WO2014192136A1 - 車両給電システム - Google Patents

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WO2014192136A1
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章雄 上田
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株式会社Ihi
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Definitions

  • the present invention relates to a vehicle power supply system.
  • Patent Document 1 listed below discloses a parking assistance device that suppresses a relative displacement between a power transmission unit (power feeding coil) fixed to a road surface and a power reception unit (power reception coil) installed on the bottom surface of the vehicle. That is, the parking assist device recognizes the position of the power transmission unit from an image around the vehicle photographed by the camera, guides the vehicle toward the power transmission unit, and guides the vehicle based on the power received by the power reception unit. .
  • the present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to appropriately detect the position of the power feeding coil and suppress the positional deviation between the ground power feeding coil and the vehicle power receiving coil.
  • a first aspect according to the present invention is a vehicle power supply system that performs non-contact power supply to a vehicle, the power supply means provided at a place where the vehicle can stop, and the power supply means A positioning mark in which the positional relationship is fixed, a position specifying unit that is provided in the vehicle and that identifies the positional relationship of the power supply unit with respect to the vehicle by detecting the positioning mark, and a power supply unit that is specified by the position specifying unit Travel support means for supporting travel to the power supply means of the vehicle based on the positional relationship.
  • the positioning mark is set to one of a pair of short sides out of a rectangular place where the vehicle can stop and And one of the pair of long sides.
  • the position specifying means obtains distance data in two axial directions orthogonal to the width direction and the length direction in the plan view shape of the vehicle. The positional relationship of the power supply means is specified.
  • the position specifying unit takes an image of the surroundings of the vehicle with a camera, and the position of the power feeding unit is based on the surrounding images. Identify relationships.
  • the driving support means displays a driving support image indicating the positional relationship of the power feeding means on the display unit.
  • the positional relationship of the power supply means with respect to the vehicle is specified using the positioning mark, it is possible to appropriately detect the position of the power supply means and suppress the positional deviation between the power supply means and the power reception means of the vehicle. .
  • the vehicle power supply system A includes a power supply coil S, a first positioning post P1, a second positioning post P2, and a parking space Ps fixedly provided in the parking space Ps.
  • Vehicle M entering and exiting the vehicle.
  • Such a vehicle power feeding system A supplies (power feeds) power to the vehicle M parked in the parking space Ps in a non-contact manner via the power feeding coil S.
  • the feeding coil S constitutes a feeding unit in the present embodiment together with a feeding circuit (not shown).
  • the parking space Ps is a rectangular area provided in a parking lot of a shopping center, for example, and has an area where one vehicle M can be parked.
  • the parking space Ps has one of a pair of short sides set as an entrance Sn (exit exit) of the vehicle M.
  • the vehicle M enters the parking space Ps from the entrance Sn (exit exit), and exits from the parking space Ps from the entrance Sn (exit exit).
  • the feeding coil S is a solenoid type coil having a predetermined coil shape and size, and is provided at the center of the ground of the parking space Ps.
  • the feeding coil S radiates a magnetic field (feeding magnetic field) to the surroundings when AC power having a predetermined frequency is supplied from the feeding circuit.
  • Such a feeding coil S has a posture in which the coil axis is in the vertical direction (vertical direction) so that the feeding magnetic field acts on the vehicle M, and is exposed to the parking space Ps or a nonmagnetic material such as plastic. Embedded in the parking space Ps in a molded state.
  • the first positioning post P1 is fixedly installed at the back (near the other short side) of the entrance Sn (exit) in the parking space Ps, and includes a positioning mark Mk1. ing. That is, the positional relationship between the first positioning post P1 and the above-described feeding coil S is fixed.
  • the second positioning post P2 is fixedly installed near one of the pair of long sides in the parking space Ps, that is, near the center of the left long side, and includes a positioning mark Mk2. That is, the positional relationship between the second positioning post P2 and the feeding coil S is also fixed.
  • the positioning marks Mk1 and Mk2 in the first and second positioning posts P1 and P2 are unique figures that cannot exist around the parking space Ps.
  • the positioning marks Mk1 and Mk2 may be the same or different.
  • the vehicle M is an automobile that is driven by a driver and travels on a road, such as an electric car or a hybrid car that travels using electric power as a power source.
  • the vehicle M includes a power receiving coil 1, a first camera 2, a second camera 3, a position calculation unit 4, a support image generation unit 5, and a touch panel 6.
  • the first camera 2, the second camera 3, and the position calculation unit 4 constitute position specifying means in the present embodiment, and the support image generation unit 5 and the touch panel 6 are implemented in the present embodiment.
  • the travel support means in the form is configured.
  • the vehicle M naturally includes components necessary for traveling such as an engine, a traveling motor, an operation handle, a brake, and a storage battery (secondary battery).
  • the power receiving coil 1 is provided at the bottom of the vehicle M in such a posture that the coil axis is in the vertical direction (vertical direction) so as to be able to face the power feeding coil S.
  • the power receiving coil 1 has substantially the same coil diameter as the power supply coil S that is ground equipment, and receives AC power in a contactless manner by being electromagnetically coupled to the power supply coil S.
  • Such a power receiving coil 1 constitutes a power receiving means in this embodiment together with a charging circuit (not shown).
