JP2010178499A - Noncontact charger, distance measuring unit of positional relation detector for noncontact charger, and distance measurement unit of positional relation detector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、充電用電源に接続される一次側装置と蓄電装置に接続される二次側装置との相対位置関係を検出する位置関係検出装置を備えた無接点充電装置、その無接点充電装置用の位置関係検出装置の測距装置、及び、位置関係検出装置の被測距装置に関する。 The present invention relates to a non-contact charging device including a positional relationship detection device for detecting a relative positional relationship between a primary device connected to a charging power source and a secondary device connected to a power storage device, and the non-contact charging device thereof The present invention relates to a distance measuring device of a positional relationship detection device for use and a distance measuring device of a positional relationship detection device.
かかる無接点充電装置は、充電用電源に接続される一次側装置と蓄電装置に接続される二次側装置とを非接触状態で適正な相対位置関係に位置させて、充電用電源により蓄電装置を充電するものであり、用途としては、例えば、電気自動車に搭載された蓄電装置を充電する用途が挙げられる。
そして、一次側装置と二次側装置とを適切な相対位置関係に位置させるために、それら一次側装置と二次側装置との相対位置関係を検出する位置関係検出装置が設けられている。
Such a non-contact charging apparatus is configured such that a primary side device connected to a charging power source and a secondary side device connected to a power storage device are positioned in an appropriate relative positional relationship in a non-contact state, and the power storage device is powered by the charging power source. As an application, for example, an application for charging a power storage device mounted on an electric vehicle can be cited.
In order to position the primary device and the secondary device in an appropriate relative positional relationship, a positional relationship detection device that detects the relative positional relationship between the primary device and the secondary device is provided.
従来、このような無接点充電装置の位置関係検出装置は、二次側装置に備えられた二次コイルの前方を横切る状態で一次側装置に備えられた一次コイルを移動させる移動手段と、その移動手段にて一次コイルが移動されるときの一次コイル又は二次コイルの電力変動に基づいて一次側装置と二次側装置との相対位置関係が適正か否かを判定する適正位置判定手段とを備えて構成されていた。
つまり、移動手段により一次コイルが二次コイルの前方を横切る状態で移動されると、一次コイルが二次コイルに近づくに連れて二次コイルの誘導起電力が大きくなり、一次コイルが二次コイルから遠ざかるに連れて二次コイルの誘導起電力が小さくなる。従って、一次コイルが二次コイルの前方を横切る状態で移動されるときの一次コイル又は二次コイルの電力変動に基づいて、一次側装置と二次側装置との相対位置関係が適正か否かを判定するのである(例えば、特許文献1参照。)。
Conventionally, the positional relationship detection device of such a non-contact charging device includes a moving means for moving a primary coil provided in the primary side device in a state crossing the front of the secondary coil provided in the secondary side device, Appropriate position determining means for determining whether or not the relative positional relationship between the primary side device and the secondary side device is appropriate based on the power fluctuation of the primary coil or the secondary coil when the primary coil is moved by the moving means; It was configured with.
That is, when the primary coil is moved by the moving means so as to cross the front of the secondary coil, the induced electromotive force of the secondary coil increases as the primary coil approaches the secondary coil, and the primary coil becomes the secondary coil. As it moves away, the induced electromotive force of the secondary coil decreases. Therefore, whether or not the relative positional relationship between the primary side device and the secondary side device is appropriate based on the power fluctuation of the primary coil or the secondary coil when the primary coil is moved across the front of the secondary coil. (For example, refer to Patent Document 1).
しかしながら、従来の位置関係検出装置では、二次コイルの周囲に金属により構成される金属構成物(例えば、電気自動車の車体)が存在すると、その金属構成物にも誘導起電力が発生する。そして、その金属構成物から発生する誘導起電力により、一次コイル及び二次コイルそれぞれの電力が変動するので、一次側装置と二次側装置との相対位置関係を精度良く検出することができない虞があった。
又、一次コイルを二次コイルの前方を横切る状態で移動させないと一次側装置と二次側装置との相対位置関係を検出することができないので、一次側装置と二次側装置との相対位置関係の検出を迅速に行うことができないという問題もあった。
However, in the conventional positional relationship detection apparatus, when a metal component (for example, a vehicle body of an electric vehicle) made of metal exists around the secondary coil, an induced electromotive force is also generated in the metal component. And since the electric power of the primary coil and the secondary coil fluctuates due to the induced electromotive force generated from the metal component, the relative positional relationship between the primary device and the secondary device may not be detected with high accuracy. was there.
In addition, since the relative positional relationship between the primary side device and the secondary side device cannot be detected unless the primary coil is moved across the front of the secondary coil, the relative position between the primary side device and the secondary side device can be detected. There was also a problem that the relationship could not be detected quickly.
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、一次側装置と二次側装置との相対位置関係の検出を精度良くしかも迅速に行い得る無接点充電装置、その無接点充電装置用の位置関係検出装置の測距装置及び被測距装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide a contactless charging apparatus capable of accurately and quickly detecting a relative positional relationship between a primary side device and a secondary side device, and the contactless device thereof. An object of the present invention is to provide a distance measuring device and a distance measuring device for a positional relationship detection device for a charging device.
本発明の無接点充電装置は、充電用電源に接続される一次側装置と蓄電装置に接続される二次側装置との相対位置関係を検出する位置関係検出装置を備えたものであって、
その第1特徴構成は、前記位置関係検出装置が、前記一次側装置及び前記二次側装置の一方に設けられた被測距装置と、前記一次側装置及び前記二次側装置の他方に設けられた測距装置とを有し、
前記被測距装置が、所定の測距方向に直交する面での横断形状が円形であって、その径が前記測距方向一方側へ向かって漸減又は漸増する被測距面を、前記測距装置に対向するように備え、
前記測距装置が、前記測距方向に前記被測距面までの距離を計測する3個以上の複数の測距部を、前記測距方向に直交する面内における同一円周上に分散配置して備える点にある。
The contactless charging device of the present invention includes a positional relationship detection device that detects a relative positional relationship between a primary device connected to a charging power source and a secondary device connected to a power storage device,
The first characteristic configuration is that the positional relationship detection device is provided on a distance measuring device provided on one of the primary device and the secondary device, and on the other of the primary device and the secondary device. A distance measuring device,
The distance measuring device has a distance measuring surface in which a transverse shape on a surface orthogonal to a predetermined distance measuring direction is circular and the diameter thereof gradually decreases or gradually increases toward one side of the distance measuring direction. Prepare to face the distance device,
The distance measuring device has a plurality of three or more distance measuring units that measure the distance to the surface to be measured in the distance measuring direction in a distributed manner on the same circumference in a plane orthogonal to the distance measuring direction. It is in the point to be prepared.
即ち、一次側装置と二次側装置との相対位置関係が、被測距面の軸心と複数の測距部が分散配置される円周の軸心(以下、測距部配置用軸心と記載する場合がある)とが同軸状となる位置関係のときは、複数の測距部それぞれにより計測される被測距面までの距離が同一となる。
又、被測距面が、その径が測距装置側へ向かって漸減する凸面状に構成される場合、一次側装置と二次側装置との相対位置関係が、例えば、測距部配置用軸心が被測距面の軸心と同軸状となる位置から複数の測距部のうちの1つの設置位置の方向にずれたときは、複数の測距部による計測距離の相対関係は、そのずれた方向に位置する測距部による計測距離が最大となる相対関係になる。
又、被測距面が、その径が測距装置側へ向かって漸増する凹面状に構成される場合、一次側装置と二次側装置との相対位置関係が、例えば、測距部配置用軸心が被測距面の軸心と同軸状となる位置から複数の測距部のうちの1つの設置位置の方向にずれたときは、複数の測距部による計測距離の相対関係は、そのずれた方向に位置する測距部による計測距離が最小となる相対関係になる。
つまり、複数の測距部による計測距離の相対関係は、測距部配置用軸心が被測距面の軸心と同軸状となる位置からずれる方向に応じて、そのずれた方向に特徴的な関係となるので、複数の測距部による計測距離の相対関係に基づいて、一次側装置と二次側装置との相対位置関係を検出することができるのである。
That is, the relative positional relationship between the primary side device and the secondary side device is such that the axis of the surface to be measured and the axis of the circumference where the plurality of distance measuring units are distributed (hereinafter referred to as the distance measuring unit arrangement axis). And the distance to the distance measuring surface measured by each of the plurality of distance measuring units is the same.
In addition, when the surface to be measured is configured to have a convex shape whose diameter gradually decreases toward the distance measuring device side, the relative positional relationship between the primary side device and the secondary side device is, for example, for the arrangement of the distance measuring unit. When the axis is shifted from the position coaxial with the axis of the surface to be measured in the direction of one of the plurality of distance measuring units, the relative relationship of the measurement distances by the plurality of distance measuring units is The relative relationship is such that the distance measured by the distance measuring unit located in the shifted direction is maximized.
Further, when the surface to be measured is configured in a concave shape whose diameter gradually increases toward the distance measuring device side, the relative positional relationship between the primary side device and the secondary side device is, for example, for the distance measuring unit arrangement. When the axis is shifted from the position coaxial with the axis of the surface to be measured in the direction of one of the plurality of distance measuring units, the relative relationship of the measurement distances by the plurality of distance measuring units is The relative relationship is such that the distance measured by the distance measuring unit located in the shifted direction is minimized.
In other words, the relative relationship of the measurement distances by the plurality of distance measuring units is characteristic in the direction of the deviation depending on the direction in which the distance measurement unit placement axis is displaced from the position that is coaxial with the axis of the surface to be measured. Therefore, the relative positional relationship between the primary device and the secondary device can be detected based on the relative relationship between the measurement distances of the plurality of distance measuring units.
そして、測距部と被測距面との間に障害物がない限り、測距部により被測距面までの距離を適正に計測することができるので、複数の測距部による計測距離の相対関係に基づいて、一次側装置と二次側装置との相対位置関係を精度良く検出することができるのである。
又、このような一次側装置と二次側装置との相対位置関係の検出は、一次側装置及び二次側装置を移動させることなく、複数の測距部により被測距面までの距離を計測することにより行うことができるので、迅速に行うことができる。
従って、一次側装置と二次側装置との相対位置関係の検出を精度良くしかも迅速に行い得る無接点充電装置を提供することができるようになった。
As long as there are no obstacles between the distance measuring unit and the surface to be measured, the distance measuring unit can properly measure the distance to the surface to be measured, Based on the relative relationship, the relative positional relationship between the primary device and the secondary device can be accurately detected.
In addition, the relative positional relationship between the primary side device and the secondary side device can be detected by measuring the distance to the surface to be measured by a plurality of ranging units without moving the primary side device and the secondary side device. Since it can be performed by measuring, it can be performed quickly.
Accordingly, it is possible to provide a contactless charging apparatus that can detect the relative positional relationship between the primary device and the secondary device with high accuracy and speed.
無接点充電装置の第2特徴構成は、上記第1特徴構成に加えて、
前記一次側装置に、前記充電用電源により励磁される一次コイルが設けられ、
前記二次側装置に、前記一次コイルに電磁結合されて誘導起電力を発生させ且つその発生誘導起電力を前記蓄電装置に充電する二次コイルが、その軸心を前記一次コイルの軸心と平行にして設けられ、
前記測距方向が、前記一次コイル及び前記二次コイルの軸心と平行な方向に設定されている点にある。
In addition to the first feature configuration described above, the second feature configuration of the contactless charging device includes:
The primary device is provided with a primary coil that is excited by the power source for charging,
A secondary coil that is electromagnetically coupled to the primary coil to generate an induced electromotive force in the secondary device and charges the generated induced electromotive force to the power storage device has its axis as the axis of the primary coil. Provided in parallel,
The distance measuring direction is set in a direction parallel to the axis of the primary coil and the secondary coil.
即ち、一次コイル及び二次コイルがそれぞれの軸心を平行にして設けられ、複数の測距部それぞれにより、一次コイル及び二次コイルの軸心と平行な方向での被測距面までの距離が計測されるので、一次側装置及び二次側装置のいずれか一方をその軸心に直交する面に沿って移動させることにより、一次側装置と二次側装置とを一次コイルと二次コイルとが同軸状又は略同軸状となるように位置合わせすることが可能となる。
そして、一次コイルと二次コイルとが同軸状又は略同軸状になると、二次コイルにより極力高効率に誘導起電力を発生させることができるので、蓄電装置を効率良く充電することができる。
従って、蓄電装置を効率良く充電できるように、一次側装置と二次側装置とを位置合わせすることができるようになった。
That is, the primary coil and the secondary coil are provided with their respective axes parallel to each other, and the distance to the surface to be measured in a direction parallel to the axes of the primary coil and the secondary coil by each of the plurality of distance measuring units. Therefore, by moving one of the primary side device and the secondary side device along a plane orthogonal to the axis, the primary side device and the secondary side device are connected to the primary coil and the secondary coil. Can be aligned so as to be coaxial or substantially coaxial.
When the primary coil and the secondary coil are coaxial or substantially coaxial, an induced electromotive force can be generated as efficiently as possible by the secondary coil, so that the power storage device can be charged efficiently.
Accordingly, the primary device and the secondary device can be aligned so that the power storage device can be charged efficiently.
