JP2017093155A - 駐車支援システム - Google Patents

Abstract

【課題】受電装置と送電装置とが位置合わせさせる際に用いられる駐車支援システムにおいて、送電装置から電力を放射せずに位置合わせを実施することができるシステムを提供する。【解決手段】駐車支援システムは、受電装置２とタイヤとを含む車両３と、受電装置２に非接触で電力を送電する送電ユニット４とを備える。送電ユニット４は、地上に設けられた送電装置１０と、送電装置１０と受電装置２とが位置合わせされた状態における車両３の幅方向を検知方向とすると、検知方向におけるタイヤ９との間の距離を検知する検知装置１３とを含む。送電ユニット４は、検知装置１３が検知した距離の距離情報を車両に送信し、車両３が、距離情報をユーザに報知することと、距離が所定範囲内になるように自動駐車支援制御を実施することとの少なくとも一方を行うことで、ユーザの駐車操作を支援する。【選択図】図１

Description

本発明は、駐車支援システムに関し、特に、受電装置が設けられた車両の駐車支援システムに関する。

従来から送電装置から車両に設けられた受電装置に非接触で電力を送電するシステムについて各種提案されている（特許文献１〜５参照）。

このような非接触充電システムにおいて、受電装置と送電装置とが位置ずれすると、受電効率が著しく低下する。そこで、車両が駐車する際に受電装置が送電装置の上方に位置するように駐車支援するシステムについても各種提案されている。

たとえば、特開２０１５−１５９６４９号公報に記載された駐車支援システムは、車両の底面に設けられた右側コイルおよび左側コイルを備える。右側コイルおよび左側コイルは、車両の幅方向に配列するように設けられている。受電装置と送電装置とを位置合わせする際には、送電装置は電力を送電し、車両は各コイルが受電した受電電圧に基づいて、送電装置に対する受電装置の位置を算出する。そして、車両は、受電装置が送電装置上に位置するようにステアリングを自動操作する。

特開２０１３−１５４８１５号公報 特開２０１３−１４６１５４号公報 特開２０１３−１４６１４８号公報 特開２０１３−１１０８２２号公報 特開２０１３−１２６３２７号公報 特開２０１５−１５９６４９号公報

しかし、車両には各種の機器が搭載されており、駐車支援のために用いるコイルを配置するスペースを確保することは困難である。さらに、特開２０１５−１５９６４９号公報に記載されたシステムにおいては、位置合わせを行う際に送電装置は、位置合わせのために送電を開始する。このため、送電装置の周囲に金属異物がある場合には、位置合わせ時に送電される電力によって金属異物が加熱されるおそれがある。

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、受電装置と送電装置とが位置合わせさせる際に用いられる駐車支援システムにおいて、当該システムに用いられる機器が車両に搭載されることを抑制することができると共に、送電装置から電力を放射せずに位置合わせを実施することができるシステムを提供することである。

駐車支援システムは、受電装置とタイヤとを含む車両と、前記受電装置に非接触で電力を送電する送電ユニットとを備える。上記送電ユニットは、地上に設けられた送電装置と、前記送電装置と前記受電装置とが位置合わせされた状態における車両の幅方向を検知方向とすると、前記検知方向における前記タイヤとの間の距離を検知する検知装置とを含む。

上記送電ユニットは前記検知装置が検知した距離を前記車両に送信する。上記車両は、前記距離をユーザに報知することと、前記距離が所定範囲内になるように自動運転制御を実施することとの少なくとも一方を行うことで、駐車支援を行う。

上記の駐車支援システムは、車両の幅方向における距離を検知する検知装置が送電ユニット側に設けられており、車両に設けられていない。このため、車両の搭載性に関する問題が生じることが回避されている。

さらに、検知装置がタイヤとの間の距離を検知しており、送電装置から電力を放射しなくても距離を検知することができ、仮に、送電装置の周囲に金属異物がある場合においても、当該金属異物が高温になるなどの弊害が発生することを抑制することができる。

本発明に係る駐車支援システムによれば、当該システムに用いられる機器が車両側に搭載されることを抑制することができると共に、送電装置からの電力放射がなくても受電装置と送電装置との位置合わせを実施することができる。

