特開 2024-21355 給電装置、給電方法、およびプログラム

(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】P2024021355

(43)【公開日】2024-02-16

(54)【発明の名称】給電装置、給電方法、およびプログラム

(51)【国際特許分類】

   H02J 50/60 20160101AFI20240208BHJP

   H02J 50/10 20160101ALI20240208BHJP

   H02J 50/80 20160101ALI20240208BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20240208BHJP

   H02J 7/04 20060101ALI20240208BHJP

   H02J 7/10 20060101ALI20240208BHJP

【ＦＩ】

H02J50/60

H02J50/10

H02J50/80

H02J7/00 301D

H02J7/04 N

H02J7/10 N

【審査請求】有

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022124128

(22)【出願日】2022-08-03

(71)【出願人】

【識別番号】000001443

【氏名又は名称】カシオ計算機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100095407

【弁理士】

【氏名又は名称】木村 満

(72)【発明者】

【氏名】肥後 富男

【テーマコード（参考）】

5G503

【Ｆターム（参考）】

5G503AA01

5G503BB01

5G503CA01

5G503CB13

5G503DA04

5G503DA07

5G503FA03

5G503GB08

5G503GD03

5G503GD06

(57)【要約】

【課題】非接触充電時における安全性を向上させることができる給電装置、給電方法、およびプログラムを提供する。
【解決手段】給電装置は、載置面に載置された受電機器に給電するための給電部材を有する給電部と、受電機器が載置面に載置されたときに受電機器と給電部材との間に位置する箇所に設けられ、載置部よりも高い熱伝導率を有する熱伝導部材と、熱伝導部材の温度を検知する温度検知部と、を備え、所定のタイミングでの給電部による給電の開始後であって、温度検知部により検知される熱伝導部材の温度が予め定められた条件を満たす場合、給電部による給電を停止する制御を行う。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

受電機器が載置される載置面を有する載置部と、
前記載置面に載置された前記受電機器に給電するための給電部材を有する給電部と、
前記受電機器が前記載置面に載置されたときに前記受電機器と前記給電部材との間に位置する箇所に、設けられた熱伝導部材であって、前記載置部よりも高い熱伝導率を有する熱伝導部材と、
前記熱伝導部材の温度を検知する温度検知部と、
所定のタイミングでの前記給電部による給電の開始後であって、前記温度検知部により検知される前記熱伝導部材の温度が予め定められた条件を満たす場合、前記給電部による給電を停止する制御を行う制御部と、
を備える給電装置。

【請求項2】

前記制御部は、前記温度検知部によって検知される前記熱伝導部材の温度が、前記給電部による給電が開始されてから所定期間内に、当該所定期間に対応して設定された所定の温度幅以上上昇した場合に、前記予め定められた条件を満たすとして、前記給電部による給電を停止する、
請求項１に記載の給電装置。

【請求項3】

前記制御部は、前記温度検知部によって検知される前記熱伝導部材の温度が、所定の温度幅以上上昇したときが、前記給電部による給電が開始されてから所定期間内であった場合、前記予め定められた条件を満たすとして、前記給電部による給電を停止する、
請求項１に記載の給電装置。

【請求項4】

複数の前記所定の温度幅が設定されており、前記複数の所定の温度幅のそれぞれに対応して互いに異なる前記所定期間が設定されており、
前記制御部は、全ての前記所定の温度幅と当該所定の温度幅に対応する前記所定期間について前記予め定められた条件を満たさないと判定された場合に、前記給電部による給電を継続させる、
請求項２に記載の給電装置。

【請求項5】

前記温度検知部によって検知される前記熱伝導部材の温度が、前記給電部による給電が開始されてから所定期間内に、所定の温度幅以上上昇した場合に、前記載置面に異物が存在すると判定する判定部を、
さらに備える請求項１乃至３のいずれか一項に記載の給電装置。

【請求項6】

前記熱伝導部材は、前記載置部の前記載置面と反対側に設けられている、
請求項３に記載の給電装置。

【請求項7】

前記熱伝導部材は、熱伝導性の接着部材により前記載置部に貼付されている、
請求項５に記載の給電装置。

【請求項8】

受電機器が載置される載置面を有する載置部であって、断熱層として機能する載置部と、
前記載置面に載置された前記受電機器に給電するための給電部材を有する給電部と、
前記載置部における前記載置面側とは反対側の面に設けられた熱伝導部材であって、熱伝導層として機能する熱伝導部材と、
前記熱伝導部材の温度を検知する温度検知部と、
所定のタイミングでの前記給電部による給電の開始後であって、前記温度検知部により検知される前記熱伝導部材の温度が予め定められた条件を満たす場合、前記給電部による給電を停止する制御を行う制御部と、
を備える給電装置。

【請求項9】

受電機器が載置される載置面を有する載置部と、
前記載置面に載置された前記受電機器に給電するための給電部材を有する給電部と、
前記受電機器が前記載置面に載置されたときに前記受電機器と前記給電部材との間に位置する箇所に、設けられた熱伝導部材であって、前記載置部よりも高い熱伝導率を有する熱伝導部材と、
前記熱伝導部材の温度を検知する温度検知部と、
給電の制御を行う制御部と、を備える給電装置による給電方法であって、
所定のタイミングで前記給電部による給電を開始するステップと、
前記温度検知部により検知される前記熱伝導部材の温度が予め定められた条件を満たす場合、前記給電部による給電を停止するステップと、
を備える給電方法。

【請求項10】

受電機器が載置される載置面を有する載置部と、
前記載置面に載置された前記受電機器に給電するための給電部材を有する給電部と、
前記受電機器が前記載置面に載置されたときに前記受電機器と前記給電部材との間に位置する箇所に、設けられた熱伝導部材であって、前記載置部よりも高い熱伝導率を有する熱伝導部材と、
前記熱伝導部材の温度を検知する温度検知部と、
給電の制御を行う制御部と、を備えるコンピュータを、
所定のタイミングでの前記給電部による給電の開始後であって、前記温度検知部により検知される前記熱伝導部材の温度が予め定められた条件を満たす場合、前記給電部による給電を停止する制御を行う制御手段、
として機能させるプログラム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、給電装置、給電方法、およびプログラムに関する。

