WO2016121050A1 - 駐車支援装置及び駐車支援方法 - Google Patents

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power
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幸紀 塚本
研吾 毎川
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日産自動車株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a parking assistance device and a parking assistance method.
  • a non-contact power feeding system that supplies power to a vehicle including a battery in a non-contact manner and charges the battery.
  • charging is performed by matching (facing) the positions of the ground-side power transmission coil and the vehicle-side power reception coil.
  • a method of detecting the positional deviation between the power transmitting coil and the power receiving coil by calculating the positional relationship between the power transmitting coil and the power receiving coil using a camera is known. (See Patent Document 1).
  • Patent Document 1 uses a camera to calculate the positional relationship between the power transmission coil and the power reception coil, and is expensive.
  • This invention is made in view of the said subject, The objective is to provide the parking assistance apparatus and parking assistance method which can detect the position shift of a power transmission coil and a receiving coil with an inexpensive structure. is there.
  • a parking assistance device and a parking assistance method are used for a non-contact power feeding system that feeds power in a non-contact manner between a ground-side power transmission coil and a vehicle-side power receiving coil.
  • a non-contact power feeding system that feeds power in a non-contact manner between a ground-side power transmission coil and a vehicle-side power receiving coil.
  • the magnetic flux in the vehicle height direction generated from the power transmission coil is detected, and the vehicle height direction detected by the three or more coils is detected. Based on the decrease in magnetic flux, the positional deviation between the power transmission coil and the power reception coil in one direction is detected.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of the configuration of the parking assistance apparatus according to the first embodiment.
  • 2A is a bottom view showing an example of the periphery of the power receiving coil according to the first embodiment
  • FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 2A.
  • FIG. 3A to FIG. 3C are schematic diagrams illustrating changes in magnetic flux when the power receiving coil approaches the power transmitting coil according to the first embodiment.
  • FIG. 4A to FIG. 4C are schematic diagrams showing the positional relationship between the power receiving coil and the power transmitting coil and the change in the magnetic flux in the height direction according to the first embodiment.
  • FIG. 5A to 5C are schematic diagrams showing the positional relationship between the power receiving coil, the subcoil, and the power transmitting coil according to the first embodiment, and the change in the magnetic flux in the height direction.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating an example of the parking support method according to the first embodiment.
  • FIG. 7A is a bottom view showing an example of the periphery of the power receiving coil according to the first modification of the first embodiment, and
  • FIG. 7B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. It is sectional drawing.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating an example of the periphery of the power receiving coil according to the second modification of the first embodiment.
  • FIG. 9A is a bottom view showing an example of the periphery of the power receiving coil according to the second embodiment
  • FIG. 9B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 9A
  • FIG. 10A to FIG. 10E are schematic diagrams showing the positional relationship between the power receiving coil, the subcoil, and the power transmitting coil according to the second embodiment, and the change in the magnetic flux in the height direction.
  • FIG. 11 is a flowchart illustrating an example of the parking support method according to the second embodiment.
  • FIG. 12 is a flowchart showing details of step S208 in FIG.
  • FIG. 13 is a flowchart showing details of step S210 in FIG.
  • FIG. 14 is a flowchart showing details of step S212 in FIG.
  • FIG. 15 is a flowchart showing details of step S213 in FIG.
  • the parking assistance apparatus according to the first embodiment of the present invention is not between a power transmission device including a ground-side power transmission coil 20 and a power reception device including a vehicle-side power reception coil 10. It is applied to a non-contact power supply system that supplies power by contact.
  • the parking assist apparatus according to the first embodiment of the present invention includes three coils (subcoils) that are arranged along one direction in a plan view of the vehicle 1 and detect a magnetic flux in the height direction of the vehicle 1 generated from the power transmission coil 20.
  • a vehicle that detects a positional deviation between the power transmission coil 20 and the power reception coil 10 in one direction based on a decrease in magnetic flux in the height direction of the vehicle 1 detected by 31 to 33 and the three coils (subcoils) 31 to 33. And a controller (deviation detection unit) 11.
  • the ground-side power transmission device includes a power transmission coil 20 installed on the ground such as a parking space and a power supply box 2 connected to the power transmission coil 20.
  • the power supply box 2 includes a power unit 21 that energizes and energizes the power transmission coil 20, a ground controller 22 that controls the operation of the power unit 21, and a communication unit 23 that performs wireless communication with the power receiving device on the vehicle 1 side. Is provided.
  • the ground controller 22 can be configured as an integrated computer including a central processing unit (CPU) and storage means such as a RAM, a ROM, and a hard disk.
  • the power receiving device on the vehicle 1 side includes a power receiving coil 10, a rectifying / smoothing circuit 12, a vehicle controller 11, a battery (electric load) 13, a communication unit 14, and an output unit (human machine interface (HMI)) 15.
  • the power receiving coil 10 is disposed at an appropriate position on the bottom of the vehicle 1 so that the power receiving coil 10 faces the power transmitting coil 20 when the vehicle 1 is parked at a predetermined position in the parking space.
  • the power receiving coil 10 supplies the received power to the battery 13.
  • the rectifying / smoothing circuit 12 converts the AC voltage received by the power receiving coil 10 to DC and smoothes it.
  • the battery 13 charges the voltage received by the power receiving coil 10.
  • the vehicle controller 11 controls the operation of the rectifying / smoothing circuit 12.
  • the vehicle controller 11 can be configured as an integrated computer including a central processing unit (CPU), a storage unit such as a RAM, a ROM, and a hard disk.
  • the communication unit 14 communicates with the power supply box 2.
  • the output unit 15 includes a liquid crystal display such as a navigation device, a speaker, a lamp, and the like.
  • the subcoils 31 to 33 detect the magnetic flux in the height direction of the vehicle 1 generated from the power transmission coil 20 until the vehicle 1 moves and stops at a predetermined position in the parking space, and outputs it to the vehicle controller 11 as an electromagnetic signal. To do.
  • a magnetic member 41 such as ferrite is disposed on the upper portion of the power receiving coil 10, and the upper surface of the magnetic member 41 is attached to the casing 42.
  • the shape of the power receiving coil 10 is, for example, a substantially rectangular shape, and is wound in an annular shape.
  • the subcoils 31 to 33 are arranged in a row in the vehicle width direction below the power receiving coil 10.
  • the subcoil 32 is disposed at the center position in the vehicle width direction.
  • the two subcoils 31 and 33 are arranged at symmetrical positions at equal intervals with the subcoil 32 interposed therebetween.
  • the subcoils 31 to 33 are arranged on the rear side of the vehicle 1 (downward toward the plane of FIG. 2A) with respect to the center P1 of the power receiving coil 10, but on the front side of the vehicle 1 (FIG. 2 ( It may be arranged in an upward direction toward the paper surface of a).
  • the shape and size of the subcoils 31 to 33 are not particularly limited as long as the magnetic flux in the height direction of the vehicle 1 generated from the power transmission coil 20 can be detected.
  • FIGS. 3 (a) to 3 (c) show the case where the power receiving coil 10 is not close to the power transmitting coil 20
  • FIG. 3B shows the case where the power receiving coil 10 is close to the power transmitting coil 20
  • FIG. The state where the position of the coil 20 is matched (opposed) is shown.
  • the shape of the power transmission coil 20 is, for example, substantially rectangular (square) in plan view, and is wound in an annular shape.
  • the magnetic flux generated from the power transmitting coil 20 is affected by the magnetic field generated from the magnetic member 41, and It changes complicatedly.
  • the magnetic flux in the regions A1 and A2 in FIG. 3B changes so that the magnetic resistance is lower and the path can be looped.
  • the magnetic flux in the region A0 above the power transmission coil 20 shown in FIG. 3B does not reach the power reception coil 10, but has a loop that is short-circuited (U-turned) immediately below the power reception coil 10.
  • the magnetic flux in this area A0 faces the outer peripheral direction of the power transmission coil 20, and the magnetic flux in the height direction (vertical direction) of the vehicle 1 is close to zero.
  • the magnetic flux in the region A0 already has a path with low magnetic resistance, even if the power receiving coil 10 approaches the power transmitting coil 20, the magnetic member 41 is not easily affected.
