JP6405253B2 - 非接触給電システム - Google Patents

Description

本発明は、非接触給電システムに関する。

近接無線通信の一種として、１３．５６ＭＨｚを搬送波周波数として用いるＮＦＣ（Near field communication）による無線通信がある。一方、ＮＦＣ通信に利用されるコイルを利用して、磁界共鳴方式で非接触給電を行う技術も提案されている。

磁界共鳴を利用した非接触給電では、送電側コイルを含む送電側共振回路を給電機器に配置すると共に受電側コイルを含む受電側共振回路を受電機器としての電子機器に配置し、それらの共振回路の共振周波数を共通の基準周波数に設定しておく。そして、送電側コイルに交流電流を流すことで送電側コイルに基準周波数の交番磁界を発生させる。すると、この交番磁界が、基準周波数で共鳴する受電側共振回路に伝わって受電側コイルに交流電流が流れる。つまり、送電側コイルを含む送電側共振回路から受電側コイルを含む受電側共振回路へ電力が伝達されることになる。

特開２０１４−３３５０４号公報

通常は、給電機器に対応する電子機器のみが給電機器の給電台（給電マットや給電クレードル）上に配置されることで、所望の給電（電力伝送）が行われるのであるが、給電機器に対応しない異物が誤って給電台上に配置されることがある。ここにおける異物は、例えば、ＮＦＣ通信に応答しない１３．５６ＭＨｚのアンテナコイルを持つ無線ＩＣタグを有した物体（カード等）である。また例えば、異物は、ＮＦＣ通信機能自体は有しているものの、その機能がスイッチにより無効とされている電子機器である。例えば、ＮＦＣ通信機能を有するスマートホンではあるが、ソフトウェア設定で当該機能をオフにされているスマートホンは、異物となりうる。また、ＮＦＣ通信機能が有効となっているスマートホンでも、受電機能を持たないスマートホンは異物に分類される。

このような異物が給電台上に配置されている状態において、仮に、給電機器が送電動作を行うと、送電側コイルが発生した強磁界にて異物が破壊されることある。例えば、送電動作時における強磁界は、給電台上の異物のコイルの端子電圧を１００Ｖ〜２００Ｖまで増大させることもあり、そのような高電圧に耐えられるように異物が形成されていなければ、異物が破壊される。

また、送電中に電子機器が給電台からとりさられることもあるが、その場合における送電動作の継続実行は電力の無駄となる。

異物の保護又は無駄な電力消費の抑制を図るべく、送電における負荷の大きさを給電機器にて検出し、その検出結果に応じて送電制御を行うといったことも考えられる。例えば、送電中において、送電における負荷の大きさ（送電側コイルにとっての負荷の大きさ）を監視し、異物の配置や電子機器の給電台からの移動等に起因して当該大きさが所定の正常範囲を逸脱していると検知されたとき、送電を停止するといったことが考えらえる。

但し、受電電力を消費する電子機器側回路の消費電力の増減に伴って給電装置側では送電における負荷の大きさが増減することになるため、上記のような送電制御を行ったとき、給電機器側の制御回路が誤動作（本来行うべきでない送電制御）を行う可能性が懸念される。即ち例えば、送電を停止すべきでないような状況において送電の停止を行う可能性が懸念される。

また、ノイズや過渡的な負荷変動に対して発生し得る誤動作の抑制も肝要である。

そこで本発明は、送電制御の適正化に寄与する非接触給電システムを提供することを目的とする。

本発明に係る第１の非接触給電システムは、送電側共振回路を備えた送電装置から受電側共振回路を備えた受電装置に対し磁界共鳴方式で電力を送電可能な非接触給電システムにおいて、前記送電装置は、前記送電における負荷の大きさを検出する負荷検出回路と、前記負荷検出回路の検出結果に基づいて送電制御を行う制御回路と、を備え、前記受電装置は、負荷回路と、前記受電側共振回路による受電電力に基づく電力を前記負荷回路に向けて出力する受電回路と、前記受電回路と前記負荷回路との間に介在し、前記負荷回路の消費電力の変化に基づく前記受電回路の出力電力の変化を抑制する抑制回路と、を備えることを特徴とする。

具体的には例えば、前記第１の非接触給電システムにおいて、前記負荷検出回路は、前記送電側共振回路を形成する送電側コイルに流れる電流の振幅を検出することによって、前記送電における負荷の大きさを検出し、前記制御回路は、前記送電の実行中に、前記振幅の検出結果情報に応じて前記送電の継続又は停止を制御すると良い。

より具体的には例えば、前記第１の非接触給電システムにおいて、前記制御回路は、前記送電の実行中において所定範囲を逸脱する前記振幅の検出結果情報が得られたとき前記送電を停止し、そうでないとき前記送電の継続を許可すると良い。

この際例えば、前記第１の非接触給電システムにおいて、前記検出結果情報は、前記振幅の検出値に高域低減処理を施して得られる情報であっても良い。

また例えば、前記第１の非接触給電システムでは、前記送電装置の送電及び前記受電装置の受電による電力伝送動作と、前記送電装置及び前記受電装置間で通信を行う通信動作とを時分割で実行可能であり、前記受電装置は、前記負荷回路の消費電力に影響を与える、前記負荷回路内に流れる電流の値を検出する電流検出回路を更に備え、前記送電装置の前記制御回路は、前記通信動作にて前記受電装置から前記電流検出回路の検出結果に応じた受電側情報を受信し、前記受電側情報に基づき前記電力伝送動作における前記送電側コイルの発生磁界強度を調整しても良い。

この際例えば、前記第１の非接触給電システムにおいて、前記送電装置の前記制御回路は、周期的に前記通信動作にて前記受電側情報を受信すると良い。

或いは例えば、前記第１の非接触給電システムにおいて、前記電力伝送動作中における前記電流検出回路の検出電流値に応じて当該非接触給電システムの動作が前記電力伝送動作から前記通信動作に切り替えられて、その切り替え後の通信動作にて前記受電側情報が前記送電装置に伝達され、前記送電装置の前記制御回路は、その伝達された前記受電側情報に基づき、以降の前記電力伝送動作における前記送電側コイルの発生磁界強度を調整しても良い。

また例えば、前記第１の非接触給電システムにおいて、前記負荷回路は、二次電池と、前記抑制回路を介して前記受電回路から供給される電力に基づき前記二次電池を充電する充電回路と、を有し、前記電流検出回路は、前記二次電池への充電電流値を検出しても良い。
或いは例えば、前記第１の非接触給電システムにおいて、前記負荷回路は、二次電池と、前記抑制回路を介して前記受電回路から供給される電力に基づき前記二次電池を充電する充電回路と、前記二次電池の出力電力を用いて駆動する機能回路と、を有し、前記電流検出回路は、前記負荷回路への入力電流値を検出しても良い。

本発明に係る第２の非接触給電システムは、送電側共振回路を備えた送電装置から受電側共振回路を備えた受電装置に対し磁界共鳴方式で電力を送電可能な非接触給電システムにおいて、前記受電装置は、負荷回路と、前記受電側共振回路による受電電力に基づく電力を前記負荷回路に向けて出力する受電回路と、を備え、前記送電装置は、前記送電における負荷の大きさを検出する負荷検出回路と、前記負荷の大きさの検出結果に対して高域低減処理を施して得られる情報に基づき送電制御を行う制御回路と、を備えることを特徴とする。

具体的には例えば、前記第２の非接触給電システムにおいて、前記負荷検出回路は、前記送電側共振回路を形成する送電側コイルに流れる電流の振幅を検出することによって、前記送電における負荷の大きさを検出し、前記制御回路は、前記送電の実行中において、前記振幅の検出値に前記高域低減処理を施して得られる検出結果情報に基づき前記送電の継続又は停止を制御すると良い。

より具体的には例えば、前記第２の非接触給電システムにおいて、前記制御回路は、前記送電の実行中において所定範囲を逸脱する前記検出結果情報が得られたとき前記送電を停止し、そうでないとき前記送電の継続を許可すると良い。

本発明によれば、送電制御の適正化に寄与する非接触給電システムを提供することが可能である。

本発明の第１実施形態に係る給電機器及び電子機器の概略外観図である。 本発明の第１実施形態に係る給電機器及び電子機器の概略内部構成図である。 本発明の第１実施形態に係る給電機器の変形概略外観図である。 本発明の第１実施形態に係り、給電機器内のＩＣの内部ブロック図を含む、給電機器の一部構成図である。 本発明の第１実施形態に係り、電子機器内のＩＣの内部ブロック図を含む、電子機器の一部構成図である。 ＮＦＣ通信及び電力伝送が交互に行われるときの磁界強度の変化の様子を示す図である。 給電機器内における、送電回路と負荷検出回路と共振回路の関係を示す図である。 図７の負荷検出回路中におけるセンス抵抗の電圧降下の波形図である。 センス抵抗と送電側コイル及び送電側コンデンサとの接続回路図である。 本発明の第１実施形態に係る共振状態変更回路の一例を示す回路図である。 本発明の第１実施形態に係る共振状態変更回路の他の例を示す回路図である。 本発明の第１実施形態に係る異物の概略外形図及び概略内部構成図である。 給電機器にて実行される初期設定処理の動作フローチャートである。 給電台、電子機器及び異物の配置関係を例示する図である。 給電台、電子機器及び異物の一配置関係を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る給電機器及び電子機器間の信号のやりとりを説明するための図である。 本発明の第１実施形態に係り、ＮＦＣ通信と異物検出処理と電力伝送が順番に繰り返し実行される様子を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る給電機器の動作フローチャートである。 図１８の動作に連動する電子機器の動作フローチャートである。 本発明の第２実施形態に係り、給電機器にて実行される負荷状態監視動作のフローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る給電機器の動作フローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る電子機器の一部ブロック図である。 図２２の負荷回路の構成例を示す図である。 図２２の電力安定化回路の構成例を示す回路図である。 図２４の定抵抗回路の構成例を示す回路図である。 本発明の第３実施形態に係り、第１高域低減方法を実現するための給電機器の一部ブロック図である。 図２６の高域低減回路の構成例を示す回路図である。 本発明の第３実施形態に係り、第２高域低減方法を実現するための給電機器の一部ブロック図である。 本発明の第４実施形態に係る電子機器の一部ブロック図である。 電子機器に搭載されるバッテリの充電時における充電電流の時間変化を表す図である。 本発明の第４実施形態に係る非接触給電システムの動作フローチャートである。 本発明の第５実施形態に係る非接触給電システムの動作フローチャートである。 本発明の第６実施形態に係る電子機器の一部ブロック図である。 本発明の第６実施形態に係る非接触給電システムの動作フローチャートである。 本発明の第６実施形態に係る負荷変更回路の一例を示す図である。 図３５に示す負荷変更回路の具体的回路構成を示す図である。 本発明の第６実施形態に係る負荷変更回路の他の例を示す図である。 図３７に示す負荷変更回路の具体的回路構成を示す図である。

以下、本発明の実施形態の例を、図面を参照して具体的に説明する。参照される各図において、同一の部分には同一の符号を付し、同一の部分に関する重複する説明を原則として省略する。尚、本明細書では、記述の簡略化上、情報、信号、物理量、状態量又は部材等を参照する記号又は符号を記すことによって、該記号又は符号に対応する情報、信号、物理量、状態量又は部材等の名称を省略又は略記することがある。また、後述の任意のフローチャートにおいて、任意の複数のステップにおける複数の処理は、処理内容に矛盾が生じない範囲で、任意に実行順序を変更できる又は並列に実行できる。

＜＜第１実施形態＞＞
本発明の第１実施形態を説明する。図１（ａ）及び（ｂ）は、第１実施形態に係る給電機器１及び電子機器２の概略外観図である。但し、図１（ａ）は、給電機器１及び電子機器２が離間状態にあるときのそれらの外観図であり、図１（ｂ）は、給電機器１及び電子機器２が基準配置状態にあるときのそれらの外観図である。離間状態及び基準配置状態の意義については後に詳説する。給電機器１及び電子機器２によって非接触給電システムが形成される。給電機器１は、商用交流電力を受けるための電源プラグ１１と、給電台１２と、を備える。

図２（ａ）に、給電機器１と電子機器２の概略内部構成図を示す。給電機器１は、電源プラグ１１を介して入力された商用交流電圧から所定の電圧値を有する直流電圧を生成して出力するＡＣ／ＤＣ変換部１３と、ＡＣ／ＤＣ変換部１３の出力電圧を用いて駆動する集積回路である送電側ＩＣ１００（以下、ＩＣ１００とも言う）と、ＩＣ１００に接続された送電側共振回路ＴＴ（以下、共振回路ＴＴとも言う）と、を備える。ＡＣ／ＤＣ変換部１３、送電側ＩＣ１００及び共振回路ＴＴを、給電台１２内に配置しておくことができる。ＡＣ／ＤＣ変換部１３の出力電圧を用いて駆動する回路が、ＩＣ１００以外にも、給電機器１に設けられうる。

電子機器２は、集積回路である受電側ＩＣ２００（以下、ＩＣ２００とも言う）と、ＩＣ２００に接続された受電側共振回路ＲＲ（以下、共振回路ＲＲとも言う）と、二次電池であるバッテリ２１と、バッテリ２１の出力電圧に基づき駆動する機能回路２２と、を備える。詳細は後述するが、ＩＣ２００はバッテリ２１に対して充電電力を供給することができる。ＩＣ２００は、バッテリ２１の出力電圧にて駆動しても良いし、バッテリ２１以外の電圧源からの電圧に基づき駆動しても良い。或いは、給電機器１から受信したＮＦＣ通信（詳細は後述）のための信号を整流することで得た直流電圧が、ＩＣ２００の駆動電圧となっても良い。この場合、バッテリ２１の残容量が無くなってもＩＣ２００は駆動可能となる。

電子機器２は、任意の電子機器であって良く、例えば、携帯電話機（スマートホンに分類される携帯電話機を含む）、携帯情報端末、タブレット型パーソナルコンピュータ、デジタルカメラ、ＭＰ３プレイヤー、歩数計、又は、Bluetooth（登録商標）ヘッドセットである。機能回路２２は、電子機器２が実現すべき任意の機能を実現する。従って例えば、電子機器２がスマートホンであれば、機能回路２２は、相手側機器との間の通話を実現するための通話処理部、及び、ネットワーク網を介して他機器と情報を送受信するための通信処理部などを含む。或いは例えば、電子機器２がデジタルカメラであれば、機能回路２２は、撮像素子を駆動する駆動回路、撮像素子の出力信号から画像データを生成する画像処理回路などを含む。機能回路２２は、電子機器２の外部装置に設けられる回路であると考えても良い。

