特許 7524771 車載用ワイヤレス充電装置

(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】

(24)【登録日】2024-07-22

(45)【発行日】2024-07-30

(54)【発明の名称】車載用ワイヤレス充電装置

(51)【国際特許分類】

   H02J 50/90 20160101AFI20240723BHJP

   H02J 50/10 20160101ALI20240723BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20240723BHJP

   H01M 10/46 20060101ALI20240723BHJP

【ＦＩ】

H02J50/90

H02J50/10

H02J7/00 301D

H02J7/00 301B

H01M10/46

【請求項の数】 8

(21)【出願番号】P 2021002959

(22)【出願日】2021-01-12

(65)【公開番号】P2022108106

(43)【公開日】2022-07-25

【審査請求日】2023-04-14

(73)【特許権者】

【識別番号】000003218

【氏名又は名称】株式会社豊田自動織機

(74)【代理人】

【識別番号】110000394

【氏名又は名称】弁理士法人岡田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 誠啓

【審査官】高野 誠治

(56)【参考文献】

【文献】韓国公開特許第１０－２０１６－００８５６０７（ＫＲ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１７４７２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１１８７１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１２１２８１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ５０／００ －５０／９０

Ｈ０２Ｊ ７／００ － ７／１２

Ｈ０２Ｊ ７／３４ － ７／３６

Ｈ０１Ｍ １０／４２ －１０／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両内に搭載されて、受電コイルが内蔵された携帯機器に非接触にて給電する、車載用ワイヤレス充電装置であって、
前記携帯機器が載置される長方形状の平面であって、所定方向に傾斜しており、縁部から側壁が立設するように設けられた、傾斜載置面と、
前記傾斜載置面に載置されて前記傾斜載置面の傾斜方向に沿って、前記傾斜載置面における最も低い位置である最下位置にある前記携帯機器の前記受電コイルに対向する位置に配置された送電コイルと、
前記側壁に加え、さらに、前記最下位置にある前記携帯機器の位置ずれを抑止する位置ずれ抑止機構と、
を備え、
前記位置ずれ抑止機構は、
前記傾斜載置面における前記最下位置の近傍に設けられて前記傾斜載置面の傾斜方向の下方側に向かう場合の摩擦係数よりも前記傾斜方向の上方側に向かう場合の摩擦係数のほうが大きい逆方向移動抑止部材を備えている、
車載用ワイヤレス充電装置。

【請求項2】

車両内に搭載されて、受電コイルが内蔵された携帯機器に非接触にて給電する、車載用ワイヤレス充電装置であって、
前記携帯機器が載置される長方形状の平面であって、所定方向に傾斜しており、縁部から側壁が立設するように設けられた、傾斜載置面と、
前記傾斜載置面に載置されて前記傾斜載置面の傾斜方向に沿って、前記傾斜載置面における最も低い位置である最下位置にある前記携帯機器の前記受電コイルに対向する位置に配置された送電コイルと、
前記側壁に加え、さらに、前記最下位置にある前記携帯機器の位置ずれを抑止する位置ずれ抑止機構と、
を備え、
前記位置ずれ抑止機構は、
前記傾斜載置面における前記最下位置の近傍に設けられた摩擦部材と、
前記傾斜載置面を振動させる振動発生装置と、を備えており、
前記摩擦部材は、
前記摩擦部材を除く前記傾斜載置面の摩擦係数よりも大きな摩擦係数を有する、
車載用ワイヤレス充電装置。

【請求項3】

請求項２に記載の車載用ワイヤレス充電装置であって、
前記傾斜載置面に載置された前記携帯機器が前記最下位置に達したことを検出する最下位置検出装置を有し、
前記最下位置検出装置にて、前記傾斜載置面に載置された前記携帯機器が前記最下位置に達していないと検出されている場合は、前記振動発生装置を駆動させ、
前記最下位置検出装置にて、前記傾斜載置面に載置された前記携帯機器が前記最下位置に達したと検出された場合は、前記振動発生装置の駆動を停止させる、
車載用ワイヤレス充電装置。

【請求項4】

車両内に搭載されて、受電コイルが内蔵された携帯機器に非接触にて給電する、車載用ワイヤレス充電装置であって、
前記携帯機器が載置される長方形状の平面であって、所定方向に傾斜しており、縁部から側壁が立設するように設けられた、傾斜載置面と、
前記傾斜載置面に載置されて前記傾斜載置面の傾斜方向に沿って、前記傾斜載置面における最も低い位置である最下位置にある前記携帯機器の前記受電コイルに対向する位置に配置された送電コイルと、
前記側壁に加え、さらに、前記最下位置にある前記携帯機器の位置ずれを抑止する位置ずれ抑止機構と、
を備え、
前記傾斜載置面は、前記車両における運転席の側方に配設され、
前記最下位置は、長方形状の前記傾斜載置面における、前記車両における後方側且つ前記運転席側にある１つの角に設定されている、
車載用ワイヤレス充電装置。

【請求項5】

請求項１または４に記載の車載用ワイヤレス充電装置であって、
前記位置ずれ抑止機構は、
前記傾斜載置面における前記最下位置の近傍に設けられた摩擦部材を備えており、
前記摩擦部材は、
前記摩擦部材を除く前記傾斜載置面の摩擦係数よりも大きな摩擦係数を有する、
車載用ワイヤレス充電装置。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか一項に記載の車載用ワイヤレス充電装置であって、
前記側壁は、
長方形状の前記傾斜載置面における前記最下位置の少なくとも一部を含む辺のみに設けられている、
車載用ワイヤレス充電装置。

