JP2014523365A - 自動車車両の位置決めおよび車両の電源バッテリの交換 - Google Patents

Abstract

自動車車両の駆動用原動機を作動させない自動車車両の位置決めは、車両の第１の車軸の中心が、車両の第１の車軸のトレッドにかかわらず、固定座標系の不変の縦−垂直基準面（Ｘ、Ｚ）と一致またはほぼ一致するところまで、車両を基準面（Ｘ、Ｚ）に対して横方向にセンタリングする第１のステップを含む。

Description

本発明は、固定座標系に対する自動車車両の位置決め方法および装置、ならびに電動式またはハイブリッド駆動式の自動車車両の駆動用原動機の電源バッテリの交換方法および交換システムに関する。

電動車両またはハイブリッド車両のような一部の自動車車両は、駆動用電動機のための電源バッテリ型のエネルギー源ボックスを備える。以下の説明では、「バッテリ」という用語は、簡略化のため、車両の駆動用電動機のあらゆる電源ボックスを広い意味で指すものとして使用する。バッテリのエネルギーレベルが低いときは、このバッテリを充電した新しいバッテリと交換するのが得策となりうる。そして、それは、発動機に連結したタンクの補給のためのサービスステーションと類似したステーションなど、交換ステーションで行うことができる。

特にそうした交換ステーションでは、バッテリ交換を行えるようにするための車両の位置合せという根本的な問題がある。実際、車両の正確な位置決めを果たす必要があるが、バッテリ交換法を容易に開発できるようにするためには、交換法の動作、とりわけ車両位置決め装置の動作を、装置のコストを抑えつつ、信頼性のある、シンプルで堅牢なものにすることが必要である。

こうした車両位置決めのコンセプトを実施する際の難しさは、様々な外形寸法や、ホイールベース、前後で異なるトレッドが想定される数多くの自動車車両がありうるところにある。そのため、そうした多様なパラメータに対して簡易に適合することができる柔軟性と汎用性をさらに備えた車両位置決め法を提供する必要がある。

特許文献１からは、電動車両の駆動用電動機の電源バッテリ交換ステーションとその交換を行うための方法が知られている。記載されている交換ステーションは、車両に対するバッテリの取付け／取外し手段を備えている。運転者が車両の大体の位置決めを行った後、車両位置の検出手段により、取付け／取外し手段が車両に対してその相対的な位置決めを行えるようになっている。したがって、本質的に車両の位置決め管理が存在するわけではなく、そのため、取付け／取外し手段には、交換毎に車両の位置決めのずれを補うための非常な複雑さが強いられることになり、さらに取付け／取外し手段は信頼性に欠ける上に費用がかかるものともなる。

特許文献２は、車両の縦および横方向の位置を連続的に検出する光学的手段を通してステーション内の車両の位置決めを利用する自動車車両の駆動用原動機の電源バッテリ交換法について記している。それらの情報を受け取る中央ユニットは、運転者による操作なしで車両の自動誘導を遠隔で行い、ステーション内の所定の場所に車両を位置決めさせる。このような解決法が複雑で費用がかかり、こうしたステーションの動作に必要なセンサや電子的手段の数の多さによって解決法としての信頼性が得にくくなることや、動作の堅牢性が損なわれることになるのは明らかである。一方で、この解決法の対象となるのは遠隔誘導を受けられる車両のみに限られ、そのためにその用途は大いに限定される。

特許文献３には、固定座標系に対して車両の縦方向の位置決めだけを行い、横方向の位置決めは行わない解決法が記載されている。実際、車両は、バッテリ交換の間、横方向には、それとは反対に一貫して同じ位置に留まり、センシング手段の方が車両の後軸の車輪の２つの側面など、車両の側面に突き当たる。そして、そのセンシング手段によって与えられるデータにより、バッテリ取付け／取外し装置の方を車両に対して位置決めすることができる。したがって、このような解決法では、取付け／取外し装置の設計に関してそのための制約が生じることになる。

一方、特許文献４は、床面に対する車両の縦方向の位置決めを実施し、次いで行う横方向の位置決めで、少なくとも１つの車軸の左タイヤの内側サイド部が床面の横方向固定ストッパに当たるところまで車両全体を横方向に移動させるバッテリ交換法を記している。この解決法では、車両の縦−垂直中間面の位置は、車両の前後トレッドに応じて横方向に変化する位置を占める。車両の種類によっては横方向に車両の位置のそうした変化がもう１度生じることになり、車両に対するバッテリの取付けおよび取外し装置、または位置のずれを補うために車両と相関して働くそれ以外のすべての装置の管理および設計が複雑になる。そのため、車両位置決め法は車両の種類に応じた柔軟性および汎用性を持たないものとなり、バッテリ取付け／取外し装置に関連した制約により、バッテリ交換法は費用がかかり信頼性に乏しいものとなる。

