JP2014039403A - 移動式駐車設備 - Google Patents

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Abstract

【課題】給電コイル上に存在する異物を除去できると共に可動部による製造コストの上昇を抑制できる。
【解決手段】移動車両Ｍが載置されたパレット２を水平移動して移動車両Ｍを格納スペースに格納する移動式駐車設備であって、移動車両Ｍの底面に設けられた受電コイルＪに符合する部位が磁界透過性であるパレット２と、磁界透過性の部位に対峙するように格納スペースに設けられ、受電コイルＪに非接触給電を行う給電コイル３と、パレット２の下面２ｂに設けられ、パレット２の移動に伴って給電コイル３の上面３ａに接触あるいは一定の間隔をあけて異物に係合することによって給電コイル３の上面３ａに存在する異物を除去する異物除去部４とを具備する。
【選択図】図２

Description

本発明は、移動式駐車設備に関する。
下記特許文献１には、車両の底面に設けられた受電部と、駐車スペースに埋め込まれた給電部との間の空間に異物が侵入することなく、給電を安全かつ効率よく行える非接触給電システムが開示されている。上記非接触給電システムにおいて、車両の受電部と、駐車スペースの給電部との間の空間に絶縁性の隔離材が設けられ、給電時以外には可動部によって隔離材を地中に収納し、一方給電時には可動部によって隔離材を受電部と給電部との間の空間に移動させる。
特開２０１０−２２６９４６号公報
しかしながら、上記従来技術では、隔離材を受電部と給電部との間に配置することによって受電部と給電部との間に異物が侵入することを防止しているが、既に給電コイル上に異物が存在してしまっている状態において、その異物を除去できないという問題があった。また、上記従来技術では、複雑な機械的機構を必要とする可動部を備える必要があるので、製造コストが上昇してしまうという問題が生じていた。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、以下の点を目的とする。
（１）給電コイル上に存在する異物を除去できる。
（２）可動部による製造コストの上昇を抑制できる。
上記目的を達成するために、本発明では、第１の解決手段として、移動車両が載置されたパレットを水平移動して移動車両を格納スペースに格納する移動式駐車設備であって、移動車両の底面に設けられた受電コイルに符合する部位が磁界透過性であるパレットと、磁界透過性の部位に対峙するように格納スペースに設けられ、受電コイルに非接触給電を行う給電コイルと、パレットの下面に設けられ、パレットの移動に伴って給電コイルの上面に接触あるいは一定の間隔をあけて給電コイルの上面に存在する異物に係合することによって給電コイルの上面から異物を除去する異物除去部とを具備する、という手段を採用する。
本発明では、第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、給電コイルの周囲において、給電コイルの上面よりも低く設けられた異物収容部を具備する、という手段を採用する。
本発明では、第３の解決手段として、上記第２の解決手段において、磁界透過性であり、異物収容部と給電コイルとの間において、給電コイルの側面に密着すると共に給電コイルの上面と同じ高さとなるように設けられた異物近接防止部を具備する、という手段を採用する。
本発明では、第４の解決手段として、上記第１〜第３のいずれか１つの解決手段において、給電コイルの周囲において、異物除去部に相対する位置であると共に異物除去部の下端に接する高さとなるように設けられた異物侵入防止壁を具備する、という手段を採用する。
本発明では、第５の解決手段として、上記第１〜第４のいずれか１つの解決手段において、パレットの上面において、移動車両の底面より低く設けられた第２の異物侵入防止壁を具備する、という手段を採用する。