図２（ｂ）に示す如く、共振回路ＴＴは、送電側コイルであるコイルＴ_Ｌと送電側コンデンサであるコンデンサＴ_Ｃとを有し、共振回路ＲＲは、受電側コイルであるコイルＲ_Ｌと受電側コンデンサであるコンデンサＲ_Ｃとを有する。以下では、説明の具体化のため、特に記述無き限り、送電側コイルＴ_Ｌ及び送電側コンデンサＴ_Ｃが互いに並列接続されることで共振回路ＴＴが並列共振回路として形成され、且つ、受電側コイルＲ_Ｌ及び受電側コンデンサＲ_Ｃが互いに並列接続されることで共振回路ＲＲが並列共振回路として形成されているものとする。但し、送電側コイルＴ_Ｌ及び送電側コンデンサＴ_Ｃが互いに直列接続されることで共振回路ＴＴが直列共振回路として形成されていても良いし、受電側コイルＲ_Ｌ及び受電側コンデンサＲ_Ｃが互いに直列接続されることで共振回路ＲＲが直列共振回路として形成されていても良い。

図１（ｂ）に示す如く、電子機器２を給電台１２上の所定範囲内に載置したとき、磁界共鳴方式にて（即ち、磁界共鳴を利用して）、機器１及び２間における通信、送電及び受電が可能となる。磁界共鳴は、磁界共振などとも呼ばれる。

機器１及び２間における通信は、ＮＦＣ（Near field communication）による無線通信（以下、ＮＦＣ通信と呼ぶ）であり、通信の搬送波の周波数は１３．５６ＭＨｚ（メガヘルツ）である。以下では、１３．５６ＭＨｚを基準周波数と呼ぶ。機器１及び２間におけるＮＦＣ通信は、共振回路ＴＴ及びＲＲを利用した磁界共鳴方式で行われるため、共振回路ＴＴ及びＲＲの共振周波数は、共に、基準周波数に設定されている。但し、後述されるように、共振回路ＲＲの共振周波数は、一時的に基準周波数から変更され得る。

機器１及び２間における送電及び受電は、給電機器１から電子機器２に対するＮＦＣによる送電と、電子機器２におけるＮＦＣによる受電である。この送電と受電をまとめて電力伝送とも呼ぶ。磁界共鳴方式によりコイルＴ_ＬからコイルＲ_Ｌに対して電力を伝達することで、電力伝送が非接触で実現される。

磁界共鳴を利用した電力伝送では、送電側コイルＴ_Ｌに交流電流を流すことで送電側コイルＴ_Ｌに基準周波数の交番磁界を発生させる。すると、この交番磁界が、基準周波数で共鳴（換言すれば共振）する共振回路ＲＲに伝わって受電側コイルＲ_Ｌに交流電流が流れる。つまり、送電側コイルＴ_Ｌを含む共振回路ＴＴから受電側コイルＲ_Ｌを含む共振回路ＲＲへ電力が伝達される。尚、以下では、記述が省略されることがあるが、ＮＦＣ通信又は電力伝送においてコイルＴ_Ｌ又はコイルＲ_Ｌにより発生する磁界は、特に記述無き限り、基準周波数で振動する交番磁界である。

電子機器２が給電台１２上の所定範囲内に載置され、上述のＮＦＣ通信及び電力伝送が実現できる状態を、基準配置状態と呼ぶ（図１（ｂ）参照）。磁気共鳴を利用した場合、相手側距離との距離が比較的大きくても通信及び電力伝送が可能であるが、電子機器２が給電台１２から相当距離離れれば、ＮＦＣ通信及び電力伝送は実現できなくなる。電子機器２が給電台１２から十分に離れていて、上述のＮＦＣ通信及び電力伝送を実現できない状態を、離間状態と呼ぶ（図１（ａ）参照）。

尚、図１（ａ）に示す給電台１２では、表面が平らになっているが、載置されるべき電子機器２の形状に合わせた窪み等が給電台１２に形成されていても構わない。即ち、例えば、給電台１２は、図３に示すような給電クレードル１２ａであっても構わない。

図４に、ＩＣ１００の内部ブロック図を含む、給電機器１の一部の構成図を示す。ＩＣ１００には、端子１０１及び１０２に加え、符号１１０、１２０、１３０、１４０、１５０及び１６０によって参照される各部位が設けられる。図５に、ＩＣ２００の内部ブロック図を含む、電子機器２の一部の構成図を示す。ＩＣ２００には、端子２０１及び２０２に加え、符号２１０、２２０、２３０、２４０及び２５０によって参照される各部位が設けられる。また、ＩＣ２００に対し、ＩＣ２００の駆動電圧を出力するコンデンサ２３を接続しておくと良い。コンデンサ２３は、給電機器１から受信したＮＦＣ通信のための信号を整流することで得た直流電圧を出力可能である。

端子１０１には、コンデンサＴ_Ｃ及びコイルＴ_Ｌの各一端が接続され、端子１０２には、コンデンサＴ_Ｃ及びコイルＴ_Ｌの各他端が接続される。切り替え回路１１０は、共振回路ＴＴ並びに端子１０１及び１０２と、ＮＦＣ通信回路１２０及びＮＦＣ送電回路１３０との間に直列に介在するスイッチから成り、回路１２０及び１３０の一方を択一的に端子１０１及び１０２に接続させることで、回路１２０及び１３０の一方を択一的に共振回路ＴＴに接続させる。

端子２０１には、コンデンサＲ_Ｃ及びコイルＲ_Ｌの各一端が接続され、端子２０２には、コンデンサＲ_Ｃ及びコイルＲ_Ｌの各他端が接続される。切り替え回路２１０は、共振回路ＲＲ並びに端子２０１及び２０２と、ＮＦＣ通信回路２２０及びＮＦＣ受電回路２３０との間に直列に介在するスイッチから成り、回路２２０及び２３０の一方を択一的に端子２０１及び２０２に接続させることで、回路２２０及び２３０の一方を択一的に共振回路ＲＲに接続させる。

共振回路ＴＴ並びに端子１０１及び１０２が切り替え回路１１０を介してＮＦＣ通信回路１２０に接続され、且つ、共振回路ＲＲ並びに端子２０１及び２０２が切り替え回路２１０を介してＮＦＣ通信回路２２０に接続されている状態を、通信用接続状態と呼ぶ。

通信用接続状態においてＩＣ１００が送信側であるとき、ＮＦＣ通信回路１２０は、基準周波数の交流信号（交流電流）を端子１０１及び１０２を介して共振回路ＴＴに供給することができ、その交流信号に任意の情報信号を重畳させることで、当該情報信号を磁気共鳴方式で共振回路ＲＲ（電子機器２）に伝達できる。給電機器１から伝達された情報信号はＮＦＣ通信回路２２０にて抽出される。

通信用接続状態においてＩＣ２００が送信側であるとき、ＮＦＣ通信回路２２０は、基準周波数の交流信号（交流電流）を端子２０１及び２０２を介して共振回路ＲＲに供給することができ、その交流信号に任意の情報信号を重畳させることで、当該情報信号を磁気共鳴方式で共振回路ＴＴ（給電機器１）に伝達できる。電子機器２から伝達された情報信号はＮＦＣ通信回路１２０にて抽出される。

共振回路ＴＴ並びに端子１０１及び１０２が切り替え回路１１０を介してＮＦＣ送電回路１３０に接続され、且つ、共振回路ＲＲ並びに端子２０１及び２０２が切り替え回路２１０を介してＮＦＣ受電回路２３０に接続されている状態を、給電用接続状態と呼ぶ。

給電用接続状態において、ＮＦＣ送電回路１３０は送電動作を行うことができ、ＮＦＣ受電回路２３０は受電動作を行うことができる。送電動作と受電動作にて電力伝送が実現される。送電動作において、送電回路１３０は、共振回路ＴＴに基準周波数の交流信号（交流電流）を供給することで送電側コイルＴ_Ｌに基準周波数の送電用交番磁界を発生させ、これによって、共振回路ＴＴ（送電側コイルＴ_Ｌ）から共振回路ＲＲに対し磁界共鳴方式で電力を送電する。送電動作に基づき受電側コイルＲ_Ｌにて受電された電力は受電回路２３０に送られ、受電動作において、受電回路２３０は、受電した電力から任意の直流電力を生成して出力する。受電回路２３０の出力電力にてバッテリ２１を充電することができる。

通信用接続状態にてＮＦＣ通信を行う場合も、コイルＴ_Ｌ又はＲ_Ｌにて磁界が発生するが、ＮＦＣ通信における磁界強度は、所定の範囲内に収まる。その範囲の下限値及び上限値は、ＮＦＣの規格で定められ、夫々、１．５Ａ／ｍ、７．５Ａ／ｍである。これに対し、電力伝送（即ち送電動作）において送電側コイルＴ_Ｌにて発生する磁界の強度は、上記の上限値より大きく、例えば４５〜６０Ａ／ｍ程度である。機器１及び２を含む非接触給電システムにおいて、ＮＦＣ通信及び電力伝送（ＮＦＣ電力伝送）を交互に行うことができ、その時の磁界強度の様子を図６に示す。

負荷検出回路１４０は、送電における負荷の大きさ、即ち、送電回路１３０から送電側コイルＴ_Ｌに交流信号（交流電流）が供給されるときにおける送電側コイルＴ_Ｌにとっての負荷の大きさを検出する。図７に、給電用接続状態における送電回路１３０と負荷検出回路１４０と共振回路ＴＴとの関係を示す。尚、図７では、切り替え回路１１０の図示が省略されている。

送電回路１３０は、基準周波数の正弦波信号を生成する信号生成器１３１と、信号生成器１３１にて生成された正弦波信号を増幅し、増幅した正弦波信号を、ライン１３４の電位を基準としてライン１３４及び１３５間に出力する増幅器（パワーアンプ）１３２と、コンデンサ１３３とを備える。一方、負荷検出回路１４０は、センス抵抗１４１、増幅器１４２、包絡線検波器１４３及びＡ／Ｄ変換器１４４を備える。信号生成器１３１が生成する正弦波信号の信号強度は一定値に固定されているが、増幅器１３２の増幅率は制御回路１６０により可変設定される。

コンデンサ１３３の一端はライン１３５に接続される。給電用接続状態において、コンデンサ１３３の他端はコンデンサＴ_Ｃ及びコイルＴ_Ｌの各一端に共通接続され、且つ、コイルＴ_Ｌの他端はセンス抵抗１４１を介してライン１３４及びコンデンサＴ_Ｃの他端に共通接続される。

送電動作は、増幅器１３２からコンデンサ１３３を介し共振回路ＴＴに交流信号を供給することで実現される。給電用接続状態において、増幅器１３２からの交流信号が共振回路ＴＴに供給されるとコイルＴ_Ｌに基準周波数の交流電流が流れ、結果、センス抵抗１４１に交流の電圧降下が発生する。図８の実線波形は、センス抵抗１４１における電圧降下の電圧波形である。送電側コイルＴ_Ｌの発生磁界強度が一定の下、電子機器２を給電台１２に近づけると、送電側コイルＴ_Ｌの発生磁界に基づく電流が受電側コイルＲ_Ｌに流れる一方で、受電側コイルＲ_Ｌに流れた電流に基づく逆起電力が送電側コイルＴ_Ｌに発生し、その逆起電力は送電側コイルＴ_Ｌに流れる電流を低減するように作用する。このため、図８に示す如く、基準配置状態におけるセンス抵抗１４１の電圧降下の振幅は、離間状態におけるそれよりも小さい。

増幅器１４２は、センス抵抗１４１における電圧降下の信号を増幅する。包絡線検波器１４３は、増幅器１４２にて増幅された信号の包絡線を検波することで、図８の電圧ｖに比例するアナログの電圧信号を出力する。Ａ／Ｄ変換器１４４は、包絡線検波器１４３の出力電圧信号をデジタル信号に変換することでデジタルの電圧値Ｖ_Ｄを出力する。上述の説明から理解されるように、電圧値Ｖ_Ｄは、センス抵抗１４１に流れる電流の振幅（従って、送電側コイルＴ_Ｌに流れる電流の振幅）に比例する値を持つ。

磁界を発生させる送電側コイルＴ_Ｌにとって、受電側コイルＲ_Ｌのような、送電側コイルＴ_Ｌと磁気結合するコイルは、負荷であると考えることができ、その負荷の大きさに依存して、負荷検出回路１４０の検出値である電圧値Ｖ_Ｄが変化する。このため、負荷検出回路１４０は電圧値Ｖ_Ｄの出力によって負荷の大きさを検出している、と考えることができる。ここにおける負荷の大きさ（送電における負荷の大きさ）とは、送電の際における送電側コイルＴ_Ｌにとっての負荷の大きさとも言えるし、送電の際における給電装置１から見た電子機器２の負荷としての大きさとも言える。

尚、図７のように負荷検出回路１４０を形成する場合、図９に示す如く、センス抵抗１４１をＩＣ１００の内部に設けておくことができる。図９の構成の場合、ＩＣ１００に更に端子１０３を設けておいて、端子１０２及び１０３間にセンス抵抗１４１を接続する一方で、コンデンサＴ_Ｃ及びコイルＴ_Ｌの各一端を端子１０１に共通接続し、且つ、コンデンサＴ_Ｃ及びコイルＴ_Ｌの他端をそれぞれ端子１０２及び１０３に接続すれば良い。但し、センス抵抗１４１をＩＣ１００の外側に設けることも可能である。

また、公知の技術であるため詳細は割愛するが、通信用接続状態においてＩＣ２００が送信側であるとき、ＮＦＣ通信回路２２０は、自身が電波を送信するのではなく、共振回路ＴＴにとっての負荷を変化させることで、任意の情報信号を磁気共鳴方式で共振回路ＴＴ（給電機器１）に伝達するようにしても良い。即ち、通信用接続状態においてＩＣ２００が送信側であるとき、ＩＣ１００は基準周波数の無変調波を共振回路ＴＴにて発生させ、このとき、ＩＣ２００は、ＩＣ１００に伝達したい情報信号に応じて、共振回路ＴＴから見たＩＣ２００の負荷として重さ（例えば、ＩＣ２００全体の消費電力）を変化させる。そして、ＩＣ１００内の通信回路１２０に負荷検出回路１４０と同等の第２負荷検出回路を設けておき、第２負荷検出回路にて上記負荷の重さを検出することで通信回路１２０にて上記情報信号を抽出すれば良い。

