JP2023543384A - 電動車両充電器のコネクタを電動車両上のソケットに接続するための方法およびデバイス - Google Patents

電動車両充電器のコネクタを電動車両上のソケットに接続するための方法およびデバイス Download PDF

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Abstract

電動車両上のソケットに電動車両充電器のコネクタを接続するための方法およびデバイスであって、ソケットの想定される位置および向きを決定するステップＡと、ソケットの想定される位置の方向にコネクタを動かすステップＢと、少なくとも二つのピンと穴による接続対のピンおよび穴のそれぞれの中心線同士が一致するコネクタおよびソケットの相互の向きに対する固有の移動の方向と平行ではない軸周りの少なくとも一つの角回転を有しながら、コネクタの想定されるソケット位置に隣接してコネクタを位置決めするステップＣと、想定される位置および向きと実際の位置および向きとの間の角度差を取り除くステップＤと、互いの方に向かう固有の移動を行うことによってコネクタとソケットを接続するステップＥと、を含む方法およびデバイス。

Description

本発明は、電動車両充電器のコネクタを電動車両上のソケットに接続するための方法およびデバイスに関する。この目的のデバイスは、例えば同一出願人からの国際特許出願第ＰＣＴ／ＮＬ２０２０／０５０２６６号から技術的に知られている。
電動車両を充電するための充電器の充電ケーブルは、一般的に、電動車両上に設けられたソケットに差し込むためのプラグまたはカプラとも呼ばれるコネクタを備えている。これらのコネクタは多極型とすることができ、すなわち、ソケットに接続されたときに複数の接続を確立するように設計することができる。これらの接続は、車両バッテリの充（放）電のためのＡＣまたはＤＣ電力接続に、および／または充電器と車両、特に車両のバッテリ管理システムとの間のデータ交換に役立てることができる。コネクタとソケットは、ピンと穴による接続を含むことができ、コネクタとソケットが両方ともピンと穴の両方の組み合わせを有することができる。
電動車両の充電のためのコネクタおよびソケットは規格化されている。現在一般的に使用されているタイプは、ＩＥＣ６２１９６およびＳＡＥＪ１７７２などの規格に記載されている。これらの規格におけるコネクタおよびソケットのタイプは、ＣＣＳ‐１、ＣＣＳ‐２、ｔｙｐｅ‐１、ｔｙｐｅ‐２、ｔｙｐｅ‐３、ＣＨＡｄｅＭＯ、およびＧＢ／Ｔ（ＧＢ／Ｔ２０２３４．３にも記載されている）と呼ばれる。他の規格化されたＥＶ充電コネクタとしては、例えば、中国およびアジアの地域での使用を意図する新たに規定されたＣｈａｏＪｉコネクタ、フォークリフトなどの低電圧車両上で使用されるＤＩＮ ＶＤＥ ０６２３‐５８９に準拠するＥｕｒｏ‐Ｄｉｎ、ならびに、トラックおよびバスなどの大型電動車両での使用を意図する将来のＨＰＣＣＶコネクタが挙げられる。特にＣＣＳ‐２タイプのコネクタおよびソケットは欧州で普及している。多極的な電気的接続に加えて、コネクタとソケットは機械的接続を確立することで、確実に正しい極同士が対になるようにし、充電実行中に電気的接続の係合を維持する。機械的接続を維持するために、コネクタは、コネクタをソケット内に挟持する密嵌部を有する。上述の規格ならびにコネクタおよびソケットは、特に、車両ボディ内もしくは車体内または車両ボディ上もしくは車体上での配置を意図しており、通常、車両の側部に、または場合によっては車両の頂部上に配置される。
これらのコネクタは、車両の下方での使用、すなわち、車両底部に接してのもしくは車両底部に一体化しての使用、またはそのシャーシ内でのまたはシャーシに接しての使用は特に意図していない。したがって、本発明（に係る方法）は、明らかに車両の下方および／または車両の底部またはシャーシに接しての接続を意図しない場合がある。
規格に準拠するコネクタは、案内用の面取り部と、ソケットへの挿入の最初の段階における「遊」嵌部とを有することができる。それでもなお、標準的な電動車両コネクタをソケットに挿入することは、大抵の場合、挿入しようとするコネクタの正確な位置決めを必要とする高精度の作業である。また、実際の状況では、挿入過程中に車両上のソケットの予期せぬ姿勢（位置／回転）変化が生じる可能性がある（人の出入り、積荷の積み下ろし、風荷重など）。
本発明の一つの目的は、複雑で結果的に高価にもなる非常に正確な姿勢推定方法の必要性を低減すること、および／または、ソケットおよびコネクタの位置および向きの不確実性にもかかわらず複雑かつ高価という同じ欠点を有する極めて正確なロボットの必要性を低減することである。本発明は、さらに、挿入過程中、より具体的には挿入過程の最終段階中（最後の姿勢推定後）の予期せぬ動きに対してより許容性のある対策を提供することを目的とする。概して、本発明の一つの目的は、現在の技術水準に対する有用な代替案を提供することである。
本発明は、想定される位置および向きを有する電動車両上のソケットに電動車両充電器のコネクタを接続することに関し、前記コネクタおよび前記ソケットは、それぞれ、導電性のピンと穴による接続対を確立することによって電気的に相互に接続可能な複数の極を有し、前記コネクタがピンを含み、前記ソケットが、関連する穴を含み、かつ／または、前記コネクタが穴を含み、前記ソケットが、関連するピンを含み、各ピンと穴による対が、該ピンまたは該穴の中心から軸方向に延在する中心線を有し、該中心線同士は平行であり、前記コネクタと前記ソケットが、互いの方に向かう一つの固有の移動によって接続可能である。
この固有の移動は、前記ピンおよび穴の前記中心線の方向と平行な方向と、少なくとも二つのピンと穴による接続対の前記ピンおよび穴の前記それぞれの中心線同士が一致する前記コネクタおよびソケットの相互の向きと、を有し、前記コネクタと前記ソケットはそれぞれハウジングを含み、該コネクタおよびソケットのハウジングが、互いの方に向かう前記固有の移動によって接続可能であり、前記コネクタおよび／または前記ソケットは、前記ピンの端部よりも前記中心線の方向と平行な方向に突出した機械的な案内部を含む。
言及した前記方向および向きは、前記コネクタおよびソケットのハウジングの少なくとも一部が互いに接触している物理的接続の確立の最後の部分に適用される。
上述の規格は上記の規制に応じるが、本発明はこれらの規格に限定されない。
本発明に係る方法は、
前記ソケットの前記想定される位置および向きを決定するステップＡと、
自動化されたアクチュエータおよび／またはマニピュレータを用いて前記ソケットの前記想定される位置の方向に前記コネクタを動かすステップＢと、
少なくとも二つのピンと穴による接続対の前記ピンおよび穴の前記それぞれの中心線同士が一致する前記コネクタおよびソケットの前記相互の向きに対する前記固有の移動の前記方向と平行ではない軸周りの少なくとも一つの角回転を有しながら、前記コネクタの前記想定されるソケット位置に隣接して前記コネクタを一つのまたは前記自動化されたアクチュエータおよび／またはマニピュレータを用いて位置決めするステップＣと、
