WO2019202693A1 - 車載装置、情報処理方法及び情報処理プログラム - Google Patents

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WO2019202693A1
WO2019202693A1 PCT/JP2018/016060 JP2018016060W WO2019202693A1 WO 2019202693 A1 WO2019202693 A1 WO 2019202693A1 JP 2018016060 W JP2018016060 W JP 2018016060W WO 2019202693 A1 WO2019202693 A1 WO 2019202693A1
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power
unit
value
vehicle
distance
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PCT/JP2018/016060
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English (en)
French (fr)
Inventor
亮太 関口
Original Assignee
三菱電機株式会社
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L5/00Current collectors for power supply lines of electrically-propelled vehicles
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/10Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling
    • H02J50/12Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using inductive coupling of the resonant type
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/80Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the exchange of data, concerning supply or distribution of electric power, between transmitting devices and receiving devices
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/90Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving detection or optimisation of position, e.g. alignment

Definitions

  • the present invention relates to a non-contact power supply system.
  • An electric vehicle (EV) and a plug-in hybrid electric vehicle (PHEV) that can be charged with electric power from a power source outside the vehicle are expected as vehicles with low environmental impact.
  • EV electric vehicle
  • PHEV plug-in hybrid electric vehicle
  • Patent Document 1 a non-contact power feeding system that supplies power to a vehicle in a non-contact manner in a parking lot is disclosed.
  • a horizontal or vertical misalignment between the power transmission unit and the power reception unit is detected based on the power transmission efficiency between the power transmission unit of the power transmission device and the power reception unit of the vehicle. And based on the detected position shift, alignment with a power transmission part and a power receiving part is supported by performing a guidance to a user so that parking to an ideal position can be performed in parking operation.
  • the main object of the present invention is to solve this problem. More specifically, the main object of the present invention is to obtain a configuration in which the transmission unit and the power reception unit can be aligned even during normal driving of the vehicle.
  • the in-vehicle device is An in-vehicle device mounted on a vehicle including a power receiving unit that receives power from a power transmitting unit arranged along a road in a contactless manner, A distance acquisition unit that acquires a value of a distance between a road arrangement object arranged along the road and the vehicle traveling on the road; A position specifying unit that specifies a relative position of the power receiving unit with respect to a position of the power transmitting unit based on the value of the distance acquired by the distance acquiring unit.
  • the transmission unit and the power reception unit can be aligned even during normal driving of the vehicle.
  • FIG. 3 illustrates a configuration example of a contactless power feeding system according to Embodiment 1;
  • FIG. 3 illustrates a configuration example of a contactless power feeding system according to Embodiment 1;
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a hardware configuration of an ECU according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating an example of specifying a positional shift amount from the value of transmission power according to the first embodiment.
  • FIG. The figure which shows the example which the other vehicle which concerns on Embodiment 1 is running in parallel.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration example of a vehicle according to a second embodiment.
  • FIG. 6 illustrates a configuration example of a contactless power feeding system according to Embodiment 3.
  • FIG. 6 illustrates a configuration example of a contactless power feeding system according to Embodiment 3.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating an example of specifying a positional shift amount from a value of power transmission efficiency according to the third embodiment.
  • 4 is a flowchart showing an operation example of the ECU according to the first embodiment.
  • 7 is a flowchart showing an operation example of an ECU according to the second embodiment.
  • 10 is a flowchart showing an operation example of the ECU of the vehicle according to the third embodiment.
  • 10 is a flowchart showing an operation example of the ECU of the power transmission device according to the third embodiment.
  • FIG. 6 shows a second position specifying operation using the camera according to Embodiment 1;
  • FIG. 6 shows a second position specifying operation using the sonar according to the first embodiment.
  • FIG. *** Explanation of configuration *** 1 and 2 show a configuration example of a non-contact power feeding system according to the present embodiment.
  • the contactless power supply system according to the present embodiment includes vehicle 100 and power transmission device 200.
  • FIG. 1 shows details of the functional configuration of the vehicle 100.
  • FIG. 2 shows details of the functional configuration of the power transmission device 200.
  • EV is assumed as vehicle 100, but vehicle 100 is not limited to EV as long as it can travel using electric power stored in a power storage device.
  • the vehicle 100 may be a PHEV equipped with an engine or a fuel cell vehicle equipped with a fuel cell.
  • a vehicle 100 includes a power receiving unit 10, an impedance matching unit 11, a rectifier 12, a voltage detection unit 13, a current detection unit 14, a power storage device 15, an electronic control unit (ECU: Electronic Control Unit) 16, and autonomous. Sensors 101 and 102 and a skid prevention device (ESC: Electronic Stability Control) 103 are provided.
  • ECU Electronic Control Unit
  • ESC Electronic Stability Control
  • the power reception unit 10 receives power supplied from the power transmission unit 20 included in the power transmission device 200 in a contactless manner.
  • the power receiving unit 10 includes at least a coiled electric wire.
  • the power receiving unit 10 also typically includes a capacitor for forming an LC resonance circuit.
  • the impedance matching unit 11 adjusts an impedance that becomes a load of received power.
  • the rectifier 12 rectifies received power (AC power) and outputs DC power to the power storage device 15.
  • the voltage detector 13 monitors the voltage of DC power.
  • the current detection unit 14 monitors the current of DC power.
  • Autonomous sensors 101 and 102 sense the surrounding environment of vehicle 100.
  • the autonomous sensors 101 and 102 are a radar, a camera, a sonar, a LiDAR (Light Detection and Ranging), or the like.
  • the ESC 103 collects vehicle information. For example, the ESC 103 collects information on the speed of the vehicle 100.
  • the ECU 16 specifies the relative position of the power reception unit 10 with respect to the position of the power transmission unit 20.
  • the ECU 16 corresponds to an in-vehicle device.
  • the ECU 16 includes a power acquisition unit 161, a distance acquisition unit 162, a speed acquisition unit 163, and a position specifying unit 164.
  • the power acquisition unit 161 acquires the value of the received power at the power reception unit 10 from the voltage detection unit 13 or the current detection unit 14. More specifically, the power acquisition unit 161 acquires the value of the received power at the power reception unit 10 when the vehicle 100 is traveling on a road where the power transmission unit 20 of the power transmission device 200 is disposed. In the following, unless otherwise specified, “road” means a road where the power transmission unit 20 is disposed.
  • the process performed by the power acquisition unit 161 is referred to as a power acquisition process.
  • the distance acquisition unit 162 acquires the value of the distance between the road arrangement object arranged along the road and the vehicle 100 traveling on the road from the sensor values of the autonomous sensors 101 and 102.
  • the process performed by the distance acquisition unit 162 is referred to as a distance acquisition process.
  • the speed acquisition unit 163 acquires the speed value of the vehicle 100 from the ESC 103.
  • the process performed by the speed acquisition unit 163 is referred to as a speed acquisition process.
  • the position specifying unit 164 specifies the relative position of the power receiving unit 10 with respect to the position of the power transmitting unit 20.
  • the process performed by the position specifying unit 164 is referred to as a position specifying process.
  • the position specifying unit 164 includes a first position specifying unit 1641, a second position specifying unit 1642, and a dynamic object determination unit 1644.
  • the first position specifying unit 1641 specifies the relative position of the power receiving unit 10 with respect to the position of the power transmission unit 20 using the acquired value of received power.
  • the first position specifying unit 1641 receives the maximum value of the received power and the power received when the vehicle 100 is traveling on the road when the value of the received power is acquired by the power acquisition unit 161.
  • the relative position of the power reception unit 10 with respect to the position of the power transmission unit 20 is calculated using the difference from the acquired power value.
  • the second position specifying unit 1642 determines the relative position of the power receiving unit 10 with respect to the position of the power transmitting unit 20 based on the value of the distance acquired by the distance acquiring unit 162 when the value of the received power is not acquired by the power acquiring unit 161. Identify. More specifically, the second position specifying unit 1642, when the value of received power is not acquired by the power acquisition unit 161, the vehicle 100 and the road when the power transmission unit 20 and the power reception unit 10 are aligned. The relative position of the power reception unit 10 with respect to the position of the power transmission unit 20 is calculated using the difference between the reference distance value, which is the value of the distance to the arrangement object, and the distance value acquired by the distance acquisition unit 162.
  • the second position specifying unit 1642 includes a dynamic object determination unit 1644.
  • the dynamic object determination unit 1644 acquires the current speed value of the vehicle 100 from the speed acquisition unit 163. Then, the dynamic object determination unit 1644 uses the current speed of the vehicle 100 to determine a road arrangement object and other vehicles traveling on the road. Based on the determination result of the dynamic object determination unit 1644, the second position specifying unit 1642 can accurately specify the value of the distance between the road arrangement object and the vehicle 100.
  • FIG. 3 shows a configuration example of the ECU 16 according to the present embodiment.
  • the ECU 16 according to the present embodiment is a computer.
  • the ECU 16 includes a processor 901, a main storage device 902, an auxiliary storage device 903, and an input / output interface 904 as hardware.
  • the processor 901 is a CPU (Central Processing Unit), a DSP (Digital Signal Processor), or the like.
  • the main storage device 902 is a RAM (Random Access Memory).
  • the auxiliary storage device 903 is a ROM (Read Only Memory), a flash memory, a HDD (Hard Disk Drive), or the like.
  • the input / output interface 904 is an interface circuit with the impedance matching unit 11, the rectifier 12, the voltage detection unit 13, the current detection unit 14, the autonomous sensors 101 and 102, and the ESC 103.
  • the auxiliary storage device 903 stores programs that realize the functions of the power acquisition unit 161, the distance acquisition unit 162, the speed acquisition unit 163, and the position specifying unit 164. These programs are loaded into the main storage device 902. Then, the processor 901 executes these programs, and performs operations of the power acquisition unit 161, the distance acquisition unit 162, the speed acquisition unit 163, and the position specifying unit 164. These programs correspond to information processing programs. An operation performed by the processor 901 executing these programs corresponds to an information processing method. 3 schematically illustrates a state in which the processor 901 is executing a program that implements the functions of the power acquisition unit 161, the distance acquisition unit 162, the speed acquisition unit 163, and the position specifying unit 164.
  • the auxiliary storage device 903 also stores an OS (Operating System). Then, at least a part of the OS is executed by the processor 901.
  • the processor 901 executes a program that realizes the functions of the power acquisition unit 161, the distance acquisition unit 162, the speed acquisition unit 163, and the position specifying unit 164 while executing at least a part of the OS.
  • the processor 901 executes the OS, task management, memory management, file management, communication control, and the like are performed.
  • At least one of information, data, a signal value, and a variable value indicating processing results of the power acquisition unit 161, the distance acquisition unit 162, the speed acquisition unit 163, and the position specifying unit 164 is the main storage device 902, the auxiliary storage device 903 stored in at least one of a register and a cache memory in the processor 901.
  • the programs for realizing the functions of the power acquisition unit 161, the distance acquisition unit 162, the speed acquisition unit 163, and the position specifying unit 164 are magnetic disks, flexible disks, optical disks, compact disks, Blu-ray (registered trademark) disks, DVDs, and the like. It may be stored in a portable recording medium.
  • the ECU 16 may be realized by a processing circuit.
  • the processing circuit is, for example, a logic IC (Integrated Circuit), a GA (Gate Array), an ASIC (Application Specific Integrated Circuit), or an FPGA (Field-Programmable Gate Array).
