JP2010166706A - 充電ステーション及び充電式車両 - Google Patents

Abstract

【課題】コストがかからず、充電式車両の運転者が簡単に充電式車両を充電させることができ、さらに、メンテナンスに関する手間が要されない充電ステーション、及び、充電式車両を提供することを目的とする。
【解決手段】充電式車両の受電面と接触する接触部を通じて受電面へ電力を送電するための接触式送電手段１２Ａ，１２Ｂであって、待機位置と充電位置との間で移動することが可能な接触式送電手段１２Ａ及び１２Ｂと、充電式車両が適正な停止位置に停止しているか否かを判定する停止位置判定手段１３と、停止位置判定手段１３により、充電式車両が適正な停止位置に停止していると判定された際には、接触式送電手段１２Ａ及び１２Ｂを待機位置から充電位置へ移動させて、接触部を受電面と接触させ、接触部へ電力を送電する充電処理を実行する充電制御手段１０と、を備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、充電式車両に充電を行うための充電ステーション、及び、充電ステーションによって充電される充電式車両に関するものである。

近時において、地球温暖化防止対策として二酸化炭素を排出することが制限されることが所望されている。そのため、充電池に充電された電力を動力源として走行する充電式車両が開発されている。このような充電式車両の充電池は、電力を送電する充電器へ接続されて夜間に充電される夜間充電方式、或いは、単位時間あたりの電力送電量が大きな急速充電器へ接続されて短い充電時間で充電される急速充電方式によって充電されている。

ところが、バス等の大型車両は、走行するために大量の電力を消費するので、大型の充電池が設けられるか、充電池が複数設けられていることが通常である。このような大型車両において、夜間充電方式或いは急速充電方式では、充電池が大型であること、又は、充電池が複数設けられていることが理由となって、充電時間が長くなる。そのため、大型車両において、夜間充電方式或いは急速充電方式は実用的ではない。

大型車両への充電方式として、例えば、以下の方式がある。つまり、充電池を予め充電された充電池へ取り替える方式、充電池を大型の急速充電器へ接続して充電時間を短縮する方式、及び、車両側と充電器側とに非接触充電装置を設けて非接触で充電する非接触充電方式がある。

ところが、充電池を予め充電された充電池へ取り替える方式では、大型車両の充電池の重量が大きいため、専用の取り替え装置が必要となり、専用の取り替え装置を操作する技量を要する。そのため、充電池を取り替えるためのコストが高くなり、且つ、手間が増える。また、充電池を大型の急速充電器へ接続して充電時間を短縮する方式では、充電をする度に運転者が下車して専用のプラグを急速充電器へ接続する必要がある。また、専用のプラグが大きいため取り扱いが難しい。また、感電の危険がある。

また、車両側と充電器側とに非接触充電装置を設けて非接触で充電する非接触充電方式では、非接触充電装置の価格が高いためコストが高くなる。また、車両側にも非接触充電装置が設けられることが要されるので車両の重量が増える。

一方、特許文献１に開示されるように、充電式車両へ集電装置を設けて、架線へ送電された電力を集電することによってバッテリーへ充電する給電システムが存在する。この種の給電システムにおいて、駐車場には架線が設置されており、このような架線へ、駐車場へ停車した自動車（以下、充電式車両という）に設けられた集電装置が接触する。このように集電装置が架線へ接触した状態で、充電式車両に設けられたバッテリーが充電される。その他、特許文献２〜４には、一部の充電場所のみに架線が設けられており、充電場所へ停車した鉄道車両（以下、充電式車両という）に設けられたパンタグラフ（以下、集電装置という）が架線へ接触し、この状態で、充電式車両が充電される技術が開示されている。

特開２００８−２２８４１２号公報 特開２００７−６８２４２号公報 特開２００８−１７２８５７号公報 特開２００２−２３８１０７号公報

ところで、上記した特許文献１乃至４に開示されている技術では、以下の問題がある。つまり、集電装置が充電式車両単位で設けられることが要されるためコストが増える。また、充電式車両単位で集電装置がメンテナンスされることが要されるため、メンテナンスを行う手間が増える。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、コストがかからず、充電式車両の運転者が簡単に充電式車両を充電させることができ、さらに、メンテナンスに関する手間が要されない充電ステーション、及び、充電式車両を提供することを目的とするものである。

本発明の一局面に係る充電ステーションは、充電池が設けられ、且つ、電力を受電するための受電面が設けられた充電式車両に充電を行うための充電ステーションであって、前記受電面と接触する接触部を備えており、前記接触部を通じて前記受電面へ前記電力を送電するための接触式送電手段であって、前記接触部が前記受電面から離れた待機位置と、前記接触部が前記受電面に接触する充電位置と、の間で移動することが可能な接触式送電手段と、前記充電式車両が適正な停止位置に停止しているか否かを判定する停止位置判定手段と、前記停止位置判定手段により、前記充電式車両が適正な停止位置に停止していると判定された際には、前記接触式送電手段を前記待機位置から前記充電位置へ移動させて、前記接触部を前記受電面と接触させ、前記接触部へ前記電力を送電する充電処理を実行する充電制御手段と、を備えることを特徴とする（請求項１）。

この構成によれば、充電ステーション側に、充電式車両に設けられた受電面と接触する接触部が設けられた接触式送電手段が設けられている。充電式車両が適正な停止位置に停止していると停止位置判定手段が判定した際には、接触式送電手段が移動して、接触部が受電面と接触する。このように、接触部が受電面と接触した状態で、充電式車両が充電される。

このように、充電ステーションに接触式送電手段が設けられている。一方、充電式車両には受電面が設けられている。また、充電ステーションに接触式送電手段が設けられている。このような充電ステーションは、あたかも、ガス・スタンドであるかのように、各所に設置されればよい。そのため、充電式車両単位で集電装置が設けられる場合と比較すると、コストが軽減される。また、メンテナンスに要される手間が軽減される。

また、充電式車両の運転手が充電式車両を充電させたい際には、充電ステーションへ充電式車両を移動させて適正な停止位置に停止させるだけでよいので、運転者が簡単に充電式車両を充電させることができる。

このように、コストがかからず、充電式車両の運転者が簡単に充電式車両を充電させることができ、さらに、メンテナンスに関する手間が要されない充電ステーションが提供されるので、低炭素社会が実現される。

上記構成において、前記充電式車両の前記受電面が、前記充電式車両の屋根部に設けられており、前記接触式送電手段の前記待機位置が、前記充電式車両の前記屋根部の上方の位置であり、且つ、前記接触式送電手段の前記充電位置が、前記待機位置よりも下方であって、前記接触部が前記充電式車両の前記受電面と接触した位置である構成とすることができる（請求項２）。

この構成によれば、充電式車両の受電面が充電式車両の屋根部に設けられている。また、接触式送電手段の待機位置が屋根部の上方の位置であり、接触式送電手段の充電位置が、待機位置よりも下方であって、接触部が充電式車両の受電面と接触した位置である。つまり、受電面及び接触部が常に人に触れられにくい高所に存在する。そのため、安全性が確保される。

上記構成において、前記充電式車両は、さらに、無線通信を行い、前記充電式車両の前記受電面の高さを表す高さデータを送信することが可能な車両側通信手段を設けており、前記車両側通信手段と無線通信を行い、前記車両側通信手段から送信された前記高さデータを受信することが可能な充電ステーション側通信手段を備えており、前記充電制御手段は、前記接触部の高さが、前記充電ステーション側通信手段が受信した前記高さデータで表される、前記充電式車両の前記受電面の高さと等しくなるように、前記接触式送電手段を移動させる構成とすることができる（請求項３）。

この構成によれば、充電制御手段は、接触式送電手段を、接触式送電手段に設けられた接触部の高さが、車両側通信手段から送信され、充電式車両の受電面の高さを表す高さデータで表される、充電式車両の受電面の高さと等しくなるように移動させる。そのため、接触式送電手段に設けられた接触部の高さを調節する人が不要となり、充電式車両の運転手だけで、簡単に、充電式車両を充電させることができる。

上記構成において、前記接触式送電手段は、前記待機位置と前記充電位置との間で伸縮することが可能である構成とすることができる（請求項４）。この構成によれば、パンタグラフ等、従来から集電装置として使用されている装置が、接触式充電手段として使用されるので、専用の接触式送電手段が開発される必要がなく、コストが軽減される。

上記構成において、前記接触式送電手段は、前記接触部が前記受電面に加える圧力値を検出する圧力値検出手段を備えており、前記充電制御手段は、前記圧力値検出手段により検出される前記圧力値が、予め定められた設定値であるか否かを判定し、前記設定値ではないと判定した際には、前記圧力値が前記設定値となるように、前記接触式送電手段を移動させる構成とすることができる（請求項５）。

この構成によれば、充電制御手段は、接触部が受電面に加える圧力値が、予め定められた設定値となるように接触式送電手段を移動させる。そのため、接触部が受電面に加える圧力値が自動的に適正な状態となる。従って、受電面に電力が効率よく送電される。

