(57)【要約】【課題】高精度で異物を検出できる範囲を広げることができる異物検出装置を提供する。【解決手段】異物検出装置は、第１コイルと、隣接して配置され巻回方向が第１コイルと同一である第２コイルと、異物検出回路とを備える。異物検出回路は、第１検出信号を第１コイルの外側又は内側端子の一方に出力し、第１検出信号が出力される第１コイルと同じ側の端子である第２コイルの外側又は内側端子の一方に第１検出信号の極性と反転した極性の第２検出信号を出力する。第１コイルに流れる第１検出信号及び第２コイルに流れる第２検出信号のうちの一方を時計回りに流れさせ、他方を反時計回りに流れさせ、第１及び第２コイルの間を跨る合成磁界を生成させる。異物の有無によって生じる合成磁界の変化に対応した第１及び第２コイルのいずれか一方のインピーダンス値の変化量を測定し上記変化量に基づいて第１及び第２コイルの近傍に異物があると判断する。【選択図】図１
2019054730.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１つの面に沿ってそれぞれ巻回されて互いに隣接して配置された３つ以上の複数の検出コイルと、
前記複数の検出コイルのうちの少なくとも１つの検出コイルの近傍における異物の有無を判断する異物検出回路と、
前記複数の検出コイルのうちの互いに隣接した任意の第１検出コイル及び第２検出コイルを選択的に前記異物検出回路に接続するスイッチ回路と、を備え、
前記第１検出コイル及び前記第２検出コイルは、前記スイッチ回路を介して、前記異物検出回路に対して互いに並列に接続され、
前記異物検出回路は、
前記スイッチ回路を介して、所定の波形を有する第１検出信号を前記第１検出コイルに時計回りに流れさせ、それと同時に、前記第１検出信号の波形と同じ波形を有する第２検出信号を前記第２検出コイルに反時計回りに流れさせ、これにより、前記第１検出コイル及び前記第２検出コイルの間に跨る合成磁界を生成し、
異物が存在しないときの前記第１検出コイル又は前記第２検出コイルのインピーダンス値を基準として、異物の有無によって生じる前記合成磁界の変化に応じた前記第１検出コイル又は前記第２検出コイルのいずれか一方のインピーダンス値の変化量を測定し、
前記インピーダンス値の変化量が所定値を超えたとき、前記第１検出コイル及び前記第２検出コイルの近傍に異物があると判断する、
異物検出装置。
【請求項２】
前記第１検出コイル及び前記第２検出コイルの各々は、平行に配置されている、
請求項１記載の異物検出装置。
【請求項３】
前記第１検出信号及び前記第２検出信号は、交流信号又はパルス信号である、
請求項１又は２記載の異物検出装置。
【請求項４】
前記第１検出コイルは、前記面に沿って巻回された第１導線を含み、前記第１導線の２つの端子のうちの一方は外側に配置された外側端子であり、他方は内側に配置された内側端子であり、
前記第２検出コイルは、前記面に沿って前記第１検出コイルと同じ方向に巻回された第２導線を含み、前記第２導線の２つの端子のうちの一方は外側に配置された外側端子であり、他方は内側に配置された内側端子であり、
前記異物検出回路は、前記第１検出信号及び前記第２検出信号を生成し、前記第１検出コイルの外側端子及び内側端子の一方に前記第１検出信号を入力し、前記第１検出信号が入力される前記第１検出コイルの端子と同じ側にある前記第２検出コイルの外側端子及び内側端子の一方に前記第２検出信号を入力する、
請求項１〜３のうちの１つに記載の異物検出装置。
【請求項５】
前記第１検出コイルは、前記面に沿って巻回された第１導線を含み、前記第１導線の２つの端子のうちの一方は外側に配置された外側端子であり、他方は内側に配置された内側端子であり、
前記第２検出コイルは、前記面に沿って前記第１検出コイルと同じ方向に巻回された第２導線を含み、前記第２導線の２つの端子のうちの一方は外側に配置された外側端子であり、他方は内側に配置された内側端子であり、
前記異物検出回路は、所定の波形を有する１つの共通検出信号を生成し、前記第１検出コイルの外側端子及び内側端子の一方に前記共通検出信号を前記第１検出信号として入力し、前記共通検出信号が入力される前記第１検出コイルの端子とは逆の側にある前記第２検出コイルの外側端子及び内側端子の一方に前記共通検出信号を前記第２検出信号として入力する、
請求項１〜３のうちの１つに記載の異物検出装置。
【請求項６】
前記第１検出コイルは、前記面に沿って巻回された第１導線を含み、前記第１導線の２つの端子のうちの一方は外側に配置された外側端子であり、他方は内側に配置された内側端子であり、
前記第２検出コイルは、前記面に沿って前記第１検出コイルとは逆方向に巻回された第２導線を含み、前記第２導線の２つの端子のうちの一方は外側に配置された外側端子であり、他方は内側に配置された内側端子であり、
前記異物検出回路は、所定の波形を有する１つの共通検出信号を生成し、前記第１検出コイルの外側端子及び内側端子の一方に前記共通検出信号を前記第１検出信号として入力し、前記共通検出信号が入力される前記第１検出コイルの端子と同じ側にある前記第２検出コイルの外側端子及び内側端子の一方に前記共通検出信号を前記第２検出信号として入力する、
請求項１〜３のうちの１つに記載の異物検出装置。
【請求項７】
前記第１検出コイルは、前記面に沿って巻回された第１導線を含み、前記第１導線の２つの端子のうちの一方は外側に配置された外側端子であり、他方は内側に配置された内側端子であり、
前記第２検出コイルは、前記面に沿って前記第１検出コイルと同じ方向に巻回された第２導線を含み、前記第２導線の２つの端子のうちの一方は外側に配置された外側端子であり、他方は内側に配置された内側端子であり、
前記異物検出装置は、少なくとも１つの移相器をさらに備え、
前記第１検出コイルと、前記第２検出コイル及び前記移相器とは、前記スイッチ回路を介して、前記異物検出回路に対して互いに並列に接続され、
前記異物検出回路は、所定の波形を有する１つの共通検出信号を生成し、前記第１検出コイルの外側端子及び内側端子の一方に前記共通検出信号を前記第１検出信号として入力し、前記共通検出信号が入力される前記第１検出コイルの端子と同じ側にある前記第２検出コイルの外側端子及び内側端子の一方に、前記移相器を介して、前記共通検出信号を前記第２検出信号として入力する、
請求項１〜３のうちの１つに記載の異物検出装置。
【請求項８】
請求項１〜７のうちの１つに記載の異物検出装置と、
送電コイルと、
前記送電コイルに高周波電力を入力する送電回路と、を備える、
無線送電装置。
【請求項９】
前記送電コイルが内部に配置された筐体を備え、
前記第１検出コイル及び前記第２検出コイルの各々の外周は、前記送電コイルの外周より小さく、
前記第１検出コイル及び前記第２検出コイルは、前記筐体の主面と前記送電コイルの間に配置されている、
請求項８記載の無線送電装置。
【請求項１０】
前記複数の検出コイルのうちの少なくとも１つは、前記送電コイルと共用される、
請求項８記載の無線送電装置。
【請求項１１】
前記第１検出信号の電力及び前記第２検出信号の電力は、前記高周波電力より小さい、
請求項８〜１０のうちの１つに記載の無線送電装置。
【請求項１２】
前記異物検出回路が前記複数の検出コイルの近傍に異物がないと判断した後に、前記送電回路に前記高周波電力を送電させる制御回路をさらに備える、
請求項８〜１１のうちの１つに記載の無線送電装置。
【請求項１３】
請求項８〜１２のうちの１つに記載の無線送電装置と、
無線受電装置と、を備える、
無線電力伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、例えば無線電力伝送システムの無線送電装置の近傍において、金属及び人体（動物）などの異物を検出する異物検出装置に関する。また、本開示は、そのような異物検出装置を備えた無線送電装置及び無線電力伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機をはじめとする様々なモバイル機器が普及しつつあり、モバイル機器の消費電力量は、機能及び性能の向上ならびにコンテンツの多様化に起因して増大し続けている。予め決められた容量のバッテリで動作するモバイル機器の消費電力量が増大すると、当該モバイル機器の動作時間が短くなる。バッテリの容量の制限を補うための技術として、無線電力伝送システムが注目されている。無線電力伝送システムは、無線送電装置（送電装置ともいう）の送電コイルと無線受電装置（受電装置ともいう）の受電コイルとの間の電磁誘導によって送電装置から受電装置に無線で電力を送る。特に、共振型の送電コイル及び受電コイルを用いた無線電力伝送システムは、送電コイル及び受電コイルの位置が互いにずれているときであっても高い伝送効率を維持できるので、様々な分野における応用が期待されている。さらに、送電コイルを大型化したり、複数のコイルを並べたアレーを構成したりすることにより、充電可能なエリアをさらに拡大することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４５２５７１０号公報
【特許文献２】特許第４７８０４４７号公報
【特許文献３】特開２０１１−２３４４９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、かかる従来技術では、高精度で異物を検出できる異物検出装置が求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一形態に係る異物検出装置は、
巻回された第１導線であり、上記第１導線の２つの端子のうち一方は外側に配置された外側端子であり他方は内側に配置された内側端子である第１コイルと、
上記第１コイルと隣接して配置され、巻回方向が上記第１コイルと同一方向である第２導線であり、上記第２導線の２つの端子のうち一方は外側に配置された外側端子であり他方は内側に配置された内側端子である第２コイルと、
第１所定波形を有する第１検出信号を上記第１コイルの上記外側端子または上記内側端子の一方に出力し、上記第１検出信号が出力される上記第１コイルと同じ側の端子である上記第２コイルの上記外側端子または上記内側端子の一方に、上記第１所定波形の極性と反転した極性の第２所定波形を有する第２検出信号を出力し、
上記第１コイルに流れる上記第１検出信号及び上記第２コイルに流れる上記第２検出信号のうちの一方を時計回りに流れさせ、他方を反時計回りに流れさせ、上記第１コイルと上記第２コイルの間を跨る合成磁界を生成させ、
異物の有無によって生じる上記合成磁界の変化に対応した上記第１コイルまたは上記第２コイルのいずれか一方のインピーダンス値の変化量を測定し、
上記インピーダンス値の変化量が所定値を超えたとき、上記第１コイルおよび上記第２コイルの近傍に異物があると判断する異物検出回路と、を備える。
【０００６】
なお、これらの包括的または具体的な態様は、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム、または、記録媒体で実現されてもよく、システム、装置、方法、集積回路、コンピュータプログラムおよび記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の一態様によると、高精度で異物を検出できる異物検出装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施形態に係る異物検出装置を示すブロック図である。
【図２】図１のＡ１−Ａ１’線における検出コイル１１ａ及び１１ｂの断面及び生成される磁界を示す図である。
【図３】第１の実施形態の第１の変形例に係る異物検出装置を示すブロック図である。
【図４】第１の実施形態の第２の変形例に係る異物検出装置を示すブロック図である。
【図５】第１の実施形態の第３の変形例に係る異物検出装置を示すブロック図である。
【図６】第１の実施形態に係る異物検出装置の動作を示す図である。
【図７】第１の実施形態の実装例に係る異物検出装置の検出コイル１１ａ及び１１ｂを示す上面図である。
【図８】比較例に係る異物検出装置の検出コイル１１ａを示す上面図である。
【図９】図７及び図８の異物２０ａ〜２０ｄによるインダクタンスの変化率を示すグラフである。
【図１０】第１の実施形態の第４の変形例に係る異物検出装置を示すブロック図である。
【図１１】第１の実施形態の第５の変形例に係る異物検出装置を示すブロック図である。
【図１２】第１の実施形態の第６の変形例に係る異物検出装置を示すブロック図である。
【図１３】第２の実施形態に係る無線電力伝送システムを示すブロック図である。
【図１４】図１３の送電装置３０の一部を示す図である。
【図１５】図１４のＡ２−Ａ２’線における検出コイル１１ａ及び１１ｂ及び送電コイル３１ａ及び３１ｂの断面を示す図である。
【図１６】第２の実施形態の第１の変形例に係る無線電力伝送システムの検出コイル１１ａ〜１１ｄ及び送電コイル３１の配置を示す図である。
【図１７】図１６のＡ３−Ａ３’線における検出コイル１１ａ〜１１ｄ及び送電コイル３１の断面を示す図である。
【図１８】第２の実施形態の第２の変形例に係る無線電力伝送システムの検出コイル１１ａ〜１１ｄ、送電コイル３１Ａ、及び受電コイル４１の配置を示す図である。
【図１９】第２の実施形態に係る送電装置の動作を示す図である。
【図２０】第３の実施形態に係る無線電力伝送システムを示すブロック図である。
【図２１】図２０の送電装置３０Ａの一部を示す図である。
【図２２】図２１のＡ４−Ａ４’線における送電コイル３１ａ及び３１ｂの断面を示す図である。
【図２３】第３の実施形態の第１の変形例に係る無線電力伝送システムの送電装置の一部を示す図である。
【図２４】第３の実施形態の第２の変形例に係る無線電力伝送システムの送電装置の一部を示す図である。
【図２５】第３の実施形態の第３の変形例に係る無線電力伝送システムの送電装置の一部を示す図である。
【図２６】第３の実施形態の第４の変形例に係る無線電力伝送システムの送電装置の一部を示す図である。
【図２７】第２の実施形態および第３の実施形態に係る送電装置の動作を示す図である。
【図２８】送電を行う前に異物を検知し、且つ、送電を行っている最中においても異物を検知する送電装置の動作を示す図である。
【図２９】送電装置１００上に、例えば、受電装置２００を備えたスマートホンが置かれた状態を示した図である。
【図３０】無線電力システムを備えた駐車場を示した図である。
【図３１】病院などで用いられるロボット１５００に、壁から電力を非接触で伝送する無線電力伝送システムの構成例を示す図である。
【図３２】特許文献１に係る異物検出装置の検出コイル１１１を示す上面図である。
【図３３】図３２のＡ１１−Ａ１１’線における検出コイル１１１の断面及び生成される磁界を示す図である。
【図３４】特許文献２に係る異物検出装置の検出コイル１１１ａ、１１１ｂを示す上面図である。
【図３５】図３４のＡ１２−Ａ１２’線における検出コイル１１１ａ、１１１ｂの断面及び生成される磁界を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（本開示の基礎となった知見）
本発明者らは、「背景技術」の欄において記載した無線電力伝送システムに関し、以下の課題が生じることを見いだした。
【００１０】
