(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023170834
(43)【公開日】2023-12-01
(54)【発明の名称】送電装置
(51)【国際特許分類】
H02J 50/60 20160101AFI20231124BHJP
H02J 50/12 20160101ALI20231124BHJP
H02J 7/00 20060101ALI20231124BHJP
【ＦＩ】
H02J50/60
H02J50/12
H02J7/00 301D
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022082898
(22)【出願日】2022-05-20
(71)【出願人】
【識別番号】000003562
【氏名又は名称】東芝テック株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110003708
【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所
(74)【代理人】
【識別番号】100108855
【弁理士】
【氏名又は名称】蔵田 昌俊
(74)【代理人】
【識別番号】100179062
【弁理士】
【氏名又は名称】井上 正
(74)【代理人】
【識別番号】100075672
【弁理士】
【氏名又は名称】峰 隆司
(74)【代理人】
【識別番号】100153051
【弁理士】
【氏名又は名称】河野 直樹
(74)【代理人】
【識別番号】100162570
【弁理士】
【氏名又は名称】金子 早苗
(72)【発明者】
【氏名】加藤 雅一
【テーマコード（参考）】
5G503
【Ｆターム（参考）】
5G503AA01
5G503BA01
5G503BB01
5G503GB08
5G503GD02
5G503GD03
5G503GD05
5G503GD06
(57)【要約】
【課題】高感度な異物検出と誤検出の抑制の両立が可能な送電装置を提供すること。
【解決手段】実施形態の送電装置は、受電装置と非接触で電力伝送を行う。送電装置は、送電コイルと、電流検出回路と、制御回路と、を備える。電流検出回路は、前記送電コイルの電流値を測定する。制御回路は、前記受電装置と前記電力伝送を行っていない待機時の待機時電流を基準値として求め、前記基準値に一定値を加えた値又は前記基準値に一定の比率を加算した値を異物検出の閾値とし、前記待機時に前記電流検出回路で検出した前記電流値が前記閾値以上である場合に、前記送電コイル上に異物があると判定する。
【選択図】 図３
【解決手段】実施形態の送電装置は、受電装置と非接触で電力伝送を行う。送電装置は、送電コイルと、電流検出回路と、制御回路と、を備える。電流検出回路は、前記送電コイルの電流値を測定する。制御回路は、前記受電装置と前記電力伝送を行っていない待機時の待機時電流を基準値として求め、前記基準値に一定値を加えた値又は前記基準値に一定の比率を加算した値を異物検出の閾値とし、前記待機時に前記電流検出回路で検出した前記電流値が前記閾値以上である場合に、前記送電コイル上に異物があると判定する。
【選択図】 図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
受電装置と非接触で電力伝送を行う送電装置であって、
送電コイルと、
生成した送電電力を前記送電コイルに供給する送電回路と、
前記送電回路に入力される電流値を測定する電流検出回路と、
前記受電装置と前記電力伝送を行っていない待機時の待機時電流を基準値として求め、前記基準値に一定値を加えた値又は前記基準値に一定の比率を加算した値を異物検出の閾値とし、前記待機時に前記電流検出回路で検出した前記電流値が前記閾値以上である場合に、前記送電コイル上に異物があると判定する制御回路と、
を備える送電装置。
送電コイルと、
生成した送電電力を前記送電コイルに供給する送電回路と、
前記送電回路に入力される電流値を測定する電流検出回路と、
前記受電装置と前記電力伝送を行っていない待機時の待機時電流を基準値として求め、前記基準値に一定値を加えた値又は前記基準値に一定の比率を加算した値を異物検出の閾値とし、前記待機時に前記電流検出回路で検出した前記電流値が前記閾値以上である場合に、前記送電コイル上に異物があると判定する制御回路と、
を備える送電装置。
【請求項2】
前記制御回路は、前記基準値の測定を、電源投入後、且つ、前記受電装置への送電開始前に行う、請求項１に記載の送電装置。
【請求項3】
外部トリガを備え、
前記制御回路は、前記待機時であって、前記外部トリガが操作されたときに、前記基準値を求め、前記異物検出の閾値を設定する、請求項１に記載の送電装置。
前記制御回路は、前記待機時であって、前記外部トリガが操作されたときに、前記基準値を求め、前記異物検出の閾値を設定する、請求項１に記載の送電装置。
【請求項4】
閾値設定処理中である情報を表示する表示部を備え、
前記制御回路は、前記待機時の電流値を測定し、前記表示部を制御して、前記閾値設定処理中である情報を前記表示部に表示させるとともに、前記閾値設定処理中に測定した電流値を前記閾値に設定する、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の送電装置。
前記制御回路は、前記待機時の電流値を測定し、前記表示部を制御して、前記閾値設定処理中である情報を前記表示部に表示させるとともに、前記閾値設定処理中に測定した電流値を前記閾値に設定する、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の送電装置。
【請求項5】
受電装置と非接触で電力伝送を行う送電装置であって、
送電コイルと、
生成した送電電力を前記送電コイルに供給する送電回路と、
前記送電回路に入力される電流値を測定する電流検出回路と、
閾値設定処理中である情報を表示する表示部と、
前記受電装置と前記電力伝送を行っていない待機時の電流値を測定し、前記表示部を制御して、前記閾値設定処理中である情報を前記表示部に表示させるとともに、前記閾値設定処理中に測定した電流値を異物検出の閾値に設定する制御回路と、
を備える送電装置。
送電コイルと、
生成した送電電力を前記送電コイルに供給する送電回路と、
前記送電回路に入力される電流値を測定する電流検出回路と、
閾値設定処理中である情報を表示する表示部と、
前記受電装置と前記電力伝送を行っていない待機時の電流値を測定し、前記表示部を制御して、前記閾値設定処理中である情報を前記表示部に表示させるとともに、前記閾値設定処理中に測定した電流値を異物検出の閾値に設定する制御回路と、
を備える送電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、送電装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、利用者が操作するショッピングカートなどのカート（移動台車）に電子機器を搭載して様々なサービスを提供するシステムが考案されている。カートには、電子機器に電力を供給するバッテリが搭載されている。カートに搭載されたバッテリの充電システムとして、収納位置に収納したカートに非接触で給電する非接触電力伝送技術が採用される。例えば給電システムにおいて、カートに受電コイルを設け、収納位置に収納したカートの受電コイルに電力を供給する送電コイルが収納位置に搭載されている。また、このような非接触電力伝送技術は、カート以外の分野においても用いられている。
【0003】
非接触で電力伝送を行う装置において、送電コイルと受電コイルの間に金属異物が挟まったまま電力伝送を行うと、金属異物が発熱するという問題がある。
【0004】