【背景技術】

【0002】

非接触式充電装置における充電台に金属異物が存在することによる充電装置の高温化を防止するための様々な工夫がなされている。例えば、特許文献１には、送電コイルの温度を検知する温度センサを備え、充電中の温度が所定温度以上となった場合に充電電流を小さくする非接触式充電装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００３－１５３４５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、特許文献１に記載の非接触式充電装置では、例えば急激な温度上昇が発生した場合、所定の温度を超えてしまうおそれがある。そのため、非接触充電時における安全性を向上させるという観点からすると改善の余地があった。

【0005】

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、非接触充電時における安全性を向上させることができる給電装置、給電方法、およびプログラムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る給電装置は、
受電機器が載置される載置面を有する載置部と、
前記載置面に載置された前記受電機器に給電するための給電部材を有する給電部と、
前記受電機器が前記載置面に載置されたときに前記受電機器と前記給電部材との間に位置する箇所に、設けられた熱伝導部材であって、前記載置部よりも高い熱伝導率を有する熱伝導部材と、
前記熱伝導部材の温度を検知する温度検知部と、
所定のタイミングでの前記給電部による給電の開始後であって、前記温度検知部により検知される前記熱伝導部材の温度が予め定められた条件を満たす場合、前記給電部による給電を停止する制御を行う制御部と、
を備える。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、熱伝導部材により温度上昇を緩やかにし、非接触充電時における安全性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の実施の形態に係るロボットの斜視図である。

【図2】本発明の実施の形態に係る給電装置に受電機器を含むロボットを載置した状態で側面から図示した断面図である。

【図3】本発明の実施の形態に係る給電装置の断面拡大図である。

【図4】本発明の実施の形態に係る給電装置を上面から図示した図である。

【図5】本発明の実施の形態に係る給電装置の一例を示すブロック図である。

【図6】本発明の実施の形態に係る給電制御処理の一例を示すフローチャートである。

【図7】（Ａ）は、本発明の実施の形態に係るコイルカバーを下面から図示した図である。（Ｂ）は、変形例におけるコイルカバーを下面から図示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態の理解を容易にするため、図１中および図２中の上下の方向を適宜参照しながら説明する。

【0010】

（実施の形態）
まず、この実施の形態に係る給電装置１００の構成について、図１～図５を参照して説明する。給電装置１００は、図１に示すロボット２００に備えられる受電機器に電気を給電する装置である。

【0011】

この実施の形態におけるロボット２００は、小動物を模したペットロボットである。図１に示すように、ロボット２００には、小動物の目を模した装飾部材２０２が前側に２つ設けられている。また、ロボット２００は、小動物の毛を模した毛２０３が設けられた外装２０４を有している。また、図２に示すように、ロボット２００には受電機器である受電コイル２０１が設けられている。受電コイル２０１は、例えば、渦巻状に巻回された平面コイルであり、給電装置１００の載置面であるコイルカバー１０１の上面に対して平行になるようにコイル面が配置されている。

【0012】

受電コイル２０１は、給電装置１００に設けられた送電コイル１０６と電磁誘導などの磁界結合によって電力を受電する。受電コイル２０１が受電した電力は、図示を省略した充電回路に出力される。充電回路は、受電コイル２０１が受電した交流電力を整流して直流電流に変換し、図示を省略した二次電池を充電する。これにより、給電装置１００からロボット２００の二次電池に、非接触で電力を供給することができる。そのため、送電コイル１０６は、給電部材に対応する。また、この実施の形態では、送電コイル１０６と受電コイル２０１とにより非接触充電方式が行われる例を示しているがこれに限られない。具体的には、磁界を利用して非接触給電を行うものであればどのような方式の非接触給電であってもよい。

【0013】

給電装置１００は、図２に示すように、コイルカバー１０１と、床面１０１ａと、熱伝導部材１０３と、押圧部材１０４と、温度センサ１０５と、送電コイル１０６と、台座１０７と、基板１０８と、外枠１０９と、を備えている。

【0014】

コイルカバー１０１は、ロボット２００が載置される載置部に対応している。また、コイルカバー１０１は、送電コイル１０６による給電が行われるときにコイルカバー１０１自体が発熱しないように、金属とは異なる材料から形成されている。この実施の形態では、コイルカバー１０１は、プラスチックなどの絶縁部材から形成される。なお、コイルカバー１０１が、ポリ四フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）など、ロボット２００との摩擦が少ない滑らかな部材により構成されていてもよい。床面１０１ａは、例えばプラスチックなどの絶縁部材により構成される。なお、床面１０１ａについても、コイルカバー１０１と同様に、ポリ四フッ化エチレン（ＰＴＦＥ）により構成されてもよい。

【0015】

図３に示すように、コイルカバー１０１の下面側には、熱伝導部材１０３が、熱伝導性両面テープ１０２により貼付されている。熱伝導部材１０３は、例えばアクリル系の材料で形成されたシートである。なお当該熱伝導部材１０３は、アクリル系の材料の他、シリコン系の材料により形成されてもよい。また、熱伝導性両面テープ１０２は、例えばポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂の両面に熱伝導性のあるアクリル系粘着剤が塗布されたものである。なお、熱伝導性両面テープ１０２は、熱伝導性のあるアクリル系粘着剤のみであってもよいし、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムの両面に熱伝導性のあるアクリル系粘着剤が塗布されたものであってもよい。なお、熱伝導部材１０３は、コイルカバー１０１よりも熱伝導率の高い材料から構成されている。

