JP2018082556A

JP2018082556A - 車両

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Publication number: JP2018082556A
Application number: JP2016223097A
Authority: JP
Inventors: 橋本　俊哉; Toshiya Hashimoto; 俊哉橋本
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-11-16
Filing date: 2016-11-16
Publication date: 2018-05-24
Anticipated expiration: 2036-11-16
Also published as: JP6631477B2

Abstract

【課題】位置合わせ用のマークが車両の下面側に配置された車両において、送電装置と受電装置とが離れた状態であっても、送電装置に設けられたカメラが位置合わせ用のマークを良好に撮像することができる車両を提供する。【解決手段】車両は、車両の底面側に設けられ、外部に設けられた送電装置から非接触で電力を受電する受電装置と、車両の底面側に設けられた傾斜部１５，１６と、傾斜部１５，１６に設けられると共に、送電装置に設けられた撮像装置によって撮像されるマーク２６，２７とを備える、上記傾斜部１５，１６は、下方から上方に向かうにつれて車両の底面の外周縁部側に近づくように形成されたマーク配置面４２，４７を含む。上記マーク２６，２７はマーク配置面４２，４７に設けられた。【選択図】図４

Description

本開示は、車両に関する。

特開２０１２−１８８１１６号公報に記載された非接触充電システムは、車両の下面に設けられた受電装置と、地面に配置された送電装置とを備える。送電装置は、上面に設けられた発光部を含む。車両は、車両の背面に設けられたカメラと、車を制御する制御部とを含む。

そして、受電装置を送電装置に位置合わせする際には、カメラは送電装置の発光部を撮像する。車両の制御部は、カメラが撮像した発光部の位置に基づいて、受電装置が送電装置上に位置するように車両を誘導する。

特開２０１２−１８８１１６号公報特開２０１３−１５４８１５号公報特開２０１３−１４６１５４号公報特開２０１３−１４６１４８号公報特開２０１３−１１０８２２号公報特開２０１３−１２６３２７号公報

しかし、受電装置が車両底面の中央部付近に配置された車両においては、位置合わせの過程に送電装置が車両の下面に入り込むことで車両に搭載されたカメラで送電装置の発光部を検知することができなくなる。

そこで、受電装置の平坦面状の下面に位置合わせ用のマークを設け、送電装置にカメラを配置することが考えられる。この場合には、位置合わせ時には、送電装置のカメラが受電装置のマークを撮像し、車両に搭載された制御部がカメラが撮像した画像情報に基づいて、受電装置が送電装置の上方に位置するように車両を誘導する。

しかし、受電装置の平坦面状の下面に位置合わせ用マークを配置すると、送電装置と受電装置とが離れた状態ではカメラはマークを斜めに撮像することになり、カメラはマークを良好に撮像することができない。その結果、制御部は、撮像した画像からマーカを検出することが困難となり、受電装置の位置を正確に把握することが困難になる。

本開示は、上記のような課題を鑑みてなされたものであって、その目的は、位置合わせ用のマークが車両の下面側に配置された車両において、送電装置と受電装置とが離れた状態であっても、送電装置に設けられたカメラが位置合わせ用のマークを良好に撮像することができる車両を提供することである。

本開示の車両は、車両の底面側に設けられ、外部に設けられた送電装置から非接触で電力を受電する受電装置と、車両の底面側に設けられた傾斜部と、傾斜部に設けられると共に、送電装置に設けられた撮像装置によって撮像されるマークと備える。上記傾斜部は、下方から上方に向かうにつれて車両の底面の外周縁部側に近づくように形成されたマーク配置面を含む。上記マークはマーク配置面に設けられる。

上記の車両によれば、車両が送電装置から離れた位置から送電装置に近づく過程において、送電装置と受電装置とが離れた状態においてマーク載置面に設けられたマークの画角が小さくなることを抑制することができる。そのため、カメラがマークを撮像したマーク画像が大きくくずれた状態になることを抑制することができる。

本開示に係る車両によれば、位置合わせ用のマークが車両の下面側に配置された車両において、送電装置と受電装置とが離れた状態であっても、送電装置に設けられたカメラが位置合わせ用のマークを良好に撮像することができる。

本実施の形態１に係る受電装置１０を備えた車両１と、送電装置１１とを模式的に示す側面図である。車両１の底面を示す底面図である。受電装置１０と、傾斜部１５，１６とを示す側面図であり、図２のＩＩＩ方向から視たときの側面図である。受電装置１０および傾斜部１５，１６を示す底面図である。受電装置１０および傾斜部１５，１６を示す斜視図である。位置合わせ開始時の受電装置１０および送電装置１１の相対的な位置関係を示す側面図である。図６に示す状態から車両１が後進した状態を示す図である。図７に示す状態から車両１が後進して、受電装置１０が送電装置１１の上方に位置した状態を示す図である。図８に示す状態から車両１が後進して、受電装置１０が送電装置１１よりも後方側に位置した状態を示す図である。図７に示す状態におけるカメラ３２が撮像した画像に魚眼補正を施した補正画像７０を示す図である。

