车辆的停车支援装置和具有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和具有该装置的电动车辆的制作方法
技术领域：
本发明涉及车辆的停车支援装置和具有该装置的电动车辆，尤其涉及能够通过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输电单元送出的电力并存储于蓄电装置的车辆的停车支援装置和具有该装置的电动车辆。
背景技术：
日本特开2007 - 97345号公报(专利文献I)公开了能够进行简便充电的停车支援装置。该停车支援装置具有 包括显示车辆的周围状况的显示部和输入车辆的目标停车位置的输入部的触屏显示器、以及计算与目标停车位置相应的路径来进行停车支援控制的控制装置。控制装置在预定的条件下进一步进行设置于车辆的车辆侧电力交换部和设置于地面的设备的设备侧电力交换部之间的对位支援控制。停车支援装置优选还具有拍摄车辆的周围状况的后视照相机。并且，控制装置在所拍摄的周围状况的目标停车位置附近存在表示设备侧电力交换部的标识符的情况下，识别标识符的位置来进行对位支援控制。根据该停车支援装置，驾驶员能够进行简便充电，减少进行充电的繁杂感。其结果，能够也有助于使需要充电的车辆普及(参照专利文献I)。现有技术文献专利文献I :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
发明要解决的问题近年来，作为从供电设备向需要充电的车辆进行供电的方法，不使用电源线和输电电缆的无线输电受到注目。在该无线输电技术中，作为权威的无线输电技术，已知有利用了电磁感应的输电、利用了微波的输电以及利用了共振法的输电这三种技术。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(邻近场)中共振，通过电磁场来进行输电的非接触的输电技术，并且也能够对数kW的大电力进行比较长距离(例如数米)的输送。在这样的非接触类型的供电方法中，为了进行有效的供电，供电设备的输电单元与搭载于车辆的受电单元的对位很重要。即，在从供电设备向车辆的供电中使用共振法这样的非接触类型的供电方法的情况下，为了提高供电效率，车辆相对供电设备的停车精度
很重要。因此，本发明的目的在于，在能够通过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输电单元送出的电力并存储于蓄电装置的车辆中，提高车辆相对供电设备的停车精度。用于解决问题的技术方案
根据本发明，车辆的停车支援装置是能够通过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输电单元送出的电力并蓄积于蓄电装置的车辆的停车支援装置，具有拍摄装置和第I及第2引导控制部。拍摄装置对车辆的外部进行拍摄。第I引导控制部通过基于由拍摄装置所拍摄的图像控制车辆的转向，将车辆向输电单元引导。第2引导控制部通过基于受电单元的受电状况控制车辆的速度，进行输电单元与受电单元的对位。优选，第2引导控制部，在由第I引导控制部进行的转向的控制结束之后，通过控制车辆的速度来进行对位。优选，当通过第I引导控制部将车辆引导至相对于输电单元预先确定的位置时，从由第I引导控制部进行的控制切换到由第2引导控制部进行的控制。优选，第2引导控制部在输电单元与受电单元的对位完成时使车辆停止。优选，第2引导控制部基于受电单元的受电状况推定输电单元与受 电单元之间的距离，并基于该推定结果控制速度。优选，当由第I引导控制部进行的转向的控制结束并且输电单元与受电单元之间的距离低于预先确定的值时，第2引导控制部通过控制车辆的速度来进行对位。优选，第2引导控制部控制速度，以使车辆随着距离缩短而减速。优选，第2引导控制部在车辆停止后将变速杆位置设定为停车档。优选，第2引导控制部还计测车辆的移动距离，并在该计测结果达到预先确定的值时控制速度以使车辆停止。另外，根据本发明，电动车辆具有上述的任一停车支援装置；受电单元，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输电单元送出的电力；蓄电装置，蓄积由受电单元接受的电力；和电动机，从蓄电装置接受电力的供给来产生行驶转矩。发明的效果在本发明中，由于分别执行基于由拍摄车辆外部的拍摄装置所拍摄的图像控制车辆转向基于受电单元的受电状况控制车辆速度，所以两个控制互不干涉，各控制的控制精度提高。因此，根据本发明，车辆相对供电设备的停车精度。