【0016】

押圧部材１０４は、例えばゴム等の弾性のある部材から形成されている。また、押圧部材１０４は、熱伝導部材１０３の下部中央付近において当該温度センサ１０５の周囲を覆うように設けられている。より具体的には、押圧部材１０４には貫通孔１０４ａが形成されており、この貫通孔１０４ａの内側に温度センサ１０５が位置するように押圧部材１０４が配置されている。

【0017】

温度センサ１０５は、熱伝導部材１０３の温度を検知するためのセンサであって、例えば測温抵抗体、リニア抵抗器、サーミスタなどの接触式温度センサであり、図４に点線で示すように熱伝導部材１０３の下部中央に設けられている。言い換えると、温度センサ１０５は、コイルカバー１０１におけるロボット２００が載置される側とは反対側の箇所であって、熱伝導部材１０３の中央位置に対応する箇所に配置されている。

【0018】

この実施の形態では、温度センサ１０５は、フレキシブルプリント配線板１０５ａに実装されている。また、温度センサ１０５にて検出された温度情報が、当該フレキシブルプリント配線板１０５ａを介して、基板１０８に実装されている電子部品に伝送される。なお、フレキシブルプリント配線板１０５ａとして、例えば、熱伝導率の高い樹脂等からなるフィルムに回路パターンを形成したものが用いられる。

【0019】

また、押圧部材１０４は、当該押圧部材１０４によりフレキシブルプリント配線板１０５ａが熱伝導部材１０３に向かって押しつけられた状態となるように配置されている。このことにより、押圧部材１０４と、フレキシブルプリント配線板１０５ａと、熱伝導部材１０３とが密着するようになっている。また、コイルカバー１０１上に金属異物が存在しており、送電コイル１０６による給電時に金属異物が発熱した場合でも、発生した熱が、コイルカバー１０１、熱伝導性両面テープ１０２、熱伝導部材１０３、及びフレキシブルプリント配線板１０５ａを介して温度センサ１０５に熱伝導しやすくなっている。なお、温度センサ１０５は、温度検知部に対応する。

【0020】

また、上述したように、押圧部材１０４に形成された貫通孔１０４ａの内側に温度センサ１０５が配置されている。このため、温度センサ１０５は、押圧部材１０４とフレキシブルプリント配線板１０５ａとが接触している部分（具体的には、貫通孔１０４ａの周縁部）とは異なる部分（具体的には、貫通孔１０４ａの周縁部よりも内側の領域）においてフレキシブルプリント配線板１０５ａに接触している。すなわち、押圧部材１０４を配置しない場合には、温度センサ１０５によって熱伝導部材１０３をフレキシブルプリント配線板１０５ａに押し付ける必要があるため温度センサ１０５に負荷がかかってしまう可能性がある。これに対し、この実施の形態によれば、押圧部材１０４により熱伝導部材１０３に押し付けられた状態のフレキシブルプリント配線板１０５ａに接触させるように温度センサ１０５を配置するため、温度センサ１０５に負荷がかかってしまうことを抑制することができる。

【0021】

なお、押圧部材１０４を、温度センサ１０５を保護するためのクッションとして機能させるようにしてもよい。また、押圧部材１０４により、コイルカバー１０１上に載置されたロボット２００の重力に応じた反発力を発生させることで、クッションとしての機能を発揮させるようにしてもよい。

【0022】

また、コイルカバー１０１の下面側に配置された熱伝導部材１０３の中央位置に対応する箇所の温度を温度センサ１０５により検知する構成によれば、給電装置１００の製造コストを低減することができる。より詳細には、熱伝導部材１０３が設けられていない場合、コイルカバー１０１の中央部分や周辺近傍部分の温度変化を検知するためには複数個所に温度センサを設ける必要があり、温度センサの数だけコストがかかってしまう。これに対し、本実施の形態では、金属異物から発生した熱が熱伝導部材１０３を介して温度センサ１０５に伝わるようになっている。このため、熱伝導部材１０３の中央位置に対応する箇所に配置された温度センサ１０５により、コイルカバー１０１の中央近傍の部分のみでなく、他の部分の温度変化についても検知することができる。このように、熱伝導部材１０３は、金属異物から発生した熱を速やかに温度センサ１０５に伝えるための部材として機能する。また、熱伝導部材１０３は、発熱した金属異物からの熱を拡散することによって当該金属異物の温度上昇を緩やかにするための部材としても機能する。

【0023】

また、コイルカバー１０１は、上述したように熱伝導部材１０３よりも熱伝導率の低い材料から構成されている。このため、熱伝導部材１０３により形成される熱伝導層と比較して、コイルカバー１０１は、熱を伝えにくい断熱層として機能する。この場合には、金属異物が発熱した場合でも、その熱がコイルカバー１０１上の広い領域に拡散しないようになるため、ロボット２００に金属異物から発生した熱が伝わってしまうことを抑制することができる。

【0024】

送電コイル１０６は、例えば渦巻状に巻回された平面コイルでありコイルカバー１０１の上面に対して平行になるようにコイル面が配置されている。すなわち、送電コイル１０６は、図２および図３に示すように、コイルカバー１０１に載置されたロボット２００の受電コイル２０１と正対するように配置されている。なお、この実施の形態では、給電装置１００の外部または内部に設けられ、家庭用コンセントに接続されたＡＣアダプタから供給された直流電圧を交流に変換し、送電コイル１０６から電力を伝送する。

【0025】

台座１０７は、例えばプラスチックなどの絶縁部材により構成され、図２および図３に示すように、その上面には送電コイル１０６が配置される。

【0026】

基板１０８は、各種電子部品が実装されるプリント基板から構成される。具体的に、基板１０８には、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、および、ＲＡＭ（Random Access Memory）を備えるマイクロコンピュータやＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）、および、各種情報を記憶するメモリなどが実装される。

