(57)【要約】  送電装置は、Ｅ級増幅器（４４０）の出力交流電圧（ＶＥ）を送電側共振回路（ＴＴ）に供給することで受電装置に対し磁界共鳴方式で電力を送電する。電力の送電に先立ち、Ｅ級増幅器（４４０）の出力交流電圧（ＶＥ）を分圧し、分圧して得た電圧を送電側共振回路（ＴＴ）に供給する。このときの送電側コイル（ＴＬ）の電流振幅検出値を評価値として取得し、該評価値に基づいて異物の存否判断を介し送電の実行可否を制御する。
2017033614.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、
前記電力を送電するための送電側コイルを含み且つ所定の基準周波数を共振周波数として持つ送電側共振回路と、
直流電源から供給される直流電圧を前記基準周波数の周期信号を用いてスイッチングすることにより前記基準周波数の交流電圧を生成及び出力するＥ級増幅器と、
前記Ｅ級増幅器と前記送電側共振回路との間に挿入され、前記Ｅ級増幅器の出力電圧を送電用交流電圧として又は前記Ｅ級増幅器の出力電圧を分圧して得た電圧をテスト用交流電圧として選択的に前記送電側共振回路に供給する選択分圧回路と、
前記送電側コイルに流れる電流の振幅を検出する検出回路と、
前記選択分圧回路を制御することで前記送電側共振回路への供給電圧を制御する制御回路と、を備え、
前記制御回路は、前記テスト用交流電圧が前記送電側共振回路に供給されているときの前記検出回路の振幅検出値を評価値として取得し、前記評価値に基づいて前記送電用交流電圧を前記送電側共振回路に供給することによる前記送電の実行可否を制御する
ことを特徴とする送電装置。
【請求項２】
前記制御回路は、前記評価値に基づいて、前記受電装置と異なり且つ前記送電側コイルの発生磁界に基づく電流を発生させられる異物の存否を判断し、その判断結果に基づいて前記送電の実行可否を制御する
ことを特徴とする請求項１に記載の送電装置。
【請求項３】
前記制御回路は、前記異物が存在しないと判断した場合、前記送電の実行を許可し、前記異物が存在すると判断した場合、前記送電の実行を禁止する
ことを特徴とする請求項２に記載の送電装置。
【請求項４】
前記制御回路は、前記評価値が所定範囲を逸脱しているか否かを判断することで、前記異物の存否を判断する
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の送電装置。
【請求項５】
前記Ｅ級増幅器は、
前記周期信号に応じてスイッチング動作するスイッチング素子と、
前記直流電源と前記スイッチング素子との間に介在する第１コイルと、
前記スイッチング素子に並列接続された第１コンデンサと、
前記スイッチング素子と前記第１コイルとの接続点に接続された、第２コイル及び第２コンデンサから成る共振回路と、を有し、該共振回路を通じて前記交流電圧を出力する
ことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の送電装置。
【請求項６】
前記受電装置には、前記電力を受電するための受電側コイルを含み且つ前記基準周波数を共振周波数として持つ受電側共振回路と、前記受電側共振回路の共振周波数を前記基準周波数から変更する又は前記受電側コイルを短絡する変更／短絡回路と、が設けられ、
前記評価値の取得が行われる際には、当該送電装置からの通信による信号に従い、前記受電装置にて前記受電側共振回路の共振周波数の変更又は前記受電側コイルの短絡が行われる
ことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の送電装置。
【請求項７】
前記直流電圧は、前記テスト用交流電圧が前記送電側共振回路に供給されているときにおいて、第１の値と第２の値の差の絶対値、又は、前記第１の値若しくは前記第２の値に対する該絶対値の比を所定値以下にする電圧値を有し、
前記第１の値は、前記テスト用交流電圧が前記送電側共振回路に供給されていて、且つ、前記送電を行うための所定の送電領域に前記受電装置が存在していないときにおける前記検出回路の振幅検出値であり、
前記第２の値は、前記テスト用交流電圧が前記送電側共振回路に供給されていて、且つ、前記受電側共振回路の共振周波数の変更又は前記受電側コイルの短絡が行われている状態での前記受電装置が前記送電領域に存在しているときにおける前記検出回路の振幅検出値である
ことを特徴とする請求項６に記載の送電装置。
【請求項８】
請求項１〜７の何れかに記載の送電装置と、
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前記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。
【請求項９】
請求項１〜５の何れかの記載の送電装置と、
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前記電力の送受電が可能な非接触給電システムにおいて、
前記受電装置は、前記電力を受電するための受電側コイルを含み且つ前記基準周波数を共振周波数として持つ受電側共振回路と、前記受電側共振回路の共振周波数を前記基準周波数から変更する又は前記受電側コイルを短絡する変更／短絡回路と、を備え、前記送電装置にて前記評価値の取得が行われる際には、前記送電装置からの通信による信号に従い前記受電側共振回路の共振周波数の変更又は前記受電側コイルの短絡を行う
ことを特徴とする非接触給電システム。
【請求項１０】
前記直流電圧は、前記テスト用交流電圧が前記送電側共振回路に供給されているときにおいて、第１の値と第２の値の差の絶対値、又は、前記第１の値若しくは前記第２の値に対する該絶対値の比を所定値以下にする電圧値を有し、
前記第１の値は、前記テスト用交流電圧が前記送電側共振回路に供給されていて、且つ、前記送電を行うための所定の送電領域に前記受電装置が存在していないときにおける前記検出回路の振幅検出値であり、
前記第２の値は、前記テスト用交流電圧が前記送電側共振回路に供給されていて、且つ、前記受電側共振回路の共振周波数の変更又は前記受電側コイルの短絡が行われている状態での前記受電装置が前記送電領域に存在しているときにおける前記検出回路の振幅検出値である
ことを特徴とする請求項９に記載の非接触給電システム。
【請求項１１】
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、
前記電力を送電するための送電側コイルを含み且つ所定の基準周波数を共振周波数として持つ送電側共振回路と、
直流電源から供給される直流電圧を前記基準周波数の周期信号を用いてスイッチングすることにより前記基準周波数の送電用交流電圧を生成及び出力するＥ級増幅器と、
前記基準周波数の入力交流信号を増幅することで前記基準周波数のテスト用交流電圧を生成及び出力する入力信号増幅器と、
前記送電用交流電圧又は前記テスト用交流電圧を選択的に前記送電側共振回路に供給する選択回路と、
前記送電側コイルに流れる電流の振幅を検出する検出回路と、
前記選択回路を制御することで前記送電側共振回路への供給電圧を制御する制御回路と、を備え、
前記制御回路は、前記テスト用交流電圧が前記送電側共振回路に供給されているときにおける前記検出回路の振幅検出値を評価値として取得し、前記評価値に基づいて前記送電用交流電圧を前記送電側共振回路に供給することによる前記送電の実行可否を制御する
ことを特徴とする送電装置。
【請求項１２】
前記制御回路は、前記評価値に基づいて、前記受電装置と異なり且つ前記送電側コイルの発生磁界に基づく電流を発生させられる異物の存否を判断し、その判断結果に基づいて前記送電の実行可否を制御する
ことを特徴とする請求項１１に記載の送電装置。
【請求項１３】
前記制御回路は、前記異物が存在しないと判断した場合、前記送電の実行を許可し、前記異物が存在すると判断した場合、前記送電の実行を禁止する
ことを特徴とする請求項１２に記載の送電装置。
【請求項１４】
前記制御回路は、前記評価値が所定範囲を逸脱しているか否かを判断することで、前記異物の存否を判断する
ことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の送電装置。
【請求項１５】
前記Ｅ級増幅器は、
前記周期信号に応じてスイッチング動作するスイッチング素子と、
前記直流電源と前記スイッチング素子との間に介在する第１コイルと、
前記スイッチング素子に並列接続された第１コンデンサと、
前記スイッチング素子と前記第１コイルとの接続点に接続された、第２コイル及び第２コンデンサから成る共振回路と、を有し、該共振回路を通じて前記交流電圧を出力する
ことを特徴とする請求項１１〜１４の何れかに記載の送電装置。
【請求項１６】
前記テスト用交流電圧の振幅は、前記送電用交流電圧の振幅よりも小さい
ことを特徴とする請求項１１〜１５の何れかに記載の送電装置。
【請求項１７】
前記Ｅ級増幅器への前記周期信号及び前記入力信号増幅器への前記入力交流信号は、前記基準周波数を有する共通の信号に基づいて生成される
ことを特徴とする請求項１１〜１６の何れかに記載の送電装置。
【請求項１８】
前記受電装置には、前記電力を受電するための受電側コイルを含み且つ前記基準周波数を共振周波数として持つ受電側共振回路と、前記受電側共振回路の共振周波数を前記基準周波数から変更する又は前記受電側コイルを短絡する変更／短絡回路と、が設けられ、
前記評価値の取得が行われる際には、当該送電装置からの通信による信号に従い、前記受電装置にて前記受電側共振回路の共振周波数の変更又は前記受電側コイルの短絡が行われる
ことを特徴とする請求項１１〜１７の何れかに記載の送電装置。
【請求項１９】
請求項１１〜１８の何れかに記載の送電装置と、
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前記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。
【請求項２０】
請求項１１〜１７の何れかの記載の送電装置と、
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前記電力の送受電が可能な非接触給電システムにおいて、
前記受電装置は、前記電力を受電するための受電側コイルを含み且つ前記基準周波数を共振周波数として持つ受電側共振回路と、前記受電側共振回路の共振周波数を前記基準周波数から変更する又は前記受電側コイルを短絡する変更／短絡回路と、を備え、前記送電装置にて前記評価値の取得が行われる際には、前記送電装置からの通信による信号に従い前記受電側共振回路の共振周波数の変更又は前記受電側コイルの短絡を行う
ことを特徴とする非接触給電システム。
【請求項２１】
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、
送電側コイルを各々に含む複数の送電側共振回路と、
各送電側共振回路に交流電圧を供給可能な送電回路と、
各送電側コイルに流れる電流の振幅を検出する検出回路と、
各送電側共振回路への前記交流電圧の供給状態を制御することで前記電力の送電制御を行う制御回路と、を備え、
前記複数の送電側共振回路に含まれる複数の送電側コイルは、互いに異なる大きさを有し、
前記制御回路は、前記複数の送電側共振回路に前記交流電圧を供給することで前記送電を開始した後、前記検出回路によって検出された前記複数の送電側コイルに対する複数の振幅検出値に基づいて前記送電の継続是非を制御する
ことを特徴とする送電装置。
【請求項２２】
前記制御回路は、前記送電が行われているとき、前記送電側コイルごとに前記振幅検出値が所定の基準範囲を逸脱しているか否かを監視することで前記送電の継続是非を制御する
ことを特徴とする請求項２１に記載の送電装置。
【請求項２３】
前記制御回路は、前記送電が行われている際において、前記複数の送電側コイルにおける少なくとも１つの送電側コイルの振幅検出値が前記基準範囲を逸脱しているとき、前記送電を停止させる
ことを特徴とする請求項２２に記載の送電装置。
【請求項２４】
前記制御回路は、前記送電が行われているとき、前記送電側コイルごとに前記振幅検出値が前記基準範囲を逸脱しているか否かを判断することで、前記受電装置と異なり且つ各送電側コイルの発生磁界に基づく電流を発生させられる異物の存否を判断し、前記異物が存在すると判断した場合に前記送電を停止させる
ことを特徴とする請求項２２又は２３に記載の送電装置。
【請求項２５】
前記制御回路は、前記送電が行われているとき、前記送電側コイルごとに前記振幅検出値が前記基準範囲の上限値を超えているか否かを判断することで、前記異物としての、コイルを含んだ異物の存否を判断する
ことを特徴とする請求項２４に記載の送電装置。
【請求項２６】
前記基準範囲は、前記送電側コイルごとに設定される
ことを特徴とする請求項２２〜２５の何れかに記載の送電装置。
【請求項２７】
前記複数の送電側共振回路は、少なくとも第１送電側共振回路及び第２送電側共振回路を有し、
前記送電が行われているとき、前記送電回路から前記第１送電側共振回路に対し所定の第１交流電圧が供給され且つ前記第２送電側共振回路に対し前記第１交流電圧よりも小さな第２交流電圧が供給される
ことを特徴とする請求項２１〜２６の何れかに記載の送電装置。
【請求項２８】
前記送電が行われているとき、前記第１交流電圧の分圧が前記第２交流電圧として前記第２送電側共振回路に供給される
ことを特徴とする請求項２７に記載の送電装置。
【請求項２９】
請求項２１〜２８の何れかに記載の送電装置と、
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前記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。
【請求項３０】
前記受電装置は、受電を行うための受電側コイルを含む受電側共振回路と、前記送電装置からの電力の受電に先立ち、前記受電側共振回路の共振周波数を前記受電の際の共振周波数から変更可能な又は前記受電側コイルを短絡可能な変更／短絡回路を備え、
前記制御回路は、
前記送電装置からの通信による信号に従い前記受電装置にて前記受電側共振回路の共振周波数の変更又は前記受電側コイルの短絡が行われている状態で、前記送電に先立ち、前記第１交流電圧よりも小さな第３交流電圧を前記複数の送電側共振回路に順次供給させて前記検出回路から前記複数の送電側コイルに対する複数の送電前振幅検出値を取得し、
前記複数の送電前振幅検出値に基づいて、前記送電の開始を許可又は制限する
ことを特徴とする請求項２９に記載の非接触給電システム。
【請求項３１】
請求項２７又は２８に記載の送電装置と、
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前記電力の送受電が可能な非接触給電システムであって、
前記受電装置は、受電を行うための受電側コイルを含む受電側共振回路を備え、
前記受電側コイルの大きさは、前記第１送電側共振回路の送電側コイルの大きさと一致する、又は、前記第２送電側共振回路の送電側コイルの大きさよりも前記第１送電側共振回路の送電側コイルの大きさに近い
ことを特徴とする非接触給電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送電装置及び非接触給電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
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。【０００３】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−３３５０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
通常は、給電機器に対応する電子機器のみが給電機器の給電台（給電マットや給電クレードル）上に配置されることで、所望の給電（電力伝送）が行われるのであるが、給電機器に対応しない異物が誤って給電台上に配置されることがある。ここにおける異物は、例えば、ＮＦＣ通信に応答しない１３．５６ＭＨｚのアンテナコイルを持つ無線ＩＣタグを有した物体（カード等）である。また例えば、異物は、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は異物に分類される。【０００６】
このような異物が給電台上に配置されている状態において仮に給電機器が送電動作を行うと（送電動作が行われているときに仮にこのような異物が給電台上に置かれると）、送電側コイルが発生した強磁界にて異物が破壊されることある。例えば、送電動作時における強磁界は、給電台上の異物のコイルの端子電圧を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が形成されていなければ、異物が破壊される。異物の破損等を回避するためには異物の存否を検出して送電の実行制御を行うことが有益である。尚、鉄板なども異物になりえる。送電の搬送波周波数に依存するが、送電側コイルの発生磁界によって鉄板などの異物が発熱することもありえ、当該発熱が問題となる程度のものであるならば、それへの対応も必要となる。良好なる異物検出により異物の破損等を抑制できれば有益である。【０００７】
他方、磁界発生用の交流電力の生成にＥ級増幅器を用いることで、電力伝送の高効率化を図ることができる。Ｅ級増幅器を用いた高効率な電力伝送と良好なる異物検出とを両立できれば、なお良い。【０００８】
そこで本発明は、異物の破損等の防止に寄与する送電装置及び非接触給電システム、又は、電力に関する高効率化と異物の破損等の防止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。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係る第１の送電装置は、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、前記電力を送電するための送電側コイルを含み且つ所定の基準周波数を共振周波数として持つ送電側共振回路と、直流電源から供給される直流電圧を前記基準周波数の周期信号を用いてスイッチングすることにより前記基準周波数の交流電圧を生成及び出力するＥ級増幅器と、前記Ｅ級増幅器と前記送電側共振回路との間に挿入され、前記Ｅ級増幅器の出力電圧を送電用交流電圧として又は前記Ｅ級増幅器の出力電圧を分圧して得た電圧をテスト用交流電圧として選択的に前記送電側共振回路に供給する選択分圧回路と、前記送電側コイルに流れる電流の振幅を検出する検出回路と、前記選択分圧回路を制御することで前記送電側共振回路への供給電圧を制御する制御回路と、を備え、前記制御回路は、前記テスト用交流電圧が前記送電側共振回路に供給されているときの前記検出回路の振幅検出値を評価値として取得し、前記評価値に基づいて前記送電用交流電圧を前記送電側共振回路に供給することによる前記送電の実行可否を制御することを特徴とする。【００１０】
具体的には例えば、前記第１の送電装置において、前記制御回路は、前記評価値に基づいて、前記受電装置と異なり且つ前記送電側コイルの発生磁界に基づく電流を発生させられる異物の存否を判断し、その判断結果に基づいて前記送電の実行可否を制御すると良い。【００１１】
より具体的には例えば、前記第１の送電装置において、前記制御回路は、前記異物が存在しないと判断した場合、前記送電の実行を許可し、前記異物が存在すると判断した場合、前記送電の実行を禁止すると良い。【００１２】
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、前記評価値が所定範囲を逸脱しているか否かを判断することで、前記異物の存否を判断すると良い。【００１３】
また例えば、前記第１の送電装置において、前記Ｅ級増幅器は、前記周期信号に応じてスイッチング動作するスイッチング素子と、前記直流電源と前記スイッチング素子との間に介在する第１コイルと、前記スイッチング素子に並列接続された第１コンデンサと、前記スイッチング素子と前記第１コイルとの接続点に接続された、第２コイル及び第２コンデンサから成る共振回路と、を有し、該共振回路を通じて前記交流電圧を出力すると良い。【００１４】
また例えば、前記第１の送電装置に関連して、前記受電装置には、前記電力を受電するための受電側コイルを含み且つ前記基準周波数を共振周波数として持つ受電側共振回路と、前記受電側共振回路の共振周波数を前記基準周波数から変更する又は前記受電側コイルを短絡する変更／短絡回路と、が設けられ、前記評価値の取得が行われる際には、当該送電装置からの通信による信号に従い、前記受電装置にて前記受電側共振回路の共振周波数の変更又は前記受電側コイルの短絡が行われると良い。【００１５】
また例えば、前記第１の送電装置において、前記直流電圧は、前記テスト用交流電圧が前記送電側共振回路に供給されているときにおいて、第１の値と第２の値の差の絶対値、又は、前記第１の値若しくは前記第２の値に対する該絶対値の比を所定値以下にする電圧値を有し、前記第１の値は、前記テスト用交流電圧が前記送電側共振回路に供給されていて、且つ、前記送電を行うための所定の送電領域に前記受電装置が存在していないときにおける前記検出回路の振幅検出値であり、前記第２の値は、前記テスト用交流電圧が前記送電側共振回路に供給されていて、且つ、前記受電側共振回路の共振周波数の変更又は前記受電側コイルの短絡が行われている状態での前記受電装置が前記送電領域に存在しているときにおける前記検出回路の振幅検出値であると良い。【００１６】
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、前記受電装置と、を備え、前記第１の送電装置及び前記受電装置間において磁界共鳴方式で前記電力の送受電が可能であることを特徴とする。【００１７】
また本発明に係る第２の非接触給電システムは、前記第１の送電装置と、前記受電装置と、を備え、前記第１の送電装置及び前記受電装置間において磁界共鳴方式で前記電力の送受電が可能な非接触給電システムにおいて、前記受電装置は、前記電力を受電するための受電側コイルを含み且つ前記基準周波数を共振周波数として持つ受電側共振回路と、前記受電側共振回路の共振周波数を前記基準周波数から変更する又は前記受電側コイルを短絡する変更／短絡回路と、を備え、前記第１の送電装置にて前記評価値の取得が行われる際には、前記第１の送電装置からの通信による信号に従い前記受電側共振回路の共振周波数の変更又は前記受電側コイルの短絡を行うことを特徴とする。【００１８】
そして例えば、前記第２の非接触給電システムに関し、前記直流電圧は、前記テスト用交流電圧が前記送電側共振回路に供給されているときにおいて、第１の値と第２の値の差の絶対値、又は、前記第１の値若しくは前記第２の値に対する該絶対値の比を所定値以下にする電圧値を有し、前記第１の値は、前記テスト用交流電圧が前記送電側共振回路に供給されていて、且つ、前記送電を行うための所定の送電領域に前記受電装置が存在していないときにおける前記検出回路の振幅検出値であり、前記第２の値は、前記テスト用交流電圧が前記送電側共振回路に供給されていて、且つ、前記受電側共振回路の共振周波数の変更又は前記受電側コイルの短絡が行われている状態での前記受電装置が前記送電領域に存在しているときにおける前記検出回路の振幅検出値であると良い。【００１９】
本発明に係る第２の送電装置は、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、前記電力を送電するための送電側コイルを含み且つ所定の基準周波数を共振周波数として持つ送電側共振回路と、直流電源から供給される直流電圧を前記基準周波数の周期信号を用いてスイッチングすることにより前記基準周波数の送電用交流電圧を生成及び出力するＥ級増幅器と、前記基準周波数の入力交流信号を増幅することで前記基準周波数のテスト用交流電圧を生成及び出力する入力信号増幅器と、前記送電用交流電圧又は前記テスト用交流電圧を選択的に前記送電側共振回路に供給する選択回路と、前記送電側コイルに流れる電流の振幅を検出する検出回路と、前記選択回路を制御することで前記送電側共振回路への供給電圧を制御する制御回路と、を備え、前記制御回路は、前記テスト用交流電圧が前記送電側共振回路に供給されているときにおける前記検出回路の振幅検出値を評価値として取得し、前記評価値に基づいて前記送電用交流電圧を前記送電側共振回路に供給することによる前記送電の実行可否を制御することを特徴とする。【００２０】
具体的には例えば、前記第２の送電装置において、前記制御回路は、前記評価値に基づいて、前記受電装置と異なり且つ前記送電側コイルの発生磁界に基づく電流を発生させられる異物の存否を判断し、その判断結果に基づいて前記送電の実行可否を制御すると良い。【００２１】
より具体的には例えば、前記第２の送電装置において、前記制御回路は、前記異物が存在しないと判断した場合、前記送電の実行を許可し、前記異物が存在すると判断した場合、前記送電の実行を禁止すると良い。【００２２】
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、前記評価値が所定範囲を逸脱しているか否かを判断することで、前記異物の存否を判断すると良い。【００２３】
また例えば、前記第２の送電装置において、前記Ｅ級増幅器は、前記周期信号に応じてスイッチング動作するスイッチング素子と、前記直流電源と前記スイッチング素子との間に介在する第１コイルと、前記スイッチング素子に並列接続された第１コンデンサと、前記スイッチング素子と前記第１コイルとの接続点に接続された、第２コイル及び第２コンデンサから成る共振回路と、を有し、該共振回路を通じて前記交流電圧を出力すると良い。【００２４】
また例えば、前記第２の送電装置において、前記テスト用交流電圧の振幅は、前記送電用交流電圧の振幅よりも小さいと良い。【００２５】
また例えば、前記第２の送電装置において、前記Ｅ級増幅器への前記周期信号及び前記入力信号増幅器への前記入力交流信号は、前記基準周波数を有する共通の信号に基づいて生成されると良い。【００２６】
また例えば、前記第２の送電装置に関連して、前記受電装置には、前記電力を受電するための受電側コイルを含み且つ前記基準周波数を共振周波数として持つ受電側共振回路と、前記受電側共振回路の共振周波数を前記基準周波数から変更する又は前記受電側コイルを短絡する変更／短絡回路と、が設けられ、前記評価値の取得が行われる際には、当該送電装置からの通信による信号に従い、前記受電装置にて前記受電側共振回路の共振周波数の変更又は前記受電側コイルの短絡が行われると良い。【００２７】
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、前記受電装置と、を備え、前記第２の送電装置及び前記受電装置間において磁界共鳴方式で前記電力の送受電が可能であることを特徴とする。【００２８】
また本発明に係る第４の非接触給電システムは、前記第２の送電装置と、前記受電装置と、を備え、前記第２の送電装置及び前記受電装置間において磁界共鳴方式で前記電力の送受電が可能な非接触給電システムにおいて、前記受電装置は、前記電力を受電するための受電側コイルを含み且つ前記基準周波数を共振周波数として持つ受電側共振回路と、前記受電側共振回路の共振周波数を前記基準周波数から変更する又は前記受電側コイルを短絡する変更／短絡回路と、を備え、前記第２の送電装置にて前記評価値の取得が行われる際には、前記第２の送電装置からの通信による信号に従い前記受電側共振回路の共振周波数の変更又は前記受電側コイルの短絡を行うことを特徴とする。【００２９】
本発明に係る第３の送電装置は、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、送電側コイルを各々に含む複数の送電側共振回路と、各送電側共振回路に交流電圧を供給可能な送電回路と、各送電側コイルに流れる電流の振幅を検出する検出回路と、各送電側共振回路への前記交流電圧の供給状態を制御することで前記電力の送電制御を行う制御回路と、を備え、前記複数の送電側共振回路に含まれる複数の送電側コイルは、互いに異なる大きさを有し、前記制御回路は、前記複数の送電側共振回路に前記交流電圧を供給することで前記送電を開始した後、前記検出回路によって検出された前記複数の送電側コイルに対する複数の振幅検出値に基づいて前記送電の継続是非を制御することを特徴とする。【００３０】
具体的には例えば、前記第３の送電装置において、前記制御回路は、前記送電が行われているとき、前記送電側コイルごとに前記振幅検出値が所定の基準範囲を逸脱しているか否かを監視することで前記送電の継続是非を制御すると良い。【００３１】
より具体的には例えば、前記第３の送電装置において、前記制御回路は、前記送電が行われている際において、前記複数の送電側コイルにおける少なくとも１つの送電側コイルの振幅検出値が前記基準範囲を逸脱しているとき、前記送電を停止させると良い。【００３２】
