JP2013212004A

JP2013212004A - 充電器

Info

Publication number: JP2013212004A
Application number: JP2012080959A
Authority: JP
Inventors: Masaki Watabe; 巨樹渡部; Yuichi Inami; 雄一稲波
Original assignee: Tokai Rika Co Ltd
Current assignee: Tokai Rika Co Ltd
Priority date: 2012-03-30
Filing date: 2012-03-30
Publication date: 2013-10-10

Abstract

【課題】電子キーの電池消耗を抑制することのできる充電器を提供する。
【解決手段】この充電器４は、載置物検出電波Ｗｓを間欠的に発信することにより載置物の有無を監視し、載置物が存在するとき、認証電波Ｗａを発信する。また、充電器４は、認証電波Ｗａの発信により載置物が被充電機器５であるか否かの認証を行い、認証が成立した場合、充電電波Ｗｃを発信して被充電機器５のバッテリ５０を非接触で充電する。ここでは、充電器４は、認証が不成立の場合、充電器４から載置物が取り除かれるまで認証電波Ｗａの発信を制限する。
【選択図】図１

Description

本発明は、充電電波の発信により被充電機器のバッテリに非接触で充電を行う充電器に関する。

従来、携帯端末やデジタルカメラなどの被充電機器に内蔵されるバッテリに非接触で充電を行う、いわゆる非接触充電システムが知られている。この種の非接触充電システムとしては、特許文献１に記載のシステムがある。この非接触充電システムでは、充電器に１次コイルが設けられ、被充電機器に２次コイルが設けられている。充電器は、１次コイルを励磁することにより電波（電磁波）を発信する。この充電器に被充電機器が置かれると、電磁誘導作用により、被充電機器の２次コイルに電圧が誘起される。被充電機器は、２次コイルに誘起される電圧を利用し、バッテリへの充電を行う。このような非接触充電システムによれば、充電器に被充電機器を置くだけでバッテリが充電されるため、利便性が大幅に向上する。

また近年、電子キーを所持したユーザが車両のエンジンスイッチを押下操作することによりエンジンが始動する、いわゆる電子キーシステムが知られている。この種の電子キーシステムとしては、特許文献２に記載のシステムがある。この電子キーシステムでは、車両に搭載された車載機が車室内の通信エリアにウェイク信号を所定の周期で送信する。そして、電子キーを所持したユーザが乗車すると、電子キーがウェイク信号を受信する。電子キーは通常、スリープ状態（節電状態）となっており、ウェイク信号の受信に基づき起動する。詳しくは、電子キーは、ウェイク信号の周波数に近い何らかの電波を受信すると、スリープ状態から起動状態に切り替わる。起動した電子キーは、受信電波がウェイク信号であるか否かを判断する。電子キーは、受信電波がウェイク信号である場合、起動したことを示すアック信号を車載機に送信する。車載機は、アック信号を受信すると、携帯機との無線通信を継続し、携帯機の電子的な認証を行う。車載機は、携帯機の認証が成立した場合、エンジンスイッチの押下操作を検知することを条件にエンジンを始動する。このような電子キーシステムによれば、電子キーが通常はスリープ状態となっているため、電子キーの電池の消耗を抑制することができる。

特開２００８−５５７３号公報特開２０１２−７４３７号公報

ところで、非接触充電システムの充電器は、一般に、充電開始前に、被充電機器が置かれたか否かを監視するポーリング動作を行う。このポーリング動作は、ＷＰＣ（ＷｉｒｅｌｅｓｓＰｏｗｅｒＣｏｎｓｏｒｔｉｕｍ）の規格により、例えば図７に示すように行われる。

