JP6024106B2 - 移載装置及び移動車両 - Google Patents

Description

本発明は、移動車両を左右方向又は上下方向に移載する移載装置、及び当該装置に適した移動車両に関する。

近年、低炭素社会を実現すべく、モータの動力によって移動可能な移動車両が多くなっている。この移動車両は、再充電が可能な蓄電池（例えば、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の二次電池）を備えており、蓄電池からの電力によってモータを駆動し、モータの動力によって車輪を回転させることにより移動可能である。このような移動車両の代表的なものとしては、電気自動車（ＥＶ：Electric Vehicle）やハイブリッド自動車（ＨＶ：Hybrid Vehicle）が挙げられる。また、これら自動車以外の移動車両としては、電気駆動搬送車や電動車椅子等が挙げられる。

上記の移動車両は、前後方向（進行方向）への移動は容易であるが、それ自身で左右方向（進行方向に交差する左右方向：横方向）や上下方向に移動するのは困難である。このため、例えば狭隘空間に駐車する場合や物品の積み下ろしを行う場合のように、移動車両を左右方向や上下方向に移動させる必要がある場合には、左右方向或いは上下方向に移動可能な可動式のパレットを用いて移動車両を移載させることが多い。以下の特許文献１〜４には、このような可動式のパレットを用いて移動車両を左右方向又は上下方向に移載する技術が開示されている。

特開２００１−３０９７９号公報 特開平５−２３９９４７号公報 特開平５−２５６０３８号公報 実開平２−１３０９６１号公報

ところで、上述した可動式のパレットは、電動モータの動力によって駆動され、或いは電動モータを動力源とする油圧によって駆動されるものが殆どである。このため、可動式のパレットが設置されている場所においては、電源に接続されたケーブルを、電動モータの設置場所まで敷設する必要がある。また、パレットを駆動するための電動モータがパレットに内蔵されている場合には、例えば上記特許文献３に開示されている通り、パレットの移動を妨げず、且つパレットの移動によってケーブルに損傷が生じないように、ケーブルを可動式にする必要がある。

ケーブルの敷設は、作業工数が多くなるとともにコストの増大を招いてしまう。このため、仮設の駐車場を設置する場合や、作業期間が限定される建設現場における積み下ろし施設を設置する場合等においては、特にケーブルの敷設に要する工数及びコストの増大が問題になる。また、上述した特許文献３に開示された通り、ケーブルを可動式にする場合には、ケーブルが痛みやすく保守の手間が増大するという問題がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、電力供給のためのケーブルを敷設する必要が無く、低コストで保守が容易な移載装置、及び当該装置に適した移動車両を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の移載装置は、パレット（３０）に載置された移動車両（２）を、該移動車両の進行方向に交差する左右方向又は上下方向に移載する移載装置（１、３）であって、前記パレットは、外部の給電コイル（４３）とともに電磁気結合回路を形成する受電コイル（３１）と、前記電磁気結合回路を介して外部から非接触で供給される電力を受電する受電回路（３２）と、前記受電回路で受電された電力によって駆動され、前記パレットを前記左右方向又は上下方向に移動させる電動モータ（３４）とを備えることを特徴としている。
また、本発明の移載装置は、前記パレットが、前記受電回路で受電された電力のうちの一部の電力の変換を行う電力変換装置（３５）と、前記電力変換装置で変換された電力によって動作し、前記電動モータの動作を制御する制御装置（３７）とを備えることを特徴としている。
また、本発明の移載装置は、前記パレットが、前記電力変換装置で変換された電力によって動作し、前記移動車両を前記左右方向又は上下方向に移載させる旨を示す外部からの移載指示が入力される指示入力部（３６）を備えており、前記制御装置が、前記指示入力部に入力された前記移載指示に基づいて前記電動モータを制御することを特徴としている。
また、本発明の移載装置は、前記外部の給電コイルが、前記移動車両に設けられており、前記受電コイルが、前記パレットに前記移動車両が載置されている状態で、前記移動車両に設けられた給電コイルに正対可能な位置に取り付けられていることを特徴としている。
本発明の移動車両は、移動のための動力を発生するモータと、該モータを駆動する電力を供給する蓄電池（４１）とを備える移動車両（２）において、上記の何れかに記載された移載装置に設けられた前記パレットに載置された状態で、前記パレットに設けられた前記受電コイルとともに電磁気結合回路を形成する給電コイル（４３）と、前記蓄電池に蓄えられた電力を、前記電磁気結合回路を介して非接触で前記パレットに供給する給電回路（４２）とを備えることを特徴としている。
また、本発明の移動車両は、前記パレットに載置された状態の前記移動車両を、前記左右方向又は上下方向に移載させる旨を示す移載指示を外部に出力する指示出力部（４４）を備えることを特徴としている。

