JP2013126301A - Non-contact charger - Google Patents

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巨樹 渡部
Hidenobu Hanaki
秀信 花木
Masaki Hayashi
政樹 林
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a non-contact charger capable of suppressing an adverse effect of an electronic key system upon communication.SOLUTION: When it is determined that a request signal has been received through charger-side antennas 45a, 45b, it is determined that radio communication starts between an electronic key 10 and an on-vehicle apparatus 20, and an alternating current supplied to a primary coil L1 is suppressed. Thus, communication between the electronic key 10 and the on-vehicle 20 is suppressed from being interrupted by power transmission to a portable terminal 50 of a non-contact charger 40.

Description

この発明は、非接触で被充電装置を充電する非接触充電装置に関する。   The present invention relates to a non-contact charging device that charges a charged device in a non-contact manner.

従来、充電装置から被充電装置へ非接触で送電を行うことで、被充電装置を充電する非接触充電システムが存在する(例えば、特許文献1参照)。具体的には、充電装置には1次コイルが設けられ、被充電装置には2次コイルが設けられる。充電装置の上面には、被充電装置が設置される送電パッドが形成される。1次コイルは、励磁されることで低周波数の電波(電磁波)を放出する。この電波により2次コイルに電力が誘起される。この電力が被充電装置に内蔵される電池に充電される。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is a non-contact charging system that charges a device to be charged by transmitting power from the charging device to the device to be charged in a non-contact manner (see, for example, Patent Document 1). Specifically, the charging device is provided with a primary coil, and the charged device is provided with a secondary coil. A power transmission pad on which the device to be charged is installed is formed on the upper surface of the charging device. The primary coil emits a low-frequency radio wave (electromagnetic wave) when excited. Electric power is induced in the secondary coil by this radio wave. This electric power is charged in a battery built in the device to be charged.

今後、非接触充電システムの業界団体であるWPC(Wireless Power Consortium)の規格に沿った充電装置の普及が予想される。この規格においては、1次コイルからの電波の周波数は100kHz〜200kHzに指定されている。   In the future, the spread of charging devices in accordance with the WPC (Wireless Power Consortium) standard, which is an industry group of contactless charging systems, is expected. In this standard, the frequency of radio waves from the primary coil is specified as 100 kHz to 200 kHz.

一方、車両には電子キー及び車両間での無線通信を通じて車両ドアの施解錠やエンジンの始動を可能とする電子キーシステムが搭載されている(例えば、特許文献2参照)。この電子キーシステムにおいて、車両から電子キーには、LF帯(代表的には134kHz又は125kHz)の電波が送信される。   On the other hand, an electronic key system that enables locking / unlocking of a vehicle door and starting of an engine through wireless communication between the electronic key and the vehicle is mounted on the vehicle (see, for example, Patent Document 2). In this electronic key system, radio waves in the LF band (typically 134 kHz or 125 kHz) are transmitted from the vehicle to the electronic key.

特開2008−5573号公報JP 2008-5573 A 特開2004−92071号公報JP 2004-92071 A

上記充電装置を車両に搭載した場合、非接触充電システム及び電子キーシステム間で使用される周波数が重複するため電波干渉が生じるおそれがある。具体的には、充電装置を車内にて使用すると、その電波が電子キーシステムにとってノイズとなる。この結果、電子キー及び車両間の無線通信、ひいてはエンジンの始動等が不可となるおそれがある。このため、非接触充電装置を車載するにあたって、ユーザの利便性を確保するために電子キーシステムの通信に対する影響を抑制することが求められている。   When the charging device is mounted on a vehicle, radio frequency interference may occur because the frequencies used between the non-contact charging system and the electronic key system overlap. Specifically, when the charging device is used in a vehicle, the radio wave becomes noise for the electronic key system. As a result, there is a possibility that wireless communication between the electronic key and the vehicle, and thus the engine start, etc., may be disabled. For this reason, when mounting a non-contact charging device on the vehicle, it is required to suppress the influence on the communication of the electronic key system in order to ensure user convenience.

この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電子キーシステムの通信に対する影響を抑制した非接触充電装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a non-contact charging apparatus in which the influence on communication of the electronic key system is suppressed.

以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項1に記載の発明は、1次コイルに交流電流が供給されることで被充電装置に非接触で送電する非接触充電装置において、電子キー及び車載装置間の無線通信開始時に前記車載装置の送信アンテナから送信される要求信号を受信する受信アンテナと、前記受信アンテナを通じて、前記要求信号を受信した旨判断したとき、前記電子キー及び前記車載装置間で無線通信が開始された旨検出する通信監視手段と、送電中に前記通信監視手段を通じて前記無線通信が開始される旨判断したとき前記1次コイルに供給される交流電流を抑制する制御手段と、を備えたことをその要旨としている。
Hereinafter, means for achieving the above-described object and its operation and effects will be described.
According to a first aspect of the present invention, in the non-contact charging apparatus that transmits power to the charged apparatus in a non-contact manner by supplying an alternating current to the primary coil, the on-vehicle apparatus at the start of wireless communication between the electronic key and the on-vehicle apparatus A reception antenna that receives a request signal transmitted from the transmission antenna, and detects that the request signal has been received through the reception antenna, it detects that wireless communication has started between the electronic key and the in-vehicle device. The gist of the invention is that it comprises communication monitoring means and control means for suppressing the alternating current supplied to the primary coil when it is determined that the wireless communication is started through the communication monitoring means during power transmission. .

同構成によれば、受信アンテナを通じて要求信号を受信した旨判断されたとき、無線通信が開始する旨判断されて、1次コイルに供給される交流電流が抑制される。これにより、非接触充電装置からの電磁波が抑制される。従って、非接触充電装置の被充電装置への送電により電子キー及び車載装置間の通信が妨害されることが抑制される。   According to the configuration, when it is determined that the request signal has been received through the receiving antenna, it is determined that the wireless communication is started, and the alternating current supplied to the primary coil is suppressed. Thereby, the electromagnetic wave from a non-contact charging device is suppressed. Therefore, the communication between the electronic key and the in-vehicle device is prevented from being interrupted by power transmission from the non-contact charging device to the charged device.

