(57)【要約】【課題】  省スペース化が図られて安全性が高く、かつ施工性、メンテナンス性及び拡張性に優れた機械式駐車装置を提供する。【解決手段】  機械式駐車装置１００は、建造物内に固定された基幹電力系統１０から移動体のトレイ１０２側に無接点で電力伝送するために、送電側無接点電力伝送モジュール１１０と受電側無接点電力伝送モジュール１２０とを備えている。送電側無接点電力伝送モジュール１１０の送電カプラ１１５を、その送電面がＹＺ面（トレイ１０２の移動方向に平行な面）に略平行となるようにフレーム１０１等に固定し、受電側無接点電力伝送モジュール１２０の受電カプラ１２５を、その受電面がＹＺ面に略平行となるようにトレイ１０２上に固定している。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２次電池を搭載した自動車を積載して所定の格納場所まで移動させて収納する２以上のトレイと、前記可動するトレイを支持するフレームと、を備えて建造物の内部に設置される機械式駐車装置であって、
前記フレーム、または前記建造物に設置され、前記建造物の内部に敷設された基幹電力系統から分電して所定の高周波周波数の高周波電力に変換する送電側周波数変換部を有する送電パワーユニットと、前記送電側周波数変換部から前記高周波電力を入力して無接点で送電する略平面状の送電カプラと、を具備する送電側無接点電力伝送モジュールと、
前記トレイ側に設置され、前記送電カプラから前記高周波電力を無接点で受電する略平面状の受電カプラと、前記受電カプラで受電された電力を前記自動車に供給するための電力供給部を有する受電パワーユニットと、を具備する受電側無接点電力伝送モジュールと、を備え、
前記送電カプラと前記受電カプラは、前記トレイが所定の格納場所で停止したときに所定の位置関係となるように設置されている
ことを特徴とする機械式駐車装置。
【請求項２】
前記受電パワーユニットは、前記受電カプラで受電された前記高周波電力を入力して整流または所定の低周波周波数に変換する受電側周波数変換部をさらに有する
ことを特徴とする請求項１に記載の機械式駐車装置。
【請求項３】
前記電力供給部は、一端が前記受電側周波数変換部に接続されたケーブルと、前記ケーブルの他端に接続された電力供給端子と、を有し、
前記電力供給端子が前記自動車に設けられた受電部に接続されると、前記受電側周波数変換部から前記電力供給部を介して前記２次電池に電力供給される
ことを特徴とする請求項２に記載の機械式駐車装置。
【請求項４】
前記電力供給部は、前記受電側周波数変換部に設けられたコンセントであり、
前記自動車に具備された受電用ケーブルの先端に取り付けられているプラグが前記コンセントに挿入されると、前記受電側周波数変換部から前記電力供給部を介して前記２次電池に電力供給される
ことを特徴とする請求項２に記載の機械式駐車装置。
【請求項５】
前記電力供給部は、一端が前記受電カプラに接続されたケーブルと、前記ケーブルの他端に接続された対車両送電カプラと、を有し、
前記対車両送電カプラは、前記受電カプラから前記ケーブルを介して受電した前記高周波電力を前記自動車に設けられた車両受電カプラに無接点で送電する
ことを特徴とする請求項１に記載の機械式駐車装置。
【請求項６】
前記電力供給部は、前記受電カプラから前記高周波電力を無接点で受電して中継する中継カプラと、前記中継カプラから無接点で受電する対車両送電カプラと、を有し、
前記対車両送電カプラは、前記受電カプラから前記中継カプラを介して受電した前記高周波電力を前記自動車に設けられた車両受電カプラに無接点で送電する
ことを特徴とする請求項１に記載の機械式駐車装置。
【請求項７】
前記所定の位置関係は、前記送電カプラの送電面と前記受電カプラの受電面とが平行に対向する位置関係である
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の機械式駐車装置。
【請求項８】
前記送電面と前記受電面のそれぞれの一辺の長さがともに長さＬのとき、
前記所定の位置関係は、さらに前記送電面と前記受電面との距離が前記長さＬ以下である
ことを特徴とする請求項７に記載の機械式駐車装置。
【請求項９】
前記所定の位置関係は、前記送電カプラの送電面と前記受電カプラの受電面とが所定の角度で対向する位置関係である
ことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の機械式駐車装置。
【請求項１０】
前記送電面と前記受電面のそれぞれの一辺の長さがともに長さＬのとき、
前記所定の位置関係は、さらに前記送電面の中心と前記受電面の中心との距離が前記長さＬ以下である
ことを特徴とする請求項９に記載の機械式駐車装置。
【請求項１１】
前記所定の角度は、９０°以下である
ことを特徴とする請求項９または１０に記載の機械式駐車装置。
【請求項１２】
前記送電カプラから前記受電カプラへの無接点電力伝送は、電界共鳴方式により行われる
