(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両外部に設けられる給電設備の送電ユニットから送出される電力を受電ユニットにより車両下方から非接触で受電する車両の駐車支援装置であって、
前記車両の外部を撮影する撮影装置と、
前記撮影装置によって撮影された画像に基づいて、前記送電ユニットへ前記車両の向きを誘導する第１の誘導制御部と、
前記第１の誘導制御部による誘導の後、前記受電ユニットの受電状況に基づいて、前記送電ユニットへ、前記車両の向きの変更を誘導せずに前記車両の速度を誘導する第２の誘導制御部とを備える、車両の駐車支援装置。
【請求項２】
車両外部に設けられる給電設備の送電ユニットから送出される電力を受電ユニットにより非接触で受電する車両の駐車支援装置であって、
駐車支援の完了後に前記送電ユニットから前記受電ユニットへ送電が行なわれるときの前記送電ユニットが撮影範囲外に位置するように、前記車両に取り付けられた撮影装置と、
前記撮影装置によって撮影された画像に基づいて、前記送電ユニットへ前記車両の向きを誘導する第１の誘導制御部と、
前記第１の誘導制御部による誘導の後、前記受電ユニットの受電状況に基づいて、前記送電ユニットへ、前記車両の向きの変更を誘導せずに前記車両の速度を誘導する第２の誘導制御部とを備える、車両の駐車支援装置。
【請求項３】
前記第１の誘導制御部によって前記送電ユニットに対して予め定められた位置に前記車両が誘導されると、前記第１の誘導制御部による制御から前記第２の誘導制御部による制御に切替わる、請求項２に記載の車両の駐車支援装置。
【請求項４】
前記第１の誘導制御部は、前記車両の操舵を誘導し、
前記第２の誘導制御部は、前記車両の操舵の変更を誘導せずに前記車両の速度を誘導する、請求項１または２に記載の車両の駐車支援装置。
【請求項５】
前記第２の誘導制御部は、前記受電ユニットの受電電圧が高いときには前記受電電圧が低いときに比べて前記車両の速度が低速となるように、前記車両の速度を誘導する、請求項１または２に記載の車両の駐車支援装置。
【請求項６】
前記第２の誘導制御部は、前記受電ユニットの受電電圧が高くなるほど前記車両の速度が低下するように、前記車両の速度を誘導する、請求項１または２に記載の車両の駐車支援装置。
【請求項７】
前記第２の誘導制御部は、前記受電ユニットの受電電圧が予め定められた電圧値を超えると前記車両の速度が低下するように、前記車両の速度を誘導する、請求項１または２に記載の車両の駐車支援装置。
【請求項８】
前記第１の誘導制御部は、前記撮影装置によって撮影された送電ユニットを示す識別子の形状または配置によって認識される前記送電ユニットの位置および向きに基づいて、前記送電ユニットへ前記車両の向きを誘導する、請求項１または２に記載の車両の駐車支援装置。
【請求項９】
前記第２の誘導制御部は、計測された前記車両の移動距離が予め定められた値に達すると、前記受電ユニットの受電状況にかかわらず前記車両の速度が低下するように、前記車両の速度を誘導する、請求項１または２に記載の車両の駐車支援装置。
【請求項１０】
前記車両の駐車支援の要求を受け付ける駐車支援要求部と、
前記給電設備による給電の要求を受け付ける給電要求部とをさらに備え、
前記駐車支援要求部が前記駐車支援の要求を受け付け、かつ、前記給電要求部が前記給電の要求を受け付けたときに、前記第１の誘導制御部および前記第２の誘導制御部によって前記車両が前記送電ユニットへ誘導される、請求項１または２に記載の車両の駐車支援装置。
【請求項１１】
前記送電ユニットから前記受電ユニットへの非接触送電手法が、前記第２の誘導制御部による誘導時と、前記車両の駐車支援の完了後とで異なる、請求項１または２に記載の車両の駐車支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の駐車支援装置およびそれを備える電動車両に関し、特に、車両外部に設けられる給電設備の送電ユニットから送出される電力を受電ユニットにより非接触で受電して蓄電装置に蓄電可能な車両の駐車支援装置およびそれを備える電動車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
特開２００７−９７３４５号公報（特許文献１）は、簡便に充電を行なうことが可能となる駐車支援装置を開示する。この駐車支援装置は、車両の周囲状況を表示する表示部および車両の目標駐車位置を入力する入力部を含むタッチディスプレイと、目標駐車位置に応じた経路を算出して駐車支援制御を行なう制御装置とを備える。制御装置は、所定の条件下で車両に設けられた車両側電力授受部と地上に設けられた機器の機器側電力授受部との位置合わせ支援制御をさらに行なう。好ましくは、駐車支援装置は、車両の周囲状況を撮影するバックモニタカメラをさらに備える。そして、制御装置は、撮影した周囲状況の目標駐車位置付近に機器側電力授受部を示す識別子が存在する場合に、識別子の位置を認識して位置合わせ支援制御を行なう。【０００３】
この駐車支援装置によれば、運転者が簡便に充電を行なうことが可能となり、充電を行なうことに対する煩雑感が減る。その結果、充電が必要な車両を普及させるのにも寄与できるとされる（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−９７３４５号公報
【特許文献２】特開２００４−２９１８６５号公報
【特許文献３】特開２００６−２８８０３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、充電が必要な車両へ給電設備から給電を行なう方法として、電源コードや送電ケーブルを用いないワイヤレス送電が注目されている。このワイヤレス送電技術としては、有力なものとして、電磁誘導を用いた送電、マイクロ波を用いた送電、および共鳴法による送電の３つの技術が知られている。【０００６】
