JP2017093129A - 非接触電力伝送装置 - Google Patents

Abstract

【課題】車両をより正確に給電スペースに駐車させることができる非接触電力伝送装置を提供する。【解決手段】この非接触電力伝送装置は、車両が駐車するスペースに設置され電力の送電を行う給電部と、車両に搭載され給電部から送電される電力を受電する受電部と、車両の現在位置を取得する位置取得部と、給電部と受電部との間の電力の伝送効率を算出する伝送効率算出部と、給電部と受電部との間の電力伝送を制御する制御部と、を備える。制御部は、位置取得部により取得される車両の位置と、伝送効率算出部により算出される伝送効率と、に基づいて伝送効率の位置微分値を算出するとともに、位置微分値がゼロになることを条件に、車両がスペースにおける最適な位置にあると判断して運転者に報知する。【選択図】図８

Description

本発明は、車両と給電スタンドとの間の電力伝送を非接触で行うための非接触電力伝送装置に関する。

近年、電気自動車（ＥＶ）やハイブリッド車（ＨＶ／ＥＨＶ）が普及しつつある。これら車両に搭載されたバッテリを外部電源により充電する場合の充電方式には、有線による接触電力伝送のほか、電磁誘導や電磁界共鳴あるいは電波を利用する非接触電力伝送がある。とくに、非接触電力伝送は、所定のスペースに駐車するだけでバッテリの充電を開始できる、あるいは車両を走行させながら充電できる等、接触電力伝送に較べて利便性が期待されるため注目を集めている。

ところで、電磁界を利用する非接触電力伝送において伝送効率を高めるには、給電側と受電側のコイルの相対位置を正確に合わせることが必要である。そのためには、例えば車両を給電のためのスペースに駐車する際に、正確なアライメントが要求される。

車両の位置を給電のためのスペースに合わせるために、車両あるいは外部に設けられた光学センサや位置センサを利用することが考えられるが、天候に起因する視界不良や障害物に起因する検出不良によって、車両が所定のスペースに正確に駐車できない虞がある。

また、従来技術として、車両が現在位置における伝送効率を取得することにより運転者に充電の可能あるいは不可能を報知したり、伝送効率の値自体を報知したりする方法も提案されている。しかしながら、この方法では現在位置における充電の可能あるいは不可能を知ることはできても、車両の駐車位置が最適であるか否かを運転者が把握することは容易ではない。

これらの問題を解決するために、特許文献１には、伝送効率が車両の移動に対して上昇中か、あるいは下降中か、を運転者に報知する技術が開示されている。これによれば、運転者は、車両が最適な位置へ向かう方向を知ることができる。具体的には、進行方向に対して伝送効率が上昇していればそのままの方向に進行すれば良いし、伝送効率が下降していれば進行方向に対して後退すれば良い。

特開２０１３−１１６００４号公報

しかしながら、特許文献１に開示された発明では、車両を移動すべき方向は分かっても、移動すべき距離まで認識することはできない。このため、運転者は、伝送効率の上昇している間はそのまま進行し、一旦伝送効率が下降することを確認してから後退して最適位置を見出す必要がある。すなわち、特許文献１に開示された発明を採用する場合、運転者は、車両の最適な駐車位置を見出すために、伝送効率の上昇あるいは下降を気にしつつ、少なくとも２回以上の前後進を行う必要がある。これは、時間的ならびに経路的に効率的とはいえず、運転者に煩わしさなどの不快感を生じさせる虞がある。

本発明は、上記問題点を鑑みてなされたものであり、駐車までの時間を短縮するとともに、車両をより正確に給電スペースに駐車させることができる非接触電力伝送装置を提供することを目的とする。

ここに開示される発明は、上記目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。なお、特許請求の範囲およびこの項に記載した括弧内の符号は、ひとつの態様として後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものであって、発明の技術的範囲を限定するものではない。

上記目的を達成するために、本発明は、車両（２０）が駐車するスペース（１０）に設置され電力の送電を行う給電部（１１）と、車両に搭載され給電部から送電される電力を受電する受電部（２１）と、車両の現在位置を取得する位置取得部（２２）と、給電部と受電部との間の電力の伝送効率を算出する伝送効率算出部（２３）と、給電部と受電部との間の電力伝送を制御する制御部（２４）と、を備え、制御部は、位置取得部により取得される車両の位置と、伝送効率算出部により算出される伝送効率と、に基づいて伝送効率の位置微分値を算出するとともに、位置微分値がゼロになることを条件に、車両がスペースにおける最適な位置にあると判断して運転者に報知することを特徴としている。

