车辆的停车支援装置以及具备该装置的电动车辆的制作方法

专利名称：车辆的停车支援装置以及具备该装置的电动车辆的制作方法
技术领域：
本发明涉及车辆停车支援装置以及具备该装置的电动车辆，特别涉及能够由受电单元以非接触方式接受从设置于车辆外部的供电设备的送电单元送出的电力而积蓄于蓄电装置的车辆的停车支援装置以及具备该装置的电动车辆。
背景技术：
日本特开2007-97345号公报(专利文献1)公开了一种可以简便的进行充电的停车支援装置。该停车支援装置具备包含显示车辆周围状况的显示部以及输入车辆的目标停车位置的输入部的触摸显示器；以及算出与目标停车位置相应的路线、进行停车支援控制的控制装置。控制装置，在预定的条件下还进行设置于车辆的车辆侧电力授受部和设置于地上的设备的设备侧电力授受部的对位支援控制。优选，停车支援装置还具备拍摄车辆周围状况进行的后视监控相机(back monitor camera)。而且，控制装置在所拍摄到的周围状况的目标停车位置附近具有表示设备侧电力授受部的标识符的情况下，识别标识符的位置进行对位。根据该停车支援装置，驾驶者能够简便的进行充电，对于进行充电的烦杂感减少。 其结果是，能够有助于普及需要充电的车辆(参照专利文献1)。专利文献1 日本特开2007-97345号公报专利文献2 日本特开2004-291865号公报专利文献3 日本特开2006-288034号公报

发明内容
近年来，作为从供电设备向需要充电的车辆进行供电的方法，不使用电源软线、送电电缆的无线送电方式受到关注。作为该无线送电技术，作为有希望的技术，众所周知使用电磁感应的送电、使用微波的送电以及通过共振法进行送电这三种技术。其中，共振法是使一对共振器(例如一对自谐振线圈)在电磁场(近场)共振、经由电磁场送电的非接触式送电技术，能够比较长距离(例如数米)地输送数kW的大电力。在此种非接触式的供电方法中，为了进行高效的供电，供电设备的送电单元和搭载于车辆的受电单元的对位很重要。即，在为了从供电设备向车辆供电而使用像共振法这样的非接触式供电方法的情况下，为了提高供电效率，相对于供电设备的车辆停车精度很重要。因而，本发明的目的是在能够由受电单元以非接触方式接受从设置于车辆外部的供电设备的送电单元送出的电力而积蓄于蓄电装置的车辆中，提高相对于供电设备的车辆停车精度。根据本发明，车辆的停车支援装置是由受电单元以非接触方式接受从设置于车辆外部的供电设备的送电单元送出的电力而将该电力积蓄于蓄电装置的车辆的停车支援装置，具备车辆控制部和高度传感器。车辆控制部，根据受电单元的受电状况，控制车辆使得进行送电单元和受电单元的对位。高度传感器用于检测车辆的车高变化。而且，车辆控制部，使用与高度传感器的输出相应地预先确定的、受电状况与送电单元和受电单元之间的距离的关系，根据高度传感器的输出和受电状况进行送电单元和受电单元的对位。优选，车辆停车支援装置还具备拍摄装置和引导控制部。拍摄装置拍摄车辆的外部。引导控制部根据由拍摄装置拍摄到的图像，控制车辆使得向送电单元引导车辆。而且， 当由所述控制部将车辆引导至相对于送电单元预先确定的位置时，执行由车辆控制部进行的控制。优选，与高度传感器的输出相应地预先设置多个表示受电状况与送电单元和受电单元间距离之间关系的映射。车辆的控制部，根据高度传感器的输出选择映射，使用所选择的映射，根据受电状况进行送电单元和受电单元的对位。优选，映射规定受电单元的受电状况与受电单元相对于送电单元的位置偏离量的关系。车辆控制部，使用根据高度传感器的输出而选择的映射，根据受电单元的受电状况推定位置偏离量，根据该推定的结果进行送电单元和受电单元的对位。优选，受电单元固定设置在车辆的车体底面。优选，高度传感器设置于车辆的悬架，通过测定车辆相对于预先确定的基准位置的下沉量，检测车高变化。此外，根据本发明，电动车辆具备上述任一停车支援装置；构成为以非接触方式接受从设置于车辆外部的供电设备的送电单元送出的电力的受电单元；积蓄由受电单元接受的电力的蓄电装置；以及从蓄电装置接受电力供给而产生行驶转矩的电动机。在本发明中，使用与检测车辆的车高变化的高度传感器的输出相应地预先确定的、受电单元的受电状况与送电单元和受电单元间距离之间的关系，根据高度传感器的输出和受电状况进行送电单元和受电单元的对位。由此，即使由于乘员数、载重重量变化而导致车高变化，也能够维持送电单元和受电单元的对位的精度。因此，根据本发明，提高了相对于供电设备的车辆停车精度。


