JP6145864B2 - 非接触電力伝達装置 - Google Patents

Description

本発明は、非接触電力伝達装置に関するものである。

従来、特許文献１には、非接触型の電力供給装置において、１次側共振回路から給電する電力の力率から、電気機器の位置ずれを把握する。そして、そのずれた位置での給電動作を行うために、１次側共振回路の特性を調整しながら給電を行い、力率の関係から給電の最適動作を実現させる非接触電力伝達装置が提案されている。

しかしながら、この電力供給装置において、電気機器の位置ずれがあっても高効率に給電するものの、加熱等する異物が存在した場合、異物に対して給電動作を行ってしまうことから、安全を確保する上で異物を検知した時には給電を行わない検知手段が望まれる。

そこで、非接触電力伝達装置には、給電する電気機器を給電のために載置する載置面に載置された電気機器や金属を検知する存在検知装置を備えたものが提案されている。例えば、特許文献２の非接触電力伝達装置では、給電用の１次コイルと、金属検出用の検知コイルの２種類のコイルを備えている。そして、非接触電力伝達装置は、給電用の１次コイルを励磁駆動して電気機器への給電を行い、金属検出用の検知コイルを駆動励磁して、同検知コイルのインピーダンスの変化に基づいて金属や電気機器の検出を行っている。

特開２０１２−１３０１７３号公報 特開２００６−２３０１２９号公報

ところで、上記非接触電力伝達装置では、検知コイルのインダクタンスと同検知コイルと共振回路を構成するコンデンサの容量について、製品ばらつきによる個体差、経年劣化、使用する環境（温度）等で相異・変動することが考慮されていない。

つまり、検知コイルのインダクタンスとコンデンサの容量が、製品ばらつきによる個体差によって共振特性がばらつく。これによって、製造される非接触電力伝達装置毎に共振特性が相異することから、製造される全ての非接触電力伝達装置について、一様な検出精度を保持することはできない。

また、経年劣化や使用する環境によってインダクタンスや容量が変化し共振特性が変動することから、非接触電力伝達装置は、長年にわたって使用した場合や使用環境（温度）が変わった場合には、その一定の検出精度を維持することはできなかった。

特に、載置面に複数の給電エリアが区画形成され、その複数の各給電エリアに、それぞれ検知コイルを設けた非接触電力伝達装置がある。この場合、個々に検知コイルのインダクタンスとコンデンサの容量について、個体差や経年劣化等による共振特性のばらつきや共振特性の変動が生じることになる。これによって、給電エリア毎で、検出精度が一様でなくなる問題が生じる。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、その目的は、回路素子の個体差、経年劣化、使用環境の変化があっても金属や電気機器の検出精度を一様に維持することができる非接触電力伝達装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明の非接触電力伝達装置は、電気機器に設けられた受電装置に対して、電磁誘導現象を利用して非接触給電を行う非接触電力伝達装置であって、前記電気機器や金属の存在検知を行うための検知用周波数の高周波電流を生成する発振回路と、前記発振回路が生成した前記検知用周波数の高周波電流が通電される検知コイルと、前記検知コイルに流れる電流に相対した出力電圧を出力する検出回路と、前記検知用周波数の高周波電流の通電に基づく前記検知コイルに流れる電流に相対した出力電圧に基づいて前記電気機器や金属の存在検知を行う存在検知回路とを有し、前記存在検知回路の初期値設定モード時に、前記検知コイルと前記検知コイルと共振回路を構成するコンデンサとで決まる共振特性に応じて、前記存在検知回路による存在検知時の動作状態が給電エリア毎で一様になるように検知条件を変更する検知条件変更回路とを設けたことを特徴とする。

また、上記構成において、前記検知コイルは、前記電気機器に設けられた受電装置の２次コイルに対して、電磁誘導現象を利用して前記電気機器に非接触給電を行うために、前記検知用周波数とは異なる給電用周波数の高周波電流が通電される１次コイルであり、前記発振回路は、前記検知用周波数の高周波電流及び前記給電用周波数の高周波電流を生成することが好ましい。

また、上記構成において、前記検知コイルは、前記電気機器を載置するエリアに１つ又は複数設けられていることが好ましい。
また、上記構成において、前記検知条件変更回路は、前記共振特性に応じて、前記検知用周波数を変更する検知用周波数変更回路であることが好ましい。

また、上記構成において、前記検知用周波数変更回路は、前記発振回路に対して、検知コイルに流す前記高周波電流の周波数を制御するための制御信号を出力する周波数調整回路と、前記周波数調整回路からの制御信号に基づいて、前記検知コイルに種々異なる調整周波数の高周波電流を順次流すことによって、順次出力される前記検出回路から出力される出力電圧と、予め定めた第１目標電圧とを順次比較する第１比較回路と、前記第１比較回路が、前記出力電圧が前記第１目標電圧に達したと判断したとき、その第１目標電圧に達した時の前記検知コイルに流した前記高周波電流の調整周波数を検知用周波数としてメモリに記憶する第１設定回路とを有することが好ましい。

また、上記構成において、前記周波数調整回路は、前記検知コイルとその検知コイルと共振回路を構成するコンデンサとで決まる共振特性における共振周波数よりも高い周波数から当該共振周波数に段階的に近づく前記調整周波数の制御信号を順次出力することが好ましい。

また、上記構成において、前記第１設定回路は、前記第１目標電圧に達したときの前記検知コイルに流した前記高周波電流の周波数を検知用周波数としてメモリに記憶する場合、前記メモリに先の検知用周波数が記憶されている時、新たな検知用周波数が先に記憶された検知用周波数を含む予め定めた範囲内にあるとき、前記メモリに当該新たな検知用周波数を書き替えないことが好ましい。

また、上記構成において、前記検知条件変更回路は、前記発振回路に対して、前記検知コイルに検知用周波数の高周波電流を流した時、前記検出回路からの出力電圧の読出時間を、前記共振特性に応じて変更する検知用読出時間変更回路を有することが好ましい。

また、上記構成において、前記検知用読出時間変更回路は、前記初期値設定モード時に、前記検出回路から検知コイルに流れる電流に相対した出力電圧を読み出す調整読出時間を制御するためのサンプリング信号を出力する読出時間調整回路と、前記読出時間調整回路からの前記調整読出時間に基づく前記サンプリング信号に応答して、前記第１設定回路が設定した前記検知用周波数の高周波電流を前記検知コイルに流し前記検出回路から出力される前記出力電圧を読み出し、その読み出された前記出力電圧と予め定めた第２目標電圧とを比較する第２比較回路と、前記第２比較回路が、前記出力電圧が前記第２目標電圧に達したと判断したとき、その第２目標電圧に達した時の前記出力電圧の調整読出時間を検知用読出時間として前記メモリに記憶する第２設定回路とを有することが好ましい。

また、上記構成において、前記読出時間調整回路は、前記読み出される出力電圧が、第２目標電圧に段階的に近づく前記調整読出時間のサンプリング信号を順次出力することが好ましい。

また、上記構成において、前記第２設定回路は、前記第２目標電圧に達したときの読み出した時間を検知用読出時間として前記メモリに記憶する場合、前記メモリに先の検知用読出時間が記憶されている時、新たな検知用読出時間が先に記憶された検知用読出時間を含む予め定めた範囲内にあるとき、前記メモリに当該新たな検知用読出時間を書き替えないことが好ましい。

また、上記構成において、前記検知条件変更回路は、前記発振回路に対して、前記検知コイルに検知用周波数の高周波電流を流す時、前記発振回路を発振駆動するためのパルス駆動信号のデューティー比を、前記共振特性に応じて変更する検知用デューティー比変更回路を有することが好ましい。

また、上記構成において、前記検知用デューティー比変更回路は、前記初期値設定モード時に、前記パルス駆動信号の調整のための調整デューティー比を制御する励磁制御信号を出力するデューティー比調整回路と、前記デューティー比調整回路からの前記調整デューティー比に応答して、前記発振回路が前記第１設定回路で設定した前記検知用周波数の高周波電流を前記検知コイルに流し前記検出回路から出力される前記出力電圧を読み出し、その読み出された前記出力電圧と予め定めた第２目標電圧とを比較する第２比較回路と、前記第２比較回路が、前記出力電圧が前記第２目標電圧に達したと判断したとき、その第２目標電圧に達した時の前記調整デューティー比を検知用デューティー比として前記メモリに記憶する第２設定回路とを有することが好ましい。

また、上記構成において、前記デューティー比調整回路は、前記読み出される出力電圧が、第２目標電圧に段階的に近づく前記調整デューティー比の励磁制御信号を順次出力することが好ましい。

また、上記構成において、前記第２設定回路は、前記第２目標電圧に達したときの調整デューティー比を検知用デューティー比として前記メモリに記憶する場合、前記メモリに先の検知用デューティー比が記憶されている時、新たな検知用デューティー比が先に記憶された検知用デューティー比を含む予め定めた範囲内にあるとき、前記メモリに当該新たな検知用デューティー比を書き替えないことが好ましい。

また、上記構成において、前記検知条件変更回路は、前記発振回路に対して、前記検知コイルに検知用周波数の高周波電流を流す時、前記発振回路に印加する直流電圧を、前記共振特性に応じて変更する検知用直流電圧変更回路を有することが好ましい。

また、上記構成において、前記検知用直流電圧変更回路は、前記初期値設定モード時に、前記発振回路に印加する調整のための調整直流電圧を制御するための直流電圧調整回路と、前記直流電圧調整回路からの前記調整直流電圧に応答して、前記発振回路が前記第１設定回路が設定した前記検知用周波数の高周波電流を前記検知コイルに流し前記検出回路から出力される前記出力電圧を読み出し、読み出された前記出力電圧と予め定めた第２目標電圧とを比較する第２比較回路と、前記第２比較回路が、前記出力電圧が前記第２目標電圧に達したと判断したとき、前記第２目標電圧に達した時の前記調整直流電圧を検知用直流電圧として前記メモリに記憶する第２設定回路と
を有することが好ましい。

また、上記構成において、前記直流電圧調整回路は、読み出される出力電圧が、前記第２目標電圧に段階的に近づく前記調整直流電圧を順次出力することが好ましい。

また、上記構成において、前記第２設定回路は、前記第２目標電圧に達したときの調整直流電圧を検知用直流電圧として前記メモリに記憶する場合、前記メモリに先の検知用直流電圧が記憶されている時、新たな検知用直流電圧が先に記憶された検知用直流電圧を含む予め定めた範囲内にあるとき、前記メモリに当該新たな検知用直流電圧を書き替えないことが好ましい。

また、上記構成において、前記存在検知回路の初期値設定モードは、出荷前に操作される調整スイッチを操作した時、電源スイッチを操作した時、予め定めた時間経過した時に実行されることが好ましい。

本発明によれば、回路素子の個体差、経年劣化、使用環境の変化があっても検出精度を一様に維持することができる。

非接触電力伝達装置と電気機器を示す全体斜視図。 給電エリアに設けた１次コイルの配列状態を示す説明図。 非接触電力伝達装置と電気機器の電気ブロック回路図。 電気機器の受電装置の電気ブロック回路図。 基本給電ユニット回路を説明するための電気ブロック回路図。 ハーフブリッジ回路を説明するための電気回路図。 基本給電ユニット回路の動作を説明するための各信号波形図。 存在検知の原理を説明するための周波数に対する出力を示す特性図。 初期値設定モードの処理動作を説明するためのフローチャート図。 周波数調整処理の動作を説明するためのフローチャート図。 読出時間調整処理の動作を説明するためのフローチャート図。 （ａ）検知用周波数と第１目標電圧を説明するための波形図、（ｂ）検知用読み出し時間と第２目標電圧を説明するための波形図。

以下、本発明を具体化した非接触電力伝達装置の実施形態を図面に従って説明する。
図１は、非接触電力伝達装置（以下、給電装置という）１とその給電装置１から非接触給電される電気機器（以下、機器という）Ｅの全体斜視図を示す。

給電装置１は、四角形の板状の筐体２を有し、その上面が平面であって機器Ｅを載置する載置面３を形成している。載置面３は、複数の四角形状の給電エリアＡＲが区画形成され、本実施形態では、左右方向（横方向）に４個、上下方向（縦方向）方向に６個並ぶように２４個の給電エリアＡＲが区画形成されている。

