JP6875921B2

JP6875921B2 - 自走式給電装置

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Publication number: JP6875921B2
Application number: JP2017076251A
Authority: JP
Inventors: 石井　達也; 達也石井; 由起夫大抜
Original assignee: Subaru Corp
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2017-04-06
Filing date: 2017-04-06
Publication date: 2021-05-26
Anticipated expiration: 2037-04-06
Also published as: JP2018182834A

Description

本発明は、車両のバッテリに給電する自走式給電装置に関する。

電気エネルギーにより走行する電気自動車（車両）は、例えば、充電ステーションで車両のバッテリに給電される。充電ステーションには、電源装置にケーブルを介して接続された自走式給電装置が配備されているものが提案されている（例えば、特許文献１）。自走式給電装置は、リール部にケーブルが巻きつけられており、リール部からケーブルを繰り出しながら車両の給電位置まで走行し、車両のバッテリへの給電を行う。

ここで、自走式給電装置は、ケーブルの全長に対して比較的短い距離しか移動せずに給電を行うと、ケーブルの多くがリール部に巻き取られている状態でケーブルに通電されるため、リール部におけるケーブルの温度が上昇してしまう。その結果、ケーブルの通電量を低下せざるを得ず、車両への給電電力が低下してしまう。

そこで、特許文献１では、ケーブルの全長から、自走式給電装置が給電位置まで移動したときの移動距離を差し引いた長さに対応する延長距離をさらに移動させる新たな経路を導出し、新たな経路で自走式給電装置を走行させるようになされている。

特開２０１６−１０３９３８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の従来技術では、延長距離分の経路上に障害物がないことを前提として新たな経路を導出するようになされている。そのため、新たな経路上に障害物があった場合、自走式給電装置は、給電位置に到達する前にケーブルの全長を出し切ってしまい、給電位置まで到達できないおそれがあった。

そこで、本発明は、上記課題に鑑み、車両のバッテリへの給電に有利な自走式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、本発明の自走式給電装置は、電源装置と接続されたケーブルを収容する収容部と、所定の待機位置と、車両に設けられた受電部に対応する給電位置との間を走行する走行部と、周囲を撮像する撮像部と、前記撮像部により撮像された画像に基づいて、障害物の位置を特定する特定部と、前記障害物の位置と、前記ケーブルの全長と、前記走行部を蛇行運転させる際に必要な幅と、に基づいて、前記障害物の位置を避けるように前記走行部を蛇行運転させる領域を決定し、前記領域内を蛇行させる経路を導出し、前記経路に沿って前記走行部の駆動を制御する制御部と、を備える。

上記課題を解決するために、本発明の自走式給電装置は、電源装置と接続されたケーブルを収容する収容部と、所定の待機位置と、車両に設けられた受電部に対応する給電位置との間を走行する走行部と、周囲を撮像する撮像部と、前記撮像部により撮像された画像に基づいて、障害物の位置を特定する特定部と、前記障害物の位置を避けるように前記走行部を蛇行運転させる領域を決定し、前記領域内を蛇行させる経路を導出し、前記経路に沿って前記走行部の駆動を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、導出した前記経路が複数ある場合に、前記待機位置に最も近い経路を選択する。

上記課題を解決するために、本発明の自走式給電装置は、電源装置と接続されたケーブルを収容する収容部と、所定の待機位置と、車両に設けられた受電部に対応する給電位置との間を走行する走行部と、周囲を撮像する撮像部と、前記撮像部により撮像された画像に基づいて、障害物の位置を特定する特定部と、前記障害物の位置を避けるように前記走行部を蛇行運転させる領域を決定し、前記領域内を蛇行させる経路を導出し、前記経路に沿って前記走行部の駆動を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記待機位置で撮像して得られた第１の画像に基づいて特定された前記障害物の位置を避けるように、前記待機位置から前記給電位置へ前記走行部を走行させた後、前記収容部に残っている残ケーブルの長さを導出し、前記残ケーブルの長さが所定の長さ以上ある場合に、前記経路を導出する。

前記特定部は、前記撮像部によって前記待機位置で撮像して得られた第１の画像、および、前記給電位置で撮像して得られた第２の画像に基づいて、前記障害物の位置を特定してもよい。

