JP2015056915A - Object detection device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To appropriately detect an object intruding between a power transmission apparatus and a power reception apparatus in a contactless feed system.SOLUTION: An object detection sensor 165 detects an object present between a power transmission apparatus 220 and a power reception apparatus 110 in a contactless feed system 10. The object detection device includes a transmission section 166 for radiating an electromagnetic wave between the power transmission apparatus and the power reception apparatus, a reception section 167 for receiving an electromagnetic wave reflected by the object, and a control section 168. The control section determines the type of the object on the basis of a reception strength of the reflected electromagnetic wave and a relative velocity of the object. The control section determines that the object is a moving body if the relative velocity is not lower than a first velocity nor higher than a second velocity and the reception strength is not lower than a first strength nor higher than a second strength. The control section determines that the object is a stationary body if the relative velocity is not higher than a third velocity lower than the first velocity and the reception strength is not lower than the first strength nor higher than the second strength.

Description

本発明は物体検出装置に関し、より特定的には、送電装置と受電装置との間で非接触で電力を供給するシステムにおいて、送電装置と受電装置との間に存在する物体を検出する技術に関する。   The present invention relates to an object detection device, and more particularly, to a technique for detecting an object existing between a power transmission device and a power reception device in a system that supplies power in a contactless manner between the power transmission device and the power reception device. .

電源コードや送電ケーブルを用いない非接触のワイヤレス電力伝送が近年注目されており、車両外部の電源（以下「外部電源」とも称する。）からの電力によって車載の蓄電装置を充電可能な電気自動車やハイブリッド車両等への適用が提案されている。   In recent years, contactless wireless power transmission without using a power cord or a power transmission cable has attracted attention, and an electric vehicle that can charge an in-vehicle power storage device with power from a power source outside the vehicle (hereinafter also referred to as “external power source”), Application to hybrid vehicles has been proposed.

このようなワイヤレス送電技術としては、有力なものとして、たとえば、電磁誘導を用いた送電、マイクロ波などの電磁波を用いた送電、および共鳴法による送電の３つの技術が知られている。   As such a wireless power transmission technology, for example, there are three known technologies: power transmission using electromagnetic induction, power transmission using electromagnetic waves such as microwaves, and power transmission using a resonance method.

このような、非接触給電システムにおいては、送電装置と受電装置との間の距離を比較的大きくすることができるが、一方で、送電装置と受電装置との間に物体が侵入することによって、電力伝送効率に影響がおよぶことが考えられる。   In such a non-contact power supply system, the distance between the power transmission device and the power reception device can be relatively large, on the other hand, by an object entering between the power transmission device and the power reception device, The power transmission efficiency may be affected.

国際公開第２０１２／０９０３４１号パンフレット（特許文献１）は、非接触充電装置において、給電装置と受電装置との間の電磁場領域内の異物を、異物検出手段によって検知する技術を開示する。そして、異物が検出された場合には、電力伝送が停止される。   International Publication No. 2012/090341 (Patent Document 1) discloses a technique for detecting foreign matter in an electromagnetic field region between a power feeding device and a power receiving device by a foreign matter detection means in a non-contact charging device. When a foreign object is detected, power transmission is stopped.

国際公開第２０１２／０９０３４１号パンフレットInternational Publication No. 2012/090341 Pamphlet 特開２０１１−１０６８７９号公報JP 2011-106879 A 特開２０１３−１５４８１５号公報JP2013-154815A 特開２０１３−１４６１５４号公報JP2013-146154A 特開２０１３−１４６１４８号公報JP2013-146148A 特開２０１３−１１０８２２号公報JP 2013-110822 A 特開２０１３−１２６３２７号公報JP 2013-126327 A

電磁場を介して電力伝送を行なう非接触給電システムにおいては、送電装置と受電装置との間に侵入した物体（たとえば小動物など）によって伝送効率が低下したり、逆に電磁場がその物体に影響を与えてしまうおそれがある。そのため、非接触給電システムにおいては、送電装置と受電装置との間に侵入した物体を適切に検出し、送電の可否を判断することが必要とされる。   In a non-contact power supply system that transmits power via an electromagnetic field, the transmission efficiency decreases due to an object (for example, a small animal) that has entered between the power transmitting device and the power receiving device, or the electromagnetic field affects the object. There is a risk that. Therefore, in the non-contact power supply system, it is necessary to appropriately detect an object that has entered between the power transmission device and the power reception device and determine whether power transmission is possible.

国際公開第２０１２／０９０３４１号パンフレット（特許文献１）に開示された技術においては、送電装置と受電装置との間に侵入した物体を検出し送電を停止することができるが、当該物体が比較的電力伝送に影響を与えないもの（たとえば昆虫など）についても検知してしまい、不必要な電力伝送の停止が頻繁に発生してしまう可能性がある。   In the technique disclosed in the pamphlet of International Publication No. 2012/090341 (Patent Document 1), an object that has entered between the power transmission device and the power reception device can be detected and power transmission can be stopped. Even those that do not affect power transmission (such as insects) are detected, and unnecessary power transmission suspension may occur frequently.

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであって、その目的は、非接触給電システムにおいて、送電装置と受電装置との間に侵入した物体を適切に検出することである。   The present invention has been made to solve such problems, and an object of the present invention is to appropriately detect an object that has entered between a power transmission device and a power reception device in a non-contact power feeding system. .

物体検出装置は、互いに対向する送電装置と受電装置との間で非接触で電力を伝達するシステムにおいて、送電装置と受電装置との間に存在する物体を検出する。物体検出装置は、送電装置と受電装置との間に電磁波を照射する送信部と、物体により反射された電磁波を受信する受信部と、制御部とを備える。制御部は、反射された電磁波の受信強度と物体の相対速度とに基づいて物体の種類を判定する。制御部は、相対速度が第１の速度以上かつ第２の速度以下であり、さらに、受信強度が第１の強度以上かつ第２の強度以下である場合には、物体が動体物であると判定する。制御部は、相対速度が第１の速度よりも低い第３の速度以下であり、さらに、受信強度が第１の強度以上かつ第２の強度以下である場合には、物体が静止物であると判定する。   The object detection device detects an object existing between the power transmission device and the power reception device in a system that transmits power in a contactless manner between the power transmission device and the power reception device facing each other. The object detection device includes a transmission unit that irradiates an electromagnetic wave between the power transmission device and the power reception device, a reception unit that receives the electromagnetic wave reflected by the object, and a control unit. The control unit determines the type of the object based on the reception intensity of the reflected electromagnetic wave and the relative speed of the object. The control unit determines that the object is a moving object when the relative speed is equal to or higher than the first speed and equal to or lower than the second speed, and the reception intensity is equal to or higher than the first intensity and equal to or lower than the second intensity. judge. When the relative speed is equal to or lower than a third speed lower than the first speed, and the reception intensity is equal to or higher than the first intensity and equal to or lower than the second intensity, the object is a stationary object. Is determined.

上記の構成によれば、上記の範囲以外の領域においては、虫などのように電力伝送を停止させる必要のない対象物であるとして判定し、電力伝送を継続させることができる。さらに、上記の構成によれば、受電装置および送電装置の間に入り込んだ異物の種類を特定することができ、運転手等に放置するときなどの後工程において、異物の種類も情報として利用することができる。   According to said structure, in area | regions other than said range, it determines with it being a target object which does not need to stop electric power transmission like a worm etc., and electric power transmission can be continued. Furthermore, according to the above configuration, the type of foreign matter that has entered between the power receiving device and the power transmitting device can be specified, and the type of foreign matter is also used as information in a later process such as when left in a driver or the like. be able to.

