WO2019224910A1

WO2019224910A1 - 送電器、受電器、及び電力伝送システム

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Publication number: WO2019224910A1
Application number: PCT/JP2018/019664
Authority: WO
Inventors: 昭嘉内田; 弘敬大島
Original assignee: 富士通株式会社
Priority date: 2018-05-22
Filing date: 2018-05-22
Publication date: 2019-11-28

Abstract

受電器の個数と種類に応じて送電電力を設定する送電器、種類に応じた送電電力の設定に利用可能な情報を提供する受電器、及び、受電器の種類に応じた送電電力の設定に利用可能な情報を提供し、個数と種類に応じて送電電力を設定する電力伝送システムを提供する。　送電器は、磁界共鳴又は電界共鳴で電力を送電する一次側共振コイルと、高周波電源から前記一次側共振コイルに出力する送電電力を制御する一次側制御部と、前記一次側共振コイルの電流、電圧、又はインピーダンスを検出する検出部と、前記検出部によって検出される電流、電圧、又はインピーダンスの変化の周期又はデューティ比に基づき、前記１又は複数の受電器の種類を判別する判別部とを含み、前記一次側制御部は、前記送電電力を前記判別部によって判別された前記１又は複数の受電器の種類に応じた送電電力に設定する。

Description

送電器、受電器、及び電力伝送システム

　本発明は、送電器、受電器、及び電力伝送システムに関する。

　従来より、非接触方式で電力を送電する充電器と、非接触方式で受電した電力によって充電する二次電池を電源として用いる電子機器とを含む電子機器充電システムがある。前記充電器が負荷の有無を確認する負荷確認信号を送信する。前記電子機器は、前記負荷確認信号を受信してから所定の時間、前記二次電池を充電する電流を所定値以下にし、負荷が有ることを示す負荷応答信号を前記所定の時間において負荷変調を用いて送信する。前記充電器は、受信する前記負荷応答信号の電流値の大きさに応じて前記電子機器の個数を検出する（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０－１７８４７３号公報

　ところで、従来の電子機器充電システムは、電子機器の個数を検出するが、電子機器の種類を判別することはできない。電子機器の種類が異なれば、必要な受電電力が異なる可能性があり、このような場合には、充電器（送電器）が送電する送電電力を適切な値に設定することができる。

　そこで、受電器の個数と種類に応じて送電電力を設定する送電器、種類に応じた送電電力の設定に利用可能な情報を提供する受電器、及び、受電器の種類に応じた送電電力の設定に利用可能な情報を提供し、個数と種類に応じて送電電力を設定する電力伝送システムを提供することを目的とする。

　本発明の実施の形態の送電器は、磁界共鳴又は電界共鳴で電力を送電する一次側共振コイルと、高周波電源から前記一次側共振コイルに出力する送電電力を制御する一次側制御部と、前記一次側共振コイルの電流、電圧、又はインピーダンスを検出する検出部と、前記検出部によって検出される電流、電圧、又はインピーダンスの変化の周期又はデューティ比に基づき、前記１又は複数の受電器の種類を判別する判別部とを含み、前記一次側制御部は、前記送電電力を前記判別部によって判別された前記１又は複数の受電器の種類に応じた送電電力に設定する。

　受電器の個数と種類に応じて送電電力を設定する送電器、種類に応じた送電電力の設定に利用可能な情報を提供する受電器、及び、受電器の種類に応じた送電電力の設定に利用可能な情報を提供し、個数と種類に応じて送電電力を設定する電力伝送システムを提供することができる。

電力伝送システムを示す図である。実施の形態１の送電装置と受電器を示す図である。電流検出部の構成を示す図である。実施の形態１の送電器の制御部の構成を示す図である。実施の形態１の受電器の制御部の構成を示す図である。送電器の制御部のメモリに格納されるデータの一部を示す図である。受電器の制御部のメモリに格納される受電器の固有の周波数と、切替指令の１周期におけるＬレベルの期間とを表すデータを示す図である。相互相関の演算に用いる電圧パルスの生成方法を説明する図である。送電器の制御部の判別部による相互相関の演算方法と、演算された相互相関に基づく受電器の種類の判別方法を説明する図である。判別部の入力信号と比較信号との相互相関の有無を説明する図である。受電器の制御部が実行する処理を表すフローチャートを示す図である。送電器の制御部が実行する処理を表すフローチャートを示す図である。負荷変調を検出する処理の詳細を表すフローチャートを示す図である。実施の形態の変形例の電流検出部を示す図である。実施の形態の変形例のスペクトラムアナライザの出力を示す図である。実施の形態の変形例の制御部の構成を示す図である。実施の形態の変形例の受電器を示す図である。電力伝送システムを示す図である。サーバが管理する情報の一例を示す図である。サーバが管理する情報の他の一例を示す図である。

　以下、本発明の送電器、受電器、及び電力伝送システムを適用した実施の形態について説明する。

　＜実施の形態＞
　図１は、電力伝送システム５０を示す図である。

　図１に示すように、電力伝送システム５０は、交流電源１、一次側(送電側)の送電器１００、及び二次側(受電側)の受電器２００を含む。電力伝送システム５０は、送電器１００及び受電器２００を複数含んでもよい。

　送電器１００は、一次側コイル１１と一次側共振コイル１２を有する。受電器２００は、二次側共振コイル２１と二次側コイル２２を有する。二次側コイル２２には負荷装置３０が接続される。

　図１に示すように、送電器１００及び受電器２００は、一次側共振コイル(ＬＣ共振器)１２と二次側共振コイル(ＬＣ共振器)２１の間の磁界共鳴(磁界共振)により、送電器１００から受電器２００へエネルギー(電力)の伝送を行う。ここで、一次側共振コイル１２から二次側共振コイル２１への電力伝送は、磁界共鳴だけでなく電界共鳴(電界共振)等も可能であるが、以下の説明では、主として磁界共鳴を例として説明する。

　また、実施の形態１では、一例として、交流電源１が出力する交流電圧の周波数が６．７８ＭＨｚであり、一次側共振コイル１２と二次側共振コイル２１の共振周波数が６．７８ＭＨｚである場合について説明する。交流電源１は、高周波電源の一例である。

　なお、一次側コイル１１から一次側共振コイル１２への電力伝送は電磁誘導を利用して行われ、また、二次側共振コイル２１から二次側コイル２２への電力伝送も電磁誘導を利用して行われる。

　また、図１には、電力伝送システム５０が一次側コイル１１を含む形態を示すが、電力伝送システム５０は一次側コイル１１を含まなくてもよく、この場合には、一次側共振コイル１２に交流電源１を直接的に接続すればよく、同様に二次側コイル２２を含む形態を示すが、電力伝送システム５０は二次側コイル２２を含まなくてもよく、この場合には、二次側共振コイル２１に負荷装置３０を直接的に接続すればよい。

　図２は、実施の形態１の送電装置１００Ａと受電器２００を示す図である。送電装置１００Ａは、交流電源１と送電器１００を含む。交流電源１は、図１に示すものと同様である。

　送電装置１００Ａは、交流電源１と送電器１００を含む。送電器１００は、一次側コイル１１、一次側共振コイル１２、電流検出部１３、整合回路１４、高周波アンプ１５、キャパシタ１６、制御部１１０を有する。なお、電流検出部１３と整合回路１４の接続の順番は逆でもよい。

　受電器２００は、二次側共振コイル２１、整流回路２３、平滑キャパシタ２４、出力端子２５Ａ、２５Ｂ、切替部２１０、負荷回路２２０、及び制御部２３０を含む。出力端子２５Ａ、２５Ｂには、ＤＣ－ＤＣコンバータ３１が接続されており、ＤＣ－ＤＣコンバータ３１の出力側にはバッテリ３０Ａが接続されている。図１に示す負荷装置３０は、図２ではバッテリ３０Ａである。図２では、二次側コイル２２を介さずに二次側共振コイル２１が整流回路２３に直接的に接続される。バッテリ３０Ａは、第１負荷の一例である。

　まず、送電器１００について説明する。図２に示すように、一次側コイル１１は、ループ状のコイルであり、両端間に電流検出部１３、整合回路１４、及び高周波アンプ１５を介して交流電源１に接続されている。一次側コイル１１は、一次側共振コイル１２と非接触で近接して配置されており、一次側共振コイル１２と電磁界結合される。一次側コイル１１は、自己の中心軸が一次側共振コイル１２の中心軸と一致するように配設されることが望ましいが、必ずしも一致する必要はない。中心軸を一致させるのは、一次側コイル１１と一次側共振コイル１２との結合強度を向上させるとともに、磁束の漏れを抑制して、不必要な電磁界が一次側コイル１１及び一次側共振コイル１２の周囲に発生することを抑制するためである。

　一次側コイル１１は、交流電源１から電流検出部１３、整合回路１４、及び高周波アンプ１５を経て供給される交流電力によって磁界を発生し、電磁誘導（相互誘導）により電力を一次側共振コイル１２に送電する。

　図２に示すように、一次側共振コイル１２は、一次側コイル１１と非接触で近接して配置されて一次側コイル１１と電磁界結合されている。また、一次側共振コイル１２は、所定の共振周波数を有し、高いＱ値を有するように設計されている。一次側共振コイル１２の共振周波数は、二次側共振コイル２１の共振周波数と等しくなるように設定されている。一次側共振コイル１２の両端の間に、共振周波数を調整するためのキャパシタ１６が直列に接続される。

　一次側共振コイル１２の共振周波数は、交流電源１が出力する交流電力の周波数と同一の周波数になるように設定されている。一次側共振コイル１２の共振周波数は、一次側共振コイル１２のインダクタンスと、キャパシタ１６の静電容量によって決まる。このため、一次側共振コイル１２のインダクタンスと、キャパシタ１６の静電容量は、一次側共振コイル１２の共振周波数が、交流電源１から出力される交流電力の周波数と同一の周波数になるように設定されている。

　電流検出部１３は、一次側コイル１１と整合回路１４との間において、高電位側の電力線１０Ｈに挿入されている。電流検出部１３は、検出部の一例である。電流検出部１３は、交流電源１から一次側コイル１１に供給される送電電力の電流を検出し、検出した電流を表すデータを制御部１１０に出力する。また、電流検出部１３は、検出した電流の包絡線を表すデータを生成し、生成した包絡線を表すデータを制御部１１０に出力する。電流検出部１３は、包絡線を表すデータを生成するために、ＡＧＣ(Auto Gain Controller)、ＬＰＦ(Low Path Filter)、及びＡ／Ｄ(Analog to Digital)コンバータを有する。このような電流検出部１３の構成については、図３を用いて後述する。

