JP6260825B2

JP6260825B2 - 非接触給電装置

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Publication number: JP6260825B2
Application number: JP2014117791A
Authority: JP
Inventors: 康介新村
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2014-06-06
Filing date: 2014-06-06
Publication date: 2018-01-17
Anticipated expiration: 2034-06-06
Also published as: JP2015230681A

Description

本発明は、車両外部に設けられる送電用コイルと、車両に設けられ、送電用コイルから送電される電力を非接触で受電する受電用コイルとを備えた非接触給電装置に関する。

従来、車両外部に設けられる送電用コイルと、車両に設けられ、送電用コイルから送電される電力を非接触で受電する受電用コイルとを備えた非接触給電装置として、例えば以下に示す特許文献１に開示されている車両用給電システムがある。

この車両用給電システムは、送電用コイルと、受電用コイルと、発光体と、カメラと、制御装置とを備えている。送電用コイルは車両外部に、受電用コイルは車両にそれぞれ設けられている。発光体は、送電用コイルの周辺に設けられ、送電用コイルの位置を示す。カメラは、車両に設けられ、車両外部を撮像する。制御装置は、発光体を点灯させ、カメラによって撮像した発光体の画像から、送電用コイルと受電用コイルの位置関係を検出する。そして、その検出結果に基づいて送電用コイルへ車両を誘導するように車両を制御する。これにより、給電の際の車両の駐車精度を確保することができる。

特許第４８４９１９０号公報

前述した車両用給電システムでは、発光体とカメラの距離が遠い場合、外乱光の影響を受けやすい。そのため、カメラによって撮像した画像から、送電用コイルと受電用コイルの位置関係を精度よく検出できない可能性がある。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、外乱光の影響を抑え、送電用コイルと受電用コイルの位置関係を精度よく検出することができる非接触給電装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた第１の本発明は、車両の外部に設けられる送電用コイルと、送電用コイルの周辺に設けられ、送電用コイルの位置を示す少なくとも１つの発光体と、車両に搭載され、送電用コイルから送電される電力を非接触で受電する受電用コイルと、車両に設けられ、車両の外部を撮像する撮像装置と、発光体及び撮像装置を制御し、撮像装置によって撮像された発光体の画像から送電用コイルと受電用コイルの位置関係を検出するとともに、検出結果に基づいて送電用コイルへ車両を誘導するように車両を制御する制御装置と、を備えた非接触給電装置において、発光体は、決められた発光時間及び発光周期で点滅し、撮像装置は、発光体の発光周期に同期し、発光体の発光時間と同一の露光時間で撮像し、発光体は、車両の誘導に伴って変化する送電用コイルと受電用コイルの距離が小さいほど発光周期が小さくなることを特徴とする。
上記課題を解決するためになされた第２の本発明は、車両の外部に設けられる送電用コイルと、送電用コイルの周辺に設けられ、送電用コイルの位置を示す少なくとも１つの発光体と、車両に搭載され、送電用コイルから送電される電力を非接触で受電する受電用コイルと、車両に設けられ、車両の外部を撮像する撮像装置と、発光体及び撮像装置を制御し、撮像装置によって撮像された発光体の画像から送電用コイルと受電用コイルの位置関係を検出するとともに、検出結果に基づいて送電用コイルへ車両を誘導するように車両を制御する制御装置と、を備えた非接触給電装置において、発光体は、決められた発光時間及び発光周期で点滅し、撮像装置は、発光体の発光周期に同期し、発光体の発光時間と同一の露光時間で撮像し、発光体は、４つ以上あり、同一平面上に、多角形の頂点上又は辺上に、指向性を有する光を発し、車両が進入してくる方向に向かって光が照射されるように配置されていることを特徴とする。
上記課題を解決するためになされた第３の本発明は、車両の外部に設けられる送電用コイルと、送電用コイルの周辺に設けられ、送電用コイルの位置を示す少なくとも１つの発光体と、車両に搭載され、送電用コイルから送電される電力を非接触で受電する受電用コイルと、車両に設けられ、車両の外部を撮像する撮像装置と、発光体及び撮像装置を制御し、撮像装置によって撮像された発光体の画像から送電用コイルと受電用コイルの位置関係を検出するとともに、検出結果に基づいて送電用コイルへ車両を誘導するように車両を制御する制御装置と、を備えた非接触給電装置において、発光体は、決められた発光時間及び発光周期で点滅し、撮像装置は、発光体の発光周期に同期し、発光体の発光時間と同一の露光時間で撮像し、発光体は、４つ以上あり、同一平面上に、多角形の頂点上又は辺上に配置され、進入してくる車両から遠い位置に配置されているものほど、撮像感度が高い発光色であることを特徴とする。

これらの構成によれば、点滅する発光体を、発光したタイミングで撮像することができる。そのため、外乱光の影響を抑え、送電用コイルと受電用コイルの位置関係を精度よく検出することができる。

