DE69927649T2 - Batterielade- und Rückgabegerät - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Batterieladevorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Das japanische Patent Nr. 2645106 offenbart eine Batterieladevorrichtung mit einer Mehrzahl von Batterieeinsetzöffnungen zum Einsetzen von zu ladenden Batterien, wobei die Batterieeinsetzöffnungen in horizontalen Reihen und fünf vertikalen Spalten angeordnet sind.
  • Eine Batterieladevorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der DE 42 35 049 bekannt.
  • Ein Mietsystem, bei dem eine Mehrzahl von Batterien von einer Anzahl von Benutzern gemeinsam benutzt wird, verlangt, dass den Batterien eigene Identifikationsinformation (ID) verwaltet wird. Daher muss das Mietsystem ein Batterie-ID-Lesegerät in einer Batterieaustauscheinrichtung haben, welche Rückgabe- und Ladeeinheiten zum Lagern und Laden zurückgegebener Batterien hat. Wenn eine Mehrzahl von Rückgabe- und Ladeeinheiten vorhanden sind, dann sollte das Batterie-ID-Lesegerät in jeder der Rückgabe- und Ladeeinheiten vorgesehen sein, was eine Zunahme der Größe und der Kosten der Batterieaustauscheinrichtung und die Notwendigkeit, den Effekt von Wärme zu berücksichtigen, welche beim Laden der Batterien erzeugt wird, zur Folge hat. Es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, die manuelle Bedienung zu automatisieren und eine einfache und kostengünstige Batterieladevorrichtung bereitzustellen, welche von einem einzelnen Benutzer verwendet werden kann, ohne einen zusätzlichen Bediensteten zu benötigen, und welche die Bedienung vereinfachen kann.
  • Dieses Ziel wird durch eine Batterieladevorrichtung gemäß Anspruch 1 erreicht.
  • Gemäß der Erfindung kann das ID-Lesegerät von einer Mehrzahl von Ladeeinheiten gemeinsam benutzt werden und folglich kann die Anzahl der ID-Lesegeräte geringer sein als die der Ladeeinheiten, da die Ladeeinheiten und das ID-Lesegerät für die Batterien getrennt voneinander angeordnet sind. Folglich kann die Batterieladevorrichtung klein und kostengünstig sein. Ferner ist das ID-Lesegerät, welches getrennt von den Ladeeinheiten angeordnet ist, weniger anfällig für die von den Ladeeinheiten erzeugte Wärme.
  • Ein Kartenschlüsselsystem zum Entriegeln eines Parkschlosses eines Mietfahrzeugs mit einer ID-Karte, um das Fahren des Fahrzeugs zu erlauben, und auch zu gestatten, dass eine Batterie mit der ID-Karte ausgetauscht wird, wie es bei einem Mietsystem für motorbetriebene Fahrzeuge in einem Kreis angewendet wird, wird unten beschrieben.
  • 1 ist ein schematisches Diagramm eines gesamten Mietsystems gemäß einer Ausführungsform.
  • 2 ist ein Diagramm, welches einen grundlegenden Ablauf des Mietsystems zeigt.
  • 3 ist ein Speicherabbild einer ID-Karte.
  • 4 zeigt eine in die ID-Karte geschriebene Erlaubnis-Flag.
  • 5 ist eine perspektivische Ansicht einer Empfangsstation.
  • 6 ist ein Blockdiagramm eines Steuer/Regelsystems der Empfangsstation.
  • 7 ist ein Flussdiagramm zu einer Mietsequenz.
  • 8 ist eine Ansicht, welche Hobby- und Geschmacksdaten eines Benutzers veranschaulicht.
  • 9 ist eine Ansicht einer auf einer Touch-Screen-Anzeigeeinheit dargestellten Abbildung.
  • 10 ist eine Ansicht einer auf der Touch-Screen-Anzeigeeinheit dargestellten Abbildung.
  • 11 ist eine seitliche Aufrissansicht eines motorunterstützten Fahrrads zur Verwendung in dem Mietsystem.
  • 12 ist eine vordere Aufrissansicht eines vorderen Korbs mit einer darin eingebauten Batterie.
  • 13 ist eine Draufsicht des vorderen Korbs mit der darin eingebauten Batterie.
  • 14 ist eine perspektivische Explosionsansicht des vorderen Korbs mit der darin eingebauten Batterie.
  • 15 ist eine Draufsicht eines Kartenlesegeräts.
  • 16 ist eine seitliche Aufrissansicht des Kartenlesegeräts.