  • the AC power (received power) received by the power receiving coil 1 is supplied from the power receiving coil 1 to the drive motor through the charging circuit, and is converted into DC power to be charged in a storage battery (not shown).
  • the first camera 2 is provided at the rear of the vehicle M, captures an image behind the vehicle M (first surrounding image), and outputs the image to the position calculation unit 4. For example, when the vehicle M enters the parking space Ps with a back travel, the first camera 2 is arranged so that the first positioning post P1 is reflected in the first surrounding image. It is provided with the upper part facing diagonally upward.
  • the second camera 3 is provided on the left side of the vehicle M, captures an image on the left side of the vehicle M (second surrounding image), and outputs the image to the position calculation unit 4.
  • the second camera 3 is provided at the front end of the left side mirror Lm so that the second positioning post P2 is reflected in the second surrounding image, for example, when the vehicle M enters the parking space Ps while traveling backward. It has been.
  • the position calculation unit 4 is a software-type calculation device that functions based on a predetermined position calculation program.
  • the position calculation unit 4 includes a first surrounding image input from the first camera 2 and a second input from the second camera 3.
  • the relative position R (positional relationship) of the power feeding coil S with respect to the vehicle M (the power receiving coil 1) is calculated based on the surrounding image of FIG.
  • the relative position table includes the positions of the first and second positioning posts P1, P2 (more precisely, the positions of the positioning marks Mk1, Mk2) and the vehicle M (power receiving coil 1) in the first and second surrounding images. It is the data table in which the relationship with the relative position R of the feeding coil S with respect to was stored.
  • the position calculation unit 4 searches the relative position table based on the positions of the first and second positioning posts P1 and P2 (positions of the positioning marks Mk1 and Mk2) in the first and second surrounding images.
  • the relative position R of the power feeding coil S with respect to the vehicle M (power receiving coil 1) corresponding to the positions of the first and second positioning posts P1, P2 (positions of the positioning marks Mk1, Mk2) is specified, and the relative position R is determined.
  • the image is output to the support image generation unit 5.
  • the relative position R indicates the position of the feeding coil S around the power receiving coil 1 of the vehicle M as two-dimensional distance data on the parking space Ps (on the horizontal plane). That is, as shown in FIG.
  • the relative position R includes a distance (X-axis distance Rx) in the length direction (X-axis direction) of the vehicle M having a rectangular shape in plan view, and a width direction (Y-axis) of the vehicle M. (Direction) distance (Y-axis distance Ry).
  • the support image generation unit 5 is a software type control device that functions based on a predetermined vehicle control program.
  • the position calculation unit 4 acquires the relative position R based on an operation instruction signal input from the touch panel 6. Instruct.
  • the support image generation unit 5 generates a driving support image that supports the driver so that the power receiving coil 1 of the vehicle M faces the power feeding coil S based on the relative position R input from the position calculation unit 4.
  • An image signal (support image signal) indicating the driving support image is generated and output to the touch panel 6.
  • This driving assistance image shows, for example, a relative position R that changes as the vehicle M travels on a plan view centered on the vehicle M.
  • the position calculation unit 4 and the support image generation unit 5 are shown as separate functional components, but the position calculation unit 4 and the support image generation unit 5 are the same in hardware. That is, the position calculation unit 4 and the support image generation unit 5 are a kind of computer composed of hardware elements such as a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), and a RAM (Random Access Memory). Each function mentioned above is implement
  • the touch panel 6 is, for example, a liquid crystal display with an operation panel attached in the vicinity of the operation handle.
  • the touch panel 6 displays the driving assistance image based on the assistance image signal input from the assistance image generation unit 5, and instructs the driver to operate. Is output to the support image generation unit 5 as an operation instruction signal.
  • step S1 the support image generation unit 5 instructs the position calculation unit 4 to start acquisition of the relative position R of the feeding coil S.
  • step S1 the standby state in which the determination process in step S1 is repeated is entered. Note that the driver makes the provision request when the remaining amount of charge of the storage battery mounted on the vehicle M is low and external power feeding is required.
  • the position calculation unit 4 performs predetermined image processing on the first surrounding image input from the first camera 2, thereby
  • the position of the first positioning post P1 (position of the positioning mark Mk1) in the surrounding image of 1 is specified, and the relative position table is created using the position of the first positioning post P1 (position of the positioning mark Mk1) that is further specified.
  • the distance in the Y-axis direction (Y-axis distance Ry) of the feeding coil S with respect to the vehicle M (power receiving coil 1) is specified (step S2).
  • the first surrounding image captured by the first camera 2 fixed to the vehicle M includes the first positioning post P1 when the rear portion of the vehicle M approaches a state of facing the first positioning post P1. It will be a thing. That is, when the vehicle M is inclined by a predetermined angle or more with respect to the parking space Ps, the first positioning post P1 does not appear in the first surrounding image, but the inclination of the vehicle M is within the predetermined angle. In this case, the first surrounding image includes the first positioning post P1. Further, the position in the left-right direction of the first positioning post P1 (positioning mark Mk1) in the first surrounding image changes according to the position of the vehicle M in the width direction of the parking space Ps. The Y-axis distance Ry is determined by the position in the left-right direction of the first positioning post P1 (positioning mark Mk1) in the first surrounding image.
