JP2021023034A - 車載用の非接触充電装置及び車両 - Google Patents

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Abstract

【課題】携帯機器の位置ずれに適宜対処できる車載用の非接触充電装置及び車両を提供する。【解決手段】この非接触充電装置は、携帯機器が搭載される搭載部と、非接触に電力を伝送する伝送部と、搭載部に搭載された携帯機器の受電部の位置を検出する位置検出部を備える。さらに、非接触充電装置及び車両は、充電モードを切り替え可能な制御部及び制御装置を備える。切替可能な充電モードには、受電部が標準領域に位置する場合に充電可能とする通常モード（ステップＳ２５）と、受電部が拡大領域に位置する場合にも充電可能とする拡大モード（ステップＳ２１、Ｓ２２）とを含む。さらに、拡大モードには、送電部に標準の電流が出力される標準電流モード（ステップＳ２２）と、増強された電流が出力される増強電流モード（ステップＳ２１）とが含まれる。【選択図】図３

Description

本発明は、携帯機器の非接触充電を行う車載用の非接触充電装置及び車両に関する。
近年、携帯機器に非接触に充電電力を伝送する非接触充電装置が多く利用されている。非接触充電装置は、車両の搭乗者室においても使用されることが想定される。車両の走行中、搭乗者室には慣性力及び振動が生じるため、非接触充電装置上で携帯機器がずれる場合がある。
特許文献１には、携帯機器の位置がずれたときに、給電コイルを携帯機器に合わせて移動させ、携帯機器の充電を再開する車載用の非接触充電装置が示されている。
国際公開第２０１５／０５９９１２号
車両の搭乗者室で携帯機器を非接触充電する場合、携帯機器の位置ずれにより、充電が停止したり、充電効率が低下して充電が進まないといった事態は望ましくない。また、携帯機器の位置ずれにより充電効率が悪い状態で充電を続けると、送電部から漏れた電磁界により、発熱又は電磁ノイズの発生といった課題が生じる。
本発明は、携帯機器の位置ずれに適宜対処できる車載用の非接触充電装置及び車両を提供することを目的とする。
請求項１に記載の発明は、
車両に搭載されて携帯機器の充電を行う車載用の非接触充電装置であって、
携帯機器が搭載される搭載部と、
非接触に電力を伝送する送電部と、
前記搭載部に搭載された携帯機器の受電部の位置を検出する位置検出部と、
充電モードを切り替え可能な制御部と、
を備え、
前記制御部が切り替え可能な前記充電モードには、携帯機器の受電部が前記搭載部の標準領域に位置する場合に充電可能とする通常モードと、携帯機器の受電部が前記標準領域よりも外方の拡大領域に位置する場合にも充電可能とする拡大モードとが含まれ、
前記拡大モードには、前記送電部に標準の電流が出力される標準電流モードと、前記標準に電流よりも大きな電流が出力される増強電流モードとが含まれることを特徴とする車載用の非接触充電装置である。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の車載用の非接触充電装置において、
前記制御部は、携帯機器の受電部が前記拡大領域内でかつ前記標準領域外に位置する場合に前記増強電流モードに切り替え可能に構成されることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の車載用の非接触充電装置において、
車両の制御装置に接続可能な入出力ポートを更に備え、
前記制御部は、前記入出力ポートを介して入力された要求に基づき、前記充電モードを切り替えることを特徴とする。
請求項４記載の発明は、
携帯機器が搭載される搭載部と非接触に電力を伝送する送電部とを備える非接触充電装置を搭載可能な車両であって、
前記車載用の非接触充電装置の充電モードを切り替える制御装置を備え、
前記制御装置が切り替え可能な前記充電モードには、携帯機器の受電部が前記搭載部の標準領域に位置する場合に充電可能とする通常モードと、携帯機器の受電部が前記標準領域よりも外方の拡大領域に位置する場合にも充電可能とする拡大モードとが含まれ、
前記拡大モードには、前記送電部に標準の電流が出力される標準電流モードと、前記標準に電流よりも大きな電流が出力される増強電流モードとが含まれることを特徴とする。
請求項５記載の発明は、請求項４記載の車両において、
前記制御装置は、
携帯機器の受電部が前記拡大領域内でかつ前記標準領域外に位置する場合に、前記増強電流モードに切り替え可能に構成されることを特徴とする。
請求項６記載の発明は、請求項４又は請求項５に記載の車両において、
