KR20190033473A - 급전 시스템 - Google Patents

Abstract

본 개시의 급전 시스템은, 급전 장치와, 수전 장치를 구비하고, 수전 장치는, 수전 코일을 이용하여 급전 장치로부터 와이어리스로 전력을 수취하는 수전부와, 수전 코일의 근방에 코일이 마련되어 있는지의 여부를 나타내는 코일 정보를 급전 장치에 대해 송신하는 제1의 통신부를 가지며, 급전 장치는, 수전 장치에 와이어리스로 전력을 공급하는 급전부와, 코일 정보를 수신하는 제2의 통신부와, 코일 정보에 의거하여, 수전 장치에 전력을 공급하는지의 여부에 관한 제1의 판단을 행하고, 그 제1의 판단의 결과에 의거하여 급전부의 동작을 제어하는 제어부를 갖는다.

Description

급전 시스템

본 개시는, 급전 장치로부터 수전 장치에 와이어리스로 전력을 공급하는 급전 시스템에 관한 것이다.

근래, 예를 들면 휴대 전화기나 휴대 음악 플레이어 등의 CE 기기(Consumer Electronics Device : 민생용 전자 기기)에 대해, 와이어리스 급전(Wireless Power Transfer, Contact Free, 비접촉 급전이라고도 한다)를 행하는 급전 시스템이 주목을 모으고 있다. 이와 같은 급전 시스템에서는, 예를 들면, 급전 트레이(급전 장치)상에 휴대 전화기(수전 장치)를 놓음에 의해, 휴대 전화기를 충전할 수 있다. 이와 같은 와이어리스 급전을 행하는 방법으로서는, 예를 들면, 전자유도 방식이나, 공명 현상을 이용한 자계 공명 방식 등이 있다. 이 전자유도 방식이나 자계 공명 방식은, 종종, 총칭하여, 자계결합(磁界結合) 방식이라고도 불린다.

이와 같은 자계결합 방식의 급전 시스템에서는, 급전할 때, 예를 들면 급전 장치와 수전 장치의 사이에 금속편 등의 이물이 있으면 발열하여, 안전성이 저하될 우려가 있다. 따라서, 이물을 검출하고, 그 검출 결과에 의거하여 급전 동작을 제어하는 것이 요망되고 있다. 예를 들면, 특허 문헌 1∼3에는, 이물을 검출 가능한 급전 시스템이 개시되어 있다.

특허 문헌 1 : 일본 특개2015-46990호 공보 특허 문헌 2 : 일본 특개2013-27171호 공보 특허 문헌 3 : 일본 특개2013-27255호 공보

이와 같이, 급전 시스템에서는, 안전성을 높이는 것이 요망되어 한층 더 안전성의 향상이 기대되고 있다.

안전성을 높일 수 있는 급전 시스템을 제공하는 것이 요망된다.

본 개시의 한 실시의 형태에서의 제1의 급전 시스템은, 급전 장치와, 수전 장치를 구비하고 있다. 수전 장치는, 수전부와, 제1의 통신부를 갖고 있다. 수전부는, 수전 코일을 이용하여 급전 장치로부터 와이어리스로 전력을 수취하는 것이다. 제1의 통신부는, 수전 코일의 근방에 코일이 마련되어 있는지의 여부를 나타내는 코일 정보를 급전 장치에 대해 송신하는 것이다. 급전 장치는, 급전부와, 제2의 통신부와, 제어부를 갖고 있다. 급전부는, 수전 장치에 와이어리스로 전력을 공급하는 것이다. 제2의 통신부는, 코일 정보를 수신하는 것이다. 제어부는, 코일 정보에 의거하여, 수전 장치에 전력을 공급하는지의 여부에 관한 제1의 판단을 행하고, 그 제1의 판단의 결과에 의거하여 급전부의 동작을 제어하는 것이다.

본 개시의 한 실시의 형태에서의 제2의 급전 시스템은, 급전 장치와, 전자 기기를 구비하고 있다. 전자 기기는, 수전 장치를 갖고 있다. 수전 장치는, 수전부와, 제1의 통신부를 갖고 있다. 수전부는, 수전 코일을 이용하여 급전 장치로부터 와이어리스로 전력을 수취하는 것이다. 제1의 통신부는, 수전 코일의 근방에 코일이 마련되어 있는지의 여부를 나타내는 코일 정보를 급전 장치에 대해 송신하는 것이다. 급전 장치는, 급전부와, 제2의 통신부와, 제어부를 갖고 있다. 급전부는, 수전 장치에 와이어리스로 전력을 공급하는 것이다. 제2의 통신부는, 코일 정보를 수신하는 것이다. 제어부는, 코일 정보에 의거하여, 수전 장치에 전력을 공급하는지의 여부에 관한 제1의 판단을 행하고, 그 제1의 판단의 결과에 의거하여 급전부의 동작을 제어하는 것이다.

본 개시의 한 실시의 형태에서의 제3의 급전 시스템은, 급전 장치와, 수전 장치를 구비하고 있다. 급전 장치는, 급전부와, 제1의 측정부와, 제어부를 갖고 있다. 급전부는, 급전 코일을 이용하여 수전 장치에 와이어리스로 전력을 공급하는 것이다. 제1의 측정부는, 급전 코일 또는 급전 코일의 근방에 마련된 측정 코일에서의 신호에 의거하여, 제1의 주파수 범위에서의 제1의 파라미터의 제1의 주파수 특성을 측정하는 것이다. 제어부는, 제1의 주파수 특성에 의거하여, 수전 장치에 전력을 공급하는지의 여부에 관한 제1의 판단을 행하고, 그 제1의 판단의 결과에 의거하여 급전부의 동작을 제어하는 것이다.

본 개시의 한 실시의 형태에서의 제1 및 제2의 급전 시스템에서는, 수전 장치에 전력을 공급하는지의 여부에 관한 제1의 판단이 행하여지고, 그 제1의 판단 결과에 의거하여, 수전 장치에의 급전이 행하여진다. 이 제1의 판단은, 수전 장치로부터 송신된 코일 정보에 의거하여 행하여진다. 이 코일 정보는, 수전 코일의 근방에 코일이 마련되어 있는지의 여부를 나타내는 것이다.

본 개시의 한 실시의 형태에서의 제3의 급전 시스템에서는, 수전 장치에 전력을 공급하는지의 여부에 관한 제1의 판단이 행하여지고, 그 제1의 판단 결과에 의거하여, 수전 장치에의 급전이 행하여진다. 이 제1의 판단은, 제1의 주파수 특성에 의거하여 행하여진다. 이 제1의 주파수 특성은, 급전 코일 또는 급전 코일의 근방에 마련된 측정 코일에서의 신호에 의거하여 측정되는 것이다.

본 개시의 한 실시의 형태에서의 제1 및 제2의 급전 시스템에 의하면, 수전 장치로부터 송신된, 수전 코일의 근방에 코일이 마련되어 있는지의 여부를 나타내는 코일 정보에 의거하여, 수전 장치에 전력을 공급하는지의 여부에 관한 제1의 판단을 행하도록 하였기 때문에, 안전성을 높일 수 있다.

본 개시의 한 실시의 형태에서의 제3의 급전 시스템에 의하면, 급전 코일 또는 급전 코일의 근방에 마련된 측정 코일에서의 신호에 의거하여 제1의 주파수 특성을 측정하고, 이 제1의 주파수 특성에 의거하여, 수전 장치에 전력을 공급하는지의 여부에 관한 제1의 판단을 행하도록 하였기 때문에, 안전성을 높일 수 있다.

또한, 여기에 기재된 효과는 반드시 한정되는 것이 아니고, 본 개시 중에 기재된 어느 하나의 효과가 있어도 좋다.

도 1은 본 개시의 한 실시의 형태에 관한 급전 시스템의 한 구성례를 도시하는 사시도.
도 2는 도 1에 도시한 급전 장치의 한 구성례를 도시하는 블록도.
도 3은 도 2에 도시한 급전 장치의 한 동작례를 도시하는 설명도.
도 4A는 도 1에 도시한 스마트 폰의 한 구성례를 도시하는 블록도.
도 4B는 도 1에 도시한 다른 스마트 폰의 한 구성례를 도시하는 블록도.
도 5는 도 4B에 도시한 급전 코일 및 코일의 배치의 한 예를 도시하는 설명도.
도 6은 도 4B에 도시한 급전 코일 및 코일의 배치의 다른 예를 도시하는 설명도.
도 7은 도 1에 도시한 급전 시스템의 한 동작례를 도시하는 플로우 차트.
도 8은 도 1에 도시한 급전 시스템에서의 통신 동작의 한 예를 도시하는 시퀀스도.
도 9는 도 1에 도시한 급전 시스템의 한 동작례를 도시하는 설명도.
도 10은 도 1에 도시한 급전 시스템의 다른 동작례를 도시하는 설명도.
도 11A는 도 10에 도시한 동작례에서의 한 특성례를 도시하는 특성도.
도 11B는 도 10에 도시한 동작례에서의 한 특성례를 도시하는 다른 특성도.
도 12는 도 1에 도시한 급전 시스템의 다른 동작례를 도시하는 설명도.
도 13은 도 1에 도시한 급전 시스템의 다른 동작례를 도시하는 설명도.
도 14A는 도 13에 도시한 동작례에서의 한 특성례를 도시하는 특성도.
도 14B는 도 13에 도시한 동작례에서의 한 특성례를 도시하는 다른 특성도.
도 15는 변형례에 관한 급전 장치의 한 구성례를 도시하는 블록도.
도 16은 도 15에 도시한 급전 장치의 한 동작례를 도시하는 설명도.
도 17은 다른 변형례에 관한 급전 장치의 한 구성례를 도시하는 블록도.
도 18은 도 17에 도시한 급전 장치의 한 동작례를 도시하는 설명도.
도 19는 다른 변형례에 관한 스마트 폰의 한 구성례를 도시하는 블록도.
도 20은 다른 변형례에 관한 급전 시스템의 한 동작례를 도시하는 플로우 차트.
도 21은 다른 변형례에 관한 스마트 폰의 한 구성례를 도시하는 블록도.
도 22는 다른 변형례에 관한 급전 장치의 한 구성례를 도시하는 블록도.
도 23은 다른 변형례에 관한 급전 장치의 한 구성례를 도시하는 블록도.
도 24는 다른 변형례에 관한 급전 시스템의 한 동작례를 도시하는 플로우 차트.
도 25는 다른 변형례에 관한 급전 시스템의 한 동작례를 도시하는 플로우 차트.
도 26은 다른 변형례에 관한 급전 시스템의 한 동작례를 도시하는 플로우 차트.

이하, 본 개시의 실시의 형태에 관해, 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

<실시의 형태>

[구성례]

도 1은, 한 실시의 형태에 관한 급전 시스템(급전 시스템(1))의 한 구성례를 도시하는 것이다. 이 급전 시스템(1)은, 급전 전에, 금속편 등의 이물이나, 코일을 갖는 IC태그나 IC카드 등이, 급전 장치와 수전 장치의 사이에 끼여져 있는지의 여부를 검출하는 것이다.

급전 시스템(1)은, 급전 장치(10)와, 스마트 폰(20)을 구비하고 있다. 스마트 폰(20)은 수전 장치(30)를 갖고 있다. 급전 장치(10)는, 이 예에서는 트레이형의 급전 장치이고, 이 급전 장치(10)의 급전면상에 스마트 폰(20)을 놓음에 의해, 스마트 폰(20)의 수전 장치(30)에 대해 전력을 공급하고, 2차전지(29)(후술)를 충전할 수 있도록 되어 있다.

이 급전 장치(10)의 급전면(스마트 폰(20)과 접하는 측)에는, 급전 코일(123)(후술)이 배치되어 있고, 스마트 폰(20)의 수전면(급전 장치(10)와 접하는 측)에는, 수전 장치(30)의 수전 코일(311)(후술)이 배치되어 있다. 급전 장치(10)는, 이들의 급전 코일(123) 및 수전 코일(311)을 통하여, 전자유도에 의해, 스마트 폰(20)의 수전 장치(30)에 대해 전력을 공급한다. 이에 의해, 유저는, 스마트 폰(20)에 AC(Alternating Current) 어댑터 등을 직접 접속하는 일 없이, 2차전지(29)를 충전할 수 있다. 그 결과, 급전 시스템(1)은, 유저의 편리성을 높일 수 있도록 되어 있다.

또한, 급전 장치(10)는, 후술하는 바와 같이, 본 급전을 행하기 전에, 급전 장치(10)와 수전 장치(30)와의 사이에 금속편 등의 이물이 있는지의 여부를 검출함(이물 검출(FOD : Foreign Object Detection)(DF1, DF2))과 함께, 급전 장치(10)와 수전 장치(30)와의 사이에, 코일을 갖는 IC태그나 IC카드 등이 있는지의 여부를 검출(공진 검출(DR1, DR2))하는 기능도 갖고 있다. 즉, 예를 들면, 급전 장치(10)와 수전 장치(30)와의 사이에 금속편 등의 이물이 있는 경우에는, 급전 장치(10)가 수전 장치(30)에 전력을 공급할 때, 그 금속편에 와전류가 흐름에 의해, 금속편이 발열할 우려가 있다. 또한, 예를 들면, 급전 장치(10)와 수전 장치(30)와의 사이에 IC태그가 있는 경우에는, 급전 장치(10)가 수전 장치(30)에 전력을 공급할 때, IC태그의 코일에 유도 기전력이 생김에 의해 고전압이 발생하고, IC태그가 이 고전압에 의해 파괴될 우려가 있다. 그러면, 급전 장치(10)는, 이물 검출(DF1, DF2) 및 공진 검출(DR1, DR2)을 행하여, 금속편 등의 이물이나, 코일을 갖는 IC태그나 IC카드 등이 없는 것을 확인한 후에 본 급전을 시작한다. 이에 의해, 급전 시스템(1)에서는, 안전성을 높일 수 있도록 되어 있다.

또한, 이 예에서는, 스마트 폰(20)에 대해 전력을 공급하도록 하였지만, 이것으로 한정되는 것이 아니고, 예를 들면, 디지털 카메라, 비디오 카메라, 휴대 전화, 스마트 폰, 모바일 배터리, 태블릿, 전자 서적 리더, 오디오 플레이어 등의 다양한 전자 기기에 대해 전력을 공급할 수 있다. 또한, 이 예에서는, 급전 장치(10)는, 하나의 스마트 폰(20)에 대해 급전을 행하도록 하였지만, 이것으로 한정되는 것이 아니고, 이에 대신하여, 2개 이상의 전자 기기에 대해 동시 또는 시분할적(순차적)으로 급전을 행하도록 하여도 좋다.

(급전 장치(10))

도 2는, 급전 장치(10)의 한 구성례를 도시하는 것이다. 급전 장치(10)는, 급전부(11)와, 용량 소자(121)와, 스위치(122)와, 급전 코일(123)과, 물체 검출부(13)와, 이물 검출부(14)와, 공진 검출부(15)와, 수신부(16)와, 급전 제어부(19)를 갖고 있다.

급전부(11)는, 급전 제어부(19)로부터의 지시에 의거하여, 교류의 전력 신호(SP1)를 생성하는 것이다. 급전부(11)에는, 플러그 소켓(이른바 콘센트)를 통하여 교류 전원이 공급되고, 또는, 기타의 전원 장치로부터 교류 전원 또는 직류 전원이 공급된다. 그리고, 급전부(11)는, 공급된 전원에 의거하여 전력 신호(SP1)를 생성한다. 이 전력 신호(SP1)의 주파수는, 예를 들면, 백㎑∼수백㎑ 정도이다.

또한, 급전부(11)는, 이물 검출(DF1)에서, 전력 신호(SP1)의 전력보다도 낮은 전력을 갖는 교류 신호(SDF)를 생성하는 기능도 갖고 있다. 그때, 급전부(11)는, 교류 신호(SDF)의 주파수를, 전력 신호(SP1)의 주파수를 포함하는 소정의 주파수 범위(주파수 소인(掃引) 범위(RDF))에 걸쳐서 소인하도록 되어 있다. 또한, 이 예에서는, 주파수 소인 범위(RDF)는, 전력 신호(SP1)의 주파수를 포함하도록 하였지만, 이것으로 한정되는 것이 아니고, 전력 신호(SP1)의 주파수를 포함하지 않아도 좋다. 이 경우, 주파수 소인 범위(RDF)는, 전력 신호(SP1)의 주파수에 가까운 것이 바람직하다.

또한, 급전부(11)는, 공진 검출(DR1)에서, 전력 신호(SP1)의 전력보다도 낮은 전력을 갖는 교류 신호(SDR)를 생성하는 기능도 갖고 있다. 그때, 급전부(11)는, 교류 신호(SDR)의 주파수를, IC태그나 IC카드 등이 이용하는 반송파의 주파수(fc)(예를 들면 13.56㎒)를 포함하는 소정의 주파수 범위(주파수 소인 범위(RDR))에 걸쳐서 소인하도록 되어 있다. 이 주파수 소인 범위(RDR)는, 예를 들면, 주파수 소인 범위(RDF)에서의 최대 주파수보다도 높은 주파수를 포함하여도 좋다.

또한, 급전부(11)는, 수전 장치(30)에 대해 급전 제어 신호(CTL1)를 송신하는 기능도 갖고 있다. 구체적으로는, 급전부(11)는, 급전 제어 신호(CTL1)를 송신할 때, 전력 신호(SP1)를 생성함과 함께, 그 전력 신호(SP1)를, 송신하는 정보에 응하여 변조시킨다. 이에 의해, 수전 장치(30)의 통신부(35)(후술)는, 변조된 전력 신호에 의거하여, 급전 제어 신호(CTL1)를 수신할 수 있도록 되어 있다.

