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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-09-24
(45)【発行日】2024-10-02
(54)【発明の名称】車両の誘導支援システム
(51)【国際特許分類】
G08G 1/14 20060101AFI20240925BHJP
G08G 1/04 20060101ALI20240925BHJP
G08G 5/00 20060101ALI20240925BHJP
B60M 7/00 20060101ALI20240925BHJP
B60L 5/00 20060101ALI20240925BHJP
B60L 53/12 20190101ALI20240925BHJP
B60L 53/37 20190101ALI20240925BHJP
B60L 15/20 20060101ALI20240925BHJP
H02J 50/90 20160101ALI20240925BHJP
【ＦＩ】
G08G1/14 A
G08G1/04 D
G08G5/00 A
B60M7/00 X
B60L5/00 B
B60L53/12
B60L53/37
B60L15/20 J
H02J50/90
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2020094358
(22)【出願日】2020-05-29
(65)【公開番号】P2021189747
(43)【公開日】2021-12-13
【審査請求日】2023-04-04
【前置審査】
(73)【特許権者】
【識別番号】000000099
【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ
(74)【代理人】
【識別番号】100083806
【弁理士】
【氏名又は名称】三好 秀和
(72)【発明者】
【氏名】新妻 素直
【審査官】田中 将一
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１８－１２９９０１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－２０７８１５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－２３６５２４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－１２２８８７（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０８Ｇ １／００ － ９９／００
Ｂ６０Ｍ １／００ － ７／００
Ｂ６０Ｌ ５／００ － ５／４２
Ｂ６０Ｌ １／００ － ３／１２
Ｂ６０Ｌ ７／００ － １３／００
Ｂ６０Ｌ １５／００ － ５８／４０
Ｈ０２Ｊ ５０／００ － ５０／９０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車両の車両側コイル部との間で非接触の電力伝送を行う地上側コイル部と、前記地上側コイル部を含む前記車両の走行エリアの画像を、前記車両よりも高い箇所から撮影するカメラと、
前記車両側コイル部の真上の位置を前記車両の車体上で示すマークの前記地上側コイル部に対する、前記走行エリアの路面方向における相対位置を、前記地上側コイル部及び前記マークが写った前記カメラの撮影画像と、前記地上側コイル部が設置された前記走行エリアの路面からの前記マークの高さと、に基づいて特定する位置特定部と、
前記相対位置に基づいて、前記路面方向において前記車両側コイル部と前記地上側コイル部とが正対する充電位置への前記車両の誘導内容を決定する内容決定部と、
を備える車両の誘導支援システム。
【請求項2】
前記カメラは、前記走行エリアの上方の設置箇所に固定されている請求項１に記載の車両の誘導支援システム。
【請求項3】
前記カメラは、前記走行エリアの上空を飛行する飛行体に搭載されている請求項１に記載の車両の誘導支援システム。
【請求項4】
前記撮影画像は、前記走行エリアの上空で前記飛行体がホバリングした状態で前記カメラにより撮影される請求項３に記載の車両の誘導支援システム。
【請求項5】
前記位置特定部は、前記撮影画像中に写った前記走行エリア上の基準マークに基づいて、前記飛行体上の前記カメラによる前記撮影画像の撮影箇所を特定し、特定した前記撮影箇所に基づいて前記相対位置を特定する請求項３又は４に記載の車両の誘導支援システム。
【請求項6】
前記誘導内容で前記車両を前記充電位置に誘導する車両誘導部をさらに備える請求項１～５のいずれか１項に記載の車両の誘導支援システム。
【請求項7】
前記車両は自動運転制御が可能な車両であり、前記車両誘導部は、自動運転制御による移動により前記車両を前記充電位置に誘導する請求項６に記載の車両の誘導支援システム。
【請求項8】
前記車両誘導部は、前記車両に搭載されて前記誘導内容を報知する報知デバイスを有している請求項６に記載の車両の誘導支援システム。
【請求項9】
前記車両誘導部は、前記走行エリアに配置されて前記車両から視認される表示デバイスを有しており、前記誘導内容が前記表示デバイスに表示される請求項６に記載の車両の誘導支援システム。
【請求項10】
前記走行エリアの複数の停車枠に前記地上側コイル部がそれぞれ設けられ、前記位置特定部は、空いている停車枠の１つに設けられた前記地上側コイル部に対する前記相対位置を特定する請求項１～９のいずれか１項に記載の車両の誘導支援システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、車両の誘導支援システムに関する。
【背景技術】
【0002】
非接触充電装置を搭載した電気自動車（ＥＶ）等の車両について、車両の受電装置のコイルが地上の送電装置のコイルと正対する充電位置に車両を誘導する技術が検討されている。
【0003】
特許文献１～３には、レーダ、カメラ、ＬｉＤＡＲ（ライダー、光による検知と測距）をセンサとして用い、センサにより、地上のコイルに対する車両のコイルの相対位置を検出し、検出した相対位置に基づいて車両を充電位置に誘導する技術が記載されている。
