(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられた無線充電器を包括する無線電力伝送機と隣接周波数使用機器を含んで構成され無線周波数干渉を防止するための無線電力伝送方法であって、
車両に設けられた無線充電器により低周波の電力信号を発生するステップと、
車両に設けられた無線充電器により車両に設けられた無線充電器が稼働状態で第１アンテナを通じて電力信号を伝送するステップと。
隣接周波数使用機器により、車両に設けられた無線充電器を一時的に停止するよう電力伝送制御信号を発生させるステップと、
隣接周波数使用機器により、電力伝送制限信号を伝送するステップと、
隣接周波数使用機器により、車両に設けられた無線充電器が一時的に停止している状態で第２アンテナを通じて低周波信号をサーチするステップと、
を含み、
前記隣接周波数使用機器が、スマートキーユニットを含み、
スマートキーユニットのＬＦ信号のサーチ作業が終了すると、スマートキーユニットは、車両に設けられた無線充電器への電力伝送制限信号を中止し、車両に設けられた無線充電器が再び作動するようにすることを特徴とする周波数干渉を防止するための無線電力伝送方法。
【請求項２】
無線電力伝送方法は、
低周波信号のサーチが停止している場合に、
車両に設けられた無線充電器を再度作動させるための隣接周波数使用機器による電力伝送制限信号の車両に設けられた無線充電器への伝送中止を、さらに含むことを特徴とする請求項１記載の周波数干渉を防止するための無線電力伝送方法。
【請求項３】
電力伝送制限信号の車両に設けられた無線充電器への伝送は、
隣接周波数使用機器が作動している間の隣接周波数使用機器による電力伝送制限信号の一貫した伝送を含み、
これにより隣接周波数使用機器が作動し、車両に設けられた無線充電器の作動が停止することを特徴とする請求項１記載の周波数干渉を防止するための無線電力伝送方法。
【請求項４】
電力伝送制限信号の車両に設けられた無線充電器への伝送は、
電力伝送制限信号を伝送した後の予め設定された時間の後に隣接周波数使用機器が作動することを特徴とする請求項１記載の周波数干渉を防止するための無線電力伝送方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、周波数干渉を防止する無線電力伝送方法に関し、より詳しくは、無線電力伝送機と無線電力伝送機からの電力信号の周波数帯域に隣接した周波数を使用する他機器間における信号干渉および衝突を回避する周波数干渉を防止する無線電力伝送方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、誘導起電力方式を利用して互いに離れた装置間に電力を伝送するための技術として無線電力伝送システムが用いられている。このような無線電力伝送システムは、特定範囲の周波数（一般的に、１００〜２１０Ｋｈｚの周波数）を利用して、離れた位置にある装置間の電力伝送を可能にするが、無線信号を利用して電力を伝送しているため、電力を伝送するための信号が使用する周波数帯域に隣接した周波数を使用する他機器が近くにあると、周波数干渉を起して誤作動となる可能性があった。
【０００３】
そこで、このような周波数干渉および衝突を回避するために、一般的にマルチチャネル技術が用いられている。しかし、無線電力伝送の分野においては、現実的に使用できる周波数帯域が非常に限定されている実情である。よって、無線で電力を伝送するために周波数を多様に変更して使用するのに限界があるという短所を有している。また、周波数を変更すると、使用周波数の変更に応じて電力伝送効率が必然的に変化し、その変化幅が非常に大きいので現実的に適用が難しいという問題もあった。
【０００４】
また、別の方法として、相異なる装置間における周波数干渉を防止するために、電磁波の影響が及ぶ物理的な領域を減らすべく電磁気遮蔽をする方法が用いられている。しかし、このような方法は、電磁気遮蔽構造を適用させるために遮蔽手段をさらに設置しなければならないので追加費用が発生するという短所があり、無線電力伝送構造を設計変更するといった場合には、無線電力伝送機の設計変更時ごとに放射パターンを再測定し、変更前に適用された遮蔽構造を再設計しなければならないという短所がある。したがって、このような電磁気遮蔽を利用する方法は開発するのに煩わしく、開発に多くの時間が必要となるという短所がある。
【０００５】
このような周波数干渉に関して、例えば、複数の送電装置が存在する場合においても、他の送電装置からの干渉を受けずに１つの受電装置に対して１つの送電装置から電力を伝送することが可能な送電装置、送電方法、プログラム、受電装置、および電力伝送システム〔特許文献１〕、受電設備の受信アンテナ群の開口面積が大きい場合に、受電設備の受信アンテナ群上に干渉縞が生じないようにすることができ、かつマイクロ波電力を受信アンテナ群で効率良く受信できる無線電力伝送装置〔特許文献２〕の提案がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２７８７０７号公報
