JP6329386B2 - 非接触給電方法及び非接触給電システム - Google Patents

Description

本発明は、非接触で車両に電力伝送を行うための非接触充電方法及び非接触充電システムに関する。

電気自動車やハイブリッド車などの電動車両では、車両外部の電源から車載の蓄電装置を充電することが必要になる。このとき、車両外部から車両への給電手法として、ケーブルを用いない非接触給電が注目されている。非接触給電手法としては、例えば、電磁結合を利用した手法（電磁誘導を用いた手法、電磁波を用いた手法、共鳴法など）がある。特許文献１には、共鳴法を利用した非接触給電システムが開示されている。

車両への非接給電は、携帯端末などに対して行われる弱電の非接触給電とは異なり、強電の非接触給電となる。強電の非接触給電では、給電時に発生する電磁波などの影響が人体のみならず、様々な電気製品にも影響する。実際の非接触給電のユースケースを検討すると、電動車両の使用者が電動車両の中に家電製品などの電子機器を放置したまま充電を開始してしまう可能性は十分にあると考えられる。そうすると、電動車両に取り残された電子機器は電動車両の充電時に発生する電磁波によって発熱して高温化したりして、故障してしまう可能性がある。

また、特許文献２には非接触給電を開始する前にプリチャージを行って給電装置側の給電コイルと車両の受電コイルの間に異物が介在しているか否かを判別し、異物介在によって給電効率が低下しないようにする技術が記載される。

国際公開第２０１１／００１５２４号パンフレット 特開２０１３−１７２５０１号公報

電動車両に取り残された電子機器が充電時の電磁波によって故障するのを防止するには、電動車両内に家電製品などの電子機器がないことを、ユーザー自身が確認し、充電を開始しなければならなかった。

しかしながら、それでは、確認漏れなどによって電動車両内に電子機器が取り残される可能性があり、信頼性が低い。特許文献１，２の何れにおいてもその観点での改良について言及はない。このような状況を回避し、安全に電動車両を充電できる環境の構築が望まれる。

上記並びにその他の課題と新規な特徴は本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。

本願において開示される実施の形態のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。

すなわち、前記車両内部に取り残されている電子機器が発生する無線通信情報に基づいて当該電子機器が取り残されていることを確認する処理を事前に行い、電子機器が取り残されていることを検出したとき、検出した電子機器の許容電流値に基づいて充電電流値を制御し、或いは電子機器が取り残されていることを通知するためのアラートを生成する。

本願において開示される実施の形態のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば下記の通りである。

すなわち、充電開始前に車両に残っている電子機器を発見して、電磁結合による充電の電磁波によって電子機器が破壊する事態の発生を防止することができ、安全な非接触充電の環境を提供することができる。

図１は非接触給電システムの一例を示すブロック図である。 図２は充電スポットの一例を示すブロック図である。 図３は車両に取り残された検出対象の電子機器の一例を示すブロック図である。 図４は車両に取り残された電子機器の許容電流値に基づく給電制御の手法を例示する説明図である。 図５は車両に取り残された電子機器を検出してその電子機器の許容電流などを考慮して充電電流を制御する動作手順を例示するフローチャートである。 図６は電子機器から出力される無線通信情報を例示する説明図である。 図７は車両から出力される無線通信情報が例示する説明図である。 図８はデバイスＩＤと許容最大電流値とのデータベース構造を例示する説明図である。 図９は車両に搭載される通信モジュールの一例を示すブロック図である。 図１０は車両に取り残された電子機器を検出してその電子機器の取り出しを促すためのアラートを生成する動作手順を例示するフローチャートである。 図１１は充電スポットのプリチャージをパルス状にして行うことによりどの車両から送信された存在情報かを特定する動作を例示する説明図である。 図１２は充電スポットに乱数生成回路を設け、車両２の内部で乱数を発生させ、その乱数から算出された信号波形に則ったタイミングでプリチャージを行う構成を例示するブロック図である。 図１３は暗号化して送信した場合にこれを復号する鍵情報を取得するためのプロセスに共通鍵を用いる手法を例示する説明図である。 図１４は製品情報のリストを暗号鍵を用いた認証を行ってダウンロード可能にする手法を例示する説明図である。

１．実施の形態の概要
先ず、本願において開示される実施の形態について概要を説明する。実施の形態についての概要説明で括弧を付して参照する図面中の参照符号はそれが付された構成要素の概念に含まれるものを例示するに過ぎない。

〔１〕＜車両に取り残された電子機器の許容電流値に基づく給電制御＞
非接触給電方法は、車両の外部に配置される給電装置の給電コイルに、車両に搭載された受電コイルを電磁的に結合して車両への充電を可能にする。この非接触給電方法は、前記車両内部に取り残されている電子機器が発生する無線通信情報に基づいて当該電子機器が取り残されていることを確認する確認ステップと、該電子機器が取り残されていることを検出したとき、検出した電子機器の許容電流値に基づいて給電電流値を制御する電流制御ステップとを含む。

これによれば、充電開始前に車両に残っている電子機器をそれが発する無線通信情報に基づいて発見して、電子機器の許容電流値に応じて給電電流値を制御するから、給電のための電磁結合による電磁波で電子機器が破壊することを防止することができる。

〔２〕＜電子機器と車両のアクセスポイントとの間に通信が確立している場合＞
項１において、前記確認ステップは、前記電子機器の無線通信機能に対して前記車両が前記電子機器のアクセスポイントになる機能を搭載する場合に、前記電子機器と前記車両のアクセスポイントとの間に通信が確立しているとき当該通信で前記車両が収集した情報を受け取って電子機器が取り残されていることを確認する処理である。

これによれば、車両が電子機器のアクセスポイントとなっている通信環境下ではこれを有効に利用して、充電時に車両に取り残された電子機器のあることを検出することができる。

