(57)【要約】【課題】バッテリの充電を速やかに開始することに貢献する車載非接触受電装置を提供する。【解決手段】車両１の受電装置７０は、車幅方向に並べられた状態で車両１の後方端部に取り付けられ、路面側に設置された給電コイル１０１の磁界を検知する右側コイル７２および左側コイル７３と、車両１前方端部に取り付けられた受電コイル７１と、車両１の旋回動作を制御するための指令信号をステアリング制御装置に出力する充電制御装置７４とを備えている。充電制御装置７４は、右側コイル７２が給電コイル１０１を通過するときの右側コイル７２の出力電圧と、左側コイル７３が給電コイル１０１を通過するときの左側コイル７３の出力電圧との差に基づいて、車幅方向において受電コイル７１の位置と給電コイル１０１の位置とが一致するように指令信号を生成する。【選択図】図２
2015159649.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両に搭載され、充電エリアに設置または埋設された給電コイルが形成する磁界を受けてバッテリを充電する車載非接触受電装置であって、
前記車両の車幅方向において前記車両の車幅の中心の右側の部分において前記給電コイルが形成する磁界に応じて出力が変化し、前記車幅方向において前記車両の車幅の中心の左側の部分において前記給電コイルが形成する磁界に応じて出力が変化する磁気検出部と、
前記車両の前後方向において前記磁気検出部と離れた場所に配置される受電コイルと、
前記車両に搭載され、前記車両の車輪の転舵角を変化させるステアリング装置、および、前記車両に搭載され、前記車両の車輪を駆動する車両駆動装置のそれぞれに指令信号を出力する制御装置と
を有し、
前記制御装置は、
前記磁気検出部において、前記車両の車幅の中心の右側の部分の前記給電コイルが形成した磁界に応じた出力と前記車両の車幅の中心の左側の部分の前記給電コイルが形成した磁界に応じた出力との差に基づいて、前記受電コイルが前記給電コイルに対して所定の範囲内に配置されるように前記指令信号を生成する
車載非接触受電装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記車両が自動走行により前記充電エリアに駐車するための制御を実行していることに基づいて、前記磁気検出部において、前記車両の車幅の中心の右側の部分の前記給電コイルが形成した磁界に応じた出力と前記車両の車幅の中心の左側の部分の前記給電コイルが形成した磁界に応じた出力とを取得し、取得したそれらの出力に基づいて前記指令信号を生成する
請求項１に記載の車載非接触受電装置。
【請求項３】
車両に搭載され、充電エリアに配置または埋設された給電コイルが形成する磁界を受けてバッテリを充電する車載非接触受電装置であって、
前記車両の車幅方向において前記車両の車幅の中心の右側の部分において前記給電コイルが形成する磁界に応じて出力が変化し、前記車幅方向において前記車両の車幅の中心の左側の部分において前記給電コイルが形成する磁界に応じて出力が変化する磁気検出部と、
前記車両の前後方向において前記磁気検出部と離れた場所に配置される受電コイルと、
運転者に情報を提供する情報提供装置に指令信号を出力する制御装置と
を有し、
前記制御装置は、
前記磁気検出部において、前記車両の車幅の中心の右側の部分の前記給電コイルが形成した磁界に応じた出力と前記車両の車幅の中心の左側の部分の前記給電コイルが形成した磁界に応じた出力との差に基づいて、前記受電コイルと前記給電コイルとのずれの大きさに関する情報を含む前記指令信号を生成する
車載非接触受電装置。
【請求項４】
前記受電コイルが、前記車両の前方端部および後方端部の一方に配置され、
前記磁気検出部が、前記車両の前方端部および後方端部の他方に配置される
請求項１〜３のいずれか一項に記載の車載非接触受電装置。
【請求項５】
前記磁気検出部は、前記車両の車幅の中心の右側の部分において前記給電コイルが形成する磁界に応じて出力が変化する右側検出部、および、前記右側検出部とは個別に形成され、前記車両の車幅の中心の左側の部分において前記給電コイルが形成する磁界に応じて出力が変化する左側検出部を有し、
前記右側検出部および前記左側検出部は、前記車幅方向において前記車両の車幅の中心をまたぐように並べられている
請求項１〜４のいずれか一項に記載の車載非接触受電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のバッテリを充電する車載非接触受電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両用のワイヤレス充電システムによれば、電気自動車等に搭載されたバッテリを非接触電力伝送により充電することができる。このシステムは、主として、充電エリアに設置または埋設された非接触送電装置、および、車両に搭載された非接触受電装置を有し、電磁誘導方式または磁気共鳴方式の電力伝送方法により非接触送電装置から非接触受電装置に電力を伝送する。
【０００３】
これらの電力伝送方法による送電効率は、非接触送電装置と非接触受電装置との距離に依存する。このため、ワイヤレス充電システムにより車両のバッテリを充電する場合には、非接触送電装置に対する非接触受電装置の位置が所定の範囲に収められるように、充電エリアにおける車両の位置を調整することが求められる。
【０００４】
従来の非接触受電装置は、そのような位置の調整を支援するため、給電コイルと受電コイルとのずれを検知する磁気検出部を有し、その検知結果を、運転者に情報を提供するための表示装置（情報提供装置）に出力する。
【０００５】