第１実施形態における非接触給電装置のブロック図である。図１に示す非接触給電装置の詳細なブロック図である。図２に示す送電用コイルの上面図である。図３のＩＶ−ＩＶ矢視断面図である。第１実施形態における非接触給電装置の動作を説明するためのフローチャートである。図５に示す同期タイミングの検出を説明するためのタイムチャートである。送電用コイルと受電用コイルの距離とカメラの撮像周期の関係を示すマップの説明図である。送電用コイルと受電用コイルの距離と車両の誘導制御周期の関係を示すマップの説明図である。送電用コイルと受電用コイルの距離と発光体の発光周期の関係を示すマップの説明図である。送電用コイルと受電用コイルの距離と発光体の発光強度の関係を示すマップの説明図である。第１実施形態における非接触給電装置の発光体とカメラの動作を説明するためのタイムチャートである。第２実施形態における非接触給電装置の発光体とカメラの動作を説明するためのタイムチャートである。第１及び第２実施形態の変形形態における送電用コイルの上面図である。

次に、実施形態を挙げ、本発明をより詳しく説明する。

（第１実施形態）
まず、図１を参照して第１実施形態の非接触給電装置の構成について説明する。

図１に示す非接触給電装置１は、車両を駐車スペースの所定位置に誘導し、誘導完了後に、車両外部の交流電源ＡＣ１から車両に搭載された高電圧バッテリＢ１に非接触で送電し、高電圧バッテリＢ１を充電する装置である。非接触給電装置１は、送電回路１０と、送電用コイル１１と、受電用コイル１２と、受電回路１３と、発光体１４ａ〜１４ｄと、カメラ１５（撮像装置）と、送電側制御回路１６（制御装置）と、受電側制御回路１７（制御装置）とを備えている。

送電回路１０は、車両外部に設けられ、送電側制御回路１６によって制御され、交流電源ＡＣ１から供給される交流を高周波の交流に変換して送電用コイル１１に供給する回路である。図２に示すように、送電回路１０は、整流回路１００と、インバータ回路１０１とを備えている。

整流回路１００は、交流電源ＡＣ１から供給される交流を整流して直流に変換しインバータ回路１０１に供給する回路である。整流回路１００の入力端は交流電源ＡＣ１に、出力端はインバータ回路１０１にそれぞれ接続されている。

インバータ回路１０１は、送電側制御回路１６によって制御され、整流回路１００から供給される直流を高周波の交流に変換して送電用コイル１１に供給する回路である。インバータ回路１０１は、送電側制御回路１６に接続されている。また、インバータ回路１０１の入力端は整流回路１００の出力端に、出力端は送電用コイル１１にそれぞれ接続されている。

送電用コイル１１は、車両外部に設けられ、インバータ回路１０１から供給される交流によって交番磁束を発生する装置である。図３及び図４に示すように、送電用コイル１１は、巻線１１０、１１１と、コア１１２と、シールド板１１３と、カバー１１４とを備えている。巻線１１０、１１１は、長方形板状のコア１１２の表面に沿って巻回されている。巻線１１０、１１１の巻回されたコア１１２は、シールド板１１３に固定され、カバー１１４によって覆われている。図１に示すように、車両は、送電用コイル１１の前方から進入し送電用コイル１１へ誘導される。図３及び図４に示すように、送電用コイル１１は、長手方向を前後方向に向けた状態で、駐車スペースの地表面の所定位置に設置されている。

図２に示す受電用コイル１２は、車両に搭載され、車両の誘導制御によって送電用コイル１１と上下方向に所定距離を隔てて対向し、送電用コイル１１の発生した交番磁束が鎖交することで、送電用コイル１１から送電される電力を非接触で受電する装置である。受電用コイル１２は、送電用コイル１１と同一構成である。受電用コイル１２は、図１に示すように、送電用コイル１１とは上下逆向きの状態で車両の底部に設置されている。

図２に示す受電回路１３は、車両に搭載され、受電側制御回路１７によって制御され、受電用コイル１２から供給される交流を直流に変換して高電圧バッテリＢ１に供給する回路である。受電回路１３は、整流回路１３０と、コンバータ回路１３１とを備えている。

整流回路１３０は、受電用コイル１２から供給される交流を整流して直流に変換しコンバータ回路１３１に供給する回路である。整流回路１３０の入力端は受電用コイル１２に、出力端はコンバータ回路１３１にそれぞれ接続されている。

コンバータ回路１３１は、受電側制御回路１７によって制御され、整流回路１３０から供給される直流を高電圧バッテリＢ１の充電に適した電圧の直流に変換して高電圧バッテリＢ１に供給し高電圧バッテリＢ１を充電する回路である。コンバータ回路１３１は、受電側制御回路１７に接続されている。また、コンバータ回路１３１の入力端は整流回路１３０の出力に、出力端は高電圧バッテリＢ１にそれぞれ接続されている。