【特許文献２】特開２００６−０３４０４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記問題点を解決すべくなされた本発明の目的は、電力を無線で伝送するための無線電力伝送機と、無線電力伝送機と近接して配置され、無線電力伝送機が使用する周波数と隣接した周波数を使用する複数の隣接周波数使用機器との周波数干渉が防止できる無線電力伝送方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
また、本発明は、車両に設けられた無線充電器を包括する無線電力伝送機と隣接周波数使用機器を含んで構成され無線周波数干渉を防止するための無線電力伝送方法であって、
車両に設けられた無線充電器により低周波の電力信号を発生するステップと、
車両に設けられた無線充電器により車両に設けられた無線充電器が稼働状態で第１アンテナを通じて電力信号を伝送するステップと。
隣接周波数使用機器により、車両に設けられた無線充電器を一時的に停止するよう電力伝送制御信号を発生させるステップと、
隣接周波数使用機器により、電力伝送制限信号を伝送するステップと、
隣接周波数使用機器により、車両に設けられた無線充電器が一時的に停止している状態で第２アンテナを通じて低周波信号をサーチするステップと、
を含み、
前記隣接周波数使用機器が、スマートキーユニットを含み、
スマートキーユニットのＬＦ信号のサーチ作業が終了すると、スマートキーユニットは、車両に設けられた無線充電器への電力伝送制限信号を中止し、車両に設けられた無線充電器が再び作動するようにすることを特徴とする。    
【００１３】
前記無線電力伝送方法は、
低周波信号のサーチが停止している場合に、
車両に設けられた無線充電器を再度作動させるための隣接周波数使用機器による電力伝送制限信号の車両に設けられた無線充電器への伝送中止を、さらに含むことを特徴とする。
【００１４】
前記電力伝送制限信号の車両に設けられた無線充電器への伝送は、
隣接周波数使用機器が作動している間の隣接周波数使用機器による電力伝送制限信号の一貫した伝送を含み、
これにより隣接周波数使用機器が作動し、車両に設けられた無線充電器の作動が停止することを特徴とする。
【００１５】
前記電力伝送制限信号の車両に設けられた無線充電器への伝送は、
電力伝送制限信号を伝送した後の予め設定された時間の後に隣接周波数使用機器が作動することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
前記のような構成でなる本発明は、無線電力伝送機の入力端子連結とソフトウェアの修正、隣接した周波数使用機器の出力端子連結とソフトウェア修正だけで周波数の干渉および衝突を防止できる効果がある。
また、周波数の干渉および衝突を防止するために、従来の無線電力伝送機の構成のまま、さらに追加することないので、追加の費用が発生しないという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の好ましい実施形態による周波数干渉を防止する無線電力伝送方法を実行するシステムを示すブロック図である。
【図２】本発明の好ましい実施形態による周波数干渉を防止する無線電力伝送方法を示すフローチャートである。
【図３】本発明の一実施形態による周波数干渉を防止する無線電力伝送方法を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施形態をより詳細に説明する。
図１は、本発明の好ましい実施形態による周波数干渉を防止する無線電力伝送方法を実行するシステムを示すブロック図である。図示したように、本発明の周波数干渉を防止する無線電力伝送方法を実行するシステムは、無線電力伝送技術を利用して無線で電力信号を生成および伝送する無線電力伝送機１０と、無線電力伝送機１０と隣接して配置され、無線電力伝送機１０からの電力信号を受信して動作する１つ以上の隣接周波数使用機器２０が配置されてなっている。図１には、隣接周波数使用機器として第１隣接周波数使用機器２１と第２隣接周波数使用機器２２を示しているが、本発明はこれに限定されず、その他、無線電力伝送機１０からの電力信号を受信して電力の供給を受ける種々の電子装置を備えることができる。また、図１の第１隣接周波数使用機器２１と第２隣接周波数使用機器２２は、図示したように、単に送受信アンテナ（第１アンテナと第２アンテナの違い）の違いがあるだけであって、電力の供給を受けるメカニズムは同じである。したがって、１つ以上の隣接周波数使用機器は、以下、「隣接周波数使用機器２０」と記載する。
【００１９】
