JP2022172489A - 車両用充電システム - Google Patents

Abstract

【課題】低コストの車両用充電システムを提供する。【解決手段】給電装置４は、給電嵌合体４０を挿抜方向Ｘ、上下方向Ｚ、ならびに、挿抜方向Ｘおよび上下方向Ｚに対して直交する横方向Ｙへ移動させる移動部５と、移動部５による給電嵌合体４０の移動を制御する制御部１０と、を有する。位置検出装置６は、移動部５による給電嵌合体４０の移動に連動して移動する。受電嵌合体３は、横方向Ｙに沿って延在する第１構造物３７Ｙ１、３７Ｙ２と、受電嵌合体３の横方向Ｙの中央位置に関連する第２構造物３７Ｘ１、３７Ｘ２、３７Ｙ３、３７Ｙ４と、を有する。第１構造物および第２構造物は、天井面３６Ｆに対して上下方向Ｚのいずれかに突出して形成される。第２構造物３７Ｘ１、３７Ｘ２、３７Ｙ３、３７Ｙ４は、挿抜方向Ｘにおける第１構造物３７Ｙ１、３７Ｙ２との距離とが予め設定される。【選択図】図７

Description

本発明は、車両用充電システムに関する。

バッテリを搭載する例えば電気自動車等の車両は、バッテリに充電された電力によって駆動用モータを駆動して走行する。そして、バッテリを充電する手段の１つとして、車両用充電システムが存在する。

車両用充電システムの中には、給電嵌合体を有し、車両の停車スペースに設けられた給電装置と、車両の底部に設けられ、給電嵌合体を挿入及び抜去可能な受電嵌合体とを備えるものがある（例えば、特許文献１参照）。

受電嵌合体は受電端子を有し、給電嵌合体は、給電嵌合体と受電嵌合体とが嵌合した状態において、受電端子に接触する給電端子を有し、受電端子と給電端子とを電気的に接続し、車外に設けられた充電装置からバッテリに電力を供給してバッテリの充電を行っていた。

また、従来の車両用充電装置の中には、給電嵌合体を、挿抜方向、横方向、および、上下方向へ移動する移動部を備え、移動部で給電嵌合体を移動させて、受電嵌合体に給電嵌合体を挿入して、受電端子と給電端子とを電気的に接続し、車外に設けられた充電装置からバッテリに電力を供給してバッテリの充電を行うものがある。

特開２０１９－２０９７２９号公報

従来の車両用充電システムにおいて、給電装置にカメラ等の撮像装置を複数設け、かつ、複数の撮像装置で撮影した画像を処理する画像処理装置を設けることによって給電嵌合体を移動させ、当該給電嵌合体を受電嵌合体に挿入させることも可能である。しかしながら、このように車両用充電システムを構成した場合には、撮像装置および画像処理装置が高価であることから、高コストになる問題がある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、低コストの車両用充電システムを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明に係る車両用充電システムは、給電嵌合体を有し、車両の停車スペースに設けられた給電装置と、前記車両の底部に設けられ、前記給電嵌合体を挿抜方向において挿入及び抜去可能な受電嵌合体と、を備え、前記受電嵌合体は、前記車両に設けられたバッテリに対して電気的に接続された受電端子と、前記受電端子を保持する受電端子保持部と、前記挿抜方向において前記受電端子保持部に対して隣接して配置され、天井面を有する受電天井部とを有し、前記給電嵌合体は、車外に設けられた充電装置に対して電気的に接続された給電端子を備え、前記給電装置は、前記給電嵌合体を前記挿抜方向、上下方向、ならびに、前記挿抜方向および前記上下方向に対して直交する横方向へ移動させる移動部と、前記移動部による前記給電嵌合体の移動を制御する制御部と、を有し、前記受電嵌合体は、前記横方向に沿って延在する第１構造物と、前記受電嵌合体の前記横方向の中央位置に関連する第２構造物と、を有し、前記第１構造物および前記第２構造物は、前記天井面に対して前記上下方向のいずれかに突出して形成され、前記第２構造物は、前記挿抜方向における前記第１構造物との距離が予め設定され、前記給電装置は、前記上下方向における上方向へ向って検出光を出射する発光素子と、前記受電嵌合体で反射された検出光を受光する受光素子と、を有する位置検出装置を備え、前記位置検出装置は、前記移動部による前記給電嵌合体の移動に連動して移動し、前記制御部は、前記移動部を駆動することによって前記給電嵌合体と前記受電嵌合体とを嵌合させる嵌合動作を行い、前記発光素子で前記検出光を出射しながら前記移動部で前記位置検出装置を前記挿抜方向へ移動させることで前記検出光を前記挿抜方向へ走査させて第１構造物を検出し、検出した前記第１構造物から前記第２構造物の前記挿抜方向における位置を算出し、算出した前記挿抜方向における前記第２構造物の位置へ前記移動部によって前記位置検出装置を移動させ、前記発光素子で前記検出光を出射しながら前記移動部で前記位置検出装置を前記横方向へ移動させることで前記検出光を前記横方向へ走査させて第２構造物を検出し、検出した前記第２構造物から前記受電嵌合体における前記横方向の前記中央位置を算出し、算出した前記受電嵌合体における前記横方向の中央位置に、前記移動部を駆動することで前記給電嵌合体の前記横方向の中央位置を一致させ、前記移動部を駆動することによって前記給電嵌合体を上方向へ移動させ、かつ、挿入方向へ移動させることで、前記給電嵌合体と前記受電嵌合体とを嵌合させること、を特徴とする。

本発明に係る車両用充電システムは、上記構成を有するため、低コストの車両用充電システムを提供することができる。

図１は、第１実施形態に係る車両用充電システムを模式的に示した側面図である。 図２は、車両用充電システムが備える移動部を模式的に示した平面図である。 図３は、車両用充電システムが備える受電嵌合体の斜視図である。 図４は、車両用充電システムが備える給電嵌合体の平面図である。 図５は、移動部の斜視図である。 図６は、受電嵌合体および給電嵌合体を模式的に示した側面図である。 図７は、受電嵌合体の天井面を示す底面図である。 図８は、制御部によって行われる嵌合動作を順番に説明する平面図である。 図９は、制御部によって行われる嵌合動作を順番に説明する平面図である。 図１０は、制御部によって行われる嵌合動作を順番に説明する平面図である。 図１１は、制御部によって行われる嵌合動作を順番に説明する平面図である。 図１２は、制御部によって行われる嵌合動作を順番に説明する平面図である。 図１３は、挿抜方向において、受電嵌合体と給電嵌合体とが対向した対向状態を示す平面図である。 図１４は、制御部によって行われる嵌合動作を順番に説明する平面図である。 図１５は、挿抜方向において、受電嵌合体と給電嵌合体とが嵌合した状態を示す平面図である。 図１６は、第２実施形態に係る受電嵌合体の斜視図である。 図１７は、第２実施形態に係る受電嵌合体を模式的に示した側面図である。 図１８は、第２実施形態に係る給電嵌合体の斜視図である。 図１９は、第２実施形態に係る車両用充電システムが備える移動部を模式的に示した平面図である。

以下に、本発明の実施形態に係る車両用充電システム１を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この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、下記の実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。

図１は、第１実施形態に係る車両用充電システム１の側面図である。図２は、車両用充電システム１が備える移動部５を模式的に示した平面図である。図３は、車両用充電システム１が備える受電嵌合体３の斜視図である。図４は、車両用充電システム１が備える給電嵌合体４０の平面図である。図５は、移動部５の斜視図である。図６は、受電嵌合体３および給電嵌合体４０を模式的に示した側面図である。図７は、受電嵌合体３の天井面３６Ｆを示す底面図である。

図１～図７において、Ｘは、車両用充電システム１の挿抜方向を示し、Ｘ１は、挿抜方向Ｘにおける一方の方向である嵌合方向であり、Ｘ２は、挿抜方向Ｘにおける他方の方向である抜去方向である。つまり、抜去方向Ｘ２は、挿抜方向Ｘにおいて挿入方向Ｘ１に対する反対方向である。Ｙは、車両用充電システム１の挿抜方向Ｘに直交する直交方向を示す。Ｚは、車両用充電システム１の上下方向Ｚを示しており、Ｚ１は、上下方向Ｚにおける一方の方向である上方向であり、Ｚ２は、上下方向Ｚにおける他方の方向である下方向である。つまり、下方向Ｚ２は、上下方向Ｚにおいて上方向Ｚ１に対して反対方向である。本実施形態に係る車両用充電システム１は、挿抜方向Ｘと、横方向Ｙと、上下方向Ｚとが相互に直交する。また、第１実施形態に係る車両用充電システム１において、図１に示すように、車両用充電システム１の挿抜方向Ｘは、停車した車両２の前後方向と一致し、車両用充電システム１の横方向Ｙは、停車した車両２の車幅方向と一致する。

〔第１実施形態〕
本実施形態に係る図１、図２に示す車両用充電システム１は、受電嵌合体（受電装置）３と、給電装置４とを備える。給電装置４は、給電嵌合体４０を有し、例えば、車両２の停車スペース２１に設けられる。

車両２は、充放電可能な蓄電池であるバッテリ２２から供給される電力を利用し、電動機（モータ）を駆動することで、当該電動機を動力源の一部又は全部として走行する。車両２は、例えば、電気自動車、ハイブリッド自動車、プラグイン・ハイブリッド自動車等である。車両２は、給電装置４が設けられた停車スペース２１の車止め２３に前輪２４を接触させた状態で駐車する。バッテリ２２は、給電嵌合体４０と受電嵌合体３とが嵌合することによって、給電装置４に連結された充電装置４９に対して電気的に接続され、当該充電装置４９から電力が供給されて充電される。給電嵌合体４０と受電嵌合体３とが嵌合した場合には、給電電力端子４１ｂは、受電電力端子３１ｂに電気的に接続される。車両２は、当該車両２の上下方向Ｚにおいて、当該車両２の底部２５と地表面２６との間に、いわゆる最低地上高Ｈを有する。底部２５は、車両２の前輪２４と後輪２８との間の上下方向Ｚにおいて、車両２の最も低い部分である。最低地上高Ｈは、道路運送車両保安基準において、９ｃｍ以上と定められる。また、本実施形態に係る車両用充電システム１が用いられる車両２は、搭乗者の運転操作によって走行および停車する。