【請求項7】

請求項６に記載の車載用ワイヤレス充電装置であって、
前記最下位置の少なくとも一部を含む辺のみに設けられた前記側壁の少なくとも１つには、前記最下位置に達した前記携帯機器が、前記側壁に沿って上方に飛び出すことを防止するように前記最下位置にある前記携帯機器の一部を覆う飛び出し防止部材が設けられている、
車載用ワイヤレス充電装置。

【請求項8】

請求項１～７のいずれか一項に記載の車載用ワイヤレス充電装置であって、
前記傾斜載置面には、前記傾斜載置面に載置された前記携帯機器の取り出しを容易にする凹み部が設けられている、
車載用ワイヤレス充電装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は車載用ワイヤレス充電装置に関する。

【背景技術】

【0002】

スマートフォンやタブレット型端末等の携帯機器の充電に用いる車載用ワイヤレス充電装置では、携帯機器を車載用ワイヤレス充電装置に載置するだけで、携帯機器に非接触にて給電することができる。ここで、車載用ワイヤレス充電装置は、送電するための送電コイルが携帯機器の載置面の下に設けられている。また、携帯機器は受電するための受電コイルを内蔵している。そして、携帯機器を効率よく充電できるためには、車載用ワイヤレス充電装置から携帯機器に効率よく送電できるよう、車載用ワイヤレス充電装置の載置面に対する携帯機器の位置が、携帯機器の受電コイルと、車載用ワイヤレス充電装置の送電コイルとが近い位置で対向するような位置にある必要がある。これに対して、車載用ワイヤレス充電装置は、車両に搭載されているので、搭載されている車両の振動等によって、車載用ワイヤレス充電装置の載置面に載置された携帯機器が、効率よく充電できる位置から、効率よく充電できない位置に移動するおそれがある。そこで、携帯機器が、車載用ワイヤレス充電装置の載置面上で移動することを抑制する技術が開示されている。

【0003】

例えば、特許文献１に記載の無接点充電用充電台（車載用ワイヤレス充電装置）は、携帯機器が載置される傾斜面であるガイド部と、ガイド部の縁部から立設し、ガイド部の周囲を囲う側壁である押さえ部と、を有している。ここで、傾斜面であるガイド部に載置された携帯機器は、角部が最下位置となり、携帯機器の角部に隣接する携帯機器の長辺縁部および短辺縁部とが、側壁である押さえ部に接触するよう、ガイド部および押さえ部が形成されている。また、押さえ部は上に向かうにつれて内側（携帯機器側）に傾斜しており、押さえ部は載置された携帯機器の長辺縁部および短辺縁部の上側を覆っている。その結果、自動車の走行中でも、携帯機器が移動することがなく、効率的な充電が行える。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１３－１０６４２８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

家庭内にて用いられる一般的なワイヤレス充電装置では、振動等を考慮する必要が無いので、ほぼ水平な載置面に設定された充電エリア（効率良く充電できるエリア）に、ユーザが携帯機器を載置すればよい。振動等が発生しない家庭内では、充電エリアに載置された携帯機器が充電エリアから外れることは無い。

【0006】

しかし、車両に搭載された車載用ワイヤレス充電装置では、車両の振動や道路の傾斜（登坂路、降坂路など）を考慮する必要がある。さらに、振動や道路の傾斜に加えて、車両の加速時や減速時、右旋回時や左旋回時など、加速度に応じた力がかかり、車載用ワイヤレス充電装置に載置した携帯機器には、振動に加えて、車両の加速度に応じた種々の方向の力がかかる。

【0007】

特許文献１に記載の無接点充電用充電台は、傾斜したガイド部（載置面）にて、載置された携帯機器を充電エリアに誘導し、携帯機器の側に傾斜した面を有する押さえ部にて、誘導した携帯機器を位置決めしている。しかし、押さえ部だけでは、充電エリアに誘導されて位置決めされた携帯機器が、上記の振動や加速度に応じた力によって充電エリアから外れることを適切に抑止することができない可能性がある。

【0008】

本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、載置された携帯機器を充電エリア（送電コイルに対向する位置）に誘導するとともに、充電エリアに誘導した携帯機器が、車両の振動や加速度に応じた力によって充電エリアから外れることを適切に抑止することができる、車載用ワイヤレス充電装置を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

上記課題を解決するため、第１の発明は、車両内に搭載されて、受電コイルが内蔵された携帯機器に非接触にて給電する、車載用ワイヤレス充電装置であって、前記携帯機器が載置される長方形状の平面であって、所定方向に傾斜しており、縁部から側壁が立設するように設けられた、傾斜載置面と、前記傾斜載置面に載置されて前記傾斜載置面の傾斜方向に沿って、前記傾斜載置面における最も低い位置である最下位置にある前記携帯機器の前記受電コイルに対向する位置に配置された送電コイルと、前記側壁に加え、さらに、前記最下位置にある前記携帯機器の位置ずれを抑止する位置ずれ抑止機構と、を備えた、車載用ワイヤレス充電装置である。

【0010】

次に、第２の発明は、上記第１の発明に係る車載用ワイヤレス充電装置であって、前記位置ずれ抑止機構は、前記傾斜載置面における前記最下位置の近傍に設けられた摩擦部材を備えており、前記摩擦部材は、前記摩擦部材を除く前記傾斜載置面の摩擦係数よりも大きな摩擦係数を有する、車載用ワイヤレス充電装置である。

【0011】

次に、第３の発明は、上記第１の発明に係る車載用ワイヤレス充電装置であって、前記位置ずれ抑止機構は、前記傾斜載置面における前記最下位置の近傍に設けられて前記傾斜載置面の傾斜方向の下方側に向かう場合の摩擦係数よりも前記傾斜方向の上方側に向かう場合の摩擦係数のほうが大きい逆方向移動抑止部材を備えている、車載用ワイヤレス充電装置である。

