(57)【要約】【課題】簡便な方法で精度よく車両を停止位置に停止させ、車両側の受電口と充電装置側の給電口とを確実に嵌合させることができる車両用充電装置を提供する。【解決手段】車両用充電装置１は、車両１００との間で無線通信を行う通信部１１と、車止め部１２Ａと、コネクタ昇降部１４と、充電部１５と、制御部１６とを備える。制御部１６が、車両１００から受信したコネクタ位置情報に基づいて、装置側コネクタ３１が車両側コネクタ１０５に嵌合可能な車両１００の停止位置を決定し、当該停止位置に車両１００を停止させることができる車止め部材２０を突出させる突出信号を車止め部１２Ａに出力する。車止め部１２Ａは、車両１００の前後方向に複数配列された車止め部材２０を有し、制御部１６からの突出信号に応じて、該当する車止め部材２０を地面１２０から突出させる。【選択図】図１
2020014317.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の車輪に当接して前記車両を停止させる車止め部と、
前記車両との間で無線通信を行う通信部と、
前記通信部により前記車両から受信するコネクタ位置情報に基づいて前記車止め部を駆動制御する制御部と、
前記車両が前記車止め部により停止した停止状態で、前記制御部からの昇降信号に応じて、車両用充電装置に設けられた装置側コネクタを待機位置から嵌合位置に上昇させることで前記装置側コネクタを前記車両に設けられた車両側コネクタに対して嵌合させるコネクタ昇降部と、
前記装置側コネクタが前記車両側コネクタに対して嵌合した嵌合状態で、前記制御部からの充電信号に応じて前記車両に対して充電を行う充電部と、を備え、
前記コネクタ位置情報は、
前記車両ごとに設定され、前記車両の前後方向における基準位置と前記車両側コネクタとの間の離間距離であり、
前記車止め部は、
前記車両の前後方向に複数配列され、前記制御部からの突出信号に応じて地面から突出する車止め部材を有し、
前記制御部は、
前記コネクタ位置情報に基づいて、前記装置側コネクタが前記車両側コネクタに嵌合可能な前記車両の停止位置を決定し、前記停止位置に前記車両を停止させることができる前記車止め部材を突出させる前記突出信号を出力する、
ことを特徴とする車両用充電装置。
【請求項２】
前記車止め部材は、
前記車両の前後方向に連続して複数配列され、かつ隣り合う前記車止め部材の地面からの突出高さが異なるように地面から突出できる板状部材であり、
前記車止め部は、
前記制御部からの突出信号に応じて、隣り合う少なくとも２以上の前記板状部材を含む板状部材群を、前記板状部材群の突出高さが前記車両の前方から後方に向けて漸減するように突出させ、
前記制御部は、
前記コネクタ位置情報に基づいて、前記装置側コネクタが前記車両側コネクタに嵌合可能な前記車両の停止位置を決定し、前記停止位置に前記車両を停止させることができる前記板状部材群を突出させる前記突出信号を出力する、
請求項１に記載の車両用充電装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用充電装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）に加えて、電気自動車（ＥＶ）やプラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ）等の車両が実用化されている。このような車両は、バッテリ等に充電された電力で駆動用モータを駆動して走行することから、車両外部の充電装置からバッテリに電力を供給して充電を行う必要がある。
【０００３】
車両に搭載されたバッテリに対して車両外部から充電する方法については、例えば、車両と充電装置とを結線することなく、充電装置上に車両を駐車することで充電を行う非接触給電方式（例えば特許文献１，２）がある。また、車両側の受電カプラと充電装置側の送電カプラとを嵌合して充電を行う給電方式（例えば特許文献３）がある。
【０００４】
特許文献１では、車両の駐車時に送電コイルの直上に受電コイルが位置するように、車止めを用いて車両の位置調整を行う自動充電装置が開示されている。特許文献２では、車輪の移動を規制する規制板と充電装置側の送電コイルとを一体化させ、規制板が直立すると、送電コイルと受電コイルとが正対するように構成された電気自動車用充電装置が開示されている。特許文献３では、車両の駐車後に送電カプラが前後方向に移動して受電カプラとの位置合わせを行い、送電カプラが上昇して受電カプラに嵌合する車両用充電装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１８２２１２号公報
【特許文献２】特開平１０−２８３３２号公報