本発明による物体検出装置によれば、非接触給電システムにおいて、送電装置と受電装置との間に存在する物体からの反射信号の受信強度と反射信号から定まる物体の相対速度とに基づいて当該物体の種類を適切に判断し、送電を停止すべき物体であるか否かを選択的に検知することが可能となる。これにより、侵入した物体に対する影響を抑制するとともに、不必要な送電停止を防止することができる。   According to the object detection device of the present invention, in the non-contact power supply system, the object is based on the reception intensity of the reflection signal from the object existing between the power transmission device and the power reception device and the relative velocity of the object determined from the reflection signal. It is possible to appropriately detect whether or not the object is an object whose power transmission should be stopped. Thereby, while suppressing the influence with respect to the intruding object, an unnecessary stop of power transmission can be prevented.

本実施の形態に従う非接触給電システムの全体ブロック図である。It is a whole block diagram of the non-contact electric power feeding system according to this Embodiment. 物体検知センサの配置を示す第１の図である。It is a 1st figure which shows arrangement | positioning of an object detection sensor. 物体検知センサの配置を示す第２の図である。It is a 2nd figure which shows arrangement | positioning of an object detection sensor. 物体検知センサによる物体の反射断面積のシミュレーション結果の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the simulation result of the reflection cross section of the object by an object detection sensor. 物体判別のためのしきい値を三次元的に表わした図である。It is the figure which represented the threshold value for object discrimination in three dimensions. 動体物の判別しきい値を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the discrimination | determination threshold value of a moving body. 静止物の判別しきい値を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the discrimination | determination threshold value of a stationary object. 不要検知物の判別しきい値を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the discrimination | determination threshold value of an unnecessary detected object. 本実施の形態における物体検知制御処理を説明するためのフローチャートである。It is a flowchart for demonstrating the object detection control process in this Embodiment. 送電装置のコイルカバーの表面形状の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the surface shape of the coil cover of a power transmission apparatus.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

［非接触給電システムの構成］
図１は、本実施の形態に従う非接触給電システム１０の全体構成図である。図１を参照して、非接触給電システム１０は、車両１００と、送電装置２００とを備える。 [Configuration of wireless power supply system]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a non-contact power feeding system 10 according to the present embodiment. Referring to FIG. 1, contactless power supply system 10 includes a vehicle 100 and a power transmission device 200.

送電装置２００は、電源装置２１０と、送電部２２０とを含む。電源装置２１０は、所定の周波数を有する交流電力を発生する。一例として、電源装置２１０は、商用電源４００から電力を受けて高周波の交流電力を発生し、その発生した交流電力を送電部２２０へ供給する。そして、送電部２２０は、送電部２２０の周囲に発生する電磁界を介して、車両１００の受電部１１０へ非接触で電力を出力する。   The power transmission device 200 includes a power supply device 210 and a power transmission unit 220. The power supply device 210 generates AC power having a predetermined frequency. As an example, the power supply device 210 receives electric power from the commercial power supply 400 to generate high-frequency AC power, and supplies the generated AC power to the power transmission unit 220. Then, the power transmission unit 220 outputs electric power in a non-contact manner to the power reception unit 110 of the vehicle 100 via an electromagnetic field generated around the power transmission unit 220.

電源装置２１０は、通信部２３０と、制御装置である送電ＥＣＵ２４０と、電源部２５０と、インピーダンス調整部２６０とを含む。また、送電部２２０は、共振コイル２２１と、キャパシタ２２２とを含む。   Power supply device 210 includes a communication unit 230, a power transmission ECU 240 that is a control device, a power supply unit 250, and an impedance adjustment unit 260. The power transmission unit 220 includes a resonance coil 221 and a capacitor 222.

電源部２５０は、送電ＥＣＵ２４０からの制御信号ＭＯＤによって制御され、商用電源４００などの交流電源から受ける電力を高周波の電力に変換する。そして、電源部２５０は、その変換した高周波電力を、インピーダンス調整部２６０を介して共振コイル２２１へ供給する。   Power supply unit 250 is controlled by control signal MOD from power transmission ECU 240, and converts power received from an AC power supply such as commercial power supply 400 into high-frequency power. The power supply unit 250 supplies the converted high-frequency power to the resonance coil 221 via the impedance adjustment unit 260.

また、電源部２５０は、図示されない電圧センサ，電流センサによってそれぞれ検出される送電電圧Ｖｔｒおよび送電電流Ｉｔｒを送電ＥＣＵ２４０へ出力する。   In addition, power supply unit 250 outputs power transmission voltage Vtr and power transmission current Itr detected by a voltage sensor and a current sensor (not shown) to power transmission ECU 240, respectively.

インピーダンス調整部２６０は、送電部２２０の入力インピーダンスを調整するためのものであり、典型的には、リアクトルとキャパシタとを含んで構成される。インピーダンス調整部２６０は、送電ＥＣＵ２４０からの制御信号ＳＥ１０によって制御される。   The impedance adjustment unit 260 is for adjusting the input impedance of the power transmission unit 220, and typically includes a reactor and a capacitor. Impedance adjustment unit 260 is controlled by control signal SE10 from power transmission ECU 240.

共振コイル２２１は、電源部２５０から伝達された電力を、車両１００の受電部１１０に含まれる共振コイル１１１へ非接触で電力を転送する。共振コイル２２１はキャパシタ２２２とともにＬＣ共振回路を構成する。なお、受電部１１０と送電部２２０との間の電力伝送は、共振コイル１１１および共振コイル２２１が、両コイル間に発生する電磁波と共振（共鳴）することによって行なわれる。このときのＱ値は、１００以上であることが好ましい。   The resonance coil 221 transfers the electric power transmitted from the power supply unit 250 to the resonance coil 111 included in the power reception unit 110 of the vehicle 100 in a non-contact manner. The resonance coil 221 and the capacitor 222 constitute an LC resonance circuit. Note that power transmission between the power reception unit 110 and the power transmission unit 220 is performed when the resonance coil 111 and the resonance coil 221 resonate (resonate) with electromagnetic waves generated between the two coils. In this case, the Q value is preferably 100 or more.

通信部２３０は、送電装置２００と車両１００との間で無線通信を行なうための通信インターフェースであり、車両１００側の通信部１６０と情報ＩＮＦＯの授受を行なう。通信部２３０は、車両１００側の通信部１６０から送信される車両情報、ならびに、送電の開始および停止を指示する信号等を受信し、受信したこれらの情報を送電ＥＣＵ２４０へ出力する。また、通信部２３０は、送電ＥＣＵ２４０からの送電電圧Ｖｔｒおよび送電電流Ｉｔｒ等の情報を車両１００へ送信する。   Communication unit 230 is a communication interface for performing wireless communication between power transmission device 200 and vehicle 100, and exchanges information INFO with communication unit 160 on vehicle 100 side. Communication unit 230 receives vehicle information transmitted from communication unit 160 on vehicle 100 side, a signal for instructing start and stop of power transmission, and the like, and outputs the received information to power transmission ECU 240. Communication unit 230 transmits information such as power transmission voltage Vtr and power transmission current Itr from power transmission ECU 240 to vehicle 100.

送電ＥＣＵ２４０は、いずれも図１には図示しないがＣＰＵ（Central Processing Unit）、記憶装置および入出力バッファを含み、各センサ等からの信号の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、電源装置２１０における各機器の制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。   Although not shown in FIG. 1, the power transmission ECU 240 includes a CPU (Central Processing Unit), a storage device, and an input / output buffer, and inputs signals from each sensor and outputs control signals to each device. Each device in the power supply device 210 is controlled. Note that these controls are not limited to processing by software, and can be processed by dedicated hardware (electronic circuit).

