする電気機器に設けられた受電装置。
17. １つ以上の給電エリアを備え、その給電エリアに１次コイルと１次側認証用コイルを設けた非接触給電装置と、
    １つ以上の受電エリアを備え、その受電エリアに前記１次コイルと相対向するように２次コイルを設けるとともに前記１次側認証用コイルと相対向するように２次側認証用コイルを設けた受電装置を有した電気機器と
    からなり、前記１次側認証用コイルからの認証用発振信号に基づく前記２次側認証用コイルからの認証信号を前記１次側認証用コイルが受信し認証した後、前記１次コイルから発振される送電用発振信号を前記２次コイルに２次電力として給電する非接触給電システムであって、
    前記給電エリアに設けた前記１次コイルと前記１次側認証用コイルをそれぞれ異なるように配置し、
    前記受電エリアに設けた前記２次コイルと前記２次側認証用コイルをそれぞれ異なるように配置し、
    前記非接触給電装置は、
    前記給電エリア毎に、前記給電エリアの前記１次コイルを励磁して前記２次コイルに送信する送電用発振信号から磁束変化に基づく変調波を検出した前記受電装置の送電用発振信号に基づく送電用負荷変調信号を１次コイルにて受信し、その送電用負荷変調信号を包絡線検波し第１負荷変調波形にする第１包絡線検波回路と、
    前記給電エリアの前記１次側認証用コイルを励磁して前記２次側認証用コイルに送信する認証用発振信号から磁束変化に基づく変調波を検出した前記受電装置の認証用発振信号に基づく認証用負荷変調信号を受信し、その認証用負荷変調信号を包絡線検波し第２負荷変調波形にする第２包絡線検波回路と
    を備えた基本給電ユニット回路と、
    前記第１包絡線検波回路からの第１負荷変調絡波形及び第２包絡線検波回路からの第２負荷変調波形を入力し、第１負荷変調波波形及び第２負荷変調波形に基づいて給電エリアの金属異物の判定を行うシステム制御部と
    を備え、
    前記受電装置は、
    前記２次コイルが受信した前記送電用発振信号から変調波を生成する第１変調波信号生成回路と、
    前記変調波を前記１次コイルに送信するために、前記送電用発振信号をキャリア信号として同キャリア信号を前記変調波にて変調させて送電用負荷変調信号を生成する第１負荷変調信号生成回路と
    前記２次側認証用コイルが受信した前記認証用発振信号から変調波を生成する第２変調波信号生成回路と、
    前記変調波を前記１次側認証用コイルに送信するために、前記認証用発振信号をキャリア信号として同キャリア信号を前記変調波にて変調させて認証用負荷変調信号を生成する第２負荷変調信号生成回路と
    を備えたことを特徴とする非接触給電システム。

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