TOP特許意匠商標
特許ウォッチ DM通知 Twitter
公開番号2020005455
公報種別公開特許公報(A)
公開日20200109
出願番号2018124652
出願日20180629
発明の名称充電システム、充電ステーション、移動体及び充電方法
出願人三菱重工業株式会社
代理人特許業務法人酒井国際特許事務所
主分類H02J 7/00 20060101AFI20191206BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】フレーム内の内圧が高い状態を解除することなく、適切に充電を可能とする。
【解決手段】充電システム1は、フレーム、及びフレーム内に設けられたバッテリ13を有する移動体10と、バッテリ13を充電する充電ステーション100と、を有する。移動体10は、フレーム内の圧力を検出する圧力検出部40と、フレーム内の圧力が閾値圧力以上であることが検出された旨を示す充電許可信号L0を出力する充電許可信号出力部46と、を有する。充電ステーション100は、充電許可信号出力部46から充電許可信号L0を取得する充電許可信号取得部105と、充電許可信号取得部105が充電許可信号L0を取得した場合に、バッテリ13に非接触充電を実行する送電部104と、を有する。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項1】
フレーム、及び前記フレーム内に設けられたバッテリを有する移動体と、前記バッテリを充電する充電ステーションと、を有する充電システムであって、
前記移動体は、
前記フレーム内の圧力を検出する圧力検出部と、
前記フレーム内の圧力が閾値圧力以上であることが検出された旨を示す充電許可信号を出力する充電許可信号出力部と、を有し、
前記充電ステーションは、
前記充電許可信号出力部から前記充電許可信号を取得する充電許可信号取得部と、
前記充電許可信号取得部が前記充電許可信号を取得した場合に、前記バッテリに非接触充電を実行する送電部と、
を有する、充電システム。
続きを表示(約 1,700 文字)【請求項2】
前記充電許可信号出力部は、前記フレーム内の圧力が前記閾値圧力より小さい旨が検出された場合に、前記充電許可信号の出力を停止し、
前記送電部は、前記充電許可信号取得部が前記充電許可信号を取得しない場合に、前記バッテリへの非接触充電を停止する、請求項1に記載の充電システム。
【請求項3】
前記移動体は、対向する領域に信号を出力する移動体信号出力部を有し、
前記充電ステーションは、前記移動体信号出力部からの信号を取得可能なステーション信号取得部を有し、
前記送電部は、前記ステーション信号取得部が前記移動体信号出力部からの信号を受信し、かつ、前記充電許可信号取得部が前記充電許可信号を取得した場合に、前記バッテリに非接触充電を実行する、請求項1又は請求項2に記載の充電システム。
【請求項4】
前記充電ステーションは、対向する領域に信号を出力するステーション信号出力部を有し、
前記移動体は、前記ステーション信号出力部の対向する領域に位置している場合に、前記ステーション信号出力部からの信号を取得可能な移動体信号取得部を有し、
前記移動体信号出力部は、前記移動体信号取得部が前記ステーション信号出力部からの信号を取得した場合に、信号を出力する、請求項3に記載の充電システム。
【請求項5】
前記移動体は、前記バッテリに接続される受電コイルを有し、前記充電ステーションの送電部は、前記受電コイルに非接触で送電する送電コイルと、前記送電コイルを前記受電コイルに向けて移動させる移動部と、前記送電コイルに送電を行わせる送電制御部と、を有し、
前記移動部は、前記送電コイルを前記受電コイルに対向する位置まで移動させ、
前記送電制御部は、前記送電コイルが前記受電コイルに対向する位置にあって、かつ、前記充電許可信号取得部が充電許可信号を取得した場合に、前記送電コイルに送電を行わせる、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の充電システム。
【請求項6】
前記充電ステーションは、前記送電コイルと前記受電コイルとが適正位置にあるかを検出するインターフェイス位置検出部を有し、
前記送電制御部は、前記送電コイルと前記受電コイルとが適正位置にある場合に、前記送電コイルに送電を行わせる、請求項5に記載の充電システム。
【請求項7】
前記移動体は、前記フレームが、内圧防爆構造である、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の充電システム。
【請求項8】
フレーム、前記フレーム内に設けられたバッテリ、及び前記フレーム内の圧力を検出する圧力検出部を有する移動体を充電する充電ステーションであって、
前記移動体から、前記フレーム内が閾値圧力以上である旨を示す充電許可信号を取得する充電許可信号取得部と、
前記充電許可信号取得部が前記充電許可信号を取得した場合に、前記バッテリに非接触充電を実行する送電部と、を有する、充電ステーション。
【請求項9】
フレームと、
前記フレーム内の圧力を検出する圧力検出部と、
