JP7142331B2 - 検出装置、充電装置、プログラム - Google Patents

Description

本開示は、検出技術に関し、特に充電対象の装置の存在を検出する検出装置、充電装置、プログラムに関する。

充電装置に充電用コイルが備えられるとともに、電子機器に誘導用コイルが備えられており、電磁誘導の作用で充電用コイルから誘導用コイルに電力が搬送されて、電子機器の内蔵電池が充電される。充電装置の上に載せる電子機器の位置がずれることによって、充電用コイルの位置と誘導用コイルの位置がずれると、内蔵電池の充電効率が低下する。電子機器を充電装置の上面のどこに載せても内蔵電池を効率よく充電するために、電子機器の存在を検出することが求められる。そのため、充電装置の上面に分散するように複数の検出用コイルが配置され、各検出用コイルからパルス信号が出力される。検出用コイルに供給されるパルス信号に励起されて、誘導用コイルから検出コイルに出力されるエコー信号のレベルがしきい値よりも大きい場合に、当該検出用コイルの近くに誘導用コイルが存在することが検出される（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９－２４７１９４号公報

観測されたエコー信号が、パルス信号に励起された誘導用コイルによるものか、あるいは外来ノイズによるものかを区別することが困難である。そのため、端末装置の誘導用コイルが存在しない状態であるにもかかわらず、端末装置の誘導用コイルが存在すると誤検出する可能性がある。

本開示はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、充電対象の装置の検出精度を向上する技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本開示のある態様の検出装置は、検出用コイルからパルス信号を送信させる送信部と、検出用コイルにおける受信電力を測定する測定部と、測定部において測定した受信電力をもとに、充電対象の装置が存在するか否かを判定する判定部とを備える。測定部は、送信部からパルス信号を送信しない場合に、受信電力を複数回測定するとともに、送信部からパルス信号を送信した場合に受信電力を測定し、判定部は、送信部からパルス信号を送信しない場合に複数回測定した受信電力と、送信部からパルス信号を送信した場合に測定した受信電力との差異をもとに、充電対象の装置が存在するか否かを判定する。

本開示の別の態様は、充電装置である。この装置は、検出用コイルと、検出用コイルを使用して、充電対象の装置の存在を検出する検出装置と、検出装置が充電対象の装置の存在を検出した場合に、装置を充電する充電用コイルとを備える。検出装置は、検出用コイルからパルス信号を送信させる送信部と、検出用コイルにおける受信電力を測定する測定部と、測定部において測定した受信電力をもとに、充電対象の装置が存在するか否かを判定する判定部とを備える。測定部は、送信部からパルス信号を送信しない場合に、受信電力を複数回測定するとともに、送信部からパルス信号を送信した場合に受信電力を測定し、判定部は、送信部からパルス信号を送信しない場合に複数回測定した受信電力と、送信部からパルス信号を送信した場合に測定した受信電力との差異をもとに、充電対象の装置が存在するか否かを判定する。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本開示の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本開示の態様として有効である。

本開示によれば、充電対象の装置の検出精度を向上できる。

実施例に係る車両の車内を示す斜視図である。 図１の充電装置の構造を示す斜視図である。 図２の充電装置に電子機器を設置した状態を示す斜視図である。 図２の充電装置の一部を取り除いた状態を示す斜視図である。 図４の充電装置の構造を示す上面図である。 図２の充電装置の構造を示す断面図である。 図２の充電装置の支持板の構造を示す断面図である。 図２の充電装置の支持板の構造を示す平面図である。 図２の充電装置の構成を示す図である。 図１０（ａ）－（ｂ）は、本実施例の比較対象における検出処理の概要を示す図である。 図１１（ａ）－（ｂ）は、本実施例の比較対象における別の検出処理の概要を示す図である。 図１２（ａ）－（ｂ）は、図９の検出装置における検出処理の概要を示す図である。 図９の検出装置による検出手順を示すフローチャートである。 図９の検出装置による別の検出手順を示すフローチャートである。

本開示を具体的に説明する前に、概要を述べる。本開示の実施例は、非接触式の充電、つまりワイヤレス充電を実行可能な充電装置に関する。充電装置の上面側に載置された電子機器に対して充電装置はワイヤレス充電を実行する。電子機器の一例は、スマートフォン等の携帯型端末装置である。ワイヤレス充電の国際標準規格として、ＷＰＣ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ）において策定されたＱｉがある。このようなワイヤレス充電においては、充電装置の充電用コイルと電子機器のコイルとが対向すると、充電が効率的になされる。そのため、実施例に係る充電装置は、電子機器のコイルの位置を検出し、検出した位置まで充電用コイルを移動させる。電子機器のコイルの位置を検出するために、前述のごとく、複数の検出用コイルが分散して配置され、各検出用コイルからパルス信号を送信したときのエコー信号の有無が観測される。しかしながら、エコー信号と外来ノイズとの区別が困難であるので、電子機器が存在しないにもかかわらず外来ノイズの受信によって、電子機器の存在を誤検出する可能性がある。そのため、外来ノイズが存在する状況下においても、電子機器を誤検出しないようにすることが望まれる。

例えば、エコー信号の遅延時間に着目して、エコー信号であるか否かを判定することが可能である。しかしながら、パルス信号で励起されたエコー信号もパルス状の信号であるので、遅延時間に着目した判定を実現するために、回路構成が複雑になる。回路構成を簡易にするために、本実施例は、パルス信号を供給した場合の受信電力と、パルス信号を供給しない場合の受信電力とを比較することにより、パルス信号により励起されたエコー信号を受信したか否かを判定する。ここで、パルス信号を供給しない場合の受信電力を測定することは、外来ノイズの有無を確認することに相当する。