前記想定される位置および向きと実際の位置および向きとの間の角度差を取り除くステップＤと、
互いの方に向かう前記固有の移動を行うことによって、前記コネクタとソケットを一つのまたは前記自動化されたアクチュエータおよび／またはマニピュレータを用いて接続するステップＥと、を含む。
ステップＡからステップＥは、差し込みシーケンスと呼ぶこともできる。
この出願では、他の出願と同様に、ある方向と平行ではない軸とは、該軸と該方向との間に０よりも大きな絶対値を有する角度があることを意味する。結果として、平行ではないとは、否定的な定義ではなく、平行な方向（一致する方向を含む）である一組の方向の除外である。
本発明に係る前記方法により、前記コネクタと前記ソケットを接続するための前記固有の移動を行う前に必要な６自由度（６ＤＯＦ）の位置合わせが同時に必要ではなくなり、段階的に合わせることができるという利益がもたらされる。この結合手順は、前記コネクタの形状が位置合わせを、特にその目的で設計されているか否かを問わず案内するように、行われる。
現在の技術水準の方法では、一回でコネクタ全体を位置合わせして差し込もうとし、正確にコネクタまたはソケットの特定の境界間で同時に多くの箇所に照準を定めなくてはならず、小さな表面あるいは線または点でもない、コネクタまたはソケットの特定の境界内のより大きな表面同士の同時の位置合わせが必要である。
意図的な回転的位置ずれを適用することによって、前記手順は、まず、例えば縁部とすることができる前記ソケットの所定の箇所に、あるいは前記ソケットのスリットまたは間隙の間に、前記コネクタの一部、例えば縁部などの突出部の照準を定めることによって開始することができる。言い換えれば、前記方法は、一ステップとして、前記車両ソケットの幾何学的境界間に前記コネクタの一部を位置決めすることを含むことができる。このようなスリットまたは間隙はそれ自体、前記コネクタの突出部に対して相対的に広くあることができ、他の箇所（すなわち、前記ソケットの部分）に正確に前記間隙内で照準を定めようとはしないので、位置ずれを有していても、制約が少なくなり、残りの制約がより大きな誤差を許容することができるので、前記位置決めの最初の部分が可能である。あるいは、前記方法は、前記コネクタとソケットが、凸包同士が重複する接触を部分的になすように、前記コネクタとソケットを部分的に嵌合し、次に、前記ピンと穴による対の前記中心線同士を位置合わせすることで、前記意図的な位置ずれを取り除くこととみなされる。前記位置ずれまたは偏りは、コネクタおよびソケットの幾何学的形状および迎え角に応じて設計することができ、つまり、意図的な回転的位置ずれとは別に、回転的位置ずれのある前記差し込みシーケンスを容易にするための一つの方向に適用される意図的な並進位置ずれもあることができる。
前記コネクタの一部が前記スリットまたは間隙内に入った時点で、前記コネクタは、前記車両ソケットの形状および前記コネクタの形状によって移動の自由が制限される。これにより前記コネクタおよびソケットの表面を機械的に案内することによって支援される可能性がある前記残りの自由度の位置合わせが単純になる。
本発明の意味では、隣接とは、１０ｃｍ未満、好ましくはかつ／または一般的には５ｍｍ未満の相互距離にあること、より好ましくは機械的接触によって接触していることとして理解するものとする。
本発明の第一の実施形態では、ステップＤおよびＥは連続的に行うことができる。すなわち、前記想定される位置および向きと実際の位置および向きとの角度差を取り除くことは、互いの方に向かう前記固有の移動を行うことによって前記コネクタとソケットを接続する前に行うことができる。この実施形態では、ステップＤは、前記自動化されたアクチュエータおよび／または前記マニピュレータによって行うことができる。
ステップＤは、前記コネクタが前記ソケットに接触したことが検出されることによって、または、前記コネクタの一部と前記ソケットの一部との間の最小距離が、５ｍｍ未満またはそれ以上、特に１ｍｍ未満などの所定の閾値に到達したことが決定または検出されることによって、引き起こすことができる。
これは、例えば、機械的接触についての情報が得られたときに、または（更新された）カメラ情報によって前記位置合わせが特定の境界内にあることが分かった場合、または前記コネクタが、例えば、前記ソケットのスリットまたは間隙内に、または、その時点から基準として作用することができる前記ソケットの既知または決められた部分に接触して、部分的に位置決めされたときに、行うことができる。
前記コネクタは、次に、前記ソケット内に部分的に位置決めされたときに位置合わせされた向きに向かって回転させることができる。前記ソケット内での完全な位置決め（および前記ソケットとの接続）は、この段階では前記意図的な位置ずれのためまだ可能ではないが、前記位置合わせされた向きに達した時点で行うことができる。
代替的な一実施形態では、ステップＤおよびステップＥは、少なくとも部分的に同時に行われ、特に、少なくとも一つの方向成分が互いの方に向かう前記固有の移動の前記方向にある力および／またはトルクを印加しながら行われる。
これは、前記固有の移動に対応する少なくとも一つの方向成分を有する力および／またはトルクをかけながらおこなうことが好ましいが、必ずしもそうしなくてもよい。
本発明に係る前記方法は、前記コネクタを回転させるマニピュレーションを行うことによって前記コネクタを能動的に回転することを含んでも含まなくてもよい。これは好ましい一実施形態と言えるが、前記回転は、互いの方に向かう前記固有の移動の前記方向への移動の結果であり、かつ／または形状に追従する移動（の結果）であることも可能である。
本発明に係る前記方法のさらに別の好ましい一実施形態では、前記角回転の結果、前記コネクタの適当な部分が、まず前記ソケットと嵌合してさらなる接続移動の基準となるために前記ソケットの方向に突出することが示されているとき、前記角回転は、前記固有の互いの方に向かう移動の前記方向に垂直な軸周りに行われる。
ステップＤは、次に、例えば、前記コネクタが前記ソケットとの一つまたは複数の接触点または接触線周りに回転している間に行うことができる。これらの一つまたは複数の接触点は線とする（仮想の線によって接続される）ことができ、ステップＤおよびステップＥの最中に―特に徐々に―変化することができる。
ステップＤは、前記コネクタの能動的な回転マニピュレーションによって、例えばアクチュエータによってまたはロボット（部）によって、行うことができる。例えば、これは、利用可能な前記コネクタおよび／またはソケット上の案内表面または適当な案内表面がないとき、速度の増加が望ましいまたは必要なとき、または前記ソケットに前記コネクタが及ぼす許容される力が制限されているときに行うことができる。能動的な回転マニピュレーションは、回転を直接生じるトルクまたは力を印加することと理解するものとする。
