JP2017118675A - Measuring apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、非接触給電装置の評価に用いる被測定量を測定する測定装置に関するものである。 The present invention relates to a measuring apparatus that measures a measured quantity used for evaluating a non-contact power feeding apparatus.
この種の測定装置として、下記非特許文献1に開示された試験装置が知られている。この試験装置は、非接触給電装置の評価をするための試験装置であって、非接触給電装置における供給側の第1コイル(Primary Coil)と受電側の第2コイル(Secondary Coil)とを対向させた状態で、第1コイルから電力を供給すると共に第2コイルで受電した電力を測定可能に構成されている。この場合、各コイルの位置や姿勢を変更して、位置や姿勢の状態毎に上記した電力を測定することで、非接触給電装置の効率等を評価する。このため、この試験装置では、位置決め機構を備え、各コイルの位置や姿勢を変更することが可能となっている。具体的には、この試験装置の位置決め機構では、第1コイルを支持する支持部がXY方向に移動可能に構成されると共に、XY平面に垂直な軸を中心とする回転方向(θ方向)に回転可能に構成されている。また、第2コイルを支持する支持部がZ方向に移動可能に構成されている。 As this type of measurement apparatus, a test apparatus disclosed in Non-Patent Document 1 below is known. This test apparatus is a test apparatus for evaluating a non-contact power feeding device, and the first coil (Primary Coil) on the supply side and the second coil (Secondary Coil) on the power receiving side of the non-contact power feeding device are opposed to each other. In this state, the power is supplied from the first coil and the power received by the second coil can be measured. In this case, the efficiency and the like of the non-contact power feeding apparatus is evaluated by changing the position and orientation of each coil and measuring the power described above for each state of the position and orientation. For this reason, this test apparatus includes a positioning mechanism and can change the position and posture of each coil. Specifically, in the positioning mechanism of this test apparatus, the support portion that supports the first coil is configured to be movable in the XY direction, and in the rotation direction (θ direction) about an axis perpendicular to the XY plane. It is configured to be rotatable. In addition, the support portion that supports the second coil is configured to be movable in the Z direction.
ところが、上記した従来の試験装置には、改善すべき以下の課題がある。すなわち、この試験装置では、位置決め機構によって第1コイルおよび第2コイルの位置や姿勢を変更することが可能となっている。この場合、上記の試験装置では、各コイルをそれぞれ支持する各支持部を手動またはモータの駆動力によってXYZθ方向に移動させて各コイルの位置や姿勢を変更している。一方、非接触給電装置の効率等を正確に評価するには、各コイルの位置や姿勢をできるだけ多く変更して、数多くの測定値を得ることが好ましい。しかしながら、上記の試験装置では、各コイルをそれぞれ支持する各支持部を手動またはモータの駆動力によってXYZθ方向に移動させて各コイルの位置や姿勢を変更しているため、各支持部を移動させる度に各コイルの位置をメジャー等の測定器を用いて手作業で計測し、その位置と測定値とを関連付けて記録する必要がある。このため、この試験装置には、測定効率の向上が困難であるという課題が存在する。また、この試験装置には、各コイルの位置を手作業で計測しているため、正確な位置の特定が困難な結果、コイルの位置と測定値とを関連付けたデータの精度(測定精度)の向上が困難であるという課題も存在する。 However, the above-described conventional test apparatus has the following problems to be improved. That is, in this test apparatus, the positions and postures of the first coil and the second coil can be changed by the positioning mechanism. In this case, in the test apparatus described above, the positions and postures of the coils are changed by moving the support portions that support the coils in the XYZθ directions manually or by the driving force of the motor. On the other hand, in order to accurately evaluate the efficiency and the like of the non-contact power feeding device, it is preferable to obtain a large number of measured values by changing the position and posture of each coil as much as possible. However, in the above-described test apparatus, each support portion that supports each coil is moved in the XYZθ direction manually or by the driving force of the motor to change the position and posture of each coil. It is necessary to manually measure the position of each coil using a measuring instrument such as a measure and to record the position and the measured value in association with each other. For this reason, this test apparatus has a problem that it is difficult to improve measurement efficiency. In addition, since the position of each coil is manually measured in this test apparatus, it is difficult to specify the exact position. As a result, the accuracy of the data (measurement accuracy) associated with the coil position and the measured value is reduced. There is also a problem that improvement is difficult.
本発明は、かかる改善すべき課題に鑑みてなされたものであり、測定効率および測定精度を向上し得る測定装置を提供することを主目的とする。 The present invention has been made in view of the problems to be improved, and a main object of the present invention is to provide a measuring apparatus capable of improving measurement efficiency and measurement accuracy.
上記目的を達成すべく請求項1記載の測定装置は、非接触給電装置の評価に用いる被測定量を測定する測定装置であって、前記非接触給電装置の供給側電極を保持する供給側保持部と、当該供給側保持部を移動させる移動機構と、前記供給側電極を介して供給する電力を出力する出力部と、前記供給側電極を介して電力が供給されている状態において前記被測定量を測定する測定部と、前記供給側保持部によって保持されている前記供給側電極の位置および姿勢の少なくとも一方を指定する指定操作が可能な操作部と、制御部とを備え、前記制御部は、前記少なくとも一方が前記指定操作によって指定された指定状態となるように前記移動機構に前記供給側保持部を移動させる移動処理を実行すると共に、前記少なくとも一方が前記指定状態となったときに前記測定部に前記被測定量を測定させる測定処理を実行する。 In order to achieve the above object, a measuring apparatus according to claim 1 is a measuring apparatus for measuring a measured amount used for evaluation of a non-contact power feeding apparatus, and holds a supply side electrode of the non-contact power feeding apparatus. A moving mechanism that moves the supply side holding unit, an output unit that outputs power supplied via the supply side electrode, and the measurement target in a state where power is supplied via the supply side electrode A measuring unit for measuring the amount, an operation unit capable of specifying operation for designating at least one of the position and orientation of the supply-side electrode held by the supply-side holding unit, and a control unit, the control unit Performs a moving process for causing the moving mechanism to move the supply side holding unit so that the at least one is in the specified state specified by the specifying operation, and the at least one is in the specified state. Wherein the measurement unit when it is performing the measurement process to measure the amount to be measured.
