充電機能を備えた機械式駐車装置及びその制御方法
【課題】 給電部と受電部との係合確認が確実に行える充電機能を備えた機械式駐車装置を提供すること。
【解決手段】 搭載した電気自動車ＥＶに充電する電気を受電するトロリ線３１を有する充電パレット２０と、この充電パレット２０の格納位置で前記トロリ線３１に駐車棚１１側から給電する集電子３２とを備え、前記充電パレット２０の格納位置への格納時に前記トロリ線３１が前記集電子３２と電気的係合が完了したことで集電子３２からトロリ線３１に供給される電気で信号を発生する発光部７１と、この発光部７１の信号を前記駐車棚１１側において非接触で受信する受光部７２とを有する非接触式係合確認手段７０を備えさせる。
【解決手段】 搭載した電気自動車ＥＶに充電する電気を受電するトロリ線３１を有する充電パレット２０と、この充電パレット２０の格納位置で前記トロリ線３１に駐車棚１１側から給電する集電子３２とを備え、前記充電パレット２０の格納位置への格納時に前記トロリ線３１が前記集電子３２と電気的係合が完了したことで集電子３２からトロリ線３１に供給される電気で信号を発生する発光部７１と、この発光部７１の信号を前記駐車棚１１側において非接触で受信する受光部７２とを有する非接触式係合確認手段７０を備えさせる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車に対する充電機能を備えた機械式駐車装置と、その制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の車両を駐車させるための機械式駐車装置がマンション、ビジネス街、及びショッピング街等に設置され、スペースの有効利用が図られている。この機械式駐車装置としては、箱型循環式、水平循環式、平面往復式、縦横移動パズル式、エレベータ式、垂直循環式、多段式、及び平面駐車移動式等、種々の形式の駐車装置が設置条件等に応じて採用されている。
【０００３】
一方、近年、電気自動車（この明細書及び特許請求の範囲の書類中における「電気自動車」は、「電気自動車」、「電動機と内燃機関とを組合わせたハイブリッド車」等の充電を必要とする車両をいう）が普及している。このような電気自動車は、従来の燃料の代わりに電気をバッテリに充電する必要がある。そのため、上記したような駐車装置に格納している時間を利用して充電する充電機能を備えた駐車装置が発明されている。
【０００４】
例えば、電気自動車に充電できるようにした駐車装置として、垂直循環式駐車装置のケージ循環用無端チェーンに沿って電源トロリー線を無端状に配設し、電気自動車を搭載して循環させるケージに、自動車のバッテリ側に接続するコンセントを有する充電器とコレクターとを具備させて、上記電源トロリー線から給電するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、他の先行技術として、トレイに受電側接点を具備させるとともに格納スペースに給電側接点を具備させ、トレイの収納時の移動によってトレイの受電側接点が格納スペースの給電側接点に接触して通電されるようにしたコネクタ方式の充電装置を備えた機械式駐車装置もある（例えば、特許文献２，３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第２９０８９４５号公報
【特許文献２】特許第２９０８９３９号公報
【特許文献３】特開平１０−３０３５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記特許文献１に記載のトロリ給電方式及び特許文献２，３に記載のコネクタ給電方式の何れにしても、充電機能を備えた機械式駐車装置は、充電電源に連なる給電部を駐車装置躯体側に設け、電気自動車搭載用の充電パレット側に受電部を設けている。
【０００８】
しかしながら、上記充電パレットは、循環移動したり、格納棚に移載格納したりするため、パレット自体に検出用電源を設置することはなく、充電パレットが格納棚等の所定位置に停止して充電可能な状態にあるか否かは、躯体側に設けたリミットスイッチ等により充電パレットの所定位置停止を検知することで給・受電部係合と判断するような間接的な「係合確認」手段によらざるを得なかった。
【０００９】
そのため、このような間接的な係合確認では、給・受電部の係合が不完全の場合、充電を行っても実際には充電されず、電気自動車の出庫の段階に至って初めて充電されていないことを知ることになる。しかし、不完全な係合によって充電されていないことを出庫時に気付いたとしても、その後の走行ができない場合や、再充電の時間が無い場合もあり、その後の電気自動車の運用に大きな支障を来すおそれがある。
【００１０】
そこで、本発明は、給電部と受電部との係合確認が確実に行える充電機能を備えた機械式駐車装置と、その制御方法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】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の充電機能を備えた機械式駐車装置は、搭載した電気自動車に充電する電気を受電する受電部を有する充電パレットと、該充電パレットの格納位置で前記受電部に躯体側から給電する給電部とを備えた機械式駐車装置であって、前記充電パレットの格納位置への格納時に前記受電部が前記給電部と電気的係合が完了したことで該給電部から受電部に供給される電気で信号を発生する信号発生部と、該信号発生部の信号を前記躯体側において非接触で受信する信号受信部とを有する非接触式係合確認手段を備えている。この明細書及び特許請求の範囲の書類中における「躯体」は、格納棚等の駐車装置本体における固定側構成をいう。また、「係合確認」は、給電部と受電部とが電気的に接続されたか否かの係合確認をいう。これにより、充電パレットが所定の格納位置に格納された状態で、躯体側の給電部と充電パレット側の受電部とが電気的に係合しているか否かを非接触で確実に検出することができ、電気自動車の格納時における接続確認を確実に行って安定した充電を行うことができる。
【００１２】
また、前記信号発生部と信号受信部とは、前記受電部と給電部との係合位置に近接した位置で対向するように配置されていてもよい。このようにすれば、正確に位置決めされて係合される受電部と給電部と係合させれば、近接した位置で信号発生部と信号受信部とを正確に対向させることができる。
【００１３】
さらに、前記非接触式係合確認手段は、前記信号発生部を前記充電パレット側に設けた発光部とし、前記信号受信部を前記躯体側に設けた受光部とした光式で構成されていてもよい。このようにすれば、光式の非接触式係合確認手段によって給電部と受電部との電気的係合状態を検出することができる。
【００１４】
また、前記非接触式係合確認手段は、前記信号発生部を前記充電パレット側に設けた磁力線発生部とし、前記信号受信部を前記躯体側に設けた磁力線検出部とした磁気式で構成されていてもよい。このようにすれば、磁気式の非接触式係合確認手段によって給電部と受電部との電気的係合状態を検出することができる。
【００１５】
さらに、前記非接触式係合確認手段は、前記信号発生部を前記充電パレット側に設けた音波発生部とし、前記信号受信部を前記躯体側に設けた集音部とした音波式で構成されていてもよい。この明細書及び特許請求の範囲の書類中における「音波式」は、「音波」「超音波」を含む。このようにすれば、音波・超音波式の非接触式係合確認手段によって給電部と受電部との電気的係合状態を検出することができる。
【００１６】
また、前記非接触式係合確認手段は、前記信号発生部を前記充電パレット側に設けた電波送信部とし、前記信号受信部を前記躯体側に設けた電波受信部とした電波式で構成されていてもよい。このようにすれば、電波式の非接触式係合確認手段によって給電部と受電部との電気的係合状態を検出することができる。
【００１７】
一方、本発明の充電機能を備えた機械式駐車装置の制御方法は、上記いずれかに記載の充電機能を備えた機械式駐車装置における制御方法であって、前記充電パレットの格納位置への移載完了を検出し、該充電パレットの格納位置における前記信号発生部からの信号を前記信号受信部において非接触で受信し、該信号受信部で前記信号発生部からの信号を検出することで前記給電部が前記受電部に電気的係合していることを確認するように構成している。これにより、充電パレットが所定の格納位置に移載された状態で給電部と受電部との電気的係合を非接触で検出することができるので、電気自動車に対する充電が確実に行われていることを検出することができる。
【００１８】
また、前記信号受信部で前記信号発生部からの信号を検出できない場合に、前記充電パレットの格納位置への移載動作以降を繰り返して行うようにしてもよい。このようにすれば、電気自動車搭載に伴う偏荷重等による停止位置ずれに起因する給電部と受電部との係合不良等を解消することができる。
【００１９】
