JP2023084396A - 送電装置、非接触電力伝送システム、および、送電装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】車両が送電装置上を適切に走行可能にする送電装置、非接触電力伝送システム及び送電装置の制御方法を提供する。【解決手段】非接触充電システム１００において、車両１に非接触で電力を伝送可能な給電システム２は、電力変換装置２１と、センサユニット２２と、給電マット２３と、複数の送電コイル２３１と、コントローラ２４とを含む。複数の送電コイル２３１は、車両１に搭載された受電コイルに非接触で電力を伝送するように構成され、道路に所定方向に配列されている。表示層は、複数の送電コイル２３１上に設けられる。コントローラ２４は、車両１の走行状態に応じて、車両１を誘導するように表示層の表示態様を制御する。【選択図】図１

Description

本開示は、送電装置、非接触電力伝送システム、および、車両に搭載された受電コイルに非接触で電力を伝送する技術に関する。

特開２０２０－１０４５１号公報（特許文献１）に開示された車両は、受電装置を備える。受電装置は、車両の下部に搭載され、路面に埋設された送電装置との間で非接触での受電（ワイヤレス充電）が可能に構成されている。

特開２０２０－１０４５１号公報

非接触電力伝送システムにおいては車両の走行中にも電力を伝送できる。効果的な電力伝送を実現するには、車両が送電装置上を適切に走行することが望ましい。しかし、ドライバ（たとえば運転技能が低いドライバ）、環境（たとえば薄暗い時間帯）などによっては、車両が送電装置上を適切に走行できない可能性がある。

本開示は上記課題を解決するためになされたものであり、本開示の目的の１つは、車両が送電装置上を適切に走行可能にすることである。

（１）本開示のある局面に従う送電装置は、複数の送電コイルと、表示部と、制御部とを備える。送電コイルは、車両に搭載された受電コイルに非接触で電力を伝送するように構成され、道路に所定方向に配列されている。表示部は、複数の送電コイル上に設けられる。制御部は、表示部を制御する。制御部は、車両の走行状態に応じて、車両を誘導するように表示部の表示態様を制御する。

（２）制御部は、車両の走行速度が道路の規定速度よりも遅い場合に、送電コイルが設置された道路の進行方向に流れる発光パターンで発光するように表示部を制御する。（３）制御部は、車両の走行速度が遅いほど発光パターンが流れる速度を速くする。

上記（１）の構成においては、表示部の表示態様によって、車両の走行状態に応じて車両が誘導される。たとえば上記（２），（３）の構成においては、車両の走行速度が道路の規定速度よりも遅い場合に、道路の進行方向に流れる発光パターンで表示部が発光する。これにより、車両の加速を促進し、車両を適切な速度で走行させることができる。その結果、交通渋滞を抑制できる。

（４）制御部は、複数の送電コイルに対して受電コイルが右側にずれた状態で車両が走行している場合には、車両を左側に寄らせるためのアイコンまたはメッセージを表示するように表示部を制御する一方で、複数の送電コイルに対して受電コイルが左側にずれた状態で車両が走行している場合には、車両を右側に寄らせるためのアイコンまたはメッセージを表示するように表示部を制御する。

（５）制御部は、車両の走行位置が複数の送電コイル上に維持されている区間では、第１の発光色で発光するように表示部を制御する一方で、車両の走行位置が複数の送電コイルから外れる区間では、第１の発光色とは異なる第２の発光色で発光するように表示部を制御する。

複数の送電コイルに対して受電コイルがずれた状態では、送電装置から車両への電力伝送効率が低下したりする可能性がある。上記（４），（５）の構成においては、複数の送電コイルに対する受電コイルの位置ずれを抑制できる。その結果、電力伝送効率を向上させることができる。

（６）本開示の他の局面に従う非接触電力伝送システムは、上記の送電装置と、車両とを備える。（７）車両は、車両のドライバに情報を提供する表示装置と、表示装置を制御する制御装置とを含む。制御装置は、車両の走行位置を調整するための通知を表示するように表示装置を制御する。（８）通知は、複数の送電コイルから受電コイルへの電力伝送効率を向上させるためのアイコンを含む。（９）表示装置は、ヘッドアップディスプレイを含む。制御装置は、車両が送電装置から所定距離以内に接近した場合に通知を表示するようにヘッドアップディスプレイを制御する。

上記（６）～（９）の構成によれば、車両に搭載されたヘッドアップディスプレイなどの表示装置によっても車両の走行位置を調整するための通知を行い、車両を誘導できる。

（１０）本開示のさらに他の局面に従う送電装置の制御方法において、送電装置は、車両に搭載された受電コイルに非接触で電力を伝送するように構成された複数の送電コイルを含む。送電装置の制御方法は、車両を走行状態を検出するステップと、複数の送電コイル上に設けられた表示部の表示態様を車両の走行状態に応じて変化させることによって車両を誘導するステップとを含む。

