WO2025205016A1 - センサシステム、座席、及びセンサユニット - Google Patents

センサシステム、座席、及びセンサユニット

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WO2025205016A1
WO2025205016A1 PCT/JP2025/009673 JP2025009673W WO2025205016A1 WO 2025205016 A1 WO2025205016 A1 WO 2025205016A1 JP 2025009673 W JP2025009673 W JP 2025009673W WO 2025205016 A1 WO2025205016 A1 WO 2025205016A1
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WO
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power
sensor
antenna
rectenna
cushion body
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Pending
Application number
PCT/JP2025/009673
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English (en)
French (fr)
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泰行 山本
豊久 高野
傑 山岸
一郎 桑山
健治 伊東
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Sumitomo Wiring Systems Ltd
AutoNetworks Technologies Ltd
Kanazawa Institute of Technology (KIT)
Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Wiring Systems Ltd
AutoNetworks Technologies Ltd
Kanazawa Institute of Technology (KIT)
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
Application filed by Sumitomo Wiring Systems Ltd, AutoNetworks Technologies Ltd, Kanazawa Institute of Technology (KIT), Sumitomo Electric Industries Ltd filed Critical Sumitomo Wiring Systems Ltd
Publication of WO2025205016A1 publication Critical patent/WO2025205016A1/ja
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Pending legal-status Critical Current

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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02J—ELECTRIC POWER NETWORKS; CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/20—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using microwaves or radio frequency waves

Definitions

  • the present disclosure relates to a sensor system, a seat, and a sensor unit.
  • This application claims priority based on Japanese Application No. 2024-047856 filed on March 25, 2024, and incorporates by reference all of the contents of the aforementioned Japanese application.
  • Patent Document 1 discloses a technology related to a wireless power supply system that transmits power by radio waves.
  • the sensor system in this embodiment includes a power supply device with a power transmitting antenna placed inside a vehicle, a cushion made of a dielectric material that forms part of a seat placed inside the vehicle, a sensor installed in the seat, and a power receiving antenna circuit that is placed inside the cushion and receives power transmitted from the power transmitting antenna and outputs power that is provided to the sensor.
  • FIG. 1 is a side view illustrating an example of a vehicle equipped with a sensor system according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the sensor system and each part of the vehicle.
  • FIG. 3 is a block diagram showing an example of the configuration of the sensor unit.
  • FIG. 4 is a perspective view of the headrest according to the first embodiment.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the headrest.
  • FIG. 6A is a cross-sectional view of the sensor unit.
  • FIG. 6B is a diagram of the sensor unit with the lid removed, viewed from the X1 direction.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of a sensor unit according to a modified example.
  • FIG. 8 is a perspective view of a sensor unit according to another modified example.
  • a power receiving antenna circuit When wirelessly feeding power to a sensor, a power receiving antenna circuit is required to receive the transmitted power and provide the power to the sensor.
  • the size of the antenna element of this receiving antenna circuit depends on the wavelength of the radio waves to be received.
  • the frequency of radio waves transmitted by wireless power supply ranges from 920 GHz to several GHz.
  • the length of the antenna element for receiving these radio waves may be approximately 150 mm.
  • the placement of the antenna element may be limited by the position of the transmitting antenna. Considering that the interior of a vehicle is relatively small and has limited placement, it may be difficult to properly place the antenna elements within the vehicle.
  • an object of the present disclosure is to provide a technique that can increase the received power of a power receiving antenna circuit.
  • a sensor system includes a power supply device having a power transmitting antenna disposed within a vehicle, a cushion made of a dielectric material that forms part of a seat disposed within the vehicle, a sensor provided in the seat, and a power receiving antenna circuit disposed within the cushion that receives power transmitted from the power transmitting antenna and outputs power that is provided to the sensor.
  • the power receiving antenna circuit is disposed inside the cushion body, and therefore receives radio waves that are radiated from the power transmitting antenna and pass through the cushion body.
  • the cushion which forms part of the seat, has a convex curved surface as a whole and is made of a dielectric material. Therefore, radio waves incident on the cushion are refracted so that they are concentrated toward the inside of the cushion. In other words, the cushion functions like a dielectric lens. This allows the position of the power receiving antenna circuit inside the cushion body to be appropriately set so that the gain of the radio waves that pass through the cushion body and reach the cushion body is increased, thereby increasing the received power of the power receiving antenna circuit.
  • the sensor system may further include a transmitter that wirelessly transmits the output of the sensor, and by including the transmitter, the output of the sensor can be output to the outside.
  • the cushion body may have a main body and an internal space provided inside the main body and accommodating the power receiving antenna circuit.
  • the power receiving antenna circuit can be easily disposed inside the cushion body.
  • the internal space when the main body has a first surface on the transmitting antenna side and a second surface opposite the first surface, the internal space may be provided closer to the second surface.
  • the thickness of the main body of the cushion body interposed between the power transmitting antenna and the power receiving antenna circuit can be increased, thereby more effectively increasing the received power of the power receiving antenna circuit.
  • an insulating layer having a dielectric loss tangent lower than that of the dielectric material may be further provided between the inner surface of the internal space and the outer surface of the power receiving antenna circuit. In this case, by providing an insulating layer, it is possible to reduce power loss due to the dielectric loss tangent of the cushion body.
  • the thickness of the insulating layer when the wavelength of the radio wave radiated from the power transmitting antenna is ⁇ , the thickness of the insulating layer may be 0.01 ⁇ or more and 0.04 ⁇ or less. If the thickness of the insulating layer is less than 0.02 ⁇ , the power loss due to the cushion becomes relatively large, resulting in a decrease in the received power of the power receiving antenna circuit. If the thickness of the insulating layer is more than 0.05 ⁇ , the effect of reducing power loss due to the cushion becomes saturated, and the thickness of the insulating layer becomes unnecessarily large. By setting the thickness of the insulating layer to 0.02 ⁇ or more and 0.05 ⁇ or less, it is possible to effectively reduce the power loss caused by the cushion body.
  • the insulating layer may include a polystyrene foam layer.
  • an insulating layer can be provided by interposing polystyrene foam between the wall of the internal space and the power receiving antenna circuit.
  • the insulating layer may include an air layer. In this case, if a gap is provided between the inner surface of the internal space and the power receiving antenna circuit, an insulating layer can be provided.
  • the sensor system may further include a resin case housed in the internal space and defining the insulating layer by housing the receiving antenna circuit therein.
  • a resin case housed in the internal space and defining the insulating layer by housing the receiving antenna circuit therein.
  • an insulating layer can be easily provided between the inner surface of the internal space and the power receiving antenna circuit.
  • the antenna substrate may be a flexible substrate.
  • the antenna substrate can be deformed according to the shape of the cushion body, and therefore, the antenna substrate deformed so as to increase the received power of the power receiving antenna circuit can be placed inside the cushion body.
  • the part of the seat may include a headrest.
  • the power transmitting antenna is disposed on the ceiling side inside the vehicle, the power receiving antenna circuit and the power transmitting antenna can be disposed close to each other.
  • Another embodiment is a sensor unit provided in a seat arranged in a vehicle.
  • This sensor unit includes a sensor, a power receiving antenna circuit that receives transmitted power from a power transmitting antenna arranged in the vehicle and outputs power to be provided to the sensor, and a resin case that has an internal storage space for accommodating the power receiving antenna circuit and is arranged inside a cushion made of a dielectric material that forms part of the seat.
  • the resin case that houses the power receiving antenna circuit and is placed inside the cushion body is provided, so that the power receiving antenna circuit can be placed inside the cushion body made of a dielectric material. This makes it possible to increase the received power of the power receiving antenna circuit.
  • the sensor unit may further include a support member that is provided on the inner surface of the storage space and supports the antenna substrate at a position where a predetermined gap is provided between the antenna substrate and the inner surface.
  • a support member that is provided on the inner surface of the storage space and supports the antenna substrate at a position where a predetermined gap is provided between the antenna substrate and the inner surface.
  • an insulating layer including an air layer can be provided between the antenna substrate and the resin case, and power loss due to the cushion body can be reduced.
  • the support member may further include a circuit board accommodated in the accommodation space, a support provided on the inner surface of the resin case for supporting the circuit board against the inner surface, and a wire for electrically connecting the antenna board and the circuit board.
  • the antenna substrate can be supported by the circuit board, the support posts, and the wires.
  • FIG. 1 is a side view showing an example of a vehicle equipped with a sensor system according to an embodiment, in which a part of the vehicle 1 is cut away to show the interior of a vehicle compartment 1a.
  • a vehicle 1 is a vehicle (passenger car) including an electric vehicle, an internal combustion engine vehicle, a hybrid vehicle, and the like.
  • Each of the plurality of sensor units 8 includes a sensor that detects the state inside the vehicle interior 1 a.
  • the sensor unit 8 has a function of wirelessly transmitting output information indicating the output of the sensor.
  • the sensor unit 8 also has the function of receiving radio waves for power supply from the power supply device 6 and converting them into electric power.
  • the sensor unit 8 is configured to operate using the electric power supplied from the power supply device 6. Therefore, the sensor unit 8 can be powered and operated without being connected to another external device by wire.
  • the configuration of the sensor unit 8 will be described in detail later.
  • FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the sensor system 4 and each part of the vehicle 1. 2 , the power supply 14 is connected to the power supply device 6.
  • the power supply device 6 is supplied with power from the power supply 14.
  • the power supply device 6 generates a power supply signal based on the power supplied from the power supply 14 and supplies the signal to the power transmitting antenna 6a.
  • the power transmitting antenna 6a emits the power supply signal as a power supply radio wave and transmits it to the plurality of sensor units 8.
  • the multiple sensor units 8 detect the conditions inside the vehicle interior 1a using the power obtained by receiving the power supply radio waves and wirelessly transmit output information indicating the sensor output.
  • the multiple sensor units 8 receive the power supply radio waves inside the headrest 12.
  • FIG. 3 is a block diagram showing an example of the configuration of the sensor unit 8.
  • the sensor unit 8 includes a rectenna 20, a power control circuit 22, a sensor 24, and a transmitter 26.
  • the rectenna 20 has a power receiving antenna 20a and a rectifier circuit 20b.
  • the power receiving antenna 20a receives radio waves for power supply from the power supply device 6.
  • the power receiving antenna 20a provides an electrical signal based on the received radio waves to the rectifier circuit 20b.