さらに、前記信号受信部による前記信号発生部からの信号検出を、充電の必要がない充電パレットにおいても行うようにしてもよい。このようにすれば、全ての充電パレットの受電部と躯体側の給電部とにおける電気的係合状態を監視することで、物理的な係合不良を未充電の状態でも確実に検出することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、躯体側の給電部と充電パレット側の受電部との係合確認を非接触手段で確実に行うことができ、機械式駐車装置における充電管理を確実に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明を採用したエレベータ式駐車装置の全体概略正面図である。
【図２】(a) は、図１に示す給電部と受電部における集電子・トロリ線の配置構成図であり、(b) は(a) の変形例を示す配置構成図である。
【図３】給電部と受電部の変形例を示す図面であり、プラグ・コンセントの配置構成図である。
【図４】図１に示すエレベータ式駐車装置における主要部構成を含む制御ブロック図である。
【図５】(a) は、図４に示す非接触式係合確認手段の変形例を示す平面視の概略図であり、(b) は、同非接触式係合確認手段の第２実施形態を示す平面視の概略図である。
【図６】(a) は、本発明における非接触式係合確認手段の第３実施形態を示す平面視の概略図であり、(b) は、同非接触式係合確認手段の第４実施形態を示す平面視の概略図である。
【図７】給電部と受電部との係合確認を行う第１例のフローチャートである。
【図８】給電部と受電部との係合確認を行う第２例のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の一実施形態を図面に基いて説明する。以下の実施形態では、機械式駐車装置の一例として、一般自動車Ｖ（非電気自動車、ガソリン車等）を搭載する標準パレット９０と、電気自動車ＥＶを搭載する充電パレット２０とを混載した、下部９０°乗入れ方式のエレベータ式駐車装置１を例に説明する。
【００２３】
図１に示すように、エレベータ式駐車装置１は、鉄骨構造体の外面に外装板が設けられた駐車塔２を有し、この駐車塔２の地上１階が乗入れ部３となっている。この乗入れ部３の乗入れ床４には、ピット５が形成されている。また、乗入れ部３の前部（この例では左方部）には入出庫口６が設けられ、この入出庫口６には、開閉式の入出庫口扉７が設けられている。また、入出庫口６の外部側方には、運転操作盤８が配設されている。
【００２４】
このようなエレベータ式駐車装置１は、駐車塔２の中央部の鉛直方向に昇降路１０が形成され、この昇降路１０を挟んで図の左右両側の鉛直方向に複数段の格納棚１１（駐車格納部）が設けられている。これらの格納棚１１は、鉛直方向に設けられた棚柱９に設けられている。
【００２５】
また、この実施の形態のエレベータ式駐車装置１では、上層５階が標準パレット９０の格納棚１１となっており、下層３階が充電パレット２０の格納棚１１となっている。この充電パレット２０は、標準パレット９０と同一の形態である。なお、この例では、標準パレット９０と充電パレット２０とを混載しているが、全て充電パレット２０で構成してもよい。
【００２６】
一方、上記昇降路１０には、パレット２０，９０を搬送するエレベータ搬器１２が設けられている。このエレベータ搬器１２は、駐車塔２の上部に設けられた昇降駆動部１３で巻かれる昇降用ワイヤロープ１４によって昇降路１０を昇降させられる。ワイヤロープ１４の反エレベータ側には、巻上げ力を軽減するカウンタウエイト１５が設けられている。
【００２７】
また、エレベータ搬器１２には、パレット２０，９０を持上げて旋回させる機能と、パレット２０，９０を上記格納棚１１の棚レール１６との間で移載させる機能とを有するパレット持上・旋回・移載装置１７が備えられている。各パレット２０，９０は、このパレット持上・旋回・移載装置１７により、各格納棚１１とエレベータ搬器１２との間を車輪２１，９１で移載されるとともに、乗入れ部３で持上げられて旋回させられる。このパレット持上・旋回・移載装置１７は、公知の手段が採用される。
【００２８】
さらに、この実施の形態の駐車装置１には、トロリ接続方式の給電手段３０が備えられている。この給電手段３０は、上記充電パレット２０側に短尺のトロリ線３１（受電部）が設けられ、この充電パレット２０を格納する各格納棚１１の所定位置に集電子３２（給電部）が設置されている。上記トロリ線３１は、充電パレット２０の側面において上記集電子３２と対向する所定位置に設けられており、充電パレット２０の格納移載方向Ｍにおいて整合した位置に設置されている。このトロリ線３１は、充電パレット２０を格納棚１１に格納することで、電源側の集電子３２と接続されるようになっている。
【００２９】
そして、上記充電パレット２０のトロリ線３１に近接した位置に、この実施形態では、後述する非接触式係合確認手段７０の充電パレット側における構成である発光部７１（信号発生部）が設けられている。なお、上記各集電子３２は、給電配線３８（図４）を介して乗入れ部３に設けられた主制御装置５０に内蔵されている充電制御装置５１の充電電源装置５２に接続されている。
【００３０】
図２(a) に示すように、上記給電手段３０の集電子３２は、格納棚１１（躯体側）に設けられた支持ブラケット３３に基端が軸支された揺動アーム３４の先端に設けられており、充電パレット２０に設けられたトロリ線３１が格納移載方向Ｍに移動することでこれらが相対的に対向する方向に接離移動するようになっている。この集電子３２は、揺動アーム３４の集電子側先端部と支持ブラケット３３との間に設けられた引張りばね３５によって充電パレット２０の方向に付勢されており、支持ブラケット３３に設けた揺動規制ストッパ３６に揺動アーム３４が当接した状態（二点鎖線）が待機状態となる。このような給電手段３０によれば、充電パレット２０が格納移載方向Ｍに移載されて格納されることでトロリ線３１が対向する集電子３２に接触した後、上記引張りばね３５に抗して集電子３２を押圧した状態で接続完了（移載完了）となる。これにより、集電子３２の集電子組立体３７に接続された給電配線３８から、トロリ線３１に接続された中継配線３９に給電可能となる。
【００３１】
図２(b) は、上記集電子３２とトロリ線３１との接触方向を異ならせた例である。この例では、充電パレット２０側のトロリ線３１と格納棚１１側の集電子３２とが、相対的に平行移動して摺接することで接離移動する構成となっている。この例の場合、充電パレット２０が格納移載方向Ｍに格納されることでトロリ線３１が長手方向端部から集電子３２に摺接し、このトロリ線３１が集電子３２の長手方向の全長で接して上記引張りばね３５に抗して集電子３２を押圧した状態で接続完了（移載完了）となる。これにより、集電子３２の集電子組立体３７に接続された給電配線３８から、トロリ線３１に接続された中継配線３９に給電される。
【００３２】
なお、これらの例では、集電子３２とトロリ線３１との間で押圧接触が図れるように集電子３２をトロリ線３１に向けて弾発付勢する構成としているが、集電子３２とトロリ線３１との間で押圧接触が図れるものであればどのような構造であってもよく、例えば、集電子３２とトロリ線３１の何れか一方又は両方を弾発付勢するようにしてもよい。また、格納棚１１側の集電子３２をアクチュエータによって揺動させてトロリ線３１に押圧接触させる揺動式としてもよい。この場合、充電パレット２０が格納棚１１の所定位置に移載停止してからアクチュエータの作動により集電子３２をトロリ線３１に向けて円弧状に揺動させ両者の接触係合を図るようにすればよい。また、この実施形態とは異なり、格納棚１１側（充電電源側）に給電用のトロリ線３１を設け、充電パレット２０側に集電子３２を配置する構成としてもよい。
【００３３】
図３は、上記給電手段３０の他の例であるプラグ・コンセント方式を示している。この給電手段３０は、格納棚１１側（躯体側）に複数のプラグ４０と位置決め突起４１とが設けられたプラグ組立体４２（給電部）を設け、充電パレット２０側に複数のコンセント４３と位置決め穴４４とが設けられたコンセント支持板４５（受電部）が板ばね４６で支持板４７に支持された状態で設けられている。このような構成によれば、充電パレット２０を格納移載方向に格納することにより、コンセント支持板４５の位置決め穴４４にプラグ組立体４２の位置決め突起４１が挿入されてコンセント４３が位置決めされた状態でプラグ４０に接続される。この時、コンセント支持板４５は、板ばね４６によって位置決め突起４１に沿うように変位するとともに、コンセント４３がプラグ４０に向けて押圧されて接続状態が保たれる。なお、これらの給電手段３０は一例であり、他の構成によって格納棚１１（躯体）から充電パレット２０に給電するように構成してもよい。
【００３４】
図４に示すように、上記エレベータ式駐車装置１の制御ブロックとしては、パレット番号／格納棚番号／利用者ＩＤ／充電要求有無等を一体的に記憶するＲＡＭ、ＲＯＭ、ＣＰＵ等を備え、各部を制御する信号を発する主制御装置５０と、エレベータの昇降駆動部、パレットの持上げ・旋回・移載駆動部、入出庫口扉の開閉駆動部等を備えた駆動部５３と、乗入れ部の車両・人検知手段、入出庫口の車両・人検知手段等を備えた検知部５４と、充電電源装置５２の制御と非接触式係合確認手段７０の情報に基いて後述する「係合不良警報」等を発報する充電制御装置５１と、上記運転操作盤８とが、Ｉ／Ｏ装置５５（入出力装置）を介して接続され、各部の間で信号の送受信が行われるようになっている。