〔３〕＜プリチャージ電力で電子機器を起動する場合＞
項１において、前記確認ステップは、充電動作の開始前に所定時間で給電装置が電磁的結合によって車両にプリチャージを行い、そのときの電磁波による電力で電子機器が発した無線通信情報に基づいて当該電子機器が取り残されていることを確認する処理である。

これによれば、車両に取り残された電子機器に電源が投入されていない場合でもプリチャージによる電磁波による電力で電子機器に無線通信情を発生させることにより、取り残された電子機器の確認が可能になる。

〔４〕＜無線通信情報を車両の無線通信機能を介して給電装置が受け取る場合＞
項３において、前記確認ステップは、前記電磁波による電力で電子機器が発した無線通信情報を前記車両の無線通信機能を介して給電装置が受け取ることにより、電子機器が取り残されていることを確認する処理である。

これによれば、電子機器による無線通信情報の発信強度が弱くて直接給電装置がそれを受け取ることができない場合にも車両の無線通信機能を介して対処することができる。

〔５〕＜無線通信情報を給電装置が直接受け取る場合＞
項３において、前記電磁波による電力で電子機器が発した無線通信情報を給電装置が直接受け取ることにより、電子機器が取り残されていることを確認する処理である。

これによれば、電子機器による無線通信情報の発信強度が強く直接給電装置がそれを受け取ることができる場合には無駄な中継器を必要としない。

〔６〕＜車両内部のビーコンで電子機器を起動させて無線通信情報を出力する場合＞
項１において、前記確認ステップは、車両内部で発生される所定のビーコンを受けて電子機器が起動することによって発せられた無線通信情報に基づいて当該電子機器が取り残されていることを確認する処理である。

これによれば、所定のビーコンを受けて起動する電子機器に対してもその機能を利用して取り残しの確認が可能になる。

〔７〕＜無線通信情報は前記電子機器自らの許容電流値の情報を含む＞
項１において、前記無線通信情報は前記電子機器自らの許容電流値の情報を含む。

これによれば、取り残された電子機器の許容電流値の取得が極めて容易である。

〔８〕＜前記無線通信情報に含まれる電子機器のＩＤ情報から許容電流値を取得＞
項１において、前記無線通信情報は前記電子機器自らのＩＤ情報を含む。前記確認ステップは、予め電子機器のＩＤとこれに対応する許容電流値とが登録されたデータベースを前記無線通信情報に含まれるＩＤ情報で参照することによって得られる許容電流値の情報を車両から取得する。前記電流制御ステップは、車両から取得した前記許容電流値に基づいて給電電流値を制御する。

これによれば、事前にデータベースに登録する手間はあるが、無線通信情報として直接許容電流値を送信する場合に比べて送信する情報量の削減に資することができる。

〔９〕＜車両に電子機器が取り残されていることを通知＞
非接触給電方法は、車両の外部に配置される給電装置の給電コイルに、車両に搭載された受電コイルを電磁的に結合して車両への充電を可能とする非接触給電方法である。この方法は、前記車両内部に取り残されている電子機器が発生する無線通信情報に基づいて当該電子機器が取り残されていることを確認する確認ステップと、当該電子機器が取り残されていることを検出したとき、その旨を通知する通知ステップとを含む。

これによれば、充電開始前に車両に残っている電子機器をそれが発する無線通信情報に基づいて発見して、電子機器の取り残しを通知するから、当該機器の回収を確実に促すことができ、給電のための電磁結合による電磁波で電子機器が破壊することを防止することができる。

〔１０〕＜電子機器と車両のアクセスポイントとの間に通信が確立している場合＞
項９において、前記確認ステップは、前記電子機器の無線通信機能に対して前記車両が前記電子機器のアクセスポイントになる機能を搭載する場合に、前記電子機器と前記車両のアクセスポイントとの間に通信が確立しているとき当該通信で前記車両が収集した情報を受け取って電子機器が取り残されていることを確認する処理である。

これによれば、車両が電子機器のアクセスポイントとなっている通信環境下ではこれを有効に利用して、充電時に車両に取り残された電子機器のあることを検出することができる。

〔１１〕＜プリチャージ電力で電子機器を起動する場合＞
項９において、前記確認ステップは、充電動作の開始前に所定時間で給電装置が電磁的結合によって車両をプリチャージし、そのときの電磁波による電力で電子機器が発した無線通信情報に基づいて当該電子機器が取り残されていることを確認する処理である。

これによれば、車両に取り残された電子機器に電源が投入されていない場合でもプリチャージによる電磁波による電力で電子機器に無線通信情を発生させることにより、取り残された電子機器の確認が可能になる。

〔１２〕＜無線通信情報を車両の無線通信機能を介して給電装置が受け取る場合＞
項１１において、前記確認ステップは、前記電磁波による電力で電子機器が発した無線通信情報を前記車両の無線通信機能を介して給電装置が受け取ることにより、電子機器が取り残されていることを確認する処理である。

これによれば、電子機器による無線通信情報の発信強度が弱くて直接給電装置がそれを受け取ることができない場合にも車両の無線通信機能を介して対処することができる。

〔１３〕＜無線通信情報を給電装置が直接受け取る場合＞
項１１において、前記確認ステップは、前記電磁波による電力で電子機器が発した無線通信情報を給電装置が直接受け取ることにより、電子機器が取り残されていることを確認する処理である。

これによれば、電子機器による無線通信情報の発信強度が強く直接給電装置がそれを受け取ることができる場合には無駄な中継器を必要としない。

〔１４〕＜車両内部のビーコンで電子機器を起動させて無線通信情報を出力する場合＞
項９において、前記確認ステップは、車両内部で発生される所定のビーコンを受けて電子機器が起動することによって発せられた無線通信情報に基づいて当該電子機器が取り残されていることを確認する処理である。

