(57)【要約】【課題】可動式のコネクタ収納部を備えた充電スタンドにおいて、コネクタや車両に不必要な負荷を掛けることを避ける。【解決手段】充電システムは、充電器本体と、充電器本体から電力を供給され、移動可能な可動式コネクタ収納部と、可動式コネクタ収納部から延長するケーブルの端部に設けられ、電力を車両に供給するコネクタとを備える。可動式コネクタ収納部は、コネクタが所定位置に返却されているか否かを検出する収納センサを備える。充電システムは更に、コネクタが所定位置に返却されていないことを収納センサが検出しているとき、可動式コネクタ収納部の移動を妨げるロック部を備える。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電器本体と、
前記充電器本体から電力を供給され、移動可能な可動式コネクタ収納部と、
前記可動式コネクタ収納部から延長するケーブルの端部に設けられ、前記電力を車両に供給するコネクタとを具備し、
前記可動式コネクタ収納部は、前記コネクタが所定位置に返却されているか否かを検出する収納センサを具備し、
更に、前記コネクタが前記所定位置に返却されていないことを前記収納センサが検出しているとき、前記可動式コネクタ収納部の移動を妨げるロック部
を具備する充電システム。
【請求項２】
請求項１に記載された充電システムであって、
前記可動式コネクタ収納部は更に、複数の駐車スペースのうちのいずれかを示す駐車スペース情報を取得する収納部コントローラと、
前記駐車スペース情報に示された場所に前記可動式コネクタ収納部を移動する駆動部と
を具備する充電システム。
【請求項３】
請求項２に記載された充電システムであって、
前記収納部コントローラは、前記可動式コネクタ収納部に設けられた入力装置によって前記駐車スペース情報を取得する
充電システム。
【請求項４】
請求項１に記載された充電システムであって、
前記ロック部が解除されたとき、前記可動式コネクタ収納部は、予め決められた軌道上を手動で移動することができる
充電システム。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載された充電システムであって、
前記可動式コネクタ収納部は、複数の駐車スペースの各々に対応する位置に移動可能であり、
更に、前記複数の駐車スペースの各々に車両が駐車しているか否かを検出する車両検出部と、
前記車両検出部の検出結果に応じて、前記充電システムに接近した車両に対して、空いている駐車スペースを案内する案内部と
を具備する充電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車などに充電するための充電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車に充電するための充電スタンドが知られている。特に、電気自動車（駆動力を生成するためのエネルギー源の少なくとも一部として電力を用いる自動車）に充電するための充電スタンドの普及が望まれている。
【０００３】
典型的な充電スタンドにおいては、車両を駐車するための駐車スペースが設けられる。駐車スペースの脇に、充電器が設置される。車両を駐車スペースに停め、充電器からコネクタケーブルを伸ばし、その先端のコネクタを車両の充電用ポートに接続することによって、充電が行われる。特許文献１、２は充電スタンドに関する先行技術文献である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−５１９６０号公報
【特許文献２】特開２０１２−１００４８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
複数の駐車スペースを設け、それぞれの脇に充電器を設置することにより、複数台の車両に対して同時に充電する充電スタンドを実現することができる。しかしながら、充電スタンドは高価な電力変換器などの機器を必要とするため、多数の充電スタンドを設けることは、コスト面から望ましく無い。
【０００６】
本願の発明者は、複数の駐車スペースを設けた充電スタンドにおいて、コストを削減するために、可動式のコネクタ収納部を設ける方法を検討している。図１、図２は、そうした技術を説明するための参考例である。充電スタンド１０１に設けられた複数の駐車スペース１０２−１〜１０２−３に対して、一台の充電器１０３が設置される。一方、充電器１０３に接続された可動式コネクタ収納部１０４が設けられる。可動式コネクタ収納部１０４は、複数の駐車スペース１０２−１〜１０２−３のうち所望のスペースの脇に移動することができる。
【０００７】