  • 17 ist ein Blockdiagramm eines Kartenschlüsselsystems.
  • 18 ist ein Blockdiagramm eines Steuer/Regelsystems eines zentralen Prozessors in einem motorangetriebenen Fahrzeug.
  • 19 ist ein Flussdiagramm des Kartenschlüsselsystems.
  • 20 ist eine seitliche Aufrissansicht der Batterie.
  • 21 ist eine vordere Aufrissansicht, teilweise weggeschnitten, der Batterie.
  • 22 ist eine Draufsicht der Batterie.
  • 23 ist eine Ansicht, welche eine Struktur zeigt, durch welche das Kartenlesegerät 60 und ein Batterieaufnahmegehäuse aneinander angebracht sind.
  • 24 ist eine Ansicht, welche detailliert eine Struktur zeigt, durch welche das Batterieaufnahmegehäuse 54 an dem oberen Band 90 und an einen Fahrzeugrahmen angebracht ist.
  • 25 ist eine Ansicht, welche detailliert die in 24 gezeigte Struktur zeigt.
  • 26 ist eine Ansicht, welche detailliert eine Struktur eines Batterieschlosses zeigt.
  • 27 ist eine Querschnittsansicht, welche detailliert ein Parkschloss zeigt.
  • 28 ist eine vertikale Querschnittsansicht einer Antriebseinheit des motorangetriebenen Fahrrads.
  • 29 ist eine Querschnittsansicht längs einer Linie 29-29 der 28.
  • 30 ist eine Querschnittsansicht längs einer Linie 30-30 der 29.
  • 31 ist eine Ansicht, welche die Art und Weise zeigt, in welcher ein Gleitstückinnenelement und ein Kupplungsinnenring miteinander im Eingriff sind.
  • 32 ist ein Blockdiagramm eines Batterieaustauschers 8.
  • 33 ist ein Blockdiagramm eines Steuer/Regelsystems des Batterieaustauschers 8.
  • 34 ist ein Flussdiagramm eines Arbeitsablaufs des Batterieaustauschers 8.
  • 35 ist eine vordere Aufrissansicht des Batterieaustauschers 8.
  • 36 ist eine rechte Aufrissansicht, teilweise weggeschnitten, des Batterieaustauschers 8.
  • 37 ist eine linke Aufrissansicht, teilweise weggeschnitten, des Batterieaustauschers 8.
  • 38 ist ein Blockdiagramm einer Anordnung zur Verarbeitung inhärenter Information von Batterien.
  • 39 ist eine Ansicht, welche eine vereinfachte Anordnung einer Informationsspeichereinheit an einer Batterie zeigt.
  • 40 ist eine Ansicht, welche eine Anordnung einer Personeninformationsspeichereinheit an der Batterie zeigt.
  • 41 ist eine Ansicht, welche eine vereinfachte Anordnung einer weiteren Batterie zeigt.
  • Zuerst wird eine Darstellung des Mietsystems beschrieben. 1 ist ein schematisches Diagramm des gesamten Mietsystems und 2 ist ein Diagramm, welches einen grundlegenden Ablauf des Mietsystems zeigt.
  • Wie in 1 gezeigt, umfasst das Mietsystem eine zentrale Managementvor richtung 1, um das System im vollen Umfang zu verwalten, eine ID-Karte 2, wie z.B. eine IC-Karte oder dgl., welche von der zentralen Managementvorrichtung 1 ausgegeben wird und welche Personeninformation einschließlich Benutzeridentifikationsinformation (ID-Information) usw. eines Benutzers speichert, eine Empfangsstation 5, welche mit der zentralen Managementvorrichtung 1 durch eine Datenübertragungsverbindung bzw. -system 9 verbunden ist, um die Vermietung und Rückgabe eines Mietfahrzeugs zu verarbeiten, ein motorangetriebenes Fahrzeug 7, welches ein Parkschloss besitzt, das durch die ID-Karte 2 entriegelt werden kann, um fahren zu können, und das auch eine austauschbare Batterie besitzt, dessen Schloss durch die ID-Karte 2 entriegelt werden kann, und einen Batterieaustauscher 8 zum Austauschen einer benutzten Batterie gegen eine vollständig geladene Batterie, basierend auf der ID-Karte 2.