車両１００は、受電部１１０と、整合器１７０と、整流器１８０と、充電リレーＣＨＲ１８５と、蓄電装置１９０と、システムメインリレーＳＭＲ１１５と、パワーコントロールユニットＰＣＵ（Power Control Unit）１２０と、モータジェネレータ１３０と、動力伝達ギヤ１４０と、駆動輪１５０と、制御装置である車両ＥＣＵ（Electronic Control Unit）３００と、通信部１６０と、電圧センサ１９５と、電流センサ１９６と、物体検知センサ１６５とを含む。   Vehicle 100 includes a power receiving unit 110, a matching unit 170, a rectifier 180, a charging relay CHR185, a power storage device 190, a system main relay SMR115, a power control unit PCU (Power Control Unit) 120, a motor generator 130, Power transmission gear 140, drive wheel 150, vehicle ECU (Electronic Control Unit) 300 as a control device, communication unit 160, voltage sensor 195, current sensor 196, and object detection sensor 165 are included.

なお、本実施の形態においては、車両１００として電気自動車を例として説明するが、蓄電装置に蓄えられた電力を用いて走行が可能な車両であれば車両１００の構成はこれに限られない。車両１００の他の例としては、エンジンを搭載したハイブリッド車両や、燃料電池を搭載した燃料電池車などが含まれる。   In this embodiment, an electric vehicle is described as an example of vehicle 100, but the configuration of vehicle 100 is not limited to this as long as the vehicle can travel using electric power stored in the power storage device. Other examples of the vehicle 100 include a hybrid vehicle equipped with an engine and a fuel cell vehicle equipped with a fuel cell.

受電部１１０は、車両１００のフロアパネル付近に設けられ、共振コイル１１１と、キャパシタ１１２とを含む。   Power reception unit 110 is provided near the floor panel of vehicle 100 and includes a resonance coil 111 and a capacitor 112.

共振コイル１１１は、送電装置２００に含まれる共振コイル２２１から非接触で電力を受電する。共振コイル１１１は、キャパシタ１１２とともにＬＣ共振回路を構成する。   The resonance coil 111 receives power from the resonance coil 221 included in the power transmission device 200 in a contactless manner. The resonance coil 111 and the capacitor 112 constitute an LC resonance circuit.

共振コイル１１１により受電した電力は、整合器１７０を介して整流器１８０へ出力される。整合器１７０は、典型的には、リアクトルとキャパシタとを含んで構成され、共振コイル１１１により受電された電力が供給される負荷の入力インピーダンスを調整する。   The electric power received by the resonance coil 111 is output to the rectifier 180 via the matching unit 170. Matching unit 170 is typically configured to include a reactor and a capacitor, and adjusts the input impedance of a load to which the power received by resonant coil 111 is supplied.

整流器１８０は、整合器１７０を介して共振コイル１１１から受けた交流電力を整流し、その整流された直流電力を蓄電装置１９０に出力する。整流器１８０としては、たとえば、ダイオードブリッジおよび平滑用のキャパシタ（いずれも図示せず）を含む構成とすることができる。整流器１８０として、スイッチング制御を用いて整流を行なう、いわゆるスイッチングレギュレータを用いることも可能である。整流器１８０が受電部１１０に含まれる場合には、発生する電磁場に伴うスイッチング素子の誤動作等を防止するために、ダイオードブリッジのような静止型の整流器とすることがより好ましい。   Rectifier 180 rectifies the AC power received from resonance coil 111 via matching unit 170, and outputs the rectified DC power to power storage device 190. For example, the rectifier 180 may include a diode bridge and a smoothing capacitor (both not shown). As the rectifier 180, a so-called switching regulator that performs rectification using switching control may be used. When the rectifier 180 is included in the power receiving unit 110, it is more preferable to use a static rectifier such as a diode bridge in order to prevent a malfunction of the switching element due to the generated electromagnetic field.

ＣＨＲ１８５は、整流器１８０と蓄電装置１９０との間に電気的に接続される。ＣＨＲ１８５は、車両ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＥ２により制御され、整流器１８０から蓄電装置１９０への電力の供給と遮断とを切換える。   CHR 185 is electrically connected between rectifier 180 and power storage device 190. CHR185 is controlled by a control signal SE2 from vehicle ECU 300, and switches between supply and interruption of power from rectifier 180 to power storage device 190.

蓄電装置１９０は、充放電可能に構成された電力貯蔵要素である。蓄電装置１９０は、たとえば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池あるいは鉛蓄電池などの二次電池や、電気二重層キャパシタなどの蓄電素子を含んで構成される。   The power storage device 190 is a power storage element configured to be chargeable / dischargeable. The power storage device 190 includes, for example, a secondary battery such as a lithium ion battery, a nickel metal hydride battery, or a lead storage battery, and a power storage element such as an electric double layer capacitor.

蓄電装置１９０は、整流器１８０に接続される。そして、蓄電装置１９０は、受電部１１０で受電され、かつ整流器１８０で整流された電力を蓄電する。また、蓄電装置１９０は、ＳＭＲ１１５を介してＰＣＵ１２０とも接続される。蓄電装置１９０は、車両駆動力を発生させるための電力をＰＣＵ１２０へ供給する。さらに、蓄電装置１９０は、モータジェネレータ１３０で発電された電力を蓄電する。蓄電装置１９０の出力は、たとえば２００Ｖ程度である。   Power storage device 190 is connected to rectifier 180. Power storage device 190 stores the power received by power reception unit 110 and rectified by rectifier 180. The power storage device 190 is also connected to the PCU 120 via the SMR 115. Power storage device 190 supplies power for generating vehicle driving force to PCU 120. Further, power storage device 190 stores the electric power generated by motor generator 130. The output of power storage device 190 is, for example, about 200V.

蓄電装置１９０には、いずれも図示しないが、蓄電装置１９０の電圧ＶＢおよび入出力される電流ＩＢをそれぞれ検出するための電圧センサおよび電流センサが設けられる。これらの検出値は、車両ＥＣＵ３００へ出力される。車両ＥＣＵ３００は、この電圧ＶＢおよび電流ＩＢに基づいて、蓄電装置１９０の充電状態（「ＳＯＣ（State Of Charge）」とも称する。）を演算する。   Although not shown, power storage device 190 is provided with a voltage sensor and a current sensor for detecting voltage VB of power storage device 190 and input / output current IB, respectively. These detection values are output to vehicle ECU 300. Vehicle ECU 300 calculates the state of charge of power storage device 190 (also referred to as “SOC (State Of Charge)”) based on voltage VB and current IB.

ＳＭＲ１１５は、蓄電装置１９０とＰＣＵ１２０との間に電気的に接続される。そして、ＳＭＲ１１５は、車両ＥＣＵ３００からの制御信号ＳＥ１によって制御され、蓄電装置１９０とＰＣＵ１２０との間での電力の供給と遮断とを切換える。   SMR 115 is electrically connected between power storage device 190 and PCU 120. SMR 115 is controlled by control signal SE <b> 1 from vehicle ECU 300, and switches between supply and interruption of power between power storage device 190 and PCU 120.

ＰＣＵ１２０は、いずれも図示しないが、コンバータやインバータを含んで構成される。コンバータは、車両ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＣにより制御されて蓄電装置１９０からの電圧を変換する。インバータは、車両ＥＣＵ３００からの制御信号ＰＷＩにより制御されて、コンバータで変換された電力を用いてモータジェネレータ１３０を駆動する。   The PCU 120 is configured to include a converter and an inverter (not shown). The converter is controlled by a control signal PWC from vehicle ECU 300 to convert the voltage from power storage device 190. The inverter is controlled by a control signal PWI from vehicle ECU 300 and drives motor generator 130 using electric power converted by the converter.