伝送効率が最大となる位置の近傍では、伝送効率は、その最大となる位置を頂点とした略放物線状となる。つまり、車両が直線的に移動するとすれば、伝送効率は、車両の位置に依存して上に凸の略放物線状に変化する。伝送効率が最大となる位置は該放物線の頂点であって位置に対する伝送効率の微分値はゼロとなる。

この非接触電力伝送装置は、位置微分値がゼロになることを条件に、車両がスペースにおける最適な位置にあると判断して運転者に報知する。運転者はこの報知に基づいて車両を停止させれば良いので、１回の前進あるいは後退で受電に最適な位置を見出すことができる。すなわち、容易に車両位置のアライメントを行うことができる。したがって、駐車までの時間を短縮するとともに、車両をより正確に給電スペースに駐車させることができる。

とくに、運転者に車両と駐車スペースにおける最適位置との相対位置を報知することが好ましい。これによれば、運転者は、最適位置を通り過ぎることなく、より正確に給電スペースに駐車させることができる。

第１実施形態にかかる非接触電力伝送装置の概略構成を示すブロック図である。 伝送効率およびその位置微分値の位置依存性を示す図である。 非接触電力伝送装置の動作フローを示すフロー図である。 表示部に表示される画像の一例を示す図である。 表示部に表示される画像の一例を示す図である。 表示部に表示される画像の一例を示す図である。 表示部に表示される画像の一例を示す図である。 伝送効率の位置微分値と画像の表示態様の関係を示す図である。 変形例１において、車両を示す表示と駐車の最適位置を示す表示の画面上の相対距離Ｌと、伝送効率の位置微分値の関係を示す図である。 第２実施形態にかかる非接触電力伝送装置の動作フローを示すフロー図である。 目標車速と伝送効率の位置微分値の関係を示す図である。 変形例２における目標車速と伝送効率の位置微分値の関係を示す図である。 第２実施形態にかかる非接触電力伝送装置の動作フローを示すフロー図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の各図相互において、互いに同一もしくは均等である部分に、同一符号を付与する。

（第１実施形態）
最初に、図１および図２を参照して、本実施形態に係る非接触電力伝送装置の概略構成について説明する。

本実施形態における非接触電力伝送装置は、車両に搭載されたバッテリを無線により充電するための装置である。充電は、車両が所定の駐車スペースに駐車することによって行われる。非接触による給電および受電は、電磁誘導、電磁界共鳴、電波のいずれの方式であるかは問わない。

図１に示すように、非接触電力伝送装置１００は、給電部１１と、受電部２１と、位置取得部２２と、伝送効率算出部２３と、制御部２４と、を備えている。加えて、本実施形態における非接触電力伝送装置１００は、給電側通信部１２と、受電側通信部２５と、車速センサ２６と、表示部２７と、を備えている。

給電部１１および給電側通信部１２は駐車スペース１０に含まれる。例えば、給電部１１は、車両２０が駐車した際にその下部に配置されるように埋設されている、また、給電側通信部１２は車両２０が駐車した際にその近傍に配置されるようになっている。そして、給電部１１は接近した受電部２１に対して電力の送電を行う。一方、受電部２１、位置取得部２２、伝送効率算出部２３、制御部２４、受電側通信部２５、車速センサ２６、および表示部２７は車両２０に搭載されている。車両２０が駐車スペース１０に駐車すると、受電部２１が給電部１１から受電する。これにより、図示しないバッテリが充電される。

給電部１１は、図示しない電源から供給された電力を電磁界あるいは電波の形で外部に出力している。例えば電磁界による電力伝送を行う場合には、給電部１１はコイルを有し、コイルを流れる電流に基づいて電磁界を生じさせるようになっている。

給電側通信部１２は、後述する受電側通信部２５との間で通信を行い、車両２０側の状況に応じて給電部１１を制御している。例えば、給電側通信部１２は、車両２０に搭載されたバッテリの充電状況を受電側通信部２５から受け取り、バッテリがフル充電であった場合には給電部１１の電力の出力を停止するなどの制御をしている。

受電部２１は、給電部１１から出力されたエネルギーを受信して電気エネルギーに変換している。例えば受電部２１は給電部１１と同様にコイルを有し、給電部１１の近傍に生じている電磁界を電気エネルギーに変換している。