  • the gap of the magnetic flux in the height direction exists above the vicinity of the inside of the power transmission coil 20.
  • FIG. 4A to 4C show the positional relationship between the power receiving coil 10 and the power transmitting coil 20 according to the first embodiment of the present invention, and the change in the magnetic flux in the height direction at the lower part of the power receiving coil 10.
  • Show. 4A shows a case where the center P1 of the power receiving coil 10 and the center P0 of the power transmitting coil 20 coincide with each other in the vehicle width direction and there is no positional deviation.
  • FIG. 4C shows a state where the power receiving coil 10 is further shifted to the right with respect to the traveling direction with respect to the power transmitting coil 20 as compared with FIG. Show.
  • the upward direction toward the plane of FIG. 4A to FIG. 4C indicates the traveling direction of the vehicle 1.
  • 4 (a) to 4 (c) a straight line L0 passing through the center P1 of the power receiving coil 10 and parallel to the traveling direction of the vehicle 1 is shown for convenience.
  • the positional deviation between the power transmission coil 20 and the power reception coil 10 is detected by using a magnetic flux reduction portion in the height direction slightly above the inner side of the power transmission coil 20. To do.
  • the arrangement positions of the subcoils 31 to 33 are appropriately set according to the shape and size of the power transmission coil 20.
  • 5 (a) to 5 (c) show an example in which three subcoils 31 to 33 are arranged with respect to FIGS. 4 (a) to 4 (c).
  • the central sub-coil 32 is arranged at a position that coincides with the center P0 of the power transmission coil 20 in the vehicle width direction when the power receiving coil 10 and the power transmission coil 20 match in the vehicle width direction.
  • the sub-coils 31 and 33 at both ends are arranged so as to overlap with a portion near the inner side of the power transmission coil 20, that is, a reduced magnetic flux in the height direction when the positions of the power transmission coil 20 and the power reception coil 10 coincide.
  • the vehicle controller (deviation detection unit) 11 shown in FIG. 1 is arranged in the direction in which the subcoils 31 to 33 are arranged (the vehicle width direction) based on the decrease in the magnetic flux in the height direction of the vehicle 1 detected by the three subcoils 31 to 33. ) To detect the positional deviation between the power transmission coil 20 and the power reception coil 10. At this time, the vehicle controller 11 obtains a voltage corresponding to the magnetic flux in the height direction by performing an effective value process on the voltages detected by the subcoils 31 to 33, and performs a position shift detection process.
  • the vehicle controller 11 detects that the magnetic flux in the height direction detected by the subcoils 31 and 33 at both ends is the same. It is determined that the height direction magnetic flux detected by the central sub-coil 32 is equal to or smaller than the first threshold value (zero determination threshold value) and larger than the second threshold value, and the power transmission coil 20 and the power receiving coil 10 are in the vehicle width direction. It is determined that there is no positional deviation.
  • the first threshold value (zero determination threshold value) is set to identify a decrease portion of the magnetic flux in the height direction, and is appropriately determined according to the magnetic flux density or the like in the decrease portion of the magnetic flux in the height direction. Is set.
  • the second threshold value is appropriately set to be equal to or higher than the first threshold value (in other words, the same value as the first threshold value or a value higher than the first threshold value).
  • the first and second threshold values are set in advance and stored in the memory of the vehicle controller 11, for example.
  • the vehicle controller 11 determines at least one of the magnetic fluxes detected by the subcoils 31 and 33 at both ends. Is determined to be larger than the first threshold value (zero determination threshold value), and it is determined that there is a positional deviation in the vehicle width direction between the power transmission coil 20 and the power reception coil 10.
  • the vehicle controller 11 determines that the magnetic flux detected by the central subcoil 32 is less than the second threshold value, It is determined that there is a displacement in the vehicle width direction between the coil 20 and the power receiving coil 10.
  • the output unit 15 shown in FIG. 1 notifies the user of the detection results such as the presence / absence of the positional deviation and the direction of the positional deviation of the power transmission coil 20 and the power reception coil 10 detected by the vehicle controller 11 by display or voice.
  • the user can recognize whether or not the power transmission coil 20 and the power receiving coil 10 are misaligned, the direction of misalignment, and the like by the notification of the output unit 15.
  • step S101 when the vehicle 1 approaches the parking space, the voltages V1t to V3t are detected by the subcoils 31 to 33 and output to the vehicle controller 11 as electromagnetic signals.
  • step S102 when receiving excitation from the ground side, the vehicle controller 11 performs effective value processing on the voltages V1t to V3t to obtain voltages V1 to V3 corresponding to the magnetic flux in the height direction.
  • step S103 the vehicle controller 11 determines whether at least one of the voltages V1 to V3 is greater than the zero determination threshold value V0. If all of the voltages V1 to V3 are determined to be equal to or less than the zero determination threshold value V0, the process proceeds to step S104, and the output unit 15 notifies the user that the power transmission coil 20 is not near the power reception coil 10. On the other hand, in step S103, when the vehicle controller 11 determines that at least one of the voltages V1 to V3 is greater than the zero determination threshold, the process proceeds to step S105, where the output unit 15 causes the power transmission coil 20 to be connected to the power reception coil 10. First notify the user that there is
  • step S106 the vehicle controller 11 determines whether or not the voltages V1 and V3 are equal to or lower than the zero determination threshold (first threshold) V0, and whether or not the voltage V2 is higher than the zero determination threshold (second threshold) V0. Determine whether. For example, since the positional relationship is as shown in FIG. 5A, when it is determined that the voltages V1 and V3 are equal to or lower than the zero determination threshold V0 and the voltage V2 is greater than the zero determination threshold V0, the process proceeds to step S107. To do. In step S107, the output unit 15 notifies the user that the positions of the power receiving coil 10 and the power transmitting coil 20 match in the vehicle width direction (there is no positional deviation).
  • step S106 determines that, for example, at least one of the voltages V1 and V3 is greater than the zero determination threshold V0 because of the positional relationship shown in FIG. 5B or 5C.
  • the process proceeds to step S108.
  • step S108 the output unit 15 notifies the user that the power receiving coil 10 and the power transmitting coil 20 are misaligned in the vehicle width direction.
  • the positional deviation is caused based on the decrease of the magnetic flux in the height direction by utilizing the short-circuit phenomenon of the magnetic flux slightly above the inner side of the power transmission coil 20.
  • the subcoils 31 to 33 are arranged below the power receiving coil 10 in the vehicle width direction at a position on the front side or the rear side of the vehicle 1 with respect to the center of the power receiving coil 10. When entering the parking position from the side, it is possible to quickly detect a positional shift in the vehicle width direction.
  • the power receiving coil 10 has a function of receiving power from the power transmitting coil 20 and also has the same function as the central subcoil 32 in the first embodiment. That is, the power reception coil 10 detects the magnetic flux in the height direction generated from the power transmission coil 20 and outputs it to the vehicle controller 11 as an electromagnetic signal.
  • the first modification by detecting the magnetic flux in the height direction using the power receiving coil 10 together with the two subcoils 31 and 33, it is possible to detect the presence or absence of positional deviation as in the first embodiment.
  • the number of subcoils 31 and 33 for detecting the magnetic flux in the height direction can be reduced.
  • the resin coil cover 43 covering the power receiving coil 10 is disposed on the lower surface.
  • wiring may be provided, and a conductor coil pattern such as a printed board can be used.
  • the subcoils 31 to 33 do not have to be in contact with the power receiving coil 10 and are positions in the vicinity of the lower part of the power receiving coil 10 where a decrease in magnetic flux in the height direction caused by the power transmitting coil 20 can be detected. It suffices if they are arranged.
  • the parking assistance apparatus As a second embodiment of the present invention, a case will be described in which five coils for detecting a magnetic flux in the height direction are arranged to detect the direction of displacement.
  • the parking assistance apparatus according to the second embodiment of the present invention has five subcoils 31 to 35 as shown in FIGS. 9 (a) and 9 (b).
  • the subcoils 31 to 35 are arranged in a line in the vehicle width direction in a plan view of the vehicle 1.
