(57)【要約】【課題】磁界センサ等の特別な機器を車両に設置しなくても、車両の底面に設置された受電コイルを駐車領域に設置された給電コイルに確実に正対させること。【解決手段】駐車支援装置１００において、画像処理部１０５は、給電コイルから所定の距離だけ離れた位置に印された給電コイルマーカに基づいて、受電コイルから所定の距離だけ離れた位置に仮想受電コイルマーカを設定し、仮想受電コイルマーカの現在位置と給電コイルマーカの位置との差異（距離および角度）を算出し、経路算出部１０９は、その差異に基づいて、受電コイルから給電コイルマーカまでの好ましい経路を算出する。【選択図】図１
2012210873.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の底面に設置された受電コイルと地面に設置された給電コイルとの位置合わせに用いられる駐車支援装置であって、
前記車両に設置されたカメラによって撮影された、前記給電コイルから所定の距離だけ離れた位置に印された給電コイルマーカに基づいて、前記受電コイルから前記所定の距離だけ離れた位置に仮想受電コイルマーカを設定し、前記仮想受電コイルマーカの現在位置と前記給電コイルマーカの位置との差異を算出する画像処理部と、
前記差異に基づいて、前記受電コイルから前記給電コイルマーカまでの好ましい経路を算出する経路算出部と、
を具備する駐車支援装置。
【請求項２】
前記経路算出部は、前記受電コイルに連なる１つの直線と、前記１つの直線に連なる１つの円弧とからなる前記好ましい経路を算出する、
請求項１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、駐車支援装置に関し、特に、車両に搭載された蓄電池を、車両の外部にある電源（外部電源）から、電磁誘導を用いた非接触充電によって充電する車両に搭載される駐車支援装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、外部電源から、電磁誘導を用いた非接触充電によって、車両に搭載された蓄電池を充電する充電システムが提案されている。例えば、駐車場の駐車領域に設置された給電コイルに外部電源から電気エネルギを供給することにより、車両に設置された受電コイルに電磁誘導による電気エネルギを発生させ、受電コイルからの電気エネルギを蓄電池に蓄積して充電する充電システムが提案されている。このような充電システムでは、給電コイルから受電コイルに効率的に電気エネルギを伝達するために、受電コイルを給電コイルに対して正対させて配置するのが望ましい。
【０００３】
ところが、通常、受電コイルは車両の利用者から見えない、車両の底面に設置されるため、車両の利用者が受電コイルを給電コイルに対して正対させるように車両を操作して駐車させるのは難しい。
【０００４】
そこで、従来の駐車支援装置として、車両周辺の画像データから給電コイルを含む駐車領域の合成画像を生成し、合成画像と受電コイルの位置を示す受電コイル位置画像とをディスプレイに表示し、受電コイルの受電効率に基づいて給電コイルと受電コイルとの位置関係を特定し、特定した位置関係に基づいて受電コイル位置画像の表示位置を決定するものがある（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２３４８７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の駐車支援装置では、受電コイルの受電効率の特定にあたっては、受電コイルにおける磁界強度を磁界センサによって検出する必要があるため、車両に磁界センサという新たな機器を設置する必要がある。また、上記のように通常、受電コイルは車両の底面に設置されるため、上記従来の駐車支援装置では、車両の利用者による受電コイルと給電コイルとの位置あわせの途中で給電コイルが車両の下に隠れてしまってディスプレイ上に給電コイルを表示することができなくなるので、車両の利用者はディスプレイ上でどのように両者の位置合わせをすべきかを直感的に判断できない。
