(57)【要約】【課題】専用の非接触給電装置を別途導入すること無く、携帯機の電池交換を不要とする車両用通信システムを提供する。【解決手段】車両用通信システムは、車両Ｃに設けられた複数のＬＦ送信アンテナ２から検出用信号を送信する車載機１と、検出用信号を受信する受信アンテナを有し、受信した検出用信号の受信信号強度を含む応答信号を送信する携帯機３とを備える。車載機は、応答信号に含まれる受信信号強度に基づいて、携帯機３の位置を検出し、検出された位置が所定位置である場合、一のＬＦ送信アンテナ２へ交流の電力を供給することによって、電力を携帯機３へ非接触伝送する。携帯機３は、自機を動作させるための電力を蓄える蓄電部と、一のＬＦ送信アンテナ２から非接触伝送された電力を受信アンテナにて受電し、受電した電力にて蓄電部を充電する。【選択図】図１
2017140958.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に設けられた複数の送信アンテナから検出用信号を送信する車載機と、該複数の送信アンテナから送信された前記検出用信号をそれぞれ受信する受信アンテナを有し、受信した前記検出用信号の受信信号強度を含む応答信号を送信する携帯機とを備えた車両用通信システムであって、
前記車載機は、
前記応答信号に含まれる受信信号強度に基づいて、前記携帯機の位置を検出する位置検出部と、
該位置検出部にて検出された位置が所定位置であるか否かを判定する位置判定部と、
該位置判定部にて前記携帯機が前記所定位置にあると判定された場合、一の前記送信アンテナへ交流の電力を供給することによって、電力を前記携帯機へ非接触伝送する給電部と
を備え、
前記携帯機は、
自機を動作させるための電力を蓄える蓄電部と、
前記一の送信アンテナから非接触伝送された電力を前記受信アンテナにて受電し、受電した電力にて前記蓄電部を充電する充電部と
を備える車両用通信システム。
【請求項２】
前記車載機は、
原動機の始動を検出する原動機動作検出部を備え、
前記位置検出部は、
前記原動機動作検出部にて前記原動機の始動が検出された場合、前記携帯機の位置を検出する
請求項１に記載の車両用通信システム。
【請求項３】
前記携帯機は、
前記蓄電部の充電を完了した場合、充電の完了を示す完了信号を送信する完了信号送信部を備え、
前記車載機は、
前記携帯機から送信される前記完了信号を受信する完了信号受信部を備え、
前記給電部は、
前記完了信号受信部にて前記完了信号を受信した場合、給電を停止する
請求項１又は請求項２に記載の車両用通信システム。
【請求項４】
前記携帯機は、
前記充電部が前記蓄電部の充電を行っている場合、前記受信アンテナにて受信する電力の大きさを測定する測定部と、
該測定部にて測定された電力が所定の閾値未満であるか否かを判定する判定部と、
該判定部にて閾値未満であると判定された場合、給電の停止を指示する停止信号を送信する停止信号送信部と
を備え、
前記車載機は、
前記携帯機から送信される前記停止信号を受信する停止信号受信部を備え、
前記給電部は、
前記停止信号受信部にて前記停止信号を受信した場合、給電を停止する
請求項１〜請求項３までのいずれか一項に記載の車両用通信システム。
【請求項５】
前記測定部は、更に、
前記車載機から送信される前記検出用信号の受信信号強度を測定する
請求項４に記載の車両用通信システム。
【請求項６】
車両に設けられた複数の送信アンテナから検出用信号を送信し、該検出用信号を受信した携帯機から送信される応答信号を受信することで前記携帯機の位置検出を行う車載機であって、
前記応答信号は、前記携帯機が受信した前記検出用信号の受信信号強度を含み、
前記応答信号に含まれる受信信号強度に基づいて、前記携帯機の位置を検出する位置検出部と、
該位置検出部にて検出された位置が所定位置であるか否かを判定する位置判定部と、
該位置判定部にて前記携帯機が前記所定位置にあると判定された場合、一の前記送信アンテナへ交流の電力を供給することによって、電力を前記携帯機へ非接触伝送する給電部と
を備える車載機。
【請求項７】
車両に設けられた複数の送信アンテナから送信された検出用信号をそれぞれ受信する受信アンテナを有し、受信した前記検出用信号の受信信号強度を含む応答信号を送信する携帯機であって、
自機を動作させるための電力を蓄える蓄電部と、
一の前記送信アンテナから非接触伝送された電力を前記受信アンテナにて受電し、受電した電力にて前記蓄電部を充電する充電部と
を備える携帯機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に対する携帯機の位置を検出するための信号を送信する送信アンテナを用いて携帯機を充電する車両用通信システム、車載機及び携帯機に関する。
【背景技術】
【０００２】