【特許文献３】特開２００１−１７８０００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、上記特許文献１，２では、非接触給電方式であることから車両の停止位置の精度に対する要求がそれほど高くなく、送電コイルと受電コイルとの正確な位置合わせができていると言い難い。特許文献３では、送電カプラと受電カプラとの正確な位置合わせが可能であるが、送電カプラの昇降機構を含む送電カプラ体を移動させて位置ずれを補正することから、当該送電カプラ体の構造が複雑で高価なものとなっている。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みて成されたものであり、簡便な方法で精度よく車両を停止位置に停止させ、車両側の受電口と充電装置側の給電口とを確実に嵌合させることができる車両用充電装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係る車両用充電装置は、車両の車輪に当接して前記車両を停止させる車止め部と、前記車両との間で無線通信を行う通信部と、前記通信部により前記車両から受信するコネクタ位置情報に基づいて前記車止め部を駆動制御する制御部と、前記車両が前記車止め部により停止した停止状態で、前記制御部からの昇降信号に応じて、車両用充電装置に設けられた装置側コネクタを待機位置から嵌合位置に上昇させることで前記装置側コネクタを前記車両に設けられた車両側コネクタに対して嵌合させるコネクタ昇降部と、前記装置側コネクタが前記車両側コネクタに対して嵌合した嵌合状態で、前記制御部からの充電信号に応じて前記車両に対して充電を行う充電部と、を備え、前記コネクタ位置情報は、前記車両ごとに設定され、前記車両の前後方向における基準位置と前記車両側コネクタとの間の離間距離であり、前記車止め部は、前記車両の前後方向に複数配列され、前記制御部からの突出信号に応じて地面から突出する車止め部材を有し、前記制御部は、前記コネクタ位置情報に基づいて、前記装置側コネクタが前記車両側コネクタに嵌合可能な前記車両の停止位置を決定し、前記停止位置に前記車両を停止させることができる前記車止め部材を突出させる前記突出信号を出力する、ことを特徴とする。
【０００９】
上記車両用充電装置において、前記車止め部材は、前記車両の前後方向に連続して複数配列され、かつ隣り合う前記車止め部材の地面からの突出高さが異なるように地面から突出できる板状部材であり、前記車止め部は、前記制御部からの突出信号に応じて、隣り合う少なくとも２以上の前記板状部材を含む板状部材群を、前記板状部材群の突出高さが前記車両の前方から後方に向けて漸減するように突出させ、前記制御部は、前記コネクタ位置情報に基づいて、前記装置側コネクタが前記車両側コネクタに嵌合可能な前記車両の停止位置を決定し、前記停止位置に前記車両を停止させることができる前記板状部材群を突出させる前記突出信号を出力するものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る車両用充電装置によれば、簡便な方法で精度よく車両を停止位置に停止させ、車両側の受電口と充電装置側の給電口とを確実に嵌合させることができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、第１実施形態に係る車両用充電装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】図２は、第１実施形態に係る車両用充電装置が配置された駐車場の概略図である。
【図３】図３は、第１実施形態に係る車両用充電装置の概略構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、第１実施形態に係る車両用充電装置の動作例を示すフローチャート図である。
【図５】図５は、第１実施形態の変形例に係る車止め部の概略構成を示す模式図である。
【図６】図６は、第２実施形態に係る車両用充電装置の概略構成を示す模式図である。
【図７】図７は、第２実施形態に係る車両用充電装置の概略構成を示すブロック図である。
【図８】図８は、第２実施形態に係る車両用充電装置の動作例を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明に係る車両用充電装置の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記実施形態により本発明が限定されるものではない。下記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。また、下記実施形態における構成要素は、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。
【００１３】
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態に係る車両用充電装置１Ａについて図１〜図４を参照して説明する。車両用充電装置１Ａは、例えば、駐車場における駐車領域３に設けられており、当該駐車領域３に停車した車両１００に対して充電を行うものである。車両用充電装置１Ａは、車両１００に搭載されたバッテリに対してコネクタ等の接続手段により接続して電力を供給する。車両用充電装置１Ａは、車両１００のバッテリに対する充電機能に加えて、車両１００との間で無線通信を行う無線通信機能と、駐車領域３内の所定の停車位置に車両１００を停止させる車止め機能とを有する。