また、請求項2記載の測定装置は、請求項1記載の測定装置において、前記移動機構は、前記供給側保持部を6軸方向に移動可能に構成されている。 According to a second aspect of the present invention, in the measurement apparatus according to the first aspect, the moving mechanism is configured to be able to move the supply side holding portion in six axial directions.
また、請求項3記載の測定装置は、非接触給電装置の評価に用いる被測定量を測定する測定装置であって、前記非接触給電装置の受電側電極を保持する受電側保持部と、当該受電側保持部を移動させる移動機構と、前記非接触給電装置の供給側電極を介して供給する電力を出力する出力部と、前記供給側電極を介して電力が供給されている状態において前記被測定量を測定する測定部と、前記受電側保持部によって保持されている前記受電側電極の位置および姿勢の少なくとも一方を指定する指定操作が可能な操作部と、制御部とを備え、前記制御部は、前記少なくとも一方が前記指定操作によって指定された指定状態となるように前記移動機構に前記受電側保持部を移動させる移動処理を実行すると共に、前記少なくとも一方が前記指定状態となったときに前記測定部に前記被測定量を測定させる測定処理を実行する。 The measuring device according to claim 3 is a measuring device that measures a measurement amount used for evaluation of the non-contact power feeding device, and includes a power receiving side holding unit that holds a power receiving side electrode of the non-contact power feeding device, A moving mechanism that moves the power receiving side holding unit; an output unit that outputs power supplied via the supply side electrode of the non-contact power supply device; and a state where the power is supplied via the supply side electrode. A measuring unit for measuring a measurement amount; an operation unit capable of performing a designation operation for designating at least one of a position and a posture of the power receiving side electrode held by the power receiving side holding unit; and a control unit. The unit performs a moving process of moving the power receiving side holding unit to the moving mechanism so that the at least one is in the specified state specified by the specifying operation, and the at least one is in the specified state. Wherein the measurement unit when it is to execute the measurement process to measure the amount to be measured.
また、請求項4記載の測定装置は、請求項3記載の測定装置において、前記移動機構は、前記受電側保持部を6軸方向に移動可能に構成されている。 According to a fourth aspect of the present invention, in the measurement apparatus according to the third aspect, the moving mechanism is configured to be able to move the power receiving side holding portion in six axial directions.
また、請求項5記載の測定装置は、非接触給電装置の評価に用いる被測定量を測定する測定装置であって、前記非接触給電装置の供給側電極を保持する供給側保持部と、前記非接触給電装置の受電側電極を保持する受電側保持部と、前記供給側保持部および前記受電側保持部を移動させる移動機構と、前記供給側電極を介して供給する電力を出力する出力部と、前記供給側電極を介して電力が供給されている状態において前記被測定量を測定する測定部と、前記供給側保持部によって保持されている前記受電側電極の位置および姿勢の少なくとも一方並びに前記受電側保持部によって保持されている前記受電側電極の位置および姿勢の少なくとも一方を指定する指定操作が可能な操作部と、制御部とを備え、前記制御部は、前記供給側電極の前記少なくとも一方および前記受電側電極の前記少なくとも一方がそれぞれ前記指定操作によって指定された前記指定状態となるように前記移動機構に前記供給側保持部および前記受電側保持部を移動させる移動処理を実行すると共に、前記供給側電極の前記少なくとも一方および前記受電側電極の前記少なくとも一方がそれぞれ前記指定状態となったときに前記測定部に前記被測定量を測定させる測定処理を実行する。 The measurement device according to claim 5 is a measurement device that measures a measurement amount used for evaluation of the non-contact power feeding device, and includes a supply-side holding unit that holds a supply-side electrode of the non-contact power feeding device, A power receiving side holding unit that holds a power receiving side electrode of the non-contact power feeding device, a moving mechanism that moves the supply side holding unit and the power receiving side holding unit, and an output unit that outputs power supplied via the supply side electrode And at least one of the position and orientation of the power receiving side electrode held by the supply side holding unit, a measuring unit that measures the measured amount in a state where electric power is supplied through the supply side electrode, An operation unit capable of performing a designation operation for designating at least one of a position and an attitude of the power receiving side electrode held by the power receiving side holding unit; and a control unit, wherein the control unit includes the supply side electrode. The moving mechanism is configured to cause the moving mechanism to move the supply side holding unit and the power receiving side holding unit so that at least one of the power receiving side electrode and the at least one of the power receiving side electrode are in the specified state specified by the specifying operation. In addition, a measurement process for causing the measurement unit to measure the measured amount when the at least one of the supply-side electrodes and the at least one of the power-receiving-side electrodes are respectively in the designated state is executed.
また、請求項6記載の測定装置は、請求項5記載の測定装置において、前記移動機構は、前記供給側保持部を6軸方向のうちのn軸方向(nは、1以上5以下の自然数)に移動可能でかつ前記受電側保持部を当該6軸のうちの前記n軸方向を除くm軸方向(mは、6−n)に移動可能に構成されている。
The measuring apparatus according to
また、請求項7記載の測定装置は、請求項1から6のいずれかに記載の測定装置において、前記操作部は、前記少なくとも一方を時間経過に伴って連続的に変化させる前記指定操作が可能に構成され、前記制御部は、前記移動処理において、前記指定操作による指定に応じて前記少なくとも一方を時間経過に伴って連続的に変化させると共に、前記測定処理において、前記少なくとも一方の連続的な変化に応じて前記被測定量を連続的に測定させる。
Further, in the measurement apparatus according to
請求項1記載の測定装置は、供給側電極の位置や姿勢を指定する指定操作が可能な操作部と、供給側電極の位置や姿勢が指定状態となるように移動機構に供給側保持部を移動させる移動処理を実行すると共に供給側電極の位置や姿勢が指定状態となったときに測定部に被測定量を測定させる測定処理を実行する制御部とを備えている。このため、この測定装置によれば、供給側保持部を移動させる度に供給側電極の位置や姿勢を計測し、計測した位置や姿勢と測定値とを関連付けて記録する従来の構成と比較して、測定作業を十分に短縮することができる結果、測定効率を十分に向上させることができる。また、この測定装置によれば、移動させた供給側電極の位置や姿勢が予め指定した位置であるため、供給側電極の位置や姿勢を手作業で測定することによる供給側電極の位置や姿勢と測定値とを関連付けたデータの精度(測定精度)の低下を確実に防止して測定精度を十分に向上させることができる。 The measuring apparatus according to claim 1 includes an operation unit capable of performing a designation operation for designating a position and orientation of the supply-side electrode, and a supply-side holding unit in the moving mechanism so that the position and orientation of the supply-side electrode are in a designated state. And a control unit that executes a measurement process that causes the measurement unit to measure the measured amount when the position and orientation of the supply-side electrode are in a specified state. For this reason, according to this measuring apparatus, the position and orientation of the supply-side electrode are measured each time the supply-side holding unit is moved, and compared with the conventional configuration in which the measured position and orientation are associated with the measured value and recorded. As a result, the measurement work can be sufficiently shortened, and as a result, the measurement efficiency can be sufficiently improved. Further, according to this measuring apparatus, since the position and posture of the moved supply side electrode are the positions specified in advance, the position and posture of the supply side electrode by manually measuring the position and posture of the supply side electrode The measurement accuracy can be sufficiently improved by reliably preventing a decrease in the accuracy (measurement accuracy) of the data in which the measurement values are associated with each other.