また例えば、前記第３の送電装置において、前記制御回路は、前記送電が行われているとき、前記送電側コイルごとに前記振幅検出値が前記基準範囲を逸脱しているか否かを判断することで、前記受電装置と異なり且つ各送電側コイルの発生磁界に基づく電流を発生させられる異物の存否を判断し、前記異物が存在すると判断した場合に前記送電を停止させると良い。【００３３】
この際例えば、前記第３の送電装置において、前記制御回路は、前記送電が行われているとき、前記送電側コイルごとに前記振幅検出値が前記基準範囲の上限値を超えているか否かを判断することで、前記異物としての、コイルを含んだ異物の存否を判断すると良い。【００３４】
また例えば、前記第３の送電装置において、前記基準範囲は、前記送電側コイルごとに設定されていて良い。【００３５】
また例えば、前記第３の送電装置において、前記複数の送電側共振回路は、少なくとも第１送電側共振回路及び第２送電側共振回路を有し、前記送電が行われているとき、前記送電回路から前記第１送電側共振回路に対し所定の第１交流電圧が供給され且つ前記第２送電側共振回路に対し前記第１交流電圧よりも小さな第２交流電圧が供給されるようにすると良い。【００３６】
この際例えば、前記第３の送電装置において、前記送電が行われているとき、前記第１交流電圧の分圧が前記第２交流電圧として前記第２送電側共振回路に供給されると良い。【００３７】
本発明に係る第５の非接触給電システムは、前記第３の送電装置と、受電装置と、を備え、前記第３の送電装置及び前記受電装置間において磁界共鳴方式で前記電力の送受電が可能であることを特徴とする。【００３８】
前記第５の非接触給電システムにおいて例えば、前記受電装置は、受電を行うための受電側コイルを含む受電側共振回路と、前記第３の送電装置からの電力の受電に先立ち、前記受電側共振回路の共振周波数を前記受電の際の共振周波数から変更可能な又は前記受電側コイルを短絡可能な変更／短絡回路を備え、前記制御回路は、前記第３の送電装置からの通信による信号に従い前記受電装置にて前記受電側共振回路の共振周波数の変更又は前記受電側コイルの短絡が行われている状態で、前記送電に先立ち、前記第１交流電圧よりも小さな第３交流電圧を前記複数の送電側共振回路に順次供給させて前記検出回路から前記複数の送電側コイルに対する複数の送電前振幅検出値を取得し、前記複数の送電前振幅検出値に基づいて、前記送電の開始を許可又は制限すると良い。【００３９】
本発明に係る第６の非接触給電システムは、前記第３の送電装置と、受電装置と、を備え、前記第３の送電装置及び前記受電装置間において磁界共鳴方式で前記電力の送受電が可能な非接触給電システムであって、前記受電装置は、受電を行うための受電側コイルを含む受電側共振回路を備え、前記受電側コイルの大きさは、前記第１送電側共振回路の送電側コイルの大きさと一致する、又は、前記第２送電側共振回路の送電側コイルの大きさよりも前記第１送電側共振回路の送電側コイルの大きさに近いことを特徴とする。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によれば、異物の破損等の防止に寄与する送電装置及び非接触給電システム、又は、電力に関する高効率化と異物の破損等の防止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である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】（ａ）及び（ｂ）の夫々は、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。
【図２】は、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。
【図３】は、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。
【図４】は、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。
【図５】は、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。
【図６】は、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。
【図７】は、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８】は、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。
【図９】は、本発明の第１実施形態に係る共振状態変更回路の一例を示す回路図である。
【図１０】は、本発明の第１実施形態に係る共振状態変更回路の他の例を示す回路図である。
【図１１】（ａ）、（ｂ）は、夫々、本発明の第１実施形態に係る異物の概略外形図、概略内部構成図である。
【図１２】は、本発明の第１実施形態に係る送電回路の詳細回路図を含む、給電機器内の一部回路図である。
【図１３】は、Ｅ級増幅器に関連する信号の波形を示す図である。
【図１４】（ａ）、（ｂ）は、本発明の第１実施形態に係り、夫々、選択分圧回路の直結状態、分圧状態を示す図である。
【図１５】は、本発明の第１実施形態に係る給電機器にて実行されるｐＦＯＤ処理の動作フローチャートである。
【図１６】は、本発明の第１実施形態に係る給電機器にて実行される初期設定処理の動作フローチャートである。
【図１７】（ａ）〜（ｄ）は、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。
【図１８】は、給電台、電子機器及び異物の一配置関係を示す図である。
【図１９】は、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。
【図２０】は、本発明の第１実施形態に係り、ＮＦＣ通信とｐＦＯＤ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。
【図２１】は、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。
【図２２】は、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。
【図２３】は、本発明の第１実施形態に係る給電機器にて実行されるｍＦＯＤ処理の動作フローチャートである。
【図２４】（ａ）及び（ｂ）は、電力伝送中において異物の挿入が行われたときの、送電側コイルの電流振幅変化を説明するための図である。
【図２５】は、本発明の第１実施形態に係る非接触給電システムについて行った実験の結果を示す図である。
【図２６】は、本発明の第１実施形態に係る非接触給電システムについて行った実験の結果を示す図である。
【図２７】は、実験用受電基板に設けられた回路の一部を示す図である。
【図２８】は、図２５及び図２６に対応する実験の結果を考察するための図である。
【図２９】は、本発明の第２実施形態に係る送電回路の詳細回路図を含む、給電機器内の一部回路図である。
【図３０】（ａ）、（ｂ）は、本発明の第２実施形態に係り、夫々、選択回路の第１スイッチ状態、第２スイッチ状態を示す図である。
【図３１】は、本発明の第２実施形態に係る給電機器にて実行されるｐＦＯＤ処理の動作フローチャートである。
【図３２】は、本発明の第２実施形態に係る給電機器にて実行される初期設定処理の動作フローチャートである。
【図３３】は、本発明の第３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。
【図３４】は、本発明の第３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。
【図３５】は、本発明の第３実施形態に係り、送電側共振回路にセンス抵抗が挿入された様子を示す図である。
【図３６】（ａ）〜（ｆ）は、本発明の第３実施形態に係り、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。
【図３７】は、本発明の第３実施形態に係り、給電機器内における、送電回路と２つの共振回路の回路図である。
【図３８】は、本発明の第３実施形態に係り、図３７に示す回路における各スイッチの状態と複数の電圧との関係を示す図である。
【図３９】は、本発明の第３実施形態に係り、給電機器にて実行されるｐＦＯＤ処理の動作フローチャートである。
【図４０】は、本発明の第３実施形態に係り、給電機器にて実行される初期設定処理の動作フローチャートである。
【図４１】は、本発明の第３実施形態に係り、給電機器にて実行されるｍＦＯＤ処理の動作フローチャートである。
【図４２】は、本発明の第３実施形態に係り、ＮＦＣ通信とｐＦＯＤ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。
【図４３】は、本発明の第３実施形態に係る給電機器の動作フローチャートである。
【図４４】は、本発明の第３実施形態に係る電子機器の動作フローチャートである。
【図４５】は、本発明の第３実施形態に係り、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸と給電台との関係を示す図である。
【図４６】は、本発明の第３実施形態に係り、２つの送電側コイルの概略的な上面視図、斜視図及び断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
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。
【００４３】
＜＜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、本発明の第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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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ＴＬと送電側コンデンサであるコンデンサＴＣとを有し、共振回路ＲＲは、受電側コイルであるコイルＲＬと受電側コンデンサであるコンデンサＲＣ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ＴＬ及び送電側コンデンサＴＣ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ＲＬ及び受電側コンデンサＲＣ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ＴＬ及び送電側コンデンサＴＣ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ＲＬ及び受電側コンデンサＲＣ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。
【００４８】
図１（ｂ）に示す如く、電子機器２を給電台１２上の所定領域内に載置したとき、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。
【００４９】
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。
【００５０】
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ＴＬからコイルＲＬ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。
【００５１】
磁界共鳴を利用した電力伝送では、送電側コイルＴＬに交流電流を流すことで送電側コイルＴＬ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ＲＬに交流電流が流れる。つまり、送電側コイルＴＬを含む共振回路ＴＴから受電側コイルＲＬ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ＴＬ又はコイルＲＬ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。
【００５２】
電子機器２が給電台１２上の所定の送電領域内に載置され（給電機器１と電子機器２が所定位置関係にあり）、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）。一方、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。基準配置状態は、給電機器１及び電子機器２間における電力の送受電が可能な所定の送電領域（換言すれば、送電及び受電を行うための領域）に電子機器２が存在している状態に属し、且つ、離間状態は、該送電領域に電子機器２が存在していない状態に属すると解して良い。
【００５３】
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及び２５０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。
【００５４】
切り替え回路１１０は、制御回路１６０の制御の下、ＮＦＣ通信回路１２０及びＮＦＣ送電回路１３０のどちらかを共振回路ＴＴに接続させる。共振回路ＴＴと回路１２０及び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。
【００５５】
切り替え回路２１０は、制御回路２５０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と回路２２０及び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。
【００５６】
共振回路ＴＴ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は、基準周波数の交流信号（交流電圧）を共振回路ＴＴ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。
【００５７】
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コイルＴＬから送信され且つ電子機器側アンテナコイルとしてのコイルＲＬにて受信される。コイルＲＬ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ＲＬから共振回路ＴＴのコイルＴＬ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、コイルＴＬ（給電機器側アンテナコイル）から見たコイルＲＬ（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。
【００５８】
共振回路ＴＴ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。
【００５９】
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。送電動作において、送電回路１３０は、共振回路ＴＴに基準周波数の送電用交流信号（送電用交流電圧）を供給することで送電側コイルＴＬ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、共振回路ＴＴ（送電側コイルＴＬ）から共振回路ＲＲに対し磁界共鳴方式で電力を送電する。送電動作に基づき受電側コイルＲＬ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。
【００６０】
通信用接続状態にてＮＦＣ通信を行う場合も、コイルＴＬ又はＲＬ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）において送電側コイルＴＬ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。
【００６１】
負荷検出回路１４０は、送電側コイルＴＬの負荷の大きさ、即ち、送電回路１３０から送電側コイルＴＬに交流信号が供給されるときにおける送電側コイルＴＬにとっての負荷の大きさを検出する。図７に、給電用接続状態における送電回路１３０と負荷検出回路１４０と共振回路ＴＴ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（後述の図１２においても同様）。
【００６２】
送電回路１３０は、一対の出力端子ＴＭ１及びＴＭ２間に交流電圧を出力できる。共振回路ＴＴは一対の入力端子ＴＭ３及びＴＭ４を有し、給電用接続状態において、端子ＴＭ３、ＴＭ４は夫々端子ＴＭ１、ＴＭ２に接続される。また、共振回路ＴＴにおいてコンデンサＭＴＣが挿入されている。コンデンサＭＴＣは、送電回路１３０から共振回路ＴＴを見たインピーダンス値を所望値にするためのインピーダンス整合用コンデンサである。該所望値はここでは５０Ωであるとする。第１実施形態におけるインピーダンスとは、特に記述無き限り、基準周波数におけるインピーダンスを指す。
【００６３】
端子ＴＭ３はコンデンサＭＴＣの一端に接続され、コンデンサＭＴＣの他端はコンデンサＴＣ及びコイルＴＬの各一端に接続され、コイルＴＬの他端はセンス抵抗１４１を介してコンデンサＴＣの他端及び端子ＴＭ４に接続される。負荷検出回路１４０は、センス抵抗１４１、包絡線検波器１４２、増幅器１４３及びＡ／Ｄ変換器１４４を備える。
【００６４】
送電動作は、送電回路１３０が共振回路ＴＴに（即ち端子ＴＭ３及びＴＭ４間）に交流電圧（送電用交流電圧）を供給することで実現される。給電用接続状態において、送電回路１３０から交流電圧が共振回路ＴＴに供給されると送電側コイルＴＬ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に関し、送電側コイルＴＬ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ＴＬの発生磁界に基づく電流が受電側コイルＲＬに流れる一方で、受電側コイルＲＬに流れた電流に基づく逆起電力が送電側コイルＴＬに発生し、その逆起電力は送電側コイルＴＬ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。
【００６５】
包絡線検波器１４２は、センス抵抗１４１における電圧降下の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。増幅器１４３は、包絡線検波器１４２の出力信号を増幅して出力する。Ａ／Ｄ変換器１４４は、増幅器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ＶＤを出力する。上述の説明から理解されるように、電圧値ＶＤは、センス抵抗１４１に流れる電流の振幅（従って、送電側コイルＴＬに流れる電流の振幅）に比例する値を持つ（当該振幅の増大に伴って電圧値ＶＤも増大する）。故に、負荷検出回路１４０は、送電側コイルＴＬに流れる電流の振幅を検出する電流振幅検出回路であるとも言え、その振幅検出値が電圧値ＶＤであると考えることができる。尚、包絡線検波器１４２を増幅器１４３の後段に設けるようにしても良い。但し、図７に示す如く、包絡線検波器１４２を増幅器１４３の前段に設けた方が、高周波への応答性能がより低いものを増幅器１４３として採用可能となり有利である。
【００６６】
磁界を発生させる送電側コイルＴＬにとって、受電側コイルＲＬのような、送電側コイルＴＬ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ＶＤが変化する。このため、負荷検出回路１４０は電圧値ＶＤ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ＴＬ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。
【００６７】
メモリ１５０（図４参照）は、不揮発性メモリから成り、任意の情報を不揮発的に記憶する。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。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。
【００６８】
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他の所定周波数ｆＭに変更する（変更可能な）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ＲＬを短絡する（短絡可能な）コイル短絡回路である。
【００６９】
図９の共振周波数変更回路２４０Ａは、共振状態変更回路２４０としての共振周波数変更回路の例である。共振周波数変更回路２４０Ａは、コンデンサ２４１とスイッチ２４２の直列回路から成り、該直列回路の一端はコンデンサＲＣ及びコイルＲＬの各一端に共通接続される一方、該直列回路の他端はコンデンサＲＣ及びコイルＲＬの各他端に共通接続される。スイッチ２４２は、制御回路２５０の制御の下、オン又はオフとなる。スイッチ２４２がオフのとき、コンデンサ２４１はコンデンサＲＣ及びコイルＲＬから切り離されるため、共振回路ＲＲは、寄生インダクタンス及び寄生容量を無視すれば、コイルＲＬ及びコンデンサＲＣのみで形成されて、共振回路ＲＲの共振周波数は基準周波数と一致する。即ち、スイッチ２４２がオフのとき、共振回路ＲＲの共振周波数を決定する受電側容量は、コンデンサＲＣそのものである。スイッチ２４２がオンのとき、コンデンサＲＣにコンデンサ２４１が並列接続されることになるため、共振回路ＲＲはコイルＲＬとコンデンサＲＣ及び２４１の合成容量とで形成され、結果、共振回路ＲＲの共振周波数は基準周波数よりも低い周波数ｆＭとなる。即ち、スイッチ２４２がオンのとき、共振回路ＲＲの共振周波数を決定する受電側容量は、上記の合成容量である。ここでは、スイッチ２４２がオンのとき共振回路ＲＲが送電側コイルＴＬの負荷として機能しない程度に（即ち、共振回路ＴＴ及びＲＲ間で磁気共鳴が十分に発生しない程度に）、周波数ｆＭが基準周波数から離れているものとする。例えば、スイッチ２４２のオンのときにおける共振回路ＲＲの共振周波数（即ち周波数ｆＭ）は、数１００ｋＨｚ〜１ＭＨｚとされる。
【００７０】
共振回路ＲＲの共振周波数を周波数ｆＭに変更できる限り、変更回路２４０としての共振周波数変更回路は共振周波数変更回路２４０Ａに限定されず、周波数ｆＭは基準周波数より高くても良い。例えば、共振周波数変更回路はコイルＲＬ及びコンデンサＲＣを接続する電流ループ上に直列に挿入されたスイッチのオン、オフによって、コイルＲＬ及びコンデンサＲＣ間の接続、非接続を切り替える回路であっても良い（非接続とされた場合、コイルＲＬと配線の寄生容量等とで共振回路ＲＲの共振周波数（＞＞基準周波数）が定まる）。つまり、受電側共振回路ＲＲが直列共振回路でありうることをも考慮すれば、以下のことが言える。受電側共振回路ＲＲは受電側コイル（ＲＬ）と受電側容量の並列回路又は直列回路を有し、受電側容量が所定の基準容量と一致しているとき、受電側共振回路ＲＲの共振周波数ｆＯは基準周波数と一致する。共振周波数変更回路は、必要なタイミングにおいて、受電側容量を基準容量から増加又は減少させる。これにより、受電側共振回路ＲＲにおいて、受電側コイル（ＲＬ）と、基準容量より大きい又は小さい受電側容量とで、並列回路又は直列回路が形成され、結果、受電側共振回路ＲＲの共振周波数ｆＯが基準周波数から変更される。
【００７１】
図１０のコイル短絡回路２４０Ｂは、共振状態変更回路２４０としてのコイル短絡回路の例である。コイル短絡回路２４０Ｂは、共振回路ＲＲにおけるコンデンサＲＣの一端及びコイルＲＬの一端が共通接続されるノードと、共振回路ＲＲにおけるコンデンサＲＣの他端及びコイルＲＬの他端が共通接続されるノードとの間に接続（挿入）されたスイッチ２４３から成る。スイッチ２４３は、制御回路２５０の制御の下、オン又はオフとなる。スイッチ２４３がオンとなると共振回路ＲＲにおけるコイルＲＬが短絡される（より詳細にはコイルＲＬの両端が短絡される）。受電側コイルＲＬが短絡された状態では受電側共振回路ＲＲが存在しなくなる（受電側共振回路ＲＲが存在しない状態と等価な状態となる）。従って、受電側コイルＲＬの短絡中では、送電側コイルＴＬにとっての負荷が十分に軽くなる（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る）。受電側コイルＲＬを短絡できる限り、変更回路２４０としてのコイル短絡回路はコイル短絡回路２４０Ｂに限定されない。
【００７２】
以下では、受電側共振回路ＲＲの共振周波数ｆＯを基準周波数から所定周波数ｆＭに変更する動作を、共振周波数変更動作と呼び、コイル短絡回路を用いて受電側コイルＲＬを短絡する動作を、コイル短絡動作と呼ぶ。また、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ｆＯ変更／短絡動作と称することがある。
【００７３】
制御回路２５０（図５参照）は、ＩＣ２００内の各部位の動作を統括的に制御する。制御回路２５０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の動作制御が含まれる。制御回路２５０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。例えば、制御回路２５０におけるタイマは、ｆＯ変更／短絡動作による共振周波数ｆＯの所定周波数ｆＭへの変更又は受電側コイルＲＬの短絡が維持される時間の計測（即ち後述の時間ＴＭの計測；図２２のステップＳ２０７参照）を行うことできる。
【００７４】
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。第１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ＲＬなど）と異なり、給電機器１に近づいたときに、送電側コイルＴＬ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。第１実施形態において、異物の存在とは、送電側コイルＴＬ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ＴＬ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（ＴＬやＲＬ）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。
【００７５】
図１１（ａ）に、異物の一種である異物３の概略外形図を示し、図１１（ｂ）に異物３の概略内部構成図を示す。異物３は、コイルＪＬ及びコンデンサＪＣ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ＪＬ）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、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。
【００７６】
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ＴＬ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ＪＬ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。
【００７７】
［送電回路の構成例］
図１２に、このような異物の存否検出に適し且つ高効率の動作を実現する送電回路１３０の構成例を示す。図１２には、給電機器１に設けられた、送電回路１３０以外の幾つかの回路も示されている。図１２では、図７と同様に給電用接続状態が想定されている。
【００７８】
図１２の送電回路１３０は、基準周波数の矩形波信号であるクロック信号を生成及び出力する発振回路４１０と、発振回路４１０からのクロック信号に同期する信号をドライブ回路４３０に供給するか否かを切り替えるイネーブル回路４２０と、イネーブル回路４２０からクロック信号に同期する信号が供給されたとき、クロック信号に同期するドライブ信号をＥ級増幅器４４０に供給することでＥ級増幅器４４０を駆動するドライブ回路４３０と、直流電源ＶＳ１から供給される直流電圧ＶＩＮを基準周波数の矩形波信号であるドライブ信号を用いてスイッチングすることにより基準周波数の交流電圧ＶＥを生成及び出力するＥ級増幅器４４０と、Ｅ級増幅器４４０と送電側共振回路ＴＴとの間に挿入され、Ｅ級増幅器４４０の出力電圧ＶＥ又はＥ級増幅器４４０の出力電圧ＶＥを分圧して得た電圧を選択的に共振回路ＴＴに供給する選択分圧回路４５０と、を備える。
【００７９】
ブロック４１０〜４５０の回路構成例について更に説明する。