前記制御装置は、車両の走行状態又は道路状況に基づいて、前記非接触充電装置の制御内容を切り替えることを特徴とする。
請求項７記載の発明は、請求項６記載の車両において、
前記制御装置は、走行により携帯機器が変位すると判断される走行状態又は道路状況である場合に、前記標準電流モードから前記増強電流モードへの切り替えを禁止することを特徴とする。
請求項８記載の発明は、請求項６又は請求項７に記載の車両において、
前記制御装置は、走行により携帯機器が変位すると判断される走行状態又は道路状況であり、かつ、携帯機器が前記拡大領域から前記拡大領域外へ移動した場合に、前記拡大モードの送電の中断を遅延させることを特徴とする。
請求項９記載の発明は、請求項４から請求項８のいずれか一項に記載の車両において、
搭乗者による前記拡大モードの選択が可能な操作部を、更に備え、
前記制御装置は、前記操作部から前記拡大モードの選択が行われている場合に、前記充電モードを前記拡大モードへ切り替え可能に構成されることを特徴とする。
請求項１０記載の発明は、請求項４から請求項９のいずれか一項に記載の車両において、
前記制御装置は、電磁ノイズの影響を受ける機能の動作状況に基づいて、前記標準電流モードから前記増強電流モードへの切り替えの可否を決定することを特徴とする。
請求項１１記載の発明は、請求項４から請求項１０のいずれか一項に記載の車両において、
前記制御装置は、前記携帯機器の消費電力、充電率、又はこれら両方に基づいて、前記標準電流モードから前記増強電流モードへの切り替えの可否を決定することを特徴とする。
請求項１２記載の発明は、請求項４から請求項１１のいずれか一項に記載の車両において、
表示パネルを備え、
前記制御装置は、前記表示パネルに前記標準電流モードと前記増強電流モードとの切り替わりの状況を表示させることを特徴とする。
本発明によれば、携帯機器の位置ずれが無い場合には通常モードにより通常の充電を行うことができる。さらに、携帯機器に位置ずれが生じた場合でも、拡大モードにより充電を継続することができる。一方、拡大モードにより位置ずれがある状態で充電を行った場合、携帯機器の充電効率が低下するため、充電速度が低下したり、送電部から漏れた電磁界が外部に影響を及ぼす恐れがある。そこで、本発明によれば、さらに、拡大モードにおいて標準電流モードと増強電流モードとの切り替えが可能である。よって、状況に応じて増強電流モードにより携帯機器の充電速度の低下を抑制したり、状況に応じて標準電流モードにより漏洩した電磁界の外部への影響を抑制したりすることができる。したがって、携帯機器の位置ずれに適宜対処して、携帯機器の非接触充電が可能となる。
本発明の実施形態に係る車両を示すブロック図である。 携帯機器の位置と充電効率との関係を示す図であり、（Ａ）は、通常モードで充電可能な携帯機器の搭載例を示す図、（Ｂ）は、拡大モードで充電可能な携帯機器の搭載例を示す図である。 機器管理部が実行する充電モード制御処理を示すフローチャートである。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る車両を示すブロック図である。本実施形態の車両１は、例えばエンジン自動車であり、駆動輪２と、駆動輪２を駆動する内燃機関であるエンジン３と、エンジン３の動かすための補機４と、運転者が運転の操作を行う運転操作部１１と、運転操作部１１の操作信号に基づいて補機４を制御する走行制御部１２とを備える。なお、車両１の駆動方式はエンジン３に限定されず、車両１は、ＥＶ（Electric Vehicle）、ＨＥＶ（Hybrid Electric Vehicle）又はＦＣＶ（Fuel Cell Vehicle）等であってもよい。
本実施形態の車両１は、更に、表示パネル２１、非接触充電装置３０、機器操作部２２、ナビゲーションシステム２３、加速度センサ２４及び機器管理部２８を備える。機器管理部２８は、本発明に係る制御装置の一例に相当する。表示パネル２１、非接触充電装置３０及び機器操作部２２は、車両１の搭乗者室に配置され、搭乗者が使用できる。搭乗者は、機器操作部２２を介して、表示パネル２１、ナビゲーションシステム２３及び非接触充電装置３０などのアクセサリ機器に関する各種の操作入力を行うことができる。
機器管理部２８は、ナビゲーションシステム２３及び非接触充電装置３０などのアクセサリ機器の制御を行う。機器管理部２８には、加速度センサ２４から車両１の振動情報が入力される。機器管理部２８は、ナビゲーションシステム２３と通信を行って、車両１の現在の走行道路が例えば踏切などの凸凹路で有るか否かの情報を受信できる。加えて、機器管理部２８は、機器操作部２２の操作入力を受け、表示パネル２１の表示制御、ナビゲーションシステム２３の動作制御、並びに、非接触充電装置３０の駆動制御を行う。機器管理部２８は、１つのＥＣＵ（Electronic Control Unit）から構成されてもよいし、複数のＥＣＵが連携して動作する構成としてもよい。
