KR20120137382A

KR20120137382A - 비접촉 급전 시스템

Info

Publication number: KR20120137382A
Application number: KR20127025184A
Authority: KR
Inventors: 히데아키 아베
Original assignee: 파나소닉 주식회사
Priority date: 2010-03-30
Filing date: 2011-03-16
Publication date: 2012-12-20
Also published as: TW201218570A; CN102835003A; CN102835003B; JP5478326B2; EP2555378B1; JP2011211874A; WO2011122348A1; US9203244B2; US20130015705A1; EP2555378A1; EP2555378A4; KR101423854B1; TWI477022B

Abstract

복수의 기기나 상이한 기기를 동시에 비접촉 급전할 수 있는 비접촉 급전 시스템을 제공한다.
복수의 1차 코일 L1이 동일 면형상으로 배치되고, 각 1차 코일 L1에 대해 각각 급전 모듈 M이 설치되었다. 또, 각 급전 모듈 M은, 시스템 제어부(8)는, 기기 인증 신호 ID 및 여자 요구 신호 RQ를 송신한 급전 모듈 M에 대해, 1차 코일 L1의 연속 여자를 허가하는 허가 신호 EN을 송신한다. 재치면에 기기 E가 올려 놓아졌을 때, 기기 E의 바로 아래에 위치하는 1차 코일 L1 만을 연속 여자함으로써, 재치면에 올려 놓아진 복수의 기기 E를 동시에 급전할 수 있다.

Description

비접촉 급전 시스템{WIRELESS POWER SUPPLY SYSTEM}

본 발명은, 비접촉 급전 시스템에 관한 것이다.

종래, AV기 등을 보면, 신호 통신을 위한 여러 개의 코드가 기기에 접속되어 있다. 이들 여러개의 코드에 의해, 기기의 배치의 자유도를 저해하고, 미관을 저해함과 함께, 먼지가 붙기 쉽고, 청소하기 어렵다는 문제가 있었다. 그러나, 최근, 신호 통신에서는, 무선화가 진행되어, 무선화에 의해 신호 통신을 위한 이들 코드를 없앨 수 있게 되었다.

그러나, 무선화가 진행되어, 이들 신호 통신을 위한 이들 코드가 없어져도, 전력을 송수신하는 코드는 아직도 존재하기 때문에, 그 굵고 긴 코드에 관한 문제의 대부분이 남아 있었다.

예를 들면, 휴대전화나 PC, 모바일 기기 등의, 코드 없이 자유롭게 가지고 다닐 수 있는 기기에 있어서는, 충전을 필요로 하기 때문에, AC어댑터를 이용하여 콘센트에 꽂아 충전이 행해진다. 그 때문에, AC어댑터의 충전용 코드가 콘센트까지 연장되기 때문에, 콘센트 주변의 미관이 저해되고, 코드는 다리에 걸리기 쉬웠다.

특히, 가정 내에 있어서는, 다수의 휴대전화가 한 번에 충전이 행해지는 경우가 많이 있어, 그 경우에는, 어댑터의 수가 많아지며, 또한, 충전 시의 콘센트 주위의 미관이 저해되고, 복잡하게 꼬인 코드는 다리에 걸리기 쉽고, 복잡하게 꼬인 코드를 푸는데 시간이 걸렸다.

또, AC어댑터는, 휴대전화의 부속품이기 때문에, 휴대전화마다 갖추어야 한다. 이것에 의해, AC어댑터 분 휴대전화의 비용을 높게 함과 함께, AC어댑터의 코드에 많이 포함되는 구리 등의 자원을 고갈시킨다는 문제가 발생한다.

이러한 배경으로부터, 전원 코드를 없애고, 비접촉 무접점의 급전을 행하는 기술이 제안되고 있다. 특히, 전자 유도에 의한 방법에서는(예를 들면, 특허 문헌 1), 전동 칫솔이나 전기 면도기(1998년 발매), 휴대전화의 충전 기기로서 실용화가 시작되고 있다. 그리고, 특허 문헌 1에서는, 급전하는 기기를 인식하기 위한 신호 통신 등에 의한 기기 인증 기술이 채용되고 있어, 특정의 기기 만을 비접촉 급전하는 것이 가능하다.

또, 기기가 놓여져 있지 않을 때의 대기 전력을 삭감하기 위해서, 급전 장치의 1차 코일로부터의 기기의 2차 코일을 향한 여자를 간헐적으로 행하는 방법도 채용되고 있다. 기기에는 내부에 전원을 가지지 않는 경우가 있다. 기기 급전면에 전원이 장착되어 있는 것을 확인하기 위해서, 때때로 전력 공급이 행해지지 않으면 안되어, 간헐 발진 등으로 대응하고 있다.

특허 문헌 1: 일본국 특허공개 2000-325442호 공보

그렇지만, 이러한 급전 장치는, 1개의 기기에 대해 급전하는 것이 가능할 뿐이며, 다른 기기를 함께 동시에 급전하는 것이나, 동시에 복수대를 충전하는 것은 불가능하다. 그 때문에, 복수의 급전 장치가 필요하고, 급전 장치를 위한 코드가 많아지기 때문에, 종전과 같은 문제가 발생한다.

본 발명의 목적은, 복수의 기기나 상이한 기기를 동시에 비접촉 급전할 수 있는 비접촉 급전 시스템을 제공하는 것에 있다

청구항 1에 기재된 발명은, 1차 코일을 구비함과 함께, 상기 1차 코일의 여자를 요구하는 여자 요구 신호를 수신하고, 그 수신한 여자 요구 신호에 기초하여 상기 1차 코일을 여자하는 급전 모듈을 구비한 급전 장치와, 2차 코일을 구비함과 함께, 상기 급전 장치의 1차 코일에 대해 상기 여자를 요구하는 여자 요구 신호를 송신하는 송신 회로를 구비한 기기로 이루어지며, 상기 기기를 급전 장치 상에 배치했을 때, 상기 급전 장치의 1차 코일을 여자시키고, 전자 유도로 올려 놓은 상기 기기의 2차 코일에 2차 전력을 발생시켜, 그 2차 전력을 상기 기기의 부하에 공급하도록 한 비접촉 급전 시스템으로서, 상기 급전 장치는, 상기 1차 코일이, 면형상 또는 선형상으로 복수 병설되며, 그 각 1차 코일에 대해 상기 급전 모듈을 각각 설치함과 함께, 각 급전 모듈을 통괄 제어하는 시스템 제어부를 구비하고, 상기 시스템 제어부는, 상기 급전 장치 상에 배치된 상기 기기로부터 송신된 여자를 요구하는 여자 요구 신호를 하나 또는 복수의 급전 모듈이 수신했을 때, 그 여자 요구 신호를 수신한 하나 또는 복수의 급전 모듈에 대해 당해 1차 코일을 여자시키기 위한 허가 신호를 송신한다.

도 1은 각종 기기가 올려 놓아진 상태를 나타낸 급전 장치의 전체 사시도이다.
도 2는 1차 코일의 배열 상태를 나타낸 설명도이다.
도 3은 급전 장치의 전기적 구성을 나타낸 전기 블록 회로도이다.
도 4는 고주파 인버터 회로도이다.
도 5는 제1 여자 동기 신호 및 제2 여자 동기 신호의 출력 파형도이다.
도 6은 고주파 인버터 회로의 출력 파형도이다.
도 7은 고주파 인버터 회로의 출력 파형도이다.
도 8은 1개의 기기가 복수의 1차 코일 상에 올려 놓아진 상태를 설명하는 설명 사시도이다.
도 9는 1개의 기기가 복수의 급전 모듈에 대해 데이터 송신하는 상태를 설명하는 설명 사시도이다.
도 10은 시스템 제어부의 처리 동작을 나타낸 플로차트이다.
도 11은 제2 실시 형태의 물체 검출 센서를 설치한 급전 장치의 전체 사시도이다.
도 12는 제2 실시 형태의 급전 장치의 전기적 구성을 나타낸 전기 블록 회로도이다.
도 13은 제2 실시 형태의 동작을 설명하기 위한 플로차트이다.
도 14는 제3 실시 형태의 급전 모듈의 고주파 인버터 회로이다.
도 15는 제3 실시 형태의 제1 및 제2 전환 회로의 전기 회로도이다.
도 16은 제3 실시 형태의 저주파용 여자 동기 신호 및 고주파용 여자 동기 신호의 출력 파형도이다.
도 17은 제3 실시 형태의 고주파 인버터 회로의 출력 파형도이다.
도 18은 제4 실시 형태의 급전 모듈의 고주파 인버터 회로이다.
도 19는 제4 실시 형태의 전환 회로를 설명하는 전기 회로도이다.
도 20은 제4 실시 형태의 고주파 인버터 회로의 출력 파형도이다.
도 21은 제5 실시 형태의 급전 모듈의 전기 블록 회로도이다.
도 22은 제5 실시 형태의 각 신호의 출력 파형도이다.
도 23은 제5 실시 형태의 다른 예를 설명하기 위한 각 신호의 출력 파형도이다.
도 24는 제6 실시 형태의 급전 모듈과 기기의 전기 블록 회로이다.
도 25는 제6 실시 형태의 동작을 설명하기 위한 각 신호의 출력 파형도이다.
도 26은 제7 실시 형태의 급전 모듈과 기기의 전기 블록 회로이다.
도 27은 제8 실시 형태의 고주파 인버터 회로의 출력 파형도이다.
도 28은 제9 실시 형태의 급전 장치의 1차 코일의 배열 상태를 나타낸 설명도이다.
도 29는 제10 실시 형태의 급전 장치가 배치된 실내를 나타낸 설명도이다.
도 30은 제10 실시 형태의 마루 아래에 수용되는 급전 장치를 설명하는 설명도이다.
도 31은 제10 실시 형태의 급전을 받는 기기가 배치되는 실내를 나타낸 설명도이다.
도 32는 제10 실시 형태의 급전을 받는 기기가 변경되어 배치된 실내를 나타낸 설명도이다.
도 33은 제10 실시 형태의 다른 예를 나타낸 몰딩(幅木)에 수용되는 급전 장치를 설명하는 설명도이다.
도 34는 제10 실시 형태의 다른 예를 나타낸 급전을 받는 각종의 기기가 배치되는 실내를 나타낸 설명도이다.
도 35는 제11 실시 형태의 급전 장치의 1차 코일의 배열 상태를 나타낸 설명도이다.
도 36은 제11 실시 형태의 다른 예를 나타낸 난간에 수용되는 급전 장치를 나타낸 설명도이다.
도 37은 제12 실시 형태의 급전 모듈과 기기의 전기 블록 회로이다.
도 38은 제13 실시 형태의 중계기가 배치된 실내를 나타낸 설명도이다.
도 39는 제13 실시 형태의 중계기를 설명하기 위한 전기 블록 회로이다.
도 40은 제13 실시 형태의 다른 예를 나타낸 중계기가 배치된 실내를 나타낸 설명도이다.

(제1 실시 형태)

이하, 본 발명의 비접촉 급전 시스템을 구체화한 제1 실시 형태의 급전 장치가 도면에 기초하여 설명된다.

도 1은, 급전 장치(1)와, 그 급전 장치(1)로부터 비접촉 급전되는 기기 E의 전체 사시도를 나타낸다. 급전 장치(1)의 하우징(2)은, 사각형 형상으로 형성된 저판(3)을 가진다. 그 저판(3)의 사방에서 측판(4)이 상방을 향해 연장 형성된다. 그 각 측판(4)에 의해 상방을 향해 개구한 개구부는, 강화 유리로 이루어지는 천판(5)으로 폐색함으로써 형성되어 있다. 그리고, 천판(5)의 상면이, 기기 E를 올려 놓는 재치면(載置面)(6)이 된다. 또, 저판(3), 각 측판(4), 및 천판(5)으로 형성되는 공간(하우징(2) 내)에는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 천판(5)의 재치면(6)에 올려 놓아진 각종의 기기 E에는, 비접촉 급전하기 위한 복수의 급전 모듈 M이 내장되어 있다.

하우징(2) 내에 설치된 각 급전 모듈 M은, 각각 대응하는 1차 코일 L1에 접속되어 있다. 각 1차 코일 L1은, 도 2에 나타낸 바와 같이, 본 실시 형태에서는 48개이며, 6개의 1차 코일 L1이, 천판(5)의 재치면(6)과 평행하게 X방향으로 늘어서도록 배치되며, 8개의 1차 코일 L1이, 천판(5)의 재치면(6)과 평행하게 Y방향으로 늘어서도록 배치되어 있다. 따라서, 급전 모듈 M은 48개이다.

하우징(2) 내에 배치된 각 1차 코일 L1은, 하우징(2) 내에 있어서 천판(5)의 하면에 접촉할 정도로 근접한 위치에 배치 고정되어 있다. 각 1차 코일 L1의 하방 위치의 저판(3)에는, 당해 1차 코일 L1을 여자 구동 제어하기 위한 급전 모듈 M이 각각 실장 배치되어 있다. 그리고, 각 1차 코일 L1은, 단독으로 또는 다른 1차 코일 L1과 협동하여 여자 구동하고, 재치면(6)에 올려 놓아진 기기 E에 대해 비접촉 급전을 한다.

또, 도 2에 나타낸 바와 같이, 각 1차 코일 L1의 외측에는, 당해 1차 코일 L1을 둘러싸도록 신호 수신 안테나 AT1이 각각 배치 고정되어 있다. 그리고, 재치면(6)에 올려 놓아진 기기 E와, 신호 수신 안테나 AT1을 통하여 대응하는 급전 모듈 M의 사이에서, 무선 통신으로 데이터 또는 정보의 수수가 각각 행해진다.

또, 도 2에 나타낸 바와 같이, 각 1차 코일 L1의 내측에는, 금속 검출 안테나 AT2가 각각 배치 고정되어 있다. 그리고, 재치면(6)에 올려 놓아진 기기 E와 1차 코일 L1(당해 금속 검출 안테나 AT2를 내포한 1차 코일 L1)의 사이에 배치된 금속편(7)이, 금속 검출 안테나 AT2에 의해 검지된다. 또, 각 1차 코일 L1의 X방향의 양 외측의 1차 코일 L1의 외부 근방에도 금속 검출 안테나 AT2가 각각 배치 고정되어 있다. 그리고, 재치면(6)에 올려 놓아진 기기 E와 1차 코일 L1(당해 금속 검출 안테나 AT2의 근방에 위치한 1차 코일 L1)의 사이에 배치된 금속편(7)이, 금속 검출 안테나 AT2에 의해 검지된다.

또, 하우징(2) 내에는, 각 1차 코일 L1을 각각 여자 구동하는 각 급전 모듈 M을 통괄 제어하며, 또한 마이크로 컴퓨터로 이루어지는 시스템 제어부(8)가 실장되어 있다. 그리고, 각 신호 수신 안테나 AT1에서 수신한 데이터 또는 정보는, 각각의 급전 모듈 M을 통하여 시스템 제어부(8)에 송신된다. 또, 각 금속 검출 안테나 AT2에서 금속편(7)을 검지했는지 어떤지를 나타내는 금속 검출 신호 ST는, 각각의 급전 모듈 M을 통하여 시스템 제어부(8)에 송신된다.

급전 장치(1)의 재치면(6)에 올려 놓아진 기기 E는, 2차 코일 L2를 가지고 있다. 각 기기 E의 2차 코일 L2는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 급전 장치(1)의 1차 코일 L1의 여자를 통하여 여자 급전된다. 각 기기 E의 2차 코일 L2는, 그 급전된 2차 전력을, 기기 E의 부하 Z에 공급한다.

또, 도 2에 나타낸 바와 같이, 기기 E의 2차 코일 L2의 외측에는, 송수신 안테나 AT3이 당해 2차 코일 L2를 둘러싸도록 감겨져 있다. 그리고, 기기 E가 급전 장치(1)의 재치면(6)에 올려 놓아졌을 때, 기기 E는, 기기 E의 바로 아래에 위치하는 1차 코일 L1을 둘러싸는 신호 수신 안테나 AT1을 통하여 그 1차 코일 L1을 여자 구동 제어하는 급전 모듈 M과의 사이에서, 무선 통신으로 데이터 또는 정보의 수수를 행한다.

여기서, 1차 코일 L1의 사이즈는, 기기 E가 재치면(6)에 올려 놓아졌을 때, 기기 E의 2차 코일 L2의 바로 아래에 위치하는 1 이상의 1차 코일 L1이 2차 코일 L2의 영역에 내포되도록 설정되어 있다.

다음에, 급전 장치(1) 및 기기 E의 전기적 구성이 도 3에 기초하여 설명된다.

도 3에 있어서, 기기 E에는, 송신 회로로서의 기기측 송수신 회로(9)가 구비되어 있다.

기기측 송수신 회로(9)는, 송수신 안테나 AT3에 접속되어 있다. 기기측 송수신 회로(9)는, 급전 장치(1)로 급전을 받게 되는 기기 E인 것을 나타내는 기기 인증 신호 ID, 및, 급전 장치(1)에 대해 급전을 요구하는 여자 요구 신호 RQ를 생성한다. 그리고, 기기측 송수신 회로(9)는, 그 생성한 기기 인증 신호 ID 및 여자 요구 신호 RQ를, 송수신 안테나 AT3을 통하여 급전 장치(1)에 송신한다.

여기서, 기기 E는, 2차 코일 L2에 발생하는 2차 전력으로 구동하고, 또한 기기 인증 신호 ID 및 여자 요구 신호 RQ를 생성하여 급전 장치(1)에 송신할 수 있는 기기이면 된다. 따라서, 기기 E는, 2차 코일 L2에 발생하는 2차 전력을, 정류 회로에서 정류하고, 그 정류한 직류 전원을 사용하여 그 기기 E를 재치면(6) 상에서 구동하거나, 또는 2차 전력을 그대로 교류 전원으로서 사용하여 그 기기를 재치면(6) 상에서 구동해도 된다. 또, 기기 E는, 2차 코일 L2에 발생하는 2차 전력을 정류 회로에서 정류하고, 그 정류한 직류 전원을 사용하여 내장하는 충전 전지(2차 전지)를 충전해도 된다.

또한, 내장한 2차 전지(충전 전지)를 충전하기 위한 휴대전화, 및 노트형 컴퓨터 등의 기기 E에 있어서, 기기측 송수신 회로(9)는, 2차 전지의 충전이 완료되었을 때, 충전 완료 전까지 송신하고 있던 기기 인증 신호 ID 및 여자 요구 신호 RQ 중 여자 요구 신호 RQ를 소실시켜, 기기 인증 신호 ID 만을 송신시키는 기능을 구비해도 된다.

또, 타이머를 구비한 기기 E에 있어서, 기기측 송수신 회로(9)는, 급전을 받아 타이머로 세트한 시간만 구동하고, 세트한 시간이 경과했을 때에 시간이 경과하기 전까지 송신하고 있던 기기 인증 신호 ID 및 여자 요구 신호 RQ 중 여자 요구 신호 RQ를 소실시켜, 기기 인증 신호 ID 만을 송신시키는 기능을 구비해도 된다.

도 3에 있어서, 각 1차 코일 L1에 대해 설치된 각 급전 모듈 M은, 여자 요구 수신 회로(11), 기기 인증 수신 회로(12), 금속 검출 회로(13), 여자 제어 회로(14), 및 고주파 인버터 회로(15)를 구비하고 있다.

여자 요구 수신 회로(11)는, 그 급전 모듈 M의 신호 수신 안테나 AT1에 접속된다. 여자 요구 수신 회로(11)는, 그 급전 모듈 M의 바로 위의 재치면(6)에 올려 놓아진 기기 E로부터 송신된 송신 신호를, 신호 수신 안테나 AT1을 통하여 수신한다. 여자 요구 수신 회로(11)는, 수신된 송신 신호로부터 급전을 요구하는 여자 요구 신호 RQ를 추출한다. 그리고, 여자 요구 수신 회로(11)는, 송신 신호로부터 여자 요구 신호 RQ를 추출하면, 그 여자 요구 신호 RQ를 여자 제어 회로(14)에 송신한다.

기기 인증 수신 회로(12)는, 그 급전 모듈 M의 신호 수신 안테나 AT1에 접속된다. 기기 인증 수신 회로(12)는, 그 급전 모듈 M의 바로 위의 재치면(6)에 올려 놓아진 기기 E로부터 송신된 송신 신호를, 신호 수신 안테나 AT1을 통하여 수신한다. 기기 인증 수신 회로(12)는, 수신된 송신 신호로부터 급전 가능한 기기 E인 것을 나타내는 기기 인증 신호 ID를 추출한다. 그리고, 기기 인증 수신 회로(12)는, 송신 신호로부터 기기 인증 신호 ID를 추출하면, 그 기기 인증 신호 ID를 여자 제어 회로(14)에 송신한다.

금속 검출 회로(13)는, 그 급전 모듈 M의 1차 코일 L1 내 및 근방에 배치된 금속 검출 안테나 AT2에 접속되어 있다. 금속 검출 회로(13)는, 금속 검출 안테나 AT2를 통하여 그 급전 모듈 M의 바로 위 또는 근방의 재치면(6)에 금속편(7)이 올려 놓아져 있는지 어떤지를 검지한다. 그리고, 금속 검출 회로(13)는, 재치면(6)에 금속편(7)이 올려 놓아져 있는 것을 검지하면, 금속 검출 신호 ST를 여자 제어 회로(14)에 송신한다.

