WO2012105242A1 - 非接触充電システム、並びに、制御装置、無線通信装置および非接触充電装置 - Google Patents

非接触充電システム、並びに、制御装置、無線通信装置および非接触充電装置 Download PDF

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拓真 志村
水口　裕二
一起 大谷
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Definitions

  • the present invention relates to a non-contact charging unit capable of synchronous control, a wireless communication unit capable of synchronous control, a non-contact charging system capable of both non-contact charging and wireless communication, and a control device, a wireless communication device, and a non-contact charging system.
  • the present invention relates to a contact charging device.
  • Non-Patent Document 1 a keyless entry system in which a door lock mechanism of an automobile is unlocked and locked using wireless communication has been widespread (for example, see Non-Patent Document 1).
  • a portable communication device and an in-vehicle communication device communicate with each other and a battery of the portable communication device is charged (for example, see Patent Document 1).
  • a coil for performing non-contact charging from a loop coil of a vehicle external device to an in-vehicle battery mounted on the vehicle has
  • a vehicle charging system including a vehicle-side charge control device that transmits a charge start request signal and a charge stop request signal to a vehicle external device when a condition is satisfied (see, for example, Patent Document 2).
  • the present invention has been made in order to solve the conventional problems.
  • the wireless communication unit capable of synchronous control the wireless communication unit capable of synchronous control, and the synchronous control of the wireless communication unit and the wireless communication unit.
  • a non-contact charging system and a wireless communication system configured with the control unit to perform non-contact charging and wireless communication, and a control device, a wireless communication device, and a non-contact charging device. The purpose is to provide.
  • the present invention provides a wireless communication for enabling a control device to operate an electrical component mounted on a vehicle by communicating with a non-contact charging device for charging a portable device in a contactless manner and an electronic key.
  • a wireless communication unit connected to a device and storing a wireless communication cycle in which the electronic key communicates with the wireless communication device, and a wireless communication control signal for controlling an operation of the wireless communication device
  • a control signal output unit ; a non-contact charge control signal output unit that outputs a non-contact charge control signal for controlling the operation of the non-contact charge device; the wireless communication control signal; and the non-contact charge control signal; And a synchronizer for synchronizing them.
  • the control unit that synchronously controls the contactless charging unit and the wireless communication unit by having the control unit that synchronously controls the contactless charging unit and the wireless communication unit, the contactless charging unit and the wireless communication unit are prevented from interfering with each other in the frequency band used, and contactless There is an effect that charging and wireless communication can be operated without any obstacles.
  • the block diagram of the non-contact charge system in the 1st Embodiment of this invention Configuration diagram of contactless charging unit and portable device Configuration diagram of wireless communication unit and electronic key Relationship diagram of frequency band used by non-contact charging unit and wireless communication unit
  • the block diagram of the non-contact charge system in the 2nd Embodiment of this invention The non-contact charging control signal and the wireless communication control signal in the second embodiment of the present invention during the stop timing diagram Traveling timing relationship diagram of non-contact charging control signal and wireless communication control signal in the second embodiment of the present invention
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a non-contact charging system 1 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • a contactless charging system 1 includes a contactless charging unit 2 as a contactless charging device, a wireless communication unit 3 as a wireless communication device, and a control unit 4 as a control device, such as an automobile.
  • the vehicle is provided.
  • the non-contact charging unit 2 uses a predetermined method (described later in detail) to charge the portable device 6 which is a mobile phone, a so-called smartphone or other portable terminal device in a non-contact manner (the portable device 6 is a non-contact charging unit). 2).
  • the wireless communication unit 3 communicates with the electronic key 7 carried by the user to execute operations of electrical components (for example, locking / unlocking the door of the vehicle, starting / stopping the engine, etc.) mounted on the vehicle. belongs to.
  • the control unit 4 is connected to the non-contact charging unit 2 and the wireless communication unit 3 and performs synchronous control on the non-contact charging unit 2 and the wireless communication unit 3.
  • the control unit 4 is configured using, for example, a microcomputer 4a, a ROM 4b as a storage unit, a RAM 4c, and the like.
  • the microcomputer 4a stores a computer program stored in the ROM 4b for performing control processing to be described later. It is executed while using the RAM 4c as a work area.
  • the microcomputer 4a outputs a control signal to be described later to the wireless communication unit 3 via the wireless communication control signal output unit 4d, and to the non-contact charging unit 2 via the contactless charging control signal output unit 4e. Output a control signal.
  • the wireless communication control signal output unit 4d and the non-contact charge control signal output unit 4e are output terminals of the microcomputer 4a.
  • FIG. 2 the block diagram of the non-contact charge unit 2 and the portable apparatus 6 is shown.
  • a sending battery 8 a such as a battery mounted on a vehicle is connected to the non-contact charging unit 2.
  • the non-contact charging unit 2 switches the operation / non-operation (ON / OFF) of the feed-side power supply block 9a having a plurality of switching elements, the feed-side coil 10a, and the contactless charging unit 2, and the feed-side power supply block 9a.
  • the portable device 6 such as a mobile phone is composed of a receiving battery 8b, a receiving power supply block 9b, and a receiving coil 10b.
  • the receiving battery 8b is a rechargeable secondary battery.
  • non-contact charging unit 2 is connected to the control unit 4 and controls the operation of the non-contact charging unit 2 according to the non-contact charging control signal 5a output from the control unit 4.
  • the non-contact charging unit 2 in operation operates as follows.