さらに、具体的に説明すると、パルス信号を供給して受信電力を測定する処理の前後に、パルス信号を供給せずに受信電力を測定する処理が実行される。パルス信号を供給しない場合の受信電力は２回以上測定されるので、これらに有意差があれば、外来ノイズが含まれていることが識別可能である。有意差がない場合、外来ノイズが存在しない、あるいは一様な外来ノイズが存在すると判定されるので、パルス信号を供給しない場合の受信電力と、パルス信号を供給した場合の受信電力との差分をもとに検出がなされる。また、外来ノイズが極短のパルスである場合、パルス信号を供給せずに受信信号を測定する処理の観測間隔では、当該外来ノイズの存在が未検出となる可能性がある。そのため、パルス信号を供給して受信電力を測定する処理を複数回実行し、外来ノイズの影響がある可能性が高い受信電力を除外して、検出がなされる。以下の説明において、「平行」、「直交」は、完全な平行、直交だけではなく、誤差の範囲で平行、直交からずれている場合も含むものとする。また、「略」は、おおよその範囲で同一であるという意味である。

図１は、車両１０の車室１２を示す斜視図である。車両１０の車室１２内の前方における右側にはステアリングホイール１４が設置される。ステアリングホイール１４は左側に設置されてもよい。また、ステアリングホイール１４の側方、つまり車両１０の車室１２内の前方における中央にはセンタコンソール１６が配置される。さらに、車室１２内のセンタコンソール１６の後方には、充電装置１００が設置される。

図２は、充電装置１００の構造を示す斜視図である。図３は、充電装置１００に電子機器３００を設置した状態を示す斜視図である。図２、３に示すように、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸からなる直交座標系が規定される。ｘ軸、ｙ軸は互いに直交する。ｚ軸は、ｘ軸およびｙ軸に垂直であり、充電装置１００の厚み方向に延びる。また、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸のそれぞれの正の方向は、図２、３における矢印の方向に規定され、負の方向は、矢印と逆向きの方向に規定される。ここでは、ｚ軸の正方向を「上方」、「上側」、「上面側」ということもあり、ｚ軸の負方向を「下方」、「下側」、「下面側」ということもある。

充電装置１００は、支持板１１０、本体ケース１２０を含む。支持板１１０、本体ケース１２０との組合せは、箱形形状を有する。支持板１１０は本体ケース１２０の上側に配置される。電子機器３００は、充電装置１００による充電の対象となる装置であり、前述のごとく、例えば、スマートフォン等の携帯型端末装置である。電子機器３００が支持板１１０上に載置されると、充電装置１００は電子機器３００を充電する。

図４は、充電装置１００の一部を取り除いた状態を示す斜視図である。これは、図２の充電装置１００から支持板１１０を取り除いた状態に相当する。図５は、図４における充電装置１００の構造を示す上面図である。図６は、充電装置１００の構造を示す断面図であり、図２のＡ－Ａ’線による断面図である。図７は、充電装置１００の支持板１１０の構造を示す断面図である。図８は、充電装置１００の支持板１１０の構造を示す平面図である。本体ケース１２０内において、充電用コイル１３０は、図２の支持板１１０の下面側に対向した状態で水平方向に可動自在に設けられる。また、本体ケース１２０内には、充電用コイル１３０を支持板１１０の下面側に対向して水平方向に移動させる駆動部１４０と、駆動部１４０と充電用コイル１３０に接続した制御装置（図示せず）も備えられる。

図６に示されるように、支持板１１０では、表面板１１２、中板１１４、裏面板１１６が上下方向に重ね合わされている。表面板１１２と裏面板１１６は合成樹脂により形成され、中板１１４はセラミックにより形成される。これにより、後述する充電用コイル１３０からの磁束は、支持板１１０を電子機器３００方向へ通過可能である。また、中板１１４の表裏面には、図７、図８に示されるように、複数の検出用コイル１３２が中板１１４のｘ－ｙ平面内に分散されるように設けられる。例えば、ｘ軸方向に延びる複数の検出用コイル１３２と、ｙ軸方向に延びる複数の検出用コイル１３２とが重複してマトリクス状に配置される。このような複数の検出用コイル１３２の配置は一例であり、複数の検出用コイル１３２は重複しないようにマトリクス状に配置されてもよい。検出用コイル１３２は、支持板１１０上に電子機器３００が置かれたか否かを検出するとともに、支持板１１０のどの位置に電子機器３００が置かれたかを検出する。検出結果をもとに、駆動部１４０は、電子機器３００のコイルに対向する位置にまで充電用コイル１３０を移動させる。

図４、図５に示されるように、充電用コイル１３０は、線材をスパイラル状に巻きつけた環状形状を有する。充電用コイル１３０の外周側と下面側は、合成樹脂製の保持体１５０によって保持される。保持体１５０の下面には、図６のごとく、充電用コイル１３０の下方に向けて延長された支持脚１５２が、合成樹脂にて一体形成されている。支持脚１５２の下面と、支持脚１５２の下方に配置した金属製の支持板１５４の上面との間には、０・３ミリの隙間が設けられる。この隙間により、充電用コイル１３０の移動時に支持脚１５２の下面が支持板１５４の上面に接触しない。支持板１５４の下方には、制御基板１５６、本体ケース１２０の下面板１５８が配置される。制御基板１５６には、例えば、前述の制御装置が設置される。支持板１５４の下面と、下面板１５８の上面との間には、制御基板１５６を貫通した支持体１６０が設けられる。つまり、過重に対する強度を高めるために、支持板１５４の下面側が、支持体１６０を介して本体ケース１２０の下面板１５８で支持される。

