JP5488316B2 - 充電装置 - Google Patents

Description

本発明は、車両に搭載されたバッテリを充電する充電装置に関するものである。

従来、車両が予め定められた駐車位置に停車したことが検出されると、電動ロボットのアームを駆動して給電カプラを移動させ、給電カプラに設けられた発光素子から車両に設けられた受電カプラに設けられたリフレクタへ向けて光を射出させながら、このリフレクタにより反射した反射光を受光素子を用いて受光することにより車両に設けられた受電カプラの位置を算出し、給電カプラを受電カプラに嵌合させた後、自動充電を開始する装置がある（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−９３６２２号公報

上記特許文献１に記載された装置では、車両が予め定められた駐車位置に停車したことが検出されてから、電動ロボットのアームを駆動して給電カプラを受電カプラに対して移動させ、給電カプラを受電カプラに嵌合させるようになっているので、車両を停車させてから給電カプラと受電カプラの接続が完了するまでに長い時間を要するといった問題がある。

また、給電カプラと受電カプラを嵌合させるのに、発光素子および受光素子を用いて受電カプラの位置を算出したり、電動ロボットのアームを制御したりする必要があるため、構成および制御が複雑であるといった問題がある。

本発明は上記問題に鑑みたもので、より簡素な構成で接続を行い、かつ、接続に要する時間を短縮することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、充電スペースに設置され、車両に搭載されたバッテリを充電する充電装置であって、車両（１）には、バッテリを充電するための受電接続部（１０）が設けられており、受電接続部（１０）は、車両（１）の底部に下方に突出するように設けられており、受電接続部（１０）と接続される給電接続部（２３、５４）を有し、車両の充電スペースへの走行による推進力を受けて給電接続部（２３、５４）を受電接続部（１０、４１）と接続する位置に移動させる給電接続部移動機構（２０、２１、２２、５２、５３）と、給電接続部移動機構（２０、２１、２２）は、充電スペースへの進入方向に対して前後方向に移動するとともに左右方向に移動する給電ステージ（２２）と、を備え、給電ステージ（２２）には、充電スペースへの進入方向に進むにつれて徐々に幅が狭くなるように切欠部（Ａ）が形成されており、給電接続部（２３）は、給電ステージ（２２）に形成された切欠部（Ａ）における充電スペースへの進行方向の先端に配置されており、給電ステージ（２２）に形成された切欠部（Ａ）により給電接続部（２３）が車両（１）の底部に設けられた受電接続部（１０）と接続される位置に案内されるようになっていることを特徴としている。

このような構成によれば、車両の充電スペースへの走行による推進力を受けて給電接続部（２３）が車両に設けられた受電接続部（１０）と接続する位置に移動するので、特許文献１に記載された装置のように発光素子および受光素子を用いて受電カプラの位置を算出したり、電動ロボットのアームを制御させたりする必要がなく、より簡素な構成で接続を行い、かつ、接続に要する時間を短縮することができる。

また、給電ステージ（２２）は、充電スペースへの進入方向に対して前後方向に移動するとともに左右方向に移動するようになっており、更に、給電ステージ（２２）には、充電スペースへの進入方向に進むにつれて徐々に幅が狭くなるように切欠部（Ａ）が形成されており、給電接続部（２３）は、給電ステージ（２２）に形成された切欠部（Ａ）における充電スペースへの進行方向の先端に配置されており、給電ステージ（２２）に形成された切欠部（Ａ）により給電接続部（２３）が車両（１）の底部に設けられた受電接続部（１０）と接続される位置に案内されるようになっているので、給電接続部（２３）と受電接続部（１０）の位置ずれを吸収して、給電接続部（２３）を車両（１）の底部に設けられた受電接続部（１０）と接続される位置に正確に案内することが可能である。