受電嵌合体３は、いわゆるインレットであり、車両２の底部２５に設けられ、給電嵌合体４０が嵌合及び抜去可能である。本実施形態の受電嵌合体３は、例えば、車両２の横方向Ｙの中央部に設けられ、車体に対して前後方向へ延びる凹部に配置される。より詳細に説明すると、受電嵌合体３の全部は、凹部の内部に配置される。受電嵌合体３は、図３に示すように、受電電力端子（受電端子）３１ｂと、受電信号端子３１ａと受電端子保持部３４と、対向空間形成部３５と、受電天井部３６と、を有する。

受電電力端子３１ｂは、導電性の金属によって円筒状に形成され、挿抜方向Ｘに延在する。受電電力端子３１ｂは、車両２に設けられたバッテリ２２に対して電気的に接続される。受電電力端子３１ｂは、径方向の太さが、受電信号端子３１ａの径方向の太さよりも太い。受電電力端子３１ｂは、例えば、第１受電電力端子３１ｂ１と、第２受電電力端子３１ｂ２とを有する。つまり、本実施形態の受電嵌合体３は、２つの受電電力端子３１ｂを有する。各受電電力端子３１ｂは、受電電力電線３２ｂの端末に対して電気的に接続される。受電電力電線３２ｂは、第１受電電力電線３２ｂ１と、第２受電電力電線３２ｂ２とを有する。第１受電電力端子３１ｂ１は、第１受電電力電線３２ｂ１の端末に対して電気的に接続される。第２受電電力端子３１ｂ２は、第２受電電力電線３２ｂ２の端末に対して電気的に接続される。

受電電力端子３１ｂ及び受電電力電線３２ｂは、充電装置４９からバッテリ２２に電力を供給する電力供給線の途中に設けられる。

第１受電電力端子３１ｂ１の先端には、係合凹部３１ｂ１１が形成される。係合凹部３１ｂ１１は、第１受電電力端子３１ｂ１の先端から挿入方向Ｘ１に対して延在する。第２受電電力端子３１ｂ２の先端には、係合凹部３１ｂ２１が形成される。係合凹部３１ｂ２１は、第２受電電力端子３１ｂ２の先端から挿入方向Ｘ１に対して延在する。

受電信号端子３１ａは、導電性の金属によって円柱状に形成され、挿抜方向Ｘに沿って延在する。受電信号端子３１ａは、例えば、第１受電信号端子３１ａ１と、第２受電信号端子３１ａ２とを有する。つまり、本実施形態の受電嵌合体３は、２つの受電信号端子３１ａを有する。各受電信号端子３１ａは、受電信号電線３２ａの端末に対して電気的に接続される。受電信号電線３２ａは、第１受電信号電線３２ａ１と、第２受電信号電線３２ａ２とを有する。第１受電信号端子３１ａ１は、第１受電信号電線３２ａ１の端末に対して電気的に接続される。第２受電信号端子３１ａ２は、第２受電信号電線３２ａ２の端末に対して電気的に接続される。

受電信号端子３１ａ及び受電信号電線３２ａは、充電装置４９とバッテリ２２との間において、信号を送受信する信号線の途中に設けられる。信号は、例えば、バッテリ２２の充填率等のバッテリ２２の状態に関するものである。

受電嵌合体３は、複数（２つ）の受電電力端子３１ｂを横方向Ｙに並べて配置する。その上、受電嵌合体３は、複数（２つ）の受電電力端子３１ｂに加えて、それら複数の受電電力端子３１ｂにおける横方向Ｙの両側に、複数（２つ）の受電信号端子３１ａを、横方向Ｙに並べて配置する。つまり、本実施形態の受電嵌合体３は、２つの受電電力端子３１ｂを隣接して横方向Ｙへ並べて配置し、かつ、それらの受電電力端子３１ｂの横方向Ｙの両側に隣接して２つの受電信号端子３１ａを並べて配置する。

受電端子保持部３４は、絶縁性を有する合成樹脂によって形成される。受電端子保持部３４は、受電電力端子３１ｂおよび受電信号端子３１ａを収容し、かつ、保持する。受電端子保持部３４は、上下方向Ｚにおいて対向する一対の第１受電対向部３４１、３４２と、横方向Ｙにおいて対向する一対の第２受電対向部３４３、３４４とを有して角筒状に形成される。また、受電端子保持部３４は、一対の第１受電対向部３４１、３４２、および、一対の第２受電対向部３４３、３４４によって形成された内部空間３４ｓを有する。受電端子保持部３４は、抜去方向Ｘ２側の端部に、第１保持部開口３４ｏ１を有する。第１保持部開口３４ｏ１は、受電端子保持部３４の内部空間３４ｓと、後述する対向空間３５ｓとを連通する。そして、第１保持部開口３４ｏ１は、挿抜方向Ｘに沿って給電嵌合体４０が挿抜される。さらに、受電端子保持部３４は、受電電力端子３１ｂの挿入方向Ｘ１側の端部に、第２保持部開口３４ｏ２を有する。第２保持部開口３４ｏ２は、受電端子保持部３４の内部空間３４ｓと、外部とを連通する。そして、第２保持部開口３４ｏ２は、受電電力電線３２ｂおよび受電信号電線３２ａが挿通される。

対向空間形成部３５は、絶縁性を有する合成樹脂によって形成される。本実施形態の受電嵌合体３は、受電端子保持部３４と、対向空間形成部３５とを一体的に形成する。対向空間形成部３５は、挿抜方向Ｘにおいて受電端子保持部３４に対して隣接して配置され、受電電力端子３１ｂと対向する対向空間３５ｓを形成する。対向空間形成部３５は、横方向Ｙにおいて対向する一対の第３受電対向部３５１ａ、３５１ｂと、横方向Ｙにおいて対向する一対の第４対向部３５３ａ、３５３ｂと、一対の第３受電対向部３５１ａ、３５１ｂの上端部間を連結するとともに、一対の第４対向部３５３ａ、３５３ｂの上端部間を連結する受電天井部３６とを有する。そして、対向空間形成部３５は、一対の第３受電対向部３５１ａ、３５１ｂと、一対の第４対向部３５３ａ、３５３ｂと、受電天井部３６とによって、受電電力端子３１ｂの抜去方向Ｘ２側に対向空間３５ｓ形成する。その上、対向空間形成部３５は、一対の第３受電対向部３５１ａ、３５１ｂの下方向Ｚ２の端部と、一対の第４対向部３５３ａ、３５３ｂの下方向Ｚ２の端部とによって、対向空間３５ｓと外部とを連通する形成部開口３５ｏ２を有する。

一対の第３受電対向部３５１ａ、３５１ｂは、挿抜方向Ｘ及び横方向Ｙに対して傾斜し、挿抜方向Ｘにおける抜去方向Ｘ２側の端部の間隔に対して、挿抜方向Ｘにおいて挿入方向Ｘ１側の端部の間隔が狭い。つまり、一対の第３受電対向部３５１ａ、３５１ｂは、抜去方向Ｘ２側へ向かうにつれ、横方向Ｙにおける間隔が広くなる。

一対の第３受電対向部３５１ａ、３５１ｂの対向空間３５ｓ（内面）側には案内面３５１ｆが配置される。本実施形態の案内面３５１ｆは、受電端子保持部３４の抜去方向Ｘ２側に配置される。案内面３５１ｆは、横方向Ｙにおいて受電端子保持部３４を挟んで一対配置される。一対の案内面３５１ｆ１、３５１ｆ２の横方向Ｙにおける間隔は、挿抜方向Ｘのうち挿入方向Ｘ１側へ向かうにつれて狭くなる。一対の第４対向部３５３ａ、３５３ｂは、横方向Ｙにおいて平行に配置する。

受電天井部３６は、挿抜方向Ｘにおいて受電端子保持部３４に対して隣接して配置される。そして、受電天井部３６は、薄い板状に形成され、横方向Ｙにおいて一対の第４対向部３５３ａ、３５３ｂの間に位置する第１天井部３６ａと、横方向Ｙにおいて一対の第３受電対向部３５１ａ、３５１ｂの間に位置する第２天井部３６ｂと、を有する。第１天井部３６ａは、上下方向Ｚから視た場合、矩形状に形成される。第１天井部３６ａは、上下方向Ｚから視た場合、長方形状に形成される。第２天井部３６ｂは、上下方向Ｚから視た場合、等脚台形状に形成される。

本実施形態の車両用充電システム１は、例えば、自動運転で走行する車両２が停車した場合、後述する制御部１０が移動部５を駆動させることによって、受電天井部３６に給電嵌合体４０を接触させる。

図６、図７に示す受電天井部３６は、上下方向Ｚにおける下面である天井面３６Ｆに、複数の溝３７を有する。より具体的に説明すると、複数の溝３７は、受電天井部３６における第１天井部３６ａの天井面３６Ｆに配置される。受電天井部３６における天井面３６Ｆは、複数の溝３７を除いて平坦に形成される。各溝３７の底部における天井面３６Ｆに対する深さは、天井面３６Ｆの上下方向Ｚにおける厚さ以下である。つまり、複数の溝３７は、天井面３６Ｆに対して上下方向Ｚの上方向Ｚ１に突出して形成される。

複数の溝３７は、横方向Ｙに延在する横方向延在溝３７Ｙと、挿抜方向Ｘに延在する挿抜方向延在溝３７Ｘと、を有する。横方向延在溝３７Ｙは、第１横方向延在溝３７Ｙ１と、第２横方向延在溝３７Ｙ２と、第３横方向延在溝３７Ｙ３と、第４横方向延在溝３７Ｙ４と、を有する。挿抜方向延在溝３７Ｘは、第１挿抜方向延在溝３７Ｘ１と、第２挿抜方向延在溝３７Ｘ２と、を含む。

第１横方向延在溝３７Ｙ１は、挿抜方向Ｘにおいて、複数の溝３７のうち最も抜去方向Ｘ２側に配置される。第１横方向延在溝３７Ｙ１は、複数の溝３７が形成されない第１溝非形成領域３７Ｎ１の抜去方向Ｘ２側に隣接して配置される。また、第１横方向延在溝３７Ｙ１は、一対の第４対向部３５３ａ、３５３ｂのうち一方の第４対向部３５３ａから他方の第４対向部３５３ｂまで延在する。そして、第１横方向延在溝３７Ｙ１は、受電天井部３６を横方向Ｙにおいて二等分する軸線３６Ｌを跨ぎ、かつ軸線３６Ｌに対して対称に形成される。軸線３６Ｌは、受電嵌合体３における横方向Ｙの中央位置である。