そこで、例えば外部電源からの入力電流を検出して、あらかじめ設定された異物判定用閾値との比較処理を行うことで、金属異物の存在を判定する技術も知られている。また、金属異物の発熱に対する安全性を高めるために、異物判定用閾値をできるだけ小さくして金属異物の検出感度を高くすると、誤検出によって電力伝送が開始しない虞もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2011-229265号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明が解決しようとする課題は、高感度な異物検出と誤検出の抑制の両立が可能な送電装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
実施形態の送電装置は、受電装置と非接触で電力伝送を行う。送電装置は、送電回路と、電流検出回路と、制御回路と、を備える。送電回路は、送電コイルを含む。電流検出回路は、前記送電回路の電流値を測定する。制御回路は、前記受電装置と前記電力伝送を行っていない待機時の待機時電流を基準値として求め、前記基準値に一定値を加えた値又は前記基準値に一定の比率を加算した値を異物検出の閾値とし、前記待機時に前記電流検出回路で検出した前記電流値が前記閾値以上である場合に、前記送電コイル上に異物があると判定する。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】第１実施形態に係る給電システムの構成を示す斜視図。
【図2】第１実施形態に係る給電システムのカートの構成を示す斜視図。
【図3】第１実施形態に係る給電システムの制御系の構成を示すブロック図。
【図4】第１実施形態に係る給電システムの受電装置及び送電装置の構成を示す斜視図。
【図5】第１実施形態に係る給電システムの送電装置の処理の一例を示す流れ図。
【図6】第１実施形態に係る給電システムの送電装置の処理の一例として、異物検出用閾値の設定処理を示す流れ図。
【図7】第１実施形態に係る給電システムの送電装置による送電電流の変化の一例を示す説明図。
【図8】第１実施形態に係る給電システムの送電装置による送電電流の変化の一例であって、送電装置毎の待機時電流の一例を示す説明図。
【図9】第２実施形態に係る給電システムの受電装置及び送電装置の構成を示す斜視図。
【図10】第２実施形態に係る給電システムの制御系の構成を示すブロック図。
【図11】第３実施形態に係る給電システムの送電装置の構成を示す斜視図。
【図12】第３実施形態に係る給電システムの制御系の構成を示すブロック図。
【図13】第３実施形態に係る給電システムの異物検出用閾値の設定処理の一例を示す流れ図。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、第１実施形態に係る給電システム１及び送電装置３５について図１乃至図８を参照して説明する。図１は、第１実施形態に係る給電システム１の構成を示す斜視図であり、図２は給電システム１のカート２の斜視図である。図３は給電システム１の制御系の構成を示すブロック図である。図４は、受電装置２３及び送電装置３５の構成を示す斜視図である。図５は、送電装置３５による送電処理の一例を示し、図６は、送電装置３５の送電処理のうち、異物検出用閾値Ｔの設定処理を示す流れ図である。図７は、送電装置３５による送電電流の変化の一例を示す説明図であり、図８は、送電装置３５毎による送電電流の変化の一例を示す説明図である。
【0010】
図１及び図３に示すように、給電システム１は、受電装置２３と、送電装置３５と、を備える。受電装置２３は、例えば、カート２に設けられる。送電装置３５は、例えば、複数のカート２を収容するカートベース３に複数設けられる。以下の実施形態の説明において、給電システム１は、受電装置２３及び送電装置３５をカート２及びカートベース３に適用した例を説明する。
【0011】
図１に示すように、給電システム１は、受電装置２３を備えるカート２と、複数のカート２を設置するとともに送電装置３５を備えるカートベース３と、を備える。給電システム１は、複数の送電装置３５を一方向に並べて備えるカートベース３において、受電装置２３をそれぞれ備える複数のカート２が、一方向に並べて収納され、複数の送電装置３５と複数の受電装置２３が所定の間隔で対向配置される。
【0012】
図２に示すカート２は、移動体であり、例えばショッピングカートである。カート２は、フレーム１１と、かご部１２と、キャスタ１５１、１５２と、電子機器２１と、バッテリ２２が内部に設けられたバッテリボックス２２３と、受電装置２３と、を備える。
【0013】
フレーム１１は、異なる複数の方向に延びる複数のフレーム部材が組みつけられて構成される。フレーム１１は、かご部１２、複数のキャスタ１５１、１５２、各種の電子機器２１、及び受電装置２３をそれぞれ所定箇所に支持する。
【0014】
フレーム１１は、例えば、左右一対の縦フレーム部１１１と、下フレーム部１１２と、横フレーム部１１３と、ハンドル部１１４と、取付フレーム１１５と、を備える。縦フレーム部１１１、下フレーム部１１２及び横フレーム部１１３は、互いに交差する方向に延びる。
【0015】
縦フレーム部１１１は、後輪キャスタ１５２から上方に延びる一対のメインフレーム１１１１と、メインフレーム１１１１の後ろ側に設けられた一対のサブフレーム１１１２と、メインフレーム１１１１の前側に設けられた一対のサブフレーム１１１３と、を備える。縦フレーム部１１１は、かご部１２の後方において上下方向に延び、下端部に後輪キャスタ１５２が配置される。
【0016】
下フレーム部１１２は、床面に沿って配される複数のフレーム部材を備える。下フレーム部１１２は、例えば一対のメインフレーム１１２１と、サポートフレーム１１２３と、前連結部１１２４と、サポートフレーム１１２３の下方に設けられる取付部１１２５と、を備える。メインフレーム１１２１は、後輪キャスタ１５２から前輪キャスタ１５１に向けて前方に延びる。
【0017】
サポートフレーム１１２３は横フレーム部１１３から下方に延び、所定の高さで前方に屈曲し、前方に向けて延び、前端部が上方に向けて屈曲するフレーム部材である。サポートフレーム１１２３は、例えば前方で湾曲して折り返すＵ字状のフレーム部材で構成される。サポートフレーム１１２３は、メインフレーム１１２１の内側において床面と平行な面に沿って延びる。サポートフレーム１１２３は、その上側にバスケット置場を構成する。
【0018】
前連結部１１２４は、カート２の下端の前端部において幅方向に延び、一対のメインフレーム１１２１の前端を連結する。
【0019】
取付部１１２５は、上端部がサポートフレーム１１２３の所定箇所に固定される。取付部１１２５は、サポートフレーム１１２３から下方に延び、所定の高さで後方に屈曲し、後方に向けて延びる。取付部１１２５は、受電装置２３を取り付けるフレーム部材である。取付部１１２５は、メインフレーム１１２１の内側において床面と平行な面に沿って延び、サポートフレーム１１２３の下側に受電装置２３を支持する支持面を構成する。例えば取付部１１２５は、カート２がカートベース３に設置された際に、カートベース３に設けられた送電装置３５と取付部１１２５に設けられた受電装置２３とが所定の間隔で対向配置される寸法に設定される。
【0020】
横フレーム部１１３は、左右の縦フレーム部１１１間に渡されて幅方向に延びる複数本のリンクフレーム１１３１、１１３２、１１３３を備える。
【0021】
ハンドル部１１４は、カート２の後端部の上方に配置される。ハンドル部１１４は、縦フレーム部１１１の上端部に連続して配される。一例として、ハンドル部１１４は、幅方向に延びる。
【0022】
取付フレーム１１５は、縦フレーム部１１１に接続される。取付フレーム１１５は、例えば、一方の縦フレーム部１１１の上方に延び、各種電子機器２１を支持する。
【0023】
フレーム１１において、縦フレーム部１１１にかご部１２が支持され、かご部１２の下方に配される下フレーム部１１２の前端部及び後端部に、前輪キャスタ１５１及び後輪キャスタ１５２がそれぞれ設けられる。また、フレーム１１において、下フレーム部１１２の、床面に沿って配されるフレーム部材である取付部１１２５に、受電装置２３が設けられる。また、縦フレーム部１１１にバッテリボックス２２３が設けられる。例えば縦フレーム部１１１の一対のサブフレーム１１１２にバッテリボックス２２３が支持される。
【0024】
