JP6191949B2 - 無接点充電装置、プログラム、および、無接点充電装置を搭載した車両 - Google Patents

Description

本発明は、携帯機器を非接触方式で充電する無接点充電装置、このプログラム、および、無接点充電装置を搭載した車両に関する。

近年、携帯電話等の携帯機器はその機能が極めて高くなり、それにつれて電力消費も大きくなっている。

このため、近年では、自動車内を含め、各所で携帯機器の充電を行える環境が求められている。近年の傾向としては、ケーブルを使わずに、いわゆる非接触充電を行える充電装置が脚光を浴びている。

非接触充電を行える充電装置としては、次のような構成が提案されている。例えば、上面に携帯機器を載せる設置台を有する本体ケースと、この本体ケース内において、設置台の下面側に対向して可動自在に設けた充電コイルと、この充電コイルを設置台の下面側に対向して移動させる搬送部と、この搬送部と充電コイルに接続した制御部とを備えた構成である。

また、このような充電装置においては、特許文献１に示されるように、設置台に携帯機器の位置検出を行う複数の検知コイルを設けた構成が提案されている。

特開２００９−２４７１９４号公報

特許文献１に開示の充電装置においては、携帯機器が設置台に置かれることで、検知コイルにより携帯機器の位置が検出され、その場所に充電コイルを移動させることで高効率な充電を行うことができる。

携帯機器の位置の検出は、検知コイルからパルス信号を出力し、その直後に、携帯機器が内蔵する充電コイル（以下では、端末充電コイルと称す）からエコー信号が戻ってくるか否かを判定することで実現される。エコー信号が戻ってきたと判定された位置が、携帯機器の位置と判断できる。

しかしながら、上記の従来技術では、例えば携帯機器の通信電波など、様々な外来電波が検知コイルの近くに飛来した場合、設置台に携帯機器が置かれてもいないのに、設置台に携帯機器が置かれたと誤検出されることがある。誤検出されると、設置台に携帯機器が置かれていないにも拘わらず、搬送部が充電コイルを検知場所に移動させて動作音が発生する。この場合、ユーザは充電装置が故障したと勘違いをするか、動作音を煩わしく感じるという問題が生じる。

本発明の目的は、設置台に携帯機器が置かれていないのに置かれたと誤検出してしまうことを防止して、例えば不必要な動作音を抑制することのできる無接点充電装置、これを搭載した車両、プログラムを提供することである。

本発明の一態様に係る無接点充電装置は、設置板上の携帯機器に給電を行う無接点充電装置であって、前記設置板上の携帯機器を検知する検知コイルと、検知用の磁界を発生させるための信号を前記検知コイルに出力する信号出力部と、少なくとも携帯機器が出力するエコー信号を検出する信号検出部と、前記信号検出部の検出結果に基づいて設置板上に携帯機器が配置されたか否かを判別する制御部と、を具備し、前記信号検出部は、前記エコー信号を受信する第１タイミングと、前記エコー信号を受信する期間を外れた第２タイミングとで、信号を検出し、前記制御部は、前記信号検出部が前記第１タイミングにおいて前記エコー信号を検出し、かつ、前記第２タイミングにおいて前記信号を検出すると、前記信号出力部および前記信号検出部の動作を繰り返す、構成を採る。

本発明の一態様に係るプログラムは、コンピュータに、検知用の磁界を発生させるための信号を検知コイルに出力する信号出力ステップと、少なくとも携帯機器が出力するエコー信号を検出する検出ステップと、前記検出ステップの検出結果に基づいて携帯機器の有無を判別する判別ステップと、を実行させ、前記信号検出ステップは、前記エコー信号が出力される第１タイミングと、前記エコー信号が出力される期間を外れた第２タイミングとで、信号を検出し、前記判別ステップは、前記第１タイミングにおいて前記エコー信号を検出し、かつ、前記第２タイミングにおいて前記検出ステップで前記信号を検出すると、前記信号出力ステップおよび前記検出ステップを繰り返す、プログラムである。