また、請求項2記載の測定装置によれば、供給側保持部を6軸方向に移動可能に移動機構を構成したことにより、受電側電極を移動させることなく、供給側電極だけを任意の位置に任意の姿勢で位置させることができる。このため、例えば、受電側電極を固定した状態で使用する非接触給電装置の評価に使用する被測定量を測定する際に、実際の使用形態に即した測定環境で被測定量を測定することができる。 Further, according to the measuring apparatus of the second aspect, since the moving mechanism is configured to be able to move the supply side holding portion in the six axis directions, only the supply side electrode is moved to an arbitrary position without moving the power receiving side electrode. Can be positioned in any posture. For this reason, for example, when measuring the measured amount used for the evaluation of the non-contact power feeding device used with the power receiving side electrode fixed, the measured amount should be measured in a measurement environment according to the actual usage pattern. Can do.
また、請求項3記載の測定装置は、受電側電極の位置や姿勢を指定する指定操作が可能な操作部と、受電側電極の位置や姿勢が指定状態となるように移動機構に受電側保持部を移動させる移動処理を実行すると共に受電側電極の位置や姿勢が指定状態となったときに測定部に被測定量を測定させる測定処理を実行する制御部とを備えている。このため、この測定装置によれば、受電側保持部を移動させる度に受電側電極の位置や姿勢を計測し、計測した位置や姿勢と測定値とを関連付けて記録する従来の構成と比較して、測定作業を十分に短縮することができる結果、測定効率を十分に向上させることができる。また、この測定装置によれば、移動させた受電側電極の位置や姿勢が予め指定した位置であるため、受電側電極の位置や姿勢を手作業で測定することによる受電側電極の位置や姿勢と測定値とを関連付けたデータの精度(測定精度)の低下を確実に防止して測定精度を十分に向上させることができる。 Further, the measuring device according to claim 3 is provided with an operation unit capable of performing a designation operation for designating the position and orientation of the power receiving side electrode, and holding the power receiving side in the moving mechanism so that the position and orientation of the power receiving side electrode are in a designated state. And a control unit that executes a measurement process that causes the measurement unit to measure the measured amount when the position and orientation of the power receiving side electrode are in a specified state. For this reason, according to this measuring apparatus, the position and orientation of the power receiving side electrode are measured each time the power receiving side holding portion is moved, and compared with the conventional configuration in which the measured position and posture are associated with the measured value and recorded. As a result, the measurement work can be sufficiently shortened, and as a result, the measurement efficiency can be sufficiently improved. In addition, according to this measuring apparatus, since the position and orientation of the moved power receiving side electrode are the positions specified in advance, the position and orientation of the power receiving side electrode by manually measuring the position and posture of the power receiving side electrode. The measurement accuracy can be sufficiently improved by reliably preventing a decrease in the accuracy (measurement accuracy) of the data in which the measurement values are associated with each other.
また、請求項4記載の測定装置によれば、受電側保持部を6軸方向に移動可能に移動機構を構成したことにより、供給側電極を移動させることなく、受電側電極だけを任意の位置に任意の姿勢で位置させることができる。このため、例えば、供給側電極を固定した状態で使用する非接触給電装置の評価に使用する被測定量を測定する際に、実際の使用形態に即した測定環境で被測定量を測定することができる。 Further, according to the measuring apparatus of the fourth aspect, since the moving mechanism is configured so that the power receiving side holding portion can be moved in the six-axis directions, only the power receiving side electrode is moved to an arbitrary position without moving the supply side electrode. Can be positioned in any posture. For this reason, for example, when measuring a measured amount used for evaluation of a non-contact power feeding device used with the supply-side electrode fixed, the measured amount should be measured in a measurement environment according to the actual usage pattern. Can do.
また、請求項5記載の測定装置は、供給側電極および受電側電極の位置や姿勢を指定する指定操作が可能な操作部と、供給側電極および受電側電極の位置や姿勢が指定状態となるように移動機構に供給側保持部および受電側保持部を移動させる移動処理を実行すると共に供給側電極および受電側電極の位置や姿勢が指定状態となったときに測定部に被測定量を測定させる測定処理を実行する制御部とを備えている。このため、この測定装置によれば、供給側電極および受電側保持部を移動させる度に供給側電極および受電側電極の位置や姿勢を計測し、計測した位置や姿勢と測定値とを関連付けて記録する従来の構成と比較して、測定作業を十分に短縮することができる結果、測定効率を十分に向上させることができる。また、この測定装置によれば、移動させた供給側電極および受電側電極の位置や姿勢が予め指定した位置であるため、供給側電極および受電側電極の位置や姿勢を手作業で測定することによる受電側電極の位置や姿勢と測定値とを関連付けたデータの精度(測定精度)の低下を確実に防止して測定精度を十分に向上させることができる。 In the measuring device according to claim 5, the operation unit capable of performing a designation operation for designating the positions and postures of the supply side electrode and the power reception side electrode, and the positions and postures of the supply side electrode and the power reception side electrode are in the designated state. In this way, the moving mechanism moves the supply-side holding unit and the power-receiving-side holding unit, and the measurement unit measures the measured amount when the position and orientation of the supply-side electrode and the power-receiving side electrode are in the specified state. And a control unit that executes measurement processing. Therefore, according to this measuring apparatus, the position and orientation of the supply side electrode and the power receiving side electrode are measured each time the supply side electrode and the power receiving side holding portion are moved, and the measured position and orientation are associated with the measured value. Compared with the conventional configuration for recording, the measurement work can be sufficiently shortened, and as a result, the measurement efficiency can be sufficiently improved. Further, according to this measuring apparatus, since the positions and postures of the moved supply-side electrode and the power-receiving-side electrode are positions specified in advance, the positions and postures of the supply-side electrode and the power-receiving-side electrode can be manually measured. Therefore, it is possible to reliably prevent a reduction in the accuracy (measurement accuracy) of data in which the position and orientation of the power receiving side electrode and the measurement value are associated with each other, thereby sufficiently improving the measurement accuracy.
