JP7715658B2 - Vehicle and vehicle control method - Google Patents
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Description
本発明は車両及び車両制御方法に関する。 The present invention relates to a vehicle and a vehicle control method.
従来、磁界共鳴方式のような伝送方式を用いて、道路に設けられた給電装置と車両との間で非接触で電力を伝送する技術が知られている(例えば特許文献1)。斯かる技術を用いることで、車両の走行中に車両への非接触給電を行うことができる。 Conventionally, there is known technology for transmitting power contactlessly between a vehicle and a power supply device installed on a road using a transmission method such as magnetic resonance (see, for example, Patent Document 1). Using this technology, it is possible to supply power to a vehicle contactlessly while the vehicle is moving.
しかしながら、給電装置の送電コイルが設置された給電エリアを車両が通過するときに、車両に設けられた受電コイルと給電装置の送電コイルとの間で車幅方向の位置ずれが生じていると、送電コイルから受電コイルへの電力伝送効率が低下する。これに対して、特許文献1には、受電コイルが送電コイルの上方の所望の位置に位置するように受電コイルを車幅方向に移動させることが記載されている。 However, if there is a positional misalignment in the vehicle width direction between the power receiving coil installed in the vehicle and the power transmitting coil of the power feeding device when the vehicle passes through a power feeding area where the power transmitting coil of the power feeding device is installed, the efficiency of power transmission from the power transmitting coil to the power receiving coil decreases. In response to this, Patent Document 1 describes moving the power receiving coil in the vehicle width direction so that the power receiving coil is positioned at a desired position above the power transmitting coil.
しかしながら、車両に設けられたアクチュエータによって受電コイルを車幅方向に移動させる場合、送電コイルに対する受電コイルの位置ずれ量が大きくなるにつれて、アクチュエータの変位量が大きくなる。この結果、外乱によって補正精度が低下し、又はアクチュエータの可動範囲が足りずに位置ずれを補正できないおそれがある。 However, when the power receiving coil is moved in the vehicle width direction by an actuator installed in the vehicle, the displacement of the actuator increases as the positional deviation of the power receiving coil relative to the power transmitting coil increases. As a result, there is a risk that the correction accuracy will decrease due to external disturbances, or that the actuator's movable range will be insufficient to correct the positional deviation.
そこで、上記課題に鑑みて、本発明の目的は、車両に設けられた受電コイルと、道路に設けられた送電コイルとの車幅方向の位置ずれを精度良く補正することにある。 In view of the above-mentioned problems, an object of the present invention is to accurately correct the positional misalignment in the vehicle width direction between a power receiving coil installed in a vehicle and a power transmitting coil installed on the road.
本開示の要旨は以下のとおりである。 The gist of this disclosure is as follows:
(1)車両であって、道路に設けられた送電コイルから電力を受電する受電コイルと、当該車両における前記受電コイルの車幅方向の位置を調整する可動アクチュエータと、制御装置とを備え、前記制御装置は、前記受電コイルが車幅方向において前記送電コイルと正対するように前記可動アクチュエータを変位させ、該可動アクチュエータの変位量に基づいて当該車両の転舵角の補正制御を実行する、車両。 (1) A vehicle comprising: a power receiving coil that receives power from a power transmitting coil installed on a road; a movable actuator that adjusts the position of the power receiving coil in the vehicle's width direction; and a control device, wherein the control device displaces the movable actuator so that the power receiving coil directly faces the power transmitting coil in the vehicle width direction, and performs correction control of the vehicle's steering angle based on the amount of displacement of the movable actuator.
(2)前記制御装置は、前記変位量がゼロになるように前記転舵角の目標値を決定する、上記(1)に記載の車両。 (2) The vehicle described in (1) above, wherein the control device determines the target value of the steering angle so that the displacement amount becomes zero.
(3)前記制御装置は、所定時間における前記変位量の平均値がゼロになるように前記転舵角の目標値を決定する、上記(2)に記載の車両。 (3) The vehicle described in (2) above, wherein the control device determines the target value of the steering angle so that the average value of the displacement over a predetermined time period becomes zero.
(4)前記変位量の低周波成分を抽出するローパスフィルタを更に備え、前記制御装置は、前記ローパスフィルタの出力値がゼロになるように前記転舵角の目標値を決定する、上記(2)に記載の車両。 (4) The vehicle described in (2) above, further comprising a low-pass filter that extracts low-frequency components of the displacement, and the control device determines the target value of the steering angle so that the output value of the low-pass filter becomes zero.
(5)前記制御装置は、前記受電コイルと前記送電コイルとの間の車幅方向の位置ずれ量がゼロになるように前記可動アクチュエータをフィードバック制御し、前記補正制御の実行間隔が前記フィードバック制御の実行間隔よりも長い、上記(1)から(4)のいずれか1つに記載の車両。 (5) The vehicle described in any one of (1) to (4) above, wherein the control device feedback controls the movable actuator so that the amount of positional misalignment between the power receiving coil and the power transmitting coil in the vehicle width direction is zero, and the execution interval of the correction control is longer than the execution interval of the feedback control.
(6)前記制御装置は、前記車両の車線変更、右折又は左折が予測されたときには、前記補正制御を停止する、上記(1)から(5)のいずれか1つに記載の車両。 (6) A vehicle described in any one of (1) to (5) above, wherein the control device stops the correction control when a lane change, right turn, or left turn of the vehicle is predicted.
(7)情報を出力する出力装置を更に備え、前記制御装置は、前記補正制御として、前記出力装置を介して当該車両のドライバにステアリング操作を指示する、上記(1)から(6)のいずれか1つに記載の車両。 (7) The vehicle described in any one of (1) to (6) above, further comprising an output device that outputs information, and the control device, as the correction control, instructs the driver of the vehicle to operate the steering via the output device.
(8)前記車両の転舵輪を転舵させる転舵アクチュエータを更に備え、前記制御装置は、前記補正制御として、前記転舵角が変化するように前記転舵アクチュエータを制御する、上記(1)から(6)のいずれか1つに記載の車両。 (8) The vehicle described in any one of (1) to (6) above, further comprising a steering actuator that steers the steered wheels of the vehicle, and the control device controls the steering actuator to change the steering angle as the correction control.
(9)前記制御装置は、前記転舵アクチュエータの制御によって前記受電コイルが前記送電コイルに対して車幅方向に移動する速度が、前記可動アクチュエータの制御によって該受電コイルが該送電コイルに対して車幅方向に移動する速度よりも遅くなるように該転舵アクチュエータ及び該可動アクチュエータを制御する、上記(8)に記載の車両。 (9) The vehicle described in (8) above, wherein the control device controls the steering actuator and the movable actuator so that the speed at which the power receiving coil moves in the vehicle width direction relative to the power transmitting coil through control of the steering actuator is slower than the speed at which the power receiving coil moves in the vehicle width direction relative to the power transmitting coil through control of the movable actuator.
(10)前記制御装置は、当該車両の速度が速いときには、当該車両の速度が遅いときと比べて、前記転舵アクチュエータの制御によって前記受電コイルが前記送電コイルに対して車幅方向に移動する速度を遅くする、上記(9)に記載の車両。 (10) The vehicle described in (9) above, wherein the control device controls the steering actuator to slow the speed at which the power receiving coil moves in the vehicle width direction relative to the power transmitting coil when the vehicle speed is high, compared to when the vehicle speed is low.
(11)コンピュータによって実行される車両制御方法であって、道路に設けられた送電コイルから電力を受電するように車両に設けられた受電コイルが車幅方向において該送電コイルと正対するように可動アクチュエータを変位させることと、前記可動アクチュエータの変位量に基づいて前記車両の転舵角の補正制御を実行することとを含む、車両制御方法。 (11) A vehicle control method executed by a computer, the vehicle control method including: displacing a movable actuator so that a power receiving coil provided on a vehicle to receive power from a power transmitting coil provided on a road faces the power transmitting coil in the vehicle width direction; and performing correction control of the steering angle of the vehicle based on the displacement amount of the movable actuator.
本発明によれば、車両に設けられた受電コイルと、道路に設けられた送電コイルとの車幅方向の位置ずれを精度良く補正することができる。 This invention makes it possible to accurately correct the positional misalignment in the vehicle width direction between the power receiving coil installed in the vehicle and the power transmitting coil installed on the road.
以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、以下の説明では、同様な構成要素には同一の参照番号を付す。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. Note that in the following description, similar components will be given the same reference numerals.
<第一実施形態>
以下、図1~図9を参照して本発明の第一実施形態について説明する。
First Embodiment
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
図1は、本発明の第一実施形態に係る車両3に非接触で電力を供給するための非接触給電システム1の構成を概略的に示す図である。非接触給電システム1は、給電装置2及び車両3を備え、給電装置2と車両3との間の非接触給電を行う。特に、本実施形態では、非接触給電システム1は、車両3が走行しているときに、磁界共振結合(磁界共鳴)によって給電装置2から車両3への非接触給電を行う。すなわち、非接触給電システム1は磁界を媒体として給電装置2から車両3へ電力を伝送する。なお、非接触給電は、非接触電力伝送、ワイヤレス電力伝送又はワイヤレス給電とも称される。 FIG. 1 is a diagram schematically illustrating the configuration of a contactless power supply system 1 for contactlessly supplying power to a vehicle 3 according to a first embodiment of the present invention. The contactless power supply system 1 includes a power supply device 2 and a vehicle 3, and performs contactless power supply between the power supply device 2 and the vehicle 3. In particular, in this embodiment, the contactless power supply system 1 performs contactless power supply from the power supply device 2 to the vehicle 3 by magnetic field resonant coupling (magnetic field resonance) while the vehicle 3 is traveling. In other words, the contactless power supply system 1 transmits power from the power supply device 2 to the vehicle 3 using a magnetic field as a medium. Note that contactless power supply is also referred to as contactless power transmission, wireless power transmission, or wireless power supply.
給電装置2は車両3への非接触給電を行うように構成される。具体的には、図1に示されるように、給電装置2は送電装置4及び電源21を備える。本実施形態では、給電装置2は、車両3が走行する道路に設けられ、例えば地中(路面の下)に埋め込まれる。なお、給電装置2の少なくとも一部(例えば、電源21)は路面の上に配置されてもよい。 The power supply device 2 is configured to supply power to the vehicle 3 contactlessly. Specifically, as shown in FIG. 1, the power supply device 2 includes a power transmission device 4 and a power source 21. In this embodiment, the power supply device 2 is provided on a road on which the vehicle 3 travels, and is buried underground (below the road surface), for example. Note that at least a portion of the power supply device 2 (for example, the power source 21) may be located above the road surface.