まず、「異物」の定義について説明する。本開示において、「異物」とは、無線電力伝送システムの送電コイル又は受電コイルの近傍に位置したときに、送電コイル及び受電コイルの間で伝送される電力に起因して発熱する、金属及び人体（動物）などの物体のことを示す。
【００１１】
無線電力伝送システムでは、無線電力伝送する空間に異物が存在すると、その異物の発熱する危険性が高まる。ここで、異物が、金属異物である場合を考えてみる。送電コイルから受電コイルに無線で電力を送電する場合、送電コイルに流れる電流により磁界が発生する。この発生した磁界により異物の表面に渦電流が流れることで、異物が発熱する。この発熱は、数十度以上の温度上昇を引き起こす虞がある。例えば、ＷＰＣ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ）規格（Ｑｉ規格）では、温度上昇の上限が規定されている。従って、無線で電力を送電している場合は、送電コイル及び受電コイルの間に異物が混入しないようにすることが望ましい。また、より安全性を高めるために、送電を開始する前に送電コイルの上方における異物の有無を検出することが望ましい。そして、異物がない場合にのみ送電動作に移行し、発熱の危険性を予め取り除くことが望まれている。
【００１２】
さらに、例えば、スマートホンなどに充電を行うエリアをさらに拡大するために、例えば、送電コイルの大きさを大きくなどして、送電コイルが送電できる範囲を広げたいという要望がある。その要望に伴って、高精度で異物を検出できる範囲を広げることが望まれている。
【００１３】
特許文献１には、１つのコイルを送電コイル及び検出コイルとして共用し、検出コイルからパルスを送信することが開示されている。そして、特許文献１には、その反射波による検出コイルの電圧の変化を検出して、異物の有無を判別することが開示されている。
【００１４】
また、特許文献２には、異物を検出できる範囲を広げるために、検出コイルを２つ以上並べて配置して、異物検出を行っていることが開示されている。また、特許文献２には、異物の検知を行うために、積層された送信コイル（検出コイル）及び受信コイルを用いて、送信コイル及び受信コイルに互いに逆相の電流を供給することが開示されている。そのことで、送信コイルから送信された信号を直接に受信コイルで受信しないようにして、異物からの反射波を高感度で受信し、異物の検出を行っている。
【００１５】
また、特許文献３には、異物検出を行う検出コイルではなく、無線電力伝送システムにおける送電コイルが開示されている。送電コイルの構成は、隣接する２つの送電コイルの導線（巻線ともいう）を接続して、発生する磁界が逆位相となるように構成された送電コイルユニットである。送電コイルユニットを用いることで、送電時における、送電コイルユニットより遠方での電磁界の漏洩を低減することができる。
【００１６】
しかしながら、本発明者らは、特許文献１および特許文献２の検出コイルの磁界分布を調査した結果、特許文献１および特許文献２では、高精度で異物を検出できる範囲を広げることは困難であることが分かった。以下、詳細に説明する。
【００１７】
まず、特許文献１について説明する。
【００１８】
特許文献１の検出コイルは、検出コイルの巻線の中心を通る軸に垂直な平面上に巻線が巻回されている平面コイルである。
【００１９】
図３２は、特許文献１に係る異物検出装置の検出コイル１１１を示す上面図である。図３３は、図３２のＡ１１−Ａ１１’線における検出コイル１１１の断面及び断面周辺の磁界分布を解析した図である。検出コイル１１１の近傍に存在する異物１２０は、異物１２０が検出コイル１１１の周囲に発生する磁界と相互作用し、検出コイル１１１に流れる信号の周波数及び／又は振幅などが変化することによって検出される。このため、検出コイル１１１によって異物１２０を検出できる範囲は、おおよそ、検出コイル１１１の巻線が巻回された範囲である。検出コイル１１１の巻線の中心上では異物１２０を検出しやすく、図３２及び図３３に示すように、検出コイル１１１の巻線の外周よりも外側では異物１２０を検出しにくくなる。よって、特許文献１では、巻線の外周よりも外側の磁界を拡大できないので、高精度で異物を検出できる範囲を広げることは困難である。
【００２０】
次に、特許文献２について説明する。
【００２１】
特許文献２の平面フレキシブルアンテナは、平面コイルからなる検出コイル群（複数の平面コイルを積層したもの）を隣接するように、複数個の検出コイルを横に並べて配置させている。このことにより、平面フレキシブルアンテナは、異物を検出できる範囲を広げることができる。ここで、単純化して考えるために、検出コイル群である積層した複数の検出コイルは並列接続しているので、合成して１つとして考えることができる。よって、ここでは、検出コイル群を１つの検出コイルとして扱った。
【００２２】
図３４は、特許文献２に係る平面フレキシブルアンテナの横に並んでいる複数の検出コイルの中から隣接して配置している２つの検出コイルを選び、選んだ２つの検出コイル１１１ａ、１１１ｂの上面図を示したものである。
【００２３】
図３５は、図３４のＡ１２−Ａ１２’線における検出コイル１１１ａ、１１１ｂの断面及び断面周辺の磁界分布を解析した図である。
【００２４】
図３５より、隣接する２つの検出コイル１１１ａ、１１１ｂ間の磁界が非常に弱いことが分かった。その理由は、２つの検出コイルに流れる信号の方向は同じ方向（同相）であるので、隣接する２つの検出コイルの間の磁界が反発するからである。そのため、隣接する２つの検出コイルの間の磁界は、非常に弱くなっていた。よって、特許文献２では、隣接する２つの検出コイル１１１ａ、１１１ｂ間において、異物１２０を検出することは困難である。
【００２５】
以上のことより、特許文献１および特許文献２では、高精度で異物を検出できる範囲を広げることは困難であることが分かった。
【００２６】
上記した考察から、本発明者らは、高精度で異物を検出できる範囲を広げるために、特許文献２のような複数の検出コイルを隣接させて並べた異物検出装置を用いても、隣接する２つの検出コイルの間に異物が存在する場合には、異物を検出できないという新しい課題を発見するに至った。
【００２７】
一方、特許文献３においては、異物を検出する検出コイルではなく、無線電力伝送システムに用いられる送電コイルが開示されている。送電コイルの構成は、隣接する２つの送電コイルの導線を接続して、発生する磁界が逆位相となるように構成された送電コイルユニットである。送電コイルユニットの目的は、送電時における、送電コイルユニットより遠方での電磁界の漏洩を低減することである。
【００２８】
無線電力伝送システムにおいて、送電コイルと受電コイルとの間の距離が一定の距離に定まった場合、送電コイルから放出する磁界をできるだけ変化させずに、受電コイルに安定して電力を送電することが求められる。
【００２９】
また、送電時の電力は、例えば、１Ｗ〜５０ｋＷの電力である。もし、送電中に２つの送電コイルの間に異物が侵入すると、その場合、異物が発熱する虞がある。
【００３０】
一方、動作時に検出コイルから送信される信号の電力は、例えば、１０ｍＷ〜１００ｍＷであうることが可能である。検出コイルから送信される信号の電力は、送電時の電力より非常に小さい(例えば、送電時の電力の約１０００分の１以下)ので、異物の発熱による危険性はない。送電コイルと検出コイルとは、当然のことながら目的が異なるので、出力する電力量が大きく異なる。例えば、異物を検出せずに送電すると、上記のように異物が発熱する虞がある。
【００３１】
よって、特許文献３には、隣接する２つの検出コイルの間にある異物を検知するという着眼点はない。
【００３２】
従って、隣接する２つの検出コイルの間にある異物を検出し、高精度で異物を検出できる範囲を広げることができる異物検出装置が求められている。
【００３３】
以上の考察により、本発明者らは、以下に開示する各態様を想到するに至った。
【００３４】
本開示の一態様に係る異物検出装置は、
巻回された第１導線であり、上記第１導線の２つの端子のうち一方は外側に配置された外側端子であり他方は内側に配置された内側端子である第１コイルと、
上記第１コイルと隣接して配置され、巻回方向が上記第１コイルと同一方向である第２導線であり、上記第２導線の２つの端子のうち一方は外側に配置された外側端子であり他方は内側に配置された内側端子である第２コイルと、
第１所定波形を有する第１検出信号を上記第１コイルの上記外側端子または上記内側端子の一方に出力し、上記第１検出信号が出力される上記第１コイルと同じ側の端子である上記第２コイルの上記外側端子または上記内側端子の一方に、上記第１所定波形の極性と反転した極性の第２所定波形を有する第２検出信号を出力し、
上記第１コイルに流れる上記第１検出信号及び上記第２コイルに流れる上記第２検出信号のうちの一方を時計回りに流れさせ、他方を反時計回りに流れさせ、上記第１コイルと上記第２コイルの間を跨る合成磁界を生成させ、
異物の有無によって生じる上記合成磁界の変化に対応した上記第１コイルまたは上記第２コイルのいずれか一方のインピーダンス値の変化量を測定し、
上記インピーダンス値の変化量が所定値を超えたとき、上記第１コイルおよび上記第２コイルの近傍に異物があると判断する異物検出回路と、を備える。
【００３５】
上記態様によると、
異物検出装置は、上記第１コイルと隣接して配置され、巻回方向が上記第１コイルと同一方向である上記第２コイルを備えている。
上記第１所定波形を有する第１検出信号を上記第１コイルの上記外側端子または上記内側端子の一方に出力し、上記第１検出信号が出力される上記第１コイルと同じ側の端子である上記第２コイルの上記外側端子または上記内側端子の一方に、上記第１所定波形の極性と反転した極性の第２所定波形を有する第２検出信号を出力する。そして、上記第１コイルに流れる上記第１検出信号及び上記第２コイルに流れる上記第２検出信号のうちの一方を時計回りに流れさせ、他方を反時計回りに流れさせる。そして、上記第１コイルと上記第２コイルの間を跨る合成磁界を生成させる。これにより、隣接する２つの検出コイルの間の磁界が結合する。そのため、隣接する２つの検出コイルの間の磁界を、強めることができる。
そして、異物の有無によって生じる上記合成磁界の変化に対応した上記第１コイルまたは上記第２コイルのいずれか一方のインピーダンス値の変化量を測定する。そして、上記インピーダンス値の変化量が所定値を超えたとき、上記第１コイルおよび上記第２コイルの近傍に異物があると判断する。これにより、単にコイルを複数配置して異物を検出する範囲を広げるだけではなく、隣接する２つの検出コイルの間の磁界を強めて、隣接する上記第１コイルと上記第２コイルの間にある異物を検出する。
その結果、高精度で異物を検出できる範囲を広げることができる。
また、従来、使用されている検出コイルを用いることができるので、部品数、寸法、及び製造コストの増大を抑えることができる。
【００３６】
ここで、上記インピーダンス値とは、上記第１コイルまたは上記第２コイルの少なくともいずれか一方の電圧値、電流値、周波数値などのことである。また、上記インピーダンス値は、上記電圧値、上記電流値、上記周波数値などから算出されるインダクタンス値、結合係数の値またはＱ値などの算出値でもよい。
【００３７】
また、上記インピーダンス値の変化量とは、上記第１コイルまたは上記第２コイルの近傍に異物がないときに検出したインピーダンス値と、上記異物検出回路が検出したインピーダンス値との差を上記インピーダンス値の変化量という。
【００３８】
また、ここでは、上記インピーダンス値の変化量を測定したが、上記第１検出信号および上記第２検出信号によって出力された信号が戻ってくる反射信号の周波数及び/または振幅など値の変化量を測定してもよい。
【００３９】
尚、上記インピーダンス値、上記インピーダンス値の変化、上記反射信号の周波数及び/または振幅などの値の変化量の定義は、以下に開示する内容についても、同様に適用される。
【００４０】
第１の実施形態．
以下、本開示の第１の実施形態に係る異物検出装置について、図面を参照しながら説明する。
【００４１】
図１は、第１の実施形態に係る異物検出装置を示すブロック図である。異物検出装置は、複数の検出コイル１１ａ及び１１ｂと異物検出回路１０とを備える。以後、検出コイルを単にコイルと呼んでもよい。複数の検出コイル１１ａ及び１１ｂは、１つの面上において互いに近接して導線が巻回されている。
【００４２】
図１に示すように、検出コイル１１ａ及び１１ｂは、導線で巻回されており、巻回された導線の外側に配置された外側端子（●印）と、巻回された導線の内側に配置された内側端子（●印）とを有する。外側端子は、検出コイルの外側から異物検出回路の検出信号を受け取る端子またはグラウンドに接続する端子のことである。外側端子は、検出コイルの外側の部分から異物検出回路またはグラウンドまでの間であれば、どこに配置されていてもよい。内側端子は、検出コイルの内側から異物検出回路の検出信号を受け取る端子またはグラウンドに接続する端子のことである。内側端子は、検出コイルの内側の部分から異物検出回路またはグラウンドまでの間であれば、どこに配置されていてもよい。また、外側端子と内側端子は、異物検出回路と直接接続する接点、及び／または、グラウンドと直接接続する接点であってもよい。その場合、図１のように、明確に端子が見えない場合がある。以下の態様では、外側端子と内側端子は、異物検出回路と直接接続する接点、及び／または、グラウンドと直接接続する接点の場合は、端子（●印）を省略して説明する。
【００４３】
異物検出回路１０は、複数の検出コイル１１ａ及び１１ｂのうちの互いに隣接した２つの検出コイル１１ａ及び１１ｂに、所定波形を有する検出信号を送信し（以後、「出力する」と呼んでもよい）、検出信号が互いに隣接した２つの検出コイル１１ａ及び１１ｂによって反射されることによって生じた反射信号を受信し、反射信号に基づいて、互いに隣接した２つの検出コイル１１ａ及び１１ｂの近傍における異物の有無を判断する。検出信号は、互いに隣接した２つの検出コイル１１ａ及び１１ｂのうちの一方に流れる第１の検出信号と、互いに隣接した２つの検出コイル１１ａ及び１１ｂのうちの他方に流れる第２の検出信号とを含む。第１及び第２の検出信号のうちの一方が、検出コイル１１ａ及び１１ｂを含む面上において時計回りに流れているとき、第１及び第２の検出信号のうちの他方は、検出コイル１１ａ及び１１ｂを含む面上において反時計回りに流れる。すなわち、互いに隣接した２つの検出コイル１１ａ及び１１ｂに互いに逆方向の検出信号が流れる。
【００４４】
図１によれば、複数の検出コイル１１ａ及び１１ｂは、１つの面上において同じ巻回方向を有する。図１によれば、異物検出回路１０は、互いに反転した極性を有する検出信号１及び２を発生し、互いに隣接した２つの検出コイル１１ａ及び１１ｂに、検出信号１及び２を同時に送信する。
【００４５】
検出信号１及び２はそれぞれ交流信号であってもよい。また、検出信号１及び２はそれぞれパルス信号であってもよい。パルス信号は、単極であっても両極であってもよい。検出信号１及び２が例えば正弦波である場合、異物検出回路１０は、例えば互いに１８０度の位相差を有するように、検出信号１及び２を発生する。
【００４６】
