特許 7729307 充電装置及びコネクタの位置導出方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-08-18

(45)【発行日】2025-08-26

(54)【発明の名称】充電装置及びコネクタの位置導出方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20250819BHJP

   H01M 10/44 20060101ALI20250819BHJP

   B60L 53/16 20190101ALI20250819BHJP

   B60L 53/37 20190101ALI20250819BHJP

【ＦＩ】

H02J7/00 301B

H01M10/44 Q

B60L53/16

B60L53/37

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2022167606

(22)【出願日】2022-10-19

(65)【公開番号】P2024060304

(43)【公開日】2024-05-02

【審査請求日】2024-10-16

(73)【特許権者】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】高松 正和

【審査官】柳下 勝幸

(56)【参考文献】

【文献】特開平０５－２０７６０２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－１２２８３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０５１５２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－１７７５０４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｈ０１Ｍ １０／４４

Ｂ６０Ｌ ５３／１６

Ｂ６０Ｌ ５３／３７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電気的に接続される給電側又は受電側の一方である第１のコネクタと前記給電側又は前記受電側の他方である第２のコネクタとを有する充電装置であって、
前記第１のコネクタに固定され、前記第２のコネクタが配置される側に向かって、直交する第１のラインと第２のラインとを有するクロスラインレーザー光を照射する照射部と、
前記第２のコネクタを直交する第１の軸方向と第２の軸方向とに移動させ、予め設定された位置を原点とするＸＹステージと、
前記ＸＹステージに固定された第１の受光部と、
前記ＸＹステージに固定され、前記第１の受光部と異なる位置に配置される第２の受光部と、
前記ＸＹステージを制御し、前記原点に対する前記第１の受光部及び前記第２の受光部が前記クロスラインレーザー光を横切った位置情報を用いて導き出した前記第１のコネクタの位置情報に基づいて、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとの位置合わせを行う制御部と、
を備える、充電装置。

【請求項2】

前記第１の受光部と前記第２の受光部とは、前記第２のコネクタの中心を対称点とする点対称の位置に配置されている、請求項１に記載の充電装置。

【請求項3】

前記照射部は、前記第１のコネクタの中心に配置されている、請求項１又は２に記載の充電装置。

【請求項4】

給電側又は受電側の一方である第１のコネクタと前記給電側又は前記受電側の他方である第２のコネクタとを電気的に接続する際の前記第１のコネクタの位置導出方法であって、
前記第１のコネクタに固定された照射部から直交する第１のラインと第２のラインとを有するクロスラインレーザー光を、前記第２のコネクタの側に照射する工程と、
前記第２のコネクタを直交する第１の軸方向と第２の軸方向とに移動させ、予め設定された位置を原点とするＸＹステージを制御し、前記原点に対する前記ＸＹステージに固定された第１の受光部及び第２の受光部が前記クロスラインレーザー光を横切った位置情報に基づいて、前記第１のコネクタの位置を導き出す工程と、
を備える、コネクタの位置導出方法。

【請求項5】

前記ＸＹステージを前記第１の軸方向に移動させて、前記原点に対する前記第１の受光部が前記クロスラインレーザー光の第１のラインを横切った際の第１の位置情報を取得する工程と、
前記ＸＹステージを前記第２の軸方向に移動させて、前記原点に対する前記第１の受光部が前記クロスラインレーザー光の第２のラインを横切った際の第２の位置情報を取得する工程と、
前記ＸＹステージを前記第２の軸方向に移動させて、前記原点に対する前記第２の受光部が前記クロスラインレーザー光の第２のラインを横切った際の第３の位置情報を取得する工程と、
前記第１の位置情報と、前記第２の位置情報と、前記第３の位置情報と、に基づいて、前記第１のコネクタの位置を導き出す工程と、
を備える、請求項４のコネクタの位置導出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、充電装置及びコネクタの位置導出方法に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、自動運転車両のバッテリーを充電する場合、給電コネクタと受電コネクタとの相対的な位置を精度良く導き出せることが好ましい。ここで、特許文献１には、ラインレーザーによって物体の上面にレーザー線を照射すると共に、撮像部によって当該物体の上面を撮像し、撮像画の中心と、当該撮像画上でのレーザー線の長さと、に基づいて物体の中心を検出する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０２１－１７７５０４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本出願人は、以下の課題を見出した。一般的に物体の位置を導き出す場合、特許文献１の技術のように撮像部を用いるため、コストが嵩む課題を有する。

