(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受電手段を備える携帯機に電力を伝送する車両用電力伝送装置であって、
車両に設けられて、前記携帯機へ電磁波を送信することによって前記携帯機の前記受電手段に電力を伝送する電力伝送手段と、
前記電力伝送手段から前記携帯機に送信される前記電磁波の送信周波数と、ラジオ受信機の受信周波数と、に基づいて、前記電力伝送手段によってラジオノイズが生じていると判定した場合に、前記電力伝送手段の前記電磁波の送信周波数を変更する周波数変更手段と、
を備え、  
前記電力伝送手段は、前記周波数変更手段によって変更された前記電磁波の送信周波数の変化量に基づいて前記電磁波の送信電力を変更することを特徴とする車両用電力伝送装置。
【請求項２】
前記電力伝送手段は、前記周波数変更手段によって変更された前記電磁波の送信周波数の変化量に応じて前記電磁波の送信電力を増大させることを特徴とする請求項１に記載の車両用電力伝送装置。
【請求項３】
前記電力伝送手段は、前記電磁波の送信周波数に応じた送信特性の情報を予め記憶しており、該送信特性の情報および前記電磁波の送信周波数の変化量に基づいて、前記電磁波の送信周波数の変更前後において前記受電手段による受電電力がほぼ等しくなるようにして、前記電磁波の送信電力を増大させることを特徴とする請求項２に記載の車両用電力伝送装置。
【請求項４】
前記受電手段は、前記電磁波の受電電力を検出する検出手段を備え、
前記電力伝送手段は、前記検出手段によって検出された前記電磁波の受電電力に基づいて前記電磁波の送信電力を変更することを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１つに記載の車両用電力伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両用電力伝送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、車両の電動パワーステアリング装置の電動機をＰＷＭ（パルス幅変調）制御信号により駆動制御する場合に、ラジオ受信機から出力される信号に基づいて電動機の駆動周波数を変更する制御装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３６８８４３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来技術に係る制御装置による制御動作を、例えば、電磁波の送信によって非接触で電力を伝送するワイヤレス送電の技術に適用した場合には、ラジオ受信機から出力される信号に基づいて電磁波の送信周波数が変更されることになる。
しかしながら、電力の送信側（送電機）において電磁波の送信周波数が変更されるだけでは、この送信周波数と受信側（受電機）の受信周波数とのマッチングのずれ（つまり互いの共振点のずれ）に起因して、受信側（受電機）の受信電力が低下する虞がある。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、電磁波の送信によって非接触で電力を伝送する際におけるラジオ受信機への雑音混入を解消しつつ、伝送電力の低下を防止することが可能な車両用電力伝送装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決して係る目的を達成するために、本発明の第１の発明に係る車両用電力伝送装置は、受電手段（例えば、実施の形態での受電機２２）を備える携帯機（例えば、実施の形態での携帯機２）に電力を伝送する車両用電力伝送装置であって、車両に設けられて、前記携帯機へ電磁波を送信することによって前記携帯機の前記受電手段に電力を伝送する電力伝送手段（例えば、実施の形態での送電機１２）と、前記電力伝送手段から前記携帯機に送信される前記電磁波の送信周波数と、ラジオ受信機（例えば、実施の形態でのラジオ受信機３）の受信周波数と、に基づいて、前記電力伝送手段によってラジオノイズが生じていると判定した場合に、前記電力伝送手段の前記電磁波の送信周波数を変更する周波数変更手段（例えば、実施の形態での制御部１１）と、を備え、前記電力伝送手段は、前記周波数変更手段によって変更された前記電磁波の送信周波数の変化量に基づいて前記電磁波の送信電力を変更する。
【０００７】
さらに、本発明の第２の発明に係る車両用電力伝送装置では、前記電力伝送手段は、前記周波数変更手段によって変更された前記電磁波の送信周波数の変化量に応じて前記電磁波の送信電力を増大させる。
【０００８】
さらに、本発明の第３の発明に係る車両用電力伝送装置では、前記電力伝送手段は、前記電磁波の送信周波数に応じた送信特性の情報を予め記憶しており、該送信特性の情報および前記電磁波の送信周波数の変化量に基づいて、前記電磁波の送信周波数の変更前後において前記受電手段による受電電力がほぼ等しくなるようにして、前記電磁波の送信電力を増大させる。