  • the power supplied from the sending battery 8 a is switched at a frequency defined by the oscillator 11 by the control element 12 by switching a plurality of switches of the sending power supply block 9 a, and the AC voltage is supplied to the sending coil 10 a. Supply.
  • the function of supplying power by the non-contact charging unit 2 and the function of charging the receiving battery 8b via the receiving power supply block 9b of the portable device 6 are realized using known techniques. Detailed description thereof is omitted.
  • FIG. 3 shows a configuration diagram of the wireless communication unit 3.
  • the wireless communication unit 3 includes a control unit 14, and the electronic key 7 and the control unit 14 transmit / receive a request signal 15 and a response signal 16.
  • the wireless communication unit 3 is connected to the control unit 4 and operates as follows according to the wireless communication control signal 5b output from the control unit 4.
  • the wireless communication unit 3 intermittently transmits a request signal 15 toward the electronic key 7 in response to the wireless communication control signal 5b.
  • the electronic key 7 When the electronic key 7 receives the request signal 15 transmitted from the control unit 14, the electronic key 7 transmits a response signal 16 toward the control unit 14.
  • control unit 4 Details of the control unit 4 will be described with reference to FIGS.
  • FIG. 4 shows the relationship between the frequency band 17 for contactless charging (frequency band used in the contactless charging unit) and the frequency band 18 for wireless communication (frequency band used for the wireless communication unit).
  • the frequency of the AC voltage used in the non-contact charging unit 2 is defined as 110 kHz to 205 kHz. If the frequency of the request signal 15 of the wireless communication unit 3 is, for example, a typical value of 134 kHz and the frequency of the response signal 16 is, for example, 300 to 400 MHz, the contactless charging unit 2 and the wireless communication unit 3 operate simultaneously. There is a risk of interference in the frequency bands used with each other and malfunctioning.
  • control unit 4 controls the non-contact charging unit 2 and the wireless communication unit 3 as follows.
  • control unit 4 simultaneously outputs the non-contact charging control signal 5a to the non-contact charging unit 2 and the wireless communication control signal 5b to the wireless communication unit 3, and the non-contact charging control signal 5a and the wireless communication control signal.
  • the non-contact charging unit 2 and the wireless communication unit 3 are synchronously controlled so as to switch ON / OFF operations of the non-contact charging and the wireless communication according to 5b.
  • FIG. 5 shows the timing relationship 19 between the contactless charging control signal 5a and the wireless communication control signal 5b
  • FIG. 6 shows the operation state of the contactless charging control signal 5a, the wireless communication control signal 5b and the contactless charging unit 2. And the operation state of the wireless communication unit 3 are shown.
  • the non-contact charging control signal 5a and the wireless communication control signal 5b are synchronized and output from the control unit 4.
  • the non-contact charging control signal 5a is a signal obtained by inverting the wireless communication control signal 5b. Is output from. Thereby, each operation
  • the wireless communication unit 3 transmits a request signal 15 to the electronic key 7. Note that the transmission of the request signal 15 and the reception of the response signal 16 may be performed during the period.
  • the non-contact charging unit 2 When the wireless communication control signal 5b is Low and the non-contact charging control signal 5a is High, the non-contact charging unit 2 is operated to charge the portable device 6.
  • the wireless communication unit 3 and the electronic key 7 must communicate periodically.
  • the period in which the unit 2 supplies power to the portable device 6 is the period in which the wireless communication unit 3 is transmitting the request signal 15 or the request signal 15 is transmitted and the response signal is transmitted. It is required to be outside the period in which 16 is received.
  • the ON / OFF switching timing of the operation between the contactless charging and the wireless communication is stored in the control unit 4 so as to be performed in a period set in consideration of this point.
  • the microcomputer 4a may calculate the two signals.
  • the microcomputer 4a functions as a synchronization unit, for example, the RAM 4c functions as a storage unit.
  • the communication cycle (wireless communication cycle) performed by the electronic key 7 and the wireless communication unit 3 is not limited to that previously stored in the ROM 4b, but the microcomputer 4a is dynamic in consideration of the surrounding situation and environment. It may be calculated as follows.
  • the operation / non-operation (ON / OFF) of the non-contact charging unit 2 and the wireless communication unit 3 is switched in synchronization to suppress the operation of non-contact charging and wireless communication.
  • the control unit 4 By controlling the control unit 4 so that the non-contact charging unit 2 and the wireless communication unit 3 can be prevented from interfering with each other in the frequency band used, the non-contact charging and the wireless communication can be performed without causing a failure. It becomes possible to achieve both.
  • the contactless charging system 1 has been described assuming that the control unit 4 is independent. However, as shown in FIGS. 7 to 8, the control unit 4 is included in the contactless charging unit 21.
  • the present invention can be similarly applied to the non-contact charging system 20 and the non-contact charging system 22 having a configuration in which the control unit 4 is included in the wireless communication unit 23.
  • FIG. 9 is a configuration diagram of the non-contact charging system 24 according to the second embodiment of the present invention.
  • the non-contact charging system 24 includes a non-contact charging unit 2, a wireless communication unit 3, and a switching cycle variable control unit 25.
  • each unit is an automobile or the like. It is provided in the vehicle.
  • the portable device 6 is supplied with power from the non-contact charging unit 2, and the electronic key 7 communicates with the wireless communication unit 3.
  • the switching cycle variable control unit 25 includes, for example, a microcomputer 25a, a ROM 25b, and a RAM 25c.