上記（１０）の方法によれば、上記（１）の構成と同様に、車両が送電装置上を適切に走行できる。

本開示によれば、車両が送電装置上を適切に走行できる。

本開示の実施の形態に係る非接触充電システムの全体構成を概略的に示す斜視図である。 給電マットから車両への電力伝送の様子を説明するための図である。 車両の典型的なハードウェア構成を示すブロック図である。 ＨＭＩの構成例を示す図である。 実施の形態１における給電マットの表示層の表示態様を説明するための図である。 実施の形態１における車両誘導処理の処理手順を示すフローチャートである。 実施の形態２における給電マットの表示層の表示態様を説明するための図である。 実施の形態２における車両誘導処理の処理手順を示すフローチャートである。 ＨＵＤに表示されるＧメータの一例を示す図である。 実施の形態３における給電マットの表示層の表示態様を説明するための図である。 実施の形態３における車両誘導処理の処理手順を示すフローチャートである。

以下、本開示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、その説明は繰り返さない。

［実施の形態１］
＜システム全体構成＞
図１は、本開示の実施の形態に係る非接触充電システムの全体構成を概略的に示す斜視図である。非接触充電システム１００は、車両１と、給電システム２とを備える。

車両１は、外部から電力供給（給電）を受け、その電力により車載のバッテリ１１（図３参照）を充電するように構成されている。車両１は、たとえば、ハイブリッド車（ＨＥＶ：Hybrid Electric Vehicle）、プラグインハイブリッド車（ＰＨＥＶ：Plug-in Hybrid Electric Vehicle）または電気自動車（ＢＥＶ：Battery Electric Vehicle）である。

給電システム２は、車両１に非接触で電力を伝送可能に構成されている。給電システム２は、電力変換装置２１と、センサユニット２２と、給電マット２３と、コントローラ２４とを含む。給電システム２は、本開示に係る「送電装置」に相当する。

電力変換装置２１は、コントローラ２４による制御に従って給電マット２３に電力を供給する。電力変換装置２１は、外部の交流電源（たとえば商用電源）９００に接続されている。電力変換装置２１は、交流電源９００から供給される交流電力の電圧を適切な値に変換するとともに、その電圧変換後の交流電力を給電マット２３に供給する。なお、図１には電力変換装置２１が地上に露出した例が示されているが、電力変換装置２１は、地中に埋設されていてもよい。

センサユニット２２は、給電マット２３上を通過する車両１の位置を検出し、その検出結果を示す信号をコントローラ２４に出力する。センサユニット２２は、たとえば光学センサであって、カメラ、レーダー（Radar）およびライダー（ＬＩＤＡＲ：Laser Imaging Detection and Ranging）のうちの少なくとも１つを含む。ただし、センサユニット２２による車両１の検出方式は特に限定されない。センサユニット２２は、たとえば、車両１の重量を検出する重量センサであってもよい。

給電マット２３は、車両１に非接触で電力を伝送可能に構成されている。給電マット２３は、マット形状を有し、路面（道路上）に設置される。給電マット２３は、移動可能（持ち運び可能）に構成されていてもよく、ロール状に巻かれることが可能な柔軟性または可撓性を有していてもよい。移動可能な給電マット２３に代えて、路面に固定された装置を採用することも可能である。給電マット２３の構成については図２にて説明する。

コントローラ２４は、センサユニット２２からの信号に基づいて、車両１の走行位置および走行速度を特定する。コントローラ２４は、車両１に向けて交流電力を供給するように電力変換装置２１および給電マット２３を制御する。

なお、コントローラ２４は、車両１と通信可能に構成されている。コントローラ２４は、車両１の走行位置および走行速度を車両１との通信によって車両１から取得してもよい。また、図１に示す例では、コントローラ２４が電力変換装置２１と同じ筐体内に配置されているが、コントローラ２４は電力変換装置２１とは離れて配置されていてよい。また、コントローラ２４は、外部サーバ内に配置され、無線通信によって電力変換装置２１を制御してもよい。コントローラ２４は、本開示に係る「制御部」に相当する。

図２は、給電マット２３から車両１への電力伝送の様子を説明するための図である。給電マット２３は、複数の送電コイル２３１と、表示層２３２とを含む。

複数の送電コイル２３１は、路面に一列に配置されている。複数の送電コイル２３１の各々は、図１に示されるように平面視において四角形状に形成されてもよいし、平面視において六角形状に形成されてもよい。あるいは、各送電コイル２３１は、平面視において四角形状および六角形状とは異なる形状（たとえばソレノイド形状）に形成されてもよい。

複数の送電コイル２３１のうちのある送電コイル２３１の上方に車両１が検出された場合、コントローラ２４は、当該送電コイル２３１に交流電力を供給する。そうすると、送電コイル２３１に交流電流が流れることで送電コイル２３１の周囲に電磁界が形成される。車両１に搭載された受電装置内の受電コイル１６１は、電磁界を通して非接触で電力を受電する。その後、送電コイル２３１の上方に車両１が検出されなくなると、コントローラ２４は、送電コイル２３１への交流電力の供給を停止する。このような一連の制御が一列に配置された送電コイル２３１毎に行われることで、走行中の車両１に対して非接触で電力を伝送できる。その結果、車両１に搭載されたバッテリ１１を充電できる。