【0012】

次に、第４の発明は、上記第２の発明または第３の発明に係る車載用ワイヤレス充電装置であって、前記位置ずれ抑止機構は、前記傾斜載置面を振動させる振動発生装置を備えている、車載用ワイヤレス充電装置である。

【0013】

次に、第５の発明は、上記第４の発明に係る車車載用ワイヤレス充電装置であって、前記傾斜載置面に載置された前記携帯機器が前記最下位置に達したことを検出する最下位置検出装置を有し、前記最下位置検出装置にて、前記傾斜載置面に載置された前記携帯機器が前記最下位置に達していないと検出されている場合は、前記振動発生装置を駆動させ、前記最下位置検出装置にて、前記傾斜載置面に載置された前記携帯機器が前記最下位置に達したと検出された場合は、前記振動発生装置の駆動を停止させる、車載用ワイヤレス充電装置である。

【0014】

次に、第６の発明は、上記第１の発明から第５の発明のいずれか１つに係る車載用ワイヤレス充電装置であって、前記最下位置は、長方形状の前記傾斜載置面における１つの辺、または１つの角に設定されている、車載用ワイヤレス充電装置である。前記傾斜載置面は、前記車両における運転席の側方に配設されても良い。この場合、前記最下位置は、長方形状の前記傾斜載置面における、前記車両における後方側且つ前記運転席側にある１つの角に設定されていても良い。

【0015】

次に、第７の発明は、上記第１の発明から第６の発明のいずれか１つに係る車載用ワイヤレス充電装置であって、前記側壁は、長方形状の前記傾斜載置面における前記最下位置の少なくとも一部を含む辺のみに設けられている、車載用ワイヤレス充電装置である。

【0016】

次に、第８の発明は、上記第７の発明に係る車載用ワイヤレス充電装置であって、前記最下位置の少なくとも一部を含む辺のみに設けられた前記側壁の少なくとも１つには、前記最下位置に達した前記携帯機器が、前記側壁に沿って上方に飛び出すことを防止するように前記最下位置にある前記携帯機器の一部を覆う飛び出し防止部材が設けられている、車載用ワイヤレス充電装置である。

【0017】

次に、第９の発明は、上記第１の発明から第８の発明のいずれか１つに係る車載用ワイヤレス充電装置であって、前記傾斜載置面には、前記傾斜載置面に載置された前記携帯機器の取り出しを容易にする凹み部が設けられている、車載用ワイヤレス充電装置である。

【発明の効果】

【0018】

第１の発明によれば、車載用ワイヤレス充電装置は、傾斜載置面の傾斜により携帯機器を最下位置まで誘導でき、かつ、位置ずれ抑止機構により最下位置にある携帯機器の位置ずれを抑止できる。従って、車載用ワイヤレス充電装置は、載置された携帯機器を充電エリア（送電コイルに対向する位置）に誘導するとともに、充電エリアに誘導した携帯機器が、車両の振動や加速度に応じた力によって充電エリアから外れることを適切に抑止することができる。

【0019】

第２の発明によれば、摩擦部材により、携帯機器と、傾斜載置面および摩擦部材との間の最大静止摩擦力がより一層大きくなっており、最下位置で静止している携帯機器が、より一層移動しにくくなっている。従って、摩擦部材を設けることで、携帯機器は良好に充電可能な最下位置からの位置ずれをより確実に抑止できる。

【0020】

第３の発明によれば、逆方向移動抑止部材の上にある携帯機器は、傾斜載置面の傾斜方向下方側の最下位置の方へ移動しやすく、最下位置から遠ざかりにくい。これにより、携帯機器の位置を、より確実に充電エリア内にとどめ得る。また、最下位置で静止している携帯機器が、より一層移動しにくくなっている。従って、逆方向移動抑止部材を設けることで、携帯機器は良好に充電可能な最下位置からの位置ずれが、より確実に抑止される。

【0021】

第４の発明によれば、振動発生装置が振動を発生させて、携帯機器を効率よく充電可能な最下位置まで滑りやすくできる。これより、傾斜載置面に載置された携帯機器を充電エリア（送電コイルに対向する位置）により確実に誘導できる。

【0022】

第５の発明によれば、最下位置検出装置にて、傾斜載置面に載置された携帯機器が最下位置に達していないと検出されている場合には、制御装置は、振動発生装置を駆動させて、傾斜載置面を振動させる。これにより、充電エリアの外にある携帯機器を、充電エリア（送電コイルに対向する位置）により確実に誘導できる。一方、最下位置検出装置にて、傾斜載置面に載置された携帯機器が最下位置に達したと検出された場合には、制御装置は、振動発生装置の駆動を停止させる。

【0023】

これにより、傾斜載置面に載置された携帯機器が充電エリア（送電コイルに対向する位置）から外れている場合、携帯機器を充電エリアへとより確実に誘導できる。ひいては、携帯機器を充電可能な最下位置に保持することができる。従って、最下位置検出装置によって、傾斜載置面に載置された携帯機器を充電エリア（送電コイルに対向する位置）により確実に誘導できるとともに、車両の振動や加速度に応じた力によって充電エリアから外れることを適切に抑止することができる。

【0024】

第６の発明によれば、最下位置は、長方形状の傾斜載置面における１つの辺、または１つの角に設定されている、これにより、最下位置にて携帯機器は、側壁によって支持されるため、携帯機器の最下位置からの位置ずれをより確実に抑止することができる。そして、最下位置に達した携帯機器を適切な姿勢で保持することができる。