あるいは、ステップＤは、受動的マニピュレーションによって、より具体的にはステップＥの結果として、例えば、前記コネクタをマニピュレーションするときに、コンプライアンス、特に機械的コンプライアンスを利用することによって行われる。このような実施形態では、結果的に生じる回転の方向ではないまたはその方向のみではない力が印加されるが、前記回転は、前記コネクタをマニピュレーションするためのデバイスが、少なくとも力またはトルクが印加される方向とは異なる方向での特定の自由を許容している間に、前記コネクタおよび／またはソケットハウジングの案内によって引き起こされる。前記マニピュレータのコンプライアンスは、この目的のために適合または設けることができる。概して、受動的マニピュレーションという用語は、ここでは、直接制御された回転がないということを示唆するために使用する。
本発明のさらなる一実施形態では、前記コネクタは、前記意図的な回転に加えて並進も受けながら前記ソケットの前記想定される位置に隣接して配置される。前記コネクタおよび／または前記ソケットの形状によっては、所定の方向および所定の距離にわたる意図的な並進により、前記コネクタおよびソケットのさらなる位置合わせおよび位置決めを補助することができる。
前記想定される位置および向きは、例えば、前記車両が駐車される所定の充電場所があるとき、またはより具体的には、例えば前記車両が自動駐車機能性を備えているので駐車が自動的に行われるとき、固定の駐車位置、前記車両の既知の幾何学的形状、および再現可能な十分に正確な駐車から導かれるデータに基づいて決定することができる。あるいは、データは前記車両から提供することができ、該データは、自動駐車目的で使用することもできる駐車センサからのデータとすることができる。前記センサはさらに、前記車両上または充電設備上のおよび／または前記コネクタ用マニピュレータ上のカメラを含むことができ、かつ／または、前記コネクタおよび／または前記ソケット上のまたは前記コネクタおよび／または前記ソケットに結合された接触センサを使用することができる。
さらに別の一実施形態では、前記ソケットの前記想定される位置および向きは、前記差し込みシーケンス中に再決定または再計算され、前記移動は、前記想定される位置の更新された情報に基づいて調整することができる。
本発明はＣＣＳコネクタと組み合わせて適用することができ、前記角回転は、前記ＣＣＳコネクタのＤＣ充電ピンの端部間の接続線と平行な回転軸周りに０度と２０度の間であり、特に１度と５度の間であってより具体的には約３度、または特に１２度と１８度の間であってより具体的には約１５度である。本発明は、前記コネクタがタイプ‐１コネクタ、タイプ‐２コネクタ、ＣＨＡｄｅＭＯコネクタ、ＧＢ／Ｔコネクタ、Ｅｕｒｏ‐ＤＩＮコネクタであるとき、または前記コネクタがＣｈａｏＪｉコネクタまたはＨＰＣＣＶコネクタであるときも適用可能である。
概して、前記コネクタ本体の一部は、最終的な位置合わせに至るために回転する前に前記ソケットの凸包（バウンディングボックス）内にまたはその上に突出することができる。この突出により、少なくとも１自由度の移動が制限され、前記コネクタの移動が少なくとも部分的に制約される。
本発明は、上記の方法を実行するためのデバイスであって、電動車両上のソケットが仮定の位置および向きにある状態で電動車両充電器のコネクタを動かすためのマニピュレータであって、前記コネクタを動かすように適合されたマニピュレータを含むデバイスにも関する。このようなマニピュレータは、参照によってここに援用する同一出願人からの国際特許出願第ＰＣＴ／ＮＬ２０２０／０５０２６６号に記載のデバイスとすることができるが、これに限定されない。
前記マニピュレータは、少なくとも３自由度、好ましくは少なくとも４自由度、より好ましくは少なくとも５自由度で前記コネクタを動かすように適合することができ、前記マニピュレータは、前記マニピュレータが前記コネクタを動かすように適合されていない少なくとも全ての自由度においてコンプライアンスを備えることができる。該コンプライアンスは、同一出願人からの国際特許出願第ＰＣＴ／ＮＬ２０２０／０５０２６６号に開示されたタイプとすることができるが、それに限定されない。
前記コネクタを動かすためのマニピュレータは、前記コネクタを挿入方向に向けるための形状追従移動を行うように構成することができる。これは受動的なものと能動的なものの両方とすることができる。受動的な一実施形態では、前記マニピュレータは、意図的な位置ずれ、または特に意図的な誤回転を適切に解消するように設計された受動的なコンプライアンス組立体（例えば、ばね組立体）を備えることができる。この実施形態は、数度、例えば最大でも５度の相対的に小さな位置ずれを有する場合に適用することができ、前記コンプライアンスが受動的に位置ずれを解消する。
これから、次の図面を参照して本発明をより詳細に説明する。
現在の技術水準に係る、コネクタをソケットに接続するための方法の正面図を示す。 現在の技術水準に係る、コネクタをソケットに接続するための方法の断面図を示す。 本発明に係る、コネクタをソケットに接続するための方法の正面図を示す。 本発明に係る、コネクタをソケットに接続するための方法の断面図を示す。 本発明に係る、コネクタをソケットに接続するための方法の正面図を示す。 本発明に係る、コネクタをソケットに接続するための方法の断面図を示す。 本発明に係る、コネクタをソケットに接続するための方法の断面図を示す。 本発明に係る、コネクタをソケットに接続するための方法の断面図を示す。 本発明に係る、コネクタをソケットに接続するための方法の断面図を示す。 本発明に係る、コネクタをソケットに接続するための方法の断面図を示す。
図１ａおよび図１ｂは、想定される位置および向き（図示の位置および向き）を有する電動車両（図示せず）上のソケット２に接続可能な電動車両充電器のコネクタ１を示し、コネクタ１とソケット２は、導電性のピン３と穴４による接続対を確立することによって電気的に相互に多極接続可能であり、図示の場合、コネクタは穴４を含むＣＣＳ２規格タイプであり、ソケットは関連するピン３を含み、各ピンは該ピンの中心から軸方向に延在する中心線６を有し、各穴は該穴からの中心線５を有し、（全てのピン３の）中心線６同士は平行であり、（全ての穴４の）中心線５同士は平行であり、コネクタ１とソケット２は、互いの方に向かう一つの固有の移動によって接続可能であり、この移動は、ピン３および穴４の中心線５、６の方向と平行な方向７と、少なくとも二つのピンと穴による接続対のピン３および穴４のそれぞれの中心線５、６同士が一致するコネクタ１およびソケット２の相互の向きとを有する。コネクタ１とソケット２はそれぞれハウジング８、９を含み、コネクタおよびソケットのハウジング８、９は、互いの方に向かう前記固有の移動７によって接続可能であり、中心線５、６の方向と平行な方向にピンの端部よりも突出１１した機械的案内部１０、１２を含む。
コネクタ１およびソケット２の相互の向きは「位置合わせ」されており、つまり、コネクタを方向７に動かしたとき、コネクタとソケットが接続される、言い換えれば、コネクタが差し込まれる。