特許文献１は、給電コイルと受電コイルとのずれを運転者に提供する非接触受電装置の一例を開示している。この非接触受電装置は、受電コイルに接続されたサーチコイルを有し、サーチコイルの検知結果に基づいて、給電コイルと受電コイルとのずれを算出し、その結果を表示装置に表示させる。このため、運転者は、車両を充電エリアに駐車したときに表示装置に表示された情報から、給電コイルと受電コイルとの位置がずれていることを確認したとき、その情報に基づいて車両の位置を調整することにより、各コイルのずれを解消することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１２−１７５７９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１の非接触受電装置を搭載した車両によれば、車両が充電エリアに駐車されたときに、給電コイルと受電コイルとのずれに関する情報が運転者に提供される。このため、受電コイルが給電コイルに対して車幅方向にずれているとき、運転者は、そのずれが解消されるように、一旦駐車した車両を再び運転し、車両の位置を左右方向に移動させる必要がある。車両の左右方向を移動させる運転は、ステアリングホイールの操作をともなうため、車両を前後方向に移動させる運転と比較して時間がかかる。このため、バッテリの充電が開始されるまでに長い時間がかかるおそれがある。なお、ここでは、電磁誘導方式に基づいて伝送される電力を受ける特許文献１の非接触受電装置を例に、その課題について検討しているが、磁気共鳴方式に基づいて伝送される電力を受ける非接触受電装置についても同様の問題が存在している。
【０００８】
本発明の目的は、バッテリの充電を速やかに開始することに貢献する車載非接触受電装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
〔１〕本車載非接触受電装置の独立した一形態によれば、車両に搭載され、充電エリアに設置または埋設された給電コイルが形成する磁界を受けてバッテリを充電する車載非接触受電装置であって、前記車両の車幅方向において前記車両の車幅の中心の右側の部分において前記給電コイルが形成する磁界に応じて出力が変化し、前記車幅方向において前記車両の車幅の中心の左側の部分において前記給電コイルが形成する磁界に応じて出力が変化する磁気検出部と、前記車両の前後方向において前記磁気検出部と離れた場所に配置される受電コイルと、前記車両に搭載され、前記車両の車輪の転舵角を変化させるステアリング装置、および、前記車両に搭載され、前記車両の車輪を駆動する車両駆動装置のそれぞれに指令信号を出力する制御装置とを有し、前記制御装置は、前記磁気検出部において、前記車両の車幅の中心の右側の部分の前記給電コイルが形成した磁界に応じた出力と前記車両の車幅の中心の左側の部分の前記給電コイルが形成した磁界に応じた出力との差に基づいて、前記受電コイルが前記給電コイルに対して所定の範囲内に配置されるように前記指令信号を生成する。
【００１０】
本車載非接触受電装置を搭載した車両が、充電エリアに駐車されるとき、車両がその前方端部または後方端部から充電エリアに進入する。本車載非接触受電装置によれば、磁気検出部と受電コイルとが車両の前後方向において離れて配置されているため、例えば、車両において磁気検出部が搭載されている部分が、車両において受電コイルが搭載されている部分よりも先に充電エリアに進入する。このため、磁気検出部が、受電コイルよりも先に、給電コイルが形成している磁界と鎖交する。
【００１１】
そのとき、受電コイルが給電コイルに対して車幅方向にずれている場合、磁気検出部において、給電コイルが形成した磁界における車両の車幅の中心の右側の部分と鎖交する度合、および、給電コイルが形成した磁界における車両の車幅の中心の左側の部分と鎖交する度合が互いに異なるため、磁気検出部の各出力の差にそのような相違が反映される。このため、制御装置は、各磁気検出部の出力の差に基づいて、受電コイルが給電コイルに対して所定の範囲内に配置されるように、車両を移動させる方向および移動させる量を算出することができる。そして、制御装置が、そのような情報が反映された指令信号を、ステアリング装置および車両駆動装置に出力することにより、それらの装置がその指令信号に基づいて駆動する。そして、受電コイルが給電コイルに対して所定の範囲内に配置されるように車両が移動し、充電エリアにおける車両の駐車が完了した後、給電コイルから受電コイルへの送電が開始され、バッテリが充電される。
【００１２】
このように、本車載非接触受電装置を搭載した車両によれば、車両が充電エリアに駐車される過程において、給電コイルに対する受電コイルのずれが解消される。このため、車両が充電エリアに一旦駐車されたときに、給電コイルと受電コイルとのずれを検知する従来の車載非接触受電装置と比較して、充電エリアにおける車両の駐車が早期に完了する。このため、バッテリの充電が速やかに開始される。
【００１３】
なお、磁気検出部は、１個の磁気検出部の形態と、車幅方向において車両の車幅の中心の左側に配置された磁気検出部と、車幅方向において車両の車幅の中心の右側に配置された磁気検出部との複数の磁気検出部を有する形態とを含む。
【００１４】
〔２〕前記車載非接触受電装置に従属した一形態によれば、前記制御装置は、前記車両が自動走行により前記充電エリアに駐車するための制御を実行していることに基づいて、前記磁気検出部において、前記車両の車幅の中心の右側の部分の前記給電コイルが形成した磁界に応じた出力と前記車両の車幅の中心の左側の部分の前記給電コイルが形成した磁界に応じた出力とを取得し、取得したそれらの出力に基づいて前記指令信号を生成する。
【００１５】
