JP6751853B2 - 非接触給電機器および非接触受電機器、ならびに、これらを備えた非接触電力伝送システム - Google Patents

Description

本開示は、非接触電力伝送システムに関する。

従来、非接触電力伝送システムにおいて、給電機器と受電機器の使い勝手と信頼性を向上させるべく、給電機器と受電機器との間で無線通信を行う構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。

図３１は、特許文献１に記載された従来の非接触受電機器および非接触給電機器のブロック構成図である。図３１に示すように、上記従来技術において、機器本体４２０は非接触給電機器に相当し、遠隔制御装置４０１は非接触受電機器に相当する。

遠隔制御装置４０１は、受電用の共振回路４０５ａと通信用の共振回路４０５ｂとを備える。共振回路４０５ａは、機器本体４２０への指示入力、および、機器本体４２０に関する情報出力のため、機器本体４２０から発生する磁束の変化に基づいて、機器本体４２０から無線で電力伝送を受けるために用いられる。共振回路４０５ｂは、機器本体４２０との間で通信信号を無線で双方向通信するために用いられる。

機器本体４２０は、共振回路４０５ａに対応する給電用の共振回路４２２、共振回路４０５ｂに対応する通信用の共振回路４２１および通信回路４２３を備える。

図３２、図３３は、上記従来技術に係る非接触給電機器の具体例を示す図である。図３２に示す例は、二つの加熱コイル４２６が間隔を空けて配置された誘導加熱装置である。図３３に示す例は、数多くの比較的小さな加熱コイル４２６が近接してマトリクス状に配置された誘導加熱装置である。図３４は、上記従来技術において、非接触給電機器が遠隔制御装置４０１を検出するための制御を示すフローチャートである。

図３５は、非特許文献１に記載された従来の非接触受電機器および非接触給電機器のブロック構成図である。非特許文献１は、主にスマートフォンなどのモバイル装置のための非接触電力伝送システムの仕様を規定する。

図３５に示すように、非特許文献１に規定された非接触電力伝送システムは、ベースステーション５０１とモバイル装置５０２とを含む。

ベースステーション５０１の電力変換ユニット５０６から、電力がモバイル装置５０２の電力ピックアップユニット５０７に非接触で伝送される。モバイル装置５０２の負荷５０９は、伝送された電力を消費する。

その間、ベースステーション５０１は、通信制御ユニット５０８を介してモバイル装置５０２の電力受信機５０５からベースステーション５０１の電力送信機５０４に送信される要求電力の大きさに応じて、伝送される電力の大きさを制御する。

図３６は、非特許文献１に記載された従来の無線充電システムの状態遷移図である。図３６に示す選択状態６０１では、無線充電システムは、ベースステーション５０１上にモバイル装置５０２が載置されるか否かを検出する。

例えば、ベースステーション５０１は、インピーダンスの変化を検出することにより、モバイル装置５０２が載置されたことを検出する。モバイル装置５０２の載置を検出すると、ベースステーション５０１はピング状態６０２に遷移する。

ピング状態６０２では、ベースステーション５０１は、電力変換ユニット５０６からモバイル装置５０２の電力ピックアップユニット５０７に対して、通信制御ユニット５０８ｃを稼働させるための微小電力を伝送する。

この状況において、モバイル装置５０２からの応答が、通信制御ユニット５０８を介してベースステーション５０１に所定時間内に送信されなければ、ベースステーション５０１は選択状態６０１に戻る。応答が送信された場合には、ベースステーション５０１は、微小電力の伝送を継続し、識別状態／設定状態６０３に遷移する。

識別状態／設定状態６０３において、モバイル装置５０２は、通信制御ユニット５０８を介して識別情報と要求電力の大きさとをベースステーション５０１に送信する。ベースステーション５０１は、モバイル装置５０２からの要求電力の大きさに対応可能と判断すると、設定を完了し給電状態６０４に遷移する。

給電状態６０４において、ベースステーション５０１の電力送信機５０４からモバイル装置５０２の電力受信機５０５に電力伝送が行われる。伝送される電力の大きさは、モバイル装置５０２の電力受信機５０５からベースステーション５０１の電力送信機５０４に送信される要求電力の大きさに応じて制御される。伝送された電力は、モバイル装置５０２の負荷５０９により消費される。

図３７は、非特許文献１に記載された無線充電システムで用いられる通信パケットのフォーマットを示す。図３７に示すように、通信パケットのフォーマットは、プリアンブル７０１とヘッダ７０２とメッセージ７０３とチェックサム７０４とを含む。

プリアンブル７０１は、通信パケットの検出のための１１バイトから２５バイトのデータである。ヘッダ７０２は、メッセージの種別、サイズに対応したコードが割り当てられる１バイトのデータである。メッセージ７０３は、ヘッダ７０２のコードに対応した１バイトから２７バイトのデータである。チェックサム７０４は、パケットエラーを検出するための１バイトのデータである。

図３８は、非特許文献１で規定されるメッセージサイズとヘッダのコードとの関係を示す図である。図３９は、非特許文献１で規定されるメッセージタイプを示す図である。

非特許文献１は、ヘッダ７０２内のコードを、図３８に示す数式に代入して得られる１バイトから２７バイトのメッセージサイズを用いることを規定する。非特許文献１はまた、図３９に示すように、各コードに対応するメッセージのパケットタイプとメッセージサイズを規定する。ただし、ここでは詳細な説明は省略する。

特開２００９−１６５２９１号公報

Ｓｙｓｔｅｍ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｖｏｌｕｍｅ Ｉ：Ｌｏｗ Ｐｏｗｅｒ Ｐａｒｔ １：Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｖｅｒｓｉｏｎ １．１．２ Ｊｕｎｅ ２０１３

特許文献１に記載の先行技術は、鍋などの調理容器、または、通信回路や情報入出力回路などの弱電回路を含む遠隔制御装置のどちらを使用するかを選択すると、その選択に応じて、機器本体に配置された給電コイルから、大電力のみを送るか、微小電力と通信データとを送るかを切り替えるように構成される。このため、給電用のコイルを通信用のコイルと共通化することが可能である。

非特許文献1に記載の先行技術では、伝送される電力が５Ｗ以下に制限されるため、伝送される電力にデータを重畳して通信することが容易である。このため、給電用のコイルと通信用のコイルとが、給電側におよび受電側の双方において共通化され、常に給電とデータ通信とを同時に行うことが可能である。

しかし、一般的な電化製品には、消費電力が１ｋＷを超えるものもある。この場合、給電とデータ通信とを同時に行うには、給電用のコイルと通信用のコイルとが必要となる。

それに加えて、特許文献１に記載の先行技術では、給電用の周波数が通信用の周波数と近接する場合、通信用の共振回路４０５ｂは、受電用の共振回路４０５ａからのノイズの影響を受ける。このため、伝送される電力の電圧が０Ｖとなる時点、すなわち、ゼロクロス点の近辺の時間帯に、通信回路４２３と共振回路４０５ｂとの間で限られた情報量の通信を行うことができるだけである。

非接触給電機器が複数の給電用の共振回路を有する場合、給電用のコイルと同じ数の通信用の共振回路および通信回路が必要となる。このため、構成が複雑になり製造コストが高くなる場合がある。

本開示は、従来の問題点を解決するものであり、ノイズの影響を受けることなく、精度のよい通信および安全な電力伝送が可能で、実用的な規模の非接触電力伝送システムを提供することを目的とする。

本開示の非接触電力伝送システムは、下記のような非接触給電機器と非接触受電機器とを含む。

本開示の一態様の非接触給電機器は、非接触受電機器に非接触で電力を伝送するために、電力を伝送する複数の給電部と、通信パケットの送受信を行う給電側の通信部と、給電部と給電側の通信部とを制御する給電側の制御部とを備える。

給電側の通信部は、非接触受電機器の載置検出のための応答要求メッセージを送信した後、対応の応答メッセージを受信することにより、非接触受電機器の載置検出を完了する。

給電側の通信部は、非接触受電機器の載置位置の特定のための応答要求メッセージを送信した後、対応の応答メッセージを受信することにより、給電側の制御部が非接触受電機器と給電部との組み合わせを特定する。

給電側の通信部が電力制御のための応答要求メッセージを送信した後に、給電側の通信部により受信される、対応の応答メッセージに応じて、給電側の制御部は給電部を制御する。 前記非接触給電機器は、前記給電側の制御部により制御され、前記給電側の通信部を介して通信される情報を記憶する記憶部をさらに備え、
前記給電部はマトリクス状に配列され、
前記非接触受電機器と前記給電部との組み合わせを特定するために、前記給電側の制御部は、前記給電部と前記給電側の通信部と前記記憶部とを制御して、
（Ａ）少なくとも１行の前記給電部による電力伝送を行い、前記載置検出が完了した前記非接触受電機器に第２の応答要求メッセージを送信する工程と、
（Ｂ）前記第２の応答要求メッセージに対応する第２の応答メッセージを受信すると、前記第２の応答メッセージに含まれた、前記非接触受電機器の通信アドレスと前記非接触受電機器により受信中の前記電力の大きさとを記憶する工程と、
（Ｃ）工程（Ａ）および工程（Ｂ）をすべての行に対して実行し、受信中の前記電力の大きさが最大となる行を特定する工程と、
（Ｄ）少なくとも１列の前記給電部による電力伝送を行い、前記載置検出が完了した前記非接触受電機器に第３の応答要求メッセージを送信する工程と、
（Ｅ）前記第３の応答要求メッセージに対応する第３の応答メッセージを受信すると、前記第３の応答メッセージに含まれた、前記非接触受電機器の通信アドレスと前記非接触受電機器により受信中の前記電力の大きさとを記憶する工程と、
（Ｆ）工程（Ｄ）および工程（Ｆ）をすべての列に対して実行し、受信中の前記電力の大きさが最大となる列を特定する工程と、
を実行するように構成されている。

本開示の一態様の非接触受電機器は、非接触給電機器から非接触で伝送された電力を受信するために、電力を受信する受電部と、通信パケットの送受信を行う受電側の通信部と、受電部により受信中の電力を計測する電力計測部とを備える。