給電部１１が出力する電力に対する受電部２１が受電する電力を伝送効率と称する。伝送効率は給電部１１のコイルと受電部２１のコイルとの相対位置や周辺環境に影響を受けて変化する。そして、伝送効率が最大となる位置の近傍では、給電部１１と受電部２１の相対位置が略支配的となる。伝送効率が最大となる位置の近傍において、伝送効率は、最大となる位置を頂点とした上に凸の略放物線状となる。駐車しようとする車両２０は駐車位置に向かうために概ね直線的に移動すると仮定すると、図２に実線で示すように、伝送効率Ｅは車両の位置ｘに対して略放物線状に変化する。なお、図２においては、伝送効率Ｅが最大となる車両２０の位置をｘ＝０としている。車両２０はｘ＝０の位置で停止して給電部１１からの給電を受けることが好ましい。

位置取得部２２は、受電部２１の現在位置、ひいては車両２０の現在位置を取得する。本実施形態における位置取得部２２は、車両２０の速さ（すなわち、車速）を検出する後述の車速センサ２６に接続されている。位置取得部２２は、車速センサ２６が検出した車速情報を経過時間で積算することにより、車両２０の移動距離を算出している。具体的には、現在時刻における車速Ｓ_ｉを所定のサンプリング間隔Δｔで積算して車両２０の移動距離Δｘを算出する。なお、車両２０の移動距離の算出について、本実施形態のように車速を用いる方法のほか、例えば電動機の回転角の変化を利用して算出することも可能である。距離を算出する方法としては上記例に限定されるものではない。

伝送効率算出部２３は、受電部２１が給電部１１から受電する場合の伝送効率Ｅを算出している。伝送効率Ｅは、前述したように、給電部１１が出力する電力に対する受電部２１が受電する電力である。伝送効率算出部２３は、給電部１１の出力する電力Ｐを、給電側通信部１２および受電側通信部２５を介して取得する。また、受電部２１が受電した電力ｐを取得する。伝送効率算出部２３は、ｐ／Ｐを計算して伝送効率Ｅを得る。

制御部２４は、受電部２１における整流を制御したり、受電側通信部２５が受信した情報を統合したり、給電側通信部１２に対して必要な情報を出力したりする部分である。また、制御部２４は位置取得部２２から車両２０の移動距離を取得している。さらに、制御部２４は伝送効率算出部から伝送効率Ｅを取得している。

制御部２４は所定のサンプリング間隔で車両２０の移動距離Δｘを取得するとともに伝送効率Ｅを取得している。制御部２４は、現在時刻における伝送効率Ｅ_ｉと、前回取得の伝送効率Ｅ_ｉ−１との差分ΔＥを算出する。そして、制御部２４は、伝送効率に対する位置の平均変化率ΔＥ／Δｘを算出する。伝送効率Ｅがｘ＝０のまわりで図２の実線のように変化するとすれば、平均変化率ΔＥ／Δｘは、図２の破線のようになる。すなわち、ｘ＝０においてΔＥ／Δｘ＝０である。

なお、理想的にはΔｘ→０の極限を算出することが好ましく、図２においては平均変化率ΔＥ／Δｘを、伝送効率の位置微分値ｄＥ／ｄｘと表記している。車速や伝送効率の取得に係るサンプリング間隔を厳密にゼロにすることはできないので、ΔＥ／Δｘは純粋な位置微分ではないが、サンプリング間隔はできるだけ短時間であることが好ましい。この平均変化率ΔＥ／Δｘが特許請求の範囲に記載の、伝送効率の位置微分値に相当している。

さらに、制御部２４は後述する表示部２７に、運転者に報知すべき情報を出力している。制御部２４の動作については追って詳述する。

受電側通信部２５は、給電側通信部１２との間で通信を行い、車両２０側の状況に応じて給電部１１を制御している。例えば、受電側通信部２５は、車両２０に搭載されたバッテリの充電状況を給電側通信部１５に送信し、給電部１１に給電開始の指示をする。あるいは、バッテリがフル充電であった場合には給電部１１の電力の出力を停止するなどの制御をしている。また、給電部１１から出力される電力に関する情報を給電側通信部１２から受け取り、制御部２４に伝達している。

車速センサ２６は車両２０の速さを検出するセンサである。車速センサ２６は位置取得部２２に接続されている。そして、位置取得部２２は、車速Ｓ_ｉとそのサンプリング間隔Δｔに基づいて車両２０の移動距離Δｘを算出する。