  • the rectifier circuit 20b rectifies the electrical signal provided by the power receiving antenna 20a, converts it into DC power, and outputs the converted DC power.
  • the rectenna 20 constitutes a power receiving antenna circuit that receives the power transmitted from the power transmitting antenna 6a and outputs the power.
  • the DC power output from the rectifier circuit 20 b is supplied to a power control circuit 22 .
  • the sensor 24 is a sensor for detecting conditions inside the vehicle compartment 1a. More specifically, the sensor 24 includes a temperature sensor, humidity sensor, acceleration sensor, illuminance sensor, etc. The sensor 24 has the function of detecting conditions inside the vehicle compartment 1a, such as temperature, humidity, acceleration (vibration), and illuminance. When DC power is supplied from the power control circuit 22, the sensor 24 provides an output indicating the results of detecting the conditions inside the vehicle compartment 1a to the transmitter 26.
  • the transmitter 26 has a transmission antenna 26a and has a function of performing wireless communication with the receiver 18 on the vehicle 1 side via the transmission antenna 26a.
  • the transmitter 26 wirelessly transmits the output provided by the sensor 24 as output information.
  • the transmitter 26 establishes a communication connection with the receiver 18 and starts wireless transmission of the output information.
  • the power supply device 6 starts wirelessly supplying power to the plurality of sensor units 8 .
  • the multiple sensor units 8 receive power transmitted from the power supply device 6.
  • the sensors 24 of each of the multiple sensor units 8 begin detecting the condition inside the vehicle interior 1a and outputting the detection results.
  • the transmitter 26 establishes a communication connection with the receiver 18 and begins wireless transmission of output information. Note that when DC power is supplied, the transmitter 26 begins wireless transmission of the output information, and may continue transmission while power is being supplied.
  • the output information transmitted by the transmitter 26 is received by the receiver 18 and provided to the ECU 16 .
  • the ECU 16 receives the output information, acquires information indicating the state inside the vehicle compartment 1 a from the output information, and performs control related to the state inside the vehicle compartment 1 a based on the acquired information indicating the state inside the vehicle compartment 1 a.
  • FIG. 4 is a perspective view of the headrest 12 according to the first embodiment.
  • the three mutually orthogonal directions in each drawing are referred to as the X direction, Y direction, and Z direction.
  • one of the X directions is referred to as the X1 direction
  • the opposite direction of the X1 direction is referred to as the X2 direction.
  • One of the Y directions is referred to as the Y1 direction
  • the opposite direction of the Y1 direction is referred to as the Y2 direction.
  • One of the Z directions is referred to as the Z1 direction
  • the opposite direction of the Z1 direction is referred to as the Z2 direction.
  • the X direction is the front-to-rear direction
  • the Y direction is the left-to-right direction
  • the Z direction is the up-down direction.
  • the Z1 direction is the upward direction
  • the X1 direction is the direction toward the front of the vehicle 1
  • the Y1 direction is the direction toward the left as seen by a passenger facing the front of the vehicle 1.
  • the headrest 12 is a rounded, pillow-shaped member.
  • the top surface 12a and bottom surface 12b of the headrest 12 are substantially parallel to the Y direction.
  • the top surface 12a, the front surface 12c on the X1 side, the rear surface 12d on the X2 side, the left surface 12e on the Y1 side, and the right surface 12f on the Y2 side of the headrest 12 are convexly curved.
  • the convexly curved surface referred to here means that the target surface as a whole is a convexly curved surface.
  • the shape of the headrest 12 is not limited to the shape shown in FIG. 4, as long as it functions as a headrest.
  • Fig. 5 is a cross-sectional view of the headrest 12.
  • Fig. 5 shows a cross section parallel to the XZ plane.
  • the contour shape of the cross section of the headrest 12 parallel to the XZ plane has a trapezoidal shape with each side bulging outward by a convex curve.
  • the headrest 12 includes a sensor unit 8 , a frame 28 , a cushion body 32 , and a cover 34 .
  • the cushion body 32 is a member made of, for example, a dielectric material. In this embodiment, polyurethane is used as the dielectric material.
  • the cushion body 32 has elasticity.
  • the cushion body 32 is a buffer member when the occupant's head comes into contact with the headrest 12.
  • the cushion body 32 forms the overall shape of the headrest 12. Therefore, the cushion body 32 is a rounded, pillow-shaped member.
  • the top surface, front surface, rear surface, left surface, and right surface of the cushion body 32 have convex curved surfaces.
  • the cover 34 covers the outer surface of the cushion body 32 .
  • the cushion body 32 has a main body portion 36 , a first internal space 38 , and a second internal space 40 .
  • the main body 36 is a member made of polyurethane, and constitutes the overall shape of the cushion body 32 .
  • the internal spaces 38 and 40 are spaces provided inside the main body portion 36 .
  • the first internal space 38 houses the frame main body 28b.
  • the first internal space 38 is formed in a shape that corresponds to the outer shape of the frame main body 28b.
  • the inner surface of the first internal space 38 abuts against the frame main body 28b. This restricts the movement of the frame main body 28b within the first internal space 38. Therefore, the frame main body 28b is held inside the cushion body 32. In other words, the cushion body 32 is held by the frame main body 28b.
  • the second internal space 40 accommodates the sensor unit 8.
  • the sensor unit 8 has one surface parallel to the YZ plane. This surface is a rectangle having long and short sides. Therefore, the sensor unit 8 has a rectangular parallelepiped shape. Therefore, the second internal space 40 is formed in a rectangular parallelepiped shape according to the outer shape of the sensor unit 8. Furthermore, the inner surface 40a of the second internal space 40 abuts against the sensor unit 8. This restricts the movement of the sensor unit 8 within the second internal space 40. Therefore, the sensor unit 8 is held inside the cushion body 32. In this embodiment, the sensor unit 8 is held inside the cushion body 32 with the short sides aligned along the Z direction and the long sides aligned along the Y direction, as shown in FIG. 4 .
  • the internal spaces 38, 40 may be spaces formed by hollowing out the material of the main body portion 36, or may be spaces formed by making a slit in the material of the main body portion 36, placing the frame main body 28b and the sensor unit 8 in the slit, and elastically expanding the slit.
  • Fig. 6A is a cross-sectional view of the sensor unit 8.
  • Fig. 6A shows a cross section parallel to the XY plane when the sensor unit 8 is disposed in the headrest 12.
  • Fig. 6A explains each part of the sensor unit 8 based on each direction when a circuit board 44, a bottom surface 46a1, etc., which will be described later, are disposed along the YZ plane.
  • the circuit board 44 is a rigid board on which the above-described power control circuit 22, sensor 24, and transmitter 26 are mounted.
  • the circuit board 44 has a rectangular plate shape.
  • the circuit board 44 is fixed to the bottom surface 46a1 by support posts 48.
  • the bottom surface 46a1 is the inner surface of the case body 46a and faces in the X1 direction.
  • the bottom surface 46a1 has a rectangular shape.
  • the bottom surface 46a1 also extends along the YZ plane.
  • the support pillars 48 are provided so as to protrude from the bottom surface 46a1 of the case body 46a.
  • the support pillars 48 support the circuit board 44 against the bottom surface 46a1. At this time, the circuit board 44 is supported so as to be along the YZ plane.
  • a predetermined gap is provided between the case body 46a (bottom surface 46a1) and the circuit board 44.
  • a predetermined gap is also provided between the circuit board 44 and a cover surface 46b1 of the cover 46b.
  • the cover surface 46b1 is the inner surface of the cover 46b and faces in the X2 direction.
  • the cover surface 46b1 has a rectangular shape.
  • the cover surface 46b1 is aligned along the YZ plane.
  • FIG. 6B is a diagram of the sensor unit 8 with the cover 46b removed, viewed from the X1 direction.
  • the rectenna 20 includes an antenna substrate 50, a power receiving antenna 20a, and a circuit chip 52.
  • the circuit chip 52 is a circuit chip including the rectifier circuit 20b.
  • the antenna substrate 50 is a rectangular rigid substrate and is disposed along the YZ plane.
  • the power receiving antenna 20a and the circuit chip 52 are mounted on a first surface 50a of the antenna substrate 50.
  • the first surface 50a is the surface of the antenna substrate 50 on the lid 46b side, and faces in the X1 direction.
  • the circuit chip 52 is connected to the power control circuit 22 mounted on the circuit board 44 .
  • the antenna board 50 and the circuit board 44 are electrically connected by a pair of wires 54 .
  • a pair of wires 54 connects the circuit chip 52 to the power control circuit 22 on the circuit board 44 .
  • the ends of the pair of wires 54 on the antenna board 50 side are fixed to the edge of the first surface 50a of the antenna board 50 on the Y1 side.
  • the ends of the pair of wires 54 on the circuit board 44 side are fixed to the edge of the board surface 44a of the circuit board 44 on the Y2 side. In this way, the pair of wires 54 connect the edge of the antenna board 50 and the edge of the circuit board 44.
  • the pair of wires 54 supports the antenna substrate 50 so that the antenna substrate 50 does not come into contact with the resin case 46 . That is, the circuit board 44, the support posts 48, and the pair of wires 54 constitute the support member 47.
  • the support member 47 is a member that supports the antenna board 50 so that the antenna board 50 does not come into contact with the resin case 46.
  • the support member 47 provides a predetermined gap between the first surface 50a of the antenna board 50 and the cover surface 46b1. A predetermined gap is also provided between the second surface 50b of the antenna board 50 and the bottom surface 46a1.
  • the second surface 50b is the surface of the antenna board 50 on the case body 46a side, and faces in the X2 direction.
  • an insulating layer 56 (FIG. 6A) is provided between the rectenna 20 (power receiving antenna circuit) and the inner surface 40a of the second internal space 40.
  • This insulating layer 56 is an air layer.
  • the resin case 46 is housed in the second internal space 40 and defines the insulating layer 56 by housing the rectenna 20 therein. Since the system 4 of this embodiment includes a resin case 46 , by housing the rectenna 20 in the resin case 46 , an insulating layer 56 can be easily provided between the inner surface 40 a of the second internal space 40 and the rectenna 20 .
  • the power transmitting antenna 6a is provided directly above the headrest 12 on the ceiling surface 1a1. Therefore, the upper surface 36a (first surface) of the main body 36 is located on the side of the power transmitting antenna 6a.