【0025】

第７の発明によれば、傾斜載置面における最下位置を含まない辺には側壁が無いため、携帯機器を傾斜載置面からはみ出して、傾斜載置面に載置することができる。これにより、車載用ワイヤレス充電装置は、傾斜載置面のサイズよりも大きな携帯機器（例えば、タブレット型端末）を、傾斜載置面に載置して充電できる。

【0026】

第８の発明によれば、飛び出し防止部材は、最下位置に達した携帯機器が、側壁に沿って上方に飛び出すことを防止するように最下位置に達した携帯機器の一部を覆う。これにより、携帯機器は、側壁から飛び出すことが抑止される。従って、飛び出し防止部材は、携帯機器をより安定して傾斜載置面に載置することができる。

【0027】

第９の発明によれば、利用者は凹み部の上から携帯機器を指で押圧することで、携帯機器の凹み部とは反対側の端部を浮き上がらせて、傾斜載置面に載置された携帯機器を、容易に取り出すことが出来る。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】第１の実施形態に係る車載用ワイヤレス充電装置を搭載した車両の車室内の概略斜視図である。

【図2】第１の実施形態に係る車載用ワイヤレス充電装置の概略斜視図である。

【図3】第１の実施形態に係る車載用ワイヤレス充電装置の概略斜視図である。

【図4】図２のＩＶ－ＩＶ断面図である。

【図5】図２のＶ－Ｖ断面図である。

【図6】図１の車載用ワイヤレス充電装置の傾斜載置面の上面図である。

【図7】携帯機器が、傾斜載置面の上を滑る場合に、携帯機器の動摩擦を説明する図である。

【図8】携帯機器が、最下位置にある場合に、携帯機器の静止摩擦を説明する図である。

【図9】凹み部の効果を説明する図である。

【図10】第２の実施形態に係る車載用ワイヤレス充電装置において、携帯機器が載置された逆方向移動抑止部材の概略断面図である。

【図11】第３の実施形態に係る車載用ワイヤレス充電装置の概略斜視図である。

【図12】図１１のＸＩＩ－ＸＩＩ断面図である。

【図13】図１１のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ断面図である。

【図14】図１１の車載用ワイヤレス充電装置の傾斜載置面の上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下、本発明に係る第１の実施形態の車載用ワイヤレス充電装置２０Ａ～第３の実施形態の車載用ワイヤレス充電装置２０Ｃについて、図面を用いて説明する。図１には、第１の実施形態の車載用ワイヤレス充電装置２０Ａを搭載した車両１の車室内の概要斜視図を示した。図１に示すように、車両１の車内には、給電部１１（給電端子等）や、ハンドル１２や、運転者の左方のコンソールボックス１３等が設けられている。車載用ワイヤレス充電装置２０Ａは、コンソールボックス１３等に取り付けられている。また、車載用ワイヤレス充電装置２０Ａは、給電部１１に接続されており、給電部１１から給電される。

【0030】

以下に説明するように、車載用ワイヤレス充電装置２０Ａは車両１内に搭載されており、受電コイル５１０（図２参照）が内蔵された、スマートフォンやタブレット型端末等の携帯機器５００（図２参照）に非接触にて給電する。以下の説明では、携帯機器５００を車載用ワイヤレス充電装置２０Ａに載置するのは、運転者とするが、運転者以外でもよい。なお、図中および以下の説明において、前後方向、左右方向、上下方向が記載されている場合、これらの方向は、第１の実施形態の車載用ワイヤレス充電装置２０Ａ～第３の実施形態の車載用ワイヤレス充電装置２０Ｃを搭載した車両の方向を示している。

【0031】

［第１の実施形態の車載用ワイヤレス充電装置２０Ａの構成（図２～図５）］
図２及び図３は、車載用ワイヤレス充電装置２０Ａの概略斜視図である。図１を用いて上述したように、車載用ワイヤレス充電装置２０Ａは、車両１内に搭載されている。図２に示すように、車載用ワイヤレス充電装置２０Ａは、傾斜載置面３１、側壁３２および飛び出し防止部材３３を有するケース３０と、送電コイル４０と、位置ずれ抑止機構５０と、最下位置検出装置６０（図３参照）と、制御装置７０と、充電スイッチ８０とを有している。

【0032】

ケース３０は、図２に示すように、傾斜載置面３１と、傾斜載置面３１の縁部から立設する側壁３２と、側壁３２の上側に設けられた飛び出し防止部材３３とを有している。ケース３０は、例えば樹脂で形成されている。

【0033】

傾斜載置面３１は、図２に示すように、側壁３２に囲まれている面であり、携帯機器５００が載置される長方形状の平面である。傾斜載置面３１の上端には、前に向かうにつれて下に傾斜した凹み部３１Ｄが設けられている。傾斜載置面３１は、図２、図４及び図５に示すように、後方右側（所定方向）に傾斜している。これにより、傾斜載置面３１に載置された携帯機器５００は、傾斜載置面３１の後方右側の最下位置Ｌへ誘導される。ここで、最下位置Ｌは、傾斜載置面３１における最も低い位置であり、傾斜載置面３１における後方右側の角３１ＲＢ（１つの角）である。なお、車載用ワイヤレス充電装置２０Ａでは、傾斜載置面３１と摩擦部材５１（ゴムシート等）が面一とされており、摩擦部材５１は傾斜載置面３１の一部とされている。また、傾斜載置面３１が後方右側に傾斜していることで、傾斜載置面３１に載置された携帯機器５００の上面が運転者の方へ向いており、運転者が携帯機器５００の画面を見やすくなっている。