発光体１４ａ〜１４ｄは、送電用コイル１１の周辺に設けられ、送電用コイル１１の位置を示す素子である。図３に示すように、発光体１４ａ〜１４ｄは、同一平面上であるカバー１１４の上面上に長方形の頂点上に配置されている。発光体１４ａ〜１４ｄは、指向性を有する発光ダイオードである。発光体１４ａ〜１４ｄは、車両が進入してくる方向である前方に向かって光が照射されるように、光軸が前方に向かって配置されている。また、図４に示すように、進入してくる車両に近い位置に配置されているものほど、つまり前方に近いほど、配置されるカバー１１４の上面の垂直軸と光軸のなす角が小さくなるように配置されている。発光体１４ａ〜１４ｄは、進入してくる車両から遠い位置に配置されているものほど、つまりは前方から遠いほど撮像感度が高い発光色になるように設定されている。具体的には、進入してくる車両に近い領域、つまり前方に近い領域に配置される発光体１４ａ、１４ｂの発光色が青色に、進入してくる車両から遠い領域、つまり前方から遠い領域に配置される発光体１４ｃ、１４ｄの発光色が緑色にそれぞれ設定されている。

図２に示すカメラ１５は、車両に設けられ、受電側制御回路１７によって制御され、車両外部を撮像する装置である。具体的には、図１に示すように、車両後部に設けられ、車両後方の車両外部を撮像する。図２に示すように、カメラ１５は、受電側制御回路１７に接続されている。

送電側制御回路１６は、車両外部に設けられ、無線通信により受電側制御回路１７から情報を受信し、受信した情報に基づいて発光体１４ａ〜１４ｄを制御する回路である。また、無線通信により受電側制御回路１７との間で情報を送受信し、受信した情報に基づいてインバータ回路１０１を制御する回路でもある。送電側制御回路１６は、受電側制御回路１７から、送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離の情報を受信する。そして、受信した情報に基づいて発光体１４ａ〜１４ｄを決められた発光時間及び発光周期で点滅させる。具体的には、送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離が小さいほど発光体１４ａ〜１４ｄの発光周期及び発光強度が小さくなるように制御する。そして、送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離が距離閾値以下になると、発光体１４ａ〜１４ｄを消灯させる。ここで、距離閾値は、車両が送電用コイル１１に近づき、カメラ１５によって発光体１４ａ〜１４ｄを撮像することができなくなる直前の送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離に設定されている。送電側制御回路１６は、発光体１４ａ〜１４ｄ及びインバータ回路１０１にそれぞれ接続されている。

受電側制御回路１７は、車両に設けられ、カメラ１５を制御してカメラ１５によって撮像した発光体１４ａ〜１４ｄの画像から送電用コイル１１と受電用コイル１２の位置関係を検出し、検出結果を無線通信により送電側制御回路１６に送信する回路である。また、その検出結果に基づいて送電用コイル１１へ車両を誘導するように車両を制御する回路でもある。さらに、送電用コイル１１と受電用コイル１２が上下方向に所定距離を隔てて対向した後、無線通信により送電側制御回路１６との間で情報を送受信し、受信した情報に基づいてコンバータ回路１３１を制御する回路でもある。受電側制御回路１７は、発光体１４ａ〜１４ｄの発光に同期して撮像するようにカメラ１５を制御する。具体的には、発光体１４ａ〜１４ｄの発光周期に同期し、発光体１４ａ〜１４ｄの発光時間と同一の露光時間で撮像するようにカメラ１５を制御する。そして、カメラ１５によって撮像した発光体１４ａ〜１４ｄの画像から送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離を求める。受電側制御回路１７は、求めた送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離の情報を送電側制御回路１６に送信する。また、求めた送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離の情報に基づいて送電用コイル１１へ車両を誘導するように車両を制御する。具体的には、走行用モータ、ステアリング装置及びブレーキ装置を制御する。そして、その際、送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離が小さいほど誘導制御周期を小さくする。受電側制御回路１７は、カメラ１５及びコンバータ回路１３１にそれぞれ接続されている。

次に、図２、図５〜図１１を参照して第１実施形態の非接触給電装置の動作について説明する。まず、図２、図５〜図８を参照して受電側制御回路の動作について説明する。

図２に示す受電側制御回路１７は、図５に示すように、充電モードか否かを判定する（Ｓ１００）。具体的には、車両に設けられた、高電圧バッテリＢ１の充電を指示する充電スイッチ（図略）がオン状態であるか否かを判定する。ステップＳ１００において、充電モードでないと判定した場合、受電側制御回路１７は、受電側の充電制御処理を終了する。

一方、ステップＳ１００において、充電モードであると判定した場合、受電側制御回路１７は、送電側制御回路１６に起動指令を送信する（Ｓ１０１）。そして、受電側制御回路１７は、後述する発光体１４ａ〜１４ｄの発光周期の初期値と同じ周期Ｔ０、及び、後述する発光体１４ａ〜１４ｄの発光時間の初期値と同じ時間ｔ０を、撮像周期及び露光時間の初期値として設定する（Ｓ１０２）。