【0004】
特許文献１～３の技術では、車両のコイルに対する地上のコイルの相対位置を、車両に搭載したセンサによって検出する。そして、検出した相対位置の路面に沿った方向成分の分だけ車両を移動させて、充電位置に車両を誘導する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開２０１３－２３６５２４号公報
【文献】特開２０１６－１５８４３号公報
【文献】特開２０１８－１４３０８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
特許文献１～３の技術では、車両が充電位置に誘導される間、車両のセンサは常に、地上のコイルの斜め上に配置される。この配置により、センサが検出する相対位置の路面に沿った方向成分の長さは、圧縮された長さとなる。
【0007】
例えば、水平方向に対して角度θだけ下側に傾けて車両に取り付けられたセンサの路面に対する向きは、路面に正対する向きから角度（９０－θ）だけ傾いた向きとなる。そのため、センサは、路面に沿った方向における長さを、ｓｉｎθ倍だけ圧縮した、実際よりも短い長さとして検出する。この圧縮により、センサの検出結果に基づいて決定する車両を移動させるべき距離の精度が下がり、車両の誘導に誤差が生じる可能性がある。
【0008】
また、車両のセンサを車両のコイルと同じ車両の底部に配置して、車両のコイルの位置をセンサで直接検出するのは難しい。車両のコイルの位置は、車両におけるセンサの配置及び向きの情報を使って間接的に求めている。車両のコイルの位置を間接的に求めることでも、車両を移動させるべき距離の精度が下がり、車両の誘導に誤差が生じる可能性がある。
【0009】
本開示は前記事情に鑑みなされたもので、本開示の目的は、非接触充電装置を搭載した車両を、地上のコイルと車両のコイルとの相対位置に基づいて、コイル同士が正対する充電位置に誘導できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本開示に係る車両の誘導支援システムは、
車両の車両側コイル部との間で非接触の電力伝送を行う地上側コイル部と、
前記地上側コイル部を含む前記車両の走行エリアの画像を、前記車両よりも高い箇所から撮影するカメラと、
前記車両側コイル部の位置を前記車両の車体上で示すマークの前記地上側コイル部に対する、前記走行エリアの路面方向における相対位置を、前記カメラの撮影画像に基づいて特定する位置特定部と、
前記相対位置に基づいて、前記路面方向において前記車両側コイル部と前記地上側コイル部とが正対する充電位置への前記車両の誘導内容を決定する内容決定部と、
を備える。
車両の車両側コイル部との間で非接触の電力伝送を行う地上側コイル部と、
前記地上側コイル部を含む前記車両の走行エリアの画像を、前記車両よりも高い箇所から撮影するカメラと、
前記車両側コイル部の位置を前記車両の車体上で示すマークの前記地上側コイル部に対する、前記走行エリアの路面方向における相対位置を、前記カメラの撮影画像に基づいて特定する位置特定部と、
前記相対位置に基づいて、前記路面方向において前記車両側コイル部と前記地上側コイル部とが正対する充電位置への前記車両の誘導内容を決定する内容決定部と、
を備える。
【0011】
本開示に係る車両の誘導支援システムにおいて、前記カメラは、前記走行エリアの上方の設置箇所に固定されていてもよい。
【0012】
本開示に係る車両の誘導支援システムにおいて、前記カメラは、前記走行エリアの上空を飛行する飛行体に搭載されていてもよい。この場合、前記撮影画像は、前記走行エリアの上空で前記飛行体がホバリングした状態で前記カメラにより撮影されてもよい。
【0013】
前記カメラが飛行体に搭載される場合、前記位置特定部は、前記撮影画像中に写った前記走行エリア上の基準マークに基づいて、前記飛行体上の前記カメラによる前記撮影画像の撮影箇所を特定し、特定した前記撮影箇所に基づいて前記相対位置を特定してもよい。
【0014】
本開示に係る車両の誘導支援システムにおいて、前記誘導内容で前記車両を前記充電位置に誘導する車両誘導部をさらに備えてもよい。前記車両が自動運転制御が可能な車両である場合、前記車両誘導部は、自動運転制御による移動において前記車両を前記充電位置に誘導してもよい。
【0015】
本開示に係る車両の誘導支援システムにおいて、前記車両誘導部は、前記車両に搭載されて前記誘導内容を報知する報知デバイスを有していてもよい。また、前記車両誘導部は、前記走行エリアに配置されて前記車両から視認される表示デバイスを有していてもよく、この場合、前記誘導内容が前記表示デバイスに表示されてもよい。
【0016】
本開示に係る車両の誘導支援システムにおいて、前記走行エリアの複数の停車枠に前記地上側コイル部がそれぞれ設けられ、前記位置特定部は、空いている停車枠の１つに設けられた前記地上側コイル部に対する前記相対位置を特定してもよい。
【発明の効果】
【0017】
本開示によれば、非接触充電装置を搭載した車両を、地上のコイルと車両のコイルとの相対位置に基づいて、コイル同士が正対する充電位置に誘導することができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】第１実施形態に係る車両の誘導支援システムにより車両が空いている駐車枠に誘導される車両の充電エリアの平面図である。
【図3】第１実施形態に係る車両の誘導支援システムにおける制御系の概略構成を示す説明図である。
【図5】第２実施形態に係る車両の誘導支援システムにより車両が空いている駐車枠に誘導される車両の充電エリアの平面図である。
【図7】第２実施形態に係る車両の誘導支援システムにおける制御系の概略構成を示す説明図である。
【図11】第３実施形態に係る車両の誘導支援システムにより車両が充電位置の駐車枠に誘導される車両の充電エリアの平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、いくつかの例示的な実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は第１実施形態に係る車両の誘導支援システムによって車両の誘導を支援する充電エリアを示している。図１に示す充電エリア１０は、駐車場の走行エリアによって構成されている。充電エリア１０は、本実施形態では、入口１１から入場した車両１が駐車できる３台分の駐車枠１２～１４を有している。