  • the lower surface 36b (second surface) of the main body 36 faces the upper surface 36a.
  • the second internal space 40 is located closer to the lower surface 36b than to the upper surface 36a. This ensures a larger thickness for the main body 36 interposed between the power transmitting antenna 6a and the rectenna 20. As a result, the received power of the rectenna 20 can be increased more effectively.
  • the cushion body 32 of this embodiment constitutes the headrest 12, which is part of the seat 10, the rectenna 20 and the power transmitting antenna 6a can be disposed close to each other.
  • the insulating layer 56 is an air layer.
  • the insulating layer 56 only needs to have a lower dielectric tangent than the polyurethane, which is the material of the cushion body 32. Therefore, the insulating layer 56 may be, for example, a polystyrene foam layer.
  • a polystyrene foam layer has a lower dielectric tangent than polyurethane. Therefore, even when the insulating layer 56 is a polystyrene foam layer, the loss of received power of the rectenna 20 caused by the dielectric tangent of the cushion body 32 can be reduced.
  • the insulating layer 56 can be made up of a first member 56a and a second member 56b, as shown in FIG.
  • the first member 56a and the second member 56b are made of polystyrene foam.
  • the first member 56a is disposed on the X2 side of the rectenna 20 and abuts against the second surface 50b of the antenna substrate 50.
  • the second member 56b is disposed on the X1 side of the rectenna 20 and abuts against the first surface 50a of the antenna substrate 50.
  • the rectenna 20 and the circuit board 44 are sandwiched and held between a first member 56a and a second member 56b.
  • the resin case 46 of the sensor unit 8 of this embodiment houses the rectenna 20 and the sensor 24.
  • the sensor 24 may be provided outside the resin case 46.
  • sensor unit 8 may include a line 60 connecting sensor 24 and resin case 46.
  • Resin case 46 houses rectenna 20 and circuit board 44.
  • Power control circuit 22 and transmitter 26, other than sensor 24, are mounted on circuit board 44.
  • Line 60 is a line for supplying power from resin case 46 to sensor 24 and for providing the output of sensor 24 to resin case 46.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of a headrest 12 according to the second embodiment.
  • This embodiment differs from the first embodiment in that the antenna substrate 50 included in the rectenna 20 is an FPC (Flexible Printed Circuit) and the rectenna 20 is curved.
  • the sensor unit 8 of this embodiment includes a resin case 62 that houses the circuit board 44, and differs from the first embodiment in that the rectenna 20 and the resin case 62 containing the circuit board 44 are separate bodies.
  • the second internal space 40 of this embodiment is provided closer to the upper surface 36a of the main body 36.
  • the second internal space 40 is curved so as to fit the shape of the upper surface 36a. Therefore, the rectenna 20 is held near the upper surface 36a inside the main body 36.
  • the rectenna 20 is also held above the frame main body 28b (frame 28). Furthermore, the antenna substrate 50 of the rectenna 20 is curved to fit the shape of the upper surface 36a in accordance with the shape of the second internal space 40.
  • An insulating layer 56 is provided between the rectenna 20 and the inner surface 40a of the second internal space 40.
  • the insulating layer 56 is a polystyrene foam layer.
  • the insulating layer 56 is composed of a first member 56a and a second member 56b, both made of polystyrene foam.
  • the rectenna 20 is held between the first member 56a and the second member 56b.
  • the first member 56a and the second member 56b are curved to follow the shape of the upper surface 36a in accordance with the shape of the second internal space 40. Therefore, the first member 56a and the second member 56b hold the antenna substrate 50 while bending it.
  • the sensor unit 8 of this embodiment includes the resin case 62 that houses the circuit board 44.
  • the resin case 62 is housed in the third internal space 41.
  • the third internal space 41 is a space provided on the rear surface 36d side of the main body 36.
  • the third internal space 41 is exposed at the rear surface 36d. Therefore, the resin case 62 housed in the third internal space 41 is also exposed, which allows the sensor 24 mounted on the circuit board 44 to be placed in an environment more suitable for detecting the condition inside the vehicle interior 1 a, thereby improving the accuracy of the sensor 24.
  • the results of Test 2 show that the power loss due to the cushion body 32 can be effectively reduced by setting the thickness t to be 0.01 ⁇ or more and 0.04 ⁇ or less.
  • Fig. 16A is a graph showing the directional characteristics of Comparative Example 2.
  • Fig. 16B is a graph showing the directional characteristics of Example 2.