モータジェネレータ１３０は交流回転電機であり、たとえば、永久磁石が埋設されたロータを備える永久磁石型同期電動機である。   Motor generator 130 is an AC rotating electric machine, for example, a permanent magnet type synchronous motor including a rotor in which permanent magnets are embedded.

モータジェネレータ１３０の出力トルクは、動力伝達ギヤ１４０を介して駆動輪１５０に伝達される。車両１００は、このトルクを用いて走行する。モータジェネレータ１３０は、車両１００の回生制動時には、駆動輪１５０の回転力によって発電することができる。そして、その発電電力は、ＰＣＵ１２０によって蓄電装置１９０の充電電力に変換される。   The output torque of motor generator 130 is transmitted to drive wheel 150 via power transmission gear 140. The vehicle 100 travels using this torque. The motor generator 130 can generate power by the rotational force of the drive wheels 150 during regenerative braking of the vehicle 100. Then, the generated power is converted by PCU 120 into charging power for power storage device 190.

また、モータジェネレータ１３０の他にエンジン（図示せず）が搭載されたハイブリッド自動車では、エンジンおよびモータジェネレータ１３０を協調的に動作させることによって、必要な車両駆動力が発生される。この場合、エンジンの回転による発電電力を用いて、蓄電装置１９０を充電することも可能である。   Further, in a hybrid vehicle equipped with an engine (not shown) in addition to motor generator 130, necessary vehicle driving force is generated by operating engine and motor generator 130 in a coordinated manner. In this case, the power storage device 190 can be charged using the power generated by the rotation of the engine.

通信部１６０は、車両１００と送電装置２００との間で無線通信を行なうための通信インターフェースであり、送電装置２００の通信部２３０と情報ＩＮＦＯの授受を行なう。通信部１６０から送電装置２００へ出力される情報ＩＮＦＯには、車両ＥＣＵ３００からの車両情報や、送電の開始および停止を指示する信号、ならびに送電装置２００のインピーダンス調整部２６０の切換指令などが含まれる。   Communication unit 160 is a communication interface for performing wireless communication between vehicle 100 and power transmission device 200, and exchanges information INFO with communication unit 230 of power transmission device 200. Information INFO output from communication unit 160 to power transmission device 200 includes vehicle information from vehicle ECU 300, a signal for instructing start and stop of power transmission, a switching command for impedance adjustment unit 260 of power transmission device 200, and the like. .

車両ＥＣＵ３００は、いずれも図１には図示しないがＣＰＵ、記憶装置および入出力バッファを含み、各センサ等からの信号の入力や各機器への制御信号の出力を行なうとともに、車両１００における各機器の制御を行なう。なお、これらの制御については、ソフトウェアによる処理に限られず、専用のハードウェア（電子回路）で処理することも可能である。   Although not shown in FIG. 1, vehicle ECU 300 includes a CPU, a storage device, and an input / output buffer, and inputs a signal from each sensor and outputs a control signal to each device. Control. Note that these controls are not limited to processing by software, and can be processed by dedicated hardware (electronic circuit).

電圧センサ１９５は、共振コイル１１１に並列に接続され、受電部１１０で受電された受電電圧Ｖｒｅを検出する。電流センサ１９６は、共振コイル１１１と整合器１７０とを結ぶ電力線に設けられ、受電電流Ｉｒｅを検出する。受電電圧Ｖｒｅおよび受電電流Ｉｒｅの検出値は、車両ＥＣＵ３００に送信され、電力伝送効率の演算等に用いられる。   The voltage sensor 195 is connected in parallel to the resonance coil 111 and detects the received voltage Vre received by the power receiving unit 110. The current sensor 196 is provided on a power line connecting the resonance coil 111 and the matching unit 170, and detects the received current Ire. The detected values of the power reception voltage Vre and the power reception current Ire are transmitted to the vehicle ECU 300 and used for calculation of power transmission efficiency and the like.

物体検知センサ１６５は、送電部２２０と受電部１１０との間に侵入した物体を検知するためのセンサである。物体検知センサ１６５は、たとえばレーダセンサであり、送信部１６６から照射した電磁波の反射信号を受信部１６７で受信する。物体検知センサ１６５は、その受信信号に基づいて内蔵された制御部１６８によって、物体の有無、物体の相対速度等を判断する。   The object detection sensor 165 is a sensor for detecting an object that has entered between the power transmission unit 220 and the power reception unit 110. The object detection sensor 165 is, for example, a radar sensor, and the reception unit 167 receives the reflected signal of the electromagnetic wave emitted from the transmission unit 166. The object detection sensor 165 determines the presence / absence of an object, the relative speed of the object, and the like by a built-in control unit 168 based on the received signal.

レーダセンサとしては、たとえば、高周波２４ＧＨｚ帯、２６ＧＨｚ帯、７６ＧＨｚ帯または７９ＧＨｚ帯の電磁波を用いた、高分解能ＵＷＢ（Ultra Wide Band）またはＮＢ（Narrow Band）方式のものを採用することができる。   As the radar sensor, for example, a high-resolution UWB (Ultra Wide Band) or NB (Narrow Band) type using an electromagnetic wave of a high frequency 24 GHz band, 26 GHz band, 76 GHz band or 79 GHz band can be adopted.

物体検知センサ１６５は、検出した物体に関する情報ＳＩＧをＥＣＵ３００に出力する。なお、図１においては、物体検知センサ１６５に制御部１６８が内蔵された例が示されているが、制御部１６８の機能をＥＣＵ３００で実行するようにしてもよい。   The object detection sensor 165 outputs information SIG related to the detected object to the ECU 300. 1 shows an example in which the control unit 168 is built in the object detection sensor 165, but the function of the control unit 168 may be executed by the ECU 300.

図１においては、受電部１１０および送電部２２０に、共振コイル１１１，２２１が設けられる構成を示したが、これに加えて、共振コイルと電磁誘導により電力を授受可能な電磁誘導コイルがそれぞれ設けられる構成とすることも可能である。この場合には、図１には示さないが、送電部２２０においては電磁誘導コイルが電源部２５０に接続されて、電源部２５０からの電力を電磁誘導により共振コイル２２１に伝達する。また、受電部１１０においては電磁誘導コイルが整流器１８０に接続されて、共振コイル１１１で受電した電力を電磁誘導により取出して整流器１８０に伝達する。   In FIG. 1, the configuration in which the resonance coils 111 and 221 are provided in the power reception unit 110 and the power transmission unit 220 is shown, but in addition to this, an electromagnetic induction coil that can transmit and receive electric power by electromagnetic induction is provided. It is also possible to adopt a configuration. In this case, although not shown in FIG. 1, in the power transmission unit 220, an electromagnetic induction coil is connected to the power supply unit 250 and power from the power supply unit 250 is transmitted to the resonance coil 221 by electromagnetic induction. In the power receiving unit 110, an electromagnetic induction coil is connected to the rectifier 180, and the electric power received by the resonance coil 111 is extracted by electromagnetic induction and transmitted to the rectifier 180.

図２および図３は、物体検知センサ１６５の配置を説明するための図である。なお、図２および図３においては、車両１００側の受電部１１０が、後輪１５５の間付近に設けられる場合を例として説明するが、受電部１１０の位置はこれに限られず、たとえば車両１００のフロアパネルの中央付近のような他の位置であってもよい。   2 and 3 are diagrams for explaining the arrangement of the object detection sensor 165. FIG. 2 and 3, the case where the power receiving unit 110 on the vehicle 100 side is provided in the vicinity of between the rear wheels 155 will be described as an example. However, the position of the power receiving unit 110 is not limited to this. Other positions such as near the center of the floor panel may be used.