これによれば、所定のビーコンを受けて起動する電子機器に対してもその機能を利用して取り残しの確認が可能になる。

〔１５〕＜電子機器が取り残されている旨を給電装置／車両に表示＞
項９において、前記通知ステップは、電子機器が取り残されている旨を給電装置に表示する処理又は車両に表示させる処理である。

これによれば、取り残された電子機器の回収を視覚的に促すことができる。

〔１６〕＜電子機器の製品情報を表示＞
項９において、前記確認ステップは、無線通信情報基づいて得られた電子機器の製品情報を車両から取得する処理を含み、前記通知ステップは、前記確認ステップで得られた電子機器の製品情報を給電装置に表示する処理又は車両に表示させる処理である。

これによれば、車両に取り残された電子機器の種別を特定することができるので、車両に取り残された電子機器の回収を促す効果を向上させることができる。

〔１７〕＜無線通信情報に含まれる電子機器のＩＤ情報から製品情報を取得＞
項１６において、前記無線通信情報は前記電子機器自らのＩＤ情報を含み、前記確認ステップは、予め電子機器のＩＤと対応する製品情報とが登録されたデータベースを前記無線通信情報に含まれるＩＤ情報で参照することによって得られる製品情報を車両から取得する処理を含む。

これによれば、事前にデータベースに登録する手間はあるが、無線通信情報として直接電子機器の製品情報を送信する場合に比べて送信する情報量の削減に資することができる。

〔１８〕＜暗号化された製品情報を復号して用いる＞
項１６又は１７において、前記車両から得る電子機器の製品情報は暗号化されている。前記確認ステップは、暗号化された製品情報を復号する処理を含む。前記通知ステップは、前記確認ステップで復号された製品情報を表示対象とする。

これによれば、個人が所有する電子機器の製品情報が平文で拡散することによる個人情報の流出を予防することができる。

〔１９〕＜電子機器の出力に基づいて当該機器が車両に取り残されていることを検出する＞
非接触給電システムは、車両の外部に配置される給電装置の給電コイルに、車両に搭載された受電コイルを電磁的に結合して車両への充電を可能にするシステムである。前記給電装置は、前記給電コイルに電力を供給する給電ユニットと、前記給電ユニットの動作を制御する給電制御部とを有する。前記給電制御部は、前記車両内部に取り残されている電子機器が発生する無線通信情報に基づいて当該電子機器が取り残されていることを検出する制御機能を有する。

これによれば、充電開始前に車両に残っている電子機器をそれが発する無線通信情報に基づいて発見することができるから、給電のための電磁結合による電磁波で電子機器が破壊することを防止するための措置を容易に講ずることが可能になる。

〔２０〕＜電子機器と車両のアクセスポイントとの間に通信が確立している場合＞
項１９において、前記電子機器の無線通信機能に対して前記車両が前記電子機器のアクセスポイントになる機能を搭載するとき、前記給電制御部は、前記電子機器と前記車両のアクセスポイントとの間に通信が確立しているとき当該通信で前記車両が収集した無線通信情報に基づいて電子機器が取り残されていることを検出する。

これによれば、車両が電子機器のアクセスポイントとなっている通信環境下ではこれを有効に利用して、充電時に車両に取り残された電子機器のあることを検出することができる。

〔２１〕＜プリチャージ電力で電子機器を起動＞
項１９において、前記給電制御部は車両に対する充電動作の開始を指示する前にプリチャージを前記給電ユニットに指示する。前記プリチャージが指示された給電ユニットは所定時間だけ給電コイルから給電する。前記給電制御部は、その電磁波による電力で電子機器が発した無線通信情報に基づいて当該電子機器が取り残されていることを検出する。

これによれば、車両に取り残された電子機器に電源が投入されていない場合でもプリチャージによる電磁波による電力で電子機器に無線通信情報を発生させることにより、取り残された電子機器の確認が可能になる。

〔２２〕＜電子機器は電磁波で共振する給電アンテナから給電される無線通信回路を備える＞
項２１において、前記電磁波で無線通信情報を発生させる回路は前記電子機器の筐体に貼り付けられた外付け回路であって、前記電磁波を受けて共振する給電アンテナと、前記給電アンテナから給電されて無線通信を行う第１回路を有する。前記給電制御部は、前記第１回路が発する無線通信情報を車両内の第２無線通信回路を介して受け取る。

これによれば、電磁波で無線通信情報を発生させる回路を簡易的に実現することができ、そのような簡易的回路（第１回路）による無線通信情報の発信強度が弱くて直接給電装置がそれを受け取ることができない場合にも車両の第２回路による無線通信機能を介して対処することができる。

〔２３〕＜車両に取り残された電子機器の許容電流値に基づく給電制御＞
項１９において、前記給電制御部は、車両内部に電子機器が取り残されていることを検出したとき、検出した電子機器の許容電流値に基づいて充電電流値を制御する。

これによれば、車両に残っている電子機器が発見されたとき、電子機器の許容電流値に応じて給電電流値を制御するから、給電のための電磁結合による電磁波で電子機器が破壊することを防止することができる。

〔２４〕＜無線通信情報は前記電子機器自らの許容電流値の情報を含む＞
項２３において、前記許容電流値は前記無線通信情報に基づいて取得する。

これによれば、取り残された電子機器の許容電流値の取得が極めて容易になる。

〔２５〕＜車両に電子機器が取り残されていることを通知＞
項１９において、前記無線通信制御部は、車両内部に電子機器が取り残されていることを検出したとき、その旨を通知するためのアラート情報を給電装置又は車両に表示させる制御を行う。