  • Arrow Z in Fig. 16A and Fig. 16B indicates the Z1 direction
  • arrow X indicates the X1 direction.
  • the directional characteristics of Example 2 are improved in the Z1 direction compared to the directional characteristics of Comparative Example 2. That is, the directional characteristics of Example 2 are improved in the direction toward the power transmitting antenna 6a. More specifically, in FIG. 16B, the gain in the Z1 direction is improved by about 1 dB compared to the gain of Comparative Example 2 (FIG. 16A). In addition, in FIG. 16B, the gain of Example 2 is improved compared to the gain of Comparative Example 2 (FIG. 16A) in the range of 60 degrees on both sides of the Z1 direction.

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Abstract

センサシステムは、車両内に配置される送電アンテナを有する給電装置と、前記車両内に配置される座席の一部を構成する、誘電体素材からなるクッション体と、前記座席に設けられるセンサと、前記クッション体の内部に配置され、前記送電アンテナからの送電電力を受電し前記センサへ与えられる電力を出力する受電アンテナ回路と、を有する。

Description

センサシステム、座席、及びセンサユニット
　本開示は、センサシステム、座席、及びセンサユニットに関する。
　本出願は、２０２４年３月２５日出願の日本出願第２０２４－０４７８５６号に基づく優先権を主張し、前記日本出願に記載された全ての記載内容を援用するものである。
　近年、乗用車等の車両においては、車両内の居室性向上を目的として、車両内の温度等車両内の状態を検知するセンサが配置されることがある。
　このようなセンサを、有線によって給電しようとすると、配線が複雑になるとともにコストアップや重量増の要因となるおそれがある。そこで、センサに対して無線給電することが考えられる。
　例えば、特許文献１には、電波により電力を送電する無線給電システムに関する技術が開示されている。
特表２０１１－５２５０９８号公報
　実施形態であるセンサシステムは、車両内に配置される送電アンテナを有する給電装置と、前記車両内に配置される座席の一部を構成する、誘電体素材からなるクッション体と、前記座席に設けられるセンサと、前記クッション体の内部に配置され、前記送電アンテナからの送電電力を受電し前記センサへ与えられる電力を出力する受電アンテナ回路と、を有する。
図１は、実施形態に係るセンサシステムを備える車両の一例を示す側面図である。 図２は、センサシステムと、車両の各部との関係を示す図である。 図３は、センサユニットの構成例を示すブロック図である。 図４は、第１実施形態に係るヘッドレストの斜視図である。 図５は、ヘッドレストの断面図である。 図６Ａは、センサユニットの断面図である。 図６Ｂは、蓋を除いたときのセンサユニットをＸ１方向側から見たときの図である。 図７は、変形例に係るセンサユニットの断面図である。 図８は、他の変形例に係るセンサユニットの斜視図である。 図９は、第２実施形態に係るヘッドレストの断面図である。 図１０は、ヘッドレストに対するレクテナの位置を説明するための図である。 図１１Ａは、距離Ｌを変化させたときのレクテナの利得の変化を示すグラフである。 図１１Ｂは、幅Ｗを変化させたときのレクテナの利得の変化を示すグラフである。 図１２は、クッション体のモデル内の絶縁層の厚みを説明するための図である。 図１３は、絶縁層の厚みを変化させたときのレクテナの利得の変化を示すグラフである。 図１４Ａは、比較例１の指向特性を示すグラフである。 図１４Ｂは、実施例１の指向特性を示すグラフである。 図１５は、比較例２に係るヘッドレストの断面図である。 図１６Ａは、比較例２の指向特性を示すグラフである。 図１６Ｂは、実施例２の指向特性を示すグラフである。
［本開示が解決しようとする課題］
　センサに対して無線給電する場合、送電電力を受電しセンサへ電力を与える受電アンテナ回路が必要となる。
　この受電アンテナ回路のアンテナ素子の大きさは、受信する電波の波長に依存する。無線給電による電波の周波数は、９２０ＧＨｚから数ＧＨｚである。この電波を受信するためのアンテナ素子の長さは、１５０ｍｍ程度となることがある。また、アンテナ素子の配置は、送電アンテナの位置によって制限されることがある。
　車両内は比較的狭小であり、配置が制限されることを考慮すると、アンテナ素子を車両内に適切に配置することが困難な場合がある。
　ここで、アンテナ素子の長さを短くし受電アンテナ回路を小型化することは可能である。
　しかし、この場合、アンテナ素子が無指向性となり、受信電力が低下してしまうという問題が生じる。
　そこで、本開示では、受電アンテナ回路の受信電力を高めることができる技術の提供を目的とする。
［本開示の効果］
　本開示によれば、受電アンテナ回路の受信電力を高めることができる。
［本開示の実施形態の説明］
　最初に実施形態の内容を列記して説明する。
［実施形態の概要］
（１）本開示の実施形態に係るセンサシステムは、車両内に配置される送電アンテナを有する給電装置と、前記車両内に配置される座席の一部を構成する、誘電体素材からなるクッション体と、前記座席に設けられるセンサと、前記クッション体の内部に配置され、前記送電アンテナからの送電電力を受電し前記センサへ与えられる電力を出力する受電アンテナ回路と、を有する。
　上記構成によれば、受電アンテナ回路は、クッション体の内部に配置されている。よって、受電アンテナ回路は、送電アンテナから放射されクッション体を通過した電波を受電する。
　ここで、座席の一部を構成するクッション体の表面は、全体として凸曲面であり、かつ、クッション体が誘電体素材からなる。このため、クッション体に入射する電波はクッション体内部の方向へ向けて集中するように屈折する。つまり、クッション体は、誘電体レンズのように機能する。
　これにより、クッション体を通過して到達する電波の利得が高くなるように、クッション体の内部における受電アンテナ回路の位置を適切に設定することで、受電アンテナ回路の受信電力を高めることができる。
　なお、前記センサシステムは、前記センサの出力を無線送信する送信機をさらに備えていてもよく、送信機を備えることにより、センサの出力を外部へ出力することができる。
（２）上記（１）のセンサシステムにおいて、前記クッション体は、本体部と、前記本体部の内部に設けられ、前記受電アンテナ回路を収容する内部空間と、を有していてもよい。
　この場合、受電アンテナ回路をクッション体の内部に容易に配置することができる。
（３）上記（２）のセンサシステムにおいて、前記本体部が、前記送電アンテナ側の第１面と、前記第１面に対向する第２面と、を有する場合、前記内部空間は、前記第２面寄りに設けられていてもよい。
　この場合、内部空間を第２面寄りに設けることで、送電アンテナと、受電アンテナ回路と、の間に介在するクッション体の本体部の厚みがより多く確保される。この結果、より効果的に受電アンテナ回路の受信電力を高めることができる。
（４）上記（２）または（３）のセンサシステムにおいて、前記内部空間の内面と、前記受電アンテナ回路の外面と、の間に、前記誘電体素材よりも誘電正接が低い絶縁層をさらに有していてもよい。
　この場合、絶縁層を設けることで、クッション体の誘電正接による電力損失を低減することができる。
（５）また、上記（４）のセンサシステムにおいて、前記送電アンテナから放射される電波の波長をλとしたとき、前記絶縁層の厚みは、０．０１λ以上、０．０４λ以下であってもよい。
　絶縁層の厚みが０．０２λより小さい場合、クッション体による電力の損失が相対的に大きくなり、受電アンテナ回路の受信電力に低下が生じる。絶縁層の厚みが０．０５λより大きい場合、クッション体による電力の損失を低減する効果に飽和が見られ、絶縁層の厚みが不必要に大きくなる。
　絶縁層の厚みを、０．０２λ以上、０．０５λ以下とすることで、クッション体による電力の損失を効果的に低減することができる。
（６）また、上記（４）または（５）のセンサシステムにおいて、前記絶縁層は、発泡スチロール層を含んでいてもよい。
　この場合、内部空間の壁部と、受電アンテナ回路と、の間に発泡スチロールを介在させれば、絶縁層を設けることができる。
（７）また、上記（４）または上記（５）のセンサシステムにおいて、前記絶縁層は、空気層を含んでいてもよい。
　この場合、内部空間の内面と、受電アンテナ回路と、の間に隙間を設ければ、絶縁層を設けることができる。
（８）また、上記（４）から（７）のいずれか１つのセンサシステムにおいて、前記内部空間に収容され、前記受電アンテナ回路を内部に収容することで前記絶縁層を画定する樹脂ケースをさらに備えていてもよい。
　この場合、樹脂ケースに受電アンテナ回路を収容することで、内部空間の内面と受電アンテナ回路との間に容易に絶縁層を設けることができる。
（９）また、上記（１）のセンサシステムにおいて、前記受電アンテナ回路が、アンテナ素子と、前記アンテナ素子が実装されたアンテナ基板と、を有する場合、前記アンテナ基板がフレキシブル基板であってもよい。
　この場合、クッション体の形状に応じてアンテナ基板を変形させることができる。よって、受電アンテナ回路の受信電力が高まるように変形させたアンテナ基板をクッション体の内部に配置することができる。
（１０）上記（１）から（９）のいずれか１つのセンサシステムにおいて、前記座席の一部は、ヘッドレストを含むことがある。
　この場合、送電アンテナを車両内の天井側に配置すれば、受電アンテナ回路と送電アンテナとを、接近させて配置することができる。
（１１）また、他の観点からみた実施形態は、車両内に配置される座席である。この座席は、センサと、誘電体素材からなるクッション体と、前記クッション体の内部に配置され、前記車両内に配置される送電アンテナからの送電電力を受電し前記センサへ与えられる電力を出力する受電アンテナ回路と、を有する。
（１２）他の観点からみた実施形態は、車両内に配置される座席に設けられるセンサユニットである。このセンサユニットは、センサと、前記車両内に配置される送電アンテナからの送電電力を受電し前記センサへ与えられる電力を出力する受電アンテナ回路と、前記受電アンテナ回路を収容する収容空間を内部に有し、前記座席の一部を構成する誘電体素材からなるクッション体の内部に配置される樹脂ケースと、を備える。