メカニカルキーを用いること無く、車両ドアの施解錠を可能にするパッシブエントリーシステムが実用化されている。パッシブエントリーシステムは、使用者が所持する携帯機、使用者がドアハンドルを握ったことを検知する接触センサ、使用者がドアハンドルを握った際、携帯機の位置を検出し、車両ドアの施解錠処理を実行する車載機等によって構成される。使用者がドアハンドルを握ったことを接触センサが検出した場合、車載機は車両に設けられた複数のＬＦ送信アンテナから、携帯機の位置を検出するための検出用信号を送信する。携帯機は各送信ＬＦ送信アンテナから送信された検出用信号を受信し、受信信号強度を測定し、測定して得た受信信号強度の情報を車載機へ送信する。車載機は、携帯機から送信された受信信号強度の情報を受信し、携帯機の位置を算出する。携帯機が車外に位置している場合、車載機は車両ドアの施解錠処理を実行する。
【０００３】
また、メカニカルキーを用いずに車両のエンジン始動を行う車両用通信システムも実用化されている。具体的には、携帯機を所持した使用者がエンジンスタートスイッチを押すだけでエンジンの始動を行うスマートスタート（登録商標）システムが実用化されている。かかるシステムにおいても、パッシブエントリーシステムと同様にして、携帯機の位置検出が行われ、車載機は携帯機が車内にあることを確認した上でエンジンの始動を指示する。
【０００４】
一方、携帯電話、スマートフォン等の携帯通信機器を非接触充電する非接触給電装置を備えた車載システムがある（例えば、特許文献１）。非接触給電装置及び携帯通信機器には、それぞれ一次コイル及び二次コイルが設けられており、電磁誘導等を用いて一次コイルから二次コイルへ電力を伝送する。携帯通信機器は、非接触伝送された電力にて二次電池を充電する。ところが電力の伝送に用いられる交流の周波数と、携帯機の位置を検出するために車載機から送信される検出用信号の周波数は重複しているため、電磁干渉によって車載機の動作に不具合が生ずる可能性があった。特許文献２には、非接触給電装置から伝送される交流に、ＬＦ送信アンテナから送信される信号を重畳させることによって、電磁干渉の問題を解消する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１０４８６８号公報
【特許文献２】特開２０１３−７０５４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、パッシブエントリーシステム、スマートスタート（登録商標）システム等を構成する携帯機の電力源としては、一般的にボタン型電池が使用されており、その電池寿命は１〜２年程度である。携帯機の電池寿命は、車両の使用年数に比べて短く、幾度も携帯機の電池交換を行う必要がある。携帯機の電池交換は、精密ドライバーを用いた分解が必要であり、使用者に煩雑な作業を強いることになる。
【０００７】
本願の目的は、専用の非接触給電装置を別途導入すること無く、携帯機の電池交換を不要とする車両用通信システム、車載機及び携帯機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本態様に係る車両用通信システムは、車両に設けられた複数の送信アンテナから検出用信号を送信する車載機と、該複数の送信アンテナから送信された前記検出用信号をそれぞれ受信する受信アンテナを有し、受信した前記検出用信号の受信信号強度を含む応答信号を送信する携帯機とを備えた車両用通信システムであって、前記車載機は、前記応答信号に含まれる受信信号強度に基づいて、前記携帯機の位置を検出する位置検出部と、該位置検出部にて検出された位置が所定位置であるか否かを判定する位置判定部と、該位置判定部にて前記携帯機が前記所定位置にあると判定された場合、一の前記送信アンテナへ交流の電力を供給することによって、電力を前記携帯機へ非接触伝送する給電部とを備え、前記携帯機は、自機を動作させるための電力を蓄える蓄電部と、前記一の送信アンテナから非接触伝送された電力を前記受信アンテナにて受電し、受電した電力にて前記蓄電部を充電する充電部とを備える。
【０００９】
本態様に係る車載機は、車両に設けられた複数の送信アンテナから検出用信号を送信し、該検出用信号を受信した携帯機から送信される応答信号を受信することで前記携帯機の位置検出を行う車載機であって、前記応答信号は、前記携帯機が受信した前記検出用信号の受信信号強度を含み、前記応答信号に含まれる受信信号強度に基づいて、前記携帯機の位置を検出する位置検出部と、該位置検出部にて検出された位置が所定位置であるか否かを判定する位置判定部と、該位置判定部にて前記携帯機が前記所定位置にあると判定された場合、一の前記送信アンテナへ交流の電力を供給することによって、電力を前記携帯機へ非接触伝送する給電部とを備える。
【００１０】
本態様に係る携帯機は、車両に設けられた複数の送信アンテナから送信された検出用信号をそれぞれ受信する受信アンテナを有し、受信した前記検出用信号の受信信号強度を含む応答信号を送信する携帯機であって、自機を動作させるための電力を蓄える蓄電部と、一の前記送信アンテナから非接触伝送された電力を前記受信アンテナにて受電し、受電した電力にて前記蓄電部を充電する充電部とを備える。
