JP2023042462A - collision avoidance device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、衝突回避装置に関する。 The present invention relates to a collision avoidance device.
特許文献1には、電動車両に搭載された受電装置に非接触で電力を供給する給電装置を備えた非接触給電システムが開示されている。この給電装置は、送電コイルを有する給電マットを含んで構成されている。この給電マットは、持ち運びが可能な四角形のシート状に形成されており、電動車両が走行する路面の上に設置することが可能である。そして、給電マットの上を電動車両が通過する際、路面側の送電コイルから車両側の受電コイルへと非接触で電力を供給する。
路面に給電装置を設置した非接触給電システムでは、特許文献1に記載された構成のような電動車両に限らず、自動運転が可能な車両や、人が乗れないほど小型の移動体などを、様々な移動体を給電対象とすることが考えられる。さらに、給電装置に向けて、路面上を走行中の複数の移動体が給電のために接近し、その給電装置の上で給電のために停止し、あるいは給電装置の上を給電しながら通過することが想定される。しかしながら、複数の移動体が給電装置に対して様々な方向から様々なタイミングで接近し、その上を通過するため、給電装置の上で移動体同士が衝突する虞がある。
A contactless power supply system in which a power supply device is installed on the road surface is not limited to electric vehicles such as those described in
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、非接触給電システムを対象に、複数の移動体が給電のために移動した際に給電装置の上で移動体同士が衝突することを防止することができる衝突回避装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the circumstances described above, and is directed to a contactless power supply system, which prevents a plurality of mobile bodies from colliding on a power supply device when moving for power supply. It is an object of the present invention to provide a collision avoidance device capable of preventing collisions.
本発明に係る衝突回避装置は、電動走行が可能な移動体に非接触で電力を給電する給電装置を含む非接触給電システムを対象に、給電のために前記給電装置の上を通過する移動体が他の移動体と衝突することを防止する衝突回避制御を実行する制御部を備え、前記制御部は、前記給電装置に接近する前記移動体を物体検出した検出結果に基づき、前記給電装置の上で移動体同士が衝突する可能性が高いか否かを判定し、前記移動体同士が衝突する可能性が高い場合には、該当する移動体のうちの少なくとも一台に、衝突を回避するための衝突回避行動を指示する信号を出力することを特徴とする。 A collision avoidance device according to the present invention is intended for a contactless power feeding system including a power feeding device for contactlessly feeding electric power to a moving body capable of electric travel. a control unit that executes collision avoidance control to prevent the moving object from colliding with another moving body, and the control unit detects the moving object approaching the power supply device as an object based on the detection result of the power supply device. It is determined whether or not there is a high possibility that the moving bodies will collide with each other, and if there is a high possibility that the moving bodies will collide with each other, at least one of the corresponding moving bodies is instructed to avoid the collision. It is characterized by outputting a signal instructing collision avoidance action for the purpose.
本発明では、非接触給電システムを対象に、複数の移動体が給電のために移動した際に給電装置の上で移動体同士が衝突することを防止することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to prevent a plurality of mobile bodies from colliding with each other on the power supply device when a plurality of mobile bodies move for power supply in a contactless power supply system.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態における衝突回避装置について具体的に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。 A collision avoidance device according to an embodiment of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited to embodiment described below.
