JP6212897B2 - 機械式駐輪設備の停電対策システム - Google Patents

Description

本発明は、機械式駐輪設備の停電対策システムに係り、特に、立体型の機械式駐輪設備に用いるのに好適な、停電時にも自転車の入出庫が可能な、機械式駐輪設備の停電対策システムに関する。

２０１１年３月１１日に発生した東北地方太平洋沖地震で長時間公共交通手段が麻痺した状態においては、自転車で移動する手段が大変有効であった。しかしながら、機械式駐輪設備に入庫された自転車が、長時間停電により出庫ができない状態が発生して利便性が阻害され、機械式駐輪設備の管理者である自治体でも停電対策が検討されている。

地下に埋設された立体型の機械式駐輪設備の一例の構成を図１（縦断面を示す正面図）、図２（横断面を示す平面図）、図３（入口部分を示す正面図）、図４（制御系統を示すブロック図）に示す。

この機械式駐輪設備１０は、入出庫口１２にセットされた自転車８を入出庫口１２と階を異ならせて（図１では地下に）設けられる保管棚１４に搬送するものであって、自転車８を格納棚３２に乗せ昇降路３４に沿って昇降するための、サーボモータ４０（図４）により駆動される昇降装置３０と、商用ＡＣ電源４８（図４）に接続された、前記サーボモータ４０を制御するためのサーボモータ制御装置５２を含む昇降用動力装置５０と、前記昇降装置３０及び昇降用動力装置５０を制御するための昇降用制御装置６０と、該昇降用制御装置６０を制御することにより、自転車８を搬送する機械式駐輪設備１０を制御するための駐輪設備制御装置７０を備えている。

図において、２０は入出庫扉、２２は前面扉、３６は、昇降装置３０の底部に設けられた旋回装置、４２は減速機、４４はウインチ、６２は、昇降用制御装置６０に内蔵された昇降装置制御部、７２は駐輪設備操作パネルである。

このような機械式駐輪設備における入出庫操作は、概ね次のようにして行われる。

入庫に際しては、利用者が、入庫を許された自転車８にＩＣタグ（図示省略）等を取り付け、入出庫口１２に自転車８をセットして駐輪設備操作パネル７２の入庫ボタンを押すと、入出庫口１２に設けられたＩＣタグリーダ（アンテナ）がＩＣタグを読取り、駐車場コード、登録番号（同番号は入庫不可）、登録車種等が正常であれば、昇降装置３０を駆動して自転車８を空いている所定の保管棚１４に入庫搬送する。

出庫に際しては、予め利用者に渡されているＩＣカード等を、駐輪設備操作パネル７２に設けられたカードリーダーへかざすと、駐車場コード、登録番号、定期利用の有効期限又は一時利用の精算済みなどのデータを照合し、正常であれば昇降装置３０を駆動して、対応する保管棚１４から自転車８を出庫搬送させる。

このような機械式駐輪設備の停電対策として、非常用の自家発電設備を準備しておくことが考えられるが、設置費用が高く、設置場所の確保と燃料の安全な保管や確保、消防署などへの申請・届出など運営や管理が大変である。

又、必要時に仮設の発電設備をリース等で準備することも考えられるが、震災等が発生した時に短時間での設備手配は非常に困難である。

なお、本発明に、一見、類似するものとして、特許文献１には、エネルギー損失を少なくして回生電力を有効に活用するため、電気二重層キャパシタ電源を用いた搬送装置が提案されている。

特開２０１０−２１３５３４号公報

しかしながら、特許文献１に記載された技術は、電気二重層キャパシタを２系列備えた構成で、駆動制御装置側へ向かってのみ動作する片方向ＤＣ／ＤＣコンバータ装置を装備した構成で、制御電源のことは考えられておらず、停電時に対応することはできなかった。

本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたもので、簡素な構成の追加により、コストの増大を抑制しながら、停電時にも自転車の入出庫を行えるようにすることを課題とする。