【００１１】
なお、本願は、このような特徴的な処理部を備える車載機及び携帯機として実現することができるだけでなく、かかる特徴的な処理をステップとする非接触給電方法として実現したり、かかるステップをコンピュータに実行させるためのプログラムとして実現したりすることができる。また、車載機及び携帯機の一部又は全部を実現する車両用通信システムとして実現したり、車載機、携帯機又は車両用通信システムを含むその他のシステムとして実現したりすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
上記によれば、専用の非接触給電装置を別途導入すること無く、携帯機の電池交換を不要とする車両用通信システム、車載機及び携帯機を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】車両用通信システムの一構成例を示す模式図である。
【図２】車載機の一構成例を示すブロック図である。
【図３】車載送信部の一構成例を示すブロック図である。
【図４】携帯機の一構成例を示すブロック図である。
【図５】充電所定位置に配された携帯機及び車内アンテナの位置関係を示す模式図である。
【図６】充電所定位置に配された携帯機及び車内アンテナの関係を示す回路図である。
【図７】非接触給電に係る車載機の処理手順を示すフローチャートである。
【図８】非接触給電に係る車載機の処理手順を示すフローチャートである。
【図９】非接触給電に係る携帯機の処理手順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】
【００１４】
［本発明の実施形態の説明］
最初に本発明の実施態様を列記して説明する。また、以下に記載する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。
【００１５】
（１）本態様に係る車両用通信システムは、車両に設けられた複数の送信アンテナから検出用信号を送信する車載機と、該複数の送信アンテナから送信された前記検出用信号をそれぞれ受信する受信アンテナを有し、受信した前記検出用信号の受信信号強度を含む応答信号を送信する携帯機とを備えた車両用通信システムであって、前記車載機は、前記応答信号に含まれる受信信号強度に基づいて、前記携帯機の位置を検出する位置検出部と、該位置検出部にて検出された位置が所定位置であるか否かを判定する位置判定部と、該位置判定部にて前記携帯機が前記所定位置にあると判定された場合、一の前記送信アンテナへ交流の電力を供給することによって、電力を前記携帯機へ非接触伝送する給電部とを備え、前記携帯機は、自機を動作させるための電力を蓄える蓄電部と、前記一の送信アンテナから非接触伝送された電力を前記受信アンテナにて受電し、受電した電力にて前記蓄電部を充電する充電部とを備える。
【００１６】
本態様にあっては、車載機は携帯機の位置を検出し、携帯機が所定位置にあるか否かを判定する。給電部は、携帯機が所定位置にあると判定された場合、位置検出用の一の送信アンテナへ交流の電力を給電し、電力を携帯機へ非接触伝送する。携帯機は、一の送信アンテナから非接触伝送された電力を、位置検出用の受信アンテナにて受電し、充電部は、受信アンテナにて受電した電力を用いて蓄電部を充電する。
従って、携帯機の位置検出用の送信アンテナ及び受信アンテナを用いて、携帯機へ電力を非接触伝送し、携帯機を充電することができる。
【００１７】
（２）前記車載機は、原動機の始動を検出する原動機動作検出部を備え、前記位置検出部は、前記原動機動作検出部にて前記原動機の始動が検出された場合、前記携帯機の位置を検出する構成が好ましい。
【００１８】
本態様にあっては、車載機は、原動機始動時に携帯機の位置を検出し、携帯機が所定位置に配されたか否かを判定する。従って、原動機始動時に携帯機が所定位置に配された場合、携帯機の充電が開始される。
【００１９】
（３）前記携帯機は、前記蓄電部の充電を完了した場合、充電の完了を示す完了信号を送信する完了信号送信部を備え、前記車載機は、前記携帯機から送信される前記完了信号を受信する完了信号受信部を備え、前記給電部は、前記完了信号受信部にて前記完了信号を受信した場合、給電を停止する構成が好ましい。
【００２０】
本態様にあっては、携帯機の充電が完了した場合、携帯機から完了信号が送信される。車載機は、携帯機から送信される完了信号を受信した場合、送信アンテナへの給電、即ち携帯機の充電を停止する。
【００２１】