電源21は、送電装置4の電力源であり、送電装置4に電力を供給する。電源21は、例えば、単相交流電力を供給する商用交流電源である。なお、電源21は、三相交流電力を供給する交流電源等であってもよい。 The power supply 21 is the power source for the power transmission device 4 and supplies power to the power transmission device 4. The power supply 21 is, for example, a commercial AC power supply that supplies single-phase AC power. However, the power supply 21 may also be an AC power supply that supplies three-phase AC power.
送電装置4は、車両3に電力を送電するための交流磁界を発生させるように構成される。本実施形態では、送電装置4は、送電側整流回路41、インバータ42及び送電側共振回路43を備える。送電装置4では、送電側整流回路41及びインバータ42を介して送電側共振回路43に適切な交流電力(高周波電力)が供給される。 The power transmission device 4 is configured to generate an AC magnetic field for transmitting power to the vehicle 3. In this embodiment, the power transmission device 4 includes a power transmission side rectifier circuit 41, an inverter 42, and a power transmission side resonant circuit 43. In the power transmission device 4, appropriate AC power (high-frequency power) is supplied to the power transmission side resonant circuit 43 via the power transmission side rectifier circuit 41 and the inverter 42.
送電側整流回路41は電源21及びインバータ42に電気的に接続される。送電側整流回路41は、電源21から供給される交流電力を整流して直流電力に変換し、直流電力をインバータ42に供給する。送電側整流回路41は例えばAC/DCコンバータである。 The transmission-side rectifier circuit 41 is electrically connected to the power source 21 and the inverter 42. The transmission-side rectifier circuit 41 rectifies the AC power supplied from the power source 21, converts it into DC power, and supplies the DC power to the inverter 42. The transmission-side rectifier circuit 41 is, for example, an AC/DC converter.
インバータ42は送電側整流回路41及び送電側共振回路43に電気的に接続される。インバータ42は、送電側整流回路41から供給された直流電力を、電源21の交流電力よりも高い周波数の交流電力(高周波電力)に変換し、高周波電力を送電側共振回路43に供給する。 The inverter 42 is electrically connected to the power transmission side rectifier circuit 41 and the power transmission side resonant circuit 43. The inverter 42 converts the DC power supplied from the power transmission side rectifier circuit 41 into AC power (high-frequency power) with a higher frequency than the AC power of the power source 21, and supplies the high-frequency power to the power transmission side resonant circuit 43.
送電側共振回路43は、送電コイル44及び送電側コンデンサ45から構成される共振器を有する。送電コイル44及び送電側コンデンサ45の各種パラメータ(送電コイル44の外径及び内径、送電コイル44の巻数、送電側コンデンサ45の静電容量等)は、送電側共振回路43の共振周波数が所定の設定値になるように定められる。所定の設定値は、例えば10kHz~100GHzであり、好ましくは、車両の非接触給電用の周波数帯域としてSAE TIR J2954規格によって定められた85kHzである。 The power transmission side resonant circuit 43 has a resonator composed of a power transmission coil 44 and a power transmission side capacitor 45. Various parameters of the power transmission coil 44 and the power transmission side capacitor 45 (such as the outer and inner diameters of the power transmission coil 44, the number of turns of the power transmission coil 44, and the capacitance of the power transmission side capacitor 45) are determined so that the resonant frequency of the power transmission side resonant circuit 43 becomes a predetermined set value. The predetermined set value is, for example, 10 kHz to 100 GHz, and preferably 85 kHz, which is the frequency band defined by the SAE TIR J2954 standard as the frequency band for contactless power supply to vehicles.
送電側共振回路43は、路面との距離が小さくなるように路面の直下に配置される。また、本実施形態では、送電側共振回路43は、送電コイル44の中心が車線の中央に位置するように、車両3が走行する道路に配置される。インバータ42から供給された高周波電力が送電側共振回路43に印加されると、送電側共振回路43の送電コイル44に交流電流が流れる。この結果、送電側共振回路43は、車両3に電力を送電するための交流磁界を発生させる。なお、送電装置4において、電源21は燃料電池又は太陽電池のような直流電源であってもよく、この場合に送電側整流回路41が省略されてもよい。 The power transmission side resonant circuit 43 is placed directly below the road surface so as to minimize the distance from the road surface. In this embodiment, the power transmission side resonant circuit 43 is placed on the road on which the vehicle 3 travels so that the center of the power transmission coil 44 is located in the center of the lane. When high-frequency power supplied from the inverter 42 is applied to the power transmission side resonant circuit 43, an AC current flows through the power transmission coil 44 of the power transmission side resonant circuit 43. As a result, the power transmission side resonant circuit 43 generates an AC magnetic field for transmitting power to the vehicle 3. Note that in the power transmission device 4, the power source 21 may be a DC power source such as a fuel cell or solar cell, in which case the power transmission side rectifier circuit 41 may be omitted.
図2は、給電装置2の構成の一部を概略的に示す図である。図2に示されるように、給電装置2はコントローラ6及び通信装置22を更に備える。 Figure 2 is a diagram that schematically illustrates part of the configuration of the power supply device 2. As shown in Figure 2, the power supply device 2 further includes a controller 6 and a communication device 22.
コントローラ6は、例えば汎用コンピュータであり、給電装置2の各種制御を行う。すなわち、コントローラ6は給電装置2の制御装置として機能する。図2に示されるように、コントローラ6はメモリ61及びプロセッサ62を備える。メモリ61及びプロセッサ62は信号線を介して互いに接続されている。なお、コントローラ6は、コントローラ6をインターネット網のような通信ネットワークに接続するための通信インターフェース等を更に備えていてもよい。 The controller 6 is, for example, a general-purpose computer, and performs various controls on the power supply device 2. In other words, the controller 6 functions as a control device for the power supply device 2. As shown in FIG. 2, the controller 6 includes a memory 61 and a processor 62. The memory 61 and the processor 62 are connected to each other via a signal line. The controller 6 may further include a communication interface or the like for connecting the controller 6 to a communication network such as the Internet.
メモリ61は、例えば、揮発性の半導体メモリ(例えばRAM)及び不揮発性の半導体メモリ(例えばROM)を有する。メモリ61は、プロセッサ62において実行されるプログラム、プロセッサ62によって各種処理が実行されるときに使用される各種データ等を記憶する。 Memory 61 includes, for example, volatile semiconductor memory (e.g., RAM) and non-volatile semiconductor memory (e.g., ROM). Memory 61 stores programs executed by processor 62, various data used when processor 62 executes various processes, etc.
プロセッサ62は、一つ又は複数のCPU(Central Processing Unit)及びその周辺回路を有し、各種処理を実行する。なお、プロセッサ62は、論理演算ユニット又は数値演算ユニットのような演算回路を更に有していてもよい。 The processor 62 has one or more central processing units (CPUs) and their peripheral circuits, and performs various processes. The processor 62 may also have arithmetic circuits such as a logic operation unit or a numeric operation unit.
図2に示されるように、送電装置4のインバータ42はコントローラ6に電気的に接続される。コントローラ6はインバータ42を介して送電装置4から受電装置5への送電を制御する。 As shown in FIG. 2, the inverter 42 of the power transmission device 4 is electrically connected to the controller 6. The controller 6 controls the transmission of power from the power transmission device 4 to the power receiving device 5 via the inverter 42.
通信装置22は、給電装置2と給電装置2の外部との通信を可能とする機器である。例えば、通信装置22は、近距離無線通信を行う近距離無線通信モジュール(例えば、DSRC(Dedicated Short Range Communication)アンテナ、Bluetooth(登録商標)モジュール等)として構成される。通信装置22はコントローラ6に電気的に接続され、コントローラ6は通信装置22を用いて車両3と通信する。 The communication device 22 is a device that enables communication between the power supply device 2 and the outside of the power supply device 2. For example, the communication device 22 is configured as a short-range wireless communication module (e.g., a DSRC (Dedicated Short Range Communication) antenna, a Bluetooth (registered trademark) module, etc.) that performs short-range wireless communication. The communication device 22 is electrically connected to the controller 6, and the controller 6 communicates with the vehicle 3 using the communication device 22.
一方、車両3は、道路に設けられた送電コイル44の上を通過するときに、給電装置2によって給電されるように構成される。具体的には、図1に示されるように、車両3は、受電装置5、モータ31、バッテリ32及びパワーコントロールユニット(PCU:Power Control Unit)33を備える。本実施形態では、車両3は、内燃機関を搭載していない電気自動車(BEV)であり、モータ31が走行用の動力を出力する。 On the other hand, the vehicle 3 is configured to be supplied with power by the power supply device 2 when it passes over a power transmission coil 44 installed on the road. Specifically, as shown in FIG. 1, the vehicle 3 includes a power receiving device 5, a motor 31, a battery 32, and a power control unit (PCU) 33. In this embodiment, the vehicle 3 is an electric vehicle (BEV) that does not have an internal combustion engine, and the motor 31 outputs power for driving.
モータ31は、電気モータ(例えば交流同期モータ)であり、バッテリ32に蓄えられた電力を動力源として駆動される。モータ31の出力は減速機及び車軸を介して車輪90に伝達される。なお、モータ31は、電動機及び発電機として機能するモータジェネレータであってもよい。この場合、車両3の減速時には車輪90の回転によってモータ31が駆動され、モータ31は車両3の減速エネルギーを用いて回生電力を発電する。 The motor 31 is an electric motor (e.g., an AC synchronous motor) and is driven by electricity stored in the battery 32. The output of the motor 31 is transmitted to the wheels 90 via a reduction gear and an axle. The motor 31 may also be a motor generator that functions as both an electric motor and a generator. In this case, when the vehicle 3 decelerates, the motor 31 is driven by the rotation of the wheels 90, and the motor 31 generates regenerative power using the deceleration energy of the vehicle 3.
バッテリ32は、充電可能な二次電池であり、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等から構成される。バッテリ32は、電力を蓄え、車両3の電子機器(例えばモータ31)に電力を供給する。車両3に設けられた充電ポートを介して外部電源からバッテリ32に電力が供給されると、バッテリ32が充電され、バッテリ32の充電率(SOC:State Of Charge)が回復する。 The battery 32 is a rechargeable secondary battery, such as a lithium-ion battery or a nickel-metal hydride battery. The battery 32 stores power and supplies it to the electronic devices of the vehicle 3 (e.g., the motor 31). When power is supplied to the battery 32 from an external power source via a charging port provided on the vehicle 3, the battery 32 is charged, and the state of charge (SOC) of the battery 32 is restored.