本車載非接触受電装置によれば、制御装置が磁気検出部の各出力に基づいて指令信号を生成するためトリガが、運転者によるスイッチ等の操作を必要としないため、そのような操作を必要とする場合と比較して、より確実に制御装置による指令信号の生成が開始される。このため、バッテリの充電が一層速やかに開始される。
【００１６】
〔３〕本車載非接触受電装置の独立した一形態によれば、車両に搭載され、充電エリアに配置または埋設された給電コイルが形成する磁界を受けてバッテリを充電する車載非接触受電装置であって、前記車両の車幅方向において前記車両の車幅の中心の右側の部分において前記給電コイルが形成する磁界に応じて出力が変化し、前記車幅方向において前記車両の車幅の中心の左側の部分において前記給電コイルが形成する磁界に応じて出力が変化する磁気検出部と、前記車両の前後方向において前記磁気検出部と離れた場所に配置される受電コイルと、運転者に情報を提供する情報提供装置に指令信号を出力する制御装置とを有し、前記制御装置は、前記磁気検出部において、前記車両の車幅の中心の右側の部分の前記給電コイルが形成した磁界に応じた出力と前記車両の車幅の中心の左側の部分の前記給電コイルが形成した磁界に応じた出力との差に基づいて、前記受電コイルと前記給電コイルとのずれの大きさに関する情報を含む前記指令信号を生成する。
【００１７】
本車載非接触受電装置を搭載した車両の前方端部または後方端部が、充電エリアに進入した場合に、受電コイルが給電コイルに対して車幅方向にずれているとき、磁気検出部の各出力の差にそのようなずれが反映される。このため、制御装置は、磁気検出部の各出力の差に基づいて、受電コイルと給電コイルとのずれの大きさに関する情報を算出することができる。そして、制御装置が、そのような情報が反映された指令信号を、情報提供装置に出力することにより、情報提供装置がその指令信号に対応した情報を出力する。このため、運転者は、情報提供装置から提供される情報に基づいて、受電コイルを給電コイルに対して所定の範囲内に配置するために必要な車両の移動方向または移動量を把握できる。そして、受電コイルが給電コイルに対して所定の範囲内に配置されるように車両が移動し、充電エリアにおける車両の駐車が完了した後、給電コイルから受電コイルへの送電が開始され、バッテリが充電される。
【００１８】
このように、本車載非接触受電装置を搭載した車両によれば、車両が充電エリアに駐車される過程において、給電コイルに対する受電コイルのずれが解消される。このため、車両が充電エリアに一旦駐車されたときに、給電コイルと受電コイルとのずれを検知する従来の車載非接触受電装置と比較して、充電エリアにおける車両の駐車が早期に完了する。このため、バッテリの充電が速やかに開始される。
【００１９】
〔４〕前記車載非接触受電装置に従属した一形態によれば、前記受電コイルが、前記車両の前方端部および後方端部の一方に配置され、前記磁気検出部が、前記車両の前方端部および後方端部の他方に配置される。
【００２０】
本車載非接触受電装置によれば、例えば、受電コイルおよび磁気検出部が、車両の前後方向における中心付近に配置される場合と比較して、車両の前後方向における受電コイルと磁気検出部との距離が長くなる。このため、磁気検出部が給電コイルの磁界と鎖交してから、充電エリアにおける車両の駐車が完了するまでに、車両が移動し得る距離が長くなる。このため、受電コイルを給電コイルに対して所定の範囲内に配置するために、車両が移動し得る範囲が広くなる。
【００２１】
〔５〕前記車載非接触受電装置に従属した一形態によれば、前記磁気検出部は、前記車両の車幅の中心の右側の部分において前記給電コイルが形成する磁界に応じて出力が変化する右側検出部、および、前記右側検出部とは個別に形成され、前記車両の車幅の中心の左側の部分において前記給電コイルが形成する磁界に応じて出力が変化する左側検出部を有し、前記右側検出部および前記左側検出部は、前記車幅方向において前記車両の車幅の中心をまたぐように並べられている。
【００２２】
本車載非接触受電装置によれば、車幅方向に並べられた右側検出部および左側検出部により給電コイルの磁界を同時に検出することができる。このため、車両の前後方向における右側検出部と給電コイルとの位置と、左側検出部と給電コイルとの位置とが等しい状態で各検出部が給電コイルの磁界を検出することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本車載非接触受電装置によれば、バッテリの充電を速やかに開始することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施形態の車両の構成図。
【図２】実施形態の受電装置および給電装置の構成図。
【図３】実施形態の充電制御の処理手順を示すフローチャート。
【図４】実施形態の車両の駐車過程を示す模式図であり、（ａ）は車両が充電エリアに進入開始した状態の模式図、（ｂ）は車両の一部が給電コイルを通過する状態の模式図、（ｃ）は車両の駐車が完了した状態の模式図。
【図５】実施形態の位置調整制御の処理手順を示すフローチャート。
【図６】実施形態の各コイルの出力電圧と各コイルの位置との関係を示すグラフ。
【図７】実施形態の各コイルの出力電圧のピーク差と受電コイルの位置および給電コイルの位置とのずれ量との関係を示すマップ。
【図８】変形例の車両の構成図。
【図９】変形例の車両の構成図。
【図１０】変形例の車両の検出コイルおよびその周辺の構成図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
図１および図２を参照して、車両１の構成について説明する。
