JP7417765B2 - 電池交換ステーションに用いられる電池交換方法 - Google Patents

Description

本願は、出願日が２０２０年５月１５日となる、２０２０１０４１４８２３４という中国特許出願に基づいて優先権を主張する。本願は、上記の中国特許出願の全てを援用しているものである。

本発明は、電気自動車の分野に関し、特に、電池交換ステーションに用いられる電池交換方法に関する。

現在、車は、その排気ガスを排出することが依然として環境汚染にとって深刻な問題を構成する要素の一つとなる。車の排気ガスを講ずるために、燃料型自動車に代わり、天然車、水素自動車、ソーラーカー又は電気自動車が多く開発されてきた。そのうち、応用に見通しが一番良いものは、電気自動車である。

現在の電気自動車は、主に、直接充電式ものと急速交換式ものの両方が含まれている。

直接充電式のものは、現在、主に、例えば、タクシー、ファミリーカーなどの小型車に適用される。直接充電式ものとしての自動車は、現在、地面に建てられた充電スタンドにより車に充電を行うことが一般的である。しかしながら、充電スタンドは、管理が不便になるのみならず、自動車の普及につれ、自動車に対して充電を集約して管理することが難しくなる。

急速交換式ものは、バスシステムや社用車に主に適用されており、急速交換ステーションを介して、電気バス又は社用車における車載動力電池を急速で交換することにより、電気自動車が線路を継続的に運転するということを実現することができる。

しかしながら、現在、電気自動車に電池を急速で交換するための設備としての例えば電池交換ステーションは、その電池を交換する流れが複雑になり、電池を交換する時間が長くなり、しかも、電池交換ステーションにおける運送装置が多すぎることになる。例えば、一般的に、電池交換ステーションに電池を交換する手押し車やパレタイザーを含むことが必要になるため、電池交換ステーションのコストが高い。

本発明が解決しようとする技術問題は、上記の欠陥を克服するために、電池交換ステーションに用いられる電池交換方法を提供することを目的とする。

本発明は、以下の技術手段に基づいて、上記の技術問題を解決する。
電池交換ステーションに用いられる電池交換方法は、
電池交換ステーションにおける所定停車位置に電気自動車が停車するステップと、
電池交換装置により、電池交換ステーションにおける所定電池交換位置に電気自動車における古い電池を取り外すステップと、
電池交換装置により、古い電池を電池交換ステーションにおける前記所定停車位置の上方に位置する充電ビンに送り込み、充電ビンから新しい電池を取り出すステップと、
電池交換装置により所定電池交換位置に新しい電池を電気自動車に取り付けるステップと、を含む。

当該技術手段による技術効果は、電池交換装置により、古い電池を所定停車位置の上方に位置する充電ビンに送り込むことにより、電池交換装置が移動することに必要な時間を省き、電池を交換する効率を高め、充電ビンが停車位置の上方に置かれることから、地面に占める面積を節約でき、コストが低い、ということにある。

本発明による積極的な進歩と効果は、電池交換装置により、古い電池を所定停車位置の上方に位置する充電ビンに送り込むことにより、電池交換装置が移動することに必要な時間を省き、電池を交換する効率を高め、充電ビンが停車位置の上方に置かれることから、地面に占める面積を節約でき、コストが低い、ということにある。

本発明の実施例１に係る電池交換ステーションの構成の模式図である。 図１に示す電池交換ステーションを他の視角で見た構成の模式図である。 図１に示す電池交換ステーションの内部の構成の模式図である。 図１に示す電池交換ステーションの第一電池交換ビンの構成の模式図である。 図４に示す第一電池交換ビンを他の角度で見た構成の模式図である。 図４に示す第一電池交換ビンの内部の構成の模式図である。 図１に示す電池交換ステーションの第二電池交換ビンの構成の模式図である。 図７に示す第二電池交換ビンを他の角度で見た構成の模式図である。 電池交換ステーションの充電ビンの構成の模式図である。 充電ビンの内部の構成の模式図である。 充電ビンの内部の構成の模式図である。 図１に示す電池交換ステーションの第一上方電池交換ビンの構成の模式図である。 図１に示す電池交換ステーションの第二上方電池交換ビンの構成の模式図である。 図１に示す電池交換ステーションの内部の構成の模式図である。 本発明の実施例１に係る第一電池交換装置の三次元構成の模式図である。 本発明の実施例１に係るボックスの一部の構成の模式図である。 本発明の実施例２に係る電池交換方法の流れの模式図である。 本発明の実施例４に係るステップＳ２の詳細な流れの模式図である。 本発明の実施例５に係るステップＳ４の詳細な流れの模式図である。 本発明の実施例６に係る電池パックを取り出す制御方法のフローチャートである。 本発明の実施例６に係るステップＳ２－１１のフローチャート（一）である。 本発明の実施例６に係るステップＳ２－１１のフローチャート（二）である。 本発明の実施例６に係る電池交換装置の斜視図である。 本発明の実施例６に係るステップＳ２－１２のフローチャートである。 本発明の実施例６に係る電池載置機構の構成の模式図である。 本発明の実施例６に係る解錠機構の三次元構成の模式図である。 本発明の実施例６に係る解錠機構の構成の模式図である。 本発明の実施例６に係る解錠機構を分解した構成の模式図である。 本発明の実施例６に係るステップＳ２－１３のフローチャートである。 本発明の実施例６に係る電池パックを取り付ける制御方法のフローチャートである。 本発明の実施例６に係る電池パック固定システムの構成の模式図である。 本発明の実施例６に係るブラケットの構成の模式図である。 本発明の実施例６に係る電池パックの構成の模式図である。 本発明の実施例６に係る電池パックを取り付ける方法において施錠機構が運動する模式図である。 本発明の実施例７に係るステップＳ３の詳細な流れの模式図である。 本発明の実施例８に係る第一方向における位置決めと位置合わせの図である。 本発明の実施例８に係る第二方向における位置決めと位置合わせの図である。 本発明の実施例８に係る視覚位置決め手段により目標電池ポジションの位置情報を取得する模式図である。 本発明の実施例８に係る電池ポジション位置決め方法のフローチャートである。 本発明の実施例８に係る視覚位置決め手段を制御して目標電池ポジションを位置決めるフローチャートである。 本発明の実施例９に係る電池交換方法のステップＳ５の詳細な流れの模式図である。 本発明の実施例１０に係る電池交換方法のフローチャートである。 本発明の実施例１０に係る電池交換方法のフローチャートである。 本発明の実施例１０に係る電池交換装置の構成の模式図である。 本発明の実施例１０に係る視覚センサーを実際に取り付ける位置の図である。

以下に図面を参照しながら、実施例の形態に基づいて本発明を詳しく説明するが、それにより本発明を前記の実施例による範囲に限定するわけではない。

＜実施例１＞
本実施例は、電気自動車における電池パックを交換するための電池交換ステーションを提供する。図１乃至図３に示すように、当該電池交換ステーションは、第一電池交換ビン１、第二電池交換ビン２、充電ビン３、第一電池交換装置４及び第二電池交換装置５を含み、第一電池交換ビン１と第二電池交換ビン２との間に走行通路６が形成される。走行通路６は、電気自動車１００が停車するためのものである。充電ビン３は、電気自動車１００から交換された電池パックに充放電を行うためのものである。充電ビン３は、走行通路６の上方に位置しており、それぞれ第一電池交換ビン１と第二電池交換ビン２に接続される。第一電池交換装置４、第二電池交換装置５は、それぞれ、第一電池交換ビン１と第二電池交換ビン２に設けられており、充電ビン３と走行通路６における電気自動車１００とに電池パックを交換するためのものである。

充電ビン３は、走行通路６の上方に設置され、第一電池交換ビン１と第二電池交換ビン２は、走行通路６の両側に設置されることにより、両側から電池を交換可能な電気自動車に対して電池を交換するニーズを満たすことが可能であり、電池交換ステーションは、全体としてその構成がコンパクトになり、地面に占める面積が小さくなる。

図３、図４及び図８に示すように、第一電池交換ビン１、第二電池交換ビン２は、それらの側面に走行通路６に連通する開口１１を有する。第一電池交換ビン１の開口１１は、第一電池交換装置４が走行通路６における電気自動車１００に伸びて電池パックを交換するためのものである。第二電池交換ビン２の開口１１は、第二電池交換装置４が走行通路６における電気自動車１００に伸びて電池パックを交換するためのものである。

上記の開口１１は、その位置が電池交換ステーションにおける電気自動車の電池パックの位置によって設置されもよい。他の実施例では、電気自動車に対して片側にのみ電池を交換する場合に、第一電池交換ビン１又は第二電池交換ビン２にのみ開口１１を設置してもよい。電気自動車は、片側に位置する電池パックにとって複数の電池交換口を必要にする場合に、第一電池交換ビン１又は第二電池交換ビン２に複数の開口１１を設置してもよい。

上記の第一電池交換ビン１又は第二電池交換ビン２は、それらの側面に引き上げ扉装置が設けられる。引き上げ扉装置は、開口１１が開閉するように制御するためのものである。引き上げ扉装置は、扉板（側面扉）と引き上げ機構を備え、引き上げ機構は、開口１１が開閉するように駆動扉板が開口１１の上下方向を移動するように駆動するためのものである。

図３と図６に示すように、第一電池交換ビン１には、レールが設けられ、第一電池交換装置４がレールを移動する。具体的に、第一電池交換ビン１におけるレールは、第一下方レール１０１と第一上方レール１０２を備え、第一下方レール１０１は、第一電池交換ビン１の底面に位置しており、第一上方レール１０２は、第一電池交換ビン１の先部に位置する。また、第一電池交換装置４は、第一ベース４１、第一フレーム４２、第一ボックス４３及び第一支持ロッド４４を備え、第一ベース４１は、第一フレーム４２の下方に固定され、第一支持ロッド４４は、第一フレーム４２の側面に固定され、第一ボックス４３は、第一フレーム４２に位置すると共に第一フレーム４２に沿って昇降する。

そのうち、第一ベース４１は、第一下方レール１０１に位置しており、第一支持ロッド４４と第一上方レール１０２が接触する。第一電池交換装置４は、全体として、第一下方レール１０１と第一上方レール１０２を移動することが可能であり、それにより、第一電池交換装置４が水平方向に沿って移動することが可能である。また、第一ボックス４３は、第一フレーム４２に位置しており、第一ボックス４３は、充電ビン３の位置まで上がり又は開口１１の位置まで下がるように、第一フレーム４２に沿って昇降する。

上記の第一電池交換装置４は、電池を交換する工程が以下の通りである。
第一電池交換装置４は、第一ボックス４３が開口１１と鉛直方向に揃うように第一下方レール１０１と第一上方レール１０２を移動し、第一ボックス４３が開口１１と水平方向に揃うように降下し、開口１１が開いている状態にあると確認すると、第一ボックス４３が伸びて電気自動車１００における古い電池パックを取り出してから第一ボックス４３が再度引っ込める。この場合には、古い電池パックが第一ボックス４３に位置する。
第一ボックス４３は、充電ビン３における空けている載置位置に水平方向に沿って揃うように上昇する。第一電池交換装置４は、第一ボックス４３が充電ビン３における空けている載置位置に鉛直方向に沿って揃うように、第一下方レール１０１と第一上方レール１０２を移動し、第一ボックス４３が充電ビン３に伸びて、古い電池パックを当該載置位置に載置する。
第一電池交換装置４は、第一下方レール１０１と第一上方レール１０２を移動し、第一ボックス４３が新しい電池パックと揃うまで第一ボックス４３が昇降し、第一ボックス４３が充電ビン３に伸びて、新しい電池パックを取り出す。
第一電池交換装置４は、第一下方レール１０１と第一上方レール１０２を移動し、第一ボックス４３が開口１１と揃うまで、第一ボックス４３が降下する。開口１１が開いている状態にあると確認すると、第一ボックス４３は、伸びて、新しい電池パックを電気自動車１００に取り付けてから、第一ボックス４３が引っ込める。
以上、電池を交換する工程は、全体として済む。

図３に示すように、第二電池交換ビンと第二電池交換装置は、第一電池交換ビンと第一電池交換装置と同様な構成と操作方法を採用してもよい。

上記の第一電池交換ビン１におけるレールと第二電池交換ビン２におけるレールは、第一電池交換装置４、第二電池交換装置５及び電池交換の流れに基づいて設置されるものである。他の実施例では、第一電池交換装置４と第二電池交換装置５の構成によって、第一電池交換ビン１におけるレールと第二電池交換ビン２におけるレールを合わせて設置してもよく、本実施例に係る前記のレールの設計に限らない。

図３、図４、及び図８に示すように、第一電池交換装置４又は第二電池交換装置５が第一電池交換ビン１又は第二電池交換ビン２の外部まで伸びて電池ビン３の電池パックを出し入れるためには、第一電池交換ビン１又は第二電池交換ビン２の先部に先部開口１５が設けられる。第一電池交換ビン１の先部開口１５は、第一電池交換装置４が充電ビン３と第一電池交換ビン１との間に電池パックを運送するためのものであり、第二電池交換ビン２の先部開口１５は、第二電池交換装置５が充電ビン３と第二電池交換ビン２との間に電池パックを運送するためのものである。