  • the position calculation unit 4 performs predetermined image processing on the second surrounding image input from the second camera 3 to thereby position the second positioning post P2 in the second surrounding image (positioning mark).
  • the position of Mk2) is specified, and the relative position table is searched using the position of the specified second positioning post P2 (position of the positioning mark Mk2), thereby feeding coil S for vehicle M (power receiving coil 1). Is determined in the X-axis direction (X-axis distance Rx) (step S3).
  • the second positioning post P2 is included. That is, when the vehicle M is tilted by a predetermined angle or more with respect to the parking space Ps, or the vehicle M is not tilted, the second positioning post P2 and the second camera 3 of the vehicle M are the length of the parking space Ps.
  • the second positioning post P2 does not appear in the second surrounding image when the distance is more than a predetermined distance in the direction, but the inclination of the vehicle M is within a predetermined angle and the second positioning post P2 and the second position of the vehicle M
  • the second surrounding image includes the second positioning post P2.
  • the position in the left-right direction of the second positioning post P2 (positioning mark Mk2) in the second surrounding image changes according to the position of the vehicle M in the length direction of the parking space Ps.
  • the X-axis distance Rx is determined by the left-right position of the second positioning post P2 (positioning mark Mk2) in the second surrounding image.
  • the position calculation unit 4 outputs the initial value of the relative position R composed of the Y-axis distance Ry and the X-axis distance Rx of the feeding coil S acquired in this way to the support image generation unit 5.
  • the support image generation unit 5 generates a driving support image indicating the initial value input from the position calculation unit 4 and outputs it to the touch panel 6 as a support image signal.
  • the initial value of the relative position R obtained in this way is the position of the feeding coil S immediately after the acquisition of the relative position R of the feeding coil S is started. Since the vehicle M is moved by the driving of the driver, the relative position R sequentially changes from the initial value every moment according to the position of the vehicle M.
  • the position calculation unit 4 repeats steps S2 and S3 at predetermined time intervals and outputs the relative position R of the feeding coil S to the support image generation unit 5.
  • the support image generation unit 5 sequentially generates a driving support image indicating the relative position R at each time input from the position calculation unit 4 and outputs it as a support image signal to the touch panel 6 (step S4).
  • the relative position R that sequentially changes following the initial value is sequentially displayed on the touch panel 6 in a time series on a plan view centered on the vehicle M.
  • the driver of the vehicle M drives the vehicle M with reference to such a driving support image, thereby stopping the vehicle M so that the power receiving coil 1 and the power feeding coil S face each other.
  • the power feeding circuit (not shown) detects that the power receiving coil 1 is electromagnetically coupled to the power feeding coil S, the power feeding circuit starts to output AC power to the power feeding coil S, thereby starting power feeding to the vehicle M.
  • the support image generation unit 5 of the vehicle M determines whether or not the power receiving coil 1 has received power from the power feeding coil S (step S5). When this determination is “Yes”, all the processes are terminated.
  • Such power supply from the power supply coil S, which is ground equipment, to the vehicle M ends when the vehicle M moves from the parking space Ps. That is, when the electromagnetic coupling of the power receiving coil 1 with respect to the power feeding coil S is canceled when the vehicle M starts traveling, the power feeding circuit ends the power supply to the power feeding coil S.
  • the relative position R of the feeding coil S with respect to the vehicle M is acquired using the first and second positioning posts P1, P2, the position of the feeding coil S is detected appropriately. A positional deviation between the power feeding coil S and the power receiving coil 1 of the vehicle M can be suppressed.
  • the acquisition of the relative position R of the feeding coil S is started based on the driver's operation instruction, but the present invention is not limited to this.
  • the support image generation unit 5 stores in advance the installation positions of the first and second positioning posts P1 and P2 on the map, and determines the current location of the vehicle M based on GPS (Global Positioning System) signals and other wireless information.
  • GPS Global Positioning System
  • the first camera 2 captures the position of the first positioning post P1 (positioning mark Mk1).
  • the second camera 3 captures the second positioning post P2 (positioning mark Mk2), the acquisition of the relative position R of the feeding coil S may be automatically started.
  • the 2nd positioning post P2 was provided in the center vicinity of the left long side of the parking space Ps, this invention is not limited to this.
  • the second positioning post P2 may be provided near the center of the right long side of the parking space Ps instead of near the center of the left long side of the parking space Ps. At that time, it is necessary to provide the second camera 3 on the right side mirror of the vehicle M.
  • the two first and second positioning posts P1 and P2 are provided, but the number is not limited to two.
  • the second positioning post P2 may be provided on both the left and right long sides of the parking space Ps, or the first positioning post provided at the back of the entrance Sn (exit) of the parking space Ps.
  • a plurality of P1s may be provided.
  • the first camera 2 is provided on the rear bumper Rb of the vehicle M so that the shooting range is fixed, and the second camera 3 is set so that the shooting range is fixed.
  • the present invention is not limited to this.
  • one camera may be provided in the upper part of the vehicle M and the first and second surrounding images may be taken by changing the shooting angle of view of the camera by automatic control. That is, the number of cameras is not limited as long as the first and second surrounding images including the first and second positioning posts P1 and P2 provided in the parking space Ps can be taken.
