JP5793443B2 - 携帯機 - Google Patents

Description

本発明は、車両のユーザに所持される、車両に搭載された車載機と無線通信する携帯機に関する。

従来、車両と携帯機（電子キー）との間で無線通信を行い、その通信結果に基づいて車両ドアの施解錠を許可したり、エンジン始動を許可したりするスマートエントリーシステムが知られている。そして、従来、そのスマートエントリーシステム等に用いられる携帯機の電池切れを抑制するために、携帯機に加わる振動により発電する振動発電装置と、その振動発電装置が発電した電力を蓄電する蓄電装置とを備えた携帯機の提案がある（特許文献１参照）。これによれば、ユーザが携帯機を携帯して歩行している際に携帯機に加わる振動により、発電を行い、その発電電力を蓄電できるので、携帯機の電池切れを抑制できるとしている。

特開２０１１−１３２７７２号公報

しかしながら、特許文献１の発明では、ユーザが携帯機を所持して歩行していなければ、発電、蓄電をできない。つまり、特許文献１の発明は、携帯機の電池切れの抑制という点では不十分であった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、電池切れをより一層抑制することができる携帯機を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る携帯機は、車両のユーザに所持される、前記車両に搭載された車載機と無線通信する通信手段を備えた携帯機であって、
前記携帯機が振動されることで発電を行う振動発電手段と、
電力を無線で送信する送電手段からの電力を受信する受電手段と、
前記振動発電手段と前記受電手段の両方に接続されて、前記振動発電手段が発電した電力と前記受電手段が受信した電力とを前記通信手段を駆動するための電力として蓄電する蓄電手段と、を備えることを特徴とする。

本発明の携帯機によれば、携帯機が振動されると、振動発電手段が発電を行い、その発電電力が蓄電手段に蓄電されるので、携帯機の電池切れを抑制できる。加えて、本発明の携帯機は、送電手段から無線で送信された電力を受信する受電手段を備えているので、受電手段が受信した電力も蓄電手段に蓄電することができる。つまり、携帯機に振動が加わっていないときでも、蓄電手段に電力が蓄電される手段が確保されているので、携帯機の電池切れをより抑制することができる。

また、本発明において、前記振動発電手段の内部インピーダンスは、前記受電手段の内部インピーダンスよりも高くなっており、
前記振動発電手段と前記蓄電手段の間の第１経路の導通、切断の切り替えと、前記受電手段と前記蓄電手段の間の第２経路の導通、切断の切り替えとを行う切替手段と、
前記受電手段による受電の有無を判断する受電判断手段と、
前記受電判断手段が、前記受電手段による受電が無いと判断したときには、前記第１経路を導通させ、前記第２経路を切断するように前記切替手段を制御する切替制御手段と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、受電手段による受電が無いときには、内部インピーダンスが低い受電手段が接続された第２経路が切断されるので、蓄電手段に蓄えられた電力が第２経路側に漏れてしまうのを防止できる。このとき、振動発電手段が接続された第１経路が導通されるので、携帯機の振動による発電電力を蓄電手段に蓄電できる。

また、本発明において、前記振動発電手段による発電の有無を判断する発電判断手段を備え、
前記送電手段は前記車載機に備えられ、
前記通信手段は、前記発電判断手段が前記振動発電手段による発電が無いと判断したときには、前記送電手段による送電の実施を指示する指示信号を前記車載機に送信し、
前記切替制御手段は、前記発電判断手段が前記振動発電手段による発電が無いと判断したときには、前記第２経路を導通させるように前記切替手段を制御することを特徴とする。

本発明によれば、送電手段が車載機に備えられ、振動発電手段による発電が無いときには、携帯機（通信手段）から車載機に、送電手段による送電を指示する指示信号が送信されるので、車載機がその指示信号を受信すれば、送電手段による送電が実施される。また、振動発電手段による発電が無いときには、第２経路が導通されて、受電手段と蓄電手段とが接続されるので、受電手段が送電手段からの電力を受信できる位置に配置されていれば、受電手段が受信した電力を蓄電手段に蓄電することができる。このように、振動発電手段による発電が無いときには、送電手段、受電手段による蓄電を試みるので、携帯機の電池切れを抑制できる。

また、本発明において、前記振動発電手段は、前記携帯機が振動されることで交流発電を行い、
前記受電手段は、前記送電手段からの電力を交流電力として受信し、
前記振動発電手段と前記受電手段の両方に接続された入力部と、前記蓄電手段に接続された出力部とを有し、前記入力部に入力される交流電力を直流電力に変換して前記出力部に出力する共用変換手段を備え、
前記蓄電手段は、前記出力部から出力された直流電力を蓄電することを特徴とする。

本発明によれば、振動発電手段による交流電力を直流電力に変換する変換手段と、受電手段による交流電力を直流電力に変換する変換手段とを共用変換手段で共用しているので、変換手段を別々に設けた場合に比べて、携帯機を小型化できる。

また、本発明において、前記振動発電手段と前記共用変換手段の間に配置され、分圧用コンデンサを含み、その分圧用コンデンサで前記振動発電手段が発電した交流電力の電圧を分圧する分圧手段を備え、
前記共用変換手段は、前記分圧手段で分圧された電圧の交流電力を直流電力に変換し、
前記送電手段は、所定の給電周波数の電力発生用の電磁波を送信し、
前記受電手段は、前記電磁波を受信するアンテナコイルと、そのアンテナコイルと前記給電周波数で共振する共振回路を構成する共振用コンデンサとを備え、前記アンテナコイルが前記電磁波を受信したときに前記共振回路で前記給電周波数の交流電力を発生させ、
前記共振用コンデンサは前記分圧用コンデンサに兼用されていることを特徴とする。

本発明によれば、受電手段の共振用コンデンサが分圧手段の分圧用コンデンサに兼用されているので、共振用コンデンサと分圧用コンデンサを別々に設ける場合に比べて、携帯機を小型化できる。

また、本発明において、前記振動発電手段から所定の振動発電周波数の交流電力が発電されると想定したとき、前記振動発電周波数における前記分圧手段のインピーダンスが前記振動発電手段の内部インピーダンスと同じになるように、前記分圧用コンデンサの容量が設定されていることを特徴とする。

本発明によれば、振動発電手段による交流電力の周波数として想定される振動発電周波数における分圧手段のインピーダンスが、振動発電手段の内部インピーダンスと同じになっているので、振動発電手段からその振動発電周波数で交流電力が発電された場合には、その交流電力を効率良く、共用変換手段を介して蓄電手段に伝達できる。なお、ここでいう、「分圧手段のインピーダンスが振動発電手段の内部インピーダンスと同じになっている」とは、それらインピーダンスが完全同一になっている他に、多少の誤差（例えば０〜２０％の誤差）を許容する概念である。

また、本発明において、前記振動発電手段に接続されて前記振動発電手段が発電した交流電流が流れる振動発電側経路と、前記受電手段に接続されて前記受電手段が受電した交流電流が流れるアンテナ側経路とが途中で合流して、その合流後の経路である合流経路が前記共用変換手段に接続されており、
前記振動発電周波数における前記共振用コンデンサのインピーダンスが前記共用変換手段の入力インピーダンスよりも高くなるように、前記共振用コンデンサの容量が設定されていることを特徴する。