また、下フレーム部１１２において一対のメインフレーム１１２１は、前側の幅方向の間隔が狭くなるように、前方が中央に向けて斜めに延びている。したがって、フレーム１１は、カート２の前進方向において前側の幅が狭く、後方の幅が広く、形成される。
【0025】
かご部１２は、例えば有孔のパネル部材やメッシュ状のワイヤ部材により、上方に開口する箱状に構成される。かご部１２は、商品を収容可能か、又は、商品を収容する買い物かごを載置可能に形成される。かご部１２は、縦フレーム部１１１の前方において、床面から上方に離間した高さに配される。かご部１２は、その後端部の左右両側が縦フレーム部１１１に支持される。
【0026】
前輪キャスタ１５１及び後輪キャスタ１５２は、移動方向に回転する車輪１５３と、車輪１５３を回転可能に軸支するブラケット部１５４と、をそれぞれ備える。ブラケット部１５４はフレーム１１に対して回動可能に取り付けられている。キャスタ１５１、１５２の車輪１５３が床面上で回転することによりカート２が移動する。また、キャスタ１５１、１５２のブラケット部１５４が回転することにより、カート２の走行方向が変更可能である。
【0027】
フレーム１１及びかご部１２の形状と同様に、前方の前輪キャスタ１５１は後方の後輪キャスタ１５２よりも左右の幅が狭くなるように配置されている。したがって、カート２は、例えば複数のカート２を前後に連ねて収納する場合に、後ろのカート２のフレーム１１が、前のカート２のフレーム１１に沿って重なるように収納できる。
【0028】
電子機器２１は、利用者に情報を提供するためのタブレット端末などの情報端末、あるいは、利用者が選択した商品の情報を取得する商品リーダである。電子機器２１は、例えばバッテリ２２に接続され、電子機器２１はバッテリ２２からの電力によって駆動される。電子機器２１は、バッテリ２２からの電力によって利用者が所持する携帯端末（例えば、携帯電話機、スマートフォン、デジタルカメラなど）の電子機器を充電するための充電装置などであっても良い。
【0029】
本実施形態において、例えば電子機器２１として、タブレット端末２１１および商品リーダ２１２を備える例を示す。タブレット端末２１１は、タッチパネルを設けた表示部を有するコンピュータである。タブレット端末２１１は、ハンドル部１１４側に位置する利用者に表示部を向けて設置される。タブレット端末２１１は、例えば、商品リーダ２１２によって読み取った商品の情報を表示する。また、タブレット端末２１１は、商品リーダ２１２により読取った商品に対する精算処理を行うものであっても良い。
【0030】
商品リーダ２１２は、商品の情報を読取る装置である。また、商品リーダ２１２は、読取った商品の情報を表示する表示部を有するものであっても良い。商品リーダ２１２は、例えば、かご部１２に出し入れする商品に添付されたＲＦＩＤタグなどを読み取るＲＦＩＤタグリーダである。また、商品リーダ２１２は、商品に添付されたバーコードなどの商品識別情報を読み取るスキャナであっても良い。
【0031】
なお、電子機器２１は、タブレット端末２１１に代えて利用者が所持する携帯端末（スマートフォン、タブレット端末など）を接続するためのインターフェース機器であっても良い。電子機器２１としてのインターフェース機器に接続する携帯端末は、上述したタブレット端末２１１と同様な処理を行うようにしても良い。また、電子機器２１としてのインターフェース機器は、携帯端末が具備するバッテリを充電するものであっても良い。なお、電子機器２１としてのインターフェース機器は、バッテリ２２を内蔵するものであっても良いし、別途設けたバッテリ２２に接続するものであっても良い。
【0032】
バッテリボックス２２３は、フレーム１１に設けられる。バッテリボックス２２３は、例えばかご部１２の開閉パネル１２１の下方に配された一対のサブフレーム１１１２に固定され、支持されている。バッテリ２２は、カート２に搭載される電子機器２１に電力を供給する電源装置であり、充電回路２２１及び二次電池２２２を備える。バッテリ２２は、受電装置２３に接続され、受電装置２３によって充電される。
【0033】
充電回路２２１は、受電装置２３の切替回路２３２４から供給される電力を充電用の電力（充電電力）として二次電池２２２へ供給する。例えば、充電回路２２１は、切替回路２３２４から供給された電力を二次電池２２２の充電に用いる直流電流（充電電力）に変換する。即ち、充電回路２２１は、切替回路２３２４からの電力を、二次電池２２２を充電するための所定の電流値及び電圧値の充電電力に変換して二次電池２２２に供給する。充電回路２２１は、受電装置２３からの電力によって二次電池２２２を充電する。
【0034】
二次電池２２２は、充電回路２２１から供給される充電電力により充電される。また、二次電池２２２は、電子機器２１に接続され、電子機器２１へ電力を供給する。
【0035】
受電装置２３は、非接触で伝送される電力を受電し、受電した電力を電子機器２１またはバッテリ２２へ供給する。なお、受電装置２３は、電子機器２１に電力を供給する出力端子を備える構成としても良い。この場合、バッテリ２２は、電子機器２１を介して供給される電力によって充電される構成としても良い。
【0036】
受電装置２３は、カート２の下部に設けられる。受電装置２３は、例えば、下フレーム部１１２の下方に配置される。受電装置２３は、カートベース３に保管されたときに、カートベース３に設けられた複数の送電装置３５のいずれかと対向する。
【0037】
受電装置２３は、図４に示すように、例えば、ケーシング２３０と、受電コイル２３１と、受電基板と、を備える。
【0038】
ケーシング２３０は、例えば矩形状の筐体であり、内部に受電コイル２３１及び受電基板を収容する。ケーシング２３０は、例えば、下フレーム部１１２の下方に接続される。具体例として、ケーシング２３０は、下フレーム部１１２の取付部１１２５に固定される。
【0039】
ケーシング２３０の下面は、カート２が走行する床面に沿う姿勢でカート２に配置される。ケーシング２３０は、複数のカート２がスタックされて連なってカートベース３に保管された場合に、カート２の進行方向で前後に隣接するカート２の受電装置２３のケーシング２３０と互いに重ならない形状である。また、ケーシング２３０は、複数のカート２がスタックされて連なってカートベース３に保管された場合に、カート２の進行方向で前後に隣接するカート２の受電装置２３と互いに重ならない位置又は干渉しない位置に配置される。
【0040】
受電コイル２３１は、ケーシング２３０内に配置される。受電コイル２３１は、例えば、リッツ線を巻回して形成される平面コイルである。あるいは、受電コイル２３１は、プリント基板上にコイルパターンである巻線が形成される平面コイルである。受電コイル２３１は、例えば、電力を受電する受電面が平面状に形成される。受電コイル２３１の受電面は、カート２が走行する床面に対向して配置される。なお、受電コイル２３１は、送電装置３５と電力伝送ができれば、平面コイルに限定されない。
【0041】
受電コイル２３１は、受電装置２３が送電装置３５に対向した場合、送電コイル３５１と電磁結合する。受電コイル２３１は、送電装置３５の送電コイル３５１から出力された磁界によって、誘導電流を発生させる。受電コイル２３１は、例えば、受電共振回路（共振素子）を構成する。
【0042】
ここで、受電共振回路は、例えば、受電共振回路に接続された整流回路２３２２に交流電力を供給する交流電源として機能する。例えば、電力伝送に磁界共振方式を利用する場合、受電共振回路の共振周波数が、送電装置３５の後述する送電コイル３５１により構成される送電共振回路の共振周波数と同一、或いはほぼ同一となるように構成されることが望ましい。これにより、受電共振回路と送電共振回路とが電磁結合した場合の電力の伝送効率が向上する。なお、受電共振回路は、電力伝送に電磁誘導方式を利用する構成としてもよい。
【0043】
受電基板は、整流回路２３２２と、電圧変換回路２３２３と、切替回路２３２４と、制御回路２３２６と、を備える。受電基板は、例えば、電子部品や配線パターンが実装されることで、整流回路２３２２、電圧変換回路２３２３、切替回路２３２４、制御回路２３２６等を含む各種処理回路が構成される。
【0044】