図１から図１０を用いて、本実施の形態に係る受電装置について説明する。なお、同一または実質的に同一の構成については同一の符号を付して重複した説明を省略する場合がある。

図１は、本実施の形態１に係る受電装置１０を備えた車両１と、送電装置１１とを模式的に示す側面図である。この図１に示すように、車両１は、車両１の底面１３を形成するフロアパネル１４と、底面１３に設けられたバッテリ１２と、受電装置１０と、傾斜部１５，１６と、アンテナ１８と、ＥＣＵ１９とを含む。受電装置１０は受電コイル２０を含む。

送電装置１１は、送電コイル３０と、送電コイル３０を収容するケース３１と、ケース３１の上面に設けられたカメラ３２と、アンテナ３３とを含む。

受電装置１０が送電装置１１から非接触で電力を受電する際には、受電装置１０を送電装置１１の上方に位置するように車両１を移動させる。

車両１が送電装置１１に向けて移動する際には、まず、カメラ３２はカメラ３２の周囲を撮像する。カメラ３２のレンズには、たとえば、魚眼レンズが採用されている。アンテナ３３は、カメラ３２が撮像した撮像データをアンテナ１８に送信し、ＥＣＵ１９はアンテナ１８から撮像データを取得する。ＥＣＵ１９は、この撮像データに魚眼補正を施し、補正後の撮像データに基づいて受電装置１０と送電装置１１との相対的な位置関係について算出する。

車両１の底面１３側には受電装置１０の位置を示すマークが設けられており、ＥＣＵ１９はカメラ３２が撮像した撮像データからマークを検出して、受電装置１０および送電装置１１の相対的な位置関係を算出している。

しかし、たとえば、受電装置１０の下面のみにマークが設けられている場合には、受電装置１０が送電装置１１から離れているときには、カメラ３２がマークを撮像する画角が小さくなる。そのため、カメラ３２が当該マークを良好に撮像することができず、ＥＣＵ１９が補正後の撮像データからマークを検出することが困難となる。その結果、受電装置１０と送電装置１１との相対的な位置関係を把握することができないおそれがある。

そこで、本実施の形態に係る車両１においては、受電装置１０が送電装置１１から離れた状態であっても、受電装置１０の位置を示すマークをカメラ３２が良好に撮像することができるよう構成されている。

次に、図２などを用いて、受電装置１０などの構成について詳細に説明すると共に、上記マークについて説明する。

図２は、車両１の底面を示す底面図である。この図２に示すように、受電装置１０は、バッテリ１２の下面に設けられており、車両１の底面１３側に配置されている。傾斜部１５，１６もバッテリ１２の下面側に配置されており、車両１の底面１３側に配置されている。

受電装置１０は、受電コイル２０と、収容ケース２３と、図示しない整流器などの機器とを含む。収容ケース２３は、受電コイル２０を収容する樹脂ケース２１と、整流器などの機器を収容する金属ケース２２とを含む。

受電装置１０は、受電コイル２０が車両１の幅方向の中央に位置するように配置されている。樹脂ケース２１は、金属ケース２２に対して車両１の幅方向に隣り合うように配置されている。

傾斜部１５は受電装置１０よりも車両１の前方側に配置されており、傾斜部１６は受電装置１０よりも車両１の後方側に配置されている。傾斜部１５，１６は車両１の幅方向に延びており、車両１の幅方向における傾斜部１５，１６の長さは収容ケース２３の長さと同じである。

受電装置１０の前後に傾斜部１５，１６が設けられているため、凹凸のある路面を車両１が走行している際に、受電装置１０が路面の凸部と干渉する前に傾斜部１５，１６が凸部と干渉し、受電装置１０の保護が図られている。

図３は、受電装置１０と、傾斜部１５，１６とを示す側面図であり、図２のＩＩＩ方向から視たときの側面図である。

図３に示すように、傾斜部１５は、上面４０と、側面４１と、マーク配置面４２とを含む。上面４０は、バッテリ１２の下面に接触するように配置されている。側面４１は、受電装置１０の側面と対向するように配置されている。マーク配置面４２は、側面４１よりも車両１の前面４側に位置している。マーク配置面４２は、マーク配置面４２の下端から上端に向かうにつれて、フロアパネル１４の外周縁部のうち前面４側の縁部に近づくように形成されている。

