KR101778480B1 - 비접촉 급전 장치 및 주차 지원 장치 - Google Patents

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Abstract

비접촉 급전 장치(100)는, 송전 코일(12)을 수납하는 송전 코일 유닛(102)보다도, 차량(200)을 주차할 때에 차량이 진입해 오는 측에 설치된 마커(M)를 구비한다. 마커(M)는, 적어도 평행하지 않은 2개의 선분(m1, m2)으로 이루어지고, 한쪽의 선분 m1의 단부는 다른 쪽의 선분 m2에 접속되어 있다. 송전 코일(12)은, 2개의 선분의 교점(C2)으로부터 한쪽의 선분(m1)이 연장되는 방향(CL1)으로 미리 정한 거리만큼 이격되어 위치하고 있다.

Description

비접촉 급전 장치 및 주차 지원 장치{WIRELESS POWER SUPPLY DEVICE AND PARKING ASSIST DEVICE}
본 발명은, 비접촉 급전 장치 및 주차 지원 장치에 관한 것이다.
차량에 설치된 수전 코일과, 지상에 설치된 송전 코일에 의해 비접촉으로 전기 자동차 등에 탑재된 배터리를 충전하는 비접촉 급전 장치가 제안되어 있다. 비접촉 급전 장치에서는, 송전 코일과 수전 코일의 상대 위치를 맞춤으로써 효율이 좋은 급전을 행할 수 있다. 이로 인해, 차량 후방을 촬상하는 카메라를 갖고, 이 카메라에 의해 촬상된 카메라 화상에 기초하여 주차시에 송전 코일과 수전 코일의 위치 정렬을 지원하는 주차 지원 시스템이 제안되어 있다(특허문헌 1 참조).
일본 특허 공개 제2011-15549호 공보
그러나, 특허문헌 1에서는, 차량의 방향에 따라서는 카메라 화상에 송전 코일(상세하게는 송전 코일을 수납하는 하우징)이 비치지 않는 경우가 있다. 또한, 차량에는, 차량 주위를 촬상하고, 촬상 화상을 조감 화상으로 변환한 것을 차내 디스플레이 상에 표시하는 AVM(어라운드 뷰 모니터)을 구비하는 것이 존재하지만, AVM의 표시 범위는 차량 주위의 근방에 한정된다. 이로 인해, 예를 들어 차량 후방의 다소 먼 위치에 송전 코일이 있는 경우, 조감 화상에 송전 코일은 비치지 않는다. 이로 인해, 카메라 화상 혹은 조감 화상을 참조하여, 주차 목표로 되는 송전 코일의 위치를 특정할 수는 없다.
본 발명은, 이러한 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 그 목적은, 주차 목표의 위치를 고정밀도로 특정할 수 있는 비접촉 급전 장치 및 주차 지원 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 일 형태에 관한 비접촉 급전 장치는, 송전 코일을 수납하는 송전 코일 유닛보다도, 차량을 주차할 때에 차량이 진입해 오는 측에 설치된 마커를 구비한다. 마커는, 적어도 평행하지 않은 2개의 선분으로 이루어지고, 한쪽의 선분의 단부는 다른 쪽의 선분에 접속되어 있다. 송전 코일은, 2개의 선분의 교점으로부터 한쪽의 선분이 연장되는 방향으로 미리 정한 거리만큼 이격되어 위치하고 있다.
도 1은 본 실시 형태에 관한 비접촉 급전 장치를 포함하는 비접촉 충전 시스템의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 2는 본 실시 형태에 관한 비접촉 급전 장치(100)의 설치 상태의 일례를 도시하는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시한 차량(200)에 탑재된 표시부(32)에 표시되는 조감 화상의 일례를 도시하는 모식도이다.
도 4는 도 2에 도시하는 비접촉 급전 장치(100)를 상방으로부터 본 상면도이다.
도 5는 실시 형태에 관한 주차 지원 장치를 구성하는 제어부(25)의 기능적 구성을 도시하는 블록도이다.
도 6의 (a)는, 시점 변환 처리부(41)에 의해 생성된 조감 화상을 2색화한 화상을 도시하고, 도 6의 (b)는 도 6의 (a)의 화상을 종방향[주차 프레임(S)에 수직인 방향]으로 주사하였을 때에 추출되는 에지 화상을 도시한다.
도 7의 (a)는 시점 변환 처리부(41)에 의해 생성된 조감 화상을 2색화한 화상을 도시하고, 도 7의 (b)는 도 7의 (a)의 화상을 횡방향[주차 프레임(S)에 평행한 방향]으로 주사하였을 때에 추출되는 에지 화상을 도시한다.
도 8은 도 6의 (b) 및 도 7의 (b)의 에지 화상에 기초하여 특정되는 방향(CL1) 및 교점(C2)을 도시하는 모식도이다.
도 9는 송전 코일 특정부(43)에 의해 특정된 송전 코일 유닛(102)[송전 코일(12)]의 위치의 표시예를 도시하는 모식도이다.
도 10은 제1 변형예에 관한 마커(M)의 형상을 도시하는 상면도이다.
도 11은 제2 변형예에 관한 마커(M)의 형상을 도시하는 상면도이다.
