特許 6874641 給電システム

(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】6874641

(24)【登録日】2021年4月26日

(45)【発行日】2021年5月19日

(54)【発明の名称】給電システム

(51)【国際特許分類】

   B60N 2/06 20060101AFI20210510BHJP

【ＦＩ】

   B60N2/06

【請求項の数】8

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2017-206902(P2017-206902)

(22)【出願日】2017年10月26日

(65)【公開番号】特開2019-77373(P2019-77373A)

(43)【公開日】2019年5月23日

【審査請求日】2020年1月28日

(73)【特許権者】

【識別番号】395011665

【氏名又は名称】株式会社オートネットワーク技術研究所

(73)【特許権者】

【識別番号】000183406

【氏名又は名称】住友電装株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000002130

【氏名又は名称】住友電気工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001036

【氏名又は名称】特許業務法人暁合同特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山本 悟司

【審査官】 齊藤 公志郎

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−１３４５１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０８０６３６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ６０Ｎ ２／００−９０

Ｈ０２Ｊ ５０／００−９０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車体の床部に設けられたレールに対してスライド移動可能なシートへの給電システムであって、
前記床部に設けられた送電部と、
前記シートに対して固定され、前記送電部からの電力を当該送電部に対向する正規位置において受電可能な受電部と、
前記受電部が前記正規位置にないときに、前記受電部を前記正規位置に移動させる移動手段と、を備え、
前記シートは、前記受電部が受電した電力を蓄電する蓄電部を備え、
前記移動手段は、前記蓄電部の電力で前記受電部を前記正規位置に移動させる給電システム。

【請求項2】

前記蓄電部から前記移動手段への電力供給をオンオフする給電スイッチと、
前記給電スイッチのオンオフを制御する制御手段と、を備える請求項１に記載の給電システム。

【請求項3】

ユーザによりシートの移動に関する操作が可能な操作手段を備え、
前記制御手段は、前記操作手段の操作に応じて前記給電スイッチのオンオフを制御する請求項２に記載の給電システム。

【請求項4】

前記受電部の位置を検出可能な位置検出部を備え、
前記移動手段は、前記位置検出部の検出結果に基づいて前記受電部を前記正規位置に移動させる請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の給電システム。

【請求項5】

前記移動手段は、前記シートに対して前記受電部を移動させる受電移動部である請求項４に記載の給電システム。

【請求項6】

ユーザによりシートの移動を停止させる操作が可能な操作手段と、
前記操作手段により前記シートの移動を停止させる操作がされたときに、前記シートに対して前記受電部を移動させるように前記受電移動部を制御する制御手段と、を備える請求項５に記載の給電システム。

【請求項7】

前記移動手段は、前記シートに設けられている請求項１から請求項６のいずれか一項に記載の給電システム。

【請求項8】

複数の前記送電部を備え、
前記床部には、前記シートのスライド方向に沿って前記複数の送電部が並んで配されている請求項１から請求項７のいずれか一項に記載の給電システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書では、スライド可能なシートに給電する技術を開示する。

【背景技術】

【0002】

従来、自動車のスライド可能なシートに非接触で給電する技術が知られている。特許文献１のスライドシートの給電機構は、複数の受電コイルが設けられる受電部と、車体の床部に受電コイルに非接触で給電する１つの給電コイルを有する給電部とを備え、受電コイルは、スライドシート内の複数箇所に設けられ、給電コイルから非接触で給電されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５−１３４５１３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、スライドシートがスライドする際には、スライドシートに設けられた受電コイルの位置が給電コイルに対して移動する。このように給電コイルに対して受電コイルの位置が移動した場合に、給電に適した位置に受電コイルが配されないと給電効率の悪化が懸念される。