本発明によれば、振動発電手段が発電した交流電流が流れる振動発電側経路と、受電手段が受電した交流電流が流れるアンテナ側経路とが途中で合流して、その合流後の合流経路が共用変換手段に接続されているので、振動発電手段が発電した交流電流と受電手段が受電した交流電流の両方を共用変換手段で直流電力に変換できる。このとき、（アンテナ側経路に接続された受電手段に含まれている）共振用コンデンサのインピーダンスが、共用変換手段の入力インピーダンスよりも高くなっているので、振動発電側経路からの振動発電周波数の交流電流が、振動発電側経路とアンテナ側経路との合流点からアンテナ側経路に流れてしまうのを抑制できる。よって、振動発電手段で発電された電力を効率良く蓄電手段に蓄電できる。

また、本発明において、前記振動発電手段の内部インピーダンスは、前記アンテナ側経路からの交流電流が前記振動発電側経路に流れ込まない高インピーダンス値となっていることを特徴とする。これによって、受電手段で受信された電力を効率良く蓄電手段に蓄電できる。

車載機５の構成を示したブロック図である。 車両１０を上方から見た図である。 車室内の運転席１０３周辺を示した図である。 第１実施形態の携帯機４の構成を示したブロック図である。 第１実施形態の携帯機４の詳細な構成図である。 振動発電デバイス４４の構造を示した図である。 振動発電デバイス４４の出力波形図である。 制御部４２が実行する経路切替処理のフローチャートである。 ＥＣＵ５４が実行する送電処理のフローチャートである。 振動発電デバイス４４及びワイヤレス充電デバイス４６で発生された電圧の時間変化を例示した図である。 第２実施形態の携帯機４の構成図である。 経路６６を流れる電流の時間変化を例示した図である。

（第１実施形態）
以下、本発明に係る携帯機の第１実施形態を説明する。本実施形態では、いわゆるスマートエントリーシステムの携帯機に本発明を適用した例を説明する。先ず、携帯機と無線通信を行う車載機の構成を説明する。図１は、車両に搭載された車載機５の構成を示したブロック図である。また、図２は、車両１０を上方から見た図を示しており、発信機５１、５２の設置位置等を説明する図である。図１に示すように、車載機５は、車室外発信機５１、車室内発信機５２、受信機５３、ワイヤレス送電装置５５及びそれらと接続されたＥＣＵ５４を備えている。車室外発信機５１は、図２に示すように、車両１０のドア１０１やトランク部１０２に複数設けられ、それぞれ、車両１０外側の自身の周辺エリア１１（ドア１０１の周辺エリア、トランク部１０２の周辺エリア）に、ＬＦ帯（例えば１３４ｋＨｚ）のリクエスト信号を送信する。周辺エリア１１は、車室外発信機５１の設置位置から１ｍ程度のエリアとされている。

車室内発信機５２は、車室内に設けられ、車室内に上記リクエスト信号を送信する。なお、本実施形態では、図２に示すように、車室内の前方エリア（前席付近のエリア）にリクエスト信号を送信するフロント側の車室内発信機５２１と、車室内の後方エリア（後席付近のエリア）にリクエスト信号を送信するリア側の車室内発信機５２２とが設けられている。

受信機５３は、ユーザ２０に所持される携帯機４（図２参照）から送信されるＲＦ帯（例えば３００〜４００ＭＨｚ）のレスポンス信号を受信する。その受信機５３は、例えば車両１０のＣピラー内に設けられている。受信機５３で受信された信号は、ＥＣＵ５４に入力される。

ワイヤレス送電装置５５は、ワイヤレス送電装置５５の周辺エリアに無線で電力を送信する装置である。詳細には、ワイヤレス送電装置５５は、交流信号生成回路５５１と、アンテナコイル５５２と、アンテナコイル５５２と共振回路５５４（本実施形態では直列共振回路）を構成するコンデンサ５５３とを備えている。交流信号生成回路５５１は、共振回路５５４に接続されて、その共振回路５５４に、商用周波数１３．５６ＭＨｚの交流信号を発生させる回路である。交流信号生成回路５５１は、例えば特開２０１１−１０９８１０号公報に記載の電力送電部のようにスイッチング素子等から構成されている。共振回路５５４に１３．５６ＭＨｚの交流信号が流れると、アンテナコイル５５２には１３．５６ＭＨｚの交流磁束が発生する。その結果、アンテナコイル５５２から外部に１３．５６ＭＨｚの電力発生用の電磁波が送信される。その電磁波の送信エリア、つまりワイヤレス送電装置５５から送信される電力の送信エリアは、例えばアンテナコイル５５２から十数センチ程度とされている。

ここで、図３は、車室内の運転席１０３周辺を示した図である。ワイヤレス送電装置５５（厳密にはアンテナコイル５５２）は、運転席１０３と助手席（図示外）の間のコンソール１０４内に設けられている。詳細には、アンテナコイル５５２は、コンソール１０４の表面１０５の裏側において、その表面１０５と略平行になるように設けられている。つまり、アンテナコイル５５２は、表面１０５付近に上記電磁波が送信されるように、設けられている。

図１の説明に戻って、ＥＣＵ５４は、ＣＰＵ、メモリ等から構成されて、ＣＰＵがメモリに記憶された制御プログラムにしたがった処理を実行することで、スマートエントリーシステムに関する処理を実行する。具体的には、ＥＣＵ５４は、上記リクエスト信号のベースバンド信号を生成するＬＥデータ生成部５４１、そのＬＦデータ生成部５４１で生成されたベースバンド信号を所定の変調方式（例えばＡＳＫ変調）で変調するＬＦ変調部５４２及び受信機５３で受信されたアナログ信号をデジタル信号に復調するＲＦ復調部５４３を備える。なお、ＬＦ変調部５４２で変調された信号は、車室外発信機５１や車室内発信機５２に入力されるようになっている。ＥＣＵ５４は、車両１０が駐車されているときには、ＬＦデータ生成部５４１及びＬＦ変調部５４２でリクエスト信号を生成して、その生成したリクエスト信号を車室外発信機５１や車室内発信機５２に送信させる。なお、ＥＣＵ５４は、リクエスト信号の送信に先立って、スタンバイ状態（省電力状態）の携帯機４を通常状態に復帰させるウェイクアップ信号を、発信機５１、５２に送信させている。そして、ＥＣＵ５４は、ウェイクアップ信号の送信後に、携帯機４の存在を確認できたときに、上記リクエスト信号を送信させる。

ＥＣＵ５４は、リクエスト信号に応答して携帯機４から送信されるレスポンス信号を受信機５３が受信した場合には、そのレスポンス信号をＲＦ復調部５４３で復調して、復調したレスポンス信号に含まれるＩＤコードを、予めメモリに記憶されたマスターコードと照合する。そして、照合可の場合には、ＥＣＵ５４は、車載ＬＡＮ２１に接続されたドアロックＥＣＵ２２に対してドア１０１やトランク部１０２（図２参照）のロックの施錠又は解錠をさせたり、エンジンＥＣＵ（図示外）に対して、エンジン始動スイッチ（図示外）の操作を条件としてエンジン始動をさせたりする。