　送電器１００は、電流検出部１３によって検出される電流に基づいて、交流電源１側から見た一次側共振コイル１２のインピーダンスを検出する。交流電源１側から見た一次側共振コイル１２のインピーダンスには、一次側コイル１１のインピーダンスも含まれる。また、一次側共振コイル１２が二次側共振コイル２１と磁界共鳴による電力伝送を行っているときには、交流電源１側から見た一次側共振コイル１２のインピーダンスには、二次側共振コイル２１を含む受電器２００のインピーダンスの影響も含まれる。このため、交流電源１側から見た一次側共振コイル１２のインピーダンスは、交流電源１側から見た一次側共振コイル１２側のインピーダンスとして捉えることができる。

　整合回路１４は、一次側コイル１１と交流電源１とのインピーダンス整合を取るために挿入されており、インダクタＬとキャパシタＣを含む。

　交流電源１は、磁界共鳴に必要な周波数の交流電力を出力する電源であり、出力電力を増幅するアンプを内蔵する。交流電源１は、例えば、数十kHzから数十ＭＨｚ程度の高周波の交流電力を出力する。

　高周波アンプ１５は、交流電源１から入力される電力（送電電力）を増幅して整合回路１４に出力する。高周波アンプ１５の増幅は、制御部１１０によって制御される。

　キャパシタ１６は、一次側共振コイル１２の両端の間に、直列に挿入される。キャパシタ１６は、一次側共振コイル１２の共振周波数を調整するために設けられている。キャパシタ１６は可変容量型キャパシタであってもよく、その場合は静電容量は制御部１１０によって設定される。

　制御部１１０は、電流検出部１３によって検出される電流の変化に基づいてインピーダンスを検出する。制御部１１０は、インピーダンスの変化に基づいて受電器２００の送電要求を検出すると、受電器２００の種類を特定し、特定した受電器の出力（定格出力）に応じた送電電力に設定する処理を行う。このような制御部１１０の制御処理の詳細については後述する。

　以上のような送電器１００は、交流電源１から一次側コイル１１に供給される交流電力を磁気誘導により一次側共振コイル１２に送電し、一次側共振コイル１２から磁界共鳴により電力を受電器２００の二次側共振コイル２１に送電する。なお、図２には、１つの送電器１００が１つの受電器２００に電力を送電する形態を示すが、１つの送電器１００から複数の受電器２００に電力を送電することができる。

　次に、受電器２００について説明する。

　二次側共振コイル２１は、一次側共振コイル１２と同一の共振周波数を有し、高いＱ値を有するように設計されている。二次側共振コイル２１の一対の端子は、整流回路２３に接続されている。

　二次側共振コイル２１は、送電器１００の一次側共振コイル１２から磁界共鳴によって送電される交流電力を整流回路２３に出力する。

　整流回路２３は、４つのダイオード２３Ａ～２３Ｄを有する。ダイオード２３Ａ～２３Ｄは、ブリッジ状に接続されており、二次側共振コイル２１から入力される電力を全波整流して出力する。

　平滑キャパシタ２４は、整流回路２３の出力側に接続されており、整流回路２３で全波整流された電力を平滑化して直流電力として出力する。平滑キャパシタ２４の出力側には、出力端子２５Ａ、２５Ｂが接続される。整流回路２３で全波整流された電力は、交流電力の負成分を正成分に反転させてあるため、略交流電力として取り扱うことができるが、平滑キャパシタ２４を用いることにより、全波整流された電力にリップルが含まれるような場合でも、安定した直流電力を得ることができる。

　ＤＣ－ＤＣコンバータ３１は、出力端子２５Ａ、２５Ｂに接続される降圧型のＤＣ－ＤＣコンバータである。ＤＣ－ＤＣコンバータ３１は、受電器２００から出力される直流電力の電圧をバッテリ３０Ａの定格電圧に降圧して出力する。

　バッテリ３０Ａは、繰り返し充電が可能な二次電池であればよく、例えば、リチウムイオン電池を用いることができる。例えば、受電器２００がタブレットコンピュータ又はスマートフォン等の電子機器に内蔵される場合は、バッテリ３０Ａは、このような電子機器のメインのバッテリである。

　切替部２１０は、切替スイッチ２１１及びスイッチ２１２を有する。切替スイッチ２１１は、３端子型のスイッチであり、端子２１１Ａ、２１１Ｂ、２１１Ｃを有する。端子２１１Ａは第１端子の一例であり、端子２１１Ｂは第２端子の一例であり、端子２１１Ｃは第３端子の一例である。

　端子２１１Ａ及び２１１Ｂは、平滑キャパシタ２４の高電位側の端子と、出力端子２５Ａとの間に直列に挿入されている。より具体的には、端子２１１Ａは、平滑キャパシタ２４と整流回路２３を介して、二次側共振コイル２１の一方の端子に接続されている。端子２１１Ｂは、出力端子２５Ａに接続されている。端子２１１Ｃは、スイッチ２１２を介して負荷回路２２０に接続されている。

　切替スイッチ２１１は、端子２１１Ａの接続先を端子２１１Ｂ及び端子２１１Ｃのいずれか一方に切り替えるスイッチである。切替スイッチ２１１の切り替えは、制御部２３０によって行われる。

　スイッチ２１２は、２端子型のスイッチであり、切替スイッチ２１１の端子２１１Ｃと、負荷回路２２０との間に直列に接続されている。スイッチ２１２の開閉制御は、制御部２３０によって行われる。スイッチ２１２は、直列スイッチの一例である。

　負荷回路２２０は、端子２１１Ｃに接続されている。負荷回路２２０のインピーダンスは、バッテリ３０Ａのインピーダンスとは異なる。より厳密には、負荷回路２２０のインピーダンスは、バッテリ３０Ａ及びＤＣＤＣコンバータ３１の合成のインピーダンスとは異なる。負荷回路２２０は、第２負荷の一例である。

　切替スイッチ２１１の端子２１１Ａが端子２１１Ｂに接続されている状態と、切替スイッチ２１１の端子２１１Ａが端子２１１Ｃに接続され、かつ、スイッチ２１２が閉成（オン）されている状態とでは、送電器１００から見た受電器２００のインピーダンスが異なるように、負荷回路２２０のインピーダンスが設定されている。

　負荷回路２２０は、送電器１００が受電器２００に受電器２００の種類を判別するための判別用の電力を送電して送電器１００が受電器２００を識別する際に、送電器１００と受電器２００との間の共振電流を受電器２００の固有の周波数で変調するために設けられている。負荷回路２２０を利用した共振電流の変調は、負荷変調である。負荷回路２２０の用い方の詳細については後述する。

　制御部２３０は、定期的にバッテリ３０Ａの充電率を監視し、送電器１００から電力を受電することが必要である場合に、送電器１００に送電要求を行う。送電要求は、制御部２３０が、切替スイッチ２１１の端子２１１Ａを端子２１１Ｃに接続した状態で、固有の周波数の駆動信号でスイッチ２１２を駆動することによって行われる。なお、充電率の監視は、制御部２３０がバッテリ３０ＡのＳＯＣ(State Of Charge)を検出することによって行われる。送電要求の詳細については後述する。

　なお、一次側コイル１１、一次側共振コイル１２、二次側共振コイル２１は、例えば、銅線を巻回することによって作製される。しかしながら、一次側コイル１１、一次側共振コイル１２、二次側共振コイル２１の材質は、銅以外の金属（例えば、金、アルミニウム等）であってもよい。また、一次側コイル１１、一次側共振コイル１２、二次側共振コイル２１の材質は異なっていてもよい。

　このような構成において、一次側コイル１１及び一次側共振コイル１２が電力の送電側であり、二次側共振コイル２１が電力の受電側である。

　磁界共鳴方式によって、一次側共振コイル１２と二次側共振コイル２１との間で生じる磁界共鳴を利用して送電側から受電側に電力を伝送するため、送電側から受電側に電磁誘導で電力を伝送する電磁誘導方式よりも長距離での電力の伝送が可能である。

　磁界共鳴方式は、共振コイル同士の間の距離又は位置ずれについて、電磁誘導方式よりも自由度が高く、ポジションフリーというメリットがある。

　図３は、電流検出部１３の構成を示す図である。電流検出部１３は、抵抗器１３Ａ、オペアンプ１３Ｂ、ＡＧＣ(Auto Gain Controller)１３Ｃ、ＬＰＦ(Low Path Filter)１３Ｄ、及びＡ／Ｄコンバータ１３Ｅを有する。

　抵抗器１３Ａは、電力線１０Ｈに直列に挿入されている。オペアンプ１３Ｂは、抵抗器１３Ａの両端間電圧を増幅して出力する。オペアンプ１３Ｂの出力は、ＡＧＣ１３Ｃに出力されるとともに、制御部１１０に出力される。

　オペアンプ１３Ｂの出力は、一次側共振コイル１２に流れる電流値に比例した電圧値であり、一次側共振コイル１２の電流値は、一次側共振コイル１２のインピーダンスによって変動する。ここでいう一次側共振コイル１２のインピーダンスとは、交流電源１側から見た一次側共振コイル１２のインピーダンスである。

　また、一次側共振コイル１２が二次側共振コイル２１と磁界共鳴による電力伝送を行っているときには、交流電源１側から見た一次側共振コイル１２のインピーダンスには、二次側共振コイル２１を含む受電器２００のインピーダンスの影響も含まれる。

　このため、オペアンプ１３Ｂの出力を監視することによって、二次側共振コイル２１のインピーダンスの変化を検出することができる。

　ＡＧＣ１３Ｃは、オペアンプ１３Ｂから出力される電圧値の振幅を揃えて出力する。ＬＰＦ１３Ｄは、ＡＧＣ１３Ｃから出力される電圧値の波形の包絡線を出力する。ＬＰＦ１３Ｄのカットオフ周波数は、一例として、１２０Ｈｚに設定される。ＬＰＦ１３Ｄの出力は、Ａ／Ｄコンバータ１３Ｅ入力される。Ａ／Ｄコンバータ１３Ｅは、ＬＰＦ１３Ｄの出力をデジタル値に変換して制御部１１０に出力する。Ａ／Ｄコンバータ１３Ｅは、１ｋＨｚのサンプリング周波数でＡ／Ｄ変換を行う。なお、Ａ／Ｄコンバータ１３Ｅの出力の利用方法等については後述する。

　図４は、実施の形態１の送電器１００の制御部１１０の構成を示す図である。制御部１１０は、主制御部１１１、電力制御部１１２、受電状態判定部１１３、判別部１１４、及びメモリ１１５を有する。制御部１１０は、例えば、ＣＰＵ(Central Processing Unit:中央演算処理装置)及びメモリを含むＣＰＵチップによって実現される。ＣＰＵチップのメモリは、少なくとも不揮発性のメモリを含めばよい。

　主制御部１１１は、制御部１１０の制御を統括する処理部であり、電力制御部１１２、受電状態判定部１１３、及び判別部１１４が実行する処理以外の処理を実行する。

　電力制御部１１２は、交流電源１から一次側共振コイル１２に出力する送電電力を制御する制御処理等を実行する。電力制御部１１２は、送電電力を制御する制御処理として、例えば、探索処理、及び、送電電力設定処理を実行する。