【0020】
充電エリア１０では、非接触充電装置を搭載した電動の車両１が各駐車枠１２～１４のいずれかに駐車している間、車両１の後述するバッテリ７（図３参照）を非接触充電方式で充電することができる。電動の車両１としては、例えば、ＥＶ（Electric Vehicle）、ＰＨＥＶ（Plug-in Hybrid Vehicle）等を挙げることができる。電動の車両１のバッテリ７を非接触充電方式で充電するために、各駐車枠１２～１４の路面には、地上側コイル部１５～１７がそれぞれ設けられている。また、車両１の底部には、図２に示すように、車両側コイル部２が設けられている。
【0021】
充電エリア１０には、カメラユニット２０が設けられている。カメラユニット２０は、充電エリア１０から立設されたポール２１の先端に、アーム２２を介して取り付けられている。
【0022】
具体的には、カメラユニット２０は、車両１よりも高いポール２１の先端寄りの箇所から延出するアーム２２によって、図１及び図２に示すように、充電エリア１０の中央上空の設置箇所に固定して配置されている。設置箇所のカメラユニット２０は、車両１よりも高い箇所から、カメラユニット２０の下方に広がる充電エリア１０の全体を、後述するカメラ２３（図３参照）によって撮影することができる。
【0023】
充電エリア１０の駐車枠１２～１４よりも入口１１寄りの箇所には、誘導開始枠１８が設けられている。
【0024】
各駐車枠１２～１４において車両１のバッテリ７を非接触充電方式で充電させるには、地上側コイル部１５～１７に車両側コイル部２が正対するように、各駐車枠１２～１４に対して車両１を位置合わせすることが重要となる。地上側コイル部１５～１７に車両側コイル部２が正対すると、両者が強く電磁気結合して両者間の電力伝送効率が高くなる。本実施形態では、カメラユニット２０による充電エリア１０の撮影画像に基づいて、各駐車枠１２～１４に対して車両１を位置合わせする。
【0025】
カメラユニット２０は、車両１の底部の車両側コイル部２が車両１の陰になって見えない位置にある。この位置関係では、カメラユニット２０のカメラ２３による撮影画像において、車両側コイル部２が地上側コイル部１５～１７に正対しているかどうかを確認することができない。
【0026】
そこで、本実施形態では、車両１の車体の最上部である屋根３における車両側コイル部２の真上の位置に、車両側コイル部２の位置を示すマーク４を設けている。マーク４は、撮影画像中において屋根３との区別が付く色又は体裁のものであれば良い。
【0027】
カメラ２３は、車両１よりも高い箇所から充電エリア１０の全体を下向きに撮影するので、車両１の屋根３に設けたマーク４を撮影することができる。カメラ２３の撮影画像においてマーク４の位置を知ることで、マーク４の真下にある車両側コイル部２の位置を知ることができる。車両１は、カメラ２３の撮影画像を参照することで、駐車枠１２～１４のうち他の車両１が駐車しておらず空いている駐車枠に誘導することができる。マーク４は、カメラ２３の撮影画像に写る部分であれば、車両１の車体における屋根３以外の部分に配置してもよい。
【0028】
次に、車両１を充電エリア１０の駐車枠１２～１４のうち空いている駐車枠に誘導する第１実施形態の車両の誘導支援システムにおける制御系の概略構成について、図３を参照して説明する。
【0029】
車両１には、車両側制御ユニット５及び車両側給電装置６が実装される。車両側制御ユニット５は、充電エリア１０の後述する地上側制御ユニット１９、カメラユニット２０の後述する制御部２４とそれぞれ通信することができる。この通信には、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、９２０ＭＨｚ帯の周波数を利用した特定小電力無線、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）又はＷｉＦｉ（登録商標）等の無線通信を用いることができる。
【0030】
非接触充電装置である車両側給電装置６は、上述した車両側コイル部２と、地上側コイル部１５～１７のうち車両側コイル部２と正対する地上側コイル部から供給された充電用電力により車両１のバッテリ７を充電する充電回路８等を有している。車両側コイル部２は、車両１が駐車枠の充電位置に駐車すると、駐車した駐車枠に設けられた地上側コイル部と正対する。
【0031】
本実施形態では、車両１が自動運転制御車両で構成されている。そのため、車両１には、自動運転装置９がさらに実装される。
【0032】
自動運転装置９は、車両側制御ユニット５が生成する誘導情報中の目標位置に向けて車両１が自動運転されるように、車両１を公知の方法で自動運転制御する。自動運転装置９は、車両１の自動運転制御の内容を、画像及び音声のうち少なくとも一方により車両１の乗員に報知する機能を有していてもよい。
【0033】
充電エリア１０には、地上側制御ユニット１９が設けられる。地上側制御ユニット１９は、例えば、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）３０を介して、各駐車枠１２～１４の地上側給電装置３１～３３及びカメラユニット２０の制御部２４と通信を行うことができる。
【0034】
各地上側給電装置３１～３３は、上述した各地上側コイル部１５～１７と、各地上側コイル部１５～１７から車両側コイル部２に充電用電力を供給させる給電回路３４～３６等をそれぞれ有している。各地上側給電装置３１～３３は、地上側制御ユニット１９から受信する後述の給電開始指令に基づいて、各地上側コイル部１５～１７が車両側コイル部２に供給する充電用電力を決定することができる。
【0035】
カメラユニット２０は、上述したカメラ２３及び制御部２４を有している。制御部２４は、カメラ２３の撮影画像を画像処理して、充電エリア１０の駐車枠１２～１４のそれぞれが空いているかどうかを判定することができる。駐車枠１２～１４が空いていることは、例えば、地上側コイル部１５～１７が車両１によって隠されずに撮影画像中に写っていることで判定することができる。
【0036】