また、上記目的を達成するため、請求項２に記載の発明は、充電スペースに設置され、車両に搭載されたバッテリを充電する充電装置であって、車両（１）には、バッテリを充電するための受電接続部（４１）が設けられており、車両（１）の底部には、当該車両（１）の充電スペースへの進入方向と反対方向に、斜め下方に傾斜するようにアーム（４２）が配置され、受電接続部（４１）は、アーム（４２）の先端に取り付けられており、受電接続部（４１）と接続される給電接続部（５４）を有し、車両の充電スペースへの走行による推進力を受けて給電接続部（５４）を受電接続部（４１）と接続する位置に移動させる給電接続部移動機構（５２、５３）を備え、給電接続部移動機構（５２、５３）は、充電スペースの左右方向に配置された伸長可能な第１の線状部材（５２）と、当該第１の線状部材（５２）の途中と充電スペースへの進入方向の先方との間に配置された第２の線状部材（５３）と、を備え、第１、第２の線状部材（５２、５３）は、それぞれ車両（１）の底部に設けられたアーム（４２）の上端よりも低く、かつ、当該アーム（４２）の下端よりも高い位置に配置され、給電接続部（５４）は、第１の線状部材（５２）上の第２の線状部材（５３）が位置する部位に配置されており、車両（１）の走行による推進力を受けて車両（１）の底部に設けられたアーム（４２）が第１の線状部材（５２）と接触すると、給電接続部（５４）が受電接続部（４１）と接続される位置に移動するようになっていることを特徴としている。
このような構成によれば、車両の充電スペースへの走行による推進力を受けて給電接続部（２３）が車両に設けられた受電接続部（１０）と接続する位置に移動するので、特許文献１に記載された装置のように発光素子および受光素子を用いて受電カプラの位置を算出したり、電動ロボットのアームを制御させたりする必要がなく、より簡素な構成で接続を行い、かつ、接続に要する時間を短縮することができる。

また、車両（１）の底部には、当該車両（１）の充電スペースへの進入方向と反対方向に、斜め下方に傾斜するようにアーム（４２）が配置され、受電接続部（４１）は、アーム（４２）の先端に取り付けられており、給電接続部移動機構（５２、５３）は、充電スペースの左右方向に配置された伸長可能な第１の線状部材（５２）と、当該第１の線状部材（５２）の途中と充電スペースへの進入方向の先方との間に配置された第２の線状部材（５３）と、を備え、第１、第２の線状部材（５２、５３）は、それぞれ車両（１）の底部に設けられたアーム（４２）の上端よりも低く、かつ、当該アーム（４２）の下端よりも高い位置に配置され、給電接続部（５４）は、第１の線状部材（５２）上の第２の線状部材（５３）が位置する部位に配置されており、車両（１）の走行による推進力を受けて車両（１）の底部に設けられたアーム（４２）が第１の線状部材（５２）と接触すると、給電接続部（５４）が受電接続部（４１）と接続される位置に移動するように構成することができる。

また、請求項３に記載の発明は、給電接続部（５４）は、第１の線状部材（５２）の長手方向に移動可能に配置されるようになっており、車両（１）の走行による推進力を受けて車両（１）の底部に設けられたアーム（４２）が第１の線状部材（５２）と接触すると、給電接続部（５４）が第１の線状部材（５２）の長手方向に移動してアーム（４２）の先端に取り付けられた受電接続部（４１）と接続される位置に移動するようになっていることを特徴としている。

このような構成によれば、給電接続部（５４）が第１の線状部材（５２）の長手方向に移動してアーム（４２）の先端に取り付けられた受電接続部（４１）と接続される位置に移動するので、第１の線状部材（５２）に負荷をかけることなく、給電接続部（５４）をスムーズに受電接続部（４１）と接続される位置に移動させることができる。

ところで、受電接続部（４１）が給電接続部（５４）の駐車スペースへの進行方向の先方に直線状に並ぶような配置となった場合、受電接続部（４１）が給電接続部（５４）に引っ掛かって給電接続部（５４）が受電接続部（４１）と接続される位置に移動できなくなることが考えられる。

しかし、請求項４に記載の発明は、給電接続部（５４）における充電スペースの出入り口側の面には、受電接続部（４１）との引っ掛かりを防止するための傾斜が設けられているので、受電接続部（４１）が給電接続部（５４）に引っ掛かって給電接続部（５４）が受電接続部（４１）と接続される位置に移動できなくなることを防止することができる。

また、請求項５に記載の発明は、アーム（４２）は、先端が上下に移動可能となっており、充電スペースへの車両（１）の入庫を検出する入庫検出手段を備え、入庫検出手段により充電スペースへの車両（１）の入庫が検出された場合、アーム（４２）の先端が下降するように指示する信号を車両へ送出する第１のアーム配置指示手段（Ｓ１０２）を備えたことを特徴としている。

このような構成によれば、充電スペースへの車両（１）の入庫が検出された場合、アーム（４２）の先端が下降するように指示する信号が車両へ送出されるので、運転者の操作を必要とすることなくアーム（４２）の先端を確実に下降させることができる。

また、請求項６に記載の発明は、充電スペースからの車両の出庫が検出された場合、アーム（４２）の先端が上昇するように指示する信号を車両へ送出する第２のアーム配置指示手段（Ｓ１１０）を備えたことを特徴としている。

このような構成によれば、充電スペースからの車両の出庫が検出された場合、アーム（４２）の先端が上昇するように指示する信号が車両へ送出されるので、運転者の操作を必要とすることなく、アーム（４２）の先端を確実に上昇させることができ、路上の突起部や落下物との衝突を防止することができる。

