送电装置、无线电力传输系统和信息通信系统的制作方法

1.本发明涉及一种送电装置、无线电力传输系统和信息通信系统。


背景技术：

2.正在进行送电装置向受电装置以无线传输电力的无线电力传输系统的开发。送电装置和受电装置之间的电力传输一般利用电磁感应。
3.在送电装置和受电装置之间进行电力传输时，当在它们的附近配置有与受电装置不同且具有导电性的物体时，存在由于电磁感应，在该物体中产生涡流，该物体发热的可能性。因此，在送电装置及受电装置的附近配置有异物的情况下，期望将表示异物的存在的信息通知给用户，促使异物的除去。
4.但是，在送电装置及受电装置附近配置有异物时，通常，当将表示异物的存在的信息通知给用户时，有时用户也会感到烦扰。因此，优选表示异物的存在的信息在适当的条件下通知给用户。
5.专利文献1中公开了一种当在送电装置的附近配置有具备受电功能的移动终端(受电装置)及与该移动终端不同的物体的两者时，将表示异物的存在的信息通知给用户的技术。根据专利文献1，通过在这样的条件下进行向用户的通知，能够防止不必要的通知，减少烦扰。
6.现有技术文献
7.专利文献
8.专利文献1：日本特开2017-070020号公报


技术实现要素：

9.发明要解决的技术问题
10.当将专利文献1中公开的通知方法应用到具备受电功能的移动体时，存在进行不必要的通知的可能性。
11.鉴于上述课题，本发明的主要目的在于，在以无线向具备受电功能的移动体送电的送电装置中，减少由于不必要的通知产生的烦扰。
12.解决问题的技术手段
13.为了达到上述目的，本发明的一个实施方式涉及的送电装置是以无线向具备受电功能的移动体送电的送电装置，其具备：送电部，包含送电线圈，经由该送电线圈向所述移动体送电；检测部，具有检测存在于检测对象区域的异物的功能；位置信息取得部，取得所述移动体的位置；指示接受部，接受向所述移动体的送电的指示；以及信息发送部，在由所述位置信息取得部取得的所述移动体的位置在所述送电线圈的送电范围内，并且所述指示接受部接收到送电的指示的情况下，当由所述检测部检测到异物时，发送表示异物的存在的第一种类的信息；即使由所述位置信息取得部取得的所述移动体的位置在所述送电线圈的送电范围内，在所述指示接受部未接收到送电的指示的情况下，不发送表示异物的存在
的信息。
14.发明的效果
15.根据上述结构的送电装置，能够减少由于不必要的通知产生的烦扰。
附图说明
16.图1为概略性地表示电力传输系统及信息通信系统的模式图。
17.图2为表示送电装置的结构的框图。
18.图3为表示移动体的结构的框图。
19.图4为表示移动终端的结构的框图。
20.图5为表示送电线圈及移动体的相对位置关系的模式图。
21.图6为表示供电处理的流程图。
22.图7为表示供电处理的流程图。
具体实施方式
23.以下，参照附图，对实施方式涉及的送电装置进行说明。并且，对包含该送电装置和受电装置的电力传输系统、及包含该送电装置和通信设备的信息通信系统进行说明。此外，在实施方式中，对以受电装置为移动体，例如电动式的普通汽车；以通信设备为移动终端，例如智能手机的示例进行说明。
24.(系统的结构)
25.图1表示实施方式涉及的电力传输系统1及信息通信系统2。电力传输系统1包含送电装置3及具备受电功能的移动体4。信息通信系统2包含送电装置3及具备通信功能的移动终端5。
26.送电装置3利用电磁感应，以无线向移动体4送电。移动体4包含：车身41；支撑车身41的车轮42；和设置于车身41的底部并接收从送电装置3发送的电力的受电部43。
27.另外，当在附近存在异物fb的情况下，送电装置3在适当的条件下，发送表示异物fb存在的信息(异物信息)。移动终端5接收从送电装置3发送的异物信息。
28.此外，在此异物fb设为主要是指由于电磁感应产生涡流的导电构件。另外，异物fb设为包括人类、动物等生命体的物体。