　探索処理は、電力制御部１１２が、交流電源１にビーコン信号を出力させる処理である。ビーコン信号とは、所定の短期間の高周波の電力であり、受電器２００を探索するために出力する信号である。探索処理では、電力制御部１１２は、所定の短期間のパルス状の共振周波数（６．７８ＭＨｚ）の送電電力をビーコン信号として繰り返し出力する。

　送電電力設定処理は、判別部１１４によって判別された受電器２００の種類に応じた出力（定格出力）を表すデータをメモリ１１５から読み出し、送電電力を読み出した出力に設定する処理である。

　受電状態判定部１１３は、電力制御部１１２の探索処理によって送電器１００がビーコン信号を出力しているときに、電流検出部１３のオペアンプ１３Ｂの出力に基づいて、交流電源１側から見た一次側共振コイル１２のインピーダンスの変化を監視する。そして、受電状態判定部１１３は、電流検出部１３のオペアンプ１３Ｂの出力に基づいて、受電器２００が受電しているかどうかを判定する。受電状態判定部１１３は、受電判定部の一例である。

　判別部１１４は、相互相関演算部１１４Ａとカウンタ１１４Ｂを有する。相互相関演算部１１４Ａは、受電状態判定部１１３によって受電器２００が受電していると判定された場合に、Ａ／Ｄコンバータ１３Ｅの出力と、比較信号との相互相関を演算する。カウンタ１１４Ｂは、送電器１００が１又は複数の受電器２００に電力を送電する際に、送電時間をカウントする。カウンタ１１４Ｂは、送電器１００が複数の受電器２００に電力を送電する際には、複数の受電器２００への送電時間を別々にカウントする。

　判別部１１４は、相互相関演算部１１４Ａによって演算される相互相関に基づいて、受電器２００のＩＤを特定することによって、受電器２００の種類を判別する。このときに、判別部１１４は、検出したＩＤについての検出フラグをオンにする。

　検出フラグがオフであることは、受電器２００のＩＤを検出していないことを表し、検出フラグの値は'０'に設定される。検出フラグがオンであることは、受電器２００のＩＤを検出したことを表し、検出フラグの値は'１'に設定される。

　判別部１１４が受電器２００の種類を判別した結果は、電力制御部１１２の送電電力設定処理に利用される。なお、相互相関演算部１１４Ａによる相互相関の演算方法と、演算された相互相関に基づく受電器２００の種類の判別方法については後述する。

　メモリ１１５は、制御部１１０を実現するＣＰＵチップのメモリである。メモリ１１５には、主制御部１１１、電力制御部１１２、受電状態判定部１１３、判別部１１４の各種制御処理を実行する上で必要なプログラム、及び、受電器２００の種類に応じた周波数等を表すデータ等が格納される。

　図５は、実施の形態１の受電器２００の制御部２３０の構成を示す図である。制御部２３０は、主制御部２３１、充電率監視部２３２、充電要否判定部２３３、切替制御部２３４、及びメモリ２３５を有する。制御部２３０は、例えば、ＣＰＵ及びメモリを含むＣＰＵチップによって実現される。ＣＰＵチップのメモリは、少なくとも不揮発性のメモリを含めばよい。

　主制御部２３１は、制御部２３０の制御を統括する処理部であり、充電率監視部２３２、充電要否判定部２３３、及び切替制御部２３４が実行する処理以外の処理を実行する。

　充電率監視部２３２は、バッテリ３０ＡのＳＯＣを監視し、ＳＯＣを表すデータを充電要否判定部２３３に出力する。

　充電要否判定部２３３は、充電率監視部２３２から入力されるＳＯＣを表すデータに基づいて、バッテリ３０Ａの充電が必要かどうかを判定する。ここでは一例として、ＳＯＣが６０％以下になると、充電要否判定部２３３は、バッテリ３０Ａの充電が必要と判定することとする。充電要否判定部２３３は、バッテリ３０Ａの充電が必要と判定すると、切替制御部２３４に切替スイッチ２１１及びスイッチ２１２を切り替える切替指令を出力する。

　充電要否判定部２３３は、バッテリ３０Ａの充電が必要かどうかを繰り返し判定しながら、Ｈ(High)レベルとＬ(Low)レベルの切替指令を順次出力する。

　切替制御部２３４は、充電要否判定部２３３からＨレベルの切替指令が入力されると、メモリ２３５から受電器２００の固有の周波数を表すデータを読み出す。切替制御部２３４は、読み出した周波数で駆動信号を生成し、切替スイッチ２１１の端子２１１Ａが端子２１１Ｃに接続するように切り替えた状態で、駆動信号に応じてスイッチ２１２の開閉制御を行う。

　また、切替制御部２３４は、充電要否判定部２３３から入力される切替指令がＬレベルのときには、切替スイッチ２１１の端子２１１Ａを端子２１１Ｂに接続させるとともに、スイッチ２１２を開放（オフ）にする。切替指令がＬレベルのときは、バッテリ３０Ａを充電し得る状態である。

　充電要否判定部２３３が出力する切替指令は、Ｈレベルの期間とＬレベルの期間とが組み合わされており、１周期に１つのＨレベルの期間と、１つのＬレベルの期間とが含まれている。このような切替指令の周期を繰り返しながら、バッテリ３０Ａが断続的に充電されることになる。なお、Ｌレベルの期間は、受電器２００の種類によって決まっている。

　メモリ２３５は、制御部２３０を実現するＣＰＵチップのメモリである。メモリ２３５には、主制御部２３１、充電率監視部２３２、充電要否判定部２３３、及び切替制御部２３４の各種制御処理を実行する上で必要なプログラム、受電器２００の固有の周波数を表すデータ、及び、切替指令の１周期におけるＬレベルの期間を表すデータ等が格納される。

　切替指令がＬレベルで、切替制御部２３４が切替スイッチ２１１の端子２１１Ａを端子２１１Ｂに接続させるとともに、スイッチ２１２を開放（オフ）にしているときは、二次側共振コイル２１は、整流回路２３、平滑キャパシタ２４、出力端子２５Ａ、２５Ｂ、及びＤＣ－ＤＣコンバータ３１を介して、バッテリ３０Ａに接続される。このため、切替指令がＬレベルの状態では、二次側共振コイル２１が受電する電力でバッテリ３０Ａを充電し得る状態である。

　切替指令がＨレベルで、切替制御部２３４が切替スイッチ２１１の端子２１１Ａを端子２１１Ｃに接続させた状態で、駆動信号に応じてスイッチ２１２の開閉制御を行うと、切替指令がＬレベルの状態と比べて、平滑キャパシタ２４よりも出力端子２５Ａ、２５Ｂ側の接続が変わる。このため、切替指令がＨレベルになると、切替指令がＬレベルの状態と比べて、送電器１００から見た受電器２００のインピーダンスが変化する。

　また、切替制御部２３４が切替スイッチ２１１の端子２１１Ａを端子２１１Ｃに接続させた状態で、駆動信号に応じてスイッチ２１２の開閉制御が行われて、スイッチ２１２が閉成（オン）されると、二次側共振コイル２１から負荷回路２２０に電流が流れ得る状態になる。

　このため、駆動信号の周波数でスイッチ２１２を繰り返し開閉すると、送電器１００の一次側共振コイル１２と、受電器２００の二次側共振コイル２１との間の共振電流には、磁界共鳴の６．７８ＭＨｚの成分に、駆動信号の周波数での電流成分が重畳されることになる。換言すれば、一次側共振コイル１２と、二次側共振コイル２１との間では、磁界共鳴の６．７８ＭＨｚの共振電流は、駆動信号の周波数の電流成分によって変調された状態になる。すなわち、共振電流の負荷変調である。

　このように変調された共振電流が送電器１００と受電器２００の間で流れているときに、送電器１００の電流検出部１３によって検出される電流値を表す電圧値（Ａ／Ｄコンバータ１３Ｅの出力電圧）は、駆動信号の周波数に応じて変化する。

　送電器１００は、このような電流値の変化の周波数を検出し、検出した周波数を固有の周波数とする受電器２００を判別する。受電器２００の固有の周波数は、受電器２００の種類を識別する識別子として用いられる。

　図６は、送電器１００の制御部１１０のメモリ１１５に格納されるデータの一部を示す図である。図６には、受電器２００の種類に応じた電流値の周波数、送電出力、及び送電時間を表すデータを示す。図６に示すデータは、第１テーブルデータの一例である。

　バッテリ３０Ａの定格容量によって受電器２００がバッテリ３０Ａを充電する出力及び時間は異なる。このため、受電器２００の種類は、受電器２００の出力及び時間によって決まり、受電器２００の出力及び時間が等しい受電器２００同士は、受電器２００の種類が同一の受電器２００である。また、受電器２００の出力及び時間が異なる受電器２００同士は、受電器２００の種類が異なる受電器２００である。

　図６には、受電器２００の種類をＩＤ(Identifier)で示し、固有の周波数（Ｈｚ）及び送電出力（Ｗ）と関連付けて示す。送電器１００の送電出力は、受電器２００がバッテリ３０Ａを充電する出力に略比例する。

　一例として、ＩＤが００１の受電器２００の固有の周波数、送電出力、及び送電時間は、それぞれ１００Ｈｚ、２０Ｗ、及び６１秒である。また、ＩＤが００２の受電器２００の固有の周波数、送電出力、及び送電時間は、それぞれ８３Ｈｚ、５Ｗ、及び１１秒であり、ＩＤが００３の受電器２００の固有の周波数、送電出力、及び送電時間は、それぞれ７１Ｈｚ、５Ｗ、及び３秒である。

　受電器２００の種類が異なると、固有の周波数が互いに異なるように設定されており、さらに、互いに異なる固有の周波数は、互いに定数倍の関係にならないように設定されている。複数の受電器２００の固有の周波数が定数倍の関係にあると、判別できないおそれがあるためである。

　なお、送電時間は、各ＩＤの受電器２００が受電する時間よりも１秒長く設定されている。すなわち、ＩＤが００１の受電器２００が受電する時間は６０秒であり、ＩＤが００２の受電器２００が受電する時間は１０秒であり、ＩＤが００３の受電器２００が受電する時間は２秒である。

　送電器１００と受電器２００は、データ等の通信を行わないので、動作を同期させていないが、各動作に要する時間が決まっているため、互いの動作をある程度合わせた状態で行うことはできる。このため、送電時間を受電器２００が受電する時間よりも１秒だけ長くすることにより、送電時間の中に受電器２００が受電する時間が確実に含まれるようにしている。

　図７は、受電器２００の制御部２３０のメモリ２３５に格納される受電器２００の固有の周波数と、切替指令の１周期におけるＬレベルの期間とを表すデータを示す図である。図７に示すデータは、第２テーブルデータの一例である。

　図７は、ＩＤが００１の受電器２００のメモリ２３５には、固有の周波数が１００ＨｚでＬレベルの期間が６０ｓ（秒）に設定されるデータが格納されることを示す。Ｌレベルの期間は、受電器２００がバッテリ３０Ａを充電する期間であり、送電器１００から電力を受電する期間である。