また、上記構成においては、非接触充電装置及び車載装置間の有線接続を省略することができる。従って、非接触充電装置をより簡易に構成することができる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の非接触充電装置において、前記受信アンテナは、特定の軸方向の磁界を検出するとともに、その軸方向が前記1次コイルから放射される磁界の向きに対して直交する態様で設置されることをその要旨としている。
Moreover, in the said structure, the wired connection between a non-contact charging device and a vehicle-mounted apparatus can be abbreviate | omitted. Therefore, the non-contact charging device can be configured more simply.
According to a second aspect of the present invention, in the contactless charging apparatus according to the first aspect, the receiving antenna detects a magnetic field in a specific axial direction, and the axial direction of the magnetic field is radiated from the primary coil. It is the gist that it is installed in a manner orthogonal to the direction.

同構成によれば、受信アンテナは、特定の軸方向の磁界を検出する。その受信アンテナは、その軸方向が1次コイルから放射される磁界の向きに対して直交するように設置される。よって、受信アンテナによって1次コイルから放射される電波を受信することが抑制される。従って、1次コイルからの電波(磁界)によって送信アンテナからの要求信号の受信が阻害されることが抑制され、より確実に受信アンテナによって要求信号が受信される。   According to this configuration, the receiving antenna detects a magnetic field in a specific axial direction. The receiving antenna is installed such that its axial direction is orthogonal to the direction of the magnetic field radiated from the primary coil. Therefore, reception of radio waves radiated from the primary coil by the receiving antenna is suppressed. Therefore, the reception of the request signal from the transmission antenna due to the radio wave (magnetic field) from the primary coil is suppressed, and the request signal is more reliably received by the reception antenna.

請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の非接触充電装置において、前記受信アンテナは、その軸方向が前記送信アンテナから放射される磁界の向きに沿う態様で設置されることをその要旨としている。   According to a third aspect of the present invention, in the non-contact charging apparatus according to the second aspect, the receiving antenna is installed in such a manner that its axial direction follows the direction of the magnetic field radiated from the transmitting antenna. It is a summary.

同構成によれば、受信アンテナは、送信アンテナからの要求信号のみを確実に受信することができる。よって、より確実に無線通信開始時に非接触充電装置からの電磁波を抑制することができる。   According to this configuration, the receiving antenna can reliably receive only the request signal from the transmitting antenna. Therefore, it is possible to more reliably suppress electromagnetic waves from the non-contact charging device when starting wireless communication.

請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の非接触充電装置において、前記受信アンテナは、第1の軸方向の磁界を検出する第1の受信アンテナと、前記第1の軸方向に直交する第2の軸方向の磁界を検出する第2の受信アンテナとを有し、前記第1の受信アンテナ及び第2の受信アンテナは、互いに直交する軸がなす面が前記1次コイルから放射される磁界の向きに対して直交する態様で、かつ前記互いに直交する軸がなす面が前記送信アンテナから放射される磁界の向きに沿う態様で設置されることをその要旨としている。   According to a fourth aspect of the present invention, in the non-contact charging apparatus according to the third aspect, the reception antenna includes a first reception antenna that detects a magnetic field in the first axial direction, and the first axial direction. And a second receiving antenna for detecting a magnetic field in a second axis direction perpendicular to each other, and the first receiving antenna and the second receiving antenna radiate from the primary coil in a plane formed by mutually orthogonal axes. The gist of the present invention is that the plane formed by the axes orthogonal to each other is set in a mode that is orthogonal to the direction of the magnetic field to be generated and that is aligned with the direction of the magnetic field radiated from the transmitting antenna.

同構成によれば、両受信アンテナを通じて、1次コイルから放射される磁界の向き以外の磁界を受信することができる。これにより、両受信アンテナによって1次コイルからの磁界が受信されることを抑制しつつ、送信アンテナからの磁界が受信される。   According to this configuration, a magnetic field other than the direction of the magnetic field radiated from the primary coil can be received through both receiving antennas. Thus, the magnetic field from the transmission antenna is received while suppressing the reception of the magnetic field from the primary coil by both reception antennas.

本発明によれば、非接触充電装置において、電子キーシステムの通信に対する影響を抑制することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the influence with respect to communication of an electronic key system can be suppressed in a non-contact charging device.

車両の構成を示すブロック図。The block diagram which shows the structure of a vehicle. 携帯端末が送電パッドに設置された非接触充電装置の斜視図。The perspective view of the non-contact charging device with which the portable terminal was installed in the power transmission pad. 非接触充電装置等の構成を示す断面図。Sectional drawing which shows structures, such as a non-contact charging device.

以下、本発明にかかる非接触充電装置を具体化した一実施形態について図1〜図3を参照して説明する。
図1に示すように、車両は、非接触充電装置40と、車載装置20とを備える。この車載装置20は、ユーザに所持される電子キー10との相互通信を通じてエンジンの始動を許可する。また、非接触充電装置40は、ユーザに所持される携帯端末50を非接触で充電可能に構成される。以下、電子キー10、車載装置20及び非接触充電装置40の具体的構成について説明する。
Hereinafter, an embodiment of a non-contact charging device according to the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 1, the vehicle includes a non-contact charging device 40 and an in-vehicle device 20. This in-vehicle device 20 permits the start of the engine through mutual communication with the electronic key 10 possessed by the user. The non-contact charging device 40 is configured to be able to charge the mobile terminal 50 possessed by the user in a non-contact manner. Hereinafter, specific configurations of the electronic key 10, the in-vehicle device 20, and the non-contact charging device 40 will be described.

<電子キー>
電子キー10は、CPUからなるコンピュータユニットによって構成された電子キー制御部11を備える。この電子キー制御部11には、LF(Low Frequency)帯の無線信号を受信するLF受信部12と、UHF(Ultra High Frequency)帯の無線信号を送信するUHF送信部13とが接続されている。
<Electronic key>
The electronic key 10 includes an electronic key control unit 11 configured by a computer unit including a CPU. The electronic key control unit 11 is connected to an LF receiving unit 12 that receives a radio signal in the LF (Low Frequency) band and a UHF transmission unit 13 that transmits a radio signal in the UHF (Ultra High Frequency) band. .