29.以下按顺序对送电装置3、移动体4及移动终端5的详细的结构进行说明。
30.(送电装置的结构)
31.图2表示送电装置3的硬件结构及功能结构。送电装置3主要进行各种运算处理，具备：总控制送电装置3的全体动作的微机(微型计算机)31；经由送电线圈321向移动体4送电的送电部32；检测存在于检测对象区域的异物fb的检测部33；取得移动体4的位置的位置信息取得部34；当由检测部33检测到异物fb时，在适当的条件下，发送异物信息的信息发送部35；和接受向移动体4的送电的开始或停止的指示的指示接受部36。
32.微机(控制部)31主要包含：处理器，其进行关于各种功能的运算、各种硬件单元的控制等；内存，其存储实行该处理器的程序、设定于各种硬件单元的数值数据等。处理器根据存储于内存的程序，实行下述的供电处理。
33.送电部32主要包含：送电线圈321、和向送电线圈321供给电力(流通电流)的送电
电路322。送电线圈321为在与地面垂直的虚拟轴的附近卷绕的导线。送电线圈321容纳于框体，该框体的外缘可以设为送电线圈321的外缘。另外，送电线圈321例如载置于地面上、或埋入于地面中。
34.送电电路322包含：对从商用电源6供给的交流电压进行整流及升圧，转换成预先确定的直流电压的功率因数改善电路；和将通过该功率因数改善电路转换而成的直流电压转换成交流电压的逆变器电路等。送电电路322基于来自微机31的控制信号，向送电线圈321供给电力。
35.检测部33主要包含检测存在于检测对象区域的异物fb的传感器，例如异物检测电路331。此外，检测部33也可以包含检测生命体的红外线传感器。在此，检测部33中的检测导电构件的传感器的检测对象区域设定为送电线圈321的送电范围内，检测部33中的检测生命体的传感器的检测对象区域设定为移动体4的下部及移动体4的周边附近。
36.异物检测电路331基本上是包含线圈及电容器的谐振电路，与送电线圈321重叠地配置。基于来自微机31的控制信号，在异物检测电路331的谐振电路通过来自未图示的电源的电压的施加而被激发，从异物检测电路331的谐振电路输出的输出值输入于微机31。微机31将输出值与作为当检测对象区域中不存在异物时取得的异物检测电路331的谐振电路的输出值的基准值进行比较，判断在异物检测电路331的附近是否存在异物fb。此外，检测部33也可以包含比较/解析输出值及基准值的信号解析装置。
37.异物检测电路331也可以与送电线圈321一起容纳于送电线圈321的框体内。或者，异物检测电路331也可以容纳于与送电线圈321的框体为分体的框体，与送电线圈321的框体重叠地配置。
38.位置信息取得部34包含例如对移动体4进行摄影的相机(摄像装置)341。微机31解析由相机341得到的摄影图像，测算移动体4的位置、速度等。此外，位置信息取得部34也可以包解析摄影图像，测算移动体4的位置、速度等的图像解析装置。
39.信息发送部35主要包含：与移动体4进行无线通信，并且经由移动终端5和网络(因特网)进行通信的第一通信部351、和发送光信息的发光元件353。此外，信息发送部35还可以包含发送声音信息(发出警告音)的扬声器。
40.第一通信部351包含无线通信控制器、天线等。第一通信部351的无线通信控制器包含高频电路、基带电路等，进行无线信号的发送及接收。特别地，第一通信部351的无线通信控制器包含调制电路，将从微机31发送的信号进行符号化、调制等，经由天线向移动体4发送。
41.此外，第一通信部351例如连接到存在于因特网上的服务器，经由该服务器向移动终端5发送消息(文字信息)。发光元件353例如通常情况下亮青色灯，异常情况下亮红色灯。
42.指示接受部36主要包含：与移动体4进行无线通信的第二通信部361、和计算时间的计时器电路362。计时器电路362例如包含晶体振荡器、分频电路等。