图I是适用了本发明实施方式的车辆的停车支援装置的车辆供电系统的整体结构图。图2是用于说明基于共振法的输电的原理的图。图3是图I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是表示受电单元相对输电单元的位置偏移量与供电电压的关系的图。图6是表示受电单元相对输电单元的位置偏移量与受电电压的关系的图。图7是表示通过图3所示的控制装置所执行停车支援控制的步骤的流程图。图8是车辆的停车支援控制执行时的主信号的波形图。图9是表不车辆的减速模式的一例的图。图10是表示避免超速(overrun)控制的步骤的流程图。图11是伴随避免超速控制的主信号的波形图。
具体实施例方式下面，参照附图详细说明本发明的实施方式。此外，对图中相同或相当部分标注同一附图标记且不重复其说明。图I是适用了本发明实施方式的车辆的停车支援装置的车辆供电系统的整体结构图。参照图I，车辆供电系统10包括车辆100和供电设备200。车辆100包括受电单元110、相机120和通信部130。受电单元110构成为固定设置于车辆100的车体底面，以非接触方式接受从供电设备200的输电单元220 (后面叙述)送出的电力。详细地说，受电单元110包括自谐振线圈(后面叙述)，通过与输电单元220所包含的自谐振线圈经由电磁场产生共振来以非接触方式从输电单元220接受电力。相机120是为检测车辆100与输电单元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为用于在车辆100和供电设备200之间进行通信的通信接口。 供电设备200包括电源装置210、输电单元220、发光部230和通信部240。电源装置210将从例如系统电源供给的商用交流电力变换为高频电力并向输电单元220输出。此夕卜，电源装置210生成的高频电力的频率例如为IM 数10MHz。输电单元220构成为固定设置于停车场的地面，将从电源装置210供给的高频电力以非接触方式向车辆100的受电单元110送出。详细地说，输电单元220包括自谐振线圈(后面叙述)，通过与受电单元110所包含的自谐振线圈经由电磁场产生共振来以非接触方式向受电单元110输电。发光部230在输电单元220上设置有多个，为表示输电单元220的位置而设置。发光部230例如由LED构成。通信部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的输电单元220送出高频的电力，通过车辆100的受电单元110所包含的自谐振线圈与输电单元220所包含的自谐振线圈经由电磁场产生共振，从供电设备200向车辆100供电。在此，为了有效进行从供电设备200向车辆100的供电，需要将车辆100向供电设备200引导来进行车辆100的受电单元110与供电设备200的输电单元220的对位。在该实施方式中，以2个阶段进行车辆100向供电设备200的停车控制。在第I阶段中，基于由相机120所拍摄的图像来控制车辆100的转向(steering)，从而将车辆100向供电设备200的输电单元220引导。更详细地说，通过相机120拍摄设置于输电单元220的多个发光部230，对多个发光部230的位置和方向进行图像识别。然后，基于该图像识别的结果识别输电单元220与车辆100的位置和方向，并基于该识别结果控制转向，从而将车辆100向供电设备200的输电单元220引导。在转向的控制结束、将车辆100引导至相对于输电单元220预先设定的位置时，从第I阶段切换至第2阶段。在该第2阶段中，进行从输电单元220向受电单元110的供电，基于受电单元110的受电状况控制车辆100的速度(减速/停止)，从而进行输电单元220与受电单元110的对位。更详细地说，基于受电单元110的受电状况来推定输电单元220与受电单元110之间的距离。然后，基于该推定结果来控制车辆100的速度(减速/停止)，从而进行输电单元220与受电单元110的对位。