第２横方向延在溝３７Ｙ２は、挿抜方向Ｘにおいて、複数の溝３７のうち第１横方向延在溝３７Ｙ１の次に抜去方向Ｘ２側に配置される。第２横方向延在溝３７Ｙ２は、複数の溝３７が形成されない第２溝非形成領域３７Ｎ２の挿入方向Ｘ１側に隣接して配置され、かつ、複数の溝３７が形成されない第３溝非形成領域３７Ｎ３の抜去方向Ｘ２側に隣接して配置される。また、別言すると、第２横方向延在溝３７Ｙ２は、挿抜方向Ｘにおいて、第１横方向延在溝３７Ｙ１と、第３横方向延在溝３７Ｙ３、第４横方向延在溝３７Ｙ４、第１挿抜方向延在溝３７Ｘ１、および、第２挿抜方向延在溝３７Ｘ２との間に配置される。さらに、第２横方向延在溝３７Ｙ２の幅は、第１横方向延在溝３７Ｙ１の幅と同一である。第２横方向延在溝３７Ｙ２は、一対の第４対向部３５３ａ、３５３ｂのうち一方の第４対向部３５３ａから他方の第４対向部３５３ｂまで延在する。そして、第２横方向延在溝３７Ｙ２は、受電天井部３６を横方向Ｙにおいて二等分する軸線３６Ｌを跨ぎ、かつ軸線３６Ｌに対して対称に形成される。

第３横方向延在溝３７Ｙ３、第４横方向延在溝３７Ｙ４、第１挿抜方向延在溝３７Ｘ１、および、第２挿抜方向延在溝３７Ｘ２は、横方向Ｙに沿って直線状に配置される。そして、第３横方向延在溝３７Ｙ３、第４横方向延在溝３７Ｙ４、第１挿抜方向延在溝３７Ｘ１、第２挿抜方向延在溝３７Ｘ２は、挿抜方向Ｘにおいて、複数の溝３７のうち最も挿入方向Ｘ１側に配置される。第３横方向延在溝３７Ｙ３、第４横方向延在溝３７Ｙ４、第１挿抜方向延在溝３７Ｘ１、および、第２挿抜方向延在溝３７Ｘ２は、第３溝非形成領域３７Ｎ３の挿入方向Ｘ１側に隣接して配置される。その上、第３横方向延在溝３７Ｙ３、第４横方向延在溝３７Ｙ４、第１挿抜方向延在溝３７Ｘ１、および、第２挿抜方向延在溝３７Ｘ２は、複数の溝３７が形成されない第４溝非形成領域３７Ｎ４の抜去方向Ｘ２側に隣接して配置される。さらに、第３横方向延在溝３７Ｙ３の幅と、第４横方向延在溝３７Ｙ４の幅とは、同一である。また、第３横方向延在溝３７Ｙ３の幅は、第２横方向延在溝３７Ｙ２の幅より広い。

第３横方向延在溝３７Ｙ３および第４横方向延在溝３７Ｙ４は、軸線３６Ｌに対して対称に配置される。また、第１挿抜方向延在溝３７Ｘ１および第２挿抜方向延在溝３７Ｘ２は、軸線３６Ｌに対して対称に配置される。

第３横方向延在溝３７Ｙ３および第１挿抜方向延在溝３７Ｘ１は、軸線３６Ｌと一方の第４対向部３５３ａとの間に配置される。第３横方向延在溝３７Ｙ３および第１挿抜方向延在溝３７Ｘ１は、第３横方向延在溝３７Ｙ３および第１挿抜方向延在溝３７Ｘ１のうち、横方向Ｙにおいて、第３横方向延在溝３７Ｙ３が軸線３６Ｌに離隔して配置される一方、第１挿抜方向延在溝３７Ｘ１が軸線３６Ｌに近接して配置される。

第４横方向延在溝３７Ｙ４および第２挿抜方向延在溝３７Ｘ２は、軸線３６Ｌと他方の第４対向部３５３ｂとの間に配置される。第４横方向延在溝３７Ｙ４および第２挿抜方向延在溝３７Ｘ２は、第４横方向延在溝３７Ｙ４および第２挿抜方向延在溝３７Ｘ２のうち、横方向Ｙにおいて、第４横方向延在溝３７Ｙ４が軸線３６Ｌに離隔して配置される一方、第２挿抜方向延在溝３７Ｘ２が軸線３６Ｌに近接して配置される。

第１天井部３６ａの天井面３６Ｆは、横方向Ｙにおいて、第１挿抜方向延在溝３７Ｘ１および第２挿抜方向延在溝３７Ｘ２の間に、複数の溝３７が形成されない第５溝非形成領域３７Ｎ５を有する。そして、第５溝非形成領域３７Ｎ５は、軸線３６Ｌの一部が含まれる。

第１天井部３６ａの天井面３６Ｆは、横方向Ｙにおいて、第１挿抜方向延在溝３７Ｘ１および第３横方向延在溝３７Ｙ３の間に、複数の溝３７が形成されない第６溝非形成領域３７Ｎ６を有する。

第１天井部３６ａの天井面３６Ｆは、横方向Ｙにおいて、第２挿抜方向延在溝３７Ｘ２と第４横方向延在溝３７Ｙ４との間に、複数の溝３７が形成されない第７溝非形成領域３７Ｎ７を有する。

第１天井部３６ａの天井面３６Ｆは、挿抜方向Ｘにおいて、第２天井部３６ｂと、第３横方向延在溝３７Ｙ３、第４横方向延在溝３７Ｙ４、第１挿抜方向延在溝３７Ｘ１、第２挿抜方向延在溝３７Ｘ２、第５溝非形成領域３７Ｎ５、第６溝非形成領域３７Ｎ６、および、第７溝非形成領域３７Ｎ７との間に、複数の溝３７が形成されない第４溝非形成領域３７Ｎ４を有する。

第１横方向延在溝３７Ｙ１および第２横方向延在溝３７Ｙ２は、横方向Ｙに沿って延在する第１構造物である。第１挿抜方向延在溝３７Ｘ１、第２挿抜方向延在溝３７Ｘ２、第３横方向延在溝３７Ｙ３、および、第４横方向延在溝３７Ｙ４は、受電嵌合体３の中央位置に関連する第２構造物である。本実施形態に係る第２構造物は、横方向Ｙの長さが同一である第１挿抜方向延在溝３７Ｘ１と第２挿抜方向延在溝３７Ｘ２とが、軸線３６Ｌに対して線対称に配置され、かつ、横方向Ｙの長さが同一である第３横方向延在溝３７Ｙ３と、第４横方向延在溝３７Ｙ４とが、軸線３６Ｌに対して線対称に配置される。そして、軸線３６Ｌは、受電嵌合体３の横方向Ｙにおける中央位置である。また、第２構造部は、挿抜方向Ｘにおける第１構造物との距離が予め設定される。また、天井面３６Ｆに配置される第１横方向延在溝３７Ｙ１、第２横方向延在溝３７Ｙ２、第３横方向延在溝３７Ｙ３、第４横方向延在溝３７Ｙ４、第１挿抜方向延在溝３７Ｘ１、および、第２挿抜方向延在溝３７Ｘ２による凹凸形状は、天井面３６Ｆを除いて車両２の底部２５には形成されない。

第１横方向延在溝３７Ｙ１の横方向Ｙの長さ、および、第２横方向延在溝３７Ｙ２の横方向Ｙの長さは、同一であって、それらの長さはｗ９である。

第１溝非形成領域３７Ｎ１の横方向Ｙの長さ、第２溝非形成領域３７Ｎ２の横方向Ｙの長さ、第３溝非形成領域３７Ｎ３の横方向Ｙの長さ、第４溝非形成領域３７Ｎ４の横方向Ｙの長さは、および、第８溝非形成領域３７Ｎ８の横方向Ｙの長さは、同一であって、それらの長さはｗ９である。ｗ９は、例えば、２６０ｍｍである。

第３横方向延在溝３７Ｙ３の横方向Ｙの長さはｗ１であり、かつ、第４横方向延在溝３７Ｙ４の横方向Ｙの長さは、ｗ１であり、長さｗ１と長さｗ８は同一である。

第６溝非形成領域３７Ｎ６の横方向Ｙの長さはｗ７であり、かつ、第７溝非形成領域３７Ｎ７の横方向Ｙの長さは、ｗ２であり、長さｗ２と長さｗ７は同一である。

第１挿抜方向延在溝３７Ｘ１の横方向Ｙの長さはｗ６であり、かつ、第２挿抜方向延在溝３７Ｘ２の横方向Ｙの長さはｗ３であり、長さｗ３と長さｗ６は同一である。

第１挿抜方向延在溝３７Ｘ１と軸線３６Ｌとの横方向Ｙにおける距離はｗ５であり、かつ、第２挿抜方向延在溝３７Ｘ２と軸線３６Ｌとの横方向Ｙにおける距離はｗ４であり、距離ｗ４と距離ｗ５とは同一である。

第１横方向延在溝３７Ｙ１の挿抜方向Ｘの長さはｌ２であり、かつ、第２横方向延在溝３７Ｙ２の挿抜方向Ｘの長さはｌ４であり、長さｌ２と長さｌ４は同一である。

第１溝非形成領域３７Ｎ１の挿抜方向Ｘの長さはｌ１であり、かつ、長さｌ１は長さｌ２より短い。

第２溝非形成領域３７Ｎ２の挿抜方向の長さはｌ３であり、かつ、第３溝非形成領域３７Ｎ３の挿抜方向Ｘの長さはｌ５であり、長さｌ３と長さｌ５は同一である。そして、長さｌ３は、長さｌ２より短い。

第３横方向延在溝３７Ｙ３の挿抜方向Ｘの長さ、および、第４横方向延在溝３７Ｙ４の挿抜方向Ｘの長さは同一で、それらの長さはｌ６である。

第１挿抜方向延在溝３７Ｘ１の挿抜方向Ｘの長さ、および、第２挿抜方向延在溝３７Ｘ２の挿抜方向Ｘの長さは同一で、それらの長さはｌ６である。

第５溝非形成領域３７Ｎ５の挿抜方向Ｘの長さ、第６溝非形成領域３７Ｎ６の挿抜方向Ｘの長さ、および、第７溝非形成領域３７Ｎ７の挿抜方向Ｘの長さは同一で、それらの
はｌ６である。

第４溝非形成領域３７Ｎ４の挿抜方向Ｘの長さはｌ７であり、ｌ７は、ｌ１～ｌ６のいずれよりも長い。

第２天井部３６ｂの挿抜方向Ｘの長さはｌ７であり、受電天井部３６の挿抜方向Ｘの長さはｌ８である。ｌ８は、例えば、１０５～１２５ｍｍであり、ｌ９は、例えば、１５５～１７５ｍｍである。