一方、前記した「無線電力伝送技術」は、無線で電力を伝送するために用いられる技術であり、特定周波数帯域（例えば、１００ｋＨｚ〜２１０ｋＨｚの間の周波数）の電力信号を利用して無線で電力を伝送する公知の技術をいう。この無線電力伝送技術は、特定周波数帯域に含まれる電力信号を生成して送信端を介して伝送する無線電力伝送機と、無線電力伝送機から電力の供給を受ける１つ以上の装置の受信端を介して電力信号を受信し、電力信号の誘導起電力を利用して信号を電力に転換して供給を受ける技術である。
本発明は、前記のような無線電力伝送技術を利用する。
図示したように、本発明の周波数干渉を防止する無線電力伝送方法を適用するシステムには、電力を伝送する無線電力伝送機１０が備えられる。無線電力伝送機１０は、基本的に公知の無線電力伝送機１０の構成でなっており、より詳しくは、作動を制御する制御部、電源を供給する電源供給部、供給された電力を電力信号に変換する電力信号変換部、隣接周波数使用機器に電力信号を送る送信アンテナ、および共振コンバータを備えることができる。このような無線電力伝送機１０の構成は公知であるので、ここでは詳しい説明を省略する。
【００２０】
本発明の無線電力伝送機１０は、後述する隣接周波数使用機器２０の使用時には、電力信号の出力を中断して周波数の干渉および衝突が生じないようにする。よって、本発明の無線電力伝送機１０は、外部から信号（電力伝送制限信号）が入力されたとき、これを受信し、該当信号が入力される間、無線電力伝送を中断するようにする。このために、本発明の無線電力伝送機１０は、前記のような従来の無線電力伝送機１０の一般的な構成に加え、電力伝送制限信号を受信できる信号受信端３０（信号受信端３０は、電力信号を送るために備えられたアンテナを利用することができる。）をさらに含むことができ、信号受信端３０を介して受信した電力伝送制限信号を制御部に送ることによって、無線電力伝送機１０の作動が制御される。従って、無線電力伝送機１０の制御部は、信号受信端３０から電力伝送制限信号を受信したとき、無線電力伝送機１０の作動を中断するように制御する。
【００２１】
隣接周波数使用機器２０は、無線電力伝送技術を使用し、無線電力伝送機１０を介して伝送された電力信号を利用して電力の提供を受けて作動する装置である。言い換えれば、隣接周波数使用機器２０は、無線電力伝送機１０から無線信号として出力された電力信号を受信し、受信した電力信号を誘導起電力によって電力に転換して電力の提供を受ける装置である。隣接周波数使用機器２０は、電力を使用し作動する如何なる装置またはモジュールであってもよく、この時、無線電力伝送機１０からの信号を受けて電力に転換する無線電力伝送技術を使用するメカニズムを除いては、公知の電子装置と同じ構成であってよい。
また、隣接周波数使用機器２０は、送信アンテナを備え、無線信号（隣接周波数使用機器の本来の機能を遂行するために無線でやりとりする信号）を出力する機器である。また、隣接周波数使用機器２０は、無線電力伝送機１０が使用する特定範囲の周波数帯域と隣接した周波数帯域を使用する。
さらに、隣接周波数使用機器２０は、信号の送受信時に、無線電力伝送機１０から出力された電力信号と干渉および衝突を起こすことがあるので、本発明の隣接周波数使用機器２０は、無線電力伝送機１０の信号出力を制限する電力伝送制限信号を生成し、これを出力する。
【００２２】
隣接周波数使用機器２０で生成された電力伝送制限信号は、隣接周波数使用機器２０に備えられた信号送信端４０を介して出力され、無線電力伝送機１０の信号受信端３０は、この電力伝送制限信号を受信して制御部に送る。この時、信号送信端４０と信号受信端３０は、隣接周波数使用機器２０の無線信号を送信するアンテナでもよく、無線信号を送信するアンテナとは別途に備えたものであってもよい。
【００２３】
本発明の好ましい実施形態において、信号送信端４０と信号受信端３０は、無線通信を通じて信号をやりとりすることもでき、本発明の他の実施形態においては、信号送信端４０と信号受信端３０は有線通信で連結することもできる。
【００２４】
言い換えれば、本発明の無線電力伝送機１０と隣接周波数使用機器２０は互いに同時に作動しない。無線電力伝送機１０の作動中に隣接周波数使用機器２０のいずれかが作動を始めようとする時には、その隣接周波数使用機器２０から電力伝送制限信号を無線電力伝送機１０に出力し、電力伝送制限信号を受信した無線電力伝送機１０は作動を一時的に中止するようになる。この時、隣接周波数使用機器２０は、作動中、電力伝送制限信号を持続的に出力するのが好ましく、よって、隣接周波数使用機器が作動している間は無線電力伝送機１０が作動しないように制御される。
【００２５】
一方、隣接周波数使用機器２０は、電力伝送制限信号を出力した後、予め設定された時間以後に作動を始めるようにすることにより、周波数の干渉および衝突を未然に防止することができるようになり好ましい。
【００２６】
図２は、本発明の好ましい実施形態による周波数干渉を防止する無線電力伝送方法を示すフローチャートである。図２に示した隣接周波数使用機器２０は、説明の便宜上、１つのブロックで示したが、２つ以上の複数の機器に対応することもできる。