無接点充電装置の第3特徴構成は、上記第2特徴構成に加えて、
前記被測距面が、前記一次側装置及び前記二次側装置の一方に前記被測距装置と一体的に設けられる前記一次コイル及び前記二次コイルの一方の軸心と同軸に設けられ、
前記複数の測距部が、前記一次側装置及び前記二次側装置の他方に前記測距装置と一体的に設けられる前記一次コイル及び前記二次コイルの他方の軸心と同軸の同一円周上に配置されている点にある。
In addition to the second feature configuration, the third feature configuration of the non-contact charging device includes:
The distance measuring surface is provided coaxially with one axis of the primary coil and the secondary coil provided integrally with the distance measuring device on one of the primary side device and the secondary side device,
The plurality of distance measuring sections are the same circumference coaxial with the other axial center of the primary coil and the secondary coil provided integrally with the distance measuring device on the other of the primary side device and the secondary side device. It is in the point arranged above.
即ち、測距方向に平行な軸周りでの一次側装置と二次側装置の回転方向の相対位置が異なっても、複数の測距部それぞれにより計測される被測距面までの距離が同一になれば、一次コイルと二次コイルとが同軸状となり、二次コイルにより極力高効率に誘導起電力を発生させることができる。
例えば、二次側装置が電気自動車に搭載されている場合、その電気自動車が駐車される方向が傾いていても、複数の測距部それぞれにより計測される被測距面までの距離が同一になるように一次側装置と二次側装置とが位置合わせされれば、一次コイルと二次コイルとが同軸状となり、電気自動車に搭載された蓄電装置を効率良く充電することができるのである。
従って、測距方向に平行な軸周りでの一次側装置と二次側装置の回転方向の相対位置の違いに拘わらず、蓄電装置を効率良く充電できるように一次側装置と二次側装置とを位置合わせすることができるようになった。
That is, even if the relative position in the rotation direction of the primary device and the secondary device around the axis parallel to the distance measuring direction is different, the distance to the surface to be measured measured by each of the plurality of distance measuring units is the same. If it becomes, a primary coil and a secondary coil will become coaxial, and an induced electromotive force can be generated with high efficiency as much as possible by a secondary coil.
For example, when the secondary device is mounted on an electric vehicle, even if the direction in which the electric vehicle is parked is inclined, the distance to the surface to be measured that is measured by each of the plurality of distance measuring units is the same. If the primary side device and the secondary side device are aligned as described above, the primary coil and the secondary coil are coaxial, and the power storage device mounted on the electric vehicle can be efficiently charged.
Therefore, the primary side device and the secondary side device can be charged efficiently so that the power storage device can be efficiently charged regardless of the relative position difference between the primary side device and the secondary side device around the axis parallel to the distance measuring direction. Can now be aligned.
無接点充電装置の第4特徴構成は、上記第1〜第3特徴構成のいずれか1つに加えて、
記複数の測距部のそれぞれにより計測される前記被測距面までの距離が互いに同一又は略同一である場合に、前記一次側装置と前記二次側装置との相対位置関係が適正であると判定する判定手段を備える点にある。
In addition to any one of the first to third characteristic configurations described above, the fourth characteristic configuration of the contactless charging apparatus is:
The relative positional relationship between the primary side device and the secondary side device is appropriate when the distances to the distance measuring surfaces measured by each of the plurality of distance measuring units are the same or substantially the same. It is in the point provided with the determination means to determine.
即ち、複数の測距部のそれぞれにより計測される被測距面までの距離が互いに同一又は略同一である場合は、判定手段により、一次側装置と二次側装置との相対位置関係が適正であると判定される。
そして、判定手段の判定結果により、一次側装置と二次側装置とが適正に位置合わせされていることが的確に分かる。
例えば、判定手段により一次側装置と二次側装置との相対位置関係が適正であると判定された場合に、一次側装置と二次側装置とが適正に位置合わせされていることを示す情報を出力する出力手段を設けても好適である。このようにすると、無接点充電装置の操作者は、出力手段による出力情報に基づいて、一次側装置と二次側装置とが適正に位置合わせされていることを的確に知ることができるので、使い勝手が向上する。
従って、一次側装置と二次側装置とが適正に位置合わせされていることが的確に分かるようにすることができた。
That is, when the distances to the surface to be measured measured by each of the plurality of distance measuring units are the same or substantially the same, the relative positional relationship between the primary side device and the secondary side device is determined appropriately by the determination unit. It is determined that
From the determination result of the determination means, it can be accurately understood that the primary device and the secondary device are properly aligned.
For example, when the determination unit determines that the relative positional relationship between the primary device and the secondary device is appropriate, information indicating that the primary device and the secondary device are properly aligned. It is also preferable to provide output means for outputting. In this way, the operator of the contactless charging device can accurately know that the primary side device and the secondary side device are properly aligned based on the output information by the output means. Usability is improved.
Accordingly, it can be accurately understood that the primary side device and the secondary side device are properly aligned.
無接点充電装置の第5特徴構成は、上記第1〜第4特徴構成のいずれか1つに加えて、
前記被測距装置が前記二次側装置に設けられ、
前記測距装置が前記一次側装置に設けられ、
前記一次側装置が、前記複数の測距部を前記測距方向に直交する面に沿って移動自在とする位置調整装置と、前記複数の測距部による計測情報に基づいて、前記一次側装置が前記二次側装置に対して適正位置となるように前記位置調整装置の作動を制御する制御手段と、を備える点にある。
In addition to any one of the first to fourth characteristic configurations described above, the fifth characteristic configuration of the contactless charging apparatus is:
The distance measuring device is provided in the secondary side device,
The distance measuring device is provided in the primary side device;
Based on the position adjustment device that enables the primary side device to move the plurality of distance measuring units along a surface orthogonal to the distance measuring direction, and the measurement information by the plurality of distance measuring units, the primary side device. And a control means for controlling the operation of the position adjusting device so as to be in an appropriate position with respect to the secondary side device.
即ち、一次側装置に、複数の測距部を測距方向に直交する面に沿って移動自在とする位置調整装置と、その位置調整装置の作動を制御する制御手段とが備えられているので、一次側装置と二次側装置との間で情報を通信する通信装置を設けることなく、制御手段により、複数の測距部による計測情報に基づいて、一次側装置が二次側装置に対して適正位置となるように位置調整装置の作動を制御させることができる。そして、通信装置を設けないようにすれば、無接点充電装置の低廉化が可能となる。 That is, the primary side device is provided with a position adjusting device that allows a plurality of distance measuring units to move along a plane orthogonal to the distance measuring direction, and a control means that controls the operation of the position adjusting device. Without the communication device for communicating information between the primary side device and the secondary side device, the primary side device to the secondary side device by the control means based on the measurement information by the plurality of distance measuring units Therefore, the operation of the position adjusting device can be controlled so as to be in an appropriate position. If the communication device is not provided, the contactless charging device can be reduced in price.
又、二次側装置に設けられる被測距装置は、軽量化が可能な被測距面を備えるものであるため、被測距装置を軽量化することが可能であるので、二次側装置が電気自動車等の移動体に設けられる場合、被測距装置を設けても移動体の重量の増加を抑制することが可能となり、その結果、移動体の走行のための消費エネルギの増加を抑制することができる。
又、一次側装置に設けられる複数の測距部、位置調整装置及び制御手段を合わせた価格は、二次側装置に設けられる被測距装置に比べてかなり高くなるが、それら複数の測距部、位置調整装置及び制御手段を共通化して継続して使用するようにし、買い替えが行われる電気自動車等、新規なものに変更される可能性のある移動体に、安価な被測距装置を設けるようにすることにより、蓄電装置の充電に係わるランニングコストを低減することができる。
従って、一次側装置と二次側装置とを自動的に適正な相対位置関係に位置合わせ可能な無接点充電装置を低廉化することができ、しかも、無接点充電装置が移動体に搭載された蓄電装置の充電用として用いられる場合は、移動体の走行のための消費エネルギ及び蓄電装置の充電に係わるランニングコストを低減することができる。
In addition, since the distance measuring device provided in the secondary side device has a distance measuring surface that can be reduced in weight, the distance measuring device can be reduced in weight. Is provided on a moving body such as an electric vehicle, it is possible to suppress an increase in the weight of the moving body even if a distance measuring device is provided. As a result, an increase in energy consumption for traveling of the moving body is suppressed. can do.
In addition, the combined price of a plurality of distance measuring units, position adjusting devices, and control means provided in the primary side device is considerably higher than that of the distance measuring device provided in the secondary side device. Common use of the unit, position adjustment device, and control means, and an inexpensive distance measuring device for a mobile object that may be changed to a new one such as an electric vehicle to be replaced. By providing, the running cost concerning charge of an electrical storage apparatus can be reduced.
Therefore, the contactless charging device that can automatically align the primary side device and the secondary side device in an appropriate relative positional relationship can be reduced in price, and the contactless charging device is mounted on the moving body. When used for charging the power storage device, it is possible to reduce energy consumption for traveling of the mobile body and running cost related to charging of the power storage device.
無接点充電装置の第6特徴構成は、上記第5特徴構成に加えて、
前記被測距面が、凹面状に構成されている点にある。
In addition to the fifth characteristic configuration described above, the sixth characteristic configuration of the contactless charging apparatus includes:
The distance-measuring surface is configured to be concave.
即ち、被測距面が凹面状に構成されているので、例えば、被測距面が移動体に設けられる場合、被測距面が外部に突出しないように電気自動車等の移動体に設けることが可能となる。
例えば、複数の測距部が床面に設けられる場合、被測距面を下方側に突出しないように移動体の底部に設けることができるので、移動体の最低地上高さが低くなるのを回避することができる。
従って、被測距面が移動体に設けられる場合に、移動体の走行に悪影響を与えるのを回避しながら、被測距面を移動体に設けることができる。
In other words, since the distance measuring surface is configured in a concave shape, for example, when the distance measuring surface is provided on a moving object, the distance measuring surface is provided on a moving object such as an electric vehicle so that the distance measuring surface does not protrude outside. Is possible.
For example, when a plurality of distance measuring units are provided on the floor surface, the distance measuring surface can be provided at the bottom of the moving body so as not to protrude downward. It can be avoided.
Therefore, when the distance measuring surface is provided on the moving object, the distance measuring surface can be provided on the moving object while avoiding adverse effects on the traveling of the moving object.
無接点充電装置の第7特徴構成は、上記第1〜第4特徴構成のいずれか1つに加えて、
前記被測距装置が前記一次側装置に設けられ、
前記測距装置が前記二次側装置に設けられ、
前記二次側装置が、前記複数の測距部を前記測距方向に直交する面に沿って移動自在とする位置調整装置と、前記複数の測距部による計測情報に基づいて、前記二次側装置が前記一次側装置に対して適正位置となるように前記位置調整装置の作動を制御する制御手段と、を備える点にある。
In addition to any one of the first to fourth characteristic configurations described above, the seventh characteristic configuration of the contactless charging apparatus is:
The distance measuring device is provided in the primary side device;
The distance measuring device is provided in the secondary side device,
Based on the position adjustment device that enables the secondary side device to move the plurality of distance measuring units along a plane orthogonal to the distance measuring direction, and the secondary information based on the measurement information by the plurality of distance measuring units. Control means for controlling the operation of the position adjusting device so that the side device is in an appropriate position with respect to the primary side device.
即ち、二次側装置に、複数の測距部を測距方向に直交する面に沿って移動自在とする位置調整装置と、その位置調整装置の作動を制御する制御手段とが備えられているので、一次側装置と二次側装置との間で情報を通信する通信装置を設けることなく、制御手段により、複数の測距部による計測情報に基づいて、二次側装置が一次側装置に対して適正位置となるように位置調整装置の作動を制御させることができる。そして、通信装置を設けないようにすれば、無接点充電装置の低廉化が可能となる。
又、例えば二次側装置が電気自動車に搭載される場合は、その電気自動車をディーラー等の点検実施箇所にて点検する際に、複数の測距部,位置調整装置及び制御手段等の点検を合わせて行うことができるので、無接点充電装置のメンテナンスの容易化が可能となる。
従って、一次側装置と二次側装置とを自動的に適正な相対位置関係に位置合わせ可能な無接点充電装置を低廉化することができ、しかも、無接点充電装置が電気自動車に搭載された蓄電装置の充電用として用いられる場合は、無接点充電装置のメンテナンスの容易化を図ることができる。
That is, the secondary device is provided with a position adjusting device that allows a plurality of distance measuring units to move along a plane orthogonal to the distance measuring direction, and a control unit that controls the operation of the position adjusting device. Therefore, without providing a communication device for communicating information between the primary side device and the secondary side device, the secondary side device is changed to the primary side device by the control means based on the measurement information by the plurality of distance measuring units. On the other hand, the operation of the position adjusting device can be controlled so as to be in an appropriate position. If the communication device is not provided, the contactless charging device can be reduced in price.
For example, when the secondary device is mounted on an electric vehicle, when the electric vehicle is inspected at an inspection site such as a dealer, a plurality of distance measuring units, position adjusting devices, control means, etc. are inspected. Since it can carry out together, the maintenance of a non-contact charging device can be facilitated.
Therefore, it is possible to reduce the cost of the contactless charging device that can automatically align the primary device and the secondary device in an appropriate relative positional relationship, and the contactless charging device is mounted on an electric vehicle. When used for charging the power storage device, maintenance of the contactless charging device can be facilitated.
無接点充電装置の第8特徴構成は、上記第5特徴構成に加えて、
前記被測距面が、凸面状に構成されている点にある。
In addition to the fifth characteristic configuration described above, the eighth characteristic configuration of the contactless charging apparatus is
The distance-measuring surface is formed in a convex shape.