LF受信部12は、自身のLF受信アンテナ12aを介して車載装置20から送信されるLF帯の無線信号である要求信号を受信すると、この要求信号を復調し、復調された信号を電子キー制御部11へ出力する。   When the LF receiver 12 receives a request signal that is an LF-band radio signal transmitted from the in-vehicle device 20 via its own LF receiving antenna 12a, the LF receiver 12 demodulates the request signal and performs electronic key control on the demodulated signal. To the unit 11.

電子キー制御部11は、不揮発性のメモリ11aを備え、同メモリ11aには電子キー10に固有のIDコードが記憶されている。電子キー制御部11は、要求信号を認識すると、メモリ11aに記憶されたIDコードを含む応答信号をUHF送信部13へ出力する。UHF送信部13は、応答信号を変調するとともに、この変調した応答信号を、送信アンテナ13aを介してUHF帯の無線信号として送信する。   The electronic key control unit 11 includes a nonvolatile memory 11a, and an ID code unique to the electronic key 10 is stored in the memory 11a. When the electronic key control unit 11 recognizes the request signal, the electronic key control unit 11 outputs a response signal including the ID code stored in the memory 11 a to the UHF transmission unit 13. The UHF transmission unit 13 modulates the response signal and transmits the modulated response signal as a UHF band radio signal via the transmission antenna 13a.

<車載装置>
図1に示すように、車載装置20は、コンピュータユニットにて構成されるECU21を備える。このECU21には、LF帯の無線信号を送信するLF送信部23と、UHF帯の無線信号を受信するUHF受信部24とが接続されている。
<In-vehicle device>
As shown in FIG. 1, the in-vehicle device 20 includes an ECU 21 configured by a computer unit. The ECU 21 is connected to an LF transmission unit 23 that transmits an LF band radio signal and a UHF reception unit 24 that receives a UHF band radio signal.

LF送信部23にはLF送信アンテナ23aが接続され、UHF受信部24にはUHF受信アンテナ24aが接続されている。LF送信アンテナ23aは、フェライトなどの透磁率の高い棒状のコアに電線が巻き付けられてなるバーアンテナである。また、図3に示すように、LF送信アンテナ23aは、その軸が車両水平方向(図中の左右方向)に沿うように、例えば車両の床面に寝かされた状態で設置される。   An LF transmission antenna 23 a is connected to the LF transmission unit 23, and a UHF reception antenna 24 a is connected to the UHF reception unit 24. The LF transmission antenna 23a is a bar antenna in which an electric wire is wound around a rod-shaped core having a high magnetic permeability such as ferrite. Further, as shown in FIG. 3, the LF transmitting antenna 23a is installed in a state where it is laid on the floor of the vehicle, for example, such that its axis is along the horizontal direction of the vehicle (the left-right direction in the figure).

また、図1に示すように、ECU21には、エンジンスイッチ33と、カーテシスイッチ34とが接続されている。カーテシスイッチ34は、車両ドアの開閉状態を検出し、その検出結果をECU21に出力する。エンジンスイッチ33は、運転席の近傍に押し操作可能に設けられている。エンジンスイッチ33は押し操作されると、その旨の操作信号をECU21に出力する。   Further, as shown in FIG. 1, an engine switch 33 and a courtesy switch 34 are connected to the ECU 21. The courtesy switch 34 detects the open / closed state of the vehicle door, and outputs the detection result to the ECU 21. The engine switch 33 is provided in the vicinity of the driver's seat so that it can be pushed. When the engine switch 33 is pushed, an operation signal to that effect is output to the ECU 21.

ECU21は、不揮発性のメモリ21aを備え、そのメモリ21aには電子キー10のIDコードと同一のIDコードが記憶されている。
ECU21は、車両ドアの解錠後にカーテシスイッチ34を通じて車両ドアが開閉した旨判断したとき、要求信号を生成し、その生成した要求信号をLF送信部23に出力する。LF送信部23は、ECU21から要求信号が入力されると、その要求信号を変調して、この変調された要求信号をLF送信アンテナ23aを介して車内に送信する。
The ECU 21 includes a nonvolatile memory 21a, and the same ID code as the ID code of the electronic key 10 is stored in the memory 21a.
When the ECU 21 determines that the vehicle door is opened and closed through the courtesy switch 34 after unlocking the vehicle door, the ECU 21 generates a request signal and outputs the generated request signal to the LF transmitter 23. When a request signal is input from the ECU 21, the LF transmission unit 23 modulates the request signal and transmits the modulated request signal into the vehicle via the LF transmission antenna 23a.

UHF受信部24は、自身のUHF受信アンテナ24aを介して電子キー10から送信される応答信号を受信すると、この信号をパルス信号に復調し、この復調された応答信号をECU21へ出力する。   When receiving the response signal transmitted from the electronic key 10 via its own UHF receiving antenna 24a, the UHF receiving unit 24 demodulates this signal into a pulse signal, and outputs the demodulated response signal to the ECU 21.

ECU21は、応答信号を認識すると、その応答信号に含まれるIDコードと、メモリ21aに記憶されたIDコードとの照合を行う。ECU21は、IDコードの照合が成立した旨判断したとき、エンジン始動許可状態となる。ECU21は、この状態において、エンジンスイッチ33が操作された旨認識すると、エンジンを始動する。   When the ECU 21 recognizes the response signal, the ECU 21 collates the ID code included in the response signal with the ID code stored in the memory 21a. When the ECU 21 determines that the ID code verification has been established, the ECU 21 is in an engine start permission state. When the ECU 21 recognizes that the engine switch 33 has been operated in this state, the ECU 21 starts the engine.

<非接触充電装置及び携帯端末>
図2に示すように、非接触充電装置40は、その上面に携帯端末50を設置可能とした送電パッド40aを有する。この非接触充電装置40は、送電パッド40aを露出させた状態で車室内に取り付けられる。ユーザは、携帯端末50を送電パッド40aに置くだけで、その携帯端末50の充電を行うことができる。
<Non-contact charging device and portable terminal>
As shown in FIG. 2, the non-contact charging device 40 has a power transmission pad 40 a on which the portable terminal 50 can be installed. The non-contact charging device 40 is attached to the vehicle interior with the power transmission pad 40a exposed. The user can charge the portable terminal 50 simply by placing the portable terminal 50 on the power transmission pad 40a.