本実施の形態に係る駐車支援システム１を示す平面図である。 駐車支援システム１を模式的に示すブロック図である。 送電装置１０を示す斜視図である。 送電装置１０と、受電装置２とが位置合わせされた状態を示す平面図である。 車両３が駐車スペース６内に進入し始めるときから位置合わせが完了するまでの間に実行される制御の制御フローを示すフロー図である。 ユーザがステアリング操作を行い、所定の駐車スペース６に向けて車両３を進める様子を示す平面図である。 タイヤ９が送電装置１０の近傍を通るときの様子を示す斜視図である。 ユーザが車両３を駐車させた状態を示す平面図である。 車両３を前進させた状態を示す平面図である。

図１は、本実施の形態に係る駐車支援システム１を示す平面図である。この図１に示すように、駐車支援システム１は、受電装置２および複数のタイヤ９を含む車両３と、受電装置２に非接触で電力を送電する送電ユニット４と、駐車スペース６に設けられた輪止め７とを含む。

駐車スペース６は、地面に施された白線８によって区画されており、この駐車スペース６内に輪止め７が設けられている。

図２は、駐車支援システム１を模式的に示すブロック図である。この図２に示すように、送電ユニット４は、送電装置１０と、送電制御部１１と、通信部１２とを含む。

送電装置１０は、電源１４に接続された電源部１５と、電源部１５に接続されたフィルタ回路１６と、フィルタ回路１６に接続された送電部１７と、距離検知センサ１３と、異物検知装置４０とを含む。

電源部１５は、電源１４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、フィルタ回路１６に出力する。フィルタ回路１６は、電源１４から供給される高調波成分を除去する。送電部１７は、コンデンサ１８と、コンデンサ１８に接続された送電コイル１９とを含み、コンデンサ１８および送電コイル１９によってＬＣ共振回路が形成される。

送電コイル１９は、平板型コイルが採用されている。送電コイル１９は、鉛直方向に延びる仮想軸線の周囲をコイル線が取り囲むように巻回することで形成されている。

なお、送電装置のＬＣ共振回路のＱ値は、１００以上である。送電制御部１１は、電源部１５および通信部１２の駆動を制御する。

図３は、送電装置１０を示す斜視図である。この図３に示すように、送電装置１０は、送電部１７などを内部に収容するケース３０を含み、ケース３０は、上面３１と、前面３２と、背面３３と、側面３４，３５とを含む。上面３１には、異物検知装置４０が設けられており、異物検知装置４０は、ケース３０の周囲の異物の有無を検知するとと共に、ケース３０の周囲に侵入する異物を検知する。なお、異物検知装置４０としては、複数の検知コイルを含む検知装置でもよく、カメラであってもよい。

ケース３０の側面３４には、距離検知センサ１３が設けられている。距離検知センサ１３は、タイヤ９との間の距離を検知する。距離検知センサ１３としては、超音波式センサやレーザ式センサなどの各種のセンサを採用することができる。

図４は、送電装置１０と、受電装置２とが位置合わせされた状態を示す平面図である。この図４に示すように、送電装置１０と受電装置２とが位置合わせされた状態における車両３の幅方向を幅方向Ｄ２とする。図３において、距離検知センサ１３の検知方向は、上記の幅方向Ｄ２である。

図２において、車両３は、受電装置２と、バッテリ２０と、バッテリ２０および受電装置２の間に設けられた充電リレー２１とを備える。さらに、車両３は、動力生成装置２５と、動力生成装置２５およびバッテリ２０の間に設けられたリレー２６とを備える。車両３は、動力生成装置２５の駆動を制御する車両ＥＣＵ２２と、運転者（ユーザ）が視認することができる表示部２３と、通信部１２と通信する通信部２４と、充電スイッチ２７と、シフトレバー２８とを備える。