【００１４】
なお、以下の説明において、特に記載しない限り、図１、図２（図５、図６も同様）のＸ方向は、車両１００の「幅方向」と呼び、Ｙ方向を車両１００の「前後方向」と呼び、Ｚ方向を車両１００の「上下方向」と呼ぶものとする。幅方向と前後方向と上下方向とは相互に直交する。ここで前後方向における前方向を前方、後方向を後方とも呼ぶ。なお、上下方向は鉛直方向に限られない。
【００１５】
ここで車両１００について説明する。車両１００は、図１及び図２に示すように、前輪１０１、後輪１０２、及び車体１０３を有する自動車であって、バッテリ（不図示）を搭載し、当該バッテリに蓄電された電力を利用して走行するものである。車両１００は、例えば、電気自動車（ＥＶ）、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ）等が含まれる。車両１００は、車体１０３の底部であって前輪１０１と後輪１０２との間に車両側コネクタ１０５を備える。車両側コネクタ１０５は、車両１００側の受電口であって、車両１００内のバッテリに電気的に接続されている。車両１００は、車両側コネクタ１０５が車両用充電装置１Ａに設けられた装置側コネクタ３１に対して嵌合することによりバッテリが車両用充電装置１Ａに電気的に接続され、車両用充電装置１Ａからバッテリへの電力供給により当該バッテリが充電される。車両１００は、図３に示すように、通信部１１０と、制御部１１１とを備える。通信部１１０は、例えば、車両外部の無線通信装置との間で無線通信を行うものである。通信部１１０は、アンテナ１１０ａを備える。通信部１１０は、アンテナ１１０ａを介して車両用充電装置１Ａとの間で無線通信を行い、車両用充電装置１Ａに対して所定の情報（例えば後述するコネクタ位置情報）を送信する。制御部１１１は、例えば、車両１００に搭載されたＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ；電子制御ユニット）であって、通信部１１０を含む車両１００内の各種電子機器や駆動モータ等に接続され、これらを制御する。制御部１１１は、車両用充電装置１Ａに対して所定の情報を送信するように通信部１１０に制御信号を出力することができる。
【００１６】
本実施形態の車両用充電装置１Ａは、図３に示すように、通信部１１と、車止め部１２Ａと、コネクタ昇降部１４と、充電部１５と、制御部１６とを備える。これら各部は、駐車領域３内の地面１２０下の空間に格納されている。駐車領域３内の地面１２０は、車両１００の走行や駐車に適合するものであり、地面１２０下に収納された装置や各種機構等を保護することが可能な素材で形成されている。
【００１７】
通信部１１は、車両１００との間で無線通信を行うものである。通信部１１は、車両１００内の通信部１１０との間で、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）等、種々の無線通信方式によって情報の授受を行う。通信部１１は、アンテナ１１ａを備える。通信部１１は、アンテナ１１ａを介して車両１００内の通信部１１０から送信されるコネクタ位置情報を受信する。通信部１１は、制御部１６に電気的に接続され、受信したコネクタ位置情報を制御部１６に出力する。
【００１８】
ここでコネクタ位置情報について説明する。コネクタ位置情報は、車両１００の前後方向における車両側コネクタ１０５の位置を特定するための情報である。コネクタ位置情報は、例えば、車両１００の前後方向における基準位置と車両側コネクタ１０５との間の離間距離Ｌである。この離間距離Ｌは、例えば、図１に示すように、前輪１０１の車軸を通る上下方向の仮想線Ｐと、車両側コネクタ１０５の前後方向の中心を通る上下方向の仮想線Ｒとの間の距離である。したがって、車両１００の前後方向における基準位置は仮想線Ｐの位置であり、車両側コネクタ１０５の位置は仮想線Ｒの位置である。離間距離Ｌは、車両１００の車種等に応じて異なる場合があることから、車両１００の車種ごとに設定される。例えば、車両１００の前後方向の基準位置が仮想線Ｐ１の位置にある車両と、仮想線Ｐ２の位置にある車両とは、離間距離ＬがＬ２＞Ｌ１の関係となる。
【００１９】