また、請求項７に記載の発明は、給電接続部（５４）と受電接続部（４１）とが互いに接続されたか否かを検出する接続検出手段（５０ｄ）を備え、接続検出手段（５０ｄ）により給電接続部（５４）と受電接続部（４１）とが互いに接続されたことが検出された場合、走行の停止を指示する信号を車両へ送出する走行停止指示手段（Ｓ１０５）を備えたことを特徴としている。

このような構成によれば、給電接続部（５４）と受電接続部（４１）とが互いに接続されたか否かを検出された場合、走行の停止を指示する信号が車両へ送出されるので、給電接続部（５４）と受電接続部（４１）とが互いに接続された状態で、車両を停車させることが可能である。

なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

本発明の第１実施形態に係る充電装置の構成を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る充電装置の構成を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る充電装置により充電される車両１の底部に取り付けられた受電部の様子を示す図である。 アームについて説明するための図である。 受電接続部について説明するための図である。 本発明の第２実施形態に係る充電装置の概略構成を示す図である。 給電接続部について説明するための図である。 充電装置のブロック構成を示す図である。 給電器における制御部のフローチャートである。 給電接続部と受電接続部とが接続される様子を示した図である。 給電接続部と受電接続部とが接続される様子を示した図である。 給電接続部と受電接続部とが接続される様子を示した図である。 給電接続部と受電接続部とが接続される様子を示した図である。 給電接続部と受電接続部の引っ掛かりを防止するための傾斜について説明するための図である。

（第１実施形態）
本発明の第１実施形態に係る充電装置の構成を図１、図２に示す。本充電装置は、プラグインハイブリッド車、電気自動車等の電動機を走行用の動力源として使用する車両１に搭載されたバッテリを充電するための装置である。図１は、側方より車両１および充電装置２を見た概略図、図２（ａ）、（ｂ）は、鉛直方向から充電装置２を見下ろした概略図である。なお、図２には、後述する板状部材３を取り外した状態が示されており、また、車両１の位置が点線で示されている。また、図２（ａ）には、受電接続部１０と給電接続部２３とが接続される前の状態が示されており、図２（ｂ）には、受電接続部１０と給電接続部２３とが接続された状態が示されている。

図１に示すように、車両１の底部には、下方に突出するようにバッテリ（図示せず）を充電するための円柱状の受電接続部１０が取り付けられている。この受電接続部１０の車両前方の側面には、複数の電極が形成されており、これらの電極は、車両１に搭載されたバッテリ（図示せず）と接続されている。

一方、充電装置２は、充電スペースに形成された穴部Ｈの底部に設置されている。なお、充電装置２の上方には、路面と同一高さで穴部Ｈを覆うように金属製の板状部材３が敷設されている。

給電ステージ２２の下方には、複数の支持部２２ｂが延設されている。また、これらの支持部２２ｂの下端は、空気バネを用いたアブソーバ２１を介してリニアガイド２０と接続されている。給電ステージ２２は、リニアガイド２０により充電スペースへの進入方向および左右方向に移動可能に支持されている。

充電スペースに形成された穴部Ｈを覆うように敷設された板状部材３には開口部３ａが形成されており、この開口部３ａから給電ステージ２２が地上に露出するようになっている。なお、開口部３ａは、給電ステージ２２が移動しても、板状部材３と支持部２２ｂとが接触しない寸法となっている。

また、充電装置２は、車両１への充電の開始または停止を制御するための制御装置（図示せず）を備えている。この制御装置により充電の開始、充電の停止等の制御が実施される。

図２（ａ）に示すように、充電装置２は、３つのリニアガイド２０、アブソーバ２１および給電ステージ２２を備えている。各リニアガイド２０は、充電スペースの奥側（駐車方向の先方側）、充電スペースの右側、充電スペースの左側にそれぞれ配置されている。

給電ステージ２２は、各リニアガイド２０および各アブソーバ２１により充電スペースの前後方向および左右方向に移動可能に支持されている。

給電ステージ２２には、車両１の底部に取り付けられた受電接続部１０の位置ずれを吸収するための切欠部Ａが形成されている。この切欠部Ａは、充電スペースへの進入方向に進むにつれて徐々に幅が狭くなり、途中から受電接続部１０の直径と同一幅となっている。

切欠部Ａにおける充電スペースへの進行方向の先端部には、充電のための電極（図示せず）および受電接続部１０と給電接続部２３の接続状態を検出するための接続センサ２３ａが設けられている。