  • processing circuitry the superordinate concept of the processor and the processing circuit is referred to as “processing circuitry”.
  • the power transmission device 200 includes a power transmission unit 20, a power supply device 21, and an impedance matching unit 22.
  • the power transmission unit 20 includes at least a coil or a meander-shaped electric wire.
  • the power transmission unit 20 is typically configured to include a capacitor for forming an LC resonance circuit.
  • power transmission unit 20 is embedded in the road along the traveling direction of vehicle 100.
  • the power transmission unit 20 is embedded in a dedicated lane for contactless power feeding.
  • the power supply device 21 generates AC power.
  • the impedance matching unit 22 adjusts the impedance of the AC power generated by the power supply device 21.
  • the power supply device 21 of the power transmission device 200 receives supply of commercial power, generates AC power having a specific frequency, and supplies the generated AC power to the power transmission unit 20.
  • the impedance matching unit 22 may adjust the impedance of the AC power.
  • the power transmission unit 20 transmits power to the power reception unit 10 of the vehicle 100 in a non-contact manner via an electromagnetic field generated around the power transmission unit 20.
  • the power receiving unit 10 receives AC power transmitted via an electromagnetic field.
  • the impedance serving as a load of AC power received by the power receiving unit 10 is adjusted by the impedance matching unit 11.
  • Rectifier 12 rectifies the received AC power and outputs DC power to power storage device 15.
  • the voltage of the transmitted power is monitored by the voltage detector 13.
  • the current of the power is monitored by the current detection unit 14.
  • the voltage detection unit 13 notifies the ECU 16 of the voltage value obtained by the monitor as the value of the transmission power (received power).
  • the current detection unit 14 notifies the ECU 16 of the current value obtained by the monitor as the value of the transmission power (received power).
  • the voltage detection unit 13 may notify the ECU 16 of the voltage value, and the current detection unit 14 may notify the ECU 16 of the current value.
  • the voltage detection unit 13 notifies the ECU 16 of the voltage value, and the current detection unit 14 notifies the ECU 16 of the current value.
  • power is transmitted from the power transmission unit 20 to the power reception unit 10 by resonating the power transmission unit 20 and the power reception unit 10 (for example, a pair of LC resonance coils) having adjacent natural frequencies.
  • the power transmission unit 20 and the power reception unit 10 for example, a pair of LC resonance coils
  • a magnetic resonance method can transmit power with less energy loss.
  • the present invention can be applied not only to the magnetic resonance system but also to an electromagnetic induction system with little loss. In the non-contact power supply system, it is preferable to match the impedance between the power transmission unit 20 and the power reception unit 10 in order to improve power transmission efficiency.
  • the impedance matching unit 22 is used so that the power transmission efficiency is maximized when the power transmission unit 20 and the power reception unit 10 have an ideal positional relationship (distance in the vertical direction and horizontal direction).
  • the impedance of the power transmission unit 20 is set, and the impedance of the power reception unit 10 is set using the impedance matching unit 11.
  • the ECU 16 sets the impedance of the power receiving unit 10. The set value by the ECU 16 is notified to the impedance matching unit 22.
  • the ECU 16 sets the impedance of the power receiving unit 10 so that the power transmission efficiency is maximized when the power transmitting unit 20 and the power receiving unit 10 have an ideal positional relationship in the horizontal direction.
  • FIG. 4 illustrates an example in which the amount of positional deviation between the power receiving unit 10 and the power transmitting unit 20 in the horizontal direction perpendicular to the traveling direction of the vehicle 100 is specified from the value of transmitted power (received power).
  • FIG. 4A shows a state where the vehicle 100 is traveling on the lane 211 in which the power transmission unit 20 is embedded.
  • the power acquisition unit 161 acquires a voltage value and a current value from the voltage detection unit 13 and the current detection unit 14 as values of the current transmission power (received power). Then, the first position specifying unit 1641 of the position specifying unit 164 determines from the difference between the maximum value of the transmitted power when the power transmitting unit 20 and the power receiving unit 10 are in the ideal positional relationship and the acquired value of the current transmitted power. The relative position of the power reception unit 10 with respect to the power transmission unit 20 is specified.
  • the first position specifying unit 1641 specifies the amount of positional deviation between the power transmitting unit 20 and the power receiving unit 10 with reference to a power correlation table that indicates the correlation between the difference from the maximum transmission power value and the amount of positional deviation. .
  • a power correlation table In the power correlation table, the maximum value of the transmission power is shown, and further, a positional shift amount corresponding to the difference between the maximum value and the current value of the transmission power is shown.
  • the difference between the maximum value and the value of the current transmission power and the positional deviation amount have a relationship shown in FIG. 4B, for example.
  • the first position specifying unit 1641 calculates the difference between the acquired value of the current transmission power and the maximum value, and acquires the amount of positional deviation corresponding to the calculated difference from the power correlation table.
  • a positional shift amount (relative position) of the power receiving unit 10 with respect to the power transmitting unit 20 specified by the first position specifying unit 1641 is referred to as a first position.
  • the power correlation table is held in the auxiliary storage device 903.
  • the first position specifying unit 1641 may output the first position as a position correction value of the vehicle 100 to a user or a vehicle control device (not shown in FIG. 1). It is also possible for the vehicle control device to stabilize the relative position of the power receiving unit 10 by feedback control.
  • FIG. 5 shows an example in which the amount of positional deviation between the power receiving unit 10 and the power transmitting unit 20 is specified from the distance from the road arrangement object.
  • FIG. 5A shows a state in which the vehicle 100 is traveling in the lane 211 in which the power transmission unit 20 is embedded, as in FIG.
  • the positional deviation amount cannot be specified when the transmission power value cannot be obtained.
  • specification part 1642 calculates the positional offset amount, ie, the relative position of the power receiving part 10 with respect to the position of the power transmission part 20, using the measured value of the autonomous sensors 101 and 102. .
  • the second position specifying unit 1642 is a power receiving unit with respect to the position of the power transmitting unit 20 based on the value of the distance from the road arrangement obtained by the autonomous sensors 101 and 102 mounted on the side of the vehicle 100. 10 relative positions are specified.
  • the second position specifying unit 1642 can specify the relative position of the power receiving unit 10 with respect to the power transmitting unit 20.
  • the road arrangement objects 201 and 202 are, for example, guard rails, white lines, curbs, and the like arranged on the road.
  • the distance acquisition unit 162 outputs the value of the distance to the road arrangement objects 201 and 202 to the second position specifying unit 1642.
  • the second position specifying unit 1642 uses a reference distance value that is a value of the distance between the vehicle 100 and the road arrangement objects 201 and 202 when the power transmission unit 20 and the power reception unit 10 are aligned, and the distance acquisition unit 162.
  • the relative position of the power reception unit 10 with respect to the position of the power transmission unit 20 is calculated using the difference from the acquired value of the current distance.
  • the second position specifying unit 1642 specifies the amount of positional deviation between the power transmitting unit 20 and the power receiving unit 10 with reference to a distance correlation table indicating the correlation between the difference from the reference distance value and the amount of positional deviation.
  • a reference distance value is shown, and further, a positional deviation amount corresponding to a difference between the reference distance value and the current distance value is shown.
  • the difference between the reference distance value and the current distance value (acquisition distance) and the positional deviation amount have, for example, the relationship shown in FIG.
  • the second position specifying unit 1642 calculates a difference between the acquired current distance value to the road arrangement objects 201 and 202 and the reference distance value, and acquires a positional deviation amount corresponding to the calculated difference from the distance correlation table. .
  • a positional shift amount (relative position) of the power receiving unit 10 with respect to the power transmitting unit 20 specified by the second position specifying unit 1642 is referred to as a second position.
  • the distance correlation table is held in the auxiliary storage device 903, for example.
  • the second position specifying unit 1642 may output the second position as a position correction value of the vehicle 100 to a user or a vehicle control device (not shown in FIG. 1). It is also possible for the vehicle control device to stabilize the relative position of the power receiving unit 10 by feedback control. In the second position, it can be specified whether the power receiving unit 10 is displaced from the power transmitting unit 20 in the left or right direction with respect to the traveling direction of the vehicle 100. For this reason, the 2nd position specific part 1642 can specify whether the 1st position specified by the 1st position specific part 1641 is a gap in which direction on either side. That is, the second position specifying unit 1642 can correct the first position specified by the first position specifying unit 1641 based on the distance from the road arrangement objects 201 and 202.
  • FIG. 6 shows an example in which the vehicle 100 and another vehicle 300 are running in parallel.
  • an accurate second position can be obtained only when the autonomous sensors 101 and 102 can accurately measure the distance from the road arrangement objects 201 and 202.
  • the autonomous sensors 101 and 102 cannot distinguish between the road arrangement object 202 and the vehicle 300.
  • the position specifying unit 164 discriminates between the road arrangement object 202 and another vehicle 300 traveling on the road using the current speed value of the vehicle 100, and the relative position of the power receiving unit 10 to the position of the power transmission unit 20. Identify the location. Specifically, the position specifying unit 164 performs the following processing.
  • the speed acquisition unit 163 acquires vehicle information from the ESC 103. Specifically, the speed acquisition unit 163 acquires a speed value of the vehicle 100 as vehicle information. The speed acquisition unit 163 outputs the speed value of the vehicle 100 to the dynamic object determination unit 1644.
  • the autonomous sensors 101 and 102 measure the relative speed of the object to be measured.
  • the distance measuring object is an object that reflects radio waves transmitted from the autonomous sensors 101 and 102. In the example of FIG. 6, the distance measurement object is the road arrangement object 202 or the vehicle 300.
  • the distance acquisition unit 162 calculates the value of the relative speed of the object to be measured based on the time change of the sensor value. The distance acquisition unit 162 outputs the calculated relative speed value of the distance measurement object to the dynamic object determination unit 1644.
  • the dynamic object determination unit 1644 compares the value of the speed of the vehicle 100 with the value of the relative speed of the distance measurement object. If the value of the speed of the vehicle 100 matches the value of the relative speed of the distance measuring object, the dynamic object determination unit 1644 causes the road arrangement object 202, which is a stationary object having no ground speed. Is determined. On the other hand, if there is a difference greater than or equal to the threshold value between the speed value of the vehicle 100 and the relative speed value of the distance measurement object, the dynamic object determination unit 1644 determines that the distance measurement object is a dynamic object having a ground speed. It is determined that the vehicle 300 is.
  • the second position specifying unit 1642 is connected to the road arrangement object 202 measured by the autonomous sensors 101 and 102.
  • the positional deviation amount is specified using the distance.
  • the second position specifying unit 1642 until the dynamic object determination unit 1644 determines that the object to be measured is the road arrangement object 202.
  • the measurement results of the autonomous sensors 101 and 102 are not used.
  • the first position specifying unit 1641 determines whether or not the value of transmission power (received power) is obtained from the power acquisition unit 161 (step S101). When the value of the transmission power cannot be obtained (NO in step S101), the first position specifying unit 1641 determines that the power transmitting unit 20 and the power receiving unit 10 are greatly deviated from the ideal positions, and the second position specifying unit. 1642 is instructed to specify the second position. Then, the second position specifying unit 1642 specifies the second position (step S102). The method for specifying the second position is as described above. The second position specifying unit 1642 may notify the user or the vehicle control device of the specified second position. When the dynamic object determination unit 1644 determines that the distance measurement object is the vehicle 300 in step S102, the second position is not specified as described above.