受電側の通信部は、非接触受電機器の載置検出のための応答要求メッセージを受信すると、対応の応答メッセージを送信する。

受電側の通信部は、非接触受電機器の載置位置の特定のための応答要求メッセージを受信すると、対応の応答メッセージを送信する。

受電側の通信部は、伝送される電力の制御のための応答要求メッセージを受信すると、電力計測部により計測された電力の大きさを応答メッセージとして送信する。

本開示によれば、ノイズの影響を受けることなく、精度のよい通信および安全な電力伝送が可能で、実用的な規模の電力伝送システムを提供することができる。

図１は、本開示の実施の形態に係る非接触給電機器および非接触受電機器のブロック構成図である。 図２は、非接触給電機器と非接触受電機器との間の通信の通信パケットのフレームフォーマットを示す図である。 図３は、非接触給電機器および非接触受電機器の状態遷移図である。 図４は、非接触給電機器に二つの非接触受電機器が載置された状態を模式的に示す平面図である。 図５Ａは、初期登録位置に非接触受電機器が載置された状態を模式的に示す平面図である。 図５Ｂは、初期登録における非接触給電機器と非接触受電機器との間の通信シーケンスを示す図である。 図６Ａは、非接触給電機器に二つの非接触受電機器が載置された状態を模式的に示す平面図である。 図６Ｂは、非接触受電機器の載置検出における非接触給電機器と非接触受電機器との間の通信シーケンスを示す図である。 図７Ａは、実施の形態１おけるスキャン処理の一状況を模式的に示す平面図である。 図７Ｂは、図７Ａに示す状況における非接触給電機器と非接触受電機器との間の通信シーケンスを示す図である。 図８Ａは、スキャン処理の一状況を模式的に示す平面図である。 図８Ｂは、図８Ａに示す状況における非接触給電機器と非接触受電機器との間の通信シーケンスを示す図である。 図９Ａは、スキャン処理の一状況を模式的に示す平面図である。 図９Ｂは、図９Ａに示す状況における非接触給電機器と非接触受電機器との間の通信シーケンスを示す図である。 図１０Ａは、スキャン処理の一状況を模式的に示す平面図である。 図１０Ｂは、図１０Ａに示す状況における非接触給電機器と非接触受電機器との間の通信シーケンスを示す図である。 図１１Ａは、スキャン処理の一状況を模式的に示す平面図である。 図１１Ｂは、図１１Ａに示す状況における非接触給電機器と非接触受電機器との間の通信シーケンスを示す図である。 図１２Ａは、スキャン処理の一状況を模式的に示す平面図である。 図１２Ｂは、図１２Ａに示す状況における非接触給電機器と非接触受電機器との間の通信シーケンスを示す図である。 図１３Ａは、スキャン処理の一状況を模式的に示す平面図である。 図１３Ｂは、図１３Ａに示す状況における非接触給電機器と非接触受電機器との間の通信シーケンスを示す図である。 図１４Ａは、スキャン処理の一状況を模式的に示す平面図である。 図１４Ｂは、図１４Ａに示す状況における非接触給電機器と非接触受電機器との間の通信シーケンスを示す図である。 図１５Ａは、スキャン処理の一状況を模式的に示す平面図である。 図１５Ｂは、図１５Ａに示す状況における非接触給電機器と非接触受電機器との間の通信シーケンスを示す図である。 図１６Ａは、スキャン処理の一状況を模式的に示す平面図である。 図１６Ｂは、図１６Ａに示す状況における非接触給電機器と非接触受電機器との間の通信シーケンスを示す図である。 図１７Ａは、非接触受電機器が電力を受信する状況を模式的に示す平面図である。 図１７Ｂは、図１７Ａに示す状況における非接触給電機器と非接触受電機器との間の通信シーケンスを示す図である。 図１８Ａは、電力受信中の非接触受電機器が非接触給電機器上から除去された状況を模式的に示す平面図である。 図１８Ｂは、図１８Ａに示す状況における非接触給電機器と非接触受電機器との間の通信シーケンスを示す図である。 図１９Ａは、非接触受電機器が電力を受信できない位置に移動した状況を模式的に示す平面図である。 図１９Ｂは、図１９Ａに示す載置検出における非接触給電機器と非接触受電機器との間の通信シーケンスを示す図である。 図２０Ａは、非接触受電機器が非接触給電機器上の別の位置に載置された状況を模式的に示す平面図である。 図２０Ｂは、図２０Ａに示す状況における非接触給電機器と非接触受電機器との間の通信シーケンスを示す図である。 図２１Ａは、移動後の非接触受電機器に対するスキャン処理の一状況を模式的に示す平面図である。 図２１Ｂは、図２１Ａに示す移動後のスキャン処理における非接触給電機器と非接触受電機器との間の通信シーケンスを示す図である。 図２２Ａは、移動後の非接触受電機器に対するスキャン処理の一状況を模式的に示す平面図である。 図２２Ｂは、図２２Ａに示す移動後のスキャン処理における非接触給電機器と非接触受電機器との間の通信シーケンスを示す図である。 図２３Ａは、移動後の非接触受電機器に対するスキャン処理の一状況を模式的に示す平面図である。 図２３Ｂは、図２３Ａに示す移動後のスキャン処理における非接触給電機器と非接触受電機器との間の通信シーケンスを示す図である。 図２４Ａは、移動後の非接触受電機器が電力を受信する状況を模式的に示す平面図である。 図２４Ｂは、図２４Ａに示す状況における非接触給電機器と非接触受電機器との間の通信シーケンスを示す図である。 図２５Ａは、移動後の非接触受電機器に対する電力伝送の終了を模式的に示す平面図である。 図２５Ｂは、図２５Ａに示す状況における非接触給電機器と非接触受電機器との間の通信シーケンスを示す図である。 図２６は、実施の形態２に係る非接触給電機器、非接触受電機器、およびアダプタ機器のブロック構成図である。 図２７は、実施の形態２において非接触給電機器にアダプタ機器が載置された状態を模式的に示す平面図である。 図２８は、実施の形態２に係る非接触給電機器、非接触受電機器、およびアダプタ機器の間の通信シーケンスを示す図である。 図２９は、実施の形態３における非接触給電機器、非接触受電機器、およびアダプタ機器のブロック構成図である。 図３０Ａは、実施の形態３において非接触給電機器にアダプタ機器を載置した一状況を模式的に示す平面図である。 図３０Ｂは、実施の形態３において非接触給電機器にアダプタ機器を載置した一状況を模式的に示す平面図である。 図３０Ｃは、実施の形態３において非接触給電機器にアダプタ機器を載置した一状況を模式的に示す平面図である。 図３０Ｄは、実施の形態３において非接触給電機器にアダプタ機器を載置した状態を示す平面図である。 図３１は、従来技術に係る非接触給電機器および非接触受電機器のブロック構成図である。 図３２は、従来技術に係る非接触給電機器の具体例を示す図である。 図３３は、従来技術に係る非接触給電機器の具体例を示す図である。 図３４は、従来技術に係る非接触給電機器における制御を示すフローチャートである。 図３５は、従来技術に係る無線充電システムのブロック構成図である。 図３６は、従来技術に係る無線充電システムの状態遷移図である。 図３７は、従来技術に係る無線充電システムにおける通信フレームフォーマットを示す図である。 図３８は、従来技術に係る無線充電システムにおける通信フレームフォームのヘッダとメッセージサイズの関係を示す図である。 図３９は、従来技術に係る無線充電システムにおける通信フレームフォームのヘッダとパケットタイプ、メッセージサイズとの関係を示す図である。

本開示の第１の態様の非接触給電機器は、非接触受電機器に非接触で電力を伝送するために、電力を伝送する複数の給電部と、通信パケットの送受信を行う給電側の通信部と、給電部と給電側の通信部とを制御する給電側の制御部とを備える。

給電側の通信部は、非接触受電機器の載置検出のための応答要求メッセージを送信した後、対応の応答メッセージを受信することにより、非接触受電機器の載置検出を完了する。

給電側の通信部は、非接触受電機器の載置位置の特定のための応答要求メッセージを送信した後、対応の応答メッセージを受信することにより、給電側の制御部が非接触受電機器と給電部との組み合わせを特定する。

給電側の通信部が電力制御のための応答要求メッセージを送信した後に、給電側の通信部により受信される、対応の応答メッセージに応じて、給電側の制御部は給電部を制御する。

本態様によれば、精度のよい通信および安全な電力伝送が可能で、実用的な規模の非接触給電機器を提供することができる。

本開示の第２の態様の非接触給電機器は、第１の態様に加えて、給電側の制御部により制御され、給電側の通信部を介して通信される情報を記憶する記憶部をさらに備える。

給電部はマトリクス状に配列される。非接触受電機器と給電部との組み合わせを特定するために、給電側の制御部は、給電部と給電側の通信部と記憶部とを制御して下記工程（Ａ）〜工程（Ｆ）を実行する。
（Ａ）少なくとも１行の給電部による電力伝送を行い、載置検出が完了した非接触受電機器に第２の応答要求メッセージを送信する工程
（Ｂ）第２の応答要求メッセージに対応する第２の応答メッセージを受信すると、第２の応答メッセージに含まれた、非接触受電機器の通信アドレスと非接触受電機器により受信中の電力の大きさとを記憶する工程
（Ｃ）工程（Ａ）および工程（Ｂ）をすべての行に対して実行し、受信中の電力の大きさが最大となる行を特定する工程
（Ｄ）少なくとも１列の給電部による電力伝送を行い、載置検出が完了した非接触受電機器に第３の応答要求メッセージを送信する工程
（Ｅ）第３の応答要求メッセージに対応する第３の応答メッセージを受信すると、第３の応答メッセージに含まれた、非接触受電機器の通信アドレスと非接触受電機器により受信中の電力の大きさとを記憶する工程
（Ｆ）工程（Ｄ）および工程（Ｆ）をすべての列に対して実行し、受信中の電力の大きさが最大となる列を特定する工程
本態様によれば、非接触給電機器が、マトリクス状に配置された複数の給電部を有する誘導加熱調理器である場合に、非接触受電機器と給電部との組み合わせを特定することができる。

本開示の第３の態様の非接触給電機器によれば、第２の態様に加えて、給電側の制御部は、給電側の通信部が、電力受信中の非接触受電機器に第４の応答要求メッセージを送信した後、電力受信中の非接触受電機器から所定の期間、第４の応答メッセージを受信しない場合、電力伝送の対象から給電中の非接触受電機器を除外する。

本態様によれば、電力受信中の非接触受電機器が移動すると、電力伝送が停止する。これにより、非接触電力伝送システムの安全性を向上させることができる。

本開示の第４の態様の非接触給電機器によれば、第３の態様に加えて、給電側の制御部は、電力伝送の対象から電力受信中の非接触受電機器を除外した後、載置検出を実行する。

本態様によれば、非接触電力伝送システムにおいて、消費電力を低減するとともに、応答速度を向上させることができる。

本開示の第５の態様の非接触給電機器によれば、第４の態様に加えて、電力伝送の対象から除外された非接触受電機器が再び載置されると、非接触受電機器を再び電力伝送の対象として登録する。

本態様によれば、非接触電力伝送システムの使い勝手を向上させることができる。

本開示の第６の態様の非接触受電機器は、非接触給電機器から非接触で伝送された電力を受信するために、電力を受信する受電部と、通信パケットの送受信を行う受電側の通信部と、受電部により受信中の電力を計測する電力計測部とを備える。

受電側の通信部は、非接触受電機器の載置検出のための応答要求メッセージを受信すると、対応の応答メッセージを送信する。

受電側の通信部は、非接触受電機器の載置位置の特定のための応答要求メッセージを受信すると、対応の応答メッセージを送信する。

受電側の通信部は、伝送される電力の制御のための応答要求メッセージを受信すると、電力計測部により計測された電力の大きさを応答メッセージとして送信する。

本態様によれば、精度のよい通信および安全な電力伝送が可能で、実用的な規模の非接触受電機器を提供することができる。

本開示の第７の態様の非接触受電機器は、第６の態様に加えて、負荷と、非接触受電機器が載置されると閉成し、給電部から伝送された電力を負荷に供給し、非接触受電機器が持ち上げられると開成し、負荷への電力の供給を停止させるスイッチング部とをさらに備える。受電側の通信部は、スイッチング部が開成すると、非接触受電機器の移動を示す応答メッセージを送信する。

本態様によれば、非接触給電機器が、電力受信中の非接触受電機器が移動したことを容易に検出することができる。

本開示の第８の態様の非接触電力伝送システムは、第１の態様の非接触給電機器と第６の態様の非接触受電機器とを備える。本態様によれば、精度のよい通信および安全な電力伝送が可能で、実用的な規模の電力伝送システムを提供することができる。