【００３５】
上記運転操作盤８には、最上部に表示部５６が設けられ、その下方に、「スタート」、「安全確認」、「終了扉閉」、「空呼」、「暗証」、「取消」、「充電要求」の各釦が配置された釦部５７が設けられている。この釦部５７の側方には、「入口番号」と「呼番号」の表示部５８、入出庫を行うパレット番号や暗証番号の入力等に使用されるテンキー５９、「非常停止」釦６０が設けられ、最下部には、「制御電源」、「運転モード」の各選択スイッチが配設されている。
【００３６】
一方、上記充電制御装置５１は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＣＰＵ等と、非接触式係合確認手段７０による検出部６１が備えられている。この図では、最下部の光検出器６２が非接触式係合確認手段７０による係合確認を行っている状態を示している。
【００３７】
また、上記充電電源装置５２には、各格納棚１１毎に開閉器６３、電力量メータ６４、及びブレーカ６５が設けられており、外部電源６６から電力供給されている。この図では、エレベータ搬器１２から格納棚１１（格納部）に移載された充電パレット２０のトロリ線３１（受電部）に接続された集電子３２（給電部）が、充電電源装置５２の最下部の開閉器６３に給電配線３８で接続されている。この例は単相３線式である。さらに、充電パレット２０のトロリ線３１は、中継スタンド２２（中継部）と中継配線３９で接続されている。中継配線３９は、Ｌ１相、Ｌ２相、接地極となっている。
【００３８】
そして、この中継配線３９のＬ１相とＬ２相とからの分岐配線７３が、非接触式係合確認手段７０の充電パレット２０側構成として所定位置に設置された発光部７１（信号発生部）に接続されている。また、格納棚１１側には、上記発光部７１と対向するように受光部７２（信号受信部）が設けられている。この受光部７２は上記充電制御装置５１に設けられた検出部６１に配線７４で接続されている。上記発光部７１としては、光電管投光器、その他の発光体（例えば、レーザダイオード、ＬＥＤ、電球等）が用いられ、上記受光部７２としては、光電管受光器、その他の受光体（例えば、フォトダイオード、フォトトランジスタ、ＣＣＤ素子等）が用いられる。これら発光部７１と受光部７２とは、上記集電子３２とトロリ線３１とが係合した状態において近接する位置関係となるように設置される。
【００３９】
このような光電式の場合、格納棚１１の受光部７２で発光部７１の点灯を検出することで、この受光部７２に電圧発生、電流流れが生じるので、上記光検出器６２の接点接続等によって充電パレット２０のトロリ線３１（受電部）と格納棚１１の集電子３２（給電部）とが正常に係合していることを検出することができる。
【００４０】
また、上記中継スタンド２２に設けられたコンセント２３には充電ケーブル２４の一端に設けられたプラグ２５が接続され、この充電ケーブル２４の他端に設けられた充電アダプタ２６が電気自動車ＥＶの充電口２７に接続されている。この充電口２７は、電気自動車ＥＶのＥＣＵ（電子コントロールユニット）に接続された車載充電器を介してバッテリＢＴに接続されている。
【００４１】
上記図４に示す非接触式係合確認手段７０は、図５(a) に示すように光式で構成した一例であるが、この非接触式係合確認手段７０は他の形式としてもよい。以下に、その一例を示す。
【００４２】
図５(b) に示す第２実施形態の非接触式係合確認手段７０は、磁気式とした例である。この場合、充電パレット２０の所定位置に磁力線発生部７５（信号発生部）が設置され、この磁力線発生部７５に上記中継配線３９からの分岐配線７３が接続される。なお、磁力線発生部７５で発生させる磁力は中継配線３９で発生する磁力でもよい。一方、格納棚１１側の所定位置には、磁力線発生部７５と対向するように磁力線検出部７６（信号受信部）が設置される。上記磁力線発生部７５としては、トロリ線３１と集電子３２が係合して給電されると磁界が発生する開磁路構造のコイルが用いられ、上記磁力線検出部７６としては、充電パレット２０で発生した磁界を検出することができるコイル（又はホール素子；ホール効果を生じる素子）等が用いられる。これら磁力線発生部７５と磁力線検出部７６とは、上記集電子３２とトロリ線３１とが係合した状態において近接する位置関係となるように設置される。
【００４３】
このような磁気式の場合、格納棚１１側の磁力線検出部７６で磁力線発生部７５の磁界を検出して配線７４間に電圧が発生したことを検出部６１の磁界検出器（図示略）で検出することにより、充電パレット２０と格納棚１１との給電手段３０が正常に係合していることを検出することができる。
【００４４】
図６(a) に示す第３実施形態の非接触式係合確認手段７０は、音波（超音波含む）式とした例である。この場合、充電パレット２０の所定位置に音波発生部８０（信号発生部）が設置され、この音波発生部８０に上記中継配線３９からの分岐配線７３が接続される。一方、格納棚１１側の所定位置には、音波発生部８０と対向するように集音部８１（信号受信部）が設置される。上記音波発生部８０としては、スピーカ、圧電セラミック等の圧電素子が用いられ、上記集音部８１としては、マイク、圧電セラミック等の圧電素子が用いられる。これら音波発生部８０と集音部８１とは、上記集電子３２とトロリ線３１とが係合した状態において近接する位置関係となるように設置されている。
【００４５】
このような音波式の場合、格納棚１１側の集音部８１で音波発生部８０からの音波を集音して配線７４間に電圧が発生したことを検出部６１の音波検出器（図示略）で検出することにより、充電パレット２０と格納棚１１との給電手段３０が正常に係合していることを検出することができる。
【００４６】
図６(b) に示す第４実施形態の非接触式係合確認手段７０は、電波式とした例である。この場合、充電パレット２０の所定位置に電波送信部８５（信号発生部）が設置され、この電波送信部８５に上記中継配線３９からの分岐配線７３が接続される。一方、格納棚１１側の所定位置には、電波受信部８６（信号受信部）が設置される。上記電波送信部８５としては、アンテナ、送信機等が用いられ、上記電波受信部８６としては、アンテナ、受信機等が用いられる。この例の場合、電波受信部８６は、上記電波送信部８５からの電波が届く場所であれば格納棚１１の位置に無くてもよい。また、電波送信部８５と電波受信部８６との数は対でなくてもよく、複数の電波送信部８５に対して１つの電波受信部８６としてもよい。
【００４７】
このような電波式の場合、格納棚１１側の電波受信部８６で電波送信部８５からの電波を受信して配線７４間に電圧又は電流が発生したこと、もしくは接点等がＯＮになったことを検出部６１の電波検出器（図示略）で検出することにより、充電パレット２０と格納棚１１との給電手段３０が正常に係合していることを検出することができる。
【００４８】
次に、図７に示すフローチャートに基いて、上述した第１実施形態の光式非接触式係合確認手段７０によって充電パレット２０のトロリ線３１（受電部）と格納棚１１の集電子３２（給電部）とが正常に係合していることを検出する制御方法を説明する。このフローチャートは、充電要求のある電気自動車ＥＶを搭載した充電パレット２０のみを対象とした係合確認を行う例であり、電気自動車ＥＶ空載又は充電要求無しの電気自動車ＥＶ搭載の充電パレット２０は、係合確認対象外としている。フローチャート内では、電気自動車ＥＶを単に「ＥＶ」と記す。
【００４９】
上記したエレベータ式駐車装置１によれば、充電要求の電気自動車ＥＶを搭載した充電パレット２０が格納棚１１に移載格納されて所定位置に停止する最終段階で、充電パレット２０側のトロリ線３１が、格納棚１１側の集電子３２に接触係合する。このとき、発光部７１が受光部７２に近接した配置となる。
【００５０】
まず、このような充電パレット２０の格納移載が行われている途中か否かが判断され（Ｓ１）、移載途中でない場合は、格納移載が完了したか否かが判断される（Ｓ２）。この判断で格納移載が完了していると判断されると、充電制御装置５１によって充電電源装置５２の開閉器６３が閉成されて（Ｓ３）、充電要求の電気自動車ＥＶに対して充電を開始するとともに、上記給電手段３０の係合確認の動作が開始される。
【００５１】
そして、この開閉器６３の閉成により、上記集電子３２とトロリ線３１とが完全に係合している場合、中継配線３９の分岐配線７３を介して発光部７１（光電管等）に通電されるので、この発光部７１が発光する。この発光部７１の発光を、上記受光部７２が検出すれば（Ｓ４）、集電子３２（給電部）とトロリ線３１（受電部）とが「電気的に完全に係合している」と判断される。そして、上記開閉器６３の閉成維持指令が出され（Ｓ５）、充電が継続して行われる。その後、満充電となれば開閉器６３は自動的に開成し、充電を終了する。
【００５２】
一方、上記集電子３２とトロリ線３１とが係合不良の場合、上記開閉器６３を閉成したにも拘わらず係合不良部で電気的に遮断されるため、発光部７１には通電されない。従って、上記判断（Ｓ４）において、発光部７１の発光を受光部７２が検出することはなく、「電気的に係合不良」と判断される。
【００５３】