前記圧力検出部によって前記フレーム内の圧力が閾値圧力以上であることが検出された旨を示す充電許可信号を、充電ステーションに出力する充電許可信号出力部と、
前記充電許可信号を取得した前記充電ステーションからの非接触充電を受ける受電部と、を有する、移動体。
【請求項10】
フレーム、及び前記フレーム内に設けられたバッテリを有する移動体を充電装置によって充電する充電方法であって、
前記フレーム内の圧力が閾値圧力以上であることが検出された場合に、前記移動体から前記充電装置に向けて充電許可信号を出力する充電許可信号出力ステップと、
前記充電装置が前記充電許可信号を取得した場合に、前記バッテリに非接触充電を実行する充電ステップと、
を有する、充電方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、充電システム、充電ステーション、移動体及び充電方法に関する。
続きを表示(約 14,000 文字)【背景技術】
【0002】
移動可能なロボットを用いて巡回点検作業などを行うとき、ロボットは自走する必要があることからバッテリを搭載している。この場合、ロボットは、巡回点検作業などを行うことでバッテリの充電量が低下すると、充電ステーションまで自走して給電を行う必要がある。また、巡回点検作業を行う場所が、例えば、石油化学プラントなどであるとき、石油などが漏洩すると、ロボットの作業環境が爆発性雰囲気となり、ロボットの作動時に発生する火花が引火して火災が発生するおそれがある。そのため、この場合、ロボットは、防爆構造が必要となる。
【0003】
従来のロボットの防爆構造としては、例えば、下記特許文献1に記載されたものがある。特許文献1に記載された産業用ロボットは、移動可能なフレームに制御装置とバッテリとモータなどを配置すると共に、エア供給装置によりフレーム内にエアを供給して内部を所定圧力より高く保持する内圧防爆構造とするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
特開2015−036172号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ここで、フレーム内のバッテリに給電する際に、バッテリを充電設備に接続するためには、フレームを開く必要がある。しかし、フレームを開いた場合、内圧が高い状態が解除されるため、充電終了後に、再度内圧を高く設定し直す必要が生じる。従って、フレーム内の内圧が高い状態を解除することなく、適切に充電を可能とする技術が求められている。
【0006】
本発明は上述した課題を解決するものであり、フレーム内の内圧が高い状態を解除することなく、適切に充電を可能とする充電システム、充電ステーション、移動体及び充電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】
【0007】
上記の目的を達成するために、本開示に係る充電システムは、フレーム、及び前記フレーム内に設けられたバッテリを有する移動体と、前記バッテリを充電する充電ステーションと、を有する充電システムであって、前記移動体は、前記フレーム内の圧力を検出する圧力検出部と、前記フレーム内の圧力が閾値圧力以上であることが検出された旨を示す充電許可信号を出力する充電許可信号出力部と、を有し、前記充電ステーションは、前記充電許可信号出力部から前記充電許可信号を取得する充電許可信号取得部と、前記充電許可信号取得部が前記充電許可信号を取得した場合に、前記バッテリに非接触充電を実行する送電部と、を有する。
【0008】
この充電システムは、充電許可信号をトリガとして非接触充電を行うため、フレーム内の内圧が高い状態を解除することなく、かつ、引火のリスクを低減した状態で、適切に充電を行うことができる。
【0009】
前記充電許可信号出力部は、前記フレーム内の圧力が前記閾値圧力より小さい旨が検出された場合に、前記充電許可信号の出力を停止し、前記送電部は、前記充電許可信号取得部が前記充電許可信号を取得しない場合に、前記バッテリへの非接触充電を停止することが好ましい。この充電システムは、内圧が低くなった場合に充電許可信号の出力を停止することで、非接触充電を停止させる。従って、この充電システムによると、充電による引火のリスクを抑制することができる。
【0010】
前記移動体は、対向する領域に信号を出力する移動体信号出力部を有し、前記充電ステーションは、前記移動体信号出力部からの信号を取得可能なステーション信号取得部を有し、前記送電部は、前記ステーション信号取得部が前記移動体信号出力部からの信号を受信し、かつ、前記充電許可信号取得部が前記充電許可信号を取得した場合に、前記バッテリに非接触充電を実行することが好ましい。この充電システムによると、移動体からの信号を取得することで、移動体の位置を高精度に確認して、充電を適切に行うことができる。
【0011】
前記充電ステーションは、対向する領域に信号を出力するステーション信号出力部を有し、前記移動体は、前記ステーション信号出力部の対向する領域に位置している場合に、前記ステーション信号出力部からの信号を取得可能な移動体信号取得部を有し、前記移動体信号出力部は、前記移動体信号取得部が前記ステーション信号出力部からの信号を取得した場合に、信号を出力することが好ましい。この充電システムによると、移動体と充電ステーションとの双方で、互いの位置確認を行うことで、充電を適切に行うことができる。