また、ＥＣＵ５４は、交流信号生成回路５５１を制御して、ワイヤレス送電装置５５に電力（電力発生用の電磁波）を送信させる送電処理を実行する。その送電処理の詳細は後述する。

次に、携帯機４の構成を説明する。図４は、携帯機４の構成を示したブロック図である。なお、図１の車載機５と図４の携帯機４とで、スマートエントリーシステムが構成されている。図４に示すように、携帯機４は、ＬＦアンテナ４１１と、ＬＦ受信部４１２と、制御部４２と、ＲＦ送信部４３１と、ＲＦアンテナ４３２と、操作部４３３と、電池４３４と、振動発電デバイス４４と、ワイヤレス充電デバイス４６と、整流回路４５、４７とを備える。なお、図４では図示していないが、携帯機４はさらにスイッチ４８や分圧回路４９（図５参照）も備えている。ＬＦアンテナ４１１は、車載機５（発信機５１、５２）から送信されたリクエスト信号を受信するアンテナである。ＬＦ受信部４１２は、ＬＦアンテナ４１１が接続され、そのＬＦアンテナ４１１で受信されたリクエスト信号に対して復調等の処理を行うＩＣである。ＬＦ受信部４１２で処理された信号は、制御部４２に入力される。

ＲＦ送信部４３１は、制御部４２からのベースバンド信号を、所定の変調方式（例えばＡＳＫ変調）のＲＦ帯の信号に変調する。その変調された信号はＲＦアンテナ４３２に入力される。ＲＦアンテナ４３２は、ＲＦ送信部４３１から入力されたレスポンス信号を外部に送信するアンテナである。レスポンス信号の送信エリアは、例えばＲＦアンテナ４３２から十メートル程度とされている。

操作部４３３は、車両１０のドア１０１（図２参照）の施錠や解錠を指示する、ユーザによって操作される操作部（例えばプッシュスイッチ）である。操作部４３３が操作されたときには、操作されたことを示す信号が制御部４２に入力される。電池４３４は、制御部４２及びＬＦ受信部４１２に接続されており、それら制御部４２、ＬＦ受信部４１２に駆動用の電力（例えば２、３Ｖ程度）を供給する。電池４３４は充電可能な二次電池（コンデンサ、リチウムイオン電池等）とされている。

制御部４２は、ＣＰＵやメモリ等から構成され、ＣＰＵがメモリに記憶された制御プログラムにしたがった処理を実行することで、スマートエントリーシステムに関する処理を実行する。具体的には、制御部４２は、車載機５からのウェイクアップ信号を受信するまでは自身をスタンバイ状態（省電力状態）に移行させる。そして、制御部４２は、車載機５からのウェイクアップ信号を受信した場合には（ＬＦ受信部４１２からウェイクアップ信号の入力があった場合には）、スタンバイ状態から通常状態に復帰するとともに、ウェイクアップ信号に対するレスポンス信号を、ＲＦ送信部４３１、ＲＦアンテナ４３２に送信させる。その後、制御部４２は、車載機５からのリクエスト信号を受信した場合には、メモリ（図示外）に記憶されたＩＤコードを含むレスポンス信号のベースバンド信号を生成して、そのベースバンド信号をＲＦ送信部４３１に出力する。つまり、ＩＤコードを含むレスポンス信号を、ＲＦ送信部４３１、ＲＦアンテナ４３２に送信させる。

また、制御部４２は、操作部４３３から信号の入力があった場合には、車両１０のドア１０１の施錠又は解錠を指示する信号を、ＲＦ送信部４３１、ＲＦアンテナ４３２に送信させる。このように、本実施形態では、車載機５と携帯機４の相互通信に基づいてドア１０１の施錠、解錠等を行うスマートエントリーシステムに加えて、操作部４３３の操作に基づいてドア１０１の施錠、解錠を行うワイヤレスキーシステムも適用されている。

さらに、制御部４２は、振動発電デバイス４４と電池４３４の間の経路６３の導通、切断の切り替えと、ワイヤレス充電デバイス４６と電池４３４の間の経路６５の導通、切断の切り替えとを制御する経路切替処理を実行する。その経路切替処理は後述する。

電池４３４には、振動発電デバイス４４及びワイヤレス充電デバイス４６が整流回路４５、４７を介して接続されている。それら振動発電デバイス４４、ワイヤレス充電デバイス４６からの電力が電池４３４に充電可能となっている。振動発電デバイス４４は、自身が振動されることで発電を行うデバイスとされ、ワイヤレス充電デバイス４６は、ワイヤレス送電装置５５（図１参照）から送信される電力を受信するデバイスとされる。各整流回路４５、４７は、振動発電デバイス４４が発電した電力やワイヤレス充電デバイス４６が受信した電力を整流する回路である。整流回路４５、４７で整流された電力が電池４３４に充電されるようになっている。それら振動発電デバイス４４、ワイヤレス充電デバイス４６を含んだ図４の破線部４００の構成が本発明の特徴部分となっている。以下では、その破線部４００の構成を詳細に説明する。

図５は、携帯機４の詳細な構成（特に図４の破線部４００の詳細な構成）を示している。なお、図５では、図４のＬＦアンテナ４１１、ＬＦ受信部４１２、ＲＦ送信部４３１及びＲＦアンテナ４３２を「通信回路４１」としている。また、図５では、図４の操作部４３３の図示を省略している。図５に示すように、振動発電デバイス４４は、振動発電デバイス４４が振動されることで交流電圧を発生する電圧源Ｖ１と、その電圧源Ｖ１と直列に接続された内部抵抗（内部インピーダンス）Ｒ１とを備えた等価回路で示される。本実施形態では、振動発電デバイス４４として、エレクトレット材料（半永久的な電荷を持つ絶縁体）を使用して発電を行うエレクトレット発電方式のデバイスが採用されている。

ここで、図６は、振動発電デバイス４４の構造を示した図である。図６に示すように、振動発電デバイス４４は、エレクトレット電極基板４４１と、そのエレクトレット電極基板４４１と対向したメタル電極基板４４４とを備えている。それら電極基板４４１、４４４間には一定の間隔（ギャップ）を有している。エレクトレット電極基板４４１は、本体基板４４２と、その本体基板４４２上に一定間隔おきに形成された複数のエレクトレット電極４４３とから構成される。各エレクトレット電極４４３はエレクトレット材料で形成されている。本実施形態では、本体基板４４２には、７つのエレクトレット電極４４３が形成されている。一方、メタル電極基板４４４は、本体基板４４５と、その本体基板４４５上に形成された複数のメタル電極４４６とから構成されている。各メタル電極４４６は金属で形成されている。メタル電極４４６は、エレクトレット電極４４３と同じ数だけ、すなわち７つ形成されている。各メタル電極４４６は、各エレクトレット電極４４３と対向する位置に形成されている。

