JP6497478B1 - 充電システム - Google Patents

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Abstract

【課題】低コスト化を図ることができる充電システムを提供すること。【解決手段】充電プラグを有する充電ケーブルが装置本体に1つ以上接続された充電装置と、充電装置に設けられた任意の充電プラグを掴み、充電スペースに位置する車両の充電口に対する、充電プラグの抜き差しを自動的に行うアーム機構と、を備えた、充電システムであって、アーム機構の数は、充電ケーブルの数よりも少ない。【選択図】図1

Description

本発明は、充電システムに関する。
特許文献1には、駐車設備の駐車スペースに駐車された車両の充電口に、ロボットアームの先端に備えられた、充電ケーブルの充電プラグを接続して、充電装置から充電ケーブル及び充電プラグを介して電力を供給し、車両のバッテリーを自動的に充電する充電システムが開示されている。
中国特許出願公開第204947655号明細書
しかしながら、特許文献1に開示された充電システムでは、複数の車両に対して充電を行うためには、充電ケーブルの数だけロボットアームが必要となり、高コスト化を招いてしまう。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、低コスト化を図ることができる充電システムを提供することである。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る充電システムは、充電プラグを有する充電ケーブルが装置本体に1つ以上接続された充電装置と、前記充電装置に設けられた任意の前記充電プラグを掴み、充電スペースに位置する車両の充電口に対する、前記充電プラグの抜き差しを自動的に行うアーム機構と、を備えた、充電システムであって、前記アーム機構の数は、前記充電ケーブルの数よりも少ないことを特徴とするものである。
また、上記において、前記充電ケーブルの数は、前記充電スペースの数よりも少なくしてもよい。
これにより、各充電スペースにそれぞれ1本ずつ対応させて充電ケーブルを設ける場合よりも、低コスト化を図ることができる。
また、上記において、前記アーム機構は、前記充電スペースに位置する車両への充電が完了したら自動的に前記充電プラグを当該車両の前記充電口から抜き出し、任意の前記充電プラグを掴んで、他の充電スペースに位置する車両の前記充電口に挿入するようにしてもよい。
これにより、充電システムのコストを抑えつつ、多数の車両に対して充電を行うことができる。
また、上記において、前記アーム機構は、前記充電プラグを前記充電口に挿入した後、前記充電プラグを放して所定の位置に戻るようにしてもよい。
これにより、充電プラグが充電口に挿入された車両の充電が完了する前に、他の車両の充電口に対する充電プラグの抜き差しを行うことが可能となる。
また、上記において、前記アーム機構を有し、移動可能な移動体を備えてもよい。
これにより、移動体が移動することによって、広範囲にわたって車両の充電口に対する充電プラグの抜き差しをアーム機構によって行うことが可能となる。
また、上記において、前記充電装置の前記装置本体に対して前記充電ケーブルが接続された側と同じ側に存在する前記充電スペースに位置する前記車両に、充電を行うようにしてもよい。
これにより、車両の充電口に対する充電プラグの抜き差しを行い易くすることが可能となる。
また、上記において、前記アーム機構は、支持部材に吊り下げられていてもよい。
これにより、平面的に狭い充電スペースであってもアーム機構を備えることが可能となる。
また、上記において、前記充電プラグが前記充電口に届かない場合には、前記充電口に前記充電プラグが届かない旨を、前記車両のユーザーに対して報知するようにしてもよい。
これにより、充電対象の車両のユーザーに対して、現状では自動充電が行えないことを知らせることが可能となる。
本発明に係る充電システムは、アーム機構の数が充電ケーブルの数よりも少ない数のアーム機構によって、複数の車両を自動的に充電できるため、アーム機構の数と充電ケーブルの数とが同じ場合よりも低コスト化を図ることができるという効果を奏する。
図1は、実施形態1に係る駐車場の充電システムを示した図である。 図2は、実施形態1に係る駐車場の充電システムの他例を示した図である。 図3は、実施形態2に係る駐車場の充電システムを示した図である。 図4は、実施形態3に係る駐車場の充電システムを示した図である。 図5は、実施形態4に係る駐車場の充電システムを示した図である。 図6は、実施形態5に係る駐車設備の充電システムを示した図である。 図7は、実施形態5に係る駐車設備の充電システムの他例を示した図である。 図8は、駐車設備に車両が入庫されたときにおける自動充電制御の一例を示したフローチャートである。 図9は、駐車設備から車両が出庫されるときにおける自動充電制御の一例を示したフローチャートである。
以下に、本発明に係る駐車設備の充電システムの実施形態について説明する。なお、本実施形態により本発明が限定されるものではない。
[実施形態1]
図1は、実施形態1に係る駐車場10の充電システムを示した図であって、図1(a)は駐車場10を上方から見た図であり、図1(b)は駐車場10を側方から見た図である。
図1(a)には、駐車設備である駐車場10に設けられた複数の駐車スペースのうちの8つの駐車スペース11〜18を示しており、駐車スペース11〜18が充電スペースとして用いられる。8つの駐車スペース11〜18のうち、駐車スペース11〜14が各駐車スペースの短手方向(車両左右方向)に並んで配置されており、駐車スペース15〜18が各駐車スペースの短手方向に並んで配置されている。駐車スペース11〜14と駐車スペース15〜18とは、各駐車スペースの長手方向(車両前後方向)にて所定間隔をあけて対向している。具体的には、駐車スペース11と駐車スペース15とが、各駐車スペース長手方向にて所定間隔をあけて対向している。また、駐車スペース12と駐車スペース16とが、駐車スペース長手方向にて所定間隔をあけて対向している。また、駐車スペース13と駐車スペース17とが、駐車スペース長手方向にて所定間隔をあけて対向している。また、駐車スペース14と駐車スペース18とが、駐車スペース長手方向にて所定間隔をあけて対向している。
