JP2019004691A - 送電装置及び非接触給電システム - Google Patents

Abstract

【課題】高効率の非接触給電を実現する。
【解決手段】送電装置から受電装置に対し磁界共鳴方式で電力を送電可能な非接触給電システムにおいて、送電装置は、互いに形状が異なる複数の送電側コイルを有する。送電装置は、実際の送電に先立って、複数の送電側コイルに試験的に交番磁界を順次発生させる。受電装置側では、その時の受電電力を順次検出し、検出結果に基づく電力関連情報を送電装置に伝達する。送電装置は、電力関係情報に基づき複数の送電側コイルの中から、実際の送電に用いる送電側コイルを選択する。
【選択図】図１７

Description

本発明は、送電装置及び非接触給電システムに関する。

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

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

また、複数の送電側コイルを用いて異物の存否を高精度に検出する方法が提案されている（特許文献１参照）。

特開２０１７−１１９５４号公報

受電機器側に設けられる受電側コイルの形状として様々な形状の採用を許容したとき、受電側コイルの形状に依存して電力伝送の伝送効率は様々に変化し得る。一方で、電力伝送の伝送効率の向上が有益であることは言うまでもない。

そこで本発明は、電力伝送の伝送効率の向上に寄与する送電装置及び非接触給電システムを提供することを目的とする。

本発明に係る第１の送電装置は、受電側コイルが設けられた受電装置と通信可能であるとともに前記受電装置に対し磁界共鳴方式で電力を送電可能な送電装置において、互いに形状が異なる第１〜第ｎ送電側コイルと（ｎは２以上の整数）、前記第１〜第ｎ送電側コイルの何れかに交流信号を供給可能な送電回路と、前記第１〜第ｎ送電側コイルの中から選択した対象送電側コイルに対して前記送電回路から送電用交流信号を供給させる送電動作を実行可能な制御回路と、を備え、前記制御回路は、前記送電動作の実行前に、評価用交流信号を前記送電回路から前記第１〜第ｎ送電側コイルに順次供給させ、前記評価用交流信号を前記第１〜第ｎ送電側コイルに供給したときの前記受電装置の各受電電力に基づく電力関連情報を通信により前記受電装置から取得して、取得した前記電力関連情報に基づき前記第１〜第ｎ送電側コイルの中から前記対象送電側コイルを選択することを特徴とする。

具体的には例えば、前記第１の送電装置において、前記電力関連情報は、前記第１〜第ｎ送電側コイルへの前記評価用交流信号の供給に基づく前記受電装置での第１〜第ｎ受電電力の内、最大の受電電力に対応する送電側コイルを特定する情報を含んでいると良い。

また例えば、前記第１の送電装置において、前記制御回路は、前記送電動作の実行前に、前記第１〜第ｎ送電側コイルに含まれる複数の送電側コイルを用いて、前記第１〜第ｎ送電側コイルに含まれる送電側コイルの発生磁界に基づき電流が発生させられる異物の存否を検出し、その検出結果に基づき前記送電動作を実行又は非実行とすると良い。

また例えば、前記第１の送電装置に関し、前記第１〜第ｎ送電側コイル間において、前記形状の相違は大きさの相違を含むものとする。

本発明に係る第１の非接触給電システムは、前記第１の送電装置と、受電側コイルが設けられた受電装置と、を備え、前記送電装置及び前記受電装置間において磁界共鳴方式で電力の送受電が可能であることを特徴とする。

前記第１の非接触給電システムにおいて、例えば、前記受電装置は、前記評価用交流信号が前記第１〜第ｎ送電側コイルに供給されているときの、前記受電側コイルによる受電電力を順次検出する受電電力検出回路を備え、その検出結果に基づき前記電力関連情報を生成すると良い。

本発明に係る第２の送電装置は、受電側コイルが設けられた受電装置と通信可能であるとともに前記受電装置に対し磁界共鳴方式で電力を送電可能な送電装置において、互いに形状が異なる第１〜第ｎ送電側コイルと（ｎは２以上の整数）、前記第１〜第ｎ送電側コイルの何れかに交流信号を供給可能な送電回路と、前記第１〜第ｎ送電側コイルの中から選択した対象送電側コイルに対して前記送電回路から送電用交流信号を供給させる送電動作を実行可能な制御回路と、を備え、前記制御回路は、前記送電動作の実行前に、前記受電側コイルの形状に基づく形状関連情報を通信により前記受電装置から取得して、取得した前記形状関連情報に基づき前記第１〜第ｎ送電側コイルの中から前記対象送電側コイルを選択することを特徴とする。

前記第２の送電装置において、例えば、前記制御回路は、前記形状関連情報に基づき前記第１〜第ｎ送電側コイルの中から２以上の送電側コイルを前記対象送電側コイルの候補として選択することが可能であり、前記２以上の送電側コイルを選択した場合、評価用交流信号を前記送電回路から前記２以上の送電側コイルに順次供給させ、前記評価用交流信号を前記２以上の送電側コイルに供給したときの前記受電装置の各受電電力に基づく電力関連情報を通信により前記受電装置から取得して、取得した前記電力関連情報に基づき前記２以上の送電側コイルの中から前記対象送電側コイルを選択すると良い。

この際、前記第２の送電装置において例えば、前記電力関連情報は、前記２以上の送電側コイルへの前記評価用交流信号の供給に基づく前記受電装置での２以上の受電電力の内、最大の受電電力に対応する送電側コイルを特定する情報を含んでいると良い。

また例えば、前記第２の送電装置において、前記制御回路は、前記送電動作の実行前に、前記第１〜第ｎ送電側コイルに含まれる複数の送電側コイルを用いて、前記第１〜第ｎ送電側コイルに含まれる送電側コイルの発生磁界に基づき電流が発生させられる異物の存否を検出し、その検出結果に基づき前記送電動作を実行又は非実行とすると良い。

また例えば、前記第２の送電装置に関し、前記第１〜第ｎ送電側コイル間において、前記形状の相違は大きさの相違を含むものとする。

本発明に係る第２の非接触給電システムは、前記第２の送電装置と、受電側コイルが設けられた受電装置と、を備え、前記送電装置及び前記受電装置間において磁界共鳴方式で電力の送受電が可能であることを特徴とする。

前記第２の非接触給電システムにおいて例えば、前記受電装置は、前記形状関連情報を記憶する記憶部を備えていると良い。

本発明に係る第３の非接触給電システムは、前記第２の送電装置と、受電側コイルが設けられた受電装置と、を備え、前記送電装置及び前記受電装置間において磁界共鳴方式で電力の送受電が可能であり、前記受電装置は、前記形状関連情報を記憶する記憶部と、前記評価用交流信号が前記第２以上の送電側コイルに供給されているときの、前記受電側コイルによる受電電力を順次検出する受電電力検出回路を備え、その検出結果に基づき前記電力関連情報を生成することを特徴とする。

本発明によれば、電力伝送の伝送効率の向上に寄与する送電装置及び非接触給電システムを提供することが可能となる。

本発明の第１実施形態に係る給電機器及び電子機器の概略外観図である。 本発明の第１実施形態に係る給電機器及び電子機器の概略内部構成図である。 本発明の第１実施形態に係る給電機器及び電子機器の概略内部構成図である。 本発明の第１実施形態に係り、給電機器内のＩＣの内部ブロック図を含む、給電機器の一部構成図である。 本発明の第１実施形態に係り、電子機器内のＩＣの内部ブロック図を含む、電子機器の一部構成図である。 ＮＦＣ通信及び電力伝送が交互に行われるときの磁界強度の変化の様子を示す図である。 給電機器内における、送電回路と負荷検出回路と共振回路の関係を示す図である。 図７の負荷検出回路中におけるセンス抵抗の電圧降下の波形図である。 本発明の第１実施形態に係る異物の概略外形図及び概略内部構成図である。 非接触ＩＣカードに搭載されるべきアンテナコイルの例を示す図である。 送電装置の各共振回路にスイッチが設けられる様子を示す図である。 給電機器における第１〜第ｎ接続状態の説明図である。 第１〜第ｎ接続状態を実現するための詳細回路図の例である。 給電機器にて実行される異物検出処理の動作フローチャートである。 給電台、電子機器及び異物の配置関係を例示する図である。 給電台、電子機器及び異物の一配置関係を示す図である。 給電機器及び電子機器が連携して実行する対象共振回路設定処理及び協働処理の動作フローチャートである。 ＮＦＣ受電回路に受電電力検出回路が内包されている様子を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る給電機器及び電子機器間の信号のやりとりを説明するための図である。 本発明の第１実施形態に係り、ＮＦＣ通信と異物検出処理と電力伝送が順番に繰り返し実行される様子を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る給電機器の動作フローチャートである。 本発明の第１実施形態に係る電子機器の動作フローチャートである。 本発明の第２実施形態にて想定されるループアンテナの形状の説明図である。 本発明の第２実施形態にて仮定される送電側コイル及び受電側コイルの配置関係図である。 本発明の第２実施形態に係る給電機器の動作フローチャートである。 本発明の第２実施形態に係る電子機器の動作フローチャートである。 本発明の第３実施形態に係る動作を説明するためのフローチャートである。 本発明の第４実施形態に係るアンテナパターンの配置例を示す図である。 本発明の第４実施形態に係るアンテナパターンの他の配置例を示す図である。

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

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

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

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

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

図３に示す如く、共振回路ＴＴは、送電側コイルであるコイルＴ_Ｌと送電側コンデンサであるコンデンサＴ_Ｃとを有し、共振回路ＲＲは、受電側コイルであるコイルＲ_Ｌと受電側コンデンサであるコンデンサＲ_Ｃとを有する。以下では、説明の具体化のため、特に記述無き限り、送電側コイルＴ_Ｌ及び送電側コンデンサＴ_Ｃが互いに並列接続されることで共振回路ＴＴが並列共振回路として形成され、且つ、受電側コイルＲ_Ｌ及び受電側コンデンサＲ_Ｃが互いに並列接続されることで共振回路ＲＲが並列共振回路として形成されているものとする。但し、送電側コイルＴ_Ｌ及び送電側コンデンサＴ_Ｃが互いに直列接続されることで共振回路ＴＴが直列共振回路として形成されていても良いし、受電側コイルＲ_Ｌ及び受電側コンデンサＲ_Ｃが互いに直列接続されることで共振回路ＲＲが直列共振回路として形成されていても良い。

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

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

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

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

電子機器２が給電台１２上の所定範囲内に載置され、上述のＮＦＣ通信及び電力伝送が実現できる状態を、基準配置状態と呼ぶ（図１（ｂ）参照）。磁気共鳴を利用した場合、相手側距離との距離が比較的大きくても通信及び電力伝送が可能であるが、電子機器２が給電台１２から相当距離離れれば、ＮＦＣ通信及び電力伝送は実現できなくなる。電子機器２が給電台１２から十分に離れていて、上述のＮＦＣ通信及び電力伝送を実現できない状態を、離間状態と呼ぶ（図１（ａ）参照）。尚、図１（ａ）に示す給電台１２では、表面が平らになっているが、載置されるべき電子機器２の形状に合わせた窪み等が給電台１２に形成されていても構わない。

図４に、ＩＣ１００の内部ブロック図を含む、給電機器１の一部の構成図を示す。ＩＣ１００には、符号１１０、１２０、１３０、１４０、１５０及び１６０によって参照される各部位が設けられる。図２及び図３には示さなかったが、給電機器１にはｎ個の共振回路ＴＴが設けてられており、該ｎ個の共振回路ＴＴがＩＣ１００に接続される。ｎ個の共振回路ＴＴを互いに区別する必要がある場合、ｎ個の共振回路ＴＴを記号ＴＴ［１］〜ＴＴ［ｎ］にて参照する。ｎは２以上の任意の整数である。共振回路ＴＴ［１］〜ＴＴ［ｎ］の共振周波数は全て基準周波数に設定されている。尚、以下の説明において、単にコイルＴ_Ｌと述べた場合、それは、共振回路ＴＴ［１］におけるコイルＴ_Ｌと解されても良いし、共振回路ＴＴ［１］〜ＴＴ［ｎ］の任意の何れかにおけるコイルＴ_Ｌと解されても良い。コンデンサＴ_Ｃについても同様である。

図５に、ＩＣ２００の内部ブロック図を含む、電子機器２の一部の構成図を示す。ＩＣ２００には、符号２１０、２２０、２３０、２４０、２５０及び２６０によって参照される各部位が設けられる。また、ＩＣ２００に対し、ＩＣ２００の駆動電圧を出力するコンデンサ２３を接続しておいても良い。コンデンサ２３は、給電機器１から受信したＮＦＣ通信のための信号を整流することで得た直流電圧を出力可能である。