これによれば、車両に残っている電子機器を発見したとき、電子機器の取り残しを通知するためのアラート情報を表示するから、当該機器の回収を確実に促すことができ、給電電磁波による電子機器の破壊予防効果を向上させることができる。

２．実施の形態の詳細
実施の形態について更に詳述する。

＜車両に取り残された電子機器の許容電流値に基づく給電制御＞
図１には非接触給電システムの一例が示される。図１に示される非接触給電システム１は、電気自動車やプラグインハイブリッド自動車などの電動車両（以下単に車両とも記す）に給電してそのバッテリを充電するシステムである。

非接触給電システム１は、電動車両２を充電対象とし、給電装置として充電スポット３と、充電スポット３に接続された給電コイルとしての１次コイル４を有する。

電動車両は非接触給電を受けるために、１次コイル４に電磁的に結合して電力を受ける受電コイルとしての２次コイル５を有し、２次コイル５に供給された電力は受電ユニット６の制御によってバッテリユニット７に充電される。例えば１次コイル４に高周波電力が供給されると、２次コイル５が１次コイル４と電磁場を介して共鳴することによって受電ユニット６が受電する。受電した電力は所定の充電シーケンスに従って受電ユニット６がバッテリユニット７のバッテリに充電する。

通信モジュール９は充電時に電動車両２の取り残された家電製品などの電子機器１０との通信、更にはアンテナ１１と介して充電スポット３との通信を行うための通信機能を備える。通信モジュール９は電動車両２に取り残された電子機器１０と通信を行うために第２無線通信回路の一例を成す。尚、電動車両２のその他の制御系や駆動系は本実施の形態では特徴事項ではなく、公知の構成などを適宜採用すればよいから、その詳細な説明は省略する。

図２には充電スポット３の一例が示される。充電スポット３は、１次コイル４に電力供給網２０からの電力を用いて高周波電力を供給する充電ユニットとしての給電ユニット２１、電動車両２などとの間で無線通信を行う無線デバイス２２、充電のための操作や表示を行う操作・表示ユニット２３、及び給電制御部としての給電コントローラ２４を有する。

給電ユニット２１は電力供給網２０と接続され、給電コントローラ２４からの信号を受け、給電の制御を行う。無線デバイス２２、給電ユニット２１、及び操作・表示ユニット２３は、それぞれ、給電コントローラ２４に接続されて、その制御を受ける。尚、前述の給電ユニット２１、給電コントローラ２４、無線デバイス２２、及び操作・表示ユニット２３は、説明の便宜上、個別に記述しているが、前述の機能を全て含んだ１つのモジュールであっても、前述のいずれかを組み合わせたモジュールであっても、同様の効果を得る事ができる。

図３には車両２に取り残された場合に検出対象にされる電子機器の一例が示される。電子機器は携帯端末、パーソナルコンピュータ、ゲーム機、ＩＣレコーダ、その他の家電製品などを意味し、図３では電子機器本来の機能部分は回路ブロック３０で代表してある。図３において３１で示されるものは、置き忘れを知らせるための無線通信情報を発生するための回路部分を代表的に示すものであり、例えば、前記電磁波で無線通信情報を発生させる回路であって、前記電子機器１０の筐体（内部フレームやカバー）に貼り付けられた外付け回路として構成され、１次コイル４や２次コイル５から電磁波を受けて共振する給電アンテナ３２を有し、給電アンテナ３２から給電されて動作する検出制御回路３３及び無線デバイス３４を有する。検出制御回路３３は給電アンテナ３２で受信した高周波信号を整流して動作電源を生成し、生成された電源を用いて無線デバイス３４の送信動作を制御する。無線デバイス３４は車両２の通信モジュール９と無線通信を行う第１回路の一例であって、アンテナ３５から無線通信情報５０を発生可能とされる。アンテナ３５から送信された無線通信情報は通信モジュール９が受信し、受信内容に基づく処理を行い、必要に応じて所定のデータをアンテナ１１から送信して充電スポット３に与えられるようになっている。これによって車両の通信モジュール９及び充電スポット３は当該車両に電子機器１０が取り残されていることを認識可能になる。

尚、３１で示される回路はシールによる貼り付けなどの外付け回路に限定されず、電子機器１０の内部に収容されていても良いし、電子機器１０が備える近接通信機能などの本来の機能を流用して構成することも可能である。電子機器１０が備える近接通信機能を流用するシステム構成において、電子機器１０の保有するバッテリ残量が十分ではない場合が考えられる。その際には、検出制御回路３３がバッテリを監視し、給電アンテナ３２から供給される電力を用いて通信を行うことも有効である。尚、前述の検出制御回路３３、給電アンテナ３２、無線デバイス３４、及びアンテナ３５は、説明の便宜上、個別に記述しているが、前述の機能を全て含んだ１つのモジュールであっても、前述のいずれかを組み合わせたモジュールであっても、同様の効果を得る事ができる。

次に、車両に電子機器が取り残されているときの対応として、当該電子機器の許容電流値に基づいて充電の給電制御を行う場合について説明する。即ち、電子機器１０の最大許容電流が決まっている場合に、車両に取り残された電子機器１０と車両２の双方の最大許容電流を比較し、充電スポット３で給電を行う最大電流を、電子機器１０が電磁場で破壊しないように見積るものとする。例えば、図４のように、電子機器Ａ，Ｂが車内に残っている場合、充電スポット３は電子機器Ａ，Ｂと車両の夫々の最大許容電流値を比較し、最も小さい電流値を見出し、充電時には求めた最小の電流値が許容電流値となるように１次コイル４を駆動する電力（最大電流）を制御する。これにより、車内に電子機器２が残っていても破壊することなく、充電を行うことが可能となる。

