車両の駐車支援装置およびそれを備える車両
【課題】車両の駐車位置の位置ずれを小さく抑えることができる車両の駐車支援装置およびそれを備える車両を提供する。
【解決手段】車両の駐車支援装置は、カメラ１２０と、カメラ１２０から得られる画像で車外の送電ユニット２２０の位置を認識して送電ユニット２２０に向けて車両１００を誘導するための第１の車両誘導部と、送電ユニット２２０から非接触状態で電力の受電を行なう受電ユニット１１０と、受電ユニット１１０の受電した電力に基づいて車両１００を誘導するための第２の車両誘導部とを備える。制御部は、第１の車両誘導部が画像では送電ユニット２２０の位置を検出できなくなってから車両駆動部に所定距離を超えて車両を移動させても受電ユニット１１０が送電ユニット２２０から受電する電力が第１の条件を満たさない場合には、車両１００の移動を停止させるための処理を行なう。
【解決手段】車両の駐車支援装置は、カメラ１２０と、カメラ１２０から得られる画像で車外の送電ユニット２２０の位置を認識して送電ユニット２２０に向けて車両１００を誘導するための第１の車両誘導部と、送電ユニット２２０から非接触状態で電力の受電を行なう受電ユニット１１０と、受電ユニット１１０の受電した電力に基づいて車両１００を誘導するための第２の車両誘導部とを備える。制御部は、第１の車両誘導部が画像では送電ユニット２２０の位置を検出できなくなってから車両駆動部に所定距離を超えて車両を移動させても受電ユニット１１０が送電ユニット２２０から受電する電力が第１の条件を満たさない場合には、車両１００の移動を停止させるための処理を行なう。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の駐車支援装置およびそれを備える車両に関し、特に、非接触状態で電力の受電を行なう受電部を用いて駐車支援を行なう駐車支援装置およびそれを備える車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車やプラグインハイブリッド自動車など、外部から車載の蓄電装置に充電が可能に構成された車両が実用化されている。充電を自動で行なうことや、そのために駐車位置を誘導する技術も検討されている。
【０００３】
特開２００７−９７３４５号公報（特許文献１）は、車両の周囲状況を撮影するバックモニタカメラの画像の目標駐車位置付近に送電装置の識別子が存在する場合に識別子の位置を認識して位置合わせ支援制御を行なう技術を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−９７３４５号公報
【特許文献２】特開２００４−２９１８６５号公報
【特許文献３】特開２００６−３４５５８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特開２００７−９７３４５号公報では、送電装置の識別子がバックモニタカメラの死角に入ってしまうことが考慮されていない。特に、送電装置に車両が近接しているときであっても車両の行き過ぎを防止しないと意図しないで送電装置等に車両が接触してしまう場合が考えられる。また、行き過ぎを防止するあまり送電装置の手前で車両を停止させるようにすると、充電するために不十分な位置となってしまう場合が考えられる。したがって、識別子がカメラの死角に入った後にも精度よく車両の誘導を行なうためには改善の余地がある。
【０００６】
この発明の目的は、車両の駐車位置の位置ずれを小さく抑えることができる車両の駐車支援装置およびそれを備える車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、要約すると、車両の駐車支援装置であって、車両の周囲画像を撮影するカメラと、カメラから得られる画像で車外の送電装置の位置を認識して送電装置に向けて車両を誘導するための第１の車両誘導部と、送電装置から非接触状態で電力の受電を行なう受電部と、受電部の受電した電力に基づいて車両を誘導するための第２の車両誘導部と、第１および第２の車両誘導部の出力に基づいて車両を駆動する車両駆動部を制御して車両を移動させる制御部とを備える。制御部は、第１の車両誘導部が画像では送電装置の位置を検出できなくなってから車両駆動部に所定距離を超えて車両を移動させても受電部が送電装置から受電する電力が第１の条件を満たさない場合には、車両の移動を停止させるための処理を行なう。
【０００８】
好ましくは、制御部は、第１の車両誘導部が画像では送電装置の位置を検出できなくなってから車両駆動部に所定距離を超えて車両を移動させても受電部が送電装置から受電する電力が第１の条件を満たさない場合には、受電部による電力の受電を停止させ第２の車両誘導部による誘導を中断する。
【０００９】
より好ましくは、制御部は、第１の車両誘導部が画像では送電装置の位置を検出できなくなってから所定距離だけ車両が移動する間に受電部が送電装置から受電する電力が第１の条件を満たした場合には、第２の車両誘導部による誘導を終了し、送電装置から車載の蓄電装置への充電を行なう準備を開始する。
【００１０】
より好ましくは、制御部は、車両を自動停止させ第２の車両誘導部による誘導を中断した後に、運転者の指示に応じて再度受電部による電力の送信または受信を再開し、受電部が送電装置から受電する電力が第２の条件を満たした場合には送電装置から車載の蓄電装置への充電を開始し、受電部が送電装置から受電する電力が第２の条件を満たさない場合には運転者に対して警告を行なう。
【００１１】
さらに好ましくは、運転者の指示は、車両駆動部をパーキング状態に設定することによって与えられる。
【００１２】
さらに好ましくは、第１の条件は、第２の条件よりも受電部が送電装置から受電する電力が大きくなる条件である。
【００１３】
好ましくは、受電部は、送電装置の送電コイルから電磁共鳴により非接触で電力を受電する受電コイルを含む。
【００１４】
この発明は、他の局面では、上記いずれかの車両の駐車支援装置を備える車両である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、車両の駐車支援時に駐車位置に近接した後にも精度が良く誘導できるとともに、行き過ぎを監視して防止するので、車両の駐車位置の位置ずれを小さく抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の実施の形態による車両用給電システムの全体構成図である。
【図２】共鳴法による送電の原理を説明するための図である。
【図３】電流源（磁流源）からの距離と電磁界の強度との関係を示した図である。
【図４】図１のカメラ１２０で駐車の誘導を行なう際の問題点を説明するための図である。
【図５】本実施の形態に示される車両と給電装置の送受電に関する概略構成を示した図である。
【図６】図１、図５に示した車両１００の詳細を示す構成図である。
【図７】車両側の受電ユニット１１０と給電装置側の送電ユニット２２０についてより詳細に説明するための回路図である。
【図８】図６に示した制御装置１８０の機能ブロック図である。
【図９】非接触給電を実行する際に車両位置を調整する段階で実行される制御を説明するためのフローチャート（前半部）である。
【図１０】非接触給電を実行する際に車両位置を調整する段階で実行される制御を説明するためのフローチャート（後半部）である。
【図１１】車両移動距離と受電電圧との関係を示す図である。
【図１２】図１０のステップＳ１０における車両の移動距離の検出について説明するためのフローチャートである。
【図１３】図１２のフローチャートによって車速がゼロに設定された動作の一例を示す動作波形図である。
【図１４】図１０のステップＳ２０で実行される動作モード２の処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００１８】
図１は、この発明の実施の形態による車両用給電システムの全体構成図である。
図１を参照して、車両用給電システム１０は、車両１００と、給電装置２００とを備える。車両１００は、受電ユニット１１０と、カメラ１２０と、通信ユニット１３０とを含む。
【００１９】
受電ユニット１１０は、車体底面に設置され、給電装置２００の送電ユニット２２０から送出される電力を非接触で受電するように構成される。詳しくは、受電ユニット１１０は、後に説明する自己共振コイルを含み、送電ユニット２２０に含まれる自己共振コイルと電磁場を介して共鳴することにより送電ユニット２２０から非接触で受電する。カメラ１２０は、受電ユニット１１０と送電ユニット２２０との位置関係を検知するために設けられ、たとえば車両後方を撮影可能に車体に取付けられる。通信ユニット１３０は、車両１００と給電装置２００との間で通信を行なうための通信インターフェースである。
【００２０】
給電装置２００は、高周波電源装置２１０と、送電ユニット２２０と、発光部２３０と、通信ユニット２４０とを含む。高周波電源装置２１０は、たとえば系統電源から供給される商用交流電力を高周波の電力に変換して送電ユニット２２０へ出力する。なお、高周波電源装置２１０が生成する高周波電力の周波数は、たとえば１ＭＨｚ〜数十ＭＨｚである。
【００２１】
送電ユニット２２０は、駐車場の床面に固定され、高周波電源装置２１０から供給される高周波電力を車両１００の受電ユニット１１０へ非接触で送出するように構成される。詳しくは、送電ユニット２２０は、自己共振コイルを含み、受電ユニット１１０に含まれる自己共振コイルと電磁場を介して共鳴することにより受電ユニット１１０へ非接触で送電する。発光部２３０は、送電ユニット２２０上に複数設けられ、送電ユニット２２０の位置を示すために設けられる。発光部２３０は、たとえば発光ダイオードなどを含む。通信ユニット２４０は、給電装置２００と車両１００との間で通信を行なうための通信インターフェースである。
【００２２】
この車両用給電システム１０においては、給電装置２００の送電ユニット２２０から高周波の電力が送出され、車両１００の受電ユニット１１０に含まれる自己共振コイルと送電ユニット２２０に含まれる自己共振コイルとが電磁場を介して共鳴することにより、給電装置２００から車両１００へ給電される。
【００２３】
ここで、給電装置２００から車両１００への給電に際し、車両１００を給電装置２００へ誘導して車両１００の受電ユニット１１０と給電装置２００の送電ユニット２２０との位置合わせを行なう必要がある。
【００２４】
位置合わせは、まず、第１段階においては、カメラ１２０によって撮影される画像に基づいて車両１００の受電ユニット１１０と給電装置２００の送電ユニット２２０との位置関係が検知され、その検知結果に基づいて送電ユニット２２０へ車両を誘導するように車両が制御される。より詳しくは、送電ユニット２２０上に設けられた複数の発光部２３０がカメラ１２０によって撮影され、複数の発光部２３０の位置および向きが画像認識される。そして、その画像認識の結果に基づいて送電ユニット２２０と車両との位置および向きが認識され、その認識結果に基づいて送電ユニット２２０へ車両が誘導される。
【００２５】
ここで、受電ユニット１１０および送電ユニット２２０の対向面積は、車体底面の面積よりも小さいので、送電ユニット２２０が車体下部に入り込むことによってカメラ１２０により送電ユニット２２０を撮影できなくなる。すると、位置合わせ制御は第１段階から第２段階に切替わる。この第２段階においては、送電ユニット２２０から受電ユニット１１０への給電が行なわれ、その給電状況に基づいて送電ユニット２２０と受電ユニット１１０との距離が検知される。そして、その距離情報に基づいて、送電ユニット２２０と受電ユニット１１０との位置合わせを行なうように車両が制御される。
【００２６】
なお、上記の第２段階時に送電ユニット２２０からテスト信号として送出される電力の大きさは、送電ユニット２２０と受電ユニット１１０との位置合わせの完了後に送電ユニット２２０から受電ユニット１１０へ供給される充電のための電力よりも小さく設定される。上記第２段階時に送電ユニット２２０から電力を送出するのは、送電ユニット２２０と受電ユニット１１０との間の距離を検知するためであり、本格的な給電を行なう際の大電力は不要だからである。
【００２７】
次に、この実施の形態による車両用給電システム１０に用いられる非接触給電方法について説明する。この実施の形態による車両用給電システム１０では、共鳴法を用いて給電装置２００から車両１００への給電が行なわれる。
【００２８】
図２は、共鳴法による送電の原理を説明するための図である。
図２を参照して、この共鳴法では、２つの音叉が共鳴するのと同様に、同じ固有振動数を有する２つのＬＣ共振コイルが電磁場（近接場）において共鳴することによって、一方のコイルから他方のコイルへ電磁場を介して電力が伝送される。
【００２９】
具体的には、高周波電源３１０に一次コイル３２０を接続し、電磁誘導により一次コイル３２０と磁気的に結合される一次自己共振コイル３３０へ１Ｍ〜数十ＭＨｚの高周波電力を給電する。一次自己共振コイル３３０は、コイル自身のインダクタンスと浮遊容量とによるＬＣ共振器であり、一次自己共振コイル３３０と同じ共振周波数を有する二次自己共振コイル３４０と電磁場（近接場）を介して共鳴する。そうすると、一次自己共振コイル３３０から二次自己共振コイル３４０へ電磁場を介してエネルギー（電力）が移動する。二次自己共振コイル３４０へ移動したエネルギー（電力）は、電磁誘導により二次自己共振コイル３４０と磁気的に結合される二次コイル３５０によって取出され、負荷３６０へ供給される。なお、共鳴法による送電は、一次自己共振コイル３３０と二次自己共振コイル３４０との共鳴強度を示すＱ値がたとえば１００よりも大きいときに実現される。
【００３０】
なお、図１との対応関係については、二次自己共振コイル３４０および二次コイル３５０が図１の受電ユニット１１０に対応し、一次コイル３２０および一次自己共振コイル３３０が図１の送電ユニット２２０に対応する。
【００３１】
図３は、電流源（磁流源）からの距離と電磁界の強度との関係を示した図である。
図３を参照して、電磁界は３つの成分を含む。曲線ｋ１は、波源からの距離に反比例した成分であり、「輻射電磁界」と称される。曲線ｋ２は、波源からの距離の２乗に反比例した成分であり、「誘導電磁界」と称される。また、曲線ｋ３は、波源からの距離の３乗に反比例した成分であり、「静電磁界」と称される。
【００３２】
