JP2009148108A - Vehicular non-contact charger - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、受電コイルを有する携帯機器と、送電コイルを有する車両側充電ユニットとを備えた車両用非接触式充電装置に関するものである。 The present invention relates to a vehicle non-contact charging device including a portable device having a power receiving coil and a vehicle side charging unit having a power transmitting coil.
従来、下記特許文献1に示されるように、受電側コイル、当該受電側コイルを介して供給された充電用電力により蓄電部に充電する充電手段、および上記受電側コイルを介して所定の信号を発信する発信手段を備えた携帯機器(電気機器)を載置するための車室内の載置部の近傍に設けられた充電側コイルと、上記載置部に載置された携帯機器に充電側コイルを介して充電用電力を供給する給電手段と、上記載置部に載置された携帯機器から充電側コイルを介して上記所定の信号を受信した場合にのみ、信号発信元の携帯機器に上記充電側コイルを介して充電用電力が供給されるように給電手段を制御する給電制御手段とを含む車両用充電装置が知られている。
上記特許文献1に開示された車両用充電装置では、所定の信号を発することのない金属物体等が車室内の載置部に載置された場合に、給電手段からの充電用電力の供給が停止されて上記金属物体が発熱するという事態が生じるのを防止しつつ、受電側コイルを有する携帯機器を上記載置部に載置するだけで、この携帯機器の蓄電部に対して充電を行うことが可能である。
In the vehicular charging device disclosed in
上記車両に搭乗した複数の乗員がそれぞれ個別の携帯機器を有している場合、あるいは車両に搭乗する乗員が複数の携帯機器を有している場合には、車室内に設けられた載置部に複数の携帯機器を載置してこれらに対する充電を同時に行い得るようにすることが望まれるが、そのためには上記給電手段から供給される電力を、上記載置部に載置された携帯機器の個数に応じて適正に制御する必要がある。しかし、上記載置部に載置された携帯機器の個数に応じ、上記給電手段から供給される電力を単純に増減する制御を行うように構成しても、複数の携帯機器の充電が同時に終了するとは限らず、特定の携帯機器に対する充電が終了した時点で、他の携帯機器に対して過大な充電電流が供給される虞があった。 When a plurality of occupants boarding the vehicle each have an individual portable device, or when an occupant boarding the vehicle has a plurality of portable devices, a mounting portion provided in the vehicle interior It is desired that a plurality of portable devices can be placed on each other so that they can be charged at the same time. For this purpose, the power supplied from the power feeding means is used as the portable device placed on the placing portion. It is necessary to control appropriately according to the number. However, even if it is configured to control to simply increase / decrease the power supplied from the power supply unit according to the number of mobile devices placed on the placement unit, charging of a plurality of mobile devices is completed at the same time. However, there is a possibility that an excessive charging current may be supplied to other portable devices when charging to a specific portable device is completed.
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、車両の載置部に載置された複数の携帯機器に対する充電を適正に行うことができる車両用非接触式充電装置を提供することを目的としている。 This invention is made in view of said point, and provides the non-contact-type charging device for vehicles which can charge appropriately with respect to the several portable apparatus mounted in the mounting part of a vehicle. It is an object.
請求項1に係る発明は、受電コイルを有する携帯機器と、送電コイルを有する車両側充電ユニットとを備えた車両用非接触式充電装置であって、上記車両側充電ユニットには、複数の携帯機器が載置される機器載置部と、上記送電コイルへの通電電流を制御する通電制御部とが設けられ、この通電制御部は、上記機器載置部上に載置された携帯機器から送信された充電完了信号に応じて上記送電コイルへの通電電流を制御するように構成されたものである。
The invention according to
請求項2に係る発明は、上記請求項1に記載の車両用非接触式充電装置において、上記通電制御部が、エンジンの作動状態を検出する作動検出手段からエンジンが停止状態にあることを示す検出信号が出力された場合に、上記送電コイルへの通電を停止するように構成されたものである。 According to a second aspect of the present invention, in the non-contact charging device for a vehicle according to the first aspect, the energization control unit indicates that the engine is in a stopped state from an operation detecting means for detecting the operating state of the engine. When the detection signal is output, the power supply to the power transmission coil is stopped.
