(57)【要約】【課題】位置合わせのための複雑な構造を必要とせずに、交換可能なバッテリを搭載した電気自動車等の車両を適切な停車位置に容易に停車させる。【解決手段】支援情報送信装置４は、車両１００の車体底部の画像を少なくとも含む撮影画像を床面カメラ４１により取得し、その撮影画像に基づいて、車両１００におけるバッテリ３の搭載位置を撮影画像内で認識する。そして、取得した撮影画像および認識したバッテリ３の搭載位置に基づいて、バッテリ交換位置２０１およびバッテリ３の搭載位置をそれぞれ示した支援画像を作成し、その支援画像を表す画像情報をナビゲーション装置１へ送信する。ナビゲーション装置１は、支援情報送信装置４から送信された画像情報を通信装置２を介して受信し、その画像情報に基づいて支援画像を表示する。【選択図】図１
2012008019.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交換可能なバッテリを車体底部に搭載した車両における前記バッテリの交換を所定のバッテリ交換位置で行うバッテリ交換装置に併設されて前記バッテリの交換支援を行うための支援情報を送信する支援情報送信装置と、前記車両に搭載されて前記支援情報に基づく前記バッテリの交換支援を行う車載装置とを有するバッテリ交換支援システムであって、
前記支援情報送信装置は、
所定の撮影範囲を撮影して前記車両の車体底部の画像を少なくとも含む撮影画像を取得する撮影手段と、
前記撮影画像に基づいて、前記車両における前記バッテリの搭載位置を前記撮影画像内で認識する画像認識手段と、
前記撮影画像および前記画像認識手段により認識された前記バッテリの搭載位置に基づいて、前記バッテリ交換位置および前記バッテリの搭載位置をそれぞれ示した支援画像を作成する画像処理手段と、
前記画像処理手段により作成された支援画像を表す画像情報を前記支援情報として前記車載装置へ送信する送信手段とを備え、
前記車載装置は、
前記送信手段により送信される前記支援情報送信装置からの画像情報を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信された画像情報に基づいて前記支援画像を表示する表示手段とを備えることを特徴とするバッテリ交換支援システム。
【請求項２】
請求項１に記載のバッテリ交換支援システムにおいて、
前記車載装置は、前記車両の走行を制御するための車両制御情報を前記車両へ出力する車両制御情報出力手段をさらに備え、
前記送信手段は、前記バッテリ交換位置と前記車両における前記バッテリの搭載位置との差を表す位置差情報を前記支援情報としてさらに送信し、
前記受信手段は、前記送信手段により送信される前記支援情報送信装置からの位置差情報を受信し、
前記車両制御情報出力手段は、前記受信手段により受信された位置差情報に基づいて前記車両制御情報を出力することを特徴とするバッテリ交換支援システム。
【請求項３】
交換可能なバッテリを車体底部に搭載した車両における前記バッテリの交換を所定のバッテリ交換位置で行うバッテリ交換装置に併設されて前記バッテリの交換支援を行うための支援情報を送信する支援情報送信装置と、前記車両に搭載されて前記支援情報に基づく前記バッテリの交換支援を行う車載装置とを有するバッテリ交換支援システムであって、
前記支援情報送信装置は、
所定の撮影範囲を撮影して前記車両の車体底部の画像を少なくとも含む撮影画像を取得する撮影手段と、
前記撮影手段により取得された撮影画像を表す画像情報と、前記撮影画像における前記バッテリ交換位置を表す交換位置情報とを前記支援情報として前記車載装置へ送信する送信手段とを備え、
前記車載装置は、
前記送信手段により送信される前記支援情報送信装置からの画像情報および交換位置情報を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信された画像情報に基づいて、前記車両における前記バッテリの搭載位置を前記撮影画像内で認識する画像認識手段と、
前記画像情報、前記交換位置情報、および前記画像認識手段により認識された前記バッテリの搭載位置に基づいて、前記バッテリ交換位置および前記バッテリの搭載位置をそれぞれ示した支援画像を作成する画像処理手段と、
前記画像処理手段により作成された支援画像を表示する表示手段とを備えることを特徴とするバッテリ交換支援システム。
【請求項４】
請求項３に記載のバッテリ交換支援システムにおいて、
前記車載装置は、前記バッテリ交換位置および前記バッテリの搭載位置に基づいて、前記車両の走行を制御するための車両制御情報を前記車両へ出力する車両制御情報出力手段をさらに備えることを特徴とするバッテリ交換支援システム。
【請求項５】
交換可能なバッテリを車体底部に搭載した車両において搭載され、前記バッテリの交換を所定のバッテリ交換位置で行うバッテリ交換装置に併設された支援情報送信装置から送信される支援情報を受信して、前記支援情報に基づく前記バッテリの交換支援を行う車載装置であって、
前記支援情報送信装置は、所定の撮影範囲を撮影して取得した前記車両の車体底部の画像を少なくとも含む撮影画像に基づいて、前記バッテリ交換位置および前記車両における前記バッテリの搭載位置をそれぞれ示した支援画像を作成し、該支援画像を表す画像情報を前記支援情報として送信し、
前記車載装置は、
前記支援情報送信装置から送信される画像情報を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信された画像情報に基づいて前記支援画像を表示する表示手段とを備えることを特徴とする車載装置。
【請求項６】
請求項５に記載の車載装置において、
前記車両の走行を制御するための車両制御情報を前記車両へ出力する車両制御情報出力手段をさらに備え、
前記支援情報送信装置は、前記バッテリ交換位置と前記車両における前記バッテリの搭載位置との差を表す位置差情報を前記支援情報としてさらに送信し、
前記受信手段は、前記支援情報送信装置から送信される位置差情報を受信し、
前記車両制御情報出力手段は、前記受信手段により受信された位置差情報に基づいて前記車両制御情報を出力することを特徴とする車載装置。
【請求項７】