図２に示すように、筐体２内であって、区画形成された各給電エリアＡＲに対応する位置に、給電エリアＡＲの外形形状にあわせて四角形状に巻回された１次コイルＬ１が配置されている。各給電エリアＡＲの１次コイルＬ１は、給電エリアＡＲ毎に筐体２内に設けられたそれぞれの基本給電ユニット回路４（図３参照）と接続されている。各給電エリアＡＲの１次コイルＬ１は、対応する基本給電ユニット回路４にて給電用共振周波数ｆｐの高周波電が通電されて交番磁界を放射する。

次に、給電装置１と機器Ｅの電気的構成を図３に従って説明する。
（機器Ｅ）
まず、機器Ｅについて説明する。図３において、機器Ｅは、給電装置１から２次電力を受電する受電装置としての受電回路８と負荷Ｚを有している。

受電回路８は、図４に示すように、整流回路８ａと通信回路８ｂを有している。
整流回路８ａは、２次コイルＬ２と共振コンデンサＣ２の直列回路よりなる機器Ｅの２次側回路に接続されている。２次コイルＬ２は、１次コイルＬ１が放射する交番磁界に基づいて２次電力を発生し、その２次電力を整流回路８ａに出力する。整流回路８ａは、１次コイルＬ１の励磁による電磁誘導にて２次コイルＬ２に発生した２次電力をリップルのない直流電圧に変換する。そして、整流回路８ａは、変換した直流電圧を機器Ｅの負荷Ｚに供給する。このとき、整流回路８ａと負荷Ｚの間に、例えばＤＣ／ＤＣコンバータを設け、ＤＣ／ＤＣコンバータにて整流回路８ａからの直流電圧を機器Ｅの負荷Ｚにあわせた直流電圧に変換して同負荷Ｚに供給するようにしてもよい。

ここで、負荷Ｚは、２次コイルＬ２にて発生する２次電力で駆動する機器であればよい。例えば、整流回路８ａが変換した直流電源を使って該負荷Ｚを載置面３上で駆動する機器であったり、２次電力をそのまま交流電源として使って該負荷Ｚを載置面３上で駆動する機器であったりしてもよい。また、整流回路８ａが変換した直流電源を使って内蔵する充電池（２次電池）を充電する機器であってもよい。

また、整流回路８ａが変換した直流電圧は、通信回路８ｂの駆動源としても利用されている。このとき、前記したＤＣ／ＤＣコンバータにて整流回路８ａからの直流電圧を通信回路８ｂにあわせた直流電圧に変換して同通信回路８ｂに供給するようにしてもよい。通信回路８ｂは、機器認証信号ＩＤ及び励磁要求信号ＲＱを生成し、２次コイルＬ２を介して給電装置１に送信する回路である。機器認証信号ＩＤは、給電装置１に対して該給電装置１にて給電を受けられる機器Ｅである旨の認証信号である。励磁要求信号ＲＱは、給電装置１に対して給電を要求する要求信号である。

また、通信回路８ｂは、機器Ｅに設けられた例えば負荷Ｚを駆動させるための電源スイッチがオフのときには、機器認証信号ＩＤ及び励磁要求信号ＲＱを生成しない。さらに、通信回路８ｂは、機器Ｅにマイクロコンピュータが設けられている場合、マイクロコンピュータの判断で給電を休止したいと判断したときには、機器認証信号ＩＤ及び励磁要求信号ＲＱを生成しないようになっている。例えば、ノートパソコンのような場合、給電状態が続いていてノートパソコン側で電力を消費しない動作を実行しているときに機器認証信号ＩＤ及び励磁要求信号ＲＱを生成しないようにしてもよい。

機器認証信号ＩＤ及び励磁要求信号ＲＱは、複数ビットからなる２値化（ハイレベル・ロウレベル）された信号であって、その２値化された信号を、共振コンデンサＣ２と整流回路８ａとを接続する受電線に出力する。受電線に２値化された信号が出力されると、給電用共振周波数ｆｐにて駆動励磁されている１次コイルＬ１の励磁による電磁誘導にて２次コイルＬ２に流れる２次電流の振幅が２値化された信号に対応して変化する。

この給電用共振周波数ｆｐの２次電流の振幅変化よって、２次コイルＬ２が放射する磁束が変化し、その変化した磁束は１次コイルＬ１に電磁誘導として伝搬し、１次コイルＬ１に流れる１次電流の振幅を変化させる。

つまり、２値化された信号（機器認証信号ＩＤ及び励磁要求信号ＲＱ）によって、２次コイルＬ２の両端子間を流れる給電用共振周波数ｆｐの２次電流は、振幅変調される。そして、その振幅変調された給電用共振周波数ｆｐの２次電流の磁束は、１次コイルＬ１に送信信号として伝搬される。

（給電装置１）
次に、給電装置１について説明する。図３に示すように、給電装置１は、共通ユニット部１０と２４個の１次コイルＬ１毎に設けられた基本給電ユニット回路４からなる基本ユニット部２０を有している。

共通ユニット部１０は、基本ユニット部２０に電源を供給する電源回路１１、基本ユニット部２０を統括制御するシステム制御部１２、各種データを記憶するメモリ１３を備えている。

電源回路１１は、整流回路及びＤＣ／ＤＣコンバータを有し、外部から商用電源を入力して整流回路にて整流する。電源回路１１は、整流した直流電圧をＤＣ／ＤＣコンバータにて所望の電圧に変換した後、その直流電圧Ｖｄｄを駆動電源としてシステム制御部１２、メモリ１３及び基本ユニット部２０に出力する。

システム制御部１２は、マイクロコンピュータよりなり、基本ユニット部２０を制御する。すなわち、システム制御部１２は、マイクロコンピュータの制御プログラムに従って、２４個の１次コイルＬ１毎に設けられた基本給電ユニット回路４を統括制御する。

システム制御部１２は、初期値設定処理を実行する初期値設定モード、給電エリアＡＲに機器Ｅが載置されたかどうか判定処理を実行する存在検知モード、給電エリアＡＲに機器Ｅが載置された時、該機器Ｅに給電処理を実行する給電モードを有する。

初期値設定モードは、システム制御部１２が、存在検知のために基本給電ユニット回路４毎に、１次コイルＬ１を励磁駆動する検知用周波数ｆｓをそれぞれ設定する。そして、基本給電ユニット回路４毎に、その検知用周波数ｆｓで励磁駆動させた際の１次電流の検出する検知用読出時間ｔｓをそれぞれ設定処理するモードである。

存在検知モードは、システム制御部１２が、基本給電ユニット回路４毎の初期値設定モードの処理で得られた検知用周波数ｆｓに基づいて各基本給電ユニット回路４をそれぞれ検知用周波数ｆｓにて励磁駆動する。そして、システム制御部１２は、各基本給電ユニット回路４がそれぞれ検知用周波数ｆｓで励磁駆動されている時の１次コイルＬ１の出力電圧Ｖｓを、基本給電ユニット回路４毎に初期値設定モードの処理で得られた検知用読出時間ｔｓにて読み出す。最後に、システム制御部１２が、その読み出した出力電圧Ｖｓに基づいて機器Ｅの存在の有無、金属Ｍ（図１参照）の有無等を検知するモードである。

給電モードは、システム制御部１２が、存在検知モードの処理で得られた基本給電ユニット回路４毎の判定結果に基づいて各基本給電ユニット回路４をそれぞれ給電、休止状態等に駆動制御するモードである。

メモリ１３は、不揮発性メモリであって、システム制御部１２が各種判定処理動作を行う際に使用する各種のデータを記憶している。また、メモリ１３は、２４個の各給電エリアＡＲについての記憶領域が割り当てられていて、その割り当てられた記憶領域にはその時々の給電エリアＡＲの情報がそれぞれ記憶されるようになっている。

詳述すると、メモリ１３は、初期値設定モードの処理で得られた基本給電ユニット回路４毎の検知用周波数ｆｓ及び検知用読出時間ｔｓが、それぞれ基本給電ユニット回路４毎に割り当てられた記憶領域に記憶されるようになっている。

基本ユニット部２０は、図３に示すように、各給電エリアＡＲ（各１次コイルＬ１）に対して設けられた複数（２４個）の基本給電ユニット回路４から構成されている。そして、各基本給電ユニット回路４は、システム制御部１２との間でデータの授受を行い、システム制御部１２にて制御されている。

各基本給電ユニット回路４は、その回路構成が同じであるため説明の便宜上、１つの基本給電ユニット回路４について、図５に従って説明する。
図５に示すように、基本給電ユニット回路４は、ハーフブリッジ回路２１、ドライブ回路２２、電流検出回路２３、出力検出回路２４及び信号抽出回路２５を有している。

（ハーフブリッジ回路２１）
図６に示すように、ハーフブリッジ回路２１は、公知のハーフブリッジ回路である。ハーフブリッジ回路２１は、第１コンデンサＣａと第２コンデンサＣｂを直列に接続した分圧回路と、この分圧回路に対して、第１パワートランジスタＱａと第２パワートランジスタＱｂを直列に接続した直列回路からなる駆動回路が並列に接続されている。第１及び第２パワートランジスタＱａ，Ｑｂは、本実施形態では、ＮチャネルＭＯＳＦＥＴにて構成されている。

そして、第１コンデンサＣａと第２コンデンサＣｂの接続点（ノードＮ１）と、第１パワートランジスタＱａと第２パワートランジスタＱｂの接続点（ノードＮ２）との間に、１次コイルＬ１と共振用の共振コンデンサＣ１の直列回路が接続される。

図７に示すように、第１パワートランジスタＱａと第２パワートランジスタＱｂの各ゲート端子には、ドライブ回路２２から駆動信号ＰＳａ，ＰＳｂが入力される。第１及び第２パワートランジスタＱａ，Ｑｂは、そのゲート端子にそれぞれ入力される駆動信号ＰＳａ，ＰＳｂに基づいて交互にオンオフされる。これによって、１次コイルＬ１を通電する高周波電流が生成される。そして、１次コイルＬ１は、この高周波電流の通電により、交番磁界を発生する。

（ドライブ回路２２）
ドライブ回路２２は、システム制御部１２から１次コイルＬ１に流す高周波電流の周波数を制御する励磁制御信号ＣＴを入力し、第１及び第２パワートランジスタＱａ,Ｑｂのゲート端子にそれぞれ出力する駆動信号ＰＳａ，ＰＳｂを生成する。つまり、図７に示すように、ドライブ回路２２は、励磁制御信号ＣＴに基づいて第１及び第２パワートランジスタＱａ,Ｑｂを交互にオン・オフさせて、１次コイルＬ１に流す高周波電流の周波数を設定する駆動信号ＰＳａ，ＰＳｂを生成する。

駆動信号ＰＳａ，ＰＳｂは、第１パワートランジスタＱａと第２パワートランジスタＱｂが同時にオンしないようにデットタイムを持たせている。また、第２パワートランジスタＱｂについては、オフ時間とオン時間を同じで一定にし、第１パワートランジスタＱａについては、オン時間を短くしその分オフ時間を長くしている。

ここで、システム制御部１２からの励磁制御信号ＣＴは、１次コイルＬ１を通電する高周波電流の周波数を決定するデータ信号である。
初期値設定モードにおいては、システム制御部１２は、初期値設定のために種々の周波数（調整用周波数ｆｘ）の高周波電流が１次コイルＬ１に流れるように、励磁制御信号ＣＴを選択し出力するようになっている。

従って、初期値設定モードにおいては、２４個の基本給電ユニット回路４（ドライブ回路２２）は、初期値設定のために種々の周波数に基づく励磁制御信号ＣＴがそれぞれシステム制御部１２から出力されることになる。

また、存在検知モードにおいては、システム制御部１２は、メモリ１３に記憶した当該基本給電ユニット回路４における検知用周波数ｆｓの情報を読み出す。そして、システム制御部１２は、その読み出した検知用周波数ｆｓの高周波電流が１次コイルＬ１に流れるように、読み出した検知用周波数ｆｓの情報に基づいて励磁制御信号ＣＴを生成し出力するようになっている。

従って、存在検知モードにおいては、２４個の基本給電ユニット回路４（ドライブ回路２２）は、メモリ１３に記憶した対応する基本給電ユニット回路４の検知用周波数ｆｓに基づく励磁制御信号ＣＴがそれぞれシステム制御部１２から出力されることになる。

また、給電モードにおいては、システム制御部１２は、２４個の１次コイルＬ１が給電のための同じ共振周波数（給電用共振周波数ｆｐ）の高周波電流にて通電されるための励磁制御信号ＣＴを出力するようになっている。