受電装置２は、受電部５０と、受電部５０に接続されたフィルタ回路５１と、フィルタ回路５１に接続された整流器５２とを含む。

受電部５０は、受電コイル５３およびコンデンサ５４を含み、コンデンサ５４およびコンデンサ５４によってＬＣ共振回路が形成される。受電コイル５３も、平板コイルが採用されている。受電コイル５３は、鉛直方向に延びる仮想軸線の周囲を取り囲むようにコイル線を巻回することで形成されている。この共振回路のＱ値は、１００以上である。なお、送電部１７の共振周波数と、受電部５０の共振周波数は実質的に一致している。

フィルタ回路５１は、受電部５０が受電した電力から高調波成分のノイズを除去する。整流器５２は、フィルタ回路５１から供給される交流電力を直流電力に変換してバッテリ２０に供給する。

充電リレー２１は、充電時にはＯＮとなり、受電部５０が受電した電力をバッテリ２０に供給する。

動力生成装置２５は、コンバータ、インバータおよび回転電機を含む。バッテリ２０の電力は、コンバータおよびインバータを通り回転電機に供給される。回転電機は、インバータから供給される電力によって駆動する。

充電スイッチ２７は、車室内に設けられており、ユーザによって操作される。シフトレバー２８は、ユーザによって操作される。

図５は、車両３が駐車スペース６内に進入し始めるときから位置合わせが完了するまでの間に実行される制御の制御フローである。

ここで、送電ユニット４は、駐車スペース６内に車両が停車していないことを検知すると、図２に示す通信部１２から周囲にビーコンを発信する。そして、当該ビーコンが発信されているエリア内に、充電スイッチ２７がＯＮとされた車両３が入り込み、車両３が当該ビーコンを受信すると、車両３は、送電ユニット４と通信をし始める。

このようにして、図５に示すように、送電ユニット４および車両３が互いに通信を確立する（ｓｔｅｐ１０、ｓｔｅｐ３０）。

送電ユニット４は、車両３との間で通信が確立すると、図３において、異物検知装置４０は、ケース３０の周囲に異物があるか否かおよびケース３０の周囲に異物が侵入してきたかを確認する（ｓｔｅｐ１１）
そして、侵入物および異物が検出されない場合には、図３に示す距離検知センサ１３が距離検知を開始する（ｓｔｅｐ１２）。

送電ユニット４は、車両３から駐車完了通知を受信していない場合には、侵入物および異物の検知と、タイヤ距離検知とを継続する。

その一方で、車両３において、送電ユニット４との通信確立は、駐車スペース６から離れた位置で実施される。通信が確立されると、図６に示すように、ユーザは、自分でステアリング操作を行い、所定の駐車スペース６に向けて車両３を進める。

ここで、車両３を駐車スペース６に向けて進めている過程において、図７に示すように、タイヤ９は、送電装置１０の近傍を通る。この際、距離検知センサ１３は、距離検知を継続しており、タイヤ９との幅方向Ｄ２における距離を検出する。

図８は、ユーザが車両３を駐車させた状態を示す平面図である。この図８に示すように、駐車を完了すると、ユーザはシフトレバー２８をＰレンジに入れる。図５において、車両ＥＣＵ２２は、シフトレバー２８がＰレンジに入れられたことを検知すると（ｓｔｅｐ３１）、車両３は、送電ユニット４に駐車完了通知を送信する（ｓｔｅｐ３２）。

送電ユニット４は、駐車完了通知を受信すると（ｓｔｅｐ１３）、車両３に距離情報を送信する（ｓｔｅｐ１４）。

なお、送電ユニット４が車両３に送信する距離情報とは、距離検知センサ１３が検出した距離自体でもよく、さらには、送電コイル１９の中心とタイヤ９との間の距離に変換した情報でもよい。

車両３は、送電ユニット４から受信した距離情報に基づいて、距離情報を表示部２３に表示する（ｓｔｅｐ３３）。表示部２３に表示する距離情報とは、送電装置１０および受電装置２との間の距離を示す情報である。

なお、送電装置１０および受電装置２の間の距離とは、送電コイル１９の巻回中心と、受電コイル５３の巻回中心の水平方向の距離である。

表示態様としては、距離の数値や、送電装置１０および受電装置２の相対的な位置を示す画像でもよい。

さらに、表示部２３に表示する情報としては、所定以上の効率以上で受電可能であるか否かを示す情報を含めてもよい。

また、本実施の形態においては、距離情報をユーザに報知する手法として、画像を表示する手法が採用されているが、音の大きさなどを用いて、距離情報をユーザに報知するようにしてもよい。

