JP6213835B2 - 非接触給電装置の機器検知方法及び非接触給電装置 - Google Patents

Description

本発明は、非接触給電装置の機器検知方法及び非接触給電装置に関するものである。

従来、電磁誘導方式の非接触給電装置は、１次コイルを配置した載置面に電気機器が載置されたことを検知して、１次コイルに高周波電流を通電させて電磁誘導にて電気機器に設けられた受電装置の２次コイルに２次電力を発生させる。

そして、電気機器が１次コイルを配置した載置面に載置されたかどうかの検知方法が種々提案されている。例えば、特許文献１では、電気機器が非接触給電装置に接近することによって１次コイルの自己インダクタンスが変化する点に着目し、通電中に１次コイル端の電圧を検出して、電気機器が１次コイルを接近したかどうか検知している。

特許第４６９４３０号公報

ところで、電磁誘導方式の非接触給電装置では、給電能力向上、電気機器への出力電力の増加を実現するために、１次コイルに通電する高周波電流を生成する給電回路（インバータ）の駆動電圧を上げることが行われている。その結果、給電回路（インバータ）の駆動電圧の上昇によって、動作時に大きなスイッチングノイズが発生する問題が生じる。

これに伴って、特許文献１の検知方法のように、通電中の１次コイル端の電圧を検出する場合、１次コイル端に発生する電圧には大きなスイッチングノイズが含まれることになり、精度の高い検出が望めない。しかも、１次コイルの１次電流も増大するため検知能力を維持するためにはフィルタ回路等を設けなければならず回路が大規模化する問題があった。

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、ノイズの影響を受けることなく精度の高い電気機器の検知を行うことができる非接触給電装置の機器検知方法及び非接触給電装置を提供することにある。

上記課題を解決するための非接触給電装置の機器検知方法は、給電用周波数の高周波電流が通電されて交番磁界を発生する１次コイルに電気機器が配置されたとき、前記１次コイルが前記交番磁界を発生して電磁誘導にて前記電気機器に設けた受電装置の２次コイルに２次電力を発生させるようにした非接触給電装置の機器検知方法であって、前記１次コイルに検知用周波数の高周波電流を通電し、前記１次コイルへの前記検知用周波数の高周波電流の通電停止直後に、非接触給電装置側のインダクタンス成分、キャパシタンス成分、配線抵抗や内部抵抗等の抵抗成分で決まる過渡特性により減衰する前記１次コイルに流れる１次電流に相対する相対電圧を検出電圧として検出して、その検出電圧にて電気機器の有無を特定するようにしたことを特徴とする。

また、上記構成において、前記通電停止直後は、前記１次コイルへの前記検知用周波数の高周波電流の通電停止から、前記相対電圧が、前記電気機器が配置されていない条件で、前記電気機器が配置されたときにその電気機器が配置されていると特定する基準電圧に到達する前までの時間であることが好ましい。

上記課題を解決するための非接触給電装置は、給電用周波数の高周波電流が通電されて交番磁界を発生する１次コイルに電気機器が配置されたとき、前記１次コイルが前記交番磁界を発生して電磁誘導にて前記電気機器に設けた受電装置の２次コイルに２次電力を発生させるようにした非接触給電装置であって、検知用周波数の高周波電流を生成し前記１次コイルに通電する高周波電流生成手段と、前記１次コイルへの前記検知用周波数の高周波電流の通電停止直後に、非接触給電装置側のインダクタンス成分、キャパシタンス成分、配線抵抗や内部抵抗等の抵抗成分で決まる過渡特性により減衰する前記１次コイルに流れる１次電流に相対する相対電圧を検出電圧として検出する検出手段と、前記検出手段が検出した検出電圧に基づいて前記１次コイルに前記電気機器が配置されたかどうか特定する特定手段とを有したことを特徴とする。

また、上記構成において、前記通電停止直後は、前記１次コイルへの前記検知用周波数の高周波電流の通電停止から、前記相対電圧が、前記電気機器が配置されていない条件で、前記電気機器が配置されたときにその電気機器が配置されていると特定する基準電圧に到達する前までの時間であることが好ましい。

また、上記構成において、前記高周波電流生成手段は、前記検知用周波数の高周波電流を複数回間欠に前記１次コイルに通電し、前記検出手段は、その通電停止の度毎に停止直後の検出電圧を検出し、前記特定手段は、前記検出した複数個の検出電圧の平均値に基づいて前記１次コイルに前記電気機器が配置されたかどうか特定することが好ましい。

また、上記構成において、前記検出手段は、その通電停止直後の検出電圧を時系列に複数個検出し、前記特定手段は、前記時系列に検出した複数個の検出電圧の平均値に基づいて前記１次コイルに前記電気機器が配置されたかどうか特定することが好ましい。

また、上記構成において、前記１次コイルへの前記検知用周波数の高周波電流の通電中に、非接触給電装置側のインダクタンス成分、キャパシタンス成分、配線抵抗や内部抵抗等の抵抗成分で決まる過渡特性により飽和する前記１次コイルに流れる１次電流に相対する相対電圧を、時系列に複数個サンプリングした相対電圧を第２検出電圧として検出する第２検出手段を有し、前記特定手段は、前記複数個の第２検出電圧に基づいてノイズのレベルを求め、前記ノイズのレベルが小さいとき、前記複数個の第２検出電圧の平均値に基づいて前記１次コイルに前記電気機器が配置されたかどうか特定し、前記ノイズのレベルが大きいとき、前記検出手段が検出する通電停止直後の検出電圧に基づいて前記１次コイルに前記電気機器が配置されたかどうか特定することが好ましい。

本発明によれば、ノイズの影響を受けることなく精度の高い電気機器の検知を行うことができる。

実施形態を説明するための非接触給電装置と電気機器を示す全体斜視図。 同じく、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。 同じく、非接触給電装置と電気機器の電気ブロック回路図。 同じく、電気機器の受電装置の電気ブロック回路図。 同じく、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。 同じく、ハーフブリッジ回路を説明するための電気回路図。 同じく、基本給電ユニット回路の動作を説明するための各信号波形図。 同じく、検知用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。 同じく、出力電圧の波形の各領域を説明する波形図。 非接触給電装置の別例を説明するための信号波形図。 非接触給電装置の別例を説明するための出力電圧の波形図。 非接触給電装置の別例を説明するための出力電圧の波形図。