  • the first position specifying unit 1641 determines whether or not the obtained transmission power value is a local maximum value (step S103). That is, the first position specifying unit 1641 determines whether or not the value of the current transmission power matches the maximum value indicated in the power correlation table. If the value of the current transmission power is the maximum value (YES in step S103), the first position specifying unit 1641 determines that the vehicle 100 is located at an optimal position for power transmission (step S104).
  • the first position specifying unit 1641 specifies the first position (step S105).
  • the method for specifying the first position is as described above. Further, the first position specifying unit 1641 may notify the user or the vehicle control device of the specified first position.
  • the ECU 16 can support alignment between the power transmission unit 20 and the power reception unit 10 by repeatedly performing the process shown in FIG. That is, the ECU 16 can guide the vehicle 100 to a position where the power transmission efficiency is optimized by repeatedly performing the process shown in FIG. 11 while the vehicle 100 is traveling, and can keep the vehicle 100 at the position. it can.
  • the second position is specified (step S102).
  • the second position may be specified when the value of the transmission power is obtained. That is, when YES is determined in step S101 and NO is determined in step S103, the second position specifying unit 1642 may specify the second position after the first position is specified in step S105. By doing in this way, the 2nd position specific part 1642 can complement the 1st position. That is, the second position specifying unit 1642 can specify whether the first position specified by the first position specifying unit 1641 is a shift in the left or right direction.
  • FIG. 15 shows an operation example of the ECU 16 when the autonomous sensor 101 is a radar.
  • the autonomous sensor 101 that is a radar is attached to the front side and the rear side of the vehicle 100.
  • the road arrangement objects 201 and 202 are guardrails.
  • the autonomous sensor 101 detects the guard rails 201 and 202 as relatively long lines. For this reason, it is desirable that the autonomous sensor 101 is a radar having a viewing angle of 45 degrees or more and a detection width of 40 m or more. Radio waves from the radar are reflected on the card rails 201 and 202, and a plurality of reflection points are obtained. In the example of FIG. 15, points 201a, 201b. . . , Points 202a, 202b. . . Is obtained. The distance acquisition unit 162 recognizes the reflection point group of the guard rail 201 as one line, and recognizes the reflection point group of the guard rail 202 as one line. As the distance between the radar and the guard rails 201 and 202 increases, the number of reflection points increases.
  • the distance acquisition unit 162 recognizes that the guard rail 202 is longer than the guard rail 201. Further, the distance acquisition unit 162 can calculate points 201p and 202p at which the horizontal cross section (AA ′ cross section) perpendicular to the traveling direction of the vehicle 100 passing through the power receiving unit 10 and the lines 201 and 202 intersect. it can. The distance acquisition unit 162 may specify the traveling direction of the vehicle 100 using a yaw rate that can be acquired from the ESC 103. The reason why the distance acquisition unit 162 detects the guard rails 201 and 202 as relatively long lines is that the points 201a, 201b,. . . , Points 202a, 202b. . .
  • the distance acquisition unit 162 detects the guard rails 201 and 202 as relatively long lines, thereby improving robustness against errors due to missing reflection points or deformation of the guard rail.
  • the distance acquisition unit 162 recognizes the positions of the points 201p and 202p as the positions of the road arrangement objects 201 and 202, and calculates the distance between the vehicle 100 and the point 201p and the distance between the vehicle 100 and the point 202p.
  • 15 shows points 201a, 201b. . . , Points 202a, 202b. . . Indicates.
  • FIG. 16 shows points 201a, 201b. . . , Points 202a, 202b. . .
  • FIG. 17 shows an operation example of the ECU 16 when the autonomous sensor 102 is a camera.
  • the autonomous sensor 102 that is a camera is attached to the side of the vehicle 100.
  • the road arrangement objects 203 and 204 are white lines.
  • the autonomous sensor 102 detects the white line 203 as a relatively long rectangle.
  • the autonomous sensor 102 is desirably a camera having a viewing angle of 45 degrees or more and a detection width of 40 m or more.
  • the distance acquisition unit 162 recognizes that the white line 203 is longer than the white line 204. Further, the distance acquisition unit 162 can calculate points 203p and 204p where the white lines 203 and 204 intersect with a horizontal section (AA ′ section) perpendicular to the traveling direction of the vehicle 100 through the power receiving unit 10. it can.
  • the distance acquisition unit 162 may specify the traveling direction of the vehicle 100 using a yaw rate that can be acquired from the ESC 103.
  • the reason why the distance acquisition unit 162 detects the white lines 203 and 204 as a relatively long rectangle is that, as in the radar example, the detection accuracy is statistically improved as the rectangles 203a and 204a are longer.
  • the distance acquisition unit 162 detects the white lines 203 and 204 as relatively long rectangles, thereby improving robustness against errors due to white line fading or dirt.
  • the distance acquisition unit 162 recognizes the positions of the points 203p and 203p as the positions of the road placement objects 203 and 204, and calculates the distance between the vehicle 100 and the point 203p and the distance between the vehicle 100 and the point 204p. If the road is a curve, the distance acquisition unit 162 recognizes the white lines 203 and 204 as curves as in the case shown in FIG.
  • FIG. 18 shows an operation example of the ECU 16 when the autonomous sensor 101 is a sonar.
  • the autonomous sensor 101 that is a sonar is attached to the side of the vehicle 100.
  • the road arrangement objects 205 and 206 are curbs.
  • the autonomous sensor 101 detects the curbs 205 and 206 as relatively long lines. For this reason, the vehicle 100 is provided with a plurality of autonomous sensors 101. Each autonomous sensor 101 is preferably a sonar having a viewing angle of 20 degrees or less and a detection width of 10 m or more. One curb reflection point is obtained for one sonar. In the example of FIG. 16, points 205a, 205b. . . , Points 206a, 206b. . . Is obtained. The distance acquisition unit 162 recognizes the reflection point group of the curb 205 as one line, and recognizes the reflection point group of the curb 206 as one line.
  • the distance acquisition unit 162 can calculate points 205p and 206p where the lines 205 and 206 intersect with a horizontal section (AA ′ section) perpendicular to the traveling direction of the vehicle 100 through the power receiving unit 10. .
  • the distance acquisition unit 162 may specify the traveling direction of the vehicle 100 using a yaw rate that can be acquired from the ESC 103.
  • the reason why the distance acquisition unit 162 detects the curbs 205 and 206 as relatively long lines is the same as in the radar example, the points 205a, 205b. . . , Points 206a, 206b. . . This is because the detection accuracy is statistically improved as the number of.
  • the distance acquisition unit 162 detects the curbs 205 and 206 as relatively long lines, thereby improving robustness against errors due to missing reflection points or curb deformation.
  • the distance acquisition unit 162 recognizes the positions of the points 205p and 206p as the positions of the road arrangement objects 205 and 206, and calculates the distance between the vehicle 100 and the point 205p and the distance between the vehicle 100 and the point 206p. If the road is a curve, the distance acquisition unit 162 recognizes the curbs 205 and 206 as curves as in the case shown in FIG.
  • LiDAR may be used as an autonomous sensor.
  • the distance between the vehicle 100 and the tunnel wall or soundproof wall that is a road arrangement along the traveling direction of the vehicle 100 can also be acquired.
  • the first position specifying unit 1641 specifies the relative position of the power receiving unit 10 with respect to the power transmitting unit 20 as the first position based on the value of the transmission power (the value of the received power at the power receiving unit 10). is doing. Instead, the first position specifying unit 1641 specifies the relative position of the power receiving unit 10 with respect to the power transmitting unit 20 as the first position based on the value of the power transmission efficiency between the power transmitting unit 20 and the power receiving unit 10. May be.
  • the relative position of the power reception unit with respect to the power transmission unit is specified based on the distance between the vehicle and the road arrangement. For this reason, according to the present embodiment, it is possible to align the transmitting unit and the power receiving unit even during normal traveling of the vehicle. Further, according to the present embodiment, even when transmission power is not received, the relative position of the power reception unit with respect to the power transmission unit can be specified, and the transmission unit and the power reception unit can be aligned. Furthermore, according to the present embodiment, when the positional deviation amount is specified from the value of the transmission power, it is possible to determine in which direction left and right the power reception unit 10 is shifted with respect to the power transmission unit 20.
  • Embodiment 2 FIG. In the present embodiment, an example will be described in which a lane in which the power transmission unit 20 is embedded is detected. Hereinafter, differences from the first embodiment will be mainly described. Matters not described below are the same as those in the first embodiment.
  • FIG. 7 shows a configuration example of the non-contact power feeding system according to the present embodiment. Also in the present embodiment, the non-contact power feeding system includes the vehicle 100 and the power transmission device 200. The configuration of the power transmission device 200 is the same as that shown in FIG.
  • the power reception unit 10 In the vehicle 100, the power reception unit 10, the impedance matching unit 11, the rectifier 12, the voltage detection unit 13, the current detection unit 14, the power storage device 15, the autonomous sensors 101 and 102, and the ESC 103 are the same as those illustrated in FIG. Description is omitted.
  • the map data storage device 104 stores map data.
  • a GPS (Global Positioning System) receiver 105 receives positioning information from a GPS satellite and measures the current position of the vehicle 100.
  • a third position specifying unit 1643 is added to the position specifying unit 164 of the ECU 16. Based on the map data and the positioning result of the GPS receiver 105, the third position specifying unit 1643 specifies the lane in which the power transmission unit 20 in the road is embedded as the third position.
  • the third position specifying unit 1643 corresponds to a lane specifying unit.
  • the vehicle 100 In order for the vehicle 100 to perform non-contact power feeding while traveling in the driving support mode or the automatic driving mode, the vehicle 100 needs to travel in the lane 211 in which the power transmission unit 20 is embedded. For this reason, the position specifying unit 164 needs to determine the lane 211 in which the power transmission unit 20 is embedded and the lane 212 in which the power transmission unit 20 is not embedded.
  • the map data stored in the map data storage device 104 shows a lane 211 in which the power transmission unit 20 is embedded and a lane 212 in which the power transmission unit 20 is not embedded.
  • the GPS receiver 105 can measure the current position of the vehicle 100 with an accuracy of one lane width (3.6 m) at least in the lateral direction of the traveling direction of the vehicle 100. That is, the third position specifying unit 1643 can determine whether the vehicle 100 is located in the lane 211 or the lane 212 using the positioning result of the GPS receiver 105. The third position specifying unit 1643 uses the positioning result of the GPS receiver 105 and map data to determine whether or not the vehicle 100 is traveling in the lane 211, and when the vehicle 100 is not traveling in the lane 211. Guides the vehicle 100 to the lane 211.
  • the third position specifying unit 1643 uses the positioning result of the GPS receiver 105 and the map data so that the power receiving unit 10 is positioned on the power transmitting unit 20.
  • the vehicle 100 may be guided.
  • the third position specifying unit 1643 is The vehicle 100 may be guided so that the power receiving unit 10 is positioned on the power transmitting unit 20 using the positioning result of the GPS receiver 105 and the map data.
  • the third position specifying unit 1643 acquires map data from the map data storage device 104, acquires a positioning result from the GPS receiver 105, and a lane in which the vehicle 100 is currently traveling is transmitted based on the map data and the positioning result. It is determined whether the part 20 is in a certain lane, that is, the lane 211 (step S201). If the lane in which vehicle 100 is currently traveling is lane 211 (YES in step S201), the process proceeds to step 101. On the other hand, if the lane in which the vehicle 100 is currently traveling is not the lane 211 (NO in step S201), the third position specifying unit 1643 guides the vehicle 100 to the lane 211 (step S202).