従って、給電モードにおいては、２４個の基本給電ユニット回路４（ドライブ回路２２）は、給電のための全て同じ周波数に基づく励磁制御信号ＣＴがそれぞれシステム制御部１２から出力されることになる。

（電流検出回路２３）
電流検出回路２３は、１次コイルＬ１の一方の端子とハーフブリッジ回路２１の間に設けられ、１次コイルＬ１に流れるその時々の１次電流を検出し、電流検出信号ＳＧ１を出力する。つまり、電流検出回路２３は、図７に示す駆動信号ＰＳａ，ＰＳｂが出力されると、図７に示す電流検出信号ＳＧ１を出力する。

（出力検出回路２４）
出力検出回路２４は、電流検出回路２３と接続されている。出力検出回路２４は、電流検出回路２３が検出した電流検出信号ＳＧ１を入力し、電流検出信号ＳＧ１に相対して出力電圧に変換し、デジタル値に変換して出力する。出力検出回路２４は、包絡線検波回路を含み、電流検出回路２３の電流検出信号ＳＧ１を同包絡線検波回路にて検波する。出力検出回路２４（包絡線検波回路）は、電流検出信号ＳＧ１から該電流検出信号ＳＧ１の外側を包んだ図７に示す包絡線波形信号（出力電圧Ｖｓ）を生成する。

出力検出回路２４は、アナログ値をデジタル値に変換するＡＤ変換器を備え、その時々の出力電圧Ｖｓをデジタル値に変換する。出力検出回路２４は、出力電圧Ｖｓのデジタル値を、システム制御部１２からのサンプリング信号ＳＰに応答して同システム制御部１２に出力するようになっている。

ここで、システム制御部１２からのサンプリング信号ＳＰは、即ちシステム制御部１２から基本給電ユニット回路４（出力検出回路２４）に出力される読み出しタイミングは、システム制御部１２にて制御されている。換言すると、システム制御部１２は、各基本給電ユニット回路４について、１次コイルＬ１の励磁に基づく出力検出回路２４から出力電圧Ｖｓのデジタル値を読み出す読出時間をそれぞれ設定している。

読出時間とは、システム制御部１２が基本給電ユニット回路４（ドライブ回路２２）に励磁制御信号ＣＴを出力した時を基準として、当該基本給電ユニット回路４の出力検出回路２４の出力電圧Ｖｓ（デジタル値）を読み出し行う時間をいう。

そして、本実施形態では、初期値設定モードにおいては、システム制御部１２は、後記する初期値設定モードで実行する周波数調整処理動作の時の読出時間と、読出時間調整処理動作の時の読出時間とは相異させている。

詳述すると、周波数調整処理動作においては、システム制御部１２は、各基本給電ユニット回路４について同じ読出時間に設定されていて、その読出時間に基づいてサンプリング信号ＳＰを生成し出力するようになっている。一方、読出時間調整処理動作においては、システム制御部１２は、各基本給電ユニット回路４において読出時間（調整読出時間ｔｘ）を可変させるように設定している。そして、システム制御部１２は、その時々で変更させた読出時間（調整読出時間ｔｘ）に基づいてサンプリング信号ＳＰを生成し出力するようになっている。これは、読出時間調整処理動作が、各基本給電ユニット回路４において最適な読出時間（検知用読出時間ｔｓ）を求めるための処理動作であるからである。

また、存在検知モードにおいては、システム制御部１２は、メモリ１３に記憶した当該基本給電ユニット回路４の検知用読出時間ｔｓを読み出す。そして、システム制御部１２は、その読み出した検知用読出時間ｔｓに基づいてサンプリング信号ＳＰを生成し出力するようになっている。

従って、存在検知モードにおいては、２４個の基本給電ユニット回路４（出力検出回路２４）は、メモリ１３に記憶した対応する基本給電ユニット回路４の検知用読出時間ｔｓに基づくサンプリング信号ＳＰがそれぞれシステム制御部１２から出力されることになる。

（信号抽出回路２５）
信号抽出回路２５は、電流検出回路２３と接続されている。信号抽出回路２５は、１次コイルＬ１を給電用共振周波数ｆｐで励磁駆動している間、電流検出回路２３からその時の１次コイルＬ１の１次電流を入力する。そして、信号抽出回路２５は、載置面３に載置された機器Ｅの２次コイルＬ２から送信された振幅変調された送信信号を、電流検出回路２３を介して入力する。

信号抽出回路２５は、入力した送信信号から機器認証信号ＩＤ及び励磁要求信号ＲＱを抽出する。信号抽出回路２５は、送信信号から機器認証信号ＩＤ及び励磁要求信号ＲＱの両信号を抽出した時、システム制御部１２に許可信号ＥＮを出力する。ちなみに、信号抽出回路２５は、機器認証信号ＩＤ及び励磁要求信号ＲＱのいずれか一方しか抽出しなかった時、又は、両信号とも抽出しなかった時には、システム制御部１２に許可信号ＥＮを出力しない。

次に、上記のように構成した給電装置１の作用をシステム制御部１２に処理動作に従って説明する。
まず、作用を説明する前に、この作用を容易に理解する上で、まず、存在検知の原理を図８に従って説明する。

図８に示すように、第１共振特性Ａ１は、給電エリアＡＲに何も載置されていない場合の１次コイルＬ１と共振コンデンサＣ１の直列回路からなる１次側回路における周波数に対する１次コイルＬ１の出力を示す。

また、第２共振特性Ａ２は、給電エリアＡＲに金属Ｍが載置された場合の１次コイルＬ１と金属Ｍの間での、周波数に対する１次コイルＬ１の出力を示す。
さらに、第３共振特性Ａ３は、給電エリアＡＲに機器Ｅが載置された場合の１次コイルＬ１と対向する機器Ｅにおいて、２次コイルＬ２と共振コンデンサＣ２からなる２次側回路における周波数に対する１次コイルＬ１の出力を示す。

そして、この第１〜第３共振特性Ａ１〜Ａ３は、第３共振特性Ａ３、第１共振特性Ａ１、第２共振特性Ａ２の順で共振周波数が高くなることが予め実験、試験等で求められている。しかも、これら周波数帯域は、第１共振特性Ａ１が金属Ｍや機器Ｅによるインダクタンスの変動に基づくものであるから、非常に隣接して存在する。

ここで、図８に示すように、第１共振特性Ａ１の特定周波数ｆｋにて１次コイルＬ１を励磁した状態で給電エリアＡＲに何も載置しない場合、１次コイルＬ１のインダクタンスは変化しない。そのため、共振特性は第１共振特性Ａ１のまま変化しないことから、１次コイルＬ１に現れる特定周波数ｆｋに対する出力は中間値Ｖｍｉｄとなる。

また、第１共振特性Ａ１の特定周波数ｆｋにて１次コイルＬ１を励磁した状態で給電エリアＡＲに金属Ｍを載置した場合、１次コイルＬ１のインダクタンスが載置された金属Ｍにより変化する。これによって、共振特性が第１共振特性Ａ１から第２共振特性Ａ２にシフトする。その結果、１次コイルＬ１に現れる特定周波数ｆｋに対する出力は、図８に示すように、最大値Ｖｍａｘとなる。

さらに、第１共振特性Ａ１の特定周波数ｆｋにて１次コイルＬ１を励磁した状態で給電エリアＡＲに機器Ｅを載置した場合、１次コイルＬ１のインダクタンスが載置された機器Ｅにより変化する。これによって、共振特性が第１共振特性Ａ１から第３共振特性Ａ３にシフトする。その結果、１次コイルＬ１に現れる特定周波数ｆｋに対する出力は、図８に示すように、最小値Ｖｍｉｎとなる。

つまり、このことから、第１共振特性Ａ１におけるこの特定周波数ｆｋを、存在検知のための検知用周波数ｆｓとして１次コイルＬ１を励磁駆動する。そして、１次コイルＬ１に現れる検知用周波数ｆｓに対する出力値を知ることによって、給電エリアＡＲ上の機器Ｅの有無、及び、金属Ｍの有無を検知することができることがわかる。

以上のことから、存在検知をするためには、給電エリアＡＲに何も載置していない状態で、第１共振特性Ａ１における存在検知のための検知用周波数ｆｓを事前に求める必要がある。

なお、検知用周波数ｆｓの設定は、１次コイルＬ１上に機器Ｅを載置する際、機器Ｅの位置やサイズ等に因らず第１共振特性Ａ１での周波数に対する出力が小さくなるような周波数に設定する。かつ、検知用周波数ｆｓの設定は、１次コイルＬ１上に金属Ｍを載置する際、金属Ｍの位置やサイズ等に因らず第１共振特性Ａ１での周波数に対する出力が大きくなるような周波数に設定する。

また、各１次コイルＬ１は、単独又は他の１次コイルＬ１と協働して励磁駆動して、給電エリアＡＲに載置された機器Ｅ内の２次コイルＬ２に対して給電をする必要がある。
そこで、機器Ｅへの給電のために基本給電ユニット回路４が１次コイルＬ１を励磁駆動させる際の給電用共振周波数ｆｐは、以下のように設定している。給電用共振周波数ｆｐは、機器Ｅが給電エリアＡＲに載置された時、１次コイルＬ１と２次コイルＬ２でトランスのような構成が形成される。そして、この構成において、機器Ｅ側のインダクタンス成分及びキャパシタ成分で決まる共振周波数を給電用共振周波数ｆｐとしている。

従って、本実施形態では、機器Ｅ側で決まる給電用共振周波数ｆｐで１次コイルＬ１を励磁駆動させることにより、機器Ｅ側で１次コイルＬ１から給電された電力を低損失に受電可能である。

また、このとき、給電用共振周波数ｆｐは、検知用周波数ｆｓとの間隔が以下のように設定されている。
図８に示す第４共振特性Ａ４は、給電用共振周波数ｆｐで最大出力となる共振特性であって、給電エリアＡＲに機器Ｅが載置された場合の１次コイルＬ１と対向する機器Ｅにおいて、前記２次側回路における周波数に対する１次コイルＬ１の出力を示す。

そして、この第４共振特性Ａ４は、１次コイルＬ１に現れる検知用周波数ｆｓに対する出力は、図８に示すように、最小値Ｖｍｉｎよりも小さく０ボルトに近い電圧値Ｖｎになっている。これは、給電用共振周波数ｆｐと検知用周波数ｆｓの間隔が大きいほど電圧値Ｖｎが小さくなる。

ここで、最大値Ｖｍａｘと最小値Ｖｍｉｎの幅をＷ１（＝Ｖｍａｘ−Ｖｍｉｎ）とし、これに対して、第４共振特性Ａ４の検知用周波数ｆｓにおける電圧値Ｖｎと０ボルトの幅をＷ２（＝Ｖｎ−０）とする。このとき、Ｗ１＞Ｗ２となる。

従って、第４共振特性Ａ４の給電用共振周波数ｆｐで１次コイルＬ１を励磁駆動して給電している給電エリアＡＲがあるとする。そして、その隣接する給電エリアＡＲが検知用周波数ｆｓで１次コイルＬ１を励磁駆動して存在検知している場合、Ｗ１＞Ｗ２となることから、給電用共振周波数ｆｐで１次コイルＬ１を励磁駆動して給電している給電エリアＡＲからの影響は小さい。

つまり、機器Ｅ側のインダクタンス成分及びキャパシタ成分で決まる共振回路において、給電用共振周波数ｆｐが検知用周波数ｆｓとの間隔がＷ１＞Ｗ２となるような、図８に示す第４共振特性Ａ４を持つ共振回路を設定する必要がある。

ちなみに、本実施形態では、検知用周波数ｆｓは７０ｋＨｚ付近、給電用共振周波数ｆｐは１４０ｋＨｚ付近に設定している。そして、この検知用周波数ｆｓは、例えば、出荷前、一定の使用期間経過後毎に、又は、給電装置１に設けた調整スイッチ（図示略）を操作する毎に、調整されるようになっている。

（初期値設定モード）
各給電エリアＡＲ（基本給電ユニット回路４）の１次コイルＬ１及び共振コンデンサＣ１は、給電エリアＡＲ毎に製造バラツキ等の個体差、経年変化の度合いによってそれら値が一様でない。そのため、１次コイルＬ１と共振コンデンサＣ１によって決まる第１共振特性Ａ１が給電エリアＡＲ毎に相異することになる。