図４の説明に戻る。メモリ１５０は、不揮発性メモリから成り、任意の情報を不揮発的に記憶する。制御回路１６０は、ＩＣ１００内の各部位の動作を統括的に制御する。制御回路１６０が行う制御には、例えば、切り替え回路１１０の切り替え動作の制御、通信回路１２０及び送電回路１３０による通信動作及び送電動作の内容制御及び実行有無制御、負荷検出回路１４０の動作制御、メモリ１５０の記憶制御及び読み出し制御が含まれる。制御回路１６０は、タイマ（不図示）を内蔵しており任意のタイミング間の時間長さを計測できる。

電子機器２における共振状態変更回路２４０（図５参照）は、共振回路ＲＲの共振周波数を基準周波数から他の所定周波数ｆ_Ｍに変更する共振周波数変更回路、又は、共振回路ＲＲにおける受電側コイルＲ_Ｌを短絡するコイル短絡回路である。

図１０の共振周波数変更回路２４０Ａは、共振状態変更回路２４０としての共振周波数変更回路の例である。共振周波数変更回路２４０Ａは、コンデンサ２４１とスイッチ２４２の直列回路から成り、該直列回路の一端はコンデンサＲ_Ｃ及びコイルＲ_Ｌの各一端に共通接続される一方、該直列回路の他端はコンデンサＲ_Ｃ及びコイルＲ_Ｌの各他端に共通接続される。スイッチ２４２は、電界効果トランジスタ等の半導体スイッチング素子から成り、制御回路２５０の制御の下、オン又はオフとなる。

スイッチ２４２がオフのとき、コンデンサ２４１はコンデンサＲ_Ｃ及びコイルＲ_Ｌから切り離されるため、共振回路ＲＲは、寄生インダクタンス及び寄生容量を無視すれば、コイルＲ_Ｌ及びコンデンサＲ_Ｃのみで形成されて、共振回路ＲＲの共振周波数は基準周波数と一致する。即ち、スイッチ２４２がオフのとき、共振回路ＲＲの共振周波数を決定する受電側容量は、コンデンサＲ_Ｃそのものである。スイッチ２４２がオンのとき、コンデンサＲ_Ｃにコンデンサ２４１が並列接続されることになるため、共振回路ＲＲはコイルＲ_ＬとコンデンサＲ_Ｃ及び２４１の合成容量とで形成され、結果、共振回路ＲＲの共振周波数は基準周波数よりも低い周波数ｆ_Ｍとなる。即ち、スイッチ２４２がオンのとき、共振回路ＲＲの共振周波数を決定する受電側容量は、上記の合成容量である。ここでは、スイッチ２４２がオンのとき共振回路ＲＲが送電側コイルＴ_Ｌの負荷として機能しない程度に（即ち、共振回路ＴＴ及びＲＲ間で磁気共鳴が十分に発生しない程度に）、周波数ｆ_Ｍが基準周波数から離れているものとする。例えば、スイッチ２４２のオンのときにおける共振回路ＲＲの共振周波数（即ち周波数ｆ_Ｍ）は、数１００ｋＨｚ〜１ＭＨｚとされる。

共振回路ＲＲの共振周波数を周波数ｆ_Ｍに変更できる限り、変更回路２４０としての共振周波数変更回路は共振周波数変更回路２４０Ａに限定されず、周波数ｆ_Ｍは基準周波数より高くても良い。つまり、受電側共振回路ＲＲが直列共振回路でありうることをも考慮すれば、以下のことが言える。受電側共振回路ＲＲは受電側コイル（Ｒ_Ｌ）と受電側容量の並列回路又は直列回路を有し、受電側容量が所定の基準容量と一致しているとき、受電側共振回路ＲＲの共振周波数ｆ_Ｏ、即ち、受電側コイル（Ｒ_Ｌ）と受電側容量の並列回路又は直列回路の共振周波数ｆ_Ｏは基準周波数と一致する。共振周波数変更回路は、必要なタイミングにおいて、受電側容量を基準容量から増加又は減少させる。これにより、受電側共振回路ＲＲにおいて、受電側コイル（Ｒ_Ｌ）と、基準容量より大きい又は小さい受電側容量とで、並列回路又は直列回路が形成され、結果、受電側共振回路ＲＲの共振周波数ｆ_Ｏが基準周波数から変更される。

図１１のコイル短絡回路２４０Ｂは、共振状態変更回路２４０としてのコイル短絡回路の例である。コイル短絡回路２４０Ｂは、共振回路ＲＲにおけるコンデンサＲ_Ｃの一端及びコイルＲ_Ｌの一端が共通接続されるノードと、共振回路ＲＲにおけるコンデンサＲ_Ｃの他端及びコイルＲ_Ｌの他端が共通接続されるノードとの間に接続（挿入）されたスイッチ２４３から成る。スイッチ２４３は、電界効果トランジスタ等の半導体スイッチング素子から成り、制御回路２５０の制御の下、オン又はオフとなる。スイッチ２４３がオンとなると共振回路ＲＲにおけるコイルＲ_Ｌが短絡される（より詳細にはコイルＲ_Ｌの両端が短絡される）。

受電側コイルＲ_Ｌが短絡された状態では受電側共振回路ＲＲが存在しなくなる（受電側共振回路ＲＲが存在しない状態と等価な状態となる）。従って、受電側コイルＲ_Ｌの短絡中では、送電側コイルＴ_Ｌにとっての負荷が十分に軽くなる（即ち、あたかも、給電台１２上に電子機器２が存在しないかのような状態となる）。受電側コイルＲ_Ｌを短絡できる限り、変更回路２４０としてのコイル短絡回路はコイル短絡回路２４０Ｂに限定されない。

以下では、受電側共振回路ＲＲの共振周波数ｆ_Ｏを基準周波数から所定周波数ｆ_Ｍに変更する動作を、共振周波数変更動作と呼び、コイル短絡回路を用いて受電側コイルＲ_Ｌを短絡する動作を、コイル短絡動作と呼ぶ。また、記述の簡略化上、共振周波数変更動作又はコイル短絡動作をｆ_Ｏ変更／短絡動作と表記することがある。

制御回路２５０は、ＩＣ２００内の各部位の動作を統括的に制御する。制御回路２５０が行う制御には、例えば、切り替え回路２１０の切り替え動作の制御、通信回路２２０及び受電回路２３０による通信動作及び受電動作の内容制御及び実行有無制御、変更回路２４０の動作制御が含まれる。制御回路２５０は、タイマ（不図示）を内蔵しており任意のタイミング間の時間長さを計測できる。

ところで、給電機器１の制御回路１６０は、給電台１２上における異物の存否を判断し、異物が無い場合にのみ送電動作を行うよう送電回路１３０を制御できる。ここで、異物の意義について説明する。図１２（ａ）に異物３の概略外形図を示し、図１２（ｂ）に異物３の概略内部構成図を示す。異物３は、コイルＪ_Ｌ及びコンデンサＪ_Ｃの並列回路から成る共振回路ＪＪと、共振回路ＪＪに接続された異物内回路３００と、を備える。共振回路ＪＪの共振周波数は基準周波数に設定されている。異物３は、電子機器２とは異なり、給電機器１に対応しない機器である。例えば、異物３は、ＮＦＣ通信に応答しない１３．５６ＭＨｚのアンテナコイル（コイルＪ_Ｌ）を持つ無線ＩＣタグを有した物体（カード等）である。また例えば、異物３は、ＮＦＣ通信機能自体は有しているものの、その機能がスイッチにより無効とされている電子機器である。例えば、ＮＦＣ通信機能を有するスマートホンではあるが、ソフトウェア設定で当該機能をオフにされているスマートホンは、異物３となりうる。また、ＮＦＣ通信機能が有効となっているスマートホンでも、受電機能を持たないスマートホンも異物３に分類される。

このような異物３が給電台１２上に配置されている状態において、仮に、給電機器１が送電動作を行うと、送電側コイルＴ_Ｌが発生した強磁界（例えば、１２Ａ／ｍ以上の磁界強度を持つ磁界）にて異物３が破壊されることがある。例えば、送電動作時における強磁界は、給電台１２上の異物３のコイルＪ_Ｌの端子電圧を１００Ｖ〜２００Ｖまで増大させることもあり、そのような高電圧に耐えられるように異物３が形成されていなければ、異物３が破壊される。

［初期設定処理］
異物の存否判断を可能とするべく、初期設定処理において予め異物検出用基準値がメモリ１５０に格納される。初期設定処理は、以下の初期設定環境の下でＩＣ１００により実行される。初期設定環境では、送電側コイルＴ_Ｌに対する負荷が全く無く又は無視できる程度に小さく、送電側コイルＴ_Ｌに磁気結合するコイルが存在しない。これを担保するべく、電子機器２及び異物３を含む、コイルを含有するような機器が、給電台１２から十分に離れるようにしておく。図１（ａ）の離間状態は、初期設定環境を満たすと考えても良い。初期設定環境の確保を担保すべく、例えば、給電機器１の製造時又は出荷時などにおいて初期設定処理を行うようにしても良い。但し、初期設定環境が確保できるのであれば、任意のタイミングで初期設定処理を行うことができる。

図１３は、初期設定処理の動作フローチャートである。初期設定処理の実行時には、制御回路１６０が切り替え回路１１０を制御することで送電回路１３０を共振回路ＴＴに接続する。そして、ステップＳ１１にて送電側コイルＴ_Ｌによる磁界強度Ｈを所定のテスト強度に設定する。続くステップＳ１２では、その設定状態でＡ／Ｄ変換器１４４から取得される電圧値Ｖ_Ｄを電圧値Ｖ_ＤＯとして得る。その後のステップＳ１３において、電圧値Ｖ_ＤＯに基づく異物検出用基準値Ｖ_ＲＥＦをメモリ１５０に記憶させる。

磁界強度Ｈは、送電側コイルＴ_Ｌの発生磁界強度であって、より詳しくは、送電側コイルＴ_Ｌが発生した基準周波数で振動する交番磁界の磁界強度を指す。磁界強度Ｈをテスト強度に設定するとは、テスト強度を有し且つ基準周波数で振動する交番磁界を送電側コイルＴ_Ｌに発生させることを指す。例えば、“Ｖ_ＲＥＦ＝Ｖ_ＤＯ−ΔＶ”、又は、“Ｖ_ＲＥＦ＝Ｖ_ＤＯ×ｋ”とすると良い。ΔＶは、所定の正の微小値である（但し、ΔＶ＝０とすることも可能）。ｋは、１未満の正の所定値を有する係数である。制御回路１６０は、増幅器１３２（図７参照）の増幅率を制御することで磁界強度Ｈを可変設定することができる。テスト強度は、電力伝送（即ち送電動作）における送電側コイルＴ_Ｌの発生磁界強度（例えば、４５〜６０Ａ／ｍ）より小さく、通信用磁界強度の下限値“１．５Ａ／ｍ”から上限値“７．５Ａ／ｍ”までの範囲内に収まる。

尚、初期設定環境下において磁界強度Ｈを所定のテスト強度に設定したときに得られるであろう電圧値Ｖ_Ｄを、設計段階で見積もることができる。この見積によって導出された値を、初期設定処理を行うことなく、異物検出用基準値Ｖ_ＲＥＦとしてメモリ１５０に記憶させるようにしても良い。テスト強度は複数あっても構わない。この場合、上述のステップＳ１１〜Ｓ１３の処理を複数回繰り返すことで、複数のテスト強度に対する複数の異物検出用基準値Ｖ_ＲＥＦをメモリ１５０に記憶させておくことができる。

［異物検出処理（電力伝送前の異物検出処理）］
給電台１２上の異物３の存否を検出するための異物検出処理（電力伝送前の異物検出処理）を説明する。図１４（ａ）〜図１４（ｄ）に示す第１〜第４ケースを考える。第１ケースでは、給電台１２上に電子機器２のみが存在している。第２ケースでは、給電台１２上に電子機器２及び異物３が存在している。第３ケースでは、給電台１２上に異物３のみが存在している。第４ケースでは、給電台１２上に電子機器２も異物３も存在していない。

異物検出処理の実行時には送電回路１３０が共振回路ＴＴに接続される。異物検出処理において、送電回路１３０は、テスト強度を有し且つ基準周波数で振動するテスト磁界（テスト交番磁界）を送電側コイルＴ_Ｌに発生させ、制御回路１６０は、負荷検出回路１４０を用いて、テスト磁界を発生させているときの電圧値Ｖ_Ｄを電圧値Ｖ_{ＤＴＥＳＴ}として取得する。また、テスト磁界が送電側コイルＴ_Ｌにて発生される期間中には、電子機器２においてｆ_Ｏ変更／短絡動作（共振周波数変更動作又はコイル短絡動作）が実行されている。

このため、第１ケースでは、送電側コイルＴ_Ｌにとっての負荷が十分に軽くなり（即ち、あたかも、給電台１２上に電子機器２が存在しないかのような状態となり）、電圧値Ｖ_{ＤＴＥＳＴ}が大きくなって、判定不等式“Ｖ_{ＤＴＥＳＴ}≧Ｖ_ＲＥＦ”が成立する。

一方、第２ケースでは、共振回路ＲＲの共振周波数が上記周波数ｆ_Ｍへと変更されるものの又は受電側コイルＲ_Ｌが短絡されるものの、異物３は送電側コイルＴ_Ｌの負荷として存在し続けるため（異物３の共振回路ＪＪの共振周波数は基準周波数のままであるため）、電圧値Ｖ_{ＤＴＥＳＴ}が小さくなって、判定不等式“Ｖ_{ＤＴＥＳＴ}≧Ｖ_ＲＥＦ”が成立しない。

異物検出処理において、上記判定不等式が成立する場合、制御回路１６０は、異物３が給電台１２上に存在していないと判断する。この判断を異物無判定という。一方、異物検出処理において、上記判定不等式が成立しない場合、制御回路１６０は、異物３が給電台１２上に存在していると判断する。この判断を異物有判定という。制御回路１６０は、異物無判定を成した場合、送電回路１３０による送電動作の実行を許可するが、異物有判定を成した場合、送電回路１３０による送電動作の実行を禁止する。テスト磁界の磁界強度（即ちテスト強度）は、送電動作にて送電側コイルＴ_Ｌに発生する磁界の強度よりも相当に小さく、通信用磁界強度の上限値（７．５Ａ／ｍ）以下とされるため、テスト磁界によって異物３が破損等するおそれは無い又は少ない。