图1是本发明实施方式的车辆停车支援装置适用的车辆供电系统的全体结构图。图2是为了说明通过共振法送电的原理的图。图3是图1所示的车辆的详细结构图。
图4是图3所示的控制装置的功能框图。图5是示出受电单元相对于送电单元的位置偏离量与供电电压的关系图。图6是示出受电单元相对于送电单元的位置偏离量与受电电压的关系的图。图7是示出车辆的车高变化与高度传感器的输出的关系的一例的图。图8是由图3所示的控制装置执行的停车支援控制顺序的流程图。图9是车辆的停车支援控制执行时的主要信号的波形图。
具体实施例方式以下，关于本发明的实施方式，参照附图进行详细的说明。而且，对图中同一或者相当部分标记同一符号，不再重复说明。
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图1是本发明实施方式的车辆停车支援装置适用的车辆供电系统的全体结构图。 参照图1，车辆供电系统10包括车辆100、供电设备200。车辆100包含受电单元110、相机120、通信部130、高度传感器135。受电单元110固定设置在车辆100的车体底面，构成为以非接触方式接受从供电设备200的供电单元220 (后述)送出的电力。详细而言，受电单元110包含自谐振线圈 (后述)，与送电单元220中包含的自谐振线圈经由电磁场共振，从送电单元220以非接触方式受电。相机120为了检测车辆100与送电单元220的位置关系而设置，例如以能够拍摄车辆后方的方式安装于车体。通信部130是为了在车辆100和供电设备200之间进行通信的通信接口。高度传感器135是为了检测车辆100的车高变化的传感器。作为一例，高度传感器135设置于车辆100的悬架，通过将检测车辆相对于预先确定的基准位置的下沉量作为磁位移、电阻位移进行测定，检测车高的变化。而且，作为高度传感器135，可以使用设置于车体底面的激光位移计，直接测定与路面的距离变化。对这样的高度传感器135可以使用各种公知技术。供电设备200包含电源装置210、送电单元220、发光部230、通信部240。电源装置210例如将从系统电源供给的商用交流电变换为高频电力而输出至送电单元220。电源装置210生成的高频电力的频率例如为IM 十几MHz。送电单元220固定设置在停车场的地板面，构成为将从电源装置210供给的高频电力向车辆100的受电单元110以非接触方式送出。详细而言，送电单元220包括自谐振线圈(后述)，通过与包含于受电单元110的自谐振线圈经由电磁场进行共振而向受电单元110以非接触方式输送电力。发光部230在送电单元220上设置多个，用于表示送电单元220的位置而设置。发光部230例如包括LED等。通信单元240是用于在供电设备200 和车辆100之间进行通信的通信接口。在该车辆供电系统10中，从供电设备200的送电单元220送出高频电力，包含于车辆100的受电线圈110的自谐振线圈与包含于送电单元220的自谐振线圈经由电磁场进行共振，从而从供电设备200向车辆100供电。在此，为了高效地进行从供电设备200向车辆100供电，需要向供电设备200引导车辆100并进行驶辆100的受电单元110和供电设备200的送电单元220的对位。在本实施方式中，对车辆100向供电设备200的停车控制分两个阶段进行。在第一阶段，根据由相机120拍摄的图像控制车辆100的转向，由此向供电设备 200的送电单元220引导车辆。更详细而言，由相机120拍摄设置在送电单元220上的多个发光部230，图像识别多个发光部230的位置和方向。然后，根据该图像识别的结果识别送电单元220和车辆100的位置和方向，根据该识别结果控制转向，由此向供电设备200的送电单元220引导车辆100。转向控制结束而将车辆100引向相对于送电单元220预先确定的位置后，从第一阶段切换到第二阶段。在第二阶段中，从送电单元220向受电单元110进行供电，基于受电单元110的受电状况控制车辆100的速度(减速/停止)，由此进行送电单元220和受电单元110的对位。更详细而言，根据受电单元110的受电状况推定送电单元220和受电单元 110之间的距离。