【0027】

外枠１０９は、例えばプラスチックなどの絶縁部材により構成される。なお、この実施の形態における外枠１０９は、図４に示すように楕円形状である例を示しているが、これは一例であり、楕円形状に限られない。例えば、前方が後方よりも膨らんだ形状の、いわゆる卵形の形状であってもよい。また、外枠１０９には、例えばＬＥＤなどのランプやスピーカなど、ユーザに対して金属異物が存在することを報知する報知部が設けられている（図示省略）。

【0028】

図４に示すように、この実施の形態における給電装置１００は、テーブル等の載置面に載置された給電装置１００を上方から見たときに楕円形となる形状をしている。また、円形のコイルカバー１０１の下面側には、円形の熱伝導部材１０３が、熱伝導性両面テープ１０２により貼付されている（図２参照）。そして、円形の熱伝導部材１０３の中心部分に対応する箇所に温度センサ１０５が設けられている。なお、図示する例では、コイルカバー１０１および熱伝導部材１０３が円形である例を示したが、円形に限られず、例えば楕円形や多角形であってもよい。熱伝導部材１０３の形状は、コイルカバー１０１の形状に応じた形状であればよい。

【0029】

次に、この実施の形態における給電装置１００の各機能部について、図５を参照して説明する。図５に示すように、給電装置１００は、記憶部１１０と、制御部１２０と、入出力部１３０と、通信部１４０と、これらを相互に接続するシステムバス（図示省略）と、を備えている。なお、これらの各機能部は、基板１０８に実装されたＣＰＵ、ＲＯＭ、およびＲＡＭを備えるマイクロコンピュータやＦＰＧＡ、および各種情報を記憶するメモリなどにより実現される。

【0030】

記憶部１１０は、ＲＯＭやＲＡＭ、フラッシュメモリなどの記憶装置であり、制御部１２０のＣＰＵが実行するプログラム１１１を実行する上で予め必要な各種データ（図示省略）と、設定温度情報１１２と、設定時間情報１１３と、を記憶する。

【0031】

プログラム１１１は、後述する給電制御処理を実行するプログラムであり、予め記憶部１１０に記憶されている。

【0032】

設定温度情報１１２は、予め設定された温度として、ユーザにより第１設定温度から第ｎ設定温度（ｎはユーザの設定する２以上の整数）まで複数設定されている。なお、設定温度情報１１２として設定された温度は、後述する給電制御処理において、温度センサ１０５にて検出された熱伝導部材１０３の上昇温度と比較するための基準となる温度である。

【0033】

設定時間情報１１３は、例えば第１設定温度（例えば３度）に対応した第１設定時間として１秒が設定され、第２設定温度（例えば５度）に対応した第２設定時間として３秒が設定される、といったように、設定温度情報１１２により設定された設定温度毎に、予めユーザにより第ｎ設定温度に対応した第ｎ設定時間が設定されている。また、第２設定温度は第１設定温度よりも高い温度であり、ｎの値が大きいほど高い温度であればよい。また、第２設定時間は第１設定時間よりも長い時間であり、ｎの値が大きいほど長い時間であればよい。

【0034】

制御部１２０は、ＣＰＵやＦＰＧＡ等から構成される。制御部１２０は、記憶部１１０に記憶されたプログラム１１１に従って動作し、当該プログラム１１１に従った処理を実行する。制御部１２０は、記憶部１１０に記憶されたプログラム１１１により提供される主要な機能部として、給電制御部１２１と、判定部１２２と、を備える。

【0035】

給電制御部１２１は、判定部１２２の機能による判定結果に応じてロボット２００への給電を開始、継続、停止する制御を行う機能部である。

【0036】

判定部１２２は、各種判定を行う機能部である。判定部１２２は、例えばロボット２００の通信部と給電装置１００の通信部１４０との通信が確立したか否かを判定することにより、当該ロボット２００が給電装置１００に置かれたか否かを判定する機能を有する。また、判定部１２２は、温度センサ１０５により検知される熱伝導部材１０３の温度変化の早さに基づいて、給電継続の許容条件を満たすか否かを判定する。より具体的には、判定部１２２は、給電継続の許容条件を満たさないか、給電継続の許容条件を満たすか、または給電継続の暫定許容条件を満たすか、を判定する。

【0037】

ここで、給電継続の許容条件を満たさないと判定する、とは、コイルカバー１０１上に金属異物が存在しており、かつ、送電コイル１０６による給電を続けた場合に金属異物の温度が予め設定された温度（例えば、７０度）に達する可能性がある、と判定することに対応する。なお、上記の７０度は予め設定された温度の一例であり、目的に応じて異なる温度に設定される。

【0038】

一方、給電継続の許容条件を満たすと判定する、とは、コイルカバー１０１上に金属異物が存在しない、または、送電コイル１０６による給電を続けた場合でも予め設定された温度（例えば、７０度）に達する金属異物は存在しない、と判定することに対応する。この実施の形態では、金属異物が存在しない場合と金属異物は存在するが７０度には到達しない場合とをそれぞれ区別せず、まとめて給電継続の許容条件を満たすと判定するようになっている。また、給電継続の暫定許容条件を満たすと判定する、とは、給電継続の許容条件を満たさないとは判定しないが、給電継続の許容条件を満たすとも判定せず、暫定的に給電を継続するため条件を満たす、と判定することに対応する。

【0039】

また、上述した判定を制御部１２０により行うときの条件を設定するために、コイルカバー１０１上に金属異物を配置した状態で、コイルカバー１０１上に載置したロボット２００に給電を行った際のデータを取得するようになっている。より詳細には、給電時における金属異物の温度の変化と、温度センサ１０５による検知温度の変化と、温度センサ１０５により検知される温度が所定の温度だけ上昇するまでの時間についてのデータを取得する。そして、取得されたデータに基づいて、第ｎ設定温度と、当該第ｎ設定温度に対応する第ｎ設定時間とをそれぞれ設定する。例えば、給電を続けた場合に異物温度が７０度に達した場合のデータに基づいて、給電を継続した場合に金属異物の温度が７０度を超える可能性があると判定するための条件を設定可能である。