43.第二通信部361包含无线通信控制器、天线等。第二通信部361的无线通信控制器包含高频电路、基带电路等，进行无线信号的发送及接收。特别地，第二通信部361的无线通信控制器包含解调电路，将经由天线接收到的无线信号进行解调、恢复信号等并发送至微机31。此外，第一通信部351及第二通信部361也可以由单一的通信部(通信控制器)构成。
44.(移动体的结构)
45.图3表示移动体4的功能结构。移动体4例如为电动式的普通汽车，除车身41、车轮42及受电部43之外，还具备：将从受电部43供给的电力蓄电的蓄电部44；基于蓄电于蓄电部44的电力而使车轮42旋转的驱动部45；控制驱动部45的控制部46；包含加速器、制动器等的输入部47；和与送电装置3进行无线通信的通信部48。
46.受电部43主要包含受电线圈431、和将输入的交流电压转换为直流电压并输出的受电电路432。受电线圈431为在与地面垂直的虚拟轴的附近卷绕的导线。受电电路432包含一般的整流平滑电路。
47.蓄电部44例如包含锂电池、铅蓄电池等。驱动部45包含从电力生成动力(将电能转换成动能)的电机。通信部48包含进行无线信号的发送及接收的无线通信控制器、天线等。
48.控制部46例如包含处理器及内存。控制部46主要基于由通信部48接收的来自送电装置3的信息、从输入部47得到的信息(加速器及制动器的踩踏量)等，控制驱动部45(电机的旋转数)。
49.(移动终端的结构)
50.图4表示移动终端5的功能结构。移动终端5例如为具备移动通话功能的智能手机，主要具备：经由移动通话基地局接收来自因特网上的服务器的消息的通信部51；和表示该消息的显示部52。
51.通信部51包含无线通信控制器、天线等。显示部52例如包含液晶元件或有机el(electro-luminescence)元件。
52.(系统的动作)
53.以下，参照图5～图7，对电力传输系统1及信息通信系统2的动作进行说明。
54.图5表示送电装置3的送电线圈321与移动体4的相对位置关系。为了容易理解，设定沿地面的一个方向延伸的x轴。并且，设定x轴的原点为送电线圈321的中心位置(导线的卷绕轴的位置)。此时，设想移动体4为了供电而从远方(xm＝∞)渐渐地靠近送电线圈321(xm＝0)的场面。
55.此外，设移动体4的位置xm与安装于车身41的底部的受电部43的、特别是与受电线圈431的中心位置(导线的卷绕轴的位置)一致。设从受电线圈431的中心位置到车身41的前端的长度为l。
56.设送电线圈321的一端配置于位置c、另一端配置于位置-c。此时，设送电线圈321的送电范围为在x轴上，位置c以下，且位置-c以上。在此，设送电线圈321的送电范围为，受电线圈431中能够有效地进行送电的范围，例如送电线圈321的正上方，高度1m以下的范围。另外，在图5所示的例子中，设与送电线圈321重叠配置的异物检测电路331的异物检测范围调整为与送电线圈321的送电范围大致相同的范围。
57.在x轴上的任意的位置，设定有基准位置s。在此，例如设与送电线圈321(x轴的原点)相距移动体4的制动距离的位置为基准位置s。此外，例如能够设定移动体4的一部分例如车身41的前端覆盖送电线圈321时的移动体4的位置(即x轴上的位置c l)为基准位置s。另外，也可以设距离送电线圈321(x轴的原点)例如3m、5m、10m等的位置为基准位置s。基准位置s能够适当设定为与送电线圈321(x轴的原点)相隔一定距离的位置。
58.图6及图7为表示送电装置3的微机31实行供电处理的流程图。记载本供电处理的程序存储于微机31的内存中，例如向微机31中供给电力时，由处理器实行程序。
59.参照图6。步骤s101中，微机31监视在送电线圈321的周边是否存在移动体4。微机31若判断未检测到移动体4(步骤s101；否)，则返回步骤s101。即，微机31持续检测移动体4，直到检测到移动体4。