駐車スペース11〜14と駐車スペース15〜18との間には、駐車スペース11〜18に駐車された車両100(図1(a)では車両100A〜100Fに相当し、各車両を特に区別しない場合には、単に車両100とも言う。)の充電に用いられる、アーム機構を有する1台の充電ロボット20と、2台の充電装置であるチャージャー30A,30Bと、が設けられている。なお、各チャージャーを特に区別しない場合には、単にチャージャー30とも言う。
充電ロボット20及びチャージャー30A,30Bは、駐車場10の充電システムを充電ロボット20及びチャージャー30A,30Bと共に構成する不図示の管理システムとの間にて通信を行って制御される。また、管理システムは、駐車スペース11〜18に駐車された車両100との間にて、通信を行うことが可能であり、車両100からの充電要求や出庫要求などの各種情報を受信したり、車両100の充電口のロック解除や充電リッドを開閉自在にするための指示信号などを送信したりすることが可能となっている。また、管理システムは、不図示の撮像装置や各種センサ、車両100からの信号などによって、駐車スペース11〜18に対する車両100の入庫及び出庫の確認を行うことが可能となっている。
充電ロボット20は、移動可能な移動体であるロボット本体21と、ロボット本体21に基端部が接続された1本のロボットアーム22と、ロボットアーム22の先端部に設けられたロボットハンド23と、によって構成されている。また、図1(b)に示すように、充電ロボット20のロボット本体21は、駐車スペース短手方向に延在した支持部材であるガイドレール200に吊り下げられており、ロボット本体21がガイドレール200に沿って図中矢印X1方向に自律的に移動可能になっている。なお、ガイドレール200に充電ロボット20のロボット本体21が吊り下げられていることにより、平面的に狭い駐車場10の駐車スペースであっても充電ロボット20を備えることが可能となる。
チャージャー30A,30Bは、それぞれ、チャージャー本体31A,31Bと、充電ケーブル32A,32Bと、充電プラグ33A,33Bと、によって構成されている。また、図1(b)に示すように、チャージャー本体31A,31Bは、ガイドレール200の下方に位置しており、ロボット本体21の移動方向である図中矢印X1方向にて互いの間に所定の間隔をあけて地面に固設されている。
実施形態に係る駐車場10の充電システムにおいては、駐車スペース11,12,15,16の4つの駐車スペースに対応させてチャージャー30Aが配置されており、駐車スペース13,14,17,18の4つの駐車スペースに対応させてチャージャー30Bが配置されている。すなわち、チャージャー30Aに対して、チャージャー本体31Aに充電ケーブル32Aが接続された側と同じ側に位置する駐車スペース11,12,15,16に駐車され車両100の充電に、チャージャー30Aが用いられる。また、チャージャー30Bに対して、チャージャー本体31Bに充電ケーブル32Bが接続された側と同じ側に位置する駐車スペース13,14,17,18に駐車され車両100の充電に、チャージャー30Bが用いられる。これにより、車両100の充電口に対する充電プラグ33A,33Bの抜き差しを行い易くすることが可能となっている。
図1(a)に示した状態では、駐車スペース11に駐車された車両100Aと、駐車スペース12に駐車された車両100Bと、駐車スペース16に駐車された車両100Eとにチャージャー30Aを用いて充電が可能となっている。また、駐車スペース13に駐車された車両100Cと、駐車スペース14に駐車された車両100Dと、駐車スペース18に駐車された車両100Fとにチャージャー30Bを用いて充電が可能となっている。
例えば、チャージャー30Aを用いて、駐車スペース11に駐車された車両100Aに自動充電を行う際には、充電ロボット20のロボットアーム22を伸ばしてロボットハンド23によりチャージャー30Aの充電プラグ33Aを掴める位置まで、充電ロボット20のロボット本体21がガイドレール200に沿って自律移動する。そして、ロボットハンド23によって充電プラグ33Aを掴んだ後、充電プラグ33Aを車両100Aの不図示の充電口に挿入できる位置まで、ロボット本体21がガイドレール200に沿って自律移動し、ロボットアーム22を伸ばして車両100Aの充電口に充電プラグ33Aを挿入する。車両100Aの充電口に充電プラグ33Aが挿入されたら、チャージャー30Aは、チャージャー本体31Aに設けられた電源装置から充電ケーブル32A及び充電プラグ33Aを介して車両100Aに電力を供給し、車両100Aに設けられた蓄電装置であるバッテリーを充電する。また、充電ロボット20は、車両100Aの充電口に充電プラグ33Aを挿入した後、充電プラグ33Aからロボットハンド23を放して、ロボットアーム22を予め設定されたアーム基準位置に戻す。
車両100Aの充電が終わると、ロボットアーム22を伸ばしてロボットハンド23により車両100Aに挿入された充電プラグ33Aを掴める位置まで、ガイドレール200に沿って充電ロボット20のロボット本体21が自律移動する。そして、充電ロボット20は、ロボットハンド23によって充電プラグ33Aを掴み、車両100Aから充電プラグ33Aを抜き出す。その後、チャージャー30Aに予め設定されたプラグ基準位置に充電プラグ33Aを戻すために、充電ロボット20のロボット本体21がガイドレール200に沿ってチャージャー30A側に移動する。そして、充電ロボット20は、ロボットアーム22を伸ばして、前記プラグ基準位置に充電プラグ33Aを戻す。
また、例えば、チャージャー30Bを用いて、駐車スペース14に駐車された車両100Dに充電を行う際には、充電ロボット20のロボットアーム22を伸ばしてロボットハンド23によりチャージャー30Bの充電プラグ33Bを掴める位置まで、充電ロボット20のロボット本体21がガイドレール200に沿って自律移動する。そして、ロボットハンド23によって充電プラグ33Bを掴んだ後、充電プラグ33Bを車両100Dの不図示の充電口に挿入できる位置まで、ロボット本体21がガイドレール200に沿って自律移動し、ロボットアーム22を伸ばして車両100Dの充電口に充電プラグ33Bを挿入する。車両100Dの充電口に充電プラグ33Bが挿入されたら、チャージャー30Bは、チャージャー本体31Bに設けられた電源装置から充電ケーブル32B及び充電プラグ33Bを介して車両100Dに電力を供給し、車両100Dに設けられたバッテリーを充電する。また、充電ロボット20は、車両100Dの充電口に充電プラグ33Bを挿入した後、充電プラグ33Bからロボットハンド23を放して、ロボットアーム22を予め設定されたアーム基準位置に戻す。