図１において、車両１０８−１は駐車スペース１０２−１に停められている。この車両１０８−１に充電するために、可動式コネクタ収納部１０４が駐車スペース１０２−１の脇に移動される。可動式コネクタ収納部１０４からコネクタケーブル１０７を伸ばし、その先端のコネクタ（充電プラグ）を、車両１０８−１の充電ポートに接続する。接続した状態で所定の操作を行うことにより、充電器１０３からコネクタに電力が供給され、車両１０８−１への充電が開始される。
【０００８】
ユーザは、車両に充電中に、他の用事を果たすために充電スタンドを離れることがある。そのような場合、充電が完了した後も車両が駐車スペースからすぐに移動しない可能性がある。図２は、そのような場合を示す。駐車スペース１０２−１に停められた車両１０８−１は、既に充電が完了したものとする。このように駐車スペース１０２−１が埋まった状態で、新たな車両１０８−２が充電スタンド１０１に来た場合、空いている駐車スペース１０２−２に車両１０８−２が停められる。車両１０８−２のドライバーは、可動式コネクタ収納部１０４を駐車スペース１０２−２の脇に移動して、充電を行う。
【０００９】
以上のようにして、可動式コネクタ収納部１０４を設けることにより、一台の充電器で複数の駐車スペース１０２−１〜１０２−２に対応することができ、充電器１０３の使用効率を上げることができる。
【００１０】
このような充電スタンド１０１において、可動式コネクタ収納部１０４を移動しようとする際に、コネクタが車両１０８−１に接続された状態においては、コネクタケーブル１０７や車両１０８−１の充電ポートに不必要な張力が掛かり、好ましくない。更に、コネクタが地面に垂れた状態で引きずられることも好ましくない。
【００１１】
従って、可動式のコネクタ収納部を備えた充電スタンドにおいて、コネクタや車両に不必要な負荷を掛けることを避ける技術が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の一側面において、充電システムは、充電器本体と、充電器本体から電力を供給され、移動可能な可動式コネクタ収納部と、可動式コネクタ収納部から延長するケーブルの端部に設けられ、電力を車両に供給するコネクタとを備える。可動式コネクタ収納部は、コネクタが所定位置に返却されているか否かを検出する収納センサを備える。充電システムは更に、コネクタが所定位置に返却されていないことを収納センサが検出しているとき、可動式コネクタ収納部の移動を妨げるロック部を備える。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、可動式のコネクタ収納部を備えた充電スタンドにおいて、コネクタや車両に不必要な負荷を掛けることを避ける技術が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】図１は、参考技術における充電スタンドを示す。
【図２】図２は、参考技術における充電スタンドを示す。
【図３】図３は、充電システムの構成を示す。
【図４】図４は、可動式コネクタ収納部の構成を示す。
【図５】図５は、充電スタンドを示す。
【図６】図６は、充電システムの動作を示す。
【図７】図７は、可動式コネクタ収納部の動作を示す。
【図８】図８は、可動式コネクタ収納部の画面遷移を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。図３は、本実施形態における充電システムの構成を示す機能ブロック図である。図５は、充電システムが用いられる充電スタンド１の外観を示す。充電システムは、予約管理サーバ１５を備える。予約管理サーバ１５は、複数の充電スタンド１の各々が備える設備コントローラ５と、インターネット１６を介して双方向に情報通信可能に接続される。設備コントローラ５は、充電スタンド１内の設備を制御するためのコンピュータであり、図５の例では充電器４の筺体内部に設けられる。
【００１６】
設備コントローラ５は、充電器４、可動式コネクタ収納部６、車両検知器３、及び路側アンテナ１１に情報通信可能に接続され、これらの機器を制御する。充電器４は、電力源から供給される電力を電気自動車充電用の電力に変換する。そのために充電器は、商用の系統電源の交流電力を電気自動車１０に供給するための直流電力に変換するＡＣ／ＤＣコンバータや、キャパシタ等の蓄電設備に蓄積された直流電力を電気自動車１０に供給するための直流電力に変換するＤＣ／ＤＣコンバータ等を備える。
【００１７】