切り替え回路１１０は、制御回路１６０の制御の下、共振回路ＴＴ［１］〜ＴＴ［ｎ］の何れかをＮＦＣ通信回路１２０及びＮＦＣ送電回路１３０のどちらかに接続させることができる。共振回路ＴＴ［１］〜ＴＴ［ｎ］と通信回路１２０及び送電回路１３０との間に介在する複数のスイッチにて、切り替え回路１１０を構成することができる。本明細書にて述べる任意のスイッチは、電界効果トランジスタ等の半導体スイッチング素子を用いて形成されて良い。

切り替え回路２１０は、制御回路２６０の制御の下、共振回路ＲＲをＮＦＣ通信回路２２０及びＮＦＣ受電回路２３０のどちらかに接続させる。共振回路ＲＲと通信回路２２０及び受電回路２３０との間に介在する複数のスイッチにて、切り替え回路２１０を構成することができる。

共振回路ＴＴ［１］〜ＴＴ［ｎ］の何れかが切り替え回路１１０を介してＮＦＣ通信回路１２０に接続され、且つ、共振回路ＲＲが切り替え回路２１０を介してＮＦＣ通信回路２２０に接続されている状態を、通信用接続状態と呼ぶ。通信用接続状態にてＮＦＣ通信が可能となる。通信用接続状態において、ＮＦＣ通信回路１２０に接続される共振回路は共振回路ＴＴ［１］〜ＴＴ［ｎ］の何れであっても良いが（即ち、共振回路ＴＴ［１］〜ＴＴ［ｎ］の何れを用いてＮＦＣ通信を実現しても良いが）、ここでは主として共振回路ＴＴ［１］がＮＦＣ通信回路１２０に接続されることを想定する。この際、通信用接続状態において、ＮＦＣ通信回路１２０は、基準周波数の交流信号（交流電流）を共振回路ＴＴ［１］に供給することができる。機器１及び２間のＮＦＣ通信は半二重方式で実行される。

通信用接続状態において給電機器１が送信側であるとき、ＮＦＣ通信回路１２０が共振回路ＴＴ［１］に供給する交流信号に任意の情報信号を重畳させることで、当該情報信号が給電機器側アンテナコイルとしての共振回路ＴＴ［１］のコイルＴ_Ｌから送信され且つ電子機器側アンテナコイルとしての共振回路ＲＲのコイルＲ_Ｌにて受信される。コイルＲ_Ｌにて受信された情報信号はＮＦＣ通信回路２２０にて抽出される。通信用接続状態において電子機器２が送信側であるとき、ＮＦＣ通信回路２２０は、任意の情報信号（応答信号）を共振回路ＲＲのコイルＲ_Ｌから共振回路ＴＴ［１］のコイルＴ_Ｌに送信できる。この送信は、周知の如く、ＩＳＯ規格（例えばＩＳＯ１４４４３規格）に基づき、共振回路ＴＴ［１］のコイルＴ_Ｌ（給電機器側アンテナコイル）から見た共振回路ＲＲのコイルＲ_Ｌ（電子機器側アンテナコイル）のインピーダンスを変化させる負荷変調方式にて実現される。電子機器２から伝達された情報信号はＮＦＣ通信回路１２０にて抽出される。

共振回路ＴＴ［１］〜ＴＴ［ｎ］の何れかが切り替え回路１１０を介してＮＦＣ送電回路１３０に接続され、且つ、共振回路ＲＲが切り替え回路２１０を介してＮＦＣ受電回路２３０に接続されている状態を、給電用接続状態と呼ぶ。

給電用接続状態において、ＮＦＣ送電回路１３０は送電動作を行うことができ、ＮＦＣ受電回路２３０は受電動作を行うことができる。送電動作と受電動作にて電力伝送が実現される。送電動作に先立ち、制御回路１６０により、共振回路ＴＴ［１］〜ＴＴ［ｎ］の何れかが対象共振回路として選択される。送電動作において、送電回路１３０は、対象共振回路に基準周波数の送電用交流信号（送電用交流電流）を供給することで対象共振回路の送電側コイルＴ_Ｌに基準周波数の送電用磁界（送電用交番磁界）を発生させ、これによって、対象共振回路（対象共振回路中の送電側コイルＴ_Ｌ）から共振回路ＲＲに対し磁界共鳴方式で電力を送電する。尚、送電側コイルＴ_Ｌを含んで構成される共振回路に交流信号を供給することと、当該送電側コイルＴ_Ｌに当該交流信号を供給することは、同義である。送電動作に基づき受電側コイルＲ_Ｌにて受電された電力は受電回路２３０に送られ、受電動作において、受電回路２３０は、受電した電力から任意の直流電力を生成して出力する。受電回路２３０の出力電力にてバッテリ２１を充電することができる。

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

負荷検出回路１４０は、送電回路１３０に接続された共振回路ＴＴ［ｉ］中の送電側コイルＴ_Ｌの負荷の大きさ、即ち、送電回路１３０から送電側コイルＴ_Ｌに交流信号（交流電流）が供給されるときにおける送電側コイルＴ_Ｌにとっての負荷の大きさを検出する。ここでｉはｎ以下の任意の整数である。図７に、給電用接続状態において、送電回路１３０が共振回路ＴＴ［ｉ］に接続されているときにおける、送電回路１３０と負荷検出回路１４０と共振回路ＴＴ［ｉ］との関係を示す。尚、図７では、切り替え回路１１０の図示が省略されている。

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

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

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

増幅器１４２は、センス抵抗１４１における電圧降下の信号を増幅する。包絡線検波器１４３は、増幅器１４２にて増幅された信号の包絡線を検波することで、図８の電圧ｖに比例するアナログの電圧信号を出力する。Ａ／Ｄ変換器１４４は、包絡線検波器１４３の出力電圧信号をデジタル信号に変換することでデジタルの電圧値Ｖ_Ｄを出力する。上述の説明から理解されるように、電圧値Ｖ_Ｄは、センス抵抗１４１に流れる電流の振幅（従って、共振回路ＴＴ［ｉ］の送電側コイルＴ_Ｌに流れる電流の振幅）に比例する値を持つ。故に、負荷検出回路１４０は、共振回路ＴＴ［ｉ］の送電側コイルＴ_Ｌに流れる電流の振幅を検出していると言え、その振幅検出値が電圧値Ｖ_Ｄであると考えることができる。

磁界を発生させる送電側コイルＴ_Ｌにとって、受電側コイルＲ_Ｌのような、送電側コイルＴ_Ｌと磁気結合するコイルは、負荷であると考えることができ、その負荷の大きさに依存して、負荷検出回路１４０の検出値である電圧値Ｖ_Ｄが変化する。このため、負荷検出回路１４０は電圧値Ｖ_Ｄの出力によって負荷の大きさを検出している、と考えることもできる。ここにおける負荷の大きさとは、送電の際における送電側コイルＴ_Ｌにとっての負荷の大きさとも言えるし、送電の際における給電装置１から見た電子機器２の負荷としての大きさとも言える。尚、センス抵抗１４１はＩＣ１００の内部に設けられても良いし、ＩＣ１００の外部に設けられても良い。

メモリ１５０（図４参照）は、ＲＡＭ（Random access memory）及びＲＯＭ（Read only memory）から成り、任意の情報を記憶する。メモリ１５０におけるＲＯＭは、例えば、フラッシュメモリ又はＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)に分類される不揮発性メモリを含む。制御回路１６０は、ＩＣ１００内の各部位の動作を統括的に制御する。制御回路１６０が行う制御には、例えば、切り替え回路１１０の切り替え動作の制御、通信回路１２０及び送電回路１３０による通信動作及び送電動作の内容制御及び実行有無制御、負荷検出回路１４０の動作制御、メモリ１５０の記憶制御及び読み出し制御が含まれる。また、制御回路１６０は、タイマ（不図示）を内蔵しており任意のタイミング間の時間長さを計測できる。

電子機器２における共振状態変更回路２４０（図５参照）は、共振回路ＲＲの共振周波数を基準周波数から基準周波数よりも十分に大きな又は十分に小さな所定周波数ｆ_Ｍに変更する共振周波数変更動作を実現するための共振周波数変更回路、又は、共振回路ＲＲにおける受電側コイルＲ_Ｌを短絡するコイル短絡動作を実現するためのコイル短絡回路である。共振周波数変更動作及びコイル短絡動作の実現方法は任意であり、特許文献１（特開２０１７−１１９５４号公報）に示す方法にてそれらを実現して良い。例えば、スイッチとコンデンサとの直列回路を、受電側コンデンサＲ_Ｃに対して並列に接続しておき、そのスイッチをオンすることで共振回路ＲＲの共振周波数を基準周波数から所定周波数ｆ_Ｍに変更することができる。受電側コイルＲ_Ｌの短絡は、受電側コイルＲ_Ｌに並列接続されたスイッチのオンにより実現可能である。以下、記述の簡略化上、共振周波数変更動作又はコイル短絡動作を、ｆ_Ｏ変更／短絡動作と称することがある。

メモリ２５０は、ＲＡＭ（Random access memory）及びＲＯＭ（Read only memory）から成り、任意の情報を記憶する。メモリ２５０におけるＲＯＭは、例えば、フラッシュメモリ又はＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory)に分類される不揮発性メモリを含む。制御回路２６０は、ＩＣ２００内の各部位の動作を統括的に制御する。制御回路２６０が行う制御には、例えば、切り替え回路２１０の切り替え動作の制御、通信回路２２０及び受電回路２３０による通信動作及び受電動作の内容制御及び実行有無制御、変更回路２４０の動作制御、並びに、メモリ２５０の記憶制御及び読み出し制御が含まれる。また、制御回路２６０は、タイマ（不図示）を内蔵しており任意のタイミング間の時間長さを計測できる。

ところで、給電機器１の制御回路１６０は、給電台１２上における異物の存否を判断し、異物が無い場合にのみ送電動作を行うよう送電回路１３０を制御できる。本実施形態における異物は、電子機器２及び電子機器２の構成要素（受電側コイルＲ_Ｌなど）と異なり、給電機器１に近づいたときに、共振回路ＴＴ［１］〜ＴＴ［ｎ］の何れかに含まれる送電側コイルＴ_Ｌであって且つ基準周波数の交流信号が供給されている送電側コイルＴ_Ｌの発生磁界に基づいて電流（異物内での電流）を発生させられる物体を含む。本実施形態において、異物の存在とは、送電側コイルＴ_Ｌの発生磁界に基づく、無視できない程度の電流が異物内で流れるような位置に異物が存在することを意味する、と解して良い。尚、送電側コイルＴ_Ｌの発生磁界に基づき異物内で流れることになった電流は、異物に対向、結合するコイル（Ｔ_ＬやＲ_Ｌ）に起電力（又は逆起電力）を発生させるため、そのコイルを含む回路の特性に無視できない影響を与えうる。

図９（ａ）に、異物の一種である異物３の概略外形図を示し、図９（ｂ）に異物３の概略内部構成図を示す。異物３は、コイルＪ_Ｌ及びコンデンサＪ_Ｃの並列回路から成る共振回路ＪＪと、共振回路ＪＪに接続された異物内回路３００と、を備える。共振回路ＪＪの共振周波数は基準周波数に設定されている。異物３は、電子機器２とは異なり、給電機器１に対応しない機器である。例えば、異物３は、ＮＦＣ通信に応答しない１３．５６ＭＨｚのアンテナコイル（コイルＪ_Ｌ）を持つ無線ＩＣタグを有した物体（非接触ＩＣカード等）である。また例えば、異物３は、ＮＦＣ通信機能自体は有しているものの、コイルＪ_Ｌと送電側コイルＴ_Ｌとの位置関係が通信可能な関係になっておらず（例えば、コイルＪ_Ｌの軸が送電側コイルＴ_Ｌの軸から大きく傾いており）、通信不感状態におかれた非接触ＩＣカード等である。また例えば、異物３は、ＮＦＣ通信機能自体は有しているものの、その機能が無効とされている電子機器である。例えば、ＮＦＣ通信機能を有するスマートホンではあるが、ソフトウェア設定で当該機能をオフにされているスマートホンは、異物３となりうる。また、ＮＦＣ通信機能が有効となっているスマートホンでも、受電機能を持たないスマートホンも異物３に分類される。

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

異物３の存在により送電側コイルＴ_Ｌにとっての負荷が大きくなる結果、送電側コイルＴ_Ｌの電流振幅が小さくなるという特性を利用して、その電流振幅に基づき異物３の存否判断を行うことができる。但し、異物３が持つアンテナコイル（コイルＪ_Ｌ）の形状として様々な形状が存在し、その形状に依存して、異物３の存在による上記電流振幅の変化が様々となる。給電機器１には、異物の正確な存否検出のためにも複数の送電側コイルＴ_Ｌが設けられている。