図５には車両に取り残された電子機器を検出して、その電子機器の許容電流などを考慮して充電電流を制御する動作手順が例示される。電子機器の検出動作は車両２の使用者が充電のために車両２を所定の位置に駐車し、充電スポット３からの電力を供給可能とするセットアップの動作中に行ってもよいし、セットアップ後に行ってもよい。図５では検出動作はセットアップ後に行われるものとした。

図５では先ず、駐車セットアップが行われる（Ｓ１)。通常のセットアップドプ動作それ自体については公知の動作手順を用いればよい。駐車セットアップが完了したら（Ｓ１）、充電スポット３の給電コントローラ２４は給電ユニット２１にプリチャージを指示する（Ｓ２）。同時に、車両２は通信モジュール９を立ち上げ、通信可能な状態にする。これは、車両の消費電力を抑制するための措置であり、通信モジュール９は常時通信可能状態にしてもよいし、充電のセットアップ開始時に起動することも可能であり、電子機器の存在を確認するシーケンスの前であれば、任意に立ち上げ可能である。プリチャージの命令を受け取った給電ユニット２１は、１次コイルに４に一定時間の電力を供給する。この時の充電時間は、給電電圧が本来の充電動作を同じ場合には、例えば３〜１０秒のような、本来の充電時間に比べて極めて短い時間が望ましい。プリチャージの電圧を、通常の電圧とは異なる低い電圧とする際には、プリチャージの時間はそれよりも長くすることが望ましい。

次に車両２に残っていた電子機器１０等の動作を説明する。１次コイル４から供給される電磁波を電子機器１０等の給電アンテナ３２が受信し、電力を発生させる（Ｓ３）。この電力を利用して検出制御回路３３が無線デバイス３４に自らの存在を知らせるための存在情報としての無線通信情報を発信させる命令を出す。電子機器１０の無線デバイス３４は、給電アンテナ３２が生成した電力を利用して、車両２の通信モジュール９に、存在情報である無線通信情報５０として、デバイス情報を含むデータを発信し（Ｓ４Ａ）、これを車両２の通信モジュール９が受信する。例えば当該車両２の受電ユニット６はデバイス情報を含む無線通信情報５０に基づいて、給電の最大電流値を計算して、通信モジュール９から充電スポット３に送信する（Ｓ６Ａ）。充電スポット３はその最大電流値を許容電流値として充電を開始する（Ｓ１０Ａ）。この例では最大電流値の計算を充電スポット３で行うことを前提に説明をしているが、最大電流値を車両２で算出し、その算出結果を充電スポット３に送付することでも、同様の効果を得ることが可能である。

デバイス情報に基づいて最大電流値を取得するには、デバイス情報それ自体に対応する許容電流値を含んでいてもよいが、情報量を少なくするには、車両２に事前に登録されているデータベースを、デバイス情報を検索キーとして参照することが可能である。即ち、無線通信情報としてのデバイス情報が電子機器自らのＩＤ情報を含むものとし、予め電子機器１０のＩＤとこれに対応する許容電流値とが登録されたデータベースを前記無線通信情報に含まれるＩＤ情報で参照することによって許容電流値の情報を取得する。

図６には電子機器１０から出力される無線通信情報が例示され、図７には車両２から出力される無線通信情報が例示される。図６及び図７において括弧書きされた情報は必須とはならない情報である。電子機器１０から出力される無線通信情報には当該電子機器の許容最大電流値の情報は付加されていなくてもよい。データベースを利用すれば済むからである。車両２から出力される無線通信情報にはデバイス情報は付加されていなくてもよい。対応する電子機器の許容最大電流値が既に明らかになっている場合だからである。

図８にはデバイスＩＤと許容最大電流値とのデータベース構造が例示される。図７のように最大許容電流値を車両２から送信する場合には、通信モジュール９Ａに設けられた制御回路６３Ａにデータベース６４を設ければよい。データベース６４がエントリを特定可能なシリアル番号等の情報毎に、デバイス情報としての電子機器のＩＤと対応する許容最大電電流値とがペアになっている。制御回路６３Ａは電子機器１０から受信した無線通信情報に含まれるデバイス情報を検索キーとしてデータベース６４を検索し、検索した許容最大電流値をアンテナ１１から充電スポット３に送信する制御を行う。データベースは受電ユニット６が保有して同様に利用しても良い。

最大電流値は電力供給網２０から供給される電流値も含めて計算することが望ましいため、充電スポット３内部で計算することが最も効率良いと考えられるが、車両２の内部に存在する電子機器１０を確認し、最大電流を計算することによっても、ほぼ同等の効果を得ることが可能となる。その際には、電力供給網２０から供給される最大電流値も加味して計算されるが、一般的に、電力供給網２０から供給される電力が電子機器１０の最大許容電流値を下回ることは殆どないため、実質的には電子機器１０の許容最大電流で上限を決定すればよい。上記のように最大電流を見積った際に、車両２に存在する電子機器１０の許容最大電流によっては、充電時間が非現実的となる場合がある。その際には、後述する実施の形態２に示したアラームと組み合わせて、算出された最大電流値で充電するか、車両２に存在する電子機器１０を取り除いてから充電を開始するか、強制的に充電するかを使用者が選択することも可能である。

図９には車両２に搭載される通信モジュール９の一例が示される。

車両２に取り残される電子機器１０は様々であり、それが発生する無線通信情報５０もその周波数や位相などが異なる様々な電波を発信する可能性がある。全ての周波数の電波を検出するために、複数のアンテナを車両に搭載することは、実装面でもコスト面でも現実的ではない。図９に例示される構成はこれに対処することを想定するものである。すなわち、受信専用アンテナ６０にダイオード６１を接続し、その先のディテクションユニット６２でダイオード６１の半波出力を積分し、その出力を制御回路６３が受け取ることによって、制御回路６３は車内に電子機器が取り残されていることを感知する。制御回路６３は電子機器の取り残しを感知すると、その旨のコード情報を生成して、車内でアラート表示を制御し、或いは充電スポット３に電子機器取り残しを通知するコード情報を送信する。これにより、電子機器が様々な周波数帯の信号によって無線通信情報を出力しても、それを検出することが可能となる。

