JP2016192901A - 検知装置、送電装置、受電装置、給電システム、検知方法および検知プログラム - Google Patents

検知装置、送電装置、受電装置、給電システム、検知方法および検知プログラム Download PDF

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Abstract

【課題】導体またはコイルを含む回路を利便良く検知することが可能な検知装置等を提供する。
【解決手段】検知装置は、外部との電磁結合が可能なコイルを含む回路におけるQ値またはその変化の度合いを求めるとともに、その求めた結果に基づいて外部との電磁結合状態についての検知を行う検知部を備えている。
【選択図】図2

Description

本開示は、金属等の導体またはコイルを含む回路の存在を検知する検知装置、検知方法および検知プログラム、ならびにそのような検知装置(検知部)を備えた送電装置、受電装置および給電システムに関する。
非接触電力伝送(非接触給電システム)において、送受電用コイルの近くに存在する金属などの導体またはコイルを含む回路を検知することは、安全性および充電を行う上で非常に重要である。
従来は、送電装置と受電装置を組み合わせて、受電装置の負荷が変化したときの振幅および位相の情報から送電装置(1次側コイル)と受電装置(2次側コイル)との間に挿入された金属物を検知していた(例えば、特許文献1参照)。また、送受電電力効率(コイル間効率とも呼ばれる)の変化から金属物を検知したり、磁気センサ、容量センサあるいは赤外線センサなどを用い、センサ出力の変化から金属物を検知したりしていた。
特許第4413236号(特開2008−206231号公報)
ところで、このような非接触給電システムでは、上記した金属などの導体(半導体を含む)またはコイルを含む回路を、利便良く検知することが望まれる。
本開示はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、導体またはコイルを含む回路を利便良く検知することが可能な検知装置、送電装置、受電装置、給電システム、検知方法および検知プログラムを提供することにある。
本開示の一実施の形態に係る検知装置は、外部との電磁結合が可能なコイルを含む回路におけるQ値またはその変化の度合いの測定結果と、コイルを介した外部との通信とを利用して、導体、または、他のコイルを含む他の回路が、コイルの近傍に存在するのか否かを検知する検知部を備えたものである。この検知部は、Q値またはその変化の度合いの測定結果と所定の閾値との比較結果に基づいて、導体または他の回路がコイルの近傍に存在するのか否かを検知する。また、Q値が測定される際の周波数が、上記回路における共振周波数と略一致するように、上記回路が調整されている。
本開示の一実施の形態に係る送電装置は、外部との電磁結合が可能な送電コイルと、この送電コイルを用いた送電を行う送電部と、送電コイルを含む回路におけるQ値またはその変化の度合いの測定結果と、送電コイルを介した外部との通信とを利用して、導体、または、他のコイルを含む他の回路が、送電コイルの近傍に存在するのか否かを検知する検知部を備えたものである。この検知部は、Q値またはその変化の度合いの測定結果と所定の閾値との比較結果に基づいて、導体または他の回路が送電コイルの近傍に存在するのか否かを検知する。また、Q値が測定される際の周波数が、上記回路における共振周波数と略一致するように、上記回路が調整されている。
本開示の一実施の形態に係る受電装置は、外部との電磁結合が可能な受電コイルと、この受電コイルを用いた受電を行う受電部と、受電コイルを含む回路におけるQ値またはその変化の度合いの測定結果と、受電コイルを介した外部との通信とを利用して、導体、または、他のコイルを含む他の回路が、受電コイルの近傍に存在するのか否かを検知する検知部を備えたものである。この検知部は、Q値またはその変化の度合いの測定結果と所定の閾値との比較結果に基づいて、導体または他の回路が受電コイルの近傍に存在するのか否かを検知する。また、Q値が測定される際の周波数が、上記回路における共振周波数と略一致するように、上記回路が調整されている。
本開示の一実施の形態に係る給電システムは、1または複数の受電装置と、この受電装置に対して電磁結合を利用した電力伝送を行う1または複数の送電装置とを備えたものである。送電装置は、外部との電磁結合が可能な送電コイルと、この送電コイルを用いた送電を行う送電部とを有している。受電装置は、外部との電磁結合が可能な受電コイルと、この受電コイルを用いた受電を行う受電部とを有している。送電コイルもしくは受電コイルを含む回路におけるQ値またはその変化の度合いの測定結果と、送電コイルもしくは受電コイルを介した外部との通信とを利用して、導体、または、他のコイルを含む他の回路が、送電コイルもしくは受電コイルの近傍に存在するのか否かを検知する検知部が、送電装置および受電装置のうちの少なくとも一方に設けられている。この検知部は、Q値またはその変化の度合いの測定結果と所定の閾値との比較結果に基づいて、導体または他の回路が送電コイルもしくは受電コイルの近傍に存在するのか否かを検知する。また、Q値が測定される際の周波数が、上記回路における共振周波数と略一致するように、上記回路が調整されている。
本開示の一実施の形態に係る検知方法は、外部との電磁結合が可能なコイルを含む回路におけるQ値またはその変化の度合いの測定結果と、コイルを介した外部との通信とを利用して、導体、または、他のコイルを含む他の回路が、コイルの近傍に存在するのか否かを検知する検知ステップを含むようにしたものである。この検知ステップでは、Q値またはその変化の度合いの測定結果と所定の閾値との比較結果に基づいて、導体または他の回路がコイルの近傍に存在するのか否かを検知する。また、Q値が測定される際の周波数が、上記回路における共振周波数と略一致するように、上記回路が調整されている。
本開示の一実施の形態に係る検知プログラムは、外部との電磁結合が可能なコイルを含む回路におけるQ値またはその変化の度合いの測定結果と、コイルを介した外部との通信とを利用して、導体、または、他のコイルを含む他の回路が、コイルの近傍に存在するのか否かを検知する検知ステップを、コンピュータに実行させるようにしたものである。この検知ステップでは、Q値またはその変化の度合いの測定結果と所定の閾値との比較結果に基づいて、導体または他の回路がコイルの近傍に存在するのか否かを検知する。また、Q値が測定される際の周波数が、上記回路における共振周波数と略一致するように、上記回路が調整されている。