図１ｂは、図１ａの線Ａ‐Ａ’に対応する断面図を示し、ＤＣピンを包囲するソケットの部分であるソケット２の前側平面内でちょうど切り取られている。ＤＣピンはＡＣピンよりも僅かに引っ込んでおり、ＡＣピンは前面よりも引っ込んでいる。コネクタは図１ａの位置にあり、つまり、突起１０がソケットのスリットまたは間隙１２内に延出している。この場合、突起１０および突起１０と協働するスリットまたは間隙１２が、コネクタ１およびソケット２を相互に位置決めするための機械的案内部を形成している。
図１ｂでは、コネクタ１とソケット２を接続するために、スリットまたは間隙１２の縁部によって形成されるソケットの幾何学的境界の内側にコネクタの突起１０を入れる必要があることがはっきりと視認できる。細部Ｂは、ＤＣ充電ピン１５、１６を囲う、コネクタ１およびソケットの対応するオーバル形部分の全体的な幾何学的形状から分かるように、接続を確立するための許容範囲１３、１４が非常に小さいことを示している。コネクタ１とソケット２の接続、結合、または差し込みの自動化にとって、これらの小さな許容範囲および複雑な位置決め要件は、適用できる技術およびコネクタ１およびソケット２を操作できる速度に規制を設ける障害となっている。
本発明に係る方法は、図２ａ、図２ｂおよび図３ａ、図３ｂから明らかになるようにこれらの欠点を取り除いており、同じＣＣＳ２コネクタとソケットが接続されるが、本発明のステップＣが考慮されている。
図２ａは、図１ａおよび図１ｂからのコネクタ１およびソケット２を示しているが、ここでは、少なくとも二つのピンと穴による接続対のピンおよび穴のそれぞれの中心線同士が一致するコネクタ１およびソケット２の相互の向きに対して、固有の移動の方向７に垂直な軸１５周りに３度の角回転αだけ位置ずれしている。
図２ｂは、この場合も同様に線Ａ‐Ａ’上の断面を示しているが、ここでは、突起１０のごく一部がソケット２の幾何学的境界の内側にある。この効果は、３度の角度αを超えるコネクタ１の位置ずれによって得られる。図２ｂで視認できるように、コネクタ１の突起部１０周りにより大きな許容範囲を有する相対的にはるかに大きな受容空間がある。これにより、ソケット２に対してコネクタ１を位置決めしやすくなり、したがって、あまり厳しくない要件が設定されるので作業の自動化が可能になる。
図３ａおよび図３ｂは、同じコネクタ１およびソケット２の別の構成を示し、ここでは、１５度の位置ずれβがある。図で視認できるのは、許容範囲１８および１９が図１ｂの許容範囲１３、１４よりもはるかに大きいということである。
上記で挙げた例は、ＣＣＳ２コネクタに有効な角度を示している。他のコネクタとソケットの組み合わせには、異なる最適な角度がある場合がある。しかしながら、コネクタは充電器に結合されており、充電器は、前記特定のコネクタに合わせて調整されたコネクタ用マニピュレータを備えることができるので、これは実際には問題ではない。いかなるタイプのコネクタおよびソケットに関する動作範囲も、一つまたは複数の最適な位置ずれ角度とともに予め決定することができる。
本発明の範囲内の全ての実施形態において、コネクタに対するソケット（またはソケットに対するコネクタ）の考えられる（「そうであるとされる」の同義語とすることができる）位置および向きの不確実性が、意図的な位置ずれを追加する理由となっている。この位置ずれが有益な効果をもたらす不確実性と角度は両方とも範囲を有することができ、この位置ずれは、考えられる位置の不確実性および方向を考慮して選択することができる。これは、ソケット位置の推定が最悪であっても、この位置ずれがコネクタとソケットの接続を容易にする範囲内にまだあることを意味する。
図４ａは、コネクタ１が、ピンおよび穴の中心線と平行な方向の軸２０周りに意図しない回転を有する状況の断面図を示す。この回転方向はロールと呼ばれ、図示の位置ずれは３度である。部分Ｅでは、コネクタ１とソケット２が位置ずれにより接触していることが視認できる。この向きでは、コネクタの残りの部分がソケットに当接してしまう場合があるので、ピンと穴の輪郭線が正確に設定されていないとコネクタとソケットを接続することすらできない場合がある。
図４ｂは図４ａからの状況を再度示しており、５度の意図しないロールと、ピッチと呼ばれる、図では左から右への軸２５周りの３度の意図的な回転とを有している。図から、コネクタはソケットにはもう接触していないようであり、コネクタとソケットは、コネクタを図４ａに示す方向２０に動かすことによって接続することができる。
図４ｃは、少なくとも二つのピンと穴による接続対のピンおよび穴のそれぞれの中心線同士が一致するコネクタ１とソケット２の相互の向きに対する、ヨーと呼ばれる、図の上から下への方向２１の軸周りの３度の意図しない回転的位置ずれを示す。遊び２３、２４が示されており、ソケット内のコネクタ１の位置決めに制約を課している。
図４ｄは、図４ｃからの状況を再度示し、３度の意図しないヨーを有し、かつ３度の意図的なピッチが加えられており、ソケット内のコネクタのごく一部１０から視認できるように、ソケット内のコネクタ１の位置決めに対する制約の厳しさが緩和されており、したがってより大きな許容範囲が追加され、接続がより容易になっている。図４ｃと比べると、意図しないヨーに意図的なピッチを加える効果が視認できる。
挙げられた例は例に過ぎず、次の特許請求の範囲によって定められる保護範囲を制限するものではない。
本発明は、電動車両充電器のコネクタを電動車両上のソケットに接続するための方法およびデバイスに関する。この目的のデバイスは、例えば同一出願人からの国際特許出願第ＰＣＴ／ＮＬ２０２０／０５０２６６号から技術的に知られている。
電動車両を充電するための充電器の充電ケーブルは、一般的に、電動車両上に設けられたソケットに差し込むためのプラグまたはカプラとも呼ばれるコネクタを備えている。これらのコネクタは多極型とすることができ、すなわち、ソケットに接続されたときに複数の接続を確立するように設計することができる。これらの接続は、車両バッテリの充（放）電のためのＡＣまたはＤＣ電力接続に、および／または充電器と車両、特に車両のバッテリ管理システムとの間のデータ交換に役立てることができる。コネクタとソケットは、ピンと穴による接続を含むことができ、コネクタとソケットが両方ともピンと穴の両方の組み合わせを有することができる。
電動車両の充電のためのコネクタおよびソケットは規格化されている。現在一般的に使用されているタイプは、ＩＥＣ６２１９６およびＳＡＥＪ１７７２などの規格に記載されている。これらの規格におけるコネクタおよびソケットのタイプは、ＣＣＳ‐１、ＣＣＳ‐２、ｔｙｐｅ‐１、ｔｙｐｅ‐２、ｔｙｐｅ‐３、ＣＨＡｄｅＭＯ、およびＧＢ／Ｔ（ＧＢ／Ｔ２０２３４．３にも記載されている）と呼ばれる。他の規格化されたＥＶ充電コネクタとしては、例えば、中国およびアジアの地域での使用を意図する新たに規定されたＣｈａｏＪｉコネクタ、フォークリフトなどの低電圧車両上で使用されるＤＩＮ ＶＤＥ ０６２３‐５８９に準拠するＥｕｒｏ‐Ｄｉｎ、ならびに、トラックおよびバスなどの大型電動車両での使用を意図する将来のＨＰＣＣＶコネクタが挙げられる。特にＣＣＳ‐２タイプのコネクタおよびソケットは欧州で普及している。多極的な電気的接続に加えて、コネクタとソケットは機械的接続を確立することで、確実に正しい極同士が対になるようにし、充電実行中に電気的接続の係合を維持する。機械的接続を維持するために、コネクタは、コネクタをソケット内に挟持する密嵌部を有する。上述の規格ならびにコネクタおよびソケットは、特に、車両ボディ内もしくは車体内または車両ボディ上もしくは車体上での配置を意図しており、通常、車両の側部に、または場合によっては車両の頂部上に配置される。