その後、受電側制御回路１７は、カメラ１５による撮像を発光体１４ａ〜１４ｄの発光に同期させるため、同期タイミングの検出を行う（Ｓ１０３）。

後述するように、起動指令を受信すると、送電側制御回路１６は、図６に示すように、初期値である発光周期Ｔ０、発光時間ｔ０及び発光強度Ｉ０で発光体１４ａ〜１４ｄを点滅させる。受電側制御回路１７は、発光体１４ａ〜１４ｄの発光タイミングとは独立した、初期値である撮像周期Ｔ０のタイミングに対してシフト時間経過後のタイミングにおいて、初期値である露光時間ｔ０で撮像するようにカメラ１５を制御する。そして、シフト時間を徐々に増加させ、シフト時間が周期Ｔ０になるまで制御を繰り返す。その後、受電側制御回路１７は、カメラ１５によって撮像された発光体１４ａ〜１４ｄの画像のうち、明るさが最大になる画像の撮像時のシフト時間を求める。このシフト時間が、発光体１４ａ〜１４ｄの発光タイミングと、受電側制御回路１７における周期Ｔ０のタイミングのずれ時間である。以降、このシフト時間に基づいて制御することで、カメラ１５による撮像を発光体１４ａ〜１４ｄの発光に同期させることができる。

その後、受電側制御回路１７は、求めたシフト時間、設定された撮像周期及び露光時間に基づいてカメラ１５を制御し、発光体１４ａ〜１４ｄを撮像させる。（Ｓ１０４）。つまり、発光体１４ａ〜１４ｄの発光周期に同期し、発光体１４ａ〜１４ｄの発光時間と同一の露光時間で撮像するようにカメラ１５を制御し、発光体１４ａ〜１４ｄを撮像させる。そして、受電側制御回路１７は、撮影した発光体１４ａ〜１４ｄの画像から送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離を求める（Ｓ１０５）。

その後、受電側制御回路１７は、求めた送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離が距離閾値より大きいか否かを判定する（Ｓ１０６）。

ステップＳ１０６において、求めた送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離が距離閾値より大きいと判定した場合、受電側制御回路１７は、求めた送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離の情報を送電側制御回路１６に送信する（Ｓ１０７）。

その後、受電側制御回路１７は、求めた送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離の情報に基づいて撮像周期を設定する（Ｓ１０８）。具体的には、予め設定されている送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離とカメラ１５の撮像周期の関係を示すマップと、求めた送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離から撮像周期を求め設定する。ここで、送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離とカメラ１５の撮像周期の関係を示すマップは、図７に示すように、送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離が小さいほど撮像周期が小さくなるように設定されている。このマップは、後述する送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離と発光体１４ａ〜１４ｄの発光周期の関係を示すマップにおいて、発光体１４ａ〜１４ｄの発光周期を、カメラ１５の撮像周期としたものである。そのため、送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離に応じて発光体１４ａ〜１４ｄの発光周期が変化しても、カメラ１５の撮像周期は発光体１４ａ〜１４ｄの発光周期と同じ値になる。そして、送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離が距離閾値より大きい場合、送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離が小さいほどカメラ１５の撮像周期が小さくなる。

その後、受電側制御回路１７は、求めた送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離の情報に基づいて送電用コイル１１へ車両を誘導する（Ｓ１０９）。具体的には、予め設定されている送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離と車両の誘導制御周期の関係を示すマップと、求めた送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離から誘導制御周期を求める。そして、求めた誘導制御周期毎に誘導指令を更新し、送電用コイル１１へ車両を誘導する。より具体的には、求めた送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離の情報に基づいて走行用モータ、ステアリング装置及びブレーキ装置を制御して、送電用コイル１１へ車両を誘導する。ここで、送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離と車両の誘導制御周期の関係を示すマップは、送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離が小さいほど誘導制御周期が小さくなるように設定されている。そのため、送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離が距離閾値より大きい場合、送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離が小さいほど誘導制御周期が小さくなる。そして、その後、ステップＳ１０４に戻る。

一方、ステップＳ１０６において、求めた送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離が距離閾値以下であると判定した場合、受電側制御回路１７は、送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離の情報が得られなくなるため、車速センサ及びステアリング舵角センサの検出結果に基づいて送電用コイル１１へ車両を誘導する（Ｓ１１０）。具体的には、車速センサ及びステアリング舵角センサの検出結果に基づいて走行用モータ、ステアリング装置及びブレーキ装置を制御して、送電用コイル１１へ車両を誘導する。そして、受電用コイル１２が送電用コイル１１と上下方向に所定距離を隔てて対向すると、受電側制御回路１７は、車両の誘導を停止し、車両を停車させる（Ｓ１１１）。その後、受電側制御回路１７は、送電側制御回路１６に給電指令を送信する（Ｓ１１２）。

後述するように、給電指令を受信すると、送電側制御回路１６は、インバータ回路１０１を制御して送電用コイル１１に充電電力を供給する。受電側制御回路１７は、コンバータ回路１３１を制御し、受電用コイル１２から供給される電力を変換して高電圧バッテリＢ１を充電させる（Ｓ１１３）。