本開示の一実施の形態に係る検知装置、送電装置、受電装置、給電システム、検知方法および検知プログラムでは、外部との電磁結合が可能なコイルを含む回路におけるQ値またはその変化の度合いの測定結果を用いて、外部との電磁結合状態についての検知が行われる。これにより、1次側(送電側)と2次側(受電側)とを組み合わせなくても、金属などの導体または電磁結合しているコイルを含む回路が検知可能となる。
本開示の一実施の形態に係る検知装置、送電装置、受電装置、給電システム、検知方法および検知プログラムによれば、金属などの導体(半導体を含む)またはコイルを含む回路を、1次側(送電側)と2次側(受電側)とを組み合わせなくても検知することができる。よって、導体またはコイルを含む回路を、利便良く検知することが可能となる。
本開示の第1の実施の形態に係る非接触電力伝送システムの概要を示す説明図である。 本開示の第1の実施の形態に係る送電装置に設けられた検知装置(検知回路)の構成例を示すブロック図である。 本開示の第1の実施の形態に係る検知処理を示すフローチャートである。 (a),(b)は、共振回路の他の例(並列共振回路)を示す回路図である。 導体を検知する方法を示す説明図である。 送電装置および受電装置に用いられるコイルの一例を示す概略図である。 金属サイズ角に対するQ値の特性を示すグラフである。 コイルを含む回路を検知する方法を示す説明図である。 受電側共振回路負荷抵抗値に対する送電側共振回路Q値の特性を示すグラフである。 送電コイルと受電コイルの間に金属物を挟んだ状態における概略断面図である。 金属サイズ角に対する諸特性を示すグラフである。 本開示の第2の実施の形態に係る、直列共振回路におけるインピーダンスの周波数特性を示すグラフである。 本開示の第2の実施の形態に係る、並列共振回路におけるインピーダンスの周波数特性を示すグラフである。 本開示の第3の実施の形態に係る、インピーダンスの実部成分と虚部成分の比からQ値を計算するための回路図である。
以下、本開示の実施の形態について、添付図面を参照しながら説明する。説明は下記の順序で行う。なお、各図において共通の構成要素には、同一の符号を付して重複する説明を省略する。

1.第1の実施の形態(演算処理部:直列共振回路のコイル両端電圧とLC間電圧との比からQ値を計算した例)
2.第2の実施の形態(演算処理部:半値幅法によりQ値を計算した例)
3.第3の実施の形態(演算処理部:インピーダンスの実部成分と虚部成分との比からQ値を計算した例)
4.その他(種々の変形例)
<1.第1の実施の形態>
(非接触電力伝送システムの説明)
本開示の第1の実施の形態(以下、「本例」ともいう)では、非接触電力伝送システム(非接触給電システム)の送電装置または受電装置を用いて、これらの装置の近くに存在する金属などの導体やコイルを含む回路を検知するための構成および方法を説明する。以下、金属などの導体やコイルを含む回路を検知することを、「導体等を検知する」ともいう。なお、本明細書でいう導体には、広義の導体すなわち半導体も含まれる。
第1の実施の形態では、導体などを検知するのに送電装置(1次側)または受電装置(2次側)の、エネルギーの保持と損失の関係を表す(共振回路の共振の強さを示す)Q値の変化を用いる。送電装置の送電コイルもしくは受電装置の受電コイルの近くに例えば金属物があると、磁力線が金属物を通過して金属物に渦電流が発生する。これはコイルからみると、金属物とコイルが電磁的に結合して、コイルに実抵抗負荷がついたように見え、コイルのQ値を変化させる。このQ値の変化を測定することによって、コイルの近くにある金属物(電磁結合している状態)を検知する。電磁結合は、「電磁界共振結合」あるいは「電磁共鳴」などとも呼ばれ、電界結合と磁界結合がある。いずれも共振(共鳴)を利用し、共振しているデバイスのみに電界もしくは磁界の結合で電力伝送を行う。ただし、このような共振(共鳴)の代わりに、電磁誘導を利用して電磁結合(電界結合または磁界結合)がなされるようにしてもよい。
図1は、本開示の第1の実施の形態に係る非接触電力伝送システムの概要を示す説明図である。この図1は、非接触電力伝送システムの最も基本的な回路構成(磁界結合の場合)の例を示している。
本例の非接触電力供給システム(非接触給電システム)は、1または複数(ここでは1つ)の送電装置1と、1または複数(ここでは1つ)の受電装置11とから構成される。
送電装置1は、受電装置11に対して、電磁結合を利用した非接触による電力伝送を行うものである。この送電装置1は、交流信号を発生させる交流電源3および抵抗素子4を含む信号源2と、コンデンサ5と、外部との電磁結合が可能な送電コイル(1次側コイル)6とを備える。抵抗素子4は、交流電源3の内部抵抗(出力インピーダンス)を図示化したものである。信号源2に対しコンデンサ5と送電コイル6(コイルの一例)とが直列共振回路(共振回路の一例)を形成するように接続されている。そして、測定したい周波数において共振するように、コンデンサ5のキャパシタンスの値(C値)、および送電コイル6のインダクタンスの値(L値)が調整されている。信号源2とコンデンサ5とで構成される送電部7は、送電コイル6を通じて外部へ非接触で電力を伝送する(送電(給電))。つまり、この送電部7は、送電コイル6を用いた送電を行うようになっている。
受電装置11は、送電装置1から電磁結合を利用して非接触により伝送された電力を受け取るものである。この受電装置11は、コンデンサ13(二次電池)および抵抗素子14を含む充電部12と、交流信号を直流信号に変換する整流部18と、コンデンサ15と、外部との電磁結合が可能な受電コイル(2次側コイル)16とを備える。抵抗素子14は、コンデンサ13の内部抵抗(出力インピーダンス)を図示化したものである。充電部12に対しコンデンサ15と受電コイル16とが直列共振回路を形成するように接続され、測定したい周波数において共振するように、コンデンサ15のキャパシタンスの値(C値)、および受電コイル16のインダクタンスの値(L値)が調整されている。充電部12、整流部18およびコンデンサ15で構成される受電部17は、受電コイル16を通じて外部から非接触で電力の供給を受ける(受電)。つまり、この受電部17は、受電コイル16を用いた受電を行うようになっている。
直列共振回路を構成する送電コイル6とコンデンサ5間の電圧をV1(第1電圧:共振回路に掛かる電圧の一例)、送電コイル6両端の電圧をV2(第2電圧)とすると、直列共振回路のQ値は、式(1)で表される。
Figure 2016192901