本発明によれば、パレットの移動に伴って給電コイルの上面に接触あるいは一定の間隔をあけて給電コイルの上面に存在する異物に係合することによって給電コイルの上面から異物を除去する異物除去部によって、給電コイル上の異物を除去できる。また、本発明によれば、従来から備えられたパレットを利用して異物を除去するものであり、新たに可動部を搭載する必要がないので、製造コストの上昇を抑制できる。
本発明の第１実施形態に係る機械式駐車場（駐車設備）の全体構成を示す概念図である。 本発明の第１実施形態の要部構成を示す概略図である。 本発明の第１実施形態におけるパレット２、給電コイル３、異物除去部４、異物収容部５及び異物近接防止部６を示す平面図である。 本発明の第１実施形態における作用・効果を示す模式図である。 本発明の第２実施形態の要部構成を示す概略図である。 本発明の第２実施形態におけるパレット２、給電コイル３、異物除去部４、異物収容部５、異物近接防止部６、第１の異物侵入防止壁７及び第２の異物侵入防止壁８を示す平面図である。 本発明の第１の変形例を示す図である。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
〔第1実施形態〕
初めに第１実施形態について説明する。本第１実施形態に係る機械式駐車場（移動式駐車設備）は、図１及び図２に示すように、車両格納棚１、パレット２、給電コイル３、異物除去部４、異物収容部５及び異物近接防止部６によって構成されている。
車両格納棚１は、図１に示すように、前後左右及び上下に各々３つ並ぶ複数（合計２７個）の格納スペースＳを備える。このような車両格納棚１は、説明の都合上格納スペースＳを限定したものであり、実際にはさらに多くの、もしくはより少ない格納スペースＳを備えてよい。格納スペースＳは、図１（ａ）、（ｂ）において、前後方向、左右方向及び上下方向に各々３つ並ぶ長方形領域であり、それらのうち一部にはパレット２が収納されている。
パレット２は、移動車両Ｍを搭載するための金属製の矩形板状部材であり、格納スペースＳの大きさよりも若干小さく形成されている。このパレット２は、制御装置（図示略）によって制御される駆動機構（図示略）の動力に基づいて前後及び左右の水平方向及び垂直方向に移動する。また、このパレット２には、略中央部に開口２ａが形成されている。この開口２ａの位置及び大きさは、図２に示すように当該開口２ａに対峙する給電コイル３の位置に符合すると共に給電コイル３の大きさよりも若干大きめである。
このような開口２ａは、給電コイル３から放出する磁界を遮らないことを主目的としてパレット２に設けられたものである。すなわち、パレット２は、給電コイル３に符合する部位が磁界透過性である。このようなパレット２については、例えばパレット２の機械的強度を補強する目的で、上記磁界を遮らない樹脂等の磁界透過性材料を開口２ａに充填してもよい。
給電コイル３は、所定のコイル径を有するヘリカルコイルであり、コイル軸を上下方向（垂直方向）とした姿勢、かつ、パレット２の開口２ａに対峙するように格納スペースＳの床面ｓ１上に露出した状態あるいはプラスチック等の非磁性材料によってモールドされた状態で設置されている。このような給電コイル３は、両端が給電回路（図示略）の出力端に接続されており、上記給電回路から高周波電力が供給されることにより磁界を発生することによって移動車両Ｍに対して非接触で給電を行う。また、上記給電回路は、給電コイル３と給電側共振回路を構成する共振用コンデンサを備え、入力された直流電力を交流電力（高周波電力）に変換して給電コイル３に供給する一種のインバータである。
ここで、パレット２の上には図示するように移動車両Ｍが搭載される。本機械式駐車場が給電対象とする移動車両Ｍは、エンジンとモータとによって駆動されるハイブリッド自動車、またはモータで駆動される電気自動車、つまり受電コイルＪが給電コイル３から非接触で受電した電力を蓄電池に充電すると共に、当該蓄電池に充電した電力を走行用モータの動力源として利用する車両であり、受電コイルＪ、受電回路及び蓄電池等を備えずにエンジンのみによって駆動される通常自動車Ｒは対象外である。