第１横方向延在溝３７Ｙ１の横方向Ｙに沿った長さ、および、第２横方向延在溝３７Ｙ２の横方向Ｙに沿った長さである長さｗ９は、第１挿抜方向延在溝３７Ｘ１の挿抜方向に沿った長さ、および、第２挿抜方向延在溝３７Ｘ２の挿抜方向に沿った長さである長さｌ６よりも長い。かつ、第１横方向延在溝３７Ｙ１の横方向Ｙに沿った長さ、および、第２横方向延在溝３７Ｙ２の横方向Ｙに沿った長さである長さｗ９は、第３横方向延在溝３７Ｙ３の挿抜方向に沿った長さ、および、第４横方向延在溝３７Ｙ４の挿抜方向に沿った長さである長さｌ６よりも長い。つまり、本実施形態に係る車両用充電システム１は、第１構造物の挿抜方向Ｘに沿った長さが、第２構造物の挿抜方向に沿った長さよりも長い。そして、後述するように、本実施形態に係る車両用充電システム１は、第１構造物を位置検出装置６によって先に検出し、第２構造物を位置検出装置６によって後で検出する。

また、本実施形態に係る第１構造物は、天井面３６Ｆにおいて、挿抜方向Ｘに沿って複数配置される。本実施形態に係る第２構造物は、天井面３６Ｆにおいて、横方向Ｙに沿って複数配置される。

給電装置４は、図１、図２に示すように、車両２の停車スペース２１に設けられる。給電装置４は、給電嵌合体４０と、充電装置４９と、移動部５と、位置検出装置６（図５参照）と、を有する。充電装置４９は、例えば、停車スペース２１の地上に設けられる。移動部５は、例えば、停車スペース２１の地表面２６に沿って設けられる。

図４に示す給電嵌合体４０は、いわゆるカプラである。給電嵌合体４０は、受電嵌合体３の内部空間３４ｓに挿入されることによって、受電嵌合体３に対して嵌合可能である。また、給電嵌合体４０は、その嵌合状態から、抜去方向Ｘ２へ移動させることによって、受電嵌合体３に対して抜去可能である。給電嵌合体４０は、図４、図５に示すように、給電電力端子（給電端子）４１ｂと、給電信号端子４１ａと、給電端子保持部４３とを有する。

給電電力端子４１ｂは、車外における停車スペース２１の近傍に設けられた充電装置４９に対して電気的に接続される。給電電力端子４１ｂは、径方向の太さが、給電信号端子４１ａの径方向の太さよりも太い。給電電力端子４１ｂは、例えば、第１給電電力端子４１ｂ１と、第２給電電力端子４１ｂ２とを有する。つまり、本実施形態の給電嵌合体４０は、２つの給電電力端子４１ｂを有する。各給電電力端子４１ｂは、給電電力電線４２ｂの端末に対して電気的に接続される。給電電力電線４２ｂは、第１給電電力電線４２ｂ１と、第２給電電力電線４２ｂ２とを有する。第１給電電力端子４１ｂ１は、第１給電電力電線４２ｂ１の端末に対して電気的に接続される。第２給電電力端子４１ｂ２は、第２給電電力電線４２ｂ２の端末に対して電気的に接続される。

給電電力端子４１ｂ及び給電電力電線４２ｂは、充電装置４９からバッテリ２２に電力を供給する電力供給線の途中に設けられる。電力供給線は、受電電力端子３１ｂと受電電力電線３２と給電端子４１と給電電線４２とによって構成される。

第１給電電力端子４１ｂ１の先端には、係合凸部４１ｂ１１が形成される。係合凸部４１ｂ１１は、第１給電電力端子４１ｂ１の先端から挿入方向Ｘ１側へ向けて突出し、かつ、挿入方向Ｘ１に対して延在し、係合凹部３１ｂ１１に対して係合可能である。第２給電電力端子４１ｂ２の先端には、係合凸部４１ｂ２１が形成される。係合凸部４１ｂ２１は、第２給電電力端子４１ｂ２の先端から挿入方向Ｘ１側へ向けて突出し、かつ、挿入方向Ｘ１に対して延在し、係合凹部３１ｂ２１に対して係合可能である。

給電信号端子４１ａは、導電性の金属によって円柱状に形成され、挿抜方向Ｘに沿って延在する。給電信号端子４１ａは、例えば、第１給電信号端子４１ａ１と、第２給電信号端子４１ａ２を有する。つまり、本実施形態の給電嵌合体４０は、２つの給電信号端子４１ａを有する。各給電信号端子４１ａは、給電信号電線４２ａの端末に対して電気的に接続される。給電信号電線４２ａは、第１給電信号電線４２ａ１と、第２給電信号電線４２ａ２とを有する。第１給電信号端子４１ａ１は、第１給電信号電線４２ａ１の端末に対して電気的に接続される。第２給電信号端子４１ａ２は、第２給電信号電線４２ａ２の端末に対して電気的に接続される。

給電信号端子４１ａ及び給電信号電線４２ａは、充電装置４９とバッテリ２２との間において、信号を送受信する信号線の途中に設けられる。信号線は、受電信号端子３１ａと受電信号電線３２ａと給電信号端子４１ａと給電信号電線４２ａとによって構成される。

給電嵌合体４０は、複数（２つ）の給電電力端子４１ｂを横方向Ｙに並べて配置する。その上、給電嵌合体４０は、複数（２つ）の給電電力端子４１ｂに加えて、それら複数の給電電力端子４１ｂにおける横方向Ｙの両側に、複数（２つ）の給電信号端子４１ａを、横方向Ｙに並べて配置する。つまり、本実施形態の給電嵌合体４０は、２つの給電端子４１を隣接して横方向Ｙへ並べて配置し、かつ、複数の給電電力端子４１ｂの横方向Ｙの両側に隣接して２つの給電信号端子４１ａを並べて配置する。

給電端子保持部４３は、絶縁性を有する合成樹脂によって形成され、給電電力端子４１ｂおよび給電信号端子４１ａを収容し、かつ、保持する。給電端子保持部４３は、上下方向Ｚにおいて対向する一対の第１給電対向部４４１、４４２と、横方向Ｙにおいて対向する一対の第２給電対向部４４３、４４４とを有して、角筒状に形成される。そして、給電端子保持部４３は、一対の第１給電対向部４４１、４４２と、一対の第２給電対向部４４３、４４４とによって形成される給電内部空間４４ｓを有する。

給電端子保持部４３は、給電電力端子４１ｂの挿入方向Ｘ１側の端部に、給電端子第１開口４４ｏ１を有する。給電端子第１開口４４ｏ１は、給電内部空間４４ｓと外部とを連通する。そして、受電嵌合体３と給電嵌合体４０との嵌合状態において、給電端子第１開口４４ｏ１は、受電電力端子３１ｂおよび受電信号端子３１ａが挿通される。また、給電端子保持部４３は、給電端子４１の抜去方向Ｘ２側の端部に、給電端子第２開口４４ｏ２を有する。給電端子第２開口４４ｏ２は、給電端子保持部４３の給電内部空間４４ｓと、外部とを連通する。そして、給電端子第２開口４４ｏ２は、給電電力電線４２ｂおよび給電信号電線４２ａが挿通される。

本実施形態の給電嵌合体４０は、移動部５における後述する一対の支持アーム５３ｃ１、５３ｃ２の先端部に、固定部材５４ｃを介して取り付けられる（図５参照）。

図１に示す充電装置４９は、各給電電力電線４２ｂを介して各給電電力端子４１ｂに対して電気的に接続される。充電装置４９は、外部電源に接続され、外部電源から供給される交流電力を直流電流に変換し、給電電力電線４２ｂ、給電電力端子４１ｂ、受電電力端子３１ｂ、及び、受電電力電線３２を介してバッテリ２２に電力を供給し、当該バッテリ２２を充電する。

図５、図６に示す移動部５は、後述するように、給電嵌合体４０を挿抜方向Ｘ、横方向Ｙ、および、上下方向Ｚへ移動させる。移動部５は、図２、図５に示すように、第１移動機構５１と、第２移動機構５２と、第３移動機構５３と、ピッチング用首振り機構５４と、を備える。

第１移動機構５１は、幅方向用駆動源５１ａと、第１回転軸５１ｂと、第１駆動伝達部材５１ｃと、第１載置台５１ｄと、一対の第１ガイド部材５１ｅ１、５１ｅ２とを有する。

幅方向用駆動源５１ａは、例えば、電動モータであり、制御部１０からの指令に基づいて回転駆動する第１駆動軸５１ａ１を有する。

第１回転軸５１ｂは、円柱状であって、かつ、横方向Ｙに延在して形成される。また、第１回転軸５１ｂの周面には、第１オスネジが形成される。そして、第１回転軸５１ｂにおける横方向Ｙの一方の端部は、第１駆動軸５１ａ１に固定される。

第１駆動伝達部材５１ｃは、第１回転軸５１ｂを介して幅方向用駆動源５１ａの駆動力を第１載置台５１ｄに伝達する。第１駆動伝達部材５１ｃは、挿抜方向Ｘに延在し、かつ、板状に形成された第１駆動伝達部材本体５１ｃ１と、第１オスネジに螺合する第１メスネジが形成された第１筒状部材５１ｃ２とを有する。第１駆動伝達部材本体５１ｃ１は、抜去方向Ｘ２側の端部に第１筒状部材５１ｃ２が配置され、かつ、挿入方向Ｘ１側の端部が第１載置台５１ｄに固定される。

第１載置台５１ｄは、上下方向Ｚに対して直交する平面を有する板状に形成される。つまり、第１載置台５１ｄは、挿抜方向Ｘに沿って延在し、かつ、横方向Ｙに沿って延在する板状に形成される。そして、第１載置台５１ｄには、第２移動機構５２が固定される。

一対の第１ガイド部材５１ｅ１、５１ｅ２は、上下方向Ｚにおいて、第１載置台５１ｄと、地表面２６との間に設けられ、幅方向用駆動源５１ａの駆動による第１載置台５１ｄの横方向Ｙへの移動を案内する。各第１ガイド部材５１ｅ１、５１ｅ２は、横方向Ｙへ延在する四角柱状に形成される。そして、一方の第１ガイド部材５１ｅ１と他方の第１ガイド部材５１ｅ２は、挿抜方向Ｘにおいて離隔して配置される。