図３、図１９乃至図１１に示すように、充電ビン３は、側面に電池出し入れ口３１が設けられる。当該電池出し入れ口３１は、第一電池交換装置４又は第二電池交換装置５が伸びて電池パックを出し入れるためのものである。

図９乃至図１１に示すように、充電ビン３は、充電室３２と、充電室３２に設置されている幾つかの充電ラック３３を含む。充電ラック３３は、電池パックを載置すると共に電池パックに充放電を行うためのものである。充電ラック３３は、電池出し入れ口３１に向かって設置され、第一電池交換装置４、第二電池交換装置５は、電池出し入れ口３１から差し込み、充電ラック３３から電池パックを取り出し、又は、電池パックを充電ラック３３に置くことが可能である。

そのうち、幾つかの充電ラック３３は、充電室３２において二つの行に並ぶ。二つの行となる充電ラック３３は、それぞれ、充電室３２の両側に位置しており、二つの行となる充電ラック３３の間において、中央保守通路３４が形成される。二つの行となる充電ラック３３は、それぞれ二つの電池出し入れ口３１と対応しており、それぞれ、第一電池交換装置４、第二電池交換装置５が伸びて電池パックを出し入れるためのものである。

図１乃至図３に示すように、充電ビン３と第一電池交換ビン１及び第二電池交換ビン２との間に一部が開放した空間を備える。そうすると、電池交換ステーションは、全体として、比較的密閉した空間を形成可能である。電池交換ステーションは、第一上方電池交換ビン７と第二上方電池交換ビン８をさらに含み、第一上方電池交換ビン７は、第一電池交換ビン１の上方に位置しており、第二上方電池交換ビン８は、第二電池交換ビン２の上方に位置する。第一上方電池交換ビン７と第二上方電池交換ビン８は、充電ビン３の両側に位置する。

そのうち、第一上方電池交換ビン７は、第一電池交換ビン１と充電ビン３に接続され、第二上方電池交換ビン８は、第二電池交換ビン２と充電ビン３に接続される。第一電池交換ビン１、第二電池交換ビン２、充電ビン３、第一上方電池交換ビン７及び第二上方電池交換ビン８は、コンテナであってもよい。隣接するコンテナの支持足を互いに接続すると電池交換ステーションの取り付けが済む。第一電池交換ビン１、第二電池交換ビン２、充電ビン３、第一上方電池交換ビン７及び第二上方電池交換ビン８をコンテナとして設計すると、コンテナにおいて、必要な装置を予め取り付けておくことができ、電池交換ステーションを現場に取り付ける時間を短くすることができる。

図３、図１２、及び図１３に示すように、第一上方電池交換ビン７又は第二上方電池交換ビン８は、底部に底面開口７１が設けられる。第一上方電池交換ビン７の底面開口７１は、第一電池交換装置４が充電ビン３と第一電池交換ビン１との間に、電池パックを運送するためのものであり、第二上方電池交換ビン８の底面開口７１は、第二電池交換装置５が充電ビン３と第二電池交換ビン２との間に電池パックを運送するためのものである。第一上方電池交換ビン７又は第二上方電池交換ビン８は、充電ビン３に面対する面に側面開口７４が設けられる。側面開口７４は、充電ビン３の電池出し入れ口３１に連通する。

具体的に、図３に示すように、第一電池交換ビン１の先部開口１５は、第一上方電池交換ビン７の底面開口７１に連通しており、第一上方電池交換ビン７の側面開口７４は、さらに、充電ビン３の電池出し入れ口３１に連通することにより、第一電池交換ビン１、第一上方電池交換ビン７と充電ビン３とが連通空間を形成し、第一電池交換装置４が当該空間を移動すると、電池パックが充電ビン３と第一電池交換ビン１とを運送されるようにする。

また、第二電池交換ビン２の先部開口１５は、第二上方電池交換ビン８の底面開口７１に連通しており、第二上方電池交換ビン８の側面開口７４は、さらに、充電ビン３の電池出し入れ口３１に連通することにより、第二電池交換ビン２、第二上方電池交換ビン８と充電ビン３が連通空間を形成し、第二電池交換装置５が当該空間を移動すると、電池パックが充電ビン３と第二電池交換ビン２とを運送されるようにする。

以下、図１５と図１６を参照しながら、第一電池交換装置と第二電池交換装置とのボックスの構成を詳しく説明する。

第一電池交換装置４と第二電池交換装置５は、同じ構成を採用することから、第一電池交換装置の構成だけを説明する。

第一電池交換装置４の第一ボックス４１は、第一フレーム４２に設けられると共に第一フレーム４２に沿って鉛直方向（Ｚ方向）に運動する。

第一ボックスは、本４３１、電池載置機構４３２、押し引き機構４３３、及び、解錠機構４３５を含み、当該主体４３１は、第一フレーム４２に接続され、当該電池載置機構４３２は、主体の上面に設置されると共に、主体４３１の上面に沿って水平回転しながら水平に伸び、当該押し引き機構４３３は、電池載置機構４３２の上方に設けられると共に電池載置機構４３２に対して水平伸縮可能であり、当該押し引き機構４３３における伸出方向に向かう表面にも吸盤４３４が設けられ、当該吸盤４３４は、電磁気装置が好ましく、当該解錠機構４３５は、電池載置機構４３２の底面に取り付けられてもよく、選択的に、解錠機構４３５は、ボックスの他の位置に設置されてもよい。

第一電池交換装置４は、位置調整機構（不図示）をさらに含み、位置調整機構は、解錠機構がバッテリーブラケットにおける解錠部と位置決めるまで、視覚位置決めシステムが取得した水平移行量、垂直移行量及び回転角度量のうちの少なくとも一つに基づいて解錠機構の位置を調整するためのものである。

＜実施例２＞
実施例２は、電池交換方法を提供しており、当該電池交換方法は、実施例１に係る電池交換ステーションに適用される。

図１７に示すように、当該電池交換方法は、以下のステップを含む。
ステップＳ１は、電池交換ステーションにおける所定停車位置に電気自動車が停車する。
ステップＳ２は、電池交換装置により、電池交換ステーションにおける所定電池交換位置に電気自動車における古い電池を取り外す。
ステップＳ３は、電池交換装置により、古い電池を電池交換ステーションにおける前記所定停車位置の上方に位置する充電ビンに送り込み、充電ビンから新しい電池を取り出す。
ステップＳ４は、電池交換装置により、所定電池交換位置に新しい電池を電気自動車に取り付ける。
当該電池交換方法は、電池交換装置だけにより電気自動車に対して電池を交換することを実現し、電池を交換する時間を省き、電池を交換する工程を速くし、電池交換ステーションの装置数を少なくし、電池交換ステーションを製造するコストを低くすることができる。

＜実施例３＞
実施例３は、実施例２に係るステップＳ１についてその実施形態を詳しく説明する。

ステップＳ１では、電池交換ステーションにおける走行通路に所定停車位置が設置され、電気自動車が走行通路へ走行する場合に、当該所定停車位置に停車して電気自動車におけるバッテリーブラケットが前記側面開口と相対するようにして、電池を載置する操作を便宜にする。当該所定停車位置には、黄色の枠線などを設置して当該所定停車位置の範囲のマークを示すことにより、電気自動車の運転者が停車するように役立つ。選択的に、所定停車位置に位置制限装置を設置して電気自動車の停車位置を制限してもよい。電池を交換する車がステーションに到着すると、作業員は、車を所定停車位置に案内し、運転者は、エンジンが止まったり、電気を切断したりすると、電池の交換を待つ。作業員は、電気自動車における電池取り付け部の側蓋を開き、電池交換装置により電池を取り外す。選択的に、当該側蓋は、電気形態により開かれてもよい。

＜実施例４＞
実施例４は、実施例２に係るステップＳ２に対する更なる詳しい実施形態を提供する。

図１８に示すように、ステップＳ２は、以下のステップをさらに含む。
ステップＳ２－０は、所定値に基づいて電池載置機構がバッテリーブラケットと相対する所定電池交換位置に移動するように制御し、所定値に基づいて電池載置機構が移動するように制御する。そして、電池載置機構を初期に位置決めることが実現される。
ステップＳ２－１は、電池載置機構が前記電気自動車におけるバッテリーブラケットと位置合わせる位置に移動するように制御する。電池載置機構とバッテリーブラケットを位置合わせることにより、電池載置機構がバッテリーブラケットに対して電池を取り外すように役立つ。
ステップＳ２－２は、電池載置機構が電気自動車に向かって解錠機構まで伸びて施錠機構と組み合わさるように制御し、解錠機構と施錠機構とが組み合わさることにより、電池載置機構が古い電池を解錠するように役立つ。
ステップＳ２－３は、前記解錠ロッドが運動するように駆動して前記解錠部が運動するように連動することにより、前記バッテリーブラケットの施錠機構を解錠する。解錠ロッドにより解錠部がバッテリーブラケットを解錠するように連動することは、古い電池を自動的に解錠することが実現される。
ステップＳ２－４は、前記押し引き機構が前記押し引き機構の吸盤まで伸びて前記古い電池に接続するように制御し、前記押し引き機構が引っ込めることにより前記古い電池を前記電池交換装置に引くように制御する。押し引き機構の吸盤により古い電池を引くことは、古い電池の破壊を避けることができる。

ステップＳ２－３の前には、前記解錠ロッドが前記解錠部と組み合わさったかどうかを判断し、組み合わさったと判断すると、前記解錠ロッドが回転するように駆動するというステップを含む。判断ステップを増やすことにより、古い電池を解錠しなくても操作を行うことから装置が破壊になってしまうことを避けることができる。

ステップＳ２－１の後には、前記電池載置機構と前記バッテリーブラケットが位置合わせされる位置データを取得して記録するということをさらに含む。次の新しい電池を取り付ける位置付け基準を提供し、当該位置付け基準がそもそも設定済みの位置付け基準よりも正確となることから、新しい電池を取り付ける位置決めが一層正確になる。

ステップＳ２－１は、
前記バッテリーブラケットにおける第一位置と第二位置との画像を採集して第一画像と第二画像を取得すること、
前記第一画像と前記第二画像を画像処理して位置調整量を取得すること、及び、
前記位置調整量に基づいて前記電池載置機構が前記バッテリーブラケットと位置合わせる位置に移動するように制御することを含む。

上記のような視覚位置決め手段により、電池載置機構とバッテリーブラケットを位置合わせることから、正確度が高く、電池を取り外す際に位置のずれを避けることができ、電池載置機構がバッテリーブラケットに対して電池を取り外すことに役立つ。

さらに、前記の前記第一画像と前記第二画像を画像処理して位置調整量を取得することは、
前記第一画像と前記第一位置と対応する第一参照画像又は第二画像と前記第二位置と対応する第二参照画像に基づいて水平移行量を取得すること、
及び／又は、前記第一画像と前記第一参照画像及び前記第二画像と前記第二参照画像に基づいてそれぞれ第一垂直移行量と第二垂直移行量を取得すること、
及び／又は、前記第一画像における前記第一位置の被写界深度値と前記第二画像における前記第二位置の被写界深度値に基づいて回転角度量を取得することを含む。

上記のような位置調整形態によると、電池載置機構とバッテリーブラケットを正確に位置決めることを実現することができ、電池を取り出す時に位置のずれを避けることができ、電池載置機構がバッテリーブラケットに対して電池を取り出すことに役立つ。

ステップＳ２－１は、
電池交換装置と電気自動車との間における第一距離と第二距離を採集すること、及び、
前記第一距離と前記第二距離に基づいて回転角度量を取得すること、をさらに含む。
上記のような位置決め形態によると、電池載置機構とバッテリーブラケットとが位置合わせる角度にずれが発生して位置決めが正確でないことを避けることができる。

本実施例に係る古い電池を取り出す制御方法は、電池交換装置の移動を制御することにより、電池交換装置に設けられた解錠機構とバッテリーブラケットに位置する解錠部が位置合わせるようにし、電池交換装置により電池パックを取り出す過程に、電池交換装置に設けられた解錠機構によりバッテリーブラケットに位置する電池パックを解錠することから、解錠機構を電池交換装置にのみ設置すれば、解錠機構を設置する数を少なくすることができる。

言い換えると、当該電池パックを取り出す制御方法によりバッテリーブラケットから電池パックを取り出すことから、バッテリーブラケットに、上記施錠機構を解錠するための解錠機構を再度設置することを必要とせず、解錠機構を電池交換装置に設置すればよい。従って、複数のバッテリーブラケットを備えた充電池交換ステーションは、一つの電池交換装置に一つの解錠機構を設置すれば、複数のバッテリーブラケットを解錠して電池パックを取り出すニーズを満たすことができ、そして、充電池交換ステーションに構成の複雑さを低くすることができると共に、電池パックを取り出す工程に解錠の確実性を高めることができる。