整流回路２３２２は、受電共振回路から供給される交流電力を整流し、直流電力に変換する。整流回路２３２２は、例えば複数のダイオードにより構成された整流ブリッジを備える。整流ブリッジの一対の入力端子は、受電共振回路に接続される。整流回路２３２２は、受電共振回路から供給された交流電力を全波整流することにより、直流電力を一対の出力端子から出力する。整流回路２３２２は、直流電力を電圧変換回路２３２３に供給する。
【0045】
電圧変換回路２３２３は、整流回路２３２２から出力された直流電圧を所望の直流電圧に変換する。例えば、電圧変換回路２３２３は、二つ設けられる。一方の電圧変換回路２３２３を２３２３１とし、他方の電圧変換回路２３２３２として説明する。一方の電圧変換回路２３２３１は、例えば、整流回路２３２２及び切替回路２３２４に接続される。一方の電圧変換回路２３２３１は、整流回路２３２２から供給される直流電力を、充電処理に適した電圧の直流電力に変換する。他方の電圧変換回路２３２３２は、整流回路２３２２及び制御回路２３２６に接続される。他方の電圧変換回路２３２３２は、整流回路２３２２から供給される直流電力を、制御回路２３２６を動作させる電圧に適した直流電力に変換する。
【0046】
切替回路２３２４は、電圧変換回路２３２３１及び充電回路２２１の接続及び切断を切り替える。切替回路２３２４は、例えば、制御回路２３２６からの信号に基づいて、電圧変換回路２３２３１及び充電回路２２１の接続及び切断を切り替える。
【0047】
制御回路２３２６は、切替回路２３２４の動作を制御する。制御回路２３２６は、処理回路である。制御回路２３２６は、例えば、プロセッサとメモリとを備える。プロセッサは、演算処理を実行する。プロセッサは、例えば、メモリに記憶されているプログラム及びプログラムで用いられるデータに基づいて種々の処理を行う。メモリは、プログラム及びプログラムで用いられるデータ等を記憶する。制御回路２３２６は、マイコン、及び／または発振回路等により構成されていてもよい。
【0048】
【0049】
カート２を収納する収納装置としてのカートベース３は、ベース部としてのガイドベース３１と、カートゲート３２と、ガイドベース３１に支持される複数の送電装置３５と、を備える。
【0050】
ガイドベース３１は所定の収納位置に敷設されるプレート状の支持台３１１を備える。支持台３１１は、その上面に、一方向に延びる複数のガイドレール３１２と、複数のガイドレール３１２の間に形成される案内溝３１３と、を有する。また、支持台３１１は、複数のカート２の収納位置を案内する突起や溝を有する。ガイドベース３１は、ガイドレール３１２及び案内溝３１３によって前後の車輪１５３の移動を規定することで、支持台３１１上のカート２の走行方向を案内する。また、ガイドベース３１は複数の送電装置３５を等間隔に支持する。
【0051】
カートゲート３２は、ガイドベース３１の両側部から立設する一対のポール３２２と、ガイドベース３１の両側縁において所定高さに配されて一方向に延びるサイドバー３２３と、を備える。
【0052】
送電装置３５は、例えば、カート２の前方の一対の車輪１５３が案内されるガイドベース３１の一対の案内溝３１３の間に、複数設けられる。複数の送電装置３５は、ガイドベース３１の一対の案内溝３１３の延設方向に並んで配置される。ここで、案内溝３１３の延設方向とは、ガイドベース３１上におけるカート２の進行方向である。換言すると、案内溝３１３の延設方向とは、ガイドベース３１上における複数のカート２のスタック方向である。複数の送電装置３５は、カートベース３上にスタックして保管される複数のカート２の受電装置２３と対向する。送電装置３５は、対向したカート２の受電装置２３に対して非接触で電力を伝送する。
【0053】
送電装置３５は、図４に示すように、例えば、ケーシング３５０と、送電コイル３５１と、送電基板と、ＡＣアダプタ３５４と、を備える。
【0054】
ケーシング３５０は、例えば、矩形箱状に形成される。ケーシング３５０は、内部に、送電コイル３５１、及び送電基板を収容する。ケーシング３５０は、カートベース３に収容されたカート２の受電装置２３と、所定の間隔を開けて対向する。ケーシング３５０と受電装置２３のケーシング２３０との間隔は、数ｍｍであり、具体例として、例えば、１ｍｍ～１０ｍｍである。
【0055】
送電コイル３５１は、例えば、リッツ線を巻回して形成される平面コイルである。あるいは、送電コイル３５１は、プリント基板上にコイルパターンである巻線が形成される平面コイルである。送電コイル３５１は、例えば、電力を送電する送電面が平面状に形成される。
【0056】
送電コイル３５１の送電面は、カート２が走行する床面に沿って配置される。また、送電コイル３５１の送電面は、カートベース３に収容され、対向するカート２に設けられた受電コイル２３１の受電面に沿う。複数の送電装置３５の各送電コイル３５１は、カートベース３に収納される複数のカート２の各受電装置２３の受電コイル２３１と対向する位置に設けられる。
【0057】
送電コイル３５１は、受電装置２３及び送電装置３５が対向した場合、受電コイル２３１と電磁結合する。
【0058】
送電コイル３５１は、例えば、送電部としての送電共振回路（共振素子）を構成する。
【0059】
ここで、送電コイル３５１により構成される送電共振回路の共振周波数は、制御回路３５２８の発振回路の発振周波数と同一、或いはほぼ同一となるように構成されることが望ましい。これにより、受電共振回路と送電共振回路とが電磁結合した場合の電力の伝送効率が向上する。なお、送電共振回路は、電力伝送に電磁誘導方式を利用してもよい。
【0060】
送電基板は、送電回路３５２２と、電圧変換回路３５２３と、切替回路３５２４と、電流センサ３５２６と、電流検出回路３５２７、制御回路３５２８と、を備える。送電基板は、例えば、電子部品や配線パターンが実装されることで、送電回路３５２２、電圧変換回路３５２３、切替回路３５２４、電流センサ３５２６、電流検出回路３５２７、制御回路３５２８等を含む各種処理回路が構成される。
【0061】
送電回路３５２２は、送電電力を生成し、生成した送電電力を送電コイル３５１に供給する。例えば、送電回路３５２２は、制御回路３５２８の制御に基づき、ＡＣアダプタ３５４などを介して供給される直流電力をスイッチングすることにより送電電力としての交流電力を生成する。送電コイル３５１は、送電回路３５２２から供給される送電電力に応じて受電装置２３が受電可能な電力を出力する。送電回路３５２２は、送電共振回路の共振周波数と同一、あるいは略同一の周波数の交流電力を発生する。送電回路３５２２は、ＦＥＴ等のスイッチング素子を有する。送電回路３５２２は、制御回路３５２８内の発振回路の出力で、オン及びオフが切り替えられる。送電回路３５２２から出力された電力は、送電コイル３５１と受電コイル２３１との間の電磁誘導または磁界共鳴等の電磁結合を利用して、受電装置２３に伝送される。
【0062】
電圧変換回路３５２３は、例えば商用電源に接続するＡＣアダプタ３５４などを介して供給される直流電源の電圧を所望の直流電圧に変換する。具体例として、電圧変換回路３５２３は、制御回路３５２８を動作させる為の電力を生成し、制御回路３５２８に供給する。
【0063】
切替回路３５２４は、ＡＣアダプタ３５４及び送電回路３５２２の接続及び切断を切り替える。切替回路３５２４は、制御回路３５２８からの制御信号に基づいて、ＡＣアダプタ３５４及び送電回路３５２２を接続または切断することで、送電装置３５から受電装置２３への電力の供給状態を切替える。例えば、切替回路３５２４は、外部の直流電源から供給される電圧の直流電力と、外部の直流電源から供給される直流電力が電圧変換回路３５２３により降圧された電圧の直流電力とのいずれかを送電回路３５２２に供給する。切替回路３５２４は、送電回路３５２２に供給する直流電力を制御回路３５２８の制御に基づいて切り替える。
【0064】
電流センサ３５２６は、送電回路３５２２に入力される直流電流を検出する。電流センサ３５２６は、切替回路３５２４と送電回路３５２２との間に接続された微小抵抗である。電流センサ３５２６には、切替回路３５２４から送電回路３５２２に伝送される電流に応じた電位（電流検出信号）が生じる。
【0065】