発振回路４１０は、符号４１１〜４１５によって参照される各部位を備える。発振子４１１は、水晶発振子又はセラミック発振子にて構成された、基準周波数の発振出力を得る発振子である。抵抗４１２は発振子４１１に並列接続される。発振子４１１の一端はインバータ回路（論理否定回路）４１３の入力端子に接続されると共にコンデンサ４１４を介してグランドに接続され、発振子４１１の他端はインバータ回路４１３の出力端子に接続されると共にコンデンサ４１５を介してグランドに接続される。グランドは０Ｖ（ボルト）の基準電位を有する。インバータ回路４１３の出力端子から、基準周波数の矩形波信号であって、デューティが５０％のクロック信号が出力される。
【００８０】
イネーブル回路４２０は、符号４２１〜４２４によって参照される各部位を備える。トランジスタ４２１は、Ｎチャンネル型のＭＯＳＦＥＴ（ＭＯＳ電界効果トランジスタ；metal-oxide-semiconductor  field-effect  transistor）として形成されている。トランジスタ４２１において、ゲートにはイネーブル信号ＥＮが供給され、ドレインはインバータ回路４２３の入力端子に接続されると共に抵抗４２２を介して直流電圧ＬＶＩＮが加わる端子に接続され、ソースはグランドに接続される。所定の正の直流電圧値を有する直流電圧ＶＩＮ、ＬＶＩＮは、夫々、給電機器１内（例えばＩＣ１００内）に設けられた直流電源ＶＳ１、ＶＳ２にて生成される。送電回路１３０内の各論理回路は直流電圧ＬＶＩＮに基づき駆動する。２入力のＮＡＮＤ回路（否定論理積回路）４２４の第１、第２入力端子には、夫々、インバータ回路４１３、４２３の出力信号が入力される。
【００８１】
ドライブ回路４３０は、インバータ回路４３１から成る。インバータ回路４３１の入力端子に、ＮＡＮＤ回路４２４の出力信号が供給される。
【００８２】
Ｅ級増幅器４４０は、符号４４１〜４４５によって参照される各部位を備える。トランジスタ４４１は、Ｎチャンネル型のＭＯＳＦＥＴとして形成されている。トランジスタ４４１において、ゲートにはインバータ回路４３１の出力信号が供給され、ドレインはノードＮＤに接続され、ソースはグランドに接続される。チョークコイル４４２の一端はノードＮＤに接続され、チョークコイル４４２の他端には直流電圧ＶＩＮが印加される。つまり、チョークコイル４４２は直流電源ＶＳ１とトランジスタ４４１との間に直列に介在する。また、ノードＮＤはコンデンサ４４３の一端に接続され、コンデンサ４４３の他端はグランドに接続される。つまり、コンデンサ４４３はトランジスタ４４１に並列接続されている。加えて、ノードＮＤはコンデンサ４４４及びコイル４４５から成るＬＣ共振回路の一端に接続され、該ＬＣ共振回路の他端であるＥ級増幅器４４０の出力端子４４６とグランドとの間にＥ級増幅器４４０の出力電圧ＶＥが現れる。より具体的には、ノードＮＤはコンデンサ４４４の一端に接続され、コンデンサ４４４の他端はコイル４４５の一端に接続され、コイル４４５の他端は端子４４６に接続される。コンデンサ４４４とコイル４４５の配置位置を逆にしても構わない。
【００８３】
選択分圧回路４５０は、符号４５１〜４５４によって参照される各部位を備える。端子４４６は、スイッチ４５２と抵抗４５１との並列回路の一端に接続され、該並列回路の他端が端子ＴＭ１に接続される。また、端子４４６は、抵抗４５３とスイッチ４５４との直列回路の一端に接続され、該直列回路の他端はグランドに接続される。端子ＴＭ２はグランドに接続される。尚、図１２では、選択分圧回路４５０の状態が後述の直結状態（図１４（ａ）参照）とされている様子が示されている。
【００８４】
制御回路１６０は、ローレベル又はハイレベルのイネーブル信号ＥＮを選択的にトランジスタ４２１のゲートに供給する。
トランジスタ４２１のゲートに供給されたイネーブル信号ＥＮのレベルがハイレベルであるとき、トランジスタ４２１のオンを通じてＮＡＮＤ回路４２４からクロック信号の反転信号である反転クロック信号が出力され、結果、インバータ回路４３１からトランジスタ４４１のゲートに、基準周波数の矩形波信号であって、デューティが５０％のドライブ信号が供給される。ドライブ信号は、実質的に、クロック信号と同じ信号である。
トランジスタ４２１のゲートに供給されたイネーブル信号ＥＮのレベルがローレベルであるとき、トランジスタ４２１のオフを通じてＮＡＮＤ回路４２４の出力信号はハイレベルに維持され、結果、トランジスタ４４１のゲートの電位がローレベルに維持されてトランジスタ４４１はオフのままとなる（従ってＥ級増幅器４４０の動作が停止してＥ級増幅器４４０からは交流電圧が出力されない）。
【００８５】
尚、トランジスタ４４１は複数のトランジスタの並列回路にて構成されていても良いし、これに対応して、インバータ回路４３１は複数のインバータ回路の並列回路にて構成されていても良い。また、図１２にて、送電回路１３０内の構成要素として示された部品の幾つか（例えば発振子４１１やＥ級増幅器４４０内のコイル）は、ＩＣ１００の外部に設けられうる。
【００８６】
図１３を参照し、Ｅ級増幅器４４０の動作について説明する。図１３は、Ｅ級増幅器４４０に関連する信号の波形を表している。尚、以下では、特に記述無き限り、トランジスタ４２１のゲートにハイレベルのイネーブル信号ＥＮが供給されているものとする。
【００８７】
トランジスタ４４１のゲートに供給されるドライブ信号によって、トランジスタ４４１はオン、オフのスイッチング動作を繰り返す。この繰り返しの中で、今、トランジスタ４４１がオンからオフに切り替わったとする。トランジスタ４４１がオフに切り替わっても、チョークコイル４４２の作用によりチョークコイル４４２からノードＮＤに向けて電流が流れ続けるため、コンデンサ４４３に電荷が溜まることでノードＮＤの電位が上昇する。暫くすると、ノードＮＤの電位上昇は収まって、ノードＮＤの電位が下降してゆく。これは、コンデンサ４４３に溜まった電荷が、コンデンサ４４４及びコイル４４５から成る共振回路に向けて流れてゆくためである。
【００８８】
ここで、Ｅ級増幅器４４０を最適な効率（換言すれば最小の損失）で動作させるためには、トランジスタ４４１をオフからオンに切り替える際に、以下の第１及び第２Ｅ級動作条件が満さたされている必要がある。第１Ｅ級動作条件は、トランジスタ４４１をオフからオンに切り替えるタイミングにおいて、ノードＮＤでの電位が実質的に０Ｖであるという条件である。第２Ｅ級動作条件は、トランジスタ４４１をオフからオンに切り替えるタイミングにおいて、ノードＮＤでの電圧波形の傾きが実質的に０であるという条件である。これらの条件が満たされるとき、正弦波の波形を有する基準周波数の交流電圧ＶＥが、低損失にて生成される。第１及び第２Ｅ級動作条件が満たす交流電圧ＶＥの生成動作をＥ級増幅動作と称する。
【００８９】
Ｅ級増幅動作が実現されるか否かは、コイル４４２及び４４５のインダクタンス並びにコンデンサ４４３及び４４４の静電容量に依存する。Ｅ級増幅器４４０を高効率（低損失）で動作させ、以ってシステム全体として高効率の電力伝送が実現されるべく、コイル４４２及び４４５のインダクタンス並びにコンデンサ４４３及び４４４の静電容量を、Ｅ級増幅動作が実現されるように予め設定しておけば良い。より具体的には例えば、基準配置状態にて電子機器２が給電台１２上に配置されて送電動作が実行されているときにＥ級増幅動作が実現されるように、及び／又は、離間状態にてＥ級増幅動作が実現されるように、コイル４４２及び４４５のインダクタンス並びにコンデンサ４４３及び４４４の静電容量を予め設定しておけば良い。
【００９０】
図１４（ａ）及び（ｂ）を参照し、選択分圧回路４５０の動作及び機能について説明する。制御回路１６０は、スイッチ４５２及び４５４の夫々のオン、オフを制御することで、選択分圧回路４５０の状態を直結状態又は分圧状態にすることができる。図１４（ａ）、（ｂ）は、夫々、直結状態、分圧状態における選択分圧回路４５０を示している。尚、以下、直結状態、分圧状態とは、特に記述無き限り、夫々、切り替え回路１１０が給電用接続状態であるときの直結状態、分圧状態を意味する。
【００９１】
直結状態では、スイッチ４５２がオンとされ且つスイッチ４５４がオフとされる。このため、直結状態では、Ｅ級増幅器４４０の出力端子４４６が端子ＴＭ１を介して端子ＴＭ３に直接接続され（図１２も参照）、結果、Ｅ級増幅器４４０の出力電圧ＶＥそのものが共振回路ＴＴに供給される。上述したように、インピーダンス整合用コンデンサＭＴＣによって送電回路１３０から共振回路ＴＴを見たインピーダンス値は５０Ωとされている。故に、直結状態では、Ｅ級増幅器４４０から選択分圧回路４５０及び共振回路ＴＴを見たインピーダンス値も、異物等の影響を無視すれば、５０Ωとなる（異物等の影響については後述）。
【００９２】
分圧状態では、スイッチ４５２がオフとされ且つスイッチ４５４がオンとされる。このため、給電用接続状態且つ分圧状態では、Ｅ級増幅器４４０の出力端子４４６が抵抗４５１を介して端子ＴＭ１及びＴＭ３に接続されるようになり（図１２も参照）、結果、Ｅ級増幅器４４０の出力電圧ＶＥを分圧して得た電圧（以下、分圧電圧ＶＥ’という）が共振回路ＴＴに供給される。抵抗４５１、４５３の抵抗値は、夫々、４５０Ω、５５Ωに設定されている。また、上述したように、インピーダンス整合用コンデンサＭＴＣによって、送電回路１３０から共振回路ＴＴを見たインピーダンス値は５０Ωとされている。故に、分圧状態において、Ｅ級増幅器４４０から選択分圧回路４５０及び共振回路ＴＴを見たインピーダンス値は、異物等の影響を無視すれば、“（１／５５＋１／（４５０＋５０））−１≒５０”より、約５０Ωとなる（異物等の影響については後述）。上述の抵抗値に基づき、分圧電圧ＶＥ’の振幅は出力電圧ＶＥの振幅の１／１０となる。そうすると、分圧状態においてＥ級増幅器４４０から共振回路ＴＴに供給される電力は、直結状態のそれの１／１００となる。尚、ここで示す分圧比（ＶＥ及びＶＥ’間の振幅比）は例示に過ぎず、様々に変更されうる。
【００９３】
給電機器１では、異物の存否を検出するための異物検出処理を実行できる。異物検出処理の内、電力伝送の実行前に行われる異物検出処理をｐＦＯＤ処理と称する。送電側コイルＴＬにて磁界を発生させているときに異物を給電台１２上に載せると、送電側コイルＴＬの発生磁界に基づく電流が異物内に流れ、その異物内の電流の流れは共振回路ＴＴ内に電圧を発生させて送電側コイルＴＬの電流振幅に変化（以下、便宜上、検出対象電流振幅変化と称する）を与える。この検出対象電流振幅変化を観測することで異物の存否を判断できる。しかしながら、pＦＯＤ処理において大きな磁界を発生させると、上述したように異物の破壊等が懸念される。
【００９４】
そこで、送電動作の実行時における直流電圧ＶＩＮと比べ、ｐＰＯＤ処理において、直流電圧ＶＩＮを低下させ、この低下が行われた状態でＥ級増幅器４４０から出力される交流電圧ＶＥを共振回路ＴＴに供給するという方策（以下、ＶＩＮ低下方策という）も考えられる。ＶＩＮ低下方策では、第１実施形態の構成と異なり、送電回路１３０から選択分圧回路４５０が削除され、Ｅ級増幅器４４０の出力端子４４６が端子ＴＭ１及びＴＭ３（図１２も参照）に直結される。ＶＩＮ低下方策によれば異物の破壊等が回避されるかもしれないが、高効率動作を実現すべく送電回路１３０にＥ級増幅器４４０を採用しているため、以下のような懸念が生じる。
【００９５】
即ち、検出対象電流振幅変化をもたらすような位置に異物が存在すると、異物及び送電側コイルＴＬ間の磁気結合等を通じて、Ｅ級増幅器４４０から共振回路ＴＴを見たインピーダンス値が５０Ωからずれる。Ｅ級増幅器４４０は、Ｅ級増幅器４４０から共振回路ＴＴを見たインピーダンス値が５０Ωであることを前提にＥ級増幅動作を行うよう設計されているため、該インピーダンス値が５０Ωからずれると、該インピーダンス値が５０Ωであるときとの比較において、Ｅ級増幅器４４０の出力が変化する。ここにおける出力の変化は、Ｅ級増幅器４４０の出力電圧ＶＥの振幅の変化、出力電圧ＶＥの波形の変化を含む。上記インピーダンス値が５０Ωからずれることに基づきＥ級増幅器４４０の出力が変化すると、送電側コイルＴＬの電流振幅に変化が生じる。このＥ級増幅器４４０の出力変化に基づく、送電側コイルＴＬの電流振幅変化を、便宜上、ノイズ電流振幅変化と称する。ノイズ電流振幅変化の存在は、異物検出のために本来観測されるべき検出対象電流振幅変化の検知に対し阻害要因となる。
【００９６】
仮に、ノイズ電流振幅変化による電流振幅の変化量及び変化方向が一意に定まっているならば、ノイズ電流振幅変化の分を加味することでｐＦＯＤ処理による異物検出を高精度で行うことができる。しかしながら、実際には、異物の種類及び異物の給電台１２への置き方などに依存して、ノイズ電流振幅変化による電流振幅の変化量及び変化方向は様々となる（即ち、ノイズ電流振幅変化において、送電側コイルＴＬの電流振幅が増大することもあるし減少することもあり、その増大量及び減少量も様々となる）。故に、ノイズ電流振幅変化はｐＦＯＤ処理による異物検出の精度を低下させる。
【００９７】
これらを考慮し、第１実施形態では、ＶＩＮ低下方策ではなく、選択分圧回路４５０を用いてノイズ電流振幅変化の影響を軽減する。即ち、第１実施形態では、直流電圧ＶＩＮの電圧値を固定し、送電動作の実行時には選択分圧回路４５０の状態を直結状態にすることでＥ級増幅器４４０が出力可能な最大電力を共振回路ＴＴに供給する一方、ｐＦＯＤ処理においては選択分圧回路４５０の状態を分圧状態とする。分圧状態において、Ｅ級増幅器４４０から選択分圧回路４５０及び共振回路ＴＴを見たインピーダンスは、抵抗４５１の抵抗値：４５０Ωによるインピーダンス成分と、端子ＴＭ３及びＴＭ４よりも後段の回路のインピーダンス成分（異物等の存在を無視すれば５０Ω）とで構成される。概ね９０％を占める前者のインピーダンス成分は異物の存否に依らず一定であるため、分圧状態において、異物の存在によるインピーダンス値（Ｅ級増幅器４４０から共振回路ＴＴを見たインピーダンス値）の変化は、直結状態の１／１０程度となる。結果、分圧状態においてノイズ電流振幅変化が検出対象電流振幅変化に与える影響は、直結状態のそれの約１／１０となる。尚、ここにおける“１／１０”等の数値は、分圧比（ＶＥ及びＶＥ’間の振幅比）の変化に伴って変化することは言うまでもない。
【００９８】
［ｐＦＯＤ処理（電力伝送前のｐＦＯＤ処理）］
図１５を参照し、上述の内容を踏まえたｐＦＯＤ処理を説明する。図１５は、ｐＦＯＤ処理のフローチャートである。
【００９９】
ｐＦＯＤ処理の実行時には送電回路１３０が共振回路ＴＴに接続される。その上で、まずステップＳ１１にて分圧状態とされる。そうすると、ステップＳ１２にて分圧電圧ＶＥ’がテスト用交流電圧としてＥ級増幅器４４０から選択分圧回路４５０を介し共振回路ＴＴに供給され、結果、所定のテスト強度を磁界強度Ｈとするテスト磁界が送電側コイルＴＬにて発生される。磁界強度Ｈは、送電側コイルＴＬの発生磁界強度であって、より詳しくは、送電側コイルＴＬ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。テスト磁界の磁界強度であるテスト強度は、電力伝送（即ち送電動作）における送電側コイルＴＬ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）よりも相当に小さく、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”までの範囲内に収まる。故に、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。
【０１００】
ステップＳ１２に続くステップＳ１３において、制御回路１６０は、負荷検出回路１４０を用い、テスト磁界を発生させているときの電圧値ＶＤを電流振幅検出値ＶｐＦＯＤとして取得する。電流振幅検出値ＶｐＦＯＤは、テスト磁界を送電側コイルＴＬに発生させているときの、送電側コイルＴＬに流れる電流の振幅に応じた値を持つ。尚、ｐＦＯＤ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ｆＯ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。故に、共振回路ＲＲ（受電側コイルＲＬ）は実質的に送電側コイルＴＬの負荷として機能せず、電流振幅検出値ＶｐＦＯＤの減少を全く又は殆どもたらさない。
【０１０１】
ステップＳ１３に続くステップＳ１４において、制御回路１６０は、電流振幅検出値ＶｐＦＯＤが所定のｐＦＯＤ正常範囲内に収まるか否かを判断する。そして、電流振幅検出値ＶｐＦＯＤがｐＦＯＤ正常範囲内に収まる場合、制御回路１６０は、異物３が給電台１２上に存在していないと判定する（ステップＳ１５）。この判定を異物無判定と称する。一方、電流振幅検出値ＶｐＦＯＤがｐＦＯＤ正常範囲を逸脱する場合、制御回路１６０は、異物３が給電台１２上に存在していると判定する（ステップＳ１６）。この判定を異物有判定と称する。異物無判定又は異物有判定を経て選択分圧回路４５０の状態が直結状態とされた後（ステップＳ１７）、ｐＦＯＤ処理を終える。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（共振回路ＴＴを用いた送電）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。送電動作では、選択分圧回路４５０の状態が直結状態とされ、交流電圧ＶＥが送電用交流電圧としてＥ級増幅器４４０から選択分圧回路４５０を介し共振回路ＴＴに供給されることで、所定の送電用磁界が送電側コイルＴＬにて発生される。
【０１０２】
ｐＦＯＤ正常範囲は、所定の下限値ＶｐＲＥＦＬ以上且つ所定の上限値ＶｐＲＥＦＨ以下の範囲である（０＜ＶｐＲＥＦＬ＜ＶｐＲＥＦＨ）。故に、判定不等式“ＶｐＲＥＦＬ≦ＶｐＦＯＤ≦ＶｐＲＥＦＨ”が満たされる場合には異物無判定が成され、そうでない場合には異物有判定が成される。
【０１０３】
ｐＦＯＤ処理の実行時において、給電台１２上に異物３が存在している場合、異物３の共振回路ＪＪ（コイルＪＬ）が送電側コイルＴＬの負荷として機能し、結果、給電台１２上に異物３が存在しない場合と比べて、電流振幅検出値ＶｐＦＯＤの減少がみられる。
【０１０４】
また、異物として、異物３と異なる異物３ａ（不図示）も考えられる。異物３ａは、例えば、アルミニウムを含んで形成された金属体（アルミニウム箔やアルミニウム板）や銅を含んで形成された金属体である。ｐＦＯＤ処理の実行時において、給電台１２上に異物３ａが存在している場合、給電台１２上に異物３ａが存在しない場合と比べて、電気的及び磁気的な作用により、電流振幅検出値ＶｐＦＯＤの増大がみられる。
【０１０５】
電力伝送の実行前において、給電台１２上に異物３が存在している場合には電流振幅検出値ＶｐＦＯＤが下限値ＶｐＲＥＦＬを下回るように、且つ、給電台１２上に異物３ａが存在している場合には電流振幅検出値ＶｐＦＯＤが上限値ＶｐＲＥＦＨを上回るように、且つ、給電台１２上に異物（３又は３ａ）が存在していない場合には電流振幅検出値ＶｐＦＯＤがｐＦＯＤ正常範囲内に収まるように、実験等を介して、下限値ＶｐＲＥＦＬ及び上限値ＶｐＲＥＦＨが予め設定されてメモリ１５０に記憶されている。
【０１０６】
尚、給電台１２上に異物３ａが存在する状態で送電用磁界を発生させると、異物３ａにて電力が吸収され、異物３ａが発熱するおそれがある。第１実施形態では、電力伝送の搬送波周波数としての基準周波数が１３．５６ＭＨｚであることを想定しているため、そのような発熱のおそれは十分に少ないとも言える。故に、異物３ａの存在を考慮することなく、電流振幅検出値ＶｐＦＯＤが下限値ＶｐＲＥＦＬを下回った場合に限って異物有判定を行い、電流振幅検出値ＶｐＦＯＤが下限値ＶｐＲＥＦＬ以上であれば常に異物無判定を行うようにしてもよい（即ち上限値ＶｐＲＥＦＨを撤廃しても良い）。しかしながら、第１実施形態に係る発明において基準周波数は１３．５６ＭＨｚに限定されず、基準周波数を例えば数１００ｋＨｚ程度にした場合には、異物３ａの発熱のおそれが高くなるため、下限値ＶｐＲＥＦＬだけでなく上限値ＶｐＲＥＦＨをｐＦＯＤ正常範囲に定める、上述の方法の採用が望ましい。
【０１０７】
下限値ＶｐＲＥＦＬの決定方法について説明を加えておく。下限値ＶｐＲＥＦＬは初期設定処理にて決定される。図１６は、初期設定処理の動作フローチャートである。初期設定処理は、以下の初期設定環境の下でＩＣ１００により実行される。初期設定環境では、送電側コイルＴＬに対する負荷が全く無く又は無視できる程度に小さく、送電側コイルＴＬの発生磁界により電流を生じさせられる物体（送電側コイルＴＬに磁気結合するコイルを含む）が、給電機器１の構成部品を除いて存在しない。図１（ａ）の離間状態は、初期設定環境を満たすと考えても良い。初期設定環境の確保を担保すべく、例えば、給電機器１の製造時又は出荷時などにおいて初期設定処理を行うようにしても良い。但し、初期設定環境を確保できるのであれば、任意のタイミングで初期設定処理を行うことができる。
【０１０８】
初期設定処理の実行時には送電回路１３０が共振回路ＴＴに接続される。その上で、まずステップＳ２１にて分圧状態とされる。そうすると、ステップＳ２２にて分圧電圧ＶＥ’がテスト用交流電圧としてＥ級増幅器４４０から選択分圧回路４５０を介し共振回路ＴＴに供給され、結果、所定のテスト強度を磁界強度Ｈとするテスト磁界が送電側コイルＴＬにて発生される。ステップＳ２２に続くステップＳ２３において、制御回路１６０は、負荷検出回路１４０を用い、テスト磁界を発生させているときの電圧値ＶＤを電圧値ＶＤＯとして得る。その後のステップＳ２４において、電圧値ＶＤＯに基づく下限値ＶｐＲＥＦＬをメモリ１５０に記憶させる。下限値ＶｐＲＥＦＬは、異物３の存在下においてのみｐＦＯＤ処理にて異物有判定が成されるよう、電圧値ＶＤＯよりも低い値に設定される。例えば、“ＶｐＲＥＦＬ＝ＶＤＯ−ΔＶ”、又は、“ＶｐＲＥＦＬ＝ＶＤＯ×ｋ”とすると良い。ΔＶは、所定の正の微小値である（但し、ΔＶ＝０とすることも可能）。ｋは、１未満の正の所定値を有する係数である。尚、初期設定環境下において磁界強度Ｈを所定のテスト強度に設定したときに得られるであろう電圧値ＶＤを、設計段階で見積もることができる。この見積によって導出された値に基づき、初期設定処理を行うことなく、下限値ＶｐＲＥＦＬを決定してメモリ１５０に記憶させるようにしても良い。
【０１０９】
図１７（ａ）〜図１７（ｄ）を参照して、異物３の検出に関する第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。
【０１１０】
上述したように、ｐＦＯＤ処理が実行される期間中には電子機器２においてｆＯ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ＴＬ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）、電流振幅検出値ＶｐＦＯＤが十分に大きくなって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ｆＭへと変更されるものの又は受電側コイルＲＬが短絡されるものの、異物３は送電側コイルＴＬ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）、電流振幅検出値ＶｐＦＯＤが十分に小さくなって異物有判定が成される。
【０１１１】
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ｐＦＯＤ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１８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。
【０１１２】
［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。第１実施形態において、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。
【０１１３】
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２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。
【０１１４】
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、テスト用要求信号５３０をＮＦＣ通信によって給電対象機器に送信する。テスト用要求信号５３０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に送信してから、速やかに、ｆＯ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５３０は、例えば、ｆＯ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２５０は、テスト用要求信号５３０の受信を契機としてｆＯ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５３０の受信前においてｆＯ変更／短絡動作は非実行とされている。ｆＯ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５３０はどのような信号でも良く、問い合わせ信号５１０に内包されるものであっても良い。
【０１１５】
応答信号５４０を受信した給電機器１（ＩＣ１００）は、上述のｐＦＯＤ処理を実行する。ｐＦＯＤ処理の実行期間中、電子機器２（ＩＣ２００）は、ｆＯ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、内蔵タイマを用いて、ｐＦＯＤ処理の実行期間の長さに応じた時間だけｆＯ変更／短絡動作の実行を維持してからｆＯ変更／短絡動作を停止する。
【０１１６】
ｐＦＯＤ処理において、給電台１２上に異物が無いと判断すると、給電機器１（ＩＣ１００）は、認証信号５５０をＮＦＣ通信により給電対象機器に送信する。認証信号５５０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５５０を受信した電子機器２（ＩＣ２００）は、認証信号５５０に対応する応答信号５６０を、ＮＦＣ通信によって給電機器１に送信する。応答信号５６０は、例えば、認証信号５５０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５５０が示す内容に許可を与える信号を含む。応答信号５６０を受信した給電機器１（ＩＣ１００）は、送電回路１３０を共振回路ＴＴに接続して送電動作を実行し、これにより電力伝送５７０が実現される。上述したように、送電動作の実行時には選択分圧回路４５０の状態が直結状態とされる。
【０１１７】
図１７（ａ）の第１ケースでは、上記の流れで電力伝送５７０が実行されるが、図１７（ｂ）の第２ケースの場合においては、応答信号５４０の送受信まで処理が進行するものの、ｐＦＯＤ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５７０が実行されない。１回分の電力伝送５７０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５７０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ｐＦＯＤ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ｐＦＯＤ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。
【０１１８】
［給電機器及び電子機器の動作フローチャート］
次に、給電機器１の動作の流れを説明する。図２１は、給電機器１の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。
【０１１９】
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。
【０１２０】
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を用いたＮＦＣ通信によりテスト用要求信号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、ステップＳ１０７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を共振回路ＴＴに接続し、続くステップＳ１０８にて上述のｐＦＯＤ処理を行う。
【０１２１】
ｐＦＯＤ処理の後、ステップＳ１０９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に接続し、ステップＳ１１０に進む。ステップＳ１０８のｐＦＯＤ処理にて、異物有判定が成されている場合にはステップＳ１１０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Ｓ１１０からステップＳ１１１に進む。
