JP2015028436A - Coil position detection device - Google Patents

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Hiroshi Nagaya
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To properly detect a relative positional relationship between a power-supply coil of a power-supply device installed outside a vehicle and a power-receiving coil of a power-receiving device mounted on the vehicle.SOLUTION: A coil position detection device detects a relative positional relationship between a power-supply coil 235 and a power-receiving coil 115. A sensor 251 is extended along a direction M2 perpendicular to an estimated entry direction M1 of a vehicle 100. A sensor 252 is extended apart by a distance L0 from the sensor 251 in the direction M2. A sensor 253 is extended from a center part P3 of the sensor 252 to the sensor 251 so as to form an angle θ with respect to the direction M2, to detect whether a tire 104a has passed or not. The sensor 254 is extended from the center part P3 of the sensor 252 to the sensor 251 so as to form an angle θ with respect to a direction opposite the direction M2, to detect whether the tire 104b has passed or not.

Description

この発明は、コイル位置検知装置に関し、特に、車両に搭載される受電装置へ非接触で電力を送るために車両の外部に設置される送電装置の送電コイルと、送電コイルから電力を受ける受電装置の受電コイルとの間の相対的な位置関係を検出する方法に関する。   The present invention relates to a coil position detection device, and in particular, a power transmission coil of a power transmission device installed outside a vehicle to send power without contact to a power reception device mounted on the vehicle, and a power reception device that receives power from the power transmission coil The present invention relates to a method for detecting a relative positional relationship with a power receiving coil.

特開２０１２−１７５７９３号公報（特許文献１）は、送電コイルから受電コイルへの給電を実行する移動体用非接触給電装置を開示している。この給電装置は、サーチコイルを用いて送電コイルと受電コイルとの間の相対的な位置ずれを検出する。   Japanese Patent Laying-Open No. 2012-175793 (Patent Document 1) discloses a non-contact power feeding device for a moving body that performs power feeding from a power transmission coil to a power receiving coil. This power supply apparatus detects a relative positional shift between the power transmission coil and the power reception coil using a search coil.

特開２０１２−８０７７０号公報（特許文献２）は、車両の駐車位置の位置ずれを抑制するための駐車支援装置を開示している。この車両は、車両外部に設けられた送電装置から非接触で電力を受ける受電部を備える。駐車支援装置は、送電装置に微弱電流を流したときの受電部の受電効率に基づいて受電部が送電装置に対して受電可能な位置にあるのかを判断する。   Japanese Patent Laying-Open No. 2012-80770 (Patent Document 2) discloses a parking assistance device for suppressing displacement of a parking position of a vehicle. This vehicle includes a power receiving unit that receives power in a non-contact manner from a power transmission device provided outside the vehicle. The parking assist device determines whether the power receiving unit is in a position where the power receiving device can receive power based on the power receiving efficiency of the power receiving unit when a weak current is passed through the power transmitting device.

特開２０１２−１７５７９３号公報JP 2012-175793 A 特開２０１２−８０７７０号公報JP 2012-80770 A

車両の外部に設置される送電装置から車両に搭載される受電装置へ非接触で電力を送る際には、送電装置の送電コイルと、送電コイルから電力を受ける受電装置の受電コイルとの間の相対的な位置関係によって電力伝送効率が変化する。たとえば、受電コイルの送電コイルに対する位置ずれが小さくなるように車両の停止位置を調整することによって、高い電力伝送効率で送電を実行することができる。したがって、送電コイルと、受電コイルとの間の相対的な位置関係を正確に検出することが重要である。   When power is transmitted in a non-contact manner from a power transmission device installed outside the vehicle to a power reception device mounted on the vehicle, the power transmission coil between the power transmission device and the power reception coil of the power reception device that receives power from the power transmission coil The power transmission efficiency changes depending on the relative positional relationship. For example, power transmission can be performed with high power transmission efficiency by adjusting the stop position of the vehicle so that the positional deviation of the power reception coil with respect to the power transmission coil is reduced. Therefore, it is important to accurately detect the relative positional relationship between the power transmission coil and the power reception coil.