交換可能なバッテリを車体底部に搭載した車両において搭載され、前記バッテリの交換を所定のバッテリ交換位置で行うバッテリ交換装置に併設された支援情報送信装置から送信される支援情報を受信して、前記支援情報に基づく前記バッテリの交換支援を行う車載装置であって、
前記支援情報送信装置は、所定の撮影範囲を撮影して取得した前記車両の車体底部の画像を少なくとも含む撮影画像を表す画像情報と、前記撮影画像における前記バッテリ交換位置を表す交換位置情報とを前記支援情報として送信し、
前記車載装置は、
前記支援情報送信装置から送信される画像情報および交換位置情報を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信された画像情報に基づいて、前記車両における前記バッテリの搭載位置を前記撮影画像内で認識する画像認識手段と、
前記画像情報、前記交換位置情報、および前記画像認識手段により認識された前記バッテリの搭載位置に基づいて、前記バッテリ交換位置および前記バッテリの搭載位置をそれぞれ示した支援画像を作成する画像処理手段と、
前記画像処理手段により作成された支援画像を表示する表示手段とを備えることを特徴とする車載装置。
【請求項８】
請求項７に記載の車載装置において、
前記バッテリ交換位置および前記バッテリの搭載位置に基づいて、前記車両の走行を制御するための車両制御情報を前記車両へ出力する車両制御情報出力手段をさらに備えることを特徴とする車載装置。
【請求項９】
交換可能なバッテリを車体底部に搭載した車両における前記バッテリの交換を所定のバッテリ交換位置で行うバッテリ交換装置に併設され、前記バッテリの交換支援を行うための支援情報を前記車両に搭載された車載装置へ送信する支援情報送信装置であって、
所定の撮影範囲を撮影して前記車両の車体底部の画像を少なくとも含む撮影画像を取得する撮影手段と、
前記撮影画像に基づいて、前記車両における前記バッテリの搭載位置を前記撮影画像内で認識する画像認識手段と、
前記撮影画像および前記画像認識手段により認識された前記バッテリの搭載位置に基づいて、前記バッテリ交換位置および前記バッテリの搭載位置をそれぞれ示した支援画像を作成する画像処理手段と、
前記画像処理手段により作成された支援画像を表す画像情報を前記支援情報として前記車載装置へ送信する送信手段とを備えることを特徴とする支援情報送信装置。
【請求項１０】
交換可能なバッテリを車体底部に搭載した車両における前記バッテリの交換を所定のバッテリ交換位置で行うバッテリ交換装置に併設され、前記バッテリの交換支援を行うための支援情報を前記車両に搭載された車載装置へ送信する支援情報送信装置であって、
所定の撮影範囲を撮影して前記車両の車体底部の画像を少なくとも含む撮影画像を取得する撮影手段と、
前記撮影手段により取得された撮影画像を表す画像情報と、前記撮影画像における前記バッテリ交換位置を表す交換位置情報とを前記支援情報として送信する送信手段とを備えることを特徴とする支援情報送信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交換可能なバッテリを搭載した電気自動車等の車両におけるバッテリの交換を支援するためのシステムおよび装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電気自動車では、ガソリンエンジン等の内燃機関を使用した自動車における給油時間と比べて、バッテリの充電時間が長いことが問題となっている。そこで、こうした充電時間の問題を解消するため、電気自動車においてバッテリを交換可能な構造を採用し、バッテリの残容量が少なくなるとそのバッテリを充電されたバッテリと交換するバッテリ交換装置が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平６−２６２９５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に開示されるバッテリ交換装置では、電気自動車の車体底部に設けられたバッテリ車体収納部の位置を検出し、その検出結果に基づいて、充電されたバッテリユニットとバッテリ車体収納部との位置合わせを行う。そのため、位置合わせ機構がバッテリ交換装置に必要となり、構造が複雑になるという問題がある。
【０００５】
また、特許文献１に開示されるバッテリ交換装置を使用するためには、バッテリ交換装置の位置を基準とした電気自動車のバッテリ車体収納部の位置が上記の位置合わせ機構の可動範囲内となるように、電気自動車を適切な停車位置に停車させる必要がある。しかし、バッテリ車体収納部は電気自動車の車体底部に設けられているため、電気自動車の運転者にとって適切な停車位置が分かりにくいという問題もある。
【０００６】
ここで、上記のような停車位置の把握の困難さを解消するために、たとえば電気自動車のタイヤ幅に応じた溝やタイヤ止めなどの停車位置規制機構をバッテリ交換装置の付近に設けることも考えられる。しかし、こうした停車位置規制機構を利用すると、車体の大きさや車輪間隔などが相互に異なる複数種類の電気自動車が存在する場合に、バッテリ交換装置がそれに対応できないという問題が生じる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によるバッテリ交換支援システムは、交換可能なバッテリを車体底部に搭載した車両におけるバッテリの交換を所定のバッテリ交換位置で行うバッテリ交換装置に併設されてバッテリの交換支援を行うための支援情報を送信する支援情報送信装置と、車両に搭載されて支援情報に基づくバッテリの交換支援を行う車載装置とを有するものであって、支援情報送信装置は、所定の撮影範囲を撮影して車両の車体底部の画像を少なくとも含む撮影画像を取得する撮影手段と、その撮影画像に基づいて、車両におけるバッテリの搭載位置を撮影画像内で認識する画像認識手段と、撮影画像および画像認識手段により認識されたバッテリの搭載位置に基づいて、バッテリ交換位置およびバッテリの搭載位置をそれぞれ示した支援画像を作成する画像処理手段と、画像処理手段により作成された支援画像を表す画像情報を支援情報として車載装置へ送信する送信手段とを備え、車載装置は、送信手段により送信される支援情報送信装置からの画像情報を受信する受信手段と、受信手段により受信された画像情報に基づいて支援画像を表示する表示手段とを備えるものである。
