停车辅助装置以及停车辅助方法与流程

本发明涉及停车辅助装置以及停车辅助方法。

背景技术：

近年来，开发了一种不需要连接插头而以非接触方式对搭载于电动汽车、混合动力汽车的电池进行充电的非接触充电系统。在这种非接触充电系统中，为了高效地进行充电，重要的是使车辆侧的受电装置与地面侧的送电装置进行位置对准。作为辅助该位置对准的发明，在专利文献1中记载了一种利用弱励磁来判定车辆侧的受电装置与地面侧的送电装置之间的距离并显示其结果的发明。

专利文献1：日本特开2011-015549号公报

技术实现要素：

然而，在专利文献1中，车辆侧的受电装置和地面侧的送电装置这两者被显示为虚拟图像，因此即使明确了装置间的距离，驾驶员也有可能无法直观地获知向哪个方向移动车辆为好。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种能够一目了然车辆侧的受电装置与地面侧的送电装置的位置关系从而能够进行高精度的位置对准的停车辅助装置。

本发明的一个方式所涉及的停车辅助装置对同时拍进送电线圈和地面标志的停车初期图像进行拍摄，在车辆与目标停车位置之间的距离小于规定值时，基于停车初期图像和拍摄到的地面标志来显示送电线圈，并且叠加地显示表示车辆用线圈的图像，其中，该送电线圈设置于停车位的路面，该地面标志与该送电线圈相距规定距离地设置，该车辆用线圈设置于车辆的底面。

附图说明

图1是包括本发明的实施方式所涉及的停车辅助装置的车辆以及具备供电装置的非接触充电系统的整体结构图。

图2的(a)是表示具备受电线圈的车辆与具备送电线圈的停车场之间的位置关系的俯视图。图2的(b)是图2的(a)所示的后退开始位置P1处的后摄像头影像。

图3是表示送电线圈与地面标志之间的位置关系的示意图。

图4的(a)是表示具备受电线圈的车辆与具备送电线圈的停车场之间的位置关系的俯视图。图4的(b)是图4的(a)所示的位置P2处的后摄像头影像。

图5的(a)是表示具备受电线圈的车辆与具备送电线圈的停车场之间的位置关系的俯视图。图5的(b)是图5的(a)所示的位置P3处的后摄像头影像。

图6的(a)是显示部中显示的切换前的图像。图6的(b)是显示部中显示的切换后的图像。

图7是表示送电线圈与地面标志之间的位置关系的示意图。

图8的(a)是表示具备受电线圈的车辆与具备送电线圈的停车场之间的位置关系的俯视图。图8的(b)是表示在图8的(a)所示的目标停车位置P4处送电线圈与受电线圈重叠的情况的显示部33的画面。

图9的(a)、(b)是分别表示具备受电线圈的车辆与具备送电线圈的停车场之间的位置关系的俯视图。

图10是在显示部33所显示的摄像头影像中叠加有车辆中心线的图。

图11是用于说明本实施方式所涉及的运算处理部进行的停车辅助动作的流程图。

具体实施方式

下面，参照附图来说明本发明的实施方式。

图1是包括本发明的实施方式所涉及的停车辅助装置的车辆200以及具 备供电装置100的非接触充电系统10的整体结构图。

如图1所示，非接触充电系统10具备配置于供电桩或停车位等的供电装置100以及车辆200，以非接触的方式从设置于供电装置100的送电线圈12向车辆200侧的受电线圈21供给电力。更为详细地说，非接触充电系统10在送电线圈12与受电线圈21之间通过电磁感应作用以非接触状态进行高频电力的传输和接收。当对送电线圈12施加电压时，在送电线圈12与受电线圈21之间产生磁性耦合，从送电线圈12向受电线圈21供给电力。

供电装置100具备电力控制部11、送电线圈12、无线通信部13以及控制部14。

电力控制部11具备整流部111、PFC电路112以及逆变器113。另外，电力控制部11将从交流电源300传输的交流电力转换为高频的交流电力，并向送电线圈12传输电力。

整流部111与交流电源300电连接，对来自交流电源300的输出交流电力进行整流。PFC 112是用于通过对来自整流部111的输出波形进行整形来改善功率因数的电路(Power Factor Correction：功率因数校正)，连接在整流部111与逆变器113之间。

逆变器113是包括具有IGBT等开关元件的PWM控制电路的电力转换电路。详细地说，逆变器113基于电流传感器(未图示)的检测电流来切换开关元件的接通和断开，由此转换为高频的交流电力并供给到送电线圈12。