図1は、実施形態における衝突回避装置を模式的に示す図である。衝突回避装置1は、電動走行が可能な小型移動体2が給電装置3から非接触で電力を供給される非接触給電システムに適用されるものである。
FIG. 1 is a diagram schematically showing a collision avoidance device according to an embodiment. The
非接触給電システムでは、小型移動体2が走行する路面上に給電装置3が配置されており、給電装置3の上を小型移動体2が通過する際に、給電装置3から小型移動体2へと非接触で電力を供給する。つまり、衝突回避装置1は、非接触給電システムを対象にし、複数の小型移動体2が給電のために移動した際に、給電装置3の上で小型移動体2同士が衝突することを防止するように構成されている。その際、カメラ4が、給電装置3に向かってくる小型移動体2を撮像する。カメラ4により撮像された画像データが給電装置3に入力される。また、本実施形態では、衝突回避装置1が給電装置3に設けられた構成について説明する。
In the contactless power supply system, the
例えば図2に示すように、カメラ4は、給電装置3に接近する複数の小型移動体2を撮像する。この撮像された画像に基づいて、衝突回避装置1は、給電のために給電装置3に接近してくる小型移動体2を物体検出するとともに、小型移動体2同士が給電装置3の上で衝突しないように小型移動体2の行動を制御することが可能である。この場合、衝突回避装置1は、小型移動体2同士が給電装置3の上で衝突することを防ぐために、小型移動体2に回避行動をとるよう指示を出すことができる。
For example, as shown in FIG. 2 , the
図3は、衝突回避装置の構成を説明するための機能ブロック図である。なお、衝突回避装置1は給電装置3に含まれて構成されている。
FIG. 3 is a functional block diagram for explaining the configuration of the collision avoidance device. Note that the
給電装置3は、通信部11と、制御部12と、給電部13とを備える。
The
通信部11は、小型移動体2との間で無線通信を行う。通信部11は、小型移動体2から送信された信号を受信するとともに、給電装置3から小型移動体2へと信号を送信する。
The
制御部12は、給電装置3を制御する電子制御装置である。この電子制御装置は、CPU、RAM、ROM、入出力インターフェースを備えたマイクロコンピュータを含んで構成されている。つまり、制御部12はROMに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行う。そして、制御部12は、通信部11から入力された信号に基づいて各種制御を実行する。例えば、制御部12は、非接触給電制御を実行して給電部13を制御する。その際、制御部12から給電部13に制御信号が出力される。給電部13は、送電コイルを含んで構成されている。例えば、給電部13は、持ち運びが可能なシート状の給電マットにより構成されている。
The control unit 12 is an electronic control device that controls the
非接触給電制御では、制御部12により給電部13が制御されることにより、給電部13から小型移動体2に非接触で電力を送電する。つまり、制御部12は、非接触給電制御を実行する給電制御部を有する。
In the non-contact power supply control, the control unit 12 controls the power supply unit 13 to transmit power from the power supply unit 13 to the small moving
また、制御部12は、小型移動体2同士が給電装置3の上で衝突することを防止するための衝突回避制御を実行する。つまり、制御部12は、衝突回避制御を実行する衝突回避制御部を有する。図3に示すように、制御部12は、物体検出部12aと、衝突判定部12bと、対象特定部12cと、衝突回避指示作成部12dと、を備える。
The control unit 12 also executes collision avoidance control to prevent the small moving
物体検出部12aは、給電装置3に向かってくる小型移動体2を物体検出する。物体検出部12aは、カメラ4から入力された画像データに基づいて、その画像を解析して小型移動体2を検出する。この物体検出部12aはAI(人工知能)を用いて画像を解析および認識するものであり、画像のなかのどこに小型移動体2が写っているのかを識別する。このAIは小型移動体2の画像を機会学習する画像認識AIである。給電装置3の記憶部に画像認識AIが格納されている。
The object detection unit 12 a detects the small moving
また、物体検出部12aは、カメラ4が撮像した画像を用いて、図2に示すように、画像中に含まれている物体が小型移動体2である確率を算出する。そして、画像解析の結果、小型移動体2である確率が閾値を超える場合に、物体検出部12aは、給電装置3に接近する小型移動体2を物体検出したと判断することができる。このように物体検出部12aは小型移動体2を物体検出することができる。なお、閾値は予め設定された所定値であり、例えば65%程度に設定することが可能である。
Further, the object detection unit 12a uses the image captured by the