rs:周波数fにおける実効抵抗値
電圧V1がQ倍されて電圧V2が得られる。送電コイル6に金属物が近づくと実効抵抗値rsが大きくなり、Q値が下がる。このように金属物が送電コイル6に近づくと、測定されるQ値(電磁結合している状態)が変化するので、この変化を検知することにより、送電コイル6の近くにある金属物を検知できる。
なお、図1は直列共振回路を備える基本の回路を示したものであるから、上記回路の機能を備えていれば詳細な構成は種々の形態が考えられる。例えば図1では、受電装置11に設けた負荷の一例としてコンデンサ13を示したが、この例に限られない。また、受電装置11が信号源2(送電部7)を有し、受電コイル16を介して外部装置へ非接触で電力を伝送するようにしてもよいし、送電装置1が負荷を備え、送電コイル6を介して外部装置から非接触で電力の供給を受けるようにしてもよい。
(検知回路の説明)
図2は、本開示の第1の実施の形態に係る送電装置に設けられる検知装置(検知回路)の構成例を示すブロック図である。この検知回路により、金属等の導体やコイルを含む回路を検知する。検知回路(検知装置)が設けられた送電装置は、検知装置(電磁結合状態検知装置)の一例である。
本例の検知回路20は、検知部(検知装置)の一例であり、整流部21A,21Bと、アナログ−デジタル変換器(以下、「ADC」という)22と、メイン制御部23とを備える。この検知回路20は、以下詳述するように、外部との電磁結合が可能なコイル(ここでは送電コイル6)を含む回路におけるQ値またはQ値の変化の度合いを求めるとともに、その求めた結果に基づいて、外部との電磁結合状態についての検知を行うものである。具体的には、詳細は後述するが、外部との電磁結合状態として、金属などの導体(半導体を含む)、または他のコイル(ここでは受電コイル16)を含む他の回路が、コイル(ここでは送電コイル6)の近傍に存在するのか否かを検知する。また、このような導体または他の回路が送電コイル6の近傍に存在することが検知された場合、その検知物体が導体および他の回路のうちのいずれであるのかを更に検知する機能も有している。
整流部21Aは、送電コイル6とコンデンサ5との間から入力される交流信号(交流電圧)を、直流信号(直流電圧)に変換して出力する。同様に整流部21Bは、信号源2とコンデンサ5との間から入力される交流信号(交流電圧)を、直流信号(直流電圧)に変換して、ADC22へ出力する。
ADC22は、整流部21A,21Bから入力されるアナログの直流信号を、デジタルの直流信号に変換して、メイン制御部23へ出力する。
メイン制御部23は、制御部の一例であり、例えばMPU(Micro-Processing Unit)から構成され送電装置1全体の制御を行う。このメイン制御部23は、演算処理部23Aおよび判定部23Bとしての機能を備える。
演算処理部23Aは、所定の演算処理を行うブロックであり、本例では、ADC22から入力される直流信号から電圧V1と電圧V2との比、すなわちQ値を計算し、計算の結果を判定部23Bへ出力する。具体的には、演算処理部23Aは、共振回路における送電コイル6とコンデンサ5との間の電圧V1と、共振回路における送電コイル6の両端間の電圧V2との比から、共振回路におけるQ値を求める。このように、この演算処理部23Aは、Q値またはその変化の度合いを求める機能を有している。
判定部23Bは、判定部23Bから入力される計算の結果を、不揮発性のメモリ24に保存されている閾値と比較して、比較の結果に基づいて金属等の導体やコイルを含む回路が近くにあるか否かを判定する。すなわち、判定部23Bは、演算処理部23Aにより求められたQ値またはその変化の度合いと、所定の閾値とを比較することにより、外部との電磁結合状態を判定する機能を有している。ここで、送電コイル6の近傍に何も無いまたは送電コイル6に何も置かれていない状態でのQ値の閾値(Ref#Q1)を予め測定して、メモリ24に保存しておく。つまり、この閾値(Ref#Q1)は、導体および他のコイルを含む回路(他の回路)が送電コイル6の近傍に存在しない条件下における、共振回路でのQ値に対応する。
通信制御部25は、メイン制御部23からの制御信号に基づいて信号源2(送電部7)による交流電圧の発生を制御し、送電装置1が外部の装置と非接触による電力伝送または通信を行えるようにする。
入力部26は、ユーザ操作に応じた入力信号を生成し、メイン制御部23に出力する。
なお、本例では、送電装置に検知回路(検知装置)を内蔵している構成としているが、送電装置と受電装置とのどちらに設けてもよく、もしくは両方に設けてもよい。つまり、このような検知装置(検知部)が、送電装置および受電装置のうちの少なくとも一方に設けられているようにすればよい。
図3のフローチャートを参照して、検知回路20による検知処理(電磁結合状態検知処理)を説明する。
検知回路20のメイン制御部23は、直列共振回路のQ値の測定処理を定期的に行っており、Q値の測定を行ったか否かを判定する(ステップS1)。測定を行った場合は、ステップS2へ進み、測定を行っていない場合は、ステップS1の判定処理を繰り返す。なお、Q値の測定は、上述したように、整流部21A,21Bにより整流後、ADC22によりアナログ−デジタル変換して得られた電圧V1,V2を用いて行われる。演算処理部23Aは、電圧V1と電圧V2の比(Q値)を計算し、判定部23Bへ出力する。
なお、メイン制御部23は、入力部26からのQ値測定の指示情報を含む入力信号を検 出して、Q値の測定処理を実行してもよい。
次に、判定部23Bは、測定したQ値と、送電コイル6の近傍に何もないまたは何も置かれていない状態でのQ値の閾値(Ref#Q1)とを比較し、測定したQ値が閾値(Ref#Q1)の範囲内であるか否かを判定する(ステップS2)。
ここで、測定したQ値が閾値(Ref#Q1)の範囲内である場合、判定部23Bは、金属などの導体もしくはコイルを含む回路が近くにないと判断し(ステップS3)、ステップS1に戻る。
一方、測定したQ値が閾値(Ref#Q1)の範囲内でない場合、判定部23Bは、金属などの導体もしくはコイルを含む回路が近くにあると判断し(ステップS4)、ステップS5に進む。
ここで、判定部23Bは、導体またはコイルを含む回路(他の回路)が送電コイル6の近傍に存在することが検知された場合、送電装置1が外部と通信可能であるか否かを判定する(ステップS5)。具体的には、判定部23Bから通信制御部25に対して外部と通信を行うよう指示する。通信制御部25は、信号源2(送電部7)に交流電圧を発生させ、送電装置1(送電コイル6)から外部へ無線信号(送信信号)を送出して、外部との通信を試みる。そして、その送信信号に対する応答の有無に応じて、外部との通信が可能であるのか否かを判定する。
