WO2023234369A1 - 充電装置 - Google Patents
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Definitions
- the present disclosure relates to a charging device.
- the power transmission coil starts moving toward the placement position of the terminal device, and wireless charging is started from the power transmission coil toward the terminal device.
- wireless charging may be started unconditionally. Therefore, in the conventional technology, even if the terminal device is placed in a position where wireless charging is difficult, the power transmission coil may be moved or wireless charging may be started, resulting in increased power consumption.
- the voltage value of the power transmission coil is compared with a predetermined constant value, and charging is started when it is determined that the voltage value is in an appropriate state.
- it is assumed that communication between the power transmission coil and the terminal device is possible, and the effect is limited when the terminal device is placed in a position where wireless charging communication is difficult. In some cases, it was difficult to achieve this goal.
- An object of the present disclosure is to provide a charging device that can save power.
- a charging device is a charging device that wirelessly charges a terminal device that includes a power receiving unit that is placed on a mounting surface and receives wirelessly transmitted power.
- the charging device includes a power transmission coil, a power transmission control section, a detection coil, a signal output section, a signal detection section, and a determination section.
- the power transmission coil transmits power to the terminal device.
- the power transmission control unit causes the power transmission coil to transmit power.
- the detection coil detects the placement position of the terminal device on the placement surface.
- the signal output section outputs a first signal for generating a detection magnetic field to the detection coil.
- the signal detection unit detects an echo signal sent from the terminal device to the detection coil in response to the detection magnetic field.
- the determination unit determines whether or not the terminal device exists within an estimated chargeable range by the power transmission coil, based on the detection result of the echo signal.
- FIG. 1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of a charging system according to an embodiment.
- FIG. 2 is a hardware configuration diagram of an example of the control section.
- FIG. 3 is a block diagram showing an example of the configuration of the charging device.
- FIG. 4 is an explanatory diagram of an example of the detection coil of the embodiment.
- FIG. 5 is a diagram showing an example of a pulse signal and an echo signal.
- FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of the positional relationship between the estimated chargeable range and the terminal device.
- FIG. 7 is a diagram showing an example of an echo signal detection result.
- FIG. 8 is a flowchart showing an example of the flow of charging processing according to the embodiment.
- FIG. 9 is a flowchart showing an example of the flow of conventional charging control.
- FIG. 10A is an explanatory diagram of an example of the effect of the charging device of this embodiment.
- FIG. 10B is an explanatory diagram of an example of the effect of the charging device of this embodiment.
- FIG. 11 is a flowchart illustrating an example of the flow of charging processing according to the embodiment.
- FIG. 12A is an explanatory diagram of an example of the effect of the charging device of this embodiment.
- FIG. 12B is an explanatory diagram of an example of the effect of the charging device of this embodiment.
- FIG. 13 is a flowchart illustrating an example of the flow of charging processing according to the embodiment.
- FIG. 14 is a block diagram showing an example of the configuration of a modified charging device.
- FIG. 1 is a diagram showing an example of a schematic configuration of a charging system 1 according to the present embodiment.
- the charging system 1 includes a charging device 10A and a terminal device 20.
- the charging device 10A is an example of the charging device 10.
- the charging device 10 is a device that wirelessly charges a terminal device 20 that includes a battery 24.
- Wireless charging means charging wirelessly.
- wireless charging means charging by magnetic induction an example in which wireless charging means charging by magnetic induction will be described.
- the terminal device 20 is a device with a built-in battery 24.
- the terminal device 20 is, for example, a smartphone, a tablet terminal, an audio player, a mobile phone, or the like.
- the terminal device 20 includes at least a power receiving section 22 and a battery 24.
- the power receiving unit 22 is a mechanism that receives power wirelessly transmitted from the charging device 10A.
- the power receiving unit 22 is, for example, an inductive coil that is electromagnetically coupled to a power transmitting coil 30 of a charging device 10A, which will be described later.
- the battery 24 is charged by the electric power induced into the power receiving section 22 .
- the housing 12 of the charging device 10A is provided with a mounting surface 12A.
- the placement surface 12A is a surface on which the terminal device 20 to be wirelessly charged is placed.
- the mounting surface 12A is a part of the outer surface of the housing 12 and is a two-dimensional planar region.
- the mounting surface 12A is a two-dimensional plane along a plane defined by a first direction and a second direction orthogonal to the first direction. Further, as shown in FIG. 1, the description will be made assuming that the first direction is the X-axis direction and the second direction is the Y-axis direction.
- the X-axis direction and the Y-axis direction are directions perpendicular to each other along the two-dimensional plane of the mounting surface 12A.
- the Z-axis direction which is orthogonal to the X-axis direction and the Y-axis direction, will be described as coinciding with the thickness direction of the housing 12.
- a power transmission coil 30, a movement mechanism 34, a detection coil 40, a control unit 50, and the like are provided in the casing 12 of the charging device 10A.
- the power transmission coil 30 is a coil for transmitting power to the terminal device 20. Specifically, the power transmission coil 30 is a coil for guiding power to the power receiving section 22 of the terminal device 20 placed on the placement surface 12A.
- the moving mechanism 34 is a mechanism that moves the power transmitting coil 30 along the mounting surface 12A.
- the moving mechanism 34 includes a drive motor 34A and a drive motor 34B.
- the drive motor 34A is a motor for moving the power transmission coil 30 along the Y-axis direction.
- the drive motor 34B is a motor for moving the power transmission coil 30 along the X-axis direction.
- the drive motor 34A and the drive motor 34B are connected to the support member 32.
- the support member 32 includes a threaded rod member 32A, a guide rod 32B, a threaded rod member 32C, a guide rod 32D, a nut 32E, a nut 32F, and a nut 32G.
- the threaded rod member 32A and the guide rod 32B are rod-shaped members extending in the Y-axis direction, and support the power transmission coil 30 via the nut 32G.
- the threaded rod member 32A and the guide rod 32B have one end in the Y-axis direction connected to the nut 32E, and the other end in the Y-axis direction connected to the nut 32F.
- One end of the threaded rod member 32A in the Y-axis direction is connected to a drive motor 34A.
- the nut 32G supporting the power transmission coil 30 moves in the Y-axis direction, which is the direction in which the guide rod 32B extends, and the power transmission coil 30 moves in the Y-axis direction. do.
- the threaded rod member 32C and the guide rod 32D are rod-shaped members extending in the X-axis direction, and support the nuts 32E and 32F, respectively.
- One end of the threaded rod member 32C in the extending direction is connected to a nut 32G, and the nut 32G is provided with a drive motor 34B.
- the nuts 32E and 32F that support the power transmission coil 30 via the threaded rod member 32A and the guide rod 32B are rotated by the threaded rod member 32C and the guide rod 32D. along each in the X-axis direction. Movement of the nuts 32E and 32F in the X-axis direction causes the power transmission coil 30 to move in the X-axis direction.
- the power transmission coil 30 is configured to be movable in the X-axis direction and the Y-axis direction along the mounting surface 12A by driving the drive motor 34A and the drive motor 34B included in the moving mechanism 34. That is, the power transmission coil 30 is configured to be movable within a movable range 62 along the placement surface 12A by the movement mechanism 34.
- the movable range 62 is a range in which the power transmission coil 30 can be moved by the moving mechanism 34.
- the movable range 62 is an area along the two-dimensional plane of the placement surface 12A, and is an area that occupies a part of the placement surface 12A.
- the moving mechanism 34 may be any mechanism that moves the power transmitting coil 30 along the mounting surface 12A, and is not limited to the configuration shown in FIG. 1.
- the detection coil 40 is a coil for detecting the placement position of the terminal device 20 on the mounting surface 12A.
- the arrangement position of the terminal device 20 represents the arrangement position of the power receiving unit 22 provided in the terminal device 20.
- the arrangement position of the terminal device 20 is represented by the position on the mounting surface 12A.
- the detection coil 40 is arranged inside the mounting surface 12A along the mounting surface 12A. Details of the detection coil 40 will be described later.
- the control unit 50 executes information processing in the charging device 10.
- FIG. 2 is a hardware configuration diagram of an example of the control unit 50.
- the control unit 50 has a hardware configuration using a normal computer, with a CPU (Central Processing Unit) 11A, a ROM (Read Only Memory) 11B, a RAM 11C, an I/F 11D, etc. connected to each other by a bus 11E. ing.
- a CPU Central Processing Unit
- ROM Read Only Memory
- RAM Random Access Memory
- I/F I/F
- the CPU 11A is a calculation device that controls the charging device 10A of this embodiment.
- the ROM 11B stores programs and the like that implement various processes by the CPU 11A.
- the RAM 11C stores data necessary for various processing by the CPU 11A.
- the I/F 11D is an interface for transmitting and receiving data.
- a program for executing information processing executed by the charging device 10A of this embodiment is provided by being pre-installed in the ROM 11B or the like.
- the program executed by the charging device 10A of this embodiment is a file in a format that can be installed in the charging device 10A or an executable format, and can be stored on a CD-ROM, a flexible disk (FD), a CD-R, or a DVD (Digital Versatile). It may be configured to be recorded and provided on a computer-readable recording medium such as a computer-readable disk.
- FIG. 3 is a block diagram showing an example of the configuration of the charging device 10A.
- the charging device 10A includes a power transmission coil 30, a moving mechanism 34, a detection coil 40, an AC power source 42, a selector 44, a signal output section 46, a signal detection section 48, and a control section 50.
- the detection coil 40 is a coil for detecting the placement position of the terminal device 20 on the mounting surface 12A.
- FIG. 4 is an explanatory diagram of an example of the detection coil 40 of this embodiment.
- the sensing coil 40 includes a first sensing coil 40A and a second sensing coil 40B.
- the first detection coil 40A is a coil for detecting the position of the terminal device 20 in the estimated chargeable range 64 on the mounting surface 12A.
- the estimated chargeable range 64 is an estimated range in which it is estimated that the terminal device 20 on the mounting surface 12A can be charged.
- the actual chargeable range of the terminal device 20 on the mounting surface 12A is determined by the movable range 62 of the power transmitting coil 30, the compatibility between the power receiving unit 22 of the terminal device 20 and the power transmitting coil 30, and the like. That is, the actual chargeable range is a range that becomes clear only when the power receiving unit 22 receives power from the power transmitting coil 30. Although it is essential that the actual chargeable range is wider than the movable range 62 of the power transmission coil 30, the maximum range varies depending on the compatibility between the power transmission coil 30 and the power receiving unit 22 of the terminal device 20, etc.
- the movable range 62 of the power transmitting coil 30 in a two-dimensional plane along the mounting surface 12A is wider than the range in which the power transmitting coil 30 can be moved, and the range is based on the possible relationship between the power transmitting coil 30 and the power receiving unit 22. It is assumed that a range that is estimated to be chargeable is predetermined as an estimated chargeable range 64.
- the first detection coil 40A is arranged to be able to detect the position of the terminal device 20 placed at least in the estimated chargeable range 64 on the placement surface 12A.
- the first sensing coil 40A extends in the X-axis direction in a two-dimensional plane along the mounting surface 12A, and has a plurality of first sensing coils extending in the Y-axis direction intersecting the X-axis direction in the two-dimensional plane. Arranged. Moreover, the plurality of first sensing coils 40A are arranged so as to cover at least the entire area corresponding to the estimated chargeable range 64 in the two-dimensional plane along the mounting surface 12A. 4 and 3 show, as an example, a configuration in which four first sensing coils 40A extending in the X-axis direction are arranged along the Y-axis direction. Note that the number of first sensing coils 40A is not limited to four, as long as it is plural.
- the second detection coil 40B is a coil for detecting the position of the terminal device 20 outside the estimated chargeable range 64 on the mounting surface 12A.
- the second detection coil 40B is arranged to be able to detect the position of the terminal device 20 placed outside the estimated chargeable range 64 on the placement surface 12A.
- the second sensing coil 40B extends in the Y-axis direction, and is disposed at both ends of the first sensing coil 40A in the X-axis direction, which is the extending direction. Further, the second sensing coil 40B is arranged so as to selectively cover an area corresponding to the outside of the estimated chargeable range 64 in the two-dimensional plane along the mounting surface 12A.
- the second sensing coil 40B1 is arranged at one end of the first sensing coil 40A in the X-axis direction
- the second sensing coil 40B2 is arranged at the other end of the first sensing coil 40A in the X-axis direction.
- the second sensing coil 40B1 and the second sensing coil 40B2 are examples of the second sensing coil 40B.
- FIGS. 4 and 3 show, as an example, an example in which the second sensing coil 40B is arranged in an overlapping manner in the Z-axis direction with respect to both ends of the first sensing coil 40A in the extending direction.
- the second sensing coil 40B may be arranged non-overlappingly at both ends of the first sensing coil 40A in the extending direction.
- the second sensing coil 40B may be disposed on each of the outer sides of both ends of the first sensing coil 40A in the extending direction along the X-axis direction.
- the detection range 60 of the terminal device 20 by the sensing coil 40 including the first sensing coil 40A and the second sensing coil 40B is a movable range 62 and a charging range.
- This range includes the entire range of possible estimation ranges 64 and is wider than these ranges.
- the first sensing coil 40A and the second sensing coil 40B are electrically connected to each of the signal output section 46 and the signal detection section 48 via the selector 44.
- the signal output unit 46 outputs a first signal to the detection coil 40 for generating a detection magnetic field.
- the signal output unit 46 selectively outputs the first signal to a predetermined detection coil 40 by switching the connection of the selector 44 .
- the first signal is a signal for generating a detection magnetic field from the detection coil 40.
- the first signal is, for example, a pulse signal.
- the detection coil 40 When the first signal is input, the detection coil 40 generates a magnetic field for detection.
- the signal detection unit 48 detects, via the selector 44, an echo signal sent from the terminal device 20 to the detection coil 40 in response to the detection magnetic field generated by the detection coil 40.
- the signal detection unit 48 selectively detects the echo signal responded to a predetermined detection coil 40 by switching the connection of the selector 44 .
- the signal detection section 48 outputs the detection result of the echo signal to the control section 50.
- the control unit 50 includes a placement position specifying unit 50A, a determining unit 50B, a moving mechanism control unit 50C, a communication determining unit 50D, and a power transmission control unit 50E.