然后，根据该推定信息控制车辆100的速度(减速/停止)，由此进行送电单元220和受电单元110的对位。在此，当由于乘员数、载重重量的变化使车辆100的车高变化时，送电单元220与受电单元110的距离变化。由此，即使受电单元110相对于送电单元220的位置偏离量(路面水平方向的偏离量)相同，受电单元110的受电状态也会变化。于是，在本实施方式中， 根据高度传感器135的输出预先制作多个表示受电状况(受电电压)和上述位置偏离量的关系的映射，基于高度传感器135的输出选择映射。然后，使用所选择的映射，基于受电单元110的受电状态推定受电单元110相对于送电单元220的位置偏离量，基于该推定结果进行送电单元220和受电单元110的对位。在上述第二阶段时，从送电单元220送出的电力大小设定得小于在送电单元220 和受电单元110的对位结束后从送电单元220向受电单元110供给的电力。这是因为在上述第二阶段从送电单元220送出电力是为了进行送电单元220和受电单元110之间的对位而不需要进行实际供电时的大电力。接着，说明关于上述的车辆供电系统10的非接触供电方法的一个例子。在此实施方式中，使用共振法从供电设备200向车辆100进行供电。图2是用于说明使用共振法送电的原理的图。参照图2，在该共振法中，与2个音叉共振同样地，通过具有相同固有振动频率的两个LC谐振线圈在电磁场(近场)中共振， 从一方的线圈向另一方的线圈经由电磁场传送电力。具体地说，在高频电源310上连接初级线圈320，通过电磁感应向与初级线圈320 磁性耦合的初级自谐振线圈330供给IMHz 十几MHz的高频电力。初级自谐振线圈330 是通过线圈自身的电感与寄生电容构成的LC谐振器，经由电磁场(近场)与具有和初级自谐振线圈330相同的谐振频率的次级自谐振线圈340共振。于是，能量(电力)经由电磁场从初级自谐振线圈330向次级自谐振线圈340移动。向次级自谐振线圈340移动的能量 (电力)通过电磁感应由与次级自谐振线圈340磁性耦合的次级线圈350取出，向负载360 供给。另外，利用共振法的送电在表示初级自谐振线圈330与次级自谐振线圈340的共振强度的Q值例如比100大时实现。并且，关于与图1的对应关系，次级自谐振线圈340以及次级线圈350对应于图1 的受电单元110，初级线圈320以及初级自谐振线圈330对应于图1的送电单元220。图3是图1所示的车辆100的详细结构图。参照图3，车辆100包含蓄电装置150、 系统主继电器SMR1、升压转换器162、变换器164，166、电动发电机172，174、发动机176、动力分配装置177、驱动轮178。此外，车辆100还包含次级自谐振线圈112、次级线圈114、整流器140、DC/DC转换器142、系统主继电器SMR2、电压传感器190。此外，车辆100还包含 控制装置180、相机120、通信部130、高度传感器135、触摸显示器182、停车支援开关(以下也称为“PA(Parking Assist 停车辅助)开关”)184、供电要求开关186。该车辆100搭载发动机176和电动发电机174作为动力源。发动机176以及电动发电机172，174与动力分配装置177连接。而且，车辆100通过发动机176和电动发电机 174的至少一方产生的驱动力行驶。发动机176产生的动力由动力分配装置177分配成两条路径。也就是说，一方是向驱动轮178传递的路径，另一方是向电动发电机172传递的路径。电动发电机172是交流旋转电机，由例如在转子中埋设有永磁体的三相交流同步电动机构成。电动发电机172使用经由动力分配装置177分配的发动机176的动能而发电。 例如，在蓄电装置150的充电状态(也称为“S0C(State Of Charge) ”，例如由相对于满充电状态的百分率表示)低于预先设定的值时，发动机176起动而通过电动发电机172进行发电，对蓄电装置150充电。电动发电机174也是交流旋转电机，与电动发电机172同样，由例如在转子中埋设有永磁体的三相交流同步电动机构成。电动发电机174使用积蓄于蓄电装置150的电力以及由电动发电机172发电的电力的至少一方产生驱动力。然后，电动发电机174的驱动力向驱动轮178传递。另外，在车辆的制动时、在下坡斜面加速度降低时，作为动能、势能而积蓄于车辆的机械能经由驱动轮178用于电动发电机174的旋转驱动，电动发电机174作为发电机而工作。