第３及び第４ケースでは、ＮＦＣ通信に応答する電子機器２が給電台１２上に存在しないため、そもそも送電動作は不要であり、従って異物検出処理自体が実行されない。給電機器１は、ＮＦＣ通信により、電力伝送に対応可能な電子機器２が給電台１２上に存在しているか否かを判断できる。

尚、異物３が給電台１２上に存在する状態は、異物３が給電台１２に直接接触している状態に限定されない。例えば、図１５に示す如く、給電台１２上に電子機器２が直接接触する形で存在し且つ電子機器２の上に異物３が存在しているような状態も、上記判定不等式が成立しないのであれば、異物３が給電台１２上に存在する状態に属する。

複数のテスト強度に対する複数の異物検出用基準値Ｖ_ＲＥＦがメモリ１５０に記憶されている場合、異物検出処理において、複数のテスト強度を有する複数のテスト磁界を順次発生させ、テスト磁界ごとの判定不等式の成否に基づき異物無判定又は異物有判定を成すこともできる。

［電力伝送までの信号のやりとり：図１６］
図１６を参照して、電力伝送が行われるまでの機器１及び２間の信号のやりとりを説明する。以下では、特に記述無き限り、電子機器２が基準配置状態（図１（ｂ））にて給電台１２上に存在していることを想定する。

機器１及び２間のＮＦＣ通信は半二重方式で実行される。まず、給電機器１が送信側且つ電子機器２が受信側となり、給電機器１（ＩＣ１００）が、ＮＦＣ通信によって、問い合わせ信号５１０を給電台２上の機器（以下、給電対象機器とも言う）に送信する。給電対象機器は、電子機器２を含み、異物３を含みうる。問い合わせ信号５１０は、例えば、給電対象機器の固有識別情報を問い合わせる信号、給電対象機器がＮＦＣ通信を実行可能な状態にあるかを問い合わせる信号、及び、給電対象機器が電力を受け取れるか又は電力の送電を求めているかを問い合わせる信号を含む。

問い合わせ信号５１０を受信した電子機器２（ＩＣ２００）は、問い合わせ信号５１０の問い合わせ内容に答える応答信号５２０を、ＮＦＣ通信によって給電機器１に送信する。応答信号５２０を受信した給電機器１（ＩＣ１００）は、応答信号５２０を解析し、給電対象機器がＮＦＣ通信を可能であって且つ電力を受け取れる又は電力の送電を求めている場合に、テスト用要求信号５３０をＮＦＣ通信によって給電対象機器に送信する。テスト用要求信号５３０を受信した給電対象機器としての電子機器２（ＩＣ２００）は、テスト用要求信号５３０に対する応答信号５４０をＮＦＣ通信によって給電機器１に送信してから、速やかに、ｆ_Ｏ変更／短絡動作（共振周波数変更動作又はコイル短絡動作）を実行する。テスト用要求信号５３０は、例えば、ｆ_Ｏ変更／短絡動作の実行を要求、指示又は示唆する信号であり、電子機器２の制御回路２５０は、テスト用要求信号５３０の受信を契機としてｆ_Ｏ変更／短絡動作を共振状態変更回路２４０に実行させる。テスト用要求信号５３０の受信前においてｆ_Ｏ変更／短絡動作は非実行とされている。ｆ_Ｏ変更／短絡動作の実行の契機となるならばテスト用要求信号５３０はどのような信号でも良く、問い合わせ信号５１０に内包されるものであっても良い。

応答信号５４０を受信した給電機器１（ＩＣ１００）は、共振回路ＴＴの接続先を通信回路１２０から送電回路１３０に切り替えて上述の異物検出処理を実行する。異物検出処理の実行期間中、電子機器２（ＩＣ２００）は、ｆ_Ｏ変更／短絡動作の実行を継続する。具体的には、電子機器２（ＩＣ２００）は、内蔵タイマを用いて、異物検出処理の実行期間の長さに応じた時間だけｆ_Ｏ変更／短絡動作の実行を維持してからｆ_Ｏ変更／短絡動作を停止する。

異物検出処理において、給電台１２上に異物３が無いと判断すると、給電機器１（ＩＣ１００）は、共振回路ＴＴの接続先を送電回路１３０から通信回路１２０に切り替えて、認証信号５５０をＮＦＣ通信により給電対象機器に送信する。認証信号５５０は、例えば、これから送電を行うことを給電対象機器に通知する信号を含む。認証信号５５０を受信した電子機器２（ＩＣ２００）は、認証信号５５０に対応する応答信号５６０を、ＮＦＣ通信によって給電機器１に送信する。応答信号５６０は、例えば、認証信号５５０が示す内容を認識したことを通知する信号又は認証信号５５０が示す内容に許可を与える信号を含む。応答信号５６０を受信した給電機器１（ＩＣ１００）は、共振回路ＴＴの接続先を再び通信回路１２０から送電回路１３０に切り替えて送電動作を実行し、これにより、電力伝送５７０が実現される。

図１４（ａ）の第１ケースでは、上記の流れで電力伝送５７０が実行されるが、図１４（ｂ）の第２ケースの場合においては、応答信号５４０の送受信まで処理が進行するものの、異物検出処理において上記判定不等式が成立せずに給電台１２上に異物があると判断されるため、電力伝送５７０が実行されない。

１回分の電力伝送５７０は所定時間だけ行われるものであっても良く、問い合わせ信号５１０の送信から電力伝送５７０までの一連の処理を、繰り返し実行するようにしても良い。実際には、図１７に示す如く、ＮＦＣ通信と異物検出処理と電力伝送（ＮＦＣ電力伝送）とを順番に且つ繰り返し実行することができる。つまり、非接触給電システムでは、ＮＦＣ通信を行う動作と異物検出処理を行う動作と電力伝送を行う動作とを、時分割で順番に且つ繰り返し行うことができる。

［動作フローチャート］
次に、給電機器１の動作の流れを説明する。図１８は、給電機器１の動作フローチャートである。ステップＳ１０１から始まる処理は初期設定処理後に実行される（後述の図２１についても同様）。通信回路１２０及び送電回路１３０の動作は、制御回路１６０の制御の下で実行される。

給電機器１が起動すると、まずステップＳ１０１において、制御回路１６０は、切り替え回路１１０の制御を通じて通信回路１２０を共振回路ＴＴに接続する。続くステップＳ１０２において、制御回路１６０は、通信回路１２０を用いたＮＦＣ通信により問い合わせ信号５１０を給電対象機器に送信し、その後、ステップＳ１０３において、応答信号５２０の受信を待機する。通信回路１２０にて応答信号５２０が受信されると、制御回路１６０は、応答信号５２０を解析し、給電対象機器がＮＦＣ通信を可能であって且つ電力を受け取れる又は電力の送電を求めている場合に送電対象があると判断して（ステップＳ１０４のＹ）ステップＳ１０５に進み、そうでない場合（ステップＳ１０４のＮ）、ステップＳ１０２に戻る。

ステップＳ１０５において、制御回路１６０は、通信回路１２０を用いたＮＦＣ通信によりテスト用要求信号５３０を給電対象機器に送信し、その後、ステップＳ１０６において、応答信号５４０の受信を待機する。通信回路１２０にて応答信号５４０が受信されると、ステップＳ１０７において、制御回路１６０は、切り替え回路１１０の制御を通じて送電回路１３０を共振回路ＴＴに接続し、続くステップＳ１０８にて上述の異物検出処理を行う。

異物検出処理の後、ステップＳ１０９にて、制御回路１６０は、切り替え回路１１０の制御を通じて通信回路１２０を共振回路ＴＴに接続し、ステップＳ１１０に進む。ステップＳ１０８の異物検出処理にて、異物有判定が成されている場合には、ステップＳ１１０からステップＳ１０２に戻るが、異物無判定が成されている場合にはステップＳ１１０からステップＳ１１１に進む。

ステップＳ１１１において、制御回路１６０は、通信回路１２０を用いたＮＦＣ通信により認証信号５５０を給電対象機器に送信し、その後、ステップＳ１１２において、応答信号５６０の受信を待機する。通信回路１２０にて応答信号５６０が受信されると、ステップＳ１１３において、制御回路１６０は、切り替え回路１１０の制御を通じて送電回路１３０を共振回路ＴＴに接続し、ステップＳ１１４に進む。制御回路１６０は、ステップＳ１１４にて送電回路１３０による送電動作を開始した後、ステップＳ１１５に進む。

制御回路１６０は、送電動作の開始時点からの経過時間を計測し、ステップＳ１１５において、その経過時間を所定の時間ｔ_Ａと比較する。その経過時間が時間ｔ_Ａに達するまでステップＳ１１５の比較処理が繰り返され、その経過時間が時間ｔ_Ａに達した時点で（ステップＳ１１５のＹ）、ステップＳ１１６に進む。ステップＳ１１６にて、制御回路１６０は、送電回路１３０による送電動作を停止させてステップＳ１０１に戻り、上述の処理を繰り返す。但し、第１ケースにおいても、電子機器２のバッテリが満充電状態になると、応答信号５２０の解析結果に基づきステップＳ１０５への移行が発生しなくなる。

次に、電子機器２の動作の流れを説明する。図１９は、電子機器２の動作フローチャートであり、ステップＳ２０１から始まる処理は、初期設定処理を経た給電機器１の動作に連動して実行される。通信回路２２０及び受電回路２３０の動作は、制御回路２５０の制御の下で実行される。

電子機器２が起動すると、まずステップＳ２０１において、制御回路２５０は、切り替え回路２１０の制御を通じて通信回路２２０を共振回路ＲＲに接続する。電子機器２の起動時においてｆ_Ｏ変更／短絡動作は非実行とされている。続くステップＳ２０２において、制御回路２５０は、通信回路２２０を用い、問い合わせ信号５１０の受信を待機する。通信回路２２０にて問い合わせ信号５１０が受信されると、ステップＳ２０３において、制御回路２５０は、問い合わせ信号５１０を解析して応答信号５２０を生成し、通信回路２２０を用いたＮＦＣ通信により応答信号５２０を給電機器１に送信する。このとき、制御回路２５０は、バッテリ２１の状態を確認し、バッテリ２１が満充電状態でなく且つバッテリ２１に異常が認められなければ、電力を受け取れる又は電力の送電を求める信号を応答信号５２０に含める。一方、バッテリ２１が満充電状態あれば又はバッテリ２１に異常が認められれば、電力を受け取れない旨の信号を応答信号５２０に含める。

その後のステップＳ２０４においてテスト用要求信号５３０が通信回路２２０にて受信されると、ステップＳ２０５に進む。ステップＳ２０５において、制御回路２５０は、通信回路２２０を用いたＮＦＣ通信により応答信号５４０を給電機器１に送信し、続くステップＳ２０６にて共振状態変更回路２４０を用いてｆ_Ｏ変更／短絡動作を実行する。即ち、共振周波数ｆ_Ｏを基準周波数から周波数ｆ_Ｍに変更する又は受電側コイルＲ_Ｌを短絡する。制御回路２５０は、ｆ_Ｏ変更／短絡動作の実行を開始してからの経過時間を計測し（ステップＳ２０７）、その経過時間が所定時間ｔ_Ｍに達するとｆ_Ｏ変更／短絡動作を停止する（ステップＳ２０８）。即ち、共振周波数ｆ_Ｏを基準周波数に戻す又は受電側コイルＲ_Ｌの短絡を解消する。その後、ステップＳ２０９に進む。給電機器１にてテスト磁界が発生されている期間中、ｆ_Ｏ変更／短絡動作の実行が維持され、その期間が終了すると速やかにｆ_Ｏ変更／短絡動作が停止されるように時間ｔ_Ｍが予め設定されている。テスト用要求信号５３０の中で時間ｔ_Ｍが指定されていても良い。

ステップＳ２０９において、制御回路２５０は、通信回路２２０を用い、認証信号５５０の受信を待機する。通信回路２２０にて認証信号５５０が受信されると、ステップＳ２１０において、制御回路２５０は、認証信号５５０に対する応答信号５６０を通信回路２２０を用いたＮＦＣ通信により給電機器１へ送信する。尚、異物３が給電台１２上に存在する場合には、認証信号５５０が給電機器１から送信されないので（図１８のステップＳ１１０参照）、ステップＳ２０９にて認証信号５５０が一定時間受信されない場合にはステップＳ２０１に戻ると良い。

応答信号５６０の送信後、ステップＳ２１１において、制御回路２５０は、切り替え回路２１０の制御を通じて受電回路２３０を共振回路ＲＲに接続し、続くステップＳ２１２にて受電回路２３０を用いた受電動作を開始させる。制御回路２５０は、受電動作の開始時点からの経過時間を計測し、その経過時間と所定の時間ｔ_Ｂとを比較する（ステップＳ２１３）。そして、その経過時間が時間ｔ_Ｂに達すると（ステップＳ２１３のＹ）、ステップＳ２１４にて、制御回路２５０は、受電動作を停止させてステップＳ２０１に戻る。

受電動作の行われる期間が給電機器１にて送電動作が行われている期間と実質的に一致するように、時間ｔ_Ｂは、予め定められている又は認証信号５５０の中で指定されている。受電動作の開始後、制御回路２５０は、バッテリ２１への充電電流を監視し、充電電流値が所定値以下になった時点で送電動作が終了したと判断して、受電動作の停止及びステップＳ２０１への移行を行うようにしても良い。

本実施形態によれば、誤って異物３が給電台１２上に置かれた場合に、異物検出処理を通じて送電動作が不実行とされるため、送電動作の実行による異物３の破損等を回避することができる。

＜＜第２実施形態＞＞
本発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態及び後述の第３〜第６実施形態は第１実施形態を基礎とする実施形態であり、第２〜第６実施形態において特に述べない事項に関しては、矛盾の無い限り、第１実施形態の記載が第２〜第６実施形態にも適用される。矛盾の無い限り、第１〜第６実施形態の内、任意の複数の実施形態を組み合わせても良い。

第１実施形態で述べた技術により、電力伝送前において異物３の存否を検出することができるが、電力伝送中に電子機器２に加えて異物３が給電台１２上に置かれることもある。また、電力伝送の開始後、電子機器２が給電台１２上から取りはらわれることもある。或いは、稀ではあるが、電力伝送中に、送電側コイルＴ_Ｌにとっての負荷の大きさを大きく変動させるような異常が電子機器２に発生することもありえる。それらの場合、異物３の保護、無駄な電力消費の抑制、電子機器２の保護の観点から、実行中の送電動作を停止すべきである又は停止した方が好ましい。