PCU33はバッテリ32及びモータ31に電気的に接続される。PCU33は、インバータ、昇圧コンバータ及びDC/DCコンバータを有する。インバータは、バッテリ32から供給された直流電力を交流電力に変換し、交流電力をモータ31に供給する。昇圧コンバータは、バッテリ32に蓄えられた電力がモータ31に供給されるときに、必要に応じてバッテリ32の電圧を昇圧する。DC/DCコンバータは、バッテリ32に蓄えられた電力がヘッドライト等の電子機器に供給されるときに、バッテリ32の電圧を降圧する。 The PCU 33 is electrically connected to the battery 32 and the motor 31. The PCU 33 has an inverter, a boost converter, and a DC/DC converter. The inverter converts DC power supplied from the battery 32 into AC power and supplies the AC power to the motor 31. The boost converter boosts the voltage of the battery 32 as needed when the power stored in the battery 32 is supplied to the motor 31. The DC/DC converter lowers the voltage of the battery 32 when the power stored in the battery 32 is supplied to electronic devices such as headlights.
受電装置5は、送電装置4から発せられた交流磁界を介して電力を受電するように構成される。本実施形態では、受電装置5は、受電側共振回路51、受電側整流回路54及び充電回路55を備える。受電装置5は、送電装置4から電力を受電し、受電した電力をバッテリ32に供給する。 The power receiving device 5 is configured to receive power via the AC magnetic field emitted from the power transmitting device 4. In this embodiment, the power receiving device 5 includes a power receiving resonant circuit 51, a power receiving rectifier circuit 54, and a charging circuit 55. The power receiving device 5 receives power from the power transmitting device 4 and supplies the received power to the battery 32.
受電側共振回路51は、路面との距離が小さくなるように車両3の底部に配置される。また、本実施形態では、受電側共振回路51は、車幅方向において車両3の中央に配置され、車両3の前後方向において前輪90と後輪90との間に配置される。 The receiving-side resonant circuit 51 is disposed at the bottom of the vehicle 3 so as to minimize the distance from the road surface. In this embodiment, the receiving-side resonant circuit 51 is disposed in the center of the vehicle 3 in the vehicle width direction, and between the front wheels 90 and rear wheels 90 in the longitudinal direction of the vehicle 3.
受電側共振回路51は、送電側共振回路43と同様の構成を有し、受電コイル52及び受電側コンデンサ53から構成される共振器を有する。受電コイル52及び受電側コンデンサ53の各種パラメータ(受電コイル52の外径及び内径、受電コイル52の巻数、受電側コンデンサ53の静電容量等)は、受電側共振回路51の共振周波数が送電側共振回路43の共振周波数と一致するように定められる。なお、受電側共振回路51の共振周波数と送電側共振回路43の共振周波数とのずれ量が小さければ、例えば受電側共振回路51の共振周波数が送電側共振回路43の共振周波数の±20%の範囲内であれば、受電側共振回路51の共振周波数は送電側共振回路43の共振周波数と必ずしも一致している必要はない。 The receiving-side resonant circuit 51 has a configuration similar to the transmitting-side resonant circuit 43, and includes a resonator composed of a receiving coil 52 and a receiving-side capacitor 53. Various parameters of the receiving coil 52 and the receiving-side capacitor 53 (such as the outer and inner diameters of the receiving coil 52, the number of turns of the receiving coil 52, and the capacitance of the receiving-side capacitor 53) are determined so that the resonant frequency of the receiving-side resonant circuit 51 matches the resonant frequency of the transmitting-side resonant circuit 43. Note that if the deviation between the resonant frequencies of the receiving-side resonant circuit 51 and the transmitting-side resonant circuit 43 is small, for example, if the resonant frequency of the receiving-side resonant circuit 51 is within ±20% of the resonant frequency of the transmitting-side resonant circuit 43, the resonant frequency of the receiving-side resonant circuit 51 does not necessarily have to match the resonant frequency of the transmitting-side resonant circuit 43.
図1に示されるように受電側共振回路51の受電コイル52が送電側共振回路43の送電コイル44と対向しているときに、送電側共振回路43に交流磁界が発生すると、交流磁界の振動が、送電側共振回路43と同一の共振周波数で共鳴する受電側共振回路51に伝達する。この結果、電磁誘導によって受電側共振回路51の受電コイル52に誘導電流が流れ、誘導電流によって電力が発生する。すなわち、受電コイル52は、道路に設けられた送電コイル44から電力を受電する。 As shown in Figure 1, when the receiving coil 52 of the receiving-side resonant circuit 51 faces the transmitting coil 44 of the transmitting-side resonant circuit 43 and an AC magnetic field is generated in the transmitting-side resonant circuit 43, the vibration of the AC magnetic field is transmitted to the receiving-side resonant circuit 51, which resonates at the same resonant frequency as the transmitting-side resonant circuit 43. As a result, an induced current flows in the receiving coil 52 of the receiving-side resonant circuit 51 due to electromagnetic induction, and the induced current generates power. In other words, the receiving coil 52 receives power from the transmitting coil 44 installed on the road.
受電側整流回路54は受電側共振回路51及び充電回路55に電気的に接続される。受電側整流回路54は、受電側共振回路51から供給される交流電力を整流して直流電力に変換し、直流電力を充電回路55に供給する。受電側整流回路54は例えばAC/DCコンバータである。 The receiving-side rectifier circuit 54 is electrically connected to the receiving-side resonant circuit 51 and the charging circuit 55. The receiving-side rectifier circuit 54 rectifies the AC power supplied from the receiving-side resonant circuit 51, converts it into DC power, and supplies the DC power to the charging circuit 55. The receiving-side rectifier circuit 54 is, for example, an AC/DC converter.
充電回路55は受電側整流回路54及びバッテリ32に電気的に接続される。充電回路55は、受電側整流回路54から供給された直流電力をバッテリ32の電圧レベルに変換してバッテリ32に供給する。送電装置4から送電された電力が受電装置5によってバッテリ32に供給されると、バッテリ32が充電され、バッテリ32のSOCが回復する。充電回路55は例えばDC/DCコンバータである。 The charging circuit 55 is electrically connected to the receiving-side rectifier circuit 54 and the battery 32. The charging circuit 55 converts the DC power supplied from the receiving-side rectifier circuit 54 to the voltage level of the battery 32 and supplies it to the battery 32. When the power transmitted from the power transmitting device 4 is supplied to the battery 32 by the power receiving device 5, the battery 32 is charged and the SOC of the battery 32 is restored. The charging circuit 55 is, for example, a DC/DC converter.
図3は、第一実施形態に係る車両3の構成の一部を概略的に示す図である。図3に示されるように、車両3は、電子制御ユニット(ECU:Electronic Control Unit)7、GNSS受信機34、地図データベース35、センサ36、HMI37、通信装置38及び可動アクチュエータ8を更に備える。 Figure 3 is a diagram that schematically illustrates part of the configuration of a vehicle 3 according to the first embodiment. As shown in Figure 3, the vehicle 3 further includes an electronic control unit (ECU) 7, a GNSS receiver 34, a map database 35, sensors 36, an HMI 37, a communication device 38, and a movable actuator 8.
ECU7は、コンピュータとして構成され、車両3の各種制御を行う。すなわち、ECU7は車両3の制御装置として機能する。図3に示されるように、ECU7は、通信インターフェース71、メモリ72及びプロセッサ73を有する。通信インターフェース71、メモリ72及びプロセッサ73は信号線を介して互いに接続されている。 The ECU 7 is configured as a computer and performs various controls for the vehicle 3. In other words, the ECU 7 functions as a control device for the vehicle 3. As shown in FIG. 3, the ECU 7 has a communication interface 71, a memory 72, and a processor 73. The communication interface 71, the memory 72, and the processor 73 are connected to each other via signal lines.
通信インターフェース71は、CAN(Controller Area Network)等の規格に準拠した車内ネットワークにECU7を接続するためのインターフェース回路を有する。 The communication interface 71 has an interface circuit for connecting the ECU 7 to an in-vehicle network that complies with standards such as CAN (Controller Area Network).
メモリ72は、例えば、揮発性の半導体メモリ(例えばRAM)及び不揮発性の半導体メモリ(例えばROM)を有する。メモリ72は、プロセッサ73において実行されるプログラム、プロセッサ73によって各種処理が実行されるときに使用される各種データ等を記憶する。 Memory 72 includes, for example, volatile semiconductor memory (e.g., RAM) and non-volatile semiconductor memory (e.g., ROM). Memory 72 stores programs executed by processor 73, various data used when processor 73 executes various processes, etc.
プロセッサ73は、一つ又は複数のCPU(Central Processing Unit)及びその周辺回路を有し、各種処理を実行する。なお、プロセッサ73は、論理演算ユニット又は数値演算ユニットのような演算回路を更に有していてもよい。 The processor 73 has one or more central processing units (CPUs) and their peripheral circuits, and executes various processes. The processor 73 may also have an arithmetic circuit such as a logic operation unit or a numeric operation unit.
図3に示されるように、充電回路55及びPCU33はECU7に電気的に接続される。ECU7は、充電回路55を介して、送電装置4から受電装置5に送電された電力によるバッテリ32の充電を制御する。また、ECU7は、PCU33を介して、バッテリ32と電子機器(例えばモータ31)との間の電力の授受を制御する。なお、ECU7は、送電装置4から受電装置5に送電された電力をバッテリ32の代わりに電気負荷(例えばモータ31)に供給してもよい。 As shown in FIG. 3, the charging circuit 55 and PCU 33 are electrically connected to the ECU 7. The ECU 7 controls the charging of the battery 32 with power transmitted from the power transmission device 4 to the power receiving device 5 via the charging circuit 55. The ECU 7 also controls the exchange of power between the battery 32 and an electronic device (e.g., the motor 31) via the PCU 33. Note that the ECU 7 may supply the power transmitted from the power transmission device 4 to the power receiving device 5 to an electrical load (e.g., the motor 31) instead of the battery 32.
GNSS受信機34は、複数(例えば3つ以上)の測位衛星から得られる測位情報に基づいて、車両3の現在位置(例えば車両3の緯度及び経度)を検出する。具体的には、GNSS受信機34は、複数の測位衛星を捕捉し、測位衛星から発信された電波を受信する。そして、GNSS受信機34は、電波の発信時刻と受信時刻との差に基づいて測位衛星までの距離を算出し、測位衛星までの距離及び測位衛星の位置(軌道情報)に基づいて車両3の現在位置を検出する。GNSS受信機34の具体例としてGPS受信機が挙げられる。GNSS受信機34はECU7に電気的に接続され、GNSS受信機34の出力、すなわちGNSS受信機34によって検出された車両3の現在位置はECU7に送信される。 The GNSS receiver 34 detects the current position of the vehicle 3 (e.g., the latitude and longitude of the vehicle 3) based on positioning information obtained from multiple (e.g., three or more) positioning satellites. Specifically, the GNSS receiver 34 captures multiple positioning satellites and receives radio waves transmitted from the positioning satellites. The GNSS receiver 34 then calculates the distance to the positioning satellite based on the difference between the transmission time and reception time of the radio waves, and detects the current position of the vehicle 3 based on the distance to the positioning satellite and the position (orbit information) of the positioning satellite. A specific example of the GNSS receiver 34 is a GPS receiver. The GNSS receiver 34 is electrically connected to the ECU 7, and the output of the GNSS receiver 34, i.e., the current position of the vehicle 3 detected by the GNSS receiver 34, is transmitted to the ECU 7.