本発明によれば、設置台に携帯機器が置かれていないのに置かれたと誤検出してしまうことを防止して、例えば不必要な動作音を抑制することができる。

本発明の実施形態の無接点充電装置を自動車の車内に設置した状態を示す斜視図 実施形態の無接点充電装置の斜視図 実施形態の無接点充電装置における携帯機器が置かれた状態を示す斜視図 実施形態の無接点充電装置の内部を示す斜視図 実施形態の無接点充電装置の内部を示す平面図 実施形態の無接点充電装置の縦断面図 実施形態の無接点充電装置において充電コイルが移動した状態を示す斜視図 図７の状態を示す平面図 実施形態の無接点充電装置の制御ブロック図 実施形態の無接点充電装置の動作を示すフローチャート 実施形態の無接点充電装置における位置検出コイルを示す図 Ｘ方向の位置検出コイルを示す図 Ｙ方向の位置検出コイルを示す図 位置検出コイルの周辺を示す構成図 図１０のステップＳ８で実行される端末充電コイル検出処理の詳細な一例を示すフローチャート 図１５のエコー雑音検出処理の詳細を示すフローチャート 位置検出用のパルス信号およびエコー信号を示す信号波形図 実施形態の無接点充電装置におけるエコー信号の検出動作を説明するタイムチャート 本実施形態（Ａ）と比較例（Ｂ）とで外来ノイズがある場合のエコー信号の検出例を示すタイムチャート 端末充電コイル検出処理の変形例を説明する図表

以下、本発明の一実施形態を、添付図面を用いて説明する。

図１は、本発明の実施形態の無接点充電装置を自動車の車内に設置した状態を示す斜視図である。

図１において、自動車１の車内２の前方にはハンドル３が設置されている。

また、ハンドル３の側方には、音楽や、映像の再生と、カーナビゲーション映像を映し出す電子機器４が設置されている。

さらに、車内２の電子機器４後方には、無接点充電装置５が設置されている。

図２は、実施形態の無接点充電装置の斜視図である。図３は、実施形態の無接点充電装置における携帯機器が置かれた状態を示す斜視図である。図４は、実施形態の無接点充電装置の内部を示す斜視図である。図５は、実施形態の無接点充電装置の内部を示す平面図である。図６は、実施形態の無接点充電装置の縦断面図である。図７は、実施形態の無接点充電装置において充電コイルが移動した状態を示す斜視図である。図８は、図７の状態を示す平面図である。図９は、実施形態の無接点充電装置の制御ブロック図である。図１０は、実施形態の無接点充電装置の動作を示すフローチャートである。

この無接点充電装置５は、図２〜図６に示すように、上面に設置板（設置台に相当）６を配置した箱型の本体ケース７と、この本体ケース７内において、設置板６の下面側に対向した状態で水平方向に可動自在に設けた充電コイル８と、この充電コイル８を設置板６の下面側に対向して水平方向に移動させる搬送部９と、この搬送部９と充電コイル８に接続した制御手段（図９の１０）とを備えている。

以下、各部について詳細に説明する。

先ず、設置板６について説明する。

この設置板６は、図６に示すように、表面板１１、中板１２、裏面板１３を重合させた構成となっている。

表面板１１と裏面板１３は、合成樹脂によって形成され、中板１２は、セラミックによって形成されている。これにより、設置板６は、充電コイル８からの磁束が携帯機器１５方向に通過できる構成となっている。

中板１２の表面には、図９の位置検出コイル（検知コイルに相当）１４が設けられている。

位置検出コイル１４は、設置板６に携帯機器１５が置かれたこと、並びに、設置板６の何れの位置に、携帯機器１５が置かれたかを検出するためのものである。

次に、充電コイル８およびその周辺について説明する。

充電コイル８は、図４および図５から理解されるように、リード線を円環状に複数回巻きつけることによって構成されており、その外周側と、下面側は、合成樹脂製の保持体１６によって覆われた状態で保持されている。

保持体１６の下面には、図６のごとく、充電コイル８の下方に向けて延長された支持脚１７が、合成樹脂にて一体的に形成されている。

支持脚１７の下面と、支持脚１７の下方に配置した金属製の支持板１８の上面との間には、例えば０．３ミリ程度の隙間が設けられ、通常状態においては、充電コイル８の移動時に、支持脚１７の下面が支持板１８の上面に接触することはない。

