(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動車両に設けられた受電コイルに給電コイルを位置合せする給電コイル位置合せ機構であって、
前記移動車両の後部あるいは前部と、前記移動車両の側部とに接触すると、当該移動車両の外形に応じて可動して特定の位置関係で前記移動車両に位置決めされる可動式ガイド機構と、
該可動式ガイド機構に固定された給電コイルと
を具備する給電コイル位置合せ機構。
【請求項２】
前記可動式ガイド機構は、
前記移動車両の前後方向に伸縮する第１の弾性部材と、
前記移動車両の左右方向に伸縮する第２の弾性部材と、
前記第１の弾性部材及び前記第２の弾性部材によって支持され、前記移動車両の前記後部あるいは前記前部に接触する第１の接触面と、前記移動車両の前記側部に接触する第２の接触面とを有するガイド部材と
を備える請求項１記載の給電コイル位置合せ機構。
【請求項３】
前記ガイド部材は、回転自在なローラを備え、当該ローラの周面を前記第２の接触面とする請求項２記載の給電コイル位置合せ機構。
【請求項４】
前記ガイド部材は、前記移動車両のバンパーに前記第１の接触面及び前記第２の接触面を接触させる高さに設けられる請求項２または３に記載の給電コイル位置合せ機構。
【請求項５】
前記受電コイルが前記移動車両の底部に設けられる場合、前記給電コイルは、前記可動式ガイド機構から前記移動車両と地面との間に突出する支持板上に設けられる請求項１〜４の何れか一項に記載の給電コイル位置合せ機構。
【請求項６】
移動車両に設けられた受電コイルに給電コイルを位置合せする給電コイル位置合せ機構であって、
前記給電コイルを固定可能な可動式ガイド機構であって、前記移動車両の後部あるいは前部と、前記移動車両の側部とに接触すると、当該移動車両の外形に応じて可動して特定の位置関係で前記移動車両に位置決めされる可動式ガイド機構と、
を具備する給電コイル位置合せ機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、給電コイル位置合せ機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、車両の幅方向に複数の磁気センサを設け、路面に設けられた磁気ネイルの水平磁界強度を検出し、当該水平磁界強度の分布からその強度ゼロ点を算出し、当該ゼロ点と車両中心線との距離を磁気ネイルからの車両のずれとする車両の位置検出装置が開示されている。このような車両の位置検出装置によれば、水平磁界分布からのずれ量を求めるので、予め水平磁界強度と垂直磁界強度を変数としたずれ量のマップを用いる必要がなく、よって車両の位置を精度良く検出することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０９−２９２２３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術では、車両に複数の磁気センサを設ける必要があるので、例えば地上の給電コイルと車両の受電コイルとを位置決めして地上設備から車両に電力を非接触給電する用途に適用しようとした場合に、本来の電力給電に必要な部品の他に車両の位置検出用に多数の部品を車両に設ける必要があるので、車両側でのコストアップを招くと共に、既存の車両へ適用することができないという問題点がある。
また、上記従来技術では、車両の位置検出に車両における電力消費を必要とするので、エネルギー効率上好ましくない。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、以下のことを目的とするものである。
（１）移動車両に追加部品を設けることなく給電コイルを移動車両の受電コイルに位置合せする。
（２）移動車両で電力を消費することなく給電コイルを受電コイルに位置合せする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明では、給電コイル位置合せ機構に係る第１の解決手段として、移動車両に設けられた受電コイルに給電コイルを位置合せする給電コイル位置合せ機構であって、移動車両に接触すると、当該移動車両の外形に応じて可動して特定の位置関係で移動車両に位置決めされる可動式ガイド機構と、該可動式ガイド機構に固定された給電コイルとを具備する、という手段を採用する。