例えば、車両１が駐車していて駐車枠１２が空いていないと、車両１よりも高い箇所から充電エリア１０の全体を撮影するカメラ２３の撮影画像には、車両１の陰になって隠れた駐車枠１２の地上側コイル部１５が写らない。車両１が駐車しておらず駐車枠１２が空いていると、車両１の陰に隠れないので、駐車枠１２の地上側コイル部１５がカメラ２３の撮影画像に写る。
【0037】
駐車枠１２が空いているかどうかは、駐車枠１２の地上側コイル部１５がカメラ２３の撮影画像に写るかどうかで判定することができる。駐車枠１３，１４がそれぞれ空いているかどうかも、駐車枠１２と同様に、カメラ２３の撮影画像によって判定することができる。
【0038】
制御部２４は、駐車枠１２～１４のそれぞれが空いているかどうかの判定結果を、ＬＡＮ３０を介して地上側制御ユニット１９に通知することができる。
【0039】
また、制御部２４は、カメラ２３の撮影画像を画像処理して、充電エリア１０における車両１の位置を検出することができる。制御部２４は、検出した車両１の位置を、ＬＡＮ３０を介して地上側制御ユニット１９に通知することができる。
【0040】
制御部２４は、入口１１から充電エリア１０に入場した車両１が自動運転制御で誘導開始枠１８に一旦停車した後は、マーク４と駐車枠１２～１４の地上側コイル部１５～１７のうち空いている駐車枠の地上側コイル部との相対位置を検出することができる。マーク４は車両側コイル部２の真上にあるので、制御部２４が検出する相対位置は、車両側コイル部２と空いている駐車枠の地上側コイル部との相対位置となる。制御部２４は、検出した相対位置を、無線通信により車両１の車両側制御ユニット５に通知することができる。
【0041】
制御部２４は、充電エリア１０の路面に対するカメラ２３のレンズ（図示せず）の光軸の角度を、カメラ２３による撮影画像の充電エリア１０に対する位置関係を特定する情報として、予め把握しているものとする。この位置関係を特定する情報として、制御部２４は、また、カメラ２３のレンズの光軸周りにおけるカメラ２３の撮影画像の基準角度からの回転方向及び回転角度を、予め把握しているものとする。
【0042】
さらに、制御部２４は、撮影画像の充電エリア１０に対する位置関係を特定する情報として、充電エリア１０の路面における路面方向の距離とカメラ２３の撮影画像における距離との関係（スケーリング）を予め把握しているものとする。
【0043】
制御部２４は、以上の予め把握している情報を用い、カメラ２３の撮影画像に基づいて、充電エリア１０の路面方向における相対位置を検出することができる。また、充電エリア１０の路面上を走行する車両１の路面に対する姿勢は既知であることから、制御部２４は、屋根３のマーク４の位置を介して車両側コイル部２の位置を検出することができる。
【0044】
本実施形態では、充電エリア１０の路面は平らであるものとする。充電エリア１０の路面が重力方向と直交する水平面に対して傾斜しているか否かは任意である。
【0045】
以上の構成により、本実施形態では、充電エリア１０の地上側制御ユニット１９、カメラユニット２０の制御部２４及び車両１の車両側制御ユニット５によって、車両１の誘導支援システム１００を構築することができる。
【0046】
充電エリア１０に入場した車両１を、駐車枠１２～１４のうち他の車両１が駐車しておらず空いている駐車枠に駐車させてバッテリ７の充電を行わせる際に、誘導支援システム１００において実行される処理等の手順を、図４のフローチャートを参照して説明する。図４のフローチャートは、地上側制御ユニット１９が行う処理の手順を示している。
【0047】
車両１が充電エリア１０に入場し、誘導開始枠１８で停車すると、車両側制御ユニット５は、地上側制御ユニット１９に、給電リクエスト信号を送信する。給電リクエスト信号は、例えば、車両１において把握されているバッテリ７の充電状態（ＳＯＣ：State Of Charge ）、バッテリ７の対応可能な充電方式（急速充電、普通充電等）の情報を含んでいてもよい。また、給電リクエスト信号は、例えば、自動運転制御による車両１の運行スケジュールから割り出した、今後のバッテリ７の消費量に見合った必要充電量の情報を含んでいてもよい。
【0048】
地上側制御ユニット１９は、車両１からの給電リクエスト信号を受信すると（ステップＳ１１でＹＥＳ）、駐車枠１２～１４のそれぞれが空いているかどうかを判定する（ステップＳ１３）。この判定を行うために、地上側制御ユニット１９は、車両１からの給電リクエスト信号を受信すると、カメラユニット２０の制御部２４に空き検知指令を送信する。
【0049】
制御部２４は、空き検知指令を受信すると、カメラ２３の撮影画像を画像処理して駐車枠１２～１４のそれぞれが空いているかどうかを判定し、駐車枠１２～１４のうち空いている１又は複数の駐車枠の番号リストを地上側制御ユニット１９に送信する。制御部２４は、駐車枠１２～１４のうち空いている駐車枠の番号を、例えば、撮影画像中の地上側コイル部１５～１７の位置によって判別することができる。制御部２４は、駐車枠１２～１４にペイント等で記載されている番号をカメラ２３の撮影画像中で文字認識して、駐車枠１２～１４のうち空いている駐車枠の番号を判別してもよい。
【0050】
地上側制御ユニット１９は、制御部２４からの番号リストを受信すると、駐車枠１２～１４のうちに、空いている駐車枠が存在するか否かを確認する（ステップＳ１５）。地上側制御ユニット１９は、番号リストよって具体的な番号が通知されたか否かによって、駐車枠１２～１４のうちに、空いている駐車枠が存在するか否かを確認することができる。
【0051】
駐車枠１２～１４のうちに、空いている駐車枠が存在しない場合は（ステップＳ１５でＮＯ）、地上側制御ユニット１９は、無線通信により車両側制御ユニット５に、駐車を許可しない入場不可信号を送信した後（ステップＳ１７）、一連の処理を終了する。駐車枠１２～１４のうちに、空いている駐車枠が存在する場合は（ステップＳ１５でＹＥＳ）、地上側制御ユニット１９は、駐車を許可する入場可信号を、無線通信により車両側制御ユニット５に送信する（ステップＳ１９）。
【0052】
