(57)【要約】【課題】送電装置に設けられたマークの一部が泥などで汚れている場合においても、送電装置に対して位置合わせすべき位置を把握することができる非接触送電システムを提供する。【解決手段】非接触送電システムは、受電装置を含む車両と、受電装置に非接触で電力を送電する送電コイルを含む送電装置と、送電装置に設けられており、送電コイルの位置を示す円形マークと、車両に設けられており、円形マーク４１０を撮像するカメラと、制御部とを備え、制御部は、撮像されている円形マーク４１０の円弧から円形マーク４１０の中心点Ｏ３の位置を推定する。【選択図】図１２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受電装置を含む車両と、
前記受電装置に非接触で電力を送電する送電コイルを含む送電装置と、
前記送電装置に設けられており、前記送電コイルの位置を示す円形マークと、
前記車両に設けられており、前記円形マークを撮像するカメラと、
制御部とを備え、
前記制御部は、撮像されている前記円形マークの円弧から前記円形マークの中心位置を推定する、非接触送電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触送電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、送電装置から非接触で受電装置に電力を送電する非接触送電システムについて各種提案されている。特開２０１１−１８２６０８号公報に記載された非接触送電システムは、受電装置、モニタおよび床下カメラを含む車両と、受電装置に非接触で電力を送電する送電装置とを備える。
【０００３】
車両に搭載された床下カメラが送電装置を撮影し、モニタに床下カメラが撮像した画像が表示される。具体的には、モニタには、受電装置の位置を仮想的に示すターゲットマークと、このターゲットマークおよび給電コイルの中心位置との水平方向の位置ずれ量とが表示される。そして、ユーザは、モニタに表示された情報に基づいて、送電装置と受電装置との位置合わせを実施する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１３−１５４８１５号公報
【特許文献２】特開２０１３−１４６１５４号公報
【特許文献３】特開２０１３−１４６１４８号公報
【特許文献４】特開２０１３−１１０８２２号公報
【特許文献５】特開２０１３−１２６３２７号公報
【特許文献６】特開２０１１−１８２６０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記特開２０１１−１８２６０８号公報に記載された非接触送電システムにおいて、給電コイルの中心位置を床下カメラが把握するには、送電装置の上面に給電コイルの中心位置を示すマークを設ける必要がある。
【０００６】
しかし、送電装置に設けられたマークの一部が泥などによって汚れているときには、当該マークを正確に把握できないおそれがある。その結果、送電装置と受電装置との位置合わせが困難となるという課題が生じる。
【０００７】
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、送電装置に設けられたマークの一部が泥などで汚れている場合においても、送電装置に対して位置合わせすべき位置を把握することができる非接触送電システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る非接触送電システムは、受電装置を含む車両と、受電装置に非接触で電力を送電する送電コイルを含む送電装置と、送電装置に設けられており、送電コイルの位置を示す円形マークと、車両に設けられており、円形マークを撮像するカメラと、制御部とを備え、制御部は、撮像されている円形マークの円弧から円形マークの中心位置を推定する。
【０００９】
上記の非接触送電システムによれば、円形マークの中心位置をカメラが捉えることができなくても、円形マークの一部を捉えることができれば、円形マークの中心を設定することができる。これにより、受電装置と送電装置との位置合わせが容易となる。
【００１０】
本発明に係る非接触送電システムは、送電装置と、送電装置から非接触で電力を受電する受電コイルを含む受電装置と、受電装置に設けられており、受電コイルの位置を示す円形マークと、送電装置に設けられており、円形マークを撮像するカメラと、制御部とを備え、制御部は、撮像されている円形マークの円弧から円形マークの中心の仮想位置を設定する。
【００１１】