本発明によれば、外部から供給される電力を非接触で受電するための受電コイル及び受電回路と、受電回路で受電された電力によって駆動されて電動モータとをパレットに設け、外部から非接触で供給される電力を用いて電動モータを駆動してパレットを左右方向又は上下方向に移動させている。このため、電動モータに電力を供給するためのケーブルを敷設する必要が無く、低コストで設置することが可能であるとともに、保守が容易であるという効果がある。また、パレットに対する給電が非接触で行われるため、接触不良やショート等が生ずることなく安定して電力を給電することができるという効果がある。

本発明の第１実施形態による移載装置の機械構成を簡略化した図である。 本発明の第１実施形態による移載装置及び移動車両の電気構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態による移載装置の他の設置例を示す図である。 本発明の第１実施形態による移載装置の変形例を示す図である。 本発明の第２実施形態による移載装置の機械構成を簡略化した図である。 給電コイル及び受電コイルの他の配置例を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態による移載装置及び移動車両について詳細に説明する。尚、以下では、移動車両が動力発生源としてモータのみを用いる電気自動車である場合を例に挙げて説明する。

〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態による移載装置の機械構成を簡略化した図であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は背面図である。図１に示す通り、本実施形態の移載装置１は、レール１０、ストッパー２０ａ，２０ｂ、及びパレット３０を備えており、乗降位置Ｅから進入してきてパレット３０上に載置された移動車両としての電気自動車２からの給電を受けつつ、電気自動車２をレール１０に沿って移動させる（移載する）。尚、本実施形態では、駐車場に移載装置１が設置されているものとする。

尚、以下の説明においては、図中に設定したＸＹＺ直交座標系を必要に応じて参照しつつ各部材の位置関係について説明する。但し、説明の便宜のため、各図に示すＸＹＺ直交座標系の原点は固定せずに、図毎にその位置を適宜変更するものとする。図１に示すＸＹＺ直交座標系は、Ｘ軸が移載装置１に対する電気自動車２の乗降方向に沿う方向（前後方向、進行方向）、Ｙ軸が電気自動車２の移載方向に沿う方向（進行方向に交差する左右方向）、Ｚ軸が鉛直方向に沿う方向にそれぞれ設定されている。尚、以下では、便宜的に−Ｙ方向を「左方向」或いは「左側」といい、＋Ｙ方向を「右方向」或いは「右側」ということもある。

レール１０は、パレット３０の重量（電気自動車２が載置されている場合には、パレット３０に加えて電気自動車２の重量）を支えつつ、パレット３０をＹ方向に沿って移動可能とするものである。このレール１０は、パレット３０の移動が許容される範囲（可動範囲）の長さと同程度の長さを有しており、パレット３０のＸ方向の長さよりも狭い間隔を持ってＹ方向に沿って平行に敷設されている。

ストッパー２０ａは、レール１０の左端側に設けられた柱状の部材であり、パレット３０が可動範囲よりも左側に移動するのを防止するために設置されるものである。ストッパー２０ｂは、レール１０の右端側に設けられた柱状の部材であり、パレット３０が可動範囲よりも右側に移動するのを防止するために設置されるものである。

パレット３０は、電気自動車２の重量を支え得る強度を有し、その上面に電気自動車２を載置した状態でＹ方向に移動可能に構成された平面視形状が長方形状の平板状の部材である。このパレット３０の上面の中央部には、電気自動車２から非接触で供給される電力を受電するために用いられる受電コイル３１が設けられている。ここで、受電コイル３１の周辺に金属が存在すると、その金属によって電磁界が影響を受けて非接触給電効率が低下する可能性が考えられる。このため、パレット３０の受電コイル３１が設けられる周辺部分は、金属以外の材料（例えば、プラスチックやＦＲＰ（繊維強化プラスチック））を用いるか、或いはくりぬいておくのが望ましい。

また、パレット３０の底部には、電動モータ３４と駆動輪Ｗ１及び従動輪Ｗ２とが設けられている。電動モータ３４は、受電コイル３１によって受電された電力によって駆動されて、減速機（図示省略）を介して駆動輪Ｗ１を回転させる。電動モータ３４の回転方向（正転、逆転）を切り替えることで、駆動輪Ｗ１の回転方向（パレット３０の移動方向）を切り替えることができる。尚、電動モータ３４としては、三相誘導モータや永久磁石型同期モータ等を用いることができる。