図１に示されるように、車両１は、ステアリングホイール２３の操作により転舵輪である前輪９１を転舵させるステアリング装置１０、車両１の駆動源である車両駆動装置５０、車両駆動装置５０に電力を供給する蓄電装置６０、および、蓄電装置６０を充電させる車載非接触受電装置である受電装置７０を有している。
【００２６】
ステアリング装置１０は、ステアリングホイール２３が接続された操舵機構２０、前輪９１を転舵させる転舵機構３０、ならびに、操舵機構２０および転舵機構３０を制御するステアリング制御装置４０を有している。ステアリング装置１０は、操舵機構２０と転舵機構３０とが機械的に連結されていないステアバイワイヤ方式である。
【００２７】
操舵機構２０は、ステアリングホイール２３に接続されたステアリングシャフト２１、および、ステアリングホイール２３の回転位置を中立位置に近づける方向に作用するトルクである反力トルクをステアリングシャフト２１に付与する反力モータ２２を有している。反力モータ２２は、ステアリングシャフト２１に取り付けられている。なお、中立位置は、前輪９１および後輪９２が図中の一点鎖線Ｌ１に平行する車両１の前後方向に平行するときのステアリングホイール２３の回転位置である。
【００２８】
転舵機構３０は、タイロッド３２等を介して前輪９１を転舵させるラックシャフト３１、ラックシャフト３１の長手方向にラックシャフト３１を移動させる力を付与する転舵モータ３３、および、転舵モータ３３の回転をラックシャフト３１の長手方向の移動に変換する運動変換機構３４を有している。運動変換機構３４の一例は、ボールねじ機構である。この転舵機構３０によれば、運動変換機構３４により転舵モータ３３のロータの回転がラックシャフト３１の長手方向の移動に変換される。そして、ラックシャフト３１がその長手方向に移動することによりタイロッド３２等を介して前輪９１が転舵する。
【００２９】
ステアリング制御装置４０には、車速に応じた信号を出力する車速センサ８１、ステアリングシャフト２１に加えられたトルクである操舵トルクに応じた信号を出力するトルクセンサ８２、および、ステアリングホイール２３の回転角である操舵角に応じた信号を出力する操舵角センサ８３が電気的に接続されている。ステアリング制御装置４０は、車速および操舵トルクに基づいて反力モータ２２を制御し、操舵角に基づいて転舵モータ３３を制御する。
【００３０】
蓄電装置６０は、バッテリである二次電池６１、および、二次電池６１の電圧を検出する電圧センサ６２を有している。二次電池６１の一例は、電気二重層キャパシタである。電圧センサ６２は、受電装置７０の充電制御装置７４に電気的に接続されている。
【００３１】
図２に示されるように、受電装置７０および給電装置１００は、非接触状態により受電装置７０と給電装置１００との間で電力を伝送するワイヤレス充電システムを構成している。
【００３２】
給電装置１００は、一例として駐車場の充電エリアＣＡ（図４参照）に設置されている。給電装置１００は、路面に埋め込まれている。給電装置１００は、磁界を生成する給電コイル１０１、給電コイル１０１への電力の供給を制御する給電制御装置１０２を有している。給電装置１００は、交流電源１０８に電気的に接続されている。
【００３３】
給電コイル１０１は、磁性体からなる円柱状のコアに導電線が巻き付けられている。給電コイル１０１は、給電制御装置１０２と電気的に接続されている。
給電制御装置１０２は、交流電源１０８の交流電力を直流電力に変換する電源回路１０３、直流電力を予め設定された基準周波数の交番電力に変換して給電コイル１０１に供給するインバータ回路１０４、および、給電コイル１０１に直列に接続されたコンデンサ１０５を有している。また給電制御装置１０２は、インバータ回路１０４を制御する給電制御部１０６、および、無線により受電装置７０と通信する給電通信部１０７を有している。給電コイル１０１およびコンデンサ１０５により１次側共振回路を構成している。
【００３４】
図１に示されるように、受電装置７０は、給電コイル１０１の磁界と鎖交する受電コイル７１、および、給電コイル１０１の磁界に応じて出力が変化する磁気検出部７０Ａ、蓄電装置６０への充電を制御する充電制御装置７４を有している。また、受電装置７０は、充電制御装置７４による蓄電装置６０への充電を開始するための充電スイッチ７９を有している。充電スイッチ７９は、充電制御装置７４と電気的に接続されている。
【００３５】
受電コイル７１は、磁性体からなる円柱状のコアに導電線が巻き付けられている。受電コイル７１は、車両１の前方端部、かつ、車幅方向の中央部に取り付けられている。受電コイル７１の中心ＣＰは、車幅の中心に位置している。受電コイル７１は、充電制御装置７４と電気的に接続されている。
【００３６】
磁気検出部７０Ａは、右側検出部としての右側コイル７２、左側検出部としての左側コイル７３を有している。各コイル７２，７３は、車両１の後方端部に取り付けられている。各コイル７２，７３は、車幅方向において一点鎖線Ｌ１により示される車幅の中心をまたぐように並べられている。各コイル７２，７３は、車幅の中心に対して車幅方向に対称に配置されている。
【００３７】
右側コイル７２は、磁性体からなる円柱状のコアに導電線が巻き付けられている。左側コイル７３も右側コイル７２と同様に構成されている。右側コイル７２および左側コイル７３は、導電線の太さ、導電線の巻回数、ならびに、コアの材質および形状等の仕様が同一である。
【００３８】
図２に示されるように、右側コイル７２は、右側コイル７２に発生したノイズを平滑化するためのコンデンサ７２Ａが並列に接続されている。コンデンサ７２Ａの下流側には、右側コイル７２の交番電力を直流電力に変換する整流回路７２Ｂが接続されている。整流回路７２Ｂは、充電制御装置７４と電気的に接続されている。左側コイル７３は、右側コイル７２と同様にコンデンサ７３Ａおよび整流回路７３Ｂが接続されている。