＜実施例５＞
実施例５は、実施例１と実施例４に基づいて、実施例２に係るステップＳ４に対する更なる詳しい実施形態を提供する。

図１９に示すように、ステップＳ４は、
ステップＳ２における記録された位置データを取得するステップＳ４－１、
前記位置データに基づいて電池載置機構を前記バッテリーブラケットと位置合わせる位置に移動し、古い電池を外す時に記録されたデータを位置決め基準として採用し、新しい電池を取り付ける時に電池交換装置を位置決めることから、位置決めが一層正確になるステップＳ４－２、
電池載置機構が前記電気自動車に向かって解錠機構に伸びて前記施錠機構と組み合わさるように制御し、電池載置機構における解錠機構と施錠機構が組み合わさることにより、電池交換装置によりバッテリーブラケットにおける電池を自動的に解錠することを実現するステップＳ４－３、
押し引き機構が伸びて電池載置機構に位置する新しい電池をバッテリーブラケットに押し込むように制御し、押し引き機構により、新しい電池をバッテリーブラケットに押し込むステップＳ４－４、及び、
前記解錠ロッドが運動するように駆動し前記解錠部が運動するように連動することにより前記バッテリーブラケットの施錠機構を施錠し、解錠ロッドにより解錠部が運動するように駆動すれば、新しい電池をバッテリーブラケットに施錠することを自動的に実現することができるステップＳ４－５を含む。

＜実施例６＞
実施例６は、実施例２に係るステップＳ２とＳ４に対する更なる詳しい実施形態を提供する。

図２０は、実施例２に係るステップＳ２に対する詳細なステップを示すものであって、電池交換装置が電池ビン又は電気自動車から電池パックを取り出すように制御することを示すための模式図である。当該電池パックは、施錠機構により電池ビン又は電気自動車におけるバッテリーブラケットに施錠される。ステップＳ２は、以下のステップを含む。
ステップＳ２－１１は、電池交換装置における解錠機構とバッテリーブラケットにおける解錠部とが位置合わせる位置に電池交換装置が移動するように制御する。
ステップＳ２－１２は、解錠機構が解錠部に向かって移動して組み合わせながら解錠するように制御する。
ステップＳ２－１３は、電池交換装置の押し引き機構と電池パックが接続し、電池パックをバッテリーブラケットから電池交換装置に移動するように制御する。

本実施例に係る電池交換方法は、上記のステップを採用しており、電池交換装置の移動を制御して、電池交換装置に設けられた解錠機構とバッテリーブラケットに位置する解錠部とを位置合わせ、電池交換装置により電池パックを取り出す工程に、電池交換装置に設けられた解錠機構によりバッテリーブラケットに位置する電池パックを解錠し、解錠された電池パックを押し引き機構により取り出し、位置決めにより電池パックを取り出す際における解錠の正確性と解錠の効率を高めることができ、また、押し引き機構により、電池パックを水平移動という形態で取り出すことから、電池を取り出す安定性を高め、電池パックの破壊を避け、電池を交換する安全性を高めることができる。

言い換えると、当該電池パックを取り出す制御方法により、バッテリーブラケットから電池パックを取り出すことから、バッテリーブラケットに上記施錠機構を解錠するための解錠機構を設置することを必要とせず、解錠機構を電池交換装置に設置すればよい。従って、複数のバッテリーブラケットを備えた充電池交換ステーションは、一つの電池交換装置に一つの解錠機構を設置すれば複数のバッテリーブラケットを解錠し電池パックを取り出すニーズを満たすことができ、そして、充電池交換ステーションに構成の複雑さを低くすることができると共に、電池パックを取り出す工程に解錠の確実性を高めることができる。

そのうち、ステップＳ２－１１には、如何して、電池交換装置が電池交換装置における解錠機構とバッテリーブラケットにおける解錠部を位置合わせる位置に移動するように正確に制御することができるかということのために、ここで、画像採集に基づいて位置調整量を識別する詳細な手段を提供する。当該手段は、電池交換装置の電池載置機構に設けられた視覚位置決めシステムにより上記の目的を実現する。

当該視覚位置決めシステムは、第一視覚センサー５０１、第二視覚センサー５０２、及び、位置取得手段５０３を含む。
第一視覚センサー５０１は、目標電池ポジションにおける第一位置の第一画像を取得するためのものである。第二視覚センサー５０２は、目標電池ポジションにおける第二位置の第二画像を取得するためのものである。位置取得手段５０３は、第一画像と第二画像に基づいて目標電池ポジションの位置情報を取得するためのものである。

そして、位置取得手段５０３は、さらに、目標電池ポジションの位置情報と目標電池ポジションの参照位置情報に基づいて位置調整量を取得することから、当該視覚位置決めシステムに位置決めの精度を効果良く高めることができる。

具体的に、図２１に示すように、当該視覚位置決めシステムを適用するステップＳ２－１１は、具体的に以下のステップを含む。
ステップＳ２－１１１は、バッテリーブラケットにおける第一位置と第二位置との画像を採集して第一画像と第二画像を取得する。
ステップＳ２－１１２は、第一画像と第二画像を画像処理して位置調整量を取得する。
ステップＳ２－１１３は、位置調整量に基づいて電池交換装置が解錠機構と解錠部とを位置合わせる位置に移動するように制御する。

上記の手段は、画像を採集するという形態によりバッテリーブラケットに対する電池交換装置の位置調整量を取得し、当該位置調整量に基づいて電池交換装置の位置を調節することから、バッテリーブラケットに対する電池交換装置の位置の正確率を効果良く高め、解錠や電池パックの取り出しなどの工程の成功率を高めることができる。

そのうち、視覚位置決めシステムは、選択的な実施形態として、位置取得手段５０３が第一視覚センサー５０１と第二視覚センサー５０２により即時で取得した画像及び事前に設置された目標電池ポジションの参照画像に基づいて、画像処理を行い、位置調整量を取得する。

選択的な実施形態では、位置取得手段５０３が第一画像と第一参照画像に基づいて水平移行量を取得する。

位置取得手段５０３は、画像を処理するアルゴリズムにより、目標位置と即時位置に基づいて第一視覚センサー５０１による第一水平移行量と第一垂直移行量を取得する。第一視覚センサー５０１が第一水平移行量と第一垂直移行量だけ移動するようにすると、第一視覚センサー５０１により第一参照画像と一致する画像を撮影する。位置取得手段５０３が第一視覚センサー５０１による第一水平移行量と第一垂直移行量を取得するという過程は、本分野に開示されたアルゴリズムにより実現され、当業者にとって実現され得るものであることから、ここで重複して説明しない。

同様に、位置取得手段５０３は、第二画像と事前に記憶された第二参照画像に基づいて第二水平移行量と第二垂直移行量を取得する。第二視覚センサー５０２が第二水平移行量と第二垂直移行量だけ移動するようにすると、第二視覚センサー５０２が第二参照画像と一致する画像を撮影する。

他の選択的な実施形態では、目標電池ポジションの参照位置情報が事前に位置取得手段５０３に記憶されてもよい。位置取得手段５０３は、事前に記憶された目標電池ポジションの参照位置情報と即時で取得された目標電池ポジションの位置情報に基づいて位置調整量を取得する。位置調整量に基づいて第一視覚センサー５０１と第二視覚センサー５０２を調整することにより、第一視覚センサー５０１が第一参照画像と一致する画像を撮影すると共に、第二視覚センサー５０２が第二参照画像と一致する画像を撮影する。

言い換えると、第一画像と第二画像を画像処理して取得される位置調整量は、具体的に、水平移行量、垂直移行量及び回転角度量を含む。水平、垂直及び回転という三つの運動の自由度と対応する方向に当該位置調整量を区別して、第一画像と第二画像を分析して得られた位置調整量に汎用性を備えるようにし、電池交換装置が上記の移行量又は回転量に基づいてバッテリーブラケットに対して位置を調整する。そのうち、位置調整量は、水平移行量、垂直移行量及び回転角度量のうちの何れかの一つを含んでもよいし、そのうちの二つ又は三つの組み合わせを含んでもよい。

それに基づいて、図２２に示すように、ステップＳ２－１１３において、位置調整量に基づいて電池交換装置が解錠機構と解錠部を位置合わせる位置に移動するように制御することは、具体的に、位置調整量における水平移行量に基づいて電池交換装置の水平調整手段が移動するように制御すること、位置調整量における垂直移行量に基づいて電池交換装置の垂直調整手段が移動するように制御すること、及び、位置調整量における回転角度量に基づいて電池交換装置の回転調整手段が回転するように制御すること、という三つの手段を含んでもよい。位置調整量における各運動の自由度の成分をそれぞれ電池交換装置における各運動の自由度の調整手段の調整基準として用いることにより、位置調整量に基づいて電池交換装置が解錠機構と解錠部を位置合わせる位置に移動するように制御する目的を正確に実現することができる。

具体的に、図２３に示すように、電池交換装置は、位置調整機構をさらに含む。位置調整機構は、電池載置機構１００の位置を調整するためのものである。解錠機構８０２は、電池載置機構１００の下面に取り付けられる。解錠機構８０２は、バッテリーブラケットに施錠された電池パックを解錠するためのものである。位置調整機構は、解錠機構８０２とバッテリーブラケットの解錠部とを位置決めるまで、視覚位置決めシステムが取得した水平移行量、垂直移行量和回転角度量のうちの少なくとも一つに基づいて解錠機構８０２の位置を調整する。

選択的な実施形態としては、第一視覚センサー５０１と第二視覚センサー５０２が電池載置機構１００に設置される。視覚位置決めシステムが取得した位置調整量に基づいて解錠機構８０２の位置を調整すると、解錠機構８０２とバッテリーブラケットの解錠部とを位置決めることができる。

本実施例では、位置調整機構が制御手段、水平調整手段、垂直調整手段及び回転調整手段を含む。制御手段は、視覚位置決めシステムに通信可能に接続され、水平移行量、垂直移行量及び回転角度量のうちの少なくとも一つに基づいて、水平調整手段、垂直調整手段又は回転調整手段が調整位置に移動するように対応的に制御する。
視覚位置決めシステム８０１が取得した垂直移行量は、第一垂直移行量と第二垂直移行量を含み、そのうち、第一垂直移行量が第一画像に基づいて取得されたものであり、第二垂直移行量が第二画像に基づいて取得されたものである。

また、図２２に示すように、ステップＳ２－１１１の前に、電池交換装置が所定値に基づいて電池交換装置の解錠機構とバッテリーブラケットの解錠部とを位置合わせる大まかな位置決め位置に移動するように制御するステップＳ２－１１０をさらに含む。

画像を採集するという形態により、バッテリーブラケットに対する電池交換装置の位置を正確に検測する際に、先に、電池交換装置を大まかな位置決め位置に移動して、位置決めを正確に行う際に移行する行程を抑え、位置決めの効率を高めることができる。

図２４に示すように、ステップＳ２－１２に、具体的に、
解錠機構がバッテリーブラケットに向かって移動し、解錠ロッドと解錠部が組み合わさるように制御するステップＳ２－１２１と、
解錠ロッドを駆動して解錠部が運動するように連動し、電池パックの施錠機構を解錠するステップＳ２－１２２と、を含む。
この手段では、解錠ロッドを駆動して解錠部が運動するように連動し、移行量を施錠機構に転送することから、施錠機構により電池パックを解錠する目的を実現する。このような解錠形態による解錠の精度が高く、電池を交換する効率が高まる。それと共に、誤操作を効果的に避け、安全の安定性を大幅に高めることができる。

具体的に、解錠機構に係る実施可能な詳細構成の手段を提供する。図２５に示すように、解錠機構８０２は、電池載置機構１００の下面に取り付けられる。電池載置機構１００は、具体的に、パレット主体、伸ばし機構及び押し引き機構１００ａを含み、伸ばし機構は、底部がパレット主体に第一方向に沿って伸縮するように移動し、押し引き機構１００ａは、伸ばし機構の先部に第一方向に沿って伸縮するように移動する。当該第一方向とは、バッテリーブラケットにおける電池箱に接近したり背離したりする方向である。伸ばし機構は、先部が電池箱を載置するためのものである。解錠機構８０２は、伸ばし機構の底面に取り付けられて設置されたものであり、解錠機構８０２は、電気自動車におけるバッテリーブラケットの電池箱を解錠したり施錠したりするためのものである。

図２６乃至図２８に示すように、当該解錠機構８０２は、具体的に、駆動機構１と解錠ロッド２を含み、解錠ロッド２は、バッテリーブラケットにおける施錠機構が回転するように連動して電池箱を解錠したり施錠したりするためのものであり、駆動機構１は、解錠ロッド２が回転するように駆動して、施錠機構が回転するように連動する。

駆動機構１は、電池載置機構１００の伸ばし機構に接続されるように取り付けられ、解錠ロッド２は、施錠機構の解錠組み合わせ手段と組み合わせて接続されることにより、電池箱を解錠したり施錠したりすることを実現する。バッテリーブラケットには、解錠組み合わせ手段が設けられ、解錠ロッド２は、解錠組み合わせ手段と組み合わさるように接続され、解錠組み合わせ手段は、バッテリーブラケットにおける施錠機構に接続される。駆動機構１により、解錠ロッド２が回転するように駆動することから、解錠ロッド２の回転により解錠組み合わせ手段も一緒に回転するように連動し、そして、施錠機構が回転するように連動する。そして、施錠機構による解錠又は施錠を実現することができる。駆動機構１により、解錠ロッド２が回転するように駆動し、施錠機構が回転するように連動することから、電池箱を解錠したり施錠したりすることを実現できる。解錠又は施錠は、その精度が極めて高い。電池を交換する効率が高まる。それと同時に、接触が発生しても施錠機構が解錠したり施錠したりすることも無くなり、誤操作を効果的に避けることができ、電池交換装置に安全の安定性が大幅に高まる。