図２は、図１のＡ１−Ａ１’線における検出コイル１１ａ及び１１ｂの断面及び生成される磁界を示す図である。異物検出回路１０は、検出コイル１１ａ及び１１ｂからの反射信号を観測することにより、検出コイル１１ａ及び１１ｂの近傍における異物２０の有無を判断する。図２に示すように、異物検出回路１０から送信された検出信号１及び２により、検出コイル１１ａ及び１１ｂはその近傍に磁界を生成する。ある瞬間において、検出コイル１１ａには反時計回りの電流が流れ、検出コイル１１ｂには時計回りの電流が流れるので、検出コイル１１ａの＋Ｘ側（右側）の導線と検出コイル１１ｂの−Ｘ側（左側）の導線とに、同じ＋Ｙ方向の電流が流れる。これにより、２つのコイルにまたがる合成磁界が生成される。このとき、異物２０が検出コイル１１ａ及び１１ｂの間に存在すると、磁界の一部が遮られ、反射信号に変化が生じる。異物２０が検出コイル１１ａ及び１１ｂとの間で容量を生じるときには、容量に起因して検出コイル１１ａ及び１１ｂのインダクタンスが変化し、これに応じて、反射信号の周波数も変化する。検出コイル１１ａ及び１１ｂのインダクタンスが低下すると、反射信号の周波数が増大し、検出コイル１１ａ及び１１ｂのインダクタンスが増大すると、反射信号の周波数が低下する。また、異物２０が誘導電流によって加熱するときには、検出信号１及び２のエネルギーが消費され、反射信号の振幅が減少する。反射信号の変化は、反射信号を直接に測定するか、もしくは、送信した検出信号と受信した反射信号との合成信号を測定することにより検出される。異物検出回路１０は、検出コイル１１ａ及び１１ｂの近傍に異物２０が存在しないときの反射信号の周波数及び／又は振幅を予め測定して基準値として記憶し、この基準値と異なる周波数及び／又は振幅を有する反射信号を受信すると、異物２０が存在していると判断する。
【００４７】
ここで、受信した反射信号の周波数及び／又は振幅の変化で、異物の存在を判断したが、上記したように、インピーダンス値の変化で、異物の存在を判断してもよい。このことは、以下に開示する態様についても、同様に適用される。
【００４８】
図１の異物検出装置では、互いに隣接した２つの検出コイル１１ａ及び１１ｂに逆方向の検出信号が流れるようにするために、異物検出回路１０が互いに反転した極性を有する検出信号１及び２を発生している。一方、図３〜図５を参照して以下に説明するように、１つの検出信号を発生する異物検出回路１０Ａを用いてもよい。異物検出回路１０Ａによって発生される検出信号は、例えば交流信号又はパルス信号である。
【００４９】
図３は、第１の実施形態の第１の変形例に係る異物検出装置を示すブロック図である。複数の検出コイル１１ａ及び１１ｂは、１つの面上において同じ巻回方向を有する。異物検出回路１０Ａは、１つの検出信号を発生して、互いに隣接した２つの検出コイル１１ａ及び１１ｂのうちの一方に検出信号を第１の検出信号として送信し、互いに隣接した２つの検出コイル１１ａ及び１１ｂのうちの他方に同じ検出信号を第２の検出信号として送信する。互いに隣接した２つの検出コイル１１ａ及び１１ｂは、第１及び第２の検出信号のうちの一方が、検出コイル１１ａ及び１１ｂを含む面上において時計回りに流れているとき、第１及び第２の検出信号のうちの他方が、検出コイル１１ａ及び１１ｂを含む面上において反時計回りに流れるように、異物検出回路１０Ａに結線される。図３の異物検出装置によれば、検出コイル１１ａ及び異物検出回路１０Ａの結線と、検出コイル１１ｂ及び異物検出回路１０Ａの結線とを相違させることによって、互いに隣接した２つの検出コイル１１ａ及び１１ｂに互いに逆方向の検出信号が流れる。図３の異物検出装置によれば、異物検出回路１０Ａから送信された検出信号を２つに分配し、検出コイル１１ａ及び１１ｂに同じ検出信号を送信することで検出コイル１１ａ及び１１ｂの間に合成磁界を生成し、検出コイル１１ａ及び１１ｂの間に存在する異物を検出する。
【００５０】
図４は、第１の実施形態の第２の変形例に係る異物検出装置を示すブロック図である。図４の異物検出装置は、少なくとも１つの移相器１２をさらに備える。複数の検出コイル１１ａ及び１１ｂは、１つの面上において同じ巻回方向を有する。異物検出回路１０Ａは、１つの検出信号を発生して、１つの検出信号を互いに隣接した２つの検出コイル１１ａ及び１１ｂのうちの一方に直接に第１の検出信号として送信し、１つの検出信号を互いに隣接した２つの検出コイル１１ａ及び１１ｂのうちの他方に移相器１２を介して第２の検出信号として送信する。異物検出回路１０Ａによって発生される検出信号が、各周期の前半及び後半で反転した波形を有する周期的な信号（例えば、正弦波などの交流信号）であるとき、移相器１２を用いて、異物検出回路１０Ａによって発生される検出信号に対して、実質的に逆位相（１８０度）の検出信号を発生してもよい。図４の異物検出装置によれば、移相器１２を用いたことにより、互いに隣接した２つの検出コイル１１ａ及び１１ｂに互いに逆方向の検出信号が流れる。図４の異物検出装置によれば、異物検出回路１０Ａから送信された検出信号を２つに分配し、検出コイル１１ｂに移相器１２で位相を１８０度遅らせた検出信号を送信することで、検出コイル１１ａ及び１１ｂの間に合成磁界を形成し、検出コイル１１ａ及び１１ｂの間に存在する異物を検出する。
【００５１】
図５は、第１の実施形態の第３の変形例に係る異物検出装置を示すブロック図である。複数の検出コイル１１ａ及び１１ｂのうちの互いに隣接した２つの検出コイル１１ａ及び１１ｂは、１つの面上において互いに異なる巻回方向を有する。異物検出回路１０Ａは、１つの検出信号を発生して、互いに隣接した２つの検出コイル１１ａ及び１１ｂのうちの一方に検出信号を第１の検出信号として送信し、互いに隣接した２つの検出コイル１１ａ及び１１ｂのうちの他方に同じ検出信号を第２の検出信号として送信する。図５の異物検出装置によれば、検出コイル１１ａ及び１１ｂが１つの面上において互いに異なる巻回方向を有することにより、互いに隣接した２つの検出コイル１１ａ及び１１ｂに互いに逆方向の検出信号が流れる。図５の異物検出装置によれば、異物検出回路１０Ａから送信された検出信号を２つに分配し、検出コイル１１ａ及び１１ｂに同じ検出信号を送信することで検出コイル１１ａ及び１１ｂの間に合成磁界を生成し、検出コイル１１ａ及び１１ｂの間に存在する異物を検出する。
【００５２】
第１の実施形態に係る異物検出装置の動作について、一例として、図６を参照して説明する。
【００５３】
異物検出装置の動作を開始（ステップＳ１）した後、異物検出処理を実行する（ステップＳ２）。異物検出処理では、まず、異物検出回路10から第１検出信号および第２検出信号（第１検出信号および第２検出信号を１つの検出信号で兼ねる場合を含む）を第１コイルと第２コイルに送信する。そして、第１コイル１１ａに流れる第１検出信号（検出信号１とも言う）及び第２コイル１１ｂに流れる第２検出信号（検出信号２とも言う）のうちの一方を時計回りに流れさせ、他方を反時計回りに流れさせ、第１コイルと第２コイルの間を跨る合成磁界を生成させる（ステップＳ１１：一例として、第１の実施形態を参照する）。上記合成磁界は、異物の有無によって変化する。よって、第１検出信号および第２検出信号によって送信された信号が戻ってくる反射信号は、上記合成磁界の変化に応じて、変化する。
【００５４】
異物検出回路10は、異物の有無によって変化する反射信号の変化を検出する（ステップＳ１２）。
【００５５】
次に、異物検出回路10は、異物の有無によって生じる上記合成磁界の変化に対応した反射信号の変化量が所定の閾値を超えたか否かの判定（ステップＳ１３）を行う。ここで、反射信号の変化量とは、第１コイルおよび第２コイルの近傍に異物がないときの反射信号の周波数または振幅などの値と、異物検出回路10が検出時に検出した反射信号の周波数または振幅などの値との差を反射信号の変化量という。次に、異物検出回路10は、反射信号の変化量が所定の閾値を越えたとき、上記第１コイルおよび上記第２コイルの近傍に異物があると判断し（ステップＳ１５）、そうでないとき、異物がないと判断する（ステップＳ１４）。
【００５６】
反射信号の変化量が所定の閾値を越えないとき、異物検出回路１０は、例えば、無線電力伝送装置の送電装置に、異物なしの信号を送信する（ステップＳ３）。ここでは、送電装置に異物なしの信号を送信したが、送電装置に拘わらず、異物の有無の情報を必要とする機器であればよく、特に限定されない、
【００５７】
図３〜図５の異物検出装置によれば、異物検出回路１０Ａから出力される検出信号を１つにすることができ、回路の簡素化が可能になるという利点がある。また、図３及び図４の異物検出装置によれば、複数の検出コイル１１ａ及び１１ｂを同じ単一部品で構成することが可能になり、製品の製作コストを低く抑えることができるという効果がある。また、図３及び図５の異物検出装置によれば、移相器を用いることなく、互いに隣接した２つの検出コイル１１ａ及び１１ｂに互いに逆方向の検出信号が流れるように、異物検出装置を構成することができる。図５の異物検出装置によれば、移相器を用意するよりも異なる巻回方向の検出コイルを用意する方がより安価である場合には、移相器を用いることなく、異物検出装置の製作コストを低く抑えることができるという効果がある。
【００５８】
次に、図７〜図９を参照して、第１の実施形態に係る異物検出装置の効果について説明する。
【００５９】
図７は、第１の実施形態の実装例に係る異物検出装置の検出コイル１１ａ及び１１ｂを示す上面図である。図７の異物検出装置は、図３の異物検出装置の実装例である。検出コイル１１ａ及び１１ｂは、１つの面上において同じ巻回方向を有し、外周の直径はそれぞれ４０ｍｍであった。検出コイル１１ａ及び１１ｂはそれぞれ、巻数１４回を有するものであった。検出コイル１１ａ及び１１ｂは、それらの中心Ｏａ及びＯｂ間に間隔４２ｍｍを有して配置された。検出コイル１１ａの中心Ｏａの位置に、又は検出コイル１１ａ及び１１ｂ間の位置に、１５×１５×１［ｍｍ］の直方体の鉄からなる異物２０ａ又は２０ｂを配置した。検出コイル１１ａ及び１１ｂの上面と、異物２０ａ又は２０ｂの下面との距離は、４ｍｍであった。検出コイル１１ａ及び１１ｂのポートＰ１は、１つの検出信号を発生する異物検出回路に接続された。検出コイル１１ａ及び１１ｂは、互いに隣接した２つの検出コイル１１ａ及び１１ｂに互いに逆方向の検出信号が流れるように、異物検出回路に結線された。
【００６０】
図８は、比較例に係る異物検出装置の検出コイル１１ａを示す上面図である。図８の異物検出装置は、図７の検出コイル１１ａのみを含む。検出コイル１１ａの中心Ｏａの位置に、又は検出コイル１１ａの外周の位置に、１５×１５×１［ｍｍ］の直方体の鉄からなる異物２０ｃ又は２０ｄを配置した。検出コイル１１ａの上面と、異物２０ｃ又は２０ｄの下面との距離は、４ｍｍであった。検出コイル１１ａのポートＰ２は、１つの検出信号を発生する異物検出回路に接続された。
【００６１】
図９は、図７及び図８の異物２０ａ〜２０ｄによるインダクタンスの変化率を示すグラフである。図７の検出コイル１１ａ及び１１ｂについて、異物２０ａ又は２０ｂが存在するときのインダクタンス（合成インダクタンス）Ｌ１を測定し、異物が存在しないときのインダクタンスＬ０１からのインダクタンスの変化率ΔＬ１を計算した。同様に、図８の検出コイル１１ａについて、異物２０ｃ又は２０ｄが存在するときのインダクタンスＬ２を測定し、異物が存在しないときのインダクタンスＬ０２からのインダクタンスの変化率ΔＬ２を計算した。
【００６２】
ΔＬ１＝（Ｌ１−Ｌ０１）／Ｌ０１×１００  ［％］
ΔＬ２＝（Ｌ２−Ｌ０２）／Ｌ０２×１００  ［％］
【００６３】
異物２０ａによるインダクタンスの変化率ΔＬ１は、０．２４％であった。異物２０ｂによるインダクタンスの変化率ΔＬ１は、２．１６％であった。異物２０ｃによるインダクタンスの変化率ΔＬ２は、２．２８％であった。異物２０ｄによるインダクタンスの変化率ΔＬ２は、１．４０％であった。図９によれば、図７の異物検出装置では、検出コイル１１ａの中心Ｏａの位置にある異物２０ａによって生じるインダクタンスの変化は非常に小さいが、検出コイル１１ａ及び１１ｂ間の位置にある異物２０ｂによって生じるインダクタンスの変化は大きいことがわかる。これは、図２に示したように、２つの検出コイル１１ａ及び１１ｂの合成磁界が、検出コイル１１ａ及び１１ｂの間にまたがって生成されるからである。
【００６４】
互いに隣接した２つの検出コイル１１ａ及び１１ｂにそれぞれ流れる検出信号が、各周期の前半及び後半で反転した波形を有する周期的な信号（例えば、正弦波などの交流信号）であるとき、検出コイル１１ａ及び１１ｂに、実質的に逆位相（１８０度）の検出信号の電流を流すことで、検出コイル１１ａ及び１１ｂの間に存在する異物を検出することが可能になる。ここで、「実質的に逆位相（１８０度）」とは、互いに隣接した２つの検出コイル１１ａ及び１１ｂ間の異物を検知できる範囲内の、２つの検出信号の位相差を意味する。２つの検出信号の位相差が１８０度±９０度であれば実質的に同様の効果が得られるが、好ましい範囲は、１８０度±４５度である。
【００６５】
一方、図８の異物検出装置では、検出コイル１１ａの中心Ｏａの位置にある異物２０ｃによって生じるインダクタンスの変化は大きいが、検出コイル１１ａの外周の位置にある異物２０ｄによって生じるインダクタンスの変化は非常に小さいことがわかる。このため、検出コイル１１ａの中心Ｏａの位置にある異物を検出することは可能であるが、検出コイル１１ａの外周の位置にある異物を検出することが難しい。従って、１つの検出コイルを用いてその中心の異物を検出する方法と、２つの検出コイルを用いてそれらの間の異物を検出する方法とを組み合わせることで、金属等の異物を確実に検出することが可能になる。
【００６６】
以上説明したように、第１の実施形態に係る異物検出装置によれば、部品数、寸法、及び製造コストの増大を抑えながら、互いに隣接した２つの検出コイルの間に位置する異物を、より確実に検知する異物検出装置を提供することができる。
【００６７】
なお、第１の実施形態に係る異物検出装置は、互いに隣接する２つの検出コイル間の位置、又はこの位置の上もしくは下に近接した位置にある異物（図７の異物２０ｂ）を検出することができる。さらに、個々の検出コイル毎に検出信号を送信して検出コイル毎に異物の有無を判別することにより、検出コイルの中心の位置、又は中心の上もしくは下に近接した位置にある異物（図８の異物２０ｃ）を検出することができる。この２つの異物検出方法を併用することで、検出コイル間及び検出コイルの中心を含む、異物が発熱する可能性がある領域のすべてにおいて、異物を検出することが可能になる。第１の実施形態に係る異物検出装置は、第２及び第３の実施形態で説明するように、１つ又は複数の送電コイル（送電コイルのアレー、又は大型の送電コイル）を備えた無線送電装置又は無線電力伝送システムに適用したとき、異物を確実に検出することができる優れた構成である。
【００６８】
以下、図１０〜図１２を参照して説明するように、異物検出装置は３つ以上の検出コイルを備えていてもよい。
【００６９】