　また、図７には示さないが、ＩＤが００２の受電器２００のメモリ２３５には、固有の周波数が８３ＨｚでＬレベルの期間が１０ｓ（秒）に設定されるデータが格納されており、ＩＤが００３の受電器２００のメモリ２３５には、固有の周波数が７１ＨｚでＬレベルの期間が２ｓ（秒）に設定されるデータが格納される。

　図８は、相互相関の演算に用いる電圧パルスの生成方法を説明する図である。（Ａ）は、電流検出部１３のオペアンプ１３Ｂが出力する電圧波形を示し、（Ｂ）はＡＧＣ１３Ｃが出力する電圧波形を示し、（Ｃ）はＡ／Ｄコンバータ１３Ｅが出力する電圧波形を示す。

　これらの波形は、送電器１００が所定出力の送電電力を受電器２００に出力しているときに、切替制御部２３４が切替スイッチ２１１の端子２１１Ａが端子２１１Ｃに接続するように切り替えた状態で、駆動信号でスイッチ２１２の開閉制御を行っているときに得られるものである。なお、ここでは、一例として、送電器１００からＩＤが００１の受電器２００に送電する場合について説明する。ＩＤが００１の受電器２００の固有の周波数は、１００Ｈｚである。

　図８の（Ａ）に示すように、オペアンプ１３Ｂが出力する電圧波形は、６．７８ＭＨｚの磁界共鳴の電圧に、１００Ｈｚのパルス電圧が重畳されたものになる。１００Ｈｚの駆動信号でスイッチ２１２が開閉されるからである。

　図８の（Ｂ）に示すように、ＡＧＣ１３Ｃが出力する電圧波形は、（Ａ）に示す電圧波形の振幅を所定レベルに調整したものになる。オペアンプ１３Ｂから入力される電圧波形の６．７８ＭＨｚの成分の振幅は、送電器１００と受電器２００との間の距離、及び、受電器２００の出力等を含む様々な条件によって変動し得る。

　ＡＧＣ１３Ｃは、オペアンプ１３Ｂから入力される電圧波形の６．７８ＭＨｚの成分の振幅がどのような値であっても、６．７８ＭＨｚの成分の振幅を一定の振幅に調整して出力する。このようにＡＧＣ１３Ｃで電圧波形の振幅を一定値にするのは、相互相関の有無を判定する際の基準を一定にするためである。

　図８の（Ｃ）に示すように、Ａ／Ｄコンバータ１３Ｅが出力する電圧波形は、（Ｂ）に示す電圧波形の包絡線になる。ＬＰＦ１３Ｄのカットオフ周波数は、１２０Ｈｚであるため、（Ｂ）に示す電圧波形のうちの６．７８ＭＨｚの成分は除去され、１００Ｈｚのパルス成分のみがＬＰＦ１３Ｄから出力されるからである。

　図８の（Ｃ）に示すパルスは、相互相関の演算に用いる電圧パルスとして用いられるので、制御部１１０の判別部１１４に入力信号として入力される。入力信号は、１００Ｈｚのパルス成分をＡ／Ｄ変換したものであり、共振電流の負荷変調の成分を表す。

　図９は、送電器１００の制御部１１０の判別部１１４による相互相関の演算方法と、演算された相互相関に基づく受電器２００の種類の判別方法を説明する図である。

　図９の（Ａ）は、判別部１１４の入力信号の電圧波形を示す。図９の（Ａ）に示す入力信号は、電流検出部１３のＡ／Ｄコンバータ１３Ｅから出力される電圧パルス（図８の（Ｃ）参照）である。

　判別部１１４が受電器２００の種類を特定する際に用いる比較信号は、パルス状の信号ではなく、受電器２００の固有の周波数のパルス信号を１ｋＨｚのサンプリング周波数でサンプリングして得るデータ列で表される。このため、図９には比較信号を示さない。

　送電器１００のメモリ１１５には、１００Ｈｚ、８３Ｈｚ、及び７１Ｈｚの３種類の周波数が格納されるため、例えば、受電器２００の固有の周波数が１００Ｈｚであれば、比較信号の１周期は、１０点の'１'（Ｈ(High)レベル）又は'－１'（Ｌ(Low)レベル）のデータで表され、１，１，１，１，１，－１，－１，－１，－１，－１になる。

　また、受電器２００の固有の周波数が８３Ｈｚであれば、比較信号の１周期は、１２点のデータ（１，１，１，１，１，１，－１，－１，－１，－１，－１，－１）で表される。受電器２００の固有の周波数が７１Ｈｚであれば、比較信号の１周期は、１４点のデータ（１，１，１，１，１，１，１，－１，－１，－１，－１，－１，－１，－１）で表される。

　なお、ここでは、ＩＤが００１の受電器２００の固有の周波数（１００Ｈｚ）を判別部１１４がメモリ１１５から読み出し、１００Ｈｚの比較信号を生成する場合について説明する。

　図９の（Ｂ）は、相互相関演算部１１４Ａが演算した相互相関を表す相互相関信号を示す。相互相関演算部１１４Ａは、比較信号のパルスの立ち上がり及び立ち下がりのタイミングで、相互相関を演算する。相互相関とは、判別部１１４の入力信号と比較信号との類似性を表す指標であり、値が大きいほど、類似していることを表す。

　相互相関信号の信号レベルは、相互相関の強さの度合を表す。相互相関信号の信号レベルが所定の閾値以上のときに、判別部１１４は、相互相関が有ると判定し、所定の閾値未満のときには相互相関が無いと判定することとする。相互相関が有ることは、判別部１１４の入力信号と比較信号とが類似していることを表し、相互相関が無いことは、判別部１１４の入力信号と比較信号とが類似していないことを表す。

　具体的には、次のようにして判別部１１４の入力信号と比較信号との相互相間を求める。ここで、入力信号の信号列（以下、入力信号列）をIn_t、比較信号の信号列（以下、比較信号列）をRef_0-(N-1)、相互相関信号の信号列（以下、相互相関信号列）をCC_tとする。なお、Ｎは比較信号の１周期に含まれるデータ点数を表す。

　入力信号列In_tは、時刻tにおける入力信号のレベルを表す。比較信号列Ref_0-(N-1)は、受電器２００の固有の周波数の１周期における０点からＮ－１点までのＮ点のデータ列を表す。上述したように、受電器２００の固有の周波数が１００Ｈｚの場合は、データ点数は１０（Ｎ＝１０）であるため、比較信号列Ref_0-(N-1)の１周期は、１，１，１，１，１，－１，－１，－１，－１，－１という１０点のデータ列で表される。

　判別部１１４の相互相関演算部１１４Ａは、入力信号In_tと比較信号列Ref_0-(N-1)とに基づいて、次式（１）を用いて相互相関信号列CC_tを演算する。相互相関信号列CC_tは、時刻tにおける相互相関信号の値を表す。

　式（１）は、時刻tからＮ点（i=0からi=N-1までのＮ点）の入力信号列In_t+iと、時刻tからＮ点（i=0からi=N-1までのＮ点）の比較信号列Ref_iとをそれぞれ乗算した値の和をＮで除算することによって、時刻tにおける相互相関信号列CC_tを演算することを表している。このような式（１）を用いて、相互相関信号列CC_tを演算すると、（Ｂ）に示すような相互相関信号が得られる。

　なお、時刻tにおいて、入力信号列In_t+iと、比較信号列Ref_iとの位相は殆どの場合において揃っていないため、時刻tから配列される１０点の比較信号列Ref_0-(N-1)の１周期は、１，１，１，１，１，－１，－１，－１，－１，－１という順番になるとは限らず、１０点のデータのうちの任意の１つから始まることになる。例えば、時刻tから配列される比較信号列Ref_0-(N-1)の１周期は、１，１，－１，－１，－１，－１，－１，１，１，１のようになる。

　また、ここでは受電器２００の固有の周波数が１００Ｈｚの場合について説明したが、相互相関演算部１１４Ａは、８３Ｈｚと７１Ｈｚについても同様に演算処理を行う。

　図１０は、判別部１１４の入力信号と比較信号との相互相関の有無を説明する図である。ここでは、一例として入力信号の周波数は１００Ｈｚである。図１０の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）において、横軸は時間、縦軸は入力信号及び相互相関信号の振幅（８ビットの信号レベル）を示す。相互相関信号は、式（１）によって求まる相互相関信号列CC_tを時系列的に示したものである。

　なお、相互相関の有無を判定する所定の閾値の振幅は、一例として３０である。また、比較信号は、データ列で表されるため、図１０には示さない。

　図１０の（Ａ）は、比較信号の周波数が１００Ｈｚの場合であり、相互相関信号は、６周期のうちのすべて周期において、丸で囲むように所定の閾値以上になっている。

　図１０の（Ｂ）は、比較信号の周波数が８３Ｈｚの場合であり、相互相関信号は、６周期のうちの丸で囲む最後の周期においてのみ所定の閾値以上になっている。

　図１０の（Ｃ）は、比較信号の周波数が７１Ｈｚの場合であり、相互相関信号は、６周期のうちの丸で囲む最後の周期においてのみ所定の閾値以上になっている。

　相互相関信号は、時刻tからＮ点の入力信号列In_t+iと、時刻tからＮ点（０点からＮ－１点までのＮ点）の比較信号列Ref_iとをそれぞれ乗算した値の和をＮで除算して求めるため、本来であれば相互相関が無い場合でも、局所的に相互相関信号の信号レベルが高くなる場合が有り得る。

　相互相関の有無を判定する際には、図１０（Ｂ）及び図１０（Ｃ）に示すように、演算処理の都合で相互相関信号の信号レベルが所定の閾値以上になる場合を排除して、正確に判定する。

　図１１は、受電器２００の制御部２３０が実行する処理を表すフローチャートを示す図である。

　充電率監視部２３２は、処理がスタートすると、充電率を監視する（ステップＳ１）。具体的には、充電率監視部２３２は、バッテリ３０ＡのＳＯＣを検出し、ＳＯＣを表すデータを充電要否判定部２３３に出力する。なお、処理がスタートするのは、受電器２００の電源がオンにされたときであり、この状態では、切替スイッチ２１１は、端子２１１Ａを端子２１１Ｃに接続するとともに、スイッチ２１２を開放（オフ）している。二次側共振コイル２１から見た整流回路２３及び平滑キャパシタ２４側のインピーダンスをハイインピーダンスにして、受電器２００が電力を受電しない状態にするためである。

　充電要否判定部２３３は、充電率監視部２３２から入力されるＳＯＣを所定の閾値と比較し、バッテリ３０Ａの充電が必要かどうかを判定する（ステップＳ２）。所定の閾値は一例として６０％であり、充電要否判定部２３３は、ＳＯＣが６０％以下である場合にバッテリ３０Ａの充電が必要と判定する。