即ち、被測距面が凸面状に構成されているので、被測距面が床面等に上向きに設けられる場合でも、被測距面に雨水等の水がたまるのを防止することができる。
そして、被測距面に水が溜まると測距部による距離の計測精度が低下する虞があるので、被測距面に溜まった水を除去する必要があるが、被測距面を凸面状に構成することにより、そのような被測距面に溜まった水を除去するメンテナンス作業を不要とすることが可能となる。
従って、被測距面が床面等に上向きに設けられる場合でも、メンテナンス作業を軽減しながら、測距部による距離計測精度を高精度に維持して、一次側装置と二次側装置との相対位置関係を精度良く検出することができるようになった。
That is, since the surface to be measured is formed in a convex shape, it is possible to prevent water such as rainwater from collecting on the surface to be measured even when the surface to be measured is provided upward on the floor surface or the like. .
If water accumulates on the surface to be measured, the distance measurement accuracy by the distance measuring unit may decrease, so it is necessary to remove the water collected on the surface to be measured. With this configuration, it is possible to eliminate the maintenance work for removing the water accumulated on the surface to be measured.
Therefore, even when the surface to be measured is provided upward on the floor or the like, the distance measurement accuracy by the distance measuring unit is maintained with high accuracy while reducing maintenance work, and the primary side device and the secondary side device are The relative positional relationship can be detected with high accuracy.
無接点充電装置の第9特徴構成は、上記第1〜第8特徴構成のいずれか1つに加えて、
前記複数の測距部が、前記円周上の等分又は略等分された位置に分散して設けられている点にある。
In addition to any one of the first to eighth characteristic configurations described above, the ninth characteristic configuration of the contactless charging apparatus includes:
The plurality of distance measuring units are provided in a distributed manner at equally or substantially equally divided positions on the circumference.
即ち、複数の測距部が測距部配置用軸心を中心とする円周上の等分又は略等分された位置に分散して設けられているので、複数の測距部の全て又は一部が測距部配置用軸心を中心とする円周上の一部に偏って設けられる場合に比べて、測距部配置用軸心と被測距面の軸心とがずれている場合に、複数の測距部それぞれにて計測される距離の差が大きくなる。
つまり、複数の測距部が測距部配置用軸心を中心とする円周上の等分又は略等分された位置に分散して設けられていると、測距部配置用軸心と被測距面の軸心とがずれている場合は、それらの軸心が同軸状である場合に対して、複数の測距部のうちの一部のものの計測値が大きくなるのに対して、複数の測距部のうちの残りのものの計測値が小さくなるので、複数の測距部それぞれにて計測される距離の差が大きくなる。
これに対して、複数の測距部の全て又は一部が測距部配置用軸心を中心とする円周上の一部に偏って設けられていると、測距部配置用軸心と被測距面の軸心とがずれている場合は、それらの軸心が同軸状である場合に対して、偏って設けられている複数の測距部それぞれの計測値が一様に大きくなる又は一様に小さくなる傾向になるので、複数の測距部それぞれにて計測される距離の差が小さくなるのである。
従って、測距部配置用軸心と被測距面の軸心とがずれている場合に、複数の測距部それぞれにて計測される距離の差が大きくなるので、一次側装置と二次側装置との相対位置関係の検出精度をより一層向上することができる。
In other words, since the plurality of distance measuring units are distributed at equal or substantially equal positions on the circumference around the axis for positioning the distance measuring unit, all of the plurality of distance measuring units or Compared to the case where a part of the center of the distance measurement unit is disposed on the circumference of the center of the axis, the axis of the distance measurement unit is displaced from the axis of the surface to be measured. In this case, the difference in distance measured by each of the plurality of distance measuring units increases.
In other words, when a plurality of distance measuring units are provided at equal or substantially equal positions on the circumference around the distance measuring unit arrangement axis, the distance measuring unit arrangement axis When the axis of the surface to be measured is misaligned, the measured values of some of the distance measuring units are larger than when the axes are coaxial. Since the measurement values of the remaining ones of the plurality of distance measuring units are reduced, the difference in distance measured by each of the plurality of distance measuring units is increased.
On the other hand, if all or some of the plurality of distance measuring units are provided so as to be biased to a part of the circumference centered on the distance measuring unit arrangement axis, When the axis of the surface to be measured is deviated, the measured values of each of the plurality of distance measuring units provided in a biased manner are uniformly larger than when the axes are coaxial. Or, since it tends to be uniformly small, the difference in distance measured by each of the plurality of distance measuring units is small.
Accordingly, when the distance measurement unit placement axis is shifted from the axis of the surface to be measured, the difference between the distances measured by each of the plurality of distance measurement units becomes large. The detection accuracy of the relative positional relationship with the side device can be further improved.
無接点充電装置の第10特徴構成は、上記第1〜第9特徴構成のいずれか1つに加えて、
前記二次側装置が移動体に搭載されるとともに、前記一次側装置に対する前記二次側装置の傾きを検出する傾き検出装置と、その傾き検出装置の検出情報に基づいて、前記二次側装置の傾きを補正する傾き補正手段が設けられている点にある。
In addition to any one of the first to ninth feature configurations described above, the tenth feature configuration of the contactless charging apparatus includes:
The secondary device is mounted on a moving body, detects an inclination of the secondary device relative to the primary device, and the secondary device based on detection information of the tilt detector In other words, an inclination correction means for correcting the inclination is provided.
即ち、二次側装置が搭載された移動体の姿勢が適正な姿勢から傾くことにより、二次側装置が一次側装置に対して傾いても、傾き補正手段により、傾き検出装置の検出情報に基づいて二次側装置の傾きが補正される。
つまり、移動体が傾くことによって、二次コイルの軸心が一次コイルの軸心と平行ではなくなっても、二次コイルの軸心が一次コイルの軸心と平行になるように、傾き補正手段により二次側装置の傾きが補正されるので、一次コイルと二次コイルとが同軸状又は略同軸状になるように一次側装置と二次側装置とを位置合わせすることができる。
従って、二次側装置が搭載された移動体の姿勢が傾いても、一次コイルと二次コイルとが同軸状又は略同軸状になるように一次側装置と二次側装置とを位置合わせすることができるので、蓄電装置を効率良く充電することができるようになった。
That is, even if the attitude of the mobile body on which the secondary side device is mounted is tilted from the proper attitude, even if the secondary side device is tilted with respect to the primary side device, the tilt correction means detects the detection information of the tilt detection device. Based on this, the inclination of the secondary device is corrected.
That is, even if the moving body is tilted, the tilt correction means is arranged so that the axis of the secondary coil is parallel to the axis of the primary coil even if the axis of the secondary coil is not parallel to the axis of the primary coil. Since the inclination of the secondary device is corrected by the above, the primary device and the secondary device can be aligned so that the primary coil and the secondary coil are coaxial or substantially coaxial.
Therefore, even if the attitude of the moving body on which the secondary device is mounted is tilted, the primary device and the secondary device are aligned so that the primary coil and the secondary coil are coaxial or substantially coaxial. Therefore, the power storage device can be efficiently charged.
無接点充電装置の第11特徴構成は、上記第1〜第10特徴構成のいずれか1つに加えて、
前記被測距面における最大径部の直径に対する軸心方向の長さの比率が、前記被測距面が球面の一部にて構成される場合よりも大きくなるように構成されている点にある。
In addition to any one of the first to tenth feature configurations, the eleventh feature configuration of the non-contact charging device includes:
The ratio of the length in the axial direction to the diameter of the maximum diameter portion on the surface to be measured is configured to be larger than that in the case where the surface to be measured is configured by a part of a spherical surface. is there.
即ち、被測距面における最大径部の直径に対する軸心方向の長さの比率が、被測距面が球面の一部にて構成される場合よりも大きいので、測距部配置用軸心と被測距面の軸心とがずれている場合に、そのずれ量の変化に対する測距部にて計測される距離の変化量が、被測距面が球面の一部にて構成される場合よりも大きくなる。
従って、一次側装置と二次側装置との相対位置関係の検出精度をより一層向上することができるようになった。
That is, the ratio of the length in the axial direction to the diameter of the maximum diameter portion on the surface to be measured is larger than that in the case where the surface to be measured is constituted by a part of a spherical surface. When the center of the surface to be measured is misaligned with the axis of the surface to be measured, the amount of change in the distance measured by the distance measuring unit with respect to the change in the amount of deviation is such that the surface to be measured is composed of a part of a spherical surface. Larger than the case.
Therefore, the detection accuracy of the relative positional relationship between the primary device and the secondary device can be further improved.
本発明の位置関係検出装置の測距装置は、充電用電源に接続される一次側装置と蓄電装置に接続される二次側装置との相対位置関係を検出するものであって、
その第1特徴構成は、
前記一次側装置及び前記二次側装置の一方に被測距装置が設けられる場合において前記一次側装置及び前記二次側装置の他方に設けられ、所定の被測距面を備える前記被測距装置と協働して前記相対位置関係を検出するように構成され、
所定の測距方向に前記被測距面までの距離を計測する3個以上の複数の測距部を、前記測距方向に直交する面内における同一円周上に分散配置して備える点にある。
The distance measuring device of the positional relationship detection device of the present invention detects a relative positional relationship between a primary device connected to a charging power source and a secondary device connected to a power storage device,
The first characteristic configuration is
When the distance measuring device is provided in one of the primary side device and the secondary side device, the distance measuring device is provided on the other of the primary side device and the secondary side device and includes a predetermined distance measuring surface. Configured to detect the relative positional relationship in cooperation with an apparatus;
A point in which three or more distance measuring units that measure the distance to the surface to be measured in a predetermined distance measuring direction are distributed and arranged on the same circumference in a plane orthogonal to the distance measuring direction. is there.
即ち、測距装置は、所定の測距方向に被測距面までの距離を計測する3個以上の複数の測距部を測距方向に直交する面内における同一円周上に分散配置して備えるので、前記測距方向に直交する面での横断形状が円形であって、その径が測距方向一方側へ向かって漸減又は漸増する被測距面を測距装置に対向するように備える被測距装置との協働により、先に無接点充電装置の第1特徴構成について説明したのと同様に、複数の測距部による計測距離の相対関係に基づいて、一次側装置と二次側装置との相対位置関係を精度良く検出することができる。
又、そのような一次側装置と二次側装置との相対位置関係の検出は、一次側装置及び二次側装置を移動させることなく、複数の測距部により被測距面までの距離を計測することにより行うことができるので、迅速に行うことができる。
従って、一次側装置と二次側装置との相対位置関係の検出を精度良くしかも迅速に行い得る位置関係検出装置の測距装置を提供することができるようになった。
と、
That is, the distance measuring device disperses three or more distance measuring units that measure the distance to the surface to be measured in a predetermined distance measuring direction on the same circumference in a plane orthogonal to the distance measuring direction. Therefore, a distance measuring surface whose cross-sectional shape on a surface orthogonal to the distance measuring direction is circular and whose diameter gradually decreases or increases toward one side in the distance measuring direction faces the distance measuring device. Similar to the description of the first characteristic configuration of the contactless charging device previously described in cooperation with the distance measuring device provided, based on the relative relationship of the measurement distances by the plurality of distance measuring units, The relative positional relationship with the secondary device can be detected with high accuracy.
In addition, such a relative positional relationship between the primary side device and the secondary side device can be detected by measuring the distance to the surface to be measured by a plurality of distance measuring units without moving the primary side device and the secondary side device. Since it can be performed by measuring, it can be performed quickly.
Accordingly, it is possible to provide a distance measuring device of a positional relationship detection device that can detect the relative positional relationship between the primary device and the secondary device with high accuracy and speed.
When,
本発明の位置関係検出装置の被測距装置は、充電用電源に接続される一次側装置と蓄電装置に接続される二次側装置との相対位置関係を検出するものであって、
その第1特徴構成は、
前記一次側装置及び前記二次側装置の一方に設けられ、前記一次側装置及び前記二次側装置の他方に設けられた所定の測距装置と協働して前記相対位置関係を検出するように構成され、
所定の測距方向に直交する面での横断形状が円形であって、その径が前記測距方向一方側へ向かって漸減又は漸増する被測距面を、前記測距装置に対向するように備える点にある。
The distance measuring device of the positional relationship detection device of the present invention detects a relative positional relationship between a primary device connected to a charging power source and a secondary device connected to a power storage device,
The first characteristic configuration is
The relative positional relationship is detected in cooperation with a predetermined distance measuring device provided in one of the primary side device and the secondary side device and provided in the other of the primary side device and the secondary side device. Composed of
A distance measuring surface whose transverse shape on a surface orthogonal to a predetermined distance measuring direction is circular and whose diameter gradually decreases or increases toward one side in the distance measuring direction is opposed to the distance measuring device. It is in the point to prepare.
即ち、被測距装置は、所定の測距方向に直交する面での横断形状が円形であって、その径が測距方向一方側へ向かって漸減又は漸増する被測距面を、測距装置に対向するように備えるので、前記測距方向に前記被測距面までの距離を計測する3個以上の複数の測距部を測距方向に直交する面内における同一円周上に分散配置して備える測距装置との協働により、先に無接点充電装置の第1特徴構成について説明したのと同様に、複数の測距部による計測距離の相対関係に基づいて、一次側装置と二次側装置との相対位置関係を精度良く検出することができる。
又、そのような一次側装置と二次側装置との相対位置関係の検出は、一次側装置及び二次側装置を移動させることなく、複数の測距部により被測距面までの距離を計測することにより行うことができるので、迅速に行うことができる。
従って、一次側装置と二次側装置との相対位置関係の検出を精度良くしかも迅速に行い得る位置関係検出装置の被測距装置を提供することができるようになった。
In other words, the distance measuring device has a distance measuring surface that has a circular cross-sectional shape on a surface orthogonal to a predetermined distance measuring direction and whose diameter gradually decreases or increases toward one side in the distance measuring direction. Since it is provided so as to face the apparatus, three or more ranging units that measure the distance to the ranging surface in the ranging direction are distributed on the same circumference in a plane orthogonal to the ranging direction. Based on the relative relationship between the distances measured by a plurality of distance measuring units, the primary side device is similar to the first characteristic configuration of the contactless charging device previously described in cooperation with the distance measuring device arranged and provided. The relative positional relationship between the secondary device and the secondary device can be detected with high accuracy.