車両100Dの充電が終わると、ロボットアーム22を伸ばしてロボットハンド23により車両100Dに挿入された充電プラグ33Bを掴める位置まで、ガイドレール200に沿って充電ロボット20のロボット本体21が自律移動する。そして、充電ロボット20は、ロボットハンド23によって充電プラグ33Bを掴み、車両100Dから充電プラグ33Bを抜き出す。その後、チャージャー30Bに予め設定されたプラグ基準位置に充電プラグ33Bを戻すために、充電ロボット20のロボット本体21がガイドレール200に沿ってチャージャー30B側に移動する。そして、充電ロボット20は、ロボットアーム22を伸ばして、前記プラグ基準位置に充電プラグ33Bを戻す。
また、充電ロボット20は、充電が完了した車両100A,100Dの充電口から充電プラグ33A,33Bを抜き出した後、任意の充電プラグ33を掴んで、他の駐車スペースに駐車された車両100の充電口に挿入することが可能となっている。
このように、駐車場10の駐車スペース11〜18に駐車された各車両100に対しては、1台の充電ロボット20と、2台のチャージャー30A,30Bによって自動充電が可能となっている。これにより、充電システムのコストを抑えつつ、多数の車両100に対して充電を行うことができる。
そして、実施形態1に係る駐車場10の充電システムにおいては、2本の充電ケーブル32A,32Bに対して1本のロボットアーム22を兼用して用いている。これにより、実施形態1に係る駐車場の充電システムでは、2本の充電ケーブル32A,32にそれぞれ対応させて、1本のロボットアーム22を備えた充電ロボット20を2台設けたり、1台の充電ロボット20に対してロボットアーム22を2本設けたりする場合よりも、低コスト化を図ることができる。
また、実施形態1に係る駐車場10の充電システムでは、充電ケーブル32の数が、充電スペースとして用いられる駐車スペースの数よりも少ないため、各駐車スペースにそれぞれ1本ずつ対応させて充電ケーブル32を設ける場合よりも、低コスト化を図ることができる。
なお、実施形態1に係る駐車場10の充電システムにおいて、使用するチャージャー30A,30Bの充電プラグ33A,33Bを挿入することができない位置に車両100の充電口が位置する場合には、車両100のドライバーに対して車両100の位置や向きの修正を促す旨の報知を行うようにしてもよい。これにより、充電対象の車両100のユーザーに対して、現状では自動充電が行えないことを知らせることが可能となる。
また、実施形態1に係る駐車場10の充電システムでは、図2に示すように、チャージャー30A,30Bが固設された地面上を、駐車スペース11〜14の並び方向、及び、駐車スペース15〜18の並び方向、と同じ図中矢印X2方向に、充電ロボット20が自律的に移動可能なように設けても良い。この場合でも、充電ロボット20のロボットアーム22の数をチャージャー30A,30Bの充電ケーブル32A,32Bの数よりも少なくして、駐車スペース11〜18に駐車された車両100に対して自動充電を行うことができる。
[実施形態2]
図3は、実施形態2に係る駐車場10の充電システムを示した図であって、駐車場10を上方から見た図である。なお、充電ロボット20及びチャージャー30の構成は、実施形態1と同様のため説明は省略する。
実施形態2に係る駐車場10の充電システムでは、不図示の管理システムによって制御可能な、1台の充電ロボット20と、4台のチャージャー30A〜30Dと、を備えており、充電ロボット20を中心にして8つの駐車スペース11〜18が円状に並んで設けられている。実施形態2に係る駐車場10の充電システムでは、駐車スペース11〜18を充電スペースとして用いている。充電ロボット20は、地面に固設されており、チャージャー30A〜30Dのチャージャー本体31A〜31Dは、充電ロボット20を中心とした円方向にて互いの間に所定の間隔をあけて、地面に固設されている。
充電ロボット20は、ロボット本体21の上面の中心に、ロボットアーム22の基端部が図中矢印R1方向に回転可能に接続されている。なお、ロボットアーム22は、図中矢印R1方向と、図中矢印R1方向とは逆方向との両方向に回転可能であってもよい。
実施形態2に係る駐車場10の充電システムにおいては、前記円方向にて隣り合う2つの駐車スペースに対応させて1台のチャージャー30が配置されている。具体的には、駐車スペース11と駐車スペース18とに対応させて、駐車スペース11と駐車スペース18との間にチャージャー30Aが配置されている。また、駐車スペース12と駐車スペース13とに対応させて、駐車スペース12と駐車スペース13との間にチャージャー30Bが配置されている。また、駐車スペース14と駐車スペース15とに対応させて、駐車スペース14と駐車スペース15との間にチャージャー30Cが配置されている。また、駐車スペース16と駐車スペース17とに対応させて、駐車スペース16と駐車スペース17との間にチャージャー30Dが配置されている。
そして、図3に示した状態では、駐車スペース11に駐車された車両100Aと、駐車スペース18に駐車された車両100Hとに、チャージャー30Aを用いて充電が可能となっている。また、駐車スペース12に駐車された車両100Bと、駐車スペース13に駐車された車両100Cとに、チャージャー30Bを用いて充電が可能となっている。また、駐車スペース14に駐車された車両100Dと、駐車スペース15に駐車された車両100Eとに、チャージャー30Cを用いて充電が可能となっている。また、駐車スペース16に駐車された車両100Fと、駐車スペース17に駐車された車両100Gとに、チャージャー30Dを用いて充電が可能となっている。
例えば、チャージャー30Aを用いて、駐車スペース18に駐車された車両100Hに自動充電を行う際には、充電ロボット20のロボットアーム22を図中矢印R1方向に回転させて、ロボットハンド23によりチャージャー30Aの充電プラグ33Aを掴む。ロボットハンド23によって充電プラグ33Aを掴んだ後、ロボットアーム22を図中矢印R1方向に回転させて、車両100Hの不図示の充電口に充電プラグ33Aを挿入する。車両100Hの充電口に充電プラグ33Aが挿入されたら、チャージャー30Aは、チャージャー本体31Aに設けられた電源装置から充電ケーブル32A及び充電プラグ33Aを介して車両100Hに電力を供給し、車両100Hに設けられたバッテリーを充電する。車両100Aの充電口に充電プラグ33Aを挿入した後、充電ロボット20は、充電プラグ33Aからロボットハンド23を放して、ロボットアーム22を予め設定されたアーム基準位置に戻す。