此外，在上述第2阶段时将从输电单元220送出的电力的大小设定为比在输电单元220与受电单元110的对位完成后从输电单元220向受电单元110供给的电力小。在上述第2阶段时从输电单元220送出电力，是因为用于进行输电单元220与受电单元110的对位而不需要进行正式供电时的大电力之故。接着，说明上述的车辆供电系统10中的非接触供电方法的一例。在该实施方式中，利用共振法进行从供电设备200向车辆100的供电。图2是用于说明基于共振法的输电的原理的图。参照图2，在该共振法中，与两个音叉共振同样地，通过具有相同固有振动频率的两个LC共振线圈在电磁场(邻近场)中共振，借助电磁场从一个线圈向另一个线圈传输电力。具体地说,在高频电源310连接初级线圈320,向通过电磁感应与初级线圈320磁耦合的初级自谐振线圈330供给IM 数IOMHz的高频电力。初级自谐振线圈330，是通过线圈自身的电感和寄生电容构成的LC共振器，经由电磁场(邻近场)与具有与初级自谐振 线圈330相同的共振频率的次级自谐振线圈340产生共振。这样一来，能量(电力)通过电磁场从初级自谐振线圈330向次级自谐振线圈340移动。移动到了次级自谐振线圈340的能量(电力)被通过电磁感应与次级自谐振线圈340磁稱合的次级线圈350取出，并向负载360供给。在表示初级自谐振线圈330和次级自谐振线圈340的共振强度的Q值例如大于100时,能实现基于共振法的输电。此外，对与图I之间的对应关系进行说明，次级自谐振线圈340和次级线圈350与图I的受电单元110对应，初级线圈320和初级自谐振线圈330与图I的输电单元220对应。图3是图I所示的车辆100的详细结构图。参照图3，车辆100包括蓄电装置150、系统主继电器SMR1、升压转换器162、逆变器164、166、电动发电机172、174、发动机176、动力分配装置177和驱动轮178。另外，车辆100还包括次级自谐振线圈112、次级线圈114、整流器140、DC/DC转换器142、系统主继电器SMR2和电压传感器190。进而，车辆100还包括控制装置180、相机120、通信部130、触屏显示器182、停车支援开关(以下也称为“PA(ParkingAssist :停车辅助)开关”。)184和供电要求开关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和电动发电机172、174与动力分配装置177连接。并且，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产生的动力通过动力分配装置177分配为2条路径。即，一条为向驱动轮178传递的路径，另一条为向电动发电机172传递的路径。电动发电机172为交流旋转电机，例如由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利用由动力分配装置177分配来的发动机176的动能来发电。例如，当蓄电装置150的充电状态(也称为“SOC (State Of Charge)”，例如，以相对满充电状态的百分率表示。)比预先确定的值低时，发动机176起动来通过电动发电机172进行发电，从而对蓄电装置150充电。电动发电机174也为交流旋转电机，与电动发电机172同样地，例如由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利用存储于蓄电装置150的电力和由电动发电机172发电产生的电力的至少一方产生驱动力。并且，电动发电机174的驱动力被传递到驱动轮178。
另外，在车辆制动时或在下坡的加速度降低时，作为动能和势能存储于车辆的机械能经由驱动轮178而用于电动发电机174的旋转驱动，电动发电机174作为发电机工作。由此，电动发电机174作为将行驶能量变换为电力并产生制动力的再生制动器工作。并且，将通过电动发电机174发电产生的电力存储于蓄电装置150。动力分配装置177由包括太阳轮、小齿轮、行星轮架和齿圈的行星齿轮组构成。小齿轮与太阳轮和齿圈啮合。行星轮架以能够自转的方式支撑小齿轮，并与发动机176的曲轴连接。太阳轮与电动发电机172的旋转轴连接。齿圈与电动发电机174的旋转轴和驱动轮178连接。蓄电装置150为能够再充电的直流电源，例如由锂离子或镍氢等的二次电池构成。蓄电装置150除了存储从DC/DC转换器142供给的电力以外，还存储通过电动发电机172、174发电产生的再生电力。并且，蓄电装置150将该存储的电力向升压转换器162供给。此外，作为蓄电装置150也能够采用大容量的电容器，只要是能够暂时存储从供电设备200 (图I)供给的电力和/或来自电动发电机172、174的再生电力，并将该存储的电力向 升压转换器162供给的电力缓冲器即可，可以是任何电力缓冲器。