KR20120024380A - 이상 검출 시스템 - Google Patents

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KR20120024380A
KR20120024380A KR1020110073874A KR20110073874A KR20120024380A KR 20120024380 A KR20120024380 A KR 20120024380A KR 1020110073874 A KR1020110073874 A KR 1020110073874A KR 20110073874 A KR20110073874 A KR 20110073874A KR 20120024380 A KR20120024380 A KR 20120024380A
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coil
abnormality
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KR1020110073874A
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유이치 다구치
츠요시 고이케
아츠시 야마구치
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가부시키가이샤 도요다 지도숏키
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Abstract

대상물의 이상을 검출하기 위한 이상 검출 시스템를 제공한다. 상기 이상 검출 시스템은, 고주파 전원과, 1차 코일과, 2차 코일 및, 컨트롤러를 구비한다. 상기 고주파 전원은 전력을 공급한다. 상기 1차 코일은 상기 고주파 전원으로부터 공급되는 전력을 수전(受電)한다. 상기 2차 코일은 상기 1차 코일과 비접촉으로 상기 대상물에 장착되어, 상기 1차 코일로부터 공급되는 전력을 수전한다. 상기 컨트롤러는, 상기 2차 코일로 부터 수전되는 전력을 검출하고, 상기 수전된 전력에 기초하여 상기 대상물에 이상이 존재하는지의 유무를 판단하도록 작동된다.

Description

이상 검출 시스템{ABNORMALITY DETECTION SYSTEM}
본 발명은 이상(異常; abnormality) 검출 시스템에 관한 것이다.
여러가지의 이상 검출 시스템이 공지되어 있는 바, 하기 특허문헌1에는, 차량에 대한 불법 행위를 검출하기 위해, 전파, 음파, 초음파 등을 이용하는 침입 검출기를 갖는 이상 검출 시스템이 개시되어 있다.
일본공개특허공보 2009-23448호
본 발명의 목적은, 신규한 구조에 의한 이상 검출 시스템의 제공에 있다.
본 발명의 일 실시형태에 따라, 대상물(對象物)의 이상을 검출하는 이상 검출 시스템이 제공된다. 상기 이상 검출 시스템은, 고주파 전원과, 1차 코일과, 2차 코일 및, 컨트롤러를 구비한다. 상기 고주파 전원은 전력을 공급한다. 상기 1차 코일은 상기 고주파 전원으로부터 공급되는 전력을 수전(受電)한다. 상기 2차 코일은 상기 1차 코일과 비접촉으로 상기 대상물에 장착되어, 상기 1차 코일로부터 공급되는 전력을 수전한다. 상기 컨트롤러는, 상기 2차 코일로 부터 수전되는 전력을 검출하고, 상기 수전된 전력에 기초하여 상기 대상물에 이상이 존재하는지의 유무를 판단하도록 작동된다.
본 발명의 여타의 실시형태와 이점은, 본 발명의 원리를 일예로서 나타내는 첨부 도면을 참조로 한 하기의 설명으로부터 명료해 질 것이다.
도 1a, 도 1b는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 이상 검출 시스템의 일부와 차량을 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 이상 검출 시스템(공명형(resonance type) 비접촉 충전 시스템)의 전기적 구성을 나타내는 회로 구성도이다.
도 3 ? 도 5는 도 2의 이상 검출 시스템의 작동을 예시하는 타이밍 선도(timing diagram)이다.
도 6 ? 도 8은 도 2의 이상 검출 시스템의 작동을 예시하는 플로우 차트이다.
(발명을 실시하기 위한 형태)
이하, 첨부 도면을 참조로 본 발명의 일 실시 형태에 따른 이상 검출 시스템을 설명키로 한다.
본 실시 형태에서, 이상 검출 시스템은 이상을 검출하고, 그 검출에 대응하여 경보를 발한다. 좀 더 구체적으로, 본 발명의 이상 검출 시스템은 하이브리드 자동차, 연료 전지 동력 자동차 또는, 전기 자동차등의 차량에 탑재된 배터리를 충전하기 위한 공명형 비접촉 충전 시스템에 적용된다.
도 1a에 나타내는 바와 같이, 차량(1)은 그의 프런트 범퍼내에, 예를 들면 구리선이 나선 형상으로 감겨져 형성된 수전 코일(power receiving coil; 21)을 갖는다. 수전 코일(21)은 그의 축선(나선의 중심축선)이 차량의 수직 방향으로 신장(extending)하도록 배치되어 있다.
지상에는 송전 코일(power transmission coil; 11)을 갖는 지상측 설비(10)가 매설되어 있다. 송전 코일(11)은 예를 들면 구리선이 나선 형상으로 감겨져 형성되어 있다. 송전 코일(11)은 그의 축선(나선의 중심축선)이 지면에 대하여 수직으로 신장하도록 배치되어 있다. 차량(1)의 배터리를 충전할 때, 수전 코일(21)은 송전 코일(11)에 상대적으로 설치되며, 그에 따라, 수전 코일(21)의 축선은 송전 코일(11)의 축선과 거의 일치한다.