地図データベース35は地図情報を記憶している。地図情報には、給電装置2の送電コイル44が設置された給電エリアの位置情報等が含まれる。地図データベース35はECU7に電気的に接続され、ECU7は地図データベース35から地図情報を取得する。なお、地図データベースが車両3の外部(例えばサーバ等)に設けられ、ECU7は車両3の外部から地図情報を取得してもよい。 The map database 35 stores map information. The map information includes information such as the location of the power supply area in which the power transmission coil 44 of the power supply device 2 is installed. The map database 35 is electrically connected to the ECU 7, and the ECU 7 acquires the map information from the map database 35. Note that the map database may be provided outside the vehicle 3 (for example, on a server), and the ECU 7 may acquire the map information from outside the vehicle 3.
センサ36は車両3の状態量を検出する。例えば、センサ36は、車両3の速度を検出する車速センサ、車両3の転舵角(転舵輪の転舵角)を検出する転舵角センサ等を含む。センサ36はECU7に電気的に接続され、センサ36の出力、すなわちセンサ36によって検出された車両3の状態量はECU7に送信される。 Sensor 36 detects the state quantities of vehicle 3. For example, sensor 36 includes a vehicle speed sensor that detects the speed of vehicle 3, a steering angle sensor that detects the steering angle of vehicle 3 (the steering angle of the steered wheels), etc. Sensor 36 is electrically connected to ECU 7, and the output of sensor 36, i.e., the state quantities of vehicle 3 detected by sensor 36, is transmitted to ECU 7.
HMI37は車両3と車両3のドライバとの間で情報の授受を行う。HMI37は、車両3のドライバに情報を出力する出力部(例えば、ディスプレイ、スピーカ、振動ユニット等)と、車両3のドライバによって情報が入力される入力部(例えば、タッチパネル、操作ボタン、操作スイッチ、マイクロフォン等)とを有する。HMI7はECU7に電気的に接続されている。ECU7の出力はHMI37を介して車両3のドライバに通知され、車両3のドライバからの入力はHMI37を介してECU7に送信される。HMI37は、情報を出力する出力装置の一例である。なお、車両3のドライバの携帯端末(スマートフォン、タブレット端末等)が、有線又は無線によってECU7と通信可能に接続され、HMI37として機能してもよい。 The HMI 37 exchanges information between the vehicle 3 and the driver of the vehicle 3. The HMI 37 has an output unit (e.g., a display, speaker, vibration unit, etc.) that outputs information to the driver of the vehicle 3, and an input unit (e.g., a touch panel, operation buttons, operation switches, microphone, etc.) into which information is input by the driver of the vehicle 3. The HMI 7 is electrically connected to the ECU 7. The output of the ECU 7 is notified to the driver of the vehicle 3 via the HMI 37, and the input from the driver of the vehicle 3 is sent to the ECU 7 via the HMI 37. The HMI 37 is an example of an output device that outputs information. Note that the mobile device (smartphone, tablet, etc.) of the driver of the vehicle 3 may be connected to the ECU 7 via a wired or wireless connection so as to be able to communicate with the ECU 7 and function as the HMI 37.
通信装置38は、車両3と車両3の外部との通信を可能とする機器である。例えば、通信装置38は、近距離無線通信を行う近距離無線通信モジュール(例えば、DSRC(Dedicated Short Range Communication)車載器、Bluetooth(登録商標)モジュール等)として構成される。通信装置38はECU7に電気的に接続され、ECU7は通信装置38を用いて給電装置2と通信する。 The communication device 38 is a device that enables communication between the vehicle 3 and the outside of the vehicle 3. For example, the communication device 38 is configured as a short-range wireless communication module (e.g., a DSRC (Dedicated Short Range Communication) in-vehicle device, a Bluetooth (registered trademark) module, etc.) that performs short-range wireless communication. The communication device 38 is electrically connected to the ECU 7, and the ECU 7 communicates with the power supply device 2 using the communication device 38.
可動アクチュエータ8は車両3における受電コイル52の車幅方向の位置を調整する。すなわち、可動アクチュエータ8は、受電コイル52を含む車載機器を収容する車両本体に対して受電コイル52を車幅方向に移動させる。可動アクチュエータ8はECU7に電気的に接続され、ECU7は可動アクチュエータ8を制御する。 The movable actuator 8 adjusts the position of the power receiving coil 52 in the vehicle width direction on the vehicle 3. That is, the movable actuator 8 moves the power receiving coil 52 in the vehicle width direction relative to the vehicle body that houses the on-board equipment including the power receiving coil 52. The movable actuator 8 is electrically connected to the ECU 7, and the ECU 7 controls the movable actuator 8.
図4は、可動アクチュエータ8の一例を概略的に示す図である。図4には、後方から見たときの車両3が示されており、可動アクチュエータ8は車両3の底部に配置される。また、本実施形態では、可動アクチュエータ8は、車幅方向において車両3の中央に配置され、車両3の前後方向において前輪と後輪との間に配置される。 Figure 4 is a diagram showing an example of a movable actuator 8. Figure 4 shows the vehicle 3 as seen from the rear, with the movable actuator 8 located at the bottom of the vehicle 3. In this embodiment, the movable actuator 8 is located in the center of the vehicle 3 in the vehicle width direction, and between the front and rear wheels in the longitudinal direction of the vehicle 3.
例えば、可動アクチュエータ8は機械式のリニアアクチュエータとして構成される。この場合、図4に示されるように、可動アクチュエータ8は、スライダ81、ガイドレール82及びストッパ83を有する。スライダ81はガイドレール82上でストッパ83間を直線移動する。すなわち、スライダ81は車両本体に対して車幅方向に移動する。受電コイル52を含む受電側共振回路51は、スライダ81に固定され、スライダ81と一体的に移動する。 For example, the movable actuator 8 is configured as a mechanical linear actuator. In this case, as shown in FIG. 4, the movable actuator 8 has a slider 81, a guide rail 82, and a stopper 83. The slider 81 moves linearly on the guide rail 82 between the stoppers 83. In other words, the slider 81 moves in the vehicle width direction relative to the vehicle body. The power receiving side resonant circuit 51, including the power receiving coil 52, is fixed to the slider 81 and moves integrally with the slider 81.
図4には、可動アクチュエータ8の変位量がゼロであるときのスライダ81の位置が示されている。スライダ81が一方の側(例えば図4の右側)に移動したときには可動アクチュエータ8の変位量が正の値となり、スライダ81が他方の側(例えば図4の左側)に移動したときには可動アクチュエータ8の変位量が負の値となる。本実施形態では、可動アクチュエータ8及び受電側共振回路51は、可動アクチュエータ8の変位量がゼロであるときに受電コイル52の中心が車幅中心線上に位置するように配置される。したがって、可動アクチュエータ8の変位量がゼロから変化すると、受電コイル52の中心は車幅中心線からずれることになる。 Figure 4 shows the position of the slider 81 when the displacement of the movable actuator 8 is zero. When the slider 81 moves to one side (e.g., the right side in Figure 4), the displacement of the movable actuator 8 becomes a positive value, and when the slider 81 moves to the other side (e.g., the left side in Figure 4), the displacement of the movable actuator 8 becomes a negative value. In this embodiment, the movable actuator 8 and the power receiving side resonant circuit 51 are positioned so that the center of the power receiving coil 52 is located on the vehicle width centerline when the displacement of the movable actuator 8 is zero. Therefore, when the displacement of the movable actuator 8 changes from zero, the center of the power receiving coil 52 becomes displaced from the vehicle width centerline.
なお、可動アクチュエータ8の構成は、図4に示される構成に限定されない。例えば、可動アクチュエータ8は、ベルトコンベア、ラックアンドピニオン機構、電磁力によって直線移動する機構等であってもよい。 Note that the configuration of the movable actuator 8 is not limited to the configuration shown in FIG. 4. For example, the movable actuator 8 may be a belt conveyor, a rack and pinion mechanism, a mechanism that moves linearly using electromagnetic force, etc.
また、本実施形態では、図4に示されるように、給電装置2の送電コイル44に対する車両3の受電コイル52の車幅方向の位置ずれを検出するトラッキングコイル56が車幅方向において受電側共振回路51の両側に配置される。二つのトラッキングコイル56は車幅中心線に対して対称に配置される。すなわち、一方のトラッキングコイル56から車幅中心線までの距離と、他方のトラッキングコイル56から車幅中心線までの距離とは等しい。 In addition, in this embodiment, as shown in FIG. 4, tracking coils 56 that detect the positional deviation of the power receiving coil 52 of the vehicle 3 relative to the power transmitting coil 44 of the power feeding device 2 in the vehicle width direction are arranged on both sides of the power receiving side resonant circuit 51 in the vehicle width direction. The two tracking coils 56 are arranged symmetrically with respect to the vehicle width center line. In other words, the distance from one tracking coil 56 to the vehicle width center line is equal to the distance from the other tracking coil 56 to the vehicle width center line.
トラッキングコイル56は、送電装置4から発せられる電波信号又は微弱な交流電力を検出信号として出力する。受電コイル52と送電コイル44との間の車幅方向の位置ずれが生じている場合には、一方のトラッキングコイル56の検出信号の強度と他方のトラッキングコイル56の検出信号の強度とに差が生じる。したがって、ECU7は、トラッキングコイル56の検出信号に基づいて、送電コイル44に対する受電コイル52の車幅方向の位置ずれ量を検出することができる。 The tracking coil 56 outputs a radio wave signal or weak AC power emitted from the power transmission device 4 as a detection signal. If there is a positional misalignment between the power receiving coil 52 and the power transmission coil 44 in the vehicle width direction, a difference will occur between the strength of the detection signal from one tracking coil 56 and the strength of the detection signal from the other tracking coil 56. Therefore, the ECU 7 can detect the amount of positional misalignment of the power receiving coil 52 relative to the power transmission coil 44 in the vehicle width direction based on the detection signal from the tracking coil 56.