- a part or all of the arrangement position specifying unit 50A, the determining unit 50B, the moving mechanism control unit 50C, the communication determining unit 50D, and the power transmission control unit 50E for example, cause a processing device such as the CPU 11A to execute a program, that is, a software It may be realized by hardware such as an IC (Integrated Circuit), or it may be realized by using a combination of software and hardware.
- the placement position specifying unit 50A specifies the placement position of the terminal device 20 based on the detection result of the signal detection unit 48.
- the placement position specifying unit 50A specifies the placement position of the terminal device 20 based on the level of the echo signal that is the detection result of the signal detection unit 48.
- FIG. 5 is a diagram showing an example of a pulse signal and an echo signal.
- the horizontal axis represents time
- the vertical axis represents signal level.
- the detection coil 40 generates a detection magnetic field when the first signal, which is a pulse signal, is input.
- the echo signal excited by the pulse signal and induced from the power receiving unit 22 to the sensing coil 40 after a predetermined time elapses is as follows.
- the echo signal becomes a predetermined level or higher.
- an echo signal is excited by the pulse signal and is induced from the power receiving unit 22 to the sensing coil 40 after a predetermined period of time has elapsed. becomes an echo signal below a predetermined level.
- the arrangement position specifying unit 50A responds to the magnetic field for detection by the first signal output from the signal output unit 46 to at least the first sensing coil 40A, and detects an echo sent from the terminal device 20 to at least the first sensing coil 40A.
- the placement position is specified based on the signal detection results.
- the arrangement position specifying unit 50A determines which of the plurality of first sensing coils 40A the echo signal responded to is higher than a predetermined level. Through this determination, the placement position specifying unit 50A specifies the placement position of the terminal device 20 in the estimated chargeable range 64 on the placement surface 12A. Specifically, the arrangement position specifying unit 50A outputs an echo signal having a maximum level and a signal having a predetermined level or higher among the echo signals of each of the plurality of first sensing coils 40A detected by the signal detecting unit 48. The position of the first sensing coil 40A is specified as the location of the terminal device 20. In this embodiment, a plurality of first sensing coils 40A are arranged along the Y-axis direction. Therefore, the arrangement position identifying unit 50A identifies the position in the Y-axis direction on the mounting surface 12A as the arrangement position of the terminal device 20.
- the determining unit 50B determines whether the terminal device 20 exists within the estimated chargeable range 64 by the power transmitting coil 30 based on the detection result of the echo signal.
- FIG. 6 is a schematic diagram showing an example of the positional relationship between the estimated chargeable range 64 and the power receiving unit 22 of the terminal device 20.
- the detection range 60 of the terminal device 20 by the detection coil 40 is wider than the movable range 62 and the estimated chargeable range 64. This is because, from the viewpoint of widening the actual chargeable range as much as possible, it is necessary to ensure a detection range 60 that is wider than the movable range 62 of the power transmission coil 30.
- the power receiving unit 22 of the terminal device 20 is placed within the estimated chargeable range 64.
- the terminal device 20 is wirelessly charged.
- FIG. 6 a case is assumed in which the power receiving unit 22 of the terminal device 20 is placed outside the estimated chargeable range 64.
- the power transmission coil 30 is moved toward the arrangement position of the terminal device 20, the power transmission coil 30 cannot reach a position where the terminal device 20 can be charged. Therefore, in this case, even if the power transmission coil 30 is moved, it is difficult to charge the terminal device 20 with the power transmission coil 30.
- the determination unit 50B determines whether the terminal device 20 is within the estimated chargeable range 64 of the power transmission coil 30 based on the echo signal detection result by the signal detection unit 48.
- the determination unit 50B detects an echo transmitted from the terminal device 20 to the second detection coil 40B in response to a magnetic field for detection by the first signal output from the signal output unit 46 to the second detection coil 40B. Accepts the signal detection results. Then, the determining unit 50B determines whether the terminal device 20 exists within the estimated chargeable range 64 based on the detection result.
- FIG. 7 is a diagram showing an example of the detection results of the echo signals responded to each of the second sensing coil 40B1 and the second sensing coil 40B2.
- the horizontal axis indicates the deviation in the X-axis direction. “0”, which is the origin of the horizontal axis, corresponds to an intermediate position in the X-axis direction between the second sensing coil 40B1 and the second sensing coil 40B2. Further, the position of the deviation X1 on the horizontal axis corresponds to the position of the second sensing coil 40B1 in the X-axis direction. The position of the deviation X2 on the horizontal axis corresponds to the position of the second sensing coil 40B2 in the X-axis direction.
- the echo signals responded to these second sensing coils 40B are as follows. In FIG. 7, this is shown in line diagram 70A or line diagram 70B.
- the determination unit 50B determines that the terminal device 20 is outside the estimated chargeable range 64 on the mounting surface 12A. Determine if it exists.
- the determining unit 50B determines that the terminal device 20 exists outside the estimated chargeable range 64 on the mounting surface 12A. It is determined that it does not. That is, in this case, the determining unit 50B determines that the terminal device 20 is present within the estimated chargeable range 64.
- the moving mechanism control section 50C controls the moving mechanism 34 based on the detection result by the signal detection section 48.
- the moving mechanism control unit 50C controls the moving mechanism 30 so as not to move the power transmitting coil 30. control. Controlling the moving mechanism 34 so as not to move means not transmitting a signal regarding a movement instruction to the moving mechanism 34.
- the moving mechanism control unit 50C places the power transmitting coil at the arrangement position specified by the arrangement position identification unit 50A.
- a moving mechanism 34 is controlled to move 30.
- the moving mechanism control unit 50C moves the power transmission coil 30 to the arrangement position specified by the arrangement position identification unit 50A. Further, the moving mechanism control unit 50C does not move the power transmission coil 30 when the terminal device 20 exists outside the estimated chargeable range 64.
- the moving mechanism control unit 50C identifies the location of the terminal device 20 based on the detection result, and determines that the terminal device 20 exists within the estimated chargeable range 64 based on the detection result.
- the moving mechanism 34 is controlled to move the power transmission coil 30 to the specified placement position.
- the moving mechanism control unit 50C avoids unnecessary movement of the power transmission coil 30 when the terminal device 20 is placed outside the estimated chargeable range 64, that is, in a position where wireless charging is difficult. be able to.
- the communication determination unit 50D determines whether the power transmission coil 30 can communicate with the terminal device 20. In the present embodiment, the communication determining unit 50D determines whether the power transmitting coil 30 is capable of communicating with the terminal device 20 when the power transmitting coil 30 is moved to the arrangement position of the terminal device 20 under the control of the moving mechanism control unit 50C. Determine.
- the communication determination unit 50D causes the power transmission coil 30 to transmit a communication signal via the AC power supply 42.
- the communication signal is, for example, PING.
- PING is a power signal transmitted from the charging device 10 in order to start the terminal device 20.
- the communication determination unit 50D of the control unit 50 may determine whether communication is possible by determining a response signal to a communication signal.
- the power transmission control unit 50E causes the power transmission coil 30 to transmit power.
- the power transmission control unit 50E controls the power transmission coil 30 to transmit power to the terminal device 20 when the communication determination unit 50D determines that communication is possible.
- the power transmission control unit 50E controls the AC power supply 42 to supply AC power from the AC power supply 42 to the power transmission coil 30.
- the power transmitting coil 30 is electromagnetically coupled to the power receiving unit 22 of the terminal device 20 to supply AC power to the power receiving unit 22 .
- the AC power supplied to the power receiving unit 22 is converted into DC power by a rectifier provided in the terminal device 20, and the battery 24 is charged. Therefore, the battery 24 of the terminal device 20 is wirelessly charged.
- FIG. 8 is a flowchart showing an example of the flow of charging processing performed by the charging device 10A of this embodiment.
- the placement position specifying unit 50A specifies the placement position of the terminal device 20 based on the detection result of the signal detection unit 48 (step S100).
- the arrangement position specifying unit 50A responds to the magnetic field for detection by the first signal output from the signal output unit 46 to the first sensing coil 40A, and detects the echo signal returned from the terminal device 20 to the first sensing coil 40A. Accept the detection results. Then, the placement position specifying unit 50A specifies the placement position based on the received detection result.
- the determining unit 50B determines whether the terminal device 20 exists within the estimated chargeable range 64 by the power transmitting coil 30 (step S102). The determining unit 50B determines whether the terminal device 20 is within the estimated chargeable range 64 by determining whether the echo signals responded to the second sensing coil 40B1 and the second sensing coil 40B2 are less than the threshold value Vth. Determine whether or not.
- step S104 the moving mechanism control unit 50C controls the moving mechanism 34 so as not to move the power transmitting coil 30 (step S104). That is, the moving mechanism control unit 50C does not transmit a signal regarding the movement instruction to the moving mechanism 34. Then, the process returns to step S100.
- step S106 the moving mechanism control unit 50C controls the moving mechanism 34 to move the power transmission coil 30 to the arrangement position specified in step S100 (step S106). Through the process of step S106, the power transmission coil 30 moves to the location where the terminal device 20 is placed.
- the communication determination unit 50D determines whether the power transmission coil 30 can communicate with the terminal device 20 (step S108).
- the communication determining unit 50D determines whether the power transmitting coil 30 can communicate with the terminal device 20 when the power transmitting coil 30 reaches the arrangement position of the terminal device 20 through the process of step S106.
- the communication determination unit 50D determines whether the power transmission coil 30 can communicate with the terminal device 20, for example, by using PING as a communication signal.
- step S108: No If the communication determination unit 50D determines that communication is impossible (step S108: No), the process returns to step S100. If the communication determination unit 50D determines that communication is possible (step S108: Yes), the process advances to step S110.
- step S110 the power transmission control unit 50E causes the power transmission coil 30 to transmit power (step S110).
- step S110 wireless charging of the battery 24 of the terminal device 20 is started. Then, this routine ends.
- the charging device 10A of the present embodiment is the charging device 10 that wirelessly charges the terminal device 20 that is disposed on the mounting surface 12A and includes the power receiving unit 22 that receives wirelessly transmitted power.
- 10 A of charging devices of this embodiment are equipped with the power transmission coil 30, the power transmission control part 50E, the detection coil 40, the signal output part 46, and the determination part 50B.
- the power transmission coil 30 transmits power to the terminal device 20.
- the power transmission control unit 50E causes the power transmission coil 30 to transmit power.
- the detection coil 40 is a coil for detecting the placement position of the terminal device 20 on the mounting surface 12A.
- the signal output unit 46 outputs 40 first signals to the detection coil for generating a detection magnetic field.
- the signal detection unit 48 detects an echo signal sent from the terminal device 20 to the detection coil 40 in response to the detection magnetic field.
- the determining unit 50B determines whether the terminal device 20 exists within the estimated chargeable range 64 by the power transmitting coil 30 based on the detection result of the echo signal.
- the power transmission coil is moved toward the placement position of the terminal device 20 placed on the placement surface 12A. started, and wireless charging started from the power transmission coil to the terminal device. For this reason, in the prior art, even when the terminal device 20 is placed in a position where wireless charging is difficult, the power transmission coil may be moved or wireless charging may be started, resulting in increased power consumption.
- the determination unit 50B determines whether the terminal device 20 is present within the estimated chargeable range 64 by the power transmission coil 30.
- wireless charging, movement of the power transmission coil 30, etc. can be controlled using the determination result of whether the terminal device 20 is present within the estimated chargeable range 64. That is, in the charging device 10A, control such as unnecessary movement of the power transmission coil 30 and unnecessary start of wireless charging can be suppressed.
- the charging device 10A of this embodiment can save power.
- the charging device 10A of this embodiment can include an arrangement position specifying section 50A and a movement mechanism control section 50C.
- the placement position specifying unit 50A specifies the placement position of the terminal device 20 based on the detection result of the signal detection unit 48.
- the moving mechanism 34 moves the power transmitting coil 30.
- the moving mechanism control unit 50C controls the moving mechanism 34 based on the detection result.
- the arrangement position specifying unit 50A controls the moving mechanism 34 so as not to move the power transmitting coil 30. Furthermore, when it is determined that the terminal device 20 is within the estimated chargeable range 64, the placement position specifying unit 50A controls the moving mechanism 34 to move the power transmission coil 30 to the placement position of the terminal device 20.
- the arrangement of the terminal device 20 placed on the mounting surface 12A is fixed regardless of whether the arrangement position of the terminal device 20 is within the estimated chargeable range 64 or not.
- the power transmitting coil 30 started moving toward the position, and wireless charging started from the power transmitting coil 30 toward the terminal device 20.
- FIG. 9 is a flowchart showing an example of the flow of charging control of a conventional charging device.
- control unit of the conventional charging device specifies the location of the terminal device 20 (step S1000), it controls the movement of the power transmission coil 30 to the location (step S1020). Then, the control unit of the conventional charging device determines whether the power transmission coil 30 that has been controlled to move to the placement position can communicate with the terminal device 20 (step S1040). If it is determined that the control unit cannot communicate (step S1040: No), the process returns to step S1000. If the control unit determines that communication is possible (step S1040: Yes), it transmits power to the terminal device 20 (step S1060), and ends this routine.
- the terminal device 20 is placed on the mounting surface 12A without determining whether or not it exists within the estimated chargeable range 64 by the power transmission coil 30.
- the power transmission coil 30 had started to move toward the location where the terminal device 20 was placed. Therefore, in the conventional technology, even when the terminal device 20 is placed in a position where wireless charging is not possible, the movement of the power transmission coil 30 is controlled, and the motors such as the drive motor 34A and the drive motor 34B are not driven. etc., the power consumption was increasing.
- the charging device 10A of the present embodiment determines whether the terminal device 20 exists within the estimated chargeable range 64 by the power transmission coil 30.
- the moving mechanism 34 is controlled to move the power transmission coil 30 to the location where the terminal device 20 is located.
- the charging device 10A of this embodiment can suppress unnecessary movement of the power transmission coil 30. That is, in addition to the above effects, the charging device 10A of this embodiment can effectively save power.
- FIGS. 10A and 10B are explanatory diagrams of an example of the effects of the charging device 10A of this embodiment.