地上側制御ユニット１９は、駐車枠１２～１４のうち空いている駐車枠の中から、車両１を駐車させる駐車枠を１つ決定する。決定される駐車枠は、駐車枠１２～１４のいずれかとなる。以下、地上側制御ユニット１９により車両１を駐車させる駐車枠として決定された駐車枠を、「決定された駐車枠」と称する。地上側制御ユニット１９は、決定された駐車枠が駐車枠１２～１４のいずれであるかを通知する番号通知を、制御部２４に送信する（ステップＳ２１）。さらに、地上側制御ユニット１９は、カメラ２３による充電エリア１０の撮影開始指令を制御部２４に送信する（ステップＳ２３）。
【0053】
制御部２４は、撮影開始指令を受信すると、カメラ２３による充電エリア１０の撮影を開始する。そして、制御部２４は、番号通知を受信すると、車両１のマーク４と、番号通知により通知された、決定された駐車枠の地上側コイル部との相対位置を、カメラ２３の撮影画像から検出する。
【0054】
以下、決定された駐車枠として番号通知により通知された地上側コイル部を、「決定された地上側コイル部」と称する。決定された地上側コイル部は、駐車枠１２～１４の地上側コイル部１５～１７のいずれかとなる。
【0055】
制御部２４は、検出した相対位置を車両１の誘導内容として、無線通信により車両側制御ユニット５に通知する。相対位置の通知は、例えば、一定の周期毎に繰り返して行うことができる。マーク４は車両側コイル部２の真上にあるので、制御部２４が検出する相対位置は、車両側コイル部２と決定された地上側コイル部との相対位置となる。
【0056】
決定された駐車枠に進入した車両１の陰になってカメラ２３の視界から決定された地上側コイル部が隠れても、カメラ２３に対する決定された地上側コイル部の相対位置は変わらない。制御部２４は、例えば、車両１の陰になってカメラ２３の視界から隠れる前の撮影画像から検出した決定された地上側コイル部の位置を記憶しておくことで、決定された地上側コイル部と車両側コイル部２との相対位置を検出し続けることができる。
【0057】
地上側制御ユニット１９からの入場可信号を受信した車両側制御ユニット５は、制御部２４から通知された相対位置に基づいて、自動運転装置９により車両１を、誘導開始枠１８から決定された地上側コイル部を有する決定された駐車枠に移動させる。
【0058】
具体的には、カメラ２３の撮影画像に基づいて、車両側コイル部２と決定された地上側コイル部の相対位置がわかるので、車両側制御ユニット５は、車両側コイル部２が決定された地上側コイル部と正対する充電位置に来るよう、車両１を移動させる。決定された駐車枠は、地上側制御ユニット１９がステップＳ２１の動作で送信した番号通知により通知された、空いている駐車枠である。よって、車両１は、車両側制御ユニット５の制御により、決定された駐車枠に進入することができる。
【0059】
車両側制御ユニット５は、制御部２４から通知された相対位置に基づいて、車両側コイル部２が決定された地上側コイル部と正対する充電位置まで移動したことを認識したら、車両１が誘導先である決定された駐車枠に到達したものと判断する。決定された駐車枠に到達したものと判断した車両側制御ユニット５は、車両１を決定された駐車枠に駐車させ、地上側制御ユニット１９に到達信号を送信する。
【0060】
地上側制御ユニット１９は、車両１からの到達信号を受信すると（ステップＳ２５でＹＥＳ）、カメラ２３による充電エリア１０の撮影停止指令を制御部２４に送信する（ステップＳ２７）。さらに、地上側制御ユニット１９は、制御部２４に通知した決定された駐車枠の地上側給電装置に給電開始指令を出力し（ステップＳ２９）、一連の処理を終了する。
【0061】
以下、地上側制御ユニット１９が給電開始指令を出力した地上側給電装置を、「決定された地上側給電装置」と称する。決定された地上側給電装置は、駐車枠１２～１４の地上側給電装置３１～３３のいずれかとなる。
【0062】
給電開始指令は、地上側制御ユニット１９が車両側制御ユニット５から受信した給電リクエスト信号中のバッテリ７の充電状態、必要充電量等の情報を含んでいてもよい。給電開始指令を受信した決定された地上側給電装置は、決定された駐車枠に駐車した車両１の車両側給電装置６との間で充電制御用の通信を行う。この通信は、例えば、ＣＨＡｄｅＭＯ等の規格にしたがったプロトコルで行うことができる。
【0063】
決定された地上側給電装置は、バッテリ７の充電動作を、給電回路及び決定された地上側コイル部に実行させる。以下、決定された地上側給電装置の給電回路を、「決定された給電回路」と称する。決定された給電回路は、地上側給電装置３１～３３の給電回路３４～３６のいずれかとなる。決定された地上側給電装置が決定された給電回路及び決定された地上側コイル部に実行させるバッテリ７の充電動作の内容を、給電リクエスト信号中の情報の内容に応じて変えてもよい。
【0064】
以上に説明した実施形態では、車両の誘導支援システムの停車枠を、充電エリア１０の各駐車枠１２～１４によって実現している。本実施形態では、車両の誘導支援システムの位置特定部及び内容決定部を、制御部２４によって実現することができる。本実施形態では、車両の誘導支援システムの車両誘導部を、車両側制御ユニット５及び自動運転装置９によって実現することができる。
【0065】
このように構成した本実施形態の誘導支援システム１００によれば、車両１よりも高い箇所からカメラ２３により充電エリア１０の画像を撮影する。制御部２４が、カメラ２３の撮影画像を画像処理し、屋根３のマーク４の位置に基づいて、駐車枠１２～１４の地上側コイル部１５～１７のうち車両１が駐車しておらず空いている駐車枠の地上側コイル部と、車両側コイル部２との相対位置を検出する。
【0066】
自動運転装置９は、誘導先である決定された駐車枠の決定された地上側コイル部が車両１の陰になってカメラ２３の視界から隠れても、制御部２４から通知される相対位置に基づいて、決定された駐車枠の充電位置に車両１を移動させることができる。
【0067】
以上に説明した実施形態では、カメラ２３をポール２１及びアーム２２により充電エリア１０の中央上空の設置箇所に固定して配置した。しかし、カメラ２３を飛行体に搭載して充電エリア１０の中央上空に飛行させても良い。
【0068】
カメラ２３を飛行体に搭載する場合、カメラユニット２０の制御部２４は、カメラ２３と共に飛行体に搭載してもよく、地上に設置しても良い。カメラユニット２０をまるごと飛行体に搭載する場合は、地上側制御ユニット１９が接続されたＬＡＮ３０と制御部２４との間の通信を、例えば、無線アクセスポイントを経由した無線通信で行うことができる。制御部２４を地上に設置する場合は、カメラ２３と制御部２４との間の通信を、例えば、無線アクセスポイントを経由した無線通信で行うことができる。