表示部２７は、車両２０の状態を運転者に報知するための出力装置である。表示部２７は例えばカーナビゲーションシステムに付属するディスプレイでも良いし、フロントガラス等に映像を投影するヘッドアップディスプレイでも良い。表示部２７は制御部２４あるいは別に用意されたＧＰＵにより生成された画像を運転者に対して表示する。本実施形態における表示部２７は、車両２０が充電に最適な位置に対してどの程度離間しているか等の視覚情報を運転者に報知する。また、バッテリの充電に係る伝送効率やその平均変化率（位置微分値）の値を表示するようにしてもよい。なお、視覚情報に加えて、音声によって充電の最適位置と車両２０の位置の相対関係を報知する機能が付加されていても良い。

次に、図３〜図８を参照して、非接触電力伝送装置１００の動作、とくに制御部２４の処理フローについて説明する。

図３に示すように、先ずステップＳ１が実行される。ステップＳ１は、制御部２４が、車両２０が駐車動作中であるか否かを判定するステップである。駐車動作中とは、例えば車両２０における受電側通信部２５と駐車スペース１０における給電側通信部１２とが互いに通信可能な圏内に存在している状態である。この動作フローは車両２０が駐車動作中に実行されるものである。よって、受電側通信部２５と給電側通信部１２とが通信可能圏内に存在していない場合はＮＯ判定となり、車両２０が駐車動作に入るまでステップＳ１を繰り返す。一方、受電側通信部２５と給電側通信部１２とが通信可能圏内に存在している場合は、制御部２４は車両２０が駐車動作中であると判断し、ステップＳ１はＹＥＳ判定となる。

ステップＳ１でＹＥＳ判定の場合、ステップＳ２に進む。ステップＳ２は、制御部２４が現在時刻における伝送効率Ｅ_ｉを取得するステップである。制御部２４は伝送効率算出部２３が算出した伝送効率Ｅ_ｉを取得する。

ステップＳ２の後ステップＳ３に進む。ステップＳ３は、位置取得部２２が車速Ｓ_ｉとサンプリング間隔Δｔとに基づいて車両２０の移動距離Δｘを算出するステップである。車速Ｓ_ｉは車速センサ２６によって検出され、位置取得部２２によりΔｘ＝Δｘ＋Ｓ_ｉΔｔが計算される。上記式における右辺のΔｘは後述するステップＳ７においてΔｘをリセットした場合には０である。換言すれば、Δｘがリセットされない場合には、サンプリングごとにＳ_ｉΔｔが積算されて、Δｘが算出される。

ステップＳ３の後ステップＳ４に進む。ステップＳ４は、制御部２４が、伝送効率Ｅ_ｉと所定の閾値Ｔ１を比較するステップである。閾値Ｔ１は、その時点での伝送効率が略放物線状に近似できる位置に、車両２０が存在するかの基準である。後述するように、本実施形態における非接触電力伝送装置１００は、伝送効率の位置微分値がゼロである近傍で車両２０を停止させることで、伝送効率Ｅ_ｉが極大となる位置で充電を実施するものである。一方、車両２０が充電の最適位置から遠いと伝送効率Ｅ_ｉはゼロに漸近するので、位置微分値も略ゼロになってしまう。よって伝送効率Ｅ_ｉが閾値Ｔ１を下回ると、真の最適位置から遠い位置でも、それが最適位置であると誤った判定がされてしまう虞がある。ステップＳ４は、この誤った判定を防止するステップである。すなわち、伝送効率Ｅ_ｉが閾値Ｔ１以上であれば、制御部２４は伝送効率の位置微分値によって車両２０を停止させるべき最適位置の判定が可能であると判断する。逆に、伝送効率Ｅ_ｉが閾値Ｔ１より小さければ、上記の判定が不可能であると判断する。

ステップＳ４において、例えば車両２０が充電の最適位置（ｘ＝０）から大きく離れている場合にはＥ_ｉ＜Ｔ１でありＮＯ判定となる。この場合ステップＳ８に進む。ステップＳ８は、制御部２４あるいはＧＰＵが運転者に報知すべき画像を生成するステップである。ステップＳ４はＮＯ判定であるから、図４に示すように、制御部２４は駐車位置が大きくずれていることを運転者に報知するための画像を生成する。そして、ステップＳ９において、表示部２７は生成された画像を表示する。

ステップＳ４において、伝送効率Ｅ_ｉが閾値Ｔ１以上であればＹＥＳ判定となる。この場合、図３に示すようにステップＳ５に進む。ステップＳ５は、位置取得部２２が車速Ｓ_ｉとサンプリング間隔Δｔに基づいてその車両２０の移動距離Δｘを算出し、閾値Ｔ２と比較するステップである。