本発明によれば、車両のバッテリへの給電に有利な自走式給電装置を提供することができる。

車両および自走式給電装置の斜視図である。自走式給電装置の一方側の斜視図である。自走式給電装置の外観図である。自走式給電装置の概略を示すブロック図である。ケーブルを説明するための図である。第２撮像装置が撮像したケーブルの画像の一例である。本実施形態にかかる自走式給電装置の動作を説明するための図である。本実施形態にかかる自走式給電装置の動作を説明するための図である。自走式給電装置の移動処理の流れを示すフローチャートである。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易にするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、車両１および自走式給電装置１０の斜視図である。車両１は、例えば、電気自動車である。自走式給電装置１０は、例えば、車両１のバッテリを充電するための充電ステーション内の充電スタンド（以下、電源装置という）に接続されている。図１に示すように、自走式給電装置１０は、ケーブル１１を搭載しており、ケーブル１１の一端が電源装置５０（図７および図８参照）に接続されている。ケーブル１１は、電源装置５０から供給される電力を自走式給電装置１０の給電部１４に伝送する。また、ケーブル１１は、自走式給電装置１０内のリール部１８（収容部）に収容される（図３（ｂ）および（ｃ）参照）。車両１が充電ステーション内の所定の駐車位置に駐車（停車）されると、自走式給電装置１０は、電源装置５０の近傍の所定の待機位置からケーブル１１を繰り出しながら走行し、車両１に設けられた受電部に対応する所定の給電位置まで移動する。ここで、受電部は、車種ごとに予め設定されており、例えば、車両１の２つの後輪の間などである。

自走式給電装置１０は、例えば、非接触充電方式を用いて、ケーブル１１を介して電源装置５０から供給された電力を車両１のバッテリに給電する。ここでは、非接触充電方式を例に挙げて説明したが、ケーブル１１の端子を車両１に接続してバッテリを充電してもよい。

以下では、自走式給電装置１０が車両１に向かって走行するときの進行方向を一方側とし、進行方向の後方側を他方側として説明する。

図２は、自走式給電装置１０の一方側の斜視図である。図２に示すように、自走式給電装置１０は、大凡円柱形状の本体１２と、本体１２を走行させる走行部１３とを有する。走行部１３は、４つの車輪で構成され、本体１２の下面１２ａ側に配される。４つの車輪のうち、一方側の２つの車輪１３ａは、不図示のモータの動力で回転駆動する。また、車輪１３ａは、左右の車輪１３ａで同一方向、または、逆方向の回転が可能である。車輪１３ａの回転方向を制御することで、自走式給電装置１０の進行方向が可変となっている。自走式給電装置１０は、走行部１３を駆動することで、待機位置と車両１の所定の給電位置との間で移動する。

給電部１４は、本体１２の上面１２ｂに設けられる。給電部１４は、ケーブル１１の他端が電気的に（直接、または、他の部材を介して間接的に）接続されており、ケーブル１１を介して電源装置５０から供給された電力を、非接触充電方式で車両１のバッテリに給電する。給電部１４は、例えば、本体１２の上面１２ｂから上方に伸長して、車両１の受電部に搭載されたコイルとの距離を短縮する機能を有する。このコイルは、非接触充電時に誘導起電力が生じる。

図３は、自走式給電装置１０の外観図である。図３（ａ）は、自走式給電装置１０の一方側の正面図を示し、図３（ｂ）は、自走式給電装置１０の他方側の正面図を示し、図３（ｃ）は、自走式給電装置１０の図３（ｂ）におけるＩＩＩｃ矢視図を示す。

図３（ａ）に示すように、第１撮像装置１５（撮像部）は、本体１２の外周面１２ｃのうち、一方側に２つ設けられる。第１撮像装置１５は、自走式給電装置１０の一方側、つまり、自走式給電装置１０の前方を撮像し、例えばカラー画像を生成する。また、第１撮像装置１５は、待機位置において、電源装置５０の周囲を撮像したり、給電位置において、車両１の周囲を撮像したりする。

図３（ｂ）に示すように、第２撮像装置１６は、本体１２の外周面１２ｃのうち、他方側に１つ設けられる。第２撮像装置１６は、自走式給電装置１０の他方側、つまり、自走式給電装置１０の後方を撮像し、例えばカラー画像を生成する。第２撮像装置１６は、後述するように、リール部１８から繰り出されたケーブル１１を撮像する。