支持板１８の下方には、制御基板１９、本体ケース７の下面板２０が配置されており、支持板１８の下面と、下面板２０の上面との間には、制御基板１９を貫通した支持体２１が設けられている。

次に、搬送部９について説明する。

搬送部９は、図４、図５に示すように、Ｘ軸方向駆動軸２２と、Ｙ軸方向駆動軸２３とを有している。これらのＸ軸方向駆動軸２２と、Ｙ軸方向駆動軸２３とのそれぞれの中間部分は、保持体１６の充電コイル保持部外において、保持体１６に係合している。

具体的には、保持体１６には、Ｘ軸方向駆動軸２２が貫通する貫通孔（図示せず）と、Ｙ軸方向駆動軸２３が貫通する貫通孔２４とが、上下に所定間隔をおき、クロスした状態で設けられている。ここに、Ｘ軸方向駆動軸２２と、Ｙ軸方向駆動軸２３とが貫通することで、これらの駆動軸２２，２３と保持体１６とが係合した状態になっている。

Ｘ軸方向駆動軸２２の一方の側にはウォームホイール２５が設けられ、Ｘ軸方向駆動軸２２の一端と他端とには、２つのギア２６，２６がそれぞれ設けられている。

ウォームホイール２５はウォーム２７に係合し、ウォーム２７はモータ２８に連結されている。

両側のギア２６は、それぞれ歯車板に係合している。

この構成により、モータ２８が駆動すれば、ウォーム２７が回転し、それによってウォームホイール２５がＸ軸方向駆動軸２２とともに、Ｘ軸方向に移動し、これにて充電コイル８がＸ軸方向に移動することとなる。

Ｙ軸方向駆動軸２３の一方の側にはウォームホイール３０が設けられ、Ｙ軸方向駆動軸２３の一端と他端とには、２つのギア３１，３１がそれぞれ設けられている。

ウォームホイール３０はウォーム３２に係合し、ウォーム３２はモータ３３に連結されている。

両側のギア３１は、それぞれ歯車板３４に係合している。

この構成により、モータ３３が駆動すれば、ウォーム３２が回転し、それによってウォームホイール３０がＹ軸方向駆動軸２３、Ｙ軸方向に移動し、これにて充電コイル８がＹ軸方向に移動することとなる。

図４に示すように、本実施形態の無接点充電装置５は、充電コイル８に通電するためのフレキシブル配線３５を有している。フレキシブル配線３５の端部は、上述した支持脚１７の側面に固定されている。

図９に示すごとく制御手段１０には、Ｘ軸モータ制御部３６を介してモータ２８が接続され、またＹ軸モータ制御部３７を介してモータ３３が接続されている。

制御手段１０には、充電用コイル制御部３８を介して充電コイル８が接続され、さらに位置検出コイル１４には、検出用コイル制御部３９を介して位置検出コイル１４が接続されている。

また、制御手段１０には、メモリ１０ａが接続されている。メモリ１０ａの一部は、作業用に使用される読み書き可能な半導体メモリであり、また、メモリ１０ａの一部は、後述する各制御処理のプログラムを記憶した記憶媒体（フラッシュメモリなど）である。なお、プログラムを記憶する記憶媒体としては、可搬型の記憶媒体を採用してもよいし、プログラムをダウンロード可能にネットワークに接続されたサーバー装置の記憶装置を採用してもよい。

＜動作の概要＞
以上のような構成により、本実施形態では、ユーザが電源スイッチをＯＦＦ操作（図１０のＳ１）すると、充電コイル８が図４〜図６に示すように、本体ケース７の中央（以下Ａ点と称す）に移動し（図１０のＳ２）、その後、電源がＯＦＦ状態に制御される（図１０のＳ３）。

図２のごとく、本体ケース７の設置板６上に携帯機器１５が置かれていない状態では、設置板６は図１のごとく車内２に表出した状態となっている。このため、誤って設置板６上に手をついてしまう状況が発生することもあり、このときには設置板６は過重がかかった状態となる。

そこで、本実施形態では、充電コイル８を図４〜図６に示すように、本体ケース７の中央に移動させ、上述した過重を、充電コイル８、保持体１６、支持脚１７、支持板１８によって支えるようにしている。