車止め部１２Ａは、不図示のアクチュエータやセンサ等を含んで構成される車止め機構を有し、当該車止め機構により車両１００の車輪に当接した車両１００を停止させるものである。車止め部１２Ａは、図１及び図２に示すように、例えば、駐車領域３の前後方向における前方の地面１２０下の空間に格納されており、車両１００の前輪１０１に対して車止めを行う。本実施形態の車止め部１２Ａは、車両１００の幅方向における右側の前輪１０１と左側の前輪１０１のそれぞれに対して設けられている。車止め部１２Ａは、制御部１６に電気的に接続されており、例えば制御部１６から受信した突出信号に応じて駆動する。車止め部１２Ａは、車両１００の前後方向に複数配列され、制御部１６から受信した突出信号に応じて地面１２０から突出する車止め部材２０ａ，２０ｂ，２０ｃを有する。車止め部１２Ａは、制御部１６からの突出信号に応じて、３つの車止め部材２０ａ〜２０ｃのうちの１つを地面１２０から突出させる。例えば、車止め部１２Ａは、離間距離Ｌ１とするコネクタ位置情報に基づく突出信号を制御部１６から受信した場合、３つの車止め部材２０ａ〜２０ｃのうちの最も後方向の車止め部材２０ｃを地面１２０から突出させる。一方、車止め部１２Ａは、離間距離Ｌ２とするコネクタ位置情報に基づく突出信号を制御部１６から受信した場合、３つの車止め部材２０ａ〜２０ｃのうちの中央に位置する車止め部材２０ｂを地面１２０から突出させる。
【００２０】
各車止め部材２０は、鉄やステンレス等の金属、硬質プラスチック等で形成される。各車止め部材２０は、幅方向から視た断面形状が三角形状に形成される。各車止め部材２０は、地面１２０から突出した突出状態において、外周面のうちの一面が前輪１０１の外周面の一部に当接するように構成される。一方、各車止め部材２０は、地面１２０下に収納された収納状態において、前輪１０１の外周面に当接していた面が地面１２０と同一面となるように構成される。各車止め部材２０は、上記収納状態と上記突出状態との間を遷移する場合、例えば、外周面上の３つの角部のうちの１つを回転軸の中心として回転するように構成される。各車止め部材２０は、上記突出状態において、地面１２０からの突出高さが前輪１０１を容易に乗り越えられない高さになるように設定されることが好ましい。各車止め部材２０は、例えば、駐車領域３に対する車両１００の進入時に地面１２０から突出し、駐車領域３からの退出時に地面１２０下の空間に収納される。各車止め部材２０は、車輪の当接を検知する検知手段として、車輪が当接する面に圧電センサ等を備える。圧電センサ等の検知手段は、制御部１６に電気的に接続されており、センサ出力信号を制御部１６に出力する。
【００２１】
コネクタ昇降部１４は、車両１００の上下方向に伸縮自在であって、不図示のアクチュエータやセンサ等を含んで構成されるコネクタ昇降機構を有し、当該コネクタ昇降機構により装置側コネクタ３１を昇降させるものである。コネクタ昇降部１４は、図１及び図２に示すように、例えば、駐車領域３の前後方向及び幅方向の略中央に設けられた開口３ａに連通する地面１２０下の空間に収容されている。コネクタ昇降部１４は、例えば、コネクタ昇降機構がパンタグラフ等で構成されている場合、パンタグラフの伸縮方向の伸長先に装置側コネクタ３１が設けられている。装置側コネクタ３１は、車両用充電装置１Ａ側の給電口であって、不図示のケーブル等を介して充電部１５に電気的に接続されている。装置側コネクタ３１は、車両側コネクタ１０５に対して嵌合し、当該車両側コネクタ１０５との間で電気的に接続される。コネクタ昇降部１４は、制御部１６に電気的に接続されており、例えば制御部１６から受信した昇降信号に応じて駆動する。コネクタ昇降部１４は、車両１００が車止め部１２Ａにより停止した停止状態で、制御部１６からの昇降信号に応じて、装置側コネクタ３１を待機位置から嵌合位置に上昇させることで装置側コネクタ３１を車両側コネクタ１０５に対して嵌合させる。装置側コネクタ３１は、コネクタ昇降部１４により開口３ａを介して待機位置と嵌合位置との間を移動する。この待機位置は、コネクタ昇降部１４のコネクタ昇降機構が屈曲状態で、装置側コネクタ３１が地面１２０下の空間に格納されている位置である。嵌合位置は、コネクタ昇降部１４のコネクタ昇降機構が伸長状態で、装置側コネクタ３１が車両側コネクタ１０５に嵌合している位置である。装置側コネクタ３１及び車両側コネクタ１０５は、相対位置が幅方向に若干ずれていた場合でも確実に嵌合可能な構造であることが好ましい。
【００２２】
充電部１５は、装置側コネクタ３１が車両側コネクタ１０５に対して嵌合した嵌合状態で、制御部１６からの充電信号に応じて車両１００に対して充電を行うものである。充電部１５は、商用電源等を含む外部電源（不図示）に電気的に接続されている。充電部１５は、上記嵌合状態において、制御部１６から受信した充電信号に応じて外部電源から車両１００側バッテリへの充電を開始したり、充電を終了したりする。また、充電部１５は、上記嵌合状態において、外部電源から車両側バッテリに流れる通電電流を測定し、通電電流値を制御部１６に送信することができる。
【００２３】
制御部１６は、通信部１１により車両１００から受信するコネクタ位置情報に基づいて車止め部１２Ａを駆動制御するものである。制御部１６は、例えば、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）等の中央演算処理装置、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）及びインターフェースを含む周知のマイクロコンピュータを主体とする電子回路を含んで構成される。
【００２４】