次に、図２、図５、図９、図１０を参照して送電側制御回路の動作について説明する。

図２に示す送電側制御回路１６は、図５に示すように、受電側制御回路１７から起動指令を受信したか否かを判定する（Ｓ１５０）。ステップＳ１５０において、起動指令を受信していないと判定した場合、送電側制御回路１６は、起動指令を受信するまでステップＳ１５０を繰り返す。

一方、ステップＳ１５０において、起動指令を受信したと判定した場合、送電側制御回路１６は、発光周期Ｔ０、発光時間ｔ０及び発光強度Ｉ０を発光体１４ａ〜１４ｄの発光周期、発光時間及び発光強度の初期値として設定する（Ｓ１５１）。そして、送電側制御回路１６は、設定されている発光周期、発光時間及び発光強度で発光体１４ａ〜１４ｄを点滅させる（Ｓ１５２）。

その後、送電側制御回路１６は、受電側制御回路１７から送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離の情報を受信したか否かを判定する（Ｓ１５３）。ステップＳ１５３において、送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離の情報を受信していないと判定した場合、送電側制御回路１６は、送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離の情報を受信するまでステップＳ１５３を繰り返す。

一方、ステップＳ１５３において、送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離の情報を受信したと判定した場合、送電側制御回路１６は、受信した送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離が距離閾値より大きいか否かを判定する（Ｓ１５４）。

ステップＳ１５４において、受信した送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離が距離閾値より大きいと判定した場合、送電側制御回路１６は、受信した送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離の情報に基づいて発光体１４ａ〜１４ｄの発光周期及び発光強度を設定する（Ｓ１５５）。具体的には、予め設定されている送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離と発光体１４ａ〜１４ｄの発光周期の関係を示すマップと、受信した送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離から発光周期を求め設定する。また、予め設定されている送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離と発光体１４ａ〜１４ｄの発光強度の関係を示すマップと、受信した送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離から発光強度を求め設定する。ここで、送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離と発光体１４ａ〜１４ｄの発光周期の関係を示すマップは、図９に示すように、送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離が小さいほど発光周期が小さくなるように設定されている。また、送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離と発光体１４ａ〜１４ｄの発光強度の関係を示すマップは、図１０に示すように、送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離が小さいほど発光強度が小さくなるように設定されている。そのため、送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離が距離閾値より大きい場合、送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離が小さいほど発光体１４ａ〜１４ｄの発光周期及び発光強度が小さくなる。そして、その後、ステップＳ１５２に戻る。

一方、ステップＳ１５４において、受信した送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離が距離閾値以下であると判定した場合、送電側制御回路１６は、カメラ１５によって発光体１４ａ〜１４ｄを撮像することができなくなるため、発光体１４ａ〜１４ｄを消灯する（Ｓ１５６）。

その後、送電側制御回路１６は、受電側制御回路１７から給電指令を受信したか否かを判定する（Ｓ１５７）。ステップＳ１５７において、給電指令を受信していないと判定した場合、送電側制御回路１６は、給電指令を受信するまでステップＳ１５７を繰り返す。

一方、ステップＳ１５７において、給電指令を受信したと判定した場合、送電側制御回路１６は、インバータ回路１０１を制御して送電用コイル１１に充電電力を供給する（Ｓ１５８）。

次に、図２、図５及び図１１を参照して発光体の発光とカメラの撮像の関係について詳細に説明する。

図５に示すステップＳ１５２〜Ｓ１５５が繰り返されることで、図２に示す発光体１４ａ〜１４ｄは、図１１に示すように、決められた発光周期、発光時間及び発光強度で点滅する。発光体１４ａ〜１４ｄの発光周期は、送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離が小さくなるに従って、Ｔ１からＴ２（＜Ｔ１）、Ｔ３（＜Ｔ２）へと小さくなる。また、発光体１４ａ〜１４ｄの発光強度は、送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離が小さくなるに従って、Ｉ１からＩ２（＜Ｉ１）、Ｉ３（＜Ｉ２）へと小さくなる。しかし、発光体１４ａ〜１４ｄの発光時間は、送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離に関係なくｔ０で一定である。

一方、図５に示すステップＳ１０４〜Ｓ１０９が繰り返されることで、図２に示すカメラ１５の撮像周期は、図１１に示すように、発光体１４ａ〜１４ｄの発光周期に同期し、送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離が小さくなるに従って、Ｔ１からＴ２、Ｔ３へと小さくなる。また、カメラ１５の露光時間は、発光体１４ａ〜１４ｄの発光時間と同一のｔ０になる。つまり、カメラ１５は、発光体１４ａ〜１４ｄの発光周期に同期し、発光体１４ａ〜１４ｄの発光時間と同一の露光時間で発光体１４ａ〜１４ｄを撮像する。