表示パネル２１には、非接触充電装置３０の充電モードに関する表示を行う充電モード表示部２１ａが設けられている。充電モード表示部２１ａは、非接触充電装置３０の充電モードが後述する拡大モードのときに、標準電流モードか増強電流モードであるかを示す情報を表示できる。加えて、充電モード表示部２１ａは、通常モードか拡大モードかを示す情報を表示可能としてもよい。
非接触充電装置３０は、車載用のアクセサリ機器であり、携帯機器の非接触充電を行う。非接触充電装置３０は、携帯機器が搭載される搭載部３１と、搭載部３１の下方に配置され電磁作用により送電を行う送電部（例えば送電コイル）３２と、携帯機器の充電制御部と通信を行う通信部３３と、送電部３２に電流を出力する電流出力回路３４と、機器管理部２８と通信を行うための信号線が接続される入出力ポート３５と、制御部３６と、携帯機器の受電部８２（図２（Ａ）を参照）の位置を検出する位置検出部３７とを備える。
制御部３６は、例えばマイクロコンピュータであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）が制御プログラムを実行することで予め定められた制御処理を行う。制御部３６は、機器管理部２８との通信、位置検出部３７からの検出結果の入力処理、携帯機器の充電制御部との通信部３３を介した通信処理、並びに、電流出力回路３４の出力制御等を行う。
位置検出部３７は、搭載部３１上のどの領域に携帯機器の受電部８２（図２（Ａ）を参照）があるかを検出する。受電部８２は例えば受電コイルである。検出の方式は、特に限定されず、様々な方式が適用されてよい。例えば、光センサなど対象物の近接を検出するセンサを用いた検出方式、通信部３３の受信信号の強度など携帯機器からの無線信号の電界強度を用いた検出方式、通信部３３を介して携帯機器から受電電力の情報を取得し、受電電力と送電部３２の送電電力との差分から受電部が位置する領域を検出する方式などを適用できる。携帯機器における受電部の配置（例えば中央）が既知であれば、位置検出部３７は、携帯機器の位置から受電部の位置を検出してもよい。
電流出力回路３４は、制御部３６により制御された電流値で、送電部３２に交流電流を出力する。交流電流の出力により送電部３２から電力伝送用の電磁界が発生する。
図２は、携帯機器の位置と充電効率との関係を示す図であり、（Ａ）は、通常モードで充電可能な携帯機器の搭載例を示す図、（Ｂ）は、拡大モードで充電可能な携帯機器の搭載例を示す図である。
非接触充電装置３０の搭載部３１は、携帯機器８０よりも大きな面積を有し、搭載部３１上で携帯機器８０が変位可能である。搭載部３１には、送電部３２が発生する電磁界が強く作用する領域と、弱く作用する領域とが含まれる。例えば、送電部３２の近傍である中央領域が電磁界が強く作用し、周囲に逸れるに従って作用する電磁界が低下する。電磁界が強く作用する領域では高い充電効率が得られ、電磁界が弱く作用する領域では充電効率が低下する。搭載部３１には、充電効率が標準値（例えば８０％以上）となる標準領域Ｒ１と、標準領域Ｒ１の外方に存在し、充電効率が一段低い（例えば５０％〜８０％）拡大領域Ｒ２とが設定される。加えて、搭載部３１には、拡大領域Ｒ２の外方に存在し、充電効率がもう一段低い（例えば３０％〜５０％）低効率領域Ｒ３と、低効率領域Ｒ３の外方に存在し、充電が困難な効率（例えば０％〜３０％）となる充電困難領域Ｒ４とが含まれる。
なお、本実施形態では、携帯機器８０の受電部（受電コイル）８２のうち送電部３２の中央から最も離れた箇所が、搭載部３１の或る領域に位置するときに、この領域の充電効率が得られるものとする。しかし、各領域の定義はこの例に限られず、例えば、受電部８２の中央又は受電部８２のうち送電部３２の中央に最も近い箇所が、搭載部３１の或る領域に位置するときに、この領域の充電効率が得られるものとして、各領域が定義されてもよい。本明細書では、或る領域の充電効率が得られる受電部８２の配置を、「受電部８２がこの領域に位置する」と表現する。また、ある領域について「領域内」とは、この領域とこの領域よりも内側の領域とを包含した領域を意味し、ある領域について「領域外」と表現したときは、この領域よりも外側（外周側）の領域を意味する。図２（Ａ）は、携帯機器８０の受電部８２が標準領域Ｒ１に位置し、標準の充電効率（８０％以上）が得られる状態を表わしている。図２（Ｂ）は、携帯機器８０の受電部８２が拡大領域Ｒ２に位置し、一段低い充電効率（５０％〜８０％）が得られる状態を表わしている。