この中でも波源からの距離とともに急激に電磁波の強度が減少する領域があるが、共鳴法では、この近接場（エバネッセント場）を利用してエネルギー（電力）の伝送が行なわれる。すなわち、近接場を利用して、同じ固有振動数を有する一対の共鳴器（たとえば一対のＬＣ共振コイル）を共鳴させることにより、一方の共鳴器（一次自己共振コイル）から他方の共鳴器（二次自己共振コイル）へエネルギー（電力）を伝送する。この近接場は遠方にエネルギー（電力）を伝播しないので、遠方までエネルギーを伝播する「輻射電磁界」によりエネルギー（電力）を伝送する電磁波に比べて、共鳴法は、より少ないエネルギー損失で送電することができる。
【００３３】
図４は、図１のカメラ１２０で駐車の誘導を行なう際の問題点を説明するための図である。
【００３４】
図４を参照して、位置２２０Ａに送電ユニットがある場合には、カメラ１２０の視野に送電ユニットが入っており、カメラ１２０による駐車支援を行なうことができる。しかし、受電ユニット１１０が車両の底面に設置されている場合には、位置２２０Ｂに送電ユニットがくるように車両１００を移動させる必要がある。位置２２０Ｂ付近はカメラ１２０の死角になるので、カメラ１２０の画像を利用した駐車支援は行なうことができない。
【００３５】
また、カメラ１２０の駐車支援を途中まで行ない、その後は位置を推測することも考えられるが、位置ずれが生じる可能性があり、電力の送受電が良好に行なえない恐れがある。また、車両が後方に移動しすぎると送電ユニットを前輪で踏みつけてしまったり他の障害物に車両が接触してしまったりする可能性もある。
【００３６】
そこで、本実施の形態では、送電ユニットがカメラ１２０の死角に入ってからは送電ユニット２２０と受電ユニット１１０とで微弱電力の送受電を行ないこれに基づいて駐車支援を行なう。これにより、位置２２０Ｂに示すように車両の下に送電ユニットが入ってからでも、駐車位置を精度よく指定することが可能となる。
【００３７】
さらに、車両１００を移動させすぎて送電ユニットを前輪で踏みつけてしまったり他の障害物に車両１００が接触してしまったりしないように、位置２２０Ｃに示すくらいに送電ユニットが想定範囲を超えて車両１００を移動させても受電ユニット１１０で良好な受電ができない場合には、車両１００を停止させるように制御が行なわれる。たとえば、送電ユニットの一部がカメラ１２０の死角に入ってから、距離Ｌ１（たとえば１．５ｍ）だけ車両１００を移動させても受電ユニット１１０で良好に受電できる位置が見つからない場合には、車両１００を停止するように運転者に警告するか、または自動的に車両を停止させる。距離Ｌ１は、受電ユニット１１０による位置合わせ精度のマージンに基づいて決定される。
【００３８】
図５は、本実施の形態に示される車両と給電装置の送受電に関する概略構成を示した図である。
【００３９】
図５を参照して、給電装置２００は、送電ユニット２２０と、高周波電源装置２１０と、通信ユニット２４０とを含む。車両１００は、通信ユニット１３０と、受電ユニット１１０と、整流器１４０と、リレー１４６と、抵抗負荷１４４と受電電圧計測部（電圧センサ）１９０と、図示しない蓄電装置に充電を行なう充電装置（ＤＣ／ＤＣコンバータ１４２）とを含む。
【００４０】
通信ユニット２４０と通信ユニット１３０とが無線で通信を行ない、受電ユニット１１０と送電ユニット２２０の位置合わせを行なうための情報をやり取りする。抵抗負荷１４４を一時的にリレー１４６で送電ユニットの出力に接続することによって、受電電圧計測部１９０が受電条件を満たすか否かの電圧情報を得ることができる。この電圧情報を得るための微弱電力の送電要求が通信ユニット１３０，２４０を介して車両１００から給電装置２００に伝えられる。
【００４１】
図６は、図１、図５に示した車両１００の詳細を示す構成図である。
図６を参照して、車両１００は、蓄電装置１５０と、システムメインリレーＳＭＲ１と、昇圧コンバータ１６２と、インバータ１６４，１６６と、モータジェネレータ１７２，１７４と、エンジン１７６と、動力分割装置１７７と、駆動輪１７８とを含む。
【００４２】
車両１００は、さらに、二次自己共振コイル１１２と、二次コイル１１４と、整流器１４０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４２と、システムメインリレーＳＭＲ２と、電圧センサ１９０とを含む。
【００４３】
車両１００は、さらに、制御装置１８０と、カメラ１２０と、通信ユニット１３０と、給電ボタン１２２とを含む。
【００４４】
この車両１００は、エンジン１７６およびモータジェネレータ１７４を動力源として搭載する。エンジン１７６およびモータジェネレータ１７２，１７４は、動力分割装置１７７に連結される。そして、車両１００は、エンジン１７６およびモータジェネレータ１７４の少なくとも一方が発生する駆動力によって走行する。エンジン１７６が発生する動力は、動力分割装置１７７によって２経路に分割される。すなわち、一方は駆動輪１７８へ伝達される経路であり、もう一方はモータジェネレータ１７２へ伝達される経路である。
【００４５】
モータジェネレータ１７２は、交流回転電機であり、たとえばロータに永久磁石が埋設された三相交流同期電動機を含む。モータジェネレータ１７２は、動力分割装置１７７によって分割されたエンジン１７６の運動エネルギーを用いて発電する。たとえば、蓄電装置１５０の充電状態（「ＳＯＣ（State Of Charge）」とも称される。）が予め定められた値よりも低くなると、エンジン１７６が始動してモータジェネレータ１７２により発電が行なわれ、蓄電装置１５０が充電される。
【００４６】
モータジェネレータ１７４も、交流回転電機であり、モータジェネレータ１７２と同様に、たとえばロータに永久磁石が埋設された三相交流同期電動機を含む。モータジェネレータ１７４は、蓄電装置１５０に蓄えられた電力およびモータジェネレータ１７２により発電された電力の少なくとも一方を用いて駆動力を発生する。そして、モータジェネレータ１７４の駆動力は、駆動輪１７８に伝達される。
【００４７】
また、車両の制動時や下り斜面での加速度低減時には、運動エネルギーや位置エネルギーとして車両に蓄えられた力学的エネルギーが駆動輪１７８を介してモータジェネレータ１７４の回転駆動に用いられ、モータジェネレータ１７４が発電機として作動する。これにより、モータジェネレータ１７４は、走行エネルギーを電力に変換して制動力を発生する回生ブレーキとして作動する。そして、モータジェネレータ１７４により発電された電力は、蓄電装置１５０に蓄えられる。
【００４８】
動力分割装置１７７は、サンギヤと、ピニオンギヤと、キャリアと、リングギヤとを含む遊星歯車を使用することができる。ピニオンギヤは、サンギヤおよびリングギヤと係合する。キャリアは、ピニオンギヤを自転可能に支持するとともに、エンジン１７６のクランクシャフトに連結される。サンギヤは、モータジェネレータ１７２の回転軸に連結される。リングギヤはモータジェネレータ１７４の回転軸および駆動輪１７８に連結される。
【００４９】
蓄電装置１５０は、再充電可能な直流電源であり、たとえばリチウムイオンやニッケル水素などの二次電池を含む。蓄電装置１５０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４２から供給される電力を蓄えるほか、モータジェネレータ１７２，１７４によって発電される回生電力も蓄える。そして、蓄電装置１５０は、その蓄えた電力を昇圧コンバータ１６２へ供給する。なお、蓄電装置１５０として大容量のキャパシタも採用可能であり、給電装置２００（図１）から供給される電力やモータジェネレータ１７２，１７４からの回生電力を一時的に蓄え、その蓄えた電力を昇圧コンバータ１６２へ供給可能な電力バッファであれば如何なるものでもよい。
【００５０】
システムメインリレーＳＭＲ１は、蓄電装置１５０と昇圧コンバータ１６２との間に配設される。システムメインリレーＳＭＲ１は、制御装置１８０からの信号ＳＥ１が活性化されると、蓄電装置１５０を昇圧コンバータ１６２と電気的に接続し、信号ＳＥ１が非活性化されると、蓄電装置１５０と昇圧コンバータ１６２との間の電路を遮断する。昇圧コンバータ１６２は、制御装置１８０からの信号ＰＷＣに基づいて、正極線ＰＬ２の電圧を蓄電装置１５０から出力される電圧以上の電圧に昇圧する。なお、この昇圧コンバータ１６２は、たとえば直流チョッパ回路を含む。
【００５１】
インバータ１６４，１６６は、それぞれモータジェネレータ１７２，１７４に対応して設けられる。インバータ１６４は、制御装置１８０からの信号ＰＷＩ１に基づいてモータジェネレータ１７２を駆動し、インバータ１６６は、制御装置１８０からの信号ＰＷＩ２に基づいてモータジェネレータ１７４を駆動する。なお、インバータ１６４，１６６は、たとえば三相ブリッジ回路を含む。
【００５２】
二次自己共振コイル１１２は、両端がスイッチ（リレー１１３）を介してコンデンサ１１１に接続されており、スイッチ（リレー１１３）が導通状態となったときに給電装置２００の一次共振コイルと電磁場を介して共鳴する。この共鳴により給電装置２００から受電が行なわれる。なお、図６ではコンデンサ１１１を設けた例を示したが、コンデンサに代えてコイルの浮遊容量によって共振するように、一次自己共振コイルとの調整をしてもよい。
【００５３】
なお、二次自己共振コイル１１２については、給電装置２００の一次自己共振コイルとの距離や、一次自己共振コイルと二次自己共振コイル１１２との共鳴強度を示すＱ値（たとえばＱ＞１００）およびその結合度を示すκなどが大きくなるようにその巻数が適宜設定される。
【００５４】
二次コイル１１４は、二次自己共振コイル１１２と同軸上に配設され、電磁誘導により二次自己共振コイル１１２と磁気的に結合可能である。この二次コイル１１４は、二次自己共振コイル１１２により受電された電力を電磁誘導により取出して整流器１４０へ出力する。なお、二次自己共振コイル１１２および二次コイル１１４は、図１に示した受電ユニット１１０を形成する。
【００５５】
整流器１４０は、二次コイル１１４によって取出された交流電力を整流する。ＤＣ／ＤＣコンバータ１４２は、制御装置１８０からの信号ＰＷＤに基づいて、整流器１４０によって整流された電力を蓄電装置１５０の電圧レベルに変換して蓄電装置１５０へ出力する。
【００５６】
システムメインリレーＳＭＲ２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４２と蓄電装置１５０との間に配設される。システムメインリレーＳＭＲ２は、制御装置１８０からの信号ＳＥ２が活性化されると、蓄電装置１５０をＤＣ／ＤＣコンバータ１４２と電気的に接続し、信号ＳＥ２が非活性化されると、蓄電装置１５０とＤＣ／ＤＣコンバータ１４２との間の電路を遮断する。電圧センサ１９０は、整流器１４０とＤＣ／ＤＣコンバータ１４２との間の電圧ＶＲを検出し、その検出値を制御装置１８０へ出力する。
【００５７】
整流器１４０とＤＣ／ＤＣコンバータ１４２との間には直列に接続された抵抗１４４およびリレー１４６が設けられる。リレー１４６は、後に説明するように、車両１００が非接触給電を行なう場合に車両位置を調整する際に制御装置１８０によって導通状態に制御される。
【００５８】
制御装置１８０は、アクセル開度や車両速度、その他種々のセンサからの信号に基づいて、昇圧コンバータ１６２およびモータジェネレータ１７２，１７４をそれぞれ駆動するための信号ＰＷＣ，ＰＷＩ１，ＰＷＩ２を生成する。制御装置１８０は、生成した信号ＰＷＣ，ＰＷＩ１，ＰＷＩ２をそれぞれ昇圧コンバータ１６２およびインバータ１６４，１６６へ出力する。そして、車両の走行時、制御装置１８０は、信号ＳＥ１を活性化してシステムメインリレーＳＭＲ１をオンさせるとともに、信号ＳＥ２を非活性化してシステムメインリレーＳＭＲ２をオフさせる。
【００５９】
また、給電装置２００（図１）から車両１００への給電が行なわれるとき、制御装置１８０は、カメラ１２０によって撮影された画像をカメラ１２０から受ける。また、制御装置１８０は、給電装置２００から送出される電力の情報（電圧および電流）を給電装置２００から通信ユニット１３０を介して受け、電圧センサ１９０によって検出される電圧ＶＲの検出値を電圧センサ１９０から受ける。そして、制御装置１８０は、これらのデータに基づいて、給電装置２００の送電ユニット２２０（図１）へ当該車両を誘導するように後述の方法により車両の駐車制御を実行する。
【００６０】
送電ユニット２２０への駐車制御が完了すると、制御装置１８０は、通信ユニット１３０を介して給電装置２００へ給電指令を送信するとともに、信号ＳＥ２を活性化してシステムメインリレーＳＭＲ２をオンさせる。そして、制御装置１８０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４２を駆動するための信号ＰＷＤを生成し、その生成した信号ＰＷＤをＤＣ／ＤＣコンバータ１４２へ出力する。
【００６１】
図７は、車両側の受電ユニット１１０と給電装置側の送電ユニット２２０についてより詳細に説明するための回路図である。
【００６２】
図７を参照して、高周波電源装置２１０は、高周波交流電源２１３と、電源のインピーダンスを示す抵抗２１１とで表わされる。
【００６３】
送電ユニット２２０は、高周波電源装置２１０に接続される一次コイル２３２と、電磁誘導により一次コイル２３２と磁気的に結合される一次自己共振コイル２３４と、一次自己共振コイル２３４の両端に接続されたコンデンサ２４２とを含む。
【００６４】
受電ユニット１１０は、一次自己共振コイル２３４と、電磁場を介して共鳴する二次自己共振コイル１１２と、二次自己共振コイル１１２の両端に直列に接続されるコンデンサ１１１およびリレー１１３とを含む。リレー１１３は、受電する場合に導通状態に制御される。
【００６５】
受電ユニット１１０は、二次自己共振コイル１１２と磁気的に結合される二次コイル１１４をさらに含む。二次コイル１１４で受電された交流電力は整流器１４０で整流される。整流器１４０の出力にはコンデンサＣ１が接続されており、車両と給電設備との位置を調整する場合に用いられるリレー１４６および抵抗１４４がコンデンサＣ１の電極間に接続されている。整流器１４０の出力側にはさらに充電器（ＤＣ／ＤＣコンバータ１４２）が接続され適切な充電電圧に電圧が変換され、変換後の充電電圧はバッテリ(蓄電装置１５０）に与えられる。