次に、第１実施形態の非接触給電装置の効果について説明する。

第１実施形態によれば、発光体１４ａ〜１４ｄは点滅し、カメラ１５は発光体１４ａ〜１４ｄの発光に同期して撮像する。そのため、点滅する発光体１４ａ〜１４ｄを、発光したタイミングで撮像することができる。従って、外乱光の影響を抑え、送電用コイル１１と受電用コイル１２の位置関係を精度よく検出することができる。

第１実施形態によれば、発光体１４ａ〜１４ｄは、決められた発光時間及び発光周期で点滅する。そして、カメラ１５は、発光体１４ａ〜１４ｄの発光周期に同期し、発光体１４ａ〜１４ｄの発光時間と同一の露光時間で撮像する。そのため、発光体１４ａ〜１４ｄからの光を充分に確保した状態で、発光体１４ａ〜１４ｄを撮像することができる。従って、発光体１４ａ〜１４ｄとカメラ１５の距離が遠くても、発光体１４ａ〜１４ｄをはっきりと撮像することができる。従って、車両が送電用コイル１１から離れていても、送電用コイル１１と受電用コイル１２の位置関係を精度よく検出することができる。

第１実施形態によれば、発光体１４ａ〜１４ｄは、送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離が小さいほど、発光周期が小さくなる。そのため、カメラ１５も、送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離が小さいほど、撮像周期が小さくなる。つまり、車両が送電用コイル１１に近づくに従って、発光体１４ａ〜１４ｄが頻繁に撮像されるようになる。その結果、送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離が頻繁に更新されるようになる。従って、車両を送電用コイル１１へ精度よく誘導することができる。

車両が送電用コイル１１から離れるほど、周囲の人が発光体１４ａ〜１４ｄを目にする可能性が高くなる。発光体１４ａ〜１４ｄが点滅すると、周囲の人は点滅する発光体１４ａ〜１４ｄを目にしてストレスを感じる。点滅が早いほど、人はより強いストレスを感じる。しかし、第１実施形態によれば、発光体１４ａ〜１４ｄは、送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離が小さいほど、発光周期が小さくなる。つまり、車両が送電用コイル１１から離れるほど、発光体１４ａ〜１４ｄの発光周期が大きくなる。そのため、周囲の人が感じるストレスを軽減することができる。

車両が送電用コイル１１に近づくと、発光体１４ａ〜１４ｄの発光強度を小さくしても発光体１４ａ〜１４ｄに撮像に必要な光を充分に確保することができるようになる。発光強度を一定にしていた場合、発光体１４ａ〜１４ｄによって無駄な電力を消費することになる。しかし、第１実施形態によれば、発光体１４ａ〜１４ｄは、送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離が小さいほど発光強度が小さくなる。そのため、発光体１４ａ〜１４ｄの撮像に影響を与えることなく、発光体１４ａ〜１４ｄによる無駄な電力消費を抑えることができる。

第１実施形態によれば、受電側制御回路１７は、送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離が小さいほど誘導制御周期を小さくする。そのため、車両を送電用コイル１１へ精度よく誘導することができる。

第１実施形態によれば、発光体１４ａ〜１４ｄは、送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離がカメラ１５によって発光体１４ａ〜１４ｄを撮像することができなくなる直前の所定の距離になると消灯する。そのため、発光体１４ａ〜１４ｄによる無駄な電力消費を抑えることができる。

第１実施形態によれば、発光体は、発光体１４ａ〜１４ｄと４つあり、同一平面上であるカバー１１４の上面上に長方形の頂点上に配置されている。そのため、送電用コイル１１と受電用コイル１２が上下方向に所定距離を隔てて設けられている場合であっても、上下方向の所定距離を計測することなく、送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離を求めることができる。

第１実施形態によれば、発光体１４ａ〜１４ｄは、指向性を有する光を発し、車両が進入してくる方向である前方に向かって光が照射されるように配置されている。そのため、発光体１４ａ〜１４ｄの撮像に必要な光を充分に確保することができる。

第１実施形態によれば、発光体１４ａ〜１４ｄは、進入してくる車両に近いほど、つまり前方に近いほど、配置されるカバー１１４の上面の垂直軸と光軸のなす角が小さくなるように配置されている。そのため、カメラ１５が発光体１４ａ〜１４ｄより上側に配置されている場合であっても、発光体１４ａ〜１４ｄの配置された位置に関係なく発光体１４ａ〜１４ｄの撮像に必要な光を充分に確保することができる。

第１実施形態によれば、発光体１４ａ〜１４ｄは、進入してくる車両から遠いほど、つまり前方から遠い程撮像感度が高い発光色である。つまり、後方に配置されているものほど、撮像感度が高い発光色である。そのため、発光体１４ａ〜１４ｄの配置されている位置に関係なく、発光体１４ａ〜１４ｄの撮像に必要な光を充分に確保することができる。

第１実施形態によれば、進入してくる車両に近い領域、つまり前方に近い領域に配置される発光体１４ａ、１４ｂと、進入してくる車両から遠い領域、つまり前方から遠い領域に配置される発光体１４ｃ、１４ｄで発光色が異なる。そのため、送電用コイル１１の前後方向を区別することができる。