このように「電気的に係合不良」と判断した場合、充電制御装置５１が充電パレット２０の移載のリトライ指令を出し（Ｓ６）、所定のリトライ回数（例えば、２回）に達するまでは（Ｓ７）、開閉器６３の開成を行って係合確認の中断をした上で（Ｓ８）、上記（Ｓ１）以降の動作が繰り返される。その後、リトライがＮ回（例えば、２回）に達しても「係合不良」の場合は（Ｓ７）、充電制御装置５１は開閉器６３に開成指令（係合確認中止）を出するとともに（Ｓ９）、「係合不良警報」（保守点検通報等）を発報する（Ｓ１０）。
【００５４】
上記図７のフローチャートでは、「係合不良」の場合に充電パレット２０の「移載リトライ」を行う工程を入れているので、集電子３２やトロリ線３１自体及びこれらの取付構造に起因する「係合不良」ではなく、充電パレット２０の電気自動車ＥＶ搭載に伴う偏荷重等による停止位置ずれに起因する「係合不良」等の場合には、「移載リトライ」で「係合不良」を解消して充電を行うことができる。なお、この「移載リトライ」は、無しとしてもよい。
【００５５】
次に、図８のフローチャートに基いて、上記図７のフローチャートにおける充電要求された電気自動車ＥＶを搭載した充電パレット２０について行う「係合確認」に加え、充電要求の無い電気自動車ＥＶを搭載した充電パレット２０や空載の充電パレット２０についても格納棚１１に格納した時に「係合確認」を行う例を説明する。
【００５６】
まず、充電パレット２０が充電格納棚１１に移載されて停止したか否かが判断され（Ｓ１１）、停止完了していれば開閉器６３の閉成指令が出され（Ｓ１２）、上記給電手段３０の係合確認の動作が開始される。
【００５７】
そして、この開閉器６３の閉成により、上記集電子３２とトロリ線３１とが完全に係合している場合、上記発光部７１に通電されて発光する。この発光部７１の発光を、上記受光部７２が検出すれば（Ｓ１３）、集電子３２（給電部）とトロリ線３１（受電部）とが「電気的に完全に係合している」と判断される。その後、その充電パレット２０に充電要求の電気自動車ＥＶが搭載されているか否かが判断され（Ｓ１４）、充電要求の電気自動車ＥＶが搭載されていれば、上記開閉器６３の閉成維持指令が出されて（Ｓ１５）、電気自動車ＥＶに対する充電が開始され、満充電となれば開閉器６３は自動的に開成し、充電を終了する。
【００５８】
また、上記（Ｓ１４）の判断で、充電要求の電気自動車ＥＶが搭載されていない場合、空の充電パレット２０又は充電要求無しの電気自動車ＥＶを搭載しているため、上記開閉器６３に開成指令が出され（Ｓ１６）、係合確認が終了する。
【００５９】
一方、上記（Ｓ１３）の判断で、受光部７２が発光部７１の発光を検出しない場合には「電気的に係合不良」と判断され、充電制御装置５１が充電パレット２０の移載のリトライ指令を出し（Ｓ１７）、所定のリトライ回数（例えば、２回）に達するまでは（Ｓ１８）、開閉器６３の開成を行って係合確認の中断をした上で（Ｓ１９）、上記（Ｓ１１）以降の動作が繰り返される。その後、リトライが所定の回数に達しても「係合不良」の場合は（Ｓ１８）、充電制御装置５１は開閉器６３に開成指令（係合確認中止）を出するとともに（Ｓ２０）、「係合不良警報」（保守点検通報等）を発報する（Ｓ２１）。
【００６０】
このようにすれば、充電を行わない充電パレット２０について、給電手段３０（給電部・受電部）の構成部材（集電子３２及びトロリ線３１、プラグ４０及びコンセント４３、内部配線等）の経年劣化（磨耗）や断線による物理的及び電気的係合不良を事前に察知することができるとともに、また保守点検時の係合確認点検にも役立たせることができる。
【００６１】
以上のように、上記エレベータ式駐車装置１によれば、給電手段３０（集電子３２・トロリ線３１）の係合確認手段として非接触式係合確認手段７０を採用したので、躯体側である格納棚１１と充電パレット２０と間に検出用の物理的接続手段を設ける必要がなく、物理的な接続によって生じる故障等が無い非接触式係合確認手段７０で給電手段３０（集電子３２・トロリ線３１）の係合確認を確実に行うことが可能となる。
【００６２】
しかも、係合確認手段として非接触式手段を採用することで、既設の機械式駐車装置においても簡単な追加作業で容易に改造でき、充電機能の信頼性を大幅に向上させることができる。
【００６３】
さらに、上記実施形態の給電手段３０では、格納棚１１側に集電子３２（給電部）を設け、充電パレット２０側に短尺のトロリ線３１（受電部）を配置する構成としているので、トロリ給電方式でも格納棚１１毎に電力量メータ６４を設けることで、格納棚１１ごとに充電パレット２０に対する充電量を課金することが可能であり、駐車のみと駐車且つ充電の利用者間における課金の公平性を図ることができる。
【００６４】
なお、上記実施形態では、エレベータ式駐車装置１を例に説明したが、電気自動車搭載用パレットを備えた機械式駐車装置であれば、どのような方式（例えば、垂直循環式、水平循環式、箱型循環式、円形循環式、多段式、平面往復式等）でも適用可能であり、機械式駐車装置の形式は上述した実施形態に限定されるものではない。
【００６５】
また、上記実施形態では、非接触式係合確認手段７０として、「光式」、「磁気式」、「音波・超音波式」、「電波式」を例に説明したが、非接触式係合確認手段７０は非接触で係合確認できる手段であれば他の構成であってもよく、上記実施形態に限定されるものではない。
【００６６】
さらに、上述した実施形態は一例を示しており、本発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は可能であり、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明に係る充電機能を備えた機械式駐車装置は、躯体側の給電部と充電パレット側の受電部との係合確認を確実に行いたい駐車装置利用できる。
【符号の説明】
【００６８】
１ エレベータ式駐車装置（機械式駐車装置）
１１ 格納棚（躯体）
１２ エレベータ搬器
１７ パレット持上・旋回・移載装置
２０ 充電パレット
２２ 中継スタンド
３０ 給電手段
３１ トロリ線（受電部）
３２ 集電子（給電部）
３８ 給電配線
３９ 中継配線
４０ プラグ
４３ コンセント
５０ 主制御装置
５１ 充電制御装置
５２ 充電電源装置
６１ 検出部
６２ 光検出器
６３ 開閉器
７０ 非接触式係合確認手段
７１ 発光部（信号発生部）
７２ 受光部（信号受信部）
７３ 分岐配線
７４ 配線
７５ 磁力線発生部（信号発生部）
７６ 磁力線検出部（信号受信部）
８０ 音波発生部（信号発生部）
８１ 集音部（信号受信部）
８５ 電波送信部（信号発生部）
８６ 電波受信部（信号受信部）
９０ 標準パレット
ＥＶ 電気自動車
Ｍ 格納移載方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気自動車に対する充電機能を備えた機械式駐車装置と、その制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の車両を駐車させるための機械式駐車装置がマンション、ビジネス街、及びショッピング街等に設置され、スペースの有効利用が図られている。この機械式駐車装置としては、箱型循環式、水平循環式、平面往復式、縦横移動パズル式、エレベータ式、垂直循環式、多段式、及び平面駐車移動式等、種々の形式の駐車装置が設置条件等に応じて採用されている。
【０００３】
一方、近年、電気自動車（この明細書及び特許請求の範囲の書類中における「電気自動車」は、「電気自動車」、「電動機と内燃機関とを組合わせたハイブリッド車」等の充電を必要とする車両をいう）が普及している。このような電気自動車は、従来の燃料の代わりに電気をバッテリに充電する必要がある。そのため、上記したような駐車装置に格納している時間を利用して充電する充電機能を備えた駐車装置が発明されている。
【０００４】
例えば、電気自動車に充電できるようにした駐車装置として、垂直循環式駐車装置のケージ循環用無端チェーンに沿って電源トロリー線を無端状に配設し、電気自動車を搭載して循環させるケージに、自動車のバッテリ側に接続するコンセントを有する充電器とコレクターとを具備させて、上記電源トロリー線から給電するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、他の先行技術として、トレイに受電側接点を具備させるとともに格納スペースに給電側接点を具備させ、トレイの収納時の移動によってトレイの受電側接点が格納スペースの給電側接点に接触して通電されるようにしたコネクタ方式の充電装置を備えた機械式駐車装置もある（例えば、特許文献２，３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許第２９０８９４５号公報
【特許文献２】特許第２９０８９３９号公報
【特許文献３】特開平１０−３０３５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記特許文献１に記載のトロリ給電方式及び特許文献２，３に記載のコネクタ給電方式の何れにしても、充電機能を備えた機械式駐車装置は、充電電源に連なる給電部を駐車装置躯体側に設け、電気自動車搭載用の充電パレット側に受電部を設けている。
【０００８】