また、本発明の他の一態様によるバッテリ交換支援システムは、交換可能なバッテリを車体底部に搭載した車両におけるバッテリの交換を所定のバッテリ交換位置で行うバッテリ交換装置に併設されてバッテリの交換支援を行うための支援情報を送信する支援情報送信装置と、車両に搭載されて支援情報に基づくバッテリの交換支援を行う車載装置とを有するものであって、支援情報送信装置は、所定の撮影範囲を撮影して車両の車体底部の画像を少なくとも含む撮影画像を取得する撮影手段と、撮影手段により取得された撮影画像を表す画像情報とその撮影画像におけるバッテリ交換位置を表す交換位置情報とを支援情報として車載装置へ送信する送信手段とを備え、車載装置は、送信手段により送信される支援情報送信装置からの画像情報および交換位置情報を受信する受信手段と、受信手段により受信された画像情報に基づいて、車両におけるバッテリの搭載位置を撮影画像内で認識する画像認識手段と、画像情報、交換位置情報、および画像認識手段により認識されたバッテリの搭載位置に基づいて、バッテリ交換位置およびバッテリの搭載位置をそれぞれ示した支援画像を作成する画像処理手段と、画像処理手段により作成された支援画像を表示する表示手段とを備えるものである。
本発明の一態様による車載装置は、交換可能なバッテリを車体底部に搭載した車両において搭載され、バッテリの交換を所定のバッテリ交換位置で行うバッテリ交換装置に併設された支援情報送信装置から送信される支援情報を受信して、その支援情報に基づくバッテリの交換支援を行うものであって、支援情報送信装置は、所定の撮影範囲を撮影して取得した車両の車体底部の画像を少なくとも含む撮影画像に基づいて、バッテリ交換位置および車両におけるバッテリの搭載位置をそれぞれ示した支援画像を作成し、該支援画像を表す画像情報を支援情報として送信し、車載装置は、支援情報送信装置から送信される画像情報を受信する受信手段と、受信手段により受信された画像情報に基づいて支援画像を表示する表示手段とを備えるものである。
また、本発明の他の一態様による車載装置は、交換可能なバッテリを車体底部に搭載した車両において搭載され、バッテリの交換を所定のバッテリ交換位置で行うバッテリ交換装置に併設された支援情報送信装置から送信される支援情報を受信して、その支援情報に基づくバッテリの交換支援を行うものであって、支援情報送信装置は、所定の撮影範囲を撮影して取得した車両の車体底部の画像を少なくとも含む撮影画像を表す画像情報とその撮影画像におけるバッテリ交換位置を表す交換位置情報とを支援情報として送信し、車載装置は、支援情報送信装置から送信される画像情報および交換位置情報を受信する受信手段と、受信手段により受信された画像情報に基づいて、車両におけるバッテリの搭載位置を撮影画像内で認識する画像認識手段と、画像情報、交換位置情報、および画像認識手段により認識されたバッテリの搭載位置に基づいて、バッテリ交換位置およびバッテリの搭載位置をそれぞれ示した支援画像を作成する画像処理手段と、画像処理手段により作成された支援画像を表示する表示手段とを備えるものである。
本発明の一態様による支援情報送信装置は、交換可能なバッテリを車体底部に搭載した車両におけるバッテリの交換を所定のバッテリ交換位置で行うバッテリ交換装置に併設され、バッテリの交換支援を行うための支援情報を車両に搭載された車載装置へ送信するものであって、所定の撮影範囲を撮影して車両の車体底部の画像を少なくとも含む撮影画像を取得する撮影手段と、その撮影画像に基づいて、車両におけるバッテリの搭載位置を撮影画像内で認識する画像認識手段と、撮影画像および画像認識手段により認識されたバッテリの搭載位置に基づいて、バッテリ交換位置およびバッテリの搭載位置をそれぞれ示した支援画像を作成する画像処理手段と、画像処理手段により作成された支援画像を表す画像情報を支援情報として車載装置へ送信する送信手段とを備えるものである。
また、本発明の他の一態様による支援情報送信装置は、交換可能なバッテリを車体底部に搭載した車両におけるバッテリの交換を所定のバッテリ交換位置で行うバッテリ交換装置に併設され、バッテリの交換支援を行うための支援情報を車両に搭載された車載装置へ送信するものであって、所定の撮影範囲を撮影して車両の車体底部の画像を少なくとも含む撮影画像を取得する撮影手段と、撮影手段により取得された撮影画像を表す画像情報と撮影画像におけるバッテリ交換位置を表す交換位置情報とを支援情報として送信する送信手段とを備えるものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、交換可能なバッテリをそれぞれ搭載しており、その車体の大きさや車輪間隔などが相互に異なる複数種類の電気自動車等の車両について、位置合わせのための複雑な構造を必要とせずに、適切な停車位置に容易に停車させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態によるバッテリ交換支援システムの概要を説明するための図である。
【図２】本発明の一実施形態によるバッテリ交換支援システムの構成図である。
【図３】撮影画像の一例である。
【図４】支援画像の一例である。
【図５】本発明の第一の実施の形態によるナビゲーション装置と支援情報送信装置においてそれぞれ実行される処理のフローチャートである。
【図６】本発明の第二の実施の形態によるナビゲーション装置と支援情報送信装置においてそれぞれ実行される処理のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
−第一の実施の形態−
本発明の一実施の形態によるバッテリ交換支援システムの概要を図１により説明する。図１において、電気自動車である車両１００には、ナビゲーション装置１、通信装置２およびバッテリ３が搭載されている。バッテリ３は、車両１００の車体底部に搭載されており、ナビゲーション装置１および通信装置２がそれぞれ動作するための電力を供給する。また、車両１００に搭載されている不図示のモータや補機類などにも、バッテリ３から電力が供給される。バッテリ３から供給される電力を利用してモータにより発生された駆動力は、車両１００の駆動輪に伝えられる。
【００１１】
