JP2020162362A - 充電装置、充電システムおよび充電方法 - Google Patents

Abstract

【課題】充電時におけるユーザの感電を防止すること。【解決手段】実施形態に係る充電装置は、認識部と、動作制御部とを備える。認識部は、カメラの撮像画像に基づいて車両を認識するとともに、かかる車両のインレット部を検知する。動作制御部は、認識部によってインレット部のカバーのロックが解除されたことが検知された場合に、インレット部へ接続されるコネクタ部および上記カバーの開閉用アームを有するアーム部に対し、開閉用アームを用いて上記カバーを全開させる。【選択図】図２

Description

開示の実施形態は、充電装置、充電システムおよび充電方法に関する。

従来、一般に充電スタンドと呼ばれ、ＥＶ（Electric Vehicle）やＰＨＶ（Plug-in Hybrid Vehicle）といった車両の充電に用いられる充電装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。

かかる充電装置には、接触式と非接触式のものがあり、接触式の場合、セルフ式のガソリンスタンドと同様に、ユーザが、充電装置から延びる充電ケーブルの先端に設けられたコネクタ部を車両のインレット部に接続し、充電を行う。

特開２０１２−０３９７４３号公報

しかしながら、上述した従来技術は、充電時におけるユーザの感電を防止するうえで、さらなる改善の余地がある。

通常、ユーザが直接触れることとなるコネクタ部や充電ケーブルには、感電対策や静電対策が施されているが、経年劣化や外因等によりたとえば絶縁部が破損していたり、コネクタ部のインレット部への接続時に静電気が飛んだりして、ユーザの感電を招く可能性はゼロではない。

実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、充電時におけるユーザの感電を防止することができる充電装置、充電システムおよび充電方法を提供することを目的とする。

実施形態の一態様に係る充電装置は、認識部と、動作制御部とを備える。前記認識部は、カメラの撮像画像に基づいて車両を認識するとともに、該車両のインレット部を検知する。前記動作制御部は、前記認識部によって前記インレット部のカバーのロックが解除されたことが検知された場合に、前記インレット部へ接続されるコネクタ部および前記カバーの開閉用アームを有するアーム部に対し、前記開閉用アームを用いて前記カバーを全開させる。

実施形態の一態様によれば、充電時におけるユーザの感電を防止することができる。

図１Ａは、比較例に係る充電方法の概要説明図である。 図１Ｂは、実施形態に係る充電方法の概要説明図である。 図２は、実施形態に係る充電システムの構成例を示すブロック図である。 図３Ａは、実施形態に係るアーム部の構成例を示す模式図（その１）である。 図３Ｂは、実施形態に係るアーム部の構成例を示す模式図（その２）である。 図４Ａは、実施形態に係る充電装置による一連の動作の説明図（その１）である。 図４Ｂは、実施形態に係る充電装置による一連の動作の説明図（その２）である。 図４Ｃは、実施形態に係る充電装置による一連の動作の説明図（その３）である。 図４Ｄは、実施形態に係る充電装置による一連の動作の説明図（その４）である。 図４Ｅは、実施形態に係る充電装置による一連の動作の説明図（その５）である。 図４Ｆは、実施形態に係る充電装置による一連の動作の説明図（その６）である。 図４Ｇは、実施形態に係る充電装置による一連の動作の説明図（その７）である。 図４Ｈは、実施形態に係る充電装置による一連の動作の説明図（その８）である。 図５Ａは、実施形態に係る充電装置が実行する処理手順を示すフローチャート（その１）である。 図５Ｂは、実施形態に係る充電装置が実行する処理手順を示すフローチャート（その２）である。 図６Ａは、第１の変形例に係る充電システムの構成例を示す図である。 図６Ｂは、第２の変形例に係る充電システムの構成例を示す図である。 図６Ｃは、第３の変形例に係る充電システムの構成例を示す図である。 図６Ｄは、第４の変形例に係る充電システムの構成例を示す図である。

以下、添付図面を参照して、本願の開示する充電装置、充電システムおよび充電方法の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

また、以下では、「機械構造を構成し、互いに相対運動可能な個々の剛体要素」を「リンク」とし、かかる「リンク」を「アーム」と記載する場合がある。また、以下では、実施形態に係る充電方法を適用した充電システム１を例に挙げる。

まず、実施形態に係る充電方法の概要について、図１Ａおよび図１Ｂを用いて説明する。図１Ａは、比較例に係る充電方法の概要説明図である。また、図１Ｂは、実施形態に係る充電方法の概要説明図である。