電流検出回路３５２７は、電流センサ３５２６で検出した微小な信号を増幅し、制御回路３５２８に出力する。電流検出回路３５２７は、例えば、送電回路３５２２に入力される電流値を測定する。なお、送電回路３５２２に入力される電流値は、電流センサ３５２６により、又は、電流センサ３５２６及び電流検出回路３５２７により測定される構成であってもよい。
【0066】
制御回路３５２８は、送電回路３５２２の動作を制御する。制御回路３５２８は、処理回路である。制御回路３５２８は、例えば、プロセッサとメモリとを備える。プロセッサは、演算処理を実行する。プロセッサは、例えば、メモリに記憶されているプログラム及びプログラムで用いられるデータに基づいて種々の処理を行う。メモリは、プログラム及びプログラムで用いられるデータ等を記憶する。制御回路３５２８は、マイコン、及び／または発振回路等により構成されていてもよい。
【0067】
例えば、制御回路３５２８は、送電回路３５２２から出力する交流電力の周波数の制御、及び送電回路３５２２の動作のオン及びオフを制御する。例えば、制御回路３５２８は、切替回路３５２４を制御することにより、送電コイル３５１に磁界を発生させる状態（送電状態）と送電コイル３５１に磁界を発生させない状態（待機状態）とを切り替える。また、制御回路３５２８は、送電コイル３５１に間欠的に磁界を発生させて、送電するタイミングを変更する制御を行うようにしても良い。
【0068】
制御回路３５２８は、ＡＣアダプタ３５４から電力が供給され、電源が投入されると、電源投入後の送電部の待機状態（待機時）における待機時電流を電流センサ３５２６及び／又は電流検出回路３５２７により測定し、測定した電流値を基準値Ａとして設定する。または、制御回路３５２８は、受電装置２３への送電を停止した後の待機状態における待機時電流を電流センサ３５２６及び／又は電流検出回路３５２７により測定し、測定した電流値を基準値Ａとして設定する。
【0069】
例えば、制御回路３５２８のプロセッサは、設定した基準値Ａをメモリに記憶する。具体例として、制御回路３５２８は、待機状態と同じ電源電圧で送電部を動作させ、所定の間隔ｓで所定の回数ｎだけ送電電流を測定して、平均値を算出し、この平均値Ａを基準値Ａとして設定する。
【0070】
例えば、図７の時間及び送電電流（電力）の関係を示す説明図のように、送電装置３５に電源投入され、送電装置３５が待機状態となると、基準値Ａと同程度の電流である待機時電流が送電回路３５２２を流れる。このとき、待機時電流の電流値は所定の範囲内で変動することから、所定の間隔ｓで所定の回数ｎだけ電流値を測定し、平均値を算出することで、制御回路３５２８は、基準値Ａを推定する。また、図８の時間及び送電電流（電力）の関係を示す説明図のように、送電装置３５の特性のバラツキや送電装置３５の設置環境によって、実線（１）～実線（３）で示すように、送電装置３５毎の待機時電流（基準値Ａ）が異なる。このため、基準値Ａは、送電装置３５毎に求められる。ここで、図８中の（１）～（３）は、異なる３台の送電装置３５を識別するために便宜的に用いている。また、図８中の（１）Ａ～（３）Ａは、待機状態における各送電装置３５の電流値（待機時電流、基準値Ａ）を、（１）Ｔ～（３）Ｔは、各送電装置３５の異物検出用閾値を示す。
【0071】
なお、制御回路３５２８のメモリは、予め設定された所定の間隔ｓ及び所定の回数ｎを記憶する。ここで、所定の間隔ｓの一例は、０．５秒であり、所定の回数ｎは複数回であり、例えば１０回である。この例では、制御回路３５２８は、待機時電流を０．５秒間隔で１０回測定し、これら測定した電流値の平均値Ａを算出し、算出した平均値Ａを基準値Ａとしてメモリに記憶する。
【0072】
また、制御回路３５２８は、送電装置３５に受電装置２３が対向すると、受電装置２３が正規の受電装置２３であるか否かを確認する認証処理を行う。
【0073】
また、制御回路３５２８は、送電装置３５と受電装置２３の間に配される金属異物を検出する異物検出処理を行う。
【0074】
ここで、金属異物とは、少なくとも一部又は全部が金属材料で形成されるものである。また、金属異物は、受電装置２３及び送電装置３５の間であって、且つ、送電コイル３５１上に存し、送電コイル３５１が送電を行うときに発熱するものである。例えば、金属異物の例として、コイン、金属片、アルミニウム等の金属膜が設けられた紙片や樹脂フィルム、クリップ、ヘアピン等、種々のものが挙げられる。
【0075】
例えば、制御回路３５２８のメモリは、算出した基準値Ａが正常であるか否かを判定する所定値である閾値Ｕを記憶する。制御回路３５２８は、基準値Ａが閾値Ｕの範囲内であれば、基準値Ａが正常と判定し、基準値Ａが閾値Ｕよりも大きい値であれば、基準値Ａが異常と判定する。
【0076】
また、制御回路３５２８は、基準値Ａよりも大きい値であって、且つ、金属異物が送電装置３５上に存するときに生じると想定される異物検出用閾値Ｔを算出した基準値Ａに基づいて設定する。この制御回路３５２８による異物検出用閾値Ｔの設定処理は、待機状態中、例えば、電源投入後であって、且つ、受電装置２３への送電開始前に行う。なお、図７に破線で異物検出用閾値Ｔの一例を示す。
【0077】
制御回路３５２８は、異物検出用閾値Ｔの第１設定処理として、例えば、基準値Ａが正常と判定した場合に、基準値（平均値）Ａに基づいた異物検出用閾値Ｔを設定する。また、図８中に（１）Ａ～（３）Ａで示すように、送電装置３５毎に基準値Ａが異なることから、図８中に（１）Ｔ～（３）Ｔで示すように、各送電装置３５の制御回路３５２８により、各送電装置３５の基準値Ａに基づいて、送電装置３５毎に実測した基準値Ａに基づいて異物検出用閾値Ｔがそれぞれ設定される。
【0078】
具体例として、制御回路３５２８は、基準値Ａに一定値αを加えた電流値Ａ＋αを異物検出用閾値Ｔとして設定し、メモリに記憶する。また、他の具体例として、制御回路３５２８は、基準値Ａに一定の比率βを加算した電流値を異物検出用閾値Ｔとして、メモリに記憶する。ここで、基準値Ａに一定の比率βを加算した電流値とは、基準値Ａに一定の比率βを乗じた値を基準値Ａに加算した値（Ａ＋Ａ・β）であり、一定の比率βが１０％（０．１）である場合には、異物検出用閾値ＴはＡ×１．１となる。なお、制御回路３５２８のメモリは、基準値Ａに基づいて異物検出用閾値Ｔを設定する一定値α及び／又は一定の比率βを記憶する。
【0079】
また、制御回路３５２８は、例えば、異物検出用閾値Ｔの第２設定処理として、基準値Ａが異常と判定した場合に、制御回路３５２８は、予め設定された電流値の所定値である固定値Ｃを異物検出用閾値Ｔとして設定し、メモリに記憶する。ここで、固定値Ｃは、基準値Ａよりも大きい値であって、且つ、所定のサイズの金属異物が送電装置３５上に存するときに生じると想定される電流値である。ここで、所定のサイズの金属異物の一例としては、例えば、２０ｍｍ角程度の鉄片であるが、この例に限定されず、固定値Ｃｎとして設定される電流値は、検出したい金属異物のサイズや種類に基づいて適宜設定される。一例として、固定値Ｃは、送電装置３５のバラツキや設置条件等によって生じる待機時電流のバラツキを想定した値、即ち、各送電装置３５のいずれでも、金属異物を判定可能な値に設定される。図８の例では、想定される送電装置３５のうち、待機時電流（基準値Ａ）が最も高い電流値（図８中、（１）Ａ）となる送電装置３５で異物を検出できるように、固定値Ｃは、例えば、（１）Ｔとなる電流値に設定され、この固定値Ｃが、全ての送電装置３５に用いられる。
【0080】
これらのように、制御回路３５２８は、異物検出用閾値Ｔの設定処理として、異物検出用閾値Ｔを送電装置３５毎に算出した基準値Ａに基づいて設定するか、又は、基準値Ａが異常で使用できない場合に、予め設定された固定値Ｃを設定する。
【0081】
制御回路３５２８は、異物検出処理として、第１設定処理又は第２設定処理で設定された異物検出用閾値Ｔと、電流センサ３５２６及び／又は電流検出回路３５２７で検出された電流値とを比較し、異物の検出を行う。例えば、図７に一点鎖線で示すように、金属異物が送電装置３５上に配置されると、待機時電流よりも大きな変動値で電流値が変動する。制御回路３５２８は、電流センサ３５２６及び／又は電流検出回路３５２７で検出された電流値が閾値Ｔを超えた場合であって、且つ、受電装置２３の認証がされていない場合等、正常な電流値と異なる場合には、金属異物を検出したと判定する。