図１０（ａ）〜（ｆ）を参照し、これについて説明を加える。ＡＴ１〜ＡＴ６の夫々は、非接触ＩＣカードに搭載されるべきアンテナコイルとして、ＩＳＯ１４４４３の規格にて定められたリファレンスアンテナコイルを表している。アンテナコイルＡＴ１〜ＡＴ６の何れかを図９のコイルＪ_Ｌとして有する非接触ＩＣカードは異物３となりうる。アンテナコイルＡＴ１〜ＡＴ６の形状は互いに異なり、基本的に、ＡＴ１からＡＴ６に向かうにつれてアンテナコイルの大きさが小さくなっている。本明細書において、コイルの形状とは、コイルの大きさを含む概念である。故に、第１のコイルと第２のコイルとの間で相似の関係があっても、それらの大きさが異なれば第１のコイルと第２のコイルとの間で形状が異なる。任意のコイルに関し、コイルの大きさとは、コイルの中心軸に直交する方向においてコイルの外周が占有する面積を表すと考えて良い。コイルがループアンテナを形成している場合には、そのループアンテナのループ面（即ち、当該コイルの巻線が配置されている面）における、当該コイルの巻線に囲まれた部分の面積が当該コイルの大きさに相当する。

異物検出に用いる送電側コイルＴ_Ｌの形状と異物３のコイルＪ_Ｌの形状が一致又は似ているとき、送電側コイルＴ_Ｌの電流振幅を利用した異物３の存否検出感度が十分に高くなる。一方で、上述の如く、異物３が持つアンテナコイル（コイルＪ_Ｌ）の形状として様々な形状が存在する。これを考慮し、本実施形態では、共振回路ＴＴ［１］〜ＴＴ［ｎ］を用いて異物検出処理を実行する。共振回路ＴＴ［１］〜ＴＴ［ｎ］における計ｎ個の送電側コイルＴ_Ｌは、互いに異なる形状（上述したように大きさを含む）を持つアンテナコイルであり、例えば、“ｎ＝６”である場合、共振回路ＴＴ［１］〜ＴＴ［６］における送電側コイルＴ_Ｌは、夫々、アンテナコイルＡＴ１〜ＡＴ６と同じ形状を有していて良い。

但し、共振回路ＴＴ［ｉ］を用いた異物検出処理の実行時において共振回路ＴＴ［ｉ］以外の共振回路の送電側コイルＴ_Ｌが異物３のコイルＴ_Ｊのように振る舞うことを防止する必要がある（ｉは整数）。そこで、ここまでの説明では意識しなかったが、実際には、図１１に示すようなスイッチＴ_ＳＷが共振回路ＴＴ［１］〜ＴＴ［ｎ］の夫々に設けられている。制御回路１６０の制御の下、共振回路ＴＴ［１］〜ＴＴ［ｎ］のスイッチＴ_ＳＷが個別にオン又はオフとされる。共振回路ＴＴ［ｉ］において、スイッチＴ_ＳＷがオンのとき、コイルＴ_ＬとコンデンサＴ_Ｃが接続されてそれらによる共振回路が形成され、スイッチＴ_ＳＷがオフのとき、コイルＴ_ＬとコンデンサＴ_Ｃが非接続とされてそれらによる共振回路が形成されなくなる。ここでは、並列共振回路を想定しているため、共振回路ＴＴ［ｉ］において、スイッチＴ_ＳＷがオフのときにはコイルＴ_Ｌを経由する電流ループが形成されなくなるよう、コイルＴ_Ｌの一端とコンデンサＴ_Ｃの一端とを接続する配線上に直列にスイッチＴ_ＳＷを挿入すると良い。

そして、制御回路１６０は、図１２に示すような第１〜第ｎ接続状態の何れかが実現されるように、切り替え回路１１０及び共振回路ＴＴ［１］〜ＴＴ［ｎ］のスイッチＴ_ＳＷを制御できる。第ｉ接続状態においては、共振回路ＴＴ［１］〜ＴＴ［ｎ］の内、共振回路ＴＴ［ｉ］のみにＮＦＣ送電回路１３０が接続され、且つ、共振回路ＴＴ［ｉ］のスイッチＴ_ＳＷがオンとされ、且つ、共振回路ＴＴ［１］〜ＴＴ［ｎ］の内、共振回路ＴＴ［ｉ］以外の共振回路のスイッチＴ_ＳＷがオフとされる。給電機器１において、共振回路ＴＴ［１］を用いてＮＦＣ通信を行う通信用接続状態では、ＮＦＣ通信回路１２０が切り替え回路１１０を介して共振回路ＴＴ［１］に接続され、且つ、共振回路ＴＴ［１］のスイッチＴ_ＳＷがオンとされ、且つ、共振回路ＴＴ［２］〜ＴＴ［ｎ］の各スイッチＴ_ＳＷがオフとされる。

図１３に、第１〜第ｎ接続状態を実現するための、給電機器１内の回路例を示す。図１３では、共振回路ＴＴ［ｉ］における送電側コイルＴ_Ｌ及び送電側コンデンサＴ_Ｃが夫々記号Ｔ_Ｌ［ｉ］及びＴ_Ｃ［ｉ］にて表され、共振回路ＴＴ［ｉ］に対するスイッチＴ_ＳＷとしてスイッチＴ_ＳＷ［ｉ］Ｌ及びＴ_ＳＷ［ｉ］Ｃが設けられる。ＮＦＣ通信回路１２０又はＮＦＣ送電回路１３０は切り替え回路１１０を介して、配線であるラインＬＮ１及びＬＮ２に接続される。ラインＬＮ１は、スイッチＴ_ＳＷ［１］Ｃ〜Ｔ_ＳＷ［ｎ］Ｃを介して夫々コンデンサＴ_Ｃ［１］〜Ｔ_Ｃ［ｎ］の一端に接続され、コンデンサＴ_Ｃ［１］〜Ｔ_Ｃ［ｎ］の各他端はラインＬＮ２に接続される。また、ラインＬＮ１はコイルＴ_Ｌ［１］〜Ｔ_Ｌ［ｎ］の各一端に共通接続され、コイルＴ_Ｌ［１］〜Ｔ_Ｌ［ｎ］の他端は夫々スイッチＴ_ＳＷ［１］Ｌ〜Ｔ_ＳＷ［ｎ］Ｌを介してラインＬＮ３に接続される。ラインＬＮ３はセンス抵抗１４１を介してラインＬＮ２に接続される。

図１３の回路例では、第ｉ接続状態において、送電回路１３０がラインＬＮ１及びＬＮ２に接続され、且つ、スイッチＴ_ＳＷ［１］Ｌ〜Ｔ_ＳＷ［ｎ］Ｌ及びＴ_ＳＷ［１］Ｃ〜Ｔ_ＳＷ［ｎ］Ｃの内、スイッチＴ_ＳＷ［ｉ］Ｌ及びＴ_ＳＷ［ｉ］Ｃのみがオンとされ、他のスイッチは全てオフとされる。送電側コイルＴ_Ｌ［ｉ］を用いた通信用接続状態では、通信回路１２０がラインＬＮ１及びＬＮ２に接続され、スイッチＴ_ＳＷ［１］Ｌ〜Ｔ_ＳＷ［ｎ］Ｌ及びＴ_ＳＷ［１］Ｃ〜Ｔ_ＳＷ［ｎ］Ｃの内、スイッチＴ_ＳＷ［ｉ］Ｌ及びＴ_ＳＷ［ｉ］Ｃのみがオンとされ、他のスイッチは全てオフとされる。但し、給電用接続状態では送電回路１３０がラインＬＮ１及びＬＮ２に接続される一方で、通信用接続状態では通信回路１２０がラインＬＮ１及びＬＮ２に接続される。

［異物検出処理（電力伝送前の異物検出処理）］
図１４を参照し、給電台１２上の異物３の存否を検出するための異物検出処理を説明する。図１４は、電力伝送前に給電機器１により実行される異物検出処理のフローチャートである。まず、ステップＳ２１にて変数ｉに１が代入される。その後、ステップＳ２２において、制御回路１６０は、切り替え回路１１０及び各スイッチＴ_ＳＷを制御することで第ｉ接続状態を実現し且つ共振回路ＴＴ［ｉ］の送電側コイルＴ_Ｌによる磁界強度Ｈを所定のテスト強度に設定し、続くステップＳ２３において、負荷検出回路１４０を用い、該テスト磁界を発生させているときの電圧値Ｖ_Ｄを電圧値Ｖ_{ＤＴＥＳＴ}［ｉ］として取得する。

共振回路ＴＴ［ｉ］に関し、磁界強度Ｈとは、共振回路ＴＴ［ｉ］の送電側コイルＴ_Ｌの発生磁界強度であって、より詳しくは、共振回路ＴＴ［ｉ］の送電側コイルＴ_Ｌが発生した基準周波数で振動する交番磁界の磁界強度を指す。共振回路ＴＴ［ｉ］に関し、磁界強度Ｈをテスト強度に設定するとは、所定のテスト用交流信号（テスト用交流電流）が共振回路ＴＴ［ｉ］に供給されるように送電回路１３０を制御することで、テスト強度を有し且つ基準周波数で振動する交番磁界を共振回路ＴＴ［ｉ］の送電側コイルＴ_Ｌに発生させることを指す。制御回路１６０は、増幅器１３２（図７参照）の増幅率を制御することで磁界強度Ｈを可変設定することができる。

故に、電流振幅検出値とも言うべき電圧値Ｖ_{ＤＴＥＳＴ}［ｉ］は、第ｉ接続状態にてテスト強度を有し且つ基準周波数で振動するテスト磁界を共振回路ＴＴ［ｉ］の送電側コイルＴ_Ｌに発生させているときの、共振回路ＴＴ［ｉ］の送電側コイルＴ_Ｌに流れる電流の振幅に応じた値を持つ。尚、異物検出処理が実行される期間中には、ＮＦＣ通信を介した給電機器１からの指示に従い電子機器２においてｆ_Ｏ変更／短絡動作（共振周波数変更動作又はコイル短絡動作）が実行されている。

テスト磁界の磁界強度（即ちテスト強度）は、電力伝送時（即ち送電動作時）の送電側コイルＴ_Ｌの発生磁界強度（即ち送電用磁界の磁界強度；例えば、４５〜６０Ａ／ｍ）より小さく設定され、通信用磁界強度の下限値“１．５Ａ／ｍ”から上限値“７．５Ａ／ｍ”までの範囲内に収まる。このため、テスト磁界によって異物３が破損等するおそれは無い又は少ない。

ステップＳ２３に続くステップＳ２４にて、制御回路１６０は、“ｉ＝ｎ”の成否を判断し、“ｉ＝ｎ”が成立する場合にはステップＳ２６に進むが、そうでない場合にはステップＳ２５にて変数ｉに１を加算してからステップＳ２２に戻ってステップＳ２２及びＳ２３の処理を繰り返す。故に、ステップＳ２６に至る時点では、電圧値Ｖ_{ＤＴＥＳＴ}［１］〜Ｖ_{ＤＴＥＳＴ}［ｎ］が得られている。尚、負荷検出回路１４０は、図７に示した構成と同等の構成を複数持つことにより、或いは、図７に示した構成を時分割で利用することにより、共振回路ＴＴ［１］〜ＴＴ［ｎ］の送電側コイルＴ_Ｌに流れる電流の振幅を個別に検出することができる。

ステップＳ２６において、制御回路１６０は、電圧値Ｖ_{ＤＴＥＳＴ}［１］〜Ｖ_{ＤＴＥＳＴ}［ｎ］に基づき給電台１２上における異物３の存否を判定して異物検出処理を終える。異物３が給電台１２上に存在していると判定することを異物有判定と称する。異物３が給電台１２上に存在していないと判定することを異物無判定と称する。制御回路１６０は、異物無判定を成した場合、送電回路１３０による送電動作の実行が可能であると判断して送電動作の実行を許可し、異物有判定を成した場合、送電回路１３０による送電動作の実行が不可であると判断して送電動作の実行を禁止する。送電動作を実行可能と判断したとき、送電動作において、制御回路１６０は、所定の送電用磁界が対象共振回路の送電側コイルＴ_Ｌにて発生されるよう送電回路１３０を制御することができる。

制御回路１６０にて採用され得る、電圧値Ｖ_{ＤＴＥＳＴ}［１］〜Ｖ_{ＤＴＥＳＴ}［ｎ］に基づく異物３の存否判定方法は、特許文献１に示したものと同様である。即ち例えば、“１≦ｉ≦ｎ”を満たす全ての整数ｉに関し判定不等式“Ｖ_{ＤＴＥＳＴ}［ｉ］≧Ｖ_ＲＥＦ［ｉ］”が成立する場合に限って異物無判定を行い、そうでない場合には異物有判定を行う。Ｖ_ＲＥＦ［１］〜Ｖ_ＲＥＦ［ｎ］は、送電側コイルＴ_Ｌごとに予め設定されてメモリ１５０に記憶された異物検出用基準値である。或いは例えば、“１≦ｉ≦ｎ”を満たす全ての整数ｉに関し判定不等式“Ｖ_{ＤＴＥＳＴ}［ｉ］≧Ｖ_ＲＥＦ”が成立する場合に限って異物無判定を行い、そうでない場合には異物有判定を行うようにしても良い。Ｖ_ＲＥＦは、予め設定されてメモリ１５０に記憶された単一の異物検出用基準値である。

