JP6709304B2 - 車両 - Google Patents
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Description
そして、近年では、電動モータなどにより自走可能な車椅子などのパーソナルモビリティが提案され始めている。
このようなパーソナルモビリティが広く普及し、その結果として自力歩行が難しい人が活動し易い社会を作るためには、自力歩行が難しい人だけでなく、自力歩行可能な人にもパーソナルモビリティを利用してもらうことが重要である。
このために、たとえば特許文献1、2において車椅子の例があるように、人がパーソナルモビリティに乗車したまま自動車などの車両へ乗り込むことができるようにすることが大切であると考えられる。
しかも、車両に積載したサブモビリティを充電しようとすると、その位置決めした状態においてサブモビリティと車両とを電気的に接続しなければならない。
しかも、その所定の位置にサブモビリティを位置決めした状態において、サブモビリティの受電部を、前記車体に設けられた車両の給電部と接触または近接させることができる。サブモビリティと車両とを電気的に接続できる。
よって、車両は、その給電部に接触または近接しているサブモビリティの受電部に対して電力を供給することができる。
図1は、本発明に適用したサブモビリティ50の一例の概観図である。
図1に示すように、サブモビリティ50は、卵型のボディ51を有する。ボディ51の内側には、乗員が着座するシート52が配置される。シート52の左右両側にはアームレスト53が配置される。アームレスト53の先端には、操作レバー54が配置される。また、ボディ51の下部には、複数の車輪55が設けられる。
図2に示すように、図1のサブモビリティ50には、電力系回路として、副受電部61、副充電器62、副バッテリ63、副コンバータ64、複数の車輪55を駆動する副動力モータ65、副制動モータ66、副操舵モータ67、副設備機器68、が設けられる。
副コンバータ64は、副バッテリ63の蓄電電力を変換して、副動力モータ65、副制動モータ66、副操舵モータ67、および副設備機器68といった負荷機器へ供給する。
副動力モータ65が駆動されることにより、複数の車輪55が回転し、サブモビリティ50は前進または後退できる。
副操舵モータ67が駆動されることにより、車輪55の向きが変更され、サブモビリティ50は左右に展開できる。
副制動モータ66が駆動されることにより、複数の車輪55の回転が制動される。これにより、サブモビリティ50は停止できる。
このようにサブモビリティ50は、副受電部61から供給される電力により充電された副バッテリ63の蓄電電力を用いて、乗員をシート52に乗せて走行できる。
副電力制御部72は、副電力監視部71からの情報に基づいて、副充電器62、副コンバータ64を制御する。たとえば副受電部61に電源コードが接続されて副充電器62により副バッテリ63を充電可能な状態である場合、副バッテリ63の電圧が所定の最高電圧となるまで副充電器62による充電を制御する。副バッテリ63の電圧が所定の最低電圧より低い場合には、副コンバータ64による電力変換を停止させる。所定の最低電圧より少し高い電圧以下になると、副コンバータ64が各負荷機器へ供給する電力を減らす。副電力制御部72は、これらの電力制御状態および副バッテリ63の状態についての情報を、副ルート生成部78および副自動運転部79へ適宜に又は周期的に通知する。
副入力部74は、乗員の操作が入力されるデバイスであり、たとえば上述した操作レバー54を有する。
副通信部75は、他のデバイスたとえば自動車1の主通信部35との間で通信し、データを送受する。また、基地局と通信することにより、基地局の位置情報を取得できる。
副表示部76は、たとえばタッチパネル式液晶デバイスである。このタッチパネルは、副入力部74の一部として機能し得る。
副センサ部77は、サブモビリティ50の位置、速度、周囲環境などを検出するものである。
副ルート生成部78は、たとえば目的地などが入力されることにより、サブモビリティ50の現在位置から目的地までの巡回経路を生成する。