図４、図５に示されるように、駆動部１４０は、Ｙ軸方向駆動軸２００と、Ｘ軸方向駆動軸２０２を有する。Ｙ軸方向駆動軸２００とＸ軸方向駆動軸２０２のそれぞれの中間部分は、保持体１５０のうち、充電用コイル１３０が保持される部分以外の部分に接触する。そのため、保持体１５０には、Ｙ軸方向駆動軸２００が貫通する貫通孔（図示せず）と、Ｘ軸方向駆動軸２０２が貫通する貫通孔２０４とが、上下に所定間隔をおきながら、交差した状態で設けられる。その貫通孔２０４にＹ軸方向駆動軸２００と、Ｘ軸方向駆動軸２０２とが接触する。

Ｙ軸方向駆動軸２００の一端側にウォームホイール２０６が設けられ、ウォームホイール２０６にギア２０８が設けられる。また、Ｙ軸方向駆動軸２００においてウォームホイール２０６が設けられていない他端側にもギア２０８が設けられる。ウォームホイール２０６はウォーム２１０と係合し、ウォーム２１０はＹ軸用モータ２１２に連結される。両側のギア２０８は、それぞれ歯車板２１４と係合する。このような構造により、Ｙ軸用モータ２１２が駆動すれば、ウォーム２１０が回転し、それによってウォームホイール２０６がＹ軸方向駆動軸２００とともに、ｙ軸方向に移動する。さらに、Ｙ軸方向駆動軸２００と一体となった充電用コイル１３０もｙ軸方向に移動する。

Ｘ軸方向駆動軸２０２の一端側にはウォームホイール２１６が設けられ、ウォームホイール２１６にギア２１８が設けられる。また、Ｘ軸方向駆動軸２０２においてウォームホイール２１６が設けられていない他端側にもギア２１８が設けられる。ウォームホイール２１６はウォーム２２０に係合し、ウォーム２２０はＸ軸用モータ２２２に連結される。両側のギア２１８は、それぞれ歯車板２２４に係合する。このような構造により、Ｘ軸用モータ２２２が駆動すれば、ウォーム２２０が回転し、それによってウォームホイール２１６がＸ軸方向駆動軸２０２とともに、ｘ軸方向に移動する。さらに、Ｘ軸方向駆動軸２０２と一体となった充電用コイル１３０がｘ軸方向に移動する。図４に示すフレキシブル配線２２６によって、充電用コイル１３０への通電がなされる。フレキシブル配線２２６の端部は、支持脚１５２の側面に固定される。

図９は、充電装置１００の構成を示す。充電装置１００は、充電用コイル１３０、検出用コイル１３２と総称される第１検出用コイル１３２ａ、第Ｎ検出用コイル１３２ｎ、Ｙ軸用モータ２１２、Ｘ軸用モータ２２２、制御装置５００、ＬＰＦ（Ｌｏｗ－Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ）６００と総称される第１ＬＰＦ６００ａ、第２ＬＰＦ６００ｂ、第３ＬＰＦ６００ｃ、第４ＬＰＦ６００ｄ、モータ駆動装置６２０、ＹＡ相用コイル６３０、ＹＢ相用コイル６４０、ＸＡ相用コイル６５０、ＸＢ相用コイル６６０、充電用コイル制御部７００、検出用コイル制御部７１０を含む。検出用コイル制御部７１０は、検出装置９００を含み、検出装置９００は、送信部９１０、測定部９２０、判定部９３０を含む。

検出用コイル１３２は前述のごとく複数設けられるが、ここではそれらを第１検出用コイル１３２ａ、・・・、第Ｎ検出用コイル１３２ｎと示す。第１検出用コイル１３２ａ、・・・、第Ｎ検出用コイル１３２ｎに対しては、同様の処理がタイミングをずらしながら実行されればよいので、以下では、検出用コイル１３２として説明する。検出用コイル１３２には検出用コイル制御部７１０が接続される。検出用コイル制御部７１０における検出装置９００は、検出用コイル１３２を使用して、充電対象の電子機器３００の存在を検出する。特に、検出装置９００は、検出用コイル１３２の動作を制御することによって、支持板１１０上において電子機器３００の誘導用コイルが配置される位置を特定する。

検出装置９００の送信部９１０は、検出用コイル１３２からパルス信号８００を送信させる。測定部９２０は、検出用コイル１３２における受信電力を測定する。判定部９３０は、測定部９２０において測定した受信電力をもとに、受信電力を測定した検出用コイル１３２の周辺に電子機器３００が存在するか否かを判定する。送信部９１０、測定部９２０、判定部９３０の処理の詳細は後述するが、処理の結果、電子機器３００の存在を検出した充電用コイル１３０の位置をもとに、電子機器３００が存在する位置が特定される。検出用コイル制御部７１０は、特定した位置に関する情報（以下、「位置情報」という）を制御装置５００に出力する。位置情報は、ｘ軸の座標とｙ軸の座標とによって示される。

制御装置５００は、検出用コイル制御部７１０から位置情報を受けつける。制御装置５００は、位置情報によって示された位置に充電用コイル１３０が配置されるように、Ｙ軸用モータ２１２とＸ軸用モータ２２２を回転させることによって充電用コイル１３０を移動させる。特に、制御装置５００は、Ｘ軸用モータ２２２を回転させることによって、充電用コイル１３０をｘ軸方向に移動させ、Ｙ軸用モータ２１２を回転させることによって、充電用コイル１３０をｙ軸方向に移動させる。