そのうち、電池箱には施錠溝を有してもよい。施錠機構は、回転により施錠溝に差し込み、又は施錠溝の外まで引っ込めることから、電池箱を施錠したり解錠したりすることを実現することができる。施錠機構に係る詳細な構成は、本実施例において限定されていない。

図２８に示すように、解錠ロッド２は、差し込み端２１を含み、差し込み端２１は、バッテリーブラケットにおける施錠機構と組み合わさるように接続されるためのものである。伸ばし機構は、伸ばしている際に解錠機構８０２が一緒に伸びるように連動し、解錠ロッド２は、差し込み端２１が差し込みという形態により解錠組み合わせ手段と互いに組み合わせて接続することから、解錠機構８０２により電池箱を解錠したり施錠したりすることを実現することができる。操作が終わると、伸ばし機構の引っ込めにより差し込み端２１と解錠組み合わせ手段とを互いに切断し、分離を実現することができる。接続と切断は、極めて易くなり、安定性が高く、それと同時に、構成が簡単となる。

解錠機構８０２は、検測手段４をさらに含む。検測手段４は、解錠ロッド２が駆動機構１と近づく方向に沿って移動するかどうかを検測するためのものである。解錠機構８０２は、解錠や施錠を行う際に、解錠ロッド２の差し込み端２１を解錠組み合わせ手段に正確に位置決めて差し込むことが必要になる。解錠ロッド２は、解錠組み合わせ手段が当接する作用力により駆動機構１と近づく方向に沿って移動する。検測手段４により解錠ロッド２の移動と検測すると、解錠ロッド２が解錠組み合わせ手段に差し込まれたと分かる。検測手段４により解錠ロッド２が移動しなかったと検測すると、解錠ロッド２と解錠組み合わせ手段との間に位置ずれがあり、解錠組み合わせ手段に差し込まれないと分かる。検測手段４により、解錠ロッド２が解錠組み合わせ手段における解錠位置に位置するかどうかを検測することができ、電池交換装置により電池を交換する際に安全の安定性が大幅に高まる。

解錠機構８０２は、検測ブロック５をさらに含み、検測ブロック５は、接続手段３に接続され、検測手段４は、検測ブロック５を検測して、解錠ロッド２が施錠機構と位置合わせるかどうかを検測するためのものである。検測ブロック５と接続手段３とが接続されるかどうかを検測することにより、解錠ロッド２が位置合わせを行いながら解錠組み合わせ手段に差し込みむと、検測ブロック５と接続手段３が駆動機構１に近づく方向に沿って移動するように連動する。

本実施例では、初期状態に、検測ブロック５が検測手段４の検測位置に位置しない。解錠ロッド２が解錠組み合わせ手段に差し込みながら施錠機構と位置合わせると、検測ブロック５が検測手段４の検測位置に移動する。検測手段４は、検測ブロック５が検測位置に移動したと検測すると、解錠ロッド２が施錠機構と位置合わせると分かる。検測手段４は、検測ブロック５が検測位置に移動すると検測しないと、解錠ロッド２が施錠機構と位置合わせないと分かる。検測ブロック５と検測手段４とが互いに組み合わさるかどうかを検測することにより、検測が正確になり、誤操作を避けることができ、電池交換装置に安全の安定性が大幅に高まる。そのうち、検測手段４は、センサーとされてもよいし、検測ブロック５は、センサーブロックとされてもよい。

検測ブロック５は、接続手段３に周設される。検測ブロック５を取り付けて設置することは、極めて簡便になる。

本実施例では、検測手段４は、第一取り付け板１３に設けられ、検測ブロック５は、接続手段３に接続され、検測手段４は、検測ブロック５を検測し回転手段１１の断続を制御するためのものである。検測は、その精度が高く、取り付けと設置が極めて簡便になる。

上記の解錠機構８０２に係る詳細な構成では、解錠機構８０２が解錠組み合わせ手段に当接して、回転運動という形態により解錠ロッド２が回転するように連動する。もちろん、解錠機構８０２の解錠ロッド２により解錠部が運動するように連動するという形態は、回転に限らず、直線運動などの他の運動形式により、施錠機構が電池パックを解錠するように連動する目的を実現してもよい。

それに基づいて、ステップＳ２－１２１では、解錠機構が伸びるように電池交換装置の伸ばし機構が連動して、解錠機構が解錠部と近づくように制御してもよい。電池載置機構がバッテリーブラケットに近づく方向に伸びるように駆動するための伸ばし機構としては、解錠機構を電池載置機構の下方に設置すると、伸ばし機構により、電池載置機構がバッテリーブラケットの方向に近づくこと、及び、解錠機構が解錠組み合わせ手段に当接するという二つの目的を同時に実現することができる。バッテリーブラケットにおける伸ばし機構により、解錠機構８０２が伸びるように連動することから、解錠機構８０２に余計な伸ばし構成を設置する必要性がなくなり、電池交換装置に構成の複雑さを効果的に低くすることができる。

また、ステップＳ２－１２１とステップＳ２－１２２との間には、解錠ロッド２が解錠部の解錠組み合わせ手段に位置するかどうかを判断し、位置すると判断すると、解錠ロッド２が運動するように駆動することをさらに含んでもよい。

言い換えると、ステップＳ２－１２１とステップＳ２－１２２との間に、解錠ロッド２が位置するかどうかを判断する手段を追加することから、それを解錠ロッド２が運動するように作動する基準として、解錠ロッド２が解錠組み合わせ手段に位置しなくても解錠ロッド２が運動するように駆動する現象を効果的に避けることができ、誤操作を効果的に避けることができ、電池を交換する工程に安全の安定性が大幅に高まる。

図２９に示すように、ステップＳ２－１３に、押し引き機構が伸びて電池パックに接続するように制御するステップＳ２－１３１と、押し引き機構が引っ込めることにより電池パックを電池交換装置に引くように制御するステップＳ２－１３２とをさらに含んでもよい。
図１１に示すように、本実施例に係る牽引機構は、電池載置機構１００の上面に設置され、電池載置機構１００に対して水平移動可能であり、その具体的な形態として、牽引ボックスであってもよい。牽引ボックスを電池パックに接続する形態は、電池パックに向かう側に位置する吸盤により実現される。もちろん、他の実施形態では、牽引機構が、係合による接続などの他の形態により電池パックに接続され、電池パックが移動するように引く目的を実現してもよい。

図３０は、実施例２に係るステップＳ４の具体的なステップを示す模式図である。
ステップＳ４は、
電池交換装置が電池交換装置の解錠機構とバッテリーブラケットの解錠部を位置合わせる位置に移動するように制御するステップＳ４－２１、
解錠機構が解錠部に向かって移動して組み合わさるように制御するステップＳ４－２２、
電池交換装置の押し引き機構が電池パックを電池交換装置からバッテリーブラケットに移動するように制御するステップＳ４－２３、及び、
解錠機構が解錠部を施錠し、電池パックをバッテリーブラケットに施錠するように制御するステップＳ４－２４を含む。

当該電池交換方法は、電池交換装置が移動するように制御することにより、電池交換装置に設置された解錠機構とバッテリーブラケットにおける解錠部とを位置合わせ、電池交換装置により電池パックをバッテリーブラケットに載置してから、電池交換装置に設けられた解錠機構によりバッテリーブラケットに位置する電池パックを施錠する。そうすると、解錠機構を電池交換装置にのみ設置すれば良く、解錠機構を設置する数を効果的に少なくして、充電池交換ステーションに構成の複雑さを低くすると共に、電池パックを取り付ける際に施錠の確実性を高めることができる。

具体的に、当該電池交換方法に係るステップＳ４－２１は、上記のステップＳ２－１１と同様な手段を採用してもよい。つまり、まず、バッテリーブラケットにおける第一位置Ａと第二位置Ｂとの画像を採集し、第一画像と第二画像を取得し、次に、第一画像と第二画像を画像処理して位置調整量を取得し、最後、位置調整量に基づいて電池交換装置が解錠機構と解錠部とを位置合わせる位置に移動するように制御する。

上記の手段は、画像を採集するという形態により、バッテリーブラケットに対する電池交換装置の位置調整量を取得し、当該位置調整量に基づいて電池交換装置の位置を調節することから、バッテリーブラケットに対する電池交換装置の位置の正確率を効果的に高め、載置を保証し、電池パックを取り付けるなどの工程における成功率を固めることができる。

具体的に、上記の手段は、同様に、電池交換装置の視覚位置決めシステムを用いて実現されてもよい。視覚位置決めシステムは、第一画像と第二画像を画像処理して取得された位置調整量に、水平移行量、垂直移行量及び回転角度量を具体的に含む。

位置調整量に基づいて電池交換装置が解錠機構と解錠部とを位置合わせる位置に移動するように制御するステップには、水平移行量に基づいて水平調整手段が移動するように制御すること、又は、垂直移行量に基づいて垂直調整手段が移動するように制御すること、又は、回転角度量に基づいて回転調整手段が回転するように制御することを含む。

位置調整量における各運動自由度の成分を、それぞれ電池交換装置における各運動自由度を調整する調整手段の調整基準として用いることは、位置調整量に基づいて電池交換装置を制御し、電池交換装置が正確に解錠機構と解錠部とを位置合わせる位置に移動する目的を一層正確に実現することができ、電池を交換する流れ全体に確実性を高めることができる。

また、バッテリーブラケットにおける第一位置Ａと第二位置Ｂとの画像を採集して第一画像と第二画像を取得するステップの前に、電池交換装置が所定値に基づいて電池交換装置における解錠機構８０２とバッテリーブラケットにおける解錠部とを位置合わせる大まかな位置決め位置に移動するように制御することをさらに含む。

画像を採集するという形態により、バッテリーブラケットに対する電池交換装置の位置を正確に検測する場合には、検測を正確に始める前に、電池交換装置を大まかな位置決め位置に移動すると、位置決めを正確に行う工程に移行する行程を低くすると共に、効率を高めることができる。

具体的に、ステップＳ４－２２には、解錠機構８０２がバッテリーブラケットの方向に向かって移動して、解錠ロッド２と解錠部が組み合わさるように制御するということを含む。ステップＳ４－２４には、解錠ロッド２を駆動して、解錠方向と反対方向に沿って解錠部が運動するように連動し、電池パックをバッテリーブラケットに施錠するということを含む。

具体的に、解錠ロッド２が反対方向に沿って解錠部が運動するように連動する場合に、解錠部と共に施錠機構により電池パックを施錠することができる。当該の具体的な手段では、解錠ロッド２が解錠際の運動方向と反対方向に沿って解錠部が運動するように連動し、移行量を施錠機構に伝達するように駆動することから、施錠機構により電池パックを施錠する目的を実現することができる。このような施錠の形態によると、施錠の精度が高く、電池を交換する効率が高まり、それと同時に、誤操作を効果的に避けることができ、安全の安定性が大幅に高まる。

同様に、解錠機構８０２における検測解錠ロッド２が組み合わさるかどうかを検測するための検測機構により、電池パックを取り付ける制御方法におけるステップＳ４－２４の前に、解錠ロッド２が解錠部における解錠組み合わせ手段に位置するかどうかを判断し、位置すると判断すると、解錠ロッド２が解錠方向と反対方向に沿って運動するように駆動するステップをさらに含む。

当該手段では、解錠ロッド２が解錠組み合わせ手段に位置するかどうかを判断し、その判断結果を解錠ロッド２が運動するように作動する基準とすることは、解錠ロッド２が解錠組み合わせ手段に位置しなくても解錠ロッド２が運動するように駆動する現象を避けることができ、誤操作を効果的に避けることができ、電池を交換する工程に安全の安定性を大幅に高めることができる。

ステップＳ４－２３には、押し引き機構が電池パックを電池交換装置からバッテリーブラケットに移動し、電池パックを施錠機構に接触するように制御することを含む。その後のステップＳ４－２４に、解錠機構８０２が解錠ロッド２に接続される施錠機構を施錠し、施錠機構が電池パックを取り付ける方向に沿って電池パックを引きながら、電池パックをバッテリーブラケットに施錠するように制御することをさらに含む。

施錠機構が電池パックを施錠するように駆動する過程には、施錠機構により電池パックを取り付ける方向に沿って電池パックを引くことから、固定の確実性を高める目的を高めることができる。それと同時に、電池パックを取り付ける方向に沿って電池パックを引く過程に、さらに、上記の移行により、電池パックとバッテリーブラケットを電気的に差し込むことを実現することができ、電池パックを取り付けるステップを簡単化することができる。

