JP2021158779A

JP2021158779A - 相対位置取得システムの故障判定装置及び故障判定方法

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Publication number: JP2021158779A
Application number: JP2020056396A
Authority: JP
Inventors: 尚也榊原; Naoya Sakakibara
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2020-03-26
Filing date: 2020-03-26
Publication date: 2021-10-07
Anticipated expiration: 2040-03-26
Also published as: US11731522B2; JP6998983B2; US20210306209A1; CN113511095A; CN113511095B

Abstract

【課題】相対位置取得システムの故障を精度よく判定できる相対位置取得システムの故障判定装置などを提供する。【解決手段】故障判定装置のＥＣＵ１０は、送電側無線通信装置３３からの無線ＬＡＮ信号を車両側無線通信装置２３で受信し（ＳＴＥＰ３）、無線ＬＡＮ信号に含まれる第１〜第４送電側アンテナ４１〜４４での長波信号の受信強度Ｌｐ１〜Ｌｐ４において、式（１）〜（８）が成立しているか否かに基づき、相対位置取得システムの故障を判定する（ＳＴＥＰ４〜６）。【選択図】図８

Description

本発明は、相対位置取得システムの故障を判定する故障判定装置などに関する。

従来、非接触充電システムの故障判定装置として、特許文献１に記載されたものが知られている。この故障判定装置では、給電スタンドにおいて、給電スタンド自体の故障が自己診断される。具体的には、給電スタンドにおける車両検出センサの故障、及び送電コイルの断線などが判定される。

特開２０１６−３２３９７号公報

電動式の車両が非接触充電を実行する場合、電動車両が非接触充電システムまで移動し、非接触充電システムの送電コイルを内蔵する送電ユニットに対して、車両の受電ユニットを位置合わせしながら駐車しなければならない。そのような駐車を実現する場合、送電ユニットと受電ユニットとの相対位置を精度よく取得する相対位置取得システムを用いる必要がある。これに対して、従来の故障判定装置では、そのような相対位置取得システムの故障を判定するのが困難であり、相対位置取得システムの故障を精度よく判定できる故障判定装置が望まれている。

本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、相対位置取得システムの故障を精度よく判定できる相対位置取得システムの故障判定装置などを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、車両２に搭載された受電ユニット２０と、受電ユニット２０に対して非接触方式で送電するための送電ユニット３１と、受電ユニット２０に設けられた第１アンテナ（車両側アンテナ２４）と、第１アンテナを介して無線信号の送受信を実行する第１無線通信部（車両側無線通信装置２３）と、送電ユニット３１に設けられたｍ（ｍは３以上の整数）個の第２アンテナ（第１〜第４送電側アンテナ４１〜４４）と、ｍ個の第２アンテナ及び第１アンテナを介して、第１無線通信部との間で無線信号の送受信を実行する第２無線通信部（送電側無線通信装置３３）と、第１無線通信部から送信された無線信号がｍ個の第２アンテナを介して第２無線通信部で受信された際、ｍ個の第２アンテナを介してそれぞれ受信された無線信号のｍ個の受信結果（第１〜第４受信強度Ｌｐ１〜Ｌｐ４）に基づき、受電ユニット２０と送電ユニット３１との間の相対位置を取得する相対位置取得部（ＥＣＵ１０）と、を備えた相対位置取得システム１の故障判定装置であって、ｍ個の第２アンテナにおける無線信号のｍ個の受信結果の相関関係［式（１）〜（８）］を予め記憶する相関関係記憶部（ＥＣＵ１０）と、第２無線通信部で受信された無線信号のｍ個の受信結果の実際の相関関係を取得する実相関関係取得部（ＥＣＵ１０、ＳＴＥＰ３）と、相関関係記憶部に記憶されているｍ個の受信結果の相関関係と、実相関関係取得部によって取得されたｍ個の受信結果の実際の相関関係との比較結果に基づいて、相対位置取得システム１の故障を判定する故障判定部（ＥＣＵ１０、ＳＴＥＰ４〜６）と、を備えること特徴とする。

この相対位置取得システムでは、第１無線通信部から送信された無線信号がｍ個の第２アンテナを介して第２無線通信部で受信された際、ｍ個の第２アンテナを介してそれぞれ受信された無線信号のｍ個の受信結果に基づき、受電ユニットと送電ユニットとの間の相対位置が取得される。そして、相対位置取得システムの故障判定装置によれば、相関関係記憶部によって、ｍ個の第２アンテナにおける無線信号のｍ個の受信結果の相関関係が予め記憶されており、実相関関係取得部によって、第２無線通信部で受信された無線信号のｍ個の受信結果の実際の相関関係が取得される。

