特許 6411166 スマートキーの位置に伴うワイヤレス充電制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6411166

(24)【登録日】2018年10月5日

(45)【発行日】2018年10月24日

(54)【発明の名称】スマートキーの位置に伴うワイヤレス充電制御方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20181015BHJP

   H02J 50/70 20160101ALI20181015BHJP

   H02J 50/12 20160101ALI20181015BHJP

   H02J 50/80 20160101ALI20181015BHJP

   B60R 11/02 20060101ALI20181015BHJP

【ＦＩ】

   H02J7/00 301D

   H02J50/70

   H02J50/12

   H02J50/80

   B60R11/02 W

   B60R11/02 T

【請求項の数】7

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2014-213903(P2014-213903)

(22)【出願日】2014年10月20日

(65)【公開番号】特開2015-119622(P2015-119622A)

(43)【公開日】2015年6月25日

【審査請求日】2017年9月25日

(31)【優先権主張番号】10-2013-0158401

(32)【優先日】2013年12月18日

(33)【優先権主張国】KR

(73)【特許権者】

【識別番号】591251636

【氏名又は名称】現代自動車株式会社

【氏名又は名称原語表記】ＨＹＵＮＤＡＩ ＭＯＴＯＲ ＣＯＭＰＡＮＹ

(74)【代理人】

【識別番号】100107582

【弁理士】

【氏名又は名称】関根 毅

(74)【代理人】

【識別番号】100117787

【弁理士】

【氏名又は名称】勝沼 宏仁

(74)【代理人】

【識別番号】100127465

【弁理士】

【氏名又は名称】堀田 幸裕

(74)【代理人】

【識別番号】100158964

【弁理士】

【氏名又は名称】岡村 和郎

(72)【発明者】

【氏名】イ、サン、ミン

【審査官】 宮本 秀一

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−２３５６７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−０４８５１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−２２５９８０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｒ９／００−１１／０６

Ｈ０２Ｊ７／００−７／１２、

７／３４−７／３６、

５０／００−５０／９０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両に備えられ、出力部、ワイヤレス充電据置台及び制御部を含むワイヤレス充電システムでスマートキーの位置に伴うワイヤレス充電制御方法において、
ワイヤレス充電が開始された場合、上記制御部が、ワイヤレス充電の対象が据え置きされる上記ワイヤレス充電据置台の周辺領域へ充電中であることを知らせる第1信号を送信する段階;
上記第1信号を受信したスマートキー(FOB)が、第1信号に対応する第2信号を上記制御部に送信する段階;
上記第2信号を受信した上記制御部が、上記開始されたワイヤレス充電を中断する段階; 及び
上記制御部が、上記出力部を介して上記車両のユーザーに、上記スマートキーが上記ワイヤレス充電据置台の周辺領域に存在することを知らせる段階、を含むことを特徴とするスマートキーの位置に伴うワイヤレス充電制御方法。

【請求項2】

上記スマートキーが、上記ワイヤレス充電据置台の周辺領域に存在することを知らせる段階以後、
上記制御部が、予め設定された一定時間が経過した後、上記ワイヤレス充電が中断された状態で上記第1信号を送信する段階; 及び
上記第2信号がまた受信される場合、上記スマートキーが、上記ワイヤレス充電据置台の周辺領域に存在することを知らせる段階に復帰する段階、をさらに含むことを特徴とする請求項1記載のスマートキーの位置に伴うワイヤレス充電制御方法。

【請求項3】

上記第1信号は LF 信号であり、
上記第2信号は RF 信号であることを特徴とする請求項1記載のスマートキーの位置に伴うワイヤレス充電制御方法。

【請求項4】

上記出力部は、上記車両に備えられるスピーカー又はディスプレイ部であり、
上記制御部は、
上記スピーカーを介して音声で上記ユーザーに上記スマートキーが上記ワイヤレス充電据置台の周辺領域に存在することを知らせるか、又は上記ディスプレイ部を介して視覚的に上記ユーザーに上記スマートキーが上記ワイヤレス充電据置台の周辺領域に存在することを知らせることを特徴とする請求項1記載のスマートキーの位置に伴うワイヤレス充電制御方法。

【請求項5】

上記第2信号が受信されない場合、上記制御部が、上記中断されたワイヤレス充電を再開始する段階、をさらに含むことを特徴とする請求項2記載のスマートキーの位置に伴うワイヤレス充電制御方法。

【請求項6】

上記第1信号は、上記ワイヤレス充電据置台に備えられるワイヤレス充電コイルを介して生成され、上記ワイヤレス充電据置台の周辺領域に送信されることを特徴とする請求項1記載のスマートキーの位置に伴うワイヤレス充電制御方法。