尚、無線通信情報５０の周波数を特定して使用する場合は、図９で説明した考慮は必要ない。

上記第１の実施の形態によれば、充電開始前に車両に残っている電子機器をそれが発する無線通信情報に基づいて発見して、電子機器の許容電流値に応じて給電電流値を制御するから、給電のための電磁結合による電磁波で電子機器が破壊することを防止することができる。

＜電子機器取り残しのアラート＞
上記実施の形態では車両に電子機器が取り残されているときその許容電流値に基づいて給電制御を行うものとしたが、第２の実施の形態では電子機器が取り残されていることを検出したときにその取り出しを促すようなアラートを形成する。その相違点以外については第１の実施の形態と同様であるので詳細な説明は省略する。

図１０には車両に取り残された電子機器を検出して、その電子機器の取り出しを促すためのアラートを生成する動作手順が例示される。アラートの生成は車両２の使用者が充電するために車両２を所定の位置に駐車し、充電スポット３からの電力を供給可能とするセットアップの動作中に行ってもよいし、セットアップ後に行ってもよい。図１０ではセットアップ後にアラートを生成する場合について例示する。

図１０では先ず、駐車セットアップが行われる（Ｓ１)。通常のセットアップドプ動作それ自体については公知の動作手順を用いればよい。

充電のセットアップが完了したら（Ｓ１）、充電スポット３の給電コントローラ２４は給電ユニット２１にプリチャージを指示する（Ｓ２）。同時に、車両２は通信モジュール９を立ち上げ、通信可能な状態にする。これは、車両の消費電力を抑制するための措置であり、通信モジュール９は常時通信可能状態にしてもよいし、充電のセットアップ開始時に起動することも可能であり、電子機器の存在を確認するシーケンスの前であれば、任意に立ち上げ可能である。プリチャージの命令を受け取った給電ユニット２１は、１次コイル４に一定時間の電力を供給する。この時の充電時間は、給電電圧が本来の充電動作を同じ場合には、例えば３〜１０秒のような、本来の充電時間に比べて極めて短い時間が望ましい。プリチャージの電圧を、通常の電圧とは異なる低い電圧とする際には、プリチャージの時間はそれよりも長くすることが望ましい。

次に車両２に残っていた電子機器１０等の動作を説明する。１次コイル４から供給される電磁波を電子機器１０等の給電アンテナ３２が受信し、電力を発生させる（Ｓ３）。この電力を利用して検出制御回路３３が無線デバイス３４に自らの存在を知らせるための存在情報としての無線通信情報を発信させる命令を出す。電子機器１０の無線デバイス３４は、給電アンテナ３２が生成した電力を利用して、車両２の通信モジュール９に前記無線通信情報５０を送信する（Ｓ４）。無線通信情報５０を受け取った車両２は、電子機器１０が車内に取り残されている旨のアラートを、例えば車両のカーナビゲーションシステムを流用して表示する（Ｓ５）。アラートの内容は、アラームやフラッシュ、ディスプレイ表示など、様々の形態が考えられる。例えばディスプレイ表示の場合には、電子機器を車内に置き忘れている、放置すると破壊の虞がある、回収しなければ充電を開始しない、などの表示とされる。

車両２は更に無線通信情報５０を、アンテナ１１を介して充電スポット３の無線デバイス２２に与える（Ｓ６）。無線通信情報５０を受け取った充電スポット３は、電子機器１０が車内に取り残されている旨のアラートを、操作・表示ユニット２３に表示する（Ｓ７）。尚、送信電力が大きければ充電スポット３の無線デバイス２２にも直接前記無線通信情報５０を送信してもよい。

特に制限されないが、無線通信情報５０は、アラート内容を直接示すデータであってもよいが、システム上で統一される場合には特定のコード、又は所定の周波数帯域を持つ周期信号などであってよい。

このようにして電子機器取り残しのアラートが発生すると、充電スポット３の使用者（車両２の搭乗者）が車両２の内部を確認し（Ｓ８）、例えば今回の充電スポット３のアラートを解除したときのみ（Ｓ９）、充電スポット３は充電を開始し（Ｓ１０）、或いは所定の制御シーケンスに則った待機を行う。それまでは、充電スポット３は充電を開始しない。或いは、使用者によって強制的に充電を開始可能にしても良い。

尚、アラートを表示する場所は車両２の内部と、充電スポット３との両方とした場合を示しているが、充電操作を車内だけで行うシステムや、充電スポットだけで行うシステムの場合には一方だけでよいが、混在する場合には双方でアラート表示することが望ましい。又は、近年普及しているスマートフォンなどの通信端末へのアラート表示を行うことでも、同様の効果を得ることが可能である。

上記第２の実施の形態によれば、充電開始前に車両に残っている電子機器をそれが発する無線通信情報に基づいて発見して、電子機器の取り残しを通知するから、当該機器の回収を確実に促すことができ、給電のための電磁結合による電磁波で電子機器が破壊することを防止することができる。

＜電子機器本来の通信機能を利用して存在情報を発信＞
近年、携帯情報端末のような電子機器にはBluetooth(登録商標)やWi-Fi(登録商標)などによって接続されるサービスが実用化されている。そのような通信サービスは図３の本来の機能部分３０で実現されている。電子機器１０のそのような無線通信機能に対して車両２が電子機器１０のアクセスポイントになる機能を搭載する場合に、電子機器１０と車両２のアクセスポイントとの間に通信が確立しているときには、当該通信で車両２が電子機器２から収集した情報を受け取って電子機器２が車内に取り残されていることを確認することができる。例えば、電子機器１０と車両２のアクセスポイントとの間に通信が確立しているときに、充電スポット３と車両２が充電開始のトリガーとなる通信を開始した際に、車両２に接続している電子機器が存在していることを充電スポット３に通知したり、車両２のディスプレイに表示等を行うことで、電子機器２が車両２の内部に残ったまま充電が開始されることを防止することができる。