図１０は、第１の実施形態の第４の変形例に係る異物検出装置を示すブロック図である。図１０の異物検出装置は、３つの検出コイル１１ａ〜１１ｃ、異物検出回路１０Ｂ、及びスイッチＳＷ１を備える。３つの検出コイル１１ａ〜１１ｃは、１つの面上において互いに近接して巻回される。検出コイル１１ａ〜１１ｃのうちの互いに隣接した２つの検出コイル（１１ａ及び１１ｂ、１１ｂ及び１１ｃ）に互いに逆方向の検出信号が流れるようにするために、例えば、検出コイル１１ｂは、検出コイル１１ａ及び１１ｃとは異なる巻回方向を有する。異物検出回路１０Ｂは、図３〜図５の異物検出回路１０Ａと同様に１つの検出信号を発生し、さらに、スイッチＳＷ１を制御する。スイッチＳＷ１は、異物検出回路１０Ｂを検出コイル１１ａ〜１１ｃのうちの互いに隣接した２つの検出コイルに選択的に接続する。ここでは、検出コイル１１ｂは常に異物検出回路１０Ｂに接続されていて、スイッチＳＷ１は、異物検出回路１０Ｂを検出コイル１１ａ及び１１ｃの一方に選択的に接続する。具体的には、スイッチＳＷ１により異物検出回路１０Ｂを検出コイル１１ａに接続した場合には、検出コイル１１ａ及び１１ｂ間の異物の有無を検出し、スイッチＳＷ１により異物検出回路１０Ｂを検出コイル１１ｃに接続した場合には、検出コイル１１ｂ及び１１ｃ間の異物の有無を検出する。
【００７０】
図１１は、第１の実施形態の第５の変形例に係る異物検出装置を示すブロック図である。図１１の異物検出装置は、４つの検出コイル１１ａ〜１１ｄ、異物検出回路１０Ｃ、及びスイッチＳＷ２及びＳＷ３を備える。４つの検出コイル１１ａ〜１１ｄは、１つの面上において互いに近接して巻回される。検出コイル１１ａ〜１１ｄのうちの互いに隣接した２つの検出コイル（１１ａ及び１１ｂ、１１ｂ及び１１ｃ、１１ｃ及び１１ｄ）に互いに逆方向の検出信号が流れるようにするために、例えば、検出コイル１１ｂ及び１１ｄは、検出コイル１１ａ及び１１ｃとは異なる巻回方向を有する。異物検出回路１０Ｃは、図３〜図５の異物検出回路１０Ａと同様に１つの検出信号を発生し、さらに、スイッチＳＷ２及びＳＷ３を制御する。スイッチＳＷ２及びＳＷ３は、異物検出回路１０Ｃを検出コイル１１ａ〜１１ｄのうちの互いに隣接した２つの検出コイルに選択的に接続する。異物検出回路１０Ｃを検出コイル１１ａ及び１１ｂに接続した場合には、検出コイル１１ａ及び１１ｂ間の異物の有無を検出し、異物検出回路１０Ｃを検出コイル１１ｂ及び１１ｃに接続した場合には、検出コイル１１ｂ及び１１ｃ間の異物の有無を検出し、異物検出回路１０Ｃを検出コイル１１ｃ及び１１ｄに接続した場合には、検出コイル１１ｃ及び１１ｄ間の異物の有無を検出する。
【００７１】
図１２は、第１の実施形態の第６の変形例に係る異物検出装置を示すブロック図である。複数の検出コイルは、図１０及び図１１に示すように１次元的に配置されることに限らず、図１２に示すように２次元的に配置されてもよい。図１２の異物検出装置は、４つの検出コイル１１ａ〜１１ｄ、異物検出回路１０Ｄ、スイッチＳＷ４及びＳＷ５、及び移相器１２を備える。４つの検出コイル１１ａ〜１１ｄは、１つの面上において互いに近接して巻回される。検出コイル１１ａ〜１１ｄのうちの互いに隣接した２つの検出コイルに互いに逆方向の検出信号が流れるようにするために、例えば、検出コイル１１ｂ及び１１ｄは、検出コイル１１ａ及び１１ｃとは異なる巻回方向を有する。異物検出回路１０Ｄは、図３〜図５の異物検出回路１０Ａと同様に１つの検出信号を発生し、さらに、スイッチＳＷ４及びＳＷ５を制御する。異物検出回路１０Ｄは、各周期の前半及び後半で反転した波形を有する周期的な検出信号（例えば、正弦波などの交流信号）を発生する。スイッチＳＷ４及びＳＷ５は、異物検出回路１０Ｄを検出コイル１１ａ〜１１ｄのうちの互いに隣接した２つの検出コイル（１１ａ及び１１ｂ、１１ａ及び１１ｃ、１１ｂ及び１１ｄ、１１ｃ及び１１ｄ、１１ａ及び１１ｄ）に選択的に接続する。異物検出回路１０Ｄを検出コイル１１ａ及び１１ｄに接続するとき、一方の検出コイル１１ａに送信される検出信号は、移相器１２によって、他方の検出コイル１１ｄに送信される検出信号に対して、実質的に逆位相（１８０度）になっている。図１２の異物検出装置によれば、スイッチＳＷ４及びＳＷ５によって、異物検出回路１０Ｄを複数の検出コイル１１ａ〜１１ｄのうちの互いに隣接した２つの検出コイルに選択的に接続し、互いに隣接した２つの検出コイルの近傍における異物の有無を判断することができる。図１２の異物検出装置によれば、異物を検出可能な複数の位置（互いに隣接した２つの検出コイル間の位置）が、２次元的に分布している。
【００７２】
図１０〜図１２の異物検出装置によれば、３つ以上の検出コイルが配置されているとき、少なくとも１つのスイッチを用いることで、簡易な構成で、複数の検出コイルのうちの互いに隣接した２つの検出コイル間の異物を検出することができる。
【００７３】
図１２の異物検出装置によれば、簡単な構成で、２次元的に、複数の検出コイルのうちの互いに隣接した２つの検出コイル間の異物を検出することが可能になる。
【００７４】
異物検出装置が５つ以上の検出コイルを備える場合も、スイッチに接続される検出コイルの個数を増やすことによって、図１１及び図１２の異物検出装置と同様に、異物検出回路を複数の検出コイルのうちの互いに隣接した２つの検出コイルに選択的に接続することができる。例えば、第１の巻回方向を有する検出コイル（図１１の１１ａ及び１１ｃ、図１２の１１ａ及び１１ｄ）を第１のスイッチ（図１１のＳＷ２、図１２のＳＷ５）によって切り換え、第２の巻回方向を有する検出コイル（図１１の１１ｂ及び１１ｄ、図１２の１１ｂ及び１１ｃ）を第２のスイッチ（図１１のＳＷ３、図１２のＳＷ４）によって切り換えてもよい。それに代わって、異物検出装置は、必要に応じて３つ以上のスイッチを備えてもよい。
【００７５】
図１０〜図１２の異物検出装置によれば、複数の検出コイルのうちの互いに隣接した２つの検出コイルに互いに逆方向の検出信号が流れるようにするために、一部の検出コイルの巻回方向が他の検出コイルの巻回方向と異なっていたが、これに限定されない。この目的のために、図１（異物検出回路が互いに反転した極性を有する複数の検出信号を発生する場合）、図３（複数の検出コイルと異物検出回路との結線を相違させる場合）、図４（移相器を用いる場合）、又はこれらの組み合わせを使用可能である。
【００７６】
第２の実施形態．
図１３は、第２の実施形態に係る無線電力伝送システムを示すブロック図である。図１３の無線電力伝送システムは、送電装置３０及び受電装置４０を含む。送電装置３０は、異物検出回路１０、検出コイル１１ａ及び１１ｂ、送電コイル３１ａ及び３１ｂ、送電回路３２ａ及び３２ｂ、通信回路３３、及び制御回路３４を備える。送電回路３２ａ及び３２ｂは、高周波電力を発生する。送電装置３０の制御回路３４は、異物検出回路１０、送電回路３２ａ及び３２ｂ、通信回路３３を制御する。受電装置４０は、受電コイル４１、受電回路４２、通信回路４３、制御回路４４、及び負荷装置４５を備える。受電装置４０の制御回路４４は、受電回路４２及び通信回路４３を制御する。送電装置３０は、図１の異物検出装置（異物検出回路１０、検出コイル１１ａ及び１１ｂ）を備え、これにより、送電コイル３１ａ及び３１ｂの近傍の異物を検出することができる。
【００７７】
図１４は、図１３の送電装置３０の一部を示す図である。図１４は、検出コイル１１ａ及び１１ｂ及び送電コイル３１ａ及び３１ｂのＸＹ面上の位置関係を示す。図１５は、図１４のＡ２−Ａ２’線における検出コイル１１ａ及び１１ｂ及び送電コイル３１ａ及び３１ｂの断面を示す図である。図１５に示すように、検出コイル１１ａ及び１１ｂ及び送電コイル３１ａ及び３１ｂは、磁性体基板５１上に設けられてもよく、送電装置３０は、筐体５２内に設けられてもよい。筐体５２は、プラスチック等の、電磁界を通す材質で形成されている。図示の簡単化のために、図１４では、磁性体基板５１、筐体５２、及び他の回路を省略し、図１５では、送電装置３０内の各回路を省略している。図１３の送電装置３０では、例えば、送電コイル３１ａの外周の外側に検出コイル１１ａを設けて、送電コイル３１ｂの外周の外側に検出コイル１１ｂを設けている。すなわち、１つの送電コイルに１つの検出コイルを備えている。これにより、送電コイル３１ａ及び３１ｂの近傍において発熱するおそれのある異物２０を確実に検出することが可能になる。検出コイル１１ａ及び１１ｂ及び送電コイル３１ａ及び３１ｂを同じ面上に配置することで、送電装置３０自体の薄型化が可能になるという効果がある。さらに、図１３の構成によれば、送電コイルと検出コイルとを別に設けることにより、送電動作と独立に異物２０を検出することが可能になる。すなわち、送電中においても、異物２０を検出できるという効果がある。
【００７８】
検出信号１及び２の周波数は、送電する周波数と同じであっても異なっていてもよい。送電する周波数が例えば１００ｋＨｚ〜２００ｋＨｚであるとき、検出信号１及び２の周波数は同じ又はより高い周波数、例えば１００ｋＨｚ〜２ＭＨｚであってもよい。
【００７９】
図１４及び図１５では、検出コイル１１ａ及び１１ｂ及び送電コイル３１ａ及び３１ｂをと同じ面上に配置した例を説明したが、これに限られるものではなく、検出コイル１１ａ及び１１ｂが、送電コイル３１ａ及び３１ｂの上（送電コイル３１ａ及び３１ｂと筐体５２との間）に設けられてもよい。これにより、異物を検出する感度が向上するという利点がある。また、検出コイル１１ａ及び１１ｂが、送電コイル３１ａ及び３１ｂの下（送電コイル３１ａ及び磁性体基板５１の間）に設けられてもよい。これにより、送電コイル３１ａ及び３１ｂによる無線電力伝送の効率が向上するという利点がある。
【００８０】
図１３〜図１５では、一例として、２つの送電コイル３１ａ及び３１ｂを備えた例を示すが、これに限られるものではなく、送電装置は３つ以上の送電コイルを備えてもよい。
【００８１】
図１６は、第２の実施形態の第１の変形例に係る無線電力伝送システムの検出コイル１１ａ〜１１ｄ及び送電コイル３１の配置を示す図である。図１６は、検出コイル１１ａ〜１１ｄ及び送電コイル３１のＸＹ面上の位置関係を示す。図１７は、図１６のＡ３−Ａ３’線における検出コイル１１ａ〜１１ｄ及び送電コイル３１の断面を示す図である。図示の簡単化のために、図１６では、磁性体基板５１、筐体５２、及び他の回路を省略し、図１７では、送電装置内の各回路を省略している。図１６及び図１７は、１つの大型の送電コイル３１上に、より小さな複数の検出コイル１１ａ〜１１ｄを配置した例を示す。この場合、検出コイル１１ａ〜１１ｄは、送電コイル３１の上方において、送電コイル３１に平行な１つの面上に配置されている。このように、送電コイル３１よりも小さな複数の検出コイル１１ａ〜１１ｄを用いることで、送電コイル３１に対して小型の異物２０の検出が可能になるという効果がある。さらに、図１６及び図１７の構成によれば、図１３と同様に、送電コイルと検出コイルとを別に設けることにより、送電動作と独立に異物２０を検出することが可能になる。すなわち、送電中においても、異物２０を検出できるという効果がある。
【００８２】
図１８は、第２の実施形態の第２の変形例に係る無線電力伝送システムの検出コイル１１ａ〜１１ｄ、送電コイル３１Ａ、及び受電コイル４１の配置を示す図である。送電コイル（及び受電コイル）は、図１４〜図１７に示すように平面上に巻回されたものに限定されない。送電装置及び受電装置は、例えば図１８に示すように、筒状に巻かれたコイル（ソレノイドコイル）である送電コイル３１Ａ及び受電コイル４１Ａを備えてもよい。図示の簡単化のために、図１８では、送電装置の検出コイル１１ａ〜１１ｄ、送電コイル３１Ａ、及び筐体５２の他の構成要素を省略し、受電装置の受電コイル４１Ａの他の構成要素を省略している。送電コイル３１Ａ及び受電コイル４１Ａは、Ｘ軸に沿って長手方向を有して平行に設けられ、互いに電磁的に結合している。検出コイル１１ａ〜１１ｄは、送電コイル３１Ａの上端（＋Ｚ方向の端部）に接する１つの面上に配置される。送電コイル３１Ａがソレノイドコイルであるので、送電コイル３１ＡのＸ軸に沿った方向の両端の電磁界が強くなる。このため、送電コイル３１Ａの両端に存在する異物が発熱するおそれがある。逆に、送電コイル３１ＡのＸ軸に沿った方向の中央付近では、異物が存在してもあまり発熱しない。そこで、図１８に示すように、送電コイル３１Ａの両端に検出コイル１１ａ〜１１ｄを配置し、両端以外の場所には検出コイルを配置しなくてもよい。図１８に示すように検出コイル１１ａ〜１１ｄを配置することで、検出コイルの個数を削減しながら、発熱するおそれがある異物を確実に検出することが可能になり、コストの削減に繋がるという効果がある。また、図１６及び図１７の例と同様に、送電コイル３１Ａに比べて小さな複数の検出コイル１１ａ〜１１ｄを用いることで、送電コイル３１Ａに対して小型の異物２０の検出が可能になるという効果がある。さらに、図１８の構成によれば、図１３と同様に、送電コイルと検出コイルとを別に設けることにより、送電動作と独立に異物を検出することが可能になる。すなわち、送電中においても、異物を検出できるという効果がある。
【００８３】
第２の実施形態では、送電装置の筐体５２の上面に沿って検出コイルを設けたが、検出コイルは、送電コイルによって発生された磁界が通る任意の場所に設けられてもよく、例えば、送電コイルを包囲する面上の任意の場所に沿って巻回されてもよい。
【００８４】
送電装置においては、送電を行っている最中においても、本実施形態の異物検出装置を用いて異物の検知をすることにより、危険を未然に防ぐという効果がある。
【００８５】
第２の実施形態に係る異物検出装置の動作について、一例として、図１９を参照して説明する。
【００８６】
送電装置の動作を開始（ステップＳ２１）した後、電力を送電（ステップＳ２４〜Ｓ２５）している間に、送電中異物検出処理（ステップＳ２２）を実行する。送電中異物検出処理では、まず、異物検出回路10から検出信号を送信し（ステップＳ３１）、第１の実施形態に記載された方法にて、反射信号の変化の検出（ステップＳ３２）および、反射信号の変化量が所定の閾値を超えたか否かの判定（ステップＳ３３）を行う。異物がありと判定された場合（ステップＳ３５）には、送電停止（ステップＳ２３）し、送電装置の動作を終了（ステップＳ２７）する。また、異物なしと判定（ステップＳ３４）された場合には、送電中異物検出処理（ステップＳ２２）のステップＳ３３にて異物がありと判定される（異物の侵入を検知し送電を停止する）まで、もしくは、送電動作が完了（ステップＳ２６）し、送電装置の電源が切られるまで、送電中異物検出処理（ステップＳ２２）を継続する。また、異物なしと判定（ステップＳ３４）された後に予め定められた所定の時間を待った後に検出信号を送信（ステップＳ３１）することも可能である。これにより、不要な電力の消費を抑えることが可能になる。
【００８７】
尚、上述した送電終了後、再度、異物がなしと判定され、送電開始する場合、異物検出回路と第１送電コイルおよび第２送電コイルとの間の電気的接続から、送電回路と第１送電コイル（第１コイル）及び第２送電コイル（第２コイル）のうちの少なくとも１つのコイルとの間の電気的接続へ切り替えて、送電を開始してもよい。
【００８８】
また、上述した、異物がなしと判定され、送電開始する場合、隣接して配置された２つの送電コイル（上記第１コイル、上記第２コイルであってもよい）を用いて送電することも可能である。これにより、１つの送電コイルよりも大型の受電コイルに送電が可能になるという効果がある。この場合、２つの送電コイルに流れる交流電力の方向が同じ方向がよい。
【００８９】
第３の実施形態．