  • the microcomputer 25a stores a computer program stored in the ROM 25b for performing a control process to be described later. It is executed while being used as a work area.
  • the microcomputer 25a outputs a control signal, which will be described later, to the wireless communication unit 3 via the wireless communication control signal output unit 25d, and the contactless charging unit via the contactless charging control signal output unit 25e. 2 outputs a control signal to be described later.
  • the wireless communication control signal output unit 25d and the non-contact charge control signal output unit 25e are output terminals of the microcomputer 25a.
  • the switching cycle variable control unit 25 for performing the synchronous control of the non-contact charging unit 2 and the wireless communication unit 3 is the vehicle running state (the vehicle is running). (Or connected to the running state detecting unit), and controls the switching cycle between the non-contact charging unit and the wireless communication unit according to the running state of the vehicle (for example, vehicle speed). That is.
  • the detection of the running state of the vehicle can be easily realized by obtaining vehicle speed information from a speedometer provided in the vehicle and determining whether or not the current vehicle speed is equal to or higher than a predetermined speed.
  • the switching cycle variable control unit 25 outputs the contactless charging control signal 26a to the contactless charging unit 2 and the wireless communication control signal 26b to the wireless communication unit 3 at the same time.
  • a switching cycle for synchronously controlling the non-contact charging unit 2 and the wireless communication unit 3 and switching ON / OFF of the operation of the non-contact charging and the wireless communication is set. Variable control.
  • the wireless communication unit 3 transmits the request signal 15 to the electronic key 7.
  • the non-contact charging unit 2 When the wireless communication control signal 26b is Low and the non-contact charging control signal 26a is High, the non-contact charging unit 2 is operated to charge the portable device 6.
  • the switching cycle for switching ON / OFF of the operation of the non-contact charging and the wireless communication at this time is, as will be described below, whether the switching cycle variable control unit 25 is stopped or traveling. It changes according to the result of having detected.
  • the switching cycle variable control unit 25 receives information (signal) indicating whether the vehicle is stopped or running, and changes the switching cycle based on this information.
  • Whether the vehicle is stopped or traveling is determined by using a signal obtained from a vehicle speed sensor, if the vehicle speed is less than a predetermined speed (for example, 20 km / h), and if the vehicle is stopped or greater than a predetermined speed. What is necessary is just to make it judge that it is drive
  • a predetermined speed for example, 20 km / h
  • FIG. 10 shows a timing relationship 27 during stoppage between the non-contact charging control signal 28a and the wireless communication control signal 28b.
  • FIG. 11 shows a timing relationship 29 during travel between the non-contact charging control signal 30a and the wireless communication control signal 30b.
  • the contactless control signal 28a and the wireless communication control signal 28b are synchronized, and the contactless control signal 28a is a signal obtained by inverting the wireless communication control signal 28b. Suppress.
  • the non-contact charging control signal 30a and the wireless communication control signal 30b are synchronized, and the non-contact charging control signal 30a is a signal obtained by inverting the wireless communication control signal 30b. Suppresses the operation.
  • the wireless communication is prioritized when the vehicle is stopped, and the ON / OFF operation of the contactless charging and the wireless communication is switched so that frequent communication is performed.
  • the wireless communication is prioritized when the vehicle is stopped, and the ON / OFF operation of the contactless charging and the wireless communication is switched so that frequent communication is performed.
  • FIG. It is possible to improve the charging efficiency of the battery of the portable device 6 by switching ON / OFF of the operation of the non-contact charging and the wireless communication so that the charging is frequently performed.
  • the portable device 6 When traveling, the portable device 6 may be charged by always turning on the operation of non-contact charging without performing wireless communication.
  • the owner of the electronic key 7 can easily take the electronic key 7 out of the vehicle, and it is necessary to frequently perform wireless communication to confirm the location of the electronic key 7.
  • the situation in which the vehicle is running is a situation in which it is difficult for the owner of the electronic key 7 to take the electronic key 7 out of the vehicle, so frequent non-contact charging is performed. Is acceptable.
  • the switching period between the non-contact charging control signal 26a and the wireless communication control signal 26b is variably controlled, so that the ON period of the non-contact charging control signal 26a is lengthened.
  • the charging efficiency of the battery of the portable device 6 by the non-contact charging unit 2 can be improved.
  • the non-contact charging control signal 26a can be always turned on.
  • the contactless charging unit, the wireless communication unit, and the control unit that synchronously controls the contactless charging unit and the wireless communication unit of the present invention are capable of both contactless charging and wireless communication. It is useful as a contact charging system.