副自動運転部79は、たとえば生成された巡回経路にしたがって副動力モータ65、副制動モータ66および副操舵モータ67へ制御信号を出力する。これにより、サブモビリティ50は、巡回経路をたどって目的地まで自動的に移動することができる。
このために、人がサブモビリティ50に乗車したまま自動車1などの車両へ乗り込むことができるようにすることが大切であると考えられる。
また、このように自動車1へサブモビリティ50が乗り込む場合、好ましくは、乗車したサブモビリティ50を自動車1内で充電できるようにするとよい。これにより、乗員は、十分な充電がなされていない状態にあるサブモビリティ50に乗車して移動を開始し、自動車1内でサブモビリティ50を充電できる。そして、自動車1から降車した後には十分に充電されたサブモビリティ50を用いて目的地まで移動したり、目的地において移動したりできる。このような付加価値により、サブモビリティ50と自動車1とが有機的に結合した次世代交通システムの利便性が高まり、その利用促進が期待できる。
しかも、自動車1に積載したサブモビリティ50を充電しようとすると、その位置決めした状態においてサブモビリティ50と自動車1とを電気的に接続しなければならない。
図3の自動車1は、乗車室2を有する車体3、車体3の下部に設けられる車輪4、を有する。そして、乗車室2には、4台のサブモビリティ50が2台ずつ2列で乗車している。
また、図3には、車体3の床面に設けられた主受電コイル12と、自動車1が走行可能な道路の路面の走行レーン100に設けられた送電コイル101と、が図示されている。送電コイル101は、路面の走行レーン100を走行している自動車1に非接触に電力を供給できる。主受電コイル12は、自動車1の外にある送電コイル101からの電力供給を受ける。
図4に示すように、図3の自動車1には、電力系回路として、主受電コネクタ11、主受電コイル12、主充電器13、主バッテリ14、主コンバータ15、複数の車輪4を駆動する主動力モータ16、主制動モータ17、主操舵モータ18、主設備機器19、主給電部20、が設けられる。
主コンバータ15は、主バッテリ14の蓄電電力を変換して、主動力モータ16、主制動モータ17、主操舵モータ18、主設備機器19、および主給電部20といった負荷機器へ供給する。主コンバータ15は、主受電コネクタ11や主受電コイル12へ供給された電力又は主バッテリ14の蓄電電力を給電コネクタへ供給する。
主給電部20は、電源コードなどにより、積載したサブモビリティ50の副受電部61と接続される。積載したサブモビリティ50に対して自動車1の電力を供給するために用いられる。
主動力モータ16が駆動されることにより、複数の車輪4が回転し、自動車1は前進または後退できる。
主操舵モータ18が駆動されることにより、車輪4の向きが変更され、自動車1は左右に展開できる。
主制動モータ17が駆動されることにより、複数の車輪4の回転が制動される。これにより、自動車1は停止できる。
このように自動車1は、主受電コイル12または主受電コネクタ11から供給される電力により充電された主バッテリ14の蓄電電力を用いて、サブモビリティ50を乗せて走行できる。
主電力制御部32は、主電力監視部31からの情報に基づいて、主充電器13、主コンバータ15を制御する。主電力制御部32は、主コンバータ15による主給電部20を通じたサブモビリティ50への給電を制御する。たとえば主受電コネクタ11に電源コードが接続されて主充電器13により主バッテリ14を充電可能である場合、主バッテリ14の電圧が所定の最高電圧となるまで主充電器13による充電を制御する。
主入力部34は、乗員の操作が入力されるデバイスである。
主通信部35は、他のデバイスたとえばサブモビリティ50の副通信部75との間で通信し、データを送受する。また、基地局と通信することにより、基地局の位置情報を取得できる。
主表示部36は、たとえばタッチパネル式液晶デバイスである。このタッチパネルは、主入力部34の一部として機能し得る。タッチパネル式液晶デバイスは、たとえば乗車室2の前面に配置される。これにより、複数のサブモビリティ50に乗車した乗員は、共通の表示を閲覧することができる。
主センサ部37は、自動車1の位置、速度、周囲環境などを検出するものである。