しかしながら、上記充電パレットは、循環移動したり、格納棚に移載格納したりするため、パレット自体に検出用電源を設置することはなく、充電パレットが格納棚等の所定位置に停止して充電可能な状態にあるか否かは、躯体側に設けたリミットスイッチ等により充電パレットの所定位置停止を検知することで給・受電部係合と判断するような間接的な「係合確認」手段によらざるを得なかった。
【０００９】
そのため、このような間接的な係合確認では、給・受電部の係合が不完全の場合、充電を行っても実際には充電されず、電気自動車の出庫の段階に至って初めて充電されていないことを知ることになる。しかし、不完全な係合によって充電されていないことを出庫時に気付いたとしても、その後の走行ができない場合や、再充電の時間が無い場合もあり、その後の電気自動車の運用に大きな支障を来すおそれがある。
【００１０】
そこで、本発明は、給電部と受電部との係合確認が確実に行える充電機能を備えた機械式駐車装置と、その制御方法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】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の充電機能を備えた機械式駐車装置は、搭載した電気自動車に充電する電気を受電する受電部を有する充電パレットと、該充電パレットの格納位置で前記受電部に躯体側から給電する給電部とを備えた機械式駐車装置であって、前記充電パレットの格納位置への格納時に前記受電部が前記給電部と電気的係合が完了したことで該給電部から受電部に供給される電気で信号を発生する信号発生部と、該信号発生部の信号を前記躯体側において非接触で受信する信号受信部とを有する非接触式係合確認手段を備えている。この明細書及び特許請求の範囲の書類中における「躯体」は、格納棚等の駐車装置本体における固定側構成をいう。また、「係合確認」は、給電部と受電部とが電気的に接続されたか否かの係合確認をいう。これにより、充電パレットが所定の格納位置に格納された状態で、躯体側の給電部と充電パレット側の受電部とが電気的に係合しているか否かを非接触で確実に検出することができ、電気自動車の格納時における接続確認を確実に行って安定した充電を行うことができる。
【００１２】
また、前記信号発生部と信号受信部とは、前記受電部と給電部との係合位置に近接した位置で対向するように配置されていてもよい。このようにすれば、正確に位置決めされて係合される受電部と給電部と係合させれば、近接した位置で信号発生部と信号受信部とを正確に対向させることができる。
【００１３】
さらに、前記非接触式係合確認手段は、前記信号発生部を前記充電パレット側に設けた発光部とし、前記信号受信部を前記躯体側に設けた受光部とした光式で構成されていてもよい。このようにすれば、光式の非接触式係合確認手段によって給電部と受電部との電気的係合状態を検出することができる。
【００１４】
また、前記非接触式係合確認手段は、前記信号発生部を前記充電パレット側に設けた磁力線発生部とし、前記信号受信部を前記躯体側に設けた磁力線検出部とした磁気式で構成されていてもよい。このようにすれば、磁気式の非接触式係合確認手段によって給電部と受電部との電気的係合状態を検出することができる。
【００１５】
さらに、前記非接触式係合確認手段は、前記信号発生部を前記充電パレット側に設けた音波発生部とし、前記信号受信部を前記躯体側に設けた集音部とした音波式で構成されていてもよい。この明細書及び特許請求の範囲の書類中における「音波式」は、「音波」「超音波」を含む。このようにすれば、音波・超音波式の非接触式係合確認手段によって給電部と受電部との電気的係合状態を検出することができる。
【００１６】
また、前記非接触式係合確認手段は、前記信号発生部を前記充電パレット側に設けた電波送信部とし、前記信号受信部を前記躯体側に設けた電波受信部とした電波式で構成されていてもよい。このようにすれば、電波式の非接触式係合確認手段によって給電部と受電部との電気的係合状態を検出することができる。
【００１７】
一方、本発明の充電機能を備えた機械式駐車装置の制御方法は、上記いずれかに記載の充電機能を備えた機械式駐車装置における制御方法であって、前記充電パレットの格納位置への移載完了を検出し、該充電パレットの格納位置における前記信号発生部からの信号を前記信号受信部において非接触で受信し、該信号受信部で前記信号発生部からの信号を検出することで前記給電部が前記受電部に電気的係合していることを確認するように構成している。これにより、充電パレットが所定の格納位置に移載された状態で給電部と受電部との電気的係合を非接触で検出することができるので、電気自動車に対する充電が確実に行われていることを検出することができる。
【００１８】
また、前記信号受信部で前記信号発生部からの信号を検出できない場合に、前記充電パレットの格納位置への移載動作以降を繰り返して行うようにしてもよい。このようにすれば、電気自動車搭載に伴う偏荷重等による停止位置ずれに起因する給電部と受電部との係合不良等を解消することができる。
【００１９】
さらに、前記信号受信部による前記信号発生部からの信号検出を、充電の必要がない充電パレットにおいても行うようにしてもよい。このようにすれば、全ての充電パレットの受電部と躯体側の給電部とにおける電気的係合状態を監視することで、物理的な係合不良を未充電の状態でも確実に検出することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、躯体側の給電部と充電パレット側の受電部との係合確認を非接触手段で確実に行うことができ、機械式駐車装置における充電管理を確実に行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明を採用したエレベータ式駐車装置の全体概略正面図である。
【図２】(a) は、図１に示す給電部と受電部における集電子・トロリ線の配置構成図であり、(b) は(a) の変形例を示す配置構成図である。
【図３】給電部と受電部の変形例を示す図面であり、プラグ・コンセントの配置構成図である。
【図４】図１に示すエレベータ式駐車装置における主要部構成を含む制御ブロック図である。
【図５】(a) は、図４に示す非接触式係合確認手段の変形例を示す平面視の概略図であり、(b) は、同非接触式係合確認手段の第２実施形態を示す平面視の概略図である。
【図６】(a) は、本発明における非接触式係合確認手段の第３実施形態を示す平面視の概略図であり、(b) は、同非接触式係合確認手段の第４実施形態を示す平面視の概略図である。
【図７】給電部と受電部との係合確認を行う第１例のフローチャートである。
【図８】給電部と受電部との係合確認を行う第２例のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の一実施形態を図面に基いて説明する。以下の実施形態では、機械式駐車装置の一例として、一般自動車Ｖ（非電気自動車、ガソリン車等）を搭載する標準パレット９０と、電気自動車ＥＶを搭載する充電パレット２０とを混載した、下部９０°乗入れ方式のエレベータ式駐車装置１を例に説明する。
【００２３】
図１に示すように、エレベータ式駐車装置１は、鉄骨構造体の外面に外装板が設けられた駐車塔２を有し、この駐車塔２の地上１階が乗入れ部３となっている。この乗入れ部３の乗入れ床４には、ピット５が形成されている。また、乗入れ部３の前部（この例では左方部）には入出庫口６が設けられ、この入出庫口６には、開閉式の入出庫口扉７が設けられている。また、入出庫口６の外部側方には、運転操作盤８が配設されている。
【００２４】
このようなエレベータ式駐車装置１は、駐車塔２の中央部の鉛直方向に昇降路１０が形成され、この昇降路１０を挟んで図の左右両側の鉛直方向に複数段の格納棚１１（駐車格納部）が設けられている。これらの格納棚１１は、鉛直方向に設けられた棚柱９に設けられている。
【００２５】
また、この実施の形態のエレベータ式駐車装置１では、上層５階が標準パレット９０の格納棚１１となっており、下層３階が充電パレット２０の格納棚１１となっている。この充電パレット２０は、標準パレット９０と同一の形態である。なお、この例では、標準パレット９０と充電パレット２０とを混載しているが、全て充電パレット２０で構成してもよい。
【００２６】
一方、上記昇降路１０には、パレット２０，９０を搬送するエレベータ搬器１２が設けられている。このエレベータ搬器１２は、駐車塔２の上部に設けられた昇降駆動部１３で巻かれる昇降用ワイヤロープ１４によって昇降路１０を昇降させられる。ワイヤロープ１４の反エレベータ側には、巻上げ力を軽減するカウンタウエイト１５が設けられている。
【００２７】
また、エレベータ搬器１２には、パレット２０，９０を持上げて旋回させる機能と、パレット２０，９０を上記格納棚１１の棚レール１６との間で移載させる機能とを有するパレット持上・旋回・移載装置１７が備えられている。各パレット２０，９０は、このパレット持上・旋回・移載装置１７により、各格納棚１１とエレベータ搬器１２との間を車輪２１，９１で移載されるとともに、乗入れ部３で持上げられて旋回させられる。このパレット持上・旋回・移載装置１７は、公知の手段が採用される。
【００２８】