In addition, such a relative positional relationship between the primary side device and the secondary side device can be detected by measuring the distance to the surface to be measured by a plurality of distance measuring units without moving the primary side device and the secondary side device. Since it can be performed by measuring, it can be performed quickly.
Therefore, it is possible to provide a distance measuring device of a positional relationship detection device that can detect the relative positional relationship between the primary device and the secondary device accurately and quickly.
以下、図面に基づいて、本発明を電気自動車用の無接点充電装置に適用した場合の実施形態を説明する。
〔第1実施形態〕
以下、図面に基づいて、第1実施形態を説明する。
図1〜図3に示すように、無接点充電装置は、充電用電源1に接続される一次側装置E1、蓄電装置2に接続される二次側装置E2、及び、それら一次側装置E1と二次側装置E2との相対位置関係を検出する位置関係検出装置M等を備えて構成される。
二次側装置E2は、移動体の一例としての電気自動車Cに搭載され、一次側装置E1は、電気自動車Cのガレージの床面G等の地上側に設けられている。そして、位置関係検出装置Mの検出情報に基づいて、一次側装置E1と二次側装置E2とを互いに非接触状態で適正な相対位置関係に位置合わせして、地上側に設けられた充電用電源1により、電気自動車Cに搭載された蓄電装置2を充電するように構成されている。
ちなみに、蓄電装置2は、蓄電池、キャパシタ等により構成される。
Hereinafter, an embodiment in the case where the present invention is applied to a contactless charging apparatus for an electric vehicle will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
Hereinafter, a first embodiment will be described based on the drawings.
As shown in FIGS. 1 to 3, the contactless charging device includes a primary device E1 connected to the charging
The secondary side device E2 is mounted on an electric vehicle C as an example of a moving body, and the primary side device E1 is provided on the ground side such as a floor G of a garage of the electric vehicle C. And based on the detection information of the positional relationship detection apparatus M, the primary side apparatus E1 and the secondary side apparatus E2 are aligned in an appropriate relative positional relationship in a non-contact state with each other, and for charging provided on the ground side The
Incidentally, the
本発明では、位置関係検出装置Mが、一次側装置E1及び二次側装置E2の一方に設けられた被測距装置Mpと、一次側装置E1及び二次側装置E2の他方に設けられた測距装置Maとを有している。
被測距装置Mpが、所定の測距方向に直交する面での横断形状が円形であって、その径が測距方向一方側へ向かって漸減又は漸増する被測距面3を測距装置Maに対向するように備える。
測距装置Maが、測距方向に被測距面3までの距離を計測する3個以上の複数の測距部4を、測距方向に直交する面内における同一円周上に分散配置して備える。
In the present invention, the positional relationship detection device M is provided in the distance measuring device Mp provided in one of the primary device E1 and the secondary device E2, and in the other of the primary device E1 and the secondary device E2. And a distance measuring device Ma.
The distance measuring device Mp has a
The distance measuring device Ma disperses three or more
この第1実施形態では、被測距装置Mpが二次側装置E2に設けられ、測距装置Maが一次側装置E1に設けられている。
被測距装置Mpが、径が測距方向先方側(測距装置側)へ向かって漸増する凹面状に構成されている。
In the first embodiment, the distance measuring device Mp is provided in the secondary device E2, and the distance measuring device Ma is provided in the primary device E1.
The distance measuring device Mp is configured in a concave shape whose diameter gradually increases toward the distance measuring direction side (ranging device side).
以下、第1実施形態に係る無接点充電装置の各部について説明する。
図2〜図4に示すように、一次側装置E1は、充電用電源1により励磁される一次コイル5と、複数の測距部4を測距方向に直交する面に沿って移動自在とする位置調整装置6と、一次側装置E1の作動を制御する一次側制御手段7等を備えて構成される。
ちなみに、図4に示すように、電源回路8により、充電用電源1が高周波電流に変換されて一次コイル5に供給されることにより、一次コイル5が励磁されることになる。
更に、一次側装置E1には、後述する二次側装置E2の二次側通信部17と通信する一次側通信部9が設けられている。
Hereinafter, each part of the non-contact charging device according to the first embodiment will be described.
As shown in FIGS. 2 to 4, the primary side device E <b> 1 makes the
Incidentally, as shown in FIG. 4, the
Further, the primary side device E1 is provided with a primary
図2及び図3に示すように、一次コイル5は、例えばフェライト製の円柱形状の磁芯10に電線を巻回して構成されて、平面状の上面を有する樹脂製の保護体11内に、磁芯10の軸心、即ち、一次コイル5の軸心A1が保護体11の上面に直交する姿勢で収納されている。
複数の測距部4が、一次側装置E1に測距装置Maと一体的に設けられる一次コイル5の軸心A1と同軸の同一円周上に配置されている。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
The plurality of
測距部4は、被測距物までの距離をその被測距物に非接触で計測するように構成され、例えば、赤外線やレーザーを用いる光学式、超音波を用いる超音波式等の各種距離センサが用いられる。
光学式や超音波式の測距部4は周知であるので、詳細な説明及び図示を省略して簡単に説明すると、光学式の測距部4は、被測距物に向けて光パルスを投光する投光部と被測距物からの反射光パルスを受光する受光部とからなるセンサ部4sを備え、被測距物に光パルスを投光してからその反射光パルスを受光するまでの時間を計測して、この計測時間に基づいて被測距物までの距離を計測するように構成されている。
又、超音波式の測距部4は、被測距物に向けて超音波を発振する超音波発振部と被測距物から反射される超音波を受信する超音波受信部からなるセンサ部4sを備え、被測距物に超音波を発振してからその反射波を受信するまでの時間を計測して、この計測時間に基づいて被測距物までの距離を計測するように構成されている。
The
Since the optical or ultrasonic
The ultrasonic
複数の測距部4のセンサ部4sが、一次コイル5の保護体11の上面に、夫々の測距方向が一次コイル5の軸心A1と平行となる姿勢で一次コイル5の軸心A1と同軸の同一円周上の等分された位置に分散して設けられて、一次側ユニット12に構成されている。
ちなみに、この第1実施形態では、3個の測距部4が設けられ、それら3個の測距部4のセンサ部4sが、一次コイル5の軸心A1と同軸の同一円周上における中心角で120°ずつ隔てた位置に分散して設けられている。
尚、3個の測距部4を設置位置を区別して説明するときは、添え字a、b、cを付して、A点測距部4a、B点測距部4b、C点測距部4cと夫々記載し、又、3個のセンサ部4sを設置位置を区別して説明するときも、添え字a、b、cを付して、A点センサ部4sa、B点センサ部4sb、C点センサ部4scと夫々記載する。
The
Incidentally, in the first embodiment, three
When the three
位置調整装置6も周知のものを用いるので、詳細な説明及び図示を省略して簡単に説明すると、この位置調整装置6は、所定の方向(以下、X方向と記載する)に往復移動自在に支持されたX方向被移動体と、そのX方向被移動体を往復移動操作するX方向電動モータ6x(図4参照)と、X方向被移動体上にX方向に直交する方向(以下、Y方向と記載する)に往復移動自在に支持されたY方向被移動体と、そのY方向被移動体を往復移動操作するY方向電動モータ6y(図4参照)とを備えて構成されている。
Since the
そして、図1及び図2に示すように、ガレージの床面Gに、位置調整装置6がそのX方向及びY方向が水平方向を向く姿勢で設けられ、その位置調整装置6のY方向被移動体上に、一次側ユニット12が、一次コイル5の軸心A1が垂直方向を向く姿勢で設けられて、一次コイル5及び複数の測距部4が一体的に水平面に沿って移動操作自在なように構成されている。
図1に示すように、充電用電源1や一次側制御手段7は一次側ボックス13内に収納され、その一次側ボックス13がガレージの床面Gに設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
As shown in FIG. 1, the charging
図2〜図4に示すように、二次側装置E2は、一次コイル5に電磁結合されて誘導起電力を発生させ且つその発生誘導起電力を蓄電装置2に充電する二次コイル14と、二次側装置E2の作動を制御する二次側制御手段15等を備えて構成される。
ちなみに、図4に示すように、二次コイル14により発生される誘導起電力は、充電回路16により直流電力に変換されて、その変換直流電力が蓄電装置2に充電されることになる。
更に、二次側装置E2には、前述した一次側装置E1の一次側通信部9と通信する二次側通信部17が設けられている。
As shown in FIGS. 2 to 4, the secondary device E2 is electromagnetically coupled to the
Incidentally, as shown in FIG. 4, the induced electromotive force generated by the
Further, the secondary side device E2 is provided with a secondary
二次コイル14は、上述した一次コイル5と同様に、フェライト製の円柱形状の磁芯18に電線を巻回して構成されている。
その二次コイル14が、軸心方向の先方側に向かって径が漸増する凹面状の被測距面3を有するように成形された樹脂製の保護体19内に、磁芯の軸心、即ち、二次コイル14の軸心A2が保護体19の凹面状の被測距面3と同軸になるように収納されて、二次側ユニット20が構成されている。
つまり、被測距面3が、二次側装置E2に被測距装置Mpと一体的に設けられる二次コイル14の軸心A2と同軸に設けられることになる。
この第1実施形態では、凹面状の被測距面3が球面の一部にて構成されている。
Similar to the
In the
That is, the
In the first embodiment, the concave
そして、その二次側ユニット20が、電気自動車Cの車体が水平姿勢に保たれた状態で二次コイル14の軸心A2が垂直方向を向き且つ凹面状の被測距面3が下向きになる姿勢で、車体の底部に設けられている。二次側ユニット20が車体の底部に設けられるに当たっては、その二次側ユニット20が車体の底部から下方に突出しないように設けられて、電気自動車Cの最低地上高さが低くなるのが回避されている。
つまり、二次側装置E2に、一次コイル5に電磁結合されて誘導起電力を発生させ且つその発生誘導起電力を蓄電装置2に充電する二次コイル14が、その軸心A2を一次コイル5の軸心A1と平行にして設けられ、前記測距方向が、一次コイル5及び二次コイル14の軸心A1,A2と平行な方向に設定されていることになる。
In the
That is, the
図4に示すように、二次側制御手段15は、電気自動車Cの制御を司る主制御手段21を用いて構成されている。
電気自動車Cには、蓄電装置2の蓄電容量を検出する蓄電容量検出部22、水平面に対する車体の傾きを検出する車体傾きセンサ23、及び、水平面に対する車体の姿勢を調整するアクティブサスペンション24等が設けられている。
主制御手段21は、姿勢補正指令が指令されると、車体傾きセンサ23の検出情報に基づいて、車体の姿勢を水平にするようにアクティブサスペンション24の作動を制御するように構成されている。
つまり、一次側装置E1に対する二次側装置E2の傾きを検出する傾き検出装置が車体傾きセンサ23にて構成され、その傾き検出装置の検出情報に基づいて二次側装置E2の傾きを補正する傾き補正手段Rが、主制御手段21とアクティブサスペンション24とにより構成されている。
尚、上述した無接点充電装置に関連する構成以外の電気自動車Cの構成、及び、無接点充電装置に関連する制御動作以外の主制御手段21の制御動作については、説明を省略する。
As shown in FIG. 4, the secondary side control means 15 is configured using a main control means 21 that controls the electric vehicle C.
The electric vehicle C includes a storage
The main control means 21 is configured to control the operation of the
That is, the inclination detecting device for detecting the inclination of the secondary side device E2 with respect to the primary side device E1 is configured by the vehicle
In addition, description is abbreviate | omitted about the control operation of the main control means 21 other than the structure of the electric vehicle C other than the structure relevant to the non-contact charging apparatus mentioned above, and the control action relevant to a non-contact charging apparatus.
次に、一次側制御手段7及び二次側制御手段15夫々の制御動作について説明する。
一次側制御手段7は、3個の測距部4のそれぞれにより計測される被測距面3までの距離が互いに同一又は略同一である場合に、一次側装置E1と二次側装置E2との相対位置関係が適正であると判定するように構成されて、この一次側制御手段7を用いて判定手段25が構成されている。
又、一次側制御手段7は、3個の測距部4による計測情報に基づいて、一次側装置E1と二次側装置E2との相対位置関係が適正でないと判定した場合は、一次側装置E1が二次側装置E2に対して適正位置となるように位置調整装置6の作動を制御するように構成されている。
Next, control operations of the primary side control means 7 and the secondary side control means 15 will be described.