  • the third position specifying unit 1643 calculates a moving direction and a moving amount for the vehicle 100 to reach the lane 211 based on the map data and the positioning result, and notifies the calculation result to the user or the vehicle control device. Thereafter, step S201 and step S202 are repeated until the vehicle 100 travels on the lane 211. Steps S101 to S105 are the same as those described in the first embodiment, and thus description thereof is omitted.
  • the third position specifying unit 1643 may guide the vehicle 100 so that the power receiving unit 10 is located on the power transmitting unit 20 using the positioning result of the GPS receiver 105 and the map data.
  • the vehicle 100 may include a map data receiving device. That is, the map data receiving device may receive map data indicating the lane 211 and the lane 212, and the third position specifying unit 1643 may determine the lane 211 and the lane 212 using the map data.
  • Embodiment 3 FIG.
  • power transmission device 200 identifies a first position and notifies vehicle 100 of the identified first position.
  • differences from the first embodiment will be mainly described. Matters not described below are the same as those in the first embodiment.
  • the non-contact power feeding system includes the vehicle 100 and the power transmission device 200.
  • FIG. 8 shows a functional configuration example of the power transmission device 200 according to the present embodiment.
  • FIG. 9 shows a functional configuration example of the vehicle 100 according to the present embodiment.
  • ECU 66 is included in power transmission device 200.
  • the ECU 66 includes a first position specifying unit 661 and a communication unit 662.
  • the other components in the power transmission device 200 are the same as those shown in FIG.
  • the first position specifying unit 661 is relative to the position of the power reception unit 10 with respect to the position of the power transmission unit 20.
  • the position is specified as the first position. More specifically, the first position specifying unit 661 calculates the current power transmission efficiency value between the power transmitting unit 20 and the power receiving unit 10, refers to the transmission efficiency correlation table, and determines the first position. Identify. In the transmission efficiency correlation table, the maximum value of the power transmission efficiency is shown, and further, a positional shift amount corresponding to the difference between the maximum value and the current value of the power transmission efficiency is shown.
  • the maximum value of the power transmission efficiency is a value of the power transmission efficiency when the power transmission unit 20 and the power reception unit 10 are aligned.
  • the difference between the maximum value and the current power transmission efficiency value and the amount of positional deviation are, for example, in the relationship shown in FIG.
  • the first position specifying unit 661 calculates a difference between the calculated current power transmission efficiency value and the maximum value, and acquires a position shift amount corresponding to the calculated difference from the power correlation table as a first position. Then, the first position specifying unit 661 generates relative position information that is information for notifying the specified first position (relative position).
  • the communication unit 662 transmits the relative position information generated by the first position specifying unit 661 to the vehicle 100.
  • the relative position information includes an identifier of the vehicle 100 or the ECU 16.
  • the communication unit 662 receives transmission power information that is information for notifying the value of transmission power (value of received power) in the power receiving unit 10 from the vehicle 100.
  • a communication unit 1645 is added in the ECU 16 of the vehicle 100.
  • the communication unit 1645 acquires transmission power information from the first position specifying unit 1641 and transmits the acquired transmission power information to the power transmission device 200. Further, the communication unit 1645 receives the relative position information transmitted from the communication unit 662 of the power transmission device 200. When receiving the relative position information, the communication unit 1645 outputs the relative position information to the first position specifying unit 1641.
  • the first position specifying unit 1641 determines whether or not the first position indicated in the relative position information is a significant position. That is, the first position specifying unit 1641 determines whether the positional deviation amount indicated in the relative position information is a significant amount. If the amount of positional deviation is a significant amount, that is, if the amount of positional deviation between the power receiving unit 10 and the power transmitting unit 20 is within the threshold, the first position specifying unit 1641 corrects the first position to the position of the vehicle 100. The value is output to the user or the vehicle control device.
  • the position specifying unit 1641 instructs the second position specifying unit 1642 to specify the second position.
  • the first position specifying unit 1641 generates transmission power information that notifies the value of the current transmission power, and outputs the generated transmission power information to the communication unit 1645.
  • the second position specifying unit 1642 specifies the second position based on the distance between the road arrangement object and the vehicle 100 when instructed by the first position specifying unit 1641.
  • FIG. 10 illustrates an example in which the amount of positional deviation between the power reception unit 10 and the power transmission unit 20 in the horizontal direction perpendicular to the traveling direction of the vehicle 100 is specified from the power transmission efficiency.
  • FIG. 10A shows a state where the vehicle 100 is traveling on the lane 211 in which the power transmission unit 20 is embedded.
  • FIG. 13 shows an operation example of the ECU 16
  • FIG. 14 shows an operation example of the ECU 66.
  • the first position specifying unit 1641 acquires a voltage value and a current value from the voltage detection unit 13 and the current detection unit 14 as the current transmission power (received power) value. Then, the first position specifying unit 1641 generates transmission power information notifying the current transmission power value (step S301), and outputs the generated transmission power information to the communication unit 1645. The communication unit 1645 transmits the transmission power information to the communication unit 662 (step S302).
  • the communication unit 662 receives the transmission power information (step S311), and outputs the received transmission power information to the first position specifying unit 661.
  • the first position specifying unit 661 calculates the current power transmission efficiency value from the current transmission power value indicated in the transmission power information (step S312).
  • the first position specifying unit 661 specifies the first position with reference to the transmission efficiency correlation table (step S313). That is, the first position specifying unit 661 specifies the amount of positional deviation between the power transmitting unit 20 and the power receiving unit 10.
  • the transmission efficiency correlation table indicates the maximum value of the power transmission efficiency, and further indicates a positional shift amount corresponding to the difference between the maximum value and the current value of the power transmission efficiency.
  • the first position specifying unit 661 calculates the difference between the current power transmission efficiency value and the maximum value, and acquires the amount of positional deviation corresponding to the calculated difference from the transmission efficiency correlation table. Then, the first position specifying unit 661 generates relative position information for notifying the first position (step S314), and outputs the relative position information to the communication unit 662.
  • the communication unit 662 transmits the relative position information generated by the first position specifying unit 661 to the communication unit 1645 (step S315).
  • communication unit 1645 receives relative position information (step S303).
  • the communication unit 1645 outputs the received relative position information to the first position specifying unit 1641.
  • the first position specifying unit 1641 analyzes the first position indicated by the relative position information. More specifically, the 1st position specific
  • first position specifying unit 1641 determines whether or not the position shift is a significant position shift. (Step S305). That is, it is determined whether the positional deviation amount between the power receiving unit 10 and the power transmitting unit 20 is within a threshold value. If the amount of positional deviation between power reception unit 10 and power transmission unit 20 is within the threshold (YES in step S305), first position specifying unit 1641 uses the first position as the position correction value for vehicle 100, or the user or the vehicle control device. Output to.
  • the first position specifying unit 1641 instructs the second position specifying unit 1642 to specify the second position. To do.
  • the second position specifying unit 1642 specifies the second position (step S102). Since the method for specifying the second position is as described in the first embodiment, the description thereof is omitted.
  • the second position is specified (step S102).
  • the second position may be specified when the positional deviation amount indicated in the relative position information is a significant positional deviation amount.
  • the 2nd position specific part 1642 can complement the 1st position. That is, the second position specifying unit 1642 can specify whether the first position specified by the first position specifying unit 661 is shifted in the left or right direction.
  • the first position specifying unit 661 specifies the first position based on the value of the power transmission efficiency. Instead, the first position specifying unit 661 may specify the first position based on the value of the transmission power (the value of the received power at the power receiving unit 10). In this case, step S312 of FIG. 16 is not necessary.

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Abstract

ECU(16)は、道路に沿って配置される送電部からの電力を非接触で受電する受電部(10)を備える車両(100)に搭載される。ECU(16)において、距離取得部(162)は、道路に沿って配置される道路配置物と道路を走行している車両(100)との距離の値を取得する。位置特定部(164)は、距離取得部(162)により取得された距離の値に基づき、送電部の位置に対する受電部(10)の相対位置を特定する。

Description

車載装置、情報処理方法及び情報処理プログラム
 本発明は、非接触給電システムに関する。
 車両外部の電源からの電力によって充電可能な電気自動車(EV)及びプラグインハイブリッド電気自動車(PHEV)は環境負荷の低い車両として期待されている。
 一方で、これら車両の普及には充電インフラストラクチャーの整備及び車載蓄電装置の高性能化が必須である。また、充電設備の設置数の充実、充電時間の短縮化、航続距離の拡張を図る必要がある。
 近年、電源コード又は送電ケーブルを用いない非接触給電システムが注目されている。このような非接触給電システムにおいては、電力伝送効率を向上させるために送電部と受電部との位置合わが重要である。
 特許文献1では、例えば駐車場において車両へ非接触で電力を供給する非接触給電システムが開示されている。特許文献1では、送電装置の送電部と車両の受電部との間の電力伝送効率に基づいて、送電部と受電部との水平方向や垂直方向の位置ズレが検出される。そして、検出された位置ズレに基づいて、駐車動作において理想的な位置への駐車ができるようにユーザへのガイダンスを行う等により、送電部と受電部との位置合わせを支援する。
国際公開WO2014/041655号
 特許文献1に記載の技術では送電部と受電部との間の電力伝送効率に基づいて位置決めが行われる。このため、特許文献1に記載の技術は、駐車中などの低速走行時しか適用できないという課題がある。
 本発明は、この課題を解決することを主な目的とする。より具体的には、本発明は、車両の通常走行時にも送信部と受電部との位置合わせが可能な構成を得ることを主な目的とする。
 本発明に係る車載装置は、
 道路に沿って配置される送電部からの電力を非接触で受電する受電部を備える車両に搭載される車載装置であって、
 前記道路に沿って配置される道路配置物と前記道路を走行している前記車両との距離の値を取得する距離取得部と、
 前記距離取得部により取得された前記距離の値に基づき、前記送電部の位置に対する前記受電部の相対位置を特定する位置特定部とを有する。
 本発明によれば、車両の通常走行時にも送信部と受電部との位置合わせが可能である。
実施の形態1に係る非接触給電システムの構成例を示す図。 実施の形態1に係る非接触給電システムの構成例を示す図。 実施の形態1に係るECUのハードウェア構成例を示す図。 実施の形態1に係る伝送電力の値から位置ズレ量を特定する例を示す図。 実施の形態1に係る道路配置物との距離から位置ズレ量を特定する例を示す図。 実施の形1に係る他の車両が並走している例を示す図。 実施の形態2に係る車両の構成例を示す図。 実施の形態3に係る非接触給電システムの構成例を示す図。 実施の形態3に係る非接触給電システムの構成例を示す図。 実施の形態3に係る電力伝送効率の値から位置ズレ量を特定する例を示す図。 実施の形態1に係るECUの動作例を示すフローチャート。 実施の形態2に係るECUの動作例を示すフローチャート。 実施の形態3に係る車両のECUの動作例を示すフローチャート。 実施の形態3に係る送電装置のECUの動作例を示すフローチャート。 実施の形態1に係るレーダーを用いた第2の位置の特定動作を示す図。 実施の形態1に係るレーダーを用いた第2の位置の特定動作を示す図。 実施の形態1に係るカメラを用いた第2の位置の特定動作を示す図。 実施の形態1に係るソナーを用いた第2の位置の特定動作を示す図。
 以下、本発明の実施の形態について、図を用いて説明する。以下の実施の形態の説明及び図面において、同一の符号を付したものは、同一の部分または相当する部分を示す。
 実施の形態1.