図1に示すように、非接触充電装置40は、充電制御装置41と、複数の励磁回路42と、それと同数の1次コイルL1と、干渉抑制部45と、充電装置側受信アンテナ45a,45bとを備える。   As shown in FIG. 1, the non-contact charging device 40 includes a charging control device 41, a plurality of excitation circuits 42, the same number of primary coils L1, an interference suppression unit 45, and charging device side receiving antennas 45a and 45b. With.

また、携帯端末50は、2次コイルL2と、整流回路52と、コンバータ53と、バッテリ54と、負荷変調回路55と、を備える。
各1次コイルL1は、装置内部に送電パッド40aに沿って設けられる。1次コイルL1はスパイラルコイルである。図3に示すように、各1次コイルL1の軸は、送電パッド40aの面に直交するように、同図の上下方向に延出している。各1次コイルL1は各励磁回路42に接続されている。また、各励磁回路42は電源及びグランドに接続されている。
The portable terminal 50 includes a secondary coil L2, a rectifier circuit 52, a converter 53, a battery 54, and a load modulation circuit 55.
Each primary coil L1 is provided along the power transmission pad 40a inside the apparatus. The primary coil L1 is a spiral coil. As shown in FIG. 3, the axis | shaft of each primary coil L1 is extended in the up-down direction of the figure so that it may orthogonally cross the surface of the power transmission pad 40a. Each primary coil L <b> 1 is connected to each excitation circuit 42. Each excitation circuit 42 is connected to a power source and a ground.

充電制御装置41は、励磁回路42を通じて1次コイルL1に交流電流を供給する。これにより、1次コイルL1は励磁されて、電波(電磁波)を放出する。この電波の周波数は、上記背景技術でも説明したように、WPCの規格において100kHz〜200kHzに指定されている。充電制御装置41は、1次コイルL1に供給される電流を監視する。   The charging control device 41 supplies an alternating current to the primary coil L1 through the excitation circuit 42. Thereby, the primary coil L1 is excited and emits radio waves (electromagnetic waves). As described in the background art, the frequency of the radio wave is specified as 100 kHz to 200 kHz in the WPC standard. The charge control device 41 monitors the current supplied to the primary coil L1.

携帯端末50が送電パッド40aに設置された状態で、2次コイルL2の軸は送電パッド40aの面に直交する。2次コイルL2は、1次コイルL1からの電磁波により電流を誘起する(電磁誘導)。整流回路52は、誘起された交流電流を直流電流に変換し、その変換した電流をコンバータ53に出力する。コンバータ53は、電力を降圧又は昇圧して、その電力をバッテリ54に供給する。これにより、バッテリ54が充電される。   In a state where the portable terminal 50 is installed on the power transmission pad 40a, the axis of the secondary coil L2 is orthogonal to the surface of the power transmission pad 40a. The secondary coil L2 induces a current by electromagnetic waves from the primary coil L1 (electromagnetic induction). The rectifier circuit 52 converts the induced alternating current into a direct current, and outputs the converted current to the converter 53. Converter 53 steps down or boosts the power and supplies the power to battery 54. Thereby, the battery 54 is charged.

充電制御装置41は、送電パッド40aに携帯端末50が設置されているか否かを判断するためにポーリングを行う。具体的には、充電制御装置41は、間欠的に1次コイルL1に交流電流を供給することで1次コイルL1を励磁する。これにより、1次コイルL1からはポーリング信号(電波)が送信される。   The charging control device 41 performs polling to determine whether or not the mobile terminal 50 is installed on the power transmission pad 40a. Specifically, the charging control device 41 excites the primary coil L1 by intermittently supplying an alternating current to the primary coil L1. As a result, a polling signal (radio wave) is transmitted from the primary coil L1.

携帯端末50の負荷変調回路55は、2次コイルL2を通じてポーリング信号を受けると負荷変調を行う。詳しくは、負荷変調回路55は、ポーリング信号を受信したとき、2次コイルL2に負荷(図示略)を接続した接続状態と、2次コイルL2に負荷を接続しない非接続状態との間で切り替える。この接続状態にあるとき、2次コイルL2と磁気結合する1次コイルL1からみたインピーダンスが非接続状態よりも増加する。従って、1次コイルL1に供給される電流が変化する。充電制御装置41は、この電流の変化を通じて送電パッド40aに携帯端末50が設置されている旨判断し、その旨判断したとき連続的に1次コイルL1を励磁させることで実際に携帯端末50の充電を行う。   The load modulation circuit 55 of the portable terminal 50 performs load modulation when receiving a polling signal through the secondary coil L2. Specifically, when receiving a polling signal, the load modulation circuit 55 switches between a connection state in which a load (not shown) is connected to the secondary coil L2 and a non-connection state in which no load is connected to the secondary coil L2. . When in this connected state, the impedance viewed from the primary coil L1 that is magnetically coupled to the secondary coil L2 increases more than in the disconnected state. Therefore, the current supplied to the primary coil L1 changes. The charging control device 41 determines that the portable terminal 50 is installed on the power transmission pad 40a through this change in current, and when it is determined to do so, the primary coil L1 is continuously excited to actually activate the portable terminal 50. Charge the battery.

各励磁回路42及び電源間にはFET(電界効果トランジスタ)46のドレイン端子及びソース端子が接続されている。FET46のベース端子に、干渉抑制部45によって電圧が印加されることで、FET46のドレイン端子及びソース端子間が導通状態となる。これがFET46のオン状態である。   A drain terminal and a source terminal of an FET (field effect transistor) 46 are connected between each excitation circuit 42 and the power source. When a voltage is applied to the base terminal of the FET 46 by the interference suppressing unit 45, the drain terminal and the source terminal of the FET 46 are brought into conduction. This is the ON state of the FET 46.