Ｙ軸用モータ２１２およびＸ軸用モータ２２２を回転させるために、マイクロステップ駆動が実行される。マイクロステップ駆動では、ＸＡ相用コイル６５０とＸＢ相用コイル６６０とに対して、位相が９０度ずれた駆動波形を出力することによって、Ｘ軸用モータ２２２を回転させる。そのために、制御装置５００は、互いに位相が９０度ずれた関係を有する階段状の駆動波形を第３ＬＰＦ６００ｃと第４ＬＰＦ６００ｄに出力し、第３ＬＰＦ６００ｃと第４ＬＰＦ６００ｄは、階段状の駆動波形を滑らかにすることによって、駆動波形の形状を正弦波に近づける。モータ駆動装置６２０は、第３ＬＰＦ６００ｃと第４ＬＰＦ６００ｄから受けつけた駆動波形をもとに、駆動電流を生成して、駆動電流をＸＡ相用コイル６５０とＸＢ相用コイル６６０に流す。また、ｙ軸方向に対しても、制御装置５００、第１ＬＰＦ６００ａ、第２ＬＰＦ６００ｂ、モータ駆動装置６２０、ＹＡ相用コイル６３０、ＹＢ相用コイル６４０は、これまでの説明と同様に動作する。

制御装置５００は、充電用コイル１３０を移動させた後、充電開始を充電用コイル制御部７００に指示する。充電用コイル制御部７００は、制御装置５００からの指示に応じて、充電用コイル１３０の動作を制御することによって、電子機器３００を充電する。

以下では、検出用コイル１３２を使用した電子機器３００の検出について、比較対象を説明した後に、検出装置９００による処理を説明する。前提として、Ｑｉ規格によると電子機器３００の誘電用コイルは、１ＭＨｚの共振周波数を有する。そのため、検出用コイル１３２から誘電用コイルに、エネルギーとしてパルス信号を供給すると、共振周波数に応じた反射波（エコー信号）が誘電用コイルから検出用コイル１３２に返ってくる。その際、エコー信号のレベル、エコー信号の継続時間は、与えられたエネルギー、検出用コイル１３２と誘電用コイルで形成される共振回路のＱ値などに依存する。共振回路は周波数選択性を有するので、共振周波数と一致したパルス信号を与えられたときにのみエコー信号が返ってくる。また、パルス信号は、共振周波数が±１０％程度ばらついてもよいように、広帯域の周波数成分を有する。

図１０（ａ）－（ｂ）は、比較対象における検出処理の概要を示す。以下では、４つのケースを説明する。ケース１は、電子機器３００が存在せず、外来ノイズ８３０も存在しない場合であり、ケース２は、電子機器３００が存在するが、外来ノイズ８３０が存在しない場合である。ケース３は、電子機器３００が存在しないが、外来ノイズ８３０が存在する場合であり、ケース４は、電子機器３００が存在し、外来ノイズ８３０も存在する場合である。また、図１０（ａ）は、検出用コイル１３２からの送信の状態を示し、図１０（ｂ）は、検出用コイル１３２における受信の状態を示す。また、図１０（ｂ）には、しきい値８５０が示され、受信電力がしきい値８５０以上であれば、電子機器３００が存在すると判定される。ここで、しきい値８５０は、ノイズレベル８２０よりも大きく、かつエコー信号８１０よりも小さくなるように設定される。また、エコー信号８１０はノイズレベル８２０より大きくなるように設計される。以下の記述では、外来ノイズ８３０が、しきい値８５０よりも大きい場合を想定する。

ケース１では、図１０（ａ）のごとくパルス信号８００が送信されても、図１０（ｂ）のごとく受信電力はノイズレベル８２０を示す。ノイズレベル８２０は、共振回路において発生するノイズの電力である。ノイズレベル８２０はしきい値８５０よりも小さいので、電子機器３００が存在しないと判定される。ケース２では、図１０（ａ）のごとくパルス信号８００が送信されると、図１０（ｂ）のごとく受信電力はエコー信号８１０を示す。エコー信号８１０が含まれると受信電力はしきい値８５０以上になるので、電子機器３００が存在すると判定される。

ケース３では、図１０（ａ）のごとくパルス信号８００が送信されても、図１０（ｂ）のごとく受信電力は外来ノイズ８３０を示す。ここでは、外来ノイズ８３０が含まれるので、ノイズレベル８２０が省略される。外来ノイズ８３０が含まれると受信電力はしきい値８５０以上になるので、電子機器３００が存在すると誤判定される。ケース４では、図１０（ａ）のごとくパルス信号８００が送信されると、図１０（ｂ）ごとく受信電力はおおよそエコー信号８１０を示す。エコー信号８１０が含まれると受信電力はしきい値８５０以上になるので、電子機器３００が存在すると判定される。

ケース３のように外来ノイズ８３０が存在すると、電子機器３００が存在しなくても存在すると誤判定が発生する。つまり、外来ノイズ８３０によって誤判定が発生する。このような誤判定の発生を抑制するために、パルス信号８００を送信した場合の受信電力と、パルス信号８００を受信していない場合の受信電力との差異がしきい値以上であれば、電子機器３００が存在すると判定する。一方、差異がしきい値より小さければ、電子機器３００が存在しないと判定する。