上記特許文献１に記載の方法では、送電コイルと受電コイルとの間に形成される磁界の分布に起因して送電コイルと受電コイルとの間の相対的な位置ずれを誤検出する場合がある。上記特許文献２に記載の方法では、送電コイルが受電コイルに対してどの方向に位置しているのかまでは検出することができない。   In the method described in Patent Document 1, there is a case where a relative positional shift between the power transmission coil and the power reception coil is erroneously detected due to the distribution of the magnetic field formed between the power transmission coil and the power reception coil. . In the method described in Patent Document 2, it is impossible to detect in which direction the power transmission coil is located with respect to the power reception coil.

それゆえに、この発明の目的は、車両の外部に設置される送電装置の送電コイルと、車両に搭載される受電装置の受電コイルとの間の相対的な位置関係を正確に検出することである。   SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to accurately detect the relative positional relationship between a power transmission coil of a power transmission device installed outside the vehicle and a power reception coil of a power reception device mounted on the vehicle. .

この発明によれば、コイル位置検知装置は、車両外部から車両に搭載される受電コイルへ非接触で送電するための送電コイルと、受電コイルとの間の相対的な位置関係を検出する。コイル位置検知装置は、センサユニットと、検知部とを備える。センサユニットは、車両の幅方向に並設される第１および第２のタイヤの通過を検知する。検知部は、センサユニットの出力に基づいて位置関係を検知する。センサユニットは、第１のセンサと、第２のセンサと、第３のセンサと、第４のセンサとを含む。第１のセンサは、送電コイルの設置場所への車両の進入が予定される方向を示す第１の方向に対して垂直な第２の方向に沿って延びる。第２のセンサは、第１のセンサから所定の間隔を空けて、第２の方向に沿って延びる。第３のセンサは、第２の方向に対して所定の角度をなすように第２のセンサの中央部から第１のセンサへ延び、第１のタイヤの通過を検出する。第４のセンサは、第２の方向の反対方向に対して所定の角度をなすように第２のセンサの中央部から第１のセンサへ延び、第２のタイヤの通過を検出する。第２のセンサの中央部は、送電コイルに近接して配置される。   According to the present invention, the coil position detection device detects a relative positional relationship between the power receiving coil and the power receiving coil for non-contact power transmission from the outside of the vehicle to the power receiving coil mounted on the vehicle. The coil position detection device includes a sensor unit and a detection unit. The sensor unit detects passage of first and second tires arranged in parallel in the vehicle width direction. The detection unit detects the positional relationship based on the output of the sensor unit. The sensor unit includes a first sensor, a second sensor, a third sensor, and a fourth sensor. The first sensor extends along a second direction perpendicular to the first direction indicating the direction in which the vehicle is expected to enter the installation place of the power transmission coil. The second sensor extends along the second direction at a predetermined interval from the first sensor. The third sensor extends from the center of the second sensor to the first sensor so as to form a predetermined angle with respect to the second direction, and detects the passage of the first tire. The fourth sensor extends from the center of the second sensor to the first sensor so as to form a predetermined angle with respect to the direction opposite to the second direction, and detects the passage of the second tire. The central portion of the second sensor is disposed in the vicinity of the power transmission coil.

この発明においては、第１〜第４のセンサの配置、および、第１〜第４のセンサによって検出される車両の幅方向に並設されるタイヤの通過時間に基づいて幾何学的に送電コイルと受電コイルとの相対的な位置関係を算出することができる。したがって、この発明によれば、車両の外部に設置される送電装置の送電コイルと、車両に搭載される受電装置の受電コイルとの間の相対的な位置関係を正確に検出することができる。   In the present invention, the power transmission coil is geometrically based on the arrangement of the first to fourth sensors and the passage times of tires arranged in parallel in the vehicle width direction detected by the first to fourth sensors. And the relative positional relationship between the power receiving coil and the power receiving coil can be calculated. Therefore, according to the present invention, the relative positional relationship between the power transmission coil of the power transmission device installed outside the vehicle and the power reception coil of the power reception device mounted on the vehicle can be accurately detected.

この発明の実施の形態によるコイル位置検知装置が適用される電力伝送システムの全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a power transmission system to which a coil position detection device according to an embodiment of the present invention is applied. 図１に示す電力伝送システムの平面図である。It is a top view of the electric power transmission system shown in FIG.