When the distances to the
If the primary side control means 7 determines that the relative positional relationship between the primary side device E1 and the secondary side device E2 is not appropriate based on the measurement information by the three
一次側制御手段7の制御動作について、更に説明を加える。
尚、以下の説明では、A点測距部4aにて計測される距離、B点測距部4bにて計測される距離、C点測距部4cにて計測される距離を、それぞれ、A点距離Da、B点距離Db、C点距離Dcと記載する。
又、図5〜図7において、3個の測距部4のセンサ部4sが並べて配置される円周を破線にて示し、被測距面3において、3個の測距部4のセンサ部4sが並べて配置される円周が被測距面3と同軸状に位置した場合のその円周と同径の位置を一点鎖線にて示す。
又、図5〜図7において、3個の測距部4のセンサ部4sが並べて配置される円の中心、即ち、一次コイル5の軸心A1から水平方向にA点センサ部4saの位置に向く方向、B点センサ部4sbの位置に向く方向、C点センサ部4scに向く方向をそれぞれPa方向、Pb方向、Pc方向と記載する。
又、Pa方向に対して180度逆向きの方向、Pb方向に対して180度逆向きの方向、Pc方向に対して180度逆向きの方向をそれぞれPx方向、Py方向、Pz方向と記載する。
又、Pa方向とPy方向との中央を通る方向、Py方向とPc方向との中央を通る方向、Pc方向とPx方向の中央を通る方向をそれぞれPay方向、Pcy方向、Pcx方向と記載する。
又、Px方向とPb方向との中央を通る方向、Pb方向とPz方向との中央を通る方向、Pz方向とPa方向との中央を通る方向をそれぞれPbx方向、Pbz方向、Paz方向と記載する。
The control operation of the primary side control means 7 will be further described.
In the following description, the distance measured by the point A
5 to 7, the circumference where the
5 to 7, the center of the circle where the
In addition, the direction opposite to the Pa direction by 180 degrees, the direction opposite to the Pb direction by 180 degrees, and the direction opposite to the Pc direction by 180 degrees are described as the Px direction, the Py direction, and the Pz direction, respectively. .
A direction passing through the center between the Pa direction and the Py direction, a direction passing through the center between the Py direction and the Pc direction, and a direction passing through the center between the Pc direction and the Px direction are referred to as a Pay direction, a Pcy direction, and a Pcx direction, respectively.
Also, a direction passing through the center between the Px direction and the Pb direction, a direction passing through the center between the Pb direction and the Pz direction, and a direction passing through the center between the Pz direction and the Pa direction are described as a Pbx direction, a Pbz direction, and a Paz direction, respectively. .
一次側制御部7は、A点距離Da、B点距離Db、C点距離Dc(以下、3点の計測距離と記載する場合がある)の相互関係が下記(1)の関係(以下、適正相互関係と記載する場合がある)にあるときは、即ち、3個の測距部4それぞれにより計測されると被測距面3までの距離が互いに同一又は略同一である場合は、図5の(a)に示すように、一次コイル5の軸心A1と二次コイル14の軸心A2が同軸又は略同軸であって、一次側装置E1が二次側装置E2に対して適正位置に位置すると判定する。
|Da−Db|≦α、|Da−Dc|≦α、|Db−Dc|≦α………(1)
The primary
| Da-Db | ≦ α, | Da-Dc | ≦ α, | Db-Dc | ≦ α (1)
但し、αは正の定数であり、一次コイル5に電磁結合されて二次コイル14から発生する誘導起電力が所定の値よりも高くて効率良く蓄電装置2に充電できるような値に設定される。
However, α is a positive constant, and is set to such a value that the induced electromotive force generated from the
又、一次側制御部7は、3点の計測距離が適正相互関係にないときは、一次コイル5の軸心A1と二次コイル14の軸心A2とがずれていて、一次側装置E1が二次側装置E2に対して適正位置に位置していないと判定する。
そして、一次側制御部7は、一次側装置E1が二次側装置E2に対して適正位置に位置していないと判定したときは、3点の計測距離に基づいて、一次側装置E1が二次側装置E2に対してずれているずれ方向(即ち、一次コイル5の軸心A1が二次コイル14の軸心A2に対してずれている方向)を判定し、且つ、一次側装置E1を二次側装置E2に対して適正位置に位置させるための位置修正方向をずれ方向に対して180°逆向きの方向に設定して、3点の計測距離の相互関係が適正相互関係になるように一次側装置E1(具体的には一次側ユニット12)を位置修正方向に移動させるべく、位置調整装置6の作動(具体的には、X方向電動モータ6x及びY方向電動モータ6y夫々の作動)を制御するように構成されている。
ちなみに、一次側制御手段7は、予め設定された設定移動距離だけ一次側装置E1を位置修正方向に移動させるべく位置調整装置6の作動した後に、3点の計測距離の相互関係を判定することを繰り返して、3点の計測距離の相互関係が適正相互関係になるように一次側装置E1を移動させるように構成されている。
Further, when the measurement distances at the three points are not properly correlated, the primary-
And when the primary
Incidentally, the primary-side control means 7 determines the mutual relationship between the three measurement distances after the
例えば、一次側制御部7は、3点の計測距離の相互関係が下記(2)の関係にあるときは、図5の(b)に示すように、一次側装置E1がPa方向にずれていると判定して、位置修正方向をPx方向に設定し、3点の計測距離の相互関係が適正相互関係になるように一次側装置E1をPx方向に移動させるべく位置調整装置6の作動を制御する。
Db−Da>α、Dc−Da>α、Db=Dc………(2)
For example, when the mutual relationship between the measurement distances of the three points is in the relationship (2) below, the primary
Db-Da> α, Dc-Da> α, Db = Dc (2)
一次側制御部7は、3点の計測距離の相互関係が下記(3)の関係にあるときは、図5の(c)に示すように、一次側装置E1がPa方向とPy方向との間の方向(図ではPay方向を例示)にずれていると判定して、位置修正方向をPx方向とPb方向との間の方向(図ではPbx方向を例示)に設定し、3点の計測距離の相互関係が適正相互関係になるように一次側装置E1をPx方向とPb方向との間の方向に移動させるべく位置調整装置6の作動を制御する。
Db−Da>α、Db−Dc>α、Dc>Da………(3)
When the mutual relationship between the measurement distances at the three points is the following (3), the primary-
Db-Da> α, Db-Dc> α, Dc> Da (3)
一次側制御部7は、3点の計測距離の相互関係が下記(4)の関係にあるときは、図6の(d)に示すように、一次側装置E1がPy方向にずれていると判定して、位置修正方向をPb方向に設定し、3点の計測距離の相互関係が適正相互関係になるように一次側装置E1をPb方向に移動させるべく位置調整装置6の作動を制御する。
Db−Da>α、Db−Dc>α、Da=Dc………(4)
When the correlation between the three measurement distances has the following relationship (4), the primary-
Db-Da> α, Db-Dc> α, Da = Dc (4)
一次側制御部7は、3点の計測距離の相互関係が下記(5)の関係にあるときは、図6の(e)に示すように、一次側装置E1がPy方向とPc方向との間の方向(図ではPcy方向を例示)にずれていると判定して、位置修正方向をPb方向とPz方向との間の方向(図ではPbz方向を例示)に設定し、3点の計測距離の相互関係が適正相互関係になるように一次側装置E1をPb方向とPz方向との間の方向に移動させるべく位置調整装置6の作動を制御する。
Db−Da>α、Db−Dc>α、Da>Dc………(5)
When the mutual relationship between the measurement distances of the three points is as shown in (5) below, the primary
Db-Da> α, Db-Dc> α, Da> Dc (5)
一次側制御部7は、3点の計測距離の相互関係が下記(6)の関係にあるときは、図6の(f)に示すように、一次側装置E1がPc方向にずれていると判定して、位置修正方向をPz方向に設定し、3点の計測距離の相互関係が適正相互関係になるように一次側装置E1をPz方向に移動させるべく位置調整装置6の作動を制御する。
Da−Dc>α、Db−Dc>α、Da=Db………(6)
When the correlation between the three measurement distances is as shown in (6) below, the primary-
Da-Dc> α, Db-Dc> α, Da = Db (6)
一次側制御部7は、3点の計測距離の相互関係が下記(7)の関係にあるときは、図7の(g)に示すように、一次側装置E1がPx方向にずれていると判定して、位置修正方向をPa方向に設定し、3点の計測距離の相互関係が適正相互関係になるように一次側装置E1をPa方向に移動させるべく位置調整装置6の作動を制御する。
Da−Db>α、Da−Dc>α、Db=Dc………(7)
When the correlation between the three measurement distances has the following relationship (7), the primary-
Da-Db> α, Da-Dc> α, Db = Dc (7)
一次側制御部7は、3点の計測距離の相互関係が下記(8)の関係にあるときは、図7の(h)に示すように、一次側装置E1がPb方向にずれていると判定して、位置修正方向をPy方向に設定し、3点の計測距離の相互関係が適正相互関係になるように一次側装置E1をPy方向に移動させるべく位置調整装置6の作動を制御する。
Da−Db>α、Dc−Db>α、Da=Dc………(8)
When the correlation between the three measurement distances is as shown in (8) below, the
Da-Db> α, Dc-Db> α, Da = Dc (8)
一次側制御部7は、3点の計測距離の相互関係が下記(9)の関係にあるときは、図7の(i)に示すように、一次側装置E1がPz方向にずれていると判定して、位置修正方向をPc方向に設定し、3点の計測距離の相互関係が適正相互関係になるように一次側装置E1をPc方向に移動させるべく位置調整装置6の作動を制御する。
Dc−Da>α、Dc−Db>α、Da=Db………(9)
When the correlation between the three measurement distances has the following relationship (9), the primary
Dc-Da> α, Dc-Db> α, Da = Db (9)
尚、一次側装置E1がPc方向とPx方向との間の方向、Px方向とPb方向との間の方向、Pb方向とPz方向との間の方向、及び、Pz方向とPa方向との間の方向の夫々にずれている場合の一次側制御手段7の制御動作については、上述の説明に基づいて理解できるので、説明及び図示を省略する。 The primary side device E1 is in the direction between the Pc direction and the Px direction, the direction between the Px direction and the Pb direction, the direction between the Pb direction and the Pz direction, and the direction between the Pz direction and the Pa direction. Since the control operation of the primary-side control means 7 in the case of deviation in each of the directions can be understood based on the above description, the description and illustration are omitted.
続いて、蓄電装置2を充電するための手順を説明する。
電気自動車Cをガレージにおける予め設定された目標駐車位置に駐車する。この目標駐車位置は、二次コイル14が一次コイル5の上方に位置するように定められている。
そして、使用者が一次ボックス13に設けられた充電開始スイッチ(図示省略)により充電開始を指令すると、一次側制御手段7は、上述のように一次側装置E1が二次側装置E2に対して適正位置に位置するか否かを判定して、適正位置に位置していない場合は、一次側装置E1を二次側装置E2に対して適正位置に位置させるべく位置調整装置6の作動を制御し、一次側装置E1が二次側装置E2に対して適正位置に位置すると判定すると、一次側通信部9により、充電開始信号を送信する。
Then, the procedure for charging the
The electric vehicle C is parked at a preset target parking position in the garage. This target parking position is determined such that the
When the user commands the start of charging with a charging start switch (not shown) provided in the
二次側通信部17が充電開始信号を受信すると、二次側制御手段15は、蓄電容量検出部22の検出情報に基づいて蓄電装置2の充電要否を判定する。二次側制御手段15は、充電が必要であると判定した場合、車体傾きセンサ23の検出情報に基づいて傾き補正の要否を判定する。そして、二次側制御手段15は、傾き補正が必要であると判定した場合、姿勢補正指令を出力し、車体傾きセンサ23の検出情報に基づいて、車体の姿勢を水平にすべくアクティブサスペンション24の作動を制御し、並びに、二次側通信部17により充電許可信号を送信する。
一次側通信部9が充電許可信号を受信すると、一次側制御手段7は、一次コイル5の励磁を開始すべく電源回路8を制御する。
When the
When the primary
二次側制御手段15は、二次側通信部17により充電許可信号を送信すると、二次コイル14により発生される誘導起電力を蓄電装置2に充電するように充電回路16を制御し、その後、蓄電容量検出部22の検出情報に基づいて、蓄電装置2の蓄電容量が所定の最大容量に達したと判定すると、二次側通信部17により充電停止信号を送信し、並びに、蓄電装置2の充電を停止するように充電回路16を制御する。
一次側制御手段7は、一次側通信部9が充電停止信号を受信すると、一次コイル5の励磁を停止すべく電源回路8を制御する。
When the secondary-
The primary side control means 7 controls the
〔第2実施形態〕
以下、本発明の第2実施形態を説明するが、第1実施形態と同じ構成要素や同じ作用を有する構成要素については、重複説明を避けるために、同じ符号を付すことにより説明を省略し、主として、第1実施形態と異なる構成を説明する。
この第2実施形態は、図8〜図10に示すように、被測距装置Mpが一次側装置E1に設けられ、測距装置Maが二次側装置E2に設けられ、被測距装置Mpが、径が測距方向先方側(測距装置側)へ向かって漸減する凸面状に構成される場合の実施形態を説明するものである。
[Second Embodiment]
Hereinafter, the second embodiment of the present invention will be described, but the same components as those in the first embodiment and the components having the same action are omitted by giving the same reference numerals in order to avoid duplicate description, A configuration different from the first embodiment will be mainly described.
In the second embodiment, as shown in FIGS. 8 to 10, the distance measuring device Mp is provided in the primary device E1, the distance measuring device Ma is provided in the secondary device E2, and the distance measuring device Mp. However, an embodiment in which the diameter is configured to be a convex surface gradually decreasing toward the distance measuring direction side (ranging device side) will be described.