  • Verschiedene Empfangsstationen 5 und Batterieaustauscher 8 sind im Umkreis zur Bequemlichkeit der Benutzer verteilt und mit der zentralen Managementvorrichtung 1 durch Datenübertragungsverbindungen 9 verbunden. Die zentrale Managementvorrichtung 1 hat einen Managementcomputer 3 und eine Kartenausgabemaschine 4, um die ID-Karte 2 auszugeben.
  • Jeder Satz von Empfangsstationen 5 und Batterieaustauschern 8 ist an einem Parkplatz 6 angeordnet, welcher von einem Zaun umgeben ist und einen Eingang 6a und einen Ausgang 6b hat. Der Eingang 6a hat einen Eingangssensor 6b und der Ausgang 6c hat einen Ausgangssensor 6d.
  • 2 ist ein Blockdiagramm, welches einen Verarbeitungsablauf hauptsächlich bezüglich der ID-Karte in dem System veranschaulicht. Wein 2 gezeigt, gibt die zentrale Managementvorrichtung 1 eine ID-Karte 2 (B1) aus. Der Benutzerführt einen vorbestimmten Mietvorgang durch, welcher die Bestimmung eines gewünschten Fahrzeugtyps an der Empfangsstation 5 basierend auf der ID-Karte 2 umfasst. Die Empfangsstation 5 schreibt den Fahrzeugtyp, eine Erlaubnis-Flag usw. in die ID-Karte 2 (B2).
  • Dann entriegelt der Benutzer das motorangetriebene Fahrzeug 7 auf dem Parkplatz 6, damit das motorangetriebene Fahrzeug 7 fahren kann unter Verwendung der ID-Karte 2 nach dem Mietvorgang (B3). Das motorangetriebene Fahrzeug 7 wird durch einen elektrischen Stellantrieb entriegelt. Das motorangetriebene Fahrzeug 7 kann entweder durch den elektrischen Stellantrieb oder manuell verriegelt bzw. abgesperrt werden. Wenn das motorangetriebene Fahrzeug 7 entriegelt bzw. aufgesperrt ist, schreibt ein Kartenleser an dem motorangetriebenen Fahrzeug 7 die Fahrzeugnummer in die ID-Karte 2 und setzt die Erlaubnis-Flag zurück.
  • Danach verlässt der Benutzer den Parkplatz 6 und beginnt zu fahren. In der veranschaulichten Ausführungsform wird das Mietsystem als ein geschlossenes System angenommen, wie z.B. ein Kreis, dessen Peripherie vom äußeren Umfeld getrennt ist. Jedoch kann das Mietsystem ein offenes System sein.
  • Während des Fahrens oder nachdem er gefahren ist, entfernt der Benutzer die gebrauchte Batterie aus dem motorangetriebenen Fahrzeug 7 und tauscht sie an dem Batterieaustauscher 8 unter Verwendung der ID-Karte 2 aus. Zu dieser Zeit vergleicht der Batterieaustauscher 8 die Information (die Benutzerinformation, die Fahrzeugnummer usw.) der ID-Karte 2 mit der ID-Information der Batterie, welche direkt von der Batterie gelesen wird. Wenn der Benutzer als echter Benutzer erkannt wird, dann tauscht der Batterieaustauscher 8 die gebrauchte Batterie gegen eine vollständig geladene Batterie aus (B4).
  • Danach montiert der Benutzer die vollständig geladene Batterie an dem motorangetriebenen Fahrzeug 7, bringt das Elektrofahrzeug 7 zu dem Parkplatz 6 zurück und folgt einer Rückgabeprozedur an der Empfangsstation 5 (B5).
  • Wenn die ID-Karte in das motorangetriebene Fahrzeug 7 eingesetzt ist, bringt das Mietsystem das motorangetriebene Fahrzeug 7 mit der IC-Karte 2 1:1 entsprechend in Verbindung und erlaubt, dass das Parkschloss des motorangetriebenen Fahrzeugs 7 entriegelt wird und dass das Batterieschloss des motor angetriebenen Fahrzeugs 7 nur mit der IC-Karte 2 entriegelt wird, was es ermöglicht, die Batterie auszutauschen.
  • Folglich muss der Benutzer keinen mechanischen Schlüssel mit sich herumtragen und das Schloss mit dem mechanischen Schlüssel aufsperren. Das Mietsystem ist für den Benutzer sehr praktisch und ist einfach, da es keinen herkömmlichen speziellen Verwaltungsvorgang benötigt, um Schlüssel zu mieten und zurückzugeben.