以下、本発明を具体化した非接触給電装置の実施形態を図面に従って説明する。
図１は、非接触給電装置（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。

図２に示すように、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、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２１（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２１にて給電用周波数ｆｐの高周波電が通電されて交番磁界を放射する。各１次コイルＬ１は、単独でまたは他の１次コイルＬ１と協働して通電して、載置面３に載置された機器Ｅに内設された四角形状に巻回された２次コイルＬ２に対して非接触給電をする。つまり、筐体２の載置面３に機器Ｅが載置されると、機器Ｅの２次コイルＬ２は、１次コイルＬ１が放射する給電用周波数ｆｐの交番磁界によって電磁誘導に基づく誘導起電力（２次電力）を発生する。

ここで、給電用周波数ｆｐは、給電エリアＡＲに機器Ｅが載置された時、機器Ｅ側のインダクタンス成分及びキャパシタンス成分で決まる共振周波数を給電用周波数ｆｐとしている。従って、機器Ｅ側のインダクタンス成分及びキャパシタンス成分で決まる給電用周波数ｆｐで１次コイルＬ１を通電させることにより、機器Ｅ側で１次コイルＬ１から給電された電力が低損失に受電可能となる。

また、各１次コイルＬ１には、給電用周波数ｆｐの高周波電流の他に、検知用周波数ｆｓの高周波電流が通電されるようになっている。検知用周波数ｆｓの高周波電流は、給電エリアＡＲ（１次コイルＬ１）に機器Ｅが載置されたかどうかを検知するために１次コイルＬ１に通電される。そして、この検知用周波数ｆｓは、以下のように設定している。

図８に示すように、第１共振特性Ａ１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１次側共振コンデンサＣ１（図３参照）の直列回路からなる１次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。つまり、第１共振特性Ａ１は、給電エリアＡＲに何も載置されていない場合における給電装置１側のインダクタンス成分及びキャパシタンス成分で決まる周波数に対する１次コイルＬ１の出力を示す。

また、第２共振特性Ａ２は、給電エリアＡＲに金属Ｍ（図１参照）が載置された場合における給電装置１側のインダクタンス成分及びキャパシタンス成分で決まる周波数に対する１次コイルＬ１の出力を示す。

さらに、第３共振特性Ａ３は、給電エリアＡＲに機器Ｅが載置された場合における給電装置１側のインダクタンス成分及びキャパシタンス成分で決まる周波数に対する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Ａ１〜Ａ３は、第３共振特性Ａ３、第１共振特性Ａ１、第２共振特性Ａ２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Ａ１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、図８に示すように、第１共振特性Ａ１の特定周波数ｆｋ（共振周波数ｆｒより高い周波数）にて１次コイルＬ１を通電している状態で給電エリアＡＲに何も載置しない場合、１次回路のインダクタンス成分は変化しない。そのため、共振特性は第１共振特性Ａ１のまま変化しないことから、１次コイルＬ１に現れる特定周波数ｆｋに対する出力は中間値Ｖｍｉｄとなる。

また、第１共振特性Ａ１の特定周波数ｆｋにて１次コイルＬ１を通電している状態で給電エリアＡＲに金属Ｍを載置した場合、１次回路のインダクタンス成分が載置された金属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Ａ１から第２共振特性Ａ２にシフトする。その結果、１次コイルＬ１に現れる特定周波数ｆｋに対する出力は、図８に示すように、最大値Ｖｍａｘとなる。

さらに、第１共振特性Ａ１の特定周波数ｆｋにて１次コイルＬ１を通電している状態で給電エリアＡＲに機器Ｅを載置した場合、１次回路のインダクタンス成分が載置された機器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Ａ１から第３共振特性Ａ３にシフトする。その結果、１次コイルＬ１に現れる特定周波数ｆｋに対する出力は、図８に示すように、最小値Ｖｍｉｎとなる。

このことから、第１共振特性Ａ１におけるこの特定周波数ｆｋを、機器検知のための検知用周波数ｆｓとして１次コイルＬ１を通電する。そして、１次コイルＬ１に現れる検知用周波数ｆｓに対する出力値（出力電圧Ｖｓ）を知ることによって、給電エリアＡＲ上の機器Ｅの有無、及び、金属Ｍの有無を検知できることがわかる。

つまり、１次コイルＬ１に現れる検知用周波数ｆｓに対する出力電圧Ｖｓが最大値Ｖｍａｘ以上のときは、給電エリアＡＲ上の金属Ｍが載置されていることがわかる。
また、１次コイルＬ１に現れる検知用周波数ｆｓに対する出力電圧Ｖｓが最小値Ｖｍｉｎ以下のときは、給電エリアＡＲ上の機器Ｅが載置されていることがわかる。

さらに、１次コイルＬ１に現れる検知用周波数ｆｓに対する出力電圧Ｖｓが最小値Ｖｍｉｎと最小値Ｖｍｉｎの間にあるときは、給電エリアＡＲ上の機器Ｅが載置されていないことがわかる。

そして、本実施形態では、これら検知用周波数ｆｓ、最大値Ｖｍａｘ、最小値Ｖｍｉｎは、事前に試験、実験又は計算等で求められている。
なお、検知用周波数ｆｓ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Ａ１での周波数に対する出力が大きくなるような周波数に設定している。また、検知用周波数ｆｓの設定は、１次コイルＬ１上に機器Ｅを載置する際、機器Ｅの位置やサイズ等に因らず第１共振特性Ａ１での周波数に対する出力が小さくなるような周波数に設定している。

また、機器Ｅが給電エリアＡＲに載置されたと判断された時、１次コイルＬ１は給電用周波数ｆｐの高周波電流にて通電される。給電用周波数ｆｐは、前記したように機器Ｅ側のインダクタンス成分及びキャパシタンス成分で決まる共振周波数としている。