表示層２３２は、送電コイル２３１の上方（上面）に設けられている。表示層２３２は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などの発光素子を含む。表示層２３２は、液晶ディスプレイなどのディスプレイを含んでもよい。表示層２３２は、コントローラ２４による制御に従って、車両１のドライバから視認可能な態様で所定の画像（アイコンまたはメッセージ）を表示する。より具体的には、表示層２３２は、車両１を誘導するための画像を表示する。この処理を「車両誘導処理」と称し、後に詳細に説明する。表示層２３２は、本開示に係る「表示部」に相当する。

＜車両構成＞
図３は、車両１の典型的なハードウェア構成を示すブロック図である。車両１はこの例では、電気自動車である。車両１は、バッテリ１１と、システムメインリレー（ＳＭＲ：System Main Relay）１２と、駆動装置１３と、電力変換器１４と、充電リレー１５１，１５２と、受電装置１６と、インレット１７と、通信モジュール１８１と、ＧＰＳ（Global Pointing System）受信器１８２と、レゾルバ１８３と、カメラ１８４と、ＨＭＩ（Human Machine Interface）１９と、ＥＣＵ１０とを備える。

バッテリ１１は、車両１の駆動力を発生させるための電力を駆動装置１３に供給する。また、バッテリ１１は、外部から供給された充電電力を蓄えるとともに、駆動装置１３で発電された回生電力を蓄える。バッテリ１１は、複数のセル（図示せず）を含む組電池である。各セルは、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等の二次電池である。

バッテリ１１には監視ユニット１１０が設けられている。図示しないが、監視ユニット１１０は、電圧センサと、電流センサと、温度センサとを含む。電圧センサは、バッテリ１１の電圧を検出する。電流センサは、バッテリ１１に入出力される電流を検出する。温度センサは、バッテリ１１の温度を検出する。各センサは、その検出結果をＥＣＵ１０に出力する。

ＳＭＲ１２は、バッテリ１１と駆動装置１３との間に電気的に接続されている。ＳＭＲ１２は、ＥＣＵ１０からの制御指令に応じて閉成／開放される。

駆動装置１３は、ＳＭＲ１２に電気的に接続されている。駆動装置１３は、コンバータ１３１と、インバータ１３２と、モータジェネレータ１３３とを含む。

コンバータ１３１は、バッテリ１１の直流電力を昇圧する。インバータ１３２は、コンバータ１３１により昇圧された直流電力を交流電力に変換してモータジェネレータ１３３に出力する。モータジェネレータ１３３は、バッテリ１１からの電力を用いて駆動される。モータジェネレータ１３３の駆動力は駆動輪に伝達される。一方、車両１の制動時、下り斜面での加速度低減時等には、モータジェネレータ１３３は回生発電を行う。モータジェネレータ１３３により発電された電力は、インバータ１３２およびコンバータ１３１を介してバッテリ１１に供給される。

電力変換器１４は、たとえばＡＣ／ＤＣ変換器である。電力変換器１４は、充電設備から充電ケーブルを介して供給される交流電力を、バッテリ１１を充電するための直流電力に変換する。また、電力変換器１４は、給電マット２３から受電装置からを介して供給される交流電力を、バッテリ１１を充電するための直流電力に変換する。

充電リレー１５１は、受電装置１６と電力変換器１４との間に電気的に接続されている。充電リレー１５１は、ＥＣＵ１０からの制御指令に応じて閉成／開放される。充電リレー１５１が閉成され、かつＳＭＲ１２が閉成されると、受電装置１６とバッテリ１１との間での電力伝送が可能な状態となる。

充電リレー１５２は、インレット１７と電力変換器１４との間に電気的に接続されている。充電リレー１５２は、ＥＣＵ１０からの制御指令に応じて閉成／開放される。充電リレー１５２が閉成され、かつＳＭＲ１２が閉成されると、インレット１７とバッテリ１１との間での電力伝送が可能な状態となる。

受電装置１６は、たとえば、車両１の底面を形成するフロアパネルの下面に配置されている（図２参照）。受電装置１６は、受電コイル１６１を含む。受電コイル１６１は、給電マット２３内の送電コイル２３１から伝送される電力を非接触で受電する。

インレット１７は、プラグイン充電時に充電設備（図示せず）の充電コネクタ８００が電気的に接続されるように構成されている。

通信モジュール１８１は、給電システム２との双方向通信が可能に構成されたＤＣＭ（Digital Communication Module）である。ＧＰＳ受信器１８２は、人工衛星（図示せず）から送信される電波に基づいて、車両１の現在位置を特定する。レゾルバ１８３は、車両１の走行速度（車速）を検出する。カメラ１８４は、車両１の前方の画像を撮影する。