도 2에는 이상 검출 시스템(공명형 비접촉 충전 시스템)의 구성이 나타나져 있다. 도 2를 참조할때, 지상측 설비(10)는 전술한 송전 코일(11)과, 코일(12)과, 고주파 전원(교류 전원)(13)및, 지상측 컨트롤러(14)를 구비하고 있다. 차량에 탑재되는 차량측 장비(20)는 전술한 수전 코일(21)과, 코일(22)과, 정류기(rectifier; 23)와, 배터리 충전기(24)와, 2차 전지인 배터리(25)와, 충전 ECU(26)와, 차량측 컨트롤러(27) 및, 경보 장치(29)를 구비하고 있다.
지상측 설비(10)의 지상측 컨트롤러(14)와, 차량측 장비(20)의 차량측 컨트롤러(27)는 서로 무선으로 통신할 수 있도록 되어 있다. 고주파 전원(13)은, 예를 들면 수 MHz 단위의 고주파 전력을 출력한다.
코일(12)은 고주파 전원(13)에 접속되어 있다. 송전 코일(11)은 코일(12)에 자기적으로 접속되어, 코일(12)로부터 전자 유도(electromagnetic induction)에 의해 전력을 받는다. 따라서, 1차 코일로서의 역활을 하는 송전 코일(11)은 고주파 전원(13)으로부터 코일(12)을 통하여 고주파 전력을 받는다. 송전 코일(11)에는 콘덴서(C)가 접속되어 있다.
지상측 컨트롤러(14)는 고주파 전원(13)의 동작을 제어한다. 본 실시 형태에 있어서, 지상측 컨트롤러(14)는, 충전 개시 신호에 기초하여 고주파 전원(13)에 온/오프 신호를 보내고, 고주파 전원(13)의 출력 전력을 제어한다.
2차 코일로서의 역활을 하는 수전 코일(21)은, 이상 검출 대상물로서의 차량에 설치되고, 송전 코일(11)과 비접촉으로 배치되어 있다. 수전 코일(21)은 송전 코일(11)로부터의 전력을 자장 공명(magnetic field resonance)에 의해 수전한다.
코일(22)은, 수전 코일(21)과 자기적으로 결합되는 위치에 배치되어, 수전 코일(21)로부터의 전력을 전자 유도에 의해 받는다. 정류기(23)는, 코일(22)에 접속되어, 코일(22)로부터의 전력을 정류한다. 수전 코일(21)에는 콘덴서(C)가 접속되어 있다.
배터리 충전기(24)는, 정류기(23)에 접속되어, 정류기(23)에 의해 정류된 전력을 승압(stepping up) 한다. 배터리 충전기(24)는 스위칭 소자를 갖고, 스위칭 소자를 온/오프 작동을 제어함으로써 출력 전압, 출력 전류를 조정한다. 배터리 충전기(24)의 출력은 가동 접점(moving contact; SW)에 접속되고, 가동 접점(SW)을 통하여 배터리(25) 또는 저항(R)에 접속가능하게 되어 있다. 배터리(25)가 가동 접점(SW)을 통하여 배터리 충전기(24)에 접속되면, 배터리(25)는 배터리 충전기(24)에 의해 충전된다.
충전 ECU(26)는, 배터리(25)의 충전시, 배터리 충전기(24)의 출력 전압과 출력 전류를 모니터하여, 배터리 충전기(24)의 출력 전압과 출력 전류가 목표치가 되도록 충전기(24)의 스위칭 소자를 제어한다. 또한, 충전 ECU(26)는 배터리 전압(Vb)을 모니터하여, 배터리 전압(Vb)이 소정치에 달하거나 소정치를 초과하면 배터리 충전기(24)에 오프 신호를 송신하고, 또한 차량측 컨트롤러(27)에 충전 완료 신호를 송신한다. 충전 ECU(26)는, 차량측 컨트롤러(27)로부터 충전 개시 지령을 받으면 배터리 충전기(24)에 온 신호를 송신한다.
본 발명의 컨트롤러로서의 역활을 하는 차량측 컨트롤러(27)는, 지상측 컨트롤러(14)와, 충전 ECU(26) 및, 경보 장치(29)에 지령 신호 등을 송신한다. 또한, 차량측 컨트롤러(27)는, 송전 코일(11)로부터 수전된 전력 또는 정류기(23)의 출력으로부터 수전된 전력을 검출하는 검출기를 갖는다. 또한, 차량측 컨트롤러(27)는, 차량내에 이상이 존재하는지의 유무를 판단하는 판단 기구를 갖고, 판단 기구가 차량내에 이상이 존재한다고 판단하면 경보를 발한다. 판단 기구는, 검출된 수전 전력과, 충전 완료 신호 및 , 전자 키(28; 후술함)로부터의 언로크(unlock) 신호에 기초하여 차량내에 이상이 존재하는지의 유무를 판단한다.
본 실시 형태에 있어, 차량측 컨트롤러(27)는, 지상측 컨트롤러(14)로부터의 충전 개시 신호에 대응하여 충전 ECU(26)에 배터리(25)의 충전 개시 지령을 내고, 충전 ECU(26)로부터의 충전 완료 신호 및/또는 전자 키(28)로부터의 로크/언로크 신호를 수신한다. 차량(1)내에 이상이 발생하면, 차량측 컨트롤러(27)는 경보 장치(29)를 작동시키는 지령 신호를 송신한다.
로크 신호는 전자 키(28)의 로크 버튼의 도어 로크 조작 신호로서, 차량의 도어를 잠그기 위한 신호이다. 언로크 신호는 전자 키(28)의 언로크 버튼의 도어 로크 해제 조작 신호로서, 차량의 도어를 열기 위한 신호이다. 경보 장치(29)가 설치되어 예를 들면, 소리를 발하거나 빛을 발하여 경보를 낸다.