図７に示すように、充電器は、まず、一次コイルから載置物検出電波（アナログＰｉｎ）を所定周期で間欠的に発信し（ステップＳ２０）、載置物が存在するか否かを監視する（ステップＳ２１）。載置物検出電波は、広帯域の電波であって、図８（ａ）に示すようにパルス状をなしている。なお、図８（ａ）では、４つの載置物検出電波を図示している。図７に示すように、充電器は、載置物が存在する場合（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、今度は１次コイルから認証電波（デジタルＰｉｎ）を発信し（ステップＳ２２）、載置物が被充電機器であるか否かを認証する（ステップＳ２３）。認証電波は、狭帯域の電波であって、図８（ｂ）に示すように物体検出用電波よりも時間的に長い波形を有している。なお、図８（ｂ）では、１つの認証電波を図示している。次いで、図７に示すように、充電器は、認証が成立したか否かを判断し（ステップＳ２４）、認証が成立した場合（ステップＳ２４：ＹＥＳ）、１次コイルから充電電波を発信する（ステップＳ２５）。これにより、被充電機器のバッテリが充電される。一方、認証が不成立であった場合（ステップＳ２４：ＮＯ）、載置物が被充電機器でないと判断し、ステップＳ２０の処理に戻る。充電器がこのようなポーリング動作を行えば、被充電機器以外の何らかの電子機器が充電器に置かれた場合、充電器は充電電波を発信しない。よって、電子機器の損傷を未然に回避することができる。

一方、電子キーシステムでは、一般に、車載機から送信されるウェイク信号の周波数がＬＦ（Ｌｏｗｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯に設定されている。詳しくは、「１２５ｋＨｚ」又は「１３４ｋＨｚ」に設定されている。一方、非接触充電システムでは、ＷＰＣの規格により、各電波の周波数が１００ｋＨｚ〜２００ｋＨｚの範囲に指定されている。よって、電子キーシステムで用いられるウェイク信号の周波数、及び充電器で用いられる各電波の周波数はオーバーラップする。このため、充電器を車両に搭載した場合、非接触充電システムと電子キーシステムとの間で電波干渉が発生するおそれがある。すなわち、充電器に電子キーが置かれた場合、充電器から発信される各電波が電子キーにより受信される。このとき、電子キーは、ウェイク信号の周波数に近い電波を受信するため、誤って起動する。発明者によれば、充電器に電子キーが置かれているとき、充電器が載置物検出電波及び認証電波を発信した場合、誤起動に起因して電子キーの消費電流が図９に示すように増加することが確認されている。図９（ａ）は、４つの載置物検出電波を発信した際のその都度の電子キーの消費電流を示したものである。図９（ｂ）は、１つの認証電波を発信した際の電子キーの消費電流を示したものである。図９（ａ）に示すように、充電器が載置物検出電波を発信した場合、電波発信時に電子キーの消費電流が瞬間的に増加する。一方、図９（ｂ）に示すように、充電器から認証電波を発信した場合、電波の発信期間中、電子キーの消費電流が増加する。

ここで、図７に示すポーリング動作を行う充電器は、電子キーが置かれたとき、次のように動作する。なお、電子キーは被充電機器でないとする。まず、充電器は、載置物検出電波を発信し（ステップＳ２０）、載置物が存在すると判断すると（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、認証電波を発信し（ステップＳ２２）、認証を行う（ステップＳ２３）。そして、充電器は、認証が不成立であると判断すると（ステップＳ２４：ＮＯ）、ステップＳ２０に戻る。以降、充電器はステップＳ２０〜Ｓ２４の処理を繰り返す。よって、充電器は載置物検出電波及び認証電波の発信を繰り返す。このため、電子キーはこれらの電波を受信し続ける。その結果、電子キーの電池が消耗し易くなり、電子キーの電池寿命が短くなるおそれがある。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電子キーの電池消耗を抑制することのできる充電器を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、載置物の有無を監視し、前記載置物が存在するとき、認証電波を発信することにより前記載置物が被充電機器であるか否かの認証を行い、同認証が成立した場合、充電電波を発信して前記被充電機器のバッテリを非接触で充電する充電器であって、前記認証が不成立の場合、前記載置物が取り除かれるまで前記認証電波の発信を制限することを要旨とする。