充電スタンド１には、複数の駐車スペース２−１〜２−３が設けられる。図５の例では自動車３台分の駐車スペース２−１〜２−３が描かれているが、駐車スペースの数は任意である。可動式コネクタ収納部６は、台車の上に載せられる等の手段によって、充電スタンド１内を移動することができる。可動式コネクタ収納部６は、電力変換装置などを備えた充電器４（充電器本体）に比べて軽量にすることができるため、移動が容易である。図５の例では、複数の駐車スペース２−１〜２−３のうち、所望のスペースの脇に充電スタンド１が移動できるように、軌道７が敷設されている。
【００１８】
可動式コネクタ収納部６には、充電器４が生成する直流電力が給電用のケーブル８を介して供給される。ケーブル８としては、可動式コネクタ収納部６の移動に追従できるように、例えばリンクチェーン式（特殊チェーン式）の給電装置に例示される可撓式のケーブルが用いられる。
【００１９】
複数の駐車スペース２−１〜２−３の各々に、車両検知器３が設けられる。車両検知器３は、例えばループコイルを路面の下に設置し、そのインダクタンス変化を検出することによって、車両の有無を判定し、設備コントローラ５に通知する。路側アンテナ１１は、専用狭域通信（ＤＳＲＣ、Ｄｅｄｉｃａｔｅｄ  Ｓｈｏｒｔ  Ｒａｎｇｅ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）のビーコンであり、充電スタンド１の入口などに設定された通信範囲１２に位置する電気自動車１０の車載器１３と専用狭域通信によって双方向に通信可能である。路側アンテナ１１は、電気自動車１０が予約済みであるか否かを認証する予約認証部や、電気自動車１０に空きスペースを案内する案内部として機能する。電気自動車１０は、路側アンテナ１１と通信することができ、更に、セルラ通信などの無線通信の機能を有する車載器１３と、ナビ（カーナビゲーション装置）１４とを搭載する。
【００２０】
図４は、可動式コネクタ収納部６の構成を示す。可動式コネクタ収納部６は、収納部コントローラ２１、タッチパネル２２、カードリーダ２３、スイッチ２４、コネクタ収納部２５、及び駆動部２６を備える。
【００２１】
タッチパネル２２は、ユーザに対して様々な情報を表示し、入力を促す表示画面を表示する表示装置であり、且つユーザによる入力を受け付ける入力装置である。カードリーダ２３は、充電スタンド１の会員証（ＩＣカードや磁気カード等の情報記録媒体）からユーザＩＤ等の情報を読み取るための機器である。
【００２２】
収納部コントローラ２１は、スイッチ２４として、任意のタイミングで充電を非常停止するための非常停止スイッチ等を備える。
【００２３】
コネクタ収納部２５は、電気自動車１０の充電ポートに接続されるコネクタを、可動式コネクタ収納部６の筺体に安定的に保持するためのホルダである。コネクタ収納部２５に、コネクタケーブル９の一方の端部が取り付けられる。コネクタケーブル９の他方の端部に、コネクタが設けられる。
【００２４】
コネクタ収納部２５は、収納センサ２７と、ロック機構２８とを備える。収納センサ２７は、コネクタがコネクタ収納部２５に正常に収納されているか否かを検知し、その検知結果を、コネクタ収納信号として設備コントローラ５に出力する。収納センサ２７は、例えばコネクタが所定の収納位置に返却されたときにコネクタがコネクタ収納部２５に設けられた検知用ボタンを押下することに応じて、コネクタ収納信号を生成する。
【００２５】
設備コントローラ５は、コネクタが返却されていないことがコネクタ収納信号に示されていた場合、ロック信号をロック機構２８に送信する。設備コントローラ５は、コネクタが返却されていることがコネクタ収納信号に示されていた場合、解除信号をロック機構２８に送信する。
【００２６】
ロック機構２８は、ロック信号を受信した場合、可動式コネクタ収納部６をロック状態にする。ロック状態において、可動式コネクタ収納部６は、移動できないように軌道上の現在位置に固定される。ロック機構２８は、解除信号を受信した場合、可動式コネクタ収納部６を解除状態にする。解除状態において、可動式コネクタ収納部６は、軌道上を移動することができる。
【００２７】
駆動部２６は、可動式コネクタ収納部６を軌道上で移動するための機構である。例えば、可動式コネクタ収納部６が搭載された台車の車輪が電動モータで駆動されることにより、可動式コネクタ収納部６は軌道上を移動して、任意の駐車スペース２−１〜２−３に対応する位置で停止することができる。
【００２８】
図６は、以上の構成を備えた充電スタンド１の動作を示す。電気自動車１０のドライバーは、充電スタンド１を利用するとき、車載器１３やナビ１４を用いて、利用する予定の充電スタンド１を示す充電スタンドＩＤと、利用予定時間（開始時刻と終了時刻）とを入力する。その充電スタンドＩＤ及び利用予定時間と、電気自動車１０を示す車両ＩＤとは、インターネット１６やセルラ通信網などの通信回線を介して、予約管理サーバ１５に登録される（ステップＳ１）。