非接触充電装置３０の制御部３６は、複数の充電モードを選択的に切り替え可能である。複数の充電モードには、携帯機器８０の受電部８２が標準領域Ｒ１に位置する場合に電力伝送を行う通常モードと、携帯機器８０の受電部８２が拡大領域Ｒ２内に位置する場合に電力伝送を行う拡大モードとが含まれる。さらに、拡大モードには、送電部３２に標準の電流が出力される標準電流モードと、標準の電流よりも大きな電流が出力される増強電流モードとが含まれる。増強電流モードの電流値は、例えば、充電効率が低下していても、受電部８２には標準の充電時と同等の電力が送られる電流値、すなわち、電力効率の低下を相殺する増加分を含んだ電力が伝送される電流値に設定されてもよい。
非接触充電装置３０の制御部３６は、機器管理部２８からの要求を入出力ポート３５を介して受信し、受信した要求に基づいて充電モードの切り替えを行う。
＜充電モード制御処理＞
図３は、機器管理部が実行する充電モード制御処理を示すフローチャートである。機器管理部２８は、非接触充電装置３０の駆動中、例えば所定の制御サイクル（例えば１０秒ごと）ごとに、図３の充電モード制御処理を繰り返し実行する。
充電モード制御処理が開始されると、機器管理部２８は、先ず、ユーザ（車両１の搭乗者）が機器操作部２２を介して拡大モードを選択可の設定を行っているか否かを判別する（ステップＳ１）。その結果、ユーザが拡大モードを選択可の設定を行っていない場合には、機器管理部２８は、要求する充電モードとして、通常モードを選択する（ステップＳ２５）。通常モードが選択されたら、機器管理部２８は非接触充電装置３０の制御部３６ー通常モードの要求を送信し、制御部３６は、要求された通常モードで非接触充電装置３０を駆動する。通常モードの駆動により、携帯機器８０の受電部８２が標準領域Ｒ１にあれば標準の電流で電力伝送が行われる一方、携帯機器８０の受電部８２が標準領域Ｒ１外に変位すれば電力伝送が停止される。
ステップＳ１の結果、拡大モードの選択可の設定がなされていれば、機器管理部２８は非接触充電装置３０の制御部３６から、搭載部３１上の携帯機器８０の受電部８２の位置情報、携帯機器８０の現在の消費電力の情報、並びに、携帯機器８０の現在の充電率の情報を入力する（ステップＳ２）。位置情報は、位置検出部３７の検出結果から得られ、消費電力の情報及び充電率の情報は、通信部３３を介した携帯機器８０との通信により得られる。
次に、機器管理部２８は、ステップＳ２で入力した携帯機器８０の位置情報に応じた分岐処理を行う。すなわち、機器管理部２８は、携帯機器８０の受電部８２が充電効率５０％〜８０％の拡大領域Ｒ２に位置するか否かの判別（ステップＳ３）、３０％〜５０％の低効率領域Ｒ３に位置するか否かの判別（ステップＳ４）、０％〜３０％の充電困難領域Ｒ４に位置するか否かの判別（ステップＳ５）を行い、各領域に応じたステップへ処理を分岐する。
分岐処理（ステップＳ３〜Ｓ５）の結果、携帯機器８０の受電部８２が標準領域Ｒ１にあって、ステップＳ５のＮＯに処理が分岐したら、機器管理部２８は通常モードを選択する（ステップＳ２５）。通常モードが選択されたら、機器管理部２８は非接触充電装置３０の制御部３６へ、通常モードの要求を送信する。そして、制御部３６が要求された通常モードで非接触充電装置３０を駆動する。
分岐処理（ステップＳ３〜Ｓ５）の結果、携帯機器８０の受電部８２が拡大領域Ｒ２にあって、ステップＳ３のＹＥＳに処理が分岐したら、機器管理部２８は、ステップＳ６〜Ｓ９で、増強電流モードに適した状況か適さない状況かを判別する。
ステップＳ６では、機器管理部２８は、携帯機器８０の現在の消費電力が閾値Ｐｔｈ以下か判別する。消費電力が閾値Ｐｔｈを超えた状態とは、携帯機器８０が高負荷な駆動により発熱が生じている状態を意味する。携帯機器８０が発熱しているときには、大きな充電電流が流れることは好ましくなく、ステップＳ６でＮＯの判別結果のときは増強電流モードが適していない状況に相当する。
ステップＳ７では、機器管理部２８は、携帯機器８０の現在の充電率が閾値Ｃｔｈ以下であるか判別する。充電率が閾値Ｃｔｈよりも大きければ、さほど充電の緊急性はなく、大きな充電電流は不要であると判断できる。ステップＳ７でＮＯの判別結果のときは増強電流モードが適していない状況に相当する。