【0069】
図５は第２実施形態に係る誘導支援システム１００によって車両１の誘導を支援する充電エリアを示している。第２実施形態の誘導支援システム１００では、飛行体としてのドローン４０にカメラ２３を搭載する。ドローン４０を運用するために、図５の充電エリア１０には、ドローン４０の駐機エリア４１が設けられている。駐機エリア４１では、駐機中のドローン４０のバッテリ（図示せず）を充電することができる。カメラ２３の電源は、ドローン４０のバッテリと兼用でもよく、ドローン４０とは別の専用バッテリでもよい。
【0070】
カメラ２３をドローン４０に搭載する場合は、ドローン４０の飛行位置によってカメラ２３の撮影箇所が移動する。このため、カメラ２３の撮影画像から制御部２４が車両１、車両側コイル部２又はマーク４、駐車枠１２～１４、地上側コイル部１５～１７等の位置を検出するために、充電エリア１０の路面に２つの基準マーク４２を配置している。制御部２４は、撮影画像における各基準マーク４２の位置及び大きさによって、充電エリア１０に対するドローン４０の高さを含む飛行位置を検出し、カメラ２３の撮影箇所を特定することができる。
【0071】
第２実施形態の誘導支援システム１００では、図６に示すように、駐機エリア４１から充電エリア１０の中央上空の車両１よりも高い撮影箇所でドローン４０をホバリングさせることができる。ドローン４０には、例えば、図７に示すように、カメラ２３を含むカメラユニット２０と自動操縦部４３とを搭載することができる。自動操縦部４３は、ドローン４０を操縦して目標位置に向けて飛行させることができる。
【0072】
ドローン４０の自動操縦部４３は、例えば、地上側制御ユニット１９からの指令信号を受信して、指令信号に応じた飛行動作をドローン４０に実行させることができる。例えば、飛行指令信号の場合は、自動操縦部４３は、ドローン４０を駐機エリア４１から離陸させて目的の撮影箇所に飛行させる。また、着陸指令信号の場合は、自動操縦部４３は、撮影箇所からドローン４０を帰還させて駐機エリア４１から離陸させる。また、自動操縦部４３は、例えば、目的の撮影箇所にドローン４０が到達したら、その旨を通知する信号を地上側制御ユニット１９に送信することができる。
【0073】
自動操縦部４３と地上側制御ユニット１９との通信は、例えば、地上側制御ユニット１９が接続されたＬＡＮ３０上の無線アクセスポイントを経由した無線通信で行うことができる。
【0074】
以上に説明した点を除き、第２実施形態の誘導支援システム１００の構成は、第１実施形態の誘導支援システム１００の構成と同様である。
【0075】
充電エリア１０に入場した車両１を空いている駐車枠に駐車させてバッテリ７の充電を行わせる際に、第２実施形態の誘導支援システム１００において実行される処理等の手順を、図８及び図９のフローチャートを参照して説明する。図８及び図９のフローチャートは、地上側制御ユニット１９が行う処理の手順を示している。
【0076】
図８に示すように、地上側制御ユニット１９は、充電エリア１０に入場し、誘導開始枠１８で停車した車両１からの給電リクエスト信号を受信すると（ステップＳ３１でＹＥＳ）、自動操縦部４３に飛行指令信号を送信する（ステップＳ３３）。
【0077】
自動操縦部４３は、地上側制御ユニット１９からの飛行指令信号を受信すると、ドローン４０を駐機エリア４１から離陸させて目的の撮影箇所に飛行させる。そして、撮影箇所にドローン４０が到達したら、地上側制御ユニット１９に到着信号を送信する。
【0078】
地上側制御ユニット１９は、自動操縦部４３からの到着信号を受信すると（ステップＳ３５でＹＥＳ）、図８のステップＳ３７～図９のステップＳ５１において、図４のフローチャートにおけるステップＳ１３～ステップＳ２７と同一の処理をそれぞれ実行する。さらに、地上側制御ユニット１９は、図９に示すように、自動操縦部４３に着陸指令信号を送信し（ステップＳ５３）、制御部２４に通知した決定された駐車枠の地上側給電装置に給電開始指令を出力した後（ステップＳ５５）、一連の処理を終了する。
【0079】
以上に説明した第２実施形態でも、車両の誘導支援システムの停車枠を、充電エリア１０の各駐車枠１２～１４によって実現している。また、本実施形態でも、車両の誘導支援システムの位置特定部及び内容決定部を、制御部２４によって実現することができる。さらに、本実施形態でも、車両の誘導支援システムの車両誘導部を、車両側制御ユニット５及び自動運転装置９によって実現することができる。
【0080】
このように構成した第２実施形態の誘導支援システム１００によっても、第１実施形態の誘導支援システム１００と同じく、制御部２４から通知される相対位置に基づいて、決定された駐車枠の充電位置に車両１を移動させることができる。
【0081】
ドローン４０を操縦する自動操縦部４３は、ドローン４０に搭載せず地上に設けてもよい。自動操縦部４３を地上に設ける場合は、自動操縦部４３と地上側制御ユニット１９との通信を、例えば、ＬＡＮを介して行うことができる。ドローン４０は、自動操縦部４３から無線で送信される制御信号を受信して、遠隔操縦により目標位置に向けて飛行する構成とすることができる。
【0082】
以上の各実施形態において、充電エリア１０の上空のカメラ２３で充電エリア１０を撮影すると、図１０に示すように、カメラ２３のレンズ中心点Ｏから焦点距離ｆだけ離れた結像面上に、充電エリア１０の像が結像される。充電エリア１０の路面上の座標値（ＳＲｘ，ＳＲｙ）の点は、結像面上の座標値（－ＳＩｘ，－ＳＩｙ）の点に転写される。しかし、同じ座標値（－ＳＩｘ，－ＳＩｙ）＝（－ＭＩｘ，－ＭＩｙ）の点には、充電エリア１０の路面から高さＫのｘｚ平面上の座標値（ＭＲｘ，ＭＲｙ）の点も転写される。
【0083】
このため、充電エリア１０の路面から上方に離れている物体については、カメラ２３の結像面上におけるレンズ光軸の通過点と座標値（－ＳＩｘ，－ＳＩｙ）の点とを結ぶ２点間の距離ｉだけでは、実空間の対応する２点間の距離を正しく検出することができない。
【0084】