これらのコネクタは、車両の下方での使用、すなわち、車両底部に接してのもしくは車両底部に一体化しての使用、またはそのシャーシ内でのまたはシャーシに接しての使用は特に意図していない。したがって、本発明（に係る方法）は、明らかに車両の下方および／または車両の底部またはシャーシに接しての接続を意図しない場合がある。
規格に準拠するコネクタは、案内用の面取り部と、ソケットへの挿入の最初の段階における「遊」嵌部とを有することができる。それでもなお、標準的な電動車両コネクタをソケットに挿入することは、大抵の場合、挿入しようとするコネクタの正確な位置決めを必要とする高精度の作業である。また、実際の状況では、挿入過程中に車両上のソケットの予期せぬ姿勢（位置／回転）変化が生じる可能性がある（人の出入り、積荷の積み下ろし、風荷重など）。
本発明の一つの目的は、複雑で結果的に高価にもなる非常に正確な姿勢推定方法の必要性を低減すること、および／または、ソケットおよびコネクタの位置および向きの不確実性にもかかわらず複雑かつ高価という同じ欠点を有する極めて正確なロボットの必要性を低減することである。本発明は、さらに、挿入過程中、より具体的には挿入過程の最終段階中（最後の姿勢推定後）の予期せぬ動きに対してより許容性のある対策を提供することを目的とする。概して、本発明の一つの目的は、現在の技術水準に対する有用な代替案を提供することである。
本発明は、想定される位置および向きを有する電動車両上のソケットに電動車両充電器のコネクタを接続することに関し、前記コネクタおよび前記ソケットは、それぞれ、導電性のピンと穴による接続対を確立することによって電気的に相互に接続可能な複数の極を有し、前記コネクタがピンを含み、前記ソケットが、関連する穴を含み、かつ／または、前記コネクタが穴を含み、前記ソケットが、関連するピンを含み、各ピンと穴による対が、該ピンまたは該穴の中心から軸方向に延在する中心線を有し、該中心線同士は平行であり、前記コネクタと前記ソケットが、互いの方に向かう一つの固有の移動によって接続可能である。
この固有の移動は、前記ピンおよび穴の前記中心線の方向と平行な方向と、少なくとも二つのピンと穴による接続対の前記ピンおよび穴の前記それぞれの中心線同士が一致する前記コネクタおよびソケットの相互の向きと、を有し、前記コネクタと前記ソケットはそれぞれハウジングを含み、該コネクタおよびソケットのハウジングが、互いの方に向かう前記固有の移動によって接続可能であり、前記コネクタおよび／または前記ソケットは、前記ピンの端部よりも前記中心線の方向と平行な方向に突出した機械的な案内部を含む。
言及した前記方向および向きは、前記コネクタおよびソケットのハウジングの少なくとも一部が互いに接触している物理的接続の確立の最後の部分に適用される。
上述の規格は上記の規制に応じるが、本発明はこれらの規格に限定されない。
本発明に係る方法は、
前記ソケットの前記想定される位置および向きを決定するステップＡと、
自動化されたアクチュエータおよび／またはマニピュレータを用いて前記ソケットの前記想定される位置の方向に前記コネクタを動かすステップＢと、
少なくとも二つのピンと穴による接続対の前記ピンおよび穴の前記それぞれの中心線同士が一致する前記コネクタおよびソケットの前記相互の向きに対する前記固有の移動の前記方向と平行ではない軸周りの少なくとも一つの角回転を有しながら、前記コネクタの前記想定されるソケット位置に隣接して前記コネクタを一つのまたは前記自動化されたアクチュエータおよび／またはマニピュレータを用いて位置決めするステップＣと、
前記想定される位置および向きと実際の位置および向きとの間の角度差を取り除くステップＤと、
互いの方に向かう前記固有の移動を行うことによって、前記コネクタとソケットを一つのまたは前記自動化されたアクチュエータおよび／またはマニピュレータを用いて接続するステップＥと、を含む。
ステップＡからステップＥは、差し込みシーケンスと呼ぶこともできる。
この出願では、他の出願と同様に、ある方向と平行ではない軸とは、該軸と該方向との間に０よりも大きな絶対値を有する角度があることを意味する。結果として、平行ではないとは、否定的な定義ではなく、平行な方向（一致する方向を含む）である一組の方向の除外である。
本発明に係る前記方法により、前記コネクタと前記ソケットを接続するための前記固有の移動を行う前に必要な６自由度（６ＤＯＦ）の位置合わせが同時に必要ではなくなり、段階的に合わせることができるという利益がもたらされる。この結合手順は、前記コネクタの形状が位置合わせを、特にその目的で設計されているか否かを問わず案内するように、行われる。
現在の技術水準の方法では、一回でコネクタ全体を位置合わせして差し込もうとし、正確にコネクタまたはソケットの特定の境界間で同時に多くの箇所に照準を定めなくてはならず、小さな表面あるいは線または点でもない、コネクタまたはソケットの特定の境界内のより大きな表面同士の同時の位置合わせが必要である。
意図的な回転的位置ずれを適用することによって、前記手順は、まず、例えば縁部とすることができる前記ソケットの所定の箇所に、あるいは前記ソケットのスリットまたは間隙の間に、前記コネクタの一部、例えば縁部などの突出部の照準を定めることによって開始することができる。言い換えれば、前記方法は、一ステップとして、前記車両ソケットの幾何学的境界間に前記コネクタの一部を位置決めすることを含むことができる。このようなスリットまたは間隙はそれ自体、前記コネクタの突出部に対して相対的に広くあることができ、他の箇所（すなわち、前記ソケットの部分）に正確に前記間隙内で照準を定めようとはしないので、位置ずれを有していても、制約が少なくなり、残りの制約がより大きな誤差を許容することができるので、前記位置決めの最初の部分が可能である。あるいは、前記方法は、前記コネクタとソケットが、凸包同士が重複する接触を部分的になすように、前記コネクタとソケットを部分的に嵌合し、次に、前記ピンと穴による対の前記中心線同士を位置合わせすることで、前記意図的な位置ずれを取り除くこととみなされる。前記位置ずれまたは偏りは、コネクタおよびソケットの幾何学的形状および迎え角に応じて設計することができ、つまり、意図的な回転的位置ずれとは別に、回転的位置ずれのある前記差し込みシーケンスを容易にするための一つの方向に適用される意図的な並進位置ずれもあることができる。
前記コネクタの一部が前記スリットまたは間隙内に入った時点で、前記コネクタは、前記車両ソケットの形状および前記コネクタの形状によって移動の自由が制限される。これにより前記コネクタおよびソケットの表面を機械的に案内することによって支援される可能性がある前記残りの自由度の位置合わせが単純になる。