【０００９】
さらに、本発明の第４の発明に係る車両用電力伝送装置では、前記受電手段は、前記電磁波の受電電力を検出する検出手段（例えば、実施の形態でのセンサ）を備え、前記電力伝送手段は、前記検出手段によって検出された前記電磁波の受電電力に基づいて前記電磁波の送信電力を変更する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の第１の発明に係る車両用電力伝送装置によれば、電磁波の送信周波数の変更に起因して携帯機の受電手段による受電電力が低下することを防止しつつ、電力伝送に起因するラジオ受信機への雑音混入を解消することができる。
【００１１】
本発明の第２の発明に係る車両用電力伝送装置によれば、電力伝送手段と携帯機の受電手段との間での送信周波数と受信周波数とのマッチングのずれに起因する受電手段による受信電力の低下を、送信周波数の変化量に応じた送信電力の増大によって補うことができる。
【００１２】
本発明の第３の発明に係る車両用電力伝送装置によれば、電磁波の送信周波数に応じた送信特性の情報（例えば、送信周波数と送信電力との対応関係の情報など）に基づいて、送信周波数の変更前での受電電力および変更後での受電電力がほぼ等しくなるように、送信電力を増大させることができる。
【００１３】
本発明の第４の発明に係る車両用電力伝送装置によれば、検出手段によって検出された受電電力に基づいて送信電力を変更することから、送信周波数の変更に起因して受電手段による受電電力が低下することを適正に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に係る車両用電力伝送装置の構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る車両用電力伝送装置から送信される電磁波の送信周波数と送信電力の電力密度との対応関係の例を示すグラフ図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る車両用電力伝送装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態に係る車両用電力伝送装置について添付図面を参照しながら説明する。
【００１６】
本実施の形態による車両用電力伝送装置１０は、例えば、車両に搭載された車載装置１に備えられ、車両の乗員が携帯する携帯機２に電力を伝送する際にラジオ受信機３への雑音混入を解消するものである。
【００１７】
車両用電力伝送装置１０は、例えば図１に示すように、制御部１１と、送電機１２と、通信部１３と、を備えている。
そして、車両用電力伝送装置１０は、例えば、携帯機２と無線通信可能であり、かつ、ラジオ受信機３と通信可能に有線接続されている。
【００１８】
制御部１１は、例えば、ラジオ受信機３との通信によってラジオ受信機３の受信周波数（ラジオ周波数）を取得可能であり、送電機１２および通信部１３の動作を指示する指令信号を出力する。
制御部１１は、例えば、予め設定されている所定の許容周波数範囲内の送信周波数を有する電磁波を携帯機２に送信することを送電機１２に指示する。
この所定の許容周波数範囲は、例えば、携帯機２および送電機１２の特性に応じて設定されている。
【００１９】
制御部１１は、例えば、送電機１２から携帯機２に送信される電磁波の送信周波数と、
ラジオ受信機３から取得したラジオ周波数と、に基づいて、送電機１２による電力伝送によってラジオ受信機３にラジオノイズが生じているか否かを判定する。
【００２０】
より詳細には、制御部１１は、例えば、ラジオ周波数と、送電機１２から送信される電磁波の送信周波数の逓倍波のうちラジオ周波数の最寄の逓倍波との差分は所定閾値以下であるか否かを判定する。
そして、この差分が所定閾値以下である場合には、送電機１２による電力伝送によってラジオ受信機３にラジオノイズが生じていると判定する。
一方、この差分が所定閾値よりも大きい場合には、送電機１２による電力伝送によってラジオ受信機３にラジオノイズが生じていないと判定する。
【００２１】
そして、制御部１１は、例えば、送電機１２による電力伝送によってラジオ受信機３にラジオノイズが生じていると判定した場合には、送電機１２から携帯機２に送信される電磁波の送信周波数を変更することを送電機１２に指示する。
さらに、制御部１１は、例えば、電磁波の送信周波数の変化量に応じて、送信周波数の変更前後において携帯機２による受電電力がほぼ等しくなるようにして、電磁波の送信電力を増大させることを送電機１２に指示する。
【００２２】