このうち、共鳴法は、一対の共鳴器（たとえば一対の自己共振コイル）を電磁場（近接場）において共鳴させ、電磁場を介して送電する非接触の送電技術であり、数ｋＷの大電力を比較的長距離（たとえば数ｍ）送電することも可能である。【０００７】
このような非接触タイプの給電方法においては、効率的な給電を行なうために、給電設備の送電ユニットと車両に搭載される受電ユニットとの位置合わせが重要である。すなわち、給電設備から車両への給電に共鳴法のような非接触タイプの給電方法を用いる場合には、給電効率を高めるために、給電設備に対する車両の駐車精度が重要である。【０００８】
それゆえに、この発明の目的は、車両外部に設けられる給電設備の送電ユニットから送出される電力を受電ユニットにより非接触で受電して蓄電装置に蓄電可能な車両において、給電設備に対する車両の駐車精度を向上させることである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明によれば、車両の駐車支援装置は、車両外部に設けられる給電設備の送電ユニットから送出される電力を受電ユニットにより非接触で受電して蓄電装置に蓄電可能な車両の駐車支援装置であって、撮影装置と、第１および第２の誘導制御部とを備える。撮影装置は、車両の外部を撮影する。第１の誘導制御部は、撮影装置によって撮影された画像に基づいて車両の操舵を制御することによって、送電ユニットへ車両を誘導する。第２の誘導制御部は、受電ユニットの受電状況に基づいて車両の速度を制御することによって、送電ユニットと受電ユニットとの位置合わせを行なう。【００１０】
好ましくは、第２の誘導制御部は、第１の誘導制御部による操舵の制御が終了した後に、車両の速度を制御することによって位置合わせを行なう。【００１１】
好ましくは、第１の誘導制御部によって送電ユニットに対して予め定められた位置に車両が誘導されると、第１の誘導制御部による制御から第２の誘導制御部による制御に切替わる。
【００１２】
好ましくは、第２の誘導制御部は、送電ユニットと受電ユニットとの位置合わせが完了すると、車両を停止させる。【００１３】
好ましくは、第２の誘導制御部は、受電ユニットの受電状況に基づいて送電ユニットと受電ユニットとの間の距離を推定し、その推定結果に基づいて車両の速度を制御する。【００１４】
好ましくは、第１の誘導制御部による操舵の制御が終了し、かつ、送電ユニットと受電ユニットとの間の距離が予め定められた値を下回ると、第２の誘導制御部は、車両の速度を制御することによって位置合わせを行なう。【００１５】
好ましくは、第２の誘導制御部は、距離が縮まるに従って車両が減速するように車両の速度を制御する。【００１６】
好ましくは、第２の誘導制御部は、車両の停止後、シフト位置をパーキングレンジに設定する。【００１７】
好ましくは、第２の誘導制御部は、さらに、車両の移動距離を計測し、その計測結果が予め定められた値に達すると、車両が停止するように車両の速度を制御する。【００１８】
また、この発明によれば、電動車両は、上述したいずれかの駐車支援装置と、車両外部に設けられる給電設備の送電ユニットから送出される電力を非接触で受電するように構成された受電ユニットと、受電ユニットによって受電された電力を蓄える蓄電装置と、蓄電装置から電力の供給を受けて走行トルクを発生する電動機とを備える。
【発明の効果】
【００１９】
この発明においては、車両の外部を撮影する撮影装置によって撮影された画像に基づく車両操舵の制御と、受電ユニットの受電状況に基づく車両速度の制御とを切り分けて実行するようにしたので、両制御が互いに干渉することがなく、各制御の制御精度が向上する。したがって、この発明によれば、給電設備に対する車両の駐車精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】この発明の実施の形態による車両の駐車支援装置が適用される車両給電システムの全体構成図である。
【図２】共鳴法による送電の原理を説明するための図である。
【図３】図１に示す車両の詳細構成図である。
【図４】図３に示す制御装置の機能ブロック図である。
【図５】送電ユニットに対する受電ユニットの位置ずれ量と給電電圧との関係を示した図である。
【図６】送電ユニットに対する受電ユニットの位置ずれ量と受電電圧との関係を示した図である。
【図７】図３に示す制御装置により実行される駐車支援制御の手順を示すフローチャートである。
【図８】車両の駐車支援制御実行時における主な信号の波形図である。
【図９】車両の減速パターンの一例を示した図である。
【図１０】オーバーラン回避制御の手順を示すフローチャートである。
【図１１】オーバーラン回避制御に伴なう主な信号の波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００２２】
図１は、この発明の実施の形態による車両の駐車支援装置が適用される車両給電システムの全体構成図である。図１を参照して、車両給電システム１０は、車両１００と、給電設備２００とを備える。車両１００は、受電ユニット１１０と、カメラ１２０と、通信部１３０とを含む。
【００２３】
受電ユニット１１０は、車両１００の車体底面に固設され、給電設備２００の送電ユニット２２０（後述）から送出される電力を非接触で受電するように構成される。詳しくは、受電ユニット１１０は、自己共振コイル（後述）を含み、送電ユニット２２０に含まれる自己共振コイルと電磁場を介して共鳴することにより送電ユニット２２０から非接触で受電する。カメラ１２０は、車両１００と送電ユニット２２０との位置関係を検知するために設けられ、たとえば車両後方を撮影可能に車体に取付けられる。通信部１３０は、車両１００と給電設備２００との間で通信を行なうための通信インターフェースである。
【００２４】