【0005】

本明細書に記載された技術は、上記のような事情に基づいて完成されたものであって、給電効率の悪化を抑制することが可能な給電システムを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本明細書に記載された給電システムは、車体の床部に設けられたレールに対してスライド移動可能なシートへの給電システムであって、前記床部に設けられた送電部と、前記シートに対して固定され、前記送電部からの電力を当該送電部に対向する正規位置において受電可能な受電部と、前記受電部が前記正規位置にないときに、前記受電部を前記正規位置に移動させる移動手段と、を備える。
本構成によれば、受電部が正規位置にないときには移動手段により、受電部を正規位置に移動して送電部からの電力を受電部で受電することが可能になるため、給電効率の悪化を抑制することが可能となる。

【0007】

本明細書に記載された技術の実施態様としては以下の態様が好ましい。
前記シートは、前記受電部が受電した電力を蓄電する蓄電部を備え、前記移動手段は、前記蓄電部の電力で前記受電部を前記正規位置に移動させる。
このようにすれば、シートをスライドさせた際に送電部から受電部への給電が途切れる場合には、蓄電部の電力で受電部を正規位置に移動することができる。

【0008】

前記蓄電部から前記移動手段への電力供給をオンオフする給電スイッチと、前記給電スイッチのオンオフを制御する制御手段と、を備える。

【0009】

ユーザによりシートの移動に関する操作が可能な操作手段を備え、前記制御手段は、前記操作手段の操作に応じて前記給電スイッチのオンオフを制御する。

【0010】

前記移動手段は、前記シートに対して前記受電部を移動させる受電移動部である。
このようにすれば、受電移動部がシートに対して受電部を移動させることにより、ユーザが所望の位置にスライドさせたシートを更に移動させなくても受電部が正規位置において送電部から受電することが可能になる。

【0011】

前記受電部の位置を検出可能な位置検出部を備え、前記移動手段は、前記位置検出部の検出結果に基づいて前記受電部を前記正規位置に移動させる。

【0012】

ユーザによりシートの移動を停止させる操作が可能な操作手段と、前記操作手段により前記シートの移動を停止させる操作がされたときに、前記シートに対して前記受電部を移動させるように前記受電移動部を制御する制御手段と、を備える。
このようにすれば、シートの移動の停止時に受電部が移動するため、例えばシートの移動時に受電部を移動させる構成と比較して受電部の正規位置への位置合わせを容易に行うことができる。

【0013】

前記移動手段は、前記シートに設けられている。
このようにすれば、車体側に移動手段を設ける構成と比較して車体側の利用可能なスペースを大きくすることができる。

【0014】

複数の前記送電部を備え、前記床部には、前記シートのスライド方向に沿って前記複数の送電部が並んで配されている。
このようにすれば、シートのスライド移動に応じて受電部に給電する複数の送電部を切り替えることが可能になる。

【発明の効果】

【0015】

本明細書に記載された技術によれば、給電システムについて給電効率の悪化を抑制することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】実施形態１の給電システムを備えたシートを示す斜視図

【図2】給電システムを備えたシートを示す正面図

【図3】図２のＡ−Ａ断面図

【図4】車体の床部にレール及び送電コイルが取付けられた状態を示す斜視図

【図5】シートの底面図

【図6】受電コイルが正規位置に配された給電システムを備えた車両の電気的構成を示す図

【図7】図６の状態からシートが前方にスライド移動した状態を示す図

【図8】図７の状態のシートが停止して受電コイルが前方へのスライド移動を開始した状態を示す図

【図9】図８の状態から受電コイルが正規位置に移動した状態を示す図

【図10】シート側制御部の処理を示すフローチャート

【発明を実施するための形態】

【0017】

＜実施形態１＞
実施形態１について、図１〜図１０を参照しつつ説明する。
本実施形態の給電システム１０は、例えば自動車等の車両に搭載され、シート４０に搭載された電装品３９Ａ，３９Ｂ等に電力を供給するものである。以下では、図１のＸ方向を前方、Ｙ方向を左方、Ｚ方向を上方として説明する。