そして、給電のために通電させる際の給電用周波数ｆｐは、検知用周波数ｆｓとの間隔が以下のように設定されている。
図８に示す第４共振特性Ａ４は、給電用周波数ｆｐ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。この第４共振特性Ａ４は、１次コイルＬ１に現れる検知用周波数ｆｓに対する出力は、図８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、給電用周波数ｆｐと検知用周波数ｆｓの間隔が大きいほど電圧値Ｖｎが小さくなる。

従って、第４共振特性Ａ４の給電用周波数ｆｐで１次コイルＬ１を通電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が検知用周波数ｆｓで１次コイルＬ１を通電して機器検知している場合、電圧値Ｖｎは小さいことから、給電用周波数ｆｐで１次コイルＬ１を通電して給電している給電エリアＡＲからの影響は小さい。

ここで、最大値Ｖｍａｘと最小値Ｖｍｉｎの幅をＷ１（＝Ｖｍａｘ−Ｖｍｉｎ）とし、これに対して、第４共振特性Ａ４の検知用周波数ｆｓにおける電圧値Ｖｎと０ボルトの幅をＷ２（＝Ｖｎ−０）とする。このとき、Ｗ１＞Ｗ２となる。

従って、第４共振特性Ａ４の給電用周波数ｆｐで１次コイルＬ１を通電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が検知用周波数ｆｓで１次コイルＬ１を通電して機器検知している場合、Ｗ１＞Ｗ２となることから、給電用周波数ｆｐで１次コイルＬ１を通電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ンス成分で決まる共振回路において、給電用周波数ｆｐと検知用周波数ｆｓとの間隔がＷ１＞Ｗ２となるような、図８に示す第４共振特性Ａ４を持つ共振回路に設定している。

ちなみに、本実施形態では、検知用周波数ｆｓは７０ｋＨｚ付近、給電用周波数ｆｐは１４０ｋＨｚ付近に設定している。
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５と負荷Ｚを有している。

受電回路５は、図４に示すように、整流回路６と通信回路７を有している。
整流回路６は、機器Ｅ側の２次回路を構成する２次コイルＬ２と２次側共振コンデンサＣ２の直列回路が接続されている。２次コイルＬ２は、１次コイルＬ１が放射する交番磁界に基づいて２次電力を発生し、その２次電力を整流回路６に出力する。

整流回路６は、１次コイルＬ１の励磁による電磁誘導にて２次コイルＬ２に発生した２次電力を直流電圧に変換する。そして、整流回路６は、変換した直流電圧を機器Ｅの負荷Ｚに供給する。

また、整流回路６が変換した直流電圧は、通信回路７の駆動源としても利用されている。通信回路７は、機器認証信号ＩＤ及び給電要求信号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。給電要求信号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。

機器認証信号ＩＤ及び給電要求信号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、２次側共振コンデンサＣ２と整流回路６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、給電用周波数ｆｐにて駆動励磁されている１次コイルＬ１の通電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。

この給電用周波数ｆｐ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（機器認証信号ＩＤ及び給電要求信号ＲＱ）によって、２次コイルＬ２の両端子間を流れる給電用周波数ｆｐ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給電用周波数ｆｐ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２４個の１次コイルＬ１毎に設けられた基本給電ユニット回路２１からなる基本ユニット部２０を有している。

（共通ユニット部１０）
共通ユニット部１０は、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、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。すなわち、システム制御部１２は、マイクロコンピュータの制御プログラムに従って、２４個の１次コイルＬ１毎に設けられた基本給電ユニット回路２１を統括制御する。

システム制御部１２は、各給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路２１に対して実行する機器検知モード、給電モード及び休止モードを有する。
機器検知モードは、システム制御部１２が、各基本給電ユニット回路２１の１次コイルＬ１を検知用周波数ｆｓの高周波電流にてそれぞれ一定期間通電した後にその通電を停止する。そして、システム制御部１２は、その通電停止直後の１次コイルＬ１に流れる１次電流に相対した相対電圧（出力電圧Ｖｓ）を取得し、その取得した各相対電圧に基づいて機器Ｅ及び金属Ｍの存在の有無を検知するモードである。

給電モードは、システム制御部１２が、機器検知モードの処理で機器Ｅが載置されていると特定した給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路２１について、当該基本給電ユニット回路２１を給電状態に駆動制御するモードである。

休止モードは、システム制御部１２が、機器検知モードの処理で金属Ｍが載置されていると特定した給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路２１について、当該基本給電ユニット回路２１を休止状態に駆動制御するモードである。

メモリ１３は、不揮発性メモリであって、システム制御部１２が各種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、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）
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２１から構成されている。そして、各基本給電ユニット回路２１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２１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２１について、図５に従って説明する。
（基本給電ユニット回路２１）
図５に示すように、基本給電ユニット回路２１は、ハーフブリッジ回路２２、ドライブ回路２３、電流検出回路２４、出力検出回路２５及び信号抽出回路２６を有している。

（ハーフブリッジ回路２２）
図６に示すように、ハーフブリッジ回路２２は、公知のハーフブリッジ回路である。ハーフブリッジ回路２２は、第１コンデンサＣａと第２コンデンサＣｂを直列に接続した分圧回路と、この分圧回路に対して、第１パワートランジスタＱａと第２パワートランジスタＱｂを直列に接続した直列回路からなる駆動回路が並列に接続されている。第１及び第２パワートランジスタＱａ，Ｑｂは、本実施形態では、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴにて構成されている。

そして、第１コンデンサＣａと第２コンデンサＣｂの接続点Ｎ１と、第１パワートランジスタＱａと第２パワートランジスタＱｂの接続点Ｎ２との間に、給電装置１側の１次回路を構成する１次コイルＬ１と１次側共振コンデンサＣ１の直列回路が接続される。