具体的に、バッテリーブラケット、電池パック及び施錠機構を設置する具体的な構成について、設置手段を提供する。

図３１は、本実施例に用いられるバッテリーブラケット２００、電池パック５００及び施錠機構３０１の構成を示す模式図である。同図から分かるように、施錠機構３０１がバッテリーブラケット２００に設置される。具体的に、当該施錠機構３０１は、回転差し込み部３１１と位置制限部３１２を含み、回転差し込み部３１１がバッテリーブラケット２００に設置され、位置制限部３１２が電池パック５００に対応的に設置され、電池パック５００がバッテリーブラケット２００に置かれると、当該回転差し込み部３１１が回転するように駆動することから、回転方向によって、回転差し込み部３１１が位置制限部３１２により位置を制限されたり制限を解除されたりする。当該施錠機構３０１が回転差し込み部３１１により異なる方向に沿って回転する動作は、電池パック５００を解錠したり、バッテリーブラケット２００に施錠したりする目的を実現することができる。従来の施錠機構に比べると、当該施錠機構３０１は、固定がより確実になり、確実性が高いなどの利点を有する。それと同時に、構成が比較的簡単になることから、通常のメンテナンスと管理が簡便になる。

具体的に説明するのは、本実施例に、回転差し込み部３１１がバッテリーブラケット２００に設置される一方、位置制限部３１２が電池パック５００に設置される。しかしながら、他の実施形態では、回転差し込み部３１１が電池パック５００に設置されてもよい。位置制限部３１２は、対応的に、バッテリーブラケット２００に設置される。電池パック５００に設置される回転差し込み部３１１が回転する動作は、同様に、電池パック５００とバッテリーブラケット２００とについて位置を施錠したり解錠したりする目的を実現することができる。

また、図３２と図３３に示すように、電池パック５００とそれがバッテリーブラケット２００と接触する接触面に電気コネクター４００が設置されており、当該電気コネクター４００は、具体的に、電池パック５００の接触面に設けられた電池側電気コネクター４１０とバッテリーブラケット２００の接触面に設けられた車側電気コネクター４２０を含む。施錠機構３０１は、回転差し込み部３１１と位置制限部３１２がそれぞれ電池パック５００の接触面とバッテリーブラケット２００の接触面に設けられる。つまり、施錠機構３０１を設置する位置と電気コネクター４００を設置する位置が一致し、施錠機構３０１により電池パック５００とバッテリーブラケット２００の位置を施錠する時に、施錠機構３０１と隣接する電気コネクター４００による差し込みの状態を高め、そして、電池パック５００による電気接続に確実性を向上させる。

図３４に示すように、電池側電気コネクター４１０が車側電気コネクター４２０に差し込むと、回転差し込み部３１１が回転して位置制限部３１２により位置制限され、電気コネクター４００が互いに差し込んで接続される工程に、施錠機構３０１により電池パック５００とバッテリーブラケット２００との位置を施錠することを実現することから、電池パック５００とバッテリーブラケット２００との位置を施錠したものの、電気コネクター４００がまだ差し込んで接続されないということが発生してしまうことを避けることができる。さらに、電池側電気コネクター４１０が車側電気コネクター４２０に差し込むと、当該施錠機構３０１が電気コネクター４００の差し込み方向に沿って位置制限部３１２に引き力をかけ、当該引き力により電池パック５００とバッテリーブラケット２００をさらに密接し、ひいては、電気コネクター４００が差し込んで接続されることを保証することができる。

そのうち、具体的に説明するのは、このような車載電池に用いられる電気コネクター４００は、その電池側電気コネクター４１０と車側電気コネクター４２０とが通常にしっかりと接続されることから、電池パック５００を着脱する際に、外部の電池交換装置により電池パック５００をバッテリーブラケット２００に差し込み、又は、バッテリーブラケット２００から抜き出すことが必要になり、その時、克服すべき主な抵抗力が電気コネクター４００における抜き差し力となる。当該施錠機構３０１は、回転により、電池パック５００をバッテリーブラケット２００に対して物理的に施錠したり又は解錠したりすることができると共に、回転により電池パック５００に、対応的に、押し力や引き力をかけ、電気コネクター４００における上記の抜き差し力を克服し、電池パック５００を急速で着脱する目的を実現することができる。

それと同時に、施錠機構３０１が電池パック５００とバッテリーブラケット２００との接触面に設置されることから、施錠機構３０１が電池パック５００にかける作用力は、そのまま、接触面に位置する電気コネクター４００に伝達可能であるので、従来の外部電池交換装置により電池パック５００を抜き差す時に、力が大きすぎ、又は、不均一であることにより、電池パック５００のハウジングに歪みが発生してしまうことを避けることができる。

回転差し込み部３１１は、プラグヘッド３１１１及び駆動部３１１２を含み、駆動部３１１２がプラグヘッド３１１１に接続され、当該駆動部３１１２による役割は、プラグヘッド３１１１が回転するように駆動するということである。

そのうち、如何して、解錠部による回転運動を施錠機構３０１に伝達できるか、または、具体的に、施錠機構３０１の駆動部３１１２に伝達してプラグヘッド３１１１が反転するように連動するかということは、実際に、リンク機構又はボールねじなどの伝動機構により実現され、解錠部による回転運動をプラグヘッド３１１１による反転運動に変えることは、その具体的な伝動の形態及び設置の手段についてここで重複して説明しない。

それ以外に、ステップＳ４－２３において、電池載置機構に設けられた押し引き機構により、電池パックを電池交換装置からバッテリーブラケットに押すことにより実現される。その具体的な流れは、押し引き機構が伸びるように制御することにより、電池パックを電池交換装置からバッテリーブラケットに移動するということを含む。具体的に、押し引き機構が電池パックの後ろ側に設置されることから、前方へ押すと電池パックをバッテリーブラケットに移動することができる。

＜実施例７＞
実施例７は、実施例２におけるステップＳ３に対する更なる具体的な実施形態を提供する。

ステップＳ３は、以下のステップを含む。
ステップＳ３－１は、電池載置機構が前記充電ビンにおける古い電池ポジションと位置合わせる位置に移動するように制御する。電池載置機構を古い電池ポジションと位置合わせる位置に移動することにより、古い電池を古い電池ポジション内に送り込むことに役立つ。
ステップＳ３－２は、電池載置機構が古い電池を古い電池ポジションに入れるように制御する。電池載置機構を古い電池ポジションに入れることにより、電池載置機構が空けて新しい電池が置かれることになる
ステップＳ３－３は、電池載置機構における解錠機構が古い電池を古い電池ポジションに施錠するように制御する。古い電池を古い電池ポジションに施錠することにより、古い電池の脱出を避けることができる。
ステップＳ３－４は、電池載置機構が前記充電ビンにおける新しい電池ポジションと位置合わせる位置に移動するように制御する。電池載置機構を新しい電池ポジションと位置合わせる位置に移動することにより、電池載置機構が新しい電池ポジションに対して新しい電池を取り出すことに役立つ。
ステップＳ３－５は、電池載置機構が新しい電池ポジションに向かって解錠機構まで伸びて施錠機構と組み合わさるように制御する。解錠機構と施錠機構が組み合わさることにより、電池載置機構により新しい電池を解錠することを実現することに役立つ。
ステップＳ３－６は、前記解錠ロッドが運動するように駆動して前記解錠部が運動するように連動することにより、前記新しい電池ポジションの施錠機構を解錠する。解錠ロッドにより解錠部が解錠するように連動することにより、新しい電池ポジションにおける新しい電池を自動的に解錠することを実現することができる。
ステップＳ３－７は、前記押し引き機構が前記押し引き機構の吸盤に伸びて前記新しい電池に接続するように制御し、前記押し引き機構が引っ込めることにより、前記新しい電池を前記電池交換装置に引くように制御する。押し引き機構の吸盤により新しい電池を押すことにより、新しい電池の破壊を避けることができる。

ステップＳ３－６の前には、前記解錠ロッドが前記解錠部と組み合わさったかどうかを判断し、組み合わさったと判断すると、前記解錠ロッドが回転するように駆動することを含む。解錠前に解錠ロッドが解錠部と組み合わさったかどうかを判断することにより、新しい電池をまだ解錠しない時でも新しい電池を移動する操作を実行して電気装置が破壊してしまうのを避けることができる。
ステップＳ３－３における施錠の形態及びステップＳ３－５における解錠の形態は、実施例６に係る解錠ロッドとバッテリーブラケットにおける施錠機構の施錠形態や解錠形態と同じでもよい。

ステップＳ３では、前記電池交換装置により古い電池を電池交換ステーションにおける前記所定停車位置の上方に位置する充電ビンに送り込み、充電ビンから新しい電池を取り出すことは、前記電池交換装置により、前記第一電池交換ビン及び／又は前記第二電池交換ビンの先部開口、充電ビンの出し入れ口を介して、古い電池を前記充電ビンに入れること、及び、前記充電ビンの出し入れ口、前記第一電池交換ビン及び／又は前記第二電池交換ビンの先部開口を介して、充電ビンから新しい電池を取り出すことを含む。電池交換ビン及び充電ビンを上記のように互いに連通するように設置することにより、電池交換装置により新古い電池を運送することに役立つ。

前記電池載置機構が前記充電ビンにおける古い電池ポジションと位置合わせる位置に移動するように制御することは、
第一位置決め位置合わせ操作であって、
古い電池ポジションにおける位置決め領域の周辺位置情報、電池載置機構における前記位置決め領域と対応する目標位置情報、及び、位置決め領域の位置合わせ位置情報を取得し、
目標位置情報及び周辺位置情報に基づいて実際移動量を取得し、位置合わせ位置情報及び周辺位置情報に基づいて位置合わせ移動量を取得し、
前記実際移動量と前記位置合わせ移動量を判断して処理し判断結果に基づいて電池載置機構移動が位置決めと位置合わせを行う、第一位置決め位置合わせ操作、
及び／又は
第二位置決め位置合わせ操作であって、
前記古い電池ポジションにおける第一位置と第二位置との画像を採集して第一画像と第二画像を取得し、
前記第一画像と前記第二画像を画像処理して位置調整量を取得し、
前記位置調整量に基づいて前記電池載置機構が前記バッテリーブラケットと位置合わせる位置に移動するように制御する、第二位置決め位置合わせ操作を含む。
上記のように、第一位置決め位置合わせ操作と第二位置決め位置合わせ操作は、電池載置機構を正確に位置決めることを実現することができる。
前記の前記第一画像と前記第二画像を画像処理して位置調整量を取得することは、
前記第一画像と前記第一位置に対応する第一参照画像又は第二画像と前記第二位置に対応する第二参照画像に基づいて水平移行量を取得すること、
及び／又は、前記第一画像と前記第一参照画像及び前記第二画像と前記第二参照画像に基づいてそれぞれ第一垂直移行量と第二垂直移行量を取得する、ことを含む。
上記のような位置を調整する形態は、電池載置機構とバッテリーブラケットを正確に位置決めることができ、電池を着脱するときに位置ずれが発生してしまうことを避け、電池載置機構がバッテリーブラケットに対して電池を着脱することに役立つ。

＜実施例８＞
実施例８は、実施例７に係るステップ３－１に対する具体的な実施形態を提供する。

ステップＳ３－１は、電池載置機構が以下に記載の電池ポジション位置決め方法により前記充電ビンにおける古い電池ポジションと位置合わせる位置に移動するように制御する。
ステップＳ３－４は、電池載置機構が以下に記載の電池ポジション位置決め方法により前記充電ビンにおける新しい電池ポジションと位置合わせる位置に移動するように制御する。

当該電池ポジション位置決め方法は、以下のステップを含む。
ステップＳ１は、目標電池ポジション２１に対応する第一所定値に基づいて電池交換実行機構（電池載置機構）が移動するように駆動する。
ステップＳ２は、電池交換実行機構が目標電池ポジション２１の位置決め領域に移動したかどうかを判断する。
移動したと判断すると、ステップＳ３に移行して、対応する位置決め位置合わせの操作を実行する。
ステップＳ３－１においては、目標電池ポジションが古い電池ポジションとされている。当該古い電池ポジションは、古い電池を充電するための充電ポジションとされてもよいし、古い電池を一時載置するための中継ポジションとされてもよい。
ステップＳ－４においては、目標電池ポジションが新しい電池ポジションとされてもよい。当該新しい電池ポジションは、満充電となる新しい電池のポジションとされてもよい。

本方法を実施する際には、第一所定値により一応実行される。第一所定値は、目標電池ポジション２１の位置に基づいて予め取得されたものである。電池交換実行機構は、第一所定値により移動する際に位置決め領域を判断し、位置決め領域に入った場合に位置合わせの操作を行うことから、位置決めと位置合わせの効率を高めることができる。

本実施例に係る位置決め領域は、第一方向に対応する第一位置決め領域及び／又は第二方向に対応する第二位置決め領域を含む。第一位置決め領域とは、第一磁気部２０１の感知領域を指し、第二位置決め領域とは、第二磁気部２０２の感知領域を指す。そのうち、対応する位置決めと位置合わせの操作を実行するステップは、第一方向における位置決めと位置合わせを終わらせること、第二方向における位置決めと位置合わせを終わらせることを含む。そのうち、第一所定値は、具体的に、第一方向の移動所定値及び第二方向の移動所定値を含み、目標電池ポジションの位置決め領域まで大体的に移動してから位置合わせを正確に行う。