駆動輪Ｗ１は、パレット３０及び電気自動車２の重量を支えつつ、電動モータ３４によって駆動されてパレット３０をＹ方向に移動させるための車輪であり、２本のレール１０の各々に対応して２つ設けられている。従動輪Ｗ２は、パレット３０及び電気自動車２の重量を支えるために設けられる車輪であり、２本のレール１０の各々に対応して２つ設けられている。尚、従動輪Ｗ２に代えて駆動輪Ｗ１を設け、４つの車輪の全てを駆動輪Ｗ１にしても良い。

また、パレット３０の右端部及び左端部には、リミットスイッチＳＷ１，ＳＷ２がそれぞれ設けられている。リミットスイッチＳＷ１は、パレット３０が可動範囲の左端部に達したか否かを検出するためのスイッチであり、リミットスイッチＳＷ２は、パレット３０が可動範囲の右端部に達したか否かを検出するためのスイッチである。パレット３０が可動範囲の左端部に達した場合には、リミットスイッチＳＷ１がストッパー２０ａに当接してオン状態になり、パレット３０が可動範囲の右端部に達した場合には、リミットスイッチＳＷ２がストッパー２０ｂに当接してオン状態になる。

図２は、本発明の第１実施形態による移載装置及び移動車両の電気構成を示すブロック図である。尚、図２においては、移載装置１についてはパレット３０のみを図示している。図２に示す通り、移載装置１に設けられるパレット３０には、受電コイル３１、受電回路３２、インバータ３３、電動モータ３４、ＤＣ／ＤＣコンバータ３５（電力変換装置）、無線通信装置３６（指示入力部）、及び制御装置３７が設けられている。

受電コイル３１は、上述した通り、パレット３０の上面の中央部に設けられており、電気自動車２に設けられた給電コイル４３から供給される電力（交流電力）を非接触で受電するためのコイルである。具体的に、受電コイル３１は、パレット３０に電気自動車２が載置されている状態で、電気自動車２の給電コイル４３に正対可能な位置又はおおむね正対可能な位置に取り付けられている。電気自動車２の給電コイル４３が受電コイル３１に近接して正対又はおおむね正対（以下、これらの状態を単に「正対」という）することによって電磁気結合回路が形成される。尚、給電コイル４３と受電コイル３１とが正対した場合には、これらが平行又はほぼ平行になる。

上記の電磁気結合回路は、給電コイル４３と受電コイル３１とが電磁気的に結合して給電コイル４３から受電コイル３１への非接触の給電が行われる回路を意味し、「電磁誘導方式」で給電を行う回路と、「電磁界共鳴方式」で給電を行う回路との何れの回路であっても良い。尚、給電コイル４３と受電コイル３１とによって形成される電磁気結合回路が「電磁界共鳴方式」で給電を行う回路である場合には、受電コイル３１が給電コイル４３に対して正対していなくとも高効率の電力伝送を行うことが可能である。このため、給電コイル４３と受電コイル３１とを正対させるのが困難な場合には、「電磁界共鳴方式」で給電を行う電磁気結合回路を形成するのが望ましい。

受電回路３２は、電気自動車２の給電コイル４３と受電コイル３１とによって形成される電磁気結合回路を介して非接触で供給されてくる電力（交流電力）を受電し、受電した電力を直流電力に変換する。インバータ３３は、制御装置３７の制御の下で、受電回路３２で変換された直流電力を用いて電動モータ３４を駆動する。電動モータ３４は、前述した通り、不図示の減速機を介して駆動輪Ｗ１を回転させるモータであり、インバータ３３の駆動に応じた動力を発生する。

ＤＣ／ＤＣコンバータ３５は、受電回路３２で変換された直流電力のうちの一部の直流電力の電力変換を行う。具体的には、受電回路３２で変換された直流電力のうちの一部の直流電力の電圧を、無線通信装置３６及び制御装置３７を動作させるために適した電圧に変換する。無線通信装置３６は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３５で変換された直流電力によって動作し、電気自動車２に設けられた無線通信装置４４と各種情報の無線通信が可能である。この無線通信装置３６は、例えば電気自動車２に設けられた無線通信装置４４から送信された移載指示情報（パレット３０に載置された電気自動車２をＹ方向（移載方向）に移載させる指示を示す情報）を受信する。