充電器に電子キーが置かれているとき、充電器が載置物検出電波及び認証電波を発信した場合、電子キーで消費される電流の積分値は、図９（ａ），（ｂ）から明らかなように、認証電波の発信時の方が大きい。よって、認証電波に起因する電子キーの電流消費を低減すれば、電子キーの電池消耗を抑制することができる。この点、上記構成によれば、充電器に電子キーが置かれたとき、認証が不成立となると、電子キーが取り除かれるまで認証電波の発信が制限される。よって、充電器に電子キーが置かれていても、認証電波に起因する電子キーの電流消費が低減されるため、電子キーの電池消耗を抑制することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の充電器において、前記載置物が取り除かれたとき、前記載置物の有無の監視を再開することを要旨とする。
同構成によれば、充電器に置かれた電子キーが取り除かれたとき、載置物の有無の監視が再開される。これにより、その後に充電器に被充電機器が置かれた場合には、これを検出して、充電電波を発信することができる。よって、被充電機器のバッテリを適切に充電することができる。

充電器から載置物が取り除かれたか否かを判定する方法としては、請求項３に記載の発明のように、前記認証が不成立の場合、前記載置物の有無を監視し、前記載置物が存在しなくなったことを検知したとき、前記載置物が取り除かれたと判断する、といった方法を採用することが有効である。これにより、載置物が取り除かれたか否かを容易に判断することができる。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の充電器において、前記載置物が取り除かれていない場合でも、前記認証が不成立と判断された時点から一定時間が経過したとき、前記認証電波の発信を許可することを要旨とする。

充電器に被充電機器が置かれたとき、充電器から発信される認証電波にノイズが混入すると、充電器は被充電機器を適切に認証することができない。このため、充電器に被充電機器が置かれているにもかかわらず、認証が不成立となることがある。この場合、充電器から被充電機器が取り除かれるまで認証電波の発信を制限すると、被充電機器が置かれている期間、充電が行われない。このような状況で被充電機器のバッテリを充電するためには、ユーザは充電器に被充電機器を置き直さなければならず、好ましくない。この点、上記構成によれば、ノイズの影響により被充電機器の認証が一旦不成立となった場合でも、一定時間が経過すれば、被充電機器の認証が再度行われる。したがって、その際の認証が成立すれば、被充電機器の充電が開始される。よって、ノイズが存在する環境下でも被充電機器の充電を的確に行うことができる。

本発明の充電器によれば、電子キーの電池消耗を抑制することができる。

本発明の充電器の一実施形態について同充電器を利用した車載システムのシステム構成を示すブロック図。同実施形態の充電器についてその斜視構造を示す斜視図。同実施形態の充電器によるポーリング動作を示すフローチャート。（ａ），（ｂ）は、同実施形態の充電器についてその動作例を示すタイミングチャート。本発明の充電器の変形例によるポーリング動作を示すフローチャート。本発明の充電器の変形例によるポーリング動作を示すフローチャート。充電器のポーリング動作の一例を示すフローチャート。（ａ）は、充電器から発信される載置物検出電波の波形を示すグラフ。（ｂ）は、充電器から発信される認証電波の波形を示すグラフ。（ａ）は、充電器に電子キーが置かれている状態で充電器から載置物検出電波を発信した際の電子キーの消費電流を示すグラフ。（ｂ）は、充電器に電子キーが置かれている状態で充電器から認証電波を発信した際の電子キーの消費電流を示すグラフ。

以下、本発明の充電器を具体化した一実施形態について図１〜図４を参照して説明する。はじめに、図１を参照して、本実施形態の充電器を利用した車載システムの概要について説明する。

図１に示すように、この車載システムは、車両に搭載された車載機１、及びユーザが携帯所持する電子キー２を備えている。車載機１は、電子キー２との無線による相互通信を通じて車両のエンジン３を始動する。また、車載システムは、車両に搭載された充電器４を備えている。充電器４は、例えば携帯端末やデジタルカメラなどの被充電機器５に内蔵されるバッテリ５０に非接触で充電する。