ことを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の機械式駐車装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車に搭載された２次電池を駐車中に充電することが可能な機械式駐車装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
都市部等では、駐車場の設置スペースを有効利用するために、複数の自動車を立体的に収納する立体駐車場などが多く設置されている。このような駐車場では、自動車を水平方向や垂直方向に移動させることができる機械式駐車装置が用いられている。従来のエンジン駆動の自動車を駐車させるための機械式駐車装置では、自動車を移動させるための手段を有していればよかった。
【０００３】
一方、近年は排気ガス量を減らして環境保全に優れた電気自動車やプラグインハイブリッド車等が普及しつつある。このような自動車では走行に電動機を用いるため、車両には大容量の２次電池が搭載されている。大容量の２次電池の充電には長時間を要することから、駐車中に２次電池の充電を行えることが強く求められている。電気自動車やプラグインハイブリッド車の充電には、現在は標準化されたケーブル及びコネクタが用いられており、ケーブルの先端に取り付けられたコネクタを自動車側に備わった受電コネクタに接続して充電が行われる。
【０００４】
機械式駐車装置においても、駐車中の自動車への充電機能を備えたものが知られている。例えば、特許文献１では、トロリー方式による充電機能を備えた機械式駐車装置が開示されている。車両を積載するパレットに電力供給端子（コンセント）が設けられており、これらがパレット及び積載中の車両とともに移動する。給電は、本体（躯体）側の給電線路から接点を介してトロリー方式で行われる。この接点は、ＯＮ／ＯＦＦの切り替えが可能となっており、パレットが所定の位置に停止したときにＯＮとなるように構成されている。
【０００５】
また、特許文献２に記載された機械式駐車装置では、車両に充電するための給電中継部がパレットに備えられているが、車両がパレットに乗り込む際に給電中継部が運転者に影響したり、パレットの外形から給電中継部が突出しないように、給電中継部が前後方向に起倒可能に構成されている。ここでは、給電中継部の設置スペースの効率化が図られている。
【０００６】
一方、上記のような電力供給端子（コンセント）を用いずに、車両に無接点で給電する技術の開発も進められている。充電作業を意識せず行えるため電気自動車の利便性が大きく向上するものとして期待されている。例えば特許文献３では、車両の外部に設置された給電装置から車両底面に搭載された受電装置に非接触で給電する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１１−１２７３０２号公報
【特許文献２】特開２０１０−１９６３３８号公報
【特許文献３】特開２０１０−２６８６６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１、２に記載されている機械式駐車装置では、可動式のトレイ（パレット）に給電する方式としてトロリー方式が用いられているため、その施工が複雑で高コストになるといった問題がある。また、トレイの移動に伴って接点が摩耗するため、その交換等のメンテナンスが必要になる。さらに、将来特許文献３に記載のような技術を追加で導入しようとすると、トレイ上に高周波の給電装置を取り付ける必要があり、大規模な改修が必要となる。このように、トロリー方式では拡張性に乏しいといった問題がある。
【０００９】
一方、特許文献３に開示されている無接点で給電する技術では、伝送距離の伸延や系の高効率化等の技術課題に加え、車両に受電装置が搭載され、外部の車両近傍に給電装置が設置されることから、乗車者や車両の近傍にいる人の安全性を十分に確保できるようにする必要がある。また、このような安全性確保を立証した上で標準化、或いは法制化などのプロセスを今後進めていく必要がある。そのため、普及までにさらに数年要すると考えられている。従って、車両への給電は、当面はケーブルとコネクタを用いて行われることになる。
【００１０】
上記のような事情から、給電装置の省スペース化が図られ既存の設備への施工が容易であり、かつ部品交換等が不要なメンテナンス性に優れた機械式駐車装置が強く望まれている。また、車両への無接点給電等の将来技術を容易に導入できる高い拡張性も強く望まれている。
【００１１】
本発明は上記問題を解決するためになされたものであり、省スペース化が図られて安全性が高く、かつ施工性、メンテナンス性及び拡張性に優れた機械式駐車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】
【００１２】