バッテリ交換装置２００は、車両１００に搭載されているバッテリ３を車体下方から交換するための装置であり、バッテリ３を車両１００から取り外すための機構、取り外したバッテリ３を別の交換用のバッテリ３と入れ替えるための機構、交換用のバッテリ３を車両１００に取り付けるための機構などから成る。バッテリ交換装置２００は、バッテリ交換ステーションとして設立された専用の施設において設置されてもよいし、他の様々な施設、たとえばガソリンスタンド、駐車場、コンビニエンスストア、サービスエリア、パーキングエリア等において設置されてもよい。以下では、バッテリ交換装置２００が設置された施設のことを設置施設と総称する。
【００１２】
車両１００の車体底部に設置されているバッテリ３を交換できるようにするため、バッテリ交換装置２００は上述したような設置施設において床面下に設置される。このバッテリ交換装置２００の設置位置に対応して、設置施設の床面にはバッテリ交換位置２０１が定められている。
【００１３】
車両１００の運転者は、設置施設においてバッテリ３を交換する際、バッテリ３の搭載位置がバッテリ交換位置２０１と一致するように車両１００を停車させる必要がある。この状態において、バッテリ交換装置２００は車両１００のバッテリ３を交換することができる。
【００１４】
バッテリ交換装置２００には、バッテリ３の交換支援を行うための支援情報を車両１００に向けて送信する支援情報送信装置４が設置施設において併設されている。支援情報送信装置４から送信された支援情報は、車両１００において通信装置２により受信され、通信装置２からナビゲーション装置１へ出力される。ナビゲーション装置１は、この支援情報に基づいて、運転者が車両１００を適切な停車位置、すなわちバッテリ３の搭載位置がバッテリ交換位置２０１と一致する停車位置に容易に停車できるように、後述するようなバッテリ交換支援処理を行う。これにより、車両１００におけるバッテリ３の交換を支援する。
【００１５】
図２は、以上説明したバッテリ交換支援システムの構成図を示している。バッテリ交換支援システムは、ナビゲーション装置１、通信装置２および支援情報送信装置４を有している。
【００１６】
ナビゲーション装置１は、制御部１０、振動ジャイロ１１、車速センサ１２、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１３、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信部１４、表示モニタ１５、スピーカ１６および入力装置１７を備えている。制御部１０には、通信装置２が接続されている。
【００１７】
制御部１０は、マイクロプロセッサや各種周辺回路、ＲＡＭ、ＲＯＭ等によって構成されており、ＨＤＤ１３に記録されている制御プログラムや地図データに基づいて、各種の処理を実行する。この制御部１０により、車両１００を目的地まで案内するための様々な処理が実行される。たとえば、目的地を設定する際の目的地の探索処理、設定された目的地までの推奨経路の探索処理、自車位置の検出処理、各種の画像表示処理、ルート案内時の音声出力処理などが実行される。
【００１８】
通信装置２により受信された支援情報送信装置４からの支援情報は、通信装置２から制御部１０へ出力される。制御部１０は、この支援情報に基づいてバッテリ交換支援処理を実行することにより、後述するような支援画像を表示モニタ１５に表示すると共に、車両１００の走行を制御するための車両制御情報を車両１００へ出力する。これにより、運転者が車両１００を適切な停車位置に容易に停車できるようにする。なお、バッテリ交換支援処理の具体的な内容は、後で図５のフローチャートを用いて詳しく説明する。
【００１９】
振動ジャイロ１１は、車両１００の角速度を検出するためのセンサである。車速センサ１２は、車両１００の走行速度を検出するためのセンサである。これらのセンサにより車両１００の運動状態を所定の時間間隔ごとに検出することにより、制御部１０において車両１００の移動方向および移動量が求められる。
【００２０】
ＨＤＤ１３は不揮発性の記録媒体であり、制御部１０において上記のような処理を実行するための制御プログラムや地図データなどが記録されている。ＨＤＤ１３に記録されているデータは、必要に応じて制御部１０の制御により読み出され、制御部１０が実行する様々な処理や制御に利用される。
【００２１】
ＨＤＤ１３に記録された地図データは、経路計算データと、道路データと、背景データとを含む。経路計算データは、目的地までの推奨経路を探索する際などに用いられるデータである。道路データは、道路の形状や種別などを表すデータである。なお、地図データにおいて各道路の最小単位はリンクと呼ばれている。すなわち、地図データにおいて各道路は複数のリンクにより構成される。背景データは、地図の背景を表すデータである。なお、地図の背景とは、地図上に存在する道路以外の様々な構成物である。たとえば、河川、鉄道、緑地帯、各種構造物などが背景データによって表される。
【００２２】
なお、上記ではナビゲーション装置１において地図データがＨＤＤ１３に記録されている例を説明したが、これらをＨＤＤ以外の記録媒体に記録することとしてもよい。たとえば、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ、メモリカードなどに記録された地図データを用いることができる。すなわち、本実施の形態によるナビゲーション装置では、どのような記録媒体を用いてこれらのデータを記憶してもよい。
【００２３】
ＧＰＳ受信部１４は、ＧＰＳ衛星から送信されるＧＰＳ信号を受信して制御部１０へ出力する。ＧＰＳ信号には、車両１００の位置を求めるための情報として、そのＧＰＳ信号を送信したＧＰＳ衛星の位置と送信時刻に関する情報が含まれている。したがって、所定数以上のＧＰＳ衛星からＧＰＳ信号を受信することにより、これらの情報に基づいて、車両１００の現在位置を制御部１０において算出することができる。このＧＰＳ信号に基づく現在位置の算出結果と、前述の振動ジャイロ１１および車速センサ１２の各検出結果に基づく移動方向および移動量の算出結果とにより、所定時間ごとに車両１００の現在位置が検出される。
【００２４】