このことは、全て同じ検知用周波数ｆｓで各１次コイルＬ１を励磁して存在検知を行う場合、検知用周波数ｆｓに対する出力値（出力電圧Ｖｓ）が給電エリアＡＲ毎に異なることを意味する。

その結果、システム制御部１２は、各基本給電ユニット回路４の出力検出回路２４から取得する出力電圧Ｖｓが一様でなく精度の高い存在検知ができない。
そこで、初期値設定モードは、全ての給電エリアＡＲ（基本給電ユニット回路４）において、常に一様の出力を維持し、機器Ｅや金属Ｍの存在検知を正確に行うために、給電エリアＡＲ毎に検知用周波数ｆｓと検知用読出時間ｔｓの設定をそれぞれ行う。

さて、システム制御部１２が実行する初期値設定モードでは、載置面３の２４個の給電エリアＡＲに何も置かれていない状態にする。この状態で、調整スイッチ（図示しない）を操作すると、システム制御部１２は、調整スイッチのオン信号に応答して、図９に示すフローチャートに従った初期値設定モードを実行する。

まず、図９のフローチャートに従って、システム制御部１２は、メモリ１３に予め記憶した全ての各給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４毎に記憶した検知用周波数ｆｓと検知用読出時間ｔｓのデータを全てクリアにして初期化する（ステップＳ１）。この時、システム制御部１２は、あわせて同システム制御部１２に内蔵したアドレスカウンタＣＮＴを「１」にセットする。

次に、ステップＳ２において、システム制御部１２は、アドレスカウンタＣＮＴの「１」の内容に基づいて１番目の給電エリアＡＲを指定し、その給電エリアＡＲに設けた１次コイルＬ１の検知用周波数ｆｓの設定のための周波数調整処理（ステップＳ３）を実行する。

（周波数調整処理）
図１２（ａ）に示すように、周波数調整処理とは、１次コイルＬ１を励磁駆動して出力検出回路２４にて得られる出力電圧Ｖｓが予め定めた第１目標電圧Ｖｐ１を出力する時の周波数（これを、検知用周波数ｆｓという）を求める処理である。

ここで、第１目標電圧Ｖｐ１は、周波数の変動による出力電圧の変動が小さくノイズ等に影響されない第１共振特性Ａ１の共振周波数ｆｒから外れた周波数（検知用周波数ｆｓ）に対する電圧であって、予め実験、試験、計算等で求めた値である。

なお、第１共振特性Ａ１の共振周波数ｆｒから外れた検知用周波数ｆｓに対する第１目標電圧Ｖｐ１は、共振周波数ｆｒを挟んで２つ存在するが、本実施形態では、共振周波数ｆｒより高い周波数側の検知用周波数ｆｓを求めるようにしている。

つまり、図８に示すように、第１共振特性Ａ１における１次コイルＬ１を共振周波数ｆｒにて励磁した場合には、その出力電圧Ｖｓは最大値となる。しかしながら、この共振周波数を含む付近では、少しの周波数の変動によって出力電圧が大きく上下に変動する。つまり、この共振周波数を含む付近では、ノイズ等によって変動の無い安定した出力が望めない。そこで、少しの周波数の変動による出力電圧の変動が小さく、ノイズ等に影響されない共振周波数ｆｒから外れた周波数（検知用周波数ｆｓ）を求める処理である。

図１０に示すように、ステップＳ３において、システム制御部１２は、最初（１番目）の給電エリアＡＲの１次コイルＬ１に対して最初に励磁する調整周波数ｆｘを設定する（ステップＳ３−１）。ここで、ステップＳ３−１において初めに設定される調整周波数は、予め実験等で用意した調整周波数ｆｘである。この調整周波数ｆｘは、各給電装置１において各給電エリアＡＲに対して該調整周波数ｆｘで１次コイルＬ１を励磁する。その時、その該調整周波数ｆｘに対する出力電圧Ｖｓが少なくとも第１目標電圧Ｖｐ１以上にならない周波数である。

これは、各給電エリアＡＲで第１共振特性Ａ１が相異することから、全ての給電エリアＡＲについて第１目標電圧Ｖｐ１を超えない調整周波数ｆｘとなることを見越した余裕を持たせた周波数に設定している。そして、この調整周波数ｆｘは、予め試験、実験、計算等で求めた周波数である。

次に、システム制御部１２は、この調整周波数ｆｘのデータに基づく励磁制御信号ＣＴをドライブ回路２２に出力し、１番目の給電エリアＡＲの１次コイルＬ１をこの調整周波数ｆｘにて励磁駆動する（ステップＳ３−２）。システム制御部１２は、サンプリング信号ＳＰを出力してこの調整周波数ｆｘで励磁駆動された１番目の給電エリアＡＲの出力検出回路２４が検出した出力電圧Ｖｓを入力する（ステップＳ３−３）。

なお、システム制御部１２からのサンプリング信号ＳＰは、周波数調整処理動作においては他の給電エリアＡＲの場合も同じタイミングで出力される。換言すると、システム制御部１２の読出時間は、この周波数調整処理動作においては２４個の給電エリアＡＲについて同じにしている。

この場合の読出時間は、図７に示す出力検出回路２４が生成する出力電圧Ｖｓにおいて、その波形が不飽和領域Ｚ１から飽和領域Ｚ２になった時の値を読み出す時間に設定されている。これは、出力電圧Ｖｓの波形が飽和領域Ｚ２に入る時間は、各給電エリアＡＲで第１共振特性Ａ１、即ち１次コイルＬ１のインダクタンス及び共振コンデンサＣ１の容量のバラツキによって相異することから異なる。従って、全ての給電エリアＡＲの出力電圧Ｖｓの波形が飽和領域Ｚ２に入る時間を見越した余裕を持たせた時間に設定している。従って、各給電エリアＡＲにおいて、その第１共振特性Ａ１の相異に基づく調整周波数ｆｘに対する出力電圧Ｖｓの差を正確に検出できる。

システム制御部１２は、調整周波数ｆｘにおける出力電圧Ｖｓが、前記第１目標電圧Ｖｐ１にあるかどうか比較する（ステップＳ３−４）。システム制御部１２は、調整周波数ｆｘにおける出力電圧Ｖｓが第１目標電圧Ｖｐ１でない場合（ステップＳ３−４でＮＯ）、新たに励磁制御を行うべくステップＳ３−５に移る。ステップＳ３−５において、システム制御部１２は、調整周波数ｆｘを低い周波数側に予め定めた単位周波数Δｆだけずらした新たな調整周波数ｆｘを設定し、ステップＳ３−２に戻る。

そして、システム制御部１２は、この新たな調整周波数ｆｘにて１番目の給電エリアＡＲの１次コイルＬ１を励磁駆動する（ステップＳ３−２）。システム制御部１２は、新たな調整周波数ｆｘで励磁駆動された時の、１番目の給電エリアＡＲの出力検出回路２４が検出した出力電圧Ｖｓを入力する（ステップＳ３−３）。

システム制御部１２は、新たな調整周波数ｆｘにおける出力電圧Ｖｓが、第１目標電圧Ｖｐ１であるかどうか比較する（ステップＳ３−４）。そして、システム制御部１２は、新たな調整周波数ｆｘにおける出力電圧Ｖｓが第１目標電圧Ｖｐ１でない場合（ステップＳ３−４でＮＯ）、新たに励磁制御を行うべくステップＳ３−５に移る。ステップＳ３−５において、システム制御部１２は、調整周波数ｆｘを低い周波数側に単位周波数Δｆだけずらした新たな調整周波数ｆｘを設定し、ステップＳ３−２に戻る。

以後、新たに設定された調整周波数ｆｘに対する出力電圧Ｖｓが第１目標電圧Ｖｐ１となるまで、ステップＳ３−２からステップＳ３−４の処理動作を繰り返される。
そして、ステップＳ３−４において、調整周波数ｆｘに対する出力電圧Ｖｓが第１目標電圧Ｖｐ１となった場合（ステップＳ３−４でＹＥＳ）、システム制御部１２は、ステップＳ３−６に移る。ステップＳ３−６に移ると、システム制御部１２は、その時の調整周波数ｆｘを１番目の給電エリアＡＲの検知用周波数ｆｓとしてメモリ１３に記憶し、読出時間調整処理（ステップＳ４）に移る。

なお、ステップＳ３−４において、調整周波数ｆｘに対する出力電圧Ｖｓが第１目標電圧Ｖｐ１を超えたが予め定めた許容範囲にある場合、ステップＳ３−６に移るようにしてもよい。反対に、調整周波数ｆｘに対する出力電圧Ｖｓが第１目標電圧Ｖｐ１を超えかつ予め定めた許容範囲を超えた場合には、１つ前の調整周波数ｆｘを検知用周波数ｆｓとしてステップＳ３−６に移ってもよい。

（読出時間調整処理）
読出時間調整処理とは、先の周波数調整処理で設定された検知用周波数ｆｓにて１次コイルＬ１を励磁する。そして、図１２（ｂ）に示すように、１次コイルＬ１の励磁開始から出力検出回路２４にて得られる出力電圧Ｖｓが、予め定めた第２目標電圧Ｖｐ２に到達するまでの時間（検知用読出時間ｔｓ）を求める処理である。

ここで、第２目標電圧Ｖｐ２は、図７に示すように出力検出回路２４が生成する出力電圧Ｖｓが飽和領域Ｚ２に至る前の不飽和領域Ｚ１中の電圧であり、各給電エリアＡＲで第１共振特性Ａ１が相異しても時間が経過すれば通過する電圧である。

換言すれば、各給電エリアＡＲついて、この第２目標電圧Ｖｐ２を通過する時間を知って、その時間に出力検出回路２４から読み出される出力電圧Ｖｓは第２目標電圧Ｖｐ２となる。

つまり、先の周波数調整処理にて第１目標電圧Ｖｐ１を出力するための検知用周波数ｆｓを見出したが、図７に示す出力検出回路２４の出力電圧Ｖｓの波形において飽和領域Ｚ２（第１目標電圧Ｖｐ１）に至る不飽和領域Ｚ１の傾き（時間）が相異する。これは、各給電エリアＡＲで第１共振特性Ａ１、即ち１次コイルＬ１のインダクタンス及び共振コンデンサＣ１の容量のばらつきによって相異することによって生じる。この不飽和領域Ｚ１において、その相異は大きく現れる。

従って、第２目標電圧Ｖｐ２に到達する時間は、各給電エリアＡＲで第１共振特性Ａ１が異なれば各給電エリアＡＲ毎で相異する。換言すれば、各給電エリアＡＲについてそれぞれの第２目標電圧Ｖｐ２に到達する時間で、出力検出回路２４の出力電圧Ｖｓを読み出せば、全ての第２目標電圧Ｖｐ２となる。そして、この第２目標電圧Ｖｐ２は、予め試験、実験、計算等で求めた電圧である。

図１１に示すように、ステップＳ４において、システム制御部１２は、１番目の給電エリアＡＲの１次コイルＬ１に対する最初に読み出しを行うための調整読出時間ｔｘを設定する（ステップＳ４−１）。

ここで、ステップＳ４−１において初めに設定される調整読出時間ｔｘは、予め実験等で用意した調整読出時間ｔｘである。この調整読出時間ｔｘは、各給電装置１において各給電エリアＡＲに対して該調整読出時間ｔｘで出力検出回路２４の出力電圧Ｖｓを読み出した時、その該調整読出時間ｔｘに対する出力電圧Ｖｓが少なくとも第２目標電圧Ｖｐ２以上にならない読出時間である。

つまり、各給電エリアＡＲで第１共振特性Ａ１が相異することから、全ての給電エリアＡＲについて第２目標電圧Ｖｐ２を超えない調整読出時間となることを見越した余裕を持たせた読出時間に設定している。そして、この調整読出時間は、予め試験、実験、計算等で求めた読出時間である。

次に、システム制御部１２は、該給電エリアＡＲの検知用周波数ｆｓのデータに基づく励磁制御信号ＣＴをドライブ回路２２に出力し、１番目の給電エリアＡＲの１次コイルＬ１をこの検知用周波数ｆｓにて励磁駆動する（ステップＳ４−２）。システム制御部１２は、調整読出時間ｔｘのデータに基づくサンプリング信号ＳＰを出力する。即ち、システム制御部１２は、検知用周波数ｆｓで励磁駆動を開始した時から調整読出時間ｔｘが経過したときの１番目の給電エリアＡＲの出力検出回路２４が検出した出力電圧Ｖｓを入力する（ステップＳ４−３）。