そして、相関関係記憶部に記憶されているｍ個の受信結果の相関関係と、実相関関係取得部によって取得されたｍ個の受信結果の実際の相関関係との比較結果に基づいて、相対位置取得システムの故障が判定される。このように、相対位置の取得に用いる無線信号のｍ個の受信結果の相関関係を利用しながら、相対位置取得システムの故障を判定できることによって、故障判定を精度よく実行することができる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の相対位置取得システム１の故障判定装置において、故障判定部によって相対位置取得システム１が故障していると判定された場合、相対位置取得システム１の故障を車両２の室内に報知する報知部（ＥＣＵ１０、出力インターフェース２５、ＳＴＥＰ７）をさらに備えることを特徴とする。

この相対位置取得システムの故障判定装置によれば、故障判定部によって相対位置取得システムが故障していると判定された場合、相対位置取得システムの故障が車両の室内に報知されるので、車両の運転者は、相対位置取得システムの故障を適確に認識することができる。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載の相対位置取得システム１の故障判定装置において、送電ユニット３１は、ｍ角形の平面視形状を有しており、ｍ個の第２アンテナ（第１〜第４送電側アンテナ４１〜４４）の各々は、ｍ角形の頂点近傍に配置されていることを特徴とする。

この相対位置取得システムの故障判定装置によれば、送電ユニットは、ｍ角形の平面視形状を有しており、ｍ個の第２アンテナの各々は、ｍ角形の頂点近傍に配置されているので、ｍ個の第２アンテナにおける、隣り合う２つの第２アンテナ間の距離を適切に確保することができる。それにより、実相関関係取得部によって、第２無線通信部で受信された無線信号のｍ個の受信結果の実際の相関関係を取得する際、その取得精度を向上させることができる。

前述した目的を達成するために、請求項４に係る発明は、車両２に搭載された受電ユニット２０と、受電ユニット２０に対して非接触方式で送電するための送電ユニット３１と、受電ユニット２０に設けられた第１アンテナ（車両側アンテナ２４）と、第１アンテナを介して無線信号の送受信を実行する第１無線通信部（車両側無線通信装置２３）と、送電ユニット３１に設けられたｍ（ｍは３以上の整数）個の第２アンテナ（第１〜第４送電側アンテナ４１〜４４）と、ｍ個の第２アンテナ及び第１アンテナを介して、第１無線通信部との間で無線信号の送受信を実行する第２無線通信部（送電側無線通信装置３３）と、第１無線通信部から送信された無線信号がｍ個の第２アンテナを介して第２無線通信部で受信された際、ｍ個の第２アンテナを介してそれぞれ受信された無線信号のｍ個の受信結果（第１〜第４受信強度Ｌｐ１〜Ｌｐ４）に基づき、受電ユニット２０と送電ユニット３１との間の相対位置を取得する相対位置取得部（ＥＣＵ１０）と、を備えた相対位置取得システム１の故障判定方法であって、ｍ個の第２アンテナにおける無線信号のｍ個の受信結果の相関関係を相関関係記憶部（ＥＣＵ１０）に予め記憶し、第２無線通信部で受信された無線信号のｍ個の受信結果の実際の相関関係を実相関関係取得部（ＥＣＵ１０）で取得し（ＳＴＥＰ３）、相関関係記憶部に記憶されているｍ個の受信結果の相関関係と、実相関関係取得部によって取得されたｍ個の受信結果の実際の相関関係との比較結果に基づいて、相対位置取得システム１の故障を判定する（ＳＴＥＰ４〜６）ことを特徴とする。

本発明の一実施形態に係る故障判定装置を適用した相対位置取得システムの構成を模式的に示す図である。相対位置取得システムの送電装置の構成を示すブロック図である。相対位置取得システムの車両側の構成を示すブロック図である。第１〜第４送電側アンテナ及び受電側アンテナの配置を示す平面図である。４つの受信強度と４つのアンテナ間距離との関係を示すマップである。第１〜第４送電側アンテナが正常であるときの第１〜第４受信強度の関係を示す図である。第４送電側アンテナが故障したときの第１〜第４受信強度の関係を示す図である。故障判定処理を示すフローチャートである。

以下、図１〜４を参照しながら、本発明の一実施形態に係る相対位置取得システムの故障判定装置について説明する。なお、本実施形態の相対位置取得システム１は故障判定装置も兼用しているので、以下、相対位置取得システム１について説明するとともに、その中で、故障判定装置の機能及び構成についても説明する。また、以下の説明では、説明の便宜上、図４の左側を「前」、右側を「後ろ」、上側を「右」、下側を「左」という。