表示モニタ１５は、ナビゲーション装置１において様々な画面表示を行うための装置であり、液晶ディスプレイ等を用いて構成される。この表示モニタ１５により、地図画面の表示や、後述する支援画像の表示などが行われる。表示モニタ１５に表示される画面の内容は、制御部１０が行う画面表示制御によって決定される。表示モニタ１５は、たとえば車両１００のダッシュボード上やインストルメントパネル内など、ユーザが見やすいような位置に設置されている。
【００２５】
スピーカ１６は、制御部１０の制御により、車両１００の走行に関する様々な音声情報を出力する。たとえば、推奨経路に従って車両１００を目的地まで案内するための経路案内用の音声や、各種の警告音などが出力される。
【００２６】
入力装置１７は、ナビゲーション装置１を動作させるための様々な入力操作をユーザが行うための装置であり、各種の入力スイッチ類を有している。ユーザは、入力装置１７を操作することにより、たとえば、目的地に設定したい施設や地点の名称等を入力したり、予め登録された登録地の中から目的地を選択したり、地図を任意の方向にスクロールしたりすることができる。この入力装置１７は、操作パネルやリモコンなどによって実現することができる。あるいは、入力装置１７を表示モニタ１５と一体化されたタッチパネルとしてもよい。
【００２７】
ユーザが入力装置１７を操作して目的地を設定すると、ナビゲーション装置１は、前述のようにして検出された車両１００の現在位置を出発地として、前述の経路計算データに基づいて所定のアルゴリズムの演算によるルート探索処理を行う。このルート探索処理により、出発地から目的地まで至る推奨経路が探索されると、探索された推奨経路にしたがってルート案内が行われ、車両１００が目的地まで誘導される。
【００２８】
支援情報送信装置４は、床面カメラ４１、画像処理ユニット４２および通信ユニット４３を備えている。
【００２９】
床面カメラ４１は、図１に示すように、バッテリ交換位置２０１付近の床面に設置されており、その床面から上方に向かって所定の撮影範囲を撮影して撮影画像を取得する。車両１００がバッテリ交換位置２０１に接近して床面カメラ４１の撮影範囲内に入っているときには、車両１００の車体底部を床面カメラ４１によって撮影することができる。この場合、車両１００の車体底部の画像を少なくとも含む撮影画像が床面カメラ４１において取得される。なお、床面から車両１００の車体底部を適切な明るさで撮影できるように、床面カメラ４１は照明用のライト等を備えることが好ましい。また、必要な撮影範囲を確保するために、各々異なる撮影範囲を有する複数のカメラを組み合わせて床面カメラ４１を構成してもよい。床面カメラ４１によって取得された撮影画像は、床面カメラ４１から画像処理ユニット４２へ出力される。
【００３０】
画像処理ユニット４２は、床面カメラ４１によって取得された撮影画像を支援画像に変換するための画像処理を行う。支援画像とは、バッテリ３の交換時に車両１００が適切な停車位置に停車されるように運転者を支援することを目的として、ナビゲーション装置１により表示される画像である。この支援画像には、車両１００におけるバッテリ３の搭載位置とバッテリ交換位置２０１との関係が運転者にとって分かりやすく示されている。なお、画像処理ユニット４２が行う画像処理の具体的な内容については後述する。支援画像を表す画像情報は、画像処理ユニット４２から通信ユニット４３へ出力される。
【００３１】
また画像処理ユニット４２は、床面カメラ４１によって取得された撮影画像に基づいて、バッテリ交換位置２０１と車両１００におけるバッテリ３の搭載位置との差を算出する。そして、算出した位置差を表す位置差情報を通信ユニット４３へ出力する。
【００３２】
通信ユニット４３は、画像処理ユニット４２から出力された画像情報および位置差情報を支援情報として車両１００へ送信する。すなわち、画像情報および位置差情報を所定の通信規格に従い無線信号にそれぞれ変調して出力する。通信ユニット４３から支援情報として送信された画像情報および位置差情報は、車両１００において通信装置２を介してナビゲーション装置１により受信される。
【００３３】
次に、画像処理ユニット４２が行う画像処理の内容について、図３および４を用いて説明する。図３は、床面カメラ４１によって取得される撮影画像の一例を示している。図４は、図３の撮影画像に基づいて画像処理ユニット４２により作成される支援画像の一例を示している。
【００３４】
図３の撮影画像には、バッテリ３の搭載位置を含む車両１００の車体底部が撮影されている。この撮影画像に基づいて、画像処理ユニット４２は車両１００におけるバッテリ３の搭載位置を撮影画像内で認識する。なお、バッテリ３の搭載位置を撮影画像内で容易に識別可能とするために、車両１００の車体底部にはバッテリ３の搭載位置を示す目印が設けられていることが好ましい。たとえば、車両１００において他の車体底部の部分とは異なる色彩でバッテリ３の搭載位置全体を塗装したり、バッテリ３の搭載位置を枠線で囲ったりすることで、目印とすることができる。
【００３５】
ここで、図３の撮影画像では、バッテリ交換位置２０１が図中に破線で示した位置に存在しているものとする。この撮影画像内におけるバッテリ交換位置２０１の位置は、床面カメラ４１の撮影範囲と実空間上でのバッテリ交換位置２０１との関係から予め定めておくことができる。なお、図３では説明のためにバッテリ交換位置２０１を破線で示しているが、実際に取得される撮影画像にはこのような破線は存在しない。
【００３６】
図４の支援画像は、図３の撮影画像を左右反転し、その画像内でバッテリ交換位置２０１とバッテリ３の搭載位置とがそれぞれどこにあるかを所定の図形等を用いて示すことにより作成することができる。なお、支援画像におけるバッテリ交換位置２０１は、前述のようにして予め定められた撮影画像内のバッテリ交換位置２０１を左右反転することにより決定することができる。また、支援画像におけるバッテリ３の搭載位置は、前述のように撮影画像内で認識されたバッテリ３の搭載位置を左右反転することにより決定することができる。こうして支援画像を作成することで、バッテリ交換位置２０１とバッテリ３を搭載した車両１００との位置関係が撮影画像から左右逆転される。これにより、車両１００の上方から見た様子を支援画像において表現することができるため、バッテリ交換位置２０１と車両１００におけるバッテリ３の搭載位置との関係を車両１００の運転者にとって分かりやすく提示することができる。