系统主继电器SMRl配设在蓄电装置150和升压转换器162之间。系统主继电器SMRl在来自控制装置180的信号SEl激活时，使蓄电装置150与升压转换器162电连接，在信号SEl非激活时，切断蓄电装置150和升压转换器162之间的电路。升压转换器162基于来自控制装置180的信号PWC，将正极线PL2的电压升压至从蓄电装置150输出的电压以上。此外，该升压转换器162例如由直流斩波电路构成。逆变器164、166与电动发电机172、174分别对应设置。逆变器164基于来自控制装置180的信号PWIl驱动电动发电机172，逆变器166基于来自控制装置180的信号PWI2驱动电动发电机174。此外，逆变器164、166例如由三相电桥电路构成。次级自谐振线圈112为两端打开(非连接)的LC共振线圈，通过与供电设备200的初级自谐振线圈(后面叙述)经由电磁场产生共振从供电设备200接受电力。此外，虽然次级自谐振线圈112的电容成分作为线圈的寄生电容，但也可以设置连接于线圈的两端的电容器。就该次级自谐振线圈112而言，以基于与供电设备200的初级自谐振线圈的距离、初级自谐振线圈和次级自谐振线圈112的共振频率等，适当设定其匝数，以使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K等增大。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磁耦合。该次级线圈114将由次级自谐振线圈112接受的电力通过电磁感应取出并向整流器140输出。此外，次级自谐振线圈112和次级线圈114形成图I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基于来自控制装置180的信号PW)将通过整流器140整流的电力变换为蓄电装置150的电压电平并向蓄电装置150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激活时，使蓄电装置150与DC/DC转换器142电连接，在信号SE2非激活时，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，并将该检测值向控制装置180输出。触屏显示器182在执行将车辆100引导至所希望的停车位置停车的控制(以下也称为“停车支援控制”。)时，从控制装置180接收通过相机120拍摄到的图像的信息，并显示该接收到的图像信息。另外，触屏显示器182显示上述图像信息，并接受用于确定车辆100的停车位置的来自利用者的输入，并将该输入的停车位置信息向控制装置180输出。该触屏显示器182能够使用例如汽车导航装置的显示器。控制装置180基于加速器开度、车辆速度和/或其他来自各种传感器的信号生成用于分别驱动升压转换器162和电动发电机172、174的信号PWC、PWII、PWI2，并将该生成的信号PWC、PWI1、PWI2分别向升压转换器162和逆变器164、166输出。并且，在车辆行驶时，控制装置180使信号SEl激活而使系统主继电器SMRl接通，并使信号SE2非激活而使系统主继电器SMR2断开。另外，当PA开关184和供电要求开关186被利用者接通时，控制装置180从相机 120接收通过相机120拍摄到的图像的信息，并将该接收到的图像信息向触屏显示器182输出。进而，控制装置180从触屏显示器182接收在触屏显示器182上由利用者所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接收通过电压传感器190所检测的电压VH的检测值。并且，控制装置180基于这些数据，通过后面叙述的方法执行停车支援控制，以向供电设备200的输电单元220 (图I)引导车辆100。并且，当输电单元220与车辆100的受电单元110的对位完成时，控制装置180经由通信部130向供电设备200发送供电指令，并使信号SE2激活以使系统主继电器SMR2接通。进而，控制装置180生成用于驱动DC/DC转换器142的信号PWD，并将该生成的信号PWD向DC/DC转换器142输出。由此，开始通过供电设备200对蓄电装置150充电。PA开关184是利用者用于要求利用了相机120和触屏显示器182的停车支援的开关。