JP2017127055A - Non-contact power transmission system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、非接触送電システムに関する。 The present invention relates to a contactless power transmission system.
従来から、送電装置から非接触で受電装置に電力を送電する非接触送電システムについて各種提案されている。特開2011−182608号公報に記載された非接触送電システムは、受電装置、モニタおよび床下カメラを含む車両と、受電装置に非接触で電力を送電する送電装置とを備える。 Conventionally, various contactless power transmission systems that transmit power from a power transmission device to a power reception device in a contactless manner have been proposed. A contactless power transmission system described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-182608 includes a vehicle including a power reception device, a monitor, and an underfloor camera, and a power transmission device that transmits power to the power reception device in a contactless manner.
車両に搭載された床下カメラが送電装置を撮影し、モニタに床下カメラが撮像した画像が表示される。具体的には、モニタには、受電装置の位置を仮想的に示すターゲットマークと、このターゲットマークおよび給電コイルの中心位置との水平方向の位置ずれ量とが表示される。そして、ユーザは、モニタに表示された情報に基づいて、送電装置と受電装置との位置合わせを実施する。 The underfloor camera mounted on the vehicle images the power transmission device, and an image captured by the underfloor camera is displayed on the monitor. Specifically, the monitor displays a target mark that virtually indicates the position of the power receiving device and a horizontal displacement amount between the target mark and the center position of the power feeding coil. And a user implements position alignment with a power transmission apparatus and a power receiving apparatus based on the information displayed on the monitor.
上記特開2011−182608号公報に記載された非接触送電システムにおいて、給電コイルの中心位置を床下カメラが把握するには、送電装置の上面に給電コイルの中心位置を示すマークを設ける必要がある。 In the non-contact power transmission system described in JP 2011-182608 A, in order for the underfloor camera to grasp the center position of the power feeding coil, it is necessary to provide a mark indicating the center position of the power feeding coil on the upper surface of the power transmission device. .
しかし、送電装置に設けられたマークの一部が泥などによって汚れているときには、当該マークを正確に把握できないおそれがある。その結果、送電装置と受電装置との位置合わせが困難となるという課題が生じる。 However, when a part of the mark provided on the power transmission device is dirty with mud or the like, the mark may not be accurately grasped. As a result, the subject that alignment with a power transmission apparatus and a power receiving apparatus becomes difficult arises.
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、送電装置に設けられたマークの一部が泥などで汚れている場合においても、送電装置に対して位置合わせすべき位置を把握することができる非接触送電システムを提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems, and its purpose is to position the mark relative to the power transmission device even when part of the mark provided on the power transmission device is dirty with mud or the like. It is to provide a non-contact power transmission system that can grasp a position to be aligned.
本発明に係る非接触送電システムは、受電装置を含む車両と、受電装置に非接触で電力を送電する送電コイルを含む送電装置と、送電装置に設けられており、送電コイルの位置を示す円形マークと、車両に設けられており、円形マークを撮像するカメラと、制御部とを備え、制御部は、撮像されている円形マークの円弧から円形マークの中心位置を推定する。 A contactless power transmission system according to the present invention includes a vehicle including a power reception device, a power transmission device including a power transmission coil that transmits power to the power reception device in a contactless manner, and a circular shape that is provided in the power transmission device and indicates a position of the power transmission coil. The mark is provided in the vehicle, and includes a camera that captures an image of the circular mark, and a control unit. The control unit estimates the center position of the circular mark from the circular arc of the captured circular mark.
上記の非接触送電システムによれば、円形マークの中心位置をカメラが捉えることができなくても、円形マークの一部を捉えることができれば、円形マークの中心を設定することができる。これにより、受電装置と送電装置との位置合わせが容易となる。 According to the contactless power transmission system described above, even if the camera cannot capture the center position of the circular mark, the center of the circular mark can be set as long as a part of the circular mark can be captured. Thereby, alignment with a power receiving apparatus and a power transmission apparatus becomes easy.
本発明に係る非接触送電システムは、送電装置と、送電装置から非接触で電力を受電する受電コイルを含む受電装置と、受電装置に設けられており、受電コイルの位置を示す円形マークと、送電装置に設けられており、円形マークを撮像するカメラと、制御部とを備え、制御部は、撮像されている円形マークの円弧から円形マークの中心の仮想位置を設定する。 A contactless power transmission system according to the present invention includes a power transmission device, a power reception device including a power reception coil that receives power from the power transmission device in a contactless manner, a circular mark that is provided in the power reception device and indicates a position of the power reception coil, The power transmission apparatus includes a camera that captures an image of the circular mark and a control unit, and the control unit sets a virtual position of the center of the circular mark from the arc of the circular mark being imaged.