【0005】

本開示は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、コネクタの位置を安価に導き出すことが可能な充電装置及びコネクタの位置導出方法を実現する。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の一態様に係る充電装置は、電気的に接続される給電側又は受電側の一方である第１のコネクタと前記給電側又は前記受電側の他方である第２のコネクタとを有する充電装置であって、
前記第１のコネクタに固定され、前記第２のコネクタが配置される側に向かって、直交する第１のラインと第２のラインとを有するクロスラインレーザー光を照射する照射部と、
前記第２のコネクタを直交する第１の軸方向と第２の軸方向とに移動させ、予め設定された位置を原点とするＸＹステージと、
前記ＸＹステージに固定された第１の受光部と、
前記ＸＹステージに固定され、前記第１の受光部と異なる位置に配置される第２の受光部と、
前記ＸＹステージを制御し、前記原点に対する前記第１の受光部及び前記第２の受光部が前記クロスラインレーザー光を横切った位置情報を用いて導き出した前記第１のコネクタの位置情報に基づいて、前記第１のコネクタと前記第２のコネクタとの位置合わせを行う制御部と、
を備える。

【0007】

本開示の一態様に係るコネクタの位置導出方法は、給電側又は受電側の一方である第１のコネクタと前記給電側又は前記受電側の他方である第２のコネクタとを電気的に接続する際の前記第１のコネクタの位置導出方法であって、
前記第１のコネクタに固定された照射部から直交する第１のラインと第２のラインとを有するクロスラインレーザー光を、前記第２のコネクタの側に照射する工程と、
前記第２のコネクタを直交する第１の軸方向と第２の軸方向とに移動させ、予め設定された位置を原点とするＸＹステージを制御し、前記原点に対する前記ＸＹステージに固定された第１の受光部及び第２の受光部が前記クロスラインレーザー光を横切った位置情報を基づいて、前記第１のコネクタの位置を導き出す工程と、
を備える。

【発明の効果】

【0008】

本開示によれば、コネクタの位置を安価に導き出すことが可能な充電装置及びコネクタの位置導出方法を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施の形態の充電装置を示す斜視図である。

【図2】実施の形態の充電装置の制御系の構成を示すブロック図である。

【図3】照射部の構成を示す断面図である。

【図4】照射部がクロスラインレーザー光を照射する様子を示す図である。

【図5】実施の形態の充電装置を用いて第１のコネクタと第２のコネクタとを電気的に接続する流れを説明するための図である。

【図6】第１の座標情報と、第２の座標情報と、第３の座標情報と、に基づいた三角関数により、第１のコネクタの中心の座標を導き出す具体例を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本開示を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。但し、本開示が以下の実施の形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。

【0011】

先ず、本実施の形態の充電装置の構成を説明する。図１は、本実施の形態の充電装置を示す斜視図である。図２は、本実施の形態の充電装置の制御系の構成を示すブロック図である。ここで、以下の説明では、説明を明確にするために三次元（ＸＹＺ）座標系を用いて説明する。

【0012】

充電装置１は、例えば、自動運転車両のバッテリーを充電する際に好適である。充電装置１は、図１及び図２に示すように、第１のコネクタ２、第２のコネクタ３、照射部４、ＸＹステージ５、第１の受光部６、第２の受光部７及び制御部８を備えている。

【0013】

第１のコネクタ２は、例えば、受電コネクタである。第１のコネクタ２は、例えば、図１に示すように、非導電性の本体部２１に形成された略円柱形状の凸部２２（図４を参照）を備えており、凸部２２の外周側面に沿って端子（図示を省略）が固定されている。第１のコネクタ２は、例えば、自動運転車両の底面に固定することができる。