上記構成において、前記接触式送電手段は、前記接触部の温度値を検出する温度値検出手段を備えており、前記充電制御手段は、前記温度値検出手段により検出される前記温度値が、予め定められた閾値を超えているか否かを判定し、前記閾値を超えていると判定した際には、前記接触部へ前記電力を送電することを中止する構成とすることができる（請求項６）。

この構成によれば、充電制御手段は、接触部の温度値が、予め定められた閾値を超えた際には、接触部へ電力を送電することを中止する。そのため、接触部又は受電面が焼き付くことが防止される。

上記構成において、前記充電式車両は、さらに、前記接触部が前記受電面に加える圧力値を検出する圧力値検出手段、及び、前記圧力値検出手段により検出された前記圧力値を表す圧力値データを送信することが可能な車両側通信手段、を備えており、前記車両側通信手段から送信される前記圧力値データを受信することが可能な充電ステーション側通信手段を備えており、前記充電制御手段は、前記充電ステーション側通信手段が受信した前記圧力値データで表される前記圧力値が、前記予め定められた設定値であるか否かを判定し、前記設定値ではないと判定した際には、前記圧力値データに表される前記圧力値が前記設定値となるように、前記接触式送電手段を移動させる構成とすることができる（請求項７）。

この構成によれば、充電制御手段は、接触部が受電面に加える圧力値が、予め定められた設定値となるように接触式送電手段を移動させるため、受電面に電力が効率よく送電されるほか、以下の効果がある。

つまり、接触部が受電面に加える圧力値を検出する圧力値検出手段が、充電式車両側に設けられている。そのため、圧力値検出手段が接触式送電手段側に設けられる場合と比較して、圧力値検出手段を絶縁することが容易となる。

上記構成において、前記充電式車両は、さらに、前記接触部の温度値を検出する温度値検出手段、及び、前記温度値検出手段により検出された前記温度値を表す温度値データを送信することが可能な車両側通信手段、を備えており、前記車両側通信手段から送信される前記温度値データを受信することが可能な充電ステーション側通信手段を備えており、前記充電制御手段は、前記充電ステーション側通信手段が受信した前記温度値データで表される前記温度値が、予め定められた閾値を超えているか否かを判定し、前記閾値を超えていると判定した際には、前記接触部へ前記電力を送電することを中止する構成とすることができる（請求項８）。

この構成によれば、充電制御手段は、接触部の温度値が、予め定められた閾値を超えた際には、接触部へ電力を送電することを中止するので、接触部又は受電面が焼き付くことが防止されるほか、以下の効果がある。

つまり、接触部の温度値を検出する温度値検出手段が、充電式車両側に設けられている。そのため、温度値検出手段が接触式送電手段側に設けられる場合と比較して、温度値検出手段を絶縁することが容易となる。

上記構成において、前記充電式車両は、さらに、前記充電制御手段に対して前記充電処理の実行を要求するための充電処理要求データを送信することが可能な車両側通信手段を備えており、前記車両側通信手段から送信される前記充電処理要求データを受信することが可能な充電ステーション側通信手段を備えており、前記充電制御手段は、前記充電ステーション側通信手段が前記充電処理要求データを受信した際に、前記充電処理を実行する構成とすることができる（請求項９）。

この構成によれば、充電処理が、車両側通信手段から充電処理要求データを送信すれば実行される。そのため、充電式車両側において、運転者が所定の操作を行って充電処理要求データを送信させれば、充電式車両の充電池が自動的に充電される。従って、充電式車両の運転者一人で、簡単に、充電式車両を充電させることができる。

上記構成において、前記充電式車両は、さらに、前記受電面を覆うカバー、及び、前記カバーを収納して前記受電面を露出させるための収納手段、が設けられており、前記充電式車両に対して、前記カバーを収納して前記受電面を露出させることを要求するためのカバー収納要求データを送信することが可能な充電ステーション側通信手段を備えており、前記充電制御手段は、前記充電ステーション側通信手段に対して前記カバー収納要求データを送信させる構成とすることができる（請求項１０）。この構成によれば、充電ステーションからカバー収納要求データを送信すれば、充電式車両の受電面を覆うカバーが収納されて受電面が露出される。そのため、充電式車両において、運転者によって、受電面を露出させるための操作が行われることが要されない。

上記構成において、前記充電式車両は、車両側通信手段と、前記充電池への充電状況を判断しながら、充電条件を表す充電条件データを生成して前記車両側通信手段を通じて送信することが可能な制御手段を備えており、前記充電制御手段は、前記充電式車両から送信された前記充電条件データに表される前記充電条件に従って、前記電力を送電する構成とすることができる（請求項１１）。

この構成によれば、充電ステーションにおいて、充電制御手段は、充電式車両から送信された充電条件データに表される充電条件に従って電力を送電する。そのため、充電式車両には、充電式車両個々の充電池の充電状態に応じて、最適に送電がされる。

上記構成において、前記充電制御手段は、前記接触部へ前記電力を送電することを停止し、且つ、前記接触式送電手段を、前記充電位置から前記待機位置へ戻す充電終了処理を実行する構成とすることができる（請求項１２）。

この構成によれば、充電終了処理は、接触部へ電力を送電することを停止し、且つ、接触式送電手段を、充電位置から待機位置へ戻す処理である。そのため、充電が終了すれば、接触式送電手段が高所に位置する待機位置に位置し、且つ、接触部には電力が送電されていない状態となる。従って、充電処理が終了した後において、安全性が確保される。

上記構成において、前記充電式車両は、前記充電制御手段に対して、前記充電処理の終了を要求するための充電処理終了要求データを送信することが可能な車両側通信手段を備えており、前記車両側通信手段から送信される前記充電処理終了要求データを受信することが可能な充電ステーション側通信手段を備えており、前記充電制御手段は、前記充電ステーション側通信手段が前記充電処理終了要求データを受信した際には、前記充電終了処理を実行する構成とすることができる（請求項１３）。

この構成によれば、充電制御手段は、車両側通信手段から充電処理終了要求データを受信した際には充電終了処理を実行する。そのため、充電ステーションにおいて、充電終了処理を実行することを指示するオペレータが要されない。従って、充電式車両の運転者が、一人で、簡単に、充電式車両を充電させることができる。

上記構成において、前記充電ステーション側通信手段は、さらに、前記充電式車両に対して前記充電終了処理が完了したことを通知するための充電終了処理完了通知データを送信することが可能であり、前記充電制御手段は、前記充電終了処理が完了した際には、前記充電ステーション側通信手段によって、前記充電終了処理完了通知データを送信させる構成とすることができる（請求項１４）。

この構成によれば、充電制御手段は、充電終了処理が完了した際には、充電式車両に対して充電終了処理完了通知データを送信する。そのため、充電終了処理完了通知データを受信した充電式車両において、受電面がカバーによって覆われる。従って、充電式車両の運転者が受電面をカバーで覆わせるための操作を行うことが要されない。

また、本発明の他の局面に係る充電式車両は、充電池が設けられ、且つ、電力を受電するための受電面が設けられ、前記受電面が受電した前記電力により前記充電池が充電される充電式車両であって、前記受電面は、請求項１又は請求項２に記載の充電ステーションが備える前記接触式送電手段の前記接触部と接触した状態で、前記接触部へ送電される電力を受電することを特徴とする（請求項１５）。

この構成によれば、充電ステーションの接触式送電手段から受電面に送電された電力によって充電式車両の充電池が充電される。そのため、充電式車両の製造コストが、充電式車両の各々へ集電装置が設けられる場合と比較して軽減される。

上記構成において、前記受電面が屋根部に設けられており、無線通信を行い、前記充電式車両の前記受電面の高さを表す高さデータを送信することが可能な車両側通信手段を備えている構成とすることができる（請求項１６）。この構成によれば、受電面が屋根部に設けられているので、安全性が確保される。また、充電式車両が、充電ステーションへ、受電面の高さを表す高さデータを送信することによって、接触面が受電面と同じ高さとなるように、接触式送電手段を移動させることができる。

上記構成において、前記接触部が前記受電面に加える圧力値を検出する圧力値検出手段、及び、無線通信を行い、前記圧力値検出手段により検出された前記圧力値を表す圧力値データを送信することが可能な車両側通信手段を備える構成とすることができる（請求項１７）。この構成によれば、圧力値検出手段により検出された圧力値を表す圧力値データが充電ステーションへ送信される。そのため、充電ステーションにおいて、接触部が受電面に加える圧力値が予め定められた設定値となるように、接触式送電手段が移動する。また、充電ステーションにおいて、圧力値が検出されることが要されないため、充電ステーションにおける処理負担が軽減する。

