(57)【要約】【課題】充電台１に金属異物５がセットされたことを速やか検出する。【解決手段】無接点充電方法は、充電台１に電池内蔵機器２をセットし、充電台１の送電コイル３に電池内蔵機器２の受電コイル４を電磁結合して、送電コイル３から受電コイル４に電磁誘導作用で電力搬送して、受電コイル４に誘導される電力で電池内蔵機器２の電池を充電する。さらに無接点充電方法は、検出コイルＫのインダクタンスが電池内蔵機器がセットされて磁気シールドなどによって増加し、金属異物がセットされて減少することを利用して、検出コイルＫのインダクタンスの変化量（ΔＨ）を検出して、電池内蔵機器２の近傍に金属異物５がセットされたかどうかを判定する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電台に電池内蔵機器をセットし、充電台の送電コイルに電池内蔵機器の受電コイルを電磁結合して、送電コイルから受電コイルに電磁誘導作用で電力搬送して、受電コイルに誘導される電力で電池内蔵機器の電池を充電する無接点充電方法であって、
前記充電台に設けた検出コイルのインダクタンスの変化量（ΔＨ）を検出して、インダクタンスの変化量（ΔＨ）から充電台に電池内蔵機器の近傍に金属異物がセットされたことを判定する無接点充電方法。
【請求項２】
前記充電台に、インダクタンスの変化量（ΔＨ）から金属異物を判定する閾値を記憶させて、記憶する閾値とインダクタンスの変化量（ΔＨ）とを比較し、インダクタンスの変化量（ΔＨ）が閾値よりも小さい状態で電池内蔵機器と同時に金属異物がセットされたと判定する請求項１に記載される無接点充電方法。
【請求項３】
前記充電台が、インダクタンスの変化量（ΔＨ）を検出し、検出するインダクタンスの変化量（ΔＨ）が閾値よりも大きいと、電池内蔵機器がセットされたと判定して、電池内蔵機器に電力搬送を開始する請求項２に記載される無接点充電方法。
【請求項４】
前記充電台にセットされる電池内蔵機器から充電台に、電池内蔵機器をセットする状態で、検出コイルのインダクタンスが増加するインダクタンス変化値を閾値として充電台に伝送し、
前記充電台が、検出コイルのインダクタンスの変化量（ΔＨ）を、電池内蔵機器から伝送される閾値に比較して、電池内蔵機器の近傍に金属異物がセットされたことを判定する請求項１に記載される無接点充電方法。
【請求項５】
前記充電台が、インダクタンスの変化量（ΔＨ）を検出し、検出するインダクタンスの変化量（ΔＨ）が電池内蔵機器から伝送される閾値よりも大きいと、電池内蔵機器がセットされたと判定して、電池内蔵機器に電力搬送を開始する請求項４に記載される無接点充電方法。
【請求項６】
前記充電台の検出コイルにコンデンサーを接続して、検出コイルのインダクタンスとコンデンサーの静電容量で発振周波数を特定する発振回路を設け、この発振回路の発振周波数を検出して、発振周波数とコンデンサーの静電容量からインダクタンスの変化量（ΔＨ）を演算する請求項１ないし５のいずれかに記載される無接点充電方法。
【請求項７】
前記充電台が、検出コイルを移動させて金属異物を検出する請求項１ないし６のいずれかに記載される無接点充電方法。
【請求項８】
前記送電コイルを前記検出コイルに併用してインダクタンスの変化量（ΔＨ）を検出する請求項１ないし７のいずれかに記載される無接点充電方法。
【請求項９】
前記充電台に送電コイルと、金属異物を検出する専用の検出コイルとして金属探知用コイルを設け、金属探知用コイルで金属異物を検出する請求項１ないし８のいずれかに記載される無接点充電方法。
【請求項１０】
充電台に電池内蔵機器をセットし、充電台の送電コイルに電池内蔵機器の受電コイルを電磁結合して、送電コイルから受電コイルに電磁誘導作用で電力搬送して、受電コイルに誘導される電力で電池内蔵機器の電池を充電する無接点充電方法であって、
前記充電台の送電コイルを移動して、送電コイルの消費電流が変化する変化カーブを検出し、変化カーブの非対称性から金属異物がセットされたことを検出する無接点充電方法。
【請求項１１】
前記発振回路の発振周波数の検出において、検出時には検出する回路を接続し、非検出時には、検出回路を切り離す請求項６に記載される無接点充電方法。
【請求項１２】
前記発振回路の発振周波数の検出において、前記充電台の検出コイルにコンデンサーを接続して、検出コイルの一端とコンデンサーとの間にスイッチング素子であるＦＥＴを接続し、検出コイルの一端とＦＥＴの一端を接続し、ＦＥＴのゲートを検出コイルの一端と接続することで、検出時には検出する回路を接続し、非検出時には、検出回路を切り離す請求項１１に記載される無接点充電方法。
【請求項１３】
受電コイルをショートさせた状態でのインダクタンスの変化量により、送電コイルと受電コイルとの位置ずれを検出する請求項１に記載される無接点充電方法。
【請求項１４】
受電コイルをショートさせた状態でのインダクタンスの変化量により、送電コイルと受電コイルとの位置ずれ度合いを検出し、この位置ずれ度合いに応じて、前記金属異物を判定する閾値を変更する請求項２に記載される無接点充電方法。
【請求項１５】
充電台に電池内蔵機器をセットし、充電台の送電コイルに電池内蔵機器の受電コイルを電磁結合して、送電コイルから受電コイルに電磁誘導作用で電力搬送して、受電コイルに誘導される電力で電池内蔵機器の電池を充電する無接点充電方法であって、
前記充電台に設けた検出コイルのインダクタンスで発振周波数を特定する発振回路を設けて、前記発振回路の発振周波数の変化量（Δｆ）から前記検出コイルのインダクタンスの変化量（ΔＨ）を検出し、さらに、前記発振回路の発振電圧の変化量（ΔＶ）を検出し、
発振周波数の変化量（Δｆ）と発振電圧の変化量（ΔＶ）の両方から充電台に電池内蔵機器と金属異物がセットされたことを判定する無接点充電方法。
【請求項１６】
発振電圧の変化量（ΔＶ）から金属異物を判定する閾値を記憶させて、記憶する閾値と発振電圧の変化量（ΔＶ）とを比較し、
発振電圧の変化量（ΔＶ）が閾値よりも大きい状態で充電台に電池内蔵機器と金属異物がセットされたと判定する請求項１５に記載される無接点充電方法。
【請求項１７】
発振周波数の変化量（Δｆ）が閾値よりも小さく、あるいは発振電圧の変化量（ΔＶ）が閾値よりも大きい状態で、充電台に電池内蔵機器と金属異物がセットされたと判定する請求項１５に記載される無接点充電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送電コイルと受電コイルとを電磁結合するように互いに接近して配置し、送電コイルから受電コイルに電磁誘導作用で電力搬送して、受電コイルに誘導される電力で電池を充電する無接点充電方法に関し、とくに充電台に金属異物がセットされたことを検出する無接点充電方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
送電コイルを内蔵する充電台に、受電コイルを内蔵する電池内蔵機器をセットして、送電コイルから受電コイルに電力搬送して、電池内蔵機器の電池を充電する無接点充電方法は開発されている。（特許文献１参照）
【０００３】
この無接点充電方法は、充電台の送電コイルと、電池内蔵機器の受電コイルとを電磁結合するように、電池内蔵機器を充電台にセットして、送電コイルから受電コイルに電力搬送して、受電コイルに誘導される電力で電池内蔵機器の内蔵電池を充電する。この充電方法は、コネクタを介して電池内蔵機器を充電台に接続する必要がなく、無接点方式で内蔵電池を便利に充電できる。
【０００４】
この充電方法は、クリップなどの金属製の金属異物が載せられると、金属異物に誘電電流が流れてジュール熱で発熱する弊害がある。また、金属異物に誘導電流が流れて無駄に電力を消費するので、充電台から効率よく電池を充電できなくなる欠点もある。この欠点を解消するために、特許文献１の充電台は、上面に縦横に並べて多数の温度センサを配置している。温度センサは、充電台に載せられて金属異物が発熱するのを検出する。この充電台は、上に金属製の金属異物を載せる状態で、送電コイルに交流電力を供給すると、金属異物に誘電電流が流れて発熱するので、この金属異物の発熱を、近くに配置している温度センサで検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１７５６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上の充電台は、金属異物の温度上昇を温度センサで検出して金属異物がセットされたことを検出するので、金属異物がセットされたことを速やかに検出できない検出がある。また、金属異物がどこにセットされるかが特定されないために、多数の温度センサを載せ台の上面に配置する必要がある。このため、温度センサの数が多くなって部品コストが高くなる。また、金属異物が置かれる位置によって、どの温度センサが発熱を検出するかが特定されないので、多数に設けている全ての温度センサの検出温度から金属異物が載せられたことを判定する必要があるので、多数の温度センサの検出温度から金属異物が載せられたことを検出する検出回路も複雑になり、簡単な回路で金属異物を検出できない欠点もある。
【０００７】
本発明は、さらに以上の弊害を解消することを目的に開発されたもので、本発明の大切な目的は、充電台に金属異物がセットされたことを速やか検出できる無接点充電方法を提供することにある。