【0014】

第２のコネクタ３は、例えば、給電コネクタである。第２のコネクタ３は、例えば、図１に示すように、非導電性の本体部３１に形成された略円柱形状の凹部３２を備えており、凹部３２の内周側面に沿って端子（図示を省略）が固定されている。第２のコネクタ３の凹部３２には、第１のコネクタ２の凸部２２が嵌め合わされる。

【0015】

照射部４は、図１に示すように、第１のコネクタ２に固定されている。照射部４は、例えば、Ｚ軸方向から見て第１のコネクタ２の凸部２２の略中央に配置されており、第１のコネクタ２の凸部２２のＺ軸－側の面から露出している。ここで、図３は、照射部の構成を示す断面図である。図４は、照射部がクロスラインレーザー光を照射する様子を示す図である。

【0016】

照射部４は、図３に示すように、ＬＥＤ（light-emitting diode）などの光源４１、集光レンズ４２及びクロス変換レンズ４３を備えている。これにより、照射部４は、図４に示すように、第１のラインＬ１及び当該第１のラインＬ１と直交する第２のラインＬ２を有するクロスラインレーザー光ＬをＺ軸－側に向かって照射する。

【0017】

ＸＹステージ５は、第２のコネクタ３をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させる。ＸＹステージ５は、図１に示すように、ステージ５１、ベースプレート５２、第１のリニアガイド５３、第２のリニアガイド５４、第１の駆動機構５５及び第２の駆動機構５６を備えている。

【0018】

ステージ５１は、図１及び図４に示すように、ＸＹ平面と略平行な板体である。ステージ５１は、例えば、Ｚ軸方向から見て略矩形状である。ステージ５１のＺ軸＋側の面には、第２のコネクタ３が固定されている。このとき、Ｚ軸方向から見て第２のコネクタ３の中心とステージ５１の中心とが略重なっているとよい。

【0019】

ベースプレート５２は、図１及び図４に示すように、ステージ５１に対してＺ軸－側に配置されている。ベースプレート５２は、Ｚ軸方向から見てステージ５１に対して大きく、ＸＹ平面と略平行な板体である。ベースプレート５２は、例えば、Ｚ軸方向から見て略矩形状であり、ステージ５１と相似形であるとよい。

【0020】

第１のリニアガイド５３は、図１及び図４に示すように、レール５３ａ及びガイド５３ｂを備えている。レール５３ａは、Ｙ軸方向に延在している。ガイド５３ｂは、ステージ５１のＺ軸－側の面に固定されており、レール５３ａに沿って移動する。

【0021】

第２のリニアガイド５４は、図１及び図４に示すように、第１のレール５４ａ、第２のレール５４ｂ及び移動プレート５４ｃを備えている。第１のレール５４ａは、ベースプレート５２のＺ軸＋側の面に固定されており、Ｘ軸方向に延在している。第２のレール５４ｂは、ベースプレート５２のＺ軸＋側の面に固定されており、Ｘ軸方向に延在している。第１のレール５４ａと第２のレール５４ｂとは、Ｙ軸方向に間隔を開けて略平行に配置されている。

【0022】

移動プレート５４ｃは、図１及び図４に示すように、第１のレール５４ａと第２のレール５４ｂに掛け渡されており、第１のレール５４ａ及び第２のレール５４ｂに沿って移動する。移動プレート５４ｃは、ＸＹ平面と略平行な板体である。移動プレート５４ｃは、例えば、Ｚ軸方向から見てＹ軸方向に長辺を有する略矩形状である。移動プレート５４ｃのＺ軸＋側の面には、第１のリニアガイド５３のレール５３ａが固定されている。

【0023】

第１の駆動機構５５は、ステージ５１をＹ軸方向に移動させる。第１の駆動機構５５は、例えば、図１及び図４に示すように、ボールネジ５５ａ及びモータ５５ｂを備えている。ボールネジ５５ａは、ネジ棒５５ｃ及びナット（図示を省略）を備えている。