各エレクトレット電極４４３は電荷（図６では負電荷）を有している。そのため、各メタル電極４４６には、エレクトレット電極４４３の電荷と同じ個数の、エレクトレット電極４４３の電荷と正負が反対の電荷（図６では正電荷）が誘導される。メタル電極基板４４４は、振動発電デバイス４４（携帯機４）に振動が加わることで、水平方向Ｐ（図６参照）に移動可能となっている。メタル電極基板４４４が移動すると、エレクトレット電極４４３、メタル電極４４６間の静電容量が変化するため、その変化分の電気が取り出される（発電する）。振動発電デバイス４４から発電される電力波形（電圧波形、電流波形）は、振動発電デバイス４４に加えられた振動に応じた交流波形となる。具体的には、振動発電デバイス４４から発電される電力の周波数は、振動発電デバイス４４に加えられた振動の周波数と同等とされる。また、振動発電デバイス４４から発電される電力の大きさは、振動発電デバイス４４に加えられた振動の大きさ（振動加速度）に応じて変化する。

ここで、図７は、振動発電デバイス４４に加わる振動の有無で、振動発電デバイス４４の出力波形がどのように変わるかを示した図であり、具体的には、図７（Ａ）は、振動発電デバイス４４に周波数３０Ｈｚ、０．５Ｇの振動を加えたときの振動発電デバイス４４の出力波形を示しており、図７（Ｂ）は、振動発電デバイス４４に加わる振動が無いときの振動発電デバイス４４の出力波形を示している。なお、図７（Ａ）、（Ｂ）の縦軸は電圧（Ｖ）を示しており、横軸は時間（ｓｅｃ）を示している。振動発電デバイス４４に加えた振動（３０Ｈｚ、０．５Ｇ）は、携帯機４に実際に加わる振動（例えば、ユーザが携帯機４を所持して歩行するときに携帯機４に加わる振動や、携帯機４が車室内にあるときに携帯機４に加わる振動）を想定している。

図７（Ａ）に示すように、振動発電デバイス４４に振動が加わると、振動発電デバイス４４からは交流電圧が出力されることが分かる。その交流電圧の波形１２１の周期は約０．０３ｓｅｃとなっている。つまり、波形１２１の周波数は約３０Ｈｚとなっており、振動発電デバイス４４に加えられた振動の周波数３０Ｈｚと同等となっている。なお、実際は、波形１２１よりも周期が短い交流電圧（波形１２２）が発生し、その波形１２２の頂点間を繋いだ波形が波形１２１となっている。波形１２２の周波数は、振動発電デバイス４４に加えられた振動の周波数（＝３０Ｈｚ）及びエレクトレット電極４４３の個数（＝７）に応じた周波数とされ、具体的には、３０Ｈｚ×７＝２１０Ｈｚ程度とされている。一方、振動発電デバイス４４に加わる振動が無いときには、図７（Ｂ）に示すように、振動発電デバイス４４からは電圧が出力されないことが分かる。

エレクトレット電極基板４４１及びメタル電極基板４４４は互いに離れて設けられているので、エレクトレット電極基板４４１、メタル電極基板４４４間の抵抗、つまり振動発電デバイス４４の内部インピーダンスＲ１は高くなっている。具体的には、内部インピーダンスＲ１は約１５ＭΩとなっている。そのため、振動発電デバイス４４からは比較的大きな電圧（＝電流×内部インピーダンス）が出力され、具体的には例えば十数ボルトの電圧が出力される。

図５の説明に戻り、振動発電デバイス４４に接続された経路６１には、振動発電デバイス４４から出力された交流電圧を、その交流電圧と比例した電圧に分圧する分圧回路４９が設けられている。分圧回路４９の一端が振動発電デバイス４４の出力側に接続され、他端がグランドに接続されている。分圧回路４９は、２つの抵抗４９１、４９２が直列に接続された直列抵抗回路とされている。振動発電デバイス４４からの交流電圧は、それら抵抗４９１、４９２の比に応じた大きさの電圧に分圧される。具体的には、振動発電デバイス４４からの交流電圧（例えば十数ボルト）は、分圧回路４９によって、制御部４２や通信回路４１の駆動電圧レベル（例えば２、３ボルト程度）の交流電圧に分圧される。

分圧回路４９のインピーダンス、つまり抵抗４９１、４９２の合成抵抗値（抵抗４９１＋抵抗４９２）は、振動発電デバイス４４の内部インピーダンスＲ１（＝１５ＭΩ程度）と同等に設定されている。なお、その「同等に設定されている」とは、分圧回路４９のインピーダンスが、振動発電デバイス４４の内部インピーダンスＲ１と完全同一となるように設定されていることだけでなく、内部インピーダンスＲ１から多少の誤差（例えば、Ｒ１の２０％の誤差）を有する形で設定されていることも含む概念である。これによって、振動発電デバイス４４で発電された電力を効率良く分圧回路４９以降の回路に伝達できる。

分圧回路４９の抵抗４９１、４９２間には、経路６２の一端が接続されている。その経路６２には、分圧回路４９で分圧された電圧に基づく交流電流が流れる。経路６２は途中から２つの経路６２１、６２２に分岐している。一方の経路６２２は、経路６２２に流れる電流を制限する電流制限抵抗４２１を介して制御部４２に接続されている。つまり、制御部４２には経路６２２の電圧が入力されるようになっている。他方の経路６２１は、４つのダイオード４５０をブリッジ接続した全波整流回路４５の正側の入力部４５１に接続されている。なお、整流回路４５の、正側の入力部４５１と対向する負側の入力部４５２はグランドに接続されている。経路６２を流れる電流は、電流制限抵抗４２１が接続された経路６２２にはほとんど流れず、経路６２１を介して整流回路４５に流れるようになっている。その整流回路４５は、入力された交流電流を全波整流して正側の出力部４５３に出力する回路である。その出力部４５３には、整流後の直流電流が流れる経路６３が接続されている。その経路６３はスイッチ４８を介して電池４３４の正側に接続されている。なお、整流回路４５の、正側の出力部４５３と対向する負側の出力部４５４は、電池４３４の負側（グランド）に接続されている。

ワイヤレス充電デバイス４６は、ワイヤレス送電装置５５（図１参照）から送信された１３．５６ＭＨｚの電磁波を受信するアンテナコイル４６１と、そのアンテナコイル４６１と直列に接続された共振用コンデンサ４６２とを備えている。それらアンテナコイル４６１、共振用コンデンサ４６２で、１３．５６ＭＨｚで共振する共振回路が構成されている。つまり、アンテナコイル４６１のインダクタンス及び共振用コンデンサ４６２の容量は、共振周波数が１３．５６ＭＨｚとなるように設定されている。したがって、アンテナコイル４６１がワイヤレス送電装置５５からの電磁波を受信したときに、共振回路４６１、４６２に、１３．５６ＭＨｚの交流電流が流れるようになっている。なお、アンテナコイル４６１は、例えば同一平面内にて四角形のスパイラル状に形成されている。アンテナコイル４６１の大きさは例えば口３ｃｍ程度とされている。ワイヤレス充電デバイス４６はインピーダンスが低いアンテナコイル４６１や共振用コンデンサ４６２で構成されているので、ワイヤレス充電デバイス４６の内部インピーダンスは、振動発電デバイス４４の内部インピーダンスＲ１（＝１５ＭΩ程度）より大分低い値（例えば、１ＭΩ以下）となっている。