上記の非接触送電システムにおいても、受電装置に設けられた円形マークが泥などで汚れており、円形マークの中心をカメラで把握することができない場合においても、円形マークの中心を設定することができる。これにより、受電装置と送電装置との位置合わせを容易に行うことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る非接触送電システムによれば、送電装置に設けられたマークの一部が泥などで汚れている場合においても、送電装置に対して位置合わせすべき位置を把握することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１に係る非接触送電システム１を模式的に示す模式図である。
【図２】受電装置１１０を示す底面図である。
【図３】図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線において、受電装置１１０および送電装置２００を断面視したときの模式断面図である。
【図４】送電装置２００の上方から送電装置２００を平面視したときの平面図である。
【図５】魚眼カメラ１２０撮像した画像を表示部１５０に表示したときの一例を示す図である。
【図６】受電装置１１０と送電装置２００との位置合わせをする際の制御フローを示すフロー図である。
【図７】泥５００などの異物によって円形マーカ４１０の一部が覆われている状態を示す図である。
【図８】画像修正処理（ステップ４０）の詳細フローを示すフロー図である。
【図９】撮像された外周円マーク４１７を平面画像として表示した模式図である。
【図１０】撮像された外周円マーク４１７の円弧上に点４１４を設定した状態を示す図である。
【図１１】撮像された外周円マーク４１７の円弧上に線分４１２を設定した状態を示す図である。
【図１２】撮像された外周円マーク４１７の円弧上に交点４１５を設定した状態を示す図である。
【図１３】円形マーカ４１０のうち、泥５００などの異物によって隠れた部分を表示部１５０に表示した状態を示す図である。
【図１４】撮像された外周円マーク４１７を示す図である。
【図１５】撮像した外周円マーク４１７から最も弧長さが長い部分を示す図である。
【図１６】撮像した外周円マーク４１７から最も弧長さが長い部分から中心点を導出する図である。
【図１７】実施の形態２に係る非接触送電システム１Ａを模式的に示す模式図である。
【図１８】受電装置１１０Ａの下面を示す底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係る非接触送電システム１を模式的に示す模式図である。この図１に示すように、非接触送電システム１は、車両１００と、送電装置２００とを備える。
【００１５】
車両１００は、受電装置１１０と、通信部１３０と、ＥＣＵ１４０と、表示部１５０とを含む。受電装置１１０は、ケース１１１と、ケース１１１内に収容された受電コイル１１５と、ケース１１１の下面に設けられた魚眼カメラ１２０とを含む。
【００１６】
魚眼カメラ１２０は、車両１００の下面側の様子を撮像し、撮像した画像データをＥＣＵ１４０に送信する。ＥＣＵ１４０は、受信した魚眼画像データを平面画像に補正して表示部１５０に表示する。
【００１７】
送電装置２００は、ケース２０１と、ケース２０１内に収容された送電コイル２１０と、送電コイル２１０に接続された送電電力生成部２２０と、通信部２３０と、制御装置２４０とを含む。
【００１８】
送電電力生成部２２０は、電源３００から供給される交流電力の周波数および電圧を調整して、送電コイル２１０に供給する。送電コイル２１０に交流電流が流れると、送電コイル２１０の周囲に磁束が形成される。この磁束が受電コイル１１５に鎖交することで、受電コイル１１５に電流が流れる。このように、送電コイル２１０から受電コイル１１５に非接触で電力が送電される。
【００１９】
図２は、受電装置１１０を示す底面図である。この図２に示すように、受電装置１１０よりも下方から受電装置１１０を平面視すると、受電コイル１１５は上下方向に延びる巻回中心線Ｏ１の周囲を取り囲むように形成されている。受電コイル１１５としては、渦巻き型のコイルが採用されている。
【００２０】
ケース１１１の下面１１２の中央部には、孔部１１３が形成されている。この孔部１１３内に魚眼カメラ１２０が配置されている。受電装置１１０の下方から受電装置１１０を視ると、魚眼カメラ１２０は、巻回中心線Ｏ１と重なる位置に設けられている。
【００２１】