本発明の意味では、隣接とは、１０ｃｍ未満、好ましくはかつ／または一般的には５ｍｍ未満の相互距離にあること、より好ましくは機械的接触によって接触していることとして理解するものとする。
本発明の第一の実施形態では、ステップＤおよびＥは連続的に行うことができる。すなわち、前記想定される位置および向きと実際の位置および向きとの角度差を取り除くことは、互いの方に向かう前記固有の移動を行うことによって前記コネクタとソケットを接続する前に行うことができる。この実施形態では、ステップＤは、前記自動化されたアクチュエータおよび／または前記マニピュレータによって行うことができる。
ステップＤは、前記コネクタが前記ソケットに接触したことが検出されることによって、または、前記コネクタの一部と前記ソケットの一部との間の最小距離が、５ｍｍ未満またはそれ以上、特に１ｍｍ未満などの所定の閾値に到達したことが決定または検出されることによって、引き起こすことができる。
これは、例えば、機械的接触についての情報が得られたときに、または（更新された）カメラ情報によって前記位置合わせが特定の境界内にあることが分かった場合、または前記コネクタが、例えば、前記ソケットのスリットまたは間隙内に、または、その時点から基準として作用することができる前記ソケットの既知または決められた部分に接触して、部分的に位置決めされたときに、行うことができる。
前記コネクタは、次に、前記ソケット内に部分的に位置決めされたときに位置合わせされた向きに向かって回転させることができる。前記ソケット内での完全な位置決め（および前記ソケットとの接続）は、この段階では前記意図的な位置ずれのためまだ可能ではないが、前記位置合わせされた向きに達した時点で行うことができる。
代替的な一実施形態では、ステップＤおよびステップＥは、少なくとも部分的に同時に行われ、特に、少なくとも一つの方向成分が互いの方に向かう前記固有の移動の前記方向にある力および／またはトルクを印加しながら行われる。
これは、前記固有の移動に対応する少なくとも一つの方向成分を有する力および／またはトルクをかけながらおこなうことが好ましいが、必ずしもそうしなくてもよい。
本発明に係る前記方法は、前記コネクタを回転させるマニピュレーションを行うことによって前記コネクタを能動的に回転させることを含む。
本発明に係る前記方法のさらに別の好ましい一実施形態では、前記角回転の結果、前記コネクタの適当な部分が、まず前記ソケットと嵌合してさらなる接続移動の基準となるために前記ソケットの方向に突出することが示されているとき、前記角回転は、前記固有の互いの方に向かう移動の前記方向に垂直な軸周りに行われる。
ステップＤは、次に、例えば、前記コネクタが前記ソケットとの一つまたは複数の接触点または接触線周りに回転している間に行うことができる。これらの一つまたは複数の接触点は線とする（仮想の線によって接続される）ことができ、ステップＤおよびステップＥの最中に―特に徐々に―変化することができる。
ステップＤは、前記コネクタの能動的な回転マニピュレーションによって、例えばアクチュエータによってまたはロボット（部）によって、行う。能動的な回転マニピュレーションは、回転を直接生じるトルクまたは力を印加することと理解するものとする。
本発明のさらなる一実施形態では、前記コネクタは、前記意図的な回転に加えて並進も受けながら前記ソケットの前記想定される位置に隣接して配置される。前記コネクタおよび／または前記ソケットの形状によっては、所定の方向および所定の距離にわたる意図的な並進により、前記コネクタおよびソケットのさらなる位置合わせおよび位置決めを補助することができる。
前記想定される位置および向きは、例えば、前記車両が駐車される所定の充電場所があるとき、またはより具体的には、例えば前記車両が自動駐車機能性を備えているので駐車が自動的に行われるとき、固定の駐車位置、前記車両の既知の幾何学的形状、および再現可能な十分に正確な駐車から導かれるデータに基づいて決定することができる。あるいは、データは前記車両から提供することができ、該データは、自動駐車目的で使用することもできる駐車センサからのデータとすることができる。前記センサはさらに、前記車両上または充電設備上のおよび／または前記コネクタ用マニピュレータ上のカメラを含むことができ、かつ／または、前記コネクタおよび／または前記ソケット上のまたは前記コネクタおよび／または前記ソケットに結合された接触センサを使用することができる。
さらに別の一実施形態では、前記ソケットの前記想定される位置および向きは、前記差し込みシーケンス中に再決定または再計算され、前記移動は、前記想定される位置の更新された情報に基づいて調整することができる。
本発明はＣＣＳコネクタと組み合わせて適用することができ、前記角回転は、前記ＣＣＳコネクタのＤＣ充電ピンの端部間の接続線と平行な回転軸周りに０度と２０度の間であり、特に１度と５度の間であってより具体的には約３度、または特に１２度と１８度の間であってより具体的には約１５度である。本発明は、前記コネクタがタイプ‐１コネクタ、タイプ‐２コネクタ、ＣＨＡｄｅＭＯコネクタ、ＧＢ／Ｔコネクタ、Ｅｕｒｏ‐ＤＩＮコネクタであるとき、または前記コネクタがＣｈａｏＪｉコネクタまたはＨＰＣＣＶコネクタであるときも適用可能である。
概して、前記コネクタ本体の一部は、最終的な位置合わせに至るために回転する前に前記ソケットの凸包（バウンディングボックス）内にまたはその上に突出することができる。この突出により、少なくとも１自由度の移動が制限され、前記コネクタの移動が少なくとも部分的に制約される。
本発明は、上記の方法を実行するためのデバイスであって、電動車両上のソケットが仮定の位置および向きにある状態で電動車両充電器のコネクタを動かすためのマニピュレータであって、前記コネクタを動かすように適合されたマニピュレータを含むデバイスにも関する。このようなマニピュレータは、参照によってここに援用する同一出願人からの国際特許出願第ＰＣＴ／ＮＬ２０２０／０５０２６６号に記載のデバイスとすることができるが、これに限定されない。
前記マニピュレータは、少なくとも３自由度、好ましくは少なくとも４自由度、より好ましくは少なくとも５自由度で前記コネクタを動かすように適合することができ、前記マニピュレータは、前記マニピュレータが前記コネクタを動かすように適合されていない少なくとも全ての自由度においてコンプライアンスを備えることができる。該コンプライアンスは、同一出願人からの国際特許出願第ＰＣＴ／ＮＬ２０２０／０５０２６６号に開示されたタイプとすることができるが、それに限定されない。
前記コネクタを動かすためのマニピュレータは、前記コネクタを挿入方向に向けるための形状追従移動を行うように構成することができる。これは受動的なものと能動的なものの両方とすることができる。受動的な一実施形態では、前記マニピュレータは、意図的な位置ずれ、または特に意図的な誤回転を適切に解消するように設計された受動的なコンプライアンス組立体（例えば、ばね組立体）を備えることができる。この実施形態は、数度、例えば最大でも５度の相対的に小さな位置ずれを有する場合に適用することができ、前記コンプライアンスが受動的に位置ずれを解消する。