ワイヤレス充電デバイス４６には、ワイヤレス充電デバイス４６で発生された交流電流が流れる経路６４が接続されている。その経路６４は、４つのダイオード４７０をブリッジ接続した全波整流回路４７の入力部４７１、４７２に接続されている。その整流回路４７は、入力された交流電流を全波整流して正側の出力部４７３に出力する回路である。その出力部４７３には、整流後の直流電流が流れる経路６５が接続されている。その経路６５はスイッチ４８を介して電池４３４の正側に接続されている。整流回路４７の、正側の出力部４７３と対向する負側の出力部４７４は、電池４３４の負側（グランド）に接続されている。

スイッチ４８は、入力側に２つの接点４８１、４８２（以下、入力側接点という）を有し、出力側に一つの接点４８３（以下、出力側接点という）を有している。スイッチ４８の一方の入力側接点４８１には、振動発電デバイス４４側の経路６３が接続されている。他方の入力側接点４８２には、ワイヤレス充電デバイス４６側の経路６５が接続されている。出力側接点４８３には、電池４３４の正側が接続されている。スイッチ４８は、制御部４２の指示に基づいて、出力側接点４８３に導通させる入力側接点を、入力側接点４８１、４８２間で切り替えるスイッチとされる。つまり、スイッチ４８は、電池４３４、経路６３間の導通、切断の切り替えと、電池４３４、経路６５間の導通、切断の切り替えを行うスイッチとされる。スイッチ４８として、例えばトランジスタ等から構成された高周波スイッチを採用することができる。

以上で説明した構成を備えた携帯機４によれば、スイッチ４８が振動発電デバイス４４側に切り替えられていることを条件として、振動発電デバイス４４で発電された電力が分圧回路４９、整流回路４５を介して電池４３４に充電される。また、携帯機４によれば、スイッチ４８がワイヤレス充電デバイス４６側に切り替えられていることを条件として、ワイヤレス充電デバイス４６で発生された電力が整流回路４７を介して電池４３４に充電される。なお、携帯機４にワイヤレス給電を行う場面として、図３に示す場面を想定している。すなわち、ユーザが運転中に、ワイヤレス送電装置５５が設けられたコンソール１０４の表面１０５に携帯機４が置かれる場面を想定している。その表面１０５の、ワイヤレス送電装置５５（アンテナコイル５５２）の直上部分には、例えば、ワイヤレス給電が行われる給電箇所を示したマークを設けておくと良い。又は、その直上部分に、携帯機４を載置するための載置部（例えば携帯機４の筐体の形状に凹まれた凹部）を設けても良い。これによって、ユーザは、給電箇所を容易に把握することができる。

上述したように、制御部４２は、状況に応じて、各経路６３、６５の導通、切断を切り替える経路切替処理を実行している。次に、その経路切替処理の詳細を説明する。また、経路切替処理の説明と同時に、車載機５のＥＣＵ５４が実行する、交流信号生成回路５５１を制御して、ワイヤレス送電装置５５に電力（電力発生用の電磁波）を送信させる送電処理も説明する。

ここで、図８は、制御部４２が実行する経路切替処理のフローチャートを示している。なお、図８のフローチャートの処理は、例えば携帯機４の起動時（例えば携帯機４の出荷時）に開始され、以降一定間隔で繰り返し実行される。図９は、ＥＣＵ５４が実行する送電処理のフローチャートを示している。なお、図９のフローチャートの処理は、例えばＥＣＵ５４の起動時（例えばＥＣＵ５４の出荷時）に開始され、以降一定間隔で繰り返し実行される。先ず、制御部４２は、スイッチ４８を接点４８１（図５参照）の側に切り替えて、振動発電デバイス４４側の経路（経路６１、６２、６２１、６３）を導通させる（Ｓ１１）。つまり、振動発電デバイス４４側の経路を予め導通させておくことで、振動発電デバイス４４の発電が有ったときにその発電電力が効率良く電池４３４に充電されるようにしている。なお、このとき、ワイヤレス充電デバイス４６側の経路（経路６４、６５）は切断されている。

次いで、電流制限抵抗４２１（図５参照）を介して制御部４２に入力される電圧が所定の閾値未満か否かに基づいて、振動発電デバイス４４の発電量が不十分であるか否かを判断する（Ｓ１２）。不十分でないとき、つまり振動発電デバイス４４の発電量が十分のときには（Ｓ１２：Ｎｏ）、図８のフローチャートの処理を終了する。この場合には、振動発電デバイス４４側の経路の導通が維持されることになるので、振動発電デバイス４４で発電された電力が電池４３４に充電されることになる。

Ｓ１２において、振動発電デバイス４４の発電量が不十分のとき（携帯機４に振動が加わっていないとき）には（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、Ｓ１３に処理を進める。Ｓ１３では、スイッチ４８を接点４８２（図５参照）の側に切り替えて、ワイヤレス充電デバイス４６側の経路（経路６４、６５）を導通させる（Ｓ１３）。次いで、ＲＦ送信部４３１、ＲＦアンテナ４３２（図４参照）を使用して、ワイヤレス送電装置５５による給電の実施を指示する指示信号を車載機５に送信する（Ｓ１４）。ＲＦアンテナ４３２の送信エリア（例えばＲＦアンテナ４３２から十メートル程度のエリア）に車載機５が位置しておれば、Ｓ１４で送信された指示信号は車載機５の受信機５３で受信される。なお、Ｓ１３、Ｓ１４の処理は、どちらが先に実行されたとしても良い。

車載機５（ＥＣＵ５４）は、その指示信号を受信したか否かを判断する（図９のＳ２１）。指示信号を受信した場合には（Ｓ２１：Ｙｅｓ）、交流信号生成回路５５１（図１参照）を制御して、ワイヤレス送電装置５５（アンテナコイル５５２）に電力発生用の電磁波を送信させる（Ｓ２２）。これによって、携帯機４が所定の給電箇所（図３参照）に位置していること条件として、携帯機４にワイヤレス給電を行うことができる。その後、図９のフローチャートの処理を終了する。これに対して、指示信号の受信が無い場合には（Ｓ２１：Ｎｏ）、何も行わないで図９のフローチャートの処理を終了する。この場合には、携帯機４から指示信号か送信されたにもかかわらず、車載機５が指示信号の送信エリア外に位置している状況や、携帯機４からの指示信号の送信が無い状況が想定される。このように、ワイヤレス送電装置５５は必要に応じて給電を行うことになるので、車載機５の電力消費を抑えることができる。