図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、リール部１８は、本体１２に内蔵され、ケーブル１１が巻きつけられるリール、および、リールを駆動するモータによって構成される。リール部１８は、自走式給電装置１０の移動に伴ってモータを駆動することにより、ケーブル１１を巻き取ったり、繰り出したりする。

図４は、自走式給電装置１０の概略を示すブロック図である。図４に示すように、自走式給電装置１０は、本体１２の内部に、制御装置１７（図２参照）および無線通信部１９が搭載される。

制御装置１７は、中央処理装置（ＣＰＵ）、プログラム等が格納されたＲＯＭ、ワークエリアとしてのＲＡＭ等を含むマイクロコンピュータで構成され、自走式給電装置１０の各部を統括制御する。制御装置１７は、走行制御部３０（制御部）、撮像制御部３１、画像処理部３２（特定部）、通信制御部３３、リール制御部３４および給電制御部３５として機能する。無線通信部１９は、車両１に搭載された無線装置と無線通信を行う。

走行制御部３０は、詳しくは後述するように、待機位置と給電位置との間を移動する走行経路を導出し、導出した走行経路に沿って自走式給電装置１０が移動するように走行部１３の駆動を制御する。

撮像制御部３１は、第１撮像装置１５および第２撮像装置１６を適宜制御し、カラー画像を生成させる。

画像処理部３２は、２つの第１撮像装置１５それぞれから画像データを取得し、それぞれの画像データに対するパターンマッチング処理を行って視差情報を導出する。そして、画像処理部３２は、三角測量法を用いることで、視差情報から第１撮像装置１５に対する相対距離を導出し、車両１や充電ステーションの路面に配置される障害物などの３次元位置を特定する。このように、画像処理部３２は、第１撮像装置１５から得られる画像データに基づいて、充電ステーション内の車両１の位置や障害物の位置などの３次元位置を特定することができる。３次元位置は、例えば、路面からの高さを示す高さ方向、２つの第１撮像装置１５の並び方向、高さ方向および並び方向に垂直な奥行方向の座標を含んで構成される。

通信制御部３３は、無線通信部１９を介した無線通信により車両１から車両情報（車種や受電部の位置などを特定する情報）を取得する。

なお、画像処理部３２は、車両１の無線装置から出力された電波の電界強度に基づいて、車両１の位置を特定してもよい。この場合、無線装置が車両１における上記のコイル近傍に配されていれば、車両１の受電部に対応する位置も、電界強度によって特定可能となる。

リール制御部３４は、リール部１８のモータを制御する。具体的に、リール制御部３４は、自走式給電装置１０が給電位置に向かうときに、走行部１３の走行速度に合わせて、リールを回転させてケーブル１１を本体１２内から繰り出す。また、リール制御部３４は、自走式給電装置１０が待機位置に向かうとき、走行部１３の走行速度に合わせて、リールを回転させてケーブル１１をリールに巻き取る。

給電制御部３５は、給電部１４を制御する。具体的に、給電制御部３５は、自走式給電装置１０が給電位置まで移動し、車両１のバッテリに対して給電が可能になると、電源装置５０から供給される電力を、ケーブル１１および給電部１４を介して車両１のバッテリに供給する。

図５は、ケーブル１１を説明するための図であり、図５（ａ）には、自走式給電装置１０の上面図を示し、図５（ｂ）には、図５（ａ）中のケーブル１１の抽出図を示す。

図５（ｂ）に示すように、ケーブル１１の外表面には、縞模様が施されている。すなわち、ケーブル１１には、ケーブル１１の周方向に延在し、ケーブル１１の長手方向に離隔する複数の線１１ａが設けられる。隣り合う線１１ａ同士の間隔は、例えば、５ｃｍ程度である。

図６は、第２撮像装置１６が撮像したケーブル１１の画像の一例を示す図である。ケーブル１１の外表面の色は、予め設定されており、線１１ａの色も、予め設定されている。ケーブル１１の外表面の色や線１１ａの色は、例えば、自走式給電装置１０が走行する路面Ｒの色との識別が容易な色がよい。

撮像制御部３１は、第２撮像装置１６に対し、所定周期で繰り返し新たなカラー画像を撮像させる。ここで、所定周期は、例えば、第２撮像装置１６の画角内で、走行により２本程度の線１１ａが入れ替わる程度の時間とする。