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。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

（電力伝送システムの構成）
図１は、この発明の実施の形態によるコイル位置検知装置が適用される電力伝送システムの全体構成図である。図１を参照して、この電力伝送システムは、車両１００と、送電装置２００とを備える。車両１００は、受電部１１０と、整流回路１２５と、蓄電装置１３０と、動力生成装置１４０と、車両ＥＣＵ（Electronic Control Unit）１５０とを含む。 (Configuration of power transmission system)
FIG. 1 is an overall configuration diagram of a power transmission system to which a coil position detection device according to an embodiment of the present invention is applied. With reference to FIG. 1, the power transmission system includes a vehicle 100 and a power transmission device 200. Vehicle 100 includes a power reception unit 110, a rectifier circuit 125, a power storage device 130, a power generation device 140, and a vehicle ECU (Electronic Control Unit) 150.

車両１００の受電部１１０は、送電装置２００の送電部２３０から送出される電力を非接触で受電して整流回路１２５へ出力する。この実施の形態では、地中または地表に送電部２３０が設けられ、受電部１１０は、車体下部のたとえば車両後方側に設けられる。なお、受電部１１０の配設箇所はこれに限定されるものではなく、地中または地表に送電部２３０が設けられる場合に、受電部１１０は、車体下部の車両前方側や中央部に設けてもよい。受電部１１０は、受電コイル１１５を含む。受電部１１０は、一例として、受電コイル１１５およびキャパシタを含む共振回路によって構成される。   The power receiving unit 110 of the vehicle 100 receives the power transmitted from the power transmitting unit 230 of the power transmitting device 200 in a non-contact manner and outputs the power to the rectifier circuit 125. In this embodiment, power transmission unit 230 is provided underground or on the ground surface, and power reception unit 110 is provided, for example, on the vehicle rear side below the vehicle body. Note that the location of the power receiving unit 110 is not limited to this, and when the power transmitting unit 230 is provided in the ground or on the ground surface, the power receiving unit 110 is provided on the front side of the vehicle at the lower part of the vehicle body or in the center. Also good. The power receiving unit 110 includes a power receiving coil 115. For example, the power receiving unit 110 includes a power receiving coil 115 and a resonant circuit including a capacitor.

整流回路１２５は、受電部１１０から受ける交流電力を直流電力に変換し、その変換された直流電力を蓄電装置１３０へ出力することによって蓄電装置１３０を充電する。蓄電装置１３０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によって構成される。蓄電装置１３０は、整流回路１２５から出力される電力を蓄えるほか、動力生成装置１４０によって発電される電力も蓄える。そして、蓄電装置１３０は、その蓄えられた電力を動力生成装置１４０へ供給する。なお、蓄電装置１３０として大容量のキャパシタも採用可能である。   Rectifier circuit 125 converts AC power received from power receiving unit 110 into DC power, and outputs the converted DC power to power storage device 130 to charge power storage device 130. The power storage device 130 is a rechargeable DC power supply, and is configured by a secondary battery such as lithium ion or nickel metal hydride. The power storage device 130 stores power output from the rectifier circuit 125 and also stores power generated by the power generation device 140. Then, power storage device 130 supplies the stored power to power generation device 140. Note that a large-capacity capacitor can also be used as the power storage device 130.

動力生成装置１４０は、蓄電装置１３０に蓄えられる電力を用いて車両１００の走行駆動力を発生する。特に図示しないが、動力生成装置１４０は、たとえば、蓄電装置１３０から電力を受けるインバータ、インバータによって駆動されるモータ、モータによって駆
動される駆動輪等を含む。なお、動力生成装置１４０は、蓄電装置１３０を充電するための発電機と、その発電機を駆動可能なエンジンを含んでもよい。 Power generation device 140 generates a driving force for driving vehicle 100 using electric power stored in power storage device 130. Although not particularly illustrated, power generation device 140 includes, for example, an inverter that receives electric power from power storage device 130, a motor driven by the inverter, a drive wheel driven by the motor, and the like. Power generation device 140 may include a generator for charging power storage device 130 and an engine capable of driving the generator.

