(57)【要約】  地上に設置された地上コイル（３１）と車両（１０）の底面に設けられた車両コイル（１１）の位置合わせを行う駐車支援装置において、車両コイル（１１）の電圧を検出し、検出した電圧の変化率を検出し、検出した変化率がプラスからマイナスに変化した場合に第１の制動を運転者に告知し、その後、変化率がマイナスからプラスに変化した場合に第２の制動を運転者に告知する。
2016121022.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地上に設置された地上コイルと車両の底面に設けられた車両コイルの位置合わせを行う駐車支援装置において、
前記車両コイルの電圧を検出する電圧センサと、
前記電圧センサが検出した電圧の変化率を検出する変化率検出部と、
前記変化率検出部が検出した変化率がプラスからマイナスに変化した場合に第１の制動を運転者に告知し、その後、前記変化率がマイナスからプラスに変化した場合に第２の制動を前記運転者に告知する告知制御部と
を備えることを特徴とする駐車支援装置。
【請求項２】
前記告知制御部は、シフトレンジを検出し、検出したシフトレンジが変化した場合に前記変化率をリセットすることを特徴とする請求項１に記載の駐車支援装置。
【請求項３】
地上に設置された地上コイルと車両の底面に設けられた車両コイルの位置合わせを行う駐車支援装置において、
前記車両コイルの電圧を検出する電圧センサと、
前記電圧センサが検出した電圧の変化率を検出する変化率検出部と、
前記変化率検出部が検出した変化率がプラスからマイナスに変化した場合に第１の自動制動を行い、その後、前記変化率がマイナスからプラスに変化した場合に第２の自動制動を行う自動運転制御部と
を備えることを特徴とする駐車支援装置。
【請求項４】
前記自動運転制御部は、シフトレンジを検出し、検出したシフトレンジが変化した場合に前記変化率をリセットすることを特徴とする請求項３に記載の駐車支援装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両側の受電装置と地上側の送電装置との位置合わせを支援する駐車支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プラグ接続を必要とせず非接触で電気自動車やハイブリッド自動車に搭載されたバッテリを充電する非接触充電システムが開発されている。このような非接触充電システムでは、効率よく充電するために、車両側の受電装置と地上側の送電装置との位置合わせが重要となる。この位置合わせを支援する発明として、特許文献１には、弱励磁を用いて車両側の受電装置と地上側の送電装置との距離を判定し、その結果を表示する発明が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−０１５５４９号公報
【発明の概要】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のような告知では、運転者はどのタイミングでブレーキ操作を開始すればいいのかわからず、運転者のブレーキ操作の遅れによってオーバーランしてしまうおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記問題に鑑みて成されたものであり、その目的は、事前にブレーキ操作を開始することにより位置合わせの精度を向上させることができる駐車支援装置を提供することである。
【０００６】
本発明の一態様に係る駐車支援装置は、車両コイルの電圧を検出し、検出した電圧の変化率を検出し、検出した変化率がプラスからマイナスに変化した場合に第１の制動を運転者に告知し、その後、変化率がマイナスからプラスに変化した場合に第２の制動を運転者に告知する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る駐車支援装置を含む車両及び給電装置を備えた非接触充電システムの全体構成図である。
【図２】図２（ａ）〜（ｅ）は、受電コイルと送電コイルの位置関係を説明する模式図である。