電子キー２は図示しない電池を動作電源としている。電子キー２は通常、スリープ状態（節電状態）に設定されている。電子キー２は、ＬＦ帯の何らかの電波を受信すると、スリープ状態から半起動状態に切り替わる。半起動状態とは、電子キー２において受信電波の信号パターンを判定するのに必要な最低限の電子部品のみが起動している状態を示す。電子キー２は、半起動状態になると、受信電波がウェイク信号Ｓｗｋであるか否かを判断する。電子キー２は、受信電波がウェイク信号Ｓｗｋである場合、起動状態に切り替わる。起動状態とは、電子キー２の全ての機能が有効な状態を示す。電子キー２は、起動状態になると、その旨を示すアック信号Ｓａｋを車載機１に送信する。また、電子キー２は、リクエスト信号Ｓｒｑを受信すると、自身の識別コード（ＩＤコード）を含む応答信号Ｓｒｓを送信する。なお、ウェイク信号Ｓｗｋ及びリクエスト信号Ｓｒｑの周波数はＬＦ帯に設定されている。また、アック信号Ｓａｋ及び応答信号Ｓｒｓの周波数は、ＵＨＦ（ＵｌｔｒａＨｉｇｈＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）帯に設定されている。

車載機１は、車室内の通信エリアにＬＦ帯の無線信号を送信する送信部１０、及び電子キー２から送信されるＵＨＦ帯の無線信号を受信する受信部１１を備えている。また、車載機１は、送信部１０からの無線信号の送信を制御したり、受信部１１を介して受信される無線信号を処理する車載制御部１２を備えている。

受信部１１は、ＵＨＦ帯の無線信号としてアック信号Ｓａｋ及び応答信号Ｓｒｓを受信アンテナ１１ａを介して受信すると、それらを復調して車載制御部１２に送信する。
また、車載機１は、運転者の車両操作を検出するセンサとして、ブレーキスイッチ１３及びエンジンスイッチ１４を備えている。ブレーキスイッチ１３は、車両のブレーキペダルの踏み込み操作を検出し、その検出結果を車載制御部１２に出力する。エンジンスイッチ１４は、ユーザによりエンジン３の始動の際に押下される。エンジンスイッチ１４は、押下操作されると、その旨の操作信号を車載制御部１２に出力する。

車載制御部１２は、ブレーキスイッチ１３の出力に基づきブレーキペダルの踏み込み操作を検知したとき、ウェイク信号Ｓｗｋを生成し、これを送信部１０に出力する。送信部１０は、車載制御部１２からウェイク信号Ｓｗｋが入力されると、これを変調し、ＬＦ帯の無線信号として送信アンテナ１０ａから送信する。これにより、車室内の通信エリアにウェイク信号Ｓｗｋが送信される。よって、車室内に電子キー２が位置している場合、電子キー２からアック信号Ｓａｋが送信される。

車載制御部１２は、ウェイク信号Ｓｗｋの送信後に受信部１１を介してアック信号Ｓａｋを受信すると、今度はリクエスト信号Ｓｒｑを生成し、これを送信部１０に出力する。送信部１０は、車載制御部１２からリクエスト信号Ｓｒｑが入力されると、これを変調し、ＬＦ帯の無線信号として送信アンテナ１０ａから送信する。これにより、車室内の通信エリアにリクエスト信号Ｓｒｑが送信される。よって、車室内に電子キー２が位置している場合、電子キー２から応答信号Ｓｒｓが送信される。

車載制御部１２は、リクエスト信号Ｓｒｑの送信後に受信部１１を介して応答信号Ｓｒｓを受信すると、応答信号Ｓｒｓに含まれるＩＤコードに基づいて電子キー２の認証を行う。詳しくは、車載制御部１２は、電子キー２のＩＤコードが予め記憶された不揮発性のメモリ１２ａを備えている。そして、車載制御部１２は、応答信号Ｓｒｓに含まれるＩＤコードと、メモリ１２ａに記憶されているＩＤコードとの照合を行う。車載制御部１２は、互いのＩＤコードが一致した場合、電子キー２の認証が成立したと判断する。車載制御部１２は、電子キー２の認証が成立した場合、エンジン始動許可フラグをオン状態に設定する。

また、車載制御部１２は、エンジンスイッチ１４の出力に基づき同スイッチ１４の押下操作を検知すると、エンジン始動許可フラグがオン状態であるか否かを判断する。車載制御部１２は、エンジン始動許可フラグがオン状態である場合、エンジンを始動する。