つまり、このような設置板６上への過重がかかった状態になると、設置板６はわずかながら下方に湾曲するが、その状態で、充電コイル８、保持体１６、支持脚１７も下方に移動し、支持脚１７の下面が支持板１８の上面に当接することになる。

その結果、上記過重は、設置板６、充電コイル８、保持体１６、支持脚１７を介して支持板１８で支え、これにより設置板６および充電コイル８の損傷を抑制することができる。

本実施形態では、過重に対する強度を高めるために、支持板１８の下面側を、支持体２１を介して本体ケース７の下面板２０に支持する構成としている。

一方、上記の過重が取り除かれれば、設置板６は上方へと弾性復帰し、充電コイル８、保持体１６もＸ軸方向駆動軸２２、Ｙ軸方向駆動軸２３の弾性復帰で上方復帰する。よって、支持脚１７の下面は支持板１８の上面より上に隙間を持って配置された状態となり、支持脚１７は充電コイル８の移動の障害にならない。

携帯機器１５を充電する際には、ユーザは、電源スイッチをＯＮ状態（図１０のＳ４）にする。

ＯＮ状態になると、制御手段１０は、先ず、充電コイル８がＡ点に存在しているか否かの確認を行う（図１０のＳ５）。

この確認は、制御手段１０が、Ｘ軸モータ制御部３６、Ｙ軸モータ制御部３７が記憶するモータ２８、３３の駆動量を判別することで実現される。

確認の結果、充電コイル８がＡ点に存在していないと判断された場合には、制御手段１０は、充電コイル８をＡ点に移動させ（図１０のＳ６）、このＡ点にて充電待機状態とする（図１０のＳ７）。

次に、制御手段１０は、位置検出コイル１４を用いて、設置板６の上面に携帯機器１５が置かれているか否か、ならびに、設置板６の上面の何れの位置に、携帯機器１５が置かれているかを検出する（図１０のＳ８、Ｓ９）。ここで、携帯機器１５が置かれた場所とは、実際には携帯機器１５が内蔵する端末充電コイルの場所を意味する。

検出の結果、携帯機器１５およびその場所が検出されれば、制御手段１０は、Ｘ軸モータ制御部３６、Ｙ軸モータ制御部３７を介してモータ２８、３３を駆動し、検出された携帯機器１５が保有する端末充電コイルの位置へと充電コイル８を移動させる（図１０のＳ１０）。その後、制御手段１０は、充電用コイル制御部３８を介して充電を開始する（図１０のＳ１１、Ｓ１２）。

充電中の状態において、制御手段１０は、携帯機器１５と通信を行って未だ送電が可能か否かを判定する（図１０のＳ１３）。ここで、例えば携帯機器１５が移動した、或いは、携帯機器１５が満充電となった場合に、送電不可と判定される。送電不可と判定すると、制御手段１０は、送電動作を停止させる（図１０のＳ１４）。

送電動作を停止すると、制御手段１０は、端末充電コイルが前回検出した位置Ｘに存在しているか否かの確認を行い（図１０のＳ１５）、存在していれば、そのまま送電停止の状態を続ける。一方、存在していなければ、充電コイル８をＡ点に戻して（図１０のＳ６）、ステップＳ６からの処理を繰り返す。

＜位置検出コイルの詳細＞
次に、位置検出コイル１４について説明する。

位置検出コイル１４は、設置板６を構成するセラミック製の中板１２に設けられている。詳細には、図１１のごとく、Ｘ軸方向の位置を検出する複数の位置検出コイル１４Ａが中板１２の表面側に設けられ、Ｙ軸方向の位置を検出する複数の位置検出コイル１４Ｂが中板１２の裏面側に設けられている。

位置検出コイル１４Ａと位置検出コイル１４Ｂとは、設置板６を構成するセラミック製の中板１２を介して互いに直交するように配置されている。

Ｘ軸方向の位置を検出する位置検出コイル１４Ａは、図１１，図１２から理解されるように、設置板６を構成する中板１２の長手方向に、複数の位置検出コイル１４Ａａ、１４Ａｂ、１４Ａｃ、１４Ａｄを所定間隔ごとに配置することにより構成されている。