ＨＭＩ１９は、ユーザの操作を受け付ける。また、ＨＭＩ１９は、様々な情報をユーザに提示したりする。ＨＭＩ１９は、本開示に係る「表示装置」に相当する。

ＥＣＵ１０は、プロセッサ１０１と、メモリ１０２と、入出力ポート（図示せず）とを含む。ＥＣＵ１０は、各センサ等からの信号に応じて、車両１が所望の状態となるように機器類を制御する。ＥＣＵ１０は、機能毎に複数のＥＣＵに分割して構成されていてもよい。ＥＣＵ１０は、本開示に係る「制御装置」に相当する。

図４は、ＨＭＩ１９の構成例を示す図である。ＨＭＩ１９は、インストルメントパネル（以下、「インパネ」と記載する）１９１と、ＨＵＤ（Head-Up Display）１９２と、ナビゲーション画面１９３とを含む。

インパネ１９１は、メータ類が設置された計器盤であり、ＥＣＵ１０からの制御信号に従って車両１の様々な状態を表示する。具体的には、インパネ１９１は、スピードメータ、トリップメータ、バッテリ１１のＳＯＣ、警告灯類などを表示する。なお、インパネ１９１に代えてマルチインフォメーションディスプレイ（ＭＩＤ：Multi-Information Display）も採用され得る。

ＨＵＤ１９２は、ドライバの視界前方に各種情報を虚像として投影する。具体的には、ＨＵＤ１９２は、車両１の車速、目的地への進行方向、交通標識などを表示する。

ナビゲーション画面１９３は、ナビゲーションシステム（図示せず）のディスプレイである。ナビゲーションシステムは、車両１のＧＰＳデータと道路地図データとに基づいて、車両１の現在地と車両１の目的地に向けた推奨経路とをナビゲーション画面１９３に表示する。

以下、給電マット２３に関する各種情報がＨＵＤ１９２に表示される例について説明する。しかし、これらの情報は、ＨＵＤ１９２に代えてまたは加えてインパネ１９１に表示されてもよいしナビゲーション画面１９３に表示されてもよい。

＜車両誘導処理＞
図５は、実施の形態１における給電マット２３の表示層２３２の表示態様を説明するための図である。表示層２３２は、道路の進行方向（車両１の走行方向）に流れる発光パターンで発光する。図５に示す例の発光パターンは、道路の進行方向（図中、手前から奥に向かう方向）に沿って矢印が連鎖的に（シーケンシャルに）発光することによって、人の目には矢印が流れているように見えるパターンである。

夜間、降雨時、トンネル内など、環境によっては給電マットの視認性が低下する。そうすると、表示層２３２が設けられていない場合、車両１が給電マット上を適切に走行しているのかどうかを車両１のドライバが認識することが困難になり得る。表示層２３２が道路の進行方向に沿って発光することで、車両１が走行すべき給電マット２３上の経路をドライバが容易に認識できる。

それに加えて、バッテリ１１に蓄えられた電力量が比較的少ない場合などには、給電マット２３からできるだけ長く給電を受けるため、給電マット２３上で車両１が走行速度を落とすことが考えられる。そうすると、後続車両も走行速度を落とさざるを得なくなり、その結果、交通渋滞が引き起こされる可能性がある。車両１の走行速度が道路の規定速度（たとえば制限速度）よりも遅い場合には、表示層２３２の発光パターンが流れる速度（以下、「流れ速度」とも記載する）を適切な速度に設定することによって、車両１の加速を促進できる。なお、加速の促進は減速の抑制を含み得る。

発光パターンの流れ速度は、車両１の走行速度に応じて設定され得る。より具体的には、流れ速度が遅すぎると、車両１に対する加速促進の効果が弱い。逆に、流れ速度が速すぎると、車両１の加速を過度に促進し得る。発光パターンの流れ速度は、車速よりも速く、かつ、道路の規定速度よりも遅いことが好ましい。たとえば規定速度が時速６０ｋｍであるのに対して車速が時速４０ｋｍである場合、流れ速度を時速５０ｋｍに設定できる。これにより、適切な加速促進の効果を得ることができる。

さらに、車速が遅いほど（規定速度と車速との速度差が大きいほど）、発光パターンの流れ速度を速くすることが、より好ましい。たとえば道路の規定速度が時速６０ｋｍであるのに対し、車速が時速３０ｋｍである場合には、車速が時速４０ｋｍである場合と比べて、流れ速度を速くできる。これにより、加速促進の効果を高めることができる。

＜処理フロー＞
図６は、実施の形態１における車両誘導処理の処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートは、たとえば予め定められた条件成立時（夜間、降雨時など）に実行される。図中、左側に車両１（ＥＣＵ１０）により実行される処理を示し、右側に給電システム２（コントローラ２４）により実行される処理を示す。各ステップは、ＥＣＵ１０またはコントローラ２４によるソフトウェア処理により実現されるが、ＥＣＵ１０またはコントローラ２４内に配置されたハードウェア（電気回路）により実現されてもよい。以下、ステップをＳと略す。後述する他のフローチャート（図８参照）についても同様である。