용량 소자(121)의 일단은, 스위치(122)의 일단 및 급전부(11)에 접속되고, 타단은 스위치(122)의 타단 및 급전 코일(123)의 일단에 접속되어 있다. 스위치(122)의 일단은, 용량 소자(121)의 일단 및 급전부(11)에 접속되고, 타단은 용량 소자(121)의 타단 및 급전 코일(123)의 일단에 접속되어 있다. 이 스위치(122)는, 급전 제어부(19)로부터의 지시에 의거하여 온 오프하도록 되어 있다. 급전 코일(123)은, 급전 장치(10)의 급전면에 배치되고, 일단은 용량 소자(121)의 타단 및 스위치(122)의 타단에 접속되고, 타단은 접지되어 있다.

도 3은, 급전부(11) 및 스위치(122)의 한 동작례를 모식적으로 도시하는 것이다. 급전 장치(10)가 수전 장치(30)에 대해 전력을 공급하는 경우에는, 스위치(122)는, 급전 제어부(19)로부터의 지시에 의거하여 오프 상태가 된다. 이때, 용량 소자(121) 및 급전 코일(123)은 직렬 접속되고, 공진 회로를 구성한다. 이 공진 회로의 공진 주파수는, 전력 신호(SP1)의 주파수 근방의 주파수이다. 그리고, 급전부(11)는, 전력 신호(SP1)를 이 공진 회로에 공급한다. 이에 의해, 급전 코일(123)은, 전력 신호(SP1)에 응한 전자계를 발생시키도록 되어 있다.

또한, 급전 장치(10)가 이물 검출(DF1)을 행하는 경우에는, 스위치(122)는, 급전 제어부(19)로부터의 지시에 의거하여 오프 상태가 된다. 이때, 용량 소자(121) 및 급전 코일(123)은, 공진 회로를 구성한다. 그리고, 급전부(11)는, 교류 신호(SDF)의 주파수를 주파수 소인 범위(RDF)에 걸쳐서 소인하면서, 그 교류 신호(SDF)를 이 공진 회로에 공급한다. 이에 의해, 급전 코일(123)은, 교류 신호(SDF)에 응한 전자계를 발생시키도록 되어 있다.

또한, 급전 장치(10)가 공진 검출(DR1)을 행하는 경우에는, 스위치(122)는, 급전 제어부(19)로부터의 지시에 의거하여 온 상태가 된다. 이때, 용량 소자(121)의 양단은 스위치(122)에 의해 단락된다. 그리고, 급전부(11)는, 교류 신호(SDR)의 주파수를 주파수 소인 범위(RDR)에 걸쳐서 소인하면서, 그 교류 신호(SDR)를 급전 코일(123)에 공급한다. 이에 의해, 급전 코일(123)은, 교류 신호(SDR)에 응한 전자계를 발생시키도록 되어 있다.

물체 검출부(13)는, 급전 코일(123)의 일단에서의 전압에 의거하여, 급전 장치(10)의 급전면상에 물체(예를 들면 스마트 폰(20))가 놓여져 있는지의 여부를 검출하는 것이다. 구체적으로는, 예를 들면, 물체 검출부(13)는, 급전부(11)가 교류 신호를 생성하는 기간에서, 급전 코일(123)의 일단에서의 신호를 검출한다. 이때, 급전 코일(123)의 일단에서의 신호의 진폭이나 위상은, 급전 장치(10)의 급전면상에 물체가 놓여져 있는지의 여부에 응하여 변화한다. 물체 검출부(13)는, 이 진폭의 변화나 위상의 변화를 검출함에 의해, 물체의 유무를 검출하도록 되어 있다.

또한, 물체 검출부(13)는, 이 예에서는, 급전 코일(123)의 일단에서의 전압에 의거하여 물체를 검출하였지만, 이것으로 한정되는 것이 아니고, 다른 노드에서의 전압이나 전류에 의거하여 물체를 검출하여도 좋다. 또한, 물체를 검출하는 방법은, 이것으로 한정되는 것이 아니고, 물체의 유무를 검출할 수 있는 다양한 방법이 적용 가능하다.

이물 검출부(14)는, 급전 코일(123)의 일단에서의 전압에 의거하여 이물 검출(DF1)을 행하는 것이다. 구체적으로는, 이물 검출부(14)는, 급전부(11)가 교류 신호(SDF)를 생성하는 기간에서, 급전 코일(123)의 일단에서의 전압에 의거하여, 주파수 소인 범위(RDF)에서의 퀄리티 팩터(QD)를 구한다. 이 퀄리티 팩터(QD)는, 급전 코일(123) 및 용량 소자(121)가 구성하는 공진 회로의 퀄리티 팩터에 관한 것이고, 급전 장치(10)로부터 수전 장치(30)에의 급전 효율에 관련되는 것이다. 퀄리티 팩터(QD)는, 공진 회로에서의, 저항치, 인덕턴스값, 커패시턴스값, 및 주파수에 응하여 변화하는 파라미터이다. 환언하면, 전압치, 급전 효율, 충전 효율, 에너지 손실, 저항치, 인덕턴스값, 커패시턴스값, 주파수는, 퀄리티 팩터에 관련되는 파라미터이다. 또한, 이 예에서는, 퀄리티 팩터(QD)는, 공진 회로의 퀄리티 팩터로 하였지만, 이것으로 한정되는 것이 아니고, 급전 코일(123) 자체의 퀄리티 팩터라도 좋다. 예를 들면, 급전 장치(10)와 수전 장치(30)와의 사이에 금속편 등의 이물이 있는 경우에는, 이 이물의 저항 성분에 의해, 퀄리티 팩터(QD)가 저하된다. 이물 검출부(14)는, 이 퀄리티 팩터(QD)에 의거하여, 이물의 유무를 검출하도록 되어 있다.

또한, 이물 검출부(14)는, 후술하는 바와 같이, 급전 장치(10) 및 수전 장치(30)가 통신을 시작한 후에, 이 퀄리티 팩터(QD)와, 수전 장치(30)로부터 송신된 이물 판정 정보(IF)(후술)에 의거하여, 이물 검출(DF2)을 행하는 기능도 갖고 있다.

또한, 이물 검출부(14)는, 이 예에서는, 급전 코일(123)의 일단에서의 전압에 의거하여 이물 검출(DF1)을 행하도록 하였지만, 이것으로 한정되는 것이 아니고, 다른 노드에서의 전압이나 전류에 의거하여 이물 검출(DF1)을 행하도록 하여도 좋다.

공진 검출부(15)는, 급전 코일(123)의 일단에서의 전압에 의거하여, 공진 검출(DR1)을 행하는 것이다. 구체적으로는, 공진 검출부(15)는, 급전부(11)가 교류 신호(SDR)를 생성하는 기간에서, 급전 코일(123)의 일단에서의 전압에 의거하여, 공진 검출부(15)에서 본 임피던스의 주파수 특성(임피던스 특성(ZDR))을 측정하고, 이 임피던스 특성(ZDR)에 의거하여, 주파수 소인 범위(RDR)에서의 공진점의 수(공진수(ND))를 구한다. 예를 들면, 급전 장치(10)와 수전 장치(30)와의 사이에, 코일을 갖는 IC태그나 IC카드 등이 있는 경우에는, 공진수(ND)가 변화한다. 공진 검출부(15)는, 이 공진수(ND)에 의거하여, IC태그나 IC카드 등의 유무를 검출하도록 되어 있다.

또한, 공진 검출부(15)는, 후술하는 바와 같이, 급전 장치(10) 및 수전 장치(30)가 통신을 시작한 후에, 이 공진수(ND)와, 수전 장치(30)로부터 송신된 공진 정보(IR)(후술)에 의거하여, 공진 검출(DR2)을 행하는 기능도 갖고 있다.

또한, 공진 검출부(15)는, 이 예에서는, 급전 코일(123)의 일단에서의 전압에 의거하여 공진 검출(DR1)을 행하도록 하였지만, 이것으로 한정되는 것이 아니고, 다른 노드에서의 전압이나 전류에 의거하여 공진 검출(DR1)을 행하도록 하여도 좋다.

수신부(16)는, 수전 장치(30)와의 사이에서 통신을 행함에 의해, 급전 제어 신호(CTL2)를 수신하는 것이다. 이 급전 제어 신호(CTL2)는, 급전 장치(10)에 대한 급전 전력의 증대 요구, 저감 요구 등, 급전 동작에 필요한 정보를 포함하는 것이다. 또한, 이 예에서는, 급전 제어 신호(CTL2)는, 후술하는, 식별 정보(ID), 전력 정보(IP), 이물 판정 정보(IF), 및 공진 정보(IR) 등도 포함하고 있다. 수신부(16)는, 급전 코일(123)의 일단에서의 전압에 의거하여, 급전 제어 신호(CTL2)를 수신한다. 구체적으로는, 우선, 급전부(11)가 전력 신호(SP1)를 생성하는 기간에서, 수전 장치(30)의 통신부(35)(후술)가, 송신하려고 하는 정보에 응하여, 급전 장치(10)에서 본 부하를 변화시킨다. 이 부하의 변화는, 급전 장치(10)에서, 급전 코일(123)의 일단에서의 전압의 진폭이나 위상의 변화, 및 급전 코일(123)에 흐르는 전류의 진폭이나 위상의 변화로서 나타난다. 수신부(16)는, 이들의 진폭이나 위상의 변화를 검출함에 의해, 수전 장치(30)로부터 송신된 급전 제어 신호(CTL2)를 수신한다. 이와 같이, 급전 시스템(1)에서는, 이른바 부하 변조에 의해, 급전 제어 신호(CTL2)를 송신하도록 되어 있다.

또한, 수신부(16)는, 이 예에서는, 급전 코일(123)의 일단에서의 전압에 의거하여, 급전 제어 신호(CTL2)를 수신하였지만, 이것으로 한정되는 것이 아니고, 다른 노드에서의 전압이나 전류에 의거하여 급전 제어 신호(CTL2)를 수신하여도 좋다.

급전 제어부(19)는, 급전 장치(10)에서의 동작을 제어하는 것이다. 구체적으로는, 급전 제어부(19)는, 급전 장치(10)의 급전면상에 물체(스마트 폰(20) 등)가 놓여져 있는지의 여부를 검출하는 경우에는, 스위치(122)가 오프 상태가 되도록 제어하고, 급전부(11)가 교류 신호를 생성하도록 제어하고, 물체 검출부(13)가 물체의 유무를 검출하도록 제어한다.

또한, 급전 제어부(19)는, 이물 검출(DF1)을 행하는 경우에는, 스위치(122)가 오프 상태가 되도록 제어하고, 급전부(11)가 교류 신호(SDF)를 생성하도록 제어하고, 이물 검출부(14)가 이물의 유무를 검출하도록 제어한다. 또한, 급전 제어부(19)는, 공진 검출(DR1)을 행하는 경우에는, 스위치(122)가 온 상태가 되도록 제어하고, 급전부(11)가 교류 신호(SDR)를 생성하도록 제어하고, 공진 검출부(15)가 IC태그나 IC카드 등의 유무를 검출하도록 제어한다.

또한, 급전 제어부(19)는, 급전 장치(10)가 이물 검출(DF2)을 행하는 경우에는, 수신부(16)가 이물 판정 정보(IF)(후술)를 수신하도록 제어하고, 이물 검출부(14)가 이 이물 판정 정보(IF)에 의거하여 이물의 유무를 검출하도록 제어한다. 또한, 급전 제어부(19)는, 공진 검출(DR2)을 행하는 경우에는, 수신부(16)가 공진 정보(IR)(후술)를 수신하도록 제어하고, 공진 검출부(15)가 이 공진 정보(IR)에 의거하여 IC태그나 IC카드 등의 유무를 검출하도록 제어한다.

또한, 급전 제어부(19)는, 수전 장치(30)에 대해 본 급전을 행하는 경우에는, 스위치(122)가 오프 상태가 되도록 제어하고, 수신부(16)가 급전 전력의 증대 요구나 저감 요구 등의 정보를 포함하는 급전 제어 신호(CTL2)를 수신하도록 제어하고, 이 요구에 의거하여, 급전부(11)가 생성하는 전력 신호(SP1)의 전력을 제어하도록 되어 있다.

(스마트 폰(20)과 수전 장치(30))

다음에, 스마트 폰(20)에 관해 설명한다. 이하, 2개의 스마트 폰(20A, 20B)을 예로 들어 설명한다. 스마트 폰(20A)은, 근거리 무선 통신(NFC ; Near Field Communication)를 행하는 기능을 갖지 않는 것이고, 스마트 폰(20B)은, 근거리 무선 통신을 행하는 기능을 갖는 것이다.

도 4A는, 스마트 폰(20A)의 한 구성례를 도시하는 것이다. 스마트 폰(20A)은, 수전 장치(30)와, 충전 제어부(28)와, 2차전지(29)와, 음성 통신부(21)와, 데이터 통신부(22)와, 조작부(24)와, 표시부(25)와, 처리부(26A)를 갖고 있다.

수전 장치(30)는, 수전 코일(311)과, 용량 소자(312, 313)와, 정류부(32)와, 레귤레이터(33)와, 부하 접속부(34)와, 통신부(35), 기억부(36)와, 수전 제어부(37)를 갖고 있다.

수전 코일(311)은, 스마트 폰(20)의 수전면에 배치되고, 일단은 용량 소자(312)를 통하여 정류부(32)의 제1의 입력단자에 접속되고, 타단은 정류부(32)의 제2의 입력단자에 접속되어 있다. 그리고, 정류부(32)의 제1의 입력단자와 제2의 입력단자와의 사이에는 용량 소자(313)가 삽설되어 있다. 이와 같이, 수전 코일(311) 및 용량 소자(312)는 직렬 접속되어, 공진 회로를 구성하고 있다. 이 공진 회로의 공진 주파수는, 전력 신호(SP1)의 주파수 근방의 주파수이다. 그리고, 수전 코일(311)은, 급전 장치(10)의 급전 코일(123)이 생성한 전자계에 의거하여, 전자유도의 법칙에 따라, 그 자속의 변화에 응한 유도 전압을 발생시키도록 되어 있다.

수전 코일(311) 및 용량 소자(312, 313)로 이루어지는 회로는, 급전시에 있어서, 수전 코일(311)의 양단 사이의 유도 전압에 응한 전압을 갖는 교류의 전력 신호(SP2)를 생성하고, 정류부(32)에 공급한다. 즉, 이 전력 신호(SP2)는, 급전 장치(10)에서의 전력 신호(SP1)에 의거하여 생성되는 것이다.

정류부(32)는, 전력 신호(SP2)를 정류함에 의해, 수전 전압(Vrect)을 갖는 직류 신호를 생성하는 것이다.

레귤레이터(33)는, 정류부(32)로부터 공급된 직류 신호에 의거하여, 전압(Vreg)을 갖는 직류 전력을 생성하는 것이다. 그리고, 레귤레이터(33)는, 수전 장치(30) 내의 각 블록에 이 전압(Vreg)을 전원 전압으로서 공급함과 함께, 부하 접속부(34)를 통하여, 충전 제어부(28)에 대해 이 전압(Vreg)을 공급하도록 되어 있다.

부하 접속부(34)는, 수전 제어부(37)로부터의 지시에 의거하여, 레귤레이터(33)와 충전 제어부(28)를 접속하고, 또는 분리하는 것이다.

통신부(35)는, 급전 장치(10)로부터 송신된 급전 제어 신호(CTL1)를 수신함과 함께, 수전 제어부(37)로부터 공급된 정보를 포함하는 급전 제어 신호(CTL2)를, 급전 장치(10)에 대해 송신하는 것이다. 구체적으로는, 급전 제어 신호(CTL1)를 수신하는 경우에는, 통신부(35)는, 변조된 전력 신호(SP2)에 대해 복조 처리를 행함에 의해, 급전 제어 신호(CTL1)를 수신한다. 또한, 급전 제어 신호(CTL2)를 송신하는 경우에는, 통신부(35)는, 급전 장치(10)가 전력 신호(SP1)를 송신하고 있는 기간에서, 송신하는 정보에 응하여, 정류부(32)의 제1의 입력단자와 제2의 입력단자 사이의 임피던스를 변화시킨다. 급전 장치(10)의 수신부(16)는, 이 임피던스의 변화(부하의 변화)를 검출함에 의해, 급전 제어 신호(CTL2)를 수신하도록 되어 있다.

기억부(36)는, 급전 시스템(1)에서 주고받아지는 정보를 기억하는 것이고, 예를 들면 불휘발성의 메모리를 이용하여 구성되는 것이다. 기억부(36)는, 식별 정보(ID), 전력 정보(IP), 이물 판정 정보(IF), 및 공진 정보(IR)를 기억하고 있다. 식별 정보(ID)는, 수전 장치(30)를 식별하기 위한 정보이고, 예를 들면, 이른바 시리얼 번호이다. 전력 정보(IP)는, 수전 장치(30)가 수취할 수 있는 전력(파워 클래스)을 나타내는 정보이다. 이물 판정 정보(IF)는, 급전 장치(10)의 이물 검출부(14)가 이물 검출(DF2)을 행할 때에 이용하는 정보이고, 예를 들면, 리퍼런스 퀄리티 팩터(Q)를 포함하고 있다. 공진 정보(IR)는, 급전 장치(10)의 공진 검출부(15)가 공진 검출(DR2)을 행할 때에 이용하는 정보이다. 이 공진 정보(IR)는, 스마트 폰(20A)에서, 수전 코일(311)의 근방에 코일이 마련되어 있는 경우에는, 그 코일이 구성하는 공진 회로에서의 공진점의 수(공진수(N))에 관한 정보를 포함하고 있다. 이 공진수(N)는, 수전 코일(311)의 근방에 코일이 마련되지 않은 경우에는 "0"으로 설정된다. 즉, 이 공진 정보(IR)는, 수전 코일(311)의 근방에 코일이 마련되어 있는지의 여부에 관한 정보도 포함하고 있다. 스마트 폰(20A)에서는, 수전 코일(311)의 근방에 코일을 마련하고 있지 않다. 따라서, 이 예에서는, 공진수(N)가 "0"(N=0)으로 설정되어 있다.

