JP2015008580A - 車両用無線給電システム、車両側無線給電システム及び携帯機器 - Google Patents

Abstract

【課題】車室内に持ち込まれた携帯機器に無線給電する際に、無線給電に関する様々な情報をユーザに対して提示する。
【解決手段】車室内に配置されている給電ケース６は、ユーザが携帯する携帯機器３を収納した状態で当該携帯機器３に無線給電可能に構成されている。給電ケース６は、携帯機器３を収納する前では、例えば携帯機器３への無線給電可能であるか否かの情報等を報知し、携帯機器３を収納している状態では、例えば携帯機器３への給電量、給電時間、携帯機器３の電池３ｌの満容量に対する充電量、無線給電の状態が正常であるか異常であるかの情報等を報知する。
【選択図】図１

Description

本発明は、車室内で適用される車両用無線給電システム、車両に搭載される車両側無線給電システム、車両側無線給電システムから無線給電される携帯機器に関する。

給電装置から受電装置へ電力を無線で送電する（無線給電する）無線給電システムが供されている（例えば特許文献１参照）。

特表２０１１−５１４７８１号公報

近年では、例えばスマートフォン等の携帯機器が広く普及している。この種の携帯機器は、電池（例えばリチウムイオン電池）に蓄積されている電力を動作電力として動作する。この場合、携帯機器のサイズや重量の制約等により、携帯機器に搭載される電池の容量には限度がある。又、例えば車両ナビゲーション装置等の車載装置の高機能化により、ユーザが車室内に持ち込んだ携帯機器と車載装置とが連携して各種のアプリケーションを提供することが実現されている。例えば携帯機器に保存されている音楽データを当該携帯機器から車載装置に転送することで、その転送された音楽データを車載装置に付帯するスピーカから出力させるアプリケーションを提供可能としている。

このような事情から、携帯機器においては、車室内に持ち込まれた状態でもある程度の動作電力を常時確保することが要求されている。携帯機器が車室内で動作電力を常時確保する態様の１つとして、無線給電するための給電装置を車両側に搭載し、その給電設備から携帯機器に無線給電することが想定される。しかしながら、車室内に持ち込まれた携帯機器への無線給電を想定すると、無線給電可能な位置がどこであるか、無線給電中であるか、どの程度まで無線給電されたか等の無線給電に関する様々な情報をユーザに対して提示する仕組みが要望される。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、車室内に持ち込まれた携帯機器に無線給電する際に、無線給電に関する様々な情報をユーザに対して提示することで、利便性を高めることができる車両用無線給電システム、車両側無線給電システム及び携帯機器を提供することにある。

請求項１に記載した車両用無線給電システムによれば、携帯機器は、電池を装着し、電池に蓄積されている電力を動作電力として動作する。車両に設けられている車両側無線給電システムは、携帯機器の無線受電手段に無線給電する無線給電手段を有する。報知手段は、無線給電手段から無線受電手段への無線給電に関する情報を無線給電情報として報知する。これにより、無線給電手段から無線受電手段への無線給電に関する様々な情報をユーザに対して提示することができ、利便性を高めることができる。無線給電に関する様々な情報とは、例えば無線給電可能な位置がどこであるか、無線給電中であるか、どの程度まで無線給電されたか等の情報である。

本発明の一実施形態を示す機能ブロック図 給電ケースが車室内に配置された態様を示す図 蓋部材付き型の給電ケースの正面図 蓋部材付き型の給電ケースの縦断側面図 蓋部材付き型の給電ケースがドアの内側面部に配置された態様を示す図 ロック型の給電ケースの斜視図 ロック型の給電ケースの縦断側面図 シーケンス図（その１） シーケンス図（その２） シーケンス図（その３） シーケンス図（その４） 携帯機器の表示画面を示す図（その１） 携帯機器の表示画面を示す図（その２） 携帯機器の表示画面を示す図（その３） 携帯機器の表示画面を示す図（その４） 携帯機器の表示画面を示す図（その５）

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。車両用無線給電システム１は、車両に搭載されている車両側無線給電システム２と、ユーザが車室内に持ち込み可能な携帯機器３とから構成される。ユーザとは車両を運転する運転者や同乗者であり、携帯機器３とは運転者や同乗者が携帯して操作する機器であり、例えばスマートフォンや携帯電話機等である。

車両側無線給電システム２は、給電制御装置４と、給電制御装置４から給電ルータ５を介して接続されている複数の給電ケース６とを有する。給電制御装置４と給電ルータ５とは給電ケーブル７により接続されている。給電ルータ５と給電ケース６とは給電ケーブル８により接続されている。給電ケース６は、後述するように携帯機器３を収納して無線給電するためのケースであり、ユーザが携帯機器３を収納し易いように車室内（ユーザの手の届く範囲）に搭載されている必要がある。一方、給電制御装置４及び給電ルータ５は、車両に搭載されていれば必ずしも車室内に搭載されている必要はない。図１では１個の給電ルータ５を示しているが複数でも良い。又、図１では２個の給電ケース６をしているが１個でも良いし後述する図２に示すように３個以上でも良い。又、給電ケーブル７及び８は、例えばユーザが乗車したり降車したりする際の利便性や美観を考慮し、車両ボデーに埋設して敷設されていても良い。

給電制御装置４は、制御部４ａと、広域無線通信部４ｂと、近距離無線通信部４ｃと、受電部４ｄと、給電電力生成部４ｅと、送電部４ｆと、車両ＬＡＮ（Local Area Network）接続部４ｇとを有する。制御部４ａは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及びＩ／Ｏ（Input／Output）バス等を有する周知のマイクロコンピュータから構成されており、ＲＯＭ等に記憶されているコンピュータプログラムを実行し、通信制御や送電制御等の給電制御装置４の動作全般を制御する。

