WO2015093513A1

WO2015093513A1 - 駐車支援装置及びシステム

Info

Publication number: WO2015093513A1
Application number: PCT/JP2014/083359
Authority: WO
Inventors: 晋徳良
Original assignee: 株式会社Ihi
Priority date: 2013-12-20
Filing date: 2014-12-17
Publication date: 2015-06-25
Also published as: JP6427873B2; EP3121057B1; US20160288657A1; CN105593072A; CN105593072B; US10562396B2; JP2015120378A; EP3121057A1; EP3121057A4

Abstract

本発明の駐車支援システム（１）は、非接触給電装置（１０）が備える給電コイル（１４）の周囲に設置された複数の励磁コイル（２１）と、励磁コイル（２１）にそれぞれ接続されて、給電コイル（１４）の漏れ磁束によって共振するよう設定された複数の共振器（２２）とを有する非接触給電装置（１０）に付随して設置された駐車支援装置（２０）と、駐車支援装置（２０）に設けられた励磁コイル（２１）が発生する磁束を検出し、その検出結果に基づいて移動車両（３０）の位置を求めて表示装置（３９）に表示する移動車両（３０）とを備える。

Description

駐車支援装置及びシステム

　本発明は、駐車支援装置及びシステムに関する。本願は、２０１３年１２月２０日に、日本に出願された特願２０１３－２６４１９９号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　近年、給電側から受電側への給電を非接触で行うことが可能な非接触給電システムの開発が盛んに行われている。このような非接触給電システムは、給電側と受電側とを配線（ケーブル）で接続することなく給電を行うことが可能であって利便性が高い。そのため、例えば電気自動車（ＥＶ）やプラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ）等の移動車両に搭載されたバッテリを充電する用途で有望視されている。

　このような移動車両に搭載されたバッテリの充電用途に用いられる非接触給電システムにおいて、電力を非接触で効率的に伝送するには、給電側のコイル（地上に設置された給電コイル）と、受電側のコイル（移動車両に設置された受電コイル）との相対的な位置関係を適切にする必要がある。このため、非接触での給電を受ける移動車両を、上記の給電コイルと受電コイルとの相対的な位置関係が適切となる位置に駐車させることは極めて重要である。

　以下の特許文献１には、車両の外部を撮影する撮影装置を設け、この撮影装置で撮影された画像に基づいて送電ユニットを認識し、認識した送電ユニットの設置位置に車両を移動させる制御を行う駐車支援装置が開示されている。また、励磁用コイルを地上に設置するとともに、プローブ用コイルを移動車両に設置し、プローブ用コイルが励磁用コイルに近接したときにプローブ用コイルに鎖交する磁束によって誘起される電圧を検出して移動車両の位置を検出し、この検出結果に基づいて移動車両の駐車位置を調整することも可能であると考えられる。

日本国特許第５０１０７１５号公報

　ところで、上述した特許文献１に開示された技術は、送電ユニットの認識結果に基づいて移動車両の移動制御を行うため、送電ユニットの設置位置に移動車両を正確に駐車させることができると考えられる。しかしながら、上述した特許文献１では、画像処理を行って送電ユニットを認識しているため、使用可能な送電ユニットの大きさ、形状、及び模様等が制限される可能性があるとともに、導電ユニットの設置位置や設置の仕方も制限される可能性があると考えられる。

　また、上述した励磁用コイル及びプローブ用コイルを用いて移動車両の位置を検出する方法では、地上に設置された励磁用コイルと移動車両に設けられたプローブ用コイルとが平面視で重なり合った状態になって鎖交する磁束が多くならないと、プローブ用コイルに誘起される電圧が低すぎて移動車両の位置を検出することはできない。このため、例えば励磁用コイルとして給電コイルを用いる場合には、移動車両に設置されたプローブ用コイルが給電コイルの直上に配置された状態でないと移動車両の位置を検出することはできない。

　ここで、移動車両の駐車位置を調整するには、例えば移動車両の切り返しを行う必要があるが、移動車両の切り返しを行うには移動車両を２メートル程度の範囲で前後に移動させる必要がある。しかしながら、元の駐車位置から移動車両を２メートル程度前進させてしまうと、移動車両の位置を検出することができなくなってしまうため、移動車両の駐車位置を参照しつつ駐車位置を微調整するといったことができないという問題がある。