図１Ａに示すように、比較例に係る充電方法では、ユーザＵは、車両Ｖを充電装置１０’の近傍の所定位置に停車させた後、降車して、車両Ｖから延びる充電ケーブルＣの先端部に設けられたコネクタ部４’を車両Ｖのインレット部１００へ接続し、充電を行う。

なお、インレット部１００は、コネクタ部４’が接続される車両Ｖの充電ポートおよびカバー１０１（図４Ｅ等参照）を有しており、充電時以外は、かかるカバー１０１を閉じてロック状態にし、充電ポートを保護している。このため、ユーザＵは、充電に際しては、降車前に運転席からの所定の操作によってロック状態を解除したうえで、降車後には手を使ってかかるカバー１０１を全開状態にすることとなる。

ところで、このような比較例に係る充電方法によれば、感電防止や静電防止の対策がとられていたとしても、経年劣化や外因等によりたとえば充電ケーブルＣやコネクタ部４’の絶縁部が破損したり、コネクタ部４’のインレット部１００への接続時に静電気が飛ぶおそれはある。すなわち、図１Ａに示すように、比較例に係る充電方法によれば、「感電のおそれ」がある。

そこで、実施形態に係る充電方法では、充電装置１０がアーム部３を有することとし、かかるアーム部３を用いてコネクタ部４をインレット部１００へ接続することとした。また、アーム部３は、絶縁素材によって形成されており、充電ケーブルＣはその内部に配線されることとした。また、アーム部３は、カバー１０１の開閉用アーム３４（図３Ａ以降参照）を有しており、かかる開閉用アーム３４は、コネクタ部４のインレット部１００への接続に先立って、ロック状態の解除されたカバー１０１を全開状態とすることとした。

具体的には、図１Ｂに示すように、実施形態に係る充電システム１の充電装置１０は、カメラ２を備える。カメラ２は、車両Ｖが充電のための所定位置（以下、「充電位置」と言う場合がある）へ車両Ｖが近づくとこれを検知して車種を認識し、インレット部１００の位置を特定する。そして、充電装置１０は、充電ケーブルＣが内部に配線されたアーム部３を動作させて、コネクタ部４をインレット部１００へ接近させる。

一方で、ユーザＵは、車両Ｖへ乗車したまま、運転席からの所定の操作により、インレット部１００のカバー１０１のロック状態を解除する。なお、カバー１０１は通常、ロック状態を解除されると半開状態となる。

すると、充電装置１０は、開閉用アーム３４を動作させて、半開状態のカバー１０１を全開状態にする。そして、そのうえで、充電装置１０は、アーム部３を動作させて、かかるアーム部３の先端部に設けられたコネクタ部４をインレット部１００へ接続する。

そして、充電装置１０は、充電を開始し、充電が終了すると、接続時とは逆の手順でアーム部３を動作させて、コネクタ部４のインレット部１００への接続を解除し、カバー１０１を閉じる。

すなわち、図１Ｂに示すように、実施形態に係る充電方法では、たとえばユーザＵが車両Ｖを降車しないままに「自動的に接続⇒充電⇒解除」が可能となるようにした。なお、上述した充電装置１０による一連の動作の詳細については、図４Ａ〜図４Ｈを用いて後述する。

これにより、ユーザＵが充電ケーブルＣやコネクタ部４へ接触することなく、車両Ｖの充電を行えるようにすることができる。したがって、実施形態に係る充電方法によれば、充電時におけるユーザＵの感電を防止することができる。

以下、上述した実施形態に係る充電方法を適用した充電システム１の構成例について、より具体的に説明する。

図２は、実施形態に係る充電システム１の構成例を示すブロック図である。なお、図２では、実施形態の特徴を説明するために必要な構成要素のみを表しており、一般的な構成要素についての記載を省略している。

換言すれば、図２に図示される各構成要素は機能概念的なものであり、必ずしも物理的に図示の如く構成されていることを要しない。例えば、各ブロックの分散・統合の具体的形態は図示のものに限られず、その全部または一部を、各種の負荷や使用状況などに応じて、任意の単位で機能的または物理的に分散・統合して構成することが可能である。

また、図２を用いた説明では、既に説明済みの構成要素については、説明を簡略するか、省略する場合がある。

図２に示すように、実施形態に係る充電システム１は、カメラ２と、アーム部３と、コネクタ部４と、操作部５と、充電装置１０とを含む。

カメラ２は、レンズと、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）等の撮像素子とを備えた撮像装置である。カメラ２は、たとえば、車両Ｖが充電位置へ接近し、停車する様子を撮像可能な位置に設けられ、撮像した撮像画像を後述する認識部１２ｂへ出力する。