上記受電コイルＪは、所定のコイル径を有するヘリカルコイルであり、コイル軸が垂直方向となるように移動車両Ｍの底部に設けられている。このような受電コイルＪは、給電コイル３と略同一のコイル径を有し、両端が受電回路（図示略）の入力端に接続されており、給電コイル３と電磁気的に結合することによって交流電力を非接触で受電する。また、上記受電回路は、受電コイルＪと受電側共振回路を構成する共振用コンデンサを備え、受電コイルＪから供給された交流電力を直流電力に変換して蓄電池に供給する一種の整流回路である。なお、受電回路の共振用コンデンサの静電容量は、上記給電側共振回路の共振周波数と受電側共振回路の共振周波数とが同一周波数になるように設定されている。
異物除去部４は、可撓材（プラスチックやゴム等）からなる複数の毛状部材から構成されると共に給電コイル３の上面３ａに接触する長さに調整されたブラシであり、パレット２の下面２ｂにおいて開口２ａを取り囲むように設けられている（図３参照）。このような異物除去部４は、パレット２の前後左右の水平移動に伴って給電コイル３の上面３ａに沿って水平移動する。この結果、異物除去部４は、給電コイル３の上面３ａに沿って摺動して給電コイル３の上面３ａに存在するごみ等の異物を除去することができる。なお、図３において、開口２ａ及び異物除去部４と、給電コイル３、異物近接防止部６及び異物収容部５との位置関係は図の見やすさのため簡略化して示しており、実際には図２に示すような位置関係になっている。
異物収容部５は、図３に示すように、格納スペースＳの床面ｓ１かつ給電コイル３の周囲において、給電コイル３の上面３ａよりも低く設けられている。このような異物収容部５は、異物除去部４が給電コイル３の上面３ａを摺動した際に、給電コイル３上から除去された異物を収容する。
異物近接防止部６は、磁界を透過する材料（プラスチックやゴム等）からなり、異物収容部５と給電コイル３との間において、給電コイル３の側面３ｂに密着して一定の厚さを有すると共に給電コイル３の上面３ａと同じ高さとなるように設けられている。このような異物近接防止部６は、異物除去部４によって給電コイル３の上面３ａから除去された異物が給電コイル３のすぐ脇に落下して電磁界に影響することを防止するものである。つまり、異物近接防止部６は、給電コイル３の上面３ａから除去された異物が給電コイル３の側面３ｂに近接することを防止するものである。
次に、このように構成された本機械式駐車場の動作及び作用・効果について図４をも参照して詳しく説明する。
本機械式駐車場に移動車両Ｍを駐車させる場合、当該移動車両Ｍは、例えば運転手による運転によって、予め入庫口として規定されている格納スペースＳ（例えば図１（ｂ）の左下に位置する格納スペースＳ）のパレット２上に載置される。そして、管理者が、本機械式駐車場の操作装置（図示略）の入庫指示ボタンを操作することによって入庫指示を制御装置に入力する。この入庫に際して、管理者は、運転手から移動車両Ｍの蓄電池の充電要求を受け付けた場合には、入庫指示ボタンに加えて充電指示ボタンを操作することにより、充電指示を制御装置に入力する。
そして、本機械式駐車場の制御装置は、入庫指示及び充電指示が操作装置から入力されると、入庫口の移動車両Ｍをパレット２とともに空いている格納スペースＳ（空格納スペース）に移動させる。このようなパレット２の前後左右の水平移動に伴って、異物除去部４は、給電コイル３の上面３ａを摺動しながら水平移動する。
例えば、図４（ａ）に示すように、異物除去部４によって給電コイル３の上面３ａが摺動される前に、給電コイル３の上面３ａに異物が存在したとする。そして、異物除去部４による給電コイル３の上面３ａの摺動が開始されると、図４（ｂ）に示すように、異物除去部４は、給電コイル３の上面３ａ上の異物を異物収容部５に向けて移動させる。そして、異物除去部４による摺動によって、図４（ｃ）に示すように、給電コイル３の上面３ａ上の異物は異物収容部５に落下する。その後、パレット２は、図４（ｄ）に示すように、開口２ａと給電コイル３とが対峙する位置に停止する。このように異物除去部４は、給電コイル３の上面３ａに沿って摺動して給電コイル３の上面３ａに存在する異物を除去できる。