本発明の機械式駐車装置の第１の態様は、２次電池を搭載した自動車を積載して所定の格納場所まで移動させて収納する２以上のトレイと、前記可動するトレイを支持するフレームと、を備えて建造物の内部に設置される機械式駐車装置であって、前記フレーム、または前記建造物に設置され、前記建造物の内部に敷設された基幹電力系統から分電して所定の高周波周波数の高周波電力に変換する送電側周波数変換部を有する送電パワーユニットと、前記送電側周波数変換部から前記高周波電力を入力して無接点で送電する略平面状の送電カプラと、を具備する送電側無接点電力伝送モジュールと、前記トレイ側に設置され、前記送電カプラから前記高周波電力を無接点で受電する略平面状の受電カプラと、前記受電カプラで受電された電力を前記自動車に供給するための電力供給部を有する受電パワーユニットと、を具備する受電側無接点電力伝送モジュールと、を備え、前記送電カプラと前記受電カプラは、前記トレイが所定の格納場所で停止したときに所定の位置関係となるように設置されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明の機械式駐車装置の他の態様は、前記受電パワーユニットは、前記受電カプラで受電された前記高周波電力を入力して整流または所定の低周波周波数に変換する受電側周波数変換部をさらに有することを特徴とする。
【００１４】
本発明の機械式駐車装置の他の態様は、前記電力供給部は、一端が前記受電側周波数変換部に接続されたケーブルと、前記ケーブルの他端に接続された電力供給端子と、を有し、
前記電力供給端子が前記自動車に設けられた受電部に接続されると、前記受電側周波数変換部から前記電力供給部を介して前記２次電池に電力供給されることを特徴とする。
【００１５】
本発明の機械式駐車装置の他の態様は、前記電力供給部は、前記受電側周波数変換部に設けられたコンセントであり、前記自動車に具備された受電用ケーブルの先端に取り付けられているプラグが前記コンセントに挿入されると、前記受電側周波数変換部から前記電力供給部を介して前記２次電池に電力供給されることを特徴とする。
【００１６】
本発明の機械式駐車装置の他の態様は、前記電力供給部は、一端が前記受電カプラに接続されたケーブルと、前記ケーブルの他端に接続された対車両送電カプラと、を有し、前記対車両送電カプラは、前記受電カプラから前記ケーブルを介して受電した前記高周波電力を前記自動車に設けられた車両受電カプラに無接点で送電することを特徴とする。
【００１７】
本発明の機械式駐車装置の他の態様は、前記電力供給部は、前記受電カプラから前記高周波電力を無接点で受電して中継する中継カプラと、前記中継カプラから無接点で受電する対車両送電カプラと、を有し、前記対車両送電カプラは、前記受電カプラから前記中継カプラを介して受電した前記高周波電力を前記自動車に設けられた車両受電カプラに無接点で送電することを特徴とする。
【００１８】
本発明の機械式駐車装置の他の態様は、前記所定の位置関係は、前記送電カプラの送電面と前記受電カプラの受電面とが平行に対向する位置関係であることを特徴とする。
【００１９】
本発明の機械式駐車装置の他の態様は、前記送電面と前記受電面のそれぞれの一辺の長さがともに長さＬのとき、前記所定の位置関係は、さらに前記送電面と前記受電面との距離が前記長さＬ以下であることを特徴とする。
【００２０】
本発明の機械式駐車装置の他の態様は、前記所定の位置関係は、前記送電カプラの送電面と前記受電カプラの受電面とが所定の角度で対向する位置関係であることを特徴とする。
【００２１】
本発明の機械式駐車装置の他の態様は、前記送電面と前記受電面のそれぞれの一辺の長さがともに長さＬのとき、前記所定の位置関係は、さらに前記送電面の中心と前記受電面の中心との距離が前記長さＬ以下であることを特徴とする。
【００２２】
本発明の機械式駐車装置の他の態様は、前記所定の角度は、９０°以下であることを特徴とする。
【００２３】
本発明の機械式駐車装置の他の態様は、前記送電カプラから前記受電カプラへの無接点電力伝送は、電界共鳴方式により行われることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、省スペース化が図られて安全性が高く、かつ施工性、メンテナンス性及び拡張性に優れた機械式駐車装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る機械式駐車装置の構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係る機械式駐車装置の構成を示す斜視図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係る機械式駐車装置の構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の第４実施形態に係る機械式駐車装置の構成を示す平面図及び側面図である。
【図５】電界共鳴方式により無接点電力伝送を行う回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の好ましい実施の形態における機械式駐車装置について、図面を参照して詳細に説明する。なお、同一機能を有する各構成部については、図示及び説明簡略化のため、同一符号を付して示す。
【００２７】