수전 제어부(37)는, 수전 장치(30)에서의 동작을 제어하는 것이다. 구체적으로는, 수전 제어부(37)는, 식별 정보(ID), 전력 정보(IP), 이물 판정 정보(IF), 및 공진 정보(IR)를 통신부(35)에 공급하고, 통신부(35)가, 이들의 정보를 포함하는 급전 제어 신호(CTL2)를 급전 장치(10)에 대해 송신하도록 제어한다. 또한, 수전 제어부(37)는, 급전 장치(10)로부터 공급된 전력을 수취할 때, 수전 전압(Vrect)에 의거하여, 급전 전력의 증대 요구, 저감 요구 등에 대한 정보를 통신부(35)에 공급하고, 통신부(35)가, 이들의 정보를 포함하는 급전 제어 신호(CTL2)를 급전 장치(10)에 대해 송신하도록 제어한다. 또한, 수전 제어부(37)는, 부하 접속부(34)에서, 레귤레이터(33)와 충전 제어부(28)를 접속하는 동작 또는 절리하는 동작을 제어하도록 되어 있다.

충전 제어부(28)는, 2차전지(29)에서의 충전 동작을 제어하는 것이다. 2차전지(29)는, 직류 전력을 축적하는 것이고, 예를 들면 리튬 이온 전지 등의 충전지를 이용하여 구성되는 것이다. 충전 제어부(28) 및 2차전지(29)는, 스마트 폰(20)의 기능을 실현하기 위한 다양한 회로나 디바이스(이 예에서는, 음성 통신부(21), 데이터 통신부(22), 조작부(24), 표시부(25), 및 처리부(26A))에 전력을 공급하도록 되어 있다.

음성 통신부(21)는, 휴대 전화의 기지국과의 사이에서 음성 통신을 행하는 것이다. 데이터 통신부(22)는, 무선 LAN(Local Area Network)를 이용하여, 데이터 통신을 행하는 것이다. 조작부(24)는, 유저가 스마트 폰(20A)을 조작할 때에 이용하는 유저 인터페이스이고, 각종 버튼이나 터치 패널 등에 의해 구성된 것이다. 표시부(25)는, 스마트 폰(20A)의 상태나, 다양한 정보 처리의 결과를 표시하는 것이다. 처리부(26A)는, 예를 들면 CPU(Central Processing Unit), RAM(Random Access Memory), 불휘발성 메모리 등을 이용하여 구성되고, 프로그램을 실행함에 의해 스마트 폰(20A)의 기능을 실현하기 위한 다양한 정보 처리를 행하는 것이다.

도 4B는, 스마트 폰(20B)의 한 구성례를 도시하는 것이다. 스마트 폰(20B)은, 수전 장치(30)와, 충전 제어부(28)와, 2차전지(29)와, 음성 통신부(21)와, 데이터 통신부(22)와, NFC 통신부(23)와, 조작부(24)와, 표시부(25)와, 처리부(26B)를 갖고 있다. 이 스마트 폰(20B)은, 스마트 폰(20A)(도 4A)에, NFC 통신부(23)를 추가함과 함께, 처리부(26A)를 처리부(26B)로 치환한 것이다.

NFC 통신부(23)는, 근거리 무선 통신을 행하는 것이다. NFC 통신부(23)는, 코일(231)과, 용량 소자(232)와, 통신 회로(233)를 갖고 있다. 코일(231) 및 용량 소자(232)는, 병렬 접속되고, 공진 회로를 구성하고 있다. 이 공진 회로의 공진 주파수는, 예를 들면, 주파수(fc)(예를 들면 13.56㎒) 근방의 주파수이다. 코일(231) 및 용량 소자(232)는, 통신 회로(233)에 접속되어 있다. 이 통신 회로(233)는, 코일(231)에서 고전압이 생겨도, 그 고전압에 의해 파괴되기 어렵게 구성되어 있다.

도 5, 6은, 스마트 폰(20B)에서의, 수전 코일(311) 및 코일(231)의 배치례를 도시하는 것이다. 스마트 폰(20B)에서는, 코일(231)을, 수전 코일(311)의 근방에 배치하고 있다. 도 5에 도시한 예에서는, 스마트 폰(20B)의 수전면에서, 수전 코일(311) 및 코일(231)이 서로 이웃하도록 배치하고 있다. 도 6에 도시한 예에서는, 스마트 폰(20B)의 수전면에서, 수전 코일(311)의 중심점과 코일(231)의 중심점이 거의 일치하도록 배치하고 있다. 이 예에서는, 수전 코일(311)의 코일 지름이, 코일(231)의 코일 지름보다도 작기 때문에, 수전 코일(311)을, 코일(231)의 내측에 배치하고 있다.

이와 같이, 스마트 폰(20B)에서는, 수전 코일(311)의 근방에 코일(231)을 마련하고 있다. 이 코일(231)은 공진 회로를 구성하고, 이 공진 회로는 하나의 공진점을 갖고 있다. 따라서, 스마트 폰(20B)의 기억부(36)에서는, 공진수(N)가 "1"(N=1)로 설정되어 있다.

여기서, 급전부(11)는, 본 개시에서의 「급전부」의 한 구체례에 대응한다. 정류부(32) 및 레귤레이터(33)는, 본 개시에서의 「수전부」의 한 구체례에 대응한다. 통신부(35)는, 본 개시에서의 「제1의 통신부」의 한 구체례에 대응한다. 수신부(16)는, 본 개시에서의 「제2의 통신부」의 한 구체례에 대응한다. 코일(231)은, 본 개시에서의 「코일」의 한 구체례에 대응한다. 공진 정보(IR)는, 본 개시에서의 「코일 정보」의 한 구체례에 대응한다. 이물 판정 정보(IF)는, 본 개시에서의 「수전 코일 정보」의 한 구체례에 대응한다. 공진 검출부(15)는, 본 개시에서의 「제1의 측정부」의 한 구체례에 대응한다. 이물 검출부(14)는, 본 개시에서의 「제2의 측정부」의 한 구체례에 대응한다. 급전 제어부(19)는, 본 개시에서의 「제어부」의 한 구체례에 대응한다.

[동작 및 작용]

계속되고, 본 실시의 형태의 급전 시스템(1)의 동작 및 작용에 관해 설명한다.

(전체 동작 개요)

우선, 도 2, 4A, 4B를 참조하여, 급전 시스템(1)의 전체 동작 개요를 설명한다. 급전 장치(10)(도 2)에서는, 급전부(11)는, 급전 제어부(19)로부터의 지시에 의거하여, 전력 신호(SP1), 교류 신호(SDF, SDR)를 생성함과 함께, 수전 장치(30)에 대해 급전 제어 신호(CTL1)를 송신한다. 스위치(122)는, 급전 제어부(19)로부터의 지시에 의거하여, 용량 소자(121)의 양단을 단락한다. 급전 코일(123)은, 전력 신호(SP1) 및 교류 신호(SDF, SDR)에 의거하여 전자계를 발생시킨다. 물체 검출부(13)는, 급전 장치(10)의 급전면상에 물체가 놓여져 있는지의 여부를 검출한다. 이물 검출부(14)는, 이물 검출(DF1, DF2)을 행함에 의해, 급전 장치(10)의 급전면상에 이물이 있는지의 여부를 검출한다. 공진 검출부(15)는, 공진 검출(DR1, DR2)을 행함에 의해, 급전 장치(10)의 급전면상에 IC태그나 IC카드 등이 있는지의 여부를 검출한다. 수신부(16)는, 수전 장치(30)로부터 송신된 급전 제어 신호(CTL2)를 수신한다. 급전 제어부(19)는, 급전 장치(10)에서의 동작을 제어한다.

수전 장치(30)(도 4A, 4B)에서는, 수전 코일(311)은, 급전 코일(123)이 생성한 전자계에 의거하여, 그 자속의 변화에 응한 유도 전압을 발생시킨다. 그리고, 수전 코일(311) 및 용량 소자(312, 313)는, 전력 신호(SP1)에 대응한 전력 신호(SP2)를 정류부(32)에 공급한다. 정류부(32)는, 전력 신호(SP2)를 정류함에 의해, 수전 전압(Vrect)을 갖는 직류 신호를 생성한다. 레귤레이터(33)는, 정류부(32)로부터 공급된 직류 신호에 의거하여, 전압(Vreg)을 갖는 직류 전력을 생성한다. 부하 접속부(34)는, 수전 제어부(37)로부터의 지시에 의거하여, 레귤레이터(33)와 충전 제어부(28) 사이의 접속을 행한다. 통신부(35)는, 급전 장치(10)로부터 송신된 급전 제어 신호(CTL1)를 수신함과 함께, 수전 제어부(37)로부터 공급된 정보를 포함하는 급전 제어 신호(CTL2)를 급전 장치(10)에 대해 송신한다. 기억부(36)는, 식별 정보(ID), 전력 정보(IP), 이물 판정 정보(IF), 및 공진 정보(IR)를 기억한다. 수전 제어부(37)는, 수전 장치(30)에서의 동작을 제어한다.

충전 제어부(28)는, 2차전지(29)에서의 충전 동작을 제어한다. 2차전지(29)는, 직류 전력을 축적한다. 충전 제어부(28) 및 2차전지(29)는, 스마트 폰(20)(20A, 20B)의 기능을 실현하기 위한 다양한 회로나 디바이스에 전력을 공급한다.

(상세 동작)

도 7은, 급전 시스템(1)에서의 급전 동작의 플로우 차트를 도시하는 것이다. 급전 시스템(1)에서는, 급전 장치(10)는, 이물 검출(DF1) 및 공진 검출(DR1)을 행하고, 그 후에, 수전 장치(30)와의 사이에서 통신을 시작한다. 그리고, 급전 장치(10)는, 이물 검출(DF2) 및 공진 검출(DR2)을 행하고, 그 후에 수전 장치(30)에 대해 본 급전을 시작한다. 이하에, 그 상세를 설명한다.

우선, 급전 장치(10)는, 급전 장치(10)의 급전면상에 물체(예를 들면 스마트 폰(20))가 놓여져 있는지의 여부를 검출한다(스텝 S1). 구체적으로는, 예를 들면, 급전 제어부(19)가 스위치(122)를 오프 상태로 하고 급전부(11)가 교류 신호를 생성하고, 물체 검출부(13)가 물체의 유무를 검출한다. 물체가 없는 경우(스텝 S1에서 "N")에는, 스텝 S1로 되돌아와, 물체가 검출될 때까지 이 스텝 S1을 반복한다.

스텝 S1에서 물체가 검출된 경우(스텝 S1에서 "Y")에는, 급전 장치(10)는, 이물 검출(DF1)을 행한다(스텝 S2). 구체적으로는, 우선, 급전 제어부(19)가 스위치(122)를 오프 상태로 하고 급전부(11)가 교류 신호(SDF)를 생성한다. 그때, 급전부(11)는, 교류 신호(SDF)의 주파수를, 주파수 소인 범위(RDF)에 걸쳐서 소인한다. 그리고, 이물 검출부(14)는, 주파수 소인 범위(RDF)에서의 퀄리티 팩터(QD)를 구한다. 그리고, 이물 검출부(14)는, 구한 퀄리티 팩터(QD)가 소정의 범위 내에 수속되지 않는 경우에는, 이물이 있다고 판단하고(스텝 S2에서 "N"), 스텝 S1로 되돌아온다. 즉, 이 경우에는, 급전 장치(10)는, 이물이 있기 때문에 전력을 공급하여서는 안된다고 판단한다. 또한, 이물 검출부(14)는, 구한 퀄리티 팩터(QD)가 소정의 범위 내에 수속되어 있는 경우에는, 이물이 없다고 판단한다.

스텝 S2에서 이물이 없는 경우(스텝 S2에서 "Y")에는, 급전 장치(10)는, 공진 검출(DR1)을 행한다(스텝 S3). 구체적으로는, 우선, 급전 제어부(19)가 스위치(122)를 온 상태로 하고 급전부(11)는 교류 신호(SDR)를 생성한다. 그때, 급전부(11)는, 교류 신호(SDR)의 주파수를, 주파수 소인 범위(RDR)에 걸쳐서 소인한다. 그리고, 공진 검출부(15)는, 주파수 소인 범위(RDR)에서, 공진 검출부(15)에서 본 임피던스의 주파수 특성(임피던스 특성(ZDR))을 측정하고, 이 임피던스 특성(ZDR)에 의거하여, 주파수 소인 범위(RDR)에서의 공진점의 수(공진수(ND))를 구한다. 그리고, 공진 검출부(15)는, 이 공진수(ND)가 소정의 임계치(X) 이하(ND≤X)인지의 여부를 확인한다. 소정의 임계치(X)는, 이 예에서는 "1"로 설정된다. 공진수(ND)가 소정의 임계치(X)보다도 많은 경우(스텝 S3에서 "N")에는, 급전 장치(10)는, IC태그나 IC카드 등이 있다고 판단하고, 스텝 S1로 되돌아온다. 즉, 이 경우에는, 급전 장치(10)는, IC태그나 IC카드 등이 있기 때문에 전력을 공급하여서는 안 된다고 판단한다.

스텝 S3에서, 공진수(ND)가 소정의 임계치(X) 이하인 경우(스텝 S3에서 "Y")에는, 급전 장치(10)는, 수전 장치(30)와의 사이에서 통신을 시작한다(스텝 S4). 구체적으로는, 우선, 급전 제어부(19)가 스위치(122)를 오프 상태로 하고 급전부(11)가 전력 신호(SP1)를 생성한다. 그때, 급전부(11)는, 수전 장치(30)가 동작할 수 있는 정도의 작은 전력을, 수전 장치(30)에 대해 공급한다. 수전 장치(30)에서는, 정류부(32)가 전력 신호(SP2)에 의거하여 수전 전압(Vrect)을 생성하고, 레귤레이터(33)가 이 수전 전압(Vrect)에 의거하여 전압(Vreg)을 생성한다. 그리고, 수전 장치(30)의 각 블록이, 이 전압(Vreg)을 전원 전압으로 하여 동작을 시작한다. 그리고, 급전 장치(10)의 급전부(11)가 수전 장치(30)에 대해 급전 제어 신호(CTL1)를 송신하고, 수전 장치(30)의 통신부(35)가 급전 장치(10)에 대해 급전 제어 신호(CTL2)를 송신한다.

다음에, 급전 장치(10)는, 수전 장치(30)로부터 이물 판정 정보(IF)를 취득한다(스텝 S5). 구체적으로는, 수전 장치(30)의 수전 제어부(37)가, 기억부(36)로부터 이물 판정 정보(IF)를 판독하고, 통신부(35)가, 수전 제어부(37)로부터의 지시에 의거하여, 이 이물 판정 정보(IF)를 포함하는 급전 제어 신호(CTL2)를 급전 장치(10)에 송신한다. 그리고, 급전 장치(10)의 수신부(16)는, 이 급전 제어 신호(CTL2)를 수신한다.

다음에, 급전 장치(10)는, 이물 검출(DF2)을 행한다(스텝 S6). 구체적으로는, 이물 검출부(14)는, 이물 검출(DF1)(스텝 S2)에서 구한 퀄리티 팩터(QD)와, 스텝 S5에서 취득한 이물 판정 정보(IF)에 포함되는 리퍼런스 퀄리티 팩터(Q)를 비교한다. 그리고, 이물 검출부(14)는, 퀄리티 팩터(QD)가, 리퍼런스 퀄리티 팩터(Q)에 의거하여 설정된 소정의 범위 내에 수속되지 않는 경우에는, 이물이 있다고 판단한다(스텝 S6에서 "N"). 이 경우에는, 급전 장치(10)는, 수전 장치(30)와의 사이의 통신을 정지하고(스텝 S9), 스텝 S1로 되돌아온다. 즉, 이 경우에는, 급전 장치(10)는, 이물이 있기 때문에 전력을 공급하여서는 안된다고 판단한다. 또한, 이물 검출부(14)는, 퀄리티 팩터(QD)가, 리퍼런스 퀄리티 팩터(Q)에 의거하여 설정된 소정의 범위 내에 수속되어 있는 경우에는, 이물이 없다고 판단한다.

스텝 S6에서 이물이 없는 경우(스텝 S6에서 "Y")에는, 급전 장치(10)는, 수전 장치(30)로부터 공진 정보(IR)를 취득한다(스텝 S7). 구체적으로는, 수전 장치(30)의 수전 제어부(37)가, 기억부(36)로부터 공진 정보(IR)를 판독하고, 통신부(35)가, 수전 제어부(37)로부터의 지시에 의거하여, 이 공진 정보(IR)를 포함하는 급전 제어 신호(CTL2)를 급전 장치(10)에 송신한다. 그리고, 급전 장치(10)의 수신부(16)는, 이 급전 제어 신호(CTL2)를 수신한다.

다음에, 급전 장치(10)는, 공진 검출(DR2)을 행한다(스텝 S8). 구체적으로는, 공진 검출부(15)는, 공진 검출(DR1)(스텝 S3)에서 구한 공진수(ND)와, 스텝 S7에서 취득한 공진 정보(IR)에 포함되는 공진수(N)를 비교한다. 그리고, 공진 검출부(15)는, 공진수(ND)가 공진수(N)와 일치하지 않는 경우(스텝 S8에서 "N")에는, IC태그나 IC카드 등이 있다고 판단한다. 이 경우에는, 급전 장치(10)는, 수전 장치(30)와의 사이의 통신을 정지하고(스텝 S9), 스텝 S1로 되돌아온다. 즉, 이 경우에는, 급전 장치(10)는, IC태그나 IC카드 등이 있기 때문에 전력을 공급하여서는 안 된다고 판단한다.

스텝 S8에서, 공진수(ND)가 공진수(N)와 일치한 경우(스텝 S8에서 "Y")에는, 급전 장치(10)는, 수전 장치(30)에 대해 본 급전을 시작한다(스텝 S17). 구체적으로는, 우선, 수전 제어부(37)는, 급전 장치(10)에 대해, 급전 제어 신호(CTL2)를 이용하여 급전 전력의 증대 요구나 저감 요구 등을 행하고, 수전 전압(Vrect)이 목표 전압에 달하도록 제어한다. 그리고, 부하 접속부(34)는, 수전 제어부(37)로부터의 지시에 의거하여, 레귤레이터(33)와 충전 제어부(28)를 접속한다. 이에 의해, 수전 장치(30)는, 충전 제어부(28)를 통하여 2차전지(29)에 대한 충전을 시작한다.