이하, 도 3 ? 5의 타이밍 선도와, 도 6 ? 8의 플로우 차트를 이용하여, 이상 검출 시스템 또는 공명형 비접촉 충전 시스템의 작용을 설명키로 한다.
도 2의 차량측 컨트롤러(27)는, 도 6 ? 8의 플로우 차트에 나타낸 처리 과정을 실행한다.
도 3 ? 5의 타이밍 선도는 각각, 배터리 전압(Vb), 송전 전력(P1), 수전 전력(P2) 및, 경보 장치(29)의 온/오프 상태를 나타낸다. 경보 장치(29)의 온 상태에서, 경보음과 같은 경보가 발해진다.
도 3을 참조하면, 지상에서 사람이 시간 (t1)에서 충전 개시 스위치를 온 조작하면, 충전 개시 신호가 지상측 컨트롤러(14)에 보내진다. 충전 개시 신호를 수신한 지상측 컨트롤러(14)는, 차량측 컨트롤러(27)에 충전 개시 신호의 수신을 통지한다. 그 후, 지상측 컨트롤러(14)는, 고주파 전원(13)에 온 신호를 보내어, 고주파 전원(13)으로 하여금 배터리(25)를 충전하는 전력을 출력하도록 고주파 전원(13)의 동작을 제어한다. 차량측 컨트롤러(27)는 지상측 컨트롤러(14)로부터 충전 개시 신호의 수신이 통지되면, 충전 ECU(26)에 배터리(25)의 충전을 개시하도록 지시하고, 충전 ECU(26)로부터 발생된 온 신호를 배터리 충전기(24)에 송신한다.
고주파 전원(13)으로부터 공급된 전력은, 코일(12)과 송전 코일(11)을 통하여 수전 코일(21)에 전송된다. 그리고, 차량측 장비(20)에 있어서, 수전 코일(21)로부터 수전된 전력은 코일(22)을 통하여 정류기(23)에 보내지고, 이어서 정류기(23)에서 정류된 전력은 배터리 충전기(24)에서 승압되어 배터리(25)로 공급된다. 이에 따라, 배터리 전압(Vb)이 상승된다. 배터리 전압(Vb)이 도 3의 시간 t2에서 소정의 문턱값(threshold value)에 도달하면, 충전 ECU(26)는 배터리 충전기(24)에 충전 오프 신호를 송신하고, 충전 완료 신호를 차량측 컨트롤러(27)에 송신한다. 이에 따라, 배터리 충전기(24)가 오프된다. 좀 더 구체적으로, 도 2의 가동 접점(SW)이 배터리(25)측으로부터 저항(R)측으로 전환하여 배터리 충전기(24)의 출력을 저항(R)에 접속한다.
차량측 컨트롤러(27)는 충전 ECU(26)로 부터 충전 완료 신호를 수신하면, 무선 통신에 의해 지상측 컨트롤러(14)에 충전 완료를 통지한다. 지상측 컨트롤러(14)는, 충전시에 송전된 전력보다도 낮은 전력을 출력하도록 고주파 전원(13)의 동작을 제어한다.
도 3의 시간 (t2) 이후에 있어서는, 지상측 컨트롤러(14)는, 충전시에 송전된 전력보다도 낮은 소정 크기의 전력(저전력)이 되도록 고주파 전원(13)의 동작을 제어한다. 이러한 소정 크기의 전력의 전송이 이상을 검출하는데 이용된다.
도 3은 이상이 발생하지 않는 정상 상태에 있어서의 이상 검출 시스템의 동작을 보여주는 타이밍 선도이고, 도 4 과 도 5는 차량의 주차중에 이상이 발생했을 때의 이상 검출 시스템의 동작을 보여주는 타이밍 선도이다. 좀 더 구체적으로, 도 4는 배터리 충전 중에 이상이 발생한 경우를 나타내며, 도 5는 충전 완료 후에 이상이 발생한 경우를 나타내고 있다.
이하, 도 4 ?도 8을 참조로 이상 검출을 위한 이상 검출 시스템의 동작을 설명키로 한다.
도 6을 참조로 하면, 차량측 컨트롤러(27)는 스텝 100에서 충전 개시 신호 또는 로크 신호의 어느 것을 수신했는지를 판단한다. 만일 차량측 컨트롤러(27)가 로크 신호를 수신하였으면(도어 로크가 조작되어 차량(1)의 도어를 로크하면), 차량측 컨트롤러(27)는 스텝 101에서 배터리를 충전하기 위한 전력이 송전되었는지 아닌지를 판단한다. 만일 스텝 101에서 NO 일 경우, 차량측 컨트롤러(27)는 스텝 102에서 로크 신호의 수신후 소정 기간내에 충전 개시 신호를 수신했는지 아닌지를 판단한다.
만일 스텝 102에서 YES 일 경우, 차량측 컨트롤러(27)는 스텝 103에서 고주파 전원(13)이 배터리(25)를 충전하기 위한 송전을 행하도록 지상측 컨트롤러(14)를 통하여 고주파 전원(13)의 동작을 제어한다. 그리고, 스텝 104에서, 차량측 컨트롤러(27)는 수전 코일(21)에 의해 수전된 전력(P2)을 모니터하여 스텝 105에서, 수전된 전력(P2)의 변화가 있었는지 없었는지를 판단한다. 만일 스텝 105에서 YES 일 경우, 또는 예를 들어 도 4의 시간(t10)에서 수전된 전력(P2)에 변화가 있으면, 스텝 106으로 이행한다.