ところで、Δｘは伝送効率の平均変化率ΔＥ／Δｘの計算に用いられる。Δｘは所定のサンプリング間隔で算出されるが、そのサンプリング間隔の間に車両２０が移動していなければ（Δｘ＝０）、平均変化率ΔＥ／Δｘを定義できない。また、Δｘ≠０であっても、Δｘが極端に小さい場合には、伝送効率の変化ΔＥに重畳する回路ノイズの平均変化率ΔＥ／Δｘに与える影響が大きくなる場合がある。換言すれば、ΔＥがノイズに対して十分大きく変化する程度のΔｘを確保することが好ましい。

このため、ステップＳ５ではΔｘと閾値Ｔ２とを比較し、ΔｘがＴ２以上確保できているか否かを判定する。ステップＳ５においてΔｘ＜Ｔ２であればＮＯ判定となり、ステップＳ８に進む。この場合、制御部２４は、ステップＳ５がＮＯ判定となる直前の画像の生成を継続する。そして、ステップＳ９において、表示部２７は生成された画像を表示する。具体的には、駐車動作中に車両２０を一時的に停止させた場合にはΔｘ＝０となり、Δｘ＜Ｔ２を満たすことになるが、この場合は、後述の図５〜図７の表示を維持する。

ステップＳ５において、移動距離Δｘが閾値Ｔ２以上であればＹＥＳ判定となる。この場合、図３に示すようにステップＳ６に進む。ステップＳ６は、制御部２４が伝送効率Ｅの位置についての平均変化率ΔＥ／Δｘを算出するステップである。ΔＥは、現在時刻において取得された伝送効率Ｅ_ｉと、前回取得の伝送効率Ｅ_ｉ−１との差分である。あるいは、前回取得の際に、ステップＳ４またはステップＳ５でＮＯ判定となりステップＳ６を経なかった場合、ΔＥは、移動距離Δｘの積算時間と同一の時間間隔における伝送効率の変化量である。制御部２４はΔＥとΔｘの値から位置についての平均変化率ΔＥ／Δｘを算出する。なお、算出された平均変化率ΔＥ／Δｘにローパス処理を施してノイズを除去するなどしても良い。図２の破線に示すように、平均変化率ΔＥ／Δｘは、伝送効率Ｅの最大値を与えるｘ＝０に近づくとき正となり、遠ざかるとき負となる。最大値を与えるｘ＝０ではΔＥ／Δｘ＝０である。

ステップＳ６の後ステップＳ７に進む。ステップＳ７は、制御部２４が、現在時刻において取得された伝送効率Ｅ_ｉを、将来のΔＥの算出に利用するために、前回の取得値Ｅ_ｉ−１として置き換えるステップである。同時に、制御部２４は、Δｘの値もリセットしてΔｘ＝０とする。

ステップＳ７の後ステップＳ８に進む。ステップＳ８は、制御部２４あるいはＧＰＵが運転者に報知すべき画像を生成するステップである。生成された画像はステップＳ９において表示部２７が運転者に向けて表示する。

例えば車両２０が前進しつつ駐車スペース１０に向かう場合を仮定する。平均変化率ΔＥ／Δｘが正の領域では、車両２０は前進しつつ駐車の最適位置ｘ＝０に近づいている。このとき、制御部２４は、図５に示すような画像を生成する。画面上には、例えば、最適位置を示す破線Ａと、車両２０の現在位置が擬似的に表現された実線Ｂとが表示されている。そして、画面上において、実線Ｂは破線Ａの下に表示されている。車両２０が駐車の最適位置に近づくにつれて平均変化率ΔＥ／Δｘは減少する。これに伴って、制御部２４は、実線Ｂは、固定表示された破線Ａに近づくように連続的に画像を生成する。この際、図５に示すように、制御部２４が生成する画像には、運転者に対して前進するように指示する表示をすると良い。運転者は、実線Ｂが示す自車が、破線Ａが示す駐車すべき最適位置に向かって移動しているように認識できる。

平均変化率ΔＥ／Δｘがゼロになると、制御部２４は、図６に示すような画像を生成する。平均変化率ΔＥ／Δｘがゼロであることは、車両２０が充電に最適な位置に存在していることと同義である。よって、制御部２４は、車両２０が駐車スペース１０における最適位置にあることを運転者に報知するための画像を生成する。