　本発明は、上記事情に鑑みてなされ、移動車両の位置を参照しつつ駐車位置を調整することが可能な駐車支援装置及びシステムを提供することを目的とする。

本発明の第１の態様は、移動車両に設けられた受電コイルに非接触で電力の供給を行う給電コイルが設置された駐車領域への前記移動車両の駐車を支援する駐車支援装置であって、前記給電コイルの周囲に設置された複数の励磁コイルと、前記励磁コイルにそれぞれ接続されて、前記給電コイルの漏れ磁束によって共振するよう設定された複数の共振器とを備える。
　また、本発明の第２の態様に係る駐車支援装置は、前記第１の態様において、前記励磁コイルが、巻回数が互いに異なるように設定されている。
　また、本発明の第３の態様に係る駐車支援装置は、前記第２の態様において、前記励磁コイルの巻回数が、発生する磁束が前記給電コイルに向かって徐々に増加し、或いは徐々に減少するように設定されている。
　また、本発明の第４の態様に係る駐車支援装置は、前記第１～第３の何れか１つの態様において、前記励磁コイルが、前記給電コイルを中心として放射状に一定間隔をもって配列され、或いは前記給電コイルを中心とした同心円の周方向に沿って一定の間隔をもって配列されている。
　本発明の第５の態様に係る駐車支援システムは、非接触で電力の供給を行う給電コイルが設置された駐車領域への駐車を支援する駐車支援システムであって、上記の何れかに記載の駐車支援装置と、前記駐車支援装置に設けられた前記励磁コイルが発生する磁束を検出する検出部と、前記検出部の検出結果に基づいて前記移動車両の位置を求める位置算出部と、前記位置算出部で求められた位置を表示する表示部とを有する移動車両とを備える。
　また、第６の態様に係る本発明の駐車支援システムは、前記第５の態様において、前記移動車両が、前記給電コイルから非接触で供給される電力を受電する受電コイルを備える。
　また、第７の態様に係る本発明の駐車支援システムは、前記第６の態様において、前記受電コイルが、前記検出部を兼ねる。
　また、第８の態様に係る本発明の駐車支援システムは、前記第５～第７の何れか１つの態様において、前記表示部が、前記位置算出部の算出結果に基づいて、前記給電コイルと前記移動車両との位置関係を表示する。

　本発明によれば、非接触給電装置が備える給電コイルの周囲に設置された複数の励磁コイルと、これら励磁コイルにそれぞれ接続されて、給電コイルの漏れ磁束によって共振するよう設定された複数の共振器とを有する駐車支援装置を非接触給電装置に付随して設置し、駐車支援装置に設けられた励磁コイルが発生する磁束を検出して移動車両の位置を求めて表示する。このため、移動車両の位置を参照しつつ駐車位置を調整することが可能であるという効果がある。

本発明の一実施形態による駐車支援装置及びシステムの要部構成を示すブロック図である。本発明の一実施形態による駐車支援装置における励磁コイルの配置例を示す平面図である。本発明の一実施形態において移動車両に設けられる表示装置の表示例を示す図である。本発明の一実施形態による駐車支援システムの動作を示すフローチャートである。本発明の一実施形態による駐車支援システムの第１変形例を説明するための図である。本発明の一実施形態による駐車支援システムの第１変形例を説明するための図である。本発明の一実施形態による駐車支援システムの第１変形例を説明するための図である。本発明の一実施形態による駐車支援システムの第１変形例を説明するための図である。本発明の一実施形態による駐車支援システムの第２変形例を説明するための図である。本発明の一実施形態による駐車支援システムの第３変形例を説明するための図である。

　以下、図面を参照して本発明の一実施形態による駐車支援装置及びシステムについて詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態による駐車支援装置及びシステムの要部構成を示すブロック図である。図１に示す通り、本実施形態の駐車支援システム１は、非接触給電装置１０に付随して設置された駐車支援装置２０と移動車両３０とを備えており、非接触給電装置１０から供給される電力を受電可能な位置への移動車両３０の駐車を支援する。

　非接触給電装置１０は、外部電源１１、整流回路１２、給電回路１３、及び給電コイル１４を備えており、移動車両３０に対する非接触給電に適した電力を生成し、移動車両３０に対して非接触で給電を行う。この非接触給電装置１０は、例えば駐車場に設置され、白線等で区画された駐車エリア（駐車領域）に駐車した移動車両３０に対して非接触で給電を行う。