車両３は、距離情報を表示した後、送電装置１０および受電装置２の距離が所定距離の範囲内であるか否かを判断する（ｓｔｅｐ３４）。

ここで、送電装置１０および受電装置２の距離が所定距離の範囲内である場合には、車両３は、送電ユニット４に位置合わせ完了通知を送信する（ｓｔｅｐ４４）。

送電ユニット４は、距離情報を送信した後、位置合わせ完了通知を受信したと判断すると駐車支援のための制御を終了する（ｓｔｅｐ１５）。

その一方で、図８に示すように、送電装置１０と受電装置２とが大きく位置ずれしたときには、送電装置１０と受電装置２との間の距離が、所定距離の範囲内ではないと判断する（ｓｔｅｐ３４）。

そして、車両３は、表示部２３に選択画面を表示する（ｓｔｅｐ３５）。この選択画面は、自動駐車支援制御を用いて駐車し直すか、または、ユーザが自ら車両３を操作して駐車し直すか否かをユーザに選択させる画面である。

ユーザは、たとえば、表示部２３の画面に触れたりすることで、選択することができる。

車両３は、ユーザが自動駐車支援を選択したと判断すると（ｓｔｅｐ３５）、自動駐車支援制御３７を開始する。

自動駐車支援制御３７が開始されると、車両ＥＣＵ２２は、車両３を所定距離前進させる。なお、車両３を前進させる際には、ユーザにシフトレンジをＰレンジからＤレンジに変更することを促す画像を表示部２３に表示して、Ｄレンジが選択された後、車両ＥＣＵ２２は、車両３を前進させる（ｓｔｅｐ３８）。

図９は、車両３を前進させた状態を示す平面図である。そして、車両ＥＣＵ２２は、駐車していた位置から所定距離、前進したと判断すると、ユーザにブレーキペダルを踏むことを促す画面を表示する。

そして、車両ＥＣＵ２２は、車両３が停止したことを検知すると、車両ＥＣＵ２２は、ユーザにＲレンジを選択することを促す画面を表示する。車両ＥＣＵ２２は、Ｒレンジが選択されたことを検知すると、車両ＥＣＵ２２は、車両３を後進させる（ｓｔｅｐ３９）。

車両ＥＣＵ２２は、ｓｔｅｐ３８において、車両３が前進し始めてからｓｔｅｐ３９において、車両３を後進させるまでの間に、車両３が前進した距離と、送電ユニット４から取得した距離情報とに基づいて、受電装置２が送電装置１０から所定距離の範囲内に収まるように、ステアリングを操作して、車両３を誘導する（ｓｔｅｐ４０）。

そして、車両ＥＣＵ２２は、受電装置２が送電装置１０から所定範囲内に収まったと判断すると、ユーザに車両３を停車させるように促す画面を表示部２３に表示する。

その後、車両ＥＣＵ２２は、Ｐレンジが選択されたことを検知すると（ｓｔｅｐ４１）、自動駐車支援制御を終了する（ｓｔｅｐ４２）。

ここで、送電ユニット４は、車両３から位置合わせ完了通知を受信していない場合には（ｓｔｅｐ１５）、タイヤ距離検知を実施し（ｓｔｅｐ１６）、距離情報を車両３に通知する（ｓｔｅ１４）することを繰り返す。

このため、自動駐車支援制御を終了した後、車両３は、送電ユニット４から送信される距離情報に基づいて、受電装置２が送電装置１０を基準として所定距離の範囲内に位置しているか否かを判断し（ｓｔｅｐ４３）、所定範囲内であると判断すると、送電ユニット４に位置合わせ完了通知を送信する（ｓｔｅｐ４４）。