【００６６】
抵抗１４４は、たとえば５０Ωのインピーダンスに設定されており、この値は高周波電源装置２１０の抵抗２１１で表わされるインピーダンスとマッチングするように調整されている。
【００６７】
電圧センサ１９０は、車両に非接触給電が行なわれる際に車両の停止位置を調整する際には抵抗１４４の両端の電圧を検出して、検出値ＶＲを制御装置１８０に出力する。
【００６８】
一方、車両位置の調整が完了し外部電源から車両に非接触給電により充電が行なわれている場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４２に対する入力電圧を検出値ＶＲとして電圧センサ１９０が検出する。
【００６９】
図８は、図６に示した制御装置１８０の機能ブロック図である。
図８を参照して、制御装置１８０は、ＩＰＡ（Intelligent Parking Assist）−ＥＣＵ（Electronic Control Unit）４１０と、ＥＰＳ（Electric Power Steering）４２０と、ＭＧ（Motor-Generator）−ＥＣＵ４３０と、ＥＣＢ（Electronically Controlled Brake）４４０と、ＥＰＢ（Electric Parking Brake）４５０と、共鳴ＥＣＵ４６０と、ＨＶ（Hybrid Vehicle）−ＥＣＵ４７０とを含む。
【００７０】
ＩＰＡ−ＥＣＵ４１０は、車両の動作モードが充電モードのとき、カメラ１２０から受ける画像情報に基づいて、給電装置２００の送電ユニット２２０（図１）へ車両を誘導する誘導制御を実行する（第１の誘導制御）。
【００７１】
具体的には、ＩＰＡ−ＥＣＵ４１０は、カメラ１２０から受ける画像情報に基づいて送電ユニット２２０を認識する。ここで、送電ユニット２２０には、送電ユニット２２０の位置および向きを示す複数の発光部２３０が設けられており、ＩＰＡ−ＥＣＵ４１０は、カメラ１２０に映し出された複数の発光部２３０の映像に基づいて送電ユニット２２０との位置関係（おおよその距離および向き）を認識する。そして、ＩＰＡ−ＥＣＵ４１０は、その認識結果に基づいて、送電ユニット２２０へ適切な向きで車両が誘導されるようにＥＰＳ４２０へ指令を出力する。
【００７２】
また、ＩＰＡ−ＥＣＵ４１０は、送電ユニット２２０に車両が近づくことによって送電ユニット２２０が車体下部に入り込み、カメラ１２０によって送電ユニット２２０を撮影できなくなると、カメラ１２０からの画像情報に基づく誘導制御（第１の誘導制御）の終了をＨＶ−ＥＣＵ４７０へ通知する。ＥＰＳ４２０は、第１の誘導制御時、ＩＰＡ−ＥＣＵ４１０からの指令に基づいてステアリングの自動制御を行なう。
【００７３】
ＭＧ−ＥＣＵ４３０は、ＨＶ−ＥＣＵ４７０からの指令に基づいて、モータジェネレータ１７２，１７４および昇圧コンバータ１６２を制御する。詳しくは、ＭＧ−ＥＣＵ４３０は、モータジェネレータ１７２，１７４および昇圧コンバータ１６２を駆動するための信号を生成してそれぞれインバータ１６４，１６６および昇圧コンバータ１６２へ出力する。
【００７４】
ＥＣＢ４４０は、ＨＶ−ＥＣＵ４７０からの指令に基づいて、車両の制動を制御する。詳しくは、ＥＣＢ４４０は、ＨＶ−ＥＣＵ４７０からの指令に基づいて、油圧ブレーキの制御を行なうとともに、油圧ブレーキとモータジェネレータ１７４による回生ブレーキとの協調制御を行なう。ＥＰＢ４５０は、ＨＶ−ＥＣＵ４７０からの指令に基づいて、電動パーキングブレーキの制御を行なう。
【００７５】
共鳴ＥＣＵ４６０は、給電装置２００（図１）から送出される電力の情報を給電装置２００から通信ユニット１３０を介して受ける。また、共鳴ＥＣＵ４６０は、車両における受電電圧を示す電圧ＶＲの検出値を電圧センサ１９０（図６、図７）から受ける。そして、共鳴ＥＣＵ４６０は、たとえば給電装置２００からの送電電圧と電圧ＶＲとを比較することによって、給電装置２００の送電ユニット２２０と車両の受電ユニット１１０との距離を検知する。そして、共鳴ＥＣＵ４６０は、検出した距離に基づいて車両１００を誘導するための第２の車両誘導処理を行なう。
【００７６】
ＨＶ−ＥＣＵ４７０は、第１および第２の車両誘導処理のいずれかの結果に基づいて車両を駆動するＭＧ−ＥＣＵ４３０を制御して車両１００を移動させる。ＨＶ−ＥＣＵ４７０は、ＩＰＡ−ＥＣＵ４１０が画像では送電ユニット２２０の位置を検出できなくなってからＭＧ−ＥＣＵ４３０に所定距離を超えて車両を移動させても受電ユニット１１０が送電ユニット２２０から受電する電力が所定の受電可能条件を満たさない場合には、車両１００の移動を停止させるための処理を行なう。この処理は、自動でブレーキをかける処理であっても良いし、運転者にブレーキを踏むように指示する処理でも良い。
【００７７】
ＨＶ−ＥＣＵ４７０は、ＩＰＡ−ＥＣＵ４１０が画像では送電ユニット２２０の位置を検出できなくなってからＭＧ−ＥＣＵ４３０に所定距離を超えて車両を移動させても受電ユニット１１０が送電ユニット２２０から受電する電力が所定の受電可能条件を満たさない場合には、受電ユニット１１０による電力の受電を停止させ共鳴ＥＣＵ４６０による誘導を中断する。
【００７８】
ＨＶ−ＥＣＵ４７０は、ＩＰＡ−ＥＣＵ４１０が画像では送電ユニット２２０の位置を検出できなくなってから所定距離だけ車両が移動する間に受電ユニット１１０が送電ユニット２２０から受電する電力が所定の受電可能条件を満たした場合には、共鳴ＥＣＵ４６０による誘導を終了し、送電ユニット２２０から車載の蓄電装置１５０への充電を行なう準備を開始する。
【００７９】
より好ましくは、ＨＶ−ＥＣＵ４７０は、車両１００を自動停止させ共鳴ＥＣＵ４６０による誘導を中断した後に、運転者による駐車位置の変更後に運転者の指示（パーキングレンジへの設定操作など）に応じて再度受電ユニット１１０による電力の送信または受信を再開し、受電ユニット１１０が送電ユニット２２０から受電する電力が受電可能条件を満たした場合には送電ユニット２２０から車載の蓄電装置１５０への充電を開始し、受電ユニット１１０が送電ユニット２２０から受電する電力が受電可能条件を満たさない場合には運転者に対して警告を行なう。
【００８０】
図９は、非接触給電を実行する際に車両位置を調整する段階で実行される制御を説明するためのフローチャート（前半部）である。
【００８１】
図１０は、非接触給電を実行する際に車両位置を調整する段階で実行される制御を説明するためのフローチャート（後半部）である。
【００８２】
図９、図１０において左半分には車両側で実行される制御が示され、右半分には給電装置側で実行される制御が示されている。
【００８３】
図１、図９を参照して、まず車両側でステップＳ１において停車処理が行なわれ、続いてステップＳ２において給電ボタン１２２がオン状態に設定されたか否かが検出される。給電ボタンがオン状態に設定されていない場合には制御装置１８０は給電ボタンがオンに設定されるまで待つ。ステップＳ２において給電ボタン１２２がオン状態に設定されたことが検出された場合にはステップＳ３に処理が進む。ステップＳ３では、制御装置１８０は通信ユニット１３０を使用して給電装置２００と通信を開始する。
【００８４】
ここで給電装置側においてはステップＳ５１において処理が開始されると車両側から通信があるまでステップＳ５２において待っており、通信の開始が要求された場合にはステップＳ５３において通信を開始する。
【００８５】
車両側ではステップＳ３の通信開始の処理に続いてステップＳ４においてリレー１１３をオン状態に設定する制御が実行される。そしてステップＳ５において駐車制御の開始が行なわれる。駐車制御は、第１段階では、カメラを用いたＩＰＡ（インテリジェントパーキングアシスト）システムが用いられる。
【００８６】
そして車両が給電位置にある程度近づくと制御装置１８０内部で距離検出要求がオン状態に設定される（ステップＳ６でＹＥＳ）。
【００８７】
図１、図１０を参照して、給電装置側では、ステップＳ５３の次には、ステップＳ５４においてテスト信号送電要求がオン状態になるのを待っている。
【００８８】
一方、車両側では、ステップＳ６からステップＳ７に処理が進み、制御装置１８０はリレー１４６をオン状態に設定する。そしてステップＳ８において給電装置側にテスト信号送電要求をオン状態にしたことを送信する。すると給電装置はステップＳ５４においてテスト信号送電要求がオン状態に設定されたことを検出してステップＳ５５に処理を進めてテスト信号を車両に送電する。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（微弱電力）に設定することが好ましい。
【００８９】
そしてこのテスト信号を用いて抵抗１４４の両端に生じる電圧がある電圧に到達したことをもって、給電可能な距離に車両が到達したことが検出される。
【００９０】
一定の一次側電圧（給電装置２００からの出力電圧）に対して、二次側電圧（車両１００の受電電圧）は、給電装置２００の送電ユニット２２０と車両１００の受電ユニット１１０との間の距離Ｌに応じて変化する。そこで、一次側電圧および二次側電圧の関係を予め測定するなどしてマップ等を作成しておき、二次側電圧を示す電圧ＶＲの検出値に基づいて送電ユニット２２０と受電ユニット１１０との間の距離を検出することができる。
【００９１】
なお、送電ユニット２２０と受電ユニット１１０との間の距離Ｌに応じて一次側電流（給電装置２００からの出力電流）も変化するが、この関係を用いて、給電装置２００からの出力電流の検出値に基づいて送電ユニット２２０と受電ユニット１１０との間の距離を検知してもよい。
【００９２】
共鳴ＥＣＵ４６０は、送電ユニット２２０と受電ユニット１１０との間の距離を検知すると、その距離情報をＨＶ−ＥＣＵ４７０へ出力する。また、共鳴ＥＣＵ４６０は、ＨＶ−ＥＣＵ４７０から充電開始指令を受けると、システムメインリレーＳＭＲ２へ出力される信号ＳＥ２を活性化することによってシステムメインリレーＳＭＲ２をオンさせる。そして、共鳴ＥＣＵ４６０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４２を駆動するための信号を生成してＤＣ／ＤＣコンバータ１４２へ出力する。
【００９３】
ＨＶ−ＥＣＵ４７０は、車両の動作モードが走行モードのとき、アクセルペダル／ブレーキペダルの操作状況や車両の走行状況等に応じて、ＭＧ−ＥＣＵ４３０およびＥＣＢ４４０へ制御指令を出力する。また、パーキングブレーキスイッチが操作される等して運転者によりパーキングブレーキの作動が指示されると、ＨＶ−ＥＣＵ４７０は、ＥＰＢ４５０へ動作指令を出力する。
【００９４】
一方、車両の動作モードが充電モードのとき、ＨＶ−ＥＣＵ４７０は、通信ユニット１３０によって給電装置２００（図１）との通信を確立し、給電装置２００を起動するための起動指令を通信ユニット１３０を介して給電装置２００へ出力する。給電装置２００が起動すると、ＨＶ−ＥＣＵ４７０は、給電装置２００の送電ユニット２２０上に設けられる発光部２３０の点灯指令を通信ユニット１３０を介して給電装置２００へ出力する。そして、発光部２３０が点灯すると、ＨＶ−ＥＣＵ４７０は、車両１００を送電ユニット２２０へ誘導する誘導制御を実行中であることを示す誘導制御中信号を通信ユニット１３０を介して給電装置２００へ出力するとともに、カメラ１２０からの画像情報に基づく誘導制御（第１の誘導制御）の実行を指示する指令をＩＰＡ−ＥＣＵ４１０へ出力する。
【００９５】
さらに、ＨＶ−ＥＣＵ４７０は、第１の誘導制御の終了通知をＩＰＡ−ＥＣＵ４１０から受けると、送電ユニット２２０と受電ユニット１１０との距離情報に基づく誘導制御を実行する（第２の誘導制御）。具体的には、ＨＶ−ＥＣＵ４７０は、給電装置２００の送電ユニット２２０と車両の受電ユニット１１０との距離情報を共鳴ＥＣＵ４６０から受け、その距離情報に基づいて、送電ユニット２２０と受電ユニット１１０との距離が最小となるように、車両の駆動および制動をそれぞれ制御するＭＧ−ＥＣＵ４３０およびＥＣＢ４４０へ指令を出力する。
【００９６】
図１０のステップＳ１０およびステップＳ１１では駐車終了の判断が実行される。具体的には、ステップＳ１０において、車両の移動距離が想定範囲内であるか否かが判断される。ここでの車両の移動距離は、車速と経過時間の積から算出される。
【００９７】
ステップＳ１０で車両の移動距離が想定範囲を超えていればステップＳ２０（動作モード２）に処理が進む。想定範囲は、図４で説明したように、送電ユニット２２０がカメラ１２０の死角に入ってからたとえば１．５ｍとすることができる。ただし低速での車速センサは精度が高くないので車速センサの検出誤差も見込んでこの想定範囲を判断するしきい値を選択する必要がある。
【００９８】
ステップＳ１０で車両の移動距離が想定範囲を超えていなければステップＳ１１に処理が進み、電圧センサ１９０で検出された電圧が、しきい値Ｖｔ１以上であるか否かが判断される。
【００９９】
図１１は、車両移動距離と受電電圧との関係を示す図である。
図１１に示すように車両移動距離が位置ずれゼロの位置に近づく間は受電電圧Ｖは増加する。位置ずれゼロの位置を通り越すと受電電圧Ｖは下がり始める。しきい値Ｖｔ１は、車両に停止指示を出力する判定しきい値であり、あらかじめ距離と電圧の関係を計測しておいて決定される。
【０１００】
一方、図１１のしきい値Ｖｔ２は、最大出力で送受電を行なったときの漏洩許容電磁界強度に基づいて定められるしきい値であり、しきい値Ｖｔ１よりも小さい値である。
【０１０１】
再び図１０を参照して、ステップＳ１１において受電電圧がしきい値Ｖｔ１以上でなかった場合にはステップＳ１０に処理が戻る。制御装置１８０は、受電コイル（二次自己共振コイル１１２）の位置が送電コイル（一次自己共振コイル２３４）に対して受電可能な位置であるか否かを判断することを繰返しながら、受電コイルが送電コイルに対して受電可能な位置となるように、車両を移動させる方向を決定する。
【０１０２】
ここで、ステップＳ１０における車両の移動距離の算出において詳しく説明する。
図１２は、図１０のステップＳ１０における車両の移動距離の検出について説明するためのフローチャートである。
【０１０３】
図１２を参照してステップＳ１０１においてコイル電圧ＶＲによる誘導が開始されると、コイル電圧ＶＲによる位置の検出とは別に、ステップＳ１０２に示すように車速とサイクルタイム（たとえば８．１９２ｍｓ）との積によって距離の増加分が算出されるように設定される。車速は車速センサで検出される。