  • the subcoils 31 to 35 may be arranged on the rear side of the vehicle 1 with respect to the center P1 of the power receiving coil 10, or may be arranged on the front side of the vehicle 1.
  • the subcoils 31 to 35 are arranged at regular intervals, for example.
  • the central subcoil 33 is disposed at a position that coincides with the center P1 of the power receiving coil 10 in the vehicle width direction.
  • the subcoils 32 and 34 are arranged at symmetrical positions with the central subcoil 33 interposed therebetween.
  • the subcoils 31 and 35 at both ends are arranged at symmetrical positions with the subcoils 32 to 34 interposed therebetween.
  • the arrangement positions of the subcoils 31 to 35 are appropriately set according to the size and shape of the power transmission coil 20.
  • the subcoils 31 and 35 at both ends are arranged so as to come to the magnetic flux decreasing portion in the height direction.
  • the subcoils 31 and 35 at both ends are not necessarily arranged in the lowering portion of the magnetic flux in the height direction.
  • one subcoil may be further arranged outside the subcoils 31 and 35.
  • FIG. 10 (a) to 10 (e) show the positional relationship between the power transmission coil 20 and the power reception coil 10, the change in the magnetic flux in the height direction, and an arrangement example of the subcoils 31 to 35.
  • an arrow D0 indicates the traveling direction of the vehicle 1
  • a straight line L0 is a straight line that passes through the center P1 of the power receiving coil 10 and is parallel to the traveling direction of the vehicle 1.
  • FIG. 10A when the positions of the power receiving coil 10 and the power transmitting coil 20 coincide with each other in the vehicle width direction, the subcoils 31 and 35 at both ends are arranged so as to come to a magnetic flux lowering portion.
  • FIG. 10B to FIG. 10E show how the power receiving coil 10 is shifted to the right with respect to the power transmitting coil 20. 10B, the second subcoil 34 from the right overlaps with the reduced magnetic flux portion, and in FIG. 10C, the central subcoil 33 overlaps with the reduced magnetic flux portion.
  • the vehicle controller 11 shown in FIG. 1 starts from the magnetic flux decrease detected by the five subcoils 31 to 35, and in addition to the presence or absence of the positional deviation, Is detected.
  • the other configuration is the same as that of the first embodiment, and a duplicate description is omitted.
  • step S201 the voltages V1t to V5t are measured by the five subcoils 31 to 35 and output to the vehicle controller 11.
  • step S202 when receiving excitation from the ground side, the vehicle controller 11 performs effective value processing on the voltages V1t to V5t of the subcoils 31 to 35, and obtains voltages V1 to V5 corresponding to the magnetic flux in the height direction.
  • step S203 the vehicle controller 11 determines whether at least one of the voltages V1 to V5 is greater than the zero determination threshold value V0.
  • the zero determination threshold value V0 is appropriately set as a value that can identify a magnetic flux drop.
  • step S206 the vehicle controller 11 determines whether or not the voltages corresponding to the two sub-coils that are not continuous among the voltages V1 to V5 are equal to or less than the zero determination threshold value V0. For example, since the positional relationship is as shown in FIG. 10A, it is determined that among the voltages V1 to V5, the voltages V1 and V5 corresponding to the non-continuous subcoils 31 and 35 are equal to or less than the zero determination threshold V0 (zero determination). ), The process proceeds to step S207.
  • step S207 the vehicle controller 11 determines whether or not the voltages V2 to V4 of the subcoils 32 to 34 sandwiched between the two subcoils 31 and 35 determined to be zero are larger than the zero determination threshold value V0.
  • the center P0 of the power transmission coil 20 is on the bisector of the line having the two subcoils 31 and 35 determined to be zero as both ends. And the process proceeds to step S208.
  • step S ⁇ b> 301 it is determined whether or not the bisector of the line having the two sub-coils 31 and 35 determined to be zero passes through the center P ⁇ b> 1 of the power receiving coil 10. For example, when the positional relationship is as shown in FIG. 10A and it is determined that the bisector (matches the straight line L0) passes through the center P1 of the power receiving coil 10, the process proceeds to step S302, and the output unit 15 However, the user is notified that there is no left-right displacement in the vehicle width direction between the power transmission coil 20 and the power reception coil 10.
  • step S301 if it is determined in step S301 that the bisector of the line having the two sub-coils 31 and 35 determined to be zero does not pass through the center P1 of the power receiving coil 10, the process proceeds to step S303.
  • step S ⁇ b> 303 the vehicle controller 11 determines whether the bisector passes to the left in the traveling direction of the center P ⁇ b> 1 of the power receiving coil 10.
  • step S304 the output unit 15 is shifted to the left because the power transmitting coil 20 is shifted to the left. Tell the user to turn off.
  • step S305 when it is determined that the bisector passes the right side of the traveling direction of the center P1 of the power receiving coil 10, the process proceeds to step S305, and the output unit 15 is shifted to the right because the power transmitting coil 20 is shifted to the right. Tell the user to cut the handle.
  • step S206 when it is determined in step S206 that the voltages corresponding to two subcoils that are not continuous among the voltages V1 to V5 are not equal to or less than the zero determination threshold value V0, and in step S207, the subcoils determined to be zero are determined.
  • step S209 the process proceeds to step S209.
  • step S209 the vehicle controller 11 determines whether one of the voltages V1 and V5 of the sub-coils 31 and 35 at both ends is equal to or less than the zero determination threshold value V0. When it is determined that either of the voltages V1 and V5 is equal to or less than the zero determination threshold value V0 (zero determination), the process proceeds to step S210.
  • step S210 the vehicle controller 11 determines whether or not the voltage V5 is equal to or less than the zero determination threshold value V0. For example, since the positional relationship is as shown in FIG. 10D or 10E, when the voltage V5 is determined to be equal to or lower than the zero determination threshold value V0, the process proceeds to step S402. In step S402, the output unit 15 notifies the user to turn the steering wheel to the left because the power transmission coil 20 is shifted to the left with respect to the traveling direction of the vehicle 1.
  • step S401 determines whether the voltage V5 is greater than the zero determination threshold V0 (in other words, the voltage V1 is equal to or less than the zero determination threshold V0). If it is determined in step S401 that the voltage V5 is greater than the zero determination threshold V0 (in other words, the voltage V1 is equal to or less than the zero determination threshold V0), the process proceeds to step S403. In step S ⁇ b> 403, the output unit 15 notifies the user to turn the steering wheel to the right because the power transmission coil 20 is shifted to the right with respect to the traveling direction of the vehicle 1.
  • step S211 the vehicle controller 11 determines whether or not the voltage V3 of the central subcoil 33 is equal to or less than the zero determination threshold value V0. When it is determined that the voltage V3 is equal to or lower than the zero determination threshold V0 (zero determination), the process proceeds to step S212.
  • step S212 the vehicle controller 11 compares the voltages V1 and V5 of the sub-coils 31 and 35 at both ends with each other, and determines that the power transmission coil 20 is shifted to the higher voltage side. For example, when it is determined that the voltage V1 is higher than the voltage V5 as shown in FIG. 10C, the process proceeds to step S502, and the power transmission coil 20 is moved to the left with respect to the traveling direction of the vehicle 1. Because it is out of alignment, the user is notified to turn the handle to the left.
  • step S501 determines whether the voltage V1 is equal to or lower than the voltage V5 is equal to or lower than the voltage V5 is equal to or lower than the voltage V5 is equal to or lower than the voltage V5 or notify users.
  • step S211 when it is determined in step S211 that the voltage V3 of the central subcoil 33 is greater than the zero determination threshold value V0, one of the voltages V2 and V4 of the subcoils 32 and 34 that are neither the end nor the center is zero. Since it is equal to or less than the determination threshold value V0, the process proceeds to step S213.
  • step S213 Details of step S213 will be described with reference to the flowchart of FIG. Here, among the voltages V1 to V5, the highest voltage is “Vtop”, the second highest voltage is “Vsec”, and the third highest voltage is “Vthr”.
  • step S601 the vehicle controller 11 determines whether the voltage difference Vtop ⁇ Vsec between the highest voltage Vtop and the second highest voltage Vsec is greater than a predetermined threshold value Vth.
  • the process proceeds to step S603.