【００２９】
ドライバーは、利用予定時間に、充電スタンド１に到着する。充電スタンド１の敷地内に進入した電気自動車１０−２は、路側アンテナ１１の通信範囲１２に入る。ドライバーは、電気自動車１０−２が搭載する車載器１３に会員証を挿入しておく。路側アンテナ１１は、電気自動車１０−２の車載器１３と通信し、会員証の情報を読み取ることにより、電気自動車１０−２を示す車両ＩＤを受信して設備コントローラ５に送信する（ステップＳ２）。
【００３０】
設備コントローラ５は、予約管理サーバ１５に問い合わせて、充電スタンド１を訪れた電気自動車１０−２の車両ＩＤに対応する予約に関する情報を取得する。電気自動車１０が充電スタンド１を訪れた時刻に対応する予約（車両ＩＤ、充電スタンドＩＤ、利用予定時間によって示される）が予約管理サーバ１５に登録されていない場合は（ステップＳ３ＮＯ）、路側アンテナ１１から電気自動車１０−２に対して、予約が必要であることを通知する（ステップＳ４）。
【００３１】
通信範囲１２に入って来た電気自動車１０−２に対応する予約がなされていた場合（ステップＳ３ＹＥＳ）、設備コントローラ５は、各駐車スペース２−１〜２−３の車両検知器３から、駐車中の車両の有無を示す情報を取得することにより、空きスペースを認識する（ステップＳ５）。図５の場合、駐車スペース２−１に電気自動車１０−１が駐車しているため、駐車スペース２−２、２−３が空きスペースである。設備コントローラ５は、空きスペースのうちのいずれか、例えば駐車スペース２−２を選択する。設備コントローラ５は、路側アンテナ１１から電気自動車１０−２の車載器１３に通信を行うなどの手段によって、駐車スペース２−２をドライバーに案内する。車載器１３が駐車スペース２−２の案内情報を受信すると、カーナビ１４が画像又は音声により駐車スペース２−２への案内を行う（ステップＳ６）。ドライバーは、電気自動車１０−２を移動して、案内された駐車スペース２−２に停める。
【００３２】
図７は、電気自動車１０−２を駐車スペース２−２に駐車した後の充電スタンド１の動作を示す。図８は、可動式コネクタ収納部６のタッチパネル２２の表示画面の状態遷移図である。
【００３３】
ドライバーが駐車スペース２−２に電気自動車１０−２を停めたときに、可動式コネクタ収納部６が他の駐車スペース２−１の脇に配置されていたとする。ドライバーは、充電スタンド１を利用するために予め発行手続を行って、会員証を所持している。ドライバーが会員証をカードリーダ２３に提示すると、タッチパネル２２に、初期画面として、移動ボタン３１と充電ボタン３２とを表示した表示画面３０−１が表示される。
【００３４】
ドライバーが可動式コネクタ収納部６を移動させるために移動ボタン３１を押下したとする。収納部コントローラ２１は、コネクタが返却されているか否かをコネクタ収納部２５に問い合わせる。コネクタ収納部２５は、収納センサ２７の検出結果に応じて、コネクタが返却されているか否かを示すコネクタ返却情報を収納部コントローラ２１に送信する。コネクタが返却されていない場合（ステップＳ１１ＮＯ）、移動ボタンは無効となる。すなわち、移動ボタン３１が押下されても、可動式コネクタ収納部６はロックされて移動せず、表示画面３０−１は変化しない。
【００３５】
コネクタが返却されていない場合、コネクタが他の電気自動車１０−１の充電ポートに接続されていたり、コネクタが路面などに放置されている可能性がある。そのような場合に可動式コネクタ収納部６を移動することは好ましくない。上記のステップＳ１１の処理により、コネクタが返却されていない場合に可動式コネクタ収納部６の移動を防止することができる。
【００３６】
コネクタが返却されていた場合、収納部コントローラ２１は、可動式コネクタ収納部６を移動してもよいと判断する（ステップＳ１１ＹＥＳ）。表示画面３０−２には移動ボタン３１と充電ボタン３２が表示される。このときロック機構２８はロックを解除し、移動ボタン３１は有効となる。ドライバーは、移動ボタン３１と充電ボタン３２のいずれかを選択する。図５の例では、電気自動車１０−２のドライバーは可動式コネクタ収納部６をＮｏ．１（駐車スペース２−１）からＮｏ．２（駐車スペース２−２）へ移動する必要があるため、ドライバーは移動ボタン３１を押下する（ステップＳ１３移動）。
【００３７】
移動ボタン３１が押下されると、表示画面３０−４に、各駐車スペース２−１〜２−３に対応する移動ボタン３５−１〜３５−３と、キャンセルボタン３６が表示される。移動ボタン３５−１〜３５−３への押下操作によって、収納部コントローラ２１は、駐車スペース２−１〜２−３のいずれかを示す駐車スペース情報を取得し、その駐車スペース情報によって示される場所に可動式コネクタ収納部６を移動する。