さらに、物体検出部12aは、画像認識により小型移動体2の識別情報を検出することができる。例えば、小型移動体2の外面には、その小型移動体2を識別することが可能な情報(一例として識別番号)が付されている。そのため、物体検出部12aは画像解析により、画像のなかから小型移動体2の識別番号を検出することができる。
Furthermore, the object detection unit 12a can detect the identification information of the small moving
衝突判定部12bは、給電装置3の上で小型移動体2同士が衝突するか否かを判定する。つまり、制御部12は、物体検出部12aにより物体検出された検出結果に基づいて、小型移動体2が給電のために給電装置3に接近していることを認識することができる。さらに、制御部12は、物体検出された小型移動体2に関する情報に基づいて、その小型移動体2が位置する方角や、小型移動体2と給電装置3との間の距離を算出することが可能である。物体検出された小型移動体2に関する情報は、小型移動体2の識別情報、小型移動体2が位置する方角、小型移動体2から給電装置3までの距離などを含む。これらの情報は物体検出部12aにより取得される。
The
また、衝突判定部12bは、小型移動体2同士が給電装置3の上で衝突する可能性を算出する算出部を有する。算出部は、物体検出部12aにより取得した情報を用いて、衝突の可能性を確率として算出する。そして、衝突判定部12bは、算出した衝突確率すなわち衝突の可能性を示す値が閾値よりも高い場合に、給電装置3の上で小型移動体2同士が衝突する可能性が高いと判断することができる。この閾値は予め設定された値である。例えば、衝突判定部12bは、二台の小型移動体2について、一方の小型移動体2が位置する方角と距離とを示す情報と、他方の小型移動体2が位置する方角と距離とを示す情報とを比較し、それぞれが同じタイミングで給電装置3の上を通過すると判断した場合に、この二台の小型移動体2は給電装置3の上で衝突する可能性があると判断する。
The
対象特定部12cは、衝突を回避させるための回避行動を取らせる小型移動体2を特定する。この対象特定部12cは衝突回避指示の送信対象を特定するものである。
The target identifying unit 12c identifies the small moving
衝突回避指示作成部12dは、衝突回避指示を作成する。衝突回避指示は、衝突回避行動を取らせたい小型移動体2に向けて送信される信号であり、この信号を受信した小型移動体2が衝突回避行動を取るように指示する信号である。この衝突回避指示作成部12dは、対象特定部12cにより特定された小型移動体2を送信対象にした衝突回避指示を作成する。
The collision avoidance instruction creating unit 12d creates a collision avoidance instruction. The collision avoidance instruction is a signal that is sent to the small moving
そして、給電装置3は、衝突回避指示作成部12dにより作成された衝突回避指示を、対象特定部12cにより特定された小型移動体2に向けて送信する。給電装置3の記憶部には、小型移動体2の識別情報と、その小型移動体2を送信先に指定することが可能な情報とが関連付けて格納されている。そのため、給電装置3は、対象特定部12cにより指示対象に特定された小型移動体2の送信先情報を、物体検出部12aによる物体検出の検出結果に含まれる識別情報と、記憶部に格納された情報とを用いて特定することが可能である。
Then, the
小型移動体2は、通信部21と、制御部22と、受電部23と、駆動部24とを備える。
The small moving
通信部21は、給電装置3との間で無線通信を行う。通信部21は、給電装置3から送信された衝突回避指示の信号を受信するとともに、小型移動体2からの信号を給電装置3へ送信する。
The
制御部22は、小型移動体2を制御する電子制御装置である。この電子制御装置は、CPU、RAM、ROM、入出力インターフェースを備えたマイクロコンピュータを含んで構成されている。つまり、制御部22はROMに予め記憶されたプログラムに従って信号処理を行う。そして、制御部22は、小型移動体2を制御するための各種制御を実行する。例えば、制御部22は、受電部23による非接触充電を制御する非接触充電制御と、駆動部24による電動走行を制御する駆動制御とを実行する。
The control unit 22 is an electronic control device that controls the small moving
非接触充電制御では、制御部22からの制御信号が受電部23に出力され、受電部23を、非接触で電力の受電が可能な状態に制御する。受電部23は、給電装置3から供給される電力を非接触で受電するとともに、その受電した電力をバッテリに充電する。具体的には、受電部23は、給電装置3から供給される電力を非接触で受電する受電コイルを有する。さらに、受電部23は、受電コイルで受電した電力をバッテリに充電する充電器として機能する。このバッテリは、放電および蓄電が可能な二次電池であり、例えばリチウムイオン電池やニッケル水素電池などにより構成される。なお、送電コイルと受電コイルとを含む非接触給電システムは、磁界共鳴方式と電磁誘導方式とのうちのどちらであってもよい。