- FIG. 10A is an explanatory diagram of an example of the control content by the conventional charging device when the power receiving unit 22 of the terminal device 20 is located in each region of the space on the mounting surface 12A.
- FIG. 10B is an explanatory diagram of an example of the content of control by the charging device 10A of this embodiment when the power receiving unit 22 of the terminal device 20 is located in each region of the space on the mounting surface 12A.
- the horizontal axis represents the distance in the X-axis direction on the mounting surface 12A.
- FIGS. 10A and 10B show distances in the X-axis direction, with the origin "0" being the midpoint between the second sensing coil 40B1 and the second sensing coil 40B2 in the X-axis direction of the mounting surface 12A.
- the vertical axis represents the distance in the Z-axis direction between the mounting surface 12A and the power receiving unit 22 of the terminal device 20 when the mounting surface 12A is set as the origin "0".
- region 72 represents the region in real space where charging is started.
- the region 74 represents a region where the arrangement position is detected by the detection coil 40 but charging is not started.
- Region 76 represents a region where movement of power transmission coil 30 is not controlled and charging is not started.
- the area 76 in which the movement of the power transmitting coil 30 is not controlled in the space above the mounting surface 12A is wider than in the conventional charging device shown in FIG. 10A. .
- the charging device 10A of this embodiment can more effectively save power than conventional charging devices.
- FIG. 3 is a block diagram showing an example of the configuration of the charging device 10B of this embodiment.
- Charging device 10B is an example of charging device 10.
- the charging device 10B has the same configuration as the charging device 10A of the above embodiment, except that it includes a control section 52 instead of the control section 50.
- the control unit 52 includes a placement position specifying unit 50A, a determining unit 52B, a moving mechanism control unit 52C, a communication determining unit 50D, and a power transmission control unit 50E.
- the control unit 52 is the same as the control unit 50 of the embodiment described above, except that it includes a discrimination unit 52B instead of the discrimination unit 50B, and a movement mechanism control unit 52C instead of the movement mechanism control unit 50C.
- the moving mechanism control section 52C controls the moving mechanism 34 based on the detection result by the signal detection section 48, similar to the moving mechanism control section 50C of the above embodiment.
- the moving mechanism control unit 52C moves the power transmission coil 30 to the placement position.
- the moving mechanism 34 is controlled as follows.
- the moving mechanism control unit 52C moves the power transmitting coil 30 to the specified placement position before it is determined whether or not the terminal device 20 exists in the estimated chargeable range 64. Controls the moving mechanism 34.
- the movement mechanism control section 52C may control the movement of the movement mechanism 34 in the same manner as the movement mechanism control section 50C, except that the timing of movement control of the movement mechanism 34 is different from that of the movement mechanism control section 50C of the above embodiment.
- the determination unit 52B determines whether the terminal device 20 is within the estimated chargeable range 64 by the power transmission coil 30 based on the detection result of the echo signal by the signal detection unit 48. Determine.
- the discriminating section 52B receives the second detecting coil from the terminal device 20 in response to a magnetic field for detection caused by the first signal output from the signal output section 46 to the second detecting coil 40B.
- the echo signal detection result sent as a response to 40B is accepted.
- the determining unit 52B determines whether the terminal device 20 exists within the estimated chargeable range 64 based on the detection result.
- the determining section 52B determines whether the power transmitting coil 30, which has been controlled to move to the arrangement position, is unable to communicate with the terminal device 20 based on the detection result of the signal detecting section 48. exists within the estimated chargeable range 64.
- the determination unit 52B determines whether the terminal device 20 is within the estimated chargeable range 64 when the power transmission coil 30 is controlled to move toward the arrangement position and it is determined that communication with the terminal device 20 is impossible. Determine whether it exists or not.
- the determining unit 52B may determine whether the terminal device 20 is within the estimated chargeable range 64 in the same manner as the determining unit 50B, except that the timing of determination is different from the determining unit 50B of the above embodiment. .
- FIG. 11 is a flowchart showing an example of the flow of charging processing performed by the charging device 10B of this embodiment.
- the placement position specifying unit 50A specifies the placement position of the terminal device 20 based on the detection result of the signal detection unit 48 (step S200).
- the placement position specifying unit 50A specifies the placement position of the terminal device 20 in the same manner as in step S100 (see FIG. 8) of the above embodiment.
- the moving mechanism control unit 52C controls the moving mechanism 34 to move the power transmitting coil 30 to the arrangement position specified in step S200 (step S202). Through the process of step S202, the power transmission coil 30 is controlled to move toward the location where the terminal device 20 is placed.
- the communication determination unit 50D determines whether the power transmission coil 30 can communicate with the terminal device 20 (step S204).
- the communication determination unit 50D determines whether the power transmission coil 30 can communicate with the terminal device 20 by using PING as a communication signal, similarly to the above embodiment.
- step S204 the process advances to step S206.
- step S206 the power transmission control unit 50E causes the power transmission coil 30 to transmit power (step S206).
- step S206 wireless charging of the battery 24 of the terminal device 20 is started. Then, this routine ends.
- step S208 the placement position specifying unit 50A specifies the placement position of the terminal device 20 based on the detection result of the signal detection unit 48 (step S208).
- the process in step S208 is similar to step S200 above.
- the determining unit 52B determines whether the terminal device 20 exists within the estimated chargeable range 64 by the power transmitting coil 30, based on the echo signal detection result (step S210). Similar to the determining unit 50B of the above embodiment, the determining unit 52B determines whether the echo signals responded to the second sensing coil 40B1 and the second sensing coil 40B2 are less than the threshold value Vth, thereby determining whether the terminal device 20 is within the estimated chargeable range 64.
- step S210: Yes If it is determined that the terminal device 20 exists within the estimated chargeable range 64 (step S210: Yes), the process advances to step S202. If it is assumed that the terminal device 20 exists outside the estimated chargeable range 64 (step S210: No), the process proceeds to step S208.
- the moving mechanism control unit 52C moves the power transmission coil 30 to the location.
- the moving mechanism 34 is controlled as follows. When it is determined that the power transmitting coil 30 whose movement has been controlled to the placement position is unable to communicate with the terminal device 20, the determination unit 52B determines the estimated chargeable range of the terminal device 20 based on the detection result of the signal detection unit 48. 64 is present.
- the movement control of the power transmitting coil 30 is repeated until it is determined that the communication is possible. was running.
- step S1040 movement control of the power transmitting coil 30 is repeatedly executed until it is determined that communication is possible (step S1040: Yes). (Step S1040: No, see Step S1000 and Step S1020).
- the moving mechanism control unit 52C controls the movement of the power transmission coil 30 toward the arrangement position, and after the communication determination unit 50D determines that communication is impossible, the terminal device 20 can be charged. It is determined whether the object exists within the estimated range 64 (see FIG. 11). In the charging device 10B of the present embodiment, when it is determined that the terminal device 20 exists within the estimated chargeable range 64, the moving mechanism 34 is controlled to move the power transmitting coil 30 to the arrangement position.
- the charging device 10B of the present embodiment can suppress repeated unnecessary movements of the power transmission coil 30, compared to conventional charging devices. That is, the charging device 10B of this embodiment can effectively save power similarly to the charging device 10A of the above embodiment.
- the charging device 10B of the present embodiment expands the range of the chargeable area on the mounting surface 12A while minimizing the movement of the power transmission coil 30. be able to.
- FIGS. 12A and 12B are explanatory diagrams of an example of the effects of the charging device 10B of this embodiment.
- FIG. 12A is an explanatory diagram of an example of the control content by the conventional charging device when the power receiving unit 22 of the terminal device 20 is located in each region of the space on the mounting surface 12A.
- FIG. 12B is an explanatory diagram of an example of the content of control by the charging device 10B of this embodiment when the power receiving unit 22 of the terminal device 20 is located in each region of the space on the mounting surface 12A.
- the horizontal axis represents the distance in the X-axis direction on the mounting surface 12A.
- 12A and 12B show the distance in the X-axis direction, with the origin "0" being the midpoint between the second sensing coil 40B1 and the second sensing coil 40B2 in the X-axis direction of the mounting surface 12A.
- the vertical axis represents the distance in the Z-axis direction between the mounting surface 12A and the power receiving unit 22 of the terminal device 20 when the mounting surface 12A is set as the origin "0".
- region 72, region 74, and region 76 are the same as in the above embodiment. That is, the area 72 represents an area in real space where charging is started.
- the region 74 represents a region where the arrangement position is detected by the detection coil 40 but charging is not started.
- Region 76 represents a region where movement of power transmission coil 30 is not controlled and charging is not started.
- a region 78 represents a region where charging is started without controlling the movement of the power transmitting coil 30 if the power transmitting coil 30 and the power receiving unit 22 can communicate.
- the charging device 10B of this embodiment compared to the conventional charging device shown in FIG. 12A, the area 76 in which the movement of the power transmitting coil 30 is not controlled in the space above the mounting surface 12A is wider. . Therefore, it can be said that the charging device 10B of this embodiment can more effectively save power than the conventional charging device.
- the charging device 10B of this embodiment expands the range of the chargeable area on the mounting surface 12A while minimizing the movement of the power transmission coil 30. It can be said that it is possible to do so.
- FIG. 3 is a block diagram showing an example of the configuration of the charging device 10C of this embodiment.
- Charging device 10C is an example of charging device 10.
- the charging device 10C has the same configuration as the charging device 10A of the above embodiment, except that it includes a control section 53 instead of the control section 50.
- the control unit 53 includes an arrangement position specifying unit 50A, a determining unit 53B, a moving mechanism control unit 52C, a communication determining unit 53D, and a power transmission control unit 50E.
- the arrangement position specifying section 50A, the moving mechanism control section 52C, and the power transmission control section 50E are the same as those in the above embodiment.
- the determination unit 53B determines whether the terminal device 20 is charged based on the detection result of the signal detection unit 48 when the movement mechanism control unit 52C controls the movement of the power transmission coil 30 to the placement position specified by the placement position specification unit 50A. It is determined whether or not it exists within the possible estimation range 64.
- the determining unit 53B may determine whether the terminal device 20 is within the estimated chargeable range 64 in the same manner as the determining unit 50B, except that the timing of determination is different from the determining unit 50B of the above embodiment. .
- the communication determining unit 53D determines whether the power transmitting coil 30 can communicate with the terminal device 20.
- the communication determination unit 53D determines whether or not it is possible to communicate with the terminal device 20 using a communication signal such as PING, similarly to the communication determination unit 50D.
- the communication determination unit 53D determines whether communication with the terminal device 20 is possible using a communication signal with a voltage level according to the determination result by the determination unit 53B.
- the communication determination unit 53D controls the terminal device 20 to move to the placement position using a communication signal with a first voltage that is less than or equal to the first threshold. It is determined whether the power transmission coil 30 can communicate with the terminal device 20.
- the communication determination unit 53D uses a communication signal of a second voltage equal to or higher than a second threshold, which is greater than the first threshold, to move the terminal device 20 to the placement position. It is determined whether the controlled power transmission coil 30 can communicate with the terminal device 20.
- the first threshold value may be determined in advance.
- the first threshold value may be predetermined as a value at which a communication signal with a first voltage equal to or less than the first threshold value becomes the voltage level of a communication signal used for normal communication confirmation.
- the second threshold value may be predetermined to be larger than the first threshold value.
- the second threshold is set such that when a communication signal with a second voltage equal to or higher than the second threshold exceeds the voltage level of a communication signal used for normal communication confirmation and reaches the power receiving unit 22 of the terminal device 20, the terminal device 20 What is necessary is to predetermine a value at a voltage level at which the voltage is not electrically destroyed by high voltage.
- control unit 53 of the charging device 10C may start wireless charging of the terminal device 20 when it is determined that communication is possible using the communication signal of the first voltage or the communication signal of the second voltage.
- FIG. 13 is a flowchart showing an example of the flow of charging processing performed by the charging device 10C of this embodiment.
- the placement position specifying unit 50A specifies the placement position of the terminal device 20 based on the detection result of the signal detection unit 48 (step S300).
- the placement position specifying unit 50A specifies the placement position of the terminal device 20 in the same manner as in step S100 (see FIG. 8) of the above embodiment.
- the moving mechanism control unit 52C controls the moving mechanism 34 to move the power transmitting coil 30 to the arrangement position specified in step S300 (step S302). Through the process of step S302, the power transmission coil 30 is controlled to move toward the location where the terminal device 20 is placed.
- the determining unit 53B determines whether the terminal device 20 exists within the estimated chargeable range 64 by the power transmitting coil 30, based on the echo signal detection result (step S304). Similar to the determining unit 50B of the above embodiment, the determining unit 53B determines whether the echo signals responded to the second sensing coil 40B1 and the second sensing coil 40B2 are less than the threshold value Vth, thereby determining whether the terminal device 20 is within the estimated chargeable range 64.
- step S304 If it is determined that the terminal device 20 exists within the estimated chargeable range 64 (step S304: Yes), the process advances to step S306.
- step S306 the communication determination unit 53D determines whether the power transmission coil 30 is capable of communicating with the terminal device 20 within the estimated chargeable range 64 using the communication signal with the first voltage equal to or lower than the first threshold. (Step S306). If it is determined in step S306 that communication is possible (step S306: Yes), the process advances to step S310, which will be described later. If it is determined in step S306 that communication is not possible (step S306: No), the process returns to step S300.
- step S304 determines that the terminal device 20 exists outside the estimated chargeable range 64 (step S304: No). If it is determined that the terminal device 20 exists outside the estimated chargeable range 64 (step S304: No), the process advances to step S308.
- step S308 the communication determination unit 53D determines whether the power transmission coil 30 can communicate with the terminal device 20 outside the estimated chargeable range 64 using the communication signal with the second voltage equal to or higher than the second threshold. (Step S308). If it is determined in step S308 that communication is not possible (step S308: No), the process returns to step S300. If it is determined in step S308 that communication is possible (step S308: Yes), the process advances to step S310.
- step S310 the power transmission control unit 50E causes the power transmission coil 30 to transmit power (step S310).
- step S310 wireless charging of the battery 24 of the terminal device 20 is started. Then, this routine ends.