【０１２２】
ステップＳ１１１において、制御回路１６０は、通信回路１２０及び共振回路ＴＴを用いたＮＦＣ通信により認証信号５５０を給電対象機器に送信し、その後、ステップＳ１１２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、ステップＳ１１３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を共振回路ＴＴに接続し、ステップＳ１１４に進む。
【０１２３】
制御回路１６０は、ステップＳ１１４にて送電許可フラグにＯＮを設定すると共に、送電動作及びｍＦＯＤ処理を開始し、その後、ステップＳ１１５に進む。上述したように、送電動作の実行時には選択分圧回路４５０の状態が直結状態とされる。詳細は後述されるが、ｍＦＯＤ処理によって電力伝送中における異物の存否が検出され、異物が検出された場合に送電許可フラグがＯＦＦとされる。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Ｓ１１５において、その経過時間を所定の時間ｔＡ（例えば１０分）と比較すると共に送電許可フラグの状態をチェックする。その経過時間が所定の時間ｔＡに達すると、又は、ｍＦＯＤ処理によって送電許可フラグにＯＦＦが設定されると、ステップＳ１１６に進む。ステップＳ１１６において、制御回路１６０は、送電許可フラグをＯＮからＯＦＦに切り替える又は送電許可フラグをＯＦＦに維持すると共に、送電動作及びｍＦＯＤ処理を停止させ、その後ステップＳ１０１に戻る。
【０１２４】
次に、電子機器２の動作の流れを説明する。図２２は、電子機器２の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、図２１に示す給電機器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２５０の制御の下で実行される。
【０１２５】
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２５０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ｆＯ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２５０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２５０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２５０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。
【０１２６】
その後のステップＳ２０４においてテスト用要求信号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２５０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にて共振状態変更回路２４０を用いてｆＯ変更／短絡動作を実行する。即ち、共振周波数ｆＯを基準周波数から周波数ｆＭに変更する又は受電側コイルＲＬを短絡する。制御回路２５０は、ｆＯ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Ｓ２０７）、その経過時間が所定時間ｔＭに達するとｆＯ変更／短絡動作を停止する（ステップＳ２０８）。即ち、共振周波数ｆＯを基準周波数に戻す又は受電側コイルＲＬの短絡を解消する。その後、ステップＳ２０９に進む。給電機器１にてｐＦＯＤ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、ｆＯ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ｆＯ変更／短絡動作が停止されるように時間ｔＭが予め設定されている。テスト用要求信号５３０の中で時間ｔＭが指定されていても良い。
【０１２７】
ステップＳ２０９において、制御回路２５０は、通信回路２２０を用い、認証信号５５０の受信を待機する。通信回路２２０にて認証信号５５０が受信されると、ステップＳ２１０において、制御回路２５０は、認証信号５５０に対する応答信号５６０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、異物が給電台１２上に存在する場合には、認証信号５５０が給電機器１から送信されないので（図２１のステップＳ１１０参照）、ステップＳ２０９にて認証信号５５０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。
【０１２８】
応答信号５６０の送信後、ステップＳ２１１において、制御回路２５０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Ｓ２１２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２５０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ｔＢとを比較する（ステップＳ２１３）。そして、その経過時間が時間ｔＢに達すると（ステップＳ２１３のＹ）、ステップＳ２１４にて、制御回路２５０は、受電動作を停止させてステップＳ２０１に戻る。
【０１２９】
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ｔＢは、予め定められている又は認証信号５５０の中で指定されている。受電動作の開始後、制御回路２５０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。
【０１３０】
［ｍＦＯＤ処理］
送電動作の開始後に異物が給電台１２上に置かれることもある。ｍＦＯＤ処理は、電力伝送中の異物検出処理として機能し、ｍＦＯＤ処理により電力伝送中において異物の存否が継続監視される。
【０１３１】
図２３は、ｍＦＯＤ処理の動作フローチャートである。制御回路１６０は、送電動作を行っている期間において、図２３のｍＦＯＤ処理を繰り返し実行する。ｍＦＯＤ処理において、制御回路１６０は、まずステップＳ５１にて最新の電圧値ＶＤを電流振幅検出値ＶｍＦＯＤとして取得する。電流振幅検出値ＶｍＦＯＤは、送電用磁界を送電側コイルＴＬに発生させているときの、送電側コイルＴＬに流れる電流の振幅に応じた値を持つ。続くステップＳ５２において、制御回路１６０は、電流振幅検出値ＶｍＦＯＤが所定のｍＦＯＤ正常範囲に属しているか否かを判断する。電流振幅検出値ＶｍＦＯＤがｍＦＯＤ正常範囲に属している場合、異物無判定が成されて（ステップＳ５３）ステップＳ５１に戻りステップＳ５１及びＳ５２の処理が繰り返されるが、電流振幅検出値ＶｍＦＯＤがｍＦＯＤ正常範囲を逸脱している場合、ステップＳ５４にて異物有判定が成されて送電許可フラグにＯＦＦが設定される。送電許可フラグは、制御回路１６０にて管理されるフラグであってＯＮ又はＯＦＦに設定される。送電許可フラグがＯＮのとき制御回路１６０は送電動作の実行を許可し、送電許可フラグがＯＦＦのとき制御回路１６０は送電動作の実行を禁止する又は送電動作を停止する。
【０１３２】
ｍＦＯＤ正常範囲は、所定の下限値ＶｍＲＥＦＬ以上且つ所定の上限値ＶｍＲＥＦＨ以下の範囲である（０＜ＶｍＲＥＦＬ＜ＶｍＲＥＦＨ）。故に、判定不等式“ＶｍＲＥＦＬ≦ＶｍＦＯＤ≦ＶｍＲＥＦＨ”が満たされる場合には異物無判定が成され、そうでない場合には異物有判定が成される。
【０１３３】
図２４（ａ）を参照し、例えば、送電動作が実行されているときに、給電機器１の給電台１２と電子機器２との間に非接触ＩＣカードとして形成された異物３が挿入された場合を考える。この場合、電子機器２の受電側コイルＲＬと異物３のコイルＪＬが磁気的に結合して、異物３の共振回路ＪＪの共振周波数と共に電子機器２の共振回路ＲＲの共振周波数が基準周波数（１３．５６ＭＨｚ）からずれる。そうすると、受電側コイルＲＬでの受電電力が低下して送電側コイルＴＬから見た送電の負荷が軽くなり、結果として、送電側コイルＴＬに流れる電流の振幅が大きくなる（この場合に“ＶｍＲＥＦＨ＜ＶｍＦＯＤ”となるように上限値ＶｍＲＥＦＨを定めておけばよい）。
【０１３４】
また例えば、図２４（ｂ）を参照し、送電動作が実行されているときに、給電機器１の給電台１２と電子機器２との間に、鉄板又はフェライトシートとしての異物３ｂが挿入されると、電気的及び磁気的な作用を通じて異物３ｂ内に電流が流れ、結果として、送電側コイルＴＬに流れる電流の振幅が小さくなる（この場合に“ＶｍＦＯＤ＜ＶｍＲＥＦＬ”となるように下限値ＶｍＲＥＦＬを定めておけばよい）。
【０１３５】
このように、異物３及び３ｂを含む異物の存否により電流振幅検出値ＶｍＦＯＤに変化が生じる。考えられる異物の種類及び配置状態を想定した実験等を介し、予め適切に決定された下限値ＶｍＲＥＦＬ及び上限値ＶｍＲＥＦＨを、メモリ１５０に記憶させておくと良い。また、電力伝送中に、異物が存在することで電流振幅検出値ＶｍＦＯＤがどの程度変化するのかを理論計算により推定し、その推定結果に基づき、実験を必要とすることなく、下限値ＶｍＲＥＦＬ及び上限値ＶｍＲＥＦＨを定めてメモリ１５０に記憶させても良い。この際例えば、ｍＦＯＤ正常範囲の中心値を基準として電流振幅検出値ＶｍＦＯＤを所定の変化率以上変化させるような物体を異物と定義するようにしても良い。
【０１３６】
図７に示す増幅器１４３の増幅率は可変となっている。送電側コイルＴＬに流れる電流の振幅は、ｐＦＯＤ処理を行っているときよりも、送電動作及びｍＦＯＤ処理を行っているときの方が随分と大きい。故に、制御回路１６０は、ｍＦＯＤ処理を行う際において増幅器１４３の増幅率をｐＦＯＤ処理を行う際よりも小さく設定し、これによってＡ／Ｄ変換器１４４の入力信号範囲をｐＦＯＤ処理及びｍＦＯＤ処理間で同程度とする。
【０１３７】
また例えば、包絡線検波器１４２とＡ／Ｄ変換器１４４との間に（より具体的には、包絡線検波器１４２と増幅器１４３との間に、又は、増幅器１４３とＡ／Ｄ変換器１４４との間に）高域低減回路（不図示）を挿入するようにしても良い。この場合、センス抵抗１４１の電圧降下信号に高域低減処理（換言すれば平均化処理又は低域通過フィルタリング）を施して得られる振幅情報が、Ａ／Ｄ変換器１４４から電圧値ＶＤとして得られるようになる。ここにおける高域低減処理は、センス抵抗１４１の電圧降下信号における比較的低い周波数の信号成分を通過させる一方で比較的高い周波数の信号成分を低減（減衰）させる処理である。高域低減処理により、ノイズや給電台１２上の電子機器２の軽度な振動などによって送電禁止の制御が行われることが抑制される。
【０１３８】
或いは例えば、包絡線検波器１４２及びＡ／Ｄ変換器１４４間に高域低減回路を設ける代わりに、Ａ／Ｄ変換器１４４の出力信号による電圧値ＶＤに対し演算による高域低減処理を施して高域低減処理後の電圧値ＶＤを電流振幅検出値ＶｍＦＯＤとして用いるようにしても良い（ｐＦＯＤ処理における電流振幅検出値ＶｐＦＯＤに対しても同様であって良い）。演算による高域低減処理は、制御回路１６０にて実行される処理であって、Ａ／Ｄ変換器１４４の出力信号における比較的低い周波数の信号成分を通過させる一方で比較的高い周波数の信号成分を低減（減衰）させる処理である。
【０１３９】
尚、ｍＦＯＤ処理の役割は、異物の存否判定だけに限られない。即ち、ｍＦＯＤ処理は、電流振幅検出値ＶｍＦＯＤがｍＦＯＤ正常範囲を逸脱するような、送電動作の継続に不適切なあらゆる状況下で、送電許可フラグをＯＦＦとする役割を持つ。例えば、送電動作の開始後、電子機器２が給電台１２上から取り去られたとき、送電側コイルＴＬから見た送電の負荷が軽くなって電流振幅検出値ＶｍＦＯＤが上限値ＶｍＲＥＦＨを超えるため送電許可フラグがＯＦＦとされる（図２３のステップＳ５４）。
【０１４０】
このように、第１実施形態では、低損失のＥ級増幅器４４０を用いて磁界発生用の交流電圧を生成するため、電力伝送に関するシステム全体の効率を高めることができる。また、異物検出処理を通じて異物の破損等を回避することができる。電力伝送前の異物検出処理（ｐＦＯＤ処理）においては、上述のノイズ電流振幅変化が異物存否の検出精度に劣化をもたらしうるが、選択分圧回路４５０を用いた分圧によりノイズ電流振幅変化の影響が軽減されるため、異物存否の検出精度を高く維持することができる。
【０１４１】
［Ｅ級増幅器の動作条件について］
次に、ｐＦＯＤ処理との関係において、Ｅ級増幅器４４０の適正動作条件を探るために行った実験の内容及び結果を説明する。図２５は、本実験で得たデータをまとめた表である。
【０１４２】
本実験では、選択分圧回路４５０の状態が分圧状態で維持されている。本実験では、Ｅ級増幅器４４０の出力状態を第１〜第１４出力状態の何れかとした。任意の整数ｉに関し、第（ｉ＋１）出力状態におけるＥ級増幅器４４０の出力電圧の振幅は、第ｉ出力状態におけるＥ級増幅器４４０の出力電圧の振幅よりも大きい。各出力状態が得られるように、本実験においては直流電圧ＶＩＮを可変させた。従って、第（ｉ＋１）出力状態を得る際の直流電圧ＶＩＮは第ｉ出力状態を得る際の直流電圧ＶＩＮよりも大きい。
【０１４３】
本実験では、第１実験条件と第２実験条件が設定される。第１実験条件では上述の初期設定環境が維持される（従って後述の実験用受電基板は給電台１２上における所定の送電領域に配置されていない）。第２実験条件では、第１実験条件を基準として給電台１２上における所定の送電領域に実験用受電基板を配置する。実験用受電基板は受電側共振回路ＲＲが実装された基板であるが、その受電側共振回路ＲＲにはｆＯ変更／短絡動作が適用されている。従って、第２実験条件を満たす状態は、ｆＯ変更／短絡動作が行われている電子機器２が給電台１２上の送電領域に配置されている状態と等価と考えて良い。
【０１４４】
本実験にて取得される値ＶＴ１は、共振回路ＴＴへの供給電圧の振幅（即ち端子ＴＭ３及びＴＭ４間の交流電圧の振幅：図１２参照）である。但し、ＶＴ１によって示される振幅は、ボルトを単位とする、共振回路ＴＴへの供給電圧の波高値の２倍であるとする。第１、第２実験条件で得られたＶＴ１を、夫々、ＶＴ１Ａ、ＶＴ１Ｂにて表す。本実験にて取得される値ＶＴ２は、電圧値ＶＤ（図７参照）を表す、Ａ／Ｄ変換器１４４の出力デジタル値である。第１、第２実験条件で得られたＶＴ２を、夫々、ＶＴ２Ａ、ＶＴ２Ｂにて表す。ＤＥＬＴＡ及びＲＶＴ２は、“ＤＥＬＴＡ＝ＶＴ２Ｂ−ＶＴ２Ａ”、“ＲＶＴ２＝ＤＥＬＴＡ／ＶＴ２Ａ”にて表される。尚、“ＲＶＴ２＝ＤＥＬＴＡ／ＶＴ２Ｂ”とすることも可能である。
【０１４５】
本実験では、Ｅ級増幅器４４０の出力状態を第ｉ出力状態とした上でＶＴ１Ａ、ＶＴ１Ｂ、ＶＴ２Ａ、ＶＴ２Ｂ、ＤＥＬＴＡ及びＲＶＴ２の各値を求める単位処理を、第１〜第１４出力状態の夫々に対して行った。その結果が図２５に示されている。また、その結果に基づくグラフを図２６に示す。図２６において、折れ線６１０はＶＴ１ＡとＤＥＬＴＡとの関係を示し、折れ線６２０はＶＴ１ＡとＲＶＴ２との関係を示す。
【０１４６】
実験用受電基板にて適正なｆＯ変更／短絡動作が行われていれば、理想的には、実験用受電基板の存在は、Ｅ級増幅器４４０から共振回路ＴＴを見たインピーダンス値に何ら影響を与えず、結果、第１及び第２実験条件間でＶＴ１、ＶＴ２の夫々に変化はみられないはずである。しかしながら、実際には、送電側コイルＴＬと実験用受電基板における受電側コイルＲＬとの磁気結合等を通じて上記影響が多少現れている。但し、その影響の現れ方はＶＴ１に依存しており、ＶＴ１の値によって、ＤＥＬＴＡ及びＲＶＴ２が大きくなったり小さくなったりする。
【０１４７】
本実験によれば以下のことが分かった。
Ｅ級増幅器４４０の出力状態が第３出力状態であるとき、“ＶＴ１Ａ＝１．０６”となる。“ＶＴ１Ａ＝１．０６”であるとき、“ＤＥＬＴＡ＝０”且つ“ＲＶＴ２＝０”となる。ＶＴ１Ａの単位はボルト、ＲＶＴ２の単位は％である。
Ｅ級増幅器４４０の出力状態が第１４出力状態であるとき、“ＶＴ１Ａ＝１０．３０”となる。“ＶＴ１Ａ＝１０．３０”であるとき、“ＤＥＬＴＡ＝−１”且つ“ＲＶＴ２＝０．１”となる。
“ＶＴ１Ａ＜１．０６”では、ＶＴ１Ａが１．０６から小さくなるにつれてＤＥＬＴＡが０から増大し且つＲＶＴ２が０から増大する。
“１．０６＜ＶＴ１Ａ＜１０．３０”では、ＶＴ１Ａが１．０６から大きくなるにつれてＤＥＬＴＡが０から減少し且つＲＶＴ２が０から減少する。ＶＴ１Ａを１．０６から増大させてゆくと、ＶＴ１Ａが５〜６になるときにＤＥＬＴＡ及びＲＶＴ２が極小値をとり、ＤＥＬＴＡ及びＲＶＴ２が極小値をとった後もＶＴ１Ａを１０．３０に向けて増大させてゆくと、ＤＥＬＴＡ及びＲＶＴ２が夫々の極小値から０に向けて減少してゆく。
【０１４８】
つまり、“ＶＴ１Ａ＝１．０６”に相当する特異点６３１及び“ＶＴ１Ａ＝１０．３０”に相当する特異点６３２においてのみ、ＤＥＬＴＡ及びＲＶＴ２が実質的にゼロとなり、ＶＴ１Ａが特異点の電圧から離れるとＤＥＬＴＡ及びＲＶＴ２がゼロから増大又は減少することが分かった。
【０１４９】
ｐＦＯＤ処理は、異物が存在に起因する送電側コイルＴＬの電流振幅変化（検出対象電流振幅変化）の有無を観測することによって異物の存否を判断する処理である。この観測を行う際に、電子機器２の存在によって送電側コイルＴＬの電流振幅に変化が生じたならば、その変化は、異物の存否判断にとってのノイズとなる。故に、ｐＦＯＤ処理を行う際には、電子機器２の存在による送電側コイルＴＬの電流振幅変化がなるだけ小さくなるような条件でＥ級増幅器４４０を動作させた方が、異物の検出精度が上がる。つまり、図２５の実験結果に基づけば、“ＶＴ１Ａ＝１．０６”に相当する特異点６３１、若しくは、“ＶＴ１Ａ＝１０．３０”に相当する特異点６３２、又は、それらの近辺でＥ級増幅器４４０を動作させると、ｐＦＯＤ処理における異物の検出精度が最適化又は適正化される。
【０１５０】
これらを考慮すれば、以下のようにすることが好ましい。
ｐＦＯＤ処理において、分圧電圧ＶＥ’（テスト用交流電圧）が共振回路ＴＴに供給されているとき、分圧電圧ＶＥ’（テスト用交流電圧）が、ＶＴ２Ａ及びＶＴ２Ｂ間の差の絶対値（｜ＤＥＬＴＡ｜）を所定値以下にする振幅（ＶＴ１Ａ又はＶＴ１Ｂ）を有するように、或いは、ＶＴ２Ａに対する該絶対値の比（｜ＤＥＬＴＡ｜／ＶＴ２Ａ）又はＶＴ２Ｂに対する該絶対値の比（｜ＤＥＬＴＡ｜／ＶＴ２Ｂ）を所定値以下にする振幅（ＶＴ１Ａ又はＶＴ１Ｂ）を有するように、直流電圧ＶＩＮの大きさ（電圧値）を定めると良い。
換言すれば、ｐＦＯＤ処理において、分圧電圧ＶＥ’（テスト用交流電圧）が共振回路ＴＴに供給されているとき、ＶＴ２Ａ及びＶＴ２Ｂ間の差の絶対値（｜ＤＥＬＴＡ｜）が所定値以下となるように、或いは、ＶＴ２Ａに対する該絶対値の比（｜ＤＥＬＴＡ｜／ＶＴ２Ａ）又はＶＴ２Ｂに対する該絶対値の比（｜ＤＥＬＴＡ｜／ＶＴ２Ｂ）が所定値以下となるように、直流電圧ＶＩＮの大きさ（電圧値）を定めると良い。このような直流電圧ＶＩＮの大きさは、本実験で用いた回路によれば、第３又は第１４出力状態における直流電圧ＶＩＮの大きさである。
【０１５１】
本実験における実験用受電基板は、ｆＯ変更／短絡動作が行われている電子機器２と等価であるため、
ＶＴ２Ａは、分圧電圧ＶＥ’（テスト用交流電圧）が共振回路ＴＴに供給されていて、且つ、送電を行うための所定の送電領域に電子機器２が存在していないときにおける電流振幅検出値ＶＤに相当し、
ＶＴ２Ｂは、分圧電圧ＶＥ’（テスト用交流電圧）が共振回路ＴＴに供給されていて、且つ、ｆＯ変更／短絡動作が行われている状態での電子機器２が上記送電領域に存在しているときにおける電流振幅検出値ＶＤに相当する。
【０１５２】
ＤＥＬＴＡ及びＲＶＴ２がＶＴ１に依存する要因の１つは、受電側共振回路ＲＲに実際に接続される回路の非直線性にある。図２７は、並列共振回路として構成された共振回路ＲＲ及び共振回路ＲＲの周辺回路を示す図である。図２５及び図２６の実験データを得る際、図２７の回路を実験用受電基板に設けた。即ち、実験用受電基板に、共振回路ＲＲに加えて、整流回路ＤＤ、トランジスタＳＳ及び抵抗ＲＳＳ、並びに、配線であるラインＬＮ１〜ＬＮ４を設けた。実験用受電基板は電子機器２の全部又は一部であると考えて良く、実験用受電基板に搭載される回路は電子機器２にも搭載されると考えて良い。整流回路ＤＤはダイオード（整流素子）Ｄ１〜Ｄ４から成る全波整流回路である。トランジスタＳＳは、Ｎチャンネル型のＭＯＳＦＥＴとして形成されている。
【０１５３】
図２７の回路において、受電側コイルＲＬの一端及び受電側コンデンサＲＣの一端はラインＬＮ１に共通接続される一方、受電側コイルＲＬの他端及び受電側コンデンサＲＣの他端はラインＬＮ２に共通接続される。ラインＬＮ１は、ダイオードＤ１のアノード及びダイオードＤ３のカソードに共通接続され、ラインＬＮ２は、ダイオードＤ２のアノード及びダイオードＤ４のカソードに共通接続される。ダイオードＤ１及びＤ２のカソードはラインＬＮ３に共通接続され、ダイオードＤ３及びＤ４のアノードはラインＬＮ４に共通接続される。トランジスタＳＳにおいて、ドレインはラインＬＮ３に接続され、ソースはラインＬＮ４に接続され、ゲートは抵抗ＲＳＳを介してラインＬＮ４に接続される。
【０１５４】
電子機器２の制御回路２５０に相当する実験用受電基板の制御回路は、トランジスタＳＳのゲート電圧を制御することで、トランジスタＳＳをオン又はオフさせる。トランジスタＳＳがオフのとき、送電側コイルＴＬの発生磁界に基づき受電側コイルＲＬに交流電流が流れ、その交流電流に基づく電力が整流回路ＤＤでの整流を通じてラインＬＮ３及びＬＮ４間に伝搬されることで、ラインＬＮ４の電位から見てラインＬＮ３に正の電圧が表れる。実験用受電基板において、従って電子機器２において、整流回路ＤＤ、トランジスタＳＳ及び抵抗ＲＳＳから成る回路を、共振回路ＲＲ及び通信回路２２０間に、又は、共振回路ＲＲ及び受電回路２３０間に設けておくことができる。尚、共振回路ＲＲと整流回路ＤＤとの間に介在すべき切り替え回路２１０（図５参照）は、図２７においては図示が省略されている。
【０１５５】
一方、トランジスタＳＳがオンのとき、受電側コイルＲＬは整流回路ＤＤを介して（より詳細には、ダイオードＤ１及びＤ４の組み合わせ又はダイオードＤ２及びＤ３の組み合わせを介して）短絡されるので、ラインＬＮ３及びＬＮ４間には電圧が発生しない（説明の簡略化上、トランジスタＳＳのドレイン−ソース間電圧をゼロと仮定）。図２５及び図２６の実験では、トランジスタＳＳがオンとされている。このように、図２７のトランジスタＳＳは図１０のスイッチ２４３に相当するものであるが、図２７の回路では、共振回路ＲＲとスイッチ２４３に相当するトランジスタＳＳとの間に、非線形性を持つ半導体素子（Ｄ１〜Ｄ４）にて構成された回路（ＤＤ）が介在する。
【０１５６】
図２６に示したＲＶＴ２のＶＴ１Ａ依存性を表す折れ線６２０の一部（ＶＴ１Ａが概ね２以上の領域）を、近似したグラフ６４０を図２８に示す。グラフ６４０において、概ね“２≦ＶＴ１Ａ＜７”が成り立つ領域６４１では、ＲＶＴ２が負の一定値に保たれる一方、概ね“７≦ＶＴ１Ａ”が成り立つ領域６４２では、ＶＴ１Ａの増加に対してＲＶＴ２が負の所定値からゼロに向けて単調増加し、特異点６３２（図２６も参照）にてＲＶＴ２が概ねゼロとなる。
【０１５７】
ＶＴ１Ａが比較的小さい領域６４１では、送電側コイルＴＬの発生磁界による共振回路ＲＲでの発生電圧が小さいため、ダイオードＤ１〜Ｄ４が非導通状態にある。すると、トランジスタＳＳをオンにしても共振回路ＲＲが基準周波数（１３．５６ＭＨｚ）にて共振することになる。つまり、ＶＴ１Ａが比較的小さい領域６４１では、共振回路ＲＲが送電側コイルＴＬの負荷として機能し、ＤＥＬＴＡ（従ってＲＶＴ２）が比較的大きな値を持つようになる。
【０１５８】
ダイオードＤ１〜Ｄ４が非導通状態であるときを起点としてＶＴ１Ａを増加させてゆくと、ダイオードＤ１〜Ｄ４が非導通状態から導通状態へと変化してゆくため、オンとされているトランジスタＳＳがダイオードＤ１〜Ｄ４を介して受電側コイルＲＬを短絡状態へ向かわせる。その結果、グラフ６４０において領域６４１から領域６４２への変化が発生する。受電側コイルＲＬが完全に短絡されているとみなせる状態までＶＴ１Ａが増加すると、ＤＥＬＴＡ（従ってＲＶＴ２）は実質的にゼロになると考えられる。
【０１５９】
＜＜本発明の考察（その１）＞＞
上述の第１実施形態にて具体化された本発明について考察する。
【０１６０】
本発明の一側面に係る送電装置Ｗ１は、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、前記電力を送電するための送電側コイル（ＴＬ）を含み且つ所定の基準周波数を共振周波数として持つ送電側共振回路（ＴＴ）と、直流電源から供給される直流電圧を前記基準周波数の周期信号を用いてスイッチングすることにより前記基準周波数の交流電圧（ＶＥ）を生成及び出力するＥ級増幅器（４４０）と、前記Ｅ級増幅器と前記送電側共振回路との間に挿入され、前記Ｅ級増幅器の出力電圧を送電用交流電圧（ＶＥ）として又は前記Ｅ級増幅器の出力電圧を分圧して得た電圧をテスト用交流電圧（ＶＥ’）として選択的に前記送電側共振回路に供給する選択分圧回路（４５０）と、前記送電側コイルに流れる電流の振幅を検出する検出回路（１４０）と、前記選択分圧回路を制御することで前記送電側共振回路への供給電圧を制御する制御回路（１６０）と、を備え、前記制御回路は、前記テスト用交流電圧が前記送電側共振回路に供給されているときの前記検出回路の振幅検出値を評価値（ＶｐＦＯＤ）として取得し、前記評価値に基づいて前記送電用交流電圧を前記送電側共振回路に供給することによる前記送電の実行可否を制御することを特徴とする。
【０１６１】
Ｅ級増幅器の利用により高効率の電力伝送が可能となる。一方、送電側コイルの発生磁界に応答する場所に異物が存在しているとき、送電側コイルの電流振幅に変化が現れるという特性がある。この特性を利用すれば、電流振幅変化に基づき異物の存否を検出し、異物の存在が検出された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る。
【０１６２】
但し、異物が存在しているとき、Ｅ級増幅器から送電側共振回路を見たインピーダンス値に変化が生じることがあり、該インピーダンス値の変化はＥ級増幅器の出力変化をもたらして、結果として送電側コイルの電流振幅に変化をもたらす。インピーダンス値の変化に基づく送電側コイルの電流振幅変化（ノイズ電流振幅変化）は、異物検出のために本来観測されるべき電流振幅変化（検出対象電流振幅変化）の検知に対し阻害要因となる。
【０１６３】
そこで、送電装置Ｗ１では、選択分圧回路を設けてノイズ電流振幅変化の影響を軽減する。即ち、送電の実行可否制御に利用される評価値は、Ｅ級増幅器の出力分圧を用いた状態で得られるため、異物の存在によるインピーダンス値の変化は分圧比に相当する分だけ軽減される。結果、ノイズ電流振幅変化が検出対象電流振幅変化に与える影響が低減され、Ｅ級増幅器による高効率電力伝送の利点を享受しつつ、高い精度での異物検出が担保される（即ち、適正な送電実行可否制御が担保される）。また、テスト用交流電圧は送電の際の送電用交流電圧よりも小さいため、評価値を得る際の送電側コイルの発生磁界強度を低くできる。結果、評価値を得る際の発生磁界による異物の破損等を回避することができる。
【０１６４】
具体的には例えば、送電装置Ｗ１において、前記制御回路は、前記評価値（ＶｐＦＯＤ）に基づいて、前記受電装置と異なり且つ前記送電側コイルの発生磁界に基づく電流を発生させられる異物の存否を判断し、その判断結果に基づいて前記送電の実行可否を制御すると良い。
【０１６５】
より具体的には例えば、送電装置Ｗ１において、前記制御回路は、前記異物が存在しないと判断した場合、前記送電の実行を許可し、前記異物が存在すると判断した場合、前記送電の実行を禁止すると良い。
【０１６６】
また例えば、送電装置Ｗ１において、前記制御回路は、前記評価値が所定範囲を逸脱しているか否かを判断することで、前記異物の存否を判断すると良い。
【０１６７】
また例えば、送電装置Ｗ１において、前記Ｅ級増幅器（４４０）は、前記周期信号に応じてスイッチング動作するスイッチング素子（４４１）と、前記直流電源と前記スイッチング素子との間に介在する第１コイル（４４２）と、前記スイッチング素子に並列接続された第１コンデンサ（４４３）と、前記スイッチング素子と前記第１コイルとの接続点に接続された、第２コイル（４４５）及び第２コンデンサ（４４４）から成る共振回路と、を有し、該共振回路を通じて前記交流電圧を出力すると良い。
【０１６８】
また例えば、送電装置Ｗ１に関し、前記受電装置には、前記電力を受電するための受電側コイル（ＲＬ）を含み且つ前記基準周波数を共振周波数として持つ受電側共振回路（ＲＲ）と、前記受電側共振回路の共振周波数を前記基準周波数から変更する又は前記受電側コイルを短絡する変更／短絡回路（２４０）と、が設けられ、前記評価値の取得が行われる際には、当該送電装置からの通信による信号に従い、前記受電装置にて前記受電側共振回路の共振周波数の変更又は前記受電側コイルの短絡が行われると良い。