図２および図３を参照して、本実施の形態の例においては、物体検知センサ１６５は、車両後部のバンパ１０５の内部に搭載される。物体検知センサ１６５は、送電部２２０と受電部１１０との間で形成される電磁場領域が、物体検知センサ１６５から照射されるレーダのビーム幅θ内に含まれるような位置および方向に取り付けられる。   2 and 3, in the example of the present embodiment, object detection sensor 165 is mounted inside bumper 105 at the rear of the vehicle. The object detection sensor 165 is attached in a position and a direction such that an electromagnetic field region formed between the power transmission unit 220 and the power reception unit 110 is included in the beam width θ of the radar irradiated from the object detection sensor 165.

なお、図３に示されるように、後の説明のために、物体検知センサ１６５において検出すべき領域（すなわち、送電部２２０と受電部１１０との間で形成される電磁場領域）を検出エリアＡＲ１として、物体検知センサ１６５からアンダーカバー１０６の端部までの距離をＲ０、検出エリアＡＲ１の後端までの距離をＲ１、検出エリアＡＲ１の前端までの距離をＲ２と規定する。   As shown in FIG. 3, for later explanation, an area to be detected by the object detection sensor 165 (that is, an electromagnetic field area formed between the power transmission unit 220 and the power reception unit 110) is set as a detection area AR <b> 1. The distance from the object detection sensor 165 to the end of the under cover 106 is defined as R0, the distance to the rear end of the detection area AR1 is defined as R1, and the distance to the front end of the detection area AR1 is defined as R2.

［物体検出制御の説明］
送電部と受電部との間の侵入物体を検知する場合、その物体が金属であれば、電力伝送の際に発生する電磁場によって温度が上昇するため、温度センサなどを用いて検知することができる。 [Description of object detection control]
When detecting an intruding object between a power transmitting unit and a power receiving unit, if the object is a metal, the temperature rises due to an electromagnetic field generated during power transmission, and therefore can be detected using a temperature sensor or the like. .

一方、犬や猫および昆虫のような小動物が電磁場発生領域に侵入した場合には、金属のような発熱がないため、図１の物体検知センサ１６５のようにレーダの反射波を利用して物体の検知を行なうことが考えられる。しかしながら、検出された物体すべてに対して電力伝送の停止または制限を行なうと、かえって電力伝送が適切に実行されなくなってしまう場合が起こり得る。   On the other hand, when small animals such as dogs, cats, and insects enter the electromagnetic field generation region, there is no heat generation like metal. Therefore, the object is detected by using the reflected wave of the radar like the object detection sensor 165 of FIG. It is conceivable to detect this. However, if power transmission is stopped or limited for all detected objects, there may be a case where power transmission is not appropriately performed.

たとえば、風によってごみなどが電磁場発生領域を一時的に通り過ぎる場合や、電力伝送に対する影響が比較的小さい小型の昆虫等が侵入した場合には、電力伝送の停止，制限が不要となる場合もある。このような場合には、電磁場発生領域内に異物を検知したとしても、電力伝送の停止または制限を適用しなくすることによって、効率的に電力伝送を行なうことが可能となる。   For example, if the dust temporarily passes through the electromagnetic field generation area due to the wind, or if a small insect or the like that has a relatively small influence on the power transmission enters, it may not be necessary to stop or limit the power transmission. . In such a case, even if a foreign object is detected in the electromagnetic field generation region, it is possible to efficiently perform power transmission by not applying the stop or restriction of power transmission.

図４は、２４ＧＨｚ帯のレーダを用いた場合の、レーダ反射断面積（Rader Cross Section：ＲＣＳ）のシミュレーション結果の一例を示す。図４の例においては、検知物体として、人の足、人の手、猫、および昆虫を検出した場合のＲＣＳが示されている。   FIG. 4 shows an example of a radar cross section (RCS) simulation result when a 24 GHz band radar is used. In the example of FIG. 4, RCS when a human foot, a human hand, a cat, and an insect are detected as detection objects is shown.

一般的に、ＲＣＳ（すなわち、レーダセンサにおける受信強度）は、検知する物体の形状、大きさ、およびその物体に含まれる水分によって変動することが知られている。図４のシミュレーション結果からわかるように、小型で含有水分が少ない昆虫は、人や猫などに比べると相対的にＲＣＳが低く、図４中のしきい値Ｖｒ１よりも低い値となっている。したがって、センサの受信強度（ＲＣＳ）の大きさによって、侵入物体が、比較的大型の犬や猫などの動物であるのか、あるいは小型の昆虫であるのかを判定することができる。そして、このような判定に従って電力伝送の停止または制限の実行を判断することによって、不必要な電力伝送の停止を回避することができる。   In general, it is known that RCS (that is, reception intensity in a radar sensor) varies depending on the shape and size of an object to be detected and the moisture contained in the object. As can be seen from the simulation results in FIG. 4, the small insects with low moisture content have a relatively low RCS compared to humans and cats, and are lower than the threshold value Vr1 in FIG. Therefore, whether the intruding object is an animal such as a relatively large dog or cat or a small insect can be determined based on the magnitude of the reception strength (RCS) of the sensor. By determining whether to stop or limit power transmission according to such determination, it is possible to avoid unnecessary stop of power transmission.

図５は、本実施の形態における物体判別のために用いるしきい値を三次元的に示した図である。図５に示されるグラフの３つの直交軸には、受電強度Ｖｒ（＝ＲＣＳ)と、物体の相対速度の絶対値｜Ｖ｜と、センサから物体までの距離Ｒが含まれる。   FIG. 5 is a diagram three-dimensionally showing threshold values used for object discrimination in the present embodiment. The three orthogonal axes of the graph shown in FIG. 5 include the received power intensity Vr (= RCS), the absolute value | V | of the relative velocity of the object, and the distance R from the sensor to the object.

本実施の形態においては、図３で示した電磁場発生領域を含む検出エリアＡＲ１内であるような、センサからの距離ＲがＲ１≦Ｒ≦Ｒ２の範囲における動体物および静止物を特定する。また、センサの近傍における昆虫等の存在の有無についても特定する。   In the present embodiment, a moving object and a stationary object are specified in a range where the distance R from the sensor is R1 ≦ R ≦ R2, as in the detection area AR1 including the electromagnetic field generation region shown in FIG. In addition, the presence or absence of insects in the vicinity of the sensor is also specified.

図６は、図５の検出エリアＡＲ１内（Ｒ１≦Ｒ≦Ｒ２）における、動体物を特定するためのしきい値をより詳細に説明するための図である。図６においては、横軸に検知物体の相対速度Ｖが示され、縦軸には反射信号の受信強度Ｖｒが示される。   FIG. 6 is a diagram for explaining in more detail a threshold value for specifying a moving object in the detection area AR1 (R1 ≦ R ≦ R2) of FIG. In FIG. 6, the horizontal axis indicates the relative velocity V of the detected object, and the vertical axis indicates the reception intensity Vr of the reflected signal.

図４で説明したように、人や猫などの動体物と昆虫とは、受信強度Ｖｒによって区別することができる。そのため、受信強度Ｖｒがしきい値Ｖｒ１を下回る部分については、電力伝送の停止または制限を行なう必要がある物体から除外する。また、相対速度Ｖについては、しきい値Ｖ１を上回るか否かによって、動体物（生物体）と静止物とを区別する。   As described with reference to FIG. 4, moving objects such as humans and cats and insects can be distinguished by the reception intensity Vr. Therefore, a portion where the reception intensity Vr is lower than the threshold value Vr1 is excluded from an object that needs to stop or limit power transmission. Further, regarding the relative velocity V, a moving object (organism) and a stationary object are distinguished depending on whether or not the threshold V1 is exceeded.