Abstract

　非接触充電システムおよび無線通信システムを構成することで、非接触充電と無線通信とを両立可能な非接触充電システムおよび制御装置を提供することを目的とするものである。　制御ユニット４は電子キー７との無線通信を行なって車両の電装品の動作制御を行なう無線通信ユニット３と非接触でポータブル機器６へ給電する非接触充電ユニット２とに接続され、無線通信ユニット３と電子キー７との通信を行なわせるタイミングで非接触充電ユニット２のポータブル機器６への給電動作を停止させるように、それぞれの装置へ制御信号を送信する。

Description

非接触充電システム、並びに、制御装置、無線通信装置および非接触充電装置
　本発明は、同期制御可能な非接触充電ユニットと、同期制御可能な無線通信ユニットと、非接触充電と無線通信とを両立可能とした非接触充電システム、並びに、制御装置、無線通信装置および非接触充電装置に関するものである。
　従来、自動車のドアロック機構を、無線通信を用いて開錠及び施錠を行なう、キーレスエントリーシステムが普及している（例えば非特許文献１参照）。
　従来のキーレスエントリーシステムとして、携帯用通信機と車載通信機とが通信を行なって、携帯用通信機のバッテリが充電されるものが知られている（例えば特許文献１参照）。
　また、従来、車両で利用される無線通信への悪影響を防止するために、車両外部装置のループコイルから車両に搭載される車載バッテリに非接触充電を行うためのコイルを有して、所定の条件が成立したときに充電開始要求信号及び充電停止要求信号を車両外部装置に送信する車両側充電制御装置を備える車両の充電システムが知られている（例えば特許文献２参照）。
　近年、再充電可能な２次電池を搭載した、例えば携帯電話などのポータブル機器が普及し、使用者の利便性の更なる向上を図るため非接触充電の開発が進められている。
日本国特開２００４－７６３７８号公報 日本国特開２０１０－９３９５７号公報
加藤　光治監修　デンソーカーエレクトロニクス研究会著「図解　カーエレクトロニクス[上]システム編」第１版、日経ＢＰ社出版、２０１０年６月２８日発行
　しかしながら、従来の非接触充電と無線通信とにおいては、それぞれが使用する周波数帯域が近いため互いに干渉し、非接触充電と無線通信とを両立させることが困難であるという問題があった。
　本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、同期制御可能な非接触充電ユニットと、同期制御可能な無線通信ユニットと、上記非接触充電ユニットと上記無線通信ユニットとを同期制御する制御ユニットとで、非接触充電システムおよび無線通信システムを構成することで、非接触充電と無線通信とを両立可能な非接触充電システム、並びに、制御装置、無線通信装置および非接触充電装置を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために本発明は、制御装置が、ポータブル機器を非接触で充電するための非接触充電装置および電子キーとの通信によって車両に装備された電装品を動作させるための無線通信装置に接続され、前記電子キーと前記無線通信装置とが通信を行う無線通信周期が記憶された記憶部と、前記無線通信装置の動作を制御するための無線通信用制御信号を出力する無線通信制御信号出力部と、前記非接触充電装置の動作を制御するための非接触充電用制御信号を出力する非接触充電制御信号出力部と、前記無線通信用制御信号と前記非接触充電制御信号とを同期させる同期部とを備えた構成とする。
　本発明によれば、非接触充電ユニットと無線通信ユニットとを同期制御する制御ユニットを有することで、非接触充電ユニットと無線通信ユニットとが互いに使用する周波数帯域において干渉することを防ぎ、非接触充電と無線通信とを障害なく動作させることが可能となる効果を奏する。
本発明の第１の実施の形態における非接触充電システムの構成図 非接触充電ユニットおよびポータブル機器の構成図 無線通信ユニットおよび電子キーの構成図 非接触充電ユニットと無線通信ユニットとで使用する周波数帯域の関係図 本発明の第１の実施の形態における非接触充電用制御信号と無線通信用制御信号のタイミング関係図 非接触充電用制御信号と無線通信用制御信号と非接触充電ユニットと無線通信ユニットとの関係図 制御機能を有した非接触充電ユニットで構成される非接触充電システムの構成図 制御機能を有した無線通信ユニットで構成される非接触充電システムの構成図 本発明の第２の実施の形態における非接触充電システムの構成図 本発明の第２の実施の形態における非接触充電用制御信号と無線通信用制御信号の停車中タイミング関係図 本発明の第２の実施の形態における非接触充電用制御信号と無線通信用制御信号の走行中タイミング関係図
　（実施の形態１）
　以下、本発明の実施の形態１における非接触充電システム１について図面を参照しながら説明する。
　図１は本発明の実施の形態１における非接触充電システム１の構成図である。
　図１において、非接触充電システム１は、非接触充電装置としての非接触充電ユニット２と、無線通信装置としての無線通信ユニット３と、制御装置としての制御ユニット４からなるものであり、自動車などの車両に設けられている。
　非接触充電ユニット２は、所定の方法（詳細後述）を用いて携帯電話や所謂スマートフォンあるいはその他の携帯端末装置であるポータブル機器６を非接触で充電するための（ポータブル機器６は非接触充電ユニット２から給電される）ものである。