도 12는 제3 변형예에 관한 비접촉 급전 장치(100)의 설치 상태를 도시하는 상면도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면을 참조하여 설명한다. 우선, 도 1을 참조하여, 실시 형태에 관한 비접촉 급전 장치를 포함하는 비접촉 충전 시스템의 구성을 설명한다. 실시 형태에 관한 비접촉 충전 시스템(1)은, 차량(200)에 탑재되는 차량측 유닛과, 지상에 설치된 지상측 유닛인 비접촉 급전 장치(100)를 구비한다. 비접촉 충전 시스템(1)은, 비접촉 급전 장치(100)로부터 차량측 유닛에 비접촉으로 전력을 공급하여, 차량(200)에 탑재되어 있는 배터리(28)를 충전한다.
비접촉 급전 장치(100)는, 예를 들어, 급전 스탠드 혹은 주차장에 설치되어 있다. 비접촉 급전 장치(100)는, 차량(200)을 소정의 주차 위치에 주차한 상태에 있어서, 송전 코일(12)로부터 후술하는 수전 코일(22)에 비접촉으로 전력을 공급한다. 비접촉 급전 장치(100)는, 전력 제어부(11)와, 송전 코일(12)과, 무선 통신부(14)와, 제어부(15)를 구비하고 있다.
전력 제어부(11)는, 교류 전원(300)으로부터 송전되는 교류 전력을 고주파의 교류 전력으로 변환하여, 송전 코일(12)에 송전한다. 전력 제어부(11)는, 정류부(111)와, PFC(Power Factor Correction) 회로(112)와, 인버터(113)와, 센서(114)를 구비하고 있다.
정류부(111)는, 교류 전원(300)에 전기적으로 접속되고, 교류 전원(300)으로부터 출력되는 교류 전력을 정류한다. PFC 회로(112)는, 정류부(111)로부터의 출력 파형을 정류함으로써 역률을 개선하기 위한 회로이며, 정류부(111)와 인버터(113) 사이에 접속되어 있다. 인버터(113)는, 평활 콘덴서 및 IGBT 등의 스위칭 소자를 가진 PWM 제어 회로를 포함하는 전력 변환 회로이다. 인버터(113)는, 제어부(15)로부터의 스위칭 제어 신호에 기초하여, PFC 회로(112)로부터 출력되는 직류 전력을 고주파의 교류 전력으로 변환하여, 송전 코일(12)에 공급한다. 센서(114)는, PFC 회로(112)와 인버터(113) 사이에 접속되어, PFC 회로(112)와 인버터(113) 사이에 흐르는 전류나 전압을 검출한다.
송전 코일(12)은, 차량(200)에 탑재된 수전 코일(22)에 대해 비접촉으로 전력을 공급하기 위한 코일이며, 주차 스페이스 내의 노면과 평행한 방향을 코일 축으로 하여 감겨 있다. 송전 코일(12)은, 주차 스페이스 내에 설치되어 있다. 구체적으로, 송전 코일(12)은, 차량(200)을 주차 스페이스 내의 적절한 주차 위치에 주차하였을 때에, 수전 코일(22)과 거리를 유지한 상태에서 수전 코일(22)의 바로 아래에 위치하도록, 설치되어 있다.
무선 통신부(14)는, 차량(200)에 탑재된 무선 통신부(24)와 쌍방향으로 통신을 행한다. 무선 통신부(14)와 무선 통신부(24) 사이의 통신 주파수는, 인텔리전트 키(등록 상표) 등의 차량 주변기기에서 사용되는 주파수보다도 높은 주파수가 설정되어 있다. 무선 통신부(14) 및 무선 통신부(24) 사이의 통신에는, 예를 들어 각종 무선 LAN 방식 등의 원거리에 적합한 통신 방식이 이용되고 있다.
제어부(15)는, 전력 제어부(11) 및 무선 통신부(14)를 제어한다. 제어부(15)는, 무선 통신부(14)와 무선 통신부(24) 사이의 통신에 의해, 전력 공급을 개시하는 취지의 제어 신호를 비접촉 급전 장치(100)로부터 차량(200)측에 송신한다. 제어부(15)는, 비접촉 급전 장치(100)로부터 수전하고자 하는 취지의 리퀘스트 신호를 차량(200)측으로부터 수신한다. 제어부(15)는, 상기 리퀘스트 신호와 센서(114)에 의해 검출된 전류에 기초하여, 인버터(113)의 스위칭 동작을 제어함으로써, 송전 코일(12)로부터 송전되는 전력을 제어한다.
차량(200)은, 차량측 유닛으로서, 수전 코일(22)과, 무선 통신부(24)와, 제어부(25)와, 정류부(26)와, 릴레이부(27)와, 배터리(28)와, 인버터(29)와, 모터(30)를 구비하고 있다. 수전 코일(22)은, 비접촉 급전 장치(100)의 송전 코일(12)로부터 비접촉으로 수전하는 코일이다. 수전 코일(22)은, 차량(200)의 저면부, 예를 들어 후방의 차륜 사이에 설치되어 있다. 수전 코일(22)은, 송전 코일(12)과 마찬가지로, 주차 스페이스 내의 노면과 평행한 방향을 코일 축으로 하여 감겨 있다. 수전 코일(22)은, 차량(200)을 주차 스페이스 내의 적절한 주차 위치에 주차하였을 때에, 송전 코일(12)과 거리를 유지한 상태에서 송전 코일(12)의 바로 위에 위치하도록, 설치되어 있다.