【0018】

車両には、図１，図４に示すように、車体の乗員室の床部１１（図１では車体の床部の一部を図示）の上に一対のレール１２，１２が固定されており、一対のレール１２，１２に対してシート４０が前後方向にスライド可能とされている。シート４０は車両に複数備えられており、乗員が座る座部４１を備え、座部４１の下側には、図２に示すように、シート４０を支持する金属製の脚部４３を有する。脚部４３は、上部が座部４１に固定され、下部の拡径された部分がレール１２，１２に対してスライド可能に挿通されている。複数のシート４０のうちの一部又は全部には、例えば、電動リクライニング装置、シートヒータ、タッチパネル等のディスプレイ、エアコン、乗員の着座の有無を検出するセンサ、シートベルトの装着の有無を検出するセンサなどの各種電装品（図６〜図９では電装品３９Ａ，３９Ｂを図示し、他の電装品は省略）が備えられている。各種電装品３９Ａ，３９Ｂには、後述する給電システム１０により電力が供給される。各レール１２，１２は、例えば、スチール、アルミニウム等の金属からなり、共に、角筒状であって直線状に延びており、通し孔１２Ａが前後方向の全長に亘って形成されている。

【0019】

座部４１の下面側には、図３，図５に示すように、シート４０の座部４１に対してスライド可能なコイル移動部３５Ａ（「受電移動部」の一例）と、コイル移動部３５Ａの下面に固定される受電コイル３０（「受電部」の一例）とが設けられている。シート４０の下面には例えば前後方向に延びる軸部４２が固定されており、コイル移動部３５Ａは、例えばモータを備え、モータの駆動により軸部４２に沿って前後方向（図３の矢印方向）に移動可能とされる。受電コイル３０は、コイル移動部３５Ａの下面に、例えばネジ留めや接着剤等による種々の固定手段により固定される。

【0020】

車体側には、図６に示すように、バッテリ１５と、ＥＣＵ（Electronic Control Unit）等に備えられる車体側制御部１６と、ユーザが設定等を操作可能な車体側操作部１７と、複数の送電コイル２０Ａ〜２０Ｃ（「送電部」の一例。図６〜８では、送電コイル２０Ａ〜２０Ｃを図示し、他の送電コイル２０Ｄ〜２０Ｈは省略）と、バッテリ１５の直流を交流の高周波に変換して複数の送電コイル２０Ａ〜２０Ｃに出力する電力変換部１８と、電力変換部１８と各送電コイル２０Ａ〜２０Ｃとの間に配される送電スイッチ１９Ａ〜１９Ｃとを備える。車体側制御部１６は、アンテナ部１４Ａから信号を送受信可能とされている。車体側操作部１７は、シート４０の外部の操作パネル等から各種の操作が可能とされている。

【0021】

（給電システム１０）
給電システム１０は、図６に示すように、複数の送電コイル２０Ａ〜２０Ｈと、いずれかの送電コイル２０Ａ〜２０Ｈからの電力を送電コイル２０Ａ〜２０Ｈに対向する正規位置において受電可能な一つの受電コイル３０と、受電コイル３０が受電した電力を直流に変換する電力変換部３１と、受電コイル３０が受電した電力を蓄電する蓄電部３２と、受電コイル３０を送電コイル２０Ａ〜２０Ｈに対向する正規位置に移動させる移動手段３３と、複数の電装品３９Ａ，３９Ｂと、シート側制御部３６（「制御手段」の一例）と、を備える。シート側制御部３６は、アンテナ部１４Ｂ及びシート側操作部３７（「操作手段」の一例）に対して信号の送受信が可能とされており、蓄電部３２からの電力供給をオンオフする給電スイッチ３８や移動手段３３に制御信号を送信する。シート側操作部３７は、ユーザの操作によりシート４０をスライドさせるためのスライドスイッチが例えばシート４０のアームレスト等の任意の箇所に設けられている。