  • the first and second cameras 2 and 3 are used to capture the first and second surrounding images including the first and second positioning posts P1 and P2, and thereby the relative position of the feeding coil S.
  • the position R is acquired, the present invention is not limited to this.
  • a laser sensor is employed, and the relative position R of the feeding coil S is determined based on the detection results of the first and second positioning posts P1 and P2 by the laser sensor. May be obtained.
  • the relative position R of the feeding coil S is displayed on the touch panel 6 on a plan view centered on the vehicle M, but the present invention is not limited to this.
  • the plan view showing the relative position R of the feeding coil S for example, two-dimensional distance data showing the relative position R of the feeding coil S may be displayed as character information. That is, the support information based on the relative position R of the feeding coil S may be information that supports driving until the receiving coil 1 faces the feeding coil S.
  • the relative position R of the feeding coil S is displayed on the touch panel 6, but the present invention is not limited to this.
  • the vehicle M may be provided with a speaker, and the speaker may be used to notify the driver of the relative position R of the feeding coil S by voice.
  • the parking lot of the shopping center schematically illustrated in FIG. 2 is described as an example of a place where the vehicle M can stop, but the present invention is not limited to this.
  • a parking lot provided with the feeding coil S, the feeding circuit (not shown), the first and second positioning posts P1, P2, and the like, which are ground facilities of the vehicle feeding system A any public or private parking lot may be used.
  • the place where the vehicle M can stop may be a drive-through place in a store or the like in addition to a parking lot, and a stop place of a gas station when the vehicle M is a hybrid car.
  • the positional relationship of the power supply means with respect to the vehicle is specified using the positioning mark, it is possible to appropriately detect the position of the power supply means and suppress the positional deviation between the power supply means and the power reception means of the vehicle. .
  • a ... Vehicle feeding system S ... Feeding coil, P1 ... First positioning post, P2 ... Second positioning post, M ... Vehicle, 1 ... Receiving coil, 2 ... First camera, 3 ... Second camera, 4 ... Position calculation unit, 5 ... Support image generation unit, 6 ... Touch panel, Ps ... Parking space, Lm ... Left side mirror, Rb ... Rear bumper, Rx ... X-axis distance, Ry ... Y-axis distance, Sn ... Entrance