***構成の説明***
 図1及び図2は、本実施の形態に係る非接触給電システムの構成例を示す。本実施の形態に係る非接触給電システムは、車両100と送電装置200とを備える。
 図1は、車両100の機能構成の詳細を示す。図2は、送電装置200の機能構成の詳細を示す。
 本実施の形態では、車両100としてEVを想定するが、蓄電装置に蓄えられた電力を用いて走行が可能であれば車両100はEVに限定されない。例えば、車両100は、エンジンを搭載したPHEV又は燃料電池を搭載した燃料電池車であってもよい。
 図1に示すように、車両100は、受電部10、インピーダンス整合部11、整流器12、電圧検出部13、電流検出部14、蓄電装置15、電子制御装置(ECU:Electronic Control Unit)16、自律センサ101、102及び横滑り防止装置(ESC:Electronic Stability Control)103を備える。
 受電部10は、送電装置200に含まれる送電部20から供給される電力を非接触で受電する。
 受電部10は、コイル状の電線を少なくとも含む。受電部10は、典型的にはLC共振回路を形成するためのキャパシタも含む。
 インピーダンス整合部11は、受電電力の負荷となるインピーダンスを調整する。
 整流器12は、受電電力(交流電力)を整流し、直流電力を蓄電装置15へ出力する。
 電圧検出部13は、直流電力の電圧をモニターする。
 電流検出部14は、直流電力の電流をモニターする。
 自律センサ101、102は、車両100の周囲環境をセンシングする。
 自律センサ101、102は、レーダー、カメラ、ソナー、LiDAR(Light Detection and Ranging)等である。
 ESC103は、車両情報を収集する。
 例えば、ESC103は、車両100の速度の情報を収集する。
 ECU16は、送電部20の位置に対する受電部10の相対位置を特定する。
 ECU16は、車載装置に相当する。
 ECU16は、電力取得部161、距離取得部162、速度取得部163及び位置特定部164で構成される。
 電力取得部161は、電圧検出部13又は電流検出部14から、受電部10での受電電力の値を取得する。より具体的には、電力取得部161は、送電装置200の送電部20が配置されている道路を車両100が走行している際に、受電部10での受電電力の値を取得する。
 なお、以下では、特に断らない限り、「道路」とは、送電部20が配置されている道路を意味する。
 電力取得部161により行われる処理は、電力取得処理という。
 距離取得部162は、自律センサ101、102のセンサ値から、道路に沿って配置される道路配置物と当該道路を走行している車両100との距離の値を取得する。
 距離取得部162により行われる処理は距離取得処理という。
 速度取得部163は、ESC103から車両100の速度の値を取得する。
 速度取得部163により行われる処理は速度取得処理という。
 位置特定部164は、送電部20の位置に対する受電部10の相対位置を特定する。
 位置特定部164により行われる処理は、位置特定処理という。
 位置特定部164は、第1位置特定部1641、第2位置特定部1642及び動的物体判定部1644で構成される。
 第1位置特定部1641は、電力取得部161により受電電力の値が取得された場合に、取得された受電電力の値を用いて送電部20の位置に対する受電部10の相対位置を特定する。
 より具体的には、第1位置特定部1641は、電力取得部161により受電電力の値が取得された場合に、車両100が道路を走行している際に得られる受電電力の極大値と受電電力の取得値との差を用いて、送電部20の位置に対する受電部10の相対位置を算出する。
 第2位置特定部1642は、電力取得部161により受電電力の値が取得されない場合に、距離取得部162により取得された距離の値に基づき、送電部20の位置に対する受電部10の相対位置を特定する。
 より具体的には、第2位置特定部1642は、電力取得部161により受電電力の値が取得されない場合に、送電部20と受電部10との位置合わせがなされている際の車両100と道路配置物との距離の値である基準距離値と距離取得部162により取得された距離の値との差を用いて、送電部20の位置に対する受電部10の相対位置を算出する。
 第2位置特定部1642には、動的物体判定部1644が含まれる。
 動的物体判定部1644は、速度取得部163から車両100の現在の速度の値を取得する。
 そして、動的物体判定部1644は、車両100の現在の速度を用いて道路配置物と道路を走行する他の車両とを判別する。
 動的物体判定部1644の判別結果に基づき、第2位置特定部1642は、道路配置物と車両100との間の距離の値を正確に特定することができる。
 図3は、本実施の形態に係るECU16の構成例を示す。
 本実施の形態に係るECU16は、コンピュータである。
 ECU16は、ハードウェアとして、プロセッサ901、主記憶装置902、補助記憶装置903及び入出力インタフェース904を備える。
 プロセッサ901は、CPU(Central Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)等である。
 主記憶装置902は、RAM(Random Access Memory)である。
 補助記憶装置903は、ROM(Read Only Memory)、フラッシュメモリ、HDD(Hard Disk Drive)等である。
 入出力インタフェース904は、インピーダンス整合部11、整流器12、電圧検出部13、電流検出部14、自律センサ101、102及びESC103とのインタフェース回路である。
 補助記憶装置903には、電力取得部161、距離取得部162、速度取得部163及び位置特定部164の機能を実現するプログラムが記憶されている。
 これらプログラムは、主記憶装置902にロードされる。
 そして、プロセッサ901がこれらプログラムを実行して、電力取得部161、距離取得部162、速度取得部163及び位置特定部164の動作を行う。これらプログラムは情報処理プログラムに相当する。また、プロセッサ901がこれらプログラムを実行して行う動作は、情報処理方法に相当する。
 図3では、プロセッサ901が電力取得部161、距離取得部162、速度取得部163及び位置特定部164の機能を実現するプログラムを実行している状態を模式的に表している。
 また、補助記憶装置903には、OS(Operating System)も記憶されている。
 そして、OSの少なくとも一部がプロセッサ901により実行される。
 プロセッサ901はOSの少なくとも一部を実行しながら、電力取得部161、距離取得部162、速度取得部163及び位置特定部164の機能を実現するプログラムを実行する。
 プロセッサ901がOSを実行することで、タスク管理、メモリ管理、ファイル管理、通信制御等が行われる。
 また、電力取得部161、距離取得部162、速度取得部163及び位置特定部164の処理の結果を示す情報、データ、信号値及び変数値の少なくともいずれかが、主記憶装置902、補助記憶装置903プロセッサ901内のレジスタ及びキャッシュメモリの少なくともいずれかに記憶される。
 また、電力取得部161、距離取得部162、速度取得部163及び位置特定部164の機能を実現するプログラムは、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ブルーレイ(登録商標)ディスク、DVD等の可搬記録媒体に格納されていてもよい。
 また、電力取得部161、距離取得部162、速度取得部163及び位置特定部164の「部」を、「回路」又は「工程」又は「手順」又は「処理」に読み替えてもよい。
 また、ECU16は、処理回路により実現されてもよい。処理回路は、例えば、ロジックIC(Integrated Circuit)、GA(Gate Array)、ASIC(Application Specific Integrated Circuit)、FPGA(Field-Programmable Gate Array)である。
 なお、本明細書では、プロセッサと処理回路との上位概念を、「プロセッシングサーキットリー」という。
 送電装置200は、図2に示すように、送電部20、電源装置21及びインピーダンス整合部22を備える。
 送電部20は、コイルあるいはメアンダ状の電線を少なくとも含む。送電部20は、典型的にはLC共振回路を形成するためのキャパシタを含んで構成される。
 本実施の形態では、送電部20は、車両100の進行方向に沿って道路に埋設されているものとする。例えば、送電部20は、非接触給電の専用車線に埋設されている。
 電源装置21は、交流電力を発生させる。
 インピーダンス整合部22は、電源装置21で発生した交流電力のインピーダンスを調整する。
***動作の説明***
 先ず、送電装置200における電力伝送方法を説明する。
 本実施の形態の非接触給電システムにおいて、電力伝送は次のようにして行われる。
 まず、送電装置200の電源装置21は、商用電源の供給を受けて特定の周波数を有する交流電力を発生させ、発生させた交流電力を送電部20へ供給する。その際、インピーダンス整合部22が交流電力のインピーダンスを調整してもよい。
 送電部20は、送電部20の周囲に発生する電磁界を介して、車両100の受電部10へ非接触で電力を伝送する。
 受電部10は、電磁界を介して送電された交流電力を受電する。
 受電部10で受電される交流電力の負荷となるインピーダンスはインピーダンス整合部11によって調整される。
 整流器12は、受電された交流電力を整流し、直流電力を蓄電装置15へ出力する。
 こうして伝送された電力の電圧が電圧検出部13によってモニターされる。または、当該電力の電流が、電流検出部14によりモニターされる。そして、モニターにより得られた電圧値を電圧検出部13が伝送電力(受電電力)の値としてECU16に通知する。または、モニターにより得られた電流値を電流検出部14が伝送電力(受電電力)の値としてECU16に通知する。また、電圧検出部13が電圧値をECU16に通知するとともに、電流検出部14が電流値をECU16に通知してもよい。以下では、電圧検出部13が電圧値をECU16に通知するとともに、電流検出部14が電流値をECU16に通知するものとする。
 本実施の形態では、近接する固有周波数を有する送電部20及び受電部10(例えば一対のLC共振コイル)を共鳴させることにより、送電部20から受電部10へ電力が伝送される。遠方までエネルギーを伝播する電磁波によって電力を伝送する方式に比べて、このような磁気共鳴方式は、より少ないエネルギー損失で電力を伝送することができる。本発明は磁気共鳴方式に限らず同様に損失が少ない電磁誘導方式にも適用できる。
 非接触給電システムにおいて、電力伝送効率を向上させるためには、送電部20と受電部10との間のインピーダンスを整合させることが好ましい。設計時においては、送電部20と受電部10とが理想的な位置関係(鉛直方向および水平方向の距離)になったときに電力伝送効率が最大となるように、インピーダンス整合部22を用いて送電部20のインピーダンスが設定され、インピーダンス整合部11を用いて受電部10のインピーダンスが設定される。また、車両100の走行中は、ECU16が受電部10のインピーダンスを設定する。ECU16による設定値はインピーダンス整合部22に通知される。ECU16は、水平方向で送電部20と受電部10とが理想的な位置関係となったときに電力伝送効率が最大となるように受電部10のインピーダンスを設定する。
 図4は、伝送電力(受電電力)の値から、車両100の進行方向に垂直な水平方向の受電部10と送電部20との位置ズレ量を特定する例を説明する。