여자 제어 회로(14)는, 여자 요구 수신 회로(11)로부터의 여자 요구 신호 RQ, 기기 인증 수신 회로(12)로부터의 기기 인증 신호 ID, 및 금속 검출 회로(13)로부터의 금속 검출 신호 ST를 수신한다. 그리고, 여자 제어 회로(14)는, 여자 요구 신호 RQ, 기기 인증 신호 ID, 및 금속 검출 신호 ST를, 자신의 급전 모듈 M을 식별하는 모듈 식별 신호를 부가하여, 시스템 제어부(8)에 송신한다.

여자 제어 회로(14)는, 시스템 제어부(8)에 여자 요구 신호 RQ, 기기 인증 신호 ID, 및 금속 검출 신호 ST를 송신하고, 시스템 제어부(8)로부터 허가 신호 EN을 기다린다.

시스템 제어부(8)는, (1) 여자 요구 신호 RQ를 수신하고 있는 경우, (2) 기기 인증 신호 ID를 수신하고 있는 경우에는, 당해 급전 모듈 M에 접속된 1차 코일 L1을 급전하기 위해서, 여자 구동시키는 허가 신호 EN을 여자 제어 회로(14)에 송신한다. 그리고, 여자 제어 회로(14)는, 시스템 제어부(8)로부터의 허가 신호 EN을 수신하면, 급전하기 위해 1차 코일 L1을 여자 구동시키는 구동 제어 신호 CT를 고주파 인버터 회로(15)에 송신한다.

또한, 시스템 제어부(8)는, 상기한 조건(1)(2)가 성립하고 있어도, 여자 제어 회로(14)로부터 금속 검출 신호 ST가 수신되었을 때에는, 허가 신호 EN을 송신하지 않는다. 이 경우, 여자 제어 회로(14)는, 급전하기 위해 1차 코일 L1을 여자 구동시키기 위한 구동 제어 신호 CT를 고주파 인버터 회로(15)에 송신하지 않는다.

또한, 시스템 제어부(8)는, 허가 신호 EN의 송신 중에, 여자 제어 회로(14)로부터의 여자 요구 신호 RQ 및 기기 인증 신호 ID 중 적어도 1개가 수신되지 않게 되었을 때에는, 허가 신호 EN의 송신을 종료한다. 따라서, 이 경우에도, 여자 제어 회로(14)는, 구동 제어 신호 CT를 고주파 인버터 회로(15)에 송신하지 않는다.

고주파 인버터 회로(15)는, 그 급전 모듈 M의 1차 코일 L1에 접속되어 있다. 그리고, 고주파 인버터 회로(15)는, 구동 제어 신호 CT에 기초하여 1차 코일 L1을 여자 구동시킨다.

상세히 서술하면, 고주파 인버터 회로(15)는, 여자 제어 회로(14)로부터 1차 코일 L1을 여자 구동시키기 위한 구동 제어 신호 CT를 수신하면, 고주파 인버터 회로(15)는, 급전하기 위해 1차 코일 L1을 여자 구동시킨다.

따라서, 급전 장치(1)로 급전 가능한 기기 E가 그 급전 모듈 M의 바로 위의 재치면(6)에 올려 놓아지고, 이 기기 E로부터 기기 인증 신호 ID 및 여자 요구 신호 RQ가 송신되며, 또한 이 기기 E의 근방에 금속편이 없는 경우에는, 1차 코일 L1은, 고주파 인버터 회로(15)로 여자 구동된다. 즉, 이 경우, 1차 코일 L1은, 비접촉 급전에 의해 기기 E에 2차 전력을 공급하기 위해 여자 구동된다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 고주파 인버터 회로(15)는, 발진 회로(16)와 여자 동기 신호 발생 회로(17)를 구비하고 있다. 발진 회로(16)는, 1차 코일 L1에 접속되며, 이 1차 코일 L1을 여자 구동한다.

도 4는, 발진 회로(16)의 회로 구성을 나타낸다.

발진 회로(16)는, 하프 브릿지형의 부분 공진 회로이다. 발진 회로(16)에는, 급전 장치(1)에 설치된 전원 전압 G와 그랜드의 사이에, 서로 직렬로 접속된 제1 콘덴서 C1 및 제2 콘덴서 C2로 이루어지는 분압 회로가 설치되어 있다. 이 분압 회로에는, 구동 회로가 병렬로 접속되어 있다. 구동 회로는, 서로 직렬로 접속된 제1 파워 트랜지스터 Q1과 제2 파워 트랜지스터 Q2로 이루어지는 직렬 회로이다. 또, 제1 파워 트랜지스터 Q1과 제2 파워 트랜지스터 Q2는, 본 실시 형태에서는, MOSFET로 이루어지며, 제1 파워 트랜지스터 Q1과 제2 파워 트랜지스터 Q2의 각 소스?드레인 간에는, 각각 플라이 휠용의 다이오드 D1, D2가 접속되어 있다.

그리고, 제1 콘덴서 C1과 제2 콘덴서 C2의 접속점(노드 N1)과, 제1 파워 트랜지스터 Q1과 제2 파워 트랜지스터 Q2의 접속점(노드 N2)의 사이에, 1차 코일 L1이 접속된다. 또한, 1차 코일 L1에는, 콘덴서 C3이 병렬 접속되어 있다.

제1 파워 트랜지스터 Q1 및 제2 파워 트랜지스터 Q2는, 본 실시 형태에서는, N채널 MOSFET로 이루어진다. 제1 파워 트랜지스터 Q1의 제어 단자로서의 게이트 단자에는, 제1 AND 회로(21)가 접속되며, 제2 파워 트랜지스터 Q2의 제어 단자로서의 게이트 단자에는, 제2 AND 회로(22)가 접속되어 있다.

제1 AND 회로(21)는, 2입력 단자의 AND 회로이다. 제1 AND 회로(21)의 제1 입력 단자에는, 논리 신호인 제1 여자 동기 신호 Vs1이 수신된다.

상세히 서술하면, 제1 여자 동기 신호 Vs1은, 미리 정해진 주기 Ts1을 가지는 논리 신호이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 제1 여자 동기 신호 Vs1에서는, 하이의 시간 ta1이 로우의 시간 tb1보다 짧게 설정되어 있다. 그리고, 이 제1 여자 동기 신호 Vs1은, 본 실시 형태에서는, 시스템 제어부(8)에 설치한 신호 생성 회로(도시하지 않음)로부터 송신되고 있다.

또, 제1 AND 회로(21)의 제2 입력 단자에는, 제1 OR 회로(23)로부터의 제1 출력 신호 Vrs1이 수신된다.

제1 OR 회로(23)는, 2입력 단자의 OR 회로이다. 제1 OR 회로(23)의 제1 입력 단자에는, 도 6에 나타낸 바와 같은, 간헐적으로 하이 레벨이 되는 간헐 하이 신호 Vst가 수신된다.

상세히 서술하면, 간헐 하이 신호 Vst는, 본 실시 형태에서는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 제1 여자 동기 신호 Vs1의 주기 Ts1보다 6배 긴 주기 Tst(=6Ts1)를 가진다. 간헐 하이 신호 Vst는, 제1 여자 동기 신호 Vs1이 하이로부터 로우로 하강한 후, 하이로 상승하고, 그 하이로 상승한 후, 2개째의 제1 여자 동기 신호 Vs1이 상승하기 직전에 로우로 하강한다. 그리고, 로우로 하강한 후에 송신되는 5개째의 제1 여자 동기 신호 Vs1이 하강한 후에, 다음 간헐 하이 신호 Vst가 하이로 상승한다. 여기서, 간헐 하이 신호 Vst가 하이 레벨이 되어 있는 시간은, 하이 시간 tx로 호칭된다.

그리고, 이 간헐 하이 신호 Vst는, 본 실시 형태에서는, 시스템 제어부(8)에 설치한 신호 생성 회로(도시하지 않음)로부터 송신되고 있다.

또, 제1 OR 회로(23)의 제2 입력 단자에는, 여자 동기 신호 발생 회로(17)로부터 도 7에 나타낸 바와 같은 인버터 제어 신호 Vss가 수신된다.

여자 동기 신호 발생 회로(17)는, 여자 제어 회로(14)로부터의 구동 제어 신호 CT를 수신하고 있을 때에, 급전하기 위해 1차 코일 L1을 여자 구동시키기 위한 하이 레벨의 인버터 제어 신호 Vss를 제1 OR 회로(23)에 송신한다.

또한, 여자 제어 회로(14)로부터 구동 제어 신호 CT가 수신되고 있지 않을 때, 여자 동기 신호 발생 회로(17)는, 하이 레벨의 인버터 제어 신호 Vss를 송신하지 않는다.

예를 들면, 재치면(6)에 기기 E가 올려 놓아져 있지 않을 때(여자 요구 신호 RQ 및 기기 인증 신호 ID를 수신하고 있지 않을 때), 여자 동기 신호 발생 회로(17)는, 하이 레벨의 인버터 제어 신호 Vss를 제1 OR 회로(23)에 송신하지 않는다. 이 경우, 제1 OR 회로(23)의 제1 입력 단자에는, 주기 Tst마다 하이 시간 tx만 하이 레벨이 되는 간헐 하이 신호 Vst가 수신되며, 제1 OR 회로(23)는, 간헐 하이 신호 Vst의 논리값과 동일한 논리값을 가지는 제1 출력 신호 Vrs1을, 다음 단의 제1 AND 회로(21)에 송신한다.

따라서, 도 6에 나타낸 바와 같이, 제1 AND 회로(21)는, 이 주기 Tst마다 하이 시간 tx만 하이 레벨이 되는 간헐 하이 신호 Vst가 송신되고 있을 때, 제1 여자 동기 신호 Vs1의 논리값과 동일한 논리값을 가지는 제1 온 오프 신호 Vg1을 제1 파워 트랜지스터 Q1의 게이트에 송신한다. 그 결과, 제1 파워 트랜지스터 Q1은, 이 하이 레벨이 되는 간헐 하이 신호 Vst가 송신되는 동안만, 제1 온 오프 신호 Vg1(제1 여자 동기 신호 Vs1)에 응답하여 간헐적으로 온한다.

덧붙여서 말하면, 금속편(7)이 올려 놓아지고, 또한 상기한 조건(1)(2)가 성립하고 있는 경우, 여자 동기 신호 발생 회로(17)는, 구동 제어 신호 CT를 수신하고, 여자 동기 신호 발생 회로(17)는, 하이 레벨의 인버터 제어 신호 Vss를 제1 OR 회로(23)에 송신한다. 그리고, 제1 OR 회로(23)는, 이 하이 레벨의 인버터 제어 신호 Vss를 수신하고, 제1 OR 회로(23)는, 인버터 제어 신호 Vss의 논리값과 동일한 논리값을 가지는 제1 출력 신호 Vrs1을, 다음 단의 제1 AND 회로(21)에 송신한다.

따라서, 도 7에 나타낸 바와 같이, 제1 AND 회로(21)에는, 하이 레벨의 인버터 제어 신호 Vss가 송신되고 있는 동안, 미리 정해진 주기 Ts1로 송신되고 있는 제1 여자 동기 신호 Vs1이 수신되며, 제1 AND 회로(21)는, 제1 여자 동기 신호 Vs1의 논리값과 동일한 논리값을 가지는 제1 온 오프 신호 Vg1을, 제1 파워 트랜지스터 Q1의 게이트에 송신한다. 그 결과, 제1 파워 트랜지스터 Q1은, 제1 여자 동기 신호 Vs1로 정해지는 주기 Ts1로 온 오프한다.

한편, 제2 파워 트랜지스터 Q2의 게이트 단자에는, 제2 AND 회로(22)가 접속되어 있다. 제2 AND 회로(22)는, 2입력 단자의 AND 회로이다. 제2 AND 회로(22)의 제1 입력 단자에는, 논리 신호인 제2 여자 동기 신호 Vs2가 수신된다.

상세히 서술하면, 제2 여자 동기 신호 Vs2는, 미리 정해진 주기 Ts2(=Ts1)를 가지는 논리 신호이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 제2 여자 동기 신호 Vs2는, 제1 여자 동기 신호 Vs1의 주기 Ts1과 동일한 주기를 가진다. 또, 제2 여자 동기 신호 Vs2는, 제1 여자 동기 신호 Vs1과 마찬가지로, 하이의 시간 ta2(=ta1)가 로우의 시간 tb2(=tb1)보다 짧게 설정되어, 제1 여자 동기 신호 Vs1과 반전된 관계를 가진다.

즉, 제1 여자 동기 신호 Vs1이 하이일 때, 제2 여자 동기 신호 Vs2는 로우이며, 제1 여자 동기 신호 Vs1이 로우일 때, 제2 여자 동기 신호 Vs2는 하이이다.

또, 여기에서는, 제1 및 제2 여자 동기 신호 Vs1, Vs2의 각각은, 하이의 시간 ta1, ta2가 로우의 시간 tb1, tb2보다 짧게 설정되어 있다. 따라서, 제1 여자 동기 신호 Vs1이 하이로부터 로우로 하강하고, 제2 여자 동기 신호 Vs2가 로우로부터 하이로 상승할 때까지의 동안, 및, 제2 여자 동기 신호 Vs2가 하이로부터 로우로 하강하고, 제1 여자 동기 신호 Vs1이 로우로부터 하이로 상승할 때까지의 동안, 제1 및 제2 여자 동기 신호 Vs1, Vs2의 각각이, 모두 로우 레벨이 되는 데드 타임 td로 설정되어 있다. 이 데드 타임 td를 설치함으로써, 제1 파워 트랜지스터 Q1과 제2 파워 트랜지스터 Q2의 소프트 스위칭이 가능해진다.

또한, 이 제2 여자 동기 신호 Vs2는, 본 실시 형태에서는, 시스템 제어부(8)에 설치한 신호 생성 회로(도시하지 않음)로부터 송신되고 있다.

또, 제2 AND 회로(22)의 제2 입력 단자에는, 제2 OR 회로(24)로부터의 제2 출력 신호 Vrs2가 수신된다.

제2 OR 회로(24)는, 2입력 단자의 OR 회로이다. 제2 OR 회로(24)의 제1 입력 단자에는, 간헐 하이 신호 Vst가 수신된다. 또, 제2 OR 회로(24)의 제2 입력 단자에는, 마찬가지로 여자 동기 신호 발생 회로(17)로부터 인버터 제어 신호 Vss가 수신된다.

따라서, 제2 OR 회로(24)에는, 여자 동기 신호 발생 회로(17)가 여자 제어 회로(14)로부터 구동 제어 신호 CT를 수신하고 있을 때(상기한 조건(1)(2)가 성립하고 있을 때), 하이 레벨의 인버터 제어 신호 Vss가 수신된다.

또, 제2 OR 회로(24)는, 여자 동기 신호 발생 회로(17)가 여자 제어 회로(14)로부터 구동 제어 신호 CT를 수신하고 있지 않을 때(상기한 조건(1)(2)가 성립하고 있지 않을 때), 하이 레벨의 인버터 제어 신호 Vss가 수신되지 않는다.

그리고, 제2 OR 회로(24)의 제1 입력 단자에는, 주기 Tst마다 하이 시간 tx만 하이 레벨이 되는 간헐 하이 신호 Vst가 수신되며, 제2 OR 회로(24)는, 간헐 하이 신호 Vst의 논리값과 동일한 논리값의 제2 출력 신호 Vrs2를, 다음 단의 제2 AND 회로(22)에 송신한다.

따라서, 제2 AND 회로(22)는, 이 주기 Tst마다 하이 시간 tx만 하이 레벨의 간헐 하이 신호 Vst를 수신하고 있을 때에는, 도 6에 나타낸 바와 같이, 제2 여자 동기 신호 Vs2의 논리값과 동일한 논리값의 제2 온 오프 신호 Vg2를, 제2 파워 트랜지스터 Q2의 게이트에 송신한다. 그 결과, 제2 파워 트랜지스터 Q2는, 주기 Tst의 간격으로 간헐 하이 신호 Vst가 하이 레벨인 하이 시간 tx의 동안, 제2 온 오프 신호 Vg2(제2 여자 동기 신호 Vs2)에 응답하여 간헐적으로 온한다.

이것에 의해, 예를 들어, 재치면(6)에 기기 E가 올려 놓아져 있지 않을 때(여자 요구 신호 RQ 및 기기 인증 신호 ID를 수신하고 있지 않을 때)에는, 고주파 인버터 회로(15)의 제1 파워 트랜지스터 Q1은, 간헐 하이 신호 Vst로 정해지는 제1 여자 동기 신호 Vs1에 따라 온 오프하고, 제2 파워 트랜지스터 Q2는, 간헐 하이 신호 Vst로 정해지는 제2 여자 동기 신호 Vs2에 따라 온 오프한다.

즉, 제1 여자 동기 신호 Vs1의 파형과 제2 여자 동기 신호 Vs2의 파형이 서로 반전된 관계에 있기 때문에, 제1 파워 트랜지스터 Q1과 제2 파워 트랜지스터 Q2는 번갈아, 또한, 간헐적으로 온 오프한다. 그리고, 이 제1 파워 트랜지스터 Q1과 제2 파워 트랜지스터 Q2가 번갈아서, 또한, 간헐적인 온 오프에 의해, 1차 코일 L1은, 간헐적으로 여자 구동된다.

따라서, 재치면(6)에 기기 E가 올려 놓아져 있지 않은 대기 상태에 있어서는, 급전 장치(1)의 각 1차 코일 L1은, 연속 여자되어 있는 것이 아니라 간헐적으로 여자 구동되어 있다.

덧붙여서 말하면, 금속편(7)이 올려 놓아지지 않고, 또한 상기한 조건(1)(2)가 성립하고 있는 경우, 여자 동기 신호 발생 회로(17)는, 하이 레벨의 인버터 제어 신호 Vss를 제2 OR 회로(24)에 송신한다. 그리고, 제2 OR 회로(24)에는, 이 하이 레벨의 인버터 제어 신호 Vss가 수신되며, 제2 OR 회로(24)는, 하이 레벨의 제2 출력 신호 Vrs2를 다음 단의 제2 AND 회로(22)에 송신한다.

따라서, 제2 AND 회로(22)는, 하이 레벨의 인버터 제어 신호 Vss가 송신되고 있는 동안, 도 7에 나타낸 바와 같이, 미리 정해진 주기 Ts2의 제2 여자 동기 신호 Vs2의 논리값과 동일한 논리값을 가지는 제2 온 오프 신호 Vg2를, 제2 파워 트랜지스터 Q2의 게이트에 송신한다. 그 결과, 제2 파워 트랜지스터 Q2는, 제2 여자 동기 신호 Vs2로 정해지는 주기로 온 오프하게 된다.

이것에 의해, 금속편(7)이 올려 놓아지지 않고, 또한 상기한 조건(1)(2)가 성립하고 있는 경우, 하이 레벨의 인버터 제어 신호 Vss가 송신되고 있는 동안, 제1 파워 트랜지스터 Q1은, 제1 여자 동기 신호 Vs1에 따라 온 오프하고, 제2 파워 트랜지스터 Q2는, 제2 여자 동기 신호 Vs2에 따라 온 오프한다.

즉, 상기한 조건(1)(2)가 성립하고 있는 동안, 제1 및 제2 온 오프 신호 Vg1, Vg2의 논리값과 동일한 논리값을 가지는 제1 및 제2 여자 동기 신호 Vs1, Vs2의 파형은, 서로 반전된 관계를 가진다. 그 때문에, 고주파 인버터 회로(15)의 제1 파워 트랜지스터 Q1과 제2 파워 트랜지스터 Q2는, 상기한 조건(1)(2)가 성립하고 있는 동안, 번갈아 온 오프한다.

그리고, 제1 파워 트랜지스터 Q1 및 제2 파워 트랜지스터 Q2의 각 소스?드레인 간에는, 여자 전압 VD1, VD2가 각각 발생된다.

따라서, 급전하기 위해 기기 E가 재치면(6)에 올려 놓아졌을 때에는, 급전 장치(1)의 기기 E가 올려 놓아진 위치에 있는 1차 코일 L1은, 연속적으로 여자 구동된다.

각 급전 모듈 M을 통괄 제어하는 시스템 제어부(8)는, 마이크로 컴퓨터를 구비하고, 모든 급전 모듈 M과 전기적으로 접속되어 있다. 시스템 제어부(8)에는, 각 급전 모듈 M의 여자 제어 회로(14)로부터, 자신의 모듈 식별 신호를 부가한 여자 요구 신호 RQ, 기기 인증 신호 ID 및 금속 검출 신호 ST가 수신된다.

시스템 제어부(8)는, 그 급전 모듈 M의 여자 제어 회로(14)로부터의 여자 요구 신호 RQ, 및 기기 인증 신호 ID에 기초하여, 급전 가능하며, 또한 급전을 요구하고 있는 기기 E가 그 급전 모듈 M의 바로 위에 올려 놓아져 있는지 어떤지를 판단한다.

그리고, 시스템 제어부(8)는, 급전 모듈 M의 여자 제어 회로(14)로부터 여자 요구 신호 RQ 및 기기 인증 신호 ID를 수신했을 때, 시스템 제어부(8)는, 그 급전 모듈 M의 여자 제어 회로(14)에 허가 신호 EN을 송신한다. 즉, 시스템 제어부(8)는, 그 급전 모듈 M의 바로 위에 급전 가능하며, 또한 급전을 요구하고 있는 기기 E가 올려 놓아진 것을 판단하고, 그 급전 모듈 M의 여자 제어 회로(14)에 대해 허가 신호 EN을 송신한다.