  • step S605 it is determined whether the voltage V2 is equal to or lower than the zero determination threshold V0.
  • step S607 if the voltage V1 is the highest voltage Vtop, the process proceeds to step S608. If the voltage V1 is not the highest voltage Vtop, the process proceeds to step S611.
  • step S608 the output unit 15 notifies the user to turn the steering wheel to the left because the power transmission coil 20 is shifted to the left with respect to the traveling direction of the vehicle 1.
  • step S611 the output unit 15 notifies the user to turn the steering wheel to the right because the power transmission coil 20 is shifted to the right with respect to the traveling direction of the vehicle 1.
  • the magnetic flux in the height direction is detected using the five or more subcoils 31 to 35, and the vehicle controller 11 detects the five or more subcoils 31 to 35.
  • the direction of the position shift can be detected in addition to the presence or absence of the position shift.
  • the direction of the positional shift in the vehicle width direction can be detected.
  • the sub coils 31 to 35 are arranged from the side where the sub coils 31 to 35 are located.
  • the case where three subcoils 31 to 33, a combination of the subcoils 31, 33 and the power receiving coil 10, or five subcoils 31 to 35 are used has been described.
  • Detect the magnetic flux in the height direction using one or six or more subcoils or a combination of them and the receiving coil and detect the presence or absence of positional deviation and the direction of positional deviation based on the decrease in magnetic flux in the height direction Also good. If a larger number of detection coils are used, the presence / absence of the positional deviation and the direction of the positional deviation can be detected with higher accuracy.
  • the three subcoils 31 to 33, the combination of the subcoils 31, 33 and the power receiving coil 10, or the five subcoils 31 to 3 are arranged in a row in the vehicle width direction.
  • the arrangement direction of the coils is not particularly limited to the vehicle width direction. For example, if a plurality of subcoils are arranged in a line in the traveling direction of the vehicle 1, a positional shift in the traveling direction of the vehicle 1 can be detected. Furthermore, if a plurality of coils are arranged in both the vehicle width direction and the traveling direction of the vehicle 1, it is possible to detect a positional shift in both the vehicle width direction and the traveling direction of the vehicle 1.
  • the battery 13 is described as an example of the electric load.
  • the present invention is not limited to this, and for example, an electric motor can be used as the electric load. .

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Abstract

　安価な構成で送電コイルと受電コイルの位置ズレを検出することができる駐車支援装置を提供する。地上側の送電コイル２０と車両１側の受電コイル１０との間で非接触にて給電する非接触給電システムに用いる駐車支援装置であって、車両１の平面視において一方向に沿って配列され、送電コイル２０から生じる車両１の高さ方向の磁束を検出する少なくとも３つ以上のコイル３１～３３と、３つ以上のコイル３１～３３により検出された車両１の高さ方向の磁束の低下に基づいて、一方向における送電コイル２０と受電コイル１０の位置ズレを検出するズレ検出部１１とを備える。

Description

駐車支援装置及び駐車支援方法
　本発明は、駐車支援装置及び駐車支援方法に関する。
　従来、バッテリを備える車両に非接触で電力を供給し、該バッテリを充電する非接触給電システムが知られている。非接触給電システムにおいては、地上側の送電コイルと車両側の受電コイルの位置を一致（対向）させて充電が行われる。送電コイルに対して受電コイルの位置を一致（対向）させるため、カメラを用いて送電コイルと受電コイルの位置関係を算出することにより、送電コイルと受電コイルの位置ズレを検出する方法が知られている（特許文献１参照）。
特開２０１１－１５５４９号公報
　しかしながら、特許文献１に記載の方法では、送電コイルと受電コイルの位置関係を算出するためにカメラを用いており、高価である。
　本発明は、上記課題に鑑みて成されたものであり、その目的は、安価な構成で送電コイルと受電コイルの位置ズレを検出することができる駐車支援装置及び駐車支援方法を提供することである。
　本発明の一態様に係る駐車支援装置及び駐車支援方法は、地上側の送電コイルと車両側の受電コイルとの間で非接触にて給電する非接触給電システムに用いるものであって、車両の平面視において一方向に沿って配列された３つ以上のコイルを用いて、送電コイルから生じる車両の高さ方向の磁束を検出し、３つ以上のコイルにより検出された車両の高さ方向の磁束の低下に基づいて、一方向における送電コイルと受電コイルの位置ズレを検出することを特徴とする。