【0012】
前記移動体は、前記バッテリに接続される受電コイルを有し、前記充電ステーションの送電部は、前記受電コイルに非接触で送電する送電コイルと、前記送電コイルを前記受電コイルに向けて移動させる移動部と、前記送電コイルに送電を行わせる送電制御部と、を有し、前記移動部は、前記送電コイルを前記受電コイルに対向する位置まで移動させ、前記送電制御部は、前記送電コイルが前記受電コイルに対向する位置にあって、かつ、前記充電許可取得部が充電許可信号を取得した場合に、前記送電コイルに送電を行わせることが好ましい。この充電システムによると、送電コイルと受電コイルとの位置決めの結果に基づき、非接触充電を行わせる。従って、この充電システムによると、適切に非接触充電を行うことができる。
【0013】
前記充電ステーションは、前記送電コイルと前記受電コイルとが適正位置にあるかを検出するインターフェイス位置検出部を有し、前記送電制御部は、前記送電コイルと前記受電コイルとが適正位置にある場合に、前記送電コイルに送電を行わせることが好ましい。この充電システムによると、送電コイルと受電コイルとが適切位置にある場合に、非接触充電を行わせる。従って、この充電システムによると、適切に非接触充電を行うことができる。
【0014】
前記移動体は、前記フレームが、内圧防爆構造であることが好ましい。この充電システムによると、内圧防爆構造の移動体のバッテリを、内圧防爆状態を解除することなく、好適に充電することができる。
【0015】
上記の目的を達成するために、本開示に係る充電ステーションは、フレーム、前記フレーム内に設けられたバッテリ、及び前記フレーム内の圧力を検出する圧力検出部を有する移動体を充電する充電ステーションであって、前記移動体から、前記フレーム内が閾値圧力以上である旨を示す充電許可信号を取得する充電許可信号取得部と、前記充電許可信号取得部が前記充電許可信号を取得した場合に、前記バッテリに非接触充電を実行する送電部と、を有する。この充電ステーションによると、フレーム内の内圧が高い状態を解除することなく、かつ、引火のリスクを低減した状態で、適切に充電を行うことができる。
【0016】
上記の目的を達成するために、本開示に係る移動体は、フレームと、前記フレーム内の圧力を検出する圧力検出部と、前記圧力検出部によって前記フレーム内の圧力が閾値圧力以上であることが検出された旨を示す充電許可信号を、充電ステーションに出力する充電許可信号出力部と、前記充電許可信号を取得した前記充電ステーションからの非接触充電を受ける受電部と、を有する。この移動体によると、フレーム内の内圧が高い状態を解除することなく、かつ、引火のリスクを低減した状態で、適切に充電を行うことができる。
【0017】
上記の目的を達成するために、本開示に係る充電方法は、フレーム、及び前記フレーム内に設けられたバッテリを有する移動体を充電装置によって充電する充電方法であって、
前記フレーム内の圧力が閾値圧力以上であることが検出された場合に、前記移動体から前記充電装置に向けて充電許可信号を出力する充電許可信号出力ステップと、前記充電装置が前記充電許可信号を取得した場合に、前記バッテリに非接触充電を実行する充電ステップと、を有する。この充電方法によると、フレーム内の内圧が高い状態を解除することなく、かつ、引火のリスクを低減した状態で、適切に充電を行うことができる。
【発明の効果】
【0018】
本発明によれば、フレーム内の内圧が高い状態を解除することなく、適切に充電を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
図1は、本実施形態の移動体を表す概略図である。
図2は、本実施形態に係る充電ステーションの模式的なブロック図である。
図3は、移動体と充電ステーションとの充電を説明するための模式図である。
図4は、本実施形態に係る充電方法を説明するフローチャートである。
図5は、移動体の充電の際の位置を示す模式図である。
図6は、移動体が移動を開始するフロー説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下に添付図面を参照して、本発明に係る好適な実施形態を詳細に説明する。なお、この実施例により本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
【0021】
本実施形態の充電システム1は、移動体10(図1参照)と、移動体10を充電する充電ステーション100(図2参照)と、を有する。充電システム1は、例えば、移動体10が石油化学プラント内を移動して巡回点検作業を行う設備において、充電ステーション100において移動体10を充電するシステムである。石油化学プラントは、石油などが漏洩すると、移動体の作業環境が爆発性雰囲気となることから、移動体10は、防爆構造となっている。本実施形態において、移動体10は、爆発性雰囲気下において、防災支援作業、建築物保全作業、及び巡回などの作業を行う産業用ロボットである。移動体10が作業を行う作業環境は、引火性気体を生成する可能性のあるフィールドが広く含まれ、例えば、石油・化学プラント、可燃性液体などの危険物の製造・貯蔵・取扱所、塗装設備、溶剤使用作業所、高圧ガス設備、燃料電池関連施設などが挙げられる。