アーム部３は、所定位置へ停車した車両Ｖに対し進退可能に設けられたリンク機構であって、たとえば絶縁素材を用いて形成される。また、アーム部３は、中空構造を有しており、内部に充電ケーブルＣが配線される。

コネクタ部４は、インレット部１００との接続インタフェース部分であって、充電ケーブルＣの先端部に設けられる。操作部５は、ユーザインタフェース部品が配置されたタッチパネル等である。なお、専用アプリ等により、ユーザＵの携帯するスマートフォンＳＰを操作部５として用いることができる。

ここで、実施形態に係るアーム部３の構成例について、図３Ａおよび図３Ｂをより具体的に説明する。図３Ａおよび図３Ｂは、実施形態に係るアーム部３の構成例を示す模式図（その１）および（その２）である。

なお、以下では、図３Ａおよび図３Ｂに示すように、鉛直上向きを正方向とし、鉛直下向きを負方向とするＺ軸を含む３次元の直交座標系を図示する場合がある。

また、以下では、アーム部３が据え付けられる充電装置１０の本体側を「基端側」と呼び、各アームの基端側周辺を「基端部」と呼ぶ。また、コネクタ部４側を「先端側」と呼び、各アームの先端側周辺を「先端部」と呼ぶ。

図３Ａに示すように、実施形態に係るアーム部３は、たとえばスカラロボットに類した水平多関節型として構成され、第１アーム３１と、第２アーム３２と、第３アーム３３と、開閉用アーム３４とを備える。

第１アーム３１は、その基端部が、充電装置１０の本体に対し、Ｚ軸方向に沿ってスライド可能に設けられる。また、第２アーム３２は、その基端部が、第１アーム３１の先端部に対し、Ｚ軸に略平行な軸ａｘ１まわりに回転可能に設けられる。

また、第３アーム３３は、その基端部が、第２アーム３２の先端部に対し、軸ａｘ１に略平行な軸ａｘ２まわりに回転可能に設けられる。

また、図３Ｂに示すように、開閉用アーム３４は、たとえば鉤状に形成され、その基端部が、第３アーム３３の先端部側方に対し、軸ａｘ２に略垂直な軸ａｘ３まわりに回転可能に設けられる。

また、第３アーム３３の先端部には、コネクタ部４が取り付けられる。コネクタ部４は、図３Ａに示すように、その基端部が、第３アーム３３の先端部に対し、たとえば軸ａｘ２に略垂直な軸ａｘ４まわりに回転可能に設けられる。

なお、上述したスライド動作および回転動作を行うアーム部３の各関節部にはたとえばサーボモータ（図示略）が搭載されており、充電装置１０は、かかるサーボモータそれぞれの回転位置を制御されることによって、コネクタ部４を含めたアーム部３の姿勢を多様に変化させることができる。

また、上述したように、アーム部３の内部には、充電装置１０の内部に搭載された給電部１３から延びる充電ケーブルＣが配線されている。充電ケーブルＣは、アーム部３の姿勢の変化に倣いつつ、ゆとりを持って曲がれるだけの柔軟性と寸法を有している。

図２の説明に戻り、つづいて充電装置１０について説明する。充電装置１０は、記憶部１１と、制御部１２と、給電部１３とを備える。記憶部１１は、たとえば、ＲＡＭ（Random Access Memory）、フラッシュメモリ（Flash Memory）等の半導体メモリ素子、または、ハードディスク、光ディスク等の記憶装置によって実現され、図２の例では、車両情報ＤＢ（データベース）１１ａを記憶する。

車両情報ＤＢ１１ａは、カメラ２の撮像画像に基づいて車両Ｖを認識するための、各車種の形状やインレット部１００の位置や、開閉方向等に関する情報を含むデータベースである。

制御部１２は、コントローラ（controller）であり、たとえば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＭＰＵ（Micro Processing Unit）等によって、充電装置１０内部の記憶デバイスに記憶されている各種プログラムがＲＡＭを作業領域として実行されることにより実現される。また、制御部１２は、たとえば、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の集積回路により実現することができる。

制御部１２は、起動制御部１２ａと、認識部１２ｂと、動作制御部１２ｃと、充電制御部１２ｄと、決済処理部１２ｅとを有し、以下に説明する情報処理の機能や作用を実現または実行する。