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Abstract

車両(M)に対して非接触給電を行う車両給電システム(A)は、車両(M)が停車し得る場所に設けられた給電コイル(S)と、給電コイル(S)との位置関係が固定化された第1,第2の位置決めポスト(P1、P2)と、車両Mに設けられ、第1,第2の位置決めポスト(P1、P2)を検知することにより車両(M)に対する給電コイル(S)の位置関係を特定する位置特定手段と、該位置特定手段によって特定された給電コイル(S)の位置関係に基づいて車両(M)の給電コイル(S)までの走行を支援する走行支援手段とを具備する。この車両給電システム(A)によれば、車両(M)が停車し得る様々な場所における給電コイル(S)の位置を適切に検知して、給電コイル(S)と車両(M)の受電コイル(1)との位置ずれを抑制することができる。

Description

車両給電システム
 本発明は、車両給電システムに関する。
 下記特許文献1には、路面に固定された送電ユニット(給電コイル)と車両底面に設置された受電ユニット(受電コイル)との相対的な位置ずれを抑える駐車支援装置が開示されている。すなわち、この駐車支援装置は、カメラによって撮影された車両の周囲の画像で送電ユニットの位置を認識して送電ユニットに向けて車両を誘導すると共に受電ユニットの受電した電力に基づいて車両を誘導する。
日本国特開2011-188679号公報
 ところで、上記特許文献1に開示された駐車支援装置では、例えば、交差点等の停車エリアにおいて縦列に設置された給電コイルと車両の受電コイルとの位置ずれを抑制することに適用した場合、路面に設置された給電コイルが前方を走行する車両の陰となって、給電コイルをカメラで認識できない可能性が高い。特に、前方の車両との距離が短い場合には、給電コイルを撮影することが難しい。
 本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、給電コイルの位置を適切に検知して地上の給電コイルと車両の受電コイルとの位置ずれを抑制することを目的とすることを目的とする。
 上記目的を達成するための、本発明に係る第1の態様は、車両に対して非接触給電を行う車両給電システムであって、車両が停車し得る場所に設けられた給電手段と、給電手段との位置関係が固定化された位置決めマークと、車両に設けられ、位置決めマークを検知することにより車両に対する給電手段の位置関係を特定する位置特定手段と、該位置特定手段によって特定された給電手段の位置関係に基づいて車両の給電手段までの走行を支援する走行支援手段とを具備する。
 本発明に係る第2の態様では、上記第1の態様において、位置決めマークが、車両が停車し得る長方形の場所のうち、一対の短辺の一方に設定されている車両の進入口の奥と、一対の長辺の一方とに設けられている。
 本発明に係る第3の態様では、上記第1または第2の態様において、位置特定手段は、車両の平面視形状における幅方向と、長さ方向との直交する2つの軸方向の距離データを給電手段の位置関係として特定する。
 本発明に係る第4の態様では、上記第1~第3のいずれか1つの態様において、位置特定手段は、車両の周囲の画像をカメラによって撮影し、この周囲画像に基づいて給電手段の位置関係を特定する。
 本発明に係る第5の態様では、上記第1~第4のいずれか1つの態様において、走行支援手段は、給電手段の位置関係を示す運転支援画像を表示部に表示させる。
 本発明によれば、位置決めマークを用いて車両に対する給電手段の位置関係を特定するので、給電手段の位置を適切に検知して給電手段と車両の受電手段との位置ずれを抑制することができる。
本発明の一実施形態に係る車両給電システムの各構成要素の位置関係と、第1,第2の位置決めポストとを示す模式図である。 第1,第2の位置決めポストの側面図である。 本発明の一実施形態に係る車両給電システムの設置例を示す模式図である。 本発明の一実施形態に係る車両給電システムの要部の詳細な構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る車両給電システムの動作を示すフローチャートである。
 以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
 本実施形態に係る車両給電システムAは、図1Aに示すように、駐車スペースPsに固定的に設けられた給電コイルS、第1の位置決めポストP1及び第2の位置決めポストP2、また駐車スペースPsに出入りする車両Mから構成されている。このような車両給電システムAは、駐車スペースPsに駐車した車両Mに、給電コイルSを介することにより非接触で電力を供給(給電)する。なお、給電コイルSは、図示しない給電回路と共に本実施形態における給電手段を構成する。
 駐車スペースPsは、図2に示すように、例えばショッピングセンターの駐車場に複数設けられた長方形の領域であり、1台の車両Mが駐車し得る広さを有する。この駐車スペースPsは、図1A及び図2に示すように、一対の短辺の一方が車両Mの進入口Sn(退出口)に設定されている。車両Mは、この進入口Sn(退出口)から駐車スペースPsに進入し、また進入口Sn(退出口)から駐車スペースPsの外に退出する。
 給電コイルSは、所定のコイルの形状と寸法を有するソレノイド型コイルであり、駐車スペースPsの地面中央に設けられている。また、給電コイルSは、上記給電回路から所定周波数の交流電力が供給されることにより磁界(給電磁界)を周囲に放射する。このような給電コイルSは、上記給電磁界が車両Mに作用するように、コイル軸を上下方向(垂直方向)とした姿勢で、かつ、駐車スペースPsに露出した状態あるいはプラスチック等の非磁性材料によってモールドされた状態で駐車スペースPs上に埋設されている。