【0024】

ネジ棒５５ｃは、図１及び図４に示すように、軸受け５５ｄを介して第２のリニアガイド５４の移動プレート５４ｃのＺ軸＋側の面に固定されており、Ｙ軸方向に延在している。ナットは、ステージ５１のＺ軸－側の面に固定されており、ネジ棒５５ｃの回転に伴ってＹ軸方向に移動する。

【0025】

モータ５５ｂは、図１及び図４に示すように、第２のリニアガイド５４の移動プレート５４ｃのＺ軸＋側の面に固定されており、プーリーやベルトなどを介してモータ５５ｂの駆動力がネジ棒５５ｃに伝達される。

【0026】

第２の駆動機構５６は、ステージ５１をＸ軸方向に移動させる。第２の駆動機構５６は、例えば、図１及び図４に示すように、ボールネジ５６ａ及びモータ５６ｂを備えている。ボールネジ５６ａは、ネジ棒５６ｃ及びナット（図示を省略）を備えている。

【0027】

ネジ棒５６ｃは、図１に示すように、軸受け５６ｄを介してベースプレート５２のＺ軸＋側の面に固定されており、Ｘ軸方向に延在している。ナットは、第２のリニアガイド５４の移動プレート５４ｃのＺ軸－側の面に固定されており、ネジ棒５６ｃの回転に伴ってＸ軸方向に移動する。モータ５６ｂは、ベースプレート５２のＺ軸＋側の面に固定されており、プーリーやベルトなどを介してモータ５６ｂの駆動力がネジ棒５６ｃに伝達される。

【0028】

このようなＸＹステージ５は、第１の駆動機構５５のモータ５５ｂ及び第２の駆動機構５６のモータ５６ｂを駆動させることによって、ステージ５１を第１のリニアガイド５３及び第２のリニアガイド５４に沿ってＹ軸方向及びＸ軸方向に移動させることができる構成である。

【0029】

第１の受光部６は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）などの受光素子を備えている。第１の受光部６は、図１及び図４に示すように、ステージ５１のＺ軸＋側の面に固定されており、ステージ５１の移動に伴って第２のコネクタ３と共にＸ軸方向及びＹ軸方向に移動する。第１の受光部６は、例えば、ステージ５１のＺ軸＋側の面におけるＸ軸－側であって、且つＹ軸－側の角部近傍に配置されている。

【0030】

第２の受光部７は、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの受光素子を備えている。第２の受光部７は、図１及び図４に示すように、ステージ５１のＺ軸＋側の面に固定されており、ステージ５１の移動に伴って第２のコネクタ３及び第１の受光部６と共にＸ軸方向及びＹ軸方向に移動する。第２の受光部７は、第１の受光部６と異なる位置に配置されている。

【0031】

第２の受光部７は、例えば、図１及び図４に示すように、ステージ５１のＺ軸＋側の面におけるＸ軸＋側であって、且つＹ軸＋側の角部近傍に配置されている。このとき、第１の受光部６と第２の受光部７とは、Ｚ軸方向から見て第２のコネクタ３の中心を対称点とする点対称の位置に配置されているとよい。

【0032】

これらの第２のコネクタ３、ＸＹステージ５、第１の受光部６及び第２の受光部７は、給電ユニットを構成し、例えば、自動運転車両の充電ステーションの床面に昇降機構を介して固定することができる。

【0033】

制御部８は、詳細は後述するが、照射部４の照射タイミングを制御したり、第１の駆動機構５５のモータ５５ｂ及び第２の駆動機構５６のモータ５６ｂを制御したり、する。また、制御部８は、第１の受光部６及び第２の受光部７が照射部４のクロスラインレーザー光Ｌを検出した検出結果に基づいて、第１のコネクタ２の位置を導き出す。

【0034】

次に、本実施の形態の充電装置１を用いて第１のコネクタ２と第２のコネクタ３とを電気的に接続する流れを説明する。図５（ａ）乃至図５（ｆ）は、本実施の形態の充電装置を用いて第１のコネクタと第２のコネクタとを電気的に接続する流れを説明するための図である。

