JP2014522337A - 車載型パーソナル機器バッテリ充電ステーションおよび干渉を回避するための動作方法 - Google Patents

Abstract

自動車におけるバッテリ式機器の非接触充電方法および装置が提示され、この方法および装置では、パッシブ車両エントリおよび／または始動システムは、パッシブシステムがキーフォブコントローラといった外部ユーザ機器と通信する間に、電磁干渉を回避し、または軽減するために、非接触充電ステーションの一次コイルへの電力の供給を選択的に使用不可に、又は、低減する。

Description

本発明は、パッシブ車両システム及び非接触式充電ステーションを備えた自動車に関する。

多くの車両が、パッシブエントリおよび／または遠隔車両始動システムを提供する。これらのシステムは、ユーザに１つもしくは複数の表示付きボタンを有するキーフォブを携帯させ、１つもしくは複数の車両ドアをロックし、またはロック解除する、ハッチドアまたはトランクをロック解除する、盗難防止システムを使用可、使用不可にする、警報を鳴らす、車両を始動させるなどのために特定のボタンを押させる。キーフォブ装置は、ＲＦ通信回路と小型バッテリとを含み、通常は一意のＩＤコードでプログラムされている。車両は、キーフォブと通信し、フォブ内のＩＤコードが１つもしくは複数の車両機能を作動させる権限を許可されることを確認するパッシブシステムを含む。またあるシステムは、キーフォブが車両室内に、または車両の近傍に位置するかどうか検出するセンサも含み、システムはユーザに、キーフォブが車両内にある間にドアをロックしようとしているといった望ましくない事象を警告することができる。

また多くの最新の車両は、携帯電話、ＰＤＡ、タブレット、ラップトップコンピュータ、携帯型ＧＰＳ機器などといったパーソナル通信機器に適応し、これらと対話するためのインターフェースも装備している。これらの携帯型機器は通常はバッテリ式であり、頻繁に再充電を必要とする。したがって車両は多くの場合、例えばシガレット・ライタ・アダプタを介した車両バッテリへの充電器の接続によって、バッテリ式機器を充電するのに使用される。最近では非接触充電ステーションが開発されており、この充電ステーションでは、バッテリ式機器が通電された一次コイルの近くに配置されると変圧器の二次巻線として動作することのできるインダクタコイルを含み、充電ステーションは一次コイルと電源とを含む。バッテリ式機器が充電ステーションの上またはその近くに位置決めされると、一次コイルおよび二次コイルは、充電ステーションからバッテリ式機器に充電電力を送る変圧器を形成する。

これらの非接触充電ステーションは、有利には、ユーザにケーブルまたは配線によって充電ステーションに機器を物理的に接続することを要求とせずに、多種多様なユーザ機器の充電を可能にする。しかし、非接触充電ステーションは、パッシブエントリ／始動システム通信に干渉するおそれのある１つもしくは複数の周波数で電磁干渉（ＥＭＩ：ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）または無線周波干渉（ＲＦＩ：ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ）を引き起こしうる。そのような干渉は、ユーザが車両エンジンを始動／停止させることができないようにし、かつ／または、システムが運転者に、車内にキーフォブを置いたままロックするなどのような望ましくない事象を警告することができなくなる原因となる可能性もある。よって、バッテリ式機器を自動車において非接触式で充電するための改善された自動車システムおよび非接触充電の技法が求められている。

基本的理解を容易にするために、以下に本開示の様々な詳細の概要を示すが、この概要は、本開示の広範囲にわたる概説ではなく、本開示のある特定の要素を識別することも、本開示の範囲を正確に叙述することも意図するものではない。そうでなはく、この概要の主目的は、後述するより詳細な説明に先立ち、本開示のいくつかの概念を簡略化した形で提示することである。

車両搭載式のパッシブエントリおよび／または遠隔始動システムとの望ましくないＥＭＩまたはＲＦＩ干渉を緩和し、または回避することによってバッテリ式ユーザ機器の非接触充電を円滑に行わせるための技法およびシステムを説明する。特に、開示の技法は、非接触充電ステーションが、車両搭載式のパッシブエントリ／始動システムと外部のキーフォブまたは他の外部ユーザ機器との間の通信に干渉する可能性を低減し、またはなくすことができる。

車両エントリ・ロッキング・システムやエンジンスタータなどといった１つもしくは複数の車両制御ユニットを動作させるパッシブ車両システムと、バッテリ式機器を非接触式で充電するための一次コイルと、一次コイルに交流電気出力電力を選択的に提供する電源とを有する非接触充電ステーションとを含む自動車を開示する。充電ステーションは、パッシブ車両システムからイネーブル／ディセーブル信号またはコマンドを受け取るための入力部を有し、電源は、イネーブル／ディセーブル信号またはコマンドに基づいて、一次コイルへの電力の提供を選択的に停止し、または低減する。パッシブ車両システムは、パッシブシステムが１つもしくは複数の外部ユーザ機器と無線通信する期間の少なくとも一部の間に、一次コイル電力を停止し、または低減するために、非接触充電ステーションにイネーブル／ディセーブル信号またはコマンドを選択的に提供する。