そして、本機械式駐車場の制御装置は、移動車両Ｍの格納スペースＳへの移動が完了すると、給電回路に交流電力の給電コイル３への給電を開始させる。一方、移動車両Ｍは、蓄電池の充電状態を監視しながら受電回路を制御することにより、蓄電池を適切に充電する。移動車両Ｍは、このような充電の結果、蓄電池がフル充電状態になると、この旨を示す充電完了信号を、図示しない通信部によって出力する。一方、本機械式駐車場の制御装置は、充電完了信号を受信すると、給電回路に給電コイル３への給電を終了させる。
このような本第１実施形態によれば、パレット２の移動に伴って給電コイル３の上面３ａに接触して給電コイル３の上面３ａに存在する異物に係合することによって給電コイル３の上面３ａから異物を除去する異物除去部４によって、給電コイル３上の異物を除去できる。また、本第１実施形態によれば、従来から備えられたパレット２を利用して異物を除去するものであり、新たに可動部を搭載する必要がないので、製造コストの上昇を抑制できる。
〔第２実施形態〕
次に、第２実施形態に係る機械式駐車場について説明する。
本第２実施形態に係る機械式駐車場は、図５及び図６に示すように、第１実施形態に加えて第１の異物侵入防止壁７及び第２の異物侵入防止壁８を備えるものである。これら以外の構成要素については第１実施形態と同様である。よって、第２実施形態において第１実施形態と同様の構成要素については説明を省略する。なお、図６において、開口２ａ、第２の異物侵入防止壁８および異物除去部４と、給電コイル３、異物近接防止部６、異物収容部５および第１の異物侵入防止壁７との位置関係は図の見やすさのため簡略化して示しており、実際には図５に示すような位置関係になっている。
第１の異物侵入防止壁７は、格納スペースＳの床面ｓ１において、給電コイル３を取り囲み、異物除去部４の下端に接する高さとなるように設けられている。このような第１の異物侵入防止壁７は、異物除去部４と共に給電コイル３の周囲を取り囲むことによって、パレット２の下方から給電コイル３と受電コイルＪとの間に異物が侵入することを防止するものである。
第２の異物侵入防止壁８は、パレット２の上面２ｃにおいて、パレット２の開口２ａを取り囲み、移動車両の底面より低く設けられている。このような第２の異物侵入防止壁８は、パレット２の上面２ｃにおいて、開口２ａを取り囲むことによって、移動車両Ｍの底部とパレット２との隙間から給電コイル３と受電コイルＪとの間に異物が侵入することを防止するものである。
次に、このように構成された本第２実施形態の動作及び作用・効果について詳しく説明する。なお、第１実施形態と同様の動作については説明を省略する。
本機械式駐車場において、異物除去部４は、パレット２の前後左右の水平移動に伴って、給電コイル３の上面３ａを摺動しながら水平移動する。この結果、異物除去部４は、給電コイル３の上面３ａに沿って摺動して給電コイル３の上面３ａに存在する異物を除去できる。
そして、本機械式駐車場の制御装置は、移動車両Ｍの格納スペースＳへの移動が完了すると、給電回路に交流電力の給電コイル３への給電を開始させる。一方、移動車両Ｍは、蓄電池の充電状態を監視しながら受電回路を制御することにより、蓄電池を適切に充電する。ここで、第１の異物侵入防止壁７は、異物除去部４の下端に接し、異物除去部４と共に給電コイル３の周囲を取り囲むことによって、パレット２の下方から給電コイル３と受電コイルＪとの間に異物が侵入することを防止する。また、第２の異物侵入防止壁８は、パレット２の上面２ｃにおいて、開口２ａを取り囲むことによって、移動車両Ｍの底部とパレット２との隙間から給電コイル３と受電コイルＪとの間に異物が侵入することを防止する。
このような本第２実施形態によれば、第１実施形態における効果に加えて、第１の異物侵入防止壁７及び第２の異物侵入防止壁８によって、異物の侵入を防止することができる。
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形例が考えられる。
（１）上記第１実施形態において、異物除去部４は、開口２ａを取り囲むように設けられているが、本発明はこれに限定されない。例えば、パレット２による水平移動が前後方向のみである場合には、図７（第１実施形態を例に示している）に示すように、異物除去部１４を、パレット２の前後の移動方向における開口２ａの手前と奥にそれぞれ設けるようにしてもよい。つまり、異物除去部１４は、パレット２による水平移動における移動方向に応じて給電コイル３の上面３ａを摺動可能な最低限必要な箇所に設けられていればよい。