給電設備２００は、電源装置２１０と、送電ユニット２２０と、発光部２３０と、通信部２４０とを含む。電源装置２１０は、たとえば系統電源から供給される商用交流電力を高周波の電力に変換して送電ユニット２２０へ出力する。なお、電源装置２１０が生成する高周波電力の周波数は、たとえば１Ｍ〜１０数ＭＨｚである。
【００２５】
送電ユニット２２０は、駐車場の床面に固設され、電源装置２１０から供給される高周波電力を車両１００の受電ユニット１１０へ非接触で送出するように構成される。詳しくは、送電ユニット２２０は、自己共振コイル（後述）を含み、受電ユニット１１０に含まれる自己共振コイルと電磁場を介して共鳴することにより受電ユニット１１０へ非接触で送電する。発光部２３０は、送電ユニット２２０上に複数設けられ、送電ユニット２２０の位置を示すために設けられる。発光部２３０は、たとえばＬＥＤなどから成る。通信部２４０は、給電設備２００と車両１００との間で通信を行なうための通信インターフェースである。
【００２６】
この車両給電システム１０においては、給電設備２００の送電ユニット２２０から高周波の電力が送出され、車両１００の受電ユニット１１０に含まれる自己共振コイルと送電ユニット２２０に含まれる自己共振コイルとが電磁場を介して共鳴することにより、給電設備２００から車両１００へ給電される。ここで、給電設備２００から車両１００への給電が効率的に行なわれるために、車両１００を給電設備２００へ誘導して車両１００の受電ユニット１１０と給電設備２００の送電ユニット２２０との位置合わせを行なう必要がある。この実施の形態においては、車両１００の給電設備２００への駐車制御は、２段階で行なわれる。
【００２７】
第１段階においては、カメラ１２０により撮影される画像に基づいて車両１００のステアリングを制御することによって、給電設備２００の送電ユニット２２０へ車両１００が誘導される。より詳しくは、送電ユニット２２０上に設けられた複数の発光部２３０がカメラ１２０によって撮影され、複数の発光部２３０の位置および向きが画像認識される。そして、その画像認識の結果に基づいて送電ユニット２２０と車両１００との位置および向きが認識され、その認識結果に基づきステアリングを制御することによって、給電設備２００の送電ユニット２２０へ車両１００が誘導される。
【００２８】
ステアリングの制御が終了し、送電ユニット２２０に対して予め定められた位置まで車両１００が誘導されると、第１段階から第２段階に切替わる。この第２段階では、送電ユニット２２０から受電ユニット１１０への給電が行なわれ、受電ユニット１１０の受電状況に基づいて車両１００の速度を制御（減速／停止）することによって、送電ユニット２２０と受電ユニット１１０との位置合わせが行なわれる。より詳しくは、受電ユニット１１０の受電状況に基づいて、送電ユニット２２０と受電ユニット１１０との間の距離が推定される。そして、その推定結果に基づいて車両１００の速度を制御（減速／停止）することによって、送電ユニット２２０と受電ユニット１１０との位置合わせが行なわれる。
【００２９】
なお、上記の第２段階時に送電ユニット２２０から送出される電力の大きさは、送電ユニット２２０と受電ユニット１１０との位置合わせの完了後に送電ユニット２２０から受電ユニット１１０へ供給される電力よりも小さく設定される。上記第２段階時に送電ユニット２２０から電力を送出するのは、送電ユニット２２０と受電ユニット１１０との位置合わせのためであり、本格的な給電を行なう際の大電力は不要だからである。
【００３０】
次に、上記の車両給電システム１０における非接触給電方法の一例について説明する。この実施の形態では、共鳴法を用いて給電設備２００から車両１００への給電が行なわれる。
【００３１】
図２は、共鳴法による送電の原理を説明するための図である。図２を参照して、この共鳴法では、２つの音叉が共鳴するのと同様に、同じ固有振動数を有する２つのＬＣ共振コイルが電磁場（近接場）において共鳴することによって、一方のコイルから他方のコイルへ電磁場を介して電力が伝送される。
【００３２】
具体的には、高周波電源３１０に一次コイル３２０を接続し、電磁誘導により一次コイル３２０と磁気的に結合される一次自己共振コイル３３０へ１Ｍ〜１０数ＭＨｚの高周波電力を給電する。一次自己共振コイル３３０は、コイル自身のインダクタンスと浮遊容量とによるＬＣ共振器であり、一次自己共振コイル３３０と同じ共振周波数を有する二次自己共振コイル３４０と電磁場（近接場）を介して共鳴する。そうすると、一次自己共振コイル３３０から二次自己共振コイル３４０へ電磁場を介してエネルギー（電力）が移動する。二次自己共振コイル３４０へ移動したエネルギー（電力）は、電磁誘導により二次自己共振コイル３４０と磁気的に結合される二次コイル３５０によって取出され、負荷３６０へ供給される。なお、共鳴法による送電は、一次自己共振コイル３３０と二次自己共振コイル３４０との共鳴強度を示すＱ値がたとえば１００よりも大きいときに実現される。
【００３３】
なお、図１との対応関係については、二次自己共振コイル３４０および二次コイル３５０が図１の受電ユニット１１０に対応し、一次コイル３２０および一次自己共振コイル３３０が図１の送電ユニット２２０に対応する。
【００３４】
図３は、図１に示した車両１００の詳細構成図である。図３を参照して、車両１００は、蓄電装置１５０と、システムメインリレーＳＭＲ１と、昇圧コンバータ１６２と、インバータ１６４，１６６と、モータジェネレータ１７２，１７４と、エンジン１７６と、動力分割装置１７７と、駆動輪１７８とを含む。また、車両１００は、二次自己共振コイル１１２と、二次コイル１１４と、整流器１４０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４２と、システムメインリレーＳＭＲ２と、電圧センサ１９０とをさらに含む。さらに、車両１００は、制御装置１８０と、カメラ１２０と、通信部１３０と、タッチディスプレイ１８２と、駐車支援スイッチ（以下「ＰＡ（Parking  Assist）スイッチ」とも称する。）１８４と、給電要求スイッチ１８６とをさらに含む。