【図３】図３は、受電コイルが送電コイルに近づくにつれて変化する受電コイルの電圧を示すグラフである。
【図４−Ａ】図４−Ａは、本発明の第１実施形態に係る駐車支援装置が行う駐車支援動作を説明するためのフローチャートである。
【図４−Ｂ】図４−Ｂは、本発明の第１実施形態に係る駐車支援装置が行う駐車支援動作を説明するためのフローチャートである。
【図５】図５は、本発明の第２実施形態に係る駐車支援装置を含む車両及び給電装置を備えた非接触充電システムの全体構成図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照して説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
【０００９】
［第１実施形態］
図１を参照して、本発明の第１実施形態に係る非接触充電システムの構成を説明する。
図１に示すように、非接触充電システムは、給電スタンドや駐車スペース等に配置される給電装置３０と車両１０を含み、給電装置３０に設けられる送電コイル３１から車両１０に設置された受電コイル１１へ非接触で電力を供給する。より詳しくは、非接触充電システムは、送電コイル３１と受電コイル１１との間で、電磁誘導作用により非接触状態で高周波電力の送電および受電を行う。送電コイル３１に電圧が加わると、送電コイル３１と受電コイル１１との間には磁気的な結合が生じ、送電コイル３１から受電コイル１１へ電力が供給される。なお、受電コイル１１は、車両１０が駐車スペースの所定位置に駐車された際に、送電コイル３１と対向する位置となるように配置されている。
【００１０】
給電装置３０は、送電コイル３１に電流を通電して励磁するパワーユニット３２と、パワーユニット３２の作動を制御する地上コントローラ３３と、車両１０の通信部１９との間で無線通信を行う通信部３４と、を備えている。
【００１１】
車両１０は、底面に設置された受電コイル１１と、受電コイル１１の電圧を検出する電圧センサ１２と、受電した電力を充電するバッテリ１３とを備えている。また、車両１０は、車速を検出する車速センサ１４と、シフトレバー１５と、運転者に各種情報を表示する表示部１６と、給電装置３０との間で通信を行う通信部１９と、車両コントローラ１８とを備えている。
【００１２】
表示部１６は、例えばカーナビゲーション装置であり、運転者に情報を表示したり運転者の操作を受けつけたりする。
【００１３】
車両コントローラ１８は、電圧センサ１２、バッテリ１３、車速センサ１４及びシフトレバー１５から信号を受信し、表示部１６に表示する情報を制御する。また、車両コントローラ１８は、車両１０に設置された受電コイル１１が送電コイル３１に近づくと、通信部１９を介して通信部３４にテスト信号送電要求を送信する。すると地上コントローラ３３はテスト信号送電要求を検出し、送電コイル３１にテスト信号を出力させる。このテスト信号は、充電開始後に送電する場合と同様な電力を送信してもよいが、本格的な送電時に送る信号よりも弱い信号に設定することが好ましい。そしてこのテスト信号を用いて、送電コイル３１から受電コイル１１に弱励磁を行う。
【００１４】
地上コントローラ３３及び車両コントローラ１８は、例えば中央演算ユニット（ＣＰＵ）や、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク等の記憶手段からなる一体型のコンピュータとして構成することができる。なお、受電コイル１１及び送電コイル３１は、ディスク型を用いてもよくソレノイド型を用いてもよい。
【００１５】
次に、図２と図３を参照して、本実施形態に係る受電コイル１１と送電コイル３１の位置合わせの方法について説明する。図３の縦軸は受電コイル１１の電圧であり、横軸は時間である。
【００１６】
図２（ａ）、図３の領域Ａに示すように、受電コイル１１が送電コイル３１に近づくと送電コイル３１から出力される磁束が受電コイル１１を貫くことにより受電コイル１１に電圧が発生する。
【００１７】
続いて、図２（ｂ）、図３の領域Ｂに示すように受電コイル１１が送電コイル３１にさらに近づくと、受電コイル１１を貫く磁束が増加し、受電コイル１１に発生する電圧が増加する。