60.另外，微机31若判断检测到移动体4(步骤s101；是)，则进入步骤s102。例如，微机31在由相机341拍摄到移动体4的情况下，或者送电装置3的第一通信部351(无线通信控制器)或第二通信部361(无线通信控制器)与移动体4的通信部48(无线通信控制器)建立起通信连接的情况下，判断为检测到移动体4。并且，微机31开始由异物检测电路331进行的异物检测动作。
61.步骤s102中，微机31基于由相机341拍摄到的移动体4的图像，判断移动体4的位置xm是否比基准位置s更接近送电线圈321(x轴的原点)。微机31若判断移动体4的位置xm比基准位置s更远离送电线圈321，即移动体4未达到基准位置s(步骤s102；是)，则进入步骤s201。另外，微机31若判断移动体4的位置xm比基准位置s更接近送电线圈321，即移动体4已达到基准位置s(步骤s102；否)，则进入步骤s103，继续监视移动体4的位置xm。
62.步骤s201中，微机31通过解析由异物检测电路331输出的输出值及基准值，判断检测对象区域即送电线圈321的送电范围内是否存在异物fb。微机31若判断检测对象区域即送电线圈321的送电范围内存在异物fb(步骤s201；是)，则进入步骤s202，并发送表示异物fb存在的信息(异物信息)。另外，微机31若判断检测对象区域即送电线圈321的送电范围内不存在异物fb(步骤s201；否)，则返回步骤s102，并继续监视移动体4的位置xm。
63.步骤s202中，微机31使信息发送部35的发光元件353亮灯(发送光信息)。因此，移动体4的驾驶员认识到检测对象区域即送电线圈321的送电范围内配置有异物fb，而使移动体4停止。
64.此外，步骤s202中，微机31也可以经由第一通信部351向移动体4发送异物信息。在移动体4，当控制部46经由通信部48接收异物信息时，控制部46控制驱动部45，自动停止移动体4。
65.如上所述，在异物fb在检测对象区域即送电线圈321的送电范围内的情况下，通过在移动体4到达基准位置s之前发送异物信息，能够在移动体4覆盖送电线圈321或异物fb之前停止移动体4。因此，用户能够轻易除去异物fb。如上所述，基于异物信息而停止移动体4时，优选地设定基准位置s为移动体4能够在送电线圈321的跟前停止的位置。
66.接下来，对步骤s103进行说明。步骤s103中，微机31判断由相机341计算测量的移动体4的位置xm是否在送电线圈321的送电范围内。微机31若判断移动体4未进入送电线圈321的送电范围内(步骤s103；否)，则返回步骤s103，并继续监视移动体4的位置xm。另外，微机31若判断移动体4已进入送电线圈321的送电范围内(步骤s103；是)，则进入步骤s104。
67.此外，步骤s103中，即使在检测对象区域即送电线圈321的送电范围内存在异物fb，微机31也不发送异物信息。这是因为考虑到移动体4即使基于异物信息停止，由于移动体4过于接近异物fb或者覆盖了异物fb，从而难以除去异物fb。
68.因此，步骤s103中，也可以使检测部33的异物检测功能无效。例如，微机31也可以停止向异物检测电路331施加的电压的供给。因此，在不发送异物信息的期间，能够抑制异物检测所消耗的电力。
69.此外，步骤s103中，也可以继续添加移动体4是否停止的判断条件。即，在移动体4
已进入送电线圈321的送电范围内并且停止的情况下，也可以进入步骤s104。例如，能够通过解析由相机341拍摄的图像来判断移动体4的停止。
70.步骤s104中，微机31判断指示接受部36是否接收到送电开始的指示。微机31若判断未接收到送电开始的指示(步骤s104；否)，则返回步骤s104。另外，微机31若判断接收到送电开始的指示(步骤s104；是)，则进入步骤s105。