【0022】

複数の送電コイル２０Ａ〜２０Ｈは、前後方向に等間隔で並べられており、各送電コイル２０Ａ〜２０Ｈは、電線が渦巻き状に巻回されており、渦巻きの最外周からは送電コイル２０Ａ〜２０Ｈの並び方向に沿って電線が延びている。電線は例えば銅線がエナメル等の絶縁層で被覆されたものを用いることができる。各送電コイル２０Ａ〜２０Ｈは、例えば合成樹脂で一体的に保持され、床部１１の上面に例えばネジ留めや接着剤等による公知の固定手段により固定される。電線は、車体の床上（のマットやパネル等の下）や床下に配索されたワイヤーハーネスを介して例えばＥＣＵ（Electronic Control Unit）等の機器に接続される。

【0023】

受電コイル３０は、電線が渦巻き状に巻回されており、渦巻きの最外周からは電線がシート４０側の電力変換部３１等に延びている。受電コイル３０は、例えばフェライト等の磁性体や合成樹脂等からなるコイル保持部により渦巻きの形状が保持されるようにしてもよい。電線は例えば銅線がエナメル等の絶縁層で被覆されたものが用いられる。

【0024】

蓄電部３２は、シート４０内に備えられ、例えばリチウムイオン二次電池等のバッテリやキャパシタ等から構成することができる。蓄電部３２は、受電コイル３０から電力供給を受けている。蓄電部３２は、シート側制御部３６の制御によりオンオフ可能な給電スイッチ３８を介してシート側制御部３６や複数の電装品３９Ａ，３９Ｂ等に電力を供給する。

【0025】

移動手段３３は、シート４０内に備えられており、シート４０をスライド移動させるシート移動部３４（「移動手段３３」の一例）と、シート４０に対して受電コイル３０の位置を調節する位置調整部３５とを備える。シート移動部３４は、シート４０をスライドさせる駆動モータを備えている。駆動モータは蓄電部３２に対して給電スイッチ３８を介して接続されており、蓄電部３２からの電力でシート４０をスライド移動させる。

【0026】

位置調整部３５は、受電コイル３０を送電コイル２０Ａ〜２０Ｈと対向する正規位置に移動させるコイル移動部３５Ａ（「移動手段３３」の一例）と、受電コイル３０の位置を検出する位置検出部３５Ｂとを備える。コイル移動部３５Ａは、例えば、ボールねじを用いることができ、この場合、ネジ軸としての軸部４２（図３）とナット（図示しない）とを備え、蓄電部３２からの電力で回転するモータの駆動によりネジ軸が回転し、ナットに固定されたシート４０を軸部４２の軸方向にスライド移動させることができる。なお、これに限られず、例えば、軸部の周りに巻回したソレノイドに通電して軸部を軸方向に移動させる構成としてもよい。また、コイル移動部３５Ａ（ボールねじとする場合にナット）と受電コイル３０とは例えば一体で動くように構成することができる。

【0027】

位置検出部３５Ｂは、例えばセンサ等を備え、センサ等により検出した送電コイル２０Ａ〜２０Ｈ及び受電コイル３０の位置に応じて、例えば送電コイル２０Ａ〜２０Ｈの軸（渦巻きの中心）と、受電コイル３０の軸（渦巻きの中心）との距離を検出し、この検出したコイル間の距離に応じてコイル移動部３５Ａを移動させる信号をコイル移動部３５Ａに出力する。なお、位置検出部３５Ｂは、これに限られず、送電コイル２０Ａ〜２０Ｈと受電コイル３０との間の位置関係を検出可能なセンサ等の公知の検出手段を用いてもよい。