　無線通信ユニット３は、ユーザが携帯する電子キー７と通信することによって、車両に装備された電装品（例えば、車両のドアの施錠／開錠、エンジン始動／停止など）の動作を実行させるためのものである。
　制御ユニット４は、非接触充電ユニット２および無線通信ユニット３に接続され、非接触充電ユニット２および無線通信ユニット３に対して同期制御を行なうためのものである。
　制御ユニット４は、例えばマイコン４ａ、記憶部としてのＲＯＭ４ｂ、ＲＡＭ４ｃなどを用いて構成されるものであり、この場合マイコン４ａは、ＲＯＭ４ｂに格納されて後述する制御処理をおこなうためのコンピュータプログラムを、ＲＡＭ４ｃを作業領域として使いながら実行するものである。
　制御ユニット４は、マイコン４ａが無線通信制御信号出力部４ｄを介して無線通信ユニット３へ後述する制御信号を出力するとともに、非接触充電制御信号出力部４ｅを介して非接触充電ユニット２へ後述する制御信号を出力する。
　なお、本実施の形態において、無線通信制御信号出力部４ｄおよび非接触充電制御信号出力部４ｅは、マイコン４ａの出力端子である。
　以上のように構成された非接触充電システム１について、以下にその詳細を説明する。まず図２を用いて、非接触充電ユニット２およびポータブル機器６の詳細を説明する。図２に、非接触充電ユニット２とポータブル機器６の構成図を示す。
　例えば車両に搭載されているバッテリなどの送り側バッテリ８ａが非接触充電ユニット２に接続される。
　非接触充電ユニット２は複数のスイッチ素子を備えた送り側電源ブロック９ａと、送り側コイル１０ａと、非接触充電ユニット２の動作／非動作（ＯＮ／ＯＦＦ）を切替え、かつ送り側電源ブロック９ａのスイッチを周期的に切替えるための制御素子１２と、切替え周期の基準となるクロック信号を発生させる発振器１１を含んで構成される。
　また、携帯電話等のポータブル機器６は、受け側バッテリ８ｂと受け側電源ブロック９ｂと受け側コイル１０ｂから構成される。ここで受け側バッテリ８ｂは、再充電が可能な２次電池である。
　さらに、非接触充電ユニット２は制御ユニット４に接続されており、制御ユニット４が出力する非接触充電用制御信号５ａに応じて、非接触充電ユニット２の動作を制御する。動作中の非接触充電ユニット２は以下のように動作する。
　非接触充電ユニット２では、送り側バッテリ８ａから供給される電力を発振器１１によって規定される周波数で、制御素子１２により送り側電源ブロック９ａの複数のスイッチを切替えて、送り側コイル１０ａへ交流電圧を供給する。
　送り側コイル１０ａに交流電圧が印加されると交流磁束１３が発生し、このとき、ポータブル機器６の受け側コイル１０ｂに誘導起電力が発生する。発生した誘導起電力を、受け側電源ブロック９ｂを介して、受け側バッテリ８ｂに充電する。
　ここで、非接触充電ユニット２が電力を供給する機能およびポータブル機器６の受け側電源ブロック９ｂを介して受け側バッテリ８ｂが充電される機能については、公知の技術を用いて実現されるため、その詳細説明は省略する。
　次に図３を用いて、無線通信ユニット３および電子キー７の詳細を説明する。
　図３に、無線通信ユニット３の構成図を示す。無線通信ユニット３は、コントロールユニット１４より構成され、電子キー７とコントロールユニット１４とは、リクエスト信号１５とレスポンス信号１６とを送受信する。
　さらに、無線通信ユニット３は制御ユニット４に接続されており、制御ユニット４が出力する無線通信用制御信号５ｂに応じて以下のように動作する。
　無線通信ユニット３は、無線通信用制御信号５ｂに応じて電子キー７に向けて間欠的にリクエスト信号１５を発信する。
　コントロールユニット１４から発信されたリクエスト信号１５を電子キー７が受信すると、電子キー７はコントロールユニット１４に向けてレスポンス信号１６を発信する。
　ここで、無線通信ユニット３と電子キー７との間で行なわれる、リクエスト信号１５およびレスポンス信号１６の送受に関しては、公知の技術を用いることができるため、その詳細説明は省略する。
　さらに、図４ないし図６を用いて制御ユニット４の詳細について説明する。
　図４に非接触充電の周波数帯域１７（非接触充電ユニットで使用される周波数帯域）と、無線通信の周波数帯域１８（無線通信ユニットで使用される周波数帯域）との関係を示す。
　一般的に、非接触充電ユニット２で使用される交流電圧の周波数は、１１０ｋＨｚ～２０５ｋＨｚと規定されている。無線通信ユニット３のリクエスト信号１５の周波数が例えば一般的な値である１３４ｋＨｚで、レスポンス信号１６の周波数が例えば３００～４００ＭＨｚとすると、非接触充電ユニット２と無線通信ユニット３とが、同時に動作すると互いに使用する周波数帯域において干渉して正常に動作しない恐れがある。
　そこで、本実施の形態においては、制御ユニット４が非接触充電ユニット２および無線通信ユニット３を以下のように制御する。
　すなわち制御ユニット４は、非接触充電ユニット２に非接触充電用制御信号５ａを、無線通信ユニット３に無線通信用制御信号５ｂを同時に出力し、非接触充電用制御信号５ａと無線通信用制御信号５ｂに従って非接触充電と無線通信との動作のＯＮ／ＯＦＦを切り換えるよう非接触充電ユニット２と無線通信ユニット３とを同期制御する。
　図５に非接触充電用制御信号５ａと無線通信用制御信号５ｂとのタイミング関係１９を、図６に非接触充電用制御信号５ａと無線通信用制御信号５ｂと非接触充電ユニット２の動作状態と無線通信ユニット３の動作状態との関係を示す。