ある実施形態では、パッシブシステムと充電ステーションとが通信ネットワークを介して相互に結合されており、パッシブシステムは、１つもしくは複数のメッセージによりネットワークを介して充電ステーションにイネーブル／ディセーブルコマンドを送る。ある実施形態では、通信ネットワークはコントローラ・エリア・ネットワーク（ＣＡＮ：Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）バスであり、別の実施形態では、ローカル相互接続ネットワーク（ＬＩＮ：Ｌｏｃａｌ Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ Ｎｅｔｗｏｒｋ）バスが使用され、その場合通信ネットワークは、パッシブシステムを、車両エントリ・ロッキング・システム、エンジンスタータなどといった他の車両制御ユニットとさらに結合しうる。ある実施形態では、パッシブ車両システムと非接触充電ステーションとはどちらも汎用非同期送受信回路（ＵＡＲＴ：Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ／Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）を装備し、パッシブシステムのＵＡＲＴと充電ステーションのＵＡＲＴとは相互に結合されており、それによってパッシブシステムは、１つもしくは複数のメッセージにより充電ステーションにイネーブル／ディセーブルコマンドを提供する。ある実施形態では、さらに、非接触充電ステーションは、一次コイルへの電力の提供を選択的に制御するために電力と動作可能に結合されたプロセッサを含み、通信インターフェースが、パッシブ車両システムからイネーブル／ディセーブルコマンドを含む１つもしくは複数のメッセージを受け取り、コマンドをプロセッサに提供する。

ある実施形態では、切換え装置が非接触充電ステーションにおいて電源の電力入力部と車両バッテリとの間に設けられ、その場合切換え装置は、ある実施態様では、リレー、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ：Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）、バイポーラトランジスタ、または他の電気的に、もしくは電子的に作動可能な切換え装置とすることができる。ある実施形態では、充電ステーションは、イネーブル／ディセーブル信号またはコマンドを受け取り、イネーブル／ディセーブル信号またはコマンドに従って一次コイルへの交流電気出力の提供を選択的に制御するために切換え装置に制御信号を提供するプロセッサを含む。ある実施形態では、パッシブ車両システムは、１つもしくは複数の外部ユーザ機器からの無線通信を検出し、（１つもしくは複数の）外部機器からの無線通信の検出に応答して、充電ステーションにイネーブル／ディセーブル信号またはコマンドを選択的に提供する。ある実施形態では、パッシブシステムは、（１つもしくは複数の）外部ユーザ機器との通信を試みる前に、電源に、一次コイル電力を停止させ、または低減させるために、イネーブル／ディセーブル信号またはコマンドを選択的に提供する。

本開示の別の態様は、自動車で非接触充電ステーションを動作させるための方法を含む。この方法は、（１つもしくは複数の）一次コイルの近くに配置された１台もしくは複数のバッテリ式機器を充電するための非接触充電ステーションの１つもしくは複数の一次コイルに交流電気出力電力を選択的に提供するステップを含む。方法は、パッシブ車両システムが、少なくとも１つの外部ユーザ機器と無線通信しており、または無線通信することになると判定するステップと、パッシブシステムが（１つもしくは複数の）外部機器と無線通信しており、または無線通信することになる期間の少なくとも一部の間に（１つもしくは複数の）一次コイルへの電力の提供を自動的に停止し、または低減するステップとをさらに含む。

方法のある実施形態は、パッシブ車両システムが少なくとも１つの外部ユーザ機器との無線通信を完了したと判定するステップと、一次コイルへの電気出力電力の提供を自動的に再開するステップとをさらに含む。ある実施形態は、外部ユーザ機器からの無線通信を検出するステップと、外部ユーザ機器からの無線通信の検出に応答して一次コイルへの出力電力の提供を自動的に停止し、または低減するステップとをさらに含む。ある実施形態では、さらに、方法は、（１つもしくは複数の）外部ユーザ機器との通信を試みる前に、一次コイルへの交流出力電力の提供を自動的に停止し、または低減するステップを含む。ある実施形態では、一次コイルへの電力の提供の自動停止または低減は、パッシブ車両システムから非接触充電ステーションにイネーブル／ディセーブル信号またはコマンドを選択的に提供するステップを含む。

以下の説明および図面では本開示のある例示的実施態様を詳細に記載する。これらの実施態様は、本開示の様々な原理が実行されうるいくつかの例示的なやり方を示すものである。しかし、これらの例示は、本開示の多くの可能な実施形態を網羅するものではない。本開示の他の目的、利点および新規の特徴は、本開示の以下の詳細な説明において図面と併せて考察するときに明らかになるであろう。

本開示の１つもしくは複数の態様によるバッテリ式機器を充電する非接触充電ステーションと、外部キーフォブ装置と通信するとともに非接触充電ステーションによって提供される充電電力を選択的に使用不可にし又は低減するパッシブエントリおよび車両始動システムと、を備える自動車を例示した簡略部分概略平面図。 図１の非接触充電ステーションおよびパッシブシステムおよび自動車のさらなる詳細を示す簡略概略図。 通信ネットワークがパッシブシステムを、非接触充電ステーション、自動ドア・ロック・システムおよびエンジンスタータと動作可能に接続し、パッシブシステムが、通信インターフェースを使用したネットワークメッセージによってイネーブル／ディセーブルコマンドを送る実施形態を示す系統図。 非接触充電ステーションが車両バッテリから充電ステーション電源への電力を選択的に接続し、または遮断するための切換え装置を含み、パッシブシステムがイネーブル／ディセーブル信号を使用して切換え装置の動作を制御する別の実施形態を示す系統図。 非接触充電ステーションおよびパッシブシステムが各々、パッシブシステムから充電ステーションへのイネーブル／ディセーブルコマンドを含むメッセージの送信のためのＵＡＲＴを含むさらに別の実施形態を示す系統図。 インテリジェント非接触充電ステーションが、受け取ったイネーブル／ディセーブル信号またはコマンドに従って電源に印加される電力を選択的に制御するように切換え装置を操作するプロセッサを含む別の実施形態を示す系統図。 本開示に従って自動車で非接触充電ステーションを動作させる方法を例示するフローチャート。