（第１実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る機械式駐車装置を、図１を用いて説明する。図１は、第１実施形態の機械式駐車装置の構成を示す斜視図である。本実施形態の機械式駐車装置１００は、建造物の内部に設置されたフレーム１０１と、フレーム１０１に移動可能に支持されて自動車を積載するためのトレイ１０２とを備えている。
【００２８】
フレーム１０１は、水平方向に配置されてトレイ１０２を移動可能に支持する水平部材と該水平部材を支持する垂直部材とを有しており、トレイ１０２の移動が可能となるように構成されている。水平部材の一部は、例えばトレイ１０２に取り付けられた車輪を移動させるためのレールであってよい。以下では、説明簡単のために、図１に示す機械式駐車装置１００の下方に記載した座標系を用いるものとする。また一例として、本実施形態の機械式駐車装置１００では、トレイ１０２がフレーム１０１の垂直方向であるＺ方向と、水平方向であるＹ方向に移動するものとし、Ｘ方向には移動しないものとする。
【００２９】
トレイ１０２は、積載した自動車５０をＹ方向またはＺ方向に移動させるのに用いられるものである。省スペース化を図るために、トレイ１０２は車両サイズとほぼ同程度の大きさに形成されており、余裕スペースはほとんど設けられていない。トレイ１０２は、自動車５０を積載したのち所定の位置まで移動されて格納されるが、このトレイ１０２を格納するためのフレーム１０１の空間を、以下では格納領域という。図１では、１つのトレイ１０２に対する格納領域を破線で囲み、これを符号１０３で示している。格納領域１０３は、トレイ１０２を底面として、トレイ１０２と自動車５０とを格納することができる領域である。
【００３０】
機械式駐車装置１００は、電気自動車やプラグインハイブリッド車等のような大容量の２次電池を搭載した自動車５０がトレイ１０２に積載されたとき、自動車５０の２次電池に電力供給して充電が行えるように構成されている。２次電池に供給される電力は、建造物に敷設された基幹電力系統１０から受電する必要があるが、固定された基幹電力系統１０から移動体のトレイ１０２側に電力を伝送させる手段が必要となる。本実施形態では、この電力伝送手段として、従来の接点方式（トロリー方式）に代えて、建造物側に送電モジュール、トレイ側に受電モジュールを搭載する無接点の電力伝送手段を用いている。
【００３１】
自動車５０を積載したトレイ１０２を格納する格納領域１０３には、その近傍に送電側無接点電力伝送モジュール１１０が設置されている。また、トレイ１０２の所定の位置に受電側無接点電力伝送モジュール１２０が設置されている。本実施形態の機械式駐車装置１００は、無接点の電力伝送手段として、送電側無接点電力伝送モジュール１１０と受電側無接点電力伝送モジュール１２０とを備えている。送電側無接点電力伝送モジュール１１０は、トレイ１０２の移動の障害とならないように、格納領域１０３より外側のフレーム１０１または建造物の壁（図１に、符号２０で示す。）等に固定されている。また、受電側無接点電力伝送モジュール１２０は、トレイ１０２上に設置され、トレイ１０２とともに移動する。
【００３２】
送電側無接点電力伝送モジュール１１０は、送電パワーユニット１１１と送電カプラ１１５とを備えている。送電パワーユニット１１１は、建造物内に配索された基幹電力系統１０に接続されて所定の周波数の高周波電力に変換する送電側周波数変換部１１２を有している。送電側周波数変換部１１２は、基幹電力系統１０から例えば５０Ｈｚ（または６０Ｈｚ）の電力を受電し、これをｋＨｚあるいはＭＨｚ単位の第１の高周波周波数に変換する。送電側周波数変換部１１２は広義のＡＣ−ＡＣコンバータである。送電カプラ１１５は、送電側周波数変換部１１２から第１の高周波周波数を有する高周波電力を入力し、これを無接点（非接触）で受電側無接点電力伝送モジュール１２０に伝送する。
【００３３】
受電側無接点電力伝送モジュール１２０は、受電パワーユニット１２１と受電カプラ１２５とを備えている。受電パワーユニット１２１は、受電側周波数変換部１２３と積載している自動車５０の２次電池に電力供給するための電力供給部１２２とを有している。受電カプラ１２５は、送電カプラ１１５から第１の高周波周波数の電力を無接点で受電し、これを受電側周波数変換部１２３に供給する。受電側周波数変換部１２３は、受電カプラ１２５から供給された第１の高周波周波数の電力を整流して直流に変換する。
【００３４】
電力供給部１２２は電力供給端子１２２ａを有し、電力供給端子１２２ａがケーブル１２２ｂで受電側周波数変換部１２３に接続されている。自動車５０がトレイ１０２に積載されたときに、電力供給端子１２２ａが自動車５０の受電部５１に接続される。その後、トレイ１０２が所定の格納領域１０３に移動されると、受電カプラ１２５が送電カプラ１１５から受電し、受電側周波数変換部１２３で変換された電力が電力供給端子１２２ａから自動車５０の受電部５１を経由して２次電池に供給され、該２次電池の充電が行われる。
【００３５】