【００３９】
充電制御装置７４は、受電コイル７１に生成された交流電力を整流する整流回路７５、受電コイル７１に並列に接続されたコンデンサ７６、マイコンからなる充電制御部７７、および、無線により給電装置１００と通信する充電通信部７８を有している。受電コイル７１およびコンデンサ７６により２次側共振回路を構成している。
【００４０】
充電制御装置７４は、蓄電装置６０への充電を制御する充電制御と、受電コイル７１の中心ＣＰが給電コイル１０１の中心ＤＰに一致するようにステアリング制御装置４０および車両駆動装置５０を制御するための位置調整制御とを実行する。
【００４１】
図２を参照して、給電装置１００から受電装置７０への電力の伝送について説明する。図２は、受電コイル７１と給電コイル１０１とが互いに対向した状態を示している。
交流電源１０８の交流電力は、電源回路１０３により直流電力に変換されて、インバータ回路１０４に供給される。インバータ回路１０４は、直流電力を基準周波数の交番電力に変換して給電コイル１０１に供給する。給電コイル１０１は、交番磁束を発生する。
【００４２】
受電コイル７１が給電コイル１０１の交番磁束と鎖交することにより、受電コイル７１に基準周波数の交番電力が生成される。受電コイル７１の交番電力は、整流回路７５により直流電力に変換されて二次電池６１に供給される。
【００４３】
図３を参照して、充電制御の処理手順について説明する。この処理は、充電制御装置７４により所定周期毎に繰り返し実行されている。充電制御装置７４は、充電スイッチ７９がオン操作されたとき、充電制御を開始する。なお、図３を参照する以下の説明において、符号が付された車両１の各構成要素は、図１および図２に記載された車両１の各構成要素を示す。
【００４４】
充電制御装置７４は、ステップＳ１１において、蓄電装置６０の電圧センサ６２の信号に基づいて二次電池６１の蓄電量を算出し、ステップＳ１２において、二次電池６１が満充電か否かを判定する。
【００４５】
充電制御装置７４は、ステップＳ１２において肯定判定したとき、ステップＳ１４において、蓄電装置６０の充電を終了するための充電終了信号を充電通信部７８および給電通信部１０７を介して給電制御部１０６に送信する。給電制御部１０６は、充電終了信号を受信したとき、インバータ回路１０４の動作を終了する。これにより、給電コイル１０１に交番電力が供給されなくなる。その結果、給電コイル１０１の交番磁束が発生しなくなる。
【００４６】
充電制御装置７４は、ステップＳ１２において否定判定したとき、ステップＳ１３において、充電スイッチ７９がオフ操作されたか否かを判定する。充電制御装置７４は、ステップＳ１３において肯定判定したとき、ステップＳ１４に移行する。このため、給電コイル１０１の交番磁束が発生しなくなり、二次電池６１への充電が終了する。充電制御装置７４は、ステップＳ１３において否定判定したとき、充電制御を一旦終了する。その結果、二次電池６１への充電が維持される。
【００４７】
図４〜図７を参照して、位置調整制御の詳細について説明する。なお、図４〜図７を参照する以下の説明において、符号が付された車両１の各構成要素は、図１および図２に記載された車両１の各構成要素を示す。
【００４８】
運転者は、二次電池６１を充電する際、以下の手順で車両１を充電エリアＣＡに駐車させる。
まず、運転者は、充電スイッチ７９をオン操作する。充電制御装置７４は、運転者により充電スイッチ７９がオン操作されたとき、給電コイル１０１が磁界を生成するための給電開始信号を充電通信部７８および給電通信部１０７を介して給電制御部１０６に送信する。給電制御部１０６は、給電開始信号を受信したとき、インバータ回路１０４の動作を開始する。これにより、インバータ回路１０４は、基準周波数の交番電力を給電コイル１０１に供給する。これにより、給電コイル１０１は、交番磁束を発生する。
【００４９】
次いで、図４（ａ）に示されるように、運転者は、車両１の前輪９１に対して後輪９２が給電コイル１０１側となるように車両１を運転する。
次いで、運転者が車両１を後退させる操作を行うことにより車両１が充電エリアＣＡに進入する。なお、給電コイル１０１が位置する路面上には、目印（図示略）が描かれている。運転者は、目印に接近するように車両１を後退させる。これにより、各コイル７２，７３が給電コイル１０１に接近する。
【００５０】
そして、図４（ａ）に示されるように、給電コイル１０１の磁界に各コイル７２，７３が鎖交したとき、充電制御装置７４が位置調整制御を実行する。このとき、車両１は、手動運転から自動運転に切り替わる。そして車両１は、車両１に搭載された情報提供装置であるカーナビゲーション装置（図示略）により自動運転に切り替わった旨を音声等により運転者に報知する。すなわち、位置調整制御は、自動走行により充電エリアＣＡに駐車するための制御を含む。なお、充電制御装置７４は、各コイル７２，７３の出力電圧が閾値ＶＫ（図６参照）以上のとき、給電コイル１０１の磁界に各コイル７２，７３が鎖交したと判定する。この閾値ＶＫは、試験等により予め設定される。
【００５１】
充電制御装置７４は、位置調整制御において、車両１の前後方向において受電コイル７１の位置が給電コイル１０１の位置に一致するまで車両１を後退させるように車両駆動装置５０を制御するための指令信号を車両駆動装置５０に出力する。また充電制御装置７４は、車両１を後退させる期間において、受電コイル７１の車幅方向の位置を給電コイル１０１の位置に一致させるようにステアリング制御装置４０を制御するための指令信号をステアリング制御装置４０に出力する。
【００５２】