【請求項7】

上記第2信号は、上記第1信号を受信したスマートキーが上記ワイヤレス充電据置台の周辺領域に存在することを上記制御部に知らせる信号であることを特徴とする請求項1記載のスマートキーの位置に伴うワイヤレス充電制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スマートキーの位置に伴うワイヤレス充電制御方法に関し、より詳しくはワイヤレス充電システムの周辺にスマートキー(FOB)が存在するかの可否を判断してワイヤレス充電を制御するスマートキーの位置に伴うワイヤレス充電制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

本発明は、スマートフォンのための車両用無線電力伝送装置及び方法に関するものであって、より具体的には、車両の内部で、先ず接触式では多数のスマートフォン、あるいは多様な電子機器を載せることができる無線電力伝送装置及び方法に関するものであり、また非接触式では車両内部でスマートフォンのような携帯用端末機などの電子機器に対するワイヤレス充電を行い、電力を需給する装置及び方法に関するものである。すなわち、本発明は自己共振及び電磁気感応共鳴(Electromagnetic Coupled Resonance)を利用した車両内部のスマートフォンなどの電子機器に対するワイヤレス充電に関するものであって、自己共振及び電磁気感応共鳴技術を利用して電子手帳及び車両用スマートキーシステムのような携帯用電子機器、スマートフォンケース及びスマートフォンなどは車両内部で電気エネルギーである電力の供給を受ける。

【0003】

一方、電磁気感応共鳴技術において、近距離伝送は伝送距離が数m〜10mの領域とする自己共振式で、数十MHzの周波数や携帯電話に用いる数百MHzの周波数を用いることができ、送受信端に同一周波数で少ない量のエネルギーを伝送する。理論的に室内に設置されている電気製品などを配線なく用いることができ、携帯している装置も別途の電源線連結なく同時に無線作動可能な技術である。非接触式伝送は、伝送距離が数mm〜数cm内外で物流流通、交通カードなどの多様な機器に実際に応用されている。特に、近接距離非接触式エネルギー伝送技術は、無線でエネルギーを望む機器に伝達する無線電力伝送技術のうち磁気誘導(Inductive Coupling) 現象を利用したものであって、並んで向い合った 2つの金属コイルの間に発生する電流、電磁気相互作用によりエネルギーを伝送する方式で一つのコイルから他の方に磁気場を介して電流を誘導する原理であり、両方コイルの相対的位置、距離、負荷電力が正確でなければならない。二つのコイルの間の距離が多少離れているか、基準角度を外れても送信効率が急激に落ちる欠点があるが、定められた距離や基準角度が送受信範囲内にある場合は、送信効率の高い長所を有している。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の目的は、ワイヤレス充電据置台に充電中であることを知らせるシグナルをワイヤレス充電と共に送信してこれを受信したFOBの位置を判断し、ワイヤレス充電可否を制御する、スマートキーの位置に伴うワイヤレス充電制御方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の一実施例に係る車両に備えられ、出力部、ワイヤレス充電据置台及び制御部を含むワイヤレス充電システムでスマートキーの位置に伴うワイヤレス充電制御方法は、ワイヤレス充電が開始された場合、上記制御部が、ワイヤレス充電対象が据え置きされる上記ワイヤレス充電据置台の周辺領域に充電中であることを知らせる第1信号を送信する段階、上記第1信号を受信したスマートキー(FOB)が、第1信号に対応する第2信号を上記制御部に送信する段階、上記第2信号を受信した上記制御部が、上記開始されたワイヤレス充電を中断する段階、及び上記制御部が、上記出力部を介して上記車両のユーザーに上記スマートキーが上記ワイヤレス充電据置台の周辺領域に存在することを知らせる段階、を含むことを特徴とする。

【0006】

実施例において、上記スマートキーが上記ワイヤレス充電据置台の周辺領域に存在することを知らせる段階以降、上記制御部が、予め設定された一定時間が経過した後、上記ワイヤレス充電が中断された状態で上記第1信号を送信する段階、及び上記第2信号が再び受信される場合、上記スマートキーが、上記ワイヤレス充電据置台の周辺領域に存在することを知らせる段階に復帰する段階、をさらに含むことを特徴とする。