- the determination unit 53B determines whether the terminal device 20 exists within the estimated chargeable range 64 based on the detection result when the power transmission coil 30 is controlled to move to the arrangement position. Determine whether or not to do so. If it is determined that the terminal device 20 is within the estimated chargeable range 64, the communication determination unit 50D uses a communication signal of a first voltage that is less than or equal to the first threshold value to move the power transmission coil 30 that has been controlled to move to the arrangement position. It is determined whether communication with the terminal device 20 is possible.
- the communication determination unit 50D uses a communication signal of a second voltage equal to or higher than a second threshold, which is greater than the first threshold, to move the terminal device 20 to the placement position. It is determined whether the controlled power transmission coil 30 can communicate with the terminal device 20.
- step S1040 No, see step S1000 and step S1020.
- the power transmission coil 30 can communicate with the terminal device 20 using the communication signal of the second voltage depending on whether the terminal device 20 exists within the estimated chargeable range 64. Determine whether or not. That is, when the charging device 10C determines that the terminal device 20 is outside the estimated chargeable range 64, the power transmitting coil 30 uses the communication signal of the second voltage equal to or higher than the second threshold, which is larger than the first threshold, to cause the power transmitting coil 30 to connect to the terminal device. It is determined whether communication with 20 is possible.
- the charging device 10C if it is determined that communication is possible, wireless charging of the terminal device 20 is started, and if it is determined that communication is not possible, the charging device 10C specifies the placement position of the terminal device 20 and executes movement control of the power transmission coil 30. do.
- the charging device 10C of the present embodiment uses communication signals of different voltage levels depending on whether the terminal device 20 exists within the estimated chargeable range 64 or outside the estimated chargeable range 64. , determines whether communication with the terminal device 20 is possible.
- the charging device 10C of the present embodiment can suppress repeated unnecessary movements of the power transmission coil 30 compared to conventional charging devices. That is, the charging device 10C of the present embodiment can effectively save power similarly to the charging device 10A of the above embodiment.
- the charging device 10C of the present embodiment determines that the terminal device 20 exists outside the estimated chargeable range 64
- the charging device 10C uses a communication signal of a second voltage equal to or higher than a second threshold, which is larger than the first threshold, to charge the power transmitting coil. 30 is able to communicate with the terminal device 20. Therefore, compared to a configuration in which wireless charging is not started when the terminal device 20 exists outside the estimated chargeable range 64, it is possible to expand the area on the mounting surface 12A in which charging can be started.
- Modification 1 In the embodiment described above, the configuration in which the sensing coil 40 is configured from the first sensing coil 40A and the second sensing coil 40B has been described as an example. In this modification, a configuration in which a plurality of sensing coils 40 are extended in each of the X-axis direction and the Y-axis direction and arranged so as to intersect with each other will be described as an example.
- FIG. 14 is a block diagram showing an example of the configuration of a charging device 10D of this modification.
- Charging device 10D is an example of charging device 10.
- the charging device 10D is the same as the above implementation except that the detection coil 40 includes a plurality of coils 41 in place of the first detection coil 40A and the second detection coil 40B, and the control unit 54 is provided in place of the control unit 50.
- the configuration is similar to that of the charging devices 10A to 10C of the present invention.
- the sensing coil 40 extends in a first direction (X-axis direction) in a two-dimensional plane along the mounting surface 12A, and extends along a second direction (Y-axis direction) that intersects the first direction. It consists of a plurality of coils 41 arranged in plurality, extended in the second direction (Y-axis direction), and arranged in plurality along the first direction (X-axis direction).
- the coil 41 includes a coil 41A and a coil 41B.
- the coils 41A are coils extending in the Y-axis direction and arranged in plurality along the X-axis direction.
- the coils 41B are coils extending in the X-axis direction and arranged in plurality along the Y-axis direction.
- the detection range 60 on the mounting surface 12A is an area where the detection coil 40, which is the coil 41 composed of the plurality of coils 41A and the plurality of coils 41B, is arranged. Similar to the embodiment described above, the detection range 60 includes the entire movable range 62 and the estimated chargeable range 64, and is wider than these ranges.
- a detection coil 40 made up of a plurality of coils 41 is electrically connected to each of a signal output section 46 and a signal detection section 48 via a selector 44.
- the signal output section 46 and the signal detection section 48 are the same as those in the above embodiment.
- the control unit 54 includes a placement position identification unit 54A, a determination unit 54B, a moving mechanism control unit 54C, a communication determination unit 54D, and a power transmission control unit 54E.
- the placement position specifying unit 54A specifies the placement position of the terminal device 20 based on the detection result of the signal detection unit 48, similar to the placement position specifying unit 50A of the above embodiment.
- the arrangement position specifying section 54A specifies the arrangement position of the terminal device 20 based on the level of the echo signal which is the detection result of the signal detection section 48, similarly to the arrangement position specifying section 50A.
- the arrangement position specifying unit 54A responds to the magnetic field for detection by the first signal output from the signal output unit 46 to each of the coils 41 included in the detection coil 40, and moves the coil 41 from the terminal device 20.
- the placement position is specified based on the detection result of the echo signal responded to.
- the arrangement position specifying unit 54A determines which of the plurality of coils 41A arranged along the X-axis direction the echo signal responded to is higher than a predetermined level. . Through this determination, the arrangement position specifying unit 54A specifies the position of the terminal device 20 in the X-axis direction in the detection range 60 on the mounting surface 12A. Specifically, the arrangement position specifying unit 54A selects the coil 41A that outputs the echo signal of the maximum level and that has a signal of a predetermined level or higher among the echo signals of each of the plurality of coils 41A detected by the signal detection unit 48. The position is specified as the position of the terminal device 20 in the X-axis direction.
- the arrangement position specifying unit 54A determines which of the plurality of coils 41B arranged along the Y-axis direction, to which of the coils 41B the echo signal responded is at a predetermined level or higher. Through this determination, the arrangement position specifying unit 54A specifies the position of the terminal device 20 in the Y-axis direction in the detection range 60 on the mounting surface 12A. Specifically, the arrangement position specifying unit 54A selects a coil 41B that outputs an echo signal of a maximum level and a signal of a predetermined level or higher among the echo signals of each of the plurality of coils 41B detected by the signal detection unit 48. The position is specified as the position of the terminal device 20 in the Y-axis direction.