請求項3に係る発明は、上記請求項1または2に記載の車両用非接触式充電装置において、各携帯機器が保有する識別記号を記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶された識別記号と機器載置部上に載置された携帯機器から送信された識別記号とを比較して両識別記号が一致するか否かを判定する比較手段とが上記車両側充電ユニットに設けられるとともに、上記比較手段により両識別記号が一致すると判定された場合に上記送電コイルに対する通電を開始するように構成されたものである。
The invention according to
請求項4に係る発明は、上記請求項1〜3のいずれか1項に記載の車両用非接触式充電装置において、上記充電完了信号が、携帯機器に設けられた信号送信部から上記受電コイルおよび車両側充電ユニットの送電コイルを介して通電制御部に送信されるように構成されたものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the vehicle non-contact charging apparatus according to any one of the first to third aspects, the charging completion signal is transmitted from the signal transmission unit provided in the portable device to the power receiving coil. And it is comprised so that it may transmit to an electricity supply control part via the power transmission coil of a vehicle side charging unit.
請求項5に係る発明は、上記請求項1〜3のいずれか1項に記載の車両用非接触式充電装置において、上記充電完了信号が、携帯機器と車両側充電ユニットとを接続する近距離用の無線通信によるワイヤレス接続手段を介して上記通電制御部に送信されるように構成されたものである。
The invention according to
請求項1に係る発明では、車両側充電ユニットに設けられた機器載置部に、複数の携帯機器を載置可能に構成したため、車両に搭乗した複数の乗員がそれぞれ個別に所持する携帯機器、あるいは車両に搭乗する乗員が所持する複数の携帯機器を、車室内に設けられた上記機器載置部に載置してこれらに対する充電を同時に行うことにより、充電作業を効率よく行うことができるとともに、上記機器載置部上に載置された携帯機器から送信された充電完了信号に応じて上記送電コイルへの通電電流を制御するように構成したため、上記携帯機器の一つに対する充電が終了した時点で、上記通電電流を低減して他の携帯機器に対して過大な充電電流が供給されるのを防止できるという利点がある。
In the invention according to
請求項2に係る発明では、エンジンの作動状態を検出する作動検出手段からエンジンが停止状態にあることを検出信号が出力された場合に、上記送電コイルへの通電を停止するように構成したため、上記機器載置部上に携帯機器を置き忘れた状態でエンジンの作動を停止させて乗員が降車した際等に、上記充電作業が継続されて車載バッテリの電力が浪費されるという事態の発生を効果的に防止することができる。
In the invention according to
請求項3に係る発明では、車両側充電ユニットに、各携帯機器が保有する識別記号を記憶する記憶手段と、この記憶手段に記憶された識別記号と機器載置部上に載置された携帯機器から送信された識別記号とを比較して両識別記号が一致するか否かを判定する比較手段とを設け、この比較手段により上記両識別記号が一致すると判定された場合に上記送電コイルに対する通電を開始するように構成したため、この送電コイルを介した充電を行うことができない機器等が上記機器載置部上に載置されているにも拘わらず、上記送電コイルに誤って充電用の電流が通電されるという事態の発生を効果的に防止できるという利点がある。
In the invention according to
請求項4に係る発明では、携帯機器に設けられた信号送信部から上記受電コイルおよび車両側充電ユニットの送電コイルを介して通電制御部に上記充電完了信号を送信するように構成したため、上記携帯機器と通電制御部との間で通信を行うための特別な通信手段を設けることなく、上記機器載置部上に載置された携帯機器の充電が完了したことを通電制御部に知らせて上記送電コイルへの通電電流を適正に制御できるという利点がある。
In the invention according to
請求項5に係る発明では、上記機器載置部上に載置された携帯機器と車両側充電ユニットとを接続コードを用いて接続するという煩雑な操作を有することなく、上記機器載置部上に載置された携帯機器の充電が完了したことを通電制御部に知らせて上記送電コイルへの通電電流を適正に制御することができる。
In the invention which concerns on
図1は、本発明に係る車両用非接触式充電装置の実施形態を示している。この車両用非接触式充電装置は、乗員により携帯可能に構成された携帯電話機、携帯型録音再生機またはPDA(Personal Digital Assistants)等からなる複数の携帯機器1a,1bと、この携帯機器1a,1bを充電するための送電コイル2が設けられた車両側充電ユニット3とを備えている。