この相対位置取得システム１は、以下に述べる理由により、車両２の受電ユニット２０と送電装置３の送電ユニット３１との間の相対位置を取得するものである。

まず、車両２は、４つの車輪２ａ（２つのみ図示）を有する４輪車両であって、図示しない電動機のみを動力源とする電動車両タイプのものである。このような電動車両の場合、バッテリ２２（図３参照）の充電率ＳＯＣが低下した際、充電を実行する必要があり、この車両２は、バッテリ２２への充電を非接触方式（後述する磁気共鳴方式）で実行するように構成されている。

このような非接触充電を実行する際には、車両２の受電ユニット２０が送電装置３の送電ユニット３１に対して充電可能な位置関係（図１参照）になるように位置合わせしながら、駐車する必要があり、この車両２の場合、運転者による駐車動作の容易性を向上させるために、図示しない駐車支援制御処理が実行される。

この駐車支援制御処理では、前述した受電ユニット２０と送電ユニット３１との間の相対位置（以下単に「相対位置」という）に応じて、車両２の動力モータ及びブレーキ装置（いずれも図示せず）などが制御される関係上、この相対位置を精度よく取得する必要がある。以上の理由により、この相対位置取得システム１では、相対位置が取得される。

相対位置取得システム１は、送電装置３を備えており、この送電装置３は、非接触充電システムの一部を構成している。この送電装置３は、図２に示すように、コントローラ３０、送電ユニット３１、送電回路３２、送電側無線通信装置３３及び第１〜第４送電側アンテナ４１〜４４を備えている。送電ユニット３１は、送電コイル（図示せず）を内蔵しており、駐車スペースの路面上に配置されているとともに、平面視矩形の形状を備えている（図４参照）。

送電回路３２は、交流電源装置、コンバータ及びインバータ（いずれも図示せず）を備えており、送電ユニット３１の送電コイル（図示せず）から受電ユニット２０の受電コイル（図示せず）に対して、磁気共鳴方式により送電動作を実行する。

送電側無線通信装置３３は、後述する車両側無線通信装置２３との間で無線通信を実行するものであり、後述するように、無線信号を第１〜第４送電側アンテナ４１〜４４を介して送受信する。なお、本実施形態では、送電側無線通信装置３３が第２無線通信部に相当し、第１〜第４送電側アンテナ４１〜４４が第２アンテナに相当する。

第１〜第４送電側アンテナ４１〜４４は、送電ユニット３１の四隅に配置された状態で、送電ユニット３１に内蔵されている。図４に示すように、第１〜第２送電側アンテナ４１〜４２は、送電ユニット３１の前側の右端部及び左端部にそれぞれ設けられ、送電ユニット３１の前後方向の中心線に対して互いに線対称に配置されている。

一方、第３〜第４送電側アンテナ４３〜４４は、送電ユニット３１の後ろ側の右端部及び左端部にそれぞれ設けられ、送電ユニット３１の前後方向の中心線に対して互いに線対称に配置されている。さらに、第１及び第３送電側アンテナ４１，４３は、互いに前後方向に同心に配置され、第２及び第４送電側アンテナ４２，４４も、互いに前後方向に同心に配置されている。

この送電側無線通信装置３３は、無線ＬＡＮ方式による無線通信を実行する無線ＬＡＮ通信回路（図示せず）と、長波（ＬＦ）による無線通信を実行する長波通信回路（図示せず）とを備えている。なお、以下の説明では、無線ＬＡＮ方式による無線通信を「無線ＬＡＮ通信」といい、長波による無線通信を「長波通信」という。この送電側無線通信装置３３では、ＥＣＵ１０によって、後述するように、無線通信装置２３との間の無線ＬＡＮ通信及び長波通信が制御される。

また、コントローラ３０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及びＩ／Ｏインターフェース回路（いずれも図示せず）などからなるマイクロコンピュータで構成されている。コントローラ３０は、送電回路３２による送電動作を制御するとともに、送電側無線通信装置３３による無線通信を制御する。

一方、図３に示すように、車両２には、ＥＣＵ１０、受電ユニット２０、受電回路２１、バッテリ２２、車両側無線通信装置２３、車両側アンテナ２４及び出力インターフェース２５が設けられている。このＥＣＵ１０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及びＩ／Ｏインターフェース回路（いずれも図示せず）などからなるマイクロコンピュータで構成されている。