また、請求項6記載の測定装置によれば、供給側保持部を6軸方向のうちのn軸方向に移動可能でかつ受電側保持部を6軸のうちのn軸方向を除くm軸方向に移動可能に移動機構を構成したことにより、供給側電極および供給側電極の双方を移動させて、供給側電極および受電側電極を任意の相対的な位置に任意の相対的な姿勢で位置させることができる。このため、例えば、供給側電極および供給側電極の双方を移動させて使用する非接触給電装置の評価に使用する被測定量を測定する際に、実際の使用形態に即した測定環境で被測定量を測定することができる。また、この測定装置によれば、供給側保持部および受電側保持部を合わせて6軸方向に移動させるため、供給側保持部および受電側保持部の双方を移動させて供給側電極および受電側電極を任意の相対的な位置に任意の相対的な姿勢で位置させる各種の構成(供給側保持部および受電側保持部の移動方向が合わせて6軸方向以上となる構成)の中で移動機構の構造を最も簡略化することができる。
According to the measuring apparatus of
また、請求項7記載の測定装置では、各電極の位置や姿勢を時間経過に伴って連続的に変化させる指定操作を可能に操作部が構成され、制御部が、移動処理において、指定操作による指定に応じて各電極の位置や姿勢を時間経過に伴って連続的に変化させると共に、測定処理において、各電極の位置や姿勢の連続的な変化に応じて被測定量を連続的に測定させる。このため、この測定装置によれば、例えば、各電極の位置や姿勢の変化の状態(例えば、各電極の相対的な移動速度)と被測定量との関係から非接触給電装置を評価する場合において有効に利用可能な被測定量を測定することができる。
Further, in the measurement apparatus according to
以下、測定装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of a measuring apparatus will be described with reference to the accompanying drawings.
最初に、測定装置の一例としての図1に示す測定装置1の構成について説明する。測定装置1は、例えば、非接触給電装置(ワイヤレス給電装置)の評価(性能評価)に用いる被測定量(例えば、給電効率や磁界等)を測定する測定装置であって、同図に示すように、保持装置2、出力部3、測定部4、操作部5、記憶部6、表示部7および制御部8を備えて構成されている。
First, the configuration of the measurement apparatus 1 shown in FIG. 1 as an example of the measurement apparatus will be described. The measurement apparatus 1 is a measurement apparatus that measures a measurement amount (for example, power supply efficiency or magnetic field) used for evaluation (performance evaluation) of a non-contact power supply apparatus (wireless power supply apparatus), for example, as shown in FIG. Further, the holding
保持装置2は、非接触給電装置の供給側コイル101(図3参照)の位置および姿勢(非接触給電装置の受電側コイル102(同図参照)に対する相対的な位置や姿勢)を任意に変更することが可能に構成されている。具体的には、保持装置2は、図2に示すように、供給側保持部21、受電側保持部22、移動機構23およびフレーム24を備えて構成されている。この場合、供給側コイル101は、供給側電極の一例であって、導線をコイル状に巻回して形成され、受電側コイル102は、受電側電極の一例であって、導線をコイル状に巻回して形成されているが、非接触給電装置の種類(給電方式)によっては、導電材料によって板状に形成された供給側電極および受電側電極が採用されていることもある。
The holding
供給側保持部21は、非接触給電装置の供給側コイル101を保持可能に構成されている。具体的には、供給側保持部21は、供給側コイル101を載置可能なテーブルと、必要に応じてテーブルに載置した供給側コイル101を固定する図外の固定具とを備えて構成されている。この場合、供給側コイル101が発生する磁界に対する影響を低減するため、供給側保持部21を構成する材料としては、比透磁率(透磁率)および比誘電率(誘電率)が小さい材料を用いるのが好ましい。具体的には、樹脂(一例として、ポリカーボネート、ポリスチレン、ABS樹脂等の非晶性樹脂)を用いることができる。また、剛性の確保や製造効率を考慮して金属を用いるときには、比透磁率および比誘電率が比較的小さいアルミニウムを用いるのが好ましい。また、供給側保持部21は、図2に示すように、移動機構23における後述する回転テーブル32ψの上に固定されて、移動機構23によって移動させられる。なお、同図では、移動機構23の構成の理解を容易とするため、供給側保持部21を回転テーブル32ψから離間させた状態で図示している。
The supply side holding |
受電側保持部22は、非接触給電装置の受電側コイル102を保持可能に構成されている。具体的には、受電側保持部22は、下面に受電側コイル102が配置されるボードと、必要に応じてボードに配置した受電側コイル102を固定するクランプ等の固定具とを備えて構成されている。この場合、受電側保持部22を構成する材料についても、供給側保持部21と同様にして、比透磁率(透磁率)および比誘電率(誘電率)が小さい材料を用いるのが好ましく、供給側保持部21を構成する材料と同様の樹脂を用いることができる。また、剛性の確保や製造効率を考慮して金属を用いるときには、アルミニウムを用いるのが好ましい。また、受電側保持部22は、図2に示すように、フレーム24に固定されている。
The power receiving
移動機構23は、制御部8の制御に従って供給側保持部21を6軸方向(XYZ方向およびφψθ方向)に移動させる。具体的には、移動機構23は、図2に示すように、6軸方向のうちの3軸方向であるX方向、Y方向およびZ方向(3つの移動方向)にそれぞれ移動可能な3つの移動テーブル31x,31y,31z(以下、区別しないときには「移動テーブル31」ともいう)を備えている。また、移動機構23は、同図に示すように、6軸方向のうちの他の3軸方向であるφ方向(X方向の軸を中心とする回転方向)、ψ方向(Y方向の軸を中心とする回転方向)およびθ方向(Z方向の軸を中心とする回転方向)にそれぞれ移動可能な3つの回転テーブル32φ,32ψ,32θ(以下、区別しないときには「回転テーブル32」ともいう)とを備えて構成されている。この場合、同図に示すように、回転テーブル32ψの上面に供給側保持部21が固定される。