　上記構成によれば、受電アンテナ回路を内部に収容しクッション体の内部に配置される樹脂ケースを備えるので、受電アンテナ回路を、誘電体素材からなるクッション体の内部に配置することができる。
　これにより、受電アンテナ回路の受信電力を高めることができる。
（１３）上記（１２）のセンサユニットにおいて、前記受電アンテナ回路がアンテナ基板を有する場合、前記収容空間の内面に設けられ、前記アンテナ基板と前記内面との間に所定の間隔が設けられる位置で前記アンテナ基板を支持する支持部材をさらに備えていてもよい。
　この場合、アンテナ基板と、樹脂ケースと、の間に、空気層を含む絶縁層を設けることができ、クッション体による電力の損失を低減することができる。
（１４）上記（１３）のセンサユニットにおいて、前記支持部材は、前記収容空間に収容された回路基板と、前記樹脂ケースの内面に設けられ、前記回路基板を前記内面に対して支持する支柱と、前記アンテナ基板と前記回路基板とを電気的に接続するワイヤと、をさらに備えていてもよい。
　この場合、回路基板、支柱、およびワイヤによって、アンテナ基板を支持することができる。
（１５）上記（１２）のセンサユニットにおいて、前記センサと、前記センサに対して別体である前記樹脂ケースと、を物理的に接続し、前記樹脂ケース側から前記センサへ電力を供給する線路をさらに備えていてもよい。
　この場合、センサと、樹脂ケースと、は、線路を介して別体であるので、受電アンテナ回路をクッション体の内部に配置しつつ、センサは、クッション体の外部に配置することができる。
［実施形態の詳細］
　以下、好ましい実施形態について図面を参照しつつ説明する。
　なお、以下に記載する各実施形態の少なくとも一部を任意に組み合わせてもよい。
〔全体構成について〕
　図１は、実施形態に係るセンサシステムを備える車両の一例を示す側面図である。図１では、車両１の一部を切り欠き、車室１ａ内を示している。
　図１中、車両１は、電気自動車や、内燃機関自動車、ハイブリッド自動車等を含む車両（乗用車）である。
　車両１に設けられるセンサシステム４は、車室１ａ内に配置されたセンサによって車室１ａ内の状態を検知するシステムである。
　センサシステム４は、給電装置６と、複数のセンサユニット８と、を有する。なお、センサシステム４は、一つのセンサユニット８を有する場合もある。センサシステム４が複数のセンサユニット８を有する場合、車室１ａ内の複数箇所にセンサユニット８を配置することができる。
　給電装置６は、車室１ａ内の天井面１ａ１に設置されている。給電装置６は、送電アンテナ６ａを有している。給電装置６は、車室１ａ内の送電アンテナ６ａから給電用の電波を放射することで複数のセンサユニット８に対して無線給電を行う。
　複数のセンサユニット８は、それぞれ、車室１ａ内の状態を検知するセンサを含む。センサユニット８は、センサの出力を示す出力情報を無線送信する機能を有する。
　また、センサユニット８は、給電装置６からの給電用の電波を受信し、電力に変換する機能を有する。センサユニット８は、給電装置６から給電される電力によって動作するように構成されている。よって、センサユニット８は、外部の他の装置との間で有線接続されることなく給電され、動作することができる。
　なお、センサユニット８の構成については、後に詳述する。
　複数のセンサユニット８は、車室１ａ内の複数の座席１０に設けられている。
　複数の座席１０は、それぞれ、座部および背もたれ部を含むシート部１１と、ヘッドレスト１２と、を有する。本実施形態において、センサユニット８は、ヘッドレスト１２に設けられている。ヘッドレスト１２は、センサユニット８を内蔵している。つまり、ヘッドレスト１２は、センサシステム４におけるセンサであるとも言える。
　車両１は、電源１４と、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌ　Ｕｎｉｔ）１６と、を有する。
　電源１４は、例えば、２次電池であり、鉛蓄電池、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等を含むほか、キャパシタ等も含む。電源１４は、給電装置６に対する電力の供給源である。電源１４は、車両１の各部へ与えられる電力の供給源でもある。また、電源１４は、オルタネータやモータによって発電された電力を蓄電してもよい。
　ＥＣＵ１６は、車両１の各部の制御に関する処理を行う機能を有する。前記処理は、後述するように、センサユニット８の出力情報を用いる処理を含む。
　図２は、センサシステム４と、車両１の各部との関係を示す図である。
　図２に示すように、電源１４は、給電装置６に接続される。給電装置６には、電源１４からの電力が与えられる。給電装置６は、電源１４から供給される電力に基づいて給電用の信号を生成し、送電アンテナ６ａへ与える。送電アンテナ６ａは、給電用の信号を給電用の電波として放射し、複数のセンサユニット８へ送信する。
　複数のセンサユニット８は、給電用の電波を受信することで得られる電力によって、車室１ａ内の状態を検知し、センサの出力を示す出力情報を無線送信する。複数のセンサユニット８は、ヘッドレスト１２の内部で給電用の電波を受信する。
　車両１は、受信機１８をさらに有する。受信機１８は車室１ａ内に配置される。受信機１８は、複数のセンサユニット８から送信される出力情報を受信し、出力情報をＥＣＵ１６へ与える。
　ＥＣＵ１６は、出力情報が与えられると、出力情報に基づいて、車室１ａ内の状態に関する制御を行う。例えば、ＥＣＵ１６は、出力情報に基づいて、車両１に搭載されたエアコンの制御を行う。
　図３は、センサユニット８の構成例を示すブロック図である。
　図３に示すように、センサユニット８は、レクテナ２０と、電力制御回路２２と、センサ２４と、送信機２６と、を備える。
　レクテナ２０は、受電アンテナ２０ａと、整流回路２０ｂと、を有する。受電アンテナ２０ａは、給電装置６からの給電用の電波を受信する。受電アンテナ２０ａは、受信した電波による電気信号を整流回路２０ｂへ与える。整流回路２０ｂは、受電アンテナ２０ａから与えられる電気信号を整流し直流電力に変換し、変換した直流電力を出力する。
　つまり、レクテナ２０は、送電アンテナ６ａからの送電電力を受電し、電力を出力する受電アンテナ回路を構成する。
　整流回路２０ｂが出力する直流電力は、電力制御回路２２へ与えられる。
　電力制御回路２２は、レクテナ２０から与えられる直流電力を所定電圧に変換し、変換した電力をセンサ２４および送信機２６へ与える機能を有する。また、電力制御回路２２は、レクテナ２０から与えられる直流電力を蓄電または放電し、センサ２４および送信機２６へ与える電力を制御する機能を有する。電力制御回路２２は、センサ２４および送信機２６へ連続的に電力を与えてもよいし、センサ２４および送信機２６へ周期的に電力を与えてもよい。
　センサ２４は、上述のように、車室１ａ内の状態を検知するためのセンサである。より具体的に、センサ２４は、温度センサや、湿度センサ、加速度センサ、照度センサ等を含む。センサ２４は、車室１ａ内の状態である温度や、湿度、加速度（振動）、照度等を検知する機能を有する。センサ２４は、電力制御回路２２から直流電力が与えられると、車室１ａ内の状態を検知した結果を示す出力を送信機２６へ与える。
　送信機２６は、送信アンテナ２６ａを有する。送信機２６は、送信アンテナ２６ａを介して、車両１側の受信機１８との間で無線通信を行う機能を有する。
　送信機２６は、センサ２４から与えられる出力を出力情報として無線送信する。送信機２６は、電力制御回路２２から直流電力が与えられると、受信機１８との間で通信接続を行い、出力情報の無線送信を開始する。
　例えば、車両１のメインスイッチがオンにされると、給電装置６は複数のセンサユニット８への無線給電を開始する。
　これにより、複数のセンサユニット８は、給電装置６からの送電電力を受電する。給電装置６から電力が与えられることで、複数のセンサユニット８それぞれのセンサ２４は車室１ａ内の状態の検知および検知結果の出力を開始する。さらに、送信機２６は受信機１８との間で通信接続を行い、出力情報の無線送信を開始する。なお、送信機２６は、直流電力が与えられると、出力情報の無線送信を開始し、電力が与えられている間送信を継続してもよい。
　送信機２６が送信した出力情報は、受信機１８によって受信され、ＥＣＵ１６へ与えられる。
　出力情報が与えられたＥＣＵ１６は、出力情報から車室１ａ内の状態を示す情報を取得する。ＥＣＵ１６は、取得した車室１ａ内の状態を示す情報に基づいて、車室１ａ内の状態に関する制御を行う。
〔第１実施形態に係るヘッドレスト１２について〕
　図４は、第１実施形態に係るヘッドレスト１２の斜視図である。
　なお、以下の説明では、各図中、互いに直交する３方向をＸ方向、Ｙ方向、及びＺ方向とする。また、図１に示すように、Ｘ方向のうちの一方向をＸ１方向、Ｘ１方向の反対方向をＸ２方向とする。Ｙ方向のうちの一方向をＹ１方向、Ｙ１方向の反対方向をＹ２方向とする。Ｚ方向のうちの一方向をＺ１方向、Ｚ１方向の反対方向をＺ２方向とする。
　なお、Ｘ方向は前後方向、Ｙ方向は左右方向、Ｚ方向は上下方向である。また、Ｚ１方向は上方向、Ｘ１方向は車両１の前側に向く方向、Ｙ１方向は、車両１の前側を向いた搭乗者から見て左側に向く方向である。
　ヘッドレスト１２は、丸みを帯びた枕状の部材である。ヘッドレスト１２の上面１２ａおよび下面１２ｂは、Ｙ方向にほぼ平行である。また、ヘッドレスト１２の上面１２ａ、Ｘ１方向側の前面１２ｃ、Ｘ２方向側の後面１２ｄ、Ｙ１方向側の左面１２ｅ、およびＹ２方向側の右面１２ｆは、凸曲面を有する。なお、ここでいう凸曲面とは、対象面が全体として凸曲面であればよく、対象面を画定する４辺のうち対向する一対の辺同士の間の断面の輪郭形状が直線状であっても、残りの一対の辺同士の間の断面の輪郭形状が凸曲面であればよい。
　また、ヘッドレスト１２の形状は、ヘッドレストとして機能すれば、図４に示す形状に限定されることはない。
　図５は、ヘッドレスト１２の断面図である。図５では、Ｘ－Ｚ平面に平行な断面を示している。
　ヘッドレスト１２のＸ－Ｚ平面に平行な断面の輪郭形状は、台形の各辺を凸曲線によって外方へ膨張させた形状を有している。
　図４および図５に示すように、ヘッドレスト１２は、センサユニット８と、フレーム２８と、クッション体３２と、カバー３４と、を含む。
　フレーム２８は、鋼製のパイプ等を門形に形成した部材である。フレーム２８は、ヘッドレスト１２の内部に配置されたフレーム本体２８ｂと、下面１２ｂから突出した一対の突出部２８ａと、を有する。一対の突出部２８ａは、座席１０のシート部１１の背もたれ部の上端に差し込まれる。これによって、ヘッドレスト１２は、背もたれ部の上端に固定される。
　クッション体３２は、例えば、誘電体素材により形成された部材である。本実施形態では、誘電体素材としてポリウレタンが用いられている。クッション体３２は弾力性を有している。クッション体３２は、搭乗者の頭部がヘッドレスト１２に当接する際の緩衝部材である。クッション体３２は、ヘッドレスト１２の全体形状を構成している。よって、クッション体３２は、丸みを帯びた枕状の部材である。クッション体３２の上面、前面、後面、左面、および右面は、凸曲面を有する。