システム制御部１２は、調整読出時間ｔｘでの出力電圧Ｖｓが、第２目標電圧Ｖｐ２にあるかどうか比較する（ステップＳ４−４）。システム制御部１２は、調整読出時間ｔｘにおける出力電圧Ｖｓが第２目標電圧Ｖｐ２でない場合（ステップＳ４−４でＮＯ）、新たな調整読出時間ｔｘで制御を行うべくステップＳ４−５に移る。ステップＳ４−５において、システム制御部１２は、調整読出時間ｔｘを読出時間が遅くなる側に予め定めた単位時間Δｔだけずらした新たな調整読出時間ｔｘを設定し、ステップＳ４−２に戻る。

そして、システム制御部１２は、検知用周波数ｆｓにて１番目の給電エリアＡＲの１次コイルＬ１を励磁駆動する（ステップＳ４−２）。システム制御部１２は、新たな調整読出時間ｔｘのデータに基づくサンプリング信号ＳＰを出力する。即ち、システム制御部１２は、検知用周波数ｆｓで励磁駆動を開始した時から新たな調整読出時間ｔｘが経過したときの１番目の給電エリアＡＲの出力検出回路２４が検出した出力電圧Ｖｓを入力する（ステップＳ４−３）。

システム制御部１２は、新たな調整読出時間ｔｘにおける出力電圧Ｖｓが、第２目標電圧Ｖｐ２であるかどうか比較する（ステップＳ４−４）。そして、システム制御部１２は、新たな調整読出時間ｔｘにおける出力電圧Ｖｓが第２目標電圧Ｖｐ２でない場合（ステップＳ４−４でＮＯ）、新たな調整読出時間ｔｘで制御を行うべくステップＳ４−５に移る。ステップＳ４−５において、システム制御部１２は、読出時間が遅くなる側に単位時間Δｔだけずらした新たな調整読出時間ｔｘを設定し、ステップＳ４−２に戻る。

以後、新たに設定された調整読出時間ｔｘに対する出力電圧Ｖｓが第２目標電圧Ｖｐ２となるまで、ステップＳ４−２からステップＳ４−４の処理動作を繰り返される。
そして、ステップＳ４−４において、調整読出時間ｔｘに対する出力電圧Ｖｓが第２目標電圧Ｖｐ２となった場合（ステップＳ４−４でＹＥＳ）、システム制御部１２は、ステップＳ４−６に移る。ステップＳ４−６に移ると、システム制御部１２は、その時の調整読出時間ｔｘを１番目の給電エリアＡＲの検知用読出時間ｔｓとしてメモリ１３に記憶し、読出時間調整処理を終了してステップＳ５に移る。

なお、ステップＳ４−４において、調整読出時間ｔｘに対する出力電圧Ｖｓが第２目標電圧Ｖｐ２を超えたが予め定めた許容範囲にある場合、ステップＳ４−６に移るようにしてもよい。反対に、調整読出時間ｔｘに対する出力電圧Ｖｓが第２目標電圧Ｖｐ２を超えかつ予め定めた許容範囲を超えた場合には、１つ前の調整読出時間ｔｘを検知用読出時間ｔｓとしてステップＳ４−６に移ってもよい。

ステップＳ５に移ると、システム制御部１２は、１番目の給電エリアＡＲにおける検知用周波数ｆｓと検知用読出時間ｔｓが設定されたとして、アドレスカウンタＣＮＴを「１」インクリメントして内容を「２」とする。つまり、システム制御部１２は、２番目の給電エリアＡＲを指定する。

続いて、ステップＳ６に移り、システム制御部１２は、アドレスカウンタＣＮＴの内容が「０」かどうか判別する。この時点では、アドレスカウンタＣＮＴの内容が「０」ではないので（ステップＳ６でＮＯ）、ステップＳ２に戻る。システム制御部１２は、２番目の給電エリアＡＲにおける検知用周波数ｆｓと検知用読出時間ｔｓを、先の１番目の給電エリアＡＲと同様な処理を行って求める。

そして、以後、ステップＳ２〜ステップＳ６の処理を繰り返すことによって、２４個の給電エリアＡＲにおける検知用周波数ｆｓと検知用読出時間ｔｓがそれぞれ設定され、メモリ１３に記憶される。

やがて、２４番目の給電エリアＡＲにおける検知用周波数ｆｓと検知用読出時間ｔｓがメモリ１３に記憶されると、ステップＳ５において、システム制御部１２がアドレスカウンタＣＮＴの内容を「２４」から「０」にリセットする。

そして、ステップＳ６において、システム制御部１２は、アドレスカウンタＣＮＴの内容が「０」であることを判別し（ステップＳ６でＹＥＳ）、全ての給電エリアＡＲにおける検知用周波数ｆｓと検知用読出時間ｔｓの設定が終了し第１モードが完了する。

従って、各給電エリアＡＲに何も載置されていない状態にする。そして、各給電エリアＡＲにあわせて設定した検知用周波数ｆｓ及び検知用読出時間ｔｓにて各給電エリアＡＲの給電ユニット回路４をそれぞれ制御すると、各基本給電ユニット回路４からの出力電圧Ｖｓが一様の第２目標電圧Ｖｐ２を入力することになる。

（存在検知モード）
今、２４個の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４が順番にシステム制御部１２にて一定期間アクセスされ、それが繰り返される。

この時、まず、システム制御部１２は、１番目の給電エリアＡＲに設けた基本給電ユニット回路４のドライブ回路２２に対して、物体の存在検知のための励磁制御信号ＣＴを出力する。

このとき、システム制御部１２はメモリ１３に記憶した１番目の給電エリアＡＲの検知用周波数ｆｓに基づく励磁制御信号ＣＴをドライブ回路２２に出力する。ドライブ回路２２は、この励磁制御信号ＣＴに応答して１次コイルＬ１を検知用周波数ｆｓで励磁駆動する。

続いて、システム制御部１２はメモリ１３に記憶した１番目の給電エリアＡＲの検知用読出時間ｔｓに基づいてサンプリング信号ＳＰを出力して１番目の給電エリアＡＲの出力検出回路２４から出力電圧Ｖｓ（デジタル値）を入力する。システム制御部１２は、出力電圧Ｖｓ（デジタル値）に基づいて存在検知の判定を行う。判定は、入力した出力電圧Ｖｓを下側基準値と上側基準値を比較して行う。１番目の給電エリアＡＲに何もない場合には、出力電圧Ｖｓは第２目標電圧Ｖｐ２である。また、１番目の給電エリアＡＲに機器Ｅがある場合には、出力電圧Ｖｓは第２目標電圧Ｖｐ２より小さく下側基準値以下である。また、１番目の給電エリアＡＲに金属Ｍがある場合には、出力電圧Ｖｓは第２目標電圧Ｖｐ２より大きく上側基準値以上である。

ここで、下側基準値は、図８に基づいて説明した存在検知の原理で説明したように、機器Ｅが載置されたときに第１共振特性Ａ１が第３共振特性Ａ３にシフトする。そして、検知用周波数ｆｓ及び検知用読出時間ｔｓに対する出力電圧Ｖｓ（第２目標電圧Ｖｐ２）が下がることがわかっている。そこで、下側基準値は、第２目標電圧Ｖｐ２より小さく予め試験等で求めた機器Ｅが検知できる値に設定されている。

また、上側基準値は、同様に、金属Ｍが載置されたときに第１共振特性Ａ１が第２共振特性Ａ２にシフトする。そして、検知用周波数ｆｓ及び検知用読出時間ｔｓに対する出力電圧Ｖｓ（第２目標電圧Ｖｐ２）が上がることがわかっている。そこで、上側基準値は、第２目標電圧Ｖｐ２より大きく予め試験等で求めた機器Ｅが検知できる値に設定されている。

従って、正確には、出力電圧Ｖｓが下側基準値と上側基準値の間にある場合は、給電エリアＡＲに何もないと判定する。
システム制御部１２は、１番目の給電エリアＡＲの存在検知の判定を行うと、２番目の給電エリアＡＲの存在検知の判定に移る。

なお、システム制御部１２は、２番目の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４の制御に移る前に、１番目の該給電エリアＡＲの存在検知の判定結果をメモリ１３の１番目の給電エリアＡＲに割り当てられた記憶領域に記憶する。

２番目の給電エリアＡＲの存在検知において、システム制御部１２は、メモリ１３に記憶した２番目の給電エリアＡＲの検知用周波数ｆｓに基づく励磁制御信号ＣＴを２番目の給電エリアＡＲに設けた基本給電ユニット回路４のドライブ回路２２に出力する。ドライブ回路２２は、この励磁制御信号ＣＴに応答して１次コイルＬ１を検知用周波数ｆｓで励磁駆動する。

続いて、システム制御部１２はメモリ１３に記憶した２番目の給電エリアＡＲの検知用読出時間ｔｓに基づいてサンプリング信号ＳＰを出力して２番目の給電エリアＡＲの出力検出回路２４から出力電圧Ｖｓ（デジタル値）を入力する。

システム制御部１２は、１番目の給電エリアＡＲの場合と同様に、２番目の給電エリアＡＲの出力電圧Ｖｓ（デジタル値）に基づいて存在検知の判定を行う。
そして、システム制御部１２は、２番目の該給電エリアＡＲの存在検知の判定結果をメモリ１３の２番目の２番目の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４の制御に移る前に記憶した後、３番目の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４の制御に移る。

以後、同様に順番に２４番目の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４の制御が行われ、存在検知の判定が行われる。そして、システム制御部１２は、２巡目の制御に移り、再び、１番目の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４の制御に移る。そして、１番目の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４からそれぞれメモリ１３に記憶された判定結果に基づく制御に移る。

２巡目以降において、メモリ１３の内容に基づいて何も載置されていないと判定された給電エリアＡＲについては、システム制御部１２は、当該給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４について同様の存在検知モードを実行する。

また、２巡目以降において、メモリ１３の内容に基づいて機器Ｅが載置されている判定された給電エリアＡＲについては、システム制御部１２は、当該給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４について給電モードを実行する。

（給電モード）
システム制御部１２は、メモリ１３の内容に基づいて機器Ｅが載置されている情報に基づいて当該給電エリアＡＲのドライブ回路２２に対して給電用共振周波数ｆｐで励磁駆動させるための励磁制御信号ＣＴを出力する。ドライブ回路２２は、給電用共振周波数ｆｐのための励磁制御信号ＣＴに応答して、１次コイルＬ１を給電用共振周波数ｆｐで励磁駆動する。

この給電用共振周波数ｆｐで１次コイルＬ１が励磁駆動されると、その磁束が該給電エリアＡＲ上に載置された、物体に伝搬する。
このとき、該給電エリアＡＲ上に載置された物体が、機器Ｅの場合には機器Ｅの２次コイルＬ２の間で共振し、機器Ｅは高い効率の給電を受ける。そして、この高い直流電圧に基づいて機器Ｅの通信回路８ｂは動作し２値化された信号（機器認証信号ＩＤ及び励磁要求信号ＲＱ）を出力する。これによって、２次コイルＬ２の両端子間を流れる給電用共振周波数ｆｐの２次電流は振幅変調され、振幅変調された給電用共振周波数ｆｐの２次電流の磁束は、１次コイルＬ１に送信信号として伝搬される。

信号抽出回路２５は、振幅変調された送信信号を電流検出回路２３を介して入力する。信号抽出回路２５は、入力した送信信号に機器認証信号ＩＤ及び励磁要求信号ＲＱがあるかどうか判別する。そして、信号抽出回路２５は、機器認証信号ＩＤ及び励磁要求信号ＲＱがある場合には、システム制御部１２に許可信号ＥＮを出力する。システム制御部１２は、この許可信号ＥＮに応答して、ドライブ回路２２に対して給電用共振周波数ｆｐのための励磁制御信号ＣＴを出力する。ドライブ回路２２は、給電用共振周波数ｆｐのための励磁制御信号ＣＴに応答して、１次コイルＬ１を給電用共振周波数ｆｐで励磁駆動する。従って、機器Ｅは、一定の期間、給電を受ける。

一定の期間が終了すると、システム制御部１２は、該基本給電ユニット回路４の励磁駆動を機器Ｅからの機器認証信号ＩＤ等（許可信号ＥＮ）を定期的に確認しながら継続しつつ、次の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４の制御に移る。