電力供給部１２２は、受電側周波数変換部１２３に設けられたコンセントであってもよい。自動車５０が、充電用装置として２次電池に接続された受電用ケーブルと、該受電用ケーブルの先端に取り付けられたプラグとを有しているときは、プラグを受電側周波数変換部１２３に設けられたコンセントに接続することで、２次電池に電力を供給して充電することができる。さらに、電力供給部１２２として、電力供給端子１２２ａと受電側周波数変換部１２３に設けられたコンセントの両方を備えたものであってもよい。
【００３６】
なお上記では、受電側周波数変換部１２３が受電カプラ１２５から供給された第１の高周波周波数の電力を直流に変換するものとしたが、自動車側の充電手段が所定の低周波電力、例えば基幹電力系統１０と同じ５０Ｈz（または６０Ｈｚ）の電力、を受電するように構成されている場合には、受電側周波数変換部１２３が第１の高周波周波数の電力を所定の低周波周波数に変換するものとする。
【００３７】
本実施形態の機械式駐車装置１００では、トレイ１０２の移動可能な方向を、図１に示すようにＹ方向及びＺ方向としたとき、フレーム１０１等に固定される送電側無接点電力伝送モジュール１１０を、トレイ１０２の移動の障害とならないＹＺ面に配置する。また、無接点で高周波電力を伝送させる送電カプラ１１５と受電カプラ１２５とは、高周波電力を効率よく伝送させるために、送電カプラ１１５の送電面と受電カプラ１２５の受電面とが対向して略平行に配置されるのが好ましい。そのためには、受電カプラ１２５をトレイ１０２上に立設させて固定する必要があるが、受電カプラ１２５が自動車５０の積載の障害にならないようにするとともに、その設置スペースをできるだけ小さくして省スペース化を図る必要がある。
【００３８】
そこで、送電カプラ１１５を、その送電面がＹＺ面に平行な格納領域１０３の側面（図１において符号１０３ａで示す）に近接して略平行になるようにフレーム１０１等に固定するとともに、受電カプラ１２５を、その受電面が格納領域１０３の側面１０３ａと略平行になるようにトレイ１０２上に固定するのがよい。送電カプラ１１５及び受電カプラ１２５は、高周波電力を送受する面の寸法に比べて厚さの寸法が小さいことから、上記のように配置することで、その設置スペースを小さくすることができる。送電カプラ１１５と受電カプラ１２５との間の距離は、伝送方式によって適宜選択することができる。
【００３９】
送電パワーユニット１１１及び受電パワーユニット１２１は、省スペース化を図って以下のように配置するのがよい。まず、送電パワーユニット１１１は、フレーム１０１または壁２０（ＹＺ面の壁が近傍にある場合）のいずれかのＹＺ面に、Ｘ方向の厚さが小さくなるように配置し、格納領域１０３内に突出しないようにする。また、受電パワーユニット１２１は、トレイ１０２の空きスペース、例えばトレイ１０２上の自動車５０の車輪が通過しない位置等に配置し、格納領域１０３外に突出しないようにする。
【００４０】
本実施形態の機械式駐車装置１００は、固定された基幹電力系統１０から移動体のトレイ１０２側に電力伝送する手段として、フレーム１０１等に固定された送電側無接点電力伝送モジュール１１０と、トレイ１０２に固定された受電側無接点電力伝送モジュール１２０とを備えており、これらを用いて無接点で電力伝送できるようにしている。交換頻度の高い接点等を不要とすることで、メンテナンスの頻度を大幅に低減、あるいはメンテナンスフリーとしている。また、送電カプラ１１５と受電カプラ１２５とを、トレイ１０２の移動可能な方向であるＹＺ面に平行に配置することにより、トレイ１０２の移動の障害とならないようにするとともに、設置に必要なスペースを小さくしている。
【００４１】
送電パワーユニット１１１及び受電パワーユニット１２１の配置については、省スペース化を図るとともに、送電パワーユニット１１１をトレイ１０２の移動の障害にならないように配置し、受電パワーユニット１２１を自動車５０の積載の障害とならないように配置すればよく、それ以外の制約がないことから施工が容易であり、新設や既存設備への導入も容易に行えて拡張性が高い。
【００４２】
さらに、本実施形態の機械式駐車装置１００は建造物の内部に設置され、送電側無接点電力伝送モジュール１１０と受電側無接点電力伝送モジュール１２０との間で高周波電力の伝送が行われるのは、人が立ち入ることのない格納領域１０３にトレイ１０２が移動された後である。そのため、高周波電力の伝送が人体に悪影響を与えることはなく、安全性の観点から新たな問題が生じるおそれはない。
【００４３】
（第２実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る機械式駐車装置を、図２を用いて説明する。図２は、第２実施形態の機械式駐車装置の構成を示す斜視図である。本実施形態の機械式駐車装置２００は、無接点で受電する手段を備えた自動車６０に対し、無接点で給電できるように構成されている。
【００４４】