送電機１２は、例えば制御部１１の制御に応じて、アンテナ（図示略）によって電流から変換されたマイクロ波の電磁波を送信し、この電磁波が携帯機２のアンテナ（図示略）によって受信されて電流に変換されることにより電力を伝送する。
【００２３】
送電機１２は、例えば、電磁波の送信周波数に応じた送信特性の情報を予め記憶しており、この送信特性の情報は、例えば図２（Ａ）に示すように、送電機１２の所定の共振点の周波数ｆ０にて極大となり、この共振点から離間することに伴い減少傾向に変化する電力密度の変化を示す情報などである。
【００２４】
送電機１２は、例えば制御部１１の制御に応じて、電磁波の送信周波数を変更し、送信周波数の変化量に応じて電磁波の送信電力を増大させており、予め記憶している送信特性の情報に基づいて、送信周波数の変更前後において携帯機２による受電電力がほぼ等しくなるように設定する。
【００２５】
例えば図２（Ｂ）〜（Ｄ）に示すように、送電機１２の所定の共振点の周波数ｆ０から、順次、第１〜第３周波数ｆ１，ｆ２，ｆ３（ｆ０＞ｆ１＞ｆ２＞ｆ３）へと送信周波数を低下させた場合には、送信周波数の各変化量−Δｆ１，−Δｆ２，−Δｆ３（−Δｆ１＞−Δｆ２＞−Δｆ３）に応じて、所定の周波数ｆ０での電力密度が所定値Ｗ０に維持されるようにして、各送信周波数での電力密度Ｗ１，Ｗ２，Ｗ３（Ｗ０＜Ｗ１＜Ｗ２＜Ｗ３）が増大傾向に設定される。
【００２６】
また、例えば図２（Ｅ）〜（Ｇ）に示すように、送電機１２の所定の共振点の周波数ｆ０から、順次、第４〜第６周波数ｆ４，ｆ５，ｆ６（ｆ０＜ｆ４＜ｆ５＜ｆ６）へと送信周波数を増大させた場合には、送信周波数の各変化量＋Δｆ４，＋Δｆ５，＋Δｆ６（＋Δｆ４＜＋Δｆ５＜＋Δｆ６）に応じて、所定の周波数ｆ０での電力密度が所定値Ｗ０に維持されるようにして、各送信周波数での電力密度Ｗ４，Ｗ５，Ｗ６（Ｗ０＜Ｗ４＜Ｗ５＜Ｗ６）が増大傾向に設定される。
【００２７】
通信部１３は、例えば、携帯機２と無線通信可能であって、各種の情報の送受信を行なう。
【００２８】
携帯機２は、車両用電力伝送装置１０と無線通信可能かつ車両用電力伝送装置１０によって非接触で給電可能であり、例えば、制御部２１と、受電機２２と、通信部２３と、を備えている。
制御部２１は、受電機２２および通信部２３の動作を指示する指令信号を出力する。
【００２９】
受電機２２は、例えば制御部２１の制御に応じて、アンテナ（図示略）によって受信されたマイクロ波を電流に変換することにより電力を取得する。
通信部２３は、例えば、携帯機２と無線通信可能であって、各種の情報の送受信を行なう。
【００３０】
本実施の形態による車両用電力伝送装置１０は上記構成を備えており、次に、車両用電力伝送装置１０の動作、特に、送信周波数を設定する処理について説明する。
【００３１】
先ず、例えば図３に示すステップＳ０１においては、ラジオ周波数の設定または変更が生じたか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ０１の判定処理を繰り返し実行する。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０２に進む。
なお、ラジオ周波数の設定は、例えば、車両の始動時または運転中におけるラジオ受信機３の電源のオンに伴って実行される。
また、ラジオ周波数の変更は、例えば、操作者による周波数の変更操作または受信可能な周波数の自動探索に伴って実行される。
【００３２】
次に、ステップＳ０２においては、ラジオ周波数と、送電機１２から送信される電磁波の送信周波数の逓倍波のうちラジオ周波数の最寄の逓倍波との差分は所定閾値以下であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、上述したステップＳ０１に戻る。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０３に進む。
【００３３】
次に、ステップＳ０３においては、送電機１２から送信される電磁波の送信周波数として、ラジオ周波数の約数付近にならない上昇側および下降側の変更先周波数は、所定の許容周波数範囲内に存在するか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、後述するステップＳ０７に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０４に進む。
【００３４】
そして、ステップＳ０４においては、今回の変更指示は初回の変更指示であるか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、後述するステップＳ０６に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０５に進む。
【００３５】