これから、次の図面を参照して本発明をより詳細に説明する。
現在の技術水準に係る、コネクタをソケットに接続するための方法の正面図を示す。 現在の技術水準に係る、コネクタをソケットに接続するための方法の断面図を示す。 本発明に係る、コネクタをソケットに接続するための方法の正面図を示す。 本発明に係る、コネクタをソケットに接続するための方法の断面図を示す。 本発明に係る、コネクタをソケットに接続するための方法の正面図を示す。 本発明に係る、コネクタをソケットに接続するための方法の断面図を示す。 本発明に係る、コネクタをソケットに接続するための方法の断面図を示す。 本発明に係る、コネクタをソケットに接続するための方法の断面図を示す。 本発明に係る、コネクタをソケットに接続するための方法の断面図を示す。 本発明に係る、コネクタをソケットに接続するための方法の断面図を示す。
図１ａおよび図１ｂは、想定される位置および向き（図示の位置および向き）を有する電動車両（図示せず）上のソケット２に接続可能な電動車両充電器のコネクタ１を示し、コネクタ１とソケット２は、導電性のピン３と穴４による接続対を確立することによって電気的に相互に多極接続可能であり、図示の場合、コネクタは穴４を含むＣＣＳ２規格タイプであり、ソケットは関連するピン３を含み、各ピンは該ピンの中心から軸方向に延在する中心線６を有し、各穴は該穴からの中心線５を有し、（全てのピン３の）中心線６同士は平行であり、（全ての穴４の）中心線５同士は平行であり、コネクタ１とソケット２は、互いの方に向かう一つの固有の移動によって接続可能であり、この移動は、ピン３および穴４の中心線５、６の方向と平行な方向７と、少なくとも二つのピンと穴による接続対のピン３および穴４のそれぞれの中心線５、６同士が一致するコネクタ１およびソケット２の相互の向きとを有する。コネクタ１とソケット２はそれぞれハウジング８、９を含み、コネクタおよびソケットのハウジング８、９は、互いの方に向かう前記固有の移動７によって接続可能であり、中心線５、６の方向と平行な方向にピンの端部よりも突出１１した機械的案内部１０、１２を含む。
コネクタ１およびソケット２の相互の向きは「位置合わせ」されており、つまり、コネクタを方向７に動かしたとき、コネクタとソケットが接続される、言い換えれば、コネクタが差し込まれる。
図１ｂは、図１ａの線Ａ‐Ａ’に対応する断面図を示し、ＤＣピンを包囲するソケットの部分であるソケット２の前側平面内でちょうど切り取られている。ＤＣピンはＡＣピンよりも僅かに引っ込んでおり、ＡＣピンは前面よりも引っ込んでいる。コネクタは図１ａの位置にあり、つまり、突起１０がソケットのスリットまたは間隙１２内に延出している。この場合、突起１０および突起１０と協働するスリットまたは間隙１２が、コネクタ１およびソケット２を相互に位置決めするための機械的案内部を形成している。
図１ｂでは、コネクタ１とソケット２を接続するために、スリットまたは間隙１２の縁部によって形成されるソケットの幾何学的境界の内側にコネクタの突起１０を入れる必要があることがはっきりと視認できる。細部Ｂは、ＤＣ充電ピン１５、１６を囲う、コネクタ１およびソケットの対応するオーバル形部分の全体的な幾何学的形状から分かるように、接続を確立するための許容範囲１３、１４が非常に小さいことを示している。コネクタ１とソケット２の接続、結合、または差し込みの自動化にとって、これらの小さな許容範囲および複雑な位置決め要件は、適用できる技術およびコネクタ１およびソケット２を操作できる速度に規制を設ける障害となっている。
本発明に係る方法は、図２ａ、図２ｂおよび図３ａ、図３ｂから明らかになるようにこれらの欠点を取り除いており、同じＣＣＳ２コネクタとソケットが接続されるが、本発明のステップＣが考慮されている。
図２ａは、図１ａおよび図１ｂからのコネクタ１およびソケット２を示しているが、ここでは、少なくとも二つのピンと穴による接続対のピンおよび穴のそれぞれの中心線同士が一致するコネクタ１およびソケット２の相互の向きに対して、固有の移動の方向７に垂直な軸１５周りに３度の角回転αだけ位置ずれしている。
図２ｂは、この場合も同様に線Ａ‐Ａ’上の断面を示しているが、ここでは、突起１０のごく一部がソケット２の幾何学的境界の内側にある。この効果は、３度の角度αを超えるコネクタ１の位置ずれによって得られる。図２ｂで視認できるように、コネクタ１の突起部１０周りにより大きな許容範囲を有する相対的にはるかに大きな受容空間がある。これにより、ソケット２に対してコネクタ１を位置決めしやすくなり、したがって、あまり厳しくない要件が設定されるので作業の自動化が可能になる。
図３ａおよび図３ｂは、同じコネクタ１およびソケット２の別の構成を示し、ここでは、１５度の位置ずれβがある。図で視認できるのは、許容範囲１８および１９が図１ｂの許容範囲１３、１４よりもはるかに大きいということである。
上記で挙げた例は、ＣＣＳ２コネクタに有効な角度を示している。他のコネクタとソケットの組み合わせには、異なる最適な角度がある場合がある。しかしながら、コネクタは充電器に結合されており、充電器は、前記特定のコネクタに合わせて調整されたコネクタ用マニピュレータを備えることができるので、これは実際には問題ではない。いかなるタイプのコネクタおよびソケットに関する動作範囲も、一つまたは複数の最適な位置ずれ角度とともに予め決定することができる。
本発明の範囲内の全ての実施形態において、コネクタに対するソケット（またはソケットに対するコネクタ）の考えられる（「そうであるとされる」の同義語とすることができる）位置および向きの不確実性が、意図的な位置ずれを追加する理由となっている。この位置ずれが有益な効果をもたらす不確実性と角度は両方とも範囲を有することができ、この位置ずれは、考えられる位置の不確実性および方向を考慮して選択することができる。これは、ソケット位置の推定が最悪であっても、この位置ずれがコネクタとソケットの接続を容易にする範囲内にまだあることを意味する。
図４ａは、コネクタ１が、ピンおよび穴の中心線と平行な方向の軸２０周りに意図しない回転を有する状況の断面図を示す。この回転方向はロールと呼ばれ、図示の位置ずれは３度である。部分Ｅでは、コネクタ１とソケット２が位置ずれにより接触していることが視認できる。この向きでは、コネクタの残りの部分がソケットに当接してしまう場合があるので、ピンと穴の輪郭線が正確に設定されていないとコネクタとソケットを接続することすらできない場合がある。
図４ｂは図４ａからの状況を再度示しており、５度の意図しないロールと、ピッチと呼ばれる、図では左から右への軸２５周りの３度の意図的な回転とを有している。図から、コネクタはソケットにはもう接触していないようであり、コネクタとソケットは、コネクタを図４ａに示す方向２０に動かすことによって接続することができる。