制御部１６は、コネクタ位置情報に基づいて、装置側コネクタ３１が車両側コネクタ１０５に嵌合可能な車両１００の停止位置を決定し、停止位置に車両１００を停止させることができる車止め部材２０を突出させる突出信号を出力する。制御部１６は、例えば、予め設定された基準値Ｓ１，Ｓ２と、離間距離Ｌとを比較し、Ｌ＜Ｓ１である場合には停止位置Ｎとし、Ｓ１＜Ｌ＜Ｓ２である場合には停止位置Ｍとし、Ｌ＞Ｓ２である場合には停止位置Ｆとする。つづいて、制御部１６は、決定した停止位置に車両１００を停止させることができる車止め部材２０を複数の車止め部材２０ａ〜２０ｃの中から選択し、選択した車止め部材２０に対応する突出信号を車止め部１２Ａに対して出力する。例えば、制御部１６は、停止位置Ｎを決定した場合、停止位置Ｎに対応する車止め部材２０ｃを選択し、当該車止め部材２０ｃに対応する突出信号を出力する。または、制御部１６は、停止位置Ｍを決定した場合、停止位置Ｍに対応する車止め部材２０ｂを選択し、当該車止め部材２０ｂに対応する突出信号を出力する。または、制御部１６は、停止位置Ｆを決定した場合、停止位置Ｆに対応する車止め部材２０ａを選択し、当該車止め部材２０ａに対応する突出信号を出力する。つまり、車止め部１２Ａは、制御部１６からの突出信号に応じて、３つの車止め部材２０ａ〜２０ｃのうちの１つを地面１２０から突出させる。
【００２５】
制御部１６は、地面１２０から突出した車止め部材２０の圧電センサ等から出力されるセンサ出力信号を受信して、当該車止め部材２０に車輪が当接したか否かを判定する。制御部１６は、上記停止状態で、コネクタ昇降部１４に昇降信号を送信することで当該コネクタ昇降部１４を駆動し、装置側コネクタ３１を待機位置から嵌合位置に上昇させることで装置側コネクタ３１を車両側コネクタ１０５に対して嵌合させる。制御部１６は、上記嵌合状態で、充電部１５に充電信号を送信することで当該充電部１５による車両１００側バッテリへの充電を開始させる。制御部１６は、充電部１５から受信した通電電流値に基づいて車両側バッテリの充電状態を判定し、判定した充電状態に応じて車両１００側バッテリへの充電を終了する。
【００２６】
次に、車両用充電装置１Ａにおける充電動作について図４のフローチャートを参照して説明する。なお、以下に説明する各ステップは、原則として制御部１６が実行するものとする。
【００２７】
まず、ステップＳ１では、制御部１６は、通信部１１がコネクタ位置情報を受信したか否かを判定する。通信部１１は、車両１００の通信部１１０からコネクタ位置情報を受信した場合、受信したコネクタ位置情報を制御部１６に出力する。制御部１６は、通信部１１から入力されたコネクタ位置情報に応じてコネクタ位置情報を受信したと判定し、ステップＳ２へ移行する。
【００２８】
次に、ステップＳ２では、制御部１６は、コネクタ位置情報に対応する車止めを突出させる。制御部１６は、例えばコネクタ位置情報が離間距離Ｌ１である場合、当該離間距離Ｌ１に基づいて、装置側コネクタ３１が車両側コネクタ１０５に嵌合可能な車両１００の停止位置Ｎを決定する。制御部１６は、決定した停止位置Ｎに車両１００を停止させることができる車止め部材２０として、３つの車止め部材２０ａ〜２０ｃのうちの最も後方の車止め部材２０ｃを突出させる突出信号を車止め部１２Ａに対して出力する。また、制御部１６は、例えばコネクタ位置情報が離間距離Ｌ２である場合、当該離間距離Ｌ２に基づいて、装置側コネクタ３１が車両側コネクタ１０５に嵌合可能な車両１００の停止位置Ｍを決定する。制御部１６は、決定した停止位置Ｍに車両１００を停止させることができる車止め部材２０として、３つの車止め部材２０ａ〜２０ｃのうちの中央に位置する車止め部材２０ｂを突出させる突出信号を車止め部１２Ａに対して出力する。
【００２９】
次に、ステップＳ３では、制御部１６は、車止め部１２Ａから突出した車止め部材２０に車両１００の車輪（ここでは前輪１０１）が当接したか否かを判定する。例えば、制御部１６は、車止め部材２０に設けられた圧電センサ等からのセンサ出力信号の受信に応じて車両１００が停止したか否かを判定する。制御部１６は、車輪が車止め部材２０に当接したと判定した場合、ステップＳ４に移行する。
【００３０】
次に、ステップＳ４では、制御部１６は、コネクタ昇降部１４に昇降信号を出力する。コネクタ昇降部１４は、受信した昇降信号に応じて装置側コネクタ３１を上昇させることで装置側コネクタ３１を車両側コネクタ１０５に対して嵌合させる。
【００３１】
次に、ステップＳ５では、制御部１６は、装置側コネクタ３１が車両側コネクタ１０５に嵌合したか否かを判定する。制御部１６は、例えば装置側コネクタ３１と車両側コネクタ１０５との間の導通検査を行って嵌合判定を行う。制御部１６は、装置側コネクタ３１が車両側コネクタ１０５に嵌合したと判定した場合、ステップＳ６に移行する。
【００３２】
次に、ステップＳ６では、制御部１６は、充電部１５に充電信号を出力し、充電部１５から車両１００内のバッテリに対する充電を開始させる。
【００３３】