【0022】
(移動体の構成)
まず、移動体10について説明する。図1は、本実施形態の移動体を表す概略図である。移動体10は、ロボット、さらに言えば産業用ロボットである。図1に示すように、移動体10は、フレーム11と、移動装置12と、バッテリ13と、制御装置14と、内圧防爆装置15と、カメラ16と、通信装置17とを備えている。また、移動体10は、図示しないが、ロボットアームなどを装備させてもよい。
【0023】
フレーム11は、箱型の中空形状をなし、密閉構造となっている。フレーム11は、後述する内圧防爆装置15によって、内部の気体の圧力を外部の気体の圧力よりも高く保持されることで、外部からの爆発性気体の進入を抑制する容器となっている。すなわち、フレーム11は、内圧防爆構造を有する内圧防爆容器である。フレーム11は、下部に移動装置12が設けられることで、単独で走行可能となっている。移動装置12は、電気モータ21と、駆動スプロケット22と、クローラ23とから構成される。電気モータ21は、フレーム11内に搭載され、駆動スプロケット22は、フレーム11両側の前後下部に装着され、左右における前後の駆動スプロケット22にクローラ23が掛け回されている。なお、移動装置12は、4個の駆動スプロケット22とクローラ23に限らず、複数の駆動車輪であってもよい。
【0024】
バッテリ13と制御装置14は、フレーム11内に搭載されている。バッテリ13は、制御装置14と電気モータ21に電力を供給可能である。制御装置14は、電気モータ21を駆動制御することで、移動装置12によりフレーム11、つまり、移動体10の前進および後退と停止を制御可能である。
【0025】
内圧防爆装置15は、フレーム11内の圧力をフレーム11外の圧力より高く維持することで、フレーム11の内部への外部のガスの侵入を防止するものである。内圧防爆装置15は、エア供給装置24と排気装置25を有する。エア供給装置24は、フレーム11の外部に設けられる空気タンク26からフレーム11を貫通して内部に延出する空気供給ライン28が設けられて構成され、空気供給ライン28は、フレーム11の外部側に減圧弁29が設けられ、端部が開放されている。そのため、通常、空気タンク26の加圧気体が空気供給ライン28を通してフレーム11の内部に供給されており、減圧弁29によりフレーム11の内部の圧力が外部の圧力より高い一定の設定圧力に維持される。
【0026】
排気装置25は、フレーム11を貫通して内部に延出する空気排出ライン31により構成され、空気排出ライン31は、フレーム11の外部側にリリーフ弁32が設けられ、端部が開放されている。そのため、フレーム11の内部の温度が上昇することで、フレーム11の内部の圧力が設定圧力より高くなると、リリーフ弁32によりフレーム11の内部の空気が空気排出ライン31を通して外部に排出され、フレーム11の内部の圧力を低下させる。
【0027】
カメラ16は、フレーム11内の上部に搭載されている。カメラ16は、制御装置14により制御され、外部を撮影可能であり、撮影画像を制御装置14に出力する。通信装置17は、外部の管理室(図示略)などで通信可能である。通信装置17は、外部から入力した情報を制御装置14に送ると共に、カメラ16の撮影画像など制御装置14からの情報を外部に送る。
【0028】
また、移動体10は、圧力検出部40A、40Bと、内圧監視部42と、受電部44と、充電許可信号出力部46と、移動体位置検出部48と、を有する。圧力検出部40A、40Bは、フレーム11内の圧力を検出する装置(センサ)である。圧力検出部40A、40Bは、フレーム11内の圧力が閾値圧力以上であるかを検出する。閾値圧力とは、予め設定された圧力であり、フレーム11内の圧力以上の圧力である。例えば、閾値圧力は、大気圧以上に設定されていてよい。また、圧力検出部40A、40Bは、フレーム11内の圧力を検出する圧力センサとフレーム11外の圧力を検出する圧力センサを有することで、フレーム11の内部と外部との圧力を検出してよい。この場合、圧力検出部40A、40Bは、フレーム11内の圧力が、閾値圧力としてのフレーム11外の圧力以上であるかを検出してもよい。なお、本実施形態では、圧力検出部は、安全性向上のために2つ設けられているが、1つであってもよいし、3つ以上の複数設けられていてもよい。以下、圧力検出部40A、40Bを区別しない場合は、圧力検出部40と記載する。
【0029】