ステップＳ８では、機器管理部２８は、凸凹路の走行中かを判別する。凸凹路の走行中とは、走行により搭載部３１上を携帯機器８０が変位すると判断される走行状態又は道路状況に相当する。走行により携帯機器８０が変位するとは、走行に伴う慣性力又は振動によって携帯機器８０が変位することを意味する。この判別は、例えば加速度センサ２４からの信号に基づき実現してもよいし、ナビゲーションシステム２３から受信した走行路の情報（例えば踏切走行中など）に基づき実現してもよい。凸凹路の走行中には、振動で携帯機器８０が搭載部３１上を変位し、標準領域Ｒ１に移動してしまう可能性がある。標準領域Ｒ１に携帯機器８０の受電部８２が位置するときに、増強電流モードにすると、携帯機器８０に過大な充電電流が送られる恐れがある。ステップＳ８でＹＥＳの判別結果のときは増強電流モードが適していない状況に相当する。
ステップＳ９では、機器管理部２８は、送電部３２からの電磁界の漏れが電磁ノイズとなって正常な動作の妨げとなる無線機能の動作中か否かを判別する。この無線機能には、例えば、ナビゲーションシステム２３のラジオ視聴、並びに、ナビゲーションシステム２３と携帯機器８０との近距離無線通信の接続等が含まれてもよい。ステップＳ９でＹＥＳの判別結果のときは増強電流モードが適していない状況に相当する。
機器管理部２８は、ステップＳ６〜Ｓ９のうち少なくともいずれか１つの判別処理で増強電流モードに適していない状況と判断した場合には、増強電流モードへの切り替えを禁止する。そして、機器管理部２８は、先ず、充電モード表示部２１ａに標準電流モードの表示出力を行わせ（ステップＳ１１）、次に、要求する充電モードとして、拡大モードの標準電流モードを選択する（ステップＳ２２）。すでに、標準電流モードの表示出力済みで、標準電流モードが選択されていた場合には、この表示出力と選択とが継続される。標準電流モードが選択されたら、機器管理部２８は非接触充電装置３０の制御部３６へ、標準電流モードの要求を送信し、制御部３６は、要求された拡大モードの標準電流モードで非接触充電装置３０を駆動する。
一方、機器管理部２８は、ステップＳ６〜Ｓ９の全てが増強電流モードに適している状況と判断した場合には、増強電流モードへの切り替えを許可する。そして、機器管理部２８は、充電モード表示部２１ａに増強電流モードの表示出力を行わせ（ステップＳ１０）、次に、要求する充電モードとして、拡大モードの増強電流モードを選択する（ステップＳ２１）。すでに、増強電流モードの表示出力済みで、増強電流モードが選択されていた場合には、この表示出力と選択とが継続される。増強電流モードが選択されたら、機器管理部２８は非接触充電装置３０の制御部３６へ、増強電流モードの要求を送信し、制御部３６は、要求された拡大モードの増強電流モードで非接触充電装置３０を駆動する。
ステップＳ２１で増強電流モードが選択される場合には、ステップＳ６〜Ｓ９で増強電流モードに適していない状況が除外されるという条件に加えて、ステップＳ３で、携帯機器８０の受電部８２が拡大領域Ｒ２に位置することが条件とされる。標準領域Ｒ１に携帯機器８０の受電部８２が位置するときに増強電流モードになると、携帯機器８０に過大な充電電流が送られる恐れがある。ステップＳ３の判別処理により、このような恐れが抑制されている。
分岐処理（ステップＳ３〜Ｓ５）の結果、携帯機器８０の受電部８２が低効率領域Ｒ３にあって、ステップＳ４のＹＥＳに処理が分岐したら、機器管理部２８は、凸凹路を走行中か否かを判別する（ステップＳ１２）。さらに、機器管理部２８は、受電部８２が低効率領域Ｒ３に閾値時間Ｔｔｈ以上継続して存在するか判別する（ステップＳ１３）。継続時間のカウントは、複数回の充電モード制御処理に渡って計時を継続するカウンタを利用して実現できる。
そして、ステップＳ１２がＹＥＳで、かつ、ステップＳ１３でＮＯと判別されたら、機器管理部２８は、受電部８２が拡大領域Ｒ２外へ移動したことに基づく拡大モードの送電の中断を遅延させる要求を選択する（ステップＳ２３）。この要求は、非接触充電装置３０の制御部３６へ送信される。非接触充電装置３０の制御部３６は、送電中断の遅延の要求を受けると、拡大モードで受電部８２が拡大領域Ｒ２外に移動しても、即時に送電を中断する処理を行わず、中断の処理を延期する。
一方、ステップＳ１２でＮＯ又はステップＳ１３でＹＥＳと判別されたら、機器管理部２８は、受電部８２が拡大領域Ｒ２外へ移動したことに基づく拡大モードの送電中断の許可を選択する（ステップＳ２４）。送電中断の許可は、非接触充電装置３０の制御部３６へ送信される。送電中断の許可を受けると、非接触充電装置３０の制御部３６は、拡大モードの送電中断を遅延させていた場合に、遅延を解除して送電中断の処理を実行する。