＜車両内部のビーコンで電子機器を起動させて無線通信情報を出力する＞
上述の実施の形態ではプリチャージによる電磁波で電子機器を起動する場合、電子機器の本来の通信機能を用いて車両と通信が確立されている場合を例として、無線通信情報としての存在情報を発生させる場合について説明したが、それに限定されない。例えば、車両２が充電プロセスを開始する際に、車両内部で所定のビーコンを発生させ、このビーコンを受けて電子機器を起動させることによって無線通信情報を発生させるようにしても良い。例えばビーコンを受けて動作電力を発生させればよい。

＜充電スポットを特定した無線通信＞
車両と充電スポットとの間の簡易な無線通信において、特定の送信先だけに情報を送信することは、現在の技術では難しい。複数の充電スポット３が並列して場合、家電製品が車両に取り残されたことを示す存在情報を充電スポット送信する場合、無線信号を受信可能な全ての充電スポット３が存在情報を有効と判別することによって全ての充電スポットが充電を停止してしまう虞がある。このため、どの車両に電子機器が残っていたかを簡単に特定する仕組みが必要となる。

例えば、図１１のように充電スポット３のプリチャージをパルス状にして行うことにより、どの車両から送信された存在情報かを特定することが可能になる。

具体的には、図１２に例示されるように、充電スポット３に乱数生成回路２５を設け、車両２の内部で乱数を発生させ、その乱数から算出された信号波形に則ったタイミングでプリチャージを行う。図３に例示されるような電子機器１０はプリチャージによって電力が生成されたときのみ、決まった信号を送信するので、電子機器１０から送信される信号は、充電スポット３が行うプリチャージのパルス波形と同じ波形になる。この波形の変化タイミングと同じ信号波形の存在情報を通信モジュール９が送信すれば、充電スポット３は、自分が支持したプリチャージのパルス波形との整合性に基づいて、自分が充電しようとする車両に電子機器が取り残されているか否かを知ることが可能になる。図１２の乱数発生回路２５は給電コントローラ２４の機能として追加してもよい。尚、図１２において図２と同一機能を有する回路ブロックには同じ参照符号を付してその詳細な説明を省略する。

＜電子機器の製品情報を表示＞
無線通信情報に基づいて得られた電子機器の製品情報を車両から充電スポット３に送信し、受信した製品情報を含めて充電スポット３に表示することを、上記アラートの内容にすることが可能である。当然これを車両２の内部に表示することも妨げられるものではない。

車両２にどのような電子機器１０が取り残されているかを知ることができれば、使用者は速やかに対象となる電子機器１０を車両２の内部から移動することができる。この意味で、電子機器１０から送信される信号の内部に、電子機器１０の製品名などの製品情報を含んだ信号を送信することが望ましい。その際には、図３にある検出制御回路３３が、電子機器１０を製造したメーカが設定する、電子機器名を示す情報を送信すればよい。充電スポット３では、この電子機器１０から送信された情報を元に、車両２の使用者に、どの電子機器１０が車両に取り残されているかを知らせることができる。知らせる方法としては、例えば音声案内やディスプレイ表示などを利用すればよい。

上記製品情報は無線通信情報５０に直接保有する場合に限定されない。例えば、無線通信情報５０は電子機器自らのＩＤ情報を含み、予め電子機器１０のＩＤと対応する製品情報とが登録されたデータベースを前記無線通信情報に含まれるＩＤ情報で参照することによって得られる製品情報を車両から取得するようにしてもよい。例えば図１０のデータベース６４を流用して、夫々のエントリにＩＤに対応する製品名を製品情報として追加することによって利用すればよい。

＜セキュリティー＞
電子機器の製品名のような製品情報を外部に送信すると、対象となる充電スポット以外でも受信することが可能になるため、車両内部に置き忘れた製品名が不正に知られたり、使用者がどのような電子機器を保有しているかという個人情報が盗まれてしまうことになる。これを回避するには、電子機器の製品情報を暗号化して発信することが望ましい。

暗号化して送信した場合にこれを復号する鍵情報を取得するためのプロセスには、様々な方法がある。例えば図１３の方法を採用することができる。即ち、電子機器１０は、既に暗号化された製品情報を不揮発性メモリ３６などに保有する。前記プリチャージに合わせて、この暗号化済の製品情報３６を、車両２を介して充電スポット３に送信する。充電スポット３では、受信された暗号化済み製品情報を、共通鍵２６を用いて暗号回路２７で復号し、復号された製品情報２８に基づいてどの製品が車両２に残されているかを知ることが可能になる。

実際に製品情報に使われている共通鍵を知る方法として、例えば、電子機器１０が送信する無線通信情報（存在を知らせる情報）の中に、電子機器１０のメーカを特定する情報を、非暗号化して含め、これを送信する。充電スポット３がネットワーク接続を行うことができる機能を備えていれば、そのメーカ名の情報を元に、セキュアな通信環境を用いて、家電製品のメーカーサイドから共通鍵を取得して、製品情報を復号することが可能になる。充電スポット３がオフライン装置である場合は、予め充電スポットに共通鍵を登録しておいても良い。この際に用いられるセキュアな環境は一般的に用いられる、例えばＳＳＬなどのようなセキュア通信が適している。この技術に関しては、本発明の特徴ではないため、説明を省略する。