そして、第１移動機構５１は、制御部１０の指令に基づいて幅方向用駆動源５１ａが駆動されると、第１駆動軸５１ａ１が回転駆動し、その第１駆動軸５１ａ１の回転駆動によって、第１駆動伝達部材５１ｃおよび第１載置台５１ｄが横方向Ｙの一方側に移動する。また、第１移動機構５１は、制御部１０の指令に基づいて幅方向用駆動源５１ａの駆動が停止されると、第１駆動伝達部材５１ｃおよび第１載置台５１ｄの横方向Ｙへの移動が停止する。さらに、第１移動機構５１は、制御部１０の指令に基づいて幅方向用駆動源５１ａが逆駆動されると、第１駆動軸５１ａ１が回転駆動し、その第１駆動軸５１ａ１の回転駆動によって、第１駆動伝達部材５１ｃおよび第１載置台５１ｄが横方向Ｙの他方側に移動する。つまり、第１移動機構５１は、給電嵌合体４０を挿抜方向Ｘに対して移動する機構である。

第２移動機構５２は、挿抜方向用駆動源５２ａと、第２回転軸５２ｂと、第２駆動伝達部材５２ｃと、第２載置台５２ｄと、一対の第２ガイド部材５２ｅ１、５２ｅ２とを有する。

挿抜方向用駆動源５２ａは、例えば、電動モータであり、制御部１０からの指令に基づいて回転駆動する第２駆動軸５２ａ１を有する。

第２回転軸５２ｂは、円柱状であって、かつ、横方向Ｙに延在して形成される。また、第２回転軸５２ｂの周面には、第２オスネジが形成される。そして、第２回転軸５２ｂにおける横方向Ｙの一方の端部は、第２駆動軸５２ａ１に固定される。

第２駆動伝達部材５２ｃは、第２回転軸５２ｂを介して挿抜方向用駆動源５２ａの駆動力を第２載置台５２ｄに伝達する。第２駆動伝達部材５２ｃは、横方向Ｙに延在し、かつ、板状に形成された第２駆動伝達部材本体５２ｃ１と、第２オスネジに螺合する第２メスネジが形成された第２筒状部材５２ｃ２とを有する。第２駆動伝達部材本体５２ｃ１は、横方向Ｙの一方側の端部に第２筒状部材５２ｃ２が配置され、かつ、横方向Ｙの他方側の端部が第２載置台５２ｄに固定される。

第２載置台５２ｄは、上下方向Ｚに対して直交する平面を有する板状に形成される。つまり、第２載置台５２ｄは、挿抜方向Ｘに沿って延在し、かつ、横方向Ｙに沿って延在する板状に形成される。そして、第２載置台５２ｄには、第３移動機構５３が固定される。

一対の第２ガイド部材５２ｅ１、５２ｅ２は、上下方向Ｚにおいて、第２載置台５２ｄと、第１載置台５１ｄとの間に設けられ、挿抜方向用駆動源５２ａの駆動による第２載置台５２ｄの挿抜方向Ｘへの移動を案内する。各第２ガイド部材５２ｅ１、５２ｅ２は、挿抜方向Ｘへ延在する四角柱状に形成される。そして、一方の第２ガイド部材５２ｅ１と他方の第２ガイド部材５２ｅ２は、横方向Ｙにおいて離隔して配置される。

そして、第２移動機構５２は、制御部１０の指令に基づいて挿抜方向用駆動源５２ａが駆動されると、第２駆動軸５２ａ１が回転駆動し、その第２駆動軸５２ａ１の回転駆動によって、第２駆動伝達部材５２ｃおよび第２載置台５２ｄが挿入方向Ｘ１側に移動する。また、第２移動機構５２は、制御部１０の指令に基づいて挿抜方向用駆動源５２ａの駆動が停止されると、第２駆動伝達部材５２ｃおよび第２載置台５２ｄの挿抜方向Ｘへの移動が停止する。さらに、第２移動機構５２は、制御部１０の指令に基づいて挿抜方向用駆動源５２ａが逆駆動されると、第２駆動軸５２ａ１が回転駆動し、その第２駆動軸５２ａ１の回転駆動によって、第２駆動伝達部材５２ｃおよび第２載置台５２ｄが抜去方向Ｘ２側に移動する。つまり、第２移動機構５２は、給電嵌合体４０を横方向Ｙに対して移動する機構である。

第３移動機構５３は、挿抜方向および上下方向用駆動源５３ａと、挿抜方向および上下方向用駆動源５３ａの駆動力を伝達する略円柱状に形成された第３駆動伝達部材５３ｂと、第３駆動伝達部材５３ｂの回転軸の両端に設けられた一対の支持アーム５３ｃ１、５３ｃ２とを有する。

挿抜方向および上下方向用駆動源５３ａは、例えば、電動モータであり、制御部１０からの指令に基づいて回転駆動する第３駆動軸を有する。

第３駆動伝達部材５３ｂは、横方向Ｙに延在する軸芯５３ｘを有し、挿抜方向および上下方向用駆動源５３ａを駆動した場合には、軸芯５３ｘを中心に回転する第３駆動伝達部材本体５３ｂ１と、第３駆動伝達部材本体５３ｂ１の横方向Ｙの両端から突出する軸部材とを有する。

各支持アーム５３ｃ１、５３ｃ２は、第３駆動伝達部材５３ｂの軸部材にそれぞれ固定され、挿抜方向および上下方向用駆動源５３ａが駆動された場合には、軸芯５３ｘを中心に各支持アーム５３ｃ１、５３ｃ２を揺動する。

そして、第３移動機構５３は、制御部１０の指令に基づいて挿抜方向および上下方向用駆動源５３ａが駆動されると、軸芯５３ｘを中心に第３駆動伝達部材本体５３ｂ１が、軸芯５３ｘの周方向の一方に回転し、かつ、軸芯５３ｘを中心に各支持アーム５３ｃ１、５３ｃ２が、図５中、矢印Ｒ１側へ揺動する。また、第３移動機構５３は、制御部１０の指令に基づいて挿抜方向および上下方向用駆動源５３ａが逆駆動されると、軸芯５３ｘを中心に第３駆動伝達部材本体５３ｂ１が、軸芯５３ｘの周方向の他方に回転し、かつ、軸芯５３ｘを中心に各支持アーム５３ｃ１、５３ｃ２が図５中、矢印Ｒ２側へ揺動する。

第３移動機構５３は、挿抜方向および上下方向用駆動源５３ａを駆動することによって、支持アーム５３ｃ１、５３ｃ２が挿抜方向Ｘに沿って延在する横臥姿勢と、支持アーム５３ｃ１、５３ｃ２が挿抜方向Ｘに対して傾斜して延在する起立姿勢とに変異する。第３移動機構５３が支持アーム５３ｃ１、５３ｃ２を横臥姿勢とした場合、給電嵌合体４０は、最も地表面２６に近接した位置に配置される一方、その状態から軸芯５３ｘを中心として支持アーム５３ｃ１、５３ｃ２を図５に示す矢印Ｒ１方向へ揺動させると、給電嵌合体４０は、上下方向Ｚにおける上方向Ｚ１に移動するとともに、抜去方向Ｘ２に移動する。つまり、第３移動機構５３は、給電嵌合体４０を上下方向Ｚおよび挿抜方向Ｘに対して移動する機構である。

ピッチング用首振り機構５４は、横方向Ｙに対して平行な軸芯５４ｘを中心に給電嵌合体４０の首振り動作を行う首振り機構である。ピッチング用首振り機構５４は、ピッチング用首振り駆動源と、ピッチング用首振り駆動源の駆動力を伝達する複数の歯車５４ａで構成された第４駆動伝達部材５４ｂと、複数の歯車５４ａのうち、軸芯５３ｘに対して最も周方向の外側に配置された歯車５４ａ１に固定された固定部材５４ｃとを有する。

ピッチング用首振り駆動源は、例えば、電動モータであり、制御部１０からの指令に基づいて回転駆動する。

第４駆動伝達部材を構成する各歯車５４ａは、横方向Ｙへ延在する軸芯を有し、各歯車５４ａの軸部材の両端が一対の支持アーム５３ｃ１、５３ｃ２に対して回転自在に取り付けられる。そして、複数の歯車５４ａは、互いに螺合する。固定部材５４ｃは、バネ等の弾性部材を介して給電嵌合体４０に固定される。

そして、ピッチング用首振り機構５４は、制御部１０の指令に基づいてピッチング用首振り駆動源が駆動されると、当該ピッチング用首振り駆動源の駆動力によって、歯車５４ａ２が回転する。そして、ピッチング用首振り駆動源の駆動力は、複数の歯車５４ａを介して伝達され、軸芯５３ｘに対して最も周方向の外側に配置された歯車５４ａ１が、自身の軸芯５４ｘを中心に回転する。

そして、当該歯車５４ａ１が軸芯５４ｘを中心に、図５中、矢印Ｒ３の方向へ回転した場合には、給電電力端子４１ｂの先端が上方向Ｚ１へ向くように給電嵌合体４０の姿勢が変更される首振り動作を行う。また、当該歯車５４ａ１が軸芯５４ｘを中心に、図５中、矢印Ｒ４の方向へ回転した場合には、給電電力端子４１ｂの先端が下方向Ｚ２へ向くように給電嵌合体４０の姿勢が変更される首振り動作を行う。

上述した移動部５によって、給電嵌合体４０は、停車スペース２１において、最も抜去方向Ｘ２側に移動した位置と、最も挿入方向Ｘ１側に移動した位置と、最も横方向Ｙの一方側に移動した位置と、最も横方向Ｙの他方側に移動した位置とによって矩形状の移動領域２９が設定される（図２参照）。

位置検出装置６は、例えば、上下方向Ｚにおける上方向Ｚ１へ向けて検出光を照射する発光素子６１と、発光素子６１から照射された検出光が受電天井部３６で反射された反射光を受光する受光素子６２とを有する。発光素子６１および受光素子６２は、例えば、固定部材５４ｃに設けられる。つまり、本実施形態に係る位置検出装置６は、移動部５による給電嵌合体４０の移動に連動して移動する。また、発光素子６１と受光素子６２は、例えば、横方向Ｙに対して隣接して配置される。そして、位置検出装置６は、給電嵌合体４０までの挿抜方向Ｘにおける距離が予め設定され、かつ、給電嵌合体４０までの横方向Ｙにおける距離が予め設定される。つまり、位置検出装置６は、給電嵌合体４０までの挿抜方向Ｘにおける距離と横方向Ｙにおける距離とが予めそれぞれ設定される。位置検出装置６は、例えば、発光素子６１と、当該発光素子６１からレーザを出射し、反射したレーザを受光する受光素子６２とを有する。また、位置検出装置６として、ＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging）またはミリ波レーダを使用してもよい。位置検出装置６は、発光素子６１から出射された検出光が、天井面３６Ｆで反射され、当該天井面３６Ｆで反射された検出光を受光素子６２で検出した場合と、当該検出光が、溝３７の底部で反射され、当該溝３７の底部で反射された検出光を受光素子６２で検出した場合との時間差によって、天井面３６Ｆおよび溝３７を検出する。