【０１６９】
これにより、送電側コイルの電流振幅に対する受電側共振回路の影響を抑制することができ、異物の高い検出精度を担保することが可能となる。
【０１７０】
この際例えば、送電装置Ｗ１において、前記直流電圧（ＶＩＮ）は、前記テスト用交流電圧が前記送電側共振回路に供給されているときにおいて、第１の値（ＶＴ２Ａ）と第２の値（ＶＴ２Ｂ）の差の絶対値（｜ＤＥＬＴＡ｜）、又は、前記第１の値若しくは前記第２の値に対する該絶対値の比（｜ＤＥＬＴＡ｜／ＶＴ２Ａ又は｜ＤＥＬＴＡ｜／ＶＴ２Ｂ）を所定値以下にする電圧値を有し、前記第１の値（ＶＴ２Ａ）は、前記テスト用交流電圧が前記送電側共振回路に供給されていて、且つ、前記送電を行うための所定の送電領域に前記受電装置が存在していないときにおける前記検出回路の振幅検出値であり、前記第２の値（ＶＴ２Ｂ）は、前記テスト用交流電圧が前記送電側共振回路に供給されていて、且つ、前記受電側共振回路の共振周波数の変更又は前記受電側コイルの短絡が行われている状態での前記受電装置が前記送電領域に存在しているときにおける前記検出回路の振幅検出値であると良い。
【０１７１】
これにより、異物の検出精度の最適化又は適正化が可能となる。
【０１７２】
尚、上述の第１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、上述の第１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、上述の第１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、上述の第１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。
【０１７３】
＜＜第２実施形態＞＞
本発明の第２実施形態を説明する。第２実施形態でも、第１実施形態と同様、図１（ａ）又は図１（ｂ）に示された給電機器１及び電子機器２から成る非接触給電システムの詳細を説明する。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、矛盾無き限り、第１実施形態にて上述した事項が第２実施形態にも適用される。第２実施形態において、第１実施形態中の記載と第２実施形態中の記載の間で矛盾する事項に関しては、第２実施形態中の記載が優先される。
【０１７４】
まず、図１（ａ）、図１（ｂ）、図２〜図１０、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）を参照しつつ第１実施形態にて述べた事項は、第２実施形態に適用される。但し、第２実施形態では、送電回路の回路構成が図１２に示したものと異なる。
【０１７５】
図２９に、第２実施形態に係る送電回路１３０Ａの回路図を示す。第２実施形態では、送電回路１３０Ａが上述の送電回路１３０として用いられる。図２９の送電回路１３０Ａも、図１２の送電回路１３０と同様、異物の存否検出に適し且つ高効率の動作を実現する。尚、図２９には、給電機器１に設けられた、送電回路１３０Ａ以外の幾つかの回路も示されている。図２９では、図７と同様に給電用接続状態が想定されている。第１実施形態の記載を第２実施形態に適用する際、第１実施形態の記載中における“送電回路１３０”を“送電回路１３０Ａ”に読み替えれば良い。
【０１７６】
図２９の送電回路１３０Ａは、基準周波数の矩形波信号であるクロック信号を生成及び出力する発振回路４１０と、発振回路４１０からのクロック信号に同期する信号を後段回路に出力するか否かを切り替えるイネーブル回路４２０と、イネーブル回路４２０からクロック信号に同期する信号が供給されたとき、クロック信号に同期するドライブ信号をＥ級増幅器４４０に供給することでＥ級増幅器４４０を駆動するドライブ回路４３０と、直流電源ＶＳ１から供給される直流電圧ＶＩＮを基準周波数の矩形波信号であるドライブ信号を用いてスイッチングすることにより基準周波数の交流電圧ＶＥを生成及び出力するＥ級増幅器４４０と、イネーブル回路４２０からクロック信号に同期する信号が供給されたとき、その信号から基準周波数の信号成分を抽出することで基準周波数の正弦波信号を出力するＢＰＦ（バンドパスフィルタ）４５５と、ＢＰＦ４５５の出力信号を所定の増幅率で増幅して出力するＡ級増幅器４６０と、Ｅ級増幅器４４０及びＡ級増幅器４６０と送電側共振回路ＴＴとの間に挿入され、Ｅ級増幅器４４０の出力電圧ＶＥ又はＡ級増幅器４６０の出力電圧ＶＡを選択的に共振回路ＴＴに供給する選択回路４７０と、を備える。
【０１７７】
送電回路１３０Ａの回路構成について更に説明する。発振回路４１０は、符号４１１〜４１５によって参照される各部位を備える。発振子４１１は、水晶発振子又はセラミック発振子にて構成された、基準周波数の発振出力を得る発振子である。抵抗４１２は発振子４１１に並列接続される。発振子４１１の一端はインバータ回路（論理否定回路）４１３の入力端子に接続されると共にコンデンサ４１４を介してグランドに接続され、発振子４１１の他端はインバータ回路４１３の出力端子に接続されると共にコンデンサ４１５を介してグランドに接続される。グランドは０Ｖ（ボルト）の基準電位を有する。インバータ回路４１３の出力端子から、基準周波数の矩形波信号であって、デューティが５０％のクロック信号が出力される。
【０１７８】
イネーブル回路４２０は、符号４２１〜４２４によって参照される各部位を備える。トランジスタ４２１は、Ｎチャンネル型のＭＯＳＦＥＴ（ＭＯＳ電界効果トランジスタ；metal-oxide-semiconductor  field-effect  transistor）として形成されている。トランジスタ４２１において、ゲートにはイネーブル信号ＥＮが供給され、ドレインはインバータ回路４２３の入力端子に接続されると共に抵抗４２２を介して直流電圧ＬＶＩＮが加わる端子に接続され、ソースはグランドに接続される。所定の正の直流電圧値を有する直流電圧ＶＩＮ、ＬＶＩＮは、夫々、給電機器１内（例えばＩＣ１００内）に設けられた直流電源ＶＳ１、ＶＳ２にて生成される。送電回路１３０Ａ内の各論理回路は直流電圧ＬＶＩＮに基づき駆動する。２入力のＮＡＮＤ回路（否定論理積回路）４２４の第１、第２入力端子には、夫々、インバータ回路４１３、４２３の出力信号が入力される。
【０１７９】
ドライブ回路４３０は、インバータ回路４３１から成る。インバータ回路４３１の入力端子に、ＮＡＮＤ回路４２４の出力信号が供給される。
【０１８０】
Ｅ級増幅器４４０は、符号４４１〜４４５によって参照される各部位を備える。トランジスタ４４１は、Ｎチャンネル型のＭＯＳＦＥＴとして形成されている。トランジスタ４４１において、ゲートにはインバータ回路４３１の出力信号が供給され、ドレインはノードＮＤに接続され、ソースはグランドに接続される。チョークコイル４４２の一端はノードＮＤに接続され、チョークコイル４４２の他端には直流電圧ＶＩＮが印加される。つまり、チョークコイル４４２は直流電源ＶＳ１とトランジスタ４４１との間に直列に介在する。また、ノードＮＤはコンデンサ４４３の一端に接続され、コンデンサ４４３の他端はグランドに接続される。つまり、コンデンサ４４３はトランジスタ４４１に並列接続されている。加えて、ノードＮＤはコンデンサ４４４及びコイル４４５から成るＬＣ共振回路の一端に接続され、該ＬＣ共振回路の他端であるＥ級増幅器４４０の出力端子４４６とグランドとの間にＥ級増幅器４４０の出力電圧ＶＥが現れる。より具体的には、ノードＮＤはコンデンサ４４４の一端に接続され、コンデンサ４４４の他端はコイル４４５の一端に接続され、コイル４４５の他端は端子４４６に接続される。コンデンサ４４４とコイル４４５の配置位置を逆にしても構わない。
【０１８１】
ＢＰＦ４５５は、ＮＡＮＤ回路４２４の出力信号から基準周波数の信号成分を抽出し、抽出した信号を出力するバンドパスフィルタである。
【０１８２】
Ａ級増幅器４６０は、Ａ級増幅動作によりＢＰＦ４５５の出力信号（ＢＰＦ４５５からの入力信号）を所定の増幅率で増幅し、増幅した信号による電圧ＶＡを出力する。尚、Ａ級増幅器４６０の駆動電圧は直流電圧ＶＩＮでも良いし、それ以外の直流電圧でも良い。
【０１８３】
選択回路４７０は、切り替えスイッチ４７１から成り、Ｅ級増幅器４４０の出力端子４４６又はＡ級増幅器４６０の出力端子を選択的に端子ＴＭ１に接続する。尚、図２９では、Ｅ級増幅器４４０の出力端子４４６が端子ＴＭ１に接続されている様子が示されている。
【０１８４】
制御回路１６０は、ローレベル又はハイレベルのイネーブル信号ＥＮを選択的にトランジスタ４２１のゲートに供給する。
トランジスタ４２１のゲートに供給されたイネーブル信号ＥＮのレベルがハイレベルであるとき、トランジスタ４２１のオンを通じてＮＡＮＤ回路４２４からクロック信号の反転信号である反転クロック信号が出力され、結果、インバータ回路４３１からトランジスタ４４１のゲートに基準周波数の矩形波信号であってデューティが５０％のドライブ信号が供給される。ドライブ信号は、実質的に、クロック信号と同じ信号である。また、ＮＡＮＤ回路４２４から基準周波数の矩形波信号としての反転クロック信号が出力されるとき、ＢＰＦ４５５からは基準周波数の正弦波信号が出力される。そうすると、Ａ級増幅器４６０からは基準周波数の正弦波波形を有する交流電圧ＶＡが出力される。
トランジスタ４２１のゲートに供給されたイネーブル信号ＥＮのレベルがローレベルであるとき、トランジスタ４２１のオフを通じてＮＡＮＤ回路４２４の出力信号はハイレベルに維持され、結果、トランジスタ４４１のゲートの電位がローレベルに維持されてトランジスタ４４１はオフのままとなる（従ってＥ級増幅器４４０の動作が停止してＥ級増幅器４４０からは交流電圧が出力されない）。また、ＮＡＮＤ回路４２４の出力信号がハイレベルに維持されるとき、Ａ級増幅器４６０からは交流電圧が出力されない。
【０１８５】
尚、トランジスタ４４１は複数のトランジスタの並列回路にて構成されていても良いし、これに対応して、インバータ回路４３１は複数のインバータ回路の並列回路にて構成されていても良い。また、図２９にて、送電回路１３０Ａ内の構成要素として示された部品の幾つか（例えば発振子４１１やＥ級増幅器４４０内のコイル）は、ＩＣ１００の外部に設けられうる。
【０１８６】
Ｅ級増幅器４４０の動作については、図１３を参照しつつ第１実施形態にて述べた通りである。
【０１８７】
図３０（ａ）及び（ｂ）を参照する。制御回路１６０は、切り替えスイッチ４７１の制御により、選択回路４７０の状態を第１スイッチ状態又は第２スイッチ状態にすることができる。図３０（ａ）、（ｂ）は、夫々、第１スイッチ状態、第２スイッチ状態における選択回路４７０を示している。尚、以下、第１スイッチ状態、第２スイッチ状態とは、特に記述無き限り、夫々、切り替え回路１１０が給電用接続状態であるときの第１スイッチ状態、第２スイッチ状態を意味する。
【０１８８】
第１スイッチ状態では、Ｅ級増幅器４４０の出力端子４４６が端子ＴＭ１に接続され、結果、Ｅ級増幅器４４０の出力電圧（出力交流電圧）ＶＥが共振回路ＴＴに供給される。第２スイッチ状態では、Ａ級増幅器４６０の出力端子が端子ＴＭ１に接続され、結果、Ａ級増幅器４６０の出力電圧（出力交流電圧）ＶＡが共振回路ＴＴに供給される。交流電圧ＶＡの振幅は交流電圧ＶＥの振幅よりも小さい（例えば数分の１〜数１０分の１とされる）。故に、共振回路ＴＴに対する交流電圧ＶＡの供給によって送電側コイルＴＬに発生する磁界の強度は、共振回路ＴＴに対する交流電圧ＶＥの供給によって送電側コイルＴＬに発生する磁界の強度よりも随分と小さい。
【０１８９】
給電機器１では、異物の存否を検出するための異物検出処理を実行できる。異物検出処理の内、電力伝送の実行前に行われる異物検出処理をｐＦＯＤ処理と称する。送電側コイルＴＬにて磁界を発生させているときに異物を給電台１２上に載せると、送電側コイルＴＬの発生磁界に基づく電流が異物内に流れ、その異物内の電流の流れは共振回路ＴＴ内に電圧を発生させて送電側コイルＴＬの電流振幅に変化（当該変化は上述したように検出対象電流振幅変化と称される）を与える。この検出対象電流振幅変化を観測することで異物の存否を判断できる。しかしながら、pＦＯＤ処理において大きな磁界を発生させると、上述したように異物の破壊等が懸念される。
【０１９０】
そこで、送電動作だけでなくｐＦＯＤ処理においても交流電圧ＶＥを共振回路ＴＴへの供給電圧として利用するが、送電動作の実行時における直流電圧ＶＩＮと比べ、ｐＰＯＤ処理において、直流電圧ＶＩＮを低下させるという方策（当該方策が第２実施形態ではＶＩＮ低下方策と称される）も考えられる。ＶＩＮ低下方策では、本実施形態の構成と異なり、送電回路１３０ＡからＢＰＦ４５５、Ａ級増幅器４６０及び選択回路４７０が削除され、Ｅ級増幅器４４０の出力端子４４６が端子ＴＭ１に直結される。ＶＩＮ低下方策によれば異物の破壊等が回避されるかもしれないが、高効率動作を実現すべく送電回路１３０ＡにＥ級増幅器４４０を採用しているため、以下のような懸念が生じる。
【０１９１】
即ち、検出対象電流振幅変化をもたらすような位置に異物が存在すると、異物及び送電側コイルＴＬ間の磁気結合等を通じて、Ｅ級増幅器４４０から共振回路ＴＴを見たインピーダンス値が５０Ωからずれる。Ｅ級増幅器４４０は、Ｅ級増幅器４４０から共振回路ＴＴを見たインピーダンス値が５０Ωであることを前提にＥ級増幅動作を行うよう設計されているため、該インピーダンス値が５０Ωからずれると、該インピーダンス値が５０Ωであるときとの比較において、Ｅ級増幅器４４０の出力が変化する。ここにおける出力の変化は、Ｅ級増幅器４４０の出力電圧ＶＥの振幅の変化、出力電圧ＶＥの波形の変化を含む。上記インピーダンス値が５０Ωからずれることに基づきＥ級増幅器４４０の出力が変化すると、送電側コイルＴＬの電流振幅に変化が生じる。このＥ級増幅器４４０の出力変化に基づく、送電側コイルＴＬの電流振幅変化を、便宜上、ノイズ電流振幅変化と称する。ノイズ電流振幅変化の存在は、異物検出のために本来観測されるべき検出対象電流振幅変化の検知に対し阻害要因となる。
【０１９２】
仮に、ノイズ電流振幅変化による電流振幅の変化量及び変化方向が一意に定まっているならば、ノイズ電流振幅変化の分を加味することでｐＦＯＤ処理による異物検出を高精度で行うことができる。しかしながら、実際には、異物の種類及び異物の給電台１２への置き方などに依存して、ノイズ電流振幅変化による電流振幅の変化量及び変化方向は様々となる（即ち、ノイズ電流振幅変化において、送電側コイルＴＬの電流振幅が増大することもあるし減少することもあり、その増大量及び減少量も様々となる）。故に、ノイズ電流振幅変化はｐＦＯＤ処理による異物検出の精度を低下させる。
【０１９３】
これらを考慮し、本実施形態では、ＶＩＮ低下方策ではなく、Ａ級増幅器４６０及び選択回路４７０を用いてノイズ電流振幅変化の影響を無くす。即ち、本実施形態では、直流電圧ＶＩＮの電圧値を固定し、送電動作の実行時には選択回路４７０の状態を第１スイッチ状態にすることでＥ級増幅器４４０を用いた高効率動作を実現する一方、ｐＦＯＤ処理においては選択回路４７０の状態を第２スイッチ状態とすることでＡ級増幅器４６０の出力電圧ＶＡを共振回路ＴＴに与える。Ａ級増幅器４６０は、自身からみた後段回路のインピーダンス値に関係なく、自身への入力信号を所定の増幅率にて増幅して出力するという動作を実現するため、Ａ級増幅器４６０の出力は異物の存否に関わらず不変であり、ノイズ電流振幅変化に相当するような電流振幅変化を発生させない。
【０１９４】
［ｐＦＯＤ処理（電力伝送前のｐＦＯＤ処理）］
図３１を参照し、上述の内容を踏まえたｐＦＯＤ処理を説明する。図３１は、第２実施形態に係るｐＦＯＤ処理のフローチャートである。
【０１９５】
ｐＦＯＤ処理の実行時には送電回路１３０Ａが共振回路ＴＴに接続される。その上で、まずステップＳ１１Ａにて第２スイッチ状態とされる。そうすると、ステップＳ１２ＡにてＡ級増幅器４６０の出力電圧ＶＡがテスト用交流電圧として選択回路４７０を介し共振回路ＴＴに供給され、結果、所定のテスト強度を磁界強度Ｈとするテスト磁界が送電側コイルＴＬにて発生される。磁界強度Ｈは、送電側コイルＴＬの発生磁界強度であって、より詳しくは、送電側コイルＴＬ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。テスト磁界の磁界強度であるテスト強度は、電力伝送（即ち送電動作）における送電側コイルＴＬ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）よりも相当に小さく、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”までの範囲内に収まる。故に、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。
【０１９６】
ステップＳ１２Ａに続くステップＳ１３において、制御回路１６０は、負荷検出回路１４０を用い、テスト磁界を発生させているときの電圧値ＶＤを電流振幅検出値ＶｐＦＯＤとして取得する。電流振幅検出値ＶｐＦＯＤは、テスト磁界を送電側コイルＴＬに発生させているときの、送電側コイルＴＬに流れる電流の振幅に応じた値を持つ。尚、ｐＦＯＤ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ｆＯ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。故に、共振回路ＲＲ（受電側コイルＲＬ）は実質的に送電側コイルＴＬの負荷として機能せず、電流振幅検出値ＶｐＦＯＤの減少を全く又は殆どもたらさない。
【０１９７】
ステップＳ１３に続くステップＳ１４において、制御回路１６０は、電流振幅検出値ＶｐＦＯＤが所定のｐＦＯＤ正常範囲内に収まるか否かを判断する。そして、電流振幅検出値ＶｐＦＯＤがｐＦＯＤ正常範囲内に収まる場合、制御回路１６０は、異物３が給電台１２上に存在していないと判定する（ステップＳ１５）。この判定を異物無判定と称する。一方、電流振幅検出値ＶｐＦＯＤがｐＦＯＤ正常範囲を逸脱する場合、制御回路１６０は、異物３が給電台１２上に存在していると判定する（ステップＳ１６）。この判定を異物有判定と称する。異物無判定又は異物有判定を経て選択回路４７０の状態が第１スイッチ状態とされた後（ステップＳ１７Ａ）、ｐＦＯＤ処理を終える。制御回路１６０は、異物無判定を成した場合、送電回路１３０Ａ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（共振回路ＴＴを用いた送電）を許可し、異物有判定を成した場合、送電回路１３０Ａ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。送電動作では、選択回路４７０の状態が第１スイッチ状態とされ、Ｅ級増幅器４４０の出力電圧ＶＥが送電用交流電圧として選択回路４７０を介し共振回路ＴＴに供給されることで、所定の送電用磁界が送電側コイルＴＬにて発生される。
【０１９８】
ｐＦＯＤ正常範囲は、所定の下限値ＶｐＲＥＦＬ以上且つ所定の上限値ＶｐＲＥＦＨ以下の範囲である（０＜ＶｐＲＥＦＬ＜ＶｐＲＥＦＨ）。故に、判定不等式“ＶｐＲＥＦＬ≦ＶｐＦＯＤ≦ＶｐＲＥＦＨ”が満たされる場合には異物無判定が成され、そうでない場合には異物有判定が成される。
【０１９９】
ｐＦＯＤ処理の実行時において、給電台１２上に異物３が存在している場合、異物３の共振回路ＪＪ（コイルＪＬ）が送電側コイルＴＬの負荷として機能し、結果、給電台１２上に異物３が存在しない場合と比べて、電流振幅検出値ＶｐＦＯＤの減少がみられる。
【０２００】
また、異物として、異物３と異なる異物３ａ（不図示）も考えられる。異物３ａは、例えば、アルミニウムを含んで形成された金属体（アルミニウム箔やアルミニウム板）や銅を含んで形成された金属体である。ｐＦＯＤ処理の実行時において、給電台１２上に異物３ａが存在している場合、給電台１２上に異物３ａが存在しない場合と比べて、電気的及び磁気的な作用により、電流振幅検出値ＶｐＦＯＤの増大がみられる。
【０２０１】
電力伝送の実行前において、給電台１２上に異物３が存在している場合には電流振幅検出値ＶｐＦＯＤが下限値ＶｐＲＥＦＬを下回るように、且つ、給電台１２上に異物３ａが存在している場合には電流振幅検出値ＶｐＦＯＤが上限値ＶｐＲＥＦＨを上回るように、且つ、給電台１２上に異物（３又は３ａ）が存在していない場合には電流振幅検出値ＶｐＦＯＤがｐＦＯＤ正常範囲内に収まるように、実験等を介して、下限値ＶｐＲＥＦＬ及び上限値ＶｐＲＥＦＨが予め設定されてメモリ１５０に記憶されている。
【０２０２】
尚、給電台１２上に異物３ａが存在する状態で送電用磁界を発生させると、異物３ａにて電力が吸収され、異物３ａが発熱するおそれがある。本実施形態では、電力伝送の搬送波周波数としての基準周波数が１３．５６ＭＨｚであることを想定しているため、そのような発熱のおそれは十分に少ないとも言える。故に、異物３ａの存在を考慮することなく、電流振幅検出値ＶｐＦＯＤが下限値ＶｐＲＥＦＬを下回った場合に限って異物有判定を行い、電流振幅検出値ＶｐＦＯＤが下限値ＶｐＲＥＦＬ以上であれば常に異物無判定を行うようにしてもよい（即ち上限値ＶｐＲＥＦＨを撤廃しても良い）。しかしながら、本実施形態に係る発明において基準周波数は１３．５６ＭＨｚに限定されず、基準周波数を例えば数１００ｋＨｚ程度にした場合には、異物３ａの発熱のおそれが高くなるため、下限値ＶｐＲＥＦＬだけでなく上限値ＶｐＲＥＦＨをｐＦＯＤ正常範囲に定める、上述の方法の採用が望ましい。
【０２０３】
下限値ＶｐＲＥＦＬの決定方法について説明を加えておく。下限値ＶｐＲＥＦＬは初期設定処理にて決定される。図３２は、第２実施形態に係る初期設定処理の動作フローチャートである。初期設定処理は、以下の初期設定環境の下でＩＣ１００により実行される。初期設定環境では、送電側コイルＴＬに対する負荷が全く無く又は無視できる程度に小さく、送電側コイルＴＬの発生磁界により電流を生じさせられる物体（送電側コイルＴＬに磁気結合するコイルを含む）が、給電機器１の構成部品を除いて存在しない。図１（ａ）の離間状態は、初期設定環境を満たすと考えても良い。初期設定環境の確保を担保すべく、例えば、給電機器１の製造時又は出荷時などにおいて初期設定処理を行うようにしても良い。但し、初期設定環境を確保できるのであれば、任意のタイミングで初期設定処理を行うことができる。
【０２０４】
初期設定処理の実行時には送電回路１３０Ａが共振回路ＴＴに接続される。その上で、まずステップＳ２１Ａにて第２スイッチ状態とされる。そうすると、ステップＳ２２ＡにてＡ級増幅器４６０の出力電圧ＶＡがテスト用交流電圧として選択回路４７０を介し共振回路ＴＴに供給され、結果、所定のテスト強度を磁界強度Ｈとするテスト磁界が送電側コイルＴＬにて発生される。ステップＳ２２Ａに続くステップＳ２３において、制御回路１６０は、負荷検出回路１４０を用い、テスト磁界を発生させているときの電圧値ＶＤを電圧値ＶＤＯとして得る。その後のステップＳ２４において、電圧値ＶＤＯに基づく下限値ＶｐＲＥＦＬをメモリ１５０に記憶させる。下限値ＶｐＲＥＦＬは、異物３の存在下においてのみｐＦＯＤ処理にて異物有判定が成されるよう、電圧値ＶＤＯよりも低い値に設定される。例えば、“ＶｐＲＥＦＬ＝ＶＤＯ−ΔＶ”、又は、“ＶｐＲＥＦＬ＝ＶＤＯ×ｋ”とすると良い。ΔＶは、所定の正の微小値である（但し、ΔＶ＝０とすることも可能）。ｋは、１未満の正の所定値を有する係数である。尚、初期設定環境下において磁界強度Ｈを所定のテスト強度に設定したときに得られるであろう電圧値ＶＤを、設計段階で見積もることができる。この見積によって導出された値に基づき、初期設定処理を行うことなく、下限値ＶｐＲＥＦＬを決定してメモリ１５０に記憶させるようにしても良い。
【０２０５】
図１７（ａ）〜（ｄ）及び図１８を参照して第１実施形態にて述べた事項は、第２実施形態においても同様である。
【０２０６】
［電力伝送までの信号のやりとり］
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については、図１９に示したものと同様であるが、第２実施形態での当該信号のやりとりについて以下に説明する。尚、第２実施形態において、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。
【０２０７】
図１９を参照して、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２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。
【０２０８】
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、テスト用要求信号５３０をＮＦＣ通信によって給電対象機器に送信する。テスト用要求信号５３０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に送信してから、速やかに、ｆＯ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５３０は、例えば、ｆＯ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２５０は、テスト用要求信号５３０の受信を契機としてｆＯ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５３０の受信前においてｆＯ変更／短絡動作は非実行とされている。ｆＯ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５３０はどのような信号でも良く、問い合わせ信号５１０に内包されるものであっても良い。
【０２０９】
応答信号５４０を受信した給電機器１（ＩＣ１００）は、上述のｐＦＯＤ処理を実行する。ｐＦＯＤ処理の実行期間中、電子機器２（ＩＣ２００）は、ｆＯ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、内蔵タイマを用いて、ｐＦＯＤ処理の実行期間の長さに応じた時間だけｆＯ変更／短絡動作の実行を維持してからｆＯ変更／短絡動作を停止する。
【０２１０】
ｐＦＯＤ処理において、給電台１２上に異物が無いと判断すると、給電機器１（ＩＣ１００）は、認証信号５５０をＮＦＣ通信により給電対象機器に送信する。認証信号５５０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５５０を受信した電子機器２（ＩＣ２００）は、認証信号５５０に対応する応答信号５６０を、ＮＦＣ通信によって給電機器１に送信する。応答信号５６０は、例えば、認証信号５５０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５５０が示す内容に許可を与える信号を含む。応答信号５６０を受信した給電機器１（ＩＣ１００）は、送電回路１３０Ａを共振回路ＴＴに接続して送電動作を実行し、これにより電力伝送５７０が実現される。上述したように、送電動作の実行時には選択回路４７０の状態が第１スイッチ状態とされる。
【０２１１】
図１７（ａ）の第１ケースでは、上記の流れで電力伝送５７０が実行されるが、図１７（ｂ）の第２ケースの場合においては、応答信号５４０の送受信まで処理が進行するものの、ｐＦＯＤ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５７０が実行されない。１回分の電力伝送５７０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５７０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ｐＦＯＤ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ｐＦＯＤ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。
【０２１２】
［給電機器及び電子機器の動作フローチャート］
第２実施形態に係る給電機器１の動作フローチャートは、図２１に示すものと同様であり、第１実施形態にて説明した給電機器１の動作の流れが第２実施形態の給電機器１にも適用される。但し、第２実施形態において、送電動作の実行時には選択回路４７０の状態が第１スイッチ状態とされる。また、上述したように、第１実施形態の記載を第２実施形態に適用する際、第１実施形態の記載中における“送電回路１３０”を“送電回路１３０Ａ”に読み替えれば良い。
【０２１３】
第２実施形態に係る電子機器２の動作フローチャートは、図２２に示すものと同様であり、第１実施形態にて説明した電子機器２の動作の流れが第２実施形態の電子機器２にも適用される。
【０２１４】
［ｍＦＯＤ処理］