図１は、第１の実施形態に係る駐車支援装置の構成の一例を示すブロック図である。 図２（ａ）は、第１の実施形態に係る受電コイル周辺の一例を示す下面図であり、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ－Ａ切断面の断面図である。 図３（ａ）～図３（ｃ）は、第１の実施形態に係る送電コイルに受電コイルが接近したときの磁束の変化を示す概略図である。 図４（ａ）～図４（ｃ）は、第１の実施形態に係る受電コイルと送電コイルとの位置関係及び高さ方向の磁束の変化を示す概略図である。 図５（ａ）～図５（ｃ）は、第１の実施形態に係る受電コイル、サブコイル及び送電コイルの位置関係、並びに高さ方向の磁束の変化を示す概略図である。 図６は、第１の実施形態に係る駐車支援方法の一例を示すフローチャートである。 図７（ａ）は、第１の実施形態の第１の変形例に係る受電コイル周辺の一例を示す下面図であり、図７（ｂ）は図７（ａ）のＡ－Ａ切断面の断面図である。 図８は、第１の実施形態の第２の変形例に係る受電コイル周辺の一例を示す断面図である。 図９（ａ）は、第２の実施形態に係る受電コイル周辺の一例を示す下面図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）のＡ－Ａ切断面の断面図である。 図１０（ａ）～図１０（ｅ）は、第２の実施形態に係る受電コイル、サブコイル及び送電コイルの位置関係、並びに高さ方向の磁束の変化を示す概略図である。 図１１は、第２の実施形態に係る駐車支援方法の一例を示すフローチャートである。 図１２は、図１１のステップＳ２０８の詳細を示すフローチャートである。 図１３は、図１１のステップＳ２１０の詳細を示すフローチャートである。 図１４は、図１１のステップＳ２１２の詳細を示すフローチャートである。 図１５は、図１１のステップＳ２１３の詳細を示すフローチャートである。
　図面を参照して、第１及び第２の実施形態を説明する。図面の記載において同一部分には同一符号を付して説明を省略する。
　（第１の実施形態）
　本発明の第１の実施形態に係る駐車支援装置は、図１に示すように、地上側の送電コイル２０を含む送電装置と、車両１側の受電コイル１０を含む受電装置との間で非接触にて給電する非接触給電システムに適用される。本発明の第１の実施形態に係る駐車支援装置は、車両１の平面視において一方向に沿って配列され、送電コイル２０から生じる車両１の高さ方向の磁束を検出する３つのコイル（サブコイル）３１～３３と、３つのコイル（サブコイル）３１～３３により検出された車両１の高さ方向の磁束の低下に基づいて、一方向における送電コイル２０と受電コイル１０の位置ズレを検出する車両コントローラ（ズレ検出部）１１とを備える。
　地上側の送電装置は、駐車スペース等の地面に設置された送電コイル２０と、送電コイル２０に接続された電源ボックス２を備える。電源ボックス２は、送電コイル２０に電流を通電して励磁するパワーユニット２１と、パワーユニット２１の作動を制御する地上コントローラ２２と、車両１側の受電装置との間で無線通信を行う通信部２３とを備える。地上コントローラ２２は、例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）や、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク等の記憶手段からなる一体型のコンピュータとして構成することができる。
　車両１側の受電装置は、受電コイル１０、整流平滑回路１２、車両コントローラ１１、バッテリ（電気負荷）１３、通信部１４及び出力部（ヒューマンマシンインターフェース（ＨＭＩ））１５を備える。受電コイル１０は、車両１が駐車スペースの所定位置に駐車された際に、送電コイル２０と対向する位置となるように、車両１の底部適所に配置されている。受電コイル１０は、受信した電力をバッテリ１３に供給する。
　整流平滑回路１２は、受電コイル１０にて受信される交流電圧を直流化し、且つ平滑化する。バッテリ１３は、受電コイル１０にて受信された電圧を充電する。車両コントローラ１１は、整流平滑回路１２の作動を制御する。車両コントローラ１１は、例えば、中央演算処理装置（ＣＰＵ）や、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスク等の記憶部からなる一体型のコンピュータとして構成することができる。通信部１４は、電源ボックス２との間で通信を行う。出力部１５は、ナビゲーション装置等の液晶ディスプレイや、スピーカ、ランプ等で構成される。
　サブコイル３１～３３は、車両１が移動して駐車スペースの所定位置に停車するまでの間、送電コイル２０から生じる車両１の高さ方向の磁束を検出し、電磁信号として、車両コントローラ１１に出力する。
　図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、受電コイル１０の上部には、フェライト等の磁性部材４１が配置され、磁性部材４１の上面は筐体４２に取り付けられている。受電コイル１０の形状は、例えば略矩形であり、環状に巻回されている。
　サブコイル３１～３３は、受電コイル１０の下部に、車幅方向に一列に配置されている。サブコイル３２は、車幅方向の中央位置に配置されている。２つのサブコイル３１、３３は、サブコイル３２を挟んで等間隔に、対称位置に配置されている。サブコイル３１～３３は、受電コイル１０の中心Ｐ１に対して車両１の後方側（図２（ａ）の紙面に向かって下方向）に配置されているが、車両１の前方側（図２（ａ）の紙面に向かって上方向）に配置されていてもよい。サブコイル３１～３３の形状やサイズは、送電コイル２０から生じる車両１の高さ方向の磁束を検出可能であれば、特に限定されない。
　次に、図３（ａ）～図３（ｃ）を用いて、受電コイル１０が送電コイル２０に接近した時の送電コイル２０から生じる磁束の変化について説明する。図３（ａ）は、受電コイル１０が送電コイル２０に接近していない場合、図３（ｂ）は受電コイル１０が送電コイル２０に接近した場合、図３（ｃ）は受電コイル１０と送電コイル２０の位置が一致（対向）した様子を示している。なお、送電コイル２０の形状は、平面視において例えば略矩形（正方形）であり、環状に巻回されている。
　図３（ａ）～図３（ｃ）に示すように、受電コイル１０が送電コイル２０に接近していくと、送電コイル２０から生じる磁束は、磁性部材４１から生じる磁場の影響を受けて、複雑に変化する。例えば、図３（ｂ）の領域Ａ１、Ａ２における磁束が、磁気抵抗がより低くループできる経路になるように変化する。
　一方、図３（ｂ）に示す送電コイル２０上方の領域Ａ０の磁束は、受電コイル１０に到達せずに、受電コイル１０直下で短絡（Ｕターン）するループを持っている。この領域Ａ０における磁束は、送電コイル２０の外周方向を向いており、車両１の高さ方向（鉛直方向）の磁束はゼロに近い。また、この領域Ａ０における磁束は、既に磁気抵抗が低い経路が出来ているため、受電コイル１０が送電コイル２０に接近してきたとしても、磁性部材４１の影響を受けにくい。このように、送電コイル２０の内側近傍の上方には、高さ方向の磁束のギャップが存在する。
　図４（ａ）～図４（ｃ）は、本発明の第１の実施形態に係る受電コイル１０と送電コイル２０との位置関係と、受電コイル１０の下部における高さ方向の磁束の変化を示す。図４（ａ）は、受電コイル１０の中心Ｐ１と送電コイル２０の中心Ｐ０が車幅方向で一致しており位置ズレがない場合、図４（ｂ）は、送電コイル２０に対して受電コイル１０が進行方向に対し右にズレている場合、図４（ｃ）は、図４（ｂ）よりも更に送電コイル２０に対して受電コイル１０が進行方向に対して右にズレている様子を示している。図４（ａ）～図４（ｃ）の紙面に向かって上方向が、車両１の進行方向を示す。また、図４（ａ）～図４（ｃ）において便宜的に、受電コイル１０の中心Ｐ１を通り、車両１の進行方向に平行な直線Ｌ０を示す。
　図４（ａ）～図４（ｃ）に示すように、受電コイル１０と送電コイル２０の位置関係が変化しても、送電コイル２０のやや内側近傍には、高さ方向の磁束が低い領域Ａ１１、Ａ１２、Ａ１３が存在する。そこで、本発明の第１の実施形態では、送電コイル２０のやや内側近傍の上方において高さ方向の磁束の低下部があることを利用して、送電コイル２０と受電コイル１０の位置ズレを検出する。