【0040】

判定部１２２は、設定温度情報１１２により示される各設定温度と比較するとともに、当該設定温度以上となった時間と設定時間情報１１３により示される各設定時間とを比較する機能を有する。さらに、判定部１２２は、ロボット２００の充電が満タンになったかどうかを判定する機能を有する。その他、判定部１２２は、後述する給電制御処理において必要な判定を行う機能を有する。

【0041】

入出力部１３０は、温度センサ１０５にて検出された熱伝導部材１０３の温度情報や、金属異物が存在することをユーザに報知するための情報など、各種データの入出力を行うための機能部である。

【0042】

通信部１４０は、給電装置１００が、ロボット２００の通信部を介して当該ロボット２００と通信を行うための機能部である。

【0043】

これら各機能部が協働することで、ロボット２００が給電装置１００に置かれた際に給電を開始し、熱伝導部材１０３の温度が予め定められた条件を満たす場合に給電を停止する機能を、当該給電装置１００に実現させる。

【0044】

以上が、給電装置１００の構成である。続いて給電装置１００の動作について説明する。図６は、給電装置１００において実行される給電制御処理の一例を示すフローチャートである。給電制御処理は、判定部１２２によりロボット２００の通信部と給電装置１００の通信部１４０との通信が確立したと判定したことにより実行が開始される。すなわち、給電制御処理は、ロボット２００が給電装置１００にセットされた際に実行が開始される。なお、この実施の形態では、設定温度情報１１２として、第１設定温度から第５設定温度まで設定されている場合を例に（すなわちｎ＝５である場合と例に）説明する。なお、ｎの初期値は１であり、給電制御処理が終了する度に初期値である１にクリアされるものとする。

【0045】

図６に示す給電制御処理を開始すると、制御部１２０は、まず、給電制御部１２１の機能により、ロボット２００への給電を開始する（ステップＳ１０１）。具体的に、ステップＳ１０１では、給電装置１００の送電コイル１０６とロボット２００の受電コイル２０１との磁界結合による電力の供給を開始する。なお、ステップＳ１０１の処理では、後述するステップＳ１０２と同様にして、給電の開始直後における熱伝導部材１０３の温度も取得する。また、ステップＳ１０１の処理にて給電を開始した後、制御部１２０は、タイマによる計測を開始し、給電開始からの経過時間を計測する。

【0046】

ステップＳ１０１の処理を実行した後、制御部１２０は、熱伝導部材１０３の温度を取得する（ステップＳ１０２）。具体的に、ステップＳ１０２の処理では、温度センサ１０５にて検出された熱伝導部材１０３の温度情報を、入出力部１３０を介して取得する。

【0047】

ステップＳ１０２の処理を実行した後、制御部１２０は、判定部１２２の機能により、熱伝導部材１０３の上昇温度が第ｎ設定温度以上であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。具体的に、ステップＳ１０３では、ステップＳ１０２で取得した熱伝導部材１０３の温度からステップＳ１０１の処理で取得した熱伝導部材１０３の温度を減算することで、熱伝導部材１０３の上昇温度を算出（導出）する。そして算出した上昇温度が、記憶部１１０に記憶されている設定温度情報１１２により示される第１設定温度以上であるか否かを判定する。

【0048】

ステップＳ１０３の処理において、熱伝導部材１０３の上昇温度が第ｎ設定温度未満であると判定した場合、すなわちこの例では第１設定温度未満である場合（ステップＳ１０３；Ｎｏ）、給電を継続したままステップＳ１０２の処理に戻り、再び熱伝導部材１０３の温度を取得する。

【0049】

一方、熱伝導部材１０３の上昇温度が第ｎ設定温度以上であると判定した場合、すなわちこの例では第１設定温度（例えば、３度）以上である場合（ステップＳ１０３；Ｙｅｓ）、制御部１２０は、判定部１２２の機能により、経過時間が第１設定時間（例えば、１秒）未満であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。具体的に、ステップＳ１０４では、ステップＳ１０１の処理で計測を開始した経過時間が、記憶部１１０に記憶されている設定時間情報１１３により示される第１設定温度に対応した第１設定時間未満であるか否かを判定する。

【0050】

ステップＳ１０４において、経過時間が第１設定時間よりも短いと判定した場合、すなわち温度センサ１０５により検知される温度が給電を開始してから第１設定温度（例えば、３度）上昇するのにかかった時間が第１設定時間（例えば、１秒）よりも短い場合（ステップＳ１０４；Ｙｅｓ）、制御部１２０は、給電継続の許容条件を満たさないと判定し（ステップＳ１０４Ａ）、給電を停止させる（ステップＳ１０７）。このように、給電継続の許容条件を満たさないと判定したときに送電コイル１０６による給電を停止させることにより、非接触給電における安全性を向上させることができる。

【0051】

また、給電継続の許容条件を満たさないと判定した場合、制御部１２０は、金属異物が存在することをユーザに報知する異物報知処理を行い（ステップＳ１０８）、給電制御処理を終了する。具体的に、ステップＳ１０８の処理では、入出力部１３０を介して、外枠１０９に設けられたＬＥＤなどのランプの点灯やスピーカからの音声出力など、報知部による報知を行う。

【0052】

一方、ステップＳ１０４の処理において、経過時間が第ｎ設定時間以上であると判定した場合、すなわちこの例では第１設定時間以上であると判定した場合を説明する。温度センサ１０５により検知される温度が給電を開始してから第１設定温度（例えば、３度）上昇するのにかかった時間が第１設定時間（例えば、１秒）以上である場合（ステップＳ１０４；Ｎｏ）、制御部１２０は、判定部１２２の機能により、最大のｎの値に対応する第ｎ設定温度であるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。具体的に、この例における最大のｎの値は５であることから、ステップＳ１０５の処理では、第５設定温度であるか否かを判定する。