広域無線通信部４ｂは、移動体電話網を含む広域無線通信網９との間で広域無線通信を行う。近距離無線通信部４ｃは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉｆｉ（登録商標）、無線ＬＡＮ（Local Area Network）等の無線通信規格にしたがって近距離無線通信を行う。無線ＬＡＮの通信規格としては、例えばＩＥＥＥ（米国電気電子学会）により定められた２．４［ＧＨｚ］の帯域で１１［Ｍｂｐｓ］の無線通信を行うＩＥＥＥ ８０２．１１ｂ等がある。この場合、近距離無線通信部４ｃは、後述する携帯機器３が車室内に持ち込まれ、その車室内に持ち込まれた携帯機器３が近距離無線通信の通信圏内であることを条件として、その携帯機器３の近距離無線通信部３ｃとの間で近距離無線通信を行う。

受電部４ｄは、車両に搭載されている車両バッテリ１０から送電された所定電圧の電力を電圧変換し、その電圧変換した電力を動作電力として各機能ブロックに供給する。給電電力生成部４ｅは、後述する給電ケース６が携帯機器３に無線給電するための給電電力を生成し、その生成した給電電力を送電部４ｆに送電する。送電部４ｆは、給電電力生成部４ｅから送電された給電電力を受電すると、その受電した給電電力を給電ケーブル７を介して給電ルータ５に送電する。車両ＬＡＮ接続部４ｇは、運転席、助手席、後部座席等のそれぞれに設けられている着座センサ１２と車両ＬＡＮ１１を介して接続されている。それぞれの着座センサ１２は、ユーザが着座すると、ユーザが着座した旨を示す着座検知信号を車両ＬＡＮ１１を介して車両ＬＡＮ接続部４ｇに出力する。

給電ルータ５は、給電制御装置４の送電部４ｆから送電された給電電力を給電ケーブル７を介して受電すると、その受電した給電電力を給電ケーブル８を介して給電ケース６に送電する。

給電ケース６は、携帯機器３を収納可能であり、その収納している携帯機器３に無線給電するケースである。給電ケース６は、図２に示すように、車室内において、例えば運転席ドア２１の内側面部２１ａ、助手席ドア２２の内側面部２２ａ、運転席シート２３の背面部２３ａ、助手席シート２４の背面部２４ａ、センターコンソール２５の背面部２５ａ、インストルメントパネル２６の正面部２６ａ、車室内の天井部２７にあって運転席の上方等に配置されている。即ち、給電ケース６は、運転席に着座した運転者、助手席に着座した同乗者、後部座席に着座した同乗者が容易に手の届く範囲に配置されている。給電ケース６は、図２に示している部位以外の部位に配置されていても良い。

給電ケース６は、給電制御部６ａと、受電部６ｂと、無線給電部６ｃ（無線給電手段）と、表示部６ｄ（報知手段）と、音出力部６ｅ（報知手段）と、電子タグ６ｆとを有する。給電制御部６ａは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びＩ／Ｏバス等を有する周知のマイクロコンピュータから構成されており、ＲＯＭ等に記憶されているコンピュータプログラムを実行し、受電制御、無線給電制御、表示制御、音出力制御等の給電ケース６の動作全般を制御する。

受電部６ｂは、給電ルータ５から送電された給電電力を給電ケーブル８を介して受電する。無線給電部６ｃは、給電コイル（図示せず）や給電コンデンサ（図示せず）を有し、後述する携帯機器３の無線受電部３ｊの受電コイル（図示せず）や受電コンデンサ（図示せず）と磁界共鳴することで、携帯機器３に無線給電する（送電する）。給電制御部６ａは、電子タグ６ｆとの非接触通信が成立したことを条件として、無線給電制御指示を無線給電部６ｃに出力し、無線給電部６ｃから携帯機器３の無線受電部３ｊへの無線給電を制御する。この場合、給電制御部６ａは、無線給電部６ｃからの給電電力の電力量を制御可能となっている。

給電制御部６ａは、表示指示を表示部６ｄに出力し、無線給電部６から無線受電部３ｊへの無線給電に関する情報を無線給電情報として表示部６ｄに表示させる。又、給電制御部６ａは、音出力指示を音出力部６ｅに出力し、無線給電部６から無線受電部３ｊへの無線給電に関する情報を無線給電情報として表示部６ｄに表示させる。無線給電情報とは、無線給電可能であるか否かの情報、無線給電した給電量の情報、後述する携帯機器３の電池３ｌの充電量の情報、無線給電が正常であるか否かの情報等である。本実施形態では、上記したように、磁界共鳴を利用して無線給電する磁界共鳴方式を用いているが、電力を電磁波として無線給電する電波方式、誘導磁束を媒体として無線給電する電磁誘導方式、電界を利用して無線給電する電界結合方式等を用いても良い。又、給電制御装置４と給電ケース６とは、両者の間で電力線通信（ＰＬＣ：Power Line Communication）が可能である。データ通信の方式は例えば直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Orthogonal Frequency Division Multiplexing）方式等である。

携帯機器３は、制御部３ａと、広域無線通信部３ｂと、近距離無線通信部３ｃと、音声入力部３ｄと、音声出力部３ｅと、操作部３ｆと、表示部３ｇ（報知手段）と、記憶部３ｈと、位置特定部３ｉと、無線受電部３ｊ（無線受電手段）と、受電制御部３ｋと、電池３ｌとを有する。制御部３ａは、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びＩ／Ｏバス等を有する周知のマイクロコンピュータから構成されており、ＲＯＭ等に記憶されているコンピュータプログラムを実行し、通信制御、音声通話制御、データ管理制御、無線給電制御、表示制御、音出力制御等の携帯機器３の動作全般を制御する。

広域無線通信部３ｂは、上記した広域無線通信網９との間で広域無線通信を行う。近距離無線通信部３ｃは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉｆｉ（登録商標）、無線ＬＡＮ等の無線通信規格にしたがって近距離無線通信を行う。近距離無線通信部３ｃは、携帯機器３が車室内に持ち込まれ、その車室内に持ち込まれた携帯機器３が近距離無線通信の通信圏内であることを条件として、前述した給電制御装置４の近距離無線通信部４ｃとの間で近距離無線通信を行う。