画像処理部３２は、第２撮像装置１６から出力されたカラー画像に対し、予め設定されたケーブル１１の色に対応する画素をグループ化して、ケーブル１１の形状を特定する。同様に、画像処理部３２は、第２撮像装置１６から出力されたカラー画像に対し、予め設定された線１１ａの色に対応する画素をグループ化して、線１１ａの形状を特定する。これにより、画像処理部３２は、ケーブル１１に形成された複数の線１１ａの一つ一つを特定することができる。

また、走行制御部３０は、自走式給電装置１０が移動してリール部１８からケーブル１１が繰り出されると、画像処理部３２により特定（検出）された複数の線１１ａの数を計数し、ケーブル１１の線１１ａの数から、自走式給電装置１０の移動距離や、リール部１８に残っている（巻かれている）残ケーブルの長さ、すなわち、ケーブル１１の全長から自走式給電装置１０の移動距離を減算した長さを導出する。

図７および図８は、本実施形態にかかる自走式給電装置１０の動作を説明するための図である。

図７（ａ）は、自走式給電装置１０が待機位置で待機している状態を示している。図７（ｂ）は、自走式給電装置１０が待機位置から給電位置まで移動した状態を示している。

まず、電源装置５０の近傍に車両１が停車すると、通信制御部３３は、待機位置において、停車中の車両１に搭載された無線装置と通信を行い、車両１から車両情報を取得する。また、走行制御部３０は、自走式給電装置１０がその場（待機位置）で回転するように、走行部１３の駆動を制御する。撮像制御部３１は、自走式給電装置１０が待機位置で回転している間、第１撮像装置１５が待機位置の周囲を撮像するように、第１撮像装置１５を制御する。

そして、画像処理部３２は、撮像された画像（第１の画像）に基づいて、車両１の位置や路面上に配置される障害物７０の３次元位置を特定する。走行制御部３０は、特定された車両１や障害物７０の位置に基づいて、障害物７０と接触しないように、待機位置から車両１に設けられた受電部９０に対応する所定の給電位置まで最短経路で自走式給電装置１０を走行させる。

自走式給電装置１０が給電位置に到達すると、走行制御部３０は、ケーブル１１の全長から、自走式給電装置１０の移動距離（リール部１８から繰り出されたケーブル１１の長さ）を減算することにより、リール部１８に残っている（巻かれている）残ケーブルの長さを導出する。

そして、残ケーブルの長さが所定値未満である場合、車両１のバッテリに給電しても、リール部１８におけるケーブル１１の温度が上昇してしまうおそれがないとして、給電制御部３５は、車両１のバッテリへの給電を開始する。なお、所定値は、例えばリール部１８におけるケーブル１１の一巻き分の長さに設定される。

一方、残ケーブルの長さが所定値以上ある場合に車両１のバッテリへの給電を行うと、ケーブル１１の多くがリール部１８に巻き取られているため、リール部１８におけるケーブル１１の温度が上昇してしまう。その結果、ケーブル１１の通電量を低下せざるを得ず、車両１への給電電力が低下してしまう。そこで、残ケーブルの長さが所定値以上ある場合、制御装置１７は、以下の処理を実行する。

走行制御部３０は、自走式給電装置１０がその場（給電位置）で回転するように、走行部１３の駆動を制御する。撮像制御部３１は、自走式給電装置１０が給電位置で回転している間、第１撮像装置１５が給電位置の周囲を撮像するように、第１撮像装置１５を制御する。そして、画像処理部３２は、撮像された画像（第２の画像）に基づいて、路面上に配置される障害物７０の３次元位置を特定する。

ここで、待機位置の周囲を撮像しているときに、複数の障害物７０が重なって撮像された場合、複数の障害物７０のうち重なってしまった障害物７０（すなわち、隠れている障害物７０）が画像に写らないため、重なってしまった障害物７０の位置を特定することが困難になる。そのため、本実施形態では、待機位置での撮像に加えて、給電位置でも撮像を行っている。給電位置でも周囲を撮像することにより、待機位置で周囲を撮像したときには、重なってしまっていた（隠れてしまっていた）障害物７０を撮像することができる。その結果、画像処理部３２により重なってしまっていた障害物７０の３次元位置を特定することができる。したがって、待機位置での撮像に加えて給電位置でも撮像を行うことにより、撮像された画像に基づいて、路面上に配置される障害物７０の位置を正確に特定することができる。なお、画像処理部３２は、給電位置で撮像された画像に基づいて特定された障害物７０の３次元位置を、自走式給電装置１０が待機位置から移動した距離および方向に基づいて、待機位置からの３次元位置に補正する。また、画像処理部３２は、待機位置および給電位置において撮像された画像に基づいて特定された障害物７０のうち、同一の３次元位置、または、同一とされる誤差とみなせる範囲の３次元位置にある障害物７０を、同一の障害物７０とみなす。