 図4の(a)では、車両100が、送電部20が埋設されている車線211を走行している状態を表している。
 送電部20と受電部10との位置ズレが生じる場合、送電部20と受電部10との間の距離が理想的な状態からずれ、伝送電力の低下が生じる。
 ECU16において、電力取得部161が、電圧検出部13及び電流検出部14から現在の伝送電力(受電電力)の値として、電圧値及び電流値を取得する。そして、位置特定部164の第1位置特定部1641が、送電部20と受電部10が理想的な位置関係にあるときの伝送電力の極大値と取得した現在の伝送電力の値との差から、送電部20に対する受電部10の相対位置を特定する。例えば、第1位置特定部1641は、伝送電力の極大値からの差と位置ズレ量との相関を示す電力相関テーブルを参照して、送電部20と受電部10との位置ズレ量を特定する。電力相関テーブルには、伝送電力の極大値が示され、更に、極大値と現在の伝送電力の値との差に対応する位置ズレ量が示される。極大値と現在の伝送電力の値との差と位置ズレ量とは、例えば、図4の(b)に示す関係にある。第1位置特定部1641は、取得した現在の伝送電力の値と極大値との差を算出し、算出した差に対応する位置ズレ量を電力相関テーブルから取得する。第1位置特定部1641により特定される送電部20に対する受電部10の位置ズレ量(相対位置)を第1の位置という。電力相関テーブルは、例えば、補助記憶装置903で保持される。
 第1位置特定部1641は、第1の位置を車両100の位置補正値としてユーザ又は図1に不図示の車両制御装置に出力してもよい。車両制御装置がフィードバック制御により受電部10の相対位置を安定させることも可能である。
 図5は、道路配置物との距離から受電部10と送電部20との位置ズレ量を特定する例を示す。
 図5の(a)では、図4の(a)と同様に、車両100が、送電部20が埋設されている車線211を走行している状態を表している。
 図4に示す伝送電力値の値を用いて位置ズレ量を特定する方式には限界がある。より具体的には、図4に示す方式では、伝送電力の値が得られない場合には位置ズレ量を特定することができない。また、図4に示す方式では、伝送電力の値から位置ズレ量を特定できたとしても、受電部10が送電部20に対して左右のいずれの方向でずれているのかを特定することができない。
 このため、本実施の形態では、第2位置特定部1642が、自律センサ101、102の計測値を用いて、位置ズレ量、すなわち、送電部20の位置に対する受電部10の相対位置を算出する。
 より具体的には、第2位置特定部1642は、車両100側方に搭載された自律センサ101、102により得られた道路配置物との距離の値に基づき、送電部20の位置に対する受電部10の相対位置を特定する。
 送電部20は車線211の車両100の進行方向に沿って設けられているため、自律センサ101、102が車両100の進行方向に沿って設けられている道路配置物201、202と車両100との距離を取得することができれば、第2位置特定部1642は、送電部20に対する受電部10の相対位置を特定することができる。道路配置物201、202は、例えば、道路に配置されているガードレール、白線、縁石等である。
 車両100が車線211を走行しているときに、距離取得部162は、自律センサ101、102のセンサ値に基づき、車両100から道路配置物201、202までの距離を測定する。また、距離取得部162は、道路配置物201、202までの距離の値を第2位置特定部1642に出力する。
 第2位置特定部1642は、送電部20と受電部10との位置合わせがなされている際の車両100と道路配置物201、202との距離の値である基準距離値と距離取得部162により取得された現在の距離の値との差を用いて、送電部20の位置に対する受電部10の相対位置を算出する。例えば、第2位置特定部1642は、基準距離値からの差と位置ズレ量との相関を示す距離相関テーブルを参照して、送電部20と受電部10との位置ズレ量を特定する。距離相関テーブルには、基準距離値が示され、更に、基準距離値と現在の距離の値との差に対応する位置ズレ量が示される。基準距離値と現在の距離の値(取得距離)との差と位置ズレ量とは、例えば、図5の(b)に示す関係にある。
 第2位置特定部1642は、取得した道路配置物201、202までの現在の距離の値と基準距離値との差を算出し、算出した差に対応する位置ズレ量を距離相関テーブルから取得する。第2位置特定部1642により特定される送電部20に対する受電部10の位置ズレ量(相対位置)を第2の位置という。距離相関テーブルは、例えば、補助記憶装置903で保持される。
 第2位置特定部1642は、第2の位置を車両100の位置補正値としてユーザ又は図1に不図示の車両制御装置に出力してもよい。車両制御装置がフィードバック制御により受電部10の相対位置を安定させることも可能である。
 第2の位置では車両100の進行方向に対して受電部10が左右のいずれの方向で送電部20からずれているかを特定することができる。このため、第2位置特定部1642は、第1位置特定部1641で特定された第1の位置が左右のいずれの方向のズレであるかを特定することができる。つまり、第2位置特定部1642は、道路配置物201、202との距離に基づいて、第1位置特定部1641で特定された第1の位置を補正することができる。
 図6は、車両100と他の車両300とが並走している例を示す。
 図5に示す方式では、自律センサ101、102が正確に道路配置物201、202との距離を測定できる場合のみ正確な第2の位置が得られる。
 自律センサ101、102は、道路配置物202と車両300とを区別することができない。このため、図6に示すように、車両100と道路配置物202の間に他の車両300が存在する場合は、自律センサ101、102は、車両300との距離を測定してしまう。つまり、自律センサ101、102は、正確に道路配置物202までの距離を測定することができない。このため、位置特定部164は、車両100の現在の速度の値を用いて道路配置物202と道路を走行する他の車両300とを判別して、送電部20の位置に対する受電部10の相対位置を特定する。具体的には、位置特定部164は、以下の処理を行う。
 速度取得部163が、ESC103から車両情報を取得する。具体的には、速度取得部163は、車両情報として車両100の速度の値を取得する。速度取得部163は、車両100の速度の値を動的物体判定部1644に出力する。
 また、自律センサ101、102は、測距対象物の相対速度を測定する。測距対象物は、自律センサ101、102が送出する電波を反射する物体である。図6の例では、測距対象物は道路配置物202又は車両300である。
 測距対象物の相対速度の値は距離取得部162がセンサ値の計時変化により算出する。距離取得部162は、算出した測距対象物の相対速度の値を動的物体判定部1644に出力する。
 動的物体判定部1644は、車両100の速度の値と、測距対象物の相対速度の値とを比較する。
 車両100の速度の値と測距対象物の相対速度の値とが一致していれば、動的物体判定部1644は、測距対象物は対地速度を持たない静止物体である道路配置物202と判定する。
 一方、車両100の速度の値と測距対象物の相対速度の値との間に閾値以上の差があれば、動的物体判定部1644は、測距対象物は対地速度を持つ動的物体である車両300と判定する。
 動的物体判定部1644が測距対象物を道路配置物202と判定した場合は、前述したように、第2位置特定部1642は、自律センサ101、102で測定された道路配置物202との距離を用いて位置ズレ量を特定する。
 一方、動的物体判定部1644が測距対象物を車両300と判定した場合は、第2位置特定部1642は、動的物体判定部1644が測距対象物を道路配置物202と判定するまで、自律センサ101、102の測定結果は用いない。
 以上の説明を前提に、本実施の形態に係るECU16の動作例を図11のフローチャートを用いて説明する。なお、図11の動作は、フィードバック制御のために繰り返し行われる。
 先ず、第1位置特定部1641が、電力取得部161から伝送電力(受電電力)の値が得られたか否かを判定する(ステップS101)。
 伝送電力の値が得られない場合(ステップS101でNO)は、第1位置特定部1641は送電部20と受電部10が理想的な位置から大きく外れていると判定し、第2位置特定部1642に第2の位置の特定を指示する。そして、第2位置特定部1642が第2の位置を特定する(ステップS102)。第2の位置の特定方法は、前述のとおりである。
 また、第2位置特定部1642は、特定した第2の位置をユーザ又は車両制御装置に通知してもよい。
 ステップS102において動的物体判定部1644が測距対象物を車両300と判定した場合は、前述のように、第2の位置は特定されない。
 一方、伝送電力の値が得られた場合(ステップS101でYES)は、第1位置特定部1641は、得られた伝送電力の値が極大値であるか否かを判定する(ステップS103)。つまり、第1位置特定部1641は、現在の伝送電力の値が電力相関テーブルに示される極大値に一致するか否かを判定する。
 現在の伝送電力の値が極大値であれば(ステップS103でYES)、第1位置特定部1641は、電力伝送に最適な位置に車両100が所在していると判定する(ステップS104)。
 現在の伝送電力の値が極大値でなければ(ステップS103でNO)、第1位置特定部1641は、第1の位置を特定する(ステップS105)。第1の位置の特定方法は、前述のとおりである。
 また、第1位置特定部1641は、特定した第1の位置をユーザ又は車両制御装置に通知してもよい。
 ECU16は、図11に示す処理を繰り返し行うことで、送電部20と受電部10との位置合わせを支援することができる。つまり、ECU16は、車両100の走行中に図11に示す処理を繰り返し行うことで、電力伝送効率を最適化する位置へ車両100を導くことができ、また、車両100を当該位置に保つことができる。
 なお、図11のフローチャートでは、伝送電力の値が得られない場合(ステップS101でNO)に、第2の位置が特定される(ステップS102)ことになっている。
 これに代えて、伝送電力の値が得られた場合にも第2の位置が特定されるようにしてもよい。
 つまり、ステップS101でYES、ステップS103でNOの場合に、ステップS105で第1の位置が特定された後に、第2位置特定部1642が第2の位置を特定するようにしてもよい。
 このようにすることで、第2位置特定部1642は、第1の位置を補完することができる。つまり、第2位置特定部1642は、第1位置特定部1641で特定された第1の位置が左右のいずれの方向のズレであるかを特定することができる。
 図15は、自律センサ101がレーダーである場合のECU16の動作例を示す。
 図15の例では、レーダーである自律センサ101は、車両100の前側方及び後側方に取り付けられている。
 また、図15の例では、道路配置物201、202はガードレールである。
 自律センサ101は、ガードレール201、202を比較的長い線として検出する。このため、自律センサ101は、視野角が45度以上であり、検出幅が40m以上のレーダーであることが望ましい。レーダーからの電波がカードレール201、202に反射し、複数の反射点が得られる。図15の例では、点201a,201b...、点202a,202b...が得られる。距離取得部162は、ガードレール201の反射点群を1つの線として認識し、ガードレール202の反射点群を1つの線として認識する。レーダーとガードレール201、202までの距離が離れるほど反射点が増える。このため、図15の例では、距離取得部162は、ガードレール201よりもガードレール202の方が長いと認識する。
