JP5649504B2 - 機械式駐車場 - Google Patents

Description

本発明は、パレット式の機械式駐車場に関する。

一般に、少ないスペースで多数の車両を効率的に駐車できる駐車場として、機械式駐車場が知られている。機械式駐車場も種々の構造が提供されているが、その１つとしてパレットの上に車両を載置し、このパレットを前後或いは左右にレールや溝を利用して移動させることにより、空いているパレットスペースへ運ぶ構成としたパレット式の機械式駐車場が提供されている。また、このパレット式の機械式駐車場にリフト及び立体的な駐車層を組み合わせることにより、より駐車効率を高めた機械式駐車場も提供されている。

一方、近年、低騒音でクリーンな電気自動車やプラグインハイブリッド車（以下ＥＶ車と総称する）が普及し始めている。ＥＶ車はそれに搭載されているリチウムイオン電池などの二次電池からの電力を動力源としている。この二次電池を充電するためには、現状数十分から数時間の充電時間が必要である。そこで駐車場にＥＶ車を駐車している時間を利用してＥＶ車の二次電池を充電する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１１−３８３３４号公報

機械式駐車場内をパレットが動き回るというパレット式の機械式駐車場の性質上、パレット側の充電回路と駐車場側の給電回路との電気的接続は機械的に、すなわち端子と端子との接触によって行われる場合が多い。この場合、充電電流の経路上に端子と端子との接触による接触抵抗が生じる。

ＥＶ車への充電電流は通常充電で一般に数十アンペアであり、急速充電では１００アンペアを超える場合もある。もし万が一接触抵抗が大きくなると、そこで大きなジュール熱が発生し、端子の周りの絶縁樹脂が溶けて絶縁が破壊されたり端子同士が溶接されたりする虞がある。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的はパレット式の機械式駐車場において、より効率的に駐車中に給電することを可能とする技術の提供にある。

本発明のある態様は機械式駐車場に関する。この機械式駐車場は、車両が搭載されるべきパレットと、パレットに搭載された車両に供給されるべき電力を受ける受電端子と、パレットを移動させる移動装置と、パレットに搭載される車両に電力を供給する場合、受電端子と接触する給電端子と、受電端子と給電端子との接触部分を介した電気抵抗の大きさを監視する監視部と、を備える。

この態様によると、接触部分を介した電気抵抗の大きさを監視することができる。

なお、以上の構成要素の任意の組み合わせや、本発明の構成要素や表現を方法、装置、システムなどの間で相互に置換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、パレット式の機械式駐車場において、より効率的に駐車中に給電することができる。

実施の形態に係る機械式駐車場の正面図である。 Ｂ１Ｆ駐車室の平面図である。 図１の給電ユニットの上面図である。 図１の給電ユニットの側面図である。 給電駐車スペースが給電状態にある場合の給電ユニットおよび受電ユニットの側面図である。

以下、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。

本発明者の独自の検討によると、接触抵抗は必ずしも予想通りに振る舞うものではないことが分かってきた。例えば端子間の圧接の圧力が高ければ高いほど接触抵抗はより低くなるかというと必ずしもそうではない。また、一回の充電期間中でも時間の経過と共に接触抵抗が変化することもある。
したがって、端子と端子とを適切な付勢手段により圧接するなどによって接触抵抗を低く抑えるよう設計するのはもちろんのこと、本発明者は不測の接触抵抗の変化に備えてフェイルセーフの機能を機械式駐車場に持たせることに想到した。

図１は、実施の形態に係る機械式駐車場１０の正面図である。機械式駐車場１０は、地上に設けられた建物１０４の地下に地下３階まで設けられた、いわゆる地下式の機械式駐車場である。

機械式駐車場１０は、地下１階の駐車室であるＢ１Ｆ駐車室１４と、地下２階の駐車室であるＢ２Ｆ駐車室１６と、地下３階の駐車室であるＢ３Ｆ駐車室１８と、複数のパレット３２と、第１移載装置５６と、複数の第２移載装置５８と、リフトフレーム８８と、断面が略矩形の昇降路９６の四隅に支柱として設けられた４本のマスト９０と、昇降装置９４と、複数の給電システム４０と、を備える。