【００３５】
この車両１００は、エンジン１７６およびモータジェネレータ１７４を動力源として搭載する。エンジン１７６およびモータジェネレータ１７２，１７４は、動力分割装置１７７に連結される。そして、車両１００は、エンジン１７６およびモータジェネレータ１７４の少なくとも一方が発生する駆動力によって走行する。エンジン１７６が発生する動力は、動力分割装置１７７によって２経路に分割される。すなわち、一方は駆動輪１７８へ伝達される経路であり、もう一方はモータジェネレータ１７２へ伝達される経路である。
【００３６】
モータジェネレータ１７２は、交流回転電機であり、たとえばロータに永久磁石が埋設された三相交流同期電動機から成る。モータジェネレータ１７２は、動力分割装置１７７によって分割されたエンジン１７６の運動エネルギーを用いて発電する。たとえば、蓄電装置１５０の充電状態（「ＳＯＣ（State  Of  Charge）」とも称され、たとえば、満充電状態に対する百分率で示される。）が予め定められた値よりも低くなると、エンジン１７６が始動してモータジェネレータ１７２により発電が行なわれ、蓄電装置１５０が充電される。
【００３７】
モータジェネレータ１７４も、交流回転電機であり、モータジェネレータ１７２と同様に、たとえばロータに永久磁石が埋設された三相交流同期電動機から成る。モータジェネレータ１７４は、蓄電装置１５０に蓄えられた電力およびモータジェネレータ１７２により発電された電力の少なくとも一方を用いて駆動力を発生する。そして、モータジェネレータ１７４の駆動力は、駆動輪１７８に伝達される。
【００３８】
また、車両の制動時や下り斜面での加速度低減時には、運動エネルギーや位置エネルギーとして車両に蓄えられた力学的エネルギーが駆動輪１７８を介してモータジェネレータ１７４の回転駆動に用いられ、モータジェネレータ１７４が発電機として作動する。これにより、モータジェネレータ１７４は、走行エネルギーを電力に変換して制動力を発生する回生ブレーキとして作動する。そして、モータジェネレータ１７４により発電された電力は、蓄電装置１５０に蓄えられる。
【００３９】
動力分割装置１７７は、サンギヤと、ピニオンギヤと、キャリアと、リングギヤとを含む遊星歯車から成る。ピニオンギヤは、サンギヤおよびリングギヤと係合する。キャリアは、ピニオンギヤを自転可能に支持するとともに、エンジン１７６のクランクシャフトに連結される。サンギヤは、モータジェネレータ１７２の回転軸に連結される。リングギヤはモータジェネレータ１７４の回転軸および駆動輪１７８に連結される。
【００４０】
蓄電装置１５０は、再充電可能な直流電源であり、たとえばリチウムイオンやニッケル水素などの二次電池から成る。蓄電装置１５０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４２から供給される電力を蓄えるほか、モータジェネレータ１７２，１７４によって発電される回生電力も蓄える。そして、蓄電装置１５０は、その蓄えた電力を昇圧コンバータ１６２へ供給する。なお、蓄電装置１５０として大容量のキャパシタも採用可能であり、給電設備２００（図１）から供給される電力やモータジェネレータ１７２，１７４からの回生電力を一時的に蓄え、その蓄えた電力を昇圧コンバータ１６２へ供給可能な電力バッファであれば如何なるものでもよい。
【００４１】
システムメインリレーＳＭＲ１は、蓄電装置１５０と昇圧コンバータ１６２との間に配設される。システムメインリレーＳＭＲ１は、制御装置１８０からの信号ＳＥ１が活性化されると、蓄電装置１５０を昇圧コンバータ１６２と電気的に接続し、信号ＳＥ１が非活性化されると、蓄電装置１５０と昇圧コンバータ１６２との間の電路を遮断する。昇圧コンバータ１６２は、制御装置１８０からの信号ＰＷＣに基づいて、正極線ＰＬ２の電圧を蓄電装置１５０から出力される電圧以上の電圧に昇圧する。なお、この昇圧コンバータ１６２は、たとえば直流チョッパ回路から成る。インバータ１６４，１６６は、それぞれモータジェネレータ１７２，１７４に対応して設けられる。インバータ１６４は、制御装置１８０からの信号ＰＷＩ１に基づいてモータジェネレータ１７２を駆動し、インバータ１６６は、制御装置１８０からの信号ＰＷＩ２に基づいてモータジェネレータ１７４を駆動する。なお、インバータ１６４，１６６は、たとえば三相ブリッジ回路から成る。
【００４２】
二次自己共振コイル１１２は、両端がオープン（非接続）のＬＣ共振コイルであり、給電設備２００の一次自己共振コイル（後述）と電磁場を介して共鳴することにより給電設備２００から受電する。なお、二次自己共振コイル１１２の容量成分は、コイルの浮遊容量とするが、コイルの両端に接続されるコンデンサを設けてもよい。この二次自己共振コイル１１２については、給電設備２００の一次自己共振コイルとの距離や、一次自己共振コイルおよび二次自己共振コイル１１２の共鳴周波数等に基づいて、一次自己共振コイルと二次自己共振コイル１１２との共鳴強度を示すＱ値（たとえば、Ｑ＞１００）およびその結合度を示すκ等が大きくなるようにその巻数が適宜設定される。
【００４３】
二次コイル１１４は、二次自己共振コイル１１２と同軸上に配設され、電磁誘導により二次自己共振コイル１１２と磁気的に結合可能である。この二次コイル１１４は、二次自己共振コイル１１２により受電された電力を電磁誘導により取出して整流器１４０へ出力する。なお、二次自己共振コイル１１２および二次コイル１１４は、図１に示した受電ユニット１１０を形成する。
【００４４】