　サブコイル３１～３３の配置位置は、送電コイル２０の形状及びサイズ等に応じて適宜設定される。図５（ａ）～図５（ｃ）は図４（ａ）～図４（ｃ）に対して、３つのサブコイル３１～３３を配置した一例を示す。図５（ａ）に示すように、中央のサブコイル３２は、受電コイル１０と送電コイル２０が車幅方向で一致したときに、車幅方向において送電コイル２０の中心Ｐ０に一致する位置に配置される。また、両端のサブコイル３１、３３は、送電コイル２０と受電コイル１０の位置が一致したときに、送電コイル２０のやや内側近傍、即ち高さ方向の磁束の低下部と重なるように配置される。
　図５（ｂ）に示すように、送電コイル２０に対して受電コイル１０が右にズレている場合には、３つのサブコイル３１～３３の全てが磁束の低下部に重ならない位置にある。図５（ｃ）に示すように、送電コイル２０に対して受電コイル１０が更に右にズレている場合、中央のサブコイル３２が高さ方向の磁束の低下部に重なり、両端のサブコイル３１、３３が高さ方向の磁束の低下部に重ならない位置にある。
　図１に示した車両コントローラ（ズレ検出部）１１は、３つのサブコイル３１～３３により検出された車両１の高さ方向の磁束の低下に基づいて、サブコイル３１～３３の配列方向（車幅方向）における送電コイル２０と受電コイル１０の位置ズレを検出する。このとき、車両コントローラ１１は、サブコイル３１～３３により検出された電圧に対して実効値処理を行うことにより高さ方向の磁束に応じた電圧を得て、位置ズレの検出処理を行う。
　例えば、図５（ａ）に示すように送電コイル２０と受電コイル１０の位置が車幅方向において一致した場合、車両コントローラ１１は、両端のサブコイル３１、３３により検出された高さ方向の磁束が第１の閾値（ゼロ判定閾値）以下であり、且つ中央のサブコイル３２により検出された高さ方向の磁束が第２の閾値よりも大きいと判定し、送電コイル２０と受電コイル１０の車幅方向の位置ズレが無いと判定する。
　ここで、第１の閾値（ゼロ判定閾値）は、高さ方向の磁束の低下部を識別するために設定されたものであり、高さ方向の磁束の低下部における磁束密度等に応じて適宜設定される。第２の閾値は、第１の閾値以上（換言すれば、第１の閾値と同じ値又は第１の閾値よりも高い値）で適宜設定される。第１及び第２の閾値は、例えば、予め設定されて車両コントローラ１１のメモリに記憶されている。
　一方、図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示すような送電コイル２０と受電コイル１０の位置関係にある場合、車両コントローラ１１は、両端のサブコイル３１、３３により検出された磁束の少なくともいずれかが第１の閾値（ゼロ判定閾値）より大きいと判定し、送電コイル２０と受電コイル１０の車幅方向の位置ズレが有ると判定する。また、図５（ｃ）に示すような送電コイル２０と受電コイル１０の位置関係にある場合、車両コントローラ１１は、中央のサブコイル３２により検出された磁束が第２の閾値未満と判定し、送電コイル２０と受電コイル１０の車幅方向の位置ズレが有ると判定する。
　図１に示した出力部１５は、車両コントローラ１１により検出された送電コイル２０と受電コイル１０の位置ズレの有無や位置ズレの方向等の検出結果を、表示や音声等によりユーザに告知する。ユーザは、出力部１５の告知により、送電コイル２０と受電コイル１０の位置ズレの有無や位置ズレの方向等を認識することができる。
　次に、図６のフローチャートを参照しながら、本発明の第１の実施形態に係る駐車支援方法（位置ズレ検出方法）の一例を説明する。
　ステップＳ１０１において、車両１が駐車スペースに接近する際に、サブコイル３１～３３により電圧Ｖ１ｔ～Ｖ３ｔが検出され、電磁信号として車両コントローラ１１に出力される。ステップＳ１０２において、地上側からの励磁を受けるときに、車両コントローラ１１は、電圧Ｖ１ｔ～Ｖ３ｔについて実効値処理を行い、高さ方向の磁束に応じた電圧Ｖ１～Ｖ３を得る。
　ステップＳ１０３において、車両コントローラ１１が、電圧Ｖ１～Ｖ３の少なくとも１つ以上がゼロ判定閾値Ｖ０より大きいか否かを判定する。電圧Ｖ１～Ｖ３の全てがゼロ判定閾値Ｖ０以下と判定された場合、ステップＳ１０４に移行し、出力部１５が、送電コイル２０が受電コイル１０の近くにないことをユーザに告知する。一方、ステップＳ１０３において、車両コントローラ１１により、電圧Ｖ１～Ｖ３の少なくとも１つ以上がゼロ判定閾値より大きいと判定された場合、ステップＳ１０５に移行し、出力部１５が、送電コイル２０が受電コイル１０の近くに有ることをまずユーザに告知する。
　ステップＳ１０６において、車両コントローラ１１が、電圧Ｖ１、Ｖ３がゼロ判定閾値（第１の閾値）Ｖ０以下か否かを判定するとともに、電圧Ｖ２がゼロ判定閾値（第２の閾値）Ｖ０より以上か否かを判定する。例えば、図５（ａ）に示すような位置関係にあるため、電圧Ｖ１、Ｖ３がゼロ判定閾値Ｖ０以下で、且つ電圧Ｖ２がゼロ判定閾値Ｖ０よりも大きいと判定された場合、ステップＳ１０７に移行する。ステップＳ１０７において、出力部１５が、車幅方向において受電コイル１０と送電コイル２０の位置が一致する（位置ズレが無い）ことをユーザに告知する。
　一方、ステップＳ１０６において、例えば図５（ｂ）又は図５（ｃ）に示すような位置関係にあるため、電圧Ｖ１、Ｖ３の少なくともいずれかがゼロ判定閾値Ｖ０よりも大きいと判定された場合、又は例えば図５（ｃ）に示すような位置関係にあるため、電圧Ｖ２がゼロ判定閾値Ｖ０以下と判定された場合には、ステップＳ１０８に移行する。ステップＳ１０８において、出力部１５が、車幅方向において受電コイル１０と送電コイル２０の位置ズレが有ることをユーザに告知する。
　以上説明したように、本発明の第１の実施形態によれば、送電コイル２０のやや内側近傍の上方における磁束の短絡現象を利用して、高さ方向の磁束の低下に基づいて位置ズレを検出することにより、安価な構成で、送電コイル２０と受電コイル１０の位置ズレを検出することができる。
　また、少なくとも３つのサブコイル３１～３３を車幅方向に配置して位置ズレを検出することにより、車幅方向の位置ズレを検出することができる。また、サブコイル３１～３３を、受電コイル１０の下方に、受電コイル１０の中心よりも車両１の前方側又は後方側の位置において車幅方向に配列することにより、サブコイル３１～３３が配列された側から駐車位置に進入したときに、車幅方向の位置ズレをいち早く検出することができる。
　（第１の変形例）
　本発明の第１の実施形態では、高さ方向の磁束を検出するための３つのサブコイル３１～３３を利用する場合を説明したが、本発明の第１の変形例として、中央のサブコイル３２の代わりに、受電コイル１０を利用して位置ズレを検出する場合を説明する。
　第１の変形例においては、図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、２つのサブコイル３１、３３が、車幅方向において受電コイル１０を挟んで一列に配列されている。受電コイル１０は、送電コイル２０からの電力を受電する機能を有するとともに、第１の実施形態における中央のサブコイル３２と同様の機能を兼ねる。即ち、受電コイル１０は、送電コイル２０から生じる高さ方向の磁束を検出し、電磁信号として車両コントローラ１１に出力する。
　第１の変形例によれば、２つのサブコイル３１、３３と共に受電コイル１０を利用して高さ方向の磁束を検出することにより、第１の実施形態と同様に位置ズレの有無を検出できるとともに、高さ方向の磁束を検出するためのサブコイル３１、３３の個数を削減することができる。
　（第２の変形例）
　本発明の第１の実施形態では、サブコイル３１～３３が受電コイル１０の下部に接して配置される場合を説明したが、本発明の第２の変形例として、サブコイル３１～３３が受電コイル１０に接していない場合を説明する。
　本発明の第２の変形例においては、図８に示すように、受電コイル１０を覆う樹脂製のコイルカバー４３の下面に配置されている。サブコイル３１～３３としては、配線を付けてもよく、プリント基板のような導体コイル模様も使用可能である。
　第２の変形例によれば、サブコイル３１～３３は、受電コイル１０と接していなくてよく、受電コイル１０の下部近傍で、送電コイル２０により生じる高さ方向の磁束の低下を検出可能な位置に配置されていればよい。
　（第２の実施形態）
　本発明の第２の実施形態として、高さ方向の磁束を検出するための５つのコイルを配列して、位置ズレの方向を検出する場合を説明する。本発明の第２の実施形態に係る駐車支援装置は、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、５つのサブコイル３１～３５を有する。