図9〜図11に示すように、一次側装置E1は、充電用電源1により励磁される一次コイル5と、後述する二次側装置E2の二次側通信部17と通信する一次側通信部9と、一次側装置E1の作動を制御する一次側制御手段7等を備えて構成される。
上記の第1実施形態と同様に、電源回路8により、充電用電源1が高周波電流に変換されて一次コイル5に供給されることにより、一次コイル5が励磁されることになる。
As shown in FIGS. 9-11, the primary side apparatus E1 is a primary side communication part which communicates with the
Similar to the first embodiment, the
図9及び図10に示すように、一次コイル5は、上記の第1実施形態と同様に、円柱形状の磁芯10に電線を巻回して構成されて、平面状の上面を有する樹脂製の保護体11内に、一次コイル5の軸心A1が保護体11の上面に直交する姿勢で収納されている。
そして、一次コイル5が収納された保護体11が、ガレージの床面Gに、一次コイル5の軸心A1が垂直方向を向く姿勢で設けられ、その保護体11を覆う状態で、軸心方向の先方側に向かって径が漸減する凸面状の被測距面3をその軸心が一次コイル5の軸心A1と同軸状になる形態で形成するように、被測距面形成用凸部26がコンクリートにて形成されている。
つまり、被測距面3が、一次側装置E1に被測距装置Mpと一体的に設けられる一次コイル5の軸心A1と同軸に設けられることになる。
この第2実施形態では、凸面状の被測距面3が球面の一部にて構成されている。
As shown in FIGS. 9 and 10, the
The
That is, the
In the second embodiment, the convex
図9〜図11に示すように、二次側装置E2は、一次コイル5に電磁結合されて誘導起電力を発生させ且つその発生誘導起電力を蓄電装置2に充電する二次コイル14と、複数の測距部4を測距方向に直交する面に沿って移動自在とする位置調整装置6と、前述した一次側装置の一次側通信部9と通信する二次側通信部17と、二次側装置E2の作動を制御する二次側制御手段15等を備えて構成される。
上記の第1実施形態と同様に、二次コイル14により発生される誘導起電力は、充電回路16により直流電力に変換されて、その変換直流電力が蓄電装置2に充電されることになる。
As shown in FIGS. 9 to 11, the secondary device E2 is electromagnetically coupled to the
Similarly to the first embodiment, the induced electromotive force generated by the
二次コイル14は、上述した一次コイル5と同様に、円柱形状の磁芯18に電線を巻回して構成されて、平面状の上面を有する樹脂製の保護体27内に、二次コイル14の軸心A2が保護体27の上面に直交する姿勢で収納されている。
Similar to the
図9及び図10に示すように、複数の測距部4が、二次側装置E2に測距装置Maと一体的に設けられる二次コイル14の軸心A2と同軸の同一円周上に配置されている。
測距部4は、上記の第1実施形態と同様に、光学式や超音波式等の各種距離センサが用いられる。
As shown in FIGS. 9 and 10, the plurality of
As in the first embodiment, the
具体的には、複数の測距部4のセンサ部4sが、二次コイル14の保護体27の上面に、夫々の測距方向が二次コイル14の軸心A2と平行となる姿勢で二次コイル14の軸心A2と同軸の同一円周上の等分された位置に分散して設けられて、二次側ユニット28に構成されている。
ちなみに、この第2実施形態でも、第1実施形態と同様に、3個の測距部4が設けられ、それら3個の測距部4のセンサ部4sが、二次コイル14の軸心A2と同軸の同一円周上における中心角で120°ずつ隔てた位置に分散して設けられている。
尚、3個の測距部4を設置位置を区別して説明するときは、添え字a、b、cを付して、A点測距部4a、B点測距部4b、C点測距部4cと夫々記載し、又、3個のセンサ部を設置位置を区別して説明するときも、添え字a、b、cを付して、A点センサ部4sa、B点センサ部4sb、C点センサ部4scと夫々記載する。
Specifically, the
Incidentally, also in the second embodiment, as in the first embodiment, three
When the three
そして、位置調整装置6が、そのY方向被移動体が下向きになり且つ電気自動車Cの車体が水平姿勢に保たれた状態でX方向及びY方向が水平方向を向く姿勢で、車体の底部に設けられ、更に、位置調整装置6のY方向被移動体に、二次側ユニット28が、二次コイル14の軸心A2が垂直方向を向く姿勢で支持されて、二次コイル14及び複数の測距部4が一体的に水平面に沿って移動操作自在なように構成されている。二次側ユニット28が位置調整装置6に支持されるに当たっては、その二次側ユニット28が車体の底部から下方に突出しないように設けられて、電気自動車Cの最低地上高さが低くなるのが回避されている。
Then, the
つまり、二次側装置E2に、一次コイル5に電磁結合されて誘導起電力を発生させ且つその発生誘導起電力を蓄電装置2に充電する二次コイル14が、その軸心A2を一次コイル5の軸心A1と平行にして設けられ、前記測距方向が、一次コイル5及び二次コイル14の軸心A1,A2と平行な方向に設定されていることになる。
That is, the
図11に示すように、第1実施形態と同様に、二次側制御手段15は、電気自動車Cの制御を司る主制御手段21を用いて構成されている。
又、第1実施形態と同様に、電気自動車Cには、蓄電容量検出部22、車体傾きセンサ23及びアクティブサスペンション24等が設けられている。
第1実施形態と同様に、一次側装置E1に対する二次側装置E2の傾きを検出する傾き検出装置が車体傾きセンサにて構成され、その傾き検出装置の検出情報に基づいて二次側装置の傾きを補正する傾き補正手段Rが、主制御手段21とアクティブサスペンション24とにより構成されている。
As shown in FIG. 11, as in the first embodiment, the secondary side control means 15 is configured using a main control means 21 that controls the electric vehicle C.
Similarly to the first embodiment, the electric vehicle C is provided with a storage
As in the first embodiment, the tilt detection device that detects the tilt of the secondary device E2 with respect to the primary device E1 is configured by a vehicle body tilt sensor, and based on the detection information of the tilt detection device, the secondary device The inclination correction means R for correcting the inclination is composed of the main control means 21 and the
次に、一次側制御手段7及び二次側制御手段15夫々の制御動作について説明する。
二次側制御手段15は、3個の測距部4のそれぞれにより計測される被測距面3までの距離が互いに同一又は略同一である場合に、一次側装置E1と二次側装置E2との相対位置関係が適正であると判定するように構成されて、この二次側制御手段15を用いて判定手段25が構成されている。
又、二次側制御手段15は、3個の測距部4による計測情報に基づいて、一次側装置E1と二次側装置E2との相対位置関係が適正でないと判定した場合は、二次側装置E2が一次側装置E1に対して適正位置となるように位置調整装置6の作動を制御するように構成されている。
Next, control operations of the primary side control means 7 and the secondary side control means 15 will be described.
When the distances to the
On the other hand, if the secondary side control means 15 determines that the relative positional relationship between the primary side device E1 and the secondary side device E2 is not appropriate based on the measurement information from the three
二次側制御手段15の制御動作について、図12〜図14を用いて更に説明を加える。
尚、以下の説明でも、上記の第1実施形態と同様の符号を用いる。
二次側制御部15は、A点距離Da、B点距離Db、C点距離Dc(以下、3点の計測距離と記載する場合がある)の相互関係が下記(11)の関係(以下、適正相互関係と記載する場合がある)にあるときは、即ち、3個の測距部4それぞれにより計測されると被測距面3までの距離が互いに同一又は略同一である場合は、図12の(a)に示すように、一次コイル5の軸心A1と二次コイル14の軸心A2が同軸又は略同軸であって、二次側装置E2が一次側装置E1に対して適正位置に位置すると判定する。
|Da−Db|≦α、|Da−Dc|≦α、|Db−Dc|≦α………(11)
但し、αは、上記の第1実施形態と同様に設定された正の定数である。
The control operation of the secondary side control means 15 will be further described with reference to FIGS.
In the following description, the same reference numerals as those in the first embodiment are used.
The secondary-
| Da−Db | ≦ α, | Da−Dc | ≦ α, | Db−Dc | ≦ α (11)
However, α is a positive constant set in the same manner as in the first embodiment.
又、二次側制御部15は、3点の計測距離が適正相互関係にないときは、一次コイル5の軸心A1と二次コイル14の軸心A2とがずれていて、二次側装置E2が一次側装置E1に対して適正位置に位置していないと判定する。
そして、二次側制御部15は、二次側装置E2が一次側装置E1に対して適正位置に位置していないと判定したときは、3点の計測距離に基づいて、二次側装置E2が一次側装置E1に対してずれているずれ方向(即ち、二次コイル14の軸心A2が一次コイル5の軸心A1に対してずれている方向)を判定し、且つ、二次側装置E2を一次側装置E1に対して適正位置に位置させるための位置修正方向をずれ方向に対して180°逆向きの方向に設定して、3点の計測距離の相互関係が適正相互関係になるように二次側装置E2(具体的には二次側ユニット28)を位置修正方向に移動させるべく、位置調整装置6の作動を制御するように構成されている。
ちなみに、二次側制御手段15は、予め設定された設定移動距離だけ二次側装置E2を位置修正方向に移動させるべく位置調整装置6の作動した後、3点の計測距離の相互関係を判定することを繰り返して、3点の計測距離の相互関係が適正相互関係になるように二次側装置E2を移動させるように構成されている。
In addition, when the measurement distances at the three points are not in an appropriate mutual relationship, the secondary
And when the secondary
Incidentally, the secondary side control means 15 determines the mutual relationship between the three measurement distances after the
例えば、二次側制御部15は、3点の計測距離の相互関係が下記(12)の関係にあるときは、図12の(b)に示すように、二次側装置E2がPa方向にずれていると判定して、位置修正方向をPx方向に設定し、3点の計測距離の相互関係が適正相互関係になるように二次側装置E2をPx方向に移動させるべく位置調整装置6の作動を制御する。
Da−Db>α、Da−Dc>α、Db=Dc………(12)
For example, when the mutual relationship between the three measurement distances is the following (12), the secondary-
Da-Db> α, Da-Dc> α, Db = Dc (12)
二次側制御部15は、3点の計測距離の相互関係が下記(13)の関係にあるときは、図12の(c)に示すように、二次側装置E2がPa方向とPy方向との間の方向(図ではPay方向を例示)にずれていると判定して、位置修正方向をPx方向とPb方向との間の方向(図ではPbx方向を例示)に設定し、3点の計測距離の相互関係が適正相互関係になるように二次側装置E2をPx方向とPb方向との間の方向に移動させるべく位置調整装置6の作動を制御する。
Da−Db>α、Dc−Db>α、Da>Dc………(13)
When the mutual relationship between the measurement distances of the three points is the following (13), the secondary
Da-Db> α, Dc-Db> α, Da> Dc (13)
二次側制御部15は、3点の計測距離の相互関係が下記(14)の関係にあるときは、図13の(d)に示すように、二次側装置E2がPy方向にずれていると判定して、位置修正方向をPb方向に設定し、3点の計測距離の相互関係が適正相互関係になるように二次側装置E2をPb方向に移動させるべく位置調整装置6の作動を制御する。
Da−Db>α、Dc−Db>α、Da=Dc………(14)
When the mutual relationship between the measurement distances at the three points is the following (14), the secondary-
Da-Db> α, Dc-Db> α, Da = Dc (14)
二次側制御部15は、3点の計測距離の相互関係が下記(15)の関係にあるときは、図13(e)に示すように、二次側装置E2がPy方向とPc方向との間の方向(図ではPcy方向を例示)にずれていると判定して、位置修正方向をPb方向とPz方向との間の方向(図ではPbz方向を例示)に設定し、3点の計測距離の相互関係が適正相互関係になるように二次側装置E2をPb方向とPz方向との間の方向に移動させるべく位置調整装置6の作動を制御する。
Da−Db>α、Dc−Db>α、Dc>Da………(15)
As shown in FIG. 13 (e), the secondary
Da-Db> α, Dc-Db> α, Dc> Da (15)
二次側制御部15は、3点の計測距離の相互関係が下記(16)の関係にあるときは、図13の(f)に示すように、二次側装置E2がPc方向にずれていると判定して、位置修正方向をPz方向に設定し、3点の計測距離の相互関係が適正相互関係になるように二次側装置E2をPz方向に移動させるべく位置調整装置6の作動を制御する。
Dc−Da>α、Dc−Db>α、Da=Db………(16)
When the mutual relationship between the measurement distances at the three points is the following (16), the secondary
Dc-Da> α, Dc-Db> α, Da = Db (16)
二次側制御部15は、3点の計測距離の相互関係が下記(17)の関係にあるときは、図14の(g)に示すように、二次側装置E2がPx方向にずれていると判定して、位置修正方向をPa方向に設定し、3点の計測距離の相互関係が適正相互関係になるように二次側装置E2をPa方向に移動させるべく位置調整装置6の作動を制御する。
Db−Da>α、Dc−Da>α、Db=Dc………(17)
When the mutual relationship between the measurement distances at the three points is the following (17), the secondary
Db-Da> α, Dc-Da> α, Db = Dc (17)
二次側制御部15は、3点の計測距離の相互関係が下記(18)の関係にあるときは、図14の(h)に示すように、二次側装置E2がPb方向にずれていると判定して、位置修正方向をPy方向に設定し、3点の計測距離の相互関係が適正相互関係になるように二次側装置E2をPy方向に移動させるべく位置調整装置6の作動を制御する。
Db−Da>α、Db−Dc>α、Da=Dc………(18)
When the mutual relationship between the measurement distances at the three points is the following (18), the secondary-
Db-Da> α, Db-Dc> α, Da = Dc (18)
二次側制御部15は、3点の計測距離の相互関係が下記(19)の関係にあるときは、図14の(i)に示すように、二次側装置E2がPz方向にずれていると判定して、位置修正方向をPc方向に設定し、3点の計測距離の相互関係が適正相互関係になるように二次側装置E2をPc方向に移動させるべく位置調整装置6の作動を制御する。
Da−Dc>α、Db−Dc>α、Da=Db………(19)
When the mutual relationship between the measurement distances at the three points is the following (19), the secondary-
Da-Dc> α, Db-Dc> α, Da = Db (19)
尚、二次側装置E2がPc方向とPx方向との間の方向、Px方向とPb方向との間の方向、Pb方向とPz方向との間の方向、及び、Pz方向とPa方向との間の方向の夫々にずれている場合の二次側制御手段15の制御動作については、上述の説明に基づいて理解できるので、説明及び図示を省略する。 Note that the secondary device E2 has a direction between the Pc direction and the Px direction, a direction between the Px direction and the Pb direction, a direction between the Pb direction and the Pz direction, and a direction between the Pz direction and the Pa direction. Since the control operation of the secondary-side control means 15 when there is a deviation in each of the directions can be understood based on the above description, the description and illustration are omitted.