内圧監視部42は、フレーム11内に設けられる。内圧監視部42は、圧力検出部40の検出結果に基づき、受電部44への信号の送信と停止とを切り替え、また、移動体位置検出部48への電力の供給と停止とを切り替える。内圧監視部42は、圧力検出部40によってフレーム11内の圧力が閾値圧力以上であると検出された場合には、受電部44に、充電が可能である旨の信号を送信し、移動体位置検出部48へ電力供給する。また、内圧監視部42は、圧力検出部40によってフレーム11内の圧力が閾値圧力より低いと検出された場合には、受電部44に充電が可能である旨の信号を送信せず、移動体位置検出部48への電力供給を停止する。すなわち、内圧監視部42は、圧力検出部40の検出結果に基づき、受電部44及び移動体位置検出部48への接点のオンとオフとを切り替えるスイッチ素子であるが、詳しくは後述する。また、内圧監視部42は、圧力検出部40によってフレーム11内の圧力が閾値圧力以上であると検出された場合には、移動装置(電気モータ21)12と制御装置14とカメラ16と通信装置17へ電力を供給し、圧力検出部40によってフレーム11内の圧力が閾値圧力より低いと検出された場合には、移動装置(電気モータ21)12と制御装置14とカメラ16と通信装置17への電力供給を停止してもよい。
【0030】
受電部44は、バッテリ13に接続され、充電ステーション100から受電することで、バッテリ13への充電を行う装置(充電器)である。受電部44の構成については後述する。
【0031】
充電許可信号出力部46は、圧力検出部40の検出結果に基づき、充電許可信号L0の出力を行う。充電許可信号出力部46は、圧力検出部40によってフレーム11内の圧力が閾値圧力以上であると検出された場合には、充電許可信号L0を出力し、圧力検出部40によってフレーム11内の圧力が閾値圧力より低いと検出された場合には、充電許可信号L0の出力を停止する。本実施形態では、充電許可信号出力部46は、内圧監視部42から受電部44に、充電が可能である旨の信号が送信された場合に、充電許可信号L0を出力する。充電許可信号出力部46の詳細については後述する。
【0032】
移動体位置検出部48は、圧力検出部40の検出結果と、充電ステーション100からの信号(後述のステーション信号L1)の取得の有無に基づき、信号(後述の移動体信号L2)の出力を行う。移動体位置検出部48は、圧力検出部40によってフレーム11内の圧力が閾値圧力以上であると検出された場合であって、充電ステーションからの信号(後述のステーション信号L1)を取得した場合には、信号(後述の移動体信号L2)を出力する。移動体位置検出部48は、圧力検出部40によってフレーム11内の圧力が閾値圧力以上であると検出された場合と、充電ステーションからの信号(後述のステーション信号L1)を取得した場合との、両方の条件の少なくとも一方が満たされない場合には、信号(後述の移動体信号L2)を出力しない。移動体位置検出部48の詳細については後述する。
【0033】
このように構成された移動体10は、制御装置14が移動装置12を制御することで前進および後退並びに停止が可能である。また、移動体10は、制御装置14が移動装置12を制御して左右のクローラ23の速度を調整することで操舵が可能である。そして、移動体10は、制御装置14が巡回する地図を記憶しており、この地図情報やロボット10に搭載されたセンサが検出した距離情報に基づいて移動経路を決定する。なお、移動体10は、GPSからの位置信号に応じて移動経路を決定してもよい。
【0034】
また、移動体10は、巡回点検作業などを行うことでバッテリ13の充電量が低下すると、給電を行う必要がある。そのため、本実施形態では、巡回点検作業区域に充電ステーション100が設けられている。次に、充電ステーション100について説明する。
【0035】
(充電ステーションの構成)
充電ステーション100は、移動体10が作業を行う設備内に設けられている。すなわち、充電ステーション100は、爆発性雰囲気下に設けられている。従って、充電ステーション100は、防爆構造となっており、さらに言えば、耐圧防爆構造となっている。充電ステーション100は、移動体10が充電領域Po(図5参照)内に移動して来た際であって、以降で説明する条件を満たした場合に、移動体10の充電を行う。充電領域Poとは、充電ステーション100による非接触充電を可能とするために、移動体10が位置すべき領域として設定された領域である。充電領域Poは、充電ステーション100に対向する所定の領域内となっている。なお、充電ステーション100は、移動体10の充電に加え、移動体10に内圧用の気体を補充してもよい。
【0036】
図2は、本実施形態に係る充電ステーションの模式的なブロック図である。図2に示すように、充電ステーション100は、電源部102と、送電部104と、充電許可信号取得部105と、ステーション位置検出部106と、インターフェイス位置検出部108と、発光制御部110とを有する。電源部102と、送電部104と、充電許可信号取得部105と、ステーション位置検出部106と、インターフェイス位置検出部108と、発光制御部110とは、充電ステーション100の耐圧防爆構造内に配置されている。
【0037】
電源部102は、電力を供給可能な電力源である。送電部104は、電源部102からの電力によって、移動体10のバッテリ13に充電を行う装置である。送電部104は、非接触充電により、移動体10のバッテリ13に充電を行う。充電許可信号取得部105は、充電領域Poに位置している移動体10の充電許可信号出力部46から、充電許可信号を取得可能に構成されている。ステーション位置検出部106は、移動体10の移動体位置検出部48からの信号(後述の移動体信号L2)を取得した場合に、送電部104の送電コイル166(図3参照)を、移動体10の受電部44の受電コイル66(図3参照)に向けて移動させる。インターフェイス位置検出部108は、送電コイル166と受電コイル66との相対位置を検出する。発光制御部110は、ステーション位置検出部106とインターフェイス位置検出部108との発光を制御する。充電ステーション100の各部の構成については、以降の図3に基づき詳細に説明する。