上記構成において、前記接触部の温度値を検出する温度値検出手段、及び、無線通信を行い、前記温度値検出手段により検出された前記温度値を表す温度値データを送信することが可能な車両側通信手段を備える構成とすることができる（請求項１８）。この構成によれば、温度値検出手段により検出された温度値を表す温度値データが充電ステーションへ送信される。そのため、充電ステーションにおいて、接触部の温度値が、温度値データで表された温度値によって判断される。また、充電ステーションにおいて、温度値が検出されることが要されないため、充電ステーションにおける処理負担が軽減する。

上記構成において、前記充電制御手段に対して前記充電処理の実行を要求するための充電処理要求データを送信することが可能な車両側通信手段を備える構成とすることができる（請求項１９）。この構成によれば、充電処理要求データが充電ステーションへ送信される。その際、充電ステーションにおいて充電処理が開始される。そのため、運転者が所定の操作を行って充電処理要求データを送信させれば、充電式車両の充電池が自動的に充電される。従って、充電式車両の運転者一人で、簡単に、充電式車両を充電させることができる。

上記構成において、前記受電面を覆うカバーと、前記カバーを収納して前記受電面を露出させるための収納手段と、前記カバーを収納して前記受電面を露出させることを要求するためのカバー収納要求データを受信することが可能な車両側通信手段と、を備えており、前記収納手段は、前記車両側通信手段が前記カバー収納要求データを受信した際には、前記カバーを収納して前記受電面を露出させる構成とすることができる（請求項２０）。

この構成によれば、受電面を覆うカバーが設けられているので、受電面が風雨から保護される。また、カバー収納要求データを受信した際には、自動的に、カバーが収納され受電面が露出する。そのため、充電式車両において、運転者によって、受電面を露出させるための操作が行われることが要されない。

上記構成において、前記充電制御手段に対して、前記充電処理の終了を要求するための充電処理終了要求データを送信することが可能な車両側通信手段を備える構成とすることができる（請求項２１）。この構成によれば、充電処理終了要求データが充電ステーションへ送信される。そのため、充電処理終了要求データを受信した充電ステーションは、充電終了処理を自動的に実行できる。そのため、充電ステーションにおいて、充電終了処理を実行することを指示するオペレータが要されない。従って、充電式車両の運転者が、一人で、簡単に、充電式車両を充電させることができる。

上記構成において、車両側通信手段と、充電条件を表す充電条件データを生成して前記車両側通信手段を通じて送信することが可能な制御手段を備えている構成とすることができる（請求項２２）。この構成によれば、充電条件を表す充電条件データを送信して、充電ステーションへ送電する。そのため、充電式車両個々の充電池の充電状態に応じて、最適に送電がされる。

上記構成において、前記制御手段は、前記充電制御手段によって送電されるべき電力量を有する前記電力が送電されたことを判定したときには、前記充電処理終了要求データを送信する構成とすることができる（請求項２３）。この構成によれば、充電式車両において、目的とされる電力量の電力が送電された際には、充電ステーションに対して充電処理終了要求データが送信される。そのため、目的とされる電力量の電力が送電された際には自動的に充電処理終了要求データが送信されるため、運転者が充電処理の終了を要求するための操作を行う必要がない。

上記構成において、前記車両側通信手段は、さらに、前記充電式車両に対して前記充電終了処理が完了したことを通知するための充電終了処理完了通知データを受信することが可能であり、前記収納手段は、前記車両側通信手段が前記充電終了処理完了通知データを受信した際には、前記カバーの収納を解除して前記カバーにより前記受電面を覆う構成とすることができる（請求項２４）。

この構成によれば、充電ステーションから充電終了処理完了通知データを受信した際には、カバーの収納を解除して受電面を覆う。そのため、充電式車両の運転者によって受電面を覆うことが指示されることが要されない。

本発明によれば、充電ステーションに接触式送電手段が設けられている。一方、充電式車両には受電面が設けられている。また、充電ステーションに接触式送電手段が設けられている。このような充電ステーションは、あたかも、ガス・スタンドであるかのように、各所に設置されればよい。そのため、充電式車両単位で集電装置が設けられる場合と比較すると、コストが軽減される。また、メンテナンスに要される手間が軽減される。

また、充電式車両の運転手が充電式車両を充電させたい際には、充電ステーションへ充電式車両を移動させて適正な停止位置に停止させるだけでよいので、運転者が簡単に充電式車両を充電させることができる。

本発明の一実施形態に係る充電ステーションを概念的に示す外観図である。 充電ステーションにおいて、パンタグラフが移動する態様について説明するための側面図である。 充電ステーションの機能構成の一例を示すブロック図である。 充電式車両の機能構成の一例を示すブロック図である。 充電式車両の屋根部の一例を示す平面図である。 充電ステーションにおいて実行される処理の概要を示すフローチャートである。 充電式車両において実行される処理の概要を示すフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態に係る充電ステーション及び充電式車両について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る充電ステーションを概念的に示す外観図である。図１に示す充電ステーション１は、制御ユニットＵ１、パンタグラフ（接触式送電手段）１２Ａ及び１２Ｂ、及び、制御ユニットＵ１へパンタグラフ１２Ａ及び１２Ｂを接続するための導線１９Ａ及び１９Ｂ、を備える。

このような充電ステーション１において、制御ユニットＵ１は、床面３に設置されており、充電ステーション１全体を制御することが可能である。また、充電式車両２に搭載された制御ユニットＵ２（図４参照）と無線通信を行うことも可能である。このような制御ユニットＵ１に、導線１９Ａを通じてマイナス側のパンタグラフ１２Ａが接続されており、且つ、導線１９Ｂを通じてプラス側のパンタグラフ１２Ｂが接続されている。

このようなパンタグラフ１２Ａ及び１２Ｂは、天井面１８に取り付けられている。このようなパンタグラフ１２Ａ及び１２Ｂは、制御ユニットＵ１による制御によって、床面３方向に対して上下方向に移動することが可能とされている。また、導線１９Ａ及び１９Ｂは、天井面１８、或いは、天井面１８を含む天井部材の内部に設けられている。また、導線１９Ａ及び１９Ｂは、制御ユニットＵ１から送信される制御信号を通すための制御線、及び、制御ユニットＵ１から送電される電力を通すための電力線、を含んでいる。

また、天井面１８には、制御ユニットＵ１が、充電式車両２が適正な停止位置に停止しているか否かを判定するために受光素子１３Ａが取り付けられている。一方、充電式車両２の屋根部Ｒには、発光ダイオード（ＬＥＤ）、レーザダイオード（ＬＤ）等によって光を照射する発光素子２７Ａが取り付けられている。このような受光素子１３Ａ及び発光素子２７Ａが対となって光センサを構成しており、発光素子２７Ａから照射された光を受光した受光素子２８Ａの受光量に応じて、制御ユニットＵ１が、充電式車両２が適正な停止位置に停止しているか否かを判定する。

受光素子１３Ａは、充電式車両２が、充電式車両２の最前部が床面３に描かれた停止線３１上に位置するように停止した際に、充電式車両２の屋根部Ｒに設けられた発光素子２７Ａと正対する。このように、受光素子１３Ａと発光素子２７Ａとが正対した際に、受光素子１３Ａが受光する受光量が最大となる。この状態を制御ユニットＵ１が判定して、充電式車両２が適正な停止位置に停止していると判定する。

このような充電ステーション１は、充電式車両２と組み合わせて使用される。つまり、充電式車両２が、充電式車両の最前部が床面３に描かれた停止線３１上に位置するように停止した際に、制御ユニットＵ１が、充電式車両２が適正な停止位置に停止していると判定する。このように、充電式車両２が適正な停止位置に停止している状態において、制御ユニットＵ１が、パンタグラフ１２Ａ及び１２Ｂを床面３の方向に移動させて、接触部１２２Ａ及び１２２Ｂを、充電式車両２の屋根部Ｒに設けられた受電面２９Ａ及び２９Ｂと接触させる。

このように、接触部１２２Ａが受電面２９Ａと接触し、且つ、接触部１２２Ｂが受電面２９Ｂと接触した状態で、制御ユニットＵ１が、接触部１２２Ａへマイナス電圧を印加し、且つ、接触部１２２Ｂへプラス電圧を印加する。すると、受電面２９Ａへ印加されたマイナス電圧が、充電式車両２に搭載された充電池Ｂのマイナス極へ印加される。且つ、受電面２９Ｂへ印加されたプラス電圧が充電池Ｂのプラス極へ印加される。

その結果、制御ユニットＵ１から、導線１９Ｂ、接触部１２２Ｂ、受電面２９Ｂ、充電池Ｂのプラス電極、充電池Ｂのマイナス電極、受電面２９Ａ、接触部１２２Ａ、及び、導線１９Ａを通って、制御ユニットＵ１へ通じるループを、電流が流れる。

