(57)【要約】【課題】トッププレート上に載置した被加熱装置と受電コイルを含む非接触受電装置の有無を簡易に判別する方法が無く、該機能を追加するために、調理システム側への部品点数の増加を招いていた。【解決手段】非接触給電装置１の制御部５は、光温度検出部７が発光部２５の発光を検出した場合に、非接触給電装置１上への非接触受電装置２０の載置を特定し、インバータ４を制御するように構成されることにより、非接触給電装置１に備えられた光温度検出部７で、非接触受電装置２０に備えられた受電部２３と電磁的に結合する本体コイル３を特定することとなり、非接触受電装置２０の有無の検出を行うことができる。【選択図】図１
2017046510.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非接触給電装置と、前記非接触給電装置に近接して配置され電磁的に結合して前記非接触給電装置からの電力が供給される非接触受電装置と、
を備えた調理システムであって、
前記非接触給電装置は、高周波磁界を発生する本体コイルと、前記本体コイルに高周波電力を供給するインバータと、前記インバータを制御する制御部と、所定光波長帯の光を検出する光温度検出部と、を備え、
前記非接触受電装置は、前記本体コイルから送出される電力を受電する受電部と、
前記受電部で電力を受電した場合に、前記所定光波長帯の少なくとも一部を含む光波長帯で発光する発光部と、を備え、
前記制御部は、前記光温度検出部が前記発光部の発光を検出した場合に、前記非接触給電装置上への前記非接触受電装置の載置を特定し、前記インバータを制御するように構成された調理システム。
【請求項２】
非接触給電装置と、前記非接触給電装置に近接して配置され電磁的に結合して前記非接触給電装置からの電力が供給される非接触受電装置と、
を備えた調理システムであって、
前記非接触給電装置は、高周波磁界を発生する複数の本体コイルと、前記複数の本体コイルに高周波電力をそれぞれ供給する複数のインバータと、前記複数のインバータをそれぞれ制御する複数の制御部と、前記複数の本体コイルの夫々に対応付けられ所定光波長帯の光を検出する複数の光温度検出部と、を備え、
前記非接触受電装置は、前記複数の本体コイルの何れかから送出される電力を受電する少なくとも二つ以上の受電部と、前記受電部の夫々に共通して接続され何れの前記受電部が電力を受電した場合も、前記所定光波長帯の少なくとも一部を含む光波長帯で発光する発光部と、を備え、
前記制御部は、前記複数の本体コイルの夫々を高周波電力で順次掃引する期間において、前記複数の光温度検出部の内、前記発光部に略対向する光温度検出部で前記発光部の発光を検出した際に、該発光に寄与した該本体コイルの組み合わせを特定し、
前記インバータを制御するように構成された調理システム。
【請求項３】
非接触給電装置に備えられた光温度検出部は、
被加熱装置を非接触給電装置によって誘導加熱する際の温度検出に使用するよう構成された請求項１または２に記載の調理システム。
【請求項４】
非接触受電装置は、予め割り当てられた固有情報により発光部から発光される信号を変調する変調部をさらに備え、
非接触給電装置は、光温度検出部の検出出力から前記固有情報を復調する復調部をさらに備えた請求項１または２に記載の調理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高周波磁界を利用し、受電部を含む非接触受電装置に電力を供給する非接触給電装置と非接触受電装置とを備えた調理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
高周波磁界を利用した調理システムとして、電磁調理器が広く知られている。電磁調理器は、電磁調理器内の本体コイルから発生する高周波磁界により、例えば金属鍋である被加熱装置を誘導加熱し、その際に生じた熱により被加熱装置に収納された被調理物に対して調理を可能とする電磁調理器である。これらの電磁調理器では、調理温度を所望の温度帯に保持する為に、該被加熱装置から輻射される赤外線波長帯の電磁波（赤外光）を光温度センサで検知し、検知結果に応じて投入する電力量を負帰還制御している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、近年では、上述の加熱機能に加えて、受電コイル等の受電部を備える非接触受電装置に対して電磁的に電力を給電する調理システムが提案されている。ここで、非接触受電装置とは、例えばコーヒーミルやジャーポット等であり、受電部を備える代わりに、調理装置に付属する電源コードを排したものである。このような調理システムの実現により、トッププレート上での非接触受電装置の取り回し自由度が向上することが期待されている。
【０００４】
他方、一つの調理システム上で加熱および給電の機能を共用する場合、夫々について要求される電力量が異なるため、先ずトッププレート上に載置された被加熱装置または非接触受電装置を判別した上で、調理システムを稼動する必要がある。この判別方法としては、例えば、被加熱装置の搭載に伴う非接触給電装置に配された本体コイルのインピーダンス変化を観測する方法（例えば、特許文献２参照）、非接触受電装置に磁石等を埋設し、調理システム側で該磁気を検知する方法、或いは、通信経路を用意して非接触受電装置の存在を調理システムに伝達する方法（例えば、特許文献３参照）等が開示されている。
【０００５】
この内、本体コイルのインピーダンス特性による判別方法は、該特性が被加熱装置の材質や、本体コイルと被加熱装置との電磁的な結合状態に強く影響されることを利用するものであり、誘導加熱調理器における鍋（被加熱装置）の検知に採用されている。実用に於いては、予め、被加熱装置を搭載した場合のインピーダンス特性を実験等により既知とすることにより、載置物の有無を推定することが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平３−１８４２９５号公報
【特許文献２】国際公開第２０１３／０９４１７４号
【特許文献３】特開平５−１８４４７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、非接触受電装置の場合には、非接触給電装置に配された本体コイルと非接触受電装置に配された受電コイルとの電磁的結合状態が弱く、無負荷の場合と類似したインピーダンス特性を示す場合がある。結果として、非接触受電装置の有無を正確に判別することが困難であった。
【０００８】
また、非接触受電装置で発生する磁気を検知する方法、および、通信部を用いる方法のいずれの場合も、非接触受電装置からの通知（磁気や電波）を受け取る通知部を非接触給電装置側に追加配置する必要が生じる。通常、非接触給電装置内は、強電磁界環境にあることから、上述の通知部を配置する際には、実装上多くの制約を受けることになる。また、本体コイルを複数備える非接触給電装置では、各本体コイルの夫々に通知部を対応付けて搭載する必要があるが、非接触給電装置のハードウェア規模が大きくなり、その実装空間を確保することが難しい等の課題を有していた。
【０００９】
本発明の目的は、上述した課題を解決するもので、簡易な構成で、非接触受電装置の有無の検出を行う調理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】
【００１０】
従来の課題を解決するために、本発明の調理システムは、
非接触給電装置と、前記非接触給電装置に近接して配置され電磁的に結合して前記非接触給電装置からの電力が供給される非接触受電装置と、
を備えた調理システムであって、
前記非接触給電装置は、高周波磁界を発生する本体コイルと、前記本体コイルに高周波電力を供給するインバータと、前記インバータを制御する制御部と、所定光波長帯の光を検出する光温度検出部と、を備え、
前記非接触受電装置は、前記本体コイルから送出される電力を受電する受電部と、
前記受電部で電力を受電した場合に、前記所定光波長帯の少なくとも一部を含む光波長帯で発光する発光部と、を備え、