これらの位置検出コイル１４Ａａ、１４Ａｂ、１４Ａｃ、１４Ａｄは、図１２に示すごとく、長方形のループ形状となっており、互いに規則的に位置をずらして配置されている。

また、Ｙ軸方向の位置を検出する位置検出コイル１４Ｂは、図１１，図１３から理解されるように、設置板６を構成する中板１２の短手方向に、複数の位置検出コイル１４Ｂａ、１４Ｂｂ、１４Ｂｃ、１４Ｂｄを所定間隔ごとに配置することにより構成されている。

これらの位置検出コイル１４Ｂａ、１４Ｂｂ、１４Ｂｃ、１４Ｂｄは、図１３に示すごとく、長方形のループ形状となっており、互いに規則的に位置をずらして配置されている。

＜位置検出コイルの周辺構成＞
図１４は、位置検出コイルの周辺を示す構成図である。

実施形態の無接点充電装置５には、検出用コイル制御部３９（図９参照）に加えて、パルス出力回路（信号出力部に相当）５１、エコー検出回路（信号検出部に相当）５２、アンプＡｍｐ１、および、複数のスイッチＳＷが設けられている。

複数のスイッチＳＷは、複数の位置検出コイル１４にそれぞれ対応して設けられ、対応する位置検出コイル１４を信号線Ｌに接続／切断する。複数のスイッチＳＷは、検出用コイル制御部３９の制御信号によって状態を切り換える。

パルス出力回路５１は、信号線Ｌに位置検出用のパルス信号を出力する回路であり、検出用コイル制御部３９からのタイミング信号によって出力タイミングが制御される。

エコー検出回路５２は、位置検出コイル１４から信号線ＬとアンプＡｍｐ１とを介して入力される信号のレベルを測定する。エコー検出回路５２は、検出用コイル制御部３９のタイミング信号によって信号の測定タイミングか制御される。エコー検出回路５２は測定結果を検出用コイル制御部３９に出力する。

エコー検出回路５２は、具体的には、ピークホールド回路とＡＤＣ（アナログデジタル変換回路）とを有し、検出用コイル制御部３９により指定されたタイミングから僅かな期間における入力信号のピークレベルを測定する。

検出用コイル制御部３９は、複数のスイッチＳＷの切り換えの制御、および、パルス出力回路５１およびエコー検出回路５２のタイミング制御を行って、携帯機器１５が設置板６に置かれたことの検出、並びに、端末充電コイルの位置を判別する。

＜端末充電コイルの検出処理＞
続いて、検出用コイル制御部３９により実行される端末充電コイルの検出処理について説明する。

図１５は、図１０のステップＳ８で実行される端末充電コイル検出処理の詳細な一例を示すフローチャートである。図１６は、図１５のエコー雑音検出処理の詳細を示すフローチャートである。

端末充電コイル検出処理が開始されると、検出用コイル制御部３９は、先ず、フラグの初期化などを行って（Ｓ２１）、ステップＳ２２〜Ｓ２５のループ処理へ移行する。

このループ処理（Ｓ２２〜Ｓ２５）は、複数の位置検出コイル１４を順に１つずつ信号線Ｌに接続し、パルス信号の出力およびエコー信号の確認を行って携帯機器１５の端末充電コイルが有るか否かを検出していく処理である。

ループ処理に移行すると、先ず、検出用コイル制御部３９は、複数のスイッチＳＷの切り換えにより、複数の位置検出コイル１４のうち選択された１つを信号線Ｌに接続する（Ｓ２２）。検出用コイル制御部３９は、ステップＳ２２の繰返しにより、全ての位置検出コイル１４を循環的に１つずつ選択していく。

次いで、検出用コイル制御部３９は、エコー雑音検出処理を行う（Ｓ２３）。

ここでは、先ず、エコー信号について説明する。

図１７は、位置検出用のパルス信号およびエコー信号を示す信号波形図である。図１８は、実施形態の無接点充電装置におけるエコー信号の検出動作を説明するタイムチャートである。

１つの位置検出コイル１４に端末充電コイルが対向している場合、この位置検出コイル１４にパルス信号Ｐを出力すると、図１７に示すように、携帯機器１５の端末充電コイルから位置検出コイル１４にエコー信号Ｅが応答される。