また、受電ユニット２０は、その中心が車両中心線（図４参照）と一致するように配置され、車両２の底面に設けられているとともに、受電回路２１に電気的に接続されている。

この受電回路２１は、コンデンサ及び整流回路などで構成され、ＥＣＵ１０に電気的に接続されている。ＥＣＵ１０は、非接触充電の実行時、受電回路２１を制御することにより、送電ユニット３１の送電コイルから受電ユニット２０の受電コイルに送られた電力をバッテリ２２に充電する。

さらに、車両側無線通信装置２３は、ＥＣＵ１０に電気的に接続されており、前述した送電側無線通信装置３３と同様に、無線ＬＡＮ通信を実行する通信回路と、長波通信を実行する通信回路とを備えている。

この車両側無線通信装置２３では、ＥＣＵ１０によって制御されることにより、車両側アンテナ２４を介して、送電側無線通信装置３３との間で無線ＬＡＮ通信及び長波通信が実行される。なお、本実施形態では、車両側無線通信装置２３が第１無線通信部に相当し、車両側アンテナ２４が第１アンテナに相当する。

この場合、車両側無線通信装置２３のＳＳＩＤ及びパスワードは、送電装置３のコントローラ３０内に予め記憶されており、車両２の移動に伴い、車両２と受電ユニット２０との位置関係が所定範囲内になった場合、車両側無線通信装置２３と送電側無線通信装置３３との間でのペアリングが自動的に開始される。それにより、車両側無線通信装置２３と送電側無線通信装置３３との間での無線ＬＡＮ通信が可能になる。

一方、車両側アンテナ２４は、その中心が車両中心線と一致するように配置され、送電ユニット３１の前端部に内蔵されている。

さらに、出力インターフェース２５は、スピーカ及びディスプレイなどで構成され、ＥＣＵ１０に電気的に接続されている。このスピーカは、ＥＣＵ１０によって制御されることにより、各種の音声信号を車内に出力する。また、ディスプレイは、メータパネル（図示せず）に設けられており、ＥＣＵ１０によって制御されることにより、各種の表示情報を表示する。なお、本実施形態では、出力インターフェース２５が報知部に相当する。

ＥＣＵ１０は、ＲＯＭ内の制御プログラムに基づき、以上の車両側無線通信装置２３及び出力インターフェース２５などを制御することにより、相対位置算出処理（図示せず）及び後述する故障判定制御処理などの各種の制御処理を実行する。なお、本実施形態では、ＥＣＵ１０が、相対位置取得部、相関関係記憶部、実相関関係取得部、故障判定部及び報知部に相当する。

次に、本実施形態の相対位置取得システム１における相対位置の取得手法と、相対位置取得システム１の故障の判定手法について説明する。最初に、相対位置の取得手法について説明する。

相対位置を取得する場合には、まず、長波信号が、車両側無線通信装置２３から車両側アンテナ２４を介して送電ユニット３１側に送信される。そして、送電側無線通信装置３３は、第１〜第４送電側アンテナ４１〜４４を介して、長波信号を受信した場合、第１〜第４送電側アンテナ４１〜４４における長波信号の受信強度Ｌｐを取得する。

以下の説明では、第１送電側アンテナ４１における長波信号の受信強度を「第１受信強度Ｌｐ１」といい、第２送電側アンテナ４２における長波信号の受信強度を「第２受信強度Ｌｐ２」という。さらに、第３送電側アンテナ４３における長波信号の受信強度を「第３受信強度Ｌｐ３」といい、第４送電側アンテナ４４における長波信号の受信強度を「第４受信強度Ｌｐ４」という。

次いで、送電側無線通信装置３３は、以上の第１〜第４受信強度Ｌｐ１〜Ｌｐ４のデータを含む無線ＬＡＮ信号を、第１〜第４送電側アンテナ４１〜４４を介して車両側無線通信装置２３に送信する。

そして、以上の第１〜第４受信強度Ｌｐ１〜Ｌｐ４のデータを含む無線ＬＡＮ信号が車両側無線通信装置２３で受信された場合、ＥＣＵ１０は、これらの第１〜第４受信強度Ｌｐ１〜Ｌｐ４に基づき、以下に述べる算出手法により、相対距離を算出（取得）する。

まず、図４に示すように、車両２の中心線が送電ユニット３１の中心線と一致している状態では、前述した車両側アンテナ２４及び前述した第１〜第４送電側アンテナ４１〜４４の配置に起因して、第１送電側アンテナ４１と車両側アンテナ２４と間の距離（以下「第１アンテナ間距離」という）、及び第２送電側アンテナ４２と車両側アンテナ２４との間の距離（以下「第２アンテナ間距離」という）が同一となる。それにより、第１受信強度Ｌｐ１と第２受信強度Ｌｐ２において、Ｌｐ１≒Ｌｐ２が成立する。