送電ユニット４は、車両３から位置合わせ完了通知を受信すると、位置合わせのための制御を終了する。

ここで、上記ｓｔｅｐ３５において、ユーザが自動駐車支援を選択しなかった場合には、車両３は、表示部２３に、送電ユニット４から送信される距離情報と、ユーザに車両３を前進するように促す画像を表示し（ｓｔｅｐ５０）、Ｄレンジが選択されるまで（ｓｔｅｐ５１）、当該画像の表示が継続される。

そして、車両ＥＣＵ２２は、車両３が前進したことを検知すると、前進を促す画像を消して、表示部２３に距離情報を表示する（ｓｔｅｐ５２）。

ユーザは、表示部２３に表示される距離情報に基づいて、車両３を操作することができ、駐車支援システム１は、ユーザ自ら車両３を操作して受電装置２と送電装置１０とを再度位置合わせする場合においても、ユーザによる駐車を支援することができる。

そして、車両ＥＣＵ２２は、Ｐレンジが選択されるまで、上記の距離情報を表示部２３に表示する。車両ＥＣＵ２２は、Ｐレンジが選択されたと判断すると（ｓｔｅｐ５３）、車両ＥＣＵ２２は、受電装置２と送電装置１０との間の距離が所定距離の範囲内であるかを判断する（ｓｔｅｐ４３）。

Ｐレンジが選択されるタイミングとしては、ユーザによる位置合わせが完了したと想定できるためである。

受電装置２と送電装置１０との間の距離が所定距離の範囲内であると判断すると、車両ＥＣＵ２２は、位置合わせ完了通知を送電ユニット４に送信する（ｓｔｅｐ４４）。

その一方で、受電装置２と送電装置１０との間の距離が所定距離よりも大きいと判断すると、再度、車両ＥＣＵ２２は、ユーザに自動駐車支援を選択するか否かを示す画像を表示する（ｓｔｅｐ３５）。なお、本実施の形態においては、輪止め７が設けられているため、車両３の進行方向に送電装置１０と受電装置２とが位置ずれすることを抑制することができる。その一方で、輪止め７は、駐車支援システム１の必須の構成ではない。たとえば、輪止め７が設けられていない場合においても、輪止め７から少し離れた位置に距離検知センサを配置することで、車両３の進行方向における位置ずれ量を検出することができる。そして、当該進行方向の位置ずれ量を車両３に送信し、当該進行方向の位置ずれ量と、距離検知センサ１３が検知する幅方向Ｄ２の位置ずれ量とに基づいて、車両３の駐車支援を行うことができる。

以上、本発明に基づいた各実施の形態および各実施例について説明したが、今回開示された事項はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の技術的範囲は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すべての変更が含まれることが意図される。

本発明は、受電装置を含む車両の駐車支援システムに適用することができる。

４ 送電ユニット、６ 駐車スペース、７ 輪止め、８ 白線、９ タイヤ、１０ 送電装置、１１ 送電制御部、１２，２４ 通信部、１３ 距離検知センサ、１４ 電源、１５ 電源部、１６，５１ フィルタ回路、１７ 送電部、１８，５４ コンデンサ、１９ 送電コイル、２０ バッテリ、２１ 充電リレー、２３ 表示部、２５ 動力生成装置、２６ リレー、２７ 充電スイッチ、２８ シフトレバー、３０ ケース、３１ 上面、３２ 前面、３３ 背面、３４，３５ 側面、３７ 自動駐車支援制御、４０ 異物検知装置、５０ 受電部、５２ 整流器、５３ 受電コイル。

Claims (1)

1. 受電装置とタイヤとを含む車両と、
   前記受電装置に非接触で電力を送電する送電ユニットとを備え、
   前記送電ユニットは、
   地上に設けられた送電装置と、
   前記送電装置と前記受電装置とが位置合わせされた状態における車両の幅方向を検知方向とすると、前記検知方向における前記タイヤとの間の距離を検知する検知装置と、
   を含み、
   前記送電ユニットは前記検知装置が検知した前記距離の距離情報を前記車両に送信し、
   前記車両は、前記距離情報をユーザに報知することと、前記距離が所定範囲内になるように自動駐車支援制御を実施することとの少なくとも一方を行うことで、前記ユーザの駐車操作を支援する、駐車支援システム。

Images