図７に示すように、第１パワートランジスタＱａと第２パワートランジスタＱｂの各ゲート端子には、ドライブ回路２３から駆動信号ＰＳａ，ＰＳｂが入力される。第１及び第２パワートランジスタＱａ，Ｑｂは、そのゲート端子にそれぞれ入力される駆動信号ＰＳａ，ＰＳｂに基づいて交互にオンオフされる。これによって、１次コイルＬ１を通電する高周波電流が生成される。そして、１次コイルＬ１は、この高周波電流の通電により、交番磁界を発生する。

（ドライブ回路２３）
ドライブ回路２３は、システム制御部１２から１次コイルＬ１に流す高周波電流の周波数を制御する制御信号ＣＴを入力し、第１及び第２パワートランジスタＱａ,Ｑｂのゲート端子にそれぞれ出力する駆動信号ＰＳａ，ＰＳｂを生成する。つまり、図７に示すように、ドライブ回路２３は、制御信号ＣＴに基づいて第１及び第２パワートランジスタＱａ,Ｑｂを交互にオンオフさせて、１次コイルＬ１に流す高周波電流の周波数を設定する駆動信号ＰＳａ，ＰＳｂを生成する。

図７に示すように、駆動信号ＰＳａ，ＰＳｂは、第１パワートランジスタＱａと第２パワートランジスタＱｂ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。また、第２パワートランジスタＱｂについては、オフ時間とオン時間を同じで一定にし、第１パワートランジスタＱａについては、オン時間を短くしその分オフ時間を長くしている。

ここで、システム制御部１２からの制御信号ＣＴは、１次コイルＬ１を通電する高周波電流の周波数を決定するデータ信号である。
機器検知モードにおいては、システム制御部１２は、機器検知のために検知用周波数ｆｓの高周波電流にて１次コイルＬ１を通電させるための制御信号ＣＴを出力する。従って、機器検知モードにおいては、２４個の基本給電ユニット回路２１（ドライブ回路２３）は、機器検知のための検知用周波数ｆｓの制御信号ＣＴがそれぞれシステム制御部１２から出力される。

一方、給電モードにおいては、システム制御部１２は、給電のための給電用周波数ｆｐの高周波電流にて１次コイルＬ１を通電させるための制御信号ＣＴを出力する。従って、給電モードにおいては、２４個の基本給電ユニット回路２１（ドライブ回路２３）は、給電のための給電用周波数ｆｐの制御信号ＣＴがそれぞれシステム制御部１２から出力される。

（電流検出回路２４）
電流検出回路２４は、１次コイルＬ１の一方の端子とハーフブリッジ回路２２の間に設けられ、１次コイルＬ１に流れるその時々の１次電流を検出し、電流検出信号ＳＧ１として出力する。つまり、電流検出回路２４は、図７に示す駆動信号ＰＳａ，ＰＳｂが出力されると、図７に示す電流検出信号ＳＧ１を出力する。

（出力検出回路２５）
出力検出回路２５は、電流検出回路２４と接続されている。出力検出回路２５は、電流検出回路２４が検出した電流検出信号ＳＧ１を入力し、電流検出信号ＳＧ１に相対した出力電圧に変換し、デジタル値に変換して出力する。出力検出回路２５は、包絡線検波回路を含み、電流検出回路２４の電流検出信号ＳＧ１を同包絡線検波回路にて検波する。つまり、出力検出回路２５（包絡線検波回路）は、電流検出信号ＳＧ１から該電流検出信号ＳＧ１の外側を包んだ図７に示す包絡線波形信号（出力電圧Ｖｓ）を生成する。

出力検出回路２５は、アナログ値をデジタル値に変換するＡＤ変換器を備え、その時々の出力電圧Ｖｓをデジタル値に変換する。出力検出回路２５は、システム制御部１２からのサンプリング信号ＳＰに応答してその時の出力電圧Ｖｓのデジタル値を取得して、同システム制御部１２に出力するようになっている。

ここで、システム制御部１２から各基本給電ユニット回路２１の出力検出回路２５へのサンプリング信号ＳＰは、それぞれ各出力検出回路２５に対して制御信号ＣＴを消失させた直後にサンプリング信号ＳＰをそれぞれ出力するようになっている。つまり、システム制御部１２が各出力検出回路２５の出力電圧Ｖｓのデジタル値を取得するタイミングは、１次コイルＬ１に対して検知用周波数ｆｓの高周波電流の通電を停止した直後に設定されている。換言すると、検知用周波数ｆｓの高周波電流の通電が停止されて、図７に示すように出力電圧Ｖｓがゼロボルトに向かって立ち下がり始めた時の、出力電圧Ｖｓのデジタル値を取得する。

詳述すると、図９に示すように、出力電圧Ｖｓは、検知用周波数ｆｓの高周波電流の通電が開始されると、その波形がゼロボルトから上昇し不飽和領域Ｚ１を経て飽和領域Ｚ２になる。そして、出力電圧Ｖｓは、通電が停止されると、その波形が飽和領域Ｚ２から直ちにゼロボルトに向かって減衰していく減衰領域Ｚ３となる。

この出力電圧Ｖｓの推移について、その波形が不飽和領域Ｚ１及び飽和領域Ｚ２にあるときは、１次コイルＬ１に検知用周波数ｆｓの高周波電流が通電されている時の波形である。つまり、ハーフブリッジ回路２２がスイッチング動作して検知用周波数ｆｓの高周波電流を生成し、その高周波電流を１次コイルＬ１に通電している時の波形である。

従って、ハーフブリッジ回路２２のスイッチング動作に起因するスイッチングノイズが高周波電流に含まれて、不飽和領域Ｚ１及び飽和領域Ｚ２における出力電圧Ｖｓの波形に現れる。

これに対して、減衰領域Ｚ３にある波形は、１次コイルＬ１に検知用周波数ｆｓの高周波電流が通電されていない時の波形である。つまり、ハーフブリッジ回路２２がスイッチング動作を停止し検知用周波数ｆｓの高周波電流を生成しないで１次コイルＬ１が非通電されている時の波形である。換言すると、給電装置１側のインダクタンス成分とキャパシタンス成分、さらに配線抵抗やインダクタンス成分及びキャパシタンス成分の内部抵抗等の抵抗成分で決まる過渡特性により減衰する波形である。