另外，供电要求开关186是利用者用于要求通过供电设备200对蓄电装置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包括停车支援 ECU (Electronic Control Unit :电子控制单元)410、转向 ECU420、车辆 ECU430、马达控制 ECU440 和充电 ECU450。停车支援E⑶410在未图示的PA开关184和供电要求开关186接通时，基于从相机120接收的图像信息，执行用于将车辆100向供电设备200的输电单元220 (图I)引导的控制。具体地说，停车支援E⑶410将从相机120接收的图像信息向触屏显示器182输出，并基于该图像信息来识别输电单元220。此外，输电单元220设置有表示输电单元220的位置和方向的多个发光部230。并且，停车支援E⑶410基于相机120所显示出的多个发光部230的映像来识别与输电单元220的位置关系(大致的距离和方向)。另外，停车支援E⑶410从触屏显示器182接收在触屏显示器182上通过利用者输入的停车位置的信息。并且，停车支援E⑶410基于输电单元220的识别结果和从触屏显示器182接收的停车位置信息，向车辆E⑶430输出后退指令以使车辆100以预定速度VSl后退，并向转向E⑶420输出转向指令以在适当的方向上向输电单元220引导车辆100。另外，停车支援E⑶410在转向的控制结束(即，之后不操作转向仅后退即可的状态)、将车辆100引导至预先确定的位置时，将该状况通知车辆ECU430。此外，作为一例，通过使车辆100接近输电单元220，能够将输电单元220从相机120的拍摄范围离开预定量的位置设为上述的预先确定的位置。转向ECU420基于从停车支援ECU410接收的转向指令实际进行转向的自动控制。 车辆ECU430在进行通常的行驶时，根据加速踏板/制动踏板的操作状况和/或车辆的行驶状况等，向马达控制ECU440输出控制指令。在停车支援控制时，车辆E⑶430在从停车支援E⑶410接收到后退指令时，生成用于驱动电动发电机174 (图3)的信号并向马达控制ECU440输出，以使车辆以速度VSl后退。然后，在从停车支援ECU410接收到表示将车辆100相对输电单元220引导至预定位置的通知时，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，进行输电单元220与受电单元110的对位。具体地说，车辆E⑶430生成用于使车辆以比速度VSl低的速度VS2后退的信号并向马达控制E⑶440输出。进而，车辆E⑶430经由通信部130将要求对位用的输电的供电指令发送至供电设备200，并从充电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。然后，车辆ECU430基于该电压VH的检测值来推定输电单元220与受电单元110的距离。g卩，对于如图5所示的一定的供电电压(来自供电设备200的输出电压)，电压VH如图6所示根据输电单元220与受电单元110的位置偏移量(将受电单元110与输电单元220对向时位置偏移量设为O。)而变化。因此，通过预先测定该图6、7所示的供电电压和电压VH (受电电压)的关系来制成映射图等，能够基于电压VH的检测值推定输电单元220与受电单元110之间的距离。并且，当电压VH超过与预先确定的位置偏移量的容许值Lth对应的电压VH的值Vth时，车辆E⑶430使车辆100停止。再次参照图4，车辆E⑶430基于输电单元220与受电单元110的距离的推定结果，将指示车辆100的减速或停止的指令向马达控制ECU440输出。另外，车辆ECU430在输电单元220与受电单元110的对位完成从而车辆100停止时，将档位设定为停车档(以下也称为“P档”。)。之后，车辆E⑶430将用于对蓄电装置150充电的供电指令经由通信部130向供电设备200发送，并将指示蓄电装置150充电开始的指令向充电ECU450输出。马达控制E⑶440基于来自车辆E⑶430的指令控制电动发电机172、174和升压转换器162。详细地说，马达控制E⑶440生成用于驱动电动发电机172、174和升压转换器162的信号并分别向逆变器164、166和升压转换器162输出。充电E⑶450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，并将该接收到的值向车辆ECU430输出。另外，充电ECU450在从车辆ECU430接收到充电开始指令时，通过使向系统主继电器SMR2输出的信号SE2激活来使系统主继电器SMR2接通。