（第２実施形態）
次に、第２実施形態の非接触給電装置について説明する。第２実施形態の非接触給電装置は、第１実施形態の非接触給電装置が送電用コイルと受電用コイルの距離に応じて発光体の発光強度を変化させるのに対して、送電用コイルと受電用コイルの距離に応じて発光体の発光時間を変化させるようにしたものである。送電側制御回路及び受電側制御回路の一部動作が異なるのみで、構成については、第１実施形態の非接触給電装置１と同一であるため説明を省略する。

まず、図２及び図１２を参照して発光体の発光とカメラの撮像の関係について詳細に説明する。

図２に示す発光体１４ａ〜１４ｄは、図１２に示すように、決められた発光周期、発光時間及び発光強度で点滅する。発光体１４ａ〜１４ｄの発光周期は、送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離が小さくなるに従って、Ｔ１からＴ２（＜Ｔ１）、Ｔ３（＜Ｔ２）へと小さくなる。また、発光体１４ａ〜１４ｄの発光時間は、送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離が小さくなるに従って、ｔ１からｔ２（＜ｔ１）、ｔ３（＜ｔ２）へと小さくなる。しかし、発光体１４ａ〜１４ｄの発光強度は、送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離に関係なくＩ４で一定である。

一方、図２に示すカメラ１５の撮像周期は、図１２に示すように、発光体１４ａ〜１４ｄの発光周期に同期し、送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離が小さくなるに従って、Ｔ１からＴ２、Ｔ３へと小さくなる。また、カメラ１５の露光時間は、発光体１４ａ〜１４ｄの発光時間と同様に、送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離が小さくなるに従って、ｔ１からｔ２、ｔ３へと小さくなる。つまり、カメラ１５は、発光体１４ａ〜１４ｄの発光周期に同期し、発光体１４ａ〜１４ｄの発光時間と同一の露光時間で発光体１４ａ〜１４ｄを撮像する。

次に、第２実施形態の非接触給電装置の効果について説明する。

第２実施形態によれば、第１実施形態と同一な構成を有することにより、その同一構成に対応した第１実施形態と同様の効果を得ることができる。

車両が送電用コイル１１に近づくと、発光体１４ａ〜１４ｄの発光時間を小さくしても発光体１４ａ〜１４ｄに撮像に必要な光を充分に確保することができるようになる。発光時間を一定にしていた場合、発光体１４ａ〜１４ｄによって無駄な電力を消費することになる。しかし、第２実施形態によれば、発光体１４ａ〜１４ｄは、送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離が小さいほど発光時間が小さくなる。そのため、発光体１４ａ〜１４ｄの撮像に影響を与えることなく、発光体１４ａ〜１４ｄによる無駄な電力消費を抑えることができる。

なお、第１及び第２実施形態によれば、４つの発光体１４ａ〜１４ｄがカバー１１４の上面上に長方形の頂点上に配置されている例を挙げているが、これに限られるものではない。４つ以上の発光体が同一平面上に多角形の頂点上又は辺上に配置されていていればよい。その際、発光体は、カバー１１４の上面上に配置されていてもよいし、シールド板１１３の上面上に配置されていてもよい。これにより、上下方向の所定距離を計測することなく、送電用コイル１１と受電用コイル１２の距離を求めることができる。

第１及び第２実施形態では、進入してくる車両に近い領域、つまり前方に近い領域に配置される発光体１４ａ、１４ｂと、進入してくる車両から遠い領域、つまり前方から遠い領域に配置される発光体１４ｃ、１４ｄで発光色が異なる例を挙げているが、これに限られるものではない。発光体１４ａ〜１４ｄの発光色を同一にし、進入してくる車両に近い領域、つまり前方に近い領域に配置される発光体１４ａ、１４ｂと、進入してくる車両から遠い領域、つまり前方から遠い領域に配置される発光体１４ｃ、１４ｄで、発光時間、発光強度及び発光パターンの少なくともいずれかが異なるようにしてもよい。また、図１３に示すように、進入してくる車両に近い領域、つまり前方に近い領域に３つの発光体１４ｅ〜１４ｇ、進入してくる車両から遠い領域、つまり前方から遠い領域に２つの発光体１４ｈ、１４ｉを配置するようにしてもよい。進入してくる車両から遠い領域、つまり進入してくる車両に近い領域に配置される発光体と、進入してくる車両から遠い領域に配置される発光体で、数、発光色、発光時間、発光強度及び発光パターンの少なくともいずれかが異なるようにされていればよい。これにより、送電用コイル１１の前後方向を区別することができる。

１・・・非接触給電装置、１０・・・送電回路、１１・・・送電用コイル、１２・・・受電用コイル、１３・・・受電回路、１４ａ〜１４ｄ・・・発光体、１５・・・カメラ（撮像装置）、１６・・・送電側制御回路（制御装置）、１７・・・受電側制御回路（制御装置）、ＡＣ１・・・交流電源、Ｂ１・・・高電圧バッテリ