干渉抑制部45には、2つの充電装置側受信アンテナ45a,45bが接続されている。両充電装置側受信アンテナ45a,45bは、LF送信アンテナ23aと同様に、フェライトなどの透磁率の高い棒状のコアに電線が巻き付けられてなるバーアンテナである。また、各受信アンテナ45a,45bには図示しない共振コンデンサが並列接続されている。図3に示すように、充電装置側受信アンテナ45a,45bは、車両水平方向(図中の左右方向)における磁界を検出する。   Two charging device side receiving antennas 45 a and 45 b are connected to the interference suppressing unit 45. Both charging device-side receiving antennas 45a and 45b are bar antennas in which an electric wire is wound around a rod-shaped core having a high magnetic permeability such as ferrite, like the LF transmitting antenna 23a. A resonance capacitor (not shown) is connected in parallel to each of the receiving antennas 45a and 45b. As shown in FIG. 3, charging device side receiving antennas 45a and 45b detect a magnetic field in the vehicle horizontal direction (left and right direction in the figure).

充電装置側受信アンテナ45aは、軸が図3の左右方向に延びる。充電装置側受信アンテナ45aは、その軸方向が1次コイルL1から放射される磁界の向きに対して直交し、かつLF送信アンテナ23aから放射される磁界の向きに沿うように設置される。充電装置側受信アンテナ45bは、軸が図3の紙面垂直方向に延びる。図3の円中に拡大して示すように、両充電装置側受信アンテナ45a,45bは、各軸が車両水平方向に沿って、かつ各軸が直交するように設置されている。   The charging device-side receiving antenna 45a extends in the left-right direction in FIG. The charging device side receiving antenna 45a is installed such that its axial direction is orthogonal to the direction of the magnetic field radiated from the primary coil L1 and along the direction of the magnetic field radiated from the LF transmitting antenna 23a. The charging device side receiving antenna 45b extends in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. As shown in an enlarged manner in the circle of FIG. 3, both charging device side receiving antennas 45 a and 45 b are installed such that the respective axes are along the horizontal direction of the vehicle and the respective axes are orthogonal to each other.

図3に示すように、要求信号を送信する際、LF送信アンテナ23aは充電装置側受信アンテナ45aの軸に沿う方向の磁界を印加する。換言すると、このようにLF送信アンテナ23a及び充電装置側受信アンテナ45aの位置関係は設定されている。従って、充電装置側受信アンテナ45aは、LF送信アンテナ23aからの磁界に基づき電流を誘起する。なお、本例においては、充電装置側受信アンテナ45bは、LF送信アンテナ23aからの磁界に基づき電流を誘起しない。   As shown in FIG. 3, when transmitting a request signal, the LF transmitting antenna 23a applies a magnetic field in a direction along the axis of the charging device side receiving antenna 45a. In other words, the positional relationship between the LF transmission antenna 23a and the charging device side reception antenna 45a is set in this way. Therefore, the charging device side receiving antenna 45a induces a current based on the magnetic field from the LF transmitting antenna 23a. In this example, the charging device-side receiving antenna 45b does not induce current based on the magnetic field from the LF transmitting antenna 23a.

一方、1次コイルL1からは、送電パッド40aの面に対して直交する方向に磁界が放射される。よって、本例の非接触充電装置40の設置態様においては、1次コイルL1から充電装置側受信アンテナ45a,45bに、それらの軸に直交する方向の磁界が印加される。従って、充電装置側受信アンテナ45a,45bは、1次コイルL1からの磁界に基づき電流を誘起することはない。   On the other hand, a magnetic field is radiated from the primary coil L1 in a direction orthogonal to the surface of the power transmission pad 40a. Therefore, in the installation mode of the non-contact charging device 40 of this example, a magnetic field in a direction perpendicular to the axes is applied from the primary coil L1 to the charging device-side receiving antennas 45a and 45b. Therefore, the charging device side receiving antennas 45a and 45b do not induce current based on the magnetic field from the primary coil L1.

干渉抑制部45は、充電装置側受信アンテナ45aに誘起された電圧を認識し、その電圧値と、予め記憶される閾値との比較をする。干渉抑制部45は、電圧値が閾値以上となった旨判断すると、電子キー10及び車載装置20間の無線通信が開始する旨判断して、一定時間に亘ってFET46をオフ状態とする。この一定時間は、上記無線通信、すなわち要求信号及び応答信号の送受信に要する時間に設定されている。これにより、非接触充電装置40からの電磁波は遮断される。よって、以後の電子キー10及び車載装置20間の要求信号又は応答信号の授受が、非接触充電装置40によって妨害されることが抑制される。干渉抑制部45は、一定時間を経過した旨判断したとき、再びFET46をオン状態に切り替える。以上のように、干渉抑制部45は、電子キーシステムの通信開始を判断する通信監視手段、並びに1次コイルL1への給電を制御する制御手段として機能する。   The interference suppression unit 45 recognizes the voltage induced in the charging device-side receiving antenna 45a, and compares the voltage value with a threshold value stored in advance. When the interference suppression unit 45 determines that the voltage value is equal to or greater than the threshold value, the interference suppression unit 45 determines that wireless communication between the electronic key 10 and the in-vehicle device 20 starts, and turns the FET 46 off for a certain period of time. This fixed time is set to the time required for the wireless communication, that is, transmission / reception of the request signal and the response signal. Thereby, the electromagnetic waves from the non-contact charging device 40 are blocked. Therefore, subsequent transfer of a request signal or a response signal between the electronic key 10 and the in-vehicle device 20 is suppressed from being obstructed by the non-contact charging device 40. When the interference suppression unit 45 determines that a certain time has elapsed, the interference suppression unit 45 switches the FET 46 to the ON state again. As described above, the interference suppression unit 45 functions as a communication monitoring unit that determines the start of communication of the electronic key system and a control unit that controls power supply to the primary coil L1.