図１１（ａ）－（ｂ）は、比較対象における別の検出処理の概要を示す。ケース１からケース４はこれまでと同一であり、図１１（ａ）－（ｂ）は図１０（ａ）－（ｂ）に対応する。ケース１では、図１１（ａ）のごとくパルス信号８００が送信され、図１１（ｂ）のごとく、パルス信号８００が送信された場合の受信電力がノイズレベル８２０を示し、パルス信号８００が送信されていない場合の受信電力もノイズレベル８２０を示す。これらの受信電力の差異はしきい値よりも小さいので、電子機器３００が存在しないと判定される。ここで、しきい値は、ノイズレベル８２０の測定ばらつきよりも大きく、エコー信号８１０よりも小さくなるように設定される。ケース２では、図１１（ａ）のごとくパルス信号８００が送信され、図１１（ｂ）のごとく、パルス信号８００が送信された場合の受信電力がエコー信号８１０を示し、パルス信号８００が送信されていない場合の受信電力がノイズレベル８２０を示す。これらの受信電力の差異はエコー信号８１０程度となりしきい値以上となるので、電子機器３００が存在すると判定される。

ケース３では、図１１（ａ）のごとくパルス信号８００が送信され、図１１（ｂ）のごとく受信電力は外来ノイズ８３０を示し、パルス信号８００が送信されていない場合の受信電力も外来ノイズ８３０を示す。これらの受信電力の差異はしきい値よりも小さいので、電子機器３００が存在しないと判定される。ケース４では、図１１（ａ）のごとくパルス信号８００が送信され、図１１（ｂ）のごとく、パルス信号８００が送信された場合の受信電力がおおよそエコー信号８１０を示し、パルス信号８００が送信されていない場合の受信電力が外来ノイズ８３０を示す。これらの受信電力の差異はエコー信号８１０より小さくなるがしきい値以上となるので、電子機器３００が存在すると判定される。

このような処理により、ケース３においても誤検出は発生しない。しかしながら、外来ノイズ８３０の期間が短い場合、パルス信号８００が送信されている場合の受信電力と、パルス信号８００が送信されていない場合の受信電力との一方に外来ノイズ８３０が含まれ、他方に外来ノイズ８３０が含まれない状況が発生しうる。このような状況において、誤検出が発生することがある。このような誤判定の発生を抑制するために、本実施例では、次のような処理を実行する。

図９の送信部９１０は、パルス信号８００を複数回送信する。測定部９２０は、送信部９１０からパルス信号８００を複数回送信した場合に、各パルス信号８００に対する受信電力を測定する。また、測定部９２０は、送信部９１０からパルス信号８００を送信しない場合に、受信電力を複数回測定する。具体的には、測定部９２０は、送信部９１０からパルス信号８００を送信した場合の受信電力を測定するタイミングの前後において、送信部９１０からパルス信号８００を送信しない場合の受信電力を測定する。判定部９３０は、送信部９１０からパルス信号８００を送信しない場合に複数回測定した受信電力と、送信部９１０から複数のパルス信号８００を複数回送信した場合に測定した各パルス信号８００に対する受信電力との差異をもとに、電子機器３００が存在するか否かを判定する。以下では、図１２（ａ）－（ｂ）を使用しながら、この処理をさらに具体的に説明する。

図１２（ａ）－（ｂ）は、検出装置９００における検出処理の概要を示す。ケース１とケース２はこれまでと同一である。ケース３は、電子機器３００が存在せず、外来ノイズ８３０が存在する状態から存在しない状態に遷移する場合であり、ケース４は、電子機器３００が存在し、外来ノイズ８３０が存在する状態から存在しない状態に遷移する場合である。ケース１からケース４において図１２（ａ）に示されるように、タイミングＴ１からＴ７が順に配置される。送信部９１０は、タイミングＴ１、Ｔ３、Ｔ５、Ｔ７においてパルス信号８００を送信せず、送信部９１０は、タイミングＴ２、Ｔ４、Ｔ６においてパルス信号８００を送信する。ここでは、一例としてパルス信号８００が３回送信されるが、パルス信号８００の送信回数は「３」に限定されない。

ケース１において、図１２（ｂ）のごとく、複数のパルス信号８００が送信された場合の受信電力がいずれもノイズレベル８２０を示し、パルス信号８００が送信されていない場合の複数の受信電力のいずれもノイズレベル８２０を示す。判定部９３０は、送信部９１０からパルス信号８００を送信しない場合に複数回測定した受信電力のうちの最大値を選択する。ケース１では、選択された最大値がノイズレベル８２０を示す。判定部９３０は、送信部９１０からパルス信号８００を複数回送信した場合に測定した各パルス信号８００に対する受信電力のうちの最大値を除外した残りを選択し、選択した残りの平均値を導出する。ケース１では、残りがいずれもノイズレベル８２０を示す。そのため、平均値もノイズレベル８２０を示す。判定部９３０は、平均値と最大値との差異がしきい値よりも小さいので、電子機器３００が存在しないと判定する。ここで、しきい値は、ノイズレベル８２０の測定ばらつきよりも大きく、エコー信号８１０よりも小さくなるように設定される。

ケース２において、図１２（ｂ）のごとく、複数のパルス信号８００が送信された場合の受信電力がいずれもエコー信号８１０を示し、パルス信号８００が送信されていない場合の複数の受信電力のいずれもノイズレベル８２０を示す。判定部９３０は、送信部９１０からパルス信号８００を送信しない場合に複数回測定した受信電力のうちの最大値を選択する。ケース２では、選択された最大値がノイズレベル８２０を示す。判定部９３０は、送信部９１０からパルス信号８００を複数回送信した場合に測定した各パルス信号８００に対する受信電力のうちの最大値を除外した残りを選択し、選択した残りの平均値を導出する。ケース２では、残りがいずれもエコー信号８１０を示す。そのため、平均値もエコー信号８１０を示す。判定部９３０は、平均値と最大値との差異がしきい値以上であるので、電子機器３００が存在すると判定する。