具体的には、図５に示されるように、充電制御装置７４は、ステップＳ２１において、車両１を後進させるための指令信号を車両駆動装置５０に出力する。車両駆動装置５０は、充電制御装置７４の指令信号に基づいて、車両１を後進させる。これにより、車両１の後方端部に位置する各コイル７２，７３が給電コイル１０１に接近する。
【００５３】
充電制御装置７４は、ステップＳ２２において、各コイル７２，７３が給電コイル１０１と鎖交することにより発生する電圧を記憶する。
充電制御装置７４は、ステップＳ２３において、各コイル７２，７３が給電コイル１０１を通過したか否かを判定する。充電制御装置７４は、各コイル７２，７３の出力電圧が閾値ＶＫ未満のとき、各コイル７２，７３が給電コイル１０１を通過したと判定する。
【００５４】
充電制御装置７４は、ステップＳ２３において否定判定したとき、すなわち各コイル７２，７３が給電コイル１０１を通過していないとき、引き続き各コイル７２，７３の出力電圧を記憶する。
【００５５】
充電制御装置７４は、ステップＳ２３において肯定判定したとき、すなわち図４（ｂ）に示されるように、各コイル７２，７３が給電コイル１０１を通過したとき、ステップＳ２４において、各コイル７２，７３の出力電圧のピーク値を算出する。
【００５６】
各コイル７２，７３の出力電圧は、一例として、図６に示されるグラフとなる。図６において一点鎖線により示されるグラフは、右側コイル７２の出力電圧の推移を示す。また実線により示されるグラフは、左側コイル７３の出力電圧の推移を示す。
【００５７】
充電制御装置７４は、右側コイル７２の出力電圧のピーク値ＰＶＲおよび左側コイル７３の出力電圧のピーク値ＰＶＬを取得する。
充電制御装置７４は、ステップＳ２５において右側コイル７２のピーク値ＰＶＲと左側コイル７３のピーク値ＰＶＬとの差（以下、「ピーク差ＰＤ」）を算出する。ピーク差ＰＤは、ピーク値ＰＶＲからピーク値ＰＶＬを減算することにより算出される。
【００５８】
充電制御装置７４は、ステップＳ２６において受電コイル７１の中心ＣＰが給電コイル１０１の中心ＤＰに一致するように指令信号を生成し、ステアリング制御装置４０に出力する。具体的には、充電制御装置７４は、ピーク差ＰＤに基づいて車幅方向における受電コイル７１の中心ＣＰと給電コイル１０１の中心ＤＰとのずれ量（以下、「位置ずれ量ＤＡ」）と、受電コイル７１の中心ＣＰが給電コイル１０１の中心ＤＰに対してずれた方向（以下、「位置ずれ方向ＤＤ」）とを算出する。詳細には、充電制御装置７４には、図７に示されるようなピーク差ＰＤと位置ずれ量ＤＡとの関係を示すマップＭＰが記憶されている。マップＭＰに示されるとおり、ピーク差ＰＤと位置ずれ量ＤＡとは比例関係を有する。ピーク差ＰＤが正の値のとき、車幅方向において、受電コイル７１の中心ＣＰは、給電コイル１０１の中心ＤＰに対して右方向にずれる。また、ピーク差ＰＤが負の値のとき、車幅方向において、受電コイル７１の中心ＣＰは、給電コイル１０１の中心ＤＰに対して左方向にずれる。また、ピーク差ＰＤの絶対値が大きくなるにつれて位置ずれ量ＤＡが大きくなる。
【００５９】
充電制御装置７４は、このマップＭＰを用いてピーク差ＰＤから位置ずれ量ＤＡおよび位置ずれ方向ＤＤを算出する。そして、充電制御装置７４は、位置ずれ量ＤＡおよび位置ずれ方向ＤＤに基づいて、受電コイル７１の中心ＣＰが給電コイル１０１の中心ＤＰに一致するように指令信号を生成し、ステアリング制御装置４０に出力する。そして、ステアリング装置１０は、この指令信号に基づいて、受電コイル７１の中心ＣＰが給電コイル１０１の中心ＤＰに一致するように前輪９１を転舵させる。
【００６０】
具体的には、ステアリング制御装置４０は、指令信号に基づいて転舵モータ３３を制御する動作プログラムが記憶している。ステアリング制御装置４０は、動作プログラムに基づいて転舵モータ３３を制御して前輪９１を転舵させる。より詳細には、ステアリング制御装置４０は、指令信号に基づいて目標転舵角を算出する。そして、ステアリング制御装置４０は、実転舵角が目標転舵角となるように転舵モータ３３を制御する。これにより、図４（ｂ）に示されるように、車幅方向において受電コイル７１の中心ＣＰが給電コイル１０１の中心ＤＰに接近するように車両１が旋回する。
【００６１】
このように前輪９１が転舵することにより、車幅方向において、受電コイル７１の中心ＣＰが給電コイル１０１の中心ＤＰに一致する。なお、車幅方向において、受電コイル７１の中心ＣＰが給電コイル１０１の中心ＤＰに一致するとは、車幅方向において、受電コイル７１の中心ＣＰが給電コイル１０１の中心ＤＰと完全に一致した状態に限られず、車幅方向の所定範囲内に受電コイル７１の中心ＣＰが位置することを含む。
【００６２】
充電制御装置７４は、ステップＳ２７において車両１の前後方向における受電コイル７１の位置が給電コイル１０１の位置に一致したか否かを判定する。この判定は、一例として、受電コイル７１の出力電圧が閾値以上か否かを判定する。閾値は、給電コイル１０１の中心ＤＰに受電コイル７１の中心ＣＰが位置したときの受電コイル７１の出力電圧の下限値を示す。閾値は、試験等により予め設定される。受電コイル７１の出力電圧が閾値以上のとき、車両１の前後方向において給電コイル１０１の中心ＤＰに受電コイル７１の中心ＣＰが位置したと判定する。
【００６３】
充電制御装置７４は、ステップＳ２７において否定判定したとき、車両１の後退を維持する。一方、充電制御装置７４は、ステップＳ２７において肯定判定したとき、ステップＳ２８において、車両１を停止させる。これにより、車両１の充電エリアＣＡへの駐車が完了する。このとき、図２および図４（ｃ）に示されるとおり、受電コイル７１は、給電コイル１０１と隙間を介して対向する。また、受電コイル７１の中心ＣＰが給電コイル１０１の中心ＤＰと一致する。そして、充電制御装置７４は、ステップＳ２９において充電制御を開始する。