また、本発明の他の大切な目的は、簡単な回路構成で、確実に安定して金属異物を検出できる無接点充電方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
【０００８】
本発明の無接点充電方法は、充電台１に電池内蔵機器２をセットし、充電台１の送電コイル３に電池内蔵機器２の受電コイル４を電磁結合して、送電コイル３から受電コイル４に電磁誘導作用で電力搬送して、受電コイル４に誘導される電力で電池内蔵機器２の電池を充電する。さらに本発明の無接点充電方法は、充電台１に設けた検出コイルＫのインダクタンスの変化量（ΔＨ）を検出して、インダクタンスの変化量（ΔＨ）から充電台１に電池内蔵機器の近傍に金属異物５がセットされたことを判定する。
【０００９】
本発明の無接点充電方法は、検出コイルのインダクタンスの変化量（ΔＨ）から金属異物を検出するが、本発明は、直接にはインダクタンスを検出せず、インダクタンスによって特定されるパラメーター、たとえばインダクタンスとコンデンサーの静電容量とで特定される共振周波数や、インダクタンスと周波数によって特定されるインピーダンスを検出し、周波数やインピーダンスを介してインダクタンスを検出して、金属異物を検出する方法も含むものとする。たとえば、検出コイルにコンデンサーを接続して、検出コイルのインダクタンスとコンデンサーの静電容量で発振周波数を特定する発振回路を設け、この発振回路の発振周波数を検出して、発振周波数から金属異物を検出することができる。この方法は、発振周波数を介して検出コイルのインダクタンスを間接的に検出して金属異物を検出できる。また、検出コイルのインダクタンスが増加すると交流に対するインピーダンスも変化するので、インピーダンスを介して検出コイルのインダクタンスを検出して、金属異物を検出することもできる。発振周波数やインピーダンスから金属異物を検出する方法は、直接には検出コイルのインダクタンスを検出しないが、インダクタンスによって特定される周波数やインピーダンスを介してインダクタンスを検出して金属異物を検出するので、実質的にはインダクタンスの変化から金属異物を検出することになる。したがって、本明細書において、「検出コイルのインダクタンスの変化量（ΔＨ）を検出する」とは、直接に検出コイルのインダクタンスを検出する方法のみでなく、インダクタンスによって特定されるパラメーターの変化量（ΔＨ）を検出する方法も含む意味に使用する。
【００１０】
以上の無接点充電方法は、充電台に電池内蔵機器の近傍に金属異物がセットされたことを速やかに判定できる。それは、以上の無接点充電方法が、検出コイルＫのインダクタンスの変化量（ΔＨ）を検出し、このインダクタンスの変化量（ΔＨ）から金属異物がセットされたことを判定するからである。
【００１１】
一般にコイルのインダクタンスは通常の状態に比べ、磁気シールドのような高透磁率の物体が近づくと大きくなり、反対に金属が近づくと渦電流により磁束が打ち消され、小さくなる。充電台に設けている検出コイルＫのインダクタンスも、磁気シールドをコイルの裏に備えた電池内蔵機器等が近づくと、その磁気シールドの影響でインダクタンスが増加する。しかし、近傍に金属異物があると、その分インダクタンスは金属異物により相殺されて、期待されるインダクタンス変化量（ΔＨ）が少なめとなる。したがって、金属異物は、インダクタンスの変化量（ΔＨ）から検出できる。電池内蔵機器をセットする状態で、検出コイルのインダクタンスの変化量（ΔＨ）が大きいと電池内蔵機器が検出コイルＫに接近して配置されたと判定し、変化量（ΔＨ）が小さいと電池内蔵機器と同時に金属異物が接近してセットされたと判定できる。検出コイルのインダクタンスの増加は、温度センサが検出する温度のように時間遅れがなく、金属異物がセットされると、ただちに変化するので、インダクタンスの変化量（ΔＨ）から金属異物を速やかに検出できる。
【００１２】
さらに、以上の無接点充電方法は、検出コイルのインダクタンスの変化量（ΔＨ）から金属異物を検出するので、温度センサで温度上昇を検出する方法に比べて、簡単な回路構成で、確実に安定して金属異物を検出できる特徴も実現する。
【００１３】
本発明の無接点充電方法は、充電台１に、インダクタンスの変化量（ΔＨ）から金属異物５がセットされたと判定する閾値を記憶させて、記憶する閾値とインダクタンスの変化量（ΔＨ）とを比較し、インダクタンスの変化量（ΔＨ）が閾値よりも小さい状態では電池内蔵機器の近傍に金属異物がセットされたと判定することができる。
以上の無接点充電方法は、インダクタンスの変化量（ΔＨ）を閾値に比較して、変化量（ΔＨ）が閾値よりも小さいと電池内蔵機器と同時に金属異物がセットされたと判定するので、より簡単な回路構成で金属異物５を検出できる。
【００１４】
本発明の無接点充電方法は、インダクタンスの変化量（ΔＨ）を検出して、検出するインダクタンスの変化量（ΔＨ）が閾値よりも大きいと、電池内蔵機器２がセットされて金属異物がセットされないと判定して、電池内蔵機器２に電力搬送を開始することができる。
以上の無接点充電方法は、インダクタンスの変化量（ΔＨ）を閾値に比較して、変化量（ΔＨ）が閾値よりも大きいと電池内蔵機器がセットされたと判定するので、より簡単な回路構成で電池内蔵機器２がセットされたことを検出して、電力搬送を開始できる。
【００１５】
本発明の無接点充電方法は、充電台１にセットされる電池内蔵機器２から充電台１に、電池内蔵機器２をセットする状態で、検出コイルＫのインダクタンスが増加するインダクタンス変化値を閾値として充電台１に伝送し、充電台１が、検出コイルＫのインダクタンスの変化量（ΔＨ）を、電池内蔵機器２から伝送される閾値に比較して、電池内蔵機器２の近傍に金属異物５がセットされたことを判定できる。
【００１６】
以上の無接点充電方法は、電池内蔵機器を充電台にセットする状態で、検出コイルＫのインダクタンスが増加するインダクタンス変化値を閾値として伝送するので、充電台はインダクタンスの変化量（ΔＨ）を閾値に比較して、電池内蔵機器の近傍に金属異物がセットされたことをより正確に判定できる。とくに、種々の電池内蔵機器をセットしながら、電池内蔵機器の近傍に金属異物がセットされる状態を正確に判定できる。充電台に電池内蔵機器がセットされる状態では、検出コイルＫのインダクタンスは増加するが、この状態でインダクタンスが増加する割合は、電池内蔵機器に内蔵される受電コイル裏の磁気シールド材の材質、大きさ、形状などで変化する。以上の無接点充電方法は、電池内蔵機器を充電台にセットして検出コイルのインダクタンスが増加するインダクタンス変化値を閾値としてあらかじめ充電台に伝送するので、検出コイルのインダクタンスの変化量（ΔＨ）を閾値に比較することで、電池内蔵機器の近傍に金属異物がセットされたことを正確に判定できる。
【００１７】
また、インダクタンス変化値の閾値を伝送しない電池内蔵機器に対しては、最初は常識的に考えられる最小値を閾値として用い、その値より多かった分だけ加算して次回からのために電池内蔵機器のＩＤとともに送電機本体に記憶しておくことができる。
【００１８】
本発明の無接点充電方法は、充電台１が、インダクタンスの変化量（ΔＨ）を検出し、検出するインダクタンスの変化量（ΔＨ）が電池内蔵機器２から伝送される閾値よりも大きいと、電池内蔵機器２がセットされたと判定して、電池内蔵機器２に電力搬送を開始することができる。
以上の無接点充電方法は、インダクタンスの変化量（ΔＨ）を、電池内蔵機器から伝送される閾値に比較して、電池内蔵機器がセットされたことを判定するので、電池内蔵機器がセットされたことを正確に検出して、電力搬送を開始できる。
【００１９】
本発明の無接点充電方法は、充電台１の検出コイルＫにコンデンサーを接続して、検出コイルＫのインダクタンスとコンデンサーの静電容量で発振周波数を特定する発振回路を設け、この発振回路の発振周波数を検出して、発振周波数とコンデンサーの静電容量からインダクタンスの変化量（ΔＨ）を演算することができる。
以上の無接点充電方法は、簡単な回路構成でインダクタンスの変化量（ΔＨ）を正確に検出できる。
また、本発明の無接点充電方法は、発振回路の発振周波数の検出において、検出時には検出する回路を接続し、非検出時には、検出回路を切り離す。
以上の本発明の無接点充電方法は、非検出時である送電時、充電時に、検出回路を切り離し、検出回路のコンデンサーの影響を低減することができる。
更に、本発明の無接点充電方法は、発振回路の発振周波数の検出において、充電台の検出コイルにコンデンサーを接続して、検出コイルの一端とコンデンサーとの間にスイッチング素子であるＦＥＴを接続し、検出コイルの一端とＦＥＴの一端を接続し、ＦＥＴのゲートを検出コイルの一端と接続することで、検出時には検出する回路を接続し、非検出時には、検出回路を切り離す。
以上の本発明の無接点充電方法は、非検出時である送電時、充電時に、検出回路を切り離し、検出回路のコンデンサーの影響を低減することができる。
本発明の無接点充電方法は、受電コイルをショートさせた状態でのインダクタンスの変化量により、送電コイルと受電コイルとの位置ずれを検出する。
以上の本発明の無接点充電方法は、位置ずれの度合いに応じて、受電コイルをショートさせた状態でのインダクタンスの変化量が変化するので、位置ずれを検出することができる。
本発明の無接点充電方法は、受電コイルをショートさせた状態でのインダクタンスの変化量により、送電コイルと受電コイルとの位置ずれ度合いを検出し、この位置ずれ度合いに応じて、前記金属異物を判定する閾値を変更する。