무선 통신부(24)는, 비접촉 급전 장치(100)의 무선 통신부(14)와 쌍방향으로 통신을 행한다. 정류부(26)는, 수전 코일(22)에 접속되고, 수전 코일(22)로 수전된 교류 전력을 직류 전력으로 정류하는 정류 회로에 의해 구성되어 있다. 릴레이부(27)는, 제어부(25)의 제어에 의해 온 및 오프가 전환되는 릴레이 스위치를 구비하고, 당해 릴레이 스위치를 오프함으로써, 배터리(28)를 포함하는 강전계와, 충전의 회로부로 되는 수전 코일(22) 및 정류부(26)를 분리하는 기능을 갖고 있다.
배터리(28)는, 차량(200)의 전력원으로 되는 것이며, 복수의 이차 전지를 접속함으로써 구성되어 있다. 인버터(29)는, 평활 콘덴서 및 IGBT 등의 스위칭 소자를 가진 PWM 제어 회로를 포함하는 전력 변환 회로이다. 인버터(29)는, 제어부(15)로부터의 스위칭 제어 신호에 기초하여, 배터리(28)로부터 출력되는 직류 전력을 교류 전력으로 변환하여, 모터(30)에 공급한다. 모터(30)는, 차량(200)을 구동시키기 위한 구동원이며, 예를 들어 3상의 교류 전동기에 의해 구성된다.
제어부(25)는, 중앙 연산 처리 장치(CPU), 마이크로프로세서(MPU), 혹은 마이크로콘트롤러 등으로 이루어지고, 배터리(28)의 충전 및 무선 통신부(24)의 통신을 제어한다. 제어부(25)는, 무선 통신부(24) 및 무선 통신부(14)를 통해, 충전을 개시하는 취지의 신호를 비접촉 급전 장치(100)의 제어부(15)에 송신한다. 또한, 제어부(25)는, 도시하지 않은, 차량(200) 전체를 제어하는 컨트롤러와 CAN 통신망으로 접속되어 있다. 이 컨트롤러는, 인버터(29)의 스위칭 제어나, 배터리(28)의 충전 상태(SOC)를 관리한다. 또한, 제어부(25)는, 배터리(28)의 SOC에 기초하여 만충전에 도달하였는지 여부를 판단하여, 만충전에 도달한 경우, 충전을 종료하는 취지의 신호를, 비접촉 급전 장치(100)의 제어부(15)에 송신한다.
비접촉 충전 시스템(1)에서는, 송전 코일(12)과 수전 코일(22) 사이에서, 전자기 유도 작용에 의해 비접촉 상태에서 고주파 전력의 송전 및 수전을 행한다. 바꾸어 말하면, 송전 코일(12)에 전압이 가해지면, 송전 코일(12)과 수전 코일(22) 사이에는 자기적인 결합이 발생하여, 송전 코일(12)로부터 수전 코일(22)에 전력이 공급된다.
차량(200)에는, 카메라(31)와, 표시부(32)가 탑재되어 있다. 카메라(31)는, 차량(200)의 후방, 전방 및 측방을 촬상하여 카메라 화상을 취득하는 복수의 카메라로 이루어진다. 제어부(25)는, 카메라(31)에 의해 촬상된 각 카메라 화상을 카메라(31)보다도 상방의 시점으로부터 본 조감 화상(시점 변환 화상의 일례)으로 변환한다. 제어부(25)는, 복수의 조감 화상을 서로 연결시킨 차량 주위의 조감 화상(어라운드 뷰)을 형성하고, 차량 주위의 조감 화상을 표시부(32)에 송신한다. 표시부(32)는, 운전자가 시인 가능한 위치에 설치된 디스플레이이며, 차량 주위의 조감 화상을 운전자에 대해 표시한다.
차량(200)에는, 차량(200)의 운전 동작을 제어하기 위한 액추에이터(33)가 탑재되어 있다. 구체적으로, 액추에이터(33)는, 차량(200)의 전륜을 조타하는 조타 액추에이터와, 차량(200)의 브레이크를 구동하여 차량(200)을 제동하는 제동 액추에이터를 갖는다. 액추에이터(33)의 동작은, 제어부(25)에 의해 제어된다.
도 2를 참조하여, 비접촉 급전 장치(100)의 외관 구성의 일례를 설명한다. 비접촉 급전 장치(100)는, 급전 장치 본체(101)와, 송전 코일 유닛(102)과, 마커(M)를 구비한다. 급전 장치 본체(101)는, 적어도, 도 1에 도시한 전력 제어부(11), 무선 통신부(14) 및 제어부(15)를 수납하는 하우징이다. 송전 코일 유닛(102)은, 적어도, 도 1에 도시한 송전 코일(12)을 수납하는 하우징이다. 송전 코일 유닛(102)은, 주차 프레임(S)으로 구획된 주차 스페이스 내에 배치되어 있다. 도 2에 도시하는 예에서는, 휠 스토퍼(51) 사이에 송전 코일 유닛(102)이 배치되어 있다. 휠 스토퍼(51)에 차량(200)의 후륜이 접촉한 상태에서 차량(200)을 주차함으로써, 송전 코일 유닛(102)과 수전 코일(22)의 상대 위치를 맞출 수 있다. 주차 스페이스에 차량(200)을 주차할 때, 차량(200)은, 실시 형태에 관한 주차 지원 장치에 의한 주차 지원 하에서, 송전 코일 유닛(102) 상에 수전 코일(22)이 위치하도록, 주차 스페이스까지 이동한다. 마커(M)는, 주차 스페이스 내의 노면 상에 설치되어 있다.