このように送電動作に先立って実行される異物検出処理では、テスト用交流信号を送電回路１３０から共振回路ＴＴ［１］〜ＴＴ［ｎ］に順次供給させることで共振回路ＴＴ［１］〜ＴＴ［ｎ］の送電側コイルＴ_Ｌにテスト磁界を順次発生させ、共振回路ＴＴ［１］〜ＴＴ［ｎ］の送電側コイルＴ_Ｌにテスト磁界を発生させているときの負荷検出回路１４０の出力値Ｖ_Ｄを電圧値Ｖ_{ＤＴＥＳＴ}［１］〜Ｖ_{ＤＴＥＳＴ}［ｎ］として順次取得し、電圧値Ｖ_{ＤＴＥＳＴ}［１］〜Ｖ_{ＤＴＥＳＴ}［ｎ］に基づき異物３の存否を判定する。

図１５（ａ）〜図１５（ｄ）を参照して第１〜第４ケースを考える。第１ケースでは、給電台１２上に電子機器２のみが存在している。第２ケースでは、給電台１２上に電子機器２及び異物３が存在している。第３ケースでは、給電台１２上に異物３のみが存在している。第４ケースでは、給電台１２上に電子機器２も異物３も存在していない。

上述したように、異物検出処理が実行される期間中には電子機器２においてｆ_Ｏ変更／短絡動作が実行されているため、第１ケースでは、送電側コイルＴ_Ｌにとっての負荷が十分に軽くなり（即ち、あたかも、給電台１２上に電子機器２が存在しないかのような状態となり）、電圧値Ｖ_{ＤＴＥＳＴ}［１］〜Ｖ_{ＤＴＥＳＴ}［ｎ］の全てが十分に大きくなる。故に、異物無判定が成される。一方、第２ケースでは、共振回路ＲＲの共振周波数が上記周波数ｆ_Ｍへと変更されるものの又は受電側コイルＲ_Ｌが短絡されるものの、異物３は送電側コイルＴ_Ｌの負荷として存在し続けるため（異物３の共振回路ＪＪの共振周波数は基準周波数のままであるため）、電圧値Ｖ_{ＤＴＥＳＴ}［１］〜Ｖ_{ＤＴＥＳＴ}［ｎ］の一部又は全部が十分に小さくなり、結果、異物有判定が成される。

第３及び第４ケースでは、ＮＦＣ通信に応答する電子機器２が給電台１２上に存在しないため、そもそも送電動作は不要であり、従って異物検出処理自体が実行されない。給電機器１は、ＮＦＣ通信により、電力伝送に対応可能な電子機器２が給電台１２上に存在しているか否かを判断できる。尚、異物３が給電台１２上に存在する状態は、異物３が給電台１２に直接接触している状態に限定されない。例えば、図１６に示す如く、給電台１２上に電子機器２が直接接触する形で存在し且つ電子機器２の上に異物３が存在しているような状態も、異物有判定が成される限り、異物３が給電台１２上に存在する状態に属する。

［対象共振回路設定処理］
図１７を参照し、給電機器１の制御回路１６０により実行される処理であって、対象共振回路を選択及び設定するための対象共振回路設定処理を説明する。電力伝送における伝送効率は、電力伝送に用いる送電側コイルＴ_Ｌ及び受電側コイルＲ_Ｌの磁気結合の度合いに依存し、その磁気結号の度合いは、それらのコイルの形状に依存する。電力伝送に用いる送電側コイルＴ_Ｌ及び受電側コイルＲ_Ｌの形状が一致しておれば伝送効率が最大化されるが、受電側コイルＲ_Ｌの形状は電子機器２によって様々であることが想定される。そこで、対象共振回路設定処理において、電力伝送での伝送効率が最大化されると推定される共振回路ＴＴを対象共振回路に設定する。対象共振回路の選択及び設定は、対象共振回路設定処理と電子機器２にて実行される協働処理との連携で実現される。図１７には、対象共振回路設定処理のフローチャートと協働処理のフローチャートが並べて示されている。

まず、ステップＳ３１〜Ｓ３８の処理から成る対象共振回路設定処理を説明する。対象共振回路設定処理では、まずステップＳ３１にて変数ｉに１が代入される。その後、ステップＳ３２において、制御回路１６０は、切り替え回路１１０及び各スイッチＴ_ＳＷを制御することで第ｉ接続状態を実現し且つ共振回路ＴＴ［ｉ］の送電側コイルＴ_Ｌによる磁界強度Ｈを所定の伝送効率評価用強度に設定する。これにより、共振回路ＴＴ［ｉ］の送電側コイルＴ_Ｌから受電側コイルＲ_Ｌに対して、伝送効率評価用強度の交番磁界による試験的な送電（以下、試験送電と称することがある）が行われる。

共振回路ＴＴ［ｉ］に関し、磁界強度Ｈを伝送効率評価用強度に設定するとは、所定の伝送効率評価用交流信号（伝送効率評価用交流電流）が共振回路ＴＴ［ｉ］に供給されるように送電回路１３０を制御することで、伝送効率評価用強度を有し且つ基準周波数で振動する交番磁界を共振回路ＴＴ［ｉ］の送電側コイルＴ_Ｌに発生させることを指す。電力伝送前の異物検出処理が実行される前に（異物無判定が成される前に）対象共振回路設定処理を行う場合にあっては、伝送効率評価用強度は、テスト強度と同様に、存在し得る異物３の破損等を防止すべく、電力伝送時（即ち送電動作時）の送電側コイルＴ_Ｌの発生磁界強度（即ち送電用磁界の磁界強度；例えば、４５〜６０Ａ／ｍ）より小さく設定され、例えば、通信用磁界強度の下限値“１．５Ａ／ｍ”から上限値“７．５Ａ／ｍ”までの範囲内に収められる。この場合において、伝送効率評価用強度は異物検出処理でのテスト強度と同じであっても良いし、異なっていても良い。電力伝送前の異物検出処理が実行されて異物無判定が成された後に対象共振回路設定処理を行う場合にあっては、伝送効率評価用強度は、送電用磁界の磁界強度と同じであっても構わないし、それよりも小さくても構わないし、テスト強度と同じであっても構わない。

共振回路ＴＴ［ｉ］の送電側コイルＴ_Ｌによる伝送効率評価用強度の交番磁界の発生は所定の評価時間だけ実行され、その発生から評価時間が経過するとステップＳ３２からステップＳ３３を経由してステップＳ３４に進む。ステップＳ３４にて、制御回路１６０は、“ｉ＝ｎ”の成否を判断し、“ｉ＝ｎ”が成立する場合にはステップＳ３６に進むが、そうでない場合にはステップＳ３５にて変数ｉに１を加算してからステップＳ３２に戻ってステップＳ３２の処理を繰り返す。故に、ステップＳ３６に至る時点では、共振回路ＴＴ［１］〜ＴＴ［ｎ］を順次用いた計ｎ回の試験送電が完了している。

ステップＳ３６において、制御回路１６０は、ＮＦＣ通信回路１２０を共振回路ＴＴ［１］に接続した後、ステップＳ３７にて電力関連情報信号の受信を待機し、当該受信が成されると、ステップＳ３８にて、電力関連情報信号に含まれる電力関連情報に基づいて対象共振回路を設定する（換言すれば、共振回路ＴＴ［１］〜ＴＴ［ｎ］の中から対象共振回路を選択する）。対象共振回路を用いて送電動作が行われることになるので、対象共振回路の設定及び選択とは、送電動作に用いられる送電側コイルＴ_Ｌ（対象送電側コイル）を共振回路ＴＴ［１］〜ＴＴ［ｎ］の送電側コイルＴ_Ｌの中から選択することに相当する。

次に、ステップＳ４１〜Ｓ４７の処理から成る協働処理を説明する。尚、協働処理の実行時において、ｆ_Ｏ変更／短絡動作は非実行とされている。対象共振回路設定処理では、まずステップＳ４１にて変数ｊに１が代入される。その後、ステップＳ４２において、制御回路２６０の制御の下で共振回路ＲＲが受電回路２３０に接続され、このときの共振回路ＲＲでの受電電力が検出される。図１８に示す如く、受電回路２３０には、共振回路ＲＲでの受電電力（換言すれば受電側コイルＲ_Ｌでの受電電力）を検出する受電電力検出回路２３１が内包されている。周知の如く、共振回路ＲＲでの受電電力を消費する負荷（図３の例ではバッテリ２１及び機能回路２２を含む負荷）に対し共振回路ＲＲから出力される電力を、電圧及び電流の検出を介し、受電電力として検出すれば良い。変数ｊについて検出された受電電力を表す数値を、受電電力値ＰＷ［ｊ］と呼ぶ。

或る試験送電の開始後、１回分の試験送電が行われる時間である評価時間が経過すると、ステップＳ４２からステップ４３を経由してステップＳ４４に進む。ステップＳ４４にて、制御回路２６０は、“ｊ＝ｎ”の成否を判断し、“ｊ＝ｎ”が成立する場合にはステップＳ４６に進むが、そうでない場合にはステップＳ４５にて変数ｊに１を加算してからステップＳ４２に戻ってステップＳ４２の処理を繰り返す。故に、ステップＳ４６に至る時点では、受電電力値ＰＷ［１］〜ＰＷ［ｎ］が得られている。ステップＳ４６において、制御回路２６０は、ＮＦＣ通信回路２２０を共振回路ＲＲに接続した後、ステップＳ４７にて受電電力値ＰＷ［１］〜ＰＷ［ｎ］に基づき電力関連情報を作成し、電力関連情報を含んだ電力関連情報信号をＮＦＣ通信にて給電機器１に送信する。

電力関連情報は、受電電力値ＰＷ［１］〜ＰＷ［ｎ］の内、最大の受電電力値に対応する送電側共振回路ＴＴ及び送電側コイルＴ_Ｌを特定する情報を含んでおり、制御回路１６０は、その最大の受電電力値に対応する送電側共振回路ＴＴを対象共振回路として選択及び設定する。

例えば、受電電力値ＰＷ［１］〜ＰＷ［ｎ］の内、受電電力値ＰＷ［ｓ］が最大であった場合（ｓはｎ以下の自然数）、“ｓ”の値を電力関連情報とする。このとき、給電機器１の制御回路１６０は、電力関連情報に含まれる“ｓ”の値から、第ｓ回目の試験送電に用いた共振回路ＴＴ［ｓ］が最大の電力伝送効率を実現できると判断して、共振回路ＴＴ［ｓ］を対象共振回路に設定する。或いは例えば、受電電力値ＰＷ［１］〜ＰＷ［ｎ］を電力関連情報に含めるようにしても良い。この場合、給電機器１の制御回路１６０は、電力関連情報に含まれる受電電力値ＰＷ［１］〜ＰＷ［ｎ］を比較し、それらの内、受電電力値ＰＷ［ｓ］が最大であったならば（ｓはｎ以下の自然数）、第ｓ回目の試験送電に用いた共振回路ＴＴ［ｓ］が最大の電力伝送効率を実現できると判断して、共振回路ＴＴ［ｓ］を対象共振回路に設定する。

給電機器１にて対象共振回路設定処理が行われる際、機器１及び２間のＮＦＣ通信を適宜用い、機器１及び２の夫々において機器１及び２間で同期したタイマを設定され、当該タイマを用いて、電子機器２の制御回路２６０は、第１回目〜第ｎ回目の試験送電が行われる期間を個別に認識する。或いは、試験送電ごとに、機器１及び２間で、試験送電が行われることの情報の共有がＮＦＣ通信を通じて行われるようにしても良い。

［電力伝送までの信号のやりとり：図１９］
図１９を参照して、電力伝送が行われるまでの機器１及び２間の信号のやりとりを説明する。以下では、特に記述無き限り、電子機器２が基準配置状態（図１（ｂ））にて給電台１２上に存在していることを想定する。

まず、給電機器１が送信側且つ電子機器２が受信側となり、給電機器１（ＩＣ１００）が、ＮＦＣ通信によって、問い合わせ信号５１０を給電台１２上の機器（以下、給電対象機器とも言う）に送信する。給電対象機器は、電子機器２を含み、異物３を含みうる。問い合わせ信号５１０は、例えば、給電対象機器の固有識別情報を問い合わせる信号、給電対象機器がＮＦＣ通信を実行可能な状態にあるかを問い合わせる信号、及び、給電対象機器が電力を受け取れるか又は電力の送電を求めているかを問い合わせる信号を含む。

問い合わせ信号５１０を受信した電子機器２（ＩＣ２００）は、問い合わせ信号５１０の問い合わせ内容に答える応答信号５２０を、ＮＦＣ通信によって給電機器１に送信する。応答信号５２０を受信した給電機器１（ＩＣ１００）は、応答信号５２０を解析し、給電対象機器がＮＦＣ通信を可能であって且つ電力を受け取れる又は電力の送電を求めている場合に、伝送効率評価用要求信号５３０をＮＦＣ通信によって給電対象機器に送信する。伝送効率評価用要求信号５３０を受信した電子機器２（ＩＣ２００）は、伝送効率評価用要求信号５３０に対する応答信号５４０を、ＮＦＣ通信によって給電機器１に送信する。