なお、平均変化率ΔＥ／Δｘが正の領域であっても、車両２０が後退しつつ駐車スペース１０に向かう場合には、図５とは異なる画像を生成する。具体的には、図７に示すように、画面上において、実線Ｂは破線Ａの上に表示されている。車両２０が駐車の最適位置に近づくにつれて平均変化率ΔＥ／Δｘは減少する。これに伴って、制御部２４は、実線Ｂは、固定表示された破線Ａに近づくように連続的に画像を生成する。この際、図７に示すように、制御部２４が生成する画像には、運転者に対して後退するように指示する表示をすると良い。

車両２０が前進する場合でも、後退する場合でも、平均変化率ΔＥ／Δｘが正であれば制御部２４は実線Ｂが破線Ａに近づくように画像を生成し、平均変化率ΔＥ／Δｘが負であれば制御部２４は実線Ｂが破線Ａから遠ざかるように画像を生成する。図８に、平均変化率ΔＥ／Δｘ（位置微分値ｄＥ／ｄｘと同義）に対する破線Ａと実線Ｂとの相対関係の変化の一例を示す。

次に、非接触電力伝送装置１００を採用することによる作用効果について説明する。

この非接触電力伝送装置１００は、伝送効率Ｅの平均変化率ΔＥ／Δｘ（位置微分値ｄＥ／ｄｘと同義）がゼロになることを条件に、車両２０が駐車スペース１０における最適な位置にあると判断して運転者に報知する。運転者はこの報知に基づいて車両２０を停止させれば良いので、１回の前進あるいは後退で受電に最適な位置を見出すことができる。

また、非接触電力伝送装置１００が表示部２７を備えることにより、図８に示すように、伝送効率Ｅの位置微分値ｄＥ／ｄｘに応じた車両２０の現在位置と、駐車にかかる最適位置との相対位置を運転者に報知できる。このため、運転者は車両２０を向かわせるべき方向と距離を視覚的に認識することができる。よって、運転者は、視覚的に駐車すべき位置を把握しつつブレーキ操作を行って車両２０を停車させることができる。

すなわち、容易に車両位置のアライメントを行うことができる。したがって、駐車までの時間を短縮するとともに、車両をより正確に給電スペースに駐車させることができる。

（変形例１）
表示部２７に表示される破線Ａと実線Ｂとの距離をＬとするとき、第１実施形態において説明したように、距離Ｌは位置微分値ｄＥ／ｄｘに応じて変化する。第１実施形態では、ｄＥ／ｄｘ＝０となる唯一点においてＬ＝０となる例を示した。すなわち、ｄＥ／ｄｘ＝０となる唯一点において、図６に示すような画像を表示する例を示した。これに対して、Ｌ＝０とするべき位置微分値ｄＥ／ｄｘにロバスト性を持たせることが好ましい。

図９に示すように、表示部２７に表示される画面上において、最適位置を示す破線Ａと車両２０の現在位置を示す実線Ｂとの距離をＬとする。なお、実線Ｂが破線Ａに近づくときのＬは正であり、実線Ｂが破線Ａから遠ざかるときのＬは負であると定義する。縦軸をＬとし、横軸を平均変化率ΔＥ／Δｘ（位置微分値ｄＥ／ｄｘと同義）とするとき、ΔＥ／Δｘの増加に伴ってＬは増加する。

第１実施形態では、図９に示す破線のグラフのように、ΔＥ／Δｘ＝０の一点において唯一Ｌ＝０となる。この場合、車両２０の位置がＬ＝０から僅かに外れた場合でも図５や図７に示すような、車両２０の停車位置が充電に最適な位置ではない旨を表示してしまう。このため、運転者に不安感や不快感を与えてしまう虞がある。

これに対して、本変形例では、図９に示す実線のグラフのように、ΔＥ／Δｘ＝０を含む所定の範囲Ｘにおいて、Ｌ＝０になるように設定されている。これは、充電にかかる最適位置の近傍で、ある程度の範囲を以って表示部２７に駐車指示が表示されることを意味している。

これによれば、Ｌ＝０ではないにしても、伝送効率が極大あるいはその近傍の値となる駐車位置に車両２０が停車した場合には、図６に示すＬ＝０の画像が表示される。このため、運転者は、不要な不安や不快を感じることなく、車両２０を停車させることができる。

なお、Ｌ＝０とすべき範囲Ｘを広く取り過ぎると、最適位置あるいは最適に近い伝送効率が得られる位置から外れた場所で車両２０が停止する虞があるため、範囲Ｘの設定は適切に行われる必要がある。

（第２実施形態）
第１実施形態において説明した制御部２４の動作フローに、車速制御のフローを追加することで、車両２０を充電にかかる最適位置に、より正確に駐車させることができる。なお、給電側の構成および受電側の構成は第１実施形態で説明した構成と同様であるため、説明を省略する。