　サブコイル３１～３５は、車両１の平面視において車幅方向に一列に配置されている。サブコイル３１～３５は、受電コイル１０の中心Ｐ１に対して車両１の後方側に配置されていてもよく、車両１の前方側に配置されていてもよい。サブコイル３１～３５は、例えば等間隔で配置されている。中央のサブコイル３３は、車幅方向において受電コイル１０の中心Ｐ１と一致する位置に配置されている。サブコイル３２、３４は、中央のサブコイル３３を挟んで対称位置に配置されている。両端のサブコイル３１、３５は、サブコイル３２～３４を挟んで対称位置に配置されている。
　サブコイル３１～３５の配置位置は、送電コイル２０の大きさ及び形状等に応じて適宜設定される。本発明の第２の実施形態では、受電コイル１０と送電コイル２０の車幅方向の位置が一致する場合に、両端のサブコイル３１、３５が高さ方向の磁束の低下部にくるように配置される。なお、必ずしも両端のサブコイル３１、３５が高さ方向の磁束の低下部に配置されなくてもよく、例えばサブコイル３１、３５の外側に更にサブコイルが１つずつ配置されていてもよい。
　図１０（ａ）～図１０（ｅ）に、送電コイル２０と受電コイル１０の位置関係と、高さ方向の磁束の変化と、サブコイル３１～３５の配置例を示す。図１０（ａ）～図１０（ｅ）において、矢印Ｄ０は車両１の進行方向を示し、直線Ｌ０は、受電コイル１０の中心Ｐ１を通り、車両１の進行方向に平行な直線である。
　図１０（ａ）に示すように、受電コイル１０と送電コイル２０の位置が車幅方向において一致する場合、両端のサブコイル３１、３５が磁束の低下部にくるように配置されている。図１０（ｂ）～図１０（ｅ）は、送電コイル２０に対して受電コイル１０が右にズレている様子をそれぞれ示す。図１０（ｂ）では、右から２番目のサブコイル３４が磁束の低下部に重なり、図１０（ｃ）では、中央のサブコイル３３が磁束の低下部に重なっている。
　本発明の第２の実施形態においては、図１に示した車両コントローラ１１は、５つのサブコイル３１～３５により検出された磁束の低下部を起点として、位置ズレの有無に加えて位置ズレの方向を検出する。他の構成は、第１の実施形態と同様であるので、重複した説明は省略する。
　次に、図１１～図１５のフローチャートを参照しながら、本発明の第２の実施形態に係る駐車支援方法（位置ズレ検出方法）の一例を説明する。
　ステップＳ２０１において、５つのサブコイル３１～３５により電圧Ｖ１ｔ～Ｖ５ｔを計測し、車両コントローラ１１に出力する。ステップＳ２０２において、地上側からの励磁を受けるとき、車両コントローラ１１が、サブコイル３１～３５の電圧Ｖ１ｔ～Ｖ５ｔについて実効値処理を行い、高さ方向の磁束に応じた電圧Ｖ１～Ｖ５を得る。
　ステップＳ２０３において、車両コントローラ１１が、電圧Ｖ１～Ｖ５のうち、少なくとも１つ以上が、ゼロ判定閾値Ｖ０より大きいか否かを判定する。なお、ゼロ判定閾値Ｖ０は、磁束の低下部を識別できる値で適宜設定されている。電圧Ｖ１～Ｖ５の全てがゼロ判定閾値Ｖ０以下と判定（ゼロ判定）された場合、ステップＳ２０４に移行し、出力部１５が、送電コイル２０が受電コイル１０付近にないことをユーザに告知する。一方、ステップＳ２０３において電圧Ｖ１～Ｖ５のうち、少なくとも一つ以上がゼロ判定閾値Ｖ０より大きいと判定されたとき、ステップＳ２０５に移行し、出力部１５が、受電コイル１０が送電コイル２０付近にあることをユーザに告知する。
　ステップＳ２０６において、車両コントローラ１１が、電圧Ｖ１～Ｖ５のうち、連続でない２つのサブコイルに対応する電圧がゼロ判定閾値Ｖ０以下か否かを判定する。例えば図１０(ａ）に示すような位置関係であるため、電圧Ｖ１～Ｖ５のうち、連続でない両端のサブコイル３１、３５に対応する電圧Ｖ１、Ｖ５が、ゼロ判定閾値Ｖ０以下と判定（ゼロ判定）された場合、ステップＳ２０７に移行する。
　ステップＳ２０７において、車両コントローラ１１が、ゼロ判定された２つのサブコイル３１、３５に挟まれたサブコイル３２～３４の電圧Ｖ２～Ｖ４がゼロ判定閾値Ｖ０より大きいか否かを判定する。挟まれたサブコイル３２～３４の電圧がゼロ判定閾値Ｖ０より大きいと判定された場合、送電コイル２０の中心Ｐ０は、ゼロ判定された２つのサブコイル３１、３５を両端とする線の二等分線上にあると判定され、ステップＳ２０８に移行する。
　ステップＳ２０８の詳細を、図１２のフローチャートを参照しながら説明する。ステップＳ３０１において、ゼロ判定された２つのサブコイル３１、３５を両端とする線の二等分線が、受電コイル１０の中心Ｐ１を通るか否かを判定する。例えば、図１０（ａ）に示すような位置関係であり、二等分線（直線Ｌ０と一致）が受電コイル１０の中心Ｐ１を通ると判定された場合、ステップＳ３０２に移行し、出力部１５が、送電コイル２０と受電コイル１０の車幅方向の左右ズレがないことをユーザに告知する。
　一方、ステップＳ３０１において、ゼロ判定された２つのサブコイル３１、３５を両端とする線の二等分線が受電コイル１０の中心Ｐ１を通らないと判定された場合、ステップＳ３０３に移行する。ステップＳ３０３において、車両コントローラ１１が、当該二等分線が受電コイル１０の中心Ｐ１の進行方向の左を通るか判定する。当該二等分線が受電コイル１０の中心Ｐ１の進行方向の左を通ると判定された場合、ステップＳ３０４に移行し、出力部１５が、送電コイル２０が左にずれているため、左にハンドルを切るようにユーザに告知する。一方、当該二等分線が受電コイル１０の中心Ｐ１の進行方向の右側を通ると判定された場合、ステップＳ３０５に移行し、出力部１５が、送電コイル２０が右にずれているため、右にハンドルを切るようにユーザに告知する。
　図１１に戻り、ステップＳ２０６において、電圧Ｖ１～Ｖ５のうち、連続でない２つのサブコイルに対応する電圧がゼロ判定閾値Ｖ０以下ではないと判定された場合と、ステップＳ２０７において、ゼロ判定されたサブコイルに挟まれたサブコイルの電圧がゼロ判定閾値Ｖ０以下と判定された場合には、ステップＳ２０９に移行する。
　ステップＳ２０９において、車両コントローラ１１が、両端のサブコイル３１、３５の電圧Ｖ１、Ｖ５のいずれかがゼロ判定閾値Ｖ０以下か否かを判定する。電圧Ｖ１、Ｖ５のいずれかがゼロ判定閾値Ｖ０以下と判定（ゼロ判定）された場合、ステップＳ２１０に移行する。
　ステップＳ２１０の詳細を図１３のフローチャートを参照しながら説明する。ステップＳ４０１において、車両コントローラ１１が、電圧Ｖ５がゼロ判定閾値Ｖ０以下か否かを判定する。例えば図１０（ｄ）又は図１０（ｅ）に示すような位置関係にあるため、電圧Ｖ５がゼロ判定閾値Ｖ０以下と判定された場合、ステップＳ４０２に移行する。ステップＳ４０２において、出力部１５が、送電コイル２０が車両１の進行方向に対して左にずれているため、左にハンドルを切るようにユーザに告知する。
　一方、ステップＳ４０１において、電圧Ｖ５がゼロ判定閾値Ｖ０より大きい（換言すれば、電圧Ｖ１がゼロ判定閾値Ｖ０以下）と判定された場合、ステップＳ４０３に移行する。ステップＳ４０３において、出力部１５が、送電コイル２０が車両１の進行方向に対して右にずれているため、右にハンドルを切るようにユーザに告知する。
　図１１に戻り、ステップＳ２０９において、両端のサブコイル３１、３５の電圧Ｖ１、Ｖ５のいずれもゼロ判定されていない場合、ステップＳ２１１に移行する。ステップＳ２１１において、車両コントローラ１１が、中央のサブコイル３３の電圧Ｖ３がゼロ判定閾値Ｖ０以下か否かを判定する。電圧Ｖ３がゼロ判定閾値Ｖ０以下と判定（ゼロ判定）された場合、ステップＳ２１２に移行する。
　ステップＳ２１２の詳細を、図１４のフローチャートを参照しながら説明する。ステップＳ５０１において、車両コントローラ１１が、両端のサブコイル３１、３５の電圧Ｖ１、Ｖ５を互いに比較し、電圧が高い側に送電コイル２０がズレていると判定する。例えば、図１０（ｃ）に示すような位置関係にあり、電圧Ｖ１が電圧Ｖ５よりも高いと判定された場合、ステップＳ５０２に移行し、送電コイル２０が車両１の進行方向に対して左にずれているため、左にハンドルを切るようにユーザに告知する。
　一方、ステップＳ５０１において、電圧Ｖ１が電圧Ｖ５以下と判定された場合、ステップＳ５０３に移行し、送電コイル２０が車両１の進行方向に対して右にずれているため、右にハンドルを切るようにユーザに告知する。
　図１１に戻り、ステップＳ２１１において、中央のサブコイル３３の電圧Ｖ３がゼロ判定閾値Ｖ０より大きいと判定された場合には、端でも中心でもないサブコイル３２、３４の電圧Ｖ２、Ｖ４のいずれかがゼロ判定閾値Ｖ０以下であるため、ステップＳ２１３に移行する。