【0082】
制御回路３５２８は、金属異物の検出を判定すると、切替回路３５２４を制御して、送電コイル３５１に磁界を発生させない送電停止状態とし、金属異物の過熱を防止する。また、制御回路３５２８は、金属異物の検出が行われず、且つ、受電装置２３を認証したときには、切替回路３５２４を制御して、送電コイル３５１に送電電力に相当した磁界を発生させて、受電装置２３に送電を行う。
【0083】
なお、図７に示すように、受電装置２３の認証が確立後、異物が検出されない場合に、制御回路３５２８は、送電装置３５から受電装置２３に電力を伝送し、充電動作に移る。
【0084】
これらの例のように、制御回路３５２８は、メモリに記憶された各種プログラムやパラメータ等の情報に基づいて、各構成の制御や各種処理を行う。
【0085】
ＡＣアダプタ３５４は、例えば、ケーシング３５０外に配置され、送電基板に接続される。
【0086】
次に、本実施形態に係る給電システム１の送電装置３５の制御方法の一例について、図５及び図６を参照して説明する。図５は送電装置３５の送電に関する一連の流れ図であり、図６は、異物検出用閾値設定に関する流れ図である。なお、本実施形態においては、待機時電流にて認証処理と異物検出処理を行う例を示すが、認証用の電流と異物検出用の電流が異なる電流値であってもよい。
【0087】
図５に示すように、送電装置３５が電源投入されると、制御回路３５２８は、先ず、異物検出用閾値Ｔを設定する設定処理を行う（ＡＣＴ１）。図６に示すように、異物検出用閾値Ｔの設定処理として、制御回路３５２８は、先ず、電流値を取り込み、そして、平均値である基準値Ａを算出する（ＡＣＴ１１）。具体例として、制御回路３５２８は、メモリに記憶された所定の間隔ｓで所定の回数ｎだけ、電流値を測定し、測定した電流値から平均値Ａを算出し、この平均値Ａを基準値Ａとして設定し、メモリに記憶する。次に、制御回路３５２８は、算出した基準値Ａとメモリに記憶された閾値Ｕとを比較し、基準値Ａが待機時電流の電流値として正常か否かの判定を行う（ＡＣＴ１２）。
【0088】
基準値Ａが正常である場合（ＡＣＴ１２のＹｅｓ）には、制御回路３５２８は、基準値Ａに一定値αを加えた電流値（Ａ＋α）を異物検出用閾値Ｔとして設定するか、又は、基準値Ａに一定の比率βを加算した電流値（Ａ＋Ａ・β）を異物検出用閾値Ｔとして設定し、メモリに記憶する（ＡＣＴ１３）。
【0089】
基準値Ａが異常である場合（ＡＣＴ１２のＮｏ）には、制御回路３５２８は、メモリに記憶された固定値Ｃを異物検出用閾値Ｔとして設定し、メモリに記憶する（ＡＣＴ１４）。これらＡＣＴ１１～ＡＣＴ１４の処理により、制御回路３５２８は、ＡＣＴ１として異物検出用閾値Ｔを設定する。
【0090】
次に、制御回路３５２８は、認証処理が行われるまで、待機状態とし、異物検出処理を行う（ＡＣＴ２）。例えば、待機状態として、制御回路３５２８は、待機時電流で送電コイル３５１から送電を継続する。また、待機状態中に、異物検出処理として、制御回路３５２８は、電流センサ３５２６及び／又は電流検出回路３５２７で検出された電流値及び設定された異物検出用閾値Ｔを比較する。電流センサ３５２６及び／又は電流検出回路３５２７で検出された電流値が異物検出用閾値Ｔを超えない場合には、金属異物の未検出として、制御回路３５２８は、待機状態を継続する。なお、電流センサ３５２６及び／又は電流検出回路３５２７で検出された電流値が異物検出用閾値Ｔを超えた場合には、制御回路３５２８は、金属異物の検出と判定し、例えば、送電を停止する。
【0091】
次に、受電装置２３が送電装置３５と対向すると、制御回路３５２８は、正規の受電装置２３であるか否かを確認する認証処理を行う（ＡＣＴ３）。認証処理として、例えば制御回路３５２８は、負荷変調方式として、例えば受電部でＩＤに相当する負荷変調を行い、送電側でＩＤに相当する電流の変化を検出することで、認証を行う。なお、無線通信や赤外線通信等の無線通信手段を用いて送電装置と受電装置のＩＤの問い合わせと応答によって、制御回路３５２８にて認証判定を行う方式であってもよい。
【0092】
認証処理において、受電装置が正規の受電装置であると判定した場合（ＡＣＴ４のＹｅｓ）には、制御回路３５２８は、受電装置２３に通常送電を行い、二次電池２２２の充電を開始する（ＡＣＴ５）。制御回路３５２８は、ＡＣＴ５として、充電用の電流値で一定時間の送電を行う。対象の受電装置２３でないと判定した場合（ＡＣＴ４のＮｏ）には、制御回路３５２８は、通常送電（充電）処理を開始せずに、ＡＣＴ２の待機状態に戻る。
【0093】
例えば制御回路３５２８は、ＡＣＴ５で充電を開始した後、充電終了条件を満たしたか否かを判定する（ＡＣＴ６）。充電終了条件を満たした場合（ＡＣＴ６のＹｅｓ）には、制御回路３５２８は充電終了として送電を停止し（ＡＣＴ７）、ＡＣＴ２の待機状態に戻る。充電終了条件を満たさない場合（ＡＣＴ６のＮｏ）には、制御回路３５２８は、充電処理を継続する。ここで、充電終了条件としては、二次電池２２２が満充電であるか、又は、受電装置２３が移動し、送電装置３５上に受電装置２３が存しない場合である。
【0094】
このように構成された送電装置３５及び給電システム１によれば、金属異物を検出する異物検出用閾値Ｔを、電源投入後等に待機時電流を測定した基準値Ａに基づいて設定することができる。ここで、例えば、異物検出用閾値Ｔは、基準値Ａに一定値αを加えた値か、又は、基準値Ａに一定の比率βを加算した値である。これにより、送電装置３５は、送電装置３５毎の待機時の金属異物がない状態における待機時電流に対して、僅かに大きい電流値を異物検出用閾値Ｔとして設定できる。よって、送電装置３５毎の性能や特性のバラツキや送電装置３５の設置された環境に関わらず、送電装置３５は、高感度な異物検出が可能、且つ、金属異物の誤検出を抑制できる。
【0095】
これは、待機時電流は、送電装置３５を構成する部品（例えば、電子部品、コイル等）の特性のばらつきや、送電装置３５を設置する場所の周囲環境によって変動する。ここで、送電装置３５を設置する場所の周囲環境とは、例えば、送電装置３５を設置するカートベース３や床の材質（鉄、アルミ、木材等）等である。しかしながら、送電装置３５は、設置後の各送電装置３５の電源投入後等の待機状態中における実測値から求めた基準値Ａにより異物検出用閾値Ｔを異物検出処理に用いることから、高感度な異物検出が可能及び金属異物の誤検出を抑制可能となる。
【0096】
また、所定の間隔ｓで所定の回数ｎ検出した電流値から算出した平均値Ａを基準値Ａとして設定することで、変動する待機時電流による基準値Ａのバラツキを抑制することもできる。即ち、待機状態中において待機時電流が変動することを前提として平均値Ａを基準値Ａとすることで、異物の誤検出を避けるため、ある程度のマージンを持って異物検出用閾値を設定する必要がない。よって、送電装置３５は、異物検出感度を犠牲にすることなく、小さいサイズ等の電流の変化が小さい金属異物を検出することも可能となる。
【0097】
また、送電装置３５は、求めた基準値Ａを閾値Ｕと比較して、基準値が正常であるか否かを判定し、異常と判断したときに、固定値Ｃを異物検出用閾値Ｔと設定する。これにより、送電装置３５は、送電装置３５上に金属異物があった場合に、金属異物によって正常よりも高い電流値となった基準値Ａに基づいて異物検出用閾値Ｔを設定することを防止できる。
【0098】
上述した実施形態の送電装置３５及び給電システム１によれば、待機時電流から求めた基準値Ａに基づいて設定した異物検出用閾値Ｔを異物検出処理に用いることで、高感度な異物検出と誤検出の抑制の両立が可能となる。
【0099】
なお、送電装置３５Ａ及び給電システム１は、上述した実施形態において例示したものに限られない。次に、第２実施形態に係る送電装置３５及び給電システム１について、図９乃至図１０を用いて説明する。なお、第２実施形態に係る送電装置３５Ａ及び給電システム１において、上述した第１実施形態に係る送電装置３５及び給電システム１と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【0100】