そこで、制御部２４は、カメラ２３の撮影画像に写った像に対応する物体が充電エリア１０の路面から離れている場合は、その物体の充電エリア１０の路面からの高さＫを考慮して、実空間である充電エリア１０における２点間の距離を検出する。具体的には、図１０に示すカメラ２３のレンズ光軸の通過点に対する撮影画像上の対象点の路面方向における相対位置に応じた距離として、対象点を路面上と仮定した場合の距離Ｉ１の代わりに、路面から高さＫの位置と仮定した場合の距離Ｉ２を求める。
【0085】
マーク４は路面上より高い位置に設置されているので、その路面からの高さをＫとし、マーク４の位置として、図１０の距離Ｉ２に相当する距離を求める。車両側コイル部２はマーク４の真下にあるので、車両側コイル部２の高さにおいても、路面方向における車両側コイル部２の位置はマーク４と同じ位置である。
【0086】
マーク４の高さＫは、すべての車両１の屋根３が同一の高さであれば、その高さを例えば制御部２４に記憶しておけばよい。車両１の屋根３の高さが車両１毎に異なるのであれば、車両１毎の高さを例えばその車両１の車両側制御ユニット５に記憶しておけばよい。車両側制御ユニット５に記憶したその車両１の高さは、給電リクエストといっしょに地上側制御ユニット１９へ送信し、さらに地上側制御ユニット１９から制御部２４へ送信することができる。すべての車両１の屋根３が同一の高さである場合に、車両１の高さをその車両１の車両側制御ユニット５に記憶して、地上側制御ユニット１９を介して制御部２４に送信してもよい。
【0087】
地上側コイル部１５～１７は充電エリア１０の路面に設置されているので、地上側コイル部１５～１７の位置の計算にはこのような配慮は不要である。
【0088】
図１１は第３実施形態に係る誘導支援システム１００によって車両１の誘導を支援する充電エリアを示している。第３実施形態の誘導支援システム１００では、車両１を自動運転制御車両でなく、不図示の運転者が運転する非自動運転制御車両としている。したがって、本実施形態の車両１には自動運転装置９が実装されない。
【0089】
そして、本実施形態の誘導支援システム１００では、充電エリア１０の誘導開始枠１８に停車した車両１の運転者から見える位置に、案内用表示ユニット４４を設置している。案内用表示ユニット４４は、例えば、案内用表示ディスプレイで構成することができる。また、各駐車枠１２～１４に進入する車両１の運転者から見える位置に、誘導用表示ユニット４５～４７をそれぞれ設置している。誘導用表示ユニット４５～４７は、例えば、誘導用表示ディスプレイでそれぞれ構成することができる。
【0090】
案内用表示ユニット４４及び誘導用表示ユニット４５～４７は、例えば、制御部２４が検出する充電エリア１０における車両１の位置の通知を受けた地上側制御ユニット１９の制御によって、それぞれに応じた表示を行うことができる。
【0091】
例えば、案内用表示ユニット４４では、図１２に示すように、誘導開始枠１８で車両１を一旦停止させた運転者に、誘導開始枠１８から先の車両１を誘導する誘導先の駐車枠１２～１４を知らせることができる。誘導先の駐車枠１２～１４は、例えば、対応するインジケータ４８～５０の案内用表示ユニット４４における表示色だけを変えることで、案内することができる。
【0092】
誘導先の駐車枠とは決定された駐車枠のことである。例えば、決定された駐車枠が駐車枠１２であればインジケータ４８だけ表示色を変える。決定された駐車枠が駐車枠１３であればインジケータ４９だけ表示色を変える。決定された駐車枠が駐車枠１４であればインジケータ５０だけ表示色を変える。
【0093】
また、誘導用表示ユニット４５～４７では、図１３に示すように、各駐車枠１２～１４に進入する車両１の運転者に、進入した駐車枠１２～１４の地上側コイル部１５～１７と車両側コイル部２との相対的な位置関係を報知することができる。相対位置は、例えば、駐車枠１２～１４及び地上側コイル部１５～１７にそれぞれ対応するインジケータ５１及び＋マーク５２と、車両１及び車両側コイル部２にそれぞれ対応するインジケータ５３及び○マーク５４との位置関係によって、報知することができる。
【0094】
以上に説明した点を除き、第３実施形態の誘導支援システム１００の構成は、第１実施形態の誘導支援システム１００の構成と同様である。
【0095】
以上に説明した第３実施形態でも、車両の誘導支援システムの停車枠を、充電エリア１０の各駐車枠１２～１４によって実現している。また、本実施形態でも、車両の誘導支援システムの位置特定部及び内容決定部を、制御部２４によって実現することができる。さらに、本実施形態では、車両の誘導支援システムの車両誘導部を、地上側制御ユニット１９と、表示デバイスとしての案内用表示ユニット４４及び誘導用表示ユニット４５～４７とによって実現することができる。
【0096】
このように構成した第３実施形態の誘導支援システム１００によっても、第１実施形態の誘導支援システム１００と同じく、制御部２４から通知される相対位置に基づいて、決定された駐車枠の充電位置に車両１を移動させることができる。
【0097】
第３実施形態の誘導支援システム１００では、充電エリア１０に設置した案内用表示ユニット４４及び誘導用表示ユニット４５～４７により、車両１の外で運転者に決定された駐車枠と目標の充電位置とを報知するものとした。しかし、案内用表示ユニット４４及び誘導用表示ユニット４５～４７において表示した内容を、車両１の中で運転者に報知する構成としてもよい。
【0098】
その場合は、自動運転装置９の代わりにガイダンス提示装置（図示せず）を車両１に実装することができる。そして、ガイダンス提示装置は、例えば、制御部２４が検出する充電エリア１０における車両１の位置の通知を、地上側制御ユニット１９を経由して受け、通知された内容に応じて、車両１の運転者に向けたガイダンス情報を生成する。ガイダンス情報は、例えば、車両１を誘導先の駐車枠１２～１４の充電位置に車両１を移動させる操作を運転者に要求する内容とすることができる。
【0099】
ガイダンス提示装置は、生成したガイダンス情報に基づいて、画像及び音声のうち少なくとも一方によるガイダンスを、例えば、図１１に破線で示すように、報知デバイスとして車両１の内部に設けた車内報知ユニット５５において、運転者に向けて出力する。出力するガイダンスは、例えば、決定された駐車枠への車両１の経路を運転者に認識させるためのメッセージとすることができる。