上記の非接触送電システムにおいても、受電装置に設けられた円形マークが泥などで汚れており、円形マークの中心をカメラで把握することができない場合においても、円形マークの中心を設定することができる。これにより、受電装置と送電装置との位置合わせを容易に行うことができる。 Even in the above non-contact power transmission system, the center of the circular mark can be set even when the circular mark provided on the power receiving device is dirty with mud or the like and the center of the circular mark cannot be grasped by the camera. it can. Thereby, position alignment with a power receiving apparatus and a power transmission apparatus can be performed easily.
本発明に係る非接触送電システムによれば、送電装置に設けられたマークの一部が泥などで汚れている場合においても、送電装置に対して位置合わせすべき位置を把握することができる。 According to the non-contact power transmission system according to the present invention, the position to be aligned with the power transmission device can be grasped even when a part of the mark provided on the power transmission device is dirty with mud or the like.
(実施の形態1)
図1は、実施の形態1に係る非接触送電システム1を模式的に示す模式図である。この図1に示すように、非接触送電システム1は、車両100と、送電装置200とを備える。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic diagram schematically showing a contactless
車両100は、受電装置110と、通信部130と、ECU140と、表示部150とを含む。受電装置110は、ケース111と、ケース111内に収容された受電コイル115と、ケース111の下面に設けられた魚眼カメラ120とを含む。
魚眼カメラ120は、車両100の下面側の様子を撮像し、撮像した画像データをECU140に送信する。ECU140は、受信した魚眼画像データを平面画像に補正して表示部150に表示する。
The
送電装置200は、ケース201と、ケース201内に収容された送電コイル210と、送電コイル210に接続された送電電力生成部220と、通信部230と、制御装置240とを含む。
The
送電電力生成部220は、電源300から供給される交流電力の周波数および電圧を調整して、送電コイル210に供給する。送電コイル210に交流電流が流れると、送電コイル210の周囲に磁束が形成される。この磁束が受電コイル115に鎖交することで、受電コイル115に電流が流れる。このように、送電コイル210から受電コイル115に非接触で電力が送電される。
The transmitted
図2は、受電装置110を示す底面図である。この図2に示すように、受電装置110よりも下方から受電装置110を平面視すると、受電コイル115は上下方向に延びる巻回中心線O1の周囲を取り囲むように形成されている。受電コイル115としては、渦巻き型のコイルが採用されている。
FIG. 2 is a bottom view showing the
ケース111の下面112の中央部には、孔部113が形成されている。この孔部113内に魚眼カメラ120が配置されている。受電装置110の下方から受電装置110を視ると、魚眼カメラ120は、巻回中心線O1と重なる位置に設けられている。
A
図3は、図2に示すIII−III線において、受電装置110および送電装置200を断面視したときの模式断面図である。図3に示すように、魚眼カメラ120の下方に送電装置200が位置しているときには、魚眼カメラ120は、送電装置200および送電装置200の周囲を含めて撮像することができる。すなわち、魚眼カメラ120の撮像範囲Aの面積は、送電装置200の上面の面積よりも広い。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the
送電コイル210は、上下方向に延びる巻回中心線O2の周囲を取り囲むように形成されている。送電コイル210は、渦巻き型コイルである。
The
図4は、送電装置200の上方から送電装置200を平面視したときの平面図である。この図4に示すように、送電装置200のケース201の上面250には、マーカ400が描かれている。
FIG. 4 is a plan view when the
マーカ400は、円形マーカ410と、向き判定マーカ420とを含む。円形マーカ410は、同心円の複数の円マークを含む。送電装置200を上方から視ると、各円マークの中心点O3は、巻回中心線O2と一致している。各円マークの半径比は、予め定められている。円形マーカ410は、中心点O3に最も近い位置で中心点O3の周囲を取り囲む中心円マーク411と、円形マーカ410の外形を形成する外周円マーク417とを含む。
The
向き判定マーカ420は、方形マーク421と、方形マーク421の角に描かれた角マーク422とを含む。方形マーク421内に、円形マーカ410の中心点O3が位置している。角マーク422は、方形マーク421の4つの角のうち、3つの角に設けられている。なお、ECU140は、方形マーク421の配置関係に基づいて、送電装置200に対する車両100の進行方向を判断する。
The
