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公開番号2025100698
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-03
出願番号2025065197,2024082892
出願日2025-04-10,2020-03-31
発明の名称送電装置および送電装置が行う方法
出願人キヤノン株式会社
代理人弁理士法人大塚国際特許事務所
主分類H02J 50/60 20160101AFI20250626BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約
【課題】異物検出の精度の低下を抑制するための技術を提供する。
【解決手段】受電装置へ無線電力伝送を行う送電手段のQ値を測定し、受電装置から受信された基準Q値と測定されたQ値とに基づいて受電装置とは異なる物体の有無を判定する。送電装置は、Q値の測定後に基準Q値とは異なる所定の物理量に関する第1の指標値を取得し、上記判定で受電装置とは異なる物体が無いと判定された後の受電装置への電力伝送を開始する前に所定の物理量に関する第2の指標値を取得し、第1の指標値と第2の指標値に基づいて受電装置とは異なる物体の有無を判定する。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
送電装置であって、
受電装置へ無線電力伝送を行う送電手段と、
前記送電手段のＱ値を測定する測定手段と、
前記Ｑ値の測定後に前記Ｑ値とは異なる所定の物理量に関する第１の指標値を取得する第１取得手段と、
前記受電装置から受信された情報に示されるＱ値と、前記測定手段により測定されたＱ値とに基づいて、前記受電装置とは異なる物体の有無を判定する第１判定手段と、
前記第１判定手段により前記受電装置とは異なる物体が無いと判定された後であって前記受電装置への無線電力伝送を開始する前に、前記所定の物理量に関する第２の指標値を取得する第２取得手段と、
前記第１の指標値と前記第２の指標値に基づいて前記受電装置とは異なる物体の有無を判定する第２判定手段と、を有することを特徴とする送電装置。
続きを表示（約 1,500 文字）【請求項２】
前記第１の指標値と前記第２の指標値は、前記送電手段による送電電力値と、前記受電装置から通知される受電電力値とから算出される電力損失の値である、ことを特徴とする請求項１に記載の送電装置。
【請求項３】
前記第１の指標値を得るための前記受電電力値は、ＷＰＣ規格のＰｉｎｇフェーズにおいて前記受電装置から受信される受電電圧通知のパケット、または前記受電電圧通知に続いて前記受電装置から受信される受電電力通知のパケットに含まれていることを特徴とする請求項２に記載の送電装置。
【請求項４】
前記受電装置から通知される受電電力値を用いて送電電力に対応した電力損失を推定するためのＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブを生成する生成手段をさらに有し、
前記第２取得手段は、前記第２の指標値を得るための前記受電電力値として、前記Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブを生成する際に前記受電装置から通知された受電電力値を用いることを特徴とする請求項２または３に記載の送電装置。
【請求項５】
前記受電装置から通知される受電電力値を用いて送電電力に対応した電力損失を推定するためのＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブを生成する生成手段をさらに有し、
前記第２取得手段は、前記第１の指標値を取得したときの送電電力における電力損失を前記Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブから推定することにより前記第２の指標値を取得する、ことを特徴とする請求項２または３に記載の送電装置。
【請求項６】
前記第１取得手段は、複数の異なる送電電力に対する複数の電力損失を取得し、
前記第２取得手段は、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズにおいて、複数の異なる送電電力に対して前記受電装置から通知された複数の受電電力値に基づいて、送電電力と電力損失の関係を表すＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブを生成し、
前記第２判定手段は、前記第１取得手段で取得された前記複数の電力損失と前記Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブから得られる電力損失に基づいて前記受電装置とは異なる物体の有無を判定することを特徴とする請求項２または３に記載の送電装置。
【請求項７】
前記第１取得手段は、ＷＰＣ規格のＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズの開始前に、複数の異なる送電電力に対して前記受電装置から通知された複数の受電電力値に基づいて、送電電力と電力損失の関係を表す推定カーブを生成し、
前記第２取得手段は、Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎフェーズにおいて、複数の異なる送電電力に対して前記受電装置から通知された複数の受電電力値に基づいて、送電電力と電力損失の関係を表すＣａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブを生成し、
前記第２判定手段は、前記推定カーブと前記Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎカーブの比較に基づいて前記受電装置とは異なる物体の有無を判定することを特徴とする請求項２または３に記載の送電装置。
【請求項８】
前記第１の指標値と前記第２の指標値は、前記送電手段が送電を停止した際の、前記送電手段に含まれる送電コイルにおける電気的な変化を検出するための指標値であることを特徴とする請求項１に記載の送電装置。
【請求項９】