- the placement position specifying unit 54A specifies the placement position of the terminal device 20, which is represented by the position in the X-axis direction and the position in the Y-axis direction, on the two-dimensional plane of the mounting surface 12A.
- the placement position specifying unit 54A specifies the placement position of the terminal device 20 at the same timing as the placement position specifying unit 50A of the above embodiment, except that the method of specifying the placement position of the terminal device 20 is different.
- the determining unit 54B determines whether the terminal device 20 is within the estimated chargeable range 64 by the power transmitting coil 30 based on the detection result of the echo signal. Determine whether or not to do so.
- the determination unit 54B performs the determination process using the placement position of the terminal device 20 specified by the placement position identification unit 54A based on the detection result of the echo signal.
- the placement position specifying unit 54A determines the placement position of the terminal device 20, which is represented by the position in the X-axis direction and the position in the Y-axis direction, on the two-dimensional plane of the mounting surface 12A. Identify. Therefore, the determining unit 54B determines whether or not the placement position specified by the placement position specifying unit 54A is located within the estimated chargeable range 64 stored in advance, so that the terminal device 20 can be charged. It is determined whether or not it exists within the estimated range 64.
- the determining unit 54B is the same as the determining unit 50B, the determining unit 52B, or the determining unit 53B of the above embodiment, except that the method of determining whether or not the terminal device 20 is present within the estimated chargeable range 64 is different from the above embodiment. It is determined whether or not the terminal device 20 exists within the estimated chargeable range 64 at the same timing as each of the above.
- the processing of the moving mechanism control unit 54C, communication determination unit 54D, and power transmission control unit 54E is the same as in the above embodiment. That is, the movement mechanism control section 54C is similar to the movement mechanism control section 50C or the movement mechanism control section 52C of the above embodiment.
- the communication determining section 54D is similar to the communication determining section 50D or the communication determining section 53D of the above embodiment.
- the power transmission control section 54E is similar to the power transmission control section 50E of the above embodiment.
- the control unit 54 of the charging device 10D of this modification is different from the control unit 50 of the above embodiment, except that the method of specifying the placement position by the placement position specifying unit 54A and the discrimination method by the discrimination unit 54B are different from those of the above embodiment.
- the same processing as each of the section 52 and the control section 53 is executed.
- the position represented by the position in the X-axis direction and the position in the Y-axis direction on the two-dimensional plane of the mounting surface 12A is used as the arrangement position of the terminal device 20, similarly to the above embodiment. , power saving can be achieved.
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Abstract
充電装置(10A)は、載置面(12A)に配置され無線送信された電力を受電する受電部を備える端末装置に対してワイヤレス充電を行う充電装置(10)である。送電コイル(30)は、端末装置に電力を送電する。送電制御部(50E)は、送電コイル(30)に対して電力を送電させる。検知コイル(40)は、載置面(12A)上の端末装置の配置位置を検知するためのコイルである。信号出力部(46)は、検知用の磁界を発生させるための第1信号を検知コイル(40)に出力する。信号検出部(48)は、検知用の磁界に反応して端末装置から検知コイル(40)へ応答されたエコー信号を検出する。判別部(50B)は、エコー信号の検出結果に基づいて、端末装置が送電コイル(30)による充電可能推定範囲(64)内に存在するか否かを判別する。
Description
本開示は、充電装置に関する。
電池内蔵の端末装置に対してワイヤレス充電を行う装置が知られている。例えば、端末装置の配置位置に送電コイルを移動させ、該送電コイルにより端末装置をワイヤレス充電する装置が開示されている(例えば、特許文献1および特許文献2参照)。
しかしながら、従来技術では、載置面に端末装置が載置されると端末装置の配置位置に向かって送電コイルの移動が開始され、送電コイルから端末装置へ向かってワイヤレス充電が開始されていた。また、従来技術では、載置面に端末装置が載置されると無条件にワイヤレス充電が開始される場合があった。このため、従来技術では、ワイヤレス充電の困難な位置に端末装置が載置された場合であっても送電コイルの移動やワイヤレス充電が開始され、消費電力が増大する場合があった。また、従来技術では、送電コイルの電圧値とあらかじめ定められた一定値とを比較し、適切な状態であると判定した場合に充電を開始していた。しかし、従来技術では、送電コイルと端末装置との通信が可能であることが前提であり、ワイヤレス充電の通信困難な位置に端末装置が載置された場合に対する効果は限定的であり、省電力を図ることが困難となる場合があった。
本開示は、省電力を図ることができる、充電装置を提供することを目的とする。
本開示の一態様に係る充電装置は、載置面に配置され無線送信された電力を受電する受電部を備える端末装置に対してワイヤレス充電を行う充電装置である。充電装置は、送電コイルと、送電制御部と、検知コイルと、信号出力部と、信号検出部と、判別部と、を備える。送電コイルは、前記端末装置に電力を送電する。送電制御部は、前記送電コイルに対して電力を送電させる。検知コイルは、前記載置面上の前記端末装置の配置位置を検知する。信号出力部は、検知用の磁界を発生させるための第1信号を前記検知コイルに出力する。信号検出部は、前記検知用の磁界に反応して前記端末装置から前記検知コイルへ応答されたエコー信号を検出する。判別部は、前記エコー信号の検出結果に基づいて、前記端末装置が前記送電コイルによる充電可能推定範囲内に存在するか否かを判別する。
本開示によれば、省電力を図ることができる。
以下、適宜図面を参照しながら、本開示の実施形態を詳細に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供するのであって、これらにより請求の範囲に記載の主題は限定されない。
(第1の実施形態)
図1は、本実施形態の充電システム1の概略構成の一例を示す図である。
図1は、本実施形態の充電システム1の概略構成の一例を示す図である。
充電システム1は、充電装置10Aと、端末装置20と、を備える。
充電装置10Aは、充電装置10の一例である。充電装置10は、電池24を内蔵した端末装置20に対してワイヤレス充電を行う装置である。
ワイヤレス充電とは、無線により充電することを意味する。本実施形態では、ワイヤレス充電が、磁気誘導作用による充電を意味する形態を一例として説明する。
端末装置20は、電池24を内蔵した機器である。端末装置20は、例えば、スマートフォン、タブレット端末、オーディオプレーヤー、携帯電話等である。
端末装置20は、少なくとも受電部22および電池24を備える。
受電部22は、充電装置10Aから無線送信された電力を受電する機構である。受電部22は、例えば、後述する充電装置10Aの送電コイル30に電磁結合される誘電コイルである。電池24は受電部22に誘導された電力によって充電される。
充電装置10Aの筐体12には、載置面12Aが設けられている。載置面12Aは、ワイヤレス充電対象の端末装置20を載置するための面である。本実施形態では、載置面12Aが、筐体12の外表面の一部の領域であり、且つ、2次元平面状の領域である形態を一例として説明する。
本実施形態では、載置面12Aが、第1方向と第1方向に直交する第2方向によって規定される平面に沿った2次元平面である場合を想定して説明する。また、図1に示すように、第1方向はX軸方向であり、第2方向はY軸方向である場合を想定して説明する。X軸方向およびY軸方向は、載置面12Aの2次元平面に沿った互いに直交する方向である。X軸方向およびY軸方向に直交するZ軸方向は、筐体12の厚み方向に一致するものとして説明する。
充電装置10Aの筐体12内には、送電コイル30、移動機構34、検知コイル40、および制御部50、等が設けられている。
送電コイル30は、端末装置20に電力を送電するためのコイルである。詳細には、送電コイル30は、載置面12A上に載置された端末装置20の受電部22へ電力を誘導するためのコイルである。
移動機構34は、送電コイル30を載置面12Aに沿って移動させる機構である。本実施形態では、移動機構34は、駆動モータ34Aと、駆動モータ34Bと、を含む。駆動モータ34Aは、送電コイル30をY軸方向に沿って移動させるためのモータである。駆動モータ34Bは、送電コイル30をX軸方向に沿って移動させるためのモータである。
駆動モータ34Aおよび駆動モータ34Bは、支持部材32に連結されている。
支持部材32は、ネジ棒部材32Aと、ガイドロッド32Bと、ネジ棒部材32Cと、ガイドロッド32Dと、ナット32Eと、ナット32Fと、ナット32Gと、を含む。
ネジ棒部材32Aおよびガイドロッド32Bは、Y軸方向に延伸された棒状部材であり、ナット32Gを介して送電コイル30を支持する。ネジ棒部材32Aおよびガイドロッド32Bは、Y軸方向の一端部がナット32Eに連結され、Y軸方向の他端部がナット32Fに連結されている。ネジ棒部材32AのY軸方向の一端部は駆動モータ34Aに連結されている。
駆動モータ34Aの駆動によってネジ棒部材32Aが回転されることで、送電コイル30を支持するナット32Gがガイドロッド32Bの延伸方向であるY軸方向に移動し、送電コイル30がY軸方向に移動する。
ネジ棒部材32Cおよびガイドロッド32Dは、X軸方向に延伸された棒状部材であり、ナット32Eおよびナット32Fをそれぞれ支持する。ネジ棒部材32Cの延伸方向の一端部はナット32Gに連結されており、ナット32Gには駆動モータ34Bが設けられている。
駆動モータ34Bの駆動によってネジ棒部材32Cが回転されることで、ネジ棒部材32Aおよびガイドロッド32Bを介して送電コイル30を支持するナット32Eおよびナット32Fが、ネジ棒部材32Cおよびガイドロッド32Dの各々に沿ってX軸方向に移動する。ナット32Eおよびナット32FのX軸方向の移動によって、送電コイル30がX軸方向に移動する。
このように、送電コイル30は、移動機構34に含まれる駆動モータ34Aおよび駆動モータ34Bの駆動により、載置面12Aに沿ってX軸方向およびY軸方向に移動可能に構成されている。すなわち、送電コイル30は、移動機構34によって、載置面12Aに沿った移動可能範囲62内を移動可能に構成されている。移動可能範囲62は、移動機構34によって送電コイル30が移動可能な範囲である。移動可能範囲62は、載置面12Aの2次元平面に沿った領域であり、該載置面12Aの一部を占める領域である。
なお、移動機構34は、送電コイル30を載置面12Aに沿って移動させる機構であればよく、図1に示す構成に限定されない。
検知コイル40は、載置面12A上の端末装置20の配置位置を検知するためのコイルである。端末装置20の配置位置とは、端末装置20に設けられた受電部22の配置位置を表す。端末装置20の配置位置は、載置面12A上の位置によって表される。検知コイル40は、載置面12Aの内側に載置面12Aに沿って配置されている。検知コイル40の詳細は後述する。
制御部50は、充電装置10において情報処理を実行する。
図2は、制御部50の一例のハードウェア構成図である。
制御部50は、CPU(Central Processing Unit)11A、ROM(Read Only Memory)11B、RAM11C、およびI/F11D等がバス11Eにより相互に接続されており、通常のコンピュータを利用したハードウェア構成となっている。
CPU11Aは、本実施形態の充電装置10Aを制御する演算装置である。ROM11Bは、CPU11Aによる各種の処理を実現するプログラム等を記憶する。RAM11Cは、CPU11Aによる各種の処理に必要なデータを記憶する。I/F11Dは、データを送受信するためのインタフェースである。
本実施形態の充電装置10Aで実行される情報処理を実行するためのプログラムは、ROM11B等に予め組み込んで提供される。なお、本実施形態の充電装置10Aで実行されるプログラムは、充電装置10Aにインストール可能な形式又は実行可能な形式のファイルでCD-ROM、フレキシブルディスク(FD)、CD-R、DVD(Digital Versatile Disk)等のコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録されて提供するように構成してもよい。
次に、充電装置10Aの構成について詳細に説明する。