여기에서, 도 1b에 나타낸 바와 같이, 차량(1)에 사람이 탑승함으로써 차고(vehicle height)가 H1으로부터 H2로 내려가 수전 코일(21)이 하강하면, 수전 코일(21)에 의해 수전되는 전력이 감소한다. 좀 더 구체적으로, 차고가 H1 인 경우에는 임피던스(impedance)가 매칭되어 있지만, 차고가 H2 인 경우에는 임피던스가 매칭될 수 없어, 수전 코일(21)의 의해 수전되는 전력이 감소한다.
스텝 106에서, 차량측 컨트롤러(27)는 전자 키(28)에 의해 도어 로크의 해제(unlock)가 행해졌는지 아닌지 판단하여, 차량(1)의 도어 로크의 해제에 의해 차량의 소유자 또는 정당한 운전자가 차량에 탑승한 것이라면, 이상 검출 동작이 종료된 것으로 판단하여 스텝 108에서 수전 전력의 모니터를 종료한다.
한편, 차량(1)의 도어가 해제 되지 않음에도 불구하고(스텝 106에서의 NO), 수전 전력(P2)에 변화가 있는 경우(스텝 105에서의 YES), 차량(1)내로 침입자가 들어온 것으로 인식하여, 차량측 컨트롤러(27)는 스텝 107에서 경보 장치(29)를 작동시켜 소리나 빛을 발하여 경보가 행해지게 한다.
차량(1)이 송전 코일(11)로 부터 이동되어 버린 경우, 차량(1)은 더 이상 수전할 수 없다. 이 경우, 스텝 105에서 YES 일때 스텝 106에서 차량(1)의 도어 로크 해제 조작이 행해지지 않으면 차량(1)이 송전 코일(11)로 부터 이동되어졌을 가능성이 있다고 하여 스텝 107에서 차량측 컨트롤러(27)는 경보 장치(29)를 작동시켜 소리나 빛을 발하여 경보가 행해지게 한다.
또한, 도 1a에 있어 이점쇄선으로 나타낸 바와 같이 송전 코일(11)과 수전 코일(21)의 사이에 철판과 같은 장애물(40)이 존재하면, 수전 전력이 감소한다. 좀 더 구체적으로는, 수전 전력(P2)은 도 4에 파선으로 나타낸 바와 같은 수준(P3)으로 반감된다.
송전 코일(11)과 수전 코일(21) 사이에 장애물(40)이 존재하여, 스텝 105에서 수전 전력(P2)의 변화가 있고 스텝 106에서 차량(1)의 도어의 로크 해제 조작이 행해지지 않으면 상기 송전 코일(11)과 수전 코일(21) 사이에 장애물(40)이 놓여 있을 가능성이 있다고 하여, 스텝 107에서 차량측 컨트롤러(27)는 경보 장치(29)를 작동시켜 소리나 빛을 발하여 경보가 행해지게 한다.
전술한 바로 부터 명백해 지는 바와 같이, 판단 기구로서의 역할을 하는 차량측 컨트롤러(27)는 배터리 충전이 완료될 때까지의 기간중에 송전 코일(11)과 수전 코일(21)의 거리의 변화나 장애물(40)의 존재에 따른 수전 전력의 변화에 기초하여 차량(1)내에 어떠한 이상이 존재하는지 아닌지를 판단하기 위한 여러가지 스텝을 행하여, 차량(1)내에 어떠한 이상이 존재한다고 판단한 경우, 차량측 컨트롤러(27)는 경보가 행해지게 한다.
차량측 컨트롤러(27)는 스텝 105에서 수전 전력(P2)에 변화가 없다고 판단한 경우, 스텝 109에서 충전 완료 신호를 수신했는지 아닌지 판단한다. 스텝 109에서 NO 일 경우 스텝 104로 되돌아가고, 스텝 109에서 YES 일 경우 도 7의 스텝 110으로 이행한다.
차량측 컨트롤러(27)는 스텝 110에서 배터리 충전시의 송전 전력보다도 낮은 송전 전력을 출력하도록 지상측 컨트롤러(14)를 통하여 고주파 전원(13)의 동작을 제어한다. 또한, 차량측 컨트롤러(27)는 스텝 111에서 수전 전력(P2)을 모니터하여 스텝 112에서 수전 전력(P2)에 변화가 있는지 없는지를 판단한다. 차량측 컨트롤러(27)는 스텝 112에서 YES, 즉, 도 5의 시간(t20)에서 수전 전력(P2)에 변화가 있으면, 도 1b에 나타낸 바와 같이 사람이 차량에 탑승하여 차고가 내려가 수전 코일(21)이 하강했을 가능성이 있다고 판단하여 도 6의 스텝 106으로 이행한다. 즉, 차량측 컨트롤러(27)는 침입자가 차량에 들어 갔을 가능성이 있다고 판단한다.