エコー信号Ｅは、位置検出コイル１４Ａａから発生されたパルス状の磁界により端末充電コイルが共振し、この共振により発生される信号である。エコー信号Ｅは、パルス信号Ｐから一定時間Ｔ０後に応答され、一定以上のパルス幅ＴＥと一定以上の信号レベルとを有する。

ステップＳ２３のエコー雑音検出処理では、図１８に示すように、パルス信号Ｐの出力タイミングを基準として、複数のタイミングｔ０，ｔ１，ｔ３で信号レベルの測定が行われる。続いて、これらの処理を説明する。

図１６に示すように、エコー雑音検出処理が開始されると、先ず、検出用コイル制御部３９は、エコー検出回路５２を作動させて雑音レベルを測定する（Ｓ３１）。

この雑音レベルの測定タイミングは、図１８のタイミングｔ１に該当する。タイミングｔ１は、パルス信号Ｐの直前のタイミングであり、検出パルスが出力される位置検出コイルに端末充電コイルが対向していてもエコー信号Ｅの応答がないタイミングである。

雑音レベルを測定したら、検出用コイル制御部３９は、雑音レベルを閾値と比較する（Ｓ３２）。そして、雑音レベルが閾値以上であれば、検出用コイル制御部３９は、雑音フラグ有りを設定して、図１６のエコー雑音検出処理を終了する。なお、雑音フラグは、１つ用意されていればよい。

一方、雑音レベルが閾値より低ければ、検出用コイル制御部３９は、パルス出力回路５１に検出パルスを出力させる（Ｓ３３）。

続いて、検出用コイル制御部３９は、一定時間の経過後に、エコー検出回路５２を作動させてエコー信号のレベルを測定する（Ｓ３４）。

このエコー信号レベルの測定タイミングは、図１８のタイミングｔ０に該当する。タイミングｔ０は、検出パルスが出力される位置検出コイルに端末充電コイルが対向していれば、エコー信号Ｅが受信されるタイミングである。すなわち、パルス信号Ｐの出力からエコー信号が応答されるまでにかかる時間Ｔ０（図１７を参照）を遅延させたタイミングである。

エコー信号のレベルを測定したら、検出用コイル制御部３９は、エコー信号レベルを閾値と比較する（Ｓ３５）。この閾値は、雑音レベルと比較される閾値と異なる値でもよい。比較の結果、検出用コイル制御部３９は、エコー信号レベルが閾値より高ければ、エコーフラグ有りを設定し（Ｓ３６）、閾値より低ければ、エコーフラグ無を設定する（Ｓ３７）。エコーフラグは、複数の位置検出コイル１４にそれぞれ対応して複数用意されている。

続いて、検出用コイル制御部３９は、一定時間の経過後に、エコー検出回路５２を作動させて雑音レベルを測定する（Ｓ３８）。

この雑音レベルの測定タイミングは、図１８のタイミングｔ２に該当する。タイミングｔ２は、エコー信号Ｅが応答される可能性のある期間の直後のタイミングである。

雑音レベルを測定したら、検出用コイル制御部３９は、雑音レベルを閾値と比較する（Ｓ３９）。そして、雑音レベルが閾値以上であれば、検出用コイル制御部３９は、雑音フラグ有りを設定して（Ｓ４０）、図１６のエコー雑音検出処理を終了する。

一方、雑音レベルが閾値より低ければ、検出用コイル制御部３９は、そのまま図１６のエコー雑音検出処理を終了する。

エコー雑音検出処理が終了したら、続いて、検出用コイル制御部３９は、雑音フラグを確認して雑音の有無を判別する（図１５のＳ２４）。そして、雑音フラグ有りであれば、検出用コイル制御部３９は、ノイズの混入があったと判断して、ステップＳ２１に処理を戻す。

一方、雑音フラグ無しであれば、検出用コイル制御部３９は、ノイズの混入が無いと判断して、Ｓ２３のエコー雑音検出処理を全ての位置検出コイル１４について完了したか判別する（Ｓ２５）。そして、未完であれば、ステップＳ２２に処理を戻して、ステップＳ２２〜Ｓ２５のループ処理を繰り返す。この繰返しにより、複数の位置検出コイル１４の各々で順次エコー雑音検出処理が実行されていく。