【００１８】
続いて、図２（ｃ）、図３の領域Ｃに示すように受電コイル１１がさらに送電コイル３１に近づくと、受電コイル１１を貫く磁束が交差し、磁束を打ち消し合うため受電コイル１１に発生する電圧が低下する。
【００１９】
続いて、図２（ｄ）、図３の領域Ｄに示すように受電コイル１１がさらに送電コイル３１に近づくと、受電コイル１１を貫く磁束の交差がなくなり、かつ受電コイル１１を貫く磁束が増加するため受電コイル１１に発生する電圧が大きく増加する。
【００２０】
そして、図２（ｅ）、図３の領域Ｅに示すように受電コイル１１と送電コイル３１が正対すると、受電コイル１１に発生する電圧が最大になる。
【００２１】
以上説明したように、受電コイル１１が送電コイル３１に近づくにつれて、受電コイル１１に発生する電圧の変化率がプラス、マイナス、プラスに変化する。本実施形態ではこの変化を利用として、位置合わせ支援を行う。具体的には、図４−Ａ及び図４−Ｂに示すフローチャートを参照して、車両コントローラ１８が行う位置合わせ支援について説明する。この処理は、例えば運転者が表示部１６に表示された駐車開始ボタンを押すことによりスタートする。なお、このフローチャートではバック駐車を想定して説明する。
【００２２】
ステップＳ１０１において、車両コントローラ１８は、ＳＱＮＯ（シーケンス番号）を０に設定する。ＳＱＮＯとは、車両コントローラ１８が所定の制御を行う際に使用する識別番号である。
【００２３】
ステップＳ１０２において、車両コントローラ１８は、シフトレンジをシフトレバー１５から取得する。車両コントローラ１８は、シフトレンジがリバースであればＲＥＶを０に設定し、シフトレンジがドライブであればＲＥＶを１に設定する。
【００２４】
ステップＳ１０３において、車両コントローラ１８は、取得したシフトレンジに基づき、車両１０の進行方向が変化したか否かを判断する。車両１０の進行方向の変化を判断する理由は後述する。まずここでは、車両コントローラ１８が、進行方向は変化していないと判断して、処理がステップＳ１０４に処理が進んだ場合を説明する。
【００２５】
ステップＳ１０４において、車両コントローラ１８は、電圧センサ１２から受電コイル１１の電圧を取得する。
【００２６】
ステップＳ１０５において、車両コントローラ１８は、取得した受電コイル１１の電圧を、実効値に換算する。
【００２７】
ステップＳ１０６において、車両コントローラ１８は、受電コイル１１の電圧の変化率をｄＶとして下記に示す（１）式を用いて算出する。
【００２８】
［数１］
ｄＶ＝Ｖ（t）−Ｖ（ｔ−１）・・・（１）
【００２９】
ステップＳ１０７において、車両コントローラ１８は、ＳＱＮＯ＝０か否かを判断する。ＳＱＮＯ＝０の場合、処理がステップＳ１０８に進む。一方、ＳＱＮＯ＝０ではない場合、処理がステップＳ１１０に進む。
【００３０】
ステップＳ１０８において、車両コントローラ１８は、ｄＶ＞０か否かを判断する。ｄＶ＞０の場合、処理がステップＳ１０９に進む。一方、ｄＶ＞０ではない場合、処理がステップＳ１０２に戻る。ステップＳ１０８においてｄＶ＞０であるということは、受電コイル１１の電圧が増加していることを示す。換言すれば、ｄＶ＞０であるということは、図２（ｂ）、図３の領域Ｂに示すように受電コイル１１が送電コイル３１に近づいたことを示す。そこで、ステップＳ１０９において、車両コントローラ１８は、運転者に告知を行う１つ手前の段階にきたとしてＳＱＮＯを１に設定する。
【００３１】
ステップＳ１１０において、車両コントローラ１８は、ＳＱＮＯ＝１か否かを判断する。ＳＱＮＯ＝１の場合、処理がステップＳ１１１に進む。一方、ＳＱＮＯ＝１ではない場合、処理がステップＳ１１４に進む。
【００３２】
ステップＳ１１１において、車両コントローラ１８は、ｄＶ＜０か否かを判断する。ｄＶ＜０の場合、処理がステップＳ１１２に進む。一方、ｄＶ＜０ではない場合、処理がステップＳ１０２に戻る。ステップＳ１１１においてｄＶ＜０であるということは、受電コイル１１の電圧が増加から低下に変わったことを示す。換言すれば、ステップＳ１１１においてｄＶ＜０であるということは、図２（ｃ）、図３の領域Ｃに示すように受電コイル１１が送電コイル３１に近づいたことを示す。そこで、ステップＳ１１２において、車両コントローラ１８は、ＳＱＮＯを２に設定する。