前記制御部は、前記光温度検出部が前記発光部の発光を検出した場合に、前記非接触給電装置上への前記非接触受電装置の載置を特定し、前記インバータを制御するように構成されている。
【００１１】
この構成により、非接触給電装置に備えられた光温度検出部で、非接触受電装置に備えられた受電部と電磁的に結合する本体コイルを特定することとなり、非接触受電装置の有無の検出を行うことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の調理システムによれば、簡易な構成で、非接触受電装置の有無を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施の形態１における調理システムの構成を示す断面図
【図２】本発明の実施の形態１における調理システムの動作を示すフロー図
【図３】本発明の実施の形態１における調理システムの被加熱装置判別方法の説明図
【図４】本発明の実施の形態１における調理システムの光温度検出部の動作説明図
【図５】本発明の実施の形態２における調理システムの機能ブロック図
【図６】本発明の実施の形態３における調理システムの機能ブロック図
【図７】本発明の実施の形態３における調理システムの機能ブロック図
【図８】本発明の実施の形態４における調理システムの構成を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
第１の発明は、
非接触給電装置と、前記非接触給電装置に近接して配置され電磁的に結合して前記非接触給電装置からの電力が供給される非接触受電装置と、
を備えた調理システムであって、
前記非接触給電装置は、高周波磁界を発生する本体コイルと、前記本体コイルに高周波電
力を供給するインバータと、前記インバータを制御する制御部と、所定光波長帯の光を検出する光温度検出部と、を備え、
前記非接触受電装置は、前記本体コイルから送出される電力を受電する受電部と、
前記受電部で電力を受電した場合に、前記所定光波長帯の少なくとも一部を含む光波長帯で発光する発光部と、を備え、
前記制御部は、前記光温度検出部が前記発光部の発光を検出した場合に、前記非接触給電装置上への前記非接触受電装置の載置を特定し、前記インバータを制御するように構成されている。
【００１５】
この構成により、非接触給電装置に備えられた光温度検出部で、非接触受電装置に備えられた受電部と電磁的に結合する本体コイルを特定することとなり、非接触受電装置の有無の検出を行うことができる。
【００１６】
第２の発明は、
非接触給電装置と、前記非接触給電装置に近接して配置され電磁的に結合して前記非接触給電装置からの電力が供給される非接触受電装置と、
を備えた調理システムであって、
前記非接触給電装置は、高周波磁界を発生する複数の本体コイルと、前記複数の本体コイルに高周波電力をそれぞれ供給する複数のインバータと、前記複数のインバータをそれぞれ制御する複数の制御部と、前記複数の本体コイルの夫々に対応付けられ所定光波長帯の光を検出する複数の光温度検出部と、を備え、
前記非接触受電装置は、前記複数の本体コイルの何れかから送出される電力を受電する少なくとも二つ以上の受電部と、前記受電部の夫々に共通して接続され何れの前記受電部が電力を受電した場合も、前記所定光波長帯の少なくとも一部を含む光波長帯で発光する発光部と、を備え、
前記制御部は、前記複数の本体コイルの夫々を高周波電力で順次掃引する期間において、前記複数の光温度検出部の内、前記発光部に略対向する光温度検出部で前記発光部の発光を検出した際に、該発光に寄与した該本体コイルの組み合わせを特定し、
前記非接触受電装置への供給電力を制御するように構成されている。
前記インバータを制御するように構成されている。
【００１７】
この構成により、非接触給電装置に備えられた光温度検出部で、非接触受電装置に備えられた受電部と電磁的に結合する本体コイルを特定することとなり、非接触受電装置の数量を特定することができる。
【００１８】
第３の発明は、特に、第１または第２の発明において、非接触給電装置に備えられた光温度検出部は、被加熱装置を非接触給電装置によって誘導加熱する際の温度検出に使用するよう構成されている。
【００１９】
この構成により、非接触受電装置の有無判別に特別必用なハードウェアの追加を抑制することができる。
【００２０】
第４の発明は、特に、第１または第２の発明において、非接触受電装置は、予め割り当てられた固有情報により発光部から発光される信号を変調する変調部をさらに備え、非接触給電装置は、光温度検出部の検出出力から前記固有情報を復調する復調部をさらに備えるよう構成されている。
【００２１】
この構成により、調理システムの構成要素である光温度検出部で、非接触受電装置の有無の判定に加え、非接触受電装置の固有情報を取得することができる為、調理システムでのハードウェアの追加を抑制できる。
【００２２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における調理システムの構成を示す断面図である。同図に於いて、図１（ａ）は、非接触給電装置に例えば金属鍋である被加熱装置を載置した状態を示す断面図、図１（ｂ）は、非接触給電装置に、非接触給電装置からの給電により動作する非接触受電装置を載置した状態を示す断面図を夫々示している。
【００２４】
図１に示す様に、非接触給電装置１は、例えば、非結晶化ガラス等で形成され赤外線波長帯を透過する透過窓を有する耐熱性のトッププレート２を備えている。トッププレート２は、例えば金属鍋である誘導加熱すべき被加熱装置１０または受電部を備えるなどの所定の構成および所定の条件を満たすモータ、ヒータなどの非接触受電装置２０が載置可能に構成されている。非接触受電装置２０は、非接触給電装置１のトッププレート２に載置されることにより非接触給電装置１に近接して配置され電磁的に結合して非接触給電装置１からの電力が供給され動作するものである。
【００２５】
非接触給電装置１は、トッププレート２の下方に配置される円環状の本体コイル３と、本体コイル３に高周波電力を供給するインバータ４と、インバータ４内の半導体スイッチなどを制御する制御部５と、インバータ４に入力する電流量を検出しトッププレート２上に被加熱装置１０または非接触受電装置２０が載置されているか否かを判別する被加熱装置検知部６と、本体コイル３における円環状の略中央位置より下方に配置されトッププレート２を介して入射する所定光波長帯の光（熱放射）である赤外線１１を検出する光温度検出部７とで構成されている。
【００２６】
本体コイル３は、被加熱装置１０、或いは、非接触受電装置２０に対して高周波磁界を発生させ高周波電力を伝達する。制御部５は、被加熱装置検知部６の判別結果であるトッププレート２上に被加熱装置１０または非接触受電装置２０が載置されているか否かを受信する。また、制御部５は、光温度検出部７が赤外線を検出した場合に、非接触給電装置１上への非接触受電装置２０の載置を特定し、インバータ４を制御するように構成されている。
【００２７】
被加熱装置１０は、高周波磁界により誘導加熱可能な素材で構成され、加熱期間中は誘導電流により被加熱装置１０自体（或いは、底面）が発熱し、その発熱により被加熱装置１０底面（発熱部位）から下方に向けて赤外線（電磁波）１１が輻射される。また、誘導加熱時の被加熱装置１０を所望の温度帯に保持する為、該赤外線１１を光温度検出部７で検出し、制御部５は光温度検出部７の検出結果に応じてインバータ４と本体コイル３を介して被加熱装置１０に投入する電力量を負帰還制御している。
【００２８】
非接触受電装置２０は、トッププレート２上への載置により本体コイル３と磁気結合することにより本体コイル３から送出される電力を受電する円環状の受電コイル２１と、受電コイル２１の出力を整流・平滑する整流平滑回路２２からなる受電部２３と、受電部２３から供給される電力で動作するモータ、ヒータ等の負荷２４と、受電コイル２１における円環状の略中央位置より下方に配置されトッププレート２側に向けて赤外線２６を放射する発光部２５で構成されている。発光部２５は、受電部２３で電力を受電した場合に、所定光波長帯の少なくとも一部を含む光波長帯である赤外線２６で発光する。また、発光部２５は、受電部２３から供給される電力で駆動され、赤外線２６を非接触給電装置１に配置された光温度検出部７で受光する構成としている。つまり、発光部２５は、光温度検出部７の感度波長帯を含む光波長帯で発光する構成である。