図5は、魚眼カメラ120撮像した画像を平面画像に補正して表示部150に表示したときの一例を示す図である。この図5に示すように、表示部150には、魚眼カメラ120が撮像した画像の他に、受電装置110の位置を模式的に示す受電マーカ600が表示される。そして、受電マーカ600の中心点O4と、円形マーカ410の中心点O3とが一致すると、受電コイル115の巻回中心線O1と、送電コイル210の巻回中心線O2とが上下方向に配列する。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example when an image captured by the
上記の非接触送電システム1において、送電装置200から受電装置110に非接触で電力を送電するには、受電装置110が送電装置200の上方に位置するように車両100を停車させる必要がある。
In the contactless
本実施の形態1においては、運転手が、表示部150に表示された画像を視ながら受電装置110と送電装置200との位置合わせを実施する。
In the first embodiment, the driver performs alignment between the
図6は、受電装置110と送電装置200との位置合わせをする際の制御フローを示すフロー図である。この図6に示すフローは、車両100に設けられた非接触充電ボタンがONの状態であり、車両100の通信部130および送電装置200の通信部230の間で通信が確立すると開始される。ECU140は、魚眼カメラ120が撮像した画像を通常の平面画像に変換して表示部150に表示する(ステップ10)。
FIG. 6 is a flowchart showing a control flow when the
次に、ECU140は、魚眼カメラ120から送信される画像データに基づいて、魚眼カメラ120が撮像している撮像範囲A内に3つの角マーク422があるか否かを判断する(ステップ20)。
Next, based on the image data transmitted from the
ECU140は、3つの角マーク422が撮像範囲A内にあると判断すると(ステップ20においてYES)、平面画像に補正された変換画像データにおける円形マーカ410の円弧から円形マーカ410の中心点O3の位置を推定し、推定した中心点O3の位置などを表示部150に表示する画像修正処理を実施する(ステップ40)。
When
ここで、図5に示すように、マーカ400が完全に見える状態である場合に限れらず、図7に示すように、泥500などの異物によって円形マーカ410の一部が覆われている場合がある。この場合には、ユーザは、受電装置110と送電装置200との位置合わせを正確に実施することが困難となる。その一方で、本実施の形態1にかかる非接触送電システム1においては、後述するように、撮像されている円形マーカ410の円弧から中心点O3の位置を推定し、推定した中心点O3の位置を表示部150に表示する。その結果、ユーザは、表示された中心点O3の位置と、受電マーカ600の中心点O4とが重なり合うように車両100を操作することで、送電装置200と受電装置110とを簡単に位置合わせさせることができる。
Here, as shown in FIG. 5, not only when the
図8は、画像修正処理(ステップ40)の詳細フローを示すフロー図である。この図8に示すように、画像修正処理(ステップ40)は、撮像されている円形マーカ410の円弧から中心点O3の位置を推定する処理(ステップ49)と、円形マーカ410のうち異物によって隠れいている部分を推定する処理(ステップ47)と、円形マーカ410の隠れた部分の推定画像と、推定された中心点O3の位置座標に中心点O3を仮想的に示す画像とを表示する処理(ステップ48)とを含む。
FIG. 8 is a flowchart showing a detailed flow of the image correction process (step 40). As shown in FIG. 8, the image correction process (step 40) includes a process (step 49) for estimating the position of the center point O3 from the circular arc of the
ECU140は、画像修正処理において、まず、魚眼カメラ120が撮像した円形マーカ410の画像データを取得および抽出する(ステップ41)。ECU140は、魚眼カメラ120から送信される画像データから円形マーカ410を示す画像データを抽出する。本実施の形態1においては、円形マーカ410のうち、外周円マーク417を示す画像データを抽出する。
In the image correction process, the
図9は、撮像された外周円マーク417を平面画像として表示した模式図である。この図9に示すように、泥500によって円形マーカ410の一部が撮像されていないため、外周円マーク417の一部が破断している。
FIG. 9 is a schematic diagram showing the captured
次に、ECU140は、図10に示すように、外周円マーク417の円弧上に位置する点414を設定して、この点414における接線416を設定する(ステップ42)。次に、図11に示すように、接線416に対して垂直な方向に点414から延びる線分412を設定する(ステップ43)。
Next, as shown in FIG. 10, the
次に、ECU140は、図12に示すように、撮像されている外周円マーク417(円形マーカ410)と、線分412との交点415を設定する(ステップ44)。そして、点414および交点415を結ぶ線分の長さの半分の長さから撮像した外周円マーク417の半径を算出する(ステップ45)。
Next, as shown in FIG. 12, the
そして、算出した半径と、点414の座標から、中心点O3の位置座標を推定する(ステップ46)。 Then, the position coordinate of the center point O3 is estimated from the calculated radius and the coordinates of the point 414 (step 46).