本発明は、入出庫口にセットされた自転車を入出庫口と階を異ならせて設けられる保管棚に搬送する機械式駐輪設備であって、自転車を乗せ昇降するための、サーボモータにより駆動される昇降装置と、前記サーボモータを制御するためのサーボモータ制御装置を含む昇降用動力装置と、前記昇降装置及び昇降用動力装置を制御するための昇降用制御装置と、該昇降用制御装置を制御することにより、自転車を搬送する機械式駐輪設備を制御するための駐輪設備制御装置を備えた機械式駐輪設備において、前記サーボモータ制御装置に接続された電力回生装置と、前記駐輪設備制御装置に接続された非常用制御電源供給装置を更に備え、前記電力回生装置は、電気二重層キャパシタ装置と双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ装置から構成され、前記非常用制御電源供給装置は、小容量発電機と、該小容量発電機の出力が供給される無停電電源装置から構成され、前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ装置は、自転車を入庫する際に前記電気二重層キャパシタ装置を充電し、自転車を出庫する際に前記電気二重層キャパシタ装置から放電するようにされていることにより、前記課題を解決したものである。

ここで、前記昇降用制御装置を、前記電力回生装置を制御する電力回生制御部と、前記サーボモータ制御装置を制御する昇降装置制御部から構成することができる。

本発明は、従来の機械式駐輪設備に、例えば電気二重層キャパシタ装置と双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ装置から構成される電力回生装置と、例えば市販の小容量発電機とＵＰＳから構成される非常用制御電源供給装置を追加するだけで、自転車の入出庫運転で発生する回生エネルギーを有効利用して、コストの増大を抑制しながら、停電時にも自転車の入出庫が可能となる。

従来の機械式駐輪設備の一例の縦断面を示す正面図 同じく横断面を示す平面図 同じく入口部分を示す正面図 同じく制御系統を示すブロック図 本発明の実施形態の制御系統を示すブロック図 同じく入口部分を示す側面図 同じく正面図 同じく昇降用制御装置の昇降装置制御部と電力回生装置制御部間のインターフェースを示す図 同じく電力回生有効活用時の運転手順を示す流れ図 本発明の適用対象の他の例を示す（Ａ）平面図、（Ｂ）側面から見た断面図及び（Ｃ）正面から見た断面図

以下図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。

本実施形態は、図１乃至図４に示した、従来と同様の地下埋設型の機械式駐輪設備１０において、図５（制御系統を示すブロック図）、図６（入口部分を示す側面図）、図７（入口部分を示す正面図）に示す如く、更に、サーボモータ制御装置５２に接続された電力回生装置５４と、駐輪設備制御装置７０に接続された非常用制御電源供給装置８０を備えたものである。

前記電力回生装置５４は、電気二重層キャパシタ装置５６と、回生時に該電気二重層キャパシタ装置５６を充電し、力行時に該電気二重層キャパシタ装置５６から放電するための双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ装置５８を含んで構成されている。

前記昇降用制御装置６０は、前記昇降装置３０と昇降用動力装置５０のうちサーボモータ制御装置５２を制御する昇降装置制御部６２と、前記電力回生装置５４を制御する電力回生装置制御部６４を含んで、構成されている。

前記昇降装置制御部６２と電力回生装置制御部６４間で、図８に示すようなインターフェースを構成し、昇降装置制御部６２が制御部として昇降装置３０と昇降用動力装置５０を制御している。図において、「エコバッファ」「エコ昇降システム」が、本発明による電力回生有効活用処理を示す。

前記非常用制御電源供給装置８０は、市販されている小容量の発電機８２と、制御電源を安定的に供給するための無停電電源装置（ＵＰＳ）８４から構成されている。

電力回生有効活用時の運転手順を図９に示す。

運転を開始すると、まずステップ１１０で、駐輪設備操作パネル７２により「昇降装置昇降」操作を行う。すると、昇降装置制御部６２が、ステップ１２０で、「昇降装置昇降」指令を発生する。次いで、昇降用動力装置５０がステップ１３０で、「昇降装置昇降」出力を発生させる。そして、昇降装置３０がステップ１４０で、「昇降装置昇降」作動する。

次いで、ステップ１５０で、力行／回生運転のどちらであるか判定する。自転車８を持ち上げて出庫する際の力行運転であると判定された時は、電力回生装置制御部６４が、ステップ１６０で、「放電」指令を発生する。すると、電力回生装置５４が、ステップ１７０で、「放電」作動する。

次いで、ステップ１８０に進み、電力回生装置５４のキャパシタ装置５６が「容量不足」であるか否かを判定する。判定結果が否である場合には、ステップ１６０に戻り、放電作動を続ける。