【0028】

次に、給電システム１０による給電について図６〜図１０を参照しつつ説明する。
図６に示すように、受電コイル３０が送電コイル２０Ｂに対して正規位置で対向する状態では、送電コイル２０Ｂ及び受電コイル３０を介して車体側からシート４０の蓄電部３２等に電力が供給されている。ここで、シート側制御部３６は、ユーザにより、シート側操作部３７の（前方移動の）スライドスイッチがオンされたことを検出すると（Ｓ１で「ＹＥＳ」）、蓄電部３２からシート移動部３４に給電するための給電スイッチ３８をオンする（Ｓ２）。これにより、蓄電部３２の電力でシート移動部３４が駆動し、シート４０が前方にスライド移動する。ここで、図７に示すように、シート４０がスライド移動すると、シート４０の受電コイル３０についてもスライド移動するため、受電コイル３０が送電コイル２０Ｂに対向する正規位置から移動して送電コイル２０Ｂから給電できない状態となる。このときは蓄電部３２の電力により、シート移動部３４及び電装品３９Ａ，３９Ｂの動作が継続される。ユーザは、シート４０を所望の位置（図７の位置）までスライド移動させると、シート側操作部３７のスライドスイッチをオフする。シート側制御部３６は、スライドスイッチがオフされたことを検出すると（Ｓ３で「ＹＥＳ」）、図８に示すように、シート移動部３４に給電する給電スイッチ３８をオフする（Ｓ４）。これにより、シート４０のスライド移動が停止する。

【0029】

次にシート側制御部３６は、位置調整部３５に給電する給電スイッチ３８をオンし（Ｓ５）、位置検出部３５Ｂにより受電コイル３０の位置を検出する。受電コイル３０がいずれかの送電コイル２０Ａ，２０Ｂに対向して給電可能な正規位置にない場合には（Ｓ６で「ＮＯ」）、図８に示すように、コイル移動部３５Ａを駆動して受電コイル３０をスライド移動させる（Ｓ７）。図９に示すように、位置検出部３５Ｂは、受電コイル３０が正規位置に移動したことを検出すると（Ｓ６で「ＹＥＳ」）、位置調整部３５に給電する給電スイッチ３８をオフし（Ｓ８）、コイル移動部３５Ａの駆動を停止させる。また、シート側制御部３６から車体側制御部１６にアンテナ部１４Ａ，１４Ｂを介して制御信号が出力され、車体側制御部１６により送電コイル２０Ａ〜２０Ｈに送電するための送電スイッチ１９Ｂが送電スイッチ１９Ａに切り替えられ、受電コイル３０は、対向する送電コイル２０Ａから受電可能となる。なお、送電スイッチ１９Ａ〜１９Ｃの切り替えのタイミングはこれに限られず、例えばシート４０のスライド移動の開始時やシート４０の所定距離移動時に送電スイッチ１９Ａ〜１９Ｃを切替えてもよい。

【0030】

本実施形態の作用、効果について説明する。
給電システム１０は、車体の床部１１に設けられたレール１２，１２に対してスライド移動可能なシート４０への給電システム１０であって、床部１１に設けられた送電コイル２０Ａ〜２０Ｈ（送電部）と、シート４０に対して固定され、送電コイル２０Ａ〜２０Ｈからの電力を当該送電コイル２０Ａ〜２０Ｈに対向する正規位置において受電可能な受電コイル３０（受電部）と、受電コイル３０が正規位置にないときに、受電コイル３０を正規位置に移動させる移動手段３３と、を備える。
本実施形態によれば、受電コイル３０が正規位置にないときには移動手段３３により、受電コイル３０を正規位置に移動して送電コイル２０Ａ〜２０Ｈからの電力を受電コイル３０で受電することが可能になるため、給電効率の悪化を抑制することが可能となる。また、給電効率の悪化が抑制されるため、コイルの発熱を抑制することが可能になる。

【0031】

また、シート４０は、受電コイル３０が受電した電力を蓄電する蓄電部３２を備え、移動手段３３は、蓄電部３２の電力で受電コイル３０を正規位置に移動させる。
このようにすれば、シート４０をスライドさせた際に送電コイル２０Ａ〜２０Ｈから受電コイル３０への給電が途切れる場合には、蓄電部３２の電力で受電コイル３０を正規位置に移動することができる。