傾斜部１６は、上面４５と、側面４６と、マーク配置面４７とを含む。上面４５はバッテリ１２の下面と接触するように配置されている。側面４６は、受電装置１０の側面と対向するように配置されている。マーク配置面４７は側面４６よりも車両１の背面５側に位置している。マーク配置面４７は、下端から上端に向かうにつれて、フロアパネル１４の外周縁部のうち背面５側の縁部に位置かづくように形成されている。

ここで、マーク配置面４２および上面４０のなす角度ａと、マーク配置面４７および上面４５のます角度ｂとは、たとえば、３０度〜５０度程度となるように形成されている。なお、図３に示す例においては、マーク配置面４２，４７は傾斜面であるが、湾曲面としてもよい。

図４は、受電装置１０および傾斜部１５，１６を示す底面図であり、図５は、受電装置１０および傾斜部１５，１６を示す斜視図である。

この図４および図５に示すように、車両１は、車両１の底面１３側に配置された位置合わせマーク２４を含む。本実施の形態においては、位置合わせマーク２４は、第１マーク２５と、第２マーク２６と、第３マーク２７とを含む。

第１マーク２５は、樹脂ケース２１の下面に設けられている。第２マーク２６は傾斜部１５に設けられており、第３マーク２７は傾斜部１６に設けられている。

第１マーク２５は、複数の角マーク２８と、中央マーク２９とを含む。角マーク２８は仮想の正方形の角に配置されており、中央マーク２９は仮想の正方形の中心に配置されている。

第２マーク２６は傾斜部１５のマーク配置面４２に設けられており、第３マーク２７は傾斜部１６のマーク配置面４７に設けられている。

第２マーク２６は、複数の方形マーク３５と、直線マーク３６とを含む。直線マーク３６は、マーク配置面４２の下端辺５０に沿って延びるように設けられている。複数の方形マーク３５は、傾斜部１５の延びる方向（車両１の幅方向）に間隔をあけて配置されている。そして、各方形マーク３５は、直線マーク３６から上端辺５１に向けて延びるように形成されている。各方形マーク３５の幅Ｗ１は同じであり、各方形マーク３５間の間隔Ｗ２も一定である。ここで、幅Ｗ１／間隔Ｗ２で算出される値を第２マーク２６のパターン比Ｓ１とする。

第３マーク２７は、第２マーク２６と同様に形成されている。第３マーク２７は、複数の方形マーク３７と、直線マーク３８とを含む。

直線マーク３８は、マーク配置面４７の下端辺５２に沿って延びるように設けられている。複数の方形マーク３７は直線マーク３８に間隔をあけて配置されている。各方形マーク３７の幅Ｗ３は同じであり、各方形マーク３７間の間隔Ｗ４も一定である。そして、幅Ｗ３／間隔Ｗ４で算出される値を第３マーク２７のパターン比Ｓ２とする。

次に、受電装置１０が送電装置１１から離れた状態から受電装置１０が送電装置１１の上方に位置するように車両１が移動する過程において、カメラ３２から視たときの第１マーク２５、第２マーク２６および第３マーク２７の見え方について説明する。なお、本実施の形態においては、車両１は後進して受電装置１０を送電装置１１に位置合わせしている。

図６は、位置合わせ開始時の受電装置１０および送電装置１１の相対的な位置関係を示す側面図である。この図６に示すように、受電装置１０、傾斜部１５および傾斜部１６は送電装置１１よりも車両１の前方側に位置している。マーク配置面４７の撮像角度を撮像角度Ｂ１とすると、この図６に示す状態においては、撮像角度Ｂ１は角度ｂと等しく、カメラ３２はマーク配置面４７に対して垂直に撮像している。この際、カメラ３２が第１マーク２５を撮像するときの撮像画角を撮像画角α１とし、第３マーク２７を撮像するときの撮像画角を撮像画角β１とする。

「撮像角度」とは、撮像対象物（第３マーク２７）の中心およびカメラ３２のレンズ中心を通る仮想線と、カメラ３２のレンズの光軸Ｌ１とのなす角度である。「撮像画角」とは、撮像対象物（第３マーク２７）の上端およびカメラ３２のレンズ中心を通る仮想線と、撮像対象物（第３マーク２７）の下端およびカメラ３２のレンズ中心を通る仮想線とがなす角度である。

図７は、図６に示す状態から車両１が後進した状態を示し、傾斜部１６がカメラ３２の真上に位置している。この図７において、カメラ３２が第１マーク２５を撮像するときの撮像画角を撮像画角α２とし、第３マーク２７を撮像するときの撮像画角を撮像画角β２とする。