次に、ECU140は、円形マーカ410のうち異物で隠れた部分を推定する補完処理を実施する(ステップ47)。まず、ECU140は、円形マーカ410の中心点O3の位置座標と、外周円マーク417の半径から、外周円マーク417のうち異物によって隠れている部分を推定する。
Next, the
ECU140には、円形マーカ410の各円マークの半径比率が格納されており、当該半径比率と、中心点O3の位置座標と、外周円マーク417の半径とから、各円マークのうち異物によって隠れている部分を推定する。
The
次に、図13に示すように、円形マーカ410のうち、泥500などの異物によって隠れた部分を補完する表示と、中心点O3が位置すると推定した位置に中心マークを表示する(ステップ48)。なお、このステップ48において、既に、円形マーカ410の補完画像や中心点O3を示す中心マークが表示されている場合には、既に表示されている補完画像などを消去して、新たな補完画像などを表示する。
Next, as shown in FIG. 13, in the
このように、本実施の形態1に係る非接触送電システム1においては、泥500などの異物によって円形マーカ410が隠れたとしても、隠れた部分をECU140が補完して、表示部150に表示するため、受電装置110および送電装置200の位置合わせを容易に実施することができる。
Thus, in the non-contact
次に、ECU140は、図6に示すように、円形マーカ410の中心点O3と、受電マーカ600の中心点O4とが一致したか否かを判断する。「中心点O3と中心点O4とが一致した」とは、中心点O3と中心点O4とが完全に一致している場合に限られない。すなわち、「中心点O3と中心点O4とが一致」したと判断する条件として、中心点O4が中心円マーク411内に入り込むなどのように、予め、適宜設定できるものである。
Next, as shown in FIG. 6,
ECU140は、中心点O3と中心点O4とが一致していないと判断すると(ステップ50においてNO)、位置合わせ完了表示が表示されている場合には、当該位置合わせ完了表示をOFFにする(ステップ52)。そして、ECU140は、魚眼カメラ120から送信される画像データに基づいて、表示部150に画像を表示し(ステップ10)、画像修正処理などを実施する。
When
その一方で、ECU140は、中心点O3と中心点O4とが一致していると判断すると(ステップ50においてYES)、ECU140は、表示部150に位置合わせがなされた旨の通知を表示する(ステップ60)。この際、ECU140は、ユーザに停車するように報知するようにしてもよい。
On the other hand, when
上記の実施の形態1においては、中心点O3の位置座標を推定する手法として、取得した円形マーカ410の円弧部の接線などを用いた例について説明したが、中心点O3の位置座標を推定する手法として各種の手法を採用することができる。
In the first embodiment described above, the example using the tangent line of the arc portion of the acquired
図14から図16を用いて、円形マーカ410の中心点O3を推定する他の手法について説明する。
Another method for estimating the center point O3 of the
ECU140は、魚眼カメラ120が撮像した外周円マーク417の画像データを取得して、取得した画像データを図14に示すように、平面画像に補正する。なお、この図14において、破線部分は、異物で隠れている部分である。
ECU140 acquires the image data of the outer
次に、ECU140は、図15に示すように、ECU140は、撮像されている外周円マーク417のうち、長さが最も長い円弧を選択する。仮に、取得した外周円マーク417が異物で隠れていないと判断した場合には、所定長さの円弧部分を選択する。選択した円弧の両端点418,419を通る線分501を算出する。次に、この線分501と直交すると共に、線分501の中点を通る直線502を算出する。そして、直線502と、外周円マーク417との交点503を算出する。
Next, as shown in FIG. 15, the
次に、ECU140は、図16に示すように、端点418および交点503を通る線分504を算出する。次に、線分504と直交すると共に線分504の中点を通る直線506を算出する。そして、直線506と、直線502との交点505を中心点O3を推定する。次に、交点505と端点418との間の距離を算出して、この距離を外周円マーク417の半径とする。このように、上記の手法を用いても、外周円マーク417の中心点O3の位置と、半径とを算出することができる。
Next, the
なお、上記の実施の形態1において、外周円マーク417に基づいて、中心点O3の位置を推定することにしたのは、円形マーカ410のうち、外周円マーク417が最も長さが長いため、泥500などの異物によって隠れる部分の割合が他の円マークよりも小さくなり易いためである。その結果、比較的正確な中心点O3の座標を算出することができるためである。
(実施の形態2)
上記の実施の形態1においては、送電装置に円形マークを設けると共に、魚眼カメラを受電装置に設けた例について説明したが、受電装置に円形マークを設けると共に、送電装置に魚眼カメラを設けるようにしてもよい。
In the first embodiment, the reason for estimating the position of the center point O3 based on the outer
(Embodiment 2)
In the first embodiment, the circular mark is provided in the power transmission device and the fisheye camera is provided in the power reception device. However, the circular mark is provided in the power reception device and the fisheye camera is provided in the power transmission device. You may do it.