音声入力部３ｄは、外部から音声を入力する。音声出力部３ｅは、音声を外部に出力する。制御部３ａは、携帯機器３の音声通話機能による音声通話を実行中には、ユーザが発話した音声を音声入力部３ｄにより入力すると、その入力した音声を送話音声として広域無線通信部３ｂから通話相手に送信させると共に、通話相手から送信された音声を広域無線通信部３ｂにより受信すると、その受信した音声を受話音声として音声出力部３ｃから出力させる。操作部３ｆは、携帯機器３の本体に配置されている機械的なキーや表示部３ｇに表示されるタッチキーから構成され、ユーザがキーを操作すると、その操作を示す操作信号を制御部３ａに出力する。表示部３ｇは、制御部３ａから表示指示を入力すると、その入力した表示指示に応じた表示画面を表示する。位置特定部３ｉは、例えばＧＰＳ（Global Positioning System）受信機を有し、携帯機器３の位置を特定する。

無線受電部３ｊは、上記した給電ケース６の無線給電部６ｃと磁界共鳴して発生した高周波を整流して直流を生成し、その生成した直流を電力に変換して受電制御部３ｋに出力する。受電制御部３ｋは、無線受電部３ｊから電力を入力すると、その入力した電力を電池３ｌに出力する。電池３ｌは、例えばリチウムイオン電池であり、本体に対して着脱可能に装着されている。電池３ｌは、蓄積している電力を動作電力として各機能ブロックに供給すると共に、受電制御部３ｋから電力を入力すると、その入力した電力を充電する（継ぎ足し充電する）。

次に、上記した給電ケース６について説明する。給電ケース６は、その形状に応じて、蓋部材付き型の給電ケース３１とロック型の給電ケース５１とがある。
蓋部材付き型の給電ケース３１は、図３に示すように、携帯機器３を縦置きに収納する形状であり、例えば運転席ドア２１の内側面部２１ａ、助手席ドア２２の内側面部２２ａ、運転席シート２３の背面部２３ａ、助手席シート２４の背面部２４ａ、センターコンソール２５の背面部２５ａ、インストルメントパネル２６の正面部２６ａ等に配置される。

蓋部材付き型の給電ケース３１は、図４にも示すように、ケース本体３２と、ケース本体３２に対して回動軸４１を回動中心として開放位置と閉鎖位置とを往復回動（矢印Ａ１、Ａ２方向）する蓋部材３３とを有する。蓋部材３３は、開放位置ではケース本体３２の開口部３２ａを開放状態とし、閉鎖位置ではケース本体３２の開口部３２ａを閉鎖状態とし、開口部３２ａの開放状態と閉鎖状態とを切替える。ケース本体３２は、横断面が楕円形状であり、曲面を形成する側面部３２ｂと底面部３２ｃとを有する。蓋部材付き型の給電ケース３１は、側面部３２ｂの背面外側がドアの内側面部やシートの背面部に対向するように取付けられる（図４では例えば運転席ドア２１の内側面部２１ａを示している）。側面部３２ｂの背面内側には無線給電回路ユニット３４が設けられている。無線給電回路ユニット３４には、上記した給電制御部６ａ、受電部６ｂ、無線給電部６ｃ（給電コイルや給電コンデンサを含む）等が内蔵されており、給電ケーブル８が接続されている。給電ルータ５から送電された給電電力は、給電ケーブル８を介して無線給電回路ユニット３４に受電される。

側面部３２ｂの正面内側、側面内側及び底面内側に亘る部位には電磁波を遮蔽するための遮蔽部材３５が設けられている。更に、蓋部材３３の下面部にも遮蔽部材３６が設けられている。ケース本体３２にあって無線給電回路ユニット３４と遮蔽部材３５との隙間は、携帯機器３を収納可能な収納スペース３７となっている。携帯機器３が収納スペース３７に縦置きに収納されると、給電ケース６の無線給電部６ｃと携帯機器３の無線受電部３ｊとが対向し、無線給電部６ｃから無線受電部３ｊへの無線給電が可能となる。又、蓋部材３３には、上記した電子タグ６ｆを含むチップ３８が内蔵されている。更に、側面部３２ｂの正面外側には上記した表示部６ｄを構成する３個のＬＥＤ３９ａ〜３９ｃが配列されている。

上記した構成では、携帯機器３が収納スペース３７に縦置きに収納され、蓋部材３３が開放位置から閉鎖位置に移動されると、給電制御部６ａと電子タグ６ｆとの間で非接触通信が成立し、無線給電部６ｃから携帯機器３の無線受電部３ｊへの無線給電が開始可能となる。蓋部材３３が開放位置から閉鎖位置に移動された状態では、携帯機器３が遮蔽部材３５、３６に囲まれた格好となるので、無線給電による電磁波の外部への漏洩が遮蔽部材３５、３６により抑制される。尚、蓋部材付き型の給電ケース３１は、配置される例えばドアの曲面やシートの曲面の形状に合わせて、その全体形状が決定されても良い。又、図５に示すように、例えば１枚のドアの内張り４０に複数（図５では３個を示している）の蓋部材付き型の給電ケース３１が配置されても良い。

ロック型の給電ケース５１は、図６に示すように、携帯機器３を横置きに収納する形状であり、例えば車室内の天井部２７等に配置される。ロック型の給電ケース５１は、図７にも示すように、固定部材５２と、固定部材５２に対して回動軸５４を回動中心として固定位置と非固定位置とを往復回動（矢印Ｂ１、Ｂ２方向）する可動部材５３と、固定部材５２と可動部材５３とを連結する連結部材５５と、固定部材５２に対して回動軸５７を回動中心としてロック位置と非ロック位置とを往復回動（矢印Ｃ１、Ｃ２方向）するロック部材５６とを有する。ロック型の給電ケース５１は、固定部材５２の背面側（上面側）が車室内の天井部２７に対向するように取付けられる。固定部材５２の正面側（下面側）には無線給電回路ユニット５８が設けられている。無線給電回路ユニット５８には、上記した無線給電回路ユニット３４と同様に、給電制御部６ａ、受電部６ｂ、無線給電部６ｃ等が内蔵されており、給電ケーブル８が接続されている。給電ルータ５から送電された給電電力は、給電ケーブル８を介して無線給電回路ユニット５８に受電される。