なお、システム制御部１２は、次の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４の制御に移る前に、当該給電エリアＡＲは機器Ｅが載置され給電中ある旨の情報を、メモリ１３の当該給電エリアＡＲに割り当てられた記憶領域に記憶する。これによって、次に当該給電エリアＡＲの制御が巡ってきたとき、システム制御部１２は、ドライブ回路２２に対して給電用共振周波数ｆｐのための励磁制御信号ＣＴを出力して、該給電エリアＡＲに載置された機器Ｅに対して給電を継続する。

ちなみに、該基本給電ユニット回路４の励磁駆動を継続している途中において、機器Ｅからの機器認証信号ＩＤ等（許可信号ＥＮ）が消失した時、システム制御部１２は、該基本給電ユニット回路４の給電のための励磁駆動を停止する。

また、信号抽出回路２５は、機器認証信号ＩＤ又は励磁要求信号ＲＱがない場合、又はいずれもない場合には、システム制御部１２に許可信号ＥＮを出力しない。システム制御部１２は、この許可信号ＥＮがないことに基づいて、ドライブ回路２２に対して給電用共振周波数ｆｐのための励磁制御信号ＣＴを消失する。ドライブ回路２２は、給電用共振周波数ｆｐのための励磁制御信号ＣＴの消失に基づいて、給電用共振周波数ｆｐでの１次コイルＬ１の給電のための励磁駆動を停止する。

また、２巡目以降において、メモリ１３の内容に基づいて金属Ｍが載置されている判定された給電エリアＡＲについては、システム制御部１２は、この情報に基づいて、ドライブ回路２２に対して励磁制御信号ＣＴを出力しない。即ち、当該給電エリアＡＲを休止状態にする。そして、システム制御部１２は、次の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４の制御に移る。

なお、システム制御部１２は、次の給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４の制御に移る前に、当該給電エリアＡＲは先の存在検知で金属Ｍが検知された旨の情報を、メモリ１３の当該給電エリアＡＲに割り当てられた記憶領域に記憶する。そして、システム制御部１２は、次の制御に備える。

なお、システム制御部１２は、金属Ｍが載置されている情報に基づいて、休止状態の給電エリアＡＲについて、最初の金属Ｍの検知から予め定めた時間（予め定めた巡回した回数）した後、存在検知モードに戻り存在検知モードを実行するようになっている。

次に、上記のように構成した実施形態の効果を以下に記載する。
（１）上記実施形態によれば、給電エリアＡＲ毎に１次コイルＬ１の第１共振特性Ａ１が相異している場合に、その存在検知時の動作状態が一様になるように、システム制御部１２にて給電エリアＡＲ毎にその基本給電ユニット回路４の動作を制御した。

従って、各給電エリアＡＲの１次コイルＬ１及び共振コンデンサＣ１が製造ばらつき等の個体差、経年変化の度合いによって、給電エリアＡＲ毎に第１共振特性Ａ１が異なっていても、各給電エリアＡＲにおける存在検知機能が同一となり精度よく行える。

（２）上記実施形態によれば、２４個の給電エリアＡＲの１次コイルＬ１及び共振コンデンサＣ１の個体差等に起因して各給電エリアＡＲの第１共振特性Ａ１が相異する。
そこで、存在検知時の動作条件を一様にするために、２４個の給電エリアＡＲ毎に、存在検知のために１次コイルＬ１を励磁する検知用周波数ｆｓを設定した。従って、給電エリアＡＲ毎に第１共振特性Ａ１が異なっていても、各給電エリアＡＲにおける存在検知時の動作条件が一様となり精度よく存在検知が行える。

しかも、存在検知時の動作条件をさらに一様にするために、２４個の給電エリアＡＲ毎に、設定した検知用周波数ｆｓで励磁駆動されている時の１次コイルＬ１の出力電圧Ｖｓを読み出すタイミングの検知用読出時間ｔｓを設定した。従って、各給電エリアＡＲの１次コイルＬ１及び共振コンデンサＣ１の個体差等による給電エリアＡＲ毎の相異する第１共振特性Ａ１に対して各給電エリアＡＲにおける存在検知時の動作条件がより一様に微調整されてより精度の高い存在検知が行える。

（３）上記実施形態によれば、各給電エリアＡＲの第１共振特性Ａ１の共振周波数ｆｒに対する電圧より小さい値を第１目標電圧Ｖｐ１とする。そして、各給電エリアＡＲの検知用周波数ｆｓを設定する際、調整周波数ｆｘを単位周波数Δｆずつ減じてその新たな調整周波数ｆｘを使っての出力電圧Ｖｓが先の調整周波数ｆｘに対する出力電圧Ｖｓよりも大きくなるように調整周波数ｆｘを減じていく。そして、調整周波数ｆｘに対する出力電圧Ｖｓが第１目標電圧Ｖｐ１となったとき、その調整周波数ｆｘを検知用周波数ｆｓとした。

つまり、各給電エリアＡＲの第１共振特性Ａ１に対して、それぞれ調整周波数ｆｘを単調に下げていくだけで、各給電エリアＡＲの第１共振特性Ａ１における検知用周波数ｆｓを容易に設定できる。

しかも、調整周波数ｆｘを単位周波数Δｆずつ減じてその新たな調整周波数ｆｘを使っての出力電圧Ｖｓが先の調整周波数ｆｘに対する出力電圧Ｖｓよりも大きくなるようにして第１目標電圧Ｖｐ１を求めるようにした。つまり、各給電エリアＡＲの基本給電ユニット回路４（ドライブ回路２２）を進相動作条件で動作させることがないことから、ドライブ回路２２の第１及び第２パワートランジスタＱａ，Ｑｂに貫通電流が流れる虞はない。

（４）上記実施形態によれば、調整読出時間ｔｘを単位時間Δｔずつ加算してその新たな調整読出時間ｔｘを使って調整読出時間ｔｘに対する出力電圧Ｖｓが第２目標電圧Ｖｐ２となったとき、その調整読出時間ｔｘを検知用読出時間ｔｓとした。

つまり、各給電エリアＡＲの第１共振特性Ａ１に対して、それぞれ調整読出時間ｔｘを単調に増加していくだけで、各給電エリアＡＲの第１共振特性Ａ１における検知用読出時間ｔｓを容易に設定できる。

尚、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○上記実施形態では、初期値設定モードは、給電装置１の出荷前に図示しない調整スイッチを操作することによって実行されるようにした。これを、例えば、ユーザが給電装置１の電源を投入した時に、初期値設定モードを実行するようにしてもよい。また、図示しない電源スイッチを操作し電源を投入した後であって、定期的に初期値設定モードを実行して新たな検知用周波数ｆｓ及び検知用読出時間ｔｓに更新を行ってもよい。

これによって、特に使用環境が変わった場合に、最適な検知用周波数ｆｓ及び検知用読出時間ｔｓが設定され、精度の高い存在検知が維持される。
○上記実施形態では、図９〜図１１に示すフローチャートに基づく初期値設定モードの処理動作は、２４個の給電エリアＡＲに対する検知用周波数ｆｓ及び検知用読出時間ｔｓが求めたとき、その検知用周波数ｆｓ及び検知用読出時間ｔｓをメモリ１３に記憶した。

これを、例えば、先の初期値設定モードで求めた先の検知用周波数ｆｓ及び検知用読出時間ｔｓがメモリ１３に記憶されている場合には、先の検知用周波数ｆｓ及び検知用読出時間ｔｓと新たに求めた検知用周波数ｆｓ及び検知用読出時間ｔｓをそれぞれ比較する。そして、比較の結果、予め定めた範囲（ノイズ量）を超えていない場合には、書き替えを行わず先の検知用周波数ｆｓ及び検知用読出時間ｔｓのままで存在検知を行うようにして実施してもよい。

予め定めた範囲（ノイズ量）は、回路動作、回路基板レイアウト等で生じる基本給電ユニット回路４へのノイズ量であって、事前に求めることのできる値である。
つまり、新たな検知用周波数ｆｓ及び検知用読出時間ｔｓが先の検知用周波数ｆｓ及び検知用読出時間ｔｓのノイズ量の範囲内にある場合には、新たな検知用周波数ｆｓ及び検知用読出時間ｔｓは、ノイズによって設定されたものとして書き換えを行わない。

従って、メモリ１３の不要な書き込みがなくなり、書き替え回数が減少することによって、不要な動作の低減や、書き替え回数に制限のあるメモリ１３の寿命を延ばすことができる。

○上記実施形態では、図９〜図１１に示すフローチャートに基づく初期値設定モードの処理動作では、２４個の給電エリアＡＲに対する検知用周波数ｆｓ及び検知用読出時間ｔｓが求められて設定される前提の処理動作を説明した。

ところで、周波数調整処理や読出時間調整処理において予め定めた回数、調整周波数ｆｘや調整読出時間ｔｘを変更しても検知用周波数ｆｓまたは検知用読出時間ｔｓが求められない場合が考えられる。この場合、給電エリアＡＲの１次コイルＬ１及び共振コンデンサＣ１を含む基本給電ユニット回路４が不良と判断し、給電装置１の製品検査に利用するようにしてもよい。

この場合、検知用周波数ｆｓが求められない場合は、例えば、図１０のステップ３−５において新たな調整周波数ｆｘが予め定めた周波数に達したことを判断したり、調整回数をカウントして予め定めた数に達したことを判断したりして実施することが考えられる。

また、検知用読出時間ｔｓが求められない場合は、例えば、図１１のステップ４−５において新たな調整読出時間ｔｘが予め定めた時間に達したことを判断したり、調整回数をカウントして予め定めた数に達したことを判断したりして実施することが考えられる。

そして、不良と判断したとき、給電装置１に設けた図示しない表示装置で警告したり、不良の給電エリアＡＲの番号を表示したりすることが考えられる。
○上記実施形態では、存在検知モードにおいて、各給電エリアＡＲの検知用読出時間ｔｓを出力電圧Ｖｓの読み出しタイミングとして利用したが、この検知用読出時間ｔｓを検知用周波数ｆｓで１次コイルＬ１の励磁通電する励磁通電時間として実施してもよい。この場合、励磁通電時間で励磁駆動される出力電圧Ｖｓの値（ピーク値）を検出して存在検知を行うことが考えられる。

○上記実施形態では、初期値設定モードの読出時間調整処理において、検知用読出時間ｔｓを求める場合、図７に示す駆動信号Ｐａ，Ｐｂを一定の期間出力して、図７及び図１２（ｂ）に示す飽和領域Ｚ２に至る出力電圧Ｖｓを形成して求めた。これを、駆動信号Ｐａ，Ｐｂの出力する期間（パルスの数）を少しずつ増加させるようにする。そして、出力電圧Ｖｓが第２目標電圧Ｖｐ２に到達したときの駆動信号Ｐａ，Ｐｂの出力期間、即ち、ドライブ回路２２の発振期間を各給電エリアＡＲの１次コイルＬ１毎に設定する。そして、存在検知モードにおいて、検知用周波数ｆｓで１次コイルＬ１の励磁通電する場合、その励磁通電時間を各給電エリアＡＲの１次コイルＬ１毎で変更させるようにしてもよい。

○上記実施形態では、初期値設定モードにおいて、周波数調整処理と読出時間調整処理とを行った。これを、読出時間調整処理を省略して、周波数調整処理だけの初期値設定モードで実施してもよい。この場合、メモリ１３には、給電エリアＡＲ毎の検知用周波数ｆｓの情報が記憶され、検知用読出時間ｔｓの情報が省略される。また、この場合、検知用周波数ｆｓで励磁駆動されている時の１次コイルＬ１の出力電圧Ｖｓを読み出すタイミング（読出時間）は、例えば、上記実施形態の周波数調整処理のステップＳ３−３で説明した周波数調整処理動作において使用された読出時間が使用される。

○上記実施形態では、初期値設定モードの周波数調整処理では、第１目標電圧Ｖｐ１と比較するための調整周波数ｆｘに基づく出力電圧Ｖｓの読み出し時間は、その出力電圧Ｖｓの波形が飽和領域Ｚ２になった時を読み出す時間とした。

これを、調整周波数ｆｘに基づく出力電圧Ｖｓの読み出し時間を、その出力電圧Ｖｓの波形が不飽和領域Ｚ１にある時を読み出す時間として実施してもよい。従って、この読出時間は、その波形が飽和領域Ｚ２に入らない前の不飽和領域Ｚ１にある時の値を読み出す時間（不飽和領域読出時間）に設定され、サンプリング信号ＳＰが出力される。