 第1の位置決めポストP1は、図1Bに示すように、駐車スペースPsにおいて上記進入口Sn(退出口)の奥(他方の短辺近傍)に固定して設置されており、位置決めマークMk1を備えている。すなわち、この第1の位置決めポストP1と、上述した給電コイルSとの位置関係は固定化されている。第2の位置決めポストP2は、図1Bに示すように、駐車スペースPsにおける一対の長辺の一方、つまり左側長辺の中央近傍に固定して設置されており、位置決めマークMk2を備えている。すなわち、この第2の位置決めポストP2と給電コイルSとの位置関係も固定化されている。
 このような第1、第2の位置決めポストP1,P2における位置決めマークMk1、Mk2は、駐車スペースPsの周囲に存在し得ない特異な図形である。なお、各位置決めマークMk1、Mk2は、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
 車両Mは、運転者によって運転されて道路上を走行する自動車であり、例えば電力を動力源として走行する電気自動車やハイブリッド自動車である。この車両Mは、図3に示すように、受電コイル1、第1のカメラ2、第2のカメラ3、位置演算部4、支援画像生成部5及びタッチパネル6を備えている。このような各構成要件のうち、第1のカメラ2、第2のカメラ3及び位置演算部4は、本実施形態における位置特定手段を構成し、また支援画像生成部5及びタッチパネル6は本実施形態における走行支援手段を構成している。なお、図3では省略しているが、車両Mは、エンジン、走行モータ、操作ハンドル、ブレーキ及び蓄電池(二次電池)等の走行に必要な構成要素を当然に具備する。
 受電コイル1は、上記給電コイルSと対向可能なように、コイル軸が上下方向(垂直方向)となる姿勢で車両Mの底部に設けられている。この受電コイル1は、地上設備である給電コイルSと略同一のコイル径を有し、給電コイルSと電磁気的に結合することによって交流電力を非接触で受電する。このような受電コイル1は、図示しない充電回路と共に本実施形態における受電手段を構成している。受電コイル1が受電した交流電力(受電電力)は、受電コイル1から上記充電回路を経て駆動モータに供給され、また直流電力に変換されて蓄電池(図示略)に充電される。
 第1のカメラ2は、車両Mの後部に設けられており、車両Mの後方の画像(第1の周囲画像)を撮影して位置演算部4に出力する。この第1のカメラ2は、例えば車両Mが駐車スペースPsにバック走行して進入した際、第1の位置決めポストP1が第1の周囲画像に写り込むように、車両MのリアバンパーRbの中央部に斜め上方向を向けて設けられている。
 第2のカメラ3は、車両Mの左側部に設けられており、車両Mの左側方の画像(第2の周囲画像)を撮影して位置演算部4に出力する。この第2のカメラ3は、例えば車両Mが駐車スペースPsにバック走行して進入した際に、第2の位置決めポストP2が第2の周囲画像に写り込むように左サイドミラーLmの先端に設けられている。
 位置演算部4は、所定の位置演算プログラムに基づいて機能するソフトウエア型演算装置であり、第1のカメラ2から入力された第1の周囲画像、第2のカメラ3から入力された第2の周囲画像、また予め記憶している相対位置テーブルに基づいて車両M(受電コイル1)に対する給電コイルSの相対位置R(位置関係)を算出する。上記相対位置テーブルは、第1、第2の周囲画像内における第1,第2の位置決めポストP1、P2の位置(より正確には位置決めマークMk1、Mk2の位置)と車両M(受電コイル1)に対する給電コイルSの相対位置Rとの関係が格納されたデータテーブルである。
 この位置演算部4は、第1、第2の周囲画像内における第1,第2の位置決めポストP1、P2の位置(位置決めマークMk1、Mk2の位置)に基づいて相対位置テーブルを検索することにより、第1,第2の位置決めポストP1、P2の位置(位置決めマークMk1、Mk2の位置)に応じた車両M(受電コイル1)に対する給電コイルSの相対位置Rを特定し、この相対位置Rを支援画像生成部5に出力する。この相対位置Rは、車両Mの受電コイル1を中心とした給電コイルSの位置を、駐車スペースPs上(水平面上)の2次元距離データとして示す。すなわち、相対位置Rは、図1Aに示すように、平面視形状が長方形である車両Mの長さ方向(X軸方向)の距離(X軸距離Rx)と、車両Mの幅方向(Y軸方向)の距離(Y軸距離Ry)との2つの距離データからなる。
 支援画像生成部5は、所定の車両制御プログラムに基づいて機能するソフトウエア型制御装置であり、タッチパネル6から入力される操作指示信号に基づいて上記位置演算部4に上記相対位置Rの取得処理を指示する。また、この支援画像生成部5は、位置演算部4から入力された相対位置Rに基づいて、車両Mの受電コイル1を給電コイルSに正対させるために運転者を支援する運転支援画像を生成し、この運転支援画像を示す画像信号(支援画像信号)をタッチパネル6に出力する。この運転支援画像は、例えば車両Mの走行に伴って変化する相対位置Rを車両Mを中心とする平面図上に示したものである。
 ここで、図3では位置演算部4と支援画像生成部5とを別の機能構成要素として示しているが、位置演算部4と支援画像生成部5とはハードウエア的には同一である。すなわち、位置演算部4と支援画像生成部5とは、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)及びRAM(Random Access Memory)等のハードウエア要素から構成される一種のコンピュータであり、CPUがROMに記憶された上記位置演算プログラムや車両制御プログラムを実行することにより上述した各機能を実現する。このような支援画像生成部5の処理の詳細については、後述する動作説明の中で説明する。
 タッチパネル6は、例えば操作ハンドルの近傍に取り付けられた操作パネル付き液晶ディスプレイであり、支援画像生成部5から入力された支援画像信号に基づいて上記運転支援画像を表示すると共に、運転者の操作指示を受け付けて操作指示信号として支援画像生成部5に出力する。
 次に、このように構成された本車両給電システムAの動作について、図4のフローチャートに沿って説明する。