応答信号５４０を受信した給電機器１（ＩＣ１００）は、上述の対象共振回路設定処理を実行する。電子機器２は、応答信号５４０を送信すると、対象共振回路設定処理に同期して上述の協働処理を実行する。信号５３０及び５４０の送受信の際に、第１回目〜第ｎ回目の試験送電が行われるタイミングを機器１及び２で同期させるための、タイマの設定が行われると良い。

対象共振回路設定処理を終えると、給電機器１（ＩＣ１００）はテスト用要求信号５５０をＮＦＣ通信によって給電対象機器に送信する。テスト用要求信号５５０を受信した給電対象機器としての電子機器２（ＩＣ２００）は、テスト用要求信号５５０に対する応答信号５６０をＮＦＣ通信によって給電機器１に送信してから、速やかに、ｆ_Ｏ変更／短絡動作（共振周波数変更動作又はコイル短絡動作）を実行する。テスト用要求信号５５０は、例えば、ｆ_Ｏ変更／短絡動作の実行を要求、指示する信号であり、電子機器２の制御回路２６０は、テスト用要求信号５５０の受信を契機としてｆ_Ｏ変更／短絡動作を共振状態変更回路２４０に実行させる。テスト用要求信号５５０の受信前においてｆ_Ｏ変更／短絡動作は非実行とされている。ｆ_Ｏ変更／短絡動作の実行の契機となるならばテスト用要求信号５５０はどのような信号でも良い。

応答信号５６０を受信した給電機器１（ＩＣ１００）は、上述の異物検出処理を実行する。異物検出処理の実行期間中、電子機器２（ＩＣ２００）は、ｆ_Ｏ変更／短絡動作の実行を継続する。具体的には、電子機器２（ＩＣ２００）は、タイマを用いて、異物検出処理の実行期間の長さに応じた時間だけｆ_Ｏ変更／短絡動作の実行を維持してからｆ_Ｏ変更／短絡動作を停止する。

異物検出処理において、給電台１２上に異物３が無いと判断すると、給電機器１（ＩＣ１００）は、認証信号５７０をＮＦＣ通信により給電対象機器に送信する。認証信号５７０は、例えば、これから送電を行うことを給電対象機器に通知する信号を含む。認証信号５７０を受信した電子機器２（ＩＣ２００）は、認証信号５７０に対応する応答信号５８０を、ＮＦＣ通信によって給電機器１に送信する。応答信号５８０は、例えば、認証信号５７０が示す内容を認識したことを通知する信号又は認証信号５７０が示す内容に許可を与える信号を含む。応答信号５８０を受信した給電機器１（ＩＣ１００）は、設定された対象共振回路に送電回路１３０を接続して送電動作を実行し、これにより電力伝送５９０が実現される。

図１５（ａ）の第１ケースでは、上記の流れで電力伝送５９０が実行されるが、図１５（ｂ）の第２ケースの場合においては、応答信号５６０の送受信まで処理が進行するものの、異物検出処理において給電台１２上に異物があると判断されるため、電力伝送５９０が実行されない。

１回分の電力伝送５９０は所定時間だけ行われるものであっても良く、問い合わせ信号５１０の送信から電力伝送５９０までの一連の処理を、繰り返し実行するようにしても良い。実際には、図２０に示す如く、ＮＦＣ通信と異物検出処理と電力伝送（ＮＦＣ電力伝送）とを順番に且つ繰り返し実行することができる。つまり、非接触給電システムでは、ＮＦＣ通信を行う動作と異物検出処理を行う動作と電力伝送（ＮＦＣ電力伝送）を行う動作とを、時分割で順番に且つ繰り返し行うことができる。図２０の例では、ＮＦＣ通信と異物検出処理と電力伝送とから成る組ごとに（関連すれば、問い合わせ信号５１０の送信から電力伝送５９０までの一連の処理ごとに）、異物検出処理の前に対象共振回路設定処理が行われている。

［全体動作フローチャート］
次に、給電機器１の全体的な動作の流れを説明する。図２１は、第１実施形態に係る給電機器１の全体的な動作フローチャートである。通信回路１２０及び送電回路１３０の動作は、制御回路１６０の制御の下で実行される。

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

ステップＳ１０５において、制御回路１６０は、通信回路１２０及び共振回路ＴＴ［１］を用いたＮＦＣ通信により伝送効率評価用要求信号５３０を給電対象機器に送信し、その後、ステップＳ１０６において、応答信号５４０の受信を待機する。通信回路１２０にて応答信号５４０が受信されると、制御回路１６０は、ステップＳ１０７にて上述の対象共振回路設定処理を行う。

対象共振回路設定処理の終了後、ステップＳ１０８において、制御回路１６０は、通信回路１２０及び共振回路ＴＴ［１］を用いたＮＦＣ通信によりテスト用要求信号５５０を給電対象機器に送信し、その後、ステップＳ１０９において、応答信号５６０の受信を待機する。通信回路１２０にて応答信号５６０が受信されると、続くステップＳ１１０にて上述の異物検出処理を行う。

異物検出処理の中で送電回路１３０が共振回路ＴＴに接続されることになるので（図１４参照）、異物検出処理の終了後のステップＳ１１１にて、制御回路１６０は、切り替え回路１１０の制御を通じて通信回路１２０を共振回路ＴＴ［１］に接続し、ステップＳ１１２に進む。ステップＳ１１０の異物検出処理にて、異物有判定が成されている場合にはステップＳ１１２からステップＳ１０２に戻るが、異物無判定が成されている場合にはステップＳ１１２からステップＳ１１３に進む。

ステップＳ１１３において、制御回路１６０は、通信回路１２０及び共振回路ＴＴ［１］を用いたＮＦＣ通信により認証信号５７０を給電対象機器に送信し、その後、ステップＳ１１４において、応答信号５８０の受信を待機する。通信回路１２０にて応答信号５８０が受信されると、ステップＳ１１５において、制御回路１６０は、切り替え回路１１０の制御を通じて送電回路１３０を対象共振回路に接続し、ステップＳ１１６に進む。制御回路１６０は、ステップＳ１１６にて送電回路１３０及び対象共振回路による送電動作を開始した後、ステップＳ１１７に進む。

制御回路１６０は、送電動作の開始時点からの経過時間を計測し、ステップＳ１１７において、その経過時間を所定の時間ｔ_Ａと比較する。その経過時間が時間ｔ_Ａに達するまでステップＳ１１７の比較処理が繰り返され、その経過時間が時間ｔ_Ａに達した時点で（ステップＳ１１７のＹ）、ステップＳ１１８に進む。ステップＳ１１８にて、制御回路１６０は、送電回路１３０による送電動作を停止させてステップＳ１０１に戻り、上述の処理を繰り返す。

次に、電子機器２の全体的な動作の流れを説明する。図２２は、第２実施形態に係る電子機器２の全体的な動作フローチャートであり、ステップＳ２０１から始まる処理は、給電機器１の動作に連動して実行される。通信回路２２０及び受電回路２３０の動作は、制御回路２６０の制御の下で実行される。

電子機器２が起動すると、まずステップＳ２０１において、制御回路２６０は、切り替え回路２１０の制御を通じて通信回路２２０を共振回路ＲＲに接続する。電子機器２の起動時においてｆ_Ｏ変更／短絡動作は非実行とされている。続くステップＳ２０２において、制御回路２６０は、通信回路２２０を用い、問い合わせ信号５１０の受信を待機する。通信回路２２０にて問い合わせ信号５１０が受信されると、ステップＳ２０３において、制御回路２６０は、問い合わせ信号５１０を解析して応答信号５２０を生成し、通信回路２２０を用いたＮＦＣ通信により応答信号５２０を給電機器１に送信する。このとき、制御回路２６０は、バッテリ２１の状態を確認し、バッテリ２１が満充電状態でなく且つバッテリ２１に異常が認められなければ、電力を受け取れる又は電力の送電を求める信号を応答信号５２０に含める。一方、バッテリ２１が満充電状態あれば又はバッテリ２１に異常が認められれば、電力を受け取れない旨の信号を応答信号５２０に含める。

ステップＳ２０３に続くステップＳ２０４において伝送効率評価用要求信号５３０が通信回路２２０にて受信されると、ステップＳ２０５に進む。ステップＳ２０５において、制御回路２６０は、通信回路２２０を用いたＮＦＣ通信により応答信号５４０を給電機器１に送信し、続くステップＳ２０６にて上述の協働処理を行う。

協働処理の終了後、ステップＳ２０７においてテスト用要求信号５５０が通信回路２２０にて受信されると、ステップＳ２０８に進む。ステップＳ２０８において、制御回路２６０は、通信回路２２０を用いたＮＦＣ通信により応答信号５６０を給電機器１に送信し、続くステップＳ２０９にて共振状態変更回路２４０を用いてｆ_Ｏ変更／短絡動作を実行する。即ち、共振周波数ｆ_Ｏを基準周波数から周波数ｆ_Ｍに変更する又は受電側コイルＲ_Ｌを短絡する。制御回路２６０は、ｆ_Ｏ変更／短絡動作の実行を開始してからの経過時間を計測し（ステップＳ２１０）、その経過時間が所定時間ｔ_Ｍに達するとｆ_Ｏ変更／短絡動作を停止する（ステップＳ２１１）。即ち、共振周波数ｆ_Ｏを基準周波数に戻す又は受電側コイルＲ_Ｌの短絡を解消する。その後、ステップＳ２１２に進む。給電機器１にて異物検出処理が実行されている期間（即ちテスト磁界が発生されている期間）中、ｆ_Ｏ変更／短絡動作の実行が維持され、その期間が終了すると速やかにｆ_Ｏ変更／短絡動作が停止されるように時間ｔ_Ｍが予め設定されている。テスト用要求信号５５０の中で時間ｔ_Ｍが指定されていても良い。

ステップＳ２１２において、制御回路２６０は、通信回路２２０を用い、認証信号５７０の受信を待機する。通信回路２２０にて認証信号５７０が受信されると、ステップＳ２１３において、制御回路２６０は、認証信号５７０に対する応答信号５８０を通信回路２２０を用いたＮＦＣ通信により給電機器１へ送信する。尚、異物３が給電台１２上に存在する場合には、認証信号５７０が給電機器１から送信されないので（図２１のステップＳ１１２参照）、ステップＳ２１２にて認証信号５７０が一定時間受信されない場合にはステップＳ２０１に戻ると良い。

応答信号５８０の送信後、ステップＳ２１４において、制御回路２６０は、切り替え回路２１０の制御を通じて受電回路２３０を共振回路ＲＲに接続し、続くステップＳ２１５にて受電回路２３０を用いた受電動作を開始させる。制御回路２６０は、受電動作の開始時点からの経過時間を計測し、その経過時間と所定の時間ｔ_Ｂとを比較する（ステップＳ２１６）。そして、その経過時間が時間ｔ_Ｂに達すると（ステップＳ２１６のＹ）、ステップＳ２１７にて、制御回路２６０は、受電動作を停止させてステップＳ２０１に戻る。

受電動作の行われる期間が給電機器１にて送電動作が行われている期間と実質的に一致するように、時間ｔ_Ｂは、予め定められている又は認証信号５７０の中で指定されている。受電動作の開始後、制御回路２６０は、バッテリ２１への充電電流を監視し、充電電流値が所定値以下になった時点で送電動作が終了したと判断して、受電動作の停止及びステップＳ２０１への移行を行うようにしても良い。

受電側コイルＲ_Ｌの形状は電子機器２によって様々であることが想定されるが、本実施形態では、電力の伝送効率が最も高くなる送電側コイルＴ_Ｌ（対象共振回路中の送電側コイルＴ_Ｌ）を用いて電力伝送が行われるため、受電側コイルＲ_Ｌの形状に合わせて、効率の良い電力伝送を実現できる。また、誤って異物３が給電台１２上に置かれた場合に、異物検出処理を通じて送電動作が不実行とされるため、送電動作の実行による異物３の破損等を回避することができる。そして、互いに異なる形状（上述したように大きさを含む）を有した複数の送電側コイルＴ_Ｌを用いて異物検出処理を行うようにしているため、様々な形状のコイルＪ_Ｌ（アンテナコイル）を持ちうる異物３の存否を高精度に検出することが可能となる。このように、複数の送電側コイルＴ_Ｌは、電力伝送の高効率化にも異物検出の高精度化にも寄与する。つまり、電力伝送の高効率化と異物検出の高精度化の実現のために、複数の送電側コイルＴ_Ｌを兼用できる。

尚、図２１及び図２２のフローチャートにおいて、対象共振回路設定処理及び協働処理の実行タイミングを、送電動作の開始前の任意のタイミングに変更しても良い。例えば、異物検出処理にて異物無判定が成された後に対象共振回路設定処理及び協働処理を実行することも可能である。