【0032】

また、移動手段３３は、シート４０に対して受電コイル３０を移動させるコイル移動部３５Ａ（受電移動部）である。
このようにすれば、コイル移動部３５Ａがシート４０に対して受電コイル３０を移動させることにより、ユーザが所望の位置にスライドさせたシート４０を更に移動させなくても受電コイル３０が正規位置において送電コイル２０Ａ〜２０Ｈから受電することが可能になる。

【0033】

ユーザによりシート４０の移動を停止させる操作が可能なシート側操作部３７（操作手段）と、シート側操作部３７によりシート４０の移動を停止させる操作がされたときに、シート４０に対して受電コイル３０を移動させるようにコイル移動部３５Ａを制御するシート側制御部３６（制御手段）と、を備える。
このようにすれば、シート４０の移動の停止時に受電コイル３０が移動するため、例えばシート４０の移動時に受電コイル３０を移動させる構成と比較して受電コイル３０の正規位置への位置合わせを容易に行うことができる。

【0034】

また、移動手段３３は、シート４０に設けられている。
このようにすれば、車体側に移動手段３３を設ける構成と比較して車体側の利用可能なスペースを大きくすることができる。

【0035】

また、複数の送電コイル２０Ａ〜２０Ｈを備え、床部１１には、シート４０のスライド方向に沿って複数の送電コイル２０Ａ〜２０Ｈが並んで配されている。
このようにすれば、シート４０のスライド移動に応じて受電コイル３０に給電する複数の送電コイル２０Ａ〜２０Ｈを切り替えることが可能になる。

【0036】

＜他の実施形態＞
本明細書に記載された技術は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本明細書に記載された技術の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、送電コイルと受電コイルとにより送受電を行う方式としたが、これに限られず、例えば、キャパシタなどの他の公知の非接触の送受電方式を用いた送電部及び受電部を用いてもよい。

【0037】

（２）送電コイル２０Ａ〜２０Ｈの数は上記実施形態の数に限られず、送電コイルの数が異なる構成としてもよい。また、受電コイルは一つとしたが、これに限られない。例えば、一つの送電コイルを備え、複数の受電コイルにより受電されるようにしてもよい。

【0038】

（３）シート移動部３４及びコイル移動部３５Ａは、シート４０内に設けられる構成としたが、これに限られず、シート移動部３４及びコイル移動部３５Ａの少なくとも一方が車体側に設けられる構成としてもよい。

【0039】

（４）シート４０内に蓄電部３２を備える構成としたが、これに限られず、シート４０内に蓄電部３２を備えない構成としてもよい。例えば、受電コイル３０が正規位置にないときには車体側のバッテリ１５及び移動手段により受電コイル３０を正規位置に移動させるようにしてもよい。

【0040】

（５）シート側操作部３７のスライドスイッチの操作によりシート４０がスライド移動する構成としたが、これに限られない。例えば、車体側操作部１７のスライドスイッチの操作によりシート４０がスライド移動する構成としてもよい。また、ユーザが手動によりシート４０を押してシート４０をスライド移動させる構成としてもよい。

【0041】

（６）本実施形態では、送電コイル２０Ａ〜２０Ｈと受電コイル３０とが同軸で対向する位置を正規位置としたが、これに限られず、送電コイル２０Ａ〜２０Ｈの軸と受電コイル３０の軸との間が給電可能な程度に互いに離間した位置を正規位置としてもよい。

【符号の説明】

【0042】

１０： 給電システム
１１： 床部
１２，１２： レール
２０Ａ〜２０Ｈ： 送電コイル（送電部）
３０： 受電コイル（受電部）
３１： 電力変換部
３２： 蓄電部
３３： 移動手段
３４： シート移動部
３５： 位置調整部
３５Ａ： コイル移動部（受電移動部）
３５Ｂ： 位置検出部
３６： シート側制御部（制御手段）
３７： シート側操作部（操作手段）
３８： 給電スイッチ
３９Ａ，３９Ｂ： 電装品
４０： シート

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】