【0007】

実施例において、上記第1信号はLF信号であり、上記第2信号はRF信号であることを特徴とする。

【0008】

実施例において、上記出力部は上記車両に備えられるスピーカー又はディスプレイ部であり、上記制御部は上記スピーカーを介して音声で上記ユーザーに上記スマートキーが上記ワイヤレス充電据置台の周辺領域に存在することを知らせるか、又は上記ディスプレイ部を介して視覚的に上記ユーザーに上記スマートキーが上記ワイヤレス充電据置台の周辺領域に存在することを知らせることを特徴とする。

【0009】

実施例において、上記第2信号が受信されない場合、上記制御部が、上記中断されたワイヤレス充電を再び開始する段階、をさらに含むことを特徴とする。

【0010】

実施例において、上記第1信号は上記ワイヤレス充電据置台に備えられるワイヤレス充電コイルを介して生成され、上記ワイヤレス充電据置台の周辺領域に送信されることを特徴とする。

【0011】

実施例において、上記第2信号は上記第1信号を受信したスマートキーが上記ワイヤレス充電据置台の周辺領域に存在することを上記制御部に知らせる信号であることを特徴とする。

【発明の効果】

【0012】

本発明に係るスマートキーの位置に伴うワイヤレス充電制御方法は、ワイヤレス充電据置台に充電中であることを知らせるシグナルをワイヤレス充電とともに送信し、これを受信したFOBの位置を判断してワイヤレス充電可否を制御することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一実施例に係るスマートキーの位置に伴うワイヤレス充電制御方法に含まれるワイヤレス充電システム及びスマートキーを示す図である。

【図2】本発明の一実施例に係るスマートキーの位置に伴うワイヤレス充電制御方法で車両内スマートキーの存在を確認する過程を示す図である。

【図3】本発明の一実施例に係るスマートキーの位置に伴うワイヤレス充電制御方法でスマートキーがワイヤレス充電据置台の周辺に位置するとのことを判断する過程を示すフローチャートである。

【図4】本発明の一実施例に係るスマートキーの位置に伴うワイヤレス充電制御方法でスマートキーがワイヤレス充電据置台の周辺に位置するかの可否によるワイヤレス充電を中断する過程を示すフローチャートである。

【発明を実施するための最良の形態】

【0014】

本発明の利点及び特徴、またそれを達成する方法は、図と共に詳しく後述されている実施例などを介して説明される。しかし、本発明は、ここで説明される実施例などに限定されず、他の形態に具体化されてもよい。但し、本実施例などは、本発明の属する技術分野で通常の知識を有した者に本発明の技術的思想を容易に実施することができる程度に詳しく説明するため提供されるものである。

【0015】

図において、本発明の実施例は示された特定形態に制限されるものではなく、明確性を期するために誇張されたものである。本明細書で特定の用語などが用いられたが、これは本発明を説明するための目的で用いられたものであり、意味限定や特許請求範囲に記載した本発明の権利範囲を制限するため用いられたものではない。

【0016】

本明細書で「及び/又は」との表現は、前後に羅列された構成要素のうち少なくとも一つを含む意味で用いられる。また、「連結される/結合される」との表現は、他の構成要素と直接的に連結されるか、他の構成要素を介して間接的に連結されることを含む意味で用いられる。本明細書で単数形は文句で特別に言及しない限り複数形も含む。また、明細書で用いられる「含んでいる」又は「含む」と言及された構成要素、段階、動作及び素子は一つ以上の他の構成要素、段階、動作及び素子の存在又は追加を意味する。

【0017】

以下、図を参照して本発明の実施例に対して詳しく説明する。

【0018】

現在、車両に利用されるスマートキーシステムは、LF信号を放射して、車両内部にスマートキー(FOB)が存在するかの可否を判断する。スマートキーがスマートキーシステムから送信されるLF信号を受信する場合、それに対する応答で RF (433.92MHz) 信号をスマートキーシステムに送信して車両内部にスマートキーが存在することを知らせる。すなわち、スマートキーシステムでスマートキーから送信したRF信号が受信される場合、スマートキーが車両内に存在することが分かる。

【0019】

一方、ワイヤレス充電システムは、ワイヤレス充電据置台に内蔵したコイルを介して高電力のLF信号を放射する。このLF信号は、ワイヤレス充電対象機器にあるワイヤレス充電用コイルに印加され、誘導起電力を生成して対象機器に備えられたバッテリーを充電する。

【0020】

スマートキーシステムでスマートキーが車両に存在するかの可否を判断するため用いられるLF信号と、ワイヤレス充電システムでワイヤレス充電のためワイヤレス充電据置台の周辺へ放射する信号は LF信号で互いに類似する。具体的に、スマートキーの存在を判断する過程で用いられる LF信号の周波数は 125kHzであり、ワイヤレス充電システムではワイヤレス充電のため用いられる LF 信号の周波数は 110〜205kHzである。