そして、走行制御部３０は、リール部１８に巻かれたケーブル１１をすべて繰り出した状態で待機位置から給電位置に到達し得る新たな走行経路を導出する。この走行経路を導出する際に、走行制御部３０は、画像処理部３２により特定された障害物７０の３次元位置を使用する。特定された障害物７０の３次元位置を使用することにより、障害物７０の位置を避けながら、リール部１８からケーブル１１の全長に対応する長さを出し切るように、待機位置から給電位置に到達し得る走行経路を導出することができる。そして、走行制御部３０は、自走式給電装置１０が走行経路に沿って移動するように走行部１３の駆動を制御する。そうすることで、自走式給電装置１０が障害物７０と接触せずに、かつ、リール部１８からケーブル１１を出し切った（例えば、残ケーブルの長さが０（ゼロ）、または、リール部１８の一巻未満である）状態で、給電位置へ到達することができる。

本実施形態では、走行制御部３０は、図８（ａ）に示すように、自走式給電装置１０の移動距離、つまり、待機位置から給電位置までの距離を長辺とし、長辺と直交する所定の幅を短辺とした長方形の領域Ａを設定する。なお、この所定の幅は、自走式給電装置１０の蛇行運転に必要な最小幅が設定されている。換言すれば、自走式給電装置１０は、この最小幅より小さい幅で蛇行運転を行うことができない。

そして、走行制御部３０は、給電位置を基準として、待機位置と給電位置を結ぶ線と、給電位置からリスタート方向（給電位置から放射状に広がる方向）に延びる延長線との間の角度が所定間隔（例えば１０°）ごと異なるように、複数のリスタート方向を仮決定する。図８（ａ）の例では、リスタート方向としてＤ１〜Ｄ５が仮決定されたとする。

続いて、走行制御部３０は、給電位置を基準として、仮決定したリスタート方向に領域Ａを設定した場合に領域Ａに障害物７０が重なるか否か、つまり、仮決定したリスタート方向が採用可能か否か判定する。図８（ａ）の例では、仮決定したリスタート方向Ｄ１〜Ｄ５のうち、リスタート方向Ｄ１〜Ｄ３は、いずれも領域Ａと障害物７０が重なる領域を有しているため、採用することができない。一方、リスタート方向Ｄ４、Ｄ５は、領域Ａに障害物７０が重ならないため、採用可能である。

また、走行制御部３０は、採用可能なリスタート方向（経路）が複数ある場合、複数のリスタート方向のうち待機位置に最も近い（待機位置と給電位置とを結ぶ線との角度が最も小さい）リスタート方向を決定（本決定）する。また、走行制御部３０は、決定したリスタート方向に沿った領域Ａを、自走式給電装置１０が走行する領域に決定する。図８（ａ）の例では、リスタート方向Ｄ５よりもリスタート方向Ｄ４の方が待機位置に近いため、走行制御部３０は、リスタート方向Ｄ４を決定する。これは、リスタート方向が待機位置に近づければ近づけるほど、自走式給電装置１０がトータルで移動する移動範囲を小さく（狭く）することができるからである。

リスタート方向が決定されると、走行制御部３０は、待機位置と、給電位置と、決定されたリスタート方向と、最小幅と、ケーブル１１の全長から、自走式給電装置１０の蛇行運転を開始するリスタート位置Ｓを選択（決定）する。例えば、走行制御部３０は、図８（ｂ）に示すように、決定されたリスタート方向の領域Ａにおける給電位置とは反対側の短辺の中心位置をリスタート位置Ｓとして選択（決定）する。また、走行制御部３０は、ケーブル１１の全長から待機位置とリスタート位置Ｓとの間隔（直線距離）を減算したケーブル１１の残りの長さすべてを、領域Ａ内で幅方向に蛇行させながら繰り出せる経路を決定する。このようにして、走行制御部３０は、自走式給電装置１０の待機位置から給電位置への新たな走行経路を決定することができる。なお、待機位置とリスタート位置Ｓとの間に障害物７０が有る場合、障害物７０を避けるように、待機位置からリスタート位置Ｓとの間を移動する距離を導出し、ケーブル１１の全長から導出した距離を減算する。