これに加えて、第３送電側アンテナ４３と車両側アンテナ２４との間の距離（以下「第３アンテナ間距離」という）、及び第４送電側アンテナ４４と車両側アンテナ２４との間の距離（以下「第４アンテナ間距離」という）が同一となる。それにより、第３受信強度Ｌｐ３と第４受信強度Ｌｐ４において、Ｌｐ３≒Ｌｐ４が成立する。さらに、車両２と送電ユニット３１との間の距離が短いほど、４つの受信強度Ｌｐ１〜Ｌｐ４が強い状態となる。

以上の理由により、車両２の中心線が送電ユニット３１の中心線と一致している状態では、４つの受信強度Ｌｐ１〜Ｌｐ４と、４つのアンテナ間距離との間において、図５のマップに示す相関関係が成立することになる。

したがって、ＥＣＵ１０では、まず、第１〜第４受信強度Ｌｐ１〜Ｌｐ４に応じて、図５のマップを検索することにより、第１〜第４アンテナ間距離が算出される。そして、第１アンテナ間距離と第２アンテナ間距離との偏差、及び、第３アンテナ間距離と第４アンテナ間距離との偏差に基づいて、車両２の中心線と送電ユニット３１の中心線との間の角度（車両２を平面視したときの角度）を所定推定手法により推定する。そして、この推定した角度及び第１〜第４アンテナ間距離に基づいて、所定の算出手法（例えば、マップ検索手法又は所定の演算式）により、相対位置が算出される。

次に、相対位置取得システム１の故障判定手法について説明する。この故障判定手法は、車両側アンテナ２４、車両側無線通信装置２３及び送電側無線通信装置３３が正常に作動していることを前提として、４つの送電側アンテナ４１〜４４が正常に作動しているか否かを判定するものである。

まず、駐車スペースにおける送電ユニット３１の配置に起因して、車両２が送電ユニット３１に対して前進走行でのみ接近できるように構成されており、第１〜第４送電側アンテナ４１〜４４がいずれも正常に作動しているとともに、送電ユニット３１に向かって走行している条件を想定する。

このような条件下では、車両２の中心線が送電ユニット３１の中心線に対して傾斜している場合でも、前述した４つのアンテナ４１〜４４の配置により、第１〜第４受信強度Ｌｐ１〜Ｌｐ４において、以下の式（１）〜（８）がいずれも成立することになる。

ＤＬｐ１＞０ ……（１）
ＤＬｐ２＞０ ……（２）
ＤＬｐ３＞０ ……（３）
ＤＬｐ４＞０ ……（４）
Ｌｐ３＞Ｌｐ１ ……（５）
Ｌｐ４＞Ｌｐ２ ……（６）
｜Ｌｐ１−Ｌｐ２｜＜Ｄｒｅｆ１ ……（７）
｜Ｌｐ３−Ｌｐ４｜＜Ｄｒｅｆ２ ……（８）

上式（１）のＤＬｐ１は、第１受信強度Ｌｐ１の単位時間当たりの変動量（すなわち今回値と前回値との偏差）を表しており、この点は、式（２）〜（４）のＤＬｐ２〜ＤＬｐ４においても同様である。また、式（７）〜（８）のＤｒｅｆ１，Ｄｒｅｆ２は、所定の判定値であり、相対位置及び車両２の中心線と送電ユニット３１の中心線との間の角度に応じて、図示しないマップを検索することにより設定される。この場合の相対位置及び角度としては、前回の故障判定のタイミングで相対位置取得システム１が正常であると判定されていた際に取得された値が用いられる。

したがって、以上の式（１）〜（８）の少なくとも１つが不成立である場合には、第１〜第４送電側アンテナ４１〜４４の少なくとも１つが故障していると推定でき、相対位置取得システム１が故障していると判定できることになる。

例えば、車両２と送電ユニット３１とが図４に示す位置関係にある場合、４つのアンテナ４１〜４４が正常に作動しているときには、以上の式（１）〜（８）が成立すると同時に、Ｌｐ１≒Ｌｐ２及びＬｐ３≒Ｌｐ４が成立することで、第１〜第４受信強度Ｌｐ１〜Ｌｐ４は、図６に示すような相対関係となる。

一方、例えば、図７に示すように、第４送電側アンテナ４４が故障することによって、上記式（６）などが不成立となった場合には、相対位置取得システム１が故障していると判定されることになる。