【０１０４】
ステップＳ１０３において距離の積算が実行され、そしてステップＳ１０４において距離の積算値がしきい値（たとえば１５０ｃｍ）以上であるか否かが判断される。ステップＳ１０４においてまだ積算値がしきい値に到達していない場合には、ステップＳ１０３に戻り再び距離の積算が継続される。このときは、駐車支援による駐車が継続される。
【０１０５】
ステップＳ１０４において距離の積算値が１５０ｃｍ以上となっていた場合には、図４で説明したように行き過ぎを防ぐために設定車速が０（ｋｍ／ｈ）に設定される。
【０１０６】
図１３は、図１２のフローチャートによって車速がゼロに設定された動作の一例を示す動作波形図である。
【０１０７】
図１３を参照して、時刻ｔ１においては、ＩＰＡフラグがＯＮに設定されており、設定車速が１．８ｋｍ／ｈに設定される。ＩＰＡフラグは、運転者がインテリジェントパーキングアシストモードを選択することによりＯＮ状態となる。時刻ｔ１〜ｔ２の間は、ＩＰＡモード（駐車支援モード）はカメラ１２０による誘導モードである。そして時刻ｔ２において送電ユニット２２０がカメラ１２０の死角に入ると、時刻ｔ２においてＩＰＡモードはコイル電圧による誘導モードに変更される。そして図１２のステップＳ１０３、Ｓ１０４距離がしきい値１．５ｍとなると、時刻ｔ３においてフラグＦがオフからオンに変更され、これに応じて設定車速は０ｋｍ／ｈに設定され、車両は停止される。
【０１０８】
再び、図１０を参照して、ステップＳ１１において受電電圧がしきい値Ｖｔ１以上となった場合には、ステップＳ１２において制御装置１８０は、停車指示を出力する。この停車指示は、運転者にブレーキを踏んで車両を停止させるように促す指示でも良いし、また自動でブレーキをかける処理でも良い。ただし、図１１の矢印Ｄ１に示すように停車指令後も車両が移動する可能性もあるので、ステップＳ１３において停止後に受電電圧がしきい値Ｖｔ２以上であり、かつ車両の移動距離が想定範囲内であり、かつ経過時間がタイムオーバーでなく温度が充電を実行するのに適温であった場合には、ステップＳ１４に処理が進む。ステップＳ１３においていずれかの条件が成立しなかった場合にはステップＳ２０（モード２）に処理が進む。
【０１０９】
ステップＳ１４では、シフトレンジがＰレンジに移行したか否かが判断される。ステップＳ１４においてシフトレンジがＰレンジでなかった場合には、Ｐレンジへの移行が行なわれるまでステップＳ１３の処理を実行し、車両の位置ずれを監視し続ける。
【０１１０】
ステップＳ１４においてシフトレンジがＰレンジに移行された場合には、ステップＳ１５に処理が進む。ここでは、駐車位置が確定し駐車終了と判断され車両の制御装置１８０はテスト信号送電要求をオフ状態に設定する。つまりシフトレンジがＰレンジに変更されたことをトリガとして微弱電力（テスト信号）の送電が中止される。
【０１１１】
その設定が通信によって給電装置に連絡されると、ステップＳ５６においてテスト信号送電要求がオフ状態に変化したことが検出され、ステップＳ５７においてテスト信号の送電が中止される。
【０１１２】
給電装置では、続いてステップＳ５８において給電要求がオン状態に変化するか否かが検出される。
【０１１３】
車両側ではステップＳ１５においてテスト信号送電要求をオフ状態に設定した後Ｓ１６に処理が進む。
【０１１４】
ステップＳ１６ではリレー１４６がオン状態からオフ状態に制御される。ＨＶ−ＥＣＵ４７０は、その後、給電装置２００からの給電を指示する給電指令を通信ユニット１３０を介して給電装置２００へ出力するとともに共鳴ＥＣＵ４６０へ充電開始指令を出力する。そしてステップＳ１７において、ＨＶ−ＥＣＵ４７０は、給電装置に向けて給電要求をオン状態にしたことを通信する。
【０１１５】
給電装置側ではステップＳ５８において給電要求がオン状態になったことが検出されてステップＳ５９において大電力での給電を開始する。これに伴い車両側ではステップＳ１８において受電が開始される。
【０１１６】
図１４は、図１０のステップＳ２０で実行される動作モード２の処理を説明するためのフローチャートである。動作モード２は、微弱電力によりコイルでの距離検出を行なわず、運転者が駐車をやり直す場合などに実行されるモードである。
【０１１７】
図１４を参照して、ステップＳ２０で動作モード２の処理が開始されると、ステップＳ２１においてテスト信号（微弱電力）の停止が要求される。そしてステップＳ２２において運転者に対して、ディスプレイ表示やランプの点滅などで想定範囲を過ぎても受電が可能とならない旨の異常を報知する。これに応答して、運転者は駐車位置の手動調整を行なう。
【０１１８】
そしてステップＳ２３において車両が停止したか否かが確認される。車両の停止が確認できなければステップＳ２２において異常の報知が継続される。ステップＳ２３において車両の停止が確認できた場合には、ステップＳ２４に処理が進み、シフトポジションがＰレンジであるか否かが判断される。
【０１１９】
ステップＳ２４においてＰレンジに設定されたことが確認できるまで処理が停止される。ステップＳ２４においてＰレンジに設定されたことが確認できた場合には、車両の移動はないと考えられるので、ステップＳ２５においてごく短時間（１秒程度）の微弱電力の送電要求を行なう。そしてステップＳ２６において受電電圧がしきい値Ｖｔ２以上であるか否かが判断される。ステップＳ２６では、運転者による手動位置合わせの結果受電が可能となったか否かが判断される。なお、しきい値Ｖｔ２は、先に図１１に示して説明したようにしきい値Ｖｔ１よりも小さな値に設定される。
【０１２０】
ステップＳ２６において、受電電圧がしきい値Ｖｔ２以上であればステップＳ２８に処理が進み、大電力の送電が開始される。一方、ステップＳ２６において、受電電圧がしきい値Ｖｔ２以上でなければ、ステップＳ２７に処理が進み、運転者に充電が不可能である旨の異常が報知される。
【０１２１】
以上説明したように、本実施の形態では、送電ユニット２２０がカメラ１２０の死角に入ってからは送電ユニット２２０と受電ユニット１１０とで微弱電力の送受電を行ないこれに基づいて駐車支援を行なう。これにより、車両の下に送電ユニットが入ってからでも、駐車位置を精度よく指定することが可能となる。
【０１２２】
さらに、送電ユニットが想定範囲を超えて車両１００を移動させても受電ユニット１１０で良好な受電ができない場合には、車両１００を停止させるように制御が行なわれる。したがって、車両１００を移動させすぎて送電ユニット２２０を前輪で踏みつけてしまったり他の障害物に車両１００が接触してしまったりすることを防止することができる。
【０１２３】
さらに、自動駐車がうまくいかなかった場合でも、運転者が手動で駐車位置を決定したときには受電可能か否かを確認して受電を実行するので、わずらわしい操作を増やさずに充電する機会を増やすことができる。
【０１２４】
最後に、本実施の形態について再び図面を参照して総括する。図１、図６、図８を参照して、本実施の形態に示される車両の駐車支援装置は、車両１００の周囲画像を撮影するカメラ１２０と、カメラ１２０から得られる画像で車外の送電ユニット２２０の位置を認識して送電ユニット２２０に向けて車両１００を誘導するための第１の車両誘導部（ＩＰＡ−ＥＣＵ４１０）と、送電ユニット２２０から非接触状態で電力の受電を行なう受電ユニット１１０と、受電ユニット１１０の受電した電力に基づいて送電ユニット２２０と車両１００との距離を検出し、検出した距離に基づいて車両１００を誘導するための第２の車両誘導部（共鳴ＥＣＵ４６０）と、第１および第２の車両誘導部の出力に基づいて車両を駆動する車両駆動部（ＭＧ−ＥＣＵ４３０）を制御して車両１００を移動させる制御部（ＨＶ−ＥＣＵ４７０）とを備える。制御部（ＨＶ−ＥＣＵ４７０）は、第１の車両誘導部（ＩＰＡ−ＥＣＵ４１０）が画像では送電ユニット２２０の位置を検出できなくなってから車両駆動部（ＭＧ−ＥＣＵ４３０）に所定距離を超えて車両を移動させても受電ユニット１１０が送電ユニット２２０から受電する電力が第１の条件を満たさない場合には、車両１００の移動を停止させるための処理を行なう。
【０１２５】
好ましくは、制御部（ＨＶ−ＥＣＵ４７０）は、第１の車両誘導部（ＩＰＡ−ＥＣＵ４１０）が画像では送電ユニット２２０の位置を検出できなくなってから車両駆動部（ＭＧ−ＥＣＵ４３０）に所定距離を超えて車両を移動させても受電ユニット１１０が送電ユニット２２０から受電する電力が第１の条件を満たさない場合には、受電ユニット１１０による電力の受電を停止させ第２の車両誘導部（共鳴ＥＣＵ４６０）による誘導を中断する。
【０１２６】
より好ましくは、制御部（ＨＶ−ＥＣＵ４７０）は、第１の車両誘導部（ＩＰＡ−ＥＣＵ４１０）が画像では送電ユニット２２０の位置を検出できなくなってから所定距離だけ車両が移動する間に受電ユニット１１０が送電ユニット２２０から受電する電力が第１の条件を満たした場合には、第２の車両誘導部（共鳴ＥＣＵ４６０）による誘導を終了し、送電ユニット２２０から車載の蓄電装置１５０への充電を行なう準備を開始する。
【０１２７】
より好ましくは、制御部（ＨＶ−ＥＣＵ４７０）は、車両１００を自動停止させ第２の車両誘導部（共鳴ＥＣＵ４６０）による誘導を中断した後に、運転者の指示に応じて再度受電ユニット１１０による電力の送信または受信を再開し、受電ユニット１１０が送電ユニット２２０から受電する電力が第２の条件を満たした場合には送電ユニット２２０から車載の蓄電装置１５０への充電を開始し、受電ユニット１１０が送電ユニット２２０から受電する電力が第２の条件を満たさない場合には運転者に対して警告を行なう。
【０１２８】
さらに好ましくは、運転者の指示は、車両駆動部（ＭＧ−ＥＣＵ４３０）をパーキング状態に設定する操作（たとえばシフトレバーをＰ位置に設定することや、パーキングボタンを押すこと）によって与えられる。
【０１２９】
さらに好ましくは、第１の条件は、第２の条件よりも受電ユニット１１０が送電ユニット２２０から受電する電力が大きくなる条件である。この場合図１１に示すようにしきい値Ｖｔ１＞しきい値Ｖｔ２に設定される。
【０１３０】
好ましくは、図７に示すように、受電ユニット１１０は、送電ユニット２２０の送電コイルである一次自己共振コイル２３４から電磁共鳴により非接触で電力を受電する受電コイルである二次自己共振コイル１１２を含む。
【０１３１】
今回開示された実施の形態はすべ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て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。
【符号の説明】
【０１３２】
１０ 車両用給電システム、１００ 車両、１１０ 受電ユニット、１１１，２４２，Ｃ１ コンデンサ、１１２，３４０ 二次自己共振コイル、１１３，１４６ リレー、１１４，３５０ 二次コイル、１２０ カメラ、１２２ 給電ボタン、１３０，２４０ 通信ユニット、１４０ 整流器、１４２ ＤＣ／ＤＣコンバータ、１４４ 抵抗、１５０ 蓄電装置、１６２ 昇圧コンバータ、１６４，１６６ インバータ、１７２，１７４ モータジェネレータ、１７６ エンジン、１７７ 動力分割装置、１７８ 駆動輪、１８０ 制御装置、１９０ 電圧センサ、２００ 給電装置、２１０ 高周波電源装置、２１１ 抵抗、２１３ 高周波交流電源、２２０ 送電ユニット、２２０Ａ，２２０Ｂ，２２０Ｃ 位置、２３０ 発光部、２３２，３２０ 一次コイル、２３４，３３０ 一次自己共振コイル、３１０ 高周波電源、３６０ 負荷、４１０ ＩＰＡ−ＥＣＵ、４３０ ＭＧ−ＥＣＵ、４６０ 共鳴ＥＣＵ、４７０ ＨＶ−ＥＣＵ、ＳＭＲ１，ＳＭＲ２ システムメインリレー。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両の駐車支援装置およびそれを備える車両に関し、特に、非接触状態で電力の受電を行なう受電部を用いて駐車支援を行なう駐車支援装置およびそれを備える車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車やプラグインハイブリッド自動車など、外部から車載の蓄電装置に充電が可能に構成された車両が実用化されている。充電を自動で行なうことや、そのために駐車位置を誘導する技術も検討されている。
【０００３】
特開２００７−９７３４５号公報（特許文献１）は、車両の周囲状況を撮影するバックモニタカメラの画像の目標駐車位置付近に送電装置の識別子が存在する場合に識別子の位置を認識して位置合わせ支援制御を行なう技術を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−９７３４５号公報
【特許文献２】特開２００４−２９１８６５号公報
【特許文献３】特開２００６−３４５５８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特開２００７−９７３４５号公報では、送電装置の識別子がバックモニタカメラの死角に入ってしまうことが考慮されていない。特に、送電装置に車両が近接しているときであっても車両の行き過ぎを防止しないと意図しないで送電装置等に車両が接触してしまう場合が考えられる。また、行き過ぎを防止するあまり送電装置の手前で車両を停止させるようにすると、充電するために不十分な位置となってしまう場合が考えられる。したがって、識別子がカメラの死角に入った後にも精度よく車両の誘導を行なうためには改善の余地がある。
【０００６】
この発明の目的は、車両の駐車位置の位置ずれを小さく抑えることができる車両の駐車支援装置およびそれを備える車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、要約すると、車両の駐車支援装置であって、車両の周囲画像を撮影するカメラと、カメラから得られる画像で車外の送電装置の位置を認識して送電装置に向けて車両を誘導するための第１の車両誘導部と、送電装置から非接触状態で電力の受電を行なう受電部と、受電部の受電した電力に基づいて車両を誘導するための第２の車両誘導部と、第１および第２の車両誘導部の出力に基づいて車両を駆動する車両駆動部を制御して車両を移動させる制御部とを備える。制御部は、第１の車両誘導部が画像では送電装置の位置を検出できなくなってから車両駆動部に所定距離を超えて車両を移動させても受電部が送電装置から受電する電力が第１の条件を満たさない場合には、車両の移動を停止させるための処理を行なう。