起動制御部１２ａは、充電のための所定位置に車両Ｖが所定時間存在しない場合に、充電装置１０をスリープモードへ移行させる。また、起動制御部１２ａは、カメラ２の撮像画像に基づいて認識部１２ｂにより車両Ｖが認識された場合に、充電装置１０をスリープモードから復帰させる。

認識部１２ｂは、カメラ２によって撮像された撮像画像および車両情報ＤＢ１１ａに基づく画像解析を行い、充電位置へ接近し停車する車両Ｖを認識するとともに、インレット部１００の位置を検知する。また、認識部１２ｂは、ユーザＵの所定の操作によりカバー１０１のロック状態が解除され、カバー１０１が半開状態となった場合にこれを検知する。また、認識部１２ｂは、検知したインレット部１００の位置、半開状態のカバー１０１の外縁部の位置、および、開閉方向を動作制御部１２ｃへ出力する。

動作制御部１２ｃは、認識部１２ｂからの情報に基づいて、コネクタ部４を含むアーム部３の各関節の回転位置を制御する。

具体的には、動作制御部１２ｃは、たとえば、まず半開状態となったカバー１０１を全開させるのに開閉用アーム３４の先端部を位置づけるべき前述の外縁部の位置を目標位置とし、かかる目標位置からの逆キネマティクス演算によってアーム部３の各関節のサーボモータの回転量を算出する。

そして、動作制御部１２ｃは、算出した回転量に基づいて各サーボモータを回転させる制御信号を生成し、アーム部３へ出力してアーム部３を動作させ、開閉用アーム３４の先端部を目標位置へ位置づけさせる。

また、動作制御部１２ｃは、たとえば、カバー１０１を全開させた後に位置づけるべきコネクタ部４の先端部の位置を目標位置とし、同様の逆キネマティクス演算によって、アーム部３の各関節のサーボモータの回転量を算出する。

そして、動作制御部１２ｃは、算出した回転量に基づいて各サーボモータを回転させる制御信号を生成し、アーム部３へ出力してアーム部３を動作させ、コネクタ部４の先端部を目標位置へ位置づけさせる。

また、動作制御部１２ｃは、たとえば、かかるコネクタ部４をインレット部１００へ接続完了するのに最終的に位置づけるべきコネクタ部４の先端部の位置を目標位置とし、同様の逆キネマティクス演算によって、アーム部３の各関節のサーボモータの回転量およびトルクを算出する。

そして、動作制御部１２ｃは、算出した回転量およびトルクに基づいて各サーボモータを回転させる制御信号を生成し、アーム部３へ出力してアーム部３を動作させ、コネクタ部４をインレット部１００へ接続完了させる。

また、充電が完了した後、動作制御部１２ｃは、これまでの逆の手順で、コネクタ部４がインレット部１００から引き抜かれ、開閉用アーム３４によってカバー１０１が閉じられ、アーム部３が所定の待機姿勢に戻るように、アーム部３の各関節のサーボモータの回転量を順次算出する。

そして、動作制御部１２ｃは、算出した回転量に基づいて各サーボモータを回転させる制御信号を順次生成し、アーム部３へ順次出力してアーム部３を動作させ、最終的にアーム部３を待機姿勢に戻させる。

かかる動作制御部１２ｃの制御に基づくアーム部３の一連の動作の詳細については、図４Ａ〜図４Ｈを用いて後述する。

充電制御部１２ｄは、動作制御部１２ｃから、コネクタ部４のインレット部１００への接続完了の通知を受け取った場合に、給電部１３から給電される電力をコネクタ部４を介して車両Ｖへ通電し、車両Ｖを充電させる。また、充電制御部１２ｄは、充電が完了した場合に、動作制御部１２ｃへ充電完了を通知する。

決済処理部１２ｅは、操作部５またはスマートフォンＳＰを介したユーザＵの操作に基づいて、決済処理を実行する。なお、たとえばスマートフォンＳＰを介した決済処理を行う場合、ユーザＵは、車両Ｖの充電に際して車両Ｖを降車する必要がなく、言わばドライブスルー方式で充電サービスを利用することができるので、感電を防止するとともに、利便性を高めることができる。

次に、これまで説明した充電装置１０による一連の動作について、図４Ａ〜図４Ｈを用いてより具体的に説明する。図４Ａ〜図４Ｈは、実施形態に係る充電装置１０による一連の動作説明図（その１）〜（その８）である。