ここで、待機位置と給電位置の間の距離が所定距離より短い場合、走行制御部３０がリスタート位置Ｓから領域Ａ内を最短周期で蛇行運転させても、ケーブル１１をリール部１８から出し切れない場合がある。ここで、最短周期での蛇行運転とは、自走式給電装置１０が領域Ａの短辺方向に１往復したときの長辺方向の長さを最も短くすることが可能な蛇行運転である。

走行制御部３０は、ケーブル１１がリール部１８から出し切れない（すなわち、待機位置と給電位置の間の距離が所定距離より短い）場合、領域Ａ（リスタート位置Ｓ）をリスタート方向に延長させるようにする。この場合、走行制御部３０は、領域Ａ内を最短周期で蛇行運転させるように領域Ａをリスタート方向に延長させるとともに、ケーブル１１がリール部１８から出し切れる位置をリスタート位置Ｓに再決定する。

このように、本実施形態では、走行制御部３０は、待機位置と給電位置との間の距離が所定距離より短いと判定した場合、領域Ａをリスタート方向に延長するようにした。しかし、待機位置と給電位置との間の距離が所定距離より短いと判定した場合、リスタート方向を変更するようにしてもよい。例えば、採用可能なリスタート方向が複数ある場合、走行制御部３０は、待機位置と給電位置とを結ぶ線の角度がより大きいリスタート方向に変更するようにしてもよい。この場合、走行制御部３０は、待機位置と、給電位置と、再決定されたリスタート方向と、最小幅と、ケーブル１１の全長とに基づいて、リスタート位置Ｓを再選択（再決定）する。

そして、走行制御部３０は、新たな走行経路を決定すると、図７（ｂ）で移動した経路を辿って給電位置から待機位置に戻るように走行部１３の駆動を制御する。このとき、リール制御部３４は、リール部１８にケーブル１１を巻き取らせる。

その後、走行制御部３０は、決定された走行経路に沿って、図８（ｂ）に示すように、待機位置からリスタート位置Ｓに向かって自走式給電装置１０を直線的に移動させ、リスタート位置Ｓから給電位置まで自走式給電装置１０を領域Ａ内で蛇行運転させる。このように動作させることで、自走式給電装置１０は、待機位置から給電位置まで障害物７０と接触することなく、かつ、ケーブル１１を出し切って給電位置まで移動することができる。

以上説明したように、自走式給電装置１０は、領域Ａ内で蛇行運転することで、直線的に移動するよりも、ケーブル１１の送り出し量を増加させることができる。また、自走式給電装置１０の移動範囲をできるだけ小さく（狭く）することができる。また、自走式給電装置１０を蛇行運転させることで、繰り出されたケーブル１１は、進行方向に対する左右に撓んだ状態となる。そのため、外乱要因によってケーブル１１が引っ張られたとしても、ケーブル１１の張力を抑え、ケーブル１１の保護性能を向上することが可能となる。また、待機位置から給電位置までの経路近傍に障害物７０がある場合、ケーブル１１が引っ掛かって障害物７０が倒れたり、障害物７０にケーブル１１が挟まったりすることが想定される。しかし、自走式給電装置１０を蛇行運転させることで、繰り出されたケーブル１１の長さに余裕が生じるため、このような事態を抑制することができる。

図９は、自走式給電装置１０の移動処理の流れを示すフローチャートである。図９に示す処理は、車両１が電源装置５０の近傍の位置で駐車（停車）し、無線装置との通信が可能になると実行される。

（Ｓ１００）
通信制御部３３は、車両１に搭載された無線装置と通信を行い、車両１に関する情報（車両１の車種、受電部の位置等）を取得する。また、走行制御部３０は、自走式給電装置１０がその場（待機位置）で回転するように、走行部１３の駆動を制御する。そのとき、撮像制御部３１は、自走式給電装置１０が待機位置で回転している間、第１撮像装置１５が待機位置の周囲を撮像するように、第１撮像装置１５を制御する。画像処理部３２は、撮像した画像に基づいて車両１の３次元位置や路面上に配置される障害物７０の３次元位置を特定する。