　外部電源１１は、出力端が整流回路１２の入力端に接続されており、移動車両３０への給電に必要となる交流電力を整流回路１２に供給する。この外部電源１１は、例えば２００Ｖ又は４００Ｖ等の三相交流電力、或いは１００Ｖの単相交流電力を供給する系統電源である。整流回路１２は、入力端が外部電源１１に接続されるとともに出力端が給電回路１３に接続されており、外部電源１１から供給される交流電力を整流して直流電力に変換し、変換した直流電力を給電回路１３に出力する。

　給電回路１３は、入力端が整流回路１２に接続されるとともに出力端が給電コイル１４に接続されており、整流回路１２からの直流電力を交流電力に変換し、変換した交流電力を給電コイル１４に出力する。具体的に、給電回路１３は、給電コイル１４とともに給電側共振回路を構成する共振用コンデンサ（図示省略）を備えており、不図示の給電制御回路の制御の下で、整流回路１２からの直流電力を外部電源１１の交流電力よりも周波数が高い交流電力（高周波電力）に変換して給電コイル１４に出力する。

　給電コイル１４は、給電回路１３から供給される高周波電力に応じた磁界を発生することによって移動車両３０に対して非接触で給電を行う。この給電コイル１４は、両端が給電回路１３の出力端に接続されており、露出した状態或いはプラスチック等の非磁性材料によってモールドされた状態で地上又は地下に設置されている。具体的には、給電コイル１４は、例えば丸線或いは平角線等の導線を螺旋状且つ予め規定された形状（例えば、四角筒状）に巻回したコイル（ソレノイド型のコイル）、或いは丸線或いは平角線等の導線を同一平面内で螺旋状に巻回したコイル（ヘリカル型のコイル）である。

　駐車支援装置２０は、複数の励磁コイル２１と、これら励磁コイル２１にそれぞれ接続された複数の共振器２２とを備えており、非接触給電装置１０の給電コイル１４が設置された駐車エリアへの移動車両３０の駐車を支援するために、非接触給電装置１０に付随して設置された装置である。励磁コイル２１は、非接触給電装置１０に設けられた給電コイル１４の周囲に設置されており、移動車両３０が自身の位置を検出可能とするための磁界（磁束）を発生する。尚、励磁コイル２１は、給電コイル１４と同様に地上又は地下に設置されている。

　この励磁コイル２１は、例えば丸線或いは平角線等の導線を螺旋状且つ予め規定された形状（例えば、円環形状）に巻回したコイルであり、非接触給電装置１０の給電コイル１４の漏洩磁界（漏れ磁束）、或いは他の励磁コイル２１が形成する磁界の向きを考慮して設置される。例えば、給電コイル１４に最も近接して配置される励磁コイル２１は、可能な限りコイル面（導線の巻回面）が給電コイル１４の漏洩磁界に直交するように配置される。尚、励磁コイル２１は、少なくとも共振器２２に接続されるリード線の一部が給電コイル１４の漏洩磁界等に対して直交していればよい。

　これら励磁コイル２１は、互いに異なる大きさの磁界を発生するように、巻回数が互いに異なるように設定されている。これにより、移動車両３０は、励磁コイル２１から発生される磁界によって誘起される電圧の大きさを検出すれば、自身の位置を検出することができる。例えば、励磁コイル２１の巻回数は、発生する磁界の大きさが非接触給電装置１０の給電コイル１４に向かって徐々に増加するように設定され、或いは徐々に減少するように設定される。

　図２は、本発明の一実施形態による駐車支援装置における励磁コイルの配置例を示す平面図である。図２に示す例では、励磁コイル２１が、矩形の駐車エリア内において、非接触給電装置１０の給電コイル１４を中心として放射状に一定間隔（例えば、数十センチメートル程度）をもって配列され、或いは給電コイル１４を中心とした同心円の周方向に沿って一定の間隔をもって配列されている。