【0034】

図２のＩＶ－ＩＶ断面図である図４に示すように、傾斜載置面３１の左右の傾斜角度θａは、傾斜載置面３１に載置された携帯機器５００が傾斜載置面３１の上を滑りやすい角度に設定されている。また、図２のＶ－Ｖ断面図である図５に示すように、傾斜載置面３１の前後の傾斜角度θｂも、傾斜載置面３１に載置された携帯機器５００が傾斜載置面３１の上を滑りやすい角度に設定されている。傾斜角度θａおよび傾斜角度θｂは、例えば、３０°～６０°に設定され、３０°や、４５°に設定されている。

【0035】

側壁３２は、傾斜載置面３１の縁部から立設されて、傾斜載置面３１の周囲を囲い、前側の前側壁３２Ｆと、後側の後側壁３２Ｂと、右側の右側壁３２Ｒと、左側の左側壁３２Ｌとを有している。側壁３２の傾斜載置面３１からの高さは、携帯機器５００の厚みよりも大きく設定されている。また、図４に示すように、傾斜載置面３１と左側壁３２Ｌとの角度θ１は９０°に設定されており、傾斜載置面３１と前側壁３２Ｆとの角度θ２も９０°に設定されている。この様に角度θ１及び角度θ２が、鋭角よりも大きい９０°となっていることで、利用者の指が、傾斜載置面３１と左側壁３２Ｌとの境界近傍や、傾斜載置面３１と右側壁３２Ｒとの境界近傍に届きやすくなっている。また、図５に示すように、傾斜載置面３１と後側壁３２Ｂとの角度θ３、および傾斜載置面３１と前側壁３２Ｆとの角度θ４の両方とも９０°に設定されており、鋭角よりも大きい９０°となっているため、利用者の指が、傾斜載置面３１と後側壁３２Ｂとの境界近傍や、傾斜載置面３１と前側壁３２Ｆとの境界近傍に届きやすくなっている。以上で説明した傾斜載置面３１と側壁３２（左側壁３２Ｌ、右側壁３２Ｒ、後側壁３２Ｂ、前側壁３２Ｆ）との角度θ１～θ４は、携帯機器５００を傾斜載置面３１から取り外すときに利用者の指が届きやすいように、例えば、１２０°、１３５°に設定してもよい。

【0036】

飛び出し防止部材３３は、図２に示すように、最下位置Ｌの少なくとも一部を含む辺に設けられた側壁３２の少なくとも１つである右側壁３２Ｒから傾斜載置面３１側に突出している。

【0037】

送電コイル４０は、傾斜載置面３１の下に設けられている。送電コイル４０は、傾斜載置面３１の傾斜方向に沿って配置され、傾斜載置面３１における最も低い位置である最下位置Ｌにある携帯機器５００の受電コイル５１０に対向する位置に配置されている。送電コイル４０は、制御装置７０に接続されており、制御装置７０から給電される。また、制御装置７０は、送電コイル４０の給電を制御することが出来る。なお、送電コイル４０は、電磁誘導方式や電界結合型に用いるコイルであってもよい。また、固定式の送電コイル４０の代わりに、移動式の送電コイルを用いてもよいし、複数の送電コイルを図６に示す充電エリアＲｃ(傾斜載置面３１において、載置された携帯機器５００を効率良く充電できるエリア)に敷き詰めたタイプとしてもよい。

【0038】

位置ずれ抑止機構５０は、図２に示すように、摩擦部材５１と、振動発生装置５５にて構成されている。位置ずれ抑止機構５０は、側壁３２に加え、さらに（側壁３２とは別体であり）、後述する様に、最下位置Ｌにある携帯機器５００の位置ずれを抑止できる。図６に示すように、摩擦部材５１は、傾斜載置面３１における最下位置Ｌの近傍に設けられている。摩擦部材５１は、摩擦部材５１を除く傾斜載置面３１の摩擦係数よりも大きな摩擦係数を有する。ここで、摩擦係数は、傾斜載置面３１や摩擦部材５１の携帯機器５００に対する摩擦係数である。摩擦部材５１は、例えばゴムで形成されている。上述したが、摩擦部材５１は、傾斜載置面３１と面一とされており、摩擦部材５１は傾斜載置面３１の一部とされている。

【0039】

振動発生装置５５は、例えば圧電素子や偏心おもりを取り付けた小型モータである。振動発生装置５５は、傾斜載置面３１の上側に傾斜載置面３１と面一に設けられている。また、振動発生装置５５は、制御装置７０に接続されており、制御装置７０に制御されて傾斜載置面３１に振動を発生させることができる。

【0040】

最下位置検出装置６０は、図３に示すように、最下位置Ｌである傾斜載置面３１の後方右側の角３１ＲＢを含む後側壁３２Ｂおよび右側壁３２Ｒ、それぞれに対して面一に設けられている。これら２つのうち、一方を省いてもよい。最下位置検出装置６０は、例えば感圧センサであり、制御装置７０に接続されている。最下位置検出装置６０は、傾斜載置面３１に載置された携帯機器５００が最下位置Ｌに達したことを検出し、制御装置７０は最下位置検出装置６０を用いて携帯機器５００が最下位置Ｌにあるか否かを検出することができる。なお、２つの最下位置検出装置６０のうち、一方をレーザーなどの光を発光する発光部とし、他方を発光部が発する光を受光する受光部としてもよい。この場合、発光部からの光を受光部が受光していないときには、受光部と発光部との間に携帯機器５００があると考えられるため、携帯機器５００が最下位置Ｌにあると制御装置７０が検出してもよい。そして、発光部からの光を受光部が受光しているときには、受光部と発光部との間に携帯機器５００がないと考えられるため、携帯機器５００が最下位置Ｌにないと制御装置７０が検出してもよい。