（４）前記携帯機は、前記充電部が前記蓄電部の充電を行っている場合、前記受信アンテナにて受信する電力の大きさを測定する測定部と、該測定部にて測定された電力が所定の閾値未満であるか否かを判定する判定部と、該判定部にて閾値未満であると判定された場合、給電の停止を指示する停止信号を送信する停止信号送信部とを備え、前記車載機は、前記携帯機から送信される前記停止信号を受信する停止信号受信部を備え、前記給電部は、前記停止信号受信部にて前記停止信号を受信した場合、給電を停止する構成が好ましい。
【００２２】
本態様にあっては、携帯機が受電する電力が閾値未満である場合、携帯機から停止信号が送信される。車載機は、携帯機から送信される停止信号を受信した場合、送信アンテナへの給電、即ち携帯機の充電を停止する。
【００２３】
（５）前記測定部は、更に、前記車載機から送信される前記検出用信号の受信信号強度を測定する構成が好ましい。
【００２４】
本態様にあっては、携帯機は、測定部を、自機の位置を検出するために検出用信号の受信信号強度を測定する手段と、受信アンテナが受電している電力を測定する手段として兼用する。
【００２５】
（６）本態様に係る車載機は、車両に設けられた複数の送信アンテナから検出用信号を送信し、該検出用信号を受信した携帯機から送信される応答信号を受信することで前記携帯機の位置検出を行う車載機であって、前記応答信号は、前記携帯機が受信した前記検出用信号の受信信号強度を含み、前記応答信号に含まれる受信信号強度に基づいて、前記携帯機の位置を検出する位置検出部と、該位置検出部にて検出された位置が所定位置であるか否かを判定する位置判定部と、該位置判定部にて前記携帯機が前記所定位置にあると判定された場合、一の前記送信アンテナへ交流の電力を供給することによって、電力を前記携帯機へ非接触伝送する給電部とを備える。
【００２６】
本態様にあっては、態様（１）に係る車両用通信システムを構成することができ、位置検出用の送信アンテナを用いて、携帯機へ電力を非接触伝送することができる。
【００２７】
（７）本態様に係る携帯機は、車両に設けられた複数の送信アンテナから送信された検出用信号をそれぞれ受信する受信アンテナを有し、受信した前記検出用信号の受信信号強度を含む応答信号を送信する携帯機であって、自機を動作させるための電力を蓄える蓄電部と、一の前記送信アンテナから非接触伝送された電力を前記受信アンテナにて受電し、受電した電力にて前記蓄電部を充電する充電部とを備える。
【００２８】
本態様にあっては、態様（１）に係る車両用通信システムを構成することができ、位置検出用の受信アンテナを用いて電力を受電し、自機を充電することができる。
【００２９】
［本発明の実施形態の詳細］
本発明の実施形態に係る車両用通信システム、車載機及び携帯機の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、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。
【００３０】
図１は、車両用通信システムの一構成例を示す模式図である。本実施形態に係る車両用通信システムは、車両Ｃに設けられた複数のＬＦ送信アンテナ２及びＲＦ受信アンテナ１ａを用いて各種信号を送受信する車載機１と、該車載機１との間で該信号を送受信する携帯機３とを備える。車載機１は、車両Ｃに対する携帯機３の位置を検出し、車両ドアの施解錠処理、原動機始動処理等を実行する。
複数のＬＦ送信アンテナ２は、運転席側及び助手席側のピラー、車内の前部及び後部等に設けられており、ＬＦ帯の電波を用いて信号を送信する。本実施形態では、後述するように、一のＬＦ送信アンテナ２を用いて携帯機３の非接触給電を行う。以下、非接触給電に用いる一のＬＦ送信アンテナ２を、適宜、車内アンテナ２１と呼ぶ。なおＬＦ帯は信号を送信する電波帯域の一例であり、必ずしもこれに限定されない。
なお、携帯機３の位置を検出するための検出用信号は、基本的に全てのＬＦ送信アンテナ２から送信される。以下の説明では、検出用信号を全てのＬＦ送信アンテナ２から送信する例を説明するが、状況に応じて一部の複数のＬＦ送信アンテナ２から検出用信号を送信する構成が本発明から排除されるものでは無い。
【００３１】
図２は、車載機１の一構成例を示すブロック図である。車載機１は、該車載機１の各構成部の動作を制御する車載制御部１０を備える。車載制御部１０は、例えば一又は複数のＣＰＵ（Central Processing Unit）、マルチコアＣＰＵ等を有するマイコンである。車載制御部１０には、車載受信部１１、車載送信部１２、車載機用記憶部１３及び車載機用計時部１４が設けられている。
【００３２】
車載制御部１０は、車載機用記憶部１３に記憶されている後述の制御プログラムを実行することにより、各構成部の動作を制御し、車両Ｃに対する携帯機３の位置検出及び充電に係る処理を実行する。
【００３３】