車両ＥＣＵ１５０は、蓄電装置１３０から充電状態（ＳＯＣ：State Of Charge）に
関する充電情報を受け、その充電情報に基づいて送電装置２００による蓄電装置１３０の充電を制御する。 Vehicle ECU 150 receives charging information related to a state of charge (SOC) from power storage device 130 and controls charging of power storage device 130 by power transmission device 200 based on the charging information.

送電装置２００は、受電コイル１１５に送電するための構成として、高周波電源２２０と、送電部２３０とを含む。高周波電源２２０は、たとえば系統電源２１０から電力を受けて高周波の交流電力を生成する。送電部２３０は、高周波電源２２０から高周波の交流電力の供給を受け、車両１００の受電部１１０へ非接触で電力を伝送する。送電部２３０は、送電コイル２３５を含む。送電部２３０は、一例として、送電コイル２３５およびキャパシタを含む共振回路によって構成される。   The power transmission device 200 includes a high-frequency power source 220 and a power transmission unit 230 as a configuration for transmitting power to the power receiving coil 115. The high-frequency power source 220 receives, for example, power from the system power source 210 and generates high-frequency AC power. The power transmission unit 230 receives supply of high-frequency AC power from the high-frequency power source 220 and transmits power to the power reception unit 110 of the vehicle 100 in a contactless manner. The power transmission unit 230 includes a power transmission coil 235. As an example, the power transmission unit 230 includes a resonance circuit including a power transmission coil 235 and a capacitor.

受電コイル１１５は、送電コイル２３５から非接触で電力を受電する。高周波電源２２０から送電コイル２３５へ電力が供給されると、送電コイル２３５と受電コイル１１５との間に形成される磁界を通じて送電コイル２３５から受電コイル１１５へエネルギ（電力）が移動する。送電部２３０の固有周波数および受電部１１０の固有周波数を、送電コイル２３５から受電コイル１１５への送電周波数（高周波電源２２０の電源周波数）に合わせることによって、電力伝送効率を高めることができる。   The power receiving coil 115 receives power from the power transmitting coil 235 in a contactless manner. When power is supplied from the high-frequency power source 220 to the power transmission coil 235, energy (power) moves from the power transmission coil 235 to the power reception coil 115 through a magnetic field formed between the power transmission coil 235 and the power reception coil 115. By matching the natural frequency of the power transmission unit 230 and the natural frequency of the power reception unit 110 with the power transmission frequency from the power transmission coil 235 to the power reception coil 115 (power frequency of the high frequency power supply 220), the power transmission efficiency can be increased.

ここで、受電部１１０と送電部２３０との間で電力を伝送する際には、送電コイル２３５が受電コイル１１５に対して鉛直方向に対向するように車両１００が移動される。しかしながら、送電装置２００が設置されている場所に車両１００を移動する際には、送電コイル２３５が受電コイル１１５に対して鉛直方向に対向する位置からずれて駐車される可能性がある。送電コイル２３５が受電コイル１１５に対してずれて位置すると、受電部１１０と送電部２３０との間の電力伝送効率が低下してしまう。たとえば、受電コイル１１５の送電コイル２３５に対する位置ずれが小さくなるように車両１００の停止位置を調整することによって、高い電力伝送効率で送電を実行することができる。したがって、送電コイル２３５と、受電コイル１１５との間の相対的な位置関係を正確に検出することが重要である。   Here, when power is transmitted between the power reception unit 110 and the power transmission unit 230, the vehicle 100 is moved so that the power transmission coil 235 faces the power reception coil 115 in the vertical direction. However, when the vehicle 100 is moved to a place where the power transmission device 200 is installed, the power transmission coil 235 may be parked with a deviation from a position facing the power reception coil 115 in the vertical direction. When the power transmission coil 235 is positioned with respect to the power reception coil 115, the power transmission efficiency between the power reception unit 110 and the power transmission unit 230 is reduced. For example, power transmission can be performed with high power transmission efficiency by adjusting the stop position of the vehicle 100 so that the positional deviation of the power reception coil 115 with respect to the power transmission coil 235 is reduced. Therefore, it is important to accurately detect the relative positional relationship between the power transmission coil 235 and the power reception coil 115.