【０００８】
好ましくは、制御部は、第１の車両誘導部が画像では送電装置の位置を検出できなくなってから車両駆動部に所定距離を超えて車両を移動させても受電部が送電装置から受電する電力が第１の条件を満たさない場合には、受電部による電力の受電を停止させ第２の車両誘導部による誘導を中断する。
【０００９】
より好ましくは、制御部は、第１の車両誘導部が画像では送電装置の位置を検出できなくなってから所定距離だけ車両が移動する間に受電部が送電装置から受電する電力が第１の条件を満たした場合には、第２の車両誘導部による誘導を終了し、送電装置から車載の蓄電装置への充電を行なう準備を開始する。
【００１０】
より好ましくは、制御部は、車両を自動停止させ第２の車両誘導部による誘導を中断した後に、運転者の指示に応じて再度受電部による電力の送信または受信を再開し、受電部が送電装置から受電する電力が第２の条件を満たした場合には送電装置から車載の蓄電装置への充電を開始し、受電部が送電装置から受電する電力が第２の条件を満たさない場合には運転者に対して警告を行なう。
【００１１】
さらに好ましくは、運転者の指示は、車両駆動部をパーキング状態に設定することによって与えられる。
【００１２】
さらに好ましくは、第１の条件は、第２の条件よりも受電部が送電装置から受電する電力が大きくなる条件である。
【００１３】
好ましくは、受電部は、送電装置の送電コイルから電磁共鳴により非接触で電力を受電する受電コイルを含む。
【００１４】
この発明は、他の局面では、上記いずれかの車両の駐車支援装置を備える車両である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、車両の駐車支援時に駐車位置に近接した後にも精度が良く誘導できるとともに、行き過ぎを監視して防止するので、車両の駐車位置の位置ずれを小さく抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の実施の形態による車両用給電システムの全体構成図である。
【図２】共鳴法による送電の原理を説明するための図である。
【図３】電流源（磁流源）からの距離と電磁界の強度との関係を示した図である。
【図４】図１のカメラ１２０で駐車の誘導を行なう際の問題点を説明するための図である。
【図５】本実施の形態に示される車両と給電装置の送受電に関する概略構成を示した図である。
【図６】図１、図５に示した車両１００の詳細を示す構成図である。
【図７】車両側の受電ユニット１１０と給電装置側の送電ユニット２２０についてより詳細に説明するための回路図である。
【図８】図６に示した制御装置１８０の機能ブロック図である。
【図９】非接触給電を実行する際に車両位置を調整する段階で実行される制御を説明するためのフローチャート（前半部）である。
【図１０】非接触給電を実行する際に車両位置を調整する段階で実行される制御を説明するためのフローチャート（後半部）である。
【図１１】車両移動距離と受電電圧との関係を示す図である。
【図１２】図１０のステップＳ１０における車両の移動距離の検出について説明するためのフローチャートである。
【図１３】図１２のフローチャートによって車速がゼロに設定された動作の一例を示す動作波形図である。
【図１４】図１０のステップＳ２０で実行される動作モード２の処理を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
【００１８】
図１は、この発明の実施の形態による車両用給電システムの全体構成図である。
図１を参照して、車両用給電システム１０は、車両１００と、給電装置２００とを備える。車両１００は、受電ユニット１１０と、カメラ１２０と、通信ユニット１３０とを含む。
【００１９】
受電ユニット１１０は、車体底面に設置され、給電装置２００の送電ユニット２２０から送出される電力を非接触で受電するように構成される。詳しくは、受電ユニット１１０は、後に説明する自己共振コイルを含み、送電ユニット２２０に含まれる自己共振コイルと電磁場を介して共鳴することにより送電ユニット２２０から非接触で受電する。カメラ１２０は、受電ユニット１１０と送電ユニット２２０との位置関係を検知するために設けられ、たとえば車両後方を撮影可能に車体に取付けられる。通信ユニット１３０は、車両１００と給電装置２００との間で通信を行なうための通信インターフェースである。
【００２０】
給電装置２００は、高周波電源装置２１０と、送電ユニット２２０と、発光部２３０と、通信ユニット２４０とを含む。高周波電源装置２１０は、たとえば系統電源から供給される商用交流電力を高周波の電力に変換して送電ユニット２２０へ出力する。なお、高周波電源装置２１０が生成する高周波電力の周波数は、たとえば１ＭＨｚ〜数十ＭＨｚである。
【００２１】
送電ユニット２２０は、駐車場の床面に固定され、高周波電源装置２１０から供給される高周波電力を車両１００の受電ユニット１１０へ非接触で送出するように構成される。詳しくは、送電ユニット２２０は、自己共振コイルを含み、受電ユニット１１０に含まれる自己共振コイルと電磁場を介して共鳴することにより受電ユニット１１０へ非接触で送電する。発光部２３０は、送電ユニット２２０上に複数設けられ、送電ユニット２２０の位置を示すために設けられる。発光部２３０は、たとえば発光ダイオードなどを含む。通信ユニット２４０は、給電装置２００と車両１００との間で通信を行なうための通信インターフェースである。
【００２２】
この車両用給電システム１０においては、給電装置２００の送電ユニット２２０から高周波の電力が送出され、車両１００の受電ユニット１１０に含まれる自己共振コイルと送電ユニット２２０に含まれる自己共振コイルとが電磁場を介して共鳴することにより、給電装置２００から車両１００へ給電される。
【００２３】
ここで、給電装置２００から車両１００への給電に際し、車両１００を給電装置２００へ誘導して車両１００の受電ユニット１１０と給電装置２００の送電ユニット２２０との位置合わせを行なう必要がある。
【００２４】
位置合わせは、まず、第１段階においては、カメラ１２０によって撮影される画像に基づいて車両１００の受電ユニット１１０と給電装置２００の送電ユニット２２０との位置関係が検知され、その検知結果に基づいて送電ユニット２２０へ車両を誘導するように車両が制御される。より詳しくは、送電ユニット２２０上に設けられた複数の発光部２３０がカメラ１２０によって撮影され、複数の発光部２３０の位置および向きが画像認識される。そして、その画像認識の結果に基づいて送電ユニット２２０と車両との位置および向きが認識され、その認識結果に基づいて送電ユニット２２０へ車両が誘導される。
【００２５】
ここで、受電ユニット１１０および送電ユニット２２０の対向面積は、車体底面の面積よりも小さいので、送電ユニット２２０が車体下部に入り込むことによってカメラ１２０により送電ユニット２２０を撮影できなくなる。すると、位置合わせ制御は第１段階から第２段階に切替わる。この第２段階においては、送電ユニット２２０から受電ユニット１１０への給電が行なわれ、その給電状況に基づいて送電ユニット２２０と受電ユニット１１０との距離が検知される。そして、その距離情報に基づいて、送電ユニット２２０と受電ユニット１１０との位置合わせを行なうように車両が制御される。
【００２６】
なお、上記の第２段階時に送電ユニット２２０からテスト信号として送出される電力の大きさは、送電ユニット２２０と受電ユニット１１０との位置合わせの完了後に送電ユニット２２０から受電ユニット１１０へ供給される充電のための電力よりも小さく設定される。上記第２段階時に送電ユニット２２０から電力を送出するのは、送電ユニット２２０と受電ユニット１１０との間の距離を検知するためであり、本格的な給電を行なう際の大電力は不要だからである。
【００２７】
次に、この実施の形態による車両用給電システム１０に用いられる非接触給電方法について説明する。この実施の形態による車両用給電システム１０では、共鳴法を用いて給電装置２００から車両１００への給電が行なわれる。
【００２８】
図２は、共鳴法による送電の原理を説明するための図である。
図２を参照して、この共鳴法では、２つの音叉が共鳴するのと同様に、同じ固有振動数を有する２つのＬＣ共振コイルが電磁場（近接場）において共鳴することによって、一方のコイルから他方のコイルへ電磁場を介して電力が伝送される。
【００２９】
具体的には、高周波電源３１０に一次コイル３２０を接続し、電磁誘導により一次コイル３２０と磁気的に結合される一次自己共振コイル３３０へ１Ｍ〜数十ＭＨｚの高周波電力を給電する。一次自己共振コイル３３０は、コイル自身のインダクタンスと浮遊容量とによるＬＣ共振器であり、一次自己共振コイル３３０と同じ共振周波数を有する二次自己共振コイル３４０と電磁場（近接場）を介して共鳴する。そうすると、一次自己共振コイル３３０から二次自己共振コイル３４０へ電磁場を介してエネルギー（電力）が移動する。二次自己共振コイル３４０へ移動したエネルギー（電力）は、電磁誘導により二次自己共振コイル３４０と磁気的に結合される二次コイル３５０によって取出され、負荷３６０へ供給される。なお、共鳴法による送電は、一次自己共振コイル３３０と二次自己共振コイル３４０との共鳴強度を示すＱ値がたとえば１００よりも大きいときに実現される。
【００３０】
なお、図１との対応関係については、二次自己共振コイル３４０および二次コイル３５０が図１の受電ユニット１１０に対応し、一次コイル３２０および一次自己共振コイル３３０が図１の送電ユニット２２０に対応する。
【００３１】
図３は、電流源（磁流源）からの距離と電磁界の強度との関係を示した図である。
図３を参照して、電磁界は３つの成分を含む。曲線ｋ１は、波源からの距離に反比例した成分であり、「輻射電磁界」と称される。曲線ｋ２は、波源からの距離の２乗に反比例した成分であり、「誘導電磁界」と称される。また、曲線ｋ３は、波源からの距離の３乗に反比例した成分であり、「静電磁界」と称される。
【００３２】
この中でも波源からの距離とともに急激に電磁波の強度が減少する領域があるが、共鳴法では、この近接場（エバネッセント場）を利用してエネルギー（電力）の伝送が行なわれる。すなわち、近接場を利用して、同じ固有振動数を有する一対の共鳴器（たとえば一対のＬＣ共振コイル）を共鳴させることにより、一方の共鳴器（一次自己共振コイル）から他方の共鳴器（二次自己共振コイル）へエネルギー（電力）を伝送する。この近接場は遠方にエネルギー（電力）を伝播しないので、遠方までエネルギーを伝播する「輻射電磁界」によりエネルギー（電力）を伝送する電磁波に比べて、共鳴法は、より少ないエネルギー損失で送電することができる。
【００３３】
図４は、図１のカメラ１２０で駐車の誘導を行なう際の問題点を説明するための図である。
【００３４】
図４を参照して、位置２２０Ａに送電ユニットがある場合には、カメラ１２０の視野に送電ユニットが入っており、カメラ１２０による駐車支援を行なうことができる。しかし、受電ユニット１１０が車両の底面に設置されている場合には、位置２２０Ｂに送電ユニットがくるように車両１００を移動させる必要がある。位置２２０Ｂ付近はカメラ１２０の死角になるので、カメラ１２０の画像を利用した駐車支援は行なうことができない。
【００３５】
また、カメラ１２０の駐車支援を途中まで行ない、その後は位置を推測することも考えられるが、位置ずれが生じる可能性があり、電力の送受電が良好に行なえない恐れがある。また、車両が後方に移動しすぎると送電ユニットを前輪で踏みつけてしまったり他の障害物に車両が接触してしまったりする可能性もある。
【００３６】
そこで、本実施の形態では、送電ユニットがカメラ１２０の死角に入ってからは送電ユニット２２０と受電ユニット１１０とで微弱電力の送受電を行ないこれに基づいて駐車支援を行なう。これにより、位置２２０Ｂに示すように車両の下に送電ユニットが入ってからでも、駐車位置を精度よく指定することが可能となる。
【００３７】
さらに、車両１００を移動させすぎて送電ユニットを前輪で踏みつけてしまったり他の障害物に車両１００が接触してしまったりしないように、位置２２０Ｃに示すくらいに送電ユニットが想定範囲を超えて車両１００を移動させても受電ユニット１１０で良好な受電ができない場合には、車両１００を停止させるように制御が行なわれる。たとえば、送電ユニットの一部がカメラ１２０の死角に入ってから、距離Ｌ１（たとえば１．５ｍ）だけ車両１００を移動させても受電ユニット１１０で良好に受電できる位置が見つからない場合には、車両１００を停止するように運転者に警告するか、または自動的に車両を停止させる。距離Ｌ１は、受電ユニット１１０による位置合わせ精度のマージンに基づいて決定される。
【００３８】
図５は、本実施の形態に示される車両と給電装置の送受電に関する概略構成を示した図である。
【００３９】
図５を参照して、給電装置２００は、送電ユニット２２０と、高周波電源装置２１０と、通信ユニット２４０とを含む。車両１００は、通信ユニット１３０と、受電ユニット１１０と、整流器１４０と、リレー１４６と、抵抗負荷１４４と受電電圧計測部（電圧センサ）１９０と、図示しない蓄電装置に充電を行なう充電装置（ＤＣ／ＤＣコンバータ１４２）とを含む。
【００４０】
通信ユニット２４０と通信ユニット１３０とが無線で通信を行ない、受電ユニット１１０と送電ユニット２２０の位置合わせを行なうための情報をやり取りする。抵抗負荷１４４を一時的にリレー１４６で送電ユニットの出力に接続することによって、受電電圧計測部１９０が受電条件を満たすか否かの電圧情報を得ることができる。この電圧情報を得るための微弱電力の送電要求が通信ユニット１３０，２４０を介して車両１００から給電装置２００に伝えられる。
【００４１】
図６は、図１、図５に示した車両１００の詳細を示す構成図である。
図６を参照して、車両１００は、蓄電装置１５０と、システムメインリレーＳＭＲ１と、昇圧コンバータ１６２と、インバータ１６４，１６６と、モータジェネレータ１７２，１７４と、エンジン１７６と、動力分割装置１７７と、駆動輪１７８とを含む。
【００４２】
車両１００は、さらに、二次自己共振コイル１１２と、二次コイル１１４と、整流器１４０と、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４２と、システムメインリレーＳＭＲ２と、電圧センサ１９０とを含む。