車載機用記憶部１３は、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable ROM）、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリである。車載機用記憶部１３は、車載制御部１０が車載機１の各構成部の動作を制御することにより、車両Ｃに対する携帯機３の位置を検出し、携帯機３の充電処理、車両ドアの施解錠処理、原動機始動処理を行うための制御プログラムを記憶している。
【００３４】
車載受信部１１はＲＦ受信アンテナ１ａに接続されており、携帯機３からＵＨＦ帯の電波を用いて送信された応答信号等の各種信号を受信し、受信した信号を車載制御部１０へ出力する。ＵＨＦ帯の電波で通信可能な領域は広いため、車両ＣにおけるＲＦ受信アンテナ１ａの配置は特に限定されない。
【００３５】
車載送信部１２は複数のＬＦ送信アンテナ２に接続されており、車載制御部１０の制御に従って、携帯機３の位置検出を行うための検出用信号を送信する。各ＬＦ送信アンテナ２から送信される検出用信号の強度は、車内又は車外にある携帯機３が２つ以上のＬＦ送信アンテナ２から送信された検出用信号を受信できるように設定されている。
【００３６】
車載機用計時部１４は車載制御部１０の制御に従って計時を開始し、計時結果を車載制御部１０に与える。
【００３７】
車載制御部１０には、車両ドアを車外から施解錠するためのドアスイッチ４１が接続されており、ドアスイッチ４１の操作状態に対応したドア信号が車載制御部１０に入力する。車載制御部１０はドアスイッチ４１からのドア信号に基づいて、車両ドアの操作状態を認識することができる。ドアスイッチ４１は、例えば運転席側の車両ドアを施錠又は解錠するためのリクエストスイッチであり、運転席外側のドアハンドルに設けられている。なお、押しボタン式のリクエストスイッチに代えて、ドアハンドルに対する使用者の接触を検出する接触センサを設けても良い。また、車載制御部１０は、ドアスイッチ４１の操作に対応したドア信号を直接取得しても良いし、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）等を介してドア信号を取得しても良い。
【００３８】
また、車載制御部１０には電子ドアロック装置４２、原動機動作検出部４３及び原動機制御装置４４が接続されている。
電子ドアロック装置４２は、各車両ドアの施錠及び解錠を行う施錠機構と、該施錠機構を駆動するアクチュエータとを備える。電子ドアロック装置４２は、車載制御部１０による制御に従ってアクチュエータを駆動し、車両ドアの施錠及び解錠を行う。
【００３９】
原動機動作検出部４３は、例えばイグニッションスイッチであり、イグニッションスイッチの操作位置に応じた信号が車載制御部１０に入力するように構成されている。車載制御部１０は、イグニッションスイッチの操作位置に応じた信号により、原動機の始動、動作中であるか否かを認識することができる。また、スマートスタート（登録商標）システムが搭載されている車両Ｃの場合、スマートスタート（登録商標）ボタンの操作による原動機の動作状態に係る信号を受信し、原動機の動作状態を認識するように構成しても良い。
【００４０】
原動機制御装置４４は、エンジンの動作を制御するＥＣＵである。車載制御部１０は、イグニッションスイッチ、正規の携帯機３を所持する使用者によるスマートスタート（登録商標）ボタンの操作を検出すると、始動信号をエンジンＥＣＵへ出力することによって、エンジンを始動させる。
【００４１】
更に、車載制御部１０には、充電スイッチ４５及びモード設定スイッチ４６が設けられている。充電スイッチ４５は、携帯機３の充電を手動で開始又は停止させるための操作部である。操作部は、ボタンスイッチ、ソフトキー等であるが、その構成は特に限定されるものでは無い。モード設定スイッチ４６は、携帯機３の充電に係る動作モードを設定するためのスイッチである。本実施形態に係る車載機１は、携帯機３の充電を開始させる条件によって、２つの動作モードを有する。第１の動作モードは、原動機始動後、ＬＦ送信アンテナ２を使用していない状態で常に給電を行うモードであり、第２の動作モードは、携帯機３が充電所定位置にあることを検出した際に給電を行うモードである。充電所定位置は、車内アンテナ２１から携帯機３への電力伝送が可能な位置である。モード設定スイッチ４６の操作によって設定された動作モードは、車載機用記憶部１３が記憶する。
【００４２】
なお、図２においてはドアスイッチ４１、電子ドアロック装置４２、原動機動作検出部４３、原動機制御装置４４、充電スイッチ４５及びモード設定スイッチ４６が車載制御部１０に直接的に接続されている様に図示しているが、各種スイッチ及び装置は、信号線により直接接続されていても良いし、ＣＡＮ又はＬＩＮ等の車載通信網を介して接続されていても良いし、他のＥＣＵを介して接続されていても良い。
【００４３】
図３は、車載送信部１２の一構成例を示すブロック図である。図３においては、要部である車内アンテナ２１部分の構成のみが図示されており、他のＬＦ送信アンテナ２の構成は省略されている。
【００４４】