由此，电动发电机174作为将行驶能量变换为电力而产生制动力的再生制动器工作。 而且，由电动发电机174发电的电力被积蓄于蓄电装置150。动力分配装置177由包含太阳轮、小齿轮、行星架、齿圈的行星齿轮构成。小齿轮与太阳轮以及齿圈卡合。行星架支撑小齿轮使小齿轮能够自转，并且连结于发动机176的曲轴。太阳轮连结于电动发电机172的旋转轴。齿圈连结于电动发电机174的旋转轴以及驱动轮178。蓄电装置150是能够再充电的直流电源，例如由锂离子、镍氢等二次电池构成。蓄电装置130除了积蓄从DC/DC转换器142供给的电力，还积蓄由电动发电机172，174发电的再生电力。而且，蓄电装置150将所积蓄的电力向升压转换器162供给。另外，作为蓄电装置150也能够采用大容量的电容器，只要是能够暂时积蓄从供电设备200 (图1)供给的电力、来自电动发电机172，174的再生电力，能够将所积蓄的电力向升压转换器162供给的电力缓冲器，则可以是任意设备。系统主继电器SMRl配设于蓄电装置150与升压转换器162之间。系统主继电器 SMRl在来自控制装置180的信号SEl被激活时，将蓄电装置150与升压转换器162电连接， 在信号SEl非激活时，将蓄电装置150与升压转换器162之间的电路切断。升压转换器162 基于来自控制装置180的信号PWC，将正极线PL2的电压升压为从蓄电装置150输出的电压以上的电压。另外，该升压转换器162由例如直流斩波电路构成。变换器164、166分别与电动发电机172、174相对应而设置。变换器164基于来自控制装置180的信号PWIl驱动电动发电机172，变换器166基于来自控制装置180的信号PWI2驱动电动发电机174。另外，变换器164、166包括例如三相桥电路。次级自谐振线圈112是两端开路(非连接)的LC谐振线圈，通过与供电装置200 的初级自谐振线圈(后述)经由电磁场进行共振从供电设备200受电。次级自谐振线圈 112的电容成分设为线圈的寄生电容，但也可以设置连接于线圈的两端的电容器。关于该次级自谐振线圈112，基于与供电装置200的初级自谐振线圈的距离、初级自谐振线圈与次级自谐振线圈112的共振频率等，适当设定其匝数使得表示初级自谐振线圈与次级自谐振线圈112的共振强度的Q值(例如，Q > 100)以及表示其耦合度的κ等变大。次级线圈114与次级自谐振线圈112配设在同轴上，能够通过电磁感应与次级自谐振线圈112磁性耦合。该次级线圈114通过电磁感应将由次级自谐振线圈112接受的电力取出而向整流器140输出。次级自谐振线圈112和次级线圈114形成图1所示的受电单元 110。整流器140对由次级线圈114取出的交流电力进行整流。DC/DC转换器142，根据来自控制装置180的信号PWD，将由整流器140整流得到的电力转换为蓄电装置150的电压电平并输出。系统主继电器SMR2配设在DC/DC转换器142和蓄电装置150之间。系统主继电器SMR2，在来自控制装置180的信号SE2被激活时，将蓄电装置150电连接于DC/DC 转换器142，在信号SE2未激活时，切断蓄电装置150和DC/DC转换器142之间的电路。电压传感器190检测整流器140和DC/DC转换器142之间的电压VH，向控制装置180输出该检测值。触摸显示器182在执行将车辆100引导至期望的停车位置并停车的停车控制(以下也称为“停车支援控制”)时，从控制装置180接收由相机120拍摄的图像的信息，显示接收的图像的信息。此外，触摸显示器182显示上述图像信息，并且受理用于确定车辆100的停车位置的来自使用者的输入，将该输入的停车位置信息向控制装置180输出。对于该触摸显示器182，例如可以使用汽车导航装置的显示器。控制装置180基于油门踏板开度、车辆速度、来自其它各种传感器的信号，生成用于分别驱动升压转换器162以及电动发电机172，174的信号PWC，PffIl, PWI2，将该生成的信号？评(，？111，？112分别输出至升压转换器162、变换器164，166。而且，在车辆行驶时，控制装置180使信号SEl激活而接通系统主继电器SMRl，并且使信号SE2非激活断开系统主继电器SMR2。