無線給電回路ユニット５８の下方は、携帯機器３を収納可能な収納スペース５９となっている。可動部材５３が非固定位置に回動されている状態では、収納スペース５９が大きく開放されている。携帯機器３が無線給電回路ユニット５８に対向するように配置され、可動部材５３が非固定位置から固定位置に回動され、ロック部材５６が非ロック位置からロック位置に回動されて可動部材５３が固定位置に固定されることで、携帯機器３が固定状態で収納スペース５９に収納される。携帯機器３が収納スペース５９に横置きに収納されると、給電ケース６の無線給電部６ｃと携帯機器３の無線受電部３ｊとが対向し、無線給電部６ｃから無線受電部３ｊへの無線給電が可能となる。又、可動部材５３には、上記した電子タグ６ｆを含むチップ６１が内蔵されている。更に、可動部材５３の正面外側には上記した表示部６ｄを構成する３個のＬＥＤ６０ａ〜６０ｃが配列されている。尚、ロック型の給電ケース５１にも、上記した蓋部材付き型の給電ケース３１と同様に、電磁波を遮蔽するための遮蔽部材（図示せず）が設けられている。

上記した構成では、携帯機器３が収納スペース５９に横置きに収納され、可動部材５３が非固定位置から固定位置に移動され、更に、ロック部材５６が非ロック位置からロック位置に移動されて可動部材５３が固定位置に固定されると、給電制御部６ａと電子タグ６ｆとの間で非接触通信が成立し、無線給電部６ｃから携帯機器３の無線受電部３ｊへの無線給電が開始可能となる。可動部材５３が非固定位置から固定位置に移動され、更に、ロック部材５６が非ロック位置からロック位置に移動されて可動部材５３が固定位置に固定された状態では、携帯機器３が遮蔽部材に囲まれた格好となるので、無線給電による電磁波の外部への漏洩が遮蔽部材により抑制される。尚、ロック型の給電ケース５１も、配置される例えば天井部の曲面の形状に合わせて、その全体形状が決定されても良い。

次に、上記した構成の作用について、図８から図１６を参照して説明する。ここでは、給電制御装置４、給電ケース６及び携帯機器３のそれぞれが行う動作を説明する。
（１）携帯機器３が車両側無線給電システム２に無線給電を依頼する処理
（２）車両側無線給電システム２が無線給電可能な給電ケース６を報知する処理
（３）給電ケース６が携帯機器３に無線給電する処理
について順次説明する。

（１）携帯機器３が車両側無線給電システム２に無線給電を依頼する処理
携帯機器３において、制御部３ａは、電池３ｌの残容量を定期的に監視している。制御部３ａは、電池３ｌの残容量が所定値（例えば満容量に対する２割）まで低下したと判定すると（Ａ１：ＹＥＳ）、給電依頼要求信号を広域無線通信部３ｂから広域通信網９を介して給電制御装置４に送信させる。この場合、携帯機器３を使用するユーザが予め給電依頼要求信号の送信先の情報（ネットワーク上のアドレス等）を携帯機器３に登録しておくことで、制御部３ａは、給電依頼要求信号を当該ユーザが予め登録しておいた給電制御装置４に送信可能となる。携帯機器３から給電制御装置４に送信される給電依頼要求信号は、携帯機器３の無線給電に関する仕様（無線給電方式、共鳴周波数等）を示す給電依頼情報を含む。

給電制御装置４において、制御部４ａは、携帯機器３から送信された給電依頼要求信号を広域通信網９を介して広域無線通信部４ｂにより受信すると、その受信した給電依頼要求信号から給電依頼情報を抽出して解析する（Ｂ１）。次いで、制御部４ａは、使用状況要求信号を送電部４ｆから給電ルータ５を介して全ての給電ケース６に送信させる。

給電ケース６において、給電制御部６ａは、給電制御装置４から送信された使用状況要求信号を給電ルータ５を介して受電部６ｂにより受信すると、その時点での使用状況を特定する（Ｃ１）。給電制御部６ａは、その時点での使用状況を特定すると、その特定した使用状況を示す使用状況応答信号を受電部６ｂから給電ルータ５を介して給電制御装置４に送信させる。即ち、給電制御部６ａは、その時点で携帯機器３を収納しており、その収納している携帯機器３への無線給電中であれば、携帯機器３への無線給電中である旨を示す使用状況応答信号を受電部６ｂから給電制御装置４に送信させる。一方、給電制御部６ａは、その時点で携帯機器３を収納しておらず、携帯機器３への無線給電中でなければ、携帯機器３への無線給電中でない旨を示す使用状況応答信号を受電部６ｂから給電制御装置４に送信させる。

給電制御装置４において、制御部４ａは、給電ケース６から送信された使用状況応答信号を給電ルータ５を介して送電部４ｆにより受信すると、その受信した使用状況応答信号から使用状況を抽出して解析し（Ｂ２）、給電依頼に対する回答を作成する（Ｂ３）。この場合、制御部４ａは、給電依頼に対する回答として、給電ケース６毎の無線給電可能であるか否かを示す給電可否判定、給電方法の仕様、電力使用量の情報等を作成する。そして、制御部４ａは、その作成した給電依頼に対する回答を含む給電依頼応答信号を広域無線通信部４ｂから広域通信網９を介して携帯機器３に送信させる。

携帯機器３において、制御部３ａは、給電制御装置４から送信された給電依頼応答信号を広域通信網９を介して広域無線通信部４ｂにより受信すると、その受信した給電依頼応答信号から給電依頼に対する回答を抽出して表示部３ｇに表示させる（Ａ２）。