米国特許出願公開第２０１０／１４５７１７号明細書 米国特許出願公開第２００８／０２９４２８３号明細書 仏国特許第２００９００５４５８２号明細書 米国特許出願公開第２０１１／００４４７９１号明細書

本発明の目的は、固定座標系に対して自動車車両を位置決めする柔軟で汎用性のある解決法であって、車両の位置決めが必要となる関連作業を容易にすることができる、解決法を提案することによって、そうした欠点を補うことにある。

本発明の第１の態様は、縦軸、横軸および垂直軸を有する自動車車両を、縦基準軸、横基準軸および垂直基準軸を有する固定座標系に対して、自動車車両の駆動用原動機を作動させることなく位置決めする方法に関する。この方法は、前車軸でもよいが、好ましくは後車軸である車両の第１の車軸の中心が、車両の第１の車軸のトレッドにかかわらず、固定座標系の不変の縦−垂直基準面と一致またはほぼ一致するところまで、車両を基準面に対して横方向にセンタリングする第１のステップを含む。

第１のセンタリングのステップは、固定座標系に対する横基準軸方向の車両の自由可動性の確保と、車両を移動させるように構成された車両への外力の付与とを含むことができる。外力の付与は、車両に連結した縦−垂直中間面に関して対称をなす車両の２つの要素、特に第１の車軸の両輪に対して、基準面に関して互いに対称的に移動するように規制された２つのセンタリング要素によって行うことができる。

位置決め方法は、固定座標系に対して車両を位置決めする第２のステップであって、
− 固定座標系に対する縦基準軸方向の車両の位置決め、および／または
− 固定座標系に対する垂直基準軸周りの車両の位置決めであって、車両の縦−垂直中間面が縦−垂直基準面と一致するようにする位置決め
を含む第２のステップを含むことができる。

第２の位置決めのステップは、第１のセンタリングのステップの際に第１の車軸の両輪が載る支持要素を下降させることによって行われる、車両の第１の車軸の両輪を縦方向位置決め要素内に持っていく配置を含むことができる。

位置決め方法は、そのほか、固定座標系に対して車両を不動化するステップであって、第２の位置決めのステップと組み合わせることができる、ステップを含むことができる。その場合、第２の位置決めのステップと不動化のステップは、縦方向位置決め要素と協働しない車輪について、固定座標系内で固定された床面に対して縦基準軸方向に自由に相対摺動できるようにすることを含むことができる。

位置決め方法は、固定座標系内で固定された床面に対する車両の座面補正のステップでもあって、
− 床面に対する垂直基準軸方向の車体の位置決め、および／または
− 床面に対する縦軸周りの車体の位置決め、および／または
− 床面に対する横軸周りの車体の位置決め
を含むステップを含むことができる。

本発明の第２の態様は、電動式またはハイブリッド駆動式の自動車車両の駆動用原動機の電源バッテリの交換方法であって、バッテリ交換システムに対して車両を位置決めするステップを含み、その位置決めが上述のような位置決め方法を実施することによって行われる、交換方法に関する。

この交換方法は、位置決めのステップに先立ち、運転者による交換システムに対する車両の予備位置決めのステップを、運転者／交換システム間インターフェースのレベルにおける運転者に対する積極的誘導と併せて含むことができる。予備位置決めのステップは、固定座標系に対する車両の実位置を少なくとも横基準軸および縦基準軸方向に関して決定することを含むことができる。

床面に対する縦基準軸方向の車輪の自由な相対摺動の実施は、車両に対する取付けおよび取外しが可能となるように車両下のバッテリ位置に設けられたトラップ扉を開けたときに操作することができる。

さらに、交換方法は、トラップ扉によって塞がれる穴の周囲で車体と床面との間を埋める要素を脱着自在に設置することを含むことができる。

本発明の第３の態様は、固定座標系に対する自動車車両の位置決め装置であって、上述のような位置決め方法を実施するハードウェア手段および／またはソフトウェア手段を備える位置決め装置に関する。

最後に、本発明の第４の態様は、電動式またはハイブリッド駆動式の自動車車両の駆動用原動機の電源バッテリの交換システムであって、上述のような位置決め装置を備える交換システムに関する。交換システムは、上述したような交換方法を実施するハードウェア手段および／またはソフトウェア手段を備えることができる。