図３６と図３９に示すように、第一方向における位置決めと位置合わせを終わらせるステップは、
第一位置決め領域における周辺位置の情報、電池交換実行機構が第一所定値に基づいて移動すると第一位置決め領域に対応する目標位置の情報、及び、事前に設定された第一位置決め領域の位置合わせ位置の情報を取得すること、
第一方向の目標位置の情報及び周辺位置情報に基づいて第一方向の実際移動量Ｍ２を取得し、第一方向の位置合わせ位置情報及び周辺位置情報に基づいて第一方向の位置合わせ移動量Ｍ１を取得すること、及び、
第一方向の実際移動量と位置合わせ移動量を判断して処理し、判断結果に基づいて電池交換実行機構が移動して第一方向における位置決めと位置合わせを行うように制御する、ことを含む。

判断結果に基づいて電池交換実行機構が移動して第一方向における位置決めと位置合わせを行うように制御するステップは、
第一方向の実際移動量Ｍ２が位置合わせ移動量Ｍ１よりも大きい場合に、電池交換実行機構１２が第一方向の反対方向に沿って移動して位置決めと位置合わせを実行するように制御すること、及び、
第一方向の実際移動量Ｍ２が位置合わせ移動量Ｍ１よりも小さい場合に、電池交換実行機構１２が第一方向の順方向に沿って引き続き移動して位置決めと位置合わせを実行する、ように制御することを含む。

図３７と図３９に示すように、第二方向における位置決めと位置合わせを終わらせるステップは、
第二位置決め領域の周辺位置情報、電池交換実行機構が第一所定値に基づいて移動すると第二位置決め領域に対応する目標位置情報、及び事前に設定された第二位置決め領域の位置合わせ位置情報を取得すること、
第二方向の目標位置情報及び周辺位置情報に基づいて第二方向の実際移動量Ｎ２を取得し、第二方向の位置合わせ位置情報及び周辺位置情報に基づいて第二方向の位置合わせ移動量Ｎ１を取得すること、及び、
第二方向の実際移動量Ｎ２と位置合わせ移動量Ｎ１を判断して処理し、判断結果に基づいて電池交換実行機構が移動して第二方向における位置決めと位置合わせを行うように制御することを含む。

判断結果に基づいて電池交換実行機構が移動して第二方向における位置決めと位置合わせを行うように制御するステップは、
第二方向の実際移動量Ｎ２が位置合わせ移動量Ｎ１よりも大きい場合に、電池交換実行機構が第二方向の反対方向に沿って移動して位置決めと位置合わせを実現するように制御すること、及び、
第二方向の実際移動量Ｎ２が位置合わせ移動量Ｎ１よりも小さい場合に、電池交換実行機構が第二方向の順方向に沿って引き続き移動して位置決めと位置合わせを実現するように制御することを含む。

図３９に示すように、電池ポジション位置決め方法は、電池交換実行機構１２が目標電池ポジション２１の位置決め領域に移動しなかったと判断すると、第二所定値に基づいて電池交換実行機構がさらに移動するように駆動することを含む。電池交換実行機構による初期移動の誤差が大きすぎる場合に、第一位置決め領域又は第二位置決め領域における周辺位置情報を取得できず、位置決めと位置合わせを行うことができない。従って、電池交換実行機構１２は、第一位置決め領域又は第二位置決め領域の周辺位置情報を読み取るまで引き続き移動することが必要になる。

図３９に示すように、電池ポジション位置決め方法は、電池交換実行機構が目標電池ポジション２１の位置決め領域に移動しなかったと判断すると、視覚位置決め手段が目標電池ポジション２１を位置決めるように制御することをさらに含む。電池交換実行機構は、初期移動の誤差が大きすぎる場合に、第一位置決め領域又は第二位置決め領域の周辺位置情報を取得できず、そして、位置決めと位置合わせを行うことができない。そして、視覚位置決め手段により位置関係を取得して位置決めと位置合わせをさらに行うことが必要になる。

図３８に示すように、当該視覚位置決めシステムは、第一視覚センサー５０１と第二視覚センサー５０２を含む。第一視覚センサー５０１は、目標電池ポジションにおける第一位置の第一画像を取得するためのものである。第二視覚センサー５０２は、目標電池ポジションにおける第二位置の第二画像を取得するためのものである。位置取得手段５０３は、第一画像と第二画像に基づいて目標電池ポジションの位置情報を取得するためのものである。

具体的に実施する時には、図３８を参照すると、第一視覚センサー５０１が矢印で示すような方向に沿って目標電池ポジションの第一画像を取得する。第一画像には、目標電池ポジションにおける第一位置Ａが含まれる。第二視覚センサー５０２は、矢印で示すような方向に沿って目標電池ポジションの第二画像を取得する。第二画像には、目標電池ポジションにおける第二位置Ｂが含まれる。位置取得手段は、第一画像と第二画像を受信すると、画像を処理して、目標電池ポジションの位置情報を取得する。

従って、図４０に示すように、視覚位置決め手段が目標電池ポジション２１を位置決めるように制御するステップは、
目標電池ポジション２１に第一位置Ａと第二位置Ｂとにおける第一画像と第二画像を採集するステップＳ５１と、
第一画像、第二画像、及び、対応する参照画像に基づいて位置調整量を取得するステップＳ５２と、
位置調整量に基づいて電池交換実行機構が移動して目標電池ポジション２１と位置決めて位置合わせるように駆動するステップＳ５３を含む。

同様に、位置取得手段５０３は、第二画像と予め記憶されておいた第二参照画像に基づいて第二水平移行量と第二垂直移行量を取得する。第二視覚センサー５０２が第二水平移行量と第二垂直移行量だけ移動することにより、第二視覚センサー５０２が第二参照画像と一致する画像を撮影することが可能である。

従って、Ｓ５２における位置調整量は、第一方向移動量を含み、第一画像、第二画像及び対応する参照画像に基づいて位置調整量を取得するステップは、第一画像Ｇ１１と第一位置Ａに対応する第一参照画像Ｇ１又は第二画像と第二位置に対応する第二参照画像に基づいて第一方向移動量を取得することを含む。

そのうち、位置調整量は、二つの第二方向移動量を含み、第一画像Ｇ１１、第二画像及び対応する参照画像に基づいて位置調整量を取得するステップは、第一画像Ｇ１１と第一位置Ａに対応する第一参照画像Ｇ１１及び第二画像と第二位置に対応する第二参照画像に基づいてそれぞれ二つの第二方向移動量を取得することを含む。

＜実施例９＞
実施例９は、実施例８に概ね同じであるが、その相違点がステップＳ３－１において目標電池ポジションが中継ポジションとされるということにある。

図４１に示すように、電池交換方法は、電池交換装置により中継ポジションにおける古い電池を充電ビンに送り込むステップＳ５を含む。

ステップＳ５は、具体的に、
電池載置機構が充電ビンにおける中継ポジションと位置合わせる位置に移動するように制御するステップＳ５－１、
電池載置機構が中継ポジションに向かって解錠機構に伸びて施錠機構と組み合わさるように制御するステップＳ５－２、
解錠ロッドが運動するように駆動して解錠部が運動するように連動することにより、中継ポジションの施錠機構を解錠するステップＳ５－３、
前記押し引き機構が前記押し引き機構の吸盤に伸びて前記古い電池に接続するように制御し、前記押し引き機構が引っ込めることにより前記古い電池を前記電池交換装置に引くように制御するステップＳ５－４、
電池載置機構が充電ビンにおける充電ポジションと位置合わせる位置に移動するように制御するステップＳ５－５、
電池載置機構が充電ポジションに向かって解錠機構に伸びて施錠機構と組み合わさるように制御するステップＳ５－６
解錠ロッドが運動するように駆動して解錠部が運動するように連動することにより充電ポジションの施錠機構を解錠するステップＳ５－７、及び、
電池載置機構が古い電池を充電ポジションに入れるように制御するステップＳ５－８を含む。

ステップＳ５－１における中継ポジションの位置合わせ及びステップＳ５－５における充電ビンの位置合わせは、いずれも、実施例８に係る電池ポジション位置決め方法を採用してもよい。

＜実施例１０＞
実施例１０に係る電池交換方法は、実施例１に係る電池交換ステーションに適用される。

本実施例に係る電池交換方法は、実施例４と実施例５におけるステップＳ２とＳ４に基づいて、前記ステップＳ２に、電池載置機構が位置決めた場合に前記電池載置機構と前記バッテリーブラケットとが位置合わせされる位置データを取得して記録し、ステップＳ４に、当該位置データに基づいて電池載置機構を前記バッテリーブラケットと位置合わせる位置に移動する更なる技術案をさらに提供する。

図４２に示すように、実施例１０に係る電池交換方法は、具体的に、電池交換装置を位置決めして、組み合わせた電池交換位置に電池交換装置が移動するステップＳ１０と、電池交換位置に対応する位置決めデータを取得して記録するステップＳ１１とを含む。

具体的に、取得された位置決めデータをロカールの不揮発性メモリ又はクラウド型データベースに記憶してもよく、本実施例にこれについて具体的に制限されない。
電池交換装置に対応する位置決めデータを記録して記憶することにより、引き続き、再度位置決めを行う過程に参照用基準を提供し、再度位置決めを行う時間を省くことができる。
電池交換装置に対応する位置決めデータを記録して記憶することにより、引き続き、再度位置決めを行う過程に参照用基準を提供し、再度位置決めを行う時間を省くことができる。

本実施例では、電池交換制御方法が、電池交換装置の電池載置機構がバッテリーブラケットに施錠された電池パックを解錠するように制御するステップＳ１２と、電池交換装置の電池載置機構が解錠された電池パックを取り出すように制御するステップＳ１３とをさらに含む。
故に、位置決めが済んだ電池交換装置により、解錠された電池パックを効果的にかつ、正確的に取り出すことができる。
故に、位置決めが済んだ電池交換装置により、解錠された電池パックを効果的にかつ、正確的に取り出すことができる。
一般的に、取り出された電池パックは、電気切れ又はほぼ切れた電池パックであることから、電池交換装置により、取り出された電池パックを電池ビンに載置して電池パックを再度充電する。

さらに、ステップＳ１３の後に以下のステップをさらに含む。
ステップＳ１４は、電池交換装置が新しい電池パックを取り出してから、電池交換装置が記録済みの位置決めデータに基づいて電池交換位置に移動するように制御する。
具体的に、新しい電池パックは、電池交換ビンから取り戻され、満充電となり、又は電気量がニーズを満たしている電池パックとされてもよい。
ステップＳ１５は、電池交換装置が新しい電池パックを電気自動車に取り付けるように制御する。

本実施例が提供する電池交換制御方法は、電池交換装置が電気自動車から、電力不足となった電池パックを取り出す前に得られたものであって電池交換位置に対応する位置決め情報を記録することにより、電池交換装置が電池ビンから満充電となった電池を取り戻して、電池交換位置に再度戻って電池パックを取り付ける際に、予め記録された電池交換位置の位置決め情報に基づいて電池交換装置の位置を直接的に校正すればよい。位置決めを行う上で電池交換位置を重複して見出すことが必要にならず、電池を交換する時間を効果的に節約し、電池を交換する効率を高め、電池を交換するピーク時期に車が並ぶことを効果的に避けることができる。

図４３に示すように、ステップＳ１０は、具体的に、バッテリーブラケットにおける第一位置と第二位置との画像を採集して取得された第一画像と第二画像を採集するステップＳ１０１、第一画像と第二画像を画像処理して位置調整量を取得するステップＳ１０２、及び、位置調整量に基づいて電池交換装置が、組み合わせた電池交換位置に移動して、解錠機構とバッテリーブラケットにおける解錠部と位置合わせるように制御するステップＳ１０３を含む。

好適に、第一視覚センサーと第二視覚センサーにより、それぞれ第一画像と第二画像を取得する。さらに、水平移行量、第一垂直移行量、第二垂直移行量、回転角度量のうちの少なくとも一つにより、解錠機構とバッテリーブラケットにおける解錠部とが位置決めされるまで、解錠機構の位置を調整する。

当業者が理解可能なことは、理論的に、電池交換装置の位置が電気自動車のバッテリーブラケットの位置と組み合わせるべきであり、解錠機構と解錠部とが位置合わせてから解錠機構を解錠部に差し込むことに役立つ。しかしながら、実際の場合に、電気自動車が停車したと、その自体が完全に、理論上の推測位置に位置するわけではなく、つまり、推測位置に、水平、垂直又は回転角度の偏差が存在していることから、バッテリーブラケットと電池交換装置との間に、位置の偏差（例えば、水平位置偏差、垂直位置偏差又は回転角度位置偏差）が存在している。位置偏差が存在しているため、解錠機構が解錠部と完全に位置合わせることができない。故に、電池交換装置を一定の水平移行量、垂直移行量及び回転角度量だけ移動させ、車が実際に停車している位置と位置合わせされることにより、解錠機構と解錠部とが完全に位置合わされる。故に、採集された画像情報により、水平移行量、垂直移行量及び角度回転量のうちの少なくとも一つを取得し、多次元の位置調整パラメータを電池交換装置に提供し、位置決めに比較的高い精度を効果的に保証することができる。本実施例では、第一画像と第二画像を取得する前に、さらに、所定位置パラメータに基づいて電池交換装置が大まかな位置決め位置に移動するように制御してもよい。故に、位置決めと電池交換の効率を効果的に高めることができる。