　充電要否判定部２３３は、バッテリ３０Ａの充電が必要（Ｓ２：ＹＥＳ）と判定すると、切替制御部２３４に切替スイッチ２１１及びスイッチ２１２を切り替える切替指令を出力する（ステップＳ３）。切替指令は、切替制御部２３４に切替スイッチ２１１及びスイッチ２１２を切り替えさせる指令である。

　切替制御部２３４は、切替指令に基づき、切替スイッチ２１１を切り替えて、端子２１１Ａを端子２１１Ｃに接続する（ステップＳ４）。

　切替制御部２３４は、メモリ２３５から固有の周波数を表すデータと、切替指令の１周期におけるＬレベルの期間を表すデータとを読み出す（ステップＳ５）。ステップＳ５の処理は、切替指令に基づいて行われる処理である。

　切替制御部２３４は、０．５秒間にわたって固有の周波数の駆動信号でスイッチ２１２の開閉制御を行う（ステップＳ６）。ステップＳ６の処理は、切替指令に基づいて行われる処理であり、０．５秒間にわたってスイッチ２１２の開閉制御を行うことは、切替指令によって指定される制御処理である。切替制御部２３４は、ステップＳ５で読み出した固有の周波数を表すデータを用いて固有の周波数の駆動信号を生成する。

　固有の周波数が１００Ｈｚの場合には、１００Ｈｚの駆動信号で０．５秒間にわたってスイッチ２１２が繰り返し開閉（オフ／オン）される。このとき、切替スイッチ２１１は端子２１１Ａと端子２１１Ｃを接続している。このため、受電器２００が送電器１００から電力を受電していれば、送電器１００と受電器２００との間で磁界共鳴による電力の電流及び電圧が１００Ｈｚで変化し、送電器１００と受電器２００との間のインピーダンスも１００Ｈｚで変化することになる。このような電流、電圧、及びインピーダンスの変化の周波数を受電器２００の固有の識別子として利用する。

　ステップＳ６で固有の周波数の駆動信号でスイッチ２１２の開閉制御を行うと、送電器１００によって受電器２００の種類が特定され、所定の短時間（例えば１秒）以内に送電電力が受電器２００の種類に応じた電力に設定される。ステップＳ３からＳ６の処理は、受電器２００が送電器１００に対して送電要求を行う処理である。

　切替制御部２３４は、ステップＳ５で読み出したＬレベルの期間を表すデータを用いて、切替スイッチ２１１を切り替えて、端子２１１Ａを端子２１１Ｂに接続する（ステップＳ７）。Ｌレベルの期間を表すデータが６０秒という期間を表す場合には、ステップＳ７の処理により、端子２１１Ａは、６０秒間にわたって端子２１１Ｂに接続される。

　切替制御部２３４は、Ｌレベルの期間が経過すると、切替スイッチ２１１の端子２１１Ａを端子２１１Ｃに接続するとともに、スイッチ２１２を開放（オフ）する（ステップＳ８）。受電する期間が終了したので、二次側共振コイル２１から見た整流回路２３及び平滑キャパシタ２４側のインピーダンスをハイインピーダンスにするためである。

　主制御部２３１は、ステップＳ８の処理が終わると、フローをステップＳ１にリターンさせ、充電率監視部２３２にステップＳ１の処理を実行させる。

　充電要否判定部２３３がバッテリ３０Ａの充電が必要である（Ｓ２：ＹＥＳ）と再び判定すると、ステップＳ３以下の処理が再び行われる。

　一方、ステップＳ２において、充電要否判定部２３３がバッテリ３０Ａの充電が必要ではない（Ｓ２：ＮＯ）と判定すると、主制御部２３１は、所定時間待機する（ステップＳ９）。主制御部２３１は、所定時間待機した後に、フローをステップＳ１にリターンさせ、充電率監視部２３２にステップＳ１の処理を実行させる。

　所定時間は、一例として、３分である。すなわち、バッテリ３０Ａの充電が必要ないと判定した場合には、３分後に再び充電の要否を判定することになる。換言すれば、３分おきに充電の要否を判定することになる。

　制御部２３０は、ステップＳ１からＳ７の動作を繰り返し行うことによって、ステップＳ７において固有のＬレベルの期間にわたって受電し、受電した電力でバッテリ３０Ａを充電する。

　このため、バッテリ３０Ａの充電は、固有のＬレベルの期間が経過する度に、ステップＳ６で固有の周波数の駆動信号でスイッチ２１２の開閉制御を行い、送電器１００に送電を要求することによって行われることになる。

　なお、主制御部２３１は、上述した処理を行っているときに、受電器２００の電源がオフにされた場合は、処理を終了する。

　図１２は、送電器１００の制御部１１０が実行する処理を表すフローチャートを示す図である。

　電力制御部１１２は、処理がスタートすると、探索処理を実行する（ステップＳ１１）。具体的には、電力制御部１１２は、交流電源１にビーコン信号を出力させる。ビーコン信号とは、所定の短期間の高周波の電力であり、受電器２００を探索するために出力する信号である。探索処理では、電力制御部１１２は、所定の短期間のパルス状の共振周波数（６．７８ＭＨｚ）の送電電力をビーコン信号として繰り返し出力する。なお、処理がスタートするのは、送電器１００の電源がオンにされたときである。

　受電状態判定部１１３は、受電器２００が受電しているかどうかを判定する（ステップＳ１２）。具体的には、受電状態判定部１１３は、電流検出部１３のオペアンプ１３Ｂの出力に基づいて、交流電源１側から見た一次側共振コイル１２のインピーダンスの変化を監視することにより、受電器２００が受電しているかどうかを判定する。なお、このときに、１台の受電器２００が受電している場合と、複数の受電器２００が受電している場合とが有り得る。

　判別部１１４は、受電状態判定部１１３によって受電器２００が受電している（Ｓ１２：ＹＥＳ）と判定されると、電力制御部１１２に所定出力で送電を開始させるとともに、カウンタ１１４Ｂを利用して、メモリ１１５に格納されている受電器２００のすべてのＩＤに関連付けられた送電時間のカウントを開始する（ステップＳ１３）。

　メモリ１１５には、３個のＩＤ（００１、００２、及び００３）が格納されているため、各ＩＤの受電器２００について別々に経過時間をカウントする。この状態で、どのＩＤの受電器２００がビーコン信号を受信しているかは分からないが、カウンタ１１４Ｂで３つの受電器２００のために別々に経過時間をカウントする。なお、所定出力としての５Ｗは、初期値である。

　ステップＳ１３ですべてのＩＤに関連付けられた送電時間のカウントを開始するのは、メモリ１１５に格納されている送電時間のうちの最長の送電時間のデータを利用して、最長の送電時間が経過する間に、負荷変調を検出したかどうかを判定するためである。最長の送電時間以外の送電時間を用いてもよいが、最長の送電時間が経過するまで負荷変調を検出を行えば、検出のために十分な時間が確保されるからである。

　ＩＤが００１の受電器２００の送電時間は６１秒であり、ＩＤが００２の受電器２００の送電時間は１１秒であり、ＩＤが００３の受電器２００の送電時間は３秒であるため、最長の送電時間は６１秒である。

　判別部１１４は、負荷変調を検出したかどうかを判定する（ステップＳ１４）。判別部１１４は、電流検出部１３から入力される入力信号がパルス状の信号であるかどうかで負荷変調を検出したかどうかを判定すればよい。入力信号は、共振電流の負荷変調の成分を表すため、入力信号がパルス状の信号であれば、受電器２００の負荷変調を検出しており、入力信号がパルス状ではなく略一定値である場合には、負荷変調を検出していないことになる。

　なお、ステップＳ１４の処理の詳細については、図１３を用いて後述する。

　判別部１１４は、負荷変調を検出していない（Ｓ１４：ＮＯ）と判定すると、カウンタ１１４Ｂがカウントとするすべてのカウント値のうちの最長の送電時間が経過したかどうかを判定する（ステップＳ１５）。

　判別部１１４は、最長の送電時間が経過していない（Ｓ１５：ＮＯ）と判定すると、ステップＳ１５の処理を再度行う。例えば、ステップＳ１５の処理を行った０．１秒後に再度ステップＳ１５の処理を行うことになる。換言すれば、ステップＳ１５の処理を繰り返し行えば、０．１秒毎に負荷変調を検出したかどうかを判定することになる。

　また、判別部１１４によって最長の送電時間が経過した（Ｓ１５：ＹＥＳ）と判定されると、主制御部１１１は、フローをステップＳ１にリターンする。最長の送電時間が経過するまでに負荷変調が検出されなかったため、再度探索処理を実行するためである。

　また、判別部１１４は、負荷変調を検出した（Ｓ１４：ＹＥＳ）と判定すると、ステップＳ１４の検出結果に基づいて、受電している受電器２００のＩＤを特定する（ステップＳ１６）。より具体的には、ステップＳ１４において検出フラグがオンにされた１又は複数の受電器２００のＩＤを特定する。ステップＳ１６の処理は、ＩＤを特定することにより、受電器２００の種類を判別する処理である。

　判別部１１４は、カウンタ１１４Ｂを停止し、カウント値をリセットする（ステップＳ１７）。ここでは、ＩＤが００１、００２、及び００３の受電器２００のために別々に経過時間をカウントしているため、判別部１１４は、すべての経過時間のカウントを停止し、カウント値をリセットする。ステップＳ１７ですべての経過時間のカウントを停止することとしたのは、ステップＳ１８以降で、送電時間の管理のためにカウンタ１１４Ｂを利用するからである。

　判別部１１４は、ステップＳ１６で特定したＩＤの受電器２００について、カウンタ１１４Ｂで経過時間のカウントを開始する（ステップＳ１８）。ステップＳ１６で特定したＩＤの受電器２００が複数ある場合には、判別部１１４は、経過時間を別々にカウントする。

　ステップＳ１８の処理は、受電器２００の種類に応じて送電時間を調整するために、ステップＳ１７でカウンタをリセットしてから、カウンタ１１４Ｂで経過時間のカウントを開始するために行う処理である。

　判別部は、ステップＳ１６で特定したＩＤに対応する送電出力及び送電時間をメモリ１１５から読み出し、送電出力で送電時間にわたって送電する（ステップＳ１９）。

　ＩＤが００１の受電器２００の送電出力は２０Ｗ、送電時間は６１秒である。ＩＤが００２の受電器２００の送電出力は５Ｗ、送電時間は１１秒であり、ＩＤが００３の受電器２００の送電出力は５Ｗ、送電時間は３秒である。

　また、ステップＳ１６で特定したＩＤが複数ある場合には、合算した送電出力及び送電時間で送電する。例えば、ＩＤが００１及び００２の受電器２００に送電する場合には、最初の１１秒は、２５Ｗを送電し、１１秒が経過すると、６１秒が経過するまでは送電出力が２０Ｗに設定される。