このように、充電ステーション１において、パンタグラフ１２Ａ及び１２Ｂが待機位置Ｐ１から充電位置Ｐ２へ移動して、接触部１２２Ａ及び１２２Ｂが受電面２９Ａ及び２９Ｂに接触した状態で、直流電圧が接触部１２２Ａ及び１２２Ｂへ印加されて、電流が接触部１２２Ａ及び１２２Ｂを流れる。

そのため、充電ステーション１において、パンタグラフ１２Ａ及び１２Ｂが待機位置Ｐ１から充電位置Ｐ２へ移動して、接触部１２２Ａ及び１２２Ｂが受電面２９Ａ及び２９Ｂに接触し、接触部１２２Ａ及び１２２Ｂへ、直流電圧の値に電流の値を乗じた値で表される電力が送電される充電処理が実行される。その結果、充電池Ｂが充電される。

尚、充電ステーション１において、接触部１２２Ａ及び１２２Ｂへ交流電力が送電されてもよい。この場合、受電面２９Ａ及び２９Ｂを通じて交流電力を受け付けた充電式車両２において、交流電力が整流されて直流電力とされて、充電池Ｂが充電される。

図１に示される充電ステーション１において、充電池Ｂを充電するためのパンタグラフ１２Ａ及び１２Ｂが、充電用車両２側ではなく、充電ステーション１側に設けられている。そのため、従来のように、充電式車両２へパンタグラフなどの集電装置が設けられることを要しない。従って、コストが軽減される。また、パンタグラフ１２Ａ及び１２Ｂが充電ステーション１側に設けられているので、パンタグラフ１２Ａ及び１２Ｂをメンテナンスする手間が軽減される。

更に、運転手が充電式車両２を充電させたい際には、運転者は充電ステーション１へ充電式車両２を移動させて適正な停止位置に停止させるだけでよいので、運転者が簡単に充電式車両２を充電させることができる。

図２は、充電ステーション１において、パンタグラフ１２Ａ及び１２Ｂが移動する態様について説明するための側面図である。パンタグラフ１２Ａ及び１２Ｂは、天井面１８に設けられた取付部材１２４Ａ及び１２４Ｂに取り付けられている。このようなパンタグラフ１２Ａ及び１２Ｂは、待機位置Ｐ１と充電位置Ｐ２との間で、上下方向に伸縮することが可能である。ここに、待機位置Ｐ１は、充電式車両２の屋根部Ｒの上方の位置であり、且つ、接触部１２２Ａ及び１２２Ｂが受電面２９Ａ及び２９Ｂから離れた位置である。また、充電位置Ｐ２は、充電位置Ｐ１よりも下方であって、接触部１２２Ａ及び１２２Ｂが受電面２９Ａ及び２９Ｂと接触した位置である。

このようなパンタグラフ１２Ａ及び１２Ｂは、待機位置Ｐ１と充電位置Ｐ２との間で、上下方向に伸縮することによって、待機位置Ｐ１において接触部１２２Ａ及び１２２Ｂを受電面２９Ａ及び２９Ｂから離した状態とすること、及び、充電位置Ｐ２において接触部１２２Ａ及び１２２Ｂを受電面２９及び２９Ｂへ接触させること、ができる。

このように、パンタグラフ１２Ａ及び１２Ｂが、待機位置Ｐ１と充電位置Ｐ２との間で上下方向に伸縮するため、パンタグラフ１２Ａ及び１２Ｂは、以下に示される構成とされている。

パンタグラフ１２Ａ及び１２Ｂは、上枠１２５Ａ及び１２５Ｂ、下枠１２０Ａ及び１２０Ｂ、舟体１２３Ａ及び１２３Ｂ、及び、すり板で構成される接触部１２２Ａ及び１２２Ｂ、を備える。このようなパンタグラフ１２Ａ及び１２Ｂにおいて、上枠１２５Ａ及び１２５Ｂは、取付部材１２４Ａ及び１２４Ｂで一端が支持された状態で上下方向に揺動することが可能である。

また、パンタグラフ１２Ａ及び１２Ｂにおいて、上枠１２５Ａ及び１２５Ｂには、下枠１２０Ａ及び１２０Ｂが、ヒンジ１２１Ａ及び１２１Ｂによって取り付けられている。このような下枠１２０Ａ及び１２０Ｂは、取付部材１２４Ａ及び１２４Ｂと下枠１２０Ａ及び１２９Ｂとの間に取り付けられた釣合棒１２６Ａ及び１２６Ｂによって、上枠１２５Ａ及び１２５Ｂが、取付部材１２４Ａ及び１２４Ｂで一端が支持された状態で上下方向に揺動することに伴って、上枠１２５Ａ及び１２５Ｂが揺動する方向とは逆の方向へ揺動する。

このように、上枠１２５Ａ及び１２５Ｂが、取付部材１２４Ａ及び１２４Ｂを支点として揺動することに伴って、下枠１２０Ａ及び１２０Ｂが、釣合棒１２６Ａ及び１２６Ｂによって、上枠１２５Ａ及び１２５Ｂが揺動する方向とは逆の方向へ揺動する。そのため、パンタグラフ１２Ａ及び１２Ｂが、待機位置Ｐ１と充電位置Ｐ２との間で上下方向に伸縮することができる。

また、パンタグラフ１２Ａ及び１２Ｂにおいて、下枠１２０Ａ及び１２０Ｂには、下面に接触部１２２Ａ及び１２２Ｂが設けられた舟体１２３Ａ及び１２３Ｂが設けられている。このような舟体１２３Ａ及び１２３Ｂは、下枠１２０Ａ及び１２０Ｂが揺動することに伴って、待機位置Ｐ１と充電位置Ｐ２との間を上下方向に移動する。そのため、舟体１２３Ａ及び１２３Ｂの下面に設けられた接触部１２２Ａ及び１２２Ｂも、待機位置Ｐ１と充電位置Ｐ２との間を上下方向に移動する。

図２において、２点鎖線で示されるパンタグラフ１２Ａ及び１２Ｂが、待機位置Ｐ１に位置しているパンタグラフ１２Ａ及び１２Ｂである。一方、実線で示されるパンタグラフ１２Ａ及び１２Ｂが、充電位置Ｐ２に位置しているパンタグラフ１２Ａ及び１２Ｂである。

図１及び図２から理解されるように、充電ステーション１において、充電式車両２の受電面２９Ａ及び２９Ｂが屋根部Ｒに設けられている。また、パンタグラフ１２Ａ及び１２Ｂの待機位置Ｐ１が、屋根部Ｒの上方の位置であって、受電面２９Ａ及び２９Ｂから離れた位置であり、パンタグラフ１２Ａ及び１２Ｂの充電位置Ｐ２が、屋根部Ｒに設けられた受電面２９Ａ及び２９Ｂに接触した位置である。そのため、受電面２９Ａ及び２９Ｂ、及び、接触部１２２Ａ及び１２２Ｂが常に人に触れられにくい高所に存在する。そのため、安全性が確保される。

ここで、図２において、Ｓ１は、パンタグラフ１２Ａ及び１２Ｂの接触部１２２Ａ及び１２２Ｂに設けられた圧力センサを示している。また、Ｓ１’は、受電面２９Ａ及び２９Ｂに設けられた圧力センサを示している。さらに、Ｓ２は、接触部１２２Ａ及び１２２Ｂに設けられた温度センサを示している。また、Ｓ２’は、受電面２９Ａ及び２９Ｂに設けられた温度センサを示している。これらの圧力センサＳ１及びＳ１’、温度センサＳ２及びＳ２’の機能は後述される。

尚、図１及び図２に示される充電ステーション１において、接触式送電手段が、シングルアーム形のパンタグラフ１２Ａ及び１２Ｂで構成されているが、このような例には限られない。例えば、菱形、下枠交差形、翼形のパンタグラフで構成されてもよい。

また、接触式送電手段が、例えば、トロリーポール、ビューゲルで構成されてもよい。また、接触式送電手段が上下方向に移動するのではなく、天井面１８に固定された一端を中心として、接触部１２２Ａ及び１２２Ｂが設けられた他端が回転することによって、接触部１２２Ａ及び１２２Ｂが設けられた他端が、待機位置Ｐ１と充電位置Ｐ２との間を移動する装置で構成されてもよい。つまり、接触式送電手段は、待機位置Ｐ１と充電位置Ｐ２との間で移動することが可能であって、受電面２９Ａ及び２９Ｂと接触した状態で、受電面２９Ａ及び２９Ｂへ電力を送電できる装置で構成される。

また、図１及び図２に示される充電ステーション１において、パンタグラフ１２Ａ及び１２Ｂが天井面１８に取り付けられているが、この例には限られない。例えば、パンタグラフ１２Ａ及び１２Ｂが、アーチ状の支柱に取り付けられていてもよい。つまり、屋根部Ｒの上方を待機位置Ｐ１とし、且つ、受電面１２２Ａ及び１２２Ｂの高さを待機位置Ｐ２とする限り、パンタグラフ１２Ａ及び１２Ｂが取り付けられる場所は限定されない。