続いて、蓄電装置2を充電するための手順を説明する。
電気自動車を第1実施形態と同様に設定された目標駐車位置に駐車する。
そして、使用者が一次ボックス13に設けられた充電開始スイッチ(図示省略)により充電開始を指令すると、一次側制御手段7は一次側通信部9により充電開始信号を送信する。
二次側通信部17が充電開始信号を受信すると、二次側制御手段15は、蓄電容量検出部22の検出情報に基づいて蓄電装置2の充電要否を判定する。二次側制御手段15は、充電が必要であると判定した場合、車体傾きセンサ23の検出情報に基づいて傾き補正の要否を判定する。そして、二次側制御手段15は、傾き補正が必要であると判定した場合、姿勢補正指令を出力し、車体傾きセンサ23の検出情報に基づいて、車体の姿勢を水平にすべくアクティブサスペンション24の作動を制御し、並びに、上述のように二次側装置E2が一次側装置E1に対して適正位置に位置するか否かを判定して、適正位置に位置していない場合は、二次側装置E2を一次側装置E1に対して適正位置に位置させるべく位置調整装置6の作動を制御し、二次側装置E2が一次側装置E1に対して適正位置に位置すると判定すると、二次側通信部17により充電許可信号を送信する。
Then, the procedure for charging the
The electric vehicle is parked at the target parking position set in the same manner as in the first embodiment.
When the user instructs to start charging by a charging start switch (not shown) provided in the
When the
一次側通信部9が充電許可信号を受信すると、一次側制御手段7は、一次コイル5の励磁を開始すべく電源回路8を制御する。
二次側制御手段15は、二次側通信部17により充電許可信号を送信すると、二次コイル14により発生される誘導起電力を蓄電装置2に充電するように充電回路16を制御し、その後、蓄電容量検出部22の検出情報に基づいて、蓄電装置2の蓄電容量が所定の最大容量に達したと判定すると、二次側通信部17により充電停止信号を送信し、並びに、蓄電装置2の充電を停止するように充電回路16を制御する。
一次側制御手段7は、一次側通信部9が充電停止信号を受信すると、一次コイル5の励磁を停止すべく電源回路8を制御する。
When the primary
When the secondary-
The primary side control means 7 controls the
〔別実施形態〕
次に別実施形態を説明する。
(1) 被測距面3を、その軸心が一次側装置E1及び二次側装置E2の一方に被測距装置Mpと一体的に設けられる一次コイル5及び二次コイル14の一方の軸心と異軸状態で平行になるように設け、複数の測距部4を、一次側装置E1及び二次側装置E2の他方に測距装置Maと一体的に設けられる一次コイル5及び二次コイル14の他方の軸心と異軸状態で平行な軸心の同一円周上に配置しても良い。
この構成は、図15及び図16に示すように、床面上の帯状ガイド31に沿って自動走行するように構成された移動体Vの蓄電装置(図示省略)を充電する無接点充電装置に特に適している。
ちなみに、図15及び図16は、被測距装置Mpが二次側装置E2に設けられ、測距装置Maが一次側装置E1に設けられた場合について例示している。
この場合、移動体Vの走行方向と水平面上で直交する方向での一次側装置E1と二次側装置E2との相対位置関係は適正な位置に維持することができるので、複数の測距部4を移動体Vの走行方向と平行な方向に移動自在とする位置調整装置32と、複数の測距部4による計測情報に基づいて、一次側装置E1が二次側装置E2に対して適正位置となるように位置調整装置32の作動を制御する制御手段(図示省略)を設けることになる。
[Another embodiment]
Next, another embodiment will be described.
(1) The
As shown in FIGS. 15 and 16, this configuration is a contactless charging device that charges a power storage device (not shown) of a moving body V configured to automatically travel along a strip-shaped
Incidentally, FIG. 15 and FIG. 16 illustrate the case where the distance measuring device Mp is provided in the secondary side device E2 and the distance measuring device Ma is provided in the primary side device E1.
In this case, since the relative positional relationship between the primary side device E1 and the secondary side device E2 in the direction orthogonal to the traveling direction of the moving body V can be maintained at an appropriate position, a plurality of distance measuring units The primary side device E1 is appropriate for the secondary side device E2 on the basis of the
説明を加えると、移動体Vの車体の底部における帯状ガイド31の側方に対応する箇所に、二次コイル14をその軸心A2が垂直方向を向く姿勢で設け、更に、被測距面3を、その軸心A3が、二次コイル14の軸心A2から移動体Vの走行方向と平行な方向に設定間隔をあけた点を垂直方向に通るように設ける。
位置調整装置32を帯状ガイド31の側方の床面G上に設け、その位置調整装置32上に、一次コイル5をその軸心A1が垂直方向を向く姿勢で二次コイル14の軸心A2の移動軌跡上に位置するように設け、更に、一次コイル5の軸心A1から移動体Vの走行方向と平行な方向に前記設定間隔をあけた点A4を中心とする同一円周上に、複数の測距部4を等間隔で並べて配置する。
In other words, the
A
(2) 被測距面3は、上記の第1及び第2の各実施形態において例示した如き球面の一部にて構成する場合に限定されるものではない。
例えば、図17の(a)に示すように、楕円をその長軸を回転軸心にして回転させた回転楕円体面の一部にて構成して、被測距面3における最大径部の直径に対する軸心方向の長さの比率が、被測距面3が球面の一部(二点鎖線にて図示)にて構成される場合よりも大きくなるように構成しても良い。
又、図17の(b)に示すように、楕円をその短軸を回転軸心にして回転させた回転楕円体面の一部にて構成して、被測距面3における最大径部の直径に対する軸心方向の長さの比率が、被測距面3が球面の一部(二点鎖線にて図示)にて構成される場合よりも小さくなるように構成しても良い。
又、図17の(c)に示すように、円錐体の表面にて構成しても良い。
尚、図17の(a)、(b)、(c)は、夫々、被測距面3を凹面状に構成する場合を例示しているが、夫々と同様の形状で凸面状に構成しても良い。
(2) The
For example, as shown in FIG. 17 (a), the ellipse is composed of a part of a spheroid surface that is rotated with its major axis as the axis of rotation, and the diameter of the maximum diameter portion on the
Further, as shown in FIG. 17 (b), the ellipse is constituted by a part of a spheroid surface rotated with its short axis as the rotation axis, and the diameter of the maximum diameter portion in the
Further, as shown in FIG. 17 (c), a conical surface may be used.
FIGS. 17A, 17B, and 17C illustrate the case where the surface to be measured 3 is configured in a concave shape, but each is configured in a convex shape with the same shape. May be.
(3) 上記の第1及び第2の各実施形態では、一次側装置E1と二次側装置E2との間で通信可能なようにするために、一次側通信部9と二次側通信部17とを設ける場合について例示したが、これら一次側通信部9と二次側通信部17を省略しても良い。
この場合、一次側装置E1に励磁の開始及び停止を指令する一次側充電開始スイッチを設け、二次側装置E2に充電を開始する二次側充電開始スイッチを設ける。
そして、第1実施形態では、一次側制御手段7及び二次側制御手段15を以下のように構成する。
即ち、一次側制御手段7を、一次側充電開始スイッチにより励磁の開始が指令されると、複数の測距部4の計測情報に基づいて、一次側装置E1が二次側装置E2に対して適正位置に位置するか否かを判定して、適正位置に位置していない場合は、一次側装置E1を二次側装置E2に対して適正位置に位置させるべく位置調整装置6の作動を制御し、且つ、一次側装置E1が二次側装置E2に対して適正位置に位置すると判定すると、一次コイル5の励磁を開始すべく電源回路8を制御し、並びに、一次側充電開始スイッチにより励磁の停止が指令されると、一次コイル5の励磁を停止すべく電源回路8を制御するように構成する。
又、二次側制御手段15を、二次側充電開始スイッチにより充電の開始が指令されると、蓄電容量検出部22の検出情報に基づいて蓄電装置2の充電要否を判定して、充電が必要であると判定すると、車体傾きセンサ23の検出情報に基づいて、車体の姿勢を水平にすべくアクティブサスペンション24の作動を制御し、且つ、二次コイル14により発生される誘導起電力を蓄電装置2に充電すべく充電回路16を制御し、その後、蓄電容量検出部22の検出情報に基づいて蓄電装置2の蓄電容量が所定の最大容量に達したと判定すると、蓄電装置2の充電を停止すべく充電回路16を制御するように構成する。
(3) In each of the first and second embodiments described above, the
In this case, the primary side device E1 is provided with a primary side charge start switch for instructing the start and stop of excitation, and the secondary side device E2 is provided with a secondary side charge start switch.
In the first embodiment, the primary side control means 7 and the secondary side control means 15 are configured as follows.
That is, when the primary side control means 7 is instructed to start excitation by the primary side charge start switch, the primary side device E1 makes the secondary side device E2 to the secondary side device E2 based on the measurement information of the plurality of
Further, when the secondary side control means 15 is instructed to start charging by the secondary side charging start switch, it determines whether or not the
又、第2実施形態では、一次側制御手段7及び二次側制御手段15を以下のように構成する。
即ち、一次側制御手段7を、一次側充電開始スイッチにより励磁の開始が指令されると、一次コイル5の励磁を開始すべく電源回路8を制御し、一次側充電開始スイッチにより励磁の停止が指令されると、一次コイル5の励磁を停止すべく電源回路8を制御するように構成する。
二次側制御手段15を、二次側充電開始スイッチにより充電の開始が指令されると、蓄電容量検出部22の検出情報に基づいて蓄電装置2の充電要否を判定して、充電が必要であると判定すると、車体傾きセンサ23の検出情報に基づいて、車体の姿勢を水平にすべくアクティブサスペンション24の作動を制御し、並びに、複数の測距部4の計測情報に基づいて、二次側装置E2が一次側装置E1に対して適正位置に位置するか否かを判定して、適正位置に位置していない場合は、二次側装置E2を一次側装置E1に対して適正位置に位置させるべく位置調整装置6の作動を制御し、二次側装置E2が一次側装置E1に対して適正位置に位置すると判定すると、二次コイル14により発生される誘導起電力を蓄電装置2に充電すべく充電回路16を制御し、その後、蓄電容量検出部22の検出情報に基づいて、蓄電装置2の蓄電容量が所定の最大容量に達したと判定すると、蓄電装置2の充電を停止すべく充電回路16を制御するように構成する。
Moreover, in 2nd Embodiment, the primary side control means 7 and the secondary side control means 15 are comprised as follows.
That is, when the primary side control means 7 is instructed to start excitation by the primary side charge start switch, the
When the secondary side control means 15 is instructed to start charging by the secondary side charging start switch, it is necessary to charge by determining whether or not the
(4) 上記の第1実施形態のように、被測距装置Mpが二次側装置E2に設けられ、測距装置Maが一次側装置E1に設けられる場合、二次側装置E2に、被測距面3を測距方向に直交する面に沿って移動自在とする位置調整装置と、複数の測距部4による計測情報に基づいて、二次側装置E2が一次側装置E1に対して適正位置となるように位置調整装置の作動を制御する制御手段を設けても良い。
この場合、一次側装置E1に設けられた複数の測距部4による計測情報を二次側装置E2の制御手段に通信する通信部を設ける必要がある。
(4) When the distance measuring device Mp is provided in the secondary device E2 and the distance measuring device Ma is provided in the primary device E1, as in the first embodiment, the secondary device E2 Based on the position adjustment device that allows the
In this case, it is necessary to provide a communication unit that communicates measurement information from the plurality of
又、上記の第2実施形態のように、被測距装置Mpが一次側装置E1に設けられ、測距装置Maが二次側装置E2に設けられる場合、一次側装置E1に、被測距面3を測距方向に直交する面に沿って移動自在とする位置調整装置と、複数の測距部4による計測情報に基づいて、一次側装置E1が二次側装置E2に対して適正位置となるように位置調整装置の作動を制御する制御手段を設けても良い。
この場合、二次側装置E2に設けられた複数の測距部4による計測情報を一次側装置E1の制御手段に通信する通信部を設ける必要がある。
Further, as in the second embodiment, when the distance measuring device Mp is provided in the primary side device E1, and the distance measuring device Ma is provided in the secondary side device E2, the primary side device E1 has a distance to be measured. Based on the position adjustment device that makes the
In this case, it is necessary to provide a communication unit that communicates measurement information from the plurality of
(5) 上記の第1及び第2の各実施形態において、位置調整装置6、及び、複数の測距部4による計測情報に基づいて位置調整装置6の作動を制御する制御手段7,15を省略しても良い。
この場合、複数の測距部4による計測情報に基づいて、二次側装置E2が一次側装置E1に対して適正位置となるように電気自動車Cの駐車位置を調整する位置調整方向に関する情報、又は、一次側装置E1が二次側装置E2に対して適正位置となるように一次側装置E1の位置を調整する位置調整方向に関する情報を出力する出力手段を設けることになる。
ちなみに、前記出力手段として、位置調整方向を音声にて出力するスピーカや、位置調整方向を表示出力する表示装置を設けることができる。
そして、使用者が、二次側装置E2が一次側装置E1に対して適正位置となるように、電気自動車Cの駐車位置を調整したり、一次側装置E1が二次側装置E2に対して適正位置となるように、一次側装置E1の位置を調整することになる。
(5) In each of the first and second embodiments, the control means 7 and 15 for controlling the operation of the
In this case, based on the measurement information by the plurality of
Incidentally, as the output means, a speaker that outputs the position adjustment direction by voice and a display device that displays and outputs the position adjustment direction can be provided.