另外，当由使用者开启PA开关184以及供电要求开关186时，控制装置180从相机120接收由相机120拍摄的图像的信息，向触摸显示器182输出所接收的图像信息。此外，控制装置180从触摸显示器182接收由使用者在触摸显示器182输入的停车位置的信息。另外，控制装置180还从电压传感器190接收由电压传感器190检测的电压VH的检测值。而且，控制装置180基于上述的数据按照后述的方法执行停车支援，使得向供电设备 200 (图1)的送电单元220引导车辆100。而且，在送电单元220以及车辆100的受电单元110的对位结束时，控制装置180 经由通信部130向供电设备200发送供电指令，并且激活信号SE2而接通系统主继电器 SMR2。此外，控制装置180生成用于驱动DC/DC转换器142的信号PWD，向DC/DC转换器142 输出所生成的信号PWD。由此，开始由供电设备200对蓄电装置150进行充电。PA开关184是用于使用者要求使用相机120以及触摸显示器182进行停车支援的开关。另外，供电要求开关186是用于使用者要求由供电设备200向蓄电装置150充电的开关。图4是图3所示的控制装置180的功能框图。参照图4，控制装置180包含停车支援 ECU (Electronic Control Unit 电子控制单元)410、转向 ECU420、车辆 ECU430、马达控制 ECU440、充电 ECU450。停车支援E⑶410，在未图示的PA开关184以及供电要求开关186开启时，基于从相机120接收的图像信息，执行为了将车辆100向供电设备200的送电单元220(图1)引导的控制。具体来说，停车支援E⑶410，将从相机120接收的图像信息向触摸显示器182输出，并且基于该图像信息识别送电单元220。送电单元220上设置有表示送电单元220的位置以及方向的多个发光部230。而且，停车支援ECU410基于相机120上反映出的多个发光部230的影像，识别与送电单元220的位置关系(大致的距离以及方向)。停车支援E⑶410 接收高度传感器135的输出，根据高度传感器135的输出对上述位置关系进行补正。另外，停车支援E⑶410从触摸显示器182接收由使用者在触摸显示器182输入的停车位置的信息。而且，停车支援ECU410基于送电单元220的识别结果以及从触摸显示器 182接收的停车位置信息，向车辆ECU430输出后退指令使得车辆以预定速度VSl后退，并且向转向E⑶420输出操舵指令使得以适当的方向向送电单元220引导车辆100。另外，停车支援ECU410在转向控制完成(也就是说，之后无需转向操作而仅后退即可的状态)，将车辆100引导至预定位置时，将这种情况向车辆E⑶430通知。作为一个例子，可以将由于车辆100与送电单元220接近而使送电单元220从相机120的拍摄范围偏离预定量的位置作为上述的预定位置。转向ECU420基于从停车支援ECU410接收的操舵指令，实际地进行转向的自动控制。车辆ECU430在进行通常的行驶时，根据油门踏板/制动踏板的操作状况、车辆的行驶状况等向马达控制ECU440输出控制指令。在停车支援控制时，车辆E⑶430当从停车支援E⑶410接收后退指令时，生成用于驱动发电电动机174(图3)使得车辆以速度VSl后退的信号，向马达控制E⑶440输出。而且，当从停车支援E⑶410接收表示将车辆100相对于送电单元220引导到了预定位置的通知时，车辆E⑶430基于受电单元110的受电状况控制车辆100的速度(减速/ 停止)。由此，进行送电单元220和受电单元110的对位。具体来说，车辆E⑶430生成用于使车辆以比速度VSl低的速度VS2后退的信号， 向马达控制E⑶440输出。进而，车辆E⑶430将要求对位用的送电的供电指令经由通信部 130向供电设备200发送，从充电ECU450接收表示来自供电设备200的受电电压的电压 VH(图3)的检测值。而且，车辆E⑶430基于此电压VH的检测值推定送电单元220与受电单元110的位置偏离量(路面水平方向的横偏离量)。也就是说，相对于如图5所示的一定的供电电压(供电设备200的输出电压)，表示受电电压的电压VH随着送电单元220与受电单元110之间的距离而变化。图6是示出受电单元110相对于送电单元220的位置偏离量与受电电压之间的关系的图。受电单元Iio与送电单元220相对时，位置偏离量设为0。