以上の本発明の無接点充電方法は、位置ずれの度合いに応じて、充電台に設けた検出コイルのインダクタンスの変化量（ΔＨ）が変化するので、適切な閾値に変更することができる。
【００２０】
本発明の無接点充電方法は、検出コイルＫを移動させて金属異物５を検出することができる。この無接点充電方法は、充電台のどの位置にセットされる金属異物をも確実に検出できる。
【００２１】
本発明の無接点充電方法は、送電コイルを検出コイルに併用してインダクタンスの変化量（ΔＨ）を検出することができる。この無接点充電方法は、インダクタンスの変化量（ΔＨ）を検出するために専用のコイルを設ける必要がなく、回路構成を簡単にできる。
【００２２】
本発明の無接点充電方法は、充電台１に送電コイル３と、金属異物５を検出する専用の検出コイルＫとして金属探知用コイルを設けて、金属探知用コイルで金属異物５を検出することができる。
以上の無接点充電方法は、インダクタンスの変化量（ΔＨ）を検出する専用の検出コイルＫを設けるので、金属探知用コイルをインダクタンスの変化量（ΔＨ）から金属異物を検出するために最適な形状やインダクタンスや形状に設計できる。
この方法は、検出コイルとして、金属異物の検出に最適な形状やインダクタンスに設計できる金属探知用コイルを設けるので、金属異物検出の解像度を高くして、非常に小さい金属異物をもインダクタンスの変化量（ΔＨ）から検出できる。また、この方法は、電池内蔵機器からのインダクタンス変化値を閾値として伝送することなく、小さい金属異物をも確実に検出できる。それは、送電コイルとは別に、径の小さな大インダクタンスの金属探知用コイルを、送電コイルの中心、または四隅に配置して電池内蔵機器がセットされる状態で、例えば、電池内蔵機器の周囲から中心に向けて、螺旋状に回転しながら移動することで、電池内蔵機器の磁気シールドに関係なく、金属異物に接近すると急激に金属探知用コイルのインダクタンスが減少することを利用して金属異物を検出できるからである。このため、この方法は、電池内蔵機器から充電台にインダクタンスの変化値を閾値として伝送する必要もなく、また、ほんの小さな金属も確実に検出することができる。
【００２３】
本発明の無接点充電方法は、充電台１の送電コイル３を移動して、送電コイル３の消費電流が変化する変化カーブを検出して、変化カーブの非対称性から金属異物５がセットされたことを検出することもできる。
【００２４】
以上の方法は電池内蔵機器から充電台に閾値のデータを伝送することなく、金属異物を検出できる特徴がある。また、受電コイルの近傍に金属異物５がセットされることを検出できるので、電池内蔵機器のみがセットされることを検出して、安全に電力搬送を開始できる。充電台に電池内蔵機器がセットされる状態で、送電コイルを移動させながら消費電流を検出すると、送電コイルの消費電流は、送電コイルが受電コイルに接近するにしたがって大きく、また離れるにしたがって小さくなるので、消費電流の最大点からコイルの中心は容易に特定することが出来る。この移動の間に送電コイルの消費電流も同時に測定すればその消費電流の変化カーブはコイル中心に対して対称となる。この状態で、電池内蔵機器の近傍に金属異物がセットされると、金属異物によって消費電流が変化するので、消費電流の変化カーブはコイル中心に対して対称にならず非対称な状態となる。受電コイルの中心に金属異物が置かれる可能性もあるが、この状態では、充電台が、電池内蔵機器を検出しない検出方式によって、電力搬送の開始を防止できる。この検出方法として、充電台に設けたコイルから電池内蔵機器に検出パルスを出力し、この検出パルスで受電コイルを励起し、励起された受電コイルがエコー信号を出力し、このエコー信号をコイルで検出して電池内蔵機器がセットされたことを検出する、すでに使用されている検出方法がある。この検出方法によると、受電コイルの中心に金属異物があると電池内蔵機器がセットされたことが検出されず、電力搬送を開始することはない。受電コイルの中心に金属異物があると、エコー信号が検出されないのは、検出パルスが金属異物に吸収されて送電コイルが励起されず、これがエコー信号を出力しないからである。したがって、消費電流の変化カーブが非対称性であることを検出して、電池内蔵機器の近傍に金属異物がセットされたことを判定できる。とくに、この方法は、電池内蔵機器の近傍、すなわち受電コイルの近傍に金属異物がセットされたことを正確に判定できるので、電池内蔵機器のみがセットされたことを確認して、安全に電力搬送を開始できる。電池内蔵機器の近傍に金属異物５がセットされて電力搬送すると、金属異物５が誘導される電流のジュール熱で発熱するからである。
【００２５】
さらに、本発明の無接点充電方法は、充電台１に電池内蔵機器２をセットし、充電台１の送電コイル３に電池内蔵機器２の受電コイル４を電磁結合して、送電コイル３から受電コイル４に電磁誘導作用で電力搬送して、受電コイル４に誘導される電力で電池内蔵機器２の電池を充電する無接点充電方法であって、充電台１に設けた検出コイルＫのインダクタンスで発振周波数を特定する発振回路２３を設けて、発振回路２３の発振周波数の変化量（Δｆ）から検出コイルＫのインダクタンスの変化量（ΔＨ）を検出し、さらに、発振回路２３の発振電圧の変化量（ΔＶ）を検出し、発振周波数の変化量（Δｆ）と発振電圧の変化量（ΔＶ）の両方から充電台１に電池内蔵機器２と金属異物５がセットされたことを判定することができる。
以上の無接点充電方法は、充電台に電池内蔵機器と金属異物がセットされたことを速やかに、しかも確実に判定できる特徴がある。それは、以上の無接点充電方法が、検出コイルのインダクタンスで発振周波数を特定する発振回路を設けて、発振回路の発振周波数の変化量（Δｆ）と、発振回路の発振電圧の変化量（ΔＶ）の両方から電池内蔵機器と金属異物がセットされたことを判定するからである。この方法によると、発振回路の発振周波数の変化量（Δｆ）から電池内蔵機器がセットされたことを判定でき、発振回路の発振電圧の変化量（ΔＶ）から金属異物が誤ってセットされたことを判定できる。したがって、発振周波数の変化量（Δｆ）と発振電圧の変化量（ΔＶ）の両方から電池内蔵機器と金属異物がセットされたことを確実に判定できる。
【００２６】
さらにまた、本発明の無接点充電方法は、発振電圧の変化量（ΔＶ）から金属異物５を判定する閾値を記憶させて、記憶する閾値と発振電圧の変化量（ΔＶ）とを比較し、発振電圧の変化量（ΔＶ）が閾値よりも大きい状態で充電台１に電池内蔵機器２と金属異物５がセットされたと判定することができる。
以上の無接点充電方法によると、発振電圧の変化量（ΔＶ）を閾値で比較するので、金属異物がセットされたことを正確に検出できる。とくに、この方法は、磁性材料の金属異物であっても確実に検出できる特徴がある。それは、金属異物が磁性材料であっても非磁性金属であっても発振回路の発振電圧が低下するからである。
【００２７】
さらにまた、本発明の無接点充電方法は、発振周波数の変化量（Δｆ）が閾値よりも小さく、あるいは発振電圧の変化量（ΔＶ）が閾値よりも大きい状態で、充電台１に電池内蔵機器２と金属異物５がセットされたと判定することができる。
以上の無接点充電方法によると、発振周波数の変化量（Δｆ）を閾値で比較し、発振電圧の変化量（ΔＶ）を閾値で比較するので、充電台に電池内蔵機器と金属異物がセットされたことを正確に判定できる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施例にかかる無接点充電方法に使用する充電台と電池内蔵機器のブロック図である。
【図２】電池内蔵機器の近傍に金属異物がセットされた状態において送電コイルの検出信号が変化する特性を示すグラフである。
【図３】本発明の他の実施例にかかる無接点充電方法に使用される電池内蔵機器と充電台を示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施例にかかる無接点充電方法に使用される発振回路を示す回路図である。
【図５】本発明の一実施例にかかる無接点充電方法に使用される他の発振回路を示す回路図である。
【図６】本発明の一実施例にかかる位置ずれの度合いに応じた送電コイルのインダクタンスの変化による周波数の変化量を示す図である。
【図７】本発明の一実施例にかかる受電コイルをショートさせる電池内蔵機器内の回路を示す図である。
【図８】本発明の他の実施例にかかる無接点充電方法に使用する充電台のブロック回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するための無接点充電方法を例示するものであって、本発明は無接点充電方法を以下の方法や回路構成に特定しない。
【００３０】
図１は、本発明の無接点充電方法で、充電台１の上に電池内蔵機器２を載せて、電池内蔵機器２の電池６を充電する状態を示している。
【００３１】
充電台１は、ケースの上面に、電池内蔵機器２を載せる上面プレート７を設けて、この上面プレート７の内側に送電コイル３を配置している。送電コイル３は、交流電源８を接続して、交流電源８をコントロール回路９で制御している。コントロール回路９は、電池内蔵機器２の伝送回路１０から伝送される検出信号を受信回路１１で検出して、検出する検出信号で、送電コイル３に供給する電力をコントロールしながら、電池内蔵機器２に電力搬送する。
【００３２】
