JP5903624B2 - 非接触電力伝達装置の駆動方法及び非接触電力伝達装置 - Google Patents

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Description

本発明は非接触電力伝達装置の駆動方法及び非接触電力伝達装置に関するものである。
従来、電磁誘導方式の非接触電力伝達装置には、給電する電気機器を給電のために載置する載置面に載置された金属を検知する金属検知装置を備えたものがある。これは、電気機器の給電中に金属が誘導加熱してしまうのを防止するために設けられている。例えば、特許文献１の非接触電力伝達装置では、給電用の１次コイルと、金属検出用の検出コイルの２種類のコイルを備えている。そして、非接触電力伝達装置は、給電用の１次コイルを励磁駆動して電気機器への給電を行い、金属検出用の検出コイルを駆動励磁して金属や電気機器の検出を行っている。
特開２００６−２３０１２９号公報
ところで、上記非接触電力伝達装置は、給電のための１次コイルと金属検出のための検出コイルの２つのコイルが必要となり、その構造が複雑になるとともに、装置の大型化に繋がっていた。しかも、金属検出の検出精度を上げるために２つのコイルの配置構造も精度を上げる必要からその組立には高度の技術が要求される。
特に、載置面に複数の給電エリアが区画形成され、その複数の各給電エリアに、それぞれ給電のための１次コイルと金属検出のための検出コイルを設けた非接触電力伝達装置においては、その構造がより複雑になるとともに、装置の大型化に繋がっていた。また、複数の給電エリアが区画形成された非接触電力伝達装置では、隣接した給電エリアからの磁束の影響を受けやすいため、給電効率を下げずに金属や機器を精度良く検出することが望まれている。
また、特許文献１の識別番号［００９４］において、給電のための１次コイル自体が電磁結合の度合いを検出するように構成すれば、金属検出のための検出コイルを省略することができる旨の記載がある。しかしながら、特許文献１では、１次コイルと同１次コイルと１次側回路を構成するコンデンサで決まる１つの共振ピーク値を持つだけであることから、給電と、金属や電気機器の検知はその共振周波数の付近を使って行うことになる。
その結果、複数の給電エリアが区画形成された非接触電力装置では、給電において、隣接した給電エリアからの磁束の影響を受けやすいため、給電効率の高い給電ができず、金属や電気機器の検知においては、検知精度の高い検知ができないという問題が生じる。
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、構造が簡単で給電効率及び金属や電気機器の検出精度を上げることができるとともに、装置の小型化を実現できる非接触電力伝達装置の駆動方法及び非接触電力伝達装置を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明の非接触電力伝達装置の駆動方法は、載置面に区画形成された給電エリアに電気機器が載置され、その電気機器に設けた受電装置の２次コイルに対して、前記給電エリアに配置した１次コイルを励磁して電磁誘導を利用して給電を行う非接触電力伝達装置の駆動方法であって、前記１次コイルとその１次コイルと１次側回路を構成するコンデンサにより決まる周波数付近の第１共振周波数と、前記１次コイルが前記２次コイルが対向された状態において２次側のインダクタ成分と２次側のコンデンサ容量成分により決まる周波数付近の第２共振周波数とで、前記１次コイルを切替可能に励磁駆動させるようにして、前記第１共振周波数にて前記１次コイルを金属や電気機器の検知のために励磁駆動し、その１次コイルに流れる１次電流に基づいて、前記給電エリアに存在する金属の有無を判断し、前記給電エリアに前記金属が存在する時、又は、前記給電エリアに何も存在しない時、前記第１共振周波数及び第２共振周波数による前記１次コイルの励磁駆動を休止し、前記給電エリアに前記金属以外の物体が存在する時、前記第２共振周波数にて前記１次コイルを電気機器の検知のために励磁駆動し、その１次コイルに流れる１次電流に基づいて、前記給電エリアに存在する物体が前記電気機器かどうかを判断し、前記物体が電気機器の時、前記第２共振周波数にて前記１次コイルを給電のために励磁駆動を行うことを特徴とする。
また、上記構成において、前記給電エリアに存在する物体が前記電気機器かどうかの判断は、前記１次コイルの第２共振周波数による駆動励磁に基づいて受電した２次電力にて、電気機器から出力される情報の有無に基づいて判断されることが好ましい。
また、上記構成において、前記給電エリアに存在する物体が前記電気機器でないと判断した時、前記１次コイルへの第２共振周波数による駆動励磁を休止することが好ましい。
また、上記構成において、前記載置面に区画形成された給電エリアは、複数区画形成され、その複数の区画形成された各給電エリアにそれぞれ１次コイルが配置され、各給電エリアの１次コイルは、それぞれ前記第１共振周波数と第２共振周波数とが切替可能に励磁駆動されることが好ましい。
また、上記構成において、前記各給電エリアの１次コイルは、順番に巡回して励磁駆動動作を繰り返すものであり、励磁制御する給電エリアの１次コイルにおける先の励磁駆動が、給電のための第２共振周波数による励磁駆動の場合、該１次コイルを前記第１共振周波数で励磁駆動することなく前記第２共振周波数で励磁駆動させた後、次の給電エリアの１次コイルの励磁制御に移ることが好ましい。
また、上記構成において、励磁制御する給電エリアの１次コイルにおける前記先の励磁駆動が、給電エリアに存在する物体が金属と判断されている場合、該１次コイルを第１共振周波数及び第２共振周波数で励磁駆動することなく次の給電エリアの１次コイルの励磁制御に移ることが好ましい。
また、上記構成において、励磁制御する給電エリアの１次コイルにおける前記先の励磁駆動が、給電エリアに何も存在しないと判断されている場合、前記第１共振周波数にて前記１次コイルを金属や電気機器の検知のために励磁駆動し、その１次コイルに流れる１次電流に基づいて、前記給電エリアに存在する金属及び金属以外の物体の有無を判断することが好ましい。
また、上記構成において、前記給電エリアに存在する物体が前記電気機器でないと判断した時、前記１次コイルへの第２共振周波数による駆動励磁を休止し、次の給電エリアの１次コイルの励磁制御に移り、前記給電エリアに存在する物体が前記電気機器と判断した時、前記第２共振周波数で励磁駆動させつつ、次の給電エリアの１次コイルの励磁制御に移ることが好ましい。
また、上記構成において、前記給電エリアに存在する物体が前記電気機器でないと判断した時、次に制御される隣接する給電エリアが先の励磁駆動によって、その次の給電エリアに存在する物体が前記電気機器でないと判断されている時、両給電エリアの１次コイルを同時に前記第２共振周波数で励磁駆動させて、物体が電気機器かどうか判断することが好ましい。
上記課題を解決するために、本発明の非接触電力伝達装置は、載置面に区画形成された給電エリアに電気機器が載置され、その電気機器に設けた受電装置の２次コイルに対して、前記給電エリアに配置した１次コイルを励磁して電磁誘導を利用して給電を行う非接触電力伝達装置であって、前記１次コイルとその１次コイルと１次側回路を構成するコンデンサにより決まる周波数付近の第１共振周波数にて前記１次コイルを励磁駆動させるための第１駆動信号と、前記１次コイルが前記２次コイルが対向された状態において２次側のインダクタ成分とコンデンサ容量成分により決まる周波数付近の第２共振周波数にて前記１次コイルを励磁駆動させるための第２駆動信号とを生成する信号生成回路と、前記信号生成回路からの前記第１駆動信号又は前記第２駆動信号を入力し、前記第１駆動信号又は前記第２駆動信号に基づいて、前記１次コイルを第１共振周波数又は前記第２共振周波数で励磁駆動させる励磁回路と、前記信号生成回路に対して、前記第１駆動信号と前記第２駆動信号とを切り替えて生成するように制御する励磁制御信号を出力する制御回路と
を備え、前記１次コイルを前記第１共振周波数で励磁駆動させている時、前記１次コイルに流れる１次電流に基づいて、金属又は前記金属以外の物体が前記給電エリアに存在しているかどうか判断する存在検知回路と、前記１次コイルを前記第２共振周波数で励磁駆動させている時、前記１次コイルに流れる前記１次電流に基づいて、給電する前記電気機器が前記給電エリアに載置されたかどうか判断する電気機器判断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、前記制御回路は、前記信号生成回路から前記第１駆動信号を出力させ、前記励磁回路を介して前記１次コイルを前記第１共振周波数にて励磁駆動させて、前記存在検知回路から前記給電エリアに存在する前記金属又は前記金属以外の物体の有無情報を取得するとともに、前記制御回路は、前記信号生成回路から前記第２駆動信号を出力させ、前記励磁回路を介して前記１次コイルを前記第２共振周波数にて励磁駆動させて、前記電気機器判断回路から、前記給電エリアに存在する前記金属以外の物体が給電を受ける前記電気機器かどうかの情報を取得することが好ましい。
また、上記構成において、前記制御回路が取得する前記存在検知回路からの前記給電エリアに存在する物体の有無情報には、前記給電エリアに何も存在しない情報を含むことが好ましい。
また、上記構成において、前記載置面に区画形成された前記給電エリアは、複数区画形成され、その複数の区画形成された前記各給電エリアにそれぞれ前記１次コイルが配置され、前記各給電エリアの前記１次コイルに対して、前記信号生成回路、前記励磁回路、前記電気機器判断回路及び前記存在検知回路からなる基本給電ユニット回路を有し、前記各基本給電ユニット回路は、１つの前記制御回路にて統括制御されることが好ましい。
また、上記構成において、前記制御回路は、前記各給電エリアの１次コイルは、順番に巡回して励磁駆動されるものであり、前記制御回路は、励磁制御する給電エリアの１次コイルにおける先の励磁駆動が、給電のための第２共振周波数による励磁駆動であった場合、該１次コイルを前記第１共振周波数で励磁駆動することなく前記第２共振周波数で励磁駆動させた後、次の給電エリアの１次コイルの励磁制御に移ることが好ましい。
また、上記構成において、前記制御回路は、励磁制御する給電エリアが前記先の励磁駆動によって、給電エリアに存在する物体が金属と判断されている場合、該１次コイルを前記第１共振周波数及び前記第２共振周波数で励磁駆動することなく次の給電エリアの１次コイルの励磁制御に移ることが好ましい。
また、上記構成において、前記制御回路は、励磁制御する給電エリアが前記先の励磁駆動によって、給電エリアに物体が存在しないと判断されている場合、前記第１共振周波数にて前記１次コイルを金属や電気機器の検知のために励磁駆動し、その１次コイルに流れる１次電流に基づいて、前記給電エリアに存在する物体の有無を判断させることが好ましい。
また、上記構成において、前記制御回路は、前記給電エリアに存在する物体が前記電気機器でないと判断した時、前記１次コイルへの前記第２共振周波数による駆動励磁を休止し、次の給電エリアの１次コイルの励磁制御に移り、前記制御回路は、前記給電エリアに存在する物体が前記電気機器と判断した時、前記第２共振周波数で励磁駆動させつつ、次の給電エリアの１次コイルの励磁制御に移ることが好ましい。