도 2에 도시하는 차량(200)에 탑재된 표시부(32)에는, 도 3에 도시하는 바와 같은 차량 주위의 조감 화상이 표시된다. AVM의 표시 범위는 차량 주위의 근방에 한정되기 때문에, 표시부(32) 상에, 마커(M)의 일부(적어도 한쪽의 선분 m1과 다른 쪽의 선분 m2의 교점을 포함함)가 표시된다. 그러나, 표시부(32) 상에, 송전 코일 유닛(102)은 표시되지 않는다. 이로 인해, 표시부(32)를 통해, 주차 목표[송전 코일 유닛(102)]의 위치를 직접, 확인하는 것은 어렵다.
도 4는, 도 2에 도시하는 비접촉 급전 장치(100)를 상방으로부터 본 상면도이다. 마커(M)는, 송전 코일 유닛(102)보다도, 차량을 주차할 때에 차량(200)이 진입해 오는 측에 설치되고, 또한, 송전 코일 유닛(102)과 대응하여 설치되어 있다. 마커(M)는, 예를 들어 LED 등의 발광체, 노면에 그려진 마크 및 입체적인 구조물 등에 의해 구성되어 있다. 또한, 입체적인 구조물은, 차량(200)의 아래에 잠입될 수 있는 높이인 것은 물론이다. 또한, 마커(M)는, 「송전 코일 유닛(102)과 대응하여 설치되」어 있지만, 이것은, 마커(M)가 송전 코일 유닛(102)의 존재를 나타내기 위해 설치되어 있는 것을 의미하고 있다. 따라서, 마커(M)는, 비접촉 급전 장치(100)가 구비되어 있지 않은 주차 스페이스에는, 설치되어 있지 않다.
마커(M)는, 적어도 평행하지 않은 2개의 선분(m1, m2)으로 이루어지고, 한쪽의 선분 m1의 단부가 다른 쪽의 선분 m2에 접속된 형상을 이루고 있다. 여기서, 「한쪽의 선분 m1의 단부가 다른 쪽의 선분 m2에 접속되어 있는」 것에는, 후술하는 바와 같이, 한쪽의 선분 m1과 다른 쪽의 선분 m2의 교점(C2)을 화상 처리에 의해 특정할 수 있을 정도로, 한쪽의 선분 m1의 단부가 다른 쪽의 선분 m2로부터 이격되어 있는 경우가 포함된다. 예를 들어, 멀리서 보면 접속되어 있는 것처럼 보이지만, 근접하여 보면 한쪽의 선분 m1의 단부와 다른 쪽의 선분 m2가 약간이나마 이격되어 있어도 상관없다. 송전 코일 유닛(102)은, 2개의 선분(m1, m2)의 교점(C2)으로부터 한쪽의 선분 m1이 연장되는 방향으로 미리 정한 거리만큼 이격되어 위치하고 있다.
도 4에 도시하는 예에서는, 한쪽의 선분 m1은, 송전 코일 유닛(102)의 외주로부터 주차시에 차량(200)이 진입하는 측으로 신장되고, 한쪽의 선분 m1의 단부는 다른 쪽의 선분 m2에 접속되어 있다. 바꾸어 말하면, 한쪽의 선분 m1은, 송전 코일 유닛(102)과 다른 쪽의 선분 m2 사이를 접속하고 있다. 다른 쪽의 선분 m2는, 주차 스페이스의 길이 방향으로 수직인 선분이다. 주차 스페이스의 길이 방향은, 주차시에 차량(200)이 진입하는 방향에 평행하며, 도 4의 주차 프레임(S)에 평행하다. 즉, 한쪽의 선분 m1은, 다른 쪽의 선분 m2에 대해 직각을 이루고 있다.
한쪽의 선분 m1은 다른 쪽의 선분 m2보다도 길다. 한쪽의 선분 m1의 단부는 다른 쪽의 선분 m2의 중점에 접속되어 있다. 또한, 한쪽의 선분 m1을 연장한 직선(CL1)은, 송전 코일(12)의 중심(C1)을 통과한다. 「송전 코일(12)의 중심(C1)」이라 함은, 송전 코일(12) 중 리츠선을 감은 부분의 가장 외측의 단부 사이의 중심이다. 다른 쪽의 선분 m2에 접속되는 한쪽의 선분 m1의 단부는, 주차 프레임(S)의 단부보다도 송전 코일(12)측에 위치하고 있다.
마커(M)로부터, 한쪽의 선분 m1과 다른 쪽의 선분 m2의 교점(C2) 및 한쪽의 선분 m1이 연장되는 방향(벡터)(CL1)을 특정한다. 이에 의해, 교점(C2)으로부터 벡터(CL1)로 소정의 거리만큼 이격된 송전 코일 유닛(102)의 위치를 고정밀도로 특정할 수 있다.
다음으로, 마커(M)로부터 송전 코일 유닛(102)의 위치를 특정함으로써, 차량(200)에 대한 주차 지원을 행하는 주차 지원 장치에 대해 설명한다. 주차 지원 장치는, 차량(200)에 탑재된 카메라(31), 제어부(25) 및 액추에이터(33)를 구비한다. 제어부(25)는, 차량(200)에 대한 주차 지원을 행하기 위한 순서를 기재한 컴퓨터 프로그램에 따라 정보 처리를 실행한다. 제어부(25)에 의해 실행되는 구체적인 정보 처리 기능에 대해 설명한다. 도 5에 도시하는 바와 같이, 제어부(25)는, 시점 변환 처리부(41), 마커 인식부(42), 송전 코일 특정부(43) 및 주차 지원부(44)로서 기능한다.