図８の説明に戻って、Ｓ１４の処理の後、ワイヤレス充電デバイス４６から電池４３４への充電の有無を判断する（Ｓ１５）。具体的には、制御部４２は、電池４３４の端子電圧がＳ１４の処理後に増加したか否かを判断する（Ｓ１５）。電池４３４の端子電圧が増加した場合には（Ｓ１５：Ｙｅｓ）、ワイヤレス充電デバイス４６による充電が有るとして、図８のフローチャートの処理を終了する。この場合には、ワイヤレス充電デバイス４６側の経路の導通（Ｓ１３）が維持されることになるので、ワイヤレス充電デバイス４６で発生された電力が電池４３４に充電されていく。

これに対して、電池４３４の端子電圧の増加を確認できない場合には（Ｓ１５：Ｎｏ）、ワイヤレス充電デバイス４６による充電が無いとして、処理をＳ１６に進める。この場合には、ワイヤレス送電装置５５からの給電があるにもかかわらず、その給電に対して携帯機４の位置が不適格（携帯機４が図３の所定の給電箇所に置かれていない）という状況が想定される。また、Ｓ１４で送信された指示信号を車載機５が受信していないことで、ワイヤレス送電装置５５からの給電が行われていない状況も想定される。そして、Ｓ１６では、制御部４２は、スイッチ４８を接点４８１側に切り替えて、振動発電デバイス４４側の経路を導通させ、ワイヤレス充電デバイス４６側の経路を切断する（Ｓ１６）。このように、電池４３４を、内部インピーダンスが低いワイヤレス充電デバイス４６から切断し、内部インピーダンスが高い振動発電デバイス４４と接続しておくことで、電池４３４に充電された電力の漏れを抑えることができる。Ｓ１６の処理の後、図８のフローチャートの処理を終了する。

ここで、図１０は、振動発電デバイス４４及びワイヤレス充電デバイス４６で発生された電圧の時間変化を例示している。図１０において、縦軸は電圧（Ｖ）、横軸は時間（ｓｅｃ）を示している。なお、図１０では、整流回路４５、４７で直流に変換後の電圧を示している。また、図１０において、波形１３１、１３３は振動発電デバイス４４による電圧波形を示しており、波形１３２はワイヤレス充電デバイス４６による電圧波形を示している。また、図１０では、振動発電デバイス４４による充電から、ワイヤレス充電デバイス４６による充電への切り替え状態を分かりやすくするために、振動発電デバイス４４による電圧（波形１３１）とワイヤレス充電デバイス４６による電圧（波形１３２）との間に電圧差を与えている。

振動発電デバイス４４及びワイヤレス充電デバイス４６から図１０の電圧が生じた場合、振動発電デバイス４４からの発電がある間は、波形１３１で示される電圧（厳密には波形１３１で囲まれた面積に相当する電力）が電池４３４に充電されていく。その後、振動発電デバイス４４による発電が無くなった場合には（点線１３３）、ワイヤレス充電デバイス４６による充電に切り替えられる（図８のＳ１３、Ｓ１４が実行される）。そして、波形１３２で示される電圧（厳密には波形１３２で囲まれた面積に相当する電力）が電池４３４に充電されていく。結局、電池４３４には、波形１３１で示される電圧と波形１３２で示される電圧の両方が充電されることになる。

以上説明したように、本実施形態の携帯機４によれば、携帯機４の振動によって発電する振動発電デバイス４４を備えているので、ユーザが携帯機４を所持して歩行等する間に電池４３４に電力を充電することができる。また、携帯機４は、ワイヤレス充電デバイス４６を備えているので、携帯機４に振動が加わっていないときであっても、電池４３４に電力を充電することができる。よって、電池切れを抑制できる。また、携帯機４は、スイッチ４８を備えているので、電池４３４に充電された電力が、振動発電デバイス４４、ワイヤレス充電デバイス４６側に漏れてしまうのを抑制できる。

なお、上記実施形態において、スイッチ４８を省略しても良い。これによっても、振動発電デバイス４４及びワイヤレス充電デバイス４６の両方の電力を電池４３４に充電できる。また、スイッチ４８を省略することで、携帯機４の構成や処理を簡素にできる。この場合、図８において、Ｓ１１、Ｓ１３、Ｓ１５、Ｓ１６の処理を省略できる。

（第２実施形態）
次に、本発明に係る携帯機の第２実施形態を第１実施形態と異なる部分を中心にして説明する。図１１は、本実施形態の携帯機４の構成を示している。図１１において、第１実施形態と同一、類似の構成には同一の符号を付している。また、図１１では、図５の通信回路４１、制御部４２を一つの負荷として図示している。なお、本実施形態の車載機は、第１実施形態の車載機５（図１参照）と同じである。図１１に示すように、携帯機４は、振動発電デバイス４４と分圧回路４９とワイヤレス充電デバイス４６と整流回路７と電池４３４と負荷４１、４２とを備えている。振動発電デバイス４４、電池４３４、負荷４１、４２は、第１実施形態から変更が無い。

本実施形態では、分圧回路４９がコンデンサ４９３、４９４で構成されていること、コンデンサ４９４がワイヤレス充電デバイス４６の共振用コンデンサに兼用されていること、整流回路７が、振動発電デバイス４４からの電力の整流とワイヤレス充電デバイス４６からの電力の整流の両方を行うことに特徴を有している。

詳細には、振動発電デバイス４４に接続された経路６１と、アンテナコイル４６１の一端に接続された経路６４１とが合流点６７で合流して、その合流後の経路６６が、整流回路７の正側の入力部４５１に接続されている。また、アンテナコイル４６１の他端に接続された経路６４２はグランドに接続されたグランド線６８に接続され、そのグランド線６８は、整流回路７の負側の入力部７２に接続されている。分圧回路４９は、経路６１に配置された第１コンデンサ４９３と、経路６４２に配置された第２コンデンサ４９４（共振用コンデンサ）とから構成されている。つまり、分圧回路４９は、アンテナコイル４６１を介して２つのコンデンサ４９３、４９４が直列に接続された回路とされている。なお、アンテナコイル４６１及び第２コンデンサ４９４でワイヤレス充電デバイス４６が構成されている。

振動発電デバイス４４の発電電圧は交流電圧であるので（図７（Ａ）参照）、コンデンサ４９３、４９４によってもその交流電圧を分圧することができる。具体的には、コンデンサのインピーダンスは１／ωＣで表される。なお、ωは角速度でω＝２πｆであり、Ｃはコンデンサの容量である。よって、３０Ｈｚ程度の周波数ｆ１を有した振動発電デバイス４４からの交流電圧は、第１コンデンサ４９３のインピーダンスＺ１（＝１／２πｆ１Ｃ１、Ｃ１は第１コンデンサ４９３の容量）と、第２コンデンサ４９４のインピーダンスＺ２（＝１／２πｆ１Ｃ２、Ｃ２は第２コンデンサ４９４の容量）の比に応じた電圧に分圧される。