上記した一連の処理を行うことで、携帯機器３を使用するユーザは、自分が使用する携帯機器３の電池３ｌの残容量が所定値まで低下すると、給電ケース６毎の無線給電可能であるか否かを示す給電可否判定、給電方法の仕様、電力使用量等の無線給電に関する情報を把握することができる。即ち、携帯機器３を使用するユーザは、車両側無線給電システム２を搭載している車両に乗車する前に、給電ケース６に空きがある（無線給電可能な給電ケース６がある）か否かを把握することができ、その車両に乗車したときに携帯機器３への無線給電が可能であるか否かを把握することができる。

（２）車両側無線給電システム２が無線給電可能な給電ケースを報知する処理
携帯機器３において、制御部３ａは、近距離無線通信部３ｃが近距離無線通信の通信圏内であるか否か定期的に監視している。携帯機器３を携帯したユーザが乗車しようとして車両に近付いたり乗車したりすることで、制御部３ａは、近距離無線通信部３ｃが近距離無線通信の通信圏内であると判定すると（Ａ１１：ＹＥＳ）、認証要求信号を近距離無線通信部３ｃから給電制御装置４に送信させる。この場合も、携帯機器３を使用するユーザが予め認証要求信号の送信先の情報（ネットワーク上のアドレス等）を携帯機器３に登録しておくことで、制御部３ａは、認証要求信号を当該ユーザが予め登録しておいた給電制御装置４に送信可能となる。携帯機器３から給電制御装置４に送信される認証要求信号は、無線給電を許可する携帯機器３であるか否かを認証するのに必要な認証情報を含む。即ち、給電制御装置４は、例えば無線給電方式が適合する等の給電条件を満たしており、認証結果が正であれば、給電ケース６から携帯機器３への無線給電を許可する。一方、給電制御装置４は、例えば無線給電方式が適合しない等の給電条件を満たしておらず、認証結果が否であれば、給電ケース６から携帯機器３への無線給電を禁止する。

給電制御装置４において、制御部４ａは、携帯機器３から送信された認証要求信号を近距離無線通信部４ｃにより受信すると、その受信した認証要求信号から認証情報を抽出して認証する（Ｂ１１）。制御部４ａは、認証を完了すると、認証結果を作成し（Ｂ１２）、認証結果が正であれば、認証結果が正である旨を示す認証応答信号を近距離無線通信部４ｃから給電制御装置４に送信させる。一方、給電制御部６ａは、認証結果が否であれば、認証結果が否である旨を示す認証応答信号を近距離無線通信部４ｃから給電制御装置４に送信させる。

携帯機器３において、制御部３ａは、給電制御装置４から送信された認証応答信号を近距離無線通信部３ｃにより受信すると、その受信した認証応答信号から認証結果を抽出して判定する。制御部３ａは、認証結果が正であると判定すると（Ａ１２：ＹＥＳ）、その時点で位置特定部３ｉにより特定した携帯機器３の位置を示す位置情報を含む位置特定信号を近距離無線通信部３ｃから給電制御装置４に送信させる。

給電制御装置４において、制御部４ａは、携帯機器３から送信された位置特定信号を近距離無線通信部４ｃにより受信すると、その受信した位置特定信号から位置情報を抽出して携帯機器３の位置を特定する（Ｂ１３）。次いで、制御部４ａは、着座センサ１２から車両ＬＡＮ１１を介して車両ＬＡＮ接続部４ｇに入力された着座検知信号からユーザの車室内での位置を特定する（Ｂ１４）。

そして、制御部４ａは、その特定したユーザの位置、即ち、無線給電を必要とする携帯機器３を携帯しているユーザが着座した座席を特定し、報知対象の給電ケース６を決定する（Ｂ１５）。即ち、制御部４ａは、携帯機器３が車室内に存在する旨を位置特定信号により判定し、ユーザが運転席に着座した旨を着座検知信号により判定すると、その運転席に着座した運転者から手の届く範囲に配置されている給電ケース６を報知対象として決定する。具体的には、図２に示す配置態様では、例えば運転席ドア２１の内側面部２１ａ、センターコンソール２５の背面部２５ａ、車室内の天井部２７にあって運転席の上方に配置されている給電ケース６が、運転席に着座した運転者から手の届く範囲に配置されている給電ケース６であるので、制御部４ａは、それらの給電ケース６を報知対象として決定する。

又、制御部４ａは、携帯機器３が車室内に存在する旨を位置特定信号により判定し、ユーザが後部座席に着座した旨を着座検知信号により判定すると、その後部座席に着座した同乗者から手の届く範囲に配置されている給電ケース６を報知対象として決定する。具体的には、図２に示す配置態様では、運転席シート２３の背面部２３ａ、助手席シート２４の背面部２４ａ、センターコンソール２５の背面部２５ａに配置されている給電ケース６が、後部座席に着座した同乗者から手の届く範囲に配置されている給電ケース６であるので、制御部４ａは、それらの給電ケース６を報知対象として決定する。そして、制御部４ａは、このようにして報知対象の給電ケース６を決定すると、報知駆動信号を送電部４ｆから給電ルータ５を介して当該決定した報知対象の給電ケース６に送信させる。尚、複数人のユーザが乗車する場合でも、無線給電を必要とする携帯機器３を携帯するユーザが例えば携帯機器３を操作して自分が着座した座席を入力することで、制御部４ａは、無線給電を必要とする携帯機器３を携帯するユーザが着座した座席を特定可能となる。

給電ケース６において、給電制御部６ａは、給電制御装置４から送信された報知駆動信号を給電ルータ５を介して受電部６ｂにより受信すると、給電可能な位置を報知する報知動作を表示部６ｄや音出力部６ｅにより行う（Ｃ１１）。具体的に説明すると、給電制御部６ａは、所定の表示パターンを表示部６ｄに表示させたり所定の音パターンを音出力部６ｅから出力させたりする。給電ケース６が蓋部材付き型の給電ケース３１であれば、給電制御部６ａは、３個のＬＥＤ３９ａ〜３９ｃを所定の点灯・点滅パターンにしたがって点灯・点滅させる。又、給電ケース６がロック型の給電ケース５１であれば、給電制御部６ａは、３個のＬＥＤ６０ａ〜６０ｃを所定の点灯・点滅パターンにしたがって点灯・点滅させる。又、制御部４ａは、報知対象の給電ケース６を決定すると、その報知対象として決定した給電ケース６を示す報知決定情報を含む報知指示信号を近距離無線通信部４ｃから携帯機器３に送信させる。