図３は、図２に示すＩＩＩ−ＩＩＩ線において、受電装置１１０および送電装置２００を断面視したときの模式断面図である。図３に示すように、魚眼カメラ１２０の下方に送電装置２００が位置しているときには、魚眼カメラ１２０は、送電装置２００および送電装置２００の周囲を含めて撮像することができる。すなわち、魚眼カメラ１２０の撮像範囲Ａの面積は、送電装置２００の上面の面積よりも広い。
【００２２】
送電コイル２１０は、上下方向に延びる巻回中心線Ｏ２の周囲を取り囲むように形成されている。送電コイル２１０は、渦巻き型コイルである。
【００２３】
図４は、送電装置２００の上方から送電装置２００を平面視したときの平面図である。この図４に示すように、送電装置２００のケース２０１の上面２５０には、マーカ４００が描かれている。
【００２４】
マーカ４００は、円形マーカ４１０と、向き判定マーカ４２０とを含む。円形マーカ４１０は、同心円の複数の円マークを含む。送電装置２００を上方から視ると、各円マークの中心点Ｏ３は、巻回中心線Ｏ２と一致している。各円マークの半径比は、予め定められている。円形マーカ４１０は、中心点Ｏ３に最も近い位置で中心点Ｏ３の周囲を取り囲む中心円マーク４１１と、円形マーカ４１０の外形を形成する外周円マーク４１７とを含む。
【００２５】
向き判定マーカ４２０は、方形マーク４２１と、方形マーク４２１の角に描かれた角マーク４２２とを含む。方形マーク４２１内に、円形マーカ４１０の中心点Ｏ３が位置している。角マーク４２２は、方形マーク４２１の４つの角のうち、３つの角に設けられている。なお、ＥＣＵ１４０は、方形マーク４２１の配置関係に基づいて、送電装置２００に対する車両１００の進行方向を判断する。
【００２６】
図５は、魚眼カメラ１２０撮像した画像を平面画像に補正して表示部１５０に表示したときの一例を示す図である。この図５に示すように、表示部１５０には、魚眼カメラ１２０が撮像した画像の他に、受電装置１１０の位置を模式的に示す受電マーカ６００が表示される。そして、受電マーカ６００の中心点Ｏ４と、円形マーカ４１０の中心点Ｏ３とが一致すると、受電コイル１１５の巻回中心線Ｏ１と、送電コイル２１０の巻回中心線Ｏ２とが上下方向に配列する。
【００２７】
上記の非接触送電システム１において、送電装置２００から受電装置１１０に非接触で電力を送電するには、受電装置１１０が送電装置２００の上方に位置するように車両１００を停車させる必要がある。
【００２８】
本実施の形態１においては、運転手が、表示部１５０に表示された画像を視ながら受電装置１１０と送電装置２００との位置合わせを実施する。
【００２９】
図６は、受電装置１１０と送電装置２００との位置合わせをする際の制御フローを示すフロー図である。この図６に示すフローは、車両１００に設けられた非接触充電ボタンがＯＮの状態であり、車両１００の通信部１３０および送電装置２００の通信部２３０の間で通信が確立すると開始される。ＥＣＵ１４０は、魚眼カメラ１２０が撮像した画像を通常の平面画像に変換して表示部１５０に表示する（ステップ１０）。
【００３０】
次に、ＥＣＵ１４０は、魚眼カメラ１２０から送信される画像データに基づいて、魚眼カメラ１２０が撮像している撮像範囲Ａ内に３つの角マーク４２２があるか否かを判断する（ステップ２０）。
【００３１】
ＥＣＵ１４０は、３つの角マーク４２２が撮像範囲Ａ内にあると判断すると（ステップ２０においてＹＥＳ）、平面画像に補正された変換画像データにおける円形マーカ４１０の円弧から円形マーカ４１０の中心点Ｏ３の位置を推定し、推定した中心点Ｏ３の位置などを表示部１５０に表示する画像修正処理を実施する（ステップ４０）。
【００３２】
ここで、図５に示すように、マーカ４００が完全に見える状態である場合に限れらず、図７に示すように、泥５００などの異物によって円形マーカ４１０の一部が覆われている場合がある。この場合には、ユーザは、受電装置１１０と送電装置２００との位置合わせを正確に実施することが困難となる。その一方で、本実施の形態１にかかる非接触送電システム１においては、後述するように、撮像されている円形マーカ４１０の円弧から中心点Ｏ３の位置を推定し、推定した中心点Ｏ３の位置を表示部１５０に表示する。その結果、ユーザは、表示された中心点Ｏ３の位置と、受電マーカ６００の中心点Ｏ４とが重なり合うように車両１００を操作することで、送電装置２００と受電装置１１０とを簡単に位置合わせさせることができる。
【００３３】