具体的には、送電装置1からの送信信号に対する応答が外部から有った(返ってきた)場合、判定部23Bは、外部との通信が可能であると判定し、近くにコイルを含む回路があると判断する(ステップS6)。他方、送電装置1からの送信信号に対する応答が外部から無かった場合、外部との通信が可能ではない(不可能である)と判定し、近くにあるのは金属などの導体であると判定する(ステップS7)。
このように、判定部23Bは、送電コイル6を介した外部との通信が可能であるのか否かの判定結果に基づいて、検知物体が導体および他の回路(他のコイルを含む回路)のうちのいずれであるのかを判断する。具体的には、外部との通信が可能であると判定された場合には、その検知物体が他の回路であると判断する一方、外部との通信が可能ではないと判定された場合には、その検知物体が導体であると判断する。
なお、本例は、検知回路20を直列共振回路に接続して適用した例を説明したが、共振回路として並列共振回路を用いてもよい。図4(a)および図4(b)にそれぞれ、並列共振回路の例を示す。図4(a)の例では、コンデンサ5Bと送電コイル6の並列回路に対し、コンデンサ5Aを直列に接続して並列共振回路を構成している。また、図4(b)の例では、コンデンサ5Aと送電コイル6との直列回路に対し、コンデンサ5Bを並列に接続して並列共振回路を構成している。検知回路20は、図4(a)および図4(b)に示す並列共振回路に得られる、送電コイル6およびコンデンサ5A間の電圧V1と、送電コイル6両端の電圧V2とを利用して、Q値を計算する。以上、説明した直列共振回路および並列共振回路は、本開示の検知方法(電磁結合状態検知方法)の原理を説明するために例示したのであり、共振回路の構成をこれらの例に限定するものではない。
(測定結果)
次に、実際に送電装置1の送電コイル6の近くに金属物を置いたときの、Q値の測定結果を説明する。
測定は、図5に示すように、台座30に載置した送電装置1に金属物31を近づけ、検知回路20を操作して行った。また、今回の測定では送電コイル6として、図6に示すような、複数の細い銅線を縒りあわせた導線であるリッツ線41(線径φ1.0mm)を巻いた150mm(W1)×190mm(W2)のスパイラルコイルを用いた。またスパイラルコイルの裏面には、厚さ1.0mmのフェライト材の磁性体42が敷いてある。金属物31が近くにないときの送電コイル6のL値は、192.0μH、Q値は230.7である。共振させるコンデンサ5のC値は8.2nFである。この場合、送電コイル6を含む直列共振回路の共振周波数は127.0kHzとなる。
また、一般に共振回路のQ値はコンデンサのQ値をQc、コイルのQ値をQLとすると、1/{(1/Qc)+(1/QL)}の関係で表される。この測定に用いたコンデンサ5のQ値は送電コイル6のQ値に対して十分高く設計されており、直列共振回路のQ値への影響は無視できる。ただし、逆に送電コイル6のQ値をコンデンサ5のQ値に対して十分に高くなるよう設計してもよいし、どちらも同程度のQ値であってもよい。
この送電コイル6を含む直列共振回路に対し、厚さ1.0mmの鉄(Fe)とアルミニウム(Al)を近づける。送電コイル6と各金属物の距離は8mmに固定してある。そして、金属サイズを変えながら送電装置1の検知回路20によりQ値を測定する。金属サイズ角に対するQ値の特性を示すグラフを、図7に示す。
鉄(Fe)とアルミニウム(Al)を用いた測定結果から、金属材質によって差があるが、金属物31のサイズが大きくなることで等価的に実効抵抗値が上がったように見え、Q値が劣化することが分かる。すなわち、金属物のサイズが大きくなることは、同じサイズの金属物であれば、より送電コイル6の近くにあることに等しい。判定部23Bは、測定したQ値(もしくはそのQ値の変化率)を、メモリ24に保存してある閾ちと比較し、Q値が閾値の範囲内にあるかどうかにより金属物があるか否かを判定する。
以上より、Q値の測定結果に基づいて金属物が送電コイル6の近くにあることを検知することができる。金属材質によって、Q値の劣化量は変化するが、Q値の劣化が大きい金属ほど、発熱しやすい。つまり、Q値は発熱要因と結びついており、検知しなければならない発熱しやすい金属ほど検知しやすくなる。
次に、送電装置1の送電コイル6に共振させた受電コイル16、すなわち受電装置11を置いたときの、Q値の測定結果を説明する。
測定は、図8に示すように、金属物31の場合と同様、台座30に載置した送電装置1に受電装置11を近づけ、検知回路20を操作して行った。また、今回の測定で受電コイル16として用いたコイルは、図6に示したものと同様な構造であり、線径φが0.65mmのリッツ線41を用いて巻かれたコイルサイズ30mm(W1)×50mm(W2)のスパイラルコイルである。このスパイラルコイルの裏面には、磁性体42に替えて、厚さ0.2mmのフェライト材の磁性シートが貼られている。受電装置11が近くにないときの送電コイル6のL値は14.0μH、Q値は48.4である。受電コイル16を含む直列共振回路の共振周波数は、127.0kHzである。送電装置1の送電コイル6は図6に示したものと同じである。この送電コイル6と受電コイル16間の距離は8mmに固定する。
この状態で、受電装置11の直列共振回路に接続した抵抗負荷の値を変化させた際の、送電コイル6のQ値の変化を検知回路20により測定した。受電側共振回路負荷抵抗値に対する送電側共振回路Q値の特性を示すグラフを、図9に示す。オープンとは、受電装置11の直列共振回路の負荷側が開放状態であることを示す。またコイルなしは、受電コイル16が接続されていない状態を示す。
図9により、受電側共振回路負荷抵抗値が低ければ低いほど、送電装置1で測定されるQ値が減少することが分かる。また、図9の特性曲線より変化量は小さいが、共振させていないコイルでも同様の傾向が見られた(図示せず)。判定部23Bは、測定したQ値(もしくはそのQ値の変化率)を、メモリ24に保存してある閾値と比較し、Q値が閾値の範囲内にあるかどうかによりコイルを含む回路があるか否かを判定する。このように、送電コイル6を含む直列共振回路のQ値を測定することにより、送電コイル6と電磁結合しているコイルを含む回路を検知することができる。
次に、送電コイル6と受電コイル16の間に金属物を挟んだときの、Q値の変化を同様に測定した。