本開示の第９の態様の非接触電力伝送システムは、第８の態様に加えて、電力を非接触給電機器から受信して非接触受信機器に伝送し、通信パケットを非接触給電機器および非接触受信機器の間で送受信するアダプタ機器をさらに備える。

受電側の通信部は、通信パケットを送受信するために負荷変調された電力を受信する受電通信部である。

非接触給電機器は、商用電源のゼロクロス点を検出するゼロクロス検出部をさらに備え、給電側の通信部は、ゼロクロス点のタイミングをアダプタ機器に送信するように構成される。

アダプタ機器は、受電通信部に非接触で電力を伝送するとともに、受電通信部との間で通信パケットを送受信する給電通信部と、給電側の通信部と通信するアダプタ側の通信部とを有する。

給電側の通信部は、ゼロクロス点のタイミングをアダプタ側の通信部に送信し、給電通信部は、ゼロクロス点に応じて電力を伝送するとともに通信パケットの送受信を行う。

給電側の制御部は、電力制御のために、給電側の通信部が受信した通信パケットに応じて給電部を制御するように構成される。

本態様によれば、精度のよい通信および安全な電力伝送が可能で、実用的な規模の電力伝送システムを提供することができる。

本開示の第１０の態様の非接触電力伝送システムによれば、第９の態様に加えて、非接触給電機器から伝送された電力を受信するアダプタ側の受電部をさらに有する。給電側の制御部は、非接触受電機器の載置位置を特定するために、アダプタの受電部と給電部との組み合わせを特定するように構成される。

本態様によれば、アダプタ機器および非接触受電機器の載置位置を精度よく特定することができる。

本開示の好適な実施の形態について、図面を参照しながら説明する。以下の説明において、同一または相当の部分には同一符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。

（実施の形態１）
本開示の実施の形態１について、図１〜図２５Ｂを用いて説明する。

［非接触電力伝送システムの構成］
図１は、本実施の形態に係る非接触電力伝送システムのブロック構成図である。図１に示すように、本実施の形態に係る非接触電力伝送システムは、非接触給電機器１００と非接触受電機器２００とを含む。

非接触給電機器１００は、複数の給電部１と制御部２と通信部５と記憶部６とを有する。通信部５は給電側の通信部である。通信部５は、後述する非接触受電機器２００の通信部１０と通信する。記憶部６は、通信部１０から通信部５を介して送信された非接触受電機器２００に関する機器情報を記憶する。

給電部１は、高周波電源部３と共振回路４とを有する。高周波電源部３は、商用電源から供給された電力を高周波電力に変換する。共振回路４は、高周波電源部３により変換された電力を、後述する非接触受電機器２００の共振回路８に非接触で伝送する。

制御部２は給電側の制御部である。制御部２は、記憶部６に記憶された上記情報に基づき、複数の給電部１を個別に制御して、給電部１の共振回路４から、非接触受電機器２００の各々に含まれた共振回路８に非接触で伝送される電力を制御する。

非接触受電機器２００は、負荷７と共振回路８と電源回路９と通信部１０と制御部１１と電力計測部１２とを有する。共振回路８は、伝送された電力を受信する非接触受電機器２００の受電部である。電源回路９は、共振回路８により受信された電力を、負荷７を作動させるための電力に変換する。通信部１０は、非接触給電機器１００の通信部５と通信を行う受電側の通信部である。

制御部１１は受電側の制御部である。制御部１１は、負荷７に供給される電力を制御するため、電力計測部１２により計測される受信中の電力の大きさと、負荷７の定格電力との差（以下、電力誤差という）を算出する。

負荷７は、例えば、ジューサ、ブレンダなどに搭載されたモータ、ジャーポットなどに搭載されたヒータなどである。非接触給電機器１００は、例えば、複数の給電部がキッチンのカウンタトップに埋め込まれた構成、誘導加熱調理器などである。

［通信パケットのフォーマット］
次に、非接触給電機器１００と非接触受電機器２００との間の通信で用いられる通信パケットのフォーマットについて、図２を用いて説明する。

図２は、通信パケットのフレームフォーマットを示す。図２に示すように、通信パケットのフォーマット１３は、プリアンブル１３ａと送信元アドレス１３ｂと受信先アドレス１３ｃとヘッダ１３ｄとメッセージ１３ｅとチェックサム１３ｆとを含む。

プリアンブル１３ａは、通信パケットを検出ために用いられる。ヘッダ１３ｄには、メッセージの種別やサイズに応じたコードが割り当てられる。メッセージ１３ｅには、ヘッダ１３ｄに割り当てられたコードに応じた機器情報が格納される。チェックサム１３ｆは、パケットエラーを検出するために用いられる。

本実施の形態において、上述の非特許文献１と同様に、通信パケットは、１１バイト〜２５バイトのプリアンブル１３ａ、１バイトの送信元アドレス１３ｂ、１バイトの受信先アドレス１３ｃ、１バイトのヘッダ１３ｄ、１バイト〜２７バイトのメッセージ１３ｅ、１バイトのチェックサム１３ｆを有する。メッセージ１３ｅのサイズは、ヘッダ１３ｄのコードに応じて決定される。

これらのデータのサイズは、物理層の特性や実現したい応用に応じて最適値が変化するものであり、上記値に限られるものではない。

［非接触電力伝送システムの状態遷移］
次に、本実施の形態の非接触電力伝送システムの状態遷移について、図３〜図１９Ｂを用いて説明する。本実施の形態に係る非接触給電機器１００は、マトリクス状に配置された複数の給電部１を有する誘導加熱調理器である。

図３は、本実施の形態の非接触電力伝送システムの状態遷移を示す。図４は、非接触給電機器１００に非接触受電機器２００ａ、２００ｂが載置された状況を模式的に示す平面図である。

図３に示すように、本実施の形態の非接触電力伝送システムは、初期登録状態１４と載置検出状態１５とスキャン処理状態１６と登録状態１７と給電状態１８とを有する。

図４に示すように、非接触給電機器１００は、縦方向にｎ行、横方向にｍ列のマトリクス状に配置された複数の給電部１を有する。具体的には、ｎは６、ｍは１０で、合計６０個の給電部１がマトリクス状に配置される。非接触受電機器２００の共振回路８は、四つの給電部１を覆うほどの大きさを有する。

［初期登録］
次に、本実施の形態に係る非接触電力伝送システムの初期登録状態１４について、図３〜図５Ｂを用いて説明する。

図５Ａは、非接触給電機器１００上の初期登録位置に、非接触受電機器２００ｃが載置された状態を模式的に示す平面図である。図５Ｂは、初期登録における非接触給電機器１００と非接触受電機器２００との間の通信シーケンスを示す図である。

ここでは、図５Ａに示すように、ｎ行ｍ列のマトリクス状に配置された給電部１のうちの手前から１行目および２行目の、左から１列目と２列目とに配置された四つの給電部１が、初期登録のために用いられることが予め定められているものとする。

なお、本開示において、ｊ行目とは手前からｊ行目を、ｋ列目とは左からｋ列目をそれぞれ意味するものとする。ここで、ｊはｎ以下の自然数、ｋはｍ以下の自然数である。

非接触給電機器１００の使用者または設置者は、新規購入された非接触受電機器２００を初期登録位置に載置した後に、非接触給電機器１００に対して初期登録を指示する。

本実施の形態において、初期登録位置とは、１行目および２行目の１列目および２列目に配置された四つの給電部１に対応する位置である。初期登録の指示とは、例えば、非接触給電機器１００の操作パネル（図示せず）に配置された初期登録の開始キーの押下を指す。

図５Ｂに示すように、非接触給電機器１００は、予め定められた通信用アドレス（００ｈ）を有する。非接触受電機器２００は、非接触給電機器１００に登録される際に通信用アドレスが割り当てられるため、初期登録前の非接触受電機器２００には、個別の通信用アドレスが設定されていない。そのため、図５Ｂは、非接触受電機器２００の通信用アドレスとして（ＦＦｈ）を用いる場合を示す。

図５Ａおよび図５Ｂに示すように、非接触給電機器１００において、制御部２は、初期登録の指示を受けると、通信部１０が作動するために必要な電力を伝送するように、初期登録用の四つの給電部１を制御する。

その後、制御部２は、送信元アドレス１３ｂに非接触給電機器の通信用アドレス（００ｈ）を、受信先アドレス１３ｃに初期登録を行う非接触受電機器２００の通信用アドレス（ＦＦｈ）を、ヘッダ１３ｄに初期登録を意味するコードを、それぞれ格納した通信パケットを送信するように、通信部５を制御する。

非接触受電機器２００の制御部１１は、受信した初期登録用の通信パケットに応答して、通信パケットを送信するように通信部１０を制御する。

送信される通信パケットは、送信元アドレス１３ｂに、初期登録が行われる非接触受電機器２００、すなわち、自分自身の通信用アドレス（ＦＦｈ）を、受信先アドレス１３ｃに非接触給電機器１００の通信アドレス（００ｈ）を、ヘッダ１３ｄに、非接触受電機器２００の機器情報をメッセージ１３ｅに格納していることを示すコードを、それぞれ格納する。

メッセージ１３ｅに格納された機器情報は、受電機器ごとに設定された機器ＩＤ１９と、負荷７の定格電力と、共振回路８に含まれたコイルの直径とを含む。

通信部５が、初期登録される非接触受電機器２００から通信パケットを受信すると、制御部２は、通信パケットに含まれた機器ＩＤ１９と、初期登録済みの非接触受電機器２００の機器ＩＤ１９とを比較する。

機器ＩＤ１９が一致する場合、制御部２は、登録済みの非接触受電機器２００の通信用アドレス情報をメッセージ１３ｅに格納した通信パケットを初期登録されるべき非接触受電機器２００に送信するように、通信部５を制御して初期登録を終了する。

機器ＩＤ１９が一致しない場合、制御部２は、新規の通信用アドレスをメッセージ１３ｅに格納した通信パケットを、初期登録される非接触受電機器２００に送信するように、通信部５を制御して初期登録を終了する。以後、非接触受電機器２００は、非接触給電機器１００から送信された通信用アドレスが自分専用であると認識し、これを用いて通信パケットの送受信を行う。

図５Ａおよび図５Ｂに示す例では、少なくとも三つの非接触受電機器２００が存在することが示唆されている。すなわち、この例は、非接触受電機器２００ａおよび非接触受電機器２００ｂに、通信用アドレス（０１ｈ）および通信用アドレス（０２ｈ）をそれぞれ割り当て済みの状況において、非接触給電機器１００が非接触受電機器２００ｃの初期登録を行う場合である。

具体的には、非接触受電機器２００ｃが初期登録位置に載置され、初期登録の指示が行われると、制御部２は、非接触受電機器２００ｃの通信部１０が作動するために必要な電力を伝送するように、初期登録位置に設けられた給電部１を制御する。さらに制御部２は、非接触受電機器２００ｃの通信部１０に初期登録用の通信パケットを送信するように、通信部５を制御する。

通信部１０が初期登録用の通信パケットを受信すると、制御部１１は、機器情報を格納した通信パケットを送信するように、通信部１０を制御する。

通信部５が、非接触受電機器２００ｃから送信された通信パケットを受信すると、制御部２は、送信された通信パケットに含まれた機器ＩＤ１９を、記憶部６に記憶された機器ＩＤ１９および非接触受電機器２００ｂの機器ＩＤ１９と比較する。

機器ＩＤ１９が一致する場合、制御部２は、非接触受電機器２００ａの通信用アドレス（０１ｈ）または非接触受電機器２００ｂの通信用アドレス（０２ｈ）をメッセージ１３ｅに格納した通信パケットを非接触受電機器２００ｃに送信し、初期登録を終了する。