さらに、この実施の形態の駐車装置１には、トロリ接続方式の給電手段３０が備えられている。この給電手段３０は、上記充電パレット２０側に短尺のトロリ線３１（受電部）が設けられ、この充電パレット２０を格納する各格納棚１１の所定位置に集電子３２（給電部）が設置されている。上記トロリ線３１は、充電パレット２０の側面において上記集電子３２と対向する所定位置に設けられており、充電パレット２０の格納移載方向Ｍにおいて整合した位置に設置されている。このトロリ線３１は、充電パレット２０を格納棚１１に格納することで、電源側の集電子３２と接続されるようになっている。
【００２９】
そして、上記充電パレット２０のトロリ線３１に近接した位置に、この実施形態では、後述する非接触式係合確認手段７０の充電パレット側における構成である発光部７１（信号発生部）が設けられている。なお、上記各集電子３２は、給電配線３８（図４）を介して乗入れ部３に設けられた主制御装置５０に内蔵されている充電制御装置５１の充電電源装置５２に接続されている。
【００３０】
図２(a) に示すように、上記給電手段３０の集電子３２は、格納棚１１（躯体側）に設けられた支持ブラケット３３に基端が軸支された揺動アーム３４の先端に設けられており、充電パレット２０に設けられたトロリ線３１が格納移載方向Ｍに移動することでこれらが相対的に対向する方向に接離移動するようになっている。この集電子３２は、揺動アーム３４の集電子側先端部と支持ブラケット３３との間に設けられた引張りばね３５によって充電パレット２０の方向に付勢されており、支持ブラケット３３に設けた揺動規制ストッパ３６に揺動アーム３４が当接した状態（二点鎖線）が待機状態となる。このような給電手段３０によれば、充電パレット２０が格納移載方向Ｍに移載されて格納されることでトロリ線３１が対向する集電子３２に接触した後、上記引張りばね３５に抗して集電子３２を押圧した状態で接続完了（移載完了）となる。これにより、集電子３２の集電子組立体３７に接続された給電配線３８から、トロリ線３１に接続された中継配線３９に給電可能となる。
【００３１】
図２(b) は、上記集電子３２とトロリ線３１との接触方向を異ならせた例である。この例では、充電パレット２０側のトロリ線３１と格納棚１１側の集電子３２とが、相対的に平行移動して摺接することで接離移動する構成となっている。この例の場合、充電パレット２０が格納移載方向Ｍに格納されることでトロリ線３１が長手方向端部から集電子３２に摺接し、このトロリ線３１が集電子３２の長手方向の全長で接して上記引張りばね３５に抗して集電子３２を押圧した状態で接続完了（移載完了）となる。これにより、集電子３２の集電子組立体３７に接続された給電配線３８から、トロリ線３１に接続された中継配線３９に給電される。
【００３２】
なお、これらの例では、集電子３２とトロリ線３１との間で押圧接触が図れるように集電子３２をトロリ線３１に向けて弾発付勢する構成としているが、集電子３２とトロリ線３１との間で押圧接触が図れるものであればどのような構造であってもよく、例えば、集電子３２とトロリ線３１の何れか一方又は両方を弾発付勢するようにしてもよい。また、格納棚１１側の集電子３２をアクチュエータによって揺動させてトロリ線３１に押圧接触させる揺動式としてもよい。この場合、充電パレット２０が格納棚１１の所定位置に移載停止してからアクチュエータの作動により集電子３２をトロリ線３１に向けて円弧状に揺動させ両者の接触係合を図るようにすればよい。また、この実施形態とは異なり、格納棚１１側（充電電源側）に給電用のトロリ線３１を設け、充電パレット２０側に集電子３２を配置する構成としてもよい。
【００３３】
図３は、上記給電手段３０の他の例であるプラグ・コンセント方式を示している。この給電手段３０は、格納棚１１側（躯体側）に複数のプラグ４０と位置決め突起４１とが設けられたプラグ組立体４２（給電部）を設け、充電パレット２０側に複数のコンセント４３と位置決め穴４４とが設けられたコンセント支持板４５（受電部）が板ばね４６で支持板４７に支持された状態で設けられている。このような構成によれば、充電パレット２０を格納移載方向に格納することにより、コンセント支持板４５の位置決め穴４４にプラグ組立体４２の位置決め突起４１が挿入されてコンセント４３が位置決めされた状態でプラグ４０に接続される。この時、コンセント支持板４５は、板ばね４６によって位置決め突起４１に沿うように変位するとともに、コンセント４３がプラグ４０に向けて押圧されて接続状態が保たれる。なお、これらの給電手段３０は一例であり、他の構成によって格納棚１１（躯体）から充電パレット２０に給電するように構成してもよい。
【００３４】
図４に示すように、上記エレベータ式駐車装置１の制御ブロックとしては、パレット番号／格納棚番号／利用者ＩＤ／充電要求有無等を一体的に記憶するＲＡＭ、ＲＯＭ、ＣＰＵ等を備え、各部を制御する信号を発する主制御装置５０と、エレベータの昇降駆動部、パレットの持上げ・旋回・移載駆動部、入出庫口扉の開閉駆動部等を備えた駆動部５３と、乗入れ部の車両・人検知手段、入出庫口の車両・人検知手段等を備えた検知部５４と、充電電源装置５２の制御と非接触式係合確認手段７０の情報に基いて後述する「係合不良警報」等を発報する充電制御装置５１と、上記運転操作盤８とが、Ｉ／Ｏ装置５５（入出力装置）を介して接続され、各部の間で信号の送受信が行われるようになっている。
【００３５】
上記運転操作盤８には、最上部に表示部５６が設けられ、その下方に、「スタート」、「安全確認」、「終了扉閉」、「空呼」、「暗証」、「取消」、「充電要求」の各釦が配置された釦部５７が設けられている。この釦部５７の側方には、「入口番号」と「呼番号」の表示部５８、入出庫を行うパレット番号や暗証番号の入力等に使用されるテンキー５９、「非常停止」釦６０が設けられ、最下部には、「制御電源」、「運転モード」の各選択スイッチが配設されている。
【００３６】
一方、上記充電制御装置５１は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＣＰＵ等と、非接触式係合確認手段７０による検出部６１が備えられている。この図では、最下部の光検出器６２が非接触式係合確認手段７０による係合確認を行っている状態を示している。
【００３７】
また、上記充電電源装置５２には、各格納棚１１毎に開閉器６３、電力量メータ６４、及びブレーカ６５が設けられており、外部電源６６から電力供給されている。この図では、エレベータ搬器１２から格納棚１１（格納部）に移載された充電パレット２０のトロリ線３１（受電部）に接続された集電子３２（給電部）が、充電電源装置５２の最下部の開閉器６３に給電配線３８で接続されている。この例は単相３線式である。さらに、充電パレット２０のトロリ線３１は、中継スタンド２２（中継部）と中継配線３９で接続されている。中継配線３９は、Ｌ１相、Ｌ２相、接地極となっている。
【００３８】
そして、この中継配線３９のＬ１相とＬ２相とからの分岐配線７３が、非接触式係合確認手段７０の充電パレット２０側構成として所定位置に設置された発光部７１（信号発生部）に接続されている。また、格納棚１１側には、上記発光部７１と対向するように受光部７２（信号受信部）が設けられている。この受光部７２は上記充電制御装置５１に設けられた検出部６１に配線７４で接続されている。上記発光部７１としては、光電管投光器、その他の発光体（例えば、レーザダイオード、ＬＥＤ、電球等）が用いられ、上記受光部７２としては、光電管受光器、その他の受光体（例えば、フォトダイオード、フォトトランジスタ、ＣＣＤ素子等）が用いられる。これら発光部７１と受光部７２とは、上記集電子３２とトロリ線３１とが係合した状態において近接する位置関係となるように設置される。
【００３９】
このような光電式の場合、格納棚１１の受光部７２で発光部７１の点灯を検出することで、この受光部７２に電圧発生、電流流れが生じるので、上記光検出器６２の接点接続等によって充電パレット２０のトロリ線３１（受電部）と格納棚１１の集電子３２（給電部）とが正常に係合していることを検出することができる。
【００４０】
また、上記中継スタンド２２に設けられたコンセント２３には充電ケーブル２４の一端に設けられたプラグ２５が接続され、この充電ケーブル２４の他端に設けられた充電アダプタ２６が電気自動車ＥＶの充電口２７に接続されている。この充電口２７は、電気自動車ＥＶのＥＣＵ（電子コントロールユニット）に接続された車載充電器を介してバッテリＢＴに接続されている。
【００４１】
上記図４に示す非接触式係合確認手段７０は、図５(a) に示すように光式で構成した一例であるが、この非接触式係合確認手段７０は他の形式としてもよい。以下に、その一例を示す。
【００４２】
図５(b) に示す第２実施形態の非接触式係合確認手段７０は、磁気式とした例である。この場合、充電パレット２０の所定位置に磁力線発生部７５（信号発生部）が設置され、この磁力線発生部７５に上記中継配線３９からの分岐配線７３が接続される。なお、磁力線発生部７５で発生させる磁力は中継配線３９で発生する磁力でもよい。一方、格納棚１１側の所定位置には、磁力線発生部７５と対向するように磁力線検出部７６（信号受信部）が設置される。上記磁力線発生部７５としては、トロリ線３１と集電子３２が係合して給電されると磁界が発生する開磁路構造のコイルが用いられ、上記磁力線検出部７６としては、充電パレット２０で発生した磁界を検出することができるコイル（又はホール素子；ホール効果を生じる素子）等が用いられる。これら磁力線発生部７５と磁力線検出部７６とは、上記集電子３２とトロリ線３１とが係合した状態において近接する位置関係となるように設置される。