まず、充電装置１０がスリープモードにあるものとする。かかる場合、図４Ａに示すように、アーム部３は折り畳まれて所定の待機姿勢をとった状態となっている。なお、かかる待機姿勢のアーム部３が、たとえば、充電装置１０の内部に収納可能となるように設けられてもよい。

かかるスリープモードにおいて、図４Ｂに示すように、カメラ２の撮像画像に基づいて認識部１２ｂが車両Ｖを認識したものとする。すると、起動制御部１２ａが、充電装置１０をスリープモードから復帰させる（ステップＳ１）。

つづいて、図４Ｃに示すように、カメラ２の撮像画像に基づいて認識部１２ｂが車両Ｖがインレット部１００を検知すると、動作制御部１２ｃがアーム部３の動作制御を開始する（ステップＳ２）。たとえば動作制御部１２ｃは、軸ａｘ１をはじめとする各軸まわりにアーム部３を回転させつつ、コネクタ部４をインレット部１００へ接近させる。

そして、図４Ｄに示すように、ユーザＵがインレット部１００のカバー１０１をオープンさせたものとする（ステップＳ３）。すると、認識部１２ｂは、かかるカバー１０１のオープンを検知し、これに基づいて動作制御部１２ｃがカバー１０１の全開動作制御を開始する（ステップＳ４）。

具体的には、図４Ｅに示すように、動作制御部１２ｃは、半開状態のカバー１０１に対し、開閉用アーム３４を位置づける（ステップＳ５）。より具体的には、図中のＭ１部に示すように、動作制御部１２ｃは、半開状態のカバー１０１の外縁部にたとえば開閉用アーム３４の鉤状の先端部が引っかかるようにアーム部３を移動させる（図中の矢印４０１参照）。

そして、図４Ｆに示すように、動作制御部１２ｃは、認識部１２ｂからの情報に含まれるカバー１０１の開閉方向に基づいてアーム部３を移動させ（図中の矢印４０２参照）、カバー１０１を全開させる（ステップＳ６）。

つづいて、図４Ｇに示すように、動作制御部１２ｃは、コネクタ部４のインレット部１００への接続時に開閉用アーム３４が干渉しないように、軸ａｘ３まわりに開閉用アーム３４を回転させて（図中の矢印４０３参照）、開閉用アーム３４を退避する（ステップＳ７）。

そのうえで、図４Ｈに示すように、動作制御部１２ｃは、コネクタ部４の先端部がインレット部１００の充電ポートに接近するように移動させるとともに、所定のトルクをかけてコネクタ部４をインレット部１００へ押し込み（図中の矢印４０４，４０５参照）、インレット部１００へコネクタ部４を接続させる（ステップＳ８）。

そして、かかる接続完了を動作制御部１２ｃは充電制御部１２ｄへ通知し、これを受けて充電制御部１２ｄが充電を開始する。そして、充電が完了すれば、充電制御部１２ｄがこれを動作制御部１２ｃへ通知する。

動作制御部１２ｃが充電完了の通知を受けて以降の動作についてはこれまで示した図を参照するが、動作制御部１２ｃは、まず図４Ｈに示したのと逆の動きでコネクタ部４をインレット部１００から引き抜くことによって接続を解除する。

そして、動作制御部１２ｃは、図４Ｇに示したのと逆の動きで開閉用アーム３４の退避を解き、開閉用アーム３４の先端部を全開状態にあるカバー１０１の外縁部に位置づける。そして、動作制御部１２ｃは、図４Ｆに示したのと逆の動きでカバー１０１を閉じさせ、所定のトルクをかけてカバー１０１を押し込み、ロック状態にする。

そして、動作制御部１２ｃは、たとえば前述の待機姿勢にアーム部３を戻し、新たなユーザＵへの充電サービスの提供に備えてアーム部３を待機させることとなる。

次に、実施形態に係る充電装置１０が実行する処理手順について、図５Ａおよび図５Ｂを用いて説明する。図５Ａおよび図５Ｂは、実施形態に係る充電装置１０が実行する処理手順を示すフローチャート（その１）および（その２）である。

まず、認識部１２ｂがカメラ２の撮像画像に基づいて車両Ｖを認識する。ここで、車両Ｖが認識できた場合（ステップＳ１０１，Ｙｅｓ）、起動制御部１２ａが充電装置１０をスリープモードから復帰させる（ステップＳ１０２）。車両Ｖが認識できなければ（ステップＳ１０１，Ｎｏ）、ステップＳ１０１を繰り返す。