以下で、１つもしくは複数の実施形態または実施態様を図面と併せて説明する。図面では、類似の参照番号が全体を通して類似の要素を指示するのに使用され、様々な特徴は必ずしも縮尺通りに描かれているとは限らない。本開示は、自動車の非接触充電ステーションを動作させるための方法および装置に関するものである。以下では、様々な例示的実施形態を図示、説明し、これらの実施形態は、携帯電話、ＰＤＡなどといったバッテリ式ユーザ機器の非接触充電のための車内の非接触充電設備を提供すると同時に、キーフォブといった外部ユーザ機器と自動車との間の無線通信を自動化された方式で有利に円滑化するのに使用することができる。

最初に図１および図２を参照すると、例示的自動車１００が示されており、自動車１００は、内燃機関であれ、電動機駆動システムであれ、燃料電池駆動システムであれ、ハイブリッドシステムであれ、あるいは他の推進手段であれ、１人もしくは複数の乗員および関連する積み荷を輸送するための車載式推進システムを備える、乗用車、トラック、バンなどとすることができる。図１に示すように、自動車１００は、無線（無線周波数など）信号方式によって外部ユーザ機器２００と通信するパッシブエントリおよび車両始動システム１１０を含み、その場合パッシブシステム１１０とユーザ機器２００との間の無線通信は、任意の適切なプロトコル、メッセージング、および伝送手段によるものとすることができる。一例では、ユーザ機器２００は、ユーザが自動車１００と関連付けられた様々な機能を実行するように作動させることのできる１つもしくは複数のボタンを有するキーフォブであり、これらの機能には、それだけに限らないが、１つもしくは複数のドアをロックまたはロック解除する、車両ハッチドアまたはトランクを開ける、車載盗難防止システムの作動又は作動解除、自動車１００の遠隔始動を実行する、可聴報知器を作動させるなどが含まれる。パッシブシステム１１０は、ある実施形態では、車載型アンテナ（不図示）から低周波数信号またはＲＦ信号を周期的に送ることによってキーフォブ２００の位置を感知し、その場合アンテナは、例えば、２０から１２０ｋＨｚ（低周波数）の範囲で、あるいは３００から５００ＭＨｚといったより高い周波数で同調させることができる。パッシブ車両システム１１０は、図２に示すようなエンジンスタータ１５０および／またはドア・ロック・システム１６０といった、１つもしくは複数の車両制御ユニットに動作可能に相互接続されており、キーフォブ２００から受け取ったメッセージに従って自動化された方式でそうしたユニット１５０、１６０を使用可にし、かつ／または動作させることができる。

自動車１００は、１台もしくは複数のバッテリ式ユーザ機器１３０、例えば、携帯電話、ＰＤＡ、携帯型ＧＰＳ機器、ラップトップコンピュータ、タブレット、ノートブックなどを、機器１３０をケーブルまたは配線によって充電ステーション１２０と接続する必要なしに充電するように動作する非接触充電ステーション１２０をさらに含む。充電ステーション１２０は、バッテリ式機器１３０が充電ステーション１２０に近接しているときに、ステーション１２０から機器１３０へのエネルギーの非接触伝送を可能にする任意の種類または形態の充電システムとすることができる。充電ステーション１２０は、ユーザが運転している間に（または駐車している間に、おそらくはエンジンが動作しているか否かと無関係に）充電ステーション１２０の上または内部にパーソナル機器１３０を配置し、機器のバッテリ１３６を充電することができるように、自動車１００のキャビンおよび／またはトランクに永続的に搭載することができる。特に、非接触充電ステーションは、バッテリ式機器１３０を置くためのクレードルまたは他の表面を含んでいてもよく、充電ステーション１２０の誘導コイルと機器１３０の誘導コイルとの間の電力伝送のためのそれらの間の位置合わせを可能にするようにバッテリ式機器１３０を受け入れるフォーム・フィット・レセプタクル領域を含んでいてもよい。

図２に示すように、充電ステーションは、電源１２２から１つもしくは複数の一次コイル１２４に交流電気出力電力を提供するためにコイル１２４に結合された出力部を有する電源１２２を含む。バッテリ式機器１３０は、さらには、整流および調整回路１３４に交流電流を提供するために結合された二次コイル１３２を含む。回路１３４は、さらには、再充電可能なバッテリ１３６に直流充電電流を提供する。機器１３０が充電ステーション１２０に適正な近さで配置されると、充電ステーション１２０の一次コイル１２４とバッテリ式機器１３０の二次コイル１３２とが変圧器１４０を形成し、変圧器１４０によって、電源１２２から一次コイル１２４に提供される交流がバッテリ式機器１３０の二次コイル１３２と磁気的に結合された交流磁界を作り出す。その結果、交流電流が二次コイル１３２を流れることになり、整流器１３４はバッテリ１３６を充電するための直流充電電流を発生させる。充電ステーション１２０は、さらに、１台もしくは複数のバッテリ式機器１３０を充電するための複数の一次コイル１２４を装備していてもよい。