【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、磁界センサ等の特別な機器を車両に設置しなくても、車両の底面に設置された受電コイルを駐車領域に設置された給電コイルに確実に正対させることができる駐車支援装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の駐車支援装置は、車両の底面に設置された受電コイルと地面に設置された給電コイルとの位置合わせに用いられる駐車支援装置であって、前記車両に設置されたカメラによって撮影された、前記給電コイルから所定の距離だけ離れた位置に印された給電コイルマーカに基づいて、前記受電コイルから前記所定の距離だけ離れた位置に仮想受電コイルマーカを設定し、前記仮想受電コイルマーカの現在位置と前記給電コイルマーカの位置との差異を算出する画像処理部と、前記差異に基づいて、前記受電コイルから前記給電コイルマーカまでの好ましい経路を算出する経路算出部と、を具備する構成を採る。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、磁界センサ等の特別な機器を車両に設置しなくても、車両の底面に設置された受電コイルを駐車領域に設置された給電コイルに確実に正対させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施の形態に係る駐車支援装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の一実施の形態に係る受電コイルと給電コイルとの位置関係を示す図
【図３】本発明の一実施の形態に係る車両の舵角と車両の回転半径との関係を示す図
【図４Ａ】本発明の一実施の形態に係るガイド表示例
【図４Ｂ】本発明の一実施の形態に係るガイド表示例
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施の形態に係る駐車支援装置について図面を参照しながら説明する。
【００１２】
図１は本実施の形態に係る駐車支援装置１００の構成を示すブロック図である。
【００１３】
図１に示すように、駐車支援装置１００は、車両１０に搭載されるものである。また、駐車支援装置１００は、基準位置記憶部１０１、Ａ／Ｄ変換部１０３、画像処理部１０５、Ｄ／Ａ変換部１０７、経路算出部１０９、および、画像データ記憶部１１１を備える。なお、カメラ１１、表示部１３、車速検出部１５、および、操舵検出部１７については、車両１０に予め備えられたものを利用してもよく、また、駐車支援装置１００が備えてもよい。
【００１４】
カメラ１１は、車両１０の側部（例えば、ドアミラー）に設置され、駐車場の駐車領域の地面に設置された給電コイルから所定の距離だけ離れた位置に印された給電コイルマーカの画像を含む、車両１０の後部周辺の画像を撮影し、アナログの画像信号をＡ／Ｄ変換部１０３に出力する。カメラ１１は、例えば、車両１０に備えられたシフトレバーがリバースの位置にあるときに撮影を行う。
【００１５】
Ａ／Ｄ変換部１０３は、アナログの画像信号をデジタルの画像データに変換して画像処理部１０５に出力する。
【００１６】
基準位置記憶部１０１は、車両１０の底面に設置された受電コイルの、車両１０の水平方向における現在位置を基準位置（原点）として記憶する。基準位置記憶部１０１は、受電コイルの水平方向における中心を基準位置として記憶する。
【００１７】
画像処理部１０５は、Ａ／Ｄ変換部１０３から入力されるデジタルの画像データに対し、従来どおりの歪み補正処理および従来どおりの視点変換処理を施して、歪み補正処理後および視点変換処理後の画像データを画像データ記憶部１１１に記憶する。なお、歪み補正処理としては例えば特開平０５−１７６３２３号公報に開示された技術を用いることができ、また、視点変換処理としては例えば特開２００３−１８２４８９号公報に開示された技術を用いることができる。
【００１８】
歪み補正処理により、カメラ１１の広角レンズでの撮影による歪みが補正され、また、視点変換処理により、カメラ１１によって地面の斜め上方から撮影された画像を地面の上方（真上）から見たような画像（俯瞰画像）に変換することができる。よって、歪み補正処理および視点変換処理により、画像処理部１０５および経路算出部１０９においては、受電コイルと給電コイルとの位置関係を平面（地面）上の位置関係として求めることができる。
【００１９】
さらに、画像処理部１０５は、受電コイルの現在位置（基準位置）と給電コイルの位置との差異（距離および角度）を算出し、算出結果を経路算出部１０９に出力する。
【００２０】