　カバー３４は、クッション体３２の外面を覆っている。
　図５に示すように、クッション体３２は、本体部３６と、第１内部空間３８と、第２内部空間４０と、を有する。
　本体部３６は、ポリウレタンにより形成された部材であり、クッション体３２全体の形状を構成する。
　内部空間３８、４０は、本体部３６の内部に設けられた空間である。
　第１内部空間３８には、フレーム本体２８ｂが収容される。第１内部空間３８は、フレーム本体２８ｂの外形に対応する形状に形成されている。また、第１内部空間３８の内面は、フレーム本体２８ｂに当接している。これにより、フレーム本体２８ｂは、第１内部空間３８での移動が制限される。よって、フレーム本体２８ｂは、クッション体３２の内部で保持される。言い換えると、クッション体３２は、フレーム本体２８ｂに保持される。
　第２内部空間４０には、センサユニット８が収容される。本実施形態において、センサユニット８は、Ｙ－Ｚ平面に平行な１面を有している。この１面は、長辺および短辺を有する長方形である。よって、センサユニット８は、直方体形状を有する。よって、第２内部空間４０は、センサユニット８の外形に応じて直方体形状に形成されている。また、第２内部空間４０の内面４０ａは、センサユニット８に当接している。これにより、センサユニット８は、第２内部空間４０での移動が制限される。よって、センサユニット８は、クッション体３２の内部で保持される。
　なお、本実施形態において、センサユニット８は、図４に示すように、前記短辺がＺ方向に沿うとともに、前記長辺がＹ方向に沿った状態で、クッション体３２の内部で保持されるものとする。
　また、内部空間３８、４０は、本体部３６の素材をくり抜くことで形成された空間であってもよいし、本体部３６の素材内に切れ目を設け、その切れ目にフレーム本体２８ｂおよびセンサユニット８を配置し、切れ目が弾性的に拡張されることで形成される空間であってもよい。
　第２内部空間４０は、本体部３６の下面３６ｂ寄りに設けられている。また、第２内部空間４０は、本体部３６の上下方向中心よりも下側に設けられている。
　このため、センサユニット８は、本体部３６の内部において下面３６ｂ寄りに保持される。また、センサユニット８は、本体部３６の内部において上下方向中心よりも下側に保持される。
〔センサユニット８について〕
　図６Ａは、センサユニット８の断面図である。図６Ａでは、センサユニット８がヘッドレスト１２に配置されているときにおけるＸ－Ｙ平面に平行な断面を示している。つまり、図６Ａでは、後述する回路基板４４、底面４６ａ１等をＹ－Ｚ平面に沿って配置した場合における各方向に基づいてセンサユニット８の各部を説明している。
　図６Ａに示すように、センサユニット８は、レクテナ２０の他、回路基板４４と、樹脂ケース４６と、を備える。
　樹脂ケース４６は、ＡＢＳ樹脂、ＰＯＭ樹脂、発泡スチロール等を用いて形成された直方体状の部材である。樹脂ケース４６は、ケース本体４６ａと、蓋４６ｂと、を備える。樹脂ケース４６は、センサユニット８の外形を構成する。よって、センサユニット８が第２内部空間４０に収容されたときに、樹脂ケース４６は第２内部空間４０の内面４０ａに接触する。
　樹脂ケース４６の内部には、レクテナ２０および回路基板４４が収容されている。つまり、樹脂ケース４６内の空間は、レクテナ２０および回路基板４４を収容する収容空間である。
　回路基板４４は、上述の電力制御回路２２、センサ２４、および送信機２６が実装されるリジット基板である。回路基板４４は矩形板状を有する。
　回路基板４４は、支柱４８によって、底面４６ａ１に固定されている。底面４６ａ１は、ケース本体４６ａの内面であり、Ｘ１方向に向く面である。底面４６ａ１は長方形状を有する。また、底面４６ａ１はＹ－Ｚ平面に沿っている。
　支柱４８は、ケース本体４６ａの底面４６ａ１から突出するように設けられている。支柱４８は、底面４６ａ１に対して回路基板４４を支持する。このとき、回路基板４４は、Ｙ－Ｚ平面に沿うように支持される。
　また、ケース本体４６ａ（底面４６ａ１）と回路基板４４との間には、所定の間隔が設けられる。また、蓋４６ｂの蓋面４６ｂ１と回路基板４４との間にも、所定の間隔が設けられる。蓋面４６ｂ１は、蓋４６ｂの内面であり、Ｘ２方向に向く面である。蓋面４６ｂ１は長方形状を有する。また、蓋面４６ｂ１はＹ－Ｚ平面に沿っている。
　図６Ｂは、蓋４６ｂを除いたときのセンサユニット８をＸ１方向側から見たときの図である。
　図６Ｂに示すように、レクテナ２０は、アンテナ基板５０と、受電アンテナ２０ａと、回路チップ５２と、を有する。
　回路チップ５２は、整流回路２０ｂを含む回路チップである。
　アンテナ基板５０は、矩形板状のリジット基板である。アンテナ基板５０は、Ｙ－Ｚ平面に沿って配置されている。
　受電アンテナ２０ａおよび回路チップ５２は、アンテナ基板５０の第１面５０ａに実装されている。第１面５０ａは、アンテナ基板５０において蓋４６ｂ側の面であり、Ｘ１方向に向く面である。
　受電アンテナ２０ａは、アンテナ素子２０ａ１と、一対の線路２０ａ２と、を含む。アンテナ素子２０ａ１および一対の線路２０ａ２は、第１面５０ａ上にパターン形成された銅箔等の金属箔である。
　アンテナ素子２０ａ１は、Ｃ形のループ状を有する。よって、本実施形態の受電アンテナ２０ａは、ループアンテナを構成する。
　センサユニット８がヘッドレスト１２の内部に配置されたとき、アンテナ素子２０ａ１の中心Ｃは、ヘッドレスト１２のＹ方向の中心に位置する。これにより、アンテナ素子２０ａ１は、Ｙ方向においてヘッドレスト１２の中心に配置される。
　一対の線路２０ａ２は、アンテナ素子２０ａ１の両端と、回路チップ５２と、を接続する。
　本実施形態のレクテナ２０が有する受電アンテナ２０ａは、比較的小型化された高インピーダンスのループアンテナである。受電アンテナ２０ａのインピーダンスは、整流回路２０ｂと整合するように設計される。
　このように、本実施形態のレクテナ２０は、小型の高インピーダンスのループアンテナを採用することで、コンパクト化が図られている。
　例えば、本実施形態のレクテナ２０のアンテナ素子２０ａ１の直径は、数１０ｍｍである。但し、アンテナ素子２０ａ１が小型であるため、レクテナ２０は無指向性である。
　回路チップ５２は、回路基板４４に実装される電力制御回路２２に接続される。
　アンテナ基板５０と、回路基板４４と、は一対のワイヤ５４によって電気的に接続されている。
　一対のワイヤ５４は、回路チップ５２と、回路基板４４の電力制御回路２２と、を接続する。
　一対のワイヤ５４におけるアンテナ基板５０側の端部は、アンテナ基板５０の第１面５０ａにおけるＹ１方向側の端縁に固定されている。一対のワイヤ５４における回路基板４４側の端部は、回路基板４４の基板面４４ａにおけるＹ２方向側の端縁に固定されている。これにより、一対のワイヤ５４は、アンテナ基板５０の端縁と、回路基板４４の端縁と、を繋いでいる。
　さらに一対のワイヤ５４は、アンテナ基板５０が樹脂ケース４６に接触しないようにアンテナ基板５０を支持している。
　つまり、回路基板４４と、支柱４８と、一対のワイヤ５４と、は、支持部材４７を構成する。支持部材４７は、アンテナ基板５０が樹脂ケース４６に接触しないようにアンテナ基板５０を支持する部材である。
　支持部材４７によって、アンテナ基板５０の第１面５０ａと、蓋面４６ｂ１との間には、所定の間隔が設けられる。また、アンテナ基板５０の第２面５０ｂと、底面４６ａ１との間にも、所定の間隔が設けられる。第２面５０ｂは、アンテナ基板５０においてケース本体４６ａ側の面であり、Ｘ２方向に向く面である。
　これにより、レクテナ２０（受電アンテナ回路）と、第２内部空間４０の内面４０ａとの間に、絶縁層５６（図６Ａ）が設けられる。この絶縁層５６は、空気層である。
　このように、樹脂ケース４６は、第２内部空間４０に収容され、レクテナ２０を内部に収容することで絶縁層５６を画定する。
　本実施形態のシステム４は、樹脂ケース４６を備えるので、樹脂ケース４６にレクテナ２０を収容すれば、第２内部空間４０の内面４０ａとレクテナ２０との間に容易に絶縁層５６を設けることができる。
　絶縁層５６は、上述のように、空気層である。よって、絶縁層５６は、クッション体３２の素材であるポリウレタンよりも誘電正接が低い。
　このため、例えば、レクテナ２０と、クッション体３２の本体部３６と、が直接接触する場合と比較して、クッション体３２の誘電正接によって生じるレクテナ２０の受信電力の損失を低減することができる。
　また、送電アンテナ６ａから放射される電波の波長をλとしたとき、絶縁層５６の厚みｔは、０．０２λ以上、０．０５λ以下に設定されることがある。なお厚みｔは、第１面５０ａと蓋面４６ｂ１との厚みｔ１、および、第２面５０ｂと底面４６ａ１との厚みｔ２を含む。絶縁層５６は、少なくとも、アンテナ基板５０の外面（第１面５０ａおよび第２面５０ｂ）に存在する。
　厚みｔが０．０２λより小さい場合、クッション体３２による電力の損失が相対的に大きくなり、レクテナ２０の受信電力に低下が生じる。厚みｔが０．０５λより大きい場合、クッション体３２による電力の損失を低減する効果に飽和が見られ、樹脂ケース４６の厚みが不必要に大きくなり、ヘッドレスト１２内に適切に配置することが困難になる。
　厚みｔを、０．０２λ以上、０．０５λ以下とすることで、クッション体３２による電力の損失を効果的に低減することができる。さらに、樹脂ケース４６を比較的コンパクトにでき、ヘッドレスト１２内への適切な配置が容易になる。
　上記構成によれば、レクテナ２０（受電アンテナ回路）は、クッション体３２の内部に配置されている。よって、レクテナ２０は、送電アンテナ６ａから放射されクッション体３２を通過した電波を受電する。
　ここで、ヘッドレスト１２のクッション体３２の表面は、全体として凸曲面であり、かつ、クッション体３２が誘電体素材からなる。このため、クッション体３２に入射する電波はクッション体３２内部の方向へ向けて集中するように屈折する。つまり、クッション体３２は、誘電体レンズのように機能する。
　これにより、クッション体３２を通過して到達する電波の利得が高くなるように、クッション体３２の内部におけるレクテナ２０の位置を適切に設定することで、レクテナ２０の受信電力を高めることができる。
　また、上記構成によれば、レクテナ２０の受信電力を高めることができるので、給電装置６における送電電力を抑えることが可能となり、本システム４を搭載する車両１の電費を高めることができる。さらに、本システム４以外の他の無線通信システムへの干渉を低減することができる。
　また、本実施形態のクッション体３２は、本体部３６と、第２内部空間４０と、を有しているので、レクテナ２０を含むセンサユニット８をクッション体３２の内部に容易に配置することができる。
　また、本実施形態では、送電アンテナ６ａが天井面１ａ１におけるヘッドレスト１２の直上に設けられている。
　よって、本体部３６の上面３６ａ（第１面）は送電アンテナ６ａ側に位置する。本体部３６の下面３６ｂ（第２面）は、上面３６ａに対向する。第２内部空間４０は、上面３６ａよりも下面３６ｂ寄りに設けられている。
　これにより、送電アンテナ６ａと、レクテナ２０と、の間に介在する本体部３６の厚みがより多く確保される。この結果、より効果的にレクテナ２０の受信電力を高めることができる。