또한, 도 8에 나타낸 바와 같이, 급전 가능하며 급전을 요구하고 있는 기기 E의 사이즈가 크고, 또한 기기 E가 급전 장치(1)의 재치면(6)에 올려 놓아질 때, 2개 이상의 1차 코일 L1이 기기 E의 바로 아래에 위치하는 경우가 있다.

이 경우, 기기 E의 바로 아래에 위치하는 각 1차 코일 L1에 대응하는 각 급전 모듈 M은, 도 9에 나타낸 바와 같이, 각각 개개에 당해 기기 E의 여자 요구 신호 RQ 및 기기 인증 신호 ID를 수신하여 시스템 제어부(8)에 송신한다.

시스템 제어부(8)는, 각 급전 모듈 M으로부터의 모듈 식별 신호가 부가된 여자 요구 신호 RQ 및 기기 인증 신호 ID에 기초하여, 각 급전 모듈 M의 바로 위에 올려 놓아진 기기 E는 동일한 기기인지 어떤지를 판정한다.

이 때, 기기 E의 사이즈가 큰 경우, 각 모듈 M의 모듈 식별 신호 및 기기 인증 신호 ID에 기초하여, 시스템 제어부(8)는, 이격하지 않고 이웃하는 급전 모듈 M의 집합체에 의해 판별할 수 있다.

그리고, 시스템 제어부(8)는, 올려 놓아진 기기 E의 바로 아래에 위치하며 여자 요구 신호 RQ 및 기기 인증 신호 ID를 송신해 온 각 급전 모듈 M에 대해, 허가 신호 EN을 동시에 송신한다.

따라서, 복수의 급전 모듈 M이 협동하여 복수의 1차 코일 L1을 여자시킴으로써, 사이즈가 큰 1개의 기기 E에 대해 급전이 행해진다.

또, 2개 이상의 급전을 요구하고 있는 기기 E가 급전 장치(1)의 재치면(6)에 올려 놓아지는 경우가 있다.

이 경우, 각 기기 E의 바로 아래에 위치하는 1차 코일 L1에 대응하는 급전 모듈 M은, 각각 대응하는 기기에 대한 여자 요구 신호 RQ 및 기기 인증 신호 ID를 수신하고, 수신한 여자 요구 신호 RQ 및 기기 인증 신호 ID를 시스템 제어부(8)에 송신한다.

시스템 제어부(8)는, 각 급전 모듈 M으로부터의 모듈 식별 신호가 부가된 여자 요구 신호 RQ 및 기기 인증 신호 ID에 기초하여, 각 급전 모듈 M의 바로 위에 올려 놓아진 기기 E가 1개가 아닌 2개 이상 올려 놓아져 있는지 어떤지를 판정한다.

이 때, 기기 E가 2개 이상인 경우, 각 급전 모듈 M의 모듈 식별 신호 및 기기 인증 신호 ID에 기초하여, 시스템 제어부(8)는, 각 기기 E가 서로 이격한 위치에 있는 것에 의해 판별할 수 있다.

그리고, 시스템 제어부(8)는, 올려 놓아진 2개 이상의 기기 E의 바로 아래에 위치하며 여자 요구 신호 RQ 및 기기 인증 신호 ID를 송신해 온 각 급전 모듈 M에 대해, 허가 신호 EN을 각각 송신한다. 따라서, 각 기기 E에 대응한 급전 모듈 M이, 1차 코일 L1을 각각 여자하여, 각 기기 E에 대해 급전을 각각 행한다.

또, 시스템 제어부(8)는, 그 급전 모듈 M의 여자 제어 회로(14)로부터의 금속 검출 신호 ST에 기초하여, 그 급전 모듈 M의 바로 위에 금속편(7)이 올려 놓아져 있는 것을 판단한다. 시스템 제어부(8)는, 급전 모듈 M의 여자 제어 회로(14)로부터 금속 검출 신호 ST를 수신하고 있을 때, 시스템 제어부(8)는, 그 급전 모듈 M의 여자 제어 회로(14)에 허가 신호 EN을 송신하지 않는다. 즉, 시스템 제어부(8)는, 그 급전 모듈 M의 바로 위에 금속편(7)이 올려 놓아져 있다고 판단하고, 그 급전 모듈 M의 여자 제어 회로(14)에 허가 신호 EN을 송신하지 않는다.

따라서, 급전 가능하며 급전을 요구하고 있는 기기 E가 급전 장치(1)의 재치면(6)에 올려 놓아져 있어도, 기기 E와 재치면(6)의 사이에 금속편(7)이 끼워져 있는 경우에는, 시스템 제어부(8)는, 허가 신호 EN을 송신하지 않는다.

이것은, 금속편(7)의 유도 가열을 방지하기 위해서이다.

또한, 상기한 2개 이상의 1차 코일 L1을 사용하여 급전하는 사이즈가 큰 기기 E를 올려 놓고, 또한 각 1차 코일 L1에 대응하여 설치된 급전 모듈 M 중 적어도 1개로부터 금속 검출 신호 ST가 시스템 제어부(8)에 송신되는 경우가 있다. 이 경우에는, 시스템 제어부(8)는, 대응하는 모든 급전 모듈 M에 대해 허가 신호 EN을 송신하지 않는다. 따라서, 올려 놓아진 사이즈가 큰 기기 E는 급전되지 않는다.

또, 2개 이상의 기기 E가 올려 놓아지는 경우, 2개 이상의 기기 E가 각각 판단됨으로써, 금속편(7)이 검출된 기기 E를 급전하는 급전 모듈 M에, 허가 신호 EN이 송신되지 않는다. 즉, 금속편(7)이 끼워진 쪽의 기기 E 만이 여자가 정지되고, 금속편(7)이 끼워져 있지 않은 쪽의 기기 E는 급전이 계속된다.

시스템 제어부(8)는, 상기한 제1 여자 동기 신호 Vs1, 제2 여자 동기 신호 Vs2 및 간헐 하이 신호 Vst를 생성하는 도시하지 않는 신호 발생 회로를 구비하고 있다. 시스템 제어부(8)는, 급전 장치(1)의 전원 스위치(도시하지 않음)를 온시켰을 때, 신호 발생 회로를 구동시켜, 제1 여자 동기 신호 Vs1, 제2 여자 동기 신호 Vs2 및 간헐 하이 신호 Vst를 생성시킨다. 그리고, 시스템 제어부(8)는, 제1 여자 동기 신호 Vs1, 제2 여자 동기 신호 Vs2 및 간헐 하이 신호 Vst를, 모든 급전 모듈 M의 고주파 인버터 회로(15)에 송신한다.

따라서, 모든 급전 모듈 M은, 허가 신호 EN을 수신하고 있지 않는 상태(예를 들면 대기 상태)에 있어서, 모든 급전 모듈 M의 고주파 인버터 회로(15)는, 제1 여자 동기 신호 Vs1, 제2 여자 동기 신호 Vs2 및 간헐 하이 신호 Vst를 계속 수신한다. 이 때문에, 급전 장치(1)의 각 1차 코일 L1은, 연속 여자되어 있는 것이 아니라 간헐적으로 여자 구동되어 있다.

다음에, 상기와 같이 구성한 급전 장치(1)의 작용이, 도 10에 나타낸 마이크로 컴퓨터로 이루어지는 시스템 제어부(8)의 처리 동작을 나타낸 플로차트에 기초하여 설명된다.

도시하지 않는 전원 스위치가 온되어, 급전 장치(1)에 전원이 공급되면(단계 S1-1에서 YES), 1차 코일 L1이 간헐적으로 여자 구동된다. 즉, 시스템 제어부(8)는, 모든 급전 모듈 M의 고주파 인버터 회로(15)에 대해, 1차 코일 L1을 간헐적으로 여자 구동시키기 위한 제1 여자 동기 신호 Vs1, 제2 여자 동기 신호 Vs2 및 간헐 하이 신호 Vst를 송신한다(단계 S1-2).

이것에 의해, 모든 급전 모듈 M의 고주파 인버터 회로(15)는, 1차 코일 L1을 간헐적으로 여자한다. 그리고, 시스템 제어부(8)는, 각 급전 모듈 M으로부터의 여자 요구 신호 RQ 및 기기 인증 신호 ID를 기다린다(단계 S1-3). 시스템 제어부(8)는, 급전 모듈 M으로부터의 여자 요구 신호 RQ 및 기기 인증 신호 ID를 수신할 때까지, 단계 S1-2 및 단계 S1-3을 반복하여, 각 1차 코일 L1에 대해 간헐적으로 여자를 계속한다. 즉, 급전 모듈 M은, 대기 상태가 된다.

기기 E가 놓여진 경우, 기기 E는, 급전 장치(1)의 1차 코일 L1의 간헐 여자에 의해 약간의 2차 급전 전력을 얻어 기기측 송수신 회로(9)를 작동시킨다. 구체적으로는, 기기 E는, 기기측 송수신 회로(9)에서 생성한 기기 E의 기기 인증 신호 ID 및 여자 요구 신호 RQ를, 송수신 안테나 AT3을 통하여 기기 E의 바로 아래에 위치하는 급전 모듈 M의 신호 수신 안테나 AT1을 향해 송신한다.

그리고, 신호 수신 안테나 AT1이, 기기 E로부터 기기 인증 신호 ID 및 여자 요구 신호 RQ를 수신한다. 여자 요구 수신 회로(11)에서 여자 요구 신호 RQ가 추출되고, 기기 인증 수신 회로(12)에서 기기 인증 신호 ID가 추출된다. 여자 요구 신호 RQ 및 기기 인증 신호 ID가 여자 제어 회로(14)를 통하여 시스템 제어부(8)에 수신된다.

시스템 제어부(8)는, 여자 제어 회로(14)로부터의 여자 요구 신호 RQ 및 기기 인증 신호 ID에 기초하여, 그 급전 모듈 M의 바로 위에 급전 가능하며, 또한 급전을 요구하고 있는 기기 E가 올려 놓아졌다고 판단하고, 그 급전 모듈 M의 여자 제어 회로(14)에 대해 허가 신호 EN을 송신한다(단계 S1-4).

즉, 여자 제어 회로(14)는, 허가 신호 EN에 응답하여, 고주파 인버터 회로(15)(여자 동기 신호 발생 회로(17))에 대해 구동 제어 신호 CT를 송신한다. 이것에 의해, 여자 동기 신호 발생 회로(17)로부터 인버터 제어 신호 Vss가 송신되고, 기기 E가 올려 놓아진 위치에 있는 1차 코일 L1에 대해 연속 여자가 개시된다.

계속하여, 시스템 제어부(8)는, 여자 요구 신호 RQ를 소실했는지 어떤지의 판단, 및 금속 검출 신호 ST가 송신되었는지 어떤지의 판단을 한다(단계 S1-5, S1-6). 시스템 제어부(8)는, 여자 요구 신호 RQ가 소실되지 않고(단계 S1-5에서 NO), 금속 검출 신호 ST가 송신되지 않은(단계 S1-6에서 NO) 경우, 단계 S1-3으로 되돌아와, 1차 코일 L1에 대해 연속 여자를 계속한다(단계 S1-3~단계 S1-6). 즉, 기기 E에 대해 급전이 계속된다. 따라서, 기기 E는, 급전 장치(1)로부터 비접촉 급전을 받아, 그 급전 전력으로 부하 Z를 구동시킨다.

여기서, 단계 S1-5에 있어서, 기기 E가 재치면(6)으로부터 떼어내졌을 때, 또는, 여자 요구 신호 RQ가 소실되었을 때, 시스템 제어부(8)는, 여자 요구 신호 RQ가 소실되었다고 판단하고(단계 S1-5로 YES), 단계 S1-7로 이행하여, 일정 시간, 도시하지 않는 알림 램프 또는 알림 버저를 구동하여 사용자의 그 취지를 알림과 함께, 당해 급전 모듈 M에 대해 허가 신호 EN의 송신을 정지하고, 단계 S1-3으로 이동한다.

시스템 제어부(8)는, 단계 S1-3으로 이동하면, 그 급전 모듈 M으로부터의 새로운 여자 요구 신호 RQ 및 기기 인증 신호 ID를 기다린다. 시스템 제어부(8)는, 급전 모듈 M으로부터의 여자 요구 신호 RQ 및 기기 인증 신호 ID가 수신될 때까지, 단계 S1-2, 단계 S1-3을 반복하여, 각 1차 코일 L1에 대해 간헐적으로 여자를 계속한다.

따라서, 기기 E가 급전 장치(1)로부터 떼어진 경우에는, 1차 코일 L1은, 시스템 제어부(8)가 대기 모드가 됨으로써 간헐 여자 상태가 되기 때문에, 대기 전력을 억제할 수 있다.

또, 단계 S1-6에 있어서, 급전 모듈 M으로부터 금속 검출 신호 ST가 수신되었을 때, 시스템 제어부(8)는, 그 급전 모듈 M으로부터 금속 검출 신호 ST가 송신되는 것에 응답하여(단계 S1-6에서 YES), 단계 S1-7로 이행한다.

따라서, 금속 검출 신호 ST가 송신된 경우, 시스템 제어부(8)는, 일정 시간, 도시하지 않는 알림 램프 또는 알림 버저를 구동하여 사용자의 그 취지를 알리고, 당해 급전 모듈 M에 대해 허가 신호 EN의 송신을 정지하고, 단계 S1-3으로 되돌아온다. 이후, 금속 검출 신호 ST가 소실될 때까지, 시스템 제어부(8)는, 단계 S1-3~단계 S1-7의 처리를 반복함으로써, 알림 램프 또는 알림 버저를 계속 구동한다. 시스템 제어부(8)는, 단계 S1-3~단계 S1-7의 처리를 반복할 때, 단계 S1-4에서의 연속 여자의 처리 시간, 단계 S1-7에서의 허가 신호 EN의 출력 정지 시간보다, 훨씬 짧기 때문에 그 급전 모듈 M의 1차 코일 L1에 대해 간헐적으로 여자를 행한다.

따라서, 금속편(7)이 있다고 판단된 상태가 계속되는 경우에는, 시스템 제어부(8)는, 간헐 여자를 계속시켜, 금속편(7)이 유도 가열되는 것을 방지할 수 있다.

상기와 같이 구성함으로써, 본 실시 형태에서는, 이하의 효과를 가진다.

(1) 본 실시 형태에서는, 급전 장치(1)에 복수의 1차 코일 L1이, 재치면(6)을 가지는 천판(5)의 하측에 동일 면형상으로 배치되며, 각 1차 코일 L1에 대해 각각 설치되어 여자 구동하는 각 급전 모듈 M과, 각 급전 모듈 M을 통괄하는 시스템 제어부(8)가 설치되었다.

또, 각 급전 모듈 M은, 대응하는 1차 코일 L1과 인접한 위치에 설치한 신호 수신 안테나 AT1을 통하여, 기기 E로부터의 기기 인증 신호 ID 및 여자 요구 신호 RQ를 수신하고, 그 기기 인증 신호 ID 및 여자 요구 신호 RQ를 시스템 제어부(8)에 송신한다.

그리고, 시스템 제어부(8)는, 각 급전 모듈 M 중에서, 기기 인증 신호 ID 및 여자 요구 신호 RQ를 송신한 급전 모듈 M에 대해 1차 코일 L1의 연속 여자를 허가하는 허가 신호 EN을 송신한다.

따라서, 급전 장치(1)의 재치면(6)에 기기 E가 올려 놓아졌을 때, 동일 면형상으로 배치된 모든 1차 코일 L1이 연속 여자되지 않고, 그 기기 E의 바로 아래에 위치하는 1차 코일 L1 만이, 사이즈의 대소에 관계없이, 급전하기 위해 연속 여자되기 때문에, 급전 시의 소비 전력을 저감할 수 있어, 고효율의 급전이 가능하다.

(2) 또, 기기 E의 바로 아래에 위치하는 1차 코일 L1 만을 급전하기 위해 연속 여자할 수 있기 때문에, 급전 장치(1)의 재치면(6)에 올려 놓아진 2개 이상의 기기 E를 동시에 급전할 수 있다.

(3) 또, 각 1차 코일 L1을 여자 구동하는 고주파 인버터 회로(15)에 설치한 제1 파워 트랜지스터 Q1 및 제2 파워 트랜지스터 Q2는, 모든 급전 모듈 M의 고주파 인버터 회로(15)에 공급되는 제1 여자 동기 신호 Vs1과 제2 여자 동기 신호 Vs2로 온 오프되기 때문에, 각 1차 코일 L1은 동위상의 파형으로 여자한다.

따라서, 재치면(6)에 올려 놓아진 1개의 기기 E에 대해 복수의 1차 코일 L1이 동시 여자함으로써, 협동하여 기기 E에 급전할 때, 이들 1차 코일 L1의 여자 파형이 맞춰져 있기 때문에, 고효율이며 안정된 전력 공급이 가능하다.

(4) 또, 재치면(6)에 올려 놓아진 기기 E로부터 기기 인증 신호 ID 및 여자 요구 신호 RQ가 송신되었을 때에, 1차 코일 L1의 연속 여자가 행해지기 때문에, 대상이 되지 않는 기기나 급전을 요구하지 않게 된 기기 E가 재치면(6)에 놓여져 있는 경우에는, 쓸데없는 여자가 방지됨과 함께 안전성이 향상된다.

(5) 본 실시 형태는, 급전 장치(1)의 재치면(6)에 아무것도 올려 놓아져 있지 않을 때, 모든 1차 코일 L1은 간헐 여자 상태가 되기 때문에, 대기 중의 소비 전력을 억제할 수 있다.

(6) 또, 1차 코일 L1의 간헐 여자는, 재치면(6)에 올려 놓아진 기기 E의 2차 코일 L2에 대해 미소한 2차 전력을 발생시킬 수 있도록 했다.

따라서, 2차 전지로 동작하는 휴대전화와 같은 기기 E가 재치면(6)에 올려 놓아진 경우, 기기 E는, 이 미소 2차 전력에 의해 조금씩 충전된다. 즉, 올려 놓은 시점에서는 2차 전지가 충전되어 있지 않아, 2차 전지로 동작하는 기기 E의 기기측 송수신 회로(9)가 동작하지 않는 경우가 생긴다. 이 경우, 기기 E의 기기측 송수신 회로(9)는 이 2차 전지가 조금씩 충전됨으로써, 기기 인증 신호 ID 및 여자 요구 신호 RQ의 생성 및 송신을 가능하게 할 수 있다.

(7) 올려 놓은 기기 E로부터 급전의 정지를 요구하기 위한 여자 요구 신호 RQ의 소실이 있었을 때, 1차 코일 L1의 여자를 연속 여자로부터 간헐 여자로 전환함으로써 기기 E에 대한 급전이 정지되도록 했다. 이것에 의해, 기기 E에 대한 급전을 고정밀도로 또한 안전하게 행할 수 있음과 함께, 소비 전력의 저감이 도모된다.

(8) 본 실시 형태에서는, 급전 장치(1)의 재치면(6)에 올려 놓아진 금속편(7)을 검지하는 금속 검출 안테나 AT2가 설치되어, 금속 검출 안테나 AT2가 금속편(7)을 검지했을 때, 1차 코일 L1의 여자를 연속 여자로부터 간헐 여자로 전환함으로써 기기 E에 대한 급전이 정지된다. 이것에 의해, 재치면(6)에 올려 놓아진 금속편(7)이 유도 가열되는 것을 방지할 수 있다.

(9) 또, 제1 파워 트랜지스터 Q1 및 제2 파워 트랜지스터 Q2를 온 오프시키는 제1 및 제2 여자 동기 신호 Vs1, Vs2는, 모두 로우 레벨이 되는 데드 타임 td가 설정되어 있기 때문에, 데드 타임 td에 있어서, 소프트 스위칭이 자동적으로 행해진다.

따라서, 제1 파워 트랜지스터 Q1 및 제2 파워 트랜지스터 Q2의 각 소스?드레인 간의 전압을 제로 볼트가 되고 나서 온시킬 수 있기 때문에, 제1 파워 트랜지스터 Q1 및 제2 파워 트랜지스터 Q2의 각 턴 온 손실을 없앨 수 있다. 또, 턴 온 시나 턴 오프 시의 1차 코일 L1에 흐르는 전류 파형의 고조파 성분을 작게 할 수 있기 때문에 노이즈도 저감할 수 있다.

(10) 또한, 각 1차 코일 L1의 사이즈는, 기기 E가 재치면(6)에 올려 놓아졌을 때, 기기 E의 2차 코일 L2의 바로 아래에 위치하는 1차 코일 L1이 2차 코일 L2의 영역에 1 이상 내포되도록 설정되었다.

따라서, 급전되는 기기 E는, 기기 E가 가지는 2차 코일 L2의 영역에 상당하는 필요 최소한의 1차 코일 L1군에서 여자할 수 있기 때문에, 고효율로 구동 가능하다.

또한, 본 실시 형태에서는, 제1 OR 회로(23) 및 제2 OR 회로(24)는, 동일한 인버터 제어 신호 Vss 및 간헐 하이 신호 Vst를 각각 수신한다. 따라서, 제1 OR 회로(23)의 제1 출력 신호 Vrs1과 제2 OR 회로(24)의 제2 출력 신호 Vrs2는 동일한 출력 파형이기 때문에, 제1 OR 회로(23) 및 제2 OR 회로(24) 중 어느 한쪽이 생략되어도 된다. 그리고, 예를 들면, 남겨둔 제1 OR 회로(23)는, 제1 출력 신호 Vrs1을 제1 AND 회로(21)에 송신하고, 제2 AND 회로(22)에 제2 출력 신호 Vrs2를 송신해도 된다.