また、上記構成において、前記制御回路は、前記給電エリアに存在する物体が前記電気機器でないと判断した時、次に制御される隣接する給電エリアが先の励磁駆動によって、その次の給電エリアに存在する物体が前記電気機器でないと判断されている時、両給電エリアの１次コイルを同時に前記第２共振周波数で励磁駆動させて、物体が電気機器かどうか判断することが好ましい。
また、上記構成において、前記制御回路は、前記第１共振周波数を設定するために、前記励磁回路を介して前記１次コイルを複数の補正共振周波数を励磁させるための励磁制御信号を信号生成回路に出力するとともに、制御回路は、前記各補正共振周波数にて前記１次コイルを励磁駆動した時、前記存在検知回路からの各補正共振周波数の励磁駆動に基づく情報に基づいて、前記第１共振周波数を求め、その求めた前記第１共振周波数で１次コイルを励磁駆動させるための前記励磁制御信号を前記信号生成回路に出力することが好ましい。
本発明によれば、構造が簡単で給電効率及び金属や電気機器の検出精度を上げることができるとともに、装置の小型化を実現できる。
非接触電力伝達装置と電気機器を示す全体斜視図。 給電エリアとその給電エリアに設けた１次コイルの配列状態を示す説明図。 非接触電力伝達装置と電気機器の電気ブロック回路図。 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。 フルブリッジ回路を説明するための電気回路図。 電気機器の受電装置の電気ブロック回路図。 第１共振周波数と第２共振周波数を説明するための周波数に対する出力を示す特性図。 非接触電力伝達装置の別例を示す全体斜視図。 同じく給電エリアとその給電エリアに設けた１次コイルの配置状態を示す説明図。
以下、本発明を具体化した非接触電力伝達装置の実施形態を図面に従って説明する。
図１は、非接触電力伝達装置（以下、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、機器という）Ｅの全体斜視図を示す。
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ＡＲが区画形成され、本実施形態では、左右方向（横方向）に４個、上下方向（縦方向）方向に６個並ぶように２４個の給電エリアＡＲ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ＡＲに対応する位置に、図２に示すように、給電エリアＡＲの外形形状にあわせて四角形状に巻回された１次コイルＬ１が配置されている。各給電エリアＡＲの１次コイルＬ１は、給電エリアＡＲ毎に筐体２内に設けられたそれぞれの基本給電ユニット回路４（図３参照）と接続されている。各給電エリアＡＲの１次コイルＬ１は、対応する基本給電ユニット回路４にて励磁駆動される。
そして、各１次コイルＬ１は、励磁駆動して給電エリアＡＲに存在する物体の有無を検知するようになっている。つまり、基本給電ユニット回路４は物体存在検知のために１次コイルＬ１を励磁駆動させる際の動作周波数ｆｎを予め設定している。
ここで、その動作周波数ｆｎの設定方法を図７に従って説明する。
図７に示す第１共振特性ＡＬは、給電エリアＡＲに何も載置されていない場合の１次コイルＬ１と共振コンデンサＣ（図３参照）の直列回路からなる１次側回路における周波数に対する１次コイルＬ１の出力を示す。
図７に示す第２共振特性ＢＬは、給電エリアＡＲに金属Ｍが載置された場合の１次コイルＬ１と金属Ｍの間での、周波数に対する１次コイルＬ１の出力を示す。
さらに、図７に示す第３共振特性ＣＬは、給電エリアＡＲに機器Ｅが載置された場合の１次コイルＬ１と対向する機器Ｅにおいて、２次コイルＬ２と共振コンデンサＣｘ（図３参照）からなる２次側回路における周波数に対する１次コイルＬ１の出力を示す。
そして、この第１〜第３共振特性ＡＬ，ＢＬ，ＣＬは、第３共振特性ＣＬ、第１共振特性ＡＬ、そして、第２共振特性ＢＬの順で共振周波数が高くなることが予め実験、試験等で求められている。しかも、これら周波数帯域は、第１共振特性ＡＬが金属Ｍや機器Ｅによるインダクタンスの変動に基づくものであるから、非常に隣接して存在する。
ここで、第１共振特性ＡＬの周波数ｆｒ１にて１次コイルＬ１を励磁した状態で給電エリアＡＲに何も載置しない場合、１次コイルＬ１のインダクタンスは変化しない。そのため、共振特性は第１共振特性ＡＬのまま変化しないため、１次コイルＬ１に現れる周波数ｆｒ１に対する出力は、図７に示すように、中間値Ｖｍｉｄとなる。
また、第１共振特性ＡＬの周波数ｆｒ１にて１次コイルＬ１を励磁した状態で給電エリアＡＲに金属Ｍを載置した場合、１次コイルＬ１のインダクタンスが載置された金属Ｍにより変化する。これによって、共振特性が第１共振特性ＡＬから第２共振特性ＢＬにシフトするため、１次コイルＬ１に現れる周波数ｆｒ１に対する出力は、図７に示すように、最大値Ｖｍａｘとなる。
さらに、第１共振特性ＡＬの周波数ｆｒ１にて１次コイルＬ１を励磁した状態で給電エリアＡＲに機器Ｅを載置した場合、１次コイルＬ１のインダクタンスが載置された機器Ｅにより変化する。これによって、共振特性が第１共振特性ＡＬから第３共振特性ＣＬにシフトするため、１次コイルＬ１に現れる周波数ｆｒ１に対する出力は、図７に示すように、最小値Ｖｍｉｎとなる。
つまり、このことから、第１共振特性ＡＬのこの周波数ｆｒ１を第１共振周波数（ｆｒ１）として１次コイルＬ１を励磁駆動する。そして、１次コイルＬ１に現れるその第１共振周波数ｆｒ１に対する出力値を知ることによって、給電エリアＡＲ上の物体の有無、及び、物体が有る場合には金属Ｍか機器Ｅどうかを検知することができることがわかる。
そして、本実施形態では、第１共振周波数ｆｒ１の設定は、１次コイルＬ１上に金属Ｍを載置する際、金属Ｍの位置やサイズ等に因らず第１共振特性ＡＬでの周波数に対する出力変化が大きくなるような周波数に設定する。
また、各１次コイルＬ１は、単独でまたは他の１次コイルＬ１と協働して励磁駆動して、給電エリアＡＲに載置された機器Ｅ内の２次コイルＬ２に対して非接触給電をするようになっている。
ここで、機器Ｅへの給電のために基本給電ユニット回路４が１次コイルＬ１を励磁駆動させる際の動作周波数ｆｎは、以下のように設定される。動作周波数ｆｎは、機器Ｅが給電エリアＡＲに載置された時、１次コイルＬ１と２次コイルＬ２でトランスのような構成が形成されるが、この構成において、機器Ｅ側のインダクタンス成分及びキャパシタ成分で決まる共振周波数（以下、第２共振周波数という）ｆｒ２としている。
従って、本実施形態では、機器Ｅ側で決まる第２共振周波数ｆｒ２で１次コイルＬ１を励磁駆動させることにより、機器Ｅ側で１次コイルＬ１から給電された電力を低損失に受電可能である。
又、このとき、第２共振周波数ｆｒ２は、第１共振周波数ｆｒ１との間隔が以下のように設定されている。
図７に示す第４共振特性ＤＬは、第２共振周波数ｆｒ２で最大出力となる共振特性であって、給電エリアＡＲに機器Ｅが載置された場合の１次コイルＬ１と対向する機器Ｅにおいて、前記２次側回路における周波数に対する１次コイルＬ１の出力を示す。
そして、この第４共振特性ＤＬは、１次コイルＬ１に現れる第１共振周波数ｆｒ１に対する出力は、図７に示すように、最小値Ｖｍｉｎよりも小さく０ボルトに近い電圧値Ｖｎになっている。これは、第２共振周波数ｆｒ２と第１共振周波数ｆｒ１の間隔が大きいほど電圧値Ｖｎが小さくなる。
ここで、最大値Ｖｍａｘと最小値Ｖｍｉｎの幅をＳ１（＝Ｖｍａｘ−Ｖｍｉｎ）とし、これに対して、第４共振特性ＤＬの第１共振周波数ｆｒ１における電圧値Ｖｎと０ボルトの幅をＳ２（＝Ｖｎ−０）とする。このとき、Ｓ１＞Ｓ２となる。
従って、第４共振特性ＤＬの第２共振周波数ｆｒ２で１次コイルＬ１を励磁駆動して給電している給電エリアＡＲがあるとする。そして、その隣接する給電エリアＡＲが第１共振周波数ｆｒ１で１次コイルＬ１を励磁駆動して金属Ｍや機器Ｅを検出している場合、Ｓ１＞Ｓ２となることから、第２共振周波数ｆｒ２で１次コイルＬ１を励磁駆動して給電している給電エリアＡＲからの影響は小さい。
つまり、機器Ｅ側のインダクタンス成分及びキャパシタ成分で決まる共振回路において、第２共振周波数ｆｒ２が第１共振周波数ｆｒ１との間隔がＳ１＞Ｓ２となるような、図７に示す第４共振特性ＤＬを持つ共振回路を設定する必要がある。
ちなみに、本実施形態では、第１共振周波数ｆｒ１は７０ｋＨｚ付近、第２共振周波数ｆｒ２は１４０ｋＨｚ付近に設定している。なお、この第１共振周波数ｆｒ１は、例えば、出荷前、一定の使用期間経過後毎に、又は、給電装置１に設けた調整スイッチ（図示略）を操作する毎に、調整されるようになっている。
これは、上記したように、第１共振周波数ｆｒ１は、本実施形態では、１次側の回路である１次コイルＬ１と共振コンデンサＣにて決まる共振周波数に基づいて決められるようになっている。そのため、各給電エリアＡＲの１次コイルＬ１毎に、個体差、経年変化の度合いによって、１次コイルＬ１のインダクタンスと共振コンデンサＣのコンデンサ容量にて決まる共振周波数が変化することから、常に安定な出力を得るために共振状態を維持し、金属Ｍや機器Ｅの検知を正確に行うためである。
次に、給電装置１と機器Ｅの電気的構成を図３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３において、機器Ｅは、給電装置１から２次電力を受電する受電装置としての受電回路８と負荷Ｚを有している。
受電回路８は、図６に示すように、整流回路８ａと通信回路８ｂを有している。
整流回路８ａは、２次コイルＬ２と共振コンデンサＣｘの直列回路よりなる機器Ｅの２次側回路に接続されている。整流回路８ａは、給電装置１の１次コイルＬ１の励磁による電磁誘導にて２次コイルＬ２に励磁給電された２次電力をリップルのない直流電圧に変換する。このとき、１次コイルＬ１が前記第２共振周波数ｆｒ２で励磁駆動されているため、機器Ｅ側で決まる第２共振周波数ｆｒ２で動作させることから効率の高い励磁給電が行われる。そして、整流回路８ａは、変換した直流電圧を機器Ｅの負荷Ｚに供給する。
ちなみに、１次コイルＬ１が前記第１共振周波数ｆｒ１で励磁駆動している時は、機器Ｅ側で決まる第２共振周波数ｆｒ２でないため、１次側から給電された電力に対し、励磁給電が行われない。
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、整流回路８ａが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、整流回路８ａが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。
また、整流回路８ａが変換した直流電圧は、通信回路８ｂの駆動源としても利用されている。通信回路８ｂは、機器認証信号ＩＤ及び励磁要求信号ＲＱを生成し、２次コイルＬ２を介して給電装置１に送信する回路である。機器認証信号ＩＤは、給電装置１に対して該給電装置１にて給電を受けられる機器Ｅである旨の認証信号である。励磁要求信号ＲＱは、給電装置１に対して給電を要求する要求信号である。
また、通信回路８ｂは、機器Ｅに設けられた例えば負荷Ｚを駆動させるための電源スイッチがオフのときには、機器認証信号ＩＤ及び励磁要求信号ＲＱを生成しない。さらに、通信回路８ｂは、機器Ｅにマイクロコンピュータが設けられている場合、マイクロコンピュータの判断で給電を休止したいと判断したときには、機器認証信号ＩＤ及び励磁要求信号ＲＱを生成しないようになっている。