機械式駐車場１０は、パレット３２を用いたパレット式の駐車場である。このパレット式の機械式駐車場１０は、昇降装置９４を用いて自動車などの車両２０が搭載された状態のパレット３２を昇降させたり、あるいは第１移載装置５６や第２移載装置５８を使用してパレット３２を面方向に移動させたりすることにより、駐車室に車両２０を駐車させる構成とされている。

機械式駐車場１０へ車両２０を入れたり機械式駐車場１０から車両２０を取り出したりするための乗降室１２は建物１０４内に設けられている。乗降室１２は昇降路９６の上端に設けられている。より具体的には、乗降室１２と昇降路９６とはパレット３２が通過できる程度の大きさの連通孔１００を介して連結されている。

機械式駐車場１０においては、昇降路９６が鉛直方向（図のｚ方向）に沿って設けられている。昇降路９６は、Ｂ１Ｆ駐車室１４、Ｂ２Ｆ駐車室１６、Ｂ３Ｆ駐車室１８のそれぞれと連通する。昇降路９６の下端には昇降装置９４が設置されている。

平面視した場合に略矩形のリフトフレーム８８は、４本のマスト９０に昇降自在に支持される。リフトフレーム８８の上部には第１移載装置５６が搭載される。昇降装置９４は昇降路９６に沿ってリフトフレーム８８を昇降させる。第１移載装置５６の上部にはパレット３２が搭載される。第１移載装置５６は、移載方向にパレット３２を移動可能に構成される。

なお、リフトフレーム８８、４本のマスト９０、および昇降装置９４には、本出願人が先に出願した特開２００９−１９７４１７号公報に記載のリフトフレーム、４本のマスト、昇降装置、をそれぞれ適用することができる。

パレット３２は、平板状の部材である。パレット３２の車両２０が搭載される上面３２ａは略矩形である。パレット３２には、３つの受電端子を有する受電ユニット３４を含むＥＶ車対応パレットと、そうでないパレットとがある。以下、パレット３２をＥＶ車対応パレットとする。受電ユニット３４は、パレット３２の短辺に対応する側に設けられる。受電ユニット３４の受電端子は、パレット３２に搭載される車両２０に供給されるべき電力を後述の給電端子から受ける。受電ユニット３４の受電端子は、パレット３２内部の配線を介して、パレット３２の上面３２ａに設けられたＥＶ車給電用コンセント（不図示）に電気的に接続される。パレット３２に搭載されたＥＶ車とＥＶ車給電用コンセントとは専用のケーブルまたはＥＶ車に備え付けのケーブルによって電気的に接続される。

図２は、Ｂ１Ｆ駐車室１４の平面図である。Ｂ１Ｆ駐車室１４、Ｂ２Ｆ駐車室１６、Ｂ３Ｆ駐車室１８はそれぞれ２５の駐車スペースを含む。それら２５の駐車スペースは、平面視した場合に移載方向（ｘ方向）に５列、移載方向と実質的に直交する交差方向（ｙ方向）に５行のマトリクス状に配列される。各駐車スペースはパレット３２を収容可能に構成される。駐車スペースはパレット３２と共に車両２０が駐車されうる駐車室内の１駐車領域（駐車の１単位）である。

各駐車室に含まれる２５の駐車スペースのうち、昇降路９６から最も遠い位置に配置された５つの駐車スペースは、ＥＶ車などの給電を要する車両への給電が可能な給電駐車スペースとされる。各給電駐車スペースは給電システム４０を有する。

図１に戻り、図１に示されるＢ１Ｆ駐車室１４の給電駐車スペース１４ａは、Ｂ１Ｆ床９８の上に設置された第２移載装置５８と、第２移載装置５８に搭載されたパレット３２と、給電システム４０と、パレット３２に搭載され給電システム４０から給電されているＥＶ車２２と、を含む。すなわち、給電駐車スペース１４ａはＥＶ車２２が駐車されておりかつＥＶ車２２に給電システム４０から給電が行われている給電状態にある。

給電システム４０は、給電盤４２と、３つの給電端子を有する給電ユニット４４と、を有する。給電盤４２と給電ユニット４４の３つの給電端子とはケーブルによって電気的に接続されている。給電盤４２は、外部電源から得られる電力をＥＶ車２２に供給するのに好適な電圧にして給電端子に供給する。例えば、給電盤４２は３つの給電端子のうちの２つに単相交流２００Ｖまたは１００Ｖを、残りの１つに接地電位を、供給してもよい。