車両100Hの充電が終わると、充電ロボット20は、ロボットアーム22を図中矢印R1方向に回転させて、ロボットハンド23により車両100Hの充電口に挿入された充電プラグ33Aを掴み、車両100Hから充電プラグ33Aを抜き出す。その後、充電ロボット20は、ロボットアーム22を図中矢印R1方向に回転させて、チャージャー30Aに予め設定されたプラグ基準位置に充電プラグ33Aを戻す。
このように、実施形態2に係る駐車場10の充電システムにおいて、駐車スペース11〜18に駐車された車両100A〜100Hに対しては、1台の充電ロボット20と、4台のチャージャー30A〜30Dによって自動充電が可能となっている。これにより、充電システムのコストを抑えつつ、多数の車両100に対して充電を行うことができる。
そして、充電ロボット20のロボットアーム22の数は、チャージャー30A,30Bの充電ケーブル32A,32Bの数よりも少ない。すなわち、実施形態2に係る駐車場10の充電システムにおいては、4本の充電ケーブル32A〜32Dに対して1本のロボットアーム22を兼用して用いている。これにより、実施形態2に係る駐車場10の充電システムでは、4本の充電ケーブル32A〜32Dにそれぞれ対応させて、1本のロボットアーム22を備えた充電ロボット20を4台設けたり、1台の充電ロボット20に対してロボットアーム22を4本設けたりする場合よりも、低コスト化を図ることができる。
また、実施形態2に係る駐車場10の充電システムでは、充電ケーブル32の数が、充電スペースとして用いられる駐車スペースの数よりも少ないため、各駐車スペースにそれぞれ1本ずつ対応させて充電ケーブル32を設ける場合よりも、低コスト化を図ることができる。
なお、実施形態2に係る駐車場10の充電システムにおいて、使用するチャージャー30A〜30Dの充電プラグ33A〜33Dを挿入することができない位置に車両100の充電口が位置する場合には、車両100のドライバーに対して車両100の位置や向きの修正を促す旨の報知を行うようにしてもよい。
[実施形態3]
図4は、実施形態3に係る駐車場10の充電システムを示した図であって、駐車場10を上方から見た図である。
実施形態3に係る駐車場10の充電システムでは、実施形態1などにて用いた充電ロボット20とチャージャー30とを一体にして構成した充電ロボット130を備えている。この充電ロボット130は、不図示の管理システムによって制御可能となっている。充電ロボット130は、電源装置が内部に設けられたロボット本体131と、ロボット本体131の上面の中心に基端部が図中矢印R2方向に回転可能に接続された1本のロボットアーム322と、ロボットアーム322の先端部に設けられたロボットハンド323と、ロボット本体131に基端部が対向配置された2本の充電ケーブル132a,132bと、充電ケーブル132a,132bの先端部に設けられた充電プラグ133a,133bと、によって構成されている。この充電ロボット20は、ロボット本体131が地面に固設されている。なお、ロボットアーム22は、図中矢印R2方向と、図中矢印R2方向とは逆方向との両方向に回転可能であってもよい。
実施形態3に係る駐車場10の充電システムでは、充電ロボット130を中心にして8つの駐車スペース11〜18が円状に並んで設けられており、駐車スペース11〜18が充電スペースとして用いられる。実施形態3に係る駐車場10の充電システムにおいては、駐車スペース11〜18の全ての駐車スペースに対応させて充電ロボット130が配置されており、図4に示した状態では、駐車スペース11〜18に駐車された車両100A〜100Hに対して、ロボットアーム322を図中矢印R2方向に回転させることにより、充電ロボット130を用いて充電が可能となっている。
また、駐車スペース12〜14に駐車された車両100B〜100Dに対して充電を行う際には、充電ロボット130の充電ケーブル132aが用いられる。また、駐車スペース16〜18に駐車された車両100F〜100Hに対して充電を行う際には、充電ロボット130の充電ケーブル132bが用いられる。そして、駐車スペース11,15に駐車された車両100A,100Eに対して充電を行う際には、2本の充電ケーブル132a,132bが選択的に用いられる。
例えば、駐車スペース12に駐車された車両100Bに自動充電を行う際には、充電ロボット130のロボットハンド323により充電ケーブル132aの充電プラグ133aを掴む。ロボットハンド323によって充電プラグ133aを掴んだ後、ロボットアーム322を図中矢印R2方向に回転させて、車両100Bの不図示の充電口に充電プラグ133aを挿入する。車両100Bの充電口に充電プラグ133aが挿入されたら、充電ロボット130は、ロボット本体131に設けられた電源装置から充電ケーブル132a及び充電プラグ133aを介して車両100Bに電力を供給し、車両100Bに設けられたバッテリーを充電する。車両100Bの充電口に充電プラグ133aを挿入した後、充電ロボット130は、充電プラグ133aからロボットハンド323を放して、ロボットアーム322を予め設定されたアーム基準位置に戻す。
車両100Bの充電が終わると、充電ロボット130は、ロボットアーム322を図中矢印R2方向に回転させて、ロボットハンド323により車両100Bの充電口に挿入された充電プラグ133aを掴み、車両100Bから充電プラグ133aを抜き出す。その後、充電ロボット130は、ロボットアーム322を図中矢印R2方向に回転させて、充電ロボット130に予め設定されたプラグ基準位置に充電プラグ133aを戻す。
このように、実施形態3に係る駐車場10の充電システムにおいて、駐車スペース11〜18に駐車された車両100A〜100Hに対しては、1台の充電ロボット130によって自動充電が可能となっている。これにより、充電システムのコストを抑えつつ、多数の車両100に対して充電を行うことができる。
そして、実施形態2に係る駐車場10の充電システムにおいては、2本の充電ケーブル132a,132bに対して1本のロボットアーム322を兼用して用いている。これにより、実施形態3に係る駐車場10の充電システムでは、2本の充電ケーブル132a,132bにそれぞれ対応させて、ロボットアーム322を2本設ける場合よりも、低コスト化を図ることができる。
また、実施形態3に係る駐車場10の充電システムでは、充電ケーブル132の数が、充電スペースとして用いられる駐車スペースの数よりも少ないため、各駐車スペースにそれぞれ1本ずつ対応させて充電ケーブル132を設ける場合よりも、低コスト化を図ることができる。