　非接触充電用制御信号５ａと無線通信用制御信号５ｂとは同期されて制御ユニット４から出力されており、非接触充電用制御信号５ａは無線通信用制御信号５ｂを反転した信号として制御ユニット４から出力される。これにより、非接触充電と無線通信とのそれぞれの動作が制御される。
　具体的には、無線通信用制御信号５ｂがＨｉｇｈ、非接触充電用制御信号５ａがＬｏｗの時に、無線通信ユニット３は電子キー７へ、リクエスト信号１５の送信を行う。なお、上記期間にリクエスト信号１５の送信とレスポンス信号１６の受信を行なってもよい。
　また、無線通信用制御信号５ｂがＬｏｗ、非接触充電用制御信号５ａがＨｉｇｈの時に、非接触充電ユニット２を動作させ、ポータブル機器６へ充電を行う。
　ここで、無線通信ユニット３と電子キー７とは、電子キーの所在を確認する必要があるため、周期的に通信を行なわなければならない。
　しかし、無線通信ユニット３と電子キー７が通信を行なっている際に、非接触充電ユニット２が動作をすると、互いに使用する周波数帯域において干渉して正常に動作しない恐れがあるため、非接触充電ユニット２がポータブル機器６への電力供給を行なう（ポータブル機器６に充電が行なわれる）期間は、無線通信ユニット３がリクエスト信号１５を送信している期間もしくは、リクエスト信号１５を送信しかつレスポンス信号１６を受信している期間以外であることが要求される。
　したがって、非接触充電と無線通信との動作のＯＮ／ＯＦＦ切り換えタイミングは、予めこの点が考慮されて設定された期間に行なわれるよう、制御ユニット４に記憶されている。
　これは、制御ユニットに設けられたＲＯＭ４ｂなどの記憶部に電子キー７と無線通信ユニット３とが通信を行なう周期を予め記憶させておき、この周期に基づいて無線通信用制御信号５ｂを無線通信ユニット３へ生成および出力するとともに、この無線通信用制御信号５ｂを簡単な論理回路を用いて反転させて、これを非接触充電用制御信号５ａとして用いることで実現可能である。この場合、簡単な論理回路が同期部として機能する。
　あるいは、マイコン４ａを用いて演算処理を行なうことによって上述のように反転させても良いし、無線通信用制御信号５ｂと非接触充電用制御信号５ａとが上述したタイミングで切り替わるように同期された２つの信号をマイコン４ａが算出するようにしても良い。この場合、マイコン４ａが同期部として機能し、例えばＲＡＭ４ｃが記憶部として機能する。
　なお、電子キー７と無線通信ユニット３とが行なう通信の周期（無線通信周期）は、予めＲＯＭ４ｂに記憶されたものを用いるのみでなく、周囲の状況や環境を考慮してマイコン４ａが動的に算出するようにしても良い。
　以上のように本実施の形態において、上記非接触充電ユニット２と上記無線通信ユニット３との動作／非動作（ＯＮ／ＯＦＦ）を同期させて切り換え、非接触充電と無線通信との動作を抑制するよう制御ユニット４が制御することで、非接触充電ユニット２と無線通信ユニット３とが互いに使用する周波数帯域において干渉することを防ぐことができるため、障害を起こすことなく非接触充電と無線通信との両立が可能となる。
　なお、本実施の形態の非接触充電システム１は、制御ユニット４が独立したものとして説明したが、図７ないし図８に示すように、制御ユニット４が非接触充電ユニット２１に含まれる構成の非接触充電システム２０や、制御ユニット４が無線通信ユニット２３に含まれる構成の非接触充電システム２２であっても同様に実施可能である。
（実施の形態２）
　以下、本発明の実施の形態２における非接触充電システム２４について図面を参照しながら説明する。
　ただし、本実施の形態において、実施の形態１と同様の構成については同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
　図９は本発明の実施の形態２における非接触充電システム２４の構成図である。
　図９において、非接触充電システム２４は、非接触充電ユニット２と、無線通信ユニット３と、切替周期可変制御ユニット２５からなるものであり、実施の形態１と同様に、各ユニットは自動車などの車両に設けられている。
　ポータブル機器６は非接触充電ユニット２から給電され、電子キー７は無線通信ユニット３と通信する。
　切替周期可変制御ユニット２５は、例えばマイコン２５ａ、ＲＯＭ２５ｂ、ＲＡＭ２５ｃを含んで構成されるものであり、この場合マイコン２５ａは、ＲＯＭ２５ｂに格納されて後述する制御処理をおこなうためのコンピュータプログラムを、ＲＡＭ２５ｃを作業領域として使いながら実行するものである。
　切替周期可変制御ユニット２５は、マイコン２５ａが無線通信制御信号出力部２５ｄを介して無線通信ユニット３へ後述する制御信号を出力するとともに、非接触充電制御信号出力部２５ｅを介して非接触充電ユニット２へ後述する制御信号を出力する。
　なお、本実施の形態において、無線通信制御信号出力部２５ｄおよび非接触充電制御信号出力部２５ｅは、マイコン２５ａの出力端子である。
　実施の形態２と実施の形態１との相違点は、上記非接触充電ユニット２と上記無線通信ユニット３とを同期制御を行なう切替周期可変制御ユニット２５が車両の走行状態（車両が走行しているか否か）を検出する走行状態検出部を備え（あるいは走行状態検出部に接続され）、非接触充電ユニットと無線通信ユニットとの切替周期を車両の走行状態（例えば車速）に応じて制御することである。
　車両の走行状態の検出は、車両に設けられているスピードメータなどから車速情報を得て、現在の車速が所定の速度以上であるか否かを判定することによって容易に実現することができる。
　以上のように構成された非接触充電システム２４について、以下にその制御動作を説明する。