給電ユニット４４の給電端子は、パレット３２が給電駐車スペース１４ａの所定の充電位置に配置されるとそのパレット３２の受電端子と機械的に接触する。すなわち、給電ユニット４４の給電端子は、給電システム４０がパレット３２に搭載されるＥＶ車２２に電力を供給する場合、そのパレット３２の受電端子と接触する。

給電駐車スペースでない他の駐車スペースは、基本的には給電駐車スペースの構成から給電システムを除いた構成とされる。なお、第２移載装置５８には、例えば本出願人が先に出願した特公平７−２９６８１号公報に記載の搬送装置を適用することができる。

図３は、給電ユニット４４の上面図である。図４は、給電ユニット４４の側面図である。給電ユニット４４は、ユニットフレーム７０と、３つの給電端子７２と、２つの制御部７４と、２つの熱電対の測温部７６と、透明カバー７８と、光センサ６０と、を含む。

給電端子７２は、給電側接触部８０と、付勢手段すなわちコイルバネ８２と、リニアブッシュ８４と、シャフト８６と、を有する。シャフト８６の一端には略円柱状の給電側接触部８０が結合され、他端にはケーブル９２の一端が結合される。ケーブル９２の他端は給電盤４２に接続される。

リニアブッシュ８４は、ユニットフレーム７０の上面に略垂直に立設された端子保持板７０ａを貫通する端子孔に埋め込まれる。シャフト８６はリニアブッシュ８４に挿通される。すなわち、リニアブッシュ８４はシャフト８６を交差方向（ｙ方向）に移動可能に保持する。コイルバネ８２は給電側接触部８０と端子保持板７０ａとの間に設けられ、その内側にシャフト８６が挿通される。

給電端子７２のうち少なくとも給電側接触部８０およびシャフト８６は導体、例えば金属により形成される。給電端子７２間を絶縁し、かつ、各給電端子７２をグランドから絶縁するため、端子保持板７０ａは絶縁体、例えばプラスチックなどの樹脂により形成される。

透明カバー７８は、給電端子７２の上面と側面と背面とをそれぞれ部分的に覆うように、かつ、給電端子７２とは非接触となるよう構成される。これにより、動作の確認を目視で行うことができると共に例えばメンテナンスの際の給電ユニット４４周辺での作業者の作業性を向上できる。

３つの給電端子７２のうち接地電位に対応するものをのぞいた２つのそれぞれに対して、熱電対およびその熱電対からの電気信号を読み取る制御部７４の組が設けられる。熱電対の熱接点すなわち測温部７６は、給電側接触部８０の円筒状側面に取り付けられる。例えば熱電対の測温部７６は給電側接触部８０の円筒状側面に設けられたねじ穴にねじ止めされる。制御部７４はユニットフレーム７０の上面上に固定され、熱電対の測温部７６と接続される。

図５は、給電駐車スペースが給電状態にある場合の給電ユニット４４および受電ユニット３４の側面図である。図５に示される側面は図４に示される側面に対応する。受電ユニット３４は、受電端子６２と、絶縁体により形成された受電フレーム６８と、受電端子６２の下部に取り付けられた反射板４６と、を有する。受電端子６２は、略円柱状の受電側接触部６４と、受電シャフト６６と、を有する。受電シャフト６６は受電フレーム６８に保持され、一端には受電側接触部６４が、他端にはパレット３２内部の配線の一端が、それぞれ結合される。受電側接触部６４および受電シャフト６６は金属により形成される。

給電駐車スペースの給電状態では、受電側接触部６４と給電側接触部８０とは接触し、給電側接触部８０と端子保持板７０ａとの距離はコイルバネ８２の自然長よりも短くなる。したがって、コイルバネ８２は給電側接触部８０を受電側接触部６４に向かう向きに付勢する。これにより、給電側接触部８０と受電側接触部６４とは互いに圧接された状態となる。

制御部７４はそれぞれ不図示の監視部と給電制限部と通知部とを有する。熱電対と制御部７４とは、対応する給電端子７２に印加される最大電圧がかけられても動作するよう構成される。