시점 변환 처리부(41)는, 카메라(31)에 의해 취득된 카메라 화상을 카메라(31)보다도 상방의 시점으로부터 본 조감 화상으로 변환한다. 실시 형태에 있어서, 제어부(25)는, 복수의 조감 화상을 서로 연결시켜, 도 3에 도시한 바와 같은 차량 주위의 조감 화상을 형성 및 표시한다. 시점 변환 처리부(41)는, 복수의 조감 화상 중에서, 적어도 마커(M)가 촬영된 카메라 화상을 조감 화상으로 변환하면 된다.
마커 인식부(42)는, 시점 변환 처리부(41)에 의해 생성된 조감 화상으로부터, 2개의 선분(m1, m2)의 교점(C2) 및 교점(C2)으로부터 한쪽의 선분 m1이 연장되는 방향(CL1)을 특정한다. 마커 인식부(42)의 상세한 처리 동작은, 도 6∼도 8을 참조하여 후술한다.
송전 코일 특정부(43)는, 마커 인식부(42)에 의해 특정된 교점(C2) 및 방향(CL1)에 기초하여, 교점(C2)으로부터 방향(CL1)으로 미리 정한 거리만큼 이격되어 있는 송전 코일 유닛(102)[송전 코일(12)]의 위치를 특정한다. 예를 들어, 도 9에 도시하는 바와 같이, 송전 코일 특정부(43)는, 송전 코일(12)의 중심(C1)을 원점으로 하였을 때의 수전 코일(22)의 중심(C3)의 좌표(x, y)를 산출한다. 도 9에 도시하는 좌표계는, 차량(200)의 차폭 방향을 y축으로 하고, 차량(200)의 진행 방향을 x축으로 하는 좌표계이다.
주차 지원부(44)는, 송전 코일 특정부(43)에 의해 특정된 송전 코일 유닛(102)의 위치에 기초하여, 차량(200)의 현재 위치로부터 주차 목표[송전 코일 유닛(102])까지 차량(200)이 이동할 때의 궤도를 계산한다. 궤도는, 원호, 직선, 클로소이드 곡선을 조합한 궤도이며, 궤도의 계산에는, 기지의 방법을 사용하면 된다.
주차 지원부(44)는, 또한, 계산한 궤도를 따라 차량(200)을 자동 운전하기 위해, 액추에이터(33) 및 모터(30)를 제어한다. 액추에이터(33)는, 주차 지원부(44)에 의한 제어 하에, 차량(200)의 브레이크를 구동하고, 차량(200)의 전륜을 조타한다. 주차 지원부(44)는, 자동 운전으로의 전환을, 음성 혹은 표시부(32)에의 표시에 의해, 운전자에 통지한다.
또한, 주차 지원부(44)는, 자동 운전의 예에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 주차 지원부(44)는, 계산한 궤도를 따라 운전자가 주체적으로 차량(200)을 이동시키기 위해, 차량(200)의 전진, 후퇴, 정지 및 핸들의 조작을, 음성 혹은 표시부(32)에의 표시에 의해, 운전자에 지시해도 상관없다. 이 경우, 운전자는, 지시에 따라, 액셀러레이터 페달, 브레이크 페달, 시프트 레버 혹은 핸들을 조작함으로써, 주차 목표[송전 코일 유닛(102)]까지의 궤도를 따라 차량(200)을 이동시킬 수 있다.
자동 운전 혹은 운전자 주체의 운전시에, 주차 지원부(44)는, 도 9에 도시하는 조감도를 작성하여, 표시부(32)에 표시해도 된다. 이때, 차량(200)의 현재 위치를 순차적으로 갱신함으로써, 운전자는, 주차 목표[송전 코일 유닛(102)]까지의 궤도를 따라 이동하고 있는 것을 파악할 수 있다.
다음으로, 마커 인식부(42)에 의한 마커(M)의 인식 처리에 대해 설명한다. 도 6의 (a) 및 도 7의 (a)는, 시점 변환 처리부(41)에 의해 생성된 조감 화상을 2색화한 것이며, 도 6의 (b) 및 도 7의 (b)는, 도 6의 (a)의 화상으로부터 추출한 에지 화상을 도시한다. 도 6의 (b)는, 종방향[주차 프레임(S)에 수직인 방향]으로 화소를 주사하였을 때에 추출된 에지를 플롯한 화상이다. 도 7의 (b)는, 횡방향[주차 프레임(S)에 평행한 방향]으로 화소를 주사하였을 때에 추출된 에지를 플롯한 화상이다.
도 6의 (b)에 도시하는 바와 같이, 마커(M)의 한쪽의 선분 m1 및 주차 프레임(S)의 에지가 추출된다. 도 6의 (b)로부터, 한쪽의 선분 m1이 신장되는 방향을 고정밀도로 특정할 수 있다. 그러나, 도 6의 (b)로부터, 한쪽의 선분 m1의 단부의 위치를 고정밀도로 특정하는 것은 어렵다. 한편, 도 7의 (b)에 도시하는 바와 같이, 다른 쪽의 선분 m2의 에지가 추출된다. 따라서, 도 8에 도시하는 바와 같이, 마커 인식부(42)는, 도 6의 (b)의 에지 화상에 기초하여, 한쪽의 선분 m1이 신장되는 방향(CL1)을 고정밀도로 특정할 수 있다. 그리고, 도 7의 (b)의 에지 화상을 더 참조함으로써, 한쪽의 선분 m1과 다른 쪽의 선분 m2의 교점(C2)을 고정밀도로 특정할 수 있다.
