JP6425645B2

JP6425645B2 - 測定装置

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Publication number: JP6425645B2
Application number: JP2015251061A
Authority: JP
Inventors: 智志路関; 徳嵩　文男; 文男徳嵩; 夏樹宮下; 友英塚崎
Original assignee: Hioki EE Corp
Current assignee: Hioki EE Corp
Priority date: 2015-12-24
Filing date: 2015-12-24
Publication date: 2018-11-21
Anticipated expiration: 2035-12-24
Also published as: JP2017118675A

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。

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。

INL Testing of Wireless Charging Systems［平成２７年１２月１０日検索］、インターネット＜http://avt.inel.gov/pdf/prog_info/vss096Carlson2014.pdf＞

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。

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。

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、前記移動機構は、前記供給側保持部を３軸方向としてのＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向にそれぞれ個別に移動可能な３つの移動テーブルと、前記供給側保持部を他の３軸方向としての前記Ｘ方向の軸を中心とする回転方向、前記Ｙ方向の軸を中心とする回転方向、および前記Ｚ方向の軸を中心とする回転方向にそれぞれ個別に移動可能な３つの回転テーブルとが積層されて構成され、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。

また、請求項２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、前記移動機構は、前記受電側保持部を３軸方向としてのＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向にそれぞれ個別に移動可能な３つの移動テーブルと、前記受電側保持部を他の３軸方向としての前記Ｘ方向の軸を中心とする回転方向、前記Ｙ方向の軸を中心とする回転方向、および前記Ｚ方向の軸を中心とする回転方向にそれぞれ個別に移動可能な３つの回転テーブルとが積層されて構成され、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。

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、前記移動機構は、前記供給側保持部を３軸方向としてのＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向にそれぞれ個別に移動可能な３つの移動テーブルと、前記供給側保持部を他の３軸方向としての前記Ｘ方向の軸を中心とする回転方向、前記Ｙ方向の軸を中心とする回転方向、および前記Ｚ方向の軸を中心とする回転方向にそれぞれ個別に移動可能な３つの回転テーブルとが積層されて構成されると共に、前記受電側保持部を前記Ｘ方向、前記Ｙ方向および前記Ｚ方向にそれぞれ個別に移動可能な３つの移動テーブルと、前記受電側保持部を前記Ｘ方向の軸を中心とする回転方向、前記Ｙ方向の軸を中心とする回転方向、および前記Ｚ方向の軸を中心とする回転方向にそれぞれ個別に移動可能な３つの回転テーブルとが積層されて構成され、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。

また、請求項４記載の測定装置は、請求項１から３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。

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。

また、請求項１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。

また、請求項２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。

また、請求項２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。

また、請求項３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。

また、請求項３記載の測定装置によれば、供給側保持部を６軸方向に移動可能でかつ受電側保持部を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、請求項４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。

測定装置１の構成を示す構成図である。保持装置２の構成を示す構成図である。測定装置１を用いた測定方法を説明する第１の説明図である。測定装置１を用いた測定方法を説明する第２の説明図である。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

操作部５は、例えば、キーボード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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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

Claims

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、
前記移動機構は、前記供給側保持部を３軸方向としてのＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向にそれぞれ個別に移動可能な３つの移動テーブルと、前記供給側保持部を他の３軸方向としての前記Ｘ方向の軸を中心とする回転方向、前記Ｙ方向の軸を中心とする回転方向、および前記Ｚ方向の軸を中心とする回転方向にそれぞれ個別に移動可能な３つの回転テーブルとが積層されて構成され、
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。
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、
前記移動機構は、前記受電側保持部を３軸方向としてのＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向にそれぞれ個別に移動可能な３つの移動テーブルと、前記受電側保持部を他の３軸方向としての前記Ｘ方向の軸を中心とする回転方向、前記Ｙ方向の軸を中心とする回転方向、および前記Ｚ方向の軸を中心とする回転方向にそれぞれ個別に移動可能な３つの回転テーブルとが積層されて構成され、
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。
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、
前記移動機構は、前記供給側保持部を３軸方向としてのＸ方向、Ｙ方向およびＺ方向にそれぞれ個別に移動可能な３つの移動テーブルと、前記供給側保持部を他の３軸方向としての前記Ｘ方向の軸を中心とする回転方向、前記Ｙ方向の軸を中心とする回転方向、および前記Ｚ方向の軸を中心とする回転方向にそれぞれ個別に移動可能な３つの回転テーブルとが積層されて構成されると共に、前記受電側保持部を前記Ｘ方向、前記Ｙ方向および前記Ｚ方向にそれぞれ個別に移動可能な３つの移動テーブルと、前記受電側保持部を前記Ｘ方向の軸を中心とする回転方向、前記Ｙ方向の軸を中心とする回転方向、および前記Ｚ方向の軸を中心とする回転方向にそれぞれ個別に移動可能な３つの回転テーブルとが積層されて構成され、
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。
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請求項１から３のいずれかに記載の測定装置。