　ただし、後述するステップＳ２０でＩＤが００２の受電器２００の負荷変調が再び検出されると、ＩＤが００１の受電器２００に送電している間にステップＳ１８でＩＤが００２の受電器２００について、カウンタ１１４Ｂのカウント値をリセットしてから経過時間のカウントを開始し、ステップＳ１９で送電される。ステップＳ２０でＩＤが００２の受電器２００の負荷変調が再び検出されてから、ステップＳ１９で送電されるまでの所要時間は約１秒であるので、ＩＤが００１の受電器２００についてのカウント値が１２秒のあたりでＩＤが００２の受電器２００についての送電電力が加わり、３秒間にわたって送電出力が２５Ｗに増大される。

　以後、このような処理が繰り返し行われる。また、ＩＤが００１の受電器２００についてのカウント値が６１秒になり、後述するステップＳ２０でＩＤが００１の受電器２００の負荷変調が再び検出されると、ＩＤが００１の受電器２００について、カウンタ１１４Ｂのカウント値をリセットしてから経過時間のカウントを開始し、ステップＳ１９で送電される。

　ここで、ステップＳ１６の処理が終了してから、ステップＳ１９で電力制御部１１２が送電を開始するまでに要する時間は、一例として、０．５秒から１秒程度である。また、受電器２００は、ステップＳ６の処理を終了してから、例えば１秒後にステップＳ７で切替スイッチ２１１を切り替えて、受電可能な状態になる。

　このため、ステップＳ１９で送電すると、略同時に受電器２００が受電を開始することができる。

　判別部１１４は、負荷変調を検出したかどうかを判定する（ステップＳ２０）。ステップ１９では、判別部１１４は、ステップＳ１４と同様に、負荷変調を検出したかどうかを判定する。ステップＳ２０の処理の詳細については、図１３を用いて後述する。

　判別部１１４は、負荷変調を検出した（Ｓ２０：ＹＥＳ）と判定すると、フローをステップＳ１７にリターンする。この結果、判別部１１４がステップＳ２０で負荷変調を検出していない（Ｓ２０：ＮＯ）と判定するまで、ステップＳ１９における送電処理が繰り返し行われ、受電器２００が受電することになる。

　判別部１１４は、ステップＳ２０において負荷変調を検出していない（Ｓ２０：ＮＯ）と判定すると、カウンタ１１４Ｂによるすべてのカウント値が最大値に到達しているかどうかを判定する（ステップＳ２１）。

　ＩＤが００１の受電器２００についてのカウント値の最大値は６１秒であり、ＩＤが００２の受電器２００についてのカウント値の最大値は１１秒であり、ＩＤが００３の受電器２００についてのカウント値の最大値は３秒である。

　ステップＳ２１は、すべての受電器２００についての送電時間が経過しているかどうかを判定し、送電の要否を判定するために行う処理である。

　判別部１１４は、ステップＳ２１においてカウント値が最大値に到達していない（Ｓ２１：ＮＯ）と判定すると、フローをステップＳ２０にリターンする。受電器２００が送電が必要と判断して負荷変調を行っているかどうかを判定するためである。

　判別部１１４は、ステップＳ２１においてカウント値が最大値に到達している（Ｓ２１：ＹＥＳ）と判定すると、送電を停止する（ステップＳ２２）。カウント値が最大値に到達し、かつ、受電器２００が負荷変調を行っていないため、受電器２００は送電を要求していない状態だからである。

　なお、主制御部１１１は、上述した処理を行っているときに、送電器１００の電源がオフにされた場合は、処理を終了する。

　また、ここでは、ステップＳ１３において、メモリ１１５に格納されている受電器２００のすべてのＩＤに関連付けられた送電時間のカウントを開始する形態について説明した。しかしながら、ここでは、メモリ１１５に格納されている受電器２００のすべてのＩＤに関連付けられた送電時間を用いずに、専用のカウント時間を用意してメモリ１１５に格納しておいてもよい。

　また、ここでは、ステップＳ１６で特定したＩＤが複数ある場合には、合算した送電出力で送電する形態について説明したが、合算した送電電力に限られない。ＩＤが００１、００２、００３の受電器２００のうちのいずれか２個又は３個に送電する際に、合算した送電電力よりも最適な送電電力が有り得る場合には、予め実験等で最適な送電電力を求めておき、ステップＳ１６で特定された複数のＩＤの組み合わせに応じた送電電力に設定すればよい。

　図１３は、ステップＳ１４及びＳ２０の処理の詳細を表すフローチャートを示す図である。

　判別部１１４は、まず、すべてのＩＤについての検出フラグをクリアする（ステップＳ３１）。

　判別部１１４は、メモリ１１５から受電器２００のＩＤ００１に対応する周波数（１００Ｈｚ）を読み出し、１００Ｈｚの比較信号で入力信号との相互相関を演算し、相互相関信号の信号レベルが所定の閾値以上になったかどうかを判定する（ステップＳ３２）。

　判別部１１４は、相互相関信号の信号レベルが所定の閾値以上になった（Ｓ３２：ＹＥＳ）と判定すると、相互相関信号の信号レベルが一度所定の閾値以上になってから所定時間内に再度所定の閾値以上になったかどうかを判定する（ステップＳ３３）。

　所定時間は、一例として、受電器２００の固有の周波数の２周期に相当する時間であり、１００Ｈｚの場合には、０．２秒である。すなわち、判別部１１４は、相互相関信号の信号レベルが一度所定の閾値以上になってから０．２秒以内に再度所定の閾値以上になったかどうかを判定することになる。

　なお、ステップＳ３２及びＳ３３において、相互相関信号の信号レベルが一度所定の閾値以上になってから０．２秒以内に再度所定の閾値以上になったことは、相互相関が所定度合以上であることの一例である。

　判別部１１４は、相互相関信号の信号レベルが所定時間内に再度所定の閾値以上になった（Ｓ３３：ＹＥＳ）と判定すると、ＩＤが００１の受電器２００についての検出フラグをオンにする（ステップＳ３４）。

　判別部１１４は、ステップＳ３４の処理を終えると、フローをステップＳ３５に進行させる。

　なお、判別部１１４は、相互相関信号の信号レベルが所定の閾値以上になっていない（Ｓ３２：ＮＯ）、又は、相互相関信号の信号レベルが一度所定の閾値以上になってから所定時間内に再度所定の閾値以上になっていない（Ｓ３３：ＮＯ）と判定した場合は、フローをステップＳ３５に進行させる。

　判別部１１４は、メモリ１１５から受電器２００のＩＤ００２に対応する周波数（８３Ｈｚ）を読み出し、８３Ｈｚの比較信号で入力信号との相互相関を演算し、相互相関信号の信号レベルが所定の閾値以上になったかどうかを判定する（ステップＳ３５）。

　判別部１１４は、相互相関信号の信号レベルが所定の閾値以上になった（Ｓ３５：ＹＥＳ）と判定すると、相互相関信号の信号レベルが一度所定の閾値以上になってから所定時間内に再度所定の閾値以上になったかどうかを判定する（ステップＳ３６）。

　所定時間は、一例として、受電器２００の固有の周波数の２周期に相当する時間であり、８３Ｈｚの場合には、約０．２４秒である。すなわち、判別部１１４は、相互相関信号の信号レベルが一度所定の閾値以上になってから約０．２４秒以内に再度所定の閾値以上になったかどうかを判定することになる。

　なお、ステップＳ３５及びＳ３６において、相互相関信号の信号レベルが一度所定の閾値以上になってから約０．２４秒以内に再度所定の閾値以上になったことは、相互相関が所定度合以上であることの一例である。

　判別部１１４は、相互相関信号の信号レベルが所定時間内に再度所定の閾値以上になった（Ｓ３６：ＹＥＳ）と判定すると、ＩＤが００２の受電器２００についての検出フラグをオンにする（ステップＳ３７）。

　判別部１１４は、ステップＳ３７の処理を終えると、フローをステップＳ３８に進行させる。

　なお、判別部１１４は、相互相関信号の信号レベルが所定の閾値以上になっていない（Ｓ３５：ＮＯ）、又は、相互相関信号の信号レベルが一度所定の閾値以上になってから所定時間内に再度所定の閾値以上になっていない（Ｓ３６：ＮＯ）と判定した場合は、フローをステップＳ３８に進行させる。

　判別部１１４は、メモリ１１５から受電器２００のＩＤ００３に対応する周波数（７１Ｈｚ）を読み出し、７１Ｈｚの比較信号で入力信号との相互相関を演算し、相互相関信号の信号レベルが所定の閾値以上になったかどうかを判定する（ステップＳ３８）。

　判別部１１４は、相互相関信号の信号レベルが所定の閾値以上になった（Ｓ３８：ＹＥＳ）と判定すると、相互相関信号の信号レベルが一度所定の閾値以上になってから所定時間内に再度所定の閾値以上になったかどうかを判定する（ステップＳ３９）。

　所定時間は、一例として、受電器２００の固有の周波数の２周期に相当する時間であり、７１Ｈｚの場合には、約０．２８秒である。すなわち、判別部１１４は、相互相関信号の信号レベルが一度所定の閾値以上になってから約０．２８秒以内に再度所定の閾値以上になったかどうかを判定することになる。

　なお、ステップＳ３８及びＳ３９において、相互相関信号の信号レベルが一度所定の閾値以上になってから約０．２８秒以内に再度所定の閾値以上になったことは、相互相関が所定度合以上であることの一例である。

　判別部１１４は、相互相関信号の信号レベルが所定時間内に再度所定の閾値以上になった（Ｓ３９：ＹＥＳ）と判定すると、ＩＤが００３の受電器２００についての検出フラグをオンにする（ステップＳ４０）。

　判別部１１４は、ステップＳ１４の処理の中でステップＳ４０の処理を終えると、ステップＳ１６（図１２参照）に進行する。また、判別部１１４は、ステップＳ２０の処理の中でステップＳ４０の処理を終えると、ステップＳ１８（図１２参照）にリターンする。

　なお、判別部１１４は、ステップＳ１４の処理の中で、相互相関信号の信号レベルが所定の閾値以上になっていない（Ｓ３８：ＮＯ）、又は、相互相関信号の信号レベルが一度所定の閾値以上になってから所定時間内に再度所定の閾値以上になっていない（Ｓ３９：ＮＯ）と判定した場合は、ステップＳ２２（図１２参照）に進行する。

　また、判別部１１４は、ステップＳ２０の処理の中で、相互相関信号の信号レベルが所定の閾値以上になっていない（Ｓ３８：ＮＯ）、又は、相互相関信号の信号レベルが一度所定の閾値以上になってから所定時間内に再度所定の閾値以上になっていない（Ｓ３９：ＮＯ）と判定した場合は、ステップＳ２１（図１２参照）に進行する。

　なお、ＩＤが００１、００２、及び００３のいずれの受電器２００の周波数は、互いに異なり、かつ、互いに定数倍ではない関係にある。このため、送電器１００がステップＳ１３の処理を実行して送電しているときに、複数の受電器２００が負荷変調を実行しても、送電器１００は、複数の受電器２００の各々による負荷変調による入力信号を判別することができる。