또한, 다른 쪽의 선분 m2에 접속되는 한쪽의 선분 m1의 단부는, 주차 프레임(S)의 단부보다도 송전 코일(12)측에 위치하고 있다. 따라서, 도 6의 (b)의 에지 화상으로부터, 긴 쪽의 에지가 주차 프레임(S)이며, 짧은 쪽의 에지가 한쪽의 선분 m1인 것을, 용이하게 판별할 수 있다. 그러나, 한쪽의 선분 m1의 판별 방법은 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 6의 (b)의 에지 중, 도 7의 (b)에 도시하는 다른 쪽의 선분 m2의 에지에 접속되어 있는 것을, 한쪽의 선분 m1로 판별할 수도 있다.
또한, 비교예로서, 마커(M)를 한쪽의 선분 m1만으로 구성한 경우를 생각한다. 횡방향[주차 프레임(S)에 평행한 방향]으로 화소를 주사하였을 때에 추출되는 에지를 플롯한 화상[도 7의 (b)에 상당]으로부터, 한쪽의 선분 m1의 단부의 위치를 고정밀도로 특정하는 것은 어렵다. 왜냐하면, 한쪽의 선분 m1의 길이에 비해 한쪽의 선분 m1의 폭이 짧기 때문에, 추출되는 에지도 짧아지기 때문이다. 실시 형태에 관한 마커(M)는, 서로 평행하지 않은 한 쪽의 선분 m1 및 다른 쪽의 선분 m2를 구비함으로써, 한쪽의 선분 m1 및 다른 쪽의 선분 m2의 교점을 고정밀도로 특정할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 형태에 따르면, 이하의 작용 효과가 얻어진다.
마커(M)는, 송전 코일 유닛(102)보다도, 차량(200)을 주차할 때에 차량(200)이 진입해 오는 측에 설치되어 있다. 마커(M)는, 적어도 평행하지 않은 2개의 선분(m1, m2)으로 이루어지고, 한쪽의 선분 m1의 단부가 다른 쪽의 선분 m2에 접속된 형상을 이루고 있다. 송전 코일(12)은, 2개의 선분(m1, m2)의 교점(C2)으로부터 한쪽의 선분 m1이 연장되는 방향(CL1)으로 미리 정한 거리만큼 이격되어 위치하고 있다. 이에 의해, 마커 인식부(42)는, 시점 변환 처리부(41)에 의해 생성된 조감 화상으로부터, 2개의 선분(m1, m2)의 교점(C2) 및 교점(C2)으로부터 한쪽의 선분 m1이 연장되는 방향(CL1)을 고정밀도로 특정할 수 있다. 따라서, 송전 코일 특정부(43)는, 교점(C2) 및 방향(CL1)에 기초하여, 송전 코일 유닛(102)[송전 코일(12)]의 위치를 고정밀도로 특정할 수 있다.
비교예로서, 한쪽의 선분 m1의 단부 이외의 부분이, 다른 쪽의 선분 m2와 교차하고 있는 경우를 생각한다. 이 경우, 한쪽의 선분 m1과 다른 쪽의 선분 m2의 교점(C2)으로부터 한쪽의 선분 m1이 연장되는 방향(CL1)은, 상대되는 2개의 방향으로 된다. 이로 인해, 교점(C2)으로부터 주차 목표를 향하는 방향(CL1)을 1개로 특정할 수 없게 된다. 이에 비해, 본 실시 형태에 따르면, 한쪽의 선분 m1의 단부가 다른 쪽의 선분 m2와 접속함으로써, 한쪽의 선분 m1이 연장되는 방향(CL1)을 용이하게 특정할 수 있다.
마커(M)가 노면에 그려진 마크인 경우, 마커(M)의 경시 열화에 의해 선분(m1, m2)의 일부가 결락되어 버린다. 비교예로서, 마커(M)가, 한쪽의 선분 m1만으로 이루어지는 경우를 생각한다. 이 경우, 한쪽의 선분 m1의 단부가, 실시 형태의 교점(C2) 대신으로 된다. 한쪽의 선분 m1의 단부가 경시 열화에 의해 결락되어 버리면, 한쪽의 선분 m1의 단부의 위치가 변화되어 버린다. 다른 비교예로서, 다른 쪽의 선분 m2 대신에 원형 마커가 한쪽의 선분 m1의 단부에 접속되어 있는 경우를 생각한다. 이 경우, 원형 마커의 중심이, 실시 형태의 교점(C2) 대신으로 된다. 원형 마커의 일부가 경시 열화에 의해 결락되어 버리면, 원형 마커의 중심 위치가 변화되어 버린다. 이들 비교예에 대해, 본 실시 형태에서는, 한쪽의 선분 m1의 단부가 다른 쪽의 선분 m2와 접속되어 있다. 한쪽의 선분 m1 혹은 다른 쪽의 선분 m2의 일부가 경시 열화에 의해 결락되어 버려도, 한쪽의 선분 m1과 다른 쪽의 선분 m2의 교점(C2)의 위치는 변화되기 어렵다. 따라서, 경시 열화에 의해 마커(M)의 일부가 결락되어도, 교점(C2) 및 방향(CL1)은 변화되기 어렵기 때문에, 송전 코일 유닛(102)[송전 코일(12)]의 위치를 고정밀도로 특정할 수 있다.