また、図１及び図２に示される充電ステーション１において、パンタグラフ１２Ａ及び１２Ｂが上下方向に移動することができ、待機位置Ｐ１が、屋根部Ｒの上方であって受電面２９Ａ及び２９Ｂから離れた位置であり、充電位置Ｐ２が、接触部１２２Ａ及び１２２Ｂが受電面２９Ａ及び２９Ｂに接触する位置である。しかしながら、この例には限られない。例えば、パンタグラフ１２Ａ及び１２Ｂが、壁面に近づく方向及び壁面から離れる方向に移動することが可能なように壁面に取り付けられることが挙げられる。この場合、壁面側の位置が待機位置Ｐ１とされ、壁面から離れた位置であって接触部１２２Ａ及び１２２Ｂが受電面２９Ａ及び２９Ｂに接触する位置が充電位置Ｐ２となる。この場合、受電面２９Ａ及び２９Ｂが充電式車両２の側面に設けられることが要される。

図３は、充電ステーション１の機能構成の一例を示すブロック図である。図３に示す充電ステーション１は、充電制御部（充電制御手段）１０、送電部１１、パンタグラフ１２Ａ及び１２Ｂ、受光素子１３Ａを有する停止位置判定部（停止位置判定手段）１３、充電ステーション側通信部（充電ステーション側通信手段）１４、圧力センサＳ１を有する圧力値検出部（圧力値検出手段）１５、温度センサＳ２を有する温度値検出部（温度値検出手段）１６、及び、パンタグラフ移動部１７、を備える。

このような充電ステーション１において、制御ユニットＵ１は、充電制御部１０、送電部１１、停止位置判定部１３、充電ステーション側通信部１４、圧力値検出部１５、温度値検出部１６、及び、パンタグラフ移動部１７、から構成されている。このような制御ユニットＵ１において、充電制御部１０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等を備えている。

このような充電制御部１０は、コントロールバス（例えば、ＣＰＵバス）及びデータバスを通じて制御信号及びデータの転送を行うことにより、充電ユニットＵ１を制御する。特に、充電制御部１０は、後述される充電処理及び充電終了処理を行うほか、充電ステーション１が充電式車両２を充電するために、後述される各種の処理を行う。

送電部１１は、導線１９Ａ及び１９Ｂを通じて、パンタグラフ１２Ａ及び１２Ｂへ電力を送電する。つまり、先述されたように、パンタグラフ１２Ａの接触部１２２Ａへマイナス電圧を印加し、且つ、パンタグラフ１２Ｂの接触部１２２Ｂへプラス電圧を印加することによって、接触部１２２Ａ及び１２２Ｂへ電流を流す。

停止位置判定部１３は、受光素子１３Ａが発光素子２７Ａから受光した光の光量を測定しており、前記光量が、予め設定された設定値となった際には、充電式車両２が適正な停止位置に停止していると判定する。停止位置判定部１３は、充電式車両２が適正な停止位置に停止していると判定したことを充電制御部１０に通知する。

充電ステーション側通信部１４は、車両側通信部２１（図４参照）と無線通信を行うことが可能であり、車両側通信部２１との間で、後述される各種のデータを送信及び受信する。圧力値検出部１５は、圧力センサＳ１を備える。このような圧力センサＳ１は、接触部１２２Ａ及び１２２Ｂが受電面２９Ａ及び２９Ｂに加える圧力値を検出する。圧力値検出部１５は、圧力センサＳ１が検出した圧力値を充電制御部１０へ出力する。

温度値検出部１６は、温度センサＳ２を備える。このような温度センサＳ２は、接触部１２２Ａ及び１２２Ｂの温度値を検出する。温度値検出部１６は、温度センサＳ２が検出した温度値を充電制御部１０へ出力する。

パンタグラフ移動部１７は、導線１９Ａ及び１９Ｂを通じて制御信号を送信することによって、パンタグラフ１２Ａ及び１２Ｂを伸縮させて、待機位置Ｐ１と充電位置Ｐ２との間で上下方向に移動させる。尚、パンタグラフ１２Ａ及び１２Ｂを移動させるための手段として、例えば、上枠１２５Ａ及び１２５Ｂを、取付部材１２４Ａ及び１２４Ｂを支点として揺動させるためのモータ、コンプレッサ、バネが挙げられる。

図４は、本発明の一実施形態に係る充電式車両２の機能構成の一例を示すブロック図である。図４に示される充電式車両２は、制御部（制御手段）２０、車両側通信部（車両側通信手段）２１、圧力値検出部（圧力値検出手段）２２、温度値検出部（温度値検出手段）２３、カバー２４Ａ及び２４Ｂを収納するためのカバー収納部（収納手段）２５、データ記憶部２６、音出力部２７、位置検出用発光部２８、充電池Ｂ、及び、受電面２９Ａ及び２９Ｂ（図１及び図２参照）、を備える。

このような充電式車両２において、制御部２０、車両側通信部２１、圧力値検出部２２、温度値検出部２３、カバー収納部２５、データ記憶部２６、音出力部２７、及び、位置検出用発光部２８が、制御ユニットＵ２を構成している。

このような制御ユニットＵ２において、制御部２０は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等を備える。このような制御部２０は、コントロールバス（例えば、ＣＰＵバス）及びデータバスを通じて制御信号及びデータの転送を行うことにより、充電式車両２を制御する。特に、制御部２０は、充電式車両２が充電ステーション１によって充電されるために、後述される各種の処理を行う。

車両側通信部２１は、充電ステーション側通信部１４（図３参照）と無線通信を行うことが可能であり、充電ステーション側通信部１４との間で、後述される各種のデータを送信及び受信する。

圧力値検出部２２は、受電面２９Ａ及び２９Ｂの各々に設けられた圧力センサＳ１’を備える。このような圧力センサＳ１’は、接触部１２２Ａ及び１２２Ｂが受電面２９Ａ及び２９Ｂに加える圧力値を検出する。圧力値検出部２２は、圧力センサＳ１’が検出した圧力値を制御部２０へ出力する。温度値検出部２３は、受電面２９Ａ及び２９Ｂの各々に設けられた温度センサＳ２’を備える。このような温度センサＳ２’は、接触部１２２Ａ及び１２２Ｂの温度値（正確には、接触部１２２Ａ及び１２２Ｂから受電面２９Ａ及び２９Ｂに伝導される熱の温度値）を検出する。温度値検出部２３は、温度センサＳ２’が検出した温度値を制御部２０へ出力する。

カバー２４Ａ及び２４Ｂは、受電面２９Ａ及び２９Ｂを覆うために設けられており、カバー収納部２５は、カバー２４Ａ及び２４Ｂを収納して受電面２９Ａ及び２９Ｂを露出させる。また、カバー収納部２５は、カバー２４Ａ及び２４Ｂの収納を解除して、カバー２４Ａ及び２４Ｂによって受電面２９Ａ及び２９Ｂを覆う。尚、カバー２４Ａ及び２４Ｂを移動させるための手段として、例えば、モータが挙げられる。

データ記憶部２６は、充電式車両２の受電面２９Ａ及び２９Ｂの高さを表す高さデータの他、後述される各種の音声メッセージを表す音声メッセージデータを記憶している。音出力部２７は、各種の音声メッセージを出力する。位置検出用発光部２８は発光素子２８Ａを備えており、充電ステーション１が充電式車両２が適正な停止位置に停止しているか否かを判定するために、発光素子２８Ａを発光させる。

充電池Ｂは、例えば、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池、ニカド電池、鉛蓄電池等、公知の充電池である。また、充電池Ｂは、複数のコンデンサを組み合わせた充電池でもある。このような充電池Ｂは、プラス極及びマイナス極のそれぞれへ、プラス電圧、マイナス電圧が印加されて充電される。一方、放電時には、プラス極から負荷（例えばモーターなど）を通じてマイナス極へ電流が流れて、負荷が作動する。

図５は、充電式車両２の屋根部Ｒの一例を示す平面図である。尚、図５において、受電面２９Ａの半分がカバー２４Ａによって覆われた状態とされており、受電面２９Ｂの全体がカバー２４Ｂによって覆われた状態とされている。

図５に示される受電面２９Ａ及び２９Ｂには、受電面２９Ａ及び２９Ｂを覆うためのカバー２４Ａ及び２４Ｂが設けられている。そして、カバー２４Ａ及び２４Ｂのそれぞれは、カバー収納部２５によって、屋根部Ｒ上を充電用車両Ｒの前後方向（図５に示される矢印方向）に移動して、カバー収納スペース２５Ａ及び２５Ｂへ収納され、又は、カバー収納スペース２５Ａ及び２５Ｂへの収納が解除される。