監視部は、給電端子７２と受電端子６２との接触部分の温度すなわち熱電対が示す給電側接触部８０の温度を監視し、その温度が所定の警告温度よりも高くなると給電制限部および通知部に警告信号を送信する。ここで、給電側接触部８０と受電側接触部６４との接触抵抗が大きいと給電中のそこでの発熱も大きくなり温度も上昇する。したがって監視部は受電端子６２と給電端子７２との接触部分を介した電気抵抗の大きさを監視しているといえる。また、警告信号の送信は、監視部において接触抵抗の大きさが所定値よりも大きいと判定されたことに対応する。

給電制限部は、監視部から警告信号を受信すると、パレット３２に搭載されたＥＶ車２２への給電端子７２およびそれに接触する受電端子６２を介した給電を制限する。すなわち給電制限部は、警告信号を受信すると、給電盤４２に給電停止信号を不図示の制御線を介して送信する。給電盤４２は、給電停止信号を受信すると給電端子７２への電力の供給を停止するよう構成されている。これにより、給電制限部が給電停止信号を送信するとＥＶ車２２への給電が停止される。

通知部は、監視部から警告信号を受信すると、機械式駐車場１０の不図示の管理室に備えられたモニタに所定の警告メッセージを表示させる。所定の警告メッセージは、警告信号を送信した監視部に対応する給電端子７２を特定する情報およびその給電端子７２で発熱または接触異常が生じている旨を知らせるメッセージを含んでもよい。管理室にいる機械式駐車場１０の管理者はモニタに表示されるこのようなメッセージを読むことで、警告の通知を受けることができる。

メンテナンス時の作業者の作業容易性の観点からは、給電盤４２から給電端子７２に常時給電するよりも、パレット３２が給電駐車スペースの充電位置に配置されてから給電が開始されるほうが好ましい。そこで本実施の形態に係る機械式駐車場１０は、反射板４６とユニットフレーム７０の上面に設けられた光センサ６０とを含む位置検出部を備える。この位置検出部は、パレット３２が給電駐車スペースの充電位置に配置されたか否かを判定する。給電盤４２は、位置検出部においてパレット３２が給電駐車スペースの充電位置に配置されたと判定されると給電端子７２への給電を開始する。
なお、パレット３２のうち受電ユニット３４を備えたＥＶ車対応パレットにのみ反射板４６を設置してもよい。この場合、例えばパズル動作でＥＶ車対応でないパレットが給電駐車スペースに侵入した場合に給電が開始されることが防がれる。

光センサ６０または反射板４６もしくはその両方は、パレット３２が給電駐車スペースの充電位置に配置された場合に、光センサ６０から上向きに発せられた光が反射板４６によって反射されて光センサ６０に戻るように配置される。光センサ６０は、反射板４６によって反射された光を検出すると、給電盤４２に給電開始信号を不図示の制御線を介して送信する。給電盤４２は、給電開始信号を受信すると給電端子７２への電力の供給を開始する。
なお、反射板４６と光センサ６０との組の代わりに変位センサや近接センサを位置検出部として使用してもよい。

本実施の形態に係る機械式駐車場１０によると、給電駐車スペースが給電状態にあるとき、給電端子７２の給電側接触部８０と受電端子６２の受電側接触部６４との接触抵抗の大きさが監視される。したがって、給電側接触部８０と受電側接触部６４との接触抵抗が何らかの理由で増大したとしてもそれを検知し適切に対処することができる。

本実施の形態に係る機械式駐車場１０では接触抵抗の大きさを示すパラメータとして接触部分の温度を監視している。接触抵抗が設計値よりも大きくなると発熱により接触部分の温度が上昇する。本実施の形態に係る機械式駐車場１０ではそのような温度上昇を検知して適切に対処することができる。

接触抵抗の増大により電力ロスも発生するが、主に問題となるのは接触部分の発熱である。接触部分の温度を直接監視することにより、例えば接触抵抗を直接測定する場合と比較してより正確にそのような発熱を検出できる。

本実施の形態に係る機械式駐車場１０では、接触部分の温度が警告温度よりも高いと判定された場合、その接触部分を介した給電が制限される。したがって、その接触部分におけるさらなる発熱を抑制できる。