主ルート生成部38は、たとえば目的地などが入力されることにより、自動車1の現在位置から立寄地などまでの巡回経路を生成する。立寄地は、目的地と同一であっても、目的地の近くの駐車可能な場所であってもよい。
主自動運転部39は、たとえば生成された巡回経路にしたがって主動力モータ16、主制動モータ17および主操舵モータ18へ制御信号を出力する。これにより、自動車1は、巡回経路をたどって目的地まで自動的に移動することができる。
図5は、本発明の第1実施形態におけるサブモビリティ50についての位置決め機構および電気的な連結機構の説明図である。
図5において、サブモビリティ50は、自動車1の車体3に形成された乗員室2の床面に積載されている。
前側車止部材81は、乗員室2の床面から上へ突出する。サブモビリティ50の車輪55が当たる。
車止アクチュエータ83は、乗員室2の床面の下側に配置され、後側車止部材82を昇降する。後側車止部材82は、前側車止部材81に当たる車輪55の後側において、床面から上へ突出し得る。
これにより、サブモビリティ50の車輪55は、回転しないように乗員室2の床面の上に位置決めされる。
突出部材86の上面には、自動車1側の電気的な連結機構として、主給電部20が露出して配置される。主給電部20についての露出部分は、たとえば主コンバータ15に接続された金属板でよい。
突出部材86の上側には、主給電部20を覆うようにスライド可能に、主カバー部材87が設けられる。主カバー部材87は、絶縁材料により非通電に形成されてよい。これにより、金属板で形成された主給電部20は、通常は絶縁性の主カバー部材87により覆われる。
突起部91の下面には、サブモビリティ50側の電気的な連結機構として、副受電部61が露出して配置される。副受電部61についての露出部分は、たとえば副充電器62に接続された金属板でよい。
突出部の下側には、副受電部61を覆うようにスライド可能に、副カバー部材92が設けられる。副カバー部材92は、絶縁材料により非通電に形成されてよい。これにより、金属板で形成された副受電部61は、通常は絶縁性の副カバー部材92により覆われる。
次に、サブモビリティ50は、図5(B)に示すように、突出部材86へ向けて自走する。
その結果、サブモビリティ50の突出部の下側においてスライド可能に設けられた副カバー部材92が、突出部材86の上側においてスライド可能に設けられた主カバー部材87に当たる。
さらにサブモビリティ50が自走すると、図5(C)に示すように、互いに押し付けられる副カバー部材92と主カバー部材87とが共に押されてスライドし、突出部材86の上面の主給電部20と突起部91の下面の副受電部61とが共に露出して互いに接触する。これにより、主給電部20と副受電部61とは、互いに接触して電気的に接続される。
また、車止アクチュエータ83により後側車止部材82が上昇駆動され、位置決め機構の前側車止部材81と後側車止部材82とによりサブモビリティ50の車輪55を前後から挟んで押さえる。
これにより、サブモビリティ50は、車体3の床面の上において、主給電部20と副受電部61とが電気的には、互いに接触して電気的に接続される位置に位置決め固定される。
また、自動車1は、位置決めされたサブモビリティ50に対して給電することができる。
しかも、その所定の位置にサブモビリティ50を位置決めした状態において、サブモビリティ50の副受電部61を、自動車1に設けられた主給電部20と接触または近接させることができる。サブモビリティ50と自動車1とを電気的に接続できる。
よって、自動車1は、その主給電部20に接触または近接しているサブモビリティ50の副受電部61に対して電力を供給することができる。
本実施形態においてサブモビリティ50は、突出部材86へ向かって車体3の床面の上を移動し、位置決め機構により押さえられることにより、車体3の所定の位置に位置決めされる。
本実施形態では、サブモビリティ50が所定の位置へ移動していない状態では、主給電部20は主カバー部材87により覆われる。よって、少なくとも非通電時には、主給電部20が、積載したサブモビリティ50の汚れなどにより汚れたり濡れたりし難い。