携帯機器３において、制御部３ａは、給電制御装置４から送信された報知指示信号を近距離無線通信部３ｃにより受信すると、その受信した報知指示信号から報知決定情報を抽出して報知対象として決定した給電ケース６を特定する（Ａ１３）。そして、制御部３ａは、その特定した無線給電可能な給電ケース６の位置を示す位置情報を表示部３ｇに表示させる（Ａ１４）。具体的に説明すると、制御部３ａは、図１２に示すように、携帯機器３が充電を必要である旨、携帯機器３を充電可能である旨、無線給電可能な給電ケース６の位置等を示す表示画面を表示部３ｇに表示させる。

尚、制御部３ａは、図１３に示すように、無線給電可能な給電ケース６の位置のみを示す表示画面を表示部３ｇに表示させても良い。図１３では、例えば運転席ドア２１の内側面部２１ａ、インストルメントパネル２６の正面部２６ａに配置されている給電ケース６の位置を示す表示画面を示している。又、制御部３ａは、例えば携帯機器３がカメラを有し、撮像機能を有する構成であれば、図１４に示すように、無線給電可能な給電ケース６の位置を、カメラにより撮像した撮像画像に重畳した表示画面を表示部３ｇに表示させても良い。図１４では、例えばインストルメントパネル２６の正面部２６ａ、車室内の天井部２７にあって運転席の上方等に配置されている給電ケース６の位置を示す表示画面を示している。更に、制御部３ａは、図１５及び図１６に示すように、ユーザが座席を指定すると、そのユーザが指定した座席から近い無線給電可能な給電ケース６の位置を示す表示画面を表示部３ｇに表示させても良い。図１５及び図１５では、ユーザが後部座席を指定したことで、運転席シート２３の背面部２３ａ、助手席シート２４の背面部２４ａ、センターコンソール２５の背面部２５ａに配置されている給電ケース６の位置を示す表示画面を示している。尚、給電ケース６の位置を示す目印はどのような目印であっても良い。

上記した一連の処理を行うことで、携帯機器３を使用するユーザは、乗車すると、自分の手の届く範囲に存在する給電可能な給電ケース６の位置を把握することができる。即ち、携帯機器３を使用するユーザは、携帯機器３の表示画面を目視しなくとも、給電可能な給電ケース６ｇが報知動作を行うことで、給電可能な給電ケース６の位置を把握することができる。又、携帯機器３を使用するユーザは、携帯機器３の表示画面を目視することでも、給電可能な給電ケース６の位置を把握することができる。

又、制御部３ａは、図１０に示すように、近距離無線通信部３ｃが近距離無線通信の通信圏内であると判定した後に（Ａ１１：ＹＥＳ）、ユーザが所定の操作を行ったか否かを判定し（Ａ１５）、ユーザが所定の操作を行ったと判定した場合に（Ａ１５：ＹＥＳ）、認証要求信号を近距離無線通信部３ｃから給電制御装置４に送信させ、これ以降の処理を行うようにしても良い。

（３）給電ケース６が携帯機器３に無線給電する処理
給電ケース６において、給電制御部６ａは、給電開始条件が成立したか否かを定期的に監視している。給電制御部６ａは、給電開始条件が成立したと判定すると（Ｃ２１：ＹＥＳ）、受電可否要求信号を無線給電部６ｃから携帯機器３に送信させる。給電ケース６が蓋部材付き型の給電ケース３１であれば、給電制御部６ａは、携帯機器３を収納スペース３７に収納した状態で蓋部材３３が開放位置から閉鎖位置に回動され、給電制御部６ａと電子タグ６ｆとの間で非接触通信が成立した場合に、給電開始条件が成立したと判定する。給電ケース６がロック型の給電ケース５１であれば、給電制御部６ａは、携帯機器３を収納スペース５９に収納した状態で可動部材５３が非固定位置から固定位置に回動され、更に、ロック部材５６が非ロック位置からロック位置に移動されて可動部材５３が固定位置に固定され、給電制御部６ａと電子タグ６ｆとの間で非接触通信が成立した場合に、給電開始条件が成立したと判定する。

携帯機器３において、制御部３ａは、給電ケース６から送信された受電可否要求信号を無線受電部３ｊにより受信すると、その時点で受電可能であるか否かを判定する（Ａ２１）。制御部３ａは、その時点で携帯機器３が受電を待機する状態であり（例えば電池３ｌが正常である等）、受電可能であれば、受電可能である旨を示す受電可否応答信号を無線受電部３ｇから給電ケース６に送信させる。一方、制御部３ａは、その時点で携帯機器３が受電を待機する状態でなく（例えば電池３ｌが正常でない等）、その時点で受電不可能であれば、受電不可能である旨を示す受電可否応答信号を無線受電部３ｇから給電ケース６に送信させる。

給電ケース６において、給電制御部６ａは、携帯機器３から送信された受電可否応答信号を受信すると、その受信した受電可否応答信号から受電可否を特定する。給電制御部６ａは、携帯機器３が受電可能であると判定すると（Ｃ２２：ＹＥＳ）、受電準備要求信号を無線給電部６ｃから携帯機器３に送信させる。

携帯機器３において、制御部３ａは、給電ケース６から送信された受電準備要求信号を無線受電部３ｊにより受信すると、受電を準備し（Ａ２２）、受電の準備を完了すると、受電準備応答信号を無線受電部３ｇから給電ケース６に送信させる。