次に、ステップＳ７では、制御部１６は、充電部１５による車両１００内のバッテリに対する充電が完了したか否かを判定する。制御部１６は、例えば充電部１５の通電電流により充電が完了したか否かを判定する。制御部１６は、充電が完了したと判定した場合、ステップＳ８に移行する。
【００３４】
次に、ステップＳ８では、制御部１６は、コネクタ昇降部１４に昇降信号として下降信号を出力する。コネクタ昇降部１４は、受信した下降信号応じて装置側コネクタ３１を下降させることで装置側コネクタ３１を車両側コネクタ１０５から脱離させる。コネクタ昇降部１４は、装置側コネクタ３１の地面１２０下への格納が完了すると、完了信号を制御部１６に出力する。
【００３５】
ステップＳ９では、制御部１６は、コネクタ昇降部１４による装置側コネクタ３１の格納が完了した場合、車止め部１２Ａに収納信号を出力する。車止め部１２Ａは、受信した収納信号に応じて、地面１２０から突出している車止め部材２０を地面下に収納して、本処理を終了する。
【００３６】
以上説明した車両用充電装置１Ａは、制御部１６が、車両１００から受信したコネクタ位置情報に基づいて、装置側コネクタ３１が車両側コネクタ１０５に嵌合可能な車両１００の停止位置を決定し、当該停止位置に車両１００を停止させることができる車止め部材２０を突出させる突出信号を車止め部１２Ａに出力する。車止め部１２Ａは、車両１００の前後方向に複数配列された車止め部材２０を有し、制御部１６からの突出信号に応じて、該当する車止め部材２０を地面１２０から突出させる。上記構成により、車両１００を複数の車止め部材２０に応じて複数の停止位置に停止させることができ、装置側コネクタ３１が車両側コネクタ１０５に嵌合可能な停止位置に合わせて車両１００を停止させることができる。その結果、車両１００側の受電口と車両用充電装置１Ａ側の給電口とを確実に嵌合させることができる。
【００３７】
また、車両用充電装置１Ａは、各車止め部材２０が車両１００内のバッテリへの充電の完了に応じて地面１２０下に収納可能に構成されている。これにより、車両１００が前方から駐車領域３に進入して充電を行った後に、前方に向けて駐車領域３を退出することができる。車両１００のドライバは、一般的に車両１００を後退させるよりも前進させる方が容易であることから、車両用充電装置１Ａの使い勝手を向上させることができる。また、車両１００がバス等であった場合、そのまま前進して駐車領域３から退出できた方がドライバの負担を軽減することができる。
【００３８】
なお、上記第１実施形態では、車止め部１２Ａは、３つの車止め部材２０を有するが、これに限定されるものではなく、２つの車止め部材２０を有するものであってもよいし、４つ以上の車止め部材２０を有するものであってもよい。
【００３９】
次に、第１実施形態の変形例に係る車止め部１２Ｂについて図５を参照して説明する。変形例に係る車止め部１２Ｂは、車止め部材４０の形状及び配列間隔、地面１２０からの突出形態の点で上記車止め部１２Ａとは異なる。なお、以下に説明する第１の実施形態の変形例及び後述する第２実施形態において、上記第１実施形態と同様の構成要素には共通の符号を付すと共に、共通する構成、作用、効果について重複した説明をできるだけ省略する。
【００４０】
変形例に係る車止め部１２Ｂは、車止め部材４０として、車両１００の前後方向に連続して複数配列され、隣り合う車止め部材４０の地面１２０からの突出高さが異なるように地面１２０から突出できる板状部材を有する。車止め部１２Ｂは、制御部１６からの突出信号に応じて、図５に示すように、隣り合う２以上の板状部材群（車止め部材４０ｃ〜４０ｇ）を、板状部材群の突出高さが車両１００の前方から後方に向けて漸減するように突出させる。板状部材群の突出高さは、車両１００の前輪１０１の外周面において、車軸Ｏを通る水平面と垂直面に挟まれ、かつ当該水平面と地面１２０との間の車輪の外周曲面に合わせて設定される。
【００４１】
変形例に係る制御部１６は、コネクタ位置情報に基づいて、装置側コネクタ３１が車両側コネクタ１０５に嵌合可能な車両１００の停止位置を決定し、停止位置に車両１００を停止させることができる板状部材群を突出させる突出信号を出力する。制御部１６は、例えば、予め設定された複数の基準値Ｓｎ（ｎ＝１，２，…，ｉ＋１）と、離間距離Ｌとを比較し、Ｓｎ＜Ｌ＜Ｓ（ｎ＋１）である場合には停止位置Ｎとする。つづいて、制御部１６は、決定した停止位置Ｎに車両１００を停止させることができる車止め部材４０ｎを含む隣り合う２以上の板状部材群を、複数の車止め部材４０ａ〜４０ｉから選択し、選択した板状部材群に対応する突出信号を出力する。
【００４２】