以上、説明した実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
(1)充電装置側受信アンテナ45a,45bを通じて要求信号を受信した旨判断されたとき、電子キー10及び車載装置20間で無線通信が開始する旨判断されて、1次コイルL1に供給される交流電流が遮断される。これにより、非接触充電装置40の携帯端末50への送電により電子キー10及び車載装置20間の通信が妨害されることが抑制される。
As described above, according to the embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) When it is determined that the request signal has been received through the charging device side receiving antennas 45a and 45b, it is determined that wireless communication is started between the electronic key 10 and the in-vehicle device 20, and is supplied to the primary coil L1. AC current is cut off. Thereby, it is suppressed that communication between the electronic key 10 and the vehicle-mounted apparatus 20 is obstructed by power transmission to the portable terminal 50 of the non-contact charging device 40.

また、非接触充電装置40及び車載装置20間の有線接続を省略することができる。従って、非接触充電装置40をより簡易に構成することができる。例えば、非接触充電装置40が車両に後付けされるタイプの場合、後付け時に配線等の手間が不要となる。また、普段は家庭内で使用される非接触充電装置40を車内で使用した場合であっても、同様に電子キーシステムの通信に対する影響を抑制することができる。   Moreover, the wired connection between the non-contact charging device 40 and the in-vehicle device 20 can be omitted. Therefore, the non-contact charging device 40 can be configured more simply. For example, in the case where the non-contact charging device 40 is a type that is retrofitted to the vehicle, troubles such as wiring are not required when retrofitting. Further, even when the non-contact charging device 40 that is normally used at home is used in a vehicle, the influence on the communication of the electronic key system can be similarly suppressed.

(2)充電装置側受信アンテナ45a,45bは、特定の軸方向の磁界を検出する。その充電装置側受信アンテナ45a,45bは、その軸方向が1次コイルL1から放射される磁界の向きに対して直交するように設置される。ここで、LF送信アンテナ23aは車両の床面に沿って設けられる。また、充電装置側受信アンテナ45a,45bは、それらの軸が互いに直交するとともに、その何れかの軸がLF送信アンテナ23aから放射される磁界の向きに沿うように設置される。本例では、充電装置側受信アンテナ45aの軸方向がLF送信アンテナ23aから放射される磁界の向きに沿っている。よって、充電装置側受信アンテナ45aによってLF送信アンテナ23aからの要求信号のみが受信され、1次コイルL1からの電波が受信されることが抑制される。よって、1次コイルL1からの電波(磁界)によってLF送信アンテナ23aからの要求信号の受信が阻害されることが抑制され、より確実に充電装置側受信アンテナ45a,45bを通じて要求信号が受信される。   (2) The charging device side receiving antennas 45a and 45b detect a magnetic field in a specific axial direction. The charging device side receiving antennas 45a and 45b are installed such that the axial direction thereof is orthogonal to the direction of the magnetic field radiated from the primary coil L1. Here, the LF transmission antenna 23a is provided along the floor surface of the vehicle. Further, the charging device side receiving antennas 45a and 45b are installed so that their axes are orthogonal to each other and any of the axes is along the direction of the magnetic field radiated from the LF transmitting antenna 23a. In this example, the axial direction of the charging device side receiving antenna 45a is along the direction of the magnetic field radiated from the LF transmitting antenna 23a. Therefore, it is suppressed that only the request signal from the LF transmitting antenna 23a is received by the charging device side receiving antenna 45a and the radio wave from the primary coil L1 is received. Therefore, the reception of the request signal from the LF transmission antenna 23a by the radio wave (magnetic field) from the primary coil L1 is suppressed, and the request signal is more reliably received through the charging device side reception antennas 45a and 45b. .

また、充電装置側受信アンテナ45a,45bが1次コイルL1からの電波を受信し、電子キー10及び車載装置20間で通信が行われていないのにも関わらず、誤って携帯端末50への送電が停止することが抑制される。   In addition, although the charging device-side receiving antennas 45a and 45b receive radio waves from the primary coil L1 and no communication is performed between the electronic key 10 and the in-vehicle device 20, the mobile terminal 50 is erroneously connected. Stopping power transmission is suppressed.

(3)両充電装置側受信アンテナ45a,45bは、両軸が車両水平方向に沿って、かつ両軸が直交するように設置されている。従って、充電装置側受信アンテナ45a,45bの両軸がなす面に、LF送信アンテナ23aからの磁界が沿っていれば、充電装置側受信アンテナ45a,45bはLF送信アンテナ23aからの電波を受信できる。従って、非接触充電装置40の設置の自由度が向上する。   (3) Both charging device side receiving antennas 45a and 45b are installed such that both axes are along the horizontal direction of the vehicle and are orthogonal to each other. Therefore, if the magnetic field from the LF transmission antenna 23a is along the surface formed by both axes of the charging device side reception antennas 45a and 45b, the charging device side reception antennas 45a and 45b can receive radio waves from the LF transmission antenna 23a. . Therefore, the freedom degree of installation of the non-contact charging device 40 is improved.

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・上記実施形態においては、充電装置側受信アンテナ45aは、その軸方向がLF送信アンテナ23aから放射される磁界の向きに沿うように設置されていた。しかし、充電装置側受信アンテナ45a,45bの両軸がなす面に、LF送信アンテナ23aからの磁界が沿っていれば、上記実施形態と同様の作用効果が得られる。この場合、両受信アンテナ45a,45bが受信する磁界が合成される。この合成された磁界は電圧値として出力される。干渉抑制部45は、この電圧値に基づき、非接触充電装置40からの電磁波を遮断する。この構成によれば、非接触充電装置40の設置自由度が向上する。
In addition, the said embodiment can be implemented with the following forms which changed this suitably.
In the above embodiment, the charging device-side receiving antenna 45a is installed such that its axial direction follows the direction of the magnetic field radiated from the LF transmitting antenna 23a. However, if the magnetic field from the LF transmitting antenna 23a is along the surface formed by both axes of the charging device side receiving antennas 45a and 45b, the same effects as those of the above embodiment can be obtained. In this case, the magnetic fields received by both receiving antennas 45a and 45b are combined. This synthesized magnetic field is output as a voltage value. The interference suppression unit 45 blocks electromagnetic waves from the non-contact charging device 40 based on this voltage value. According to this configuration, the degree of freedom of installation of the non-contact charging device 40 is improved.