Ｓ２１において、コントローラ２４は、すべての矢印が発光するように（すなわち、すべての矢印が点灯したままの状態となるように）給電マット２３の表示層２３２を制御する。給電システム２のコントローラ２４は、その後も上記の予め定められた条件が成立している間、表示層２３２の発光（全点灯／所定の発光パターンのいずれか）は継続する。

Ｓ１１において、ＥＣＵ１０は、車両１が給電マット２３に接近したかどうかを判定する。ＥＣＵ１０は、たとえば、通信モジュール１８１を介した給電マット２３との通信によって、給電マット２３から所定距離（たとえば数十メートル）以内に接近したかどうかを判定できる。給電マット２３の位置情報が地図情報に含まれている場合、ＥＣＵ１０は、ＧＰＳ受信器１８２による車両１の位置情報に基づいて、給電マット２３に接近したかどうかを判定してもよい。ＥＣＵ１０は、カメラ１８４により撮影された画像に基づいて、給電マット２３に接近したかどうかを判定してもよい。

車両１が給電マット２３に接近した場合（Ｓ１１においてＹＥＳ）、ＥＣＵ１０は、給電マット２３からの給電に関する情報を表示するようにＨＵＤ１９２を制御する（Ｓ１２）。この表示はポップアップ表示により実現することが望ましい。具体的には、ＥＣＵ１０は、給電マット２３への接近を通知したり給電マット２３を案内したりするようにＨＵＤ１９２を制御できる。また、ＥＣＵ１０は、車両１への充電電力および充電効率（Ｓ１４にて後述）を表示するためのメータをＨＵＤ１９２に表示させることができる。

ＥＣＵ１０は、たとえばバッテリ１１のＳＯＣが所定値よりも低い場合に、給電マット２３から車両１への給電要求を送信するように通信モジュール１８１を制御する。給電要求は、要求給電電力（給電マット２３から車両１への給電電力の要求値）を含む。

車両１から給電要求を受けると（Ｓ２２においてＹＥＳ）、コントローラ２４は、車両１の走行速度（車速）を取得する（Ｓ２３）。コントローラ２４は、センサユニット２２（たとえばカメラ、レーダーまたはライダー）による検出結果に基づいて車速を算出できる。コントローラ２４は、レゾルバ１８３により取得された車速を車両１から取得してもよい。

Ｓ２４において、コントローラ２４は、道路の進行方向に沿って矢印が連鎖的に発光するように給電マット２３の表示層２３２を制御する。この際、コントローラ２４は、給電マット２３の発光パターンの流れ速度を車速に応じて制御する。図５にて説明したように、コントローラ２４は、発光パターンの流れ速度を車速よりも速く、かつ、道路の規定速度（たとえば給電マット２３の設置時に設定された値）よりも遅く調整できる。また、コントローラ２４は、車速が遅いほど発光パターンの流れ速度を速く設定できる。

車両１が給電マット２３上を走行している間、コントローラ２４は、車両１からの要求給電電力に従って、給電マット２３から車両１に給電されるように電力変換装置２１を制御する（Ｓ２５）。

Ｓ１４において、ＥＣＵ１０は、給電マット２３からの給電電力（受電コイル１６１の受電電力）と、電力伝送効率とをＨＵＤ１９２上のメータに表示させる。ＥＣＵ１０は、たとえば、要求給電電力に対する受電コイル１６１の受電電力の比率（＝受電電力／要求給電電力）を電力伝送効率として使用できる。電力伝送効率をＨＵＤ１９２上にゲージ表示してもよい。電力伝送効率が高いほど、表示されるゲージが長くなる。

Ｓ１５において、ＥＣＵ１０は、車両１が給電マット２３から離脱したかどうかを判定する。車両１が給電マット２３から離脱していない場合（Ｓ１５においてＮＯ）、すなわち、車両１が給電マット２３上を走行している場合、ＥＣＵ１０は、処理をＳ１３に戻す。これにより、給電マット２３から車両１への給電が継続される。その間、給電マット２３の発光パターンの流れ速度は車速に応じて調整される。

一方、車両１が給電マット２３から離脱した場合（Ｓ１５においてＹＥＳ）、すなわち、車両１がもはや給電マット２３上を走行していない場合、ＥＣＵ１０は、処理をＳ１６に進める。そうすると、給電マット２３からの給電に関する情報のポップアップ表示が終了する（Ｓ１６）。また、コントローラ２４が車両１からの給電要求を受信しなくなるので（Ｓ２２においてＮＯ）、給電マット２３から車両１への給電が停止される（Ｓ２６）。

以上のように、実施の形態１においては、車両１の走行状態に応じて、車両１を誘導するように給電マット２３の表示層２３２の表示態様が制御される。より具体的には、車速（走行状態の一例）が道路の規定速度よりも遅い場合、車速に応じて、車両１の加速を促進するように表示層２３２の発光パターンの流れ速度が制御される。これにより、車両１が給電マット２３上を適切な車速で走行できる。

［実施の形態２］
実施の形態１では、給電マット２３の表示層２３２の発光パターンによって車両１の加速を促進する構成について説明した。実施の形態２においては、表示層２３２の表示によって給電マット２３に対する車両１の横方向（道路の進行方向に垂直な方向）の位置ずれを抑制する構成について説明する。実施の形態２における車両および給電システムの構成は、実施の形態１における車両１および給電システム２の構成（図１～図４参照）と同等である。