本発明のその他の利点や特徴は、限定的でない例として添付の図面で図示する本発明の具体的実施形態に関する以下の詳細な説明から、より明らかになるであろう。

本発明の第４の態様による交換システムの例における本発明の第３の態様による位置決め装置の例の上面の斜視図である。 図１の装置の前部プレートの上面の斜視図である。 図１の装置の後部プレートの上面の斜視図である。 交換システムの一部に対する図１の位置決め装置取付けの分解図である。

図１に示す位置決め装置は、自動車車両の駆動用原動機を作動させることなく、固定座標系に対して自動車車両の位置決めを行うためのものである。非限定的な例として、この位置決め装置は、駆動用原動機の電源バッテリ交換ステーションの設置で、車両に対するバッテリの取付けおよび取外し作業のためにステーションの床面に対して車両を位置決めする目的で使用される。

固定座標系は縦基準軸Ｘ、横基準軸Ｙおよび基準垂直軸Ｚを有し、一方、車両は縦軸、横軸および垂直軸（いずれも図示せず）を有する移動座標系を持つ。

本発明による位置決め法の考え方は、主として、この先で説明する様態で軸Ｙに沿って車両をセンタリングする第１のステップを果たすことにある。次いで、軸Ｘ方向および／または軸Ｚ周りに車両を位置決めすることによって、第２の車両の位置決めのステップを行うことができる。場合により、ここで、第２のステップの後、または第２のステップと組み合わせて、車両は固定座標系（Ｘ、Ｙ、Ｚ）に対して不動化される。最後に、車両は場合により、軸Ｚ方向ならびに／または車両に連結した縦軸および／もしくは横軸周りに床面に対して車体の位置決めを行うことによって座面の修正を受けることができる。

位置決め装置は基本的に、図２および３にそれぞれ詳細図を示すように、これらの作業のための前部プレート１０と後部プレート１１を備える。前部プレート１０は車両の位置決めの際に車両の前車軸の車輪を支えるためのものであり、後部プレート１１は車両の位置決めの際に車両の後車軸の車輪を支えるためのものである。

前部プレート１０は、固定座標系に対して、とりわけ床面に対して、横基準軸Ｙ方向に全体動作で平行移動自在に取り付けられる。摺動輪３２によって得られる軸Ｙ方向のこの平行移動の可動性は、前車軸の車輪によって前部プレート１０に載る車両の固定座標系に対する軸Ｙ方向の自由可動性を与えるものである。これにより、車両は、以下に説明するように、後車軸レベルで車両に加えられる横方向センタリング応力の作用でＹ方向に移動することができる。

それに加え、前部プレート１０は２つの前輪支承部１２を具備しており、それぞれの支承部１２は、固定座標系内で固定の床面に対して縦基準軸Ｘ方向に前輪の相対摺動をもたらすように、または逆に阻止するように適合された装置を具備する。軸Ｘ方向の前輪の摺動は、具体的には、前輪のその接地点における床面に対する局所的可動性の確保に対応するものであり、それにより、（たとえば、その車輪に駆動力がかかった場合に）車両の固定を保った状態でその車輪の自由な回転が可能となるように、および／または軸Ｘ方向に車両が全体として平行移動動作をする場合に軸Ｘ方向のその車輪の平行移動が可能となるようにする。そこで、この装置は、前部プレート１０の他の部分に対して浮動状態で取り付けられた複数の平行なローラ１３であって、互いに軸Ｘ方向にずらして軸Ｙ方向に並べたローラ１３を備えることができる。装置は、さらに、引込み式の櫛形などの車輪密着要素１４であって、ローラ１３の下に後退することにより、ローラ１３の回転によって車輪／床面間の相対摺動を可能にする位置と、軸Ｚ方向にローラ１３よりも突き出ることにより、要素１４と車輪の間の密着によって相対摺動を禁止して車輪が床面に原動機の力を伝達できるようにする位置との間でシリンダ装置３１の操作によって変わるようにした車輪密着要素１４を備えることができる。

第１のセンタリングのステップにおけるＹ方向の自由可動性の確保は、座標系で床面に対して固定した前部プレートを用いることによって果たすことができる。その場合、ローラ１３は、前部プレートのその他の部分に対してＹ方向の可動性を有する。