電源１２２は、任意の適切な周波数で１つもしくは複数の一次コイル１２４に交流出力電力を提供するように構成されていてよく、任意の適切な周波数は、実際には、キーフォブ２００とパッシブシステム１１０とが相互に通信する周波数とオーバーラップし、またはこの周波数に近くてもよい。フォブ２００とパッシブシステム１１０との間の通信は、さらに、信号を周期的に送り、受け入れ可能な応答を待つパッシブシステム１１０を用いるなど、任意の適切な方式で行うことができる。キーフォブ２００はパッシブシステム１１０に応答し、システム１１０は、この応答に基づいてキーフォブ２００の位置を判定する。代替として、またはこれと組み合わせて、キーフォブ２００がユーザによって作動されたときに信号を送り、パッシブシステム１１０がキーフォブ２００からの受信信号に反応して所与の通信セッションを確立してもよい。どちらの場合も、非接触充電ステーション１２０と、パッシブシステム１１０とキーフォブ２００との間の通信との併用は、パッシブシステム１１０とキーフォブ２００との間の所望の通信を損ない、または妨げる可能性もある電磁干渉につながりうる。そのような干渉は、ユーザが車両エンジンの始動／停止を行えないようにしたり、ユーザが自動車１００内にキーフォブ２００を置いたままロックするなどのような望ましくない事象をシステム１１０が運転者に警告するのを妨げたりする可能性があるはずである。

この潜在的干渉に対処するために、本開示は、パーソナル機器１３０に非接触式で充電する非接触充電ステーション１２０を提供し、この充電ステーション１２０は、パッシブ車両システム１１０からイネーブル／ディセーブル信号またはコマンド１１２を受け取るための入力部１２１を有する。したがって、一次コイル１２４への交流電気出力電力の提供は、充電ステーションの電源１２２の直接制御によって、または充電ステーション１２０への信号１１２もしくは伝達されるコマンド１１２によって、車両のパッシブ・エントリ・システム１１０により選択的に停止され、または低減される。ある実施形態では、例えば、パッシブ・エントリ・システム１１０がユーザのキーフォブ２００と通信しようと試みる前に、充電ステーション１２０が使用不可になる。パッシブ・エントリ・システム１１０は、キーフォブ２００との通信を完了すると、充電ステーション１２０を自動的に再度使用可にする。このように、キーフォブ２００とパッシブシステム１１０とが相互に通信している間に、非接触充電ステーション１２０と関連付けられるＥＭＩ／ＲＦＩを排除することができる。

別の実施形態では、充電関連のＥＭＩ／ＲＦＩの量を低減するために、パッシブシステム１１０とキーフォブ２００とが通信している間、電源１２２が一次コイル１２４に提供する充電電力が低減される。この自動操作は、電源１２２がその下で通常作動される他の条件から独立して行うことができる。例えば電源１２２は、バッテリ式機器１３０が充電ステーション１２０の上または内部に配置されているかどうかにかかわらず、通常は常にオンである単純な装置とすることができる。あるいは電源１２２は、通常はオフであってもよく、ユーザが充電操作を開始するときにだけ作動される。

パッシブ車両システム１１０は、パッシブシステム１１０が外部ユーザ機器２００と無線通信する期間の全部または少なくとも一部の間に、電源１２２に、１つもしくは複数の一次コイル１２４への電力の提供を停止させ、または低減させするために、（１つもしくは複数の）イネーブル／ディセーブル信号または（１つもしくは複数の）コマンド１１２を非接触充電ステーション１２０に選択的に提供する。このように、たとえ自動車１００が非接触充電ステーション１２０を含むときでさえも、また、たとえ電源１２２が、キーフォブ２００とパッシブエントリおよび始動システム１１０とによって利用される周波数帯域で、またはその近くで一次コイル１２４に交流出力電力を提供するときでさえも、キーフォブ２００の全機能が保持される。

パッシブシステム１１０が充電ステーション１２０に一次コイル１２４への電力の提供を低減させ、または停止させるための任意の適切な技法を使用することができる。例えば、単純な非接触充電ステーション１２０が車両のイグニッション電力によって電力供給されてもよく、自動車１００が駆動されているときに常にオンであってもよい。例えば、パッシブシステム１１０が制御することのできる、電源１２２と直列の通常は閉じられたＦＥＴまたはトランジスタまたはリレーまたは他の切換え装置１２９（以下の図４および図６参照）があってもよいはずである。例えばマイクロプロセッサ１２６を有するより高度な充電器１２０が設けられる場合（以下の図３、図５および図６参照）、データバス（ＣＡＮ、ＬＩＮなど）上でコマンドを含む信号またはメッセージを送ることによって充電ステーション１２０を使用可／使用不可にするために、パッシブシステム１１０から充電器のプロセッサ１２６にメッセージまたはコマンドを送ることもできるはずである。代替として、以下の図５に示すように、各システム１１０および１２０が、パッシブシステム１１０から充電ステーション１２０にイネーブル／ディセーブルコマンド１１２を送るためのＵＡＲＴ１１７、１２７を装備することもできる。