そこで、図17、図18および適宜図1〜16を用いて、本実施の形態2に係る非接触送電システム1Aについて説明する。 Therefore, a non-contact power transmission system 1A according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 17 and 18 and FIGS.
図17は、実施の形態2に係る非接触送電システム1Aを模式的に示す模式図である。この図17に示すように、送電装置200Aの上面に魚眼カメラ120Aが配置されている。魚眼カメラ120Aは、送電コイル210の巻回中心線が通る位置に設けられている。
FIG. 17 is a schematic diagram schematically showing a contactless power transmission system 1A according to the second embodiment. As shown in FIG. 17, a fisheye camera 120A is disposed on the upper surface of the
図18は、受電装置110Aの下面を示す底面図である。この図18に示すように、受電装置110Aのケース111Aの下面には、マーカ700が設けられている。マーカ700は、図4に示すマーカ400と同様に形成されており、マーカ700は、円形マーカ710と、向き判定マーカ720とを含む。
FIG. 18 is a bottom view showing the lower surface of the
送電装置200Aの制御装置240Aは、魚眼カメラ120Aが撮像した画像データを通信部230を通して、通信部130Aに送信する。ECU140Aは、通信部130Aから取得した画像データを用いて、図6および図8に示す制御と同様の制御を実行する。
The
なお、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。 It should be understood that the embodiment disclosed this time is illustrative in all respects and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
本発明は、非接触送電システムに適用することができる。 The present invention can be applied to a non-contact power transmission system.
1,1A 非接触送電システム、100 車両、110,110A 受電装置、111,111A,201 ケース、112 下面、113 孔部、115 受電コイル、120,120A 魚眼カメラ、130,130A,230 通信部、150 表示部、200,200A 送電装置、210 送電コイル、220 送電電力生成部、240,240A 制御装置、250 上面、300 電源、400,700 マーカ、410,710 円形マーカ、411 中心円マーク、412,413,501 線分、414 点、415,503,505 交点、416 接線、417 外周円マーク。 1, 1A contactless power transmission system, 100 vehicle, 110, 110A power receiving device, 111, 111A, 201 case, 112 lower surface, 113 hole, 115 power receiving coil, 120, 120A fisheye camera, 130, 130A, 230 communication unit, 150 display unit, 200, 200A power transmission device, 210 power transmission coil, 220 transmission power generation unit, 240, 240A control device, 250 top surface, 300 power source, 400, 700 marker, 410, 710 circular marker, 411 center circle mark, 412, 413, 501 line segment, 414 points, 415, 503, 505 intersection, 416 tangent, 417 outer circle mark.
Claims (1)
前記受電装置に非接触で電力を送電する送電コイルを含む送電装置と、
前記送電装置に設けられており、前記送電コイルの位置を示す円形マークと、
前記車両に設けられており、前記円形マークを撮像するカメラと、
制御部とを備え、
前記制御部は、撮像されている前記円形マークの円弧から前記円形マークの中心位置を推定する、非接触送電システム。 A vehicle including a power receiving device;
A power transmission device including a power transmission coil for transmitting power to the power reception device in a contactless manner;
A circular mark provided in the power transmission device and indicating a position of the power transmission coil;
A camera provided in the vehicle for imaging the circular mark;
A control unit,
The non-contact power transmission system, wherein the control unit estimates a center position of the circular mark from an arc of the circular mark being imaged.
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
JP2021149349A (en) * | 2020-03-18 | 2021-09-27 | 本田技研工業株式会社 | Parking support system, parking support device, and vehicle |
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-
2016
- 2016-01-12 JP JP2016003470A patent/JP2017127055A/en active Pending
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