一方、後部プレート１１は、固定座標系に対して固定した縦−垂直（Ｘ、Ｚ）基準面であって、横基準軸Ｙと共線の法線ベクトルを有する縦−垂直（Ｘ、Ｚ）基準面に関して対称に配置された同一の右側アセンブリと左側アセンブリによって構成される。これらのアセンブリのそれぞれは、車両を位置決め装置の上に持ってきたときに後車軸の車輪の１つずつを支えるようにした支持要素１５を備える。これらの支持要素１５のそれぞれは、固定座標軸に対して固定の床面の下に設けられたシャーシ１７に対して転輪３５によって基準軸Ｙ方向に平行移動できるようにそれ自体が取り付けられた付属スライダ１６に対して基準軸Ｙ方向に平行移動自在に取り付けられる。シャーシ１７は、スライダ１６および／または支持要素１５の軸Ｙ方向の平行移動を操作するための手段をさらに備える。スライダ１６は、それぞれの横方向遠位端が互いに接した閉鎖状態の構成と、スライダ１６が互いに離隔した開放状態の構成との間で変化することができる。対応するスライダ１６への支持要素１５の取付けでは、スライダ１６に対して固定で、要素１５内に設けられた細長い開口部１９に沿って摺動し、軸Ｚ方向成分を持つ偏りをその長さ方向に有する昇降転輪１８などによって、スライダ１６に対する支持要素１５の軸Ｚ方向の一定の自由度が見込まれる。アセンブリは、軸Ｘ方向にずらして軸Ｙ方向に並べた浮動ローラ２０よりも突き出た位置と、浮動ローラ２０の下に後退した位置との間で、ローラ１６に対するＹ方向の相対摺動の作用によって、支持要素１５がＺ方向に位置を変えることができるように構成される。そのため、後車軸の車輪が支持要素１５の上にあるとき、浮動ローラ２０よりも突き出た位置をとる２つの支持要素１５は、車両と連動し、スライダ１６に対して、最終的には床面に対して軸Ｙ方向に平行移動自在に取り付けられたアセンブリを形成する。２つの支持要素１５は、後車軸の車輪レベルで車両によって与えられる重力の作用で、Ｙ方向の車両のセンタリング時に車両とともに軸Ｙ方向に移動する。逆に支持要素１５が下降するように操作すると、後車軸の車輪はそれとともに浮動ローラ２０の上に載るところまで下降し、車輪と支持要素１５との接触はなくなる。対応するスライダ１６への支持要素１５の取付けでは、要素１５について、スライダ１６の一定の開口の先までの自動的な下降か、または別途操作される選択的な下降のいずれかを用意することができる。そのため、支持要素１５はその後、床面に対しても、車両に対してもＹ方向に自由に平行移動することができるようになる一方、今度はローラ２０を備えたスライダ１６が、重力の作用により車両と連動するようになる。支持要素１５は、その後、下方から後車軸アセンブリにアクセスするのに十分なだけ互いに横方向に離隔するようにすることができる。

スライダ１６は、固定座標系に対して横軸Ｙ方向に車両のセンタリングのステップを行えるように、車両に対して機械的応力を加えることができるようにするものである。より具体的には、センタリングは、固定座標系にあって不変の縦−垂直（Ｘ、Ｚ）基準面に対して車両を横方向に移動させるものであり、車両は、その前輪によって前部プレート１０上に、その後輪によって支持要素１５上にそれぞれ載ることによって、全体がＹ方向に平行移動するように載置されており、その移動は、車両のトレッドにかかわらず、車両の第１の車軸の中心と基準面とが一致またはほぼ一致するところまで持っていくようにして行う。

以上においては、トレッドは、前車軸であれ後車軸であれ、同じ車軸の２つの車輪の間の距離または間隔に対応したものとしている。正確には、トレッドは、同じ車軸の車輪と地上との接触部の中心間距離を測る。１つの車両の前トレッドと後トレッドが異なることはしばしばある。サスペンションの型式によっては、トレッドは荷重が変わることによって変化することがあり、その場合、トレッドは無荷重時の距離の測定値に相当する。