自動車６０は、その底部に無接点で受電するための車両受電カプラ６１を備えている。車両受電カプラ６１は、所定の高周波周波数（第２の高周波周波数とする）の電力を無接点で受電することができる。車両受電カプラ６１で受電された電力は、自動車６０に搭載された周波数変換部（図示せず）で整流され、これが２次電池に供給されることで２次電池の充電が行われる。
【００４５】
機械式駐車装置２００は、電力供給部２２２として、自動車６０に設けられた車両受電カプラ６１に無接点で送電するための対車両送電カプラ２２２ａと、一端が対車両送電カプラ２２２ａに接続されたケーブル２２２ｂと、を有している。対車両送電カプラ２２２ａは、自動車６０をトレイ１０２上に停車させたときに車両受電カプラ６１と略対向するトレイ１０２上の位置に配置される。また、ケーブル２２２ｂは、トレイ１０２上の自動車６０の移動の障害とならない位置に配索される。これにより、電力供給部２２２の設置スペースを小さくして省スペース化を図ることができる。
【００４６】
受電カプラ１２５では第１の高周波周波数の高周波電力が受電され、対車両送電カプラ２２２ａでは第２の高周波周波数の高周波電力が送電されることから、第１の高周波周波数を第２の高周波周波数に略等しくすることにより、周波数変換することなく受電カプラ１２５から対車両送電カプラ２２２ａに高周波電力を伝送することができる。すなわち、受電パワーユニット２２１は、受電側周波数変換部１２３を備えず対車両送電カプラ２２２ａとケーブル２２２ｂとを有する電力供給部２２２のみで構成され、ケーブル２２２ｂの他端を受電カプラ１２５に直接接続する中継器として構成することができる。受電側周波数変換部１２３を不要とすることで、受電パワーユニット２２１の構成をさらに簡素にして省スペース化を図ることができる。
【００４７】
本実施形態の機械式駐車装置２００は、自動車が今後無接点で受電する車両受電カプラ６１を備えるようになった場合でも、トレイ１０２に対車両送電カプラ２２２ａを設けてケーブル２２２ｂで受電カプラ１２５に接続するだけで、自動車６０に無接点で電力を供給することが可能となり、自動車への無接点給電化に対応させて低コストで容易に機能拡張することができる。
【００４８】
これに対し、従来の接点方式（トロリー方式）の機械式駐車装置では、車両受電カプラ６１を備えた自動車６０に無接点で給電できるようにするには、車両受電カプラ６１に無接点で給電するための対車両送電カプラをトレイ上に新たに追加するのに加えて、接点方式で受電した低周波の電力を所定の高周波周波数の電力に変換するための周波数変換部もトレイ上に追加する必要がある。そのため、大きな設置スペースが必要となり追加が難しくなるおそれもある。本実施形態の機械式駐車装置２００は、周波数変換部を不要とすることができることから、自動車の将来技術に対し高い拡張性及び親和性を有している。
【００４９】
（第３実施形態）  
本発明の第３の実施形態に係る機械式駐車装置を、図３を用いて説明する。図３は、第３実施形態の機械式駐車装置の構成を示す斜視図である。本実施形態の機械式駐車装置３００は、一部が第２実施形態の機械式駐車装置２００と異なるように構成されている。第２実施形態の機械式駐車装置２００では、トレイ１０２上に設けられた受電カプラ１２５と対車両送電カプラ２２２ａとの間がケーブル２２２ｂで接続されていた。これに対し本実施形態の機械式駐車装置３００では、受電カプラ１２５から対車両送電カプラ２２２ａへの電力伝送の手段として、ケーブル２２２ｂに代えて無接点による電力伝送の手段を用いるように構成されている。
【００５０】
本実施形態の機械式駐車装置３００では、受電カプラ１２５と対車両送電カプラ２２２ａとの間に中継カプラ３２２ｂを１以上配置している。そして、受電カプラ１２５から中継カプラ３２２ｂに無接点で電力伝送し、該中継カプラ３２２ｂから次の中継カプラ３２２ｂまたは対車両送電カプラ２２２に無接点で電力伝送する構成としている。中継カプラ３２２ｂの設置数は、受電カプラ１２５から対車両送電カプラ２２２ａまでの距離に応じて適宜調整することができる。
【００５１】
本実施形態の機械式駐車装置３００によれば、受電カプラ１２５と対車両送電カプラ２２２ａとの間に中継カプラ３２２ｂを適宜配置することにより、ケーブルを用いることなく無接点による電力伝送のみで自動車に給電することが可能となる。本実施形態の機械式駐車装置３００は、建造物の内部に設置されて人が立ち入ることはないことから、無接点による電力伝送のみで高周波電力を伝送させても人体に悪影響を与えることはない。
【００５２】
（第４実施形態）
本発明の第４の実施形態に係る機械式駐車装置を、図４、５を用いて以下に説明する。第１実施形態では、トレイ１０２の長手方向（積載される車両の前後方向となる）をＸ方向とし、トレイ１０２の移動可能な方向をＹ方向及びＺ方向の２方向としたときを例に、機械式駐車装置１００の各モジュールの配置例を説明した。しかしながら、トレイ１０２の移動可能な方向は、建造物の構造等によって変わることから、トレイの移動方向に対応して本発明の機械式駐車装置の配置位置を適切に選択することができる。機械式駐車装置の配置では、送電側無接点電力伝送モジュールをトレイの移動の障害とならない位置に配置すればよく、それに対応して受電側無接点電力伝送モジュールをトレイ上の送電側無接点電力伝送モジュールに近接する位置に配置することになる。