【0035】

ここで、本実施の形態では、図５（ａ）に示すように、Ｚ軸方向から見て、ステージ５１が第１のリニアガイド５３のレール５３ａのＹ軸方向の中央に配置され、且つ、ステージ５１が第２のリニアガイド５４の第１のレール５４ａ及び第２のレール５４ｂのＸ軸＋側の端部近傍に配置された状態での第２のコネクタ３の中心位置を原点（即ち、Ｘ軸座標が０であって、且つＹ軸座標が０）として設定されている。

【0036】

そのため、第１の受光部６及び第２の受光部７の座標も、当該原点に対して設定されている。つまり、第２のコネクタ３の中心位置と、第１の受光部６の位置と、第２の受光部７の位置と、は相対的に規定されている。

【0037】

ここで、本実施の形態での座標は、ＸＹ座標である。このとき、制御部８は、第１の駆動機構５５のモータ５５ｂに設けられたエンコーダ及び第２の駆動機構５６のモータ５６ｂに設けられたエンコーダの検出結果に基づいて、原点に対する第２のコネクタ３の中心座標、第１の受光部６の座標及び第２の受光部７の座標を導き出すことができる。

【0038】

先ず、制御部８は、例えば、外部から指令情報（例えば、第１のコネクタ２が第２のコネクタ３に対して所定の範囲内に侵入した旨を示す情報など）に基づいて、図５（ａ）に示すように、照射部４を制御してＺ軸－側に向かってクロスラインレーザー光Ｌを照射させる。

【0039】

次に、図５（ｂ）及び図５（ｃ）に示すように、制御部８は、第１の受光部６がクロスラインレーザー光Ｌの第１のラインＬ１を横切るように、第２の駆動機構５６のモータ５６ｂを制御してステージ５１をＸ軸－側に移動させる。

【0040】

次に、制御部８は、第１の受光部６がクロスラインレーザー光Ｌの第１のラインＬ１の受光を開始した際の原点に対する第１の受光部６の座標情報、及び第１の受光部６がクロスラインレーザー光Ｌの第１のラインＬ１の受光を終了した際の原点に対する第１の受光部６の座標情報を取得する。

【0041】

そして、制御部８は、第１の受光部６がクロスラインレーザー光Ｌの第１のラインＬ１の受光を開始した際の当該第１の受光部６の座標情報、及び第１の受光部６がクロスラインレーザー光Ｌの第１のラインＬ１の受光を終了した際の当該第１の受光部６の座標情報に基づいて、原点に対するクロスラインレーザー光Ｌの第１のラインＬ１の第１の座標を導き出す。

【0042】

詳細には、第１の受光部６がクロスラインレーザー光Ｌの第１のラインＬ１の受光を開始した際の当該第１の受光部６の座標と、第１の受光部６がクロスラインレーザー光Ｌの第１のラインＬ１の受光を終了した際の当該第１の受光部６の座標と、の中点を第１の座標とする。このとき、第１の座標のＸ軸座標は、クロスラインレーザー光Ｌの第１のラインＬ１のＸ軸方向の太さの中央の座標である。

【0043】

次に、図５（ｄ）に示すように、制御部８は、第１の受光部６がクロスラインレーザー光Ｌの第２のラインＬ２を横切るように、第１の駆動機構５５のモータ５５ｂを制御してステージ５１をＹ軸－側に移動させる。

【0044】

次に、制御部８は、第１の受光部６がクロスラインレーザー光Ｌの第２のラインＬ２の受光を開始した際の原点に対する当該第１の受光部６の座標情報、及び第１の受光部６がクロスラインレーザー光Ｌの第２のラインＬ２の受光を終了した際の原点に対する当該第１の受光部６の座標情報を取得する。

【0045】

そして、制御部８は、第１の受光部６がクロスラインレーザー光Ｌの第２のラインＬ２の受光を開始した際の当該第１の受光部６の座標情報、及び第１の受光部６がクロスラインレーザー光Ｌの第２のラインＬ２の受光を終了した際の当該第１の受光部６の座標情報に基づいて、原点に対するクロスラインレーザー光Ｌの第２のラインＬ２の第２の座標を導き出す。