The moving
また、移動機構23は、制御部8の制御に従って各移動テーブル31および各回転テーブル32を駆動する図外のアクチュエータを備えて構成されている。アクチュエータとしては、電動アクチュエータ(モータ)、エアシリンダ、油圧シリンダ、リニアアクチュエータおよび圧電アクチュエータ等の各種のアクチュエータを用いることができる。
The moving
この場合、各移動テーブル31による供給側保持部21のXYZ方向への移動によって供給側保持部21によって保持されている供給側コイル101の位置が変更され(変化し)、各回転テーブル32による供給側保持部21のφψθ方向への移動によって供給側保持部21によって保持されている供給側コイル101の姿勢が変更される(変化する)。
In this case, the position of the supply-
出力部3は、制御部8の制御に従い、非接触給電装置の供給側コイル101を介して供給する電力を出力する。この場合、出力部3は、指定した値に電圧値を維持した状態(電流値が変動する状態)で電力を出力する出力モード、指定した値に電流値を維持した状態(電圧値が変動する状態)で電力を出力する出力モード、および指定した値に電力値を維持した状態(電圧値および電流値が変動する状態)で電力を出力する出力モードの各出力モードの中から操作部5に対する操作によって選択されたモードで電力を供給可能に構成されている。
The output unit 3 outputs electric power supplied via the supply-
測定部4は、制御部8の制御に従い、非接触給電装置の供給側コイル101を介して電力が供給されている状態(出力部3から供給側コイル101に電力が出力されている状態)において、非接触給電装置の評価に用いる被測定量を測定する。この場合、測定部4は、非接触給電装置の供給側コイル101から供給される電力に対する受電側コイル102によって受電される電力の比率(給電効率)などを被測定量として測定する。
The
操作部5は、例えば、キーボートおよびポインティングデバイスを備えて構成され、測定に関する各種の操作を行う際に用いられる。具体的には、操作部5は、測定開始の指示操作や測定終了の指示操作を行う際に用いられる。また、操作部5は、保持装置2の供給側保持部21によって保持されている供給側コイル101の位置や姿勢を指定する操作(指定操作)を行う際に用いられる。また、操作部5は、供給側コイル101の位置や姿勢を時間経過に伴って連続的に変化するように指定する操作を行う際に用いられる。さらに、操作部5は、測定部4に測定させる被測定量の種類を指定する操作や、保持装置2に電力を出力させる際の上記の出力モードを選択する操作を行う際に用いられる。
The operation unit 5 includes, for example, a keyboard and a pointing device, and is used when performing various operations related to measurement. Specifically, the operation unit 5 is used when a measurement start instruction operation or a measurement end instruction operation is performed. The operation unit 5 is used when an operation (designation operation) for designating the position and orientation of the
記憶部6は、制御部8の制御に従い、測定部4によって測定された被測定量を記憶する。表示部7は、制御部8の制御に従い、操作部5を用いて設定(指定)した内容、測定部4によって測定された被測定量の値、および被測定量に基づく画像等を表示する。
The
制御部8は、操作部5に対する操作に従って測定装置1を構成する各構成要素を制御する。具体的には、制御部8は、移動機構23に供給側保持部21を移動させて、供給側保持部21によって保持されている供給側コイル101を、操作部5に対する操作によって指定された位置に指定された姿勢で位置する状態(以下、この状態を「指定状態」ともいう)とさせる移動処理を実行する。また、制御部8は、供給側コイル101の位置および姿勢を指定状態とさせたときに測定部4に被測定量を測定させる測定処理を実行する。また、制御部8は、測定部4によって測定された被測定量を測定時の供給側コイル101の位置および姿勢を示す情報と対応付けて記憶部6に記憶させる。
The
また、制御部8は、操作部5に対する操作によって供給側コイル101の位置や姿勢が時間経過に伴って連続的に変化させるように指定されているきには、移動処理において、供給側コイル101の位置や姿勢をその指定に応じて時間経過に伴って連続的に変化させると共に、測定処理において、供給側コイル101の位置や姿勢の連続的な変化に応じて被測定量を連続的に測定させる。
Further, when the
次に、測定装置1を用いて非接触給電装置の評価に用いる被測定量を測定する方法、およびその際の測定装置1の動作について図面を参照して説明する。まず、測定対象の一例として、家庭用の電気製品のバッテリーを充電するのに使用される非接触給電装置の評価に用いる被測定量を測定する例について説明する。 Next, a method for measuring an amount to be measured used for evaluating the non-contact power feeding apparatus using the measuring apparatus 1 and an operation of the measuring apparatus 1 at that time will be described with reference to the drawings. First, as an example of a measurement target, an example in which a measurement amount used for evaluation of a non-contact power feeding device used for charging a battery of a household electric appliance will be described.