変形例に係る車両用充電装置１Ａは、車止め部１２Ｂが、車両１００の前後方向に連続して複数配列された板状部材の車止め部材４０を有し、制御部１６からの突出信号に応じて、隣り合う２以上の板状部材群を、当該板状部材群の突出高さが車両１００の前方から後方に向けて漸減するように突出させる。これにより、車輪の外周曲面に合わせて板状部材群の突出高さが形成されるので、車輪の外周曲面と板状部材群との当接箇所を増やすことでき、車両を効果的に停止させることができる。また、変形例に係る車両用充電装置１Ａは、制御部１６が、コネクタ位置情報に基づいて、装置側コネクタ３１が車両側コネクタ１０５に嵌合可能な車両１００の停止位置を決定し、停止位置に車両１００を停止させることができる板状部材群を突出させる突出信号を出力する。これにより、上記第１実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００４３】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る車両用充電装置１Ｂについて図６〜図８を参照して説明する。車両用充電装置１Ｂは、車止め部１２Ｃが１つの車止め部材２４を有し、コネクタ昇降部１４がコネクタ移動部１３により車両１００の前後方向に移動可能に構成されている点で上記車両用充電装置１Ａとは異なる。
【００４４】
車両用充電装置１Ｂは、図６及び図７に示すように、通信部１１と、車止め部１２Ｃと、コネクタ移動部１３と、コネクタ昇降部１４と、充電部１５と、制御部１６とを備える。
【００４５】
車止め部１２Ｃは、アクチュエータやセンサ等を含んで構成される車止め機構を有し、当該車止め機構により車両１００の車輪に当接した車両１００を停止させるものである。車止め部１２Ｃは、例えば、駐車領域３の前後方向における前方の地面１２０下の空間に格納されており、車両１００の前輪１０１に対して車止めを行う。車止め部１２Ｃは、車両１００の幅方向における右側の前輪１０１と左側の前輪１０１のそれぞれに対して設けられている。車止め部１２Ｃは、制御部１６に電気的に接続されており、例えば制御部１６から受信した突出信号に応じて駆動する。車止め部１２Ｃは、車両１００の前方に配置され、制御部１６から受信した突出信号に応じて地面１２０から突出する車止め部材２４を有する。すなわち、車止め部１２Ｃは、制御部１６からの突出信号に応じて、車止め部材２４を地面１２０から突出させる。
【００４６】
車止め部材２４は、鉄やステンレス等の金属、硬質プラスチック等で形成される。車止め部材２４は、幅方向から視た断面形状が三角形状に形成される。車止め部材２４は、地面１２０から突出した突出状態において、外周面のうちの一面が前輪１０１の外周面に当接するように配置される。一方、車止め部材２４は、地面１２０下に収納された収納状態において、前輪１０１の外周面に当接していた面が地面１２０と同一面となるように設置される。車止め部材２４は、上記収納状態と上記突出状態との間を遷移する場合、例えば、外周面上の３つの角部のうちの１つを回転軸の中心として回転するように構成される。車止め部材２４は、上記突出状態において、地面１２０からの突出高さが車両１００の前輪１０１が容易に乗り越えられない高さになるように設定されることが好ましい。また、車止め部材２４は、上記突出状態において、地面１２０から上方向に向かう突出高さが略同一になるように設定されることが好ましい。車止め部材２４は、例えば、駐車領域３に対する車両１００の進入時に地面１２０から突出し、駐車領域３からの退出時に地面１２０下の空間に収納される。車止め部材２４は、車輪の当接を検知する検知手段として、車輪が当接する面に圧電センサ等を備える。圧電センサ等の検知手段は、制御部１６に電気的に接続されており、センサ出力信号を制御部１６に出力する。
【００４７】
コネクタ移動部１３は、アクチュエータやセンサ等を含んで構成され、コネクタ昇降部１４を、駐車領域３内に駐車された車両１００の前後方向に移動させる移動機構を有する。コネクタ移動部１３は、図６に示すように、例えば、駐車領域３の前後方向及び幅方向の略中央に設けられた開口３ａに連通する地面１２０下の空間に収容されている。コネクタ移動部１３は、制御部１６に電気的に接続されており、例えば制御部１６から受信した移動信号に応じて駆動する。コネクタ移動部１３は、車両１００が車止め部１２Ｃにより停止した停止状態で、制御部１６からの移動信号に応じて、コネクタ昇降部１４を待機位置から装置側コネクタ３１が車両側コネクタ１０５に嵌合する移動先位置に移動させる。
【００４８】
制御部１６は、コネクタ位置情報に基づいて、装置側コネクタ３１が車両側コネクタ１０５に嵌合可能なコネクタ昇降部１４の移動先位置を決定し、当該移動先位置にコネクタ昇降部１４を移動させることができる移動信号を出力する。制御部１６は、例えば、図６に示すように、仮想線Ｐと初期位置のコネクタ昇降部１４との間の距離と離間距離Ｌとを比較して差分を算出する。制御部１６は、算出した差分に基づいてコネクタ昇降部１４の移動方向と移動距離を算出し、当該移動方向と移動距離に対応する移動先位置を決定する。制御部１６は、移動先位置にコネクタ昇降部１４を移動させることができる移動先信号をコネクタ移動部１３に出力する。制御部１６は、コネクタ移動部１３によりコネクタ昇降部１４を移動先位置に移動させた後、コネクタ昇降部１４に昇降信号を送信することで装置側コネクタ３１を移動先位置から嵌合位置に上昇させる。