給電ケース６において、給電制御部６ａは、携帯機器３から送信された受電準備応答信号を受信すると、無線給電部６ｃから携帯機器３の無線受電部３ｊへの無線給電を開始する（Ｃ２３、Ａ２３）。給電制御部６ａは、このようにして無線給電を開始すると、受電状態要求信号を無線給電部６ｃから携帯機器３に送信させる。この場合、給電制御部６ａは、無線給電部６ｃから携帯機器３の無線受電部３ｊへの無線給電を開始した旨を報知する報知動作を表示部６ｄや音出力部６ｅにより行っても良い。

携帯機器３において、制御部３ａは、給電ケース６から送信された受電状態要求信号を無線受電部３ｊにより受信すると、受電状態を特定し（Ａ２４）、その特定した受信状態を含む受電状態応答信号を無線受電部３ｇから給電ケース６に送信させる。

給電ケース６において、給電制御部６ａは、携帯機器３から送信された受電状態応答信号を受信すると、その受電状態応答信号から受電状態を抽出して解析し、携帯機器３への無線給電が正常であるか否かを判定する（Ｃ２４）。給電制御部６ａは、受電状態要求信号の携帯機器３への送信を所定周期で定期的に繰返して行うことで、携帯機器３への無線給電を監視する。又、給電制御部６ａは、このように無線給電部６ｃから無線受電部３ｊに無線給電している期間では、その無線給電の状態として、例えば給電量、給電時間、電池３ｌの満容量に対する充電量、無線給電の状態が正常であるか異常であるかの情報を報知する報知動作を表示部６ｄや音出力部６ｅにより行う。具体的に説明すると、給電制御部６ａは、それらの情報を示す所定の表示パターンを表示部６ｄに表示させたり所定の音パターンを音出力部６ｅから出力させたりする。給電ケース６が蓋部材付き型の給電ケース３１であれば、給電制御部６ａは、３個のＬＥＤ３９ａ〜３９ｃを所定の点灯・点滅パターンにしたがって点灯・点滅させる。又、給電ケース６がロック型の給電ケース５１であれば、給電制御部６ａは、３個のＬＥＤ６０ａ〜６０ｃを所定の点灯・点滅パターンにしたがって点灯・点滅させる。

給電制御部６ａは、無線給電部６ｃから無線受電部３ｊに無線給電している期間では、例えば車両に搭載されている機器での電力消費に応じて、無線給電部６ｃから無線受電部３ｊに無線給電する電力量を制御する。即ち、例えば給電制御装置４が電子制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）や他の車載装置の電力消費量を車両ＬＡＮ１１を介して取得することで、給電制御部６ａは、その給電制御装置４が取得した電力消費量に応じて無線給電部６ｃから無線受電部３ｊに無線給電する電力量を制御しても良い。

又、給電制御部６ａは、給電終了条件が成立したか否かを監視し、例えば携帯機器３への給電量が所定容量に達した、給電時間が所定時間に達した、電池３ｌの満容量に対する充電量が所定容量に達した等し、給電終了条件が成立したと判定すると（Ｃ２５：ＹＥＳ）、無線給電部６ｃから携帯機器３の無線受電部３ｊへの無線給電を終了する（Ｃ２６、Ａ２５）。この場合、給電制御部６ａは、無線給電部６ｃから携帯機器３の無線受電部３ｊへの無線給電を終了した旨を報知する報知動作を表示部６ｄや音出力部６ｅにより行っても良い。上記した一連の処理を行うことで、携帯機器３を給電ケース６に収納することで、給電ケース６から携帯機器３に無線給電させることができる。

この場合、給電ケース６が蓋部材付き型の給電ケース３１であれば、給電ケース６が携帯機器３に無線給電している期間では携帯機器３が遮蔽部材３５、３６に囲まれた格好となり、無線給電による電磁波の外部への漏洩が遮蔽部材３５、３６により抑制される。又、給電ケース６がロック型の給電ケース５１でも、給電ケース６が携帯機器３に無線給電している期間では携帯機器３が遮蔽部材に囲まれた格好となり、無線給電による電磁波の外部への漏洩が遮蔽部材により抑制される。

以上に説明したように本実施形態によれば、車室内に配置されている給電ケース６やユーザが携帯する携帯機器３において、携帯機器３への無線給電可能であるか否か、携帯機器３への給電量、給電時間、電池３ｌの満容量に対する充電量、無線給電の状態が正常であるか異常であるかの情報等を報知するようにした。これにより、給電ケース６から携帯機器３への無線給電に関する様々な情報をユーザに対して提示することができ、利便性を高めることができる。

又、蓋部材付き型の給電ケース３１が遮蔽部材３５、３６を有する構成とし、携帯機器３に無線給電している期間では携帯機器３が遮蔽部材３５、３６に囲まれる構成としたので、無線給電による電磁波の外部への漏洩を遮蔽部材３５、３６により抑制することができ、放射暴露が問題となることはない。又、ロック型の給電ケース５１でも遮蔽部材を有する構成とし、携帯機器３に無線給電している期間では携帯機器３が遮蔽部材に囲まれる構成としたので、無線給電による電磁波の外部への漏洩を遮蔽部材により抑制することができ、放射暴露が問題となることはない。

又、給電ケース６から携帯機器３への給電電力の電力量を制御可能に構成したので、例えば電子制御装置や他の車載装置の電力消費量に応じて給電ケース６から携帯機器３への給電電力の電力量を制御することで、給電ケース６から携帯機器３への無線給電が原因で他の車載装置の動作電力を確保し得ないという状況を回避することができる。

本発明は、上記した実施形態にのみ限定されるものではなく、以下のように変形又は拡張することができる。又、複数の変形例を組み合わせても良い。
給電ケース及び携帯機器の双方が無線給電に関する様々な情報を報知する構成を説明したが、給電ケース及び携帯機器のうち何れかが無線給電に関する様々な情報を報知する構成でも良い。又、車両に搭載されている例えば液晶ディスプレイや有機ＥＬ（Electroluminescence Display）ディスプレイからなる表示装置と給電ケースや給電制御装置とを通信可能に接続することで、表示装置が無線給電に関する様々な情報を表示する構成でも良い。又、表示装置を採用した場合に、例えばナビゲーションの地図を表示装置に表示中でも、その表示画面の一部の領域に無線給電に関する様々な情報を表示しても良い。例えば給電開始する旨や給電終了する旨等を地図上にポップアップ表示する等しても良い。