ユーザにより拡大モードが選択されている場合には、携帯機器８０の充電速度の向上が求められていることが想定される。ステップＳ２３の遅延の要求によれば、振動の多い走行中で一時的に携帯機器８０が変位し、再び元の位置に戻る可能性が高い状況であれば、遅延の要求により拡大モードの送電の中断が省かれて、携帯機器８０の充電速度の向上に寄与できる。さらに、ステップＳ２４の送電の中断の許可によれば、振動の多い走行により携帯機器８０が再び拡大領域Ｒ２に戻る可能性がありつつも長い時間戻らない場合には、送電が中断され、充電効率が悪い状態で送電が長く継続されてしまうことを抑制できる。
分岐処理（ステップＳ３〜Ｓ５）の結果、携帯機器８０の受電部８２が充電困難領域Ｒ４にあって、ステップＳ５のＹＥＳに処理が分岐したら、機器管理部２８は、受電部８２が拡大領域Ｒ２外に移動したことに基づく拡大モードの送電中断の許可を選択する（ステップＳ２４）。ステップＳ５、Ｓ２４の制御により、携帯機器８０が大幅に位置ずれした場合、あるいは、充電が不要となってユーザが携帯機器８０を搭載部３１上の端に移したような場合において、充電効率が非常に低い状況で送電部３２からの電磁界の出力が継続されてしまうことを抑制できる。
上記の充電モード制御処理が繰り返し実行されることで、搭乗者の充電モードの選択状況、車両１の走行状況、並びに、携帯機器８０の状態等に基づいて、適宜、非接触充電装置３０の充電モードが切り替えられ、携帯機器８０の非接触充電が実現される。
以上のように、本実施形態の車両１及び非接触充電装置３０によれば、切替可能な非接触充電の充電モードとして、通常モードと拡大モードとが含まれる。さらに、拡大モードには標準電流モードと増強電流モードとが含まれる。したがって、携帯機器８０の位置がずれ易い車両１において、位置ずれが無い場合には、通常モードにより携帯機器８０の通常の非接触充電が可能となり、位置ずれが有る場合には、拡大モードにより携帯機器８０の非接触充電が可能となる。一方、拡大モードにおいて携帯機器８０の位置がずれた状態の非接触充電では、充電効率の低下により充電速度が低下したり、送電部３２から漏れた電磁界が外部に影響を及ぼす恐れがある。そこで、状況に応じて増強電流モードが選択されることで、充電効率の低下を電流の増強で補って、充電速度を向上できる。また、状況に応じて標準電流モードが選択されることで、送電部３２から漏れた電磁界が外部に影響を及ぼすことを抑制できる。
さらに、本実施形態の車両１及び非接触充電装置３０によれば、機器管理部２８は、携帯機器８０の受電部８２が拡大領域Ｒ２に位置する場合（ステップＳ３のＹＥＳ：すなわち拡大領域Ｒ２内でかつ標準領域Ｒ１外に位置する場合）に、増強電流モードに切り替え可能に構成される。すなわち、受電部８２が標準領域Ｒ１に位置するときには、増強電流モードへ切り替えられることがない。したがって、受電部８２が標準領域Ｒ１に位置するときに、送電電力が増強されて、受電部８２に過大な充電電流が流れてしまうといった事態の発生を抑制できる。
さらに、本実施形態の非接触充電装置３０によれば、制御部３６は、入出力ポート３５を介して入力された機器管理部２８からの要求に基づいて充電モードを切り替える。このような構成によれば、車両１側の機器管理部２８によって、車両１に備わる機器（機器操作部２２）を使用し、かつ、車両１の走行状況に応じた充電モードの切り替えの制御を容易に実現できる。
さらに、本実施形態の車両１及び非接触充電装置３０によれば、車両１の走行状態又は道路状況（例えば振動が多く生じる路か否か）に基づいて、非接触充電装置３０の制御内容が切り替えられる（図３のステップＳ８又はＳ１２を参照）。したがって、携帯機器８０が搭載部３１上で細かく動きやすい状況と、細かく動きにくい状況とを切り分けて、状況に応じた充電制御を実現できる。
具体的には、本実施形態の車両１及び非接触充電装置３０によれば、走行により携帯機器８０が変位すると判断される走行中（例えば凸凹路の走行中）には、標準電流モードから増強電流モードへの切り替えが禁止される（図３のステップＳ８を参照）。このような構成によれば、振動により携帯機器８０が標準領域Ｒ１に戻ったときに増強電流モードとなって過大な充電電流が携帯機器８０に流れてしまうことを抑制できる。
また具体的には、本実施形態の車両１及び非接触充電装置３０によれば、走行により携帯機器８０が変位すると判断される走行中（例えば凸凹路の走行中）には、携帯機器８０が拡大領域Ｒ２から低効率領域Ｒ３へ移動しても、拡大モードの送電中断が遅延される（図３のステップＳ１２、Ｓ１３、Ｓ２３を参照）。このような構成によれば、拡大モードの選択により携帯機器８０の充電を急いでいる際、振動により携帯機器８０が拡大領域Ｒ２と低効率領域Ｒ３とを行き来してしまうような場合に、逐次、送電が中断されず、携帯機器８０の充電速度の向上に寄与できる。