【００４９】
次に、車両用充電装置１Ｂにおける充電動作について図８を参照して説明する。なお、図８のステップＳ１１，Ｓ１３，Ｓ１５〜Ｓ２０は、図４に示すステップＳ１，Ｓ３〜Ｓ９と同様であり、それらの説明を省略する。
【００５０】
ステップＳ１２では、制御部１６は、通信部１１により車両１００の通信部１１０から受信したコネクタ位置情報に応じて車止め部１２Ｃに突出信号を出力する。車止め部１２Ｃは、車止め部材２４を地面１２０から突出させる。
【００５１】
ステップＳ１４では、制御部１６は、コネクタ位置情報に基づいて、装置側コネクタが車両側コネクタ１０５に嵌合可能な位置にコネクタ昇降部１４が移動するように、コネクタ移動部１３を駆動制御する。
【００５２】
以上説明した車両用充電装置１Ｂは、制御部１６が、車両１００から受信したコネクタ位置情報に基づいて、装置側コネクタ３１が車両側コネクタ１０５に嵌合可能なコネクタ昇降部１４の移動先位置を決定し、移動先位置にコネクタ昇降部１４を移動させる移動信号をコネクタ移動部１３に出力する。コネクタ移動部１３が、車両１００が車止め部１２Ｃにより停止した停止状態で、制御部１６からの移動信号に応じて、コネクタ昇降部１４を待機位置から嵌合位置に移動させる。上記構成により、車両側コネクタ１０５に嵌合可能な位置に合わせて装置側コネクタ３１を移動させることができ、車両１００側の受電口と車両用充電装置１Ａ側の給電口とを確実に嵌合させることができる。
【００５３】
（変形例）
上記第１実施形態及びその変形例、並びに第２実施形態では、車両用充電装置１Ａ，１Ｂは、車両１００内のバッテリに対して充電を行っているが、これに限定されず、当該バッテリから電力の供給（放電）を受けることも可能な構成であってもよい。
【００５４】
また、上記第１実施形態及びその変形例、並びに第２実施形態では、車止め部１２Ａ〜１２Ｃは、車両１００の幅方向における右側の前輪１０１と左側の前輪１０１のそれぞれに対して設けられているが、これに限定されるものではなく、２つの前輪１０１に対して１つの車止め部が設けられていてもよい。
【００５５】
また、上記第１実施形態及びその変形例、並びに第２実施形態では、車両側コネクタ１０５は、車体１０３の底部であって前輪１０１と後輪１０２との間に配置されているが、これに限定されるものではない。例えば後輪１０２より後方に配置されていてもよいし、前輪１０１より前方に配置されていてもよい。
【００５６】
また、上記第１実施形態及びその変形例、並びに第２実施形態では、開口３ａは、シャッタ開閉機構を備え、コネクタ位置情報の受信に連動してシャッタが開く構成があることが好ましい。
【００５７】
また、上記第１実施形態及びその変形例、並びに第２実施形態では、車両１００は４輪車を想定しているが、これに限定されるものではなく、２輪車、３輪車等であってもよい。
【００５８】
また、上記第１実施形態及びその変形例、並びに第２実施形態では、車両１００は、通信部１１０からコネクタ位置情報を送信しているが、常時送信してもよいし、所定のタイミングで送信する構成であってもよい。例えば、車両用充電装置１Ａ，１Ｂの通信部１１が無指向性の標識信号を一定の間隔（例えば数秒）で送信し、車両１００側の通信部１１０が当該標識信号を受信したタイミングで応答信号としてコネクタ位置情報を送信するように構成してもよい。また、車両１００の運転者による手動操作で車両１００が通信部１１０からコネクタ位置情報を送信するように構成してもよい。
【００５９】
また、上記第１実施形態及びその変形例、並びに第２実施形態では、装置側コネクタ３１と車両側コネクタ１０５との相対位置が幅方向にずれていた場合、コネクタ自体の構造によりズレを吸収することを想定しているが、これに限定されるものではない。例えば、特開２０１５−８２８４９号公報に記載されたガイドを利用して、コネクタ間の相対位置のズレを抑制してもよい。この場合、例えば、コネクタ位置情報として、車両１００の幅方向における車両側コネクタ１０５の位置を特定するための情報を加えて、上記公報に記載されたガイドを移動させたり、当該ガイドの幅を変えたりする。
【符号の説明】
【００６０】
１Ａ，１Ｂ  車両用充電装置
１１  通信部
１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ  車止め部
１３  コネクタ移動部
１４  コネクタ昇降部
１６  制御部
２０，４０  車止め部材
３１  装置側コネクタ
１００  車両
１０５  車両側コネクタ
１１０  通信部
１１１  制御部
【図１】
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【図２】
2020014317.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020014317.tif 000009
【図８】
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