一方、図２に示すように、充電器４は、その上面に被充電機器５を載置可能な送電パッド４ａを有している。充電器４は、送電パッド４ａを車室内に露出した状態で車両に取り付けられている。この充電器４では、ユーザが送電パッド４ａに被充電機器５を置くだけで被充電機器５のバッテリ５０が充電される。

図１に示すように、充電器４は、１次コイルＬ１から各種電波を発信する送電部４１、及び送電部４１の駆動を制御する充電制御部４２を備えている。また、充電器４は、１次コイルＬ１を流れる電流を検出する電流センサ４３を備えている。

充電制御部４２は、送電部４１を介して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が励磁され、１次コイルＬ１から電波（電磁波）が発信される。１次コイルＬ１から発信される電波の周波数はＷＰＣの規格に基づき１００ｋＨｚ〜２００ｋＨｚに設定されている。

充電制御部４２は、充電開始前に、１次コイルＬ１から載置物検出電波Ｗｓ及び認証電波Ｗａを発信することにより送電パッド４ａに被充電機器５が置かれているか否かを監視する。すなわち、充電制御部４２はポーリング動作を行う。そして、被充電機器５が置かれていると判断した場合、１次コイルＬ１から充電電波Ｗｃを発信することにより被充電機器５のバッテリ５０を充電する。

詳しくは、充電制御部４２は、１次コイルＬ１から載置物検出電波Ｗｓを発信することにより送電パッド４ａ上の載置物の有無を監視する。載置物検出電波Ｗｓは、広帯域の電波であって、図８（ａ）に示すようにパルス状をなしている。ここで、被充電機器５を含む何らかの載置物が送電パッド４ａ上に存在する場合、１次コイルＬ１のインピーダンスが変化する。よって、載置物検出電波Ｗｓの発信時に１次コイルＬ１を流れる電流は、送電パッド４ａ上の載置物の有無に応じて変化する。充電制御部４２はこの原理を利用して、載置物検出電波Ｗｓの発信時に１次コイルＬ１を流れる電流を電流センサ４３を通じて監視し、その検出電流値の変化に基づいて送電パッド４ａ上の載置物の有無を判断する。

充電制御部４２は、送電パッド４ａ上に載置物が存在すると判断した場合、次いで１次コイルＬ１から認証電波Ｗａを発信する。認証電波Ｗａは、狭帯域の電波であって、図８（ｂ）に示すように載置物検出電波Ｗｓよりも時間的に長い波形を有している。載置物が被充電機器５である場合、被充電機器５は認証電波Ｗａを受信する。被充電機器５は、認証電波Ｗａを受信すると、自身の認証情報を負荷変調で充電器４に通知する。被充電機器５が負荷変調を行うと、１次コイルＬ１から見た被充電機器５側のインピーダンスが変化し、１次コイルＬ１を流れる電流が変化する。充電制御部４２は、この１次コイルＬ１を流れる電流の変化を電流センサ４３を通じて検出し、その検出電流値の変化に基づいて認証情報を取得する。そして、充電制御部４２は、取得した認証情報に基づいて載置物が被充電機器５であるか否かを判断する。充電制御部４２は、載置物が被充電機器５である場合、１次コイルＬ１から充電電波Ｗｃを発信し、被充電機器５のバッテリ５０を充電する。

被充電機器５は、送電パッド４ａに置かれたときに充電器４からの電波が鎖交することにより交流電圧が誘起される２次コイルＬ２を備えている。また、被充電機器５は、２次コイルＬ２に誘起される交流電圧を直流電圧に変換する受電部５１を備えている。受電部５１は、変換した直流電圧をコンバータ５２に出力する。コンバータ５２は、受電部５１からの直流電圧を降圧又は昇圧してバッテリ５０に供給する。これにより、バッテリ５０が充電される。