FIG. 1 shows an embodiment of a vehicle non-contact charging apparatus according to the present invention. The non-contact charging device for a vehicle includes a plurality of
上記携帯機器1a,1bには、受電コイル4と、リチウムイオン電池等からなる二次電池5と、上記受電コイル4において発生した電力を二次電池(蓄電池)5に供給することにより充電するための整流回路や充電制御回路等を有する充電制御部6と、この充電制御部6において上記二次電池5の充電が完了したことが確認された時点で充電完了信号を車両側充電ユニット3に送信する信号送信部7とが設けられている。
The
上記信号送信部7は、各携帯機器1a,1bが保有する個別の識別記号と上記充電完了信号とを、受電コイル4を介して車両側充電ユニット3の送電コイル2に送信する機能を有し、具体的には上記識別記号および充電完了信号に対応した所定波形の信号を受電コイル4に印加することにより上記各信号を送信するように構成されている。
The
上記車両側充電ユニット3には、センターコンソールの上面部等に設けられて上記複数の携帯機器1a,1bが載置されるように構成されたトレイ状体等からなる機器載置部8と、その下方に配設された送電コイル2への通電電流を制御する通電制御部9と、図外の入力手段を介して予め入力された各携帯機器1a,1bの識別記号を記憶する記憶手段10と、この記憶手段10に記憶された識別記号と上記機器載置部8上の各携帯機器1a,1bから出力された識別記号とを比較して両識別記号が一致するか否かを判定する比較手段11とを有している。
The vehicle-
上記通電制御部9は、上記機器載置部5上に載置される各携帯機器1a,1bから送信された各携帯機器1a,1bが保有する個別の識別記号と、上記記憶手段10から読み出された識別記号とが上記比較手段11において一致すると判定された場合に、この比較手段11から出力される判定信号に応じ、車載バッテリ12の電流を調整して上記送電コイル2に通電するように構成されている。
The
すなわち、上記比較手段11は、各携帯機器1a,1bの受電コイル4に印加された所定波形の信号に応じて上記送電コイル2に発生する信号の波形を検出することにより、上記機器載置部5上に載置された携帯機器1a,1bの種類と個数とを判別する機能を有している。また、上記通電制御部9は、比較手段11の判別データに応じ、上記携帯機器1a,1bの充電に必要な電流の値を記憶手段10から読み出されたデータに基づいて算出し、この値に応じて上記車載バッテリ12から送電コイル2に通電される電流の値を調整する機能を有している。
That is, the
また、上記通電制御部9は、機器載置部5上に載置された携帯機器1a,1bから送信された充電完了信号に応じて携帯機器1a,1bの何れが充電完了状態となったのかを判別し、その判別結果に応じ、上記送電コイル2への通電電流を制御する機能を有している。例えば上記両携帯機器1a,1bのうち携帯機器1aから充電完了信号から出力され、かつこの携帯機器1aを充電するのに必要な電力が、両携帯機器1a,1bを充電する際に必要な電力の4割程度に相当することが上記通電制御部9において確認された場合には、上記送電コイル2への通電電流を4割だけ減少させる制御が実行されるようになっている。
In addition, the
さらに、上記通電制御部9は、イグニッションキースイッチの出力信号等に応じてエンジンの作動状態を検出する作動検出手段13によりエンジンが停止状態にあることが検出された場合に、上記携帯機器1a,1bから充電完了信号が送信されているか否かに拘わらず、上記車載バッテリ12から送電コイル2への通電を停止する機能を有している。
Furthermore, the
上記車両用非接触式充電装置の制御動作を、図2に示すフローチャートに基づいて説明する。上記制御動作がスタートすると、車両側充電ユニット3の送電コイル2に発生した信号の波形を検出することにより上記機器載置部5上に携帯機器1a,1b等が載置されたことを示す載置信号が送信されたか否かを判定し(ステップS1)、YESと判定された場合には、その信号の波形に対応して上記通電制御部9により判別された上記携帯機器が保有する識別記号(ID)と、上記記憶手段10から読み出された識別記号(ID)とを比較することにより、両識別記号が一致するか否かを判定する(ステップS2)。
The control operation of the vehicle non-contact charging apparatus will be described based on the flowchart shown in FIG. When the control operation starts, a signal indicating that the
上記ステップS1でNOと判定されて載置信号の送信がないことが確認された場合または、ステップS2でNOと判定されて上記機器載置部5上に載置された携帯機器から送信された識別記号と、記憶手段10に記憶された識別記号とが一致せず、予め登録された携帯機器1a,1bとは異なる携帯機器等が上記機器載置部5上に載置された状態にあることが確認された場合には、何ら制御を実行することなく、そのままリターンする。