无线通信部13与设置于车辆200的无线通信部25双向地进行通信。

控制部14是对整个供电装置100进行控制的部分，通过无线通信部13、25之间的通信，来将开始供给来自供电装置100的电力的意思的信号发送到车辆200侧，或者从车辆200侧接收想要接受来自供电装置100的电力的意思的信号。另外，控制部14基于电流传感器(未图示)的检测电流来进行逆变器113的开关控制，以控制向送电线圈12供给的电力。

车辆200具备受电线圈21、整流部22、继电器部23、电池24、无线通信部25、充电控制部26、通知部27、逆变器28、马达29、前摄像头30、后摄像 头31、运算处理部32以及显示部33。

受电线圈21是设置于车辆200的底面的车辆用线圈。当车辆200在规定的停车位置处停车时，受电线圈21和送电线圈12成为相距规定距离地彼此相向的状态。而且，当向送电线圈12供给供电用的电力时，该电力被传送到受电线圈21，能够对电池24进行充电。

整流部22与受电线圈21相连接，将由受电线圈21接收到的交流电力整流为直流。

继电器部23具备通过充电控制部26的控制来切换接通和断开的继电器开关。另外，继电器部23通过断开继电器开关来将包括电池24的主电路系统与作为充电的电路部的受电线圈21及整流部22之间切断。

电池24是车辆200的电力源，通过连接多个二次电池而构成。

无线通信部25与设置于供电装置100的无线通信部13双向地进行通信。

充电控制部26是用于控制电池24的充电的控制器，对继电器部23、无线通信部25以及通知部27进行控制。详细地说，充电控制部26通过无线通信部25、13的通信来将开始充电的意思的信号发送到控制部14。另外，充电控制部26利用CAN通信网与控制整个车辆200的控制器(未图示)相连接。该控制器对逆变器28的开关控制、电池24的充电状态(SOC)进行管理。而且，充电控制部26在从该控制器接收到电池24已达到满充电这样的信号时，向控制部14发送结束充电的意思的信号。

通知部27由警告灯、扬声器等构成，基于充电控制部26的控制向驾驶员输出光、声音等。

逆变器28是包含具有IGBT等开关元件的PWM控制电路的电力转换电路，基于开关控制信号将从电池24输出的直流电力转换为交流电力并供给到马达29。

马达29是用于使车辆200驱动的驱动源，例如是三相的交流电动机。

前摄像头30(摄影单元)拍摄车辆200的前方周围。后摄像头31(摄影单元)拍摄车辆200的后方周围。这些摄像头例如是具有CCD、CMOS等摄影元件 的摄像头，随时间连续地拍摄并输出拍摄到的图像。

运算处理部32(控制单元)构成为包括CPU、RAM、ROM、硬盘等存储单元的一体型的计算机。运算处理部32能够取入由前摄像头30和后摄像头31拍摄到的图像并执行规定的图像处理，或者进行对显示部33中显示的信息进行切换的显示控制。

显示部33(显示单元)向驾驶员显示各种信息，例如是导航系统的显示器。另外，显示部33能够显示前摄像头30和后摄像头31的影像。

接着，参照图2～图4对送电线圈12与受电线圈21的位置对准辅助的第一阶段进行说明。在本实施方式中，如图2的(a)所示，举例说明在具备送电线圈12的停车场中车辆200一边后退一边向目标停车位置P4停车的场面。在这种停车场面中，为了在停车后高效地进行供电，需要使送电线圈12与受电线圈21的位置高精度地对准来进行停车。此外，目标停车位置P4是后述的图8的(a)所示的停车位置。

图2的(b)是图2的(a)所示的后退开始位置P1处的车辆200的后摄像头31的影像。该影像被显示在图1所示的显示部33中。如图2的(b)所示，在后摄像头31的影像中显示送电线圈12、地面标志41、42以及送电线缆43。此外，图2的(b)既是后摄像头31的影像，同时也是由后摄像头31拍摄的图像。

地面标志41、42是在具备送电线圈12的停车场的路面上设置的标志。送电线缆43是向送电线圈12供给电力的线缆，被设置于具备送电线圈12的停车场的路面。另外，为了安全，送电线缆43被覆盖。

在送电线圈12与受电线圈21的位置对准辅助的第一阶段中，图1所示的运算处理部32利用图2的(b)所示的由后摄像头31拍摄到的同时拍进送电线圈12和地面标志41、42的图像，来计算送电线圈12与地面标志41的距离以及地面标志41与地面标志42的距离。此外，将同时拍进送电线圈12和地面标志41、42的图像称为“停车初期图像”。