受電面２９Ａ及び２９Ｂは、カバー２４Ａ及び２４Ｂがカバー収納スペース２５Ａ及び２５Ｂへ収納された際には露出した状態となる。一方、受電面２９Ａ及び２９Ｂは、カバー２４Ａ及び２４Ｂがカバー収納スペース２５Ａ及び２５Ｂへの収納が解除された際には、カバー２４Ａ及び２４Ｂによって覆われた状態となる。

以下に示される一連の処理が、充電ステーション１及び充電式車両２が行う処理の大まかな概略である。
１）充電式車両２が停止線３１で停止し、充電処理を開始することを充電ステーション１へ要求する。
２）充電ステーション１が、充電式車両２が停止線３１で停止していることを判定する。
３）充電式車両２が、カバー２４Ａ及び２４Ｂを収納して、受電面２９Ａ及び２９Ｂを露出させる。
４）充電ステーション１が、パンタグラフ１２Ａ及びパンタグラフ１２Ｂを待機位置Ｐ１から充電位置Ｐ２へ移動させて、接触部１２２Ａ及び１２２Ｂを充電式車両２の受電面２９Ａ及び２９Ｂへ接触させる。
５）充電ステーション１が、接触部１２２Ａ及び１２２Ｂへ電力を送電して、充電式車両２の受電面２９Ａ及び２９Ｂに受電させる。
６）充電式車両２の充電池Ｂが、受電面２９Ａ及び２９Ｂが受電した電力によって充電される。
７）充電ステーション１は、充電式車両２から充電処理を終了することを要求されたことを判定する。
８）充電ステーション１は、接触部１２２Ａ及び１２２Ｂへの電力の送電を停止し、且つ、パンタグラフ１２Ａ及び１２Ｂを充電位置Ｐ２から待機位置Ｐ１へ移動させる。
９）充電式車両２は、カバー２４Ａ及び２４Ｂの収納を解除して、受電面２９Ａ及び２９Ｂをカバー２４Ａ及び２４Ｂによって覆う。
１０）充電用車両２は、充電ステーション１から離れる。

このような１）〜１０）に示される処理が、円滑、迅速、安全に行われるために、充電ステーション１及び充電式車両２において、以下の処理が実行される。

図６は、充電ステーション１において実行される処理の概要を示すフローチャートである。充電ステーション１において、充電制御部１０は、充電ステーション側通信部１４が車両側通信部２１から送信された充電処理要求データを受信しているか否かを判定する（ステップＳ１）。このような充電処理要求データは、例えば、充電式車両２において図示しない操作ボタンが運転手によって操作された際に、車両側通信部２１から送信される。

充電制御部１０は、充電ステーション側通信部１４が車両側通信部２１から送信された充電処理要求データを受信していると判定した際には（ステップＳ１のＹＥＳ）、充電用車両２が適正な停止位置に停止しているか否かを判定する（ステップＳ２）。つまり、充電制御部１０は、停止位置判定部１３から、充電式車両２が適正な停止位置に停止していると判定したことが通知されているか否かを判定する。

充電制御部１０は、充電式車両２が適正な停止位置に停止していると判定した際には（ステップＳ３のＹＥＳ）、充電ステーション側通信部１４が、車両側通信部２１から高さデータを受信しているか否かを判定する（ステップＳ４）。

充電制御部１０は、充電ステーション側通信部１４が車両側通信部２１から高さデータを受信していると判定した際には（ステップＳ４のＹＥＳ）、受信した高さデータを記憶する（ステップＳ５）。一方、充電制御部１０は、充電ステーション側通信部１４が車両側通信部２１から高さデータを受信していないと判定した際には（ステップＳ４のＮＯ）、充電ステーション側通信部１４が車両側通信部２１から高さデータを受信していると判定できるまで待機する。

一方、充電制御部１０は、充電式車両２が適正な停止位置に停止していないと判定した際には（ステップＳ３のＮＯ）、充電式車両２が適正な停止位置に停止していると判定できるまで待機する。尚、充電制御部１０は、充電式車両２が適正な停止位置に停止していると判定できるまで待機している間に、充電式車両２の音出力部２７から、例えば、「停止線に止めてください」といった音声メッセージが繰り返し出力されるように、充電ステーション側通信部１４から車両側通信部２１へ制御信号を出力することができる。

ついで、充電制御部１０は、充電ステーション側通信部１４からカバー収納要求データを送信させる（ステップＳ６）。そして、充電制御部１０は、パンタグラフ１２Ａ及び１２Ｂを待機位置Ｐ１から充電位置Ｐ２へ移動させて、接触部１２２Ａ及び１２２Ｂを受電面２９Ａ及び２９Ｂに接触させる（ステップＳ７）。つまり、この時点で、充電ステーション１において充電処理が実行される。このような充電処理は、先述されたように、パンタグラフ１２Ａ及び１２Ｂが待機位置Ｐ１から充電位置Ｐ２へ移動して、接触部１２２Ａ及び１２２Ｂが受電面２９Ａ及び２９Ｂに接触し、接触部１２２Ａ及び１２２Ｂへ電力が送電される処理である。

この際、充電制御部１０は、接触部１２２Ａ及び１２２Ｂの床面３からの高さが、高さデータで表される、充電式車両２の受電面２９Ａ及び２９Ｂの床面３からの高さと等しくなるように、パンタグラフ１２Ａ及び１２Ｂを移動させる。このような充電制御部１０が行う制御によって、充電位置Ｐ２の床面３からの高さが、接触部１２２Ａ及び１２２Ｂが受電面２９Ａ及び２９Ｂに接触する位置となる。

その後、充電制御部１０は、接触部１２２Ａ及び１２２Ｂが受電面２９Ａ及び２９Ｂへ加える圧力値が適正か否かを判定する（ステップＳ８）。つまり、充電制御部１０は、圧力センサＳ１が検出した圧力値が、予め定められた設定値であるか否かを判定する。

尚、充電制御部１０は、ステップＳ１０に示される処理の代わりに、以下の処理を行ってもよい。つまり、充電制御部１０が、充電ステーション側通信部１４によって、充電式車両２の車両側通信部２１から送信される圧力値データを受信する。そして、充電制御部１０が、充電ステーション通信部１４によって受信した圧力値データで表される圧力値が、予め定められた設定値であるか否かを判定する。以上の処理によっても、接触部１２２Ａ及び１２２Ｂが受電面２９Ａ及び２９Ｂへ加える圧力値が適正か否かが判定される。

また、充電制御部１０は、ステップＳ８と並行して、以下の処理を行ってもよい。つまり、充電制御部１０が、温度センサＳ２が検出した温度値が、予め定められた閾値を超えているか否かを判定し、閾値を超えている際には、送電（ステップＳ１０）を行わない処理である。以上の処理が実行されると以下の効果がある。つまり、充電式車両２側の充電系統がショートして受電面２９Ａ及び２９Ｂが発熱している際に、送電されないので、安全性が向上する、という効果である。また、このような処理の代わりに、充電制御部１０が、以下の処理を行ってもよい。

つまり、充電処理部１０が、車両側通信部２１から充電ステーション側通信部１４が受信した温度値データで表される温度値が、予め定められた閾値を超えているか否かを判定し、閾値を超えている際には、送電（ステップＳ１０）を行わない処理である。このような処理によっても、受電面２９Ａ及び２９Ｂが発熱している際には、充電制御部１０が送電を行わないので、安全性が向上する。

充電制御部１０は、圧力値が設定値ではないと判定した際には（ステップＳ８のＮＯ）、圧力値が設定値となるように、パンタグラフ１２Ａ及び１２Ｂを上下に移動させて、接触部１２２Ａ及び１２２Ｂが受電面２９Ａ及び２９Ｂに加える圧力値を調節する（ステップＳ９）。

一方、充電制御部１０は、圧力値が設定値であると判定した際には（ステップＳ８のＹＥＳ）、充電制御部１０は、接触部１２２Ａ及び１２２Ｂへの送電を行う（ステップＳ１０）。つまり、充電制御部１０は、送電部１１によって、接触部１２２Ａ及び１２２Ｂのそれぞれへ、マイナス電圧、プラス電圧を印加して、接触部１２２Ａ及び１２２Ｂへ電流を流す処理を開始する。

このような送電は、充電式車両２から送信される充電条件データに表される充電条件に従って行われる。充電条件として、例えば、充電開始電流値、充電電圧値、及び、充電終了電流値が挙げられる。

以上の充電条件に従って行われる送電の一例が、以下の通りである。尚、充電池Ｂにおいて、プラス電極とマイナス電極との電位差、プラス電極からマイナス電極へ流れる電流の電流値が、以下の特性を示すことが前提である。

つまり、充電池Ｂにおいて、プラス電極からマイナス電極へ充電開始電流値を有する電流が流されることが開始された際には、プラス電極からマイナス電極へ流れる電流の電流値が漸減する。一方、プラス電極とマイナス電極との電位差は、一定の比率で大きくなってゆく。そして、前記電位差が一定の電位差に達すると、前記一定の電位差で平衡状態となるように一定の値を有する電流値を有する電流が、プラス電極からマイナス電極へ流される。その後も、プラス電極からマイナス電極へ流れる電流の電流値は、充電池Ｂが充電されるに従って漸減してゆく。