【００２７】
本発明の無線電力伝送機１０が作動を開始すると（Ｓ００１）、無線電力伝送機１０は、電源部から電力の印加を受けて電力信号を生成し、送信端を介して電力信号を出力する（Ｓ００２）。無線電力伝送機１０から出力された電力信号は隣接周波数使用機器２０に伝達される。
【００２８】
一方、隣接周波数使用機器２０は、無線電力伝送機１０からの電力信号を受信して誘導起電力によって電力の印加を受け、自体に備えた電力貯蔵手段を介して電力を貯蔵するかまたは作動するようになる。
【００２９】
隣接周波数使用機器２０が作動開始準備状態となると（Ｓ００３）（ユーザから作動の開始のために操作されるか、他装置または制御部によって作動が始まるように制御された状態）、隣接周波数使用機器２０は、作動を開始する前に電力伝送制限信号を生成し、これを信号送信端４０を介して無線電力伝送機１０に出力する（Ｓ００４）。本発明の好ましい実施形態においては、隣接周波数使用機器２０が作動している間持続的に電力伝送制限信号を出力する。
【００３０】
無線電力伝送機１０は、隣接周波数使用機器２０からの電力伝送制限信号を信号受信端３０から受信したとき、この信号を制御部に送り、制御部は、電力伝送制限信号を受信することによって、直ちに作動を中断するように制御する（Ｓ００５）。また、無線電力伝送機１０は、隣接周波数使用機器２０からの電力伝送制限信号に応じ、電力伝送制限信号を受信している間、持続的に作動を中止するように制御されるのが好ましい。
【００３１】
一方、隣接周波数使用機器２０は、電力伝送制限信号の出力ステップ（Ｓ００４）の後、予め設定した時間待機するようにする（Ｓ００６）。このような待機時間は、隣接周波数使用機器２０から電力伝送制限信号が出力され、無線電力伝送機１０に受信され、制御部により、無線電力伝送機１０が作動を中断し、電力信号の出力を中断するまでの時間を補償するためのものである。これにより、無線電力伝送機１０から出力された信号と隣接周波数使用機器から出力された信号との間の干渉および衝突を防止することができる。
【００３２】
隣接周波数使用機器２０は、設定時間待機ステップ（Ｓ００６）で設定された待機時間の後に作動を始め、無線信号を出力する（Ｓ００７）。この時、好ましくは、隣接周波数使用機器２０は、無線電力伝送機１０に出力する電力伝送制限信号を持続的に出力するようにすることが好ましい。
【００３３】
隣接周波数使用機器２０の使用が完了して電源がオフになると（Ｓ００８）、隣接周波数使用機器２０からの無線信号出力が中断されるだけでなく、無線電力伝送機１０に出力していた電力伝送制限信号の出力も中断する（Ｓ００９）。従って、無線電力伝送機１０は、持続的に受信していた電力伝送制限信号がなくなることで再び作動を始め（Ｓ０１０）、電力信号を出力し始める（Ｓ０１１）。
【００３４】
図３は、本発明の一実施形態による周波数干渉を防止する無線電力伝送方法を示すブロック図である。図３の実施形態は、車両用無線充電器５０とスマートキーユニット６０（ＳＭＫ  Ｕｎｉｔ）とを含んでなっている。
【００３５】
車両用無線充電器５０が作動中状態においては、車両用無線充電器５０は、第１アンテナを介して電力信号を出力し、この場合、この電力信号が使用する周波数帯域に隣接した周波数を使用するスマートキーユニット６０（例えば、１２５ｋＨｚを使用）のＬＦ信号をサーチ（ｓｅａｒｃｈ）するのに妨害を与えるようになる。そこで、スマートキーユニット６０は、ＬＦ信号をサーチするために車両用無線充電器５０に電力伝送制限信号を出力して、車両用無線充電器５０の作動を一時的に中止するように制御する。車両用無線充電器５０の作動が中止した後に、スマートキーユニット６０は信号の干渉なしに第２アンテナを介してＬＦ信号をサーチすることができる。
【００３６】
スマートキーユニット６０のＬＦ信号のサーチ作業が終了すると、スマートキーユニット６０は、車両用無線充電器５０への電力伝送制限信号を中止し、車両用無線充電器５０が再び作動するようにする。
【００３７】
以上、本発明の周波数干渉を防止する無線電力伝送方法の好ましい実施形態を詳細に説明したが、これは、本発明に対する理解を助けるために特定の例を提示したものに過ぎず、本発明の範囲を限定しようとするものではない。ここに開示した実施形態の他に、本発明の技術的思想に基づいた他の変形例も実施可能であるのは、当業者にとって明らかなことである。
【符号の説明】
【００３８】
１０；無線電力伝送機
２０；隣接周波数使用機器
２１；第１隣接周波数使用機器
２２；第２隣接周波数使用機器
３０；信号受信端
４０；信号送信端
５０；車両用無線充電器
６０；スマートキーユニット
【図１】
0006034014.tif 000002
【図２】
0006034014.tif 000003
【図３】
0006034014.tif 000004