図３に、通信ネットワーク１８０がパッシブシステム１１０を、充電ステーション１２０、ならびにエンジン・スタータ・システム１５０およびドア・ロック・システム１６０を含む他の車両制御ユニットと動作可能に結合する自動車１００の実施形態を概略的に示す。この例では、充電ステーション１２０への入力部１２１が通信インターフェース１２８によって実施され、充電ステーション１２０は電源１２２を制御するように動作するプロセッサ１２６を含むインテリジェント機器である。任意のプロセッサベースのシステムの場合と同様に、インテリジェント非接触充電ステーション１２０には適切なメモリおよびプログラミング命令（不図示）が設けられており、充電ステーション１２０によって実施される機能は、任意の適切なハードウェア、プロセッサ実行ソフトウェア、プロセッサ実行ファームウェア、プログラマブル論理など、またはこれらの組み合わせとして実施することができ、パッシブシステム１１０の機能も同様に実施することができる。

図３の場合には、プロセッサ１２６は電源１２２を、（１つもしくは複数の）一次コイル１２４に近接して位置する１台もしくは複数のバッテリ式機器１３０の非接触充電のために（１つもしくは複数の）コイル１２４をドライブする交流電気出力電力を選択的に発生させるように制御する。プロセッサ１２６は、通信インターフェース１２８のイネーブル／ディセーブルメッセージ１１２を受け取り次第、電源１２２からコイル１２４への電力の提供を停止してもよく、かつ／または通信ネットワーク１８０を介して送られるメッセージによる受け取りイネーブル／ディセーブルコマンド１１２に基づいて、電源１２２が一次コイル１２４に提供する電力の量を選択的に低減してもよい。ある実施形態では、出力電力低減の量は、事前に決定することもでき、パッシブシステム１１０が充電ステーション１２０に送るイネーブル／ディセーブルメッセージ１１２で指定してもよい。

この構成では、さらに、パッシブエントリおよび車両始動システム１１０は、プロセッサ１１４と、ネットワーク１８０と結合された通信インターフェース１１８も含む。ある実施形態では、パッシブシステム１１０は、コマンド１１２に従って電源１２２を制御するための、パッシブ・システム・プロセッサ１１４から充電ステーションプロセッサ１２６に通信インターフェース１１８および１２８を経由し、ネットワーク１８０を介して送られる１つもしくは複数のメッセージによるイネーブル／ディセーブルコマンド１１２を提供する。ある実施形態では、コントローラ・エリア・ネットワーク（ＣＡＮ）バス１８０が通信ネットワーク１８０として使用される。別の実施形態では、通信ネットワーク１８０を、ローカル・インターコネクト・ネットワーク（ＬＩＮ）バスとして実施することができる。

図４に、より簡略化した非接触充電ステーション１２０が使用される別の実施形態を示す。この場合、充電ステーション１２０に切換え装置１２９が設けられており、切換え装置１２９は電源１２２の電力入力部と車両バッテリ１７０との間に電気的に結合されている。切換え装置１２９は、車両バッテリ１７０から電源１２２が受け取る電力の量を選択的に停止し、かつ／または低減するために、入力部１２１を介してパッシブ・システム・プロセッサ１１４から提供されるイネーブル／ディセーブル制御信号１１２に従って動作する。ある実施形態では、切換え装置１２９をリレーとすることができ、イネーブル／ディセーブル信号１１２は任意選択で、バッテリ１７０と電源１２２の電力入力部との間に接続されたリレー接点を選択的に開くように切換え装置１２９のリレーコイルを制御するために、非接触充電ステーション１２０で適切な増幅器または他のドライブ回路（不図示）を使用してバッファされる。

別の実施形態では、半導体ベースの切換え装置１２９を使用することができ、イネーブル／ディセーブル信号１１２は、電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）、バイポーラトランジスタ、または他の電気的もしくは電子的に制御可能な切換え装置１２９の制御端末をドライブする。そのような場合には、パッシブシステム１１０は、一次コイル１２４への交流電気出力電力の印加を遮断するために切換え装置１２９がバッテリ１７０から電源１２２への電力の印加を選択的に停止するようにイネーブル／ディセーブル信号１１２を提供することができる。代替として、またはこれと組み合わせて、パッシブシステム１１０は、バッテリ１７０から電源１２２への電力の量を低減するイネーブル／ディセーブル信号１１２を提供し、それによってコイル１２４への電力の印加を低減する（が完全に停止しない）こともできる。

図５に、インテリジェント非接触充電ステーション１２０が、電源１２２を制御するプロセッサ１２６と、充電ステーションのＵＡＲＴ１２７とパッシブシステム１１０のプロセッサ１１４に結合されたＵＡＲＴ１１７との間の直接接続を介して（メッセージなどによって）イネーブル／ディセーブル信号またはコマンド１１２を受け取るための入力部１２１を構成するＵＡＲＴ１２７とを含む別の実施形態を示す。充電ステーションのＵＡＲＴ１２７は、電源１２２が一次コイル１２４に提供する交流電気出力電力の選択的停止および／または低減のためのプロセッサ１２６へのイネーブル／ディセーブル・コマンド・メッセージ１１２を提供する。この例では、パッシブシステム１１０のプロセッサ１１４は、通信ネットワーク１８０とパッシブシステム１１０に設けられた通信インターフェース１１８とを介して車両制御ユニット１５０および／または１６０と通信してもよいが、これは厳密な要件ではない。この構成では、パッシブシステム１１０のＵＡＲＴ１１７と非接触充電ステーション１２０のＵＡＲＴ１２７とが相互に動作可能に結合されており、パッシブシステム１１０は、１つもしくは複数のメッセージによりＵＡＲＴ１１７およびＵＡＲＴ１２７を介して非接触充電ステーション１２０にイネーブル／ディセーブルコマンド１１２を選択的に提供する。