また、製品情報を暗号化しない場合には以下のようにすればよい。即ち、図１４に例示されるように、製品情報を、暗号鍵を用いた認証を行ってダウンロード可能にすることも可能である。電子機器の所有者は指定した暗号鍵を用いて電子機器をサービスプロバイダに登録しておく。このときの暗号鍵は所有する車両に登録しておく。充電時に暗号鍵を車両から充電スポットに送信し、充電スポットから暗号鍵を用いてサービスプロバイダに認証を行って電子機器の製品情報をダウンロードし、ダウンロードした製品情報の中から、存在情報が保有するＩＤに対応する製品情報を取得して、アラート表示に用いる。

本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは言うまでもない。

例えば、車両に電子機器が取り残されていることを通知する制御を最初に行い、それによっても電子機器がそのまま置き去りにされている場合に、車両に取り残された電子機器の許容電流値に基づく給電制御を行って、充電を完了する制御シーケンスを採用しても良い。

また、プリチャージはバッテリにプリチャージすることを意味するものではなく、充電動作に先立つプレ給電と等価である。

充電対象とされる車両は自動車に限定されず、オートバイなどであっても良い。

１ 非接触給電システム
２ 電動車両（車両）
３ 充電スポット
４ １次コイル
５ ２次コイル
６ 受電ユニット
７ バッテリユニット
９、９Ａ 通信モジュール
１０ 電子機器
２０ 電力供給網
２１ 給電ユニット
２２ 無線デバイス
２３ 操作・表示ユニット
２４ 給電コントローラ
２５ 乱数生成回路
２６ 共通鍵
２７ 暗号回路
２８ 復号された製品情報
３０ 回路ブロック（電子機器本来の機能部分）
３１ 外付け回路
３２ 給電アンテナ
３３ 検出制御回路
３４ 無線デバイス
３５ アンテナ
３６ 暗号化済み製品情報
５０ 無線通信情報
６０ 受信専用アンテナ
６１ ダイオード
６２ ディテクションユニット
６３ 制御回路
９Ａ 通信モジュール
６３Ａ 制御回路
６４ データベース

Claims (10)

1. 車両の外部に配置される給電装置の給電コイルに、車両に搭載された受電コイルを電磁的に結合して車両への充電を可能にする非接触給電方法であって、
   前記車両内部に取り残されている電子機器が発生する無線通信情報に基づいて当該電子機器が取り残されていることを確認する確認ステップと、該電子機器が取り残されていることを検出したとき、検出した電子機器の許容電流値に基づいて、前記給電コイルを駆動する最大の電流値である最大給電電流値を制御する電流制御ステップとを含む、非接触給電方法。
2. 請求項１において、前記確認ステップは、前記電子機器の無線通信機能に対して前記車両が前記電子機器のアクセスポイントになる機能を搭載する場合に、前記電子機器と前記車両のアクセスポイントとの間に通信が確立しているとき当該通信で前記車両が収集した情報を受け取って電子機器が取り残されていることを確認する処理である、非接触給電方法。
3. 請求項１において、前記確認ステップは、充電動作の開始前に所定時間で給電装置が電磁的結合によって車両にプリチャージを行い、そのときの電磁波による電力で電子機器が発した無線通信情報に基づいて当該電子機器が取り残されていることを確認する処理である、非接触給電方法。
4. 請求項３において、前記確認ステップは、前記電磁波による電力で電子機器が発した無線通信情報を前記車両の無線通信機能を介して給電装置が受け取ることにより、電子機器が取り残されていることを確認する処理である、非接触給電方法。
5. 請求項３において、前記確認ステップは、前記電磁波による電力で電子機器が発した無線通信情報を給電装置が直接受け取ることにより、電子機器が取り残されていることを確認する処理である、非接触給電方法。
6. 請求項１において、前記確認ステップは、車両内部で発生される所定のビーコンを受けて電子機器が起動することによって発せられた無線通信情報に基づいて当該電子機器が取り残されていることを確認する処理である、非接触給電方法。
7. 請求項１において、前記無線通信情報は前記電子機器自らの許容電流値の情報を含む、非接触給電方法。
8. 請求項１において、前記無線通信情報は前記電子機器自らのＩＤ情報を含み、
   前記確認ステップは、予め電子機器のＩＤと対応する許容電流値とが登録されたデータベースを前記無線通信情報に含まれるＩＤ情報で参照することによって得られる許容電流値の情報を車両から取得し、
   前記電流制御ステップは、車両から取得した前記許容電流値に基づいて前記最大給電電流値を制御する、非接触給電方法。
9. 車両の外部に配置される給電装置の給電コイルに、車両に搭載された受電コイルを電磁的に結合して車両への充電を可能にする非接触給電システムであって、
   前記給電装置は、前記給電コイルに電力を供給する給電ユニットと、前記給電ユニットの動作を制御する給電制御部とを有し、
   前記給電制御部は、前記車両内部に取り残されている電子機器が発生する無線通信情報に基づいて当該電子機器が取り残されていることを検出する制御機能を有し、
   前記給電制御部は、車両に対する充電動作の開始を指示する前にプリチャージを前記給電ユニットに指示し、
   前記プリチャージが指示された給電ユニットは所定時間だけ給電コイルから給電し、
   前記給電制御部は、その電磁波による電力で電子機器が発した無線通信情報に基づいて当該電子機器が取り残されていることを検出する、非接触給電システム。
10. 請求項９において、前記電磁波で無線通信情報を発生させる回路は前記電子機器の筐体に貼り付けられた外付け回路であって、前記電磁波を受けて共振する給電アンテナと、前記給電アンテナから給電されて無線通信を行う第１回路を有し、
    前記給電制御部は、前記第１回路が発する無線通信情報を車両内の第２無線通信回路を介して受け取る、非接触給電システム。

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