　つまり、図２に示す例では、給電コイル１４を通って移動車両３０が進退する方向（進退方向）に延びる直線上に一定間隔をもって励磁コイル２１が配置されているとともに、給電コイル１４を通って上記の進退方向とは直交する方向に延びる直線上に一定間隔をもって励磁コイル２１が配置されている。また、これら直線上に配置されていない励磁コイル２１は、給電コイル１４を中心とした同心円の周方向に沿っておおよそ一定の間隔をもって配列されている。尚、上記同心円の間隔及び同心円の周方向における励磁コイル２１の間隔も、例えば数十センチメートル程度に設定される。

　ここで、給電コイル１４に最も近接して配置される励磁コイル２１は、給電コイル１４の漏洩磁界によって共振して磁界を発生するが、それ以外の励磁コイル２１は、他の励磁コイル２１が発生した磁界によって共振して磁界を発生する。このため、給電コイル１４に最も近接して配置される励磁コイル２１以外の励磁コイル２１は、他の励磁コイル２１を共振させるための中継コイルと言うこともできる。

　共振器２２は、上述の励磁コイル２１にそれぞれ接続されており、給電コイル１４の漏洩磁界、或いは他の励磁コイル２１が形成する磁界によって、励磁コイル２１と共振器２２とからなる回路が共振するよう設定されている。具体的に、共振器２２は、励磁コイル２１とともに共振回路を形成するコンデンサ（図示省略）を備えており、給電コイル１４から漏洩磁界が発生した場合、或いは他の励磁コイル２１が磁界を形成した場合に、それら磁界によって共振する。

　移動車両３０は、運転者によって運転されて道路上を走行する自動車であり、例えば動力発生源としてモータを備える電気自動車やハイブリッド自動車である。この移動車両３０は、図１に示す通り、受電コイル３１（検出部）、受電回路３２、充電回路３３、蓄電池３４、コンタクタ３５、インバータ３６、モータ３７、制御部３８（位置算出部）、及び表示装置３９（表示部）を備える。ここで、これらのうちの受電回路３２、充電回路３３、及びインバータ３６は直流バスＢ１に接続されており、充電回路３３及び蓄電池３４は、直流バスＢ２に接続されている。

　受電コイル３１は、上述した給電コイル１４と同様に、ソレノイド型のコイル、或いはヘリカル型のコイル）であり、移動車両３０の底部に設けられている。この受電コイル３１は、両端が受電回路３２の入力端に接続されており、給電コイル１４の電磁界が作用すると電磁誘導によって起電力を発生し、発生した起電力を受電回路３２に出力する。尚、この受電コイル３１は、上述した駐車支援装置２０に設けられた励磁コイル２１によって形成される磁界を検出するためにも用いられる。

　受電回路３２は、入力端が受電コイル３１の両端に接続されるとともに出力端が直流バスＢ１に接続されており、受電コイル３１から供給された交流電力を直流電力に変換し、変換した直流電力を直流バスＢ１に出力する。この受電回路３２は、受電コイル３１とともに受電側共振回路を構成する共振用コンデンサ（図示省略）を備えている。尚、受電回路３２の共振用コンデンサの静電容量は、受電側共振回路の共振周波数が前述した給電側共振回路の共振周波数と同一周波数になるように設定されていてもよい。

　充電回路３３は、入力端が直流バスＢ１に接続されるとともに出力端が直流バスＢ２に接続されており、制御部３８の制御の下で、受電回路３２からの電力（直流電力）を蓄電池３４に充電する。蓄電池３４は、移動車両３０に搭載された再充電が可能な電池（例えば、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の二次電池）であり、モータ３７等に電力を供給する。

　コンタクタ３５は、直流バスＢ１と直流バスＢ２との間に設けられ、制御部３８の制御の下で、直流バスＢ１と直流バスＢ２とを接続状態にするか切断状態にするかを切り替える。具体的に、コンタクタ３５は、蓄電池３４を充電する場合には、直流バスＢ１と直流バスＢ２とを切断状態にするよう制御され、これによって蓄電池３４とインバータ３６及び受電回路３２とが切断され、蓄電池３４からモータ３７が電気的に切り離される。これに対し、蓄電池３４の電力を放電する場合には、直流バスＢ１と直流バスＢ２とを接続状態にするよう制御され、これによって蓄電池３４とインバータ３６及び受電回路３２とが接続される。