給電接続部２３は、給電ステージ２２上に形成された切欠部Ａにおける充電スペースへの進行方向の先端部に配置されている。

車両１の底部に設けられた受電接続部１０は、切欠部Ａにより給電接続部２３へと案内され、図２（ｂ）に示すように、給電接続部２３の側面に車両１の底部に設けられた受電接続部１０と給電接続部２３とが当接すると、接続センサ２３ａにより受電接続部１０と給電接続部２３が接続したことが検出されるようになっている。

なお、各リニアガイド２０は、それぞれガイドレール２０ａを備えている。給電ステージ２２が充電スペースの前後左右方向に移動すると、各リニアガイド２０も、それぞれガイドレール２０ａに沿って移動するようになっている。

上記した構成において、バッテリの充電のために車両１が前進して充電スペースに進入し、車両１の走行による推進力を受けて車両１の底部に設けられた受電接続部１０が切欠部Ａの側面に当接すると、給電ステージ２２がガイドレール２０ａに沿って移動するとともに、各アブソーバ２１が伸縮して給電ステージ２２が前後方向および左右方向に移動する。

そして、図２（ａ）に示したように、給電ステージ２２に形成された切欠部Ａにより給電接続部２３が車両１の底部に設けられた受電接続部１０と接続される位置に案内される。このように、給電接続部２３と受電接続部１０の位置ずれが吸収され、図２（ｂ）に示したように、給電接続部２３が車両１の底部に設けられた受電接続部１０と接続される位置に正確に案内され、受電接続部１０と給電接続部２３とが嵌合し、受電接続部１０に設けられた電極と給電接続部２３に設けられた電極とが電気的に接続される。

また、給電接続部２３の側面に設けられた接続センサ２３ａにより、受電接続部１０と給電接続部２３の接続が検出されると、制御装置は車両１に搭載されたバッテリの充電を開始し、バッテリが満充電状態になったことを判定すると充電を停止する。

上記した構成によれば、車両１には、バッテリを充電するための受電接続部１０が設けられており、受電接続部１０と接続される給電接続部２３を有し、車両１の充電スペースへの走行による推進力を受けて給電接続部２３が車両に設けられた受電接続部１０と接続する位置に移動するので、特許文献１に記載された装置のように発光素子および受光素子を用いて受電カプラの位置を算出したり、電動ロボットのアームを制御させたりする必要がなく、より簡素な構成で接続を行い、かつ、接続に要する時間を短縮することができる。

また、給電ステージ２２は、充電スペースへの進入方向に対して前後方向に移動するとともに左右方向に移動するようになっており、更に、給電ステージ２２には、充電スペースへの進入方向に進むにつれて徐々に幅が狭くなるように切欠部Ａが形成されており、給電接続部２３は、給電ステージ２２上に形成された切欠部Ａにおける充電スペースへの進行方向の先端に配置されており、給電ステージ２２に形成された切欠部Ａにより給電接続部２３が車両１の底部に設けられた受電接続部１０と接続される位置に案内されるようになっているので、給電接続部２３と受電接続部１０の位置ずれを吸収して、給電接続部２３を車両１の底部に設けられた受電接続部１０と接続される位置に正確に案内することが可能である。

（第２実施形態）
本発明の第２実施形態に係る充電装置により充電される車両１の底部に取り付けられた受電部４０の様子を図３に示す。この図３は、車両１の鉛直方向から車両１を見下ろした様子が図示されている。

受電部４０は、受電接続部４１、アーム４２およびアクチュエータ４３により構成されている。

受電接続部４１は、車両１に搭載されたモータ１ｂに電力を供給するためのバッテリ１ａを充電するためのものであり、Ｔ字形状のアーム４２の先端に取り付けられている。

受電接続部４１とバッテリ１ａとの間は、ワイヤハーネス４４を介して接続されている。なお、アーム４２は、中空形状となっており、この中空領域を利用してワイヤハーネス４４が配設されている。

アーム４２の他端は、回転ヒンジにより回転可能に支持されている。図４に、図３中のＣ方向からアーム４２を見た図を示す。この図に示すように、車両１の走行中には、アーム４２の先端は車両１の底部に接触するように上昇している。また、車両１のバッテリ１ａを充電するために車両１が充電スペースへ進入する前に、図中、点線で示すようにアーム４２の先端側が下降するようになっている。すなわち、アーム４２は、車両１の底部に、当該車両１の充電スペースへの進入方向と反対方向に、斜め下方に傾斜するように配置されるようになっている。

図５に、受電接続部４１の斜視図を示す。図中、受電接続部４１における左側面および右側面には、それぞれ受電側接続口４１ａが設けられている。これらの受電側接続口４１ａは、図示しないケーブルを介して車両１に搭載されたバッテリ１ａに接続されている。