【００６４】
本実施形態の車両１は、以下の作用および効果を奏する。
（１）充電制御装置７４は、位置調整制御を実行することにより、車両１が充電エリアＣＡに駐車される過程において、給電コイル１０１に対する受電コイル７１のずれが解消される。このため、車両が充電エリアに一旦駐車されたときに、給電コイルと受電コイルとのずれを検知する従来の車載非接触受電装置と比較して、充電エリアＣＡにおける車両１の駐車が早期に完了する。このため、二次電池６１の充電が速やかに開始される。
【００６５】
（２）充電制御装置７４は、位置調整制御が実行されたとき、自動走行により充電エリアＣＡに進入して各コイル７２，７３が給電コイル１０１を通過するため、ピーク差ＰＤに基づいて指令信号を生成するためのトリガが、運転者によるスイッチ等の操作を必要としない。このため、運転者がそのような操作を必要とする場合と比較して、より確実に充電制御装置７４による指令信号の生成が開始される。このため、二次電池６１の充電がより一層速やかに開始される。
【００６６】
（３）受電コイル７１が車両１の前方端部に取り付けられ、各コイル７２，７３が車両１の後方端部に取り付けられているため、車両１の前後方向において受電コイル７１と各コイル７２，７３との間の距離が大きい。このため、各コイル７２，７３が給電コイル１０１の磁界と鎖交してから、充電エリアＣＡにおける車両１の駐車が完了するまでに車両１が移動し得る距離が長くなる。このため、受電コイル７１の中心ＣＰを給電コイル１０１の中心ＤＰに一致させるために、車両１が移動し得る範囲が広くなる。
【００６７】
（４）充電制御装置７４は、車両１の前後方向において受電コイル７１の出力電圧に基づいて給電コイル１０１の中心ＤＰに受電コイル７１の中心ＣＰが一致したか否かを判定する。このため、車種が異なることにより後輪と受電コイルとの間の距離が異なる場合においても給電コイル１０１の中心ＤＰと受電コイル７１の中心ＣＰとを一致させることができる。
【００６８】
（５）受電コイル７１が車両１の前方端部に取り付けられる。充電制御装置７４は、位置調整制御において、前輪９１を転舵させる。このため、図４（ｂ）に示されるように車両１を旋回するとき、車両１の前方端部の旋回量を大きく取ることができる。このため、車幅方向において、受電コイル７１の中心ＣＰを給電コイル１０１の中心ＤＰに一致させやすくなる。また、前輪９１の転舵に対して車両１の前方端部が速やかに変更されるため、車両１の前方端部に取り付けられた受電コイル７１の位置が速やかに変更される。このため、受電コイル７１の中心ＣＰが給電コイル１０１の中心ＤＰに一致させやすい。
【００６９】
（６）充電制御装置７４は、右側コイル７２および左側コイル７３が車幅の中心をまたぐように車幅方向に並べられているため、右側コイル７２および左側コイル７３が給電コイル１０１の磁界を同時に検出する。このため、右側コイル７２が給電コイル１０１の磁界を検出するときの右側コイル７２と給電コイル１０１との位置関係と、左側コイル７３が給電コイル１０１の磁界を検出するときの左側コイル７３と給電コイル１０１との位置関係が同じとなる。したがって、各コイル７２，７３の出力に基づいて車幅方向における車両１と給電コイル１０１との位置関係を精度よく検出することができる。
【００７０】
なお、本車載非接触受電装置が取り得る具体的形態は、上記実施形態に示された内容に限定されない。本車載非接触受電装置は、例えば、以下に示される上記実施形態の変形例の形態を取り得る。
【００７１】
・変形例の給電装置１００は、駐車場の充電エリアＣＡの路面上に給電コイル１０１が設置され、給電制御装置１０２を収容した電装ボックスが充電エリアＣＡの外部に設置されている。
【００７２】
・図８に示されるように、変形例の車両１は、車両１の前方端部に各コイル７２，７３が取り付けられ、車両１の後方端部に受電コイル７１が取り付けられる。また、変形例の車両１は、後輪９２を転舵させる後輪転舵機構２００を有する。後輪転舵機構２００は、後輪９２を転舵させるラックシャフト２１０をラックシャフト２１０の長手方向に移動させる転舵モータ２０１、および、転舵モータ２０１のロータの回転を減速させる減速機２０２を有する。
【００７３】
変形例の車両１において、運転者は、車両１が充電エリアＣＡに進入する前において、前輪９１が給電コイル１０１側となるように車両１を運転する。そして、充電制御装置７４は、上記実施形態と同様に位置調整制御を実行し、車両１を前進させる。
【００７４】
充電制御装置７４は、位置調整制御において、位置ずれ量ＤＡおよび位置ずれ方向ＤＤに基づいて、受電コイル７１の中心ＣＰが給電コイル１０１の中心ＤＰに一致するように指令信号を生成し、ステアリング制御装置４０に出力する。ステアリング制御装置４０は、この指令信号に基づいて転舵モータ２０１により後輪９２を転舵させる。これにより、変形例の車両１は、上記実施形態の（１）〜（４）、および、（６）に準じた効果を奏することができる。
【００７５】
・上記の変形例の車両１において、後輪転舵機構２００を省略してもよい。この場合、ステアリング装置１０は、上記指令信号に基づいて転舵モータ３３により前輪９１を転舵させる。
【００７６】
・変形例のステアリング装置１０は、前輪９１を転舵させる転舵機構３０に代えて、後輪９２を転舵させる後輪転舵機構２００を有する。この場合、ステアリング制御装置４０は、操舵機構２０および後輪転舵機構２００を制御する。このような変形例のステアリング装置１０を有する車両の一例として、フォークリフトなどの作業車両が挙げられる。