ケース３において、図１２（ｂ）のごとく、複数のパルス信号８００が送信された場合のタイミングＴ２における受信電力が外来ノイズ８３０を示し、タイミングＴ４、Ｔ６における受信電力がノイズレベル８２０を示す。一方、パルス信号８００が送信されていない場合のタイミングＴ１における受信電力が外来ノイズ８３０を示し、タイミングＴ３、Ｔ５、Ｔ７における受信電力がノイズレベル８２０を示す。判定部９３０は、送信部９１０からパルス信号８００を送信しない場合に複数回測定した受信電力のうちの最大値を選択する。ケース３では、タイミングＴ２における外来ノイズ８３０が最大値として選択される。判定部９３０は、送信部９１０からパルス信号８００を複数回送信した場合に測定した各パルス信号８００に対する受信電力のうちの最大値を除外した残りを選択し、選択した残りの平均値を導出する。ケース１では、タイミングＴ１における外来ノイズ８３０が除外され、残りがいずれもノイズレベル８２０を示す。そのため、平均値もノイズレベル８２０を示す。判定部９３０は、平均値と最大値との差異がしきい値よりも小さいので、電子機器３００が存在しないと判定する。

ケース４において、図１２（ｂ）のごとく、複数のパルス信号８００が送信された場合のタイミングＴ２における受信電力がおおよそエコー信号８１０を示し、タイミングＴ４、Ｔ６における受信電力がエコー信号８１０を示す。一方、パルス信号８００が送信されていない場合のタイミングＴ１における受信電力が外来ノイズ８３０を示し、タイミングＴ３、Ｔ５、Ｔ７における受信電力がノイズレベル８２０を示す。判定部９３０は、送信部９１０からパルス信号８００を送信しない場合に複数回測定した受信電力のうちの最大値を選択する。ケース４では、タイミングＴ１における外来ノイズ８３０が最大値として選択される。判定部９３０は、送信部９１０からパルス信号８００を複数回送信した場合に測定した各パルス信号８００に対する受信電力のうちの最大値を除外した残りを選択し、選択した残りの平均値を導出する。ケース４では、タイミングＴ２におけるおおよそエコー信号８１０が除外され、残りがいずれもエコー信号８１０を示す。そのため、平均値もエコー信号８１０を示す。判定部９３０は、平均値と最大値との差異がしきい値以上であるので、電子機器３００が存在すると判定する。

以上の処理において、判定部９３０は、送信部９１０からパルス信号を複数回送信した場合に測定した各パルス信号に対する受信電力のうちの最大値を除外した残りの平均値を判定に使用している。これの代わりに、判定部９３０は、送信部９１０からパルス信号８００を複数回送信した場合に測定した各パルス信号８００に対する受信電力のうちの最小値を判定に使用してもよい。例えば、ケース３あるいはケース４において、タイミングＴ４あるいはＴ６の受信電力が最小値として選択される。

図９に戻る。すべての検出用コイル１３２に対して判定部９３０が電子機器３００が存在しないと判定した場合、検出装置９００は、支持板１１０に電子機器３００が載置されていないことを決定する。一方、１つ以上の検出用コイル１３２に対して判定部９３０が電子機器３００が存在すると判定した場合、検出装置９００は、当該１つ以上の検出用コイル１３２の位置をもとに、支持板１１０上において電子機器３００の誘導用コイルが配置される位置を特定する。この特定には公知の技術が使用されればよいので、ここでは説明を省略する。

この構成は、ハードウエア的には、任意のコンピュータのＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、メモリ、その他のＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）で実現でき、ソフトウエア的にはメモリにロードされたプログラムなどによって実現されるが、ここではそれらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックがハードウエアのみ、ハードウエアとソフトウエアの組合せによっていろいろな形で実現できることは、当業者には理解されるところである。

以上の構成による検出装置９００の動作を説明する。図１３は、検出装置９００による検出手順を示すフローチャートである。測定部９２０は、パルス信号を複数回送信して、各パルス信号に対する受信電力を測定する（Ｓ１０）。測定部９２０は、パルス信号を送信せずに、受信電力を複数回測定する（Ｓ１２）。判定部９３０は、パルス信号を送信しない場合の複数の受信電力から最大値を選択する（Ｓ１４）。判定部９３０は、パルス信号を送信した場合の複数の受信電力から、最大値を除外して残りの平均値を導出する（Ｓ１６）。平均値－最大値がしきい値以上である場合（Ｓ１８のＹ）、判定部９３０は電子機器３００が存在すると判定する（Ｓ２０）。平均値－最大値がしきい値以上でない場合（Ｓ１８のＮ）、判定部９３０は電子機器３００が存在しないと判定する（Ｓ２２）。

図１４は、検出装置９００による別の検出手順を示すフローチャートである。測定部９２０は、パルス信号を複数回送信して、各パルス信号に対する受信電力を測定する（Ｓ１１０）。測定部９２０は、パルス信号を送信せずに、受信電力を複数回測定する（Ｓ１１２）。判定部９３０は、パルス信号を送信しない場合の複数の受信電力から最大値を選択する（Ｓ１１４）。判定部９３０は、パルス信号を送信した場合の複数の受信電力から最小値を選択する（Ｓ１１６）。最小値－最大値がしきい値以上である場合（Ｓ１１８のＹ）、判定部９３０は電子機器３００が存在すると判定する（Ｓ１２０）。最小値－最大値がしきい値以上でない場合（Ｓ１１８のＮ）、判定部９３０は電子機器３００が存在しないと判定する（Ｓ１２２）。