さらに、充電台１は、検出コイルＫのインダクタンスの変化量（ΔＨ）を検出して、検出するインダクタンスの変化量（ΔＨ）から、充電台１に、電池内蔵機器２の近傍に金属異物５がセットされたかどうかを判定する異物検出回路１２を備えている。図１の充電台１は、送電コイル３を検出コイルＫに併用して、上面プレート７に、電池内蔵機器２の近傍に金属異物５がセットされたことを判定する。ただ、本発明の無接点充電方法は、図３に示すように、送電コイル３を検出コイルＫに併用することなく、異物検出専用の金属探知用コイル１４を設けて、電池内蔵機器の近傍に金属異物がセットされたことを検出することもできる。
【００３３】
充電台１は、送電コイル３を受電コイル４に電磁結合して、送電コイル３から受電コイル４に電力搬送する。電池内蔵機器２を上面プレート７の自由な位置にセットして、電池６を充電する充電台１は、送電コイル３を受電コイル４に接近するように移動させる機構（図示せず）を内蔵している。この充電台１は、送電コイル３をケースの上面プレート７の下に配設して、上面プレート７に沿って移動させて受電コイル４に接近させる。ただし、充電台は、必ずしも送電コイルを受電コイルに接近させるように送電コイルを移動させる機構を内蔵する必要はなく、電池内蔵機器を充電台の定位置に配置して、送電コイルを受電コイルに接近する構造とすることもできる。
【００３４】
送電コイル３は、上面プレート７と平行な面で渦巻き状に巻いてなる平面コイルで、上面プレート７の上方に交流磁束を放射する。この送電コイル３は、上面プレート７に直交する交流磁束を上面プレート７の上方に放射する。送電コイル３は、交流電源８から交流電力が供給されて、上面プレート７の上方に交流磁束を放射する。送電コイル３は、受電コイル４の外径にほぼ等しくして、受電コイル４に効率よく電力搬送する。
【００３５】
交流電源８は、たとえば、２０ｋＨｚ〜１ＭＨｚの高周波電力を送電コイル３に供給する。送電コイル３を受電コイル４に接近するように移動させる充電台１は、交流電源８を、可撓性のリード線を介して送電コイル３に接続している。交流電源８は、発振回路と、この発振回路から出力される交流を電力増幅するパワーアンプとを備える。
【００３６】
充電台１は、送電コイル３を受電コイル４に接近させる状態であって、金属異物５がセットされない状態で、交流電源８から送電コイル３に交流電力を供給して電力搬送し、受電コイル４の近傍に金属異物５がセットされる状態では、電力搬送しない。送電コイル３の交流電力は、受電コイル４に電力搬送されて、電池６を充電する。充電台１は、電池６が満充電されると、電池内蔵機器２から伝送される満充電信号で送電コイル３への電力供給を停止して、電池６の充電を停止する。
【００３７】
異物検出回路１２は、検出コイルＫに併用される送電コイル３のインダクタンスの変化量（ΔＨ）を検出し、検出するインダクタンスの変化量（ΔＨ）を閾値に比較して金属異物５がセットされたかどうかを判定する。検出コイルＫである送電コイル３のインダクタンスは、上面プレート７に、なにもセットされない状態、すなわち電池内蔵機器２も金属異物５もセットされない状態に比べて磁気シールドのような高透磁率の物体が近づくと増加する。逆に金属異物が近くにあるとインダクタンスは減少するので、電池内蔵機器の近傍に金属異物がセットされると、金属異物によってインダクタンスの増加が相殺されて想定値まで増加しない。また、図３に示すように、送電コイル３とは別に、検出コイルとして専用の金属探知用コイル１４を設ける充電台は、金属探知用コイル１４でもって、電池内蔵機器の磁気シールドの影響を受けることなく、金属探知用コイルが金属異物に近づくことにより、インダクタンスが急激に減少することを利用して、金属異物を検出できる。
【００３８】
送電コイル３で実現される検出コイルＫのインダクタンスは、送電コイル３である検出コイルＫにコンデンサーを接続し、検出コイルＫのインダクタンスとコンデンサーの静電容量で発振周波数を特定する発振回路を形成し、発振回路の発振周波数とコンデンサーの静電容量から演算できる。
発振回路の発振周波数（ｆ）は、送電コイル３で構成される検出コイルＫのインダクタンス（Ｌ）と、コンデンサーの静電容量（Ｃ）から以下の数式で特定される。
【００３９】
【数１】
2015223009.tif 000003
【００４０】
発振周波数は、周波数カウンタで検出される。発振周波数（ｆ）が検出されると、発振周波数（ｆ）とコンデンサーの静電容量（Ｃ）から、以下の数式で検出コイルＫのインダクタンス（Ｌ）は演算される。
【００４１】
【数２】
2015223009.tif 000004
【００４２】
インダクタンスが演算されると、演算されるインダクタンスを閾値に比較して、電池内蔵機器の近傍に金属異物がセットされたことを検出できる。ただし、インダクタンスを演算して閾値に比較することなく、インダクタンスによって特定される周波数から電池内蔵機器の近傍に金属異物がセットされたことを検出することもできる。インダクタンスが変化すると発振周波数も変化するので、周波数を閾値に比較して金属異物を検出する方法は、実質的にはインダクタンスを閾値に比較して金属異物を検出することになるからである。インダクタンスを演算することなく、周波数カウンタの数値から金属異物を判定する方法は、より簡単に金属異物を判定できる。また、インダクタンスで特定されるインピーダンスから金属異物を検出することもできる。
【００４３】
電池内蔵機器２が上面プレート７にセットされて、検出コイルＫに併用される送電コイル３のインダクタンスが増加するのは、電池内蔵機器２に内蔵している磁気シールドが検出コイルＫの送電コイル３に接近されるからである。電池内蔵機器２は、送電コイル３の交流磁場から電池や回路基板をシールドするために、磁気シールド１３を設けている。磁気シールド１３には、フェライトなどの透磁率が高いシートが使用される。磁気シールド１３を設けない電池内蔵機器２は、送電コイル３の交流磁場によって、電池の外装缶に誘電電流が流れて渦電流によるジュール熱で発熱し、また回路基板には雑音や発熱などの弊害を与える。この弊害を防止する電池内蔵機器２は、図１に示すように、受電コイル４の片面を送電コイル３に対向させて、その反対側の面に磁気シールド１３を設けている。磁気シールド１３には、透磁率の高いフェライトなどが使用されるので、これが検出コイルＫの送電コイル３に接近して送電コイル３のインダクタンスを増加させる。
【００４４】
充電台１の上面プレート７に金属異物５がセットされると、検出コイルＫの送電コイル３に金属異物５が接近して、検出コイルＫである送電コイル３のインダクタンスを減少させる。金属異物５が検出コイルＫのインダクタンスを減少させる割合は、その面積により異なるが、いずれにしても電池内蔵機器の磁性シールドによって増加されるべき分が相殺されてしまう。したがって、異物検出回路１２は、インダクタンスの変化量（ΔＨ）の大きさで、電池内蔵機器２の近傍に金属異物５がセットされたことを判定でき、変化量（ΔＨ）が大きいと電池内蔵機器のみがセットされ、インダクタンスが小さくなるか、あるいは減少すると電池内蔵機器の近傍に金属異物がセットされたと判定できる。異物検出回路１２は、インダクタンスの変化量（ΔＨ）を閾値に比較して、変化量（ΔＨ）が閾値よりも大きいと電池内蔵機器２のみがセットされたと判定し、閾値よりも小さいと電池内蔵機器２の近傍に金属異物５がセットされたと判定する。閾値は、あらかじめ異物検出回路１２に記憶され、あるいは電池内蔵機器２から伝送される。
【００４５】
電池内蔵機器２が充電台１の上面プレート７にセットされて、検出コイルＫである送電コイル３のインダクタンスを増加させる変化量（ΔＨ）は、各々の電池内蔵機器２によって変化する。電池内蔵機器２に内蔵される受電コイル４の磁気シールド１３の材質、大きさ、形状、送電コイル３から磁気シールドまでの距離などが異なるからである。電池内蔵機器２を充電台１の上面プレート７にセットして、検出コイルＫである送電コイル３のインダクタンスの変化量（ΔＨ）を検出し、検出されるインダクタンスの変化量（ΔＨ）を各電池内蔵機器２のメモリに記憶させることで、異物検出回路１２はより正確に電池内蔵機器２と金属異物５とを判定できる。電池内蔵機器２が充電台１にセットされる状態で、電池内蔵機器２から充電台１に、インダクタンスの変化量（ΔＨ）の閾値を伝送して、充電台１の異物検出回路１２が、インダクタンスの変化量（ΔＨ）をこの閾値に比較して、電池内蔵機器２と金属異物５とを判定できるからである。ただ、電池内蔵機器２は、これが充電台１にセットされると、検出コイルＫである送電コイル３のインダクタンスの変化量（ΔＨ）を大きくするので、電池内蔵機器２の近傍に金属異物５がセットされたことを判定する閾値を充電台１に記憶させて、この閾値から電池内蔵機器２と金属異物５とを判定することもできる。
【００４６】
異物検出回路１２は、コントロール回路を介して交流電源８を制御する。異物検出回路１２が、電池内蔵機器２がセットされたと判定すると、コントロール回路で交流電源８を制御して、交流電源８から送電コイル３に交流電力を供給して電力搬送を開始する。金属異物５がセットされたと判定すると、交流電源８から送電コイル３に電力を供給しない状態として、電力搬送を開始しない。また、電力搬送している状態で、金属異物５を検出すると電力搬送を停止する。
【００４７】