차량측 컨트롤러(27)는 스텝 106에서 전자 키(28)에 의해 도어의 로크 해제 조작이 행해졌는지 아닌지 판단하여 차량(1)의 도어 로크 해제에 의해 차량(1)의 소유자 또는 정당한 사람이 차량(1)에 탑승한 것이라면 스텝 108에서 수전 전력의 모니터를 마치고 이상 검출 과정을 종료한다. 차량측 컨트롤러(27)는 지상측 컨트롤러(14)를 통하여 고주파 전원(13)을 오프한다. 한편, 차량측 컨트롤러(27)는 스텝 105에서 YES 일때 스텝 106에서 차량(1)의 도어 로크 해제 조작이 행해지지 않았으면, 차량(1)내로 침입자가 들어갔을 가능성이 있다고 하여 스텝 107에서 경보 장치(29)를 작동시켜 소리나 빛을 발하여 경보가 행해지게 한다.
차량(1)이 송전 코일(11)로 부터 이동되어 버린 경우, 차량(1)은 더 이상 수전할 수 없다. 이 경우, 스텝 105에서 YES일때 차량(1)의 도어의 로크 해제 조작이 행해 지지 않으면 차량(1)가 이동되어졌을 가능성이 있다고 하여, 스텝 107에서 차량측 컨트롤러(27)는 경보 장치(29)를 작동시켜 소리나 빛에 의한 경보가 행해지게 한다.
또한, 도 1a에 있어서 이점쇄선으로 나타낸 바와 같이, 송전 코일(11)과 수전 코일(21)의 사이에 철판과 같은 장애물(40)이 존재하면, 수전 전력이 감소한다. 좀 더 구체적으로, 도 4에 있어서 파선으로 나타낸 바와 같이, 수전 전력(P2)이 수준(P3)으로 반감한다.
코일(11, 21) 사이에 장애물(40)이 존재하여 스텝 105에서 수전 전력(P2)에 변화가 있고 차량(1)의 도어가 스텝 106에서 로크 해제 조작이 행해지지 않으면 장애물(40)이 상기 코일(11, 21) 사이에 놓여 있을 가능성이 있다고 하여, 스텝 107에서 경보 장치(29)를 작동시켜 소리나 빛에 의한 경보가 행해지게 한다.
전술한 바와 같이, 배터리 충전의 완료후, 판단 기구로서의 역활을 하는 차량측 컨트롤러(27)는, 송전 코일(11)과 수전 코일(21)의 거리의 변화나 장애물(40)의 존재에 따라 변화하는 수전 전력의 변화에 기초하여 차량(1)에 이상이 존재하는지 아닌지를 판단하기 위해 여러가지 스텝을 행하여, 차량측 컨트롤러(27)가 차량(1)에 어떠한 이상이 존재하는 것으로 판단한 경우 경보를 행한다.
차량측 컨트롤러(27)는 도 7의 스텝 112에서 수전 전력에 변화가 없는 경우, 스텝 111로 되돌아간다.
다음, 이상 검출만 행하는 경우에 대해서 설명키로 한다.
차량측 컨트롤러(27)는 도 6의 스텝 100에서 로크 신호를 수신하고, 스텝 101에서 NO이고, 스텝 102에서 로크 신호의 수신후 소정 시간내에 충전 개시 신호를 수신하지 않으면, 도 7의 스텝 110으로 이행한다. 또한, 차량측 컨트롤러(27)는 스텝 110에서 고주파 전원(13)이 전술한 저전력을 출력하도록 지상측 컨트롤러(14)를 통하여 고주파 전원(13)의 동작을 제어한다. 또, 차량측 컨트롤러(27)는 스텝 111에서 수전 전력을 모니터하여, 스텝 112에서 수전 전력에 변화가 있는지 없는지를 판단한다. 그리고, 차량측 컨트롤러(27)는 스텝 112에서 YES 일 경우, 스텝 106에서 전자 키(28)에 의한 도어 로크 해제 조작이 행해졌는지 아닌지 판단한다. 스텝 106에서 YES 또는 도어 로크 해제에 의해 차량의 소유자 또는 정당한 사람이 차량에 탑승한 것이라면 스텝 108에서 수전 전력의 모니터를 종료하고, 지상측 컨트롤러(14)를 통하여 고주파 전원(13)을 오프한다. 한편, 차량측 컨트롤러(27)는 스텝 105에서 YES일때 스텝 106에서 차량(1)의 도어 로크 해제 조작이 행해지지 않았으면 스텝 107에서 경보 장치(29)를 작동시켜 소리나 빛을 발하여 경보가 행해지게 한다.
다음, 배터리 충전만을 행하는 경우를 설명키로 한다.
차량측 컨트롤러(27)는 스텝 100에서 충전 개시 신호를 수신하면 도 8의 스텝 113으로 이행하며, 거기서, 차량측 컨트롤러(27)는, 충전 개시 신호의 수신후 소정 시간내에 로크 신호를 수신했는지 아닌지를 판단한다. 스텝 113에서 NO일 경우 스텝 114로 이행하여 고주파 전원(13)이 배터리를 충전시키기 위한 전력을 출력하도록 지상측 컨트롤러(14)를 통하여 고주파 전원(13)의 동작을 제어한다. 그리고, 차량측 컨트롤러(27)는 스텝 115에서 충전 완료 신호를 수신했는지 아닌지를 판단한다. 스텝 115에서 YES 일 경우, 스텝 116에서 지상측 컨트롤러(14)를 통하여 고주파 전원(13)을 오프한다. 스텝 113에서 YES 일 경우, 도 6의 스텝 103으로 이행한다.