本実施例によれば、パルス信号８００を送信しない場合に複数回測定した受信電力と、パルス信号８００を送信した場合に測定した受信電力との差異を使用するので、外来ノイズ８３０の存在の有無が変化する場合でも、外来ノイズ８３０の存在の有無の影響を低減できる。また、外来ノイズ８３０の存在の有無の影響が低減されるので、電子機器３００の検出精度を向上できる。また、パルス信号８００を送信しない場合に複数回測定した受信電力のうちの最大値を判定に使用するので、外来ノイズ８３０の影響を反映できる。また、パルス信号８００を送信した場合の受信電力を測定するタイミングの前後においてパルス信号８００を送信しない場合の受信電力を測定するので、外来ノイズ８３０の存在の有無が変化する場合を検出しやすくできる。また、外来ノイズ８３０の存在の有無が変化する場合が検出しやすくなるので、測定精度を向上できる。

また、パルス信号８００を送信しない場合に複数回測定した受信電力と、パルス信号８００を複数回送信した場合に測定した各パルス信号８００に対する受信電力との差異をもとに、充電対象の装置が存在するか否かを判定するので、判定精度を向上できる。また、各パルス信号８００に対する受信電力のうちの最大値を除外した残りの平均値を判定に使用するので、外来ノイズ８３０の影響を低減できる。また、各パルス信号８００に対する受信電力のうちの最小値を判定に使用するので、外来ノイズ８３０の影響を低減できる。

本開示の一態様の概要は、次の通りである。本開示のある態様の検出装置９００は、検出用コイル１３２からパルス信号８００を送信させる送信部９１０と、検出用コイル１３２における受信電力を測定する測定部９２０と、測定部９２０において測定した受信電力をもとに、充電対象の装置が存在するか否かを判定する判定部９３０とを備える。測定部９２０は、送信部９１０からパルス信号８００を送信しない場合に、受信電力を複数回測定するとともに、送信部９１０からパルス信号８００を送信した場合に受信電力を測定し、判定部９３０は、送信部９１０からパルス信号８００を送信しない場合に複数回測定した受信電力と、送信部９１０からパルス信号８００を送信した場合に測定した受信電力との差異をもとに、充電対象の装置が存在するか否かを判定する。

この態様によると、パルス信号８００を送信しない場合に複数回測定した受信電力と、パルス信号８００を送信した場合に測定した受信電力との差異をもとに、充電対象の装置が存在するか否かを判定するので、充電対象の装置の検出精度を向上できる。

判定部９３０は、送信部９１０からパルス信号８００を送信しない場合に複数回測定した受信電力のうちの最大値を判定に使用してもよい。この場合、パルス信号８００を送信しない場合に複数回測定した受信電力のうちの最大値を判定に使用するので、外来ノイズ８３０の影響を反映できる。

測定部９２０は、送信部９１０からパルス信号８００を送信した場合の受信電力を測定するタイミングの前後において、送信部９１０からパルス信号８００を送信しない場合の受信電力を測定してもよい。この場合、パルス信号８００を送信した場合の受信電力を測定するタイミングの前後においてパルス信号８００を送信しない場合の受信電力を測定するので、測定精度を向上できる。

送信部９１０は、パルス信号８００を複数回送信し、測定部９２０は、送信部９１０からパルス信号８００を複数回送信した場合に、各パルス信号８００に対する受信電力を測定し、判定部９３０は、送信部９１０からパルス信号８００を送信しない場合に複数回測定した受信電力と、送信部９１０からパルス信号８００を複数回送信した場合に測定した各パルス信号８００に対する受信電力との差異をもとに、充電対象の装置が存在するか否かを判定してもよい。この場合、パルス信号８００を送信しない場合に複数回測定した受信電力と、パルス信号８００を複数回送信した場合に測定した各パルス信号８００に対する受信電力との差異をもとに、充電対象の装置が存在するか否かを判定するので、判定精度を向上できる。

判定部９３０は、送信部９１０からパルス信号８００を複数回送信した場合に測定した各パルス信号８００に対する受信電力のうちの最大値を除外した残りの平均値を判定に使用してもよい。この場合、各パルス信号８００に対する受信電力のうちの最大値を除外した残りの平均値を判定に使用するので、外来ノイズ８３０の影響を低減できる。

判定部９３０は、送信部９１０からパルス信号８００を複数回送信した場合に測定した各パルス信号８００に対する受信電力のうちの最小値を判定に使用してもよい。この場合、各パルス信号８００に対する受信電力のうちの最小値を判定に使用するので、外来ノイズ８３０の影響を低減できる。

本開示の別の態様は、充電装置１００である。この装置は、検出用コイル１３２と、検出用コイル１３２を使用して、充電対象の装置の存在を検出する検出装置９００と、検出装置９００が充電対象の装置の存在を検出した場合に、装置を充電する充電用コイル１３０とを備える。検出装置９００は、検出用コイル１３２からパルス信号８００を送信させる送信部９１０と、検出用コイル１３２における受信電力を測定する測定部９２０と、測定部９２０において測定した受信電力をもとに、充電対象の装置が存在するか否かを判定する判定部９３０とを備える。測定部９２０は、送信部９１０からパルス信号８００を送信しない場合に、受信電力を複数回測定するとともに、送信部９１０からパルス信号８００を送信した場合に受信電力を測定し、判定部９３０は、送信部９１０からパルス信号８００を送信しない場合に複数回測定した受信電力と、送信部９１０からパルス信号８００を送信した場合に測定した受信電力との差異をもとに、充電対象の装置が存在するか否かを判定する。

この態様によると、パルス信号８００を送信しない場合に複数回測定した受信電力と、パルス信号８００を送信した場合に測定した受信電力との差異をもとに、充電対象の装置が存在するか否かを判定するので、充電対象の装置の検出精度を向上できる。