機器ＩＤ１９が一致しない場合、制御部２は、非接触受電機器２００ｃに新規に割り当てた通信用アドレス（０３ｈ）をメッセージ１３ｅに格納した通信パケットを非接触受電機器２００ｃに送信し、初期登録を終了する。

以後、非接触受電機器２００ｃは、非接触給電機器１００から送信された通信用アドレス（０３ｈ）を自分自身の送信元アドレスおよび受信先アドレスとして使用し、非接触給電機器１００との間で通信パケットの送受信を行う。

ここでは、非接触受電機器２００が新規購入され、使用者または設置者によって、非接触受電機器２００の初期登録が行われる場合について説明した。非接触給電機器１００と非接触受電機器２００とを組み合わせて販売する場合であれば、製造過程で非接触受電機器２００を非接触給電機器１００に予め登録することにより、初期登録の手間を省くことができる。

非接触受電機器２００の機器ＩＤ１９は、例えば、規格団体によって各メーカに割り当てられたメーカコードと各メーカ独自のコードとを組み合わせて規定してもよい。

［載置検出］
次に、本実施の形態に係る非接触電力伝送システムの載置検出状態１５について、図６Ａ、図６Ｂを用いて説明する。

図６Ａは、非接触給電機器１００に、非接触受電機器２００ａ、２００ｃが載置された状態を模式的に示す平面図である。図６Ｂは、非接触受電機器の載置検出における非接触給電機器と非接触受電機器との間の通信シーケンスを示す図である。

図６Ａおよび図６Ｂに示す例では、三つの非接触受電機器（非接触受電機器２００ａ、２００ｂ、２００ｃ）が既に初期登録されており、そのうちの二つ（非接触受電機器２００ａ、２００ｃ）が非接触給電機器１００上に載置された状況において、非接触給電機器１００が載置検出を実行する。

図６Ｂに示す通信シーケンスにおける「載置検出の指示」は、例えば、使用者が非接触給電機器１００に設けられた載置検出の開始キーを押下することで実行される。

非接触受電機器２００が載置されているか否かを、非接触給電機器１００が定期的に自動検出するようにしても良い。この場合、制御部２は、非接触受電機器２００ａ〜２００ｃがそれぞれ有する通信部１０を作動させるために必要な電力を供給するように、すべての給電部１を制御する。

さらに制御部２は、非接触受電機器２００ａ、２００ｂ、２００ｃに、載置検出のための第１の応答要求メッセージを格納した通信パケットを送信するように、通信部５を制御する。

非接触受電機器２００ａ、２００ｃにおいて、制御部１１は、第１の応答要求メッセージを受信すると、電力計測部１２により計測された電力の大きさを、第１の応答要求メッセージに対応する第１の応答メッセージとして格納した通信パケットを送信するように、通信部１０を制御する。

制御部２は、非接触受電機器２００ａから送信された通信パケットを受信すると、非接触受電機器２００ａの通信用アドレス（０１ｈ）および受信中の電力の大きさを記憶部６に記憶する。制御部２はさらに、非接触受電機器２００ｃから送信された通信パケットを受信すると、非接触受電機器２００ｃの通信用アドレス（０３ｈ）および受信中の電力の大きさを記憶部６に記憶する。

非接触給電機器１００は、載置検出状態１５における載置検出を終了し、非接触受電機器２００ａ、２００ｃの載置位置を特定するために、スキャン処理状態１６に遷移する。

なお、非接触受電機器の載置位置を特定すると、どの給電部がどの非接触受電機器に電力を伝送しているかが判明する。本開示では、これを非接触受電機器と給電部との組み合わせを特定すると表現する。

［載置位置の特定］
次に、本実施の形態に係る非接触電力伝送システムのスキャン処理状態１６について説明する。

本実施の形態では、制御部２は、記憶部６に記憶された非接触受電機器２００の機器情報のうち、載置検出状態１５で検出された非接触受電機器２００の機器情報に基づき、同時にスキャン処理を実行する行および列の数を決定する。

例えば、検出された非接触受電機器２００の共振回路８に含まれたコイルの直径が、給電部１の２個分の大きさである場合、制御部２は、隣接する２行または２列に配置された給電部１に対して同時にスキャン処理を行う。この場合、後述するｊ、ｋは２である。

スキャン処理の工程（Ａ）において、制御部２は、検出された非接触受電機器２００の通信部１０を作動させるために必要な電力を供給するように、１行目〜ｊ行目に配置された給電部１を制御する。制御部２はさらに、検出された非接触受電機器２００に、載置位置の特定のための第２の応答要求メッセージを送信するように、通信部５を制御する。

検出された非接触受電機器２００が、１行目〜ｊ行目に配置された給電部１の上方に載置されている場合、検出された非接触受電機器２００は、第２の応答要求メッセージを受信し、受信中の電力の大きさを、第２の応答要求メッセージに対応する第２の応答メッセージとして非接触給電機器１００に送信する。

以下、ｊ行目に配置された給電部１をｊ行目の給電部１と、非接触受電機器２００が、ｊ行目に配置された給電部１の上方に載置されることを、非接触受電機器２００がｊ行目に載置されると、それぞれ表現する。

検出された非接触受電機器２００が１行目〜ｊ行目に載置されていない場合、この非接触受電機器は、第２の応答要求メッセージを受信しないため、第２の応答メッセージを送信することはない。

スキャン処理の工程（Ｂ）において、通信部５が、第２の応答要求メッセージを受信した非接触受電機器２００から第２の応答メッセージを受信すると、制御部２は、第２の応答メッセージに格納された、第２の応答メッセージを送信した非接触受電機器２００の通信アドレスと受信中の電力の大きさとを記憶部６に記憶する。

スキャン処理の工程（Ｃ）において、制御部２は、スキャン処理の工程（Ａ）および工程（Ｂ）を１行ずつずらしながらすべての行に対して実行し、第２の応答メッセージを送信した非接触受電機器２００が受信する電力の大きさが最大となる行を特定する。

スキャン処理の工程（Ａ）から工程（Ｃ）を実行することで、制御部２は、検出された非接触受電機器２００からの第２の応答メッセージの送信の有無、および、第２の応答メッセージを送信した非接触受電機器２００の受信中の電力の大きさから、検出された非接触受電機器２００が載置されている行を特定することができる。

スキャン処理の工程（Ｄ）において、制御部２は、検出された非接触受電機器２００の通信部１０を作動させるために必要な電力を供給するように、１列目〜ｋ列目に配置された給電部１を制御する。制御部２はさらに、検出された非接触受電機器２００に、載置位置の特定のための第３の応答要求メッセージを送信するように、通信部５を制御する。

検出された非接触受電機器２００が１列目〜ｋ列目に配置されている場合、この非接触受電機器は、非接触給電機器１００から送信された第３の応答要求メッセージを受信し、受信中の電力の大きさを、第３の応答要求メッセージに対応する第３の応答メッセージとして非接触給電機器１００に送信する。

検出された非接触受電機器２００が１列目〜ｋ列目に載置されていない場合、この非接触受電機器は、第３の応答要求メッセージを受信しないため、第３の応答メッセージを送信することはない。

スキャン処理の工程（Ｅ）において、通信部５が、第３の応答要求メッセージを受信した非接触受電機器２００から第３の応答メッセージを受信すると、制御部２は、第３の応答メッセージを送信した非接触受電機器２００の通信アドレスと受信中の電力の大きさとを記憶部６に記憶する。

スキャン処理の工程（Ｆ）において、制御部２は、スキャン処理の工程（Ｄ）および工程（Ｅ）を１列ずつずらしながらすべての列に対して実行し、第３の応答メッセージを送信した非接触受電機器２００に対して、受信中の電力の大きさが最大となる列を特定する。

スキャン処理の工程（Ｄ）から工程（Ｆ）を実行することで、制御部２は、検出された非接触受電機器２００からの第３の応答メッセージの送信の有無、および、第３の応答メッセージを送信した非接触受電機器２００の受信中の電力の大きさから、検出された非接触受電機器２００が載置されている列を特定することができる。

制御部２は、スキャン処理の工程（Ｃ）で特定された行と、スキャン処理の工程（Ｆ）で特定された列とから、検出された非接触受電機器２００と給電部１との組み合わせを特定する。

上記スキャン処理状態１６について、図７Ａ〜図１６Ｂを用いて具体的に説明する。

図７Ａは、１行目および２行目に対するスキャン処理の状況を模式的に示す平面図である。図７Ｂは、図７Ａに示す状況における非接触給電機器と非接触受電機器との間の通信シーケンスを示す図である。

ここでは、載置検出状態１５における載置検出が終了し、制御部２は、非接触受電機器２００ａ、２００ｃが非接触給電機器１００に載置されていることを認識しているものとする。

この状況において、まず制御部２は、記憶部６に記憶された非接触受電機器２００ａ、２００ｃの機器情報、特にそれぞれの共振回路８に含まれたコイルの直径に応じて、同時にスキャン処理を実行する行および列の数を決定する。

図７Ａに示すように、本実施の形態では、非接触受電機器２００ａ、２００ｃがそれぞれ有する共振回路８の直径が、給電部１の２個分の大きさであるものとする。制御部２は、同時にスキャン処理を実行する行および列の数を２に設定する。

スキャン処理の工程（Ａ）において、制御部２は、非接触受電機器２００ａ、２００ｃがそれぞれ有する通信部１０を作動させるために必要な電力を供給するように、１行目および２行目の灰色に網掛けされた給電部１を制御する。

制御部２はさらに、図７Ｂに示すように、非接触受電機器２００ａの通信用アドレス（０１ｈ）および非接触受電機器２００ｃの通信用アドレス（０３ｈ）に、第２の応答要求メッセージを格納した通信パケットを送信するように、通信部５を制御する。

この場合、非接触受電機器２００ａ、２００ｃは１行目、２行目に載置されていないため、非接触受電機器２００ａ、２００ｃはいずれも、電力を受信することができず、第２の応答要求メッセージを受信することはなく、第２の応答メッセージを送信することもない。

図８Ａは、２行目および３行目に対するスキャン処理の状況を模式的に示す平面図である。図８Ｂは、図８Ａに示す状況における非接触給電機器と非接触受電機器との間の通信シーケンスを示す図である。

図８Ａに示すように、スキャン処理の工程（Ａ）において、制御部２は、非接触受電機器２００ａ、２００ｃがそれぞれ有する通信部１０を作動させるために必要な電力を供給するように、２行目および３行目の灰色に網掛けされた給電部１を制御する。

制御部２はさらに、図８Ｂに示すように、非接触受電機器２００ａの通信用アドレス（０１ｈ）および非接触受電機器２００ｃの通信用アドレス（０３ｈ）に、第２の応答要求メッセージを格納した通信パケットを送信するように、通信部５を制御する。

非接触受電機器２００ｃは３行目および４行目に載置されているため、非接触受電機器２００ｃの通信部１０は、３行目の給電部１から伝送された電力を受信し、通信部５から送信された第２の応答メッセージを受信する。

一方、非接触受電機器２００ａは２行目、３行目に載置されていないため、電力を受信することができず、第２の応答要求メッセージを受信することはなく、第２の応答メッセージを送信することもない。

非接触受電機器２００ｃにおいて、制御部１１は、第２の応答要求メッセージを受信すると、電力計測部１２により検出された電力の大きさを第２の応答メッセージとして送信するように、通信部１０を制御する。