ここに記す具体例では、スライダ１６は、後車軸中心を基準面（Ｘ、Ｚ）と一致またはほぼ一致させるためのものである。そのため、車両に対するセンタリング力の付与は、車両に連結した縦−垂直中間面に関して対称をなす車両の２つの要素、特に同じ車軸の２つの車輪（たとえば、後車軸の車輪の２つの内側サイド部）に対して、スライダ１６によって支えられ、基準面（Ｘ、Ｚ）に関して互いに対称形に移動するように規制される２つのセンタリング要素２１によって行う。後部プレート１１のそれぞれのアセンブリについて、他方のアセンブリに対向するスライダ１６の端部などにセンタリング要素２１が設けられる。１つの例として、センタリング要素２１は、スライダ１６が閉鎖状態の構成であるときに互いに接する。シャーシ１７に関する基準軸Ｙ方向のスライダ１６の摺動によってスライダ１６が開放状態の構成に移行すると、センタリング要素２１は互いに基準面に関して対称形に移動し、その移動は、最初はいずれか一方の要素２１が１つの後輪の内側サイド部と接するところまで、次いで他方の要素２１が他方の後輪の内側サイド部との接触に至るところまで続く。スライダ１６のこの移動の間、支持要素１５は初めは動かないが、要素２１はＹ方向に要素１５に沿って、たとえばその上を移動する。その２度の接触の間、すでに要素２１が接触して支えている方のスライダ１６の動作によって車両の横方向の平行移動が果たされ、それによって車両の横方向センタリングが果たされる。もう一方のセンタリング要素２１がもう一方の後輪との接触に至ったところで車両の移動は中止され、その段階で車両は横方向にセンタリングされて、その後車軸の中心が基準面と一致する。あらかじめ定めた圧力値を超えるスライダ１６の開放状態への移行に対して中止を操作するために、後輪サイド部とセンタリング要素２１の間の接触圧力の測定および／または検査手段を設けることができる。センタリング要素が、第１の車軸に関して縦方向にオフセットした車両の対称要素に対して働きかけるように用意される場合には、基準面と第１の車軸の中心の間に数ミリメートルのオーダーのわずかなオフセットを見込むこともできよう。

車両の横方向センタリングのこの第１のステップの終了後、車両の第２の位置決めのステップを用意して、固定座標系に対する縦基準軸Ｘ方向の車両の位置決め、および／または縦基準軸Ｘと車両に連結した縦軸との間での位置合せ補正を行うことができる。第１のステップに相当する車両の横方向センタリングの後、第１のセンタリングのステップの際に後輪を載せた支持要素１５が、２つの後輪それぞれを対応する浮動ローラ２０の間の縦方向の空間に配置して２つのローラ２０に車輪を保持させるところまで下降することができるようにするのはそのためであり、その際、その空間および後部プレート１１の２つのアセンブリのローラ２０は、車両の縦方向位置決め要素の確保に寄与する。したがって、浮動ローラ２０上への後輪の配置によるその第２の位置決めのステップでは、固定座標系に対して得られる車両の位置決めは、車両の縦−垂直中間面が縦−垂直（Ｘ、Ｚ）基準面と一致するように、固定座標系に対して縦基準軸Ｘ方向（ローラ２０は固定座標系で軸Ｘ方向に固定されている）および／または垂直基準軸Ｚ周りの車両の位置決めを含む。後輪と協働するローラ２０がスライダ１６に対して浮動状態で取り付けられるのは、（ブレーキペダルを踏むことによって、またはパーキングブレーキをかけることによって）後輪がブロックされている場合にそうして車両を位置決めできるようにするためである。同様に、前輪が床面に対して縦基準軸Ｘ方向に自由に相対摺動するようにしたのは、（たとえばブレーキペダルを踏むことによって、または場合によってパーキングブレーキをかけることによって）前輪がブロックされていても、第２の位置決めのステップの間に縦基準軸Ｘ方向に車両が可動であるようにするためである。

基準軸ＸおよびＹ方向の支承部１２および支持要素１５の位置設定および寸法は、予想されるあらゆる種類の車両の位置決めを、とりわけそれらの車両のホイールベースおよび対応するトレッド、すなわち、考慮されるプレートに応じて前または後トレッド、にかかわりなく、果たすことができるように選ぶことができる。

前述の２つのステップ、すなわち第１の車両の横方向センタリングのステップと第２の位置決めのステップ、に対応する位置決めを行った車両の固定座標系に対する不動化を用意することができる。ここで説明する例では、この不動化のステップは第２の位置決めのステップと組み合わせるが、それにとらわれることなく、その後の別のステップをなすものであってもよいだろう。実際、第２の位置決めのステップの後、後輪はローラ２０によって縦方向にブロックされる一方、前輪は、縦基準軸Ｘ方向の前輪／支承部１２の相対摺動が確保された支承部１２に載っていて、前輪から床面への動力伝達を行うことはできない。そのため、車両は縦基準軸Ｘ方向に不動化されており、一方、少なくとも重力の作用による浮動ローラ２０に対する後輪の密着は、固定座標系に関する横基準軸Ｙ方向の車両の不動化を果たす。後輪に対するセンタリング要素２１による支承保持も、車両の横方向不動化に寄与することができる。縦基準軸Ｘ方向の車両の不動化を阻止するには、次いで密着要素１４を軸Ｚ方向にローラ１３よりも突き出た位置にすることで前輪が相対摺動できないようにして、車輪が床面に駆動力を伝達できるようにすればよい。