【0046】

詳細には、第１の受光部６がクロスラインレーザー光Ｌの第２のラインＬ２の受光を開始した際の当該第１の受光部６の座標と、第１の受光部６がクロスラインレーザー光Ｌの第２のラインＬ２の受光を終了した際の当該第１の受光部６の座標と、の中点を第２の座標とする。このとき、第２の座標のＹ軸座標は、クロスラインレーザー光Ｌの第２のラインＬ２のＹ軸方向の太さの中央の座標である。

【0047】

次に、図５（ｅ）に示すように、制御部８は、第２の受光部７がクロスラインレーザー光Ｌの第２のラインＬ２を横切るように、第１の駆動機構５５のモータ５５ｂを制御してステージ５１をＹ軸－側に移動させる。

【0048】

次に、制御部８は、第２の受光部７がクロスラインレーザー光Ｌの第２のラインＬ２の受光を開始した際の原点に対する当該第２の受光部７の座標情報、及び第２の受光部７がクロスラインレーザー光Ｌの第２のラインＬ２の受光を終了した際の原点に対する当該第２の受光部７の座標情報を取得する。

【0049】

そして、制御部８は、第２の受光部７がクロスラインレーザー光Ｌの第２のラインＬ２の受光を開始した際の当該第２の受光部７の座標情報、及び第２の受光部７がクロスラインレーザー光Ｌの第２のラインＬ２の受光を終了した際の当該第２の受光部７の座標情報に基づいて、原点に対するクロスラインレーザー光Ｌの第２のラインＬ２の第３の座標を導き出す。

【0050】

詳細には、第２の受光部７がクロスラインレーザー光Ｌの第２のラインＬ２の受光を開始した際の当該第２の受光部７の座標と、第２の受光部７がクロスラインレーザー光Ｌの第２のラインＬ２の受光を終了した際の当該第２の受光部７の座標と、の中点を第３の座標とする。このとき、第３の座標のＹ軸座標は、クロスラインレーザー光Ｌの第２のラインＬ２のＹ軸方向の太さの中央の座標である。

【0051】

これにより、制御部８は、第１の座標情報（位置情報）と、第２の座標情報と、第３の座標情報と、を取得することができ、これらの３点の座標情報に基づいた三角関数により、原点に対する照射部４の座標、ひいては第１のコネクタ２の中心の座標を導き出すことができる。

【0052】

ここで、第１の座標情報と、第２の座標情報と、第３の座標情報と、に基づいた三角関数により、第１のコネクタ２の中心の座標を導き出す具体例を説明する。図６は、第１の座標情報と、第２の座標情報と、第３の座標情報と、に基づいた三角関数により、第１のコネクタの中心の座標を導き出す具体例を説明するための図である。

【0053】

なお、図６に示すように、第１の座標をｘ_１，ｙ_１とし、第２の座標をｘ_１，ｙ_２とし、第３の中心座標をｘ_３，ｙ_３とし、Ｘ軸及びＹ軸に対してクロスラインレーザー光Ｌの第１のラインＬ１及び第２のラインＬ２が傾いた状態（例えば、給電ユニットに対して自動運転車両が傾いて停車した状態）で照射された場合を例示する。

【0054】

このとき、第２の座標を通り、且つＸ軸と平行な第１の直線ｌ１と、第３の座標を通り、且つＹ軸と平行な第２の直線ｌ２と、の第１の交点座標は、ｘ_３，ｙ_２である。そして、第２の座標と、第３の座標と、第１の交点座標と、で第１の三角形Ｔ１が形成され、第２の座標と第３の座標とを通るクロスラインレーザー光Ｌの第２のラインＬ２と、第１の直線ｌ１と、で挟む第１の角度がθ_１であり、第２の座標と第３の座標とを通るクロスラインレーザー光Ｌの第２のラインＬ２と、第２の直線ｌ２と、で挟む第２の角度がθ_２である。