送電動作の開始後に異物が給電台１２上に置かれることもある。ｍＦＯＤ処理は、電力伝送中の異物検出処理として機能し、ｍＦＯＤ処理により電力伝送中において異物の存否が継続監視される。制御回路１６０は、送電動作を行っている期間において、ｍＦＯＤ処理を繰り返し実行する。ｍＦＯＤ処理にて利用される下限値ＶｍＲＥＦＬ及び上限値ＶｍＲＥＦＨの内容及び決定方法を含むｍＦＯＤ処理の内容は、図２３、図２４（ａ）及び（ｂ）を参照しつつ第１実施形態で説明したものと同様であるため、重複する説明を省略する。
【０２１５】
尚、ｍＦＯＤ処理の役割は、異物の存否判定だけに限られない。即ち、ｍＦＯＤ処理は、電流振幅検出値ＶｍＦＯＤがｍＦＯＤ正常範囲を逸脱するような、送電動作の継続に不適切なあらゆる状況下で、送電許可フラグをＯＦＦとする役割を持つ。例えば、送電動作の開始後、電子機器２が給電台１２上から取り去られたとき、送電側コイルＴＬから見た送電の負荷が軽くなって電流振幅検出値ＶｍＦＯＤが上限値ＶｍＲＥＦＨを超えるため送電許可フラグがＯＦＦとされる（図２３のステップＳ５４）。
【０２１６】
このように、本実施形態では、低損失のＥ級増幅器４４０を用いて送電用の交流電圧を生成するため、電力伝送に関するシステム全体の効率を高めることができる。また、異物検出処理を通じて異物の破損等を回避することができる。Ｅ級増幅器４４０を用いて電力伝送前の異物検出処理（ｐＦＯＤ処理）をも行おうとした場合には上述のノイズ電流振幅変化が異物存否の検出精度に劣化をもたらしうるが、本実施形態では、Ａ級増幅器４６０を用いて電力伝送前の異物検出処理（ｐＦＯＤ処理）を行うようにしているため、異物存否の検出精度を高く維持することができる。
【０２１７】
尚、ｐＦＯＤ処理において交流電圧ＶＡを共振回路ＴＴに供給するための増幅器（４６０）は、基準周波数の入力交流信号を、正の信号成分に対しても負の信号成分に対しても増幅して出力できる増幅器であるならば、Ａ級増幅器でなくても良く、例えばＢ級プッシュプル増幅器であっても良い。
【０２１８】
＜＜本発明の考察（その２）＞＞
上述の第２実施形態にて具体化された本発明について考察する。
【０２１９】
本発明の一側面に係る送電装置Ｗ２は、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、前記電力を送電するための送電側コイル（ＴＬ）を含み且つ所定の基準周波数を共振周波数として持つ送電側共振回路（ＴＴ）と、直流電源から供給される直流電圧を前記基準周波数の周期信号を用いてスイッチングすることにより前記基準周波数の送電用交流電圧（ＶＥ）を生成及び出力するＥ級増幅器（４４０）と、前記基準周波数の入力交流信号を増幅することで前記基準周波数のテスト用交流電圧（ＶＡ）を生成及び出力する入力信号増幅器（４６０）と、前記送電用交流電圧又は前記テスト用交流電圧を選択的に前記送電側共振回路に供給する選択回路（４７０）と、前記送電側コイルに流れる電流の振幅を検出する検出回路（１４０）と、前記選択回路を制御することで前記送電側共振回路への供給電圧を制御する制御回路（１６０）と、を備え、前記制御回路は、前記テスト用交流電圧が前記送電側共振回路に供給されているときにおける前記検出回路の振幅検出値を評価値（ＶｐＦＯＤ）として取得し、前記評価値に基づいて前記送電用交流電圧を前記送電側共振回路に供給することによる前記送電の実行可否を制御することを特徴とする。
【０２２０】
Ｅ級増幅器の利用により高効率の電力伝送が可能となる。一方、送電側コイルの発生磁界に応答する場所に異物が存在しているとき、送電側コイルの電流振幅に変化が現れるという特性がある。この特性を利用すれば、電流振幅変化に基づき異物の存否を検出し、異物の存在が検出された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る。
【０２２１】
但し、異物が存在しているとき、Ｅ級増幅器から送電側共振回路を見たインピーダンス値に変化が生じることがあり、該インピーダンス値の変化はＥ級増幅器の出力変化をもたらして、結果として送電側コイルの電流振幅に変化をもたらす。インピーダンス値の変化に基づく送電側コイルの電流振幅変化（ノイズ電流振幅変化）は、異物検出のために本来観測されるべき電流振幅変化（検出対象電流振幅変化）の検知に対し阻害要因となる。
【０２２２】
そこで、送電装置Ｗ２では、Ｅ級増幅器とは別に入力信号増幅器を設け、送電の実行前では入力信号増幅器を用いて電流振幅検出値（評価値）を取得するようにする。これにより、Ｅ級増幅器による高効率電力伝送の利点を享受しつつ、高い精度での異物検出が担保される（即ち、適正な送電実行可否制御が担保される）。
【０２２３】
具体的には例えば、送電装置Ｗ２において、前記制御回路は、前記評価値（ＶｐＦＯＤ）に基づいて、前記受電装置と異なり且つ前記送電側コイルの発生磁界に基づく電流を発生させられる異物の存否を判断し、その判断結果に基づいて前記送電の実行可否を制御すると良い。
【０２２４】
より具体的には例えば、送電装置Ｗ２において、前記制御回路は、前記異物が存在しないと判断した場合、前記送電の実行を許可し、前記異物が存在すると判断した場合、前記送電の実行を禁止すると良い。
【０２２５】
また例えば、送電装置Ｗ２において、前記制御回路は、前記評価値が所定範囲を逸脱しているか否かを判断することで、前記異物の存否を判断すると良い。
【０２２６】
また例えば、送電装置Ｗ２において、前記Ｅ級増幅器（４４０）は、前記周期信号に応じてスイッチング動作するスイッチング素子（４４１）と、前記直流電源と前記スイッチング素子との間に介在する第１コイル（４４２）と、前記スイッチング素子に並列接続された第１コンデンサ（４４３）と、前記スイッチング素子と前記第１コイルとの接続点に接続された、第２コイル（４４５）及び第２コンデンサ（４４４）から成る共振回路と、を有し、該共振回路を通じて前記交流電圧を出力すると良い。
【０２２７】
また例えば、送電装置Ｗ２において、前記テスト用交流電圧の振幅は、前記送電用交流電圧の振幅よりも小さいと良い。
【０２２８】
これにより、評価値を得る際の送電側コイルの発生磁界強度が相対的に低くなり、結果、評価値を得る際の発生磁界による異物の破損等を回避することができる。
【０２２９】
また例えば、送電装置Ｗ２において、前記Ｅ級増幅器への前記周期信号及び前記入力信号増幅器への前記入力交流信号は、前記基準周波数を有する共通の信号に基づいて生成されても良い。
【０２３０】
また例えば、送電装置Ｗ２に関し、前記受電装置には、前記電力を受電するための受電側コイル（ＲＬ）を含み且つ前記基準周波数を共振周波数として持つ受電側共振回路（ＲＲ）と、前記受電側共振回路の共振周波数を前記基準周波数から変更する又は前記受電側コイルを短絡する変更／短絡回路（２４０）と、が設けられ、前記評価値の取得が行われる際には、当該送電装置からの通信による信号に従い、前記受電装置にて前記受電側共振回路の共振周波数の変更又は前記受電側コイルの短絡が行われると良い。
【０２３１】
これにより、送電側コイルの電流振幅に対する受電側共振回路の影響を抑制することができ、異物の高い検出精度を担保することが可能となる。
【０２３２】
尚、上述の第２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、上述の第２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、上述の第２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、上述の第２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。
【０２３３】
＜＜第３実施形態＞＞
本発明の第３実施形態を説明する。第３実施形態でも、第１実施形態と同様、図１（ａ）又は図１（ｂ）に示された給電機器１及び電子機器２から成る非接触給電システムの詳細を説明する。第３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３実施形態において特に述べない事項に関しては、矛盾無き限り、第１実施形態にて上述した事項が第３実施形態にも適用される。第３実施形態において、第１実施形態中の記載と第３実施形態中の記載の間で矛盾する事項に関しては、第３実施形態中の記載が優先される。また、第３実施形態は、第２実施形態を基礎とする実施形態であっても良く、第３実施形態において特に述べない事項に関しては、矛盾無き限り、第２実施形態にて上述した事項が第３実施形態にも適用されても良い。この場合、第３実施形態において、第２実施形態中の記載と第３実施形態中の記載の間で矛盾する事項に関しては、第３実施形態中の記載が優先される。
【０２３４】
まず、図１（ａ）、図１（ｂ）、図２及び図３を参照しつつ第１実施形態にて述べた事項は、第３実施形態にも適用される。但し、第３実施形態における送電側ＩＣ１００を、以下では送電側ＩＣ１００Ｂ又は単にＩＣ１００Ｂと称し、第３実施形態における受電側ＩＣ２００を、以下では送電側ＩＣ２００Ｂ又は単にＩＣ２００Ｂと称する。
【０２３５】
故に（図１（ｂ）及び図２参照）、第３実施形態に係る給電機器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ＩＣ１００Ｂと、ＩＣ１００Ｂに接続された送電側共振回路ＴＴと、を備えて構成されることになり、第３実施形態に係る電子機器２は、集積回路である受電側ＩＣ２００Ｂと、ＩＣ２００Ｂに接続された受電側共振回路ＲＲ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、を備えて構成されることになる。
【０２３６】
基準配置状態及び離間状態の定義については第１実施形態に示した通りであるが、第３実施形態では、以下のように表現することもできる。
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。
【０２３７】
図３３に、ＩＣ１００Ｂ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。ＩＣ１００Ｂには、符号１１０Ｂ、１２０、１３０Ｂ、１４０、１５０及び１６０によって参照される各部位が設けられる。第３実施形態に係る給電機器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ＩＣ１００Ｂ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］の夫々は、第１実施形態で述べた共振回路ＴＴと同じ構成を有する。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。以下の説明において、単に送電側コイルＴＬ、送電側コンデンサＴＣといった場合、それらは、夫々、共振回路ＴＴ［１］〜ＴＴ［ｎ］の任意の何れかにおける送電側コイルＴＬ、送電側コンデンサＴＣを指す。
【０２３８】
図３４に、ＩＣ２００Ｂ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。ＩＣ２００Ｂには、符号２１０Ｂ、２２０、２３０、２４０及び２５０によって参照される各部位が設けられる。また、ＩＣ２００Ｂに対し、ＩＣ２００Ｂ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。
【０２３９】
切り替え回路１１０Ｂは、制御回路１６０の制御の下、共振回路ＴＴ［１］〜ＴＴ［ｎ］の内の１以上の共振回路をＮＦＣ通信回路１２０及びＮＦＣ送電回路１３０Ｂのどちらかに接続させる。共振回路ＴＴ［１］〜ＴＴ［ｎ］と回路１２０及び１３０Ｂとの間に介在する複数のスイッチにて、切り替え回路１１０Ｂ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。
【０２４０】
切り替え回路２１０Ｂは、制御回路２５０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と回路２２０及び２３０との間に介在する複数のスイッチにて、切り替え回路２１０Ｂを構成することができる。
【０２４１】
第３実施形態においては、共振回路ＴＴ［１］が切り替え回路１１０Ｂ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２１０Ｂ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。
【０２４２】
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ＴＬ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ＲＬにて受信される。コイルＲＬ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ＲＬから共振回路ＴＴ［１］のコイルＴＬ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ＴＬ（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ＲＬ（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。
【０２４３】
第３実施形態においては、共振回路ＴＴ［１］〜ＴＴ［ｎ］が切り替え回路１１０Ｂを介してＮＦＣ送電回路１３０Ｂに接続され、且つ、共振回路ＲＲが切り替え回路２１０Ｂ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ける共振回路ＴＴ［１］〜ＴＴ［ｎ］とＮＦＣ送電回路１３０Ｂとの接続方法の詳細については後述される。
【０２４４】
給電用接続状態において、ＮＦＣ送電回路１３０Ｂ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。送電動作において、送電回路１３０Ｂは、共振回路ＴＴ［１］〜ＴＴ［ｎ］に基準周波数の送電用交流電圧（送電用交流信号）を供給することで共振回路ＴＴ［１］〜ＴＴ［ｎ］の送電側コイルＴＬ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、共振回路ＴＴ［１］〜ＴＴ［ｎ］の送電側コイルＴＬから共振回路ＲＲに対し磁界共鳴方式で電力を送電する。送電動作における送電用磁界は、共振回路ＴＴ［１］〜ＴＴ［ｎ］の送電側コイルＴＬの全てによる合成発生磁界である。但し、詳細は後述の説明から明らかとなるが、送電は主として共振回路ＴＴ［１］により実現され、送電用磁界の主たる発生元は共振回路ＴＴ［１］の送電側コイルＴＬである。故に、送電動作において、共振回路ＴＴ［１］に供給される送電用交流電圧の振幅は共振回路ＴＴ［２］〜ＴＴ［ｎ］に供給される送電用交流電圧の振幅よりも相当に大きくされる。送電動作に基づき受電側コイルＲＬ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。
【０２４５】
通信用接続状態にてＮＦＣ通信を行う場合も、コイルＴＬ又はＲＬにて磁界が発生するが、ＮＦＣ通信における発生磁界強度は、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、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。
【０２４６】
負荷検出回路１４０は、各送電側コイルＴＬの負荷の大きさ、即ち、送電回路１３０Ｂから各送電側コイルＴＬに交流信号（交流電流）が供給されるときにおける各送電側コイルＴＬにとっての負荷の大きさを検出する。磁界を発生させる送電側コイルＴＬにとって、受電側コイルＲＬのような、送電側コイルＴＬ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、送電側コイルＴＬに流れる電流の振幅（以下、単に電流振幅とも言う）が変化する。第３実施形態に係る負荷検出回路１４０は、共振回路ＴＴ［１］〜ＴＴ［ｎ］ごとに、送電側コイルＴＬの電流振幅を検出することで当該送電側コイルＴＬにとっての負荷の大きさを検出することができる。
【０２４７】
図３５に示す如く、例えば、共振回路ＴＴ［ｉ］において、送電側コイルＴＬに流れる電流と同じ電流がセンス抵抗１４１に流れるよう、送電側コイルＴＬに対しセンス抵抗１４１を直列接続しておき、センス抵抗１４１の電圧降下を検出することで送電側コイルＴＬの電流振幅を検出することができる（ｉは任意の整数）。第３実施形態において、図８の実線波形は、共振回路ＴＴ［ｉ］のセンス抵抗１４１における電圧降下の波形を表す。共振回路ＴＴ［ｉ］に関し、送電側コイルＴＬ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ＴＬの発生磁界に基づく電流が受電側コイルＲＬに流れる一方で、受電側コイルＲＬに流れた電流に基づく逆起電力が送電側コイルＴＬに発生し、その逆起電力は送電側コイルＴＬ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（図８のｖに相当する）は、離間状態におけるそれよりも小さくなる。つまり、送電側コイルＴＬの電流振幅に相当するセンス抵抗１４１の電圧降下の振幅を検出すれば、送電側コイルＴＬにとっての負荷の大きさを検出することができる。
【０２４８】
メモリ１５０（図３３参照）は、不揮発性メモリから成り、任意の情報を不揮発的に記憶する。制御回路１６０は、ＩＣ１００Ｂ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１１０Ｂの切り替え動作の制御、通信回路１２０及び送電回路１３０Ｂ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。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。
【０２４９】
電子機器２における共振状態変更回路２４０（図３４参照）は、共振回路ＲＲの共振周波数を基準周波数から他の所定周波数ｆＭに変更可能な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ＲＬを短絡可能なコイル短絡回路である。
【０２５０】
図９の共振周波数変更回路２４０Ａは、共振状態変更回路２４０としての共振周波数変更回路の例であり、回路２４０Ａの構成及び動作は第１実施形態で述べた通りである。ここでは、スイッチ２４２がオンのとき共振回路ＲＲが送電側コイルＴＬの負荷として機能しない程度に（即ち、共振回路ＴＴ［ｉ］及びＲＲ間で磁気共鳴が十分に発生しない程度に）、周波数ｆＭが基準周波数から離れているものとする（ｉは整数）。例えば、スイッチ２４２のオンのときにおける共振回路ＲＲの共振周波数（即ち周波数ｆＭ）は、数１００ｋＨｚ〜１ＭＨｚとされる。但し、第１実施形態でも述べたように、共振回路ＲＲの共振周波数を周波数ｆＭに変更できる限り、変更回路２４０としての共振周波数変更回路は共振周波数変更回路２４０Ａに限定されず、周波数ｆＭは基準周波数より高くても良い。
図１０のコイル短絡回路２４０Ｂは、共振状態変更回路２４０としてのコイル短絡回路の例であり、回路２４０Ｂの構成及び動作は第１実施形態で述べた通りである。受電側コイルＲＬを短絡できる限り、変更回路２４０としてのコイル短絡回路はコイル短絡回路２４０Ｂに限定されない。
【０２５１】
第１実施形態と同様、受電側共振回路ＲＲの共振周波数ｆＯを基準周波数から所定周波数ｆＭに変更する動作を、共振周波数変更動作と呼び、コイル短絡回路を用いて受電側コイルＲＬを短絡する動作を、コイル短絡動作と呼ぶ。また、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ｆＯ変更／短絡動作と称することがある。
【０２５２】
制御回路２５０（図３４参照）は、ＩＣ２００Ｂ内の各部位の動作を統括的に制御する。制御回路２５０が行う制御には、例えば、切り替え回路２１０Ｂ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の動作制御が含まれる。制御回路２５０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。例えば、制御回路２５０におけるタイマは、ｆＯ変更／短絡動作による共振周波数ｆＯの所定周波数ｆＭへの変更又は受電側コイルＲＬの短絡が維持される時間の計測（即ち後述の時間ＴＭの計測；図４４のステップＳ２０７Ｂ参照）を行うことできる。
【０２５３】
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１３０Ｂを制御できる。第３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ＲＬなど）と異なる物体であって、且つ、給電機器１に近づいたときに、各共振回路ＴＴの送電側コイルＴＬ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、各共振回路ＴＴの送電側コイルＴＬ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ＴＬ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（ＴＬやＲＬ）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。
【０２５４】
図１１（ａ）及び（ｂ）に示した異物３は、第３実施形態における異物の一種である。
【０２５５】
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ＴＬ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ＪＬ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。
【０２５６】
異物３が存在するとき、異物３のコイルＪＬが送電側コイルＴＬ及び／又は受電側コイルＲＬと磁気結合する結果、送電側コイルＴＬの電流振幅に変化がみられる。この特性を利用して、該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ＪＬ）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。
【０２５７】
図３６（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１１（ｂ）のコイルＪＬ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。
【０２５８】
ＮＦＣ通信及び電力伝送で用いられる共振回路ＴＴ［１］の送電側コイルＴＬは、アンテナコイルＡＴ１〜ＡＴ６の何れであっても良いし或いはアンテナコイルＡＴ１〜ＡＴ６と異なるアンテナコイルであっても良いが、ここでは、アンテナコイルＡＴ６と同じアンテナコイルが共振回路ＴＴ［１］の送電側コイルＴＬとして用いられているものとする。これに対応して、アンテナコイルＡＴ６と同じアンテナコイル又はアンテナコイルＡＴ６と近似したアンテナコイルが電子機器２における受電側コイルＲＬとして用いられると良い。
【０２５９】
アンテナコイルＡＴ６と同じアンテナコイルが共振回路ＴＴ［１］の送電側コイルＴＬとして用いられる場合において、異物３のコイルＪＬがアンテナコイルＡＴ６であるときには、共振回路ＴＴ［１］の送電側コイルＴＬと異物３のコイルＪＬとの磁気結合度合いが比較的大きく、共振回路ＴＴ［１］の送電側コイルＴＬ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（異物３が有る時と無いときとで図８の電圧ｖの変化が比較的大きくなる）。しかし、異物３のコイルＪＬがアンテナコイルＡＴ１であるときには、共振回路ＴＴ［１］の送電側コイルＴＬと異物３のコイルＪＬとの磁気結合度合いが比較的小さくなるため、共振回路ＴＴ［１］の送電側コイルＴＬの電流振幅を利用した異物３の存否検出感度が低下し（異物３が有る時と無いときとで図８の電圧ｖの変化が比較的小さくなり）、異物３の存否検出の精度が落ちる。
【０２６０】
これを考慮し、本実施形態では、共振回路ＴＴ［１］に加えて共振回路ＴＴ［２］〜ＴＴ［ｎ］を給電機器１に設け、共振回路ＴＴ［１］〜ＴＴ［ｎ］を用いて異物の存否を検出する。共振回路ＴＴ［１］〜ＴＴ［ｎ］における計ｎ個の送電側コイルＴＬ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とする場合、共振回路ＴＴ［２］〜ＴＴ［６］における送電側コイルＴＬは、夫々、アンテナコイルＡＴ１〜ＡＴ５と同じ形状を有していて良い。
【０２６１】
以下では、説明の具体化のため、主として“ｎ＝２”であると考える。ここでは、共振回路ＴＴ［１］の送電側コイルＴＬがアンテナコイルＡＴ６と同じ形状を有しているのに対し、共振回路ＴＴ［２］の送電側コイルＴＬはアンテナコイルＡＴ３と同じ形状を有しているものとする。従って、共振回路ＴＴ［１］の送電側コイルＴＬの大きさは、共振回路ＴＴ［２］の送電側コイルＴＬの大きさよりも小さい。
【０２６２】
図３７は、送電回路１３０Ｂと共振回路ＴＴ［１］及びＴＴ［２］の回路図である。図３７に示す各回路及び各部品が給電機器１に設けられる。尚、図３７では、給電用接続状態が想定されており、切り替え回路１１０Ｂの図示が省略されている。任意の整数ｉに関し、共振回路ＴＴ［ｉ］におけるコイルＴＬ及びコンデンサＴＣを夫々特に記号ＴＬ［ｉ］及びＴＣ［ｉ］にて参照する。
【０２６３】
任意の整数ｉに関し、共振回路ＴＴ［ｉ］にはインピーダンス整合用のコンデンサＭＴＣ［ｉ］が設けられる。負荷検出回路１４０は、共振回路ＴＴごとに設けられた単位検出回路を有する。共振回路ＴＴ［ｉ］に対して設けられた単位検出回路を記号１４０［ｉ］にて表す。任意の整数ｉに関し、検出回路１４０［ｉ］は、符号１４１［ｉ］〜１４４［ｉ］によって参照される各部位を備え、電圧値ＶＤＥＴ［ｉ］を出力する。また、スイッチＳＷ１ａ、ＳＷ１ｂ、ＳＷ２ａ、ＳＷ２ｂ、ＳＷ３、ＳＷ４及びＳＷ５から成るスイッチ回路が給電機器１には設けられ、当該スイッチ回路を構成する各スイッチは制御回路１６０によってオン、オフが制御される。当該スイッチ回路の全部又は一部は、切り替え回路１１０Ｂの構成要素であると考えても良い。また、給電機器１において、スイッチＳＷ３に対して直列に分圧用抵抗ＲＤＶが設けられている。
【０２６４】
送電回路１３０Ｂ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、これによって得た正弦波状の交流電圧Ｖ０を所定のグランド電位を基準としてライン１３３に出力する増幅器（パワーアンプ）１３２と、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。つまり、交流電圧Ｖ０の大きさ（振幅）は制御回路１６０により可変制御される。
【０２６５】
給電用接続状態において、ライン１３３はスイッチＳＷ４の一端及びスイッチＳＷ５の一端に接続され、スイッチＳＷ４の他端、スイッチＳＷ５の他端は、夫々、ラインＬＮ［１］、ラインＬＮ［２］に接続される。ラインＬＮ［１］にはスイッチＳＷ３の一端が接続され、スイッチＳＷ３の他端は分圧用抵抗ＲＤＶを介してラインＬＮ［２］に接続される。
【０２６６】
共振回路ＴＴ［１］において、コンデンサＴＣ［１］の一端は、コンデンサＭＴＣ［１］を介してラインＬＮ［１］に接続されると共にスイッチＳＷ１ａを介してコイルＴＬ［１］の一端に接続され、且つ、コンデンサＴＣ［１］の他端は、センス抵抗１４１［１］及びスイッチＳＷ１ｂの直列回路を介してコイルＴＬ［１］の他端に接続される。また、コンデンサＴＣ［１］の他端とセンス抵抗１４１［１］との接続点にはグランド電位が与えられる。
【０２６７】
共振回路ＴＴ［２］において、コンデンサＴＣ［２］の一端は、コンデンサＭＴＣ［２］を介してラインＬＮ［２］に接続されると共にスイッチＳＷ２ａを介してコイルＴＬ［２］の一端に接続され、且つ、コンデンサＴＣ［２］の他端は、センス抵抗１４１［２］及びスイッチＳＷ２ｂの直列回路を介してコイルＴＬ［２］の他端に接続される。また、コンデンサＴＣ［２］の他端とセンス抵抗１４１［２］との接続点にはグランド電位が与えられる。
【０２６８】