図８は、図７に示す状態から車両１が後進して、受電装置１０が送電装置１１の上方に位置した状態を示す。この図８において、カメラ３２が第１マーク２５を撮像するときの撮像画角を撮像画角α３とし、第３マーク２７を撮像するときの撮像画角を撮像画角β３とする。

図９は、図８に示す状態から車両１が後進して、受電装置１０が送電装置１１よりも後方側に位置した状態を示す。この際、カメラ３２が第１マーク２５を撮像するときの撮像画角を撮像画角α４とし、第２マーク２６を撮像するときの撮像画角を撮像画角γ４とする。

ここで、図６、図７および図８に示すように、撮像画角β１は、撮像画角β２，β３よりも大きく、撮像画角β２は、撮像画角β３よりも大きい。そのため、図７に示すように、受電装置１０が送電装置１１から離れた状態や図８に示すように、受電装置１０が送電装置１１に対して位置ずれした状態であっても、カメラ３２は第３マーク２７を良好に撮像することができる。

図１０は、図７に示す状態におけるカメラ３２が撮像した画像に魚眼補正を施した補正画像７０を示す図である。

ここで、方形マーク３７は、傾斜したマーク配置面４７に設けられているため、カメラ３２が撮像した画像を魚眼補正したとしても、変形した画像となる。具体的には、カメラ３２に近い位置から離れるにつれて長さが一様に短くなるようになり、上端辺５３は下端辺５２よりも短くなる。これに伴い、補正画像７０においては、方形マーク３７の幅Ｗ５および方形マーク３７間の間隔Ｗ６も、下端辺５２から上端辺５３に向かうと共に小さくなる。その一方で、幅Ｗ５および間隔Ｗ６は、下端辺５２から上端辺５３に向かうにつれて同一比率で小さくなるため、幅Ｗ５／間隔Ｗ６で示されるパターン比Ｓ３は、パターン比Ｓ２と等しくなる。

そこで、ＥＣＵ１９は、色相などが、パターン比Ｓ２と同じとなる部分を検知することで、補正画像７０から第３マーク２７を検出することができる。これにより、ＥＣＵ１９は、仮に、第１マーク２５を良好に検出することができなかったとしても、第３マーク２７に基づいて受電装置１０の位置を把握することができる。

そして、図９に示すように、受電装置１０がカメラ３２の上方に位置するときには、撮像画角α３も大きくなり、カメラ３２は第１マーク２５を良好に撮像することが可能となる。これにより、ＥＣＵ１９は、第１マーク２５に基づいて、受電装置１０の位置を正確に把握することができる。

なお、図９に示すように、受電装置１０が送電装置１１よりも車両１の後方側に位置ずれすると、マーク配置面４２は、マーク配置面４２に設けられた第２マーク２６を良好に撮像することができる。これにより、ＥＣＵ１９は受電装置１０の位置を正確に把握することができる。

本実施の形態においては、受電装置１０、傾斜部１５および傾斜部１６はバッテリ１２の下面に設けられているが、フロアパネル１４の下面に設けるようにしてもよい。すなわち、受電装置１０、傾斜部１５および傾斜部１６は車両１の下面側に設けられておればよい。なお、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１車両、４前面、５背面、１０受電装置、１１送電装置、１２バッテリ、１３底面、１４フロアパネル、１５，１６傾斜部、１８，３３アンテナ、２０受電コイル、２１樹脂ケース、２２金属ケース、２３収容ケース、２４位置合わせマーク、２５第１マーク、２６第２マーク、２７第３マーク、２８角マーク、２９中央マーク、３０送電コイル、３１ケース、３２カメラ、３５，３７方形マーク、３６，３８直線マーク、４０，４５上面、４１，４６側面、４２，４７マーク配置面、５０，５２下端辺、５１，５３上端辺、７０補正画像、Ｂ１撮像角度、Ｌ１光軸、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３パターン比、Ｗ１，Ｗ３，Ｗ５幅、Ｗ２，Ｗ４，Ｗ６間隔、ａ，ｂ角度。

Claims

車両の底面側に設けられ、外部に設けられた送電装置から非接触で電力を受電する受電装置と、
前記車両の底面側に設けられた傾斜部と、
前記傾斜部に設けられると共に、前記送電装置に設けられた撮像装置によって撮像されるマークと、
を備え、
前記傾斜部は、下方から上方に向かうにつれて前記車両の底面の外周縁部側に近づくように形成されたマーク配置面を含み、
前記マークは前記マーク配置面に設けられた、車両。