さらに、例えば、車両２が走行中であるにもかかわらず、ＤＬｐ１＝０が成立しているときには、第１送電側アンテナ４１が故障していることによって、相対位置取得システム１が故障していると判定されることになる。本実施形態の場合、以上の手法により、相対位置取得システム１の故障が判定される。

次に、図８を参照しながら、相対位置取得システム１の故障判定処理について説明する。この故障判定処理は、前述した判定手法によって相対位置取得システム１の故障の有無を判定するものであり、ＥＣＵ１０によって所定の制御周期で実行される。なお、以下の説明において算出／設定される各種の値は、ＥＣＵ１０のＲＡＭ内に記憶されるものとする。

同図に示すように、まず、ＲＡＭに記憶されている故障フラグＦ＿ＮＧが「１」であるか否かを判定する（図８／ＳＴＥＰ１）。この故障フラグＦ＿ＮＧは、相対位置取得システム１の故障の有無を表すものであり、その初期値は「０」に設定される。

この判定が肯定（図８／ＳＴＥＰ１…ＹＥＳ）で、前回以前の制御タイミングにおいて相対位置取得システム１が故障していると判定されていたときには、後述するＳＴＥＰ７に進む。

一方、この判定が否定（図８／ＳＴＥＰ１…ＮＯ）のときには、相対位置取得システム１の故障判定の実行条件が成立しているか否かを判定する（図８／ＳＴＥＰ２）。

この場合、以下の条件（ｆ１）〜（ｆ３）がいずれも成立しているときには、相対位置取得システム１の故障判定の実行条件が成立していると判定され、それ以外のときには、故障判定の実行条件が不成立であると判定される。

（ｆ１）車両側アンテナ２４、車両側無線通信装置２３及び送電側無線通信装置３３がいずれも正常に作動していること。
（ｆ２）車両２が走行中であること。
（ｆ３）今回の制御タイミングの前に長波信号を車両側無線通信装置２３から送電側無線通信装置３３に対して送信済みであること。

この判定が否定（図８／ＳＴＥＰ２…ＮＯ）で、故障判定の実行条件が不成立であるときには、そのまま本処理を終了する。

一方、この判定が肯定（図８／ＳＴＥＰ２…ＹＥＳ）で、故障判定の実行条件が成立しているときには、車両側無線通信装置２３が送電側無線通信装置３３からの無線ＬＡＮ信号を受信しているか否かを判定する（図８／ＳＴＥＰ３）。この無線ＬＡＮ信号は、前述したように、第１〜第４受信強度Ｌｐ１〜Ｌｐ４のデータを含むものである。

この判定が否定（図８／ＳＴＥＰ３…ＮＯ）で、車両側無線通信装置２３が無線ＬＡＮ信号を受信していないときには、そのまま本処理を終了する。一方、この判定が肯定（図８／ＳＴＥＰ３…ＹＥＳ）で、無線ＬＡＮ信号が受信されているときには、正常条件が成立しているか否かを判定する（図８／ＳＴＥＰ４）。

この正常条件は、相対位置取得システム１が正常であることを示す条件であり、具体的には、前述した式（１）〜（８）がいずれも成立しているときには、正常条件が成立していると判定され、それ以外のときには、正常条件が不成立であると判定される。

上記の判定が肯定（図８／ＳＴＥＰ４…ＹＥＳ）で、正常条件が成立しているときには、相対位置取得システム１が正常であることを表すために、故障フラグＦ＿ＮＧを「０」に設定して（図８／ＳＴＥＰ５）、本処理を終了する。

一方、上記の判定が否定（図８／ＳＴＥＰ４…ＮＯ）で、正常条件が不成立であるときには、相対位置取得システム１が故障していることを表すために、故障フラグＦ＿ＮＧを「１」に設定する（図８／ＳＴＥＰ６）。

このように故障フラグＦ＿ＮＧを「１」に設定したとき、又は、前回以前の制御タイミングにおいて相対位置取得システム１が故障していると判定されていたとき（図８／ＳＴＥＰ１…ＹＥＳ）には、報知制御処理を実行する（図８／ＳＴＥＰ７）。

この報知制御処理では、初回の実行時にのみ、出力インターフェース２５のスピーカから、相対位置取得システムが故障していることを表す音声信号が車室内に出力されると同時に、それを表す記号及び文字が出力インターフェース２５のディスプレイに表示される。以上のように報知制御処理を実行した後、本処理を終了する。