単位検出回路１４０［１］及び１４０［２］は互いに同じ回路構成を有し、互いに同じ動作を実現する。単位検出回路１４０［１］又は１４０［２］である回路１４０［ｉ］において、包絡線検波器１４２［ｉ］は、センス抵抗１４１［ｉ］における電圧降下の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し、増幅器１４３［ｉ］は、包絡線検波器１４２の出力信号を増幅して出力し、Ａ／Ｄ変換器１４４［ｉ］は、増幅器１４３［ｉ］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ＶＤＥＴ［ｉ］を出力する。上述の説明から理解されるように、電圧値ＶＤＥＴ［ｉ］は、センス抵抗１４１［ｉ］に流れる電流の振幅（従って、送電側コイルＴＬ［ｉ］に流れる電流の振幅）に比例する値を持つ（当該振幅の増大に伴って電圧値ＶＤＥＴ［ｉ］も増大する）。故に、単位検出回路１４０［ｉ］は、送電側コイルＴＬ［ｉ］に流れる電流の振幅を検出する電流振幅検出回路であるとも言え、その振幅検出値が電圧値ＶＤＥＴ［ｉ］であると考えることができる。尚、包絡線検波器１４２［ｉ］を増幅器１４３［ｉ］の後段に設けるようにしても良い。但し、図３７に示す如く、包絡線検波器１４２［ｉ］を増幅器１４３［ｉ］の前段に設けた方が、高周波への応答性能がより低いものを増幅器１４３［ｉ］として採用可能となり有利である。
【０２６９】
Ｖ１は、ラインＬＮ［１］に加わる電圧であって、共振回路ＴＴ［１］への供給電圧を表す。Ｖ２は、ラインＬＮ［２］に加わる電圧であって、共振回路ＴＴ［２］への供給電圧を表す。コンデンサＭＴＣ［ｉ］は、送電回路１３０Ｂから共振回路ＴＴ［ｉ］を見たインピーダンス値を所望値にするためのインピーダンス整合用コンデンサである。該所望値はここでは５０Ωであるとする。本実施形態におけるインピーダンスとは、特に記述無き限り、基準周波数におけるインピーダンスを指す。
【０２７０】
図３８は、スイッチＳＷ１ａ、ＳＷ１ｂ、ＳＷ２ａ、ＳＷ２ｂ、ＳＷ３、ＳＷ４及びＳＷ５のオン／オフ状態並びに送電回路１３０Ｂから共振回路ＴＴ［１］及びＴＴ［２］への供給電圧の状態を示したものであり、給電機器１では、第１〜第３電圧供給状態の何れかの状態をとりうる。第１〜第３電圧供給状態の夫々は給電用接続状態の一形態である。スイッチＳＷ１ａ、ＳＷ１ｂ、ＳＷ２ａ、ＳＷ２ｂ、ＳＷ３、ＳＷ４及びＳＷ５の内、第１電圧供給状態ではスイッチＳＷ１ａ、ＳＷ１ｂ及びＳＷ４のみがオンとされ（従って他のスイッチはオフとされ）、第２電圧供給状態ではスイッチＳＷ２ａ、ＳＷ２ｂ及びＳＷ５のみがオンとされ（従って他のスイッチはオフとされ）、第３電圧供給状態ではスイッチＳＷ１ａ、ＳＷ１ｂ、ＳＷ２ａ、ＳＷ２ｂ、ＳＷ３及びＳＷ４のみがオンとされる（従ってスイッチＳＷ５はオフとされる）。
【０２７１】
また、第１及び第２電圧供給状態では、増幅器（パワーアンプ）１３２の出力交流電圧Ｖ０が所定振幅を有する交流電圧Ｖ０Ｌとされる。従って、第１電圧供給状態では、交流電圧Ｖ０Ｌが電圧Ｖ１として共振回路ＴＴ［１］に供給される一方で共振回路ＴＴ［２］への供給電圧Ｖ２はゼロとなり、且つ、第２電圧供給状態では、交流電圧Ｖ０Ｌが電圧Ｖ２として共振回路ＴＴ［２］に供給される一方で共振回路ＴＴ［１］への供給電圧Ｖ１はゼロとなる。
【０２７２】
第３電圧供給状態では、増幅器（パワーアンプ）１３２の出力交流電圧Ｖ０が所定振幅を有する交流電圧Ｖ０Ｈとされる。ここで、交流電圧Ｖ０Ｈは交流電圧Ｖ０Ｌよりも大きな交流電圧である。即ち、交流電圧Ｖ０Ｈの振幅は交流電圧Ｖ０Ｌの振幅よりも大きい。例えば、交流電圧Ｖ０Ｈの振幅は交流電圧Ｖ０Ｌの振幅の数倍程度とされる。第３電圧供給状態では、交流電圧Ｖ０Ｈが電圧Ｖ１として共振回路ＴＴ［１］に供給される一方で交流電圧（ｋＤＶ×Ｖ０Ｈ）が電圧Ｖ２として共振回路ＴＴ［２］に供給される。第３電圧供給状態において、共振回路ＴＴ［２］への供給電圧（ｋＤＶ×Ｖ０Ｈ）は、共振回路ＴＴ［１］への供給電圧Ｖ０Ｈの分圧に相当する。ｋＤＶは、送電回路１３０Ｂから見た分圧用抵抗ＲＤＶのインピーダンス値と共振回路ＴＴ［２］のインピーダンス値との比に基づいて定まる分圧比であり、当然に１より小さい。例えば、ｋＤＶが数１０分の１〜数分の１程度になるように、分圧用抵抗ＲＤＶの抵抗値を定めておけば良い。電圧（ｋＤＶ×Ｖ０Ｈ）の振幅は電圧Ｖ０Ｌの振幅と同一であって良い又は類似していて良い。
【０２７３】
本実施形態に係る非接触給電システムでは、負荷検出回路１４０の出力値であるＶＤＥＴ［１］及びＶＤＥＴ［２］を用いて異物の存否を検出する異物検出処理を実行できる。異物検出処理として、ｐＦＯＤ処理及びｍＦＯＤ処理がある。ｐＦＯＤ処理は、電力伝送前に実行される異物検出処理であり、ｍＦＯＤ処理は、電力伝送中に実行される異物検出処理である。
【０２７４】
［ｐＦＯＤ処理（電力伝送前の異物検出処理）］
図３９を参照し、第３実施形態に係るｐＦＯＤ処理を説明する。図３９は、第３実施形態に係るｐＦＯＤ処理のフローチャートである。図３９のｐＦＯＤ処理において、制御回路１６０は、まずステップＳ１１Ｂにて第１電圧供給状態を実現することで共振回路ＴＴ［１］にのみ比較的小さな交流電圧Ｖ０Ｌを供給する。これにより、送電側コイルＴＬ［１］にてテスト磁界が発生する。テスト磁界は、所定のテスト強度を磁界強度として有し且つ基準周波数で振動する交番磁界である。テスト強度は、電力伝送（即ち送電動作）中にて発生する送電用磁界の磁界強度（例えば、４５〜６０Ａ／ｍ）よりも相当に小さく、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。故に、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。
【０２７５】
ステップＳ１１Ｂに続くステップＳ１２Ｂにおいて、制御回路１６０は、送電側コイルＴＬ［１］にてテスト磁界を発生させているときの電圧値ＶＤＥＴ［１］を電流振幅検出値ＶｐＦＯＤ［１］として取得する。電流振幅検出値ＶｐＦＯＤ［１］は、テスト磁界を送電側コイルＴＬ［１］にて発生させているときの、送電側コイルＴＬ［１］の電流振幅に応じた値を持つ。尚、ｐＦＯＤ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ｆＯ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。故に、共振回路ＲＲ（受電側コイルＲＬ）は実質的に送電側コイルＴＬ［１］の負荷として機能せず、電流振幅検出値ＶｐＦＯＤ［１］の減少を全く又は殆どもたらさない。
【０２７６】
ステップＳ１２Ｂに続くステップＳ１３Ｂにおいて、制御回路１６０は、電流振幅検出値ＶｐＦＯＤ［１］が所定の第１のｐＦＯＤ正常範囲内に収まるか否かを判断する。そして、電流振幅検出値ＶｐＦＯＤ［１］が第１のｐＦＯＤ正常範囲内に収まる場合、ステップＳ１４Ｂに進む（第１のｐＦＯＤ正常範囲については後述）。
【０２７７】
ステップＳ１４Ｂにおいて、制御回路１６０は、第２電圧供給状態を実現することで共振回路ＴＴ［２］にのみ比較的小さな交流電圧Ｖ０Ｌを供給する。これにより、送電側コイルＴＬ［２］にてテスト磁界が発生する。
【０２７８】
ステップＳ１４Ｂに続くステップＳ１５Ｂにおいて、制御回路１６０は、送電側コイルＴＬ［２］にてテスト磁界を発生させているときの電圧値ＶＤＥＴ［２］を電流振幅検出値ＶｐＦＯＤ［２］として取得する。電流振幅検出値ＶｐＦＯＤ［２］は、テスト磁界を送電側コイルＴＬ［２］にて発生させているときの、送電側コイルＴＬ［２］の電流振幅に応じた値を持つ。上述したように、ｐＦＯＤ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ｆＯ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。故に、共振回路ＲＲ（受電側コイルＲＬ）は実質的に送電側コイルＴＬ［２］の負荷として機能せず、電流振幅検出値ＶｐＦＯＤ［２］の減少を全く又は殆どもたらさない。
【０２７９】
ステップＳ１５Ｂに続くステップＳ１６Ｂにおいて、制御回路１６０は、電流振幅検出値ＶｐＦＯＤ［２］が所定の第２のｐＦＯＤ正常範囲内に収まるか否かを判断する。そして、電流振幅検出値ＶｐＦＯＤ［２］が第２のｐＦＯＤ正常範囲内に収まる場合、ステップＳ１７Ｂに進む。
【０２８０】
電流振幅検出値ＶｐＦＯＤ［１］が第１のｐＦＯＤ正常範囲内に収まり且つ電流振幅検出値ＶｐＦＯＤ［２］が第２のｐＦＯＤ正常範囲内に収まる場合に限って移行するステップＳ１７Ｂにおいて、制御回路１６０は、異物が給電台１２上に存在していないと判定する。この判定を異物無判定と称する。一方、電流振幅検出値ＶｐＦＯＤ［１］が第１のｐＦＯＤ正常範囲内を逸脱する場合又は電流振幅検出値ＶｐＦＯＤ［２］が第２のｐＦＯＤ正常範囲内を逸脱する場合には、ステップＳ１８Ｂへの移行が発生する。ステップＳ１８Ｂにおいて、制御回路１６０は、異物が給電台１２上に存在していると判定する。この判定を異物有判定と称する。制御回路１６０は、異物無判定を成した場合、送電回路１３０Ｂ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開始を許可し、異物有判定を成した場合、送電回路１３０Ｂ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開始を禁止（制限）する。
【０２８１】
第１のｐＦＯＤ正常範囲は、所定の下限値ＶｐＲＥＦＬ［１］以上且つ所定の上限値ＶｐＲＥＦＨ［１］以下の範囲である（０＜ＶｐＲＥＦＬ［１］＜ＶｐＲＥＦＨ［１］）。第２のｐＦＯＤ正常範囲は、所定の下限値ＶｐＲＥＦＬ［２］以上且つ所定の上限値ＶｐＲＥＦＨ［２］以下の範囲である（０＜ＶｐＲＥＦＬ［２］＜ＶｐＲＥＦＨ［２］）。故に、判定不等式“ＶｐＲＥＦＬ［１］≦ＶｐＦＯＤ［１］≦ＶｐＲＥＦＨ［１］”及び“ＶｐＲＥＦＬ［２］≦ＶｐＦＯＤ［２］≦ＶｐＲＥＦＨ［２］”の双方が満たされる場合に限って異物無判定が成され、そうでない場合には異物有判定が成される。第１のｐＦＯＤ正常範囲と第２のｐＦＯＤ正常範囲は、互いに同じでありうるし、下限値及び／又は上限値において互いに異なりうる。
【０２８２】
ｐＦＯＤ処理の実行時において、給電台１２上に異物３が存在している場合、異物３の共振回路ＪＪ（コイルＪＬ）が送電側コイルＴＬ［ｉ］の負荷として機能し、結果、給電台１２上に異物３が存在しない場合と比べて、電流振幅検出値ＶｐＦＯＤ［ｉ］の減少がみられる。本実施形態では、大きさの異なる複数の送電側コイルの電流振幅検出値を用いて異物３の存否を判断するため、異物３の検出精度の向上が図られる。
【０２８３】
また、異物として、異物３と異なる異物３ａ（不図示）も考えられる。異物３ａは、例えば、アルミニウムを含んで形成された金属体（アルミニウム箔やアルミニウム板）や銅を含んで形成された金属体である。ｐＦＯＤ処理の実行時において、給電台１２上に異物３ａが存在している場合、給電台１２上に異物３ａが存在しない場合と比べて、電気的及び磁気的な作用により、電流振幅検出値ＶｐＦＯＤ［ｉ］の増大がみられる。
【０２８４】
電力伝送の実行前において、給電台１２上に異物３が存在している場合には電流振幅検出値ＶｐＦＯＤ［ｉ］が下限値ＶｐＲＥＦＬ［ｉ］を下回るように、且つ、給電台１２上に異物３ａが存在している場合には電流振幅検出値ＶｐＦＯＤ［ｉ］が上限値ＶｐＲＥＦＨ［ｉ］を上回るように、且つ、給電台１２上に異物（３又は３ａ）が存在していない場合には電流振幅検出値ＶｐＦＯＤ［ｉ］が第ｉのｐＦＯＤ正常範囲内に収まるように、実験又は計算等を介して、下限値ＶｐＲＥＦＬ［ｉ］及び上限値ＶｐＲＥＦＨ［ｉ］が予め設定されてメモリ１５０に記憶されている。
【０２８５】
尚、給電台１２上に異物３ａが存在する状態で送電用磁界を発生させると、異物３ａにて電力が吸収され、異物３ａが発熱するおそれがある。本実施形態では、電力伝送の搬送波周波数としての基準周波数が１３．５６ＭＨｚであることを想定しているため、そのような発熱のおそれは十分に少ないとも言える。故に、異物３ａの存在を考慮することなく、第１及び第２のｐＦＯＤ正常範囲における上限値を撤廃しても良い（この場合、ＶｐＲＥＦＨ［１］及びＶｐＲＥＦＨ［２］が無限大であると考えることができる）。しかしながら、本実施形態に係る発明において基準周波数は１３．５６ＭＨｚに限定されず、基準周波数を例えば数１００ｋＨｚ程度にした場合には、異物３ａの発熱のおそれが高くなるため、下限値ＶｐＲＥＦＬ［ｉ］だけでなく上限値ＶｐＲＥＦＨ［ｉ］を第ｉのｐＦＯＤ正常範囲に定める、上述の方法の採用が望ましい。
【０２８６】
尚、第１電圧供給状態では、共振回路ＴＴ［１］についての検出値ＶｐＦＯＤ［１］を取得する際に、スイッチＳＷ２ａ及びＳＷ２ｂがオフとされて実質的に共振回路ＴＴ［２］が形成されなくなるので、送電側コイルＴＬ［２］が異物３のコイルＴＪのように振る舞うことが防止される。第２電圧供給状態についても同様である。
【０２８７】
下限値ＶｐＲＥＦＬ［ｉ］の決定方法について説明を加えておく。下限値ＶｐＲＥＦＬ［ｉ］は初期設定処理にて決定される。図４０は、第３実施形態に係る初期設定処理の動作フローチャートである。第３実施形態に係る初期設定処理は、以下の初期設定環境の下でＩＣ１００Ｂにより実行される。初期設定環境では、各送電側コイルＴＬ［ｉ］に対する負荷が全く無く又は無視できる程度に小さく、各送電側コイルＴＬ［ｉ］の発生磁界により電流を生じさせられる物体（送電側コイルＴＬ［ｉ］に磁気結合するコイルを含む）が、給電機器１の構成部品を除いて存在しない。図１（ａ）の離間状態は、初期設定環境を満たすと考えても良い。初期設定環境の確保を担保すべく、例えば、給電機器１の製造時又は出荷時などにおいて初期設定処理を行うようにしても良い。但し、初期設定環境を確保できるのであれば、任意のタイミングで初期設定処理を行うことができる。
【０２８８】
初期設定処理において、制御回路１６０は、まずステップＳ２１Ｂにて第１電圧供給状態を実現することで共振回路ＴＴ［１］にのみ比較的小さな交流電圧Ｖ０Ｌを供給する。これにより、送電側コイルＴＬ［１］にてテスト磁界が発生する。ステップＳ２１Ｂに続くステップＳ２２Ｂにおいて、制御回路１６０は、送電側コイルＴＬ［１］にてテスト磁界を発生させているときの電圧値ＶＤＥＴ［１］を電圧値ＶＩＮＩＴ［１］として取得し、電圧値ＶＩＮＩＴ［１］に基づく下限値ＶｐＲＥＦＬ［１］をメモリ１５０に記憶させる。続くステップＳ２３Ｂにて第２電圧供給状態を実現することで共振回路ＴＴ［２］にのみ比較的小さな交流電圧Ｖ０Ｌを供給する。これにより、送電側コイルＴＬ［２］にてテスト磁界が発生する。ステップＳ２３Ｂに続くステップＳ２４Ｂにおいて、制御回路１６０は、送電側コイルＴＬ［２］にてテスト磁界を発生させているときの電圧値ＶＤＥＴ［２］を電圧値ＶＩＮＩＴ［２］として取得し、電圧値ＶＩＮＩＴ［２］に基づく下限値ＶｐＲＥＦＬ［２］をメモリ１５０に記憶させる。
【０２８９】
下限値ＶｐＲＥＦＬ［ｉ］は、異物３の存在下においてのみｐＦＯＤ処理にて異物有判定が成されるよう、電圧値ＶＩＮＩＴ［ｉ］よりも低い値に設定される。例えば、“ＶｐＲＥＦＬ［ｉ］＝ＶＩＮＩＴ［ｉ］−ΔＶ”、又は、“ＶｐＲＥＦＬ［ｉ］＝ＶＩＮＩＴ［ｉ］×ｋ”とすると良い。ΔＶは、所定の正の微小値である（但し、ΔＶ＝０とすることも可能）。ｋは、１未満の正の所定値を有する係数である。尚、初期設定環境下においてテスト磁界を送電側コイルＴＬ［ｉ］にて発生させたときに得られるであろう電圧値ＶＩＮＩＴ［ｉ］を、設計段階で見積もることができる。この見積によって導出された値に基づき、初期設定処理を行うことなく、下限値ＶｐＲＥＦＬ［ｉ］を決定してメモリ１５０に記憶させるようにしても良い。
【０２９０】
図１７（ａ）〜図１７（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。
【０２９１】
上述したように、ｐＦＯＤ処理が実行される期間中には電子機器２においてｆＯ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ＴＬ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）、検出値ＶｐＦＯＤ［１］及びＶｐＦＯＤ［２］が夫々のｐＦＯＤ正常範囲に収まる結果、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ｆＭへと変更されるものの又は受電側コイルＲＬが短絡されるものの、異物３は送電側コイルＴＬ［ｉ］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）、検出値ＶｐＦＯＤ［１］及びＶｐＦＯＤ［２］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。
【０２９２】
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ｐＦＯＤ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１８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。
【０２９３】
［ｍＦＯＤ処理（電力伝送中の異物検出処理）］
次に、第３実施形態に係るｍＦＯＤ処理を説明する。ｍＦＯＤ処理は、その処理の中で異物有判定が成されない限り、電力伝送中において繰り返し実行される。第３実施形態において、電力伝送中は第３電圧供給状態が維持されるため、ｍＦＯＤ処理は第３電圧供給状態にて実行されることになる。第３電圧供給状態では、共振回路ＴＴ［１］に交流電圧Ｖ０Ｈが供給されると共に共振回路ＴＴ［２］に交流電圧（ｋＤＶ×Ｖ０Ｈ）が供給され、これにより、送電側コイルＴＬ［１］及びＴＬ［２］にて送電用磁界が発生せしめられる。この送電用磁界は、送電側コイルＴＬ［１］及びＴＬ［２］の全てによる合成発生磁界であるが、送電用磁界の主たる発生主体は、相対的に大きな電圧が供給された共振回路ＴＴ［１］の送電側コイルＴＬ［１］である。つまり、送電側コイルＴＬ［１］及びＴＬ［２］の内、送電電力の大半は送電側コイルＴＬ［１］から出力され、送電側コイルＴＬ［２］からの送電電力は送電側コイルＴＬ［１］のそれよりも相当に小さい。
【０２９４】
電子機器２における受電側コイルＲＬの形状は、送電側コイルＴＬ［１］のそれと同じである又は送電側コイルＴＬ［２］よりも送電側コイルＴＬ［１］に近似している。コイルの形状とは大きさを含む概念であるので、別言すれば、受電側コイルＲＬの大きさは、送電側コイルＴＬ［１］の大きさと一致している、或いは、送電側コイルＴＬ［２］の大きさよりも送電側コイルＴＬ［１］の大きさに近い。結果、コイルＴＬ［２］及びコイルＲＬ間よりも、コイルＴＬ［１］及びコイルＲＬ間の磁気結合が強いため、コイルＴＬ［１］を主として用いて送電を行った方が電力伝送の効率が高い。また、コイルＲＬに対する磁気結合の度合いが比較的低いコイルＴＬ［２］に対して大きな電圧を供給すると、コイルＴＬ［２］からの不要輻射が大きくなりすぎることがあるが、共振回路ＴＴ［２］への供給電圧を比較的小さくすることで該不要輻射の増大が抑制される。
【０２９５】
図４１は、第３実施形態に係るｍＦＯＤ処理のフローチャートである。第３実施形態に係るｍＦＯＤ処理において、制御回路１６０は、まずステップＳ３１Ｂにて最新の電圧値ＶＤＥＴ［１］及びＶＤＥＴ［２］を夫々電流振幅検出値ＶｍＦＯＤ［１］及びＶｍＦＯＤ［２］として取得する。電流振幅検出値ＶｍＦＯＤ［ｉ］は、第３電圧供給状態にて電力伝送が行われているときにおける、送電側コイルＴＬ［ｉ］の電流振幅に応じた値を持つ。ステップＳ３１Ｂの後、ステップＳ３２Ｂ及びＳ３３Ｂにおいて、制御回路１６０は、電流振幅検出値ＶｍＦＯＤ［１］が第１のｍＦＯＤ正常範囲内に収まる否かを判断すると共に、電流振幅検出値ＶｍＦＯＤ［２］が第２のｍＦＯＤ正常範囲内に収まる否かを判断する。検出値ＶｍＦＯＤ［１］が第１のｍＦＯＤ正常範囲内に収まり且つ検出値ＶｍＦＯＤ［２］が第２のｍＦＯＤ正常範囲内に収まる場合に限って、異物無判定が成されて（ステップＳ３４Ｂ）ステップＳ３１Ｂに戻りステップＳ３１Ｂから始まる処理が繰り返されるが、検出値ＶｍＦＯＤ［１］及びＶｍＦＯＤ［２］の内、少なくとも一方が対応するｍＦＯＤ正常範囲を逸脱している場合には、ステップＳ３５Ｂにて異物有判定が成されて送電許可フラグにＯＦＦが設定される。送電許可フラグは、制御回路１６０にて管理されるフラグであってＯＮ又はＯＦＦに設定される。送電許可フラグがＯＮのとき制御回路１６０は送電動作の実行を許可し、送電許可フラグがＯＦＦのとき制御回路１６０は送電動作の実行を禁止する（送電動作が実行中であれば送電動作が停止せしめられる）。
【０２９６】
第１のｍＦＯＤ正常範囲は、所定の下限値ＶｍＲＥＦＬ［１］以上且つ所定の上限値ＶｍＲＥＦＨ［１］以下の範囲である（０＜ＶｍＲＥＦＬ［１］＜ＶｍＲＥＦＨ［１］）。第２のｍＦＯＤ正常範囲は、所定の下限値ＶｍＲＥＦＬ［２］以上且つ所定の上限値ＶｍＲＥＦＨ［２］以下の範囲である（０＜ＶｍＲＥＦＬ［２］＜ＶｍＲＥＦＨ［２］）。故に、判定不等式“ＶｍＲＥＦＬ［１］≦ＶｍＦＯＤ［１］≦ＶｍＲＥＦＨ［１］”及び“ＶｍＲＥＦＬ［２］≦ＶｍＦＯＤ［２］≦ＶｍＲＥＦＨ［２］”の双方が満たされる場合に限って異物無判定が成され、そうでない場合には異物有判定が成される。
【０２９７】
図２４（ａ）を参照し、例えば、送電動作が実行されているときに、給電機器１の給電台１２と電子機器２との間に非接触ＩＣカードとして形成された異物３が挿入された場合を考える。この場合、電子機器２の受電側コイルＲＬと異物３のコイルＪＬが磁気的に結合して、異物３の共振回路ＪＪの共振周波数と共に電子機器２の共振回路ＲＲの共振周波数が基準周波数（１３．５６ＭＨｚ）からずれる。そうすると、受電側コイルＲＬでの受電電力が低下して送電側コイルＴＬ［ｉ］から見た送電の負荷が軽くなり、結果として、送電側コイルＴＬ［ｉ］の電流振幅が大きくなる（この場合に“ＶｍＲＥＦＨ［ｉ］＜ＶｍＦＯＤ［ｉ］”となるように上限値ＶｍＲＥＦＨ［ｉ］を定めておけばよい）。
【０２９８】
受電側コイルＲＬと異物３のコイルＪＬとの磁気結合の関係から送電側コイルＴＬ［ｉ］の電流振幅への影響を考えたが、図２４（ａ）の例では、送電側コイルＴＬ［ｉ］自体も受電側コイルＲＬ及びコイルＪＬと磁気結合し、コイルＴＬ［ｉ］及びＪＬ間の磁気結合状態はコイルＴＬ［ｉ］の形状とコイルＪＬの形状との関係に依存する。従って、図２４（ａ）のケースにおいて、例えば、異物３のコイルＪＬがアンテナコイルＡＴ６である場合とアンテナコイルＡＴ３である場合とで、送電側コイルＴＬ［ｉ］の電流振幅の変化量が異なる。結果例えば、検出値ＶｍＦＯＤ［２］を取得せずに検出値ＶｍＦＯＤ［１］のみに頼ってｍＦＯＤ処理を行うと仮定した場合、異物３のコイルＪＬがアンテナコイルＡＴ６であるときには、検出値ＶｍＦＯＤ［１］の第１のｍＦＯＤ正常範囲からの逸脱が観測されるが、異物３のコイルＪＬがアンテナコイルＡＴ３であるときには、該逸脱が観測されないといったことが生じえる。逆に例えば、検出値ＶｍＦＯＤ［１］を取得せずに検出値ＶｍＦＯＤ［２］のみに頼ってｍＦＯＤ処理を行うと仮定した場合、異物３のコイルＪＬがアンテナコイルＡＴ３であるときには、検出値ＶｍＦＯＤ［２］の第２のｍＦＯＤ正常範囲からの逸脱が観測されるが、異物３のコイルＪＬがアンテナコイルＡＴ６であるときには、該逸脱が観測されないといったことが生じえる。本実施形態に係るｍＦＯＤ処理では、大きさの異なる送電側コイルＴＬ［１］及びＴＬ［２］の電流振幅を用いて異物の存否検出を行うため、異物の検出精度の向上が見込める。つまり、コイルＴＬ［１］の検出値ＶｍＦＯＤ［１］では検出が難しい異物の検出を、コイルＴＬ［２］の検出値ＶｍＦＯＤ［２］を用いることで補完することが可能となる。
【０２９９】
また例えば、図２４（ｂ）を参照し、送電動作が実行されているときに、給電機器１の給電台１２と電子機器２との間に、鉄板又はフェライトシートとしての異物３ｂが挿入されると、電気的及び磁気的な作用を通じて異物３ｂ内に電流が流れ、結果として、送電側コイルＴＬ［ｉ］の電流振幅が小さくなる（この場合に“ＶｍＦＯＤ［ｉ］＜ＶｍＲＥＦＬ［ｉ］”となるように下限値ＶｍＲＥＦＬ［ｉ］を定めておけばよい）。
【０３００】
このように、異物３及び３ｂを含む異物の存否により電流振幅検出値ＶｍＦＯＤ［ｉ］に変化が生じる。考えられる異物の種類及び配置状態を想定した実験等を介し、予め適切に決定された下限値ＶｍＲＥＦＬ［ｉ］及び上限値ＶｍＲＥＦＨ［ｉ］を、メモリ１５０に記憶させておくと良い。また、電力伝送中に、異物が存在することで電流振幅検出値ＶｍＦＯＤ［ｉ］がどの程度変化するのかを理論計算により推定し、その推定結果に基づき、実験を必要とすることなく、下限値ＶｍＲＥＦＬ［ｉ］及び上限値ＶｍＲＥＦＨ［ｉ］を定めてメモリ１５０に記憶させても良い。この際例えば、第ｉのｍＦＯＤ正常範囲の中心値を基準として電流振幅検出値ＶｍＦＯＤ［ｉ］を所定の変化率以上変化させるような物体を異物と定義するようにしても良い。
【０３０１】
また、下限値ＶｍＲＥＦＬ［ｉ］及び上限値ＶｍＲＥＦＨ［ｉ］を以下のように定めるようにしても良い。電力伝送の実行中、制御回路１６０は、第３電圧供給状態にて電流振幅検出値ＶｍＦＯＤ［ｉ］を周期的に次々と取得するが、周期的に取得された電流振幅検出値ＶｍＦＯＤ［ｉ］の移動平均値を順次求めることができる。ここでは、連続する１６個のＶｍＦＯＤ［ｉ］の移動平均値を求められるものとする。
【０３０２】
制御回路１６０は、電力伝送の開始後、直近過去に得られた１６個のＶｍＦＯＤ［ｉ］の移動平均値を基準値ＶｍＲＥＦ［ｉ］に設定する。そして、制御回路１６０は、基準値ＶｍＲＥＦ［ｉ］に基づいて下限値ＶｍＲＥＦＬ［ｉ］及び上限値ＶｍＲＥＦＨ［ｉ］を設定する。具体的には、（ＶｍＲＥＦ［ｉ］−ΔＶｍＲＥＦ）及び（ＶｍＲＥＦ［ｉ］＋ΔＶｍＲＥＦ）を夫々下限値ＶｍＲＥＦＬ［ｉ］及び上限値ＶｍＲＥＦＨ［ｉ］に設定する、或いは、（ＶｍＲＥＦ［ｉ］−ｋｍＲＥＦ・ＶｍＲＥＦ［ｉ］）及び（ＶｍＲＥＦ［ｉ］＋ｋｍＲＥＦ・ＶｍＲＥＦ［ｉ］）を夫々下限値ＶｍＲＥＦＬ［ｉ］及び上限値ＶｍＲＥＦＨ［ｉ］に設定する。ΔＶｍＲＥＦは正の所定値であり、ｋｍＲＥＦは１未満の正の所定係数である。初回の基準値ＶｍＲＥＦ［ｉ］の設定後、新たにＶｍＦＯＤ［ｉ］が取得される度に、その新たなＶｍＦＯＤ［ｉ］を含む１６個のＶｍＦＯＤ［ｉ］の移動平均値にて基準値ＶｍＲＥＦ［ｉ］が更新される。尚、電力伝送の開始後におけるＶｍＦＯＤ［ｉ］の取得個数が１６個未満である場合においては、電力伝送の開始後に取得された全てのＶｍＦＯＤ［ｉ］の平均値を基準値ＶｍＲＥＦ［ｉ］に設定すると良い。また、電力伝送の開始後、最初に取得されたＶｍＦＯＤ［ｉ］に対しては図４１のステップＳ３２Ｂ〜Ｓ３５Ｂの処理は非実行とされる（基準値ＶｍＲＥＦ［ｉ］が未設定であるため）。
【０３０３】
本方法を用いれば、過去に取得された１以上の電流振幅検出値ＶｍＦＯＤ［ｉ］を用いてＶｍＲＥＦＬ［ｉ］及びＶｍＲＥＦＨ［ｉ］が設定されることになる。ｍＦＯＤ処理は、電力伝送の開始後、電力伝送の途中にて挿入されうる異物の存否を判断するものであって、当該判断は、過去のＶｍＦＯＤ［ｉ］に基づく基準値ＶｍＲＥＦ［ｉ］からの変化分を監視すれば実現できる。また、移動平均を利用することで、ノイズ等の突発的な変動による誤動作を抑制することが可能である。尚、電力伝送の開始直後に得られた１６個のＶｍＦＯＤ［ｉ］の移動平均値を基準値ＶｍＲＥＦ［ｉ］に設定した後、当該電力伝送中において基準値ＶｍＲＥＦ［ｉ］を固定するようにしても良い（即ち基準値ＶｍＲＥＦ［ｉ］の更新を行わないようにしても良い）。
【０３０４】
また、増幅器１４３［１］及び１４３［２］（図３７参照）の内、少なくとも増幅器１４３［１］の増幅率は可変となっている。送電側コイルＴＬ［１］の電流振幅は、供給電圧Ｖ１が相対的に小さいｐＦＯＤ処理における検出値ＶｐＦＯＤ［１］の取得時よりも、供給電圧Ｖ１が相対的に大きいｍＦＯＤ処理における検出値ＶｍＦＯＤ［１］の取得時の方が随分と大きい。故に、制御回路１６０は、ｍＦＯＤ処理を行う際において増幅器１４３［１］の増幅率をｐＦＯＤ処理を行う際よりも小さく設定し、これによってＡ／Ｄ変換器１４４［１］の入力信号範囲をｐＦＯＤ処理及びｍＦＯＤ処理間で同程度とすると良い。また、ｐＦＯＤ処理における検出値ＶｐＦＯＤ［２］の取得時よりも、ｍＦＯＤ処理における検出値ＶｍＦＯＤ［２］の取得時の方が、送電側コイルＴＬ［２］の電流振幅が大きい場合（即ち  “（ｋＤＶ×Ｖ０Ｈ）＞Ｖ０Ｌ”の場合）においても、制御回路１６０は、ｍＦＯＤ処理を行う際において増幅器１４３［２］の増幅率をｐＦＯＤ処理を行う際よりも小さく設定し、これによってＡ／Ｄ変換器１４４［２］の入力信号範囲をｐＦＯＤ処理及びｍＦＯＤ処理間で同程度とすると良い。
【０３０５】
また例えば、単位検出回路１４０［ｉ］において、包絡線検波器１４２［ｉ］とＡ／Ｄ変換器１４４［ｉ］との間に（より具体的には、包絡線検波器１４２［ｉ］と増幅器１４３［ｉ］との間に、又は、増幅器１４３［ｉ］とＡ／Ｄ変換器１４４ｖとの間に）高域低減回路（不図示）を挿入するようにしても良い。この場合、センス抵抗１４１［ｉ］の電圧降下信号に高域低減処理（換言すれば平均化処理又は低域通過フィルタリング）を施して得られる振幅情報が、Ａ／Ｄ変換器１４４［ｉ］から電圧値ＶＤＥＴ［ｉ］として得られるようになる。ここにおける高域低減処理は、センス抵抗１４１［ｉ］の電圧降下信号における比較的低い周波数の信号成分を通過させる一方で比較的高い周波数の信号成分を低減（減衰）させる処理である。高域低減処理により、ノイズや給電台１２上の電子機器２の軽度な振動などによって送電禁止の制御が行われることが抑制される。