制御部１０は、給電装置４の各部を統括的に制御する。そして、制御部１０は、移動部５を駆動することによって給電嵌合体４０と受電嵌合体３とを嵌合させる嵌合動作を行う。

上記のような構成を有する車両用充電システム１の作用を以下に説明する。先ず、停車スペース２１は、車両２が停車されていない。また、車両用充電システム１の移動部５は、移動領域２９において、給電嵌合体４０および位置検出装置６を最も抜去方向Ｘ２側に移動し、かつ、横方向Ｙの一方側に移動したホームポジションに移動した状態にある。また、車両用充電システム１の移動部５は、支持アーム５３ｃ１、５３ｃ２を図５中、矢印Ｒ２側へ移動させ、支持アーム５３ｃ１、５３ｃ２を挿抜方向Ｘに沿って延在させる。この状態において、図１に示すように、車両２は、搭乗者による運転操作によって停車スペース２１に停車する。

不図示のセンサによって、停車スペース２１に停車した車両２が検知されると、車両用充電システム１の制御部１０は、図８に示すように、発光素子６１で検出光を出射しながら移動部５で位置検出装置６を挿抜方向Ｘにおける挿入方向Ｘ１側へ移動させることで、検出光を挿抜方向Ｘへ走査させる。

そして、制御部１０は、上記した走査において、受光素子６２で所定の検出光を検出すると（第１構造物を検出すると）、検出した第１構造物から、第２構造物の挿抜方向Ｘの位置を算出する。つまり、制御部１０は、受光素子６２の検出光で、第１横方向延在溝３７Ｙ１、第２横方向延在溝３７Ｙ２を検出すると、第１挿抜方向延在溝３７Ｘ１、第２挿抜方向延在溝３７Ｘ２、第３横方向延在溝３７Ｙ３、および、第４横方向延在溝３７Ｙ４の挿抜方向Ｘの位置を算出する。仮に、制御部１０は、第１構造物を検出できない場合、横方向Ｙの一方側に位置検出装置６を移動させ、上記した走査を再度行う。

次に、制御部１０は、図９に示すように、算出した第２構造物の挿抜方向Ｘにおける位置へ、移動部５によって位置検出装置６を移動させる。つまり、制御部１０は、算出した第１挿抜方向延在溝３７Ｘ１、第２挿抜方向延在溝３７Ｘ２、第３横方向延在溝３７Ｙ３、および、第４横方向延在溝３７Ｙ４の位置へ、移動部５によって位置検出装置６を移動させる。

次いで、制御部１０は、発光素子６１で検出光を出射しながら移動部５で位置検出装置６を横方向Ｙにおける一方側から他方側へ移動させることで、検出光を横方向Ｙへ走査させる。

そして、制御部１０は、上記した走査において、図１０に示すように、受光素子６２で所定の検出光を検出すると（第２構造物を検出すると）、検出した第２構造物から、受電嵌合体３における横方向Ｙの中央位置を算出する。つまり、制御部１０は、受光素子６２で所定の検出光を検出し、第１挿抜方向延在溝３７Ｘ１、第２挿抜方向延在溝３７Ｘ２、第３横方向延在溝３７Ｙ３、および、第４横方向延在溝３７Ｙ４を検出すると、検出したこれらの延在溝３７Ｘ１、３７Ｘ２、３７Ｙ３、３７Ｙ４から、受電嵌合体３における横方向Ｙの中央位置を算出する。

次に、制御部１０は、算出した受電嵌合体３における横方向Ｙの中央位置に、移動部５を駆動することで給電嵌合体４０の横方向Ｙの中央位置を一致させる。

次いで、制御部１０は、図１１に示すように、第３移動機構５３を駆動することで、給電嵌合体４０を上方向Ｚ１へ移動させるともに、抜去方向Ｘ２側へ移動させるとともに、ピッチング用首振り機構５４を駆動することで、天井面３６Ｆに対して給電嵌合体４０の上面が平行となるように、給電嵌合体４０の姿勢を変える。

次に、制御部１０は、図１２に示すように、不図示のセンサが、天井面３６Ｆに給電嵌合体４０の上面が接触したことを検出した場合には、第３移動機構５３およびピッチング用首振り機構５４の駆動を停止する。この状態では、図１３に示すように、挿抜方向Ｘにおいて、受電嵌合体３の受電端子保持部３４と、給電嵌合体４０とが対向する対向状態となる。つまり、この状態では、挿抜方向Ｘにおいて、各受電電力端子３１ｂと各給電電力端子４１ｂとが対向するとともに、各受電信号端子３１ａと各給電信号端子４１ａとが対向する。

次いで、制御部１０は、第２移動機構５２を駆動することで、給電嵌合体４０を挿入方向Ｘ１側へ移動させ、図１４に示すように、受電嵌合体３に給電嵌合体４０を挿入し、受電嵌合体３に給電嵌合体４０を嵌合させた嵌合状態にする。この嵌合状態では、各受電電力端子３１ｂと各給電電力端子４１ｂとが電気的に接続されるとともに、各受電信号端子３１ａと各給電信号端子４１ａとが電気的に接続され、バッテリ２２が充電される。

そして、バッテリ２２が満充電となったときには、制御部１０は、上述した動作と逆の動作を行う。

本実施形成に係る車両用充電システム１は、以下の構成を有する。給電装置４は、給電嵌合体４０を挿抜方向Ｘ、上下方向Ｚ、ならびに、挿抜方向Ｘおよび上下方向Ｚに対して直交する横方向Ｙへ移動させる移動部５と、移動部５による給電嵌合体４０の移動を制御する制御部１０と、を有する。位置検出装置６は、移動部５による給電嵌合体４０の移動に連動して移動する。受電嵌合体３は、横方向Ｙに沿って延在する第１構造物３７Ｙ１、３７Ｙ２と、受電嵌合体３の横方向Ｙの中央位置に関連する第２構造物３７Ｘ１、３７Ｘ２、３７Ｙ３、３７Ｙ４と、を有する。第１構造物３７Ｙ１、３７Ｙ２および第２構造物３７Ｘ１、３７Ｘ２、３７Ｙ３、３７Ｙ４は、天井面３６Ｆに対して上下方向Ｚのいずれかに突出して形成される。第２構造物３７Ｘ１、３７Ｘ２、３７Ｙ３、３７Ｙ４は、挿抜方向Ｘにおける第１構造物３７Ｙ１、３７Ｙ２との距離とが予め設定される。そのため、本実施形態に係る車両用充電システム１は、給電嵌合体４０を挿抜方向Ｘ、横方向Ｙ、および、上下方向Ｚへ移動させる移動部５を用いて位置検出装置６を移動させることができる。その結果、本実施形態に係る車両用充電システム１は、高価な撮像装置を必要とすることもなく、かつ、位置検出装置６を移動させるための別途のモータを設ける必要がない。そのため、本実施形態に係る車両用充電システム１は、コストを安価にすることができる。さらに、本実施形態に係る車両用充電システム１は、受電嵌合体３の横方向Ｙにおける中央位置を正確に算出することができるため、受電嵌合体３と給電嵌合体４０とを適正かつ確実に嵌合することができる。

本実施形成に係る車両用充電システム１は、以下の構成を有する。第１構造物である延在溝３７Ｙ１、３７Ｙ２は、天井面３６Ｆにおいて、挿抜方向Ｘに沿って複数配置される。第２構造物である延在溝３７Ｘ１、３７Ｘ２、３７Ｙ３、３７Ｙ４は、天井面３６Ｆにおいて、横方向Ｙに沿って複数配置される。そのため、本実施形態に係る位置検出装置６は、第１構造物および第２構造物を確実に検出することができる。

なお、上述した実施形態に係る第１構造物および第２構造物は、天井面３６Ｆに対して上下方向Ｚの上方向Ｚ１に突出して形成された複数の溝３７で構成されるものを説明した。しかし、本実施形態に係る第１構造物および第２構造物は、それに限られない。例えば、第１構造物および第２構造物は、天井面３６Ｆに対して上下方向Ｚの下方向Ｚ２に突出して形成された複数の凸部で構成してもよい。さらに、第１構造物および第２構造物のいずれか一方を溝で構成し、他方を凸部で構成してもよい。

また、上述した車両用充電システム１において、受電嵌合体３に給電嵌合体４０が挿入され、受電嵌合体３Ａに給電嵌合体４０Ａを嵌合させた嵌合状態において、当該嵌合状態を維持するロック機構を設けてもよい。そして、制御部１０は、ロック機構を駆動した状態では、移動部５の幅方向用駆動源５１ａ、挿抜方向用駆動源５２ａ、挿抜方向および上下方向用駆動源５３ａ、および、ピッチング用首振り駆動源の駆動を停止する。そして、これらの駆動源を停止した状態では、給電嵌合体４０の挿抜方向Ｘ、横方向Ｙ、および、上下方向Ｚに移動が許容される。このため、充電装置４９によるバッテリ２２の充填中において、車両２における搭乗者が増減し、地表面２６に対する車両２の高さが変化し、車両２に設けられた受電嵌合体３の挿抜方向Ｘ、横方向Ｙ、および、上下方向Ｚに位置が変化した場合であっても、当該受電嵌合体３に追従して給電嵌合体４０が移動する。充電装置４９によるバッテリ２２の充電が終了した場合、制御部１０は、ロック機構の駆動を解除し、移動部５を駆動させて元の状態に復帰させる。

［第２実施形態］
図１６～図１９は、本発明に係る車両用充電システム１Ａにおける第２実施形態に係る受電嵌合体３Ａを説明する図面である。図１６は、第２実施形態に係る受電嵌合体３Ａの斜視図である。図１７は、第２実施形態に係る受電嵌合体３Ａの側面図である。図１８は、第２実施形態に係る給電嵌合体４０Ａの斜視図である。図１９は、第２実施形態に係る車両用充電システム１Ａが備える移動部５Ａを模式的に示した平面図である。