다음에, 수전 장치(30)는, 2차전지(29)에 대한 충전이 완료되었는지의 여부를 판단한다(스텝 S18). 구체적으로는, 수전 제어부(37)는, 예를 들면, 2차전지(29)에서의 전압이나 2차전지(29)에의 공급 전류에 의거하여, 2차전지(29)에 대한 충전이 완료되었는지의 여부를 판단한다. 2차전지(29)에 대한 충전이 아직 완료되지 않은 경우(스텝 S18에서 "N")에는, 스텝 S18로 되돌아온다. 그리고, 충전이 완료될 때까지, 스텝 S18을 반복한다.

그리고, 스텝 S18에서, 2차전지에 대한 충전이 완료된 경우(스텝 S18에서 "Y")에는, 급전 장치(10)는, 수전 장치(30)에 대한 급전을 정지한다(스텝 S19). 구체적으로는, 부하 접속부(34)는, 수전 제어부(37)로부터의 지시에 의거하여, 레귤레이터(33)와 충전 제어부(28)를 분리한다. 또한, 수전 제어부(37)는, 급전 장치(10)에 대해, 급전 제어 신호(CTL2)를 이용하여 급전 정지 요구를 행한다. 그리고, 급전 장치(10)의 급전 제어부(19)는, 이 급전 정지 요구에 의거하여, 전력 신호(SP1)의 생성을 정지하도록 급전부(11)의 동작을 제어한다.

이상으로, 이 플로우는 종료한다.

도 8은, 급전 시스템(1)에서의 통신 동작의 시퀀스도를 도시하는 것이다. 이 통신 동작은, 도 7의 스텝 S4에서의 통신 시작부터, 스텝 S17에서의 본 급전 시작까지의 기간에서 행하여지는 것이다.

우선, 통신 시작 후, 급전 장치(10)는, 수전 장치(30)에 대해 기동 신호를 송신한다(스텝 S101). 수전 장치(30)는, 이 기동 신호에 응하여 기동한다(스텝 S102). 다음에, 수전 장치(30)는, 기억부(36)에 기억된 식별 정보(ID) 및 전력 정보(IP)를 포함하는 급전 제어 신호(CTL2)를 급전 장치(10)에 대해 송신한다(스텝 S103). 그리고, 급전 장치(10)는, 이들의 정보를 수취한 것을 나타내는 응답 신호를, 수전 장치(30)에 대해 송신한다(스텝 S104). 이 스텝 S101∼S104의 동작은, 도 7의 스텝 S4에서의 동작에 대응한다.

다음에, 수전 장치(30)는, 이물 판정 정보(IF)를 포함하는 급전 제어 신호(CTL2)를 급전 장치(10)에 대해 송신한다(스텝 S105). 급전 장치(10)는, 이 이물 판정 정보(IF)에 포함되는 리퍼런스 퀄리티 팩터(Q)를 이용하여 이물 검출(DF2)을 행하고(스텝 S106), 이물의 유무를 포함하는 검출 결과를, 수전 장치(30)에 통지한다(스텝 S107). 이 스텝 S105∼S107의 동작은, 도 7의 스텝 S5, S6에서 동작에 대응한다.

다음에, 수전 장치(30)는, 공진 정보(IR)를 포함하는 급전 제어 신호(CTL2)를 급전 장치(10)에 대해 송신한다(스텝 S108). 급전 장치(10)는, 이 공진 정보(IR)에 포함되는 공진수(N)를 이용하여 공진 검출(DR2)을 행하고(스텝 S109), IC태그나 IC카드 등의 유무를 포함하는 검출 결과를, 수전 장치(30)에 통지한다(스텝 S110). 이 검출 결과는, 환언하면, 수전 장치(30)에 대해 전력을 공급하는지의 여부를 나타내는 것이다. 이 스텝 S108∼S110의 동작은, 도 7의 스텝 S7, S8에서의 동작에 대응한다.

이상과 같이, 급전 시스템(1)에서는, 이물 검출(DF1, DF2)에 더하여, 공진 검출(DR1, DR2)을 행하도록 하였기 때문에, 안전성을 높일 수 있다. 즉, 예를 들면, 급전 장치(10)와 스마트 폰(20)과의 사이에 IC태그나 IC카드 등이 있는 경우에는, 이물 검출(DF1, DF2)에 의해 이들을 검출할 수 없을 우려가 있다. 급전 시스템(1)에서는, 이물 검출(DF1, DF2)에 더하여 공진 검출(DR1, DR2)을 행하도록 하였기 때문에, IC태그나 IC카드 등을 검출하기 쉽게 할 수 있다. 그 결과, IC태그나 IC카드 등이 파괴될 우려를 저감할 수 있고, 안전성을 높일 수 있다.

또한, 급전 시스템(1)에서는, 낮은 주파수의 교류 신호(SDF)를 이용하여 이물 검출(DF1)을 행한 후에, 높은 주파수의 교류 신호(SDR)를 이용하여 공진 검출(DR1)을 행하도록 하였기 때문에, IC태그나 IC카드 등을 파괴하기 어렵게 할 수 있다.

또한, 급전 시스템(1)에서는, 공진 검출(DR1)에서, 전력 신호(SP1)의 전력보다도 낮은 전력을 갖는 교류 신호(SDR)를 이용하도록 하였기 때문에, IC태그나 IC카드 등에 공급되는 전력을 억제할 수 있기 때문에, IC태그나 IC카드 등을 파괴하기 어렵게 할 수 있다.

또한, 급전 시스템(1)에서는, 공진 검출(DR1)에서, 스위치(122)를 온 상태로 하였기 때문에, IC태그나 IC카드 등을 검출하기 쉽게 할 수 있다. 즉, 스위치(122)를 오프 상태로 한 경우에는, 용량 소자(121) 및 급전 코일(123)은 공진 회로를 구성하고, 그 공진 주파수는, 수 100㎑ 정도이다. 따라서, 교류 신호(SDR)의 주파수는 이 공진 주파수보다도 충분히 높기 때문에, 교류 신호(SDR)는 감쇠하여 버린다. 한편, 급전 시스템(1)에서는, 공진 검출(DR1)에서, 스위치(122)를 온 상태로 하였기 때문에, 급전 코일(123)은 공진 회로를 구성하지 않는다. 그 결과, 교류 신호(SDR)가 감쇠할 우려를 저감할 수 있기 때문에, IC태그나 IC카드 등을 검출하기 쉽게 할 수 있다.

또한, 급전 시스템(1)에서는, 통신 시작 전에 공진 검출(DR1)을 행하도록 하여서, 보다 이른 단계에서 IC태그나 IC카드 등을 검출할 수 있기 때문에, 안전성을 높일 수 있다.

또한, 급전 시스템(1)에서는, 전력을 공급하는 대상인 스마트 폰(20)으로부터 공급된 공진 정보(IR)를 이용하여 공진 검출(DR2)을 행하도록 하였기 때문에, 이하에 나타내는 바와 같이, IC태그나 IC카드 등을 검출할 때의 검출 정밀도를 높일 수 있다.

다음에, 구체적인 동작례를 몇 가지 들어서, 공진 검출(DR1, DR2)의 동작을 설명한다.

(동작례 E1)

도 9는, 동작례 E1을 도시하는 것이다. 이 예에서는, 급전 장치(10)의 급전면상에 스마트 폰(20A)을 놓고 있다. 공진 검출(DR1)(도 7의 스텝 S3)에서, 급전 장치(10)는, 주파수 소인 범위(RDR)에서의 임피던스 특성(ZDR)을 측정하고, 그 임피던스 특성(ZDR)에 의거하여, 주파수 소인 범위(RDR)에서의 공진점의 수(공진수(ND))를 구한다. 급전 장치(10)의 급전 코일(123)은, 이 공진 검출(DR1)에서, 공진 회로를 구성하지 않는다. 또한, 스마트 폰(20A)은, 수전 코일(311)의 근방에 코일을 갖지 않는다. 따라서, 주파수 소인 범위(RDR)에서의 임피던스 특성(ZDR)에는 공진점은 나타나지 않고, 공진수(ND)는 "0"이다. 이 공진수(ND)는, 소정의 임계치(X)(이 예에서는 "1") 이하이다. 따라서, 공진 검출부(15)는, 공진 검출(DR1)에서, IC태그나 IC카드 등은 없다고 판단한다.

공진 검출(DR2)(도 7의 스텝 S8)에서, 급전 장치(10)는, 공진 검출(DR1)에서 구한 공진수(ND)가, 수전 장치(30)로부터 공급된 공진 정보(IR)에 포함되는 공진수(N)와 동등한지의 여부를 확인한다. 스마트 폰(20A)에서는, 공진수(N)는 "0"(N=0)이기 때문에, 공진수(ND)는 공진수(N)와 일치한다. 따라서, 공진 검출부(15)는, 공진 검출(DR2)에서, IC태그나 IC카드 등은 없다고 판단한다.

이와 같이, 동작례 E1에서는, IC태그나 IC카드 등이 없다고 판단하기 때문에, 급전 장치(10)는, 수전 장치(30)에 대해 본 급전을 행한다.

(동작례 E2)

도 10은, 동작례 E2를 도시하는 것이다. 이 예에서는, 급전 장치(10)와 스마트 폰(20A)과의 사이에 IC카드(9)를 삽입하고 있다. 이 IC카드(9)는, 코일(91)을 갖고 있다. 이 코일(91)은, 하나의 공진점을 갖는 공진 회로를 구성한다. 따라서, 주파수 소인 범위(RDR)에서의 임피던스 특성(ZDR)에는, 이 공진 회로에 기인하여, 하나의 공진점이 나타난다.

도 11A, 11B는, 동작례 E2에서의 임피던스 특성(ZDR)의 한 예를, 산란 파라미터(S11)를 이용하여 도시하는 것이다. 도 11A는, 산란 파라미터(S11)의 특성을 스미스 차트로 나타내고 있다. 이 예에서는, 도 11A에 도시한 바와 같이, IC카드(9)의 공진 회로에 기인하여, 원형상의 임피던스 궤적이 하나 생기고 있고, 13.56㎒ 근방에 1개의 공진점이 나타나 있다.

급전 장치(10)는, 공진 검출(DR1)에서, 이와 같은 임피던스 특성(ZDR)에 의거하여 공진수(ND)를 구한다. 이 예에서는, 공진수(ND)는 "1"이다. 이 공진수(ND)는, 소정의 임계치(X) 이하이다. 따라서, 공진 검출부(15)는, 공진 검출(DR1)에서, IC태그나 IC카드 등은 없다고 판단한다.

그렇지만, 스마트 폰(20A)에서는, 공진수(N)는 "0"(N=0)이다. 따라서, 공진수(ND)는 공진수(N)와 일치하지 않는다. 그 결과, 공진 검출부(15)는, 공진 검출(DR2)에서, IC태그나 IC카드 등이 있다고 판단한다.

이와 같이, 동작례 E2에서는, IC태그나 IC카드 등이 있다고 판단하기 때문에, 급전 장치(10)는, 수전 장치(30)에 대해 본 급전을 행하지 않는다.

(동작례 E3)

도 12는, 동작례 E3을 도시하는 것이다. 이 예에서는, 급전 장치(10)의 급전면상에 스마트 폰(20B)을 놓고 있다. 이 스마트 폰(20B)에서는, 수전 코일(311) 및 코일(231)을, 각각의 중심점이 개략 일치하도록 배치하고 있다. 이 코일(231)은, 하나의 공진점을 갖는 공진 회로를 구성한다. 따라서, 동작례 E2의 경우와 마찬가지로, 주파수 소인 범위(RDR)에서의 임피던스 특성(ZDR)에는 하나의 공진점이 나타나고, 공진수(ND)는 "1"이다. 이 공진수(ND)는, 소정의 임계치(X) 이하이다. 따라서, 공진 검출부(15)는, 공진 검출(DR1)에서, IC태그나 IC카드 등은 없다고 판단한다.

또한, 스마트 폰(20B)에서는, 공진수(N)는 "1"(N=1)이다. 따라서, 공진수(ND)는 공진수(N)와 일치한다. 그 결과, 공진 검출부(15)는, 공진 검출(DR2)에서, IC태그나 IC카드 등이 없다고 판단한다.

이와 같이, 동작례 E3에서는, IC태그나 IC카드 등이 없다고 판단하기 때문에, 급전 장치(10)는, 수전 장치(30)에 대해 본 급전을 행한다.

(동작례 E4)

도 13은, 동작례 E4를 도시하는 것이다. 이 예에서는, 급전 장치(10)와 스마트 폰(20B)과의 사이에 IC카드(9)를 삽입하고 있다. 이 경우에는, 주파수 소인 범위(RDR)에서의 임피던스 특성(ZDR)에는, 2개의 공진점이 나타난다.

도 14A, 14B는, 동작례 E4에서의 임피던스 특성(ZDR)의 한 예를, 산란 파라미터(S11)를 이용하여 도시하는 것이다. 이 예에서는, 도 14A에 도시한 바와 같이, IC카드(9)의 공진 회로, 및 스마트 폰(20B)의 코일(231)이 구성하는 공진 회로에 기인하는, 2개의 공진점에 응한 임피던스 궤적이 생겨 있다.

급전 장치(10)는, 공진 검출(DR1)에서, 이와 같은 임피던스 특성(ZDR)에 의거하여 공진수(ND)를 구한다. 이 예에서는, 공진수(ND)는 "2"이다. 이 공진수(ND)는, 소정의 임계치(X)보다도 크다. 따라서, 공진 검출부(15)는, 공진 검출(DR1)에서, IC태그나 IC카드 등이 있다고 판단한다.

이와 같이, 동작례 E4에서는, IC태그나 IC카드 등이 있다고 판단하기 때문에, 급전 장치(10)는, 수전 장치(30)에 대해 본 급전을 행하지 않는다.

이상과 같이, 급전 시스템(1)에서는, 전력을 공급하는 대상인 스마트 폰(20)으로부터 공급된 공진 정보(IR)를 이용하여 공진 검출(DR2)을 행하도록 하였기 때문에, IC태그나 IC카드 등을 검출할 때의 검출 정밀도를 높일 수 있다. 즉, 예를 들면, 동작례 E2(도 10), 및 동작례 E3(도 12)에서는, 급전 장치(10)는, 공진 검출(DR1)에서 모두에 하나의 공진점을 검출한다. 이 중, 동작례 E3(도 12)는, 전력을 공급하여야 할 예이고, 동작례 E2(도 10)는, IC카드(9)가 삽입되어 있기 때문에 전력을 공급해서는 안되는 예이다. 급전 시스템(1)에서는, 급전 장치(10)는, 수전 장치(30)로부터, 공진수(N)에 관한 정보를 포함하는 공진 정보(IR)를 수취하고, 이 공진수(N)를 이용하여, 공진 검출(DR2)을 행한다. 급전 장치(10)는, 동작례 E2에서는, 공진수(ND)와 공진수(N)가 일치하지 않기 때문에, 검출한 공진점이 IC태그나 IC카드 등에 기인하는 것이라고 판단하고, 전력을 공급하여서는 안된다고 판단한다. 또한, 급전 장치(10)는, 동작례 E3에서는, 공진수(ND)와 공진수(N)가 일치하기 때문에, 검출한 공진점이, 수전 코일(311)의 근방에 마련된 코일에 기인하는 것이라고 판단하고, 전력을 공급하여야 할 것으로 판단한다. 이와 같이, 급전 장치(10)는, 수전 장치(30)로부터 공급된, 공진수(N)에 관한 정보를 이용하여 공진 검출(DR2)을 행한다. 그 결과, 급전 시스템(1)에서는, IC태그나 IC카드 등을 검출할 때의 검출 정밀도를 높일 수 있다.

[효과]

이상과 같이 본 실시의 형태에서는, 이물 검출(DF1, DF2)에 더하여, 공진 검출(DR1, DR2)을 행하도록 하였기 때문에, 안전성을 높일 수 있다.

본 실시의 형태에서는, 낮은 주파수의 교류 신호(SDF)를 이용하여 이물 검출(DF1)을 행한 후에, 높은 주파수의 교류 신호(SDR)를 이용하여 공진 검출(DR1)을 행하도록 하였기 때문에, IC태그나 IC카드 등을 파괴하기 어렵게 할 수 있다.

본 실시의 형태에서는, 공진 검출(DR1)에서, 전력 신호(SP1)의 전력보다도 낮은 전력을 갖는 교류 신호(SDR)를 이용하도록 하였기 때문에, IC태그나 IC카드 등을 파괴하기 어렵게 할 수 있다.

본 실시의 형태에서는, 공진 검출(DR1)에서, 스위치(122)를 온 상태로 하였기 때문에, IC태그나 IC카드 등을 검출하기 쉽게 할 수 있다.

본 실시의 형태에서는, 통신 시작 전에 공진 검출(DR1)을 행하도록 하였기 때문에, 안전성을 높일 수 있다.

본 실시의 형태에서는, 전력을 공급한 대상인 스마트 폰으로부터 공급된 공진 정보(IR)를 이용하여 공진 검출(DR2)을 행하도록 하였기 때문에, 안전성을 높일 수 있다.

[변형례 1]

상기 실시의 형태에서는, 공진 검출(DR1)에서 공진수(ND)와 비교하는 소정의 임계치(X)를 "1"로 하였지만, 이것으로 한정되는 것이 아니다. 예를 들면, 이 소정의 임계치(X)를 "2"이상의 값으로 하여도 좋고, 이 소정의 임계치(X)를 "0"으로 하여도 좋다.

[변형례 2]

상기 실시의 형태에서는, 급전 장치(10)는, 공진 검출(DR1)을 행할 때에, 급전 코일(123)이 공진 회로를 구성하지 않도록 하였지만, 이것으로 한정되는 것이 아니다. 이하에, 본 변형례에 관해, 몇 가지의 예를 들어 상세히 설명한다.