【０３０６】
或いは例えば、包絡線検波器１４２［ｉ］及びＡ／Ｄ変換器１４４［ｉ］間に高域低減回路を設ける代わりに、Ａ／Ｄ変換器１４４［ｉ］の出力信号による電圧値ＶＤＥＴ［ｉ］に対し演算による高域低減処理を施して高域低減処理後の電圧値ＶＤＥＴ［ｉ］を電流振幅検出値ＶｍＦＯＤ［ｉ］として用いるようにしても良い（ｐＦＯＤ処理における電流振幅検出値ＶｐＦＯＤ［ｉ］に対しても同様であって良い）。演算による高域低減処理は、制御回路１６０にて実行される処理であって、Ａ／Ｄ変換器１４４［ｉ］の出力信号における比較的低い周波数の信号成分を通過させる一方で比較的高い周波数の信号成分を低減（減衰）させる処理である。
【０３０７】
尚、ｍＦＯＤ処理の役割は、異物の存否判定だけに限られない。即ち、ｍＦＯＤ処理は、電流振幅検出値ＶｍＦＯＤ［ｉ］が第ｉのｍＦＯＤ正常範囲を逸脱するような、送電動作の継続に不適切なあらゆる状況下で、送電許可フラグをＯＦＦとする役割を持つ。例えば、送電動作の開始後、電子機器２が給電台１２上から取り去られたとき、送電側コイルＴＬ［ｉ］から見た送電の負荷が軽くなって電流振幅検出値ＶｍＦＯＤ［ｉ］が上限値ＶｍＲＥＦＨ［ｉ］を超えるため送電許可フラグがＯＦＦとされる（図４１のステップＳ３５Ｂ）。
【０３０８】
［電力伝送までの信号のやりとり］
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については、図１９に示したものと同様であるが、第３実施形態での当該信号のやりとりについて以下に説明する。尚、第３実施形態において、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。
【０３０９】
図１９を参照して、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（ＩＣ１００Ｂ）が、ＮＦＣ通信によって、問い合わせ信号５１０を給電台２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。
【０３１０】
問い合わせ信号５１０を受信した電子機器２（ＩＣ２００Ｂ）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（ＩＣ１００Ｂ）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、テスト用要求信号５３０をＮＦＣ通信によって給電対象機器に送信する。テスト用要求信号５３０を受信した給電対象機器としての電子機器２（ＩＣ２００Ｂ）は、テスト用要求信号５３０に対する応答信号５４０をＮＦＣ通信によって給電機器１に送信してから、速やかに、ｆＯ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５３０は、例えば、ｆＯ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２５０は、テスト用要求信号５３０の受信を契機としてｆＯ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５３０の受信前においてｆＯ変更／短絡動作は非実行とされている。ｆＯ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５３０はどのような信号でも良く、問い合わせ信号５１０に内包されるものであっても良い。
【０３１１】
応答信号５４０を受信した給電機器１（ＩＣ１００Ｂ）は、上述のｐＦＯＤ処理を実行する。ｐＦＯＤ処理の実行期間中、電子機器２（ＩＣ２００Ｂ）は、ｆＯ変更／短絡動作の実行を継続する。具体的には、電子機器２（ＩＣ２００Ｂ）は、内蔵タイマを用いて、ｐＦＯＤ処理の実行期間の長さに応じた時間だけｆＯ変更／短絡動作の実行を維持してからｆＯ変更／短絡動作を停止する。
【０３１２】
ｐＦＯＤ処理において、給電台１２上に異物が無いと判断すると、給電機器１（ＩＣ１００Ｂ）は、認証信号５５０をＮＦＣ通信により給電対象機器に送信する。認証信号５５０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５５０を受信した電子機器２（ＩＣ２００Ｂ）は、認証信号５５０に対応する応答信号５６０を、ＮＦＣ通信によって給電機器１に送信する。応答信号５６０は、例えば、認証信号５５０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５５０が示す内容に許可を与える信号を含む。応答信号５６０を受信した給電機器１（ＩＣ１００Ｂ）は、送電回路１３０Ｂを共振回路ＴＴに接続して（詳細には第３電圧供給状態にして）送電動作を実行し、これにより電力伝送５７０が実現される。
【０３１３】
図１７（ａ）の第１ケースでは、上記の流れで電力伝送５７０が実行されるが、図１７（ｂ）の第２ケースの場合においては、応答信号５４０の送受信まで処理が進行するものの、ｐＦＯＤ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５７０が実行されない。１回分の電力伝送５７０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５７０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４２に示す如く、ＮＦＣ通信とｐＦＯＤ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ｐＦＯＤ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。
【０３１４】
［給電機器及び電子機器の動作フローチャート］
次に、給電機器１の動作の流れを説明する。図４３は、給電機器１の動作フローチャートである。通信回路１２０及び送電回路１３０Ｂの動作は、制御回路１６０の制御の下で実行される。
【０３１５】
給電機器１が起動すると、まずステップＳ１０１Ｂにおいて、制御回路１６０は、切り替え回路１１０Ｂ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Ｓ１０２Ｂ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Ｓ１０３Ｂ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Ｓ１０４ＢのＹ）ステップＳ１０５Ｂに進み、そうでない場合（ステップＳ１０４ＢのＮ）、ステップＳ１０２Ｂに戻る。
【０３１６】
ステップＳ１０５Ｂ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５３０を給電対象機器に送信し、その後、ステップＳ１０６Ｂ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、ステップＳ１０７Ｂにおいて、制御回路１６０は、切り替え回路１１０Ｂの制御を通じて共振回路ＴＴ［１］、ＴＴ［２］への接続先を通信回路１２０から送電回路１３０Ｂに切り替え、続くステップＳ１０８Ｂにて上述のｐＦＯＤ処理を行う。
【０３１７】
ｐＦＯＤ処理の後、ステップＳ１０９Ｂにて、制御回路１６０は、切り替え回路１１０Ｂ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Ｓ１１０Ｂに進む。ステップＳ１０８ＢのｐＦＯＤ処理にて、異物有判定が成されている場合にはステップＳ１１０ＢからステップＳ１０２Ｂに戻るが、異物無判定が成されている場合にはステップＳ１１０ＢからステップＳ１１１Ｂに進む。
【０３１８】
ステップＳ１１１Ｂ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５５０を給電対象機器に送信し、その後、ステップＳ１１２Ｂ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、ステップＳ１１３Ｂにおいて、制御回路１６０は、切り替え回路１１０Ｂの制御を通じて共振回路ＴＴ［１］、ＴＴ［２］への接続先を通信回路１２０から送電回路１３０Ｂに切り替え、且つ、上述の第３電圧供給状態を実現する（図３７及び図３８参照）。その後、ステップＳ１１４Ｂに進む。
【０３１９】
制御回路１６０は、ステップＳ１１４Ｂにて送電許可フラグにＯＮを設定すると共に、送電動作及びｍＦＯＤ処理を開始し、その後、ステップＳ１１５Ｂに進む。上述の如く、ｍＦＯＤ処理によって電力伝送中における異物の存否が検出され、異物が検出された場合に送電許可フラグがＯＦＦとされる（図４１参照）。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Ｓ１１５Ｂにおいて、その経過時間を所定の時間ｔＡ（例えば１０分）と比較すると共に送電許可フラグの状態をチェックする。その経過時間が所定の時間ｔＡに達すると、又は、ｍＦＯＤ処理によって送電許可フラグにＯＦＦが設定されると、ステップＳ１１６Ｂに進む。ステップＳ１１６Ｂにおいて、制御回路１６０は、送電許可フラグをＯＮからＯＦＦに切り替える又は送電許可フラグをＯＦＦに維持すると共に、送電動作及びｍＦＯＤ処理を停止させ、その後ステップＳ１０１Ｂに戻る。
【０３２０】
次に、電子機器２の動作の流れを説明する。図４４は、電子機器２の動作フローチャートであり、ステップＳ２０１Ｂから始まる処理は、図４３に示す給電機器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２５０の制御の下で実行される。
【０３２１】
電子機器２が起動すると、まずステップＳ２０１Ｂにおいて、制御回路２５０は、切り替え回路２１０Ｂ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ｆＯ変更／短絡動作は非実行とされている。続くステップＳ２０２Ｂにおいて、制御回路２５０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Ｓ２０３Ｂにおいて、制御回路２５０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２５０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。
【０３２２】
その後のステップＳ２０４Ｂにおいてテスト用要求信号５３０が通信回路２２０にて受信されると、ステップＳ２０５Ｂに進む。ステップＳ２０５Ｂにおいて、制御回路２５０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Ｓ２０６Ｂにて共振状態変更回路２４０を用いてｆＯ変更／短絡動作を実行する。即ち、共振周波数ｆＯを基準周波数から周波数ｆＭに変更する又は受電側コイルＲＬを短絡する。制御回路２５０は、ｆＯ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Ｓ２０７Ｂ）、その経過時間が所定時間ｔＭに達するとｆＯ変更／短絡動作を停止する（ステップＳ２０８Ｂ）。即ち、共振周波数ｆＯを基準周波数に戻す又は受電側コイルＲＬの短絡を解消する。その後、ステップＳ２０９Ｂに進む。給電機器１にてｐＦＯＤ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、ｆＯ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ｆＯ変更／短絡動作が停止されるように時間ｔＭが予め設定されている。テスト用要求信号５３０の中で時間ｔＭが指定されていても良い。
【０３２３】
ステップＳ２０９Ｂにおいて、制御回路２５０は、通信回路２２０を用い、認証信号５５０の受信を待機する。通信回路２２０にて認証信号５５０が受信されると、ステップＳ２１０Ｂにおいて、制御回路２５０は、認証信号５５０に対する応答信号５６０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、異物が給電台１２上に存在する場合には、認証信号５５０が給電機器１から送信されないので（図４３のステップＳ１１０Ｂ参照）、ステップＳ２０９Ｂにて認証信号５５０が一定時間受信されない場合にはステップＳ２０１Ｂに戻ると良い。
【０３２４】
応答信号５６０の送信後、ステップＳ２１１Ｂにおいて、制御回路２５０は、切り替え回路２１０Ｂ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Ｓ２１２Ｂ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２５０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ｔＢとを比較する（ステップＳ２１３Ｂ）。そして、その経過時間が時間ｔＢに達すると（ステップＳ２１３ＢのＹ）、ステップＳ２１４Ｂにて、制御回路２５０は、受電動作を停止させてステップＳ２０１Ｂに戻る。
【０３２５】
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ｔＢは、予め定められている又は認証信号５５０の中で指定されている。受電動作の開始後、制御回路２５０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Ｓ２０１Ｂへの移行を行うようにしても良い。
【０３２６】
このように、制御回路１６０は、送電動作によって電力の送電が行われているとき、ｍＦＯＤ処理にて電流振幅検出値がｍＦＯＤ正常範囲を逸脱しているか否かを監視することで送電の継続是非を制御する。これにより、送電動作の開始後に異物が給電台１２上に置かれた場合など、送電動作の継続に不適切な状況下で、ｍＦＯＤ処理を通じて送電動作が停止されるため、送電動作の継続による異物の破損等を回避することができる。この際、大きさが互いに異なる複数の送電側コイルの電流振幅検出値を用いるため、異物の検出精度（検出感度）の向上が図られる。
【０３２７】
［送電側コイルの配置例］
次に、送電側コイルＴＬ［１］及びＴＬ［２］の配置例を説明する。この配置例の説明に先立ち、図４５に示すように、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸及びＺ軸を定義する。Ｘ軸及びＹ軸は給電台１２の載置面に平行であり、従ってＺ軸は給電台１２の載置面に直交している。給電台１２の載置面は電子機器２が載置されるべき面であり、該載置面上に電子機器２及び異物３が載置されうる。
【０３２８】
図４６（ａ）は、送電側コイルＴＬ［１］及びＴＬ［２］の概略的な上面視図であり、図４６（ｂ）は、送電側コイルＴＬ［１］及びＴＬ［２］の概略的な斜視図である。図４６（ｃ）は、Ｙ軸及びＺ軸に平行な断面による送電側コイルＴＬ［１］及びＴＬ［２］の概略的な断面図である。図４６（ａ）及び（ｂ）では、図示の簡略化及び煩雑化防止のため、各送電側コイルＴＬ［ｉ］の巻線を二重四角枠にて表現している。コイルの図示を含む図面において、コイルを表す二重四角枠から側方に伸びる線分はコイルの引き出し線を表している。
【０３２９】
送電側コイルＴＬ［１］及びＴＬ［２］の夫々はループアンテナを形成しており、それらのループアンテナのループ面（即ち、送電側コイルＴＬ［１］及びＴＬ［２］の巻線が配置されている面）はＸ軸及びＹ軸に平行である。送電側コイルＴＬ［１］の大きさは送電側コイルＴＬ［２］の大きさよりも小さい。上述したように例えば、送電側コイルＴＬ［１］はアンテナコイルＡＴ６と同じものであり、送電側コイルＴＬ［２］はアンテナコイルＡＴ３と同じものである（図３６（ｆ）及び（ｃ）参照）。
【０３３０】
例えば、送電側コイルＴＬ［１］のループアンテナとしての中心軸と送電側コイルＴＬ［２］のループアンテナとしての中心軸は互いに一致しており、Ｚ軸方向から見た場合、送電側コイルＴＬ［２］の巻線の配置位置の内側に送電側コイルＴＬ［１］の巻線が配置される。但し、図４６（ｃ）に示す如く、送電側コイルＴＬ［２］の巻線が配置される平面と、送電側コイルＴＬ［１］の巻線が配置される平面とは互いに平行であるものの、Ｚ軸方向において所定距離だけ離れている。図４６（ｂ）及び（ｃ）に示されるものとは異なるが、送電側コイルＴＬ［２］の巻線と送電側コイルＴＬ［１］の巻線とを同一平面上に配置するようにしても構わない。この場合、送電側コイルＴＬ［２］の巻線の引き出し線と送電側コイルＴＬ［１］の巻線の引き出し線のみを上下方向（Ｚ軸方向）に分離して配置すると良い。
【０３３１】
電子機器２の受電側コイルＲＬの形状もアンテナコイルＡＴ６のそれと同じであることが想定され、電子機器２を給電台１２の載置面上に置いたとき（即ち基準配置状態において）、受電側コイルＲＬとしてのループアンテナのループ面（即ち、受電側コイルＲＬの巻線が配置されている面）は、Ｘ軸及びＹ軸に平行となる。これにより、送電側コイルＴＬ［ｉ］と受電側コイルＲＬとの磁気結合度合いが高まる。また、非接触ＩＣカードに代表される異物３を給電台１２の載置面上に置いたとき、異物３のコイルＪＬとしてのループアンテナのループ面（即ち、コイルＪＬの巻線が配置されている面）も、Ｘ軸及びＹ軸に平行となる。
【０３３２】
尚、上述の想定では、送電側コイルＴＬ［２］の大きさの方が送電側コイルＴＬ［１］の大きさよりも大きいが、それらの大きさの関係は逆であっても良い。
【０３３３】
また、上述したように送電側コイルＴＬの個数（即ちｎの値）は３以上でも良い。“ｎ＝３”である場合、図３７の共振回路ＴＴ［２］と同じ構成を有する共振回路ＴＴ［３］をスイッチＳＷ５と同等のスイッチを介してライン１３３に接続すると共に、共振回路ＴＴ［３］の送電側コイルＴＬ［３］の電流振幅を検出して検出値をＶＤＥＴ［３］として出力する単位検出回路１４０［３］を追加する。そして、ｐＦＯＤ処理では、増幅器（パワーアンプ）１３２からの交流電圧Ｖ０Ｌを共振回路ＴＴ［１］〜ＴＴ［３］に順次供給して、各単位検出回路１４０［ｉ］からのＶＤＥＴ［ｉ］をＶｐＦＯＤ［ｉ］として取得し、ＶｐＦＯＤ［１］〜ＶｐＦＯＤ［３］に基づき異物無判定又は異物有判定を通じて送電の開始を許可又は制限すれば良い。送電動作の開始後には、共振回路ＴＴ［１］に対して増幅器（パワーアンプ）１３２から交流電圧Ｖ０Ｈを供給し且つ共振回路ＴＴ［２］及びＴＴ［３］の夫々に対して交流電圧Ｖ０Ｈの分圧（ｋＤＶ×Ｖ０Ｈ）を供給する。その状態で実行されるｍＦＯＤ処理では、各単位検出回路１４０［ｉ］からのＶＤＥＴ［ｉ］をＶｍＦＯＤ［ｉ］として取得し、ＶｍＦＯＤ［１］〜ＶｍＦＯＤ［３］に基づき異物無判定又は異物有判定を通じて送電の継続是非を制御すれば良い。
【０３３４】
＜＜本発明の考察（その３）＞＞
上述の第３実施形態にて具体化された本発明について考察する。
【０３３５】
本発明の一側面に係る送電装置Ｗ３は、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、送電側コイルを各々に含む複数の送電側共振回路（ＴＴ［１］〜ＴＴ［ｎ］）と、各送電側共振回路に交流電圧を供給可能な送電回路（１３０Ｂ）と、各送電側コイルに流れる電流の振幅を検出する検出回路（１４０）と、各送電側共振回路への前記交流電圧の供給状態を制御することで前記電力の送電制御を行う制御回路（１６０）と、を備え、前記複数の送電側共振回路に含まれる複数の送電側コイル（ＴＬ［１］〜ＴＬ［ｎ］）は、互いに異なる大きさを有し、前記制御回路は、前記複数の送電側共振回路に前記交流電圧を供給することで前記送電を開始した後、前記検出回路によって検出された前記複数の送電側コイルに対する複数の振幅検出値（ＶｍＦＯＤ［１］〜ＶｍＦＯＤ［ｎ］）に基づいて前記送電の継続是非を制御することを特徴とする。
【０３３６】
送電装置Ｗ３によれば、送電動作の開始後において送電側コイルの発生磁界がおよぶ位置に異物が存在するようになった場合など、送電動作の継続に不適切な状況下で、送電動作を停止するといったことが可能となるため、例えば、送電の継続による異物の破損等を回避することができる。この際、大きさが互いに異なる複数の送電側コイルの振幅検出値を用いるため、異物の検出精度（検出感度）の向上が図られる。
【０３３７】
具体的には例えば、送電装置Ｗ３において、前記制御回路は、前記送電が行われているとき、前記送電側コイルごとに前記振幅検出値が所定の基準範囲（ｍＦＯＤ正常範囲）を逸脱しているか否かを監視することで前記送電の継続是非を制御すると良い。
【０３３８】
より具体的には例えば、送電装置Ｗ３において、前記制御回路は、前記送電が行われている際において、前記複数の送電側コイルにおける少なくとも１つの送電側コイルの振幅検出値が前記基準範囲を逸脱しているとき、前記送電を停止させると良い。
【０３３９】
検出回路の振幅検出値が所定の基準範囲から逸脱する状況は、送電側コイルの発生磁界がおよぶ位置に異物が存在するようになった場合など、送電動作の継続に不適切な状況に相当すると考えられる。このような状況下において送電を停止することで、例えば、送電の継続による異物の破損等を回避することが可能となる。
【０３４０】
また具体的には例えば、送電装置Ｗ３において、前記制御回路は、前記送電が行われているとき、前記送電側コイルごとに前記振幅検出値が前記基準範囲を逸脱しているか否かを判断することで、前記受電装置と異なり且つ各送電側コイルの発生磁界に基づく電流を発生させられる異物の存否を判断し、前記異物が存在すると判断した場合に前記送電を停止させると良い。
【０３４１】
この際例えば、送電装置Ｗ３において、前記制御回路は、前記送電が行われているとき、前記送電側コイルごとに前記振幅検出値が前記基準範囲の上限値を超えているか否かを判断することで、前記異物としての、コイルを含んだ異物の存否を判断すると良い。
【０３４２】
また例えば、送電装置Ｗ３において、  前記基準範囲は、前記送電側コイルごとに設定されていると良い。
【０３４３】
また例えば、送電装置Ｗ３において、前記複数の送電側共振回路は、少なくとも第１送電側共振回路（ＴＴ［１］）及び第２送電側共振回路（ＴＴ［２］）を有し、前記送電が行われているとき、前記送電回路から前記第１送電側共振回路に対し所定の第１交流電圧（Ｖ０Ｈ）が供給され且つ前記第２送電側共振回路に対し前記第１交流電圧よりも小さな第２交流電圧（ｋＤＶ×Ｖ０Ｈ）が供給されると良い。
【０３４４】
これにより、第１及び第２送電側共振回路の内、電力の送電は、主に、第１送電側共振回路から行われるようになる。第１送電側共振回路の送電側コイルの大きさを、受電装置における受電側コイルのそれと同一としておけば又は近似させておけば、電力伝送効率の向上が図られる。
【０３４５】
具体的には例えば、送電装置Ｗ３において、前記送電が行われているとき、前記第１交流電圧の分圧が前記第２交流電圧として前記第２送電側共振回路に供給されるようにしても良い。
【０３４６】
本発明の一側面に係る非接触給電システムＷ３Ａは、送電装置Ｗ３と、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前記電力の送受電が可能であることを特徴とする。
【０３４７】
例えば、非接触給電システムＷ３Ａにおいて、前記受電装置は、受電を行うための受電側コイル（ＲＬ）を含む受電側共振回路（ＲＲ）と、前記送電装置からの電力の受電に先立ち、前記受電側共振回路の共振周波数を前記受電の際の共振周波数から変更可能な又は前記受電側コイルを短絡可能な変更／短絡回路（２４０）を備え、前記制御回路（１６０）は、前記送電装置からの通信による信号に従い前記受電装置にて前記受電側共振回路の共振周波数の変更又は前記受電側コイルの短絡が行われている状態で、前記送電に先立ち、前記第１交流電圧（Ｖ０Ｈ）よりも小さな第３交流電圧（Ｖ０Ｌ）を前記複数の送電側共振回路に順次供給させて前記検出回路から前記複数の送電側コイルに対する複数の送電前振幅検出値（ＶｐＦＯＤ［１］〜ＶｐＦＯＤ［ｎ］）を取得し、前記複数の送電前振幅検出値に基づいて、前記送電の開始を許可又は制限すると良い。
【０３４８】
これにより、送電側コイルの発生磁界がおよぶ位置に異物が存在する場合など、送電の開始に不適切な状況下で、送電の開始を制限するといったことが可能となるため、例えば、送電の開始による異物の破損等を回避することができる。この際、大きさが互いに異なる複数の送電側コイルの送電前振幅検出値を用いるため、異物の検出精度（検出感度）の向上が図られる。
【０３４９】
本発明の一側面に係る非接触給電システムＷ３Ｂは、送電装置Ｗ３と、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前記電力の送受電が可能な非接触給電システムであって、前記受電装置は、受電を行うための受電側コイル（ＲＬ）を含む受電側共振回路（ＲＲ）を備え、前記受電側コイルの大きさは、前記第１送電側共振回路の送電側コイルの大きさと一致する、又は、前記第２送電側共振回路の送電側コイルの大きさよりも前記第１送電側共振回路の送電側コイルの大きさに近いことを特徴とする。
【０３５０】
この際、送電装置Ｗ３において前記送電が行われているとき、前記送電回路から前記第１送電側共振回路に対し所定の第１交流電圧（Ｖ０Ｈ）が供給され且つ前記第２送電側共振回路に対し前記第１交流電圧よりも小さな第２交流電圧（ｋＤＶ×Ｖ０Ｈ）が供給されるようにしておけば、第１及び第２送電側共振回路の内、電力の送電は、主に第１送電側共振回路から行われるようになり、電力伝送効率の向上が図られる。
【０３５１】
本発明に係る受電装置に、複数の受電側コイル（従って各々に受電側コイルを含む複数の受電側共振回路）が設けられていても良い。
【０３５２】
また、上述の第３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、上述の第３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、上述の第３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、上述の第３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。
【０３５３】
＜＜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４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。
【０３５４】
［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。
【０３５５】
［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。
【０３５６】
本発明に係る非接触給電システムの基準周波数が１３．５６ＭＨｚ以外の周波数（例えば、６．７８ＭＨｚ）に設定されていて且つ非接触ＩＣカードとして形成された異物３における共振回路ＪＪの共振周波数が１３．５６ＭＨｚである場合にも、異物３が給電台１２に置かれた際には、ｐＦＯＤ処理又はｍＦＯＤ処理にて電圧値ＶＤ又はＶＤＥＴに相応量の変化がみられるため、そのような場合にも、上述の方法により異物３の検出が可能である。
【０３５７】
［注釈３］
上述の実施形態で例示した各トランジスタは、任意の種類のトランジスタであって良い。従って例えば、図１２及び図２９にてＭＯＳＦＥＴとして示したトランジスタ４２１及び４４１を、接合型ＦＥＴ又はバイポーラトランジスタに置き換えても良い。
【０３５８】
［注釈４］
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。
【符号の説明】
【０３５９】
１  給電機器
２  電子機器
１３０、１３０Ａ、１３０Ｂ  ＮＦＣ送電回路
１４０  負荷検出回路
１６０  制御回路
４４０  Ｅ級増幅器
４５０  選択分圧回路
４６０  Ａ級増幅器
４７０  選択回路
ＴＴ、ＴＴ［ｉ］  送電側共振回路
ＴＬ、ＴＬ［ｉ］  送電側コイル
ＴＣ、ＴＣ［ｉ］  送電側コンデンサ
ＲＲ  受電側共振回路
ＲＬ  受電側コイル
ＲＣ  受電側コンデンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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【図４４】
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【図４５】
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【図４６】
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【国際調査報告】
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