【００３３】
そして、ステップＳ１１３においてＳＱＮＯ＝２であるため、車両コントローラ１８は、運転者に対して第１の告知を開始する。第１の告知とは例えば、運転者に減速を促すものである。具体的には、車両コントローラ１８は、表示部１６に「コイルを正対させるため減速を開始して下さい」と表示して運転者に減速を促す。これにより、運転者はブレーキをかけるタイミングを把握することができる。
【００３４】
ステップＳ１１４において、車両コントローラ１８は、ＳＱＮＯ＝２か否かを判断する。ＳＱＮＯ＝２の場合、処理がステップＳ１１５に進む。一方、ＳＱＮＯ＝２ではない場合、処理がステップＳ１２２に進む。
【００３５】
ステップＳ１１５において、車両コントローラ１８は、ＲＥＶ＝１か否かを判断する。ＲＥＶ＝１である場合、処理がステップＳ１１６に進む。一方、ＲＥＶ＝１ではない場合、処理がステップＳ１１９に進む。ここでは、処理がステップＳ１１９に進んだ場合を先に説明し、処理がステップＳ１１６に進んだ場合を後に説明する。
【００３６】
ステップＳ１１９において、車両コントローラ１８は、ｄＶ＞０か否かを判断する。ｄＶ＞０の場合、処理がステップＳ１２０に進む。一方、ｄＶ＞０ではない場合、処理がステップＳ１０２に戻る。ステップＳ１１９においてｄＶ＞０であるということは、受電コイル１１の電圧が低下から増加に変わったことを示す。換言すれば、ステップＳ１１９においてｄＶ＞０であるということは、図２（ｄ）、図３の領域Ｄに示すように受電コイル１１が送電コイル３１に近づいたことを示す。そこで、ステップＳ１２０において、車両コントローラ１８は、ＳＱＮＯを３に設定する。
【００３７】
そして、ステップＳ１２１においてＳＱＮＯ＝３であるため、車両コントローラ１８は、運転者に対して第２の告知を開始する。第２の告知とは例えば、第１の告知による制動より強い制動を運転者に促すものである。具体的には、車両コントローラ１８は、表示部１６に「コイルを正対させるため強く減速して下さい」と表示して運転者に減速を促す。これにより、運転者はブレーキをかけるタイミングを把握することができる。
【００３８】
ここで、ステップＳ１０３において、車両コントローラ１８が進行方向の変化を判断する理由を説明する。運転者は駐車をする際、切り返しなどのためシフトを操作して進行方向を変えることがある。この場合、例えば図２（ｃ）に示す位置関係から、図２（ｂ）に示す位置関係に変わる、すなわち、受電コイル１１が送電コイル３１から離れる方向に車両１０が進むことがある。すると、受電コイル１１の電圧の変化率がマイナスからプラスに変わることになる。しかしこの場合、受電コイル１１が送電コイル３１から離れているため、車両コントローラ１８が第２の告知を行うことを防止する必要がある。このためには、進行方向が変化した場合における受電コイル１１の電圧の変化率をリセットすればよい。また、電圧の変化率をリセットした後に再度進行方向が変化した場合、車両コントローラ１８は、電圧の変化率に基づいて再度運転者に告知を行うための制御を開始する。この点がステップＳ１０３において、車両コントローラ１８が進行方向の変化を判断する理由である。
【００３９】
続いて、車両コントローラ１８が進行方向は変化したと判断して処理がステップＳ１２５に処理が進んだ場合を説明する。ステップＳ１２５において、車両コントローラ１８は、ＳＱＮＯ＝１か否かを判断する。ＳＱＮＯ＝１の場合、処理がステップＳ１２６に進む。一方、ＳＱＮＯ＝１ではない場合、処理がステップＳ１２７に進む。
【００４０】
ステップＳ１２６において、車両コントローラ１８は、ＳＱＮＯを０に設定する。これにより、受電コイル１１の電圧の変化率がリセットされる。
【００４１】
一方、ステップＳ１２７において、車両コントローラ１８は、ＳＱＮＯ＝２または３か否かを判断する。ＳＱＮＯ＝２または３の場合、処理がステップＳ１２８に進む。一方、ＳＱＮＯ＝２でも３でもない場合は、ＳＱＮＯ＝０であるため処理がステップＳ１０４に進む。