【００４３】
車両１００は、さらに、制御装置１８０と、カメラ１２０と、通信ユニット１３０と、給電ボタン１２２とを含む。
【００４４】
この車両１００は、エンジン１７６およびモータジェネレータ１７４を動力源として搭載する。エンジン１７６およびモータジェネレータ１７２，１７４は、動力分割装置１７７に連結される。そして、車両１００は、エンジン１７６およびモータジェネレータ１７４の少なくとも一方が発生する駆動力によって走行する。エンジン１７６が発生する動力は、動力分割装置１７７によって２経路に分割される。すなわち、一方は駆動輪１７８へ伝達される経路であり、もう一方はモータジェネレータ１７２へ伝達される経路である。
【００４５】
モータジェネレータ１７２は、交流回転電機であり、たとえばロータに永久磁石が埋設された三相交流同期電動機を含む。モータジェネレータ１７２は、動力分割装置１７７によって分割されたエンジン１７６の運動エネルギーを用いて発電する。たとえば、蓄電装置１５０の充電状態（「ＳＯＣ（State Of Charge）」とも称される。）が予め定められた値よりも低くなると、エンジン１７６が始動してモータジェネレータ１７２により発電が行なわれ、蓄電装置１５０が充電される。
【００４６】
モータジェネレータ１７４も、交流回転電機であり、モータジェネレータ１７２と同様に、たとえばロータに永久磁石が埋設された三相交流同期電動機を含む。モータジェネレータ１７４は、蓄電装置１５０に蓄えられた電力およびモータジェネレータ１７２により発電された電力の少なくとも一方を用いて駆動力を発生する。そして、モータジェネレータ１７４の駆動力は、駆動輪１７８に伝達される。
【００４７】
また、車両の制動時や下り斜面での加速度低減時には、運動エネルギーや位置エネルギーとして車両に蓄えられた力学的エネルギーが駆動輪１７８を介してモータジェネレータ１７４の回転駆動に用いられ、モータジェネレータ１７４が発電機として作動する。これにより、モータジェネレータ１７４は、走行エネルギーを電力に変換して制動力を発生する回生ブレーキとして作動する。そして、モータジェネレータ１７４により発電された電力は、蓄電装置１５０に蓄えられる。
【００４８】
動力分割装置１７７は、サンギヤと、ピニオンギヤと、キャリアと、リングギヤとを含む遊星歯車を使用することができる。ピニオンギヤは、サンギヤおよびリングギヤと係合する。キャリアは、ピニオンギヤを自転可能に支持するとともに、エンジン１７６のクランクシャフトに連結される。サンギヤは、モータジェネレータ１７２の回転軸に連結される。リングギヤはモータジェネレータ１７４の回転軸および駆動輪１７８に連結される。
【００４９】
蓄電装置１５０は、再充電可能な直流電源であり、たとえばリチウムイオンやニッケル水素などの二次電池を含む。蓄電装置１５０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４２から供給される電力を蓄えるほか、モータジェネレータ１７２，１７４によって発電される回生電力も蓄える。そして、蓄電装置１５０は、その蓄えた電力を昇圧コンバータ１６２へ供給する。なお、蓄電装置１５０として大容量のキャパシタも採用可能であり、給電装置２００（図１）から供給される電力やモータジェネレータ１７２，１７４からの回生電力を一時的に蓄え、その蓄えた電力を昇圧コンバータ１６２へ供給可能な電力バッファであれば如何なるものでもよい。
【００５０】
システムメインリレーＳＭＲ１は、蓄電装置１５０と昇圧コンバータ１６２との間に配設される。システムメインリレーＳＭＲ１は、制御装置１８０からの信号ＳＥ１が活性化されると、蓄電装置１５０を昇圧コンバータ１６２と電気的に接続し、信号ＳＥ１が非活性化されると、蓄電装置１５０と昇圧コンバータ１６２との間の電路を遮断する。昇圧コンバータ１６２は、制御装置１８０からの信号ＰＷＣに基づいて、正極線ＰＬ２の電圧を蓄電装置１５０から出力される電圧以上の電圧に昇圧する。なお、この昇圧コンバータ１６２は、たとえば直流チョッパ回路を含む。
【００５１】
インバータ１６４，１６６は、それぞれモータジェネレータ１７２，１７４に対応して設けられる。インバータ１６４は、制御装置１８０からの信号ＰＷＩ１に基づいてモータジェネレータ１７２を駆動し、インバータ１６６は、制御装置１８０からの信号ＰＷＩ２に基づいてモータジェネレータ１７４を駆動する。なお、インバータ１６４，１６６は、たとえば三相ブリッジ回路を含む。
【００５２】
二次自己共振コイル１１２は、両端がスイッチ（リレー１１３）を介してコンデンサ１１１に接続されており、スイッチ（リレー１１３）が導通状態となったときに給電装置２００の一次共振コイルと電磁場を介して共鳴する。この共鳴により給電装置２００から受電が行なわれる。なお、図６ではコンデンサ１１１を設けた例を示したが、コンデンサに代えてコイルの浮遊容量によって共振するように、一次自己共振コイルとの調整をしてもよい。
【００５３】
なお、二次自己共振コイル１１２については、給電装置２００の一次自己共振コイルとの距離や、一次自己共振コイルと二次自己共振コイル１１２との共鳴強度を示すＱ値（たとえばＱ＞１００）およびその結合度を示すκなどが大きくなるようにその巻数が適宜設定される。
【００５４】
二次コイル１１４は、二次自己共振コイル１１２と同軸上に配設され、電磁誘導により二次自己共振コイル１１２と磁気的に結合可能である。この二次コイル１１４は、二次自己共振コイル１１２により受電された電力を電磁誘導により取出して整流器１４０へ出力する。なお、二次自己共振コイル１１２および二次コイル１１４は、図１に示した受電ユニット１１０を形成する。
【００５５】
整流器１４０は、二次コイル１１４によって取出された交流電力を整流する。ＤＣ／ＤＣコンバータ１４２は、制御装置１８０からの信号ＰＷＤに基づいて、整流器１４０によって整流された電力を蓄電装置１５０の電圧レベルに変換して蓄電装置１５０へ出力する。
【００５６】
システムメインリレーＳＭＲ２は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４２と蓄電装置１５０との間に配設される。システムメインリレーＳＭＲ２は、制御装置１８０からの信号ＳＥ２が活性化されると、蓄電装置１５０をＤＣ／ＤＣコンバータ１４２と電気的に接続し、信号ＳＥ２が非活性化されると、蓄電装置１５０とＤＣ／ＤＣコンバータ１４２との間の電路を遮断する。電圧センサ１９０は、整流器１４０とＤＣ／ＤＣコンバータ１４２との間の電圧ＶＲを検出し、その検出値を制御装置１８０へ出力する。
【００５７】
整流器１４０とＤＣ／ＤＣコンバータ１４２との間には直列に接続された抵抗１４４およびリレー１４６が設けられる。リレー１４６は、後に説明するように、車両１００が非接触給電を行なう場合に車両位置を調整する際に制御装置１８０によって導通状態に制御される。
【００５８】
制御装置１８０は、アクセル開度や車両速度、その他種々のセンサからの信号に基づいて、昇圧コンバータ１６２およびモータジェネレータ１７２，１７４をそれぞれ駆動するための信号ＰＷＣ，ＰＷＩ１，ＰＷＩ２を生成する。制御装置１８０は、生成した信号ＰＷＣ，ＰＷＩ１，ＰＷＩ２をそれぞれ昇圧コンバータ１６２およびインバータ１６４，１６６へ出力する。そして、車両の走行時、制御装置１８０は、信号ＳＥ１を活性化してシステムメインリレーＳＭＲ１をオンさせるとともに、信号ＳＥ２を非活性化してシステムメインリレーＳＭＲ２をオフさせる。
【００５９】
また、給電装置２００（図１）から車両１００への給電が行なわれるとき、制御装置１８０は、カメラ１２０によって撮影された画像をカメラ１２０から受ける。また、制御装置１８０は、給電装置２００から送出される電力の情報（電圧および電流）を給電装置２００から通信ユニット１３０を介して受け、電圧センサ１９０によって検出される電圧ＶＲの検出値を電圧センサ１９０から受ける。そして、制御装置１８０は、これらのデータに基づいて、給電装置２００の送電ユニット２２０（図１）へ当該車両を誘導するように後述の方法により車両の駐車制御を実行する。
【００６０】
送電ユニット２２０への駐車制御が完了すると、制御装置１８０は、通信ユニット１３０を介して給電装置２００へ給電指令を送信するとともに、信号ＳＥ２を活性化してシステムメインリレーＳＭＲ２をオンさせる。そして、制御装置１８０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４２を駆動するための信号ＰＷＤを生成し、その生成した信号ＰＷＤをＤＣ／ＤＣコンバータ１４２へ出力する。
【００６１】
図７は、車両側の受電ユニット１１０と給電装置側の送電ユニット２２０についてより詳細に説明するための回路図である。
【００６２】
図７を参照して、高周波電源装置２１０は、高周波交流電源２１３と、電源のインピーダンスを示す抵抗２１１とで表わされる。
【００６３】
送電ユニット２２０は、高周波電源装置２１０に接続される一次コイル２３２と、電磁誘導により一次コイル２３２と磁気的に結合される一次自己共振コイル２３４と、一次自己共振コイル２３４の両端に接続されたコンデンサ２４２とを含む。
【００６４】
受電ユニット１１０は、一次自己共振コイル２３４と、電磁場を介して共鳴する二次自己共振コイル１１２と、二次自己共振コイル１１２の両端に直列に接続されるコンデンサ１１１およびリレー１１３とを含む。リレー１１３は、受電する場合に導通状態に制御される。
【００６５】
受電ユニット１１０は、二次自己共振コイル１１２と磁気的に結合される二次コイル１１４をさらに含む。二次コイル１１４で受電された交流電力は整流器１４０で整流される。整流器１４０の出力にはコンデンサＣ１が接続されており、車両と給電設備との位置を調整する場合に用いられるリレー１４６および抵抗１４４がコンデンサＣ１の電極間に接続されている。整流器１４０の出力側にはさらに充電器（ＤＣ／ＤＣコンバータ１４２）が接続され適切な充電電圧に電圧が変換され、変換後の充電電圧はバッテリ(蓄電装置１５０）に与えられる。
【００６６】
抵抗１４４は、たとえば５０Ωのインピーダンスに設定されており、この値は高周波電源装置２１０の抵抗２１１で表わされるインピーダンスとマッチングするように調整されている。
【００６７】
電圧センサ１９０は、車両に非接触給電が行なわれる際に車両の停止位置を調整する際には抵抗１４４の両端の電圧を検出して、検出値ＶＲを制御装置１８０に出力する。
【００６８】
一方、車両位置の調整が完了し外部電源から車両に非接触給電により充電が行なわれている場合には、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４２に対する入力電圧を検出値ＶＲとして電圧センサ１９０が検出する。
【００６９】
図８は、図６に示した制御装置１８０の機能ブロック図である。
図８を参照して、制御装置１８０は、ＩＰＡ（Intelligent Parking Assist）−ＥＣＵ（Electronic Control Unit）４１０と、ＥＰＳ（Electric Power Steering）４２０と、ＭＧ（Motor-Generator）−ＥＣＵ４３０と、ＥＣＢ（Electronically Controlled Brake）４４０と、ＥＰＢ（Electric Parking Brake）４５０と、共鳴ＥＣＵ４６０と、ＨＶ（Hybrid Vehicle）−ＥＣＵ４７０とを含む。
【００７０】
ＩＰＡ−ＥＣＵ４１０は、車両の動作モードが充電モードのとき、カメラ１２０から受ける画像情報に基づいて、給電装置２００の送電ユニット２２０（図１）へ車両を誘導する誘導制御を実行する（第１の誘導制御）。
【００７１】
具体的には、ＩＰＡ−ＥＣＵ４１０は、カメラ１２０から受ける画像情報に基づいて送電ユニット２２０を認識する。ここで、送電ユニット２２０には、送電ユニット２２０の位置および向きを示す複数の発光部２３０が設けられており、ＩＰＡ−ＥＣＵ４１０は、カメラ１２０に映し出された複数の発光部２３０の映像に基づいて送電ユニット２２０との位置関係（おおよその距離および向き）を認識する。そして、ＩＰＡ−ＥＣＵ４１０は、その認識結果に基づいて、送電ユニット２２０へ適切な向きで車両が誘導されるようにＥＰＳ４２０へ指令を出力する。
【００７２】
また、ＩＰＡ−ＥＣＵ４１０は、送電ユニット２２０に車両が近づくことによって送電ユニット２２０が車体下部に入り込み、カメラ１２０によって送電ユニット２２０を撮影できなくなると、カメラ１２０からの画像情報に基づく誘導制御（第１の誘導制御）の終了をＨＶ−ＥＣＵ４７０へ通知する。ＥＰＳ４２０は、第１の誘導制御時、ＩＰＡ−ＥＣＵ４１０からの指令に基づいてステアリングの自動制御を行なう。
【００７３】
ＭＧ−ＥＣＵ４３０は、ＨＶ−ＥＣＵ４７０からの指令に基づいて、モータジェネレータ１７２，１７４および昇圧コンバータ１６２を制御する。詳しくは、ＭＧ−ＥＣＵ４３０は、モータジェネレータ１７２，１７４および昇圧コンバータ１６２を駆動するための信号を生成してそれぞれインバータ１６４，１６６および昇圧コンバータ１６２へ出力する。
【００７４】
ＥＣＢ４４０は、ＨＶ−ＥＣＵ４７０からの指令に基づいて、車両の制動を制御する。詳しくは、ＥＣＢ４４０は、ＨＶ−ＥＣＵ４７０からの指令に基づいて、油圧ブレーキの制御を行なうとともに、油圧ブレーキとモータジェネレータ１７４による回生ブレーキとの協調制御を行なう。ＥＰＢ４５０は、ＨＶ−ＥＣＵ４７０からの指令に基づいて、電動パーキングブレーキの制御を行なう。
【００７５】
共鳴ＥＣＵ４６０は、給電装置２００（図１）から送出される電力の情報を給電装置２００から通信ユニット１３０を介して受ける。また、共鳴ＥＣＵ４６０は、車両における受電電圧を示す電圧ＶＲの検出値を電圧センサ１９０（図６、図７）から受ける。そして、共鳴ＥＣＵ４６０は、たとえば給電装置２００からの送電電圧と電圧ＶＲとを比較することによって、給電装置２００の送電ユニット２２０と車両の受電ユニット１１０との距離を検知する。そして、共鳴ＥＣＵ４６０は、検出した距離に基づいて車両１００を誘導するための第２の車両誘導処理を行なう。
【００７６】