異物検出回路１２は、充電台１の上面プレート７に、電池内蔵機器２や金属異物５のいずれもセットされない状態における、検出コイルＫである送電コイル３のインダクタンスを基準インダクタンスとし、この基準インダクタンスに対してインダクタンスが増加する変化量（ΔＨ）から、電池内蔵機器２がセットされたことを判定する。つまり、一定値以上インダクタンスが増加しなければ金属異物が一緒にセットされたと判定して、充電をスタートしない。異物検出回路１２は、電池内蔵機器２がセットされない状態で、所定の周期（たとえば１秒周期）で検出コイルＫのインダクタンスの変化量（ΔＨ）を検出して、電池内蔵機器２の近傍に金属異物５がセットされたかどうかを判定している。電池内蔵機器２のみがセットされたと判定すると、電力搬送を開始し、電池内蔵機器２の近傍に金属異物５がセットされたと判定すると電力搬送を開始しない。
【００４８】
充電台１は、送電コイル３を電池内蔵機器２の受電コイル４に接近するように移動させて、上面プレート７にセットされる電池内蔵機器２と金属異物５を判定できる。電池内蔵機器２がセットされると、送電コイル３が電池内蔵機器２の受電コイル４に接近する状態で検出コイルＫである送電コイル３のインダクタンスの変化量（ΔＨ）が閾値よりも大きくなるからである。また、充電台１は、図３に示すように、送電コイル３の四隅又は中心に配置した専用の検出コイルである金属探知用コイル１４を上面プレート７の全面に移動させて、上面プレート７に金属異物５が載せられることを検出できる。送電コイル３が金属異物５に接近する状態で、金属探知用コイル１４のインダクタンスは減少するので、金属異物があると、その減少する変化量（ΔＨ）が通常よりも大きくなるので、インダクタンスの変化量（ΔＨ）から金属異物を検出できる。
【００４９】
送電コイル３が移動しない充電台１は、電池内蔵機器２を決められた位置にセットして使用される。電池内蔵機器２が充電台１の定位置にセットされると、送電コイル３は受電コイル４に接近する。この充電台１は、検出コイルＫである送電コイル３のインダクタンスを検出して、電池内蔵機器２がセットされたことを判定する。電池内蔵機器２がセットされると、充電台１の、検出コイルＫに併用される送電コイル３のインダクタンスは、電池内蔵機器をセットしない状態における基準インダクタンスから増加して、その変化量（ΔＨ）が閾値を越えるからである。この充電台１は、検出コイルＫに併用される送電コイル３のインダクタンスの変化量（ΔＨ）が閾値を越えることを検出して、電池内蔵機器２のみがセットされたことを判定して、電力搬送を開始できる。また、この充電器は、検出コイルＫに併用される送電コイル３のインダクタンスが増加して、その変化量（ΔＨ）が閾値よりも小さいと、金属異物５がインダクタンスの増加量（ΔＨ）を減少させたとして、電池内蔵機器２だけでなくて金属異物５も同時にセットされたと判定する。
【００５０】
送電コイル３を移動させる充電台１は、送電コイル３を移動させて消費電流が変化する状態を異物検出回路１２で検出し、消費電流の変化カーブから電池内蔵機器２と金属異物５を判定できる。この異物検出回路１２は、交流電源８から送電コイル３に交流電力を供給する状態で、送電コイル３の電流を検出して消費電流の最大点つまり受電コイルのセンターを軸にした消費電流の変化カーブを検出する。電池内蔵機器２のみが充電台１にセットされて、金属異物５がセットされない状態では、送電コイル３を直線状に移動させて消費電流の変化カーブを検出すると、変化カーブは、図２の実線で示すように、接近する状態と離れる状態とで同じカーブと対称となる。それは、送電コイル３が受電コイル４に接近するにしたがって送電コイル３の電流が大きくなり、また離れるにしたがって電流が減少するからである。しかしながら、電池内蔵機器２の受電コイル４の近傍に金属異物５がセットされると、この金属異物５が送電コイル３の電流を変化させて、図２の鎖線で示すように、消費電流の変化カーブは受電コイルのセンターに対して非対称となる。金属異物５が送電コイル３の負荷となって、送電コイル３の電流を増加させるからである。したがって、送電コイル３を直線状に移動させて、電池内蔵機器２の近傍に金属異物５がセットされたことを判定できる。この方法は、電池内蔵機器２の近傍に充電台１にセットされる金属異物５を確実に判定できる。この方法は、充電台１の上面プレート７に沿って送電コイル３を移動して、電池内蔵機器２の近傍にセットされる金属異物５を確実に検出できる。充電台１は、電池内蔵機器２がセットされることを判定して、電力搬送を開始し、電池内蔵機器２の近傍に金属異物５がセットされることを判定しては、電力搬送を開始しない。
【００５１】
以上の方法は、電池内蔵機器２と金属異物５の両側がセットされたことを判定できるので、電池内蔵機器２に電力搬送している状態で、金属異物５がセットされても、金属異物５がセットされたことを判定できる。送電コイル３を受電コイル４の位置に移動して、電力搬送を開始する充電台１は、電力搬送している状態では、送電コイル３は受電コイル４に接近する位置にある。この位置にある送電コイル３を受電コイル４から離した後、受電コイル４に接近し、また離れるように直線状に移動して、消費電流を検出し、消費電流の変化カーブから金属異物５がセットされたかどうかを判定する。金属異物５がセットされず、電池内蔵機器２のみがセットされた状態では、図２の実線で示すように変化カーブは対称性があり、金属異物５がセットされた状態では、図２の鎖線で示すように、変化カーブが非対称性を示す。したがって、変化カーブが非対称性を示すと、電池内蔵機器２の近傍に金属異物５がセットされたと判定して、電力搬送を停止させる。電力搬送している状態で、以上の動作を所定の周期で繰り返して、電池内蔵機器２の近傍に金属異物５がセットされたことを検出して、電力搬送を停止することができる。
【００５２】
図３の充電台１は、送電コイル３を検出コイルＫに併用することなく、専用の検出コイルＫとして金属探知用コイル１４を設けて金属異物５を検出する。この充電台１は、送電コイル３と同じようにして、金属探知用コイル１４でインダクタンスの変化量（ΔＨ）を検出して、充電台１に電池内蔵機器の近傍に金属異物がセットされたことを判定する。
【００５３】
さらに図３の以上の充電台１は、送電コイル３を受電コイル４に接近させる状態として、送電コイル３の近傍に金属探知用コイル１４を配置して、インダクタンスの変化量（ΔＨ）を検出して、受電コイル４の近傍にセットされる金属異物５を検出できる。電池内蔵機器２の近傍、すなわち受電コイル４の近傍に、金属異物５がセットされる状態と、金属異物５がセットされない状態では、金属探知用コイル１４が検出するインダクタンスの変化量（ΔＨ）が異なり、金属異物がない場合は、金属探知用コイルが検出するインダクタンスは変化しないが、金属異物が存在すると、金属異物の近傍において金属探知用コイルが検出するインダクタンス値が減少するため容易に検出可能である。この金属探知用コイルは、小さい金属異物も検出できるように送電コイルよりも小さく、かつインダクタンスの変化を検出しやすいように、送電コイルよりもインダクタンスを大きくしている。金属探知用コイルは、受電コイルの近傍に配設されて、受電コイルの近傍にセットされる金属異物を検出できる。金属探知用コイルが金属異物に接近すると、インダクタンスが急激に減少するからである。この金属探知用コイルは、例えば、受電コイルの周囲から中心に向けて、螺旋状に回転しながら移動して、電池内蔵機器の磁気シールドに関係なく、電池内蔵機器の近傍にある金属異物を検出できる。金属探知用コイルが、金属異物に接近すると急激にインダクタンスが減少するので、インダクタンスが検出する変化量（ΔＨ）から金属異物を検出できるからである。この方法は、金属探知用コイルのインダクタンスが減少する変化量（ΔＨ）から、電池内蔵機器の近傍にセットされる金属異物を検出するので、減少する変化量（ΔＨ）が設定値よりも大きくなると金属異物がセットされたと判定して、小さな金属も確実に検出できる。
【００５４】
この充電台１は、送電コイル３を受電コイル４に接近させる状態で、受電コイル４の近傍に金属探知用コイル１４を移動させてインダクタンスが減少する変化量（ΔＨ）を検出し、検出する変化量（ΔＨ）から電池内蔵機器２の近傍に金属異物５がセットされたかどうかを判定する。電池内蔵機器２の近傍に金属異物５がセットされたことを検出すると電力搬送を開始しない。この充電台１は、電池内蔵機器２を充電台１の定位置にセットして、送電コイル３を受電コイル４に接近し、あるいは、すでに知られている方法で受電コイル４の位置を検出して、送電コイル３を受電コイル４の近傍に移動して、金属探知用コイル１４でインダクタンスの変化量（ΔＨ）を検出して金属異物を検出する。
【００５５】
さらに、以上の充電台１は、電力搬送を開始して、送電コイル３から受電コイル４に電力搬送している途中で、金属探知用コイル１４を受電コイル４近傍で移動させて、インダクタンスの変化量（ΔＨ）を検出し、検出する変化量（ΔＨ）から充電途中に電池内蔵機器２の近傍に金属異物５がセットされたことも検出できる。この充電台１は、電力搬送している途中で金属異物５を検出すると、電力搬送を停止できるので、安全に電池内蔵機器２に電力搬送できる。
【００５６】
電池内蔵機器２は、充電台１の送電コイル３に電磁結合される受電コイル４を内蔵しており、この受電コイル４に誘導される電力で電池６を充電する。電池内蔵機器２は、充電できる電池６を備えている携帯機器であって、パック電池、携帯電話機、携帯式の音響機器、携帯機器を充電する電池を内蔵している充電器など、電池を備える携帯機器である。
【００５７】