整流器１４０は、二次コイル１１４によって取出された交流電力を整流する。ＤＣ／ＤＣコンバータ１４２は、制御装置１８０からの信号ＰＷＤに基づいて、整流器１４０によって整流された電力を蓄電装置１５０の電圧レベルに変換して蓄電装置１５０へ出力する。システムメインリレーＳＭＲ２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４２と蓄電装置１５０との間に配設される。システムメインリレーＳＭＲ２は、制御装置１８０からの信号ＳＥ２が活性化されると、蓄電装置１５０をＤＣ／ＤＣコンバータ１４２と電気的に接続し、信号ＳＥ２が非活性化されると、蓄電装置１５０とＤＣ／ＤＣコンバータ１４２との間の電路を遮断する。電圧センサ１９０は、整流器１４０とＤＣ／ＤＣコンバータ１４２との間の電圧ＶＨを検出し、その検出値を制御装置１８０へ出力する。
【００４５】
タッチディスプレイ１８２は、所望の駐車位置に車両１００を誘導して駐車させる制御（以下「駐車支援制御」とも称する。）の実行時、カメラ１２０によって撮影された画像の情報を制御装置１８０から受け、その受けた画像情報を表示する。また、タッチディスプレイ１８２は、上記画像情報を表示するとともに、車両１００の駐車位置を決定するための利用者からの入力を受け付け、その入力された駐車位置情報を制御装置１８０へ出力する。このタッチディスプレイ１８２には、たとえば、カーナビゲーション装置のディスプレイを用いることができる。
【００４６】
制御装置１８０は、アクセル開度や車両速度、その他種々のセンサからの信号に基づいて、昇圧コンバータ１６２およびモータジェネレータ１７２，１７４をそれぞれ駆動するための信号ＰＷＣ，ＰＷＩ１，ＰＷＩ２を生成し、その生成した信号ＰＷＣ，ＰＷＩ１，ＰＷＩ２をそれぞれ昇圧コンバータ１６２およびインバータ１６４，１６６へ出力する。そして、車両の走行時、制御装置１８０は、信号ＳＥ１を活性化してシステムメインリレーＳＭＲ１をオンさせるとともに、信号ＳＥ２を非活性化してシステムメインリレーＳＭＲ２をオフさせる。
【００４７】
また、ＰＡスイッチ１８４および給電要求スイッチ１８６が利用者によりオンされると、制御装置１８０は、カメラ１２０によって撮影された画像の情報をカメラ１２０から受け、その受けた画像情報をタッチディスプレイ１８２へ出力する。さらに、制御装置１８０は、タッチディスプレイ１８２において利用者によって入力された駐車位置の情報をタッチディスプレイ１８２から受ける。また、さらに、制御装置１８０は、電圧センサ１９０によって検出される電圧ＶＨの検出値を電圧センサ１９０から受ける。そして、制御装置１８０は、これらのデータに基づいて、給電設備２００の送電ユニット２２０（図１）へ車両１００を誘導するように、後述の方法により駐車支援制御を実行する。
【００４８】
そして、送電ユニット２２０と車両１００の受電ユニット１１０との位置合わせが完了すると、制御装置１８０は、通信部１３０を介して給電設備２００へ給電指令を送信するとともに、信号ＳＥ２を活性化してシステムメインリレーＳＭＲ２をオンさせる。さらに、制御装置１８０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４２を駆動するための信号ＰＷＤを生成し、その生成した信号ＰＷＤをＤＣ／ＤＣコンバータ１４２へ出力する。これにより、給電設備２００による蓄電装置１５０の充電が開始される。
【００４９】
ＰＡスイッチ１８４は、カメラ１２０およびタッチディスプレイ１８２を用いた駐車支援を利用者が要求するためのスイッチである。また、給電要求スイッチ１８６は、給電設備２００による蓄電装置１５０の充電を利用者が要求するためのスイッチである。
【００５０】
図４は、図３に示した制御装置１８０の機能ブロック図である。図４を参照して、制御装置１８０は、駐車支援ＥＣＵ（Electronic  Control  Unit）４１０と、ステアリングＥＣＵ４２０と、車両ＥＣＵ４３０と、モータ制御ＥＣＵ４４０と、充電ＥＣＵ４５０とを含む。
【００５１】
駐車支援ＥＣＵ４１０は、図示されないＰＡスイッチ１８４および給電要求スイッチ１８６がオンされると、カメラ１２０から受ける画像情報に基づいて、給電設備２００の送電ユニット２２０（図１）へ車両１００を誘導するための制御を実行する。
【００５２】
具体的には、駐車支援ＥＣＵ４１０は、カメラ１２０から受ける画像情報をタッチディスプレイ１８２へ出力するとともに、その画像情報に基づいて送電ユニット２２０を認識する。なお、送電ユニット２２０には、送電ユニット２２０の位置および向きを示す複数の発光部２３０が設けられている。そして、駐車支援ＥＣＵ４１０は、カメラ１２０に映し出された複数の発光部２３０の映像に基づいて送電ユニット２２０との位置関係（おおよその距離および向き）を認識する。
【００５３】
また、駐車支援ＥＣＵ４１０は、タッチディスプレイ１８２において利用者により入力された駐車位置の情報をタッチディスプレイ１８２から受ける。そして、駐車支援ＥＣＵ４１０は、送電ユニット２２０の認識結果およびタッチディスプレイ１８２から受ける駐車位置情報に基づいて、所定速度ＶＳ１で車両１００が後退するように車両ＥＣＵ４３０へ後退指令を出力するとともに、送電ユニット２２０へ適切な向きで車両１００が誘導されるようにステアリングＥＣＵ４２０へ操舵指令を出力する。
【００５４】
また、駐車支援ＥＣＵ４１０は、ステアリングの制御が終了し（すなわち、あとはステアリングを操作することなく後退のみすればよい状態）、予め定められた位置まで車両１００が誘導されると、その旨を車両ＥＣＵ４３０へ通知する。なお、一例として、送電ユニット２２０に車両１００が近づくことによってカメラ１２０の撮影範囲から送電ユニット２２０が所定量外れる位置を、上記の予め定められた位置とすることができる。ステアリングＥＣＵ４２０は、駐車支援ＥＣＵ４１０から受ける操舵指令に基づいて、実際にステアリングの自動制御を行なう。
【００５５】
車両ＥＣＵ４３０は、通常の走行が行なわれるときは、アクセルペダル／ブレーキペダルの操作状況や車両の走行状況等に応じて、モータ制御ＥＣＵ４４０へ制御指令を出力する。