図８の故障判定処理では、以上のように相対位置取得システム１の故障が判定される。この場合、本実施形態では、前述したように式（１）〜（８）がいずれも成立しているか否かを判定することが、相関関係記憶部に記憶されているｍ個の受信結果の相関関係と、実相関関係取得部によって取得されたｍ個の受信結果の実際の相関関係とを比較することに相当し、式（１）〜（８）が成立しているか否かを判定する処理がＥＣＵ１０のＲＯＭ内の制御プログラムに含まれていることが、ｍ個の受信結果の相関関係が相関関係記憶部に記憶されていることに相当する。

以上のように、本実施形態の相対位置取得システム１によれば、車両側無線通信装置２３から送信された長波信号が、４つの送電側アンテナ４１〜４４で受信された場合、それらのアンテナにおける４つの受信強度Ｌｐ１〜Ｌｐ４が取得され、これらの受信強度Ｌｐ１〜Ｌｐ４に基づいて、受電ユニット２０と送電ユニット３１との間の相対位置が取得される。

そして、ＥＣＵ１０では、４つの受信強度Ｌｐ１〜Ｌｐ４において、前述した式（１）〜（８）がいずれも成立しているか否かに基づき、相対位置取得システム１の故障が判定される。このように、相対位置の取得に用いる長波信号の４つの受信強度Ｌｐ１〜Ｌｐ４の相関関係を利用しながら、相対位置取得システム１の故障判定を精度よく実行することができる。

さらに、送電ユニット３１は、矩形の平面視形状を有しており、４つの送電側アンテナ４１〜４４の各々は、矩形の頂点近傍に配置されているので、４つの送電側アンテナ４１〜４４における、隣り合う２つのアンテナ間の距離を適切に確保することができる。それにより、４つの受信強度Ｌｐ１〜Ｌｐ４を取得し、前述した式（１）〜（８）の成立の有無を判定する際、その判定精度を向上させることができる。

さらに、相対位置取得システム１が故障していると判定された場合、出力インターフェース２５を介して、相対位置取得システム１の故障が車両２の室内に報知されるので、車両２の運転者は、相対位置取得システム１の故障を適確に認識することができる。

なお、実施形態は、平面視矩形の送電ユニット３１を用いた例であるが、これに代えて、送電ユニットとして、平面視三角形のもの、又は平面視五角形以上の多角形のものを用いてもよい。その場合には、ｍ個の第２アンテナとして、３つ又は５つ以上の送電側アンテナを、送電ユニットの多角形の頂点付近に配置すればよい。

また、実施形態は、車両２として、電動機のみを動力源とする電動車両タイプを用いた例であるが、これに代えて、電動機及び内燃機関を動力源とするハイブリッド車両タイプのものを用いてもよい。

さらに、実施形態は、長波信号を１つの車両側アンテナ２４を介して送電側無線通信装置３３に送信するように構成した例であるが、これに代えて、長波信号を複数の車両側アンテナ２４を介して送電側無線通信装置３３に送信するように構成してもよい。その場合にも、送電側無線通信装置３３における４つのアンテナにおける受信強度の値に基づいて、相対位置取得システム１の故障判定を実行すればよい。

一方、実施形態は、車両側無線通信装置２３から送電側無線通信装置３３に対して送信する無線信号として、長波信号を用いた例であるが、これに代えて、超長波信号又は中波信号を用いてもよい。

また、実施形態は、送電側無線通信装置３３から車両側無線通信装置２３に対して送信する無線信号として、無線ＬＡＮ信号を用いた例であるが、これに代えて、超短波信号又はマイクロ波信号などを用いてもよい。

さらに、実施形態は、前述した式（１）〜（８）がいずれも成立しているか否かを判定することによって、相対位置取得システムの故障を判定した例であるが、本発明の故障判定手法は、これに限らず、相関関係記憶部に記憶されているｍ個の受信結果の相関関係と、実相関関係取得部によって取得されたｍ個の受信結果の実際の相関関係との比較結果に基づいて、相対位置取得システムの故障を判定するものであればよい。

例えば、相対位置取得システム１が正常な場合及び故障した場合の第１〜第４受信強度Ｌｐ１〜Ｌｐ４の相関関係を予め定義したマップを作成し、これをＥＣＵ１０のＲＯＭ内に記憶するとともに、実際の第１〜第４受信強度Ｌｐ１〜Ｌｐ４に応じて、このマップを検索することにより、相対位置取得システム１の故障を判定するように構成してもよい。

また、実施形態は、ＥＣＵ１０において、相対位置取得システム１の故障判定を実行するように構成した例であるが、これに代えて、送電装置３のコントローラ３０において、相対位置取得システム１の故障判定を実行するように構成してもよい。