また、固定座標系内で固定された床面に対する車両の座面の修正要素の設置を企図することができる。図４に示すこれらの要素２２は、Ｘ方向およびＹ方向の可動性を有し、Ｚ方向の昇降機能を果たす複数（たとえば４つ）のジャッキを床面に取り付けることなど、あらゆる適当な手段からなることができる。バッテリの設計および交換の作業内容によっては、左右前輪の近傍などにこれら要素のうちの２つを設けるだけとすることが可能である。それらの要素は一般に、垂直基準軸方向に床面に対して、および／または車両に連結した縦軸周りに、および／または車両に連結した横軸周りに、車体の位置決めを行うために車体を局部的または全体的に持ち上げることを目的とする。すなわち、車両はその位置決めによって決定される座面へと導かれる。

前述の位置決め法（装置および方法）における前車軸および後車軸の役割は、それにとらわれることなく、本発明の枠組みから外れることなしに、前後のプレートを入れ替えることによって逆転させることができる。

このように、固定座標系に対する自動車車両の位置決め装置は、上述のような位置決め方法を実施するハードウェア手段１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１および／またはソフトウェア手段を備える。とりわけ、装置は、車両の第１の車軸の中心が、車両の第１の車軸のトレッドにかかわらず、固定座標系の不変の縦−垂直基準面と一致またはほぼ一致するように、車両を基準面に対して横方向にセンタリングする手段１０、１１、１２、１６、２１を含む。装置はさらに、固定座標系に関する車両の横基準軸方向の自由可動性の確保手段１０、１１および／または車両を横方向に移動させるように構成された車両に対する外力付与手段１６、２１および／または支持手段１５の下降手段１８、１９によって車両の第１の車軸の両輪が配置される縦方向の位置決め要素２０および／または固定座標系に関する車両の不動化手段および／または縦方向位置決め手段と協働しない車輪の固定座標系内の固定された床面に対する縦基準軸方向の自由な相対摺動の実施手段１３、１４および／または固定座標系内の固定床面に対する車両の座面の修正手段を含むことができる。

上述の作業全体によって得られる車両の位置決めは、たとえば運転者による車両の予備位置決め後に、位置決め装置の利用前の位置決め精度を顕著に上回る精度で車両を床面に対して、またバッテリ交換システムに対して位置づけることなどができる。得られる位置決めの精度は、たとえば１ｍｍ前後のオーダーであり、これは、運転者による単なる予備位置決めで繰り返し実現できるものではない。

上述の固定座標系に対する車両の位置決め法には、完全電動またはハイブリッド駆動のパワートレインを有する車両で駆動用原動機の車載電源バッテリの交換を行う必要があるときなど、数多くの用途がある。実際、その交換には、バッテリ交換システムまたはステーションにおけるバッテリの取付けおよび取外しが必要であり、それらの作業には、作業の対象となる車両を、図４に示すようなプラットフォームまたは基台２３を従来のように備える交換システムに連結した固定座標系に対して位置決めすることが要求される。そのため、上述の位置決めステップのすべてまたは一部を実施するハードウェア手段および／ソフトウェア手段を備える固定座標系への車両位置決め装置は、プラットフォーム２３のレベルまたはそれよりも下に配置して、バッテリ交換ステーションまたはシステムの設置に利用することができる。とりわけ、前部および後部プレート１０、１１は、プラットフォーム２３に設けた開口２４を横切るようにして設け、１つまたは複数の水平摺動扉３３によって塞ぐことができる開口２４の上を車両が通過してその車輪をプレート１０、１１の上に載置できるようにすることができる。すでに説明した位置決め法は、バッテリ交換を行わなければならない車両を、プラットフォーム２３と、プラットフォーム２３の下に、たとえば車両下方に設けたピット内などに配置したバッテリ取付け・取外し装置（図示せず）とを備えるバッテリ交換システムに対して位置決めする働きをする。より具体的には、バッテリ取付け・取外し装置は、プラットフォーム２３の開口２４部分に設けた穴３４を通して、車載バッテリの設置位置に応じて前部および後部プレート１０、１１の間および／または軸Ｘ方向に後部プレート１１後方で、下方から車両のバッテリに対するアクセスを有する。したがって、バッテリ交換システムは、前後部両プレート１０、１１の間の中央トラップ扉２５および／または後部プレート１１後方の後部トラップ扉２６の設置を伴うことができる。これらのトラップ扉２５、２６は、対応するトラップ扉で塞ぐようにされた穴３４を横切ってバッテリの取付けおよび取外しが行えるように適合されたあらゆる手段によって取外し可能とされる。中央トラップ扉２５は前後車軸間で車両に搭載されたバッテリへのアクセスを可能とするものであり、後部トラップ扉２６は車両の荷室レベルに収容可能なバッテリへのアクセスを可能にする。