図７は、実施の形態２における給電マット２３の表示層２３２の表示態様を説明するための図である。図７（Ａ）に示すように、車両１が給電マット２３の中央よりも左側にずれて走行している場合、受電コイル１６１が給電マット２３の中央（送電コイル２３１の位置）よりも左側にずれるため、受電コイル１６１が給電マット２３の中央（送電コイル２３１の直上）に位置する場合と比べて、送電コイル２３１から受電コイル１６１への電力伝送効率が低下し得る。そこで、実施の形態２においては、車両１を右に寄せるためのアイコン（アニメーションであってもよい）またはメッセージ（文字情報）が給電マット２３の表示層２３２に表示される。たとえば右向きの矢印のアイコンが表示層２３２に表示される。アイコンに代えてまたは加えて、「右に寄れ」とのメッセージが表示層２３２に表示されてもよい。

逆に、車両１が給電マット２３の中央よりも右側にずれて走行している場合（図７（Ｂ）参照）には、車両１を左に寄せるためのアイコンまたはメッセージが給電マット２３の表示層２３２に表示される。たとえば、左向きの矢印のアイコンが表示層２３２に表示されたり、「左に寄れ」とのメッセージが表示層２３２に表示されたりし得る。

実施の形態１における表示態様と実施の形態２における表示態様とを組み合わせることもできる。具体的には、加速を促進する矢印と、右または左に寄らせる矢印との両方を給電マット２３の表示層２３２に表示させることができる。また、加速を促進する矢印と、「右に寄れ」または「左に寄れ」とのメッセージの両方を表示させることもできる。両方を同時に表示させてもよいし、片方ずつ所定の順番で（たとえば交互に）表示させてもよい。

図８は、実施の形態２における車両誘導処理の処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートは、Ｓ２３，Ｓ２４の処理に代えてＳ４３，Ｓ４４の処理を含む点において、実施の形態１におけるフローチャート（図６参照）と異なる。それ以外の処理は、実施の形態１におけるフローチャートの対応する処理と同様である。

車両１から給電要求を受けると（Ｓ４２においてＹＥＳ）、コントローラ２４は、給電マット２３に対する車両１の位置ずれ（位置ずれ量および位置ずれ方向）を取得する（Ｓ４３）。コントローラ２４は、たとえば、給電マット２３の輪郭と車両１の輪郭とを公知の画像認識処理により抽出する。コントローラ２４は、両者の相対的な位置関係（たとえば、車両１の横方向に関する、給電マット２３の輪郭と車両１の輪郭との間の距離）に基づいて、車両１の位置ずれを算出できる。

車両１の位置ずれ量が規定量よりも大きい場合、コントローラ２４は、車両１の位置ずれ方向に応じて、車両１の位置ずれ量を低減させるためのアイコンまたはメッセージを表示するように表示層２３２を制御する（Ｓ４４）。この処理については図７（Ａ）および図７（Ｂ）にて詳細に説明したため、説明は繰り返さない。なお、車両１の位置ずれ量が規定量以下である場合には、コントローラ２４は、上記のアイコンまたはメッセージを非表示とすることができる。

給電マット２３の表示層２３２への表示に加えて、車両１の位置ずれ量を低減するための表示を車両１のＨＵＤ１９２にも表示させることが好ましい（Ｓ３２）。ＥＣＵ１０は、たとえば簡易加速度計（Ｇメータ）をＨＵＤ１９２に表示させることができる。

図９は、ＨＵＤ１９２に表示されるＧメータの一例を示す図である。同心円の中央に置かれたボールが転がるような表示によって車両１の加速度（Ｇ）の変化を示す。一例として、車両１を右に寄らせる場合には、ボールを右方向に転がらせるアニメーションをＧメータに表示させることができる。これにより、車両１を右に寄らせた方がよいことをドライバが直感的に理解できる。

以上のように、実施の形態２においても、車両１の走行状態に応じて、車両１を誘導するように給電マット２３の表示層２３２の表示態様が制御される。より具体的には、車両１の位置ずれ量および位置ずれ方向（走行状態の一例）に応じて車両１の横方向の位置を調整するように、表示層２３２上のアイコンまたはメッセージが制御される。これにより、車両１が給電マット２３上の横方向の適切な位置を走行できる。その結果、給電マット２３から受電装置１６への電力伝送効率を向上させることができる。

［実施の形態３］
実施の形態３においては、給電マット２３に対する車両１の位置ずれに応じて、給電マット２３の表示層２３２の発光色を設定する構成について説明する。実施の形態３における車両および給電システムの構成も、実施の形態１における車両１および給電システム２の構成（図１～図４参照）と同等である。