ちなみに、１次コイルＬ１が前記第１共振周波数ｆｒ１で励磁駆動されている時であって、機器Ｅの２次コイルＬ２が１次コイルＬ１との間で共振していない時、励磁給電が行われず、整流回路８ａからの直流電圧が低くなり、通信回路８ｂは駆動しない。従って、通信回路８ｂは、機器認証信号ＩＤ及び励磁要求信号ＲＱを生成しない。
機器認証信号ＩＤ及び励磁要求信号ＲＱは、複数ビットからなる２値化（ハイレベル・ロウレベル）された信号であって、その２値化された信号を、共振コンデンサＣｘと整流回路８ａとを接続する受電線に出力する。受電線に２値化された信号が出力されると、第２共振周波数ｆｒ２にて駆動励磁されている１次コイルＬ１の励磁による電磁誘導にて２次コイルＬ２に流れる２次電流の振幅が２値化された信号に対応して変化する。
この第２共振周波数ｆｒ２の２次電流の振幅変化よって、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搬し、１次コイルＬ１に流れる１次電流の振幅を変化させる。
つまり、２値化された信号（器認証信号ＩＤ及び励磁要求信号ＲＱ）によって、２次コイルＬ２の両端子間を流れる第２共振周波数ｆｒ２の２次電流は、振幅変調される。そして、その振幅変調された第２共振周波数ｆｒ２の２次電流の磁束は、１次コイルＬ１に送信信号として伝搬される。
（給電装置１）
次に、給電装置１について説明する。図３に示すように、給電装置１は、共通ユニット部１０と基本ユニット部２０を有している。
共通ユニット部１０は、基本ユニット部２０に電源を供給する電源回路１１、基本ユニット部２０を統括制御するシステム制御部１２、各種データを記憶する不揮発性メモリ１３を備えている。
電源回路１１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１１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Ｖｄｄを駆動電源としてシステム制御部１２、不揮発性メモリ１３及び基本ユニット部２０に出力する。
システム制御部１２は、マイクロコンピュータよりなり、基本ユニット部２０を制御する。不揮発性メモリ１３は、システム制御部１２が各種判定処理動作を行う際に使用する各種のデータを記憶している。また、不揮発性メモリ１３は、２４個の各給電エリアＡＲについての記憶領域が割り当てられていて、その割り当てられた記憶領域にはその時々の給電エリアＡＲの情報がそれぞれ記憶されるようになっている。
基本ユニット部２０は、図３に示すように、各給電エリアＡＲ（各１次コイルＬ１）に対して設けられた複数（２４個）の基本給電ユニット回路４から構成されている。そして、各基本給電ユニット回路４は、システム制御部１２との間でデータの授受を行い、システム制御部１２にて制御されている。
各基本給電ユニット回路４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４について、図４に従って説明する。
図４に示すように、基本給電ユニット回路４は、フルブリッジ回路２１、ドライブ回路２２、１次電流検出回路２３、存在検知回路２４及び信号抽出回路２５を有している。
フルブリッジ回路２１は、公知のフルブリッジ回路であって、図５に示すように、４個のＭＯＳトランジスタＱａ，Ｑｂ，Ｑｃ，Ｑｄを有している。４個のＭＯＳトランジスタＱａ，Ｑｂ，Ｑｃ，Ｑｄは、１次コイルＬ１と共振コンデンサＣの直列回路からなる給電装置１の１次側回路を挟んで、襷掛けに接続されたＭＯＳトランジスタＱａ，Ｑｄの組とＭＯＳトランジスタＱｂ，Ｑｃの組とに分かれる。そして、２つの組を交互にオン・オフさせることによって、１次コイルＬ１を励磁する。
ドライブ回路２２は、共通ユニット部１０のシステム制御部１２からの励磁制御信号ＣＴを入力し、各ＭＯＳトランジスタＱａ，Ｑｂ，Ｑｃ，Ｑｄのゲート端子にそれぞれ出力する駆動信号ＰＳａ，ＰＳｂ，ＰＳｃ，ＰＳｄを生成する。つまり、システム制御部１２からの励磁制御信号ＣＴに基づいて、ドライブ回路２２は、各組を交互にオン・オフ（フル・ブリッジ動作）させて、１次コイルＬ１を励磁する駆動信号ＰＳａ，ＰＳｂ，ＰＳｃ，ＰＳｄを生成する。
詳述すると、ドライブ回路２２は、一方の組のＭＯＳトランジスタＱａ，Ｑｄのゲート端子に互いに同じパルス波形の駆動信号ＰＳａ，ＰＳｄをそれぞれ出力する。また、ドライブ回路２２は、他方の組のＭＯＳトランジスタＱｂ，Ｑｃのゲート端子に互いに同じパルス波形であって、駆動信号ＰＳａ，ＰＳｄと相補信号となる駆動信号ＰＳｂ，ＰＳｃをそれぞれ出力する。
従って、一方の組のＭＯＳトランジスタＱａ，Ｑｄと他方の組のＭＯＳトランジスタＱｂ，Ｑｃとが交互にオン・オフ（フル・ブリッジ動作）し、１次コイルＬ１を励磁する。
ちなみに、物体の存在検知時には、ドライブ回路２２は、システム制御部１２からの励磁制御信号ＣＴに基づいて、各組を交互にオン・オフ（フル・ブリッジ動作）させて、１次コイルＬ１を励磁する駆動信号ＰＳａ，ＰＳｂ，ＰＳｃ，ＰＳｄを生成する。このとき、ドライブ回路２２は、１次コイルＬ１を第１共振周波数ｆｒ１で励磁駆動されるための駆動信号ＰＳａ，ＰＳｂ，ＰＳｃ，ＰＳｄを生成する。
また、同様に、機器Ｅへの給電時には、ドライブ回路２２は、システム制御部１２からの励磁制御信号ＣＴに基づいて、各組を交互にオン・オフ（フル・ブリッジ動作）させて、１次コイルＬ１を励磁する駆動信号ＰＳａ，ＰＳｂ，ＰＳｃ，ＰＳｄを生成する。このとき、ドライブ回路２２は、１次コイルＬ１を第２共振周波数ｆｒ２で励磁駆動されるための駆動信号ＰＳａ，ＰＳｂ，ＰＳｃ，ＰＳｄを生成する。
なお、本実施形態では、存在検知時のフル・ブリッジ動作において、デューティー比を下げてオン・オフ動作させて、１次コイルＬ１を第１共振周波数ｆｒ１で励磁駆動するようにしている。つまり、一方の組のＭＯＳトランジスタＱｄと他方の組のＭＯＳトランジスタＱｂについては、オフ時間とオン時間を同じで一定にし、一方の組のＭＯＳトランジスタＱａと他方の組のＭＯＳトランジスタＱｃについては、オン時間を短くしその分オフ時間を長くする。この時、ＭＯＳトランジスタＱｄ，ＱｂとＭＯＳトランジスタＱａ，Ｑｃが同時にオンしないようにデットタイムを持たせている。
これによって、消費電流の低減を図ることができるとともに、金属Ｍを誘導加熱する空間への発生磁界を低減することができる。
１次電流検出回路２３は、１次コイルＬ１の一方の端子とフルブリッジ回路２１の間に設けられ、１次コイルＬ１に流れるその時々の１次電流を検出する。
存在検知回路２４は、１次電流検出回路２３と接続されている。存在検知回路２４は、１次コイルＬ１を第１共振周波数ｆｒ１で励磁駆動している間、１次電流検出回路２３からその時々の１次コイルＬ１の１次電流に基づく出力電圧を存在検知電圧Ｖｋとして入力する。そして、存在検知回路２４は、載置面３に存在する物体の有無を１次電流検出回路２３の存在検知電圧Ｖｋに基づいて判別する。
そして、存在検知回路２４は、存在検知電圧Ｖｋが予め定めた下側基準値Ｖｋ１と上側基準値Ｖｋ２の間（Ｖｋ１＜Ｖｋ＜Ｖｋ２）にある時、給電エリアＡＲに何も載置されていないと判断する。
また、存在検知回路２４は、存在検知電圧Ｖｋが上側基準値Ｖｋ２以上（Ｖｋ２≦Ｖｋ）にある時、給電エリアＡＲに金属Ｍが載置されていると判断する。
また、存在検知回路２４は、存在検知電圧Ｖｋが下側基準値Ｖｋ１以下（Ｖｋ≦Ｖｋ１）にある時、給電エリアＡＲに機器Ｅが載置されていると判断する。
つまり、物体として金属Ｍが載置面３に載置されているとき、共振特性が第１共振特性ＡＬから第２共振特性ＢＬにシフトし、第１共振周波数ｆｒ１での１次コイルＬ１の１次電流が大きくなる。その結果、存在検知回路２４は、１次電流検出回路２３から上側基準値Ｖｋ２以上の大きな存在検知電圧Ｖｋを入力する。
また、物体として機器Ｅが載置面３に載置されているとき、共振特性が第１共振特性ＡＬから第３共振特性ＣＬにシフトし、第１共振周波数ｆｒ１での１次コイルＬ１の１次電流が小さくなる。その結果、存在検知回路２４は、１次電流検出回路２３から下側基準値Ｖｋ１以下の小さな存在検知電圧Ｖｋを入力する。
また、載置面３に何も載置されていないとき、共振特性は第１共振特性ＡＬのまま変化しないため、第１共振周波数ｆｒ１での１次コイルＬ１の１次電流が小さくなる。この時の、１次電流は、金属Ｍが載置面３に載置されているときの１次電流と、機器Ｅが載置面３に載置されているときの１次電流との間の大きさとなる。その結果、存在検知回路２４は、１次電流検出回路２３から下側基準値Ｖｋ１と上側基準値Ｖｋ２の間の存在検知電圧Ｖｋを入力する。
なお、下側基準値Ｖｋ１と上側基準値Ｖｋ２は、第１共振周波数ｆｒ１に対して予め定めたオフセット値であって、予め実験、試験、計算等によって求めた値であり、存在検知回路２４に内蔵したメモリ（図示せず）に予め記憶されている。
そして、存在検知回路２４は、１次電流検出回路２３から下側基準値Ｖｋ１と上側基準値Ｖｋ２の間の存在検知電圧Ｖｋを入力した時、当該給電エリアＡＲには何も載置されていないと判断する。そして、存在検知回路２４は、システム制御部１２に対して、何も存在しない旨の検出信号ＳＧｘを出力する。
また、存在検知回路２４は、１次電流検出回路２３から下側基準値Ｖｋ１以下の存在検知電圧Ｖｋを入力した時、当該給電エリアＡＲに機器Ｅが載置されていると判断する。そして、存在検知回路２４は、システム制御部１２に対して、機器Ｅが存在している旨の検出信号ＳＧｘを出力する。
また、存在検知回路２４は、１次電流検出回路２３から上側基準値Ｖｋ２以上の存在検知電圧Ｖｋを入力した時、当該給電エリアＡＲに金属Ｍが載置されていると判断する。そして、存在検知回路２４は、システム制御部１２に対して、金属Ｍが存在している旨の検出信号ＳＧｘを出力する。
信号抽出回路２５は、１次電流検出回路２３と接続されている。信号抽出回路２５は、１次コイルＬ１を第２共振周波数ｆｒ２で励磁駆動している間、１次電流検出回路２３からその時の１次コイルＬ１の１次電流を入力する。そして、信号抽出回路２５は、載置面３に載置された機器Ｅの２次コイルＬ２から送信された振幅変調された送信信号を、１次電流検出回路２３を介して入力する。
信号抽出回路２５は、入力した送信信号から機器認証信号ＩＤ及び励磁要求信号ＲＱを抽出する。信号抽出回路２５は、送信信号から機器認証信号ＩＤ及び励磁要求信号ＲＱの両信号を抽出した時、システム制御部１２に許可信号ＥＮを出力する。ちなみに、信号抽出回路２５は、機器認証信号ＩＤ及び励磁要求信号ＲＱのいずれか一方しか抽出しなかった時、又は、両信号とも抽出しなかった時には、システム制御部１２に許可信号ＥＮを出力しない。
（システム制御部１２と各基本給電ユニット回路４）
システム制御部１２は、上記のように構成されて２４個の基本給電ユニット回路４を統括制御する。システム制御部１２は、２４個の基本給電ユニット回路４を、スキャンして順次一定の期間制御する。本実施形態では、図１に示す載置面３の左端の縦１列目の各給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４について、最上側の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４から最下側の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４に向かって順番に制御する。