【0038】
(移動体と充電ステーションとの機能構成)
図3は、移動体と充電ステーションとの充電を説明するための模式図である。図3は、移動体10と充電ステーション100との、充電を行う際に用いられる各部のブロック図であり、それらの機能構成を示している。図3に示すように、移動体10は、圧力検出部40Aが内圧監視部42Aに接続され、圧力検出部40Bが内圧監視部42Bに接続されている。すなわち、1つの圧力検出部40には、1つの内圧監視部42が接続されている。圧力検出部40が検出したフレーム11内の圧力の検出結果は、図示しないAD変換器でデジタルデータに変換される。内圧監視部42は、デジタルデータに変換された圧力検出部40の検出結果を取得する。
【0039】
内圧監視部42Aは、後述する信号線52に接続される接点D1と、後述する電線54に接続される接点D3とを操作可能なスイッチ素子である。内圧監視部42Aは、圧力検出部40Aによる検出結果において、フレーム11の内圧が閾値圧力以上である場合に、接点D1、D3を閉状態(接続状態)にする。一方、内圧監視部42Aは、圧力検出部40Aによる検出結果において、フレーム11の内圧が閾値圧力より低い場合に、接点D1、D3を開状態(非接続状態)にする。また、内圧監視部42Bは、信号線52に接続される接点D2と、電線54に接続される接点D4とを操作可能なスイッチ素子である。内圧監視部42Bは、圧力検出部40Bによる検出結果において、フレーム11の内圧が閾値圧力以上である場合に、接点D2、D4を閉状態(接続状態)にする。一方、内圧監視部42Bは、圧力検出部40Bによる検出結果において、フレーム11の内圧が閾値圧力より低い場合に、接点D2、D4を開状態(非接続状態)にする。このように、内圧監視部42は、圧力検出部40の数に合わせて2つ設けられているが、例えば圧力検出部40が1つの場合は、1つであってよい。この場合、信号線52及び電線54の接点はそれぞれ1つとなる。また、圧力検出部40の数が3つ以上である場合は、内圧監視部42の数と、信号線52及び電線54の接点の数も、それに合わせてそれぞれ3つ以上となる。
【0040】
図3に示すように、移動体10は、受電部44が信号線52に接続されている。受電部44は、制御部60と、受電制御部62と、平滑回路64と、コンデンサ65と、受電コイル66とを有する。制御部60は、受電部44を制御する演算装置、すなわちCPU(Central Processing Unit)である。制御部60は、信号線52に接続され、信号線52から、移動体10への充電を行う旨の信号S0を受信可能となっている。より詳しくは、信号線52は、例えばバッテリ13に備えられたバッテリ制御部(図示略)と接続されている。バッテリ制御部は、バッテリ13の現在の充電量(電池残量)を確認し、充電が必要である場合は、信号線52に信号S0を出力する。すなわち、信号S0は、充電を要求するトリガとなる信号である。また、信号線52は、接点D1、D2がそれぞれ直列で接続されている。制御部60は、圧力検出部40A、40Bの検出結果においてフレーム11の内圧が閾値圧力以上である場合に、接点D1、D2の両方が閉状態(接続状態)となることで、信号線52と接続される。すなわち、制御部60は、接点D1、D2の両方が閉状態(接続状態)にある場合に、信号線52からの信号S0を受信する。一方、制御部60は、圧力検出部40A、40Bの少なくとも一方の検出結果においてフレーム11の内圧が閾値圧力より低い場合に、接点D1、D2の少なくとも一方が開状態(非接続状態)となることで、信号線52と非接続となる。すなわち、制御部60は、接点D1、D2の少なくとも一方が開状態にある場合に、信号線52からの信号S0の受信を停止する(信号S0を受信しない)。
【0041】
制御部60は、信号線52から信号S0を受信したら、受電制御部62に制御信号を送信する。制御信号とは、バッテリ13の充電を制御するための信号であり、受電制御部62に充電を開始させるトリガとなる信号である。また、制御信号は、例えばCV(Constant Voltage)充電、すなわち定電圧充電や、CC(Constant Current)充電、すなわち定電流充電などの充電方式を指示する信号を含んでいてもよい。
【0042】
受電制御部62は、バッテリ13の充電を制御する制御回路であり、言い換えれば、受電コイル66が受電する電力量を制御する制御回路である。受電制御部62は、制御部60に接続され、制御部60の制御信号を取得する。平滑回路64は、受電制御部62に接続されている。平滑回路64は、受電コイル66が受電した交流電流を整流して直流電流に変換し、整流した直流電流を平滑化する回路である。コンデンサ65と受電コイル66とは、平滑回路64を介して受電制御部62に接続されている。コンデンサ65と受電コイル66とは、直列に接続されており、直列共振回路を構成している。受電制御部62は、制御部60の制御信号に基づき、受電コイル66による受電を制御する。受電コイル66は、平滑回路64及び受電制御部62を介して、バッテリ13に接続されている。受電コイル66が受電した電力(交流電力)は、平滑回路64で直流電力に整流されてバッテリ13に出力され、バッテリ13に充電される。