図３Ａは、車載送信部１２の第１の例を示す。図３Ａに示す車載送信部１２は、搬送波発生部１２ａ、変調部１２ｂ、給電部１２ｃ及び切替部１２ｄを備える。
搬送波発生部１２ａは、ＬＦ帯の搬送波に係る信号を発生させ、当該信号を変調部１２ｂへ出力する。
変調部１２ｂは、車載制御部１０から与えられた情報に基づいて、搬送波の信号を変調し、変調された信号を切替部１２ｄへ出力する。なお、携帯機３の位置を検出する際に送信する検出用信号は、無変調波の信号であり、位置検出を行う場合、変調部１２ｂは、搬送波の信号をそのまま切替部１２ｄへ出力する。
給電部１２ｃは、図示しない直流電源から供給される電力を交流にＤＣ／ＡＣ変換するインバータ回路等を備え、変換された交流を切替部１２ｄを介して車内アンテナ２１へ出力する。
切替部１２ｄは、変調部１２ｂ及び車内アンテナ２１を接続する経路と、給電部１２ｃ及び車内アンテナ２１を接続する経路とを切り替えるスイッチであり、車載制御部１０の指示に従って経路を切り替える。具体的には、車載制御部１０は、携帯機３と通信を行う場合、切替部１２ｄへ切替信号を出力して変調部１２ｂ及び車内アンテナ２１を接続し、変調部１２ｂに変調を指示する。携帯機３の充電を行う場合、車載制御部１０は、切替部１２ｄへ切替信号を出力した給電部１２ｃ及び車内アンテナ２１を接続し、給電部１２ｃに給電を指示する。給電部１２ｃが車内アンテナ２１へ給電を行うと、車内アンテナ２１から電力が外部へ伝送される。
【００４５】
図３Ｂは、車載送信部１２の第２の例を示す。図３Ａに示す車載送信部１２は、搬送波発生部１２ａ及び変調部１２ｂを備える。図３Ａでは、給電用の交流を発生させる給電部１２ｃを備える例を説明したが、車内アンテナ２１に供給される搬送波の信号によって、十分な電力を伝送できる場合、図３Ｂに示すように、給電部１２ｃ及び切替部１２ｄを廃した構成でも良い。この場合、搬送波発生部１２ａが給電部１２ｃとして機能する。
【００４６】
図４は、携帯機３の一構成例を示すブロック図である。携帯機３は、該携帯機３の各構成部の動作を制御する携帯制御部３１を備え、蓄電部３０に蓄えられた電力を用いて駆動する。蓄電部３０は、二次電池、キャパシタ等である。なお蓄電部３０と共に、一次電池を備えても良い。携帯制御部３１は、例えば一又は複数のＣＰＵ、マルチコアＣＰＵ等を有するマイコンである。携帯制御部３１には、携帯受信部３２、携帯送信部３５、携帯機用記憶部３７、携帯機用計時部３８及び充電部３９が設けられている。
【００４７】
携帯制御部３１は、携帯機用記憶部３７に記憶されている後述の制御プログラムを読み出し、各構成部の動作を制御することにより、各構成部の動作を制御し、車両Ｃに対する携帯機３の位置を検出するために必要な情報を車載機１へ送信する処理を実行する。
【００４８】
携帯機用記憶部３７は、車載機用記憶部１３と同様の不揮発性メモリである。携帯機用記憶部３７は、携帯制御部３１が携帯機３の各構成部の動作を制御することにより、車両Ｃに対する携帯機３の位置を検出するための情報を含む応答信号等を車載機１へ送信する処理を実行するための制御プログラムを記憶している。
【００４９】
携帯受信部３２は受信信号強度検出部３３を介してＬＦ受信アンテナ３４に接続されており、車載機１からＬＦ帯の電波を用いて送信された各種信号を受信し、携帯制御部３１へ出力する。ＬＦ受信アンテナ３４は例えば３軸アンテナであり、車両Ｃに対する携帯機３の向き又は姿勢に拘わらず、一定の受信信号強度が得られる。
【００５０】
受信信号強度検出部３３は、ＬＦ受信アンテナ３４が受信した検出用信号の受信信号強度を検出し、検出した受信信号強度を携帯制御部３１へ出力する回路である。また、受信信号強度検出部３３は、車載機１から非接触伝送された電力をＬＦ受信アンテナ３４に受電している場合、受電している電力の大きさを測定する。
【００５１】
携帯送信部３５はＲＦ送信アンテナ３６に接続されており、携帯制御部３１の制御に従って、車載機１から送信された検出用信号に応じた応答信号を送信する。携帯送信部３５はＵＨＦ帯の電波を用いて応答信号を送信する。なおＵＨＦ帯は信号を送信する電波帯域の一例であり、必ずしもこれに限定されない。
【００５２】
携帯機用計時部３８は携帯制御部３１の制御に従って計時を開始し、計時結果を携帯制御部３１に与える。
【００５３】
充電部３９は、車載機１から非接触伝送され、ＬＦ受信アンテナ３４にて受電した交流を直流にＡＣ／ＤＣ変換し、交直変換された電力を蓄電部３０に供給することによって蓄電部３０を充電する。充電部３９は、電流センサ及び電流センサを備え、蓄電部３０の充電状態、蓄電部３０の残量等を監視している。充電部３９は、蓄電部３０が満充電状態になった場合、満充電を示す信号等を携帯制御部３１へ出力する。
【００５４】