また、図３に示したように、受電接続部４１における車両１の前進方向側の側面には、後述する給電接続部５４との引っ掛かりを防止するための傾斜が設けられている。

図６に、本実施形態に係る充電装置の概略構成を示す。本充電装置５は、給電器５０、３つのワイヤ巻き取り器５１、ワイヤ５２、５３、給電接続部５４および車輪検出センサ５５により構成されている。

給電器５０は、充電の開始および停止を制御するものである。ワイヤ巻き取り器５１は、いずれも伸長可能なワイヤ５２、５３の巻き取りを行うためのものであり、充電スペースへの進入方向の先方（駐車方向の奥）、充電スペースの右側、充電スペースの左側にそれぞれ配置されている。

ワイヤ５２の一端には充電スペースの右側に設置されたワイヤ巻き取り器５１が接続され、ワイヤ５２の他端には充電スペースの左側に設置されたワイヤ巻き取り器５１が接続されている。

また、ワイヤ５２の中央付近には、給電接続部５４が取り付けられている。本実施形態においては、給電接続部５４は、ワイヤ５２の長手方向に移動可能に取り付けられている。

また、ワイヤ５３の一端には、給電接続部５４が移動可能に取り付けられており、ワイヤ５３の他端には、充電スペースの奥側に設置されたワイヤ巻き取り器５１が接続されている。本実施形態においては、ワイヤ５３は中空状態となっており、この中空領域を利用して給電器５０からのワイヤハーネスが設置されている。

また、ワイヤ５２、５３は、それぞれ車両１の底部に設けられたアーム４２の上端よりも低く、かつ、当該アーム４２の下端よりも高い位置に配置されるようになっている。また、給電接続部５４は、ワイヤ５２上のワイヤ５３が位置する部位に配置されるようになっている。

各ワイヤ巻き取り器５１は、それぞれアクチュエータを備えており、アクチュエータを駆動させることにより、ワイヤ５２、５３の巻き取りを行う。各ワイヤ巻き取り器５１は、それぞれ給電器５０と接続線（図示せず）を介して接続されており、給電器５０からの指示に応じてワイヤ５２、５３の巻き取り、およびワイヤ５２、５３の繰り出しを行う。

車輪検出センサ５５は、充電スペースへの車両１の有無を検出するためのものである。本車輪検出センサ５５は、充電スペースへの入口の路面に左右に設けられた板状の検出部を有しており、この板状の検出部の上を車両１の車輪が通過すると、車輪検出センサ５５から給電器５０へ検知信号が送出されるようになっている。給電器５０は、この車輪検出センサ５５より送出される検知信号に基づいて車両１が充電スペースに駐車しているか否かを認識することが可能となっている。

充電スペースへ車両１が進入していない場合、ワイヤ５２、５３はそれぞれ弛んだ状態となっており、車輪検出センサ５５により充電スペースへの車両１の進入が検知されると、各ワイヤ５２、５３は、各ワイヤ巻き取り器５１により巻き取られ、車両１の底部に設けられたアーム４２の上端よりも低く、かつ、当該アーム４２の下端よりも高い位置に配置されるようになっている。

図７に、給電接続部５４の構成を示す。図に示すように、給電接続部５４には、貫通穴５４ｂが形成されており、この貫通穴５４ｂにワイヤ５２が挿通されている。

また、図中、給電接続部５４における左側面および右側面には、それぞれ給電側接続口５４ａが設けられている。これらの給電側接続口５４ａは、ケーブル（図示せず）を介して給電器５０に接続されている。

なお、給電接続部５４に設けられた給電側接続口５４ａと受電接続部４１に設けられた受電側接続口４１ａの各周囲には、それぞれ図示しない磁石が設けられており、これらの磁石の磁力により給電側接続口５４ａと受電側接続口４１ａとが互いに吸着するようになっている。

また、給電接続部５４における充電スペースの出入り口側の側面には、車両１の底部に設けられた受電接続部４１との引っ掛かりを防止するための傾斜が設けられている。

図８に、充電装置５のブロック構成を示す。充電装置５は、充電スペースへ進入する車両の車輪を検出する車輪検出センサ５５、給電接続部５４と受電接続部４１の接続を検出する接続センサ５０ｄ、無線信号の送受信を行う送受信機５０ｂ、充電の開始および停止の切替を行うための切替回路５０ｃおよび制御部５０ａを備えている。

制御部５０ａは、ＣＰＵ、メモリ、Ｉ／Ｏ等を備えたコンピュータとして機能するもので、給電器５０に内蔵されている。制御部５０ａのＣＰＵは、メモリに記憶されたプログラムに従って各種処理を実施する。