When it is determined NO in step S1 and it is confirmed that there is no transmission of the placement signal, or NO is determined in step S2 and transmitted from the portable device placed on the
一方、上記ステップS2でYESと判定されることにより、機器載置部8上に載置された携帯機器1a,1b等から送信された識別記号が、記憶手段10から読み出された識別記号と一致することが確認された場合には、上記機器載置部8上に複数の携帯機器1a,1b等が載置されているか否かを判定し(ステップS3)、NOと判定された場合には、上記機器載置部8上に載置された単一の携帯機器に対応した電力を発生させるように上記送電コイル2に対する通電制御を実行する(ステップS4)。
On the other hand, when the determination in step S2 is YES, the identification symbol transmitted from the
次いで、上記機器載置部5上に載置された単一の携帯機器から充電完了信号が出力されたか否かを送電コイル2に発生した信号の波形に応じて判定し(ステップS5)、NOと判定された場合には、作動検出手段13の検出信号に応じてエンジンが停止状態にあるか否かを判定する(ステップS6)。このステップS6でNOと判定されてエンジンが作動状態にあることが確認された場合には、上記ステップS5に戻って充電完了信号が出力されたか否かを再び判定する。
Next, it is determined according to the waveform of the signal generated in the
そして、上記ステップS5でYESと判定されて機器載置部5上に載置された携帯機器1a,1b等から充電完了信号が出力されたことが確認された場合、または上記ステップS6でYESと判定されてエンジンが停止状態となったことが確認された場合には、上記送電コイル2に対する通電を停止させた後(ステップS7)、リターンする。
And when it determines with YES by the said step S5 and it is confirmed that the charge completion signal was output from the
一方、上記ステップS3でYESと判定されて機器載置部8上に複数の携帯機器1a,1b等が載置されていることが確認された場合には、載置された携帯機器1a,1b等の個数に対応した電力を発生させるように上記送電コイル2に対する通電制御を実行した後(ステップS8)、上記機器載置部5上に載置された携帯機器1a,1b等から充電完了信号が出力されたか否かを、上記送電コイル2に発生した信号の波形に応じて判別する(ステップS9)。
On the other hand, if it is determined as YES in step S3 and it is confirmed that a plurality of
上記ステップS9でNOと判定されて上記機器載置部5上に載置された携帯機器1a,1b等から充電完了信号が出力されていないことが確認された場合には、作動検出手段13の検出信号に応じてエンジンが停止状態にあるか否かを判定する(ステップS10)。このステップS10でNOと判定されてエンジンが作動状態にあることが確認された場合には、上記ステップS9に戻って充電完了信号が出力されたか否かを再び判定し、YESと判定された時点で、上記機器載置部5上に載置された携帯機器1a,1b等の全てについて充電が完了した状態にあるか否かを判定する(ステップS11)。
When it is determined NO in step S9 and it is confirmed that the charging completion signal is not output from the
上記ステップS11でNOと判定されて機器載置部5上に載置された特定の携帯機器1a,1bについてのみ充電が完了した状態にあることが確認された場合には、これに対応して上記送電コイル2への通電電流値を減少する制御を実行した後(ステップS12)、上記ステップS10に移行してエンジンが停止状態にあるか否かを判定する。そして、上記ステップS10でYESと判定されてエンジンが停止状態となったことが確認された時点、または上記ステップS11でYESと判定されて機器載置部5上に載置された携帯機器1a,1b等の全てについて充電が完了したことが確認された時点で、上記ステップS7に移行して送電コイル2に対する通電を停止させた後にリターンする。
When it is determined that the charging is completed only for the specific
上記のように受電コイル4を有する携帯機器1a,1b等と、送電コイル2を有する車両側充電ユニット3とを備えた車両用非接触式充電装置において、上記車両側充電ユニット3に、複数の携帯機器1a,1b等が載置される機器載置部8と、上記送電コイル2への通電電流を制御する通電制御部9とを設け、この通電制御部9により上記機器載置部8上に載置された携帯機器1a,1b等から送信された充電完了信号に応じて上記送電コイル2への通電電流を制御するように構成したため、車両の機器載置部8に載置された複数の携帯機器1a,1b等に対する充電を適正に行うことができるという利点がある。