（２）上記第１，２実施形態では、異物除去部４は、給電コイル３の上面３ａに接触する長さに調整されているが、給電コイル３の上面３ａから一定間隔あけるようにしてもよい。つまり、異物除去部４は、給電コイル３の上面３ａから一定間隔あけた状態で給電コイル３の上面３ａに存在する異物に係合して給電コイル３の上面３ａから異物を除去するようにしてもよい。例えば、非接触給電に影響しない微小な異物は給電コイル３の上面３ａ上に残存することを許容する場合、除去すべき異物の最小の大きさをＬとすれば、異物除去部４を給電コイル３の上面３ａからＬないしそれ以下の距離だけ離してもよい。
（３）異物除去部４は、ブラシの代わりにブレード部材を用いるようにしてもよい。
（４）上記実施形態では、車両格納棚１を構成する全ての格納スペースＳに給電コイル３を設け、全ての格納スペースＳでの給電が可能となるようにしたが、本発明はこれに限定されない。格納スペースＳの一部に給電コイル３を設け、運転手が充電要求をした移動車両Ｍについては、入庫口から給電コイル３を備えた格納スペースＳに選択的に移動させて充電させればよい。
（５）上記実施形態では、給電効率を高めるために金属製のパレット２に開口２ａを設けたが、本発明はこれに限定されない。例えばパレットを剛性の高い樹脂材つまり剛性を有しかつ透磁率の低い材料で形成することにより、開口を設けることなく給電効率を高めることが可能である。
（６）上記実施形態では、非接触給電する方法として磁界共鳴方式を採用したが、電磁誘導方式を採用するようにしてもよい。
（７）給電コイル３や受電コイルＪはヘリカルコイルに限定されない。給電コイル３と受電コイルＪの間で非接触給電が可能であればソレノイド状など任意の形式や形状のコイルでよく、また両コイルの形式、形状、大きさが異なってもよい。
１…車両格納棚、２…パレット、３…給電コイル、４、１４…異物除去部、５…異物収容部、６…異物近接防止部、２ａ…開口、２ｂ…下面、２ｃ…上面、３ａ…上面、３ｂ…側面、Ｍ…移動車両、Ｊ…受電コイル、ｓ１…床面

Claims (5)

  1. 移動車両が載置されたパレットを水平移動して前記移動車両を格納スペースに格納する移動式駐車設備であって、
    前記移動車両の底面に設けられた受電コイルに符合する部位が磁界透過性である前記パレットと、
    前記磁界透過性の部位に対峙するように前記格納スペースに設けられ、前記受電コイルに非接触給電を行う給電コイルと、
    前記パレットの下面に設けられ、前記パレットの移動に伴って前記給電コイルの上面に接触あるいは一定の間隔をあけて給電コイルの上面に存在する異物に係合することによって給電コイルの上面から異物を除去する異物除去部とを具備することを特徴とする移動式駐車設備。
  2. 前記給電コイルの周囲において、前記給電コイルの上面よりも低く設けられた異物収容部を具備することを特徴とする請求項１に記載の移動式駐車設備。
  3. 磁界透過性であり、前記異物収容部と前記給電コイルとの間において、前記給電コイルの側面に密着すると共に前記給電コイルの上面と同じ高さとなるように設けられた異物近接防止部を具備することを特徴とする請求項２に記載の移動式駐車設備。
  4. 前記給電コイルの周囲において、前記異物除去部に相対する位置であると共に前記異物除去部の下端に接する高さとなるように設けられた異物侵入防止壁を具備することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の移動式駐車設備。
  5. 前記パレットの上面において、前記移動車両の底面より低く設けられた第２の異物侵入防止壁を具備することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の移動式駐車設備。




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