図８は、画像修正処理（ステップ４０）の詳細フローを示すフロー図である。この図８に示すように、画像修正処理（ステップ４０）は、撮像されている円形マーカ４１０の円弧から中心点Ｏ３の位置を推定する処理（ステップ４９）と、円形マーカ４１０のうち異物によって隠れいている部分を推定する処理（ステップ４７）と、円形マーカ４１０の隠れた部分の推定画像と、推定された中心点Ｏ３の位置座標に中心点Ｏ３を仮想的に示す画像とを表示する処理（ステップ４８）とを含む。
【００３４】
ＥＣＵ１４０は、画像修正処理において、まず、魚眼カメラ１２０が撮像した円形マーカ４１０の画像データを取得および抽出する（ステップ４１）。ＥＣＵ１４０は、魚眼カメラ１２０から送信される画像データから円形マーカ４１０を示す画像データを抽出する。本実施の形態１においては、円形マーカ４１０のうち、外周円マーク４１７を示す画像データを抽出する。
【００３５】
図９は、撮像された外周円マーク４１７を平面画像として表示した模式図である。この図９に示すように、泥５００によって円形マーカ４１０の一部が撮像されていないため、外周円マーク４１７の一部が破断している。
【００３６】
次に、ＥＣＵ１４０は、図１０に示すように、外周円マーク４１７の円弧上に位置する点４１４を設定して、この点４１４における接線４１６を設定する（ステップ４２）。次に、図１１に示すように、接線４１６に対して垂直な方向に点４１４から延びる線分４１２を設定する（ステップ４３）。
【００３７】
次に、ＥＣＵ１４０は、図１２に示すように、撮像されている外周円マーク４１７（円形マーカ４１０）と、線分４１２との交点４１５を設定する（ステップ４４）。そして、点４１４および交点４１５を結ぶ線分の長さの半分の長さから撮像した外周円マーク４１７の半径を算出する（ステップ４５）。
【００３８】
そして、算出した半径と、点４１４の座標から、中心点Ｏ３の位置座標を推定する（ステップ４６）。
【００３９】
次に、ＥＣＵ１４０は、円形マーカ４１０のうち異物で隠れた部分を推定する補完処理を実施する（ステップ４７）。まず、ＥＣＵ１４０は、円形マーカ４１０の中心点Ｏ３の位置座標と、外周円マーク４１７の半径から、外周円マーク４１７のうち異物によって隠れている部分を推定する。
【００４０】
ＥＣＵ１４０には、円形マーカ４１０の各円マークの半径比率が格納されており、当該半径比率と、中心点Ｏ３の位置座標と、外周円マーク４１７の半径とから、各円マークのうち異物によって隠れている部分を推定する。
【００４１】
次に、図１３に示すように、円形マーカ４１０のうち、泥５００などの異物によって隠れた部分を補完する表示と、中心点Ｏ３が位置すると推定した位置に中心マークを表示する（ステップ４８）。なお、このステップ４８において、既に、円形マーカ４１０の補完画像や中心点Ｏ３を示す中心マークが表示されている場合には、既に表示されている補完画像などを消去して、新たな補完画像などを表示する。
【００４２】
このように、本実施の形態１に係る非接触送電システム１においては、泥５００などの異物によって円形マーカ４１０が隠れたとしても、隠れた部分をＥＣＵ１４０が補完して、表示部１５０に表示するため、受電装置１１０および送電装置２００の位置合わせを容易に実施することができる。
【００４３】
次に、ＥＣＵ１４０は、図６に示すように、円形マーカ４１０の中心点Ｏ３と、受電マーカ６００の中心点Ｏ４とが一致したか否かを判断する。「中心点Ｏ３と中心点Ｏ４とが一致した」とは、中心点Ｏ３と中心点Ｏ４とが完全に一致している場合に限られない。すなわち、「中心点Ｏ３と中心点Ｏ４とが一致」したと判断する条件として、中心点Ｏ４が中心円マーク４１１内に入り込むなどのように、予め、適宜設定できるものである。
【００４４】
ＥＣＵ１４０は、中心点Ｏ３と中心点Ｏ４とが一致していないと判断すると（ステップ５０においてＮＯ）、位置合わせ完了表示が表示されている場合には、当該位置合わせ完了表示をＯＦＦにする（ステップ５２）。そして、ＥＣＵ１４０は、魚眼カメラ１２０から送信される画像データに基づいて、表示部１５０に画像を表示し（ステップ１０）、画像修正処理などを実施する。
【００４５】
その一方で、ＥＣＵ１４０は、中心点Ｏ３と中心点Ｏ４とが一致していると判断すると（ステップ５０においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１４０は、表示部１５０に位置合わせがなされた旨の通知を表示する（ステップ６０）。この際、ＥＣＵ１４０は、ユーザに停車するように報知するようにしてもよい。
【００４６】
上記の実施の形態１においては、中心点Ｏ３の位置座標を推定する手法として、取得した円形マーカ４１０の円弧部の接線などを用いた例について説明したが、中心点Ｏ３の位置座標を推定する手法として各種の手法を採用することができる。