【００３７】
なお、バッテリ交換位置２０１と車両１００におけるバッテリ３の搭載位置との関係を支援画像においてさらに分かりやすく表現するため、車両１００を上空から見た画像を予め記憶しておき、支援画像中の車両１００の部分をこの画像に置き換えてからバッテリ３の搭載位置を示してもよい。あるいは、支援画像から車両１００の部分を消去し、バッテリ３の搭載位置のみを示してもよい。
【００３８】
画像処理ユニット４２はさらに、撮影画像内に予め定められたバッテリ交換位置２０１を基準として、そこから撮影画像内で認識したバッテリ３の搭載位置までの方向および距離を算出する。そして、算出した方向および距離を実空間上の方向および距離に変換することで、位置差情報を求める。この位置差情報は、バッテリ交換位置２０１に対してバッテリ３の搭載位置が実空間上でどの方向にどの程度ずれているかを表しており、たとえば二次元ベクトル等を用いて表現することができる。さらに、算出した位置差情報から、バッテリ交換位置２０１とバッテリ３の搭載位置とを一致させるための車両１００の走行軌跡を求め、その走行軌跡を支援画像において表示してもよい。
【００３９】
以上説明したような画像処理を画像処理ユニット４２において行うことにより、床面カメラ４１によって取得された撮影画像に基づいて支援画像を作成することができる。また、バッテリ交換位置２０１と車両１００におけるバッテリ３の搭載位置との差を表す位置差情報を求めることができる。
【００４０】
本実施形態のバッテリ交換支援システムにおいて実行される処理のフローチャートを図５に示す。図５（ａ）はナビゲーション装置１において制御部１０により実行されるバッテリ交換支援処理のフローチャートであり、図５（ｂ）は支援情報送信装置４において実行される処理のフローチャートである。
【００４１】
図５（ａ）のステップＳ１０において、制御部１０は、通信装置２を介して、支援情報送信装置４への接続を開始するための接続要求を送信する。この接続要求の送信は、たとえば車両１００の運転者が入力装置１７を用いて所定の開始操作をしたときに行われる。あるいは、車両１００の現在位置およびＨＤＤ１３に記録された地図データに基づいて、車両１００が設置施設内に進入したか否かをナビゲーション装置１において判断し、その判断結果に応じて自動的に行ってもよい。
【００４２】
ステップＳ２０において、制御部１０は、通信装置２を介して、ステップＳ１０で接続要求を送信すると支援情報送信装置４から送信される画像情報および位置差情報を受信する。ここで受信される画像情報は、支援情報送信装置４の画像処理ユニット４２において前述のような画像処理が行われることにより作成された支援画像を表すものである。また位置差情報は、バッテリ交換位置２０１と車両１００におけるバッテリ３の搭載位置との差を表すものである。
【００４３】
ステップＳ３０において、制御部１０は、ステップＳ２０で受信した画像情報に基づいて、その画像情報が表す支援画像を表示するための画像表示処理を行う。これにより、図４に例示したような支援画像が表示モニタ１５において表示される。
【００４４】
ステップＳ４０において、制御部１０は、ステップＳ２０で受信した位置差情報に基づいて、車両１００の走行を制御するための処理を行う。ここでは、位置差情報が表すバッテリ交換位置２０１に対するバッテリ３の搭載位置の差が０となるような車両１００の動きを算出し、その算出結果に基づいて車両１００のステアリング角度およびモータ駆動量を算出する。こうして算出したステアリング角度とモータ駆動量の情報を、車両制御情報として車両１００へ出力する。車両１００は、制御部１０から出力された車両制御情報に基づいてステアリング角度とモータ駆動量をそれぞれ制御することで、バッテリ交換位置２０１とバッテリ３の搭載位置が一致するように車両１００を走行させる。このとき必要に応じて車両１００のブレーキを駆動させてもよい。
【００４５】
なお、ステップＳ４０において、ステップＳ２０で受信した位置差情報をそのまま制御部１０から車両１００へ車両制御情報として出力してもよい。この場合、車両１００に搭載された車載コンピュータ等により、車両１００のステアリング角度やモータ駆動量を算出し、その算出結果に基づいて車両１００を走行させるようにする。
【００４６】
ステップＳ５０において、制御部１０は、バッテリ交換支援処理を終了するか否かを判定する。この判定は、たとえば車両１００の運転者が入力装置１７を用いて所定の終了操作をしたか否かによって行われる。運転者により終了操作が行われていなければステップＳ２０へ戻り、終了操作が行われるとステップＳ６０へ進む。あるいは、位置差情報が表すバッテリ交換位置２０１に対するバッテリ３の搭載位置の差が０となったときに、ステップＳ５０においてバッテリ交換支援処理を終了すると判定してもよい。
【００４７】
ステップＳ６０において、制御部１０は、通信装置２を介して、支援情報送信装置４への接続を終了するための接続終了要求を送信する。ステップＳ６０を実行したら、制御部１０は図５（ａ）のフローチャートを終了する。
【００４８】
図５（ｂ）のステップＳ１１０において、支援情報送信装置４は、ナビゲーション装置１からの接続要求があるか否かを判定する。図５（ａ）のステップＳ１０において送信された接続要求を通信ユニット４３により受信すると、支援情報送信装置４は接続要求ありと判定してステップＳ１２０へ進む。
【００４９】
ステップＳ１２０において、支援情報送信装置４は、床面カメラ４１を起動させる。次のステップＳ１３０において、支援情報送信装置４は、床面カメラ４１により図３に例示したような撮影画像を取得する。
【００５０】
以下で説明するステップＳ１４０〜Ｓ１６０の処理は、支援情報送信装置４において画像処理ユニット４２により実行される。ステップＳ１４０において、画像処理ユニット４２は、ステップＳ１３０で床面カメラ４１により取得した撮影画像に基づいて、その撮影画像内におけるバッテリ３の搭載位置を認識する。たとえば、バッテリ３の搭載位置を示す前述のような目印が車両１００の車体底部において設けられている場合は、その目印が撮影画像内でどこに位置しているかを認識することで、バッテリ３の搭載位置を認識することができる。
【００５１】