一方、ステップＳ２５の判別の結果、完了であれば、検出用コイル制御部３９は、複数の位置検出コイル１４にそれぞれ対応した複数のエコーフラグの値を確認し、何れかの位置検出コイル１４でエコー信号が確認されたか否かを判別する（Ｓ２６）。その結果、エコー信号の確認があれば、検出用コイル制御部３９は、端末充電コイルの検出確定とし（Ｓ２７）、エコー信号が確認されていなければ、端末充電コイルの非検出確定とする（Ｓ２８）。これらの結果は、制御手段１０へ渡される。

以上のような端末充電コイル検出処理によれば、外来ノイズをエコー信号として誤検出してしまうことを、次のように防止することができる。

図１９は、本実施形態（Ａ）と比較例（Ｂ）とで外来ノイズがある場合のエコー信号の検出例を示すタイムチャートである。

携帯機器１５が設置板６に置かれていない状態で、位置検出コイル１４に外来ノイズが到来した場合、図１９（Ａ），（Ｂ）に示すように、パルス信号Ｐの前後にノイズＮが混入されて位置検出コイル１４からエコー検出回路５２へ送られてしまうことがある。

図１９（Ｂ）に示すように、エコー信号の受信タイミングｔ０ａ〜ｔ０ｃのみで信号レベルの測定が行われた場合、図１９（Ｂ）のタイミングｔ０ｂ，ｔ０ｃの測定で、ノイズＮがエコー信号と誤判定されてしまう。この場合、設置板６に携帯機器１５が乗っていると誤判定され、その後、充電コイル８を携帯機器１５に対向する位置へ移動する制御が行われる。この場合、携帯機器１５が置かれていないのに無接点充電装置５から動作音が生じて、ユーザに異常と認識されてしまう。

一方、図１９（Ａ）に示すように、本実施形態では、エコー信号の受信タイミングを外れたタイミングｔ１，ｔ２の信号レベルが雑音レベルとして測定される。そして、タイミングｔ１，ｔ２の信号レベルが高い場合に、検出用コイル制御部３９は、ノイズ有りと判定する。図１９（Ａ）の例では、位相ａのタイミングｔ２でノイズＮの信号レベルが測定されてノイズ有りと判定される。さらに、ノイズ有りと判定されたら、検出用コイル制御部３９は、それ以前に別の位置検出コイル１４でエコー信号が検出されていても、ノイズの可能性を考慮して、端末充電コイルの検出確定とはしない。

このように、本実施形態の端末充電コイル検出処理によれば、外来ノイズをエコー信号と誤判定してしまうことを防止できる。

＜変形例＞
図２０は、端末充電コイル検出処理の変形例を説明する図表である。

図２０に示すように、本実施形態の端末充電コイル検出処理は、位置検出コイル１４の選択パターン、並びに、端末充電コイルの検出判断パターンについて、幾つかの変更が可能である。

すなわち、上記実施の形態では、図２０の１番目の項目に示すように、位置検出コイル１４は１つずつ順番に選択され（ループ処理Ｓ２２〜Ｓ２５の繰返し）、途中で雑音有りと判定されると（Ｓ２４のＹＥＳ）、最初から位置検出コイル１４の選択をやり直すパターンが採用されている。また、上記実施の形態では、全ての位置検出コイル１４で雑音とエコー信号の検出処理が完了し、何れかでエコー検出有であれば、端末充電コイルの検出確定とするパターンが採用されている。

しかしながら、これらのパターンは、図２０の２番目〜４番目の各項目に示されるように変更可能である。

図２０の２番目のパターンは、雑音又はエコー信号の検出結果の拘わらず、位置検出コイル１４の選択を１つずつ順番に１サイクル行うパターンである。そして、１サイクルの検出処理の完了後に、雑音検出が一度もなく、エコー信号の検出があった場合に、端末充電コイルの検出確定とするパターンである。