71.例如，微机31经由第二通信部361接收到来自移动体4的要求送电开始的信号时，判断为接收到送电开始的指示。或者，微机31参照计时器电路362计时的时间，到用户设定的时间(例如凌晨0点)时，判断接收到送电开始的指示。或者，微机31参照计时器电路362计时的时间，经过了用户设定的时间(例如，从移动体4进入送电线圈321的送电范围内开始10分钟)时，判断接收到送电开始的指示。能够适当地设定送电开始的指示。
72.此外，步骤s104中，微机31若判断未接收到送电开始的指示，即使在检测对象区域即送电线圈321的送电范围内存在异物fb，也不发送异物信息。因此，在此期间也可以使检测部33的异物检测功能无效。
73.如上所述，微机31即使在移动体4位于送电线圈321的送电范围内时，若未接收到送电指示，也不发送异物信息。因此，能够抑制不必要不紧急的通知，减少烦扰。
74.步骤s105中，微机31判断检测对象区域即送电线圈321的送电范围内是否存在异物fb。微机31若判断检测对象区域即送电线圈321的送电范围内存在异物fb(步骤s105；是)，则进入步骤s203，并发送异物信息。另外，微机31若判断不存在异物fb(步骤s105；否)，则进入步骤s106，开始向移动体4的送电。
75.此外，在步骤s203中，驾驶员未搭乘移动体4的可能性很高。因此，微机31经由第一通信部351向移动终端5发送表示异物信息的消息。移动体4的用户即使离开移动体4也能够通过确认移动终端5的显示部52上显示的异物信息，认识到检测对象区域即送电线圈321的送电范围内中存在异物fb，未开始送电。
76.参照图7。步骤s106中，微机31向送电电路322发送控制信号。基于该控制信号，送电电路322向送电线圈321供给电力(流通电流)。此时，通过电磁感应，从送电线圈321向位于送电范围内的移动体4以无线送电。具体地，由于送电线圈321中交流电流流通而产生交变磁场，通过该磁场在受电线圈431中产生电动势(电压)。
77.步骤s107中，微机31判断送电是否停止。微机31若判断停止送电(步骤s107；是)，则终止本供电处理。另外，微机31若判断不停止送电(步骤s107；否)，则进入步骤s108。
78.例如，微机31经由第二通信部361从移动体4接收到蓄电部44充满电的通知时，判断停止送电。或者，微机31参照计时器电路362计时的时间，当成为用户设定的时间(例如上午5点)时，判断停止送电。或者，当超过用户设定的时间(例如，从送电开始3小时)时，微机31判断停止送电。停止送电的条件可以适当地进行设定。
79.步骤s108中，微机31判断检测对象区域即送电线圈321的送电范围内是否存在异物fb。微机31若判断检测对象区域即送电线圈321的送电范围内不存在异物fb(步骤s108；否)，则返回步骤s107。另外，微机31若判断异物fb存在(步骤s108；是)，则进入步骤s109停止送电，进一步进入步骤s110发送异物信息。
80.在步骤s110中，驾驶员未搭乘移动体4的可能性很高。因此，微机31经由第一通信部351向移动终端5发送表示异物信息的消息。
81.步骤s111中，微机31判断是否从检测对象区域即送电线圈321的送电范围中除去了异物fb。微机31若判断未除去异物fb(步骤s111；是)，则返回步骤s111。另外，微机31若判断除去了异物fb(步骤s111；否)，则返回步骤s106，并再开始送电。此外，在安全方面优选地在除去了异物fb后经过一定的时间(例如经过3分钟)后再开始送电。
82.以上的过程为微机31所实行的供电处理的流程。
83.此外，步骤s203及步骤s110中发送的异物信息被称为第一种类的异物信息。步骤s203及步骤s110中用户未搭乘移动体4的可能性很高。因此，微机31将消息(文字信息)作为第一种类的异物信息，经由第一通信部351发送至移动终端5。此外，该情况下，信息发送部35也可以发送光信息、电波信息等。