このとき、不飽和領域Ｚ１での出力電圧Ｖｓの波形は、１次コイルＬ１のインダクタンス及び共振コンデンサＣ１の容量のバラツキによって相異し飽和領域Ｚ２に至る時間も異なる。従って、不飽和領域読出時間は、全ての給電エリアＡＲの出力電圧Ｖｓの波形が不飽和領域Ｚ１にある時間を見越した余裕を持たせた時間に設定している。

そして、全ての給電エリアＡＲの１次コイルＬ１において、その不飽和領域読出時間でサンプリングされ、調整周波数ｆｘを調整しながら第１目標電圧Ｖｐ１と一致する調整周波数ｆｘ、即ち、検知用周波数ｆｓを求めるようにしてもよい。

なお、不飽和領域Ｚ１での出力電圧Ｖｓは、調整周波数ｆｘの僅かな変化で、大きく変化する。そのため、第１目標電圧Ｖｐ１は、予め定めた幅を持たせている。従って、不飽和領域読出時間でサンプリングされた出力電圧Ｖｓが、第１目標電圧Ｖｐ１を含む一定の範囲内にあれば、その時の調整周波数ｆｘを検知用周波数ｆｓとしている。

続いて、読出時間調整処理において、上記方法で求めた検知用周波数ｆｓを使って、検知用読み出し時間ｔｓを求めることになる。ここで、上記実施形態では、ステップＳ４−１で最初に読み出しを行うための予め実験等で用意した調整読出時間ｔｘを初期値として設定した。これを、不飽和領域読出時間を初期値として最初に読み出しを行うための調整読出時間ｔｘとして設定して読み出しを行う。

そして、不飽和領域読出時間を初期値とした調整読出時間ｔｘを順次調整して、その時々で読み出された出力電圧Ｖｓと第２目標電圧Ｖｐ２を比較する。
従って、周波数調整処理で使われた不飽和領域読出時間が調整読出時間ｔｘの初期値とし使われるため、周波数調整処理から読出時間調整処理へ移行する際、読出時間が連続性を持って行われる。

このとき、読出時間が連続性が保たれていること、及び、先の周波数調整処理において第１目標電圧Ｖｐ１を含む一定の範囲内にある調整周波数ｆｘを検知用周波数ｆｓとした。そのため、整読出時間ｔｘで読み出される出力電圧Ｖｓは、第２目標電圧Ｖｐ２より、大きかったり、小さかったりする。従って、上記実施形態と相異して新たな調整読出時間ｔｘを設定する場合には、先の調整読出時間ｔｘに単位時間Δｔを減算したり、加算したりして第２目標電圧Ｖｐ２に近づけることになる。その結果、第２目標電圧Ｖｐ２を読み出すことのできる検知用読出時間ｔｓを高精度に絞り込み設定することができる。

このように、周波数調整処理において設定した不飽和領域読出時間を、読出時間調整処理での調整読出時間ｔｘの初期値として使用した。従って、周波数調整処理から読出時間調整処理へ移行する際、読出時間の連続性が保たれることから、初期値設定モードにおける制御が容易になるとともに初期値設定モードの調整処理時間の短縮化を図ることができる。

なお、この場合においても、読出時間調整処理を省略して周波数調整処理のみ行って実施してもよい。
○上記実施形態では、各給電エリアＡＲの１次コイルＬ１及び共振コンデンサＣ１の固体ばらつきが、出力電圧Ｖｓの不飽和領域Ｚ１での波形の相異として現れる。この不飽和領域Ｚ１での波形の相異に着目して、読出時間調整処理では各給電エリアＡＲの存在検知時の出力電圧Ｖｓが一様に第２目標電圧Ｖｐ２になるように、検知用周波数ｆｓと調整読取時間ｔｘを使って検知用読出時間ｔｓを求めた。

これを、例えば、ハーフブリッジ回路２１に出力する駆動信号Ｐａ，Ｐｂのパルス幅（デューティー比）をシステム制御部１２にて調整変更させる。これによって、各給電エリアＡＲの１次コイルＬ１及び共振コンデンサＣ１の固体ばらつきに基づいて波形の相異する出力電圧Ｖｓから一様に検出できる。

つまり、例えば、上記別例で示した周波数調整処理において不飽和領域読出時間を使用して各給電エリアＡＲの１次コイルＬ１の検知用周波数ｆｓを求める。次に、各給電エリアＡＲの１次コイルＬ１について、それぞれ駆動信号Ｐａ，Ｐｂのデューティー比（調整デューティー比）を単位デューティー比の単位で調整変更させて、それに基づく出力電圧Ｖｓを不飽和領域読出時間で読み出す。そして、給電エリアＡＲ毎に、不飽和領域読出時間で読み出された出力電圧Ｖｓが第２目標電圧Ｖｐ２になった時の駆動信号Ｐａ，Ｐｂのパルス幅（デューティー比）を検出用デューティー比としてメモリ１３にそれぞれ記憶する。

そして、存在検知モードにおいて、給電エリアＡＲ毎に、求めた検知用周波数ｆｓとその検知用デューティー比にて１次コイルＬ１を励磁し、不飽和領域読出時間で出力電圧Ｖｓをそれぞれ読み出す。これによって、その存在検知時の動作状態が各給電エリアＡＲにおいて一様にできる。従って、各給電エリアＡＲの１次コイルＬ１及び共振コンデンサＣ１が製造ばらつき等の個体差、経年変化の度合いによって、給電エリアＡＲ毎に第１共振特性Ａ１が異なっていても、各給電エリアＡＲにおける存在検知機能が同一となり精度よく行える。

ここで、給電エリアＡＲ毎の検知用デューティー比を求めた後、さらに、上記した読出時間調整処理を行うようにしてもよい。つまり、給電エリアＡＲ毎に、求めた検知用周波数ｆｓとその検知用デューティー比にて１次コイルＬ１を励磁して出力電圧Ｖｓが、新たに設定した目標電圧（第２目標電圧Ｖｐ２でもよい）となる読出時間（検知用読出時間ｔｓ）を求めて実施してもよい。

このとき、不飽和領域読出時間を初期値として読出調整時間ｔｘを変更させて、出力電圧Ｖｓが新たに設定した目標電圧となる読出調整時間ｔｘを求め、検出用読出時間ｔｓとしてメモリ１３にそれぞれ記憶することになる。

従って、この場合、給電エリアＡＲ毎に、求めた検知用周波数ｆｓとその検知用デューティー比にて１次コイルＬ１を励磁させ、かつ、求めた検知用読出時間ｔｓで出力電圧Ｖｓがそれぞれ読み出されることから、より精度の高い存在検知が可能となる。

なお、前記別例で述べたように、初期値設定モードの処理動作を定期的に行われる。この時、前記別例と同様に、新たな検知用デューティー比が求められたとき、メモリ１３に先の初期値設定モードで求めた先の検知用デューティー比が記憶されている場合には、先の検知用デューティー比と新たに求めた検知用デューティー比をそれぞれ比較する。そして、比較の結果、予め定めた範囲（ノイズ量）を超えていない場合には、書き替えを行わず先の検知用デューティー比のままで存在検知を行うようにして実施してもよい。

これによって、同様に、メモリ１３の不要な書き込みがなくなり、書き替え回数が減少することによって、不要な動作の低減や、書き替え回数に制限のあるメモリ１３の寿命を延ばすことができる。

また、ハーフブリッジ回路２１に印加する直流電圧Ｖｄｄをシステム制御部１２にて調整変更させる。これによって、各給電エリアＡＲの１次コイルＬ１及び共振コンデンサＣ１の固体ばらつきに基づいて波形の相異する出力電圧Ｖｓから一様に検出できる。

つまり、例えば、上記別例で示した周波数調整処理において不飽和領域読出時間を使用して各給電エリアＡＲの１次コイルＬ１の検知用周波数ｆｓを求める。次に、各給電エリアＡＲのハーフブリッジ回路２１について、それぞれ印加される直流電圧Ｖｄｄ（調整直流電圧）を単位直流電圧の単位で調整変更させて、それに基づく出力電圧Ｖｓを不飽和領域読出時間で読み出す。そして、給電エリアＡＲ毎に、不飽和領域読出時間で読み出された出力電圧Ｖｓが第２目標電圧Ｖｐ２になった時の直流電圧Ｖｄｄを検出用直流電圧としてメモリ１３にそれぞれ記憶する。

そして、存在検知モードにおいて、給電エリアＡＲ毎に、求めた検出用直流電圧をハーフブリッジ回路２１に印加して検知用周波数ｆｓの高周波電流にて１次コイルＬ１を励磁し、不飽和領域読出時間で出力電圧Ｖｓをそれぞれ読み出す。これによって、その存在検知時の動作状態が各給電エリアＡＲにおいて一様にできる。従って、各給電エリアＡＲの１次コイルＬ１及び共振コンデンサＣ１が製造ばらつき等の個体差、経年変化の度合いによって、給電エリアＡＲ毎に第１共振特性Ａ１が異なっていても、各給電エリアＡＲにおける存在検知機能が同一となり精度よく行える。

なお、直流電圧Ｖｄｄを変更する手段として、基本給電ユニット回路４毎に電源回路１１とハーフブリッジ回路２１との間に、例えばバックコンバータ等の電圧変換回路を設けることが考えられる。そして、各電圧変換回路に対してシステム制御部１２が電圧制御信号を出力して調整直流電圧を制御することになる。

ここで、給電エリアＡＲ毎の検知用直流電圧を求めた後、さらに、上記した読出時間調整処理を行うようにしてもよい。つまり、給電エリアＡＲ毎に、求めた検知用直流電圧をハーフブリッジ回路２１に印加し、求めた検知用周波数ｆｓの高周波電流にて１次コイルＬ１を励磁させる。そして、これによって得られる出力電圧Ｖｓが、新たに設定した目標電圧（第２目標電圧Ｖｐ２でもよい）となる読出時間（検知用読出時間ｔｓ）を求めて実施してもよい。

このとき、不飽和領域読出時間を初期値として読出調整時間ｔｘを変更させて、出力電圧Ｖｓが新たに設定した目標電圧となる読出調整時間ｔｘを求め、検出用読出時間ｔｓとしてメモリ１３にそれぞれ記憶することになる。

従って、この場合、給電エリアＡＲ毎に、求めた検知用直流電圧をハーフブリッジ回路２１に印加し、求めた検知用周波数ｆｓにて１次コイルＬ１を励磁させ、かつ、求めた検知用読出時間ｔｓで出力電圧Ｖｓがそれぞれ読み出される。その結果、より精度の高い存在検知が可能となる。

なお、前記別例で述べたように、初期値設定モードの処理動作を定期的に行われる。この時、前記別例と同様に、新たな検知用直流電圧が求められたとき、メモリ１３に先の初期値設定モードで求めた先の検知用直流電圧が記憶されている場合には、先の検知用直流電圧と新たに求めた検知用直流電圧をそれぞれ比較する。そして、比較の結果、予め定めた範囲（ノイズ量）を超えていない場合には、書き替えを行わず先の検知用直流電圧のままで存在検知を行うようにして実施してもよい。

これによって、同様に、メモリ１３の不要な書き込みがなくなり、書き替え回数が減少することによって、不要な動作の低減や、書き替え回数に制限のあるメモリ１３の寿命を延ばすことができる。

○上記実施形態では、出力検出回路２４は、電流検出回路２３に接続され、同電流検出回路２３から１次コイルＬ１に流れる１次電流の電流検出信号ＳＧ１を出力した。これを、電流検出回路２３に代えて、１次コイルＬ１の電圧を検出してその検出電圧を出力検出回路２４に出力してもよい。

○上記実施形態では、給電装置１の給電エリアＡＲ（基本給電ユニット回路４）の数を２４個にしたが、それ以外の数で実施してもよい。勿論、給電エリアＡＲ（基本給電ユニット回路４）の数が１つの給電装置１に具体化してもよい。この場合も同様に、同一規格の存在検知機能及び高検知感度を備えた給電装置１を製造することができる。