左端縦１列目の基本給電ユニット回路４の制御が完了すると、システム制御部１２は、載置面３の左端の縦２列目の各給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４を、同様に、順番に制御する。つまり、最上側の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４から最下側の基本給電ユニット回路４に向かって順番に制御する。
左端縦２列目の基本給電ユニット回路４の制御が完了すると、システム制御部１２は、載置面３の左端の縦３列目の各給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４を、同様に、順番に制御する。つまり、最上側の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４から最下側の基本給電ユニット回路４に向かって順番に制御する。
左端縦３列目の基本給電ユニット回路４の制御が完了すると、システム制御部１２は、載置面３の左端の縦４列目の各給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４を、同様に、順番に制御する。つまり、最上側の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４から最下側の基本給電ユニット回路４に向かって順番に制御する。
システム制御部１２は、左端縦４列目の基本給電ユニット回路４の制御が完了すると、２４個の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４の制御が１巡したとして、載置面３の左端の縦１列目の各給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４に制御に戻る。そして、上記と同様な動作を繰り返し、その時々で各給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４を順番に制御する。以後、システム制御部１２は、同様な動作を繰り返し、２４個の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４の制御を順番に制御する。
なお、システム制御部１２が、２４個の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４を制御する順番は、不揮発性メモリ１３に予め記憶した各給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４を特定する数値化したアドレスに基づいて行われる。つまり、システム制御部１２は、基本給電ユニット回路４を制御する毎にカウントアップし、「２４」カウントすると「１」にリセットするカウンタを内蔵している。そして、そのカウンタのカウント値と一致するアドレス値を不揮発性メモリ１３から読み出す。そして、読み出したアドレスに基づく給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４を制御する。
従って、各給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４は、システム制御部１２が制御する限られた一定期間（アクセス期間）の間に、給電又は物体の存在検知の動作が行われ、アクセスされる毎にその制御が繰り返されるようになっている。
また、システム制御部１２は、金属Ｍや機器Ｅの検知のための第１共振周波数ｆｒ１を調整するための図示しない調整スイッチが操作されると、第１共振周波数調整モードとなり実行する。この場合にも、上記と同様に、各給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４を順番に制御して、２４個の給電エリアＡＲごとに第１共振周波数ｆｒ１を調整変更することができるようになっている。
これは、上記したように各給電エリアＡＲの１次コイルＬ１及び共振コンデンサＣ毎に、個体差、経年変化の度合いによって、１次コイルＬ１と共振コンデンサＣによって決まる共振周波数が変化する。そのため、常に安定した出力を得るために共振状態を維持し、金属Ｍや機器Ｅの検知を正確に行うために調整を行う。
次に、システム制御部１２と同システム制御部１２にアクセスされた基本給電ユニット回路４との作用について説明する。
（第１共振周波数ｆｒ１の設定処理）
まず、金属Ｍや機器Ｅの検知のために各給電エリアＡＲの１次コイルＬ１を励磁する第１共振周波数ｆｒ１を設定するため第１共振周波数調整モードについて説明する。
第１共振周波数ｆｒ１を調整するための調整スイッチを操作する前に、載置面３の２４個の給電エリアＡＲに何も置かれていない状態にする。何も置かない状態にした後、調整スイッチを操作すると、システム制御部１２は、調整スイッチのオン信号に応答して、第１共振周波数調整モードとなり実行する。
まず、システム制御部１２は、予め実験等で用意した基準補正共振周波数を各給電エリアＡＲの１次コイルＬ１に対して順番に励磁駆動する。そして、システム制御部１２は、その基準補正共振周波数で励磁駆動された時の、各給電エリアＡＲの１次電流検出回路２３が検出した存在検知電圧Ｖｋを、存在検知回路２４を介して順次入力する。
システム制御部１２は、１巡して各給電エリアＡＲの基準補正共振周波数における存在検知電圧Ｖｋを不揮発性メモリ１３に記憶すると、２巡目の励磁制御を行うべく基準補正共振周波数を一方（ここでは、高い周波数側）にずらした第１補正共振周波数を設定する。そして、システム制御部１２は、この第１補正共振周波数にて各給電エリアＡＲの１次コイルＬ１に対して順番に励磁駆動する。そして、システム制御部１２は、その第１補正共振周波数で励磁駆動された時の、各給電エリアＡＲの１次電流検出回路２３が検出した存在検知電圧Ｖｋを、存在検知回路２４を介して順次入力する。
システム制御部１２は、２巡して各給電エリアＡＲの第１補正共振周波数における存在検知電圧Ｖｋを不揮発性メモリ１３に記憶すると、２巡目の励磁制御を１巡目と２巡目の存在検知電圧Ｖｋを比較して各給電エリアＡＲの１次コイルＬ１の励磁周波数を設定する。
１巡目の基準補正共振周波数における存在検知電圧Ｖｋが２巡目の第１補正共振周波数における存在検知電圧Ｖｋより大きい場合、基準補正共振周波数より、低い周波数側に何も存在しない状態で共振する共振周波数があることがわかる。従って、このような条件になった時、給電エリアＡＲの１次コイルＬ１に対して、３巡目は基準補正共振周波数より低い周波数にずらした第２補正共振周波数を設定する。
反対に、１巡目の基準補正共振周波数における存在検知電圧Ｖｋが２巡目の第１補正共振周波数における存在検知電圧Ｖｋより小さい場合、基準補正共振周波数より、高い周波数側に何も存在しない状態で共振する共振周波数があることがわかる。従って、このような条件になった時、給電エリアＡＲの１次コイルＬ１に対して、３巡目は第１補正共振周波数よりさらに高い周波数にずらした第３補正共振周波数を設定する。
システム制御部１２は、３巡して各給電エリアＡＲに第２補正共振周波数又は第３補正共振周波数における存在検知電圧Ｖｋを不揮発性メモリ１３に記憶する。システム制御部１２は、４巡目の励磁制御を２巡目と３巡目の存在検知電圧Ｖｋを比較して各給電エリアＡＲの１次コイルＬ１の励磁周波数を設定する。
３巡目の第２補正共振周波数における存在検知電圧Ｖｋが１巡目の基準補正共振周波数における存在検知電圧Ｖｋより大きい場合、第２補正共振周波数より、低い周波数側に何も存在しない状態で共振する共振周波数があることがわかる。従って、このような条件になった時、給電エリアＡＲの１次コイルＬ１に対して、４巡目は第２補正共振周波数より低い周波数にずらした第４補正共振周波数を設定する。
また、３巡目の第２補正共振周波数における存在検知電圧Ｖｋが１巡目の基準補正共振周波数における存在検知電圧Ｖｋより小さい場合、第２補正共振周波数より、高い周波数側に何も存在しない状態で共振する共振周波数があることがわかる。つまり、第１共振特性ＡＬの共振周波数は、基準補正共振周波数と第２補正共振周波数の間にある。
そして、本実施形態では、基準補正共振周波数と第２補正共振周波数の中間の周波数に、高い周波数側に予め定めたオフセット量を加算し、そのオフセット量が加算された中間の周波数を該給電エリアＡＲにおける第１共振周波数ｆｒ１と設定する。このオフセット量は、図７の第２共振特性ＢＬの共振周波数（第１共振周波数ｆｒ１）付近または一致させるための値である。そして、システム制御部１２は、該給電エリアＡＲの第１共振周波数ｆｒ１に調整処理を終了し他の給電エリアＡＲの第１共振周波数ｆｒ１の調整のための処理を継続する。
また、３巡目の第３補正共振周波数における存在検知電圧Ｖｋが１巡目の第１補正共振周波数における存在検知電圧Ｖｋより大きい場合、第３補正共振周波数より、低い周波数側に何も存在しない状態で共振する共振周波数があることがわかる。つまり、第１共振特性ＡＬの共振周波数は、基準補正共振周波数と第３補正共振周波数の間にある。
そして、本実施形態では、基準補正共振周波数と第３補正共振周波数の中間の周波数に、高い周波数側に予め定めたオフセット量を加算し、そのオフセット量が加算された中間の周波数を該給電エリアＡＲにおける第１共振周波数ｆｒ１と設定する。このオフセット量は、図７の第２共振特性ＢＬの共振周波数（第１共振周波数ｆｒ１）付近または一致させるための値である。そして、システム制御部１２は、該給電エリアＡＲの第１共振周波数ｆｒ１に調整処理を終了し他の給電エリアＡＲの第１共振周波数ｆｒ１の調整のための処理を継続する。
以後、同様な動作が、順次繰り返され、全ての給電エリアＡＲの第１共振周波数ｆｒ１が設定され、それぞれ不揮発性メモリ１３に記憶されると、システム制御部１２は第１共振周波数ｆｒ１の調整のための処理を終了する。
そして、全ての給電エリアＡＲの第１共振周波数ｆｒ１がそれぞれ設定され不揮発性メモリ１３に記憶されると、システム制御部１２は、各給電エリアＡＲに対して、それぞれ設定した第１共振周波数ｆｒ１にて励磁制御するための励磁制御信号ＣＴを出力する。
（機器Ｅへの給電）
次に、各給電エリアＡＲに載置される機器Ｅの給電処理について説明する。
今、１つの給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４がシステム制御部１２にて一定期間アクセスされる。
この時、まず、システム制御部１２は、ドライブ回路２２に対して、物体の存在検知のための励磁制御信号ＣＴを出力する。ドライブ回路２２は、物体の存在検知のための励磁制御信号ＣＴに応答して、１次コイルＬ１を第１共振周波数ｆｒ１で励磁駆動する。
この第１共振周波数ｆｒ１による励磁駆動によって、存在検知回路２４は、１次電流検出回路２３から存在検知電圧Ｖｋを入力する。そして、存在検知回路２４は、入力した存在検知電圧Ｖｋが、下側基準値Ｖｋ１と上側基準値Ｖｋ２の間（Ｖｋ１＜Ｖｋ＜Ｖｋ２）にあるかどうか判断する。