つづいて、認識部１２ｂがインレット部１００を検知して、動作制御部１２ｃがアーム部３の動作制御を開始する（ステップＳ１０３）。そして、認識部１２ｂがカバー１０１のオープンを検知して、動作制御部１２ｃがかかるカバー１０１の全開動作制御を開始する（ステップＳ１０４）。

そして、動作制御部１２ｃは、半開状態のカバー１０１に開閉用アーム３４を位置づけ（ステップＳ１０５）、アーム部３を動作制御してカバー１０１を全開させる（ステップＳ１０６）。また、動作制御部１２ｃは、全開動作完了後、開閉用アーム３４を退避させる。

そのうえで、動作制御部１２ｃは、アーム部３を動作制御してインレット部１００へコネクタ部４を接続し（ステップＳ１０７）、接続完了後、充電制御部１２ｄが充電を開始させる（ステップＳ１０８）。

そして、図５Ｂに示すように、充電制御部１２ｄは充電が完了するまで充電を継続させ（ステップＳ１０９，Ｎｏ）、充電が完了すれば（ステップＳ１０９，Ｙｅｓ）、ステップＳ１１０へ移行する。

ステップＳ１１０では、たとえば決済処理部１２ｅが決済処理を実行し（ステップＳ１１０）、決済処理の完了後、動作制御部１２ｃは、アーム部３を動作制御してインレット部１００とコネクタ部４の接続を解除する（ステップＳ１１１）。

そして、動作制御部１２ｃは、開閉用アーム３４の向きを戻してカバー１０１へ位置づけた後（ステップＳ１１２）、アーム部３を動作制御してカバー１０１を閉じさせる（ステップＳ１１３）。

そして、動作制御部１２ｃは、アーム部３を所定の待機姿勢へ戻し（ステップＳ１１４）、その後、たとえば充電位置へ新たな車両Ｖが現れないまま所定時間が経過すれば、起動制御部１２ａが充電装置１０をスリープモードへ移行させる（ステップＳ１１５）。そして、ステップＳ１０１からの処理が繰り返されることとなる。

（変形例）
次に、図６Ａ〜図６Ｄを用いて、実施形態に係る充電システム１のいくつかの変形例について説明する。図６Ａは、第１の変形例に係る充電システム１Ａの構成例を示す図である。また、図６Ｂは、第２の変形例に係る充電システム１Ｂの構成例を示す図である。また、図６Ｃは、第３の変形例に係る充電システム１Ｃの構成例を示す図である。また、図６Ｄは、第４の変形例に係る充電システム１Ｄの構成例を示す図である。

図６Ａに示すように、充電装置１０は、たとえば本体が軸ａｘ０まわりに回転可能に設けられてもよい（図中の矢印６０１参照）。かかる場合、たとえば車両Ｖが充電位置に対し斜めに停車しているような場合に、車両Ｖの向きに応じてかかる本体をアーム部３と同様に動作制御部１２ｃが回転制御して向きを変えることによって、コネクタ部４をインレット部１００へ接続する際にアーム部３の姿勢をとりやすくすることができる。

また、図６Ｂに示すように、充電装置１０は、たとえば充電装置１０の本体とアーム部３が分離して構成されていてもよい。かかる場合、アーム部３の基台となるベース部３５をＸＹ平面に沿って移動可能とすることで（図中の矢印６０２参照）、やはりコネクタ部４をインレット部１００へ接続する際に、車両Ｖの停車した向きに関わらずアーム部３の姿勢をとりやすくすることができる。

また、図６Ｃに示すように、充電装置１０は、コネクタ部４がアーム部３によって天井から吊り下げられた状態に設けられてもよい。かかる場合、アーム部３が天井をＸＹ平面に沿って移動可能、Ｚ軸方向に沿って伸縮可能、かつ、コネクタ部４の向きを変更可能に設けられることによって（図中の矢印６０３，６０４，６０５参照）、たとえば車両Ｖの車種によってはインレット部１００が通常よりも高い位置に設けられている場合であっても、容易にコネクタ部４をインレット部１００へ接続させることが可能となる。

また、図６Ｄに示すように、コネクタ部４の近傍にカメラ２Ａがさらに設けられていてもよい。かかる場合、コネクタ部４をインレット部１００へ接続する際に、かかるカメラ２Ａからの撮像画像に基づいてアーム部３の動作を適宜補正することで、スムースなコネクタ部４のインレット部１００への接続が可能となる。