　インバータ３６は、制御部３８の制御の下で、蓄電池３４からコンタクタ３５を介して供給される電力を用いてモータ３７を駆動する。モータ３７は、移動車両３０を移動させるための動力を発生する動力発生源として移動車両３０に搭載されており、インバータ３６の駆動に応じた動力を発生する。このモータ３７としては、永久磁石型同期モータ、誘導モータ等のモータを用いることができる。

　制御部３８は、移動車両３０の動作を統括して制御する。例えば、制御部３８は、充電回路３３から出力される情報（受電回路３２から直流バスＢ１に供給される電力量を示す情報、蓄電池３４の充電状態（ＳＯＣ）を示す情報等）に基づいて、充電回路３３を制御する。また、制御部３８は、充電回路３３の入力電圧（受電回路３２の出力電圧）をモニタしており、このモニタ結果を用いて移動車両３０の位置を求める。

　前述の通り、駐車支援装置２０に設けられた励磁コイル２１は互いに異なる大きさの磁界を発生するように巻回数が設定されているため、移動車両３０の移動速度が一定であれば、受電コイル３１で検出される磁界の大きさは、移動車両３０の受電コイル３１が、励磁コイル２１のうちのどの励磁コイル２１の上方に配置されているかに応じる。ここで、受電コイル３１で検出される磁界の大きさは、充電回路３３の入力電圧に反映されるため、制御部３８は、充電回路３３の入力電圧のモニタ結果を用いて移動車両３０の位置を求めている。

　表示装置３９は、制御部３８で求められた移動車両３０の位置等を表示する装置であり、例えば液晶表示装置で実現される。この表示装置３９は、運転者が表示内容を参照しつつ運転が移動車両３０を運転することが可能な位置（例えば、ダッシュボード上等）に設置される。表示装置３９は、制御部３８の算出結果に基づいて、非接触給電装置１０の給電コイル１４と移動車両３０との位置関係を表示する。

　図３は、本発明の一実施形態において移動車両に設けられる表示装置の表示例を示す図である。図３に示す通り、移動車両３０に設けられた表示装置３９には、移動車両３０の現在位置を示す現在地Ｖと、移動車両３０を駐車させるべき位置を示す目標地点Ｒとが表示される。表示装置３９に表示される現在地Ｖは、移動車両３０を移動させることによってその表示位置が変化する。このため、運転者は、現在地Ｖが目標地点Ｒに一致するように移動車両３０を運転して駐車させれば、非接触給電装置１０の給電コイル１４と移動車両３０の受電コイル３１との位置関係を適切にすることができる。

　次に、上記構成における駐車支援システム１の動作について説明する。図４は、本発明の一実施形態による駐車支援システムの動作を示すフローチャートである。尚、ここでは、運転者が移動車両３０を運転し、図２に示す矩形の駐車エリアに後ろ向きで移動車両３０を進入させて駐車させる場合を例に挙げて説明する。また、図２に示す矩形の駐車エリアには、移動車両３０の進入を検出するセンサ（図示省略）が設けられている。

　運転者が移動車両３０を後退させて、図２に示す矩形の駐車エリアに移動車両３０を進入させると、上記のセンサによって移動車両３０の進入が検出される。すると、非接触給電装置１０の給電回路１３が不図示の給電制御回路によって制御され、給電回路１３から給電コイル１４に対して高周波電力が供給される。これにより、給電コイル１４からは、供給された高周波電力に応じた磁界が発生される。

　給電コイル１４から磁界が発生されると、その漏洩磁界によって給電コイル１４に近接して配置された励磁コイル２１が共振して磁界を発生する。この励磁コイル２１が磁界を発生すると、その励磁コイル２１に近接して配置された励磁コイル２１が共振して磁界を発生する。このように、給電コイル１４から磁界が発生されると、給電コイル１４の周囲に配置された励磁コイル２１が順次共振し、駐車支援装置２０に設けられた全ての励磁コイル２１から磁界が発生される。ここで、駐車支援装置２０に設けられた励磁コイル２１からは、互いに異なる大きさの磁界が発生される。

　駐車支援装置２０に設けられた全ての励磁コイル２１から磁界が発生されている状態で、運転者が移動車両３０を後退させると、励磁コイル２１が発生する磁界に起因する電圧が検出されたか否かが制御部３８で判断される（ステップＳ１１）。具体的には、充電回路３３の入力電圧（受電回路３２の出力電圧）が変化したか否かが制御部３８で判断される。