【００５３】
また、送電側無接点電力伝送モジュールの送電カプラ及び受電側無接点電力伝送モジュールの受電カプラの設置位置は、無接点電力伝送を実現する伝送方式によっても異なってくる。そこで、本発明の第４の実施形態に係る機械式駐車装置では、送電カプラと受電カプラとの間の無接点電力伝送方式として電界共鳴方式を用いるものとする。電界共鳴方式とは、送電カプラと受電カプラにおける電力の伝送を、主として電界のカップリングにより行う方式である。電界共鳴方式により無接点電力伝送を行う回路図の一例を図５に示す。図５では、送電側が交流電源９１、コイル９２、及び送電電極９３（９３ａ、９３ｂ）で構成され、受電側が受電電極９４（９４ａ、９４ｂ）、コイル９５、及び負荷９６で構成されるものとしている。
【００５４】
磁界共鳴方式では、電力伝送に用いる磁界をコイルで生成するため、カプラを薄くかつ軽量に形成することが難しい。これに対し、電界共鳴方式では、電力伝送に用いる電界を電極で生成するため、カプラを薄くかつ軽量に形成することが可能である。また、磁界共鳴方式のコイルの線材では電流密度が高くなり、高効率化のためには高導電率材料やリッツ線等の特殊な線材を用いる必要がある。これに対し、電界共鳴方式の電極では、電極に大きな電流が流れないため、高導電率の材料等を用いることなく、低コストで高効率化を達成できる。
【００５５】
送電側において交流電源９１により送電電極９３を高周波で励振すると、送電電極９３と受電電極９４との間で電界結合による共鳴が生じる。これにより。受電電極９４に電力が伝送され、負荷９６に電力を供給することが可能となる。電界共鳴方式では、送電電極９３及び受電電極９４で形成される電界が等方的に広がることから、磁気共鳴方式等に比べて、送電電極９３及び受電電極９４の設置自由度が高く伝送効率も高い。このような利点により、送電電極を備える送電カプラや受電電極を備える受電カプラの低背化を図ることが可能となり、また高い伝送効率により低コスト化を図ることができる。
【００５６】
電界共鳴方式では、送電カプラと受電カプラとの位置関係が、必ずしも平行に対向している必要がなく、各カプラの設置自由度が高くなるといった利点が得られる。すなわち、送電カプラと受電カプラとを平行に対向させて設置する場合だけでなく、送電カプラと受電カプラとが相対的に傾いた状態で設置しても高い伝送効率が得られる。あるいは、送電カプラに対し受電カプラを９０°傾けて設置することも可能であり、この場合でも高い伝送効率が得られる。よって、例えば送電カプラを垂直に立設した場合には、受電カプラを水平に配置することができ、受電カプラの低背化が可能となる。第４の実施形態の機械式駐車装置では、無接点電力伝送方式として電界共鳴方式を用いることで、高い伝送効率を実現するとともに、送電カプラ及び受電カプラの設置自由度を高めている。
【００５７】
本実施形態の機械式駐車装置４００の構成を、図４を用いて説明する。同図に示す機械式駐車装置４００の構成例では、トレイ４０２の移動方向をＸ方向とし、トレイ４０２を図面右から左方向に移動させて所定の格納領域に格納するものとする。以下では、説明簡単のため、トレイ４０２の左側を前方とし、右側を後方とする。図４は、トレイ４０２を所定の格納場所に停止させた状態において、送電側無接点電力伝送モジュールの送電カプラ４１５と受電側無接点電力伝送モジュールの受電カプラ４２５との位置関係の一例を示している。図４（ａ）〜（ｅ）のいずれにおいても、上段にトレイ４０２の上方から見たときの平面図、下段にトレイ４０２の側方から見たときの側面図を示している。
【００５８】
なお、送電側無接点電力伝送モジュールの送電カプラ４１５以外の送電パワーユニット及び送電側周波数変換部は、第１実施形態と同様に、建造物の壁面２０あるいはフレーム１０１に適宜固定すればよい。また、受電側無接点電力伝送モジュールについても、受電カプラ４２５以外の受電パワーユニット、受電側周波数変換部等は、トレイ４０２に適宜設置することができる。
【００５９】
図４（ａ）に示す機械式駐車装置４００（４００−１とする）は、送電カプラ４１５がトレイ４０２の移動方向前方のフレーム等に固定されている場合を示している。このとき、受電カプラ４２５は、第１実施形態と同様に、送電カプラ４１５と平行に対向するようにトレイ４０２の前方に設置することができる。
【００６０】
また、図４（ｂ）に示す機械式駐車装置４００（４００−２とする）は、送電カプラ４１５がトレイ４０２の移動方向と平行な側面のフレーム等に固定される場合を示している。送電カプラ４１５をトレイ４０２の移動の妨げとならないようにトレイ４０２の移動方向と平行なフレーム等に固定することができる場合には、受電カプラ４２５は、トレイ４０２が所定の格納場所で停止したときに送電カプラ４１５と平行に対向するように、トレイ４０２の側辺に設置することができる。
【００６１】