이것에 의해, 고주파 인버터 회로(15)의 회로 규모는 축소될 수 있다.

또, 본 실시 형태에서는, 기기 E로부터 기기 인증 신호 ID와 여자 요구 신호 RQ가 수신되었지만, 기기 인증 신호 ID 만이 수신되거나, 또, 여자 요구 신호 RQ 만이 수신되는 바와 같은, 기기 인증 신호 ID 및 여자 요구 신호 RQ 중 어느 한쪽의 신호 만이 수신되어도 된다. 이것에 의해, 부품을 절약하고 염가인 구성이 가능하다.

또한, 본 실시 형태에서는, 특히 기기 E로부터의 여자 요구 신호 RQ의 무선 주파수에 대해서는, 상세히 서술하지 않았다. 그러나, 기기 E의 전원 혹은 1차 코일 L1로부터의 전자 유도로 얻어진 기기 E측의 보조 전원을 이용하여, 1차 코일 L1의 여자 주파수와는 상이한 주파수의 무선 신호가 만들어지고, 이 상이한 주파수의 무선 신호가 여자 요구 신호로 변조되어 기기 E의 바로 아래의 급전 모듈 M에 송신된다. 그리고, 신호 수신 안테나 AT1에 의해 이 변조된 무선 신호가 검출되고, 여자 요구 수신 회로(11)는, 검출된 무선 신호로부터 여자 신호를 복조해도 된다.

이것에 의해, 신호 수신 안테나 AT1에 의해 1차 코일 L1의 여자 주파수와는 상이한 독립된 주파수의 변조된 무선 신호를 검출하고, 여자 요구 수신 회로(11)가, 검출된 무선 신호로부터 여자 요구 신호를 복조하여 여자 동기 신호를 얻으므로, 시스템의 신뢰성이 향상된다.

또한, 본 실시 형태에서는, 시스템 제어부(8)가, 제1 여자 동기 신호 Vs1, 제2 여자 동기 신호 Vs2 및 간헐 하이 신호 Vst를 생성하여 송신했지만, 여자 제어 회로(14) 또는 고주파 인버터 회로(15)가, 제1 여자 동기 신호 Vs1, 제2 여자 동기 신호 Vs2 및 간헐 하이 신호 Vst를 생성해도 된다.

또, 본 실시 형태에서는, 1차 코일 L1의 사이즈는, 기기 E가 재치면(6)에 올려 놓아졌을 때에 기기 E의 2차 코일 L2의 바로 아래에 위치하는 1 이상의 1차 코일 L1이 2차 코일 L2의 영역에 내포되도록 설정되었다. 그러나, 이것에 한정되는 것은 아니며, 1개의 2차 코일 L2의 영역보다도, 바로 아래에 오는 1차 코일 L1의 1개의 영역이 커도 된다. 효율은 떨어지지만, 요컨데, 1차 코일 L1과 2차 코일 L2의 사이에서 전자 유도가 행해짐으로써 2차 코일 L2에 급전 전력이 발생하면 된다.

(제2 실시 형태)

다음에, 제2 실시 형태의 급전 장치(1)가, 도 11에 기초하여 설명된다.

제1 실시 형태의 급전 장치(1)는, 대기 상태에 있어서 모든 1차 코일 L1을 간헐 여자시키는데 반해, 본 실시 형태는, 기기 E를 포함하는 물체(30)가 재치면(6)에 올려 놓아졌을 때, 처음으로, 1차 코일 L1의 전부 또는 일부분을 간헐 여자시킨다는 점에 특징을 가지고 있다.

또한, 설명의 편의상, 본 실시 형태와 제1 실시 형태의 사이의 공통된 부분에 대해서는, 제1 실시 형태와 동일한 부호를 붙이고 상세한 설명을 생략한다.

도 11에 나타낸 바와 같이, 급전 장치(1)의 천판(5)의 상면(재치면(6))이며, 또한 상기 각 금속 검출 안테나 AT2의 배치 위치에, 물체 검출 센서(31)가 각각 설치되어 있다. 따라서, 각 물체 검출 센서(31)는, 재치면(6)의 전체에 일정하게 배치되어 있다.

각 물체 검출 센서(31)는, 본 실시 형태에서는, 발광 소자와 수광 소자로 이루어지는 광반사형의 센서이다. 물체(30)(도 12 참조)가 바로 위에 배치되었을 때, 발광 소자가 바로 위로 출사한 광이 물체(30)에 반사되고 그 반사광을 수광자가 수광함으로써, 각 물체 검출 센서(31)는, 물체(30)를 검지하여 물체 검출 신호 MT를 송신한다. 따라서, 물체(30)가 각 물체 검출 센서(31)의 바로 위에 배치되어 있지 않을 때, 발광 소자가 출사한 광은, 반사광이 되지 않고, 수광 소자는 광을 수광하지 못하여 물체 검출 신호 MT를 송신하지 않는다.

또한, 물체 검출 센서(31)는, 본 실시 형태에서는, 발광 소자와 수광 소자로 이루어지는 광반사형의 센서였지만, 물체(30)의 무게를 검출하는 압력 검출 소자로 구체화되어도 된다. 요컨데, 물체 검출 센서는, 검출 가능한 재질을 제한하지 않으며, 금속, 플라스틱, 및 목제 등의 어떤 재질의 물체(30)를 검출할 수 있으면 된다.

각 물체 검출 센서(31)는, 대향하여 배치된 금속 검출 안테나 AT2를 접속한 급전 모듈 M에 접속된다. 각 물체 검출 센서(31)는, 물체(30)를 검출했을 때, 물체 검출 신호 MT를, 당해 급전 모듈 M에 송신한다.

도 12는, 본 실시 형태의 급전 장치(1)의 전기적 구성을 나타낸 전기 블록 회로도를 나타낸다.

도 12에 있어서, 각 급전 모듈 M에는, 여자 요구 수신 회로(11), 기기 인증 수신 회로(12), 금속 검출 회로(13), 여자 제어 회로(14), 고주파 인버터 회로(15)에 더하여, 물체 검출 회로(32)가 구비되어 있다.

물체 검출 회로(32)는, 물체 검출 센서(31)에 접속되며, 대응하는 물체 검출 센서(31)로부터 송신되는 물체 검출 신호 MT를 수신한다. 그리고, 물체 검출 회로(32)는, 재치면(6)에 물체(30)가 올려 놓아진 것으로 하여, 그 물체 검출 신호 MT를 여자 제어 회로(14)에 송신한다.

여자 제어 회로(14)는, 여자 요구 수신 회로(11)로부터의 여자 요구 신호 RQ, 기기 인증 수신 회로(12)로부터의 기기 인증 신호 ID, 및 금속 검출 회로(13)로부터의 금속 검출 신호 ST에 더하여, 물체 검출 회로(32)로부터의 물체 검출 신호 MT를, 자신의 급전 모듈 M을 식별하는 모듈 식별 신호를 부가하여, 시스템 제어부(8)에 송신한다.

시스템 제어부(8)는, 여자 제어 회로(14)로부터 물체 검출 신호 MT 만을 수신하면, 당해 급전 모듈 M의 고주파 인버터 회로(15)의 발진 회로(16)에 대해, 상기한 제1 여자 동기 신호 Vs1, 제2 여자 동기 신호 Vs2 및 간헐 하이 신호 Vst를 송신한다.

즉, 본 실시 형태의 급전 장치(1)는, 전원 스위치가 온되어도, 모든 1차 코일 L1이 휴지되어 있어, 간헐 여자되어 있지 않다. 그리고, 급전 장치(1)는, 물체(30)가 검지되었을 때, 그 물체(30)가 올려 놓아진 위치의 1차 코일 L1 만을 간헐 여자시키고, 다른 위치에 있는 1차 코일 L1을 여자시키지 않고 휴지시키고 있다.

따라서, 기기 E를 포함하는 물체(30)가 올려 놓아져 있지 않을 때에는, 모든 1차 코일 L1은 간헐 여자되지 않고, 만일, 기기 E가 아닌 물체(30)가 올려 놓아졌을 때, 올려 놓아진 부분의 1차 코일 L1이 간헐 여자될 뿐이므로, 급전 장치(1)는, 대기 상태에서의 소비 전력을 큰폭으로 삭감할 수 있다.

다음에, 상기와 같이 구성된 급전 장치(1)의 작용이, 도 13에 나타낸 시스템 제어부(8)의 처리 동작을 나타낸 플로차트에 기초하여 설명된다.

또한, 본 실시 형태는, 물체 검출 센서(31)로부터의 물체 검출 신호 MT의 유무에 기초하여 시스템 제어부(8)가 제어 대상이 되는 1차 코일 L1을 선정하고, 그 선정된 1차 코일 L1을 여자 제어하는 점에 특징을 가진다. 그 외의 본 실시 형태는, 기본적으로 제1 실시 형태와 동일하다. 그 때문에, 본 실시 형태의 특징 부분에 대해서 상세하게 설명되며, 본 실시 형태와 제1 실시 형태의 사이의 공통된 부분이 설명의 편의상 생략된다.

지금, 도시하지 않는 전원 스위치가 온되어, 급전 장치(1)에 전원이 공급되면(단계 S2-1에서 YES), 시스템 제어부(8)는, 각 급전 모듈 M의 고주파 인버터 회로(15)에 제1 여자 동기 신호 Vs1, 제2 여자 동기 신호 Vs2 및 간헐 하이 신호 Vst를 송신하지 않고(단계 S2-2), 각 급전 모듈 M으로부터의 물체 검출 신호 MT를 기다린다(단계 S2-3). 즉, 시스템 제어부(8)는, 모든 1차 코일 L1에 대해 간헐 여자를 하지 않는 상태로 물체 검출 신호 MT를 기다린다.

재치면(6)의 소정의 위치에 물체(30)가 올려 놓아지면, 올려 놓아진 물체(30)의 바로 아래에 위치하는 복수의 급전 모듈 M에 접속된 물체 검출 센서(31)는, 물체(30)를 검지하여 물체 검출 신호 MT를 송신한다. 그리고, 물체 검출 센서(31)로부터 물체 검출 신호 MT를 수신한 각 급전 모듈 M의 여자 제어 회로(14)는, 그 물체 검출 신호 MT를 시스템 제어부(8)에 송신한다.

시스템 제어부(8)가, 각 급전 모듈 M으로부터 물체 검출 신호 MT를 수신하면(단계 S2-3에서 YES), 물체 검출 신호 MT를 송신한 급전 모듈 M에 접속된 1차 코일 L1을 간헐적으로 여자 구동시킨다(단계 S2-4).

즉, 시스템 제어부(8)는, 올려 놓아진 물체(30)의 바로 아래에 위치하는 복수의 급전 모듈 M의 고주파 인버터 회로(15)에 대해, 1차 코일 L1을 간헐적으로 여자 구동시키기 위한 제1 여자 동기 신호 Vs1, 제2 여자 동기 신호 Vs2 및 간헐 하이 신호 Vst를 송신한다. 이것에 의해, 올려 놓아진 물체(30)의 바로 아래에 위치하는 1차 코일 L1 만이 간헐적으로 여자된다.

계속하여, 시스템 제어부(8)는, 각 급전 모듈 M으로부터의 여자 요구 신호 RQ 및 기기 인증 신호 ID를 기다려(단계 S2-5), 급전 모듈 M으로부터의 여자 요구 신호 RQ 및 기기 인증 신호 ID가 수신될 때까지, 단계 S2-3~단계 S2-5를 반복한다. 즉, 올려 놓아진 물체(30)의 바로 아래에 위치하는 각 1차 코일 L1에 대해 간헐적으로 여자가 계속된다. 따라서, 이 동안에, 물체(30)가 제거되었을 때에는(단계 S2-3에서 NO), 시스템 제어부(8)는, 단계 S2-2로 이행하여, 제1 여자 동기 신호 Vs1, 제2 여자 동기 신호 Vs2 및 간헐 하이 신호 Vst의 송신을 정지하고, 1차 코일 L1의 간헐 여자를 정지한다.

올려 놓아진 물체(30)가 기기 E일 때, 이 물체(30), 즉 기기 E는, 기기 인증 신호 ID 및 여자 요구 신호 RQ가 기기 E의 바로 아래에 위치하는 급전 모듈 M의 신호 수신 안테나 AT1을 향해 송신된다.

그리고, 그 급전 모듈 M의 여자 제어 회로(14)는, 여자 요구 수신 회로(11)로부터의 여자 요구 신호 RQ를, 기기 인증 수신 회로(12)로부터의 기기 인증 신호 ID를 각각 시스템 제어부(8)에 송신한다.

여자 제어 회로(14)로부터 여자 요구 신호 RQ 및 기기 인증 신호 ID가 수신되면(단계 S2-5로 YES), 그 급전 모듈 M의 바로 위에 급전 가능하며, 또한 급전을 요구하고 있는 기기 E가 올려 놓아진 것으로 하여, 시스템 제어부(8)는, 그 급전 모듈 M의 여자 제어 회로(14)에 대해 허가 신호 EN을 송신한다(단계 S2-6).

즉, 여자 제어 회로(14)는, 허가 신호 EN에 응답하여, 고주파 인버터 회로(15)(여자 동기 신호 발생 회로(17))에 대해 구동 제어 신호 CT를 송신한다. 이것에 의해, 시스템 제어부(8)는, 기기 E가 올려 놓아진 위치에 있는 1차 코일 L1에 대해 연속 여자를 개시시킨다.

계속하여, 시스템 제어부(8)는, 여자 요구 신호 RQ가 소실되었는지 어떤지, 및 금속 검출 신호 ST가 송신되었는지 어떤지의 판단을 한다(단계 S2-7, S2-8). 시스템 제어부(8)는, 여자 요구 신호 RQ가 소실되지 않고(단계 S2-7에서 NO), 금속 검출 신호 ST가 송신되지 않은(단계 S2-7에서 NO) 경우, 단계 S2-5로 되돌아와, 1차 코일 L1에 대해 연속 여자를 계속한다(단계 S2-5~단계 S2-8). 즉, 기기 E에 대해 급전이 계속된다. 따라서, 기기 E는, 급전 장치(1)로부터 비접촉 급전을 받아, 그 급전 전력으로 부하 Z가 구동된다.

여기서, 단계 S2-7에 있어서, 기기 E가 재치면(6)으로부터 떼어내졌을 때, 또는, 여자 요구 신호 RQ가 소실되었을 때, 시스템 제어부(8)는, 여자 요구 신호 RQ가 소실되었다고 판단하고(단계 S2-5로 YES), 단계 S2-9로 이행하여, 일정 시간, 도시하지 않는 알림 램프 또는 알림 버저를 구동하여 사용자에게 그 취지를 알리고, 당해 급전 모듈 M에 대해 허가 신호 EN의 송신을 정지하고, 단계 S2-5로 이동한다.

시스템 제어부(8)는, 단계 S2-5로 이동하면, 그 급전 모듈 M으로부터 새로운 여자 요구 신호 RQ 및 기기 인증 신호 ID가 수신되고 있지 않기 때문에(단계 S2-5에서 NO), 단계 S2-3으로 이행한다. 이 때, 시스템 제어부(8)는, 물체 검출 신호 MT도 소실되어 있기 때문에(단계 S2-3에서 NO), 단계 S2-2로 이행하여, 급전 모듈 M의 고주파 인버터 회로(15)에 송신하고 있던 제1 여자 동기 신호 Vs1, 제2 여자 동기 신호 Vs2 및 간헐 하이 신호 Vst를 정지시킴으로써, 1차 코일 L1의 간헐 여자를 정지시킨다. 즉, 시스템 제어부(8)는, 지금까지 기기 E에 급전하고 있었기 때문에 여자 구동하고 있던 1차 코일 L1의 여자를 정지시킨다.

또, 단계 S2-8에 있어서, 급전 모듈 M으로부터 금속 검출 신호 ST가 수신되었을 때, 시스템 제어부(8)는, 그 급전 모듈 M으로부터 금속 검출 신호 ST가 송신되었던 것에 응답하여(단계 S6로 YES), 단계 S2-9로 이행한다.

따라서, 금속 검출 신호 ST가 송신된 경우, 시스템 제어부(8)는, 일정 시간, 도시하지 않는 알림 램프 또는 알림 버저를 구동함으로써 사용자에게 그 취지를 알리고, 또한 당해 급전 모듈 M에 대해 허가 신호 EN의 송신을 정지하고, 단계 S2-5로 되돌아온다. 이후, 금속 검출 신호 ST가 소실될 때까지, 시스템 제어부(8)는, 단계 S2-5~단계 S2-9의 처리를 반복하여 알림 램프 또는 알림 버저를 계속 구동한다. 단계 S2-5~단계 S2-9의 처리를 반복할 때, 단계 S2-6에서의 연속 여자의 처리 시간은, 단계 S2-9에서의 허가 신호 EN의 송신 정지 시간보다, 훨씬 짧기 때문에, 시스템 제어부(8)는, 그 급전 모듈 M의 1차 코일 L1에 대해 간헐적으로 여자시킨다.

따라서, 금속편(7)이 있다고 판단된 상태가 계속되는 경우에는, 1차 코일 L1에 대해 간헐 여자가 계속되어, 금속편(7)이 유도 가열되는 것을 방지할 수 있다.

이와 같이, 본 실시 형태는, 급전 장치(1)에 아무것도 올려 놓아져 있지 않은 경우는, 모든 1차 코일 L1의 여자 동작을 정지시키도록 했으므로, 소비 전력의 저감을 더 도모할 수 있다.

또, 본 실시 형태는, 물체(30)(기기 E)가 올려 놓아진 경우, 그 올려 놓아진 위치에 있는 1차 코일 L1 만을 여자 동작시키도록 했으므로 소비 전력의 저감을 더 도모할 수 있다.

(제3 실시 형태)

다음에, 제3 실시 형태에 대해서, 도 14에 기초하여 설명된다.

상기 제1 실시 형태의 급전 장치(1)에 있어서는, 제1 여자 동기 신호 Vs1, 및 제2 여자 동기 신호 Vs2는, 각각 1종류였다. 그러나, 본 실시 형태는, 제1 여자 동기 신호 Vs1 및 제2 여자 동기 신호 Vs2가, 주파수가 상이한 2종류의 저주파용 및 고주파용 제1 여자 동기 신호 Vs1a, Vs1b, 및, 저주파용 및 고주파용 제2 여자 동기 신호 Vs2a, Vs2b를 가지며, 올려 놓아지는 기기 E에 따라, 또는, 기기의 그때그때의 상태에 따라 상이한 주파수의 여자 동기 신호를 송신하는 점에 특징을 가지고 있다.

도 14는, 각 급전 모듈 M의 고주파 인버터 회로(15)를 나타낸 전기 회로를 나타낸다.

제1 AND 회로(21)의 제1 입력 단자는, 제1 전환 회로(41)에 접속된다. 제1 AND 회로(21)의 제1 입력 단자에는, 이 제1 전환 회로(41)로부터 저주파용 제1 여자 동기 신호 Vs1a 및 고주파용 제1 여자 동기 신호 Vs1b 중 어느 한쪽이 수신된다. 또, 제1 AND 회로(21)의 제2 입력 단자는, 상기 제1 OR 회로(23)에 접속된다. 제1 AND 회로(21)의 제2 입력 단자에는, 제1 OR 회로(23)로부터 제1 출력 신호 Vrs1이 수신되어 있다.

제1 전환 회로(41)는, 도 15에 나타낸 바와 같이, 저주파용 제1 여자 동기 신호 Vs1a가 수신되는 제1 트랜스미션 게이트(41a)와, 고주파용 제1 여자 동기 신호 Vs1b가 수신되는 제2 트랜스미션 게이트(41b)를 가지고 있다.

저주파용 제1 여자 동기 신호 Vs1a의 파형은, 본 실시 형태에서는, 도 16에 나타낸 바와 같이, 제1 실시 형태의 제1 여자 동기 신호 Vs1과 동일한 파형이다. 즉, 저주파용 제1 여자 동기 신호 Vs1a의 주기 Ts1a, 하이의 시간 ta1a, 로우의 시간 tb1a는, 제1 여자 동기 신호 Vs1의 주기 Ts1, 하이의 시간 ta1, 로우의 시간 tb1과 동일하게 설정되어 있다. 그리고, 이 저주파용 제1 여자 동기 신호 Vs1a는, 본 실시 형태에서는, 시스템 제어부(8)에 설치한 신호 생성 회로(도시하지 않음)로부터 송신되고 있다.

한편, 도 16에 나타낸 바와 같이, 고주파용 제1 여자 동기 신호 Vs1b의 주기 Ts1b는, 저주파용 제1 여자 동기 신호 Vs1a의 주기 Ts1a의 2분의 1로 설정되어 있다. 또, 고주파용 제1 여자 동기 신호 Vs1b의 하이의 시간 ta1b, 및 로우의 시간 tb1b는, 저주파용 제1 여자 동기 신호 Vs1a의 하이의 시간 ta1a, 로우의 시간 tb1a의 2분의 1로 각각 설정되어 있다.

그리고, 이 고주파용 제1 여자 동기 신호 Vs1b는, 본 실시 형태에서는, 시스템 제어부(8)에 설치한 신호 생성 회로(도시하지 않음)로부터 송신되고 있다.