　移動車両３０が図２に示す矩形の駐車エリアに進入した直後は、駐車支援装置２０の励磁コイル２１と移動車両３０の受電コイル３１とが平面視で重なった状態になってはいない。このため、励磁コイル２１が発生する磁界に起因する電圧は検出されていないと制御部３８によって判断され、ステップＳ１１の判断結果が「ＮＯ」となる。尚、ステップＳ１１の判断結果が「ＮＯ」の場合には、再びステップＳ１１の判断が行われる。

　これに対し、運転者が移動車両３０を後退させて、駐車支援装置２０の励磁コイル２１と移動車両３０の受電コイル３１とが平面視で重なった状態になる。すると、励磁コイル２１が発生する磁界に起因する電圧が検出されたと制御部３８によって判断され、ステップＳ１１の判断結果が「ＹＥＳ」となる。すると、検出された電圧値に基づいて移動車両３０の位置を算出する処理が制御部３８によって行われる（ステップＳ１２）。

　移動車両３０の位置が算出されると、その算出された位置が表示装置３９に表示される（ステップＳ１３）。具体的には、図３に示す通り、移動車両３０の現在位置を示す現在地Ｖと、移動車両３０を駐車させるべき位置を示す目標地点Ｒとが表示装置３９に表示される。かかる表示がなされると、移動車両３０の運転者は、表示装置３９の内容を参照しつつ、現在地Ｖが目標地点Ｒに一致するように移動車両３０を運転させる。

　次に、駐車が完了したか否かが制御部３８で判断される。例えば、シフトレバーがパーキングレンジ（Ｐレンジ）に設定されるとともに、サイドブレーキが引かれた状態になったか否かが制御部３８で判断される。駐車が完了していないと判断された場合（ステップＳ１４の判断結果が「ＮＯ」の場合）には、励磁コイル２１が発生する磁界を検出して移動車両３０の位置を算出し、算出した位置を表示装置３９に表示する処理が行われる（ステップＳ１２，Ｓ１３）。

　これに対し、駐車が完了したと判断された場合（ステップＳ１４の判断結果が「ＹＥＳ」の場合）には、図４に示す一連の処理が終了する。移動車両３０の駐車が完了した後に、例えば運転者が移動車両３０に対して充電指示を行うと、移動車両３０の制御部３８から非接触給電装置１０に対して充電開始を指示する指令信号が出力される。尚、この指令信号は、例えば無線通信によって送信される。

　上記の充電開始を指示する指令信号が入力されると、非接触給電装置１０の給電回路１３が不図示の給電制御回路によって制御され、給電回路１３から給電コイル１４に対して高周波電力が出力される。これにより、給電コイル１４から移動車両３０の受電コイル３１に対して非接触で電力が供給され、制御部３８の制御の下で、充電回路３３により蓄電池３４が充電される。

　以上の通り、本実施形態では、非接触給電装置１０に設けられた給電コイル１４の周囲に、複数の励磁コイル２１と、これら励磁コイル２１にそれぞれ接続された複数の共振器２２とを有する駐車支援装置２０を付随して設置し、給電コイル１４からの漏洩磁界によって励磁コイル２１と共振器２２とからなる回路を共振させて、励磁コイル２１の各々から磁界を発生させる。そして、励磁コイル２１から発生される磁界の大きさに応じて、移動車両３０の位置を求めて表示装置３９に表示する。このため、移動車両３０の運転者は、移動車両３０の位置を参照しつつ駐車位置を調整することができる。

　図５Ａ、図５Ｂ及び図５Ｃは、本発明の一実施形態による駐車支援システムの第１変形例を説明するための図である。上述した実施形態では、移動車両３０の移動速度が一定であることを前提として説明したが、移動車両３０を駐車させる場合には、アクセルペダルとブレーキペダルの踏み替えが頻繁に行われることが多く、移動車両３０の移動速度が一定であることは希であると考えられる。

　移動車両３０の移動速度が一定でない場合には、移動車両３０の受電コイル３１が同じ励磁コイル２１上を通過する場合であっても、制御部３８でモニタされる充電回路３３の入力電圧の大きさが変化する。ここで、制御部３８は、充電回路３３の入力電圧のモニタ結果を用いて移動車両３０の位置を求めているため、移動車両３０の速度に応じて充電回路３３の入力電圧が変化すると、移動車両３０の位置が誤って算出される虞が考えられる。本変形例は、移動車両３０の速度を考慮して移動車両３０の位置を求める。