図3は、充電装置10Aの構成の一例を示すブロック図である。
充電装置10Aは、送電コイル30、移動機構34、検知コイル40、交流電源42、セレクタ44、信号出力部46、信号検出部48、および制御部50を備える。
検知コイル40は、上述したように、載置面12A上の端末装置20の配置位置を検知するためのコイルである。
図4は、本実施形態の検知コイル40の一例の説明図である。本実施形態では、検知コイル40は、第1検知コイル40Aと、第2検知コイル40Bと、を含む。
第1検知コイル40Aは、載置面12A上の充電可能推定範囲64における端末装置20の配置位置を検知するためのコイルである。
充電可能推定範囲64とは、載置面12A上における端末装置20を充電可能と推定される推定範囲である。載置面12A上における端末装置20の実際の充電可能範囲は、送電コイル30の移動可能範囲62、および、端末装置20の受電部22と送電コイル30との相性等によって定まる。すなわち、実際の充電可能範囲は、受電部22が送電コイル30から受電した時に初めて判明する範囲である。実際の充電可能範囲は、送電コイル30の移動可能範囲62より広い範囲であることは必須であるが、送電コイル30と端末装置20の受電部22との相性等によってその最大範囲は変動する。
本実施形態の充電装置10Aでは、載置面12Aに沿った2次元平面における送電コイル30の移動可能範囲62より広い範囲であって、送電コイル30と受電部22とのとりうる関係に応じた充電可能と推定される範囲を、充電可能推定範囲64として予め定めているものとする。
第1検知コイル40Aは、載置面12A上における少なくとも充電可能推定範囲64に載置された端末装置20の配置位置を検知可能に配設されている。
本実施形態では、第1検知コイル40Aは、載置面12Aに沿った2次元平面におけるX軸方向に延伸され、且つ、該2次元平面におけるX軸方向に交差するY軸方向に沿って複数配列されている。また、複数の第1検知コイル40Aは、載置面12Aに沿った二次元平面における、少なくとも充電可能推定範囲64に相当する領域全体を覆うように配置されている。図4および図3には、一例として、X軸方向に延伸された4つの第1検知コイル40AがY軸方向に沿って配列された形態を一例として示す。なお、第1検知コイル40Aの数は、複数であればよく、4つに限定されない。
第2検知コイル40Bは、載置面12A上の充電可能推定範囲64外における、端末装置20の配置位置を検知するためのコイルである。
第2検知コイル40Bは、載置面12Aにおける充電可能推定範囲64の外側に載置された端末装置20の配置位置を検知可能に配設されている。
本実施形態では、第2検知コイル40Bは、Y軸方向に延伸され、且つ、第1検知コイル40Aにおける延伸方向であるX軸方向の両端部に配置されている。また、第2検知コイル40Bは、載置面12Aに沿った二次元平面における、充電可能推定範囲64の外側に相当する領域を選択的に覆うように配置されている。例えば、第2検知コイル40B1が第1検知コイル40AにおけるX軸方向の一端部側に配置され、第2検知コイル40B2が第1検知コイル40AにおけるX軸方向の他端部側に配置されている。第2検知コイル40B1および第2検知コイル40B2は、第2検知コイル40Bの一例である。
図4および図3には、第2検知コイル40Bが第1検知コイル40Aの延伸方向の両端部に対してZ軸方向に重複配置された例を一例として示す。しかし、第2検知コイル40Bは、第1検知コイル40Aの延伸方向の両端部に非重複に配置されていてもよい。この場合、第2検知コイル40Bは、第1検知コイル40Aの延伸方向の両端部に対してX軸方向に沿って該両端部の外側の各々に配置されていればよい。
第1検知コイル40Aおよび第2検知コイル40Bが配置されることで、第1検知コイル40Aおよび第2検知コイル40Bを含む検知コイル40による端末装置20の検出範囲60は、移動可能範囲62および充電可能推定範囲64の全領域を含み、且つ、これらの範囲より広い範囲となる。
図3に戻り説明を続ける。
第1検知コイル40Aおよび第2検知コイル40Bは、セレクタ44を介して信号出力部46および信号検出部48の各々に電気的に接続されている。
信号出力部46は、検知用の磁界を発生させるための第1信号を検知コイル40へ出力する。信号出力部46は、セレクタ44の接続を切り替えることで、所定の検知コイル40に対して選択的に第1信号を出力する。第1信号は、検知コイル40から検知用の磁界を発生させるための信号である。第1信号は、例えば、パルス信号である。第1信号が入力されることで、検知コイル40は、検知用の磁界を発生させる。
信号検出部48は、検知コイル40で発生した検知用の磁界に反応して端末装置20から検知コイル40へ応答されたエコー信号を、セレクタ44を介して検出する。信号検出部48は、セレクタ44の接続を切り替えることで、所定の検知コイル40へ応答されたエコー信号を選択的に検出する。信号検出部48は、エコー信号の検出結果を制御部50へ出力する。
制御部50は、配置位置特定部50Aと、判別部50Bと、移動機構制御部50Cと、通信判定部50Dと、送電制御部50Eと、を備える。
配置位置特定部50A、判別部50B、移動機構制御部50C、通信判定部50D、および送電制御部50Eの一部または全ては、例えば、CPU11Aなどの処理装置にプログラムを実行させること、すなわち、ソフトウェアにより実現してもよいし、IC(Integrated Circuit)などのハードウェアにより実現してもよいし、ソフトウェアおよびハードウェアを併用して実現してもよい。
配置位置特定部50Aは、信号検出部48の検出結果に基づいて、端末装置20の配置位置を特定する。配置位置特定部50Aは、信号検出部48の検出結果であるエコー信号のレベルに基づいて、端末装置20の配置位置を特定する。
図5は、パルス信号およびエコー信号の一例を示す線図である。図5中、横軸は時間を表し、縦軸は信号のレベルを表す。
検知コイル40は、パルス信号である第1信号が入力されると、検知用の磁界を発生させる。検知用の磁界を発生した検知コイル40上に端末装置20の受電部22が位置している場合、パルス信号によって励起し所定時間経過後に受電部22から検知コイル40へ誘導されるエコー信号は、所定レベル以上のエコー信号となる。一方、検知用の磁界を発生した検知コイル40上に端末装置20の受電部22が位置していない場合、パルス信号によって励起し所定時間経過後に受電部22から検知コイル40へ誘導されるエコー信号は、所定レベル未満のエコー信号となる。
図3に戻り説明を続ける。
配置位置特定部50Aは、信号出力部46から少なくとも第1検知コイル40Aに出力された第1信号による検知用の磁界に反応して、端末装置20から少なくとも第1検知コイル40Aへ応答されたエコー信号の検出結果に基づいて、配置位置を特定する。
詳細には、配置位置特定部50Aは、複数の第1検知コイル40Aの内の何れの第1検知コイル40Aへ応答されたエコー信号が予め定めた所定レベル以上であるかを判別する。この判別によって、配置位置特定部50Aは、載置面12A上の充電可能推定範囲64における端末装置20の配置位置を特定する。具体的には、配置位置特定部50Aは、信号検出部48で検出された複数の第1検知コイル40Aの各々のエコー信号の内、所定レベル以上の信号であり且つ最大レベルのエコー信号を出力した第1検知コイル40Aの位置を、端末装置20の配置位置として特定する。本実施形態では、複数の第1検知コイル40AがY軸方向に沿って配列されている。このため、配置位置特定部50Aは、載置面12AにおけるY軸方向の位置を、端末装置20の配置位置として特定する。
判別部50Bは、エコー信号の検出結果に基づいて、端末装置20が送電コイル30による充電可能推定範囲64内に存在するか否かを判別する。
図6は、充電可能推定範囲64と端末装置20の受電部22との位置関係の一例を示す模式図である。
上述したように、検知コイル40による端末装置20の検出範囲60は、移動可能範囲62および充電可能推定範囲64より広い範囲である。実際の充電可能範囲を可能な限り広くする観点からは、送電コイル30の移動可能範囲62より広い範囲の検出範囲60を確保する必要があるためである。
例えば、端末装置20の受電部22が充電可能推定範囲64内に存在するように載置された場面を想定する。この場合、送電コイル30を端末装置20の配置位置に移動させることで、端末装置20はワイヤレス充電される。一方、図6に示すように、端末装置20の受電部22が充電可能推定範囲64外に存在するように載置された場合を想定する。この場合、送電コイル30を端末装置20の配置位置に向かって移動させても、送電コイル30は端末装置20を充電可能な位置に到達することが出来ない。このため、この場合、送電コイル30を移動させた場合であっても、送電コイル30によって端末装置20を充電することは困難となる。
図3に戻り説明を続ける。
そこで、判別部50Bは、信号検出部48によるエコー信号の検出結果に基づいて、端末装置20が送電コイル30による充電可能推定範囲64内に存在するか否かを判別する。
詳細には、判別部50Bは、信号出力部46から第2検知コイル40Bに出力された第1信号による検知用の磁界に反応して、端末装置20から第2検知コイル40Bへ応答されたエコー信号の検出結果を、受付ける。そして、判別部50Bは、該検出結果に基づいて、端末装置20が充電可能推定範囲64内に存在するか否かを判別する。
図7は、第2検知コイル40B1および第2検知コイル40B2の各々へ応答されたエコー信号の検出結果の一例を示す線図である。図7中、横軸は、X軸方向のずれを示す。横軸の原点である「0」は、第2検知コイル40B1と第2検知コイル40B2とのX軸方向における中間の位置に相当する。また、横軸におけるずれX1の位置は、第2検知コイル40B1のX軸方向の位置に相当する。横軸におけるずれX2の位置は、第2検知コイル40B2のX軸方向の位置に相当する。
載置面12Aにおける、第2検知コイル40B1または第2検知コイル40B2上に相当する領域に端末装置20の受電部22が存在する場合、これらの第2検知コイル40Bに応答されたエコー信号は、図7中、線図70Aまたは線図70Bに示すものとなる。
このため、判別部50Bは、第2検知コイル40B1または第2検知コイル40B2に応答されたエコー信号が閾値Vth以上である場合、載置面12A上の充電可能推定範囲64外に端末装置20が存在すると判別する。
また、判別部50Bは、第2検知コイル40B1および第2検知コイル40B2に応答されたエコー信号が閾値Vth未満である場合、載置面12A上の充電可能推定範囲64外に端末装置20が存在しないと判別する。すなわち、この場合、判別部50Bは、充電可能推定範囲64内に端末装置20が存在すると判別する。
図3に戻り説明を続ける。
移動機構制御部50Cは、信号検出部48による検出結果に基づいて移動機構34を制御する。
本実施形態では、移動機構制御部50Cは、検出結果に基づいて判別部50Bによって端末装置20が充電可能推定範囲64外に存在すると判別された場合、送電コイル30を移動しないように移動機構34を制御する。移動しないよう移動機構34を制御するとは、移動機構34に対して移動指示に関する信号を送信しないことを意味する。
また、移動機構制御部50Cは、検出結果に基づいて判別部50Bによって端末装置20が充電可能推定範囲64内に存在すると判別された場合、配置位置特定部50Aによって特定された配置位置に送電コイル30を移動させるように移動機構34を制御する。
すなわち、本実施形態では、移動機構制御部50Cは、充電可能推定範囲64内に端末装置20が存在する場合、配置位置特定部50Aによって特定された配置位置に送電コイル30を移動させる。また、移動機構制御部50Cは、充電可能推定範囲64外に端末装置20が存在する場合には送電コイル30を移動させない。
詳細には、本実施形態では、移動機構制御部50Cは、検出結果に基づいて端末装置20の配置位置が特定され、検出結果に基づいて端末装置20が充電可能推定範囲64内に存在すると判定されたときに、特定された配置位置に送電コイル30を移動させるよう移動機構34を制御する。
このため、移動機構制御部50Cは、端末装置20が充電可能推定範囲64外、すなわちワイヤレス充電することが困難な位置に載置された場合、不必要に送電コイル30を移動させることを回避することができる。
通信判定部50Dは、送電コイル30が端末装置20と通信可能であるか否かを判定する。本実施形態では、通信判定部50Dは、移動機構制御部50Cによる制御によって端末装置20の配置位置に送電コイル30が移動したときに、送電コイル30が端末装置20と通信可能であるか否かを判定する。
通信判定部50Dは、交流電源42を介して送電コイル30に通信信号を発信させる。通信信号は、例えば、PINGである。PINGは、端末装置20を起動するために充電装置10から発信される電力信号のことである。送電コイル30は、発信した通信信号に対する応答信号を端末装置20の受電部22から受信すると、交流電源42を介して該応答信号を制御部50へ出力する。制御部50の通信判定部50Dは、通信信号に対する応答信号を判別することで、通信可能か否かを判定すればよい。
送電制御部50Eは、送電コイル30に対して電力を送電させる。本実施形態では、送電制御部50Eは、通信判定部50Dによって通信可能と判定された場合、端末装置20に電力を送電するように送電コイル30を制御する。
詳細には、送電制御部50Eは、交流電源42から送電コイル30へ交流電力を供給するように交流電源42を制御する。送電コイル30は、端末装置20の受電部22に電磁結合されることで、交流電力を受電部22へ供給する。受電部22へ供給された交流電力は端末装置20に設けられた整流器によって直流電力に変換され、電池24を充電する。このため、端末装置20の電池24がワイヤレス充電される。
次に、本実施形態の充電装置10Aで実行する充電処理の流れの一例を説明する。
図8は、本実施形態の充電装置10Aで実行する充電処理の流れの一例を示すフローチャートである。
配置位置特定部50Aは、信号検出部48の検出結果に基づいて端末装置20の配置位置を特定する(ステップS100)。配置位置特定部50Aは、信号出力部46から第1検知コイル40Aに出力された第1信号による検知用の磁界に反応して、端末装置20から第1検知コイル40Aへ応答されたエコー信号の検出結果を受付ける。そして、配置位置特定部50Aは、受付けた該検出結果に基づいて、配置位置を特定する。
判別部50Bは、エコー信号の検出結果に基づいて、端末装置20が送電コイル30による充電可能推定範囲64内に存在するか否かを判別する(ステップS102)。判別部50Bは、第2検知コイル40B1および第2検知コイル40B2に応答されたエコー信号が閾値Vth未満であるか否かを判別することで、端末装置20が充電可能推定範囲64内に存在するか否かを判別する。
端末装置20が充電可能推定範囲64外に存在すると判別した場合(ステップS102:No)、ステップS104へ進む。ステップ104では、移動機構制御部50Cは、送電コイル30を移動しないように移動機構34を制御する(ステップS104)。すなわち、移動機構制御部50Cは、移動機構34に対して移動指示に関する信号を送信しない。そして、上記ステップS100へ戻る。
一方、端末装置20が充電可能推定範囲64内に存在すると判別した場合(ステップS102:Yes)、ステップS106へ進む。ステップS106では、移動機構制御部50Cは、ステップS100で特定された配置位置に送電コイル30を移動させるように移動機構34を制御する(ステップS106)。ステップS106の処理によって、送電コイル30が端末装置20の配置位置へと移動する。
次に、通信判定部50Dが、送電コイル30が端末装置20と通信可能であるか否かを判定する(ステップS108)。通信判定部50Dは、ステップS106の処理によって送電コイル30が端末装置20の配置位置に到達したときに、送電コイル30が端末装置20と通信可能であるか否かを判定する。上述したように、通信判定部50Dは、例えば、通信信号としてPINGを用いることで、送電コイル30が端末装置20と通信可能であるか否かを判定する。
通信判定部50Dが通信不可能であると判定すると(ステップS108:No)、上記ステップS100へ戻る。通信判定部50Dが通信可能であると判定すると(ステップS108:Yes)、ステップS110へ進む。
ステップS110では、送電制御部50Eが、送電コイル30に対して電力を送電させる(ステップS110)。ステップS110の処理によって、端末装置20の電池24のワイヤレス充電が開始される。そして、本ルーチンを終了する。
以上説明したように、本実施形態の充電装置10Aは、載置面12Aに配置され無線送信された電力を受電する受電部22を備える端末装置20に対してワイヤレス充電を行う充電装置10である。本実施形態の充電装置10Aは、送電コイル30と、送電制御部50Eと、検知コイル40と、信号出力部46と、判別部50Bと、を備える。
送電コイル30は、端末装置20に電力を送電する。送電制御部50Eは、送電コイル30に対して電力を送電させる。検知コイル40は、載置面12A上の端末装置20の配置位置を検知するためのコイルである。信号出力部46は、検知用の磁界を発生させるための第1信号を検知コイルに40出力する。信号検出部48は、検知用の磁界に反応して端末装置20から検知コイル40へ応答されたエコー信号を検出する。判別部50Bは、エコー信号の検出結果に基づいて、端末装置20が送電コイル30による充電可能推定範囲64内に存在するか否かを判別する。
従来技術では、載置面12Aに端末装置20が載置されると無条件にワイヤレス充電が開始される場合があった。また、従来技術では、端末装置20の配置位置が充電可能推定範囲64内であるか否かに拘わらず、載置面12Aに載置された端末装置20の配置位置に向かって送電コイルの移動が開始され、送電コイルから端末装置へ向かってワイヤレス充電が開始されていた。このため、従来技術では、ワイヤレス充電の困難な位置に端末装置20が載置された場合であっても送電コイルの移動やワイヤレス充電が開始され、消費電力が増大する場合があった。
一方、本実施形態の充電装置10Aでは、判別部50Bが、送電コイル30による充電可能推定範囲64内に端末装置20が存在するか否かを判別する。