And a user adjusts the parking position of the electric vehicle C so that the secondary side apparatus E2 may become an appropriate position with respect to the primary side apparatus E1, or the primary side apparatus E1 with respect to the secondary side apparatus E2. The position of the primary side apparatus E1 is adjusted so that it may become an appropriate position.
又、複数の測距部4のそれぞれにより計測される被測距面3までの距離が互いに同一又は略同一である場合に、一次側装置E1と二次側装置E2との相対位置関係が適正であると判定する判定手段25を設けて、その判定手段25による判定結果を示す情報を前記出力手段により出力するように構成すると、使用者は、出力手段による出力情報に基づいて、一次側装置E1と二次側装置E2とが適正に位置合わせされていることを的確に知ることができるので、使い勝手が向上する。
In addition, when the distances to the
(6) 一次側装置E1に対する二次側装置E2の傾きを検出する傾き検出装置、及び、その傾き検出装置の検出情報に基づいて二次側装置E2の傾きを補正する傾き補正手段として、上記の第1及び第2の各実施形態において例示した構成に代えて、一次側装置E1に対する二次側装置E2そのものの傾きを検出する傾き検出装置、及び、その傾き検出装置の検出情報に基づいて二次側装置E2そのものの傾きを補正する傾き補正手段を設けても良い。
又、蓄電装置2を充電するための電気自動車Cの目標駐車位置は、通常は、車体が水平になるように駐車できるように設定することになるので、二次側装置E2の姿勢は水平状態に保たれることになり、傾き検出装置及び傾き補正手段を省略することが可能である。
(6) As an inclination detection device that detects the inclination of the secondary device E2 with respect to the primary device E1, and an inclination correction unit that corrects the inclination of the secondary device E2 based on detection information of the inclination detection device, Instead of the configuration illustrated in the first and second embodiments, the inclination detection device that detects the inclination of the secondary device E2 itself with respect to the primary device E1, and the detection information of the inclination detection device You may provide the inclination correction | amendment means which correct | amends the inclination of secondary side apparatus E2 itself.
Further, since the target parking position of the electric vehicle C for charging the
(7) 一次側装置E1及び二次側装置E2を設置するときの相対位置関係は、上記の第1及び第2の各実施形態の如き、一次コイル5及び二次コイル14夫々の軸心A1,A2が垂直方向を向く相対位置関係に限定されるものではない。
例えば、一次コイル5及び二次コイル14夫々の軸心A1,A2が水平方向を向く相対位置関係でも良い。
この場合、駐車場の床面に立設した構造物(壁部等)に、一次側装置E1を一次コイル5の軸心A1が水平方向を向くように設け、二次側装置E2を電気自動車Cの車体の側部(例えば前方バンパーや後方バンパー)に二次側装置E2を二次コイル14の軸心A2が水平方向を向くように設けることになる。
(7) The relative positional relationship when installing the primary side device E1 and the secondary side device E2 is the axis A1 of each of the
For example, a relative positional relationship in which the axial centers A1 and A2 of the
In this case, a primary device E1 is provided on a structure (wall or the like) standing on the floor of the parking lot so that the axis A1 of the
(8) 測距部4の設置数は、上記の第1及び第2の各実施形態において例示した3個に限定されるものではなく、4個以上でも良い。
又、3個以上の複数の測距部4の同一円周上での分散設置形態として、上記の第1及び第2の各実施形態では、等分又は略等分に分散された位置に分散設置する形態を例示したが、不等分に分散された位置に分散設置する形態でも良い。
但し、一次側装置E1と二次側装置E2との相対位置関係のずれの方向の検出、及び、一次側装置E1と二次側装置E2との相対位置関係を適正にするための一次側装置E1又は二次側装置E2の移動方向の設定を精度良くするためには、複数の測距部4を同一円周上の等分又は略等分に分散された位置に分散設置するのが好ましい。
(8) The number of
Further, as a distributed installation form on the same circumference of three or more
However, the primary side device for detecting the direction of deviation of the relative positional relationship between the primary side device E1 and the secondary side device E2 and making the relative positional relationship between the primary side device E1 and the secondary side device E2 appropriate. In order to set the moving direction of E1 or the secondary side device E2 with high accuracy, it is preferable to disperse and install the plurality of
(9) 本発明は、第1及び第2の各実施形態において例示した電気自動車用の無接点充電装置以外に、種々の用途の無接点充電装置に適用することが可能である。
例えば、移動体に搭載された蓄電装置2を充電する無接点充電装置に適用する場合、その移動体としては、第1及び第2の各実施形態において例示した電気自動車に限定されるものではなく、例えば、無人走行車、移動ロボットでも良い。
尚、上記実施形態における電気自動車には、駆動力源として電動機のみを備える純電気自動車の他、駆動力源として電動機と内燃機関の双方を備え、外部電源により蓄電装置2を充電可能に構成されたプラグイン・ハイブリッド自動車も含まれる。
(9) The present invention can be applied to non-contact charging devices for various uses other than the non-contact charging device for electric vehicles exemplified in the first and second embodiments.
For example, when applied to a non-contact charging device that charges the
In addition, the electric vehicle in the above embodiment includes both a motor and an internal combustion engine as driving force sources in addition to a pure electric vehicle having only an electric motor as a driving force source, and is configured to be able to charge the
以上説明したように、一次側装置E1と二次側装置E2との相対位置関係の検出を精度良くしかも迅速に行い得る無接点充電装置、その無接点充電装置用の位置関係検出装置の測距装置及び被測距装置を提供することができる。 As described above, the contactless charging device that can accurately and quickly detect the relative positional relationship between the primary device E1 and the secondary device E2, and the distance measurement of the positional relationship detection device for the contactless charging device. An apparatus and a distance measuring device can be provided.
1 充電用電源
2 蓄電装置
3 被測距面
4 測距部
5 一次コイル
6 位置調整装置
7,15 制御手段
14 二次コイル
23 傾き検出装置
25 判定手段
A1 一次コイルの軸心
A2 二次コイルの軸心
C 移動体
E1 一次側装置
E2 二次側装置
M 位置関係検出装置
Ma 測距装置
Mp 被測距装置
R 傾き補正手段
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記位置関係検出装置が、前記一次側装置及び前記二次側装置の一方に設けられた被測距装置と、前記一次側装置及び前記二次側装置の他方に設けられた測距装置とを有し、
前記被測距装置が、所定の測距方向に直交する面での横断形状が円形であって、その径が前記測距方向一方側へ向かって漸減又は漸増する被測距面を、前記測距装置に対向するように備え、
前記測距装置が、前記測距方向に前記被測距面までの距離を計測する3個以上の複数の測距部を、前記測距方向に直交する面内における同一円周上に分散配置して備える無接点充電装置。 A contactless charging device including a positional relationship detection device that detects a relative positional relationship between a primary device connected to a power source for charging and a secondary device connected to a power storage device,
The positional relationship detection device includes a ranging device provided in one of the primary device and the secondary device, and a ranging device provided in the other of the primary device and the secondary device. Have
The distance measuring device has a distance measuring surface in which a transverse shape on a surface orthogonal to a predetermined distance measuring direction is circular and the diameter thereof gradually decreases or gradually increases toward one side of the distance measuring direction. Prepare to face the distance device,
The distance measuring device has a plurality of three or more distance measuring units that measure the distance to the surface to be measured in the distance measuring direction in a distributed manner on the same circumference in a plane orthogonal to the distance measuring direction. A contactless charging device.
前記二次側装置に、前記一次コイルに電磁結合されて誘導起電力を発生させ且つその発生誘導起電力を前記蓄電装置に充電する二次コイルが、その軸心を前記一次コイルの軸心と平行にして設けられ、
前記測距方向が、前記一次コイル及び前記二次コイルの軸心と平行な方向に設定されている請求項1に記載の無接点充電装置。 The primary device is provided with a primary coil that is excited by the power source for charging,
A secondary coil that is electromagnetically coupled to the primary coil to generate an induced electromotive force in the secondary device and charges the generated induced electromotive force to the power storage device has its axis as the axis of the primary coil. Provided in parallel,
The contactless charging apparatus according to claim 1, wherein the distance measuring direction is set in a direction parallel to the axis of the primary coil and the secondary coil.
前記複数の測距部が、前記一次側装置及び前記二次側装置の他方に前記測距装置と一体的に設けられる前記一次コイル及び前記二次コイルの他方の軸心と同軸の同一円周上に配置されている請求項2に記載の無接点充電装置。 The distance measuring surface is provided coaxially with one axis of the primary coil and the secondary coil provided integrally with the distance measuring device on one of the primary side device and the secondary side device,
The plurality of distance measuring sections are the same circumference coaxial with the other axial center of the primary coil and the secondary coil provided integrally with the distance measuring device on the other of the primary side device and the secondary side device. The contactless charging device according to claim 2, which is disposed on the top.
前記測距装置が前記一次側装置に設けられ、
前記一次側装置が、前記複数の測距部を前記測距方向に直交する面に沿って移動自在とする位置調整装置と、前記複数の測距部による計測情報に基づいて、前記一次側装置が前記二次側装置に対して適正位置となるように前記位置調整装置の作動を制御する制御手段と、を備える請求項1〜4のいずれか1項に記載の無接点充電装置。 The distance measuring device is provided in the secondary side device,
The distance measuring device is provided in the primary side device;
Based on the position adjustment device that enables the primary side device to move the plurality of distance measuring units along a surface orthogonal to the distance measuring direction, and the measurement information by the plurality of distance measuring units, the primary side device. 5. The contactless charging apparatus according to claim 1, further comprising: a control unit that controls the operation of the position adjustment device so that the position adjustment device is in an appropriate position with respect to the secondary side device.
前記測距装置が前記二次側装置に設けられ、
前記二次側装置が、前記複数の測距部を前記測距方向に直交する面に沿って移動自在とする位置調整装置と、前記複数の測距部による計測情報に基づいて、前記二次側装置が前記一次側装置に対して適正位置となるように前記位置調整装置の作動を制御する制御手段と、を備える請求項1〜4のいずれか1項に記載の無接点充電装置。 The distance measuring device is provided in the primary side device;
The distance measuring device is provided in the secondary side device,
Based on the position adjustment device that enables the secondary side device to move the plurality of distance measuring units along a plane orthogonal to the distance measuring direction, and the secondary information based on the measurement information by the plurality of distance measuring units. 5. The contactless charging device according to claim 1, further comprising: a control unit configured to control the operation of the position adjustment device so that the side device is in an appropriate position with respect to the primary side device.
前記一次側装置及び前記二次側装置の一方に被測距装置が設けられる場合において前記一次側装置及び前記二次側装置の他方に設けられ、所定の被測距面を備える前記被測距装置と協働して前記相対位置関係を検出するように構成され、
所定の測距方向に前記被測距面までの距離を計測する3個以上の複数の測距部を、前記測距方向に直交する面内における同一円周上に分散配置して備える位置関係検出装置の測距装置。 A distance measuring device of a positional relationship detection device that detects a relative positional relationship between a primary device connected to a power supply for charging and a secondary device connected to a power storage device,
When the distance measuring device is provided in one of the primary side device and the secondary side device, the distance measuring device is provided on the other of the primary side device and the secondary side device and includes a predetermined distance measuring surface. Configured to detect the relative positional relationship in cooperation with an apparatus;
Positional relationship including three or more distance measuring units that measure the distance to the surface to be measured in a predetermined distance measuring direction distributed on the same circumference in a plane orthogonal to the distance measuring direction Ranging device for detection device.
前記一次側装置及び前記二次側装置の一方に設けられ、前記一次側装置及び前記二次側装置の他方に設けられた所定の測距装置と協働して前記相対位置関係を検出するように構成され、
所定の測距方向に直交する面での横断形状が円形であって、その径が前記測距方向一方側へ向かって漸減又は漸増する被測距面を、前記測距装置に対向するように備える位置関係検出装置の被測距装置。 A distance measuring device of a positional relationship detection device that detects a relative positional relationship between a primary device connected to a charging power source and a secondary device connected to a power storage device,
The relative positional relationship is detected in cooperation with a predetermined distance measuring device provided in one of the primary side device and the secondary side device and provided in the other of the primary side device and the secondary side device. Composed of
A distance measuring surface whose transverse shape on a surface orthogonal to a predetermined distance measuring direction is circular and whose diameter gradually decreases or increases toward one side in the distance measuring direction is opposed to the distance measuring device. A distance measuring device of a positional relationship detection device provided.
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