バッテリ取付け／取外し装置に対して正確な位置決めができるようにプラットフォーム２３の下に収容した位置決め装置の上に車両を配置できるようにするため、バッテリ交換システムは、交換システム、とりわけプラットフォーム２３に対する運転者自身による車両の予備位置決めが行われるように構成された手段を備えることができる。この予備位置決めは、運転者／交換システム間インターフェースのレベルにおける運転者に対する積極的誘導を含むことができる。この予備位置決め支援インターフェースは、プラットフォーム２３に対する車両の予備位置決めを期待どおりに果たすために運転者が行わなければならない運転操作をリアルタイムで運転者に示すための視覚的指示を運転者に与えることができるスクリーンであることができる。このインターフェースは、運転者に対する音声指示の伝達を補足的または代替的に用いることができる。このような積極的誘導を行うため、バッテリ交換システムに連結した固定座標系に対する予備位置決め時の車両の実位置のリアルタイム測定を少なくとも縦基準軸Ｘおよび横基準軸Ｙ方向に用意することができる。この測定は、軸Ｙ方向および軸Ｘ方向の車両の実位置をそれぞれ測定するために横方向および縦方向に設けられた光、レーザまたはその他の位置センサを用いて行うことができる。

このような予備位置決めに先立ち、車両の種類に応じて、取付け／取外し装置および／または貯蔵区域にあるバッテリの種類および／または充電の場合によって生じる選択にあらかじめ備えられるようにするため、ＲＦＩＤチップを含む解決法を用いるなどした遠隔車両識別を設けることを企図することができる。

車両の識別後、位置決め装置に対する車両の設置に先立って、車両、とりわけ車両に搭載されたバッテリの洗浄作業および場合により乾燥作業を場合に応じて用意することができる。

安全が強化された変形形態では、密着要素１４をローラ１３下の後退位置にして車輪／床面間の相対摺動を可能にする動作が、車両下に設けられたバッテリ位置に当たるトラップ扉２５および／または２６が開放されて、車両に対する取付けおよび取外しが可能になったときに操作されるようにすることが可能である。それにより、トラップ扉２５および／または２６が再び閉まらない限り、駆動輪の床面への一切の動力伝達が阻止され、トラップ扉２５／２６が塞ぐ穴３４から物や人が落ちるリスクを制限する。このリスクをさらに制限するため、トラップ扉によって塞がれる穴３４の周囲で車体と床面との間を埋める要素を脱着自在に用意する（図４参照）ことが可能である。そうした要素は、縦方向にずらして横方向に配設された前後スカート２７、２８と、横方向にずらして縦方向に配設された左右スカート２９、３０とからなるものであることができる。スカート２７〜３０は、プラットフォーム２３の上面レベルよりも下に引込み可能であり、せり上がってプラットフォームよりも突き出たときには、車体付近にまで達してバッテリを取り囲む。

最後に、バッテリ交換システムは、バッテリ交換にまで至る上述のステップのすべてまたは一部を実施するすべてのハードウェアおよび／またはソフトウェア手段を備えることができよう。

この技術的解決法は、運転者による以下の利用状況がどのようなものであっても機能する。
− ハンドルの回転（前輪）、
− フットブレーキの踏込み、
− アクセルペダルの踏込み（車両はローラにより不動化状態にある）、
− ハンドブレーキ作動または自動ブレーキ付き車両、
− 自動変速機付き車両（変速レバーがパーキング、ドライブ、ニュートラルまたは後退のどの位置にあるかにかかわらず）。

Claims (19)