また、被充電機器５は、２次コイルＬ２と負荷（図示略）との接続を断続して負荷変調を行う負荷変調回路５３を備えている。負荷変調回路５３は、認証電波Ｗａの鎖交により２次コイルＬ２に誘起される電圧を動作電源として駆動する。駆動した負荷変調回路５３は、負荷変調を通じて被充電機器５の認証情報を充電器４に通知する。

ところで、送電パッド４ａに電子キー２が置かれているとき、充電器４から載置物検出電波Ｗｓが発信された場合、電子キー２はスリープ状態から半起動状態に切り替わるため、電子キー２の消費電流が図９（ａ）に示すように増加する。また、充電器４から認証電波Ｗａが発信された場合、電子キー２の消費電流が図９（ｂ）に示すように増加する。ここで、電子キー２の消費電流の積分値は、図９（ａ），（ｂ）から明らかなように、認証電波Ｗａの発信時の方が大きい。よって、認証電波Ｗａに起因する電子キー２の消費電流を低減すれば、電子キー２の電池消耗を抑制することができる。

一方、送電パッド４ａ上に電子キー２が置かれた場合、電子キー２は被充電機器でないため、充電制御部４２がポーリング動作を通じて認証を行うと、認証が不成立となる。換言すれば、ポーリング動作を通じて認証が不成立となった場合、送電パッド４ａ上に電子キー２が置かれている可能性がある。

そこで本実施形態の充電制御部４２は、ポーリング動作を通じて認証が不成立となった場合、認証電波Ｗａの発信を制限する。以下、図３を参照して、本実施形態の充電制御部４２により行われるポーリング動作についてその作用とともに詳述する。なお、充電制御部４２は、図３に示す処理を所定の周期で繰り返し実行する。

図３に示すように、充電制御部４２は、はじめに、１次コイルＬ１から載置物検出電波Ｗｓを所定の周期で間欠的に発信し（ステップＳ１）、送電パッド４ａ上に載置物が存在するか否かを判断する（ステップＳ２）。充電制御部４２は、送電パッド４ａ上に載置物が存在しない場合（ステップＳ２：ＮＯ）、載置物検出電波Ｗｓの発信を繰り返すことで（ステップＳ１）、載置物の有無を監視する。そして、ユーザが何らかの載置物を送電パッド４ａ上に置いたとすると、充電制御部４２は、載置物検出電波Ｗｓにより送電パッド４ａ上に載置物が置かれたことを検出する（ステップＳ２：ＹＥＳ）。このとき、充電制御部４２は、１次コイルＬ１から認証電波Ｗａを発信し（ステップＳ３）、載置物が被充電機器５であるか否かを認証する（ステップＳ４）。充電制御部４２は、認証が成立した場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、すなわち載置物が被充電機器５である場合、１次コイルから充電電波Ｗｃを発信する（ステップＳ６）。これにより、被充電機器５のバッテリ５０が充電される。

一方、充電制御部４２は、認証が不成立となった場合（ステップＳ５：ＮＯ）、すなわち載置物が電子キー２の可能性がある場合、１次コイルＬ１から載置物検出電波Ｗｓを所定の周期で間欠的に発信し（ステップＳ７）、送電パッド４ａ上に載置物が存在するか否かを判断する（ステップＳ８）。充電制御部４２は、送電パッド４ａ上に載置物が存在する間（ステップＳ８：ＹＥＳ）、載置物検出電波Ｗｓの発信を繰り返すことで（ステップＳ７）、載置物の有無を監視する。そして、充電制御部４２は、送電パッド４ａ上に載置物が存在しなくなった場合（ステップＳ８：ＮＯ）、すなわち載置物が取り除かれた場合、ステップＳ１の処理に戻る。すなわち、充電制御部４２はポーリング動作を再開する。