In the non-contact charging control, a control signal from the control unit 22 is output to the power receiving unit 23, and the power receiving unit 23 is controlled so that power can be received in a non-contact manner. The power receiving unit 23 wirelessly receives power supplied from the
また、制御部22は、駆動制御部22aを備える。駆動制御部22aは、駆動制御を実行する。駆動制御では、制御部22からの制御信号が駆動部24に出力され、小型移動体2の走行状態が所望の状態になるよう駆動部24を制御する。駆動部24は、走行用の動力源となるモータを有する。小型移動体2の走行時に、小型移動体2の駆動力を発生させるための電力がバッテリからモータに供給されることにより、モータが駆動する。
Further, the control unit 22 includes a drive control unit 22a. The drive control unit 22a executes drive control. In drive control, a control signal from the control section 22 is output to the drive section 24, and the drive section 24 is controlled so that the traveling state of the small moving
この駆動制御部22aは、通信部21により受信した衝突回避指示に応じて、回避行動を取るように駆動部24を制御する。回避行動は、走行の停止、移動速度の変更、給電装置3の迂回などを含むものである。小型移動体2では、回避行動としてどのような行動を取るのかが予め設定されており、衝突回避指示の受信に応じて、その設定された回避行動を自動で取るように構成することができる。例えば、回避行動として走行の停止が設定されている場合、制御部22は衝突回避指示を検出すると、駆動部24を制御して、小型移動体2を制動させて走行を停止させる。
The drive control unit 22a controls the drive unit 24 to take avoidance action in accordance with the collision avoidance instruction received by the
カメラ4は、給電装置3の周囲の環境を撮像することが可能な位置に設置され、給電のために給電装置3に向かってくる小型移動体2を撮像する。例えば、給電装置3が設置されている場所の周囲360度を撮像範囲に含めるように構成されている。そして、カメラ4により撮像された画像データが給電装置3に入力される。また、給電装置3に進入する小型移動体2の方向が指定されている場合には、その進入方向を向くようにカメラ4が設置されていればよい。
The
図4は、給電装置での制御を示すフローチャート図である。なお、図4に示す制御は、給電装置3の制御部12により繰り返し実施される。
FIG. 4 is a flow chart showing control in the power feeding device. Note that the control shown in FIG. 4 is repeatedly performed by the control unit 12 of the
給電装置3の制御部12は、小型移動体2を物体検出したか否かを判定する(ステップS1)。ステップS1では、給電装置3に接近する小型移動体2を撮像した画像に基づいて、小型移動体2を物体検出したか否かが判定される。ステップS1の処理は物体検出部12aにより行われる。
The control unit 12 of the
小型移動体2を物体検出しない場合(ステップS1:No)、この制御ルーチンは終了する。
If the small moving
小型移動体2を物体検出した場合(ステップS1:Yes)、給電装置3の制御部12は、小型移動体2を物体検出した検出結果に基づいて、その小型移動体2が給電装置3の上で他の小型移動体2と衝突する可能性を算出する(ステップS2)。ステップS2では、給電のために移動してきた小型移動体2同士が給電装置3の上で衝突する確率が算出される。ステップS2の算出処理は衝突判定部12bにより行われる。
When the small moving
また、給電装置3の制御部12は、小型移動体2同士が給電装置3の上で衝突するか否かを判定する(ステップS3)。ステップS3では、算出された衝突確率に基づいて、その小型移動体2がこのまま給電装置3の上を通過すると他の小型移動体2と衝突するか否かが判定される。ステップS3の判定処理は衝突判定部12bにより行われる。
Further, the control unit 12 of the
給電装置3の上で小型移動体2同士が衝突することはないと判定された場合(ステップS3:No)、この制御ルーチンは終了する。
If it is determined that the small moving
一方、給電装置3の上で小型移動体2同士が衝突すると判定された場合(ステップS3:Yes)、給電装置3の制御部12は、衝突回避指示の対象となる小型移動体2を特定する(ステップS4)。ステップS4では、衝突する可能性が高いと判断された二台の小型移動体2のうち、少なくとも一台を衝突回避指示の対象に特定する。つまり、二台の小型移動体2両方を指示対象に特定することも可能である。また、ステップS4の処理は対象特定部12cにより行われる。
On the other hand, when it is determined that the small moving