そこで、給電装置１の制御回路１６０は、送電動作の実行中において負荷状態監視動作を継続実行している。図２０は、負荷状態監視動作のフローチャートである。負荷状態監視動作において、制御回路１６０は、まずステップＳ３１にて負荷検出回路１４０より最新の電圧値Ｖ_Ｄを電圧値Ｖ_ＤＡとして取得し、続くステップＳ３２において電圧値Ｖ_ＤＡが所定の正常範囲に属しているか否かを判断する。電圧値Ｖ_ＤＡが正常範囲に属している場合、ステップＳ３１に戻ってステップＳ３１及びＳ３２の処理が繰り返されるが、そうでない場合、即ち電圧値Ｖ_ＤＡが正常範囲を逸脱している場合、ステップＳ３３にて送電許可フラグにＯＦＦを設定する。送電許可フラグは、制御回路１６０にて管理されるフラグであってＯＮ又はＯＦＦに設定される。送電許可フラグがＯＮのとき制御回路１６０は送電動作の実行を許可し、送電許可フラグがＯＦＦのとき制御回路１６０は送電動作の実行を禁止する又は送電動作を停止する。

上記の正常範囲は、所定の下限値Ｖ_ＴＨＬ以上且つ所定の上限値Ｖ_ＴＨＨ以下の範囲である（０＜Ｖ_ＴＨＬ＜Ｖ_ＴＨＨ）。実験等を介して予め適切に決定された下限値Ｖ_ＴＨＬ及び上限値Ｖ_ＴＨＨをメモリ１５０に記憶させておくと良い。例えば、電力伝送中に電子機器２に加えて異物３が給電台１２上に置かれたとき、送電側コイルＴ_Ｌにとっての負荷が過剰に重くなって電圧値Ｖ_Ｄが第１電圧値にまで低下するのであれば、第１電圧値より若干大きい値を下限値Ｖ_ＴＨＬに設定し、電力伝送中に給電台１２上に電子機器２も異物３も存在しないときに、送電側コイルＴ_Ｌにとっての負荷が過剰に軽くなって電圧値Ｖ_Ｄが第２電圧値にまで増大するのであれば、第２電圧値より若干小さい値を上限値Ｖ_ＴＨＨに設定すれば良い。

図２１は、第２実施形態に係る給電機器１の動作フローチャートである。第１実施形態（図１８）で述べた給電機器１の動作フローチャートを基準として、第２実施形態ではステップＳ１１４、Ｓ１１５及びＳ１１６がステップＳ１１４ａ、Ｓ１１５ａ及びＳ１１６ａに置換され、その置換を除き、給電機器１の動作フローチャートは第１及び第２実施形態間で共通である。共通部分の説明を省略する。

制御回路１６０は、ステップＳ１１４ａにて、送電許可フラグにＯＮを設定すると共に、送電回路１３０を用いた送電動作及び負荷検出回路１４０を用いた負荷状態監視動作を開始し、その後、ステップＳ１１５ａに進む。制御回路１６０は、送電動作の開始時点からの経過時間を計測し、ステップＳ１１５ａにおいて、その経過時間を所定の時間ｔ_Ａ（例えば１０分）と比較すると共に送電許可フラグの状態をチェックする。その経過時間が所定の時間ｔ_Ａに達すると、又は、負荷状態監視動作によって送電許可フラグにＯＦＦが設定されると、ステップＳ１１６ａに進む。ステップＳ１１６ａにおいて、制御回路１６０は、送電許可フラグをＯＮからＯＦＦに切り替える又は送電許可フラグをＯＦＦに維持すると共に、送電動作及び負荷状態監視動作を停止させ、その後ステップＳ１０１に戻る。

上述の如く、負荷状態監視動作は有益に機能するものではあるが、以下のようなことも懸念される（但し、以下の懸念事項の説明は、後述の電力安定化回路２７０（図２２等参照）が電子機器２に設けられていないと仮定した場合の説明である）。

第１の懸念として、例えば電力伝送による受電電力でバッテリ２１を充電することを考えた場合、バッテリ２１が満充電に近くなると充電電流が減少する。機能回路２２（図２（ａ）等参照）の存在を無視した場合、充電電流の減少は、バッテリ２１を含む負荷回路の消費電力の減少に相当する。負荷回路の消費電力の減少は、負荷回路に対する受電回路２３０の出力電力の減少を意味する。負荷回路に対する受電回路２３０の出力電力は、電力伝送における電子機器１の受電電力に相当するため、充電電流の減少に起因して受電回路２３０の出力電力（即ち受電電力）が減少すれば、送電側コイルＲ_Ｌにとっての負荷の大きさが小さくなり、結果、場合によっては、負荷状態監視動作における電圧値Ｖ_ＤＡが下限値Ｖ_ＴＨＬを下回って送電許可フラグがＯＦＦになることもありえる。

第２の懸念として、例えば電子機器２の負荷回路がバッテリ２１及び機能回路２２を含むと考えた場合、機能回路２２の動作状態によって負荷回路の消費電力は増減し、その増減を通じて送電側コイルＲ_Ｌにとっての負荷の大きさが増減する。結果、場合によっては、負荷状態監視動作における電圧値Ｖ_ＤＡが正常範囲を逸脱して送電許可フラグがＯＦＦになることもありえる。

そこで、図２２に示す如く、第２実施形態では、受電回路（ＮＦＣ受電回路）２３０と負荷回路２８０との間に電力安定化回路２７０を挿入する（後述の他の実施形態でも同様であって良い）。受電回路２３０、電力安定化回路２７０及び負荷回路２８０は電子機器２内に搭載される。

受電回路２３０は、電力伝送において受電側コイルＲ_Ｌにて受電した交流電力を整流し且つ平滑化することで直流電力を生成する整流／平滑回路を含んでおり、得られた直流電力を受電回路２３０の出力電力として電力安定化回路２７０に供給する。受電回路２３０から電力安定化回路２７０への出力電圧を記号Ｖ_Ａにて表す。

受電回路２３０の出力電力は、電力安定化回路２７０を通じて負荷回路２８０に供給されることになるが、電力安定化回路２７０は、負荷回路２８０の消費電力の変化に基づく受電回路２３０の出力電力の変化を抑制するように動作する。理想的には例えば、電力安定化回路２７０は、負荷回路２８０の消費電力が変化しても受電回路２３０の出力電力が一定に保たれるように動作する。

負荷回路２８０は、電力安定化回路２７０を通じて受電回路２３０から供給された電力を消費して任意の電気的動作を行う。負荷回路２８０は、図２３（ａ）に示す如く、バッテリ２１とバッテリ２１を充電するための充電回路ＢＣを含む、或いは、図２３（ｂ）に示す如く、バッテリ２１、充電回路ＢＣ及び機能回路２２を含む。充電回路ＢＣは、電力安定化回路２７０を通じて受電回路２３０から供給された電力（換言すれば、電力安定化回路２７０の出力電力）に所定の電力変換処理を施すことで充電電力を生成し、該充電電力をバッテリ２１に供給することでバッテリ２１を充電する。電力安定化回路２７０はＩＣ２００（図５参照）に搭載されていて良い。電力安定化回路２７０に加えて充電回路ＢＣも、ＩＣ２００に搭載されていて良い。

図２４に、電力安定化回路２７０の回路図の例を示す。図２４の電力安定化回路２７０は、符号４０１〜４０５、４１０及び４２１〜４２７によって参照される各部位を備える。受電回路２３０の出力電圧Ｖ_Ａは、端子４０２を低電位側にして端子４０１及び４０２間に加わる。端子４０１とノード４０５との間に定抵抗回路４１０が設けられる。電圧Ｖ_Ａに基づき端子４０１及び４０２を介して流れる電流を記号Ｉ_Ａにて表す。端子４０４を低電位側とした端子４０３及び４０４間の電圧Ｖ_ＬＯＡＤが、電力安定化回路２７０の出力電圧として負荷回路２８０（具体的には充電回路ＢＣ）に印加され、端子４０３及び４０４を介して負荷回路２８０への供給電流Ｉ_ＬＯＡＤが流れる。端子４０２及び４０４は互いに接続されている。

ノード４０５は抵抗４２１の一端に接続される。抵抗４２１の他端は、増幅器４２５の非反転入力端子に接続されると共に抵抗４２２を介して端子４０２及び４０４に接続される。定電圧源４２４は、端子４０２の電位を基準とする一定の直流電圧を増幅器４２５の反転入力端子に供給する。増幅器４２５の反転入力端子は抵抗４２３を介してノード４０５に接続される。増幅器４２５の出力端子は、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタとして形成されたトランジスタ４２６のベースに接続される。トランジスタ４２６において、コレクタはノード４０５に接続され、エミッタは端子４０２及び４０４に接続される。また、端子４０３及び４０４間にコンデンサ４２７が接続される。端子４０３はノード４０５に接続される。

図２５に、定抵抗回路４１０の回路図の例を示す。図２５の定抵抗回路４１０は、ＰＮＰ型バイポーラトランジスタとして形成されたトランジスタ４１１及び４１２と、抵抗４１３と、コンデンサ４１４と、を備える。トランジスタ４１１及び４１２のエミッタは端子４０１に共通接続される。トランジスタ４１１及び４１２のベースはトランジスタ４１１のコレクタに共通接続される。トランジスタ４１１のコレクタは抵抗４１３を介して端子４０２に接続される。トランジスタ４１２のコレクタは、上述のノード４０５に接続されると共にコンデンサ４１４を介して端子４０２に接続される。

電圧Ｖ_Ａはトランジスタ４１１に電流を流せる程度に十分に大きく（例えば数Ｖ〜数１０Ｖ）、且つ、トランジスタ４１１及び４１２はカレントミラー回路を形成しているため、トランジスタ４１１のコレクタ電流に比例する電流Ｉ_Ｂがトランジスタ４１２のコレクタに流れる。そして、抵抗４１３の抵抗値は、その温度変化等を無視すれば固定されているため、電圧Ｖ_Ａが定まれば定抵抗回路４１０からノード４０５に向けて流れる電流Ｉ_Ｂの値は一定となる（但し、トランジスタ４１１及び４１２のベース−エミッタ間電圧の変化を無視）。つまり、定抵抗回路４１０は、電力安定化回路２７０に対する電圧Ｖ_Ａの入力を受けて電圧Ｖ_Ａに概ね比例した電流Ｉ_Ｂを出力する定抵抗のような動作を実現する。但し、その定抵抗の抵抗値を示すべき値“Ｖ_Ａ／Ｉ_Ｂ”は、実際には、電圧Ｖ_Ａに依存して多少変化する。

負荷回路２８０の消費電力Ｗ_ＬＯＡＤは、“Ｗ_ＬＯＡＤ＝Ｖ_ＬＯＡＤ×Ｉ_ＬＯＡＤ”にて表される。例えば電力伝送による受電電力でバッテリ２１を充電することを考えた場合、バッテリ２１が満充電に近くなると充電電流が減少し、結果、消費電力Ｗ_ＬＯＡＤが減少することになるが、その減少分は、増幅器４２５の働きによりトランジスタ４２６にて熱として消費される。

このように、電力安定化回路２７０は、負荷回路２８０の消費電力Ｗ_ＬＯＡＤが変化しても受電回路２３０の出力電力（Ｖ_Ａ×Ｉ_Ａ）が全く又は殆ど変化しないように動作する。このため、本来は送電動作を停止すべきでないのに負荷回路２８０の消費電力変化に応答して送電動作を停止する、といったことが抑制される。

尚、ｆ_Ｏ変更／短絡動作を行っていない電子機器２のみが給電台１２上に存在するときに観測される電圧値Ｖ_Ｄが上記正常範囲に属するように、上記正常範囲は設定されているものとする。

＜＜第３実施形態＞＞
本発明の第３実施形態を説明する。尚、第３実施形態と上述の第２実施形態を組み合わせることもできるし、第３実施形態を上述の第２実施形態と組み合わせずに実施することもできる。上述の異物検出処理や負荷状態監視動作に関し、送電側コイルＴ_Ｌの電流振幅における過渡的な短時間揺らぎにも応答して送電制御を行ったならば、ノイズや給電台１２上の電子機器２の軽度な振動などによっても、送電禁止の制御が行われることある。また、第２実施形態の電力安定化回路２７０が電子機器２に搭載されていない場合には、負荷回路２８０の消費電力変動の高周波成分に応答して、送電禁止の制御が行われることもありえる。これを回避すべく、包絡線検波器１４３の出力信号に高域低減処理（換言すれば平均化処理又は低域通過フィルタリング）を施して得られる振幅情報を用いて送電制御を行うと良い。これの実現方法として、以下に第１及び第２高域低減方法を例示する。

図２６を参照し、第１高域低減方法を説明する。第１高域低減方法では、負荷検出回路１４０として負荷検出回路１４０Ａを用いる。負荷検出回路１４０Ａは、第１実施形態で説明した負荷検出回路１４０に対して高域低減回路１４５が追加されている。低域通過回路とも言うべき高域低減回路１４５は、包絡線検波器１４３とＡ／Ｄ変換器１４４との間に挿入される。

負荷検出回路１４０Ａにおいて、増幅器１４２はセンス抵抗１４１における電圧降下の信号を増幅し、包絡線検波器１４３は増幅器１４２にて増幅された信号の包絡線を検波することで図８の電圧ｖに比例するアナログの電圧信号を出力する。高域低減回路１４５は、包絡線検波器１４３の出力信号に対して高域低減処理を施し、高域低減処理後の信号をＡ／Ｄ変換器１４４に出力する。ここにおける高域低減処理は、包絡線検波器１４３の出力信号における比較的低い周波数の信号成分を通過させる一方で比較的高い周波数の信号成分を低減（減衰）させる処理である。Ａ／Ｄ変換器１４４は、高域低減回路１４５の出力電圧信号をデジタル信号に変換することでデジタルの電圧値Ｖ_Ｄ１を出力する。電圧値Ｖ_Ｄ１は、送電側コイルＴ_Ｌに流れる電流の振幅値に対して高域低減処理を施して得られる情報（検出結果情報）である。第１高域低減方法に係る負荷検出回路１４０Ａを用いる場合、この電圧値Ｖ_Ｄ１を、異物検出処理及び負荷状態監視動作を含む各種処理及び動作における電圧値Ｖ_Ｄとして用いる。