また、車両１には、充電装置５と無線信号の送受信を行う送受信機４５ａ、制御回路４５、アーム４２の先端を上下に移動させるアクチュエータ４３が搭載されている。

図９に、給電器５０における制御部５０ａのフローチャートを示す。制御部５０ａは、図９に示す処理を定期的に実施する。以下、図１０〜１３を参照して、給電器５０における制御部５０ａの処理について説明する。なお、図１０、１１、１３は、給電接続部５４と受電接続部４１とが接続される様子を示した図であり、車両１の鉛直方向から車両１を見下ろした様子が示されている。また、図１０、１１、１３では、車両１の底部に設けられた受電接続部４１およびアーム４２等の部分以外を透過するように図示してある。また、図１２（ａ）〜（ｃ）は、図３中のＣ方向から見た図である。

まず、車両１が充電スペースへ進入したか否かを判定する（Ｓ１００）。本実施形態では、車輪検出センサ５５より入力される検知信号に基づいて車両１が充電スペースへ進入したか否かを判定する。

ここで、車両１が充電スペースへ進入していない場合、Ｓ１００の判定はＮＯとなり、Ｓ１００の判定を繰り返し実施する。また、車両１が充電スペースへ進入すると、Ｓ１００の判定はＹＥＳとなり、次に、アーム４２の先端を下降させるように指示する信号を車両１へ送信する（Ｓ１０２）。車両１に搭載された制御回路４５は、この信号を送受信機４５ａを介して受信すると、アクチュエータ４３を予め定められた方向に回転させる。これにより、アーム４２の先端が自動的に、図４の点線で示した位置に下降する。

また、各ワイヤ５２、５３は、各ワイヤ巻き取り器５１により巻き取られ、車両１の底部に設けられたアーム４２の上端よりも低く、かつ、当該アーム４２の下端よりも高い位置に配置される。

次に、給電接続部５４と受電接続部４１とが接続されたか否かを判定する（Ｓ１０４）。本実施形態では、接続センサ５０ｄより入力される信号に基づいて給電接続部５４と受電接続部４１とが接続されたか否かを判定する。なお、給電接続部５４と受電接続部４１とが接続されてない場合、Ｓ１０４の判定はＮＯとなり、Ｓ１０４の判定を繰り返し実施する。

ここで、アーム４２の先端が下降した状態で、図１０に示すように、車両１が充電スペースへ進入すると、図１１（ａ）に示すように、アーム４２がワイヤ５２に接触し、図１１（ｂ）に示すように、アーム４２によりワイヤ５２が下方へ押し下げられる。

そして、図１２に示すように、車両１の走行による推進力を受けて車両１の底部に設けられたアーム４２がワイヤ５２に引っ掛かる。

そして、更に、車両１が前進し、図１１（ｃ）に示すように、アーム４２によりワイヤ５２が下方へ押し下げられると、図１３に示すように、給電接続部５４が受電接続部４１と接続される位置に移動する。そして、給電接続部５４に設けられた給電側接続口５４ａと受電接続部４１に設けられた受電側接続口４１ａとが電気的に接続される。なお、磁力により吸着給電側接続口５４ａと受電側接続口４１ａは磁力により吸着されるため、安定的に接続される。

このように、給電接続部５４と受電接続部４１とが接続されると、Ｓ１０４の判定はＹＥとなり、次に、車両１に走行の停止を指示する信号を送出する（Ｓ１０５）。車両１に搭載された制御回路４５は、この信号を受信すると、車両１のブレーキＥＣＵを制御して車両１の走行を停止させる。

次に、充電を行う（Ｓ１０６）。具体的には、切替回路５０ｃに充電の開始を指示する信号を送出することにより充電開始する。そして、充電を終了する場合には、切替回路５０ｃに充電の終了を指示する信号を送出ことにより充電を終了する。

このように、充電が終了すると、車両１に搭載された制御回路４５より給電器５０の制御部５０ａへ充電が終了したことが通知されるようになっている。制御部５０ａは、この通知を受けると、ワイヤ巻き取り器５１に、各ワイヤ５２、５３の繰り出しを指示し、各ワイヤ５２、５３がワイヤ巻き取り器５１より繰り出される。

次に、車両１が充電スペースから出庫したか否かを判定する（Ｓ１０８）。本実施形態では、車輪検出センサ５５より入力される検知信号に基づいて車両１が充電スペースから出庫したか否かを判定する。

ここで、車両１が出庫してない場合、Ｓ１０８の判定はＮＯとなる。また、車両１が出庫すると、Ｓ１０８の判定はＹＥＳとなり、次に、アーム４２の先端を上昇させるように指示する信号を車両１へ送信する（Ｓ１１０）。車両１に搭載された制御回路４５は、この信号を送受信機４５ａを介して受信すると、アクチュエータ４３を予め定められた方向に回転させる。これにより、アーム４２の先端が自動的に上昇し、走行時にアーム４２の先端が路面の突起や落下物等の衝突することを防止することができる。