制御装置３７は、ＤＣ／ＤＣコンバータ３５で変換された直流電力によって動作し、移載装置１の動作を制御する。具体的に、制御装置３７は、無線通信装置３６で上記の移載指示情報が受信された場合に、インバータ３３を制御することによって電動モータ３４の動作を制御する。かかる制御を行っている最中において、制御装置３７は、リミットスイッチＳＷ１，ＳＷ２がオン状態になったか否かを常時モニタしており、パレット３０が可動範囲よりも左側或いは右側に移動するのを防止する。この制御装置３７は、例えばメモリを備えたマイコン（マイクロコンピュータ）によって実現される。

電気自動車２は、蓄電池４１、給電回路４２、給電コイル４３、及び無線通信装置４４（指示出力部）を備えており、給電コイル４３を介して蓄電池４１に蓄えられた電力を外部に給電可能である。尚、図示は省略しているが、電気自動車２は、移動のための動力を発生するモータを備えており、蓄電池４１の電力によってモータが駆動されることによって移動が可能である。

蓄電池４１は、電気自動車２に搭載された再充電が可能な電池（例えば、リチウムイオン電池やニッケル水素電池等の二次電池）であり、電気自動車２に設けられた不図示のモータを駆動するための電力を供給する。給電回路４２は、蓄電池４１からの電力を、給電コイル４３とパレット３０に設けられた受電コイル３１とによって形成される電磁気結合回路を介して非接触でパレット３０に供給する。具体的に、給電回路４２は、蓄電池４１から供給される電力（直流電力）を交流電力に変換して給電コイル４３に与えることによって、パレット３０に対する非接触給電を実現する。

給電コイル４３は、電気自動車２の底部に設けられており、蓄電池４１からの電力をパレット３０に非接触で給電するためのコイルである。この給電コイル４３がパレット３０に設けられた受電コイル３１に近接して正対することによって、前述した電磁気結合回路が形成される。無線通信装置４４は、パレット３０に設けられた無線通信装置３６と各種情報の無線通信が可能である。この無線通信装置４４は、例えば前述した移載指示情報を、無線通信装置３６に向けて送信する。

尚、上述した給電回路４２、給電コイル４３、受電コイル３１、及び受電回路３２の構成と動作の詳細は、例えば特開２００９−２２５５５１号公報（「電力伝送システム」）或いは特開２００８−２３６９１６号公報（「非接触電力伝送装置」）に開示されている。

次に、上記構成における移載装置１及び電気自動車２の動作について説明する。移載装置１及び電気自動車２の動作は、以下の５つのステップ（停車ステップＳ１、給電開始ステップＳ２、移載開始ステップＳ３、移載完了ステップＳ４、給電停止ステップＳ５）に大別される。以下、これら各々のステップの動作について順に説明する。

〈停車ステップＳ１〉
まず、運転者が電気自動車２を運転して、電気自動車２を後退させながら移載装置１の乗降位置Ｅに進入させ、電気自動車２を移載装置１のパレット３０上に移動させる。電気自動車２がパレット３０上に載置されると、運転者は、パレット３０に対する非接触給電が可能な位置で電気自動車２を停車させる。尚、かかる位置に電気自動車２が停車されると、電気自動車２の給電コイル４３とパレット３０の受電コイル３１とが正対した状態になって電磁気結合回路が形成される。

ここで、電気自動車２がパレット３０に対する非接触給電が可能な位置に停車されているか否かの確認方法としては、例えば以下の（１）〜（３）に示す方法が挙げられる。
（１）受電コイル３１に対して予め規定された位置関係に配置されているパレット３０上の車止め（図示省略）に電気自動車２の後輪が当接しているか否かを確認する方法
（２）パレット３０上の規定位置に設けられたマーカ（図示省略）を電気自動車２に設けられたカメラで撮影して得られる画像の画像処理結果から、規定位置に停車しているか否かを確認する方法
（３）運転者が目視で受電コイル３１と給電コイル４３との位置関係を確認する方法

尚、電気自動車２が移載装置１のパレット３０上に停車された時点では、電気自動車２からパレット３０に対する非接触給電が開始されていない。このため、パレット３０に設けられた受電回路３２からインバータ３３及びＤＣ／ＤＣコンバータ３５に対する直流電力の供給は行われない。従って、この時点では、パレット３０に設けられたインバータ３３、電動モータ３４、ＤＣ／ＤＣコンバータ３５、無線通信装置３６、及び制御装置３７は動作していない状態である。