ステップＳ１５０において、画像処理ユニット４２は、ステップＳ１３０で取得した撮影画像と、ステップＳ１４０で認識したバッテリ３の搭載位置とに基づいて、前述したような方法で支援画像の作成を行う。これにより、図４に例示したような支援画像が作成される。ここで作成された支援画像の内容は、画像情報として画像処理ユニット４２から通信ユニット４３へ出力される。
【００５２】
ステップＳ１６０において、画像処理ユニット４２は、ステップＳ１４０で認識したバッテリ３の搭載位置に基づいて、前述したような方法で実空間上におけるバッテリ交換位置２０１とバッテリ３の搭載位置との差を算出する。ここで算出された位置差の内容は、位置差情報として画像処理ユニット４２から通信ユニット４３へ出力される。
【００５３】
ステップＳ１７０において、支援情報送信装置４は、通信ユニット４３により、ステップＳ１５０で作成した支援画像を表す画像情報と、ステップＳ１６０で算出した位置差を表す位置差情報とを、支援情報としてナビゲーション装置１へそれぞれ送信する。ここで送信された画像情報および位置差情報は、図５（ａ）のステップＳ２０において、ナビゲーション装置１の制御部１０により通信装置２を介して受信される。
【００５４】
ステップＳ１８０において、支援情報送信装置４は、ナビゲーション装置１からの接続終了要求があるか否かを判定する。図５（ａ）のステップＳ６０において送信された接続終了要求を通信ユニット４３により受信すると、支援情報送信装置４は接続終了要求ありと判定し、図５（ｂ）のフローチャートを終了する。一方、ナビゲーション装置１からの接続終了要求がない場合、支援情報送信装置４はステップＳ１３０へ戻り、上述したような処理を繰り返す。これにより、引き続き床面カメラ４１において撮影画像が取得され、その撮影画像に基づいて、画像処理ユニット４２により画像処理が行われ、支援情報としての画像情報と位置差情報が通信ユニット４３から送信される。
【００５５】
以上説明した第一の実施の形態によれば、次の（１）および（２）のような作用効果を奏する。
【００５６】
（１）支援情報送信装置４は、車両１００の車体底部の画像を少なくとも含む図３のような撮影画像を床面カメラ４１により取得し（ステップＳ１３０）、その撮影画像に基づいて、画像処理ユニット４２により、車両１００におけるバッテリ３の搭載位置を撮影画像内で認識する（ステップＳ１４０）。そして、取得した撮影画像および認識したバッテリ３の搭載位置に基づいて、画像処理ユニット４２により、バッテリ交換位置２０１およびバッテリ３の搭載位置をそれぞれ示した支援画像を作成する（ステップＳ１５０）。こうして作成した支援画像を表す画像情報を、通信ユニット４３により支援情報としてナビゲーション装置１へ送信する（ステップＳ１７０）。一方、ナビゲーション装置１は、制御部１０により、ステップＳ１７０において送信される支援情報送信装置４からの画像情報を通信装置２を介して受信し（ステップＳ２０）、その画像情報に基づいて支援画像を表示モニタ１５に表示する（ステップＳ３０）。このようにしたので、バッテリ交換位置２０１と車両１００におけるバッテリ３の搭載位置との関係を車両１００の運転者にとって分かりやすく提示することができる。その結果、バッテリ交換位置２０１とバッテリ３の搭載位置との位置合わせのための複雑な構造を必要とせずに、車両１００を適切な停車位置に容易に停車させることができる。
【００５７】
（２）支援情報送信装置４は、ステップＳ１７０において、通信ユニット４３により、バッテリ交換位置２０１と車両１００におけるバッテリ３の搭載位置との差を表す位置差情報を支援情報としてさらに送信する。ナビゲーション装置１は、この位置差情報をステップＳ２０において制御部１０により通信装置２を介して受信し、これに基づいて、車両１００の走行を制御するための車両制御情報を車両１００へ出力する（ステップＳ４０）。このようにしたので、運転者の手を煩わせることなく、車両１００を適切な停車位置に確実に停車させることができる。
【００５８】
−第二の実施の形態−
次に本発明の第二の実施の形態について説明する。上述した第一の実施の形態では、支援情報送信装置４において、支援画像の作成およびバッテリ交換位置２０１とバッテリ３の搭載位置との間の位置差の算出を行う例を説明した。これに対して、以下に説明する第二の実施の形態では、これらの処理をナビゲーション装置１において行う例を説明する。なお、本実施形態によるバッテリ交換支援システムの概要および構成は、図１、２にそれぞれ示した第一の実施の形態によるものと同じである。したがって、これらの説明については省略する。
【００５９】
本実施形態のバッテリ交換支援システムにおいて実行される処理のフローチャートを図６に示す。図６（ａ）はナビゲーション装置１において制御部１０により実行されるバッテリ交換支援処理のフローチャートであり、図６（ｂ）は支援情報送信装置４において実行される処理のフローチャートである。なお、これらのフローチャートにおいて、図５（ａ）、（ｂ）にそれぞれ示した第一の実施の形態によるフローチャートと同じ内容の処理ステップに対しては、それぞれ同一のステップ番号を付している。以下の説明では、この図５（ａ）、（ｂ）と同一ステップ番号の処理については、特に必要のない限りその説明を省略する。
【００６０】
図６（ａ）のステップＳ２１において、制御部１０は、通信装置２を介して、支援情報送信装置４から送信される画像情報および交換位置情報を受信する。ここで受信される画像情報は、第一の実施の形態において図５（ａ）のステップＳ２０で受信される画像情報とは異なり、支援情報送信装置４において床面カメラ４１により取得された撮影画像を表すものである。また、交換位置情報は、第一の実施の形態において図５（ａ）のステップＳ２０で受信される位置差情報とは異なり、撮影画像内におけるバッテリ交換位置２０１の位置を表すものである。なお、撮影画像内におけるバッテリ交換位置２０１の位置は、前述のように床面カメラ４１の撮影範囲と実空間上でのバッテリ交換位置２０１との関係から予め定められる。
【００６１】