그리고, 제1 트랜스미션 게이트(41a)에는, 저주파용 제1 여자 동기 신호 Vs1a가 수신되며, 제1 트랜스미션 게이트(41a)는, 서로 병렬로 접속된 N채널 MOS 트랜지스터 Q3과 P채널 MOS 트랜지스터 Q4를 포함한다. 그리고, N채널 MOS 트랜지스터 Q3의 게이트 단자에는 제1 전환 신호 SW1이 수신되고, P채널 MOS 트랜지스터 Q4의 게이트 단자에는 제1 인버터 회로(43)를 통하여 상기 제1 전환 신호 SW1이 수신된다. 따라서, 제1 트랜스미션 게이트(41a)에 하이 레벨의 제1 전환 신호 SW1이 수신되었을 때, 제1 트랜스미션 게이트(41a)는, 저주파용 제1 여자 동기 신호 Vs1a를 제1 AND 회로(21)에 송신한다.

또한, 이 제1 전환 신호 SW1은, 본 실시 형태에서는, 시스템 제어부(8)에 설치한 신호 생성 회로(도시하지 않음)로부터 송신되고 있다.

한편, 제2 트랜스미션 게이트(41b)에는, 고주파용 제1 여자 동기 신호 Vs1b가 송신되고, 제2 트랜스미션 게이트(41b)는, 서로 병렬로 접속된 N채널 MOS 트랜지스터 Q5와 P채널 MOS 트랜지스터 Q6을 포함한다. 그리고, N채널 MOS 트랜지스터 Q5의 게이트 단자에는 제1 인버터 회로(43)를 통하여 상기 제1 전환 신호 SW1이 수신되고, P채널 MOS 트랜지스터 Q6의 게이트 단자에는 상기 제1 전환 신호 SW1이 수신된다. 따라서, 제2 트랜스미션 게이트(41b)에 로우 레벨의 제1 전환 신호 SW1이 수신되었을 때, 제2 트랜스미션 게이트(41b)는, 고주파용 제1 여자 동기 신호 Vs1b를 제1 AND 회로(21)에 송신한다.

즉, 제1 전환 회로(41)에 하이 레벨의 제1 전환 신호 SW1이 수신될 때, 제1 전환 회로(41)는, 저주파용 제1 여자 동기 신호 Vs1a를 제1 AND 회로(21)에 송신한다. 또, 제1 전환 회로(41)에 로우 레벨의 제1 전환 신호 SW1이 수신될 때, 제1 전환 회로(41)는, 고주파용 제1 여자 동기 신호 Vs1b를 제1 AND 회로(21)에 송신한다.

제2 AND 회로(22)의 제1 입력 단자는, 제2 전환 회로(42)에 접속된다. 제2 AND 회로(22)의 제1 입력 단자에는, 이 제2 전환 회로(42)로부터 저주파용 제2 여자 동기 신호 Vs2a 및 고주파용 제2 여자 동기 신호 Vs2b 중 어느 한쪽이 수신된다. 또, 제2 AND 회로(22)의 제2 입력 단자에는, 상기 제2 OR 회로(24)가 접속된다. 제2 AND 회로(22)의 제2 입력 단자에는, 제2 OR 회로(24)로부터 상기 제2 출력 신호 Vrs2가 수신되고 있다.

제2 전환 회로(42)는, 도 15에 나타낸 바와 같이, 제3 트랜스미션 게이트(42a)와, 제4 트랜스미션 게이트(42b)를 가지고 있다. 제3 트랜스미션 게이트(42a)에는, 저주파용 제2 여자 동기 신호 Vs2a가 수신되며, 제4 트랜스미션 게이트(42b)에는, 고주파용 제2 여자 동기 신호 Vs2b가 수신된다.

저주파용 제2 여자 동기 신호 Vs2a의 파형은, 본 실시 형태에서는, 도 16에 나타낸 바와 같이, 제1 실시 형태의 제2 여자 동기 신호 Vs2의 파형과 동일하다. 즉, 저주파용 제2 여자 동기 신호 Vs2a의 주기 Ts2a, 하이의 시간 ta2a, 로우의 시간 tb2a가, 제2 여자 동기 신호 Vs2의 주기 Ts2, 하이의 시간 ta2, 로우의 시간 tb2와 동일하게 설정되어 있다. 그리고, 이 저주파용 제2 여자 동기 신호 Vs2a는, 본 실시 형태에서는, 시스템 제어부(8)에 설치한 신호 생성 회로(도시하지 않음)로부터 송신되고 있다.

한편, 도 16에 나타낸 바와 같이, 고주파용 제2 여자 동기 신호 Vs2b의 주기 Ts2b가 저주파용 제2 여자 동기 신호 Vs2a의 주기 Ts1a의 2분의 1이다. 또, 고주파용 제2 여자 동기 신호 Vs2b의 하이의 시간 ta2b, 및 로우의 시간 tb2b는, 저주파용 제2 여자 동기 신호 Vs2a의 하이의 시간 ta2a, 및 로우의 시간 tb2a의 2분의 1로 각각 설정되어 있다. 그리고, 이 고주파용 제2 여자 동기 신호 Vs2b는, 본 실시 형태에서는, 시스템 제어부(8)에 설치한 신호 생성 회로(도시하지 않음)로부터 송신되고 있다.

그리고, 제3 트랜스미션 게이트(42a)에는, 저주파용 제2 여자 동기 신호 Vs2a가 수신되며, 제3 트랜스미션 게이트(42a)는, 서로 병렬로 접속된 N채널 MOS 트랜지스터 Q7과 P채널 MOS 트랜지스터 Q8을 포함한다. 그리고, N채널 MOS 트랜지스터 Q7의 게이트 단자에는 상기 제1 전환 신호 SW1이 수신되고, P채널 MOS 트랜지스터 Q8의 게이트 단자에는 제1 인버터 회로(43)를 통하여 상기 제1 전환 신호 SW1이 수신된다. 따라서, 제3 트랜스미션 게이트(42a)에 하이 레벨의 제1 전환 신호 SW1이 수신될 때, 제3 트랜스미션 게이트(42a)는, 저주파용 제2 여자 동기 신호 Vs2a를 제2 AND 회로(22)에 송신한다.

한편, 제4 트랜스미션 게이트(42b)에는, 고주파용 제2 여자 동기 신호 Vs2b가 수신되며, 제4 트랜스미션 게이트(42b)는, 서로 병렬로 접속된 N채널 MOS 트랜지스터 Q9와 P채널 MOS 트랜지스터 Q10을 포함한다. 그리고, N채널 MOS 트랜지스터 Q9의 게이트 단자에는 인버터 회로(43)를 통하여 상기 제1 전환 신호 SW1이 수신되고, P채널 MOS 트랜지스터 Q10의 게이트 단자에는 상기 전환 신호 SW1이 수신된다. 따라서, 제4 트랜스미션 게이트(42b)에 로우 레벨의 제1 전환 신호 SW1이 수신될 때, 제4 트랜스미션 게이트(42b)는, 고주파용 제2 여자 동기 신호 Vs2b를 제2 AND 회로(22)에 송신한다.

즉, 제2 전환 회로(42)에 하이 레벨의 제1 전환 신호 SW1이 수신될 때, 제2 전환 회로(42)는, 저주파용 제2 여자 동기 신호 Vs2a를 제2 AND 회로(22)에 송신한다. 또, 제2 전환 회로(42)에 로우 레벨의 제1 전환 신호 SW1이 수신될 때, 제2 전환 회로(42)는, 고주파용 제2 여자 동기 신호 Vs2b를 제2 AND 회로(22)에 송신한다.

따라서, 제1 및 제2 전환 회로(41, 42)에 하이 레벨의 제1 전환 신호 SW1이 수신될 때, 제1 AND 회로(21)에는 저주파용 제1 여자 동기 신호 Vs1a가 수신되며, 제2 AND 회로(22)에는 저주파용 제2 여자 동기 신호 Vs2a가 수신된다. 반대로, 제1 및 제2 전환 회로(41, 42)에 로우 레벨의 제1 전환 신호 SW1이 수신될 때, 제1 AND 회로(21)에는 고주파용 제1 여자 동기 신호 Vs1b가 수신되고, 제2 AND 회로(22)에는 고주파용 제2 여자 동기 신호 Vs2b가 수신된다.

그리고, (A) 제1 전환 신호 SW1이 하이 레벨이며, 또한 제1 및 제2 AND 회로(21, 22)에 제1 및 제2 OR 회로(23, 24)로부터 제1 및 제2 출력 신호 Vrs1, Vrs2가 각각 수신될 때, 제1 및 제2 AND 회로(21, 22)는, 저주파용 제1 및 제2 여자 동기 신호 Vs1a, Vs2a의 논리값과 동일한 논리값을 각각 가지는 제1 및 제2 온 오프 신호 Vg2를, 제1 및 제2 파워 트랜지스터 Q1, Q2의 게이트에 각각 송신한다.

즉, 저주파용 제1 여자 동기 신호 Vs1a 및 저주파용 제2 여자 동기 신호 Vs2a의 파형이 서로 반전된 관계를 가지기 때문에, 상기 실시 형태와 마찬가지로, 제1 파워 트랜지스터 Q1과 제2 파워 트랜지스터 Q2는 연속적으로 번갈아 온 오프한다. 그리고, 이 제1 파워 트랜지스터 Q1과 제2 파워 트랜지스터 Q2가 번갈아 온 오프함으로써, 1차 코일 L1은, 연속 여자 구동된다.

(B) 반대로, 제1 전환 신호 SW1이 로우 레벨이며, 또한 제1 및 제2 AND 회로(21, 22)에 제1 및 제2 OR 회로(23, 24)로부터 인버터 제어 신호 Vss의 논리값과 동일한 논리값을 각각 가지는 제1 및 제2 출력 신호 Vrs1, Vrs2가 수신될 때, 제1 및 제2 AND 회로(21, 22)는, 도 17에 나타낸 바와 같이, 고주파용 제1 및 제2 여자 동기 신호 Vs1b, Vs2b의 논리값과 동일한 논리값을 각각 가지는 제1 및 제2 온 오프 신호 Vg2를, 제1 및 제2 파워 트랜지스터 Q1, Q2의 게이트에 각각 송신한다.

즉, 이 경우에도, 고주파용 제1 여자 동기 신호 Vs1b 및 고주파용 제2 여자 동기 신호 Vs2b의 파형이 서로 반전된 관계를 가지기 때문에, 상기 실시 형태와 마찬가지로, 제1 파워 트랜지스터 Q1과 제2 파워 트랜지스터 Q2는 연속적으로 또한 고속으로 번갈아 온 오프한다. 그리고, 이 제1 파워 트랜지스터 Q1과 제2 파워 트랜지스터 Q2가 번갈아 온 오프함으로써, 1차 코일 L1은, 고주파수로 연속 여자 구동된다.

덧붙여서 말하면, (C) 제1 전환 신호 SW1이 하이 레벨이며, 또한 제1 및 제2 AND 회로(21, 22)에 제1 및 제2 OR 회로(23, 24)로부터 간헐 하이 신호 Vst의 논리값과 각각 동일한 논리값을 가지는 제1 및 제2 출력 신호 Vrs1, Vrs2가 수신될 때, 제1 및 제2 AND 회로(21, 22)는, 도 17에 나타낸 바와 같이, 저주파용 제1 및 제2 여자 동기 신호 Vs1a, Vs2a의 논리값과 각각 동일한 논리값을 가지는 제1 및 제2 온 오프 신호 Vg2를 제1 및 제2 파워 트랜지스터 Q1, Q2의 게이트에 각각 송신한다.

즉, 간헐 하이 신호 Vst가 송신되고 있는 동안, 저주파용 제1 여자 동기 신호 Vs1a와 저주파용 제2 여자 동기 신호 Vs2a에 응답하여, 제1 파워 트랜지스터 Q1과 제2 파워 트랜지스터 Q2는 간헐적으로 번갈아 온 오프한다. 그리고, 이 제1 파워 트랜지스터 Q1과 제2 파워 트랜지스터 Q2가 간헐적으로 온 오프함으로써, 1차 코일 L1은, 간헐적으로 여자 구동된다.

(D) 반대로, 제1 전환 신호 SW1이 로우 레벨이며, 제1 및 제2 AND 회로(21, 22)가 제1 및 제2 OR 회로(23, 24)로부터 인버터 제어 신호 Vss의 논리값과 동일한 논리값을 각각 가지는 제1 및 제2 출력 신호 Vrs1, Vrs2를 수신하고 있을 때, 제1 및 제2 AND 회로(21, 22)는, 도 17에 나타낸 바와 같이, 고주파용 제1 및 제2 여자 동기 신호 Vs1b, Vs2b의 논리값과 동일한 논리값을 각각 가지는 제1 및 제2 온 오프 신호 Vg2를, 제1 및 제2 파워 트랜지스터 Q1, Q2의 게이트에 각각 송신한다.

즉, 이 경우에도, 고주파용 제1 여자 동기 신호 Vs1b 및 고주파용 제2 여자 동기 신호 Vs2b의 파형이 서로 반전된 관계를 가지기 때문에, 간헐 하이 신호 Vst가 송신되고 있는 동안, 제1 파워 트랜지스터 Q1과 제2 파워 트랜지스터 Q2는 간헐적이며 또한 고속으로 번갈아 온 오프한다. 그리고, 이 제1 파워 트랜지스터 Q1과 제2 파워 트랜지스터 Q2가 간헐적으로 번갈아 온 오프함으로써, 1차 코일 L1은, 고주파수로 간헐적으로 여자 구동된다.

이와 같이 구성된 급전 장치(1)는, 올려 놓아진 기기 E가, 그때그때의 상태에서 2종류의 상이한 주파수로 여자를 요구하는 경우에 유효하다. 이 경우, 기기 E는, 기기측 송수신 회로(9)가 여자 요구 신호 RQ를 생성하여 송신할 때, 여자 요구 신호 RQ에, 2차 코일 L2를 저주파수의 여자로 급전하는 것을 요구하는지, 고주파수의 여자로 급전하는 것을 요구하는지의 종별 신호를 함께 송신한다.

예를 들면, 기기 E가 슬리브 기능을 가지는 경우, 급전을 받음으로써 부하 Z를 구동시키고 있던 상태로부터, 부하 Z를 구동시키지 않는 슬리브 상태가 되었을 때, 1차 코일 L1을 고주파수의 여자 구동으로부터 저주파수의 여자 구동으로 바꿈으로써, 소비 전력의 저감이 가능해진다.

또, 기기 E가 충전기와 같이, 만충전에 가까워졌을 때, 1차 코일 L1을, 고주파수의 여자 구동으로부터 저주파수의 여자 구동으로 바꿈으로써, 보다 고효율의 제어가 가능해진다.

물론, 기기 E는, 시종 어느 한쪽의 주파수의 여자를 요구하는 종별 신호를 송신해도 된다.

그리고, 여자 요구 수신 회로(11)에 여자 요구 신호 RQ와 종별 신호가 수신되면, 여자 제어 회로(14)는, 그 여자 요구 신호 RQ와 종별 신호를 시스템 제어부(8)에 송신한다. 시스템 제어부(8)는, 종별 신호에 기초하여, 올려 놓아진 기기 E가 저주파수의 여자를 요구하고 있는 경우에는, 고주파 인버터 회로(15)의 발진 회로(16)에 설치한 제1 및 제2 전환 회로(41, 42)에 하이 레벨의 제1 전환 신호 SW1을 송신한다.

이것에 의해, 제1 AND 회로(21)에는, 저주파용 제1 여자 동기 신호 Vs1a가 수신되며, 제2 AND 회로(22)에는, 저주파용 제2 여자 동기 신호 Vs2a가 수신된다. 그 결과, 1차 코일 L1은, 저주파수의 저주파용 제1 및 제2 여자 동기 신호 Vs1a, 신호 Vs2a에 기초하여, 간헐 여자 또는 연속 여자된다. 또 1차 코일 L1에는, 올려 놓아진 기기 E의 요구에 따른 저주파수가 여자된다.

한편, 올려 놓아진 기기 E가 고주파수의 여자를 요구하고 있는 경우에는, 시스템 제어부(8)는, 제1 및 제2 전환 회로(41, 42)에 로우 레벨의 제1 전환 신호 SW1을 송신한다. 이것에 의해, 제1 AND 회로(21)에는, 고주파용 제1 여자 동기 신호 Vs1b가 수신되며, 제2 AND 회로(22)에는, 고주파용 제2 여자 동기 신호 Vs2b가 수신된다. 그 결과, 1차 코일 L1에는, 고주파수의 고주파용 제1 및 제2 여자 동기 신호 Vs1b, Vs2b에 기초하여, 간헐 여자 또는 연속 여자된다. 또, 1차 코일 L1에는, 올려 놓아진 기기 E의 요구에 따른 고주파수가 여자된다.

또, 시스템 제어부(8)는, 제1 실시 형태와 같이, 기기 E가 올려 놓아져 있지 않은 간헐 여자일 때, 제1 및 제2 전환 회로(41, 42)에 하이 레벨의 제1 전환 신호 SW1을 송신한다. 이것에 의해, 간헐 여자 시에는, 저주파수로 여자 동작을 행함으로써, 소비 전력의 저감이 도모된다.

다음에, 상기와 같이 구성한 급전 장치(1)의 작용에 대해서 도 17에 기초하여 설명된다.

지금, 시각 t1에 있어서, 기기 E가 올려 놓아지고, 그 기기 E로부터 여자 요구 신호 RQ, 기기 인증 신호 ID, 및 저주파수로의 여자 요구의 종별 신호가 송신되면, 시스템 제어부(8)는, 즉시, 하이 레벨의 제1 전환 신호 SW1을 송신하고, 제1 전환 회로(41)는, 저주파용 제1 여자 동기 신호 Vs1a를 선택 상태로 하고, 제2 전환 회로(42)는, 저주파용 제2 여자 동기 신호 Vs2a를 선택 상태로 한다. 그리고, 저주파용 제1 및 제2 여자 동기 신호 Vs1a, Vs2a로 제1 및 제2 파워 트랜지스터 Q1, Q2가 번갈아 온 오프됨으로써 1차 코일 L1은 연속 여자된다.

따라서, 올려 놓아진 기기 E는, 저주파수로 연속 여자됨으로써 급전된다.

그리고, 시각 t2에 있어서, 기기 E가 제거되면, 그 기기 E로부터 여자 요구 신호 RQ, 기기 인증 신호 ID, 및 저주파수로의 여자 요구의 종별 신호가 소실된다. 시스템 제어부(8)는, 즉시, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 간헐 여자로 이동한다.

이 때, 시스템 제어부(8)는, 하이 레벨의 제1 전환 신호 SW1을 계속 송신한다. 이 때문에, 제1 전환 회로(41)는, 저주파용 제1 여자 동기 신호 Vs1a의 선택 상태를 유지하고, 제2 전환 회로(42)는, 저주파용 제2 여자 동기 신호 Vs2a의 선택 상태를 유지한다. 그리고, 간헐 하이 신호 Vst가 송신되고 있는 동안, 저주파용 제1 및 제2 여자 동기 신호 Vs1a, Vs2a로 제1 및 제2 파워 트랜지스터 Q1, Q2가 번갈아 온 오프됨으로써 1차 코일 L1은 간헐 여자된다.

시각 t3에 있어서, 새로운 기기 E가 올려 놓아지고, 그 기기 E로부터 여자 요구 신호 RQ, 기기 인증 신호 ID, 및 고주파수로의 여자 요구의 종별 신호가 송신되면, 시스템 제어부(8)는, 즉시, 로우 레벨의 제1 전환 신호 SW1을 송신한다. 이 때문에, 제1 전환 회로(41)는, 고주파용 제1 여자 동기 신호 Vs1b를 선택 상태로 하고, 제2 전환 회로(42)는, 고주파용 제2 여자 동기 신호 Vs2b를 선택 상태로 한다. 그리고, 고주파용 제1 및 제2 여자 동기 신호 Vs1b, 및 제2 여자 동기 신호 Vs2b로 제1 및 제2 파워 트랜지스터 Q1, Q2가 번갈아 온 오프됨으로써 1차 코일 L1은 연속 여자된다.

따라서, 올려 놓아진 기기 E는, 고주파수로 연속 여자됨으로써 급전된다.

이와 같이, 본 실시 형태는, 제1 실시 형태의 효과에 더하여, 기기 E가 올려 놓아져 있지 않은 간헐 여자일 때에는, 저주파수로 여자 동작 가능하며, 소비 전력의 저감을 도모할 수 있다.

또, 본 실시 형태는, 올려 놓아진 기기 E의 그때그때의 상태에서 2종류의 상이한 주파수로 여자 급전 가능하여, 보다 고정밀도이며 고효율의 제어가 가능해진다.

(제4 실시 형태)

다음에, 제4 실시 형태에 대해서, 도 18에 기초하여 설명된다.

상기 제1 실시 형태의 급전 장치(1)에 있어서는, 제1 여자 동기 신호 Vs1 및 제2 여자 동기 신호 Vs2는, 각각 연속하여 송신되는 논리 신호였다. 본 실시 형태는, 필요한 때에 송신되는 여자 동기 신호인 점에 특징을 가지고 있다.

도 18은, 각 급전 모듈 M의 고주파 인버터 회로(15)를 나타낸 전기 회로를 나타낸다.

도 18에 있어서, 제1 파워 트랜지스터 Q1의 게이트 단자에는, 제3 전환 회로(45)가 접속되며, 제2 파워 트랜지스터 Q2의 게이트 단자에는, 제4 전환 회로(46)가 접속되어 있다.