前記第１取得手段と前記第２取得手段は、前記送電手段の同じ動作条件の下で前記第１の指標値および前記第２の指標値を取得することを特徴とする請求項８に記載の送電装置。
【請求項１０】
前記第１取得手段は、複数の異なる動作条件で取得された複数の第１の指標値に基づいて、動作条件と第１の指標値の関係を示す推定カーブを取得することを特徴とする請求項９に記載の送電装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線電力伝送における受電装置および受電装置、それらの制御方法、プログラムに関する。
続きを表示（約 2,500 文字）【背景技術】
【０００２】
無線電力伝送システムの技術が広く開発されている。特許文献１には、無線充電規格の標準化団体であるＷｉｒｅｌｅｓｓＰｏｗｅｒＣｏｎｓｏｒｔｉｕｍ（ＷＰＣ）が策定する規格（ＷＰＣ規格）に準拠した、送受電の際に異物を検出する方法が記載されている。特許文献１では、送受電開始前に無線電力伝送システムのコイルのＱ値（品質因子値：Ｑｕａｌｉｔｙｆａｃｔｏｒ）を測定し、測定されたＱ値と受電装置から受信した基準Ｑ値に基づいて異物検出が行われる。Ｑ値に基づく異物検出により異物が存在しないと判定された場合には、続いて、送受電装置と受電装置との間における電力損失の推定値が算出される。送受電が開始された後は、この電力損失の推定値と実測値との差分に基づいて異物検出が行われる。異物とは、受電装置とは異なる物体である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－１１３８４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＷＰＣ規格によれば、送電装置によるＱ値の測定に続いて、識別情報や能力情報の交換、および、送受電に関わる各種パラメータの交渉等が送電装置と受電装置の間で行われる。その後、送電装置は、基準となるＱ値と測定されたＱ値とに基づいて異物検出を行い、異物が検出されなければ電力損失の推定値を算出する。そのため、Ｑ値の測定から電力損失の推定値を算出するまでの時間で異物が侵入した場合は、送電装置は異物を検出することができない。また、この時間において異物が侵入すると、電力損失の推定値が異物がある状態で算出されてしまうため、送電開始後の電力損失に基づく異物検出において精度が低下する。
【０００５】
本発明は、異物検出の精度の低下を抑制するための技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様による送電装置は以下の構成を有する。すなわち、
受電装置へ無線電力伝送を行う送電手段と、
前記送電手段のＱ値を測定する測定手段と、
前記Ｑ値の測定後に前記Ｑ値とは異なる所定の物理量に関する第１の指標値を取得する第１取得手段と、
前記受電装置から受信された情報に示されるＱ値と、前記測定手段により測定されたＱ値とに基づいて、前記受電装置とは異なる物体の有無を判定する第１判定手段と、
前記第１判定手段により前記受電装置とは異なる物体が無いと判定された後であって前記受電装置への無線電力伝送を開始する前に、前記所定の物理量に関する第２の指標値を取得する第２取得手段と、
前記第１の指標値と前記第２の指標値に基づいて前記受電装置とは異なる物体の有無を判定する第２判定手段と、を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、異物検出の精度の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
第１実施形態による無線電力伝送システムの構成例を示す図。
第１実施形態による受電装置の構成例を示すブロック図。
第１実施形態による送電装置の構成例を示すブロック図。
第１実施形態による送電装置の制御部の機能構成例を示すブロック図。
第１実施形態の送電装置による処理例を示すフローチャート。
第１実施形態の無線電力伝送システムで実行される処理例を示す図。
パワーロス手法による異物検出を説明するための概念図。
時間領域のＱ値の測定方法を説明するための概念図。
第２実施形態の送電装置による処理例を示すフローチャート。
第２実施形態の無線電力伝送システムで実行される処理例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須のものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の構成に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。
【００１０】
＜第１実施形態＞
（システムの構成）
図１に、本実施形態に係る無線充電システム（無線電力伝送システム）の構成例を示す。本システムは、一例において、受電装置１０１と送電装置１０２とを含んで構成される。以下では、受電装置１０１をＲＸと呼び、送電装置１０２をＴＸと呼ぶ場合がある。ＲＸは、ＴＸから受電して内蔵バッテリに充電を行う電子機器である。ＴＸは、充電台１０３に載置されたＲＸに対して無線で送電する電子機器である。範囲１０４は、ＴＸから送電された電力をＲＸが受電可能な送電範囲を示している。なお、ＲＸとＴＸは無線充電以外のアプリケーションを実行する機能を有しうる。ＲＸは、一例として、スマートフォンであり、ＴＸは、一例として、そのスマートフォンを充電するためのアクセサリ機器である。ＲＸおよびＴＸは、ハードディスク装置やメモリ装置などの記憶装置であってもよいし、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）などの情報処理装置であってもよい。また、ＲＸおよびＴＸは、例えば、撮像装置（カメラやビデオカメラ等）やスキャナ等の画像入力装置であってもよいし、プリンタやコピー機、プロジェクタ等の画像出力装置であってもよい。ＴＸがスマートフォンなどでもよい。この場合、例えばＲＸは、別のスマートフォンでもよいし、無線イヤホンであってもよい。また、ＲＸは自動車等の車両や輸送機であってもよいし、ＴＸは自動車等の車両や輸送機のコンソール等に設置される充電器であってもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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