【００４３】
このような磁気式の場合、格納棚１１側の磁力線検出部７６で磁力線発生部７５の磁界を検出して配線７４間に電圧が発生したことを検出部６１の磁界検出器（図示略）で検出することにより、充電パレット２０と格納棚１１との給電手段３０が正常に係合していることを検出することができる。
【００４４】
図６(a) に示す第３実施形態の非接触式係合確認手段７０は、音波（超音波含む）式とした例である。この場合、充電パレット２０の所定位置に音波発生部８０（信号発生部）が設置され、この音波発生部８０に上記中継配線３９からの分岐配線７３が接続される。一方、格納棚１１側の所定位置には、音波発生部８０と対向するように集音部８１（信号受信部）が設置される。上記音波発生部８０としては、スピーカ、圧電セラミック等の圧電素子が用いられ、上記集音部８１としては、マイク、圧電セラミック等の圧電素子が用いられる。これら音波発生部８０と集音部８１とは、上記集電子３２とトロリ線３１とが係合した状態において近接する位置関係となるように設置されている。
【００４５】
このような音波式の場合、格納棚１１側の集音部８１で音波発生部８０からの音波を集音して配線７４間に電圧が発生したことを検出部６１の音波検出器（図示略）で検出することにより、充電パレット２０と格納棚１１との給電手段３０が正常に係合していることを検出することができる。
【００４６】
図６(b) に示す第４実施形態の非接触式係合確認手段７０は、電波式とした例である。この場合、充電パレット２０の所定位置に電波送信部８５（信号発生部）が設置され、この電波送信部８５に上記中継配線３９からの分岐配線７３が接続される。一方、格納棚１１側の所定位置には、電波受信部８６（信号受信部）が設置される。上記電波送信部８５としては、アンテナ、送信機等が用いられ、上記電波受信部８６としては、アンテナ、受信機等が用いられる。この例の場合、電波受信部８６は、上記電波送信部８５からの電波が届く場所であれば格納棚１１の位置に無くてもよい。また、電波送信部８５と電波受信部８６との数は対でなくてもよく、複数の電波送信部８５に対して１つの電波受信部８６としてもよい。
【００４７】
このような電波式の場合、格納棚１１側の電波受信部８６で電波送信部８５からの電波を受信して配線７４間に電圧又は電流が発生したこと、もしくは接点等がＯＮになったことを検出部６１の電波検出器（図示略）で検出することにより、充電パレット２０と格納棚１１との給電手段３０が正常に係合していることを検出することができる。
【００４８】
次に、図７に示すフローチャートに基いて、上述した第１実施形態の光式非接触式係合確認手段７０によって充電パレット２０のトロリ線３１（受電部）と格納棚１１の集電子３２（給電部）とが正常に係合していることを検出する制御方法を説明する。このフローチャートは、充電要求のある電気自動車ＥＶを搭載した充電パレット２０のみを対象とした係合確認を行う例であり、電気自動車ＥＶ空載又は充電要求無しの電気自動車ＥＶ搭載の充電パレット２０は、係合確認対象外としている。フローチャート内では、電気自動車ＥＶを単に「ＥＶ」と記す。
【００４９】
上記したエレベータ式駐車装置１によれば、充電要求の電気自動車ＥＶを搭載した充電パレット２０が格納棚１１に移載格納されて所定位置に停止する最終段階で、充電パレット２０側のトロリ線３１が、格納棚１１側の集電子３２に接触係合する。このとき、発光部７１が受光部７２に近接した配置となる。
【００５０】
まず、このような充電パレット２０の格納移載が行われている途中か否かが判断され（Ｓ１）、移載途中でない場合は、格納移載が完了したか否かが判断される（Ｓ２）。この判断で格納移載が完了していると判断されると、充電制御装置５１によって充電電源装置５２の開閉器６３が閉成されて（Ｓ３）、充電要求の電気自動車ＥＶに対して充電を開始するとともに、上記給電手段３０の係合確認の動作が開始される。
【００５１】
そして、この開閉器６３の閉成により、上記集電子３２とトロリ線３１とが完全に係合している場合、中継配線３９の分岐配線７３を介して発光部７１（光電管等）に通電されるので、この発光部７１が発光する。この発光部７１の発光を、上記受光部７２が検出すれば（Ｓ４）、集電子３２（給電部）とトロリ線３１（受電部）とが「電気的に完全に係合している」と判断される。そして、上記開閉器６３の閉成維持指令が出され（Ｓ５）、充電が継続して行われる。その後、満充電となれば開閉器６３は自動的に開成し、充電を終了する。
【００５２】
一方、上記集電子３２とトロリ線３１とが係合不良の場合、上記開閉器６３を閉成したにも拘わらず係合不良部で電気的に遮断されるため、発光部７１には通電されない。従って、上記判断（Ｓ４）において、発光部７１の発光を受光部７２が検出することはなく、「電気的に係合不良」と判断される。
【００５３】
このように「電気的に係合不良」と判断した場合、充電制御装置５１が充電パレット２０の移載のリトライ指令を出し（Ｓ６）、所定のリトライ回数（例えば、２回）に達するまでは（Ｓ７）、開閉器６３の開成を行って係合確認の中断をした上で（Ｓ８）、上記（Ｓ１）以降の動作が繰り返される。その後、リトライがＮ回（例えば、２回）に達しても「係合不良」の場合は（Ｓ７）、充電制御装置５１は開閉器６３に開成指令（係合確認中止）を出するとともに（Ｓ９）、「係合不良警報」（保守点検通報等）を発報する（Ｓ１０）。
【００５４】
上記図７のフローチャートでは、「係合不良」の場合に充電パレット２０の「移載リトライ」を行う工程を入れているので、集電子３２やトロリ線３１自体及びこれらの取付構造に起因する「係合不良」ではなく、充電パレット２０の電気自動車ＥＶ搭載に伴う偏荷重等による停止位置ずれに起因する「係合不良」等の場合には、「移載リトライ」で「係合不良」を解消して充電を行うことができる。なお、この「移載リトライ」は、無しとしてもよい。
【００５５】
次に、図８のフローチャートに基いて、上記図７のフローチャートにおける充電要求された電気自動車ＥＶを搭載した充電パレット２０について行う「係合確認」に加え、充電要求の無い電気自動車ＥＶを搭載した充電パレット２０や空載の充電パレット２０についても格納棚１１に格納した時に「係合確認」を行う例を説明する。
【００５６】
まず、充電パレット２０が充電格納棚１１に移載されて停止したか否かが判断され（Ｓ１１）、停止完了していれば開閉器６３の閉成指令が出され（Ｓ１２）、上記給電手段３０の係合確認の動作が開始される。
【００５７】
そして、この開閉器６３の閉成により、上記集電子３２とトロリ線３１とが完全に係合している場合、上記発光部７１に通電されて発光する。この発光部７１の発光を、上記受光部７２が検出すれば（Ｓ１３）、集電子３２（給電部）とトロリ線３１（受電部）とが「電気的に完全に係合している」と判断される。その後、その充電パレット２０に充電要求の電気自動車ＥＶが搭載されているか否かが判断され（Ｓ１４）、充電要求の電気自動車ＥＶが搭載されていれば、上記開閉器６３の閉成維持指令が出されて（Ｓ１５）、電気自動車ＥＶに対する充電が開始され、満充電となれば開閉器６３は自動的に開成し、充電を終了する。
【００５８】
また、上記（Ｓ１４）の判断で、充電要求の電気自動車ＥＶが搭載されていない場合、空の充電パレット２０又は充電要求無しの電気自動車ＥＶを搭載しているため、上記開閉器６３に開成指令が出され（Ｓ１６）、係合確認が終了する。
【００５９】
一方、上記（Ｓ１３）の判断で、受光部７２が発光部７１の発光を検出しない場合には「電気的に係合不良」と判断され、充電制御装置５１が充電パレット２０の移載のリトライ指令を出し（Ｓ１７）、所定のリトライ回数（例えば、２回）に達するまでは（Ｓ１８）、開閉器６３の開成を行って係合確認の中断をした上で（Ｓ１９）、上記（Ｓ１１）以降の動作が繰り返される。その後、リトライが所定の回数に達しても「係合不良」の場合は（Ｓ１８）、充電制御装置５１は開閉器６３に開成指令（係合確認中止）を出するとともに（Ｓ２０）、「係合不良警報」（保守点検通報等）を発報する（Ｓ２１）。
【００６０】
このようにすれば、充電を行わない充電パレット２０について、給電手段３０（給電部・受電部）の構成部材（集電子３２及びトロリ線３１、プラグ４０及びコンセント４３、内部配線等）の経年劣化（磨耗）や断線による物理的及び電気的係合不良を事前に察知することができるとともに、また保守点検時の係合確認点検にも役立たせることができる。
【００６１】
以上のように、上記エレベータ式駐車装置１によれば、給電手段３０（集電子３２・トロリ線３１）の係合確認手段として非接触式係合確認手段７０を採用したので、躯体側である格納棚１１と充電パレット２０と間に検出用の物理的接続手段を設ける必要がなく、物理的な接続によって生じる故障等が無い非接触式係合確認手段７０で給電手段３０（集電子３２・トロリ線３１）の係合確認を確実に行うことが可能となる。