〈給電開始ステップＳ２〉
次に、電気自動車２が停止している状態で、運転者が電気自動車２に対して給電開始指示を行うと、パレット３０に対する給電が開始される。具体的に、運転者からの給電開始指示がなされると、電気自動車２に設けられた不図示の制御装置が給電回路４２を動作させる。すると、蓄電池４１に蓄えられた電力（直流電力）が給電回路４２に供給されて交流電力に変換される。この変換された交流電力は、給電コイル４３に供給され、給電コイル４３と受電コイル３１とによって形成されている電磁気結合回路を介して非接触でパレット３０に供給される。

パレット３０に供給された交流電力は受電回路３２で直流電力に変換され、変換された直流電力がインバータ３３及びＤＣ／ＤＣコンバータ３５にそれぞれ供給される。すると、ＤＣ／ＤＣコンバータ３５が動作を開始し、ＤＣ／ＤＣコンバータ３５から無線通信装置３６及び制御装置３７への直流電力の供給が行われる。これにより、無線通信装置３６及び制御装置３７が動作を開始する。

〈移載開始ステップＳ３〉
次いで、電気自動車２からパレット３０への給電が行われている状態で、運転者が電気自動車２に対して移載指示（パレット３０に載置された電気自動車２をＹ方向（移載方向）に移載させる指示）を行うと、この移載指示を示す情報（移載指示情報）が、無線通信装置４４からパレット３０に設けられた無線通信装置３６に向けて送信される。

電気自動車２の無線通信装置４４から送信された移載指示情報が無線通信装置３６で受信されると、パレット３０に設けられた制御装置３７は、リミットスイッチＳＷ１，ＳＷ２の状態を確認しつつインバータ３３の制御を開始する。具体的に、制御装置３７は、リミットスイッチＳＷ１がオン状態である場合には、電動モータ３４が正転するように（パレット３０が右方向に移動するように）インバータ３３を制御し、リミットスイッチＳＷ２がオン状態である場合には、電動モータ３４が逆転するように（パレット３０が左方向に移動するように）インバータ３３を制御する。

〈移載完了ステップＳ４〉
電気自動車２からパレット３０への給電が行われており、且つ、電気自動車２の移載が行われている状態で、パレット３０に設けられた制御装置３７は、リミットスイッチＳＷ１，ＳＷ２の状態を確認しつつインバータ３３の制御を継続する。具体的に、電動モータ３４を正転させる制御（パレット３０を右方向に移動させる制御）を行っている場合には、リミットスイッチＳＷ２がオン状態になるまで制御を継続し、電動モータ３４を逆転させる制御（パレット３０を左方向に移動させる制御）を行っている場合には、リミットスイッチＳＷ１がオン状態になるまで制御を継続する。

上記の制御を行っている最中に、リミットスイッチＳＷ１，ＳＷ２の何れかがオン状態になると、制御装置３７はインバータ３３を制御して電動モータ３４を停止させる。そして、制御装置３７は、無線通信装置３６を制御して移載完了情報（パレット３０に載置された電気自動車２の移載が完了した旨を示す情報）を送信させる。尚、以上の動作が完了すると、パレット３０は、レール１０の一端部（例えば、左端部）から他端部（例えば、右端部）に移動していることになる。

〈給電停止ステップＳ５〉
パレット３０の無線通信装置３６から送信された移載指示情報が、電気自動車２の無線通信装置４４で受信されると、電気自動車２に設けられた不図示の制御装置は、給電回路４２を停止させる。これにより、電気自動車２からパレット３０への給電が停止される。すると、パレット３０に設けられた受電回路３２からインバータ３３及びＤＣ／ＤＣコンバータ３５に対する直流電力の供給も停止される。これにより、パレット３０に設けられたインバータ３３、電動モータ３４、ＤＣ／ＤＣコンバータ３５、無線通信装置３６、及び制御装置３７の動作が停止する。

以上の通り、本実施形態では、電気自動車２から供給される電力を非接触で受電する受電コイル３１及び受電回路３２をパレット３０に設け、これらによって受電した電力によって電動モータ３４を駆動してパレット３０をレール１０に沿って移動させることにより、パレット３０に載置された電気自動車２を移載するようにしている。このため、電動モータ３４に電力を供給するためのケーブルを敷設する必要が無く、低コストで設置することが可能であるとともに、保守が容易である。また、パレット３０に対する給電が非接触で行われるため、接触不良やショート等が生ずることなく安定して電力を給電することができる。

尚、以上説明した実施形態では、駐車場に設置された移載装置１を例に挙げて説明したが、移載装置１は駐車場以外にも設置することが可能である。図３は、本発明の第１実施形態による移載装置の他の設置例を示す図である。図３に示す設置例では、複数の車両通行帯Ｌ１〜Ｌ３を有する道路上に、道路に沿って複数の移載装置１が間隔を詰めて設置されている。このように設置された移載装置１は、最も左側に位置する車両通行帯Ｌ１において、効率的な縦列駐車を実現するものである。