　ステップＳ２１３の詳細を、図１５のフローチャートを参照しながら説明する。ここで、電圧Ｖ１～Ｖ５のうち、一番高い電圧を「Ｖｔｏｐ」、二番目に高い電圧を「Ｖｓｅｃ」、三番目に高い電圧を「Ｖｔｈｒ」とする。
　ステップＳ６０１において、車両コントローラ１１が、一番高い電圧Ｖｔｏｐと二番目に高い電圧Ｖｓｅｃとの電圧差Ｖｔｏｐ－Ｖｓｅｃが所定の閾値Ｖｔｈより大きいか判定する。電圧差Ｖｔｏｐ－Ｖｓｅｃが、所定の閾値Ｖｔｈより大きい場合、ステップＳ６０２に移行し、一番高い電圧Ｖｔｏｐのサブコイルの側に送電コイル２０がズレている（「Ｐｏｓｉ＝１」と称する）と判定する。一方、ステップＳ６０１において電圧差Ｖｔｏｐ－Ｖｓｅｃが、所定の閾値Ｖｔｈ以下の場合には、ステップＳ６０３に移行する。
　ステップＳ６０３において、車両コントローラ１１が、一番高い電圧Ｖｔｏｐと三番目に高い電圧Ｖｔｈｒとの電圧差Ｖｔｏｐ－Ｖｔｈｒが所定の閾値Ｖｔｈより大きいか判定する。電圧差Ｖｔｏｐ－Ｖｔｈｒが所定の閾値Ｖｔｈより大きいと判定された場合には、ステップＳ６０２に移行し、一番高い電圧Ｖｔｏｐのサブコイルの側に送電コイル２０がズレている（Ｐｏｓｉ＝１）と判定する。一方、ステップＳ６０３において、電圧差Ｖｔｏｐ－Ｖｔｈｒが所定の閾値Ｖｔｈ以下と判定された場合には、ステップＳ６０４に移行し、三番目に高い電圧Ｖｔｈｒのサブコイルの側にコイルがズレている（「Ｐｏｓｉ＝２」と称する）と判定する。
　ステップＳ６０５において、電圧Ｖ２がゼロ判定閾値Ｖ０以下か判定する。電圧Ｖ２がゼロ判定閾値Ｖ０以下と判定（ゼロ判定）された場合、ステップＳ６０６に移行し、ステップＳ６０２の判定結果が「Ｐｏｓｉ＝１」であるか否かを判定する。「Ｐｏｓｉ＝１」の場合にはステップＳ６０７に移行し、「Ｐｏｓｉ＝２」の場合にはステップＳ６１１に移行する。ステップＳ６０７において、電圧Ｖ１が一番高い電圧Ｖｔｏｐの場合にはステップＳ６０８に移行し、電圧Ｖ１が一番高い電圧Ｖｔｏｐでない場合にはステップＳ６１１に移行する。
　ステップＳ６０５において、電圧Ｖ２がゼロ判定閾値Ｖ０より大きい（換言すれば、電圧Ｖ４がゼロ判定閾値Ｖ０以下）と判定された場合、ステップＳ６０９に移行し、「Ｐｏｓｉ＝１」の場合にはステップＳ６１０に移行し、「Ｐｏｓｉ＝２」の場合にはステップＳ６０８に移行する。ステップＳ６１０において、電圧Ｖ５が一番高い電圧Ｖｔｏｐの場合にはステップＳ６１１に移行し、電圧Ｖ５が一番高い電圧Ｖｔｏｐではない場合にはステップＳ６０８に移行する。
　ステップＳ６０８において、出力部１５は、送電コイル２０が車両１の進行方向に対して左にずれているため、左にハンドルを切るようにユーザに告知する。ステップＳ６１１において、出力部１５は、送電コイル２０が車両１の進行方向に対して右にずれているため、右にハンドルを切るようにユーザに告知する。
　以上説明したように、本発明の第２の実施形態によれば、５つ以上のサブコイル３１～３５を用いて高さ方向の磁束を検出し、車両コントローラ１１が、５つ以上のサブコイル３１～３５により検出された磁束に基づいて位置ズレを検出することにより、位置ズレの有無に加えて、位置ズレの方向を検出することができる。
　また、少なくとも５つのサブコイル３１～３５を車幅方向に配置して位置ズレを検出することにより、車幅方向の位置ズレの方向を検出することができる。また、サブコイル３１～３５を、受電コイル１０の下方に、受電コイル１０の中心よりも車両１の前方側又は後方側の位置において車幅方向に配列することにより、サブコイル３１～３５がある側から駐車位置に進入したときに、車幅方向の位置ズレをいち早く検出することができる。
　（その他の実施形態）
　上記のように、本発明の実施形態を記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
　例えば、本発明の第１及び第２の実施形態では、３つのサブコイル３１～３３、サブコイル３１、３３と受電コイル１０の組み合わせ、又は５つのサブコイル３１～３５を使用した場合を説明したが、４つ又は６つ以上のサブコイル又はそれらと受電コイルの組み合わせを使用して高さ方向の磁束を検出し、高さ方向の磁束の低下に基づいて位置ズレの有無及び位置ズレの方向を検出してもよい。より多数の検出用のコイルを用いれば、より高精度に位置ズレの有無及び位置ズレの方向を検出することができる。
　また、本発明の第１及び第２の実施形態では、３つのサブコイル３１～３３、サブコイル３１、３３と受電コイル１０の組み合わせ、又は５つのサブコイル３１～３を車幅方向に一列に配置された場合を説明したが、コイルの配列方向は車幅方向に特に限定されない。例えば、複数のサブコイルを車両１の進行方向に一列に配置すれば、車両１の進行方向の位置ズレを検出することもできる。更には、複数のコイルを車幅方向及び車両１の進行方向のいずれにも配置すれば、車幅方向及び車両１の進行方向の双方の位置ズレを検出することもできる。
　また、本発明の第１及び第２の実施形態では、電気負荷としてバッテリ１３を例に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、電動機を電気負荷とすることができる。
　１・・・車両
　２・・・電源ボックス
　１０・・・受電コイル（車両コイル）
　１１・・・車両コントローラ（ズレ検出部）
　１２・・・整流平滑回路
　１３・・・バッテリ（電気負荷）
　１４、２３・・・通信部
　１５・・・出力部（ＨＭＩ）
　２０・・・送電コイル（地上コイル）
　２１・・・パワーユニット
　２２・・・地上コントローラ
　３１～３５・・・サブコイル
　４１・・・磁性部材
　４２・・・筐体
　４３・・・コイルカバー
 
 
 

Claims (6)

  1. 　地上側の送電コイルと車両側の受電コイルとの間で非接触にて給電する非接触給電システムに用いる駐車支援装置であって、
    　前記車両の平面視において一方向に沿って配列され、前記送電コイルから生じる前記車両の高さ方向の磁束を検出する少なくとも３つ以上のコイルと、
    　前記３つ以上のコイルにより検出された前記車両の高さ方向の磁束の低下に基づいて、前記一方向における前記送電コイルと前記受電コイルの位置ズレを検出するズレ検出部
    　とを備えることを特徴とする駐車支援装置。
  2. 　前記３つ以上のコイルが、第１のコイルと、前記第１のコイルを挟んで車幅方向に対称の位置に配置された第２及び第３のコイルを有し、
    　前記ズレ検出部が、
    　前記第２及び第３のコイルにより検出された前記磁束が第１の閾値以下であり、且つ前記第１のコイルにより検出された前記磁束が第２の閾値よりも大きい場合に前記位置ズレが無いと判定し、
    　前記第２及び第３のコイルにより検出された前記磁束の少なくともいずれかが前記第１の閾値よりも大きい場合に前記位置ズレが有ると判定し、
    　前記第１のコイルにより検出された前記磁束が前記第２の閾値以下である場合に前記位置ズレが有ると判定する
    　ことを特徴とする請求項１に記載の駐車支援装置。
  3. 　前記第１～第３のコイルが、前記受電コイルの下方に、前記受電コイルの中心よりも前記車両の前方側又は後方側の位置において車幅方向に配列されたサブコイルであることを特徴とする請求項２に記載の駐車支援装置。
  4. 　前記第１のコイルが前記受電コイルであり、
    　前記第２及び第３のコイルが、前記受電コイルの下方に、前記車幅方向において前記受電コイルの中心を挟んで対称の位置に配置されたサブコイルである
    　ことを特徴とする請求項２に記載の駐車支援装置。
  5. 　前記コイルを５つ以上有し、
    　前記ズレ検出部が、前記５つ以上のコイルにより検出された前記磁束に基づいて前記位置ズレの方向を検出することを特徴とする請求項１に記載の駐車支援装置。
  6. 　地上側の送電コイルと車両側の受電コイルとの間で非接触にて給電する非接触給電システムに用いる駐車支援方法であって、
    　前記車両の平面視において一方向に沿って配列された３つ以上のコイルを用いて、前記送電コイルから生じる前記車両の高さ方向の磁束を検出し、
    　前記３つ以上のコイルにより検出された前記車両の高さ方向の磁束の低下に基づいて、前記一方向における前記送電コイルと前記受電コイルの位置ズレを検出する
    　ことを含むことを特徴とする駐車支援方法。
     
     
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