従って、減衰領域Ｚ３における出力電圧Ｖｓの波形には、ハーフブリッジ回路２２のスイッチング動作に起因するノイズが現れない。
そこで、本実施形態では、取得タイミングを、ハーフブリッジ回路２２のスイッチングノイズのない減衰領域Ｚ３で出力電圧Ｖｓを取得するタイミングと決めている。従って、システム制御部１２は、各ドライブ回路２３に対して検知用周波数ｆｓを生成するための制御信号ＣＴを消失（１次コイルＬ１の非通電）直後に、サンプリング信号ＳＰを対応する出力検出回路２５にそれぞれ出力するようになっている。その結果、システム制御部１２は、スイッチングノイズのない出力電圧Ｖｓのデジタル値を入力することができる。

ここで、取得タイミングを非通電直後としたのは、減衰領域Ｚ３は、時間が経過すると機器Ｅが載置されていない場合でも出力電圧Ｖｓが機器検知のための最小値Ｖｍｉｎ以下に低下するからである。同様に、減衰領域Ｚ３は、時間が経過すると金属Ｍが載置されている場合でも出力電圧Ｖｓが機器Ｅの存在の有無を検知するための最大値Ｖｍａｘ以下に低下するからである。

従って、取得タイミングは、機器Ｅが載置されていない条件で制御信号ＣＴを消失から出力電圧Ｖｓが最小値Ｖｍｉｎ以下にならないとともに、金属Ｍが載置されている条件で制御信号ＣＴを消失から出力電圧Ｖｓが最大値Ｖｍａｘ未満にならないタイミングである。この取得タイミングは、予め試験、実験又は計算等で求めている。

そして、システム制御部１２は、取得した各出力検出回路２５の出力電圧Ｖｓのデジタル値に基づいて、金属Ｍの有無、及び、機器Ｅの有無を特定する。
そして、システム制御部１２は、出力電圧Ｖｓ（デジタル値）が最大値Ｖｍａｘ以上のときは金属Ｍが載置されていると特定し、出力電圧Ｖｓが最小値Ｖｍｉｎ以下のときは機器Ｅが載置されていると特定する。また、システム制御部１２は、出力電圧Ｖｓが最大値Ｖｍａｘと最小値Ｖｍｉｎの間にあるときは機器Ｅが載置されていると特定する。

（信号抽出回路２６）
信号抽出回路２６は、電流検出回路２４と接続されている。信号抽出回路２６は、１次コイルＬ１を給電用周波数ｆｐで通電している間、電流検出回路２４からその時の１次コイルＬ１の１次電流（電流検出信号ＳＧ１）を入力する。そして、信号抽出回路２６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、電流検出回路２４を介して入力する。

信号抽出回路２６は、入力した送信信号から機器認証信号ＩＤ及び給電要求信号ＲＱを抽出する。信号抽出回路２６は、送信信号から機器認証信号ＩＤ及び給電要求信号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２６は、機器認証信号ＩＤ及び給電要求信号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。

次に、上記のように構成した非接触給電装置１の作用について説明する。
（機器検知モード）
今、２４個の給電エリアＡＲ（１次コイルＬ１）の基本給電ユニット回路２１が順番にシステム制御部１２にて一定期間アクセスされ、それが繰り返される。

この時、まず、システム制御部１２は、１番目の給電エリアＡＲに設けた基本給電ユニット回路２１のドライブ回路２３に対して、機器検知のための制御信号ＣＴを出力する。
このとき、システム制御部１２はメモリ１３に記憶した１番目の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路２１のドライブ回路２３に検知用周波数ｆｓの制御信号ＣＴを一定時間出力する。ドライブ回路２３は、この制御信号ＣＴに応答して１次コイルＬ１を検知用周波数ｆｓで一定時間通電する。

続いて、システム制御部１２は、一定時間経過後、即ち、検知用周波数ｆｓの高周波電流よる１次コイルＬ１への通電の停止直後にサンプリング信号ＳＰを出力する。システム制御部１２は、サンプリング信号ＳＰに応答して出力検出回路２５から出力される１番目の給電エリアＡＲの出力電圧Ｖｓ（デジタル値）を入力しメモリ１３に割り当てられた記憶領域に記憶する。つまり、システム制御部１２は、スイッチングノイズが含まれていない減衰領域Ｚ３の出力電圧Ｖｓ（デジタル値）を入力する。

次に、システム制御部１２は、この出力電圧Ｖｓ（デジタル値）に基づいて機器検知の特定を行う。特定は、出力電圧Ｖｓを最大値Ｖｍａｘと最小値Ｖｍｉｎを比較して行う。１番目の給電エリアＡＲに何もない場合には、出力電圧Ｖｓが最大値Ｖｍａｘと最小値Ｖｍｉｎの間にある。また、１番目の給電エリアＡＲに機器Ｅがある場合には、出力電圧Ｖｓが最小値Ｖｍｉｎ以下となる。また、１番目の給電エリアＡＲに金属Ｍがある場合には、出力電圧Ｖｓが最大値Ｖｍａｘ以上となる。

そして、給電エリアＡＲに何もないと特定すると、システム制御部１２は、２番目の給電エリアＡＲの機器検知に移る。
なお、システム制御部１２は、２番目の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路２１の制御に移る前に、１番目の該給電エリアＡＲの機器検知の検知結果をメモリ１３の１番目の給電エリアＡＲに割り当てられた記憶領域に記憶する。

以後、同様に順番に２４番目の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路２１の制御が行われ、機器検知が行われる。そして、全ての給電エリアＡＲに機器Ｅが載置されていない場合には、システム制御部１２は、２巡目の制御に移り、再び、１番目の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路２１の制御に移る。

一方、ある給電エリアＡＲにおいて、システム制御部１２は、出力電圧Ｖｓが最小値Ｖｍｉｎ以下にあると、当該給電エリアＡＲに機器Ｅが載置されていると特定する。そして、システム制御部１２は、当該給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路２１について給電モードを実行する。