야간 혹은 우천 등의 카메라(31)에 의한 마커(M)의 화상 인식이 어려운 상황에 있어서, “점[교점(C2)]” 및 “방향[한쪽의 선분 m1이 연장되는 방향(CL1)]”을 특정하는 측면에서, 한쪽의 선분 m1의 단부가 다른 쪽의 선분 m2와 접속되어 있는 마커(M)는, 상기한 비교예에 관한 마커에 비해 우수하다.
또한, 한쪽의 선분 m1은, 다른 쪽의 선분 m2에 대해 직각을 이루고 있다. 이에 의해, 한쪽의 선분 m1과 다른 쪽의 선분 m2의 교점(C2)을, 용이하게 또한 고정밀도로 특정할 수 있다. 한쪽의 선분 m1과 다른 쪽의 선분 m2가 이루는 각도가, 에지 추출 처리에 의해 찌부러지기 어려워진다.
한쪽의 선분 m1을 연장한 직선(CL1)은, 송전 코일(12)의 중심(C1)을 통과한다. 이에 의해, 송전 코일(12)의 중심(C1)에 대해 수전 코일(22)의 위치를 용이하게 맞출 수 있다. 따라서, 송전 효율이 높아지도록 차량(200)을 주차할 수 있다.
한쪽의 선분 m1은 다른 쪽의 선분 m2보다도 길고, 한쪽의 선분 m1의 단부가 다른 쪽의 선분 m2의 중점에 접속되어 있다. 이에 의해, 다른 쪽의 선분 m2와의 접속 관계로부터, 주차 프레임(S)과 한쪽의 선분 m1을 용이하게 식별할 수 있다.
다른 쪽의 선분 m2에 접속되는 한쪽의 선분 m1의 단부는, 주차 프레임의 단부보다도 송전 코일측에 위치하고 있다. 마커(M)의 인식 처리에 있어서, 한쪽의 선분 m1과 주차 프레임(S)을 용이하게 식별할 수 있다.
차량(200)의 위치에 따라 카메라 화상에 있어서의 마커(M)의 형상은 변화되어 버린다. 이로 인해, 마커(M)의 인식 처리에 있어서, 교점(C2) 및 이 교점(C2)으로부터 한쪽의 선분 m1이 연장되는 방향(CL1)을 고정밀도로 특정할 수 없는 경우가 있다. 따라서, 카메라 화상의 시점을 카메라(31)의 위치보다도 상방으로 변환한 시점 변환 화상에 기초하여, 2개의 선분(m1, m2)의 교점(C2) 및 교점(C2)으로부터 한쪽의 선분 m1이 연장되는 방향(CL1)을 특정한다. 상방으로 변환한 시점 변환 화상에 따르면, 카메라 화상의 촬상 위치에 의존하지 않고, 안정적으로, 교점(C2) 및 방향(CL1)을 고정밀도로 특정할 수 있다.
마커(M)를 주차시에 있어서의 차량 진입측에 구비하고 있기 때문에, 예를 들어 송전 코일 유닛(102)이 조감 화상 내에 존재하지 않는 경우라도, 송전 코일 유닛(102)으로의 표시로 되는 마커(M)를 참조함으로써, 송전 코일 유닛(102)을 향해 차량(200)을 이동시킬 수 있다.
마커(M)가 LED 등의 발광체로 구성되어 있는 경우, 야간이나 강우시에는 송전 코일 유닛(102) 자체가 보이기 어려워져, 주차 목표의 확인이 곤란해져 버린다. 본 실시 형태에서는 마커(M)의 발광에 의해, 송전 코일 유닛(102)의 위치를 용이하게 특정할 수 있다.
주차장에서는 정차 중인 다른 차량이 다수 존재하는 경우도 많고, 이러한 경우에는, 시계가 양호한 때라도, 다른 차량에 의해 송전 코일 유닛(102)이 가려져 버려, 주차 목표의 확인이 곤란해진다. 그러나, 본 실시 형태에서는 마커(M)가 송전 코일 유닛(102)보다도 주차시에 있어서의 차량 진입측에 설치되어 있다. 이로 인해, 다른 차량에 의해 가려지는 일 없이, 마커(M)를 확인할 수 있는 경우가 있다. 이로 인해, 마커(M)를 통해, 주차 목표의 위치를 용이하게 특정할 수 있다.
(제1 변형예)
도 4에 도시한 한쪽의 선분 m1은, 송전 코일 유닛(102)에 접속되어 있었지만, 도 10에 도시하는 바와 같이, 한쪽의 선분 m1은, 송전 코일 유닛(102)에 접속되어 있지 않아도 된다. 도 10에 도시하는 마커(M)의 형상이라도, 도 4에 도시한 마커(M)와 마찬가지로 하여, 교점(C2) 및 한쪽의 선분 m1이 연장되는 방향(CL1)을 고정밀도로 특정할 수는 있다.