【００７７】
・図９に示されるように、変形例の車両１は、車両１の前方端部および後方端部のそれぞれに各コイル７２，７３が取り付けられ、車両１の前後方向の中央部に受電コイル７１が取り付けられる。この構成によれば、充電制御装置７４が位置調整制御を行うため、車両１の前輪９１および後輪９２のどちらでも給電コイル１０１側にしてもよい。このため、車両１が充電エリアＣＡに進入する際の車両１の向きの自由度が向上する。
【００７８】
・図１０に示されるように、変形例の車両１は、右側コイル７２および左側コイル７３に代えて、磁気検出部としての１つの検出コイル２２０を有する。この検出コイル２２０は、コイル移動機構２３０により車幅方向に移動する。コイル移動機構２３０は、一例として、送りねじ機構である。検出コイル２２０は、車両１における車幅の中心の右側の部分の給電コイル１０１の磁界を検出するとき、コイル移動機構２３０により車両１における車幅の中心の右側に移動する。また、検出コイル２２０は、車両１における車幅の中心の左側の部分の給電コイル１０１の磁界を検出するとき、コイル移動機構２３０により車両１における車幅の中心の左側に移動する。なお、図８および図９に示される変形例の車両１についても各コイル７２，７３に代えて検出コイル２２０を適用することができる。
【００７９】
・変形例の充電制御装置７４は、図６に示される右側コイル７２の電圧と左側コイル７３の電圧との差の面積に基づいて位置ずれ量ＤＡおよび位置ずれ方向ＤＤを算出する。
・変形例の受電装置７０は、右側磁気検出部として右側コイル７２に代えてホールＩＣを有し、左側磁気検出部として左側コイル７３に代えてホールＩＣを有する。要するに、各磁気検出部は、給電コイル１０１の磁界を検出することができれば、コイル以外のものであってもよい。
【００８０】
・変形例の充電制御装置７４は、位置調整制御のステップＳ２３において、各コイル７２，７３の出力電圧の変化傾向が増加傾向から減少傾向に変化したとき、各コイル７２，７３が給電コイル１０１を通過したと判定する。
【００８１】
・変形例の充電制御装置７４は、位置調整制御のステップＳ２７において、後輪９２がブロックに接触したか否かを判定する。変形例の充電制御装置７４は、後輪９２がブロックに接触したとき、給電コイル１０１の中心ＤＰに受電コイル７１の中心ＣＰが位置したと判定する。また、変形例の充電制御装置７４は、後輪９２がブロックと接触していないとき、給電コイル１０１の中心ＤＰに受電コイル７１の中心ＣＰが位置していないと判定する。
【００８２】
後輪９２がブロックに接触したか否かの判定は、車両駆動装置５０のモータ（図示略）の電流に基づいて行われる。モータの電流値が閾値以上のとき、後輪９２がブロックに接触したと判定する。一方、モータの電流値が閾値未満のとき、後輪９２がブロックに接触していないと判定する。なお、閾値は、後輪９２がブロックに接触した状態で車両１を後退させたときのモータの電流値であり、試験等により予め設定されている。
【００８３】
・変形例の充電制御装置７４は、車幅方向および車両１の前後方向において受電コイル７１の位置を給電コイル１０１の位置に対して所定の範囲内に配置されるようにステアリング制御装置４０に指令信号を出力する。この所定の範囲は、受電コイル７１と給電コイル１０１とが効率よく電力を伝送することが可能な範囲である。この所定の範囲は、試験等により予め設定される。
【００８４】
・変形例の車両１は、位置調整制御に代えて、運転者がステアリングホイール２３を操作して車両１を旋回させることにより受電コイル７１の中心ＣＰと給電コイル１０１の中心ＤＰとを一致させる。具体的には、充電制御装置７４は、各コイル７２，７３が給電コイル１０１を通過したときのピーク差ＰＤに基づいて車両１を右旋回させる旨、左旋回させる旨、または、旋回させない旨の指令信号を車両１の情報提供装置（図示略）に出力する。情報提供装置の一例は、カーナビゲーション装置である。情報提供装置は、指令信号に基づいて、車両１を右旋回させる旨、左旋回させる旨、または、旋回させない旨を運転者に報知する。そして、運転者は、報知された情報に基づいてステアリングホイール２３を操作することにより車両１を旋回させて車幅方向における受電コイル７１の中心ＣＰを給電コイル１０１の中心ＤＰに一致させる。そして、充電制御装置７４は、車両１の前後方向において受電コイル７１の中心ＣＰが給電コイル１０１の中心ＤＰと一致したとき、車両１を停止する旨の指令信号を情報提供装置に出力する。情報提供装置は、指令信号に基づいて車両１を停止する旨を運転者に報知する。この変形例の車両１によれば、上記実施形態の（１）に準じた効果を奏する。なお、変形例の車両１は、上記指令信号に加え、旋回量の指令信号を情報提供装置に出力してもよい。
【符号の説明】
【００８５】
１…車両、１０…ステアリング装置、５０…車両駆動装置、６１…二次電池（バッテリ）、７０…受電装置（車載非接触受電装置）、７０Ａ…磁気検出部、７１…受電コイル、７２…右側コイル（右側検出部）、７３…左側コイル（左側検出部）、７４…充電制御装置（制御装置）、９１…前輪、１００…給電装置、１０１…給電コイル、２２０…検出コイル（磁気検出部）、ＣＡ…充電エリア。
【図１】
2015159649.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2015159649.tif 000009
【図８】
2015159649.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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