1. 縦軸、横軸および垂直軸を有する自動車車両を、縦基準軸（Ｘ）、横基準軸（Ｙ）および垂直基準（Ｚ）軸を有する固定座標系に対して、前記自動車車両の駆動用原動機を作動させることなく位置決めする方法であって、前記車両の第１の車軸の中心が、前記車両の前記第１の車軸のトレッドにかかわらず、前記固定座標系の不変の縦−垂直基準面（Ｘ、Ｚ）と一致またはほぼ一致するところまで、前記車両を前記基準面（Ｘ、Ｚ）に対して横方向にセンタリングする第１のステップを含むことを特徴とする位置決め方法。
2. 前記第１のセンタリングのステップが、前記固定座標系に対する前記横基準軸方向の前記車両の自由可動性の確保を含むことを特徴とする、請求項１に記載の位置決め方法。
3. 前記第１のセンタリングのステップが、前記車両を横方向に移動させるように構成された前記車両への外力の付与を含むことを特徴とする、請求項２に記載の位置決め方法。
4. 前記外力の付与が、前記車両に連結した縦−垂直中間面に関して対称をなす前記車両の２つの要素に対して、前記基準面（Ｘ、Ｚ）に関して互いに対称的に移動するように規制された２つのセンタリング要素（２１）によって行われることを特徴とする、請求項３に記載の位置決め方法。
5. 前記対称をなす車両の要素が前記第１の車軸の両輪であることを特徴とする、請求項４に記載の位置決め方法。
6. 前記固定座標系に対して前記車両を位置決めする第２のステップであって、
   − 前記固定座標系に対する前記縦基準軸（Ｘ）方向の前記車両の位置決め、および／または
   − 前記固定座標系に対する前記垂直基準軸（Ｚ）周りの前記車両の位置決めであって、前記車両の縦−垂直中間面と前記縦−垂直基準面（Ｘ、Ｚ）とを一致させるようにする、位置決め
   を含む第２のステップを含むことを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の位置決め方法。
7. 前記第２の位置決めのステップが、前記第１のセンタリングのステップの際に前記第１の車軸の前記両輪が載る支持要素（１５）を下降させることによって行われる、前記車両の前記第１の車軸の両輪を縦方向位置決め要素（２０）内に持っていく配置を含むことを特徴とする、請求項６に記載の位置決め方法。
8. 前記固定座標系に対して前記車両を不動化するステップを含むことを特徴とする、請求項６及び７のいずれか一項に記載の位置決め方法。
9. 前記不動化のステップが前記第２の位置決めのステップと組み合わされることを特徴とする、請求項８に記載の位置決め方法。
10. 前記第２の位置決めのステップと前記不動化のステップが、前記縦方向位置決め要素と協働しない車輪について、前記固定座標系内で固定された床面に対して前記縦基準軸方向に相対摺動できるようにすることを含むことを特徴とする、請求項９に記載の位置決め方法。
11. 前記固定座標系内で固定された床面に対する前記車両の座面を修正するステップであって、
    − 床面に対する前記垂直基準軸（Ｚ）方向の前記車両の車体の位置決め、および／または
    − 床面に対するその縦軸周りの前記車両の前記車体の位置決め、および／または
    − 床面に対するその横軸周りの前記車両の前記車体の位置決め
    を含むステップを含むことを特徴とする、請求項１から１０のいずれか一項に記載の位置決め方法。
12. 電動式またはハイブリッド駆動式の自動車車両の駆動用原動機の電源バッテリの交換方法であって、バッテリ交換システムに対して前記車両を位置決めするステップを含むことを特徴とし、その位置決めが請求項１から１１のいずれか一項に記載の位置決め方法を実施することによって行われる交換方法。
13. 前記位置決めのステップに先立ち、運転者による前記交換システムに対する前記車両の予備位置決めのステップを、運転者／交換システム間インターフェースによる運転者に対する積極的誘導と併せて含むことを特徴とする、請求項１２に記載の交換方法。
14. 前記予備位置決めステップが、前記固定座標系に対する前記車両の実位置を少なくとも前記横基準軸および前記縦基準軸方向に関して決定することを含むことを特徴とする、請求項１２に記載の交換方法。
15. 前記縦基準軸方向の床面に対する前記車輪の相対摺動の実施が、前記車両に対する取付けおよび取外しが可能となるように前記車両下の前記バッテリ位置に設けられたトラップ扉を開けたときに操作されるようにすることを特徴とする、請求項９に記載の位置決め方法を実施する請求項１２から１４のいずれか一項に記載の交換方法。
16. 前記トラップ扉によって塞がれる前記穴の周囲で前記車両の前記車体と床面との間を埋める要素を脱着自在に設置することを含むことを特徴とする、請求項１５に記載の交換方法。
17. 請求項１から１１のいずれか一項に記載の位置決め方法を実施するハードウェア手段（１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２０、２１）および／またはソフトウェア手段を備えることを特徴とする固定座標系に対する自動車車両の位置決め装置。
18. 請求項１７に記載の位置決め装置を備える、電動式またはハイブリッド駆動式の自動車車両の駆動用原動機の電源バッテリの交換システム。
19. 請求項１２から１６のいずれか一項に記載の交換方法を実施するハードウェア手段および／またはソフトウェア手段を備えることを特徴とする、請求項１８に記載の交換システム。

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