【００５６】
駐車支援制御時においては、車両ＥＣＵ４３０は、駐車支援ＥＣＵ４１０から後退指令を受けると、速度ＶＳ１で車両が後退するようにモータジェネレータ１７４（図３）を駆動するための信号を生成してモータ制御ＥＣＵ４４０へ出力する。
【００５７】
そして、送電ユニット２２０に対して所定位置まで車両１００が誘導されたことを示す通知を駐車支援ＥＣＵ４１０から受けると、車両ＥＣＵ４３０は、受電ユニット１１０の受電状況に基づいて車両１００の速度を制御（減速／停止）する。これにより、送電ユニット２２０と受電ユニット１１０との位置合わせが行なわれる。
【００５８】
具体的には、車両ＥＣＵ４３０は、速度ＶＳ１よりも低い速度ＶＳ２で車両が後退するための信号を生成してモータ制御ＥＣＵ４４０へ出力する。さらに、車両ＥＣＵ４３０は、位置合わせ用の送電を要求する給電指令を通信部１３０を介して給電設備２００へ送信し、給電設備２００からの受電電圧を示す電圧ＶＨ（図３）の検出値を充電ＥＣＵ４５０から受ける。そして、車両ＥＣＵ４３０は、その電圧ＶＨの検出値に基づいて送電ユニット２２０と受電ユニット１１０との距離を推定する。
【００５９】
すなわち、図５に示すような一定の給電電圧（給電設備２００からの出力電圧）に対して、電圧ＶＨは、図６に示すように、送電ユニット２２０と受電ユニット１１０との位置ずれ量（受電ユニット１１０が送電ユニット２２０と対向するときを位置ずれ量０とする。）に応じて変化する。そこで、この図５，６に示される給電電圧および電圧ＶＨ（受電電圧）の関係を予め測定してマップ等を作成しておくことで、電圧ＶＨの検出値に基づいて送電ユニット２２０と受電ユニット１１０との間の距離を推定することができる。そして、予め定められた位置ずれ量の許容値Ｌｔｈに対応する電圧ＶＨの値Ｖｔｈを電圧ＶＨが超えると、車両ＥＣＵ４３０は、車両１００を停止させる。
【００６０】
再び図４を参照して、車両ＥＣＵ４３０は、送電ユニット２２０と受電ユニット１１０との距離の推定結果に基づいて、車両１００の減速や停止を指示する指令をモータ制御ＥＣＵ４４０へ出力する。また、車両ＥＣＵ４３０は、送電ユニット２２０と受電ユニット１１０との位置合わせが完了し、車両１００が停止すると、シフト位置をパーキングレンジ（以下「Ｐレンジ」とも称する。）に設定する。その後、車両ＥＣＵ４３０は、蓄電装置１５０を充電するための給電指令を通信部１３０を介して給電設備２００へ送信するとともに、蓄電装置１５０の充電の開始を指示する指令を充電ＥＣＵ４５０へ出力する。
【００６１】
モータ制御ＥＣＵ４４０は、車両ＥＣＵ４３０からの指令に基づいて、モータジェネレータ１７２，１７４および昇圧コンバータ１６２を制御する。詳しくは、モータ制御ＥＣＵ４４０は、モータジェネレータ１７２，１７４および昇圧コンバータ１６２を駆動するための信号を生成してそれぞれインバータ１６４，１６６および昇圧コンバータ１６２へ出力する。
【００６２】
充電ＥＣＵ４５０は、給電設備２００からの受電電圧を示す電圧ＶＨの検出値を電圧センサ１９０（図３）から受け、その受けた値を車両ＥＣＵ４３０へ出力する。また、充電ＥＣＵ４５０は、車両ＥＣＵ４３０から充電開始指令を受けると、システムメインリレーＳＭＲ２へ出力される信号ＳＥ２を活性化することによってシステムメインリレーＳＭＲ２をオンさせる。そして、充電ＥＣＵ４５０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４２を駆動するための信号を生成してＤＣ／ＤＣコンバータ１４２へ出力する。これにより、蓄電装置１５０の充電が実行される。
【００６３】
この制御装置１８０においては、駐車支援ＥＣＵ４１０およびステアリングＥＣＵ４２０によって第１の誘導制御部４６０が構成される。第１の誘導制御部４６０は、カメラ１２０により撮影された画像に基づいて車両１００のステアリングを制御することにより、給電設備２００の送電ユニット２２０へ車両１００を誘導する（操舵モード）。また、車両ＥＣＵ４３０、モータ制御ＥＣＵ４４０および充電ＥＣＵ４５０によって第２の誘導制御部４７０が構成される。第２の誘導制御部４７０は、受電ユニット１１０の受電状況（電圧ＶＨ）に基づいて車両１００の速度を制御（減速／停止）することにより、送電ユニット２２０と受電ユニット１１０との位置合わせを行なう（減速／停止モード）。
【００６４】
さらに、この制御装置１８０においては、第１の誘導制御部４６０によるステアリングの制御が終了した後（あとはステアリング操作を行なうことなく後退のみすればよい状態）、第２の誘導制御部４７０による速度制御（減速／停止）が実行される。このように、この制御装置１８０においては、カメラ１２０の画像に基づくステアリングの制御が第１の誘導制御部４６０により実行され、受電ユニット１１０の受電状況に基づく速度制御（減速／停止）が第２の誘導制御部４７０により実行される。これにより、両制御が互いに干渉することがないので各制御の制御精度が向上し、その結果、駐車精度が向上する。
【００６５】
図７は、図３に示した制御装置１８０により実行される駐車支援制御の手順を示すフローチャートである。図７を参照して、制御装置１８０は、ＰＡスイッチ１８４および給電要求スイッチ１８６が利用者によりオンされたか否かを判定する（ステップＳ１０）。これらのスイッチがオンされていないと判定されたときは（ステップＳ１０においてＮＯ）、制御装置１８０は、以降の一連の処理を実行することなくステップＳ１１０へ処理を移行する。
【００６６】
ステップＳ１０においてＰＡスイッチ１８４および給電要求スイッチ１８６がオンされたと判定されると（ステップＳ１０においてＹＥＳ）、制御装置１８０は、タッチディスプレイ１８２の画面上において利用者により車両１００の駐車位置が決定されたか否かを判定する（ステップＳ２０）。