[実施形態4]
図5は、実施形態4に係る駐車場10の充電システムを示した図であって、図5(a)は駐車場10を駐車スペース長手方向から見た図であり、図5(b)は駐車場10を駐車スペース短手方向から見た図である。なお、充電ロボット20及びチャージャー30の構成は、実施形態1と同様のため説明は省略する。
実施形態4に係る駐車場10の充電システムにおいては、駐車場10が立体駐車場であり、図5では駐車場10の1階と2階とを示している。駐車場10の1階には、4つの駐車スペース11〜14が駐車スペース短手方向に並んで配置されており、駐車場10の2階には、4つの駐車スペース15〜18が駐車スペース短手方向に並んで配置されている。実施形態4に係る駐車場10の充電システムでは、駐車スペース11〜18が充電スペースとして用いられる。
実施形態4に係る駐車場10の充電システムでは、不図示の管理システムによって制御可能な、1台の充電ロボット20と、4台のチャージャー30A〜30Dと、を備えている。
駐車場10の2階の床の下部には、駐車スペース並び方向に延在した支持部材であるガイドレール201が設けられており、充電ロボット20のロボット本体21が、ガイドレール201の端面に沿って図中矢印X3方向に自律的に移動可能に吊り下げられている。
4台のチャージャー30A〜30Dのうち、チャージャー30A,30Bは駐車場10の1階の床上に、ロボット本体21の移動方向である図中矢印X3方向にて互いの間に所定の間隔をあけて固設されている。また、チャージャー30C,30Dは駐車場10の2階の床上に、図中矢印X3方向にて互いの間に所定の間隔をあけて固設されている。
実施形態4に係る駐車場10の充電システムにおいては、図中矢印X3方向にて隣り合う2つの駐車スペースに対応させて1台のチャージャー30が配置されている。すなわち、駐車スペース11,12に対応させて、駐車スペース12に対し、駐車スペース側とは反対側にチャージャー30Aが配置されている。また、駐車スペース13,14に対応させて、駐車スペース14に対し、駐車スペース13側とは反対側にチャージャー30Bを配置している。また、駐車スペース15,16に対応させて、駐車スペース16に対し、駐車スペース15とは反対側にチャージャー30Cが配置されている。また、駐車スペース17,18に対応させて、駐車スペース18に対し、駐車スペース17とは反対側にチャージャー30Dが配置されている。
そして、実施形態5に係る駐車場10の充電システムでは、チャージャー30Aに対して、チャージャー本体31Aに充電ケーブル32Aが接続された側と同じ側に位置する駐車スペース11,12に駐車され車両100A,100Bの充電に、チャージャー30Aが用いられる。また、チャージャー30Bに対して、チャージャー本体31Bに充電ケーブル32Bが接続された側と同じ側に位置する駐車スペース13,14に駐車され車両100C,100Dの充電に、チャージャー30Bが用いられる。また、チャージャー30Cに対して、チャージャー本体31Cに充電ケーブル32Cが接続された側と同じ側に位置する駐車スペース15,16に駐車され車両100E,100Fの充電に、チャージャー30Cが用いられる。また、チャージャー30Dに対して、チャージャー本体31Dに充電ケーブル32Dが接続された側と同じ側に位置する駐車スペース17,18に駐車され車両100G,100Hの充電に、チャージャー30Dが用いられる。
例えば、駐車場10の1階にて、チャージャー30Aを用いて、駐車スペース11に駐車された車両100Aに自動充電を行う際には、充電ロボット20のロボットアーム22を下に伸ばしてロボットハンド23によりチャージャー30Aの充電プラグ33Aを掴める位置まで、充電ロボット20のロボット本体21がガイドレール201に沿って自律移動する。そして、ロボットハンド23によって充電プラグ33Aを掴んだ後、充電プラグ33Aを車両100Aの不図示の充電口に挿入できる位置まで、ロボット本体21がガイドレール201に沿って自律移動し、ロボットアーム22を伸ばして車両100Aの充電口に充電プラグ33Aを挿入する。車両100Aの充電口に充電プラグ33Aが挿入されたら、チャージャー30Aは、チャージャー本体31Aに設けられた電源装置から充電ケーブル32A及び充電プラグ33Aを介して車両100Aに電力を供給し、車両100Aに設けられたバッテリーを充電する。また、充電ロボット20は、車両100Aの充電口に充電プラグ33Aを挿入した後、充電プラグ33Aからロボットハンド23を放して、ロボットアーム22を予め設定されたアーム基準位置に戻す。
車両100Aの充電が終わると、ロボットアーム22を下に伸ばしてロボットハンド23により車両100Aに挿入された充電プラグ33Aを掴める位置まで、ガイドレール201に沿って充電ロボット20のロボット本体21が自律移動する。そして、充電ロボット20は、ロボットハンド23によって充電プラグ33Aを掴み、車両100Aから充電プラグ33Aを抜き出す。その後、チャージャー30Aに予め設定されたプラグ基準位置に充電プラグ33Aを戻すために、充電ロボット20のロボット本体21がガイドレール201に沿ってチャージャー30A側に移動する。そして、充電ロボット20は、ロボットアーム22を伸ばして、前記プラグ基準位置に充電プラグ33Aを戻す。
また、例えば、駐車場10の2階にて、チャージャー30Cを用いて、駐車スペース15に駐車された車両100Eに充電を行う際には、充電ロボット20のロボットアーム22を上に伸ばしてロボットハンド23によりチャージャー30Cの充電プラグ33Cを掴める位置まで、充電ロボット20のロボット本体21がガイドレール201に沿って自律移動する。そして、ロボットハンド23によって充電プラグ33Cを掴んだ後、充電プラグ33Cを車両100Eの不図示の充電口に挿入できる位置まで、ロボット本体21がガイドレール201に沿って自律移動し、ロボットアーム22を伸ばして車両100Eの充電口に充電プラグ33Cを挿入する。車両100Eの充電口に充電プラグ33Cが挿入されたら、チャージャー30Cは、チャージャー本体31Cに設けられた電源装置から充電ケーブル32C及び充電プラグ33Cを介して車両100Eに電力を供給し、車両100Eに設けられたバッテリーを充電する。また、充電ロボット20は、車両100Eの充電口に充電プラグ33Cを挿入した後、充電プラグ33Cからロボットハンド23を放して、ロボットアーム22を予め設定されたアーム基準位置に戻す。