図２７に、高域低減回路１４５の回路図の例を示す。図２７の高域低減回路１４５は、符号１７１〜１７５によって参照される各部位を備える。包絡線検波器１４３の出力信号は抵抗１７１の一端に加わり、抵抗１７１の他端は増幅器１７３の反転入力端子に接続されると共にコンデンサ１７２及び抵抗１７５の並列回路を介して増幅器１７３の出力端子に接続される。増幅器１７３の非反転入力端子には基準電圧源１７４が発生した一定の直流電圧が印加される。増幅器１７３の出力端子からは包絡線検波器１４３の出力信号に高域低減処理を施した信号が出力されることになり、増幅器１７３の出力信号が高域低減回路１４５の出力電圧信号として図２６のＡ／Ｄ変換器１４４に入力される。

図２８を参照し、第２高域低減方法を説明する。第２高域低減方法では、第１実施形態で述べた負荷検出回路１４０をそのまま用いるが、負荷検出回路１４０のＡ／Ｄ変換器１４４の出力信号による電圧値Ｖ_Ｄに対し演算による高域低減処理を施して高域低減処理後の電圧値Ｖ_Ｄを電圧値Ｖ_Ｄ２として求める。そして、この電圧値Ｖ_Ｄ２を、異物検出処理及び負荷状態監視動作を含む各種処理及び動作における電圧値Ｖ_Ｄとして用いる。電圧値Ｖ_Ｄ２は、送電側コイルＴ_Ｌに流れる電流の振幅値に対して演算による高域低減処理を施して得られる情報（検出結果情報）である。演算による高域低減処理は、制御回路１６０内の高域低減演算部にて実行することができる。演算による高域低減処理は、負荷検出回路１４０のＡ／Ｄ変換器１４４の出力信号における比較的低い周波数の信号成分を通過させる一方で比較的高い周波数の信号成分を低減（減衰）させる処理であれば何でも良い。

第１又は第２高域低減方法において、送電側コイルＴ_Ｌに流れる電流の振幅を示す信号が時定数ｔ_ＬＰＦの低域通過フィルタに入力され、その低域通過フィルタから電圧値Ｖ_Ｄ１又はＶ_Ｄ２を示す信号が得られていると考えることができる。

ここで、時定数ｔ_ＬＰＦは、“ｔ_ＬＭＡＸ＜ｔ_ＬＰＦ＜ｔ_ＦＭＩＮ”を満たすように設定されると良い。時間ｔ_ＦＭＩＮは、異物３が給電台１２上に存在する場合にそれを制御回路１６０が検知すべき時間の最小値を表す、或いは、送電中に電子機器２が給電台１２からとりさられたときにそれを制御回路１６０が検知すべき時間の最小値を表す。時間ｔ_ＦＭＩＮは例えば１秒である。時間ｔ_ＬＭＡＸは、包絡線検波器１４３の出力信号における変動が、ノイズ等によるものであるとして、無視されるべき時間の最大値である。時間ｔ_ＦＭＩＮは例えば０．１秒である。

＜＜第４実施形態＞＞
本発明の第４実施形態を説明する。第４実施形態は第２実施形態と組み合わせて実施される。即ち、電子機器２に、図２２の電力安定化回路２７０が搭載されていることを前提とする。第２実施形態では、例えば非接触給電システムにて規定された最大電力で常に受電が行われ、受電電力の内、負荷回路２８０で消費されない不要な電力は熱として捨てられることになる。第４実施形態では、このような電力の無駄を低減する方法を説明する。

図２９に示す如く、第４実施形態に係る電子機器２には電流検出回路ＣＤが設けられる。電流検出回路ＣＤは、図２２の負荷回路２８０内の所定配線を流れる電流Ｉ_ＣＤの値を検出し、電流Ｉ_ＣＤの検出値を示す信号を制御回路２５０に出力する。負荷回路２８０の消費電力は電流Ｉ_ＣＤに依存し、電流Ｉ_ＣＤの増減に伴って負荷回路２８０の消費電力も増減する。電流Ｉ_ＣＤは、電力安定化回路２７０から負荷回路２８０への入力電流（即ち、電流Ｉ_ＬＯＡＤ；図２４参照）であっても良いが、ここでは（図２３（ａ）及び（ｂ）参照）、電流Ｉ_ＣＤは充電回路ＢＣからバッテリ２１への充電電流であると考える（後述の第５及び第６実施形態でも同様）。この場合、通常、電流検出回路ＣＤは充電回路ＢＣに内蔵されている。

図３０は、バッテリ２１の充電時におけるバッテリ２１の充電電流の時間変化を表している。例えば、バッテリ２１はリチウムイオン電池であり、充電回路ＢＣは、バッテリ２１のＳＯＣ（state of charge）が所定値（例えば０．８）未満であるときにはバッテリ２１に対して定電流充電（即ちバッテリ２１の充電電流を一定値に保った充電）を行い、バッテリ２１のＳＯＣが所定値以上であるときにはバッテリ２１に対して定電圧充電（即ちバッテリ２１の端子電圧を一定値に保った充電）を行う。ＳＯＣはバッテリ２１の満充電容量に対するバッテリ２１の残容量の比を表す。定電圧充電が行われるときのバッテリ２１の充電電流は定電流充電が行われるときのバッテリ２１の充電電流以下であり、バッテリ２１のＳＯＣが所定値以上となった後の定電圧充電において、バッテリ２１の充電電流は、時間の経過と共にゼロに向かって減少してゆく。Ｉ_０は定電流充電におけるバッテリ２１の充電電流の値を表し、Ｉ_１、Ｉ_２及びＩ_３は定電圧充電におけるバッテリ２１の充電電流の値を表す。ここで、“Ｉ_０＞Ｉ_１＞Ｉ_２＞Ｉ_３＞０”である。

図３１は、第４実施形態に係る非接触給電システムの動作フローチャートである。まず、ステップＳ５１にて給電機器１及び電子機器２間でＮＦＣ通信が行われる。ステップＳ５１の処理は、図１６の信号５１０〜５４０の送受信、異物検出処理並びに信号５５０及び５６０の送受信を含んでいて良い。尚、図３１のフローチャートでは、給電台１２上に異物３が存在していないと仮定している。

ステップＳ５１の後、ステップＳ５２にて、給電機器１の制御回路１６０は、後述のステップＳ５３にて開始される送電動作における送電側コイルＴ_Ｌの発生磁界強度を設定する。その後、給電機器１及び電子機器２の状態が通信用接続状態から給電用接続状態に切り替えられてから、ステップＳ５３において、設定された磁界強度による送電動作及び受電動作から成る電力伝送が開始される。初回のステップＳ５２において、送電側コイルＴ_Ｌの発生磁界強度は予め定められた所定強度に設定されて良い。送電側コイルＴ_Ｌの発生磁界強度の増減に伴って送電側コイルＴ_Ｌから受電側コイルＲ_Ｌに対する送電電力が増減する。制御回路１６０は、送電回路１３０の増幅器１３２（図７参照）の増幅率を調整することで送電側コイルＴ_Ｌの発生磁界強度を調整することができる。給電機器１及び電子機器２の状態は、ステップＳ５３からステップＳ５５までは給電用接続状態となっており、それ以外では通信用接続状態であって良い。

ステップＳ５３にて電力伝送が開始された後、所定時間（例えば数分）が経過すると（ステップＳ５４のＹ）、ステップＳ５５にて電力伝送が停止される。電力伝送の停止後、給電機器１及び電子機器２の状態が給電用接続状態から通信用接続状態に切り替えられ、ステップＳ５６にてＮＦＣ通信が行われる。ステップＳ５６では、図１６の信号５１０〜５４０の送受信、異物検出処理並びに信号５５０及び５６０の送受信が行われる。ステップＳ５６において、電子機器２の制御回路２５０は、応答信号５２０又は５６０の中に、最新の電流Ｉ_ＣＤの検出値に基づく受電側情報を含める。給電機器１の制御回路１６０は通信回路１２０を介して受電側情報を受信する。

受電側情報は、電流Ｉ_ＣＤの検出値に応じた情報であれば任意である。例えば、受電側情報は、電流Ｉ_ＣＤの検出値そのものを表す情報であっても良いし、電流Ｉ_ＣＤの検出値の比例値を表す情報であっても良いし、電流Ｉ_ＣＤの検出値に応じた符号であっても良い。ここでは、説明の具体化のため、受電側情報が電流Ｉ_ＣＤの検出値（以下単に電流値Ｉ_ＣＤとも言う）そのものであるとする。

ステップＳ５６に続くステップＳ５７において、制御回路１６０は、受電側情報の表す電流値Ｉ_ＣＤが所定値以下である場合、バッテリ２１が満充電状態になったと判断して（即ち、更なる送電は不要と判断して）図３１の動作を終える。一方、受電側情報の表す電流値Ｉ_ＣＤが所定値以下でない場合にはステップＳ５２に戻ってステップＳ５２以降の処理を繰り返す。

但し、ステップＳ５６を経由して実行されるステップＳ５２では、受電側情報に基づいて送電側コイルＴ_Ｌの発生磁界強度が調整及び設定される。このとき、制御回路１６０は、受電側情報の表す電流値Ｉ_ＣＤが小さいほど送電側コイルＴ_Ｌの発生磁界強度が小さくなるように（即ち送電電力が小さくなるように）、且つ、受電側情報の表す電流値Ｉ_ＣＤが大きいほど送電側コイルＴ_Ｌの発生磁界強度が大きくなるように（即ち送電電力が大きくなるように）、送電側コイルＴ_Ｌの発生磁界強度を調整及び設定する。但し、図３０の充電特性から分かるように、時間の経過に伴う電流値Ｉ_ＣＤの変化方向は、通常、低減方向である。尚、送電側コイルＴ_Ｌの発生磁界強度の増大は所定の上限強度までにとどめられる。

受電側情報の表す電流値Ｉ_ＣＤでのバッテリ２１の充電が可能となる範囲で（即ち、当該電流値Ｉ_ＣＤの充電電流をバッテリ２１に供給可能な範囲で）送電側コイルＴ_Ｌの発生磁界強度がなるだけ小さくなるように、ステップＳ５２の設定を行うと良い。電流値Ｉ_ＣＤに応じて送電側コイルＴ_Ｌの発生磁界強度をどのように設定すべきかを定めたテーブルデータ等を予めメモリ１５０に搭載しておいても良い。

ステップＳ５２〜Ｓ５７の処理の繰り返しの中で、電流値Ｉ_ＣＤの低下に伴って送電側コイルＴ_Ｌの発生磁界強度が減少せしめられると、送電側コイルＴ_Ｌから受電側コイルＲ_Ｌへの送電電力（従って受電側コイルＲ_Ｌの受電電力）が減少し、結果、電圧Ｖ_Ａ（図２２及び図２４参照）の低下を伴って電力安定化回路２７０に対する受電回路２３０の出力電力が減少する。

しかし、バッテリ２１に必要な電流（即ち充電電流）が少なくなっているので、受電回路２３０の出力電力が減少しても問題は無く、逆に、第２実施形態では熱として捨てることになっていた電力が無くなるため、効率が良い。

尚、図３１の動作の流れでは、一定の周期でＮＦＣ通信により受電側情報が給電機器１にて受信され、受信の度に、以降の電力伝送における送電側コイルＴ_Ｌの発生磁界強度が調整及び設定されているが、前回受信した受電側情報による電流値Ｉ_ＣＤと今回受信した受電側情報による電流値Ｉ_ＣＤとの差が所定値以下である場合などにおいては、送電側コイルＴ_Ｌの発生磁界強度の変更は行われない。

また、第４実施形態における電子機器２の動作フローチャートは図１９と同様であって良い。但し、ステップＳ２０３の応答信号５２０又はステップＳ２１０の応答信号５６０の中に受電側情報を含めるようにする。第４実施形態における給電機器１の動作フローチャートは図２１と同様であって良い。但し、応答信号５２０又は５６０に含まれる受電側情報に基づき、ステップＳ１１４ａから開始される送電動作における送電側コイルＴ_Ｌの発生磁界強度を、送電動作の開始前に調整及び設定すると良い。

＜＜第５実施形態＞＞
本発明の第５実施形態を説明する。第４実施形態と同様、第５実施形態も第２実施形態と組み合わせて実施される。即ち、電子機器２に、図２２の電力安定化回路２７０が搭載されていることを前提とする。また、第４実施形態と同様、第５実施形態に係る電子機器２にも上述の電流検出回路ＣＤが設けられているものとする。

図３２は、第５実施形態に係る非接触給電システムの動作フローチャートである。まず、ステップＳ７１にて給電機器１及び電子機器２間でＮＦＣ通信が行われる。ステップＳ７１の処理は、図１６の信号５１０〜５４０の送受信、異物検出処理並びに信号５５０及び５６０の送受信を含んでいて良い。尚、図３２のフローチャートでは、給電台１２上に異物３が存在していないと仮定している。

ステップＳ７１の後、ステップＳ７２にて、給電機器１の制御回路１６０は、後述のステップＳ７３にて開始される送電動作における送電側コイルＴ_Ｌの発生磁界強度を設定する。その後、給電機器１及び電子機器２の状態が通信用接続状態から給電用接続状態に切り替えられてから、ステップＳ７３において、設定された磁界強度による送電動作及び受電動作から成る電力伝送が開始される。初回のステップＳ７２において、送電側コイルＴ_Ｌの発生磁界強度は予め定められた所定強度に設定されて良い。給電機器１及び電子機器２の状態は、ステップＳ７３からステップＳ７８までは給電用接続状態となっており、それ以外では通信用接続状態であって良い。

ステップＳ７３にて電力伝送が開始されると、ステップＳ７４にて、電子機器２の制御回路２５０により閾値Ｉ_ＴＨが設定される。閾値Ｉ_ＴＨの設定は、ステップＳ７３の前に行われても良い。最初は閾値Ｉ_ＴＨに電流値Ｉ_１が設定される（図３０参照）。その後、ステップＳ７５において、電子機器２の電流検出回路ＣＤにより電流Ｉ_ＣＤの値が検出され、続くステップＳ７６にて検出された電流値Ｉ_ＣＤが制御回路２５０により閾値Ｉ_ＴＨと比較される。“Ｉ_ＣＤ＜Ｉ_ＴＨ”が不成立であればステップＳ７５に戻ってステップＳ７５及びＳ７６の処理が繰り返されるが、“Ｉ_ＣＤ＜Ｉ_ＴＨ”が成立するとステップＳ７７に進む。