なお、図６においては、相対速度Ｖのしきい値Ｖ１は、図７で後述する静止物の判定に用いるしきい値Ｖ０とは異なる値とされているが、しきい値Ｖ１をしきい値Ｖ０とすることも可能である。ただし、しきい値Ｖ０に近いくらいに遅い相対速度であれば、もはや人や猫などのような生物体である可能性は低いため、このような生物体の通常の動作速度を考慮して、しきい値Ｖ１をしきい値Ｖ０よりも大きく設定することで、誤検出の発生を低減することができる。   In FIG. 6, the threshold value V1 of the relative speed V is different from the threshold value V0 used for determining a stationary object, which will be described later with reference to FIG. V0 can also be used. However, if the relative speed is slow enough to approach the threshold value V0, it is unlikely that it is an organism such as a human being or a cat. Therefore, considering the normal operating speed of such an organism, By setting the threshold value V1 larger than the threshold value V0, it is possible to reduce the occurrence of erroneous detection.

また、受信強度Ｖｒおよび相対速度Ｖの上限値（Ｖｒ２，Ｖ２）については、必ずしも必要ではないが、生物体が通常取り得る適当な上限値を定めておくことによって、たとえば、突風によって金属箔などの不要物が電磁場発生領域を高速で通過するような場合を排除することができる。   Further, the upper limit values (Vr2, V2) of the reception intensity Vr and the relative speed V are not necessarily required, but by setting appropriate upper limit values that can normally be taken by the organism, for example, metal foil due to a gust of wind, etc. It is possible to eliminate the case where the unnecessary material passes through the electromagnetic field generation region at high speed.

図７は、検出エリアＡＲ１内（Ｒ１≦Ｒ≦Ｒ２）における、静止物を特定するためのしきい値を説明するための図である。上記したように、静止物は、基本的には、相対速度Ｖがしきい値Ｖ０以下の領域として定義される。ただし、この場合においても、受信強度Ｖｒがしきい値Ｖｒ１よりも小さい領域については、昆虫等の不要検知物であると判断して静止物とは特定しない。さらに、たとえば、送受電用コイルや車両の構造物等については、その表面形状などから比較的受信強度が大きくなる傾向にあるので、受信強度Ｖｒの上限値を適切に設定することによって、このような構造物などを異物として誤検出することが抑制できる。   FIG. 7 is a diagram for explaining threshold values for specifying a stationary object in the detection area AR1 (R1 ≦ R ≦ R2). As described above, a stationary object is basically defined as a region where the relative velocity V is equal to or less than the threshold value V0. However, even in this case, an area where the reception intensity Vr is smaller than the threshold value Vr1 is determined as an unnecessary detection object such as an insect and is not specified as a stationary object. Further, for example, the power receiving / transmitting coil and the vehicle structure tend to have a relatively high reception intensity due to the surface shape thereof. Therefore, by appropriately setting the upper limit of the reception intensity Vr, It is possible to suppress erroneous detection of a simple structure as a foreign object.

図８は、物体検知センサ１６５の近傍（Ｒ≦Ｒ０）に昆虫等が存在していることを特定するためのしきい値を説明するための図である。センサ近傍に昆虫のような小型の物体が存在していると、レーダの電磁波を適切に検出エリアＡＲ１に照射できない場合が生じる可能性があり、検出エリアＡＲ１内の異物の検出が適切にできない場合が生じ得る。そのため、検出エリアＡＲ１内とは反対に、センサ近傍においては昆虫等の存在を検出することが必要となる。   FIG. 8 is a diagram for explaining a threshold value for specifying that an insect or the like is present near the object detection sensor 165 (R ≦ R0). If a small object such as an insect is present in the vicinity of the sensor, there is a possibility that the electromagnetic wave of the radar cannot be appropriately applied to the detection area AR1, and the foreign matter in the detection area AR1 cannot be detected properly. Can occur. Therefore, contrary to the detection area AR1, it is necessary to detect the presence of insects or the like in the vicinity of the sensor.

なお、センサ近傍は領域が狭く、比較的大型の動体物が入り込む余地が少ないため、基本的には物体の相対速度Ｖのしきい値は、静止物を判定するしきい値Ｖ０以下とすることができる。また、センサ近傍にはバンパやその他の車両部品があるため、これらの部品からの反射の影響により誤検出が発生する可能性がある。そのため、受信強度Ｖｒについても、上限を昆虫を検出可能なしきい値Ｖｒ１（＝Ｖｒ３）とするとともに、下限についても、部品の反射を考慮した適当なしきい値Ｖｒ４とすることによって、誤検出の発生を防止することができる。   Since the area near the sensor is narrow and there is little room for a relatively large moving object to enter, the threshold value of the relative velocity V of the object is basically set to a threshold value V0 or less for determining a stationary object. Can do. Further, since there are bumpers and other vehicle parts in the vicinity of the sensor, there is a possibility that erroneous detection may occur due to the influence of reflection from these parts. Therefore, with respect to the reception intensity Vr, the upper limit is set to the threshold value Vr1 (= Vr3) at which insects can be detected, and the lower limit is set to an appropriate threshold value Vr4 in consideration of reflection of components, thereby generating false detection. Can be prevented.

このように、受信強度、距離および相対速度を考慮して異物として検出すべき範囲を限定することによって、誤検出による不必要な電力伝送の制限を抑制することができる。   In this way, by limiting the range that should be detected as a foreign object in consideration of reception intensity, distance, and relative speed, it is possible to suppress unnecessary restrictions on power transmission due to erroneous detection.

図９は、本実施の形態における、物体検知制御処理を説明するためのフローチャートである。図９に示されるフローチャート中の各ステップについては、物体検知センサ１６５内の制御部１６８に予め格納されたプログラムを所定周期で実行することによって実現される。あるいは、一部のステップについては、専用のハードウェア（電子回路）を構築して処理を実現することも可能である。   FIG. 9 is a flowchart for explaining object detection control processing in the present embodiment. Each step in the flowchart shown in FIG. 9 is realized by executing a program stored in advance in the control unit 168 in the object detection sensor 165 at a predetermined cycle. Alternatively, for some steps, it is also possible to construct dedicated hardware (electronic circuit) and realize processing.

図９を参照して、制御部１６８は、ステップ（以下ステップをＳと略す。）１００にて、受信部１６７で検知した物体からの反射信号に基づいて、センサ検出情報を演算する。センサ検出情報としては、たとえば、上述の受信強度Ｖｒ、物体までの距離Ｒ、および物体の相対速度Ｖが含まれる。   Referring to FIG. 9, control unit 168 calculates sensor detection information based on the reflection signal from the object detected by reception unit 167 at step (hereinafter, step is abbreviated as S) 100. The sensor detection information includes, for example, the reception intensity Vr, the distance R to the object, and the relative speed V of the object.

制御部１６８は、Ｓ１１０にて、物体までの距離Ｒが、図３の検出エリアＡＲ１内であるか否かを判定する。具体的には、物体までの距離Ｒが、Ｒ１≦Ｒ≦Ｒ２の範囲であるか否かを判定する。   In S110, control unit 168 determines whether distance R to the object is within detection area AR1 in FIG. Specifically, it is determined whether or not the distance R to the object is in the range of R1 ≦ R ≦ R2.

Ｒ１≦Ｒ≦Ｒ２の範囲である場合（Ｓ１１０にてＹＥＳ）は、処理がＳ１２０に進められ、制御部１６８は、次に、物体の相対速度Ｖがしきい値Ｖ０以下（Ｖ≦Ｖ０）であるか否かを判定する。すなわち、検知物体が静止物である可能性が高いか否かを判定する。   When R1 ≦ R ≦ R2 is satisfied (YES in S110), the process proceeds to S120, and control unit 168 next determines that object relative speed V is equal to or lower than threshold value V0 (V ≦ V0). It is determined whether or not there is. That is, it is determined whether or not there is a high possibility that the detected object is a stationary object.