此外，供电设备200的输出电压是一定的。参照图6，曲线Ml M3示出车辆100的车高分别不同的情况下的关系，示出车高按曲线Ml，M2，M3依次变低的情况的关系。如上所示，当车辆100的车高变化时，受电单元 110相对于送电单元220的位置偏离量与受电电压之间的关系变化。另外，图7是表示车辆100的车高变化与高度传感器135的输出之间的关系的一个例子的图。参照图7，车高变化时，高度传感器135的输出变化。于是，在本实施方式中，如图6所示，与高度传感器135的输出相应地预先制作多个表示受电单元110相对于送电单元220的位置偏离量与电压VH(受电电压)之间的关系的映射。而且，基于高度传感器135的输出选择映射，使用此选择的映射，基于电压VH推定受电单元110相对于送电单元220的位置偏离量。而且，当电压VH超过与预定位置偏离量的容许值Lth对应的电压VH的值Vth时，车辆E⑶430停止车辆100。
再次参照图4，车辆E⑶430基于送电单元220与受电单元110之间的距离的推定结果，向马达控制E⑶440输出指示车辆100的减速、停止的指令。而且，在送电单元220与受电单元110的对位完成，车辆100停止时，车辆E⑶430经由通信部130向供电设备200 发送用于对蓄电装置150充电的供电指令，并且向充电ECU450输出指示蓄电装置150充电开始的指令。马达控制E⑶440基于来自车辆E⑶430的指令，控制电动发电机172，174以及升压转换器162。详细来说，马达控制E⑶440生成用于驱动电动发电机172，174以及升压转换器162的信号，分别输出至变换器164，166以及升压转换器162。充电ECU450从电压传感器190(图3)接收表示来自供电设备200的受电电压的电压VH的检测值，向车辆ECU430输出该接收的值。另外，充电ECU450当从车辆ECU430接收充电开始指令时，通过激活向系统主继电器SMR2输出的信号SE2，接通系统主继电器SMR2。 而且，充电E⑶450生成用于驱动DC/DC转换器142的信号并输出至DC/DC转换器142。由此，执行蓄电装置150的充电。在该控制装置180中，由停车支援E⑶410以及转向E⑶420构成引导控制部460。 引导控制部460基于由相机120拍摄到的图像控制车辆100的转向，向供电设备200的送电单元220引导车辆100 (操舵模式)。另外，由车辆E⑶430、马达控制E⑶440以及充电 ECU450构成车辆控制部470。车辆控制部470基于受电单元110的受电状况(电压VH)，推定受电单元110相对于送电单元220的位置偏离量。而且，基于此推定结果对车辆100的速度进行控制(减速/停止)，由此进行送电单元220以及受电单元110的对位(减速/停止模式)。送电单元220与受电单元110的位置偏离量，使用受电单元110的受电电压(电压VH)和表示送电单元220与受电单元110间距离的关系的映射来推定。此处，由于受电电压(电压VH)依存于送电单元220以及受电单元110间距离，在本实施方式中，与检测车辆100的车高变化的高度传感器135的输出相应地预先制作多个上述映射。而且，基于高度传感器135的输出选择映射，使用此选择的映射，基于电压VH推定受电单元110相对于送电单元220的位置偏离量。可以替代受电单元110的受电电压(电压VH)，使用从送电单元220向受电单元 110的送电效率作为受电状况的指标。图8是由图3所示的控制装置执行的停车支援控制的顺序的流程图。参照图8，控制装置180判定是否由使用者开启了 PA开关184和供电要求开关186 (步骤S10)。当判定为上述开关没有开启时(步骤SlO中“否”)，控制装置180不执行以后的一系列处理而移至步骤SllO的处理。在步骤SlO中判定为PA开关184和供电要求开关186开启时(步骤SlO中“是”)， 控制装置180判定是否由使用者在触摸显示器182的画面决定了车辆100的停车位置(步骤 S20)。然后，当在触摸显示器182上决定停车位置时(步骤S20为中“是”)，控制模式变为操舵模式，控制装置180基于来自相机120的图像信息，通过包括上述停车支援E⑶410 以及转向ECU420的引导控制部460执行自动操舵驾驶(步骤S30)。