【０００７】
本発明では、給電コイル位置合せ機構に係る第２の解決手段として、上記第１の解決手段において、可動式ガイド機構は、移動車両の前後方向に伸縮する第１の弾性部材と、移動車両の左右方向に伸縮する第２の弾性部材と、第１の弾性部材及び第２の弾性部材によって支持され、移動車両の後部あるいは前部に接触する第１の接触面と、移動車両の側部に接触する第２の接触面とを有するガイド部材とを備える、という手段を採用する。
【０００８】
本発明では、給電コイル位置合せ機構に係る第３の解決手段として、上記第１または第２の解決手段において、受電コイルが移動車両の底部に設けられる場合、給電コイルは、前記可動式ガイド機構から移動車両と地面との間に突出する支持板上に設けられる、という手段を採用する。
【０００９】
本発明では、給電コイル位置合せ機構に係る第４の解決手段として、上記第２または第３の解決手段において、ガイド部材は、回転自在なローラを備え、当該ローラの周面を第２の接触面とする、という手段を採用する。
【００１０】
本発明では、給電コイル位置合せ機構に係る第５の解決手段として、上記第２〜第４のいずれかの解決手段において、ガイド部材は、移動車両のバンパーに第１の接触面及び第２の接触面を接触させる高さに設けられる、という手段を採用する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、移動車両に設けられた受電コイルに給電コイルを位置合せする給電コイル位置合せ機構であって、移動車両に接触すると、当該移動車両の外形に応じて可動して特定の位置関係で移動車両に位置決めされる可動式ガイド機構と、該可動式ガイド機構に固定された給電コイルとを具備するので、移動車両に追加部品を設けることなく地上設備の給電コイルを移動車両の受電コイルに位置合せすることができる。
また、本発明によれば、移動車両で電力を消費することなく給電コイルを受電コイルに位置合せすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る給電コイル位置合せ機構Ａの概略構成を示す正面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る給電コイル位置合せ機構Ａの概略構成を示す側面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る給電コイル位置合せ機構Ａの作用・効果を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
本実施形態に係る給電コイル位置合せ機構Ａは、図１及び図２に示すように、ガイド部材１、一対のコイルバネ２Ａ，２Ｂ（第１、第２の弾性部材）、一対の摺動ローラ３Ａ，３Ｂ、支持板４、給電コイル５及び４つのボールキャスター６によって構成されている。なお、これら構成要素のうち、ガイド部材１及び一対のコイルバネ２Ａ，２Ｂは、本実施形態における可動式ガイド機構を構成している。
【００１４】
本給電コイル位置合せ機構Ａは、図１に示すように、駐車場等に設けられた車両一台分の駐車スペースＰｓの各々に設けられており、後述するように移動車両Ｍの底部に設けられた受電コイルＪに正対するように給電コイル５を位置合わせする。すなわち、本給電コイル位置合せ機構Ａは、底部に受電コイルＪが設けられた移動車両Ｍを対象するものである。
【００１５】
駐車スペースＰｓは、例えばショッピングセンターの駐車場に複数設けられた長方形の領域であり、１台の移動車両Ｍが駐車し得る広さを有する。この駐車スペースＰｓは、図１に示すように、一対の短辺の一方が移動車両Ｍの進入口（退出口）に設定されている。移動車両Ｍは、この進入口（退出口）から駐車スペースＰｓに進入し、また進入口（退出口）から駐車スペースＰｓの外に退出する。上記進入口（退出口）の奥側（他方の短辺側）には、一対のストッパＳが設けられている。この一対のストッパＳは、駐車スペースＰｓに進入してきた移動車両Ｍの車輪に当接することにより移動車両Ｍのさらなる進入を防止するためのものである。