具体的に、移載装置１の各々は、レール１０が道路を横切るように設置されており、車両通行帯Ｌ１と車両通行帯Ｌ２との間でパレット３０が往復運動することができるようにされている。尚、レール１０は、車両通行帯Ｌ１，Ｌ２を走行する車両の通行を妨げないように地中に埋設された状態で設置されるのが望ましい。また、図３においては図示を省略しているが、ストッパー２０ａ，２０ｂもレール１０と同様に地中に埋設されているのが望ましい。

以上の通り設置された移載装置１において、電気自動車２が載置されていないパレット３０は、車両通行帯Ｌ２側に配置されている。いま、車両通行帯Ｌ２を走行している電気自動車２の運転者が、車両通行帯Ｌ２側に配置されている１つのパレット３０上で電気自動車２を停車させたとする。そして、運転者が電気自動車２に対して給電開始指示及び移載指示を順に行うと、このパレット３０がレール１０に沿って車両通行帯Ｌ１側に移動して、電気自動車２を車両通行帯Ｌ１側に移載する。これにより、道路を横切る左右方向に電気自動車２を直線的に移動させることができるため、運転者の運転技術が低くとも、駐車している電気自動車２の間隔が殆ど無い効率的な縦列駐車を実現することができる。

また、以上説明した実施形態では、パレット３０の停止位置が２つ（リミットスイッチＳＷ１がストッパー２０ａに当接する位置、及び、リミットスイッチＳＷ２がストッパー２０ｂに当接する位置）である場合を例に挙げたが、パレット３０の停止位置を複数にすることも可能である。図４は、本発明の第１実施形態による移載装置の変形例を示す図である。

図４に示す通り、本変形例では、レール１０に沿ってパレット３０の停止位置が５つ（停止位置Ｐ１〜Ｐ５）設定されている。これら停止位置Ｐ１〜Ｐ５の各々に対応して停止位置を特定するためのマーカーＭ１〜Ｍ５がレール１０に沿って配列されているとともに、これらマーカーＭ１〜Ｍ５を検出するセンサＤ１がパレット３０に取り付けられている。センサＤ１は、マーカーＭ１〜Ｍ５を検出することができれば、光学式のセンサ、磁気式のセンサ、機械式のセンサ、その他の任意のセンサを用いることができる。

以上の構成において、パレット３０に設けられた制御装置３７は、リミットスイッチＳＷ１，ＳＷ２の状態に加えてセンサＤ１の検出結果を確認しつつインバータ３３を制御する。パレット３０がレール１０に沿って移動している間において、センサＤ１がマーカーＭ１〜Ｍ５を検出する度に、その検出結果が制御装置３７に入力される。このため、例えば停止位置Ｐ１に停止しているパレット３０に載置された電気自動車２から、停止位置Ｐ３への移載指示がなされた場合には、制御装置３７は、パレット３０の移動を開始した後で、センサＤ１からの検出結果が２回入力されたときに、インバータ３３を制御して電動モータ３４を停止させる。これにより、パレット３０上に載置された電気自動車２は、停止位置Ｐ３に移載される。

〔第２実施形態〕
図５は、本発明の第２実施形態による移載装置の機械構成を簡略化した図であって、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は背面図である。尚、図５においては、図１に示したＸＹＺ直交座標系と同様のＸＹＺ直交座標系を図示している。上述した第１実施形態の移載装置１は、パレット３０上に載置された電気自動車２をＹ方向（左右方向）に移載するものであったが、本実施形態の移載装置３は、パレット３０上に載置された電気自動車２をＺ方向（上下方向）に移載するものである。

図５に示す通り、本実施形態の移載装置３の概要は、図１に示すＹ方向に延びる２本のレール１０に代えてＺ方向に延びる４本のラック１１ａを設けるとともに、パレット３０の底部に設けられた駆動輪Ｗ１及び従動輪Ｗ２に代えて駆動ピニオンＧ１及び従動ピニオンＧ２をそれぞれ設けた構成である。また、この構成の変更に伴って、リミットスイッチＳＷ１，ＳＷ２及びストッパー２０ａ，２０ｂの配置が変更されている。