【００３８】
図５の例では、ドライバーは、Ｎｏ．２の駐車スペース２−２を示す移動先ボタン３２−２を押下する（ステップＳ１５）。収納部コントローラ２１は、移動先ボタン３２−２の押下に応じて駆動部２６を駆動し、可動式コネクタ収納部６を駐車スペース２−２の脇に移動する。移動が完了するまでの期間、タッチパネル２２には、Ｎｏ．２の駐車スペース２−２へ移動中であることを示す表示画面３０−６が表示される（ステップＳ１６）。移動が完了すると、ステップＳ１１の処理に戻り、表示画面３０−１が表示される。
【００３９】
可動式コネクタ収納部６が駐車スペース２−２の脇に移動を完了すると、この時点で、コネクタはコネクタ収納部２５に返却されているため（ステップＳ１１ＹＥＳ）、収納部コントローラ２１は、ステップＳ１１からステップＳ１３の処理に移行する。
【００４０】
ドライバーはタッチパネル２２の充電ボタン３２を押下する。充電ボタン３２の押下に応答して、充電開始ボタン３３とキャンセルボタン３４を表示した表示画面３０−３が表示される（ステップＳ１３充電）。
【００４１】
ドライバーは、コネクタ収納部２５からコネクタを外して、電気自動車１０−２の充電ポートに接続する。その後、ドライバーが充電開始ボタン３３を押下すると、充電器４が生成した直流電力がコネクタから電気自動車１０−２に供給される。充電中、タッチパネル２２には充電中であることを示す表示画面３０−５が表示される。但し、予約された利用予定時間の終了時刻となった場合には、充電は途中でも終了される（ステップＳ１４）。
【００４２】
以上の動作により、コネクタが返却されている場合にのみ可動式コネクタ収納部６を移動することができ、車両やコネクタに不必要な負荷を掛けることが防止される。
【００４３】
上記説明では、ドライバーがタッチパネル２２に対して操作を行った。これに代えて、充電スタンド１のオペレータがドライバーから依頼を受けてタッチパネル２２を操作して充電を行ってもよい。ドライバーはオペレータに電気自動車１０−２の鍵を渡し、充電の依頼を行う。オペレータはその鍵を用いて電気自動車１０−２の充電ポートを開け、図７のフローに従って充電を行う。充電が完了した場合は、電気自動車１０−２からコネクタを抜き、他の電気自動車１０の充電に使用できるようにする。
【００４４】
上記実施形態の変形例として、ドライバーやオペレータが可動式コネクタ収納部６を手動で移動するようにしてもよい。その場合、図４に示した電動モータ等によって実現される駆動部２６は無くてもよい。ロック機構２８がロック状態となったとき、可動式コネクタ収納部６は移動できないように軌道上の現在位置に固定される。ロック機構２８が解除状態となったとき、可動式コネクタ収納部６は、人力で押すことによって軌道７に沿って移動することができる。このような実施形態においても、コネクタがコネクタ収納部２５に返却されていない場合、ドライバーやオペレータが誤って可動式コネクタ収納部６を押しても、ロックされて移動できないため、高い安全性が得られる。
【符号の説明】
【００４５】
１  充電スタンド
２−１〜２−３  駐車スペース
３  車両検知器
４  充電器
５  設備コントローラ
６  可動式コネクタ収納部
７  軌道
８  ケーブル
９  コネクタケーブル
１０−１、１０−２  電気自動車
１１  路側アンテナ
１２  通信範囲
１３  車載器
１４  ナビ
１５  予約管理サーバ
１６  インターネット
２１  収納部コントローラ
２２  タッチパネル
２３  カードリーダ
２４  スイッチ
２５  コネクタ収納部
２６  駆動部
２７  収納センサ
２８  ロック機構
３０−１〜３０−６  表示画面
３１  移動ボタン
３２  充電ボタン
３３  充電開始ボタン
３４  キャンセルボタン
３５−１〜３５−３  移動先ボタン
３６  キャンセルボタン
１０１  充電スタンド
１０２−１〜１０２−３  駐車スペース
１０３  充電器
１０４  可動式コネクタ収納部
１０７  コネクタケーブル
１０８−１、１０８−２  車両
【図１】
2014166003.tif 000003
【図２】
2014166003.tif 000004
【図３】
2014166003.tif 000005
【図４】
2014166003.tif 000006
【図５】
2014166003.tif 000007
【図６】
2014166003.tif 000008
【図７】
2014166003.tif 000009
【図８】
2014166003.tif 000010