以上のような特性を示す充電池Ｂへの充電は、充電制御部１０によって以下のように行われる。つまり、充電制御部１０は、充電条件として送信された充電開始電流値を有する電流を充電池Ｂのプラス電極からマイナス電極へ流す。その結果、充電池Ｂのプラス電極と充電池Ｂのマイナス電極との間の電位差が一定の比率で上昇する。そして、充電池Ｂのプラス電極と充電池Ｂのマイナス電極との間の電位差が充電電圧値に達した際には、充電制御部１０は、その電圧で充電電圧を保持する。そして、充電値Ｂのプラス電極からマイナス電極へ流れる電流の電流値が前記充電終了電流値に達すれば、充電制御部１０は送電を終了することができる。

充電制御部１０は、接触部１２２Ａ及び１２２Ｂへの送電を継続した状態で、接触部１２２Ａ及び１２２Ｂの温度値が適正であるか否かを判定する（ステップＳ１１）。つまり、充電制御部１０は、温度センサＳ２が検出した温度値が、予め定められた閾値を超えているか否かを判定する。

尚、充電制御部１０は、ステップＳ１１に示される処理の代わりに、以下の処理を行ってもよい。つまり、充電制御部１０が、充電ステーション側通信部１４によって、充電式車両２の車両側通信部２１から送信される温度値データを受信する。そして、充電制御部１０が、充電ステーション通信部１４によって受信した温度値データで表される温度値が、予め定められた閾値を超えているか否かを判定する。以上の処理によっても、接触部１２２Ａ及び１２２Ｂの温度値が適正であるか否かが判定される。

充電制御部１０は、接触部１２２Ａ及び１２２Ｂの温度値が適正である限り（ステップＳ１１のＹＥＳ）、送電を継続する。一方、充電制御部１０は、接触部１２２Ａ及び１２２Ｂの温度値が適正ではないと判定した際には（ステップＳ１１のＮＯ）、後述される充電終了処理を行う。

充電制御部１０は、このような送電を継続している間に、充電ステーション側通信部１４が車両側通信部２１から充電処理終了要求データを受信したと判定した際には（ステップＳ１２）、充電終了処理を行う（ステップＳ１３）。尚、ステップＳ１２に示される「充電処理終了要求データ」は、充電式車両２の制御部２０が目的とする電力量の電力が送電されたと判断した際に送信されるデータである。また、このような充電処理終了要求データは、充電式車両２において、運転手が、充電終了処理を実行することを指示する操作を行った際に送信されるデータであってもよい。

尚、充電制御部１０は、充電池Ｂのプラス電極から充電池Ｂのマイナス電極へ流れる電流値が、前記充電終了電流値に達した際にも、充電終了処理を行うことができる。

また、ステップＳ１３で示される充電終了処理は、充電制御部１０が、接触部１２２Ａ及び１２２Ｂへ電力を送電することを停止し、且つ、パンタグラフ１２Ａ及び１２Ｂを、充電位置Ｐ２から待機位置Ｐ１へ戻す処理である。つまり、充電終了処理は、接触部１２２Ａ及び１２２Ｂへ直流電圧を印加することを停止し、パンタグラフ１２Ａ及び１２Ｂを、充電位置Ｐ２から待機位置Ｐ１へ戻す処理である。このような充電終了処理が完了した際には、充電制御部１０は、充電式車両２に対して充電終了処理が完了したことを通知するための充電終了処理完了通知データを、車両側通信部２１へ送信する。

図７は、充電式車両２において実行される処理の概要を示すフローチャートである。充電式車両２において、制御部２０は、車両側通信部２１から、充電ステーション１の充電制御部１０に対して充電処理の実行を要求するための充電処理要求データを送信する（ステップＳ２０）。このような充電処理要求データは、例えば、運転手が、充電処理を実行することを指示する操作を行った際に、送信される。このような充電処理要求データを受信した充電ステーション１では、ステップＳ２（図６参照）に示される処理が実行される。

制御部２０は、車両側通信部２１から高さデータを送信する（ステップＳ２１）。このような高さデータを受信した充電ステーション１では、ステップＳ５（図６参照）に示される処理が実行される。

ついで、制御部２０は、充電ステーション１からカバー収納要求データを受信しているか否かを判定する（ステップＳ２２）。つまり、車両側通信部２１が充電ステーション側通信部１４からカバー収納要求データを受信しているか否かを判定する。制御部２０は、充電ステーション１からカバー収納要求データを受信していると判定した際には（ステップＳ２２のＹＥＳ）、カバー収納部２５によって、カバー２４Ａ及び２４Ｂを収納して、受電面２９Ａ及び２９Ｂを露出させる（ステップＳ２３）。その後、充電ステーション１において、ステップＳ７以降に示される処理が実行されて、充電式車両２への充電処理が実行される。

一方、制御部２０は、充電ステーション１からカバー収納要求データを受信していないと判定した際には（ステップＳ２２のＮＯ）、充電ステーション１からカバー収納要求データを受信していると判定できるまで待機する。

ついで、制御部２０は、目的とされる電力量の電力が充電ステーション１から送電されたか否かを判定する（ステップＳ２４）。この処理において、例えば、充電池Ｂのプラス電極からマイナス電極へ流れる電流の電流値が、一定の閾値以下となっているか否かを判定することが挙げられる。この場合、前記電流値が前記閾値以下となっている際には、目的とされる電力量の電力が送電されたと判定する。一方、前記電流値が前記閾値以下となっていない際には、目的とされる電力量の電力が送電されていないと判定する。このようなステップＳ２４に示される処理を行う際には、既に、制御部２０は、先述したような充電条件を充電ステーション１へ送信することによって、先述した送電を開始させている。

ステップＳ２４に示される処理において、制御部２０は、目的とされる電力量の電力が充電ステーション１から送電されたと判定した際には、車両側通信部２１から、充電終了処理の実行を要求するための充電処理終了要求データを送信する（ステップＳ２５）。尚、このような充電処理終了要求データは、先述されたように、充電式車両２において、運転手が、充電終了処理を実行することを指示する操作を行った際に、送信されてもよい。このような充電処理終了要求データを受信した充電ステーション１において、ステップＳ１３（図６参照）に示される処理が実行される。

ついで、制御部２０は充電終了処理が完了したことを通知するための充電終了処理完了通知データを受信したか否かを判定する（ステップＳ２６）。つまり、制御部２０は、車両側通信部２１が充電ステーション側通信部１４から送信された充電終了処理完了通知データを受信したか否かを判定する。

制御部２０は、充電終了処理完了通知データを受信したと判定した際には（ステップＳ２６のＹＥＳ）、カバー収納部２５によって、カバー２４Ａ及び２４Ｂの収納を解除して、カバー２４Ａ及び２４Ｂによって受電面２９Ａ及び２９Ｂを覆う（ステップＳ２７）。一方、充電終了処理完了通知データを受信していないと判定した際には（ステップＳ２６のＮＯ）、充電終了処理完了通知データを受信したと判定できるまで待機する。尚、制御部２０は、ステップＳ２７に示される処理を行った後に、音出力部２７によって、例えば、「充電が完了しました」といった音声メッセージを繰り返し出力させてもよい。運転手が、この音声メッセージを聞くことによって、充電池Ｂへの充電が完了したことを確認することができるからである。

尚、本実施形態において、充電ステーション１による送電は、先述したように、充電式車両２から送信された充電条件に従って行われている。しかしながら、この例には限定されない。例えば、充電式車両２が、充電池Ｂの残容量を参照して、目的とされる容量が補充されるように、充電ステーション１が送電すべき電力の電力量を判定して充電ステーション１へ送信する。そして、充電ステーション１が前記電力量の電力を送電したことを判定して、前記充電終了処理を実行する。以上の処理によっても、本発明が実現される。

１ 充電ステーション
２ 充電式車両
１０ 充電制御部
１２Ａ，１２Ｂ パンタグラフ
１３ 停止位置判定部
１４ 充電ステーション側通信部
１５，２２ 圧力値検出部
１６，２３ 温度値検出部
２１ 車両側通信部
２４Ａ，２４Ｂ カバー
２５ カバー収納部
２９Ａ，２９Ｂ 受電面
１２２Ａ，１２２Ｂ 接触部
Ｂ 充電池
Ｐ１ 待機位置
Ｐ２ 充電位置
Ｒ 屋根部

Claims (24)