　移動車両３０が駐車エリアを移動する場合（例えば、後退する場合）には、受電コイル３１と励磁コイル２１との関係は、例えば以下の関係となる。まず、図５Ａに示す通り平面視で重なり合う面積が徐々に増大していく関係になり、次いで図５Ｂに示す通り平面視で重なり合う面積が一定となる関係になる。続いて、図５Ｃに示す通り平面視で重なり合う面積が徐々に減少していく関係になり、最後に平面視で重なり合う面積がゼロになる関係になる。

　受電コイル３１と励磁コイル２１との関係が図５Ａに示す関係である場合には、充電回路３３の入力電圧は、例えば図５Ｄ中の時刻ｔ１～ｔ２の間の変化を示す。また、受電コイル３１と励磁コイル２１との関係が図５Ｂに示す関係である場合には、充電回路３３の入力電圧はゼロとなる（図５Ｄ中の時刻ｔ２～ｔ３の期間Ｔ参照）。これに対し、受電コイル３１と励磁コイル２１との関係が図５Ｃに示す関係にある場合には、充電回路３３の入力電圧は、例えば図５Ｄ中の時刻ｔ３～ｔ４の間の変化を示す。

　ここで、移動車両３０の進行方向における受電コイル３１の長さをＡとし、励磁コイル２１の直径をＢとする。受電コイル３１と励磁コイル２１との関係が図５Ｂに示す関係となる距離は（Ａ－Ｂ）で表される。従って、図５Ｄに示す期間Ｔを求めれば、移動車両３０の速度は（Ａ－Ｂ）／Ｔで求められる。そして、移動車両３０の速度に応じて、充電回路３３の入力電圧の大きさ（例えば、図５Ｄ中の電圧±Ｖ１）を補正すれば、移動車両３０の位置を正確に求めることができる。

　図６は、本発明の一実施形態による駐車支援システムの第２変形例を説明するための図である。上述した実施形態では移動車両３０の位置を求めており、上述した第１変形例では移動車両３０の位置に加えて移動車両３０の移動速度を求める。これに対し、本変形例は、移動車両３０の移動方向を求めることを可能とする。

　図６に示す通り、本変形例では、駐車支援装置２０に設けられた励磁コイル２１の周囲に、補助励磁コイル２１ａ～２１ｄが設けられている。これら、補助励磁コイル２１ａ～２１ｄは、励磁コイル２１と同様に、互いに異なる大きさの磁界を発生するように、巻回数が互いに異なるように設定されている。また、補助励磁コイル２１ａ～２１ｄには、励磁コイル２１に接続された共振器２２と同様の共振器（図示省略）がそれぞれ接続されている。このため、補助励磁コイル２１ａ～２１ｄは、励磁コイル２１が発生する磁界によって共振するように構成されている。尚、１つの励磁コイル２１に設けられる補助励磁コイルの数は任意である。

　このような補助励磁コイル２１ａ～２１ｄを設けることにより、移動車両３０の制御部３８は、励磁コイル２１に対しておおむねどちらの方向から進入するのかを求めることができる。尚、制御部３８が求めた移動車両３０の進入方向を、例えば矢印表示で表示装置３９に表示するようにしても良い。これにより、表示装置３９の表示内容を参照した運転者は、例えば切り返しが必要であるか否か等を判断することができる。

　図７は、本発明の一実施形態による駐車支援システムの第３変形例を説明するための図である。以上説明した実施形態及び第１，第２変形例は、励磁コイル２１（更には、補助励磁コイル２１ａ～２１ｄ）によって発生する磁界を移動車両３０の受電コイル３１で検出していた。これに対し、本変形例では、励磁コイル２１（更には、補助励磁コイル２１ａ～２１ｄ）によって発生する磁界を検出する専用のセンサ４０（検出部）を設ける。このような専用のセンサ４０を設けることにより、励磁コイル２１によって発生される磁界を感度良く検出することが可能となる。