도 15는, 본 변형례에 관한 급전 장치(10A)의 한 구성례를 도시하는 것이다. 급전 장치(10A)는, 용량 소자(124, 125)와, 급전 제어부(19A)를 갖고 있다. 용량 소자(124, 125)는, 상기 실시의 형태에 관한 급전 장치(10)(도 2)에서의 용량 소자(121)에 대응하는 것이다. 용량 소자(124)의 일단은, 스위치(122)의 일단 및 급전부(11)에 접속되고, 타단은 스위치(122)의 타단 및 용량 소자(125)의 일단에 접속되어 있다. 용량 소자(125)의 일단은, 용량 소자(124)의 타단 및 스위치(122)의 타단에 접속되고, 타단은 급전 코일(123)의 일단에 접속되어 있다. 급전 제어부(19A)는, 급전 장치(10A)에서의 동작을 제어하는 것이다.

도 16은, 급전 장치(10A)에서의, 급전부(11) 및 스위치(122)의 한 동작례를 모식적으로 도시하는 것이다. 급전 장치(10A)가 수전 장치(30)에 대해 전력을 공급하는 경우에는, 스위치(122)는, 급전 제어부(19A)로부터의 지시에 의거하여 온 상태가 되고, 용량 소자(124)의 양단은 스위치(122)에 의해 단락된다. 그리고, 용량 소자(125) 및 급전 코일(123)은 직렬 접속되고, 공진 회로를 구성한다. 이 공진 회로의 공진 주파수는, 전력 신호(SP1)의 주파수 근방의 주파수이다. 그리고, 급전부(11)는, 전력 신호(SP1)를 이 공진 회로에 공급한다.

또한, 급전 장치(10A)가 이물 검출(DF1)을 행하는 경우에는, 스위치(122)는, 급전 제어부(19A)로부터의 지시에 의거하여 온 상태가 된다. 이때, 용량 소자(125) 및 급전 코일(123)은 직렬 접속되고, 공진 회로를 구성한다. 그리고, 급전부(11)는, 교류 신호(SDF)의 주파수를 주파수 소인 범위(RDF)에 걸쳐서 소인하면서, 그 교류 신호(SDF)를 이 공진 회로에 공급한다.

또한, 급전 장치(10A)가 공진 검출(DR1)을 행하는 경우에는, 스위치(122)는, 급전 제어부(19A)로부터의 지시에 의거하여 오프 상태가 된다. 이때, 용량 소자(124, 125 )및 급전 코일(123)은 직렬 접속되고, 공진 회로를 구성한다. 이 공진 회로의 공진 주파수는, 예를 들면 주파수(fc) 근방의 주파수이다. 그리고, 급전부(11)는, 교류 신호(SDR)의 주파수를 주파수 소인 범위(RDR)에 걸쳐서 소인하면서, 그 교류 신호(SDR)를 이 공진 회로에 공급한다.

도 17은, 본 변형례에 관한 다른 급전 장치(10B)의 한 구성례를 도시하는 것이다. 급전 장치(10B)는, 급전 코일(126, 127)과, 스위치(128)와, 급전 제어부(19A)를 갖고 있다. 급전 코일(126, 127)은, 상기 실시의 형태에 관한 급전 장치(10)(도 2)에서의 급전 코일(123)에 대응하는 것이다. 급전 코일(126)의 일단은 스위치(128)의 일단 및 용량 소자(121)의 타단에 접속되고, 타단은 스위치(128)의 타단 및 급전 코일(127)의 일단에 접속되어 있다. 급전 코일(127)의 일단은, 급전 코일(126)의 타단 및 스위치(128)의 타단에 접속되고, 타단은 접지되어 있다. 급전 제어부(19A)는, 급전 장치(10B)에서의 동작을 제어하는 것이다.

도 18은, 급전 장치(10B)에서, 급전부(11) 및 스위치(128)의 한 동작례를 모식적으로 도시하는 것이다. 급전 장치(10B)가 수전 장치(30)에 대해 전력을 공급하는 경우에는, 스위치(128)는, 급전 제어부(19B)로부터의 지시에 의거하여 오프 상태가 된다. 이때, 용량 소자(121) 및 급전 코일(126, 127)은 직렬 접속되고, 공진 회로를 구성한다. 이 공진 회로의 공진 주파수는, 전력 신호(SP1)의 주파수 근방의 주파수이다. 그리고, 급전부(11)는, 전력 신호(SP1)를 이 공진 회로에 공급한다.

또한, 급전 장치(10B)가 이물 검출(DF1)을 행하는 경우에는, 스위치(128)는, 급전 제어부(19B)로부터의 지시에 의거하여 오프 상태가 된다. 이때, 용량 소자(121) 및 급전 코일(126, 127)은 직렬 접속되고, 공진 회로를 구성한다. 그리고, 급전부(11)는, 교류 신호(SDF)의 주파수를 주파수 소인 범위(RDF)에 걸쳐서 소인하면서, 그 교류 신호(SDF)를 이 공진 회로에 공급한다.

또한, 급전 장치(10B)가 공진 검출(DR1)을 행하는 경우에는, 스위치(128)는, 급전 제어부(19B)로부터의 지시에 의거하여 온 상태가 되고, 급전 코일(126)의 양단은 스위치(128)에 의해 단락된다. 그리고, 용량 소자(121) 및 급전 코일(127)은 직렬 접속되고, 공진 회로를 구성한다. 이 공진 회로의 공진 주파수는, 예를 들면 주파수(fc) 근방의 주파수이다. 그리고, 급전부(11)는, 교류 신호(SDR)의 주파수를 주파수 소인 범위(RDR)에 걸쳐서 소인하면서, 그 교류 신호(SDR)를 이 공진 회로에 공급한다.

이와 같이, 본 변형례에서는, 공진 검출(DR1)을 행할 때에, 급전 코일(123)이 공진 회로를 구성한다. 이에 의해, IC태그나 IC카드 등을 검출할 때의 검출 정밀도를 높일 수 있다. 이와 같이 급전 코일(123)이 공진 회로를 구성하기 때문에, 공진 검출(DR1)에 의해 측정한 임피던스 특성(ZDR)에는, 이 공진 회로가 갖는 공진점도 나타난다. 따라서, 예를 들면, 공진 검출(DR1)에서 공진수(ND)와 비교하는 소정의 임계치(X)를 "2"로 할 수 있다.

[변형례 3]

상기 실시의 형태에서는, 공진 정보(IR)는 공진수(N)에 관한 정보를 포함하도록 하였던 것이, 이것으로 한정되는 것이 아니고, 예를 들면, 공진 주파수에 관한 정보를 포함하여도 좋다. 이하에, 본 변형례에 관한 급전 시스템(1C)에 관해 상세히 설명한다. 급전 시스템(1C)는, 스마트 폰(20C)과, 급전 장치(10C)를 구비하고 있다.

도 19는, 스마트 폰(20C)의 한 구성례를 도시하는 것이다. 스마트 폰(20C)은, 스마트 폰(20B)(도 4B)과 마찬가지로, 근거리 무선 통신을 행하는 기능을 갖는 것이다. 이 스마트 폰(20C)은, 수전 장치(30C)를 갖고 있다. 수전 장치(30C)는, 공진 정보(IR)를 기억하는 기억부(36C)를 갖고 있다. 이 공진 정보(IR)는, 공진수(N)에 관한 정보에 더하여, 공진 주파수(fr)에 관한 정보도 포함하고 있다. 공진 주파수(fr)는, 수전 코일(311)의 근방에 코일이 마련되어 있는 경우에 있어서의, 공진점의 주파수이다. 이 스마트 폰(20C)은, 스마트 폰(20B)의 경우(도 5, 6)와 마찬가지로, 수전 코일(311)의 근방에 배치된 코일(231)을 갖고 있다. 따라서, 스마트 폰(20C)의 기억부(36C)는, 공진수(N)(N=1)를 기억함과 함께, 그 공진점의 공진 주파수(fr)도 기억하고 있다.

급전 장치(10C)는, 공진 검출부(15C)를 갖고 있다. 공진 검출부(15C)는, 상기 실시의 형태에 관한 공진 검출부(15)와 마찬가지로, 공진 검출(DR1)을 행하는 것이다. 또한, 공진 검출부(15C)는, 수전 장치(30C)로부터 송신된 공진 정보(IR)에 포함되는 공진수(N) 및 공진 주파수(fr)에 관한 정보에 의거하여, 공진 검출(DR2)을 행하는 기능도 갖고 있다.

도 20은, 급전 시스템(1C)에서의 급전 동작의 플로우 차트를 도시하는 것이다. 급전 장치(10C)는, 상기 실시의 형태에 관한 급전 시스템(1)의 경우(도 7)와 마찬가지로, 우선, 급전 장치(10C)의 급전면상에 물체가 놓여져 있는지의 여부를 검출하고(스텝 S1), 그 후에 이물 검출(DF1) 및 공진 검출(DR1)을 행한다(스텝 S2, S3). 그리고, 급전 장치(10C)는, 수전 장치(30C)와의 사이에서 통신을 시작하고(스텝 S4), 수전 장치(30C)로부터 이물 판정 정보(IF)를 취득하고(스텝 S5), 이물 검출(DF2)을 행한다(스텝 S6).

다음에, 급전 장치(10C)는, 수전 장치(30C)로부터, 공진수(N) 및 공진 주파수(fr)에 관한 정보를 포함하는 공진 정보(IR)를 취득한다(스텝 S7). 다음에, 급전 장치(10C)는, 공진 검출(DR2)을 행한다(스텝 S21∼S23).

구체적으로는, 우선, 급전 장치(10C)의 공진 검출부(15C)는, 스텝 S7에서 취득한 공진 정보(IR)에 의거하여, 주파수 소인 범위(RDR)의 범위 내에서의 공진점의 수(공진수(NK))를 산출한다(스텝 S21).

다음에, 공진 검출부(15C)는, 공진 검출(DR1)(스텝 S3)에서 구한 공진수(ND)가, 스텝 S21에서 구한 공진수(NK)보다도 많은지(ND>NK)의 여부를 확인한다(스텝 S22). 공진수(ND)가 공진수(NK)보다도 많은 경우(스텝 S22에서 "Y")에는, 공진 검출부(15C)는, IC태그나 IC카드 등이 있다고 판단한다. 이 경우에는, 급전 장치(10C)는, 수전 장치(30C)와의 사이의 통신을 정지하고(스텝 S9), 스텝 S1로 되돌아온다.

스텝 S21에서, 공진수(ND)가 공진수(NK)보다도 많지 않는 경우(스텝 S22에서 "N")에는, 공진 검출부(15C)는, 공진 검출(DR1)(스텝 S3)에서의 측정한 임피던스 특성(ZDR)에서의 공진 주파수(fd)와, 스텝 S7에서 취득한 공진 정보(IR)에 포함되는 공진 주파수(fr)가 일치하는지의 여부를 확인한다(스텝 S23). 또한, 공진수(ND, NK)가 모두 "0"인 경우에는, 공진 검출부(15C)는, 공진 주파수(fd)와 공진 주파수(fr)가 일치하고 있다고 판단한다. 공진 주파수(fd)와 공진 주파수(fr)가 일치하지 않는 경우(스텝 S23에서 "N")에는, 공진 검출부(15C)는, IC태그나 IC카드 등이 있다고 판단한다. 이 경우에는, 급전 장치(10C)는, 수전 장치(30C)와의 사이의 통신을 정지하고(스텝 S9), 스텝 S1로 되돌아온다.

또한, 스텝 S23에서, 공진 주파수(fd)와 공진 주파수(fr)가 일치한 경우(스텝 S23에서 "Y")에는, 급전 장치(10C)는, 수전 장치(30C)에 대해 본 급전을 시작한다. 이 이후의 동작은, 상기 실시의 형태에 관한 급전 시스템(1)의 경우(도 7)와 마찬가지이다.

이와 같이, 급전 시스템(1C)에서는, 공진 정보(IR)가 공진 주파수(fr)에 관한 정보를 포함하도록 하였기 때문에, 공진 주파수가 일치한 경우에 본 급전을 시작할 수 있기 때문에, IC태그나 IC카드 등을 검출할 때의 검출 정밀도를 높일 수 있다.

이 스마트 폰(20C)은, NFC 통신부(23)를 갖도록 하였지만, 이것으로 한정되는 것이 아니고, 이에 대신하여, 다른 마찬가지의 통신부(23C)를 갖고 있어도 좋다. 이 통신부(23C)는, 수전 코일(311)의 근방에 마련된 코일(231C)을 갖고 있다. 이 코일(231C)은 공진 회로를 구성하고 있고, 이 공진 회로의 공진 주파수는, 이 예에서는 10㎒이다. 이 경우, 공진 정보(IR)에서는, 공진수(N)는 "1"로 설정되고, 공진 주파수(fr)는 "10㎒"로 설정된다. 이하에, 주파수 소인 범위(RDR)가 11㎒ 이상 15㎒ 이하인 경우에서의 동작례에 관해 설명한다.

(동작례 F1)

이 동작례 F1에서는, 동작례 E3(도 12)과 마찬가지로, 급전 장치(10)의 급전면상에 스마트 폰(20C)을 놓고 있다. 이 스마트 폰(20C)에서는, 수전 코일(311) 및 코일(231C)을, 각각의 중심점이 거의 일치하도록 배치하고 있다. 이 코일(231C)은, 하나의 공진점을 갖는 공진 회로를 구성한다. 이 공진 회로의 공진 주파수는 10㎒이다. 그렇지만, 이 공진 주파수는, 이 예에서는, 주파수 소인 범위(RDR)의 범위 밖이다. 따라서, 주파수 소인 범위(RDR)에서의 임피던스 특성(ZDR)에는, 공진점은 나타나지 않기 때문에, 공진수(ND)는 "0"이다. 이 공진수(ND)는, 소정의 임계치(X)(이 예에서는 "1") 이하이다. 따라서, 공진 검출부(15C)는, 공진 검출(DR1)에서, IC태그나 IC카드 등은 없다고 판단한다.

공진 검출(DR2)에서는, 공진 검출부(15C)는, 공진 정보(IR)에 의거하여, 주파수 소인 범위(RDR)의 범위 내에서의 공진수(NK)를 구한다(스텝 S21). 이 예에서는, 공진수(NK)는 "0"이다. 따라서, 공진수(ND)는 공진수(NK)보다도 많지 않고(스텝 S22에서 "N"), 공진수(ND, NK)가 모두 "0"이기 때문에(스텝 S23에서 "Y"), 공진 검출부(15C)는, IC태그나 IC카드 등은 없다고 판단한다.

이와 같이, 동작례 F1에서는, IC태그나 IC카드 등이 없다고 판단하기 때문에, 급전 장치(10C)는, 수전 장치(30C)에 대해 본 급전을 행한다.

(동작례 F2)

이 동작례 F2에서는, 동작례 E4(도 13)와 마찬가지로, 급전 장치(10C)와 스마트 폰(20C)과의 사이에 IC카드(9)를 삽입하고 있다. 이 경우에는, 주파수 소인 범위(RDR)에서의 임피던스 특성(ZDR)에는, IC카드(9)에 기인한 1개의 공진점이 나타나기 때문에, 공진수(ND)는 "1"이다. 이 공진수(ND)는, 소정의 임계치(X) 이하이다. 따라서, 공진 검출부(15C)는, 공진 검출(DR1)에서, IC태그나 IC카드 등은 없다고 판단한다.

한편, 공진 검출(DR2)에서는, 공진수(NK)는, 동작례 F1의 경우와 마찬가지로 "0"이기 때문에, 공진수(ND)는 공진수(NK)보다도 많아서(스텝 S22에서 "Y"), 공진 검출부(15C)는, IC태그나 IC카드 등이 있다고 판단한다.

이와 같이, 동작례 F2에서는, IC태그나 IC카드 등이 있다고 판단하기 때문에, 급전 장치(10C)는, 수전 장치(30C)에 대해 본 급전을 행하지 않는다.

이상과 같이, 본 변형례에 관한 급전 시스템(1C)에서는, 공진 정보(IR)에, 공진수(N)에 더하여, 공진 주파수(fr)에 관한 정보를 포함하도록 하였기 때문에, 검출 정밀도를 높일 수 있다. 즉, 예를 들면, 동작례 F2(도 13)에서, 상기 실시의 형태와 같이 공진수(N)만에 의거하여 공진 검출(DR2)을 행한 경우에는, 공진수(ND)(ND=1)와 공진수(N)(N=1)는 일치하기 때문에, IC태그나 IC카드 등이 없다고 판단되어 버린다. 이 공진수(N)가 나타내는 공진점의 주파수는 10㎒이고, 주파수 소인 범위(RDR)의 범위 밖의 것이다. 따라서, 이와 같은 경우에는, 공진수(ND)와 공진수(N)를 비교하는 것은 적절하지가 않다. 본 변형례에 관한 급전 시스템(1C)에서는, 공진 정보(IR)에, 공진수(N)에 더하여, 공진 주파수(fr)에 관한 정보를 포함하도록 하였다. 이에 의해, 급전 장치(10C)는, 주파수 소인 범위(RDR)의 범위 내에서의 공진수(NK)를 구할 수 있다. 따라서, 급전 장치(10C)는, 공진수(N)와 공진수(NK)를 비교함에 의해, IC태그나 IC카드 등의 유무를, 보다 정확하게 검출할 수 있다.