送電装置２００は、送電コイル２３５に対する受電コイル１１５の位置を検出するための構成として、制御部２４０と、センサユニット２５０をさらに含む。センサユニット２５０は、車両１００のタイヤ１０４ａ，１０４ｂの通過を検出する。制御部２４０は、センサユニット２５０からの出力に基づいて受電コイル１１５の位置を検出する。センサユニット２５０の配置および構成については、後ほど詳しく説明する。以下、受電コイル１１５の位置を検出する方法について詳しく説明する。
（コイル位置検知の方法）
図２は、図１に示す電力伝送システムの平面図である。この図２を参照して、「Ｌ」は車両左方向を示し、「Ｒ」は車両右方向を示す。また、「Ｆ」は車両前方向を示し、「Ｂ」は車両後方向を示す。車両１００は、進入予定方向Ｍ１に沿って送電コイル２３５の設置場所に移動するものとする。なお、図２では、車両１００が車両後方向Ｂへ移動する場合が示されるが、車両１００は車両前方向Ｆへ移動してもよい。 The power transmission device 200 further includes a control unit 240 and a sensor unit 250 as a configuration for detecting the position of the power reception coil 115 with respect to the power transmission coil 235. The sensor unit 250 detects the passage of the tires 104a and 104b of the vehicle 100. The controller 240 detects the position of the power receiving coil 115 based on the output from the sensor unit 250. The arrangement and configuration of the sensor unit 250 will be described in detail later. Hereinafter, a method for detecting the position of the power receiving coil 115 will be described in detail.
(Coil position detection method)
FIG. 2 is a plan view of the power transmission system shown in FIG. Referring to FIG. 2, “L” indicates the left direction of the vehicle, and “R” indicates the right direction of the vehicle. “F” indicates the vehicle front direction, and “B” indicates the vehicle rear direction. It is assumed that vehicle 100 moves to the installation location of power transmission coil 235 along planned entry direction M1. Although FIG. 2 shows the case where the vehicle 100 moves in the vehicle rearward direction B, the vehicle 100 may move in the vehicle forward direction F.

受電コイル１１５は、車体の幅方向の略中央に配置され、たとえば、車体中央部よりも車両後方向Ｂ側に配置される。車両１００は、タイヤ１０４ａ，１０４ｂを含む。タイヤ１０４ａ，１０４ｂは、車両１００の幅方向に並設される。なお、図２では、タイヤ１０４ａ，１０４ｂが車両１００の後輪である場合が示されるが、タイヤ１０４ａ，１０４ｂは車両１００の前輪であってもよい。   The power receiving coil 115 is disposed substantially at the center in the width direction of the vehicle body. For example, the power receiving coil 115 is disposed closer to the vehicle rear direction B than the vehicle body center. Vehicle 100 includes tires 104a and 104b. The tires 104 a and 104 b are juxtaposed in the width direction of the vehicle 100. 2 shows a case where the tires 104a and 104b are rear wheels of the vehicle 100, the tires 104a and 104b may be front wheels of the vehicle 100.

送電装置２００のセンサユニット２５０は、センサユニット２５０上をタイヤ１０４ａ，１０４ｂが通過したことを示す信号を制御部２４０へ出力する。センサユニット２５０は、たとえば、圧力センサであってもよい。センサユニット２５０は、センサ２５１〜２５４を含む。   The sensor unit 250 of the power transmission device 200 outputs a signal indicating that the tires 104 a and 104 b have passed over the sensor unit 250 to the control unit 240. The sensor unit 250 may be a pressure sensor, for example. The sensor unit 250 includes sensors 251 to 254.

センサ２５１は、車両１００の進入予定方向Ｍ１に対して垂直な方向Ｍ２に沿って延びる。センサ２５２は、センサ２５１から距離Ｌ０を空けて、方向Ｍ２に沿って延びる。また、センサ２５１，２５２の各々の長さは、車両１００の幅よりも長い。センサ２５２の中央部Ｐ３は、送電コイル２３５に近接して配置される。   The sensor 251 extends along a direction M2 perpendicular to the planned entry direction M1 of the vehicle 100. The sensor 252 extends along the direction M2 with a distance L0 from the sensor 251. Further, the length of each of the sensors 251 and 252 is longer than the width of the vehicle 100. The central portion P3 of the sensor 252 is disposed in the vicinity of the power transmission coil 235.