【００６７】
そして、タッチディスプレイ１８２において駐車位置が決定されると（ステップＳ２０においてＹＥＳ）、制御モードが操舵モードとなり、制御装置１８０は、カメラ１２０からの画像情報に基づいて、上述の駐車支援ＥＣＵ４１０およびステアリングＥＣＵ４２０から成る第１の誘導制御部４６０による自動操舵運転を実行する（ステップＳ３０）。
【００６８】
次いで、制御装置１８０は、給電設備２００の送電ユニット２２０に対して所定位置まで車両１００が誘導されたか否かを判定する（ステップＳ４０）。たとえば、タッチディスプレイ１８２に映し出された送電ユニット２２０が撮影範囲から所定量外れたとき、上記所定位置まで誘導されたものと判定される。
【００６９】
ステップＳ４０において所定位置に到達したものと判定されると（ステップＳ４０においてＹＥＳ）、制御モードが操舵モードから減速／停止モードに切替わる。そして、制御装置１８０は、受電ユニット１１０による給電設備２００からの受電電圧（電圧ＶＨ）に基づいて、上述の車両ＥＣＵ４３０、モータ制御ＥＣＵ４４０および充電ＥＣＵ４５０から成る第２の誘導制御部４７０による速度制御（減速／停止）を開始する（ステップＳ５０）。
【００７０】
すなわち、制御装置１８０は、減速指令を生成し、上記自動操舵運転時の速度ＶＳ１からそれよりも低い速度ＶＳ２に車両１００を減速させる（ステップＳ６０）。さらに、制御装置１８０は、受電電圧を示す電圧ＶＨが予め定められたしきい値Ｖｔｈ（図６）を超えたか否かを判定する（ステップＳ７０）。そして、電圧ＶＨがしきい値Ｖｔｈを超えたと判定されると（ステップＳ７０においてＹＥＳ）、制御装置１８０は、停止指令を生成し、車両１００を停止させる（ステップＳ８０）。
【００７１】
車両１００が停止すると、制御装置１８０は、Ｐレンジスイッチをオンさせることによってシフト位置をＰレンジに設定する（ステップＳ９０）。その後、制御装置１８０は、給電設備２００へ給電指令を送信し、給電設備２００による蓄電装置１５０の充電を開始する（ステップＳ１００）。
【００７２】
図８は、車両１００の駐車支援制御実行時における主な信号の波形図である。図８を参照して、時刻ｔ１以前は、第１の誘導制御部４６０（図３）によるステアリング制御が行なわれているものとする（操舵モード）。なお、操舵モードにおける車両１００の後退速度は、ＶＳ１に設定されている。
【００７３】
時刻ｔ１において、操舵モードにおいて、送電ユニット２２０に対して所定位置まで車両１００が誘導されると、操舵モードから減速／停止モードに制御モードが切替わり、第２の誘導制御部４７０（図３）による車両１００の速度制御が実行される。このタイミングで、車両１００の後退速度は、ＶＳ１よりも低いＶＳ２に減速される。
【００７４】
車両１００の受電ユニット１１０が給電設備２００の送電ユニット２２０に近づくにつれて、給電設備２００からの受電電圧を示す電圧ＶＨが上昇する。そして、時刻ｔ２において電圧ＶＨがしきい値Ｖｔｈに達すると、送電ユニット２２０と受電ユニット１１０との位置ずれ量が許容範囲内になったものと判断され、設定車速が０となって車両１００が停止する。
【００７５】
その後、時刻ｔ３において、制御装置１８０によりＰレンジスイッチがオンされることによってシフト位置がＰレンジに設定される。そして、時刻ｔ４において、減速／停止モードから充電モードに制御モードが切替わり、給電設備２００から蓄電装置１５０の充電を指示する充電指令がオンされる。
【００７６】
以上のように、この実施の形態においては、駐車支援制御の実行時、カメラ１２０によって撮影された画像に基づく車両１００のステアリングの制御が第１の誘導制御部４６０によって実行される。送電ユニット２２０に対して所定位置まで車両１００が誘導されると、受電ユニット１１０の受電状況（電圧ＶＨ）に基づいて送電ユニット２２０と受電ユニット１１０との間の距離（位置ずれ量）が推定される。そして、その推定結果に基づいて第２の誘導制御部４７０により車両速度が制御される。これにより、両制御が互いに干渉することがなく、各制御の制御精度が向上する。したがって、この実施の形態によれば、給電設備２００に対する車両１００の駐車精度が向上する。
【００７７】
なお、上記の実施の形態においては、車両１００の減速は段階的に行なわれるものとしたが（速度ＶＳ１→ＶＳ２→０）、送電ユニット２２０と受電ユニット１１０との間の距離に応じて車両１００を減速してもよい。
【００７８】
図９は、車両１００の減速パターンの一例を示した図である。図９を参照して、受電電圧を示す電圧ＶＨに基づき推定される送電ユニット２２０と受電ユニット１１０との間の距離が減少するに従って、車両１００も減速する。なお、時刻ｔ１は、第２の誘導制御部４７０による制御が開始されるタイミングであり、時刻ｔ２において送電ユニット２２０と受電ユニット１１０との間の距離が許容範囲内になると、車速が０に設定される。
【００７９】
また、上記においては、受電ユニット１１０による受電状況に基づいて送電ユニット２２０と受電ユニット１１０との間の距離が推定され、その推定結果に基づいて車両１００の速度制御（減速／停止）を実施するものとした。ここで、車両１００のオーバーランを確実に回避するために、第２の誘導制御部４７０による車両１００の速度制御が開始されてからの車両１００の移動距離を車速等から算出し、その算出された移動距離が予め定められた値を超えたときは、車両を停止させるようにしてもよい。
【００８０】
図１０は、オーバーラン回避制御の手順を示すフローチャートである。図１０を参照して、制御装置１８０は、制御モードが減速／停止モードであるか否かを判定する（ステップＳ２１０）。そして、制御モードが減速／停止モードであると判定されると（ステップＳ２１０においてＹＥＳ）、制御装置１８０は、図示されないセンサによって検出される車速あるいはモータジェネレータ１７４（図３）の回転数から算出される車速に演算周期ΔＴを乗算することによって、時間ΔＴの間に車両１００が移動した距離を算出する（ステップＳ２２０）。