【００２９】
以上のように構成された調理システムについて、以下その動作、作用を説明する。
使用者が載置物として被加熱装置１０あるいは非接触受電装置２０をトッププレート２上の所定の位置（誘導加熱および給電領域）に配置し、使用者による図示しない操作部により調理システムの起動動作を指示すると、調理システムは、図２に示すフローに従い動作する。図２は、本発明の実施の形態１における調理システムの動作を示すフロー図である。
【００３０】
図２に示す様に、制御部５によって、インバータ４を制御し本体コイル３に低出力の試験電力を供給する（ＳＴＥＰ１）とともに、該試験電力を用いてトッププレート２上の載置物を被加熱装置１０、非接触受電装置２０および無負荷に判別する。この試験電力は、例えば、インバータ４における半導体スイッチの導通時間を短い状態から長い状態に変化させた（或いは、動作周波数を高周波数域から低周波数域に掃引させた）電力信号である。
【００３１】
図３は、本発明の実施の形態１における調理システムの被加熱装置判別方法の説明図であり、インバータ４における半導体スイッチの導通期間中にインバータ４に流入する入力電流量と載置物の関係を簡易に示したグラフである。図３では、インバータ４における半導体スイッチの導通時間の増加に対し、入力電流の増加割合が大きい領域を異物、入力電流の変化が微小な領域を無負荷、また、中間の領域を被加熱装置１０に区分している。
【００３２】
被加熱装置検知部６では、制御部５によってインバータ４を制御し本体コイル３に低出力の試験電力を供給した際に、インバータ４に入力する電流量を検知し、図３に示した関係と照合することにより、被加熱装置１０の有無を判別する（ＳＴＥＰ２）ことができる。
つまり、被加熱装置検知部６は、制御部５によってインバータ４を制御し本体コイル３に低出力の試験電力を供給した際に、インバータ４に入力する電流量を検知し、入力電流の増加割合が大きくなく、かつ、微小でもなく、その中間であるとき、載置物を被加熱装置１０と検知（ＳＴＥＰ４）する。
【００３３】
制御部５は、被加熱装置検知部６からの検知情報により、載置物が誘導加熱可能な被加熱装置１０であることを得ると、最大出力を本体コイル３へ出力可能な状態とし、図示しない操作部において設定可能な範囲のすべての範囲を操作可能な状態とし、本体コイル３への出力調整の範囲を最大限調整可能な範囲とする。制御部５は、インバータ４の動作を制御し、本体コイル３を介して被加熱装置１０に対して高周波磁界を供給する。すると、被加熱装置１０に誘導電流が発生して、被加熱装置１０は自身の抵抗により発熱し、被加熱装置１０内に収納された被調理物が加熱される。
【００３４】
尚、トッププレート２上に非接触受電装置２０が載置された場合は、誘導加熱に適した被加熱装置１０と比較すると本体コイル３との電磁的結合が弱く（入力電流は小さく）、無負荷の場合と類似した特性を示す場合がある。この為、被加熱装置検知部６によって、非接触受電装置２０の有無を正確に判別することは難しく、本実施の形態では、図２のフローに示す様に、非接触受電装置２０を被加熱装置以外として判定する（ＳＴＥＰ３）。
【００３５】
この図２のフローにより、非接触受電装置２０は被加熱装置１０以外として判定される一方で、判定用に供給された該試験電力を本体コイル３と電磁的に結合した受電部２３で受電し、受電部２３で受電した当該電力により発光部２５を駆動し赤外線２６を下方に向けて送出する。つまり、発光部２５は、本体コイル３からの電力給電に即応して赤外線２６を発光するものである。本実施の形態では、発光部２５から送出された赤外線２６を、非接触給電装置１に搭載した光温度検出部７で検出する（ＳＴＥＰ５）。
【００３６】
無負荷には、受電部２３と発光部２５とを有していないため、赤外線２６を送出することが無く、したがって、非接触給電装置１に搭載した光温度検出部７で検出することもない。
【００３７】
この構成により、載置物を被加熱装置１０以外と判定した上で、光温度検出部７で赤外線２６を検出した場合には、トッププレート２上に非接触受電装置２０が載置されていると判定する（ＳＴＥＰ６）。同様にして、光温度検出部７で赤外線２６が検出されなかった場合には、無負荷、即ち、トッププレート２上への載置が無いと判定する（ＳＴＥＰ７）。
【００３８】
制御部５は、光温度検出部７からの検出情報により、載置物が非接触受電装置２０であることを得ると、非接触受電装置２０に適した制御仕様に変更し、使用者が設定した入力電力になるようにインバータ４の動作を制御し、本体コイル３と電磁的に結合した受電コイル２１に対して高周波電力を供給する。受電コイル２１に供給された高周波電力は、受電部２３内に設けられた整流平滑回路２２により変換されて直流電源が形成される。受電部２３に接続されている負荷２４が直流モータであれば、非接触受電装置２０は回転機器として動作する。また、受電部２３に接続されている負荷２４がヒータであれば、非接触受電装置２０は発熱機器として動作する。
【００３９】
次に、光温度検出部７の詳細な動作説明を図４に基づいて説明する。
図４は、本発明の実施の形態１における調理システムの光温度検出部の動作説明図である。同図に於いて、図４（ａ）は、被加熱装置１０を加熱した際の温度検出動作の説明図、図４（ｂ）は、非接触受電装置２０の有無を判定する際の動作の説明図である。尚、同図（ａ），（ｂ）下段に示す様に、光温度検出部７は、所定の感度波長帯（２本の破線で挟まれた波長範囲）を有し、該波長帯に含まれる赤外線量を検出する。
【００４０】
先ず、被加熱装置１０を加熱した際の温度検出動作では、光温度検出部７は、被加熱装置１０の底部（鍋底）から放射される赤外線１１を検出し、検出した赤外線量に応じて被加熱装置１０の温度を推定する。
【００４１】
以下、被加熱装置１０の加熱に伴い、底部（鍋底）から放射される赤外線１１の波長の分布の変化を、図４（ａ）を用いて説明する。
【００４２】
図４（ａ）の上段および中段は、被加熱装置１０における加熱前後の被加熱装置１０の底部から放射される赤外線の強度と、波長の関係を示しており、夫々、上段は、加熱前（時刻ｔ１）で底部温度Ｔ１の場合、中段は、加熱により底部温度が昇温し、時刻ｔ１後の時刻ｔ２において底部温度がＴ２（Ｔ２＞Ｔ１）となった場合を示している。
【００４３】
同図に示す様に、底部温度がＴ１からＴ２に上昇するのに伴い、放射される赤外線強度の波長分布は、図４（ａ）の上段から中段へ移動し短波長側にシフトする（所謂、ウィーンの法則：黒体からの輻射のピーク波長が温度に反比例するという法則）。この波長シフトにより、底部温度Ｔ２に昇温した場合の波長分布と、光温度検出部７の感度波長帯（２本の破線で挟まれた領域）との重なりが大きくなる、即ち、光温度検出部７で検出される赤外線量（斜線部領域）が増加する。この関係から、光温度検出部７は該赤外線量の検出結果に基づいて被加熱装置１０の温度を推定することができる。
【００４４】
次に、非接触受電装置２０の有無判定の際には、図４（ｂ）の上段に示す様に、発光部２５から出力される赤外線２６の波長を、光温度検出部７の感度波長帯に迎合させることにより、赤外線２６を光温度検出部７で検出することが可能となっている。
【００４５】
この構成により、光温度検出部７は、被加熱装置１０から放射される赤外線１１と、非接触受電装置２０から送出される赤外線２６の双方を検出することができるので、被加熱装置１０を誘導加熱した際の温度検出、および、非接触受電装置２０の有無の判定に共用することができる。
【００４６】
以上のように、本実施の形態においては、非接触給電装置１は、高周波磁界を発生する本体コイル３と、本体コイル３に高周波電力を供給するインバータ４と、インバータ４を制御する制御部５と、所定光波長帯の光（熱放射）を検出する光温度検出部７と、を備え、非接触受電装置２０は、本体コイル３から送出される電力を受電する受電部２３と、受電部２３で電力を受電した場合に、所定光波長帯の少なくとも一部を含む光波長帯で発光する発光部２５と、を備え、制御部５は、光温度検出部７が発光部２５の発光を検出した場合に、非接触給電装置１上への非接触受電装置２０の載置を特定し、インバータ４を制御するように構成されている。