センサ２５３は、方向Ｍ２に対して角度θをなすようにセンサ２５２の中央部Ｐ３からセンサ２５１へ延び、タイヤ１０４ａの通過を検出する。センサ２５４は、方向Ｍ２の反対方向に対して角度θをなすようにセンサ２５２の中央部Ｐ３からセンサ２５１へ延び、タイヤ１０４ｂの通過を検出する。   The sensor 253 extends from the central portion P3 of the sensor 252 to the sensor 251 so as to form an angle θ with respect to the direction M2, and detects the passage of the tire 104a. The sensor 254 extends from the central portion P3 of the sensor 252 to the sensor 251 so as to form an angle θ with respect to the direction opposite to the direction M2, and detects the passage of the tire 104b.

言い換えると、センサ２５３は、センサ２５２の中央部Ｐ３からセンサ２５１の一方の端部Ｐ１へ延びる。センサ２５４は、センサ２５２の中央部Ｐ３からセンサ２５１の他方の端部Ｐ２へ延びる。センサ２５３の長手方向は、センサ２５２の長手方向に対して角度θをなす。同様に、センサ２５４の長手方向は、センサ２５２の長手方向に対して角度θをなす。   In other words, the sensor 253 extends from the center portion P3 of the sensor 252 to one end portion P1 of the sensor 251. The sensor 254 extends from the center portion P3 of the sensor 252 to the other end portion P2 of the sensor 251. The longitudinal direction of the sensor 253 makes an angle θ with respect to the longitudinal direction of the sensor 252. Similarly, the longitudinal direction of the sensor 254 makes an angle θ with respect to the longitudinal direction of the sensor 252.

制御部２４０は、センサ２５１〜２５４から受けた信号に基づいて送電コイル２３５に対する受電コイル１１５の位置を検出する。なお、制御部２４０は、距離Ｌ０、角度θを予め記憶しているものとする。   Control unit 240 detects the position of power receiving coil 115 relative to power transmitting coil 235 based on signals received from sensors 251 to 254. Note that the control unit 240 stores the distance L0 and the angle θ in advance.

具体的には、車両１００が進入予定方向Ｍ１へ移動を開始してタイヤ１０４ａ，１０４ｂがセンサ２５１上を通過したときに、制御部２４０は、タイマＴｍ０のカウントを開始する。   Specifically, when the vehicle 100 starts moving in the expected approach direction M1 and the tires 104a and 104b pass over the sensor 251, the control unit 240 starts counting the timer Tm0.

車両１００がさらに移動してタイヤ１０４ａがセンサ２５３上を通過したときに、制御部２４０は、タイマＴｍ１のカウントを開始し、タイヤ１０４ｂがセンサ２５４上を通過したときに、制御部２４０は、タイマＴｍ２のカウントを開始する。   When the vehicle 100 further moves and the tire 104a passes over the sensor 253, the control unit 240 starts counting the timer Tm1, and when the tire 104b passes over the sensor 254, the control unit 240 Start counting Tm2.

車両１００がさらに移動してタイヤ１０４ａ，１０４ｂがセンサ２５２上を通過したときに、制御部２４０は、タイマＴｍ０，Ｔｍ１，Ｔｍ２のカウントを停止する。なお、タイマＴｍ０によって計測された時間を時間Ｔ０とし、タイマＴｍ１によって計測された時間を時間Ｔ１とし、タイマＴｍ２によって計測された時間を時間Ｔ２とする。   When vehicle 100 further moves and tires 104a and 104b pass over sensor 252, control unit 240 stops counting timers Tm0, Tm1, and Tm2. The time measured by the timer Tm0 is defined as time T0, the time measured by the timer Tm1 is defined as time T1, and the time measured by the timer Tm2 is defined as time T2.