In the vehicle non-contact charging apparatus including the
すなわち、車両側充電ユニット3に設けられた機器載置部8に、複数の携帯機器1a,1b等を載置可能に構成したため、車両に搭乗した複数の乗員がそれぞれ個別に所持する携帯機器、あるいは車両に搭乗する乗員が所持する複数の携帯機器を、車室内に設けられた上記機器載置部8に載置してこれらに対する充電を同時に行うことにより、充電作業を効率よく行うことができる。そして、上記機器載置部8上に載置された携帯機器1a,1b等から送信された充電完了信号に応じて上記送電コイル2への通電電流を制御するように構成したため、上記携帯機器1a,1b等の一つに対する充電が終了した時点で、上記通電電流を低減して他の携帯機器に対して過大な充電電流が供給されるのを防止できるという利点がある。
That is, since a plurality of
また、上記実施形態では、エンジンの作動状態を検出する作動検出手段13からエンジンが停止状態にあることを検出信号が出力された場合に、上記車載バッテリ12から送電コイル2への通電を停止する制御を通電制御部9において実行するように構成したため、上記機器載置部8上に携帯機器1a,1b等を置き忘れた状態でエンジンの作動を停止させて乗員が降車した際等に、上記充電作業が継続されて車載バッテリ12の電力が浪費されるという事態の発生を効果的に防止することができる。
Moreover, in the said embodiment, when the detection signal that the engine is in the stop state is output from the operation detection means 13 that detects the operation state of the engine, the energization from the in-
さらに、上記実施形態では、車両側充電ユニット3に、各携帯機器1a,1b等が保有する識別記号を記憶する記憶手段10と、この記憶手段10に記憶された識別記号と機器載置部8上に載置された携帯機器1a,1b等から送信された識別記号とを比較して両識別記号が一致するか否かを判定する比較手段11とを設け、この比較手段11により両識別記号が一致すると判定された場合に上記送電コイル2に対する通電を開始するように構成したため、この送電コイル2を介した充電を行うことができない機器等が上記機器載置部8上に載置されているにも拘わらず、上記送電コイル2に誤って充電用の電流が通電されるという事態の発生を効果的に防止できるという利点がある。
Furthermore, in the said embodiment, the memory | storage means 10 which memorize | stores the identification symbol which each
また、上記実施形態に示すように、携帯機器1a,1b等に設けられた信号送信部7から上記受電コイル4および車両側充電ユニット3の送電コイル2を介して通電制御部9に上記充電完了信号を送信するように構成した場合には、上記携帯機器1a,1b等と通電制御部9との間で通信を行うための特別な通信手段を設けることなく、上記機器載置部8上に載置された携帯機器1a,1b等の充電が完了したことを通電制御部9に知らせて上記送電コイル2への通電電流を適正に制御できるという利点がある。
Further, as shown in the embodiment, the charging is completed from the
なお、上記機器載置部8上に載置される携帯機器の個数は二個に限られず、三個以上であってもよいことは勿論である。また、上記実施形態に代え、例えば図3に示すように、スピーカ14から音声を出力するオーディオユニット15に設けられた無線通信機16と、機器載置部8上に載置される携帯機器1c,1dに設けられた無線通信機17とにより、車室内において接続する近距離用の無線通信によるワイヤレス接続手段18を構成し、このワイヤレス接続手段18を介して送信された上記充電完了信号を上記通電制御部9に伝送するように構成してもよい。
Of course, the number of portable devices placed on the
上記のように構成した場合には、上記携帯機器1c,1d等と車両側充電ユニット3とを接続コードを用いて接続するという煩雑な操作を有することなく、車両に搭載された既設の上記オーディオユニット15等を有効に利用することにより、上記機器載置部8上に載置された携帯機器1c,1d等の充電が完了したことを通電制御部9に知らせて上記送電コイル2への通電電流を適正に制御できるという利点がある。
When configured as described above, the existing audio installed in the vehicle without having a complicated operation of connecting the portable devices 1c, 1d and the like to the vehicle-
1 携帯機器機
2 送電コイル
3 車両側充電ユニット
4 受電コイル
6 充電制御部
7 信号送信部
8 機器載置部
9 通電制御部
10 記憶手段
11 比較手段
13 作動検出手段
18 ワイヤレス接続手段
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