【００１６】
移動車両Ｍは、受電コイルＪが給電コイル５から非接触で受電した電力（交流電力）を蓄電池に充電すると共に、当該蓄電池に充電した電力を走行用モータの動力源として利用する。この移動車両Ｍは、モータで車輪を駆動して走行する電気自動車あるいはハイブリッド自動車であり、前後にバンパーを備えている。上記受電コイルＪは、所定のコイル径を有するヘリカルコイルであり、コイル軸が垂直方向となるように移動車両Ｍの底部に設けられている。この受電コイルＪは、地上設備である給電コイル５と略同一のコイル径を有し、給電コイル５と電磁気的に結合することによって交流電力を非接触で受電する。
【００１７】
ガイド部材１は、図１に示すように、駐車スペースＰｓの地面に対して垂直方向から見た正面形状が「Ｌ字」状の部材であり、図１及び図２に示すように断面が矩形状の角柱をＬ字状に成形した部材である。このガイド部材１は、ガイド部材１の外側（駐車スペースＰｓの外周側）に位置すると共に互いに直行する２つの外側面１ａ，１ｂと、ガイド部材１の内側（車両側）に位置すると共に互いに直行する２つの内側面１ｃ，１ｄを有する。また、ガイド部材１は、図２に示すように、移動車両Ｍのバンパーに符合する高さに設けられている。このようなガイド部材１は、ある程度の強度を有するものの重量をできるだけ抑える必要から、例えば中空の金属成形体あるいは樹脂成型体である。なお、上記内側面１ｄは、本実施形態における第１の接触面である。
【００１８】
一対のコイルバネ２Ａ，２Ｂは、上記ガイド部材１を図１に示す姿勢で可動自在に支持する第１、第２の弾性部材である。すなわち、一方のコイルバネ２Ａは、上記各外側面１ａ，１ｂのうち、長い方の外側面１ａに一端が接続されると共に、他端が駐車スペースＰｓの短辺近傍に設けられた構造体に接続されている。また、他方のコイルバネ２Ｂは、２つの外側面１ａ，１ｂのうち、短い方の外側面１ｂに一端が接続されると共に、他端が駐車スペースＰｓの長辺近傍に設けられた構造体に接続されている。このような一対のコイルバネ２Ａ，２Ｂは、駐車スペースＰｓにおいて可動自在にガイド部材１を支持する。
【００１９】
一対の摺動ローラ３Ａ，３Ｂは、図１に示すように、回転軸が垂直方向となるように上記外側面１ｂに並行な内側面１ｃに所定間隔を空けて設けられている。この一対の摺動ローラ３Ａ，３Ｂのうち、一方の摺動ローラ３Ａは、内側面１ｃにおいて前方側（移動車両Ｍの進入側）に設けられ、また他方の摺動ローラ３Ｂは、内側面１ｃにおいて後方側に設けられている。各摺動ローラ３Ａ，３Ｂは、回転軸周りに回転自在であり、周面が移動車両Ｍの後部から左右側部まで延在するバンパーのうち、側部の表面に接触する接触面である。
【００２０】
支持板４は、図１及び図２に示すように、一端が上記ガイド部材１に固定されると共に所定の隙間を隔てて地面に対向する板部材である。すなわち、この支持板４は、一方の面（下面）を地面に対向させると共に、他方の面（上面）を上方に向けた姿勢でガイド部材１に固定されている。
【００２１】
給電コイル５は、このような支持板４の上面かつ先端近傍に設けられている。この給電コイル５は、所定のコイル径を有するヘリカルコイルであり、コイル軸が垂直方向となるように支持板４上に固定されている。ボールキャスター６は、上記支持板４の下面に所定間隔を空けて設けられており、支持板４を地面に対して可動自在に支持する。
【００２２】
次に、このように構成された本給電コイル位置合せ機構Ａの作用・効果について、図３をも参照して詳しく説明する。
なお、以下では、移動車両Ｍがバック走行することにより駐車スペースＰｓに進入して停車する場合について説明する。
【００２３】
移動車両Ｍを駐車スペースＰｓに駐車させようとする場合、運転手は、駐車スペースＰｓに設けられた一対のストッパＳを目印として移動車両Ｍをバックさせる。すなわち、運転手は、移動車両Ｍにおける一対の後輪の各々が一対のストッパＳの各々と当接するように、駐車スペースＰｓに対する移動車両Ｍの左右方向の位置を調整して移動車両Ｍをバックさせる。
【００２４】