まず、図3に示すように、検査対象の非接触給電装置の供給側コイル101を保持装置2の供給側保持部21の上に載置して図外の固定具で固定することにより、供給側コイル101を供給側保持部21に保持させる。次いで、非接触給電装置の受電側コイル102を受電側保持部22の下面に配置して図外の固定具で固定することにより、受電側コイル102を受電側保持部22に保持させる。この場合、供給側コイル101が筐体等の内部に収容されていたり、受電側コイル102が電気製品の内部に収容されていたりする場合において、その状態(供給側コイル101を筐体から取り出したり、受電側コイル102を電気製品から取り出したりしていない状態)で測定した被測定量を用いて非接触給電装置を評価するときには、供給側コイル101を筐体ごと供給側保持部21に保持させ、受電側コイル102を電気製品ごと受電側保持部22に保持させる。
First, as shown in FIG. 3, the supply-
続いて、操作部5を操作して各種の設定を行う。まず、被測定量を測定する際に供給側コイル101(例えば、供給側コイル101の中心部)を位置させる位置をXYZ座標で指定する。次いで、その位置における供給側コイル101の姿勢を、φ方向、ψ方向およびθ方向の角度を入力することによって指定する。これにより、1つの指定状態を指定する操作が終了する。この場合、この測定装置1では、1つの指定状態(1つの位置および姿勢)を指定する毎に、その指定状態における被測定量を測定させることもできるし、複数の指定状態を予め指定して各指定状態における被測定量を、指定状態を変更しつつ連続して測定させることもできる。この例では、複数の指定状態を予め指定したものとして以下説明する。
Subsequently, various settings are performed by operating the operation unit 5. First, the position at which the supply side coil 101 (for example, the central part of the supply side coil 101) is positioned when measuring the measured amount is designated by XYZ coordinates. Next, the posture of the supply-
続いて、操作部5を操作して、測定部4に測定させる被測定量の種類を指定すると共に、保持装置2に電力を出力させる際の出力モードを選択する。この場合、被測定量として、給電効率(供給する電力に対する受電する電力の比率)を指定し、出力モードとして、電圧値を指定した値に維持した状態で電力を出力する出力モードを選択したものとする。
Subsequently, the operation unit 5 is operated to specify the type of the measured amount to be measured by the
次いで、操作部5を操作して、測定開始の指示操作を行う。これに応じて、制御部8が、出力部3を制御して、選択された出力モードでの電力の出力を開始させる。また、制御部8は、保持装置2の移動機構23を制御して、供給側保持部21に支持されている供給側コイル101が最初の指定状態として指定された位置において指定された姿勢となるように供給側保持部21をXYZ方向およびφψθ方向に移動させる(移動処理の実行)。
Next, the operation unit 5 is operated to perform a measurement start instruction operation. In response to this, the
続いて、制御部8は、供給側コイル101が最初の指定状態となったときに、測定部4を制御して、供給側コイル101から供給される電力に対する受電側コイル102によって受電される電力の比率である被測定量としての給電効率を測定させる(測定処理の実行)。次いで、制御部8は、測定部4によって測定された最初の指定状態における給電効率を、測定時の供給側コイル101の位置および姿勢を示す情報と対応付けて記憶部6に記憶させる。
Subsequently, the
続いて、制御部8は、保持装置2の移動機構23を制御して、供給側コイル101が2つめ目の指定状態として指定された位置において指定された姿勢となるように供給側保持部21を移動させる。次いで、制御部8は、供給側コイル101が2つめ目の指定状態となったときに、測定部4を制御して給電効率を測定させ、続いて、2つめ目の指定状態における給電効率を、測定時の供給側コイル101の位置および姿勢を示す情報と対応付けて記憶部6に記憶させる。以下同様にして、制御部8は、保持装置2および測定部4を制御して、指定された各指定状態における給電効率を測定させて(移動処理および測定処理を実行して)、給電効率を測定時の供給側コイル101の位置および姿勢を示す情報と対応付けて記憶部6に記憶させる。
Subsequently, the
以上により、非接触給電装置の評価に用いる被測定量としての給電効率の測定が終了する。この場合、記憶部6に記憶させた給電効率は、供給側コイル101の位置(XYZ方向の座標)や姿勢(φψθ方向の角度)による給電効率の相違を一覧で示したり、三次元画像で表示させたりするのに用いることができる。
This completes the measurement of the power supply efficiency as the measured quantity used for the evaluation of the non-contact power supply apparatus. In this case, the power supply efficiency stored in the
この測定装置1では、上記したように、制御部8が、供給側保持部21によって保持されている供給側コイル101の位置および姿勢が操作部5に対する指定操作によって指定した指定状態となるように移動機構23に供給側保持部21を移動させる移動処理を実行すると共に、供給側コイル101の位置および姿勢が指定状態となったときに測定部4に被測定量を測定させる測定処理を実行する。このため、この測定装置1では、供給側保持部21を移動させる度に手作業で計測した供給側コイル101の位置と測定値とを関連付けて記録する従来の構成と比較して、測定効率および測定精度を十分に向上させることが可能となっている。
In the measuring apparatus 1, as described above, the
次に、測定装置1を用いて、測定対象の他の一例として、電気自動車200(図4参照)のバッテリーを充電するのに用いられる非接触給電装置の評価に用いる被測定量を測定する例について説明する。 Next, an example in which the measurement device 1 is used to measure a measurement amount used for evaluating a non-contact power feeding device used for charging a battery of an electric vehicle 200 (see FIG. 4) as another example of a measurement target. Will be described.
この場合、受電側コイル102が電気自動車内に配置されていて、受電側コイル102を電気自動車から取り出さない状態で測定した被測定量を用いて非接触給電装置を評価するときには、図4に示すように、保持装置2のフレーム24および受電側保持部22を取り外し、スロープ300を用いて電気自動車200を供給側保持部21の上方に位置させる。また、同図に示すように、供給側コイル101を保持装置2の供給側保持部21に保持させる。
In this case, when the non-contact power feeding apparatus is evaluated using the measured amount measured in a state where the power receiving
次いで、操作部5を操作して、被測定量を測定する際の供給側コイル101の位置および姿勢を指定する。この場合、例えば、走行状態の電気自動車200に対して道路等に固定されている供給側コイル101を介して給電を行う非接触給電装置の使用形態を想定すると、供給側コイル101と電気自動車200に配置されている受電側コイル102とが相対的に移動している状態で測定した被測定量を用いて非接触給電装置の評価をするのが好ましいことがある。このような評価に用いる被測定量を測定する際には、供給側コイル101の位置および姿勢の一方または双方を時間経過に伴って連続的に変化させるように指定する。一例として、供給側コイル101のXYZ座標の初期値(初期位置)およびφ方向、ψ方向およびθ方向の角度の初期値(初期姿勢)を指定すると共に、供給側コイル101のY,Z座標およびφψθ方向の角度を一定にした状態でX座標が一定の速度で規定時間(例えば、10秒)だけ変化するように指定する。
Next, the operation unit 5 is operated to specify the position and orientation of the supply-
続いて、操作部5を操作して、測定部4に測定させる被測定量の種類として、例えば給電効率を指定すると共に、保持装置2に電力を出力させる際の出力モードとして、例えば電力値を指定した値に維持した状態で出力する出力モードを選択する。次いで、操作部5を操作して、測定開始の指示操作を行い、これに応じて、制御部8が、出力部3を制御して、選択された出力モードでの電力の出力を開始させる。また、制御部8は、保持装置2の移動機構23を制御して、供給側保持部21に支持されている供給側コイル101が指定された初期位置において指定された初期姿勢(初期の指定状態)となるように供給側保持部21をXYZ方向およびφψθ方向に移動させる。
Subsequently, the operation unit 5 is operated to specify, for example, the power supply efficiency as the type of the amount to be measured to be measured by the