[변형례 4]

상기 실시의 형태에서는, 공진 정보(IR)는 공진수(N)에 관한 정보를 포함하도록 하였지만, 이것으로 한정되는 것이 아니고, 예를 들면, 도 21에 도시하는 스마트 폰(20D)과 같이, 공진점에서의 임피던스(공진 임피던스)에 관한 정보도 포함하여도 좋다. 이 스마트 폰(20D)은, 수전 장치(30D)를 갖고 있다. 수전 장치(30D)는, 공진 정보(IR)를 기억하는 기억부(36D)를 갖고 있다. 이 공진 정보(IR)는, 공진수(N)에 관한 정보에 더하여, 공진 임피던스(Zr)에 관한 정보도 포함하고 있다. 공진 임피던스(Zr)는, 수전 코일(311)의 근방에 코일이 마련되어 있는 경우에 있어서, 공진점에서의 임피던스이다. 이 스마트 폰(20D)은, 스마트 폰(20B)의 경우(도 5, 6)와 마찬가지로, 수전 코일(311)의 근방에 코일(231)을 갖고 있다. 따라서, 스마트 폰(20D)의 기억부(36D)는, 공진수(N)(N=1)를 기억함과 함께, 그 공진점에서의 공진 임피던스(Zr)도 기억하고 있다. 이 공진 임피던스(Zr)는, 급전 장치가 공진점을 검출하는 경우에 있어서, 그 공진점이 검출하기 쉬움에 대응한다. 급전 장치는, 공진 검출(DR1, DR2)을 행할 때, 이 공진 임피던스(Zr)를 이용할 수 있다.

[변형례 5]

상기 실시의 형태에서는, 이물 검출(DF1, DF2), 공진 검출(DR1, DR2), 및 급전 동작에서, 같은 급전 코일(123)을 이용하였지만, 이것으로 한정되는 것이 아니다. 이하에, 본 변형례에 관한 급전 장치(10D)에 관해 상세히 설명한다.

도 22는, 급전 장치(10D)의 한 구성례를 도시하는 것이다. 급전 장치(10D)는, 급전부(11D)와, 신호 생성부(41D)와, 용량 소자(421D)와, 코일(422D)과, 공진 검출부(45D)와, 급전 제어부(19D)를 갖고 있다.

급전부(11D)는, 상기 실시의 형태에 관한 급전부(11)와 마찬가지로, 급전 제어부(19D)로부터의 지시에 의거하여, 교류의 전력 신호(SP1)를 생성하는 것이다. 또한, 급전부(11D)는, 이물 검출(DF1)에서, 교류 신호(SDF)를 생성하는 기능도 갖고 있다. 또한, 급전부(11D)는, 수전 장치(30)에 대해 급전 제어 신호(CTL1)를 송신하는 기능도 갖고 있다. 즉, 급전부(11D)는, 상기 실시의 형태에 관한 급전부(11)로부터, 공진 검출(DR1)에서 교류 신호(SDR)를 생성하는 기능을 줄였던 것이다.

용량 소자(121) 및 급전 코일(123)은 직렬 접속되고, 공진 회로를 구성한다. 이 공진 회로의 공진 주파수는, 전력 신호(SP1)의 주파수 근방의 주파수이다.

신호 생성부(41D)는, 급전 제어부(19D)로부터의 지시에 의거하여, 공진 검출(DR1)에서, 교류 신호(SDR)를 생성하는 것이다. 그때, 신호 생성부(41D)는, 교류 신호(SDR)의 주파수를, IC태그나 IC카드 등이 이용하는 반송파의 주파수(fc)(예를 들면 13.56㎒)를 포함하는 소정의 주파수 범위(주파수 소인 범위(RDR))에 걸쳐서 소인하도록 되어 있다.

용량 소자(421D)의 일단은 신호 생성부(41D)에 접속되고, 타단은 코일(422D)에 접속되어 있다. 코일(422D)의 일단은 용량 소자(421D)의 타단에 접속되고, 타단은 접지되어 있다. 용량 소자(421D) 및 코일(422D)은 직렬 접속되고, 공진 회로를 구성한다. 이 공진 회로의 공진 주파수는, 예를 들면 주파수(fc) 근방의 주파수이다. 코일(422D)은, 스마트 폰(20B)의 경우(도 5, 6)와 마찬가지로, 급전 코일(123)의 근방에 마련되어 있다.

공진 검출부(45D)는, 상기 실시의 형태에 관한 공진 검출부(15)와 마찬가지로, 코일(422D)의 일단에서의 전압에 의거하여, 공진 검출(DR1)을 행하는 것이다. 구체적으로는, 공진 검출부(45D)는, 신호 생성부(41D)가 교류 신호(SDR)를 생성하는 기간에서, 코일(422D)의 일단에서의 전압에 의거하여, 공진 검출부(45D)에서 본 임피던스의 주파수 특성(임피던스 특성(ZDR))을 측정한다. 그리고, 공진 검출부(45D)는, 이 임피던스 특성(ZDR)에 의거하여, IC태그나 IC카드 등의 유무를 검출하도록 되어 있다. 또한, 공진 검출부(45D)는, 수전 장치(30)와의 통신 시작 후에, 상기 실시의 형태에 관한 공진 검출부(15)와 마찬가지로, 공진 검출(DR2)을 행하는 기능도 갖고 있다.

급전 제어부(19D)는, 급전 장치(10D)에서의 동작을 제어하는 것이다.

이 급전 장치(10D)는, 이물 검출(DF1, DF2), 급전, 및 통신을 행하는 경우에는 급전 코일(123)을 이용하고, 공진 검출(DR1, DR2)을 행하는 경우에는 코일(422D)을 이용한다. 따라서, 예를 들면, 공진 검출(DR1, DR2)을, 임의의 기간에서 행할 수 있다. 구체적으로는, 예를 들면, 급전 장치(10D)는, 급전을 행하면서, 공진 검출(DR1, DR2)을 행할 수가 있다. 이 경우에는, 예를 들면 급전 중에 급전 장치(10D)와 수전 장치(30)와의 사이에 IC태그나 IC카드 등이 삽입된 경우에도, 전력의 공급을 정지할 수 있기 때문에, 안전성을 높일 수 있다.

도 23은, 본 변형례에 관한 다른 급전 장치(10E)의 한 구성례를 도시하는 것이다. 급전 장치(10E)는, 급전부(11E)와, 급전 제어부(19E)를 갖고 있다. 급전부(11E)는, 상기 실시의 형태에 관한 급전부(11)와 마찬가지로, 급전 제어부(19E)로부터의 지시에 의거하여, 교류의 전력 신호(SP1)를 생성하는 것이다. 또한, 급전부(11E)는, 이물 검출(DF1)에서 교류 신호(SDF)를 생성함과 함께, 공진 검출(DR1)에서 교류 신호(SDR)를 생성하는 기능도 갖고 있다. 또한, 급전부(11E)는, 수전 장치(30)에 대해 급전 제어 신호(CTL1)를 송신하는 기능도 갖고 있다. 즉, 이 급전부(11E)는, 급전 장치(10D)에서의 급전부(11D) 및 신호 생성부(41D)를 하나로 한 것이다. 급전 제어부(19E)는, 급전 장치(10E)에서의 동작을 제어하는 것이다. 이와 같이 구성하여도, 급전 장치(10D)와 같은 효과를 얻을 수 있다.

[변형례 6]

상기 실시의 형태에서는, 급전 장치(10)는, 이물 검출(DF1) 및 공진 검출(DR1)을 행하고, 다음에 통신을 시작하고, 다음에 이물 검출(DF2) 및 공진 검출(DR2)을 행하고, 그 후에 본 급전을 시작하였지만, 이것으로 한정되는 것이 아니다. 이에 대신하여, 예를 들면, 도 24, 25에 도시한 바와 같이, 수전 장치(30)가 준거하는 급전 규격에 응하여, 이물 검출(DF2) 및 공진 검출(DR2) 중의 일방 또는 쌍방을 생략하여도 좋다. 도 24, 25의 예에서는, 스텝 S4에서 통신을 시작한 후, 급전 장치(10)는, 예를 들면 수전 장치(30)로부터, 수전 장치(30)가 준거하는 급전 규격에 관한 정보를 취득한다(스텝 S31). 그리고, 수전 장치(30)가 준거하는 급전 규격이 규격(A)인 경우에는, 급전 장치(10)는, 이물 검출(DF2) 및 공진 검출(DR2)을 행한다. 또한, 수전 장치(30)가 준거한 급전 규격이 규격(B)인 경우에는, 급전 장치(10)는, 이물 검출(DF2) 및 공진 검출(DR2) 중의 일방 또는 쌍방을 생략한다. 도 24의 예에서는, 급전 장치(10)는, 이물 검출(DF2) 및 공진 검출(DR2)의 쌍방을 생략하고, 급전을 시작한다. 도 25의 예에서는, 급전 장치(10)는, 이물 검출(DF2)을 생략하고, 공진 검출(DR2)을 행하고, 그 후에 급전을 시작한다.

이상, 실시의 형태 및 변형례를 들어 본 기술을 설명하였지만, 본 기술은 이들의 실시의 형태 등으로는 한정되지 않고, 여러가지의 변형이 가능하다.

예를 들면, 상기한 실시의 형태 등에서는, 공진 검출(DR1)에서 주파수를 소인하고, 임피던스 특성(ZDR)을 측정하였지만, 이것으로 한정되는 것이 아니다. 이에 대신하여, 예를 들면, 주파수를 소인하지 않고서, 주파수(fc)에서의 임피던스를 취득하여도 좋다. 이 경우에도, 이 임피던스에 의거하여, 주파수(fc) 근방에 공진점이 있는지의 여부를 검출할 수 있다. 그때, 수전 장치(30)는, 급전 장치(10)에 대해, 주파수(fc)에서의 임피던스에 관한 정보를 포함하는 공진 정보(IR)를 공급하여도 좋다. 이에 의해, 급전 장치(10)는, 측정한 임피던스와, 수전 장치(30)로부터 취득한 임피던스에 의거하여, IC태그나 IC카드 등의 유무를 검출할 수 있다. 예를 들면, 주파수(fc) 근방에, 코일(231)에 기인하는 공진점, 및 IC태그에 기인하는 공진점이 있는 경우에는, 주파수(fc)에서의 임피던스가 흐트러져서, 급전 장치(10)는, 공진점이 없다고 오판정할 우려가 있다. 그렇지만, 이 경우에도, 수전 장치(30)로부터 취득한 임피던스를 이용하여, 이와 같은 오판정을 시정할 수 있다.

또한, 상기한 실시의 형태 등에서는, 공진 검출부(15)는, 공진 검출부(15)에서 본 임피던스의 주파수 특성(임피던스 특성(ZDR))을 측정하고, 그 측정 결과에 의거하여 공진수(ND)를 구하였지만, 이것으로 한정되는 것이 아니다. 이에 대신하여, 예를 들면, 퀄리티 팩터, 레지스턴스, 리액턴스, 어드미턴스, 컨덕턴스, 서셉턴스, 자기 인덕턴스값, 상호 인덕턴스값, 결합 계수, 신호 진폭, 위상 등의 1 이상의 파라미터를 측정하고, 그 측정 결과에 의거하여 공진수(ND)를 구하여도 좋다.

또한, 상기한 실시의 형태 등에서는, 공진 검출부(15)는, 공진수(ND)에 의거하여, IC태그나 IC카드 등의 유무를 검출하였지만, 이것으로 한정되는 것이 아니다. 예를 들면, 주파수에 의해 변화하는 다양한 파라미터에 의거하여, IC태그나 IC카드 등의 유무를 검출할 수 있다. 이와 같은 파라미터는, 예를 들면, 코일 또는 코일을 포함하는 회로에 관련되는 전기적인 파라미터라도 좋다. 구체적으로는, 예를 들면, 품질 계수(Q값), 임피던스값(Z값), 저항치(R값), 정전 용량(C값), 자기 인덕턴스값(L값), 상호 인덕턴스값(M값), 결합 계수(K값), 유도 기전력, 자속밀도, 자계 강도, 전계 강도, 급전 전력치, 급전 전압치, 급전 전류치, 수전 전력치, 수전 전압치, 수전 전류치, 코일 전력치, 코일 전압치, 코일 전류치, 역률, 에너지 효율, 전송 효율, 급전 효율, 충전 효율, 에너지 손실, 신호 진폭, 신호 위상, 신호 레벨, 잡음 레벨, 변조도, 온도 등의 1 이상의 파라미터를 이용할 수 있다. 이하에, 퀄리티 팩터를 이용하여 IC태그나 IC카드 등의 유무를 검출하는 급전 시스템(1G)에 관해 상세히 설명한다. 이 급전 시스템(1G)는, 급전 장치(10G)를 구비하고 있다. 급전 장치(10G)는, 공진 검출부(15G)를 갖고 있다.

공진 검출부(15G)는, 급전 코일(123)의 일단에서의 전압에 의거하여, 공진 검출(DR1)을 행하는 것이다. 구체적으로는, 공진 검출부(15G)는, 급전부(11)가 교류 신호(SDR)를 생성하는 기간에서, 주파수 소인 범위(RDR)에서의 퀄리티 팩터(QDR)를 구한다. 공진 검출부(15G)는, 이 퀄리티 팩터(QDR)에 의거하여, IC태그나 IC카드 등의 유무를 검출하도록 되어 있다. 또한, 공진 검출부(15G)는, 급전 장치(10G) 및 수전 장치(30)가 통신을 시작한 후에, 이 퀄리티 팩터(QDR)와, 수전 장치(30)로부터 송신된 공진 정보(IR)에 의거하여, 공진 검출(DR2)을 행하는 기능도 갖고 있다. 이 경우, 공진 정보(IR)는, 주파수 소인 범위(RDR)에서의 리퍼런스 퀄리티 팩터를 포함하고 있다. 이 리퍼런스 퀄리티 팩터는, 이물 판정 정보(IF)에 포함되는 리퍼런스 퀄리티 팩터(Q)와 같아도 좋고, 달라도 좋다.

도 26은, 급전 시스템(1G)에서의 급전 동작의 플로우 차트를 도시하는 것이다. 스텝 S43에서, 급전 장치(10G)는, 공진 검출(DR1)을 행한다. 구체적으로는, 우선, 급전 제어부(19)가 스위치(122)를 온 상태로 하고 급전부(11)가 교류 신호(SDR)를 생성한다. 그때, 급전부(11)는, 교류 신호(SDR)의 주파수를, 주파수 소인 범위(RDR)에 걸쳐서 소인한다. 그리고, 공진 검출부(15G)는, 주파수 소인 범위(RDR)에서의 퀄리티 팩터(QDR)를 구한다. 그리고, 공진 검출부(15G)는, 구한 퀄리티 팩터(QDR)가 소정의 범위 내에 수속되지 않는 경우(스텝 S43에서 "N")에는, IC태그나 IC카드 등이 있다고 판단하고, 스텝 S1로 되돌아온다. 이 공진 검출(DR1)에서 소정의 범위는, 이물 검출(DF1)에서 소정의 범위와 같아도 좋고, 달라도 좋다. 또한, 공진 검출부(15G)는, 구한 퀄리티 팩터(QDR)가 소정의 범위 내에 수속되어 있는 경우(스텝 S43에서 "Y")에는, IC태그나 IC카드 등이 없다고 판단하고, 스텝 S4로 진행한다.

스텝 S48에서, 급전 장치(10G)는, 공진 검출(DR2)을 행한다. 구체적으로는, 공진 검출부(15G)는, 공진 검출(DR1)(스텝 S43)에서 구한 퀄리티 팩터(QDR)와, 스텝 S7에서 취득한 공진 정보(IR)에 포함되는 리퍼런스 퀄리티 팩터를 비교한다. 그리고, 공진 검출부(15G)는, 퀄리티 팩터(QDR)가, 리퍼런스 퀄리티 팩터에 의거하여 설정된 소정의 범위 내에 수속되지 않는 경우(스텝 S48에서 "N")에는, IC태그나 IC카드 등이 있다고 판단한다. 이 경우에는, 급전 장치(10G)는, 수전 장치(30)와의 사이의 통신을 정지하고(스텝 S9), 스텝 S1로 되돌아온다. 또한, 공진 검출부(15G)는, 퀄리티 팩터(QDR)가, 리퍼런스 퀄리티 팩터에 의거하여 설정된 소정의 범위 내에 수속되어 있는 경우(스텝 S48에서 "Y")에는, IC태그나 IC카드 등이 없다고 판단하고, 스텝 S17로 진행한다.

또한, 이 예에서는, 스텝 S7에서 공진 정보(IR)를 취득하였지만, 이것으로 한정되는 것이 아니고, 예를 들면, 이 스텝 S7을 생략하여도 좋다. 이 경우에는, 공진 검출부(15G)는, 공진 검출(DR1)(스텝 S43)과 마찬가지로, 퀄리티 팩터(QDR)가 소정의 범위 내에 수속되어 있는지의 여부를 확인한다. 이 경우에도, 예를 들면, 스텝 S43과 스텝 S48의 사이에서, 급전 장치(10G)와 수전 장치(30)와의 사이에 IC태그나 IC카드 등이 삽입된 경우에, IC태그나 IC카드 등을 검출할 수 있다.

또한, 상기한 실시의 형태 등에서는, 이물 검출부(14)는, 퀄리티 팩터(QD)에 의거하여, 이물의 유무를 검출하였지만, 이것으로 한정되는 것이 아니다. 예를 들면, 주파수에 의해 변화하는 다양한 파라미터에 의거하여, 이물의 유무를 검출할 수 있다. 이와 같은 파라미터는, 예를 들면, 코일 또는 코일을 포함하는 회로에 관련된 전기적인 파라미터라도 좋다. 구체적으로는, 예를 들면, 품질 계수(Q값), 임피던스값(Z값), 저항치(R값), 정전 용량(C값), 자기 인덕턴스값(L값), 상호 인덕턴스값(M값), 결합 계수(K값), 유도 기전력, 자속밀도, 자계 강도, 전계 강도, 급전 전력치, 급전 전압치, 급전 전류치, 수전 전력치, 수전 전압치, 수전 전류치, 코일 전력치, 코일 전압치, 코일 전류치, 역률, 에너지 효율, 전송 효율, 급전 효율, 충전 효율, 에너지 손실, 신호 진폭, 신호 위상, 신호 레벨, 잡음 레벨, 변조도, 온도 등의 1 이상의 파라미터를 이용할 수 있다.