存在検知回路２４は、存在検知電圧Ｖｋが、下側基準値Ｖｋ１と上側基準値Ｖｋ２の間にある時、給電エリアＡＲに何も載置されていないと判断して、システム制御部１２に対して、何も存在しない旨の検出信号ＳＧｘを出力する。システム制御部１２は、この検出信号ＳＧｘに応答して、次の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４の制御に移る。
なお、システム制御部１２は、次の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４の制御に移る前に、当該給電エリアＡＲには何も載置されてない旨の情報を、不揮発性メモリ１３の当該給電エリアＡＲに割り当てられた記憶領域に記憶する。
また、この第１共振周波数ｆｒ１による励磁駆動によって、存在検知回路２４は、１次電流検出回路２３から入力した存在検知電圧Ｖｋが、上側基準値Ｖｋ２以上の時、給電エリアＡＲに金属Ｍが載置されていると判断する。この時、存在検知回路２４は、システム制御部１２に対して、金属Ｍが載置されている旨の検出信号ＳＧｘを出力する。システム制御部１２は、この検出信号ＳＧｘに応答して、次の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４の制御に移る。
なお、システム制御部１２は、次の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４の制御に移る前に、当該給電エリアＡＲには金属Ｍが載置されている旨の情報を、不揮発性メモリ１３の当該給電エリアＡＲに割り当てられた記憶領域に記憶する。
また、この第１共振周波数ｆｒ１による励磁駆動によって、存在検知回路２４は、１次電流検出回路２３から入力した存在検知電圧Ｖｋが、下側基準値Ｖｋ１以下の時、給電エリアＡＲに金属Ｍ以外の物体が載置されていると判断する。この時、存在検知回路２４は、システム制御部１２に対して、金属Ｍ以外の物体が載置されている旨の検出信号ＳＧｘを出力する。システム制御部１２は、この検出信号ＳＧｘに応答して、ドライブ回路２２に対して給電のための励磁制御信号ＣＴを出力する。ドライブ回路２２は、給電のための励磁制御信号ＣＴに応答して、１次コイルＬ１を第２共振周波数ｆｒ２で励磁駆動する。
この第２共振周波数ｆｒ２で１次コイルＬ１が励磁駆動されると、その磁束が該給電エリアＡＲ上に載置された、物体に伝搬する。
このとき、該給電エリアＡＲ上に載置された物体が、機器Ｅの場合には機器Ｅの２次コイルＬ２の間で共振し、機器Ｅは高い効率の給電を受ける。そして、この高い直流電圧に基づいて機器Ｅの通信回路８ｂは動作し２値化された信号（器認証信号ＩＤ及び励磁要求信号ＲＱ）を出力する。これによって、２次コイルＬ２の両端子間を流れる第２共振周波数ｆｒ２の２次電流は振幅変調され、振幅変調された第２共振周波数ｆｒ２の２次電流の磁束は、１次コイルＬ１に送信信号として伝搬される。
信号抽出回路２５は、振幅変調された送信信号を１次電流検出回路２３を介して入力する。信号抽出回路２５は、入力した送信信号に機器認証信号ＩＤ及び励磁要求信号ＲＱがあるかどうか判別する。そして、信号抽出回路２５は、機器認証信号ＩＤ及び励磁要求信号ＲＱがある場合には、システム制御部１２に許可信号ＥＮを出力する。システム制御部１２は、この許可信号ＥＮに応答して、ドライブ回路２２に対して給電のための励磁制御信号ＣＴを出力する。ドライブ回路２２は、給電のための励磁制御信号ＣＴに応答して、１次コイルＬ１を第２共振周波数ｆｒ２で励磁駆動する。従って、機器Ｅは、一定の期間、給電を受ける。
一定の期間が終了すると、システム制御部１２は、該基本給電ユニット回路４の励磁駆動を機器Ｅからの認証信号ＩＤ等（許可信号ＥＮ）を定期的に確認しながら継続しつつ、次の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４の制御に移る。
なお、システム制御部１２は、次の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４の制御に移る前に、当該給電エリアＡＲは機器Ｅが載置され給電中ある旨の情報を、不揮発性メモリ１３の当該給電エリアＡＲに割り当てられた記憶領域に記憶する。
ちなみに、該基本給電ユニット回路４の励磁駆動を継続している途中において、機器Ｅからの認証信号ＩＤ等（許可信号ＥＮ）が消失した時、システム制御部１２は、該基本給電ユニット回路４の給電のための励磁駆動を停止する。
一方、信号抽出回路２５は、機器認証信号ＩＤ又は励磁要求信号ＲＱがない場合、又はいずれもない場合には、システム制御部１２に許可信号ＥＮを出力しない。システム制御部１２は、この許可信号ＥＮがないことに基づいて、ドライブ回路２２に対して給電のための励磁制御信号ＣＴを消失する。ドライブ回路２２は、給電のための励磁制御信号ＣＴの消失に基づいて、第２共振周波数ｆｒ２での１次コイルＬ１の給電のための励磁駆動を停止する。
そして、システム制御部１２は、この励磁制御信号ＣＴを消失して、次の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４の制御に移る。
なお、システム制御部１２は、次の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４の制御に移る前に、当該給電エリアＡＲには金属Ｍではない物体が載置されている旨の情報を、不揮発性メモリ１３の当該給電エリアＡＲに割り当てられた記憶領域に記憶する。
やがて、１巡して再び当該給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４の制御が行われるとき、システム制御部１２は、上記した順番で各給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４を制御する。ここで、１巡して制御される各給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４のシステム制御部１２の制御内容は、不揮発性メモリ１３に先に記憶された当該給電エリアＡＲの記憶領域内の情報に基づいて行われる。
つまり、不揮発性メモリ１３には、１巡して以下の４つの情報のいずれかが各給電エリアＡＲの記憶領域に記憶されている。
（１）機器Ｅに給電中である情報。
（２）何も載置されていない情報。
（３）金属Ｍではない物体が載置されている情報。
（４）金属Ｍが載置されている情報。
そして、１巡すると、システム制御部１２は、不揮発性メモリ１３に先に記憶された当該給電エリアＡＲの記憶領域内の情報に基づいて当該給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４の制御方法を変更して制御する。
（（１）機器Ｅに給電中である情報。）
１巡し、先に不揮発性メモリ１３に記憶された当該給電エリアＡＲの情報が、給電中の情報である場合、システム制御部１２は、この情報に基づいて、ドライブ回路２２に対して給電のための励磁制御信号ＣＴを継続して出力する。ドライブ回路２２は、給電のための励磁制御信号ＣＴに応答して、１次コイルＬ１を第２共振周波数ｆｒ２で励磁駆動する。
この１次コイルＬ１の第２共振周波数ｆｒ２での励磁駆動によって、機器Ｅへの給電が継続される。そして、一定の期間が終了すると、システム制御部１２は、該基本給電ユニット回路４の給電のための励磁駆動を継続しつつ、次の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４の制御に移る。
なお、システム制御部１２は、次の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４の制御に移る前に、当該給電エリアＡＲは機器Ｅが載置され給電中ある旨の情報を、不揮発性メモリ１３の当該給電エリアＡＲに割り当てられた記憶領域に記憶する。そして、システム制御部１２は、次の制御に備える。
従って、当該給電エリアＡＲに機器Ｅが載置され、かつ、機器認証信号ＩＤ及び励磁要求信号ＲＱが振幅変調された送信信号が受信されている間は、当該給電エリアＡＲに載置され機器Ｅは、１巡する毎に給電を受けるようになっている。
なお、この給電中において、信号抽出回路２５は、機器認証信号ＩＤ及び励磁要求信号ＲＱの少なくともいずれか抽出できなかったとき、システム制御部１２に許可信号ＥＮが出力されない。このとき、システム制御部１２は、給電のための励磁駆動を停止して、次の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４の制御に移る。
なお、システム制御部１２は、次の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４の制御に移る前に、当該給電エリアＡＲには機器Ｅではない物体が載置されている旨の情報を、不揮発性メモリ１３の当該給電エリアＡＲに割り当てられた記憶領域に書き換え記憶する。そして、システム制御部１２は、次の制御に備える。
（（２）何も載置されていない情報。）
１巡し、先に不揮発性メモリ１３に記憶された当該給電エリアＡＲの情報が、何も載置されていない情報である場合、システム制御部１２は、この情報に基づいて、先の制御と同様にドライブ回路２２に対して存在検知のための励磁制御信号ＣＴを出力する。ドライブ回路２２は、存在検知のための励磁制御信号ＣＴに応答して、１次コイルＬ１を第１共振周波数ｆｒ１で励磁駆動する。
（Ａ）
この励磁駆動によって、存在検知回路２４は、１次電流検出回路２３からの存在検知電圧Ｖｋが、下側基準値Ｖｋ１と上側基準値Ｖｋ２の間（Ｖｋ１＜Ｖｋ＜Ｖｋ２）にある時、同様に、システム制御部１２に対して、何も存在しない旨の検出信号ＳＧｘを出力する。システム制御部１２は、この検出信号ＳＧｘに応答して、次の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４の制御に移る。
なお、システム制御部１２は、次の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４の制御に移る前に、当該給電エリアＡＲには何も載置されてない旨の情報を、不揮発性メモリ１３の当該給電エリアＡＲに割り当てられた記憶領域に記憶する。そして、システム制御部１２は、次の制御に備える。
（Ｂ）
また、このとき、１次電流検出回路２３から入力した存在検知電圧Ｖｋが、上側基準値Ｖｋ２以上の時、存在検知回路２４は、システム制御部１２に対して、金属Ｍが載置されている旨の検出信号ＳＧｘを出力する。システム制御部１２は、この検出信号ＳＧｘに応答して、次の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４の制御に移る。
なお、システム制御部１２は、次の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４の制御に移る前に、不揮発性メモリ１３の当該給電エリアＡＲに割り当てられた記憶領域の情報を給電エリアＡＲには何もない情報から金属Ｍが載置されている情報に書き換える。そして、システム制御部１２は、次の制御に備える。
（Ｃ）
また、このとき、１次電流検出回路２３から入力した存在検知電圧Ｖｋが、下側基準値Ｖｋ１以下の時、存在検知回路２４は、システム制御部１２に対して、金属Ｍ以外の物体が載置されている旨の検出信号ＳＧｘを出力する。システム制御部１２は、この検出信号ＳＧｘに応答して、システム制御部１２は、この検出信号ＳＧｘに応答して、ドライブ回路２２に対して給電のための励磁制御信号ＣＴを出力する。