ここで、駐車スペースＰｓには複数の移動車両Ｍが入れ替わり停車することになるが、上記左右方向の位置は、移動車両Ｍ毎に多少のずれが生じ、その都度標準位置（移動車両Ｍの左右方向における中心が駐車スペースＰｓの左右方向の中心と同一となる位置）に正確に設定され得るものではない。
【００２５】
このような駐車時における移動車両Ｍの駐車スペースＰｓへの進入に対し、本給電コイル位置合せ機構Ａでは、ガイド部材１が一対のコイルバネ２Ａ，２Ｂによって支持されているので、ガイド部材１が水平面内で移動自在である。例えば図３に示すように、左右方向における位置が標準位置ＰｒからΔｄだけ左側にずれて移動車両Ｍが後退しても、移動車両Ｍの後輪がストッパＳに当接して移動車両Ｍが停車した状態においては、ガイド部材１がΔｄだけ左側に移動するので、ガイド部材１の内側面１ｄ（第１の接触面）が移動車両Ｍのバンパーの表面（後部表面）と接触すると共に摺動ローラ３Ａ，３Ｂの周面（第２の接触面）が移動車両Ｍのバンパーの表面（側部表面）と接触する状態となる。
【００２６】
すなわち、ガイド部材１は、移動車両Ｍが標準位置Ｐｒから左右方向に多少ずれても、確実に移動車両Ｍに対して特定の位置関係（姿勢関係）となる。したがって、ガイド部材１に対して一定の位置関係にある給電コイル５は、駐車スペースＰｓにおける移動車両Ｍの左右方向における停車位置が多少変動しても、移動車両Ｍに対して特定の位置関係、つまり受電コイルＪと正対する位置関係となる。
【００２７】
このような本実施形態によれば、移動車両Ｍに追加部品を設けることなく地上設備である給電コイル５を移動車両Ｍの受電コイルＪに正対するように位置合せすることができる。また、本実施形態によれば、移動車両Ｍで電力を消費することなく給電コイル５を受電コイルＪに位置合せすることができる。
【００２８】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような変形例が考えられる。
（１）上記実施形態では底部に受電コイルが設けられた移動車両Ｍを対象としたが、本発明はこれに限定されない。例えば受電コイルＪが後部や上部に設けられた移動車両にも本願発明を適用することができます。また、本願発明は、トラックや特殊車両にも適用可能である。
【００２９】
（２）上記実施形態では、一対のコイルバネ２Ａ，２Ｂによってガイド部材１を水平方向に可動自在に支持し、また支持板４及びボールキャスター６によってガイド部材１を垂直方向に（地面に対して）支持したが、本発明はこれに限定されない。例えば、一端が地面に固定された垂直姿勢のコイルバネの他端にガイド部材１を接続することにより、当該垂直姿勢のコイルバネによってガイド部材１を水平方向に可動自在に支持すると共に垂直方向に支持してもよい。
【００３０】
（３）上記実施形態では、一対の摺動ローラ３Ａ，３Ｂの周面を移動車両Ｍとの接触面としたが、本発明はこれに限定されない。例えば摺動ローラ３Ａ，３Ｂを省略し、内側面１ｃの表面を滑り易い材料で構成することにより摩擦を低減してもよい。
（４）上記実施形態では、一対のコイルバネ２Ａ，２Ｂによってガイド部材１を可動自在に支持したが、コイルバネ２Ａ，２Ｂに代えて空気バネやオイルバネを用いてもよい。
【００３１】
（５）上記実施形態において、移動車両Ｍが接触する前のガイド部材１の位置（初期位置）を所定位置に規制するガイド部材用ストッパを必要に応じて設けてもよい。また、このガイド部材用ストッパを用いることにより、例えば移動車両Ｍの各後輪が各ストッパＳに当接して移動車両Ｍが停止すると、ガイド部材用ストッパが解除されてガイド部材１が移動車両Ｍに接触する位置まで移動し、この結果として給電コイル５を受電コイルＪに位置合せしてもよい。
【符号の説明】
【００３２】
Ａ…給電コイル位置合せ機構、１…ガイド部材、２Ａ，２Ｂ…コイルバネ（第１、第２の弾性部材）、３Ａ，３Ｂ…摺動ローラ、４…支持板、５…給電コイル、６…ボールキャスター、Ｍ…移動車両、Ｊ…受電コイル、Ｐｓ…駐車スペース、Ｓ…ストッパ
【図１】
0005982931.tif 000002
【図２】
0005982931.tif 000003
【図３】
0005982931.tif 000004