Claims

車両の外部に設けられる送電用コイル（１１）と、
前記送電用コイルの周辺に設けられ、前記送電用コイルの位置を示す少なくとも１つの発光体（１４ａ〜１４ｉ）と、
前記車両に搭載され、前記送電用コイルから送電される電力を非接触で受電する受電用コイル（１２）と、
前記車両に設けられ、前記車両の外部を撮像する撮像装置（１５）と、
前記発光体及び前記撮像装置を制御し、前記撮像装置によって撮像された前記発光体の画像から前記送電用コイルと前記受電用コイルの位置関係を検出するとともに、検出結果に基づいて前記送電用コイルへ前記車両を誘導するように前記車両を制御する制御装置（１６、１７）と、
を備えた非接触給電装置において、
前記発光体は、決められた発光時間及び発光周期で点滅し、
前記撮像装置は、前記発光体の発光周期に同期し、前記発光体の発光時間と同一の露光時間で撮像し、
前記発光体は、前記車両の誘導に伴って変化する前記送電用コイルと前記受電用コイルの距離が小さいほど発光周期が小さくなる非接触給電装置。
前記発光体は、前記送電用コイルと前記受電用コイルの距離が小さいほど発光強度又は発光時間が小さくなることを特徴とする請求項１に記載の非接触給電装置。
前記制御装置は、前記送電用コイルと前記受電用コイルの距離が小さいほど誘導制御周期を小さくすることを特徴とする請求項１又は２に記載の非接触給電装置。
前記発光体は、前記送電用コイルと前記受電用コイルの距離が前記撮像装置によって前記発光体を撮像することができなくなる直前の所定の距離になると消灯することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の非接触給電装置。
前記発光体は、４つ以上あり、同一平面上に、多角形の頂点上又は辺上に配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の非接触給電装置。
前記発光体は、指向性を有する光を発し、前記車両が進入してくる方向に向かって光が照射されるように配置されていることを特徴とする請求項５に記載の非接触給電装置。
車両の外部に設けられる送電用コイル（１１）と、
前記送電用コイルの周辺に設けられ、前記送電用コイルの位置を示す少なくとも１つの発光体（１４ａ〜１４ｉ）と、
前記車両に搭載され、前記送電用コイルから送電される電力を非接触で受電する受電用コイル（１２）と、
前記車両に設けられ、前記車両の外部を撮像する撮像装置（１５）と、
前記発光体及び前記撮像装置を制御し、前記撮像装置によって撮像された前記発光体の画像から前記送電用コイルと前記受電用コイルの位置関係を検出するとともに、検出結果に基づいて前記送電用コイルへ前記車両を誘導するように前記車両を制御する制御装置（１６、１７）と、
を備えた非接触給電装置において、
前記発光体は、決められた発光時間及び発光周期で点滅し、
前記撮像装置は、前記発光体の発光周期に同期し、前記発光体の発光時間と同一の露光時間で撮像し、
前記発光体は、４つ以上あり、同一平面上に、多角形の頂点上又は辺上に、指向性を有する光を発し、前記車両が進入してくる方向に向かって光が照射されるように配置されていることを特徴とする非接触給電装置。
前記発光体は、進入してくる前記車両に近い位置に配置されているものほど、配置される平面の垂直軸と光軸のなす角が小さくなるように配置されていることを特徴とする請求項６又は７に記載の非接触給電装置。
前記発光体は、進入してくる前記車両から遠い位置に配置されているものほど撮像感度が高い発光色であることを特徴とする請求項５〜８のいずれか１項に記載の非接触給電装置。
車両の外部に設けられる送電用コイル（１１）と、
前記送電用コイルの周辺に設けられ、前記送電用コイルの位置を示す少なくとも１つの発光体（１４ａ〜１４ｉ）と、
前記車両に搭載され、前記送電用コイルから送電される電力を非接触で受電する受電用コイル（１２）と、
前記車両に設けられ、前記車両の外部を撮像する撮像装置（１５）と、
前記発光体及び前記撮像装置を制御し、前記撮像装置によって撮像された前記発光体の画像から前記送電用コイルと前記受電用コイルの位置関係を検出するとともに、検出結果に基づいて前記送電用コイルへ前記車両を誘導するように前記車両を制御する制御装置（１６、１７）と、
を備えた非接触給電装置において、
前記発光体は、決められた発光時間及び発光周期で点滅し、
前記撮像装置は、前記発光体の発光周期に同期し、前記発光体の発光時間と同一の露光時間で撮像し、
前記発光体は、４つ以上あり、同一平面上に、多角形の頂点上又は辺上に配置され、進入してくる前記車両から遠い位置に配置されているものほど、撮像感度が高い発光色であることを特徴とする非接触給電装置。
前記発光体は、進入してくる前記車両に近い領域に配置される前記発光体と進入してくる前記車両から遠い領域に配置される前記発光体で、数、発光色、発光時間、発光強度及び発光パターンの少なくともいずれかが異なることを特徴とする請求項５〜８のいずれか１項に記載の非接触給電装置。