非接触給電機器１００において、通信部５が第２の応答メッセージを受信すると、スキャン処理の工程（Ｂ）において、制御部２は、非接触受電機器２００ｃの通信アドレス（０３ｈ）と受信中の電力の大きさとを記憶部６に記憶する。

図９Ａは、３行目および４行目に対するスキャン処理の状況を模式的に示す平面図である。図９Ｂは、図９Ａに示す状況における非接触給電機器と非接触受電機器との間の通信シーケンスを示す図である。

図９Ａに示すように、スキャン処理の工程（Ａ）において、制御部２は、非接触受電機器２００ａ、２００ｃがそれぞれ有する通信部１０を作動させるために必要な電力を給電するように、３行目および４行目の灰色に網掛けされた給電部１を制御する。

制御部２はさらに、図９Ｂに示すように、非接触受電機器２００ａの通信用アドレス（０１ｈ）および非接触受電機器２００ｃの通信用アドレス（０３ｈ）に、第２の応答要求メッセージを格納した通信パケットを送信するように、通信部５を制御する。

非接触受電機器２００ｃは３行目および４行目に載置されているため、非接触受電機器２００ｃの通信部１０は、３行目および４行目の給電部１から伝送された電力を受信し、通信部５から送信された第２の応答要求メッセージを受信する。

一方、非接触受電機器２００ａは３行目、４行目に載置されていないため、電力を受信することができず、第２の応答要求メッセージを受信することはなく、第２の応答メッセージを送信することもない。

非接触受電機器２００ｃにおいて、通信部１０が第２の応答要求メッセージを受信すると、制御部１１は、電力計測部１２により検出された電力の大きさを第２の応答メッセージとして送信するように、通信部１０を制御する。

非接触給電機器１００において、通信部５が第２の応答メッセージを受信すると、スキャン処理の工程（Ｂ）において、制御部２は、非接触受電機器２００ｃの通信アドレス（０３ｈ）と受信中の電力の大きさとを記憶部６に記憶する。

非接触受電機器２００ｃにおいて、電力計測部１２で検出される電力の大きさは、図９Ａに示す状況の方が図８Ａに示す状況より大きくなる。そのため、スキャン処理の工程（Ｃ）において、制御部２は、非接触受電機器２００ｃが受信する電力の大きさが最大となる行を特定することができ、非接触受電機器２００ｃが３行目および４行目に載置されていることを認識することができる。

図１０Ａは、４行目および５行目に対するスキャン処理の状況を模式的に示す平面図である。図１０Ｂは、図１０Ａに示す状況における非接触給電機器と非接触受電機器との間の通信シーケンスを示す図である。

図１０Ａに示すように、スキャン処理の工程（Ａ）において、制御部２は、非接触受電機器２００ａ、２００ｃがそれぞれ有する通信部１０を作動させるために必要な電力を給電するように、４行目および５行目の灰色で網掛けされた給電部１を制御する。

制御部２はさらに、図１０Ｂに示すように、非接触受電機器２００ａの通信用アドレス（０１ｈ）および非接触受電機器２００ｃの通信用アドレス（０３ｈ）に、第２の応答要求メッセージを格納した通信パケットを送信するように、通信部５を制御する。

非接触受電機器２００ａは５行目および６行目に載置されているため、非接触受電機器２００ａの通信部１０は、５行目の給電部１から伝送された電力を受信し、通信部５から送信された第２の応答メッセージを受信する。

一方、非接触受電機器２００ｃは３行目および４行目に載置されているため、非接触受電機器２００ｃの通信部１０は、４行目の給電部１から伝送された電力を受信し、通信部５から送信された第２の応答メッセージを受信する。

非接触受電機器２００ａ、２００ｃにおいて、制御部１１は、第２の応答要求メッセージを受信すると、電力計測部１２により検出された電力の大きさを第２の応答メッセージとして非接触給電機器１００に送信するように、通信部１０を制御する。

非接触給電機器１００において、通信部５が第２の応答メッセージを受信すると、スキャン処理の工程（Ｂ）において、制御部２は、非接触受電機器２００ａの通信アドレス（０１ｈ）と受信中の電力の大きさと、非接触受電機器２００ｃの通信アドレス（０３ｈ）と受信中の電力の大きさとを記憶部６に記憶する。

図１１Ａは、５行目および６行目に対するスキャン処理の状況を模式的に示す平面図である。図１１Ｂは、図１１Ａに示す状況における非接触給電機器と非接触受電機器との間の通信シーケンスを示す図である。

図１１Ａに示すように、スキャン処理の工程（Ａ）において、制御部２は、非接触受電機器２００ａ、２００ｃがそれぞれ有する通信部１０を作動させるために必要な電力を給電するように、５行目および６行目の灰色で網掛けされた給電部１を制御する。

制御部２はさらに、図１１Ｂに示すように、非接触受電機器２００ａの通信用アドレス（０１ｈ）および非接触受電機器２００ｃの通信用アドレス（０３ｈ）に、第２の応答要求メッセージを格納した通信パケットを送信するように、通信部５を制御する。

非接触受電機器２００ａは５行目および６行目に載置されているため、非接触受電機器２００ｃの通信部１０は、５行目および６行目の給電部１から伝送された電力を受信し、通信部５から送信された第２の応答メッセージを受信する。

一方、非接触受電機器２００ｃは５行目、６行目に載置されていないため、電力を受信することができず、第２の応答要求メッセージを受信することはなく、第２の応答メッセージを送信することもない。

非接触受電機器２００ａにおいて、通信部１０が第２の応答要求メッセージを受信すると、制御部１１は、電力計測部１２により検出された電力の大きさを第２の応答メッセージとして送信するように、通信部１０を制御する。

非接触給電機器１００において、通信部５が第２の応答メッセージを受信すると、スキャン処理の工程（Ｂ）において、制御部２は、非接触受電機器２００ａの通信アドレス（０１ｈ）と受信中の電力の大きさとを記憶部６に記憶する。

非接触受電機器２００ａにおいて、電力計測部１２で検出される電力の大きさは、図１１Ａに示す状況の方が図１０Ａに示す状況より大きくなる。そのため、スキャン処理の工程（Ｃ）において、制御部２は、非接触受電機器２００ａが受信する電力の大きさが最大となる行を特定することができ、非接触受電機器２００ａが５行目および６行目に載置されていることを認識することができる。

図１２Ａは、１列目および２列目に対するスキャン処理の状況を模式的に示す平面図である。図１２Ｂは、図１２Ａに示す状況における非接触給電機器と非接触受電機器との間の通信シーケンスを示す図である。

図１２Ａに示すように、スキャン処理の工程（Ｄ）において、制御部２は、非接触受電機器２００ａ、２００ｃがそれぞれ有する通信部１０を作動させるために必要な電力を供給するように、１列目および２列目の灰色に網掛けされた給電部１を制御する。

制御部２はさらに、図１２Ｂに示すように、非接触受電機器２００ａの通信用アドレス（０１ｈ）および非接触受電機器２００ｃの通信用アドレス（０３ｈ）に、第３の応答要求メッセージを格納した通信パケットを送信する。

非接触受電機器２００ａは２列目および３列目に載置されているため、非接触受電機器２００ａの通信部１０は、２列目の給電部１から伝送された電力を受信し、通信部５から送信された第３の応答メッセージを受信する。

一方、非接触受電機器２００ｃは１列目、２列目に載置されていないため、電力を受信することができず、第３の応答要求メッセージを受信することはなく、第３の応答メッセージを送信することもない。

なお、工程（Ａ）〜工程（Ｃ）により、非接触受電機器２００が載置されている行が特定されれば、制御部２は、非接触受電機器２００が載置されていない行の給電部１に電力を供給しないようにしても良い。これにより、非接触給電機器１００の省エネ性能を向上させることができる。

具体的には、図１２Ａに示すように、非接触受電機器２００が１行目、２行目に載置されていない場合、スキャン処理の工程（Ｄ）において、制御部２は、１列目および２列目の灰色に網掛けされた給電部１のうち、１行目および２行目の給電部１に電力を給電しないようにしても良い。

非接触受電機器２００ａにおいて、制御部１１は、第３の応答要求メッセージを受信すると、電力計測部１２により検出された電力の大きさを第３の応答メッセージとして送信するように、通信部１０を制御する。

非接触給電機器１００において、通信部５が第３の応答メッセージを受信すると、スキャン処理の工程（Ｅ）において、制御部２は、非接触受電機器２００ａの通信アドレス（０１ｈ）と受信中の電力の大きさとを記憶部６に記憶する。

図１３Ａは、２列目および３列目に対するスキャン処理の状況を模式的に示す平面図である。図１３Ｂは、図１３Ａに示す状況における非接触給電機器と非接触受電機器との間の通信シーケンスを示す図である。

図１３Ａに示すように、スキャン処理の工程（Ｄ）において、制御部２は、非接触受電機器２００ａ、２００ｃがそれぞれ有する通信部１０を作動させるために必要な電力を供給するように、２列目および３列目の灰色で網掛けされた給電部１を制御する。

制御部２はさらに、図１３Ｂに示すように、非接触受電機器２００ａの通信用アドレス（０１ｈ）および非接触受電機器２００ｃの通信用アドレス（０３ｈ）に、第３の応答要求メッセージを格納した通信パケットを送信する。

非接触受電機器２００ａは２列目および３列目に載置されているため、非接触受電機器２００ａの通信部１０は、２列目および３列目の給電部１から伝送された電力を受信し、通信部５から送信された第３の応答要求メッセージを受信する。

一方、非接触受電機器２００ｃは２列目および３列目に載置されていないため、電力を受信することができず、第３の応答要求メッセージを受信されることはなく、第３の応答メッセージを送信することもない。

非接触受電機器２００ａにおいて、通信部１０が第３の応答要求メッセージを受信すると、制御部１１は、電力計測部１２により検出された電力の大きさを第３の応答メッセージとして送信するように、通信部１０を制御する。

非接触給電機器１００において、通信部５が第３の応答メッセージを受信すると、スキャン処理の工程（Ｅ）において、制御部２は、非接触受電機器２００ａの通信アドレス（０１ｈ）と受信中の電力の大きさとを記憶部６に記憶する。

非接触受電機器２００ａにおいて、電力計測部１２で検出される電力の大きさは、図１３Ａに示す状況の方が図１２Ａに示す状況より大きくなる。そのため、スキャン処理の工程（Ｆ）において、制御部２は、非接触受電機器２００ａが受信する電力の大きさが最大となる行を特定することができ、非接触受電機器２００ａが２列目および３列目に載置されていることを認識することができる。

ここまでのスキャン処理の結果、制御部２は、非接触受電機器２００ａが５行目、６行目の２列目、３列目に載置されていることを把握し、非接触受電機器２００ａと給電部１との組み合わせを記憶部６に記憶する。

図１４Ａは、３列目および４列目に対するスキャン処理の状況を模式的に示す平面図である。図１４Ｂは、図１４Ａに示す状況における非接触給電機器と非接触受電機器との間の通信シーケンスを示す図である。

図１４Ａに示すように、スキャン処理の工程（Ｄ）において、制御部２は、載置位置が特定されていない非接触受電機器２００ｃの通信部１０を作動させるために必要な電力を供給するように、３列目および４列目の灰色で網掛けされた給電部１を制御する。

制御部２はさらに、図１４Ｂに示すように、非接触受電機器２００ｃの通信用アドレス（０３ｈ）に第３の応答要求メッセージを格納した通信パケットを送信するように、通信部５を制御する。