４本のラック１１ａは、半径無限大の平歯車（歯が直線状に並んだ平板状の部材）であり、パレット３０の重量（電気自動車２が載置されている場合には、パレット３０に加えて電気自動車２の重量）を支えつつ、パレット３０をＺ方向に沿って移動可能とするものである。この４本のラック１１ａは、パレット３０の移動が許容される範囲（可動範囲）の長さと同程度の長さを有しており、パレット３０の左端側及び右端側に近接した状態でそれぞれ２本ずつ設置された支柱１１に、歯をパレット３０側に向けた状態でそれぞれ取り付けられている。

駆動ピニオンＧ１は、パレット３０及び電気自動車２の重量を支えつつ、電動モータ３４によって駆動されてパレット３０をＺ方向に移動させるための小口径の円形歯車であり、パレット３０の左端側に配置されている２本のラック１１ａの各々に対応して２つ設けられている。従動ピニオンＧ２は、パレット３０及び電気自動車２の重量を支えるために設けられる小口径の円形歯車であり、パレット３０の右端側に配置されている２本のラック１１ａの各々に対応して２つ設けられている。尚、従動ピニオンＧ２に代えて駆動ピニオンＧ１を設け、４つのピニオンの全てを駆動ピニオンＧ１にしても良い。

ここで、ストッパー２０ａは、パレット３０の下方の床面上に設けられており、ストッパー２０ｂは、パレット３０の上方（例えば、パレット３０の上方の天井）に設けられている。これに伴って、リミットスイッチＳＷ１は、ストッパー２０ａに当接可能なパレット３０の底面に設けられており、リミットスイッチＳＷ２は、ストッパー２０ｂに当接可能なパレット３０の上面に設けられている。尚、電動モータ３４の駆動力のみではパレット３０の位置を固定できない場合には、パレット３０が落下するのを防止するための機構を設けても良い。例えば、スプリングで動作する摩擦式ブレーキや、穴と勘合するピンを穴にはめこむロック装置を設けても良い。

上記構成における移載装置３は、パレット３０の移動方向（電気自動車２の移載方向）がＹ方向からＺ方向に変更されているだけであり、基本的な動作は、前述した第１実施形態と同様である。つまり、第１実施形態で説明した停車ステップＳ１、給電開始ステップＳ２、移載開始ステップＳ３、移載完了ステップＳ４、及び給電停止ステップＳ５が順に行われる。このため、ここでの詳細な説明は省略する。

以上の通り、本実施形態では、電気自動車２から供給される電力を非接触で受電する受電コイル３１及び受電回路３２をパレット３０に設け、これらによって受電した電力によって電動モータ３４を駆動してパレット３０をラック１１ａに沿って移動させることにより、パレット３０に載置された電気自動車２を移載するようにしている。このため、電動モータ３４に電力を供給するためのケーブルを敷設する必要が無く、低コストで設置することが可能であるとともに、保守が容易である。また、パレット３０に対する給電が非接触で行われるため、接触不良やショート等が生ずることなく安定して電力を給電することができる。尚、本実施形態においても、第１実施形態の変形例（図４参照）と同様に、パレット３０の停止位置を複数にすることが可能である。

以上、本発明の実施形態による移載装置及び移動車両について説明したが、本発明は上記実施形態に制限されず、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上述した第１実施形態では、レール１０と車輪（駆動輪Ｗ１及び従動輪Ｗ２）との組み合わせによってパレット３０を移動させていたが、滑りを防止するために、第２実施形態と同様のラックとピニオンとの組み合わせによってパレット３０を移動させるようにしても良い。

また、上記第１，第２実施形態では、パレット３０の上面に受電コイル３１が設けられており、電気自動車２の底部に給電コイル４３に設けられている例について説明したが、給電コイル４３から受電コイル３１への非接触給電が可能であるならば、受電コイル３１及び給電コイル４３の配置はこれに限られない。図６は、給電コイル及び受電コイルの他の配置例を示す図である。

電気自動車２がパレット３０の正面と背面の何れか一方のみから乗降する場合には、図６に示す通り、パレット３０の上面に支持台Ｚを設けて受電コイル３１を水平面に対して傾斜した状態或いは垂直に設置しても良い。そして、かかる状態に設置された受電コイル３１に対して正対可能とするために、水平面に対して傾斜した状態或いは垂直にされた給電コイル４３を電気自動車２の後方底部に設けても良い。

また、上記第１，第２実施形態では、パレット３０の中央部に受電コイル３１を設けるものとしたが、電気自動車２の底部に設けられた給電コイル４３と正対可能な位置であれば中央部でなくてもよい。例えば、受電コイル３１を図１（ａ）においてパレット３０の上面のよりＸ座標が大きい位置に設置し、給電コイル４３を電気自動車の底部後方に設けてもよい。逆に、受電コイル３１を図１（ａ）においてパレット３０の上面のよりＸ座標が小さい位置に設置し、給電コイル４３を電気自動車の底部前方に設けてもよい。