 車両Mの運転手は、車両Mを駐車させようとする場合に、例えば車両Mをバック走行させて進入口Sn(退出口)から駐車スペースPsに進入させる。この際、運転手は、タッチパネル6を操作して運転支援画像の提供を要求する。支援画像生成部5は、このような運転支援画像の提供要求がタッチパネル6から入力されると(ステップS1)、位置演算部4に給電コイルSの相対位置Rの取得開始を指示し、一方、上記提供要求が入力されない状態ではステップS1の判断処理を繰り返す待機状態となる。なお、運転者は、車両Mに搭載された蓄電池の充電残量が少なくなって外部からの給電が必要な場合等に、上記提供要求を行う。
 位置演算部4は、支援画像生成部5から相対位置Rの取得開始指示が入力されると、第1のカメラ2から入力される第1の周囲画像に所定の画像処理を施すことにより、第1の周囲画像中における第1の位置決めポストP1の位置(位置決めマークMk1の位置)を特定し、さらに特定した第1の位置決めポストP1の位置(位置決めマークMk1の位置)を用いて相対位置テーブルを検索することにより、車両M(受電コイル1)に対する給電コイルSのY軸方向の距離(Y軸距離Ry)を特定する(ステップS2)。
 ここで、車両Mに固定された第1のカメラ2が撮影する第1の周囲画像は、車両Mの後部が第1の位置決めポストP1に正対する状態に近づくと第1の位置決めポストP1を含むものとなる。つまり、車両Mが駐車スペースPsに対して所定角以上傾いている場合には、第1の位置決めポストP1は第1の周囲画像内に現れないが、車両Mの傾きが所定角内となった場合には、第1の周囲画像は第1の位置決めポストP1を含むものとなる。また、駐車スペースPsの幅方向における車両Mの位置に応じて第1の周囲画像内における第1の位置決めポストP1(位置決めマークMk1)の左右方向の位置が変化する。上記Y軸距離Ryは、第1の周囲画像内における第1の位置決めポストP1(位置決めマークMk1)の左右方向の位置によって決まる。
 さらに、位置演算部4は、第2のカメラ3から入力される第2の周囲画像に所定の画像処理を施すことにより、第2の周囲画像中における第2の位置決めポストP2の位置(位置決めマークMk2の位置)を特定し、さらに当該特定した第2の位置決めポストP2の位置(位置決めマークMk2の位置)を用いて相対位置テーブルを検索することにより、車両M(受電コイル1)に対する給電コイルSのX軸方向の距離(X軸距離Rx)を特定する(ステップS3)。
 ここで、車両Mに固定された第2のカメラ3が撮影する第2の周囲画像は、車両Mの左サイドミラーLmが第2の位置決めポストP2に正対する状態に近づくと第2の位置決めポストP2を含むものとなる。つまり、車両Mが駐車スペースPsに対して所定角以上傾いている場合や、車両Mが傾いていないが第2の位置決めポストP2と車両Mの第2のカメラ3とが駐車スペースPsの長さ方向に所定距離以上離れている場合には、第2の位置決めポストP2は第2の周囲画像内に現れないが、車両Mの傾きが所定角内かつ第2の位置決めポストP2と車両Mの第2のカメラ3との距離が所定距離内である場合には、第2の周囲画像は第2の位置決めポストP2を含むものとなる。また、駐車スペースPsの長さ方向における車両Mの位置に応じて第2の周囲画像内における第2の位置決めポストP2(位置決めマークMk2)の左右方向の位置が変化する。上記X軸距離Rxは、第2の周囲画像内における第2の位置決めポストP2(位置決めマークMk2)の左右方向の位置によって決まる。
 そして、位置演算部4は、このようにして取得した給電コイルSのY軸距離Ryと、X軸距離Rxとからなる相対位置Rの初期値を支援画像生成部5に出力する。この結果、支援画像生成部5は、位置演算部4から入力された上記初期値を示す運転支援画像を生成して支援画像信号としてタッチパネル6に出力する。このようにして求められた相対位置Rの初期値は、給電コイルSの相対位置Rの取得開始直後における給電コイルSの位置である。車両Mは、運転手の運転によって移動するので、相対位置Rは、車両Mの位置に応じて上記初期値から時々刻々と順次変化する。
 そして、位置演算部4は、所定のタイムインターバルでステップS2、3を繰り返して給電コイルSの相対位置Rを支援画像生成部5に出力する。支援画像生成部5は、位置演算部4から入力された各時刻における相対位置Rを示す運転支援画像を順次生成して支援画像信号としてタッチパネル6に出力する(ステップS4)。この結果、タッチパネル6には、初期値に続いて順次変化する相対位置Rが、車両Mを中心とする平面図上に時系列的に順次表示される。
 車両Mの運転者は、このような運転支援画像を参照して車両Mを運転操作することにより、車両Mを受電コイル1と給電コイルSとが正対するように停車させる。
 図示しない給電回路は、給電コイルSに受電コイル1が電磁結合したことを検知すると、給電コイルSへの交流電力の出力を開始して、これによって車両Mへの給電が開始される。車両Mの支援画像生成部5は、受電コイル1が給電コイルSから電力を受電したか否かを判断し(ステップS5)、この判断が「Yes」となると、全ての処理を終了する。
 このような、地上設備である給電コイルSから車両Mへの給電は、車両Mが駐車スペースPsから移動することによって終了する。すなわち、給電回路は、車両Mが走行を開始することにより給電コイルSに対する受電コイル1の電磁結合が解消されると、給電コイルSへの電力供給を終了する。
 このような本実施形態によれば、第1,第2の位置決めポストP1、P2を用いて車両Mに対する給電コイルSの相対位置Rを取得するので、給電コイルSの位置を適切に検知して給電コイルSと車両Mの受電コイル1との位置ずれを抑制することができる。
 以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されることなく、例えば以下のような変形が考えられる。
(1)上記実施形態では、運転者の操作指示に基づいて給電コイルSの相対位置Rの取得を開始したが、本発明はこれに限定されない。例えば、支援画像生成部5が地図上における第1,第2の位置決めポストP1、P2の設置位置を予め記憶し、GPS(Global Positioning System)信号やその他無線による情報に基づいて車両Mの現在地を把握し、車両Mが第1,第2の位置決めポストP1、P2に接近すると、自動的に給電コイルSの相対位置Rの取得を開始してもよい。