図２０は、第３の実施形態に係る無線電力伝送システムを示すブロック図である。図２０の無線電力伝送システムは、送電装置３０Ａ及び受電装置４０を含む。送電装置３０Ａは、異物検出回路１０、送電コイル３１ａ及び３１ｂ、送電回路３２ａ及び３２ｂ、通信回路３３、制御回路３４Ａ、及びスイッチ回路３５を備える。送電装置３０Ａの制御回路３４Ａは、異物検出回路１０、送電回路３２ａ及び３２ｂ、通信回路３３、スイッチ回路３５を制御する。図２０の受電装置４０は、図１３の受電装置４０と同様である。送電装置３０Ａでは、送電コイル３１ａ及び３１ｂを、図１３の検出コイル１１ａ及び１１ｂとしても動作させている。すなわち、送電コイル３１ａ及び３１ｂは、送電のために、及び異物検出のために、共用されている。スイッチ回路３５は、少なくとも１つの送電回路３２ａ及び３２ｂを複数の送電コイル３１ａ及び３１ｂのうちの少なくとも１つに接続するか、異物検出回路１０を複数の送電コイル３１ａ及び３１ｂのうちの互いに隣接した２つの送電コイルに接続する。少なくとも１つの送電回路３２ａ及び３２ｂを複数の送電コイル３１ａ及び３１ｂのうちの少なくとも１つに接続しているときは、送電装置３０Ａから受電装置４０に送電することができる。異物検出回路１０を複数の送電コイル３１ａ及び３１ｂのうちの互いに隣接した２つの送電コイルに接続しているときには、互いに隣接した２つの送電コイルの間の異物を検出することができる。これにより、図１３の検出コイル１１ａ及び１１ｂを削減することができ、部品点数の削減により、コストの低減の効果がある。さらに、比較的大型の部品であるコイルを共用することができるので、送電装置の小型化、軽量化、さらには薄型化が可能になり、デザインの幅が広がるという効果もある。
【００９０】
図２１は、図２０の送電装置３０Ａの一部を示す図である。図２１は、送電コイル３１ａ及び３１ｂのＸＹ面上の位置関係を示す。図２２は、図２１のＡ４−Ａ４’線における送電コイル３１ａ及び３１ｂの断面を示す図である。図示の簡単化のために、図２１では、磁性体基板５１、筐体５２、及び他の回路を省略し、図２２では、送電装置３０Ａ内の各回路を省略している。複数の送電コイル３１ａ及び３１ｂは、１つの面上において同じ巻回方向を有して互いに近接して巻回される。異物検出回路１０は、所定波形を有する検出信号１及び２を発生する。検出信号１及び２が例えば正弦波である場合、異物検出回路１０は、例えば互いに１８０度の位相差を有するように、検出信号１及び２を発生する。異物検出回路１０から送信された２つの検出信号の位相差を１８０度にすることで２つの検出コイル間に合成磁界を形成し、コイル１１ａ及び１１ｂの間に存在する異物の検出を可能にしている。スイッチ回路３５はスイッチＳＷ１１及びＳＷ１２を含む。スイッチＳＷ１１は、送電コイル３１ａを、送電回路３２ａあるいは異物検出回路１０に接続する。すなわち、スイッチＳＷ１１は、異物検出の際には、送電コイル３１ａを異物検出回路１０に接続し、送電の際には、送電コイル３１ａを送電回路３２ａに接続する。スイッチＳＷ１２も同様に、異物検出の際には、送電コイル３１ｂを異物検出回路１０に接続し、送電の際には、送電コイル３１ｂを送電回路３２ｂに接続する。これにより、送電コイル３１ａ及び３１ｂを、送電のために、及び異物検出のために、共用することができる。このように、図２０〜図２２の構成によれば、検出コイル及び送電コイルを同じ単一部品で構成することが可能になり、送電装置及び無線電力伝送システムの製作コストを低く抑えることができるという効果がある。
【００９１】
送電コイル３１ａ及び３１ｂを異物検出のために用いるとき、互いに隣接した２つの送電コイル３１ａ及び３１ｂに逆方向の検出信号が流れるようにするために、図３〜図５の異物検出装置と同様に、１つの検出信号を発生する異物検出回路１０Ａを用いてもよい。
【００９２】
図２３は、第３の実施形態の第１の変形例に係る無線電力伝送システムの送電装置の一部を示す図である。図２３の異物検出回路１０Ａ及び送電コイル３１ａ及び３１ｂは、図３の異物検出回路１０Ａ及び検出コイル１１ａ及び１１ｂと同様に構成される。送電コイル３１ａ及び３１ｂは、１つの面上において同じ巻回方向を有する。互いに隣接した２つの送電コイル３１ａ及び３１ｂは、第１及び第２の検出信号のうちの一方が、送電コイル３１ａ及び３１ｂを含む面上において時計回りに流れているとき、第１及び第２の検出信号のうちの他方が、送電コイル３１ａ及び３１ｂを含む面上において反時計回りに流れるように、スイッチ回路３５を介して異物検出回路１０Ａに結線される。図３の送電装置によれば、送電コイル３１ａ及び異物検出回路１０Ａの結線と、送電コイル３１ａ及び異物検出回路１０Ａの結線とを相違させることによって、互いに隣接した２つの送電コイル３１ａ及び３１ｂに互いに逆方向の検出信号が流れる。図２３の送電装置によれば、異物検
出回路１０Ａから送信された検出信号を２つに分配し、送電コイル３１ａ及び３１ｂに同じ検出信号を送信することで送電コイル３１ａ及び３１ｂの間に合成磁界を生成し、送電コイル３１ａ及び３１ｂの間に存在する異物を検出する。
【００９３】
図２４は、第３の実施形態の第２の変形例に係る無線電力伝送システムの送電装置の一部を示す図である。図２４の異物検出回路１０Ａ、送電コイル３１ａ及び３１ｂ、及び移相器１２は、図４の異物検出回路１０Ａ、検出コイル１１ａ及び１１ｂ、及び移相器１２と同様に構成される。送電コイル３１ａ及び３１ｂは、１つの面上において同じ巻回方向を有する。異物検出回路１０Ａは、１つの検出信号を発生して、１つの検出信号を互いに隣接した２つの送電コイル３１ａ及び３１ｂのうちの一方に直接に第１の検出信号として送信し、１つの検出信号を互いに隣接した２つの送電コイル３１ａ及び３１ｂのうちの他方に移相器１２を介して第２の検出信号として送信する。図２４の送電装置によれば、移相器１２を用いたことにより、互いに隣接した２つの送電コイル３１ａ及び３１ｂに互いに逆方向の検出信号が流れる。図２４の送電装置によれば、異物検出回路１０Ａから送信された検出信号を２つに分配し、送電コイル３１ｂに移相器１２で位相を１８０度遅らせた検出信号を送信することで、送電コイル３１ａ及び３１ｂの間に合成磁界を形成し、送電コイル３１ａ及び３１ｂの間に存在する異物を検出する。
【００９４】
図２５は、第３の実施形態の第３の変形例に係る無線電力伝送システムの送電装置の一部を示す図である。図２５の異物検出回路１０Ａ及び送電コイル３１ａ及び３１ｂは、図５の異物検出回路１０Ａ及び検出コイル１１ａ及び１１ｂと同様に構成される。複数の送電コイル３１ａ及び３１ｂのうちの互いに隣接した２つの送電コイル３１ａ及び３１ｂは、１つの面上において互いに異なる巻回方向を有する。異物検出回路１０Ａは、１つの検出信号を発生して、互いに隣接した２つの送電コイル３１ａ及び３１ｂのうちの一方に検出信号を第１の検出信号として送信し、互いに隣接した２つの送電コイル３１ａ及び３１ｂのうちの他方に同じ検出信号を第２の検出信号として送信する。図２５の送電装置によれば、送電コイル３１ａ及び３１ｂが１つの面上において互いに異なる巻回方向を有することにより、互いに隣接した２つの送電コイル３１ａ及び３１ｂに互いに逆方向の検出信号が流れる。図２５の送電装置によれば、異物検出回路１０Ａから送信された検出信号を２つに分配し、送電コイル３１ａ及び３１ｂに同じ検出信号を送信することで送電コイル３１ａ及び３１ｂの間に合成磁界を生成し、送電コイル３１ａ及び３１ｂの間に存在する異物を検出する。
【００９５】
図２３〜図２５の送電装置によれば、異物検出回路１０Ａから出力される検出信号を１つにすることができ、回路の簡素化が可能になるという利点がある。図２３〜図２５の送電装置によれば、図２０の送電装置３０Ａと同様に、送電コイル３１ａ及び３１ｂを、送電のために、及び異物検出のために、共用することができる。図２３〜図２５の送電装置によれば、図２０の送電装置３０Ａと同様に、検出コイル及び送電コイルを同じ単一部品で構成することが可能になり、送電装置又は無線電力伝送システムの製作コストを低く抑えることができるという効果がある。
【００９６】
図２６は、第３の実施形態の第４の変形例に係る無線電力伝送システムの送電装置の一部を示す図である。第３の実施形態に係る送電装置は、図１０〜図１２の異物検出装置と同様に検出コイルとして用いるために、３つ以上の送電コイルを備えてもよい。図２６の異物検出回路１０Ｂ及び送電コイル３１ａ〜３１ｃは、図１０の異物検出回路１０Ｂ及び検出コイル１１ａ〜１１ｃと同様に構成される。図２６の送電装置において、スイッチ回路２５Ａは、３つのスイッチＳＷ１１〜ＳＷ１３を含む。スイッチ回路３５Ａは、少なくとも１つの送電回路３２ａ〜３２ｃを複数の送電コイル３１ａ〜３１ｃのうちの少なくとも１つに接続するか、異物検出回路１０Ｂを複数の送電コイル３１ａ〜３１ｃのうちの互いに隣接した２つの送電コイルに接続する。図２６の送電装置によれば、図２０の送電装置３０Ａと同様に、送電コイル３１ａ〜３１ｃを、送電のために、及び異物検出のために、共用することができる。
【００９７】
図２６の異物検出装置によれば、複数の送電コイルのうちの互いに隣接した２つの送電コイルに互いに逆方向の検出信号が流れるようにするために、一部の送電コイルの巻回方向が他の送電コイルの巻回方向と異なっていたが、これに限定されない。この目的のために、図１（異物検出回路が互いに反転した極性を有する複数の検出信号を発生する場合）、図３（複数の送電コイルと異物検出回路との結線を相違させる場合）、図４（移相器を用いる場合）、又はこれらの組み合わせを使用可能である。
【００９８】
送電装置において、異物検出回路及び送電コイルは、図１１又は図１２の異物検出回路及び検出コイルと同様に構成されてもよい。
【００９９】
異物検出装置が５つ以上の送電コイルを備える場合も、スイッチに接続される送電コイルの個数を増やすことによって、図１１及び図１２の異物検出装置と同様に、異物検出回路を複数の送電コイルのうちの互いに隣接した２つの送電コイルに選択的に接続することができる。例えば、第１の巻回方向を有する送電コイルを第１のスイッチによって切り換え、第２の巻回方向を有する送電コイルを第２のスイッチによって切り換えてもよい。それに代わって、異物検出装置は、必要に応じて３つ以上のスイッチを備えてもよい。
【０１００】
図２３〜図２６の変形例では、断面図は省略するが、図２２と同様であり、同じ効果が得られる。
【０１０１】
第２の実施形態および第３の実施形態に係る送電装置においては、本実施形態の異物検出装置を用いて異物の検知をすることにより、危険を未然に防ぐという効果がある。具体的には、一例として、図２７を参照して動作を説明する。
【０１０２】
送電装置の動作を開始（ステップＳ４１）した後、送電前異物検出処理（ステップＳ４２）を実行する。図２７の送電前異物検出処理は、図６の異物検出処理と同様である。送電前異物検出処理では、まず、異物検出回路10から検出信号を送信し（ステップＳ５１）、第１の実施形態に記載された方法にて、反射信号の変化の検出（ステップＳ５２）および、反射信号の変化量が所定の閾値を超えたか否かの判定（ステップＳ５３）を行う。異物がなしと判定された場合（ステップＳ５４）には、送電開始（ステップＳ４３）し、送電終了まで送電を続ける（ステップＳ４３〜Ｓ４６）。また、異物ありと判定（ステップＳ５５）された場合には、送電前異物検出処理（ステップＳ４２）において異物がなしと判定される、もしくは、送電装置の電源が切れるまで、送電前異物検出処理（ステップＳ４２）を継続する。また、予め定められた所定の時間まで送電前異物検出処理（ステップＳ４２）を継続した後に、なお異物がある場合には、送電装置の電源を切ることも可能である。これにより、不要な電力の消費を抑えることが可能になる。
【０１０３】
以上、異物検出装置を用いて異物の検知をすることにより、危険を未然に防ぐという効果がある。
【０１０４】
また、送電装置においては、送電を行う前に異物を検知し、且つ、送電を行っている最中においても異物を検知することで、より危険を未然に防ぐことができるという効果がある。具体的には、一例として、図２８を参照して動作を説明する。
【０１０５】
送電装置の動作を開始（ステップＳ２１）した後、送電前異物検出処理（ステップＳ６１：図２７のステップＳ４２と同様）を実施した後、送電開始（ステップＳ２４）するとともに、送電中異物検出処理（ステップＳ２２：図１９のステップＳ２２と同様）を実施する。ここでは、図２８のステップＳ２１〜Ｓ２７の動作は図１９のステップＳ２１〜Ｓ２７と同様であり、図２８のステップＳ６１の動作は図２７のステップＳ４２と同様であり、その説明は省略する。
【０１０６】
図２８の送電処理によれば、送電前に、異物を検出し、送電中においても異物の混入を検知し送電を停止する事が可能になり、安全性が一層高くなるという効果が得られる。
【０１０７】
変形例．
添付の図面では、検出コイル及び送電コイルを円形コイル又は四角形コイルとして示したが、これらに限られるものではなく、正方形、長方形、長円、楕円、その他のコイル形状でも可能である。
【０１０８】
また、第２及び第３の実施形態では、送電装置３０、３０Ａ及び受電装置４０が通信回路３３及び４３を備えた構成を例に挙げているが、これに限られるものではない。送電装置３０及び受電装置４０の一方が送信回路を備え、他方が受信回路を備えることで、一方向の通信を行う構成も可能である。これにより回路構成が簡素化されるので、コスト削減の効果がある。また、予め決まった値の電力を送受電する場合には、通信の必要はなく、通信回路３３及び４３を含まない構成も可能である。これにより、通信回路の削減によりコスト削減の効果がある。
【０１０９】
また、第２及び第３の実施形態では、送電装置３０、３０Ａにおいては、通信回路３３が送電コイル３１ａ及び３１ｂに接続され、送電コイル３１ａ及び３１ｂを用いて通信を行う構成を示しているが、これに限られるものではない。例えば、通信回路３３が別のアンテナもしくは他のコイルに接続される構成も可能である。また、受電装置４０においても同様に、受電コイル４１を用いて通信を行う構成を示しているが、これに限られるものではない。例えば、通信回路４３が別のアンテナもしくは他のコイルに接続される構成も可能である。
【０１１０】
また、第２及び第３の実施形態では、送電コイル３１ａ及び３１ｂ毎に送電回路３２ａ及び３２ｂがそれぞれ接続された例を説明したが、これに限られるものでなく、１つの送電回路が送電コイル３１ａ及び３１ｂの両方に接続された構成も可能である。これにより、送電回路の個数を減らすことで、コストの削減に繋がる。また、１つの送電回路がスイッチを介して送電コイル３１ａ及び３１ｂの一方に選択的に接続される構成も可能である。これにより、送電が必要な送電コイルにのみ電力を供給することにより、エネルギーの無駄が減り、伝送効率の向上に繋がるという利点がある。
【０１１１】
また、第２及び第３の実施形態では、磁性体基板５１は、検出コイル１１ａ及び１１ｂ、送電コイル３１ａ及び３１ｂが配置される領域よりも広い面積を有する。これにより、検出コイル１１ａ及び１１ｂ及び送電コイル３１ａ及び３１ｂに対して、コイルの下側に配置された金属等（例えば金属製の机の上板）からの影響を低減することができるという効果がある。なお、図１５では、１つの大面積の磁性体基板５１を用いた例を説明したが、これに限られるものではなく、送電コイル及び検出コイルの組毎に別個の磁性体基板を設けてもよい。これにより、不要な箇所の磁性体を削減することが可能になり、部材コストを軽減できるという利点がある。