図5は、給電装置2の送電コイル44が設置された給電エリアの一例を示す図である。図5の例では、三つの送電コイル44が道路の同一車線上に車両3の進行方向に沿って離間して配置されている。送電コイル44が設置された車線上の範囲が給電エリアに相当する。なお、一つの給電エリアに設置される送電コイル44の数は他の数(例えば一つ)であってもよい。 Figure 5 is a diagram showing an example of a power supply area in which the power transmission coils 44 of the power supply device 2 are installed. In the example of Figure 5, three power transmission coils 44 are arranged spaced apart along the direction of travel of the vehicle 3 on the same lane of the road. The area on the lane in which the power transmission coils 44 are installed corresponds to the power supply area. Note that the number of power transmission coils 44 installed in one power supply area may be any other number (for example, one).
給電エリアにおいて車両3への給電が行われる場合、車両3のECU7は、車両3が給電エリアに接近したときに、通信装置38を用いて、給電装置2から車両3への給電を要求する給電要求信号を発信する。給電装置2のコントローラ6は、車両3から給電要求信号を受信すると、送電装置4によって送電用の交流磁界を発生させる。すなわち、コントローラ6は、車両3から給電要求信号を受信すると、給電装置2から車両3への非接触給電を開始する。しかしながら、車両3の車線上の位置が中心からずれているような場合には、受電コイル52と送電コイル44との間で車幅方向の位置ずれが生じ、送電コイル44から受電コイル52への電力伝送効率が低下する。 When power is to be supplied to vehicle 3 in a power supply area, the ECU 7 of vehicle 3 uses the communication device 38 to transmit a power supply request signal requesting power supply from the power supply device 2 to vehicle 3 when vehicle 3 approaches the power supply area. When the controller 6 of power supply device 2 receives the power supply request signal from vehicle 3, it causes the power transmission device 4 to generate an AC magnetic field for power transmission. That is, when the controller 6 receives the power supply request signal from vehicle 3, it starts contactless power supply from the power supply device 2 to vehicle 3. However, if the position of vehicle 3 on the lane is off-center, a positional misalignment occurs between the power receiving coil 52 and the power transmission coil 44 in the vehicle width direction, reducing the efficiency of power transmission from the power transmission coil 44 to the power receiving coil 52.
このため、本実施形態では、ECU7は、受電コイル52が車幅方向において送電コイル44と正対するように可動アクチュエータ8を変位させる。すなわち、ECU7は、受電コイル52と送電コイル44との間の車幅方向の位置ずれが可動アクチュエータ8の変位によって相殺されるように可動アクチュエータ8を変位させる。例えば、図4の例において、ECU7は、送電コイル44の中心が受電コイル52の中心に対して右側に位置している場合にはスライダ81が右側に移動するように可動アクチュエータ8を変位させ、送電コイル44の中心が受電コイル52の中心に対して左側に位置している場合にはスライダ81が左側に移動するように可動アクチュエータ8を変位させる。 For this reason, in this embodiment, the ECU 7 displaces the movable actuator 8 so that the power receiving coil 52 faces the power transmitting coil 44 in the vehicle width direction. In other words, the ECU 7 displaces the movable actuator 8 so that the displacement of the movable actuator 8 offsets the misalignment between the power receiving coil 52 and the power transmitting coil 44 in the vehicle width direction. For example, in the example of FIG. 4 , the ECU 7 displaces the movable actuator 8 so that the slider 81 moves to the right when the center of the power transmitting coil 44 is located to the right of the center of the power receiving coil 52, and displaces the movable actuator 8 so that the slider 81 moves to the left when the center of the power transmitting coil 44 is located to the left of the center of the power receiving coil 52.
上記のように可動アクチュエータ8を用いて位置ずれを補正することによって電力伝送効率の低下を抑制することができる。しかしながら、受電コイル52と送電コイル44との間の位置ずれ量が大きいほど、位置ずれを補正するために必要な可動アクチュエータ8の変位量が大きくなる。この結果、外乱によって補正精度が低下し、又は可動アクチュエータ8の可動範囲が足りずに位置ずれを補正できないおそれがある。 As described above, by correcting the positional misalignment using the movable actuator 8, it is possible to suppress a decrease in power transmission efficiency. However, the greater the positional misalignment between the power receiving coil 52 and the power transmitting coil 44, the greater the displacement of the movable actuator 8 required to correct the positional misalignment. As a result, there is a risk that the correction accuracy will decrease due to external disturbances, or that the movable range of the movable actuator 8 will be insufficient to correct the positional misalignment.
一方、車両3の車輪90の転舵によって車両3の車線上での横位置が変化した場合には、車幅方向における送電コイル44に対する受電コイル52の位置が変化する。したがって、車両3の転舵角を補正することによって、受電コイル52と送電コイル44との間の車幅方向の位置ずれを補正することができる。 On the other hand, when the lateral position of the vehicle 3 on the lane changes due to steering of the wheels 90 of the vehicle 3, the position of the power receiving coil 52 relative to the power transmitting coil 44 in the vehicle width direction changes. Therefore, by correcting the steering angle of the vehicle 3, it is possible to correct the positional misalignment between the power receiving coil 52 and the power transmitting coil 44 in the vehicle width direction.
そこで、本実施形態では、可動アクチュエータ8による位置ずれ補正と車両3の転舵角の補正とを併用することによって、受電コイル52と送電コイル44との間の車幅方向の位置ずれを補正する。具体的には、ECU7は、受電コイル52が車幅方向において送電コイル44と正対するように可動アクチュエータ8を変位させ、可動アクチュエータ8の変位量に基づいて車両3の転舵角の補正制御を実行する。このことによって、受電コイル52と送電コイル44との間の車幅方向の位置ずれを精度良く補正することができる。 In this embodiment, the misalignment between the power receiving coil 52 and the power transmitting coil 44 in the vehicle width direction is corrected by combining the positional misalignment correction by the movable actuator 8 with the correction of the steering angle of the vehicle 3. Specifically, the ECU 7 displaces the movable actuator 8 so that the power receiving coil 52 directly faces the power transmitting coil 44 in the vehicle width direction, and performs correction control of the steering angle of the vehicle 3 based on the displacement amount of the movable actuator 8. This allows the misalignment between the power receiving coil 52 and the power transmitting coil 44 in the vehicle width direction to be corrected with high accuracy.
例えば、ECU7は、可動アクチュエータ8の変位量がゼロになるように転舵角の補正制御を実行する。具体的には、ECU7は、可動アクチュエータ8の変位量がゼロになるように転舵角の目標値を決定する。このことによって、受電コイル52と送電コイル44との間の車幅方向の位置ずれが補正されるときの可動アクチュエータ8の変位量をゼロに近付けることができる。 For example, the ECU 7 executes steering angle correction control so that the displacement of the movable actuator 8 becomes zero. Specifically, the ECU 7 determines a target value for the steering angle so that the displacement of the movable actuator 8 becomes zero. This allows the displacement of the movable actuator 8 to approach zero when the positional misalignment between the power receiving coil 52 and the power transmitting coil 44 in the vehicle width direction is corrected.
また、ECU7は、車両3の車線変更、右折又は左折が予測されたときには、転舵角の補正制御を停止する。言い換えれば、ECU7は、車両3が走行中の車線から別の車線に移動しようとしたときには、転舵角の補正制御を停止する。このことによって、不必要な補正制御の実行によって車両3の挙動が不安定になることを抑制することができる。 Furthermore, the ECU 7 stops the steering angle correction control when a lane change, right turn, or left turn of the vehicle 3 is predicted. In other words, the ECU 7 stops the steering angle correction control when the vehicle 3 attempts to move from the lane it is currently traveling in to another lane. This makes it possible to prevent the behavior of the vehicle 3 from becoming unstable due to the execution of unnecessary correction control.
ところで、本実施形態では、車両3は車両3のドライバによって手動運転される。すなわち、車両3のドライバがステアリングホイール91(図1参照)を介して車両3の操舵を制御し、ドライバによるステアリング操作によって車両3の転舵角が変更される。このため、ECU7は、転舵角の補正制御として、HMI37を介して車両3のドライバにステアリング操作を指示する。例えば、ECU7は、可動アクチュエータ8の変位量に基づいて車両3の転舵角の目標値を決定し、HMI7を介して、目標値を実現するためのステアリング操作をドライバに指示する。 In this embodiment, the vehicle 3 is manually driven by the driver of the vehicle 3. That is, the driver of the vehicle 3 controls the steering of the vehicle 3 via the steering wheel 91 (see Figure 1), and the steering angle of the vehicle 3 is changed by the steering operation by the driver. Therefore, the ECU 7 instructs the driver of the vehicle 3 to operate the steering via the HMI 37 as a steering angle correction control. For example, the ECU 7 determines a target value for the steering angle of the vehicle 3 based on the displacement amount of the movable actuator 8, and instructs the driver to operate the steering to achieve the target value via the HMI 7.
以下、図6及び図7のフローチャートを参照して、上述した制御のフローについて説明する。図6は、第一実施形態における可動アクチュエータ制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。本制御ルーチンはECU7によって所定の実行間隔で繰り返し実行される。 The above-mentioned control flow will now be explained with reference to the flowcharts in Figures 6 and 7. Figure 6 is a flowchart showing a control routine for movable actuator control in the first embodiment. This control routine is repeatedly executed by the ECU 7 at predetermined execution intervals.
最初に、ステップS101において、ECU7は、車両3が給電エリアを走行しているか否かを判定する。例えば、ECU7は、GNSS受信機34の出力に基づいて取得された車両3の現在位置と、地図データベース35の地図情報に記憶された給電エリアの位置情報とを照合することによってこの判定を行う。なお、ECU7は、車両3の受電装置5が電力を受電しているときに、車両3が給電エリアを走行していると判定してもよい。 First, in step S101, the ECU 7 determines whether the vehicle 3 is traveling in a power supply area. For example, the ECU 7 makes this determination by comparing the current position of the vehicle 3 obtained based on the output of the GNSS receiver 34 with the position information of the power supply area stored in the map information of the map database 35. Note that the ECU 7 may also determine that the vehicle 3 is traveling in a power supply area when the power receiving device 5 of the vehicle 3 is receiving power.