制御部２は、上述の１列目〜３列目に対するスキャン処理により、非接触受電機器２００ａの載置位置を特定すると、その後は、非接触受電機器２００ｃの載置位置を特定するためだけにスキャン処理を実行することができる。

すなわち、非接触受電機器２００ｃが４行目および５行目に載置されていると判明しているので、制御部２は、非接触受電機器２００ａの載置位置の特定後、４行目および５行目の給電部１だけを作動させても良い。これにより、非接触給電機器１００の省エネ性能を向上させることができる。

非接触受電機器２００ｃは３列目、４列目に載置されていないため、電力を受信することができず、第３の応答要求メッセージを受信することはなく、第３の応答メッセージを送信することもない。

図１５Ａは、４列目および５列目に対するスキャン処理の状況を模式的に示す平面図である。図１５Ｂは、図１５Ａに示す状況における非接触給電機器と非接触受電機器との間の通信シーケンスを示す図である。

図１５Ａに示すように、スキャン処理の工程（Ｄ）において、制御部２は、非接触受電機器２００ｃの通信部１０を作動させるために必要な電力を供給するように、４列目および５列目の灰色で網掛けされた給電部１を制御する。

制御部２はさらに、図１５Ｂに示すように、非接触受電機器２００ｃの通信用アドレス（０３ｈ）に第３の応答要求メッセージを格納した通信パケットを送信するように、通信部５を制御する。

非接触受電機器２００ｃは５列目および６列目に載置されているため、非接触受電機器２００ｃの通信部１０は、５列目の給電部１から伝送された電力を受信し、通信部５から送信された第３の応答メッセージを受信する。

非接触受電機器２００ｃにおいて、制御部１１は、第３の応答要求メッセージを受信すると、電力計測部１２により検出された電力の大きさを第３の応答メッセージとして非接触給電機器１００に送信するように、通信部１０を制御する。

非接触給電機器１００において、通信部１０が第３の応答メッセージを受信すると、スキャン処理の工程（Ｅ）において、制御部２は、非接触受電機器２００ｃの通信アドレス（０１ｈ）と受信中の電力の大きさとを記憶部６に記憶する。

図１６Ａは、５列目および６列目に対するスキャン処理の状況を模式的に示す平面図である。図１６Ｂは、図１６Ａに示す状況における非接触給電機器と非接触受電機器との間の通信シーケンスを示す図である。

図１６Ａに示すように、スキャン処理の工程（Ｄ）において、制御部２は、非接触受電機器２００ｃの通信部１０を作動させるために必要な電力を供給するように、５列目および６列目の灰色に網掛けされた給電部１を制御する。

制御部２はさらに、非接触受電機器２００ｃの通信用アドレス（０３ｈ）に、第３の応答要求メッセージを格納した通信パケットを送信する。

非接触受電機器２００ｃは５列目および６列目に載置されているため、非接触受電機器２００ｃの通信部１０は、５列目および６列目の給電部１から伝送された電力を受信し、通信部５から送信された第３の応答要求メッセージを受信する。

非接触受電機器２００ｃにおいて、通信部１０が第３の応答要求メッセージを受信すると、制御部１１は、電力計測部１２により検出された電力の大きさを第３の応答メッセージとして送信するように、通信部１０を制御する。

非接触給電機器１００において、通信部５が第３の応答メッセージを受信すると、スキャン処理の工程（Ｅ）において、制御部２は、非接触受電機器２００ｃの通信アドレス（０３ｈ）と受信中の電力の大きさとを記憶部６に記憶する。

非接触受電機器２００ｃにおいて、電力計測部１２で検出される電力の大きさは、図１６Ａに示す状況の方が図１５Ａに示す状況より大きくなる。そのため、スキャン処理の工程（Ｆ）において、制御部２は、非接触受電機器２００ｃが受信する電力の大きさが最大となる行を特定することができ、非接触受電機器２００ｃが５列目および６列目に載置されていることを認識することができる。

上記スキャン処理の結果、制御部２は、非接触受電機器２００ｃが３行目、４行目の５列目、６列目に載置されていることを把握し、非接触受電機器２００ｃと給電部１との組み合わせを記憶部６に記憶する。

制御部２が、載置検出状態１５で検出された全ての非接触受電機器２００と給電部１との組み合わせを特定し終えると、非接触給電機器１００はスキャン処理状態１６から登録状態１７に遷移する。

登録状態１７において、特定された非接触受電機器２００は、記憶部６により保持された制御対象リストに、電力伝送の対象として登録される。制御対象リストが更新されると登録状態１７は終了し、非接触給電機器１００および非接触受電機器２００は給電状態１８に遷移する。

［給電動作］
次に、本実施の形態における給電状態１８について、図１７Ａおよび図１７Ｂを用いて説明する。

図１７Ａは、非接触受電機器２００ａ、２００ｃが電力を受信する状況を模式的に示す平面図である。図１７Ｂは、図１７Ａに示す状況における非接触給電機器と非接触受電機器との間の通信シーケンスを示す図である。

制御部２は、給電開始の指示を受けると、スキャン処理状態１６で検出され、登録状態１７で制御対象リストに登録された非接触受電機器２００に対して、初期登録状態１４で登録された非接触受電機器２００の負荷７の定格電力と同じ電力を供給するように、制御対象リストに登録された非接触受電機器２００と組み合わされた給電部１を制御する。

制御部２は、伝送される電力の制御のための第４の応答要求メッセージを定期的に送信するように、通信部５を制御する。非接触受電機器２００において、通信部１０が第４の応答要求メッセージを受信すると、制御部１１は、第４の応答要求メッセージに対応する第４の応答メッセージとして、電力誤差を格納した通信パケットを送信するように、通信部１０を制御する。

非接触給電機器１００において、通信部５が第４の応答メッセージを受信すると、制御部２は、第４の応答メッセージを送信した非接触受電機器２００において、電力誤差がゼロになるように、第４の応答メッセージを送信した非接触受電機器２００と組み合わされた給電部１を制御する。

具体的には、図１７Ａに示すように、載置検出状態１５において、非接触受電機器２００ａ、２００ｃが検出される。スキャン処理状態１６において、非接触受電機器２００ａが、５行目、６行目の２列目、３列目の灰色に網掛けされた四つの給電部１と組み合わされたことが特定される。非接触受電機器２００ｃと、３行目、４行目の５列目、６列目の灰色に網掛けされた四つの給電部１との組み合わされたことが特定される。

その後、非接触受電機器２００ａ、２００ｃが制御対象リストに登録されている場合、制御部２は、初期登録状態１４で登録された非接触受電機器２００ａの負荷７の定格電力と同じ電力が非接触受電機器２００ａの負荷７に供給されるように、非接触受電機器２００ａと組み合わされた給電部１を制御する。

制御部２はさらに、初期登録状態１４で登録された非接触受電機器２００ｃの負荷７の定格電力と同じ電力が非接触受電機器２００ｃの負荷７に供給されるように、非接触受電機器２００ｃと組み合わされた給電部１を制御する。

制御部２は、非接触受電機器２００ａ、２００ｃのそれぞれの通信部１０に第４の応答要求メッセージを定期的に送信するように、通信部５を制御する。

非接触受電機器２００ａにおいて、通信部１０が第４の応答要求メッセージを受信すると、制御部１１は、電力誤差を第４の応答メッセージとして格納した通信パケットを送信するように、通信部１０を制御する。

非接触受電機器２００ａと同様に、非接触受電機器２００ｃにおいて、通信部５が第４の応答要求メッセージを受信すると、制御部１１は、電力誤差を第４の応答メッセージとして格納した通信パケットを送信するように、通信部１０を制御する。

通信部５が非接触受電機器２００ａ、２００ｃからそれぞれ送信された二つの第４の応答メッセージを受信すると、制御部２は、二つの第４の応答メッセージにそれぞれ格納された電力誤差がゼロになるように、非接触受電機器２００ａ、２００ｃとそれぞれ組み合わされた給電部１を制御する。

以上のように、本実施の形態においては、一つの通信部５を用いて複数の非接触受電機器２００と通信することにより、非接触給電機器１００を実用可能な規模で構成することが可能となる。

なお、本実施の形態では、工程（Ａ）〜工程（Ｃ）において行方向のスキャン処理の後に、工程（Ｄ）〜工程（Ｆ）において列方向のスキャン処理を実施する。しかし、実施の順番を逆にしても良い。

本実施の形態では、１行目および１列目からスキャン処理を開始する。しかし、ｎ行目およびｍ列目からスキャン処理を開始してもよい。

本実施の形態では、制御部２は、同時にスキャン処理を実行する行および列の数を２に設定する。しかし、これに限定されるものではなく、制御部２は、共振回路８に含まれたコイルの直径に応じて、同時にスキャン処理を実行する行および列の数を決定すれば良い。

共振回路８に含まれたコイルの直径の異なる複数の非接触受電機器２００が載置された場合、スキャン処理を個別に行うようにすればよい。

具体的な例として、以下の場合について説明する。この場合において、例えば、非接触受電機器２００ａの共振回路８に含まれたコイルの直径が給電部１の１個分の大きさに相当し、非接触受電機器２００ｂ、２００ｃの共振回路８にそれぞれ含まれたコイルの直径が給電部１の３個分の大きさに相当する。

まず非接触受電機器２００ａと給電部１との組み合わせを特定するため、スキャン処理を行う行および列の数を１に設定して、上述したスキャン処理の工程（Ａ）〜工程（Ｆ）を実行する。

その後、非接触受電機器２００ｂと給電部１との組み合わせ、および、非接触受電機器２００ｃと給電部１との組み合わせを特定するため、スキャン処理を行う行および列の数を３に設定して、上述したスキャン処理の工程（Ａ）〜工程（Ｆ）を実行する。

載置された非接触受電機器２００のすべての共振回路８が、給電部１の１個分の大きさに相当する直径のコイルを含む場合、スキャンにおいて受電側が受信する電力の大きさは一種類に特定される。このため、受信中の電力の大きさを受電側から応答メッセージとして送信し、給電側で記憶する必要はない。従って、この場合には、電力を受信したことだけを応答メッセージとして送信するシステム仕様にしても良い。

受電側の通信部が、ＣＳＭＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ）など衝突回避手段のあるＭＡＣ（媒体アクセス制御）機能を有する場合、一つの応答要求メッセージに対して各受電機器が衝突を回避しながら順に応答メッセージを送信する構成とすることが可能である。

このため、載置された非接触受電機器のアドレスが予め分かっていなくても、非接触給電機器が一斉同報で応答要求メッセージを送信し、非接触受電機器が、その応答要求メッセージに応答して応答メッセージを送信するようにしても良い。この場合、非接触受電機器のアドレスを事前に初期登録しておく必要はない。

［非接触受電機器の移動］
以下、非接触受電機器を移動させた場合における本実施の形態の動作について、図１８Ａ〜図２５Ｂを用いて説明する。

図１８Ａは、非接触受電機器２００ａ、２００ｃへの電力伝送中に、非接触受電機器２００ａが非接触給電機器１００上から除去された状況を模式的に示す平面図である。図１８Ｂは、図１８Ａに示す状況における非接触給電機器と非接触受電機器との間の通信シーケンスを示す図である。

非接触受電機器２００は、電力を負荷７に供給するか否かを切り替えるスイッチング部としてプッシュスイッチ（図示せず）をその底面に備える。プッシュスイッチは、非接触受電機器２００が非接触給電機器１００に載置されると閉成し、移動などのために非接触受電機器２００ａが持ち上げられると開成するように構成される。