　本実施の形態において、切替周期可変制御ユニット２５は、上記非接触充電ユニット２に非接触充電用制御信号２６ａを、上記無線通信ユニット３に、無線通信用制御信号２６ｂを同時に出力し、非接触充電用制御信号２６ａと無線通信用制御信号２６ｂに従い、非接触充電ユニット２と無線通信ユニット３とを同期制御し、かつ、非接触充電と無線通信との動作のＯＮ／ＯＦＦを切り替える切替周期を可変に制御する。
　具体的には、無線通信用制御信号２６ｂがＨｉｇｈ、非接触充電用制御信号２６ａがＬｏｗの時に、無線通信ユニット３は電子キー７へ、リクエスト信号１５の送信を行う。
　なお、上記期間にリクエスト信号１５の送信とレスポンス信号１６の受信を行なってもよい。
　また、無線通信用制御信号２６ｂがＬｏｗ、非接触充電用制御信号２６ａがＨｉｇｈの時に、非接触充電ユニット２を動作させ、ポータブル機器６へ充電を行う。
　ただし、このときの非接触充電と無線通信との動作のＯＮ／ＯＦＦを切替える切替周期は、以下に説明するとおり、切替周期可変制御ユニット２５が、車両は停車中であるか走行中であるかの検出を行なった結果に応じて変更される。
　すなわち、切替周期可変制御ユニット２５は、車両が停車中であるか走行中であるかを示す情報（信号）を受信する構成として、この情報に基づいて切替周期を変更する。
　車両が停車中であるか走行中であるかは、車速センサから得られる信号を用いて、車速が所定の速度（たとえば２０ｋｍ／ｈなど）未満であれば停車中、所定の速度以上であれば走行中であると判断させるなどすればよく、あるいは、ＧＰＳから得られる位置情報の変化を利用しても良い。
　図１０に非接触充電用制御信号２８ａと無線通信用制御信号２８ｂとの停車中のタイミング関係２７を示す。図１１に非接触充電用制御信号３０ａと無線通信用制御信号３０ｂとの走行中のタイミング関係２９を示す。
　非接触充電用制御信号２８ａと無線通信用制御信号２８ｂとは同期されており、非接触充電用制御信号２８ａは無線通信用制御信号２８ｂを反転した信号とし、非接触充電と無線通信との動作を抑制する。
　また、非接触充電用制御信号３０ａと無線通信用制御信号３０ｂとは同期されており、非接触充電用制御信号３０ａは無線通信用制御信号３０ｂを反転した信号とし、非接触充電と無線通信との動作を抑制する。
　図１０に示すとおり、停車時には無線通信を優先とし頻繁に通信を行なうように非接触充電と無線通信との動作のＯＮ／ＯＦＦを切替える一方で、図１１に示すとおり走行時には、充電を優先とし頻繁に充電を行なうように非接触充電と無線通信との動作のＯＮ／ＯＦＦを切替えることで、ポータブル機器６のバッテリの充電効率の向上が可能となる。
　なお、走行時には、無線通信をせず常時非接触充電の動作をＯＮとし、ポータブル機器６の充電を行なってもよい。
　すなわち、車両が停車中であるということは、電子キー７の所有者が容易に電子キー７を車外に持ち出せるという状況であって、頻繁に無線通信を行い電子キー７の所在を確認する必要がある状況であり、一方、車両が走行中であるという状況は、電子キー７の所有者が電子キー７を車外に持ち出すことが困難であるという状況であるため、頻繁に非接触充電を行なうことが許容されるためである。
　以上のように本実施の形態において、非接触充電用制御信号２６ａと無線通信用制御信号２６ｂとの切替周期を可変で制御するため、非接触充電用制御信号２６ａのＯＮの期間を長くすることで、上記非接触充電ユニット２によるポータブル機器６のバッテリの充電効率の向上が可能となる。また、通信を行わない際には、非接触充電用制御信号２６ａを常時ＯＮとして使用することも可能である。
　本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。
　本出願は、2011年2月4日出願の日本特許出願（特願2011-022386）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
　本発明の上記非接触充電ユニットと、上記無線通信ユニットと、上記非接触充電ユニットと上記無線通信ユニットとを同期制御する制御ユニットとは、非接触充電と無線通信の両立が可能であり、非接触充電システムとして有用である。
　１　非接触充電システム
　２　非接触充電ユニット
　３　無線通信ユニット
　４　制御ユニット
　４ａ　マイコン
　４ｂ　ＲＯＭ
　４ｃ　ＲＡＭ
　４ｄ　無線通信制御信号出力部
　４ｅ　非接触充電制御信号出力部
　５ａ　非接触充電用制御信号
　５ｂ　無線通信用制御信号
　６　ポータブル機器
　７　電子キー
　８ａ　送り側バッテリ
　８ｂ　受け側バッテリ
　９ａ　送り側電源ブロック
　９ｂ　受け側電源ブロック
　１０ａ　送り側コイル
　１０ｂ　受け側コイル
　１１　発振器
　１２　制御素子
　１３　交流磁束
　１４　コントロールユニット
　１５　リクエスト信号
　１６　レスポンス信号
　１７　非接触充電の周波数帯域
　１８　無線通信の周波数帯域
　１９　タイミング関係
　２０　非接触充電システム
　２１　非接触充電ユニット
　２２　非接触充電システム
　２３　無線通信ユニット
　２４　非接触充電システム
　２５　切替周期可変制御ユニット
　２５ａ　マイコン
　２５ｂ　ＲＯＭ
　２５ｃ　ＲＡＭ
　２５ｄ　無線通信制御信号出力部
　２５ｅ　非接触充電制御信号出力部
　２６ａ　非接触充電用制御信号
　２６ｂ　無線通信用制御信号
　２７　停車中のタイミング関係
　２８ａ　非接触充電用制御信号
　２８ｂ　無線通信用制御信号
　２９　走行中のタイミング関係