制御部２４０は、次式を用いて車両１００の速度Ｖを算出する。
Ｖ＝Ｌ０／Ｔ０ …（１）
制御部２４０は、次式を用いてセンサ２５２の中央部Ｐ３からタイヤ１０４ａまでの車両幅方向の距離Ｌ３を算出する。 Control unit 240 calculates speed V of vehicle 100 using the following equation.
V = L0 / T0 (1)
The control unit 240 calculates a distance L3 in the vehicle width direction from the central portion P3 of the sensor 252 to the tire 104a using the following equation.

Ｌ１＝Ｖ×Ｔ１ …（２）
Ｌ３＝Ｌ１／ｔａｎθ …（３）
制御部２４０は、次式を用いてセンサ２５２の中央部Ｐ３からタイヤ１０４ｂまでの車両幅方向の距離Ｌ４を算出する。 L1 = V × T1 (2)
L3 = L1 / tan θ (3)
The control unit 240 calculates a distance L4 in the vehicle width direction from the central portion P3 of the sensor 252 to the tire 104b using the following equation.

Ｌ２＝Ｖ×Ｔ２ …（４）
Ｌ４＝Ｌ２／ｔａｎθ …（５）
制御部２４０は、次式を用いて送電コイル２３５の中心軸Ｘ２から受電コイル１１５の中心軸Ｘ１までの車両幅方向の距離ｄＬを算出する。 L2 = V × T2 (4)
L4 = L2 / tan θ (5)
The control unit 240 calculates a distance dL in the vehicle width direction from the central axis X2 of the power transmission coil 235 to the central axis X1 of the power reception coil 115 using the following equation.

ｄＬ＝（Ｌ３−Ｌ４）／２ …（６）
以上のように、この実施の形態においては、センサ２５１〜２５４の配置、および、センサ２５１〜２５４によって検出されるタイヤ１０４ａ，１０４ｂの通過時間に基づいて幾何学的に送電コイル２３５と受電コイル１１５との相対的な位置関係を算出することができる。したがって、この実施の形態によれば、送電コイル２３５と、受電コイル１１５との間の相対的な位置関係を正確に検出することができる。 dL = (L3-L4) / 2 (6)
As described above, in this embodiment, the power transmission coil 235 and the power reception coil 115 are geometrically based on the arrangement of the sensors 251 to 254 and the passage times of the tires 104a and 104b detected by the sensors 251 to 254. Relative positional relationship can be calculated. Therefore, according to this embodiment, the relative positional relationship between the power transmission coil 235 and the power reception coil 115 can be accurately detected.

また、この実施の形態においては、センサ２５１〜２５４の長さを変更することによって、異なる大きさの車両に対応することができる。   Moreover, in this embodiment, it can respond to the vehicle of a different magnitude | size by changing the length of the sensors 251-254.

また、この実施の形態においては、制御部２４０は、送電コイル２３５に対する受電コイル１１５の位置を検出するために車両１００と連動して動作する必要がない。   In this embodiment, control unit 240 does not need to operate in conjunction with vehicle 100 in order to detect the position of power reception coil 115 with respect to power transmission coil 235.

また、この実施の形態においては、センサを４つのみ設けるだけで送電コイル２３５に対する受電コイル１１５の位置を検出することができる。よって、少ないセンサの数で位置の検出を実行することができる。   In this embodiment, the position of the power receiving coil 115 relative to the power transmitting coil 235 can be detected only by providing four sensors. Therefore, position detection can be executed with a small number of sensors.

また、この実施の形態においては、天候や障害物などの外部環境の影響を受けにくいため、送電コイル２３５に対する受電コイル１１５の位置を確実に検知することができる。   Further, in this embodiment, the position of the power receiving coil 115 with respect to the power transmitting coil 235 can be reliably detected because it is not easily affected by the external environment such as weather and obstacles.

なお、上記において、センサ２５１からセンサ２５２へ向けて車両１００がセンサユニット２５０を通過する場合を説明したが、センサ２５２からセンサ２５１へ向けて車両１００がセンサユニット２５０を通過する構成としてもよい。   In the above description, the case where the vehicle 100 passes through the sensor unit 250 from the sensor 251 toward the sensor 252 has been described. However, the vehicle 100 may pass through the sensor unit 250 from the sensor 252 toward the sensor 251.