【００４７】
この構成により、非接触給電装置１に備えられた光温度検出部７で、非接触受電装置２０に備えられた受電部２３と電磁的に結合する本体コイル３を特定することとなり、非接触受電装置２０の有無の検出を行うことができる。この非接触給電装置１に備えられた光温度検出部７は、被加熱装置１０を誘導加熱した際の温度検出に使用する構成要素であり、非接触受電装置２０の有無判別に特別必用なハードウェアの追加を抑制することができる。
【００４８】
（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２における調理システムの機能ブロック図である。
図５に示す様に、非接触給電装置１００は、例えば、非結晶化ガラス等で形成され赤外線波長帯を透過する透過窓を有する耐熱性のトッププレート１０２を備えている。トッププレート１０２は、例えば金属鍋である誘導加熱すべき被加熱装置１０または受電部を備えるなどの所定の構成および所定の条件を満たすモータ、ヒータなどの非接触受電装置１２０が載置可能に構成されている。非接触受電装置１２０は、非接触給電装置１００のトッププレート１０２に載置されることにより非接触給電装置１００に近接して配置され電磁的に結合して非接触給電装置１００からの電力が供給され動作するものである。
【００４９】
非接触給電装置１００は、トッププレート１０２の下方に配置される円環状に形成された複数の本体コイル１０３＃１〜１０３＃ｎからなる本体コイル群１０３と、本体コイル群１０３の夫々に対応付けられ高周波電力を供給するインバータ１０４＃１〜１０４＃ｎからなるインバータ群１０４と、インバータ１０４＃１〜１０４＃ｎ内の半導体スイッチなどをそれぞれに制御する制御部１０５＃１〜１０５＃ｎからなる制御部群１０５と、インバータ１０４＃１〜１０４＃ｎに入力する電流量をそれぞれに検出しトッププレート１０２上に被加熱装置１０または非接触受電装置１２０が載置されているか否かを判別する被加熱装置検知部１０６＃１〜１０６＃ｎからなる被加熱装置検知部群１０６と、本体コイル１０３＃１〜１０３＃ｎにおける円環状の略中央位置より下方に配置されトッププレート１０２を介して入射する所定光波長帯の光（熱放射）である赤外線をそれぞれ検出する光温度検出部１０７＃１〜１０７＃ｎからなる光温度検出部群１０７とで構成されている。
【００５０】
本体コイル群１０３は、被加熱装置１０、或いは、非接触受電装置１２０に対して高周波磁界をそれぞれ発生させ高周波電力を伝達する。制御部群１０５は、被加熱装置検知部群１０６のそれぞれの判別結果であるトッププレート１０２上に被加熱装置１０または非接触受電装置１２０が載置されているか否かを受信する。また、制御部群１０５は、光温度検出部群１０７のそれぞれが赤外線を検出した場合に、非接触給電装置１００上への非
接触受電装置１２０の載置を特定し、対応するインバータ群１０４のそれぞれを制御するように構成されている。
【００５１】
被加熱装置１０は、高周波磁界により誘導加熱可能な素材で構成され、加熱期間中は誘導電流により被加熱装置１０自体（或いは、底面）が発熱し、その発熱により被加熱装置１０底面（発熱部位）から下方に向けて赤外線（電磁波）１１が輻射される。また、誘導加熱時の被加熱装置１０を所望の温度帯に保持する為、該赤外線１１を光温度検出部１０７＃ｎで検出し、制御部１０５＃ｎは光温度検出部１０７＃ｎの検出結果に応じてインバータ１０４＃ｎと本体コイル１０３＃ｎを介して被加熱装置１０に投入する電力量を負帰還制御している。
【００５２】
非接触受電装置１２０は、トッププレート１０２上への載置により本体コイル群１０３と磁気結合することにより本体コイル群１０３から送出される電力を受電する円環状に形成された複数の受電コイル１２１＃１〜１２１＃ｉからなる受電コイル群１２１と、受電コイル群１２１のそれぞれの出力を整流・平滑する複数の整流平滑回路１２２＃１〜１２２＃ｉからなる整流平滑回路群１２２と、受電コイル１２１＃１〜１２１＃ｉと整流平滑回路１２２＃１〜１２２＃ｉとをそれぞれ有する受電部１２３＃１〜１２３＃ｉからなる受電部群１２３と、受電部群１２３の夫々に対応付けられ受電部群１２３から供給される電力で動作するモータ、ヒータ等の複数の負荷１２４＃１〜１２４＃ｉからなる負荷群１２４と、受電コイル群１２１における円環状の略中央位置より下方に配置されトッププレート１０２側に向けて赤外線１２６＃１〜１２６＃ｉをそれぞれ放射する複数の発光部１２５＃１〜１２５＃ｉからなる発光部群１２５で構成されている。
【００５３】
発光部群１２５は、受電部群１２３で電力を受電した場合に、所定光波長帯の少なくとも一部を含む光波長帯である赤外線１２６で発光する。また、発光部群１２５は、受電部群１２３から供給される電力で駆動され、赤外線１２６を非接触給電装置１００に配置された光温度検出部１０７＃１〜１０７＃ｉからなる光温度検出部群１０７で受光する構成としている。つまり、発光部群１２５は、光温度検出部群１０７の感度波長帯を含む光波長帯で発光する構成である。
【００５４】
尚、本体コイル１０３＃ｉ＋１の上方のトッププレート１０２上には調理機器を無負荷（未載置）としている。
【００５５】
また、図５の下段は、本体コイル１０３＃１〜１０３＃ｎの夫々に試験電力を供給した場合の、被加熱装置検知部１０６＃１〜１０６＃ｎでのインバータ入力電流の検知結果、光温度検出部１０７＃１〜１０７＃ｎにおける赤外線の検出結果、および、載置物の判定結果を示している。
【００５６】
以上のように構成された調理システムについて、以下その動作、作用を説明する。
使用者が載置物として被加熱装置１０あるいは非接触受電装置１２０をトッププレート１０２上の所定の位置（誘導加熱および給電領域）に配置し、使用者による図示しない操作部により調理システムの起動動作を指示すると、調理システムは、図２に示すフローに示す様に、制御部群１０５によって、インバータ群１０４を制御し本体コイル群１０３に低出力の試験電力を順次供給する（ＳＴＥＰ１）とともに、該試験電力を用いてトッププレート１０２上の載置物を被加熱装置１０、非接触受電装置１２０および無負荷に判別する。
【００５７】
ここで、制御部群１０５によって、インバータ群１０４を制御し本体コイル群１０３に低出力の試験電力を順次供給するとは、時間Ｔ１に制御部１０５＃１によって、インバータ１０４＃１を制御し本体コイル１０３＃１に低出力の試験電力を供給し、時間Ｔ１後の
時間Ｔ２に制御部１０５＃２によって、インバータ１０４＃２を制御し本体コイル１０３＃２に低出力の試験電力を供給し、時間Ｔ２後の時間Ｔ３に制御部１０５＃ｉによって、インバータ１０４＃ｉを制御し本体コイル１０３＃ｉに低出力の試験電力を供給するように、あらかじめ決められた順序に従って本体コイル１０３＃１〜１０３＃ｎに低出力の試験電力を供給するものである。
【００５８】
この試験電力は、例えば、インバータ群１０４における半導体スイッチの導通時間を短い状態から長い状態に変化させた（或いは、動作周波数を高周波数域から低周波数域に掃引させた）電力信号である。
【００５９】
被加熱装置検知部群１０６では、インバータ群１０４に流入する入力電流量と載置物の関係（図３）に基づいて、本体コイル群１０３の上方にある載置物を夫々判定する。
【００６０】
図５に示す様に、本体コイル群１０３の内、本体コイル１０３＃１〜１０３＃ｉは、非接触受電装置１２０の受電部１２３＃１〜１２３＃ｉの夫々と電磁的に結合している。前述した実施の形態１において説明した様に、この場合、該本体コイル１０３＃１〜１０３＃ｉへの試験電力の供給に対して、インバータ１０４＃１〜１０４＃ｉに流入する電流量が比較的に小さく観測（小）されることから、被加熱装置検知部１０６＃１〜１０６＃ｉに於いて、夫々、被加熱装置以外と判定される。また、本体コイル１０３＃ｉ＋１は、該本体コイル１０３＃ｉ＋１と結合する装置が存在しないため、同様の理由により被加熱装置以外と判定される。一方、被加熱装置１０と電磁的に結合している本体コイル１０３＃ｎでは、所定量（中）の電流の変化が観測され、図３との照合比較により、被加熱装置１０と判定される。