【0043】
また、制御部60は、充電許可信号出力部46にも接続されている。制御部60は、信号線52から信号S0を受信したら、充電許可信号出力部46に、充電許可信号を出力する旨の信号を出力する。充電許可信号出力部46は、制御部60から充電許可信号を出力する旨の信号を取得したら、充電許可信号L0を出力する。すなわち、充電許可信号出力部46は、圧力検出部40A、40Bの検出結果においてフレーム11の内圧が閾値圧力以上である場合に、充電許可信号L0を出力する。また、充電許可信号出力部46は、圧力検出部40A、40Bの少なくとも一方の検出結果においてフレーム11の内圧が閾値圧力より低い場合に、充電許可信号L0の出力を停止する(充電許可信号L0を出力しない)。すなわち、充電許可信号L0は、フレーム11内の圧力が閾値圧力以上であることが検出された旨を示す信号であり、充電ステーション100に充電を許可することを示す信号であるといえる。
【0044】
ここで、充電許可信号L0は、充電ステーション100に充電を許可する信号であり、充電ステーション100による充電を開始するトリガとなる信号である。本実施形態では、充電許可信号出力部46は、充電許可信号L0を光として出力する。すなわち、充電許可信号出力部46は、充電許可信号L0を発光する光源である。充電許可信号L0は、例えば赤外線光であるが、可視光などであってもよい。また、充電許可信号L0は、揮発性雰囲気下で引火しない信号であれば、光信号であることに限られず、例えば電波や超音波であってもよい。すなわち、制御部60は、例えば、Wi-fi(登録商標)、ブルートゥース(登録商標)、特定小電力無線などの電波を用いた無線ネットワーク、及び超音波を用いた超音波通信などで、充電ステーション100に充電許可信号L0を出力するものであってもよい。
【0045】
また、移動体10は、移動体位置検出部48が、電線54に接続されている。移動体位置検出部48は、移動体10と充電ステーション100との相対位置を検出するための機構であり、言い換えれば、移動体10が充電領域Poに位置しているかを検出するための機構である。移動体位置検出部48は、移動体信号取得部70と、移動体信号出力部72とを有している。移動体信号取得部70は、後述する充電ステーション100のステーション信号出力部140からのステーション信号L1を取得する。本実施形態におけるステーション信号L1は光であるため、本実施形態における移動体信号取得部70は、受光素子である。すなわち、移動体信号取得部70は、ステーション信号L1が入射した場合に、ステーション信号L1を取得したと検出し、ステーション信号L1が入射しない場合、ステーション信号L1を取得したと検出しない。
【0046】
移動体信号出力部72は、移動体信号取得部70がステーション信号L1を受信した場合に、移動体信号L2を出力する。一方、移動体信号出力部72は、移動体信号取得部70がステーション信号L1を受信しない場合、移動体信号L2の出力を停止する(移動体信号L2を出力しない)。本実施形態では、移動体信号出力部72は、移動体信号L2を光として出力する。すなわち、移動体信号出力部72は、移動体信号L2を発光する光源である。移動体信号L2は、例えば可視光であり、移動体信号出力部72は、LED(Laser Emitting Diode)である。移動体信号出力部72は、移動体信号L2として、例えば赤色の可視光を発光する。ただし、移動体信号L2は、可視光に限られず、例えば赤外線光などであってもよい。また、移動体信号L2は、爆発性雰囲気下で引火しない信号であれば光信号であることに限られず、例えば超音波や電波であってもよい。
【0047】
移動体信号取得部70と移動体信号出力部72とは、それぞれ電線54に接続され、電線54から電力Pを受電することで、動作する。電線54は、例えばバッテリ13と接続されて、バッテリ13からの電力Pを供給する。電線54は、接点D3、D4がそれぞれ直列で接続されている。移動体信号取得部70と移動体信号出力部72とは、接点D3、D4の両方が閉状態(接続状態)にある場合、すなわち、圧力検出部40A、40Bの検出結果においてフレーム11の内圧が閾値圧力以上である場合に、電線54と接続される。移動体信号取得部70と移動体信号出力部72とは、接点D3、D4の両方が閉状態(接続状態)にある場合に、電線54からの電力Pを受電して、動作、すなわち受光と発光とを行う。一方、移動体信号取得部70と移動体信号出力部72とは、接点D3、D4の少なくとも一方が開状態(非接続状態)にある場合に、すなわち、圧力検出部40A、40Bの少なくとも一方の検出結果においてフレーム11の内圧が閾値圧力より低い場合に、電線54と非接続となる。移動体信号取得部70と移動体信号出力部72とは、接点D3、D4の少なくとも一方が開状態(非接続状態)にある場合に、電線54からの電力Pの供給が停止することで、動作、すなわち受光と発光とを停止する。