【００４２】
ステップＳ１２８において、車両コントローラ１８は、ＲＥＶ＝１か否かを判断する。ＲＥＶ＝１である場合、処理がステップＳ１２９に進み、車両コントローラ１８は、ＲＥＶを０に設定する。一方、ＲＥＶ＝１ではない場合、処理がステップＳ１３０に進み、車両コントローラ１８は、ＲＥＶを１に設定する。
【００４３】
続いて、処理がステップＳ１１６に進んだ場合について説明する。
ステップＳ１１６において、車両コントローラ１８は、ｄＶ＜０か否かを判断する。ｄＶ＜０の場合、処理がステップＳ１１７に進む。一方、ｄＶ＜０ではない場合、処理がステップＳ１０２に戻る。
【００４４】
ステップＳ１１７において、車両コントローラ１８は、ＳＱＮＯを０に設定する。続いて、ステップＳ１１８において、車両コントローラ１８は、ＲＥＶを０に設定する。これにより、受電コイル１１の電圧の変化率がリセットされる。
【００４５】
次に、ステップＳ１２２において、車両コントローラ１８は、ＲＥＶ＝１か否かを判断する。ＲＥＶ＝１である場合、処理がステップＳ１２３に進む。一方、ＲＥＶ＝１ではない場合、処理がステップＳ１３１に進む。
【００４６】
ステップＳ１２３において、車両コントローラ１８は、ｄＶ＞０か否かを判断する。ｄＶ＞０の場合、処理がステップＳ１２４に進む。一方、ｄＶ＞０ではない場合、処理がステップＳ１０２に戻る。
【００４７】
ステップＳ１２４において、車両コントローラ１８は、ＳＱＮＯを２に設定する。これにより、受電コイル１１の電圧の変化率がリセットされる。
【００４８】
次にステップＳ１３１において、車両コントローラ１８は、Ｖ（ｔ）＞Ｖｔｈか否かを判断する。Ｖｔｈとは、車両１０が所定の位置にいるか否か、換言すれば受電コイル１１と送電コイル３１が正対しているか否かを判断する閾値である。Ｖ（ｔ）＞Ｖｔｈである場合、処理がステップＳ１３２に進む。一方、Ｖ（ｔ）＞Ｖｔｈではない場合、処理がステップＳ１０２に戻る。
【００４９】
ステップＳ１３２において、車両コントローラ１８は、車両１０を停止するよう表示部１６に表示する。運転者は、第１の告知及び第２の告知によって送電コイル３１に近づいていることを把握し、さらに減速を開始しているため、すぐに車両１０を停止することができる。
【００５０】
以上説明したように、第１実施形態に係る駐車支援装置は、受電コイル１１が送電コイル３１に近づいたか否かを受電コイル１１の電圧の変化率に応じて判断し、その判断に基づいて運転者に告知する。具体的には、駐車支援装置は、受電コイル１１の電圧の変化率がプラスからマイナスに変化した場合に第１の告知を行って運転者に減速を促す。続いて、駐車支援装置は、受電コイル１１の電圧の変化率がマイナスからプラスに変化した場合に第２の告知を行って運転者に減速を促す。これにより運転者は、ブレーキをかけるタイミングを容易に把握することができ、受電コイル１１と送電コイル３１の位置合わせにおけるオーバーランやショートランを防止することができる。
【００５１】
また、第１実施形態に係る駐車支援装置は、シフトレンジの情報に基づいて、受電コイル１１の電圧の変化率をリセットするため、駐車の際に運転者が切り返しなどを行ってもブレーキをかける適切なタイミングを運転者に告知できる。
【００５２】
なお、第１実施形態において、第１の告知及び第２の告知として、表示部１６に表示させるとして説明したが、車両コントローラ１８は音声による告知を行ってもよい。また、第１の告知として弱い制動を促し、第２の告知として強い制動を促したが、それぞれの告知はこれに限らず、第１の告知と第２の告知の制動の強さを同じにしてもよい。また、第１の告知として運転者に制動の準備を促し、第２の告知として制動を促してもよい。また、第１の告知として第１の速度まで減速を促し、第２の告知として第１の速度とは異なる第２の速度まで減速を促してもよい。また、自動運転機能を有する場合は、第１の告知として運転者に制動の準備を促し、第２の告知として制動を促しつつ自動制動を行うようにしてもよい。
【００５３】
なお、本実施形態ではバック駐車について説明したが前進駐車や縦列駐車にも適用できる。