ステップS101において車両3が給電エリアを走行していると判定された場合、本制御ルーチンはステップS102に進む。ステップS102では、ECU7は受電コイル52と送電コイル44との間の車幅方向の位置ずれ量を検出する。例えば、ECU7はトラッキングコイル56の検出信号に基づいて位置ずれ量を検出する。なお、ECU7は、受電コイル52が送電コイル44から電力を受電するときの電気的特性(例えば送電コイル44から受電コイル52への電力伝送効率等)に基づいて位置ずれ量を検出してもよい。また、給電エリアに磁気マーカが設けられ、ECU7は磁界検出器等を用いて磁界を検出することによって位置ずれ量を検出してもよい。 If it is determined in step S101 that the vehicle 3 is traveling in a power supply area, the control routine proceeds to step S102. In step S102, the ECU 7 detects the amount of positional deviation in the vehicle width direction between the power receiving coil 52 and the power transmitting coil 44. For example, the ECU 7 detects the amount of positional deviation based on the detection signal of the tracking coil 56. Note that the ECU 7 may also detect the amount of positional deviation based on electrical characteristics when the power receiving coil 52 receives power from the power transmitting coil 44 (e.g., the efficiency of power transmission from the power transmitting coil 44 to the power receiving coil 52). Alternatively, a magnetic marker may be provided in the power supply area, and the ECU 7 may detect the amount of positional deviation by detecting a magnetic field using a magnetic field detector or the like.
次いで、ステップS103において、ECU7は、受電コイル52と送電コイル44との間の車幅方向の位置ずれ量に基づいて、受電コイル52が車幅方向において送電コイル44と正対するように可動アクチュエータ8を制御する。例えば、ECU7は、受電コイル52と送電コイル44との間の車幅方向の位置ずれ量がゼロになるように可動アクチュエータ8をフィードバック制御する。ステップS103の後、本制御ルーチンは終了する。 Next, in step S103, the ECU 7 controls the movable actuator 8 based on the amount of misalignment between the power receiving coil 52 and the power transmitting coil 44 in the vehicle width direction, so that the power receiving coil 52 faces the power transmitting coil 44 in the vehicle width direction. For example, the ECU 7 feedback-controls the movable actuator 8 so that the amount of misalignment between the power receiving coil 52 and the power transmitting coil 44 in the vehicle width direction becomes zero. After step S103, this control routine ends.
一方、ステップS101において車両3が給電エリアを走行していないと判定された場合、本制御ルーチンはステップS104に進む。ステップS104では、ECU7は可動アクチュエータ8の変位を初期化する。すなわち、ECU7は可動アクチュエータ8の変位量をゼロにする。ステップS104の後、本制御ルーチンは終了する。 On the other hand, if it is determined in step S101 that the vehicle 3 is not traveling in a power supply area, the control routine proceeds to step S104. In step S104, the ECU 7 initializes the displacement of the movable actuator 8. That is, the ECU 7 sets the displacement amount of the movable actuator 8 to zero. After step S104, the control routine ends.
図7は、第一実施形態における転舵角の補正制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。本制御ルーチンはECU7によって所定の実行間隔で繰り返し実行される。 Figure 7 is a flowchart showing the control routine for steering angle correction control in the first embodiment. This control routine is repeatedly executed by the ECU 7 at predetermined execution intervals.
最初に、ステップS201において、図6のステップS101と同様に、ECU7は、車両3が給電エリアを走行しているか否かを判定する。車両3が給電エリアを走行していないと判定された場合、本制御ルーチンは終了する。一方、車両3が給電エリアを走行していると判定された場合、本制御ルーチンはステップS202に進む。 First, in step S201, similar to step S101 in FIG. 6, the ECU 7 determines whether the vehicle 3 is traveling in a power supply area. If it is determined that the vehicle 3 is not traveling in a power supply area, this control routine ends. On the other hand, if it is determined that the vehicle 3 is traveling in a power supply area, this control routine proceeds to step S202.
ステップS202では、ECU7は、車両3の車線変更、右折又は左折が予測されるか否かを判定する。例えば、ECU7は、車両3の方向指示器(ウィンカー)が作動(点滅)されたときに、車両3の車線変更、右折又は左折が予測されると判定する。方向指示器の作動は例えば方向指示器への電力供給の有無に基づいて検出される。なお、車両3のセンサ36が、ステアリングホイール91に加えられた操舵力を検出するトルクセンサを含み、ECU7は、トルクセンサによって検出された操舵力が所定値以上であるときに、車両3の車線変更、右折又は左折が予測されると判定してもよい。ステップS202において車両3の車線変更、右折又は左折が予測されると判定された場合、本制御ルーチンは終了する。一方、ステップS202において車両3の車線変更、右折及び左折が予測されないと判定された場合、本制御ルーチンはステップS203に進む。 In step S202, the ECU 7 determines whether a lane change, right turn, or left turn of the vehicle 3 is predicted. For example, the ECU 7 determines that a lane change, right turn, or left turn of the vehicle 3 is predicted when the turn indicator (blinker) of the vehicle 3 is activated (flashing). The activation of the turn indicator is detected, for example, based on whether or not power is supplied to the turn indicator. Note that the sensor 36 of the vehicle 3 may include a torque sensor that detects the steering force applied to the steering wheel 91, and the ECU 7 may determine that a lane change, right turn, or left turn of the vehicle 3 is predicted when the steering force detected by the torque sensor is equal to or greater than a predetermined value. If it is determined in step S202 that a lane change, right turn, or left turn of the vehicle 3 is predicted, this control routine ends. On the other hand, if it is determined in step S202 that a lane change, right turn, or left turn of the vehicle 3 is not predicted, this control routine proceeds to step S203.
ステップS203では、ECU7は可動アクチュエータ8の変位量を取得する。例えば、ECU7は可動アクチュエータ8への入力信号に基づいて可動アクチュエータ8の変位量を取得する。なお、エンコーダ又はポテンショメータのような位置検出器が可動アクチュエータ8に設けられ、ECU7は位置検出器の出力に基づいて可動アクチュエータ8の変位量を取得してもよい。 In step S203, the ECU 7 acquires the displacement amount of the movable actuator 8. For example, the ECU 7 acquires the displacement amount of the movable actuator 8 based on an input signal to the movable actuator 8. Note that a position detector such as an encoder or potentiometer may be provided on the movable actuator 8, and the ECU 7 may acquire the displacement amount of the movable actuator 8 based on the output of the position detector.
次いで、ステップS204において、ECU7は可動アクチュエータ8の変位量に基づいて車両3の転舵角の目標値を決定する。例えば、ECU7は、予め作成されたマップを用いて、可動アクチュエータ8の変位量がゼロになるように転舵角の目標値を決定する。なお、車両3の転舵輪の転舵量が過剰にならないように、転舵角の目標値の上限値が予め定められていてもよい。 Next, in step S204, the ECU 7 determines the target value of the steering angle of the vehicle 3 based on the displacement of the movable actuator 8. For example, the ECU 7 uses a pre-created map to determine the target value of the steering angle so that the displacement of the movable actuator 8 becomes zero. Note that an upper limit value for the target value of the steering angle may be set in advance to prevent the steered wheels of the vehicle 3 from being steered excessively.
次いで、ステップS205において、ECU7は、転舵角センサによって検出された現在の転舵角と転舵角の目標値とを照合し、転舵角の目標値を実現するためのステアリング操作を決定する。 Next, in step S205, ECU 7 compares the current steering angle detected by the steering angle sensor with the target steering angle, and determines the steering operation required to achieve the target steering angle.
次いで、ステップS206において、ECU7は、HMI37を介して、転舵角の目標値を実現するためのステアリング操作を車両3のドライバに指示する。例えば、ECU7は、ステアリング操作を指示する画面をHMI37に表示する。図8は、ステアリング操作を指示する画面の一例を示す図である。図8の例では、ステアリングホイールのアイコンと共に、ステアリングホイールの操舵量及び操舵方向がHMI37に表示されている。なお、ECU7は、文字、音声又は振動によってステアリング操作を車両3のドライバに指示してもよい。また、ECU7はステアリング操作としてステアリングホイールの操舵方向のみを車両3のドライバに指示してもよい。例えば、振動によって右回り(時計回り)のステアリング操作が指示される場合、ECU7は、ステアリングホイールに設けられたHMI37の振動ユニットを用いて、ステアリングホイールの右側部分(例えば右半分)を振動させる。ステップS205の後、本制御ルーチンは終了する。 Next, in step S206, the ECU 7 instructs the driver of the vehicle 3 via the HMI 37 to perform a steering operation to achieve the target steering angle. For example, the ECU 7 displays a screen on the HMI 37 that instructs the driver to perform a steering operation. Figure 8 shows an example of a screen that instructs the driver to perform a steering operation. In the example of Figure 8, the HMI 37 displays a steering wheel icon, as well as the steering amount and steering direction of the steering wheel. The ECU 7 may instruct the driver of the vehicle 3 to perform a steering operation using text, voice, or vibration. The ECU 7 may also instruct the driver of the vehicle 3 only in the steering direction of the steering wheel as the steering operation. For example, if a right-handed (clockwise) steering operation is instructed by vibration, the ECU 7 vibrates the right portion (e.g., the right half) of the steering wheel using a vibration unit of the HMI 37 provided on the steering wheel. After step S205, this control routine ends.
なお、ステップS203において取得される可動アクチュエータ8の変位量は、所定時間における変位量の平均値であってもよい。すなわち、ECU7は、所定時間における変位量の平均値がゼロになるように転舵角の目標値を決定してもよい。このことによって、可動アクチュエータ8の変位量の微細な変化に応じて転舵角の目標値が頻繁に変更されることを抑制することができ、ひいては煩雑なステアリング操作が車両3のドライバに要求されることを抑制することができる。 The displacement of the movable actuator 8 acquired in step S203 may be the average value of the displacement over a predetermined time period. That is, the ECU 7 may determine the target value of the steering angle so that the average value of the displacement over a predetermined time period is zero. This prevents the target value of the steering angle from being frequently changed in response to minute changes in the displacement of the movable actuator 8, and ultimately prevents the driver of the vehicle 3 from being required to perform complicated steering operations.
また、図9に示されるように、車両3は、可動アクチュエータ8の変位量をフィルタ処理するフィルタ回路9を備えていてもよい。本実施形態では、フィルタ回路9としてローパスフィルタ(LPF)が用いられる。LPFは、所定の遮断周波数よりも高い周波数の信号を減衰させ、遮断周波数よりも低い周波数の信号を通過させる。すなわち、フィルタ回路9は、可動アクチュエータ8の変位量の高周波成分を遮断し、可動アクチュエータ8の変位量の低周波成分を抽出する。 As shown in FIG. 9 , the vehicle 3 may also be equipped with a filter circuit 9 that filters the displacement of the movable actuator 8. In this embodiment, a low-pass filter (LPF) is used as the filter circuit 9. The LPF attenuates signals with frequencies higher than a predetermined cutoff frequency and passes signals with frequencies lower than the cutoff frequency. In other words, the filter circuit 9 blocks high-frequency components of the displacement of the movable actuator 8 and extracts low-frequency components of the displacement of the movable actuator 8.