図１の電池内蔵機器２は、電池６と、受電コイル４と、この受電コイル４に誘導される交流を直流に変換して電池を充電すると共に、電池の満充電を検出する充電制御回路１５と、電池内蔵機器２が充電台１にセットされて、送電コイル３のインダクタンスを増加させる変化量（ΔＨ）を閾値として記憶して、この閾値を充電台１に伝送する伝送回路１０とを備える。電池内蔵機器２は、充電される電池を電池パックとして、脱着自在に内蔵することもできる。
【００５８】
電池６は、リチウムイオン電池又はリチウムポリマー電池である。ただし、電池は、ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池などの充電できる全ての電池とすることができる。電池内蔵機器２は、１個ないし複数の電池６を内蔵している。複数の電池は、直列又は並列に接続され、あるいは直列と並列に接続される。
【００５９】
充電制御回路１５は、リチウムイオン電池やリチウムポリマー電池等を定電圧・定電流充電し、ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池を定電流充電する。さらに、充電制御回路１５は、電池６の満充電を検出して、満充電信号を伝送回路１０を介して充電台１に伝送する。充電台１は、伝送回路１０から伝送される満充電信号を受信回路１１で検出する。満充電信号を検出すると、コントロール回路９は交流電源８を制御して、送電コイル３への電力供給を停止させる。
【００６０】
伝送回路１０は、電池内蔵機器２から充電台１に、インダクタンスの変化量（ΔＨ）の閾値、電池の充電電流、充電電圧、効率閾値信号、電池の満充電信号、ＩＤ信号などの種々の伝送信号を伝送する。伝送回路１０は、受電コイル４の負荷インピーダンスを変化させて、送電コイル３に種々の伝送信号を伝送する。この伝送回路１０は、図示しないが、受電コイルに変調回路を接続している。変調回路は、コンデンサーや抵抗等の負荷とスイッチング素子とを直列に接続して、スイッチング素子のオンオフを制御して種々の伝送信号を充電台１に伝送する。
【００６１】
充電台１の受信回路１１は、送電コイル３のインピーダンス変化、電圧変化、電流変化等を検出して、伝送回路１０から伝送される伝送信号を検出する。受電コイル４の負荷インピーダンスが変化すると、これに電磁結合している送電コイル３のインピーダンスや電圧や電流が変化するので、受信回路１１は、これ等の変化を検出して、電池内蔵機器２の伝送信号を検出することができる。
【００６２】
ただし、伝送回路は、搬送波を変調して伝送する回路、すなわち送信機とすることもできる。この伝送回路から伝送される伝送信号の受信回路は、搬送波を受信して、伝送信号を検出する受信器である。伝送回路と受信回路とは、電池内蔵機器から充電台に伝送信号を伝送できる全ての回路構成とすることができる。
【００６３】
上述の数１にて特定される発振周波数（ｆ）の発振回路は、図４に開示される回路を利用できる。図において、送電コイル（検出コイル）Ｌ１と直列に接続されるタンクコンデンサーＣ１に、送電時の交流電源８に代わって、直流の電源回路ＶＣＣを印加することにより、自励式発振回路（図で使用しているのはクラップ式であるが、コルピッツ式でもハートレー式でも可能）が形成される。
そして、送電コイルＬ１に、コンデンサーを接続する回路を備える。コンデンサーＣ２、Ｃ３、Ｃ４を直列し、直流の電源電圧を出力する電源回路ＶＣＣより、スイッチＳ１を介して、ＮＰＮ型トランジスタＱ１のコレクターに、電源電圧が印加されるとともに、トランジスターＱ１のベースとコンデンサーＣ２、Ｃ３との接点に抵抗Ｒ１を介して、電源電圧が印加される。トランジスターＱ１のエミッターに抵抗Ｒ２（例えば１ＫΩ）が直列接続され、この端部が接地される。コンデンサーＣ４の一端は、接地されると共に、他端は、抵抗Ｒ２に並列接続される。また、トランジスターＱ１のエミッターには、コンデンサーＣ５を介して、発振回路の出力が、ＯＳＣ ＯＵＴから出力される。そして、図４の回路により、スイッチＳ１をオンすると、トランジスターＱ１がＯＮとなり、ＯＳＣ ＯＵＴからの出力に基づき、別途（図示なし）、設けられる回路、演算回路により、上記の数式と同様に、非送電時には出力回路はハイインピーダンスになるのでコンデンサーＣ１の容量は無視され、以下の数式の周波数で発振するので、周波数が特定、演算される。
ここで、（Ｃ２//Ｃ３//Ｃ４）は、コンデンサーＣ２、Ｃ３、Ｃ４の直列容量を示している。コンデンサーＣ２、Ｃ３、Ｃ４によるクラップ発振回路となる。
【００６４】
【数３】
2015223009.tif 000005
【００６５】
なお、図４の回路においては、スイッチＳ１をオフとして、電源電圧の印加をなくしても、コンデンサーＣ２、Ｃ３、Ｃ４が、送電コイルＬ１に接続されたままなので、送電コイルＬ１により送電を開始したときに、送電電流がコンデンサーＣ２、Ｃ３、Ｃ４にも流れ、送電効率が悪化する。充電、送電開始前に切り離すほうが望ましい。
しかしながら、コイル両端には数十ボルトの交流が加わっており、安価な電子スイッチでは切り離せない。また、トランジスタで接続しておいて、切り離そうとしても、導通時のＯＮ抵抗が高く、検出回路のＱが下がるため、回路が動作しない。グランドにつながるコンデンサーをＦＥＴで切り離そうとしてもボディダイオードの影響で切り離せない等の問題がある。
【００６６】
これに対し、図５に示す回路において、このような問題を解消できる。
送電コイルＬ１には、コンデンサーＣ２、Ｃ３、Ｃ４を直列し、コンデンサーＣ２の送電コイルＬ１側にＮ型ＦＥＴ Ｑ３を、そのソースを送電コイルＬ１側にして接続し、コンデンサＣ４の接地側に、Ｎ型ＦＥＴ Ｑ５を、そのソースを接地側にして、接続している。電源回路ＶＣＣより、スイッチＳ１を介して、ＮＰＮ型トランジスタＱ１のコレクターに、電源電圧が印加されるとともに、トランジスターＱ１のベースとコンデンサーＣ２、Ｃ３との接点に抵抗Ｒ１を介して、電源電圧が印加される。トランジスターＱ１のエミッターに抵抗Ｒ２が直列接続され、この端部が接地され、他端は、コンデンサーＣ３とコンデンサーＣ４との接続点に接続される。加えて、スイッチＳ１からの電源電圧は、Ｎ型ＦＥＴ Ｑ５のゲートに接続され、また、スイッチＳ１からの電源電圧は、ＰＮＰ型トランジスタＱ４のエミッターに接続され、このコレクターは、ＦＥＴ Ｑ３のベース、及び、抵抗Ｒ３を介して送電コイルＬ１に接続される。また、トランジスターＱ１のエミッターには、コンデンサーＣ５を介して、発振回路の出力が、ＯＳＣ ＯＵＴから出力される。
ここで、送電回路が働いていないとき、送電コイルＬ１の他端は接地されているので、送電コイルＬ１の一端のＤＣ電圧も接地電圧に等しい。そして、図５の回路により、スイッチＳ１をオンすると、ＦＥＴ Ｑ５がオンとなり、トランジスターＱ４がアクティブとなり、ＦＥＴ Ｑ３もオンとなる。ＯＳＣ ＯＵＴからの出力に基づき、別途（図示なし）、設けられる回路、演算回路により、非送電時には出力回路はハイインピーダンスになるのでコンデンサーＣ１の容量は無視され、上記数式３と同様の周波数で発振するので、周波数が特定、演算される。
そして、図５の回路において、スイッチＳ１をオフとして、電源電圧の印加をなくし、送電回路をアクティブにすると、ＦＥＴ Ｑ５がオフとなり、トランジスターＱ４が非アクティブとなり、ＦＥＴ Ｑ３のゲートは抵抗Ｒ３により、常に、送電コイルＬ１の端子の電圧と等しくなり、送電コイルＬ１がマイナス電圧（例えば、マイナス数十ボルト）になっても、ＦＥＴ Ｑ３はオフとなる。つまり、トランジスターＱ４が非アクティブになることより、送電コイルＬ１がマイナス電圧になるとき、ＦＥＴ Ｑ３がオンとなることを防止している。
【００６７】
コイルのインダクタンスＬ、発振周波数の測定に図５のようなクラップ発振回路を用いるとき、送電コイルＬ１の他端はグランドにつながる。このとき、送電コイルＬ１の接地側でない一端もＤＣ的には同じくグラントレベルとなる。そして、発振回路の送電コイルＬ１の一端と、コンデンサーとの間にスイッチング素子を接続する。詳細には、図５に示すように、送電コイルＬ１の一端とＦＥＴ Ｑ５のソースとを接続し、コンデンサーＣ２にＦＥＴ Ｑ５のドレインをつなぎ、ＦＥＴ Ｑ５のゲートを送電コイルＬ１の一端と接続することで、スイッチＳ１をオフとして、電源電圧の印加をなくすと、ＦＥＴ Ｑ５のゲートを送電コイルＬ１の一端と接続しているので、電圧が等しくなり、スイッチング素子ＦＥＴ Ｑ５がオフとなり、発振回路をコイルから切り離すことができる。
【００６８】
上述の一実施例において、充電台に設けた検出コイルのインダクタンスの変化量（ΔＨ）を検出して、インダクタンスの変化量（ΔＨ）から充電台に電池内蔵機器の近傍に金属異物がセットされたことを判定する無接点充電方法においては、送電コイルと受電コイルとの位置合わせが正確でないと、誤検出、誤判定、誤動作等をすることがある。これは、両コイルの位置あわせが正確な場合より、多少位置ずれをしている方が、インダクタンスの変化量（ΔＨ）が大きくなるからである。
そして、ユーザーが、電池内蔵機器を充電台上に配置して、送電コイルを受電コイルに接近する構造とするとき、送電コイルと受電コイルの位置関係が、位置ずれした状態となる場合がある。
位置ずれの度合いに応じた、送電コイルのインダクタンスの変化を自励発振周波数（変化）で表したものを図６に示す。
利用した送電コイルは、外周直径４０ｍｍ、内部空間直径１０ｍｍの平面型円形コイルである。また、利用した受電コイルは、外周直径３０ｍｍ、内部空間直径１０ｍｍの平面型円形コイルであり、送電コイルと対面する面の反対面には、磁気シールドを設置している。