例えば、小型移動体2が荷物を輸送する移動体である場合、ステップS4における指示対象の決定に、小型移動体2に積載されている荷物の量を示す情報を用いることが可能である。物体検出部12aにより取得した情報には、小型移動体2が運んでいる荷物の情報が含まれる。すなわち、物体検出された小型移動体2に関する情報には、その小型移動体2が運んでいるに荷物の情報が含まれる。そのため、物体検出部12aは画像解析により、荷物の量や数を識別することができる。この場合、二台のうち、相対的に荷物の量が少ない小型移動体2は、相対的に荷物の量が多い小型移動体2よりも走行時の電力消費量が少なくなるため、この小型移動体2を回避指示対象に特定することができる。すなわち、電欠を防止するために、相対的に給電の必要性が高い小型移動体2を優先して給電対象として移動を継続させ、他方の小型移動体2に衝突回避行動を取らせるように指示対象を決定する。なお、荷物の量に限らず、荷物の数、荷物の総重量に基づいて、電力を消費しやすいほうの小型移動体2を優先して給電させることが可能である。
For example, if the small
そして、給電装置3は、指示対象に特定された小型移動体2に向けて衝突回避指示を送信する(ステップS5)。ステップS5では、衝突回避指示作成部12dにより作成された衝突回避指示の信号が、対象特定部12cにより特定された小型移動体2に向けて送信される。例えば、二台のうちの一方の小型移動体2が指示対象に特定された場合、給電装置3から一方の小型移動体2に衝突回避指示の信号が送信される。ステップS5の処理を実施すると、この制御ルーチンは終了する。
Then, the
図5は、衝突回避指示を受けた際の小型移動体での制御を説明するためのフローチャート図である。なお、図5に示す制御は、小型移動体2の制御部22により繰り返し実施される。
FIG. 5 is a flow chart for explaining the control in a small moving object when receiving a collision avoidance instruction. Note that the control shown in FIG. 5 is repeatedly performed by the control unit 22 of the small moving
小型移動体2の制御部22は、衝突回避指示を受信したか否かを判定する(ステップS11)。ステップS11では、通信部21で衝突回避指示を受信したか否かが判定される。
The control unit 22 of the small moving
衝突回避指示を受信してない場合(ステップS11:No)、この制御ルーチンは終了する。 If no collision avoidance instruction has been received (step S11: No), this control routine ends.
衝突回避指示を受信した場合(ステップS11:Yes)、小型移動体2の制御部22は、回避行動を実行する(ステップS12)。ステップS12では、駆動制御部22aにより駆動部24が制御され、衝突を回避するための回避行動が取られる。ステップS12の処理を実施すると、この制御ルーチンは終了する。
When the collision avoidance instruction is received (step S11: Yes), the control unit 22 of the small moving
以上説明した通り、実施形態によれば、非接触給電システムを対象に、複数の小型移動体2が給電のために移動した際に給電装置3の上で小型移動体2同士が衝突することを防止することができる。
As described above, according to the embodiment, when a plurality of small moving
なお、上述した例では、回避行動が予め設定された構成について説明したが、これに限定されない。例えば、衝突回避指示の信号に、回避行動を指定する情報が含まれていてもよい。つまり、給電装置3は、回避行動として、走行の停止を示す情報を含む衝突回避指示を作成し、この衝突回避指示を対象の小型移動体2に送信する。そして、衝突回避指示を受信した小型移動体2は、衝突回避指示に含まれる回避行動の情報に応じて、回避行動を取るように構成されている。
In addition, in the example described above, the configuration in which the avoidance action is preset has been described, but the present invention is not limited to this. For example, the collision avoidance instruction signal may include information designating an avoidance action. That is, as the avoidance action, the
また、小型移動体2について説明したが、給電対象となる移動体はこれに限定されない。つまり、電動自動車や、小型ではない移動体や、自動走行が可能な移動体などを給電対象とした非接触給電システムに適用可能である。
Also, although the small
また、衝突回避装置1が給電装置3に設けられる構成について説明したが、これに限定されない。例えば、衝突回避装置1はサーバに設けられてもよい。このサーバは、ネットワークを介して小型移動体2および給電装置3と情報の送受信が可能に接続されている。この場合、図4に示す制御はサーバにより実施される。
Also, the configuration in which the