それらコンデンサ４９３、４９４の容量Ｃ１、Ｃ２は、振動発電デバイス４４の内部インピーダンスＲ１や整流回路７の入力インピーダンス等を考慮して設定されている。容量Ｃ１、Ｃ２及びアンテナコイル４６１のインダクタンスＬの設定手順を具体的に説明すると、先ず、第２コンデンサ４９４の周波数ｆ１（振動発電デバイス４４が発電する電流の周波数）におけるインピーダンスＺ２が、整流回路７のオン抵抗Ｒ２（入力インピーダンス）よりも充分大きくなるように、第２コンデンサ４９４の容量Ｃ２を設定する。具体的には、整流回路７のオン抵抗Ｒ２が例えば３０Ωとすると、インピーダンスＺ２は例えば０．８ＭΩ（オン抵抗３０Ωより２０〜３０倍大きい）に設定する。そして、Ｚ２＝１／ωＣ＝１／２πｆ１Ｃ２＝０．８Ｍを満たすように、容量Ｃ２を設定する。この場合には、容量Ｃ２＝１０００ｐＦに設定される。

これによって、振動発電デバイス４４で発電された交流電流Ｉ１は、合流点６７からインピーダンスが低い整流回路７側に流れるようになる。別の言い方をすると、合流点６７からアンテナコイル４６１側の経路６４１、６４２に流れる交流電流Ｉ１の漏れ電流Ｉ２を抑制できる。よって、交流電流Ｉ１を効率良く電池４３４に充電できる。なお、アンテナコイル４６１は、１３．５６ＭＨｚの高周波用とされているので、約３０Ｈｚの交流電流Ｉ１に対しては、アンテナコイル４６１はただの導線として機能する（コイルとして機能しない）。よって、第２コンデンサ４９４のインピーダンスＺ２によって、漏れ電流Ｉ２の大小が決定される。また、ワイヤレス充電デバイス４６で発生された交流電流Ｉ３も、内部インピーダンスＲ１（＝１５ＭΩ）が高い振動発電デバイス４４側の経路６１に流れないで（経路６１に流れてしまう漏れ電流Ｉ４は極めて小さい）、合流点６７から整流回路７側の経路６６に流れる。よって、交流電流Ｉ３を効率良く電池４３４に充電できる。

次に、アンテナコイル４６１及び第２コンデンサ４９４から構成された共振回路が、ワイヤレス給電に使用する周波数ｆ２、つまり１３．５６ＭＨｚで共振するように、設定された容量Ｃ２（＝１０００ｐＦ）に対してアンテナコイル４６１のインダクタンスＬを設定する。具体的には、ＬＣ共振回路の共振周波数の式：ｆ＝１／２π√ＬＣに基づいて、インダクタンスＬを設定する。この場合、上記式にｆ＝１３．５６ＭＨｚ、Ｃ＝１０００ｐＦを代入してＬを求めると、Ｌ＝０．１５μＨとなる。そのＬ＝０．１５μＨを満たすように、アンテナコイル４６１の形状（巻数等）を決定する。これによって、ワイヤレス送電装置５５からの電磁波をアンテナコイル４６１が受信したときに、アンテナコイル４６１に、１３．５６ＭＨｚの交流電流を発生させることができる。

容量Ｃ２の設定後、次に、分圧回路４９のインピーダンス、つまりコンデンサ４９３、４９４の合成インピーダンス（Ｚ１＋Ｚ２）が、振動発電デバイス４４の内部インピーダンスＲ１と同じになるように、容量Ｃ１を設定する。具体的には、内部インピーダンスＲ１＝１５ＭΩ、インピーダンスＺ２＝０．８ＭΩとすると、第１コンデンサ４９３のインピーダンスＺ１は１４．２ＭΩとなる。よって、Ｚ１＝１／ωＣ＝１／２πｆ１Ｃ１＝１４．２ＭΩを満たすように容量Ｃ１を設定すると、容量Ｃ１＝５３ｐＦとなる。これによって、振動発電デバイス４４で発電された電力を効率良く分圧回路４９以降の回路（整流回路７、電池４３４）に伝達できる。

整流回路７は、４つのダイオード７０をブリッジ接続した全波整流回路であり、入力された交流電流を直流に整流する。整流回路７の正側の出力部７３は電池４３４や負荷４１、４２の正側に接続されている。整流回路７の負側の出力部７４は、電池４３４や負荷４１、４２の負側（グランド）に接続されている。正側の入力部７１に接続された経路６６には、振動発電デバイス４４で発電された電流Ｉ１及びワイヤレス充電デバイス４６で発生した電流Ｉ３が流れる。ここで、図１２は、経路６６を流れる電流の時間変化を例示している。図１２において、縦軸は電流、横軸は時間を示している。また図１２において、波形１４１は交流電流Ｉ１の時間変化を示しており、波形１４２は交流電流Ｉ３の時間変化を示しており、波形１４５は波形１４１、１４２を合成した波形を示している。

振動発電デバイス４４の発電があり、ワイヤレス給電が無い場合には、経路６６には、波形１４１で示される電流Ｉ１が流れる。その電流Ｉ１は整流回路７で整流されて、整流後の電力が電池４３４に充電される。一方、振動発電デバイス４４の発電が無く、ワイヤレス給電が有る場合には、経路６６には波形１４２で示される電流Ｉ３が流れる。その電流Ｉ３は整流回路７で整流されて、整流後の電力が電池４３４に充電される。一方、振動発電デバイス４４の発電とワイヤレス給電の両方有る場合には、経路６６には波形１４５で示される電流（Ｉ１＋Ｉ３）が流れる。その電流（Ｉ１＋Ｉ３）は整流回路７で整流されて、整流後の電力が電池４３４に充電される。このように、本実施形態では、振動発電デバイス４４による充電と、ワイヤレス充電デバイス４６による充電とを同時に行うことができる。

なお、制御部４２は、例えば図８において、Ｓ１１、Ｓ１３、Ｓ１５、Ｓ１６を省略した処理を実行する。すなわち、振動発電デバイス４４による発電が不十分のときには（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、車載機５に、ワイヤレス給電の実施を指示する指示信号を送信する（Ｓ１４）。これによって、携帯機４に振動が加わっていないときでも、電池４３４に電力を充電できる。

以上説明したように、本実施形態の携帯機４によれば、一つの整流回路７で振動発電デバイス４４の電流とワイヤレス充電デバイス４６の電流の両方を整流しているので、整流回路を別々に設ける場合に比べて、携帯機４を小型化できる（携帯機４の構成を簡素にできる）。また、分圧回路４９の第２コンデンサ４９４を、ワイヤレス充電デバイス４６の共振用コンデンサに兼用しているので、分圧用コンデンサと共振用コンデンサを別々に設ける場合に比べて、携帯機４を小型化できる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載を逸脱しない限度で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、エレクトレット材料を使用した振動発電デバイスを採用した例を説明したが、他の方式（例えば振動による圧力を圧電素子で電力に変換する方式）の振動発電デバイスを採用しても良い。また、上記実施形態では、車載機は携帯機からの指示信号に基づいてワイヤレス給電を行っていたが、所定の給電箇所に携帯機が置かれていることを検知するセンサ（例えば、携帯機の重量を検知する重量センサ）を給電箇所に設けて、そのセンサの検知信号に基づいて、ワイヤレス給電を行うようにしても良い。また、ワイヤレス給電の実施を指示するスイッチを車両に設け、そのスイッチがユーザによって操作されたことに基づいて、ワイヤレス給電を行うようにしても良い。また、ワイヤレス送電装置は車両以外の場所（例えば、ユーザの自宅）に設けられたとしても良い。この場合、ワイヤレス送電装置は、例えば自身が設置された場所に携帯機が位置していることをセンサやスイッチ操作で検知して、ワイヤレス給電を行うようにする。