（給電モード）
システム制御部１２は、出力電圧Ｖｓに基づいて当該給電エリアＡＲに機器Ｅが載置されていると特定すると、対応する基本給電ユニット回路２１のドライブ回路２３に対して給電用周波数ｆｐで通電させるための制御信号ＣＴを出力する。ドライブ回路２３は、給電用周波数ｆｐのための制御信号ＣＴに応答して、１次コイルＬ１を給電用周波数ｆｐで通電する。

この給電用周波数ｆｐで１次コイルＬ１が通電されると、その磁束が該給電エリアＡＲ上に載置された、機器Ｅに伝搬する。
このとき、該給電エリアＡＲ上に載置された機器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７は動作し２値化された信号（機器認証信号ＩＤ及び給電要求信号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給電用周波数ｆｐの２次電流は振幅変調され、振幅変調された給電用周波数ｆｐ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２６は、電流検出回路２４を介して振幅変調された送信信号を入力する。信号抽出回路２６は、入力した送信信号に機器認証信号ＩＤ及び給電要求信号ＲＱがあるかどうか判別する。そして、信号抽出回路２６は、機器認証信号ＩＤ及び給電要求信号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２３に対して給電用周波数ｆｐのための制御信号ＣＴを出力する。ドライブ回路２３は、給電用周波数ｆｐのための制御信号ＣＴに応答して、１次コイルＬ１を給電用周波数ｆｐで通電する。従って、機器Ｅは給電を受ける。

そして、システム制御部１２は、機器Ｅからの機器認証信号ＩＤ等（許可信号ＥＮ）を確認しながら、該基本給電ユニット回路２１の１次コイルＬ１への通電を継続しつつ、次の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路２１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２１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、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。これによって、次に当該給電エリアＡＲの制御が巡ってきたとき、システム制御部１２は、当該給電エリアＡＲについて機器検知モードにならず給電モードを継続し該給電エリアＡＲに載置された機器Ｅに対して給電を継続する。

ちなみに、該基本給電ユニット回路２１の給電を継続している途中において、機器Ｅからの機器認証信号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２１の給電のための通電を停止する。

つまり、信号抽出回路２６は、機器認証信号ＩＤ又は給電要求信号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２３に対して給電用周波数ｆｐのための制御信号ＣＴを消失する。ドライブ回路２３は、給電用周波数ｆｐのための制御信号ＣＴの消失に基づいて、給電用周波数ｆｐでの１次コイルＬ１の給電のための通電を停止する。

そして、当該給電エリアＡＲは、機器検知モードの対象となり、前記した順番で検知用周波数ｆｓの高周波電流にて１次コイルＬ１が通電されて金属Ｍの有無及び機器Ｅの有無の特定が行われる。

一方、ある給電エリアＡＲにおいて、システム制御部１２は、出力電圧Ｖｓが最大値Ｖｍａｘ以上あると、当該給電エリアＡＲに金属Ｍが載置されていると特定する。そして、システム制御部１２は、当該給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路２１について休止モードを実行する。

（休止モード）
システム制御部１２は、出力電圧Ｖｓに基づいて当該給電エリアＡＲに金属Ｍが載置されていると特定すると、対応する基本給電ユニット回路２１のドライブ回路２３に対して制御信号ＣＴを出力しない。当該給電エリアＡＲを休止状態にする。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２１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２１の制御に移る前に、当該給電エリアＡＲは先の機器検知で金属Ｍが検知された旨の情報を、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。

そして、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、休止状態の給電エリアＡＲについて、最初の金属Ｍ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、再び機器検知モードを実行するようになっている。

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、システム制御部１２は、検知用周波数ｆｓの高周波電流の通電を停止させた直後の１次コイルＬ１に流れる１次電流に相対する出力電圧Ｖｓを取得した。そして、その取得した出力電圧Ｖｓにて機器Ｅ及び金属Ｍの載置の有無を特定するようにした。

従って、通電を停止させた直後に取得した出力電圧Ｖｓは、ハーフブリッジ回路２２がスイッチング動作を終了した後の電圧であってハーフブリッジ回路２２のスイッチングノイズが含まれない電圧波形から取得した。

その結果、ノイズ除去フィルタを設けることなく給電エリアＡＲに機器Ｅ及び金属Ｍが載置されているかの特定を精度よく行うことができる。
しかも、機器Ｅへの出力電力の増加を実現するために、ハーフブリッジ回路２２に印加する直流電圧Ｖｄｄを上昇させることによってスイッチングノイズが増大しても該ノイズの影響を受けることはなく精度よく特定することができる。

（２）上記実施形態によれば、検知用周波数ｆｓの高周波電流の通電を停止させた直後の１次コイルＬ１に流れる１次電流に相対する出力電圧Ｖｓを取得するだけなので、特別な回路を設ける必要がなくシンプルな回路構成で実現できる。

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、各給電エリアＡＲについて機器検知する際、各１次コイルＬ１に検知用周波数ｆｓの高周波電流を１回通電し、その１回の通電停止直後の出力電圧Ｖｓを取得して、機器Ｅが載置されているかどうか特定した。これを、図１０に示すように、１つの１次コイルＬ１に対して検知用周波数ｆｓの高周波電流を複数回（図１０では３回）間欠的に連続して通電する。そして、出力検出回路２５は、それら通電停止直後の出力電圧Ｖｓを複数個取得する。出力検出回路２５は、取得した複数個の出力電圧Ｖｓの平均値を求め、その平均値をシステム制御部１２に出力する。

システム制御部１２は、取得した複数個の出力電圧Ｖｓの平均値を、最小値Ｖｍｉｎと最大値Ｖｍａｘと比較する。そして、システム制御部１２は、平均値が最大値Ｖｍａｘ以上のときは金属Ｍが載置されていると特定し、平均値が最小値Ｖｍｉｎ以下のときは機器Ｅが載置されていると特定する。また、システム制御部１２は、平均値が最大値Ｖｍａｘと最小値Ｖｍｉｎの間にあるときは機器Ｅが載置されていないと特定する。