Ｖ≦Ｖ０である場合（Ｓ１２０にてＹＥＳ）は、処理がＳ１８０に進められ、制御部１６８は、静止物判別処理を実行する。具体的には、静止物判別処理においては、Ｓ１８１にて、制御部１６８は、反射信号の受信強度Ｖｒが図７で説明したしきい値Ｖｒ１，Ｖｒ２の範囲内（Ｖｒ１≦Ｖｒ≦Ｖｒ２）であるか否かを判定し、当該範囲内である場合（Ｓ１８１にてＹＥＳ）には検知物体が静止物であると特定する（Ｓ１８２）。この場合、電磁場発生領域内に静止した異物が存在すると判定され、ユーザへの通知あるいは電力伝送の停止が行なわれる。   If V ≦ V0 (YES in S120), the process proceeds to S180, and control unit 168 executes a stationary object determination process. Specifically, in the stationary object determination process, in S181, the control unit 168 determines that the reception intensity Vr of the reflected signal is within the range of the threshold values Vr1 and Vr2 described in FIG. 7 (Vr1 ≦ Vr ≦ Vr2). If it is within the range (YES in S181), it is specified that the detected object is a stationary object (S182). In this case, it is determined that there is a stationary foreign object in the electromagnetic field generation region, and notification to the user or power transmission is stopped.

一方、受信強度Ｖｒが上記の範囲外である場合（Ｓ１８１にてＮＯ）は、制御部１６８は、検知物体が、送受電用コイルなどの装置や昆虫のような不要検知物である、あるいは検知物体が存在しないと判定する。この領域においては、検知物があったとしても電力伝送は停止されない。静止物判別処理の後、処理はメインルーチンに戻される。   On the other hand, when received intensity Vr is outside the above range (NO in S181), control unit 168 detects that the detected object is an unnecessary detected object such as a device such as a power transmission / reception coil or an insect, or an insect. It is determined that there is no object. In this region, power transmission is not stopped even if there is a detected object. After the stationary object discrimination process, the process is returned to the main routine.

一方、Ｓ１２０において、物体の相対速度Ｖがしきい値Ｖ０より大きい（Ｖ＞Ｖ０）場合には、Ｓ１３０に処理が進められて、制御部１６８は、物体の相対速度ＶがＶ１≦Ｖ≦Ｖ２の範囲内であるか否かを判定する。すなわち、検知物体が、人間や小動物のような動体物である可能性が高いか否かを判定する。   On the other hand, in S120, when the relative speed V of the object is larger than the threshold value V0 (V> V0), the process proceeds to S130, and the control unit 168 causes the relative speed V of the object to be V1 ≦ V ≦ V2. It is determined whether it is within the range. That is, it is determined whether or not the detected object is likely to be a moving object such as a human being or a small animal.

Ｖ１≦Ｖ≦Ｖ２である場合（Ｓ１３０にてＹＥＳ）は、処理がＳ１９０に進められて、制御部１６８は、動体物判別処理を実行する。具体的には、動体物判別処理においては、Ｓ１９１にて、制御部１６８は、反射信号の受信強度Ｖｒが図６で説明したようにしきい値Ｖｒ１，Ｖｒ２の範囲内（Ｖｒ１≦Ｖｒ≦Ｖｒ２）であるか否かを判定し、当該範囲内である場合（Ｓ１９１にてＹＥＳ）には検知物体が比較的大きな動体物（生物体）であると特定する（Ｓ１９２）。この場合、当該生物体への電磁場の影響を抑制するために、ユーザへの通知あるいは電力伝送の停止が行なわれる。   If V1 ≦ V ≦ V2 (YES in S130), the process proceeds to S190, and control unit 168 executes a moving object determination process. Specifically, in the moving object determination process, in S191, the control unit 168 determines that the reception intensity Vr of the reflected signal is within the range of the threshold values Vr1 and Vr2 as described with reference to FIG. 6 (Vr1 ≦ Vr ≦ Vr2). If it is within the range (YES in S191), it is specified that the detected object is a relatively large moving object (organism) (S192). In this case, in order to suppress the influence of the electromagnetic field on the organism, the user is notified or the power transmission is stopped.

一方、受信強度Ｖｒが上記の範囲外である場合（Ｓ１９１にてＮＯ）は、制御部１６８は、検知物体が昆虫のような不要検知物である、あるいは検知物体が存在しないと判定する。この領域においては、検知物があったとしても電力伝送は停止されない。動体物判別処理の後、処理はメインルーチンに戻される。   On the other hand, when reception intensity Vr is outside the above range (NO in S191), control unit 168 determines that the detected object is an unnecessary detected object such as an insect or that the detected object does not exist. In this region, power transmission is not stopped even if there is a detected object. After the moving object discrimination process, the process is returned to the main routine.

物体の相対速度Ｖが上記の範囲外、すなわちＶ０＜Ｖ＜Ｖ１である場合（Ｓ１３０にてＮＯ）は、制御部１６８は、検知物体が不要検知物である、または検知物体が存在しないと判定し、処理をメインルーチンに戻す。この領域においても、検知物があったとしても電力伝送は停止されない。   When relative velocity V of the object is outside the above range, that is, V0 <V <V1 (NO in S130), control unit 168 determines that the detected object is an unnecessary detected object or that the detected object does not exist. Then, the process returns to the main routine. Even in this area, even if there is a detected object, power transmission is not stopped.

Ｓ１１０にて物体までの距離Ｒが検出エリアＡＲ１内でない場合（Ｓ１１０にてＮＯ）は、基本的には、送電部２２０と受電部１１０との間で生じる電磁場内に物体が検知されてないため、伝送効率および周囲への影響を与える可能性は低いが、物体検知センサ１６５の近傍における不要検知物の有無を検出するために、処理がＳ１４０に進められる。   If the distance R to the object is not in the detection area AR1 in S110 (NO in S110), basically, the object is not detected in the electromagnetic field generated between the power transmission unit 220 and the power reception unit 110. Although the possibility of affecting the transmission efficiency and the surroundings is low, the process proceeds to S140 in order to detect the presence or absence of an unnecessary detection object in the vicinity of the object detection sensor 165.

Ｓ１４０においては、制御部１６８は、物体までの距離Ｒがしきい値Ｒ０以下（Ｒ≦Ｒ０）であるか否かを判定する。   In S140, the control unit 168 determines whether or not the distance R to the object is equal to or less than the threshold value R0 (R ≦ R0).

Ｒ≦Ｒ０の場合（Ｓ１４０にてＹＥＳ）は、処理がＳ１５０に進められて、制御部１６８は、次に、物体の相対速度Ｖがしきい値Ｖ０以下（Ｖ≦Ｖ０）であるか否かを判定する。   If R ≦ R0 (YES in S140), the process proceeds to S150, and control unit 168 next determines whether relative velocity V of the object is equal to or lower than threshold value V0 (V ≦ V0). Determine.

Ｖ≦Ｖ０の場合（Ｓ１５０にてＹＥＳ）は処理がＳ１６０に進められる。Ｓ１６０においては、制御部１６８は、反射信号の受信強度ＶｒがＶｒ４≦Ｖｒ≦Ｖｒ３の範囲であるか否かを判定する。   If V ≦ V0 (YES in S150), the process proceeds to S160. In S160, the control unit 168 determines whether or not the reception intensity Vr of the reflected signal is in the range of Vr4 ≦ Vr ≦ Vr3.