(2)また、運転者の操作指示に基づいて給電コイルSの相対位置Rの取得を開始するのではなく、第1のカメラ2が第1の位置決めポストP1の位置(位置決めマークMk1)を撮影する、または第2のカメラ3が第2の位置決めポストP2(位置決めマークMk2)を撮影すると、自動的に給電コイルSの相対位置Rの取得を開始してもよい。
(3)上記実施形態では、第2の位置決めポストP2を駐車スペースPsの左側長辺の中央近傍に設けたが、本発明はこれに限定されない。例えば、第2の位置決めポストP2を、駐車スペースPsの左側長辺の中央近傍の代わりに、駐車スペースPsの右側長辺の中央近傍に設けてもよい。その際、車両Mの右サイドミラーに第2のカメラ3を設ける必要がある。また、上記実施形態では、2つの第1,第2の位置決めポストP1、P2が設けられているが、その数は2つに限定されない。例えば、駐車スペースPsの左,右側長辺の両方に第2の位置決めポストP2を設けてもよいし、また駐車スペースPsの進入口Sn(退出口)の奥に設けられた第1の位置決めポストP1の数を複数にしてもよい。
(4)上記実施形態では、第1のカメラ2を、その撮影範囲が固定されるように車両MのリアバンパーRbに設け、また第2のカメラ3を、その撮影範囲が固定されるように左サイドミラーLmの先端に設けたが、本発明はこれに限定されない。例えば、車両Mの上部等に1つのカメラを設け、このカメラの撮影画角を自動制御により変化することにより第1,第2の周囲画像を撮影してもよい。すなわち、駐車スペースPsに設けられた第1,第2の位置決めポストP1、P2が含まれる第1,第2の周囲画像を撮影できるのであれば、カメラの数は限定されない。
(5)上記実施形態では、第1,第2のカメラ2、3によって第1,第2の位置決めポストP1、P2を含む第1,第2の周囲画像を撮影することによって給電コイルSの相対位置Rを取得したが、本発明はこれに限定されない。例えば、第1,第2のカメラ2、3に代えて、レーザーセンサを採用し、このレーザーセンサによる第1,第2の位置決めポストP1、P2の検出結果に基づいて給電コイルSの相対位置Rを取得してもよい。
(6)上記実施形態では、タッチパネル6に給電コイルSの相対位置Rを車両Mを中心とする平面図上に表示させたが、本発明はこれに限定されない。給電コイルSの相対位置Rを示す平面図に代えて、例えば、給電コイルSの相対位置Rを示す2次元距離データを文字情報として表示させてもよい。すなわち、給電コイルSの相対位置Rに基づく支援情報は受電コイル1が給電コイルSに正対するまでの運転を支援する情報であればよい。
(7)上記実施形態では、タッチパネル6に給電コイルSの相対位置Rを表示させたが、本発明はこれに限定されない。例えば、車両Mにスピーカを設け、このスピーカを用い、運転者に給電コイルSの相対位置Rを音声で報知してもよい。
(8)上記実施形態では、車両Mが停車し得る場所の一例として図2に模式的に示すショッピングセンターの駐車場について説明したが、本発明はこれに限定されない。車両給電システムAの地上設備である給電コイルS、給電回路(図示略)及び第1,第2の位置決めポストP1、P2等を備える駐車場としては、公設あるいは私設の如何なる駐車場でも良い。また、車両Mが停車し得る場所は、駐車場の他に店舗等におけるドライブスルー用地、車両Mがハイブリッド自動車の場合にはガソリンスタンドの停車用地等でもよい。
 本発明によれば、位置決めマークを用いて車両に対する給電手段の位置関係を特定するので、給電手段の位置を適切に検知して給電手段と車両の受電手段との位置ずれを抑制することができる。
 A…車両給電システム、S…給電コイル、P1…第1の位置決めポスト、P2…第2の位置決めポスト、M…車両、1…受電コイル、2…第1のカメラ、3…第2のカメラ、4…位置演算部、5…支援画像生成部、6…タッチパネル、Ps…駐車スペース、Lm…左サイドミラー、Rb…リアバンパー、Rx…X軸距離、Ry…Y軸距離、Sn…進入口

Claims (8)

  1.  車両に対して非接触給電を行う車両給電システムであって、
     前記車両が停車し得る場所に設けられた給電手段と、
     前記給電手段との位置関係が固定化された位置決めマークと、
     前記車両に設けられ、前記位置決めマークを検知することにより前記車両に対する前記給電手段の位置関係を特定する位置特定手段と、
     該位置特定手段によって特定された前記給電手段の前記位置関係に基づいて前記車両の前記給電手段までの走行を支援する走行支援手段と
     を具備する車両給電システム。
  2.  前記位置決めマークは、前記車両が停車し得る長方形の場所において、一対の短辺の一方に設定されている車両の進入口の奥と、一対の長辺の一方とに設けられている請求項1に記載の車両給電システム。
  3.  前記位置特定手段は、前記車両の平面視形状における幅方向と、長さ方向との2つの直交する軸方向の距離データを前記給電手段の前記位置関係として特定する請求項1に記載の車両給電システム。
  4.  前記位置特定手段は、前記車両の平面視形状における幅方向と、長さ方向との2つの直交する軸方向の距離データを前記給電手段の前記位置関係として特定する請求項2に記載の車両給電システム。
  5.  前記位置特定手段は、前記車両の周囲画像をカメラによって撮影し、該周囲画像に基づいて前記給電手段の前記位置関係を特定する請求項1に記載の車両給電システム。
  6.  前記位置特定手段は、前記車両の周囲画像をカメラによって撮影し、該周囲画像に基づいて前記給電手段の前記位置関係を特定する請求項2に記載の車両給電システム。
  7.  前記位置特定手段は、前記車両の周囲画像をカメラによって撮影し、該周囲画像に基づいて前記給電手段の前記位置関係を特定する請求項3に記載の車両給電システム。
  8.  前記走行支援手段は、前記給電手段の前記位置関係を示す運転支援画像を表示部に表示させる請求項1~7のいずれか一項に記載の車両給電システム。
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