上記のような画像情報および交換位置情報をステップＳ２１において受信したら、これらの情報に基づいて、制御部１０は図５（ｂ）で説明したステップＳ１４０、Ｓ１５０およびＳ１６０の処理を順次実行する。すなわち、ステップＳ１４０では、ステップＳ２１で受信した画像情報が表す撮影画像に基づいて、その撮影画像内におけるバッテリ３の搭載位置を認識する。続くステップＳ１５０では、ステップＳ２１で受信した画像情報が表す撮影画像、ステップＳ１４０で認識したバッテリ３の搭載位置、およびステップＳ２１で受信した交換位置情報が表すバッテリ交換位置２０１に基づいて、支援画像を作成する。続くステップＳ１６０では、ステップＳ１４０で認識したバッテリ３の搭載位置、およびステップＳ２１で受信した交換位置情報が表すバッテリ交換位置２０１に基づいて、実空間上におけるバッテリ交換位置２０１とバッテリ３の搭載位置との差を算出する。
【００６２】
ステップＳ１４０〜Ｓ１６０の処理を実行したら、制御部１０はステップＳ３０へ進む。ステップＳ３０において、制御部１０は、ステップＳ１５０で作成した支援画像を表示するための画像表示処理を行う。これにより、図４に例示したような支援画像が表示モニタ１５において表示される。続くステップＳ４０において、制御部１０は、ステップＳ１６０で算出した位置差に基づいて、車両１００の走行を制御するための処理を行う。これにより、バッテリ交換位置２０１とバッテリ３の搭載位置が一致するように車両１００の走行が制御される。
【００６３】
図６（ｂ）のステップＳ１３０において床面カメラ４１により図３に例示したような撮影画像を取得したら、支援情報送信装置４はステップＳ１７１へ進む。ステップＳ１７１において、支援情報送信装置４は、通信ユニット４３により、ステップＳ１３０で取得した撮影画像を表す画像情報と、その撮影画像内におけるバッテリ交換位置２０１の位置を表す交換位置情報とを、支援情報としてナビゲーション装置１へそれぞれ送信する。このとき、ステップＳ１３０で取得した撮影画像の内容を表す画像情報と、予めその内容が定められた交換位置情報とが、画像処理ユニット４２から通信ユニット４３へそれぞれ出力される。通信ユニット４３は、この画像情報および交換位置情報を無線信号に変調して送信する。
【００６４】
以上説明した第二の実施の形態によれば、次の（３）および（４）のような作用効果を奏する。
【００６５】
（３）支援情報送信装置４は、車両１００の車体底部の画像を少なくとも含む図３のような撮影画像を床面カメラ４１により取得し（ステップＳ１３０）、その撮影画像を表す画像情報と、その撮影画像におけるバッテリ交換位置２０１を表す交換位置情報とを、通信ユニット４３により支援情報としてナビゲーション装置１へ送信する（ステップＳ１７１）。一方、ナビゲーション装置１は、制御部１０により、ステップＳ１７１において送信される支援情報送信装置４からの画像情報および交換位置情報を通信装置２を介して受信する（ステップＳ２１）。そして、受信した画像情報に基づいて車両１００におけるバッテリ３の搭載位置を撮影画像内で認識し（ステップＳ１４０）、受信した画像情報および交換位置情報と、認識したバッテリ３の搭載位置とに基づいて、バッテリ交換位置２０１およびバッテリ３の搭載位置をそれぞれ示した支援画像を作成する（ステップＳ１５０）。こうして作成した支援画像を表示モニタ１５に表示する（ステップＳ３０）。このようにしたので、第一の実施の形態と同様に、バッテリ交換位置２０１と車両１００におけるバッテリ３の搭載位置との関係を車両１００の運転者にとって分かりやすく提示することができる。その結果、バッテリ交換位置２０１とバッテリ３の搭載位置との位置合わせのための複雑な構造を必要とせずに、車両１００を適切な停車位置に容易に停車させることができる。
【００６６】
（４）ナビゲーション装置１は、制御部１０により、ステップＳ２１で受信した交換位置情報が表すバッテリ交換位置２０１と、ステップＳ１４０で認識したバッテリ３の搭載位置とに基づいて、車両１００の走行を制御するための車両制御情報を車両１００へ出力する（ステップＳ４０）。このようにしたので、第一の実施の形態と同様に、運転者の手を煩わせることなく、車両１００を適切な停車位置に確実に停車させることができる。
【００６７】
なお、以上説明した各実施の形態において、ステップＳ３０の支援画像表示とステップＳ４０の車両制御のうちいずれか一方の処理のみを実行し、他方の処理を実行しないこととしてもよい。第一の実施の形態では、ステップＳ３０の支援画像表示を行わない場合は、図５（ｂ）のフローチャートにおいて、ステップＳ１５０の支援画像作成の処理を省略すると共に、ステップＳ１７０で画像情報の送信を省略することができる。また、ステップＳ４０の車両制御を行わない場合は、図５（ｂ）のフローチャートにおいて、ステップＳ１６０の位置差算出の処理を省略すると共に、ステップＳ１７０で位置差情報の送信を省略することができる。一方、第二の実施の形態では、ステップＳ３０の支援画像表示を行わない場合は、図６（ａ）のフローチャートにおいて、ステップＳ１５０の支援画像作成の処理を省略することができる。また、ステップＳ４０の車両制御を行わない場合は、図６（ａ）のフローチャートにおいて、ステップＳ１６０の位置差算出の処理を省略することができる。
【００６８】
また、以上説明した各実施の形態では、支援情報送信装置４から送信される支援情報をナビゲーション装置１により受信してバッテリ交換支援処理を行うこととしたが、ナビゲーション装置以外の車載装置を用いてこれを実現してもよい。
【００６９】
以上説明した各実施の形態や各種の変形例はあくまで一例であり、発明の特徴が損なわれない限り、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。
【符号の説明】
【００７０】
１：ナビゲーション装置、２：通信装置、３：バッテリ、４：支援情報送信装置、
１０：制御部、１１：振動ジャイロ、１２：車速センサ、１３：ＨＤＤ、
１４：ＧＰＳ受信部、１５：表示モニタ、１６：スピーカ、１７：入力装置、
４１：床面カメラ、４２：画像処理ユニット、４３：通信ユニット、
１００：車両、２００：バッテリ交換装置、２０１：バッテリ交換位置
【図１】
2012008019.tif 000003
【図２】
2012008019.tif 000004
【図３】
2012008019.tif 000005
【図４】
2012008019.tif 000006
【図５】
2012008019.tif 000007
【図６】
2012008019.tif 000008