車両100Eの充電が終わると、ロボットアーム22を伸ばしてロボットハンド23により車両100Eに挿入された充電プラグ33Cを掴める位置まで、ガイドレール201に沿って充電ロボット20のロボット本体21が自律移動する。そして、充電ロボット20は、ロボットハンド23によって充電プラグ33Cを掴み、車両100Eから充電プラグ33Cを抜き出す。その後、チャージャー30Cに予め設定されたプラグ基準位置に充電プラグ33Cを戻すために、充電ロボット20のロボット本体21がガイドレール201に沿ってチャージャー30C側に移動する。そして、充電ロボット20は、ロボットアーム22を伸ばして、前記プラグ基準位置に充電プラグ33Bを戻す。
このように、実施形態4に係る駐車場10の充電システムでは、駐車場10の1階及び2階の駐車スペース11〜18に駐車された車両100A〜100Hに対しては、1台の充電ロボット20と、4台のチャージャー30A〜30Bによって自動充電が可能となっている。これにより、充電システムのコストを抑えつつ、多数の車両100に対して充電を行うことができる。
そして、実施形態4に係る駐車場10の充電システムにおいては、4本の充電ケーブル32A〜32Dに対して1本のロボットアーム22を兼用して用いている。これにより、実施形態4に係る駐車場の充電システムでは、4本の充電ケーブル32A,32にそれぞれ対応させて、ロボットアーム22を4本設ける場合よりも、低コスト化を図ることができる。
また、実施形態4に係る駐車場10の充電システムにおいては、1台の充電ロボット20によって、1階の駐車スペース11〜14に駐車された車両100A〜100Dと、2階の駐車スペース15〜18に駐車された車両100E〜100Hとに、充電を行うことが可能である。そのため、1階の駐車スペース11〜14と、2階の駐車スペース15〜18とに、それぞれ対応させて2台の充電ロボット20を用いる場合よりも、低コスト化を図ることができる。
また、実施形態4に係る駐車場10の充電システムでは、充電ケーブル32の数が、充電スペースとして用いられる駐車スペースの数よりも少ないため、各駐車スペースにそれぞれ1本ずつ対応させて充電ケーブル32を設ける場合よりも、低コスト化を図ることができる。
なお、実施形態4に係る駐車場10の充電システムにおいて、使用するチャージャー30A〜30Dの充電プラグ33A〜33Dを挿入することができない位置に車両100の充電口が位置する場合には、車両100のドライバーに対して車両100の位置や向きの修正を促す旨の報知を行うようにしてもよい。
[実施形態5]
図6は、実施形態5に係る駐車設備410の充電システムを示した図である。なお、充電ロボット20及びチャージャー30の構成は、実施形態1と同様のため説明は省略する。
実施形態5に係る駐車設備410の充電システムにおいては、建屋410a内に車両100を搭載可能な駐車スペースである10個のパレット411〜420を備えている。パレット411〜420は、それぞれ図中矢印R3方向に、一定の間隔を保ったまま不図示の駆動機構によって回転可能に構成されている。パレット411〜420への車両100の乗り降りは、建屋410aの下部に設けられた車両出入り口40から建屋410a内に車両100を進退させることによって行われる。実施形態5に係る駐車設備410の充電システムでは、パレット411〜420を充電スペースとして用いる。
実施形態5に係る駐車設備410では、不図示の管理システムによって制御可能な、1台の充電ロボット20と、4台のチャージャー30A〜30Dと、を備えている。充電ロボット20は、建屋410a内の車両出入り口40の近傍であって、建屋410a内でのパレット411〜420の回転移動の妨げにならない位置に配置されている。チャージャー30A〜30Dは、パレット411〜420の回転方向(図中矢印R3方向)にて隣り合う2つのパレットに対応させて1台のチャージャー30が配置されている。具体的には、パレット411とパレット412とに対応させて、パレット411とパレット412との間にチャージャー30Aが配置されている。また、パレット413とパレット414とに対応させて、パレット413とパレット414との間にチャージャー30Bが配置されている。また、パレット415とパレット416とに対応させて、パレット415とパレット416との間にチャージャー30Cが配置されている。また、パレット419とパレット420とに対応させて、パレット419とパレット420との間にチャージャー30Dが配置されている。
チャージャー30A〜チャージャー30Eは、パレット411〜420の回転方向である図中矢印R3方向と同方向である図中矢印R4方向に、一定の間隔を保って不図示の駆動機構によりパレット411〜420と連動して回転可能に構成されている。
図6に示した状態では、パレット411に駐車された車両100Aにチャージャー30Aを用いて充電が可能となっている。なお、図6では、パレット412に車両100が駐車されていないが、パレット412に車両100が駐車されている場合には、パレット411とパレット412とのどちらか一方に駐車された車両100に対して、チャージャー30Aを用いた充電が可能である。また、パレット413に駐車された車両100Bとパレット414に駐車された車両100Cとのどちらか一方の車両100に対して、チャージャー30Bを用いて充電が可能となっている。図6では、パレット414に駐車された車両100Cにチャージャー30Bを用いて充電がなされている。また、パレット415に駐車された車両100Dとパレット416に駐車された車両100Eとのどちらか一方の車両100に対して、チャージャー30Cを用いて充電が可能となっている。図6では、パレット415に駐車された車両100Dにチャージャー30Cを用いて充電がなされている。また、パレット418に駐車された車両100Fにチャージャー30Dを用いて充電が可能となっている。なお、図6では、パレット417に車両100が駐車されていないが、パレット417に車両100が駐車されている場合には、パレット417とパレット418とのどちらか一方に駐車された車両100に対して、チャージャー30Dを用いた充電が可能である。また、パレット419に駐車された車両100Gとパレット420に駐車された車両100Hとのどちらか一方の車両100に対して、チャージャー30Eを用いて充電が可能となっている。図6では、パレット419に駐車された車両100Gにチャージャー30Eを用いて充電がなされている。