一方、ステップ１８０の判定結果が正であり、キャパシタ装置５６の容量が不足と判定されたときは、ステップ１９０に進み、電力回生装置５４の「放電」を停止する。

一方、ステップ１５０で、自転車８を下げて入庫する際の回生運転であると判定された時は電力回生装置制御部６４が、ステップ２００で「充電」指令を発生する。すると、電力回生装置５４が、ステップ２１０で、「充電」作動する。

次いで、ステップ２２０に進み、電力回生装置５４のキャパシタ装置５６の容量が満杯となったか否かを判定する。判定結果が否である場合にはステップ２００に戻り、充電作動を続行する。

一方、ステップ２２０の判定結果が正であり、キャパシタ装置５６の容量が満杯になったと判定された時には、ステップ２３０に進み、電力回生装置５４の「充電」を停止する。

ステップ１９０又は２３０終了後、ステップ２４０に進み、「昇降装置停止」操作が行われると、昇降装置制御部６２が、ステップ２５０で、「昇降装置停止」指令を発生する。すると、昇降用動力装置５０が、ステップ２６０で、「昇降装置昇降」出力をオフとする。次いで昇降装置３０が、ステップ２７０で、「昇降装置昇降」を停止して、運転を終了する。

なお、前記実施形態においては、電力回生装置の蓄電手段として電気二重層キャパシタ装置５６が用いられていたが、電力を蓄える手段はこれに限定されず、例えばリチウムイオン、ニッケル水素、鉛等の蓄電池を用いることも可能である。

又、前記実施形態においては、非常用制御電源供給装置８０の小容量発電機８２が、電力回生装置５４と独立して設けられていたが、非常用制御電源供給装置８０から電力回生装置５４の蓄電手段にも充電するように構成することができる。

又、機械式駐輪設備１０も地下埋設型に限定されず、地上立体型、さらには、図１０に例示するような、自転車８を水平方向に移動するための走行台車３８を設けた地上又は地下の水平型であってもよい。

８…自転車
１０…機械式駐輪設備
１２…入出庫口
１４…保管棚
３０…昇降装置
３２…格納棚
３４…昇降路
３６…旋回装置
４０…サーボモータ
４２…減速機
４４…ウインチ
４８…商用ＡＣ電源
５０…昇降用動力装置
５２…サーボモータ制御装置
５４…電力回生装置
５６…電気二重層キャパシタ装置
５８…双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ装置
６０…昇降用制御装置
６２…昇降装置制御部
６４…電力回生装置制御部
７０…駐輪設備制御装置
７２…駐輪設備操作パネル
８０…非常用制御電源供給装置
８２…小容量発電機
８４…無停電電源装置（ＵＰＳ）

Claims (2)

1. 入出庫口にセットされた自転車を入出庫口と階を異ならせて設けられる保管棚に搬送する機械式駐輪設備であって、自転車を乗せ昇降するための、サーボモータにより駆動される昇降装置と、前記サーボモータを制御するためのサーボモータ制御装置を含む昇降用動力装置と、前記昇降装置及び昇降用動力装置を制御するための昇降用制御装置と、該昇降用制御装置を制御することにより、自転車を搬送する機械式駐輪設備を制御するための駐輪設備制御装置を備えた機械式駐輪設備において、
   前記サーボモータ制御装置に接続された電力回生装置と、
   前記駐輪設備制御装置に接続された非常用制御電源供給装置を更に備え、
   前記電力回生装置は、電気二重層キャパシタ装置と双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ装置から構成され、
   前記非常用制御電源供給装置は、小容量発電機と、該小容量発電機の出力が供給される無停電電源装置から構成され、
   前記双方向ＤＣ／ＤＣコンバータ装置は、自転車を入庫する際に前記電気二重層キャパシタ装置を充電し、自転車を出庫する際に前記電気二重層キャパシタ装置から放電するようにされていることを特徴とする機械式駐輪設備の停電対策システム。
2. 請求項１において、
   前記昇降用制御装置は、前記電力回生装置を制御する電力回生制御部と、前記サーボモータ制御装置を制御する昇降装置制御部から構成されることを特徴とする機械式駐輪設備の停電対策システム。