本実施形態における制御部２４は、給電側通信部１２と受電側通信部２５とが通信可能にある駐車動作中において、図１０に示すように、第１実施形態と同様に図３に示す動作フローにおけるステップＳ９を実行後、ステップＳ１０を実行する。

ステップＳ１０は、制御部２４が、車速を制御して車両２０の移動量を制限するステップである。制御部２４は、伝送効率Ｅの平均変化率ΔＥ／Δｘ（位置微分値ｄＥ／ｄｘと同義）に応じた目標車速Ｓ_ｉ＋１を設定する。目標車速Ｓ_ｉ＋１とは、現在時刻の車速Ｓ_ｉに対して、所定時間経過後に車両２０が実現すべき車速である。制御部２４は、この車両２０が目標車速Ｓ_ｉ＋１に近づくように電動機のトルク、回生ブレーキ、および制動装置によるブレーキ操作を制御する。具体的には、目標車速Ｓ_ｉ＋１と現在時刻の車速Ｓ_ｉの差に応じて例えば電動機のトルク出力を調整し、車両２０の車速を制御する。急減速が必要な場合や目標車速Ｓ_ｉ＋１がゼロの場合には、電動機による回生ブレーキや制動装置によるブレーキなどを併用する。

目標車速Ｓ_ｉ＋１は、例えば図１１に示すように設定されている。目標車速Ｓ_ｉ＋１はｄＥ／ｄｘ≦０においてＳ_ｉ＋１＝０である。すなわち、車両２０が充電にかかる駐車の最適位置ｘ＝０に存在する、あるいはｘ＝０から遠ざかる方向に移動しようとするとき目標車速Ｓ_ｉ＋１はゼロとなる。

また、ｄＥ／ｄｘ＞０において、目標車速Ｓ_ｉ＋１はｄＥ／ｄｘの増加に伴って線形に増加し、所定のｄＥ／ｄｘに到達したところで目標車速Ｓ_ｉ＋１が任意の所定値となる。すなわち、車両２０が最適位置ｘ＝０に近づくように動いているとき、ｘ＝０に近いほど目標車速Ｓ_ｉ＋１が小さく設定される。すなわち、車速が制限される。

これによれば、車両２０はｘ＝０に近づくにつれて減速していき、最適位置ｘ＝０の時点で目標車速Ｓ_ｉ＋１がゼロになる。したがって、車両２０はｘ＝０の位置を大きく通過することなく駐車することができる。

（変形例２）
第２実施形態では、車両２０が駐車の最適位置ｘ＝０に近づくとき、位置微分値ｄＥ／ｄｘ＝０の時点で初めてＳ_ｉ＋１＝０とする例について説明したが、位置微分値ｄＥ／ｄｘにロバスト性を持たせることが好ましい。

ところで、第２実施形態では図１１に示すように、ｄＥ／ｄｘがゼロ以下のときＳ_ｉ＋１＝０に設定されていた。この場合、車両２０が駐車の最適位置に到達した時刻に、目標車速Ｓ_ｉ＋１がゼロになるので、慣性運動によって車両２０が駐車の最適位置を僅かに越えてしまう虞がある。

これに対して、本変形例における目標車速Ｓ_ｉ＋１は図１２に示すように設定されている。すなわち、ｄＥ／ｄｘが正の所定値Ｙ以下のとき目標車速Ｓ_ｉ＋１＝０に設定される。これによれば、車両２０が最適位置ｘ＝０に近づきｄＥ／ｄｘが減少していく際に、ｄＥ／ｄｘ＝０となる前に目標車速Ｓ_ｉ＋１がゼロになるため、慣性運動によって車両２０を最適位置により近い位置で停止させることができる。

なお、正の所定値Ｙを大きく取り過ぎると、車両２０が最適位置の手前で停止する虞があるため、所定値Ｙの設定は適切に行われる必要がある。

（変形例３）
第２実施形態および変形例２では伝送効率Ｅの平均変化率ｄＥ／ｄｘに応じて車速に制限を設ける例を説明した。本変形例では、それに加えて、運転者によるアクセル操作の割り込みによって車速制限を解除できるようにした例を説明する。本変形例について図１３を参照して説明するが、ステップＳ９までの動作フローは第１および第２実施形態のステップＳ９までのフローと同様であるから、説明を省略する。