【0041】

制御装置７０は、図１を用いて上述したように、給電部１１に接続されており、給電部１１から給電される。また、図２を用いて上述したように、制御装置７０は、送電コイル４０、振動発生装置５５、及び最下位置検出装置６０に接続されており、これらを制御する。制御装置７０は、最下位置検出装置６０にて、傾斜載置面３１に載置された携帯機器５００が最下位置Ｌに達していないと検出されている場合には、振動発生装置５５を駆動させて、傾斜載置面３１を振動させる。一方、制御装置７０は、最下位置検出装置６０にて、傾斜載置面３１に載置された携帯機器５００が最下位置Ｌに達したと検出された場合には、振動発生装置５５の駆動を停止させる。以上の様に、最下位置検出装置６０によって、傾斜載置面３１に載置された携帯機器５００を充電エリアＲｃ（図６参照、送電コイルに対向する位置）により確実に誘導できるとともに、車両１の振動や加速度に応じた力によって充電エリアＲｃから外れても、適切に充電エリアＲｃへ誘導することができる。

【0042】

充電スイッチ８０は、例えば、側壁３２の前側壁３２Ｆの左側に設けられており、制御装置７０に接続されている。充電スイッチ８０は、給電部１１から制御装置７０への通電のＯＮ，ＯＦＦを切り替えることができる。充電スイッチ８０がＯＮになると、制御装置７０が給電部１１から給電される。

【0043】

［第１の実施形態の車載用ワイヤレス充電装置２０Ａの作用効果について（図２～図９）］
利用者は、携帯機器５００を、傾斜載置面３１に載置する。図２、図４及び図５を用いて上述したように、傾斜載置面３１は、後方右側（所定方向）に向かって傾斜している。これにより、傾斜載置面３１に載置された携帯機器５００は傾斜載置面３１を滑って、最下位置Ｌである傾斜載置面３１の後方右側の角３１ＲＢに誘導される。

【0044】

次に、利用者（例えば、運転者）は、車載用ワイヤレス充電装置２０Ａ（図２参照）の充電スイッチ８０をＯＮにして、制御装置７０に通電する。そして、制御装置７０は、最下位置検出装置６０により、携帯機器５００が最下位置Ｌに達していないと検出すると、振動発生装置５５を用いて傾斜載置面３１を振動させる。これにより、後述する様に、携帯機器５００は最下位置Ｌに向かって誘導される。

【0045】

図６に示すように、送電コイル４０は、最下位置Ｌにある携帯機器５００（位置β）の受電コイル５１０に対向する位置に配置されている。これにより、最下位置Ｌにある携帯機器５００に対して、送電コイル４０から受電コイル５１０に効率よく送電でき、ひいては携帯機器５００を効率よく充電することができる。また、携帯機器５００が最下位置Ｌからわずかに離れた位置にあっても、送電コイル４０から受電コイル５１０に送電して携帯機器５００を充電できる。ここで、傾斜載置面３１に載置された携帯機器５００を効率良く充電できるエリアを充電エリアＲｃ（図６参照）とする。すなわち、携帯機器５００が充電エリアＲｃ内にありさえすれば携帯機器５００を効率良く充電できる

【0046】

図６に示すように、携帯機器５００が充電エリアＲｃから離れた位置αにあるとき、上述したように、携帯機器５００は傾斜載置面３１上を滑って、充電エリアＲｃ内にある位置βに移動する。ここで、携帯機器５００は、傾斜載置面３１が傾斜面を有することにより、位置αから位置βへと誘導される。

【0047】

また、図７に示すように、携帯機器５００が、摩擦部材５１や傾斜載置面３１の上を滑り落ちる場合には、携帯機器５００と、傾斜載置面３１および摩擦部材５１と、の間で、携帯機器５００が滑り落ちることへの抵抗力となる動摩擦力Ｆｍが働く。一方、図８に示すように、携帯機器５００が最下位置Ｌで静止している場合には、携帯機器５００と、傾斜載置面３１および摩擦部材５１と、の間で、携帯機器５００が動きだすことへの抵抗力となる静止摩擦力Ｆｓが働く。ここで、最下位置Ｌにある携帯機器５００に対して、外部から最大静止摩擦力よりも小さい力が働いた場合には、携帯機器５００は最下位置Ｌから動くことはない。そして一般的に、最大静止摩擦力は動摩擦力Ｆｍよりも大きい（動摩擦力Ｆｍ＜最大静止摩擦力）。

【0048】

このため、携帯機器５００は、最下位置Ｌまで比較的滑り落ちやすくなっており、最下位置Ｌに達した後は、最下位置Ｌから比較的動きにくくなっている。以上の結果、車載用ワイヤレス充電装置２０Ａは、傾斜載置面３１の傾斜により携帯機器５００を最下位置Ｌまで誘導でき、かつ、摩擦部材５１（位置ずれ抑止機構５０）により最下位置Ｌにある携帯機器５００の位置ずれを抑止できる。従って、車載用ワイヤレス充電装置２０Ａは、載置された携帯機器５００を充電エリアＲｃ（送電コイルに対向する位置）に誘導するとともに、充電エリアＲｃに誘導した携帯機器５００が、車両１の振動や加速度に応じた力によって充電エリアＲｃから外れることを適切に抑止することができる。

【0049】

最下位置Ｌは、長方形状の傾斜載置面３１における後方右側の角３１ＲＢ（図２～図３、図６参照、本実施形態では、１つの角）に設定されている。これにより、最下位置Ｌにて携帯機器５００は、後側壁３２Ｂおよび右側壁３２Ｒ（側壁３２）によって支持されるため、最下位置Ｌからの位置ずれが抑止される。そして、後側壁３２Ｂおよび右側壁３２Ｒは、最下位置Ｌに達した携帯機器５００を適切な姿勢で保持する。