そして、受信強度ＶｒがＶｒ４≦Ｖｒ≦Ｖｒ３の範囲である場合（Ｓ１６０にてＹＥＳ）は、処理がＳ１７０に進められて、制御部１６８は、検知物体が昆虫などの不要検知物であると特定する。この場合には、物体検知センサ１６５の近傍に昆虫等の不要検知物が存在しており、物体検知センサ１６５の検出自体に影響が生じる可能性があるため、アラーム等によってユーザに通知をすることが好ましい。   If reception intensity Vr is in the range of Vr4 ≦ Vr ≦ Vr3 (YES in S160), the process proceeds to S170, and control unit 168 specifies that the detected object is an unnecessary detected object such as an insect. To do. In this case, there is an unnecessary detection object such as an insect in the vicinity of the object detection sensor 165, which may affect the detection itself of the object detection sensor 165. Therefore, the user is notified by an alarm or the like. Is preferred.

Ｓ１４０にてＲ＞Ｒ０の場合、より詳細にはＲ０＜Ｒ＜Ｒ１またはＲ＞Ｒ２である場合（Ｓ１４０にてＮＯ）、Ｓ１５０にてＶ＞Ｖ０の場合（Ｓ１５０にてＮＯ）、およびＳ１６０にて受信強度Ｖｒが所定範囲外である場合（Ｓ１６０にてＮＯ）は、処理がメインルーチンに戻される。   If R> R0 at S140, more specifically if R0 <R <R1 or R> R2 (NO at S140), if V> V0 at S150 (NO at S150), and S160 If reception intensity Vr is outside the predetermined range (NO in S160), the process returns to the main routine.

以上のような処理に従って制御を行なうことによって、非接触給電システムにおける送電部と受電部との間に侵入した物体について、伝送効率への影響および侵入物体への電磁場の影響を考慮して選択的に検出することが可能となる。これによって、不要な異物の検出による不必要な電力伝送の停止を回避することができる。   By performing the control according to the above processing, the object that has entered between the power transmission unit and the power reception unit in the contactless power supply system can be selected in consideration of the effect on the transmission efficiency and the electromagnetic field on the intruding object. Can be detected. As a result, it is possible to avoid unnecessary stop of power transmission due to detection of unnecessary foreign matter.

なお、電磁場発生領域を含む検出エリアにおいて、送電部の誤検出を防止する手段として、図１０に示されるように、送電部２２０のコイルカバーの表面に凹凸を形成するようにしてもよい。この凹凸は、物体検知センサ１６５のレーダビーム中心軸方向に対して概して直交する方向に溝が形成されるようにすることが好ましい。このような形状とすることによって、溝によるレーダの反射が大きくなり、物体検知センサ１６５で受信される反射信号の受信強度が全体的に高くなる。そのため、小さな昆虫等の不要検知物による受信強度の変動（低減量）を抑制することができるので、昆虫等に起因する電力伝送の停止を防止しやすくできる。   In the detection area including the electromagnetic field generation region, as a means for preventing erroneous detection of the power transmission unit, unevenness may be formed on the surface of the coil cover of the power transmission unit 220 as shown in FIG. The unevenness is preferably formed so that a groove is formed in a direction generally orthogonal to the direction of the center axis of the radar beam of the object detection sensor 165. By adopting such a shape, the reflection of the radar by the groove increases, and the reception intensity of the reflected signal received by the object detection sensor 165 increases overall. Therefore, it is possible to suppress the fluctuation (reduction amount) of the reception intensity due to unnecessary detection objects such as small insects, and it is easy to prevent the stop of power transmission caused by insects and the like.

また、溝内に昆虫等が入り込んだ場合には、物体検知センサ１６５で昆虫等が検知されにくくなるため、不要な異物の検出による不必要な電力伝送の停止を回避することができる。   Further, when an insect or the like enters the groove, it is difficult for the object detection sensor 165 to detect the insect or the like, so that unnecessary power transmission stoppage due to detection of an unnecessary foreign object can be avoided.

なお、上記の実施の形態においては、物体検知センサが車両側に設置される場合を例として説明したが、物体検知センサが送電装置側に設けられる構成であってもよい。   In the above embodiment, the case where the object detection sensor is installed on the vehicle side has been described as an example. However, the object detection sensor may be provided on the power transmission device side.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

１０ 非接触給電システム、２２０ 送電部、１１０ 受電部、１１１，２２１，１１１，２２１ 共振コイル、１１２，２２２ キャパシタ、１００ 車両、１０５ バンパ、１０６ アンダーカバー、１１３，２２３ 電磁誘導コイル、１１５ ＳＭＲ、１２０ ＰＣＵ、１３０ モータジェネレータ、１４０ 動力伝達ギヤ、１５０ 駆動輪、１５５ 後輪、１６０，２３０ 通信部、１６５ 物体検知センサ、１６６ 送信部、１６７ 受信部、１６８ 制御部、１７０ 整合器、１８０ 整流器、１９０ 蓄電装置、１９５ 電圧センサ、１９６ 電流センサ、２００ 送電装置、２１０ 電源装置、２４０ 送電ＥＣＵ、２５０ 電源部、２６０ インピーダンス調整部、３００ 車両ＥＣＵ、４００ 商用電源、ＡＲ１ 検出エリア。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Non-contact electric power feeding system, 220 Power transmission part, 110 Power receiving part, 111,221,111,221 Resonance coil, 112,222 Capacitor, 100 Vehicle, 105 Bumper, 106 Under cover, 113,223 Electromagnetic induction coil, 115 SMR, 120 PCU, 130 motor generator, 140 power transmission gear, 150 drive wheel, 155 rear wheel, 160, 230 communication unit, 165 object detection sensor, 166 transmission unit, 167 reception unit, 168 control unit, 170 matching unit, 180 rectifier, 190 Power storage device, 195 voltage sensor, 196 current sensor, 200 power transmission device, 210 power supply device, 240 power transmission ECU, 250 power supply unit, 260 impedance adjustment unit, 300 vehicle ECU, 400 commercial power supply, AR1 detection area.

Claims (1)

互いに対向する送電装置と受電装置との間で非接触で電力を伝達するシステムにおいて、前記送電装置と前記受電装置との間に存在する物体を検出するための物体検出装置であって、
前記送電装置と前記受電装置との間に電磁波を照射する送信部と、
前記物体により反射された電磁波を受信する受信部と、
前記反射された電磁波の受信強度と、前記物体の相対速度とに基づいて前記物体の種類を判定する制御部とを備え、
前記制御部は、前記相対速度が第１の速度以上かつ第２の速度以下であり、さらに、前記受信強度が第１の強度以上かつ第２の強度以下である場合には、前記物体が動体物であると判定し、前記相対速度が前記第１の速度よりも低い第３の速度以下であり、さらに、前記受信強度が前記第１の強度以上かつ前記第２の強度以下である場合には、前記物体が静止物であると判定する、物体検出装置。 An object detection device for detecting an object existing between the power transmission device and the power reception device in a system that transmits power in a non-contact manner between the power transmission device and the power reception device facing each other,
A transmission unit that radiates electromagnetic waves between the power transmission device and the power reception device;
A receiver for receiving the electromagnetic wave reflected by the object;
A control unit that determines the type of the object based on the received intensity of the reflected electromagnetic wave and the relative velocity of the object;
When the relative speed is greater than or equal to the first speed and less than or equal to the second speed, and the reception intensity is greater than or equal to the first intensity and less than or equal to the second intensity, When the relative speed is equal to or lower than a third speed lower than the first speed, and the received intensity is equal to or higher than the first intensity and equal to or lower than the second intensity. Is an object detection device for determining that the object is a stationary object.
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