 また、距離取得部162は、受電部10を通り車両100の進行方向と垂直な水平方向の断面(A-A’断面)と、線201、202とが交わる点201p、202pを算出することができる。なお、距離取得部162は、ESC103より取得可能なヨーレートを用いて車両100の進行方向を特定してもよい。
 また、距離取得部162がガードレール201、202を比較的長い線として検出する理由は、点201a,201b...、点202a,202b...の数が多いほど統計的に検出精度が向上するためである。また、距離取得部162がガードレール201、202を比較的長い線として検出することにより、反射点の欠落又はガードレールの変形などによる誤差に対するロバスト性が向上する。
 距離取得部162は、点201p、202pの位置を道路配置物201、202の位置として認識し、車両100と点201pとの距離、車両100と点202pとの距離を算出する。
 図15は道路が直線の場合の点201a,201b...、点202a,202b...を示す。図16は道路が曲線の場合の点201a,201b...、点202a,202b...を示す。
 道路が直線であれば、点201a,201b...、点202a,202b...から得られる線201、202は直線となる。道路が曲線であれば、点201a,201b...、点202a,202b...から得られる線201、202は曲線となる。図15及び図16の違いは、線201、202が直線であるか曲線であるかの違いのみであり、距離取得部162及び第2位置特定部1642の処理は同じである。
 図17は、自律センサ102がカメラである場合のECU16の動作例を示す。
 図17の例では、カメラである自律センサ102は、車両100の側方に取り付けられている、
 また、図17の例では、道路配置物203、204は白線である。
 自律センサ102は、白線203を比較的長い矩形として検出する。このため、自律センサ102は、視野角が45度以上であり、検出幅が40m以上のカメラであることが望ましい。図17の例では、距離取得部162は、白線204よりも白線203の方が長いと認識する。
 また、距離取得部162は、受電部10を通り車両100の進行方向と垂直な水平方向の断面(A-A’断面)と、白線203、204とが交わる点203p、204pを算出することができる。なお、距離取得部162は、ESC103より取得可能なヨーレートを用いて車両100の進行方向を特定してもよい。
 また、距離取得部162が白線203、204を比較的長い矩形として検出する理由は、レーダーの例と同様に、矩形203a、204aが長いほど統計的に検出精度が向上するためである。また、距離取得部162が白線203、204を比較的長い矩形として検出することにより、白線のかすれ又は汚れなどによる誤差に対するロバスト性が向上する。
 距離取得部162は、点203p、203pの位置を道路配置物203、204の位置として認識し、車両100と点203pとの距離、車両100と点204pとの距離を算出する。
 なお、道路が曲線であれば、図16に示す場合と同様に、距離取得部162は、白線203、204を曲線と認識する。
 図18は、自律センサ101がソナーである場合のECU16の動作例を示す。
 図16の例では、ソナーである自律センサ101は、車両100の側方に取り付けられている。
 また、図16の例では、道路配置物205、206は縁石である。
 自律センサ101は、縁石205、206を比較的長い線として検出する。このため、車両100には複数個の自律センサ101が設けられる。また、各自律センサ101は、視野角が20度以下であり、検出幅が10m以上のソナーであることが望ましい。1つのソナーに対して縁石の反射点が1個得られる。図16の例では、複数個のソナーに対して、点205a,205b...、点206a,206b...が得られる。距離取得部162は、縁石205の反射点群を1つの線として認識し、縁石206の反射点群を1つの線として認識する。
 また、距離取得部162は、受電部10を通り車両100の進行方向と垂直な水平方向の断面(A-A’断面)と、線205、206が交わる点205p、206pを算出することができる。なお、距離取得部162は、ESC103より取得可能なヨーレートを用いて車両100の進行方向を特定してもよい。
 また、距離取得部162が縁石205、206を比較的長い線として検出する理由は、レーダーの例と同様に、点205a,205b...、点206a,206b...の数が多いほど統計的に検出精度が向上するためである。また、距離取得部162が縁石205、206を比較的長い線として検出することにより、反射点の欠落又は縁石の変形などによる誤差に対するロバスト性が向上する。
 距離取得部162は、点205p、206pの位置を道路配置物205、206の位置として認識し、車両100と点205pとの距離、車両100と点206pとの距離を算出する。
 なお、道路が曲線であれば、図16に示す場合と同様に、距離取得部162は、縁石205、206を曲線と認識する。
 また、自律センサとしてLiDARを用いるようにしてもよい。この場合は、車両100の進行方向に沿った道路配置物であるトンネル壁又は防音壁と車両100との間の距離も取得することができる。
 また、上記では、第1位置特定部1641は、伝送電力の値(受電部10での受電電力の値)に基づいて、第1の位置として、送電部20に対する受電部10の相対位置を特定している。これに代えて、第1位置特定部1641は、送電部20と受電部10との電力伝送効率の値に基づいて、第1の位置として、送電部20に対する受電部10の相対位置を特定してもよい。
***実施の形態の効果の説明***
 本実施の形態では、車両と道路配置物との距離に基づいて、送電部に対する受電部の相対位置を特定する。このため、本実施の形態によれば、車両の通常走行時にも送信部と受電部との位置合わせが可能である。
 また、本実施の形態によれば、伝送電力を受電しない場合にも、送電部に対する受電部の相対位置を特定することができ、送信部と受電部との位置合わせが可能である。
 更に、本実施の形態によれば、伝送電力の値から位置ズレ量を特定した場合に、受電部10が送電部20に対して左右のいずれの方向でずれているかを判定することができる。
実施の形態2.
 本実施の形態では、送電部20が埋設されている車線を検出する例を説明する。
 以下では、主に実施の形態1との差異を説明する。
 以下で説明していない事項は、実施の形態1と同じである。
***構成の説明***
 図7は、本実施の形態に係る非接触給電システムの構成例を示す。本実施の形態でも、非接触給電システムは車両100と送電装置200とを備える。
 送電装置200の構成は図2に示したものと同じであるため、説明を省略する。
 車両100において、受電部10、インピーダンス整合部11、整流器12、電圧検出部13、電流検出部14、蓄電装置15、自律センサ101、102及びESC103は、図1に示すものと同じであるため、説明を省略する。
 地図データ記憶装置104は、地図データを記憶する。
 GPS(Global Positioning System)受信機105は、GPS衛星からの測位情報を受信し、車両100の現在位置を測位する。
 本実施の形態では、ECU16の位置特定部164に第3位置特定部1643が追加されている。
 第3位置特定部1643は、地図データ及びGPS受信機105の測位結果に基づき、道路内の送電部20が埋設されている車線を、第3の位置として特定する。第3位置特定部1643は、車線特定部に相当する。
***動作の説明***
 車両100が運転支援モード又は自動運転モードで走行中に非接触給電を行うためには、車両100が、送電部20が埋設されている車線211を走行する必要がある。このため、位置特定部164は、送電部20が埋設されている車線211と、送電部20が埋設されていない車線212とを判別する必要がある。
 本実施の形態では、地図データ記憶装置104で記憶されている地図データには、送電部20が埋設されている車線211と送電部20が埋設されていない車線212とが区別されて示される。また、GPS受信機105は、車両100の現在位置を少なくとも車両100の進行方向の横方向に車線幅1つ分(3.6m)の精度で計測することができる。つまり、第3位置特定部1643は、GPS受信機105の測位結果を用いて、車両100が車線211及び車線212のいずれに所在するかを判別することができる。
 第3位置特定部1643は、GPS受信機105の測位結果と地図データとを用いて、車両100が車線211を走行しているか否かを判定し、車両100が車線211を走行していない場合は、車両100を車線211に誘導する。
 また、車両100が車線211を走行している場合に、第3位置特定部1643は、GPS受信機105の測位結果と地図データとを用いて、送電部20上に受電部10が位置するように車両100を誘導するようにしてもよい。
 また、車線212を他の車両300が走行しているために第2位置特定部1642が受電部10と送電部20との位置ズレを正確に特定できない場合に、第3位置特定部1643が、GPS受信機105の測位結果と地図データとを用いて、送電部20上に受電部10が位置するように車両100を誘導するようにしてもよい。
 次に、本実施の形態に係るECU16の動作例を図12のフローチャートを用いて説明する。
 第3位置特定部1643は、地図データ記憶装置104から地図データを取得し、GPS受信機105から測位結果を取得し、地図データ及び測位結果に基づき、車両100が現在走行している車線が送電部20がある車線、つまり、車線211であるか否かを判定する(ステップS201)。
 車両100が現在走行している車線が車線211であれば(ステップS201でYES)、処理がステップ101に進む。
 一方、車両100が現在走行している車線が車線211でなければ(ステップS201でNO)、第3位置特定部1643は、車両100を車線211に誘導する(ステップS202)。例えば、第3位置特定部1643は、地図データ及び測位結果に基づき、車両100が車線211に到達するための移動方向及び移動量を計算し、計算結果をユーザ又は車両制御装置に通知する。
 以降、車両100が車線211を走行するようになるまで、ステップS201及びステップS202が繰り返される。
 ステップS101~ステップS105は、実施の形態1で示したものと同じであるため、説明を省略する。
 なお、ステップS102において車線212を他の車両300が走行しているために第2位置特定部1642が受電部10と送電部20との位置ズレを正確に特定できない場合は、前述したように、第3位置特定部1643が、GPS受信機105の測位結果と地図データとを用いて、送電部20上に受電部10が位置するように車両100を誘導するようにしてもよい。
***実施の形態の効果の説明***
 本実施の形態によれば、車両が運転支援モード又は自動運転モードで走行している場合に、送電部が埋設されている車線に車両を誘導することができる。このため、本実施の形態によれば、効率的に、送電部と受電部との位置合わせを実現することができる。
 以上では、車両100が地図データ記憶装置104を備える例を説明した。しかし、地図データ記憶装置104に代えて車両100が地図データ受信装置を備えるようにしてもよい。つまり、地図データ受信装置が、車線211と車線212が示される地図データを受信し、第3位置特定部1643が当該地図データを用いて車線211と車線212とを判別するようにしてもよい。
実施の形態3.