なお、上記実施形態において、制御部４２及び通信回路４１が本発明の「通信手段」に相当する。振動発電デバイス４４が本発明の「振動発電手段」に相当する。ワイヤレス充電デバイス４６が本発明の「受電手段」に相当する。ワイヤレス送電装置５５が本発明の「送電手段」に相当する。電池４３４が本発明の「蓄電手段」に相当する。図５の経路６１、６２、６２１、６３が本発明の「第１経路」に相当する。図５の経路６４、６５が本発明の「第２経路」に相当する。スイッチ４８が本発明の「切替手段」に相当する。図８のＳ１５の処理を実行する制御部４２が本発明の「受電判断手段」に相当する。図８のＳ１１、Ｓ１３、Ｓ１６の処理を実行する制御部４２が本発明の「切替制御手段」に相当する。図８のＳ１２の処理を実行する制御部４２が本発明の「発電判断手段」に相当する。図１１の整流回路７が本発明の「共用変換手段」に相当する。コンデンサ４９３、４９４が本発明の「分圧用コンデンサ」に相当する。分圧回路４９が本発明の「分圧手段」に相当する。図１１の経路６１が本発明の「振動発電側経路」に相当する。図１１の経路６４１が本発明の「アンテナ側経路」に相当する。図１１の経路６６が本発明の「合流経路」に相当する。

４ 携帯機
４１ 通信回路
４２ 制御部
４３４ 電池
４４ 振動発電デバイス
４６ ワイヤレス充電デバイス
４６１ アンテナコイル
４６２ 共振用コンデンサ
４５、４７、７ 整流回路
４８ スイッチ
４９ 分圧回路
４９３、４９４ コンデンサ
５ 車載機
５５ ワイヤレス送電装置

Claims (7)

1. 車両のユーザに所持される、前記車両に搭載された車載機と無線通信する通信手段を備えた携帯機であって、
   前記携帯機が振動されることで発電を行う振動発電手段と、
   電力を無線で送信する送電手段からの電力を受信する受電手段と、
   前記振動発電手段と前記受電手段の両方に接続されて、前記振動発電手段が発電した電力と前記受電手段が受信した電力とを前記通信手段を駆動するための電力として蓄電する蓄電手段と、
   前記振動発電手段と前記蓄電手段の間の第１経路の導通、切断の切り替えと、前記受電手段と前記蓄電手段の間の第２経路の導通、切断の切り替えとを行う切替手段と、
   前記受電手段による受電の有無を判断する受電判断手段と、
   前記受電判断手段が、前記受電手段による受電が無いと判断したときには、前記第１経路を導通させ、前記第２経路を切断するように前記切替手段を制御する切替制御手段と、
   前記振動発電手段による発電の有無を判断する発電判断手段とを備え、
   前記振動発電手段の内部インピーダンスは、前記受電手段の内部インピーダンスよりも高くなっており、
   前記送電手段は前記車載機に備えられ、
   前記通信手段は、前記発電判断手段が前記振動発電手段による発電が無いと判断したときには、前記送電手段による送電の実施を指示する指示信号を前記車載機に送信し、
   前記切替制御手段は、前記発電判断手段が前記振動発電手段による発電が無いと判断したときには、前記第２経路を導通させるように前記切替手段を制御することを特徴とする携帯機。
2. 車両のユーザに所持される、前記車両に搭載された車載機と無線通信する通信手段を備えた携帯機であって、
   前記携帯機が振動されることで発電を行う振動発電手段と、
   電力を無線で送信する送電手段からの電力を受信する受電手段と、
   前記振動発電手段と前記受電手段の両方に接続されて、前記振動発電手段が発電した電力と前記受電手段が受信した電力とを前記通信手段を駆動するための電力として蓄電する蓄電手段と、備え、
   前記振動発電手段は、前記携帯機が振動されることで交流発電を行い、
   前記受電手段は、前記送電手段からの電力を交流電力として受信し、
   前記振動発電手段と前記受電手段の両方に接続された入力部と、前記蓄電手段に接続された出力部とを有し、前記入力部に入力される交流電力を直流電力に変換して前記出力部に出力する共用変換手段を備え、
   前記蓄電手段は、前記出力部から出力された直流電力を蓄電することを特徴とする携帯機。
3. 前記振動発電手段は、前記携帯機が振動されることで交流発電を行い、
   前記受電手段は、前記送電手段からの電力を交流電力として受信し、
   前記振動発電手段と前記受電手段の両方に接続された入力部と、前記蓄電手段に接続された出力部とを有し、前記入力部に入力される交流電力を直流電力に変換して前記出力部に出力する共用変換手段を備え、
   前記蓄電手段は、前記出力部から出力された直流電力を蓄電することを特徴とする請求項１に記載の携帯機。
4. 前記振動発電手段と前記共用変換手段の間に配置され、分圧用コンデンサを含み、その分圧用コンデンサで前記振動発電手段が発電した交流電力の電圧を分圧する分圧手段を備え、
   前記共用変換手段は、前記分圧手段で分圧された電圧の交流電力を直流電力に変換し、
   前記送電手段は、所定の給電周波数の電力発生用の電磁波を送信し、
   前記受電手段は、前記電磁波を受信するアンテナコイルと、そのアンテナコイルと前記給電周波数で共振する共振回路を構成する共振用コンデンサとを備え、前記アンテナコイルが前記電磁波を受信したときに前記共振回路で前記給電周波数の交流電力を発生させ、
   前記共振用コンデンサは前記分圧用コンデンサに兼用されていることを特徴とする請求項２又は３に記載の携帯機。
5. 前記振動発電手段から所定の振動発電周波数の交流電力が発電されると想定したとき、前記振動発電周波数における前記分圧手段のインピーダンスが前記振動発電手段の内部インピーダンスと同じになるように、前記分圧用コンデンサの容量が設定されていることを特徴とする請求項４に記載の携帯機。
6. 前記振動発電手段に接続されて前記振動発電手段が発電した交流電流が流れる振動発電側経路と、前記受電手段に接続されて前記受電手段が受電した交流電流が流れるアンテナ側経路とが途中で合流して、その合流後の経路である合流経路が前記共用変換手段に接続されており、
   前記振動発電周波数における前記共振用コンデンサのインピーダンスが前記共用変換手段の入力インピーダンスよりも高くなるように、前記共振用コンデンサの容量が設定されていることを特徴する請求項５に記載の携帯機。
7. 前記振動発電手段の内部インピーダンスは、前記アンテナ側経路からの交流電流が前記振動発電側経路に流れ込まない高インピーダンス値となっていることを特徴とする請求項６に記載の携帯機。