1. 充電池が設けられ、且つ、電力を受電するための受電面が設けられた充電式車両に充電を行うための充電ステーションであって、
   前記受電面と接触する接触部を備えており、前記接触部を通じて前記受電面へ前記電力を送電するための接触式送電手段であって、前記接触部が前記受電面から離れた待機位置と、前記接触部が前記受電面に接触する充電位置と、の間で移動することが可能な接触式送電手段と、
   前記充電式車両が適正な停止位置に停止しているか否かを判定する停止位置判定手段と、
   前記停止位置判定手段により、前記充電式車両が適正な停止位置に停止していると判定された際には、前記接触式送電手段を前記待機位置から前記充電位置へ移動させて、前記接触部を前記受電面と接触させ、前記接触部へ前記電力を送電する充電処理を実行する充電制御手段と、
   を備えることを特徴とする充電ステーション。
2. 前記充電式車両の前記受電面が、前記充電式車両の屋根部に設けられており、
   前記接触式送電手段の前記待機位置が、前記充電式車両の前記屋根部の上方の位置であり、且つ、前記接触式送電手段の前記充電位置が、前記待機位置よりも下方であって、前記接触部が前記充電式車両の前記受電面と接触した位置であることを特徴とする請求項１に記載の充電ステーション。
3. 前記充電式車両は、さらに、無線通信を行い、前記充電式車両の前記受電面の高さを表す高さデータを送信することが可能な車両側通信手段を設けており、
   前記車両側通信手段と無線通信を行い、前記車両側通信手段から送信された前記高さデータを受信することが可能な充電ステーション側通信手段を備えており、
   前記充電制御手段は、
   前記接触部の高さが、前記充電ステーション側通信手段が受信した前記高さデータで表される、前記充電式車両の前記受電面の高さと等しくなるように、前記接触式送電手段を移動させることを特徴とする請求項２に記載の充電ステーション。
4. 前記接触式充電手段は、前記待機位置と前記充電位置との間で伸縮することが可能であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の充電ステーション。
5. 前記接触式送電手段は、前記接触部が前記受電面に加える圧力値を検出する圧力値検出手段を備えており、
   前記充電制御手段は、
   前記圧力値検出手段により検出される前記圧力値が、予め定められた設定値であるか否かを判定し、前記設定値ではないと判定した際には、前記圧力値が前記設定値となるように、前記接触式送電手段を移動させることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の充電ステーション。
6. 前記接触式送電手段は、前記接触部の温度値を検出する温度値検出手段を備えており、
   前記充電制御手段は、
   前記温度値検出手段により検出される前記温度値が、予め定められた閾値を超えているか否かを判定し、前記閾値を超えていると判定した際には、前記接触部へ前記電力を送電することを中止することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の充電ステーション。
7. 前記充電式車両は、さらに、前記接触部が前記受電面に加える圧力値を検出する圧力値検出手段、及び、前記圧力値検出手段により検出された前記圧力値を表す圧力値データを送信することが可能な車両側通信手段、を備えており、
   前記車両側通信手段から送信される前記圧力値データを受信することが可能な充電ステーション側通信手段を備えており、
   前記充電制御手段は、
   前記充電ステーション側通信手段が受信した前記圧力値データで表される前記圧力値が、前記予め定められた設定値であるか否かを判定し、前記設定値ではないと判定した際には、前記圧力値データに表される前記圧力値が前記設定値となるように、前記接触式送電手段を移動させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の充電ステーション。
8. 前記充電式車両は、さらに、前記接触部の温度値を検出する温度値検出手段、及び、前記温度値検出手段により検出された前記温度値を表す温度値データを送信することが可能な車両側通信手段、を備えており、
   前記車両側通信手段から送信される前記温度値データを受信することが可能な充電ステーション側通信手段を備えており、
   前記充電制御手段は、
   前記充電ステーション側通信手段が受信した前記温度値データで表される前記温度値が、予め定められた閾値を超えているか否かを判定し、前記閾値を超えていると判定した際には、前記接触部へ前記電力を送電することを中止することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の充電ステーション。
9. 前記充電式車両は、さらに、前記充電制御手段に対して前記充電処理の実行を要求するための充電処理要求データを送信することが可能な車両側通信手段を備えており、
   前記車両側通信手段から送信される前記充電処理要求データを受信することが可能な充電ステーション側通信手段を備えており、
   前記充電制御手段は、
   前記充電ステーション側通信手段が前記充電処理要求データを受信した際に、前記充電処理を実行することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の充電ステーション。
10. 前記充電式車両は、さらに、前記受電面を覆うカバー、及び、前記カバーを収納して前記受電面を露出させるための収納手段、が設けられており、
    前記充電式車両に対して、前記カバーを収納して前記受電面を露出させることを要求するためのカバー収納要求データを送信することが可能な充電ステーション側通信手段を備えており、
    前記充電制御手段は、
    前記充電ステーション側通信手段に対して前記カバー収納要求データを送信させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の充電ステーション。
11. 前記充電式車両は、車両側通信手段と、前記充電池への充電状況を判断しながら、充電条件を表す充電条件データを生成して前記車両側通信手段を通じて送信することが可能な制御手段を備えており、
    前記充電制御手段は、
    前記充電式車両から送信された前記充電条件データに表される前記充電条件に従って、前記電力を送電することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の充電ステーション。
12. 前記充電制御手段は、
    前記接触部へ前記電力を送電することを停止し、且つ、前記接触式送電手段を、前記充電位置から前記待機位置へ戻す充電終了処理を実行することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の充電ステーション。
13. 前記充電式車両は、前記充電制御手段に対して、前記充電処理の終了を要求するための充電処理終了要求データを送信することが可能な車両側通信手段を備えており、
    前記車両側通信手段から送信される前記充電処理終了要求データを受信することが可能な充電ステーション側通信手段を備えており、
    前記充電制御手段は、
    前記充電ステーション側通信手段が前記充電処理終了要求データを受信した際には、前記充電終了処理を実行することを特徴とする請求項１２に記載の充電ステーション。
14. 前記充電ステーション側通信手段は、さらに、前記充電式車両に対して前記充電終了処理が完了したことを通知するための充電終了処理完了通知データを送信することが可能であり、
    前記充電制御手段は、
    前記充電終了処理が完了した際には、前記充電ステーション側通信手段によって、前記充電終了処理完了通知データを送信させることを特徴とする請求項１２又は請求項１３のいずれか一項に記載の充電ステーション。
15. 充電池が設けられ、且つ、電力を受電するための受電面が設けられ、前記受電面が受電した前記電力により前記充電池が充電される充電式車両であって、
    前記受電面は、請求項１又は請求項２に記載の充電ステーションが備える前記接触式送電手段の前記接触部と接触した状態で、前記接触部へ送電される電力を受電することを特徴とする充電式車両。
16. 前記受電面が屋根部に設けられており、
    無線通信を行い、前記充電式車両の前記受電面の高さを表す高さデータを送信することが可能な車両側通信手段を備えていることを特徴とする請求項１５に記載の充電式車両。
17. 前記接触部が前記受電面に加える圧力値を検出する圧力値検出手段、及び、無線通信を行い、前記圧力値検出手段により検出された前記圧力値を表す圧力値データを送信することが可能な車両側通信手段を備えることを特徴とする請求項１５に記載の充電式車両。
18. 前記接触部の温度値を検出する温度値検出手段、及び、無線通信を行い、前記温度値検出手段により検出された前記温度値を表す温度値データを送信することが可能な車両側通信手段を備えることを特徴とする請求項１５に記載の充電式車両。
19. 前記充電制御手段に対して前記充電処理の実行を要求するための充電処理要求データを送信することが可能な車両側通信手段を備えることを特徴とする請求項１５に記載の充電式車両。
20. 前記受電面を覆うカバーと、
    前記カバーを収納して前記受電面を露出させるための収納手段と、
    前記カバーを収納して前記受電面を露出させることを要求するためのカバー収納要求データを受信することが可能な車両側通信手段と、
    を備えており、
    前記収納手段は、
    前記車両側通信手段が前記カバー収納要求データを受信した際には、前記カバーを収納して前記受電面を露出させることを特徴とする請求項１５に記載の充電式車両。
21. 前記充電制御手段に対して、前記充電処理の終了を要求するための充電処理終了要求データを送信することが可能な車両側通信手段を備えることを特徴とする請求項１５に記載の充電式車両。
22. 車両側通信手段と、充電条件を表す充電条件データを生成して前記車両側通信手段を通じて送信することが可能な制御手段を備えていることを特徴とする請求項１５に記載の充電式車両。
23. 前記制御手段は、
    前記充電制御手段によって送電されるべき電力量を有する前記電力が送電されたことを判定したときには、前記充電処理終了要求データを送信することを特徴とする請求項２１又は請求項２２に記載の充電式車両。
24. 前記車両側通信手段は、さらに、前記充電式車両に対して前記充電終了処理が完了したことを通知するための充電終了処理完了通知データを受信することが可能であり、
    前記収納手段は、
    前記車両側通信手段が前記充電終了処理完了通知データを受信した際には、前記カバーの収納を解除して前記カバーにより前記受電面を覆うことを特徴とする請求項１５に記載の充電式車両。

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