図10は、送電コイル6と受電コイル16の間に金属物を挟んだ状態の概略断面図である。裏面に磁性体51を敷いた送電コイル6と、裏面に磁性シート52を貼り付けた受電コイル16との間に、金属物53とスペーサ54を配置している。この測定では、金属物を挟まないときの送電装置1の直列共振回路のQ値は230.7、受電装置11の直列共振回路のQ値は48.4、送電コイル6と受電コイル16の電磁結合の度合いである結合係数kは0.10、コイル間効率は0.83である。このときの送電コイル6と受電コイル16間の距離は8mmである。
同様の回路を用いて、厚さ1.0mmの金属物53を挟んだときの送電装置1(1次側)、受電装置11(2次側)の直列共振回路のQ値、および結合係数kおよびコイル間効率の測定結果を、図11に示す。
この図11に示すグラフは、金属物53を挟まないときの各値を100%として正規化した変化率で表わしてある。このグラフより、1次側のQ値、コイル間の距離や向きで変化する結合係数kおよびコイル間効率の変化に比べて、2次側コイルのQ値の方が、変化率が大きいことが分かる。よって、2次側コイルのQ値の変化を捕えることによって、従来の送受電電力効率方式と比較して、1次側(送電コイル6)と2次側(受電コイル16)の間に挟まれたより小さい金属物を検知することができる。つまり、受電装置(2次側)にQ値を検知する本例の検知回路20を設ければ、受電装置のみで導体等を検知できるばかりでなく、従来方式より検知感度が高くなる。例えば、判定部23Bは、測定した2次側コイルのQ値の変化率を、メモリ24に保存してある閾値(例えば90%)と比較し、当該Q値の変化率が90%より小さい場合には1次側コイルとの間に金属物があると判定して、これを検知することができる。
ところで、コイル間効率(ηrf)は、1次側コイルと2次側コイルとの電磁結合の度合いである結合係数kと、それぞれ無負荷の直列共振回路のQ値である1次側のQ値(Q1)と、2次側のQ値(Q2)とから理論的に一意に求められる。コイル間効率(ηrf)を求めるために用いられる計算式を、式(2)〜式(4)に示す。
Figure 2016192901
Figure 2016192901
Figure 2016192901
電磁結合を利用する本例では、結合係数kが低くても、1次側および2次側の直列共振回路のQ値を高くして、1次側コイルと2次側コイルとの配置の自由度を高めるようにしている。一例として、1次側コイルと2次側コイルとの結合係数kを0.5以下、1次側コイルまたは2次側コイルの少なくとも一方のQ値を100以上として設計している。後述する第2および第3の実施の形態でも同様である。ただし、本例は、この数値例に限られるものではないことは勿論である。
(第1の実施の形態の効果)
以上説明した第1の実施の形態によれば、1次側(送電装置)または2次側(受電装置)に内蔵した検知回路(検知装置)において、外部との電磁結合が可能なコイルを含む回路におけるQ値またはその変化の度合いを求め、その求めた結果に基づいて外部との電磁結合状態についての検知を行う。これにより、1次側(送電側)と2次側(受電側)とを組み合わせなくても、金属などの導体(半導体を含む)または電磁結合しているコイルを含む回路を検知することができる。よって、導体またはコイルを含む回路を、利便良く検知することが可能となる。
なお、これに対して、例えば、受電装置(2次側)の負荷が変化したときの振幅および位相の情報から金属物を検知する手法や、送受電電力効率の変化から金属物を検知する手法では、送電装置と受電装置とを組み合わせて通信をしなければ金属物を検知できない。具体的には、送電装置のコイルに、受電回路ではない金属物や通信が不可となった正規の受電装置との間で発生する信号が載っても、金属物を検知できないことになる。
また、送電装置および受電装置がそれぞれ持っている送電コイルまたは受電コイルをセンサとして用いるので、その他の特別なセンサが必要なく、省スペース、省コストの観点から非常に有効である。これに対して、例えば、磁気センサ、容量センサあるいは赤外線センサなどを用いて金属物を検知する手法では、送電コイルもしくは受電コイル以外に、送電装置および受電装置にセンサを配置しなければならない。これは、装置筺体にデザイン制約に加えることになってしまい、またコストの面でも不利である。
また、Q値はインダクタンス、キャパシタンスと違い、発熱要因と相関があるので、Q値を用いた第1の実施の形態の検知回路(検知装置)は、より検知しなければいけない発熱しやすい金属ほど検知しやすい。
また、コイル間効率方式による金属などの導体または電磁結合しているコイルを含む回路を検知する従来の回路よりも、Q値を用いた本実施の形態の方が、検知感度が高い。
なお、本実施の形態では、電磁結合の例として、磁界結合(図1参照)の場合を説明したが、電界結合を例に説明してもよい。電界結合と磁界結合は、結合が電界か磁界かの違いのみで、同様の振る舞いを示す。電界結合の場合、送電装置のコンデンサと受電装置のコンデンサとが対向した状態の等価回路として記載できる。このとき、電圧V1として直列共振回路のコイルとコンデンサ間の電圧を測定し、電圧V2としてコンデンサの両端電圧を測定してQ値を求める。
<2.第2の実施の形態>
第1の実施の形態では、演算処理部23Aは、直列共振回路の送電コイルとコンデンサと間の電圧V1と、送電コイル両端の電圧V2とからQ値を求めているが、第2の実施の形態では、半値幅法によりQ値を求める。すなわち、第2の実施の形態の演算処理部23Aでは、共振回路(直列共振回路または並列共振回路)において半値幅法を用いることにより、この共振回路におけるQ値を求めるようになっている。
半値幅法では、直列共振回路を構成した場合において、図12に示すように共振周波数f0でのインピーダンス(Zpeak)の絶対値に対して√2倍のインピーダンスとなる帯域(周波数f1〜f2)より、式(5)で求められる。つまり、この場合、演算処理部23Aは、直列共振回路における共振周波数f0と、その共振周波数f0でのインピーダンスの絶対値に対して√2倍となる帯域の周波数(周波数f1〜f2)とに基づいて、半値幅法を用いて、直列共振回路におけるQ値を求める。
Figure 2016192901
また、並列共振回路を構成した場合では、図13に示すように共振周波数f0でのインピーダンス(Zpeak)の絶対値に対して(1/√2)倍のインピーダンスとなる帯域(周波数f1〜f2)より、式(5)で求められる。つまり、この場合、演算処理部23Aは、並列共振回路における共振周波数f0と、その共振周波数f0でのインピーダンスの絶対値に対して(1/√2)倍となる帯域の周波数(周波数f1〜f2)とに基づいて、半値幅法を用いて、並列共振回路におけるQ値を求める。