つまり、検知用周波数ｆｓの高周波電流の通電を停止させた直後に取得する出力電圧Ｖｓを複数回行い、その複数回で得た複数個の出力電圧Ｖｓの平均値を使って給電エリアＡＲに機器Ｅ及び金属Ｍが載置されているかどうかの特定を行う。従って、平均化することで、特定する精度を、より向上させることができる。

なお、この場合、取得した複数個の出力電圧Ｖｓの平均値の演算を、出力検出回路２５で行った。これを、出力検出回路２５は、取得した複数個の出力電圧Ｖｓをシステム制御部１２に出力する。そして、システム制御部１２において、この複数個の出力電圧Ｖｓの平均値を求め、その平均値を最小値Ｖｍｉｎ及び最大値Ｖｍａｘと比較するようにして実施してもよい。

○上記実施形態では、検知用周波数ｆｓの高周波電流の通電を停止させた直後の出力電圧Ｖｓを１個だけ取得した。
これを、図１１に示すように、通電停止から、出力電圧Ｖｓが、機器Ｅが配置されていない条件で、機器Ｅが配置された時にその機器Ｅが配置されていると特定する最小値Ｖｍｉｎに到達しない時間までの間に時系列に複数個取得する。なお、図１１では、減衰領域Ｚ３にあるポイントＰ１，Ｐ２，Ｐ３の３箇所で３個の出力電圧Ｖｓを取得している。

そして、出力検出回路２５は、時系列に取得した複数個の出力電圧Ｖｓの平均値を求め、システム制御部１２に出力する。システム制御部１２は、その平均値に基づいて１次コイルＬ１に機器Ｅが配置されたかどうか特定してもよい。この場合、特定に要する時間をかけることなく、特定する精度を、より向上させることができる。

なお、この場合、時系列に取得した複数個の出力電圧Ｖｓの平均値の演算を、出力検出回路２５で行った。これを、出力検出回路２５は、時系列に取得した複数個の出力電圧をシステム制御部１２に出力する。そして、システム制御部１２において、時系列に取得した複数個の出力電圧Ｖｓの平均値を求め、その平均値を最小値Ｖｍｉｎ及び最大値Ｖｍａｘと比較するようにして実施してもよい。

○上記実施形態では、機器検知を行う場合、通電停止させた直後、すなわち、減衰領域Ｚ３にある出力電圧Ｖｓを取得したが、これを飽和領域Ｚ２にある出力電圧Ｖｓと減衰領域Ｚ３にある出力電圧Ｖｓとを取得し、これらを併用して実施してもよい。

詳述すると、図１２に示すように、出力検出回路２５において、１次コイルＬ１が通電中であって、給電装置１側のインダクタンス成分、キャパシタンス成分、配線抵抗や内部抵抗等の抵抗成分で決まる過渡特性で飽和する飽和領域Ｚ２にある出力電圧Ｖｓを時系列に複数個サンプリングする。なお、図１２では、飽和領域Ｚ２にあるポイントＰａ〜Ｐｆの６箇所で６個の出力電圧Ｖｓを取得している。出力検出回路２５は、その時々に取得した出力電圧Ｖｓ間の偏差を求め、その偏差からノイズの大きさを求めるようにする。

出力検出回路２５は、求めたノイズのレベルが予め定めた値より小さい場合には、ノイズによる影響は小さいとして、時系列にサンプリングした複数個の出力電圧Ｖｓの平均値を求める。そして、システム制御部１２は、求めた平均値を最小値Ｖｍｉｎ及び最大値Ｖｍａｘと比較する。

反対に、求めたノイズのレベルが予め定めた値以上大きかった場合には、ノイズが大きくて飽和領域Ｚ２にある出力電圧Ｖｓを使用できないとして、通電停止させた直後の出力電圧Ｖｓを取得する。そして、システム制御部１２は、その取得した出力電圧Ｖｓを最小値Ｖｍｉｎ及び最大値Ｖｍａｘと比較する。

従って、ノイズが小さいときには、時系列にサンプリングした複数個の出力電圧Ｖｓの平均値が最小値Ｖｍｉｎ及び最大値Ｖｍａｘと比較されるため、精度のよい検知を行うことができる。また、ノイズが大きいときには、通電停止させた直後の出力電圧Ｖｓが最小値Ｖｍｉｎ及び最大値Ｖｍａｘと比較されるため、精度のよい検知を行うことができる。

しかも、取得する出力電圧Ｖｓは、同一の波形で行われるため、取得するための時間を増加させることなく最適な検知を行うことができる。
また、ノイズのレベルが予め定めた値以上大きかった場合には、図１０に示すように、出力検出回路２５は、複数回の通電停止毎に、それら通電停止直後の出力電圧Ｖｓを複数個取得して平均値を求め、その平均値をシステム制御部１２に出力する。そして、システム制御部１２においてこの平均値を最小値Ｖｍｉｎ及び最大値Ｖｍａｘと比較させるように実施してもよい。

勿論、ノイズのレベルが予め定めた値以上大きかった場合には、図１１に示すように、出力検出回路２５は、検知用周波数ｆｓの高周波電流の通電停止から、減衰領域Ｚ３において時系列に複数個出力電圧Ｖｓを取得する。そして、出力検出回路２５は、時系列に取得した複数個の出力電圧Ｖｓの平均値を求め、システム制御部１２においてこの平均値を最小値Ｖｍｉｎ及び最大値Ｖｍａｘと比較させるようにして実施してもよい。

なお、出力検出回路２５に代えてシステム制御部１２が、時系列にサンプリングした複数個の出力電圧Ｖｓからノイズの大小の判定する処理、及び、ノイズが小さい場合のサンプリングした複数個の出力電圧Ｖｓの平均値の演算を行ってもよい。

○上記実施形態では、２次元方向に１次コイルＬ１を並設した給電装置１であった。これを、１次元方向に１次コイルＬ１を複数個並設した給電装置に応用してもよい。勿論、１次コイルＬ１が１つの給電装置１に応用して実施してもよい。