そして、ステップＳ０５においては、上昇側および下降側の変更先周波数のうち、変更幅の小さい方を選択し、この変更前後において携帯機２による受電電力がほぼ等しくなるようにして、送信周波数の変更量に応じて送信電力を増大させ、エンドに進む。
なお、上昇側および下降側の２つの変更周波数において変更幅が同一である場合には、何れか一方を任意（ランダム）に選択する。
【００３６】
また、ステップＳ０６においては、上昇側および下降側の変更周波数のうち、当初の送信周波数に近い方を選択し、この変更前後において携帯機２による受電電力がほぼ等しくなるようにして、送信周波数の変更量に応じて送信電力を増大させ、エンドに進む。
【００３７】
また、ステップＳ０７においては、上昇側または下降側の変更先周波数は、所定の許容周波数範囲内に存在するか否かを判定する。
この判定結果が「ＮＯ」の場合には、ステップＳ０９に進む。
一方、この判定結果が「ＹＥＳ」の場合には、ステップＳ０８に進む。
【００３８】
そして、ステップＳ０８においては、上昇側および下降側の変更先周波数のうち所定の許容周波数範囲内に存在する変更先周波数を選択し、この変更前後において携帯機２による受電電力がほぼ等しくなるようにして、送信周波数の変更量に応じて送信電力を増大させ、エンドに進む。
【００３９】
また、ステップＳ０９においては、所定の許容周波数範囲の上限および下限のうち、逓倍の最寄とラジオ周波数との差が大きい方を選択し、この変更前後において携帯機２による受電電力がほぼ等しくなるようにして、送信周波数の変更量に応じて送信電力を増大させ、エンドに進む。
【００４０】
上述したように、本実施の形態による車両用電力伝送装置１０によれば、電磁波の送信周波数の変更に起因して携帯機２の受電機２２による受電電力が低下することを防止しつつ、電力伝送に起因するラジオ受信機３への雑音混入を容易かつ的確に解消することができる。
【００４１】
さらに、上昇側および下降側の変更先周波数のうち、初回の変更指示に対しては変更幅の小さい方を選択し、２回目以降の変更指示に対しては当初の送信周波数に近い方を選択することによって、ラジオ受信機３への雑音混入を解消しつつ携帯機２への電力伝送を適切に実行することができる。
【００４２】
さらに、上昇側および下降側の変更先周波数が所定の許容周波数範囲内に存在しない場合であっても、所定の許容周波数範囲の上限および下限のうち逓倍の最寄とラジオ周波数との差が大きい方を選択することにより、許容周波数範囲内においてラジオノイズを極力低減することができる。
【００４３】
なお、上述した実施の形態において、携帯機２の受電機２２は、電磁波の受電電力を検出するセンサを備えてもよい。
この場合、携帯機２の制御部２１は、受電機２２のセンサによって検出された電磁波の受電電力の検出結果を、通信部２３によって車両用電力伝送装置１０に送信してもよい。そして、この検出結果を取得した車両用電力伝送装置１０の制御部１１は、この検出結果に基づいて電磁波の送信周波数を変更してもよい。
また、携帯機２の制御部２１は、受電機２２のセンサによって検出された電磁波の受電電力の検出結果に基づいて、電磁波の送信周波数を変更することを指示する指令信号を、通信部２３によって車両用電力伝送装置１０に送信してもよい。
【００４４】
なお、上述した実施の形態においては、上昇側および下降側の変更先周波数のうち、初回の変更指示に対しては変更幅の小さい方を選択し、２回目以降の変更指示に対しては当初の送信周波数に近い方を選択するとしたが、これに限定されず、例えば、２回目以降の変更指示に対して変更幅の小さい方を選択してもよいし、例えば、変更指示の回数にかかわりなく所定の許容周波数範囲内の中央値などの所定の送信周波数に近い方を選択してもよい。
【００４５】
なお、上述した実施の形態において、上昇側および下降側の変更先周波数が予め設定されている所定の許容周波数範囲内に存在しない場合には、この旨を操作者に報知してもよい。
【００４６】
なお、上述した実施の形態において、車両用電力伝送装置１０は車載装置１に備えられるとしたが、これに限定されず、他の各種の装置に備えられてもよいし、送電機１２および通信部１３とともに単体で構成されてもよい。
【００４７】
なお、本発明の技術的範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。すなわち、上述した実施形態の構成はほんの一例に過ぎず、適宜変更が可能である。
【符号の説明】
【００４８】
１  車載装置
２  携帯機
３  ラジオ受信機
１０  車両用電力伝送装置
１１  制御部（周波数変更手段）
１２  送電機（電力伝送手段）
１３  通信部
２２  受電機（受電手段）
【図１】
0005504307.tif 000002
【図２】
0005504307.tif 000003
【図３】
0005504307.tif 000004