続いて、制御部8は、供給側コイル101が初期の指定状態となったときに、測定部4を制御して、供給側コイル101から供給される電力に対する受電側コイル102によって受電される電力の比率である被測定量としての給電効率の測定を開始させる。次いで、制御部8は、保持装置2の移動機構23を制御して、操作部5に対する指定操作で指定された速度で供給側コイル101のX座標(位置)を規定時間だけ連続的に変化させる(移動処理の実行)。また、制御部8は、測定部4を制御して、供給側コイル101の位置の連続的な変化に応じて給電効率を連続的に測定させる(測定処理の実行)。また、制御部8は、測定部4によって連続的に測定される給電効率を測定時の供給側コイル101の位置および姿勢を示す情報と対応付けて記憶部6に記憶させる。
Subsequently, the
この場合、上記した供給側コイル101のX座標の変化の速度(つまり、供給側コイル101のX方向への移動速度)を複数回変更し、速度毎に移動処理および測定処理を実行して給電効率を記憶させることで、供給側コイル101の速度(つまり、電気自動車200の移動速度)と給電効率との関係を知ることができ、その結果から非接触給電装置を評価することができる。
In this case, the speed of change of the X coordinate of the supply side coil 101 (that is, the movement speed of the
このように、この測定装置1は、供給側コイル101の位置および姿勢を指定する指定操作が可能な操作部5と、供給側コイル101が指定状態となるように移動機構23に供給側保持部21を移動させる移動処理を実行すると共に供給側コイル101が指定状態となったときに測定部4に被測定量を測定させる測定処理を実行する制御部8とを備えている。このため、この測定装置1によれば、供給側保持部21を移動させる度に供給側コイル101の位置や姿勢を計測し、計測した位置や姿勢と測定値とを関連付けて記録する従来の構成と比較して、測定作業を十分に短縮することができる結果、測定効率を十分に向上させることができる。また、この測定装置1によれば、移動させた供給側コイル101の位置や姿勢が予め指定した位置であるため、供給側コイル101の位置や姿勢を手作業で測定することによる供給側コイル101の位置や姿勢と測定値とを関連付けたデータの精度(測定精度)の低下を確実に防止して測定精度を十分に向上させることができる。
As described above, the measuring apparatus 1 includes the operation unit 5 that can perform the designation operation for designating the position and orientation of the
また、この測定装置1によれば、供給側保持部21を6軸方向に移動可能に移動機構23を構成したことにより、受電側コイル102を移動させることなく、供給側コイル101だけを任意の位置(受電側コイル102に対する任意の相対的な位置)に任意の姿勢(受電側コイル102に対する任意の相対的な姿勢)で位置させることができる。このため、例えば、受電側コイル102を固定した状態で使用する非接触給電装置の評価に使用する被測定量を測定する際に、実際の使用形態に即した測定環境で被測定量を測定することができる。
Moreover, according to this measuring apparatus 1, since the moving
また、この測定装置1では、供給側コイル101の位置を時間経過に伴って連続的に変化させる指定操作を可能に操作部5が構成され、制御部8が、移動処理において、指定操作による指定に応じて供給側コイル101の位置を時間経過に伴って連続的に変化させると共に、測定処理において、供給側コイル101の位置の連続的な変化に応じて被測定量を連続的に測定させる。このため、この測定装置1によれば、例えば、供給側コイル101の位置の変化の状態(例えば、供給側コイル101の移動速度)と被測定量との関係から非接触給電装置を評価する場合において有効に利用可能な被測定量を測定することができる。
Further, in this measuring apparatus 1, the operation unit 5 is configured to enable a designation operation for continuously changing the position of the supply-
なお、測定装置は、上記の構成に限定されない。例えば、供給側保持部21を6軸方向に移動可能な移動機構23を採用した例について上記したが、必ずしも6軸の全方向に移動可能な移動機構23を採用する必要はなく、非接触給電装置の使用形態に応じて6軸方向の一部の方向にのみ供給側保持部21を移動可能な移動機構23を採用することもできる。
The measuring device is not limited to the above configuration. For example, the example in which the moving
また、非接触給電装置の供給側コイル101を保持する供給側保持部21を移動機構23が移動させる構成例について上記したが、非接触給電装置の受電側コイル102を保持する受電側保持部22を移動機構23が移動させる構成を採用することもできる。この構成においても、受電側保持部22を6軸方向に移動可能な移動機構23を採用することもできるし、非接触給電装置の使用形態に応じて6軸方向の一部の方向にのみ受電側保持部22を移動可能な移動機構23を採用することもできる。
Further, the configuration example in which the moving
また、供給側コイル101を保持する供給側保持部21、および受電側コイル102を保持する受電側保持部22の双方を移動機構23が移動させる構成を採用することもできる。この場合、供給側保持部21を移動させる軸方向は、1軸方向から6軸方向の任意の数の軸方向に規定することができ、受電側保持部22を移動させる軸方向も、1軸方向から6軸方向の任意の数の軸方向に規定することができる。また、供給側保持部21および受電側保持部22の双方を移動機構23が移動させる構成において、6軸方向のうちのn軸方向(nは、1以上5以下の自然数)に供給側保持部21を移動させ、6軸のうちのn軸方向を除くm軸方向(mは、6−n)に受電側保持部22を移動させる(つまり、供給側保持部21および受電側保持部22を合わせて6軸方向に移動させる)構成を採用することもできる。このように構成することで、供給側保持部21および受電側保持部22の双方を移動させて供給側コイル101および受電側コイル102を任意の相対的な位置に任意の相対的な姿勢で位置させる各種の構成(供給側保持部21および受電側保持部22の移動方向が合わせて6軸方向以上となる構成)の中で移動機構23の構造を最も簡略化することができる。
In addition, a configuration in which the moving
また、被測定量としての給電効率を測定する構成例について上記したが、他の被測定量を測定することもできる。例えば、保持装置2のフレーム24や保持装置2の周囲に磁界センサを配置し、その磁界センサによって検出される検出値に基づいて供給側コイル101から生じる磁界を被測定量として測定可能に測定部4を構成し、制御部8が、移動処理を実行したときに測定部4を制御して磁界を測定させる測定処理を実行する構成を採用することもできる。
Moreover, although the configuration example for measuring the power supply efficiency as the measured amount has been described above, other measured amounts can also be measured. For example, a magnetic field sensor is arranged around the
1 測定装置
2 保持装置
3 出力部
4 測定部
5 操作部
6 記憶部
8 制御部
21 供給側保持部
22 受電側保持部
23 移動機構
100 非接触給電装置
101 供給側コイル
102 受電側コイル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (7)
前記非接触給電装置の供給側電極を保持する供給側保持部と、当該供給側保持部を移動させる移動機構と、前記供給側電極を介して供給する電力を出力する出力部と、前記供給側電極を介して電力が供給されている状態において前記被測定量を測定する測定部と、前記供給側保持部によって保持されている前記供給側電極の位置および姿勢の少なくとも一方を指定する指定操作が可能な操作部と、制御部とを備え、
前記制御部は、前記少なくとも一方が前記指定操作によって指定された指定状態となるように前記移動機構に前記供給側保持部を移動させる移動処理を実行すると共に、前記少なくとも一方が前記指定状態となったときに前記測定部に前記被測定量を測定させる測定処理を実行する測定装置。 A measuring device for measuring a measured amount used for evaluation of a non-contact power feeding device,
A supply-side holding unit that holds the supply-side electrode of the non-contact power feeding device, a moving mechanism that moves the supply-side holding unit, an output unit that outputs electric power supplied through the supply-side electrode, and the supply side A designating operation for designating at least one of a measurement unit that measures the measured amount in a state where electric power is supplied through the electrodes, and a position and orientation of the supply-side electrode held by the supply-side holding unit; A possible operation unit and a control unit,