１相対位置取得システム、故障判定装置
２車両
１０ＥＣＵ（相対位置取得部、相関関係記憶部、実相関関係取得部、故障判定部、報知部）
２０受電ユニット
２３車両側無線通信装置（第１無線通信部）
２４車両側アンテナ（第１アンテナ）
２５出力インターフェース（報知部）
３１送電ユニット
３３送電側無線通信装置（第２無線通信部）
４１第１送電側アンテナ（第２アンテナ）
４２第２送電側アンテナ（第２アンテナ）
４３第３送電側アンテナ（第２アンテナ）
４４第４送電側アンテナ（第２アンテナ）
Ｌｐ１第１受信強度（受信結果）
Ｌｐ２第２受信強度（受信結果）
Ｌｐ３第３受信強度（受信結果）
Ｌｐ４第４受信強度（受信結果）

Claims

車両に搭載された受電ユニットと、当該受電ユニットに対して非接触方式で送電するための送電ユニットと、前記受電ユニットに設けられた第１アンテナと、当該第１アンテナを介して無線信号の送受信を実行する第１無線通信部と、前記送電ユニットに設けられたｍ（ｍは３以上の整数）個の第２アンテナと、当該ｍ個の第２アンテナ及び前記第１アンテナを介して、前記第１無線通信部との間で前記無線信号の送受信を実行する第２無線通信部と、前記第１無線通信部から送信された前記無線信号が前記ｍ個の第２アンテナを介して前記第２無線通信部で受信された際、当該ｍ個の第２アンテナを介してそれぞれ受信された前記無線信号のｍ個の受信結果に基づき、前記受電ユニットと前記送電ユニットとの間の相対位置を取得する相対位置取得部と、を備えた相対位置取得システムの故障判定装置であって、
前記ｍ個の第２アンテナにおける前記無線信号の前記ｍ個の受信結果の相関関係を予め記憶する相関関係記憶部と、
前記第２無線通信部で受信された前記無線信号の前記ｍ個の受信結果の実際の相関関係を取得する実相関関係取得部と、
前記相関関係記憶部に記憶されている前記ｍ個の受信結果の相関関係と、前記実相関関係取得部によって取得された前記ｍ個の受信結果の前記実際の相関関係との比較結果に基づいて、前記相対位置取得システムの故障を判定する故障判定部と、
を備えること特徴とする相対位置取得システムの故障判定装置。
請求項１に記載の相対位置取得システムの故障判定装置において、
前記故障判定部によって前記相対位置取得システムが故障していると判定された場合、前記相対位置取得システムの故障を前記車両の室内に報知する報知部をさらに備えることを特徴とする相対位置取得システムの故障判定装置。
請求項１又は２に記載の相対位置取得システムの故障判定装置において、
前記送電ユニットは、ｍ角形の平面視形状を有しており、
前記ｍ個の第２アンテナの各々は、前記ｍ角形の頂点近傍に配置されていることを特徴とする相対位置取得システムの故障判定装置。
車両に搭載された受電ユニットと、当該受電ユニットに対して非接触方式で送電するための送電ユニットと、前記受電ユニットに設けられた第１アンテナと、当該第１アンテナを介して無線信号の送受信を実行する第１無線通信部と、前記送電ユニットに設けられたｍ個の第２アンテナと、当該ｍ個の第２アンテナ及び前記第１アンテナを介して、前記第１無線通信部との間で前記無線信号の送受信を実行する第２無線通信部と、前記第１無線通信部から送信された前記無線信号が前記ｍ個の第２アンテナを介して前記第２無線通信部で受信された際、当該ｍ個の第２アンテナを介してそれぞれ受信された前記無線信号のｍ個の受信結果に基づいて、前記受電ユニットと前記送電ユニットとの間の相対位置を取得する相対位置取得部と、を備えた相対位置取得システムの故障判定方法であって、
前記ｍ個の第２アンテナにおける前記無線信号の前記ｍ個の受信結果の相関関係を相関関係記憶部に予め記憶し、
前記第２無線通信部で受信された前記無線信号の前記ｍ個の受信結果の実際の相関関係を実相関関係取得部で取得し、
前記相関関係記憶部に記憶されている前記ｍ個の受信結果の相関関係と、前記実相関関係取得部によって取得された前記ｍ個の受信結果の前記実際の相関関係との比較結果に基づいて、前記相対位置取得システムの故障を判定することを特徴とする相対位置取得システムの故障判定方法。