在此，参照图3来详细地说明送电线圈12、地面标志41、42以及送电线缆43的位置关系。图3是表示图2的(b)所示的由后摄像头31拍摄到的送电线圈 12、地面标志41、42以及送电线缆43的位置关系的示意图。

点A是地面标志41的中心点。点B是地面标志42的中心点。送电线缆43配置在将点A与点B相连结的直线上。另外，送电线缆43的中心线L1穿过送电线圈12的中心。

距离a1是地面标志41与地面标志42的距离。距离a2是地面标志41与送电线圈12的距离。距离a3是送电线圈12的车辆前后方向的长度。

当利用后摄像头31拍摄停车初期图像时，运算处理部32对拍摄到的停车初期图像进行规定的图像处理，并计算距离a1、a2、a3。

此外，本实施方式的地面标志是方形的形状，但只要能够计算与送电线圈12的距离，就可以是任何形状。另外，在本实施方式中，使用了两个地面标志，但地面标志的个数并不限定于此。例如，也可以使用一个大的地面标志，计算该大的地面标志的上端与下端的距离，用该距离代替距离a1。

接着，参照图4来说明停车初期图像的更新。

图4的(a)是表示从图2的(a)所示的后退开始位置P1起进行后退而到达位置P2时的车辆200与具备送电线圈12的停车场之间的位置关系的俯视图。图4的(b)是图4的(a)所示的位置P2处的车辆200的后摄像头31的影像。

在从图2的(a)所示的后退开始位置P1起移动到图4的(a)所示的位置P2的情况下，在后摄像头31中同时拍进送电线圈12和地面标志41、42。这样，在由后摄像头31拍摄的图像是停车初期图像的情况下，运算处理部32在每次拍摄时都覆盖更新停车初期图像。然后，运算处理部32对更新后的停车初期图像进行规定的图像处理，并计算图3所示的距离a1、a2、a3。之所以更新停车初期图像，是由于从后摄像头31到送电线圈12和地面标志41、42的距离越近，越能够计算出更高精度的距离a1、a2、a3。

接着，参照图5～图8对送电线圈12与受电线圈21的位置对准辅助的第二阶段进行说明。

当车辆200后退到图5的(a)所示的位置P3时，送电线圈12进入车辆200的下部。图5的(b)是图5的(a)所示的位置P3处的车辆200的后摄像头31的影像。 由于送电线圈12已进入车辆200的下部，因此不会被拍进后摄像头31。

图5的(b)所示的虚线是画面切换触发线。该画面切换触发线是在切换显示部33中显示的图像时使用的线。具体地说，画面切换触发线被设定为在车辆200与目标停车位置P4的距离小于规定值的情况下到达地面标志41。如图5的(b)所示，在画面切换触发线到达地面标志41的情况下，运算处理部32切换显示部33的画面。此外，能够根据车辆200的大小、车辆200中设置的受电线圈21的位置以及停车场中设置的送电线圈12的位置等来适当地变更画面切换触发线的设定。另外，画面切换触发线是不显示于显示部33的非显示线。

接着，参照图6来说明显示部33中显示的画面的切换。

图6的(a)是对显示部33中显示的画面进行切换之前的画面，是与图5的(b)相同的画面。图6的(b)是对显示部33中显示的画面进行切换之后的画面。当图5的(b)所示的画面切换触发线到达地面标志41时，运算处理部32将图6的(a)所示的区域R1移动到画面的上侧，进而放大区域R2的显示范围。然后，运算处理部32在切换后的画面中显示送电线圈12。

在此，参照图7来说明在切换后的画面中显示送电线圈12的方法。

图7是表示图6的(a)所示的切换前的画面中显示的地面标志41、42以及基于该地面标志41、42和停车初期图像估计出的送电线圈12与送电线缆43的位置关系的示意图。即，在图7中，用点划线包围的部分是在画面切换前被拍进后摄像头31的部分，其它部分是估计的部分。

如图6的(a)所示，如果在即将切换画面之前(如图5的(b)所示那样画面切换触发线到达地面标志41时)用后摄像头31进行拍摄，则同时拍进地面标志41和地面标志42。这样，将画面切换触发线到达地面标志41时同时拍进地面标志41、42的图像称为“停车终期图像”。运算处理部32对该停车终期图像进行规定的图像处理，并计算地面标志41与地面标志42的距离b1。如果使用该距离b1和图3所示的距离a1，则能够求出距离a1与距离b1的比率。而且，能够基于该比率，根据图3所示的停车初期图像的距离a2、a3来分别求出图7所示的地面标志41与送电线圈12的距离b2、送电线圈12的车辆前后方向的距离 b3。运算处理部32能够通过进行这种处理来估计送电线圈12的位置。然后，运算处理部32能够基于估计出的送电线圈12的位置来如图6的(b)所示那样使送电线圈12以大致接近实物的形状显示在切换后的画面中。通过以这种方式显示，驾驶员能够以犹如车辆200透明那样的感觉来捕获无法用后摄像头31看到的送电线圈12。