【０１１２】
（他の実施形態）
本開示の技術は、上述した実施形態に限定されず、多様な変形が可能である。以下、上記した異物検出装置を備えた無線送電装置、上記無線送電装置と上記無線受電装置を備えた無線電力伝送システムの他の実施形態の例を説明する。
【０１１３】
図２９は、送電装置６１上に、例えば、受電装置を備えたスマートホン６２が置かれた状態を示した図である。送電装置６１には、上記異物検出装置が備えられている。送電を開始する前に上記異物検出装置は、送電装置６１上の異物の有無を判断する。その結果、送電装置６１上に異物がないと判断した場合、上記送電回路は無線で交流電力をスマートホン６２の受電装置に送電する。送電装置６１とスマートホン６２の受電装置とで、無線電力システムを構成している。
【０１１４】
このことにより、送電を開始する前に異物を検知するので、異物の発熱の危険性を未然に防止できる。
【０１１５】
また、上記送電装置においては、送電を行っている最中においても、上記異物検出装置を用いて異物の検知をすることにより、危険を未然に防ぐことができる。
【０１１６】
図３０は、無線電力システムを備えた駐車場を示した図である。車両７２には、受電コイル７２ａを備えた受電装置が備えられている。また、道路に略垂直に立てられた、例えば、車止めである塀の中に、送電装置７１が備えられている。送電装置７１には、上記異物検出装置が備えられている。送電コイル７１ａは、道路に埋め込まれており、電気ケーブルで送電装置７１と繋がっている。
【０１１７】
送電装置７１が送電を開始する前に、上記異物検出装置は、送電コイル７１ａ上の異物の有無を判断する。その結果、送電コイル７１ａ上に異物がないと判断し、さらに、車両７２の受電コイル７２ａと送電コイル７１ａとの位置合わせが完了した場合、送電装置７１から送電コイル７１ａに電気ケーブルを介して高周波電力が送られる。そして、送電コイル７１ａから受電コイル７２ａに無線で高周波電力が送電される。
【０１１８】
このことにより、送電を開始する前に異物を検知するので、異物の発熱の危険性を未然に防止できる。
【０１１９】
また、上記送電装置７１においては、送電を行っている最中においても、上記異物検出装置を用いて異物の検知をすることにより、危険を未然に防ぐことができる。
【０１２０】
図３１は、病院などで用いられるロボット９０に、壁８０から電力を非接触で伝送する無線電力伝送システムの構成例を示す図である。この例では、壁８０に、直流電源８１及び送電装置８２が埋め込まれている。送電装置８２は、例えば、制御回路８３、送電回路８４、送電コイル８５、異物検出回路８６、及び検出コイル８７を備える。送電装置８２は、例えば、図１３の送電装置３０と同様に構成される。ロボット９０は、受電コイル９２及び受電回路９３を含む受電装置９１を備える。受電装置９１は、図１３の受電装置４０と同様に構成されてもよい。ロボット９０は、さらに、二次電池９４と、駆動用電気モータ９５と、移動のための複数の車輪９６とを備える。
【０１２１】
このようなシステムにより、例えば病院内のロボット９０に、壁８０から電力を非接触で伝送し、人の手を借りることなく自動で充電を行うことができる。
【０１２２】
このことにより、送電を開始する前に異物を検知するので、異物の発熱の危険性を未然に防止できる。
【０１２３】
また、上記送電装置においては、送電を行っている最中においても、上記異物検出装置を用いて異物の検知をすることにより、危険を未然に防ぐことができる。
【０１２４】
ここに開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定を意図したものではない。本開示の範囲は、以上の説明によってではなく、特許請求の範囲によって決まり、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での変形を含むすべての態様を包含することを意図している。
【０１２５】
本開示の態様に係る異物検出装置及び検出コイルを備えた無線送電装置及び無線電力伝送システムは、以下の構成を備える。
【０１２６】
本開示の第１の態様に係る異物検出装置は、
巻回された第１導線であり、上記第１導線の２つの端子のうち一方は外側に配置された外側端子であり他方は内側に配置された内側端子である第１コイルと、
上記第１コイルと隣接して配置され、巻回方向が上記第１コイルと同一方向である第２導線であり、上記第２導線の２つの端子のうち一方は外側に配置された外側端子であり他方は内側に配置された内側端子である第２コイルと、
第１所定波形を有する第１検出信号を上記第１コイルの上記外側端子または上記内側端子の一方に出力し、上記第１検出信号が出力される上記第１コイルと同じ側の端子である上記第２コイルの上記外側端子または上記内側端子の一方に、上記第１所定波形の極性と反転した極性の第２所定波形を有する第２検出信号を出力し、
上記第１コイルに流れる上記第１検出信号及び上記第２コイルに流れる上記第２検出信号のうちの一方を時計回りに流れさせ、他方を反時計回りに流れさせ、上記第１コイルと上記第２コイルの間を跨る合成磁界を生成させ、
異物の有無によって生じる上記合成磁界の変化に対応した上記第１コイルまたは上記第２コイルのいずれか一方のインピーダンス値の変化量を測定し、
上記インピーダンス値の変化量が所定値を超えたとき、上記第１コイルおよび上記第２コイルの近傍に異物があると判断する異物検出回路と、を備える。
【０１２７】
上記態様によれば、
上記異物検出装置は、上記第１コイルと隣接して配置され、巻回方向が上記第１コイルと同一方向である上記第２コイル及び異物検出回路を備えている。
上記異物検出回路は、上記第１所定波形を有する第１検出信号を上記第１コイルの上記外側端子または上記内側端子の一方に出力し、上記第１検出信号が出力される上記第１コイルと同じ側の端子である上記第２コイルの上記外側端子または上記内側端子の一方に、上記第１所定波形の極性と反転した極性の第２所定波形を有する第２検出信号を出力する。
そして、上記第１コイルに流れる上記第１検出信号及び上記第２コイルに流れる上記第２検出信号のうちの一方を時計回りに流れさせ、他方を反時計回りに流れさせる。
そして、上記第１コイルと上記第２コイルの間を跨る合成磁界を生成させる。
そして、異物の有無によって生じる上記合成磁界の変化に対応した上記第１コイルまたは上記第２コイルのいずれか一方のインピーダンス値の変化量を測定する。
そして、上記インピーダンス値の変化量が所定値を超えたとき、上記第１コイルおよび上記第２コイルの近傍に異物があると判断する。
その結果、隣接する上記第１コイルおよび上記第２コイルの間にある異物を検出し、高精度で異物を検出できる範囲を広げることができる。
また、従来、使用されている上記第１コイルおよび上記第２コイルをそのまま用いることができるので、部品数、寸法、及び製造コストの増大を抑えることができる。
また、上記第１コイルおよび上記第２コイルを同一の部品で構成できるので、異物検出装置のコストを低く抑えることができる。
【０１２８】
本開示の第２の態様に係る異物検出装置は、本開示の第１の態様に係る異物検出装置において、
上記第１コイル及び上記第２コイルの各々は、平行に配置されている。
【０１２９】
上記態様によれば、
上記第１コイル及び上記第２コイルの各々を平行に配置することで、上記第１コイル及び上記第２コイルから放出される磁界分布が均一となり、異物を高精度で検出できる。
【０１３０】
本開示の第３の態様に係る異物検出装置は、本開示の第１の態様または第２の態様のうちのいずれか１つの態様に係る異物検出装置において、
上記第１検出信号及び上記第２検出信号は、交流信号またはパルス信号である。
【０１３１】
上記態様によれば、
上記第１検出信号及び上記第２検出信号に上記交流信号を用いる場合は、比較的、異物の侵入が多い場合および／または長時間使用する場合に適用される。上記交流信号は徐々に電力が変動するので、連続して長時間使用する場合、上記第１コイル及び上記第２コイルへの負担を少なくできる。また、上記第１検出信号及び上記第２検出信号にパルス信号を用いる場合は、比較的、異物の侵入が少ない場合に適用される。上記パルス信号は間欠信号を作り易く、電力消費を削減して異物の検出を行うことができる。
【０１３２】
本開示の第４の態様に係る異物検出装置は、本開示の第１〜３のうちのいずれか１つの態様に係る異物検出装置において、
上記異物検出回路は、上記第１検出信号及び上記第２検出信号を同時に上記第１コイル及び上記第２コイルに出力する。
【０１３３】
上記態様によれば、
上記第１検出信号及び上記第２検出信号の位相のずれがないので、上記第１コイル及び上記第２コイルから放出される磁界分布が均一となり、異物を高精度で検出できる。
【０１３４】
本開示の第５の態様に係る異物検出装置は、本開示の第１〜４のうちのいずれか１つの態様に係る異物検出装置において、
上記第１コイル及び上記第２コイルを含み上記第１コイル及び上記第２コイルと同一構造の３つ以上のコイルと、
上記３つ以上のコイルの中の上記第１コイル及び上記第２コイルと上記異物検出回路との間の電気的接続を行う少なくとも１つのスイッチとを、さらに備え、
上記異物検出回路は、上記第１検出信号及び上記第２検出信号を出力する前に、上記少なくとも一つのスイッチを用いて上記３つ以上のコイルの中から隣接する２つのコイルとして上記第１コイル及び上記第２コイルを選択する。
【０１３５】
上記態様によれば、
上記３つ以上のコイルを配置し、３つ以上のコイルの中から上記第１コイル及び上記第２コイルの組合せを自由に選択できるので、異物を検出する範囲をさらに広げることができる。
【０１３６】
本開示の第６の態様に係る異物検出装置は、本開示の第１〜５のうちのいずれか１つの態様に係る異物検出装置において、
上記第１検出信号の電力及び上記第２検出信号の電力は、１０ｍＷ〜１００ｍＷである。
【０１３７】
上記態様によれば、低電力で、異物を検出できる。
【０１３８】
本開示の第７の態様に係る送電装置は、本開示の第１〜６のうちのいずれか１つの態様に係る異物検出装置と、
送電コイルと、
上記送電コイルに高周波電力を送電する送電回路と、を備える。
【０１３９】
上記態様によれば、
高精度で異物を検出できる範囲を広げることができる上記異物検出装置を備えているので、上記送電回路が高周波電力を送電する範囲を広げることができる。
また、上記第１コイル及び上記第２コイルと送電コイルとを両方備えているので、高周波電力を送電しているときでも、異物の侵入を検出できるので、異物の発熱を防止できる。
【０１４０】
本開示の第８の態様に係る送電装置は、本開示の第７の態様に係る送電装置において、
上記送電コイルを内部に配置した筐体を備え、
上記送電コイルを内部に配置した筐体を備え、
上記第１コイル及び上記第２コイルの各々の外周は、上記送電コイルの外周より小さく、
上記第１コイル及び上記第２コイルは、上記筐体の主面と上記送電コイルの間に配置されている。
【０１４１】
上記態様によれば、
上記第１コイル及び上記第２コイルの各々の外周は、上記送電コイルの外周より小さいので、上記送電コイルより相対的に小さい異物でも検出することができる。
【０１４２】
本開示の第９の態様に係る送電装置は、本開示の第７の態様に係る送電装置において、
上記第１コイル及び上記第２コイルのうちの少なくとも一つと上記送電コイルとを兼用する。
【０１４３】
上記態様によれば、
上記第１コイル及び上記第２コイルのうちの少なくとも一つと上記送電コイルとを兼用するので、コストが削減できる。また、装置の薄型化、軽量化を図ることができる。
【０１４４】
本開示の第１０の態様に係る送電装置は、本開示の第７〜９のうちのいずれか１つの態様に係る態様に係る送電装置において、
上記第１検出信号の電力及び上記第２検出信号の電力は、上記高周波電力より小さい。
【０１４５】
本開示の第１１の態様に係る送電装置は、本開示の第７〜１０のうちのいずれか１つの態様に係る態様に係る送電装置において、
上記異物検出回路が上記第１コイルおよび上記第２コイルの近傍に異物がないと判断した後に、上記送電回路に上記高周波電力を送電させる制御回路を設ける。
【０１４６】
本開示の第１２の態様に係る無線電力伝送システムは、
本開示の第７〜１１のいずれか１つの態様に係る無線送電装置と、
無線受電装置と、を備える。
【０１４７】
本開示の第１３の態様に係る異物検出装置は、
巻回された第１導線であり、上記第１導線の２つの端子のうちの端子の一方は外側に配置された外側端子であり他方は内側に配置された内側端子である第１コイルと、
上記第１コイルと隣接して配置され、巻回方向が上記第１コイルと同一方向である第２導線であり、上記第２導線の２つのうちの一方は外側に配置された外側端子であり他方は内側に配置された内側端子である第２コイルと、
所定波形を有する検出信号を、上記第１コイルの上記外側端子または上記内側端子の一方に、及び、上記第１コイルと異なる側の端子である上記第２コイルの上記外側端子または上記内側端子の他方に出力し、
上記第１コイルに流れる上記検出信号及び上記第２コイルに流れる上記検出信号のうちの一方を時計回りに流れさせ、他方を反時計回りに流れさせ、上記第１コイルと上記第２コイルの間を跨る合成磁界を生成させ、
異物の有無によって生じる上記合成磁界の変化に対応した上記第１コイルまたは上記第２コイルのいずれか一方のインピーダンス値の変化量を測定し、
上記インピーダンス値の変化量が所定値を超えたとき、上記第１コイルおよび上記第２コイルの近傍に異物があると判断する異物検出回路と、を備える。
【０１４８】
上記態様によれば、
上記異物検出装置は、上記第１コイルと隣接して配置され、巻回方向が上記第１コイルと同一方向である上記第２コイル及び異物検出回路を備えている。
上記異物検出回路は、上記所定波形を有する検出信号を、上記第１コイルの上記外側端子または上記内側端子の一方に、及び、上記第１コイルと異なる側の端子である上記第２コイルの上記外側端子または上記内側端子の他方に出力する。
そして、上記第１コイルに流れる上記第１検出信号及び上記第２コイルに流れる上記第２検出信号のうちの一方を時計回りに流れさせ、他方を反時計回りに流れさせる。
そして、上記第１コイルと上記第２コイルの間を跨る合成磁界を生成させる。
そして、異物の有無によって生じる上記合成磁界の変化に対応した上記第１コイルまたは上記第２コイルのいずれか一方のインピーダンス値の変化量を測定する。
そして、上記インピーダンス値の変化量が所定値を超えたとき、上記第１コイルおよび上記第２コイルの近傍に異物があると判断する。
その結果、隣接する上記第１コイルおよび上記第２コイルの間にある異物を検出し、高精度で異物を検出できる範囲を広げることができる。
また、従来、使用されている上記第１コイルおよび上記第２コイルを用いることができるので、部品数、寸法、及び製造コストの増大を抑えることができる。
また、上記第１コイルおよび上記第２コイルを同一の部品で構成できるので、異物検出装置のコストを低く抑えることができる。
また、上記１コイルおよび上記第２コイルに出力する上記検出信号は１つの信号でよいので、回路の簡素化を図ることができる。
【０１４９】
本開示の第１４の態様に係る異物検出装置は、本開示の第１３の態様に係る異物検出装置において、
上記第１コイル及び上記第２コイルの各々は、平行に配置されている。