次に、図４を参照して、本実施形態の充電器４の動作例を説明する。
図４（ａ）に示すように、ユーザが時刻ｔ１で送電パッド４ａに電子キー２を置いたとする。この場合、図４（ｂ）に示すように、充電器４は、時刻ｔ２で載置物検出電波Ｗｓを発信したときに送電パッド４ａ上の電子キー２を検出すると、認証電波Ｗａを発信する。そして、充電器４は、認証電波Ｗａの発信が完了する時刻ｔ３で認証が不成立となると、電子キー２が送電パッド４ａから取り除かれる時刻ｔ４まで載置物検出電波Ｗｓの発信のみを繰り返し、認証電波Ｗａの発信を制限する。よって、送電パッド４ａに電子キー２が置かれていても、認証電波Ｗａに起因する電子キー２の電流消費が低減されるため、電子キー２の電池消耗を抑制することができる。また、認証電波Ｗａの発信を制限する分だけ、充電器４の消費電力を低減することもできる。

ところで、送電パッド４ａ上に金属異物などが存在する場合、充電器４から発信される電波により金属異物が発熱するおそれがある。この金属異物の発熱量は、充電器４からの電波の発信時間に依存する。したがって、充電器４から載置物検出電波Ｗｓが発信されている場合よりも、充電器４から認証電波Ｗａが発信されている場合の方が、金属異物の発熱量が大きくなる。よって、本実施形態のように充電器４からの認証電波Ｗａの発信を制限すれば、仮に送電パッド４ａ上に金属異物が存在する場合でも、その発熱を抑制することができる。これにより、例えば送電パッド４ａの熱変形などを未然に防止することができる。

また、充電器４は、時刻ｔ４で電子キー２が送電パッド４ａから取り除かれて以降、ポーリング動作を再開する。このため、図４（ａ）に示すように、ユーザが時刻ｔ５で被充電機器５を送電パッド４ａに置いたとすると、充電器４は、図４（ｂ）に示すように、載置物検出電波Ｗｓ及び認証電波Ｗａを発信して被充電機器５を検出した後、充電電波Ｗｃを発信する。このため、充電器４は被充電機器５のバッテリ５０を適切に充電することができる。

以上説明したように、本実施形態の充電器４によれば、以下のような効果が得られる。
（１）充電器４では、認証電波Ｗａを用いた認証が不成立となった場合、載置物が取り除かれるまで認証電波Ｗａの発信を制限することとした。これにより、充電器４に電子キー２が置かれていても、認証電波Ｗａに起因する電子キー２の電流消費が低減されるため、電子キー２の電池消耗を抑制することができる。また、充電器４の消費電力を低減することができる。さらに、仮に送電パッド４ａ上に金属異物が存在する場合でも、その発熱を抑制することができる。

（２）充電器４では、載置物が取り除かれたとき、載置物の有無を再度監視すべく、ポーリング動作を再開することとした。これにより、充電器４から載置物が取り除かれた後、充電器４に被充電機器５が置かれた場合には、充電器４がこれを検出して、充電電波Ｗｃを発信する。このため、充電器４は被充電機器５のバッテリ５０を適切に充電することができる。

（３）充電器４では、認証電波Ｗａを用いた認証が不成立となった場合、載置物検出電波Ｗｓを間欠的に発信することにより載置物の有無を監視することとした。そして、載置物が存在しなくなったことが検知された場合、載置物が取り除かれたと判断することとした。これにより、載置物が取り除かれたか否かを容易に判断することができる。

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もできる。
・充電器４に被充電機器５が置かれたとき、充電器４から発信される認証電波Ｗａにノイズが混入すると、充電器４が被充電機器５を適切に認証することができない。このため、充電器４に被充電機器５が置かれているにもかかわらず、認証が不成立となることがある。この場合、上記実施形態の充電器４は、認証が一旦不成立となった場合、被充電機器５が取り除かれるまで認証電波Ｗａの発信を制限するため、被充電機器５が置かれている期間、充電を行わない。このような状況で被充電機器５のバッテリ５０を充電するためには、ユーザは充電器４に被充電機器５を置き直さなければならず、好ましくない。そこで、充電器４から載置物が取り除かれていない場合であっても、認証が不成立となってから一定時間が経過した場合には、充電器４からの認証電波Ｗａの発信を許可してもよい。詳しくは、図５に示すように、充電制御部４２は、認証が不成立となった場合（ステップＳ５）、その時点からの経過時間を、内蔵するタイマにより計測する（ステップＳ１０）。次いで、充電制御部４２は、タイマの計測時間が一定時間に達したか否かを判断し（ステップＳ１１）、一定時間に達していない場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、ステップＳ７，Ｓ８の処理を実行する。また、充電制御部４２は、送電パッド４ａ上に載置物が存在している期間に（ステップＳ８：ＹＥＳ）、タイマの計測時間が一定時間に達した場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、ステップＳ１の処理に戻る。このような構成によれば、充電器４は、ノイズの影響により被充電機器５の認証が一旦不成立となった場合でも、一定時間が経過すれば被充電機器５の認証を再度行う。したがって、その際の認証が成立すれば、被充電機器５の充電を開始する。よって、ノイズが存在する環境下でも被充電機器５の充電を的確に行うことができる。