具体的に、当業者が電気自動車と電池交換装置との相対位置を設計すると、電池交換装置に所定の位置パラメータを設置し、電気自動車が電池を交換する所定の位置に停車すると、電池交換装置が、所定の位置パラメータに基づいて電気自動車が所在している領域に移動する。このとき、解錠機構と電気自動車のバッテリーブラケットとの位置関係が推測の範囲を満たすことが認められる。そして、位置決め機構により電池交換装置の位置を微細調整し、解錠機構が電気自動車の電池パックを正確に解錠して電池パックを取り出すことができる。

解錠の構成が電池交換装置に設置されることから、電池交換装置を位置決めた場合に、バッテリーブラケットにおける解錠部と組み合わせて解錠するまで解錠機構が伸ばす。故に、電池交換装置の位置を調整することにより解錠機構と解錠部とを正確に位置決めて解錠を行うことを実現することができる。

また、当業者が理解可能なことは、電池パックの重さが比較的大きい場合に、電池交換装置が電気自動車から電池パックを取り外すと、電気自動車本体の載置量が軽くなり、車全体の傾斜さが少々変更することになり、バッテリーブラケットの垂直位置が合わせて変化することになる。故に、電池交換装置が新しい電池パックを取り出し、電池交換装置が記録されている位置決めデータに基づいて電池交換位置に移動するように制御すると、電池交換装置の垂直位置を微細調整し、電池交換装置により電池パックを電気自動車のバッテリーブラケットに正確に入れることが必要になる。

具体的に、バッテリーブラケットにおける第一位置と第二位置との画像を採集して取得された第三画像と第四画像を採集する。第三画像と第一参照画像に基づいて第三垂直移行量を取得すると共に、第四画像と第二参照画像に基づいて第四垂直移行量を取得する。次に、第三垂直移行量と第四垂直移行量に基づいて電池交換装置を調整し、解錠機構とバッテリーブラケットにおける解錠部を位置合わせる。故に、電池交換装置の垂直位置を微細調整すると、再度取り戻された電池を電気自動車のバッテリーブラケットに入れることができる。

本実施例が提供する電池交換装置の電池交換制御方法は、視覚センサーによりバッテリーブラケットにおける対応する位置の画像を取得し、画像を処理して水平移行量、垂直移行量及び角度回転量のうちの少なくとも一つを取得し、電池交換装置に多次元の位置調整パラメータを提供する。そして、比較的高い位置決め精度を効果的に保証し、解錠機構と解錠部を順調に位置合わせたり解錠したりすることができる。また、本実施例では、採集された第三画像と第四画像に基づいて電池交換装置の垂直位置を微細調整することにより、電気自動車のバッテリーブラケットに、再度取り戻された電池を即時で正確に入れることができる。

図４４に示すように、電池交換装置１は、位置決め機構１１と記録モジュール１２を含んでもよい。位置決め機構１１は、電池交換装置１を位置決め、組み合わせた電池交換位置に電池交換装置１が移動するためのものである。記録モジュール１２は、電池交換位置に対応する位置決めデータを取得して記録するためのものである。

電池交換装置は、電池を取り出す前に一回だけ位置決めを行った場合に、記録モジュールにより、対応する位置決めデータを記録して記憶してもよい。これからの位置決めを再度行う過程に、参照の基準を提供して再度位置決めの時間を省くことができる。

好適に、本実施例に係る電池交換装置１は、前記の電池交換方法を実行する。
好適に、電池交換装置１は、解錠機構１３と位置調整機構１４とをさらに含んでもよい。

位置調整機構１４は、解錠機構１３とバッテリーブラケットにおける解錠部を位置決めされるまで、位置決め機構１１が取得した水平移行量、垂直移行量及び回転角度量のうちの少なくとも一つに基づいて解錠機構１３の位置を調整するためのものである。
解錠機構１３は、バッテリーブラケットに施錠された電池パックを解錠するためのものである。

従って、電池交換装置を正確に位置決めることにより、解錠機構と解錠部を順調に位置決めたり解錠したりすることを実現することができる。
さらに、位置決め機構１１は、視覚センサー及び位置取得モジュール１１３を含んでもよい。視覚センサーは、第一視覚センサー１１１と第二視覚センサー１１２をさらに含んでもよい。
視覚センサーは、バッテリーブラケットにおける第一位置と第二位置との画像を採集して、第一画像と第二画像を取得するためのものである。
位置取得モジュール１１３は、第一画像及び第二画像を画像処理して水平移行量、垂直移行量及び回転角度量のうちの少なくとも一つを取得するためのものである。

視覚センサーによりバッテリーブラケットにおける対応する位置の画像を取得し、画像を処理して水平移行量、垂直移行量及び回転角度量のうちの少なくとも一つを取得することから、画像を取得する便利性を保証できるのみならず、電池交換装置に多次元の位置調整パラメータを提供し、比較的高い位置決め精度を効果的に高めることができる。

第一参照画像Ｇ１を分析した第一位置Ａにおいて第一参照画像Ｇ１における対応する画素が第一参照画像Ｇ１に位置する位置は、位置決めの参照として、説明を便宜にするように、前記目標位置と呼ばれる。

目標位置２においける第一画像Ｇ１１を分析した第一位置Ａにおいて第一画像Ｇ１１における対応する画素が第一画像Ｇ１１に位置する位置は、説明を便宜にするように、前記リアルタイム位置と呼ばれる。

従来技術における良く知られる画像を処理するアルゴリズムにより、位置取得モジュール１１３が目標位置とリアルタイム位置に基づいて第一視覚センサー１１１による第一水平移行量と第一垂直移行量を取得してもよい。理解可能なことは、第一視覚センサー１１１が第一水平移行量と第一垂直移行量だけ移動することにより、第一視覚センサー１１１により第一参照画像Ｇ１と一致する画像を撮影することができる。

同様に、位置取得モジュール１１３は、さらに、第二画像と予め記憶されておいた第二参照画像に基づいて第二水平移行量と第二垂直移行量を取得する。第二視覚センサー１１２が第二水平移行量と第二垂直移行量だけ移動することにより、第二視覚センサー１１２により第二参照画像と一致する画像を撮影することができる。

本実施例では、電池交換装置１が制御モジュール１５をさらに含んでもよい。
当電池交換装置１が新しい電池パックを取り出すと、制御モジュール１５は、電池交換装置１が記録された位置決めデータに基づいて電池交換位置に移動するように制御するためのものである。
制御モジュール１５は、電池交換装置１が新しい電池パックを電気自動車に取り付けるように制御するためのものである。
従って、記録された位置決めデータを参照しながら再度位置決めを終わらせることにより、位置決めの効率と位置決めの正確性を効果的に高めることができる。

当業者が理解可能なことは、電池パックの重さが大きすぎる場合に、電池交換装置により電気自動車から電池パックを取り外すと、電気自動車本体の載置量が軽くなり、車全体の傾斜さ度が少々変更することになり、バッテリーブラケットの垂直位置が合わせて変化することになる。故に、電池交換装置１が新しい電池パックを取り出し、電池交換装置１が記録されている位置決めデータに基づいて電池交換位置に移動するように制御すると、電池交換装置１の垂直位置を微細調整し、電池交換装置１により電池パックを電気自動車のバッテリーブラケットに正確に入れることが必要になる。

具体的に、電池交換装置１は、記録された位置決めデータに基づいて電池交換位置に移動すると、視覚センサーがさらに、バッテリーブラケットにおける第一位置Ａと第二位置Ｂとの画像を採集して、第三画像と第四画像とを取得してもよい。位置取得モジュール１１３は、第三画像と第一参照画像に基づいて第三垂直移行量を取得すると共に、第四画像と第二参照画像に基づいて第四垂直移行量を取得する。次に、位置調整機構１４は、第三垂直移行量と第四垂直移行量に基づいて電池交換装置１を調整して、解錠機構１３とバッテリーブラケットにおける解錠部とを位置合わせる。故に、電池交換装置１は、垂直位置を微細調整すると、取り戻された電池を電気自動車のバッテリーブラケットに入れることができる。

図４５を参照すると、同図に視覚センサーを実際に取り付ける位置を示している。そのうち、第一視覚センサー１１１と第二視覚センサー１１２は、位置調整機構１４における電気自動車に対する側に取り付けられてもよい。その場合に、バッテリーブラケットにおける目標位置を検測することに役立つ。解錠機構１３と位置調整機構１４とを取り付け、位置調整機構１４による水平移行、垂直移行及び回転角度などのパラメータを調整することにより、解錠構成１３とバッテリーブラケットにおける解錠部とを位置合わせることができる。

本実施例が提供する電池交換装置は、位置決め機構１１と記録モジュール１２などにより位置決めを正確に実現でき、電池を交換する効率を高めることができる。

＜実施例１１＞
実施例１１は、実施例２に基づいて電池交換方法に対する更なるステップを提供する。

ステップＳ２の前に、側面扉が開くように制御することをさらに含み、及び／又は、ステップＳ４の後に側面扉が閉まるように制御することをさらに含む。

電池交換装置により古い電池を取り外すように操作する前に、側面扉が開くように制御することから、電池を交換するステップを円滑に行うことを保証することができる。電池交換装置により新しい電池を取り付けるように操作する後に、側面扉が閉まるように制御することにから、電池交換ビンの内外と外部とに熱を持続的に交換することにより、電池交換ビンの内部に温度を保持できないということを避けることができると共に、外部からの雑物などが電池交換ビンに入って電池交換ビンにおける電気装置が破壊されてしまうことを避けることもできる。

本発明への説明では、理解可能なことが以下である。「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「鉛直」、「水平」、「先端」、「底部」、「内」、「外」などの方位又は位置関係を示す表現は、図面に示す方位又は位置関係又は装置を正常に使う際における方位又は位置を意味しており、本発明を簡便に説明したり説明を便宜にしたりするものに過ぎず、係る装置又は素子に必ず特定の方位が存在し、特定の方位に従って構成や操作を行うことを表したり暗示したりするものではない。本発明に係る各実施例は、いずれも、一定の関連性を持って任意の形態により接合することが可能であり、例えば、二つずつが互いに接合し、三つが接合し、又は複数の実施例が一緒に接合するなどの形態も可能であり、接合された技術手段は、本発明の開示として見なされるべきである。

以上、本発明の具体的な実施形態について説明したが、当業者は、これが単なる例による説明であり、本発明の保護範囲が添付の特許請求の範囲によって限定されることを理解すべきである。当業者は、本発明の原理及び本質から逸脱することなく、これらの実施形態に様々な変更又は修正を加えることができるが、これらの変更及び修正は、いずれも本発明の保護範囲に含まれる。

１ 第一電池交換ビン
１０１ 第一下方レール
１０２ 第一上方レール
２ 第二電池交換ビン
１１ 開口
１５ 先部開口
３ 充電ビン
３１ 電池出し入れ口
３２ 充電室
３３ 充電ラック
３４ 中央保守通路
４ 第一電池交換装置
４１ 第一ベース
４２ 第一フレーム
４３ 第一ボックス
４３１ 主体
４３２ 電池載置機構
４３３ 押し引き機構
４３４ 吸盤
４３５ 解錠機構
４４ 第一支持ロッド
５ 第二電池交換装置
６ 走行通路
７ 第一上方電池交換ビン
８ 第二上方電池交換ビン
７１ 底面開口
７４ 側面開口
９ 保守台
１００ 電気自動車
５０１ 第一視覚センサー
５０２ 第二視覚センサー
５０３ 位置取得手段
８０２ 解錠機構
６１ 第一垂直駆動器
６２ 第二垂直駆動器
８１２ 回転駆動器
１００ 電池載置機構
１００ａ 押し引き機構
１ 駆動機構
１２ 駆動手段
１３ 第一取り付け板
２ 解錠ロッド
２１ 差し込み端
３ 接続手段
４ 検測手段
５ 検測ブロック
２００ バッテリーブラケット
３０１ 施錠機構
３１１ 回転差し込み部
３１２ 位置制限部
４００ 電気コネクター
４１０ 電池側電気コネクター
４２０ 車側電気コネクター
５００ 電池パック（古い電池、新しい電池）

Claims (19)