ステップＳ７７において、電子機器２の制御回路２５０は、共振状態変更回路２４０を用いてｆ_Ｏ変更／短絡動作を実行する。そうすると、続くステップＳ７８では、給電機器１において、負荷検出回路１４０の検出結果に基づき、制御回路１６０により負荷状態監視動作（図２０参照）を通じて送電許可フラグがＯＦＦとされ、結果、送電動作が停止せしめられる。尚、基準配置状態（図１（ｂ）参照）においてｆ_Ｏ変更／短絡動作が行われているときの電圧値Ｖ_Ｄが上記正常範囲（図２０のステップ３２）の下限値Ｖ_ＴＨＬを下回るように、下限値Ｖ_ＴＨＬが定められている。

電子機器２では、ステップＳ７７にてｆ_Ｏ変更／短絡動作を一定時間行った後、通信回路２２０が共振回路ＲＲに接続され一方、給電機器１では、ステップＳ７８にて送電動作を停止した後、通信回路１２０が共振回路ＴＴに接続される。このため、ステップＳ７８の後、ステップＳ７９に至る過程において、給電機器１及び電子機器２の状態が給電用接続状態から通信用接続状態に切り替えられる。

ステップＳ７９において、電子機器２の制御回路２５０は、最新の電流Ｉ_ＣＤの検出値に基づく受電側情報をＮＦＣ通信により給電機器１に送信する。給電機器１において、制御回路１６０は通信回路１２０を介して受電側情報を受信する。受電側情報の意義は第４実施形態で述べた通りである。

ステップＳ７９に続くステップＳ８０において、制御回路１６０は、受電側情報の表す電流値Ｉ_ＣＤが所定値以下である場合、バッテリ２１が満充電状態になったと判断して（即ち、更なる送電は不要と判断して）図３２の動作を終える。一方、受電側情報の表す電流値Ｉ_ＣＤが所定値以下でない場合にはステップＳ７２に戻ってステップＳ７２以降の処理を繰り返す。

但し、ステップＳ７９を経由して実行されるステップＳ７２では、受電側情報に基づいて送電側コイルＴ_Ｌの発生磁界強度が調整及び設定される。このとき、制御回路１６０は、受電側情報の表す電流値Ｉ_ＣＤが小さいほど送電側コイルＴ_Ｌの発生磁界強度が小さくなるように（即ち送電電力が小さくなるように）、且つ、受電側情報の表す電流値Ｉ_ＣＤが大きいほど送電側コイルＴ_Ｌの発生磁界強度が大きくなるように（即ち送電電力が大きくなるように）、送電側コイルＴ_Ｌの発生磁界強度を調整及び設定する。但し、図３０の充電特性から分かるように、時間の経過に伴う電流値Ｉ_ＣＤの変化方向は、通常、低減方向である。尚、送電側コイルＴ_Ｌの発生磁界強度の増大は所定の上限強度までにとどめられる。

受電側情報の表す電流値Ｉ_ＣＤでのバッテリ２１の充電が可能となる範囲で（即ち、当該電流値Ｉ_ＣＤの充電電流をバッテリ２１に供給可能な範囲で）送電側コイルＴ_Ｌの発生磁界強度がなるだけ小さくなるように、ステップＳ７２の設定を行うと良い。電流値Ｉ_ＣＤに応じて送電側コイルＴ_Ｌの発生磁界強度をどのように設定すべきかを定めたテーブルデータ等を予めメモリ１５０に搭載しておいても良い。

また、ステップＳ７８を経由して実行されるステップＳ７４では、閾値Ｉ_ＴＨが減少せしめられる。具体的には例えば、１回目のステップＳ７４では閾値Ｉ_ＴＨに電流値Ｉ_１が設定されるが、２回目、３回目のステップＳ７４では閾値Ｉ_ＴＨに夫々電流値Ｉ_２、Ｉ_３が設定される。“Ｉ_ＴＨ＝Ｉ_３”であるときに“Ｉ_ＣＤ＜Ｉ_ＴＨ”が成立すると、ステップＳ７７〜Ｓ８０の処理を通じて図３２の動作を終える。即ち、ステップＳ８０において、制御回路１６０は、受電側情報が表す電流値Ｉ_ＣＤが所定値Ｉ_３以下である場合、バッテリ２１が満充電状態になったと判断して（即ち、更なる送電は不要と判断して）図３２の動作を終える。上述の説明では、閾値Ｉ_ＴＨが３段階に設定されるが、閾値Ｉ_ＴＨの設定段階数は任意である。

第５実施形態においても第４実施形態と同様の効果が得られる。

また、第５実施形態における電子機器２の動作フローチャートは図１９と同様であって良い。但し、ステップＳ２０３の応答信号５２０又はステップＳ２１０の応答信号５６０の中に受電側情報を含めるようにすると共に図３２のステップＳ７４の設定処理を図１９のステップＳ２１２の処理に含め、且つ、受電動作の開始後、“Ｉ_ＣＤ＜Ｉ_ＴＨ”が成立したときもステップＳ２１４に進むという動作を追加すると良い。“Ｉ_ＣＤ＜Ｉ_ＴＨ”の成立に基づきステップＳ２１４に進む際、ｆ_Ｏ変更／短絡動作を一定時間行うものとする。第５実施形態における給電機器１の動作フローチャートは図２１と同様であって良い。但し、応答信号５２０又は５６０に含まれる受電側情報に基づき、ステップＳ１１４ａから開始される送電動作における送電側コイルＴ_Ｌの発生磁界強度を、送電動作の開始前に調整及び設定すると良い。

＜＜第６実施形態＞＞
本発明の第６実施形態を説明する。第４実施形態と同様、第６実施形態も第２実施形態と組み合わせて実施される。即ち、電子機器２に、図２２の電力安定化回路２７０が搭載されていることを前提とする。また、第４実施形態と同様、第６実施形態に係る電子機器２にも上述の電流検出回路ＣＤが設けられているものとする。

図３３に示す如く、受電回路２３０の出力電圧は一対のラインＬＮ２１及びＬＮ２２を介して電力安定化回路２７０に供給される。即ち、電力伝送による受電電力は、受電回路２３０から一対のラインＬＮ２１及びＬＮ２２を介して電力安定化回路２７０に供給される。ラインＬＮ２１及びＬＮ２２の内、ラインＬＮ２１に対して高電位が加わる。即ち、図２４の電力安定化回路２７０を用いる場合、ラインＬＮ２１が端子４０１に接続され、ラインＬＮ２２が端子４０２に接続される。尚、図３３では、負荷回路２８０の外に電流検出回路ＣＤを示しているが、上述したように、電流検出回路ＣＤは負荷回路２８０（例えば充電回路ＢＣ）に内蔵されているものであっても良い。

第６実施形態における電子機器２では、受電回路２３０と電力安定化回路２７０との間に負荷変更回路２９０を設けている。負荷変更回路２９０をＩＣ２００に設けておくことができる。負荷変更回路２９０は、送電における負荷の大きさ（即ち、送電側コイルＴ_Ｌにとっての負荷の大きさ）を変更する機能を有する。負荷変更回路２９０の動作を制御するための制御信号ＣＮＴを、制御回路２５０又は電流検出回路ＣＤが出力することができるが、以下では、制御回路２５０が負荷変更回路２９０に制御信号ＣＮＴを与えることで負荷変更回路２９０の動作を制御するものとする。負荷変更回路２９０の具体例については後述する。

図３４は、第６実施形態に係る非接触給電システムの動作フローチャートである。第５実施形態（図３２）で述べた動作フローチャートを基準として、第６実施形態ではステップＳ７７がステップＳ７７ａに置換され、その置換を除き、非接触給電システムの動作フローチャートは第５及び第６実施形態間で共通である。共通部分の説明を省略する。

第６実施形態では、ステップＳ７５にて電流検出回路ＣＤにより検出された電流値Ｉ_ＣＤが、ステップＳ７６にて制御回路２５０により閾値Ｉ_ＴＨと比較される。“Ｉ_ＣＤ＜Ｉ_ＴＨ”が不成立であればステップＳ７５に戻ってステップＳ７５及びＳ７６の処理が繰り返されるが、“Ｉ_ＣＤ＜Ｉ_ＴＨ”が成立するとステップＳ７７ａに進む。

ステップＳ７７ａにおいて、制御回路２５０は、負荷変更回路２９０を用いて、送電における負荷の大きさを変更するための負荷変更動作（詳細は後述）を実行する。そうすると、続くステップＳ７８では、給電機器１において、負荷検出回路１４０の検出結果に基づき、制御回路１６０により負荷状態監視動作（図２０参照）を通じて送電許可フラグがＯＦＦとされ、結果、送電動作が停止せしめられる。尚、基準配置状態（図１（ｂ）参照）において負荷変更動作が行われているときの電圧値Ｖ_Ｄが上記正常範囲（図２０のステップ３２）を逸脱するように上記正常範囲が予め定められている。

電子機器２では、ステップＳ７７ａにて負荷変更動作を一定時間行った後、通信回路２２０が共振回路ＲＲに接続され一方、給電機器１では、ステップＳ７８にて送電動作を停止した後、通信回路１２０が共振回路ＴＴに接続される。このため、ステップＳ７８の後、ステップＳ７９に至る過程において、給電機器１及び電子機器２の状態が給電用接続状態から通信用接続状態に切り替えられる。ステップＳ７９以降の処理、及び、ステップＳ７９を経由して実行される２回目以降のステップＳ７２及びＳ７４の処理内容については、第５実施形態と同様である。

尚、第６実施形態における電子機器２の動作フローチャートは図１９と同様であって良い。但し、ステップＳ２０３の応答信号５２０又はステップＳ２１０の応答信号５６０の中に受電側情報を含めるようにすると共に図３４のステップＳ７４の設定処理を図１９のステップＳ２１２の処理に含め、且つ、受電動作の開始後、“Ｉ_ＣＤ＜Ｉ_ＴＨ”が成立したときもステップＳ２１４に進むという動作を追加すると良い。“Ｉ_ＣＤ＜Ｉ_ＴＨ”の成立に基づきステップＳ２１４に進む際、負荷変更動作を一定時間行うものとする。第６実施形態における給電機器１の動作フローチャートは図２１と同様であって良い。但し、応答信号５２０又は５６０に含まれる受電側情報に基づき、ステップＳ１１４ａから開始される送電動作における送電側コイルＴ_Ｌの発生磁界強度を、送電動作の開始前に調整及び設定すると良い。

制御回路２５０は、ハイレベル又はローレベルの制御信号ＣＮＴを選択的に負荷変更回路２９０に供給する。ハイレベルの制御信号ＣＮＴが負荷変更回路２９０に与えられたとき、負荷変更回路２９０による負荷変更動作が実行され、ローレベルの制御信号ＣＮＴが負荷変更回路２９０に与えられたとき、負荷変更回路２９０による負荷変更動作が停止される。図３４のフローチャートでは、原則として負荷変更動作は停止されており、上述のステップＳ７７ａにおいて一定時間だけ負荷変更動作が実行されることになる。負荷変更回路２９０の具体的回路を例示しつつ負荷変更動作を説明する。

―――具体例ＥＸ６＿１―――
具体例ＥＸ６＿１では、負荷変更回路２９０の一例として図３５の回路２９０ａを用いる。回路２９０ａは、スイッチ２９１１と抵抗２９１２の直列回路から成り、当該直列回路はラインＬＮ２１及びＬＮ２２間に配置される。スイッチ２９１１は、電界効果トランジスタ等の半導体スイッチング素子から成り、制御信号ＣＮＴに応じてオン又はオフする。ハイレベルの制御信号ＣＮＴがスイッチ２９１１に入力されたとき、スイッチ２９１１はオンし、ラインＬＮ２１及びＬＮ２２間は抵抗２９１２を介して接続されることになる。ローレベルの制御信号ＣＮＴがスイッチ２９１１に入力されたときスイッチ２９１１はオフする。

スイッチ２９１１がオンのときに負荷変更動作が実行され、スイッチ２９１２がオフのときに負荷変更動作が停止されることになる。スイッチ２９１１がオンのとき、スイッチ２９１１がオフのときと比べ、回路２９０ａは、受電回路２３０から見た一対の電力ライン（ＬＮ２１、ＬＮ２２）間のインピーダンスを減少させることになる。送電における負荷の大きさ（即ち、送電側コイルＴ_Ｌにとっての負荷の大きさ）は、一対の電力ライン（ＬＮ２１、ＬＮ２２）間のインピーダンスが減少すれば増大する。

電力伝送時において、送電における負荷の大きさが増大すれば送電側コイルＴ_Ｌに流れる電流の振幅が減少し、それを給電機器１の負荷検出回路１４０にて検知することができる。基準配置状態（図１（ｂ）参照）において負荷変更動作が行われているときの電圧値Ｖ_Ｄが上記正常範囲（図２０のステップ３２）を逸脱するように、また、基準配置状態において負荷変更動作が行われていないときの電圧値Ｖ_Ｄが上記正常範囲内に収まるように、上記正常範囲を予め定めておくと共に抵抗２９１２の抵抗値を設定しておけば良い。

図３６の回路２９０Ｘは、回路２９０ａの具体的構成例を示す図である。回路２９０Ｘは、Ｎチャンネル型のＭＯＳＦＥＴとして形成されたトランジスタ２９２１と、抵抗２９２２及び２９２３を備える。トランジスタ２９２１及び抵抗２９２２を図３５のスイッチ２９１１及び抵抗２９１２として機能させることができ、この場合、トランジスタ２９２１のドレインを抵抗２９２２を介してラインＬＮ２１に接続し、トランジスタ２９２１のソースをラインＬＮ２２に接続し、トランジスタ２９２１のゲートに制御信号ＣＮＴを入力すれば良い。抵抗２９２３にはトランジスタ２９２１のゲート電圧が加わる。

―――具体例ＥＸ６＿２―――
具体例ＥＸ６＿２では、負荷変更回路２９０の一例として図３７の回路２９０ｂを用いる。回路２９０ｂは、ラインＬＮ２２上に直列に挿入されたスイッチ２９４１から成る。ラインＬＮ２２の内、電力安定化回路２７０の端子４０２とスイッチ２９４１との間のラインをラインＬＮ２２ａと呼び、受電回路２３０とスイッチ２９４１との間のラインをラインＬＮ２２ｂと呼ぶ。スイッチ２９４１は、電界効果トランジスタ等の半導体スイッチング素子から成り、制御信号ＣＮＴに応じてオン又はオフする。ハイレベルの制御信号ＣＮＴがスイッチ２９４１に入力されたとき、スイッチ２９４１はオフし、受電回路２３０及び電力安定化回路２７０間が遮断される。ローレベルの制御信号ＣＮＴがスイッチ２９４１に入力されたとき、スイッチ２９４１はオンし、一対の電力ライン（ＬＮ２１、ＬＮ２２）を介して受電回路２３０及び電力安定化回路２７０間が接続される。