　また、本実施形態のクッション体３２は、座席１０の一部であるヘッドレスト１２を構成するので、レクテナ２０と送電アンテナ６ａとを、接近させて配置することができる。
　なお、本実施形態では、絶縁層５６が、空気層である場合を例示した。しかし、絶縁層５６は、クッション体３２の素材であるポリウレタンよりも誘電正接が低ければよい。よって、絶縁層５６は、例えば、発泡スチロール層であってもよい。発泡スチロール層は、ポリウレタンよりも誘電正接が低い。よって、絶縁層５６が発泡スチロール層である場合も、クッション体３２の誘電正接によって生じるレクテナ２０の受信電力の損失を低減することができる。
　また、絶縁層５６が発泡スチロール層である場合、図７に示すように、絶縁層５６は第１部材５６ａと、第２部材５６ｂと、によって構成することができる。
　第１部材５６ａおよび第２部材５６ｂは、発泡スチロールにより形成された部材である。第１部材５６ａは、レクテナ２０のＸ２方向側に配置され、アンテナ基板５０の第２面５０ｂに当接する。第２部材５６ｂは、レクテナ２０のＸ１方向側に配置され、アンテナ基板５０の第１面５０ａに当接する。
　レクテナ２０および回路基板４４は、第１部材５６ａと、第２部材５６ｂと、の間に挟まれて保持される。
　この場合、絶縁層５６は、第２内部空間４０の内面４０ａと、レクテナ２０と、に接触する。よって、上述の樹脂ケース４６を用いることなく、絶縁層５６を有するセンサユニット８を構成することができる。このように、樹脂ケース４６を省略することで、センサユニット８の構成を簡素化することができる。
　また、本実施形態のセンサユニット８の樹脂ケース４６が、レクテナ２０と、センサ２４と、を収容する場合を例示した。しかし、センサ２４は、樹脂ケース４６の外部に設けてもよい。
　例えば、図８に示すように、センサユニット８が、センサ２４と、樹脂ケース４６と、を接続する線路６０を備えていてもよい。樹脂ケース４６には、レクテナ２０および回路基板４４が収容される。回路基板４４にはセンサ２４以外の電力制御回路２２および送信機２６が実装される。線路６０は、樹脂ケース４６側からセンサ２４へ電力を供給したり、センサ２４の出力を樹脂ケース４６側へ与えたりするための線路である。
　この場合、センサ２４と、樹脂ケース４６と、は、別体である。センサ２４と、樹脂ケース４６と、は、線路６０を介して物理的に接続されている。よって、レクテナ２０をクッション体３２の内部に配置しつつ、センサ２４は、クッション体３２の外部に配置することができる。これにより、車室１ａ内の状態を検出するためにより適切な環境にセンサ２４を配置することができ、センサ２４の精度が高められる。
〔第２実施形態に係るヘッドレスト１２について〕
　図９は、第２実施形態に係るヘッドレスト１２の断面図である。
　本実施形態は、レクテナ２０に含まれるアンテナ基板５０がＦＰＣ（Ｆｌｅｘｉｂｌｅ　Ｐｒｉｎｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔｓ：フレキシブル基板）であり、レクテナ２０が湾曲している点において第１実施形態と相違している。また、本実施形態のセンサユニット８は、回路基板４４を収容する樹脂ケース６２を備えており、レクテナ２０と、回路基板４４を含む樹脂ケース６２と、が別体とされている点において第１実施形態と相違している。
　本実施形態の第２内部空間４０は、本体部３６の上面３６ａ寄りに設けられている。また、第２内部空間４０は、上面３６ａの形状に沿うように湾曲している。
　よって、レクテナ２０は、本体部３６の内部において上面３６ａ寄りに保持されている。また、レクテナ２０は、フレーム本体２８ｂ（フレーム２８）の上方に保持されている。さらに、レクテナ２０のアンテナ基板５０は、第２内部空間４０の形状に応じて、上面３６ａの形状に沿うように湾曲している。
　レクテナ２０と、第２内部空間４０の内面４０ａと、の間には、絶縁層５６が設けられている。絶縁層５６は、発泡スチロール層である。絶縁層５６は、発泡スチロールからなる第１部材５６ａと、第２部材５６ｂと、によって構成される。レクテナ２０は、第１部材５６ａと、第２部材５６ｂと、の間に挟まれて保持される。第１部材５６ａおよび第２部材５６ｂは、第２内部空間４０の形状に応じて、上面３６ａの形状に沿うように湾曲している。よって、第１部材５６ａおよび第２部材５６ｂは、アンテナ基板５０を湾曲させつつアンテナ基板５０を保持する。
　上述のように、本実施形態のセンサユニット８は、回路基板４４を収容する樹脂ケース６２を備える。樹脂ケース６２は、第３内部空間４１内に収容される。第３内部空間４１は、本体部３６の後面３６ｄ側に設けられた空間である。第３内部空間４１は、後面３６ｄにおいて露出している。
　よって、第３内部空間４１に収容される樹脂ケース６２も露出している。これにより、回路基板４４に実装されるセンサ２４は、車室１ａ内の状態を検出するためにより適切な環境に配置される。この結果、センサ２４の精度が高められる。
　樹脂ケース６２と、レクテナ２０と、は線路６４によって接続される。レクテナ２０が出力する直流電力は、線路６４を介して回路基板４４に実装された各部に与えられる。
　本実施形態では、アンテナ基板５０がＦＰＣであるので、クッション体３２（本体部３６）の形状に応じてアンテナ基板５０を変形させることができる。よって、レクテナ２０の受信電力が高まるように変形させたアンテナ基板５０をクッション体３２の内部に配置することができる。
　また、本実施形態では、レクテナ２０が本体部３６の上面３６ａ寄りに保持されているので、送電アンテナ６ａにより近い位置に配置することができる。
〔その他〕
　上記各実施形態では、座席１０のうち、ヘッドレスト１２にのみセンサユニット８を設けた場合を例示したが、座席１０の一部を構成するクッション体の内部にセンサユニット８を設ければよい。より具体的には、座席１０のうち、誘電体素材からなるクッション体を有するシート部１１に含まれる座部や背もたれ部にセンサユニット８を設けてもよい。
　また、上記各実施形態では、センサユニット８がクッション体３２の上寄りおよび下寄りに設けられている場合を例示したが、センサユニット８は、クッション体３２の本体部３６内に配置されていればよく、これにより、レクテナ２０の受信電力を高めることができる。
　また、上記各実施形態では、クッション体３２の本体部３６がポリウレタンによって形成された場合得を例示したが、ポリウレタン以外の誘電体素材を用いてもよい。
　上記第１実施形態では、レクテナ２０のアンテナ基板５０がＹ－Ｚ平面に沿って配置される場合を例示したが、アンテナ基板５０はＸ－Ｙ平面に沿って配置されていてもよいし、Ｘ－Ｚ平面に沿って配置されていてもよい。この場合においても、第１実施形態と同様、レクテナ２０の受信電力を高めることができる。
　また、上記各実施形態では、レクテナ２０の受電アンテナ２０ａがループアンテナを構成する場合を例示したが、受電アンテナ２０ａは、ダイポールアンテナや、平面アンテナ等、他のアンテナであってもよい。
〔検証試験について〕
　次に、本システム４による効果について行った検証試験について説明する。
　試験方法としては、本システム４が備えるヘッドレスト１２およびレクテナ２０のモデルを構築し、コンピュータによるシミュレーションによって評価対象となる数値を求め評価した。以下に実施した４つの試験の内容を示す。
　試験１：ヘッドレスト１２に対するレクテナ２０の最適な位置の検証
　試験２：絶縁層５６の厚みの検証
　試験３：第１実施形態に係るレクテナ２０の指向特性の評価
　試験４：第２実施形態に係るレクテナ２０の指向特性の評価
〔試験１について〕
　試験１では、第１実施形態に係るヘッドレスト１２のモデルを用い、ヘッドレスト１２に対するレクテナ２０の相対的な位置を変化させたときのレクテナ２０の利得の変化を求めた。試験１では、周波数９２０ＭＨｚの電波によって給電したときの利得を求めた。
　なお、送電アンテナ６ａは、ヘッドレスト１２のＺ方向直上に位置するものとした。
　図１０は、ヘッドレスト１２に対するレクテナ２０の位置を説明するための図である。図１０中、距離Ｌは、上面１２ａ（上面３６ａ）から、アンテナ素子２０ａ１の中心ＣまでのＺ方向の距離である。幅Ｗは、ヘッドレスト１２（クッション体３２）のＹ方向の寸法である。なお、レクテナ２０のアンテナ素子２０ａ１の直径Ｄは４０ｍｍに設定し、ヘッドレスト１２のＸ方向における最大寸法は３０ｍｍとした。
　試験１では、距離Ｌおよび幅Ｗを変化させたときのレクテナ２０の利得の変化をシミュレーションによって求めた。
　距離Ｌを変化させる場合、幅Ｗは１５０ｍｍとした。
　また、レクテナ２０のＸ方向の位置は、以下のようにして設定した。まず、レクテナ２０をヘッドレスト１２のＸ方向の中心に配置し、レクテナ２０の利得が最大となる距離Ｌを求め、その後、距離Ｌを固定し、レクテナ２０の利得が最大となるレクテナ２０のＸ方向の位置を求めた。この求めた位置を、レクテナ２０のＸ方向の基準の位置とし、距離Ｌおよび幅Ｗを変化させた。
　幅Ｗを変化させる場合、距離Ｌは１３０ｍｍとした。
　図１１Ａは、距離Ｌを変化させたときのレクテナ２０の利得の変化を示すグラフである。図１１Ａ中、横軸は距離Ｌ、縦軸は利得を示している。
　図１１Ａ中、グラフｇ１は、Ｚ軸方向におけるＹ方向成分の利得の変化を示している。グラフｇ２は、Ｚ軸方向におけるＸ方向成分の利得の変化を示している。グラフｇ３は、周囲にクッション体３２がない場合のレクテナ２０の利得を示している。周囲にクッション体３２がない場合のレクテナ２０の位置は、第１実施形態のヘッドレスト１２内に配置されたレクテナ２０の位置と同じである。
　図１１Ａに示すように、距離Ｌが８０ｍｍ以上であれば、Ｙ方向の利得は、レクテナ２０単体の場合の利得よりも高くなっている。
　また、Ｘ方向の利得は、距離Ｌが１３０ｍｍより小さいときには、レクテナ２０単体の場合の利得よりも低い。
　しかし、距離Ｌが１３０ｍｍよりも大きいときには、Ｘ方向の利得は、レクテナ２０単体の場合の利得よりも高くなっている。
　図１１Ｂは、幅Ｗを変化させたときのレクテナ２０の利得の変化を示すグラフである。図１１Ｂ中、横軸は幅Ｗ、縦軸は利得を示している。
　図１１Ｂ中、グラフｇ４は、Ｙ方向の利得の変化を示している。グラフｇ５は、Ｘ方向の利得の変化を示している。グラフｇ６は、レクテナ２０単体を同じ位置に配置したときの利得を示している。
　試験１においては、図１１Ｂに示すように、幅Ｗが１００ｍｍ以上であれば、Ｙ方向の利得は、レクテナ２０単体の場合の利得よりも高くなっている。
　また、Ｘ方向の利得は、幅Ｗが１５０ｍｍより小さいときには、レクテナ２０単体の場合の利得よりも低い。
　しかし、幅Ｗが１５０ｍｍよりも大きいときには、Ｘ方向の利得は、レクテナ２０単体の場合の利得よりも高くなっている。
　これらから、レクテナ２０をヘッドレスト１２（クッション体３２）の内部に配置すれば、レクテナ２０の利得（受信電力）が高められることが判る。
　さらに、距離Ｌが、１３０ｍｍよりも大きければ、レクテナ２０の利得がより高められることが判る。
　また、幅Ｗが、１５０ｍｍよりも大きければ、レクテナ２０の利得がより高められることが判る。
〔試験２について〕