この場合、ECU7は、可動アクチュエータ8の変位量としてフィルタ回路9(LPF)の出力値を取得し、フィルタ回路9の出力値がゼロになるように転舵角の目標値を決定する。このことによって、可動アクチュエータ8の変位量の高周波成分に応じて転舵角の目標値が頻繁に変更されることを抑制することができ、ひいては煩雑なステアリング操作が車両3のドライバに要求されることを抑制することができる。 In this case, the ECU 7 obtains the output value of the filter circuit 9 (LPF) as the displacement of the movable actuator 8, and determines the target value of the steering angle so that the output value of the filter circuit 9 becomes zero. This prevents the target value of the steering angle from being frequently changed in response to high-frequency components of the displacement of the movable actuator 8, and ultimately prevents the driver of the vehicle 3 from being required to perform complicated steering operations.
また、図7の転舵角の補正制御の制御ルーチンの実行間隔が図6の可動アクチュエータ制御の制御ルーチンの実行間隔よりも長くされてもよい。すなわち、転舵角の補正制御の実行間隔が可動アクチュエータ8のフィードバック制御の実行間隔よりも長くされてもよい。言い換えれば、転舵角の補正制御の実行頻度が可動アクチュエータ8のフィードバック制御の実行頻度よりも低くされてもよい。このことによって、車両3のドライバにステアリング操作が頻繁に要求されることを抑制することができる。 Furthermore, the execution interval of the control routine for steering angle correction control in FIG. 7 may be longer than the execution interval of the control routine for movable actuator control in FIG. 6. That is, the execution interval of steering angle correction control may be longer than the execution interval of feedback control of movable actuator 8. In other words, the execution frequency of steering angle correction control may be lower than the execution frequency of feedback control of movable actuator 8. This can prevent the driver of vehicle 3 from being required to perform frequent steering operations.
<第二実施形態>
第二実施形態に係る車両の構成及び制御は、以下に説明する点を除いて、基本的に第一実施形態に係る車両の構成及び制御と同様である。このため、以下、本発明の第二実施形態について、第一実施形態と異なる部分を中心に説明する。
Second Embodiment
The configuration and control of the vehicle according to the second embodiment are basically the same as the configuration and control of the vehicle according to the first embodiment, except for the points described below. Therefore, the following description of the second embodiment of the present invention will focus on the differences from the first embodiment.
図10は、第二実施形態に係る車両3’の構成の一部を概略的に示す図である。第二実施形態では、車両3’は、周辺情報検出装置10、転舵アクチュエータ11、ブレーキアクチュエータ12を更に備える。 Figure 10 is a diagram schematically illustrating part of the configuration of a vehicle 3' according to a second embodiment. In the second embodiment, the vehicle 3' further includes a surrounding information detection device 10, a steering actuator 11, and a brake actuator 12.
周辺情報検出装置10は、車両3’の周囲のデータ(画像、点群データ等)を取得し、車両3’の周辺情報(例えば、周辺車両、歩行者、白線等)を検出する。例えば、周辺情報検出装置10は、ミリ波レーダ、カメラ(例えばステレオカメラ)、ライダ(LIDAR:Laser Imaging Detection And Ranging))、若しくは超音波センサ(ソナー)、又はこれらの任意の組み合わせを含む。周辺情報検出装置10はECU7に電気的に接続され、周辺情報検出装置10の出力、すなわち周辺情報検出装置10によって検出された車両3’の周辺情報はECU7に送信される。 The surrounding information detection device 10 acquires data (images, point cloud data, etc.) about the surroundings of the vehicle 3' and detects information about the surroundings of the vehicle 3' (e.g., surrounding vehicles, pedestrians, white lines, etc.). For example, the surrounding information detection device 10 includes millimeter-wave radar, a camera (e.g., a stereo camera), a LIDAR (Laser Imaging Detection And Ranging), an ultrasonic sensor (sonar), or any combination of these. The surrounding information detection device 10 is electrically connected to the ECU 7, and the output of the surrounding information detection device 10, i.e., the surrounding information about the vehicle 3' detected by the surrounding information detection device 10, is transmitted to the ECU 7.
転舵アクチュエータ11は車両3’の転舵輪を転舵させる。転舵アクチュエータ11はECU7に電気的に接続され、ECU7は転舵アクチュエータ11を制御して車両3’の操舵を制御する。 The steering actuator 11 steers the steered wheels of the vehicle 3'. The steering actuator 11 is electrically connected to the ECU 7, which controls the steering actuator 11 to control the steering of the vehicle 3'.
ブレーキアクチュエータ12は車両3’を減速(制動)させる。ブレーキアクチュエータ12はECU7に電気的に接続され、ECU7はブレーキアクチュエータ12を制御して車両3’の減速(制動)を制御する。 The brake actuator 12 decelerates (brakes) the vehicle 3'. The brake actuator 12 is electrically connected to the ECU 7, which controls the brake actuator 12 to control the deceleration (braking) of the vehicle 3'.
また、図1に示されるモータ31は車両3’の加速のための駆動装置として機能する。ECU7は、周辺情報検出装置10の出力等に基づいて、モータ31、転舵アクチュエータ11及びブレーキアクチュエータ12を用いて、車両3’が自律走行するように車両3’の挙動を制御する。すなわち、車両3’は、車両3’の加速、操舵及び減速(制動)の一部又は全てが自動的に実行される自動運転車両である。 The motor 31 shown in FIG. 1 also functions as a drive device for accelerating the vehicle 3'. Based on the output of the surrounding information detection device 10, the ECU 7 uses the motor 31, steering actuator 11, and brake actuator 12 to control the behavior of the vehicle 3' so that the vehicle 3' drives autonomously. In other words, the vehicle 3' is an autonomous vehicle in which some or all of the acceleration, steering, and deceleration (braking) of the vehicle 3' are performed automatically.
上記のように、第二実施形態では、ECU7が転舵アクチュエータ11によって車両3’の操舵を制御し、転舵アクチュエータ11によって車両3’の転舵角が変更される。このため、ECU7は、車両3’の転舵角の補正制御として、車両3’の転舵角が変化するように転舵アクチュエータ11を制御する。 As described above, in the second embodiment, the ECU 7 controls the steering of the vehicle 3' using the steering actuator 11, and the steering angle of the vehicle 3' is changed by the steering actuator 11. Therefore, the ECU 7 controls the steering actuator 11 to change the steering angle of the vehicle 3' as a correction control for the steering angle of the vehicle 3'.
第二実施形態では、第一実施形態と同様に図6の可動アクチュエータ制御の制御ルーチンが実行される。このとき、ステップS102において、ECU7は、周辺情報検出装置10の出力に基づいて受電コイル52と送電コイル44との間の車幅方向の位置ずれを検出してもよい。この場合、例えば、ECU7は、周辺情報検出装置10によって検出された道路の白線と車両3’との相対的な位置関係に基づいて受電コイル52と送電コイル44との間の車幅方向の位置ずれを検出する。 In the second embodiment, the control routine for controlling the movable actuator shown in FIG. 6 is executed in the same manner as in the first embodiment. At this time, in step S102, the ECU 7 may detect a positional deviation in the vehicle width direction between the power receiving coil 52 and the power transmitting coil 44 based on the output of the periphery information detection device 10. In this case, for example, the ECU 7 detects a positional deviation in the vehicle width direction between the power receiving coil 52 and the power transmitting coil 44 based on the relative positional relationship between the white lines on the road detected by the periphery information detection device 10 and the vehicle 3'.
図11は、第二実施形態における転舵角の補正制御の制御ルーチンを示すフローチャートである。本制御ルーチンはECU7によって所定の実行間隔で繰り返し実行される。 Figure 11 is a flowchart showing a control routine for steering angle correction control in the second embodiment. This control routine is repeatedly executed by the ECU 7 at predetermined intervals.
ステップS301~S304は図7のステップS201~S204と同様に実行される。ステップS304の後、ステップS305において、ECU7は、ステップS304において決定された転舵角の目標値に基づいて、転舵アクチュエータ11を制御する。具体的には、ECU7は、転舵角センサによって検出された車両3’の転舵角が目標値に一致するように、転舵アクチュエータ11をフィードバック制御する。ステップS305の後、本制御ルーチンは終了する。 Steps S301 to S304 are executed in the same manner as steps S201 to S204 in Figure 7. After step S304, in step S305, the ECU 7 controls the steering actuator 11 based on the target value of the steering angle determined in step S304. Specifically, the ECU 7 feedback-controls the steering actuator 11 so that the steering angle of the vehicle 3' detected by the steering angle sensor matches the target value. After step S305, this control routine ends.
なお、第一実施形態と同様に、ステップS303において取得される可動アクチュエータ8の変位量は、所定時間における変位量の平均値であってもよい。すなわち、ECU7は、所定時間における変位量の平均値がゼロになるように転舵角の目標値を決定してもよい。このことによって、可動アクチュエータ8の変位量の微細な変化に応じて転舵角の目標値が頻繁に変更されることを抑制することができ、ひいては車両3’の転舵角の変動によって車両3’の乗り心地が悪化することを抑制することができる。 As in the first embodiment, the displacement amount of the movable actuator 8 acquired in step S303 may be the average value of the displacement amount over a predetermined time period. That is, the ECU 7 may determine the target value of the steering angle so that the average value of the displacement amount over a predetermined time period is zero. This prevents the target value of the steering angle from being frequently changed in response to minute changes in the displacement amount of the movable actuator 8, and ultimately prevents a deterioration in the ride comfort of the vehicle 3' due to fluctuations in the steering angle of the vehicle 3'.
また、第一実施形態と同様に、ECU7は、可動アクチュエータ8の変位量としてフィルタ回路9(LPF)の出力値を取得し、フィルタ回路9の出力値がゼロになるように転舵角の目標値を決定してもよい。このことによって、可動アクチュエータ8の変位量の高周波成分に応じて転舵角の目標値が頻繁に変更されることを抑制することができ、ひいては車両3’の転舵角の変動によって車両3’の乗り心地が悪化することを抑制することができる。 Furthermore, as in the first embodiment, the ECU 7 may obtain the output value of the filter circuit 9 (LPF) as the displacement amount of the movable actuator 8, and determine the target value of the steering angle so that the output value of the filter circuit 9 becomes zero. This makes it possible to prevent the target value of the steering angle from being frequently changed in response to high-frequency components of the displacement amount of the movable actuator 8, and ultimately to prevent a deterioration in the ride comfort of the vehicle 3' due to fluctuations in the steering angle of the vehicle 3'.