そして、システム制御部１２は、ドライブ回路２２に対して、給電のための励磁制御信号ＣＴを出力する。ドライブ回路２２は、給電のための励磁制御信号ＣＴに応答して、１次コイルＬ１を第２共振周波数ｆｒ２で励磁駆動する。
（Ｃ−１）
この励磁駆動によって、その磁束が該給電エリアＡＲ上に載置された、物体に伝搬する。給電エリアＡＲ上に載置された物体が、機器Ｅの場合には機器Ｅ側で決まる第２共振周波数ｆｒ２で動作することから、機器Ｅは高い効率の給電を受ける。そして、この高い直流電圧に基づいて機器Ｅの通信回路８ｂは動作し機器認証信号ＩＤ及び励磁要求信号ＲＱを出力する。
これによって、機器Ｅの２次コイルＬ２の両端子間を流れる第２共振周波数ｆｒ２の２次電流は振幅変調され、振幅変調された第２共振周波数ｆｒ２の２次電流の磁束は、１次コイルＬ１に送信信号として伝搬される。
基本給電ユニット回路４の信号抽出回路２５は、振幅変調された送信信号を１次電流検出回路２３を介して入力する。信号抽出回路２５は、入力した送信信号に機器認証信号ＩＤ及び励磁要求信号ＲＱがあるかどうか判別する。
そして、信号抽出回路２５は、機器認証信号ＩＤ及び励磁要求信号ＲＱがある場合には、システム制御部１２に許可信号ＥＮを出力する。システム制御部１２は、この許可信号ＥＮに応答して、ドライブ回路２２に対して給電のための励磁制御信号ＣＴを出力する。ドライブ回路２２は、給電のための励磁制御信号ＣＴに応答して、１次コイルＬ１を第２共振周波数ｆｒ２で励磁駆動する。従って、機器Ｅは給電を受ける。
一定の期間が終了すると、システム制御部１２は、該基本給電ユニット回路４の給電のための励磁駆動を継続しつつ、次の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４の制御に移る。
なお、システム制御部１２は、次の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４の制御に移る前に、当該給電エリアＡＲは機器Ｅが載置され給電中ある旨の情報を、不揮発性メモリ１３の当該給電エリアＡＲに割り当てられた記憶領域に記憶する。そして、システム制御部１２は、次の制御に備える。
従って、以後、当該給電エリアＡＲに機器Ｅが載置され、かつ、機器認証信号ＩＤ及び励磁要求信号ＲＱが振幅変調された送信信号が受信されている間は、当該給電エリアＡＲに載置され機器Ｅは、給電が継続されるようになっている。
（Ｃ−２）
一方、信号抽出回路２５は、機器認証信号ＩＤ又は励磁要求信号ＲＱがない場合、又はいずれもない場合には、システム制御部１２に許可信号ＥＮを出力しない。システム制御部１２は、この許可信号ＥＮがないことに基づいて、ドライブ回路２２に対して給電のための励磁制御信号ＣＴを消失する。ドライブ回路２２は、給電のための励磁制御信号ＣＴの消失に基づいて、第２共振周波数ｆｒ２による１次コイルＬ１の給電のための励磁駆動を停止する。そして、システム制御部１２は、この励磁制御信号ＣＴを消失して、次の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４の制御に移る。
なお、システム制御部１２は、次の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４の制御に移る前に、当該給電エリアＡＲには金属Ｍではない物体が載置されている旨の情報を、不揮発性メモリ１３の当該給電エリアＡＲに割り当てられた記憶領域に記憶する。そして、システム制御部１２は、次の制御に備える。
（（３）金属Ｍではない物体が載置されている情報。）
１巡し、先に不揮発性メモリ１３に記憶された当該給電エリアＡＲの情報が、金属Ｍでない物体が載置されている情報である場合、システム制御部１２は、この情報に基づいて、先の制御と同様にドライブ回路２２に対して給電のための励磁制御信号ＣＴを出力する。ドライブ回路２２は、給電のための励磁制御信号ＣＴに応答して、１次コイルＬ１を第２共振周波数ｆｒ２で励磁駆動する。
システム制御部１２は、この励磁駆動によって信号抽出回路２５から許可信号ＥＮを入力すると、載置された物体は機器Ｅであって機器認証信号ＩＤ及び励磁要求信号ＲＱを出力しているとしてドライブ回路２２に対して給電のための励磁制御信号ＣＴを出力する。ドライブ回路２２は、給電のための励磁制御信号ＣＴに応答して、１次コイルＬ１を第２共振周波数ｆｒ２で励磁駆動する。そして、一定の期間が終了すると、システム制御部１２は、該基本給電ユニット回路４の給電のための励磁駆動を継続しつつ、次の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４の制御に移る。
なお、システム制御部１２は、次の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４の制御に移る前に、当該給電エリアＡＲは機器Ｅが載置され給電中ある旨の情報を、不揮発性メモリ１３の当該給電エリアＡＲに割り当てられた記憶領域に記憶する。そして、システム制御部１２は、次の制御に備える。
一方、システム制御部１２は、この励磁駆動によっても信号抽出回路２５からの許可信号ＥＮが入力されない時、隣接する給電エリアＡＲの不揮発性メモリ１３に記憶された情報を読み出す。システム制御部１２は、少なくとも１つ隣接する給電エリアＡＲの不揮発性メモリ１３に金属Ｍではない物体が存在する情報が記憶されている場合、当該制御対象の給電エリアＡＲと隣接する給電エリアＡＲとに跨って機器Ｅが存在すると想定する。
システム制御部１２は、当該制御対象の給電エリアＡＲ及びその隣接する給電エリアＡＲのドライブ回路２２に対して給電のための励磁制御信号ＣＴを出力する。ドライブ回路２２は、給電のための励磁制御信号ＣＴに応答して、当該制御対象の給電エリアＡＲ及びその隣接する給電エリアＡＲの１次コイルＬ１を第２共振周波数ｆｒ２で励磁駆動する。
これによって、当該制御対象の給電エリアＡＲとその隣接する給電エリアＡＲとに跨って存在する物体には、複数の給電エリアＡＲの１次コイルＬ１から第２共振周波数ｆｒ２の１次電力が伝搬される。このとき、物体が機器Ｅであるとき、整流回路８ａは通信回路８ｂを駆動できる直流電圧を取得できる。その結果、通信回路８ｂは動作し機器認証信号ＩＤ及び励磁要求信号ＲＱを出力する。これによって、機器Ｅの２次コイルＬ２の両端子間を流れる第２共振周波数ｆｒ２の２次電流は振幅変調され、振幅変調された第２共振周波数ｆｒ２の２次電流の磁束は、各給電エリアＡＲの１次コイルＬ１に送信信号として伝搬される。
システム制御部１２は、この励磁駆動によって各給電エリアＡＲの信号抽出回路２５から許可信号ＥＮを入力すると、跨って載置された物体は機器Ｅであって機器認証信号ＩＤ及び励磁要求信号ＲＱを出力していると判断する。そして、システム制御部１２は、各給電エリアＡＲのドライブ回路２２に対して給電のための励磁制御信号ＣＴを出力する。各ドライブ回路２２は、給電のための励磁制御信号ＣＴに応答して、対応する１次コイルＬ１を第２共振周波数ｆｒ２でそれぞれ励磁駆動する。
つまり、隣接する各給電エリアＡＲに跨いで載置された機器Ｅの２次コイルＬ２は、同時に駆動された各給電エリアＡＲの１次コイルＬ１との間で共振し、機器Ｅは高い効率の給電を受ける。そして、一定の期間が終了すると、システム制御部１２は、これら基本給電ユニット回路４の給電のための励磁駆動を継続しつつ、次の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４の制御に移る。
なお、システム制御部１２は、次の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４の制御に移る前に、当該給電エリアＡＲが隣接する給電エリアＡＲと機器Ｅを給電中ある旨の情報を不揮発性メモリ１３の当該給電エリアＡＲの記憶領域に記憶する。そして、システム制御部１２は、次の制御に備える。
ちなみに、次に巡回して当該給電エリアＡＲを励磁制御する場合、不揮発性メモリ１３の当該給電エリアＡＲの記憶領域には、機器Ｅが隣接する給電エリアＡＲと跨いで存在するが記憶されている。そのため、隣接する給電エリアＡＲの１次コイルＬ１を同時に、第２共振周波数ｆｒ２で励磁駆動しつつ、隣接する各給電エリアＡＲに跨って載置された機器Ｅに対して給電を継続するようになっている。
とろで、システム制御部１２は、該給電エリアＡＲについて不揮発性メモリ１３に隣接する給電エリアＡＲに跨って機器Ｅが載置される情報が記憶されていない場合、ドライブ回路２２に対して給電のための励磁制御信号ＣＴを消失する。ドライブ回路２２は、給電のための励磁制御信号ＣＴの消失に基づいて、第２共振周波数ｆｒ２による給電のための１次コイルＬ１の励磁駆動を停止する。そして、システム制御部１２は、この励磁制御信号ＣＴを消失して、次の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４の制御に移る。
なお、システム制御部１２は、次の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４の制御に移る前に、当該給電エリアＡＲには金属Ｍではない物体が載置されている旨の情報を、不揮発性メモリ１３の当該給電エリアＡＲに割り当てられた記憶領域に記憶する。そして、システム制御部１２は、次の制御に備える。
（（４）金属Ｍが載置されている情報。）
１巡し、先に不揮発性メモリ１３に記憶された当該給電エリアＡＲの情報が、金属Ｍが載置されている情報である場合、システム制御部１２は、この情報に基づいて、ドライブ回路２２に対して存在検知のための励磁制御信号ＣＴを出力しない。そして、システム制御部１２は、次の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４の制御に移る。
なお、システム制御部１２は、次の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４の制御に移る前に、当該給電エリアＡＲは先の存在検知で金属Ｍが検知された旨の情報を、不揮発性メモリ１３の当該給電エリアＡＲに割り当てられた記憶領域に記憶する。そして、システム制御部１２は、次の制御に備える。
ここで、システム制御部１２は、金属Ｍが載置されている情報に基づいて、次の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４の制御にジャンプするようにしているが、最初の金属Ｍや機器Ｅの検知から予め定めた時間（予め定めた巡回した回数）した後、存在検知のための制御を行う。これは、給電エリアＡＲに金属Ｍが存在している場合、載置された金属Ｍは一定の時間取り除かれないとして、システム制御部１２の負荷を軽減するためである。
次に、上記のように構成した第１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、給電エリアＡＲに配置した１次コイルＬ１を第１共振周波数ｆｒ１と第２共振周波数ｆｒ２を適宜選択して励磁駆動できるようにした。そして、第１共振周波数ｆｒ１は、１次コイルＬ１と共振コンデンサＣからなる１次側回路で決まる共振周波数に基づいて設定した励磁周波数である。また、第２共振周波数ｆｒ２は、機器Ｅを載置した状態における機器Ｅに設けた受電回路８の２次コイルＬ２のインダクタ成分と共振コンデンサＣｘの容量成分できまる共振周波数である。