然后，充电E⑶450生成用于驱动DC/DC转换器142的信号并向DC/DC转换器142输出。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ECU410和转向ECU420构成第I引导控制部460。第I引导控制部460基于由相机120所拍摄的图像控制车辆100的转向，从而将车辆100向供电设备200的输电单元220引导(转向模式)。另外，由车辆E⑶430、马达控制E⑶440和充电ECU450构成第2弓丨导控制部470。第2引导控制部470基于受电单元110的受电状况(电压VH)控制车辆100的速度(减速/停止)，从而进行输电单元220与受电单元110的对位(减速/停止模式)。进而，在该控制装置180中，在通过第I引导控制部460进行的转向的控制结束后(之后不进行转向操作仅后退即可的状态)，执行通过第2引导控制部470进行的速度控制(减速/停止)。这样，在该控制装置180中，基于相机120的图像的转向的控制通过第I引导控制部460执行，基于受电单元110的受电状况的速度控制(减速/停止)通过第2引导控制部470执行。由此，两个控制互不干涉，因此各控制的控制精度提高，其结果，停车精度提闻。图7是表示通过图3所示的控制装置180执行的停车支援控制的步骤的流程图。 参照图7，控制装置180判定PA开关184和供电要求开关186是否被利用者接通(步骤S10)。在判定为这些开关未接通时(在步骤SlO中否)，控制装置180不执行之后的一系列的处理就将处理移向步骤S110。在步骤SlO中判定为PA开关184和供电要求开关186接通时(在步骤SlO中是)，控制装置180判定是否通过利用者在触屏显示器182的画面上确定了车辆100的停车位置(步骤S20)。然后，当在触屏显示器182上确定了停车位置时(在步骤S20中是)，控制模式成为转向模式，控制装置180基于来自相机120的图像信息，执行通过由上述的停车支援ECU410和转向ECU420构成的第I引导控制部460进行的自动转向驾驶(步骤S30)。接着，控制装置180判定车辆100是否相对供电设备200的输电单元220被引导至预定位置(步骤S40)。例如，当在触屏显示器182上所显示出的输电单元220从拍摄范围离开了预定量时，判定为车辆100被引导至上述预定位置。在步骤S40中判定为到达预定位置时(在步骤S40中是)，将控制模式从转向模式切换至减速/停止模式。然后，控制装置180基于通过受电单元110从供电设备200接受的受电电压(电压VH)，开始通过由上述的车辆E⑶430、马达控制E⑶440和充电E⑶450构成的第2引导控制部470进行的速度控制(减速/停止)(步骤S50)。S卩，控制装置180生成减速指令，使车辆100从上述自动转向驾驶时的速度VSl减速至较低速度VS2 (步骤S60)。进而，控制装置180判定表示受电电压的电压VH是否超过预先确定的阈值Vth (图6)(步骤S70)。然后，当判定为电压VH超过阈值Vth时(在步骤S70中是)，控制装置180生成停止指令使车辆100停止(步骤S80)。当车辆100停止时，控制装置180通过使P档开关接通来将档位设定为P档(步骤S90)。之后，控制装置180向供电设备200发送供电指令，并开始通过供电设备200对蓄电装置150进行充电(步骤SlOO)。图8是执行车辆100的停车支援控制时的主信号的波形图。参照图8，在时刻tl以前，通过第I引导控制部460 (图3)进行转向控制(转向模式)。此外，将转向模式下的车辆100的后退速度设定为VSl。在时刻tl，在转向模式下，当车辆100相对输电单元220被引导至预定位置时，将控制模式从转向模式切换至减速/停止模式，执行通过第2引导控制部470 (图3)进行的车辆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VS2。
随着车辆100的受电单元110靠近供电设备200的输电单元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，当电压VH达到阈值Vth时，判断为输电单元220与受电单元110的位置偏移量在容许范围内，设定车速成为O而使车辆100停止。之后，在时刻t3，通过控制装置180使P档开关接通从而将档位设定为P档。然后，在时刻t4，将控制模式从减速/停止模式切换至充电模式，使指示从供电设备200对蓄电装置150充电的充电指令有效(0N)。以上，在该实施方式中，在执行停车支援控制时，基于通过相机120所拍摄的图像的车辆100的转向的控制通过第I引导控制部460执行。当将车辆100相对输电单元220引导至预定位置时，基于受电单元110的受电状况(电压VH)推定输电单元220和受电单元