図において、横軸が両コイルの中心点のずれ（単位ｍｍ）を示し、縦軸は、送電コイルのインダクタンスを自励発振回路で発振させたときの周波数約２５０ＫＨｚを２００ミリ秒間カウントしたときのカウントの変化量（ΔＦ）として示している。
ここで、周波数ｆとインダクタンスＬとの関係は、上述の数式１、２等の関係があるので、変化量（ΔＦ）は、変化量（ΔＨ）に対応しており、変化量（ΔＦ）がマイナスになると変化量（ΔＨ）は大きくなり、変化量（ΔＦ）がプラスになると変化量（ΔＨ）は小さくなる。つまり、周波数の変化量（ΔＦ）は、インダクタンスの変化量（ΔＨ）と同じ意味となり、変化量（ΔＦ）を、変化量（ΔＨ）と解釈することができる。
曲線Ａが送電コイルのインダクタンスの変化による周波数の変化量（ΔＦＨ）を示しており、位置ずれがない場合（横軸０ｍｍ）、変化量は約１２００カウントであり、位置ずれの度合いが大きくなるにつれて、変化量が大きくなる。これは受電コイルがオープンしていても送電コイル全面に覆いかぶさるとコイル一本一本の僅かな渦電流も無視できなくなり送電コイルのインダクタンスを減少されるが、位置がずれた時は渦電流によるインダクタンス減少より受電コイルのシールドによるインダクタンス増加のほうが支配的であるからと考えられる。更に、位置ずれの度合いが大きくなる（ずれ約１８ｍｍ以上）と、両コイルの重なりが小さくなり、磁気シールドの影響も小さくなることより、変化量（ΔＦＨ）が小さくなる。なお、曲線Ａでは、変化量（ΔＦ）は、マイナス側となっている。これは自励発振周波数が低くなる、つまり送電コイルのインダクタンスが大きくなることを意味する。
また、曲線Ｂは、詳細には後述するように、受電コイルをショートさせた場合の送電コイルの変化量（ΔＦ）を示している。図示するように、両コイルの位置ずれの度合いが小さいほど、変化量（ΔＦ）がプラス側に大きくなっている。また、両コイルの位置ずれの度合いが大きくなると、変化量（ΔＦ）がマイナス側となる。曲線Ｂでは、変化量（ΔＦ）は、プラス側となっている。これは自励発振周波数が高くなる、つまり送電コイルのインダクタンスが小さくなることを意味する。
以上のように、曲線Ａが示すように、両コイルの周辺が重なるとき、即ち、横軸約１０〜２０ｍｍの位置ずれのとき、変化量（ΔＦ）が大きく、値の変化も小さいので、変化量（ΔＦ）より、位置ずれ、位置ずれの度合いを、判定、検出することは、難しい。一方、曲線Ｂが示す受電コイルをショートさせた場合の送電コイルの変化量（ΔＦ）においては、両コイルの周辺が重なるとき、即ち、横軸約１０〜２０ｍｍの位置ずれから、位置ずれの度合いが小さくなるまで、概略、継続して変化しており、このインダクタンスの変化量（ΔＨ）より、位置ずれ、位置ずれの度合いを、判定、検出することができる。特に、位置ずれの度合いが小さいとき、即ち、横軸約８ｍｍの位置ずれより小さいとき、プラスの変化であり、変化量も大きいので、精度良く、位置ずれ、位置ずれの度合いを、判定、検出することができる。
【００６９】
次に、上記のように、受電コイルをショートさせて、送電コイルのインダクタンスの変化量（ΔＨ）を、検出し、位置ずれ、位置ずれの度合いを、判定、検出する回路、方法について、以下、説明する。電池内蔵機器を充電台上に配置して、送電コイルを受電コイルに接近する状態とし、図７に、電池内蔵機器２内の回路を示す。受電コイル４からの交流を整流するブリッジ回路Ｂと、ここからの出力を電源として動作するマイコンを備えるＣＰＵと、出力を消費する負荷ＬＯＡＤ（充電できる２次電池であったり、携帯電話等の電子機器であったりする）とを、有している。ブリッジ回路Ｂから負荷ＬＯＡＤへの出力は、ＣＰＵにより制御されるＰ型ＦＥＴＱ３にて、オンオフされる。受電コイルをショートさせてインダクタンスを測定するまでは、このＰ型ＦＥＴＱ３はまだオフのままで、負荷にはつながずにＣＰＵのみ動作させる。また、ブリッジ回路Ｂの出力には、電力を蓄えるコンデンサーＣ１が並列接続されている。受電コイル４の両端において、これをショートさせるために、Ｎ型ＦＥＴＱ１、Ｑ２を各ソースを接続し、各ドレインを受電コイル４の両端に接続しており、ＦＥＴＱ１、Ｑ２の各ゲートはひとつに接続されて、ＣＰＵにて、制御される。
以上の回路より、送電コイル３からの送電、伝送により、受電コイル４に電力が誘起され、ブリッジ回路Ｂにて整流されて、コンデンサーＣ１が充電、蓄電され、ＣＰＵに電力を供給する。なお、本実施例では、Ｐ型ＦＥＴＱ３は、オフ状態のままだが、負荷ＬＯＡＤに電力を供給するスイッチである。そして、送電コイル３からの送電、伝送が始まると受電装置（電池内蔵機器）はシールドやコイルのパラメータ（図６に示す曲線Ａ、曲線Ｂの値）を送電側に通知する。この通知を受けた送電器（充電台）は、一定時間送電を止め、インダクタンス測定モードに入る。この期間受電装置はＣ１に蓄えられた電力のみでＣＰＵを動作させ、ＦＥＴＱ１、Ｑ２の各ゲートをドライブして受電コイルをショートしなければならないので、できるだけ短い時間に測定を終える。このとき、送電側においては、上述の図４、図５等の回路を用いて、上述に説明したように、発振する周波数が特定、演算され、受電コイル４をショート時の送電コイル３のインダクタンスが演算され、上述のように、電池内蔵機器を配置しない状態からのインダクタンスの変化量を演算する。また、受電コイル４をショートしない状態で、同様に、発振する周波数が特定、演算され、受電コイル４をショート時の送電コイル３のインダクタンスが演算され、上述のように、電池内蔵機器を配置しない状態からのインダクタンスの変化量を演算する。
このように、受電コイルをショートさせた状態でのインダクタンスの変化量により、送電コイルと受電コイルとの位置ずれを検出することができる。
受電コイルをショートさせた状態でのインダクタンスの変化量により、送電コイルと受電コイルとの位置ずれ度合いを検出し、この位置ずれ度合いに応じて、前記金属異物を判定する閾値を変更する。
【００７０】
充電台の異物検出回路１２は、以下のような機能を、追加で備えることができる。
上述のように電池内蔵機器から送信されるシールドやコイルのパラメータ（図６に示す曲線Ａ、曲線Ｂの値）を受信して、記憶、利用したり、あらかじめ異物検出回路１２に、図６に示す曲線Ａ、曲線Ｂの値を記憶させ、利用する。そして受電コイルをショートさせた状態でのインダクタンスの変化量により、曲線Ｂの変化量に当てはめて、位置ずれの有無（例えば、約５ｍｍ以上は、位置ずれがあるとする）、位置ずれの度合いを、充電台の図示しない表示器にて、表示させることができる。
また、受電コイルをショートさせた状態でのインダクタンスの変化量により、曲線Ｂの変化量に当てはめて、位置ずれの度合い（横軸のずれ、単位ｍｍ）に応じて、金属異物を判定する閾値を変更する。つまり、受電コイルをショートすることがない状態での送電コイルのインダクタンスの変化量（ΔＨ）において、金属異物５がセットされたと判定する閾値を、一定とすることなく、閾値を変更する。例えば、図６の曲線Ａで示すように、各位置ずれの度合い（横軸のずれ、単位ｍｍ）時の変化量の所定の割合値（例えば、５０％の値）を閾値とするなら、位置ずれの度合い（横軸のずれ、単位ｍｍ）に応じて、適切な金属異物の判定を行うことができる。
つまり、インダクタンスの変化量（ΔＨ）の大きさで、電池内蔵機器２の近傍に金属異物５がセットされたことを判定でき、変化量（ΔＨ）が大きいと電池内蔵機器のみがセットされ、インダクタンスが小さくなるか、あるいは減少すると電池内蔵機器の近傍に金属異物がセットされたと判定できる。異物検出回路１２は、インダクタンスの変化量（ΔＨ）を閾値に比較して、変化量（ΔＨ）が閾値よりも大きいと電池内蔵機器２のみがセットされたと判定し、閾値よりも小さいと電池内蔵機器２の近傍に金属異物５がセットされたと判定する。
【００７１】
電池内蔵機器２が充電台１にセットされて、電池内蔵機器２に内蔵してい磁気シールド１３等の磁性材料が充電台１の検出コイルＫに接近すると、検出コイルＫのインダクタンスは増加する。磁性材料が検出コイルＫの磁束密度を高くするからである。このため、検出コイルＫのインダクタンスは、充電台１に電池内蔵機器２がセットされると増加する。すなわち、充電台１に電池内蔵機器２がセットされない状態に比較して、電池内蔵機器２がセットされる状態では、検出コイルＫのインダクタンスが増加する。したがって、検出コイルＫのインダクタンスが増加することを検出して、充電台１に電池内蔵機器２がセットされたと判定し、この状態で送電コイル３から受電コイル４に電力搬送して電池内蔵機器２の内蔵電池６を充電することができる。
【００７２】
ところが、電池内蔵機器２と一緒に、ユーザーが誤って金属異物５を載せることがある。この状態で電力搬送すると、金属異物５に渦電流が流れる。渦電流は、ジュール熱で金属異物５を発熱させる。この弊害を防止するために、電池内蔵機器２と一緒に金属異物５がセットされる状態では電力搬送を停止する必要がある。このことを実現するには、電池内蔵機器２と一緒に金属異物５がセットされたことを検出する必要がある。
【００７３】