なお、受電接続部４１が給電接続部５４の駐車スペースへの進行方向の先方に直線状に並ぶような配置となった場合、受電接続部４１が給電接続部５４に引っ掛かって給電接続部５４が受電接続部４１と接続される位置に移動できなくなることが考えられるが、給電接続部５４における充電スペースの出入り口側の面には、図１４に示すように受電接続部４１との引っ掛かりを防止するための傾斜角θ２の傾斜が設けられているので、受電接続部４１と給電接続部５４との接続をスムーズに行うことができる。また、更に、受電接続部４１における充電スペースへの進入方向側の面にも、給電接続部５４との引っ掛かりを防止するための傾斜角θ１の傾斜が設けられているので、更に、受電接続部４１と給電接続部５４との接続をスムーズに行うことができる。

上記したように、車両１の底部には、当該車両１の充電スペースへの進入方向と反対方向に、斜め下方に傾斜するようにアーム４２が配置され、受電接続部４１は、アーム４２の先端に取り付けられており、給電接続部移動機構５２、５３は、充電スペースの左右方向に配置された伸長可能なワイヤ５２と、当該ワイヤ５２の途中と充電スペースへの進入方向の先方との間に配置されたワイヤ５３と、を備え、ワイヤ５２、５３は、それぞれ車両１の底部に設けられたアーム４２の上端よりも低く、かつ、当該アーム４２の下端よりも高い位置に配置され、給電接続部５４は、ワイヤ５２上のワイヤ５３が位置する部位に配置されており、車両１の走行による推進力を受けて車両１の底部に設けられたアーム４２がワイヤ５２と接触すると、給電接続部５４が受電接続部４１と接続される位置に移動するように構成することができる。

また、給電接続部５４がワイヤ５２の長手方向に移動してアーム４２の先端に取り付けられた受電接続部４１と接続される位置に移動するので、ワイヤ５２に負荷をかけることなく、給電接続部５４をスムーズに受電接続部４１と接続される位置に移動させることができる。

ところで、受電接続部４１が給電接続部５４の駐車スペースへの進行方向の先方に直線状に並ぶような配置となった場合、受電接続部４１が給電接続部５４に引っ掛かって給電接続部５４が受電接続部４１と接続される位置に移動できなくなることが考えられる。

しかし、給電接続部５４における充電スペースの出入り口側の面には、受電接続部４１との引っ掛かりを防止するための傾斜が設けられているので、受電接続部４１が給電接続部５４に引っ掛かって給電接続部５４が受電接続部４１と接続される位置に移動できなくなることを防止することができる。

また、充電スペースへの車両１の入庫が検出された場合、アーム４２の先端が下降するように指示する信号が車両へ送出されるので、運転者の操作を必要とすることなくアーム４２の先端を確実に下降させることができる。

また、充電スペースからの車両の出庫が検出された場合、アーム４２の先端が上昇するように指示する信号が車両へ送出されるので、運転者の操作を必要とすることなく、アーム４２の先端を確実に上昇させることができ、路上の突起部や落下物との衝突を防止することができる。

また、給電接続部５４と受電接続部４１とが互いに接続されたか否かを検出された場合、走行の停止を指示する信号が車両へ送出されるので、給電接続部５４と受電接続部４１とが互いに接続された状態で、車両を停車させることが可能である。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々なる形態で実施することができる。

例えば、上記実施形態では、空気バネを用いたアブソーバとしたが、このような例に限定されるものではなく、例えば、バネ、油圧等を用いてアブソーバ２１を構成するようにしてもよい。

また、上記第１、第２実施形態では、車両１が前進して充電スペースへ進入する構成を示したが、このような構成に限定されるものではなく、車両１が後進して充電スペースへ進入する構成としてもよい。

また、上記実施形態では、前条部材として、伸長可能なワイヤ５２、５３を用いたが、ワイヤに限定されるものではない。

また、上記第２実施形態では、ワイヤ５２の長手方向に給電接続部５４を移動可能に配置したが、必ずしもワイヤ５２の長手方向に移動可能に配置する必要はない。

１ 車両
２ 充電装置
１０ 受電接続部
２０ リニアガイド
２０ａ ガイドレール
２１ アブソーバ
２２ 給電ステージ
２３ 給電接続部
２３ａ 接続センサ

Claims (7)