従って、１つの１次コイルＬ１で、物体の有無検出と機器Ｅへの給電が検出できることから、構造が簡単となり、装置の小型化を実現できる。しかも、第１共振周波数ｆｒ１で１次コイルＬ１が励磁駆動されることから、１次コイルＬ１、共振コンデンサＣの定数設計を行うことで、共振のＱ値を高く設定でき、精度の高い物体の存在検知が行える。また、第２共振周波数ｆｒ２で１次コイルＬ１が励磁駆動されることから、第２共振周波数ｆｒ２で動作時には１次コイルＬ１間での結合が小さくできる。また、効率の高い給電が行える。
（２）上記実施形態によれば、第１共振周波数ｆｒ１にて１次コイルＬ１を励磁駆動して、存在する物体が金属Ｍと判断された時、第１共振周波数ｆｒ１及び第２共振周波数ｆｒ２による１次コイルＬ１の励磁駆動を停止するようにした。従って、給電エリアＡＲに存在する金属Ｍは誘導加熱されることはない。
（３）上記実施形態によれば、第１共振周波数ｆｒ１にて１次コイルＬ１を励磁駆動して、存在する物体が金属Ｍ以外の物体と判断された時、第２共振周波数ｆｒ２にて前記１次コイルＬ１を機器Ｅの検知のために励磁駆動した。そして、物体が機器Ｅの時、第２共振周波数ｆｒ２にて１次コイルＬ１を給電のために励磁駆動した。
従って、給電エリアＡＲに存在する物体が機器Ｅかどうか直ちに検出でき、直ちに給電ができる。
（４）上記実施形態によれば、第２共振周波数ｆｒ２にて１次コイルＬ１を駆動励磁して、給電エリアＡＲに存在する物体が機器Ｅでないと判断した時、１次コイルＬ１への第２共振周波数ｆｒ２による駆動励磁を停止した。
従って、直ちに次に制御する給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４の制御に移ることができる。
（５）上記実施形態によれば、給電エリアＡＲに存在する物体が機器Ｅかどうかの判断は、前記１次コイルの第２共振周波数による駆動励磁に基づいて受電した２次電力にて、機器Ｅから出力される情報の有無に基づいて判断した。従って、誤検出することなく正確に機器Ｅを判断することができる。
（６）上記実施形態によれば、給電装置１は、載置面３に区画形成された給電エリアＡＲを有し、その各給電エリアＡＲにそれぞれ１次コイルＬ１を設けた。そして、各給電エリアＡＲの１次コイルＬ１は、それぞれ第１共振周波数ｆｒ１及び第２共振周波数ｆｒ２が切替可能に励磁駆動されるようにした。
従って、機器Ｅは、載置面３のどの位置に載置しても給電を受けることができる。また、金属Ｍが載置面３のどの位置に載置されても検出することができる。
しかも、本実施形態では、各給電エリアＡＲの１次コイルＬ１は、順番に巡回して励磁駆動動作を繰り返して、物体の存在検知を行うようにした。従って、その時々でどの給電エリアＡＲに金属Ｍが載置されたか、又は、機器Ｅが載置されたかを検出することができる。
（７）上記実施形態によれば、順番に巡回して各給電エリアＡＲの１次コイルＬ１を励磁制御する際、給電エリアＡＲの１次コイルＬ１の先の励磁駆動が、給電のための励磁駆動の場合には、第１共振周波数ｆｒ１ではなく第２共振周波数ｆｒ２で励磁駆動させた。つまり、存在検知をすることなく、機器Ｅに給電するようにした。従って、高効率の給電が、機器Ｅに対して長時間実行できる。
（８）上記実施形態によれば、給電エリアＡＲの１次コイルの先の励磁駆動で、該給電エリアＡＲに金属Ｍが存在すると判断された場合には、該１次コイルＬ１を第１及び第２共振周波数ｆｒ１，ｆｒ２で励磁駆動しない。そして、直ちに、次の給電エリアＡＲの１次コイルＬ１の励磁制御に移るようにした。
従って、効率のよい給電と金属Ｍの検知ができる。
（９）上記実施形態によれば、給電エリアＡＲの１次コイルの先の励磁駆動で、該給電エリアＡＲに物体が存在しないと判断されている場合には、第１共振周波数ｆｒ１にて１次コイルＬ１を物体存在検知のために励磁駆動した。そして、新たに該１次コイルＬ１に流れる１次電流に基づいて、該給電エリアＡＲに存在する物体の有無を判断するようにした。従って、金属Ｍの検知及び機器Ｅの存在検知の状態が常時保持され、検知に基づく制御を即座に対応することができる。
（１０）上記実施形態によれば、給電エリアＡＲの１次コイルの先の励磁駆動で、該給電エリアＡＲに存在する物体が機器Ｅでないと判断したとき、次に制御される隣接する給電エリアＡＲの先の励磁駆動による情報を不揮発性メモリ１３から読み出す。そして、隣接する給電エリアＡＲの情報が該給電エリアＡＲに存在する物体が存在する情報であった時、両給電エリアＡＲの１次コイルＬ１を同時に第２共振周波数ｆｒ２で励磁駆動した。
従って、２つ又は複数の給電エリアＡＲに跨いで載置された機器Ｅの２次コイルＬ２は、１つの１次コイルＬ１の給電では機器Ｅに対して動作可能な２次電力を賄うことができないが、隣接する１次コイルＬ１を給電状態にすることで電力不足を補うことができる。その結果、２つ又は複数の給電エリアＡＲに跨いで載置された機器Ｅは、給電装置１に対して機器認証信号ＩＤ及び励磁要求信号ＲＱを送信することができ、不足なく給電を受けることができる。
（１１）上記実施形態によれば、各給電エリアＡＲの金属Ｍや機器Ｅの検知のための第１共振周波数ｆｒ１が調整し設定されるようにした。
従って、各給電エリアＡＲの１次コイルＬ１毎に、最適な第１共振周波数ｆｒ１がその時々で設定され励磁されるため、精度の高い金属検知ができる。
尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○上記実施形態では、載置面３に２４個の給電エリアＡＲを形成したが、これに限定されるものではなく、給電エリアＡＲの数を適宜変更した給電装置１に応用してもよい。
また、図８及び図９に示すように、給電エリアＡＲが１つであって、その給電エリアＡＲに１つの１次コイルＬ１を設けた給電装置１に応用してもよいことは勿論である。
○上記実施形態では、特に載置面３に発光ダイオード等から表示灯を設けなかった。これを、載置面３に、各給電エリアＡＲに対応する数の表示灯を設ける。
そして、システム制御部１２が、各給電エリアＡＲの１次コイルＬ１の第１共振周波数調整処理を実行している時には、第１共振周波数ｆｒ１の調整の完了の有無によって、発光する色を変えて表示する。例えば、第１共振周波数ｆｒ１の調整が完了した給電エリアＡＲの表示灯は青色に、第１共振周波数ｆｒ１の調整が完了してない給電エリアＡＲの表示灯は赤色にそれぞれシステム制御部１２にて表示制御してもよい。
また、システム制御部１２が機器Ｅを検知して給電する処理を行っている時には、金属Ｍ、物体の有無、給電中の有無を発光する色を変えて表示する。例えば、機器Ｅが載置され給電中の給電エリアの表示灯は青色に、金属Ｍではない物体が載置された給電エリアの表示灯は赤色に、金属Ｍが載置された給電エリアの表示灯は赤色を点滅させて、それぞれシステム制御部１２にて表示制御してもよい。また、システム制御部１２は、何も存在しない給電エリアの表示灯は消灯させるように表示制御する。
○上記実施形態では、存在検知時のフル・ブリッジ動作において、デューティー比を下げてオン・オフ動作させて、１次コイルＬ１を第１共振周波数ｆｒ１で励磁駆動するようにした。これを、デューティー比を下げることなく、フルブリッジ回路２１に印加する直流電圧Ｖｄｄを、存在検知時に下げるようにして実施してもよい。この場合も同様な効果を得ることができる。
○上記実施形態では、金属Ｍや機器Ｅの検知のための第１共振周波数ｆｒ１の設定処理を全ての給電エリアＡＲの１次コイルＬ１について行った。これを、特定の１つ又は複数の給電エリアＡＲの１次コイルＬ１についてのみ第１共振周波数ｆｒ１の設定処理動作を行い、その設定処理動作で求めた第１共振周波数ｆｒ１にて全ての給電エリアＡＲの１次コイルＬ１を励磁駆動するようにしてもよい。
また、上記実施形態では、第１共振周波数ｆｒ１の設定処理動作は、調整スイッチの操作に基づいて実行されるようにした。これを、システム制御部１２に内蔵されたタイマ等によって、予め定めた時間経過する度毎に、第１共振周波数ｆｒ１の設定処理動作を行うようにしてもよい。
○上記実施形態では、第１共振周波数ｆｒ１の設定処理動作は、各給電エリアＡＲについて、何も載置させない状態おいて、出力が最大となる中間の周波数を求め、その求めた中間の周波数にオフセット量を加算して第１共振周波数ｆｒ１を設定した。
これを、各給電エリアＡＲの１次コイルＬ１について周波数を変えて励磁駆動する。そして、各１次コイルＬ１においてその出力が予め定めた出力（例えば、図７に示す中間値Ｖｍｉｄ）になった時の周波数を、その給電エリアＡＲの１次コイルＬ１の第１共振周波数ｆｒ１として設定してもよい。
○上記実施形態では、第１共振周波数ｆｒ１の設定処理動作は、何も載置しない状態で行ったが、金属を載置して第１共振周波数ｆｒ１を設定処理動作を行ってもよい。
○上記実施形態では、第２共振周波数ｆｒ２の設定について特に詳細に説明しなかったが、機器Ｅを各給電エリアＡＲに載置させる。この状態で、１次コイルＬ１を励磁駆動させ、２次コイルＬ２と共振コンデンサＣｘからなる２次側回路を共振させる共振周波数を第２共振周波数ｆｒ２として設定するようにしてもよい。
○上記実施形態では、１次コイルＬ１、２次コイルＬ２の形状を四角形状にしたが、四角形状に限定されるものではなく、例えば、四角形以外の多角形や円形等、その他の形状で実施してもよい。また、１次コイルＬ１、２次コイルＬ２の大きさも特に限定されるものではなく、例えば、１次コイルＬ１の大きさと２次コイルＬ２の大きさとを相対的に異なるようにして実施してもよい。
○上記実施形態では、存在検知回路２４にて金属Ｍや機器Ｅの存在の有無を検出したが、存在検知回路２４を省略し、システム制御部１２よって金属Ｍの有無を判断させるようにしてもよい。
○上記実施形態では、信号抽出回路２５にて機器Ｅの存在の有無を検出したが、信号抽出回路２５を省略しシステム制御部１２で機器Ｅの存在の有無を判断させるようにしてもよい。
○上記実施形態では、給電エリアＡＲに合わせて１次コイルＬ１を四角形状にし、各１次コイルＬ１を格子状に配置したが、これに限定されるものではない。例えば、１次コイルＬ１の形状を６角形状にしたとき、各１次コイルＬ１をハニカム状に配置して実施してもよい。
○上記実施形態では、１次コイルＬ１を励磁駆動するのにフルブリッジ回路２１を用いフル・ブリッジ動作にて励磁駆動したが、これをハーフ・ブリッジ動作にて励磁駆動してもよい。
１…給電装置（非接触電力伝達装置）、２…筐体、３…載置面、４…基本給電ユニット回路、８…受電回路、８ａ…整流回路、８ｂ…通信回路、１０…基本ユニット部、１１…電源回路、１２…システム制御部（制御回路）、１３…不揮発性メモリ、２０…共通ユニット部、２１…フルブリッジ回路（励磁回路）、２２…ドライブ回路（信号生成回路）、２３…１次電流検出回路、２４…存在検知回路、２５…信号抽出回路（電気機器判断回路）、Ｅ…機器（電気機器）、Ｍ…金属、Ｚ…負荷、ＡＲ…給電エリア、Ｌ１…１次コイル、Ｌ２…２次コイル、ＣＴ…励磁制御信号、ＰＳａ，ＰＳｂ，ＰＳｃ，ＰＳｄ…駆動信号、Ｑａ，Ｑｂ，Ｑｃ，Ｑｄ…ＭＯＳトランジスタ、Ｃ，Ｃｘ…共振コンデンサ、ＥＮ…許可信号、ＩＤ…機器認証信号、ＲＱ…励磁要求信号、Ｖｍａｘ…最大値、Ｖｍｉｄ…中間値、Ｖｍｉｎ…最小値、Ｖｄｄ…直流電圧、Ｖｋ…存在検知電圧、Ｖｋ１…下側基準値、Ｖｋ２…上側基準値、ＡＬ…第１共振特性，ＢＬ…第２共振特性，ＣＬ…第３共振特性。