図１３に示すように、車速制限処理のステップＳ１０の後、ステップＳ１１が実行される。ステップＳ１１は、制御部２４が、運転者によるアクセル操作が有ったか否かを判定するステップである。アクセル操作が無い場合はＮＯ判定となり、車速制限を継続する。一方、運転者によりアクセル操作が有る場合にはＹＥＳ判定となり、ステップＳ１２に進む。

ステップＳ１２は、制御部２４が、車速の制限を解除するステップである。具体的には、制御部２４は電動機のトルク出力や回生ブレーキ、制動装置によるブレーキの制御を通常の制御に戻す。

これにより、駐車動作中に急遽発進する必要が生じた場合などに車速制限を受けることなく、迅速に運転者の意思を反映することができる。

（その他の実施形態）
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。

上記した各実施形態では、非接触電力伝送装置１００が表示部２７を備える構成について説明したが、表示部２７は必ずしも必要な要素ではない。各実施形態の説明において、表示部２７は、自車の位置と駐車すべき最適位置の相対関係を視覚的に示すために有効ではあるが、例えば音声のみによって運転者に報知することもできる。具体的には、車両２０が駐車動作に移行した際、所定の間隔で断続的に報知音が鳴るようにする。伝送効率Ｅの位置微分値が小さくなるほど報知音の間隔を短くし、位置微分値がゼロになるときに間隔を無くした連続音とする。これにより、運転者は伝送効率Ｅが最大となる最適な駐車位置を把握することができる。

また、上記した各実施形態では、位置取得部２２が車速センサ２６により検出される車速に基づいて車両２０の移動距離Δｘを算出する例を示したが、車両２０の移動距離Δｘは、例えば電動機のロータ回転角の変化から算出することもできる。

また、上記した各実施形態では、車両２０を駐車動作中と判断する条件として、給電側通信部１２と受電側通信部２５とが互いに通信可能な圏内に存在することを例に示したが、この例に限定するものではない。例えば、伝送効率Ｅが所定の値より大きくなることを駐車動作中と判断する条件としてもよいし、車速が所定の値より小さいことを条件としてもよい。

また、図４〜図７に示した画像中のレイアウトおよび意匠等はあくまで一例であって、制御部２４やＧＰＵが生成する画像は、運転者に報知すべき趣旨を違えない範囲で任意であることは言うまでもない。

１０…駐車スペース，１１…給電部，１２給電側通信部，２０…車両，２１…受電部，２２…位置取得部，２３…伝送効率算出部，２４…制御部，２５…受電側通信部，２６…車速センサ，２７…表示部

Claims (6)

1. 車両（２０）が駐車するスペース（１０）に設置され電力の送電を行う給電部（１１）と、
   前記車両に搭載され前記給電部から送電される電力を受電する受電部（２１）と、
   前記車両の現在位置を取得する位置取得部（２２）と、
   前記給電部と前記受電部との間の電力の伝送効率を算出する伝送効率算出部（２３）と、
   前記給電部と前記受電部との間の電力伝送を制御する制御部（２４）と、を備え、
   前記制御部は、前記位置取得部により取得される車両の位置と、前記伝送効率算出部により算出される伝送効率と、に基づいて伝送効率の位置微分値を算出するとともに、
   前記位置微分値がゼロになることを条件に、前記車両が前記スペースにおける最適な位置にあると判断して運転者に報知する非接触電力伝送装置。
2. さらに、運転者に前記車両と前記スペースとの相対位置を報知する画像を表示するための表示部（２７）を備え、
   前記制御部は、前記位置微分値の絶対値がゼロに近づくに伴って、前記画像上における前記車両と前記スペースとの距離が短くなるような画像を連続的に生成して、前記表示部に表示させる請求項１に記載の非接触電力伝送装置。
3. 前記制御部は、前記位置微分値がゼロを含む所定の範囲内にあることを条件に、前記車両が最適な位置に存在することを示す画像を生成して前記表示部に表示させる請求項２に記載の非接触電力伝送装置。
4. 前記車両が駐車動作中であるとき、前記制御部は、前記位置微分値がゼロに近づくに伴って車速を制限する請求項１〜３のいずれか１項に記載の非接触電力伝送装置。
5. 前記制御部は、前記位置微分値が正の所定値である場合に、前記位置微分値がゼロに至ったタイミングで前記車両が停止するように車速を制御する請求項４に記載の非接触電力伝送装置。
6. 運転者によるアクセル操作が介入した場合に、前記制御部は、前記位置微分値に基づく車速の制限を解除して前記アクセル操作を優先させる請求項４または請求項５に記載の非接触電力伝送装置。

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