【0050】

さらに、車載用ワイヤレス充電装置２０Ａは、位置ずれ抑止機構５０として、傾斜載置面３１における最下位置Ｌの近傍に設けられた摩擦部材５１を備えており、摩擦部材５１は、摩擦部材５１を除く傾斜載置面３１の摩擦係数よりも大きな摩擦係数を有する。これにより、携帯機器５００と、傾斜載置面３１および摩擦部材５１との間の最大静止摩擦力がより一層大きくなっており、最下位置Ｌで静止している携帯機器５００が、より一層移動しにくくなっている。従って、摩擦部材５１を設けることで、携帯機器５００が良好に充電可能な最下位置Ｌから位置ずれすることをより確実に抑止できる。

【0051】

また、図７に示すように、振動発生装置５５は、振動を発生させて、携帯機器５００を効率よく充電可能な最下位置Ｌまで滑りやすくする。すなわち、傾斜載置面３１に載置された携帯機器５００が充電エリアＲｃ（図６参照、送電コイルに対向する位置）から外れている場合、携帯機器５００を充電エリアＲｃへとより確実に誘導できる。

【0052】

また、飛び出し防止部材３３（図２及び図６参照）は、最下位置Ｌに達した携帯機器５００（図６の位置β）が、右側壁３２Ｒ（側壁３２）に沿って上方に飛び出すことを防止するように最下位置Ｌに達した携帯機器５００の一部を覆う。これにより、携帯機器５００は、右側壁３２Ｒ（側壁３２）から飛び出すことが抑止され、携帯機器５００をより安定して傾斜載置面３１に保持することができる。

【0053】

また、図９に示すように、利用者は、携帯機器５００を凹み部３１Ｄの上に移動させ、さらに凹み部３１Ｄの上から携帯機器５００を指で押圧することで、携帯機器５００の凹み部３１Ｄとは反対側の端部を浮き上がらせ、端部が浮き上がった携帯機器５００を容易に把持して取り外すことができる。従って、凹み部３１Ｄは、傾斜載置面３１に載置された携帯機器５００の取り出しを容易にし得る。

【0054】

［第２の実施形態の車載用ワイヤレス充電装置２０Ｂについて（図１０）］
次に図１０を用いて、第２の実施形態の車載用ワイヤレス充電装置２０Ｂの詳細を説明する。第２の実施形態の車載用ワイヤレス充電装置２０Ｂは、第１の実施形態の車載用ワイヤレス充電装置２０Ａの摩擦部材５１の代わりに、逆方向移動抑止部材５２を備えている。以下の第２の実施形態の車載用ワイヤレス充電装置２０Ｂの説明において、第１の実施形態との相違点について主に説明し、同様の点については説明を省略する。

【0055】

図１０は、携帯機器５００が載置された逆方向移動抑止部材５２の概略断面図である。図１０に示すように、逆方向移動抑止部材５２は、最下位置Ｌの近傍に設けられ、最下位置Ｌに向かう先端部５２Ａを多数有している。逆方向移動抑止部材５２は、例えば繊維や樹脂で形成されている。逆方向移動抑止部材５２の先端部５２Ａが、携帯機器５００の下面に引っかかることで、携帯機器５００が、傾斜載置面３１の傾斜方向の下方側に向かう（最下位置Ｌに向かう）場合の摩擦係数よりも傾斜方向の上方側に向かう（最下位置Ｌの反対側に向かう）場合の摩擦係数のほうが大きくなる。

【0056】

従って、逆方向移動抑止部材５２の上にある携帯機器５００は、傾斜載置面３１の傾斜方向下方側の最下位置Ｌの方へ移動しやすく、最下位置Ｌから遠ざかりにくい。これにより、携帯機器５００の位置を、より確実に充電エリアＲｃ内（図６参照）にとどめ得る。また、最下位置Ｌで静止している携帯機器５００が、より一層移動しにくくなっている。従って、逆方向移動抑止部材５２を設けることで、携帯機器５００が良好に充電可能な最下位置Ｌから位置ずれすることをより確実に抑止できる。

【0057】

［第３の実施形態の車載用ワイヤレス充電装置２０Ｃについて（図１１～図１４）
次に図１１～図１４を用いて、第３の実施形態の車載用ワイヤレス充電装置２０Ｃの詳細を説明する。第１の実施形態の車載用ワイヤレス充電装置２０Ａ（図２参照）と、第３の実施形態の車載用ワイヤレス充電装置２０Ｃ（図１１参照）との主な相違点は、傾斜載置面３１の向きと、送電コイル４０の形状と、飛び出し防止部材３３の位置にある。以下の第３の実施形態の車載用ワイヤレス充電装置２０Ｃの説明において、第１の実施形態との相違点について主に説明し、同様の点については説明を省略する。なお、摩擦部材５１が傾斜載置面３１の一部であることは、第１の実施形態と同様である。

【0058】

第１の実施形態の車載用ワイヤレス充電装置２０Ａ（図２参照）では、傾斜載置面３１の最下位置Ｌは、長方形状の傾斜載置面３１における後方右側の角３１ＲＢ（１つの角）に設定されている。これに対して、図１１に示すように、第３の実施形態の車載用ワイヤレス充電装置２０Ｃでは、傾斜載置面３１の最下位置Ｌが、長方形状の傾斜載置面３１における後方の辺３１ＳＢ（１つの辺）に設定されている。図１２に示すように、傾斜載置面３１の左右方向には傾斜はない。一方、図１３に示すように、傾斜載置面３１は前後に傾斜しており、傾斜載置面３１に載置された携帯機器５００は、後方の最下位置Ｌに向けて滑りやすくなっている。図１３に示すように、車載用ワイヤレス充電装置２０Ｃの縦断面において、傾斜載置面３１の傾斜角度θｃは、傾斜載置面３１に載置された携帯機器５００が傾斜載置面３１の上を滑りやすい角度に設定されており、例えば、１５°～６０°の範囲に設定され、３０°や、４５°に設定されている。