Claims (19)

  1. 載置面に区画形成された給電エリアに電気機器が載置され、その電気機器に設けた受電装置の２次コイルに対して、前記給電エリアに配置した１次コイルを励磁して電磁誘導を利用して給電を行う非接触電力伝達装置の駆動方法であって、
    前記１次コイルとその１次コイルと１次側回路を構成するコンデンサにより決まる周波数付近の第１共振周波数と、前記１次コイルが前記２次コイルが対向された状態において２次側のインダクタ成分と２次側のコンデンサ容量成分により決まる周波数付近の第２共振周波数とで、前記１次コイルを切替可能に励磁駆動させるようにして、
    前記第１共振周波数にて前記１次コイルを金属や電気機器の検知のために励磁駆動し、その１次コイルに流れる１次電流に基づいて、前記給電エリアに存在する金属の有無を判断し、
    前記給電エリアに前記金属が存在する時、又は、前記給電エリアに何も存在しない時、前記第１共振周波数及び第２共振周波数による前記１次コイルの励磁駆動を休止し、
    前記給電エリアに前記金属以外の物体が存在する時、前記第２共振周波数にて前記１次コイルを電気機器の検知のために励磁駆動し、その１次コイルに流れる１次電流に基づいて、前記給電エリアに存在する物体が前記電気機器かどうかを判断し、
    前記物体が電気機器の時、前記第２共振周波数にて前記１次コイルを給電のために励磁駆動を行うことを特徴とする非接触電力伝達装置の駆動方法。
  2. 請求項１に記載の非接触電力伝達装置の駆動方法において、
    前記給電エリアに存在する物体が前記電気機器かどうかの判断は、前記１次コイルの第２共振周波数による駆動励磁に基づいて受電した２次電力にて、電気機器から出力される情報の有無に基づいて判断されることを特徴とする非接触電力伝達装置の駆動方法。
  3. 請求項１又は２に記載の非接触電力伝達装置の駆動方法において、
    前記給電エリアに存在する物体が前記電気機器でないと判断した時、前記１次コイルへの第２共振周波数による駆動励磁を休止することを特徴とする非接触電力伝達装置の駆動方法。
  4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の非接触電力伝達装置の駆動方法において、
    前記載置面に区画形成された給電エリアは、複数区画形成され、その複数の区画形成された各給電エリアにそれぞれ１次コイルが配置され、各給電エリアの１次コイルは、それぞれ前記第１共振周波数と第２共振周波数とが切替可能に励磁駆動されることを特徴とする非接触電力伝達装置の駆動方法。
  5. 請求項４に記載の非接触電力伝達装置の駆動方法において、
    前記各給電エリアの１次コイルは、順番に巡回して励磁駆動動作を繰り返すものであり、
    励磁制御する給電エリアの１次コイルにおける先の励磁駆動が、給電のための第２共振周波数による励磁駆動の場合、該１次コイルを前記第１共振周波数で励磁駆動することなく前記第２共振周波数で励磁駆動させた後、次の給電エリアの１次コイルの励磁制御に移ることを特徴とする非接触電力伝達装置の駆動方法。
  6. 請求項５に記載の非接触電力伝達装置の駆動方法において、
    励磁制御する給電エリアの１次コイルにおける前記先の励磁駆動が、給電エリアに存在する物体が金属と判断されている場合、該１次コイルを第１共振周波数及び第２共振周波数で励磁駆動することなく次の給電エリアの１次コイルの励磁制御に移ることを特徴とする非接触電力伝達装置の駆動方法。
  7. 請求項５又は６に記載の非接触電力伝達装置の駆動方法において、
    励磁制御する給電エリアの１次コイルにおける前記先の励磁駆動が、給電エリアに何も存在しないと判断されている場合、前記第１共振周波数にて前記１次コイルを金属や電気機器の検知のために励磁駆動し、その１次コイルに流れる１次電流に基づいて、前記給電エリアに存在する金属及び金属以外の物体の有無を判断することを特徴とする非接触電力伝達装置の駆動方法。
  8. 請求項７に記載の非接触電力伝達装置の駆動方法において、
    前記給電エリアに存在する物体が前記電気機器でないと判断した時、前記１次コイルへの第２共振周波数による駆動励磁を休止し、次の給電エリアの１次コイルの励磁制御に移り、
    前記給電エリアに存在する物体が前記電気機器と判断した時、前記第２共振周波数で励磁駆動させつつ、次の給電エリアの１次コイルの励磁制御に移ることを特徴とする非接触電力伝達装置の駆動方法。
  9. 請求項７に記載の非接触電力伝達装置の駆動方法において、
    前記給電エリアに存在する物体が前記電気機器でないと判断した時、次に制御される隣接する給電エリアが先の励磁駆動によって、その次の給電エリアに存在する物体が前記電気機器でないと判断されている時、両給電エリアの１次コイルを同時に前記第２共振周波数で励磁駆動させて、物体が電気機器かどうか判断することを特徴とする非接触電力伝達装置の駆動方法。
  10. 載置面に区画形成された給電エリアに電気機器が載置され、その電気機器に設けた受電装置の２次コイルに対して、前記給電エリアに配置した１次コイルを励磁して電磁誘導を利用して給電を行う非接触電力伝達装置であって、
    前記１次コイルとその１次コイルと１次側回路を構成するコンデンサにより決まる周波数付近の第１共振周波数にて前記１次コイルを励磁駆動させるための第１駆動信号と、前記１次コイルが前記２次コイルが対向された状態において２次側のインダクタ成分とコンデンサ容量成分により決まる周波数付近の第２共振周波数にて前記１次コイルを励磁駆動させるための第２駆動信号とを生成する信号生成回路と、
    前記信号生成回路からの前記第１駆動信号又は前記第２駆動信号を入力し、前記第１駆動信号又は前記第２駆動信号に基づいて、前記１次コイルを第１共振周波数又は前記第２共振周波数で励磁駆動させる励磁回路と、
    前記信号生成回路に対して、前記第１駆動信号と前記第２駆動信号とを切り替えて生成するように制御する励磁制御信号を出力する制御回路と
    を備え、
    前記１次コイルを前記第１共振周波数で励磁駆動させている時、前記１次コイルに流れる１次電流に基づいて、金属又は前記金属以外の物体が前記給電エリアに存在しているかどうか判断する存在検知回路と、
    前記１次コイルを前記第２共振周波数で励磁駆動させている時、前記１次コイルに流れる前記１次電流に基づいて、給電する前記電気機器が前記給電エリアに載置されたかどうか判断する電気機器判断回路と
    を備えたことを特徴とする非接触電力伝達装置。
  11. 請求項１０に記載の非接触電力伝達装置において、
    前記制御回路は、前記信号生成回路から前記第１駆動信号を出力させ、前記励磁回路を介して前記１次コイルを前記第１共振周波数にて励磁駆動させて、前記存在検知回路から前記給電エリアに存在する前記金属又は前記金属以外の物体の有無情報を取得するとともに、
    前記制御回路は、前記信号生成回路から前記第２駆動信号を出力させ、前記励磁回路を介して前記１次コイルを前記第２共振周波数にて励磁駆動させて、前記電気機器判断回路から、前記給電エリアに存在する前記金属以外の物体が給電を受ける前記電気機器かどうかの情報を取得することを特徴とする非接触電力伝達装置。
  12. 請求項１１に記載の非接触電力伝達装置において、
    前記制御回路が取得する前記存在検知回路からの前記給電エリアに存在する物体の有無情報には、前記給電エリアに何も存在しない情報を含むことを特徴とする非接触電力伝達装置。
  13. 請求項１０〜１２のいずれか１つに記載の非接触電力伝達装置において、
    前記載置面に区画形成された前記給電エリアは、複数区画形成され、その複数の区画形成された前記各給電エリアにそれぞれ前記１次コイルが配置され、
    前記各給電エリアの前記１次コイルに対して、前記信号生成回路、前記励磁回路、前記電気機器判断回路及び前記存在検知回路からなる基本給電ユニット回路を有し、前記各基本給電ユニット回路は、１つの前記制御回路にて統括制御されることを特徴とする非接触電力伝達装置。
  14. 請求項１３に記載の非接触電力伝達装置において、
    前記制御回路は、前記各給電エリアの１次コイルは、順番に巡回して励磁駆動されるものであり、
    前記制御回路は、励磁制御する給電エリアの１次コイルにおける先の励磁駆動が、給電のための第２共振周波数による励磁駆動であった場合、該１次コイルを前記第１共振周波数で励磁駆動することなく前記第２共振周波数で励磁駆動させた後、次の給電エリアの１次コイルの励磁制御に移ることを特徴とする非接触電力伝達装置。
  15. 請求項１４に記載の非接触電力伝達装置において、
    前記制御回路は、励磁制御する給電エリアが前記先の励磁駆動によって、給電エリアに存在する物体が金属と判断されている場合、該１次コイルを前記第１共振周波数及び前記第２共振周波数で励磁駆動することなく次の給電エリアの１次コイルの励磁制御に移ることを特徴とする非接触電力伝達装置。
  16. 請求項１４に記載の非接触電力伝達装置において、
    前記制御回路は、励磁制御する給電エリアが前記先の励磁駆動によって、給電エリアに物体が存在しないと判断されている場合、前記第１共振周波数にて前記１次コイルを金属や電気機器の検知のために励磁駆動し、その１次コイルに流れる１次電流に基づいて、前記給電エリアに存在する物体の有無を判断させることを特徴とする非接触電力伝達装置。
  17. 請求項１６に記載の非接触電力伝達装置において、
    前記制御回路は、前記給電エリアに存在する物体が前記電気機器でないと判断した時、前記１次コイルへの前記第２共振周波数による駆動励磁を休止し、次の給電エリアの１次コイルの励磁制御に移り、
    前記制御回路は、前記給電エリアに存在する物体が前記電気機器と判断した時、前記第２共振周波数で励磁駆動させつつ、次の給電エリアの１次コイルの励磁制御に移ることを特徴とする非接触電力伝達装置。
  18. 請求項１６に記載の非接触電力伝達装置において、
    前記制御回路は、前記給電エリアに存在する物体が前記電気機器でないと判断した時、次に制御される隣接する給電エリアが先の励磁駆動によって、その次の給電エリアに存在する物体が前記電気機器でないと判断されている時、両給電エリアの１次コイルを同時に前記第２共振周波数で励磁駆動させて、物体が電気機器かどうか判断することを特徴とする非接触電力伝達装置。
  19. 請求項１０〜１８のいずれか１項に記載の非接触電力伝達装置において、
    前記制御回路は、前記第１共振周波数を設定するために、前記励磁回路を介して前記１次コイルを複数の補正共振周波数を励磁させるための励磁制御信号を信号生成回路に出力するとともに、
    制御回路は、前記各補正共振周波数にて前記１次コイルを励磁駆動した時、前記存在検知回路からの各補正共振周波数の励磁駆動に基づく情報に基づいて、前記第１共振周波数を求め、その求めた前記第１共振周波数で１次コイルを励磁駆動させるための前記励磁制御信号を前記信号生成回路に出力することを特徴とする非接触電力伝達装置。
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