또한, 상기한 실시의 형태 등에서는, 검출 대상물은 IC태그나 IC카드 등이라고 하였지만, 이것으로 한정되는 것이 아니다. 예를 들면, RFID(Radio Frequency Identification)라도 좋다. 또한, 검출 대상물은, 반드시 코일을 포함하지 않아도 좋고, 예를 들면, 안테나나 전극 등을 이용하여 근거리 무선 통신을 행하는 다양한 디바이스라도 좋다.

또한, 상기한 실시의 형태 등에서는, 본 기술을, 전자 기기에 전력을 공급하는 급전 시스템에 적용하였지만, 이것으로 한정되는 것이 아니다. 구체적으로는, 예를 들면, 본 기술을, 전동 차량이나 전기 자동차 등에 전력을 공급하는 급전 시스템에 적용하여도 좋다.

또한, 본 명세서에 기재된 효과는 어디까지나 예시이고 한정되는 것이 아니라, 또한 다른 효과가 있어도 좋다.

또한, 본 기술은 이하와 같은 구성으로 할 수 있다.

(1) 급전 장치와, 수전 장치를 구비하고,

상기 수전 장치는, 수전 코일을 이용하여 급전 장치로부터 와이어리스로 전력을 수취하는 수전부와,

상기 수전 코일의 근방에 코일이 마련되어 있는지의 여부를 나타내는 코일 정보를 상기 급전 장치에 대해 송신하는 제1의 통신부를 가지며,

상기 급전 장치는, 상기 수전 장치에 와이어리스로 전력을 공급하는 급전부와, 상기 코일 정보를 수신하는 제2의 통신부와,

상기 코일 정보에 의거하여, 상기 수전 장치에 전력을 공급하는지의 여부에 관한 제1의 판단을 행하고, 그 제1의 판단의 결과에 의거하여 상기 급전부의 동작을 제어하는 제어부를 갖는 급전 시스템.

(2) 상기 급전 장치는, 제1의 측정부를 또한 가지며, 상기 급전부는, 급전 코일을 이용하여 상기 수전 장치에 전력을 공급하고, 상기 제1의 측정부는, 상기 급전 코일에서의 신호에 의거하여, 제1의 주파수 범위에서의 제1의 파라미터의 제1의 주파수 특성을 측정하고, 상기 제어부는, 상기 코일 정보에 더하여, 상기 제1의 주파수 특성에도 의거하여, 상기 제1의 판단을 행하는 상기 (1)에 기재된 급전 시스템.

(3) 상기 급전 코일은, 상기 제1의 측정부가 상기 제1의 주파수 특성을 측정할 때에, 제1의 공진 주파수를 갖는 제1의 공진 회로를 구성하는 상기 (2)에 기재된 급전 시스템.

(4) 상기 급전 코일은, 상기 급전부가 상기 수전 장치에 전력을 공급할 때에, 제2의 공진 주파수를 갖는 제2의 공진 회로를 구성하는 상기 (2) 또는 (3)에 기재된 급전 시스템.

(5) 상기 급전부는, 상기 제1의 측정부가 상기 제1의 주파수 특성을 측정할 때, 상기 제1의 주파수 범위에서, 제1의 신호의 주파수를 변화시키면서, 상기 제1의 신호를 상기 급전 코일에 공급하는 상기 (2)부터 (4)의 어느 하나에 기재된 급전 시스템.

(6) 상기 급전 장치는, 제1의 측정부를 또한 가지며,

상기 급전부는, 급전 코일을 이용하여 상기 수전 장치에 전력을 공급하고,

상기 제1의 측정부는, 상기 급전 코일의 근방에 마련된 측정 코일에서의 신호에 의거하여, 제1의 주파수 범위에서의 제1의 파라미터의 제1의 주파수 특성을 측정하고,

상기 제어부는, 상기 코일 정보에 더하여, 상기 제1의 주파수 특성에도 의거하여, 상기 제1의 판단을 행하는 상기 (1)에 기재된 급전 시스템.

(7) 상기 측정 코일은, 제1의 공진 주파수를 갖는 제1의 공진 회로를 구성하는 상기 (6)에 기재된 급전 시스템.

(8) 상기 급전 장치는, 상기 급전 코일 및 상기 측정 코일을 가지며, 상기 급전 코일 및 상기 측정 코일은, 평면 코일이고, 동일 평면에 배치되고, 상기 급전 코일 및 상기 측정 코일 중의 일방은, 타방의 내측에 배치된 상기 (6) 또는 (7)에 기재된 급전 시스템.

(9) 상기 코일은, 상기 수전 코일의 근방에 마련됨과 함께 제3의 공진 회로를 구성하고, 상기 코일 정보는, 상기 제3의 공진 회로에서의 공진점의 수에 관한 정보를 포함하고, 상기 제1의 측정부는, 상기 제1의 주파수 특성에 의거하여, 상기 제1의 주파수 범위에서의 공진점의 수를 측정하고, 상기 제어부는, 상기 제1의 주파수 범위에서의 공진점의 수에 의거하여 상기 제1의 판단을 행하는 상기 (2)부터 (8)의 어느 하나에 기재된 급전 시스템.

(10) 상기 코일은, 상기 수전 코일의 근방에 마련됨과 함께 제3의 공진 회로를 구성하고, 상기 코일 정보는, 상기 제3의 공진 회로의 공진 주파수에 관한 정보를 포함하고, 상기 제1의 측정부는, 상기 제1의 주파수 특성에 의거하여, 상기 제1의 주파수 범위에서의 공진 주파수를 측정하고, 상기 제어부는, 상기 제1의 주파수 범위에서의 공진 주파수에 의거하여 상기 제1의 판단을 행하는 상기 (2)부터 (9)의 어느 하나에 기재된 급전 시스템.

(11) 상기 코일은, 상기 수전 코일의 근방에 마련됨과 함께 제3의 공진 회로를 구성하고, 상기 코일 정보는, 상기 제3의 공진 회로의 임피던스에 관한 정보를 포함하고, 상기 제1의 측정부는, 상기 제1의 주파수 특성에 의거하여, 상기 제1의 주파수 범위에서의 임피던스를 측정하고, 상기 제어부는, 상기 제1의 주파수 범위에서의 임피던스에 의거하여 상기 제1의 판단을 행하는 상기 (2)부터 (10)의 어느 하나에 기재된 급전 시스템.

(12) 상기 제1의 주파수 범위는, 13.56㎒를 포함하는 상기 (2)부터 (11)의 어느 하나에 기재된 급전 시스템.

(13) 상기 제2의 통신부는, 상기 제1의 측정부가 상기 제1의 주파수 특성을 측정한 후에, 상기 제1의 통신부와의 사이에서 통신을 시작함에 의해, 상기 코일 정보를 수신하는 상기 (2)부터 (12)의 어느 하나에 기재된 급전 시스템.

(14) 상기 제어부는, 상기 제1의 주파수 특성에 의거하여, 상기 수전 장치에 전력을 공급하는지의 여부에 관한 제2의 판단을 행하고, 그 제2의 판단의 결과에 의거하여 상기 급전부의 동작을 제어하고,

상기 제2의 판단이, 상기 수전 장치에 전력을 공급하는 판단인 경우에는, 상기 제2의 통신부는, 상기 제1의 통신부와의 사이에서 통신을 시작함에 의해, 상기 코일 정보를 수신하는 상기 (13)에 기재된 급전 시스템.

(15) 상기 제1의 측정부는, 상기 제1의 주파수 특성에 의거하여, 상기 제1의 주파수 범위에서의 공진점의 수를 측정하고, 상기 제어부는, 상기 공진점의 수와 소정수를 비교함에 의해, 상기 제2의 판단을 행하는 상기 (14)에 기재된 급전 시스템.

(16) 상기 급전 장치는, 상기 급전 코일에서의 신호에 의거하여, 제2의 주파수 범위에서의 제2의 파라미터의 제2의 주파수 특성을 측정하는 제2의 측정부를 또한 가지며, 상기 제어부는, 상기 제2의 주파수 특성에 의거하여, 상기 수전 장치에 전력을 공급하는지의 여부에 관한 제3의 판단을 행하고, 그 제3의 판단의 결과에 의거하여 상기 급전부의 동작을 제어하는 상기 (14) 또는 (15)에 기재된 급전 시스템.

(17) 상기 제2의 주파수 범위에서의 최대 주파수는, 상기 제1의 주파수 범위에서의 최소 주파수보다도 낮은 상기 (16)에 기재된 급전 시스템.

(18) 상기 제1의 측정부가 상기 제1의 주파수 특성을 측정하기 전에, 상기 제2의 측정부가 상기 제2의 주파수 특성을 측정하고, 상기 제어부는 상기 제3의 판단을 행하는 상기 (16) 또는 (17)에 기재된 급전 시스템.

(19) 상기 급전 장치는, 상기 급전 코일에서의 신호에 의거하여, 제2의 주파수 범위에서의 제2의 파라미터의 제2의 주파수 특성을 측정하는 제2의 측정부를 또한 가지며, 상기 제1의 통신부는, 상기 수전 코일의 특성에 대응하는 수전 코일 정보를 상기 급전 장치에 대해 또한 송신하고,

상기 제2의 통신부는, 상기 수전 코일 정보를 또한 수신하고, 상기 제어부는, 상기 수전 코일 정보 및 상기 제2의 주파수 특성에 의거하여, 상기 수전 장치에 전력을 공급하는지의 여부에 관한 제4의 판단을 행하고, 그 제4의 판단의 결과에 의거하여 상기 급전부의 동작을 제어하는 상기 (2)부터 (18)의 어느 하나에 기재된 급전 시스템.

(20) 상기 제4의 판단이, 상기 수전 장치에 전력을 공급하는 판단인 경우에는, 상기 제어부는, 상기 제1의 판단을 행하는 상기 (19)에 기재된 급전 시스템.

(21) 상기 급전 장치는, 제1의 측정부를 또한 가지며, 상기 급전부는, 급전 코일을 이용하여 상기 수전 장치에 전력을 공급하고, 상기 제1의 측정부는, 상기 급전 코일에서의 신호에 의거하여, 소정의 주파수에서의 제1의 파라미터의 파라미터값을 측정하고, 상기 제어부는, 상기 코일 정보에 더하여, 상기 파라미터값에도 의거하여, 상기 제1의 판단을 행하는 상기 (1)에 기재된 급전 시스템.

(22) 상기 코일은, 상기 수전 코일의 근방에 마련됨과 함께 제3의 공진 회로를 구성하고, 상기 코일 정보는, 상기 소정의 주파수에서의 상기 제3의 공진 회로의 임피던스에 관한 정보를 포함하고, 상기 제1의 파라미터는, 임피던스인 상기 (21)에 기재된 급전 시스템.

(23) 상기 소정의 주파수는, 13.56㎒인 상기 (21) 또는 (22)에 기재된 급전 시스템.

(24) 상기 제어부는, 상기 제2의 통신부가 상기 제1의 통신부와의 사이에서 통신을 시작한 후에, 상기 제1의 판단을 행하는지의 여부를 결정하는 상기 (1)부터 (23)의 어느 하나에 기재된 급전 시스템.

(25) 상기 코일은, 통신에 이용되는 것인 상기 (1)부터 (24)의 어느 하나에 기재된 급전 시스템.

(26) 급전 장치와, 수전 장치를 갖는 전자 기기를 구비하고,

상기 수전 장치는, 수전 코일을 이용하여 급전 장치로부터 와이어리스로 전력을 수취하는 수전부와,

상기 수전 코일의 근방에 코일이 마련되어 있는지의 여부를 나타내는 코일 정보를 상기 급전 장치에 대해 송신하는 제1의 통신부를 가지며,

상기 급전 장치는,

상기 수전 장치에 와이어리스로 전력을 공급하는 급전부와,

상기 코일 정보를 수신하는 제2의 통신부와,

상기 코일 정보에 의거하여, 상기 수전 장치에 전력을 공급하는지의 여부에 관한 제1의 판단을 행하고, 그 제1의 판단의 결과에 의거하여 상기 급전부의 동작을 제어하는 제어부를 갖는 급전 시스템.

(27) 상기 전자 기기는, 상기 코일을 가지며, 상기 수전 장치는, 상기 수전 코일을 가지며, 상기 수전 코일 및 상기 코일은, 평면 코일이고, 동일 평면에 배치되고, 상기 수전 코일 및 상기 코일 중의 일방은, 타방의 내측에 배치된 상기 (26)에 기재된 급전 시스템.

(28) 급전 장치와, 수전 장치를 구비하고,

상기 급전 장치는, 급전 코일을 이용하여 상기 수전 장치에 와이어리스로 전력을 공급하는 급전부와,

상기 급전 코일 또는 상기 급전 코일의 근방에 마련된 측정 코일에서의 신호에 의거하여, 제1의 주파수 범위에서의 제1의 파라미터의 제1의 주파수 특성을 측정하는 제1의 측정부와,

상기 제1의 주파수 특성에 의거하여, 상기 수전 장치에 전력을 공급하는지의 여부에 관한 제1의 판단을 행하고, 그 제1의 판단의 결과에 의거하여 상기 급전부의 동작을 제어하는 제어부를 갖는 급전 시스템.

(29) 상기 제1의 측정부는, 상기 제1의 주파수 특성에 의거하여, 상기 제1의 주파수 범위에서의 공진점의 수를 측정하고, 상기 제어부는, 상기 공진점의 수에 의거하여 상기 제1의 판단을 행하는 상기 (28)에 기재된 급전 시스템.

(30) 상기 제어부는, 상기 공진점의 수와 소정수를 비교함에 의해, 상기 제1의 판단을 행하는 상기 (29)에 기재된 급전 시스템.

(31) 상기 제1의 측정부는, 상기 급전 코일에서의 신호에 의거하여, 상기 제1의 주파수 특성을 측정하고, 상기 급전 코일은, 상기 제1의 측정부가 상기 제1의 주파수 특성을 측정할 때에, 제1의 공진 주파수를 갖는 제1의 공진 회로를 구성하는 상기 (28)부터 (30)의 어느 하나에 기재된 급전 시스템.

(32) 상기 급전 코일은, 상기 급전부가 상기 수전 장치에 전력을 공급할 때에, 제2의 공진 주파수를 갖는 제2의 공진 회로를 구성하는 상기 (31)에 기재된 급전 시스템.

(33) 상기 급전부는, 상기 제1의 측정부가 상기 제1의 주파수 특성을 측정할 때, 상기 제1의 주파수 범위에서, 제1의 신호의 주파수를 변화시키면서, 상기 제1의 신호를 상기 급전 코일에 공급하는 상기 (28)부터 (32)의 어느 하나에 기재된 급전 시스템.

(34) 상기 제1의 측정부는, 상기 측정 코일에서의 신호에 의거하여, 상기 제1의 주파수 특성을 측정하고, 상기 측정 코일은, 제1의 공진 주파수를 갖는 제1의 공진 회로를 구성하는 상기 (28)부터 (30)의 어느 하나에 기재된 급전 시스템.

(35) 상기 급전 장치는, 상기 급전 코일 및 상기 측정 코일을 가지며, 상기 급전 코일 및 상기 측정 코일은, 평면 코일이고, 동일 평면에 배치되고, 상기 급전 코일 및 상기 측정 코일 중의 일방은, 타방의 내측에 배치된 상기 (34)에 기재된 급전 시스템.

(36) 상기 제1의 주파수 범위는, 13.56㎒를 포함하는 상기 (28)부터 35)의 어느 하나(에 기재된 급전 시스템.

(37) 상기 수전 장치는, 수전 코일을 이용하여 급전 장치로부터 와이어리스로 전력을 수취하는 수전부와, 상기 수전 코일의 근방에 코일이 마련되어 있는지의 여부를 나타내는 코일 정보를 상기 급전 장치에 대해 송신하는 제1의 통신부를 가지며, 상기 급전 장치는, 상기 코일 정보를 수신하는 제2의 통신부를 또한 가지며,

상기 제어부는, 상기 제1의 주파수 특성 및 상기 코일 정보에 의거하여, 상기 수전 장치에 전력을 공급하는지의 여부에 관한 제2의 판단을 행하고, 그 제2의 판단의 결과에 의거하여 상기 급전부의 동작을 제어하는 상기 (28)부터 (36)의 어느 하나에 기재된 급전 시스템.

(38) 상기 코일은, 상기 수전 코일의 근방에 마련됨과 함께 제3의 공진 회로를 구성하고, 상기 코일 정보는, 상기 제3의 공진 회로에서의 공진점의 수에 관한 정보를 포함하고, 상기 제1의 측정부는, 상기 제1의 주파수 특성에 의거하여, 상기 제1의 주파수 범위에서의 공진점의 수를 측정하고, 상기 제어부는, 상기 제1의 주파수 범위에서의 공진점의 수에 의거하여 상기 제2의 판단을 행하는 상기 (37)에 기재된 급전 시스템.

(39) 상기 코일은, 상기 수전 코일의 근방에 마련됨과 함께 제3의 공진 회로를 구성하고, 상기 코일 정보는, 상기 제3의 공진 회로의 공진 주파수에 관한 정보를 포함하고, 상기 제1의 측정부는, 상기 제1의 주파수 특성에 의거하여, 상기 제1의 주파수 범위에서의 공진 주파수를 측정하고, 상기 제어부는, 상기 제1의 주파수 범위에서의 공진 주파수에 의거하여 상기 제2의 판단을 행하는 상기 (37) 또는 (38)에 기재된 급전 시스템.

(40) 상기 코일은, 상기 수전 코일의 근방에 마련됨과 함께 제3의 공진 회로를 구성하고, 상기 코일 정보는, 상기 제3의 공진 회로의 임피던스에 관한 정보를 포함하고, 상기 제1의 측정부는, 상기 제1의 주파수 특성에 의거하여, 상기 제1의 주파수 범위에서의 임피던스를 측정하고, 상기 제어부는, 상기 제1의 주파수 범위에서의 임피던스에 의거하여 상기 제2의 판단을 행하는 상기 (37)부터 (39)의 어느 하나에 기재된 급전 시스템.