 本実施の形態では、送電装置200が第1の位置を特定し、特定した第1の位置を車両100に通知する例を説明する。
 以下では、主に実施の形態1との差異を説明する。
 以下で説明していない事項は、実施の形態1と同じである。
***構成の説明***
 図8及び図9は、本実施の形態に係る非接触給電システムの構成例を示す。本実施の形態でも、非接触給電システムは車両100と送電装置200とを備える。
 図8は、本実施の形態に係る送電装置200の機能構成例を示す。
 図9は、本実施の形態に係る車両100の機能構成例を示す。
 図8に示すように、本実施の形態では、送電装置200にECU66が含まれる。
 ECU66は、第1位置特定部661と通信部662を備える。
 送電装置200内の他の構成要素は図2に示すものと同様であるため、説明を省略する。
 第1位置特定部661は、車両100が道路を走行している際の送電部20と受電部10との間の電力伝送効率の値に基づいて、送電部20の位置に対する受電部10の相対位置を第1の位置として特定する。
 より具体的には、第1位置特定部661は、送電部20と受電部10との間の現在の電力伝送効率の値を算出し、伝送効率相関テーブルを参照して、第1の位置を特定する。
 伝送効率相関テーブルには、電力伝送効率の極大値が示され、更に、極大値と現在の電力伝送効率の値との差に対応する位置ズレ量が示される。電力伝送効率の極大値は、送電部20と受電部10との位置合わせがなされている際の電力伝送効率の値である。極大値と現在の電力伝送効率の値との差と位置ズレ量は、例えば、図10の(b)に示す関係にある。
 第1位置特定部661は、算出した現在の電力伝送効率の値と極大値との差を算出し、算出した差に対応する位置ズレ量を第1の位置として電力相関テーブルから取得する。
 そして、第1位置特定部661は、特定された第1の位置(相対位置)を通知する情報である相対位置情報を生成する。
 通信部662は、第1位置特定部661により生成された相対位置情報を車両100に送信する。
 相対位置情報には、車両100又はECU16の識別子が含まれる。
 また、通信部662は、車両100から受電部10における伝送電力の値(受電電力の値)を通知する情報である伝送電力情報を受信する。
 図9に示すように、本実施の形態では、車両100のECU16において通信部1645が追加されている。
 通信部1645は、第1位置特定部1641から伝送電力情報を取得し、取得した伝送電力情報を送電装置200に送信する。
 また、通信部1645は、送電装置200の通信部662から送信された相対位置情報を受信する。
 通信部1645は、相対位置情報を受信した場合は、第1位置特定部1641に相対位置情報を出力する。
 本実施の形態では、第1位置特定部1641は、相対位置情報に示される第1の位置が有意な位置であるか否かを判定する。つまり、第1位置特定部1641は、相対位置情報に示される位置ズレ量が有意な量であるかを判定する。位置ズレ量が有意な量である場合、すなわち、受電部10と送電部20との位置ズレ量が閾値以内であれば、第1位置特定部1641は、第1の位置を車両100の位置補正値としてユーザ又は車両制御装置に出力する。一方、位置ズレ量が有意な量でない場合、すなわち、受電部10と送電部20との位置ズレ量が閾値を超える場合は、送電部20と受電部10が大幅に離れているため、第1位置特定部1641は、第2位置特定部1642に第2の位置の特定を指示する。
 また、第1位置特定部1641は、現在の伝送電力の値を通知する伝送電力情報を生成し、生成した伝送電力情報を通信部1645に出力する。
 第2位置特定部1642は、本実施の形態では、第1位置特定部1641から指示があった場合に、道路配置物と車両100との距離に基づき、第2の位置を特定する。
 車両100内の他の構成要素は、図1に示すものと同様であるため、説明を省略する。
***動作の説明***
 図10は、電力伝送効率から、車両100の進行方向に垂直な水平方向の受電部10と送電部20との位置ズレ量を特定する例を説明する。
 図10の(a)では、車両100が送電部20が埋設されている車線211を走行している状態を表している。
 送電部20と受電部10との位置ズレが生じる場合、送電部20と受電部10との間の距離が理想的な状態からずれ、電力伝送効率の低下が生じる。
 次に、図13及び図14を参照して、本実施の形態に係るECU16及びECU66の動作例を説明する。
 図13は、ECU16の動作例を示し、図14は、ECU66の動作例を示す。
 車両100において、第1位置特定部1641が、電圧検出部13及び電流検出部14から現在の伝送電力(受電電力)の値として、電圧値及び電流値を取得する。そして、第1位置特定部1641が、現在の伝送電力の値を通知する伝送電力情報を生成し(ステップS301)、生成した伝送電力情報を通信部1645に出力する。
 通信部1645は、伝送電力情報を通信部662に送信する(ステップS302)。
 通信部662は伝送電力情報を受信し(ステップS311)、受信した伝送電力情報を第1位置特定部661に出力する。
 第1位置特定部661は、伝送電力情報に示される現在の伝送電力の値から、現在の電力伝送効率の値を算出する(ステップS312)。
 次に、第1位置特定部661は、伝送効率相関テーブルを参照して、第1の位置を特定する(ステップS313)。つまり、第1位置特定部661は、送電部20と受電部10との位置ズレ量を特定する。前述したように、伝送効率相関テーブルには、電力伝送効率の極大値が示され、更に、極大値と現在の電力伝送効率の値との差に対応する位置ズレ量が示される。第1位置特定部661は、現在の電力伝送効率の値と極大値との差を算出し、算出した差に対応する位置ズレ量を伝送効率相関テーブルから取得する。
 そして、第1位置特定部661は、第1の位置を通知する相対位置情報を生成し(ステップS314)、相対位置情報を通信部662に出力する。
 通信部662は、第1位置特定部661により生成された相対位置情報を通信部1645に送信する(ステップS315)。
 車両100では、通信部1645が、相対位置情報を受信する(ステップS303)。
 通信部1645は、受信した相対位置情報を第1位置特定部1641に出力する。
 第1位置特定部1641は、相対位置情報に示される第1の位置を解析する。
 より具体的には、第1位置特定部1641は、受電部10と送電部20との間に位置ズレが存在するか否かを判定する(ステップS304)。
 受電部10と送電部20との間に位置ズレがない場合(ステップS304でNO)は、第1位置特定部1641は、電力伝送に最適な位置に車両100が所在していると判定する(ステップS104)。
 一方、受電部10と送電部20との間に位置ズレがある場合(ステップS304でYES)は、第1位置特定部1641は、当該位置ズレが有意な位置ズレであるか否かを判定する(ステップS305)。つまり、受電部10と送電部20との位置ズレ量が閾値以内であるか否かを判定する。
 受電部10と送電部20との位置ズレ量が閾値以内であれば(ステップS305でYES)、第1位置特定部1641は、第1の位置を車両100の位置補正値としてユーザ又は車両制御装置に出力する。
 一方、受電部10と送電部20との位置ズレ量が閾値を超える場合(ステップS305でNO)は、第1位置特定部1641は、第2位置特定部1642に第2の位置の特定を指示する。
 第1位置特定部1641から指示があった場合に、第2位置特定部1642は、第2の位置を特定する(ステップS102)。第2の位置の特定方法は実施の形態1に示した通りなので、説明を省略する。
 なお、図15のフローチャートでは、相対位置情報に示される位置ズレ量が有意な位置ズレ量でない場合(ステップS305でNO)に、第2の位置が特定される(ステップS102)ことになっている。
 これに代えて、相対位置情報に示される位置ズレ量が有意な位置ズレ量である場合にも第2の位置が特定されるようにしてもよい。
 このようにすることで、第2位置特定部1642は、第1の位置を補完することができる。つまり、第2位置特定部1642は、第1位置特定部661で特定された第1の位置が左右のいずれの方向のズレであるかを特定することができる。
 また、上記では、第1位置特定部661は、電力伝送効率の値に基づいて、第1の位置を特定している。これに代えて、第1位置特定部661は、伝送電力の値(受電部10での受電電力の値)に基づいて、第1の位置を特定してもよい。この場合は、図16のステップS312は不要である。
***実施の形態の効果の説明***
 以上、本実施の形態によれば、車両のECUにおいて第1の位置を特定する必要が無いため、車両のECUの処理手順を簡素化することができる。
 以上、本発明の実施の形態について説明したが、これらの実施の形態のうち、2つ以上を組み合わせて実施しても構わない。
 あるいは、これらの実施の形態のうち、1つを部分的に実施しても構わない。
 あるいは、これらの実施の形態のうち、2つ以上を部分的に組み合わせて実施しても構わない。
 なお、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。
 10 受電部、11 インピーダンス整合部、12 整流器、13 電圧検出部、14 電流検出部、15 蓄電装置、16 ECU、20 送電部、21 電源装置、22 インピーダンス整合部、66 ECU、100 車両、101 自律センサ、102 自律センサ、103 ESC、104 地図データ記憶装置、105 GPS受信機、161 電力取得部、162 距離取得部、163 速度取得部、164 位置特定部、200 送電装置、661 第1位置特定部、662 通信部、1641 第1位置特定部、1642 第2位置特定部、1643 第3位置特定部、1644 動的物体判定部、1645 通信部。

Claims (11)

  1.  道路に沿って配置される送電部からの電力を非接触で受電する受電部を備える車両に搭載される車載装置であって、
     前記道路に沿って配置される道路配置物と前記道路を走行している前記車両との距離の値を取得する距離取得部と、
     前記距離取得部により取得された前記距離の値に基づき、前記送電部の位置に対する前記受電部の相対位置を特定する位置特定部とを有する車載装置。
  2.  前記車載装置は、更に、
     前記車両が前記道路を走行している際の前記受電部での受電電力の値及び前記車両が前記道路を走行している際の前記送電部と前記受電部との間の電力伝送効率の値のいずれかを取得する電力取得部を有し、
     前記位置特定部は、
     前記電力取得部により前記受電電力の値及び前記電力伝送効率の値のいずれかが取得された場合に、取得された前記受電電力の値及び前記電力伝送効率の値のいずれかを用いて前記送電部の位置に対する前記受電部の相対位置を特定し、
     前記電力取得部により前記受電電力の値及び前記電力伝送効率の値のいずれも取得されない場合に、前記距離取得部により取得された前記距離の値に基づき、前記送電部の位置に対する前記受電部の相対位置を特定する請求項1に記載の車載装置。
  3.  前記位置特定部は、
     前記電力取得部により前記受電電力の値及び前記電力伝送効率の値のいずれかが取得された場合に、前記車両が前記道路を走行している際に得られる前記受電電力の極大値と前記受電電力の取得値との差及び前記車両が前記道路を走行している際に得られる前記電力伝送効率の極大値と前記電力伝送効率の取得値との差のいずれかを用いて、前記送電部の位置に対する前記受電部の相対位置を特定し、
     前記電力取得部により前記受電電力の値及び前記電力伝送効率の値のいずれも取得されない場合に、前記送電部と前記受電部との位置合わせがなされている際の前記車両と前記道路配置物との距離の値である基準距離値と前記距離取得部により取得された前記距離の値との差を用いて、前記送電部の位置に対する前記受電部の相対位置を特定する請求項2に記載の車載装置。
  4.  前記車載装置は、更に、
     前記車両が前記道路を走行している際の前記受電部での受電電力の値及び前記車両が前記道路を走行している際の前記送電部と前記受電部との間の電力伝送効率の値のいずれかを取得する電力取得部を有し、
     前記位置特定部は、
     前記電力取得部により取得された前記受電電力の値及び前記電力伝送効率の値のいずれかを用いて前記送電部の位置に対する前記受電部の相対位置を特定し、
     前記距離取得部により取得された前記距離の値に基づき、前記相対位置を補正する請求項1に記載の車載装置。
  5.  前記車載装置は、更に、
     前記送電部を含む送電装置から、前記車両が前記道路を走行している際の前記受電部での受電電力の値及び前記車両が前記道路を走行している際の前記送電部と前記受電部との間の電力伝送効率の値のいずれかに基づいて特定された、前記送電部の位置に対する前記受電部の相対位置を示す相対位置情報を受信する通信部を有し、
     前記位置特定部は、
     前記相対位置情報において有意な相対位置が示されない場合に、前記距離取得部により取得された前記距離の値に基づき、前記送電部の位置に対する前記受電部の相対位置を特定する請求項1に記載の車載装置。
  6.  前記位置特定部は、
     前記相対位置情報において有意な相対位置が示されない場合に、前記送電部と前記受電部との位置合わせがなされている際の前記車両と前記道路配置物との距離の値である基準距離値と前記距離取得部により取得された前記距離の値との差を用いて、前記送電部の位置に対する前記受電部の相対位置を特定する請求項5に記載の車載装置。
  7.  前記位置特定部は、
     前記道路配置物と前記道路を走行する他の車両とを判別して、前記送電部の位置に対する前記受電部の相対位置を特定する請求項1に記載の車載装置。
  8.  前記車載装置は、更に、
     前記道路内の複数の車線のうち前記送電部が配置されている車線を特定する車線特定部を有する請求項1に記載の車載装置。
  9.  前記距離取得部は、
     前記車両側方に搭載されたレーダー、カメラ及びソナーの少なくともいずれかを用いて、前記距離の値を取得する請求項1に記載の車載装置。
  10.  道路に沿って配置される送電部からの電力を非接触で受電する受電部を備える車両に搭載される車載装置が行う情報処理方法であって、
     前記車載装置が、前記道路に沿って配置される道路配置物と前記道路を走行している前記車両との距離の値を取得し、
     前記車載装置が、取得された前記距離の値に基づき、前記送電部の位置に対する前記受電部の相対位置を特定する情報処理方法。
  11.  道路に沿って配置される送電部からの電力を非接触で受電する受電部を備える車両に搭載される車載装置に、
     前記道路に沿って配置される道路配置物と前記道路を走行している前記車両との距離の値を取得する距離取得処理と、
     前記距離取得処理により取得された前記距離の値に基づき、前記送電部の位置に対する前記受電部の相対位置を特定する位置特定処理とを実行させる情報処理プログラム。
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