　したがって、ステップＳ３４、Ｓ３７、及びＳ４０のうちの複数のステップにおいて、複数の受電器２００について相互相関が有ると判定される場合がある。

　以上、実施の形態によれば、受電器２００が送電器１００から電力を受電しているときに、切替スイッチ２１１の端子２１１Ａと端子２１１Ｃを接続した状態で、スイッチ２１２のオン／オフを固有の周波数で行うことにより、送電器１００は、受電器２００の種類を判別することができる。

　そして、判別した１又は複数の受電器２００に応じた送電電力及び送電時間で送電を行うことができる。

　したがって、受電器２００の個数と種類に応じて送電電力を設定する送電器１００、種類に応じた送電電力の設定に利用可能な情報を提供する受電器２００、及び、受電器２００の種類に応じた送電電力の設定に利用可能な情報を提供し、個数と種類に応じて送電電力を設定する電力伝送システム５０を提供することができる。

　なお、以上では、電流検出部１３を用いる形態について説明したが、電流検出部１３の代わりに送電電力の電圧を検出する電圧検出部を設けてもよく、電圧検出部によって検出された電圧と、比較用の電圧との相互相関の有無を判定するようにしてもよい。

　また、電流検出部１３の代わりに電流計又は電圧計を設けて、電流計又は電圧計によって検出される電流又は電圧に基づいて、制御部１１０がインピーダンスを検出し、比較用のインピーダンスとの相互相関の有無を判定するようにしてもよい。

　また、以上では、制御部２３０が固有の周波数の駆動信号でスイッチ２１２を駆動することによって、送電器１００に固有のＩＤを伝達する形態について説明したが、固有の周波数の代わりに固有のデューティ比の駆動信号でスイッチ２１２を駆動することによって送電器１００に固有のＩＤを伝達してもよい。

　受電器２００毎に異なるデューティ比を有し、周波数が等しい駆動信号でスイッチ２１２を駆動すれば、電流検出部１３のＡ／Ｄコンバータ１３Ｅから判別部１１４に入力される入力信号の周波数が等しく、デューティ比が異なることになるため、ＩＤを検出することができる。

　なお、この場合に、デューティ比は、各受電器２００に固有の値であり、各受電器２００のデューティ比を百分率でＤとすると、他の受電器２００のデューティ比は（１－Ｄ）以外の値に設定すればよい。例えば、デューティ比が６０％の入力信号の立ち上がり及び立ち下がりの時間軸方向の間隔は、デューティ比が４０％の入力信号の立ち上がり及び立ち下がりの時間軸方向の間隔と等しく、判別が付かなくなることを抑制するためである。

　また、以上では、電流検出部１３が抵抗器１３Ａ、オペアンプ１３Ｂ、ＡＧＣ１３Ｃ、ＬＰＦ１３Ｄ、及びＡ／Ｄコンバータ１３Ｅを有し、制御部１１０が相互相関の有無を判別する判別部１１４を有する形態について説明した。しかしながら、図１４に示す電流検出部１３Ｍを用いるとともに、図１６に示す制御部１１０Ｍを用いてもよい。

　図１４は、実施の形態の変形例の電流検出部１３Ｍを示す図である。電流検出部１３Ｍは、抵抗器１３Ａ、オペアンプ１３Ｂ、Ａ／Ｄコンバータ１３ＭＣ、及びスペクトラムアナライザ１３ＭＤを有する。

　Ａ／Ｄコンバータ１３ＭＣは、オペアンプ１３Ｂから出力される電圧値をデジタル値に変換して出力する。スペクトラムアナライザ１３ＭＤは、Ａ／Ｄコンバータ１３ＭＣでデジタル値に変換された電圧値をフーリエ変換し、デジタル値に変換された電圧値に含まれる周波数の分布を抽出する。

　図１５は、実施の形態の変形例のスペクトラムアナライザ１３ＭＤの出力を示す図である。１００Ｈｚの負荷変調が行われている場合には、１００Ｈｚと、１００Ｈｚの高調波成分とが抽出される。また、８３Ｈｚの負荷変調が行われている場合には、８３Ｈｚと、８３Ｈｚの高調波成分とが抽出される。また、７１Ｈｚの負荷変調が行われている場合には、７１Ｈｚと、７１Ｈｚの高調波成分とが抽出される。

　図１６は、実施の形態の変形例の制御部１１０Ｍの構成を示す図である。制御部１１０Ｍは、主制御部１１１、電力制御部１１２、受電状態判定部１１３、判別部１１４Ｍ、及びメモリ１１５Ｍを有する。判別部１１４Ｍは、プロファイル評価部１１４ＭＡとカウンタ１１４Ｂを有する。

　プロファイル評価部１１４ＭＡは、１００Ｈｚ、８３Ｈｚ、及び７１Ｈｚのプロファイル評価を並列処理で行う。メモリ１１５Ｍは、図１５に示すスペクトラムアナライザ１３ＭＤの出力と同様の１００Ｈｚ、８３Ｈｚ、及び７１Ｈｚのプロファイルを表すデータを格納している。

　例えば、１００Ｈｚについては、プロファイル評価部１１４ＭＡは、メモリ１１５Ｍに格納される１００Ｈｚのプロファイルを表すデータを読み出し、スペクトラムアナライザ１３ＭＤの出力と比較し、１００Ｈｚの信号成分の信号レベルの一致性と、１００Ｈｚの高調波成分の周波数及び信号レベルの一致性とを評価し、一致性が所定度合以上の場合に、１００Ｈｚの負荷変調が行われていると判定する。なお、８３Ｈｚと７１Ｈｚについても同様である。

　このような制御部１１０Ｍにおいて受電器２００の種類を判別する際には、図１２に示すフローのステップＳ１４とＳ１９において、１００Ｈｚについては、１００Ｈｚの信号成分の信号レベルの一致性と、１００Ｈｚの高調波成分の周波数及び信号レベルの一致性とを評価し、一致性が所定度合以上の場合に、１００Ｈｚの負荷変調を行うＩＤが００１の受電器２００が受電していると判定すればよい。また、８３Ｈｚと７１Ｈｚについても同様に、並列処理を行えばよい。

　なお、周波数の代わりに、ＩＤによってデューティ比が異なるようにしてもよい。デューティ比を用いる場合は、複数のデューティ比の各々を用いた場合の基本波成分（基本周波数の成分）と高調波成分の周波数及び信号レベルを表すデータをメモリ１１５Ｍに格納しておく。そして、プロファイル評価部１１４ＭＡは、メモリ１１５Ｍに格納される特定のデューティ比のプロファイルを表すデータを読み出し、スペクトラムアナライザ１３ＭＤの出力と比較し、基本波成分の周波数及び信号レベルの一致性と、高調波成分の周波数及び信号レベルの一致性とを評価し、一致性が所定度合以上の場合に、特定のデューティ比で負荷変調が行われていると判定すればよい。

　図１７は、実施の形態の変形例の受電器２００Ｍを示す図である。受電器２００Ｍは、図２に示す受電器２００に、選択スイッチ２４０Ｍを追加した構成を有する。

　選択スイッチ２４０Ｍは、ＩＤを選択するスイッチである。例えば、選択スイッチ２４０Ｍは、４ビットのスイッチであり、ＩＤを００１、００２、００３、００４の４つの中から選択して設定できるスイッチである。選択スイッチ２４０Ｍは、受電器２００Ｍの筐体の表面に表出しており、利用者がＩＤを選択する際に、操作できるような構成であればよい。

　ＩＤによって負荷変調の周波数又はデューティ比が異なるようになっているが、どのＩＤを選択した場合でも、受電器２００の出力は変わらないので、送電器１００のメモリ１１５に格納する送電出力と送電時間は一定値でよい。

　図１８は、電力伝送システム５０Ｍを示す図である。電力伝送システム５０Ｍは、送電器１００Ｍ、受電器２００Ｍ、及びサーバ３００を含む。

　送電器１００Ｍは、通信部１２０Ｍを有し、サーバ３００と通信する。送電器１００Ｍは、図２に示す送電器１００に通信部１２０Ｍを追加した構成を有する。図１８には、４台の送電器１００Ｍを示し、各送電器１００Ｍにおいて、通信部１２０Ｍ以外の構成要素を省略する。

　通信部１２０Ｍは、サーバ３００のような情報処理装置と無線通信又は有線通信を行うモデム等である。ここでは、一例として、通信部１２０Ｍは、無線ＬＡＮ(Local Area Network)を介してサーバ３００と通信を行う。

　このような電力伝送システム５０Ｍでは、送電器１００Ｍがサーバ３００に対して、受電した受電器２００ＭのＩＤ、送電時間、及び送電出力等の送電処理に関する情報を送信し、サーバ３００が送電処理に関する情報を収集する。

　図１９は、サーバ３００が管理する情報の一例を示す図である。図１９に示すテーブルデータには、ＩＤ（００１、００２、００３、００４）、送電器１００Ｍを含むデバイスの種類（ウォッチデバイス）、及び使用者（Ａ氏、Ｂ氏、Ｃ氏、Ｄ氏）の情報が関連付けられて登録されている。

　このテーブルデータは、Ａ氏は、ＩＤが００１のウォッチデバイスを利用し、Ｂ氏は、ＩＤが００２のウォッチデバイスを利用し、Ｃ氏は、ＩＤが００３のウォッチデバイスを利用し、Ｄ氏は、ＩＤが００４のウォッチデバイスを利用することを意味する。

　会社の従業員であるＡ氏、Ｂ氏、Ｃ氏、Ｄ氏は、勤務時間中にウォッチデバイスを着用し、退勤する際に送電器１００Ｍの上にウォッチデバイスを返却する。勤務時間は、８：３０から１７：３０である。ウォッチデバイスは、退勤後に充電される。充電に必要な時間は２時間である。

　サーバ３００が収集する情報としては、例えば、ＩＤが００１のウォッチデバイスは、１７：３０～１９：３０に充電され、ＩＤが００２のウォッチデバイスは、１８：３０～２０：３０に充電され、ＩＤが００３のウォッチデバイスは、１５：３０～１７：３０に充電され、ＩＤが００４のウォッチデバイスは、２：００～２：０１に充電されたという情報である。

　これより、Ａ氏は定時（１７：３０）に退勤する際にＩＤが００１のウォッチデバイスを送電器１００Ｍの上にウォッチデバイスを返却し、充電が正常に行われたことが分かる。また、Ｂ氏は１時間残業して１８：３０に退勤する際にＩＤが００２のウォッチデバイスを送電器１００Ｍの上にウォッチデバイスを返却し、充電が正常に行われたことが分かる。

　また、Ｃ氏は１５：３０に外出する際にＩＤが００３のウォッチデバイスを送電器１００Ｍの上にウォッチデバイスを返却し、充電が正常に行われたことが分かる。また、ＩＤが００４のウォッチデバイスは、夜中の２：００から１分間だけ充電されているため、その前日にＤ氏は出勤しておらず、ウォッチデバイスのバッテリが自然放電した分だけが充電されたことが分かる。