なお、上記において、センサ２５１は、この発明における「第１のセンサ」の一実施例に対応し、センサ２５２は、この発明における「第２のセンサ」の一実施例に対応する。また、センサ２５３は、この発明における「第３のセンサ」の一実施例に対応し、センサ２５４は、この発明における「第４のセンサ」の一実施例に対応する。また、制御部２４０は、この発明における「検知部」の一実施例に対応する。   In the above description, sensor 251 corresponds to an example of “first sensor” in the present invention, and sensor 252 corresponds to an example of “second sensor” in the present invention. Sensor 253 corresponds to an example of “third sensor” in the present invention, and sensor 254 corresponds to an example of “fourth sensor” in the present invention. Control unit 240 corresponds to an example of a “detection unit” in the present invention.

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、上記した実施の形態の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。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above description of the embodiments but by the scope of claims for patent, and is intended to include meanings equivalent to the scope of claims for patent and all modifications within the scope.

１００ 車両、１５０ 車両ＥＣＵ、１０４ａ，１０４ｂ タイヤ、１１０ 受電部、１１５ 受電コイル、１２５ 整流回路、１３０ 蓄電装置、１４０ 動力生成装置、２００ 送電装置、２１０ 系統電源、２２０ 高周波電源、２３０ 送電部、２３５ 送電コイル、２４０ 制御部、２５０ センサユニット、２５１〜２５４ センサ、Ｐ１，Ｐ２ 端部、Ｐ３ 中央部、Ｔｍ０，Ｔｍ１，Ｔｍ２ タイマ。   100 vehicle, 150 vehicle ECU, 104a, 104b tire, 110 power receiving unit, 115 power receiving coil, 125 rectifier circuit, 130 power storage device, 140 power generation device, 200 power transmission device, 210 system power source, 220 high frequency power source, 230 power transmission unit, 235 Power transmission coil, 240 control unit, 250 sensor unit, 251 to 254 sensor, P1, P2 end, P3 center, Tm0, Tm1, Tm2 timer.

Claims (1)

車両外部から車両に搭載される受電コイルへ非接触で送電するための送電コイルと、前記受電コイルとの間の相対的な位置関係を検出するコイル位置検知装置であって、
前記車両の幅方向に並設される第１および第２のタイヤの通過を検知するためのセンサユニットと、
前記センサユニットの出力に基づいて前記位置関係を検知する検知部とを備え、
前記センサユニットは、
前記送電コイルの設置場所への前記車両の進入が予定される方向を示す第１の方向に対して垂直な第２の方向に沿って延びる第１のセンサと、
前記第１のセンサから所定の間隔を空けて、前記第２の方向に沿って延びる第２のセンサと、
前記第２の方向に対して所定の角度をなすように前記第２のセンサの中央部から前記第１のセンサへ延び、前記第１のタイヤの通過を検出する第３のセンサと、
前記第２の方向の反対方向に対して前記所定の角度をなすように前記第２のセンサの中央部から前記第１のセンサへ延び、前記第２のタイヤの通過を検出する第４のセンサとを含み、
前記第２のセンサの中央部は、前記送電コイルに近接して配置される、コイル位置検知装置。 A coil position detection device for detecting a relative positional relationship between a power transmission coil for non-contact power transmission to a power reception coil mounted on a vehicle from the outside of the vehicle, and the power reception coil,
A sensor unit for detecting the passage of first and second tires arranged side by side in the width direction of the vehicle;
A detection unit that detects the positional relationship based on the output of the sensor unit;
The sensor unit is
A first sensor extending along a second direction perpendicular to a first direction indicating a direction in which the vehicle is expected to enter the installation place of the power transmission coil;
A second sensor extending along the second direction at a predetermined interval from the first sensor;
A third sensor that extends from the center of the second sensor to the first sensor so as to form a predetermined angle with respect to the second direction, and detects the passage of the first tire;
A fourth sensor that extends from the center of the second sensor to the first sensor so as to form the predetermined angle with respect to a direction opposite to the second direction, and detects the passage of the second tire. Including
The coil position detection device, wherein a central portion of the second sensor is disposed in proximity to the power transmission coil.
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