本実施形態では、主カバー部材87は、所定の位置へ移動するサブモビリティ50により押されてスライド可動する。よって、サブモビリティ50が所定の位置にいる場合にのみ、主カバー部材87による主給電部20の被覆を解除できる。それ以外の場合には、主給電部20を主カバー部材87により被覆した状態に維持できる。
本実施形態では、サブモビリティ50が所定の位置へ移動していない状態では、副受電部61は副カバー部材92により覆われる。よって、少なくとも非通電時には、副受電部61が汚れたり濡れたりし難い。
本実施形態では、副カバー部材92は、サブモビリティ50が所定の位置へ移動する際に車体3側の部材と接触して押されてスライド可動する。よって、サブモビリティ50が所定の位置にいる場合にのみ、副カバー部材92による副受電部61の被覆を解除できる。それ以外の場合には、副受電部61を副カバー部材92により被覆した状態に維持できる。
次に、本発明の第2実施形態に係る自動車1について説明する。
第1実施形態と同様のものについては、第1実施形態と同じ名前を使用して、第1実施形態の説明および図示を利用する。以下においては主に第1実施形態との相違点について説明する。
自動車1には、位置決め機構として、車体3の床面に、車輪用凹部84が形成される。
そして、図6(C)に示すように、サブモビリティ50の車輪55が車輪用凹部84に落ち込んで位置決めされる。
この際、副受電部61が主給電部20へ向かって下がり、副受電部61と主給電部20とは互いに接触して電気的に接続される。
これにより、サブモビリティ50は、車体3の床面の上において、主給電部20と副受電部61とが電気的には、互いに接触して電気的に接続される位置に位置決め固定される。
また、自動車1は、位置決めされたサブモビリティ50に対して給電することができる。
次に、本発明の第3実施形態に係る自動車1について説明する。
第2実施形態と同様のものについては、第2実施形態と同じ名前を使用して、第2実施形態の説明および図示を利用する。以下においては主に第2実施形態との相違点について説明する。
図7において、副受電部61と主給電部20とは互いに離間した状態で近接する。
この場合、副受電部61および主給電部20をコイル等で形成することにより、互いに離間した状態で、電気的に結合できる。
次に、本発明の第4実施形態に係る自動車1について説明する。
第1実施形態と同様のものについては、第1実施形態と同じ名前を使用して、第1実施形態の説明および図示を利用する。以下においては主に第1実施形態との相違点について説明する。
図8において、主カバー部材87は、突出部材86の上側において主非通電部材を覆う被覆部88と、被覆部88の両側に設けられる一対のガイド部89と、を有する。一対のガイド部89は、サブモビリティ50が突出部材86へ接近する方向に沿って、被覆部88よりも後へ向かって突出している。
さらにサブモビリティ50が自走すると、図8(C)に示すように、互いに押し付けられる副カバー部材92と主カバー部材87とが共に押されてスライドし、突出部材86の上面の主給電部20と突起部91の下面の副受電部61とが共に露出して互いに接触する。これにより、主給電部20と副受電部61とは、互いに接触して電気的に接続される。
自動車1は、位置決めされたサブモビリティ50に対して給電することができる。
よって、サブモビリティ50が該方向から接近することにより、主カバー部材87の一対のガイド部89の間にサブモビリティの副カバー部材92が入り込み、主給電部20と副受電部61とが電気的に接触できるようにサブモビリティ50の移動方向を微調整することができる。サブモビリティ50を位置決め位置に安定的に位置決めできる。
しかも、サブモビリティ50が一定の方向から移動することになるので、サブモビリティ50の移動により押されてスライド可動する主カバー部材87および副カバー部材92は適切な方向へ押されてスライドできる。
次に、本発明の第5実施形態に係る自動車1について説明する。
第1実施形態と同様のものについては、第1実施形態と同じ名前を使用して、第1実施形態の説明および図示を利用する。以下においては主に第1実施形態との相違点について説明する。