給電ケースにおいて、無線給電に関する様々な情報を表示部及び音出力部の双方が報知する構成を説明したが、無線給電に関する様々な情報を表示部及び音出力部のうち何れかが報知する構成でも良い。
無線給電に関する様々な情報として、携帯機器の給電ケースへの収納手順が正常であるか（例えば携帯機器の上下方向や前後方向が正常であるか）否かの情報を報知する構成でも良い。

給電ケースが携帯機器に無線給電している期間中でも、携帯機器と車両に搭載されている例えばナビゲーション装置等の車載装置とが連携して各種のアプリケーションを提供しても良い。例えば携帯機器が無線給電されている期間でも携帯機器と車載装置とが両者の間でデータ通信可能に構成し、携帯機器に保存されている音楽データを当該携帯機器から車載装置に転送することで、その転送された音楽データを車載装置に付帯するスピーカから出力させるアプリケーションを提供しても良い。
複数の給電ケースがそれぞれ携帯機器に無線給電する場合には、電力消費の集中を回避するために優先順位を付すことで、複数の給電ケースが優先順位にしたがって無線給電を順次開始するようにしても良い。

図面中、１は車両用無線給電システム、２は車両側無線給電システム、３は携帯機器、３ｇは表示部（報知手段）、３ｊは無線受電部（無線受電手段）、３ｌは電池、６は給電ケース、６ｃは無線給電部（無線給電手段）、６ｄは表示部（報知手段）、６ｅは音出力部（報知手段）である。

Claims (13)

1. 電池（３ｌ）を装着し、前記電池に蓄積されている電力を動作電力として動作する携帯機器（３）と、
   車両に設けられ、前記携帯機器（３）の無線受電手段（３ｊ）に無線給電する無線給電手段（６ｃ）を有する車両側無線給電システム（２）と、
   前記無線給電手段から前記無線受電手段への無線給電に関する情報を無線給電情報として報知する報知手段（６ｄ、６ｅ、３ｇ）と、を備えたことを特徴とする車両用無線給電システム（１）。
2. 請求項１に記載した車両用無線給電システムにおいて、
   前記報知手段は、前記無線給電情報として前記無線給電手段が前記無線受電手段に無線給電可能であるか否かの情報を報知することを特徴とする車両用無線給電システム。
3. 請求項１又は２に記載した車両用無線給電システムにおいて、
   前記報知手段は、前記無線給電情報として前記無線給電手段が前記無線受電手段に無線給電した給電量の情報を報知することを特徴とする車両用無線給電システム。
4. 請求項１から３の何れか一項に記載した車両用無線給電システムにおいて、
   前記携帯機器は、前記無線給電手段が前記無線受電手段に無線給電することで前記電池の充電量が変動し、
   前記報知手段は、前記無線給電情報として前記無線給電手段が前記無線受電手段に無線給電したことで変動した前記電池の充電量の情報を報知することを特徴とする車両用無線給電システム。
5. 請求項１から４の何れか一項に記載した車両用無線給電システムにおいて、
   前記報知手段は、前記無線給電手段が前記無線受電手段に無線給電中では、前記無線給電情報として前記無線給電手段から前記無線受電手段への無線給電が正常であるか異常であるかの情報を報知することを特徴とする車両用無線給電システム。
6. 請求項１から５の何れか一項に記載した車両用無線給電システムにおいて、
   前記報知手段は、前記車両側無線給電システムに設けられていることを特徴とする車両用無線給電システム。
7. 請求項１から５の何れか一項に記載した車両用無線給電システムにおいて、
   前記報知手段は、前記携帯機器に設けられていることを特徴とする車両用無線給電システム。
8. 請求項１から６の何れか一項に記載した車両用無線給電システムにおいて、
   前記無線給電手段は、前記携帯機器を収納可能な給電ケース（６）に設けられ、前記給電ケースが前記携帯機器を収納している状態で前記無線受電手段に無線給電可能であることを特徴とする車両用無線給電システム。
9. 請求項８に記載した車両用無線給電システムにおいて、
   前記無線給電手段は、前記給電ケースが前記携帯機器を収納している状態で所定条件が成立している期間で前記無線受電手段に無線給電可能であり、前記給電ケースが前記携帯機器を収納している状態でも前記所定条件が成立していない期間では前記無線受電手段に無線給電不可能であることを特徴とする車両用無線給電システム。
10. 請求項９に記載した車両用無線給電システムにおいて、
    前記無線給電手段は、無線給電することによる外部への電磁波の漏洩を抑制可能な状態であることを前記所定条件とすることを特徴とする車両用無線給電システム。
11. 請求項１から１０の何れか一項に記載した車両用無線給電システムにおいて、
    前記無線給電手段は、前記無線受電手段への給電電力の電力量を制御可能であることを特徴とする車両用無線給電システム。
12. 車両に設けられている車両側無線給電システム（２）において、
    電池（３ｌ）に蓄積されている電力を動作電力として動作する携帯機器（３）の無線受電手段（３ｊ）に無線給電する無線給電手段（６ｃ）と、
    前記無線給電手段から前記無線受電手段への無線給電に関する情報を無線給電情報として報知する報知手段（６ｄ、６ｅ）と、を備えたことを特徴とする車両側無線給電システム。
13. 電池（３ｌ）に蓄積されている電力を動作電力として動作する携帯機器（３）において、
    車両に設けられている車両側無線給電システム（２）の無線給電手段（６ｃ）から無線給電される無線受電手段（３ｊ）と、
    前記無線給電手段から前記無線受電手段への無線給電に関する情報を無線給電情報として報知する報知手段（３ｇ）と、を備えたことを特徴とする携帯機器。

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