제3 전환 회로(45)에는, 시스템 제어부(8)로부터 간헐용 제1 여자 동기 신호 Vs1i와, 제1 여자 동기 신호 발생 회로(17a)로부터 연속용 제1 여자 동기 신호 Vs1c가 수신된다. 제3 전환 회로(45)는, 간헐용 제1 여자 동기 신호 Vs1i 및 연속용 제1 여자 동기 신호 Vs1c 중 어느 한쪽을 선택하고, 선택된 신호의 논리값과 동일한 논리값을 가지는 제1 온 오프 신호 Vg1을, 제1 파워 트랜지스터 Q1의 게이트 단자에 송신한다. 제4 전환 회로(46)에는, 시스템 제어부(8)로부터 간헐용 제2 여자 동기 신호 Vs2i가 수신되고, 제2 여자 동기 신호 발생 회로(17b)로부터 연속용 제2 여자 동기 신호 Vs2c가 수신된다. 제4 전환 회로(46)는, 간헐용 제2 여자 동기 신호 Vs2i 및 연속용 제2 여자 동기 신호 Vs2c 중 어느 한쪽을 선택하고, 선택된 신호의 논리값과 동일한 논리값을 가지는 제2 온 오프 신호 Vg2를, 제2 파워 트랜지스터 Q2의 게이트 단자에 송신한다.

제3 전환 회로(45)는, 도 19에 나타낸 바와 같이, 제5 트랜스미션 게이트(45a)와 제6 트랜스미션 게이트(45b)를 가지고 있다. 그리고, 제5 트랜스미션 게이트(45a)의 출력 단자는, 제1 파워 트랜지스터 Q1의 게이트 단자에 접속되며, 제5 트랜스미션 게이트(45a)의 입력 단자에는, 시스템 제어부(8)로부터 간헐용 제1 여자 동기 신호 Vs1i가 수신된다. 제6 트랜스미션 게이트(45b)의 출력 단자는, 제1 파워 트랜지스터 Q1의 게이트 단자에 접속되며, 제6 트랜스미션 게이트(45b)의 입력 단자에는, 제1 여자 동기 신호 발생 회로(17a)로부터 연속용 제1 여자 동기 신호 Vs1c가 수신된다.

제5 트랜스미션 게이트(45a)는, 서로 병렬로 접속된 N채널 MOS 트랜지스터 Q11과 P채널 MOS 트랜지스터 Q12를 포함한다. 그리고, N채널 MOS 트랜지스터 Q11의 게이트 단자에는 제2 전환 신호 SW2가 수신되고, P채널 MOS 트랜지스터 Q12의 게이트 단자에는 제2 인버터 회로(47)를 통하여 제2 전환 신호 SW2가 수신된다.

따라서, 제5 트랜스미션 게이트(45a)에 하이 레벨의 제2 전환 신호 SW2가 수신되었을 때, 제5 트랜스미션 게이트(45a)는, 시스템 제어부(8)로부터 간헐용 제1 여자 동기 신호 Vs1i를 제1 파워 트랜지스터 Q1의 게이트 단자에 송신한다.

반대로, 제5 트랜스미션 게이트(45a)에 로우 레벨의 제2 전환 신호 SW2가 수신되었을 때, 제5 트랜스미션 게이트(45a)는, 시스템 제어부(8)로부터의 간헐용 제1 여자 동기 신호 Vs1i를 제1 파워 트랜지스터 Q1의 게이트 단자에 송신하지 않는다.

한편, 제6 트랜스미션 게이트(45b)는, 서로 병렬로 접속된 N채널 MOS 트랜지스터 Q13과 P채널 MOS 트랜지스터 Q14를 포함한다. 그리고, N채널 MOS 트랜지스터 Q13의 게이트 단자에는 제2 인버터 회로(47)를 통하여 제2 전환 신호 SW2가 수신되고, N채널 MOS 트랜지스터 Q13의 게이트 단자에는 제2 전환 신호 SW2가 수신된다.

따라서, 제6 트랜스미션 게이트(45b)에 로우 레벨의 제2 전환 신호 SW2가 수신되었을 때, 제6 트랜스미션 게이트(45b)는, 제1 여자 동기 신호 발생 회로(17a)로부터 연속용 제1 여자 동기 신호 Vs1c를 제1 파워 트랜지스터 Q1의 게이트 단자에 송신한다.

반대로, 제6 트랜스미션 게이트(45b)에 하이 레벨의 제2 전환 신호 SW2가 수신되었을 때, 제6 트랜스미션 게이트(45b)는, 제1 여자 동기 신호 발생 회로(17a)로부터 연속용 제1 여자 동기 신호 Vs1c를 제1 파워 트랜지스터 Q1의 게이트 단자에 송신하지 않는다.

즉, 제3 전환 회로(45)에 하이 레벨의 제2 전환 신호 SW2가 수신되었을 때, 제3 전환 회로(45)는, 간헐용 제1 여자 동기 신호 Vs1i의 논리값과 동일한 논리값을 가지는 제1 온 오프 신호 Vg1을 제1 파워 트랜지스터 Q1의 게이트 단자에 송신한다. 반대로, 제3 전환 회로(45)에 로우 레벨의 제2 전환 신호 SW2가 수신되었을 때, 제3 전환 회로(45)는, 연속용 제1 여자 동기 신호 Vs1c의 논리값과 동일한 논리값을 가지는 제1 온 오프 신호 Vg1을 제1 파워 트랜지스터 Q1의 게이트 단자에 송신한다.

제4 전환 회로(46)는, 제7 트랜스미션 게이트(46a)와 제8 트랜스미션 게이트(46b)를 가지고 있다. 그리고, 제7 트랜스미션 게이트(46a)의 출력 단자는, 제2 파워 트랜지스터 Q2의 게이트 단자에 접속되며, 제7 트랜스미션 게이트(46a)의 입력 단자에는, 시스템 제어부(8)로부터 간헐용 제2 여자 동기 신호 Vs2c가 수신된다. 제8 트랜스미션 게이트(46b)의 출력 단자는, 제2 파워 트랜지스터 Q2의 게이트 단자에 접속되며, 제8 트랜스미션 게이트(46b)의 입력 단자에는, 제2 여자 동기 신호 발생 회로(17b)로부터 연속용 제2 여자 동기 신호 Vs2c가 수신된다.

제7 트랜스미션 게이트(46a)는, 서로 병렬로 접속된 N채널 MOS 트랜지스터 Q15와 P채널 MOS 트랜지스터 Q16을 포함한다. 그리고, N채널 MOS 트랜지스터 Q15의 게이트 단자에는 제3 전환 신호 SW3이 수신되고, P채널 MOS 트랜지스터 Q16의 게이트 단자에는 제3 인버터 회로(48)를 통하여 제3 전환 신호 SW3이 수신된다.

따라서, 제7 트랜스미션 게이트(46a)에 하이 레벨의 제3 전환 신호 SW3이 수신되었을 때, 제7 트랜스미션 게이트(46a)는, 시스템 제어부(8)로부터 간헐용 제2 여자 동기 신호 Vs2i를 제2 파워 트랜지스터 Q2의 게이트 단자에 송신한다.

반대로, 제7 트랜스미션 게이트(46a)에 로우 레벨의 제3 전환 신호 SW3이 수신되었을 때, 제7 트랜스미션 게이트(46a)는, 시스템 제어부(8)로부터 간헐용 제2 여자 동기 신호 Vs2i를 제2 파워 트랜지스터 Q2의 게이트 단자에 송신하지 않는다.

한편, 제8 트랜스미션 게이트(46b)는, 서로 병렬로 접속된 N채널 MOS 트랜지스터 Q17과 P채널 MOS 트랜지스터 Q18을 포함한다. 그리고, N채널 MOS 트랜지스터 Q17의 게이트 단자에는 제3 인버터 회로(48)를 통하여 제3 전환 신호 SW3이 수신되고, P채널 MOS 트랜지스터 Q16의 게이트 단자에는 제3 전환 신호 SW3이 수신된다.

따라서, 제8 트랜스미션 게이트(46b)에 로우 레벨의 제3 전환 신호 SW3이 수신되었을 때, 제8 트랜스미션 게이트(46b)는, 제2 여자 동기 신호 발생 회로(17b)로부터 간헐용 제2 여자 동기 신호 Vs2i를 제2 파워 트랜지스터 Q2의 게이트 단자에 송신한다.

반대로, 제8 트랜스미션 게이트(46b)에 하이 레벨의 제3 전환 신호 SW3이 수신되었을 때, 제8 트랜스미션 게이트(46b)는, 제2 여자 동기 신호 발생 회로(17b)로부터 연속용 제2 여자 동기 신호 Vs2c를 제2 파워 트랜지스터 Q2의 게이트 단자에 송신하지 않는다.

즉, 제4 전환 회로(46)에 하이 레벨의 제3 전환 신호 SW3이 수신되었을 때, 제4 전환 회로(46)는, 간헐용 제2 여자 동기 신호 Vs2i의 논리값과 동일한 논리값을 가지는 제2 온 오프 신호 Vg2를 제2 파워 트랜지스터 Q2의 게이트 단자에 송신한다. 반대로, 제4 전환 회로(46)에 로우 레벨의 제3 전환 신호 SW3이 수신되었을 때, 제4 전환 회로(46)는, 연속용 제2 여자 동기 신호 Vs2c의 논리값과 동일한 논리값을 가지는 제2 온 오프 신호 Vg2를 제2 파워 트랜지스터 Q2의 게이트 단자에 송신한다.

제1 여자 동기 신호 발생 회로(17a)에는, 시스템 제어부(8)로부터의 허가 신호 EN에 응답하여, 여자 제어 회로(14)로부터 구동 제어 신호 CT가 수신된다.

제1 여자 동기 신호 발생 회로(17a)는, 구동 제어 신호 CT에 응답하여, 도 20에 나타낸 바와 같이, 로우 레벨의 제2 전환 신호 SW2와, 연속용 제1 여자 동기 신호 Vs1c를 제3 전환 회로(45)에 송신한다. 따라서, 제3 전환 회로(45)는, 허가 신호 EN이 송신되었을 때, 연속용 제1 여자 동기 신호 Vs1c를 제1 파워 트랜지스터 Q1에 송신한다. 덧붙여서 말하면, 제3 전환 회로(45)는, 허가 신호 EN이 송신되고 있지 않을 때, 간헐용 제1 여자 동기 신호 Vs1i를 제1 파워 트랜지스터 Q1에 송신한다.

한편, 제2 여자 동기 신호 발생 회로(17b)에는, 시스템 제어부(8)로부터의 허가 신호 EN에 응답하여, 여자 제어 회로(14)로부터 구동 제어 신호 CT가 수신된다.

제2 여자 동기 신호 발생 회로(17b)는, 구동 제어 신호 CT에 응답하여, 도 20에 나타낸 바와 같이, 로우 레벨의 제3 전환 신호 SW3과, 연속용 제2 여자 동기 신호 Vs2c를 제4 전환 회로(46)에 송신한다. 따라서, 제4 전환 회로(46)는, 허가 신호 EN이 송신되었을 때, 연속용 제2 여자 동기 신호 Vs2c를 제2 파워 트랜지스터 Q2에 송신한다. 덧붙여서 말하면, 제4 전환 회로(46)는, 허가 신호 EN이 송신되고 있지 않을 때, 간헐용 제2 여자 동기 신호 Vs2i를 제1 파워 트랜지스터 Q1에 송신한다.

여기서, 간헐용 제1 및 제2 여자 동기 신호 Vs1i, Vs2i와 연속용 제1 및 제2 여자 동기 신호 Vs1c, Vs2c에 대해서 설명한다.

우선, 간헐용 제1 여자 동기 신호 Vs1i와 간헐용 제2 여자 동기 신호 Vs2i는, 제1 실시 형태에 있어서 간헐 여자되고 있을 때의 제1 온 오프 신호 Vg1과 제2 온 오프 신호 Vg2에 각각 대응시키고 있다. 즉, 간헐용 제1 여자 동기 신호 Vs1i의 파형은, 간헐 하이 신호 Vst가 송신되고 있을 때에 송신되는 제1 온 오프 신호 Vg1의 논리값과 동일한 논리값을 가지는 제1 여자 동기 신호 Vs1의 파형과 동일하다. 또, 간헐용 제2 여자 동기 신호 Vs2i의 파형은, 간헐 하이 신호 Vst가 송신되고 있을 때에 송신되는 제2 온 오프 신호 Vg2의 논리값과 동일한 논리값을 가지는 제2 여자 동기 신호 Vs2의 파형과 동일하다.

다음에, 연속용 제1 여자 동기 신호 Vs1c와 연속용 제2 여자 동기 신호 Vs2c는, 제1 실시 형태에 있어서 연속 여자되고 있을 때의 제1 온 오프 신호 Vg1과 제2 온 오프 신호 Vg2에 각각 대응시키고 있다. 즉, 연속용 제1 여자 동기 신호 Vs1c의 파형은, 하이 레벨의 인버터 제어 신호 Vss가 송신되고 있을 때에 송신되는 제1 온 오프 신호 Vg1의 논리값과 동일한 논리값을 가지는 제1 여자 동기 신호 Vs1의 파형과 동일하다. 또, 연속용 제2 여자 동기 신호 Vs2c의 파형은, 하이 레벨의 인버터 제어 신호 Vss가 송신되고 있을 때에 송신되는 제2 온 오프 신호 Vg2의 논리값과 동일한 논리값을 가지는 제2 여자 동기 신호 Vs2의 파형과 동일하다.

이와 같이, 본 실시 형태는, 제1 실시 형태와 같이 동기한 간헐 여자가 가능하다. 또, 기기 E가 올려 놓아졌을 때에는, 본 실시 형태는, 대응하는 1차 코일 L1에 대해 동기한 연속 여자가 가능하다.

또한, 이 간헐 여자에 관해서는, 모든 1차 코일이, 서로 동기한 간헐 여자가 될 필요는 없으며, 몇개의 1차 코일로 구분된 그룹 중의 각 1차 코일 만이 동기 여자가 되어 있어, 이 그룹마다가 시분할로 여자되어도 된다.

(제5 실시 형태)

다음에, 제5 실시 형태에 대해서, 도 21에 기초하여 설명된다.

상기한 제4 실시 형태의 급전 장치(1)에 있어서는, 연속용 제1 및 제2 여자 동기 신호 Vs1c, Vs2c는, 급전 장치(1)의 제1 및 제2 여자 동기 신호 발생 회로(17a, 17b)에서 각각 생성했다. 본 실시 형태는, 연속용 제1 및 제2 여자 동기 신호 Vs1c, Vs2c가 기기 E로부터의 신호에 의해 제1 및 제2 여자 동기 신호 발생 회로(17a, 17b)에서 생성되는 점에 특징을 가지고 있다.

또한, 설명의 편의상, 본 실시 형태와 제4 실시 형태의 사이의 공통된 부분에 대해서, 제4 실시 형태와 동일한 부호를 붙이고 상세한 설명을 생략한다.

도 21은, 제5 실시 형태의 각 급전 모듈 M의 전기 회로도를 나타낸다.

기기 E는, 기기측 송수신 회로(9)에 더하여, 제2 기기측 송수신 회로(9a)를 구비하고 있다. 제2 기기측 송수신 회로(9a)는, 자신의 2차 코일 L2가 급전 여자될 때의 여자 주기를 결정하는 진폭 변조된 변조 신호 Sin1을 생성하고, 생성된 변조 신호 Sin1을 안테나 AT4를 통하여 바로 아래에 위치하는 급전 모듈 M에 송신한다. 변조 신호 Sin1은, 도 22에 나타낸 바와 같이, 일정 기간 번갈아 반복하는 큰 값의 진폭값과 작은 값의 진폭값을 가진다.

급전 모듈 M의 여자 요구 수신 회로(11)는, 제2 기기측 송수신 회로(9a)로부터 변조 신호 Sin1을 수신한다. 여자 요구 수신 회로(11)는, 변조 신호 Sin1을 검파 복조한다. 도 22에 나타낸 바와 같이, 여자 요구 수신 회로(11)는, 진폭값이 큰 기간에서는 변조 신호 Sin1을 하이 레벨의 논리 신호 Sin2로 파형 정형하고, 진폭값이 작은 기간에서는 변조 신호 Sin1을 로우 레벨의 논리 신호 Sin2로 파형 정형한다. 그리고, 여자 요구 수신 회로(11)는, 논리 신호 Sin2를 여자 제어 회로(14)에 송신한다.

그리고, 여자 제어 회로(14)는, 이 논리 신호 Sin2를, 제4 실시 형태의 고주파 인버터 회로(15)에 설치한 도 18에 나타낸 제1 및 제2 여자 동기 신호 발생 회로(17a, 17b)에 송신한다.

제1 여자 동기 신호 발생 회로(17a)는, 논리 신호 Sin2에 기초하여, 도 22에 나타낸 바와 같은 연속용 제1 여자 동기 신호 Vs1c를 생성한다. 상세히 서술하면, 연속용 제1 여자 동기 신호 Vs1c는, 논리 신호 Sin2가 하이 레벨로 상승한 후에, 하이 레벨이 되고, 논리 신호 Sin2가 로우 레벨로 하강하기 전에 로우 레벨로 하강한다.

한편, 제2 여자 동기 신호 발생 회로(17b)는, 논리 신호 Sin2에 기초하여, 도 22에 나타낸 바와 같은 연속용 제2 여자 동기 신호 Vs2c를 생성한다. 상세히 서술하면, 연속용 제2 여자 동기 신호 Vs2c는, 논리 신호 Sin2가 로우 레벨로 하강한 후에, 하이 레벨이 되고, 논리 신호 Sin2가 하이 레벨로 상승하기 전에 로우 레벨로 하강한다.

따라서, 연속용 제1 여자 동기 신호 Vs1c와 연속용 제2 여자 동기 신호 Vs2c는, 모두 로우 레벨이 되는 데드 타임 td가 형성된다.

이와 같이, 본 실시 형태는, 기기 E에 의해 요구되는 여자 주파수로 여자 급전하기 때문에, 기기 E에 따른 고정밀도이며 고효율의 급전 제어가 가능해진다.

또한, 본 실시 형태에서는, 여자 요구 수신 회로(11)는, 변조 신호 Sin1을 검파 복조함으로써, 논리 신호 Sin2를 생성했다. 대체예에서는, 도 23에 나타낸 바와 같이, 여자 요구 수신 회로(11)는, 진폭값이 큰 기간에서는 변조 신호 Sin1을 플러스 전위의 논리 신호 Sin2로 파형 정형하고, 진폭값이 작은 기간에서는 마이너스 전위의 논리 신호 Sin2로 파형 정형해도 된다. 그리고, 이 논리 신호 Sin2에 기초하여, 연속용 제1 여자 동기 신호 Vs1c 및 연속용 제2 여자 동기 신호 Vs2c가 생성되어도 된다.

(제6 실시 형태)

다음에, 제6의 실시 형태에 대해서, 도 24에 기초하여 설명된다.

제1 실시 형태에서는, 기기 E로부터의 여자 요구 신호 RQ가, 급전 모듈 M의 신호 수신 안테나 AT1에서 수신되고, 수신된 여자 요구 신호 RQ가 여자 요구 수신 회로(11)에 송신되었다. 본 실시 형태는, 기기 E로부터의 여자 요구 신호 RQ가 급전 모듈 M의 1차 코일 L1에서 수신되는 점에 특징을 가진다.

또한, 설명의 편의상, 본 실시 형태와 제1 실시 형태의 사이의 공통된 부분에 대해서, 제1 실시 형태와 동일한 부호를 붙임으로써 상세한 설명이 생략된다.

도 24는, 제6 실시 형태의 급전 모듈 M과 기기 E의 전기 회로도를 나타낸다.

도 24에 있어서, 기기 E의 부하 Z는, 2차 코일 L2를 통하여, 1차 코일 L1에 기기측 여자 요구 변조 신호 VL12를 송신한다.

기기측 여자 요구 변조 신호 VL12는, 도 25에 나타낸 바와 같이, 1차 코일 L1의 연속 여자에 기초하여 2차 코일 L2에 발생하는 전압 파형 또는 전류 파형을, 기기 E의 부하 Z에 의해 여자 요구 신호로 진폭 변조함으로써 생성된다. 기기 E의 부하 Z가 변조를 행한다. 그리고, 본 실시 형태에서는, 기기측 여자 요구 변조 신호 VL12는, 도 25에 나타낸 바와 같이, 일정 기간 번갈아 반복하는 큰 값의 진폭값과 작은 값의 진폭값을 가진다.

또한, 기기 인증 신호 ID는, 제1 실시 형태와 마찬가지로 기기측 송수신 회로(9)에 의해 생성된다.

급전 모듈 M의 1차 코일 L1은, 기기측 여자 요구 변조 신호 VL12의 전압 레벨에 비례한 전압 레벨을 가지는 급전측 여자 요구 변조 신호 VL11을 수신한다. 그리고, 수신된 급전측 여자 요구 변조 신호 VL11은, 1차 코일 L1로부터 여자 요구 수신 회로(11a)에 송신된다.

여자 요구 수신 회로(11a)는, 이 급전측 여자 요구 변조 신호 VL11을 검파한다. 이것에 의해, 도 25에 나타낸 바와 같이, 여자 요구 수신 회로(11a)는, 진폭값이 큰 기간에서는 급전측 여자 요구 변조 신호 VL11을 플러스 전위의 논리 신호 Sin3으로 파형 정형하고, 진폭값이 작은 기간에서는 급전측 여자 요구 변조 신호 VL11을 마이너스 전위의 논리 신호 Sin3으로 파형 정형한다. 그리고, 여자 요구 수신 회로(11a)는, 논리 신호 Sin3을 여자 제어 회로(14)에 송신한다. 여자 제어 회로(14)는, 이 논리 신호 Sin3을, 제1 실시 형태의 고주파 인버터 회로(15)에 설치한 도 4에 나타낸 여자 동기 신호 발생 회로(17)에 송신한다.