図６に、インテリジェント非接触充電ステーション１２０が、パッシブシステム１１０からイネーブル／ディセーブル信号またはコマンド１１２を受け取り、車両バッテリ１７０から電源１２２に提供される電力を制御するための切換え装置１２９（例えば、リレー、半導体ベースのスイッチなど）を制御するプロセッサ１２６を含む別の例示的実施形態を示す。この例では、充電ステーション１２０は、パッシブシステム１１０から通信ネットワーク１８０を介して充電ステーション１２０にイネーブル／ディセーブルメッセージ１１２を送るための入力部１２１を提供する通信インターフェース１２８を含む。代替の実施態様では、イネーブル／ディセーブルコマンド１１２を、（例えば上記図５に示すように）パッシブシステム１１０と充電ステーション１２０とを結合するＵＡＲＴによって、または他の適切な手段によって提供することもできる。これに関して、プロセッサ１２６は、電源１２２から一次コイル１２４に提供される出力電力の量を選択的に停止し、かつ／または低減するように切換え装置１２９を操作することができる。

ある実施形態では、パッシブシステム１１０は、外部ユーザ機器２００からの無線通信を検出し、外部ユーザ機器２００からの無線通信の検出に応答して、電源１２２に、一次コイル１２４への交流電気出力電力の提供を停止させ、または低減させるために、非接触充電ステーション１２０にイネーブル／ディセーブル信号またはコマンド１１２を選択的に提供しうる。別の実施形態では、パッシブシステム１１０は、外部ユーザ機器２００との通信を試みる前に、電源１２２に、一次コイル１２４への交流電気出力電力の提供を停止させ、または低減させるために、非接触充電ステーション１２０にイネーブル／ディセーブル信号またはコマンド１１２を選択的に提供する。

図７も参照すると、自動車（自動車１００など）の非接触充電ステーション（例えば上記各例の充電ステーション１２０）を動作させるための方法３００が示されている。方法３００は、３０２で非接触充電ステーションを使用可にするステップを含み、非接触充電ステーションは、通常は常時使用可にすることもでき、車両イグニッションシステムが作動されるときにだけ使用可にすることもでき、上記条件の一方または両方が存在し、１台もしくは複数のバッテリ式機器が充電ステーション１２０の上または内部に配置されるときにだけ使用可にすることもできる。このように、交流電気出力電力が、一次コイル１２４の近くに位置決めされた少なくとも１台のバッテリ式機器１３０の非接触充電のために自動車１００において少なくとも１つの一次コイル（例えば上記充電ステーション１２０内のコイル１２４）に選択的に提供される。

３０４で、パッシブエントリ／車両始動システム１１０がキーフォブまたは他の外部ユーザ機器２００と通信する必要があるかどうかが判定される。一実施態様では、パッシブシステム１１０は、少なくとも１つの外部機器２００からの無線通信を検出し、よって３０４で、外部機器２００と通信する必要があると判定する。別の可能な実施態様では、パッシブシステム１１０は、無線通信によって周期的にメッセージを送出し、有効範囲内の任意の外部機器２００からの応答を待つことができ、その場合パッシブシステム１１０は３０４で、そのような通信を開始する必要があると判定する。どちらの場合にも、パッシブシステム１１０が、外部機器２００と通信する必要がある（３０４で「はい」）と判定した後に、パッシブシステムは３０６で非接触充電ステーションを使用不可にする。

ある実施形態では、３０６でのこの使用不可にするステップは、パッシブシステム１１０が１つもしくは複数の外部ユーザ機器２００と無線通信しており、または無線通信することになる期間の少なくとも一部の間に、自動車１００の内部に、またはその近くに位置する非接触充電ステーション１２０の一次コイル（１２４）への交流電気出力電力の提供を自動的に停止し、または低減するステップを含む。ある実施態様では、これは一次コイル電力を完全に停止するステップを含み、別の実施形態では、一次コイルへの電力を、無線通信期間の全部または一部の間に選択的に低減することができる。

３０８で、無線通信が終了したかどうかが判定される。終了していない（３０８で「いいえ」）場合、非接触充電ステーションの一次コイル電力の選択的停止または低減は３０８で続行される。通信が終了した（３０８で「はい」）後に、パッシブシステム１１０は３１０で非接触充電ステーションを再度使用可にし、プロセスは前述の３０２に戻る。このように、システムは、車両充電ステーション１２０で１台もしくは複数のバッテリ式機器を充電するための一次コイル１２４への交流電気出力電力の提供を自動的に再開する。ある実施形態では、一次コイル１２４への交流電気出力電力の提供の自動停止または低減は、パッシブ車両システム１１０から非接触充電ステーション１２０にイネーブル／ディセーブル信号またはコマンド（前述の１１２など）を選択的に提供することによって行うことができる。