【0048】
また、移動体10は、反射部74が設けられる。反射部74は、移動体10の受電コイル66と充電ステーション100の送電コイル166(後述)とが適正位置にあるかを検出するための機構であり、言い換えれば受電コイル66と送電コイル166との位置決めのための機構である。反射部74は、後述する充電ステーション100のインターフェイス信号出力部150からの信号(インターフェイス信号L3)を受信して、受信した信号を反射する。インターフェイス信号L3は、本実施形態では光であるため、反射部74は、光を反射可能な部材となっている。
【0049】
図3に示すように、充電ステーション100の発光制御部110は、電線130を介して電源部102に接続されており、電源部102からの電力Pの供給を受ける。電源部102と発光制御部110との間には、変換器が設けられていてもよい。この場合、例えば、変換器によって電源部102からの交流電力が直流電力に変換され、発光制御部110は、直流電力に変換された電力Pが供給される。発光制御部110は、ステーション位置検出部106とインターフェイス位置検出部108との動作、すなわち光の発光を制御する装置である。
【0050】
また、充電ステーション100は、ステーション位置検出部106が、電線132により、発光制御部110に接続されている。ステーション位置検出部106は、移動体10と充電ステーション100との相対位置を検出するための機構であり、言い換えれば、移動体10が充電領域Poに位置しているかを検出するための機構である。ステーション位置検出部106は、ステーション信号出力部140と、ステーション信号取得部142と、スイッチ部144とを有する。ステーション信号出力部140は、ステーション信号L1を出力する。本実施形態では、ステーション信号出力部140は、ステーション信号L1を光として出力する。すなわち、ステーション信号出力部140は、ステーション信号L1を発光する光源である。ステーション信号L1は、例えば可視光であり、ステーション信号出力部140は、LED(Laser Emitting Diode)である。ステーション信号出力部140は、ステーション信号L1として、例えば赤色の可視光を発光する。ただし、ステーション信号L1は、可視光に限られず、例えば赤外線光などであってもよい。また、ステーション信号L1は、爆発性雰囲気下で引火しない信号であれば光信号であることに限られず、例えば超音波や電波であってもよい。
(【0051】以降は省略されています)

この特許をJ-PlatPatで参照する

関連特許

三菱重工業株式会社
半導体装置
三菱重工業株式会社
風力発電システム
三菱重工業株式会社
光コネクタ及び伝送装置
三菱重工業株式会社
放熱装置及び半導体素子
三菱重工業株式会社
複合材構造体の成形方法
三菱重工業株式会社
液化ガス用タンク及び船舶
三菱重工業株式会社
複合材及び複合材の硬化方法
三菱重工業株式会社
加工用ノズルおよび加工装置
三菱重工業株式会社
風車翼保護構造及びその形成方法
三菱重工業株式会社
風車翼保護構造及びその形成方法
三菱重工業株式会社
舶用プロペラおよびその加工方法
三菱重工業株式会社
運転支援システム及び運転支援方法
三菱重工業株式会社
原子力プラントの運転監視システム
三菱重工業株式会社
検査対象物の検査装置及び検査方法
三菱重工業株式会社
原子力プラントの運転監視システム
三菱重工業株式会社
制御装置、制御方法及びプログラム
三菱重工業株式会社
腐食センサ及び腐食センサの製造方法
三菱重工業株式会社
浮体式風力発電装置及びその準備方法
三菱重工業株式会社
風力発電設備及びそのメンテナンス方法
三菱重工業株式会社
搭載物運搬方法及び搭載物運搬システム
三菱重工業株式会社
風力発電設備及びそのメンテナンス方法
三菱重工業株式会社
ブレード及びこのブレードを備える回転体
三菱重工業株式会社
原子力プラントの安全系制御監視システム
三菱重工業株式会社
検出同等性評価方法及び検出同等性評価装置
三菱重工業株式会社
摩耗検査装置、摩耗検査方法及びプログラム
三菱重工業株式会社
発電システム及びその制御装置並びに制御方法
三菱重工業株式会社
プリプレグ積層用成形型及びプリプレグ積層方法
三菱重工業株式会社
半導体素子の冷却構造及び電子デバイスの冷却構造
三菱重工業株式会社
複合材、複合材の製造方法、及び複合材の硬化方法
三菱重工業株式会社
充電システム、充電ステーション、移動体及び充電方法
三菱重工業株式会社
風力発電設備の診断方法及び風力発電設備の自動診断装置
三菱重工業株式会社
航空機用内装部材およびその製造方法、並びにその交換方法
三菱重工業株式会社
コイル、回転電機、回転電機システム及び永久磁石の製造方法
三菱重工業株式会社
意思決定装置、無人システム、意思決定方法、及びプログラム
三菱重工業株式会社
フォークリフト装置、フォークリフト制御方法及びプログラム
三菱重工業株式会社
蓄電システムの運用評価方法及び蓄電システムの運用評価装置
続きを見る