また、上記実施形態では、電気自動車２については、主に給電コイル４３を介して蓄電池４１の電力を外部に非接触で給電するものとして説明した。しかしながら、電気自動車２に設けられた給電コイル４３を介して外部から非接触で供給される電力を受電可能とし、この受電した電力によって蓄電池４１の充電を行うようにしても良い。このような、双方向の非接触給電を実現することができる回路の詳細は、例えば特開平８−１９９８５（「ロボット装置」）に開示されている。

また、上記実施形態では、停車ステップＳ１において運転者が電気自動車２を運転して電気自動車２をパレット３０上に移動させて停車させ、給電開始ステップＳ２において運転者が電気自動車２に対して給電開始指示を行い、移載開始ステップＳ３において運転者が電気自動車２に対して移載指示を行う例について説明した。しかしながら、これら停車ステップＳ１〜移載開始ステップＳ３を自動化して、運転者が電気自動車２の運転や電気自動車２に対する指示をしなくとも、自動的に電気自動車２が移載装置１，３によって移載されるようにしても良い

また、図２に示すパレット３０に設けられた受電回路３２及びＤＣ／ＤＣコンバータ３５の内部に設けられた制御回路を駆動するための小容量の電源を予め設けても良い。この小容量の電源として、太陽光や風量等の自然エネルギーを用いて発電する発電装置を用いても良く、小型の蓄電池を用いても良い。小型の蓄電池を用いる場合には、電気自動車２から供給される電力を用いて充電を行うのが望ましい。

また、上記実施形態では、移動車両が蓄電池４１を搭載した電気自動車である場合を例に挙げて説明したが、本発明はプラグイン・ハイブリッド自動車に適用することもでき、電気駆動搬送車や電動車椅子等にも適用することができる。更には、無人式移動車両にも適用することができる。

１，３ 移載装置
２ 電気自動車
３０ パレット
３１ 受電コイル
３２ 受電回路
３４ 電動モータ
３５ ＤＣ／ＤＣコンバータ
３６ 無線通信装置
３７ 制御装置
４１ 蓄電池
４２ 給電回路
４３ 給電コイル
４４ 無線通信装置

Claims (6)

1. パレットに載置された移動車両を、該移動車両の進行方向に交差する左右方向又は上下方向に移載する移載装置であって、
   前記パレットは、外部の給電コイルとともに電磁気結合回路を形成する受電コイルと、
   前記電磁気結合回路を介して外部から非接触で供給される電力を受電する受電回路と、
   前記受電回路で受電された電力によって駆動され、前記パレットを前記左右方向又は上下方向に移動させる電動モータと、
   前記受電回路で受電された電力のうちの一部の電力の変換を行う電力変換装置と、
   前記電力変換装置で変換された電力によって動作し、前記電動モータの動作を制御する制御装置と
   を備えることを特徴とする移載装置。
2. 前記パレットのうち、前記受電コイルが設けられている周辺部分は、金属以外の材料で形成されている、又はくりぬかれていることを特徴とする請求項１記載の移載装置。
3. 前記パレットは、前記電力変換装置で変換された電力によって動作し、前記移動車両を前記左右方向又は上下方向に移載させる旨を示す外部からの移載指示が入力される指示入力部を備えており、
   前記制御装置は、前記指示入力部に入力された前記移載指示に基づいて前記電動モータを制御する
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の移載装置。
4. 前記外部の給電コイルは、前記移動車両に設けられており、
   前記受電コイルは、前記パレットに前記移動車両が載置されている状態で、前記移動車両に設けられた給電コイルに正対可能な位置に取り付けられている
   ことを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の移載装置。
5. 移動のための動力を発生するモータと、該モータを駆動する電力を供給する蓄電池とを備える移動車両において、
   請求項１から請求項４の何れか一項に記載された移載装置に設けられた前記パレットに載置された状態で、前記パレットに設けられた前記受電コイルとともに電磁気結合回路を形成する給電コイルと、
   前記蓄電池に蓄えられた電力を、前記電磁気結合回路を介して非接触で前記パレットに供給する給電回路と
   を備えることを特徴とする移動車両。
6. 前記パレットに載置された状態の前記移動車両を、前記左右方向又は上下方向に移載させる旨を示す移載指示を外部に出力する指示出力部を備えることを特徴とする請求項５記載の移動車両。

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