【００８１】
次いで、制御装置１８０は、ステップＳ２２０において算出された距離を積算し、制御モードが減速／停止モードに切替わってからの車両１００の移動距離を算出する（ステップＳ２３０）。そして、制御装置１８０は、ステップＳ２３０において算出された距離積算値が予め定められたしきい値よりも大きいか否かを判定する（ステップＳ２４０）。距離積算値がしきい値以下のときは（ステップＳ２４０においてＮＯ）、ステップＳ２３０へ処理が戻される。
【００８２】
そして、ステップＳ２４０において距離積算値がしきい値を超えたと判定されると（ステップＳ２４０においてＹＥＳ）、制御装置１８０は、車速を０に設定する（ステップＳ２５０）。
【００８３】
図１１は、オーバーラン回避制御に伴なう主な信号の波形図である。図１１を参照して、時刻ｔ１において、制御モードが操舵モードから減速／停止モードに切替わると、第２の誘導制御部４７０による車両１００の速度制御が開始される。そうすると、設定車速がＶＳ１からＶＳ２に切替わるとともに、車速検出値（または算出値）を用いた移動距離（距離計測値）の演算が開始される。
【００８４】
そして、時刻ｔ５において距離計測値が予め定められた値ＬＳに達すると、到達フラグがオンされ、設定車速が０となる。これにより、車両１００が停止する。
【００８５】
なお、上記の実施の形態においては、給電設備２００に対して車両１００が後方駐車されることを前提にカメラ１２０が車両後部に配設されるものとしたが、給電設備２００に対して車両１００が前方駐車される場合には、カメラ１２０は車両前部に配設されてもよい。
【００８６】
また、上記においては、共鳴法を用いて給電設備２００から車両１００へ非接触で送電するものとしたが、給電設備２００から車両１００への送電手法は、必ずしも共鳴法に限定されるものではなく、その他の非接触送電手法である、電磁誘導を用いた送電や、マイクロ波を用いた送電であってもよい。なお、これらの送電手法においても、給電設備２００から車両１００への給電状況に基づいて送電ユニット２２０と受電ユニット１１０との距離を推定することが可能である。
【００８７】
また、上記においては、発光部２３０に基づいて送電ユニット２２０の位置および方向を画像認識するものとしたが、発光部２３０を設けることなく送電ユニット２２０の形状等を画像認識してもよい。なお、上記の実施の形態のように発光部２３０を設けることによって、夜間においても送電ユニット２２０の位置および方向を認識することが可能である。
【００８８】
また、上記においては、車両１００として、動力分割装置１７７によりエンジン１７６の動力を分割して駆動輪１７８とモータジェネレータ１７２とに伝達可能なシリーズ／パラレル型のハイブリッド車について説明したが、この発明は、その他の形式のハイブリッド車にも適用可能である。すなわち、たとえば、モータジェネレータ１７２を駆動するためにのみエンジン１７６を用い、モータジェネレータ１７４でのみ車両の駆動力を発生する、いわゆるシリーズ型のハイブリッド車や、エンジン１７６が生成した運動エネルギーのうち回生エネルギーのみが電気エネルギーとして回収されるハイブリッド車、エンジンを主動力として必要に応じてモータがアシストするモータアシスト型のハイブリッド車などにもこの発明は適用可能である。
【００８９】
さらに、この発明は、エンジン１７６を備えずに電力のみで走行する電気自動車や、直流電源として蓄電装置１５０に加えて燃料電池をさらに備える燃料電池車にも適用可能である。また、この発明は、昇圧コンバータ１６２を備えない車両や、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４２を備えない車両にも適用可能である。
【００９０】
今回開示された実施の形態は、すべ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。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００９１】
１０  車両給電システム、１００  車両、１１０  受電ユニット、１１２，３４０  二次自己共振コイル、１１４，３５０  二次コイル、１２０  カメラ、１３０，２４０  通信部、１４０  整流器、１４２  ＤＣ／ＤＣコンバータ、１５０  蓄電装置、１６２  昇圧コンバータ、１６４，１６６  インバータ、１７２，１７４  モータジェネレータ、１７６  エンジン、１７７  動力分割装置、１７８  駆動輪、１８０  制御装置、１８２  タッチディスプレイ、１８４  ＰＡスイッチ、１８６  給電要求スイッチ、１９０  電圧センサ、２００  給電設備、２１０  電源装置、２２０  送電ユニット、２３０  発光部、３１０  高周波電源、３２０  一次コイル、３３０  一次自己共振コイル、３６０  負荷、４１０  駐車支援ＥＣＵ、４２０  ステアリングＥＣＵ、４３０  車両ＥＣＵ、４４０  モータ制御ＥＣＵ、４５０  充電ＥＣＵ、４６０  第１の誘導制御部、４７０  第２の誘導制御部、ＳＭＲ１，ＳＭＲ２  システムメインリレー。
【図１】
0005408343.tif 000002
【図２】
0005408343.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0005408343.tif 000007
【図７】
0005408343.tif 000008
【図８】
0005408343.tif 000009
【図９】
0005408343.tif 000010
【図１０】
0005408343.tif 000011
【図１１】
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