以上、本開示を実施例をもとに説明した。この実施例は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本開示の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

本実施例において、充電装置１００は、車両１０に搭載される。しかしながらこれに限らず例えば、充電装置１００は、車両１０に搭載されず、台等の上に置かれてもよい。本変形例によれば、適用範囲を拡大できる。

本実施例において、送信部９１０は、パルス信号８００を複数回送信しているが、パルス信号８００の複数回数は「１」であってもよい。本変形例によれば、処理を簡易にできる。

１０ 車両、 １２ 車室、 １４ ステアリングホイール、 １６ センタコンソール、 １００ 充電装置、 １１０ 支持板、 １１２ 表面板、 １１４ 中板、 １１６ 裏面板、 １２０ 本体ケース、 １３０ 充電用コイル、 １３２ 検出用コイル、 １４０ 駆動部、 １５０ 保持体、 １５２ 支持脚、 １５４ 支持板、 １５６ 制御基板、 １５８ 下面板、 １６０ 支持体、 ２００ Ｙ軸方向駆動軸、 ２０２ Ｘ軸方向駆動軸、 ２０４ 貫通孔、 ２０６ ウォームホイール、 ２０８ ギア、 ２１０ ウォーム、 ２１２ Ｙ軸用モータ、 ２１４ 歯車板、 ２１６ ウォームホイール、 ２１８ ギア、 ２２０ ウォーム、 ２２２ Ｘ軸用モータ、 ２２４ 歯車板、 ２２６ フレキシブル配線、 ３００ 電子機器、 ５００ 制御装置、 ６００ ＬＰＦ、 ６２０ モータ駆動装置、 ６３０ ＹＡ相用コイル、 ６４０ ＹＢ相用コイル、 ６５０ ＸＡ相用コイル、 ６６０ ＸＢ相用コイル、 ７００ 充電用コイル制御部、 ７１０ 検出用コイル制御部、 ９００ 検出装置、 ９１０ 送信部、 ９２０ 測定部、 ９３０ 判定部。

Claims (8)

1. 検出用コイルからパルス信号を送信させる送信部と、
   前記検出用コイルにおける受信電力を測定する測定部と、
   前記測定部において測定した受信電力をもとに、充電対象の装置が存在するか否かを判定する判定部とを備え、
   前記測定部は、前記送信部からパルス信号を送信しない場合に、受信電力を複数回測定するとともに、前記送信部からパルス信号を送信した場合に受信電力を測定し、
   前記判定部は、前記送信部からパルス信号を送信しない場合に複数回測定した受信電力と、前記送信部からパルス信号を送信した場合に測定した受信電力との差異をもとに、充電対象の装置が存在するか否かを判定することを特徴とする検出装置。
2. 前記判定部は、前記送信部からパルス信号を送信しない場合に複数回測定した受信電力のうちの最大値を判定に使用することを特徴とする請求項１に記載の検出装置。
3. 前記測定部は、前記送信部からパルス信号を送信した場合の受信電力を測定するタイミングの前後において、前記送信部からパルス信号を送信しない場合の受信電力を測定することを特徴とする請求項１または２に記載の検出装置。
4. 前記送信部は、パルス信号を複数回送信し、
   前記測定部は、前記送信部からパルス信号を複数回送信した場合に、各パルス信号に対する受信電力を測定し、
   前記判定部は、前記送信部からパルス信号を送信しない場合に複数回測定した受信電力と、前記送信部からパルス信号を複数回送信した場合に測定した各パルス信号に対する受信電力との差異をもとに、充電対象の装置が存在するか否かを判定することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の検出装置。
5. 前記判定部は、前記送信部からパルス信号を複数回送信した場合に測定した各パルス信号に対する受信電力のうちの最大値を除外した残りの平均値を判定に使用することを特徴とする請求項４に記載の検出装置。
6. 前記判定部は、前記送信部からパルス信号を複数回送信した場合に測定した各パルス信号に対する受信電力のうちの最小値を判定に使用することを特徴とする請求項４に記載の検出装置。
7. 検出用コイルと、
   前記検出用コイルを使用して、充電対象の装置の存在を検出する検出装置と、
   前記検出装置が充電対象の装置の存在を検出した場合に、前記装置を充電する充電用コイルとを備え、
   前記検出装置は、
   前記検出用コイルからパルス信号を送信させる送信部と、
   前記検出用コイルにおける受信電力を測定する測定部と、
   前記測定部において測定した受信電力をもとに、充電対象の装置が存在するか否かを判定する判定部とを備え、
   前記測定部は、前記送信部からパルス信号を送信しない場合に、受信電力を複数回測定するとともに、前記送信部からパルス信号を送信した場合に受信電力を測定し、
   前記判定部は、前記送信部からパルス信号を送信しない場合に複数回測定した受信電力と、前記送信部からパルス信号を送信した場合に測定した受信電力との差異をもとに、充電対象の装置が存在するか否かを判定することを特徴とする充電装置。
8. 検出用コイルからパルス信号を送信させるステップと、
   前記検出用コイルにおける受信電力を測定するステップと、
   測定した受信電力をもとに、充電対象の装置が存在するか否かを判定するステップとを備え、
   前記測定するステップは、パルス信号を送信しない場合に、受信電力を複数回測定するとともに、パルス信号を送信した場合に受信電力を測定し、
   前記判定するステップは、パルス信号を送信しない場合に複数回測定した受信電力と、パルス信号を送信した場合に測定した受信電力との差異をもとに、充電対象の装置が存在するか否かを判定することをコンピュータに実行させるためのプログラム。

Images