【００４７】
図１４から図１６を用いて、円形マーカ４１０の中心点Ｏ３を推定する他の手法について説明する。
【００４８】
ＥＣＵ１４０は、魚眼カメラ１２０が撮像した外周円マーク４１７の画像データを取得して、取得した画像データを図１４に示すように、平面画像に補正する。なお、この図１４において、破線部分は、異物で隠れている部分である。
【００４９】
次に、ＥＣＵ１４０は、図１５に示すように、ＥＣＵ１４０は、撮像されている外周円マーク４１７のうち、長さが最も長い円弧を選択する。仮に、取得した外周円マーク４１７が異物で隠れていないと判断した場合には、所定長さの円弧部分を選択する。選択した円弧の両端点４１８，４１９を通る線分５０１を算出する。次に、この線分５０１と直交すると共に、線分５０１の中点を通る直線５０２を算出する。そして、直線５０２と、外周円マーク４１７との交点５０３を算出する。
【００５０】
次に、ＥＣＵ１４０は、図１６に示すように、端点４１８および交点５０３を通る線分５０４を算出する。次に、線分５０４と直交すると共に線分５０４の中点を通る直線５０６を算出する。そして、直線５０６と、直線５０２との交点５０５を中心点Ｏ３を推定する。次に、交点５０５と端点４１８との間の距離を算出して、この距離を外周円マーク４１７の半径とする。このように、上記の手法を用いても、外周円マーク４１７の中心点Ｏ３の位置と、半径とを算出することができる。
【００５１】
なお、上記の実施の形態１において、外周円マーク４１７に基づいて、中心点Ｏ３の位置を推定することにしたのは、円形マーカ４１０のうち、外周円マーク４１７が最も長さが長いため、泥５００などの異物によって隠れる部分の割合が他の円マークよりも小さくなり易いためである。その結果、比較的正確な中心点Ｏ３の座標を算出することができるためである。
（実施の形態２）
上記の実施の形態１においては、送電装置に円形マークを設けると共に、魚眼カメラを受電装置に設けた例について説明したが、受電装置に円形マークを設けると共に、送電装置に魚眼カメラを設けるようにしてもよい。
【００５２】
そこで、図１７、図１８および適宜図１〜１６を用いて、本実施の形態２に係る非接触送電システム１Ａについて説明する。
【００５３】
図１７は、実施の形態２に係る非接触送電システム１Ａを模式的に示す模式図である。この図１７に示すように、送電装置２００Ａの上面に魚眼カメラ１２０Ａが配置されている。魚眼カメラ１２０Ａは、送電コイル２１０の巻回中心線が通る位置に設けられている。
【００５４】
図１８は、受電装置１１０Ａの下面を示す底面図である。この図１８に示すように、受電装置１１０Ａのケース１１１Ａの下面には、マーカ７００が設けられている。マーカ７００は、図４に示すマーカ４００と同様に形成されており、マーカ７００は、円形マーカ７１０と、向き判定マーカ７２０とを含む。
【００５５】
送電装置２００Ａの制御装置２４０Ａは、魚眼カメラ１２０Ａが撮像した画像データを通信部２３０を通して、通信部１３０Ａに送信する。ＥＣＵ１４０Ａは、通信部１３０Ａから取得した画像データを用いて、図６および図８に示す制御と同様の制御を実行する。
【００５６】
なお、今回開示された実施の形態は全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説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００５７】
本発明は、非接触送電システムに適用することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１，１Ａ  非接触送電システム、１００  車両、１１０，１１０Ａ  受電装置、１１１，１１１Ａ，２０１  ケース、１１２  下面、１１３  孔部、１１５  受電コイル、１２０，１２０Ａ  魚眼カメラ、１３０，１３０Ａ，２３０  通信部、１５０  表示部、２００，２００Ａ  送電装置、２１０  送電コイル、２２０  送電電力生成部、２４０，２４０Ａ  制御装置、２５０  上面、３００  電源、４００，７００  マーカ、４１０，７１０  円形マーカ、４１１  中心円マーク、４１２，４１３，５０１  線分、４１４  点、４１５，５０３，５０５  交点、４１６  接線、４１７  外周円マーク。
【図１】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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