The control unit performs a moving process of moving the supply side holding unit to the moving mechanism so that at least one of the specified states is designated by the designation operation, and at least one of the designated units is in the designated state. A measurement apparatus that executes a measurement process that causes the measurement unit to measure the measured amount when the measurement unit measures.
前記非接触給電装置の受電側電極を保持する受電側保持部と、当該受電側保持部を移動させる移動機構と、前記非接触給電装置の供給側電極を介して供給する電力を出力する出力部と、前記供給側電極を介して電力が供給されている状態において前記被測定量を測定する測定部と、前記受電側保持部によって保持されている前記受電側電極の位置および姿勢の少なくとも一方を指定する指定操作が可能な操作部と、制御部とを備え、
前記制御部は、前記少なくとも一方が前記指定操作によって指定された指定状態となるように前記移動機構に前記受電側保持部を移動させる移動処理を実行すると共に、前記少なくとも一方が前記指定状態となったときに前記測定部に前記被測定量を測定させる測定処理を実行する測定装置。 A measuring device for measuring a measured amount used for evaluation of a non-contact power feeding device,
A power receiving side holding unit that holds a power receiving side electrode of the non-contact power feeding device, a moving mechanism that moves the power receiving side holding unit, and an output unit that outputs electric power supplied via the supply side electrode of the non-contact power feeding device And at least one of the position and posture of the power receiving side electrode held by the power receiving side holding part, and a measuring unit that measures the measured amount in a state where power is supplied through the power supply side electrode An operation unit capable of performing a designated operation to be designated, and a control unit,
The control unit performs a moving process for causing the moving mechanism to move the power receiving side holding unit so that at least one of the specified states is designated by the designation operation, and at least one of the control units is in the designated state. A measurement apparatus that executes a measurement process that causes the measurement unit to measure the measured amount when the measurement unit measures.
前記非接触給電装置の供給側電極を保持する供給側保持部と、前記非接触給電装置の受電側電極を保持する受電側保持部と、前記供給側保持部および前記受電側保持部を移動させる移動機構と、前記供給側電極を介して供給する電力を出力する出力部と、前記供給側電極を介して電力が供給されている状態において前記被測定量を測定する測定部と、前記供給側保持部によって保持されている前記受電側電極の位置および姿勢の少なくとも一方並びに前記受電側保持部によって保持されている前記受電側電極の位置および姿勢の少なくとも一方を指定する指定操作が可能な操作部と、制御部とを備え、
前記制御部は、前記供給側電極の前記少なくとも一方および前記受電側電極の前記少なくとも一方がそれぞれ前記指定操作によって指定された前記指定状態となるように前記移動機構に前記供給側保持部および前記受電側保持部を移動させる移動処理を実行すると共に、前記供給側電極の前記少なくとも一方および前記受電側電極の前記少なくとも一方がそれぞれ前記指定状態となったときに前記測定部に前記被測定量を測定させる測定処理を実行する測定装置。 A measuring device for measuring a measured amount used for evaluation of a non-contact power feeding device,
A supply-side holding unit that holds a supply-side electrode of the non-contact power supply device, a power-receiving-side holding unit that holds a power-receiving-side electrode of the non-contact power supply device, and the supply-side holding unit and the power-receiving-side holding unit are moved. A moving mechanism; an output unit that outputs electric power supplied via the supply side electrode; a measurement unit that measures the measured amount in a state where electric power is supplied via the supply side electrode; and the supply side An operation unit capable of a designation operation for designating at least one of the position and posture of the power receiving side electrode held by the holding unit and at least one of the position and posture of the power receiving side electrode held by the power receiving side holding unit And a control unit,
The controller controls the moving mechanism so that the at least one of the supply side electrodes and the at least one of the power reception side electrodes are in the designated state designated by the designation operation, respectively. A movement process for moving the side holding portion is performed, and the measured amount is measured by the measuring portion when the at least one of the supply side electrode and the at least one of the power receiving side electrode are respectively in the designated state. A measurement device that executes measurement processing.
前記制御部は、前記移動処理において、前記指定操作による指定に応じて前記少なくとも一方を時間経過に伴って連続的に変化させると共に、前記測定処理において、前記少なくとも一方の連続的な変化に応じて前記被測定量を連続的に測定させる請求項1から6のいずれかに記載の測定装置。 The operation unit is configured to be capable of performing the designation operation for continuously changing the at least one with time.
In the movement process, the control unit continuously changes the at least one as time passes according to the designation by the designation operation, and in the measurement process, according to the at least one continuous change. The measuring apparatus according to claim 1, wherein the measured amount is continuously measured.
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