充電台１に金属異物５がセットされると、金属異物５によって検出コイルＫのインダクタンスが減少する。金属異物５に流れる渦電流が検出コイルＫのインダクタンスを減少させるからである。この特性を利用して、充電台１に金属異物５がセットされたことを判定できる。金属異物５が銅やアルミニウム等の非磁性金属であると、渦電流によって検出コイルＫのインダクタンスは低下する。しかしながら、金属異物５が鉄やステンレス等の磁性金属であると、渦電流によって検出コイルＫのインダクタンスは低下するが、磁性金属の金属異物５が磁束密度を増加して検出コイルＫのインダクタンスが増加する。すなわち、金属異物５が磁性金属であると、インダクタンスは渦電流によって減少し、磁束密度の増加によって増加する。すなわち、渦電流によってインダクタンスが低下しても、磁束密度の増加によってインダクタンスの減少が相殺される。このため、金属異物５が、銅やアルミニウムなどの非磁性金属であると、渦電流によるインダクタンスの低下から、電池内蔵機器２と一緒に金属異物５がセットされたことを正確に検出できるが、金属異物５が鉄やステンレス等の磁性材料であると、渦電流によるインダクタンスの低下が磁束密度の増加に相殺されて小さくなり、電池内蔵機器２と同時に金属異物５がセットされることを正確に検出するのが難しくなる。
【００７４】
図８の異物検出回路２２は、インダクタンスの変化量（ΔＨ）に加えて、金属異物５の渦電流による発振回路２３の発振電圧の変化量（ΔＶ）を検出して、磁性材料の金属異物をも正確に検出する。この異物検出回路２２は、検出コイルＫのインダクタンスで発振周波数を変化させる発振回路２３を設けて、インダクタンスの変化量（ΔＨ）を発振周波数の変化量（Δｆ）として検出する。このことを実現するために、検出コイルＫのインダクタンスで発振周波数を特定する発振回路２３を設けている。この異物検出回路２２は、発振回路２３の発振周波数の変化量（Δｆ）から検出コイルＫのインダクタンスの変化量（ΔＨ）を検出し、さらに、発振回路２３の発振電圧の変化量（ΔＶ）を検出して、発振周波数の変化量（Δｆ）と、発振電圧の変化量（ΔＶ）の両方から、充電台１に電池内蔵機器２と金属異物５がセットされたことを判定する。
【００７５】
充電台１に金属異物２がセットされると、金属異物５に流れる渦電流によって発振回路２３の発振電圧は低下する。渦電流は、金属異物５が非磁性材料であっても、また磁性材料であっても流れるので、金属異物５がセットされると、発振回路２３の発振電圧は低下する。したがって、金属異物５の渦電流による発振電圧の低下を検出して、磁性材料の金属異物と、非磁性材料の金属異物の何れがセットされても金属異物５がセットされたことを検出できる。
【００７６】
図８の発振回路２３は、検出コイルＫのインダクタンスで発振周波数を特定する。発振周波数（ｆ）は、検出コイルＫのインダクタンス（Ｌ）と、これに直列に接続しているコンデンサーＣ１、Ｃ２、Ｃ３の直列容量（Ｃ）によって、以下の式で示す周波数となる。
【００７７】
【数４】
2015223009.tif 000006
【００７８】
コンデンサーＣ１、Ｃ２、Ｃ３の直列容量（Ｃ）は一定であるので、発振周波数（ｆ）は、検出コイルＫのインダクタンス（Ｌ）に対して以下の式で示すように変化する。
【００７９】
【数５】
2015223009.tif 000007
【００８０】
したがって、発振回路２３の発振周波数（ｆ）は、インダクタンス（Ｌ）が増加すると低下し、インダクタンス（Ｌ）が減少すると高くなり、発振周波数（ｆ）からインダクタンス（Ｌ）は特定でき、また、インダクタンス（Ｌ）から発振周波数（ｆ）は特定される。
【００８１】
発振回路２３のトランジスタＱ１は、コンデンサーＣ１とスイッチＳ２とを介してベースを検出コイルＫに接続している。スイッチＳ２は、検出コイルＫのインダクタンスを検出する状態、すなわち発振回路２３を発振状態とする状態でオン、インダクタンスを検出しない状態でオフ状態に切り換えられる。この発振回路２３は、検出コイルＫに送電コイルを併用することができる。ただ、検出コイルには、電池内蔵機器と金属異物を検出する専用のコイルとすることができる。
【００８２】
発振回路２３のトランジスタＱ１は、直列に接続しているコンデンサーＣ２とコンデンサーＣ３を介してベースをアースに接続している。また、トランジスタＱ１は、コンデンサーＣ２とコンデンサーＣ３の接続点にエミッターを接続している。さらに、トランジスタＱ１は、コレクターを抵抗Ｒ１を介してベースに接続している。
【００８３】
さらに、発振回路２３を構成するトランジスタＱ１は、エミッターをカップリングコンデンサーＣ４を介して出力側のトランジスタＱ２のベースに接続している。トランジスタＱ１の交流信号は、トランジスタＱ１のエミッターからトランジスタＱ２のベースに入力される。トランジスタＱ２は、発振回路２３のトランジスタＱ１から入力される交流信号を増幅して出力する。さらに、出力側のトランジスタＱ２は、コレクターを出力トランジスタＱ３のベースに接続して、交流信号を出力トランジスタＱ３に出力する。出力トランジスタＱ３は交流信号をΔｆ検出部２４に出力する。
【００８４】
Δｆ検出部２４はカウンター２５を内蔵しており、入力される交流をカウントして発振周波数を検出し、検出される周波数から発振周波数の変化量（Δｆ）を検出する。発振回路２３の発振周波数は、検出コイルＫのインダクタンスで特定されるので、図８の異物検出回路２２は、インダクタンスの変化量（ΔＨ）を発振周波数の変化量（Δｆ）として検出する。Δｆ検出部２４は、発振周波数の変化量（Δｆ）を判定部２６に出力する。判定部２６は、発振周波数の変化量（Δｆ）を閾値に比較して、電池内蔵機器２がセットされたことを検出する。すなわち、発振周波数の変化量（Δｆ）が閾値よりも大きいと、電池内蔵機器２がセットされたと判定する。また、発振周波数の変化量（Δｆ）が閾値よりも小さいと、電池内蔵機器２と一緒に金属異物５がセットされたと判定する。金属異物５がセットされると、これに流れる渦電流によってインダクタンスの変化量（ΔＨ）が減少されるからである。
【００８５】
さらに、図８の異物検出回路２２は、発振回路２３の発振電圧を検出するために、発振回路２３の出力側に接続しているトランジスタＱ２のコレクターに、カップリングコンデンサーＣ５を介して出力を整流して直流に変換するダイオードＤ１を接続している。カップリングコンデンサーＣ５は、トランジスタＱ２のコレクターから直流成分をカットして、交流成分をダイオードＤ１に供給する。ダイオードＤ１は、カップリングコンデンサーＣ５から供給されるトランジスタＱ２の交流成分を整流して、交流成分の振幅に対応する直流電圧を出力する。ダイオードＤ１から出力される直流電圧は、ΔＶ検出部２７に出力される。ΔＶ検出部２７は、ダイオードＤ１から入力される直流電圧から発振電圧を直流レベルで検出する。ΔＶ検出部２７で検出される発振電圧の変化量（ΔＶ）は判定部２６に出力される。判定部２６は、ΔＶ検出部２７から入力される信号から発振電圧の変化量（ΔＶ）を検出して、金属異物５がセットされたことを検出する。
【００８６】
ΔＶ検出部２７は、電池内蔵機器２と金属異物５の両方をセットしない状態での出力電圧を基準電圧とし、この基準電圧からの変化量として、発振電圧の変化量（ΔＶ）を検出する。金属異物５がセットされると発振電圧が低下するので、判定部２６は、発振電圧の変化量（ΔＶ）を閾値に比較し、閾値よりも大きくなると金属異物５がセットされたと判定する。発振回路２３の発振電圧は、金属異物５が磁性材料であっても非磁性金属であっても低下するので、発振電圧の変化量（ΔＶ）を閾値に比較して金属異物５を検出する異物検出回路２２は、磁性材料の金属異物５をも確実に検出できる。
【００８７】
以上の異物検出回路２２は、判定部２６が、Δｆ検出部２４で検出された発振周波数の変化量（Δｆ）とΔＶ検出部２７で検出された発振電圧の変化量（ΔＶ）の両方に基づいて、携帯機器２と金属異物５のいずれか、又は両方がセットされたことを検出している。ただ、判定部２６は、必ずしも常に発振周波数の変化量（Δｆ）と発振電圧の変化量（ΔＶ）の両方を検出して携帯機器２及び／又は金属異物５がセットされたことを検出する必要はなく、Δｆ検出部２４で検出される発振周波数の変化量（Δｆ）で携帯機器２及び／又は金属異物５のセット状態を判定し、この発振周波数の変化量（Δｆ）のみでは判定が難しい場合にのみ、ΔＶ検出部２７で検出される発振電圧の変化量（ΔＶ）に基づいて、携帯機器２及び／又は金属異物５のセット状態を判定することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明の無接点充電方法は、電池内蔵機器の内蔵電池を充電する充電台に金属異物がセットされたことを検出するので、金属異物の発熱などの弊害を防止して、電池内蔵機器を安全に充電する電台に最適である。
【符号の説明】
【００８９】
１…充電台
２…電池内蔵機器
３…送電コイル
４…受電コイル
５…金属異物
６…電池
７…上面プレート
８…交流電源
９…コントロール回路
１０…伝送回路
１１…受信回路
１２…異物検出回路
１３…磁気シールド
１４…金属探知用コイル
１５…充電制御回路
２２…異物検出回路
２３…発振回路
２４…Δｆ検出部
２５…カウンター
２６…判定部
２７…ΔＶ検出部
Ｋ…検出コイル
【図１】
2015223009.tif 000008
【図２】
2015223009.tif 000009
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図７】
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【図８】
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【図６】
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