上述してきたように、実施形態に係る充電装置１０は、認識部１２ｂと、動作制御部１２ｃとを備える。認識部１２ｂは、カメラ２，２Ａの撮像画像に基づいて車両Ｖを認識するとともに、かかる車両Ｖのインレット部１００を検知する。動作制御部１２ｃは、認識部１２ｂによってインレット部１００のカバー１０１のロックが解除されたことが検知された場合に、インレット部１００へ接続されるコネクタ部４およびカバー１０１の開閉用アーム３４を有するアーム部３に対し、開閉用アーム３４を用いてカバー１０１を全開させる。

したがって、実施形態に係る充電装置１０によれば、充電時におけるユーザＵの感電を防止することができる。

また、動作制御部１２ｃは、開閉用アーム３４を用いてカバー１０１を全開させた後に、インレット部１００へコネクタ部４が接続されるようにアーム部３の動作を制御する。

したがって、実施形態に係る充電装置１０によれば、ユーザＵが直接コネクタ部４に触れてインレット部１００へ接続させる必要がないので、充電時におけるユーザＵの感電を防止することができる。

また、動作制御部１２ｃは、開閉用アーム３４を用いてカバー１０１を全開させた後、インレット部１００へコネクタ部４を接続させる前に、開閉用アーム３４を退避させる。

したがって、実施形態に係る充電装置１０によれば、開閉用アーム３４が干渉して、コネクタ部４とインレット部１００の接続を阻害するのを防ぐことができる。

また、実施形態に係る充電装置１０は、充電制御部１２ｄをさらに備える。充電制御部１２ｄは、動作制御部１２ｃからインレット部１００とコネクタ部４の接続完了の通知を受けた場合に、車両Ｖへの充電を開始する。また、動作制御部１２ｃは、充電制御部１２ｄから充電完了の通知を受けた場合に、インレット部１００とコネクタ部４の接続が解除されるようにアーム部３の動作を制御するとともに、インレット部１００とコネクタ部４の接続が解除された後に、開閉用アーム３４を用いてカバー１０１が閉じられるようにアーム部３の動作を制御する。

したがって、実施形態に係る充電装置１０によれば、充電完了後、ユーザＵが直接コネクタ部４に触れてインレット部１００を引き抜くとともに、カバー１０１へ直接触れてカバー１０１を閉じる必要がないので、充電時におけるユーザＵの感電を防止することができる。

また、実施形態に係る充電システム１，１Ａ〜１Ｄは、カメラ２，２Ａと、コネクタ部４と、アーム部３と、充電装置１０とを備える。充電装置１０は、動作制御部１２ｃを有する。コネクタ部４は、車両Ｖのインレット部１００へ接続される。アーム部３は、少なくともインレット部１００のカバー１０１の開閉用アーム３４を有し、先端部においてコネクタ部４を支持する。動作制御部１２ｃは、カメラ２，２Ａの撮像画像に基づいてカバー１０１のロックが解除されたことが検知された場合に、開閉用アーム３４を用いてカバー１０１が全開されるようにアーム部３の動作を制御する。

したがって、実施形態に係る充電システム１，１Ａ〜１Ｄによれば、充電時におけるユーザＵの感電を防止することができる。

また、アーム部３は、中空構造を有するように絶縁素材によって形成されており、車両Ｖへ電力を供給する給電部１３からコネクタ部４へ延びる充電ケーブルＣが内部に配線されている。

したがって、実施形態に係る充電システム１，１Ａ〜１Ｄによれば、充電ケーブルＣに破損があったとしても、かかる充電ケーブルＣへユーザＵが直接触れることはないので、充電時におけるユーザＵの感電を防止することができる。

また、実施形態に係る充電システム１，１Ａ〜１Ｄは、充電装置１０と通信可能であり、当該充電装置１０によって提供された充電サービスの決済処理を処理可能に設けられたスマートフォンＳＰ（「情報端末」の一例に相当）をさらに備える。

したがって、実施形態に係る充電システム１，１Ａ〜１Ｄによれば、ユーザＵは、車両Ｖの充電に際してそもそも車両Ｖを降車する必要がなく、言わばドライブスルー方式で充電サービスを利用することができるので、ユーザＵの感電を防止するとともに、利便性を高めることができる。