110之间的距离(位置偏移量)。然后，基于该推定结果通过第2引导控制部470控制车辆速度。由此，两个控制互补干涉，提高了各控制的控制精度。因此，根据该实施方式，提高了车辆100相对供电设备200的停车精度。此外，在上述的实施方式中，虽然阶段性地进行车辆100的减速(速度VSl —VS2 — 0)，但是也可以根据输电单元220与受电单元110之间的距离来使车辆100减速。图9是表不车辆100的减速模式的一例的图。参照图9,随着基于表不受电电压的电压VH所推定的输电单元220与受电单元110之间的距离减小，车辆100也减速。此外，时刻tl是开始第2引导控制部470的控制的定时，在时刻t2，当输电单元220与受电单元110之间的距离达到容许范围内时，将车速设定为O。另外，在以上叙述中，基于受电单元110的受电状况来推定输电单元220与受电单元110之间的距离，并基于该推定结果实施车辆100的速度控制(减速/停止)。在此，为了切实地避免车辆100的超速，也可以根据车速等计算在开始通过第2引导控制部470进行的车辆100的速度控制后的车辆100的移动距离，并在该计算出的移动距离超过预先确定的值时使车辆停止。图10是表示避免超速控制的步骤的流程图。参照图10，控制装置180判定控制模式是否为减速/停止模式(步骤S210)。然后，在判定为控制模式为减速/停止模式时(在步骤S210中是)，控制装置180通过在由未图示的传感器检测的车速或根据电动发电机174(图3)的转速计算出的车速上乘以运算周期AT，计算在车辆100时间AT内移动的距离(步骤 S220)。接着，控制装置180累计在步骤S220中计算出的距离，计算从控制模式切换至减速/停止模式后的车辆100的移动距离(步骤S230)。然后，控制装置180判定在步骤S230中计算出的距离累计值是否比预先确定的阈值大(步骤S240)。在距离累计值为阈值以下时(在步骤S240中否)，处理返回至步骤S230。然后，在步骤S240中判定为距离累计值超过阈值时(在步骤S240中是)，控制装置180将车速设定为O (步骤S250)。图11是伴随着避免超速控制的主信号的波形图。参照图11，在时刻tl，当控制模式从转向模式切换至减速/停止模式时，开始通过第2引导控制部470进行的车辆100的速度控制。这样一来，设定车速从VSl切换至VS2，并开始进行使用车速检测值(或计算值)的移动距离(距离计测值)的运算。然后，在时刻t5，当距离计测值到达预先确定的值LS时，使到达标记有效，设定车速成为O。由此，车辆100停止。此外，在上述的实施方式中，虽然以车辆100相对供电设备200向后方停车为前提将相机120配设于车辆后部，但是也可以在车辆100相对供电设备200向前方停车的情况下，将相机120配设于车辆前部。另外，在以上叙述中，虽然使用共振法以非接触方式从供电设备200向车辆100输电，但是从供电设备200向车辆100的输电方法不必限定于共振法，也可以为其他的非接触输电方法，即利用了电磁感应的输电、利用了微波的输电。此外，在这些输电方法中，也能够基于从供电设备200向车辆100的供电状况来推定输电单元220与受电单元110的距离。
另外，在以上叙述中，虽然基于发光部230对输电单元220的位置和方向进行图像识别，但是也可以不设置发光部230地对输电单元220的形状等进行图像识别。此外，通过如上述的实施方式那样设置发光部230，即使在夜间也能够对输电单元220的位置和方向进行识别。另外，在以上叙述中，作为车辆100说明了能够通过动力分配装置177分配发动机176的动力并向驱动轮178和电动发电机172传递的串/并联型混合动力车，但是本发明也能够适用于其他形式的混合动力车。即，本发明也能够适用于例如以下车辆等仅为驱动电动发电机172而利用发动机176并仅利用电动发电机174产生车辆的驱动力的所谓的串联型的混合动力车；发动机176生成的动能中仅将再生能量作为电能回收的混合动力车；以发动机作为主要动力并根据需要以马达进行辅助的马达辅助型的混合动力车。