【００６１】
制御部１０５＃ｎは、被加熱装置検知部１０６＃ｎからの検知情報により、載置物が誘導加熱可能な被加熱装置１０であることを得ると、最大出力を本体コイル１０３＃ｎへ出力可能な状態とし、図示しない操作部において設定可能な範囲のすべての範囲を操作可能な状態とし、本体コイル１０３＃ｎへの出力調整の範囲を最大限調整可能な範囲とする。制御部１０５＃ｎは、インバータ１０４＃ｎの動作を制御し、本体コイル１０３＃ｎを介して被加熱装置１０に対して高周波磁界を供給する。すると、被加熱装置１０に誘導電流が発生して、被加熱装置１０は自身の抵抗により発熱し、被加熱装置１０内に収納された被調理物が加熱される。
【００６２】
一方、本体コイル１０３＃１〜１０３＃ｉへの試験電力の供給に伴い、非接触受電装置１２０に於いては、受電部１２３＃１〜１２３＃ｉが該電力を受電し、対応する発光部１２５＃１〜１２５＃ｉが赤外線１２６＃１〜１２６＃ｉを夫々送出する。この結果、発光部１２５＃１〜１２５＃ｉと略対向関係にある光温度検出部群１０７＃１〜１０７＃ｉにおいて該赤外線が検出される。尚、本体コイル１０３＃ｉ＋１、本体コイル１０３＃ｎへの試験電力の供給に対して、光温度検出部１０７＃ｉ＋１、光温度検出部１０７＃ｎで赤外線が検出されないことは自明である。
【００６３】
以上の検出結果を図２の判定フローに適用することにより、本体コイル１０３＃１〜１０３＃ｉの上方の載置物を非接触受電装置１２０、１０３＃ｉ＋１の上方の載置物を無負荷、１０３＃ｎの上方の載置物を被加熱装置１０と判定することができる。
【００６４】
制御部１０５＃１〜１０５＃ｉは、光温度検出部１０７＃１〜１０７＃ｉからの検出情報により、載置物が非接触受電装置１２０であることを得ると、非接触受電装置１２０に適した制御仕様に変更し、使用者が設定した入力電力になるようにインバータ１０４＃１〜１０４＃ｉの動作を制御し、本体コイル１０３＃１〜１０３＃ｉと電磁的に結合した受電コイル１２１＃１〜１２１＃ｉに対して高周波電力を供給する。受電コイル１２１＃１
〜１２１＃ｉに供給された高周波電力は、受電部１２３＃１〜１２３＃ｉ内に設けられた整流平滑回路１２２＃１〜１２２＃ｉにより変換されて直流電源が形成される。受電部１２３＃１〜１２３＃ｉに接続されている負荷１２４＃１〜１２４＃ｉが直流モータであれば、非接触受電装置１２０は回転機器として動作する。また、受電部１２３＃１〜１２３＃ｉに接続されている負荷１２４＃１〜１２４＃ｉがヒータであれば、非接触受電装置１２０は発熱機器として動作する。
【００６５】
以上のように、本実施の形態においては、非接触給電装置１００は、高周波磁界を発生する複数の本体コイル１０３＃１〜１０３＃ｎと、複数の本体コイル１０３＃１〜１０３＃ｎに高周波電力をそれぞれ供給する複数のインバータ１０４＃１〜１０４＃ｎと、複数のインバータ１０４＃１〜１０４＃ｎをそれぞれ制御する制御部１０５＃１〜１０５＃ｎと、所定光波長帯の光（熱放射）を検出する光温度検出部１０７＃１〜１０７＃ｎと、を備え、非接触受電装置１２０は、本体コイル１０３＃１〜１０３＃ｉから送出される電力をそれぞれ受電する受電部１２３＃１〜１２３＃ｉと、各受電部１２３＃１〜１２３＃ｉで電力を受電した場合に、所定光波長帯の少なくとも一部を含む光波長帯で発光する発光部１２５＃１〜１２５＃ｉと、を備え、各制御部１０５＃１〜１０５＃ｉは、光温度検出部１０７＃１〜１０７＃ｉが発光部１２５＃１〜１２５＃ｉの発光を検出した場合に、非接触給電装置１００上への非接触受電装置１２０の載置を特定し、インバータ１０４＃１〜１０４＃ｉを制御するように構成されている。
【００６６】
また、本実施の形態における非接触給電装置１００は、載置物として非接触受電装置１２０と被加熱装置１０を複数同時に載置した場合でも、載置物の種別を適切に判定することが可能であるとともに、非接触受電装置１２０と被加熱装置１０を別々にそれぞれに適した電力制御を行うことができる。
【００６７】
本実施の形態２では、複数の本体コイルの夫々について、その上方に載置された載置物の種別を判定することができる。しかしながら、上述した判別方法では、非接触受電装置１２０が複数の受電部を備える場合に、非接触給電装置１００上に存在する非接触受電装置１２０の数を特定することができない。即ち、図５では、トッププレート１０２上に非接触受電装置１２０を１つ載置しているが、その判定結果からは、本体コイル１０３＃１、本体コイル１０３＃２、本体コイル１０３＃ｉの上方に、夫々、異なる非接触受電装置が個別に載置されているのか、複数の受電部を備える非接触受電装置が載置されているのかを判断することができない等の課題を有していた。
【００６８】
上述した課題に鑑みて、トッププレート上に搭載された非接触受電装置の台数を判別することができる調理システムを実施の形態３に提供する。
【００６９】
（実施の形態３）
図６は、本発明の実施の形態３における調理システムの機能ブロック図であり、図７は、本発明の実施の形態３における調理システムの機能ブロック図である。図７は、特に、時間経過ごとに本体コイル１０３＃１〜１０３＃ｎの夫々に試験電力を供給した場合の、被加熱装置検知部１０６＃１〜１０６＃ｎでのインバータ入力電流の検知結果、流入電流による載置物判別結果、および、光温度検出部１０７＃１〜１０７＃ｎにおける赤外線の検出結果、および、載置物の判定結果を示している。
【００７０】
図６に示すように、実施の形態３の調理システムにおいて、非接触受電装置２２０が、少なくとも二つ以上の受電部からなる受電部群１２３を備えるとともに、これらの受電部群１２３の夫々に接続された一つの発光部２２５を備えており、非接触給電装置１００等の、前述の実施の形態２で説明した構成要素には同一符号を付与して説明を省略する。
【００７１】
本実施の形態３における調理システムについて、以下その動作、作用を説明する。
使用者が載置物として被加熱装置１０あるいは非接触受電装置１２０をトッププレート１０２上の所定の位置（誘導加熱および給電領域）に配置し、使用者による図示しない操作部により調理システムの起動動作を指示すると、調理システムは、図２に示すフローに示す様に、制御部群１０５によって、インバータ群１０４を制御し本体コイル群１０３に低出力の試験電力を順次供給する（ＳＴＥＰ１）とともに、該試験電力を用いてトッププレート１０２上の載置物を被加熱装置１０、非接触受電装置１２０および無負荷に判別する。
【００７２】
ここで、制御部群１０５によって、インバータ群１０４を制御し本体コイル群１０３に低出力の試験電力を順次供給するとは、時間ｔｔ１に制御部１０５＃１によって、インバータ１０４＃１を制御し本体コイル１０３＃１に低出力の試験電力を供給し、時間ｔｔ１後の時間ｔｔ２に制御部１０５＃２によって、インバータ１０４＃２を制御し本体コイル１０３＃２に低出力の試験電力を供給し、時間ｔｔ２後の時間ｔｔ３に制御部１０５＃ｉによって、インバータ１０４＃ｉを制御し本体コイル１０３＃ｉに低出力の試験電力を供給するように、あらかじめ決められた順序に従って本体コイル１０３＃１〜１０３＃ｎに低出力の試験電力を供給するものである。
【００７３】
この試験電力は、例えば、インバータ群１０４における半導体スイッチの導通時間を短い状態から長い状態に変化させた（或いは、動作周波数を高周波数域から低周波数域に掃引させた）電力信号である。
【００７４】
図７（ａ）に示すように、時間ｔｔ１に制御部１０５＃１によって、インバータ１０４＃１を制御し本体コイル１０３＃１に低出力の試験電力を供給すると、本体コイル１０３＃１は、非接触受電装置２２０の受電部１２３＃１と電磁的に結合しているので、前述した実施の形態１において説明した様に、本体コイル１０３＃１への試験電力の供給に対して、インバータ１０４＃１に流入する電流量が比較的に小さく観測（小）されることから、被加熱装置検知部１０６＃１に於いて、被加熱装置以外と判定される。また、本体コイル１０３＃１以外には、試験電力を供給していないため、被加熱装置検知部１０６＃１以外では、インバータ１０４＃１以外に流入する電流量が無いことから、被加熱装置検知部１０６＃１以外に於いて、何等判定されない。