　３０ａ　非接触充電用制御信号
　３０ｂ　無線通信用制御信号

Claims (11)

  1. 　ポータブル機器を非接触で充電するための非接触充電装置および電子キーとの通信によって車両に装備された電装品を動作させるための無線通信装置に接続され、
    　前記電子キーと前記無線通信装置とが通信を行う無線通信周期が記憶された記憶部と、前記無線通信装置の動作を制御するための無線通信用制御信号を出力する無線通信制御信号出力部と、前記非接触充電装置の動作を制御するための非接触充電用制御信号を出力する非接触充電制御信号出力部と、前記無線通信用制御信号と前記非接触充電制御信号とを同期させる同期部とを備えた制御装置。
  2. 　自装置を搭載する車両の走行状態を検出する走行状態検出部をさらに備え、前記走行状態検出部で検出した結果に応じて前期無線通信周期を変更して無線通信用制御信号を出力する請求項１記載の制御装置。
  3. 　電子キーとの通信によって車両に装備された電装品を動作させるための無線通信装置であって、ポータブル機器を非接触で充電するための非接触充電装置に接続され、
    　前記電子キーと自装置とが通信を行う無線通信周期が記憶された記憶部と、前記無線通信装置の動作を制御するための無線通信用制御信号と前記非接触充電装置の動作を制御するための非接触充電用制御信号とを同期させる同期部とを有した制御部と、前記同期部が前記無線通信用制御信号に同期させた前記非接触充電用制御信号を前記非接触充電装置へ出力する非接触充電制御信号出力部とを備えた無線通信装置。
  4. 　前記制御部は、自装置を搭載する車両の走行状態を検出する走行状態検出部を備え、前記走行状態検出部で検出した結果に応じて前期無線通信周期を変更して無線通信用制御信号を出力する請求項３記載の無線通信装置。
  5. 　ポータブル機器を非接触で充電するための非接触充電装置であって、
    　電子キーとの通信によって車両に装備された電装品を動作させるための無線通信装置に接続され、
    　前記電子キーと前記無線通信装置とが通信を行う無線通信周期が記憶された記憶部と、前記無線通信装置の動作を制御するための無線通信用制御信号と前記非接触充電装置の動作を制御するための非接触充電用制御信号とを同期させる同期部とを有した制御部と、前記無線通信用制御信号を前記無線通信装置へ出力する無線通信制御信号出力部とを備え、
    　前記無線通信装置へ出力する前記無線通信用制御信号と前記非接触充電要制御信号とは、前記同期部によって同期された信号である非接触充電装置。
  6. 　前記制御部は、自装置を搭載する車両の走行状態を検出する走行状態検出部を備え、前記走行状態検出部で検出した結果に応じて前期無線通信周期を変更して無線通信用制御信号を出力する請求項５記載の非接触充電装置。
  7. 　ポータブル機器を非接触で充電するための非接触充電装置と、電子キーとの通信によって車両に装備された電装品を動作させるための無線通信装置と、前記非接触充電装置と前記無線通信装置とに接続される制御装置とを備え、
    　前記制御装置は、前記電子キーと前記無線通信装置とが通信を行う無線通信周期が記憶された記憶部と、前記無線通信装置の動作を制御するための無線通信用制御信号を出力する無線通信制御信号出力部と、前記非接触充電装置の動作を制御するための非接触充電用制御信号を出力する非接触充電制御信号出力部と、前記無線通信用制御信号と前記非接触充電制御信号とを同期させる同期部とを備えた非接触充電システム。
  8. 　前記制御装置は、自装置を搭載する車両の走行状態を検出する走行状態検出部をさらに備え、前記走行状態検出部で検出した結果に応じて前期無線通信周期を変更して無線通信用制御信号を出力する請求項７記載の非接触充電システム。
  9. 　電子キーとの通信によって車両に装備された電装品を動作させるための無線通信装置と、ポータブル機器を非接触で充電するための非接触充電装置とからなり、
    　前記無線通信装置は、前記電子キーと自装置とが通信を行う無線通信周期が記憶された記憶部と、前記無線通信装置の動作を制御するための無線通信用制御信号と前記非接触充電装置の動作を制御するための非接触充電用制御信号とを同期させる同期部とを有した制御部と、前記同期部が前記無線通信用制御信号に同期させた前記非接触充電用制御信号を前記非接触充電装置へ出力する非接触充電制御信号出力部とを備えた非接触充電システム。
  10. 　電子キーとの通信によって車両に装備された電装品を動作させるための無線通信装置と、ポータブル機器を非接触で充電するための非接触充電装置とからなり、
    　前記非接触充電装置は、前記電子キーと自装置とが通信を行う無線通信周期が記憶された記憶部と、前記無線通信装置の動作を制御するための無線通信用制御信号と前記非接触充電装置の動作を制御するための非接触充電用制御信号とを同期させる同期部とを有した制御部と、前記無線通信用制御信号を前記無線通信装置へ出力する無線通信制御信号出力部とを備え、前記無線通信装置へ出力する前記無線通信用制御信号と前記非接触充電要制御信号とは、前記同期部によって同期された信号である非接触充電システム。
  11. 　前記制御部は、自装置を搭載する車両の走行状態を検出する走行状態検出部をさらに備え、前記走行状態検出部で検出した結果に応じて前期無線通信周期を変更して無線通信用制御信号を出力する請求項９または請求項１０記載の非接触充電システム。
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