【0021】

しかし、ワイヤレス充電時に用いられる LF 信号はスマートキーシステムに比べて高電力の高いエネルギーのため用いるため、ワイヤレス充電が行われる中に、スマートキーがワイヤレス充電据置台の周辺領域に位置することになれば、両LF信号間の電波の干渉のため、スマートキーシステムがスマートキーの車両内の存在を判断するために放射するLF信号にスマートキーが回答することができない場合が発生することがある。このような場合、当該車両の内部にスマートキーがないことと認識され得るので、ユーザーに誤った警報や車両システムが誤動作を行う危険が発生することがある。

【0022】

したがって、本発明の一実施例に係るスマートキーの位置に伴うワイヤレス充電制御方法は、このような問題を防ぐため、スマートキーがワイヤレス充電中である場合、ワイヤレス充電据置台の周辺領域で放射するワイヤレス充電のためのLF 信号の影響を受ける距離に存在する場合、スマートキーが、自分がワイヤレス充電据置台の周辺領域に位置することを知らせる信号をRFでワイヤレス充電システムの制御部に送信してワイヤレス充電の遂行を中止させるとか、車両内の運転手にスマートキーが現在ワイヤレス充電据置台の周辺に位置してワイヤレス充電のためのLF 信号に影響を受けることができるとの知らせを提供 (警告メッセージ送信)する。

【0023】

図1は、本発明の一実施例に係るスマートキーの位置に伴うワイヤレス充電制御方法に含まれるワイヤレス充電システム及びスマートキーを示す図である。

【0024】

図1は、スマートキーを探索するための LF 信号を送信する複数の LF アンテナ120ないし122、ワイヤレス充電を制御する制御部150、ワイヤレス充電据置台の周辺にスマートキーがあるのかの可否を運転手に知らせる出力部110（クラスター)、スマートキー130 及びワイヤレス充電据置台の周辺領域に据え置きされた対象器機140を含む。

【0025】

図2は、本発明の一実施例に係るスマートキーの位置に伴うワイヤレス充電制御方法で車両内のスマートキーの存在を確認する過程を示す図である。

【0026】

複数のLFアンテナ120ないし122は、LF 信号を送信してスマートキー130が車両内部に存在するかの可否を判断する。具体的には、複数のLF アンテナ120 ないし122を介してスマートキー130を探索する信号を送信する(S210)。

【0027】

以後、車両に登録されたスマートキー130からRF信号が受信されるかの可否を判断する(S220)。判断結果、車両に登録されたスマートキー130からのRF信号が受信される場合(YES)には、車両内に当該スマートキー130が存在することを確認する(S230)。これとは別に、車両に登録されたスマートキー130からのRF信号が受信されない場合(NO)、また S210 段階に復帰してLFアンテナ120 ないし 122を介してスマートキー130を探索する信号を送信する(S210)。このような過程を介して車両内でのスマートキーの存在可否を判断する。

【0028】

図3は、本発明の一実施例に係るスマートキーの位置に伴うワイヤレス充電制御方法でスマートキーがワイヤレス充電据置台の周辺に位置するとのことを判断する過程を示すフローチャートである。図3を参照すれば、スマートキーの位置に伴うワイヤレス充電制御方法は、S310 段階ないしS360 段階を介し、スマートキーがワイヤレス充電据置台の周辺に位置するかの可否を判断する。

【0029】

図3は、ワイヤレス充電が開始された場合、ワイヤレス充電システムに備えられた制御部が、ワイヤレス充電の対象が据え置きされるワイヤレス充電据置台の周辺領域に充電中であることを知らせる第1信号を送信した後の過程を示す。

【0030】

スマートキーが LF 信号を受信する(S310)。

【0031】

以後、受信された LF 信号がスマートキーシステムでスマートキーを探すための LF信号であるかの可否を判断する(S320)。判断結果、受信されたLF信号がスマートキーシステムから送信された信号の場合(YES)、当該 LF 信号が登録されたスマートキーシステムから送信されたのかの可否を判断する段階(S340)へ進む。これとは別に、受信されたLF信号がスマートキーシステムから送信された信号ではない場合(NO)、ワイヤレス充電システムで送信された信号であるかの可否を判断する段階(S330)へ進める。