このため、本実施形態の充電装置10Aでは、充電可能推定範囲64内に端末装置20が存在するか否かの判別結果を用いてワイヤレス充電および送電コイル30の移動等を制御することができる。すなわち、充電装置10Aでは、無駄な送電コイル30の移動や無駄なワイヤレス充電の開始等の制御を抑制することができる。
従って、本実施形態の充電装置10Aは、省電力を図ることができる。
また、本実施形態の充電装置10Aは、配置位置特定部50Aと、移動機構制御部50Cと、を備えることができる。配置位置特定部50Aは、信号検出部48の検出結果に基づいて端末装置20の配置位置を特定する。移動機構34は、送電コイル30を移動させある。移動機構制御部50Cは、検出結果に基づいて移動機構34を制御する。
詳細には、配置位置特定部50Aは、端末装置20が充電可能推定範囲64外に存在すると判別された場合、送電コイル30を移動しないように移動機構34を制御する。また、配置位置特定部50Aは、端末装置20が充電可能推定範囲64内に存在すると判別された場合、端末装置20の配置位置に送電コイル30を移動させるように移動機構34を制御する。
送電コイル30の移動機構34を備えた従来技術では、端末装置20の配置位置が充電可能推定範囲64内であるか否かに拘わらず、載置面12Aに載置された端末装置20の配置位置に向かって送電コイル30の移動が開始され、送電コイル30から端末装置20へ向かってワイヤレス充電が開始されていた。
図9は、従来の充電装置の充電制御の流れの一例を示すフローチャートである。
従来の充電装置の制御部は、端末装置20の配置位置を特定すると(ステップS1000)、送電コイル30を該配置位置へ移動制御する(ステップS1020)。そして、従来の充電装置の制御部は、配置位置へ移動制御した送電コイル30が端末装置20と通信可能か否かを判定する(ステップS1040)。該制御部は通信不可能であると判定すると(ステップS1040:No)、ステップS1000へ戻る。該制御部は通信可能と判定すると(ステップS1040:Yes)、端末装置20へ電力を送電し(ステップS1060)、本ルーチンを終了する。
図9に示すように、従来の充電装置の充電制御では、送電コイル30による充電可能推定範囲64内に端末装置20が存在するか否かを判別すること無く、載置面12Aに載置された端末装置20の配置位置に向かって送電コイル30の移動が開始されていた。このため、従来技術では、ワイヤレス充電の不可能な位置に端末装置20が載置された場合であっても送電コイル30の移動制御がなされており、駆動モータ34Aおよび駆動モータ34B等のモータ駆動等による消費電力が増大していた。
一方、本実施形態の充電装置10Aでは、送電コイル30による充電可能推定範囲64内に端末装置20が存在するか否かを判別する。そして、充電装置10Aでは、端末装置20が充電可能推定範囲64内に存在すると判別された場合、端末装置20の配置位置に送電コイル30を移動させるように移動機構34を制御する。
このため、本実施形態の充電装置10Aは、不必要な送電コイル30の移動を抑制することができる。すなわち、本実施形態の充電装置10Aは、上記効果に加えて、省電力を効果的に図ることができる。
図10Aおよび図10Bは、本実施形態の充電装置10Aによる効果の一例の説明図である。図10Aは、載置面12A上の空間の各領域に端末装置20の受電部22が位置した時の、従来の充電装置による制御内容の一例の説明図である。図10Bは、載置面12A上の空間の各領域に端末装置20の受電部22が位置した時の、本実施形態の充電装置10Aによる制御内容の一例の説明図である。
図10Aおよび図10B中、横軸は、載置面12AにおけるX軸方向の距離を表す。図10Aおよび図10Bには、載置面12AのX軸方向における第2検知コイル40B1と第2検知コイル40B2との中間点を原点「0」とした、X軸方向の距離を示す。縦軸は、載置面12Aを原点「0」としたときの、載置面12Aと端末装置20の受電部22とのZ軸方向の距離を表す。
図10Aおよび図10B中、領域72は、実空間上の充電開始される領域を表す。領域74は、検知コイル40によって配置位置が検出されるが充電開始されない領域を表す。領域76は、送電コイル30の移動制御および充電開始のなされない領域を表す。
図10Bに示すように本実施形態の充電装置10Aでは、図10Aに示す従来の充電装置に比べて、載置面12A上の空間における送電コイル30の移動制御がなされない領域76の範囲が広い。
このため、本実施形態の充電装置10Aは、従来の充電装置に比べて省電力を効果的に図ることができるといえる。
(第2の実施形態)
本実施形態では、配置位置に移動した送電コイル30が端末装置20と通信不可能であると判定されたときに、端末装置20が充電可能推定範囲64内に存在するか否かを判別する形態を説明する。
本実施形態では、配置位置に移動した送電コイル30が端末装置20と通信不可能であると判定されたときに、端末装置20が充電可能推定範囲64内に存在するか否かを判別する形態を説明する。
本実施形態において上記実施形態と同様の機能または同様の構成を表す部分には、上記実施形態を同じ符号を付与し、詳細な説明を省略する。
図3は、本実施形態の充電装置10Bの構成の一例を示すブロック図である。充電装置10Bは、充電装置10の一例である。
充電装置10Bは、制御部50に替えて制御部52を備える点以外は、上記実施形態の充電装置10Aと同様の構成である。
制御部52は、配置位置特定部50Aと、判別部52Bと、移動機構制御部52Cと、通信判定部50Dと、送電制御部50Eと、を備える。制御部52は、判別部50Bに替えて判別部52Bを備え、移動機構制御部50Cに替えて移動機構制御部52Cを備える点以外は、上記実施形態の制御部50と同様である。
移動機構制御部52Cは、上記実施形態の移動機構制御部50Cと同様に、信号検出部48による検出結果に基づいて移動機構34を制御する。
本実施形態では、移動機構制御部52Cは、信号検出部48による検出結果に基づいて配置位置特定部50Aが端末装置20の配置位置を特定したときに、該配置位置に送電コイル30を移動させるように移動機構34を制御する。
すなわち、本実施形態では、移動機構制御部52Cは、端末装置20が充電可能推定範囲64に存在するか否かが判別される前に、特定された配置位置に送電コイル30を移動させるように移動機構34を制御する。移動機構制御部52Cは、移動機構34の移動制御のタイミングが上記実施形態の移動機構制御部50Cと異なる点以外は、移動機構制御部50Cと同様にして移動機構34を移動制御すればよい。
判別部52Bは、上記実施形態の判別部50Bと同様に、信号検出部48によるエコー信号の検出結果に基づいて、端末装置20が送電コイル30による充電可能推定範囲64内に存在するか否かを判別する。
詳細には、判別部52Bは、判別部50Bと同様に、信号出力部46から第2検知コイル40Bに出力された第1信号による検知用の磁界に反応して端末装置20から第2検知コイル40Bへ応答されたエコー信号の検出結果を受付ける。そして、判別部52Bは、該検出結果に基づいて、端末装置20が充電可能推定範囲64内に存在するか否かを判別する。
本実施形態では、判別部52Bは、配置位置に移動制御された送電コイル30が端末装置20と通信不可能であると判定されたときに、信号検出部48の検出結果に基づいて端末装置20が充電可能推定範囲64内に存在するか否かを判別する。
すなわち、本実施形態では、判別部52Bは、送電コイル30が配置位置に向かって移動制御され、端末装置20と通信不可能と判定されたときに、端末装置20が充電可能推定範囲64内に存在するか否かを判別する。判別部52Bは、判別のタイミングが上記実施形態の判別部50Bと異なる点以外は、判別部50Bと同様にして端末装置20が充電可能推定範囲64内に存在するか否かを判別すればよい。
次に、本実施形態の充電装置10Bで実行する充電処理の流れの一例を説明する。
図11は、本実施形態の充電装置10Bで実行する充電処理の流れの一例を示すフローチャートである。
配置位置特定部50Aは、信号検出部48の検出結果に基づいて端末装置20の配置位置を特定する(ステップS200)。配置位置特定部50Aは、上記実施形態のステップS100(図8参照)と同様にして、端末装置20の配置位置を特定する。
移動機構制御部52Cは、ステップS200で特定された配置位置に送電コイル30を移動させるように移動機構34を制御する(ステップS202)。ステップS202の処理によって、送電コイル30が端末装置20の配置位置へ向かって移動制御される。
通信判定部50Dは、送電コイル30が端末装置20と通信可能であるか否かを判定する(ステップS204)。通信判定部50Dは、上記実施形態と同様に、通信信号としてPINGを用いることで、送電コイル30が端末装置20と通信可能であるか否かを判定する。
通信判定部50Dが通信可能と判定すると(ステップS204:Yes)、ステップS206へ進む。ステップS206では、送電制御部50Eが、送電コイル30に対して電力を送電させる(ステップS206)。ステップS206の処理によって、端末装置20の電池24のワイヤレス充電が開始される。そして、本ルーチンを終了する。
一方、通信判定部50Dが通信不可能と判定すると(ステップS204:No)、ステップS208へ進む。ステップS208では、配置位置特定部50Aが、信号検出部48の検出結果に基づいて端末装置20の配置位置を特定する(ステップS208)。ステップS208の処理は、上記ステップS200と同様である。
次に、判別部52Bは、エコー信号の検出結果に基づいて、端末装置20が送電コイル30による充電可能推定範囲64内に存在するか否かを判別する(ステップS210)。判別部52Bは、上記実施形態の判別部50Bと同様に、第2検知コイル40B1および第2検知コイル40B2に応答されたエコー信号が閾値Vth未満であるか否かを判別することで、端末装置20が充電可能推定範囲64内に存在するか否かを判別する。
端末装置20が充電可能推定範囲64内に存在すると判別した場合(ステップS210:Yes)、上記ステップS202へ進む。端末装置20が充電可能推定範囲64外に存在するとした場合(ステップS210:No)、上記ステップS208へ進む。
以上説明したように、本実施形態の充電装置10Bでは、移動機構制御部52Cは、検出結果に基づいて端末装置20の配置位置が特定されたときに、該配置位置に送電コイル30を移動させるように移動機構34を制御する。判別部52Bは、配置位置に移動制御された送電コイル30が端末装置20と通信不可能であると判定されたときに、信号検出部48の検出結果に基づいて端末装置20が充電可能推定範囲64に存在するか否かを判別する。
ここで、送電コイル30の移動機構34を備えた従来技術では、送電コイル30と端末装置20とが通信不可能と判定された場合、通信可能と判定されるまで送電コイル30の移動制御を繰り返し実行していた。
詳細には、図9に示す従来の充電装置の充電制御のフローチャートに示されるように、従来技術では、通信可能と判定(ステップS1040:Yes)するまで送電コイル30の移動制御が繰り返し実行されていた(ステップS1040:No、ステップS1000、ステップS1020参照)。
一方、本実施形態の充電装置10Bでは、移動機構制御部52Cが送電コイル30を配置位置に向かって移動制御し、通信判定部50Dによって通信不可能と判定された後に、端末装置20が充電可能推定範囲64に存在するか否かを判定する(図11参照)。そして、本実施形態の充電装置10Bでは、端末装置20が充電可能推定範囲64内に存在すると判定された場合、配置位置に送電コイル30を移動させるように移動機構34を制御する。
このため、本実施形態の充電装置10Bは、従来の充電装置に比べて、不必要な送電コイル30の移動が繰り返されることを抑制することができる。すなわち、本実施形態の充電装置10Bは、上記実施形態の充電装置10Aと同様に、省電力を効果的に図ることができる。
また、本実施形態の充電装置10Bは、上記実施形態の充電装置10Aに比べて、送電コイル30の移動を最小限に抑制しつつ、載置面12A上における充電可能な領域の範囲を拡大することができる。
図12Aおよび図12Bは、本実施形態の充電装置10Bによる効果の一例の説明図である。図12Aは、載置面12A上の空間の各領域に端末装置20の受電部22が位置した時の、従来の充電装置による制御内容の一例の説明図である。図12Bは、載置面12A上の空間の各領域に端末装置20の受電部22が位置した時の、本実施形態の充電装置10Bによる制御内容の一例の説明図である。
図12Aおよび図12B中、横軸は、載置面12AにおけるX軸方向の距離を表す。図12Aおよび図12Bには、載置面12AのX軸方向における第2検知コイル40B1と第2検知コイル40B2との中間点を原点「0」とした、X軸方向の距離を示す。縦軸は、載置面12Aを原点「0」としたときの、載置面12Aと端末装置20の受電部22とのZ軸方向の距離を表す。
図12Aおよび図12B中、領域72、領域74、および領域76は、上記実施形態と同様である。すなわち、領域72は、実空間上の充電開始される領域を表す。領域74は、検知コイル40によって配置位置が検出されるが充電開始されない領域を表す。領域76は、送電コイル30の移動制御および充電開始のなされない領域を表す。また、図12B中、領域78は、送電コイル30と受電部22とが通信可能であれば送電コイル30を移動制御せずに充電開始される領域を表す。
図12Bに示すように本実施形態の充電装置10Bでは、図12Aに示す従来の充電装置に比べて、載置面12A上の空間における送電コイル30の移動制御がなされない領域76の範囲が広い。このため、本実施形態の充電装置10Bは、従来の充電装置に比べて省電力を効果的に図ることができるといえる。
また、図12Bに示すように、本実施形態の充電装置10Bでは、図10Bに示す上記実施形態の充電装置10Aに比べて、領域72および領域78によって表される充電開始される領域の範囲が広い。このため、本実施形態の充電装置10Bは、上記実施形態の充電装置10Aに比べて、送電コイル30の移動を最小限に抑制しつつ、載置面12A上における充電可能な領域の範囲を拡大することができるといえる。
(第3の実施形態)
本実施形態では、送電コイル30と通信可能であるか否かの判定に用いる通信信号のレベルを調整する形態を説明する。
本実施形態では、送電コイル30と通信可能であるか否かの判定に用いる通信信号のレベルを調整する形態を説明する。
本実施形態において上記実施形態と同様の機能または同様の構成を表す部分には、上記実施形態を同じ符号を付与し、詳細な説明を省略する。
図3は、本実施形態の充電装置10Cの構成の一例を示すブロック図である。充電装置10Cは、充電装置10の一例である。
充電装置10Cは、制御部50に替えて制御部53を備える点以外は、上記実施形態の充電装置10Aと同様の構成である。
制御部53は、配置位置特定部50Aと、判別部53Bと、移動機構制御部52Cと、通信判定部53Dと、送電制御部50Eと、を備える。配置位置特定部50A、移動機構制御部52C、および送電制御部50Eは、上記実施形態と同様である。
判別部53Bは、配置位置特定部50Aによって特定された配置位置に移動機構制御部52Cによって送電コイル30が移動制御されたときに、信号検出部48の検出結果に基づいて、端末装置20が充電可能推定範囲64に存在するか否かを判別する。
判別部53Bは、判別のタイミングが上記実施形態の判別部50Bと異なる点以外は、判別部50Bと同様にして端末装置20が充電可能推定範囲64内に存在するか否かを判別すればよい。
通信判定部53Dは、通信判定部50Dと同様に、送電コイル30が端末装置20と通信可能であるか否かを判定する。通信判定部53Dは、通信判定部50Dと同様にPING等の通信信号を用いて、端末装置20と通信可能であるか否かを判定する。
本実施形態では、通信判定部53Dは、判別部53Bによる判別結果に応じた電圧レベルの通信信号を用いて、端末装置20と通信可能であるか否かを判定する。
詳細には、通信判定部53Dは、端末装置20が充電可能推定範囲64内に存在すると判別された場合、第1閾値以下の第1電圧の通信信号を用いて、配置位置に移動制御された送電コイル30が端末装置20と通信可能であるか否かを判定する。
また、通信判定部53Dは、端末装置20が充電可能推定範囲64外に存在すると判別された場合、第1閾値より大きい第2閾値以上の第2電圧の通信信号を用いて、配置位置に移動制御された送電コイル30が端末装置20と通信可能であるか否かを判定する。
第1閾値は、予め定めればよい。例えば、第1閾値は、第1閾値以下の第1電圧の通信信号が通常の通信確認に用いる通信信号の電圧レベルとなる値を予め定めればよい。
第2閾値は、第1閾値より大きい値を予め定めればよい。例えば、第2閾値は、第2閾値以上の第2電圧の通信信号が通常の通信確認に用いる通信信号の電圧レベルを超え、且つ、端末装置20の受電部22に到達したときに端末装置20が高電圧により電気的に破壊されない電圧レベルとなる値を予め定めればよい。
そして、充電装置10Cの制御部53では、第1電圧の通信信号または第2電圧の通信信号によって通信可能であると判定したときに、端末装置20のワイヤレス充電を開始すればよい。
次に、本実施形態の充電装置10Cで実行する充電処理の流れの一例を説明する。
図13は、本実施形態の充電装置10Cで実行する充電処理の流れの一例を示すフローチャートである。
配置位置特定部50Aは、信号検出部48の検出結果に基づいて端末装置20の配置位置を特定する(ステップS300)。配置位置特定部50Aは、上記実施形態のステップS100(図8参照)と同様にして、端末装置20の配置位置を特定する。
移動機構制御部52Cは、ステップS300で特定された配置位置に送電コイル30を移動させるように移動機構34を制御する(ステップS302)。ステップS302の処理によって、送電コイル30が端末装置20の配置位置へ向かって移動制御される。
次に、判別部53Bが、エコー信号の検出結果に基づいて、端末装置20が送電コイル30による充電可能推定範囲64内に存在するか否かを判別する(ステップS304)。判別部53Bは、上記実施形態の判別部50Bと同様に、第2検知コイル40B1および第2検知コイル40B2に応答されたエコー信号が閾値Vth未満であるか否かを判別することで、端末装置20が充電可能推定範囲64内に存在するか否かを判別する。
端末装置20が充電可能推定範囲64内に存在すると判別した場合(ステップS304:Yes)、ステップS306へ進む。