그리고, 여자 동기 신호 발생 회로(17)는, 이 논리 신호 Sin3의 논리값과 동일한 논리값을 가지는 인버터 제어 신호 Vss를 발진 회로(16)의 제1 및 제2 OR 회로(23, 24)에 송신한다.

따라서, 본 실시 형태의 경우, 연속 여자이며, 또한 논리 신호 Sin3이 마이너스 전위의 기간에 있어서, 연속 여자는 행해지지 않는다.

이와 같이, 본 실시 형태에서는, 급전 장치(1)에 제1 및 제2 여자 동기 신호 Vs1, Vs2가 설치되며, 또한 기기 E로부터의 기기측 여자 요구 변조 신호 VL12에 따라, 복수의 1차 코일 L1이 서로 동기 여자하기 때문에, 기기 E의 회로가 간소화된다.

또, 본 실시 형태에서는, 기기 E의 기기측 여자 요구 변조 신호 VL12에 기초하여, 고주파 인버터 회로(15)의 발진 회로(16)의 제1 및 제2 파워 트랜지스터 Q1, Q2가 온 오프되기 때문에, 기기 E에 대응한 다양한 주파수의 발진이나 패턴의 발진이 제어 가능하다.

또한, 본 실시 형태에서는, 기기측 여자 요구 변조 신호 VL12는, 기기 E로부터 독립된 신호 경로를 통하여 송신 가능하기 때문에, 기기측 여자 요구 변조 신호 VL12의 신뢰성이 높은 것이 된다.

또한, 본 실시 형태에서는, 기기측 여자 요구 변조 신호 VL12를 기기 E로부터 전력 전송하기 위한 1차 코일 L1과 2차 코일 L2가 겸용 가능하기 때문에, 전력 전송하기 위한 회로 구성을 간소화할 수 있다.

(제7 실시 형태)

다음에, 제7 실시 형태를 도 26에 기초하여 설명된다.

본 실시 형태는, 각 급전 모듈 M이 기기 E의 사이에서 정보의 수수 및 기기 E에 대해 미소 전력 공급을 행할 수 있는 점에 특징을 가지고 있다.

또한, 본 실시 형태는, 제2 실시 형태에서 설명한 도 12에 나타낸 물체 검출 회로(32)를 구비한 급전 장치(1)에 구체화했으므로, 설명의 편의상, 특징 부분을 상세하게 설명하고, 본 실시 형태와 제2 실시 형태의 사이의 공통된 부분을 생략한다.

도 26은, 본 실시 형태의 급전 모듈 M과 기기 E의 전기 블록 회로를 나타낸다.

도 26에 있어서, 급전 모듈 M에는, 급전측 송수신 회로(49)가 더해져 있다. 급전측 송수신 회로(49)는, 급전측 안테나 AT5를 통하여, 올려 놓아진 기기 E을 향해 각종 신호를 송신한다. 또, 급전측 송수신 회로(49)는, 여자 요구 신호 RQ 및 기기 인증 신호 ID 이외의 기기 E로부터 송신되는 각종 신호를, 이 급전측 안테나 AT5를 통하여 수신한다. 또, 급전측 송수신 회로(49)는, 급전측 안테나 AT5를 여자함으로써 기기 E에 미소 전력의 공급을 행한다.

기기 E는, 기기측 송수신 회로(9)에 더하여, 제3 기기측 송수신 회로(9b)를 구비하고 있다. 제3 기기측 송수신 회로(9b)는, 기기측 안테나 AT6에 접속되어, 급전측 송수신 회로(49)로부터 송신된 각종 신호를 수신하고, 이 기기측 안테나 AT6을 통하여 바로 아래의 급전 모듈 M을 향해 각종 신호를 송신한다. 또, 제3 기기측 송수신 회로(9b)에는, 급전측 안테나 AT5가 미소 전력을 공급하기 위해 여자됨으로써, 기기측 안테나 AT6에서 발생하는 미소한 2차 공급 전력이 수신된다.

이것에 의해, 본 실시 형태에 의하면, 급전 장치(1)와 기기 E의 사이의 보다 상세한 상호의 데이터 통신이 가능해진다. 또, 기기 E에 대한 미소한 전력 전송 기능이 추가되기 때문에, 기기 인증 신호 ID, 여자 요구 신호 RQ, 및 그 외의 신호를 만들기 위한 필요 최소한의 미소한 전력이 기기 E에 공급 가능하다.

또, 기기 E가 전원을 가지지 않는 경우에, 1차 코일 L1의 간헐 여자가 아닌, 독립된 미소 전력 공급을 행할 수 있는 급전측 송수신 기능이 있으므로, 더 낮은 소비 전력이 가능하다.

또한, 신호의 수수, 및 미소 전력 공급을 위해 급전측 안테나 AT5 및 기기측 안테나 AT6을 이용했지만, 급전측 안테나 AT5 및 기기측 안테나 AT6은, 1차 코일 L1, 2차 코일 L2, 신호 수신 안테나 AT1, 및 송수신 안테나 AT3 등으로 대용해도 된다.

또, 기기 E에 새롭게 구비한 제3 기기측 송수신 회로(9b)가, 여자 요구 신호 RQ, 및 기기 인증 신호 ID를 생성하는 기기측 송수신 회로(9)로 겸무되도록 해도 된다.

(제8 실시 형태)

다음에, 제8 실시 형태를 도 27에 기초하여 설명된다.

본 실시 형태는, 기기 E가 올려 놓아져 있는 동안, 연속 여자를 행하는 것이 아니라, 연속 여자가 미리 정한 일정 구동 시간이 경과할 때마다, 그 미리 정한 일정 구동 시간보다 충분히 짧은 일정 시간의 1차 코일 L1의 여자를 휴지시키는 점에 특징을 가지고 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 제1 실시 형태에서 설명한 도 3, 도 4의 급전 장치(1)에 구체화했으므로, 설명의 편의상, 특징 부분이 상세하게 설명되며, 본 실시 형태와 제1 실시 형태의 사이의 공통된 부분을 생략한다.

본 실시 형태의 고주파 인버터 회로(15)(도 4 참조)에 있어서, 제1 AND 회로(21)의 출력 단자와 제1 파워 트랜지스터 Q1의 게이트 단자의 사이에, MOS 트랜지스터로 이루어지는 제1 트랜스퍼 게이트가 접속된다. 또, 제2 AND 회로(22)의 출력 단자와 제2 파워 트랜지스터 Q2의 게이트 단자의 사이에, MOS 트랜지스터로 이루어지는 제2 트랜스퍼 게이트가 접속된다.

그리고, 제1 및 제2 트랜스퍼 게이트에 차단 신호가 수신되면, 제1 및 제2 AND 회로(21, 22)로부터 제1 및 제2 파워 트랜지스터 Q1, Q2에 송신되는 제1 및 제2 온 오프 신호 Vg1, Vg2(제1 및 제2 여자 동기 신호 Vs1, Vs2)가 차단된다.

이 차단 신호는, 본 실시 형태에서는, 시스템 제어부(8)에서 생성된다. 시스템 제어부(8)는, 기기 E가 올려 놓아짐으로써 허가 신호 EN이 송신되었을 때부터, 내장한 타이머를 계시하여, 미리 정한 구동 시간 ty 경과할 때마다, 구동 시간 ty에 비해 충분히 짧은 미리 정한 휴지 시간 tz만 차단 신호를 송신한다. 따라서, 기기 E가 올려 놓아짐으로써 허가 신호 EN이 송신되고 있는 동안, 구동 시간 ty 경과할 때마다, 휴지 시간 tz만 차단 신호가 송신된다.

도 27에 나타낸 바와 같이, 시각 t1에 있어서 기기 E가 놓여짐으로써 연속 여자가 개시된 경우, 그 때 각 t1로부터 구동 시간 ty 경과하면, 차단 신호가 시간 tz만 송신되어, 제1 및 제2 AND 회로(21, 22)로부터 제1 및 제2 파워 트랜지스터 Q1, Q2에 송신되는 제1 및 제2 온 오프 신호 Vg1, Vg2가 소실된다.

그 결과, 휴지 시간 tz의 동안, 제1 및 제2 파워 트랜지스터 Q1, Q2는 온 오프되지 않고, 연속 여자는 휴지한다.

또한, 이 휴지 시간 tz의 동안은, 제1 및 제2 트랜스퍼 게이트가 차단 신호에 기초하여 제1 및 제2 온 오프 신호 Vg1, Vg2를 차단하고 있는 것뿐이다. 이 때문에, 급전 장치(1)는, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 도 10에 나타낸 처리 동작을 계속해 실행한다.

이와 같이, 본 실시 형태에서는, 1차 코일 L1의 연속 여자가 휴지하는 휴지 시간 tz에, 기기 인증 신호 ID나 여자 요구 신호 RQ에 수신 판별이나 신호 송신이 가능하기 때문에, 더 높은 신뢰성의 급전이 가능해진다.

(제9 실시 형태)

다음에, 제9 실시 형태를 도 28에 기초하여 설명된다.

본 실시 형태는, 급전 장치(1)에 설치된 복수의 1차 코일 L1이 복수개의 세트로 구분되고, 그 구분된 세트마다 간헐 여자되어, 시간이 경과할 때마다, 간헐 여자되는 세트의 순서를 나타내는 여자 패턴을 상이하게 한 점에 특징을 가진다.

도 28은, 제9 실시 형태의 급전 장치(1)의 1차 코일의 배열 상태를 나타낸다.

도 28에 있어서 파선으로 나타낸 바와 같이, 재치면(6)이 X방향으로 3분할로 되고, Y방향으로 4분할된다. 이것에 의해, 12개의 제1~제12 분할 에리어 A1~A12가 구획 형성된다. 그리고, 제1~제12 각 분할 에리어 A1~A12에는, 각각 4개의 1차 코일 L1이 포함된다.

그리고, 본 실시 형태에서는, 제1~제12 분할 에리어 A1~A12의 1차 코일 L1을 간헐 여자시키는 각 타이밍이 상이하다.

예를 들면, 제1 분할 에리어 A1, 제2 분할 에리어 A2, …, …, 제11 분할 에리어 A11, 제12 분할 에리어 A12의 순서로, 제1~제12 분할 에리어 A1~A12의 1차 코일 L1이 간헐 여자된다. 그리고, 제12 분할 에리어 A12의 간헐 여자가 끝나면, 다시, 제1 분할 에리어 A1로부터 간헐 여자를 행하고, 이러한 순서를 반복한다.

그리고, 제1~제12 분할 에리어 A1~A12의 간헐 여자 타이밍 패턴은, 시스템 제어부(8)에 제어된다. 즉, 시스템 제어부(8)는, 제1 실시 형태에서는, 전원 스위치를 온했을 때, 각 1차 코일 L1의 급전 모듈 M에 대해, 제1 여자 동기 신호 Vs1, 제2 여자 동기 신호 Vs2 및 간헐 하이 신호 Vst를, 일제히 송신했다. 이것을, 본 실시 형태의 경우, 시스템 제어부(8)는, 제1~제2 각 분할 에리어 A1~A12의 각각에 속하는 4개의 1차 코일 L1의 급전 모듈 M에 순서대로, 소정의 타이밍에 제1 여자 동기 신호 Vs1, 제2 여자 동기 신호 Vs2 및 간헐 하이 신호 Vst를 송신한다.

또, 시스템 제어부(8)는, 소정의 시간이 경과하면, 먼저 행하고 있던 제1~제2 각 분할 에리어 A1~A12의 간헐 여자 타이밍 패턴을 변경한다.

예를 들면, 상기한 제1 분할 에리어 A1, 제2 분할 에리어 A2, …, …, 제12 분할 에리어 A12의 순서의 간헐 여자 타이밍 패턴은, 제12 분할 에리어 A12, 제11 분할 에리어 A11, …, …, 제2 분할 에리어 A2, 제1 분할 에리어 A1과 같은 반대의 간헐 여자 타이밍 패턴으로 변경된다. 이것은, 소정의 시간이 경과할 때마다, 시스템 제어부(8)는, 먼저 행하고 있던 간헐 여자 패턴과는 상이한 간헐 여자 패턴을 실행하도록 하고 있다.

이 상이한 간헐 여자 패턴의 데이터는, 시스템 제어부(8)에 준비되어 있다. 시스템 제어부(8)는, 간헐 여자 패턴의 데이터를 이용하여 제1~제12 분할 에리어 A1~A12의 각각의 간헐 여자 타이밍 패턴을 변경한다.

본 실시 형태는, 기기 E가 놓여져 있지 않은 경우의 1차 코일 L1, 또는, 기기 E가 놓여져 있는 장소 이외의 1차 코일 L1을 대기 상태일 때에는 분할 에리어마다 시분할로 간헐 여자하기 때문에, 대기 시간을 삭감할 수 있어, 대기 상태의 소비 전력의 삭감을 도모할 수 있다.

또, 모든 1차 코일 L1이 동시각에 일제히 여자되지 않기 때문에, 노이즈 방사 레벨을 작게 할 수 있다.

(제10 실시 형태)

다음에, 제10 실시 형태를 도 29, 도 30에 기초하여 설명된다.

본 실시 형태는, 급전 장치(1)를 실내의 마루, 벽, 및 천정 중 적어도 어느 한쪽에 직접 눈에 보이지 않도록 배치 위치한 점에 특징을 가지고 있다.

도 29에 나타낸 바와 같이, 급전 장치(1)는, 실내(50)의 마루(51) 아래, 벽(52) 안, 및 천정(53) 위에 배치되어 있다.

마루(51)에 배치된 급전 장치(1)는, 도 30에 나타낸 바와 같이, 마루(51) 아래에 구성되며, 또한 격자 형상의 나무 틀로서의 틀체(60)로 둘러싸인 공간 S에 수용 배치된다. 급전 장치(1)는, 적절한 공간 S에 수용 배치된 후, 마루판(52)이 설치되어, 눈에 보이지 않는 마루(51) 아래에 배치된다.

마찬가지로, 벽(52), 및 천정(53)에 배치되는 급전 장치(1)도, 벽(52) 안, 천정(53) 위에 각각 구성되며, 또한 격자 형상의 틀체로 둘러싸인 공간에 수용 배치되어, 눈에 보이지 않도록 벽(51) 안 및 천정(53) 위에 배치된다.

또한, 마루(51) 아래, 벽(52) 안, 및 천정(53) 위에 각각 배치된 각 급전 장치(1)는, 마루(51) 아래, 벽(52) 안, 및 천정(53) 위에 각각 설치한 콘센트와 급전 장치의 플러그에 접속된다.

그리고, 도 31에 나타낸 바와 같이, 천정(53) 위에 설치한 급전 장치(1)와 서로 대향하는 위치에는, 조명 기기 E1이 배치된다. 그리고, 조명 기기 E1은, 천정(53) 위에 설치한 급전 장치(1)로부터 비접촉 급전을 받아 점등된다.

또, 벽(52) 안에 설치한 급전 장치(1)와 서로 대향하는 위치에는, TV기기 E2가 배치된다. 그리고, TV기기 E2는, 벽(52) 안에 설치한 급전 장치(1)로부터 비접촉 급전을 받아 텔레비젼을 작동시킨다.

또한, 마루(51) 아래에 설치한 급전 장치(1)와 서로 대향하는 위치에 스피커 기기 E3이 배치된다. 그리고, 스피커 기기 E3은, 마루(51) 아래에 설치한 급전 장치(1)로부터 비접촉 급전을 받아 음악을 흐르게 한다.

또, 급전 장치(1)는 틀체(60)로 둘러싸인 공간 S로부터 간단하게 착탈 가능하기 때문에, 급전 장치(1)의 배치는 변경할 수 있다. 따라서, 도 32에 나타낸 바와 같이, 스피커 기기 E3의 배치 위치에 따라, 마루(51) 아래에 설치한 급전 장치(1)의 배치 위치를 적절히 변경하는 것 만으로, 스피커 기기 E3의 실내(50)에서의 레이아웃을 자유롭게 변경 가능하다.

또한, 사용자가 마루판(52)을 자유롭게 떼어낼 수 있는 구조인 경우에는, 사용자는, 급전 장치(1)의 배치를 언제라도 자유롭게 변경 가능하다.

물론, 급전 장치(1)를 마루(51) 아래, 벽(52) 안, 및 천정(53) 위에 배치하는 것은, 사전에 설치 공사 시에 적절한 위치를 선택하여 매설시켜, 사용자에 의해 자유롭게 변경할 수 없어도 된다.

이와 같이, 본 실시 형태에서는, 실내(50)의 마루(51), 벽(52), 및 천정(53)에 설치한 각 기기 E1, E2, E3은, 대응하는 각 급전 장치(1)로부터 비접촉으로 급전을 각각 받기 때문에, 종래와 같은 전력을 공급하는 코드가 없어진다. 그 결과, 여러개의 코드로 기기와 기기가 접속되어, 기기의 배치의 자유도를 제한하고, 미관을 저해함과 함께, 먼지가 붙기 쉽고, 청소하기 어렵다는 문제가 해소된다.

또, 도 34에 나타낸 바와 같이, 벽(52)의 최하단을 따라 설치된 몰딩(61, 62)과, 벽(52)의 최상단을 따라 설치된 몰딩(63, 64)과, 벽(52)과 벽(52)의 교차 부분이며 상하 방향을 따라 설치된 몰딩(65), 천정(53)의 중앙에 설치된 몰딩(66) 안에, 급전 장치(1)가 배치되어도 된다. 또, 벽(52)의 중앙이며 좌우 방향을 따라 설치되며, 또한 덕트 형상을 가지는 몰딩(67) 안에, 급전 장치(1)가 배치되어도 된다.

벽(52)의 최하단을 따라 설치된 몰딩(61)에 배치된 급전 장치(1)는, 도 33에 나타낸 바와 같이, 몰딩(61) 내의 소정의 위치에 수용 배치된다. 급전 장치(1)는, 소정의 공간에 수용 배치된 후, 상판(61a)이 설치됨으로써, 눈에 보이지 않도록 몰딩(61) 내에 배치된다.

그리고, 도 34에 나타낸 바와 같이, 몰딩(61)에 설치한 급전 장치(1)와 서로 대향하는 위치에 복수의 모바일 기기 E4, 조명 기기 E1이 배치되어 있다. 그리고, 조명 기기 E1은, 그 급전 장치(1)로부터 비접촉 급전을 받음으로써 점등된다.

이 경우, 몰딩(61)의 상판(61a)은 자유롭게 떼어낼 수 있기 때문에, 몰딩(61) 내에 급전 장치(1)가 길이 방향으로 자유롭게 이동 배치 가능하다. 그 때문에, 생활 스타일에 맞춰, 모바일 기기 E4, 조명 기기 E1의 배치 위치가 자유롭게 변경 가능하다.

또, 벽(52)의 최상단을 따라 설치된 몰딩(63)에 수용 배치된 급전 장치(1)도 동일한 방법으로 수용 배치된다. 그리고, 그 급전 장치(1)와 서로 대향하는 위치에 스폿형의 조명 기기 E1이 배치된다. 그리고, 스폿형의 조명 기기 E1은, 그 급전 장치(1)로부터 비접촉 급전을 받음으로써 점등된다.

또한, 벽(52)과 벽(52)의 교차 부분이며, 또한 상하 방향을 따라 설치된 몰딩(65)도 동일한 방법으로 수용 배치된다. 그리고, 그 급전 장치(1)와 서로 대향하는 위치에 스피커 기기 E3이 배치된다. 그리고, 스피커 기기 E3은, 그 급전 장치(1)로부터 비접촉 급전을 받음으로써 구동 가능하다.

또한, 도 34에 나타낸 바와 같이, 벽(52)의 중앙이며 좌우 방향을 따라 설치되며, 또한 덕트 형상을 가지는 몰딩(67) 안에, 급전 장치(1)가 배치되어도 된다. 그리고, 덕트 형상을 가지는 몰딩(67)에 설치된 급전 장치(1)와 서로 대향하는 위치에, 조명 기기 E1이 배치된다. 조명 기기 E1은, 그 급전 장치(1)로부터 비접촉 급전을 받음으로써 점등된다. 이 경우, 덕트 형상을 가지는 몰딩(67) 내의 급전 장치(1)는, 길이 방향으로 자유롭게 이동 배치 가능하다. 그 때문에, 생활 스타일에 맞춰, 조명 기기 E1의 배치 위치가 자유롭게 변경 가능하다.

이와 같이 본 실시 형태는, 실내(50)의 각 기기 E1~E4의 코드를 완전히 없앨 수 있어, 코드에 걸려 넘어지거나 하는 일이 없어지기 때문에 안전하다. 또, 코드가 없기 때문에, 실내(50)의 청소가 용이하다.

또한, 자신 스타일에 맞춰 각 기기 E1~E4의 위치를 스스로 바꿀 수 있다. 또한, 사람이 용이하게 접하는 위치나 먼지가 쌓이기 쉬운 위치에도 급전 장치(1)를 배치할 수 있기 때문에, 급전 장치(1)는, 안전하며 신뢰성이 높다.