本実施形態の機械式駐車装置４００では、無接点電力伝送方式として電界共鳴方式を用いていることから、送電カプラ４１５と受電カプラ４２５とを必ずしも平行に対向させる必要はない。そこで、送電カプラ４１５と受電カプラ４２５とを相互に直交するように設置した構成例を、図４（ｃ）〜（ｅ）に示す。
【００６２】
図４（ｃ）に示す機械式駐車装置４００（４００−３とする）は、図４（ａ）の場合と同様に、送電カプラ４１５がトレイ４０２の移動方向前方のフレーム等に固定され、受電カプラ４２５がトレイ４０２の前方に設置されている。ただし、送電カプラ４１５が第１実施形態と同様に垂直に立設されているのに対し、図４（ｃ）では受電カプラ４２５が水平方向にトレイ４０２上に設置されている。これにより、送電カプラ４１５の送電面と受電カプラ４２５の受電面とが直交するように配置されている。
【００６３】
電界共鳴方式による無接点電力伝送では、送電カプラ４１５から受電カプラ４２５に高い伝送効率で電力伝送するために、送電カプラ４１５と受電カプラ４２５との間の距離が所定の条件を満たすように配置する必要がある。送電カプラ４１５の送電面及び受電カプラ４２５の受電面のそれぞれの一辺の長さをともにＬとしたときには、高い伝送効率を実現するための条件は以下のようになる。まず、送電カプラ４１５の送電面と受電カプラ４２５の受電面とが図４（ａ）のように平行に対向しているときは、送電カプラ４１５の送電面と受電カプラ４２５の受電面との間の距離をＬ以下となるように配置するのがよい。
【００６４】
また、図４（ｃ）に示すように、送電カプラ４１５の送電面と受電カプラ４２５の受電面とが直交するように配置されているときは、送電カプラ４１５の送電面の中心と受電カプラ４２５の受電面の中心との距離がＬ以下となるように配置するのがよい。これにより、送電カプラ４１５の送電面と受電カプラ４２５の受電面とが直交するように配置されていても、送電カプラ４１５から受電カプラ４２５に高い伝送効率で電力伝送することができる。
【００６５】
図４（ｄ）に示す機械式駐車装置４００（４００−４とする）は、図４（ｂ）の場合と同様に、送電カプラ４１５がトレイ４０２の移動方向と平行な側面のフレーム等に固定され、受電カプラ４２５がトレイ４０２の側辺に設置されている。ただし、ここでも送電カプラ４１５が垂直に立設されているのに対し、受電カプラ４２５が水平方向にトレイ４０２上に設置されている。これにより、送電カプラ４１５の送電面と受電カプラ４２５の受電面とが直交している。送電カプラ４１５の送電面の中心と受電カプラ４２５の受電面の中心との距離がＬ以下となるように配置することで、送電カプラ４１５から受電カプラ４２５に高い伝送効率で電力伝送することができる。
【００６６】
さらに図４（ｅ）に示す機械式駐車装置４００（４００−５とする）は、図４（ｄ）に示す機械式駐車装置４００−４の構成と同様に、送電カプラ４１５がトレイ４０２の移動方向と平行な側面のフレーム等に固定され、受電カプラ４２５がトレイ４０２の側辺に設置されており、さらに受電カプラ４２５が水平方向にトレイ４０２上に設置されている。両者の構成の相違は、機械式駐車装置４００−４の構成では受電カプラ４２５がトレイ４０２の前方に設置されているのに対し、機械式駐車装置４００−５の構成では受電カプラ４２５がトレイ４０２の後方に設置されている。このように、送電カプラ４１５をトレイ４０２の移動方向と平行な側面のフレーム等に固定し、受電カプラ４２５をトレイ４０２の側辺に設置する場合には、トレイ４０２の長手方向の比較的広い範囲で受電カプラ４２５の設置場所を選択することが可能となる。
【００６７】
なお、本実施の形態における記述は、本発明に係る機械式駐車装置の一例を示すものであり、これに限定されるものではない。本実施の形態における機械式駐車装置の細部構成及び詳細な動作等に関しては、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００６８】
１０      基幹電力系統
２０    壁面
５０、６０  自動車
５１      受電部
６１      車両受電カプラ
１００、２００、３００、４００  機械式駐車装置
１０１    フレーム
１０２、４０２    トレイ
１０３    格納領域
１１０    送電側無接点電力伝送モジュール
１１１    送電パワーユニット
１１２    送電側周波数変換部
１１５、４１５    送電カプラ
１２０    受電側無接点電力伝送モジュール
１２１、２２１  受電パワーユニット
１２２、２２２  電力供給部
１２２ａ  電力供給端子
１２２ｂ  ケーブル
１２３    受電側周波数変換部
１２５、４２５    受電カプラ
２２２ａ  対車両送電カプラ
２２２ｂ  ケーブル
３２２ｂ    中継カプラ
【図１】
2013076316.tif 000003
【図２】
2013076316.tif 000004
【図３】
2013076316.tif 000005
【図４】
2013076316.tif 000006
【図５】
2013076316.tif 000007