接着，控制装置180判定是否已将车辆100相对于供电设备200的送电单元220引导至预定位置(步骤S40)。例如，当触摸显示器182上反映出的送电单元220从拍摄范围偏离了预定量时，判定为引导到了上述预定位置。在步骤S40中判定为到达了预定位置时(步骤S40中“是”)，控制模式从操舵模式切换为减速/停止模式。而且，控制装置180基于受电单元110从供电设备200接受的受电电压(电压VH)，开始通过包括车辆E⑶430、马达控制E⑶440以及充电E⑶450的车辆控制部470进行速度控制(减速/停止)(步骤S50)。也就是说，控制装置180生成减速指令，将车辆100从上述自动操舵驾驶时的速度 VSl减速至更低的速度VS2 (步骤S60)。另外，控制装置180取得高度传感器135的输出 (步骤S70)。而且，控制装置180从与高度传感器135的输出相应地预先准备的多个表示电压VH和受电单元110相对于送电单元220的位置偏离量之间的关系的映射中，根据在步骤S70中取得的高度传感器135的输出选择映射(步骤S80)。接着，控制装置180使用所选择的映射，判定表示受电电压的电压VH是否超过了预定的阈值Vth (图6)(步骤S90)。而且，在判定为电压VH超过了阈值Vth时(步骤S90 中“是”)，控制装置180生成停止指令，停止车辆100 (步骤100)。当车辆100停止时，控制装置180向送电设备200发送供电指令，通过送电设备 200开始对蓄电装置150的充电(步骤Sl 10)。图9是车辆的停车支援控制执行时的主要信号的波形图。参照图9，在时刻tl以前，通过引导控制部460(图3)进行转向控制(操舵模式)。操舵模式中的车辆100的后退速度设定为VSl。在时刻tl，在操舵模式中，将车辆100相对于送电单元220引导至预定位置时，控制模式从操舵模式切换为减速/停止模式，由车辆控制部470 (图3)执行车辆100的速度控制。在该定时，车辆100的后退速度减速至比VSl低的速度VS2。随着车辆100的受电单元110接近于供电设备200的送电单元220，表示来自供电设备200的受电电压的电压VH上升。然后，在时刻t2，电压VH达到基于高度传感器135 的输出选择出的映射中规定的阈值Vth时，判断为送电单元220和受电单元110的位置偏离量进入容许范围内，设定车速变为0，停止车辆100。之后，在时刻t3，控制模式从减速/ 停止模式切换为充电模式，指示从供电设备200向蓄电装置150充电的充电指令开启。如上所述，在本实施方式中，使用与检测车辆100的车高变化的高度传感器135的输出相应地预先确定的、受电单元Iio的受电状况与受电单元110相对于送电单元220的位置偏离量的关系，根据高度传感器135的输出和受电状况进行送电单元220和受电单元 110的对位。由此，即使由于乘员数、载重重量变化而导致车高变化，也能够维持送电单元 220和受电单元110的对位的精度。因此，根据本实施方式，提高车辆相对于供电设备200 的停车精度。在上述实施方式中，以车辆100相对于供电设备200进行后方停车为前提将相机 120配置在车辆后部，但在车辆100相对于供电设备200进行前方停车的情况下，可以将相机120配置在车辆前部。另外，在上述中使用共振法从供电设备200向车辆100以非接触方式送电，但是从供电设备200向车辆100的送电方法并不一定限定于共振法，也可以是其他作为非接触送电方法的使用电磁感应的送电，使用微波的送电。在上述送电方法中，也能够基于从供电设备200向车辆100的供电状况推定送电单元220与受电单元110之间的距离。另外，在上述中基于发光部230对送电单元220的位置以及方向进行图像识别，但是可以不设置发光部230而对送电单元220的形状等进行图像识别。通过如上述实施方式那样设置发光部230，在夜间也能够识别送电单元220的位置以及方向。另外，如上所述，作为车辆100对能够由动力分配装置177分配发动机176的动力而传递到驱动轮178和电动发电机172的串联/并联型混合动力车进行了说明，但是本发明也能够适用于其他形式的混合动力车。也就是说，例如，本发明能够适用于仅为了驱动电动发电机172而使用发动机176、仅通过电动发电机174产生车辆的驱动力的、所谓串联型混合动力车；发动机176生成的运动能量中仅再生能量作为电能回收的混合动力车；将发动机作为主动力而根据需要由马达进行辅助的马达辅助型混合动力车等。