또한, 각 실시 형태의 급전 장치(1)를 단독으로 한 경우에 대해서 설명했지만, 복수의 급전 장치(1)를 사방에 병설함으로써 1개의 큰 면적을 가지는 재치면을 가지는 급전 장치가 구성되거나, 복수의 급전 장치(1)를 한방향으로 띠 형상으로 따라 병설함으로써 1개의 긴 재치면을 가지는 급전 장치가 실시되어도 된다. 이 경우, 각 급전 장치(1)의 시스템 제어부(8)는, 서로 데이터의 수수를 행할 수 있도록 접속될 필요가 있다.

이것에 의해, 보다 많은 기기를 동시에 비접촉 급전할 수 있음과 함께, 사용 대수, 및 사용 환경에 맞춰 유연한 대응을 할 수 있다.

(제11 실시 형태)

다음에, 제11 실시 형태를 도 35에 기초하여 설명된다.

상기한 각 실시 형태에서는, 급전 장치(1)는, 복수의 1차 코일 L1을 면형상으로 배치했다. 본 실시 형태는, 복수의 1차 코일 L1을 한방향으로 선 형상을 따라 배치한 점에 특징을 가지고 있다.

도 35에 나타낸 바와 같이, 급전 장치(1)의 하우징(2) 내에는, 복수의 1차 코일 L1이 1열, 즉, 선형상을 따라 배치되며, 그 각 1차 코일 L1에 대해 급전 모듈 M이 설치되어 있다. 그 선형상을 따라 배치된 복수의 1차 코일 L1의 상측에 위치하는 부분이 선형상으로 연장된 띠 형상의 재치면(6)이 되고, 기기 E는, 그 띠 형상의 재치면(6)에 올려 놓아진다. 그리고, 이 띠 형상의 재치면(6)에 기기 E가 올려 놓아지면, 기기 E의 바로 아래에 위치하는 하나 또는 복수의 1차 코일 L1이 여자됨으로써, 기기 E는 급전된다.

또, 복수의 1차 코일 L1을 1열, 즉, 선형상을 따라 배치한 급전 장치(1)는, 천정 또는 벽을 따라 배치된다. 그리고, 천정 또는 벽을 따라 길게 연장된 급전 장치(1)에 대해, 예를 들면, 복수의 스폿형의 조명 기기 E1을 나란히 설치하면, 이들 복수의 스폿형의 조명 기기 E1은, 급전 장치(1)로부터 급전됨으로써 점등된다.

또, 예를 들면, 도 36에 나타낸 바와 같이, 복수의 1차 코일 L1이, 원기둥형의 난간(69)의 표면(원기둥 표면 형상)에 배치되어도 된다.

(제12 실시 형태)

다음에, 제12 실시 형태를 도 37에 기초하여 설명된다.

본 실시 형태는, 기기 E의 2차 코일 L2에 공진 회로를 설치한 점에 특징을 가지고 있다.

도 37에 나타낸 바와 같이, 기기 E에 설치된 2차 코일 L2는, 콘덴서 Cz에 병렬로 접속되고, 급전 모듈 M(1차 코일 L1)의 구동 주파수로 공진한다. 이것에 의해, 부하 Z와의 정합(매칭)을 용이하게 취할 수 있어, 2차 코일 L2가 공진하여, 간단하고, 안전하며, 안심할 수 있는, 에너지를 절약하며 고효율인 비접촉 급전 시스템을 실현할 수 있다. 또한, 2차 코일 L2는, 콘덴서 Cz에 직렬로 접속되어, 급전 모듈 M의 구동 주파수로 공진하도록 해도 된다.

(제13 실시 형태)

다음에, 제13 실시 형태를 도 38~도 40에 기초하여 설명된다.

상기 각 실시 형태에서는, 기기 E를 급전 장치(1)의 재치면(6)에 올려 놓은 상태로, 또는 기기 E를 제10 실시 형태와 같이 급전 장치(1)에 근접시킨 상태로, 기기 E가 급전되고 있었다. 본 실시 형태는, 급전 장치(1)에 대해 소정의 거리만큼 기기 E를 이격시키도록 배치하여 기기 E를 급전시키는 점에 특징을 가지고 있다.

도 38에 나타낸 바와 같이, 벽(52) 안에 설치한 급전 장치(1)와, 벽(52)으로부터 이격하여 급전 장치(1)와 서로 대향하도록 배치된 TV기기 E2의 사이에, 중계기(70)가 배치된다. 중계기(70)는, 도 39에 나타낸 전기 회로와 같이, 1차 코일 L1의 구동 주파수로 공진하는 공진 회로이다. 중계기(70)는, 서로 병렬 접속된 콘덴서 Cx 및 중간 코일 Lx로 이루어진다.

즉, 1차 코일 L1은, 중계기(70)의 중간 코일 Lx를 가지는 공진 회로를 자기 공명시켜, 공진된 중간 코일 Lx로 2차 코일 L2를 여자시킴으로써 TV기기 E2가 급전된다.

이것에 의해, 전력의 전송 거리나 급전 에리어의 확대를 도모하면서, 안전하고, 안심할 수 있는, 에너지를 절약하며 편리한 비접촉 급전 시스템을 실현할 수 있다.

또한, 도 40에 나타낸 바와 같이, 벽(52)의 최하단을 따라 설치된 몰딩(62)에 수용 배치된 급전 장치(1)에 대해 이 급전 장치(1)의 상방에 위치하는 벽(52)에, 중계기(70)가 설치된다. 그리고, 중계기(70)의 상측의 벽(52)에 배치한 스폿형의 조명 기기 E1은, 중계기(70)를 통하여 급전 장치(1)로부터 급전을 받도록 해도 된다.

또한, 도 38에서는 급전 장치(1)와 TV기기 E2의 사이에, 도 40에서는 급전 장치(1)와 스폿형의 조명 기기 E1의 사이에, 1개의 중계기(70)가 각각 배치되었지만, 이것에 한정되는 것은 아니며, 복수의 중계기(70)가 배치되어도 된다.

또한, 상기 서술한 각 실시 형태에서는, 1차 코일 L1은, 평면 코일을 예로서 설명했지만, C형, E형 등의 코어를 포함하는 구성으로 해도 된다.

Claims

기기와, 상기 기기에 비접촉으로 급전하는 급전 장치를 가지는 비접촉 급전 시스템으로서,
상기 급전 장치는, 면상 또는 선상으로 설치된 복수의 1차 코일과, 복수의 상기 1차 코일에 각각 대응하는 복수의 급전 모듈로서, 각 급전 모듈은, 상기 1차 코일의 여자를 요구하기 위한 여자 요구 신호를 수신하고, 그 수신한 여자 요구 신호에 기초하여 상기 1차 코일을 여자하는, 상기 복수의 급전 모듈과, 상기 복수의 급전 모듈을 통괄 제어하는 시스템 제어부를 구비하고,
상기 기기는, 2차 코일과, 상기 급전 장치에 상기 여자 요구 신호를 송신하는 송신 회로를 구비하며,
상기 기기를 급전 장치 상에 배치했을 때, 1 이상의 급전 모듈에 대응하는 1차 코일을 여자시키고, 전자 유도로 상기 기기의 2차 코일에 2차 전력을 발생시켜, 상기 2차 전력을 상기 기기의 부하에 공급하고,
상기 시스템 제어부는, 상기 급전 장치 상에 배치된 상기 기기로부터 상기 여자 요구 신호를 상기 1 이상의 급전 모듈이 수신했을 때, 그 여자 요구 신호를 수신한 1 이상의 급전 모듈에 대해 상기 1차 코일을 여자시키기 위한 허가 신호를 송신하는, 비접촉 급전 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 복수의 급전 모듈의 각각은,
상기 1차 코일을 여자하는 고주파 인버터 회로와,
상기 기기로부터 상기 여자 요구 신호를 수신하여 판별하는 수신 회로와,
상기 수신 회로가 상기 여자 요구 신호를 수신했을 때, 상기 고주파 인버터 회로를 구동시키기 위한 구동 제어 신호를 생성하는 여자 제어 회로를 구비하는, 비접촉 급전 시스템.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 복수의 급전 모듈의 각각은,
상기 기기로부터 상기 여자 요구 신호를 수신하는 신호 수신 안테나를 가지며,
상기 기기는,
상기 송신 회로에 접속되며, 또한 상기 여자 요구 신호를 송신하는 송수신 안테나를 가지고,
상기 복수의 신호 수신 안테나의 각각은, 대응하는 상기 1차 코일을 따라 배치되며,
상기 송수신 안테나는, 상기 2차 코일을 따라 배치되고,
상기 기기의 상기 2차 코일은, 상기 2차 코일의 바로 아래에 있는 1 이상의 1차 코일과 대응하고 있는, 비접촉 급전 시스템.
청구항 2에 있어서,
상기 복수의 여자 제어 회로의 각각은,
상기 수신 회로가 상기 여자 요구 신호를 수신했을 때, 상기 여자 요구 신호를 수신한 것을 나타내는 신호를 상기 시스템 제어부에 송신한 후, 상기 시스템 제어부로부터의 상기 허가 신호에 응답하여 상기 고주파 인버터 회로에 상기 구동 제어 신호를 송신하는, 비접촉 급전 시스템.
청구항 2 또는 청구항 4에 있어서,
상기 복수의 고주파 인버터 회로의 각각은,
1차 코일을 여자하는 발진 회로와,
상기 여자 제어 회로로부터의 상기 구동 제어 신호에 응답하여 상기 발진 회로를 구동하는 동기 신호 발생 회로를 구비한 것을 특징으로 하는 비접촉 급전 시스템.
청구항 2, 청구항 4, 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 급전 모듈 각각의 상기 수신 회로는,
상기 기기의 상기 송신 회로로부터 상기 여자 요구 신호를 수신하는 여자 요구 수신 회로와,
상기 기기의 상기 송신 회로로부터 기기 인증 신호를 수신하는 기기 인증 수신 회로를 가지며,
상기 기기의 상기 송신 회로는,
상기 여자 요구 신호와, 자신의 기기를 인증하는 상기 기기 인증 신호를 생성하여, 상기 기기 인증 신호 및 상기 여자 요구 신호를 송신하며,
시스템 제어부는,
상기 여자 요구 신호와 상기 기기 인증 신호를 상기 수신 회로가 수신했을 때, 상기 허가 신호를 1 이상의 여자 제어 회로에 송신하여, 상기 여자 요구 신호 및 상기 기기 인증 신호 중 어느 한쪽이 소실되었을 때, 상기 1 이상의 여자 제어 회로에 대한 상기 허가 신호의 송신을 정지하는 것을 특징으로 하는 비접촉 급전 시스템
청구항 2, 청구항 4 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 급전 모듈의 각각은, 상기 1차 코일의 부근에 설치되며, 금속을 검출하여 금속 검출 신호를 생성하는 금속 검출 센서와, 상기 금속 검출 센서로부터 금속 검출 신호를 수신함으로써 금속의 유무를 판별하는 금속 검출 회로를 구비하고,
복수의 상기 금속 검출 회로의 각각은, 대응하는 금속 검출 센서로부터 상기 금속 검출 신호를 수신했을 때, 상기 구동 제어 신호를 소실시키기 위해 상기 금속 검출 신호를 대응하는 여자 제어 회로에 송신하는 것을 특징으로 하는 비접촉 급전 시스템.
청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 급전 모듈의 각각은, 상기 기기가 올려 놓아지기 전의 대기 상태에 있을 때, 상기 1차 코일을 간헐적으로 여자시킴으로써 상기 1차 코일을 대기시키는 것을 특징으로 하는 비접촉 급전 시스템
청구항 8에 있어서,
상기 복수의 급전 모듈의 각각은, 대응하는 1차 코일의 부근에 설치되며, 또한 물체를 검출하여 물체 검출 신호를 생성하는 물체 검출 센서와, 대응하는 물체 검출 센서로부터 상기 물체 검출 신호를 수신하여, 상기 물체 검출 신호에 기초하여 물체의 유무를 판별하는 물체 검출 회로를 구비하고,
복수의 상기 물체 검출 회로의 각각은, 대응하는 물체 검출 센서로부터 상기 물체 검출 신호를 수신했을 때, 대응하는 1차 코일을 간헐적으로 여자시켜 대기시키는 것을 특징으로 하는 비접촉 급전 시스템.
청구항 9에 있어서,
복수의 상기 물체 검출 센서의 각각은, 광을 포함하는 전자파를 출사하고, 출사된 전자파의 반사파의 유무에 따라 물체를 검출하는 것을 특징으로 하는 비접촉 급전 시스템.
청구항 8에 있어서,
상기 급전 장치에 설치된 복수의 상기 1차 코일을 복수개의 세트로 구분하고, 그 구분한 세트마다 순서대로 간헐 여자시켜, 시간이 경과할 때마다 간헐 여자되는 세트의 순서를 나타내는 여자 패턴을 상이하게 한 것을 특징으로 하는 비접촉 급전 시스템.
청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 급전 모듈의 각각은, 대응하는 1차 코일을 급전하기 위한 여자를 개시한 경우, 미리 정한 시간마다 일정 시간의 여자 휴지 시간을 설정하여 대기하는 것을 특징으로 하는 비접촉 급전 시스템.
청구항 5 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
복수의 상기 고주파 인버터 회로의 각각은, 제1 및 제2 파워 트랜지스터, 제1 및 제2 AND 회로를 포함하고,
상기 제1 및 제2 파워 트랜지스터의 제어 단자는, 각각 제1 및 제2 AND 회로의 출력 단자에 접속되며,
상기 제1 및 제2 AND 회로의 제1 입력 단자에는, 상기 제1 및 제2 파워 트랜지스터를 번갈아 온 오프시키기 위한 상보성의 제1 및 제2 여자 동기 신호가 각각 수신되고,
상기 제1 및 제2 AND 회로의 제2 입력 단자에는, 상기 제1 및 제2 여자 동기 신호의 각각 유효 혹은 무효를 결정하는 인버터 제어 신호가 각각 수신되는 것을 특징으로 하는 비접촉 급전 시스템.
청구항 13에 있어서,
상기 제1 및 제2 AND 회로의 제1 입력 단자에는, 각각 제1 및 제2 전환 회로의 출력 단자가 접속되고,
상기 제1 및 제2 전환 회로의 제1 입력 단자에는, 상기 제1 및 제2 파워 트랜지스터를 저주파로 번갈아 온 오프시키기 위한 상보성의 저주파용 제1 및 제2 여자 동기 신호가 각각 수신되며,
상기 제1 및 제2 전환 회로의 제2 입력 단자에는, 상기 제1 및 제2 파워 트랜지스터를 고주파로 번갈아 온 오프시키는 상보성의 고주파용 제1 및 제2 여자 동기 신호가 각각 수신되고,
상기 제1 및 제2 전환 회로는, 상기 기기로부터의 전환 정보에 기초하여, 제1 및 제2 AND 회로에 송신하는 제1 및 제2 여자 동기 신호를, 저주파용과 고주파용 중 어느 한쪽으로 전환하는 것을 특징으로 하는 비접촉 급전 시스템.
청구항 5 내지 청구항 12 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 급전 모듈의 각각의 상기 고주파 인버터 회로는, 제1 및 제2 파워 트랜지스터와 제3 및 제4 전환 회로를 포함하고,
상기 제1 및 제2 파워 트랜지스터의 제어 단자는, 각각 상기 제3 및 제4 전환 회로의 출력 단자에 접속되며,
상기 제3 및 제4 전환 회로의 제1 입력 단자에는, 상기 한 쌍의 제1 및 제2 파워 트랜지스터를 간헐적으로 번갈아 온 오프시키기 위한 상보성의 간헐용 제1 및 제2 여자 동기 신호가 각각 수신되고,
상기 제3 및 제4 전환 회로의 제2 입력 단자는, 상기 한 쌍의 제1 및 제2 파워 트랜지스터를 연속적으로 번갈아 온 오프시키기 위한 상보성의 연속용 제1 및 제2 여자 동기 신호가 각각 수신되며,
상기 제3 및 제4 전환 회로는, 상기 기기의 재치(載置) 유무에 기초하여, 제1 및 제2 파워 트랜지스터의 제어 단자에 송신하는 제1 및 제2 여자 동기 신호를, 간헐용과 연속용 중 어느 한쪽으로 전환하는 것을 특징으로 하는 비접촉 급전 시스템.
청구항 15에 있어서,
상기 기기의 송신 회로는, 자신의 2차 코일 L2가 급전 여자될 때의 여자 주기를 결정하는, 상기 여자 요구 신호를 진폭 변조한 여자 요구 변조 신호를 송신하고,
상기 복수의 급전 모듈의 각각의 여자 요구 수신 회로는, 상기 기기로부터 여자 변조 요구 신호를 수신하여, 상기 여자 변조 요구 신호를 검파 복조함으로써, 상기 여자 변조 요구 신호의 진폭값이 큰 기간에서는 상기 여자 변조 요구 신호를 하이 레벨의 논리 신호로 파형 정형하고, 상기 여자 변조 요구 신호의 진폭값이 작은 기간에서는 상기 여자 변조 요구 신호를 로우 레벨의 논리 신호로 파형 정형하며,
상기 복수의 급전 모듈의 각각의 고주파 인버터 회로는, 상기 논리 신호에 기초하여, 상기 연속용 제1 및 제2 여자 동기 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 비접촉 급전 시스템.
청구항 13에 있어서,
상기 기기로부터의 상기 여자 요구 신호는, 상기 2차 코일에 발생하는 전압 파형 또는 전류 파형을 상기 여자 요구 신호로 진폭 변조함으로써 생성된 기기측 여자 요구 변조 신호이며, 그 기기측 여자 요구 변조 신호는, 상기 1차 코일에 수신되고,
상기 급전 모듈의 여자 요구 수신 회로는, 상기 1차 코일에서 수신한 상기 기기로부터의 기기측 여자 요구 변조 신호를 수신하고, 상기 기기측 여자 요구 변조 신호를 검파 복조함으로써, 상기 기기측 여자 요구 변조 신호의 진폭값이 큰 기간에서는 상기 기기측 여자 요구 변조 신호를 하이 레벨의 논리 신호로 파형 정형하고, 상기 기기측 여자 요구 변조 신호의 진폭값이 작은 기간에서는 상기 기기측 여자 요구 변조 신호를 로우 레벨의 논리 신호로 파형 정형하며,
그 논리 신호의 논리값과 동일한 논리값을 가지는 상기 인버터 제어 신호는, 고주파 인버터 회로의 제1 및 제2 AND 회로의 제2 입력 단자에 송신되는 것을 특징으로 하는 비접촉 급전 시스템.
청구항 1 내지 청구항 17 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 급전 모듈의 각각은, 상기 기기와의 사이에서 급전측 송수신 안테나를 통하여 각종 신호를 송수신하고, 또한 상기 기기의 기기측 송수신 안테나에 미소 전력을 공급하는 급전측 송수신 회로를 구비하며,
상기 기기는, 상기 1 이상의 급전 모듈과의 사이에서 상기 기기측 송수신 안테나를 통하여 각종 신호를 송수신하고, 또한 상기 급전측 송수신 회로에 의한 상기 급전측 송수신 안테나의 여자로 상기 기기측 송수신 안테나에 발생하는 미소 전력을 수신하는 기기측 송수신 회로를 구비하는 것을 특징으로 하는 비접촉 급전 시스템.
청구항 1 내지 청구항 13 중 어느 한 항에 있어서,
상기 여자 요구 신호는, 상기 1차 코일의 여자 주파수와는 상이한 주파수로 변조되는 것을 특징으로 하는 비접촉 급전 시스템.
청구항 1 내지 청구항 19 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 급전 모듈은, 복수의 1차 코일을 여자 구동할 때, 상기 복수의 1차 코일을 동위상으로 여자하는 것을 특징으로 하는 비접촉 급전 시스템.
청구항 1 내지 청구항 20 중 어느 한 항에 있어서,
상기 급전 장치를 연결함으로써 단일의 급전 시스템을 구성하는 것을 특징으로 하는 비접촉 급전 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 급전 장치는, 마루, 벽, 및 천정 중 적어도 1개에 착탈 가능하게 배치됨으로써, 배치 위치를 변경 가능한 것을 특징으로 하는 비접촉 급전 시스템.
청구항 22에 있어서,
상기 급전 장치를 배치하는 상기 마루, 상기 벽, 또는 상기 천정은, 사용자가 상기 급전 장치를 자유롭게 레이아웃할 수 있는 나무 틀로 구성되며, 그 나무 틀 내에 1개 혹은 복수개의 상기 급전 장치가 배치 가능한 것을 특징으로 하는 비접촉 급전 시스템.
청구항 22에 있어서,
상기 마루, 상기 벽, 또는 상기 천정에 설치된 몰딩(幅木)에, 상기 급전 장치를 배치한 것을 특징으로 하는 비접촉 급전 시스템.
청구항 24에 있어서,
상기 몰딩이 덕트 형상을 가지며, 1 이상의 상기 기기가, 상기 몰딩 상을 자유롭게 슬라이드할 수 있는 것을 특징으로 하는 비접촉 급전 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 기기는, 상기 2차 코일과 병렬 또는 직렬로 접속된 콘덴서를 포함하고, 2차 코일과 콘덴서는, 상기 급전 모듈의 구동 주파수로 공진하는 것을 특징으로 하는 비접촉 급전 시스템.
청구항 1 내지 청구항 26 중 어느 한 항에 있어서,
상기 급전 장치와 상기 기기의 사이에 배치된 1 이상의 중계기를 구비하고, 상기 중계기는, 서로 병렬 접속된 콘덴서 및 중간 코일을 포함하며, 콘덴서 및 중간 코일은, 상기 급전 장치의 구동 주파수로 공진하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 비접촉 급전 시스템.