【0053】

ステップＳ１０５の処理において、ｎ＝１の状態であることから、第５設定温度でないと判定される（ステップＳ１０５；Ｎｏ）。そして、制御部１２０は、判定部１２２の機能により、充電継続の暫定許容条件を満たすと判定し、給電を継続する（ステップＳ１０９）。

【0054】

そして、この例では、ステップＳ１０９の処理の後、ステップＳ１１１の処理においてｎに１加算して２とする。なお、ステップＳ１１１の処理で加算されるｎの値は、記憶部１１０に記憶されている設定温度情報１１２により示される第ｎ設定温度のｎに対応し、当該ステップＳ１１１の処理は、設定温度情報１１２により示される第ｎ設定温度のｎと同一の値となるまで実行可能である。すなわち、設定温度情報１１２として第１設定温度から第５設定温度まで設定されている場合には、第５設定温度に対応するｎ＝５となるまでステップＳ１１１は実行されることとなり、それ以降は実行されないこととなる。

【0055】

また、ｎ＝２としてステップＳ１０２の処理に戻った場合、ステップＳ１０３の処理において熱伝導部材１０３の上昇温度が第ｎ設定温度以上であるか否かを判定する際に、今度は設定温度情報１１２により示される第２設定温度以上であるか否かを判定する。

【0056】

また、２回目のステップＳ１０４の処理では、ステップＳ１０１の処理で計測を開始した経過時間が、記憶部１１０に記憶されている設定時間情報１１３により示される第２設定温度に対応した第２設定時間未満であるか否かを判定する。経過時間が第２設定時間よりも短い場合には給電継続の許容条件を満たさないとして、給電を停止する。一方、経過時間が第２設定時間以上である場合には、給電継続の暫定許容条件を満たすとして給電を継続する。この場合、制御部１２０は、ｎに１加算して３とし、ステップＳ１０２の処理に戻る。以後同様に繰り返す。

【0057】

そして、この例での最大値となるｎ＝５となるまでステップＳ１１１の処理が実行され、熱伝導部材１０３の温度が第５設定温度上昇したことが検知された場合、制御部１２０は、経過時間が第５設定時間未満であるか否かを判定する（ステップＳ１０４）。制御部１２０は、経過時間が第５設定時間よりも短いと判定した場合、給電継続の許容条件を満たさないと判定し（ステップＳ１０４Ａ）、給電を停止させる（ステップＳ１０７）。一方、経過時間が第５設定時間以上である場合、制御部１２０は、最大のｎの値に対応する第ｎ設定温度であるため、給電継続の許容条件を満たすと判定する（ステップＳ１０６）。すなわち、制御部１２０は、コイルカバー１０１上に金属異物が存在しない、または、送電コイル１０６による給電を続けた場合でも予め設定された温度（例えば、７０度）に達する金属異物は存在しない、と判定し給電を継続させる。

【0058】

ステップＳ１０６の処理の後、制御部１２０は、判定部１２２の機能により、ロボット２００の充電が満タンになったかどうか、すなわちフル給電になったか否かを判定する（ステップＳ１１０）。具体的に、ステップＳ１１０の処理では、通信部１４０を介してロボット２００からフル給電になったことを示す信号を受信したか否かを確認することで、フル給電になったか否かを判定する。

【0059】

ステップＳ１１０の処理において、フル給電になったと判定した場合、すなわち通信部１４０を介してロボット２００からフル給電になったことを示す信号を受信した場合（ステップＳ１１０；Ｙｅｓ）、制御部１２０は、そのまま給電制御処理を終了する。一方、ステップＳ１１０の処理において、フル給電になっていないと判定した場合、すなわち通信部１４０を介してロボット２００からフル給電になったことを示す信号を受信していない場合（ステップＳ１１０；Ｎｏ）、ロボット２００からフル給電になったことを示す信号を受信するまで、給電を継続する。

【0060】

このように、１回目のステップＳ１０４の判定において経過時間が第１設定時間以上であるという条件を満たす場合にフル給電となるまで給電を継続する代わりに、給電を継続するか否かを判定するタイミングを複数設定することにより、給電時の安全性をより向上させることができる。

【0061】

また、ロボット２００が給電装置１００にセットされると、給電制御処理が実行され、熱伝導部材１０３の温度が予め定められた条件を満たす場合、すなわち熱伝導部材１０３の上昇温度が予め設定された温度以上となり、かつ予め設定された時間内に当該温度に到達した場合に、給電が停止されることとなる。換言すると、給電が開始されてから所定期間内に、予め設定された上昇温度以上となった場合、給電が停止される。したがって、急激な温度上昇が発生した場合についても給電の安全性を向上させることができ、非接触充電時における安全性を向上させることができる。

【0062】

また、温度センサ１０５の検知結果に基づいて金属異物の有無等を判定し給電を制御する構成について上述したが、ワイヤレス給電に関する国際標準規格であるＱｉ規格で定められている異物検知方法を併用するようにしてもよい。この異物検知方法は、給電コイルから送電された電力と、受電コイルにより受電された電力との差を電力損失として導出し、この電力損失が閾値を上回る場合に金属異物が存在すると検知する方法である。このような方法を併用することにより、非接触充電における安全性をさらに向上させることができる。

【0063】

（変形例）
なお、この発明は、上記実施の形態に限定されず、様々な変形及び応用が可能である。例えば、給電装置１００やロボット２００は、上記実施の形態で示した全ての技術的特徴を備えるものでなくてもよく、従来技術における少なくとも１つの課題を解決できるように、上記実施の形態で説明した一部の構成を備えたものであってもよい。また、下記の変形例それぞれについて、少なくとも一部を組み合わせてもよい。