上記各例は単に、本開示の様々な態様のいくつかの可能な実施形態を例示するものにすぎず、本明細書および添付の図面を読み、理解すれば、当業者には、同等の代替形態および／または改変形態が想起されるであろう。特に前述の構成要素（組部品、機器、システムなど）によって果たされる様々な機能に関して、そのような構成要素を記述するのに使用した用語（「手段」という用語を含む）は、特に指示しない限り、たとえ本開示の例示的実施態様で機能を果たす開示の構造と構造的に同等でない場合でさえも、前述の構成要素の指定の機能を果たす（すなわち、機能的に同等である）任意の構成要素に対応することが意図されるものである。加えて、本開示の特定の特徴が、いくつかの実施態様のうちのただ１つに関してのみ図示され、かつ／または説明されている場合もあるが、そのような特徴は、任意の所与の、または特定の用途に望ましく、有利となるように、その他の実施態様の１つもしくは複数の他の特徴と組み合わされてもよい。また、「含む」、「有する」の各用語、またはこれらの用語の変形は、そのような用語が詳細な説明で、かつ／または特許請求の範囲で使用される限りでは、「備える」という用語と同様に包含的であることが意図されるものである。

本開示は、車載型パーソナル機器充電ステーションに関するものである。

Claims (20)

1. 自動車であって、
   パッシブ車両システムと、
   非接触充電ステーションと、
   を備えており、
   前記パッシブ車両システムは、少なくとも１つの外部ユーザ機器と無線通信するとともに、前記少なくとも１つの外部ユーザ機器から受け取った通信に従って前記自動車の車両エントリ・ロッキング・システムおよびエンジンスタータのうちの少なくとも１つを選択的に作動させる又は制御するように動作し、
   前記非接触充電ステーションは、
   少なくとも１つの一次コイルと、
   前記少なくとも１つの一次コイルに結合された出力部を有する電源と、
   入力部と、
   を備えており、
   前記少なくとも１つの一次コイルは、通電されたときに、前記少なくとも１つの一次コイルに近接した少なくとも１台のバッテリ式機器の二次コイルと共に変圧器を形成するように動作し、
   前記電源は、前記少なくとも１つの一次コイルに近接した前記少なくとも１台のバッテリ式機器に非接触式で充電するために前記少なくとも１つの一次コイルに交流出力電力を選択的に供給し、イネーブル／ディセーブル信号またはコマンドに基づいて前記少なくとも１つの一次コイルへの前記交流出力電力の供給を選択的に停止又は低減するように動作し、
   前記入力部は、前記パッシブ車両システムから前記イネーブル／ディセーブル信号またはコマンドを受け取り、
   前記パッシブ車両システムは、前記パッシブ車両システムが前記少なくとも１つの外部ユーザ機器と無線通信する期間の少なくとも一部の間に前記電源が前記少なくとも１つの一次コイルへの前記交流出力電力の供給を停止又は低減することを前記電源にさせるために、前記非接触充電ステーションに前記イネーブル／ディセーブル信号またはコマンドを選択的に提供するように動作することを特徴とする自動車。
2. 前記パッシブ車両システムおよび前記非接触充電ステーションは、通信ネットワークと動作可能に接続されており、前記パッシブ車両システムは、少なくとも１つのメッセージにより、前記通信ネットワークを介して前記非接触充電ステーションに前記イネーブル／ディセーブルコマンドを選択的に提供するように動作する請求項１に記載の自動車。
3. 前記パッシブ車両システムおよび前記非接触充電ステーションは、コントローラ・エリア・ネットワークバスと動作可能に接続されており、前記パッシブ車両システムは、少なくとも１つのメッセージにより、前記コントロール・エリア・ネットワークバスを介して前記非接触充電ステーションに前記イネーブル／ディセーブルコマンドを選択的に提供するように動作する請求項２に記載の自動車。
4. 前記パッシブ車両システムおよび前記非接触充電ステーションは、ローカル相互接続ネットワークバスと動作可能に接続されており、前記パッシブ車両システムは、少なくとも１つのメッセージにより、前記ローカル相互接続ネットワークバスを介して前記非接触充電ステーションに前記イネーブル／ディセーブルコマンドを選択的に提供するように動作する請求項２に記載の自動車。
5. 前記パッシブ車両システムおよび前記非接触充電ステーションは、各々、汎用非同期送受信回路を備えており、前記パッシブ車両システムの前記汎用非同期送受信回路と前記非接触充電ステーションの前記汎用非同期送受信回路とが相互に動作可能に接続されており、前記パッシブ車両システムは、少なくとも１つのメッセージにより、前記汎用非同期送受信回路を介して前記非接触充電ステーションに前記イネーブル／ディセーブルコマンドを選択的に提供するように動作する請求項２に記載の自動車。
6. 前記車両エントリ・ロッキング・システムは、前記通信ネットワークと動作可能に接続されており、前記パッシブ車両システムは、前記通信ネットワークを介したメッセージングによって、前記車両エントリ・ロッキング・システムを選択的に作動させ又は制御するように動作する請求項２に記載の自動車。
7. 前記エンジンスタータは、前記通信ネットワークと動作可能に接続されており、前記パッシブ車両システムは、前記通信ネットワークを介したメッセージングによって、前記エンジンスタータを選択的に作動させ又は制御するように動作する請求項２に記載の自動車。
8. 前記非接触充電ステーションは、