另外，运算处理部32如图6的(b)所示那样使设置于车辆200的受电线圈21叠加地显示在切换后的画面中。所显示的受电线圈21是示意性地表示其形状的符号。此外，能够预先获取受电线圈21的位置。

图6的(b)所示的送电线圈12与受电线圈21的位置关系是图5的(a)所示的送电线圈12与受电线圈21的位置关系。如图5的(a)所示，送电线圈12与受电线圈21部分重叠，如图6的(b)所示那样驾驶员能够一目了然地掌握其重叠的样子。而且，在本实施方式中，如图8的(a)所示，在后退到目标停车位置P4的情况下，在切换后的画面中仅显示受电线圈21的移动。这就意味着在画面切换后，画面的背景和受电线圈21未发生变化，只有受电线圈21移动。图8的(b)是表示在图8的(a)所示的目标停车位置P4处送电线圈和受电线圈重叠的情况的显示部33的画面。当对图6的(b)和图8的(b)进行比较时，获知只有受电线圈21正在移动。这样，通过在切换后的画面中仅显示受电线圈21的移动，驾驶员能够一边仅看着与车辆200的移动相应地移动的受电线圈21，一边进行送电线圈12与受电线圈21的位置对准，因此能够高精度地进行送电线圈12与受电线圈21的位置对准。

如以上说明的那样，在送电线圈12与受电线圈21的位置对准辅助的第二阶段中，运算处理部32对显示部33中显示的画面进行切换。接着，运算处理部32使送电线圈12以大致接近实物的形状显示在切换后的画面中，再叠加地显示示意性地表示受电线圈21的符号。然后，运算处理部32仅使受电线圈21与车辆200的移动相应地移动。通过这样，本实施方式的停车辅助装置辅助送电线圈12与受电线圈21的位置对准。

在本实施方式中，对后退停车时的送电线圈12与受电线圈21的位置对准 辅助进行了说明，但本发明的停车辅助装置也能够应用于前方停车，纵向停车。例如，在图9的(a)所示的前方停车时，能够使用前摄像头30的影像来进行与本实施方式同样的位置对准辅助。另外，如图9的(b)所示，在送电线圈12、受电线圈21以及地面标志41、42不同的情况下也能够进行同样的位置对准辅助。

并且，在本实施方式中，也可以如图10所示那样在显示部33中显示车宽方向上的车辆中心线。在受电线圈21的车宽方向上的中心线与车辆中心线一致的情况下，驾驶员能够一边使该车辆中心线对准送电线圈12的中心一边进行停车，因此能够容易地进行送电线圈12与受电线圈21的位置对准。另外，在受电线圈21的车宽方向上的中心线与车辆中心线不一致的情况下，能够将显示部33中显示的线从车辆中心线变更为线圈中心线。

作为显示车辆中心线的定时，例如能够在切换画面时显示车辆中心线。

另外，在本实施方式中，也可以在切换后的画面中叠加地显示使车辆200的车体框成像而得到的图像。由此，驾驶员能够一边看着送电线圈12、受电线圈21以及车体框一边进行送电线圈12与受电线圈21的位置对准，因此能够容易且高精度地进行位置对准。

另外，在本实施方式中，也可以使用弱励磁，在切换后的画面中用0％～100％的数字显示送电线圈12与受电线圈21的重叠程度以通知驾驶员。

另外，在本实施方式中，也可以在画面切换后的运转时利用接近传感器检测到障碍物正在靠近车辆200的情况下，使画面恢复为原来的画面。在切换后的画面中背景图像不变化，因此驾驶员不能从显示部33掌握车辆后方的情形，但通过像这样使画面恢复为原来的画面，能够催促驾驶员注意。

此外，在本实施方式中，在画面切换触发线到达地面标志41的情况下切换画面，因此驾驶员能够在画面切换之前专注于停车。换言之，通过使画面切换延迟，能够防止驾驶员的注意力集中到线圈位置对准，从而能够降低接触障碍物等的可能性。