例えば、チャージャー30Aを用いて、パレット411に駐車された車両100Aに自動充電を行う際には、まず、車両出入り口40の位置にパレット411を停止された状態にて、充電ロボット20のロボットアーム22をチャージャー30A側に伸ばして、ロボットハンド23によりチャージャー30Aの充電プラグ33Aを掴む。ロボットハンド23によって充電プラグ33Aを掴んだ後、ロボットアーム22を車両100A側に伸ばして、車両100Aの不図示の充電口に充電プラグ33Aを挿入する。車両100Aの充電口に充電プラグ33Aが挿入されたら、チャージャー30Aは、チャージャー本体31Aに設けられた電源装置から充電ケーブル32A及び充電プラグ33Aを介して車両100Aに電力を供給し、車両100Aに設けられたバッテリーを充電する。車両100Aの充電口に充電プラグ33Aを挿入した後、充電ロボット20は、充電プラグ33Aからロボットハンド23を放して、ロボットアーム22を予め設定されたアーム基準位置に戻す。なお、チャージャー30Aによる車両100Aの充電中は、車両100Aの充電口に充電プラグ33Aが挿入された状態のまま、パレット411が図中矢印R3方向に回転し、それに連動してチャージャー30Aも図中矢印R4方向に回転する。
また、車両100Aの充電が終わると、パレット411が再度、車両出入り口40の位置に来て停止した状態にて、充電ロボット20は、ロボットアーム22を車両100側に伸ばして、ロボットハンド23により車両100Aの充電口に挿入された充電プラグ33Aを掴み、車両100Aから充電プラグ33Aを抜き出す。その後、充電ロボット20は、ロボットアーム22をチャージャー30A側に伸ばして、チャージャー30Aに予め設定されたプラグ基準位置に充電プラグ33Aを戻す。そして、充電ロボット20は、ロボットアーム22を予め設定されたアーム基準位置に戻す。
このように、駐車設備410のパレット411〜420に駐車された各車両100に対しては、1台の充電ロボット20と、4台のチャージャー30A〜30Eによって自動充電が可能となっている。これにより、充電システムのコストを抑えつつ、多数の車両100に対して充電を行うことができる。
そして、実施形態5に係る駐車設備410の充電システムにおいては、5本の充電ケーブル32A〜32Eに対して1本のロボットアーム22を兼用して用いている。これにより、実施形態5に係る駐車場の充電システムでは、5本の充電ケーブル32A〜32Eにそれぞれ対応させて、5本のロボットアーム22を設ける場合よりも、低コスト化を図ることができる。
また、実施形態5に係る駐車設備410の充電システムでは、充電ケーブル32の数が、充電スペースとして用いられるパレットの数よりも少ないため、各パレットにそれぞれ1本ずつ対応させて充電ケーブル32を設ける場合よりも、低コスト化を図ることができる。
なお、実施形態5に係る駐車設備410の充電システムにおいて、使用するチャージャー30A〜30Eの充電プラグ33A〜33Eを挿入することができない位置に車両100の充電口が位置する場合には、車両100のドライバーに対して車両100の位置や向きの修正を促す旨の報知を行うようにしてもよい。
また、実施形態5に係る駐車設備410の充電システムでは、図7に示すように、10個のパレット411〜420のそれぞれに対して1台ずつ、計10台のチャージャー30A〜30Jを備えてもよい。この場合、チャージャー30A〜30Jは、パレット411〜420上に設置し、パレット411〜420とチャージャー30A〜30Jとが共に、図中矢印R5方向に一定間隔を保って不図示の駆動機構により回転可能なように構成すればよい。
図7に示した駐車設備410の充電システムでは、10本の充電ケーブル32A〜32Jに対して1本のロボットアーム22を兼用して用いているため、10本の充電ケーブル32A〜32Jにそれぞれ対応させて、10本のロボットアーム22を設ける場合よりも、低コスト化を図ることができる。
図8は、駐車設備に車両100が入庫されたときにおける自動充電制御の一例を示したフローチャートである。
まず、駐車設備に設けられた管理システムが、車両入庫の確認有りかを判断する(ステップS1)。車両入庫の確認有りではない場合(ステップS1にてNo)、管理システムは、一連の制御を終了する。一方、車両入庫の確認有りの場合(ステップS1にてYes)、管理システムは、車両100からの充電要求有りかを判断する(ステップS2)。車両100からの充電要求が無いと判断した場合(ステップS2にてNo)、管理システムは、一連の制御を終了する。一方、車両100からの充電要求有りと判断した場合(ステップS2にてYes)、管理システムは、車両100の充電仕様を確認する(ステップS3)。
次に、管理システムは、充電のスケジューリングを実施する(ステップS4)。まず、管理システムは、チャージャー30の空きが有るかを判断する(ステップS5)。チャージャー30の空きが無ければ(ステップS5にてNo)、管理システムは、チャージャー30に空きが出たときに、そのチャージャー30を使用するための充電予約を実施して(ステップS6)、ステップS5の処理に戻る。
ステップS5にて、管理システムがチャージャー30の空き有りと判断した場合(ステップS5にてYes)、管理システムは、充電ロボット20のロボットアーム22の空き有りかを判断する(ステップS7)。ロボットアーム22の空きが無いと判断した場合(ステップS7にてNo)、管理システムは、ロボットアーム22の空きが出るまでステップS7の処理を繰り返し実行する。
ステップS7にて、管理システムがロボットアーム22の空き有りと判断した場合(ステップS7にてYes)、管理システムは充電ロボット20に指示を出して、充電ロボット20に充電に用いるチャージャー30の位置を確認させる(ステップS8)。次に、充電ロボット20は、管理システムからの車両100に関する情報に基づいて、車両100の位置及び車両100の充電口の位置を確認する(ステップS9)。次に、車両100は、管理システムからの指示を受信して、充電口のロックを解除して充電リッドを開閉自在にする(ステップS10)。次に、充電ロボット20は、管理システムからの指示を受信して、ロボットアーム22の先端部に設けられたロボットハンド23によって充電リッドを開く(ステップS11)。次に、充電ロボット20は、ロボットアーム22をチャージャー30側に移動させて、ロボットハンド23によってチャージャー30の充電プラグ33を保持する(ステップS12)。そして、充電ロボット20は、ロボットアーム22を車両100側に移動させて、ロボットハンド23によって充電プラグ33を車両100の充電口に挿入する(ステップS13)。その後、充電ロボット20は、充電プラグ33を放してロボットアーム22を予め設定された待機位置であるアーム基準位置に戻す(ステップS14)。