○上記実施形態では、ハーフブリッジ回路２２にて高周波電流を生成したが、フルブリッジ回路等その他の高周波発振回路で実施してもよい。

１…非接触給電装置（給電装置）、２…筐体、３…載置面、５…受電回路、６…整流回路、７…通信回路、１０…共通ユニット部、１１…電源回路、１２…システム制御部（特定手段）、１３…メモリ、２０…基本ユニット部、２１…基本給電ユニット回路、２２…ハーフブリッジ回路（高周波電流生成手段）、２３…ドライブ回路、２４…電流検出回路、２５…出力検出回路（検出手段、第２検出手段、特定手段）、２６…信号抽出回路、Ｅ…電気機器（機器）、Ｚ…負荷、Ｌ１…１次コイル、Ｌ２…２次コイル、Ｃ１，Ｃ２…１次側及び２次側共振回路、Ｃａ，Ｃｂ…第１及び第２コンデンサ、Ｑａ，Ｑｂ…第１及び第２パワートランジスタ、ＩＤ…機器認証信号、ＲＱ…給電要求信号、ＰＳａ，ＰＳｂ…駆動信号、ＣＴ…制御信号、ＳＧ１…電流検出信号、ＳＰ…サンプリング信号、ｆｒ…共振周波数、ｆｐ…給電用周波数、ｆｓ…検知用周波数、Ｖｍａｘ…最大値、Ｖｍｉｎ…最小値（基準電圧）、Ｖｄｄ…直流電圧、Ｖｓ…出力電圧（検出電圧、第２検出電圧）、Ｚ１…不飽和領域、Ｚ２…飽和領域、Ｚ３…減衰領域、Ｐ１〜Ｐ３，Ｐａ〜Ｐｆ…ポイント。

Claims (7)

1. 平面であって、給電用周波数の高周波電流が通電されて交番磁界を発生する１次コイルが複数配置された載置面に電気機器が配置されたとき、各前記１次コイルが前記交番磁界を発生して電磁誘導にて前記電気機器に設けた受電装置の２次コイルに２次電力を発生させるようにした非接触給電装置の機器検知方法であって、
   各前記１次コイルに検知用周波数の高周波電流を通電し、各前記１次コイルへの前記検知用周波数の高周波電流の通電停止直後に、非接触給電装置側のインダクタンス成分、キャパシタンス成分、および、抵抗成分で決まる過渡特性により減衰する各前記１次コイルに流れる１次電流に相対する相対電圧を検出電圧として検出して、その検出電圧にて各前記１次コイルに対して前記電気機器が配置されているかを特定することを特徴とする非接触給電装置の機器検知方法。
2. 請求項１に記載の非接触給電装置の機器検知方法において、
   前記通電停止直後は、各前記１次コイルへの前記検知用周波数の高周波電流の通電停止から、前記相対電圧が、前記電気機器が配置されていない条件で、前記電気機器が配置されたときにその電気機器が配置されていると特定する基準電圧に到達する前までの時間であることを特徴とする非接触給電装置の機器検知方法。
3. 平面であって、給電用周波数の高周波電流が通電されて交番磁界を発生する１次コイルが複数配置された載置面に電気機器が配置されたとき、各前記１次コイルが前記交番磁界を発生して電磁誘導にて前記電気機器に設けた受電装置の２次コイルに２次電力を発生させるようにした非接触給電装置であって、
   検知用周波数の高周波電流を生成し前記１次コイルに通電する高周波電流生成手段と、
   前記１次コイルへの前記検知用周波数の高周波電流の通電停止直後に、非接触給電装置側のインダクタンス成分、キャパシタンス成分、および、抵抗成分で決まる過渡特性により減衰する前記１次コイルに流れる１次電流に相対する相対電圧を検出電圧として検出する検出手段と、
   前記検出手段が検出した検出電圧に基づいて前記１次コイルに前記電気機器が配置されたかどうか特定する特定手段と、を有し、
   各前記１次コイルに対して前記電気機器が配置されたかどうか特定することを特徴とする非接触給電装置。
4. 請求項３に記載の非接触給電装置において、
   前記通電停止直後は、各前記１次コイルへの前記検知用周波数の高周波電流の通電停止から、前記相対電圧が、前記電気機器が配置されていない条件で、前記電気機器が配置されたときにその電気機器が配置されていると特定する基準電圧に到達する前までの時間であることを特徴とする非接触給電装置。
5. 請求項３又は４に記載の非接触給電装置において、
   前記高周波電流生成手段は、前記検知用周波数の高周波電流を複数回間欠に前記１次コイルに通電し、
   前記検出手段は、その通電停止の度毎に停止直後の検出電圧を検出し、
   前記特定手段は、前記検出した複数個の検出電圧の平均値に基づいて前記１次コイルに前記電気機器が配置されたかどうか特定することを特徴とする非接触給電装置。
6. 請求項３又は４に記載の非接触給電装置において、
   前記検出手段は、その通電停止直後の検出電圧を時系列に複数個検出し、
   前記特定手段は、前記時系列に検出した複数個の検出電圧の平均値に基づいて前記１次コイルに前記電気機器が配置されたかどうか特定することを特徴とする非接触給電装置。
7. 請求項３〜６の何れか１項に記載の非接触給電装置において、
   前記１次コイルへの前記検知用周波数の高周波電流の通電中に、非接触給電装置側のインダクタンス成分、キャパシタンス成分、および、抵抗成分で決まる過渡特性により飽和する前記１次コイルに流れる１次電流に相対する相対電圧を、時系列に複数個サンプリングした相対電圧を第２検出電圧として検出する第２検出手段を有し、
   前記特定手段は、前記複数個の第２検出電圧に基づいてノイズのレベルを求め、前記ノイズのレベルが小さいとき、前記複数個の第２検出電圧の平均値に基づいて前記１次コイルに前記電気機器が配置されたかどうか特定し、前記ノイズのレベルが大きいとき、前記検出手段が検出した通電停止直後の検出電圧に基づいて前記１次コイルに前記電気機器が配置されたかどうか特定することを特徴とする非接触給電装置。