また、第一実施形態と同様に、図11の転舵角の補正制御の制御ルーチンの実行間隔が図6の可動アクチュエータ制御の制御ルーチンの実行間隔よりも長くされてもよい。すなわち、転舵アクチュエータ11のフィードバック制御の実行間隔が可動アクチュエータ8のフィードバック制御の実行間隔よりも長くされてもよい。言い換えれば、転舵アクチュエータ11のフィードバック制御の実行頻度が可動アクチュエータ8のフィードバック制御の実行頻度よりも低くされてもよい。このことによって、車両3’の転舵角が頻繁に変更されることによる車両3’の乗り心地の悪化を抑制することができる。 Furthermore, as in the first embodiment, the execution interval of the control routine for steering angle correction control in FIG. 11 may be longer than the execution interval of the control routine for movable actuator control in FIG. 6. That is, the execution interval of feedback control of steering actuator 11 may be longer than the execution interval of feedback control of movable actuator 8. In other words, the execution frequency of feedback control of steering actuator 11 may be lower than the execution frequency of feedback control of movable actuator 8. This makes it possible to prevent a deterioration in ride comfort of vehicle 3' caused by frequent changes in the steering angle of vehicle 3'.
また、ECU7は、転舵アクチュエータ11の制御によって受電コイル52が送電コイル44に対して車幅方向に移動する速度が、可動アクチュエータ8によって受電コイル52が送電コイル44に対して車幅方向に移動する速度よりも遅くなるように転舵アクチュエータ11及び可動アクチュエータ8を制御してもよい。このことによって、位置ずれを迅速に補正しつつ、車両3’の転舵角の急激な変化による車両3’の乗り心地の悪化を抑制することができる。この場合、例えば、ECU7は、転舵アクチュエータ11のフィードバック制御のゲインを可動アクチュエータ8のフィードバック制御のゲインよりも小さくし、又は転舵アクチュエータ11のフィードバック制御の時定数を可動アクチュエータ8のフィードバック制御の時定数よりも長くする。 The ECU 7 may also control the steering actuator 11 and the movable actuator 8 so that the speed at which the power receiving coil 52 moves in the vehicle width direction relative to the power transmitting coil 44 under the control of the steering actuator 11 is slower than the speed at which the power receiving coil 52 moves in the vehicle width direction relative to the power transmitting coil 44 under the control of the movable actuator 8. This makes it possible to quickly correct positional misalignment while suppressing deterioration in the ride comfort of the vehicle 3' due to sudden changes in the steering angle of the vehicle 3'. In this case, for example, the ECU 7 may make the gain of the feedback control of the steering actuator 11 smaller than the gain of the feedback control of the movable actuator 8, or may make the time constant of the feedback control of the steering actuator 11 longer than the time constant of the feedback control of the movable actuator 8.
また、ECU7は、車両3’の速度が速いときには、車両3’の速度が遅いときと比べて、転舵アクチュエータ11の制御によって受電コイル52が送電コイル44に対して車幅方向に移動する速度を遅くしてもよい。この場合、例えば、ECU7は、車速センサによって検出された車両3’の速度が速くなるにつれて、転舵アクチュエータ11の制御によって受電コイル52が送電コイル44に対して車幅方向に移動する速度を線形的又は段階的(ステップ状)に遅くする。このことによって、車両3’の速度に応じた適切な速度で車両3’の転舵角を変化させることができ、ひいては車両3’の乗り心地の悪化をより一層抑制することができる。 Furthermore, when the speed of the vehicle 3' is high, the ECU 7 may control the steering actuator 11 to slow the speed at which the power receiving coil 52 moves in the vehicle width direction relative to the power transmitting coil 44, compared to when the speed of the vehicle 3' is low. In this case, for example, the ECU 7 controls the steering actuator 11 to linearly or gradually (step-wise) slow the speed at which the power receiving coil 52 moves in the vehicle width direction relative to the power transmitting coil 44 as the speed of the vehicle 3' detected by the vehicle speed sensor increases. This allows the steering angle of the vehicle 3' to be changed at an appropriate speed according to the speed of the vehicle 3', and ultimately further reduces deterioration in the ride comfort of the vehicle 3'.
なお、第二実施形態において、車両3’の通常の走行においてドライバによって車両3’の操舵が制御され、転舵角の補正制御が実行されるときにのみ転舵アクチュエータ11によって車両3’の操舵が制御されてもよい。 In the second embodiment, the steering of the vehicle 3' may be controlled by the driver during normal driving of the vehicle 3', and the steering of the vehicle 3' may be controlled by the steering actuator 11 only when steering angle correction control is executed.
<その他の実施形態>
以上、本発明に係る好適な実施形態を説明したが、本発明はこれら実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載内で様々な修正及び変更を施すことができる。例えば、車両3、3’は、走行用の動力源として内燃機関及びモータを備えたハイブリッド車両(HEV)又はプラグインハイブリッド車両(PHEV)であってもよい。
<Other embodiments>
While preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments and various modifications and changes can be made within the scope of the claims. For example, the vehicles 3, 3' may be hybrid electric vehicles (HEVs) or plug-in hybrid electric vehicles (PHEVs) equipped with an internal combustion engine and a motor as power sources for traveling.
また、ECU8は、可動アクチュエータ8の変位量が所定値以下又は所定範囲内になるように転舵角の補正制御を実行してもよい。また、受電コイル52と送電コイル44との間の車幅方向の位置ずれ量が検出可能であれば、可動アクチュエータ8のフィードバック制御及び転舵角の補正制御は、車両3、3’が給電エリアに到達する前から実行されてもよい。 The ECU 8 may also execute steering angle correction control so that the displacement of the movable actuator 8 is equal to or less than a predetermined value or within a predetermined range. Furthermore, if the amount of positional misalignment between the power receiving coil 52 and the power transmitting coil 44 in the vehicle width direction can be detected, feedback control of the movable actuator 8 and steering angle correction control may be executed before the vehicle 3, 3' arrives at the power supply area.
また、第一実施形態において、第二実施形態と同様に、車両3が周辺情報検出装置10を備え、ECU7は、周辺情報検出装置10の出力に基づいて受電コイル52と送電コイル44との間の車幅方向の位置ずれを検出してもよい。 Furthermore, in the first embodiment, as in the second embodiment, the vehicle 3 may be equipped with a surrounding information detection device 10, and the ECU 7 may detect the positional deviation between the power receiving coil 52 and the power transmitting coil 44 in the vehicle width direction based on the output of the surrounding information detection device 10.
3、3’ 車両
7 電子制御ユニット(ECU)
8 可動アクチュエータ
44 送電コイル
52 受電コイル
3, 3' Vehicle 7 Electronic Control Unit (ECU)
8 Movable actuator 44 Power transmitting coil 52 Power receiving coil
Claims (11)
道路に設けられた送電コイルから電力を受電する受電コイルと、
当該車両における前記受電コイルの車幅方向の位置を調整する可動アクチュエータと、
制御装置と
を備え、
前記制御装置は、前記受電コイルが車幅方向において前記送電コイルと正対するように前記可動アクチュエータを変位させ、該可動アクチュエータの変位量に基づいて当該車両の転舵角の補正制御を実行し、
前記可動アクチュエータは、該可動アクチュエータの変位量がゼロであるときに前記受電コイルの中心が車幅中心線上に位置するように配置され、車両本体に対して車幅方向に前記受電コイルと一体的に移動するスライダを有し、
前記可動アクチュエータの変位量は、前記スライダが一方の側に移動したときに正の値となり、前記スライダが他方の側に移動したときに負の値となる、車両。 A vehicle,
a power receiving coil that receives power from a power transmitting coil installed on the road;
a movable actuator for adjusting a position of the power receiving coil in the vehicle width direction;
a control device;
the control device displaces the movable actuator so that the power receiving coil faces the power transmitting coil in a vehicle width direction, and performs correction control of a steering angle of the vehicle based on an amount of displacement of the movable actuator ;
the movable actuator is disposed so that a center of the power receiving coil is located on a vehicle width centerline when a displacement amount of the movable actuator is zero, and includes a slider that moves integrally with the power receiving coil in a vehicle width direction relative to a vehicle body;
A vehicle in which the displacement amount of the movable actuator is a positive value when the slider moves to one side, and a negative value when the slider moves to the other side .
前記制御装置は、前記ローパスフィルタの出力値がゼロになるように前記転舵角の目標値を決定する、請求項2に記載の車両。 further comprising a low-pass filter that extracts low-frequency components of the displacement amount;
3. The vehicle according to claim 2, wherein the control device determines the target value of the steering angle so that the output value of the low-pass filter becomes zero.
前記補正制御の実行間隔が前記フィードバック制御の実行間隔よりも長い、請求項1から4のいずれか1項に記載の車両。 the control device feedback-controls the movable actuator so that a positional deviation between the power receiving coil and the power transmitting coil in a vehicle width direction becomes zero;
The vehicle according to claim 1 , wherein an execution interval of the correction control is longer than an execution interval of the feedback control.
前記制御装置は、前記補正制御として、前記出力装置を介して当該車両のドライバにステアリング操作を指示する、請求項1から6のいずれか1項に記載の車両。 further comprising an output device for outputting information;
The vehicle according to claim 1 , wherein the control device performs the correction control by instructing a driver of the vehicle to operate a steering wheel via the output device.
前記制御装置は、前記補正制御として、前記転舵角が変化するように前記転舵アクチュエータを制御する、請求項1から6のいずれか1項に記載の車両。 Further provided is a steering actuator for steering the steered wheels of the vehicle,
The vehicle according to claim 1 , wherein the control device controls the steering actuator as the correction control so as to change the steering angle.
道路に設けられた送電コイルから電力を受電するように車両に設けられた受電コイルが車幅方向において該送電コイルと正対するように可動アクチュエータを変位させることと、
前記可動アクチュエータの変位量に基づいて前記車両の転舵角の補正制御を実行することと
を含み、
前記可動アクチュエータは、該可動アクチュエータの変位量がゼロであるときに前記受電コイルの中心が車幅中心線上に位置するように配置され、車両本体に対して車幅方向に前記受電コイルと一体的に移動するスライダを有し、
前記可動アクチュエータの変位量は、前記スライダが一方の側に移動したときに正の値となり、前記スライダが他方の側に移動したときに負の値となる、車両制御方法。 A computer-implemented vehicle control method, comprising:
displacing the movable actuator so that a power receiving coil provided on the vehicle to receive power from a power transmitting coil provided on the road faces the power transmitting coil in the vehicle width direction;
executing correction control of a steering angle of the vehicle based on a displacement amount of the movable actuator ,
the movable actuator is disposed so that a center of the power receiving coil is located on a vehicle width centerline when a displacement amount of the movable actuator is zero, and includes a slider that moves integrally with the power receiving coil in a vehicle width direction relative to a vehicle body;
The vehicle control method , wherein the displacement amount of the movable actuator is a positive value when the slider moves to one side, and a negative value when the slider moves to the other side .
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