＜＜第２実施形態＞＞
本発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態は第１実施形態を基礎とする実施形態であり、第２実施形態において特に述べない事項に関しては、矛盾の無い限り、第１実施形態の記載が第２実施形態にも適用される。

第２実施形態に係る電子機器２において、メモリ２５０（図５参照）には、受電側コイルＲ_Ｌの形状に基づく受電側形状関連情報を不揮発的に記憶するＲＯＭが設けられている。受電側形状関連情報は、受電側コイルＲ_Ｌの形状を特定する情報である。

図２３（ａ）及び（ｂ）を参照し、本実施形態では、説明の具体化のため、各送電側コイルＴ_Ｌ及び受電側コイルＲ_Ｌはループアンテナを形成しており、各送電側コイルＴ_Ｌ又は受電側コイルＲ_Ｌとしてのループアンテナのループ面（コイルの巻き線が配置されている面）において、ループアンテナの外形は概略長方形形状を有しているものとし、その長方形における長辺及び短辺の長さを、夫々、Ｌ１及びＬ２にて表す。尚、上記長方形が正方形である場合、長辺と短辺は同じものを指し、Ｌ１及びＬ２の夫々は正方形の一辺の長さを表すものとする。ループアンテナとしてのコイル（送電側コイルＴ_Ｌ、受電側コイルＲ_Ｌ）において、コイルの巻き線は中心軸を中心に巻回されており、従って、当該中心軸はループアンテナのループ面に直交する。そして、受電側形状関連情報は、受電側コイルＲ_Ｌの長辺及び短辺の長さＬ１及びＬ２を示す情報を含んでいるとする。

また、給電機器１のメモリ１５０には、送電側形状関連情報を不揮発的に記憶するＲＯＭが設けられている。送電側形状関連情報は、共振回路ＴＴ［１］〜ＴＴ［ｎ］の送電側コイルＴ_Ｌの形状に基づく情報であって、送電側コイルＴ_Ｌごとに送電側コイルＴ_Ｌの形状を特定する情報を含む。送電側形状関連情報は、共振回路ＴＴ［１］〜ＴＴ［ｎ］の各送電側コイルＴ_Ｌの長辺及び短辺の長さＬ１及びＬ２を示す情報を含んでいるものとする。尚、共振回路ＴＴ［ｉ］の送電側コイルＴ_Ｌを特に“Ｔ_Ｌ［ｉ］”にて参照することがある（図１３参照）。

第２実施形態に係る制御回路１６０は、送電動作の実行に先立って電子機器２からＮＦＣ通信により受電側形状関連情報を取得し、送電側形状関連情報をも参照しつつ、受電側形状関連情報に基づいて、電力伝送の伝送効率が最大となると推測される送電側コイルＴ_Ｌを送電側コイルＴ_Ｌ［１］〜Ｔ_Ｌ［ｎ］の中から特定（選択）し、特定（選択）した送電側コイルＴ_Ｌを含む共振回路ＴＴを対象共振回路に設定する。

図２４を参照し、電力伝送の伝送効率が最大となると推測される送電側コイルＴ_Ｌを送電側コイルＴ_Ｌ［１］〜Ｔ_Ｌ［ｎ］の中から特定（選択）する方法を説明する。制御回路１６０は、送電側コイルＴ_Ｌ［１］の中心軸と受電側コイルＲ_Ｌの中心軸が一致しており、且つ、送電側コイルＴ_Ｌ［１］及び受電側コイルＲ_Ｌの長辺同士が対向し合うように送電側コイルＴ_Ｌ［１］のループ面と受電側コイルＲ_Ｌのループ面が平行に配置され、且つ、それらのループ面間の距離が所定距離ｄ_ＲＥＦであって、且つ、送電側コイルＴ_Ｌ［１］及び受電側コイルＲ_Ｌ間が空気で満たされていると仮定した上で、送電側コイルＴ_Ｌ［１］の長辺及び短辺の長さＬ１及びＬ２と受電側コイルＲ_Ｌの長辺及び短辺の長さＬ１及びＬ２とに基づき、送電側コイルＴ_Ｌ［１］と受電側コイルＲ_Ｌとの間の結合係数（磁気的な結合係数）を導出する。上記仮定の下で、２つのコイルの形状が定まれば公知の演算式により結合係数を導出可能である。送電側コイルＴ_Ｌ［１］についての結合係数の導出について述べたが、送電側コイルＴ_Ｌ［１］〜Ｔ_Ｌ［ｎ］の夫々について、送電側コイルＴ_Ｌ及び受電側コイルＲ_Ｌ間の結合係数が導出される。導出された送電側コイルＴ_Ｌ［ｉ］と受電側コイルＲ_Ｌとの間の結合係数を記号ＣＦ［ｉ］にて表す。

実際の電子機器２の配置状態に応じて実際の結合係数は様々となるが、上記の如く導出された結合係数が大きくなる送電側コイルＴ_Ｌを用いて電力伝送を行った方が、電力の伝送効率は高くなると推測される。このため、制御回路１６０は、導出した結合係数ＣＦ［１］〜ＣＦ［ｎ］の内、最大の結合係数に対応する送電側コイルＴ_Ｌを含む共振回路ＴＴを対象共振回路に設定する。即ち例えば、結合係数ＣＦ［１］〜ＣＦ［ｎ］の中で、結合係数ＣＦ［１］が最大であれば共振回路ＴＴ［１］を対象共振回路に設定し、結合係数ＣＦ［２］が最大であれば共振回路ＴＴ［２］を対象共振回路に設定する。

対象共振回路の設定方法が異なる点を除き、第２実施形態は第１実施形態と同様である。対象共振回路の設定方法の変更に伴い、第２実施形態において、図１７に示したような対象共振回路設定処理及び協働処理の実行は不要となる。尚、送電側コイルＴ_Ｌ及び受電側コイルＲ_Ｌの外形形状が長方形であることを想定したが、それらの一方又は双方の外形形状が長方形以外（例えば円形）である場合にも、上述の主旨に従って結合係数を求めれば良い。例えば、送電側コイルＴ_Ｌ［１］及び受電側コイルＲ_Ｌが空気を挟んで所定距離ｄ_ＲＥＦだけ離間して配置されていると仮定したときにおいて、送電側コイルＴ_Ｌ［１］及び受電側コイルＲ_Ｌ間の結合係数がとりうる最大値を、結合係数ＣＦ［１］として導出すれば良い。他の送電側コイルＴ_Ｌと受電側コイルＲ_Ｌとの間の結合係数についても同様である。

図２５は、第２実施形態に係る給電機器１の全体的な動作フローチャートである。図２５のフローチャートは、図２１のフローチャートの一部が変形されたものであり、ここでは両者間の相違点にのみ注目して、重複する部分の説明を原則として省略する。給電機器１では、ステップＳ１０１〜Ｓ１０４の後、図２１に示すステップＳ１０５〜Ｓ１０７の処理を行ことなく、ステップＳ１０８に進む。但し、ステップＳ１０３で受信する応答信号５２０には受電側形状関連情報が含まれている。ステップＳ１０８に進むとステップＳ１０８〜Ｓ１１４の処理を経てステップＳ１１５Ａに進む。ステップＳ１１５Ａにおいて、制御回路１６０は、第２実施形態にて上述した方法に従い、受電側形状関連情報を用いて対象共振回路を設定し、切り替え回路１１０の制御を通じて送電回路１３０を対象共振回路に接続する。ステップＳ１１６〜Ｓ１１８の処理を含む対象共振回路の設定後の動作は、第１実施形態と同様である。

図２６は、第２実施形態に係る電子機器２の全体的な動作フローチャートである。図２６のフローチャートは、図２２のフローチャートの一部が変形されたものであり、ここでは両者間の相違点にのみ注目して、重複する部分の説明を原則として省略する。電子機器１では、ステップＳ２０１〜Ｓ２０３の後、図２２に示すステップＳ２０４〜Ｓ２０６の処理を行ことなく、ステップＳ２０７に進む。但し、電子機器２の制御回路２６０は、ステップＳ２０３で送信する応答信号５２０に受電側形状関連情報を含める。ステップＳ２０７に進んだ後の動作は、第１実施形態と同様である。

尚、受電側形状関連情報は、その情報から制御回路１６０が受電側コイルＲ_Ｌの形状を特定できるのでれば、どのような情報であっても良い。例えば、受電側コイルＲ_ＬがアンテナコイルＡＴ１と同じ形状を有していて、制御回路１６０がアンテナコイルＡＴ１の形状を予め認識しているのであれば、受電側コイルＲ_Ｌの形状がアンテナコイルＡＴ１と同じであることを示す情報が受電側形状関連情報であっても良い。受電側コイルＲ_ＬがアンテナコイルＡＴ２等と同じ形状を有している場合も同様である。

また例えば、送電側コイルＴ_Ｌ［１］がアンテナコイルＡＴ１と同一の形状を有していて、且つ、受電側コイルＲ_Ｌの形状がアンテナコイルＡＴ１と同じであることを示す情報が受電側形状関連情報に含まれている場合には、結合係数を導出するまでも無く、共振回路ＴＴ［１］を対象共振回路に設定して良い。

これについて更に説明を加える。典型的な例として、“ｎ＝６”であって且つ送電側コイルＴ_Ｌ［１］〜Ｔ_Ｌ［６］が夫々アンテナコイルＡＴ１〜ＡＴ６と同一の形状を有している場合を考える。この場合において、電子機器２の受電側コイルＲ_Ｌの形状がアンテナコイルＡＴ１〜ＡＴ６の何れかと同じに限定されるような仕様が非接触給電システムにて定められているとしたならば、受電側形状関連情報は、受電側コイルＲ_Ｌの形状がアンテナコイルＡＴ１〜ＡＴ６の何れの形状と同じであるのかを特定する情報であれば足る。制御回路１６０は、受電側コイルＲ_Ｌの形状がアンテナコイルＡＴ１の形状と同じであることを示す受電側形状関連情報が受信されたならば、共振回路ＴＴ［１］を対象共振回路に設定すれば良く、受電側コイルＲ_Ｌの形状がアンテナコイルＡＴ２の形状と同じであることを示す受電側形状関連情報が受信されたならば、共振回路ＴＴ［２］を対象共振回路に設定すれば良い。受電側コイルＲ_Ｌの形状がアンテナコイルＡＴ３等の形状と同じである場合も同様である。

また本実施形態に係る方法にて対象共振回路を設定して送電動作を開始した後、送電動作中に検出される受電電力が異常に小さいと制御回路２６０にて判断される場合には、その旨を示す信号を電子機器２から給電機器１に伝達するようにしても良い。そして、その信号が給電機器１にて受信されたときには、第１実施形態にて述べた方法にて共振対象回路を設定し直すと良い。

＜＜第３実施形態＞＞
本発明の第３実施形態を説明する。第３実施形態は第１及び第２実施形態を基礎とする実施形態であり、第３実施形態において特に述べない事項に関しては、矛盾の無い限り、第１又は第２実施形態の記載が第３実施形態にも適用される。尚、第３実施形態において、給電機器１に設けられる共振回路ＴＴの個数は３以上であるとする。

対象共振回路に含まれる送電側コイルＴ_Ｌは、対象送電側コイルと称され得る。制御回路１６０は、受電側形状関連情報に基づき、送電側コイルＴ_Ｌ［１］〜Ｔ_Ｌ［ｎ］の一部であって且つ２以上の送電側コイルＴ_Ｌの夫々を対象送電側コイルの候補として特定し、対象送電側コイルの候補を含む共振回路ＴＴの夫々を、対象共振回路の候補として抽出するようにしても良い。

例えば、第２実施形態に示した方法に従って結合係数ＣＦ［１］〜ＣＦ［ｎ］を導出した後、制御回路１６０は、結合係数ＣＦ［１］〜ＣＦ［ｎ］における最大値を特定する。ここで、最大値を持つ結合係数（以下、最大結合係数とも言う）が２以上ある場合、２以上の最大結合係数に対応する２以上の送電側コイルＴ_Ｌを対象送電側コイルの候補に含める。また、最大結合係数と異なる結合係数（以下、非最大結合係数という）を最大結合係数と比較し、最大結合係数との差が所定値ＣＦ_ＴＨ以下の非最大結合係数に対応する送電側コイルＴ_Ｌも対象送電側コイルの候補に含める。