(41) 상기 제2의 통신부는, 상기 제1의 측정부가 상기 제1의 주파수 특성을 측정한 후에, 상기 제1의 통신부와의 사이에서 통신을 시작함에 의해, 상기 코일 정보를 수신하는 상기 (37)부터 (40)의 어느 하나에 기재된 급전 시스템.

(42) 상기 제1의 판단이, 상기 수전 장치에 전력을 공급하는 판단인 경우에는, 상기 제2의 통신부는, 상기 제1의 통신부와의 사이에서 통신을 시작함에 의해, 상기 코일 정보를 수신하는 상기 (41)에 기재된 급전 시스템.

(43) 상기 제어부는, 상기 제2의 통신부가 상기 제1의 통신부와의 사이에서 통신을 시작한 후에, 상기 제2의 판단을 행하는지의 여부를 결정하는 상기 (37)부터 의 어느 하나(42)에 기재된 급전 시스템.

(44) 상기 급전 장치는, 상기 급전 코일에서의 신호에 의거하여, 제2의 주파수 범위에서의 제2의 파라미터의 제2의 주파수 특성을 측정하는 제2의 측정부를 또한 가지며, 상기 제1의 통신부는, 상기 수전 코일의 특성에 대응하는 수전 코일 정보를 상기 급전 장치에 대해 또한 송신하고, 상기 제2의 통신부는, 상기 수전 코일 정보를 또한 수신하고,

상기 제어부는, 상기 수전 코일 정보 및 상기 제2의 주파수 특성에 의거하여, 상기 수전 장치에 전력을 공급하는지의 여부에 관한 제3의 판단을 행하고, 그 제3의 판단의 결과에 의거하여 상기 급전부의 동작을 제어하는 상기 (37)부터 (43)의 어느 하나에 기재된 급전 시스템.

(45) 상기 제2의 주파수 범위에서의 최대 주파수는, 상기 제1의 주파수 범위에서의 최소 주파수보다도 낮은 상기 (44)에 기재된 급전 시스템.

(46) 상기 제3의 판단이, 상기 수전 장치에 전력을 공급하는 판단인 경우에는, 상기 제어부는, 상기 제2의 판단을 행하는 상기 (44) 또는 (45)에 기재된 급전 시스템.

(47) 상기 급전 장치는, 상기 급전 코일에서의 신호에 의거하여, 제2의 주파수 범위에서의 제2의 파라미터의 제2의 주파수 특성을 측정하는 제2의 측정부를 또한 가지며, 상기 제어부는, 상기 제2의 주파수 특성에 의거하여, 상기 수전 장치에 전력을 공급하는지의 여부에 관한 제4의 판단을 행하고, 그 제4의 판단의 결과에 의거하여 상기 급전부의 동작을 제어하는 상기 (28)부터 (46)의 어느 하나(46)에 기재된 급전 시스템.

(48) 상기 제1의 측정부가 상기 제1의 주파수 특성을 측정하기 전에, 상기 제2의 측정부가 상기 제2의 주파수 특성을 측정하고, 상기 제어부는 상기 제4의 판단을 행하는 상기 (47)에 기재된 급전 시스템.

(49) 상기 코일은, 통신에 이용되는 것인 상기 (28)부터 (48)의 어느 하나에 기재된 급전 시스템.

(50) 상기 제1의 측정부는, 상기 제1의 주파수 특성에 의거하여, 상기 제1의 주파수 범위에서의 퀄리티 팩터를 측정하고, 상기 제어부는, 상기 제1의 주파수 범위에서의 퀄리티 팩터에 의거하여 상기 제1의 판단을 행하는 상기 (28)에 기재된 급전 시스템.

(51) 상기 급전 장치는, 상기 급전 코일에서의 신호에 의거하여, 제2의 주파수 범위에서의 제2의 파라미터의 제2의 주파수 특성을 측정하는 제2의 측정부를 또한 가지며, 상기 제어부는, 상기 제2의 주파수 특성에 의거하여, 상기 수전 장치에 전력을 공급하는지의 여부에 관한 제4의 판단을 행하고, 그 제4의 판단의 결과에 의거하여 상기 급전부의 동작을 제어하는 상기 (28) 또는 (50)에 기재된 급전 시스템.

(52) 상기 제2의 측정부는, 상기 제2의 주파수 특성에 의거하여, 상기 제2의 주파수 범위에서의 퀄리티 팩터를 측정하고, 상기 제어부는, 상기 제2의 주파수 범위에서의 퀄리티 팩터에 의거하여 상기 제4의 판단을 행하는 상기 (51)에 기재된 급전 시스템.

본 출원은, 일본 특허청에서 2016년 7월 29일에 출원된 일본 특허출원 번호2016-149320호를 기초로 하여 우선권을 주장하는 것이고, 이 출원의 모든 내용을 참조에 의해 본 출원에 원용한다.

당업자라면, 설계상의 요건이나 다른 요인에 응하여, 여러가지의 수정, 콤비네이션, 서브 콤비네이션, 및 변경을 상도할 수 있는데, 그것들은 첨부한 청구의 범위나 그 균등물의 범위에 포함되는 것으로 이해된다.

Claims (30)

1. 급전 장치와, 수전 장치를 구비하고,
   상기 수전 장치는,
   수전 코일을 이용하여 급전 장치로부터 와이어리스로 전력을 수취하는 수전부와,
   상기 수전 코일의 근방에 코일이 마련되어 있는지의 여부를 나타내는 코일 정보를 상기 급전 장치에 대해 송신하는 제1의 통신부를 가지며,
   상기 급전 장치는,
   상기 수전 장치에 와이어리스로 전력을 공급하는 급전부와,
   상기 코일 정보를 수신하는 제2의 통신부와,
   상기 코일 정보에 의거하여, 상기 수전 장치에 전력을 공급하는지의 여부에 관한 제1의 판단을 행하고, 그 제1의 판단의 결과에 의거하여 상기 급전부의 동작을 제어하는 제어부를 갖는 것을 특징으로 하는 급전 시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 급전 장치는, 제1의 측정부를 더 가지며,
   상기 급전부는, 급전 코일을 이용하여 상기 수전 장치에 전력을 공급하고,
   상기 제1의 측정부는, 상기 급전 코일에서의 신호에 의거하여, 제1의 주파수 범위에서의 제1의 파라미터의 제1의 주파수 특성을 측정하고,
   상기 제어부는, 상기 코일 정보에 더하여, 상기 제1의 주파수 특성에도 의거하여, 상기 제1의 판단을 행하는 것을 특징으로 하는 급전 시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 급전 코일은, 상기 제1의 측정부가 상기 제1의 주파수 특성을 측정할 때에, 제1의 공진 주파수를 갖는 제1의 공진 회로를 구성하는 것을 특징으로 하는 급전 시스템.
4. 제2항에 있어서,
   상기 급전 코일은, 상기 급전부가 상기 수전 장치에 전력을 공급할 때에, 제2의 공진 주파수를 갖는 제2의 공진 회로를 구성하는 것을 특징으로 하는 급전 시스템.
5. 제2항에 있어서,
   상기 급전부는, 상기 제1의 측정부가 상기 제1의 주파수 특성을 측정할 때, 상기 제1의 주파수 범위에서, 제1의 신호의 주파수를 변화시키면서, 상기 제1의 신호를 상기 급전 코일에 공급하는 것을 특징으로 하는 급전 시스템.
6. 제1항에 있어서,
   상기 급전 장치는, 제1의 측정부를 또한 가지며,
   상기 급전부는, 급전 코일을 이용하여 상기 수전 장치에 전력을 공급하고,
   상기 제1의 측정부는, 상기 급전 코일의 근방에 마련된 측정 코일에서의 신호에 의거하여, 제1의 주파수 범위에서의 제1의 파라미터의 제1의 주파수 특성을 측정하고,
   상기 제어부는, 상기 코일 정보에 더하여, 상기 제1의 주파수 특성에도 의거하여, 상기 제1의 판단을 행하는 것을 특징으로 하는 급전 시스템.
7. 제6항에 있어서,
   상기 측정 코일은, 제1의 공진 주파수를 갖는 제1의 공진 회로를 구성하는 것을 특징으로 하는 급전 시스템.
8. 제6항에 있어서,
   상기 급전 장치는, 상기 급전 코일 및 상기 측정 코일을 가지며,
   상기 급전 코일 및 상기 측정 코일은, 평면 코일이고, 동일 평면에 배치되고,
   상기 급전 코일 및 상기 측정 코일 중의 일방은, 타방의 내측에 배치된 것을 특징으로 하는 급전 시스템.
9. 제2항에 있어서,
   상기 코일은, 상기 수전 코일의 근방에 마련됨과 함께 제3의 공진 회로를 구성하고,
   상기 코일 정보는, 상기 제3의 공진 회로에서의 공진점의 수에 관한 정보를 포함하고,
   상기 제1의 측정부는, 상기 제1의 주파수 특성에 의거하여, 상기 제1의 주파수 범위에서의 공진점의 수를 측정하고,
   상기 제어부는, 상기 제1의 주파수 범위에서의 공진점의 수에 의거하여 상기 제1의 판단을 행하는 것을 특징으로 하는 급전 시스템.
10. 제2항에 있어서,
    상기 코일은, 상기 수전 코일의 근방에 마련됨과 함께 제3의 공진 회로를 구성하고,
    상기 코일 정보는, 상기 제3의 공진 회로의 공진 주파수에 관한 정보를 포함하고,
    상기 제1의 측정부는, 상기 제1의 주파수 특성에 의거하여, 상기 제1의 주파수 범위에서의 공진 주파수를 측정하고,
    상기 제어부는, 상기 제1의 주파수 범위에서의 공진 주파수에 의거하여 상기 제1의 판단을 행하는 것을 특징으로 하는 급전 시스템.
11. 제2항에 있어서,
    상기 코일은, 상기 수전 코일의 근방에 마련됨과 함께 제3의 공진 회로를 구성하고,
    상기 코일 정보는, 상기 제3의 공진 회로의 임피던스에 관한 정보를 포함하고,
    상기 제1의 측정부는, 상기 제1의 주파수 특성에 의거하여, 상기 제1의 주파수 범위에서의 임피던스를 측정하고,
    상기 제어부는, 상기 제1의 주파수 범위에서의 임피던스에 의거하여 상기 제1의 판단을 행하는 것을 특징으로 하는 급전 시스템.
12. 제2항에 있어서,
    상기 제1의 주파수 범위는, 13.56㎒를 포함하는 것을 특징으로 하는 급전 시스템.
13. 제2항에 있어서,
    상기 제2의 통신부는, 상기 제1의 측정부가 상기 제1의 주파수 특성을 측정한 후에, 상기 제1의 통신부와의 사이에서 통신을 시작함에 의해, 상기 코일 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 급전 시스템.
14. 제13항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제1의 주파수 특성에 의거하여, 상기 수전 장치에 전력을 공급하는지의 여부에 관한 제2의 판단을 행하고, 그 제2의 판단의 결과에 의거하여 상기 급전부의 동작을 제어하고,
    상기 제2의 판단이, 상기 수전 장치에 전력을 공급하는 판단인 경우에는, 상기 제2의 통신부는, 상기 제1의 통신부와의 사이에서 통신을 시작함에 의해, 상기 코일 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 급전 시스템.
15. 제14항에 있어서,
    상기 제1의 측정부는, 상기 제1의 주파수 특성에 의거하여, 상기 제1의 주파수 범위에서의 공진점의 수를 측정하고,
    상기 제어부는, 상기 공진점의 수와 소정수를 비교함에 의해, 상기 제2의 판단을 행하는 것을 특징으로 하는 급전 시스템.
16. 제14항에 있어서,
    상기 급전 장치는, 상기 급전 코일에서의 신호에 의거하여, 제2의 주파수 범위에서의 제2의 파라미터의 제2의 주파수 특성을 측정하는 제2의 측정부를 또한 가지며,
    상기 제어부는, 상기 제2의 주파수 특성에 의거하여, 상기 수전 장치에 전력을 공급하는지의 여부에 관한 제3의 판단을 행하고, 그 제3의 판단의 결과에 의거하여 상기 급전부의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 급전 시스템.
17. 제16항에 있어서,
    상기 제2의 주파수 범위에서의 최대 주파수는, 상기 제1의 주파수 범위에서의 최소 주파수보다도 낮은 것을 특징으로 하는 급전 시스템.
18. 제16항에 있어서,
    상기 제1의 측정부가 상기 제1의 주파수 특성을 측정하기 전에, 상기 제2의 측정부가 상기 제2의 주파수 특성을 측정하고, 상기 제어부는 상기 제3의 판단을 행하는 것을 특징으로 하는 급전 시스템.
19. 제2항에 있어서,
    상기 급전 장치는, 상기 급전 코일에서의 신호에 의거하여, 제2의 주파수 범위에서의 제2의 파라미터의 제2의 주파수 특성을 측정하는 제2의 측정부를 또한 가지며,
    상기 제1의 통신부는, 상기 수전 코일의 특성에 대응하는 수전 코일 정보를 상기 급전 장치에 대해 또한 송신하고,
    상기 제2의 통신부는, 상기 수전 코일 정보를 또한 수신하고,
    상기 제어부는, 상기 수전 코일 정보 및 상기 제2의 주파수 특성에 의거하여, 상기 수전 장치에 전력을 공급하는지의 여부에 관한 제4의 판단을 행하고, 그 제4의 판단의 결과에 의거하여 상기 급전부의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 급전 시스템.
20. 제19항에 있어서,
    상기 제4의 판단이, 상기 수전 장치에 전력을 공급하는 판단인 경우에는, 상기 제어부는, 상기 제1의 판단을 행하는 것을 특징으로 하는 급전 시스템.
21. 제1항에 있어서,
    상기 급전 장치는, 제1의 측정부를 또한 가지며,
    상기 급전부는, 급전 코일을 이용하여 상기 수전 장치에 전력을 공급하고,
    상기 제1의 측정부는, 상기 급전 코일에서의 신호에 의거하여, 소정의 주파수에서의 제1의 파라미터의 파라미터값을 측정하고,
    상기 제어부는, 상기 코일 정보에 더하여, 상기 파라미터값에도 의거하여, 상기 제1의 판단을 행하는 것을 특징으로 하는 급전 시스템.
22. 제21항에 있어서,
    상기 코일은, 상기 수전 코일의 근방에 마련됨과 함께 제3의 공진 회로를 구성하고,
    상기 코일 정보는, 상기 소정의 주파수에서의 상기 제3의 공진 회로의 임피던스에 관한 정보를 포함하고,
    상기 제1의 파라미터는, 임피던스인 것을 특징으로 하는 급전 시스템.
23. 제21항에 있어서,
    상기 소정의 주파수는, 13.56㎒인 것을 특징으로 하는 급전 시스템.
24. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 제2의 통신부가 상기 제1의 통신부와의 사이에서 통신을 시작한 후에, 상기 제1의 판단을 행하는지의 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 급전 시스템.
25. 제1항에 있어서,
    상기 코일은, 통신에 이용되는 것인 것을 특징으로 하는 급전 시스템.
26. 급전 장치와,
    수전 장치를 갖는 전자 기기를 구비하고,
    상기 수전 장치는,
    수전 코일을 이용하여 급전 장치로부터 와이어리스로 전력을 수취하는 수전부와,
    상기 수전 코일의 근방에 코일이 마련되어 있는지의 여부를 나타내는 코일 정보를 상기 급전 장치에 대해 송신하는 제1의 통신부를 가지며,
    상기 급전 장치는,
    상기 수전 장치에 와이어리스로 전력을 공급하는 급전부와,
    상기 코일 정보를 수신하는 제2의 통신부와,
    상기 코일 정보에 의거하여, 상기 수전 장치에 전력을 공급하는지의 여부에 관한 제1의 판단을 행하고, 그 제1의 판단의 결과에 의거하여 상기 급전부의 동작을 제어하는 제어부를 갖는 것을 특징으로 하는 급전 시스템.
27. 제26항에 있어서,
    상기 전자 기기는, 상기 코일을 가지며,
    상기 수전 장치는, 상기 수전 코일을 가지며,
    상기 수전 코일 및 상기 코일은, 평면 코일이고, 동일 평면에 배치되고,
    상기 수전 코일 및 상기 코일 중의 일방은, 타방의 내측에 배치된 것을 특징으로 하는 급전 시스템.
28. 급전 장치와, 수전 장치를 구비하고,
    상기 급전 장치는,
    급전 코일을 이용하여 상기 수전 장치에 와이어리스로 전력을 공급하는 급전부와,
    상기 급전 코일 또는 상기 급전 코일의 근방에 마련된 측정 코일에서의 신호에 의거하여, 제1의 주파수 범위에서의 제1의 파라미터의 제1의 주파수 특성을 측정하는 제1의 측정부와,
    상기 제1의 주파수 특성에 의거하여, 상기 수전 장치에 전력을 공급하는지의 여부에 관한 제1의 판단을 행하고, 그 제1의 판단의 결과에 의거하여 상기 급전부의 동작을 제어하는 제어부를 갖는 것을 특징으로 하는 급전 시스템.
29. 제28항에 있어서,
    상기 제1의 측정부는, 상기 제1의 주파수 특성에 의거하여, 상기 제1의 주파수 범위에서의 공진점의 수를 측정하고,
    상기 제어부는, 상기 공진점의 수에 의거하여 상기 제1의 판단을 행하는 것을 특징으로 하는 급전 시스템.
30. 제28항에 있어서,
    상기 수전 장치는,
    수전 코일을 이용하여 급전 장치로부터 와이어리스로 전력을 수취하는 수전부와,
    상기 수전 코일의 근방에 코일이 마련되어 있는지의 여부를 나타내는 코일 정보를 상기 급전 장치에 대해 송신하는 제1의 통신부를 가지며,
    상기 급전 장치는, 상기 코일 정보를 수신하는 제2의 통신부를 또한 가지며,
    상기 제어부는, 상기 제1의 주파수 특성 및 상기 코일 정보에 의거하여, 상기 수전 장치에 전력을 공급하는지의 여부에 관한 제2의 판단을 행하고, 그 제2의 판단의 결과에 의거하여 상기 급전부의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 급전 시스템.

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