ＨＶ−ＥＣＵ４７０は、第１および第２の車両誘導処理のいずれかの結果に基づいて車両を駆動するＭＧ−ＥＣＵ４３０を制御して車両１００を移動させる。ＨＶ−ＥＣＵ４７０は、ＩＰＡ−ＥＣＵ４１０が画像では送電ユニット２２０の位置を検出できなくなってからＭＧ−ＥＣＵ４３０に所定距離を超えて車両を移動させても受電ユニット１１０が送電ユニット２２０から受電する電力が所定の受電可能条件を満たさない場合には、車両１００の移動を停止させるための処理を行なう。この処理は、自動でブレーキをかける処理であっても良いし、運転者にブレーキを踏むように指示する処理でも良い。
【００７７】
ＨＶ−ＥＣＵ４７０は、ＩＰＡ−ＥＣＵ４１０が画像では送電ユニット２２０の位置を検出できなくなってからＭＧ−ＥＣＵ４３０に所定距離を超えて車両を移動させても受電ユニット１１０が送電ユニット２２０から受電する電力が所定の受電可能条件を満たさない場合には、受電ユニット１１０による電力の受電を停止させ共鳴ＥＣＵ４６０による誘導を中断する。
【００７８】
ＨＶ−ＥＣＵ４７０は、ＩＰＡ−ＥＣＵ４１０が画像では送電ユニット２２０の位置を検出できなくなってから所定距離だけ車両が移動する間に受電ユニット１１０が送電ユニット２２０から受電する電力が所定の受電可能条件を満たした場合には、共鳴ＥＣＵ４６０による誘導を終了し、送電ユニット２２０から車載の蓄電装置１５０への充電を行なう準備を開始する。
【００７９】
より好ましくは、ＨＶ−ＥＣＵ４７０は、車両１００を自動停止させ共鳴ＥＣＵ４６０による誘導を中断した後に、運転者による駐車位置の変更後に運転者の指示（パーキングレンジへの設定操作など）に応じて再度受電ユニット１１０による電力の送信または受信を再開し、受電ユニット１１０が送電ユニット２２０から受電する電力が受電可能条件を満たした場合には送電ユニット２２０から車載の蓄電装置１５０への充電を開始し、受電ユニット１１０が送電ユニット２２０から受電する電力が受電可能条件を満たさない場合には運転者に対して警告を行なう。
【００８０】
図９は、非接触給電を実行する際に車両位置を調整する段階で実行される制御を説明するためのフローチャート（前半部）である。
【００８１】
図１０は、非接触給電を実行する際に車両位置を調整する段階で実行される制御を説明するためのフローチャート（後半部）である。
【００８２】
図９、図１０において左半分には車両側で実行される制御が示され、右半分には給電装置側で実行される制御が示されている。
【００８３】
図１、図９を参照して、まず車両側でステップＳ１において停車処理が行なわれ、続いてステップＳ２において給電ボタン１２２がオン状態に設定されたか否かが検出される。給電ボタンがオン状態に設定されていない場合には制御装置１８０は給電ボタンがオンに設定されるまで待つ。ステップＳ２において給電ボタン１２２がオン状態に設定されたことが検出された場合にはステップＳ３に処理が進む。ステップＳ３では、制御装置１８０は通信ユニット１３０を使用して給電装置２００と通信を開始する。
【００８４】
ここで給電装置側においてはステップＳ５１において処理が開始されると車両側から通信があるまでステップＳ５２において待っており、通信の開始が要求された場合にはステップＳ５３において通信を開始する。
【００８５】
車両側ではステップＳ３の通信開始の処理に続いてステップＳ４においてリレー１１３をオン状態に設定する制御が実行される。そしてステップＳ５において駐車制御の開始が行なわれる。駐車制御は、第１段階では、カメラを用いたＩＰＡ（インテリジェントパーキングアシスト）システムが用いられる。
【００８６】
そして車両が給電位置にある程度近づくと制御装置１８０内部で距離検出要求がオン状態に設定される（ステップＳ６でＹＥＳ）。
【００８７】
図１、図１０を参照して、給電装置側では、ステップＳ５３の次には、ステップＳ５４においてテスト信号送電要求がオン状態になるのを待っている。
【００８８】
一方、車両側では、ステップＳ６からステップＳ７に処理が進み、制御装置１８０はリレー１４６をオン状態に設定する。そしてステップＳ８において給電装置側にテスト信号送電要求をオン状態にしたことを送信する。すると給電装置はステップＳ５４においてテスト信号送電要求がオン状態に設定されたことを検出してステップＳ５５に処理を進めてテスト信号を車両に送電する。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（微弱電力）に設定することが好ましい。
【００８９】
そしてこのテスト信号を用いて抵抗１４４の両端に生じる電圧がある電圧に到達したことをもって、給電可能な距離に車両が到達したことが検出される。
【００９０】
一定の一次側電圧（給電装置２００からの出力電圧）に対して、二次側電圧（車両１００の受電電圧）は、給電装置２００の送電ユニット２２０と車両１００の受電ユニット１１０との間の距離Ｌに応じて変化する。そこで、一次側電圧および二次側電圧の関係を予め測定するなどしてマップ等を作成しておき、二次側電圧を示す電圧ＶＲの検出値に基づいて送電ユニット２２０と受電ユニット１１０との間の距離を検出することができる。
【００９１】
なお、送電ユニット２２０と受電ユニット１１０との間の距離Ｌに応じて一次側電流（給電装置２００からの出力電流）も変化するが、この関係を用いて、給電装置２００からの出力電流の検出値に基づいて送電ユニット２２０と受電ユニット１１０との間の距離を検知してもよい。
【００９２】
共鳴ＥＣＵ４６０は、送電ユニット２２０と受電ユニット１１０との間の距離を検知すると、その距離情報をＨＶ−ＥＣＵ４７０へ出力する。また、共鳴ＥＣＵ４６０は、ＨＶ−ＥＣＵ４７０から充電開始指令を受けると、システムメインリレーＳＭＲ２へ出力される信号ＳＥ２を活性化することによってシステムメインリレーＳＭＲ２をオンさせる。そして、共鳴ＥＣＵ４６０は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１４２を駆動するための信号を生成してＤＣ／ＤＣコンバータ１４２へ出力する。
【００９３】
ＨＶ−ＥＣＵ４７０は、車両の動作モードが走行モードのとき、アクセルペダル／ブレーキペダルの操作状況や車両の走行状況等に応じて、ＭＧ−ＥＣＵ４３０およびＥＣＢ４４０へ制御指令を出力する。また、パーキングブレーキスイッチが操作される等して運転者によりパーキングブレーキの作動が指示されると、ＨＶ−ＥＣＵ４７０は、ＥＰＢ４５０へ動作指令を出力する。
【００９４】
一方、車両の動作モードが充電モードのとき、ＨＶ−ＥＣＵ４７０は、通信ユニット１３０によって給電装置２００（図１）との通信を確立し、給電装置２００を起動するための起動指令を通信ユニット１３０を介して給電装置２００へ出力する。給電装置２００が起動すると、ＨＶ−ＥＣＵ４７０は、給電装置２００の送電ユニット２２０上に設けられる発光部２３０の点灯指令を通信ユニット１３０を介して給電装置２００へ出力する。そして、発光部２３０が点灯すると、ＨＶ−ＥＣＵ４７０は、車両１００を送電ユニット２２０へ誘導する誘導制御を実行中であることを示す誘導制御中信号を通信ユニット１３０を介して給電装置２００へ出力するとともに、カメラ１２０からの画像情報に基づく誘導制御（第１の誘導制御）の実行を指示する指令をＩＰＡ−ＥＣＵ４１０へ出力する。
【００９５】
さらに、ＨＶ−ＥＣＵ４７０は、第１の誘導制御の終了通知をＩＰＡ−ＥＣＵ４１０から受けると、送電ユニット２２０と受電ユニット１１０との距離情報に基づく誘導制御を実行する（第２の誘導制御）。具体的には、ＨＶ−ＥＣＵ４７０は、給電装置２００の送電ユニット２２０と車両の受電ユニット１１０との距離情報を共鳴ＥＣＵ４６０から受け、その距離情報に基づいて、送電ユニット２２０と受電ユニット１１０との距離が最小となるように、車両の駆動および制動をそれぞれ制御するＭＧ−ＥＣＵ４３０およびＥＣＢ４４０へ指令を出力する。
【００９６】
図１０のステップＳ１０およびステップＳ１１では駐車終了の判断が実行される。具体的には、ステップＳ１０において、車両の移動距離が想定範囲内であるか否かが判断される。ここでの車両の移動距離は、車速と経過時間の積から算出される。
【００９７】
ステップＳ１０で車両の移動距離が想定範囲を超えていればステップＳ２０（動作モード２）に処理が進む。想定範囲は、図４で説明したように、送電ユニット２２０がカメラ１２０の死角に入ってからたとえば１．５ｍとすることができる。ただし低速での車速センサは精度が高くないので車速センサの検出誤差も見込んでこの想定範囲を判断するしきい値を選択する必要がある。
【００９８】
ステップＳ１０で車両の移動距離が想定範囲を超えていなければステップＳ１１に処理が進み、電圧センサ１９０で検出された電圧が、しきい値Ｖｔ１以上であるか否かが判断される。
【００９９】
図１１は、車両移動距離と受電電圧との関係を示す図である。
図１１に示すように車両移動距離が位置ずれゼロの位置に近づく間は受電電圧Ｖは増加する。位置ずれゼロの位置を通り越すと受電電圧Ｖは下がり始める。しきい値Ｖｔ１は、車両に停止指示を出力する判定しきい値であり、あらかじめ距離と電圧の関係を計測しておいて決定される。
【０１００】
一方、図１１のしきい値Ｖｔ２は、最大出力で送受電を行なったときの漏洩許容電磁界強度に基づいて定められるしきい値であり、しきい値Ｖｔ１よりも小さい値である。
【０１０１】
再び図１０を参照して、ステップＳ１１において受電電圧がしきい値Ｖｔ１以上でなかった場合にはステップＳ１０に処理が戻る。制御装置１８０は、受電コイル（二次自己共振コイル１１２）の位置が送電コイル（一次自己共振コイル２３４）に対して受電可能な位置であるか否かを判断することを繰返しながら、受電コイルが送電コイルに対して受電可能な位置となるように、車両を移動させる方向を決定する。
【０１０２】
ここで、ステップＳ１０における車両の移動距離の算出において詳しく説明する。
図１２は、図１０のステップＳ１０における車両の移動距離の検出について説明するためのフローチャートである。
【０１０３】
図１２を参照してステップＳ１０１においてコイル電圧ＶＲによる誘導が開始されると、コイル電圧ＶＲによる位置の検出とは別に、ステップＳ１０２に示すように車速とサイクルタイム（たとえば８．１９２ｍｓ）との積によって距離の増加分が算出されるように設定される。車速は車速センサで検出される。
【０１０４】
ステップＳ１０３において距離の積算が実行され、そしてステップＳ１０４において距離の積算値がしきい値（たとえば１５０ｃｍ）以上であるか否かが判断される。ステップＳ１０４においてまだ積算値がしきい値に到達していない場合には、ステップＳ１０３に戻り再び距離の積算が継続される。このときは、駐車支援による駐車が継続される。
【０１０５】
ステップＳ１０４において距離の積算値が１５０ｃｍ以上となっていた場合には、図４で説明したように行き過ぎを防ぐために設定車速が０（ｋｍ／ｈ）に設定される。
【０１０６】
図１３は、図１２のフローチャートによって車速がゼロに設定された動作の一例を示す動作波形図である。
【０１０７】
図１３を参照して、時刻ｔ１においては、ＩＰＡフラグがＯＮに設定されており、設定車速が１．８ｋｍ／ｈに設定される。ＩＰＡフラグは、運転者がインテリジェントパーキングアシストモードを選択することによりＯＮ状態となる。時刻ｔ１〜ｔ２の間は、ＩＰＡモード（駐車支援モード）はカメラ１２０による誘導モードである。そして時刻ｔ２において送電ユニット２２０がカメラ１２０の死角に入ると、時刻ｔ２においてＩＰＡモードはコイル電圧による誘導モードに変更される。そして図１２のステップＳ１０３、Ｓ１０４距離がしきい値１．５ｍとなると、時刻ｔ３においてフラグＦがオフからオンに変更され、これに応じて設定車速は０ｋｍ／ｈに設定され、車両は停止される。
【０１０８】
再び、図１０を参照して、ステップＳ１１において受電電圧がしきい値Ｖｔ１以上となった場合には、ステップＳ１２において制御装置１８０は、停車指示を出力する。この停車指示は、運転者にブレーキを踏んで車両を停止させるように促す指示でも良いし、また自動でブレーキをかける処理でも良い。ただし、図１１の矢印Ｄ１に示すように停車指令後も車両が移動する可能性もあるので、ステップＳ１３において停止後に受電電圧がしきい値Ｖｔ２以上であり、かつ車両の移動距離が想定範囲内であり、かつ経過時間がタイムオーバーでなく温度が充電を実行するのに適温であった場合には、ステップＳ１４に処理が進む。ステップＳ１３においていずれかの条件が成立しなかった場合にはステップＳ２０（モード２）に処理が進む。
【０１０９】
ステップＳ１４では、シフトレンジがＰレンジに移行したか否かが判断される。ステップＳ１４においてシフトレンジがＰレンジでなかった場合には、Ｐレンジへの移行が行なわれるまでステップＳ１３の処理を実行し、車両の位置ずれを監視し続ける。
【０１１０】
ステップＳ１４においてシフトレンジがＰレンジに移行された場合には、ステップＳ１５に処理が進む。ここでは、駐車位置が確定し駐車終了と判断され車両の制御装置１８０はテスト信号送電要求をオフ状態に設定する。つまりシフトレンジがＰレンジに変更されたことをトリガとして微弱電力（テスト信号）の送電が中止される。
【０１１１】
その設定が通信によって給電装置に連絡されると、ステップＳ５６においてテスト信号送電要求がオフ状態に変化したことが検出され、ステップＳ５７においてテスト信号の送電が中止される。
【０１１２】
給電装置では、続いてステップＳ５８において給電要求がオン状態に変化するか否かが検出される。
【０１１３】
車両側ではステップＳ１５においてテスト信号送電要求をオフ状態に設定した後Ｓ１６に処理が進む。
【０１１４】
ステップＳ１６ではリレー１４６がオン状態からオフ状態に制御される。ＨＶ−ＥＣＵ４７０は、その後、給電装置２００からの給電を指示する給電指令を通信ユニット１３０を介して給電装置２００へ出力するとともに共鳴ＥＣＵ４６０へ充電開始指令を出力する。そしてステップＳ１７において、ＨＶ−ＥＣＵ４７０は、給電装置に向けて給電要求をオン状態にしたことを通信する。
【０１１５】
給電装置側ではステップＳ５８において給電要求がオン状態になったことが検出されてステップＳ５９において大電力での給電を開始する。これに伴い車両側ではステップＳ１８において受電が開始される。
【０１１６】
図１４は、図１０のステップＳ２０で実行される動作モード２の処理を説明するためのフローチャートである。動作モード２は、微弱電力によりコイルでの距離検出を行なわず、運転者が駐車をやり直す場合などに実行されるモードである。