スイッチ２９４１がオフのときに負荷変更動作が実行され、スイッチ２９４１がオンのときに負荷変更動作が停止されることになる。スイッチ２９４１がオフのとき、スイッチ２９４１がオンのときと比べ、回路２９０ｂは、受電回路２３０から見た一対の電力ライン（ＬＮ２１、ＬＮ２２）間のインピーダンスを増加させることになる。送電における負荷の大きさ（即ち、送電側コイルＴ_Ｌにとっての負荷の大きさ）は、一対の電力ライン（ＬＮ２１、ＬＮ２２）間のインピーダンスが増大すれば減少する。

電力伝送時において、送電における負荷の大きさが減少すれば送電側コイルＴ_Ｌに流れる電流の振幅が増大し、それを給電機器１の負荷検出回路１４０にて検知することができる。基準配置状態（図１（ｂ）参照）において負荷変更動作が行われているときの電圧値Ｖ_Ｄが上記正常範囲（図２０のステップ３２）を逸脱するように、また、基準配置状態において負荷変更動作が行われていないときの電圧値Ｖ_Ｄが上記正常範囲内に収まるように、上記正常範囲を予め定めておけば良い。

図３８の回路２９０Ｙは、回路２９０ｂの具体的構成例を示す図である。回路２９０Ｙは、Ｎチャンネル型のＭＯＳＦＥＴとして形成されたトランジスタ２９５１と、インバータ２９５２と抵抗２９５３を備える。トランジスタ２９５１を図３７のスイッチ２９４１として機能させることができ、この場合、トランジスタ２９５１のドレインをラインＬＮ２２ａに接続し、トランジスタ２９５１のソースをラインＬＮ２２ｂに接続し、トランジスタ２９５１のゲートに制御信号ＣＮＴの反転信号（制御信号ＣＮＴの論理を反転させた信号）を入力すれば良い。インバータ２９５２は制御信号ＣＮＴの反転信号をトランジスタ２９５１のゲートに供給する。抵抗２９５３にはトランジスタ２９５１のゲート電圧が加わる。

第６実施形態においても第４実施形態と同様の効果が得られる。尚、上述のｆ_Ｏ変更／短絡動作も、送電における負荷の大きさ（即ち、送電側コイルＴ_Ｌにとっての負荷の大きさ）を変更するための負荷変更動作の一種であると考えても良い。

＜＜本発明の考察＞＞
上述の第１〜第６実施形態にて具体化された本発明について考察する。

本発明の一側面に係る非接触給電システム（例えば第２実施形態参照）は、送電側共振回路（ＴＴ）を備えた送電装置（１）から受電側共振回路（ＲＲ）を備えた受電装置（２）に対し磁界共鳴方式で電力を送電可能な非接触給電システムであって、前記送電装置は、前記送電における負荷の大きさを検出する負荷検出回路（１４０）と、前記負荷検出回路の検出結果に基づいて送電制御を行う制御回路（１６０）と、を備え、前記受電装置は、負荷回路（２８０）と、前記受電側共振回路による受電電力に基づく電力を前記負荷回路に向けて出力する受電回路（２３０）と、前記受電回路と前記負荷回路との間に介在し、前記負荷回路の消費電力の変化に基づく前記受電回路の出力電力の変化を抑制する抑制回路（２７０）と、を備えることを特徴とする。

負荷検出回路の検出結果に基づいて送電制御を行う制御回路を送電装置に設けておくことで、例えば、送電における負荷の大きさが正常範囲を逸脱するような場合、送電を停止して受電装置以外の異物の保護や無駄な電力消費の抑制等を図る、といったことが可能となる。

但し、受電側共振回路の受電電力に基づく電力が受電回路から負荷回路に向けて出力されるため、仮に抑制回路が無い場合、負荷回路の消費電力が増減すれば、受電回路の出力電力の増減を通じて送電における負荷の大きさが増減する。そうすると、制御回路が、負荷回路の消費電力の変化に過度に反応し、誤動作（本来行うべきではない送電制御）を行うこともありえる。例えば、負荷回路の消費電力が相当に小さくなったとき、受電装置が存在しないと誤判断して送電を停止することも考えられる。これを考慮し上記抑制回路を設ける。これにより、負荷回路の消費電力が変化しても、それに基づく受電回路の出力電力の変化が抑制されるため、負荷検出回路の検出結果が負荷回路の消費電力の変化の影響を受けにくくなり、誤動作の発生を抑制することができる。

本発明の他の側面に係る非接触給電システム（例えば第３実施形態参照）は、送電側共振回路（ＴＴ）を備えた送電装置（１）から受電側共振回路（ＲＲ）を備えた受電装置（２）に対し磁界共鳴方式で電力を送電可能な非接触給電システムであって、前記受電装置は、負荷回路（２８０）と、前記受電側共振回路による受電電力に基づく電力を前記負荷回路に向けて出力する受電回路（２３０）と、を備え、前記送電装置は、前記送電における負荷の大きさを検出する負荷検出回路（１４０）と、前記負荷の大きさの検出結果に対して高域低減処理を施して得られる情報に基づき送電制御を行う制御回路（１６０）と、を備えることを特徴とする。

負荷検出回路の検出結果に基づいて送電制御を行う制御回路を送電装置に設けておくことで、例えば、送電における負荷の大きさが正常範囲を逸脱するような場合、送電を停止して受電装置以外の異物の保護や無駄な電力消費の抑制等を図る、といったことが可能となる。

但し、負荷の大きさの検出結果における過渡的な短時間揺らぎにも応答して送電制御を行ったならば、ノイズや過渡的な負荷変動の影響を受けて、誤動作（本来行うべきではない送電制御）を行うこともありえる。これを考慮し、上記高域低減処理を施して得られる情報に基づき送電制御を行うようにする。これにより、ノイズや過渡的な負荷変動の影響による誤動作の発生を抑制することができる。

尚、上述の各実施形態における給電機器１そのものが本発明に係る送電装置として機能しても良いし、上述の各実施形態における給電機器１の一部が本発明に係る送電装置として機能しても良い。同様に、上述の各実施形態における電子機器２そのものが本発明に係る受電装置として機能しても良いし、上述の各実施形態における電子機器２の一部が本発明に係る受電装置として機能しても良い。

＜＜変形等＞＞
本発明の実施形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。以上の実施形態は、あくまでも、本発明の実施形態の例であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以上の実施形態に記載されたものに制限されるものではない。上述の説明文中に示した具体的な数値は、単なる例示であって、当然の如く、それらを様々な数値に変更することができる。上述の実施形態に適用可能な注釈事項として、以下に、注釈１〜注釈４を記す。各注釈に記載した内容は、矛盾なき限り、任意に組み合わせることが可能である。

［注釈１］
上述の実施形態では、各種の信号の周波数や共振周波数を、基準周波数としての１３．５６ＭＨｚに設定することを述べたが、１３．５６ＭＨｚは設定の目標値であって、実際の機器における、それらの周波数には誤差が含まれる。

［注釈２］
本発明をＮＦＣの規格に沿って具現化したものを実施形態中に示したため、基準周波数が１３．５６ＭＨｚであると述べたが、基準周波数は１３．５６ＭＨｚ以外でも構わない。これに関連するが、本発明が適用される給電機器及び電子機器間の通信及び電力伝送は、ＮＦＣ以外の規格に沿った通信及び電力伝送であっても良い。

［注釈３］
上述の各トランジスタは、任意の種類のトランジスタであって良い。従って例えば、上述の各回路におけるバイポーラトランジスタを、ＭＯＳＦＥＴ（metal-oxide-semiconductor field-effect transistor）などの電界効果トランジスタに置き換えても良いし、その逆も可能である。ＮＰＮ型バイポーラトランジスタとして形成されたトランジスタがＰＮＰ型バイポーラトランジスタとして形成されるように上述の各回路を変形しても良いし、その逆も可能である。Ｎチャンネル型のＭＯＳＦＥＴとして形成されたトランジスタがＰチャンネル型のＭＯＳＦＥＴとして形成されるように上述の各回路を変形しても良いし、その逆も可能である。

［注釈４］
本発明に係る受電装置又は送電装置である対象装置を、集積回路等のハードウェア、或いは、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせによって構成することができる。対象装置にて実現される機能の全部又は一部である任意の特定の機能をプログラムとして記述して、該プログラムを対象装置に搭載可能なフラッシュメモリに保存しておいても良い。そして、該プログラムをプログラム実行装置（例えば、対象装置に搭載可能なマイクロコンピュータ）上で実行することによって、その特定の機能を実現するようにしてもよい。上記プログラムは任意の記録媒体に記憶及び固定されうる。上記プログラムを記憶及び固定する記録媒体は対象装置と異なる機器（サーバ機器等）に搭載又は接続されても良い。

１ 給電機器
２ 電子機器
２１ バッテリ
１３０ ＮＦＣ送電回路
１４０ 負荷検出回路
１４５ 高域低減回路
１６０ 制御回路
２３０ ＮＦＣ受電回路
２４０ 共振状態変更回路
２５０ 制御回路
２７０ 電力安定化回路
２８０ 負荷回路
ＣＤ 電流検出回路
ＴＴ 送電側共振回路
Ｔ_Ｌ 送電側コイル
Ｔ_Ｃ 送電側コンデンサ
ＲＲ 受電側共振回路
Ｒ_Ｌ 受電側コイル
Ｒ_Ｃ 受電側コンデンサ

Claims (12)

1. 送電側共振回路を備えた送電装置から受電側共振回路を備えた受電装置に対し磁界共鳴方式で電力を送電可能な非接触給電システムにおいて、
   前記送電装置は、
   前記送電における負荷の大きさを検出する負荷検出回路と、
   前記負荷検出回路の検出結果に基づいて送電制御を行う制御回路と、を備え、
   前記受電装置は、
   負荷回路と、
   前記受電側共振回路による受電電力に基づく電力を前記負荷回路に向けて出力する受電回路と、
   前記受電回路と前記負荷回路との間に介在し、前記負荷回路の消費電力の変化に基づく前記受電回路の出力電力の変化を抑制する抑制回路と、を備える
   ことを特徴とする非接触給電システム。
2. 前記負荷検出回路は、前記送電側共振回路を形成する送電側コイルに流れる電流の振幅を検出することによって、前記送電における負荷の大きさを検出し、
   前記制御回路は、前記送電の実行中に、前記振幅の検出結果情報に応じて前記送電の継続又は停止を制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の非接触給電システム。
3. 前記制御回路は、前記送電の実行中において所定範囲を逸脱する前記振幅の検出結果情報が得られたとき前記送電を停止し、そうでないとき前記送電の継続を許可する
   ことを特徴とする請求項２に記載の非接触給電システム。
4. 前記検出結果情報は、前記振幅の検出値に高域低減処理を施して得られる情報である
   ことを特徴とする請求項３に記載の非接触給電システム。
5. 当該非接触給電システムでは、前記送電装置の送電及び前記受電装置の受電による電力伝送動作と、前記送電装置及び前記受電装置間で通信を行う通信動作とを時分割で実行可能であり、
   前記受電装置は、前記負荷回路の消費電力に影響を与える、前記負荷回路内に流れる電流の値を検出する電流検出回路を更に備え、
   前記送電装置の前記制御回路は、前記通信動作にて前記受電装置から前記電流検出回路の検出結果に応じた受電側情報を受信し、前記受電側情報に基づき前記電力伝送動作における前記送電側コイルの発生磁界強度を調整する
   ことを特徴とする請求項２〜４の何れかに記載の非接触給電システム。
6. 前記送電装置の前記制御回路は、周期的に前記通信動作にて前記受電側情報を受信する
   ことを特徴とする請求項５に記載の非接触給電システム。
7. 前記電力伝送動作中における前記電流検出回路の検出電流値に応じて当該非接触給電システムの動作が前記電力伝送動作から前記通信動作に切り替えられて、その切り替え後の通信動作にて前記受電側情報が前記送電装置に伝達され、
   前記送電装置の前記制御回路は、その伝達された前記受電側情報に基づき、以降の前記電力伝送動作における前記送電側コイルの発生磁界強度を調整する
   ことを特徴とする請求項５に記載の非接触給電システム。
8. 前記負荷回路は、二次電池と、前記抑制回路を介して前記受電回路から供給される電力に基づき前記二次電池を充電する充電回路と、を有し、
   前記電流検出回路は、前記二次電池への充電電流値を検出する
   ことを特徴とする請求項５〜７の何れかに記載の非接触給電システム。
9. 前記負荷回路は、二次電池と、前記抑制回路を介して前記受電回路から供給される電力に基づき前記二次電池を充電する充電回路と、前記二次電池の出力電力を用いて駆動する機能回路と、を有し、
   前記電流検出回路は、前記負荷回路への入力電流値を検出する
   ことを特徴とする請求項５〜７の何れかに記載の非接触給電システム。
10. 送電側共振回路を備えた送電装置から受電側共振回路を備えた受電装置に対し磁界共鳴方式で電力を送電可能な非接触給電システムにおいて、
    前記受電装置は、
    負荷回路と、
    前記受電側共振回路による受電電力に基づく電力を前記負荷回路に向けて出力する受電回路と、を備え、
    前記送電装置は、
    前記送電における負荷の大きさを検出する負荷検出回路と、
    前記負荷の大きさの検出結果に対して高域低減処理を施し前記負荷回路の消費電力の変化に基づく前記検出結果の変化を抑制した情報に基づき送電制御を行う制御回路と、を備える
    ことを特徴とする非接触給電システム。
11. 前記負荷検出回路は、前記送電側共振回路を形成する送電側コイルに流れる電流の振幅を検出することによって、前記送電における負荷の大きさを検出し、
    前記制御回路は、前記送電の実行中において、前記振幅の検出値に前記高域低減処理を施して得られる検出結果情報に基づき前記送電の継続又は停止を制御する
    ことを特徴とする請求項１０に記載の非接触給電システム。
12. 前記制御回路は、前記送電の実行中において所定範囲を逸脱する前記検出結果情報が得られたとき前記送電を停止し、そうでないとき前記送電の継続を許可する
    ことを特徴とする請求項１１に記載の非接触給電システム。

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