図５は、充電所定位置に配された携帯機３及び車内アンテナ２１の位置関係を示す模式図、図６は、充電所定位置に配された携帯機３及び車内アンテナ２１の関係を示す回路図である。車内アンテナ２１は、車内のセンターコンソールに形成された凹部Ａの下方に配されている。凹部Ａは、例えばドリンクホルダであり、少なくとも携帯機３を出し入れすることが可能な寸法及び形状を有する。凹部Ａの底に携帯機３が配された場合、図６に示すように、車内アンテナ２１と、携帯機３のＬＦ受信アンテナ３４が磁気的に結合した状態になる。つまり、携帯機３は、車内アンテナ２１から伝送された電力をＬＦ受信アンテナ３４にて受電できる状態になる。以下、凹部Ａの底を、携帯機３の充電が可能になる位置として、所定充電位置と呼ぶ。
【００５５】
図７及び図８は、非接触給電に係る車載機１の処理手順を示すフローチャートである。車載制御部１０は、定期的に以下の処理を実行する。車載制御部１０は、原動機動作検出部４３にて原動機の動作状態を検出し、原動機が始動したか否かを判定する（ステップＳ１１）原動機が始動したと判定した場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）、車載制御部１０は、常時充電モードであるか否かを判定する（ステップＳ１２）。常時充電モードであると判定した場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、車載制御部１０は、給電部１２ｃの動作を開始させ、車内アンテナ２１へ交流の電力を供給する（ステップＳ１３）。
【００５６】
常時充電モードで無いと判定された場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、車載制御部１０は、携帯機３の位置を検出する（ステップＳ１４）。具体的には、車載制御部１０は、複数のＬＦ送信アンテナ２から検出用信号を送信させ、検出用信号に応じて携帯機３から送信される応答信号を受信する。応答信号には、携帯機３側で測定された各検出用信号の受信信号強度の情報が含まれている。各受信信号強度は、各ＬＦ送信アンテナ２と、携帯機３との距離に関連しており、車載制御部１０は、応答信号に含まれている各検出用信号の受信信号強度に基づいて、数のＬＦ送信アンテナ２と、携帯機３との距離の関係が整合する位置を、携帯機３の位置として算出する。
なお、ステップＳ１４を実行する車載制御部１０は、本態様の位置検出部に対応する。
【００５７】
そして、車載制御部１０は、ステップＳ１４にて算出された携帯機３の位置が充電所定位置であるか否かを判定する（ステップＳ１５）。なお、ステップＳ１５を実行する車載制御部１０は、本態様の位置判定部に対応する。
携帯機３が充電所定位置にあると判定された場合（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、車載制御部１０は、給電部１２ｃの動作を開始させ、車内アンテナ２１へ交流の電力を供給する（ステップＳ１３）。
【００５８】
携帯機３が充電所定位置に無いと判定された場合（ステップＳ１５：ＮＯ）、車載制御部１０は、充電スイッチ４５がオン状態になったか否かを判定する（ステップＳ１６）。充電スイッチ４５がオン状態になったと判定した場合（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、車載制御部１０は、給電部１２ｃの動作を開始させ、車内アンテナ２１へ交流の電力を供給する（ステップＳ１３）。
【００５９】
充電スイッチ４５がオフ状態であると判定した場合（ステップＳ１６：ＮＯ）、車載制御部１０は、原動機の始動後、所定時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１７）。なお、原動機の始動時からの経過時間を車載機用計時部１４にて計時している。原動機始動後、所定時間が経過していないと判定した場合（ステップＳ１７：ＮＯ）、車載制御部１０は処理をステップＳ１４へ戻す。原動機始動後、所定時間が経過したと判定した場合（ステップＳ１７：ＹＥＳ）、又はステップＳ１１において原動機が始動していないと判定された場合（ステップＳ１１：ＮＯ）、車載制御部１０は、充電スイッチ４５がオン状態になったか否かを判定する（ステップＳ１８）。充電スイッチ４５がオン状態になったと判定した場合（ステップＳ１８：ＹＥＳ）、車載制御部１０は、給電部１２ｃによる車内アンテナ２１への給電を開始させる（ステップＳ１３）。
【００６０】
なお、ステップＳ１８の処理は、所定時間が経過後において充電スイッチ４５による給電指示を受け付けるための処理である。また、ステップＳ１７及びステップＳ１８の処理は必須では無く、適宜省略しても良い。
【００６１】
ステップＳ１３の処理を終えた場合、又は充電スイッチ４５がオフ状態であると判定した場合（ステップＳ１８：ＮＯ）、車載制御部１０は、給電部１２ｃが給電中であるか否かを判定する（ステップＳ１９）。給電中で無いと判定した場合（ステップＳ１９：ＮＯ）、制御部は処理を終える。