プッシュスイッチが開成すると、制御部１１は、第４の応答要求メッセージに応答して、非接触受電機器２００ａが移動したことを示す第５の応答メッセージを格納した通信パケットを送信するように、通信部１０を制御する。

非接触給電機器１００において、通信部５が第５の応答メッセージを含む通信パケットを受信すると、制御部２は、非接触受電機器２００ａへの電力伝送を停止させ、電力伝送の対象から非接触受電機器２００ａを除外するため、非接触受電機器２００ａの情報を制御対象リストから削除する。

また、制御部２は、通信部５が非接触受電機器２００ａに第４の応答要求メッセージを送信した後、何らかの理由により、非接触受電機器２００ａから所定の期間、第４の応答メッセージを受信しない場合にも同様に、制御部２は、非接触受電機器２００ａへの電力伝送を停止させ、電力伝送の対象から非接触受電機器２００ａを除外するため、非接触受電機器２００ａの情報を制御対象リストから削除する。

図１９Ａは、非接触受電機器が電力を受信できない位置に移動した状況を模式的に示す平面図である。図１９Ｂは、図１９Ａに示す状況における非接触給電機器と非接触受電機器との間の通信シーケンスを示す図である。

図１９Ａおよび図１９Ｂに示すように、非接触給電機器１００は、載置検出状態１５において、非接触受電機器２００ａを検出しようとする。

具体的には、制御部２は、初期登録状態１４で登録された非接触受電機器２００の通信部１０を作動させるために必要な電力を供給するように、給電状態１８ではないすべての給電部１を制御する。制御部２はさらに、初期登録状態１４で登録された非接触受電機器２００の通信用アドレスに、第１の応答要求メッセージを格納した通信パケットを送信するように、通信部５を制御する。

しかし、非接触受電機器２００ａは、第１の応答要求メッセージを受信しないため、第１の応答メッセージを送信することはない。所定時間内に第１応答メッセージが受信されない場合、制御部２は「載置検出なし」と判断し、非接触受電機器２００ｃへの電力伝送のみを継続する。

図２０Ａは、非接触受電機器２００ａが、非接触給電機器１００の１行目、２行目の９列目、１０列目に載置された状況を模式的に示す平面図である。図２０Ｂは、図２０Ａに示す状況における非接触給電機器と非接触受電機器との間の通信シーケンスを示す図である。

図２０Ａおよび図２０Ｂに示すように、非接触給電機器１００は、載置検出状態１５において、非接触受電機器２００ａを検出しようとする。

具体的には、制御部２は、初期登録状態１４で登録された非接触受電機器２００の通信部１０を作動させるために必要な電力を供給するように、給電状態１８ではないすべての給電部１を制御する。制御部２はさらに、初期登録状態１４で登録された非接触受電機器２００の通信用アドレスに、第１の応答要求メッセージを格納した通信パケットを送信するように、通信部５を制御する。

非接触受電機器２００ａにおいて、通信部１０が第１の応答要求メッセージを受信すると、制御部１１は、電力計測部１２により計測された電力の大きさを第１の応答メッセージとして格納した通信パケットを送信するように、通信部１０を制御する。

図２１Ａ、図２２Ａ、図２３Ａは、移動後の非接触受電機器２００ａに対するスキャン処理の状況を模式的に示す平面図である。図２１Ｂ、図２２Ｂ、図２３Ｂはそれぞれ、図２１Ａ、図２２Ａ、図２３Ｂに示す状況における非接触給電機器と非接触受電機器との間の通信シーケンスを示す図である。

図２４Ａは、移動後の非接触受電機器２００ａ、２００ｃが電力を受信する状況を模式的に示す平面図である。図２４Ｂは、図２４Ａに示す状況における非接触給電機器と非接触受電機器との間の通信シーケンスを示す図である。

図２１Ａ〜図２３Ｂに示すスキャン処理は、図７Ａ〜図１６Ｂに示すスキャン処理と同様である。図２４Ａ、図２４Ｂに示す給電動作は、図１７Ａ、図１７Ｂに示す給電動作と同様である。従って、ここではこれらの説明を省略する。

図２５Ａは、移動後の非接触受電機器２００ａに対する給電動作の終了を模式的に示す平面図である。図２５Ｂは、図２５Ａに示す状況における非接触給電機器と非接触受電機器との間の通信シーケンスを示す図である。

図２５Ｂに示すように、使用者が非接触受電機器２００ａと非接触受電機器２００ｃとに給電終了の指示を行うと、給電終了の指示に応じて、制御部２は、給電終了を示す通信パケットを非接触受電機器２００ａ、２００ｃに送信するように通信部５を制御し、給電を停止するように給電部１を制御する。

以上のように、本実施の形態によれば、非接触受電機器２００の移動に応じて、非接触給電機器１００は電力伝送を停止することが可能である。

（実施の形態２）
以下、本開示の実施の形態２について、図２６〜図２８を用いて説明する。

図２６は、本実施の形態に係る非接触給電機器１０１、非接触受電機器２０１、および、アダプタ機器３００のブロック構成図である。図２７は、非接触給電機器１０１に、アダプタ機器３００が載置された状態を模式的に示す平面図である。

図２６、図２７に示すように、非接触給電機器１０１は、実施の形態１における非接触給電機器１００と同様、マトリクス状に配置された複数の給電部１を有する誘導加熱調理器である。非接触給電機器１０１は、非接触給電機器１００の構成に加え、商用電源のゼロクロス点を検出し、ゼロクロス点のタイミングを制御部２に送信するゼロクロス検出部２３を有する。

非接触受電機器２０１は、実施の形態１における非接触受電機器２００と異なり、共振回路２０と共振回路２１とを有する。

共振回路２０は、負荷７のみに供給されるより大きな電力を非接触給電機器１００から受信する。共振回路２１は、通信部１０のみに供給されるより小さな電力を非接触給電機器１０１から受信する。

通信部１０は、共振回路２１を介して受信する電力を負荷変調することにより、受信する電力にメッセージを重畳して非接触給電機器１０１との通信を行う。すなわち、共振回路２１は、電力の受信と通信パケットの送受信とを行う受電通信部である。

本実施の形態によれば、非接触受電機器２０１の簡略化が可能である。しかしながら、非接触受電機器２０１の構成と同様に、非接触給電機器１０１に設けられたすべての給電部１に通信機能を持たせるのは合理的ではない。

そこで、本実施の形態では、非接触給電機器１０１が上記構成の非接触受電機器２０１と通信するために、アダプタ機器３００が新たに設けられる。

一般的に、消費電力が１ｋＷを超える場合、伝送される電力に機器情報を重畳することは困難である。そのため、給電用の共振回路とは別に通信用の共振回路を設ける必要がある。給電用の周波数が通信用の周波数と近接する場合、給電中はゼロクロス点の近辺でしか通信が行えない可能性もある。

図２６に示すように、アダプタ機器３００は、共振回路２４と高周波電源部２２と共振回路２５と通信部２６と制御部２７と伝達部２８と機器ＩＤ１９とを含む。

共振回路２４は、非接触給電機器１０１の給電部１から非接触で電力を受信するアダプタ側の受電部である。高周波電源部２２は、共振回路２４と電源回路９とを介して電力を受信し、高周波電力を生成する。

共振回路２５は、高周波電源部２２から供給された電力を、非接触受電機器２０１の共振回路２１に伝送するとともに、伝送される電力に重畳された情報を共振回路２１から受信することで非接触受電機器２０１との通信を行う。すなわち、共振回路２５は、電力伝送と通信パケットの送受信とを行う給電通信部である。

通信部２６は非接触給電機器１０１の通信部５と通信するアダプタ側の通信部である。制御部２７は、高周波電源部２２を介して共振回路２５を制御するとともに、通信部２６を制御するアダプタ側の制御部である。伝達部２８は、共振回路２５から共振回路２１に伝送された電力に重畳された非接触受電機器２０１の機器情報を、制御部２７に伝達する。

実施の形態１における非接触受電機器２００と同様に、機器ＩＤ１９が、ＩＤａとして非接触給電機器１０１の記憶部６に初期登録されている。アダプタ機器３００は、非接触給電機器１０１に載置されていることが検出されると、共振回路２４を介して給電部１から非接触で電力を受信する。この電力は、通信部５と通信部２６との間で通信される情報に応じて制御される。

共振回路２５は共振回路２１に近接して設けられ、共振回路２５から共振回路２１に非接触で伝送された電力は、非接触受電機器２０１の通信部１０に供給される。

非接触受電機器２０１の制御部１１は、非接触で伝送される電力を、電源回路９を用いて負荷変調することで、電力制御のためのメッセージを伝送される電力に重畳してアダプタ機器３００に送信するように、通信部１０を制御する。

アダプタ機器３００において、伝達部２８は、非接触受電機器２０１からのメッセージを受信し、制御部２７に伝達する。

非接触受電機器２０１の共振回路２０は、給電部１の一つの上方に位置し、この給電部１から電力を受信する。アダプタ機器３００の機器ＩＤ１９は、ＩＤｃとして非接触給電機器１０１の記憶部６に初期登録されている。非接触受電機器２０１に電力を伝送する給電部１は、アダプタ機器３００が非接触受電機器２０１の代わりに非接触給電機器１０１と通信することで制御される。

非接触給電機器１０１の制御部２は、ゼロクロス検出部２３から得た商用電源のゼロクロス点のタイミングをメッセージとして定期的に送信するように、通信部５を制御する。通信部２６により受信されたゼロクロス点のタイミングに同期して、制御部２７は高周波電源部２２を作動させる。

図２８は、非接触給電機器１０１、非接触受電機器２０１、および、アダプタ機器３００の間の通信シーケンスを示す図である。

図２８に示すように、商用電源のゼロクロス点に同期して、非接触給電機器１０１とアダプタ機器３００との間、および、アダプタ機器３００と非接触受電機器２０１との間で、メッセージが送受信される。

アダプタ機器３００は、ＩＤａとＩＤｃとを有し、これらを用いて、非接触給電機器１０１および非接触受電機器２０１と通信する。ＩＤａは、アダプタ機器３００に対して伝送される電力の制御のために用いられる。ＩＤｃは、非接触受電機器２０１に対して伝送される電力の制御のために用いられる。

図２８において、アダプタ機器３００のＩＤｃと非接触受電機器２０１の間の太い矢印はアダプタ機器３００の共振回路２５から非接触受電機器２０１の共振回路２１に伝送される電力を表し、細い矢印は情報の通信を表す。「ゼロクロス」は、ゼロクロス点のタイミングがメッセージとして送信されることを意味する。

「応答要求」は応答要求メッセージを意味する。「応答要求Ｒａ」は、ＩＤａ、すなわち、アダプタ機器３００に対する応答要求メッセージであり、「応答要求Ｒｃ」は、ＩＤｃ、すなわち、非接触受電機器２０１に対する応答要求メッセージである。

「電力誤差」は、応答要求メッセージに応答し、メッセージとして送信される電力誤差を意味する。「電力誤差Ｅａ」は、ＩＤａ、すなわち、アダプタ機器３００に関する電力誤差であり、「電力誤差Ｅｃ」は、ＩＤｃ、すなわち、非接触受電機器２０１に関する電力誤差である。

上述の通り、非接触給電機器１０１は、アダプタ機器３００のＩＤａに対して、定期的に商用電源のゼロクロス点のタイミングをメッセージとして送信する。このタイミングに同期して、アダプタ機器３００は高周波電源部２２を作動させる。