또한, 차량측 컨트롤러(27)는 스텝 115에서 수전 전력을 모니터하여, 수전 전력이 소정치 이하일 경우, 스텝 116에서 지상측 컨트롤러(14)를 통하여 고주파 전원(13)을 오프하도록 해도 좋다.
다음, 충전동작 중에 차량측 컨트롤러(27)가 로크 신호를 수신한 경우에 대해서 설명키로 한다.
차량측 컨트롤러(27)는 스텝 100에서 로크 신호를 수신하고, 스텝 101에서 YES 일 경우, 스텝 104로 이행한다. 차량측 컨트롤러(27)는 스텝 104에서 수전 전력을 모니터하고, 스텝 105에서 수전 전력에 변화가 있는지 없는지 판단한다. 스텝 105에서 NO 일 경우, 스텝 109에서 차량측 컨트롤러(27)가 충전 완료 신호를 수신했는지 아닌지를 판단한다. 스텝 109에서 NO 일 경우 스텝 104로 되돌아간다. 차량측 컨트롤러(27)는 스텝 104, 105 및 109를 반복한다. 차량측 컨트롤러(27)가 스텝 109에서 충전 완료 신호를 수신하면 도 7의 스텝 110으로 이행하여 고주파 전원(13)이 저전력을 출력하도록 지상측 컨트롤러(14)를 통하여 고주파 전원(13)의 동작을 제어한다. 차량측 컨트롤러(27)는 스텝 111에서 수전 전력을 모니터하고, 스텝 112에서 수전 전력이 변화했는지 아닌지를 판단한다.
한편, 차량측 컨트롤러(27)는 전술한 충전동작 중에 스텝 105에서 YES 일 경우 스텝 106에서 도어 로크 해제 조작이 행해졌는지 아닌지를 판단한다. 스텝 106에서 YES 일 경우, 차량측 컨트롤러(27)는 스텝 108에서 수전 전력의 모니터를 종료하고, 스텝 106에서 NO 일 경우 스텝 107에서 경보를 행한다.
다음, 차량측 컨트롤러(27)가 이상의 감시 중에 충전 개시 신호를 수신한 경우에 대해서 설명키로 한다.
차량측 컨트롤러(27)는 도 6의 스텝 100에서 로크 신호를 수신하고, 스텝 101에서 NO 일 경우, 스텝 102로 이행한다. 차량측 컨트롤러(27)는 스텝 102에서 NO 일 경우, 도 7의 스텝 110으로 이행하여, 고주파 전원(13)이 저전력을 출력하도록 지상측 컨트롤러(14)를 통하여 고주파 전원(13)의 동작을 제어한다. 차량측 컨트롤러(27)는 스텝 111에서 수전 전력을 모니터하고, 스텝 112에서 수전 전력이 변화했는지 아닌지를 판단한다.
차량측 컨트롤러(27)는, 이러한 이상의 감시 중에 있어, 스텝 100에서 충전 개시 신호를 수신하면, 도 8의 스텝 113으로 이행한다. 차량측 컨트롤러(27)가 이미 로크 신호를 수신하고 있기 때문에 도 6의 스텝 103으로 이행하여 고주파 전원(13)이 배터리를 충전하기 위한 전력을 출력하도록 지상측 컨트롤러(14)를 통하여 고주파 전원(13)의 동작을 제어한다. 차량측 컨트롤러(27)는 스텝 104에서 수전 전력을 모니터하고, 스텝 105에서 수전 전력에 변화가 있는지 없는지를 판단한다. 스텝 105에서 NO 일 경우, 스텝 109에서 충전 완료 신호를 수신했는지 아닌지를 판단한다. 스텝 109에서 NO 일 경우, 스텝 104로 되돌아가며, 차량측 컨트롤러(27)는 스텝 104, 105 및 109를 반복한다. 차량측 컨트롤러(27)는 스텝 109에서 충전 완료 신호를 수신하면, 도 7의 스텝 110으로 이행하며, 거기서, 고주파 전원(13)이 저전력을 출력하도록 지상측 컨트롤러(14)를 통하여 고주파 전원(13)의 동작을 제어한다. 차량측 컨트롤러(27)는 스텝 111에서 수전 전력을 모니터하고, 스텝 112에서 수전 전력이 변화했는지 아닌지를 판단한다.
한편, 차량측 컨트롤러(27)는 전술한 충전동작 중에 있어 스텝 105에서 YES 일 경우, 스텝 106에서 도어 로크 해제 조작이 행해졌는지 아닌지를 판단한다. 스텝 106에서 NO 일 경우, 차량측 컨트롤러(27)는 스텝 107에서 경보를 행한다.
본 발명의 실시 형태에 의하면, 이하와 같은 바람직한 효과를 얻을 수 있다.
(1) 차량측 컨트롤러(27)는 차량측 장비(20)내의 수전 코일(21)에 의해 수전되는 전력을 검출하는 기능을 갖고 있다. 즉, 이상 검출 시스템은 검출 장치를 갖는다. 그리고, 차량측 컨트롤러(27)는 수전 전력에 기초하여 차량(1)내에 이상이 존재하는지 아닌지를 판단한다. 좀 더 구체적으로, 차량측 컨트롤러(27)는 수전 전력에 변화가 있는지 없는지를 판단하여 차량(1)내에 이상이 존재하는지 아닌지를 판단한다. 이에 따라 차량의 이상을 검출할 수 있다.