本実施の形態に係る機械式駐車場１０では、接触部分の温度が警告温度よりも高いと判定された場合、機械式駐車場１０の管理者にその旨の警告が通知される。したがって、管理者は通知された警告に応じて適切な処置を施すことができる。

以上、実施の形態に係る機械式駐車場１０について説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素の組み合わせにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

実施の形態では、監視部は熱電対が示す給電側接触部８０の温度を監視する場合について説明したが、これに限られない。例えば監視部は受電側接触部６４の温度を監視してもよい。

実施の形態では、熱電対を使用して温度を測定する場合について説明したが、これに限られず、例えば他の接触型の温度センサや非接触温度センサを使用してもよい。

実施の形態では、接触抵抗の大きさを示すパラメータとして接触部分の温度を採用する場合について説明したが、これに限られず、例えば監視部は接触抵抗の大きさを直接測定してもよい。

実施の形態では、給電制限部は、警告信号を受信すると、給電盤４２に給電を停止させる場合について説明したが、これに限られない。例えば給電制限部は、給電盤４２によって供給される電流の最大値を引き下げてもよい。

実施の形態では、通知部は、監視部から警告信号を受信すると、管理室に備えられたモニタに警告メッセージを表示させる場合について説明したが、これに限られない。例えば通知部は、管理者の電子メールアドレス宛に警告メッセージを含む電子メールを送信してもよいし、あるいはまた管理室の警告ランプを点灯させてもよい。

実施の形態では、パレット３２は３つの受電端子を有する受電ユニット３４を含む場合について説明したが、これに限られない。例えばパレットと受電ユニットとは別とされてもよい。例えば受電ユニットを乗降室で車両のタイヤなどに取り付け、実施の形態と同様にパレットが給電駐車スペースの所定の充電位置に配置されると、給電ユニットの給電端子と受電端子とが機械的に接触するようにしてもよい。

実施の形態では、パレットが平板状の部材である場合について説明したが、これに限られず、例えば平板状のパレットにタイヤに対応する位置に溝を設けてもよく、あるいはまた、タイヤに対応する位置を櫛歯状のタイヤ保持部で保持するフォーク型のパレットなどを用いることができる。

１０ 機械式駐車場、 １２ 乗降室、 １４ Ｂ１Ｆ駐車室、 １６ Ｂ２Ｆ駐車室、 １８ Ｂ３Ｆ駐車室、 ２０ 車両、 ３２ パレット、 ３４ 受電ユニット、 ４０ 給電システム、 ５６ 第１移載装置、 ５８ 第２移載装置。

Claims (4)

1. 車両が搭載されるべきパレットと、
   前記パレットに搭載された車両に供給されるべき電力を受ける受電端子と、
   前記パレットを移動させる移動装置と、
   前記パレットに搭載される車両に電力を供給する場合、前記受電端子と接触する給電端子と、
   前記給電端子を保持すると共に、絶縁体からなる端子保持部と、
   前記受電端子と前記給電端子とが接触する際、前記給電端子を前記受電端子に向かう向きに付勢する付勢手段と、
   前記受電端子又は前記給電端子に取り付けられると共に、取り付けられた前記受電端子又は前記給電端子の温度を測定する測温部と、
   前記測温部が測定した温度を監視することで、前記受電端子と前記給電端子との接触部分の温度を監視する監視部と、を備えることを特徴とする機械式駐車場。
2. 前記受電端子は複数設けられ、
   前記給電端子は複数設けられ、
   前記端子保持部は、複数の前記給電端子間を絶縁し、
   複数の前記給電端子は、少なくとも１つの給電端子は接地電位となり、
   前記測温部は、前記接地電位となる前記給電端子以外の前記給電端子に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の機械式駐車場。
3. 前記監視部において前記測温部が測定した温度が所定値よりも大きいと判定された場合、前記パレットに搭載された車両へのその接触部分を介した給電を制限する給電制限部をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の機械式駐車場。
4. 前記監視部において前記測温部が測定した温度が所定値よりも大きいと判定された場合、本機械式駐車場の管理者に警告を通知する通知部をさらに備えることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の機械式駐車場。

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