84.另外，步骤s202中发送的异物信息被称为第二种类的异物信息。步骤s202中，驾驶员搭乘移动体4的可能性很高。因此，微机31将人类能够感知的信息(光信息)作为第二种类的异物信息发送给驾驶员，促使移动体4的停止。或者，微机31将电子信息(电波信息)作为第二种类的异物信息发送给移动体4，使移动体4自动停止。此外，该情况下，信息发送部35也可以发送文字信息。
85.(变形例)
86.在上述实施方式中，作为受电装置，移动体4，具体地想定为电动式的普通汽车。但是，受电装置不限于普通汽车，也可以是大型特殊汽车、自动二轮车、电动辅助自行车等的电动式的移动体。此外，也可以认为包含受电线圈431和受电电路432的受电部43是受电装置。另外，作为通信设备移动终端5具体地想定为智能手机。但是，通信设备也可以是具有通信功能的笔记本电脑、平板终端、穿戴式终端等。
87.另外，在上述的实施方式中说明了送电装置3中的微机31以软件方式进行关于各种功能的演算、各种硬件单元的控制等的例子。但是，这些运算及控制也可以由专用的逻辑电路以硬件方式进行。另外，微机31也可以被替代为例如，作为其他的元件/构件包含cpu(centralprocessingunit)、ram(randomaccessmemory)、rom(readonlymemory)等的计算机。
88.另外，检测部33不限于异物检测电路331，例如，也可以包含检测由于异物fb中产生的涡流而导致的发热、温度上升等的温度传感器。同样地，位置信息取得部34不限于相机341，例如也可以包含基于发射电磁波并反射到移动体4上的电磁波的强度、反射所需的时间等，测算移动体4的位置的装置。另外，位置信息取得部34也可以通过接收由送电装置3外的机器计算测量到的移动体4的位置信息，取得移动体4的位置。
89.另外，在上述的实施方式中，虽然包含送电装置3发送光信息的发光元件，也可以是移动体4包含发送光信息的发光元件。步骤s202中，也可以是：移动体4具有的控制部46经由通信部48接收异物信息时，使发光元件亮异常时的颜色的灯，使驾驶员认识到检测对象区域即送电线圈321的送电范围内配置有异物fb，促使移动体4的停止。
90.另外，将从送电线圈321的一端(位置c)分离移动体4的制动距离的位置作为基准位置s，微机31也可以判断移动体4的送电线圈321侧的前端位置(x轴上的xm-l的位置)比基准位置s更远离送电线圈321的一端(位置c)，即移动体4未到达基准位置s，并进行异物检测动作；微机31也可以判断移动体4的送电线圈321侧的前端位置(x轴上的xm-l的位置)比基准位置s更靠近送电线圈321的一端(位置c)，即移动体4已到达基准位置s，即使检测对象区
域即送电线圈321的送电范围内存在异物fb，也不发送异物信息。因此，在移动体4覆盖送电线圈321或者异物fb之前，一方面能够可靠地停止移动体4，另一方面也能够抑制不必要不紧急的通知，减少烦扰。
91.以上，根据实施方式及变形例对本公开进行了说明，但本公开不限定于此。可以进行各种变更、改良、组合等，对于本领域技术人员来说是不言而喻的。
92.符号说明
[0093]1……
电力传输系统；2
……
信息通信系统；3
……
送电装置；31
……
控制部(微机)；32
……
送电部；321
……
送电线圈；322
……
送电电路；33
……
检测部；331
……
异物检测电路(谐振电路)；34
……
位置信息取得部；341
……
相机；35
……
信息发送部；351
……
第一通信部；353
……
发光元件；36
……
指示接受部；361
……
第二通信部362
……
计时器电路；4
……
移动体(受电装置)；41
……
车身；42
……
车轮；43
……
受电部；431
……
受电线圈；432
……
受电电路；44
……
蓄电部；45
……
驱动部；46
……
控制部；47
……
输入部；48
……
通信部；5
……
移动终端(通信设备)；51
……
通信部；52
……
显示部；6
……
商用电源。