（Ｓ１０２）
走行制御部３０は、特定された車両１や障害物７０の３次元位置に基づいて、自走式給電装置１０が障害物７０と接触しない、待機位置から給電位置までの最短経路を導出する。そして、走行制御部３０は、導出した最短経路の長さ（距離）とケーブル１１の全長を比較し、最短経路の長さがケーブル１１の全長より大きいか否か判定する。この判定の結果、走行制御部３０は、最短経路の長さがケーブルの全長より大きいと判定した場合は、後述するＳ１１８に処理を移す。一方、走行制御部３０は、最短経路の長さがケーブルの全長以下であると判定した場合は、Ｓ１０４に処理を移す。

（Ｓ１０４）
走行制御部３０は、走行部１３の駆動を制御し、自走式給電装置１０と障害物７０とが接触しないように待機位置から給電位置まで最短経路で自走式給電装置１０を走行させる。

（Ｓ１０６）
走行制御部３０は、自走式給電装置１０が最短経路で移動している間にリール部１８からケーブル１１が全て繰り出されたか否かを判定する。この判定の結果、走行制御部３０は、ケーブル１１が全て繰り出されたと判定した場合（すなわち、移動途中でケーブル１１が足りなくなる場合）には、後述するＳ１１８に処理を移す。一方、走行制御部３０は、ケーブル１１が全て繰り出していないと判定した場合には、Ｓ１０８に処理を移す。

（Ｓ１０８）
自走式給電装置１０が給電位置に到着すると、走行制御部３０は、リール部１８に残っている残ケーブルの長さを導出する。

（Ｓ１１０）
走行制御部３０は、残ケーブルの長さが所定値以上であるか否か判定する。この判定の結果、走行制御部３０は、残ケーブルの長さが所定値以上であると判定した場合には、Ｓ１１２に処理を移す。一方、走行制御部３０は、残ケーブルの長さが所定値未満であると判定した場合には、後述するＳ１１６に処理を移す。

（Ｓ１１２）
走行制御部３０は、自走式給電装置１０がその場（給電位置）で回転するように、走行部１３の駆動を制御する。撮像制御部３１は、自走式給電装置１０が給電位置で回転している間、第１撮像装置１５が給電位置の周囲を撮像するように、第１撮像装置１５を制御する。画像処理部３２は、撮像された画像に基づいて、路面に配置される障害物７０の３次元位置を特定する。そして、走行制御部３０は、特定された障害物７０の位置に基づいて、障害物７０の位置を避けながら、かつ、リール部１８からケーブル１１を出し切れるような、待機位置から給電位置に到達し得る新たな走行経路を導出する。

（Ｓ１１４）
走行制御部３０は、走行部１３の駆動を制御し、導出した走行経路に沿って待機位置から給電位置まで自走式給電装置１０を走行させる。このように、動作させることで、自走式給電装置１０は、待機位置から給電位置まで障害物７０と接触することなく、かつ、ケーブル１１を出し切った状態で給電位置まで移動することができる。

（Ｓ１１６）
給電制御部３５は、給電部１４を制御して車両１のバッテリへの給電を開始する。その後、自走式給電装置１０の移動処理を終了する。

（Ｓ１１８）
無線通信部１９は、自走式給電装置１０の移動処理失敗のエラー通知を車両１の無線装置へ送信するとともに、車両１のユーザーに対し、車両１の位置の変更や障害物７０の移動などを依頼する。その後、自走式給電装置１０の移動処理を終了する。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上述した実施形態では、第２撮像装置１６が、１つのみ配される場合について説明したが、第１撮像装置１５と同様、２つの第２撮像装置１６が配されてもよい。第２撮像装置１６を２つ設けることで、第１撮像装置１５と同様、視差情報に基づいて、ケーブル１１や障害物の形状や３次元位置の特定が容易となる。