  • Da die Batterie zurückgegeben wird, nachdem sie voll geladen wurde, kann ein nächster Benutzer die Verwendung des motorangetriebenen Fahrzeugs 7, unmittelbar nachdem das motorangetriebene Fahrzeug 7 zurückgegeben wurde, beginnen. Somit ist die Verwendung von Mietfahrzeugen für Benutzer sehr bequem. Da ferner eine Mehrzahl von Empfangsstationen 5 und Batterieaustauschern 8 verteilt sind und eine gemeinsame ID-Karte 2 an diesen Empfangsstationen 5 und Batterieaustauschern 8 verwendet werden kann, kann der Benutzer ein motorangetriebenes Fahrzeug ausleihen, die Batterie austauschen und das motorangetriebene Fahrzeug an bevorzugten Orten zurückgeben. Der Benutzer kann somit das Mietsystem überdies praktisch finden.
  • Das Mietsystem wird detaillierter unten beschrieben. Wie durch ein in 3 gezeigtes Speicherabbild angedeutet, speichert die ID-Karte 2 Benutzerinformation 10, Mietinformation 11, Fahrzeuginformation 12, Benutzungsvergangenheitsinformation 13 usw. Die Benutzerinformation 10 umfasst Eigenschaftsdaten, welche anzeigen, ob der Benutzer Japanisch oder Englisch spricht, eine Gültigkeitsdauer, in welcher das Fahrzeugmietsystem verwendet werden kann, ein Passwort, Hobby- und Geschmacksdaten des Benutzers usw. Die Mietinformation 11 umfasst eine Flag, welche anzeigt, ob das Fahrzeug gemietet ist, die Anzahl der gemieteten Fahrzeuge, eine Erlaubnis-Flag, welche die Typen von Fahrzeugen anzeigt, welche gemietet werden können, usw.
  • Wie in 4 gezeigt, ist die Erlaubnis-Flag als eine Flag aufgestellt, welche anzeigt, welches beispielsweise von einem motorangetriebenen Zweiradfahrzeug, einem motorangetriebenen Dreiradfahrzeug und anderen Fahrzeugen der Benutzer ausleihen kann. Die Fahrzeuginformation 12 umfasst eine Strecke, welche der Benutzer bis jetzt gefahren ist, oder eine Zeit, welche der Benutzer das Fahrzeug bis jetzt verwendet hat, und eine elektrische Energiemenge, welche von der Batterie in Zusammenhang mit der Strecke oder der Zeit verbraucht wurde. Die Benutzungsvergangenheitsinformation 13 umfasst Vergangenheitsdaten bezüglich der Fahrzeuge, die der Benutzer in der Vergangenheit verwendet hat.
  • 5 zeigt die Empfangsstation 5. Die Empfangsstation 5 hat eine Touch-Screen-Anzeigeeinheit 15 für den Benutzer zur Bedienung, um ein Fahrzeug zu mieten und zurückzubringen, ein ID-Kartenlese/schreibgerät 16 und ein Prozessorgehäuse 17.
  • 6 ist ein Blockdiagramm eines Steuer/Regelsystems der Empfangsstation 5. Die Empfangsstation 5 besitzt einen Zentralprozessor 20 zur Steuerung/Regelung der gesamten Empfangsstation 5. Der Zentralprozessor 20 ist mit dem Managementcomputer 3 der zentralen Managementvorrichtung 1 über eine Datenübertragungseinheit 21 verbunden. Das ID-Kartenlese/schreibgerät 16, ein Speicher 23, eine Torsteuer/regeleinrichtung 24 und die Touch-Screen-Anzeigeeinheit 15 sind mit dem Zentralprozessor 20 verbunden.
  • Der Speicher 23 speichert verschiedene Daten, welche von der Empfangsstation 5 verarbeitet werden. Die Torsteuer/regeleinrichtung kontrolliert Fahrzeuge und Benutzer, während sie sich in und aus dem Parkplatz 6 bewegen gemäß Signalen von dem Eingangssensor 6b und dem Ausgangssensor 6d.
  • Eine Verarbeitungssequenz der zentralen Managementvorrichtung 1 und der Empfangsstation 5 wird unten unter Bezugnahme auf ein in 7 gezeigtes Flussdiagramm beschrieben. Um das Fahrzeugmietsystem zu verwenden, registriert der Benutzer persönliche Information und schließt einen Vertrag ab, um das Fahrzeugmietsystem zu verwenden, bezüglich des Managementcomputers 3 der zentralen Managementvorrichtung 1. Wenn die persönliche Information registriert ist und der Vertrag abgeschlossen ist, steuert/regelt der Managementcomputer 3 die ID-Kartenausgabemaschine 4, um eine ID-Karte 2, wie z.B. eine IC-Karte oder dgl., an den Benutzer auszugeben (S1).