図４ｃは、少なくとも二つのピンと穴による接続対のピンおよび穴のそれぞれの中心線同士が一致するコネクタ１とソケット２の相互の向きに対する、ヨーと呼ばれる、図の上から下への方向２１の軸周りの３度の意図しない回転的位置ずれを示す。遊び２３、２４が示されており、ソケット内のコネクタ１の位置決めに制約を課している。
図４ｄは、図４ｃからの状況を再度示し、３度の意図しないヨーを有し、かつ３度の意図的なピッチが加えられており、ソケット内のコネクタのごく一部１０から視認できるように、ソケット内のコネクタ１の位置決めに対する制約の厳しさが緩和されており、したがってより大きな許容範囲が追加され、接続がより容易になっている。図４ｃと比べると、意図しないヨーに意図的なピッチを加える効果が視認できる。
挙げられた例は例に過ぎず、次の特許請求の範囲によって定められる保護範囲を制限するものではない。

Claims (16)

  1. 想定される位置および向きを有する電動車両上のソケットに電動車両充電器のコネクタを接続する方法であって、
    － 前記コネクタおよび前記ソケットが、
    ・ それぞれ、導電性のピンと穴による接続対を確立することによって電気的に相互に接続可能な複数の極を有し、前記コネクタがピンを含み、前記ソケットが、関連する穴を含み、かつ／または、前記コネクタが穴を含み、前記ソケットが、関連するピンを含み、
    ・ 各ピンと穴による対が、該ピンまたは該穴の中心から軸方向に延在する中心線を有し、該中心線同士が平行であり、
    － 前記コネクタと前記ソケットが、互いの方に向かう一つの固有の移動によって接続可能であり、該移動が、
    ・ 前記ピンおよび穴の前記中心線の方向と平行な方向と、
    ・ 少なくとも二つのピンと穴による接続対の前記ピンおよび穴の前記それぞれの中心線同士が一致する前記コネクタおよびソケットの相互の向きと、を有し、
    － 前記コネクタおよび前記ソケットがそれぞれハウジングを有し、該コネクタおよびソケットのハウジングが、
    ・ 互いの方に向かう前記固有の移動によって接続可能であり、
    ・ 前記ピンの端部よりも前記中心線の方向と平行な方向に突出した機械的な案内部を含み、
    前記方法が、以下のステップを有することを特徴とする方法。
    ステップＡ： 前記ソケットの前記想定される位置および向きを決定するステップ、
    ステップＢ： 自動化されたアクチュエータおよび／またはマニピュレータを用いて前記ソケットの前記想定される位置の方向に前記コネクタを動かすステップ、
    ステップＣ： 少なくとも二つのピンと穴による接続対の前記ピンおよび穴の前記それぞれの中心線同士が一致する前記コネクタおよびソケットの前記相互の向きに対する前記固有の移動の前記方向と平行ではない軸周りの少なくとも一つの意図的な角回転を有しながら、前記コネクタの前記想定されるソケット位置に隣接して前記コネクタを前記自動化されたアクチュエータおよび／または前記マニピュレータを用いて位置決めするステップ、
    ステップＤ： 前記想定される位置および向きと実際の位置および向きとの間の角度差を取り除くステップ、
    ステップＥ： 互いの方に向かう前記固有の移動を行うことによって、前記コネクタとソケットを前記自動化されたアクチュエータおよび／または前記マニピュレータを用いて接続するステップ。
  2. ステップＤおよびステップＥが連続で行われる、請求項１に記載の方法。
  3. ステップＤが、前記コネクタが前記ソケットに接触したことが検出されることによって、または、前記コネクタの一部と前記ソケットの一部との間の最小距離が、５ｍｍ未満またはそれ以上、特に１ｍｍ未満などの所定の閾値に到達したことが決定または検出されることによって、引き起こされる、請求項２に記載の方法。
  4. ステップＤおよびＥが、少なくとも部分的に同時に行われ、特に、少なくとも一つの方向成分が互いの方に向かう前記固有の移動の前記方向にある力および／またはトルクを印加しながら行われる、請求項１に記載の方法。
  5. 前記角回転が、前記固有の互いの方に向かう移動の前記方向に垂直な軸周りに行われる、請求項１～４のいずれかに記載の方法。
  6. ステップＤが、前記コネクタが前記ソケットとの一つまたは複数の接触点または接触線周りに回転している間に行われる、請求項１～５のいずれかに記載の方法。
  7. ステップＤが、前記コネクタの能動的な回転マニピュレーションによって行われる、請求項１～６のいずれかに記載の方法。
  8. ステップＤが、ステップＥの結果として受動的マニピュレーションによって行われ、特に、前記コネクタをマニピュレーションするときのコンプライアンスによって、かつ／または、位置ずれを直接解消しない方向へのマニピュレーションによって、行われる、請求項１～７のいずれかに記載の方法。
  9. 少なくとも一つの回転的位置ずれに加えて並進的位置ずれも受けながら前記ソケットの前記想定される位置に隣接して前記コネクタを配置するステップを含む、請求項１～８のいずれかに記載の方法。
  10. 前記想定される位置および向きが、
    充電目的の前記車両の固定の駐車位置および既知の幾何学的形状、
    前記車両によって提供されるデータ、
    一つまたは複数のセンサおよび／またはカメラ、
    から得られるデータに基づいて決定される、請求項１～９のいずれかに記載の方法。
  11. 前記ソケットの前記想定される位置および向きが、ステップＡからステップＥの間に再決定または再計算され、前記移動が調整される、請求項１～１０のいずれかに記載の方法。
  12. 前記コネクタがＣＣＳコネクタであり、前記角回転が、前記ＣＣＳコネクタのＤＣ充電ピンの端部間の接続線と平行な回転軸周りに０度と２０度の間、特に１度と５度の間であってより具体的には約３度、または特に１２度と１８度の間であってより具体的には約１５度であり、またはコネクタがタイプ‐１コネクタ、タイプ‐２コネクタ、ＣＨＡｄｅＭＯコネクタ、ＧＢ／Ｔコネクタ、Ｅｕｒｏ‐ＤＩＮコネクタであるとき、または前記コネクタがＣｈａｏＪｉコネクタ、またはＨＰＣＣＶコネクタであるとき、請求項１～１１のいずれかに記載の方法。
  13. 請求項１～１２のいずれかに記載の方法を実行するためのデバイスであって、
    電動車両上のソケットが想定される位置および向きにある状態で電動車両充電器のコネクタを動かすためのマニピュレータであって、前記コネクタを動かすように適合されたマニピュレータ
    を含むデバイス。
  14. 前記マニピュレータが、少なくとも１自由度、好ましくは少なくとも３自由度、より好ましくは少なくとも５自由度で前記コネクタを動かすように適合される、請求項１３に記載のデバイス。
  15. 前記コネクタが、少なくとも１自由度で、コンプライアンスを用いて前記マニピュレータに吊設されている、請求項１３または１４に記載のデバイス。
  16. 前記マニピュレータが前記コネクタを動かすように適合されていない少なくとも全ての自由度においてコンプライアンスを備える、請求項１３～１５のいずれかに記載のデバイス。
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