また、上記実施形態では、自走式給電装置１０は、車両１の給電位置まで蛇行運転する例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、自走式給電装置１０は、障害物７０の位置を避けるように障害物７０の位置以外の領域（スペース）を、ジグザグに走行したり、弧（カーブ）を描くように走行したりすることができる。自走式給電装置１０は、障害物７０と接触しないように障害物７０の位置以外の領域をケーブル１１の全長の許す限り自由に走行することができる。また、自走式給電装置１０は、待機位置から蛇行を開始（蛇行運転）するようにしてもよい。その場合、給電位置に到達する前に蛇行運転を終了させ、給電位置までは直線的に走行するようにしてもよい。また、上記実施形態では、自走式給電装置１０は、蛇行運転に必要な最小幅で蛇行運転を行う例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、蛇行運転に必要な最小幅より大きい幅で蛇行運転するようにしてもよい。また、蛇行運転の幅は、蛇行運転中に変更されるようにしてもよい。例えば、所定の第１の幅で蛇行運転を行っている途中で、第１の幅よりも大きい第２の幅（あるいは、第１の幅よりも小さい第３の幅）に変更するようにしてもよい。また、リスタート位置Ｓを決定する際に、障害物７０の３次元位置から、待機位置とリスタート位置Ｓの間の直線上に障害物７０が存在することを判定した場合、その方向を除外して別のリスタート方向を決定（本決定）してもよい。

また、上記実施形態では、通信制御部３３が、無線通信部１９を介した無線通信により車両１から車両情報（車種や受電部の位置などを特定する情報）を取得しているが、本発明はこれに限定されない。例えば、画像処理部３２は、車種を特定すると、車両１近傍のどの位置が受電部の位置であるかを、例えば、制御装置１７に記憶されたテーブルなどから特定するようにしてもよい。テーブルには、例えば、車種ごとに車両１における受電部の位置が対応付けられており、画像処理部３２は、車両１の３次元位置に基づいて、特定された受電部の位置（例えば、車両１の２つの後輪の間など）の３次元位置を特定するようにしてもよい。

本発明は、車両のバッテリに給電する自走式給電装置に利用できる。

１車両
１０自走式給電装置
１１ケーブル
１３走行部
１５第１撮像装置（撮像部）
１８リール部（収容部）
３０走行制御部（制御部）
３２画像処理部（特定部）
５０電源装置
７０障害物
９０受電部

Claims

電源装置と接続されたケーブルを収容する収容部と、
所定の待機位置と、車両に設けられた受電部に対応する給電位置との間を走行する走行部と、
周囲を撮像する撮像部と、
前記撮像部により撮像された画像に基づいて、障害物の位置を特定する特定部と、
前記障害物の位置と、前記ケーブルの全長と、前記走行部を蛇行運転させる際に必要な幅と、に基づいて、前記障害物の位置を避けるように前記走行部を蛇行運転させる領域を決定し、前記領域内を蛇行させる経路を導出し、前記経路に沿って前記走行部の駆動を制御する制御部と、
を備えた自走式給電装置。
電源装置と接続されたケーブルを収容する収容部と、
所定の待機位置と、車両に設けられた受電部に対応する給電位置との間を走行する走行部と、
周囲を撮像する撮像部と、
前記撮像部により撮像された画像に基づいて、障害物の位置を特定する特定部と、
前記障害物の位置を避けるように前記走行部を蛇行運転させる領域を決定し、前記領域内を蛇行させる経路を導出し、前記経路に沿って前記走行部の駆動を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、導出した前記経路が複数ある場合に、前記待機位置に最も近い経路を選択する、自走式給電装置。
電源装置と接続されたケーブルを収容する収容部と、
所定の待機位置と、車両に設けられた受電部に対応する給電位置との間を走行する走行部と、
周囲を撮像する撮像部と、
前記撮像部により撮像された画像に基づいて、障害物の位置を特定する特定部と、
前記障害物の位置を避けるように前記走行部を蛇行運転させる領域を決定し、前記領域内を蛇行させる経路を導出し、前記経路に沿って前記走行部の駆動を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記待機位置で撮像して得られた第１の画像に基づいて特定された前記障害物の位置を避けるように、前記待機位置から前記給電位置へ前記走行部を走行させた後、前記収容部に残っている残ケーブルの長さを導出し、前記残ケーブルの長さが所定の長さ以上ある場合に、前記経路を導出する、自走式給電装置。
前記特定部は、前記撮像部によって前記待機位置で撮像して得られた第１の画像、および、前記給電位置で撮像して得られた第２の画像に基づいて、前記障害物の位置を特定する請求項１から３のいずれか１項に記載の自走式給電装置。