【0101】
図９に示すように、給電システム１は、受電装置２３と、送電装置３５Ａと、を備える。送電装置３５Ａは、例えば、複数のカート２を収容するカートベース３に複数設けられる。
【0102】
送電装置３５Ａは、例えば、カート２の前方の一対の車輪１５３が案内されるガイドベース３１の一対の案内溝３１３の間に、複数設けられる。複数の送電装置３５Ａは、ガイドベース３１の一対の案内溝３１３の延設方向に並んで配置される。複数の送電装置３５Ａは、カートベース３上にスタックして保管される複数のカート２の受電装置２３と対向する。送電装置３５Ａは、対向したカート２の受電装置２３に対して非接触で電力を伝送する。
【0103】
図９に示すように、送電装置３５Ａは、例えば、ケーシング３５０と、送電コイル３５１と、送電基板と、ＡＣアダプタ３５４と、スイッチ３５５と、を備える。
【0104】
スイッチ３５５は、外部トリガである。図９に示すように、スイッチ３５５は、ケーシング３５０の外面側に露出し、外部から操作可能に形成される。スイッチ３５５は、操作された情報を信号として制御回路３５２８に出力する。スイッチ３５５は、例えば、押圧操作によって、信号を制御回路３５２８に出力するプッシュスイッチである。
【0105】
そして、制御回路３５２８は、スイッチ３５５が操作された信号を受信したときに、異物検出用閾値Ｔを設定する設定処理を行う。なお、スイッチ３５５の操作時において、操作者は、ケーシング３５０上に金属異物がないことを確認した上で、スイッチ３５５を操作する。即ち、制御回路３５２８は、操作者がスイッチ３５５を操作したときには、金属異物が送電装置３５のケーシング３５０上に金属異物が存しないことを操作者が確認したと判定し、算出した基準値Ａに基づいて異物検出用閾値Ｔを設定する。このため、スイッチ３５５の操作を外部トリガとして異物検出用閾値Ｔを設定する場合に、制御回路３５２８は、上述したＡＣＴ１２の基準値Ａの正常か否かの判定、及び、ＡＣＴ１４の固定値Ｃを異物検出用閾値Ｔに設定する処理は行わず、基準値Ａを算出（ＡＣＴ１１）後に、基準値Ａに基づいて異物検出用閾値Ｔを設定（ＡＣＴ１２）すればよい。
【0106】
このような構成とすることで、送電装置３５Ａは、スイッチ３５５を操作することを異物検出用閾値Ｔの設定の開始のトリガとすることで、送電装置３５Ａに受電装置２３が対向していないこと、及び、送電装置３５Ａ上に金属異物がないことを確認した状態で、異物検出用閾値Ｔの設定処理を行うことができる。これにより、送電装置３５Ａは、異物検出用閾値Ｔを正常な基準値Ａに基づいて設定できることから、上述した第１実施形態と同様に、高感度な異物検出と誤検出の抑制の両立が可能となる効果に加えて、確実な閾値設定を行うことができる。
【0107】
なお、送電装置３５Ａは、異物検出用閾値の設定処理を、電源投入後や受電装置２３への送電が停止した後、所定の時間の間、スイッチ３５５の操作が行われない場合には第１実施形態のＡＣＴ１１～ＡＣＴ１４により行い、所定の時間内にスイッチ３５５の操作が行われた場合には、第２実施形態のＡＣＴ１１及びＡＣＴ１３により行う構成としてもよい。
【0108】
次に、第３実施形態に係る送電装置３５Ｂ及び給電システム１について、図１１乃至図１３を用いて説明する。なお、第３実施形態に係る送電装置３５Ｂ及び給電システム１において、上述した第１実施形態に係る送電装置３５及び給電システム１及び第２実施形態に係る送電装置３５Ａ及び給電システム１と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【0109】
図１１は、第３実施形態に係る給電システム１の送電装置３５Ｂの構成を示す斜視図であり、図１２は、第３実施形態に係る給電システム１の制御系の構成を示すブロック図であり、図１３は、第３実施形態に係る給電システム１の異物検出用閾値の設定処理の一例を示す流れ図である。
【0110】
図１１に示すように、給電システム１は、受電装置２３と、送電装置３５Ｂと、を備える。受電装置２３は、例えば、カート２に設けられる。送電装置３５Ｂは、例えば、複数のカート２を収容するカートベース３に複数設けられる。
【0111】
送電装置３５Ｂは、例えば、カート２の前方の一対の車輪１５３が案内されるガイドベース３１の一対の案内溝３１３の間に、複数設けられる。複数の送電装置３５Ｂは、ガイドベース３１の一対の案内溝３１３の延設方向に並んで配置される。複数の送電装置３５Ｂは、カートベース３上にスタックして保管される複数のカート２の受電装置２３と対向する。送電装置３５Ｂは、対向したカート２の受電装置２３に対して非接触で電力を伝送する。
【0112】
図１２に示すように、送電装置３５Ｂは、例えば、ケーシング３５０と、送電コイル３５１と、送電基板と、ＡＣアダプタ３５４と、スイッチ３５５と、表示装置３５６と、を備える。
【0113】
図１１に示すように、ケーシング３５０は、外面であって、送電コイル３５１が設けられる領域の一部に、案内部３５０１を有する。案内部３５０１は、印刷、凹凸、シール等によって、特定の場所を案内するマークである。案内部３５０１は、制御回路３５２８の異物検出用閾値Ｔの設定処理において、異物検出用閾値Ｔを求めるための金属製試験片９０を配置する位置を案内する。
【0114】
スイッチ３５５は、外部トリガである。図１１に示すように、スイッチ３５５は、ケーシング３５０の外面側に露出し、外部から操作可能に形成される。スイッチ３５５は、操作された情報を信号として制御回路３５２８に出力する。スイッチ３５５は、例えば、押圧操作によって、信号を制御回路３５２８に出力するプッシュスイッチである。
【0115】
表示装置３５６は、情報を外部に表示又は報知する。図１１に示すように、表示装置３５６は、ケーシング３５０の外面の一部に露出することで、ケーシング３５０の外部から情報を視認可能に形成される表示部である。図１２に示すように、表示装置３５６は、制御回路３５２８に接続され、制御回路３５２８の指令に基づいて特定の表示又は報知を行う。表示装置３５６は、例えば、ＬＥＤである。表示装置３５６は、複数の異なる色に発光可能に形成される。表示装置３５６は、表示する色や、点灯、消灯及び／又は点滅等の表示方法によって、異なる情報を表示する。なお、表示装置３５６は、ＬＥＤに限定されず、ディスプレイやセグメント等であってもよい。
【0116】
制御回路３５２８は、スイッチ３５５が操作された信号を受信したときに、ＡＣＴ１として、異物検出用閾値Ｔを設定する設定処理を行う。制御回路３５２８は、異物検出用閾値Ｔの設定処理を行う場合に、例えば、スイッチ３５５の操作をトリガに、人為的に金属製試験片９０が案内部３５０１上に配置されたことにより、待機時電流よりも増加した電流値として判定する。そして、制御回路３５２８は、この検出した電流値、又は、この検出した電流値よりも低く、且つ、待機時電流よりも高い電流値を、異物検出用閾値Ｔとして設定する。
【0117】
このような異物検出用閾値Ｔの設定処理における、スイッチ３５５の操作や金属製試験片９０の配置の手順は、制御回路３５２８の制御方法によって、適宜定められる。例えば、操作者がスイッチ３５５を操作したとき、又は、スイッチ３５５を操作した後、所定の時間内に、金属製試験片９０を案内部３５０１上に配置する制御としてもよい。また、例えば、操作者が異物検出用閾値Ｔの設定処理中であることを表示装置３５６の表示に基づいて確認し、金属製試験片９０を案内部３５０１上に配置したあとに、スイッチ３５５を操作してもよい。
【0118】
次に、このように構成された送電装置３５Ｂによる異物検出用閾値の設定処理（ＡＣＴ１）の一例を図１３の流れ図を用いて説明する。制御回路３５２８は、電源が投入されると、異物検出用閾値Ｔの設定を開始する（ＡＣＴ１）。具体例として、図１３に示すように、異物検出用閾値Ｔの設定処理として、制御回路３５２８は、先ず、電流値を取り込み、そして、平均値である基準値Ａを算出する（ＡＣＴ２１）。具体例として、制御回路３５２８は、メモリに記憶された所定の間隔ｓで所定の回数ｎだけ、待機時電流である電流値を測定し、測定した電流値から平均値Ａを算出し、この平均値Ａを基準値Ａとして設定し、メモリに記憶する。