【００５４】
［第２実施形態］
次に、図５を参照して、第２実施形態について説明する。第２実施形態が第１実施形態と異なるのは、第２実施形態に係る車両１０が自動運転装置１７を備えていることである。第２実施形態において、第１実施形態にて説明した部位と同一部位については、それぞれ同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。
【００５５】
自動運転装置１７は、車両の走行状態および車両外部の情報に基づいて車両の走行制御を自動的に行うものであり、ブレーキ２０やアクセル（図示せず）を制御する。運転者は表示部１６に表示された自動／手動運転選択ボタンを用いて自動運転を選択することができる。自動運転ボタンが選択されると、自動運転装置１７は、自動的に駐車を開始する。
【００５６】
なお、自動運転装置１７は、地図および交通情報などのデータベース、カメラやレーダセンサなどの車両の外部情報を取得する機器、これらデータベースや機器の情報に基づいて各種アクチュエータを制御する走行制御コントローラを用いて構成することができる。
【００５７】
自動駐車における位置合わせ支援の制御内容は、第１実施形態で説明した図４−Ａ及び図４−Ｂのフローチャートとほぼ同じであり、異なるのは、ステップＳ１１３，ステップＳ１２１及びステップＳ１３２の処理である。以下、相違点について説明する。
【００５８】
ステップＳ１１３において、自動運転装置１７は、第１の制動力でブレーキ２０を自動制動して車両１０を減速させる。
【００５９】
ステップＳ１２１において、自動運転装置１７は、第１の制動力より強い第２の制動力でブレーキ２０を自動制動して車両１０を減速させる。
【００６０】
ステップＳ１３２において、自動運転装置１７は、車両１０を停車させる。
【００６１】
このように、第２実施形態に係る駐車支援装置は、受電コイル１１が送電コイル３１に近づいたか否かを受電コイル１１の電圧の変化率に応じて判断し、その判断に基づいて自動的に制動を行う。具体的には、駐車支援装置は、受電コイル１１の電圧の変化率がプラスからマイナスに変化した場合に第１の制動力で車両１０を減速させる。続いて、駐車支援装置は、受電コイル１１の電圧の変化率がマイナスからプラスに変化した場合に第１の制動力より強い第２の制動力で車両１０を減速させる。このように駐車支援装置は、制動を行うタイミングを容易に把握することができ、受電コイル１１と送電コイル３１の位置合わせにおけるオーバーランやショートランを防止することができる。
【００６２】
また、第２実施形態に係る駐車支援装置は、シフトレンジの情報に基づいて受電コイル１１の電圧の変化率をリセットするため、駐車の際に障害物などを避けるため切り返しなどを行っても制動を実施するタイミングを正確に把握できる。
【００６３】
なお、第２実施形態において、自動運転装置１７が行う制御として第１の制動力と第１の制動力より強い第２の制動力について説明したが、第１の制動力と第２の制動力の強さは同じでもよい。また、第１の制動力の代わりに第１の速度まで車両１０を減速させ、第２の制動力の代わりに第１の速度よりも遅い第２の速度まで車両１０を減速させるようにしてもよい。
【００６４】
上記のように、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【符号の説明】
【００６５】
１０  車両
１１  受電コイル
１２  電圧センサ
１７  自動運転装置
１８  車両コントローラ
３１  送電コイル
【図１】
2016121022.tif 000003
【図２】
2016121022.tif 000004
【図３】
2016121022.tif 000005
【図４−Ａ】
2016121022.tif 000006
【図４−Ｂ】
2016121022.tif 000007
【図５】
2016121022.tif 000008
【国際調査報告】
2016121022.tif 000009
2016121022.tif 000010
2016121022.tif 000011
2016121022.tif 000012