【０１５０】
上記態様によると、第２の態様と同様の効果を得ることができる。
【０１５１】
本開示の第１５の態様に係る異物検出装置は、本開示の第１３の態様または第１４の態様のうちのいずれか１つの態様に係る異物検出装置において、
上記第１コイルに流れる上記検出信号及び上記第２コイルに流れる上記検出信号は、交流信号またはパルス信号である。
【０１５２】
上記態様によると、第３の態様と同様の効果を得ることができる。
【０１５３】
本開示の第１６の態様に係る異物検出装置は、本開示の第１３〜１５のうちのいずれか１つの態様に係る異物検出装置において、
上記第１コイル及び上記第２コイルを含み、上記第１コイル及び上記第２コイルと同一構造のコイルの３つ以上のコイルと、
上記３つ以上のコイルの中の上記第１コイル及び上記第２コイルと上記異物検出回路との間の電気的接続を行う少なくとも１つのスイッチとを、さらに備え、
上記異物検出回路は、上記検出信号を出力する前に、上記少なくとも一つのスイッチを用いて上記３つ以上のコイルの中から隣接する２つのコイルとして上記第１コイル及び上記第２コイルを選択する。
【０１５４】
上記態様によると、第５の態様と同様の効果を得ることができる。
【０１５５】
本開示の第１７の態様に係る異物検出装置は、本開示の第１３〜１６のうちのいずれか１つの態様に係る異物検出装置において、
上記検出信号の電力は、１０ｍＷ〜１００ｍＷである。
【０１５６】
上記態様によると、第６の態様と同様の効果を得ることができる。
【０１５７】
本開示の第１８の態様に係る送電装置は、本開示の第１３〜１７のうちのいずれか１つの態様に係る異物検出装置と、
送電コイルと、
上記送電コイルに高周波電力を送電する送電回路と、を備える。
【０１５８】
上記態様によると、第７の態様と同様の効果を得ることができる。
【０１５９】
本開示の第１９の態様に係る送電装置は、本開示の第１８の態様に係る送電装置において、
上記送電コイルを内部に配置した筐体を備え、
上記送電コイルを内部に配置した筐体を備え、
上記第１コイル及び上記第２コイルの各々の外周は、上記送電コイルの外周より小さく、
上記第１コイル及び上記第２コイルは、上記筐体の主面と上記送電コイルの間に配置されている。
【０１６０】
上記態様によると、第８の態様と同様の効果を得ることができる。
【０１６１】
本開示の第２０の態様に係る送電装置は、本開示の第１８の態様に係る送電装置において、
上記第１コイル及び上記第２コイルのうちの少なくとも一つと上記送電コイルとを兼用する。
【０１６２】
上記態様によると、第９の態様と同様の効果を得ることができる。
【０１６３】
本開示の第２１の態様に係る送電装置は、本開示の第１８〜２０のうちのいずれか１つの態様に係る態様に係る送電装置において、
上記第１検出信号の電力及び上記第２検出信号の電力は、上記高周波電力より小さい。
【０１６４】
本開示の第２２の態様に係る送電装置は、本開示の第１８〜２１のうちのいずれか１つの態様に係る態様に係る送電装置において、
上記異物検出回路が上記第１コイルおよび上記第２コイルの近傍に異物がないと判断した後に、上記送電回路に上記高周波電力を送電させる制御回路を設ける。
【０１６５】
本開示の第２３の態様に係る無線電力伝送システムは、
本開示の第１８〜２２のいずれか１つの態様に係る無線送電装置と、
無線受電装置と、を備える。
【０１６６】
本開示の第２４の態様に係る異物検出装置は、
巻回された第１導線であり、上記第１導線の２つの端子のうち一方は外側に配置された外側端子であり他方は内側に配置された内側端子である第１コイルと、
上記第１コイルと隣接して配置され、巻回方向が上記第１コイルと逆方向である第２導線であり、上記第２導線の２つの端子のうち一方は外側に配置された外側端子であり他方は内側に配置された内側端子である第２コイルと、
所定波形を有する検出信号を、上記第１コイルの上記外側端子または上記内側端子の一方に、及び、上記第１コイルと同じ側の端子である上記第２コイルの上記外側端子または上記内側端子の一方に出力し、
上記第１コイルに流れる上記検出信号及び上記第２コイルに流れる上記検出信号のうちの一方を時計回りに流れさせ、他方を反時計回りに流れさせ、上記第１コイルと上記第２コイルの間を跨る合成磁界を生成させ、
異物の有無によって生じる上記合成磁界の変化に対応した上記第１コイルまたは上記第２コイルのいずれか一方のインピーダンス値の変化量を測定し、
上記インピーダンス値の変化量が所定値を超えたとき、上記第１コイルおよび上記第２コイルの近傍に異物があると判断する異物検出回路と、を備えた。
【０１６７】
上記態様によれば、
上記異物検出装置は、上記第１コイルと隣接して配置され、巻回方向が上記第１コイルと逆方向である上記第２コイル及び異物検出回路を備えている。
上記異物検出回路は、所定波形を有する検出信号を、上記第１コイルの上記外側端子または上記内側端子の一方に、及び、上記第１コイルと同じ側の端子である上記第２コイルの上記外側端子または上記内側端子の一方に出力する。
そして、上記第１コイルに流れる上記第１検出信号及び上記第２コイルに流れる上記第２検出信号のうちの一方を時計回りに流れさせ、他方を反時計回りに流れさせる。
そして、上記第１コイルと上記第２コイルの間を跨る合成磁界を生成させる。
そして、異物の有無によって生じる上記合成磁界の変化に対応した上記第１コイルまたは上記第２コイルのいずれか一方のインピーダンス値の変化量を測定する。
そして、上記インピーダンス値の変化量が所定値を超えたとき、上記第１コイルおよび上記第２コイルの近傍に異物があると判断する。
その結果、隣接する上記第１コイルおよび上記第２コイルの間にある異物を検出し、高精度で異物を検出できる範囲を広げることができる。
また、従来、使用されている上記第１コイルおよび上記第２コイルを用いることができるので、部品数、寸法、及び製造コストの増大を抑えることができる。
また、上記１コイルおよび上記第２コイルに出力する上記検出信号は１つの信号でよいので、回路の簡素化を図ることができる。
【０１６８】
本開示の第２５の態様に係る異物検出装置は、本開示の第２４の態様に係る異物検出装置において、
上記第１コイル及び上記第２コイルの各々は、平行に配置されている。
【０１６９】
上記態様によると、第２の態様と同様の効果を得ることができる。
【０１７０】
本開示の第２６の態様に係る異物検出装置は、本開示の第２４の態様または第２５の態様のうちのいずれか１つの態様に係る異物検出装置において、
上記第１コイルに流れる上記検出信号及び上記第２コイルに流れる上記検出信号は、交流信号またはパルス信号である。
【０１７１】
上記態様によると、第３の態様と同様の効果を得ることができる。
【０１７２】
本開示の第２７の態様に係る異物検出装置は、本開示の第２４〜２６のうちのいずれか１つの態様に係る異物検出装置において、
上記第１コイル及び上記第２コイルを含み、上記第１コイル及び上記第２コイルと同一構造のコイルの３つ以上のコイルと、
上記３つ以上のコイルの中の上記第１コイル及び上記第２コイルと上記異物検出回路との間の電気的接続を行う少なくとも１つのスイッチとを、さらに備え、
上記異物検出回路は、上記検出信号を出力する前に、上記少なくとも一つのスイッチを用いて上記３つ以上のコイルの中から隣接する２つのコイルとして上記第１コイル及び上記第２コイルを選択する。
【０１７３】
上記態様によると、第５の態様と同様の効果を得ることができる。
【０１７４】
本開示の第２８の態様に係る異物検出装置は、本開示の第２４〜２７のうちのいずれか１つの態様に係る異物検出装置において、
上記検出信号の電力は、１０ｍＷ〜１００ｍＷである。
【０１７５】
上記態様によると、第６の態様と同様の効果を得ることができる。
【０１７６】
本開示の第２９の態様に係る送電装置は、本開示の第２４〜２８のうちのいずれか１つの態様に係る異物検出装置と、
送電コイルと、
上記送電コイルに高周波電力を送電する送電回路と、を備える。
【０１７７】
上記態様によると、第７の態様と同様の効果を得ることができる。
【０１７８】
本開示の第３０の態様に係る送電装置は、本開示の第２９の態様に係る送電装置において、
上記送電コイルを内部に配置した筐体を備え、
上記送電コイルを内部に配置した筐体を備え、
上記第１コイル及び上記第２コイルの各々の外周は、上記送電コイルの外周より小さく、
上記第１コイル及び上記第２コイルは、上記筐体の主面と上記送電コイルの間に配置されている。
【０１７９】
上記態様によると、第８の態様と同様の効果を得ることができる。
【０１８０】
本開示の第３１の態様に係る送電装置は、本開示の第２９の態様に係る送電装置において、
上記第１コイル及び上記第２コイルのうちの少なくとも一つと上記送電コイルとを兼用する。
【０１８１】
上記態様によると、第９の態様と同様の効果を得ることができる。
【０１８２】
本開示の第３２の態様に係る送電装置は、本開示の第２９〜３１のうちのいずれか１つの態様に係る態様に係る送電装置において、
上記第１検出信号の電力及び上記第２検出信号の電力は、上記高周波電力より小さい。
【０１８３】
本開示の第３３の態様に係る送電装置は、本開示の第２９〜３２のうちのいずれか１つの態様に係る態様に係る送電装置において、
上記異物検出回路が上記第１コイルおよび上記第２コイルの近傍に異物がないと判断した後に、上記送電回路に上記高周波電力を送電させる制御回路を設ける。
【０１８４】
本開示の第３４の態様に係る無線電力伝送システムは、
本開示の第２９〜３３のいずれか１つの態様に係る無線送電装置と、
無線受電装置と、を備える。
【０１８５】
本開示の第３５の態様に係る異物検出装置は、
巻回された第１導線であり、上記第１導線の２つの端子のうち一方は外側に配置された外側端子であり他方は内側に配置された内側端子である第１コイルと、
上記第１コイルと隣接して配置され、巻回方向が上記第１コイルと同一方向である第２導線であり、上記第２導線の２つの端子のうち一方は外側に配置された外側端子であり他方は内側に配置された内側端子である第２コイルと、
第１所定波形を有する第１検出信号を上記第１コイルの上記外側端子または上記内側端子の一方に出力する異物検出回路と、
上記第１検出信号が出力される上記第１コイルと同じ側の上記第２コイルの上記外側端子または上記内側端子の一方に、上記出力された第１検出信号を、上記第１所定波形の極性が反転した極性の第２所定波形を有する第２検出信号に変換して、出力する移相器と、を備え、
上記第１コイルに流れる上記第１検出信号及び上記第２コイルに流れる上記第２検出信号のうちの一方は時計回りに流れ、他方を反時計回りに流れ、上記第１コイルと上記第２コイルの間を跨る合成磁界が生成され、
上記異物検出回路は、
異物の有無によって生じる上記合成磁界の変化に対応した上記第１コイルまたは上記第２コイルのいずれか一方のインピーダンス値の変化量を測定し、
上記インピーダンス値の変化量が所定値を超えたとき、上記互いに隣接した上記第１コイルおよび上記第２コイルの近傍に異物があると判断する。
【０１８６】
上記態様によれば、
上記異物検出装置は、上記第１コイルと隣接して配置され、巻回方向が上記第１コイルと同一方向である上記第２コイルを備えている。
また、第１所定波形を有する第１検出信号を上記第１コイルの上記外側端子または上記内側端子の一方に出力する異物検出回路を備えている。
また、上記第１検出信号が出力される上記第１コイルと同じ側の上記第２コイルの上記外側端子または上記内側端子の一方に、上記出力された第１検出信号を、上記第１所定波形の極性が反転した極性の第２所定波形を有する第２検出信号に変換して、出力する移相器を備えている。
そして、上記異物検出回路は、上記第１コイルに流れる上記第１検出信号及び上記第２コイルに流れる上記第２検出信号のうちの一方は時計回りに流れさせ、他方を反時計回りに流れさせる。そして、上記第１コイルと上記第２コイルの間を跨る合成磁界を生成させる。
上記異物検出回路は、異物の有無によって生じる上記合成磁界の変化に対応した上記第１コイルまたは上記第２コイルのいずれか一方のインピーダンス値の変化量を測定する。
そして、上記インピーダンス値の変化量が所定値を超えたとき、上記互いに隣接した上記第１コイルおよび上記第２コイルの近傍に異物があると判断する。
その結果、隣接する上記第１コイルおよび上記第２コイルの間にある異物を検出し、高精度で異物を検出できる範囲を広げることができる。
また、従来、使用されている上記第１コイルおよび上記第２コイルを用いることができるので、部品数、寸法、及び製造コストの増大を抑えることができる。
また、上記第１コイルおよび上記第２コイルを同一の部品で構成できるので、異物検出装置のコストを低く抑えることができる。
また、上記第２検出信号は、上記移相器で上記第１検出信号の極性を反転させて用いる。よって、上記異物検出回路から出力される信号は、上記第１検出信号のみでよいので、回路の簡素化を図ることができる。
【０１８７】
本開示の第３６の態様に係る異物検出装置は、本開示の第３５の態様に係る異物検出装置において、
上記第１コイル及び上記第２コイルの各々は、平行に配置されている。
【０１８８】
上記態様によると、第２の態様と同様の効果を得ることができる。
【０１８９】
本開示の第３７の態様に係る異物検出装置は、本開示の第３５の態様または第３６の態様のうちのいずれか１つの態様に係る異物検出装置において、
上記第１検出信号及び上記第２検出信号は、交流信号またはパルス信号である。
【０１９０】
上記態様によると、第３の態様と同様の効果を得ることができる。
【０１９１】
本開示の第３８の態様に係る異物検出装置は、本開示の第３５〜３７のうちのいずれか１つの態様に係る異物検出装置において、
上記第１コイル、上記第２コイル及び上記移相器の組を少なくとも１つ含む複数のコイルを有し、
上記少なくとも一つの組と上記異物検出回路との間の電気的接続を行う少なくとも１つのスイッチとを、さらに備え、
上記異物検出回路は、上記検出信号を出力する前に、上記少なくとも一つのスイッチを用いて上記複数のコイルの中から上記少なくとも一つの組を選択する。
【０１９２】
上記態様によると、上記スイッチを切り替えることにより、さらに異物を検出する範囲を広げることができる。
【０１９３】
本開示の第３９の態様に係る異物検出装置は、本開示の第３５〜３８のうちのいずれか１つの態様に係る異物検出装置において、上記検出信号の電力は、１０ｍＷ〜１００ｍＷである。
【０１９４】
上記態様によると、第６の態様と同様の効果を得ることができる。
【０１９５】
本開示の第４０の態様に係る送電装置は、本開示の第３５〜３９のうちのいずれか１つの態様に係る異物検出装置と、
送電コイルと、
上記送電コイルに高周波電力を送電する送電回路と、を備える。
【０１９６】
上記態様によると、第７の態様と同様の効果を得ることができる。
【０１９７】
本開示の第４１の態様に係る送電装置は、本開示の第４０の態様に係る送電装置において、
上記送電コイルを内部に配置した筐体を備え、
上記送電コイルを内部に配置した筐体を備え、
上記第１コイル及び上記第２コイルの各々の外周は、上記送電コイルの外周より小さく、
上記第１コイル及び上記第２コイルは、上記筐体の主面と上記送電コイルの間に配置されている。
【０１９８】
上記態様によると、第８の態様と同様の効果を得ることができる。