より具体的には例えば、“ｎ＝６”且つ（ＣＦ［１］，ＣＦ［２］，ＣＦ［３］，ＣＦ［４］，ＣＦ［５］，ＣＦ［６］）＝（０．９１，０．８５，０．６０，０．５３，０．４２，０．２７）且つ“ＣＦ_ＴＨ＝０．１”であるとき、ＣＦ［１］が最大結合係数であるのでＣＦ［１］に対応する送電側コイルＴ_Ｌ［１］は無条件に対象送電側コイルの候補に含められる。ＣＦ［２］〜ＣＦ［６］が非最大結合係数であるが、ＣＦ［２］に関しては、最大結合係数（ＣＦ［１］）との差が所定値ＣＦ_ＴＨ以下であるため、ＣＦ［２］に対応する送電側コイルＴ_Ｌ［２］も対象送電側コイルの候補に含められる。ＣＦ［３］〜ＣＦ［６］に関しては、最大結合係数（ＣＦ［１］）との差が所定値ＣＦ_ＴＨを超えるため、それらに対応する送電側コイルＴ_Ｌ［３］〜Ｔ_Ｌ［６］は対象送電側コイルの候補に含められない。結果、対象送電側コイルの候補としての送電側コイルＴ_Ｌ［１］を含む共振回路ＴＴ［１］及び対象送電側コイルの候補としての送電側コイルＴ_Ｌ［２］を含む共振回路ＴＴ［２］が、対象共振回路の候補（計２つの候補）として抽出される。

上記数値例の下、仮に“ＣＦ_ＴＨ＝０．０３”であったならば、対象送電側コイルの候補は送電側コイルＴ_Ｌ［１］のみとなるため、送電側コイルＴ_Ｌ［１］を含む共振回路ＴＴ［１］を対象共振回路に設定すれば良いが、対象共振回路の候補が２以上抽出されたとき、第１実施形態で述べた対象共振回路設定処理を用いて、その２以上の候補の中から対象共振回路を最終決定する。

即ち、対象共振回路の候補として２以上の共振回路ＴＴが抽出された場合、候補ごとにステップＳ３２及びＳ３３並びにＳ４２及びＳ４３の処理（図１７参照）を行うことにより候補ごとに受電電力値を取得し、候補ごとに得られた受電電力値に基づく電力関連情報（電力関連情報信号）の送受信を通じて、１つの対象共振回路を設定すれば良い。

より具体的には例えば、対象送電側コイルの候補としての送電側コイルＴ_Ｌ［１］を含む共振回路ＴＴ［１］及び対象送電側コイルの候補としての送電側コイルＴ_Ｌ［２］を含む共振回路ＴＴ［２］が、対象共振回路の候補（計２つの候補）として抽出された場合には、図１７のステップＳ３４及びＳ４４における“ｎ”が“２”であるとみなして、図１７の処理が実行されれば足る。この結果、“ＰＷ［１］＞ＰＷ［２］”であることを特定する電力関連情報が生成及び取得されたならば共振回路ＴＴ［１］を対象共振回路に設定すれば良く、“ＰＷ［１］＜ＰＷ［２］”であることを特定する電力関連情報が生成及び取得されたならば共振回路ＴＴ［２］を対象共振回路に設定すれば良い。

図２７を参照し、上述の方法は以下のようにも表現できる。
給電機器１では共振回路ＴＴ［１］〜ＴＴ［ｎ］の何れかである対象共振回路を用いて送電動作が行われる。上述の如く、対象共振回路に含まれる送電側コイルＴ_Ｌは対象送電側コイルと称され得る。
制御回路１６０は、送電側形状関連情報も適宜参照しつつ受電側形状関連情報に基づき、原則として、送電側コイルＴ_Ｌ［１］〜Ｔ_Ｌ［ｎ］の中から１つの送電側コイルを対象送電側コイルに選択するが（ステップＳ３１１及びＳ３１２のＮを経由してＳ３１５）、送電側コイルＴ_Ｌ［１］〜Ｔ_Ｌ［ｎ］の中から２以上の送電側コイルＴ_Ｌを対象送電側コイルの候補として選択するときがある（ステップＳ３１１及びＳ３１２のＹ）。
制御回路１６０は、２以上の送電側コイルＴ_Ｌを対象送電側コイルの候補として選択した場合、当該２以上の送電側コイルＴ_Ｌに対し評価用交流信号を送電回路１３０から順次供給させることで、各々の候補を用いた試験送電を個別に行う（ステップＳ３１３）。当該２以上の送電側コイルに評価用交流信号を供給したときの受電側コイルＲ_Ｌの各受電電力が電子機器２にて検出される（即ち、各々の試験送電における受電電力が個別に検出される）（ステップＳ３１３）。検出された受電電力に基づく電力関連情報が通信により給電機器１に伝達され、制御回路１６０は、取得した電力関連情報に基づき、対象送電側コイルの候補としての２以上の送電側コイルＴ_Ｌの中から１つの対象送電側コイルを選択する（ステップＳ３１４）。選択された対象送電側コイルを含む共振回路ＴＴが対象共振回路に設定されることになる。電力関連情報は、第１実施形態で述べたように、候補としての２以上の送電側コイルＴ_Ｌに個別に評価用交流信号を供給したときに検出される、受電側コイルＲ_Ｌでの２以上の受電電力の内、最大の受電電力に対応する送電側コイルＴ_Ｌを特定する情報を含む。

＜＜第４実施形態＞＞
本発明の第４実施形態を説明する。第１〜第３実施形態に適用可能な幾つかの変形例等を第４実施形態にて説明する。

電力伝送前の異物検出処理の後、認証信号５７０及び応答信号５８０の送受信を行う流れを上述したが（図１９等参照）、これらの送受信は省略されても良い。この場合、電子機器２では、応答信号５４０の送信タイミングにてｆ_Ｏ変更／短絡動作の実行を開始すると共に、タイマを用いて応答信号５４０の送信タイミングからの経過時間を計測し、当該経過時間が所定時間ｔ_Ｍに達した時点でｆ_Ｏ変更／短絡動作を停止させると共に共振回路ＲＲを受電回路２３０に接続する。一方、給電機器１では、応答信号５４０を受信すると、タイマを用いて応答信号５４０の受信タイミングからの経過時間を計測開始すると共に、応答信号５４０の受信タイミングを起点として異物検出処理を実行開始する。そして、計測した経過時間が所定時間ｔ_Ｍに達したとき、更に所定のガード時間の経過を待ってから、異物無判定が成されたことを条件に電力伝送５９０を開始する。所定時間ｔ_Ｍにて異物検出処理が完了するようにｔ_Ｍの値が定められている。給電機器１のタイマによる時間計測と電子機器２のタイマによる時間計測との誤差等を考慮して、ガード時間が設けられている。

上述の各実施形態では、対象共振回路設定処理で用いられる複数の送電側共振回路ＴＴと、異物検出処理で用いられる複数の送電側共振回路ＴＴとが、完全に一致しているが、本発明はこれに限定されず、前者の複数の送電側共振回路ＴＴと後者の複数の送電側共振回路ＴＴは部分的に一致しているものであっても良い。例えば、対象共振回路設定処理が上述の如く共振回路ＴＴ［１］〜ＴＴ［ｎ］を用いて実現される場合において、異物検出処理は、共振回路ＴＴ［１］〜ＴＴ［ｎ］の内、共振回路ＴＴ［１］〜ＴＴ［ｎ］の一部であって且つ共振回路ＴＴ［１］〜ＴＴ［ｎ］に含まれる２以上の共振回路ＴＴを用いて（例えば、“ｎ＝３”の条件の下、共振回路ＴＴ［１］及びＴＴ［２］のみを用いて）行われるものであっても良い。

給電機器１に設けられる複数の送電側コイルＴ_Ｌは、共通の平面内に配置されても良い。例えば、アンテナコイルＡＴ１、ＡＴ３及びＡＴ６と同一の形状を有する３つの送電側コイルＴ_Ｌを送電側コイルＴ_Ｌ［１］〜Ｔ_Ｌ［３］として共通の平面内に設ける場合、図２８に示すような第１構成を採用できる。図２８は第１構成に係る単層の基板ＳＵＢａの概略的な平面図である。

即ち、単層の基板ＳＵＢａの表面に３つのアンテナパターンとして、アンテナコイルＡＴ１、ＡＴ３及びＡＴ６を形成する。ここで、アンテナコイルＡＴ１、ＡＴ３及びＡＴ６の内、アンテナコイルＡＴ１の大きさが最も大きく、アンテナコイルＡＴ６の大きさが最も小さい。そこで、基板ＳＵＢａの表面において、アンテナコイルＡＴ１のアンテナパターンの内側にアンテナコイルＡＴ３のアンテナパターンを形成し、更に、アンテナコイルＡＴ３のアンテナパターンの内側にアンテナコイルＡＴ６のアンテナパターンを形成する。各アンテナパターンの両端は、基板ＳＵＢａに形成された貫通ビア及び基板ＳＵＢａの裏面のパターンを利用して、アンテナコイルＡＴ１としてのアンテナパターンの外側（基板ＳＵＢａの外側を含む）に引き出される。

或いは、給電機器１に設けられる複数の送電側コイルＴ_Ｌは、互いに異なる平面内に配置されても良い。例えば、アンテナコイルＡＴ１、ＡＴ３及びＡＴ６と同一の形状を有する３つの送電側コイルＴ_Ｌを送電側コイルＴ_Ｌ［１］〜Ｔ_Ｌ［３］として互いに異なる３つの平面内に設ける場合、図２９に示すような第２構成を採用できる。図２９は第２構成に係る多層基板ＳＵＢｂの概略的な断面図である。

即ち、３つの基板ＳＵＢ１〜ＳＵＢ３を含む複数の基板を積層して構成された多層基板ＳＵＢｂを給電機器１に設けておく（各基板は樹脂材料にて形成されるが、図２９の断面図では、図示の煩雑化のため、各基板に対するハッチングを付与していない）。ここでは、基板ＳＵＢ１を最上層側に配置し且つ基板ＳＵＢ３を最下層側に配置するものとする。故に、基板ＳＵＢ１と基板ＳＵＢ３との間に基板ＳＵＢ２が挟み込まれることになる。そして例えば、基板ＳＵＢ１及びＳＵＢ２間に形成される第１の内層にアンテナコイルＡＴ３としてのアンテナパターンを形成し、基板ＳＵＢ２及びＳＵＢ３間に形成される第２の内層にアンテナコイルＡＴ１としてのアンテナパターンを形成し、多層基板ＳＵＢｂの最上層に相当する基板ＳＵＢ１上の層（基板ＳＵＢ１の両面の内、基板ＳＵＢ２に対向しない側の面に形成されるパターン層）にアンテナコイルＡＴ６としてのアンテナパターンを形成する。このとき、多層基板ＳＵＢｂの各面に直交する方向から各アンテナパターンを見たときに、アンテナコイルＡＴ１としてのアンテナパターンの外形内にアンテナコイルＡＴ３としてのアンテナパターンの外形が内包され且つアンテナコイルＡＴ３としてのアンテナパターンの外形内にアンテナコイルＡＴ６としてのアンテナパターンの外形が内包される。図２９には示していないが、各アンテナパターンの両端は、基板ＳＵＢｂに形成された層間接続ビア（貫通ビアやブラインドビアを含む）及び多層基板ＳＵＢｂにおける任意の層（最下層を含む）のパターンを利用して、アンテナコイルＡＴ１としてのアンテナパターンの外側（基板ＳＵＢｂの外側を含む）に引き出される。尚、図２９におけるアンテナパターンの並びは例示であり、何れの層にどのアンテナパターンを形成するのかは任意である。

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

本発明の一側面に係る送電装置Ｗ_Ａ１は、受電側コイルが設けられた受電装置（２）と通信可能であるとともに前記受電装置に対し磁界共鳴方式で電力を送電可能な送電装置（１）において、互いに形状が異なる第１〜第ｎ送電側コイルと（ｎは２以上の整数）、前記第１〜第ｎ送電側コイルの何れかに交流信号を供給可能な送電回路（１３０）と、前記第１〜第ｎ送電側コイルの中から選択した対象送電側コイルに対して前記送電回路から送電用交流信号を供給させる送電動作を実行可能な制御回路（１６０）と、を備え、前記制御回路は、前記送電動作の実行前に、評価用交流信号を前記送電回路から前記第１〜第ｎ送電側コイルに順次供給させ、前記評価用交流信号を前記第１〜第ｎ送電側コイルに供給したときの前記受電装置の各受電電力（ＰＷ［１］〜ＰＷ［ｎ］）に基づく電力関連情報を通信により前記受電装置から取得して、取得した前記電力関連情報に基づき前記第１〜第ｎ送電側コイルの中から前記対象送電側コイルを選択することを特徴とする。

これにより、受電側コイルの形状等に適した高効率の電力伝送が可能となる。

具体的には例えば、送電装置Ｗ_Ａ１において、前記電力関連情報は、前記第１〜第ｎ送電側コイルへの前記評価用交流信号の供給に基づく前記受電装置での第１〜第ｎ受電電力の内、最大の受電電力に対応する送電側コイルを特定する情報を含んでいると良い。

また例えば、送電装置Ｗ_Ａ１において、前記制御回路は、前記送電動作の実行前に、前記第１〜第ｎ送電側コイルに含まれる複数の送電側コイルを用いて、前記第１〜第ｎ送電側コイルに含まれる送電側コイルの発生磁界に基づき電流が発生させられる異物の存否を検出し、その検出結果に基づき前記送電動作を実行又は非実行とすると良い。