　試験２では、擬似的なクッション体のモデルを用い、絶縁層５６の厚みｔを変化させたときのレクテナ２０の利得の変化を求めた。試験２では、アンテナ基板５０の外面（第１面５０ａおよび第２面５０ｂ）に面する絶縁層５６の部分の厚みｔを変化させた。
　図１２は、クッション体のモデル内の絶縁層５６の厚みｔを説明するための図である。
　クッション体のモデルＲは、本体部１００と、内部空間１４０と、を有する。本体部１００は、ヘッドレスト１２の本体部３６に相当する。本体部１００は、１辺が２００ｍｍの立方体形状を有する。また、内部空間１４０は、ヘッドレスト１２の第２内部空間４０に相当する。よって、内部空間１４０には、レクテナ２０が収容される。
　絶縁層５６は、レクテナ２０（のアンテナ基板５０）と、内部空間１４０の内面１４０ａとの間に設けられる。
　試験２では、絶縁層５６を空気層とした。また、試験２では、図１２に示すように、樹脂ケース４６を省略し、内面１４０ａと、アンテナ基板５０の第１面５０ａ（第２面５０ｂ）と、の間には、絶縁層５６（空気層）のみを存在させた。
　また、ここでは、送電アンテナ６ａからの給電用の電波の周波数を９２０ＭＨｚとした。
　図１３は、絶縁層５６の厚みｔを変化させたときのレクテナ２０の利得の変化を示すグラフである。図１３中、横軸は絶縁層５６の厚みｔ、縦軸は利得を示している。また、図１３中の破線は、レクテナ２０単体の場合の利得のレベルを示している。レクテナ２０単体の場合の利得は１．２１である。
　図１３に示すように、厚みｔが０である場合（クッション体３２とレクテナ２０とが接触する場合）、利得は０．２５ｄＢｉである。しかし、厚みｔが大きくなるに従って、利得は大きくなり、レクテナ２０単体の場合の利得に漸近している。厚みｔが４ｍｍの場合、利得は約１ｄＢｉである。また、厚みｔが１０ｍｍを超えると、利得は、レクテナ２０単体の場合の利得に十分に接近している。つまり、厚みｔが１０ｍｍを超えると、利得には飽和が見られる。
　よって、厚みｔが４ｍｍ以上、１０ｍｍ以下であれば、クッション体３２によるレクテナ２０の受信電力の損失を低減することができると言える。
　ここで、給電用の電波の波長をλとして厚みｔを表すと、給電用の周波数は９２０ＭＨｚなので、４ｍｍは０．０１２λと表される。同様に１０ｍｍは０．０４λと表される。
　つまり、試験２の結果から、厚みｔを、０．０１λ以上、０．０４λ以下とすることで、クッション体３２による電力の損失を効果的に低減することができることが判る。
〔試験３について〕
　試験３では、第１実施形態に係るヘッドレスト１２のモデルを用い、距離Ｌを３５ｍｍ、幅Ｗを１８０ｍｍ、絶縁層５６の厚みｔを２ｍｍとしたときのレクテナ２０（センサユニット８）を実施例１、周囲にクッション体３２がない場合のレクテナ２０を比較例１とし、両者の指向特性を比較した。周囲にクッション体３２がない場合のレクテナ２０の位置は、実施例１のレクテナ２０の位置と同じである。
　図１４Ａは、比較例１の指向特性を示すグラフである。図１４Ｂは、実施例１の指向特性を示すグラフである。図１４Ａおよび図１４Ｂ中の矢印Ｚは、Ｚ１方向を示し、矢印Ｘは、Ｘ１方向を示している。
　図１４Ａおよび図１４Ｂは、Ｘ－Ｚ平面におけるＸ方向に沿う偏波成分（以下、Ｘ軸成分とも言う。）の指向特性、および、Ｘ－Ｚ平面におけるＹ方向に沿う偏波成分（以下、Ｙ軸成分とも言う。）の指向特性を示している。
　図１４Ａ中、グラフｇ７は、Ｙ軸成分の指向特性を示し、グラフｇ８は、Ｘ軸成分の指向特性を示している。グラフｇ７およびグラフｇ８は、重複している。
　図１４Ｂ中、グラフｇ９は、Ｙ軸成分の指向特性を示し、グラフｇ１０は、Ｘ軸成分の指向特性を示している。
　図１４Ｂに示すように、実施例１の指向特性は、比較例１の指向特性と比較して、Ｚ１方向において向上が見られる。つまり、実施例１の指向特性は、送電アンテナ６ａに向く方向において向上が見られる。
　より具体的に、図１４Ｂ中、Ｘ軸成分におけるＺ１方向の利得は、比較例１の利得（図１４Ａ）と比較して、約３ｄＢ向上している。また、図１４Ｂ中、Ｙ軸成分におけるＺ１方向の利得は、比較例１の利得と比較して、約１ｄＢ向上している。
　上記結果から、実施例１では、レクテナ２０の受信電力が高められることが判る。
　加えて、図１４Ｂに示すように、実施例１によるレクテナ２０は、Ｘ軸成分およびＹ軸成分の両方を受信可能であることが判る。
〔試験４について〕
　試験４では、第２実施形態に係るヘッドレスト１２のモデルを用いたときのレクテナ２０を実施例２、湾曲形状を持たないレクテナ２０を比較例２とし、両者の指向特性を比較した。
　図１５は、比較例２に係るヘッドレスト１２の断面図である。図１５に示すセンサユニット８は、レクテナ２０がＸ－Ｙ平面に沿った平面状であり、湾曲形状を持たない点のみにおいて、図９に示した第２実施形態のセンサユニット８と相違している。
　図１６Ａは、比較例２の指向特性を示すグラフである。図１６Ｂは、実施例２の指向特性を示すグラフである。図１６Ａおよび図１６Ｂ中の矢印Ｚは、Ｚ１方向を示し、矢印Ｘは、Ｘ１方向を示している。
　図１６Ｂに示すように、実施例２の指向特性は、比較例２の指向特性と比較して、Ｚ１方向において向上が見られる。つまり、実施例２の指向特性は、送電アンテナ６ａに向く方向において向上が見られる。
　より具体的に、図１６Ｂ中、Ｚ１方向の利得は、比較例２の利得（図１６Ａ）と比較して、約１ｄＢ向上している。
　また、図１６Ｂ中、実施例２の利得は、Ｚ１方向を中心に両側６０度の範囲において、比較例２の利得（図１６Ａ）と比較して、向上している。
　上記結果から、実施例２では、前後方向に広範囲に亘ってレクテナ２０の受信電力が高められることが判る。
〔むすび〕
　なお、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。
　本発明の範囲は、上記した意味ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味、及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
１　車両
１ａ　車室
１ａ１　天井面
４　センサシステム
６　給電装置
６ａ　送電アンテナ
８　センサユニット
１０　座席
１１　シート部
１２　ヘッドレスト
１２ａ　上面
１２ｂ　下面
１２ｃ　前面
１２ｄ　後面
１２ｅ　左面
１２ｆ　右面
１４　電源
１６　ＥＣＵ
１８　受信機
２０　レクテナ（受電アンテナ回路）
２０ａ　受電アンテナ
２０ａ１　アンテナ素子
２０ａ２　線路
２０ｂ　整流回路
２２　電力制御回路
２４　センサ
２６　送信機
２６ａ　送信アンテナ
２８　フレーム
２８ａ　突出部
２８ｂ　フレーム本体
３２　クッション体
３４　カバー
３６　本体部
３６ａ　上面
３６ｂ　下面
３６ｄ　後面
３８　第１内部空間
４０　第２内部空間
４０ａ　内面
４１　第３内部空間
４４　回路基板
４４ａ　基板面
４６　樹脂ケース
４６ａ　ケース本体
４６ａ１　底面
４６ｂ　蓋
４６ｂ１　蓋面
４７　支持部材
４８　支柱
５０　アンテナ基板
５０ａ　第１面
５０ｂ　第２面
５２　回路チップ
５４　ワイヤ
５６　絶縁層
５６ａ　第１部材
５６ｂ　第２部材
６０　線路
６２　樹脂ケース
６４　線路
１００　本体部
１４０内部空間
１４０ａ　内面
Ｃ　中心
Ｄ　直径
Ｌ　距離
Ｗ　幅
ｇ１、ｇ２、ｇ３     、ｇ４、ｇ５、ｇ６、ｇ７、ｇ８、ｇ９、ｇ１０　グラフ
ｔ、ｔ１、ｔ２　厚み

Claims (15)

  1. 　車両内に配置される送電アンテナを有する給電装置と、
    　前記車両内に配置される座席の一部を構成する、誘電体素材からなるクッション体と、
    　前記座席に設けられるセンサと、
    　前記クッション体の内部に配置され、前記送電アンテナからの送電電力を受電し前記センサへ与えられる電力を出力する受電アンテナ回路と、を有する
    センサシステム。
  2. 　前記クッション体は、
    　　本体部と、
    　　前記本体部の内部に設けられ、前記受電アンテナ回路を収容する内部空間と、を有する
    請求項１に記載のセンサシステム。
  3. 　前記本体部は、前記送電アンテナ側の第１面と、前記第１面に対向する第２面と、を有し、
    　前記内部空間は、前記第２面寄りに設けられている
    請求項２に記載のセンサシステム。
  4. 　前記内部空間の内面と、前記受電アンテナ回路の外面と、の間に、前記誘電体素材よりも誘電正接が低い絶縁層をさらに有する
    請求項２または請求項３に記載のセンサシステム。
  5. 　前記送電アンテナから放射される電波の波長をλとしたとき、前記絶縁層の厚みは、０．０１λ以上、０．０４λ以下である
    請求項４に記載のセンサシステム。
  6. 　前記絶縁層は、発泡スチロール層を含む
    請求項４または請求項５に記載のセンサシステム。
  7. 　前記絶縁層は、空気層を含む
    請求項４または請求項５に記載のセンサシステム。
  8. 　前記内部空間に収容され、前記受電アンテナ回路を内部に収容することで前記絶縁層を画定する樹脂ケースをさらに備える
    請求項４から請求項７のいずれか一項に記載のセンサシステム。
  9. 　前記受電アンテナ回路は、
    　　アンテナ素子と、
    　　前記アンテナ素子が実装されたアンテナ基板と、を有し、
    　前記アンテナ基板がフレキシブル基板である
    請求項１に記載のセンサシステム。
  10. 　前記座席の一部は、ヘッドレストを含む
    請求項１から請求項９のいずれか一項に記載のセンサシステム。
  11. 　車両内に配置される座席であって、
    　センサと、
    　誘電体素材からなるクッション体と、
    　前記クッション体の内部に配置され、前記車両内に配置される送電アンテナからの送電電力を受電し前記センサへ与えられる電力を出力する受電アンテナ回路と、を有する
    座席。
  12. 　車両内に配置される座席に設けられるセンサユニットであって、
    　センサと、
    　前記車両内に配置される送電アンテナからの送電電力を受電し前記センサへ与えられる電力を出力する受電アンテナ回路と、
    　前記受電アンテナ回路を収容する収容空間を内部に有し、前記座席の一部を構成する誘電体素材からなるクッション体の内部に配置される樹脂ケースと、を備える
    センサユニット。
  13. 　前記受電アンテナ回路はアンテナ基板を有し、
    　前記収容空間の内面に設けられ、前記アンテナ基板と前記内面との間に所定の間隔が設けられる位置で前記アンテナ基板を支持する支持部材をさらに備える
    請求項１２に記載のセンサユニット。
  14. 　前記支持部材は、
    　前記収容空間に収容された回路基板と、
    　前記樹脂ケースの内面に設けられ、前記回路基板を前記内面に対して支持する支柱と、
    　前記アンテナ基板と前記回路基板とを電気的に接続するワイヤと、をさらに備える
    請求項１３に記載のセンサユニット。
  15. 　前記センサと、前記センサに対して別体である前記樹脂ケースと、を物理的に接続し、前記樹脂ケース側から前記センサへ電力を供給する線路をさらに備える
    請求項１２に記載のセンサユニット。
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