また、チャージャー30は、車両100の充電口に充電プラグ33が挿入されたことを確認したら、充電プラグ33を介して車両100に電力を供給し、車両100の充電を開始する。このように、車両100の充電が開始されたら、管理システムは、車両入庫時における一連の制御を終了する。
なお、ステップS9にて、車両100の充電口の位置を確認した際に、使用するチャージャー30の充電プラグ33を挿入することができない位置に充電口が位置する場合には、車両100のドライバーに対して車両100の位置や向きの修正を促す旨の報知を行うようにしてもよい。
図9は、駐車設備から車両100が出庫されるときにおける自動充電制御の一例を示したフローチャートである。
まず、駐車設備に設けられた管理システムは、車両100に対する車両出庫の要求有りかを判断する(ステップS21)。車両出庫の要求が無いと判断した場合(ステップS21にてNo)、管理システムは、車両100の充電が完了したかを判断する(ステップS22)。車両100の充電が完了していないと判断した場合(ステップS22にてNo)、管理システムは、ステップS21の処理に戻る。
ステップS21にて管理システムが車両出庫の要求有りと判断した場合(ステップS21にてYes)、または、ステップS22にて管理システムが車両100の充電が完了したと判断した場合(ステップS22にてYes)、管理システムは、充電ロボット20のロボットアーム22の空き有りかを判断する(ステップS23)。ロボットアーム22の空きが無いと判断した場合(ステップS23にてNo)、管理システムは、ロボットアーム22の使用順の優先度の割り込みを行って、車両100に対してロボットアーム22を使えるようにする(ステップS24)。
ステップS23にて管理システムがロボットアーム22の空き有りと判断した場合(ステップS23にてYes)、または、ステップS24にて管理システムがロボットアーム22の優先度の割り込みを行ったら、管理システムは充電ロボット20に指示を出して、車両100に充電を行っているチャージャー30の位置を確認させる(ステップS25)。次に、充電ロボット20は、管理システムからの車両100に関する情報に基づいて、車両100の位置及び車両100の充電口の位置を確認する(ステップS26)。次に、充電ロボット20は、ロボットアーム22を車両100側に移動させて、ロボットハンド23によって車両100の充電口に挿入された充電プラグ33を保持する(ステップS27)。そして、充電ロボット20は、充電プラグ33を車両100の充電口から抜き出す(ステップS28)。次に、充電ロボット20は、ロボットアーム22をチャージャー30側に移動させて、充電プラグ33をチャージャー30に予め設定されたプラグ基準位置に戻す(ステップS29)。
次に、充電ロボット20は、ロボットアーム22を車両100側に移動させて、車両100の充電リッドを閉じる(ステップS30)。次に、車両100は、充電口をロックし、充電リッドを開閉不可にする(ステップS31)。また、充電ロボット20は、プラグ基準位に充電プラグ33を戻した後、充電プラグ33を放してロボットアーム22を予め設定された待機位置であるアーム基準位置に戻す(ステップS32)。このように、ロボットアーム22がアーム基準位置に戻されたら、管理システムは、車両出庫時における一連の制御を終了する。
なお、本発明に係る充電システムは、例えば、複数台の車両が縦列駐車可能な、車両の前後方向に複数の駐車スペースが設けられた駐車設備や、車両が走行する道路に対して斜めに傾いた駐車スペースが前記道路と平行に並んで複数設けられた駐車設備などにも適用可能である。さらには、本発明に係る充電システムは、車両運搬車や船舶などの乗り物に備えられた、複数の駐車スペースが設けられた駐車設備にも適用可能である。
10 駐車場
11〜18 駐車スペース
20 充電ロボット
21 ロボット本体
22 ロボットアーム
23 ロボットハンド
30 チャージャー
31 チャージャー本体
32 充電ケーブル
33 充電プラグ
40 車両出入り口
100 車両
130 充電ロボット
200 ガイドレール
201 ガイドレール
410 駐車設備
411〜420 パレット

Claims (8)

  1. 充電プラグを有する充電ケーブルが装置本体に1つ以上接続された充電装置と、
    前記充電装置に設けられた任意の前記充電プラグを掴み、充電スペースに位置する車両の充電口に対する、前記充電プラグの抜き差しを自動的に行うアーム機構と、
    を備えた、
    充電システムであって、
    前記アーム機構の数は、前記充電ケーブルの数よりも少ないことを特徴とする充電システム。
  2. 請求項1に記載の充電システムにおいて、
    前記充電ケーブルの数は、前記充電スペースの数よりも少ないことを特徴とする充電システム。
  3. 請求項1または2に記載の充電システムにおいて、
    前記アーム機構は、前記充電スペースに位置する車両への充電が完了したら自動的に前記充電プラグを当該車両の前記充電口から抜き出し、任意の前記充電プラグを掴んで、他の充電スペースに位置する車両の前記充電口に挿入することを特徴とする充電システム。
  4. 請求項1乃至3のいずれか1項に記載の充電システムにおいて、
    前記アーム機構は、前記充電プラグを前記充電口に挿入した後、前記充電プラグを放して所定の位置に戻ることを特徴とする充電システム。
  5. 請求項1乃至4のいずれか1項に記載の充電システムにおいて、
    前記アーム機構を有し、移動可能な移動体を備えることを特徴とする駐車設備の充電システム。
  6. 請求項1乃至5のいずれか1項に記載の充電システムにおいて、
    前記充電装置の前記装置本体に対して前記充電ケーブルが接続された側と同じ側に存在する前記充電スペースに位置する前記車両に、充電を行うことを特徴とする充電システム。
  7. 請求項1乃至6のいずれか1項に記載の充電システムにおいて、
    前記アーム機構は、支持部材に吊り下げられていることを特徴とする充電システム。
  8. 請求項1乃至7のいずれか1項に記載の充電システムにおいて、
    前記充電プラグが前記充電口に届かない場合には、前記充電口に前記充電プラグが届かない旨を、前記車両のユーザーに対して報知することを特徴とする充電システム。
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