【００６２】
しかも、係合確認手段として非接触式手段を採用することで、既設の機械式駐車装置においても簡単な追加作業で容易に改造でき、充電機能の信頼性を大幅に向上させることができる。
【００６３】
さらに、上記実施形態の給電手段３０では、格納棚１１側に集電子３２（給電部）を設け、充電パレット２０側に短尺のトロリ線３１（受電部）を配置する構成としているので、トロリ給電方式でも格納棚１１毎に電力量メータ６４を設けることで、格納棚１１ごとに充電パレット２０に対する充電量を課金することが可能であり、駐車のみと駐車且つ充電の利用者間における課金の公平性を図ることができる。
【００６４】
なお、上記実施形態では、エレベータ式駐車装置１を例に説明したが、電気自動車搭載用パレットを備えた機械式駐車装置であれば、どのような方式（例えば、垂直循環式、水平循環式、箱型循環式、円形循環式、多段式、平面往復式等）でも適用可能であり、機械式駐車装置の形式は上述した実施形態に限定されるものではない。
【００６５】
また、上記実施形態では、非接触式係合確認手段７０として、「光式」、「磁気式」、「音波・超音波式」、「電波式」を例に説明したが、非接触式係合確認手段７０は非接触で係合確認できる手段であれば他の構成であってもよく、上記実施形態に限定されるものではない。
【００６６】
さらに、上述した実施形態は一例を示しており、本発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は可能であり、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明に係る充電機能を備えた機械式駐車装置は、躯体側の給電部と充電パレット側の受電部との係合確認を確実に行いたい駐車装置利用できる。
【符号の説明】
【００６８】
１ エレベータ式駐車装置（機械式駐車装置）
１１ 格納棚（躯体）
１２ エレベータ搬器
１７ パレット持上・旋回・移載装置
２０ 充電パレット
２２ 中継スタンド
３０ 給電手段
３１ トロリ線（受電部）
３２ 集電子（給電部）
３８ 給電配線
３９ 中継配線
４０ プラグ
４３ コンセント
５０ 主制御装置
５１ 充電制御装置
５２ 充電電源装置
６１ 検出部
６２ 光検出器
６３ 開閉器
７０ 非接触式係合確認手段
７１ 発光部（信号発生部）
７２ 受光部（信号受信部）
７３ 分岐配線
７４ 配線
７５ 磁力線発生部（信号発生部）
７６ 磁力線検出部（信号受信部）
８０ 音波発生部（信号発生部）
８１ 集音部（信号受信部）
８５ 電波送信部（信号発生部）
８６ 電波受信部（信号受信部）
９０ 標準パレット
ＥＶ 電気自動車
Ｍ 格納移載方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
搭載した電気自動車に充電する電気を受電する受電部を有する充電パレットと、該充電パレットの格納位置で前記受電部に躯体側から給電する給電部とを備えた機械式駐車装置であって、
前記充電パレットの格納位置への格納時に前記受電部が前記給電部と電気的係合が完了したことで該給電部から受電部に供給される電気で信号を発生する信号発生部と、該信号発生部の信号を前記躯体側において非接触で受信する信号受信部とを有する非接触式係合確認手段を備えていることを特徴とする充電機能を備えた機械式駐車装置。
【請求項２】
前記信号発生部と信号受信部とは、前記受電部と給電部との係合位置に近接した位置で対向するように配置されている請求項１に記載の充電機能を備えた機械式駐車装置。
【請求項３】
前記非接触式係合確認手段は、前記信号発生部を前記充電パレット側に設けた発光部とし、前記信号受信部を前記躯体側に設けた受光部とした光式で構成されている請求項１又は２に記載の充電機能を備えた機械式駐車装置。
【請求項４】
前記非接触式係合確認手段は、前記信号発生部を前記充電パレット側に設けた磁力線発生部とし、前記信号受信部を前記躯体側に設けた磁力線検出部とした磁気式で構成されている請求項１又は２に記載の充電機能を備えた機械式駐車装置。
【請求項５】
前記非接触式係合確認手段は、前記信号発生部を前記充電パレット側に設けた音波発生部とし、前記信号受信部を前記躯体側に設けた集音部とした音波式で構成されている請求項１又は２に記載の充電機能を備えた機械式駐車装置。
【請求項６】
前記非接触式係合確認手段は、前記信号発生部を前記充電パレット側に設けた電波送信部とし、前記信号受信部を前記躯体側に設けた電波受信部とした電波式で構成されている請求項１又は２に記載の充電機能を備えた機械式駐車装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の充電機能を備えた機械式駐車装置における制御方法であって、
前記充電パレットの格納位置への移載完了を検出し、該充電パレットの格納位置における前記信号発生部からの信号を前記信号受信部において非接触で受信し、該信号受信部で前記信号発生部からの信号を検出することで前記給電部が前記受電部に電気的係合していることを確認するように構成したことを特徴とする充電機能を備えた機械式駐車装置の制御方法。
【請求項８】
前記信号受信部で前記信号発生部からの信号を検出できない場合に、前記充電パレットの格納位置への移載動作以降を繰り返して行うようにした請求項７に記載の充電機能を備えた機械式駐車装置の制御方法。
【請求項９】
前記信号受信部による前記信号発生部からの信号検出を、充電の必要がない充電パレットにおいても行うようにした請求項７又は８に記載の充電機能を備えた機械式駐車装置の制御方法。
【請求項１】
搭載した電気自動車に充電する電気を受電する受電部を有する充電パレットと、該充電パレットの格納位置で前記受電部に躯体側から給電する給電部とを備えた機械式駐車装置であって、
前記充電パレットの格納位置への格納時に前記受電部が前記給電部と電気的係合が完了したことで該給電部から受電部に供給される電気で信号を発生する信号発生部と、該信号発生部の信号を前記躯体側において非接触で受信する信号受信部とを有する非接触式係合確認手段を備えていることを特徴とする充電機能を備えた機械式駐車装置。
【請求項２】
前記信号発生部と信号受信部とは、前記受電部と給電部との係合位置に近接した位置で対向するように配置されている請求項１に記載の充電機能を備えた機械式駐車装置。
【請求項３】
前記非接触式係合確認手段は、前記信号発生部を前記充電パレット側に設けた発光部とし、前記信号受信部を前記躯体側に設けた受光部とした光式で構成されている請求項１又は２に記載の充電機能を備えた機械式駐車装置。
【請求項４】
前記非接触式係合確認手段は、前記信号発生部を前記充電パレット側に設けた磁力線発生部とし、前記信号受信部を前記躯体側に設けた磁力線検出部とした磁気式で構成されている請求項１又は２に記載の充電機能を備えた機械式駐車装置。
【請求項５】
前記非接触式係合確認手段は、前記信号発生部を前記充電パレット側に設けた音波発生部とし、前記信号受信部を前記躯体側に設けた集音部とした音波式で構成されている請求項１又は２に記載の充電機能を備えた機械式駐車装置。
【請求項６】
前記非接触式係合確認手段は、前記信号発生部を前記充電パレット側に設けた電波送信部とし、前記信号受信部を前記躯体側に設けた電波受信部とした電波式で構成されている請求項１又は２に記載の充電機能を備えた機械式駐車装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか１項に記載の充電機能を備えた機械式駐車装置における制御方法であって、
前記充電パレットの格納位置への移載完了を検出し、該充電パレットの格納位置における前記信号発生部からの信号を前記信号受信部において非接触で受信し、該信号受信部で前記信号発生部からの信号を検出することで前記給電部が前記受電部に電気的係合していることを確認するように構成したことを特徴とする充電機能を備えた機械式駐車装置の制御方法。
【請求項８】
前記信号受信部で前記信号発生部からの信号を検出できない場合に、前記充電パレットの格納位置への移載動作以降を繰り返して行うようにした請求項７に記載の充電機能を備えた機械式駐車装置の制御方法。
【請求項９】
前記信号受信部による前記信号発生部からの信号検出を、充電の必要がない充電パレットにおいても行うようにした請求項７又は８に記載の充電機能を備えた機械式駐車装置の制御方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−２３１５８６（Ｐ２０１１−２３１５８６Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１０５４８７（Ｐ２０１０−１０５４８７）
【出願日】平成２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【出願人】（０００００２３５８）新明和工業株式会社 (919)
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【出願人】（０００００２３５８）新明和工業株式会社 (919)
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