【０１１７】
図１４を参照して、ステップＳ２０で動作モード２の処理が開始されると、ステップＳ２１においてテスト信号（微弱電力）の停止が要求される。そしてステップＳ２２において運転者に対して、ディスプレイ表示やランプの点滅などで想定範囲を過ぎても受電が可能とならない旨の異常を報知する。これに応答して、運転者は駐車位置の手動調整を行なう。
【０１１８】
そしてステップＳ２３において車両が停止したか否かが確認される。車両の停止が確認できなければステップＳ２２において異常の報知が継続される。ステップＳ２３において車両の停止が確認できた場合には、ステップＳ２４に処理が進み、シフトポジションがＰレンジであるか否かが判断される。
【０１１９】
ステップＳ２４においてＰレンジに設定されたことが確認できるまで処理が停止される。ステップＳ２４においてＰレンジに設定されたことが確認できた場合には、車両の移動はないと考えられるので、ステップＳ２５においてごく短時間（１秒程度）の微弱電力の送電要求を行なう。そしてステップＳ２６において受電電圧がしきい値Ｖｔ２以上であるか否かが判断される。ステップＳ２６では、運転者による手動位置合わせの結果受電が可能となったか否かが判断される。なお、しきい値Ｖｔ２は、先に図１１に示して説明したようにしきい値Ｖｔ１よりも小さな値に設定される。
【０１２０】
ステップＳ２６において、受電電圧がしきい値Ｖｔ２以上であればステップＳ２８に処理が進み、大電力の送電が開始される。一方、ステップＳ２６において、受電電圧がしきい値Ｖｔ２以上でなければ、ステップＳ２７に処理が進み、運転者に充電が不可能である旨の異常が報知される。
【０１２１】
以上説明したように、本実施の形態では、送電ユニット２２０がカメラ１２０の死角に入ってからは送電ユニット２２０と受電ユニット１１０とで微弱電力の送受電を行ないこれに基づいて駐車支援を行なう。これにより、車両の下に送電ユニットが入ってからでも、駐車位置を精度よく指定することが可能となる。
【０１２２】
さらに、送電ユニットが想定範囲を超えて車両１００を移動させても受電ユニット１１０で良好な受電ができない場合には、車両１００を停止させるように制御が行なわれる。したがって、車両１００を移動させすぎて送電ユニット２２０を前輪で踏みつけてしまったり他の障害物に車両１００が接触してしまったりすることを防止することができる。
【０１２３】
さらに、自動駐車がうまくいかなかった場合でも、運転者が手動で駐車位置を決定したときには受電可能か否かを確認して受電を実行するので、わずらわしい操作を増やさずに充電する機会を増やすことができる。
【０１２４】
最後に、本実施の形態について再び図面を参照して総括する。図１、図６、図８を参照して、本実施の形態に示される車両の駐車支援装置は、車両１００の周囲画像を撮影するカメラ１２０と、カメラ１２０から得られる画像で車外の送電ユニット２２０の位置を認識して送電ユニット２２０に向けて車両１００を誘導するための第１の車両誘導部（ＩＰＡ−ＥＣＵ４１０）と、送電ユニット２２０から非接触状態で電力の受電を行なう受電ユニット１１０と、受電ユニット１１０の受電した電力に基づいて送電ユニット２２０と車両１００との距離を検出し、検出した距離に基づいて車両１００を誘導するための第２の車両誘導部（共鳴ＥＣＵ４６０）と、第１および第２の車両誘導部の出力に基づいて車両を駆動する車両駆動部（ＭＧ−ＥＣＵ４３０）を制御して車両１００を移動させる制御部（ＨＶ−ＥＣＵ４７０）とを備える。制御部（ＨＶ−ＥＣＵ４７０）は、第１の車両誘導部（ＩＰＡ−ＥＣＵ４１０）が画像では送電ユニット２２０の位置を検出できなくなってから車両駆動部（ＭＧ−ＥＣＵ４３０）に所定距離を超えて車両を移動させても受電ユニット１１０が送電ユニット２２０から受電する電力が第１の条件を満たさない場合には、車両１００の移動を停止させるための処理を行なう。
【０１２５】
好ましくは、制御部（ＨＶ−ＥＣＵ４７０）は、第１の車両誘導部（ＩＰＡ−ＥＣＵ４１０）が画像では送電ユニット２２０の位置を検出できなくなってから車両駆動部（ＭＧ−ＥＣＵ４３０）に所定距離を超えて車両を移動させても受電ユニット１１０が送電ユニット２２０から受電する電力が第１の条件を満たさない場合には、受電ユニット１１０による電力の受電を停止させ第２の車両誘導部（共鳴ＥＣＵ４６０）による誘導を中断する。
【０１２６】
より好ましくは、制御部（ＨＶ−ＥＣＵ４７０）は、第１の車両誘導部（ＩＰＡ−ＥＣＵ４１０）が画像では送電ユニット２２０の位置を検出できなくなってから所定距離だけ車両が移動する間に受電ユニット１１０が送電ユニット２２０から受電する電力が第１の条件を満たした場合には、第２の車両誘導部（共鳴ＥＣＵ４６０）による誘導を終了し、送電ユニット２２０から車載の蓄電装置１５０への充電を行なう準備を開始する。
【０１２７】
より好ましくは、制御部（ＨＶ−ＥＣＵ４７０）は、車両１００を自動停止させ第２の車両誘導部（共鳴ＥＣＵ４６０）による誘導を中断した後に、運転者の指示に応じて再度受電ユニット１１０による電力の送信または受信を再開し、受電ユニット１１０が送電ユニット２２０から受電する電力が第２の条件を満たした場合には送電ユニット２２０から車載の蓄電装置１５０への充電を開始し、受電ユニット１１０が送電ユニット２２０から受電する電力が第２の条件を満たさない場合には運転者に対して警告を行なう。
【０１２８】
さらに好ましくは、運転者の指示は、車両駆動部（ＭＧ−ＥＣＵ４３０）をパーキング状態に設定する操作（たとえばシフトレバーをＰ位置に設定することや、パーキングボタンを押すこと）によって与えられる。
【０１２９】
さらに好ましくは、第１の条件は、第２の条件よりも受電ユニット１１０が送電ユニット２２０から受電する電力が大きくなる条件である。この場合図１１に示すようにしきい値Ｖｔ１＞しきい値Ｖｔ２に設定される。
【０１３０】
好ましくは、図７に示すように、受電ユニット１１０は、送電ユニット２２０の送電コイルである一次自己共振コイル２３４から電磁共鳴により非接触で電力を受電する受電コイルである二次自己共振コイル１１２を含む。
【０１３１】
今回開示された実施の形態はすべ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て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。
【符号の説明】
【０１３２】
１０ 車両用給電システム、１００ 車両、１１０ 受電ユニット、１１１，２４２，Ｃ１ コンデンサ、１１２，３４０ 二次自己共振コイル、１１３，１４６ リレー、１１４，３５０ 二次コイル、１２０ カメラ、１２２ 給電ボタン、１３０，２４０ 通信ユニット、１４０ 整流器、１４２ ＤＣ／ＤＣコンバータ、１４４ 抵抗、１５０ 蓄電装置、１６２ 昇圧コンバータ、１６４，１６６ インバータ、１７２，１７４ モータジェネレータ、１７６ エンジン、１７７ 動力分割装置、１７８ 駆動輪、１８０ 制御装置、１９０ 電圧センサ、２００ 給電装置、２１０ 高周波電源装置、２１１ 抵抗、２１３ 高周波交流電源、２２０ 送電ユニット、２２０Ａ，２２０Ｂ，２２０Ｃ 位置、２３０ 発光部、２３２，３２０ 一次コイル、２３４，３３０ 一次自己共振コイル、３１０ 高周波電源、３６０ 負荷、４１０ ＩＰＡ−ＥＣＵ、４３０ ＭＧ−ＥＣＵ、４６０ 共鳴ＥＣＵ、４７０ ＨＶ−ＥＣＵ、ＳＭＲ１，ＳＭＲ２ システムメインリレー。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の周囲画像を撮影するカメラと、
前記カメラから得られる画像で車外の送電装置の位置を認識して前記送電装置に向けて車両を誘導するための第１の車両誘導部と、
前記送電装置から非接触状態で電力の受電を行なう受電部と、
前記受電部の受電した電力に基づいて前記車両を誘導するための第２の車両誘導部と、
前記第１および第２の車両誘導部の出力に基づいて前記車両を駆動する車両駆動部を制御して前記車両を移動させる制御部とを備え、
前記制御部は、前記第１の車両誘導部が前記画像では前記送電装置の位置を検出できなくなってから前記車両駆動部に所定距離を超えて前記車両を移動させても前記受電部が前記送電装置から受電する電力が第１の条件を満たさない場合には、前記車両の移動を停止させるための処理を行なう、車両の駐車支援装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記第１の車両誘導部が前記画像では前記送電装置の位置を検出できなくなってから前記車両駆動部に所定距離を超えて前記車両を移動させても前記受電部が前記送電装置から受電する電力が前記第１の条件を満たさない場合には、前記受電部による電力の受電を停止させ前記第２の車両誘導部による誘導を中断する、請求項１に記載の車両の駐車支援装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記第１の車両誘導部が前記画像では前記送電装置の位置を検出できなくなってから所定距離だけ前記車両が移動する間に前記受電部が前記送電装置から受電する電力が前記第１の条件を満たした場合には、前記第２の車両誘導部による誘導を終了し、前記送電装置から車載の蓄電装置への充電を行なう準備を開始する、請求項２に記載の車両の駐車支援装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記車両を自動停止させ前記第２の車両誘導部による誘導を中断した後に、運転者の指示に応じて再度前記受電部による電力の送信または受信を再開し、前記受電部が前記送電装置から受電する電力が第２の条件を満たした場合には前記送電装置から車載の蓄電装置への充電を開始し、前記受電部が前記送電装置から受電する電力が前記第２の条件を満たさない場合には運転者に対して警告を行なう、請求項２に記載の車両の駐車支援装置。
【請求項５】
前記運転者の指示は、前記車両駆動部をパーキング状態に設定することによって与えられる、請求項４に記載の車両の駐車支援装置。
【請求項６】
前記第１の条件は、前記第２の条件よりも前記受電部が前記送電装置から受電する電力が大きくなる条件である、請求項４に記載の車両の駐車支援装置。
【請求項７】
前記受電部は、
前記送電装置の送電コイルから電磁共鳴により非接触で電力を受電する受電コイルを含む、請求項１に記載の車両の駐車支援装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の車両の駐車支援装置を備える車両。
【請求項１】
車両の周囲画像を撮影するカメラと、
前記カメラから得られる画像で車外の送電装置の位置を認識して前記送電装置に向けて車両を誘導するための第１の車両誘導部と、
前記送電装置から非接触状態で電力の受電を行なう受電部と、
前記受電部の受電した電力に基づいて前記車両を誘導するための第２の車両誘導部と、
前記第１および第２の車両誘導部の出力に基づいて前記車両を駆動する車両駆動部を制御して前記車両を移動させる制御部とを備え、
前記制御部は、前記第１の車両誘導部が前記画像では前記送電装置の位置を検出できなくなってから前記車両駆動部に所定距離を超えて前記車両を移動させても前記受電部が前記送電装置から受電する電力が第１の条件を満たさない場合には、前記車両の移動を停止させるための処理を行なう、車両の駐車支援装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記第１の車両誘導部が前記画像では前記送電装置の位置を検出できなくなってから前記車両駆動部に所定距離を超えて前記車両を移動させても前記受電部が前記送電装置から受電する電力が前記第１の条件を満たさない場合には、前記受電部による電力の受電を停止させ前記第２の車両誘導部による誘導を中断する、請求項１に記載の車両の駐車支援装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記第１の車両誘導部が前記画像では前記送電装置の位置を検出できなくなってから所定距離だけ前記車両が移動する間に前記受電部が前記送電装置から受電する電力が前記第１の条件を満たした場合には、前記第２の車両誘導部による誘導を終了し、前記送電装置から車載の蓄電装置への充電を行なう準備を開始する、請求項２に記載の車両の駐車支援装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記車両を自動停止させ前記第２の車両誘導部による誘導を中断した後に、運転者の指示に応じて再度前記受電部による電力の送信または受信を再開し、前記受電部が前記送電装置から受電する電力が第２の条件を満たした場合には前記送電装置から車載の蓄電装置への充電を開始し、前記受電部が前記送電装置から受電する電力が前記第２の条件を満たさない場合には運転者に対して警告を行なう、請求項２に記載の車両の駐車支援装置。
【請求項５】
前記運転者の指示は、前記車両駆動部をパーキング状態に設定することによって与えられる、請求項４に記載の車両の駐車支援装置。
【請求項６】
前記第１の条件は、前記第２の条件よりも前記受電部が前記送電装置から受電する電力が大きくなる条件である、請求項４に記載の車両の駐車支援装置。
【請求項７】
前記受電部は、
前記送電装置の送電コイルから電磁共鳴により非接触で電力を受電する受電コイルを含む、請求項１に記載の車両の駐車支援装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の車両の駐車支援装置を備える車両。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１１−１８８６７９（Ｐ２０１１−１８８６７９Ａ）
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５３２０８（Ｐ２０１０−５３２０８）
【出願日】平成２２年３月１０日（２０１０．３．１０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１０日（２０１０．３．１０）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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