【0064】

上記実施の形態では、熱伝導部材１０３の形状が円形である例を示したが、これは一例である。上記実施の形態では、図７（Ａ）に示すように、コイルカバー１０１の形状と同形状の熱伝導部材１０３がコイルカバー１０１の下面に設けられている例を示したが、例えば、図７（Ｂ）に示すように、放射状の熱伝導性部材９９９が設けられていてもよい。また、放射状の熱伝導性部材９９９は、熱伝導部材１０３と同様にアクリル系の材料やシリコン系の材料により形成されていてもよいし、アルミテープなどの金属により形成されてもよい。アルミテープなどの金属により形成される場合には、当該熱伝導性部材９９９自体が給電中に発熱してしまうことを抑制するため、当該放射状の熱伝導性部材９９９それぞれの幅を細く形成すればよい。

【0065】

また、上記実施の形態では、熱伝導部材１０３がコイルカバー１０１の下面に設けられている例を示したが、上面に設けられていてもよい。さらに、上記実施の形態では、熱伝導部材１０３が熱伝導性両面テープ１０２により貼付されている例を示したが、コイルカバー１０１に熱伝導性のある素材が付加されていればよく、例えば熱伝導部材１０３を設けることなく、熱伝導性両面テープ１０２のみ設けられていてもよい。

【0066】

また、上記実施の形態では、設定時間情報１１３として、設定温度情報１１２により設定された設定温度毎に、設定時間が予めユーザにより設定されている例を示したが、これは一例である。例えば、第１設定時間よりも遅い時間である第２設定時間が設定されていてもよい。この場合、図６に示す給電制御処理において、ステップＳ１０４の後の処理として、経過時間が第２設定時間を超えているかを判定すればよい。また、経過時間が第２設定時間よりも短い場合に給電を停止するとともに、第２設定時間以上である場合に給電を継続するようにしてもよい。また、これに加えて第３設定温度や第４設定温度が設定されてもよい。そして、第２設定時間に係る上記の処理と同様の処理を、第３設定温度や第４設定温度に対応して行えばよい。

【0067】

また、上記実施の形態では、最大のｎが５である場合について説明したが、最大のｎが１であってもよい。すなわち、第１設定温度及び第１設定時間のみ設定されてもよい。第１設定温度及び第１設定時間のみが設定される場合、図６に示す給電制御処理において、ステップＳ１０４の処理にてＮｏと判定した場合、フル給電になるまで給電を継続する。すなわち、１回目のステップＳ１０４の判定により、給電継続の許容条件を満たすか、または、給電継続の許容条件を満たさないか、を判定するようにしてもよい。

【0068】

また、上記実施の形態では、最大のｎに対応する第ｎ設定温度及び第ｎ設定時間についての判定結果に基づいて給電継続の許容条件を満たすと判定した場合、フル給電となるまで給電を継続する場合について説明したが、これは一例である。例えば、最大のｎに到達するまでのサイクル中にフル給電となるように、第ｎ設定温度および第ｎ設定時間を設定するようにしてもよい。

【0069】

また、図６に示す給電制御処理におけるステップＳ１０３では、熱伝導部材１０３の上昇温度が第ｎ設定温度以上であるか否かを判定する例を示したが、熱伝導部材１０３の上昇温度が第ｎ設定温度を超えるか否かを判定してもよい。また、ステップＳ１０４の処理では、経過時間が第ｎ設定時間未満であるか否かを判定する例を示したが、経過時間が第ｎ設定時間以下であるか否を判定してもよい。

【0070】

また、上記実施の形態では、温度センサ１０５により検知される温度変化の早さに基づいて、金属異物の温度が７０度に達する可能性があるか否かを判定する構成を説明したが、これは一例である。例えば、制御部１２０により、熱伝導部材１０３の温度が７０度以上であるか否かを判定するようにしてもよい。具体的に、ステップＳ１０２の処理にて取得した熱伝導部材１０３の温度が、予め設定されている７０度以上であるか否かを直接判定するようにしてもよい。

【0071】

そして、熱伝導部材１０３の温度が７０度以上であると判定した場合、判定部１２２の機能によりロボット２００が載置される載置部としてのコイルカバー１０１上に金属異物が存在すると判定され、制御部１２０は、給電制御部１２１の機能により、給電を停止されるようになっていてもよい。

【0072】

また、上記実施の形態では、金属異物が存在しない場合と金属異物は存在するが７０度には到達しない場合とをそれぞれ区別せず、まとめて給電継続の許容条件を満たすと判定するようになっている例を説明したが、他の判定を行うようにしてもよい。例えば、金属異物が存在しない場合と、金属異物は存在するが７０度には到達しない場合と、をそれぞれ区別するための条件を設定し、金属異物が存在しない場合と金属異物は存在するが７０度には到達しない場合とを分けて判定するようにしてもよい。

【0073】

また、上記実施の形態では、ロボット２００が給電装置１００に載置されたときに給電装置１００による給電が開始される例を示したが、これは一例である。給電装置１００による給電が開始されるタイミングとして、他のものが設定されていてもよい。例えば、ロボット２００が給電装置１００に載置されたことが検出されてから所定の時間が経過したときに給電を開始するようにしてもよい。また、ロボット２００が給電装置１００に載置された後、ユーザからの給電開始の指示があった場合に給電を開始するようにしてもよい。

【0074】

また、上記実施の形態では、異物として金属異物の場合を説明したが、これは一例であり、送電コイル１０６による給電が行われるときに発熱するものであればどのような種類の異物についても適用可能である。

【0075】

また、上記実施の形態では、給電装置１００が実行する給電制御処理等のプログラムが、記憶部１１０に予め記憶されているものとして説明した。しかし、これらのプログラムを、フレキシブルディスク、ＣＤ－ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｃ）、ＭＯ（Ｍａｇｎｅｔｏ－Ｏｐｔｉｃａｌ ｄｉｓｃ）、メモリカード、ＵＳＢメモリ等の非一時的なコンピュータ読み取り可能な記録媒体に格納して配布し、そのプログラムをコンピュータに読み込んでインストールすることにより、上述の各処理を実行することができるコンピュータを構成してもよい。