図２０の３番目のパターンは、雑音又はエコー信号の検出結果に拘わらず、位置検出コイル１４の選択を１つずつ循環的に複数サイクル行うパターンである。そして、複数サイクルの検出処理の完了後に、雑音検出が一度もなく、エコー信号の検出があった場合に、端末充電コイルの検出確定とするパターンである。

図２０の４番目のパターンは、雑音又はエコー信号の検出結果に拘わらず、位置検出コイル１４の選択を１つずつ循環的に複数サイクル行うパターンである。そして、複数サイクルの検出処理の完了後に、雑音検出が一度もなく、且つ、エコー信号の検出が同じ位置検出コイル１４で複数回連続してあった場合に、端末充電コイルの検出確定とするパターンである。

これらの変形例を採用することで、外来ノイズをエコー信号と誤検出してしまうことをより確実に防止することができる。

以上、本発明の各実施の形態について説明した。

なお、上記実施の形態に示した具体的な細部は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で変更可能である。例えば、エコー信号の応答期間を外れた信号検出タイミングとして、パルス信号の直後、エコー信号の応答期間の直前のタイミングを採用してもよい。また、上記実施の形態の形態では、検知コイルとして携帯機器の載置位置を検出する位置検出コイルを採用した構成を例にとって説明した。しかし、検知コイルとしては、携帯機器の有無のみを検出する１つ又は数個のコイルを採用してもよい。

本発明は、車載用又は家庭用の無接点充電装置として利用できる。

１ 自動車
２ 車内
３ ハンドル
４ 電子機器
５ 無接点充電装置
６ 設置板
７ 本体ケース
８ 充電コイル
９ 搬送部
１４ 位置検出コイル（検知コイル）
１５ 携帯機器
３９ 検出用コイル制御部（制御部）
５１ パルス出力回路（信号出力部）
５２ エコー検出回路（信号検出部）
ＳＷ スイッチ
Ｐ パルス信号
Ｅ エコー信号
ｔ０ タイミング（第１タイミング）
ｔ１，ｔ２ タイミング（第２タイミング）
Ｎ ノイズ

Claims (5)

1. 設置板上の携帯機器に給電を行う無接点充電装置であって、
   前記設置板上の携帯機器を検知する検知コイルと、
   検知用の磁界を発生させるための信号を前記検知コイルに出力する信号出力部と、
   少なくとも携帯機器が出力するエコー信号を検出する信号検出部と、
   前記信号検出部の検出結果に基づいて設置板上に携帯機器が配置されたか否かを判別する制御部と、
   を具備し、
   前記信号検出部は、
   前記エコー信号を受信する第１タイミングと、前記エコー信号を受信する期間を外れた第２タイミングとで、信号を検出し、
   前記制御部は、
   前記信号検出部が前記第１タイミングにおいて前記エコー信号を検出し、かつ、前記第２タイミングにおいて前記信号を検出すると、前記信号出力部および前記信号検出部の動作を繰り返す、
   無接点充電装置。
2. 前記設置板上に配置された携帯機器へ非接触で給電を行う充電コイルと、
   前記充電コイルを前記設置板下で移動させる搬送部と、
   を具備し、
   前記搬送部は、前記設置板上に携帯機器が配置されたと判別された場合に、前記充電コイルの移動を開始する、
   請求項１記載の無接点充電装置。
3. 前記第２タイミングは、前記エコー信号の出力期間の直前、直後、および、前記信号出力部による信号出力タイミングの直前、の何れか１つ又は複数である、
   請求項１記載の無接点充電装置。
4. コンピュータに、
   検知用の磁界を発生させるための信号を検知コイルに出力する信号出力ステップと、
   少なくとも携帯機器が出力するエコー信号を検出する検出ステップと、
   前記検出ステップの検出結果に基づいて携帯機器の有無を判別する判別ステップと、
   を実行させ、
   前記検出ステップは、前記エコー信号が出力される第１タイミングと、前記エコー信号が出力される期間を外れた第２タイミングとで、信号を検出し、
   前記判別ステップは、前記第１タイミングにおいて前記エコー信号を検出し、かつ、前記第２タイミングにおいて前記検出ステップで前記信号を検出すると、前記信号出力ステップおよび前記検出ステップを繰り返す、
   プログラム。
5. 請求項１記載の無接点充電装置を搭載した車両。

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