・上記実施形態においては、FET46をオフ状態とすることで、非接触充電装置40からの電磁波が遮断されていた。しかし、非接触充電装置40からの電磁波を遮断することができれば、上記構成に限らない。例えば、非接触充電装置40全体の電源をオフ状態としてもよい。本構成によれば、より簡易に非接触充電装置40からの電磁波を遮断できる。   In the above embodiment, the electromagnetic wave from the non-contact charging device 40 is blocked by turning off the FET 46. However, the configuration is not limited to the above as long as electromagnetic waves from the non-contact charging device 40 can be blocked. For example, the power supply of the entire contactless charging device 40 may be turned off. According to this configuration, the electromagnetic waves from the non-contact charging device 40 can be blocked more easily.

また、例えば、励磁回路42及び1次コイルL1間にリレー回路を設けてもよい。このリレー回路は第1〜第3の端子を有する。そして、第1の端子が励磁回路42に接続され、第2の端子が1次コイルL1の下端に接続され、第3の端子がグランドに接続される。可動接点が第2及び第3の端子間で変位することで、1次コイルL1が励磁回路42及びグランドの何れかに接続された状態となる。干渉抑制部45は、電圧値が閾値以上となった旨判断すると、一定時間に亘ってリレー回路を通じて、1次コイルL1をグランドに接続する。これによって、非接触充電装置40からの電磁波が遮断される。   Further, for example, a relay circuit may be provided between the excitation circuit 42 and the primary coil L1. This relay circuit has first to third terminals. The first terminal is connected to the excitation circuit 42, the second terminal is connected to the lower end of the primary coil L1, and the third terminal is connected to the ground. When the movable contact is displaced between the second and third terminals, the primary coil L1 is connected to either the excitation circuit 42 or the ground. When the interference suppression unit 45 determines that the voltage value is equal to or greater than the threshold value, the interference suppression unit 45 connects the primary coil L1 to the ground through a relay circuit for a certain period of time. Thereby, the electromagnetic waves from the non-contact charging device 40 are blocked.

・また、1次コイルL1を含むアンテナ系のインピーダンスを増大させることで、1次コイルL1からの電磁波を抑制してもよい。詳しくは、励磁回路42及び1次コイルL1間にはマッチング回路が設けられている。このマッチング回路は、1次コイルL1及び電力経路間のインピーダンスを整合させることで、1次コイルL1を含むアンテナ系の電気エネルギーの反射損失を抑制する。干渉抑制部45は、電圧値が閾値以上となった旨判断すると、一定時間に亘ってマッチング回路を通じてアンテナ系のインピーダンスを増大させる。これにより、1次コイルL1に供給される交流電流が減少し、結果的に1次コイルL1からの電磁波を抑制することができる。   -Moreover, you may suppress the electromagnetic waves from the primary coil L1 by increasing the impedance of the antenna system containing the primary coil L1. Specifically, a matching circuit is provided between the excitation circuit 42 and the primary coil L1. The matching circuit matches the impedance between the primary coil L1 and the power path, thereby suppressing the reflection loss of the electric energy of the antenna system including the primary coil L1. When the interference suppression unit 45 determines that the voltage value is equal to or greater than the threshold value, the interference suppression unit 45 increases the impedance of the antenna system through the matching circuit over a certain period of time. Thereby, the alternating current supplied to the primary coil L1 decreases, and as a result, the electromagnetic waves from the primary coil L1 can be suppressed.

・上記実施形態においては、LF送信アンテナ23aから車内に要求信号が送信されるとき、非接触充電装置40からの電磁波が抑制されていた。しかし、車外(例えばドアハンドル内)に設けられる送信アンテナから要求信号が送信されるときにも、非接触充電装置40からの電磁波を抑制してもよい。なお、ECU21は、車外への要求信号に対する応答信号のIDコードの照合が成立した旨判断したとき、車両ドアの施解錠を許可する。   In the above embodiment, when a request signal is transmitted from the LF transmission antenna 23a into the vehicle, electromagnetic waves from the non-contact charging device 40 are suppressed. However, electromagnetic waves from the non-contact charging device 40 may be suppressed also when a request signal is transmitted from a transmission antenna provided outside the vehicle (for example, inside the door handle). The ECU 21 permits locking / unlocking of the vehicle door when it is determined that the ID code of the response signal for the request signal to the outside of the vehicle has been verified.

・上記実施形態においては、両充電装置側受信アンテナ45a,45bは、各軸が車両水平方向に沿って、かつ各軸が直交するように設置されていた。しかし、LF送信アンテナ23aからの電波を受けることができれば、充電装置側受信アンテナ45a,45bの両軸は直交してなくてもよい。また、充電装置側受信アンテナ45a,45bは1つであってもよい。この場合、1つの充電装置側受信アンテナは、その軸がLF送信アンテナ23aからの磁界の向きに沿うように設置する必要がある。   In the above embodiment, the charging device side receiving antennas 45a and 45b are installed such that each axis is along the horizontal direction of the vehicle and each axis is orthogonal. However, if the radio wave from the LF transmitting antenna 23a can be received, both axes of the charging device side receiving antennas 45a and 45b may not be orthogonal to each other. Moreover, the charging device side receiving antennas 45a and 45b may be one. In this case, it is necessary to install one charging device side receiving antenna so that the axis thereof follows the direction of the magnetic field from the LF transmitting antenna 23a.

・上記各実施形態においては、非接触充電装置40は電磁誘導型であったが、磁界共鳴型であってもよい。
次に、前記実施形態から把握できる技術的思想をその効果と共に記載する。
In the above embodiments, the non-contact charging device 40 is an electromagnetic induction type, but may be a magnetic resonance type.
Next, the technical idea that can be grasped from the embodiment will be described together with the effects.

(イ)請求項1〜3の何れか一項に記載の非接触充電装置において、電源から前記1次コイルへの給電経路に設けられるスイッチング素子を備え、前記制御装置は、送電中に前記通信監視手段を通じて無線通信が開始される旨判断したとき、前記スイッチング素子をオフ状態とすることで前記1次コイルに供給される電源を遮断する非接触充電装置。   (B) The contactless charging device according to any one of claims 1 to 3, further comprising a switching element provided in a power feeding path from a power source to the primary coil, wherein the control device performs the communication during power transmission. A non-contact charging device that shuts off the power supplied to the primary coil by turning off the switching element when it is determined that wireless communication is started through the monitoring unit.