1. 電池交換ステーションにおける所定停車位置に電気自動車が停車するステップと、
   電池交換装置により、電池交換ステーションにおける所定電池交換位置において、電気自動車における古い電池を取り外すステップと、
   電池交換装置により、古い電池を電池交換ステーションにおける前記所定停車位置の上方に位置する充電ビンに送り、充電ビンから新しい電池を取り出すステップと、
   電池交換装置により、所定電池交換位置において、新しい電池を電気自動車に取り付けるステップと、を含み、
   前記電池交換装置は、電池載置機構を含み、
   前記電池交換装置により、電池交換ステーションにおける所定電池交換位置において電気自動車における古い電池を取り外すことは、前記電池載置機構を前記電気自動車におけるバッテリーブラケットと位置合わせる位置に移動するように制御することを更に含み、
   好適に、前記電池載置機構を前記電気自動車におけるバッテリーブラケットと位置合わせる位置に移動するように制御することは、
   前記バッテリーブラケットにおける第一位置と第二位置の画像を採集して第一画像と第二画像を取得すること、
   前記第一画像と前記第二画像を画像処理して位置調整量を取得すること、及び、
   前記位置調整量に基づいて、前記電池載置機構がバッテリーブラケットと位置合わせる位置に移動するように制御することを含む、ことを特徴とする電池交換ステーションに用いられる電池交換方法。
2. 前記第一画像と前記第二画像を画像処理して位置調整量を取得することは、
   前記第一画像と前記第一位置に対応する第一参照画像又は第二画像と前記第二位置に対応する第二参照画像に基づいて水平移行量を取得すること、
   及び／又は、前記第一画像と前記第一参照画像及び前記第二画像と前記第二参照画像に基づいて第一垂直移行量と第二垂直移行量をそれぞれ取得すること、
   及び／又は、前記第一画像における前記第一位置の被写界深度値と前記第二画像における前記第二位置の被写界深度値に基づいて回転角度量を取得することを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の電池交換ステーションに用いられる電池交換方法。
3. 前記電池載置機構を前記電気自動車におけるバッテリーブラケットと位置合わせる位置に移動するように制御することは、
   電池交換装置と電気自動車との間における第一距離と第二距離を採集すること、及び、
   前記第一距離と前記第二距離に基づいて回転角度量を取得すること、をさらに含む、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電池交換ステーションに用いられる電池交換方法。
4. 前記電池載置機構には、バッテリーブラケットにおける施錠機構と組み合わせて施錠又は解錠を行うための解錠機構が設けられており、
   前記電池交換装置により電池交換ステーションにおける所定電池交換位置において電気自動車における古い電池を取り外すことは、前記電池載置機構が電気自動車に向かって解錠機構まで伸びて施錠機構と組み合わさるように制御することをさらに含み、
   好適に、前記解錠機構は、解錠ロッドを含み、前記施錠機構には、解錠部が設けられ、
   前記電池交換装置により、電池交換ステーションにおける所定電池交換位置において電気自動車における古い電池を取り外すことは、前記の前記解錠ロッドが運動するように駆動して、前記解錠部が運動するように連動することにより、前記バッテリーブラケットの施錠機構を解錠する、ことをさらに含み、
   好適に、前記の前記解錠ロッドが運動するように駆動して前記解錠部が運動するように連動することにより前記バッテリーブラケットの施錠機構を解錠する前に、
   前記解錠ロッドが前記解錠部と組み合わさったかどうかを判断し、組み合わさったと判断すると、前記解錠ロッドが回転するように駆動することをさらに含む、ことを特徴とする請求項１から３の何れか一項に記載の電池交換ステーションに用いられる電池交換方法。
5. 前記電池載置機構は、押し引き機構をさらに含み、
   前記電池交換装置により、電池交換ステーションにおける所定電池交換位置において電気自動車における古い電池を取り外すことは、
   前記の前記押し引き機構が前記押し引き機構の吸盤まで伸びて前記古い電池に接続するように制御すること、及び、
   前記押し引き機構が引っ込めることにより前記古い電池を前記電池交換装置に引くように制御することをさらに含む、ことを特徴とする請求項４に記載の電池交換ステーションに用いられる電池交換方法。
6. 前記電池載置機構が前記電気自動車におけるバッテリーブラケットと位置合わせる位置に移動するように制御する後に、前記電池載置機構と前記バッテリーブラケットとが位置合わせされる位置データを取得して記録すること、をさらに含む、ことを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の電池交換ステーションに用いられる電池交換方法。
7. 前記電池交換装置により、電池交換ステーションにおける所定電池交換位置において電気自動車における古い電池を取り外す前に、所定値に基づいて電池載置機構がバッテリーブラケットと相対する所定電池交換位置に移動するように制御することを含む、ことを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載の電池交換ステーションに用いられる電池交換方法。
8. 前記電池交換装置により、所定電池交換位置において新しい電池を電気自動車に取り付けることは、
   前記のステップＳ２に記録された位置データを取得すること、及び、
   前記の前記位置データに基づいて電池載置機構を前記バッテリーブラケットと位置合わせる位置に移動すること、を含み、
   好適に、
   前記電池載置機構には、バッテリーブラケットにおける施錠機構と組み合わせて施錠又は解錠を行うための解錠機構が設けられ、
   そのうち、前記電池交換装置により所定電池交換位置において新しい電池を電気自動車に取り付けることは、
   前記電池載置機構が前記電気自動車に向かって解錠機構まで伸びて前記施錠機構と組み合わさるように制御することをさらに含み、
   好適に、
   前記電池載置機構は、押し引き機構をさらに含み、
   そのうち、前記電池交換装置により所定電池交換位置において新しい電池を電気自動車に取り付けることは、
   前記の押し引き機構が伸びて電池載置機構に位置する新しい電池をバッテリーブラケットに押し込むように制御することをさらに含む、ことを特徴とする請求項６又は７に記載の電池交換ステーションに用いられる電池交換方法。
9. 前記解錠機構は、解錠ロッドを含み、前記施錠機構には解錠部が設けられ、
   そのうち、前記電池交換装置により所定電池交換位置において新しい電池を電気自動車に取り付けることは、
   前記の前記解錠ロッドが運動するように駆動して、前記解錠部が運動するように連動することにより、前記バッテリーブラケットの施錠機構を施錠することをさらに含む、ことを特徴とする請求項８に記載の電池交換ステーションに用いられる電池交換方法。
10. 前記電池交換装置は、電池載置機構を含み、
    前記電池交換装置により、古い電池を電池交換ステーションにおける前記所定停車位置の上方に位置する充電ビンに送り込み、充電ビンから新しい電池を取り出すことは、前記電池載置機構が前記充電ビンにおける古い電池ポジションと位置合わせる位置に移動するように制御することを含む、ことを特徴とする請求項１から９の何れか一項に記載の電池交換ステーションに用いられる電池交換方法。
11. 電池載置機構が前記充電ビンにおける古い電池ポジションと位置合わせる位置に移動するように制御することは、
    第一位置決め位置合わせ操作であって、
    古い電池ポジションにおける位置決め領域の周辺位置情報、電池載置機構における前記位置決め領域に対応する目標位置情報、及び、位置決め領域の位置合わせ位置情報を取得し、
    目標位置情報及び周辺位置情報に基づいて実際移動量を取得し、位置合わせ位置情報及び周辺位置情報に基づいて位置合わせ移動量を取得し、
    前記実際移動量と前記位置合わせ移動量を判断して処理し、判断結果に基づいて電池載置機構移動が位置決めと位置合わせを行うように制御する、第一位置決め位置合わせ操作、
    及び／又は
    第二位置決め位置合わせ操作であって、
    前記古い電池ポジションにおける第一位置と第二位置の画像を採集して第一画像と第二画像を取得し、
    前記第一画像と前記第二画像を画像処理して位置調整量を取得し、
    前記位置調整量に基づいて前記電池載置機構が前記バッテリーブラケットと位置合わせる位置に移動するように制御する、第二位置決め位置合わせ操作を含み、
    好適に、前記第一画像と前記第二画像を画像処理して位置調整量を取得することは、
    前記第一画像と前記第一位置と対応する第一参照画像又は第二画像と前記第二位置と対応する第二参照画像に基づいて水平移行量を取得すること、
    及び／又は、前記第一画像と前記第一参照画像及び前記第二画像と前記第二参照画像に基づいてそれぞれ第一垂直移行量と第二垂直移行量を取得する、ことを含む、ことを特徴とする請求項１０に記載の電池交換ステーションに用いられる電池交換方法。
12. ステップＳ３は、
    電池載置機構により古い電池を古い電池ポジションに入れるように制御するステップＳ３－２を含み、
    好適に、前記電池交換装置により古い電池を電池交換ステーションにおける前記所定停車位置の上方に位置する充電ビンに送り込み、充電ビンから新しい電池を取り出すことは、
    前記電池載置機構における解錠機構が古い電池を古い電池ポジションに施錠するように制御することを含む、ことを特徴とする請求項１０又は１１に記載の電池交換ステーションに用いられる電池交換方法。
13. 前記電池交換装置により古い電池を電池交換ステーションにおける前記所定停車位置の上方に位置する充電ビンに送り込み、充電ビンから新しい電池を取り出すことは、
    前記電池載置機構が前記充電ビンにおける新しい電池ポジションと位置合わせる位置に移動するように制御することを含み、
    好適に、前記電池載置機構には、新しい電池ポジションにおける施錠機構と組み合わせて施錠又は解錠を行うための解錠機構が設けられ、
    前記電池交換装置により、古い電池を電池交換ステーションにおける前記所定停車位置の上方に位置する充電ビンに送り込み、充電ビンから新しい電池を取り出すことは、
    前記電池載置機構が新しい電池ポジションに向かって解錠機構に伸びて施錠機構と組み合わさるように制御することをさらに含み、
    好適に、前記解錠機構は、解錠ロッドを含み、前記施錠機構には、解錠部が設けられ、
    前記電池交換装置により、古い電池を電池交換ステーションにおける前記所定停車位置の上方に位置する充電ビンに送り込み、充電ビンから新しい電池を取り出すことは、
    前記の前記解錠ロッドが運動するように駆動して前記解錠部が運動するように連動することにより、前記新しい電池ポジションの施錠機構を解錠することをさらに含む、ことを特徴とする請求項１０から１２の何れか一項に記載の電池交換ステーションに用いられる電池交換方法。
14. 前記の前記解錠ロッドが運動するように駆動して前記解錠部が運動するように連動することにより、前記新しい電池ポジションの施錠機構を解錠する前に、
    前記の前記解錠ロッドが前記解錠部と組み合わさったかどうかを判断し、組み合わさったと判断すると前記解錠ロッドが回転するように駆動することをさらに含み、
    好適に、前記電池載置機構は、押し引き機構をさらに含み、
    前記電池交換装置により古い電池を電池交換ステーションにおける前記所定停車位置の上方に位置する充電ビンに送り込み、充電ビンから新しい電池を取り出すことは、
    前記の前記押し引き機構が前記押し引き機構の吸盤まで伸びて前記新しい電池に接続するように制御すること、及び、
    前記押し引き機構が引っ込めることにより前記新しい電池を前記電池交換装置に引くように制御することをさらに含む、ことを特徴とする請求項１３に記載の電池交換ステーションに用いられる電池交換方法。
15. 前記電池交換ステーションは、第一電池交換ビン、第二電池交換ビン、充電ビン、第一電池交換装置、及び、第二電池交換装置を含み、
    前記第一電池交換ビンと前記第二電池交換ビンとの間に所定停車位置が設けられ、前記第一電池交換ビンと第二電池交換ビンに所定電池交換位置が設けられ、前記充電ビンは、前記所定停車位置の上方に位置し、前記第一電池交換ビン及び／又は第二電池交換ビンの側面に側面開口が設けられ、前記所定電池交換位置と前記側面開口が相対しており、
    好適に、前記電池交換ステーションにおける所定停車位置に電気自動車が停車することは、電気自動車におけるバッテリーブラケットが前記側面開口に相対するように、前記電気自動車が所定停車位置に走行する、ことを含む、ことを特徴とする請求項１から１４の何れか一項に記載の電池交換ステーションに用いられる電池交換方法。
16. 前記電池交換装置により電池交換ステーションにおける所定電池交換位置において電気自動車における古い電池を取り外すことは、前記前記電池交換装置により前記第一電池交換ビン及び／又は前記第二電池交換ビンの側面開口を介して電気自動車から古い電池を取り外すことを含む、ことを特徴とする請求項１５に記載の電池交換ステーションに用いられる電池交換方法。
17. 前記電池交換装置により所定電池交換位置において新しい電池を電気自動車に取り付けることは、前記の前記電池交換装置により前記第一電池交換ビン及び／又は前記第二電池交換ビンの側面開口を介して新しい電池を電気自動車に取り付けること、を含む、ことを特徴とする請求項１５又は１６に記載の電池交換ステーションに用いられる電池交換方法。
18. 前記側面開口に側面扉が設けられ、
    そのうち、
    前記電池交換装置により電池交換ステーションにおける所定電池交換位置において電気自動車における古い電池を取り外す前に、側面扉が開くように制御することを含み、
    及び／又は、
    前記電池交換装置により所定電池交換位置において新しい電池を電気自動車に取り付けた後に、側面扉が閉まるように制御することを含む、ことを特徴とする請求項１５から１７の何れか一項に記載の電池交換ステーションに用いられる電池交換方法。
19. 前記第一電池交換ビン及び／又は第二電池交換ビンの先部にそれぞれ先部開口が設けられ、前記充電ビンの側面に出し入れ口が設けられ、
    前記電池交換装置により、古い電池を電池交換ステーションにおける前記所定停車位置の上方に位置する充電ビンに送り込み、充電ビンから新しい電池を取り出すことは、
    前記の前記電池交換装置により前記第一電池交換ビン及び／又は前記第二電池交換ビンの先部開口、充電ビンの出し入れ口を介して、古い電池を前記充電ビンに入れること、及び
    前記充電ビンの出し入れ口、前記第一電池交換ビン及び／又は前記第二電池交換ビンの先部開口を介して、充電ビンから新しい電池を取り出すことを含む、ことを特徴とする請求項１５から１８の何れか一項に記載の電池交換ステーションに用いられる電池交換方法。