【００７５】
本体コイル１０３＃１への低出力の試験電力の供給に伴い、非接触受電装置２２０の受電部１２３＃１が該電力を受電し、即応して発光部２２５が赤外線２２６を送出する。この赤外線２２６は、光温度検出部群１０７の内、発光部２２５に略対向する位置にある光温度検出部１０７＃２で受光し検出され制御部１０５＃２に情報を送出する。この時、光温度検出部１０７＃２以外では、赤外線２２６を検出されない。制御部１０５＃２は、赤外線２２６の送出に寄与した本体コイル１０３＃１と、赤外線２２６を検出した光温度検出部１０７＃２との関係を把握する。
【００７６】
図７（ｂ）に示すように、時間ｔｔ１後の時間ｔｔ２に制御部１０５＃２によって、インバータ１０４＃２を制御し本体コイル１０３＃２に低出力の試験電力を供給すると、本体コイル１０３＃２は、非接触受電装置２２０の受電部１２３＃２と電磁的に結合しているので、本体コイル１０３＃２への試験電力の供給に対して、インバータ１０４＃２に流入する電流量が比較的に小さく観測（小）されることから、被加熱装置検知部１０６＃２に於いて、被加熱装置以外と判定される。また、本体コイル１０３＃２以外には、試験電力を供給していないため、被加熱装置検知部１０６＃２以外では、インバータ１０４＃２以外に流入する電流量が無いことから、被加熱装置検知部１０６＃２以外に於いて、何等判定されない。
【００７７】
本体コイル１０３＃２への低出力の試験電力の供給に伴い、非接触受電装置２２０の受電部１２３＃２が該電力を受電し、即応して発光部２２５が赤外線２２６を送出する。この赤外線２２６は、光温度検出部群１０７の内、発光部２２５に略対向する位置にある光温度検出部１０７＃２で受光し検出され制御部１０５＃２に情報を送出する。この時、光温度検出部１０７＃２以外では、赤外線２２６を検出されない。制御部１０５＃２は、赤外線２２６の送出に寄与した本体コイル１０３＃２と、赤外線２２６を検出した光温度検出部１０７＃２との関係を把握する。
【００７８】
図７（ｃ）に示すように、時間ｔｔ２後の時間ｔｔ３に制御部１０５＃ｉによって、インバータ１０４＃ｉを制御し本体コイル１０３＃ｉに低出力の試験電力を供給すると、本体コイル１０３＃ｉは、非接触受電装置２２０の受電部１２３＃ｉと電磁的に結合しているので、本体コイル１０３＃ｉへの試験電力の供給に対して、インバータ１０４＃ｉに流入する電流量が比較的に小さく観測（小）されることから、被加熱装置検知部１０６＃ｉに於いて、被加熱装置以外と判定される。また、本体コイル１０３＃ｉ以外には、試験電力を供給していないため、被加熱装置検知部１０６＃ｉ以外では、インバータ１０４＃ｉ以外に流入する電流量が無いことから、被加熱装置検知部１０６＃ｉ以外に於いて、何等判定されない。
【００７９】
本体コイル１０３＃ｉへの低出力の試験電力の供給に伴い、非接触受電装置２２０の受電部１２３＃ｉが該電力を受電し、即応して発光部２２５が赤外線２２６を送出する。この赤外線２２６は、光温度検出部群１０７の内、発光部２２５に略対向する位置にある光温度検出部１０７＃２で受光し検出され制御部１０５＃２に情報を送出する。この時、光温度検出部１０７＃２以外では、赤外線２２６を検出されない。制御部１０５＃２は、赤外線２２６の送出に寄与した本体コイル１０３＃ｉと、赤外線２２６を検出した光温度検出部１０７＃２との関係を把握する。
【００８０】
図７（ｄ）に示すように、時間ｔｔ３後の時間ｔｔ４に制御部１０５＃ｉ＋１によって、インバータ１０４＃ｉ＋１を制御し本体コイル１０３＃ｉ＋１に低出力の試験電力を供給すると、本体コイル１０３＃ｉ＋１と電磁的に結合する装置が無いので、本体コイル１０３＃ｉ＋１への試験電力の供給に対して、インバータ１０４＃ｉ＋１に流入する電流量が比較的に小さく観測（小）されることから、被加熱装置検知部１０６＃ｉ＋１に於いて、被加熱装置以外と判定される。また、本体コイル１０３＃ｉ＋１以外には、試験電力を供給していないため、被加熱装置検知部１０６＃ｉ＋１以外では、インバータ１０４＃ｉ＋１以外に流入する電流量が無いことから、被加熱装置検知部１０６＃ｉ＋１以外に於いて、何等判定されない。
【００８１】
本体コイル１０３＃ｉ＋１への低出力の試験電力の供給を行うが、光温度検出部群１０７では何等の赤外線を検出しないため、制御部１０５＃ｉ＋１は無負荷と判定する。
【００８２】
この時、制御部群１０５は、光温度検出部１０７＃２で赤外線２２６を受光しなかったため、時間ｔｔ４より前に光温度検出部１０７＃２で赤外線２２６の受光を検出した本体コイル１０３＃１、本体コイル１０３＃２、および本体コイル１０３＃ｉを判別し、この３個の本体コイル１０３＃１、本体コイル１０３＃２、および本体コイル１０３＃ｉの組み合わせであることが把握できる。
【００８３】
つまり、制御部群１０５は、本体コイル１０３＃１、本体コイル１０３＃２、および本体コイル１０３＃ｉの上方の載置物を１個の非接触受電装置２２０と判定することができる。換言すると、制御部群１０５は、本体コイル１０３＃１、本体コイル１０３＃２、および本体コイル１０３＃ｉの上方に、３個の受電部１２３＃１〜１２３＃ｉを備える１個の非接触受電装置２２０が載置されていると判定することができる。
【００８４】
制御部群１０５が、載置物が非接触受電装置２２０であることを得ると、実施の形態１と同様にインバータ群１０４を制御して受電部１２３に高周波電力を供給する。
【００８５】
図７（ｅ）に示すように、時間ｔｔ４後の時間ｔｔ５に制御部１０５＃ｎによって、インバータ１０４＃ｎを制御し本体コイル１０３＃ｎに低出力の試験電力を供給すると、本体コイル１０３＃ｎは、被加熱装置１０と電磁的に結合しているので、本体コイル１０３＃ｎへの試験電力の供給に対して、インバータ１０４＃ｎに流入する電流量が所定量（中）観測され、図３との照合比較により、被加熱装置検知部１０６＃ｎに於いて、被加熱装置１０と判定される。また、本体コイル１０３＃ｎ以外には、試験電力を供給していないため、被加熱装置検知部１０６＃ｎ以外では、インバータ１０４＃ｎ以外に流入する電流量が無いことから、被加熱装置検知部１０６＃ｎ以外に於いて、何等判定されない。
【００８６】
本体コイル１０３＃ｎへの低出力の試験電力の供給に対して、光温度検出部１０７＃ｎで赤外線が受光されないことは自明である。
【００８７】
制御部群１０５が、載置物が誘導加熱可能な被加熱装置１０であることを得ると、実施の形態１と同様にインバータ群１０４を制御して被加熱装置１０を加熱する。
【００８８】
本実施の形態３に於いては、低出力の試験電力を、本体コイル１０３＃１、本体コイル１０３＃２、および本体コイル１０３＃ｉの夫々に、順次供給し、夫々の電力供給のタイミングに即応して発光部２２５が赤外線２２６を送出する。この赤外線２２６は、光温度検出部群１０７の内、発光部２２５に略対向する位置にある光温度検出部１０７＃２で検出される。
【００８９】
従って、特定の光温度検出部１０７＃２で赤外線２２６が検出される度に、該赤外線２２６の送出に寄与した本体コイルを判別し、該本体コイルの組み合わせと、該本体コイルの数量を把握することにより、非接触受電装置２２０を構成する受電部の載置位置と数量を特定することができる。これにより、非接触受電装置２２０が複数台、載置された場合においても、トッププレート１０２上に搭載された非接触受電装置２２０の台数を正確に判別することができる。また、非接触受電装置２２０への給電に寄与する本体コイルの組み合わせを特定することにより、非接触受電装置２２０を構成する受電部間を協調して制御できるので、より細かい給電制御機能を備える調理システムを提供できる。
【００９０】
以上の動作により、本実施の形態３の調理システムは、被加熱装置の温度検出を行う光温度検出部を、複数の本体コイルを備える調理器上の非接触受電装置の検出に共用することができるので、載置物の判定機能の搭載に伴う調理器側でのハードウェアの追加を抑制できる。また、非接触受電装置への給電に寄与する本体コイルの組み合わせを特定することにより、調理システム上での非接触受電装置の制御性をより向上させることができる。