図１０は、実施の形態３における給電マット２３の表示層２３２の表示態様を説明するための図である。図１０に示すように、所定間隔毎に給電マット２３の表示層２３２が発光する。この例では、送電コイル２３１の位置毎に表示層２３２が発光する。一方、車両１では、カメラ１８４が表示層２３２の発光を検出することで特定された送電コイル２３１の位置がＨＵＤ１９２上に表示される。実施の形態３では、車両１の走行位置が給電マット２３上に維持される場合と、車両１の走行位置が給電マット２３から外れる場合とで、表示層２３２の表示色を変化させる。

図１０（Ａ）の例では車両１が直進している。ドライバが車両操作（ステアリング操作、アクセル操作、ブレーキ操作など）を変えずに車両１がそのまま走行した場合、車両１の走行位置は給電マット２３上に維持される。この場合、たとえば、送電コイル２３１の位置において表示層２３２が白色に発光する。ＨＵＤ１９２上では送電コイル２３１が白色で表示される。

図１０（Ｂ）の例では車両１が右に曲がりながら走行している。車両１がそのまま走行した場合、手前の２つの送電コイル２３１までは車両１の走行位置が給電マット２３上に維持されるものの、手前から３つ目以降の送電コイル２３１では車両１の走行位置が給電マット２３から外れる。このような場合、車両１の走行位置が給電マット２３上に維持されている区間においては、たとえば、送電コイル２３１の位置において表示層２３２が白色に発光する。ＨＵＤ１９２上では送電コイル２３１が白色に表示される。一方、車両１の走行位置が給電マット２３から外れる区間においては、たとえば、送電コイル２３１の位置において表示層２３２が赤色に発光する。ＨＵＤ１９２上では送電コイル２３１の位置が白色に表示される。

ＨＵＤ１９２上の表示色が白色に固定される例を説明したが、図１０（Ｃ）に示すように、表示層２３２の発光色に加えてＨＵＤ１９２上の表示色を変化させてもよい。車両１の走行位置が給電マット２３から外れる区間において、たとえば、送電コイル２３１の位置において表示層２３２が赤色に発光し、かつ、送電コイル２３１の位置がＨＵＤ１９２上で赤色に表示されてもよい。

このように、給電マット２３の表示層２３２の発光色を車両１の走行位置に応じて変化させることによって、車両１の走行位置が給電マット２３上である状態の継続には車両操作（主にステアリング操作）が必要であることをドライバが容易に認識できる。さらに、ＨＵＤ１９２上での表示を表示層２３２の発光色に連携させることによって、車両操作の要否をドライバがより容易に認識することが可能になる。

なお、給電システム２のコントローラ２４は、表示層２３２の発光色に加えて発光パターン（たとえば点滅周期）を車両１の走行位置に応じて設定してもよい。コントローラ２４は、たとえば、車両１の走行位置が給電マット２３上に維持されている区間においては表示層２３２を常時点灯させる一方で、車両１の走行位置が給電マット２３から外れる区間においては表示層２３２を点滅させることができる。

図１１は、実施の形態３における車両誘導処理の処理手順を示すフローチャートである。このフローチャートは、Ｓ２３，Ｓ２４の処理に代えてＳ６３，Ｓ７４の処理を含む点、および、Ｓ５４の処理を含む点において、実施の形態１におけるフローチャート（図６参照）と異なる。それ以外の処理は、実施の形態１におけるフローチャートの対応する処理と同様である。

車両１から給電要求を受けると（Ｓ６２においてＹＥＳ）、コントローラ２４は、所定間隔毎（この例では送電コイル２３１の位置毎）に、給電マット２３に対する車両１の位置ずれ（位置ずれ量）を取得する（Ｓ６３）。コントローラ２４は、たとえば、車両１の過去（たとえば数秒前から現在までの期間）の走行位置の連続的な時間変化を画像認識処理により抽出する。コントローラ２４は、ドライバによる操作が不変であった場合の車両１の将来（たとえば現在から数秒後までの期間）の走行位置の連続的な時間変化を予測できる。給電マット２３の位置は既知であるため、車両１の将来の走行位置と給電マット２３の位置とに基づいて、給電マット２３に対する車両１の位置ずれ（位置ずれ量）を算出できる。

ただし、給電マット２３に対する車両１の位置ずれの取得手法は特に限定されない。コントローラ２４は、たとえば、車両１の操舵角、車速、加速度などの情報を車両１との通信により取得することで、車両１の位置ずれを算出することも可能である。また、コントローラ２４は、上述の画像認識処理と、操舵角などの情報とを組み合わせて使用してもよい。

Ｓ６４において、コントローラ２４は、所定間隔毎（たとえば送電コイル２３１の位置毎）に、送電コイル２３１に対する車両１の位置ずれに応じて表示層２３２の発光色を設定する。この処理については図１０（Ａ）および図１０（Ｂ）にて詳細に説明したため、説明は繰り返さない。