ステップS306では、通信判定部53Dが、第1閾値以下の第1電圧の通信信号を用いて、送電コイル30が充電可能推定範囲64内の端末装置20と通信可能であるか否かを判定する(ステップS306)。ステップS306で通信可能であると判定すると(ステップS306:Yes)、後述するステップS310へ進む。ステップS306で通信不可能であると判定すると(ステップS306:No)、上記ステップS300へ戻る。
一方、端末装置20が充電可能推定範囲64外に存在すると判別した場合(ステップS304:No)、ステップS308へ進む。
ステップS308では、通信判定部53Dが、第2閾値以上の第2電圧の通信信号を用いて、送電コイル30が充電可能推定範囲64外の端末装置20と通信可能であるか否かを判定する(ステップS308)。ステップS308で通信不可能であると判定すると(ステップS308:No)、上記ステップS300へ戻る。ステップS308で通信可能であると判定すると(ステップS308:Yes)、ステップS310へ進む。
ステップS310では、送電制御部50Eが、送電コイル30に対して電力を送電させる(ステップS310)。ステップS310の処理によって、端末装置20の電池24のワイヤレス充電が開始される。そして、本ルーチンを終了する。
以上説明したように、本実施形態の充電装置10Cでは、判別部53Bは配置位置に送電コイル30が移動制御されたときに、検出結果に基づいて端末装置20が充電可能推定範囲64内に存在するか否かを判別する。通信判定部50Dは、端末装置20が充電可能推定範囲64内に存在すると判別された場合、第1閾値以下の第1電圧の通信信号を用いて、配置位置に移動制御された送電コイル30が端末装置20と通信可能であるか否かを判定する。また、通信判定部50Dは、端末装置20が充電可能推定範囲64外に存在すると判別された場合、第1閾値より大きい第2閾値以上の第2電圧の通信信号を用いて、配置位置に移動制御された送電コイル30が端末装置20と通信可能であるか否かを判定する。
ここで、送電コイル30の移動機構34を備えた従来技術では、送電コイル30と端末装置20とが通信不可能と判定された場合、通信可能と判定されるまで送電コイル30の移動制御を繰り返し実行していた。詳細には、図9に示す従来の充電制御のフローチャートに示されるように、従来技術では、通信可能と判定する(ステップS1040:Yes)まで送電コイル30の移動制御が繰り返し実行されていた(ステップS1040:No、ステップS1000、ステップS1020参照)。
一方、本実施形態の充電装置10Cでは、端末装置20が充電可能推定範囲64内に存在するか否かに応じて、第2電圧の通信信号を用いて送電コイル30が端末装置20と通信可能であるか否かを判定する。すなわち、充電装置10Cは、端末装置20が充電可能推定範囲64外に存在すると判別した場合、第1閾値より大きい第2閾値以上の第2電圧の通信信号を用いて、送電コイル30が端末装置20と通信可能であるか否かを判定する。そして、充電装置10Cでは、通信可能と判定された場合、端末装置20のワイヤレス充電を開始し、通信不可能と判定された場合、端末装置20の配置位置特定および送電コイル30の移動制御を実行する。
このように、本実施形態の充電装置10Cは、端末装置20が充電可能推定範囲64内に存在するか充電可能推定範囲64外に存在するかに応じて、異なる電圧レベルの通信信号を用いて、端末装置20と通信可能であるか否かを判定する。
このため、本実施形態の充電装置10Cは、従来の充電装置に比べて、不必要な送電コイル30の移動が繰り返されることを抑制することができる。すなわち、本実施形態の充電装置10Cは、上記実施形態の充電装置10Aと同様に、省電力を効果的に図ることができる。
また、本実施形態の充電装置10Cは、端末装置20が充電可能推定範囲64外に存在すると判別した場合、第1閾値より大きい第2閾値以上の第2電圧の通信信号を用いて、送電コイル30が端末装置20と通信可能であるか否かを判定する。このため、端末装置20が充電可能推定範囲64外に存在する場合にワイヤレス充電を開始しない形態に比べて、載置面12A上の空間における充電開始可能な領域の拡大を図ることができる。
(変形例1)
上記実施形態では、検知コイル40が第1検知コイル40Aおよび第2検知コイル40Bから構成される形態を一例として説明した。本変形例では、検知コイル40が、X軸方向およびY軸方向の各々に延伸され、互いに交差するように複数配列されている形態を一例として説明する。
上記実施形態では、検知コイル40が第1検知コイル40Aおよび第2検知コイル40Bから構成される形態を一例として説明した。本変形例では、検知コイル40が、X軸方向およびY軸方向の各々に延伸され、互いに交差するように複数配列されている形態を一例として説明する。
本変形例において上記実施形態と同様の機能または同様の構成を表す部分には、上記実施形態を同じ符号を付与し、詳細な説明を省略する。
図14は、本変形例の充電装置10Dの構成の一例を示すブロック図である。充電装置10Dは、充電装置10の一例である。
充電装置10Dは、検知コイル40として、第1検知コイル40Aおよび第2検知コイル40Bに替えて複数のコイル41を備える点と、制御部50に替えて制御部54を備える点以外は、上記実施形態の充電装置10A~充電装置10Cと同様の構成である。
本変形例では、検知コイル40は、載置面12Aに沿った2次元平面における第1方向(X軸方向)に延伸され且つ第1方向に交差する第2方向(Y軸方向)に沿って複数配列され、且つ、第2方向(Y軸方向)に延伸され且つ第1方向(X軸方向)に沿って複数配列された、複数のコイル41からなる。
詳細には、コイル41は、コイル41Aと、コイル41Bと、を含む。
コイル41Aは、Y軸方向に延伸され、X軸方向に沿って複数配列されたコイルである。コイル41Bは、X軸方向に延伸され、Y軸方向に沿って複数配列されたコイルである。
本変形例では、載置面12A上における検出範囲60は、これらの複数のコイル41Aおよび複数のコイル41Bから構成されるコイル41である検知コイル40の配設された領域である。検出範囲60は、上記実施形態と同様に、移動可能範囲62および充電可能推定範囲64の全領域を含み、且つ、これらの範囲より広い範囲である。
複数のコイル41からなる検知コイル40は、セレクタ44を介して信号出力部46および信号検出部48の各々に電気的に接続されている。信号出力部46および信号検出部48は、上記実施形態と同様である。
制御部54は、配置位置特定部54Aと、判別部54Bと、移動機構制御部54Cと、通信判定部54Dと、送電制御部54Eと、を含む。
配置位置特定部54Aは、上記実施形態の配置位置特定部50Aと同様に、信号検出部48の検出結果に基づいて、端末装置20の配置位置を特定する。配置位置特定部54Aは、配置位置特定部50Aと同様に、信号検出部48の検出結果であるエコー信号のレベルに基づいて、端末装置20の配置位置を特定する。
本変形例では、配置位置特定部54Aは、信号出力部46から検知コイル40に含まれるコイル41の各々に出力された第1信号による検知用の磁界に反応して、端末装置20からコイル41へ応答されたエコー信号の検出結果に基づいて、配置位置を特定する。
詳細には、配置位置特定部54Aは、X軸方向に沿って配列された複数のコイル41Aの内、何れのコイル41Aへ応答されたエコー信号が予め定めた所定レベル以上であるかを判別する。この判別によって、配置位置特定部54Aは、載置面12A上の検出範囲60における、端末装置20のX軸方向の位置を特定する。具体的には、配置位置特定部54Aは、信号検出部48で検出された複数のコイル41Aの各々のエコー信号の内、所定レベル以上の信号であり且つ最大レベルのエコー信号を出力したコイル41Aの位置を、端末装置20のX軸方向の位置として特定する。
また、配置位置特定部54Aは、Y軸方向に沿って配列された複数のコイル41Bの内、何れのコイル41Bへ応答されたエコー信号が予め定めた所定レベル以上であるかを判別する。この判別によって、配置位置特定部54Aは、載置面12A上の検出範囲60における、端末装置20のY軸方向の位置を特定する。具体的には、配置位置特定部54Aは、信号検出部48で検出された複数のコイル41Bの各々のエコー信号の内、所定レベル以上の信号であり且つ最大レベルのエコー信号を出力したコイル41Bの位置を、端末装置20のY軸方向の位置として特定する。
これらの処理により、配置位置特定部54Aは、載置面12Aの2次元平面における、X軸方向の位置およびY軸方向の位置によって表される、端末装置20の配置位置を特定する。
配置位置特定部54Aは、端末装置20の配置位置の特定方法が異なる点以外は、上記実施形態の配置位置特定部50Aと同様のタイミングで、端末装置20の配置位置を特定する。
判別部54Bは、上記実施形態の判別部50B、判別部52B、および判別部54Bと同様に、エコー信号の検出結果に基づいて、端末装置20が送電コイル30による充電可能推定範囲64内に存在するか否かを判別する。
本変形例では、判別部54Bは、エコー信号の検出結果に基づいて配置位置特定部54Aで特定された端末装置20の配置位置を用いて、判別処理を行う。上述したように、本実施形態では、配置位置特定部54Aは、載置面12Aの2次元平面における、X軸方向の位置およびY軸方向の位置によって表される、端末装置20の配置位置を特定する。このため、判別部54Bは、予め記憶した充電可能推定範囲64の範囲内に配置位置特定部54Aで特定された配置位置が位置しているか否かを判別することで、端末装置20が充電可能推定範囲64内に存在するか否かを判別する。
判別部54Bは、充電可能推定範囲64内に端末装置20が存在するか否かの判別方法が上記実施形態と異なる点以外は、上記実施形態の判別部50B、判別部52B、または判別部53Bの各々と同様のタイミングで、端末装置20が充電可能推定範囲64内に存在するか否かを判別する。
移動機構制御部54C、通信判定部54D、および送電制御部54Eの処理は、上記実施形態と同様である。すなわち、移動機構制御部54Cは、上記実施形態の移動機構制御部50Cまたは移動機構制御部52Cと同様である。通信判定部54Dは、上記実施形態の通信判定部50Dまたは通信判定部53Dと同様である。また、送電制御部54Eは、上記実施形態の送電制御部50Eと同様である。
本変形例の充電装置10Dの制御部54では、配置位置特定部54Aによる配置位置の特定方法および判別部54Bによる判別方法が上記実施形態と異なる点以外は、上記実施形態の制御部50、制御部52、および制御部53の各々と同様の処理を実行する。
このように、端末装置20の配置位置として、載置面12Aの2次元平面におけるX軸方向の位置およびY軸方向の位置によって表される位置を用いた場合についても、上記実施形態と同様に、省電力を図ることができる。
なお、上記には実施形態および変形例を説明したが、上記実施形態および変形例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上記新規な実施形態および変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。上記実施形態および変形例は、発明の範囲または要旨に含まれるとともに、請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
10、10A、10B、10C、10D 充電装置
20 端末装置
22 受電部
30 送電コイル
34 移動機構
46 信号出力部
48 信号検出部
50A、54A 配置位置特定部
50B、52B、53B、54B 判別部
50C、52C、54C 移動機構制御部
50D、53D、54D 通信判定部
50E、54E 送電制御部
20 端末装置
22 受電部
30 送電コイル
34 移動機構
46 信号出力部
48 信号検出部
50A、54A 配置位置特定部
50B、52B、53B、54B 判別部
50C、52C、54C 移動機構制御部
50D、53D、54D 通信判定部
50E、54E 送電制御部
Claims (10)
- 載置面に配置され無線送信された電力を受電する受電部を備える端末装置に対してワイヤレス充電を行う充電装置であって、
前記端末装置に電力を送電する送電コイルと、
前記送電コイルに対して電力を送電させる送電制御部と、
前記載置面上の前記端末装置の配置位置を検知するための検知コイルと、
検知用の磁界を発生させるための第1信号を前記検知コイルに出力する信号出力部と、
前記検知用の磁界に反応して前記端末装置から前記検知コイルへ応答されたエコー信号を検出する信号検出部と、
前記エコー信号の検出結果に基づいて、前記端末装置が前記送電コイルによる充電可能推定範囲内に存在するか否かを判別する判別部と、
を備える充電装置。 - 前記信号検出部の検出結果に基づいて前記配置位置を特定する配置位置特定部と、
前記送電コイルを移動させる移動機構と、
前記検出結果に基づいて前記移動機構を制御する移動機構制御部と、
を備える、請求項1に記載の充電装置。 - 前記移動機構制御部は、
前記端末装置が前記充電可能推定範囲外に存在すると判別された場合、前記送電コイルを移動しないように前記移動機構を制御し、
前記端末装置が前記充電可能推定範囲内に存在すると判別された場合、前記配置位置に前記送電コイルを移動させるように前記移動機構を制御する、
請求項2に記載の充電装置。 - 前記移動機構制御部は、
前記検出結果に基づいて前記配置位置が特定され、前記検出結果に基づいて前記端末装置が前記充電可能推定範囲内に存在すると判定されたときに、前記配置位置に前記送電コイルを移動させるように前記移動機構を制御する、
請求項2に記載の充電装置。 - 前記配置位置に移動した前記送電コイルが前記端末装置と通信可能であるか否かを判定する通信判定部を備え、
前記送電制御部は、
通信可能と判定された場合、前記端末装置に電力を送電するように前記送電コイルを制御する、
請求項2に記載の充電装置。 - 前記移動機構制御部は、
前記検出結果に基づいて前記配置位置が特定されたときに、前記配置位置に前記送電コイルを移動させるように前記移動機構を制御し、
前記判別部は、
前記配置位置に移動制御された前記送電コイルが前記端末装置と通信不可能であると判定されたときに、前記検出結果に基づいて前記端末装置が前記充電可能推定範囲内に存在するか否かを判別する、
請求項5に記載の充電装置。 - 前記判別部は、
前記配置位置に前記送電コイルが移動制御されたときに、前記検出結果に基づいて前記端末装置が前記充電可能推定範囲内に存在するか否かを判別し、
前記通信判定部は、
前記端末装置が前記充電可能推定範囲内に存在すると判別された場合、第1閾値以下の第1電圧の通信信号を用いて、前記配置位置に移動制御された前記送電コイルが前記端末装置と通信可能であるか否かを判定し、
前記端末装置が前記充電可能推定範囲外に存在すると判別された場合、第1閾値より大きい第2閾値以上の第2電圧の通信信号を用いて、前記配置位置に移動制御された前記送電コイルが前記端末装置と通信可能であるか否かを判定する、
請求項5に記載の充電装置。 - 前記検知コイルは、
前記載置面上の前記充電可能推定範囲における前記端末装置の前記配置位置を検知するための第1検知コイルと、
前記載置面上の前記充電可能推定範囲外における前記端末装置の前記配置位置を検知するための第2検知コイルと、
を備え、
前記配置位置特定部は、
前記信号出力部から少なくとも前記第1検知コイルに出力された前記第1信号による前記検知用の磁界に反応して前記端末装置から少なくとも前記第1検知コイルへ応答された前記エコー信号の前記検出結果に基づいて前記配置位置を特定し、
前記判別部は、
前記信号出力部から前記第2検知コイルに出力された前記第1信号による前記検知用の磁界に反応して前記端末装置から前記第2検知コイルへ応答された前記エコー信号の前記検出結果に基づいて、前記端末装置が前記充電可能推定範囲内に存在するか否かを判別する、
請求項2に記載の充電装置。 - 前記第1検知コイルは、
前記載置面に沿った2次元平面における第1方向に延伸され、且つ、前記2次元平面における前記第1方向に交差する第2方向に沿って複数配列され、
前記第2検知コイルは、
前記第2方向に延伸され、且つ、前記第1検知コイルにおける前記第1方向の両端部に配置されている、
請求項8に記載の充電装置。 - 前記検知コイルは、
前記載置面に沿った2次元平面における第1方向に延伸され且つ前記第1方向に交差する第2方向に沿って複数配列され、且つ、前記第2方向に延伸され且つ前記第1方向に沿って複数配列された、複数のコイルからなり、
前記配置位置特定部は、
前記信号出力部から前記検知コイルに出力された前記第1信号による前記検知用の磁界に反応して前記端末装置から前記検知コイルへ応答された前記エコー信号の前記検出結果に基づいて前記配置位置を特定し、
前記判別部は、
前記信号出力部から前記検知コイルに出力された前記第1信号による前記検知用の磁界に反応して前記端末装置から前記検知コイルへ応答された前記エコー信号の前記検出結果に基づいて、前記端末装置が前記充電可能推定範囲内に存在するか否かを判別する、
請求項2に記載の充電装置。
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JP2014007866A (ja) * | 2012-06-25 | 2014-01-16 | Kyocera Corp | 充電装置及びその充電方法 |
JP2014116988A (ja) * | 2011-03-30 | 2014-06-26 | Sanyo Electric Co Ltd | 充電台 |
-
2023
- 2023-05-31 WO PCT/JP2023/020347 patent/WO2023234369A1/ja unknown
Patent Citations (2)
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---|---|---|---|---|
JP2014116988A (ja) * | 2011-03-30 | 2014-06-26 | Sanyo Electric Co Ltd | 充電台 |
JP2014007866A (ja) * | 2012-06-25 | 2014-01-16 | Kyocera Corp | 充電装置及びその充電方法 |
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