   前記少なくとも１つの一次コイルへの前記交流出力電力の供給を選択的に制御するように前記電源と動作可能に接続されたプロセッサを備えており、
   前記入力部は、前記通信ネットワークを介して前記パッシブ車両システムから前記イネーブル／ディセーブルコマンドを含む少なくとも１つのメッセージを受け取り、前記プロセッサに前記イネーブル／ディセーブルコマンドを提供するように動作する通信インターフェースを備えている請求項２に記載の自動車。
9. 前記パッシブ車両システムおよび前記非接触充電ステーションは、各々、汎用非同期送受信回路を備えており、前記パッシブ車両システムの前記汎用非同期送受信回路と前記非接触充電ステーションの前記汎用非同期送受信回路とが相互に動作可能に接続されており、前記パッシブ車両システムは、少なくとも１つのメッセージにより、前記汎用非同期送受信回路を介して前記非接触充電ステーションに前記イネーブル／ディセーブルコマンドを選択的に提供するように動作する請求項１に記載の自動車。
10. 前記非接触充電ステーションは、前記電源の電力入力部と車両のバッテリとの間に結合された切換え装置を備えており、前記切換え装置は、前記少なくとも１つの一次コイルに前記交流出力電力を選択的に供給し、前記イネーブル／ディセーブル信号またはコマンドに基づいて前記少なくとも１つの一次コイルへの前記交流出力電力の供給を停止するように動作する請求項１に記載の自動車。
11. 前記非接触充電ステーションは、前記イネーブル／ディセーブル信号またはコマンドを受け取るための前記入力部と動作可能に接続されたプロセッサを備えており、前記プロセッサは、前記イネーブル／ディセーブル信号またはコマンドに従って前記少なくとも１つの一次コイルへの前記交流出力電力の供給を選択的に制御するために前記切換え装置に制御信号を提供するように動作する請求項１０に記載の自動車。
12. 前記パッシブ車両システムは、前記少なくとも１つの外部ユーザ機器からの無線通信を検出し、前記少なくとも１つの外部ユーザ機器からの無線通信の検出に応答して、前記電源が前記少なくとも１つの一次コイルへの前記交流出力電力の提供を停止又は低減することを前記電源にさせるために、前記非接触充電ステーションに前記イネーブル／ディセーブル信号またはコマンドを選択的に提供するように動作する請求項１に記載の自動車。
13. 前記パッシブ車両システムは、前記少なくとも１つの外部ユーザ機器との通信を試みる前に、前記電源が前記少なくとも１つの一次コイルへの前記交流出力電力の供給を停止又は低減することを前記電源にさせるために、前記非接触充電ステーションに前記イネーブル／ディセーブル信号またはコマンドを選択的に提供するように動作する請求項１に記載の自動車。
14. 自動車の非接触充電ステーションを動作させるための方法であって、
    前記自動車の室内に又は前記自動車の室内に近接して位置する非接触充電ステーションの少なくとも１つの一次コイルに交流出力電力を選択的に供給して、前記少なくとも１つの一次コイルの近くに位置する少なくとも１台のバッテリ式機器を非接触で充電するステップと、
    パッシブ車両システムが少なくとも１つの外部ユーザ機器と無線通信しているか又は無線通信することになると判定するステップと、
    前記パッシブ車両システムが前記少なくとも１つの外部ユーザ機器と無線通信しているか又は無線通信することになる期間の少なくとも一部の間に、前記少なくとも１つの一次コイルへの前記交流出力電力の供給を自動的に停止または低減するステップと、
    を含むことを特徴とする方法。
15. 前記方法は、更に、
    前記パッシブ車両システムが前記少なくとも１つの外部ユーザ機器との無線通信を完了したと判定するステップと、
    前記少なくとも１つの一次コイルへの前記交流出力電力の供給を自動的に再開するステップと、
    を含む請求項１４に記載の方法。
16. 前記方法は、
    前記少なくとも１つの外部ユーザ機器からの無線通信を検出するステップと、
    前記少なくとも１つの外部ユーザ機器からの前記無線通信の検出に応答して、前記少なくとも１つの一次コイルへの前記交流出力電力の供給を自動的に停止または低減するステップと、
    を含む請求項１５に記載の方法。
17. 前記方法は、前記少なくとも１つの外部ユーザ機器との通信を試みる前に、前記少なくとも１つの一次コイルへの前記交流出力電力の供給を自動的に停止または低減するステップを含む請求項１５に記載の方法。
18. 前記方法は、
    前記少なくとも１つの外部ユーザ機器からの無線通信を検出するステップと、
    前記少なくとも１つの外部ユーザ機器からの前記無線通信の検出に応答して、前記少なくとも１つの一次コイルへの前記交流電気出力電力の供給を自動的に停止または低減するステップと、
    を含む請求項１４に記載の方法。
19. 前記方法は、
    前記少なくとも１つの外部ユーザ機器との通信を試みる前に、前記少なくとも１つの一次コイルへの前記交流出力電力の供給を自動的に停止または低減するステップを含む請求項１４に記載の方法。
20. 前記少なくとも１つの一次コイルへの前記交流出力電力の供給を自動的に停止または低減するステップは、前記パッシブ車両システムから前記非接触充電ステーションにイネーブル／ディセーブル信号またはコマンドを選択的に提供するステップを含む請求項１４に記載の方法。

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