第２実施形態に係る受電嵌合体３Ａは、一対の第３受電対向部３５１ａ、３５１ｂと、一対の第４対向部３５３ａ、３５３ｂと、を備えておらず、受電天井部３６Ａと受電嵌合体３Ａを車両２の底部２５に取り付ける取付部材３８ａ、３８ｂとを備える。取付部材３８ａ、３８ｂは、受電嵌合体３Ａの横方向Ｙの両端に配置される。

受電端子保持部３４Ａは、角筒状に形成され、受電天井部３６Ａは、薄板状に形成される。そして、受電端子保持部３４Ａは、第１構造物である。より具体的に説明すると、図１７に示すように、受電端子保持部３４Ａは、天井面３６Ｆに対して上下方向Ｚの下方向Ｚ２に突出して形成される。そして、上下方向Ｚにおいて、天井面３６Ｆと、受電端子保持部３４Ａの下方向Ｚ２に位置する第１受電対向部３４２の下面との高さの相違は、例えば５０ｍｍ以上である。このような高さの相違がある突出部は、車両２の底部２５には存在しない。

また、本実施形態に係る車両用充電システム１Ａは、挿抜方向Ｘへ延在する案内用溝部７２と、案内用溝部７２に係合する案内用凸部７１とを有する案内機構７が設けられる。案内機構７は、給電嵌合体４０Ａの上面４４１Ｆが天井面３６Ｆに接触する際に案内用凸部７１が案内用溝部７２に挿入される。そして、案内機構７は、案内用凸部７１が案内用溝部７２に挿入された状態では、受電嵌合体３に対して横方向Ｙへ給電嵌合体４０Ａが移動することを規制する一方、受電嵌合体３に対して挿抜方向Ｘへ給電嵌合体４０Ａが移動することを許容する。本実施形態に係る案内機構７は、案内用溝部７２が給電嵌合体４０Ａに設けられ、案内用凸部７１が、天井面３６Ｆに設けられる。そして、案内機構７における案内用凸部７１は、天井面３６Ｆに形成された第２構造物である。案内用凸部７１は、天井面３６Ｆに対して上下方向Ｚの下方向Ｚ２に突出して形成される。また、案内用凸部７１は、受電嵌合体３Ａの横方向Ｙの中央位置である軸線３６Ｌに沿って延在する。また、上下方向Ｚにおいて、下方向Ｚ２側から視た場合、第１構造部である受電端子保持部３４Ａと、第２構造物である案内用凸部７１の一部とが重なる。

案内用溝部７２は、挿入方向Ｘ１側の幅が広く、抜去方向Ｘ２側へ行くに従い、幅が狭くなるように形成される。案内用凸部７１は、抜去方向Ｘ２側の先端が先細りとなるように形成され、先端を除く部分は、横方向Ｙの幅が一定となるように形成される。

図１８に示す給電嵌合体４０Ａの上面４４１Ｆ（より具体的には、第１給電対向部４４１の上面）の四隅には、給電嵌合体４０Ａの上面４４１Ｆが天井面３６Ｆに接触したことを検出するセンサ８がそれぞれ設けられる。センサ８は、第１センサ８１ａ、第２センサ８１ｂ、第３センサ８１ｃ、および、第４センサ８１ｄで構成される。各センサ８は、例えば、タッチセンサ等で構成される。

また、上述した移動部５と同様に、移動部５Ａは、横方向Ｙに対して平行な軸芯（回転軸）５４ｘを中心に給電嵌合体４０Ａの首振り動作を行うピッチング用首振り機構５４を備える。

そして、制御部１０は、センサ８の検出結果に応じてピッチング用首振り機構５４を駆動して給電嵌合体４０Ａにおける第１給電対向部４４１の上面４４１Ｆの四隅を天井面３６Ｆに接触させる。

また、上述したように、移動部５は、給電嵌合体４０Ａを挿抜方向Ｘへ移動する挿抜方向用駆動源５２ａを備える。そして、制御部１０は、挿抜方向用駆動源５２ａの出力が予め定められた閾値を超えた場合に、受電電力端子３１ｂと給電電力端子４１ｂとが電気的に接続されたと判断して、挿抜方向用駆動源５２ａの駆動を停止する。

また、本実施形態に係る車両用充電システム１Ａの移動部５Ａは、図１８に示すように、上下方向Ｚに対して平行な軸芯５５ｘを中心に給電嵌合体４０Ａの首振り動作を行うヨーイング用首振り機構５５を備える。

ヨーイング用首振り機構５５は、給電嵌合体４０Ａに設けられた軸５５ａが、固定部材５４ｃに設けられた軸５５ｂに対して、軸芯５５ｘを中心に回転可能に取り付けられる。そして、ヨーイング用首振り機構５５は、駆動源を備えていない。

本実施形態に係る車両用充電システム１Ａは、搭乗者の運転操作によって車両２が停車した際、車両２を上下方向Ｚから視ると、図１９に示すように、車両２が停車スペース２１の横方向Ｙに対してずれる場合がある。この場合、車両用充電システム１Ａは、挿抜方向Ｘにおいて、図１９における受電嵌合体３Ａの一方側である右側が給電嵌合体４Ａから離隔する一方、図１９における受電嵌合体３Ａの他方側である左側が給電嵌合体４Ａから近接する。

これに対して、ヨーイング用首振り機構５５は、給電嵌合体４０Ａの外面４０ｏの横方向Ｙにおいて対向する一対の給電嵌合体両側面４０Ｆ１、４０Ｆ２が、受電嵌合体３Ａの内面３４ｉの横方向Ｙにおいて対向する一対の受電嵌合体両側面３４Ｆ１、３４Ｆ２に接触した場合には、その接触によって発生する外力により、以下のように給電嵌合体４０Ａが移動する。

すなわち、ヨーイング用首振り機構５５によって、給電嵌合体４０Ａの挿入方向Ｘ１側の端面と、受電嵌合体３Ａの抜去方向Ｘ２側の端面とが対向する対向状態となるように、給電嵌合体４０Ａが軸芯５５ｘを中心に回転する。

このため、本実施形態に係る車両用充電システム１Ａは、挿抜方向Ｘにおいて、給電嵌合体４０Ａの挿入方向Ｘ１側の端面と、受電嵌合体３Ａの抜去方向Ｘ２側の端面とが非対向状態となるよう車両２が停車した場合であっても、ヨーイング用首振り機構５５によって、給電嵌合体４０Ａと受電嵌合体３Ａとを嵌合させることができる。

本実施形成に係る車両用充電システム１は、以下の構成を有する。受電端子保持部３４は第１構造物である。そのため、本実施形態に係る車両用充電システム１は、受電端子保持部３４の形状および受電天井部３６の形状を利用して受電端子保持部３４を第１構造物とするため、第１構造物を形成するための資材を減少させることができる。その結果、本実施形態に係る車両用充電システム１は、コストを安価にすることができる。

本実施形成に係る車両用充電システム１は、以下の構成を有する。天井面３６Ｆに形成された案内用溝部７２および案内用凸部７１のいずれか一方は、第２構造物である。そのため、本実施形態に係る車両用充電システム１は、案内機構７の案内用溝部７２または案内用凸部７１の形状を利用し、案内用溝部７２または案内用凸部７１を第２構造物とするため、第２構造物を形成するための資材を減少させることができる。その結果、本実施形態に係る車両用充電システム１は、コストを一層安価にすることができる。

本実施形成に係る車両用充電システム１は、以下の構成を有する。移動部５は、横方向Ｙに対して平行な軸芯５４ｘを中心に給電嵌合体４０Ａの首振り動作を行うピッチング用首振り機構５４を備え、給電嵌合体４０Ａの上面４４１Ｆには、給電嵌合体４０Ａの上面４４１Ｆが天井面３６Ｆに接触したことを検出するセンサ８が設けられ、制御部１０は、センサ８１の検出結果に応じて給電嵌合体４０Ａの上面４４１Ｆを天井面３６Ｆに接触させる。そのため、本実施形態に係る車両用充電システム１は、給電嵌合体４０Ａの上面４４１Ｆを天井面３６Ｆに接触させることができる。その結果、本実施形態に係る車両用充電システム１は、受電嵌合体３に対する給電嵌合体４０Ａの姿勢を適正に制御することができ、受電嵌合体３に給電嵌合体４０Ａを確実に嵌合させることができる。

本実施形成に係る車両用充電システム１は、以下の構成を有する。移動部５は、給電嵌合体４０Ａを挿抜方向Ｘへ移動する挿抜方向用駆動源５２ａを備え、制御部１０は、挿抜方向用駆動源５２ａの出力が予め定められた閾値を超えた場合に、受電電力端子３１ｂと給電電力端子４１ｂとが電気的に接続されたと判断して挿抜方向用駆動源５２ａの駆動を停止する。そのため、本実施形態に係る車両用充電システム１は、受電嵌合体３に対する給電嵌合体４０Ａの挿入が不完全で、受電電力端子３１ｂと給電電力端子４１ｂとが電気的に接続されていない半嵌合状態を抑制することができる。その結果、本実施形態に係る車両用充電システム１は、受電電力端子３１ｂと給電電力端子４１ｂとの電気的接続を確実に行うことができる。

本実施形成に係る車両用充電システム１は、以下の構成を有する。移動部５は、上下方向Ｚに対して平行な軸芯５５ｘを中心に給電嵌合体４０の首振り動作を行うヨーイング用首振り機構５５を備える。給電嵌合体４０の外面４０ｏの横方向Ｙにおいて対向する一対の給電嵌合体両側面４０Ｆ１、４０Ｆ２のうち、いずれか一方の給電嵌合体両側面４０Ｆ１、４０Ｆ２が、受電嵌合体３Ａの内面３４ｉの横方向Ｙにおいて対向する一対の受電嵌合体両側面３４Ｆ１、３４Ｆ２に接触した場合には、ヨーイング用首振り機構５５によって、横方向Ｙにおいて給電嵌合体両側面４０Ｆ１、４０Ｆ２と受電嵌合体両側面３４Ｆ１、３４Ｆ２とを対向させて、受電嵌合体３Ａと給電嵌合体４０とを嵌合させる、そのため、本実施形態に係る車両用充電システム１Ａは、ヨーイング用首振り機構５５によって、給電嵌合体４０Ａの挿入方向Ｘ１側の端面と、受電嵌合体３Ａの抜去方向Ｘ２側の端面とが対向するように、給電嵌合体４０Ａが軸芯５５ｘを中心に回転する。その結果、本実施形態に係る車両用充電システム１Ａは、挿抜方向Ｘにおいて、給電嵌合体４０Ａの挿入方向Ｘ１側の端面が、受電嵌合体３Ａの抜去方向Ｘ２側の端面に対してわずかに傾斜する非対向状態となるよう車両２が停車した場合であっても、ヨーイング用首振り機構５５によって、給電嵌合体４０Ａの挿入方向Ｘ１側の端面と、受電嵌合体３Ａの抜去方向Ｘ２側の端面とを対向させ、給電嵌合体４０Ａと受電嵌合体３Ａとを嵌合させることができる。