また、画像処理部１０５は、経路算出部１０９での算出結果に従って、画像データ記憶部１１１に記憶されている画像データに、受電コイルまたは車両１０から、給電コイルまでの好ましい経路（好ましい走行軌跡）を示すガイド線、および、現在のステアリング操作による予想走行軌跡を合成して合成画像データを生成し、デジタルの合成画像データをＤ／Ａ変換部１０７に出力する。なお、上記ガイド線は経路算出部１０９での算出結果に従って画像処理部１０５が従来の技術（例えば、特開２００２−２５１６３２号公報に開示された技術）を用いて生成することができる。また、上記予想走行軌跡は操舵検出部１７での検出結果に従って画像処理部１０５が従来の技術（例えば、特開２００２−２５１６３２号公報に開示された技術）を用いて生成することができる。
【００２１】
Ｄ／Ａ変換部１０７は、デジタルの画像データをアナログの画像信号に変換して表示部１３に出力する。
【００２２】
表示部１３は、Ｄ／Ａ変換部１０７から入力されるアナログの画像信号に基づいて画像を表示する。表示部１３は、車両１０の利用者が目視可能な位置に設置され、例えば、車両１０に備えられたシフトレバーがリバースの位置にあるときに画像を表示する。表示部１３として、例えば車両１０に搭載されているカーナビゲーション装置が備えるディスプレイ画面を利用することができる。
【００２３】
経路算出部１０９は、受電コイルの現在位置と給電コイルの位置との差異（距離および角度）に基づいて、受電コイルから給電コイルまでの好ましい経路（好ましい走行軌跡）を算出し、算出結果を画像処理部１０５に出力する。また、経路算出部１０９は、車両１０の移動に伴って、車両１０の操舵情報と車両１０の車速とに基づいて、車両１０の移動方向および移動距離を算出し、算出結果に従って、基準位置記憶部１０１に記憶された基準位置を逐次更新する。これにより、基準位置記憶部１０１に記憶された基準位置は、車両１０の移動に伴い、受電コイルの現在位置に逐次更新される。
【００２４】
車速検出部１５は、車両１０の移動速度（車速）を検出し、検出結果を経路算出部１０９に出力する。車速検出部１５は、例えば車両１０の車輪の回転に応じて発生する車速パルスに基づいて車速を検出する。また、車速検出部１５として、例えば車両１０に搭載されているカーナビゲーション装置が備える車速センサを利用することができる。
【００２５】
操舵検出部１７は、車両１０のステアリングの操舵方向（左回転または右回転）および操舵角度を検出し、検出結果を操舵情報として経路算出部１０９に出力する。この操舵情報は経路算出部１０９を介して画像処理部１０５にも入力される。操舵検出部１７として、例えば車両１０に搭載されているカーナビゲーション装置が備えるジャイロセンサを利用することができる。
【００２６】
次いで、画像処理部１０５および経路算出部１０９での処理の詳細を図２および図３を用いて説明する。画像処理部１０５および経路算出部１０９は、以下の各ステップで示される処理フローに従って動作する。なお、図２には車両１０の右側部（例えば、右側のドアミラー）にカメラ１１が設置された場合を図示するが、車両１０の左側部（例えば、左側のドアミラー）にカメラ１１が設置される場合も以下の処理と同様にして本発明を実施することができる。
【００２７】
［ステップ００：図２］車両１０の利用者は、カメラ１１により給電コイルおよび給電コイルマーカの双方を撮影可能な位置に車両１０を停止させる。画像処理部１０５は、初期処理として、給電コイルの中心位置：Ｃと、給電コイルマーカの位置：Ｃ’（マーカの中心位置）との距離：Ｌを算出し、算出結果に従って、受電コイルの現在位置：Ａ（受電コイルの中心位置）から距離：Ｌだけ離れた位置に仮想的な受電コイルマーカ（仮想受電コイルマーカ）を設定する。よって、以下の処理において、仮想受電コイルマーカの現在位置：Ａ’（マーカの中心位置）は、基準位置記憶部１０１に記憶された基準位置と同様に、車両１０の移動に伴って逐次更新される。
【００２８】
ここで、給電コイルマーカは、図２に示すように、給電コイルから所定の距離だけ離れた位置に印される。例えば、給電コイルマーカは、給電コイルから車両１０の車幅以上の距離だけ離れた位置に印される。これにより、車両１０の側部に設置されたカメラ１１は、車両１０の利用者による受電コイルと給電コイルとの位置あわせの途中で給電コイルが車両１０の下に隠れてしまっても、給電コイルマーカを撮影し続けることができる。よって、本実施の形態によれば、以下のステップ０１〜１０の処理により、車両の底面に設置された受電コイルを駐車領域に設置された給電コイルに確実に正対させることができる。
【００２９】