ところで、上述した実施形態では、アーム部３がスカラロボットに類した水平多関節型として構成される例を挙げたが、アーム部３の構成を限定するものではない。たとえば、産業用ロボットにおける直交ロボットや、垂直多関節ロボット、パラレルリンクロボット等が有する各種アームの構造を利用してもよい。

また、上述した実施形態では、認識部１２ｂが、車両情報ＤＢ１１ａに基づいて車両Ｖやインレット部１００の位置を認識することとしたが、これに限られるものではなく、車両情報ＤＢ１１ａに替えて、たとえば深層学習等のアルゴリズムを用いて生成された車両判別モデル等を用いてもよい。また、かかる車両判別モデルを用いた判別精度をたとえば実運用中にスコア化し、所定の閾値以下の低スコアの場合には、その実運用中の撮像画像を用いた追加学習を行い車両判別モデルを適宜更新するようにしてもよい。これにより、実運用環境に各種撮影条件の違い等に応じつつ、車両判別モデルを高精度化させることが可能となる。

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ 充電システム
２，２Ａ カメラ
３ アーム部
４ コネクタ部
５ 操作部
１０ 充電装置
１１ 記憶部
１１ａ 車両情報ＤＢ
１２ 制御部
１２ａ 起動制御部
１２ｂ 認識部
１２ｃ 動作制御部
１２ｄ 充電制御部
１２ｅ 決済処理部
１３ 給電部
３１ 第１アーム
３２ 第２アーム
３３ 第３アーム
３４ 開閉用アーム
３５ ベース部
１００ インレット部
１０１ カバー
Ｃ 充電ケーブル
ＳＰ スマートフォン
Ｕ ユーザ
Ｖ 車両

Claims (8)

1. カメラの撮像画像に基づいて車両を認識するとともに、該車両のインレット部を検知する認識部と、
   前記認識部によって前記インレット部のカバーのロックが解除されたことが検知された場合に、前記インレット部へ接続されるコネクタ部および前記カバーの開閉用アームを有するアーム部に対し、前記開閉用アームを用いて前記カバーを全開させる動作制御部と
   を備えることを特徴とする充電装置。
2. 前記動作制御部は、
   前記開閉用アームを用いて前記カバーを全開させた後に、前記インレット部へ前記コネクタ部が接続されるように前記アーム部の動作を制御する
   ことを特徴とする請求項１に記載の充電装置。
3. 前記動作制御部は、
   前記開閉用アームを用いて前記カバーを全開させた後、前記インレット部へ前記コネクタ部を接続させる前に、前記開閉用アームを退避させる
   ことを特徴とする請求項２に記載の充電装置。
4. 前記動作制御部から前記インレット部と前記コネクタ部の接続完了の通知を受けた場合に、前記車両への充電を開始する充電制御部
   をさらに備え、
   前記動作制御部は、
   前記充電制御部から充電完了の通知を受けた場合に、前記インレット部と前記コネクタ部の接続が解除されるように前記アーム部の動作を制御するとともに、前記インレット部と前記コネクタ部の接続が解除された後に、前記開閉用アームを用いて前記カバーが閉じられるように前記アーム部の動作を制御する
   ことを特徴とする請求項１、２または３に記載の充電装置。
5. カメラと、
   車両のインレット部へ接続されるコネクタ部と、
   少なくとも前記インレット部のカバーの開閉用アームを有し、先端部において前記コネクタ部を支持するアーム部と、
   充電装置と
   を備え、
   前記充電装置は、
   前記カメラの撮像画像に基づいて前記カバーのロックが解除されたことが検知された場合に、前記開閉用アームを用いて前記カバーが全開されるように前記アーム部の動作を制御する動作制御部
   を有することを特徴とする充電システム。
6. 前記アーム部は、
   中空構造を有するように絶縁素材によって形成されており、前記車両へ電力を供給する給電部から前記コネクタ部へ延びる充電ケーブルが内部に配線されている
   ことを特徴とする請求項５に記載の充電システム。
7. 前記充電装置と通信可能であり、当該充電装置によって提供された充電サービスの決済処理を処理可能に設けられた情報端末
   をさらに備えることを特徴とする請求項５または６に記載の充電システム。
8. カメラの撮像画像に基づいて車両を認識するとともに、該車両のインレット部を検知する認識工程と、
   前記認識工程によって前記インレット部のカバーのロックが解除されたことが検知された場合に、前記インレット部へ接続されるコネクタ部および前記カバーの開閉用アームを有するアーム部に対し、前記開閉用アームを用いて前記カバーを全開させる動作制御工程
   を含むことを特徴とする充電方法。

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