また、カメラ4が給電装置3とは別に設けられた構成について説明したが、これに限定されない。例えば、給電装置3がカメラ4を含んで構成されてもよい。
Also, the configuration in which the
また、給電装置3が、給電部13を備え、この給電部13が給電マットにより構成される例について説明したが、これに限定されない。例えば、給電部13が送電コイルを含むものであり、給電装置3が給電マットであってもよい。つまり、シート状の給電マットにより構成された給電装置3は持ち運びが可能である。
Moreover, although the example in which the
また、小型移動体2の識別情報を検出する方法は、画像解析により検出する方法に限定されない。例えば、小型移動体2と給電装置3との無線通信により、給電装置3が小型移動体2の識別情報を検出することが可能である。この場合、小型移動体2が接近信号などの信号を発信し、その接近信号を給電装置3が受信する。この接近信号に小型移動体2の識別情報が含まれることにより、給電装置3は、接近してくる小型移動体2の識別情報を取得することが可能である。
Also, the method of detecting the identification information of the small moving
さらに、小型移動体2が運んでいる荷物の情報を取得する方法は、画像解析により検出する方法に限定されない。例えば、小型移動体2と給電装置3との無線通信により、給電装置3が小型移動体2の識別情報を検出することが可能である。この場合、小型移動体2は、小型移動体2が現在積載している荷物に関する情報(数、重さ、容積などを示す情報)を含む接近信号を作成する。この接近信号に小型移動体2が運んでいる荷物の情報が含まれることにより、給電装置3は、その小型移動体2が運んでいる荷物の情報を取得することができる。
Furthermore, the method of acquiring information on the packages carried by the small moving
また、図4に示すステップS4において、指示対象を決定する際に、小型移動体2のバッテリの充電状態、すなわちSOCを示す情報を用いることが可能である。二台のうち、相対的にSOCが高い状態にある小型移動体2は、今回給電しなくても電欠に至る可能性が低いため、この小型移動体2を回避指示対象に特定する。この場合、接近信号には、小型移動体2のSOCを示す情報が含まれる。つまり、小型移動体2は、バッテリのSOCを示す情報を含む接近信号を作成する。この接近信号に小型移動体2におけるSOCを示す情報が含まれることにより、給電装置3は、その小型移動体2の現在のSOCに関する情報を取得することができる。
Further, in step S4 shown in FIG. 4, it is possible to use information indicating the state of charge of the battery of the small
1 衝突回避装置
2 小型移動体
3 給電装置
4 カメラ
11 通信部
12 制御部
12a 物体検出部
12b 衝突判定部
12c 対象特定部
12d 衝突回避指示作成部
13 給電部
21 通信部
22 制御部
22a 駆動制御部
23 受電部
24 駆動部
1
Claims (1)
前記制御部は、
前記給電装置に接近する前記移動体を物体検出した検出結果に基づき、前記給電装置の上で移動体同士が衝突する可能性が高いか否かを判定し、
前記移動体同士が衝突する可能性が高い場合には、該当する移動体のうちの少なくとも一台に、衝突を回避するための衝突回避行動を指示する信号を出力する
ことを特徴とする衝突回避装置。 For a contactless power supply system including a power supply device that supplies electric power to a mobile body capable of electric travel without contact, a mobile body passing over the power supply device for power supply collides with another mobile body. Equipped with a control unit that executes collision avoidance control to prevent
The control unit
Determining whether there is a high possibility that the moving bodies will collide on the power feeding device based on the detection result of the object detection of the moving body approaching the power feeding device,
Collision avoidance characterized by outputting a signal instructing collision avoidance action for avoiding collision to at least one of the moving bodies when there is a high possibility that the moving bodies collide with each other. Device.
Priority Applications (1)
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