これにより、様々な形状のコイル（アンテナコイル）を持ちうる異物の存否を高精度に検出することが可能となり、その検出結果に基づいて適切な送電制御を行うことが可能となる。典型的には例えば、異物が存在すると判断される場合には送電の実行を禁止するといった制御が可能となり、異物の破損等を回避することができる。この際、電力伝送の高効率化と異物検出の高精度化の実現のために、複数の送電側コイルを兼用できる。

また例えば、送電装置Ｗ_Ａ１に関し、前記第１〜第ｎ送電側コイル間において、前記形状の相違は大きさの相違を含むものとする。

本発明の一側面に係る非接触給電システムＷ_Ａ２は、上記の送電装置Ｗ_Ａ１と、受電側コイルが設けられた受電装置と、を備え、前記送電装置及び前記受電装置間において磁界共鳴方式で電力の送受電が可能であることを特徴とする。

非接触給電システムＷ_Ａ２において、例えば、前記受電装置は、前記評価用交流信号が前記第１〜第ｎ送電側コイルに供給されているときの、前記受電側コイルによる受電電力を順次検出する受電電力検出回路（２３１）を備え、その検出結果に基づき前記電力関連情報を生成すると良い。

本発明の一側面に係る送電装置Ｗ_Ｂ１は、受電側コイルが設けられた受電装置（２）と通信可能であるとともに前記受電装置に対し磁界共鳴方式で電力を送電可能な送電装置（１）において、互いに形状が異なる第１〜第ｎ送電側コイルと（ｎは２以上の整数）、前記第１〜第ｎ送電側コイルの何れかに交流信号を供給可能な送電回路（１３０）と、前記第１〜第ｎ送電側コイルの中から選択した対象送電側コイルに対して前記送電回路から送電用交流信号を供給させる送電動作を実行可能な制御回路（１６０）と、を備え、前記制御回路は、前記送電動作の実行前に、前記受電側コイルの形状に基づく形状関連情報を通信により前記受電装置から取得して、取得した前記形状関連情報に基づき前記第１〜第ｎ送電側コイルの中から前記対象送電側コイルを選択することを特徴とする。

これにより、受電側コイルの形状に適した高効率の電力伝送が可能となる。

例えば、送電装置Ｗ_Ｂ１において（第３実施形態参照）、前記制御回路は、前記形状関連情報に基づき前記第１〜第ｎ送電側コイルの中から２以上の送電側コイルを前記対象送電側コイルの候補として選択することが可能であり、前記２以上の送電側コイルを選択した場合、評価用交流信号を前記送電回路から前記２以上の送電側コイルに順次供給させ、前記評価用交流信号を前記２以上の送電側コイルに供給したときの前記受電装置の各受電電力に基づく電力関連情報を通信により前記受電装置から取得して、取得した前記電力関連情報に基づき前記２以上の送電側コイルの中から前記対象送電側コイルを選択しても良い。

これにより、形状関連情報を基礎としつつも、実際の受電電力に基づき、実際に高効率を達成できる送電側コイルを用いて電力伝送を行うことが可能となる。

この際、送電装置Ｗ_Ｂ１において、前記電力関連情報は、前記２以上の送電側コイルへの前記評価用交流信号の供給に基づく前記受電装置での２以上の受電電力の内、最大の受電電力に対応する送電側コイルを特定する情報を含んでいると良い。

また例えば、送電装置Ｗ_Ｂ１において、前記制御回路は、前記送電動作の実行前に、前記第１〜第ｎ送電側コイルに含まれる複数の送電側コイルを用いて、前記第１〜第ｎ送電側コイルに含まれる送電側コイルの発生磁界に基づき電流が発生させられる異物の存否を検出し、その検出結果に基づき前記送電動作を実行又は非実行とすると良い。

これにより、様々な形状のコイル（アンテナコイル）を持ちうる異物の存否を高精度に検出することが可能となり、その検出結果に基づいて適切な送電制御を行うことが可能となる。典型的には例えば、異物が存在すると判断される場合には送電の実行を禁止するといった制御が可能となり、異物の破損等を回避することができる。この際、電力伝送の高効率化と異物検出の高精度化の実現のために、複数の送電側コイルを兼用できる。

また例えば、送電装置Ｗ_Ｂ１に関し、前記第１〜第ｎ送電側コイル間において、前記形状の相違は大きさの相違を含むものとする。

本発明の一側面に係る非接触給電システムＷ_Ｂ２は、上記の送電装置Ｗ_Ｂ１と、受電側コイルが設けられた受電装置と、を備え、前記送電装置及び前記受電装置間において磁界共鳴方式で電力の送受電が可能であることを特徴とする。

例えば、非接触給電システムＷ_Ｂ２において、前記受電装置は、前記形状関連情報を記憶する記憶部を備えていると良い。

本発明の一側面に係る非接触給電システムＷ_Ｂ３は、上記の送電装置Ｗ_Ｂ１と、受電側コイルが設けられた受電装置と、を備え、前記送電装置及び前記受電装置間において磁界共鳴方式で電力の送受電が可能であり、前記受電装置は、前記形状関連情報を記憶する記憶部と、前記評価用交流信号が前記第２以上の送電側コイルに供給されているときの、前記受電側コイルによる受電電力を順次検出する受電電力検出回路（２３１）を備え、その検出結果に基づき前記電力関連情報を生成することを特徴とする。

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

＜＜変形等＞＞
本発明の実施形態は、特許請求の範囲に示された技術的思想の範囲内において、適宜、種々の変更が可能である。以上の実施形態は、あくまでも、本発明の実施形態の例であって、本発明ないし各構成要件の用語の意義は、以上の実施形態に記載されたものに制限されるものではない。上述の説明文中に示した具体的な数値は、単なる例示であって、当然の如く、それらを様々な数値に変更することができる。上述の実施形態に適用可能な注釈事項として、以下に、注釈１〜注釈３を記す。各注釈に記載した内容は、矛盾なき限り、任意に組み合わせることが可能である。

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

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

［注釈３］
本発明に係る受電装置又は送電装置である対象装置を、集積回路等のハードウェア、或いは、ハードウェアとソフトウェアの組み合わせによって構成することができる。対象装置にて実現される機能の全部又は一部である任意の特定の機能をプログラムとして記述して、該プログラムを対象装置に搭載可能なフラッシュメモリに保存しておいても良い。そして、該プログラムをプログラム実行装置（例えば、対象装置に搭載可能なマイクロコンピュータ）上で実行することによって、その特定の機能を実現するようにしてもよい。上記プログラムは任意の記録媒体に記憶及び固定されうる。上記プログラムを記憶及び固定する記録媒体は対象装置と異なる機器（サーバ機器等）に搭載又は接続されても良い。

１ 給電機器
２ 電子機器
１３０ ＮＦＣ送電回路
１４０ 負荷検出回路
１６０ 制御回路
２３０ ＮＦＣ受電回路
２４０ 共振状態変更回路
２６０ 制御回路
ＴＴ、ＴＴ［１］〜ＴＴ［ｎ］ 送電側共振回路
Ｔ_Ｌ 送電側コイル
Ｔ_Ｃ 送電側コンデンサ
ＲＲ 受電側共振回路
Ｒ_Ｌ 受電側コイル
Ｒ_Ｃ 受電側コンデンサ

Claims (14)

1. 受電側コイルが設けられた受電装置と通信可能であるとともに前記受電装置に対し磁界共鳴方式で電力を送電可能な送電装置において、
   互いに形状が異なる第１〜第ｎ送電側コイルと（ｎは２以上の整数）、
   前記第１〜第ｎ送電側コイルの何れかに交流信号を供給可能な送電回路と、
   前記第１〜第ｎ送電側コイルの中から選択した対象送電側コイルに対して前記送電回路から送電用交流信号を供給させる送電動作を実行可能な制御回路と、を備え、
   前記制御回路は、前記送電動作の実行前に、評価用交流信号を前記送電回路から前記第１〜第ｎ送電側コイルに順次供給させ、前記評価用交流信号を前記第１〜第ｎ送電側コイルに供給したときの前記受電装置の各受電電力に基づく電力関連情報を通信により前記受電装置から取得して、取得した前記電力関連情報に基づき前記第１〜第ｎ送電側コイルの中から前記対象送電側コイルを選択する
   ことを特徴とする送電装置。
2. 前記電力関連情報は、前記第１〜第ｎ送電側コイルへの前記評価用交流信号の供給に基づく前記受電装置での第１〜第ｎ受電電力の内、最大の受電電力に対応する送電側コイルを特定する情報を含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の送電装置。
3. 前記制御回路は、前記送電動作の実行前に、前記第１〜第ｎ送電側コイルに含まれる複数の送電側コイルを用いて、前記第１〜第ｎ送電側コイルに含まれる送電側コイルの発生磁界に基づき電流が発生させられる異物の存否を検出し、その検出結果に基づき前記送電動作を実行又は非実行とする
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の送電装置。
4. 前記第１〜第ｎ送電側コイル間において、前記形状の相違は大きさの相違を含む
   ことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の送電装置。
5. 請求項１〜４の何れかに記載の送電装置と、
   受電側コイルが設けられた受電装置と、を備え、
   前記送電装置及び前記受電装置間において磁界共鳴方式で電力の送受電が可能である
   ことを特徴とする非接触給電システム。
6. 前記受電装置は、前記評価用交流信号が前記第１〜第ｎ送電側コイルに供給されているときの、前記受電側コイルによる受電電力を順次検出する受電電力検出回路を備え、その検出結果に基づき前記電力関連情報を生成する
   ことを特徴とする請求項５に記載の非接触給電システム。
7. 受電側コイルが設けられた受電装置と通信可能であるとともに前記受電装置に対し磁界共鳴方式で電力を送電可能な送電装置において、
   互いに形状が異なる第１〜第ｎ送電側コイルと（ｎは２以上の整数）、
   前記第１〜第ｎ送電側コイルの何れかに交流信号を供給可能な送電回路と、
   前記第１〜第ｎ送電側コイルの中から選択した対象送電側コイルに対して前記送電回路から送電用交流信号を供給させる送電動作を実行可能な制御回路と、を備え、
   前記制御回路は、前記送電動作の実行前に、前記受電側コイルの形状に基づく形状関連情報を通信により前記受電装置から取得して、取得した前記形状関連情報に基づき前記第１〜第ｎ送電側コイルの中から前記対象送電側コイルを選択する
   ことを特徴とする送電装置。
8. 前記制御回路は、前記形状関連情報に基づき前記第１〜第ｎ送電側コイルの中から２以上の送電側コイルを前記対象送電側コイルの候補として選択することが可能であり、
   前記２以上の送電側コイルを選択した場合、評価用交流信号を前記送電回路から前記２以上の送電側コイルに順次供給させ、前記評価用交流信号を前記２以上の送電側コイルに供給したときの前記受電装置の各受電電力に基づく電力関連情報を通信により前記受電装置から取得して、取得した前記電力関連情報に基づき前記２以上の送電側コイルの中から前記対象送電側コイルを選択する
   ことを特徴とする請求項７に記載の送電装置。
9. 前記電力関連情報は、前記２以上の送電側コイルへの前記評価用交流信号の供給に基づく前記受電装置での２以上の受電電力の内、最大の受電電力に対応する送電側コイルを特定する情報を含む
   ことを特徴とする請求項８に記載の送電装置。
10. 前記制御回路は、前記送電動作の実行前に、前記第１〜第ｎ送電側コイルに含まれる複数の送電側コイルを用いて、前記第１〜第ｎ送電側コイルに含まれる送電側コイルの発生磁界に基づき電流が発生させられる異物の存否を検出し、その検出結果に基づき前記送電動作を実行又は非実行とする
    ことを特徴とする請求項７〜９の何れかに記載の送電装置。
11. 前記第１〜第ｎ送電側コイル間において、前記形状の相違は大きさの相違を含む
    ことを特徴とする請求項７〜１０の何れかに記載の送電装置。
12. 請求項７〜１１の何れかに記載の送電装置と、
    受電側コイルが設けられた受電装置と、を備え、
    前記送電装置及び前記受電装置間において磁界共鳴方式で電力の送受電が可能である
    ことを特徴とする非接触給電システム。
13. 前記受電装置は、前記形状関連情報を記憶する記憶部を備える
    ことを特徴とする請求項１２に記載の非接触給電システム。
14. 請求項８又は９に記載の送電装置と、
    受電側コイルが設けられた受電装置と、を備え、
    前記送電装置及び前記受電装置間において磁界共鳴方式で電力の送受電が可能であり、
    前記受電装置は、前記形状関連情報を記憶する記憶部と、前記評価用交流信号が前記第２以上の送電側コイルに供給されているときの、前記受電側コイルによる受電電力を順次検出する受電電力検出回路を備え、その検出結果に基づき前記電力関連情報を生成する
    ことを特徴とする非接触給電システム。

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