进而，本发明也能够适用于不具备发动机176而仅利用电力行驶的电动汽车、作为直流电源除了具备蓄电装置150之外还具备燃料电池的燃料电池车。另外，本发明也能够适用于不具备升压转换器162的车辆和不具备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而并不是限制性内容。本发明的范围并不是通过上述的实施方式的说明来表示，而是通过权力要求来表示，与权利要求等同的意思以及权利要求范围内的所有变更都包含在本发明中。附图标记的说明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，140整流器，142DC/DC转换器，150蓄电装置，162升压转换器，164、166逆变器，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触屏显示器，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输电单元，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ECU，450充电E⑶，460第I引导控制部，470第2引导控制部，SMR1、SMR2系统主继电器。
权利要求
1.一种车辆(100)的停车支援装置，所述车辆能够通过受电单元(110)以非接触方式接受从设置于车辆外部的供电设备(200)的输电单元(220)送出的电力并蓄积于蓄电装置(150)，所述停车支援装置具有 拍摄装置(120)，对所述车辆的外部进行拍摄； 第I引导控制部(460)，通过基于由所述拍摄装置所拍摄的图像控制所述车辆的转向，将所述车辆向所述输电单元引导；和 第2引导控制部(470)，通过基于所述受电单元的受电状况控制所述车辆的速度，进行所述输电单元与所述受电单元的对位。
2.如权利要求I所述的车辆的停车支援装置，其中， 所述第2引导控制部，在由所述第I引导控制部进行的所述转向的控制结束之后，通过控制所述车辆的速度来进行所述对位。
3.如权利要求I所述的车辆的停车支援装置，其中， 当通过所述第I引导控制部将所述车辆引导至相对于所述输电单元预先确定的位置时，从由所述第I引导控制部进行的控制切换到由所述第2引导控制部进行的控制。
4.如权利要求I所述的车辆的停车支援装置，其中， 所述第2引导控制部在所述对位完成时使所述车辆停止。
5.如权利要求I所述的车辆的停车支援装置，其中， 所述第2引导控制部基于所述受电单元的受电状况推定所述输电单元与所述受电单元之间的距离，并基于该推定结果控制所述速度。
6.如权利要求5所述的车辆的停车支援装置，其中， 当由所述第I引导控制部进行的所述转向的控制结束并且所述距离低于预先确定的值时，所述第2引导控制部通过控制所述车辆的速度来进行所述对位。
7.如权利要求5所述的车辆的停车支援装置，其中， 所述第2引导控制部控制所述速度，以使所述车辆随着所述距离缩短而减速。
8.如权利要求I所述的车辆的停车支援装置，其中， 所述第2引导控制部在所述车辆停止后将变速杆位置设定为停车档。
9.如权利要求I所述的车辆的停车支援装置，其中， 所述第2引导控制部还计测所述车辆的移动距离，并在该计测结果达到预先确定的值时控制所述速度以使所述车辆停止。
10.一种电动车辆，具有 权利要求I至9中任一项所述的停车支援装置； 受电单元(110)，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)的输电单元(220)送出的电力； 蓄电装置(150)，蓄积由所述受电单元接受的电力；和 电动机(174 )，从所述蓄电装置接受电力的供给来产生行驶转矩。
全文摘要
由停车支援ECU(410)和转向ECU(420)构成的第1引导控制部(460)，基于由相机(120)所拍摄的图像来控制车辆的转向，从而将车辆向供电设备的输电单元引导。当通过第1引导控制部(460)将车辆相对输电单元引导至预定位置时，由车辆ECU(430)、马达控制ECU(440)和充电ECU(450)构成的第2引导控制部(470)，基于受电单元的受电状况控制车辆的速度，从而进行输电单元与受电单元的对位。
文档编号B60L11/18GK102858584SQ201080066299
公开日2013年1月2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