○上記実施形態では、１次コイルＬ１、２次コイルＬ２の形状を四角形状にしたが、四角形状に限定されるものではなく、例えば、四角形以外の多角形や円形等、その他の形状で実施してもよい。また、１次コイルＬ１、２次コイルＬ２の大きさも特に限定されるものではなく、例えば、１次コイルＬ１の大きさと２次コイルＬ２の大きさとを相対的に異なるようにして実施してもよい。

○上記実施形態では、１次コイルＬ１が存在検知のための検知コイルと機器Ｅへの給電のための給電コイルを兼用したものであったが、存在検知のためだけの検知コイルに応用してもよい。

１…給電装置（非接触電力伝達装置）、２…筐体、３…載置面、４…基本給電ユニット回路、８…受電回路（受電装置）、８ａ…整流回路、８ｂ…通信回路、１０…基本ユニット部、１１…電源回路、１２…システム制御部（存在検知回路、検知条件変更回路、検知用周波数変更回路、周波数調整回路、第１及び第２比較回路、第１及び第２設定回路、検知用読出時間変更回路、読出時間調整回路、検知用直流電圧変更回路、直流電圧調整回路、検知用デューティー比変更回路、デューティー比調整回路）、１３…メモリ、２０…共通ユニット部、２１…ハーフブリッジ回路（発振回路）、２２…ドライブ回路（発振回路）、２３…電流検出回路（検出回路）、２４…出力検出回路（検出回路）、２５…信号抽出回路、Ｅ…機器（電気機器）、Ｍ…金属、Ｚ…負荷、ＡＲ…給電エリア、Ｌ１…１次コイル（検知コイル）、Ｌ２…２次コイル、ＣＴ…励磁制御信号、ＰＳａ，ＰＳｂ…駆動信号、Ｑａ，Ｑｂ…第１及び第２パワートランジスタ、Ｃ１，Ｃ２…共振コンデンサ、Ｃａ，Ｃｂ…第１及び第２コンデンサ、ＳＰ…サンプリング信号、ＣＮＴ…アドレスカウンタ、ＥＮ…許可信号、ＩＤ…機器認証信号、ＲＱ…励磁要求信号、Ｖｍａｘ…最大値、Ｖｍｉｄ…中間値、Ｖｍｉｎ…最小値、Ｖｄｄ…直流電圧、Ｖｓ…出力電圧、Ａ１…第１共振特性，Ａ２…第２共振特性，Ａ３…第３共振特性、Ａ４…第４共振特性、ＳＧ１…電流検出信号、ｆｒ…共振周波数、ｆｋ…特定周波数、ｆｐ…給電用共振周波数、ｆｓ…検知用周波数、ｆｘ…調整周波数、ｔｓ…検知用読出時間、ｔｘ…調整読出時間、Δｆ…単位周波数、Δｔ…単位時間、Ｖｐ１，Ｖｐ２…第１及び第２目標電圧、Ｚ１…不飽和領域、Ｚ２…飽和領域。

Claims (20)

1. 電気機器に設けられた受電装置に対して、電磁誘導現象を利用して非接触給電を行う非接触電力伝達装置であって、
   前記電気機器や金属の存在検知を行うための検知用周波数の高周波電流を生成する発振回路と、
   前記発振回路が生成した前記検知用周波数の高周波電流が通電される検知コイルと、
   前記検知コイルに流れる電流に相対した出力電圧を出力する検出回路と、
   前記検知用周波数の高周波電流の通電に基づく前記検知コイルに流れる電流に相対した出力電圧に基づいて前記電気機器や金属の存在検知を行う存在検知回路とを有し、
   前記存在検知回路の初期値設定モード時に、前記検知コイルと前記検知コイルと共振回路を構成するコンデンサとで決まる共振特性に応じて、前記存在検知回路による存在検知時の動作状態が給電エリア毎で一様になるように検知条件を変更する検知条件変更回路とを設けたことを特徴とする非接触電力伝達装置。
2. 請求項１に記載の非接触電力伝達装置において、
   前記検知コイルは、前記電気機器に設けられた受電装置の２次コイルに対して、電磁誘導現象を利用して前記電気機器に非接触給電を行うために、前記検知用周波数とは異なる給電用周波数の高周波電流が通電される１次コイルであり、
   前記発振回路は、前記検知用周波数の高周波電流及び前記給電用周波数の高周波電流を生成することを特徴とする非接触電力伝達装置。
3. 請求項１又は２に記載の非接触電力伝達装置において、
   前記検知コイルは、前記電気機器を載置するエリアに１つ又は複数設けられていることを特徴とする非接触電力伝達装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の非接触電力伝達装置において、
   前記検知条件変更回路は、前記共振特性に応じて、前記検知用周波数を変更する検知用周波数変更回路であることを特徴とする非接触電力伝達装置。
5. 請求項４に記載の非接触電力伝達装置において、
   前記検知用周波数変更回路は、
   前記発振回路に対して、検知コイルに流す前記高周波電流の周波数を制御するための制御信号を出力する周波数調整回路と、
   前記周波数調整回路からの制御信号に基づいて、前記検知コイルに種々異なる調整周波数の高周波電流を順次流すことによって、順次出力される前記検出回路から出力される出力電圧と、予め定めた第１目標電圧とを順次比較する第１比較回路と、
   前記第１比較回路が、前記出力電圧が前記第１目標電圧に達したと判断したとき、その第１目標電圧に達した時の前記検知コイルに流した前記高周波電流の調整周波数を検知用周波数としてメモリに記憶する第１設定回路と
   を有することを特徴とする非接触電力伝達装置。
6. 請求項５に記載の非接触電力伝達装置において、
   前記周波数調整回路は、前記検知コイルとその検知コイルと共振回路を構成するコンデンサとで決まる共振特性における共振周波数よりも高い周波数から当該共振周波数に段階的に近づく前記調整周波数の制御信号を順次出力することを特徴とする非接触電力伝達装置。
7. 請求項５又は６に記載の非接触電力伝達装置において、
   前記第１設定回路は、前記第１目標電圧に達したときの前記検知コイルに流した前記高周波電流の周波数を検知用周波数としてメモリに記憶する場合、前記メモリに先の検知用周波数が記憶されている時、新たな検知用周波数が先に記憶された検知用周波数を含む予め定めた範囲内にあるとき、前記メモリに当該新たな検知用周波数を書き替えないことを特徴とする非接触電力伝達装置。
8. 請求項５〜７のいずれか１つに記載の非接触電力伝達装置において、
   前記検知条件変更回路は、
   前記発振回路に対して、前記検知コイルに検知用周波数の高周波電流を流した時、前記検出回路からの出力電圧の読出時間を、前記共振特性に応じて変更する検知用読出時間変更回路を有することを特徴とする非接触電力伝達装置。
9. 請求項８に記載の非接触電力伝達装置において、
   前記検知用読出時間変更回路は、
   前記初期値設定モード時に、前記検出回路から検知コイルに流れる電流に相対した出力電圧を読み出す調整読出時間を制御するためのサンプリング信号を出力する読出時間調整回路と、
   前記読出時間調整回路からの前記調整読出時間に基づく前記サンプリング信号に応答して、前記第１設定回路が設定した前記検知用周波数の高周波電流を前記検知コイルに流し前記検出回路から出力される前記出力電圧を読み出し、その読み出された前記出力電圧と予め定めた第２目標電圧とを比較する第２比較回路と、
   前記第２比較回路が、前記出力電圧が前記第２目標電圧に達したと判断したとき、その第２目標電圧に達した時の前記出力電圧の調整読出時間を検知用読出時間として前記メモリに記憶する第２設定回路と
   を有することを特徴とする非接触電力伝達装置。
10. 請求項９に記載の非接触電力伝達装置において、
    前記読出時間調整回路は、前記読み出される出力電圧が、第２目標電圧に段階的に近づく前記調整読出時間のサンプリング信号を順次出力することを特徴とする非接触電力伝達装置。
11. 請求項９又は１０に記載の非接触電力伝達装置において、
    前記第２設定回路は、
    前記第２目標電圧に達したときの読み出した時間を検知用読出時間として前記メモリに記憶する場合、前記メモリに先の検知用読出時間が記憶されている時、新たな検知用読出時間が先に記憶された検知用読出時間を含む予め定めた範囲内にあるとき、前記メモリに当該新たな検知用読出時間を書き替えないことを特徴とする非接触電力伝達装置。
12. 請求項５〜７のいずれか１つに記載の非接触電力伝達装置において、
    前記検知条件変更回路は、
    前記発振回路に対して、前記検知コイルに検知用周波数の高周波電流を流す時、前記発振回路を発振駆動するためのパルス駆動信号のデューティー比を、前記共振特性に応じて変更する検知用デューティー比変更回路を有することを特徴とする非接触電力伝達装置。
13. 請求項１２に記載の非接触電力伝達装置において、
    前記検知用デューティー比変更回路は、
    前記初期値設定モード時に、前記パルス駆動信号の調整のための調整デューティー比を制御する励磁制御信号を出力するデューティー比調整回路と、
    前記デューティー比調整回路からの前記調整デューティー比に応答して、前記発振回路が前記第１設定回路で設定した前記検知用周波数の高周波電流を前記検知コイルに流し前記検出回路から出力される前記出力電圧を読み出し、その読み出された前記出力電圧と予め定めた第２目標電圧とを比較する第２比較回路と、
    前記第２比較回路が、前記出力電圧が前記第２目標電圧に達したと判断したとき、その第２目標電圧に達した時の前記調整デューティー比を検知用デューティー比として前記メモリに記憶する第２設定回路と
    を有することを特徴とする非接触電力伝達装置。
14. 請求項１３に記載の非接触電力伝達装置において、
    前記デューティー比調整回路は、前記読み出される出力電圧が、第２目標電圧に段階的に近づく前記調整デューティー比の励磁制御信号を順次出力することを特徴とする非接触電力伝達装置。
15. 請求項１３又は１４に記載の非接触電力伝達装置において、
    前記第２設定回路は、
    前記第２目標電圧に達したときの調整デューティー比を検知用デューティー比として前記メモリに記憶する場合、前記メモリに先の検知用デューティー比が記憶されている時、新たな検知用デューティー比が先に記憶された検知用デューティー比を含む予め定めた範囲内にあるとき、前記メモリに当該新たな検知用デューティー比を書き替えないことを特徴とする非接触電力伝達装置。
16. 請求項５〜７のいずれか１つに記載の非接触電力伝達装置において、
    前記検知条件変更回路は、
    前記発振回路に対して、前記検知コイルに検知用周波数の高周波電流を流す時、前記発振回路に印加する直流電圧を、前記共振特性に応じて変更する検知用直流電圧変更回路を有することを特徴とする非接触電力伝達装置。
17. 請求項１６に記載の非接触電力伝達装置において、
    前記検知用直流電圧変更回路は、
    前記初期値設定モード時に、前記発振回路に印加する調整のための調整直流電圧を制御するための直流電圧調整回路と、
    前記直流電圧調整回路からの前記調整直流電圧に応答して、前記発振回路が前記第１設定回路が設定した前記検知用周波数の高周波電流を前記検知コイルに流し前記検出回路から出力される前記出力電圧を読み出し、読み出された前記出力電圧と予め定めた第２目標電圧とを比較する第２比較回路と、
    前記第２比較回路が、前記出力電圧が前記第２目標電圧に達したと判断したとき、前記第２目標電圧に達した時の前記調整直流電圧を検知用直流電圧として前記メモリに記憶する第２設定回路と
    を有することを特徴とする非接触電力伝達装置。
18. 請求項１７に記載の非接触電力伝達装置において、
    前記直流電圧調整回路は、読み出される出力電圧が、前記第２目標電圧に段階的に近づく前記調整直流電圧を順次出力することを特徴とする非接触電力伝達装置。
19. 請求項１７又は１８に記載の非接触電力伝達装置において、
    前記第２設定回路は、
    前記第２目標電圧に達したときの調整直流電圧を検知用直流電圧として前記メモリに記憶する場合、前記メモリに先の検知用直流電圧が記憶されている時、新たな検知用直流電圧が先に記憶された検知用直流電圧を含む予め定めた範囲内にあるとき、前記メモリに当該新たな検知用直流電圧を書き替えないことを特徴とする非接触電力伝達装置。
20. 請求項１〜１９のいずれか１つに記載の非接触電力伝達装置において、
    前記存在検知回路の初期値設定モードは、出荷前に操作される調整スイッチを操作した時、電源スイッチを操作した時、予め定めた時間経過した時に実行されることを特徴とする非接触電力伝達装置。