［ステップ０１：図２］画像処理部１０５は、仮想受電コイルマーカの現在位置：Ａ’と給電コイルマーカの位置：Ｃ’との差異（直線距離：Ｘ（直線距離：Ａ’Ｂ），直線距離Ｙ（直線距離：Ｃ’Ｂ）、および、角度：φ）を算出し、算出結果（Ｘ，Ｙ，φ）を経路算出部１０９に出力する。
【００３０】
［ステップ０２：図２］経路算出部１０９は、仮想受電コイルマーカの現在位置：Ａ’から車両１０をまっすぐに後退（バック）させた場合の直線と、給電コイルマーカの位置：Ｃ’を円周上の一点に含む円との接片：Ｅを求める。
【００３１】
［ステップ０３：図２］経路算出部１０９は、接片：Ｅが得られる円の半径：Ｒ’、および、接片：Ｅとその円の中心：Ｏと給電コイルマーカの位置：Ｃ’とがなす角度：θ（∠ＥＯＣ’）を算出する。
【００３２】
［ステップ０４：図２］経路算出部１０９は、半径：Ｒ’と、角度：θとから、式（１）に従って円弧距離：Ｚ２’を算出する。
Ｚ２’ ＝ ２πＲ’ × (θ／３６０°)    …式（１）
【００３３】
［ステップ０５：図２］経路算出部１０９は、△ＥＯＣ’が二等辺三角形であることに基づき、∠ＥＣ’Ｏを式（２）に従って算出する。
∠ＥＣ’Ｏ ＝ (１８０°−θ)／２    …式（２）
【００３４】
［ステップ０６：図２］経路算出部１０９は、直線距離：Ｃ’Ｅから式（３），式（４）に従って、直線距離：Ｘ２，Ｙ２を算出する。
Ｘ２ ＝ Ｃ’Ｅ・sin(∠ＥＣ’Ｏ)    …式（３）
Ｙ２ ＝ Ｃ’Ｅ・cos(∠ＥＣ’Ｏ)    …式（４）
【００３５】
［ステップ０７：図２］経路算出部１０９は、式（５）〜式（７）に従って、直線距離：Ｘ１，Ｙ１，Ｚ１を算出する。
Ｘ１ ＝ Ｘ − Ｘ２    …式（５）
Ｙ１ ＝ Ｙ − Ｙ２    …式（６）
Ｚ１ ＝ (Ｘ１2 ＋ Ｙ１2)1/2    …式（７）
【００３６】
［ステップ０８：図２］経路算出部１０９は、式（８）に従って、円弧距離：Ｚ２’から円弧距離：Ｚ２を算出する。式（８）において、円弧距離：Ｚ２の半径：Ｒは、円の中心：Ｏと給電コイルの中心位置：Ｃとの直線距離である。
Ｚ２ ＝ Ｚ２’・（Ｒ／Ｒ’）    …式（８）
【００３７】
このようにして、受電コイルから連なる１つの直線：Ｚ１と、その１つの直線：Ｚ１に連なる１つの円弧：Ｚ２とからなる、受電コイルから給電コイルマーカまでの好ましい経路を算出することができる。  
【００３８】
［ステップ０９：図２，図３］経路算出部１０９は、車両１０の回転半径：ｂ（図３）が半径：Ｒ（図２）になる舵角：γ（図３）を式（９）に従って算出する。なお、図３に示す直線距離：ａは、車両１０の前輪の中心と後輪の中心との間の長さ（ホイールベース）である。
γ ＝ tan-1(ｂ／ａ)    …式（９）
【００３９】
［ステップ１０］経路算出部１０９は、算出結果（Ｚ１，Ｚ２，γ）を画像処理部１０５に出力する。
【００４０】
そして、画像処理部１０５および経路算出部１０９は、仮想受電コイルマーカが給電コイルマーカに一致するまで、ステップ０１〜１０の処理を所定の周期（例えば、１０msec間隔）で繰り返し実行する。
【００４１】
次いで、車両１０の利用者に対する駐車支援の一例を図４Ａおよび図４Ｂを用いて説明する。図４Ａおよび図４Ｂは、表示部１３に表示される画像の一例である。また、図４Ａおよび図４Ｂに示すように、本実施の形態に係る駐車支援は、第１ガイド〜第４ガイドによってなされる。また、第１ガイド〜第４ガイドの各画像において、実線のガイド線は受電コイルから給電コイルまでの好ましい経路を示し、点線のガイド線は現在のステアリング操作による予想走行軌跡を示す。なお、第１ガイド〜第４ガイド内の、車両１０の全体画像を含む俯瞰画像は、車両１０の前方、後方、左右側方の画像を撮影する複数のカメラを車両１０に設置して、例えば国際公開第２０００／０６４１７５号パンフレットに開示の技術を用いて作成することができる。
【００４２】
［第１ガイド：図４Ａ］画像処理部１０５が、上記ステップ０７において算出された直線距離：Ｚ１に基づいて実線のガイド線を生成し、操舵情報に基づいて点線のガイド線を生成して第１ガイドの画像を生成する。経路算出部１０９は、車両１０の後退に伴って直線距離：Ｚ１が０（ゼロ）になるまで、表示部１３に第１ガイドを表示させるよう画像処理部１０５に指示する。経路算出部１０９は、直線距離：Ｚ１が０（ゼロ）になったか否かを、車速検出部１５での検出結果および操舵検出部１７での検出結果に基づいて算出可能な、車両１０の移動距離から判断することができる。画像処理部１０５が操舵情報に基づいて点線のガイド線を生成するのは、以下の第２ガイド〜第４ガイドの画像の生成においても同様である。駐車支援装置１００は、第１ガイドによって、車両１０の利用者に車両１０を直進にて後退させることを即す。