このような手法を用いてQ値を求めるようにした第2の実施の形態においても、第1の実施の形態と同様の作用により、同様の効果を得ることが可能である。なお、この第2の実施の形態も、第1の実施の形態の説明で言及した電界結合および磁界結合のいずれにも適用可能である。
<3.第3の実施の形態>
第3の実施の形態は、第1および第2の実施の形態と異なり、演算処理部23Aが、共振回路のインピーダンスの実部成分と虚部成分との比からQ値を計算する例である。本例では、自動平衡ブリッジ回路およびベクトル比検出器を用いて、インピーダンスの実部成分と虚部成分を求める。すなわち、第2の実施の形態の演算処理部23Aでは、自動平衡ブリッジ回路およびベクトル比検出器を用いて、共振回路のインピーダンスにおける実部成分および虚部成分をそれぞれ求めるとともに、これらの実部成分と虚部成分との比から、共振回路におけるQ値を求めるようになっている。
図14は、第3の実施の形態に係る、インピーダンスの実部成分と虚部成分との比からQ値を計算するための自動平衡ブリッジの回路図である。
図14に示す自動平衡ブリッジ回路60は、一般によく知られた反転増幅回路と同様の構成である。反転増幅器63の反転入力端子(−)にコイル62を接続し、非反転入力端子(+)をグラウンドに接続する。そして帰還抵抗素子64によって、反転増幅器63の出力端子より反転入力端子(−)に負帰還をかける。また、コイル62に交流信号を入力する交流電源61の出力(電圧V1)と、反転増幅器63の出力(電圧V2)とを、ベクトル比検出器65に入力する。コイル62は、図1の送電コイル6または受電コイル16に対応する。
この自動平衡ブリッジ回路60は、負帰還の作用によって常に反転入力端子(−)の電圧がゼロになるように動作する。また、交流電源61にからコイル62に流れた電流は、反転増幅器63の入力インピーダンスが大きいことから、ほぼ全てが帰還抵抗素子64に流れ込む。その結果、コイル62にかかる電圧は交流電源61の電圧V1と同じになると共に、反転増幅器63の出力電圧はコイル62を流れる電流Iと帰還抵抗値Rsとの積になる。この帰還抵抗値Rsは、既知のリファレンス抵抗値である。したがって、電圧V1と電圧V2を検出してその比を採れば、インピーダンスが求まる。ベクトル比検出器65は、電圧V1と電圧V2とを複素数として求めるため、交流電源61の位相情報(一点鎖線)を利用する。
本例では、このような自動平衡ブリッジ回路60およびベクトル比検出器65などを用いて、共振回路のインピーダンスZLの実部成分RL、虚部成分XLを求め、その比からQ値を求める。下記の式(6)および式(7)は、Q値を求める過程を表した計算式である。
Figure 2016192901
Figure 2016192901
このような手法を用いてQ値を求めるようにした第3の実施の形態においても、第1および第2の実施の形態と同様の作用により、同様の効果を得ることが可能である。なお、この第3の実施の形態も、第1の実施の形態の説明で言及した電界結合および磁界結合のいずれにも適用可能である。
<4.その他>
なお、上述した本開示の第1〜第3の実施の形態では、共振周波数でのQ値を測定しているが、多少検知感度が落ちることを許容すれば、Q値を測定する周波数は共振周波数と必ずしも一致している必要はなく、共振周波数からずれた周波数で測定したQ値を用いてもよい。
また、1次側コイルまたは2次側コイルに、金属などの導体やコイルを含む回路が近づくことでQ値だけでなく、L値(コイルのインダクタンスの値)が変化して共振周波数がずれることになるが、そのL値の変化による共振周波数のズレとQ値とを併用して、電磁結合している状態を検知してもよい。つまり、検知部は、共振回路におけるQ値と、この共振回路におけるL値とを併用して、外部との電磁結合状態についての検知を行うようにしてもよい。
また、送電コイルと受電コイルとの間に金属物が挟まれたときに、結合係数k値も変化するが、電磁結合している状態を判断するのに、結合係数k値とQ値の変化とを併用してもよい。つまり、検知部は、共振回路におけるQ値と、電磁結合の際の結合係数k値とを併用して、外部との電磁結合状態についての検知を行うようにしてもよい。
また、本開示に係る送電コイルおよび受電コイルとして、コアを有していないコイルの例を説明したが、磁性体を有したコアに巻きつけられた構造のコイルを採用してもよい。
さらに、上述した各実施の形態における一連の処理は、ハードウェアにより実行することができるが、ソフトウェアにより実行させることもできる。一連の処理をソフトウェアにより実行させる場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが専用のハードウェアに組み込まれているコンピュータ(MPU等)、または、各種の機能を実行するためのプログラムをインストールしたコンピュータにより、実行可能である。
また、本明細書において、時系列的な処理を記述する処理ステップは、記載された順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理(例えば、並列処理あるいはオブジェクトによる処理)をも含むものである。
なお、本技術は以下のような構成を取ることも可能である。
(1)
外部との電磁結合が可能なコイルを含む回路におけるQ値またはその変化の度合いを求めるとともに、その求めた結果に基づいて外部との電磁結合状態についての検知を行う検知部を備えた
検知装置。
(2)
前記検知部は、前記外部との電磁結合状態として、導体、または他のコイルを含む他の回路が、前記コイルの近傍に存在するのか否かを検知する
上記(1)に記載の検知装置。
(3)
前記検知部は、
前記導体または前記他の回路が前記コイルの近傍に存在することが検知された場合、
その検知物体が前記導体および前記他の回路のうちのいずれであるのかを更に検知する
上記(2)に記載の検知装置。
(4)
前記検知部は、前記コイルを介した外部との通信が可能であるのか否かの判定結果に基づいて、前記検知物体が前記導体および前記他の回路のうちのいずれであるのかを判断する
上記(3)に記載の検知装置。
(5)
前記検知部は、
前記外部との通信が可能であると判定された場合には、前記検知物体が前記他の回路であると判断するとともに、
前記外部との通信が可能ではないと判定された場合には、前記検知物体が前記導体であると判断する
上記(4)に記載の検知装置。
(6)
前記外部との通信を制御する通信制御部を備え、
前記検知部は、
前記導体または前記他の回路が前記コイルの近傍に存在することが検知された場合、