接着，参照图11所示的流程图来说明由运算处理部32进行的针对显示部 33的显示处理。当点火开关被接通时开始启动该处理。

首先，在步骤S101中，运算处理部32判断档位是否为R(倒车档)。在档位是倒车档的情况下，处理进入步骤S103。在档位不是倒车档的情况下，处理进入步骤S102。在步骤S102中，运算处理部32判断PA(停车辅助)开关是否接通。停车辅助开关是用于在显示部33中显示前摄像头30的影像的开关。该停车辅助开关既可以是设置在车厢内的硬件开关，也可以是显示部33上的软件开关。在停车辅助开关接通的情况下，处理进入步骤S104。在PA开关断开的情况下待机。

在步骤S103中，运算处理部32将后摄像头31的影像(后视图)显示于显示部33。

在步骤S104中，运算处理部32将前摄像头30的影像(前视图)显示于显示部33。

接着，在步骤S105中，运算处理部32判断能否测量送电线圈12与地面标志41的相对距离以及地面标志41与地面标志42的相对距离。在能够测量送电线圈12与地面标志41的相对距离以及地面标志41与地面标志42的相对距离的情况下、即在后摄像头31或前摄像头30中同时拍进送电线圈12、地面标志41、42的情况下，处理进入步骤S106。在不能测量送电线圈12与地面标志41的相对距离以及地面标志41与地面标志42的相对距离的情况下，处理返回到步骤S105。

在步骤S106中，运算处理部32利用前摄像头30或后摄像头31来拍摄送电线圈12和地面标志41、42。此时拍摄到的图像是停车初期图像。

接着，在步骤S107中，运算处理部32判断在送电线圈12到达前摄像头30或后摄像头31的画面下端时是否能够同时看到地面标志41、42。在送电线圈12到达前摄像头30或后摄像头31的画面下端时能够同时看到地面标志41、42的情况下，处理进入步骤S108。在送电线圈12到达前摄像头30或后摄像头31的画面下端时不能同时看到地面标志41、42的情况下，处理进入步骤S109。

在步骤S108中，运算处理部32利用前摄像头30或后摄像头31来拍摄送电 线圈12和地面标志41、42，覆盖更新上次拍摄到的停车初期图像。

接着，在步骤S109中，运算处理部32判断地面标志41是否到达画面切换触发线。在地面标志41到达画面切换触发线的情况下，处理进入步骤S110。在地面标志41没有到达画面切换触发线的情况下，处理返回到步骤S109。此外，在地面标志41到达画面切换触发线时，运算处理部32利用前摄像头30或后摄像头31来获取同时拍进地面标志41、42的图像。该图像是停车终期图像。

在步骤S110中，运算处理部32判断车辆200相对于停车框是否笔直。换言之，这是指显示部33中显示的地面标志41、42是否相对于显示部33垂直地排列。在车辆200相对于停车框为笔直的情况下，处理进入步骤S112。在车辆200相对于停车框不笔直的情况下，处理进入步骤S111。

在步骤S111中，运算处理部32以使地面标志41、42相对于停车框图像垂直地排列的方式来校正停车框图像。由此，能够通知驾驶员车辆200相对于停车框歪斜。

在步骤S112中，运算处理部32对显示部33的画面进行切换，基于停车初期图像和停车终期图像使送电线圈12以大致接近实物的形状显示在切换后的画面中。

在步骤S113中，运算处理部32使设置于车辆200的受电线圈21在切换后的画面中叠加地显示为示意性地表示其形状的符号。

在步骤S114中，运算处理部32判断档位是否为P(停车档)。在档位是停车档的情况下，结束一系列的处理。在档位不是停车档的情况下，处理返回到步骤S114。

如以上说明的那样，在后摄像头31或前摄像头30中未拍进送电线圈12的情况下，本实施方式的停车辅助装置对显示部33的画面进行切换。接着，停车辅助装置基于停车初期图像和停车终期图像来估计送电线圈12的位置，使送电线圈12以接近实物的形状显示在显示部33中。并且，停车辅助装置使设置于车辆200的受电线圈21在切换后的画面中叠加地显示为示意性地表示其形状的符号。而且，停车辅助装置在切换后的画面中仅显示受电线圈21的移 动。由此，驾驶员能够一目了然送电线圈12与受电线圈21的位置关系，能够进行高精度的位置对准。

另外，本实施方式的停车辅助装置在显示部33中显示车宽方向上的车辆中心线。由此，驾驶员能够一边使车辆中心线对准送电线圈12的中心一边进行停车，因此能够容易地进行送电线圈12与受电线圈21的位置对准。

以上，按照实施例说明了本发明的内容，但本发明并不限定于这些记载，对于本领域的技术人员来说显然能够进行各种变形和改进。

附图标记说明

12：送电线圈；21：受电线圈(车辆用线圈)；30、31：摄像头(摄影单元)；32：运算处理部(控制单元)；33：显示部(显示单元)；41、42：地面标志。