【0032】

先ず、S340 段階で、当該 LF 信号が登録されたスマートキーシステムから送信されたかの可否を判断した結果、登録されたスマートキーシステムの場合(YES)、車両内にスマートキーが存在する信号をRF信号でスマートキーシステムへ送信する(S350)。これとは別に、登録されたスマートキーシステムではない場合(NO)、受信された LF 信号を無視する(終り)。

【0033】

次に、S330 段階でワイヤレス充電システムから送信された信号と判断される場合(YES)、スマートキーはワイヤレス充電据置台の周辺領域に位置するとのRF信号(第2信号)をワイヤレス充電システム(又は、制御部)に送信する。S330段階でワイヤレス充電システムから送信された信号と判断されない場合(NO)、同様に受信された LF 信号を無視する(終り)。

【0034】

図4は、本発明の一実施例に係るスマートキーの位置に伴うワイヤレス充電制御方法でスマートキーがワイヤレス充電据置台の周辺に位置するかの可否によるワイヤレス充電を中断する過程を示すフローチャートである。

【0035】

図4を参照すれば、スマートキーの位置に伴うワイヤレス充電制御方法は、 S410段階乃至S480段階を介し、スマートキーがワイヤレス充電据置台の周辺に位置するかの可否を判断し、それによる動作を行う。

【0036】

先ず、ワイヤレス充電システム(又は、制御部)が、ワイヤレス充電据置台の周辺領域にワイヤレス充電電力を送信する(S410)。また、ワイヤレス充電システムは、ワイヤレス充電が開始されたことを知らせる信号(第1信号)をワイヤレス充電据置台の周辺領域に送信する(S420)。ここで、ワイヤレス充電が開始されたことを知らせる信号(第1信号)は、スマートキーが受信できるようにLF 信号であり得る。

【0037】

以後、ワイヤレス充電システムは、スマートキーがS420段階から送信された信号に対応する第2信号を送信するかの可否を判断する(S430)。すなわち、スマートキーはワイヤレス充電据置台の周辺領域へ充電中であることを知らせる第1信号を受信する場合、これに対応して自分が当該ワイヤレス充電据置台の周辺領域に位置するとのことを知らせる第2信号をワイヤレス充電システムへ送信する。当該信号が受信されない場合(NO)、また S310 段階に復帰するが、当該信号が受信された場合(YES)、ワイヤレス充電システムはワイヤレス充電を中止する(S440)。

【0038】

また、ワイヤレス充電システムは、スマートキーが現在ワイヤレス充電据置台の周辺領域に存在することを車両のユーザーに知らせる(S450)。ここで、ユーザーに知らせる方法は、上記スピーカーを介して音声で知らせるか、又はディスプレイ部を介して視覚的に知らせることができる。

【0039】

以後、ワイヤレス充電システムは、予め設定された一定時間が経過した後、 ワイヤレス充電が中断された状態でワイヤレス充電中であることを知らせる LF 信号である第1信号を再びワイヤレス充電据置台の周辺領域に送信する(S460)。警告メッセージ以後、スマートキーがワイヤレス充電据置台の周辺領域で移動されたのかの可否を確認するためである。

【0040】

S460 段階で判断した結果、第2信号がまた受信される場合(YES)、スマートキーがワイヤレス充電据置台の周辺領域に存在することを知らせる段階(S450)に再び進む。これとは別に、第2信号がまた受信されない場合(NO)、 S450 段階でユーザーに知らせるメッセージの出力を中止し(S480)、S410 段階に復帰してワイヤレス充電を再開始する。

【0041】

結局、本発明の一実施例に係るスマートキーの位置に伴うワイヤレス充電制御方法は、ワイヤレス充電が遂行中の場合、スマートキーが自分がワイヤレス充電据置台の周辺領域に位置することを知らせる RF信号を介してスマートキーがワイヤレス充電据置台の周辺領域に存在するかの可否を判断し、 ワイヤレス充電を止めさせるか車両内の運転者にスマートキーが現在ワイヤレス充電据置台の周辺に位置してワイヤレス充電のための LF 信号に影響を受け得るとのことを提供し、以降スマートキーがワイヤレス充電据置台の周辺領域で移動した場合にのみ再び安全にワイヤレス充電を行う。

【0042】

以上で、本発明は具体的な実施例を介して説明されているが、本発明はその範囲から外れない限度内で多様に変形することができることはよく理解されるはずである。そのため、発明の範囲は上述の実施例に局限して定められてはならず、後述する特許請求の範囲及びこれと均等なものにより定められなければならない。上述の内容を考慮してみる際、もし本発明の修正及び変更が下記の請求項等及び同等物の範疇内に属するとすれば、本発明が本発明の変更及び修正を含むものと見做される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】