前記検知物体に対して送信信号を出力するように前記通信制御部への指示を行うとともに、その送信信号に対する応答の有無に応じて、前記外部との通信が可能であるのか否かを判定する
上記(4)または(5)に記載の検知装置。
(7)
前記検知部は、
前記送信信号に対する応答が有った場合には、前記外部との通信が可能であると判定するとともに、
前記送信信号に対する応答が無かった場合には、前記外部との通信が可能ではないと判定する
上記(6)に記載の検知装置。
(8)
前記検知部は、
前記Q値またはその変化の度合いを求める演算処理部と、
前記演算処理部により求められたQ値またはその変化の度合いと所定の閾値とを比較することにより、前記外部との電磁結合状態を判定する判定部とを有する
上記(1)ないし(7)のいずれかに記載の検知装置。
(9)
前記回路が、前記コイルとコンデンサとを含む共振回路であり、
前記演算処理部は、前記共振回路における前記コイルと前記コンデンサとの間の電圧である第1電圧と、前記共振回路における前記コイルの両端間の電圧である第2電圧との比から、前記共振回路におけるQ値を求める
上記(8)に記載の検知装置。
(10)
前記回路が、前記コイルとコンデンサとを含む共振回路であり、
前記演算処理部は、前記共振回路において半値幅法を用いることにより、前記共振回路におけるQ値を求める
上記(8)に記載の検知装置。
(11)
前記共振回路が直列共振回路であり、
前記演算処理部は、前記直列共振回路における共振周波数と、その共振周波数でのインピーダンスの絶対値に対して√2倍となる帯域の周波数とに基づいて、前記半値幅法を用いて、前記直列共振回路におけるQ値を求める
上記(10)に記載の検知装置。
(12)
前記共振回路が並列共振回路であり、
前記演算処理部は、前記並列共振回路における共振周波数と、その共振周波数でのインピーダンスの絶対値に対して(1/√2)倍となる帯域の周波数とに基づいて、前記半値幅法を用いて、前記並列共振回路におけるQ値を求める
上記(10)に記載の検知装置。
(13)
前記回路が、前記コイルとコンデンサとを含む共振回路であり、
前記演算処理部は、自動平衡ブリッジ回路およびベクトル比検出器を用いて、前記共振回路のインピーダンスにおける実部成分および虚部成分をそれぞれ求めるとともに、前記実部成分と前記虚部成分との比から、前記共振回路におけるQ値を求める
上記(8)に記載の検知装置。
(14)
前記閾値は、前記導体および前記他の回路が前記コイルの近傍に存在しない条件下における、前記回路でのQ値に対応する
上記(8)ないし(13)のいずれかに記載の検知装置。
(15)
前記検知部は、前記回路におけるQ値と、前記回路におけるL値または前記電磁結合の際の結合係数であるk値とを併用して、前記外部との電磁結合状態についての検知を行う
上記(1)ないし(14)のいずれかに記載の検知装置。
(16)
外部との電磁結合が可能な送電コイルと、
前記送電コイルを用いた送電を行う送電部と、
前記送電コイルを含む回路におけるQ値またはその変化の度合いを求めるとともに、その求めた結果に基づいて外部との電磁結合状態についての検知を行う検知部と
を備えた送電装置。
(17)
外部との電磁結合が可能な受電コイルと、
前記受電コイルを用いた受電を行う受電部と、
前記受電コイルを含む回路におけるQ値またはその変化の度合いを求めるとともに、その求めた結果に基づいて外部との電磁結合状態についての検知を行う検知部と
を備えた受電装置。
(18)
1または複数の受電装置と、前記受電装置に対して電磁結合を利用した電力伝送を行う1または複数の送電装置とを備え、
前記送電装置は、
外部との電磁結合が可能な送電コイルと、
前記送電コイルを用いた送電を行う送電部と
を有し、
前記受電装置は、
外部との電磁結合が可能な受電コイルと、
前記受電コイルを用いた受電を行う受電部と
を有し、
前記送電コイルもしくは前記受電コイルを含む回路におけるQ値またはその変化の度合いを求めるとともにその求めた結果に基づいて外部との電磁結合状態についての検知を行う検知部が、前記送電装置および前記受電装置のうちの少なくとも一方に設けられている
給電システム。
(19)
前記検知部が、前記受電装置に設けられている
上記(18)に記載の給電システム。
(20)
外部との電磁結合が可能なコイルを含む回路におけるQ値またはその変化の度合いを求める第1ステップと、
前記第1ステップにおいて求めた結果に基づいて、外部との電磁結合状態についての検知を行う第2ステップと
を含む検知方法。
以上、本開示は上述した各実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された要旨を逸脱しない限りにおいて、その他種々の変形例、応用例を取り得ることは勿論である。
本出願は、日本国特許庁において2011年3月31日に出願された日本特許出願番号2011−081018号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願のすべての内容を参照によって本出願に援用する。

Claims (18)

  1. 外部との電磁結合が可能なコイルを含む回路におけるQ値またはその変化の度合いの測定結果と、前記コイルを介した外部との通信とを利用して、導体、または、他のコイルを含む他の回路が、前記コイルの近傍に存在するのか否かを検知する検知部を備え、
    前記検知部は、前記Q値またはその変化の度合いの測定結果と所定の閾値との比較結果に基づいて、前記導体または前記他の回路が前記コイルの近傍に存在するのか否かを検知し、
    前記Q値が測定される際の周波数が、前記回路における共振周波数と略一致するように、前記回路が調整されている
    検知装置。
  2. 前記回路が、前記コイルとコンデンサとを含む共振回路であり、
    前記Q値が測定される際の周波数が、前記共振回路における共振周波数と略一致するように、前記コイルのインダクタンスの値(L値)と、前記コンデンサのキャパシタンスの値(C値)とが、それぞれ調整されている
    請求項1に記載の検知装置。
  3. 前記Q値が測定される際の周波数が、前記回路における共振周波数からずれるように調整されている
    請求項1または請求項2に記載の検知装置。
  4. 前記Q値の測定処理が、定期的に行われる
    請求項1ないし請求項3のいずれか1項に記載の検知装置。
  5. ユーザ操作に応じて生成される、Q値測定の指示情報を含む入力信号に基づいて、前記Q値の測定処理が実行される