(제2 변형예)
도 4에 도시한 한쪽의 선분 m1의 단부는, 다른 쪽의 선분 m2의 중점에 접속되어 있었지만, 도 11에 도시하는 바와 같이, 한쪽의 선분 m1의 단부는, 다른 쪽의 선분 m2의 단부에 접속되어 있어도 된다. 도 11에 도시하는 마커(M)의 형상이라도, 도 4에 도시한 마커(M)와 마찬가지로 하여, 한쪽의 선분 m1과 다른 쪽의 선분 m2의 교점(C2)을 고정밀도로 특정할 수는 있다.
(제3 변형예)
도 2 및 도 4에 도시하는 비접촉 급전 장치(100)에서는, 송전 코일 유닛(102)이 휠 스토퍼(51) 사이에 배치되어 있었다. 이것은, 차량(200)의 후륜 사이에 수전 코일(22)이 배치되어 있는 차량측 유닛에 대응하는 것이다. 실시 형태에 관한 비접촉 급전 장치(100)는, 차량(200)의 후륜보다도 전방에 수전 코일(22)이 배치되어 있는 차량측 유닛에도 대응할 수 있다. 예를 들어, 도 12에 도시하는 바와 같이, 송전 코일 유닛(102)이 주차 스페이스의 차량(200)을 주차할 때에 차량(200)이 진입해 오는 측에 배치되어 있는 경우라도, 송전 코일 유닛(102)보다도 차량을 주차할 때에 차량이 진입해 오는 측에 마커(M)를 설치할 수는 있다.
이상, 실시예에 따라 본 발명의 내용을 설명하였지만, 본 발명은 이들 기재에 한정되는 것이 아니라, 다양한 변형 및 개량이 가능한 것은, 당업자에게는 자명하다.
상기한 실시 형태에서는, 시점 변환 화상에 기초하여, 2개의 선분(m1, m2)의 교점(C2) 및 이 교점(C2)으로부터 한쪽의 선분 m1이 연장되는 방향(CL1)을 특정하였지만, 시점 변환하기 전의 카메라 화상에 기초하여, 교점(C2) 및 방향(CL1)을 특정할 수는 있다.
한쪽의 선분 m1이 다른 쪽의 선분 m2에 직각인 경우를 도시하였지만, 한쪽의 선분 m1과 다른 쪽의 선분 m2가 이루는 각도는, 직각 이외여도 된다.
마커(M)가 한쪽의 선분 m1과 다른 쪽의 선분 m2로 이루어지는 경우를 도시하였지만, 마커(M)는, 제3 선분이나 다른 형상의 마커를 더 갖고 있어도 된다.
본 실시 형태에 있어서는, 마커(M)는 육안으로 시인 가능한 것에 의해 구성되어 있지만, 이에 한정되지 않고, 육안으로는 시인 불가이지만, 카메라 화상 및 조감 화상에 있어서 시인 가능한 것이어도 된다.
본 발명의 실시 형태에 관한 비접촉 급전 장치 및 주차 지원 장치에 따르면, 2개의 선분(m1, m2)의 교점(C2) 및 이 교점(C2)으로부터 한쪽의 선분 m1이 연장되는 방향(CL1)을 인식함으로써, 주차 목표로 되는 송전 코일 유닛의 위치를 고정밀도로 특정할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시 형태에 관한 비접촉 급전 장치 및 주차 지원 장치는, 산업상 이용 가능성을 갖는다.
100 : 비접촉 급전 장치
102 : 송전 코일 유닛
12 : 송전 코일
200 : 차량
22 : 수전 코일
25 : 제어부
31 : 카메라
32 : 표시부
41 : 시점 변환 처리부
42 : 마커 인식부
43 : 송전 코일 특정부
44 : 주차 지원부
C1 : 송전 코일의 중심
C2 : 한쪽의 선분과 다른 쪽의 선분의 교점
CL1 : 교점(C2)으로부터 한쪽의 선분이 신장되는 방향
M : 마커
S : 주차 프레임

Claims (7)

  1. 지상에 설치된 송전 코일로부터 차량에 설치된 수전 코일에 비접촉으로 송전을 행할 때의 주차 지원 장치이며,
    상기 송전 코일보다도, 차량을 주차할 때에 차량이 진입해 오는 측에 마커가 설치되고, 상기 마커는, 평행하지 않은 2개의 선분으로 이루어지고, 한쪽의 선분의 단부가 다른 쪽의 선분에 접속된 형상을 이루고,
    상기 한쪽의 선분을 연장한 직선은, 상기 송전 코일의 중심을 통과하고,
    상기 주차 지원 장치는,
    상기 마커를 촬상하여 카메라 화상을 취득하는 카메라와,
    상기 카메라 화상으로부터, 상기 2개의 선분의 교점 및 이 교점으로부터 상기 한쪽의 선분이 연장되는 방향을 특정하는 마커 인식부와,
    상기 교점으로부터 상기 한쪽의 선분이 연장되는 방향으로 미리 정한 거리만큼 이격되어 있는 상기 송전 코일의 위치를 특정하는 송전 코일 특정부를 구비하는 것을 특징으로 하는, 주차 지원 장치.
  2. 제1항에 있어서, 카메라 화상의 시점을 상기 카메라의 위치보다도 상방으로 변환하여 시점 변환 화상을 생성하는 시점 변환 처리부를 더 구비하고,
    상기 마커 인식부는, 상기 시점 변환 처리부에 의해 생성된 시점 변환 화상으로부터, 상기 2개의 선분의 교점 및 이 교점으로부터 한쪽의 선분이 연장되는 방향을 특정하는 것을 특징으로 하는, 주차 지원 장치.
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