なお、上述した例において、第２実施形態に係る車両用充電システム１Ａの受電嵌合体３Ａが車両２に設けられるものを説明した。しかし、本実施形態に係る車両用充電システム１Ａは、これに限られない。例えば、第１実施形態に係る車両用充電システム１の受電嵌合体３を車両２に設けてもよい。この場合には、受電嵌合体両側面３４Ｆ１、３４Ｆ２には、一対の第２受電対向部３４３、３４４の内面と、一対の第３受電対向部３５１ａ、３５１ｂの内面（案内面３５１ｆ１、３５１ｆ２）とが含まれる。

また、上述した実施形態に係る車両用充電システム１Ａは、センサ８が、給電嵌合体４０Ａの上面４４１Ｆの四隅にそれぞれ設けられるものを説明した。しかし、本実施形態に係る車両用充電システム１Ａは、それに限られず、給電嵌合体４０Ａの上面４４１Ｆに設けるセンサ８の数量は、１つでもよいし、４つ以外の複数でもよい。また、設けられる場所は、給電嵌合体４０Ａの上面４４１Ｆの四隅に限られず、適宜、修正することができる。一方、給電嵌合体４０Ａの上面４４１Ｆの四隅のそれぞれにセンサ８を設ければ、給電嵌合体４０Ａの上面４４１Ｆの四隅を天井面３６Ｆに接触させることができ、受電嵌合体３に対する給電嵌合体４０Ａの姿勢をより正確に制御することができる。

なお、上述した各実施形態の構成は、一部の構成を他の一部の構成に組み合わせて適用することができる。

また、上述した実施形態に係る車両用充電システム１、１Ａは、車外に設けられた充電装置４９から車両２に搭載されたバッテリ２２に電力を供給して、バッテリ２２を充電するものを説明した。しかし、本実施形態に係る車両用充電システム１、１Ａは、それに限られず、車両２に搭載されたバッテリ２２から車外（例えば住居）に設けられた充電装置４９の蓄電池に電力を供給して、蓄電池を充電してもよい。

さらに、上述した実施形態に係る車両用充電システム１、１Ａは、搭乗者の運転操作によって走行および停車する車両２に使用するものを説明した。しかし、本実施形態に係る車両用充電システム１、１Ａは、それに限られず、搭乗者の運転操作を必要とせずに走行及び停車する自動運転車両に使用してもよい。

また、上述した実施形態に係る受電嵌合体３、３Ａは、上下方向Ｚに対して直交する水平面に対して平行となるように車両２に設けるものを説明した。しかし、本実施形態に係る受電嵌合体３、３Ａは、当該水平面に対して傾斜して配置することができる。これは、車両２に対する受電嵌合体３、３Ａの搭載条件、車両２に対する組み付け公差によるバラツキ、車両２に対する停車スペース２１における路面状態、車両２に対する搭乗員の配置または積載物の配置状況等によるためである。

１、１Ａ、 車両用充電システム
１０ 制御部
２ 車両
２１ 停車スペース
２２ バッテリ
２５ 底部
３、３Ａ 受電嵌合体
３１ｂ 受電電力端子（受電端子）
３４ 受電端子保持部
３４Ａ 受電端子保持部（第１構造物）
３４Ｆ１、３４Ｆ２ 受電嵌合体両側面
３４ｉ 内面
３６ 受電天井部
３６Ｆ 天井面
３７Ｘ１ 第１挿抜方向延在溝（第２構造物）
３７Ｘ２ 第２挿抜方向延在溝（第２構造物）
３７Ｙ１ 第１横方向延在溝（第１構造物）
３７Ｙ２ 第２横方向延在溝（第１構造物）
３７Ｙ３ 第３横方向延在溝（第２構造物）
３７Ｙ４ 第４横方向延在溝（第２構造物）
４ 給電装置
４０、４０Ａ 給電嵌合体
４０ｏ 外面
４０Ｆ１、４０Ｆ２ 給電嵌合体両側面
４１ｂ 給電電力端子（給電端子）
４４１Ｆ 上面
４９ 充電装置
５ 移動部
５２ａ 挿抜方向用駆動源
５４ ピッチング用首振り機構
５５ ヨーイング用首振り機構
６ 位置検出装置
６１ 発光素子
６２ 受光素子
７ 案内機構
７１ 案内用凸部（第２構造物）
７２ 案内用溝部
８ センサ
Ｘ 挿抜方向
Ｘ１ 挿入方向
Ｙ 横方向
Ｚ 上下方向
Ｚ１ 上方向

Claims (7)

1. 給電嵌合体を有し、車両の停車スペースに設けられた給電装置と、
   前記車両の底部に設けられ、前記給電嵌合体を挿抜方向において挿入及び抜去可能な受電嵌合体と、
   を備え、
   前記受電嵌合体は、前記車両に設けられたバッテリに対して電気的に接続された受電端子と、前記受電端子を保持する受電端子保持部と、前記挿抜方向において前記受電端子保持部に対して隣接して配置され、天井面を有する受電天井部とを有し、
   前記給電嵌合体は、車外に設けられた充電装置に対して電気的に接続された給電端子を備え、
   前記給電装置は、前記給電嵌合体を前記挿抜方向、上下方向、ならびに、前記挿抜方向および前記上下方向に対して直交する横方向へ移動させる移動部と、前記移動部による前記給電嵌合体の移動を制御する制御部と、を有し、
   前記受電嵌合体は、前記横方向に沿って延在する第１構造物と、前記受電嵌合体の前記横方向の中央位置に関連する第２構造物と、を有し、
   前記第１構造物および前記第２構造物は、前記天井面に対して前記上下方向のいずれかに突出して形成され、
   前記第２構造物は、前記挿抜方向における前記第１構造物との距離が予め設定され、
   前記給電装置は、前記上下方向における上方向へ向って検出光を出射する発光素子と、前記受電嵌合体で反射された検出光を受光する受光素子と、を有する位置検出装置を備え、
   前記位置検出装置は、前記移動部による前記給電嵌合体の移動に連動して移動し、
   前記制御部は、
   前記移動部を駆動することによって前記給電嵌合体と前記受電嵌合体とを嵌合させる嵌合動作を行い、
   前記発光素子で前記検出光を出射しながら前記移動部で前記位置検出装置を前記挿抜方向へ移動させることで前記検出光を前記挿抜方向へ走査させて第１構造物を検出し、
   検出した前記第１構造物から前記第２構造物の前記挿抜方向における位置を算出し、
   算出した前記挿抜方向における前記第２構造物の位置へ前記移動部によって前記位置検出装置を移動させ、
   前記発光素子で前記検出光を出射しながら前記移動部で前記位置検出装置を前記横方向へ移動させることで前記検出光を前記横方向へ走査させて第２構造物を検出し、
   検出した前記第２構造物から前記受電嵌合体における前記横方向の前記中央位置を算出し、
   算出した前記受電嵌合体における前記横方向の中央位置に、前記移動部を駆動することで前記給電嵌合体の前記横方向の中央位置を一致させ、
   前記移動部を駆動することによって前記給電嵌合体を上方向へ移動させ、かつ、挿入方向へ移動させることで、前記給電嵌合体と前記受電嵌合体とを嵌合させること、
   を特徴とする車両用充電システム。
2. 前記第１構造物は、前記天井面において、前記挿抜方向に沿って複数配置され、
   前記第２構造物は、前記天井面において、前記横方向に沿って複数配置される、
   請求項１に記載の車両用充電システム。
3. 前記受電端子保持部は、角筒状に形成され、
   前記受電天井部は、薄板状に形成され、
   前記受電端子保持部を前記第１構造物とする、
   請求項１または２に記載の車両用充電システム。
4. 挿抜方向へ延出する案内用溝部と、前記案内用溝部に係合する案内用凸部とを有し、前記給電嵌合体の上端面が前記天井面に接触する際に前記案内用凸部が前記案内用溝部に挿入され、前記案内用凸部が前記案内用溝部に挿入された状態では、前記受電嵌合体に対して前記横方向へ前記給電嵌合体が移動することを規制する一方、前記受電嵌合体に対して前記挿抜方向へ前記給電嵌合体が移動することを許容する案内機構が設けられ、
   前記案内用溝部は、前記天井面および前記給電嵌合体のいずれか一方に設けられ、
   前記案内用凸部は、前記天井面および前記給電嵌合体のいずれか他方に設けられ、
   前記天井面に形成された前記案内用溝部および前記案内用凸部のいずれか一方は、前記第２構造物である、
   請求項１～３のいずれか１項に記載の車両用充電システム。
5. 前記移動部は、前記横方向に対して平行な軸芯を中心に給電嵌合体の首振り動作を行うピッチング用首振り機構を備え、
   前記給電嵌合体の上面には、前記給電嵌合体の前記上面が前記天井面に接触したことを検出するセンサが設けられ、
   前記制御部は、前記センサの検出結果に応じて前記ピッチング用首振り機構を駆動して前記給電嵌合体の上面を前記天井面に接触させる、
   請求項１～４のいずれか１項に記載の車両用充電システム。
6. 前記移動部は、上下方向に対して平行な軸芯を中心に給電嵌合体の首振り動作を行うヨーイング用首振り機構を備え、
   前記給電嵌合体の外面の前記横方向において対向する一対の給電嵌合体両側面のうち、いずれか一方の前記給電嵌合体両側面が、前記受電嵌合体の内面の前記横方向において対向する一対の受電嵌合体両側面に接触した場合には、前記ヨーイング用首振り機構によって、前記横方向において前記給電嵌合体両側面と前記受電嵌合体両側面とを対向させて、前記受電嵌合体と前記給電嵌合体とを嵌合させる、
   請求項１～５のいずれか１項に記載の車両用充電システム。
7. 前記移動部は、前記給電嵌合体を前記挿抜方向へ移動する挿抜方向用駆動源を備え、
   前記制御部は、前記挿抜方向用駆動源の出力が予め定められた閾値を超えた場合に、前記受電端子と前記給電端子とが電気的に接続されたと判断して挿抜方向用駆動源を停止する、
   請求項１～６のいずれか１項に記載の車両用充電システム。
   
   
   

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