【００６２】
給電中であると判定した場合（ステップＳ１９：ＹＥＳ）、充電完了時に携帯機３から送信される充電完了信号を、ＲＦ受信アンテナ１ａにて受信したか否かを判定する（ステップＳ２０）。充電完了信号を受信したと判定した場合（ステップＳ２０：ＹＥＳ）、車載制御部１０は、給電部１２ｃによる車内アンテナ２１への給電を停止させ（ステップＳ２１）、処理を終える。
【００６３】
充電完了信号を受信していないと判定した場合（ステップＳ２０：ＮＯ）、車載制御部１０は、携帯機３が充電所定位置から離隔した場合に携帯機３から送信される停止信号を、ＲＦ受信アンテナ１ａにて受信したか否かを判定する（ステップＳ２２）。停止信号を受信したと判定した場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、車載制御部１０は、給電部１２ｃによる車内アンテナ２１への給電を停止させ（ステップＳ２１）、処理を終える。
【００６４】
停止信号を受信していないと判定した場合（ステップＳ２２：ＮＯ）、車載制御部１０は、充電スイッチ４５がオフ状態になったか否かを判定する（ステップＳ２３）。充電スイッチ４５がオフ状態で無いと判定した場合（ステップＳ２３：ＮＯ）、車載制御部１０は処理を終える。充電スイッチ４５がオフ状態であると判定した場合（ステップＳ２３：ＹＥＳ）、車載制御部１０は、給電部１２ｃによる車内アンテナ２１への給電を停止させ（ステップＳ２１）、処理を終える。
【００６５】
なお、ステップＳ２０で充電完了信号を受信する車載受信部１１は、本態様の完了信号受信部に対応し、ステップＳ２２で停止信号を受信する車載受信部１１は、本態様の停止信号受信部に対応する。
【００６６】
図９は、非接触給電に係る携帯機３の処理手順を示すフローチャートである。携帯制御部３１は、充電部３９が蓄電部３０の充電中、充電部３９から出力される信号を監視しており、以下の処理を実行する。携帯制御部３１は、充電部３９から出力される完了信号が入力されたか否かを判定する（ステップＳ３１）、完了信号が入力された場合（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、携帯制御部３１は、蓄電部３０の充電が完了したことを示す充電完了信号を、ＲＦ送信アンテナ３６にて車載機１へ送信し（ステップＳ３２）、処理を終える。充電完了信号が入力されていない場合（ステップＳ３１：ＮＯ）、携帯制御部３１は、信号強度測定部にて測定された受信信号強度が所定の閾値未満であるか否かを判定する（ステップＳ３３）。受信信号強度が閾値以上である場合（ステップＳ３３：ＮＯ）、充電を継続する。受信信号強度が閾値未満であると判定した場合（ステップＳ３３：ＹＥＳ）、携帯制御部３１は、給電の停止を指示する停止信号を、ＲＦ送信アンテナ３６にて車載機１へ送信し（ステップＳ３４）、処理を終える。
【００６７】
なお、ステップＳ３２で充電完了信号を送信する携帯送信部３５は、本態様の完了信号送信部に対応し、ステップＳ３３の処理を実行する携帯制御部３１は、本態様の判定部に対応し、ステップＳ３４で停止信号を送信する携帯送信部３５は、本態様の停止信号送信部に対応する。
【００６８】
以上のように構成された車両用通信システム及び携帯機３によれば、専用の非接触給電装置を別途導入すること無く、携帯機３の位置検出を行うシステムを用いて、携帯機３の蓄電部３０を充電することができる。従って、携帯機３の電池交換が不要になる。
【００６９】
また、原動機始動時に携帯機３を凹部Ａに配置しておくだけで、携帯機３の充電を自動的に開始させることができる。
【００７０】
更に、携帯機３の充電が完了した場合、車載機１からの給電を自動的に停止させることができる。
【００７１】
更にまた、携帯機３が充電所定位置から離隔した場合、車載機１からの給電を自動的に停止させることができる。
【符号の説明】
【００７２】
１  車載機
１ａ  ＲＦ受信アンテナ
２  ＬＦ送信アンテナ
２１  車内アンテナ
３  携帯機
１０  車載制御部
１１  車載受信部
１２  車載送信部
１２ａ  搬送波発生部
１２ｂ  変調部
１２ｃ  給電部
１２ｄ  切替部
１３  車載機用記憶部
１４  車載機用計時部
３０  蓄電部
３１  携帯制御部
３２  携帯受信部
３３  受信信号強度検出部
３４  ＬＦ受信アンテナ
３５  携帯送信部
３６  ＲＦ送信アンテナ
３７  携帯機用記憶部
３８  携帯機用計時部
３９  充電部
４１  ドアスイッチ
４２  電子ドアロック装置
４３  原動機動作検出部
４４  原動機制御装置
４５  充電スイッチ
４６  モード設定スイッチ
Ａ  凹部
Ｃ  車両
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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