【0059】

また、車載用ワイヤレス充電装置２０Ｃの送電コイル４０は、図１１及び図１４に示すように、左右方向に長い楕円形状となるように形成されており、車載用ワイヤレス充電装置２０Ａの送電コイル４０（図２参照）よりも横長になっている。これにより、図１４に示すように、第３の実施形態の車載用ワイヤレス充電装置２０Ｃでは、充電エリアＲｃが、傾斜載置面３１の左右にわたって広がっている。このため、携帯機器５００が最下位置Ｌ（すなわち、傾斜載置面３１上で最も低い位置）にありさえすれば、携帯機器５００は充電エリアＲｃ内にあり、良好に充電される。

【0060】

また、最下位置Ｌは、長方形状の傾斜載置面３１における後方の辺３１ＳＢ（この場合、１つの辺）に設定されている。これにより、携帯機器５００は、最下位置Ｌの少なくとも一部を含む側壁３２（後側壁３２Ｂ、左側壁３２Ｌ、右側壁３２Ｒ）によって支持され、最下位置Ｌからの位置ずれが抑止される。そして、後側壁３２Ｂ、左側壁３２Ｌ、右側壁３２Ｒは、最下位置Ｌに達した携帯機器５００を適切な姿勢で保持する。

【0061】

［他の実施の形態］
本発明の車載用ワイヤレス充電装置は、上述した第１～３の実施形態の車載用ワイヤレス充電装置２０Ａ～２０Ｃで説明した構成、形状、構造等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。

【0062】

上述した第１～３の実施形態の車載用ワイヤレス充電装置２０Ａ～２０Ｃのいずれにおいても、側壁３２は、傾斜載置面３１の周囲を一周するが、側壁３２を、長方形状の傾斜載置面３１における最下位置Ｌの少なくとも一部を含む辺のみに設けてもよい。例えば、第１～２の実施形態の車載用ワイヤレス充電装置２０Ａ～２０Ｂにおいて、側壁３２から前側壁３２Ｆおよび左側壁３２Ｌを省略し、側壁３２が右側壁３２Ｒおよび後側壁３２Ｂのみを有する構成にしてもよい。また、例えば、第３の実施形態の車載用ワイヤレス充電装置２０Ｃにおいて、側壁３２から前側壁３２Ｆを省略し、側壁３２を後側壁３２Ｂ、右側壁３２Ｒ、及び左側壁３２Ｌとする構成にしてもよい。これらにおいて、さらに凹み部３１Ｄを省いてもよい。

【0063】

以上の様に側壁３２を構成した場合、傾斜載置面３１における最下位置Ｌの少なくとも一部を含まない辺には側壁３２が無いため、携帯機器５００を傾斜載置面３１からはみ出して、傾斜載置面３１に載置することができる。これにより、車載用ワイヤレス充電装置２０Ａは、傾斜載置面３１のサイズよりも大きな携帯機器５００（例えば、タブレット型端末）を、傾斜載置面３１に載置して充電できる。

【0064】

上述した第１～３の実施形態の車載用ワイヤレス充電装置２０Ａ～２０Ｃでは、側壁３２に加えて、さらに位置ずれ抑止機構５０として、摩擦部材５１または逆方向移動抑止部材５２を備えた例を説明した。しかし、位置ずれ抑止機構５０は、最下位置Ｌにある携帯機器５００の位置ずれを抑止するものであれば、摩擦部材５１や逆方向移動抑止部材５２でなくてもよい。

【0065】

上述した第１～３の実施形態の車載用ワイヤレス充電装置２０Ａ～２０Ｃは、位置ずれ抑止機構５０として、さらに、振動発生装置５５および最下位置検出装置６０を備えた例を説明したが、最下位置検出装置６０を省いてもよい。また、上述した第１～３の実施形態の車載用ワイヤレス充電装置２０Ａ～２０Ｃから、最下位置検出装置６０及び振動発生装置５５を省いてもよい。

【0066】

上述した第１～３の実施形態の車載用ワイヤレス充電装置２０Ａ～２０Ｃは、飛び出し防止部材３３を備えているが、飛び出し防止部材３３を省いてもよい。

【0067】

上述した第１～３の実施形態の車載用ワイヤレス充電装置２０Ａ～２０Ｃは、凹み部３１Ｄを備えているが、凹み部３１Ｄを省いてもよい。

【符号の説明】

【0068】

１ 車両
１１ 給電部
１２ ハンドル
１３ コンソールボックス
２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ 車載用ワイヤレス充電装置
３０ ケース
３１ 傾斜載置面
３１Ｄ 凹み部
３１ＲＢ 角
３１ＳＢ 辺
３２ 側壁
３２Ｆ 前側壁
３２Ｂ 後側壁
３２Ｒ 右側壁
３２Ｌ 左側壁
３３ 飛び出し防止部材
４０ 送電コイル
５０ 位置ずれ抑止機構
５１ 摩擦部材
５２ 逆方向移動抑止部材
５２Ａ 先端部
５５ 振動発生装置
６０ 最下位置検出装置
７０ 制御装置
８０ 充電スイッチ
５００ 携帯機器
５１０ 受電コイル
α、β 位置
Ｌ 最下位置
Ｆｍ 動摩擦力
Ｆｓ 静止摩擦力
Ｒｃ 充電エリア

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】