1. 充電スペースに設置され、車両に搭載されたバッテリを充電する充電装置であって、
   前記車両（１）には、前記バッテリを充電するための受電接続部（１０）が設けられており、
   前記受電接続部（１０）は、前記車両（１）の底部に下方に突出するように設けられており、
   前記受電接続部（１０）と接続される給電接続部（２３）を有し、前記車両の前記充電スペースへの走行による推進力を受けて前記給電接続部（２３）を前記受電接続部（１０）と接続する位置に移動させる給電接続部移動機構（２０、２１、２２）と、
   前記給電接続部移動機構（２０、２１、２２）は、前記充電スペースへの進入方向に対して前後方向に移動するとともに左右方向に移動する給電ステージ（２２）と、を備え、
   前記給電ステージ（２２）には、前記充電スペースへの進入方向に進むにつれて徐々に幅が狭くなるように切欠部（Ａ）が形成されており、
   前記給電接続部（２３）は、前記給電ステージ（２２）に形成された前記切欠部（Ａ）における前記充電スペースへの進行方向の先端に配置されており、
   前記給電ステージ（２２）に形成された前記切欠部（Ａ）により前記給電接続部（２３）が前記車両（１）の底部に設けられた前記受電接続部（１０）と接続される位置に案内されるようになっていることを特徴とする充電装置。
2. 充電スペースに設置され、車両に搭載されたバッテリを充電する充電装置であって、
   前記車両（１）には、前記バッテリを充電するための受電接続部（４１）が設けられており、
   前記車両（１）の底部には、当該車両（１）の前記充電スペースへの進入方向と反対方向に、斜め下方に傾斜するようにアーム（４２）が配置され、
   前記受電接続部（４１）は、前記アーム（４２）の先端に取り付けられており、
   前記受電接続部（４１）と接続される給電接続部（５４）を有し、前記車両の前記充電スペースへの走行による推進力を受けて前記給電接続部（５４）を前記受電接続部（４１）と接続する位置に移動させる給電接続部移動機構（５２、５３）を備え、
   前記給電接続部移動機構（５２、５３）は、前記充電スペースの左右方向に配置された伸長可能な第１の線状部材（５２）と、当該第１の線状部材（５２）の途中と前記充電スペースへの進入方向の先方との間に配置された第２の線状部材（５３）と、を備え、前記第１、第２の線状部材（５２、５３）は、それぞれ前記車両（１）の底部に設けられたアーム（４２）の上端よりも低く、かつ、当該アーム（４２）の下端よりも高い位置に配置され、前記給電接続部（５４）は、前記第１の線状部材（５２）上の前記第２の線状部材（５３）が位置する部位に配置されており、
   前記車両（１）の走行による推進力を受けて前記車両（１）の底部に設けられた前記アーム（４２）が前記第１の線状部材（５２）と接触すると、前記給電接続部（５４）が前記受電接続部（４１）と接続される位置に移動するようになっていることを特徴とする充電装置。
3. 前記給電接続部（５４）は、前記第１の線状部材（５２）の長手方向に移動可能に配置されるようになっており、
   前記車両（１）の走行による推進力を受けて前記車両（１）の底部に設けられた前記アーム（４２）が前記第１の線状部材（５２）と接触すると、前記給電接続部（５４）が前記第１の線状部材（５２）の長手方向に移動して前記アーム（４２）の先端に取り付けられた前記受電接続部（４１）と接続される位置に移動するようになっていることを特徴とする請求項２に記載の充電装置。
4. 前記給電接続部（５４）における前記充電スペースの出入り口側の面には、前記受電接続部（４１）との引っ掛かりを防止するための傾斜が設けられていることを特徴とする請求項２または３に記載の充電装置。
5. 前記アーム（４２）は、先端が上下に移動可能となっており、
   前記充電スペースへの前記車両（１）の入庫を検出する入庫検出手段（５５）を備え、
   前記入庫検出手段（５５）により前記充電スペースへの前記車両（１）の入庫が検出された場合、前記アーム（４２）の先端が下降するように指示する信号を前記車両へ送出する第１のアーム配置指示手段（Ｓ１０２）を備えたことを特徴とする請求項２ないし４のいずれか１つに記載の充電装置。
6. 前記入庫検出手段（５５）により前記充電スペースからの前記車両の出庫が検出された場合、前記アーム（４２）の先端が上昇するように指示する信号を前記車両へ送出する第２のアーム配置指示手段（Ｓ１１０）を備えたことを特徴とする請求項５に記載の充電装置。
7. 前記給電接続部（５４）と前記受電接続部（４１）とが互いに接続されたか否かを検出する接続検出手段（５０ｄ）を備え、
   前記接続検出手段（５０ｄ）により前記給電接続部（５４）と前記受電接続部（４１）とが互いに接続されたことが検出された場合、前記走行の停止を指示する信号を前記車両へ送出する走行停止指示手段（Ｓ１０５）を備えたことを特徴とする請求項２ないし６のいずれか１つに記載の充電装置。

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