　このように、サーバ３００は、送電器１００Ｍから従業員Ａ氏、Ｂ氏、Ｃ氏、Ｄ氏の勤務状況を表すデータを収集することができる。

　図２０は、サーバ３００が管理する情報の他の一例を示す図である。図２０に示すテーブルデータには、ＩＤ（００１、００２、００３、００４）、送電器１００Ｍを含むデバイスの種類（電動歯ブラシ、シェーバ、補聴器、デジタルカメラ）、及び使用者（Ａ氏）の情報が関連付けられて登録されている。

　例えば、ある１日において、ＩＤが００１の電動歯ブラシは、７：３０～７：４０に充電され、ＩＤが００２のシェーバは、７：３０～７：４５に充電され、ＩＤが００４のデジタルカメラは、１６：００～１６：２０に充電され、ＩＤが００１の電動歯ブラシは、２０：３０～２０：４０に充電され、ＩＤが００３の補聴器は、２１：００～２３：００に充電された情報がサーバ３００によって収集されたとする。

　このような場合には、Ａ氏は、ある１日において、７:３０頃に歯磨きと髭剃りを行い、１６：００頃にデジタルカメラを送電器１００Ｍの上に戻し、２０:３０頃に歯磨きを行い、２１:００頃に補聴器を外したことが分かる。

　このような情報から、１日のＡ氏の行動をある程度把握することができる。例えば、Ａ氏が一人暮らしの老人である場合には、毎日規則正しく生活しているかどうか等の生活リズムに関する情報をサーバ３００が収集することができ、生活リズムが大幅に変化した場合には、Ａ氏の近親者に連絡するために、サーバ３００が近親者に電子メールで通知するようなサービスを行うことができる。

　例えば、歯磨きが全く行われていないが、その他のリズムは正常である場合には、歯ブラシを取り替えたが、送電器１００ＭにＩＤの登録を行っていない場合等が考えられる。

　また、すべての充電が１日以上全く行われていない場合には、旅行等で外出しているか、又は、体調が悪い等のトラブルが生じている等の可能性があるので、サーバ３００が近親者に電子メールで通知するようなサービスを行うことができる。

　以上、本発明の例示的な実施の形態の送電器、受電器、及び電力伝送システムについて説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。

　５０、５０Ｍ　電力伝送システム
　１００、１００Ｍ　送電器
　１１　一次側コイル
　１２　一次側共振コイル
　１３、１３Ｍ　電流検出部
　１４　整合回路
　１５　高周波アンプ
　１６　キャパシタ
　１１０、１１０Ｍ　制御部
　１１１　主制御部
　１１２　電力制御部
　１１３　受電状態判定部
　１１４、１１４Ｍ　判別部
　１１５、１１５Ｍ　メモリ
　２００、２００Ｍ　受電器
　２１　二次側共振コイル
　２３　整流回路
　２４　平滑キャパシタ
　２５Ａ、２５Ｂ　出力端子
　２１０　切替部
　２２０　負荷回路
　２３０　制御部
　２３１　主制御部
　２３２　充電率監視部
　２３３　充電要否判定部
　２３４　切替制御部
　２３５　メモリ
　２４０Ｍ　選択スイッチ

Claims

　磁界共鳴又は電界共鳴で電力を送電する一次側共振コイルと、
　高周波電源から前記一次側共振コイルに出力する送電電力を制御する一次側制御部と、
　前記一次側共振コイルの電流、電圧、又はインピーダンスを検出する検出部と、
　前記検出部によって検出される電流、電圧、又はインピーダンスの変化の周期又はデューティ比に基づき、前記１又は複数の受電器の種類を判別する判別部と
　を含み、
　前記一次側制御部は、前記送電電力を前記判別部によって判別された前記１又は複数の受電器の種類に応じた送電電力に設定する、送電器。
　前記検出部によって検出される電流又は電圧に基づき、前記１又は複数の受電器が受電しているかどうかを判定する受電判定部をさらに含み、
　前記判別部は、前記受電判定部によって前記１又は複数の受電器が受電していると判定された場合に、前記検出部によって検出される電流、電圧、又はインピーダンスの変化の周期又はデューティ比に基づき、前記１又は複数の受電器の種類を判別する、請求項１記載の送電器。
　前記周期は、前記受電器に固有の値であり、他の受電器の周期とは定数倍にならない値を有する、又は、前記デューティ比は、前記受電器に固有の値であり、前記デューティ比を百分率でＤとすると、他の受電器のデューティ比は（１－Ｄ）以外の値である、請求項１又は２記載の送電器。
　前記電流、前記電圧、又は前記インピーダンスの変化の周期又はデューティ比と、前記受電器の種類とを関連付けた第１テーブルデータと、
　前記受電器の種類と、前記送電電力とを関連付けた第２テーブルデータと
　を格納するメモリをさらに含み、
　前記判別部は、前記１又は複数の受電器の種類が、前記第１テーブルデータの中で前記電流、前記電圧、又は前記インピーダンスの変化の周期又はデューティ比に対応する前記受電器の種類であると判別する、請求項１乃至３のいずれか一項記載の送電器。
　前記電流、前記電圧、又は前記インピーダンスの変化の周期又はデューティ比と、前記受電器の種類とを関連付けた第１テーブルデータと、前記受電器の種類と、前記送電電力とを関連付けた第２テーブルデータとを格納するメモリを含む情報処理装置と通信する通信部をさらに含み、
　前記判別部は、前記１又は複数の受電器の種類が、前記通信部を介して前記情報処理装置から取得した前記第１テーブルデータの中で前記電流、前記電圧、又は前記インピーダンスの変化の周期又はデューティ比に対応する前記受電器の種類であると判別する、請求項１乃至３のいずれか一項記載の送電器。
　前記検出部は、前記一次側共振コイルの電流パルス又は電圧パルスに基づいて、前記一次側共振コイルの電流、電圧、又はインピーダンスを検出しており、
　前記判別部は、前記検出部によって取得される前記電流パルス又は前記電圧パルスと、比較用の電流パルス又は電圧パルスとの相互相関が所定度合以上の場合に、前記１又は複数の受電器のうち、種類を判別する対象である受電器が、前記比較用の電流パルス又は電圧パルスの周期又はデューティ比を固有の周期又はデューティ比として利用する種類の受電器であると判別する、請求項１乃至５のいずれか一項記載の送電器。
　前記検出部は、前記一次側共振コイルの電流パルス又は電圧パルスに基づいて、前記一次側共振コイルの電流、電圧、又はインピーダンスを検出しており、
　前記判別部は、前記検出部によって取得される前記電流パルス又は前記電圧パルスと、比較用の電流パルス又は電圧パルスとの周波数成分の分布の一致度合が所定度合以上の場合に、前記１又は複数の受電器のうち、種類を判別する対象である受電器が、前記比較用の電流パルス又は電圧パルスの周期又はデューティ比を固有の周期又はデューティ比として利用する種類の受電器であると判別する、請求項１乃至５のいずれか一項記載の送電器。
　一次側共振コイルから磁界共鳴又は電界共鳴によって送電される電力を受電する二次側共振コイルと、
　前記受電した電力によって充電される第１負荷が接続される出力端子と、
　前記第１負荷とはインピーダンスが異なる第２負荷と、
　前記二次側共振コイルの接続先を前記出力端子及び前記第２負荷のいずれか一方に切り替える切替部と、
　固有の周期又はデューティ比のパルス信号で前記切替部を前記第２負荷側に切り替える二次側制御部と
　を含む、受電器。
　前記切替部は、
　前記二次側共振コイルに接続される第１端子と、前記出力端子に接続される第２端子と、前記第２負荷に接続される第３端子とを備え、前記第１端子の接続先を前記第２端子及び前記第３端子のいずれか一方に切り替える切替スイッチと、
　前記第３端子と前記第２負荷との間に直列に挿入される直列スイッチと
　を有し、
　前記二次側制御部は、前記切替スイッチに前記第１端子及び前記第３端子を接続させた状態で、前記固有の周期又はデューティ比のパルス信号で前記直列スイッチの開閉制御を行う、請求項８記載の受電器。
　前記固有の周期又はデューティ比を表すデータを格納するメモリをさらに含み、
　前記二次側制御部は、前記メモリに格納された前記固有の周期又はデューティ比を表すデータを用いて前記固有の周期又はデューティ比のパルス信号を生成し、前記生成したパルス信号で前記切替部を前記第２負荷側に切り替える、請求項８又は９記載の受電器。
　前記メモリに格納されるデータは、複数の前記固有の周期又はデューティ比を表すデータであり、
　前記複数の固有の周期又はデューティ比のうちのいずれか１つの周期又はデューティ比を選択する選択スイッチをさらに含み、
　前記二次側制御部は、前記メモリに格納された前記複数の固有の周期又はデューティ比のうち、前記選択スイッチによって選択された周期又はデューティ比を表すデータを用いて前記固有の周期又はデューティ比のパルス信号を生成し、前記生成したパルス信号で前記切替部を前記第２負荷側に切り替える、請求項１０記載の受電器。
　磁界共鳴又は電界共鳴によって電力を送電する送電器と、前記送電器から送電される電力を受電する１又は複数の受電器とを含む電力伝送システムであって、
　前記受電器は、
　前記送電器から前記磁界共鳴又は前記電界共鳴によって送電される電力を受電する二次側共振コイルと、
　前記受電した電力によって充電される第１負荷が接続される出力端子と、
　第２負荷と、
　前記二次側共振コイルの接続先を前記出力端子及び前記第２負荷のいずれか一方に切り替える切替部と、
　前記受電器の固有の周期又はデューティ比のパルス信号で前記切替部を前記第２負荷側に切り替える二次側制御部と
　を有し、
　前記送電器は、
　前記磁界共鳴又は前記電界共鳴で電力を送電する一次側共振コイルと、
　高周波電源から前記一次側共振コイルに出力する送電電力を制御する一次側制御部と、
　前記一次側共振コイルの電流、電圧、又はインピーダンスを検出する検出部と、
　前記検出部によって検出される電流、電圧、又はインピーダンスの変化の周期又はデューティ比に基づき、前記１又は複数の受電器の種類を判別する判別部と
　を有し、
　前記一次側制御部は、前記送電電力を前記判別部によって判別された前記１又は複数の受電器の種類に応じた送電電力に設定する、電力伝送システム。
　前記送電器は、
　前記電流、前記電圧、又は前記インピーダンスの変化の周期又はデューティ比と、前記受電器の種類とを関連付けた第１テーブルデータと、前記受電器の種類と、前記送電電力とを関連付けた第２テーブルデータとを格納するメモリを含む情報処理装置と通信する通信部をさらに有し、
　前記判別部は、前記１又は複数の受電器の種類を、前記通信部を介して前記情報処理装置から取得した前記第１テーブルデータの中で前記電流、前記電圧、又は前記インピーダンスの変化の周期又はデューティ比に対応する前記受電器の種類に判別する、請求項１２記載の電力伝送システム。