此外，本发明还能够适用于不具备发动机176而仅用电力行驶的电动汽车；作为直流电源在蓄电装置150之外还具备燃料电池的燃料电池车。另外，本发明还能够适用于不具备升压转换器162的车辆、不具备DC/DC转换器142的车辆。应该认为本次公开的实施方式在所有方面都是例示性的而不是限制性的。本发明的范围不由上述的实施方式的说明而由权利要求表示，其包含与权利要求均等的意义以及范围内的所有变更。标号说明10车辆供电系统、100车辆、110受电单元、112，340次级自谐振线圈、114，350次级线圈、120相机、130，240通信部、135高度传感器、140整流器、142DC/DC转换器、150蓄电装置、162升压转换器、164，166变换器、172，174电动发电机、176发动机、177动力分配装置、178驱动轮、180控制装置、182触摸显示器、184PA开关、186供电要求开关、190电压传感器、200供电设备、210电源装置、220送电单元、230发光部、310高频电源、320初级线圈、 330初级自谐振线圈、360负载、410停车支援ECU、420转向ECU、430车辆ECU、440马达控制 E⑶、450充电E⑶、460引导控制部、470车辆控制部、SMRl，SMR2系统主继电器。
权利要求
1.一种车辆的停车支援装置，该车辆(100)能够由受电单元(110)以非接触方式接受从设置于车辆外部的供电设备(200)的送电单元(220)送出的电力而将该电力积蓄于蓄电装置(150)，所述车辆的停车支援装置具备车辆控制部(470)，其根据所述受电单元的受电状况，控制所述车辆使得进行所述送电单元和所述受电单元的对位；以及用于检测所述车辆的车高变化的高度传感器(135)，所述车辆控制部，使用与所述高度传感器的输出相应地预先确定的、所述受电状况与所述送电单元和所述受电单元之间的距离的关系，根据所述高度传感器的输出和所述受电状况进行所述对位。
2.如权利要求1所述的车辆的停车支援装置，其中，还具备拍摄所述车辆的外部的拍摄装置(120)；以及引导控制部(460)，其根据由所述拍摄装置拍摄到的图像，控制所述车辆使得向所述送电单元引导所述车辆，当由所述引导控制部将所述车辆引导至相对于所述送电单元预先确定的位置时，执行由所述车辆控制部进行的控制。
3.如权利要求1所述的车辆的停车支援装置，其中，与所述高度传感器的输出相应地预先设置多个表示所述受电状况与所述距离之间关系的映射，所述车辆控制部，根据所述高度传感器的输出选择所述映射，使用所选择的映射，根据所述受电状况进行所述对位。
4.如权利要求3所述的车辆的停车支援装置，其中，所述映射规定所述受电状况与所述受电单元相对于所述送电单元的位置偏离量的关系，所述车辆控制部，使用根据所述高度传感器的输出而选择的所述映射，根据所述受电状况推定所述位置偏离量，根据该推定的结果进行所述对位。
5.如权利要求1所述的车辆的停车支援装置，其中，所述受电单元固定设置在所述车辆的车体底面。
6.如权利要求1所述的车辆的停车支援装置，其中，所述高度传感器设置于所述车辆的悬架，通过测定所述车辆相对于预先确定的基准位置的下沉量，检测所述车高变化。
7.一种电动车辆，该车辆具备如权利要求1至6中任意一项所述的停车支援装置；构成为以非接触方式接受从设置于车辆外部的供电设备(200)的送电单元(220)送出的电力的受电单元(110)；积蓄由所述受电单元接受的电力的蓄电装置(150)；以及从所述蓄电装置接受电力供给而产生行驶转矩的电动机(174)。
全文摘要
控制装置(180)根据受电单元(110)的受电状况，对车辆(100)进行控制使得进行送电单元和受电单元(110)的对位。高度传感器(135)用于检测车辆(100)的车高变化。而且，车辆控制部(180)使用与高度传感器(135)的输出相应地预先确定的、受电状况与送电单元和受电单元(110)间的距离之间的关系，基于高度传感器(135)的输出和受电状况进行送电单元和受电单元(110)的对位。
文档编号B60L11/18GK102300744SQ201080003870
公开日2011年12月28日 申请日期2010年4月21日 优先权日2010年4月21日
发明者市川真士 申请人:丰田自动车株式会社