    請求項1ないし請求項4のいずれか1項に記載の検知装置。
  6. 前記検知部は、検知物体が前記導体および前記他の回路のうちのいずれであるのかについても検知する
    請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載の検知装置。
  7. 前記検知部は、前記コイルを介した外部との通信が可能であるのか否かの判定結果に基づいて、前記検知物体が前記導体および前記他の回路のうちのいずれであるのかを判断する
    請求項6に記載の検知装置。
  8. 前記検知部は、
    前記外部との通信が可能であると判定された場合には、前記検知物体が前記他の回路であると判断するとともに、
    前記外部との通信が可能ではないと判定された場合には、前記検知物体が前記導体であると判断する
    請求項7に記載の検知装置。
  9. 前記外部との通信を制御する通信制御部を備え、
    前記検知部は、前記検知物体に対して送信信号を出力するように前記通信制御部への指示を行うとともに、その送信信号に対する応答の有無に応じて、前記外部との通信が可能であるのか否かを判定する
    請求項7または請求項8に記載の検知装置。
  10. 前記検知部は、
    前記送信信号に対する応答が有った場合には、前記外部との通信が可能であると判定するとともに、
    前記送信信号に対する応答が無かった場合には、前記外部との通信が可能ではないと判定する
    請求項9に記載の検知装置。
  11. 前記検知部は、
    前記Q値またはその変化の度合いを求める演算処理部と、
    前記演算処理部により求められた前記Q値またはその変化の度合いと前記閾値とを比較することにより、前記導体または前記他の回路が前記コイルの近傍に存在するのか否かを判定する判定部とを有する
    請求項1ないし請求項10のいずれか1項に記載の検知装置。
  12. 前記回路が、前記コイルとコンデンサとを含む共振回路であり、
    前記演算処理部は、前記共振回路における前記コイルと前記コンデンサとの間の電圧である第1電圧と、前記共振回路における前記コイルの両端間の電圧である第2電圧との比に基づいて、前記共振回路におけるQ値を求める
    請求項11に記載の検知装置。
  13. 外部との電磁結合が可能な送電コイルと、
    前記送電コイルを用いた送電を行う送電部と、
    前記送電コイルを含む回路におけるQ値またはその変化の度合いの測定結果と、前記送電コイルを介した外部との通信とを利用して、導体、または、他のコイルを含む他の回路が、前記送電コイルの近傍に存在するのか否かを検知する検知部を備え、
    前記検知部は、前記Q値またはその変化の度合いの測定結果と所定の閾値との比較結果に基づいて、前記導体または前記他の回路が前記送電コイルの近傍に存在するのか否かを検知し、
    前記Q値が測定される際の周波数が、前記回路における共振周波数と略一致するように、前記回路が調整されている
    送電装置。
  14. 外部との電磁結合が可能な受電コイルと、
    前記受電コイルを用いた受電を行う受電部と、
    前記受電コイルを含む回路におけるQ値またはその変化の度合いの測定結果と、前記受電コイルを介した外部との通信とを利用して、導体、または、他のコイルを含む他の回路が、前記受電コイルの近傍に存在するのか否かを検知する検知部を備え、
    前記検知部は、前記Q値またはその変化の度合いの測定結果と所定の閾値との比較結果に基づいて、前記導体または前記他の回路が前記受電コイルの近傍に存在するのか否かを検知し、
    前記Q値が測定される際の周波数が、前記回路における共振周波数と略一致するように、前記回路が調整されている
    受電装置。
  15. 1または複数の受電装置と、前記受電装置に対して電磁結合を利用した電力伝送を行う1または複数の送電装置とを備え、
    前記送電装置は、
    外部との電磁結合が可能な送電コイルと、
    前記送電コイルを用いた送電を行う送電部と
    を有し、
    前記受電装置は、
    外部との電磁結合が可能な受電コイルと、
    前記受電コイルを用いた受電を行う受電部と
    を有し、
    前記送電コイルもしくは前記受電コイルを含む回路におけるQ値またはその変化の度合いの測定結果と、前記送電コイルもしくは前記受電コイルを介した外部との通信とを利用して、導体、または、他のコイルを含む他の回路が、前記送電コイルもしくは前記受電コイルの近傍に存在するのか否かを検知する検知部が、前記送電装置および前記受電装置のうちの少なくとも一方に設けられており、
    前記検知部は、前記Q値またはその変化の度合いの測定結果と所定の閾値との比較結果に基づいて、前記導体または前記他の回路が前記送電コイルもしくは前記受電コイルの近傍に存在するのか否かを検知し、
    前記Q値が測定される際の周波数が、前記回路における共振周波数と略一致するように、前記回路が調整されている
    給電システム。
  16. 前記検知部が、前記受電装置に設けられている
    請求項15に記載の給電システム。
  17. 外部との電磁結合が可能なコイルを含む回路におけるQ値またはその変化の度合いの測定結果と、前記コイルを介した外部との通信とを利用して、導体、または、他のコイルを含む他の回路が、前記コイルの近傍に存在するのか否かを検知する検知ステップを含み、
    前記検知ステップでは、前記Q値またはその変化の度合いの測定結果と所定の閾値との比較結果に基づいて、前記導体または前記他の回路が前記コイルの近傍に存在するのか否かを検知し、
    前記Q値が測定される際の周波数が、前記回路における共振周波数と略一致するように、前記回路が調整されている
    検知方法。
  18. 外部との電磁結合が可能なコイルを含む回路におけるQ値またはその変化の度合いの測定結果と、前記コイルを介した外部との通信とを利用して、導体、または、他のコイルを含む他の回路が、前記コイルの近傍に存在するのか否かを検知する検知ステップを、コンピュータに実行させると共に、
    前記検知ステップでは、前記Q値またはその変化の度合いの測定結果と所定の閾値との比較結果に基づいて、前記導体または前記他の回路が前記コイルの近傍に存在するのか否かを検知し、
    前記Q値が測定される際の周波数が、前記回路における共振周波数と略一致するように、前記回路が調整されている
    検知プログラム。
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