【００４３】
［第２ガイド：図４Ａ］経路算出部１０９は、直線距離：Ｚ１が０（ゼロ）になった時点でその旨を示す制御信号を画像処理部１０５に出力する。画像処理部１０５は、この制御信号に応じて、上記ステップ０８において算出された円弧距離：Ｚ２に基づいて実線のガイド線を生成し、上記ステップ０９において算出された舵角：γに基づいてステアリング画像を生成して第２ガイドの画像を生成する。駐車支援装置１００は、第２ガイドによって、車両１０の利用者にステアリングを回転させるタイミング、ステアリングを回転させる方向、および、ステアリングの回転角度を教示することができる。
【００４４】
［第３ガイド：図４Ｂ］画像処理部１０５は、車両１０の移動に伴って円弧距離：Ｚ２が所定の閾値未満になった時点で、車両１０の減速を車両１０の利用者に即す第３ガイドを表示部１３に表示させる。経路算出部１０９は、車両１０の後退に伴って円弧距離：Ｚ２が０（ゼロ）になるまで、表示部１３に第３ガイドを表示させるよう画像処理部１０５に指示する。
【００４５】
［第４ガイド：図４Ｂ］経路算出部１０９は、円弧距離：Ｚ２が０（ゼロ）になった時点でその旨を示す制御信号を画像処理部１０５に出力する。画像処理部１０５は、この制御信号に応じて、車両１０の停止を車両１０の利用者に即す第４ガイドを表示部１３に表示させる。この時点で、車両１０の底面に設置された受電コイルが駐車領域に設置された給電コイルに正対する。
【００４６】
以上のような第１ガイド〜第４ガイドによって、車両１０の利用者は、受電コイルが給電コイルに正対するまで、車両１０の移動にしたがって、どのようなステアリング操作、アクセル操作およびブレーキ操作を行えばよいかを認識することができる。
【００４７】
このように、本実施の形態によれば、画像処理部１０５および経路算出部１０９での上記ステップ００〜１０の処理により車両１０の利用者に対する駐車支援を行うため、磁界センサ等の特別な機器を車両１０に設置しなくても、車両１０の利用者は、車両１０の底面に設置された受電コイルを駐車領域に設置された給電コイルに確実に正対させることができる。
【００４８】
以上、本発明の実施の形態について説明した。
【００４９】
なお、上記実施の形態では、本発明をハードウェアで構成する場合を例にとって説明したが、本発明はハードウェアとの連携においてソフトウェアでも実現することも可能である。
【００５０】
また、上記実施の形態の説明に用いた各機能ブロックは、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現される。これらは個別に１チップ化されてもよいし、一部または全てを含むように１チップ化されてもよい。ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
【００５１】
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路または汎用プロセッサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを利用してもよい。
【００５２】
さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックの集積化を行ってもよい。バイオ技術の適用等が可能性としてありえる。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、車両に搭載された蓄電池を、車両の外部にある電源（外部電源）から、電磁誘導を用いた非接触充電によって充電する車両に搭載される駐車支援装置等に好適である。
【符号の説明】
【００５４】
１０  車両
１１  カメラ
１３  表示部
１５  車速検出部
１７  操舵検出部
１００  駐車支援装置
１０１  基準位置記憶部
１０３  Ａ／Ｄ変換部
１０５  画像処理部
１０７  Ｄ／Ａ変換部
１０９  経路算出部
１１１  画像データ記憶部
【図１】
2012210873.tif 000003
【図２】
2012210873.tif 000004
【図３】
2012210873.tif 000005
【図４Ａ】
2012210873.tif 000006
【図４Ｂ】
2012210873.tif 000007