【0055】

ここで、第１の直線ｌ１と第２の直線ｌ２とで挟む第３の角度は９０°である。そのため、図６に示すように、第１の三角形Ｔ_１と、第１の座標と第２の座標と第１のコネクタ２の中心の座標とで形成される第２の三角形Ｔ_２と、は相似形である。

【0056】

したがって、三角関数を用いて、第１のコネクタ２の中心のｙ座標は、第１の座標のｙ_１に対して、第１の座標と第２の座標との間隔ｙ_１－ｙ_２をｃｏｓθ_１倍した値をさらにｃｏｓθ_１倍した値分ずれた位置の座標である。また、第１のコネクタ２の中心のｘ座標は、第１の座標のｘ_１に対して、第１の座標と第２の座標との間隔ｙ_１－ｙ_２をｃｏｓθ_１倍した値をさらにｓｉｎθ_１倍した値分ずれた位置の座標である。このように第１の座標情報と、第２の座標情報と、第３の座標情報と、に基づいた三角関数により、第１のコネクタ２の中心の座標を導き出すことができる。

【0057】

次に、図５（ｆ）に示すように、制御部８は、導き出した第１のコネクタ２の中心の座標と、第２のコネクタ３の中心の座標と、が一致するように、第１の駆動機構５５のモータ５５ｂ及び第２の駆動機構５６のモータ５６ｂを制御する。その後、制御部８は、例えば、昇降機構を制御して、第１のコネクタ２の凸部２２と第２のコネクタ３の凹部３２とを嵌め合わせると、第１のコネクタ２と第２のコネクタ３とを電気的に接続することができる。

【0058】

このように本実施の形態の充電装置１及びコネクタの位置導出方法は、ＸＹステージ５を制御し、原点に対する第１の受光部６及び第２の受光部７がクロスラインレーザー光Ｌを横切った位置情報を用いて第１のコネクタ２の位置情報を導き出す。

【0059】

そのため、本実施の形態の充電装置１及びコネクタの位置導出方法は、第１のコネクタ２の位置を導き出すために特許文献１の技術のように撮像部を用いる必要がなく、第１のコネクタ２の位置を安価に導き出すことができる。また、撮像部が必要ないため、充電装置１の小型化を実現することができる。

【0060】

本開示は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
例えば、上記実施の形態では、第１のコネクタ２の位置を導き出すために、ステージ５１をＸ軸－側及びＹ軸方向に移動させているが、照射部４から照射されるクロスラインレーザー光Ｌを横切る３点の座標を取得できるように、ステージ５１を移動させればよい。
例えば、上記実施の形態のＸＹステージ５の構成は例示であり、ＸＹステージはステージ５１をＸ軸方向及びＹ軸方向に移動させることができる構成であればよい。
例えば、上記実施の形態の原点は一例であり、原点に設定される位置は、適宜、変更することができる。
例えば、上記実施の形態の第１のコネクタ２の形状及び第２のコネクタ３の形状は、例示であり、第１のコネクタ２と第２のコネクタ３とが相対的に回転した状態で電気的に接続可能な形状であればよい。

【符号の説明】

【0061】

１ 充電装置
２ 第１のコネクタ、２１ 本体部、２２ 凸部
３ 第２のコネクタ、３１ 本体部、３２ 凹部
４ 照射部、４１ 光源、４２ 集光レンズ、４３ クロス変換レンズ
５ ＸＹステージ
５１ ステージ
５２ ベースプレート
５３ 第１のリニアガイド、５３ａ レール、５３ｂ ガイド
５４ 第２のリニアガイド、５４ａ 第１のレール、５４ｂ 第２のレール、５４ｃ 移動プレート
５５ 第１の駆動機構、５５ａ ボールネジ、５５ｂ モータ、５５ｃ ネジ棒
５６ 第２の駆動機構、５６ａ ボールネジ、５６ｂ モータ、５６ｃ ネジ棒
６ 第１の受光部
７ 第２の受光部
８ 制御部
Ｌ クロスラインレーザー光、Ｌ１ 第１のライン、Ｌ２ 第２のライン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】