・上述のノイズの影響による不都合を解消するためには、認証が複数回連続して不成立となることを条件に認証電波Ｗａの発信を制限することも有効である。詳しくは、図６に示すように、充電制御部４２は、認証が不成立となった場合（ステップＳ５：ＮＯ）、認証の不成立が所定回数続いたか否かを判断する（ステップＳ１２）。充電制御部４２は、認証の不成立が所定回数続いていない場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、ステップＳ３に戻る。一方、充電制御部４２は、認証の不成立が所定回数続いた場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、ステップＳ７以降の処理を実行する。このような構成によれば、充電器４は、ノイズの影響により被充電機器５の認証が一旦不成立となった場合でも、次回の認証が成立すれば被充電機器５の充電を開始する。よって、ノイズが存在する環境下でも被充電機器５の充電を的確に行うことができる。

・上記実施形態では、載置物検出電波Ｗｓを利用して送電パッド４ａ上の載置物の有無を監視することとした。これに代えて、例えば送電パッド４ａに置かれる載置物を検出する静電センサを充電器４に設ける。そして、静電容量の変化をもって、送電パッド４ａ上の載置物の有無を監視してもよい。また、同じく静電容量の変化をもって、充電器４から載置物が取り除かれたか否かを判断してもよい。

・車載機１及び電子キー２の間で授受される各種無線信号の周波数は適宜変更可能である。また、充電器４から発信される各種電波の周波数も適宜変更可能である。
・車載機１は、電子キー２との無線通信を通じて車両ドアの施解錠などの各種車両制御を実行するものであってもよい。

・電子キー２は、例えば住宅の玄関ドアを施解錠する際に用いられる電子キーであってもよい。
・充電器４を車両以外の任意の場所に配置してもよい。

＜付記＞
次に、上記実施形態及びその変形例から把握できる技術的思想について追記する。
（イ）請求項１〜４のいずれか一項に記載の充電器において、前記認証が複数回連続して不成立となることを条件に前記認証電波の発信を制限することを特徴とする充電器。同構成によれば、ノイズの影響により被充電機器の認証が一旦不成立となった場合でも、次回の認証電波の発信時に被充電機器の認証が成立すれば、被充電機器の充電が開始される。したがって、ノイズが存在する環境下でも被充電機器の充電を的確に行うことができる。

Ｗａ…認証電波、Ｗｃ…充電電波、Ｗｓ…載置物検出電波、４…充電器、５…被充電機器、５０…バッテリ。

Claims

載置物の有無を監視し、前記載置物が存在するとき、認証電波を発信することにより前記載置物が被充電機器であるか否かの認証を行い、同認証が成立した場合、充電電波を発信して前記被充電機器のバッテリを非接触で充電する充電器であって、
前記認証が不成立の場合、前記載置物が取り除かれるまで前記認証電波の発信を制限する
ことを特徴とする充電器。
前記載置物が取り除かれたとき、前記載置物の有無の監視を再開する
請求項１に記載の充電器。
前記認証が不成立の場合、前記載置物の有無を監視し、前記載置物が存在しなくなったことを検知したとき、前記載置物が取り除かれたと判断する
請求項１又は２に記載の充電器。
前記載置物が取り除かれていない場合でも、前記認証が不成立と判断された時点から一定時間が経過したとき、前記認証電波の発信を許可する
請求項１〜３のいずれか一項に記載の充電器。