一方、Ｓ５４において、ＥＣＵ１０は、ＨＵＤ１９２上での給電マット２３の表示色を、送電コイル２３１に対する車両１の位置ずれ量に応じて設定する（図１０（Ｃ）参照）。ＥＣＵ１０は、車両１の操舵角、車速、加速度などの情報に基づいて車両１の位置ずれ量を算出し、算出された位置ずれ量に応じて給電マット２３の表示色を設定できる。なお、ＥＣＵ１０は、給電マット２３の表示層２３２の発光色をカメラ１８４により検出し、検出された発光色に応じてＨＵＤ１９２上での給電マット２３の表示色を設定してもよい。給電マット２３の表示層２３２が点滅している場合、ＥＣＵ１０は、ＨＵＤ１９２上での給電マット２３の表示も点滅させることができる。ＥＣＵ１０は、ＨＵＤ１９２上での表示の点滅タイミングを表示層２３２が点滅タイミングに同期させてもよい。

以上のように、実施の形態３においても、車両１の走行状態に応じて、車両１を誘導するように給電マット２３の表示層２３２の表示態様が制御される。より具体的には、車両１の位置ずれ量に応じて表示層２３２の表示色が制御される。そうすると、そのままの車両操作では車両１の走行位置が給電マット２３から外れるため、車両操作の変更が必要であることをドライバが容易に認識できる。これにより、車両１が給電マット２３上の横方向の適切な位置を走行できる。その結果、給電マット２３から受電装置１６への電力伝送効率を向上させることができる。

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。本開示の範囲は、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。

１００ 非接触充電システム、１ 車両、２ 給電システム、１０ ＥＣＵ、１０１ プロセッサ、１０２ メモリ、１１ バッテリ、１１０ 監視ユニット、１２ ＳＭＲ、１３ 駆動装置、１３１ コンバータ、１３２ インバータ、１３３ モータジェネレータ、１４ 電力変換器、１５１，１５２ 充電リレー、１６ 受電装置、１６１ 受電コイル、１７ インレット、１８１ 通信モジュール、１８２ 受信器、１８３ レゾルバ、１８４ カメラ、１９ ＨＭＩ、１９１ インパネ、１９２ ＨＵＤ、１９３ ナビゲーション画面、２１ 電力変換装置、２２ センサユニット、２３ 給電マット、２３１ 送電コイル、２３２ 表示層、２４ コントローラ、８００ 充電コネクタ、９００ 交流電源。

Claims (10)

1. 車両に搭載された受電コイルに非接触で電力を伝送するように構成され、道路に所定方向に配列された複数の送電コイルと、
   前記複数の送電コイル上に設けられた表示部と、
   前記表示部を制御する制御部とを備え、
   前記制御部は、前記車両の走行状態に応じて、前記車両を誘導するように前記表示部の表示態様を制御する、送電装置。
2. 前記制御部は、前記車両の走行速度が前記道路の規定速度よりも遅い場合に、前記送電コイルが設置された道路の進行方向に流れる発光パターンで発光するように前記表示部を制御する、請求項１に記載の送電装置。
3. 前記制御部は、前記車両の走行速度が遅いほど前記発光パターンが流れる速度を速くする、請求項２に記載の送電装置。
4. 前記制御部は、
   前記複数の送電コイルに対して前記受電コイルが右側にずれた状態で前記車両が走行している場合には、前記車両を左側に寄らせるためのアイコンまたはメッセージを表示するように前記表示部を制御する一方で、
   前記複数の送電コイルに対して前記受電コイルが左側にずれた状態で前記車両が走行している場合には、前記車両を右側に寄らせるためのアイコンまたはメッセージを表示するように前記表示部を制御する、請求項１～３のいずれか１項に記載の送電装置。
5. 前記制御部は、
   前記車両の走行位置が前記複数の送電コイル上に維持されている区間では、第１の発光色で発光するように前記表示部を制御する一方で、
   前記車両の走行位置が前記複数の送電コイルから外れる区間では、前記第１の発光色とは異なる第２の発光色で発光するように前記表示部を制御する、請求項１に記載の送電装置。
6. 請求項１～５のいずれか１項に記載の送電装置と、
   前記車両とを備える、非接触電力伝送システム。
7. 前記車両は、
   前記車両のドライバに情報を提供する表示装置と、
   前記表示装置を制御する制御装置とを含み、
   前記制御装置は、前記車両の走行位置を調整するための通知を表示するように前記表示装置を制御する、請求項６に記載の非接触電力伝送システム。
8. 前記通知は、前記複数の送電コイルから前記受電コイルへの電力伝送効率を向上させるためのアイコンを含む、請求項７に記載の非接触電力伝送システム。
9. 前記表示装置は、ヘッドアップディスプレイを含み、
   前記制御装置は、前記車両が前記送電装置から所定距離以内に接近した場合に前記通知を表示するように前記ヘッドアップディスプレイを制御する、請求項７または８に記載の非接触電力伝送システム。
10. 車両に搭載された受電コイルに非接触で電力を伝送するように構成された複数の送電コイルを含む送電装置の制御方法であって、
    前記車両を走行状態を検出するステップと、
    前記複数の送電コイル上に設けられた表示部の表示態様を前記車両の走行状態に応じて変化させることによって前記車両を誘導するステップとを含む、送電装置の制御方法。
    

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