【００９１】
以上のように、本実施の形態においては、非接触給電装置１００は、高周波磁界を発生する複数の本体コイル１０３＃１〜１０３＃ｎと、複数の本体コイル１０３＃１〜１０３＃ｎに高周波電力をそれぞれ供給する複数のインバータ１０４＃１〜１０４＃ｎと、複数のインバータ１０４＃１〜１０４＃ｎをそれぞれ制御する複数の制御部１０５＃１〜１０５＃ｎと、複数の本体コイル１０３＃１〜１０３＃ｎの夫々に対応付けられ所定光波長帯の光（熱放射）を検出する複数の光温度検出部１０７＃１〜１０７＃ｎと、を備え、非接触受電装置２２０は、複数の本体コイル１０３＃１〜１０３＃ｉの何れかから送出される電力を受電する少なくとも二つ以上の受電部１２３＃１〜１２３＃ｉと、各受電部１２３＃１〜１２３＃ｉの夫々に共通して接続され何れの受電部１２３＃１〜１２３＃ｉが電力を受電した場合も、所定光波長帯の少なくとも一部を含む光波長帯で発光する発光部２２
５と、を備え、各制御部１０５＃１〜１０５＃ｎは、複数の本体コイル１０３＃１〜１０３＃ｎの夫々を高周波電力で順次掃引する期間において、複数の光温度検出部１０７＃１〜１０７＃ｎの内、発光部２２５に略対向する光温度検出部１０７＃２で発光部２２５の発光を検出した際に、該発光に寄与した該本体コイル１０３＃１〜１０３＃ｉの組み合わせを特定し、インバータ１０４＃１〜１０４＃ｉを制御するように構成されている。
【００９２】
この構成により、非接触給電装置に備えられた光温度検出部で、非接触受電装置に備えられた受電部と電磁的に結合する本体コイルを特定することとなり、非接触受電装置の数量を特定することができる。
【００９３】
（実施の形態４）
図８は、本発明の実施の形態４における調理システムの構成を示す断面図である。同図に於いて、図８（ａ）は、非接触給電装置に例えば金属鍋である被加熱装置を載置した状態を示す断面図、図８（ｂ）は、非接触給電装置に、非接触給電装置からの給電により動作する非接触受電装置を載置した状態を示す断面図を夫々示している。なお、実施の形態１と同一構成要素には同一符号を付与する。
【００９４】
図８に示す様に、非接触給電装置１１０は、例えば、非結晶化ガラス等で形成され赤外線波長帯を透過する透過窓を有する耐熱性のトッププレート２を備えている。トッププレート２は、例えば金属鍋である誘導加熱すべき被加熱装置１０または受電部を備えるなどの所定の構成および所定の条件を満たすモータ、ヒータなどの非接触受電装置３２０が載置可能に構成されている。非接触受電装置３２０は、非接触給電装置１１０のトッププレート２に載置されることにより非接触給電装置１１０に近接して配置され電磁的に結合して非接触給電装置１１０からの電力が供給され動作するものである。
【００９５】
非接触給電装置１１０は、トッププレート２の下方に配置される円環状の本体コイル３と、本体コイル３に高周波電力を供給するインバータ４と、インバータ４内の半導体スイッチなどを制御する制御部５５と、インバータ４に入力する電流量を検出しトッププレート２上に被加熱装置１０または非接触受電装置３２０が載置されているか否かを判別する被加熱装置検知部６と、本体コイル３における円環状の略中央位置より下方に配置されトッププレート２を介して入射する所定光波長帯の光（熱放射）である赤外線１１を検出する光温度検出部７と、光温度検出部７の検出結果から所定の固有情報を復調（取得）する復調部８とで構成されている。
【００９６】
本体コイル３は、被加熱装置１０、或いは、非接触受電装置３２０に対して高周波磁界を発生させ高周波電力を伝達する。制御部５５は、被加熱装置検知部６の判別結果であるトッププレート２上に被加熱装置１０または非接触受電装置３２０が載置されているか否かを受信する。また、制御部５５は、光温度検出部７が赤外線を検出した場合に、非接触給電装置１１０上への非接触受電装置３２０の載置を特定し、インバータ４を制御するように構成されている。
【００９７】
被加熱装置１０は、高周波磁界により誘導加熱可能な素材で構成され、加熱期間中は誘導電流により被加熱装置１０自体（或いは、底面）が発熱し、その発熱により被加熱装置１０底面（発熱部位）から下方に向けて赤外線（電磁波）１１が輻射される。また、誘導加熱時の被加熱装置１０を所望の温度帯に保持する為、該赤外線１１を光温度検出部７で検出し、制御部５５は光温度検出部７の検出結果に応じてインバータ４と本体コイル３を介して被加熱装置１０に投入する電力量を負帰還制御している。
【００９８】
非接触受電装置３２０は、トッププレート２上への載置により本体コイル３と磁気結合することにより本体コイル３から送出される電力を受電する円環状の受電コイル２１と、
受電コイル２１の出力を整流・平滑する整流平滑回路２２からなる受電部２３と、受電部２３から供給される電力で動作するモータ、ヒータ等の負荷２４と、受電コイル２１における円環状の略中央位置より下方に配置されトッププレート２側に向けて赤外線２６を放射する発光部２５と、非接触受電装置３２０自身に予め割り当てた固有情報により発光部２５から発光される信号を変調する変調部２７とで構成されている。
【００９９】
尚、固有情報は、例えば、非接触受電装置３２０の種別を表す識別番号（ＩＤ）や、動作する電力範囲、構造（形状）等、調理システムとして非接触給電装置１１０上で非接触受電装置３２０を有意に利用するための情報である。
【０１００】
また、発光部２５は、受電部２３で電力を受電した場合に、所定光波長帯の少なくとも一部を含む光波長帯である赤外線２６で発光する。また、発光部２５は、受電部２３から供給される電力で駆動され、赤外線２６を非接触給電装置１１０に配置された光温度検出部７で受光する構成としている。つまり、発光部２５は、光温度検出部７の感度波長帯を含む光波長帯で発光する構成である。
【０１０１】
以上のように構成された調理システムについて、以下その動作、作用を説明する。
使用者が載置物として被加熱装置１０あるいは非接触受電装置３２０をトッププレート２上の所定の位置（誘導加熱および給電領域）に配置し、使用者による図示しない操作部により調理システムの起動動作を指示すると、調理システムは、図２に示すフローに従い動作する。図２は、本発明の実施の形態４における調理システムの動作を示すフロー図である。
【０１０２】
図２に示す様に、制御部５５によって、インバータ４を制御し本体コイル３に低出力の試験電力を供給する（ＳＴＥＰ１）とともに、該試験電力を用いてトッププレート２上の載置物を被加熱装置１０、非接触受電装置３２０および無負荷に判別する。この試験電力は、例えば、インバータ４における半導体スイッチの導通時間を短い状態から長い状態に変化させた（或いは、動作周波数を高周波数域から低周波数域に掃引させた）電力信号である。
【０１０３】
図３は、本発明の実施の形態４における調理システムの被加熱装置判別方法の説明図であり、インバータ４における半導体スイッチの導通期間中にインバータ４に流入する入力電流量と載置物の関係を簡易に示したグラフである。図３では、インバータ４における半導体スイッチの導通時間の増加に対し、入力電流の増加割合が大きい領域を異物、入力電流の変化が微小な領域を無負荷、また、中間の領域を被加熱装置１０に区分している。
【０１０４】
被加熱装置検知部６では、制御部５５によってインバータ４を制御し本体コイル３に低出力の試験電力を供給した際に、インバータ４に入力する電流量を検知し、図３に示した関係と照合することにより、被加熱装置１０の有無を判別する（ＳＴＥＰ２）ことができる。
つまり、被加熱装置検知部６は、制御部５５によってインバータ４を制御し本体コイル３に低出力の試験電力を供給した際に、インバータ４に入力する電流量を検知し、入力電流の増加割合が大きくなく、かつ、微小でもなく、その中間であるとき、載置物を被加熱装置１０と検知（ＳＴＥＰ４）する。
【０１０５】