【0119】
次に、制御回路３５２８は、表示装置３５６を制御して、例えば、ＬＥＤを所定の色で点灯若しくは点滅させることで、異物検出用閾値Ｔの設定中であることを外部に報知する（ＡＣＴ２２）。
【0120】
なお、異物検出用閾値Ｔの設定処理を行う作業者（操作者）は、金属製試験片９０を案内部３５０１上に配置し、スイッチ３５５を操作する。制御回路３５２８は、スイッチ３５５から信号を受信すると、金属製試験片９０の設置が完了したと判定し、電流を電流センサ３５２６及び／又は電流検出回路３５２７により測定し、異物検出用閾値Ｔとなる電流値Ｄを検出する（ＡＣＴ２３）。ここで、電流値Ｄは、所定の期間ｔ内に検出した電流の最大値であるか、又は、所定の間隔ｓで所定の回数ｎ検出した電流値から算出した平均値である。なお、制御回路３５２８のメモリは、予め設定された所定の期間ｔ、所定の間隔ｓ及び／又は所定の回数ｎを記憶する。また、本実施形態の所定の間隔ｓ及び所定の回数ｎは、基準値Ａを求める所定の間隔ｓ及び所定の回数ｎと同じであってもよく、また、異なっていても良い。
【0121】
制御回路３５２８は、求めた電流値Ｄを異物検出用閾値Ｔに設定する（ＡＣＴ２３）。そして、制御回路３５２８は、表示装置３５６を制御し、異物検出用閾値Ｔの設定が完了したことを外部に報知する（ＡＣＴ２４）。なお、ここで、制御回路３５２８は、ＡＣＴ２２における表示装置３５６の表示方法と異ならせることで、外部に異物検出用閾値Ｔの設定の完了を報知する。例えば、ＡＣＴ２４において、制御回路３５２８は、ＬＥＤを消灯させてもよいし、ＬＥＤの色を変えてもよい。そして、制御回路３５２８は、ＡＣＴ２以降の処理を行う。
【0122】
このような構成とすることで、送電装置３５Ｂは、送電装置３５Ｂ毎に、金属製試験片９０に基づいて異物検出用閾値Ｔを設定できることから、高感度な異物検出と誤検出の抑制の両立が可能となる。
【0123】
金属製試験片９０の形状や材質によって、異物検出用閾値Ｔの目標値を設定できることから、送電装置３５は、検出したい金属異物の大きさ等を考慮した異物検出用閾値Ｔを設定することが可能となる。
【0124】
なお、送電コイル３５１の形状等によっては、同じ金属異物であっても、送電コイル３５１上の金属異物の位置によって金属異物の発熱量が変わることがある。即ち、金属異物と送電コイル３５１の相対位置によって、送電コイル３５１に流れる電流が異なることがある。このため、案内部３５０１を表示するケーシング３５０上の位置を、金属異物によって流れる電流値から設定することで、案内部３５０１に金属製試験片９０を配置したときの閾値を管理できることから、案内部３５０１を設ける位置により感度の高低を設定することもできる。なお、案内部３５０１を設ける位置は、送電コイル３５１の中央となる位置であってもよく、中央からずれた位置であってもよい。具体的には、送電コイル３５１の中央からずれた、コイル銅線の真上の位置であってもよい。また、金属異物の発熱量が異なる複数箇所に案内部３５０１を設け、これら複数の案内部３５０１によって、設定したい異物検出用閾値Ｔによって、金属製試験片９０を配置する位置を選択できる構成としてもよい。
【0125】
なお、例えば、送電装置３５Ｂは、異物検出用閾値Ｔの設定処理（ＡＣＴ１）として、基準値Ａを求め（ＡＣＴ２１）、その後、ＡＣＴ１２のように、基準値Ａが待機時電流の電流値として正常か否かの判定を行う構成としてもよい。このような構成とする場合には、制御回路３５２８は、基準値Ａが正常と判定した場合に、ＡＣＴ２２以降の処理を行い、電流値が異常と判定した場合に、ＡＣＴ１４に示すように、異物検出用閾値Ｔに固定値Ｃを設定すればよい。
【0126】
また、例えば、送電装置３５Ｂは、異物検出用閾値の設定処理を、電源投入後や受電装置２３への送電が停止した後、所定の時間の間、スイッチ３５５の操作が行われない場合に第１実施形態のＡＣＴ１１～ＡＣＴ１４により行い、所定の時間内にスイッチ３５５の操作が行われた場合には、金属製試験片９０を用いた異物検出用閾値Ｔの設定処理を行う構成としてもよい。
【0127】
また、送電装置３５Ｂは、例えば、表示装置３５６が異物検出用閾値Ｔの設定処理中の情報を表示しているときに、スイッチ３５５の異なる操作方法によって入力される信号に基づいて、金属製試験片９０を用いた異物検出用閾値Ｔの設定処理及び上述した第２実施形態の異物検出用閾値Ｔの設定処理のどちらかを選択可能とする構成としてもよい。例えば、スイッチ３５５の短い１回の操作に対応する信号が入力されたときに、制御回路３５２８は、第３実施形態の金属製試験片９０を用いた異物検出用閾値Ｔの設定処理が選択されたと判定し、スイッチ３５５の短い２回の操作に対応する信号が入力されたときに、第２実施形態の異物検出用閾値Ｔの設定処理が選択されたと判定する。そして、制御回路３５２８は、選択された異物検出用閾値Ｔの設定処理を行う構成としてもよい。
【0128】
即ち、実施形態に係る送電装置は、上述した各実施形態における異物検出用閾値Ｔの各設定処理のいずれかを行う構成としもてよく、また、全ての設定処理を選択的に行う構成としてもよい。
【0129】
また、上述した各実施形態の例においては、非接触で電力を給電する給電システム１の受電装置２３をカート２としてショッピングカートを例に説明した。しかし、受電装置２３を搭載するカート２は、ショッピングカートに限るものではなく、例えば、倉庫などで使われるピッキングカート等であってもよい。また、非接触給電を行う給電システム１であれば、受電装置２３及び送電装置３５は、カート２及びカートベース３以外の構成に適用することもできる。
【0130】
以上説明した少なくともひとつの実施形態の送電装置及び給電システムによれば、待機時電流から求めた基準値Ａに基づいて異物検出用閾値Ｔを設定することで、高感度な異物検出と誤検出の抑制の両立が可能となる。
【0131】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、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。これら新規な実施形態は、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。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許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。
【符号の説明】
【0132】
１…給電システム、２…カート、３…カートベース、１１…フレーム、１２…かご部、２１…電子機器、２２…バッテリ、２３…受電装置、３１…ガイドベース、３２…カートゲート、３５、３５Ａ、３５Ｂ…送電装置、９０…金属製試験片、１１１…縦フレーム部、１１２…下フレーム部、１１３…横フレーム部、１１４…ハンドル部、１１５…取付フレーム、１２１…開閉パネル、１５１…前輪キャスタ、１５２…後輪キャスタ、１５３…車輪、１５４…ブラケット部、２１１…タブレット端末、２１２…商品リーダ、２２１…充電回路、２２２…二次電池、２２３…バッテリボックス、２３０…ケーシング、２３１…受電コイル、３１１…支持台、３１２…ガイドレール、３１３…案内溝、３２２…ポール、３２３…サイドバー、３５０…ケーシング、３５１…送電コイル、３５４…ＡＣアダプタ、１１１１…メインフレーム、１１１２…サブフレーム、１１１３…サブフレーム、１１２１…メインフレーム、１１２３…サポートフレーム、１１２４…前連結部、１１２５…取付部、１１３１…リンクフレーム、１１３２…リンクフレーム、１１３３…リンクフレーム、２３２２…整流回路、２３２３…電圧変換回路、２３２４…切替回路、２３２６…制御回路、３５０１…案内部、３５２２…送電回路、３５２３…電圧変換回路、３５２４…切替回路、３５２６…電流センサ、３５２７…電流検出回路、３５２８…制御回路。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