【0100】
画像によるガイダンスの出力は、例えば、ディスプレイを用いて実現することができる。音声によるガイダンスの出力は、例えば、スピーカを用いて実現することができる。つまり、車内報知ユニット５５はディスプレイ及びスピーカのうち少なくとも一方によって構成することができる。ディスプレイ、スピーカは、例えば、カーナビゲーション装置に搭載されたものを利用することができる。この場合、車内報知ユニット５５はカーナビゲーション装置によって構成することができる。
【0101】
以上に説明した各実施形態では、車両１を誘導する誘導先が、駐車場である充電エリア１０の、地上側給電装置３１～３３の地上側コイル部１５～１７を設けた駐車枠１２～１４のうちいずれかであるものとした。しかし、車両１の誘導先は、地上側コイル部を有していれば、駐車場の駐車枠以外の停車枠であってもよい。
【0102】
以上に説明した各実施形態では、車両１を誘導先の駐車枠１２～１４に誘導するための構成を有する誘導支援システム１００について説明した。しかし、車両を誘導先の停車枠に誘導するための構成を誘導支援システム自身が有していない構成としてもよい。
【0103】
各実施形態において、カメラユニット２０又はカメラ２３の位置は、充電エリア１０の全体がカメラ２３の視野に入っていれば、充電エリア１０の中央からずれた位置の上空であってもよい。
【0104】
各実施形態において、マーク４をＬＥＤ等の発光体で構成し、カメラ２３の撮影画像においてマーク４が車両１の屋根３と区別して識別されるマーク４の点灯状態と消灯状態を切り替える構成としてもよい。発光体で構成したマーク４は、例えば、カメラ２３の撮影画像に基づいて車両１を決定された駐車枠に誘導する期間だけ点灯状態とし、それ以外の期間を消灯状態とすることができる。
【0105】
マーク４を点灯状態とする期間は、例えば、第１実施形態では、少なくとも図４のステップＳ２３～ステップＳ２７を含む手順を実行する期間とすることができる。第２実施形態では、少なくとも図８のステップＳ４７～図９のステップＳ５１を含む手順を実行する期間を、マーク４を点灯状態とする期間とすることができる。決定された駐車枠への車両１の誘導が必要ない期間は、マーク４を消灯状態とすることで、マーク４を目立たせず車両１の外観を損ねないようにすることができる。
【0106】
各実施形態において、マーク４を、可視光線の波長域では車両１の屋根３と見分けられないがカメラ２３が感度を有する波長域では屋根３と識別できる塗料又は材料で構成してもよい。カメラ２３が感度を有する波長域は、例えば、近赤外線の波長域とすることができる。この塗料又は材料でマーク４を構成すると、肉眼ではマーク４の存在を認識できないので、人間が見たときの車両１の外観を損ねないようにすることができる。
【0107】
第２実施形態において、基準マーク４２の形態、数量、配置のうち一部又は全部は、充電エリア１０に対するドローン４０の高さを含む飛行位置を基準マーク４２によって制御部２４が検出できる限り、第２実施形態で説明した内容と異なってもよい。基準マーク４２の代わりに、例えば、ＤＧＰＳ（Differential Global Positioning System）等の測位用の電波を受信して位置及び姿勢を検出する手段を用いて、充電エリア１０に対するドローン４０の高さを含む飛行位置を検出してもよい。
【0108】
各実施形態においては、駐車場の充電エリア１０を車両１の走行エリアとした場合について説明した。しかし、車両１の走行エリアとする施設は、車両１のバッテリ７を充電する非接触充電装置が存在する施設であれば、駐車場以外の施設であってもよい。
【0109】
以上にいくつかの実施形態を説明したが、上記開示内容に基づいて実施形態の修正または変形をすることが可能である。上記実施形態のすべての構成要素、及び請求の範囲に記載されたすべての特徴は、それらが互いに矛盾しない限り、個々に抜き出して組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【0110】
１ 車両
２ 車両側コイル部
３ 屋根
４ マーク
５ 車両側制御ユニット（車両誘導部）
６ 車両側給電装置
７ バッテリ
８ 充電回路
９ 自動運転装置（車両誘導部）
１０ 充電エリア
１１ 入口
１２～１４ 駐車枠（停車枠）
１５～１７ 地上側コイル部
１８ 誘導開始枠
１９ 地上側制御ユニット（車両誘導部）
２０ カメラユニット
２１ ポール
２２ アーム
２３ カメラ
２４ 制御部（位置特定部、内容決定部）
３０ ＬＡＮ
３１～３３ 地上側給電装置
３４～３６ 給電回路
４０ ドローン（飛行体）
４１ 駐機エリア
４２ 基準マーク
４３ 自動操縦部
４４ 案内用表示ユニット（車両誘導部、表示デバイス）
４５～４７ 誘導用表示ユニット（車両誘導部、表示デバイス）
４８～５０ インジケータ
５２ ＋マーク
５１，５３ インジケータ
５４ ○マーク
５５ 車内報知ユニット（報知デバイス）
１００ 誘導支援システム
Ｉ１，Ｉ２ 実空間の２点間距離
ｉ 撮影画像上の２点間距離
２ 車両側コイル部
３ 屋根
４ マーク
５ 車両側制御ユニット（車両誘導部）
６ 車両側給電装置
７ バッテリ
８ 充電回路
９ 自動運転装置（車両誘導部）
１０ 充電エリア
１１ 入口
１２～１４ 駐車枠（停車枠）
１５～１７ 地上側コイル部
１８ 誘導開始枠
１９ 地上側制御ユニット（車両誘導部）
２０ カメラユニット
２１ ポール
２２ アーム
２３ カメラ
２４ 制御部（位置特定部、内容決定部）
３０ ＬＡＮ
３１～３３ 地上側給電装置
３４～３６ 給電回路
４０ ドローン（飛行体）
４１ 駐機エリア
４２ 基準マーク
４３ 自動操縦部
４４ 案内用表示ユニット（車両誘導部、表示デバイス）
４５～４７ 誘導用表示ユニット（車両誘導部、表示デバイス）
４８～５０ インジケータ
５２ ＋マーク
５１，５３ インジケータ
５４ ○マーク
５５ 車内報知ユニット（報知デバイス）
１００ 誘導支援システム
Ｉ１，Ｉ２ 実空間の２点間距離
ｉ 撮影画像上の２点間距離
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】