これにより、アダプタ機器３００と非接触受電機器２０１との間の通信に必要な電力が、共振回路２０に伝送される電力のゼロクロス点の近辺で送信され、この時、非接触受電機器２０１からのメッセージ（電力誤差Ｅｃ）の通信も行われる。

アダプタ機器３００は、ＩＤａに対して非接触給電機器１０１から受信した応答要求メッセージ（応答要求Ｒａ）に応答して、アダプタ機器３００に関する電力誤差情報（電力誤差Ｅａ）を送信する。非接触給電機器１０１は、この誤差情報に応じて、アダプタ機器３００に対する電力伝送を制御する。

アダプタ機器３００は、ＩＤｃに対して非接触給電機器１０１から受信した応答要求メッセージ（応答要求Ｒｃ）に応答して、非接触受電機器２０１に関する電力誤差情報（電力誤差Ｅｃ）を送信する。非接触給電機器１０１は、この誤差情報に応じて、アダプタ機器３００を経由した非接触受電機器２０１に対する電力伝送を制御する。

このようにして、非接触で電力を伝送するとともに、伝送される電力の影響を受けない情報の通信が行われる。

以上のように、本実施の形態によれば、アダプタ機器３００を設けることで、任意の給電部１の上方で非接触受電機器２０１を用いることができる。

なお、アダプタ機器３００の構成や制御をさらに簡略化するために、電源回路９および共振回路２４の代わりに一次電池を用いてもよい。電源回路９の代わりに２次電池を用い、受信した電力を２次電池に蓄えてもよい。

アダプタ機器３００の載置位置を特定するため、非接触受電機器２０１の共振回路２０を用いてもよい。アダプタ機器３００を載置する給電部１を事前に決めておいてもよい。

（実施の形態３）
以下、本開示の実施の形態３について、図２９〜図３０Ｄを用いて説明する。

図２９は、本実施の形態に係る非接触給電機器１０１、非接触受電機器２０１、および、アダプタ機器３０１のブロック構成図である。図３０Ａ〜図３０Ｄは、非接触給電機器１０１に、アダプタ機器３０１が載置された状態を模式的に示す平面図である。

実施の形態２において、アダプタ機器３００の電源回路９は、負荷７と接続されず、アダプタ機器３０１の通信部２６および制御部２７、非接触受電機器２０１の通信部１０および制御部１１などの軽負荷に電力を供給する。このため、電源回路９の大きさは給電部１の一つ分に設定される。

実施の形態２の場合、上述のスキャン処理によって載置位置が特定できるのは、アダプタ機器３００の共振回路２４であり、非接触受電機器２０１の共振回路２０の載置位置は特定することができない。

そのため、例えば図２７に示す向きに、必ずアダプタ機器３００を設置すると決めておくなどする必要がある。本実施の形態によれば、アダプタ機器３０１を、非接触給電機器１０１上の任意の場所で使用することができる。

図２９に示すように、本実施の形態に係るアダプタ機器３０１には、アダプタ機器３００の構成に加えて、第４の受電部である共振回路２９と、共振回路２９に接続された電源回路９とが追加され、機器ＩＤ１９としてＩＤｂが追加されている。

図３０Ａ〜図３０Ｄはそれぞれ、非接触給電機器１０１にアダプタ機器３０１を載置した各状況を模式的に示す平面図である。図３０Ａ〜図３０Ｄに示すように、共振回路２４、２９の載置位置が特定されると、共振回路２０の載置位置を特定することができる。

なお、上記実施の形態における制御部２、１１、２７はマイクロコンピュータで構成される。制御部２、１１、２７はマイクロコンピュータに限られるものではない。しかしながら、プログラム可能なマイクロコンピュータを用いれば、処理内容を容易に変更可能であり、設計の自由度を高めることができる。

処理速度の向上のため、制御部２、１１、２７を論理回路で構成することも可能である。制御部２、１１、２７を物理的に一つまたは複数の素子で構成してもよい。制御部２、１１、２７を複数の素子で構成する場合、各制御項目を別々の素子で実施してもよい。この場合、これら複数の素子が一つの制御部に対応すると考えることができる。

本開示は、非接触給電機器が、マトリクス状に配置された複数の給電部を有する誘導加熱調理器である非接触電力伝送システムにおいて有用である。

１ 給電部
２，１１，２７ 制御部
３，２２ 高周波電源部
４ 共振回路
５，１０，２６ 通信部
６ 記憶部
７，５０９ 負荷
８，２０，２１，２４，２５，２９，４０５ａ，４０５ｂ，４２１，４２２ 共振回路
９ 電源回路
１２ 電力計測部
１３ フォーマット
１３ａ，７０１ プリアンブル
１３ｂ 送信元アドレス
１３ｃ 受信先アドレス
１３ｄ，７０２ ヘッダ
１３ｅ，７０３ メッセージ
１３ｆ，７０４ チェックサム
１４ 初期登録状態
１５ 載置検出状態
１６ スキャン処理状態
１７ 登録状態
１８，６０４ 給電状態
１９ 機器ＩＤ
２３ ゼロクロス検出部
２８ 伝達部
１００，１０１ 非接触給電機器
２００，２００ａ，２００ｂ，２００ｃ，２０１ 非接触受電機器
３００，３０１ アダプタ機器

Claims (8)

1. 非接触受電機器に非接触で電力を伝送する非接触給電機器であって、前記非接触給電機器は、前記電力を伝送する複数の給電部と、通信パケットの送受信を行う給電側の通信部と、前記給電部と前記給電側の通信部とを制御する給電側の制御部とを備え、
   前記給電側の通信部は、前記非接触受電機器の載置検出のための応答要求メッセージを送信した後、対応の応答メッセージを受信することにより、前記非接触受電機器の載置検出を完了し、
   前記給電側の通信部は、前記非接触受電機器の載置位置の特定のための応答要求メッセージを送信した後、対応の応答メッセージを受信することにより、前記給電側の制御部が前記非接触受電機器と前記給電部との組み合わせを特定し、
   前記給電側の通信部が電力制御のための応答要求メッセージを送信した後に、前記給電側の通信部により受信される、対応の応答メッセージに応じて、前記給電側の制御部は前記給電部を制御するように構成された非接触給電機器であって、
   前記非接触給電機器は、前記給電側の制御部により制御され、前記給電側の通信部を介して通信される情報を記憶する記憶部をさらに備え、
   前記給電部はマトリクス状に配列され、
   前記非接触受電機器と前記給電部との組み合わせを特定するために、前記給電側の制御部は、前記給電部と前記給電側の通信部と前記記憶部とを制御して、
   （Ａ）少なくとも１行の前記給電部による電力伝送を行い、前記載置検出が完了した前記非接触受電機器に第２の応答要求メッセージを送信する工程と、
   （Ｂ）前記第２の応答要求メッセージに対応する第２の応答メッセージを受信すると、前記第２の応答メッセージに含まれた、前記非接触受電機器の通信アドレスと前記非接触受電機器により受信中の前記電力の大きさとを記憶する工程と、
   （Ｃ）工程（Ａ）および工程（Ｂ）をすべての行に対して実行し、受信中の前記電力の大きさが最大となる行を特定する工程と、
   （Ｄ）少なくとも１列の前記給電部による電力伝送を行い、前記載置検出が完了した前記非接触受電機器に第３の応答要求メッセージを送信する工程と、
   （Ｅ）前記第３の応答要求メッセージに対応する第３の応答メッセージを受信すると、前記第３の応答メッセージに含まれた、前記非接触受電機器の通信アドレスと前記非接触受電機器により受信中の前記電力の大きさとを記憶する工程と、
   （Ｆ）工程（Ｄ）および工程（Ｆ）をすべての列に対して実行し、受信中の前記電力の大きさが最大となる列を特定する工程と、
   を実行するように構成された非接触給電機器。
2. 前記給電側の制御部は、前記給電側の通信部が、電力受信中の前記非接触受電機器に第４の応答要求メッセージを送信した後、電力受信中の前記非接触受電機器から所定の期間、前記第４の応答メッセージを受信しない場合、電力伝送の対象から給電中の前記非接触受電機器を除外するように構成された請求項１に記載の非接触給電機器。
3. 前記給電側の制御部は、電力伝送の対象から電力受信中の前記非接触受電機器を除外した後、前記載置検出を実行するように構成された請求項２に記載の非接触給電機器。
4. 前記給電側の制御部は、電力伝送の対象から除外された前記非接触受電機器が再び載置されると、前記非接触受電機器を再び電力伝送の対象として登録するように構成された請求項３に記載の非接触給電機器。
5. 給電部を有する非接触給電機器から非接触で伝送された電力を受信する非接触受電機器であって、前記非接触受電機器は、前記電力を受信する受電部と、通信パケットの送受信を行う受電側の通信部と、前記受電部により受信中の前記電力を計測する電力計測部とを備え、
   前記受電側の通信部は、前記非接触受電機器の載置検出のための応答要求メッセージを受信すると、対応の応答メッセージを送信し、
   前記受電側の通信部は、前記非接触受電機器の載置位置の特定のための応答要求メッセージを受信すると、対応の応答メッセージを送信し、
   前記受電側の通信部は、伝送される前記電力の制御のための応答要求メッセージを受信すると、前記電力計測部により計測された前記電力の大きさを応答メッセージとして送信するように構成され、
   前記非接触受電機器は、負荷と、前記非接触受電機器が載置されると閉成し、前記給電部から伝送された電力を前記負荷に供給し、前記非接触受電機器が持ち上げられると開成し、前記負荷への前記電力の供給を停止させるスイッチング部とをさらに備え、
   前記受電側の通信部は、前記スイッチング部が開成すると、前記非接触受電機器の移動を示す応答メッセージを送信するように構成された非接触受電機器。
6. 請求項１に記載の非接触給電機器と請求項５に記載の非接触受電機器とを備えた非接触電力伝送システム。
7. 前記電力を前記非接触給電機器から受信して前記非接触受電機器に伝送し、前記通信パケットを前記非接触給電機器および前記非接触受電機器の間で送受信するアダプタ機器をさらに備え、
   前記受電側の通信部は、前記通信パケットを送受信するために負荷変調された前記電力を受信する受電通信部であり、
   前記非接触給電機器は、商用電源のゼロクロス点を検出するゼロクロス検出部をさらに備え、前記給電側の通信部は、前記ゼロクロス点のタイミングを前記アダプタ機器に送信するように構成され、
   前記アダプタ機器は、前記受電通信部に非接触で前記電力を伝送するとともに、前記受電通信部との間で前記通信パケットを送受信する給電通信部と、前記給電側の通信部と通信するアダプタ側の通信部とを有し、
   前記給電側の通信部は、前記ゼロクロス点のタイミングを前記アダプタ側の通信部に送信し、前記給電通信部は、前記ゼロクロス点に応じて前記電力を伝送するとともに前記通信パケットの送受信を行い、
   前記給電側の制御部は、電力制御のために、前記給電側の通信部が受信した前記通信パケットに応じて前記給電部を制御するように構成された請求項６に記載の非接触電力伝送システム。
8. 前記アダプタ機器は、前記非接触給電機器から非接触で伝送された前記電力を受信するアダプタ側の受電部をさらに有し、
   前記給電側の制御部は、前記非接触受電機器の載置位置を特定するために、前記アダプタの受電部と前記給電部との組み合わせを特定するように構成された請求項７に記載の非接触電力伝送システム。