同構成によれば、電子キー及び車載装置間の無線通信が開始されると、スイッチング素子がオフ状態とされる。これにより、1次コイルに供給される電源が遮断される。従って、無線通信時には非接触充電装置からの電磁波が停止する。よって、より確実に非接触充電装置からの電磁波による無線通信の妨害が抑制される。   According to this configuration, when wireless communication between the electronic key and the in-vehicle device is started, the switching element is turned off. As a result, the power supplied to the primary coil is shut off. Therefore, electromagnetic waves from the non-contact charging device are stopped during wireless communication. Therefore, interference of wireless communication due to electromagnetic waves from the non-contact charging device is more reliably suppressed.

(ロ)請求項3に記載の非接触充電装置において、前記受信アンテナは2軸方向の磁界を検出するとともに、前記2軸がなす面が前記送信アンテナから放射される磁界の向きに沿う態様で設置される非接触充電装置。   (B) In the non-contact charging apparatus according to claim 3, the receiving antenna detects a magnetic field in a biaxial direction, and a surface formed by the two axes is along a direction of a magnetic field radiated from the transmitting antenna. Non-contact charging device installed.

同構成によれば、受信アンテナの2軸がなす面に、送信アンテナから放射される磁界の向きが沿う態様で、受信アンテナの位置及び向きを設定することで、送信アンテナからの要求信号のみを確実に受信することができる。よって、非接触充電装置の設置の自由度を向上させることができる。これは、特に非接触充電装置を車両に後付けする場合に有効である。   According to this configuration, only the request signal from the transmission antenna can be obtained by setting the position and orientation of the reception antenna in a mode in which the direction of the magnetic field radiated from the transmission antenna is aligned with the surface formed by the two axes of the reception antenna. It can be received reliably. Therefore, the freedom degree of installation of a non-contact charging device can be improved. This is particularly effective when the non-contact charging device is retrofitted to the vehicle.

10…電子キー、20…車載装置、21…ECU、23a…LF送信アンテナ、33…エンジンスイッチ、34…カーテシスイッチ、40…非接触充電装置、40a…送電パッド、41…充電制御装置、42…励磁回路、45…干渉抑制部(制御手段、通信監視手段)、45a,45b…充電装置側受信アンテナ、46…FET、50…携帯端末(被充電装置)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Electronic key, 20 ... In-vehicle device, 21 ... ECU, 23a ... LF transmission antenna, 33 ... Engine switch, 34 ... Courtesy switch, 40 ... Non-contact charging device, 40a ... Power transmission pad, 41 ... Charge control device, 42 ... Excitation circuit, 45 ... interference suppression unit (control means, communication monitoring means), 45a, 45b ... charging device side receiving antenna, 46 ... FET, 50 ... mobile terminal (charged device).

Claims (4)

1次コイルに交流電流が供給されることで被充電装置に非接触で送電する非接触充電装置において、
電子キー及び車載装置間の無線通信開始時に前記車載装置の送信アンテナから送信される要求信号を受信する受信アンテナと、
前記受信アンテナを通じて、前記要求信号を受信した旨判断したとき、前記電子キー及び前記車載装置間で無線通信が開始された旨検出する通信監視手段と、
送電中に前記通信監視手段を通じて前記無線通信が開始される旨判断したとき前記1次コイルに供給される交流電流を抑制する制御手段と、を備えた非接触充電装置。
In a non-contact charging device that transmits power to a charged device in a non-contact manner by supplying an alternating current to a primary coil,
A receiving antenna that receives a request signal transmitted from the transmitting antenna of the in-vehicle device at the start of wireless communication between the electronic key and the in-vehicle device;
Communication monitoring means for detecting that wireless communication has started between the electronic key and the in-vehicle device when it is determined that the request signal has been received through the reception antenna;
A non-contact charging apparatus comprising: a control unit that suppresses an alternating current supplied to the primary coil when it is determined that the wireless communication is started through the communication monitoring unit during power transmission.
請求項1に記載の非接触充電装置において、
前記受信アンテナは、特定の軸方向の磁界を検出するとともに、その軸方向が前記1次コイルから放射される磁界の向きに対して直交する態様で設置される非接触充電装置。
The contactless charging device according to claim 1,
The receiving antenna is a non-contact charging apparatus that detects a magnetic field in a specific axial direction and is installed in a manner in which the axial direction is orthogonal to the direction of the magnetic field radiated from the primary coil.
請求項2に記載の非接触充電装置において、
前記受信アンテナは、その軸方向が前記送信アンテナから放射される磁界の向きに沿う態様で設置される非接触充電装置。
In the non-contact charging device according to claim 2,
The said receiving antenna is a non-contact charging device installed in the aspect in which the axial direction follows the direction of the magnetic field radiated | emitted from the said transmitting antenna.
請求項3に記載の非接触充電装置において、
前記受信アンテナは、第1の軸方向の磁界を検出する第1の受信アンテナと、前記第1の軸方向に直交する第2の軸方向の磁界を検出する第2の受信アンテナとを有し、
前記第1の受信アンテナ及び第2の受信アンテナは、互いに直交する軸がなす面が前記1次コイルから放射される磁界の向きに対して直交する態様で、かつ前記互いに直交する軸がなす面が前記送信アンテナから放射される磁界の向きに沿う態様で設置される非接触充電装置。
In the non-contact charging device according to claim 3,
The receiving antenna includes a first receiving antenna that detects a magnetic field in a first axial direction, and a second receiving antenna that detects a magnetic field in a second axial direction orthogonal to the first axial direction. ,
In the first receiving antenna and the second receiving antenna, the surfaces formed by the mutually orthogonal axes are orthogonal to the direction of the magnetic field radiated from the primary coil, and the surfaces formed by the mutually orthogonal axes Is a non-contact charging apparatus installed in a manner along the direction of the magnetic field radiated from the transmitting antenna.
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