図9において、車体3の床面には、サブモビリティ50が積載されるプラットフォーム85を有する。
プラットフォーム85は、車体3の床面において、図示外のアクチュエータにより、サブモビリティ50の乗車位置から突出部材86へ向けてスライド移動可能に設けられている。
次に、プラットフォーム85は、図9(B)に示すように、突出部材86へ向けて移動する。そして、サブモビリティ50の突出部の下側においてスライド可能に設けられた副カバー部材92は、突出部材86の上側においてスライド可能に設けられた主カバー部材87と当たる。
さらにプラットフォーム85が移動すると、図9(C)に示すように、互いに押し付けられる副カバー部材92と主カバー部材87とが共に押されてスライドし、突出部材86の上面の主給電部20と突起部91の下面の副受電部61とが共に露出して互いに接触する。
これにより、主給電部20と副受電部61とは、互いに接触して電気的に接続される。
自動車1は、プラットフォーム85の上で位置決めされたサブモビリティ50に対して給電することができる。
Claims (5)
- 人が乗車した状態のサブモビリティを積載可能な車体と、
前記車体に設けられ、前記サブモビリティを前記車体の所定の位置に位置決めする位置決め機構と、
前記車体に設けられ、所定の位置に位置決めされた前記サブモビリティの受電部と接触または近接し、前記受電部へ電力を供給する給電部と、
前記車体に設けられ、前記サブモビリティの前記受電部が接触または近接する前記給電部を覆う主非通電部材と、
前記サブモビリティの前記受電部を覆う副非通電部材と、
を有し、
前記給電部は、
前記サブモビリティが自走することによって、前記主非通電部材と、前記副非通電部材とが当接することで共に押されてスライドし、前記受電部と前記給電部とが露出することで、前記受電部と前記給電部とが接触または近接される、車両。 - 前記給電部は、前記車体の床面または側面から突出する突出部材に設けられ、
前記位置決め機構は、前記突出部材へ向かって前記車体の床面の上を移動する前記サブモビリティを押さえることにより、前記サブモビリティを前記車体の所定の位置に位置決めする、
請求項1記載の車両。 - 前記サブモビリティが移動する前記車体の床面には、前記位置決め機構として、前記サブモビリティの車輪が入り込む位置決め用の凹部が形成され、
前記給電部は、前記サブモビリティの車輪が前記凹部に落ち込んで位置決めされ、前記サブモビリティの受電部と接触または近接する、
請求項1記載の車両。 - 人が乗車した状態のサブモビリティを積載可能な車体と、
前記車体に設けられ、前記サブモビリティを前記車体の所定の位置に位置決めする位置決め機構と、
前記車体に設けられ、所定の位置に位置決めされた前記サブモビリティの受電部と接触または近接し、前記受電部へ電力を供給する給電部と、
前記サブモビリティの前記受電部が接触または近接する前記給電部を覆う主非通電部材と、
を有し、
前記給電部は、
前記サブモビリティが自走することによって、前記受電部と接触、または近接され、
前記主非通電部材は、
前記サブモビリティが前記所定の位置へ移動する際に可動して前記給電部を露出させ、
前記所定の位置へ向かう前記サブモビリティの移動方向に沿って延在し、前記サブモビリティの移動ガイドとして機能し得る、車両。 - 人が乗車した状態のサブモビリティを積載可能な車体と、
前記車体に設けられ、前記サブモビリティを前記車体の所定の位置に位置決めする位置決め機構と、
前記車体に設けられ、所定の位置に位置決めされた前記サブモビリティの受電部と接触または近接し、前記受電部へ電力を供給する給電部と、
前記サブモビリティの前記受電部を覆う副非通電部材と、
を有し、
前記給電部は、
前記サブモビリティが自走することによって、前記受電部と接触、または近接され、
前記副非通電部材は、
前記サブモビリティが前記所定の位置へ移動する際に可動して前記給電部を露出させ、
前記所定の位置へ向かう前記サブモビリティの移動方向に沿って延在し、前記サブモビリティの移動ガイドとして機能し得る、車両。
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