【０１９９】
本開示の第４２の態様に係る送電装置は、本開示の第４０の態様に係る送電装置において、
上記送電コイルを内部に配置した筐体を備え、
上記第１コイル及び上記第２コイルの各々の外周は、上記送電コイルの外周より小さく、
上記第１コイル及び上記第２コイルは、上記筐体の主面と上記送電コイルの間に配置されている。
【０２００】
上記態様によると、第８の態様と同様の効果を得ることができる。
【０２０１】
本開示の第４３の態様に係る送電装置は、本開示の第４０の態様に係る送電装置において、
上記第１コイル及び上記第２コイルのうちの少なくとも一つと上記送電コイルとを兼用する。
【０２０２】
上記態様によると、第９の態様と同様の効果を得ることができる。
【０２０３】
本開示の第４４の態様に係る送電装置は、本開示の第４０〜４３のうちのいずれか１つの態様に係る態様に係る送電装置において、
上記第１検出信号の電力及び上記第２検出信号の電力は、上記高周波電力より小さい。
【０２０４】
本開示の第４５の態様に係る送電装置は、本開示の第４０〜４４のうちのいずれか１つの態様に係る態様に係る送電装置において、
上記異物検出回路が上記第１コイルおよび上記第２コイルの近傍に異物がないと判断した後に、上記送電回路に上記高周波電力を送電させる制御回路を設ける。
【０２０５】
本開示の第４６の態様に係る無線電力伝送システムは、
本開示の第４０〜４５のいずれか１つの態様に係る無線送電装置と、
無線受電装置と、を備える。
【０２０６】
本開示の第４７の態様に係る異物検出装置は、
導線が巻回された第１コイルと、
上記第１コイルと隣接して配置され、導線が巻回された第２コイルと、
第１所定波形を有する第１検出信号を上記第１コイルに出力し、第２所定波形を有する第２検出信号を上記第２コイルに出力し、上記第１コイルに流れる上記第１検出信号及び上記第２コイルに流れる上記第２検出信号のうちの一方を時計回りに流れさせ、他方を反時計回りに流れさせ、上記第１コイルと上記第２コイルの間を跨る合成磁界を生成させ、
異物の有無によって生じる上記合成磁界の変化に対応した上記第１コイルまたは上記第２コイルのいずれか一方のインピーダンス値の変化量を測定し、
上記インピーダンス値の変化量が所定値を超えたとき、上記互いに隣接した上記第１コイルおよび上記第２コイルの近傍に異物があると判断する異物検出回路と、を備える。
【０２０７】
上記態様によれば、
上記異物検出装置は、導線が巻回された上記第１コイルと隣接して配置され、導線が巻回された第２コイルを備えている。
上記異物検出回路は、上記第１所定波形を有する第１検出信号を上記第１コイルに出力し、上記第２所定波形を有する第２検出信号を上記第２コイルに出力する。
そして、上記第１コイルに流れる上記第１検出信号及び上記第２コイルに流れる上記第２検出信号のうちの一方を時計回りに流れさせ、他方を反時計回りに流れさせる。
そして、上記第１コイルと上記第２コイルの間を跨る合成磁界を生成させる。
そして、異物の有無によって生じる上記合成磁界の変化に対応した上記第１コイルまたは上記第２コイルのいずれか一方のインピーダンス値の変化量を測定する。
そして、上記インピーダンス値の変化量が所定値を超えたとき、上記第１コイルおよび上記第２コイルの近傍に異物があると判断する。
その結果、隣接する上記第１コイルおよび上記第２コイルの間にある異物を検出し、高精度で異物を検出できる範囲を広げることができる。
また、従来、使用されている上記第１コイルおよび上記第２コイルを用いることができるので、部品数、寸法、及び製造コストの増大を抑えることができる。
【０２０８】
本開示の第４８の態様に係る異物検出装置は、本開示の第４７の態様に係る異物検出装置において、
上記第１コイル及び上記第２コイルの各々は、平行に配置されている。
【０２０９】
上記態様によれば、
上記第１コイル及び上記第２コイルの各々を平行に配置することで、上記第１コイル及び上記第２コイルから放出される磁界分布が均一となり、異物を高精度で検出できる。
【０２１０】
本開示の第４９の態様に係る異物検出装置は、本開示の第４７の態様または第４８の態様のうちのいずれか１つの態様に係る異物検出装置において、
上記第１検出信号及び上記第２検出信号は、交流信号またはパルス信号である。
【０２１１】
上記態様によれば、
上記第１検出信号及び上記第２検出信号に上記交流信号を用いる場合は、比較的、異物の侵入が多い場合および／または長時間使用する場合に適用される。上記交流信号は徐々に電力が変動するので、連続して長時間使用する場合、上記第１コイル及び上記第２コイルへの負担を少なくできる。また、上記第１検出信号及び上記第２検出信号にパルス信号を用いる場合は、比較的、異物の侵入が少ない場合に適用される。上記パルス信号は間欠信号を作り易く、電力消費を削減して異物の検出を行うことができる。
【０２１２】
本開示の第５０の態様に係る異物検出装置は、本開示の第４７〜４９のうちのいずれか１つの態様に係る異物検出装置において、
上記異物検出回路は、上記第１検出信号及び上記第２検出信号を同時に上記第１コイル及び上記第２コイルに出力する。
【０２１３】
上記態様によれば、
上記第１検出信号及び上記第２検出信号の位相のずれがないので、上記第１コイル及び上記第２コイルから放出される磁界分布が均一となり、異物を高精度で検出できる。
【０２１４】
本開示の第５１の態様に係る異物検出装置は、本開示の第４７〜５０のうちのいずれか１つの態様に係る異物検出装置において、
上記第１コイル及び上記第２コイルを含み上記第１コイル及び上記第２コイルと同一構造の３つ以上のコイルと、
上記３つ以上のコイルの中の上記第１コイル及び上記第２コイルと上記異物検出回路との間の電気的接続を行う少なくとも１つのスイッチとを、さらに備え、
上記異物検出回路は、上記第１検出信号及び上記第２検出信号を出力する前に、上記少なくとも一つのスイッチを用いて上記３つ以上のコイルの中から隣接する２つのコイルとして上記第１コイル及び上記第２コイルを選択する。
【０２１５】
上記態様によれば、
上記３つ以上のコイルを配置し、３つ以上のコイルの中から上記第１コイル及び上記第２コイルの組合せを自由に選択できるので、異物を検出する範囲をさらに広げることができる。
【０２１６】
本開示の第５２の態様に係る異物検出装置は、本開示の第４７〜５１のうちのいずれか１つの態様に係る異物検出装置において、
上記第１検出信号の電力及び上記第２検出信号の電力は、１０ｍＷ〜１００ｍＷである。
【０２１７】
上記態様によれば、低電力で、異物を検出できる。
【０２１８】
本開示の第５３の態様に係る送電装置は、本開示の第４７〜５２のうちのいずれか１つの態様に係る異物検出装置と、
送電コイルと、
上記送電コイルに高周波電力を送電する送電回路と、を備える。
【０２１９】
上記態様によれば、
高精度で異物を検出できる範囲を広げることができる上記異物検出装置を備えているので、上記送電回路が高周波電力を送電する範囲を広げることができる。
また、上記第１コイル及び上記第２コイルと送電コイルとを両方備えているので、高周波電力を送電しているときでも、異物の侵入を検出できるので、異物の発熱を防止できる。
【０２２０】
本開示の第５４の態様に係る送電装置は、本開示の第５３の態様に係る送電装置において、
上記送電コイルを内部に配置した筐体を備え、
上記送電コイルを内部に配置した筐体を備え、
上記第１コイル及び上記第２コイルの各々の外周は、上記送電コイルの外周より小さく、
上記第１コイル及び上記第２コイルは、上記筐体の主面と上記送電コイルの間に配置されている。
【０２２１】
上記態様によれば、
上記第１コイル及び上記第２コイルの各々の外周は、上記送電コイルの外周より小さいので、上記送電コイルより相対的に小さい異物でも検出することができる。
【０２２２】
本開示の第５５の態様に係る送電装置は、本開示の第５３の態様に係る送電装置において、
上記第１コイル及び上記第２コイルのうちの少なくとも一つと上記送電コイルとを兼用する。
【０２２３】
上記態様によれば、
上記第１コイル及び上記第２コイルのうちの少なくとも一つと上記送電コイルとを兼用するので、コストが削減できる。また、装置の薄型化、軽量化を図ることができる。
【０２２４】
本開示の第５６の態様に係る送電装置は、本開示の第５３〜５５のうちのいずれか１つの態様に係る態様に係る送電装置において、
上記第１検出信号の電力及び上記第２検出信号の電力は、上記高周波電力より小さい。
【０２２５】
本開示の第５７の態様に係る送電装置は、本開示の第５３〜５６のうちのいずれか１つの態様に係る態様に係る送電装置において、
上記異物検出回路が上記第１コイルおよび上記第２コイルの近傍に異物がないと判断した後に、上記送電回路に上記高周波電力を送電させる制御回路を設ける。
【０２２６】
本開示の第５８の態様に係る無線電力伝送システムは、
本開示の第５３〜５７のいずれか１つの態様に係る無線送電装置と、
無線受電装置と、を備える。
【０２２７】
本開示の第５９の態様に係る異物検出装置によれば、
複数のコイルと異物検出回路とを備えた異物検出装置であって、
上記複数のコイルは、１つの面上において互いに近接して巻回され、
上記異物検出回路は、
上記複数のコイルのうちの互いに隣接した２つのコイルに、所定波形を有する検出信号を送信し、
上記検出信号が上記互いに隣接した２つのコイルによって反射されることによって生じた反射信号を受信し、
上記反射信号に基づいて、上記互いに隣接した２つのコイルの近傍における異物の有無を判断し、
上記検出信号は、上記互いに隣接した２つのコイルのうちの一方に流れる第１の検出信号と、上記互いに隣接した２つのコイルのうちの他方に流れる第２の検出信号とを含み、上記第１及び第２の検出信号のうちの一方が上記面上において時計回りに流れているとき、上記第１及び第２の検出信号のうちの他方は上記面上において反時計回りに流れる。
【０２２８】
本開示の第６０の態様に係る異物検出装置によれば、第５９の態様に係る異物検出装置において、
上記第１及び第２の検出信号はそれぞれ交流信号である。
【０２２９】
本開示の第６１の態様に係る異物検出装置によれば、第５９の態様に係る異物検出装置において、
上記第１及び第２の検出信号はそれぞれパルス信号である。
【０２３０】
本開示の第６２の態様に係る異物検出装置によれば、第５９〜第６１のうちの１つの態様に係る異物検出装置において、
上記複数のコイルは、上記面上において同じ巻回方向を有し、
上記第１及び第２の検出信号は互いに反転した極性を有し、
上記異物検出回路は、上記第１及び第２の検出信号を発生して、上記互いに隣接した２つのコイルに上記第１及び第２の検出信号を同時に送信する。
【０２３１】
本開示の第６３の態様に係る異物検出装置によれば、第５９〜第６１のうちの１つの態様に係る異物検出装置において、
上記複数のコイルは、上記面上において同じ巻回方向を有し、
上記異物検出回路は、１つの検出信号を発生して、上記互いに隣接した２つのコイルのうちの一方に上記１つの検出信号を上記第１の検出信号として送信し、上記互いに隣接した２つのコイルのうちの他方に上記１つの検出信号を上記第２の検出信号として送信し、
上記互いに隣接した２つのコイルは、上記第１及び第２の検出信号のうちの一方が上記面上において時計回りに流れているとき、上記第１及び第２の検出信号のうちの他方が上記面上において反時計回りに流れるように、上記異物検出回路に結線される。
【０２３２】
本開示の第６４の態様に係る異物検出装置によれば、第５９〜第６１のうちの１つの態様に係る異物検出装置において、
上記異物検出装置は、少なくとも１つの移相器をさらに備え、
上記複数のコイルは、上記面上において同じ巻回方向を有し、
上記異物検出回路は、各周期の前半及び後半で反転した波形を有する周期的な１つの検出信号を発生して、上記１つの検出信号を上記互いに隣接した２つのコイルのうちの一方に直接に上記第１の検出信号として送信し、上記１つの検出信号を上記互いに隣接した２つのコイルのうちの他方に上記移相器を介して上記第２の検出信号として送信する。
【０２３３】
本開示の第６５の態様に係る異物検出装置によれば、第５９〜第６１のうちの１つの態様に係る異物検出装置において、
上記複数のコイルのうちの互いに隣接した２つのコイルは、上記面上において互いに異なる巻回方向を有し、
上記異物検出回路は、１つの検出信号を発生して、上記互いに隣接した２つのコイルのうちの一方に上記１つの検出信号を上記第１の検出信号として送信し、上記互いに隣接した２つのコイルのうちの他方に上記１つの検出信号を上記第２の検出信号として送信する。
【０２３４】
本開示の第６６の態様に係る異物検出装置によれば、第５９〜第６５のうちの１つの態様に係る異物検出装置において、
上記異物検出装置は、上記異物検出回路を上記複数のコイルのうちの互いに隣接した２つのコイルに選択的に接続する少なくとも１つの第１のスイッチをさらに備える。
【０２３５】
本開示の第６７の態様に係る無線送電装置によれば、
第５９〜第６５のうちの１つの態様に係る異物検出装置を備える。
【０２３６】
本開示の第６８の態様に係る無線送電装置によれば、第６７の態様に係る無線送電装置において、
上記無線送電装置は、
高周波電力を発生する少なくとも１つの送電回路と、
上記少なくとも１つの送電回路を上記複数のコイルのうちの少なくとも１つに接続するか、上記異物検出回路を上記複数のコイルのうちの互いに隣接した２つのコイルに接続する第２のスイッチと、
上記第２のスイッチを制御する制御回路とをさらに備える。
【０２３７】
本開示の第６９の態様に係る無線電力伝送システムによれば、
第６７又は第６８の態様に係る無線送電装置と、
無線受電装置とを備える。
【産業上の利用可能性】
【０２３８】
本開示の異物検出装置、無線送電装置、及び無線電力伝送システムは、モバイル機器及びＥＶ車両などへ無線で電力を送る際に、送電コイル又は受電コイルの近傍の異物を確実に検出することに有用である。
【符号の説明】
【０２３９】
１０、１０Ａ〜１０Ｄ…異物検出回路、
１１ａ〜１１ｄ…検出コイル、
１２…移相器、
２０、２０ａ〜２０ｄ…異物、
３０、３０Ａ…送電装置、
３１、３１ａ〜３１ｃ、３１Ａ…送電コイル、
３２ａ〜３２ｃ…送電回路、
３３…通信回路、
３４、３４Ａ…制御回路、
３５…スイッチ回路、
４０…受電装置、
４１…受電コイル、
４２…受電回路、
４３…通信回路、
４４…制御回路、
４５…負荷装置、
５１…磁性体基板、
５２…筐体、
６１…送電装置、
６２…スマートホン、
７１…送電装置、
７１ａ…送電コイル、
７２…スマートホン、
７２ａ…受電コイル、
８０…壁、
８１…直流電源、
８２…送電装置、
８３…制御回路、
８４…送電回路、
８５…送電コイル、
８６…異物検出回路、
８７…検出コイル、
９０…ロボット、
９１…受電装置、
９２…受電コイル、
９３…受電回路、
９４…二次電池、
９５…駆動用電気モータ、
９６…車輪、
ＳＷ１〜ＳＷ５、ＳＷ１１、ＳＷ１２…スイッチ。
【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】
2019054730.tif 000012
【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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