さらに、本実施形態の車両１及び非接触充電装置３０によれば、搭乗者が拡大モードの選択可能の設定を行っている場合に、拡大モードへの切り替えが可能となる（図３のステップＳ１を参照）。このような構成によれば、搭乗者の拡大モードの選択が無いと拡大モードへの切り替えが行われないので、送電部３２からの電磁界の漏れが望まれない場合に搭乗者の意思で対応することができる。
さらに、本実施形態の車両１及び非接触充電装置３０によれば、電磁ノイズの影響を受ける機能（ラジオ視聴、近距離無線接続など）の動作状況に基づいて、増強電流モードへの切り替えの可否が決定される（図３のステップＳ９を参照）。これにより、電磁ノイズの影響を考慮した充電モードの切り替えが可能となる。
さらに、本実施形態の車両１及び非接触充電装置３０によれば、携帯機器８０の表示電力及び充電率に基づいて、増強電流モードへの切り替えの可否が決定される（図３のステップＳ６、Ｓ７を参照）。これにより、携帯機器８０の異常発熱を抑制したり、不必要な充電速度の向上を抑制したりすることができる。
さらに、本実施形態の車両１及び非接触充電装置３０によれば、表示パネル２１の充電モード表示部２１ａに、標準電流モードと増強電流モードの切り替わり状況が表示される。これにより、搭乗者は、自動で切り替えられる拡大モード時の電力出力量を認識できる。そして、電力出力量に認識に基づいて、搭乗者は、携帯機器８０の充電量を予測したり、送電部３２からの電磁界の漏れの有無及び大小を認識したり、携帯機器８０の位置を修正したりすることができる。
以上、本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は上記実施形態に限られない。例えば、上記実施形態では、車両１の機器管理部２８が充電モードを選択する構成を示したが、充電モードの選択を非接触充電装置３０の制御部３６が実行する構成としてもよい。こり場合。例えば、機器管理部２８が、入出力ポート３５を介して、車両１の走行状況の情報、並びに、搭乗者の選択状況の情報を、制御部３６へ送信し、制御部３６が図３のステップＳ３〜Ｓ１３、Ｓ２１〜Ｓ２５の処理を実行すればよい。
また、上記実施形態では、非接触充電装置３０を搭載した車両１について説明したが、本発明に係る車両には、非接触充電装置が未搭載でオプションとして搭載可能である車両も含まれる。すなわち、本発明に係る車両は、非接触充電装置を搭載したときに非接触充電装置と通信して非接触充電装置の充電モードを切り替える制御装置を備えていれば、非接触充電装置を未だ備えていない構成であってもよい。
また、上記実施形態では、走行により携帯機器８０が変位すると判断される走行状態又は道路状況として、凸凹路の走行中を一例として示した。しかし、上記の判断が行われる走行状態又は道路状況としては、例えば、車両の走行モードとして、操舵、加速などの応答性が高いスポーツモードが選択されている走行状態、又は悪路走行用モードが選択されている走行状態が適用されてもよいし、急操舵又は急加減速の多い走行状態すなわち運転強度の高い走行状態、ＡＢＳ（Antilock Brake System）、ＴＣＳ（traction control system）の作動中又は作動が多い走行状態などが、適用されてもよい。運転強度の高い走行は、加速度センサにより検出された加減速又は横Ｇ（横向きの慣性力）の推移、或いは、操舵ハンドル、アクセルペダル、ブレーキペダル等の操作量の推移から判断されてもよい。
さらに、上記実施形態では、拡大モードを選択可とする設定が搭乗者により行われる例を示したが、携帯機器の充電率に応じて、拡大モードを選択可とする設定が自動的に行われてもよい。また、上記実施形態では、拡大モードの際の増強電流モードと標準電流モードとが、条件に応じて制御処理により切り替わる例を示したが、搭乗者の操作に基づいて切り替わる構成が採用されてもよい。その場合、増強電流モードが禁止される状況で、搭乗者が増強電流モードに切り替える操作を行った場合、搭乗者が増強電流モードに切り替える操作を行った後に、増強電流モードが禁止される状況に移行した場合には、搭乗者の切り替えの操作を拒絶し、表示パネルに拒絶されたことを表示出力してもよい。その他、標準領域及び拡大領域の各充電効率、増強電流モードへの切り替えを禁止する条件の内容及び数など、実施形態で示した細部は、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
１ 車両
２１ 表示パネル
２１ａ 充電モード表示部
２２ 機器操作部
２３ ナビゲーションシステム
２４ 加速度センサ