(2) 수전 코일(21)에 의해 수전된 전력을 배터리를 충전시키는데 이용하기 때문에, 충전 시스템에 있어서 이상을 검출할 수 있다. 따라서, 비접촉 충전 시스템의 구성을 이용하여 이상을 검지할 수 있어, 이상 검출시의 비용을 저감할 수 있다.
(3) 차량측 장비(20)는 차량측 컨트롤러(27)가 차량(1)내에 이상이 존재하는 것을 판단할때 작동되는 경보 장치(29)를 갖는다. 경보 장치(29)는 이상이 있을 경우 경보를 행함으로써, 차량(1)의 도난을 방지할 수 있다.
(4) 본 발명의 시스템에 있어서는, 수전 코일(21)에 의해 수전되는 전력을 모니터함으로써 침입자를 발견할 수 있고, 차고의 변화에 기인한 수전 전력의 변화를 검출함으로써 이상을 검출할 수 있어, 전파, 음파, 초음파를 이용하여 침입자를 검출하는 경우에 비해 차량(1)내의 검지 불가능한 영역을 감소시킬 수 있다. 또한, 작은 동물이 차량(1)에 올라탄 경우에는 차고가 거의 내려가지 않기 때문에 작은 동물을 침입자로 잘못 검지할 가능성을 낮출 수 있다.
전술한 제1 실시 형태로서 본 발명을 설명하였지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야의 숙련된 자들에 의해 하기의 예시와 같이 다양하게 행해질 수 있다.
?전술한 실시 형태에서는 차량측 컨트롤러(27)내에 수전 전력 검출 장치를 갖는 구성으로 했지만, 차량측 컨트롤러(27)와는 별개로 수전 전력 검출 장치로서의 역활을 하는 검출회로를 형성하여 수전 전력을 검출해도 좋다.
?차량측 컨트롤러(27)는 도 6의 스텝 100에서 도어 로크 조작이 행해지면 이상 검출이 개시되고, 또한, 스텝 106에서 도어 로크 해제가 조작되었다고 판단하면 이상 검출을 중지하였다. 이와는 달리, 이상 검출의 개시와 중지용 스위치를 지상측 설비(10) 또는 도 2의 전자 키(28)에 형성하여, 이 개시용 스위치의 조작에 의해 도 6의 스텝 100에서의 이상 검출을 개시하고, 중지용 스위치의 조작에 의해 스텝 106에서 이상 검출을 중지할 수도 있다. 이 방식에서는, 차량의 도어를 로크하지 않고도 이상 검출의 개시와 중지를 할 수 있다.
?전술한 실시예에 따르면, 차량측 컨트롤러(27)는 도 3에 나타낸 바와 같이 일정한 송전 전력(P1)에 상대적인 수전 전력(P2)에 기초하여 차량(1)내에 이상이 존재하는지 아닌지를 판단했지만, 충전 동작중에 배터리 전압을 일정하게 유지하는, 가변적인 송전 전력(P1)에 대한 수전 전력(P2)의 비에 기초하여 이상 유무의 판단을 행해도 좋다.
?이상을 검출했을 때나 침입자를 검출했을 때에 경보 장치(29)에 의한 경보 대신에, 차량(1)의 외부에 설치된 장치에 이상을 통지해도 좋다. 좀 더 구체적으로, 이상을 휴대전화에 알려도 좋다.
?수전 코일(21)을 차량(1)의 프런트 범퍼의 내에 장착했지만, 수전 코일(21)은 프론트 범퍼이외의 차량의 어느 장소에 장착해도 좋다.
?송전 코일(11)은 그의 축선이 지상면에 대하여 수직하게 신장하지 않아도 좋다.
?송전 코일(11)과 수전 코일(21)은 동선을 나선 형상으로 감아 형성되었지만, 다른 형태로 동선을 감아 형성해도 좋다.
?전술한 실시 형태에 있어서는, 도어 로크 신호를 트리거(trigger)로 하여 이상 검출을 개시했지만, 전자 키의 경우에 있어서는, 키가 차량 가까이에 있는지를 인식할 수 있기 때문에, 전자 키가 인식할 수 없게 된 것을 트리거로 하여 이상 검출을 개시해도 좋다.
?배터리 충전 완료시에 배터리 충전기(24)를 오프할 때에 배터리 충전기(24)의 출력을 저항(R)에 접속했지만, 단순히 오픈으로 해도 좋다.
?정류기(23)의 출력측에서 수전 전력을 검출하였지만, 코일(21, 22)이 수전 전력을 검출하도록 구성해도 좋다.
?도 1a에 나타낸 바와 같이 코일(11, 21) 사이에 장애물(40)이 존재하는 경우에는 배터리 충전을 중지하도록 구성해도 좋다. 좀 더 구체적으로는, 차량측 컨트롤러(27)가 도 6의 스텝 105에서 수전 전력에 변화가 있고, 그 변화가 비교적 작을 경우에는, 코일(11, 21) 사이에 장애물(40)이 존재한다고 하여 배터리 충전을 중지한다.
?전술한 실시 형태에 있어서는, 하이브리드 자동차등의 자동차내의 배터리를 충전하기 위한 공명형 비접촉 충전 시스템에 적용했지만, 이에 한정되지 않고, 이하와 같이 실시할 수도 있다.