【0076】

なお、搬送波に上述の機能を実現させるプログラムを重畳し、通信ネットワークを介して配信することも可能である。例えば、通信ネットワーク上の掲示板（ＢＢＳ、Ｂｕｌｌｅｔｉｎ Ｂｏａｒｄ Ｓｙｓｔｅｍ）に当該プログラムを掲示し、ネットワークを介して当該プログラムを配信してもよい。

【0077】

本発明は、本発明の広義の精神と範囲とを逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上記実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。すなわち、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。

【0078】

（付記１）
受電機器が載置される載置面を有する載置部と、
前記載置面に載置された前記受電機器に給電するための給電部材を有する給電部と、
前記受電機器が前記載置面に載置されたときに前記受電機器と前記給電部材との間に位置する箇所に、設けられた熱伝導部材であって、前記載置部よりも高い熱伝導率を有する熱伝導部材と、
前記熱伝導部材の温度を検知する温度検知部と、
所定のタイミングでの前記給電部による給電の開始後であって、前記温度検知部により検知される前記熱伝導部材の温度が予め定められた条件を満たす場合、前記給電部による給電を停止する制御を行う制御部と、
を備える給電装置。

【0079】

（付記２）
前記制御部は、前記温度検知部によって検知される前記熱伝導部材の温度が、前記給電部による給電が開始されてから所定期間内に、当該所定期間に対応して設定された所定の温度幅以上上昇した場合に、前記予め定められた条件を満たすとして、前記給電部による給電を停止する、
付記１に記載の給電装置。

【0080】

（付記３）
前記制御部は、前記温度検知部によって検知される前記熱伝導部材の温度が、所定の温度幅以上上昇したときが、前記給電部による給電が開始されてから所定期間内である場合、前記予め定められた条件を満たすとして、前記給電部による給電を停止する、
さらに備える付記１に記載の給電装置。

【0081】

（付記４）
複数の前記所定の温度幅が設定されており、前記複数の所定の温度幅のそれぞれに対応して互いに異なる前記所定期間が設定されており、
前記制御部は、全ての前記所定の温度幅と当該所定の温度幅に対応する前記所定期間について前記予め定められた条件を満たさないと判定された場合に、前記給電部による給電を継続させる、
付記２に記載の給電装置。

【0082】

（付記５）
前記温度検知部によって検知される前記熱伝導部材の温度が、前記給電部による給電が開始されてから所定期間内に、所定の温度幅以上上昇した場合に、前記載置面に異物が存在すると判定する判定部を、
さらに備える付記１乃至３のいずれか一つに記載の給電装置。

【0083】

（付記６）
前記熱伝導部材は、前記載置部の前記載置面と反対側に設けられている、
付記３に記載の給電装置。

【0084】

（付記７）
前記熱伝導部材は、熱伝導性の接着部材により前記載置部に貼付されている、
付記５に記載の給電装置。

【0085】

（付記８）
受電機器が載置される載置面を有する載置部であって、断熱層として機能する載置部と、
前記載置面に載置された前記受電機器に給電するための給電部材を有する給電部と、
前記載置部における前記載置面側とは反対側の面に設けられた熱伝導部材であって、熱伝導層として機能する熱伝導部材と、
前記熱伝導部材の温度を検知する温度検知部と、
所定のタイミングでの前記給電部による給電の開始後であって、前記温度検知部により検知される前記熱伝導部材の温度が予め定められた条件を満たす場合、前記給電部による給電を停止する制御を行う制御部と、
を備える給電装置。

【0086】

（付記９）
受電機器が載置される載置面を有する載置部と、
前記載置面に載置された前記受電機器に給電するための給電部材を有する給電部と、
前記受電機器が前記載置面に載置されたときに前記受電機器と前記給電部材との間に位置する箇所に、設けられた熱伝導部材であって、前記載置部よりも高い熱伝導率を有する熱伝導部材と、
前記熱伝導部材の温度を検知する温度検知部と、
給電の制御を行う制御部と、を備える給電装置による給電方法であって、
所定のタイミングで前記給電部による給電を開始するステップと、
前記温度検知部により検知される前記熱伝導部材の温度が予め定められた条件を満たす場合、前記給電部による給電を停止するステップと、
を備える給電方法。

【0087】

（付記１０）
受電機器が載置される載置面を有する載置部と、
前記載置面に載置された前記受電機器に給電するための給電部材を有する給電部と、
前記受電機器が前記載置面に載置されたときに前記受電機器と前記給電部材との間に位置する箇所に、設けられた熱伝導部材であって、前記載置部よりも高い熱伝導率を有する熱伝導部材と、
前記熱伝導部材の温度を検知する温度検知部と、
給電の制御を行う制御部と、を備えるコンピュータを、
所定のタイミングでの前記給電部による給電の開始後であって、前記温度検知部により検知される前記熱伝導部材の温度が予め定められた条件を満たす場合、前記給電部による給電を停止する制御を行う制御手段、
として機能させるプログラム。

【符号の説明】

【0088】

１００・・・給電装置、１０１・・・コイルカバー、１０１ａ・・・床面、１０２・・・熱伝導性両面テープ、１０３・・・熱伝導部材、１０４・・・押圧部材、１０４ａ・・・貫通孔、１０５・・・温度センサ、１０６・・・送電コイル、１０７・・・台座、１０８・・・基板、１０９・・・外枠、１１０・・・記憶部、１１１・・・プログラム、１１２・・・設定温度情報、１１３・・・設定時間情報、１２０・・・制御部、１２１・・・給電制御部、１２２・・・判定部、１３０・・・入出力部、１４０・・・通信部、２００・・・ロボット、２０１・・・受電コイル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】