２８ 機器管理部
３０ 非接触充電装置
３１ 搭載部
３２ 送電部
３３ 通信部
３４ 電流出力回路
３５ 入出力ポート
３６ 制御部
３７ 位置検出部
８０ 携帯機器
８２ 受電部
Ｒ１ 標準領域
Ｒ２ 拡大領域
Ｒ３ 低効率領域
Ｒ４ 充電困難領域

Claims (12)

  1. 車両に搭載されて携帯機器の充電を行う車載用の非接触充電装置であって、
    携帯機器が搭載される搭載部と、
    非接触に電力を伝送する送電部と、
    前記搭載部に搭載された携帯機器の受電部の位置を検出する位置検出部と、
    充電モードを切り替え可能な制御部と、
    を備え、
    前記制御部が切り替え可能な前記充電モードには、携帯機器の受電部が前記搭載部の標準領域に位置する場合に充電可能とする通常モードと、携帯機器の受電部が前記標準領域よりも外方の拡大領域に位置する場合にも充電可能とする拡大モードとが含まれ、
    前記拡大モードには、前記送電部に標準の電流が出力される標準電流モードと、前記標準に電流よりも大きな電流が出力される増強電流モードとが含まれることを特徴とする車載用の非接触充電装置。
  2. 前記制御部は、携帯機器の受電部が前記拡大領域内でかつ前記標準領域外に位置する場合に前記増強電流モードに切り替え可能に構成されることを特徴とする請求項１記載の車載用の非接触充電装置。
  3. 車両の制御装置に接続可能な入出力ポートを更に備え、
    前記制御部は、前記入出力ポートを介して入力された要求に基づき、前記充電モードを切り替えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車載用の非接触充電装置。
  4. 携帯機器が搭載される搭載部と非接触に電力を伝送する送電部とを備える非接触充電装置を搭載可能な車両であって、
    前記非接触充電装置の充電モードを切り替える制御装置を備え、
    前記制御装置が切り替え可能な前記充電モードには、携帯機器の受電部が前記搭載部の標準領域に位置する場合に充電可能とする通常モードと、携帯機器の受電部が前記標準領域よりも外方の拡大領域に位置する場合にも充電可能とする拡大モードとが含まれ、
    前記拡大モードには、前記送電部に標準の電流が出力される標準電流モードと、前記標準に電流よりも大きな電流が出力される増強電流モードとが含まれることを特徴とする車両。
  5. 前記制御装置は、
    携帯機器の受電部が前記拡大領域内でかつ前記標準領域外に位置する場合に、前記増強電流モードに切り替え可能に構成されることを特徴とする請求項４記載の車両。
  6. 前記制御装置は、車両の走行状態又は道路状況に基づいて、前記非接触充電装置の制御内容を切り替えることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の車両。
  7. 前記制御装置は、走行により携帯機器が変位すると判断される走行状態又は道路状況である場合に、前記標準電流モードから前記増強電流モードへの切り替えを禁止することを特徴とする請求項６記載の車両。
  8. 前記制御装置は、走行により携帯機器が変位すると判断される走行状態又は道路状況であり、かつ、携帯機器が前記拡大領域から前記拡大領域外へ移動した場合に、前記拡大モードの送電の中断を遅延させることを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の車両。
  9. 搭乗者による前記拡大モードの選択が可能な操作部を、更に備え、
    前記制御装置は、前記操作部から前記拡大モードの選択が行われている場合に、前記充電モードを前記拡大モードへ切り替え可能に構成されることを特徴とする請求項４から請求項８のいずれか一項に記載の車両。
  10. 前記制御装置は、電磁ノイズの影響を受ける機能の動作状況に基づいて、前記標準電流モードから前記増強電流モードへの切り替えの可否を決定することを特徴とする請求項４から請求項９のいずれか一項に記載の車両。
  11. 前記制御装置は、前記携帯機器の消費電力、充電率、又はこれら両方に基づいて、前記標準電流モードから前記増強電流モードへの切り替えの可否を決定することを特徴とする請求項４から請求項１０のいずれか一項に記載の車両。
  12. 表示パネルを備え、
    前記制御装置は、前記表示パネルに前記標準電流モードと前記増強電流モードとの切り替わりの状況を表示させることを特徴とする請求項４から請求項１１のいずれか一項に記載の車両。
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