이상 검출 시스템은 충전 기능을 갖는 시스템에 한정되는 것은 아니고, 충전 기능이 없는 시스템일 수도 있다. 즉, 도 2에 있어서 충전용 정류기(23) 대신에 코일(22)에 대하여 단순한 부하를 접속하고, 고주파 전원(13)으로 하여금 저전력을 송전 코일(11)에 보내 전력의 변화를 모니터함으로써 이상 검출을 행하도록 해도 좋다.
전술한 실시예에 있어서는, 코일(11, 21) 사이의 수직 거리(차고)의 변화에 기인한 수전 전력의 변화에 기초하여 차량(1)의 이상 검출을 행했지만, 이들 코일의 수평 거리의 변화에 기인한 수전 전력의 변화에 기초하여 검출을 행할 수도 있다.
?이상 검출만을 행하는 경우(배터리 충전후 또는 도3의 시간(t2) 이후의 전력 공급)는, 고주파 전원(13)이 전력을 간헐적으로 출력해도 좋다.
?전술한 실시예에 있어서는, 배터리 전압(Vb)이 도 3에 나타낸 바와 같이 문턱값에 도달했을 때에 배터리 충전 완료로 했지만, 배터리 전압(Vb)이 소정의 문턱값에 도달한 후의 소정 시간이 경과했을 때에 배터리 충전 완료로 해도 좋다.
?전술한 실시 형태에 있어서는, 지상측 컨트롤러(14)가 충전 개시 신호를 수신하고, 이 충전 개시 신호의 수신을 무선 통신으로 차량측 컨트롤러(27)에 통지했지만, 차량측 컨트롤러(27) 만이 충전 개시 신호를 수신하도록 구성해도 좋고, 지상측 컨트롤러(14)와 차량측 컨트롤러(27)의 양쪽이 충전 개시 신호를 수신하도록 구성해도 좋다.
?실시 형태에 있어서는 경보 장치(29)가 차량측 장비(2)에 설치되었지만, 지상측 설비(10)에 설치해도 좋다.
?도 1b에 나타낸 바와 같이 임피던스가 차고(H1)에서 매칭되지 않는 경우라도, 수신 코일(21)에 의해 수전되는 수전 전력의 크기 데이터를 메모리에 저장해 두고, 이 데이터를 차량(1)내에 이상이 발생한 것을 나타내는 차고 높이가 HI에서 H2로 변화한 것을 검출하는데 사용해도 좋다.
본 실시 형태의 이상 검출 시스템에서는, 이상 검출 대상물이 차량이지만, 차량 이외의 다른 대상물일 수도 있다. 이상 검출 대상물은 금고나 휴대 전화나 PDA 등, 이동 가능하고 전력이 공급되는 것이라면 무엇이든 좋다. 이상 검출 대상물이 휴대 전화의 경우, 휴대 전화 스탠드에 고주파 전원과 1차 코일을 조합시키고, 휴대 전화에 2차 코일과 부하를 조합시킬 수 있다. 이상 검출 시스템은 휴대 전화가 스탠드로 부터 이탈되어 수전 전력의 변화가 발생하면 휴대 전화에 이상이 있다고 판단한다. 이상이 있을 경우에는 재치 스탠드에서 경보가 행해져, 휴대 전화의 소유자에게 이상을 알려준다.
?전술한 실시 형태의 이상 검출 시스템에서는, 송전 코일(11)과 수전 코일(21)과 코일(12, 22)을 갖는 공명형 비접촉 전력 전송 시스템으로 했지만, 이러한 구성으로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 이상 검출 시스템은, 전자 유도에 의한 비접촉 전력 전송 시스템에 적용될 수도 있다. 이러한 비접촉 전력 전송 시스템에서는 송전 코일(11)과 수전 코일(21)이 없고, 코일(22)이 코일(12)에 자기적으로 결합되도록 구성되어, 코일(12)로부터 전자 유도에 의해 전력을 수전하도록 되어 있다.
10: 지상측 설비
11: 송전 코일
13: 고주파 전원
14: 지상측 컨트롤러
20: 차량측 장비
21: 수전 코일
23: 정류기
24: 배터리 충전기
25: 배터리
26: 충전 ECU
27: 차량측 컨트롤러
28: 전자 키
29: 경보 장치

Claims (4)

  1. 대상물(對象物)의 이상을 검출하기 위한 이상 검출 시스템으로서,
    전력을 공급하는 고주파 전원과,
    상기 고주파 전원으로부터 공급되는 전력을 수전(受電)하는 1차 코일과,
    상기 1차 코일과 비접촉으로 상기 대상물에 장착되어, 상기 1차 코일로부터공급되는 전력을 수전하는 2차 코일과,
    상기 2차 코일로 부터 수전되는 전력을 검출하고, 상기 수전된 전력에 기초하여 상기 대상물에 이상이 존재하는지의 유무를 판단하는 컨트롤러를 포함하는 이상 검출 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 대상물은 차량인 것을 특징으로 하는 이상 검출 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 대상물은 상기 2차 코일에 의해 수전되는 전력으로 충전되는 것을 특징으로 하는 이상 검출 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 컨트롤러가 상기 대상물에 이상이 존재한다고 판단하였을때 작동하는 경보 장치를, 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 이상 검출 시스템.
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