制御部５５は、被加熱装置検知部６からの検知情報により、載置物が誘導加熱可能な被加熱装置１０であることを得ると、最大出力を本体コイル３へ出力可能な状態とし、図示しない操作部において設定可能な範囲のすべての範囲を操作可能な状態とし、本体コイル３への出力調整の範囲を最大限調整可能な範囲とする。制御部５５は、インバータ４の動作を制御し、本体コイル３を介して被加熱装置１０に対して高周波磁界を供給する。する
と、被加熱装置１０に誘導電流が発生して、被加熱装置１０は自身の抵抗により発熱し、被加熱装置１０内に収納された被調理物が加熱される。
【０１０６】
尚、トッププレート２上に非接触受電装置３２０が載置された場合は、誘導加熱に適した被加熱装置１０と比較すると本体コイル３との電磁的結合が弱く（入力電流は小さく）、無負荷の場合と類似した特性を示す場合がある。この為、被加熱装置検知部６によって、非接触受電装置３２０の有無を正確に判別することは難しく、本実施の形態では、図２のフローに示す様に、非接触受電装置３２０を被加熱装置１０以外として判定する（ＳＴＥＰ３）。
【０１０７】
この図２のフローにより、非接触受電装置３２０は被加熱装置１０以外として判定される一方で、判定用に供給された該試験電力を本体コイル３と電磁的に結合した受電部２３で受電し、受電部２３で受電した当該電力により発光部２５を駆動し赤外線２６を下方に向けて送出する。つまり、発光部２５は、本体コイル３からの電力給電に即応して赤外線２６を発光するものである。本実施の形態では、発光部２５から送出された赤外線２６を、非接触給電装置１１０に搭載した光温度検出部７で検出する（ＳＴＥＰ５）。
【０１０８】
無負荷には、受電部２３と発光部２５とを有していないため、赤外線２６を送出することが無く、したがって、非接触給電装置１１０に搭載した光温度検出部７で検出することもない。
【０１０９】
この構成により、載置物を被加熱装置１０以外と判定した上で、光温度検出部７で赤外線２６を検出した場合には、トッププレート２上に非接触受電装置３２０が載置されていると判定する（ＳＴＥＰ６）。同様にして、光温度検出部７で赤外線２６が検出されなかった場合には、無負荷、即ち、トッププレート２上への載置が無いと判定する（ＳＴＥＰ７）。
【０１１０】
制御部５５は、光温度検出部７からの検出情報により、載置物が非接触受電装置３２０であることを得ると、非接触受電装置３２０に適した制御仕様に変更し、使用者が設定した入力電力になるようにインバータ４の動作を制御し、本体コイル３と電磁的に結合した受電コイル２１に対して高周波電力を供給する。受電コイル２１に供給された高周波電力は、受電部２３内に設けられた整流平滑回路２２により変換されて直流電源が形成される。受電部２３に接続されている負荷２４が直流モータであれば、非接触受電装置３２０は回転機器として動作する。また、受電部２３に接続されている負荷２４がヒータであれば、非接触受電装置３２０は発熱機器として動作する。
【０１１１】
次に、光温度検出部７の詳細な動作説明を図４に基づいて説明する。
図４は、本発明の実施の形態４における調理システムの光温度検出部の動作説明図である。同図に於いて、図４（ａ）は、被加熱装置１０を加熱した際の温度検出動作の説明図、図４（ｂ）は、非接触受電装置３２０の有無を判定する際の動作の説明図である。尚、同図（ａ），（ｂ）下段に示す様に、光温度検出部７は、所定の感度波長帯（２本の破線で挟まれた波長範囲）を有し、該波長帯に含まれる赤外線量を検出する。
【０１１２】
先ず、被加熱装置１０を加熱した際の温度検出動作では、光温度検出部７は、被加熱装置１０の底部（鍋底）から放射される赤外線１１を検出し、検出した赤外線量に応じて被加熱装置１０の温度を推定する。
【０１１３】
以下、被加熱装置１０の加熱に伴い、底部（鍋底）から放射される赤外線１１の波長の分布の変化を、図４（ａ）を用いて説明する。
【０１１４】
図４（ａ）の上段および中段は、被加熱装置１０における加熱前後の被加熱装置１０の底部から放射される赤外線の強度と、波長の関係を示しており、夫々、上段は、加熱前（時刻ｔ１）で底部温度Ｔ１の場合、中段は、加熱により底部温度が昇温し、時刻ｔ１後の時刻ｔ２において底部温度がＴ２（Ｔ２＞Ｔ１）となった場合を示している。
【０１１５】
同図に示す様に、底部温度がＴ１からＴ２に上昇するのに伴い、放射される赤外線強度の波長分布は、図４（ａ）の上段から中段へ移動し短波長側にシフトする（所謂、ウィーンの法則：黒体からの輻射のピーク波長が温度に反比例するという法則）。この波長シフトにより、底部温度Ｔ２に昇温した場合の波長分布と、光温度検出部７の感度波長帯（２本の破線で挟まれた領域）との重なりが大きくなる、即ち、光温度検出部７で検出される赤外線量（斜線部領域）が増加する。この関係から、光温度検出部７は該赤外線量の検出結果に基づいて被加熱装置１０の温度を推定することができる。
【０１１６】
次に、非接触受電装置３２０の有無判定の際には、図４（ｂ）の上段に示す様に、発光部２５から出力される赤外線２６の波長を、光温度検出部７の感度波長帯に迎合させることにより、赤外線２６を光温度検出部７で検出することが可能となっている。
【０１１７】
この構成により、光温度検出部７は、被加熱装置１０から放射される赤外線１１と、非接触受電装置３２０から送出される赤外線２６の双方を検出することができるので、被加熱装置１０を誘導加熱した際の温度検出、および、非接触受電装置３２０の有無の判定に共用することができる。
【０１１８】
また、非接触受電装置３２０と非接触給電装置１１０の間で情報の通知を行うために、非接触受電装置３２０は、固有情報により発光部２５から発光される信号を変調する変調部２７を備え、該固有情報で変調された赤外線２６（変調光）を送出する。一方、非接触給電装置１１０は、該変調光を光温度検出部７で検出し、この検出結果から該固有情報を復調する復調部８を備えている。
【０１１９】
この構成により、光温度検出部７で変調光を検出することにより、非接触受電装置３２０の固有情報の取得に利用することができる。特に、赤外線（光）による伝送チャネルは、高周波磁界の影響が少ないので、非接触受電装置３２０に電力を給電している間に於いても、高い通信品質での情報伝送を実現することができる。
【０１２０】
以上のように、本実施の形態においては、制御部５５は、光温度検出部７が発光部２５の発光を検出した場合に、非接触給電装置１１０上への非接触受電装置３２０の載置を特定し、インバータ４を制御するように構成されている。さらに、非接触受電装置３２０は、予め割り当てられた固有情報により発光部２５から発光される信号を変調する変調部２７をさらに備え、非接触給電装置１１０は、光温度検出部７の検出出力から固有情報を復調する復調部８をさらに備えている。
【０１２１】
この構成により、非接触給電装置１１０の構成要素である光温度検出部７を用いて非接触受電装置の有無の判別に加え、非接触受電装置３２０との情報伝送に利用できるので、非接触受電装置３２０の判別に必用なハードウェアの追加を抑制することができるとともに、調理器の種類に応じて適切な仕様で動作する調理システムを得ることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１２２】
以上のように、本発明にかかる加熱装置によれば、調理システムに実装される光温度検出部と共用することにより、簡易な構成で、非接触装置の存在を判定することができるので、多数の加熱・給電を備える業務用の調理システムなどの用途に適用できる。
【符号の説明】
【０１２３】
１、１００、１１０  非接触給電装置
２、１０２  トッププレート
３、１０３  本体コイル
４，１０４  インバータ
５、５５、１０５  制御部
６、１０６  被加熱装置検知部
７、１０７  光温度検出部
８  復調部
１０  被加熱装置
１１、２６、１２６、２２６  赤外線
２０、１２０、２２０、３２０  非接触受電装置
２１，１２１  受電コイル
２３、１２３  受電部
２４、１２４  負荷
２５、１２５、２２５  発光部
２７  変調部
【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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