　以上、本発明の一実施形態による駐車支援装置及びシステムについて説明したが、本発明は上記実施形態に制限されず、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記実施形態では、励磁コイル２１が給電コイル１４の周囲に配置されている例について説明したが、給電コイル１４から受電コイル３１への給電効率が大幅に低下しないのであれば、平面視で給電コイル１４に一部が重なった状態に励磁コイル２１を設置しても良い。

　また、上記実施形態では、給電コイル１４の周囲に励磁コイル２１が一定の間隔で配列されている例について説明したが、励磁コイル２１は不連続に配列されていても良い。また、上記実施形態では、励磁コイル２１は、互いに異なる大きさの磁界を発生するように、巻回数が互いに異なるように設定されている例について説明した。しかしながら、共振器２２の回路定数を調整することによって、励磁コイル２１から互いに異なる大きさの磁界が発生されるようにしても良い。

　また、上記実施形態では、励磁コイル２１は、給電コイル１４又は他の励磁コイル２１が発生した磁界によって共振すると説明したが、本発明はこの態様に限定されない。本発明は、励磁コイル２１が、給電コイル１４又は他の励磁コイル２１が発生した磁界により、励磁コイル２１自体が磁界を発生すればよく、励磁コイル２１と共振器２２とで形成される共振回路が共振することを必要としない。共振の有無により、励磁コイル２１が発生する磁界の大きさに差異が生じるものの、励磁コイル２１が何らかの磁界を発生すれば、移動車両３０側の受電コイル３１に誘起電圧が発生し、充電回路３３の入力電圧の大きさに反映され、移動車両３０は自身の位置を検出することができる。

　尚、上記実施形態では、非接触給電する方法として磁界共鳴方式を採用したが、電磁誘導方式を採用してもよい。

本発明によれば、移動車両の位置を参照しつつ駐車位置を調整することが可能な駐車支援装置及びシステムを提供することができる。

１　駐車支援システム
１４　給電コイル
２０　駐車支援装置
２１　励磁コイル
２２　共振器
３０　移動車両
３１　受電コイル
３８　制御部
３９　表示装置
４０　センサ

Claims

　移動車両に設けられた受電コイルに非接触で電力の供給を行う給電コイルが設置された駐車領域への前記移動車両の駐車を支援する駐車支援装置であって、
　前記給電コイルの周囲に設置された複数の励磁コイルと、
　前記励磁コイルにそれぞれ接続されて、前記給電コイルの漏れ磁束によって共振するよう設定された複数の共振器と
　を備える駐車支援装置。
　前記励磁コイルは、巻回数が互いに異なるように設定されている請求項１に記載の駐車支援装置。
　前記励磁コイルの巻回数は、発生する磁束が前記給電コイルに向かって徐々に増加し、或いは徐々に減少するように設定されている請求項２に記載の駐車支援装置。
　前記励磁コイルは、前記給電コイルを中心として放射状に一定間隔をもって配列され、或いは前記給電コイルを中心とした同心円の周方向に沿って一定の間隔をもって配列されている請求項１から請求項３の何れか一項に記載の駐車支援装置。
　非接触で電力の供給を行う給電コイルが設置された駐車領域への駐車を支援する駐車支援システムであって、
　請求項１から請求項４の何れか一項に記載の駐車支援装置と、
　前記駐車支援装置に設けられた前記励磁コイルが発生する磁束を検出する検出部と、前記検出部の検出結果に基づいて前記移動車両の位置を求める位置算出部と、前記位置算出部で求められた位置を表示する表示部とを有する移動車両と
　を備える駐車支援システム。
　前記移動車両は、前記給電コイルから非接触で供給される電力を受電する受電コイルを備える請求項５に記載の駐車支援システム。
　前記受電コイルは、前記検出部を兼ねる請求項６に記載の駐車支援システム。
　前記表示部は、前記位置算出部の算出結果に基づいて、前記給電コイルと前記移動車両との位置関係を表示する請求項５から請求項７の何れか一項に記載の駐車支援システム。
　移動車両に設けられた受電コイルに非接触で電力の供給を行う給電コイルが設置された駐車領域への前記移動車両の駐車を支援する駐車支援装置であって、
　前記給電コイルの周囲に設置された複数の励磁コイルと、
　前記励磁コイルにそれぞれ接続されている複数の共振器と
　を備える駐車支援装置。