  • Wie in 3 gezeigt, besitzt die ID-Karte 2 darin aufgezeichnete Benutzerinformation 10, welche Eigenschaftsdaten umfasst, die angeben, ob der Benutzer Japanisch oder Englisch spricht, eine Gültigkeitsdauer, in welcher das Fahrzeugmietsystem verwendet werden kann, ein Passwort, Hobby- und Geschmacksdaten des Benutzers usw., und Mietinformation 11, welche eine Erlaubnis-Flag (4) umfasst, welche die Fahrzeugtypen angibt, welche gemietet werden können, die der Benutzer wünscht.
  • Die Hobby- und Geschmacksdaten des Benutzers können beispielsweise Daten umfassen, welche die Farbe und Form eines Fahrzeugs, die Höhe des Sattels und die Größe der Räder repräsentieren, wenn das Fahrzeug ein motorangetriebenes Zweiradfahrzeug ist usw. Die Erlaubnis-Flag kann beispielsweise eine Flag sein, welche gesetzt wird, um zu verhindern, dass der Benutzer ein Fahrzeug verwendet, das zum Fahren einen Führerschein voraussetzt, wenn der Fahrer keinen Führerschein mit sich führt.
  • Diese Informationspunkte können mündlich von dem Benutzer geliefert werden oder von dem Benutzer auf ein Blatt Papier niedergeschrieben werden und dann von dem Operator eingegeben werden. Alternativ kann die in einer Kreditkarte des Benutzers gespeicherte Information kopiert werden, um Fehler zu vermeiden, welche anderenfalls bei der Eingabe von Information auftreten können.
  • Dann verwendet der Benutzer, welcher die ID-Karte 2 trägt, die Empfangsstation 5 an dem Parkplatz 6, um ein Fahrzeug zu mieten. Wenn der Benutzer die ID-Karte 2 auf dem ID-Kartenlese/schreibgerät 16 der Empfangsstation 5 anordnet oder die ID-Karte in das ID-Kartenlese/schreibgerät 16 der Empfangsstation 5 einführt, liest das ID-Kartenlese/schreibgerät die Benutzerinformation 10, die Mietinformation 11, die Fahrzeuginformation 12 und die Benutzungsvergangenheitsinformation 13 von der ID-Karte 12 und überträgt die gelesene Information zu dem Zentralprozessor 20.
  • Aus der gelesenen Information entscheidet der Zentralprozessor 20, ob der Benutzer eine Person ist, welche das Fahrzeugmietsystem verwenden kann oder nicht. Wenn der Zentralprozessor 20 bestimmt, dass der Benutzer eine Person ist, welche das Fahrzeugmietsystem benutzen kann (S2), dann wählt der Zentralprozessor 20 Fahrzeuge aus, welche von dem Benutzer verwendet werden können, basierend auf Bestandsinformation der Fahrzeuge auf dem Parkplatz 6, und zeigt die ausgewählten Fahrzeuge auf der Touch-Screen-Anzeigeeinheit 15 an (S3). Die Touch-Screen-Anzeigeeinheit 15 zeigt die ausgewählten Fahrzeuge in Englisch oder Japanisch gemäß den Eigenschaftsdaten der Benutzerinformation 10.
  • Wenn die Hobby- und Geschmacksdaten des Benutzers, welche von der ID-Karte 2 erhalten werden, wie beispielsweise in 8 gezeigt sind, dann zeigt die Touch-Screen-Anzeigeeinheit 15 eine in 9 gezeigte Abbildung basierend auf den Hobby- und Geschmacksdaten des Benutzers. Wenn der Benutzer "NEIN" wählt, dann zeigt die Touch-Screen-Anzeigeeinheit 15 eine in 10 gezeigte Abbildung, damit der Benutzer andere Fahrzeuge auswählt.
  • Wenn der Benutzer keinen Führerschein bei sich trägt, wird eine Abbildung zur Auswahl von Fahrzeugtypen, welche einen Führerschein erfordern, wie z.B. ein motorangetriebenes Vierradfahrzeug, gemäß der in 4 gezeigten Erlaubnis-Flag nicht dargestellt. Da nur Information, welche für den Benutzer notwendig ist, ausgewählt und auf der Touch-Screen-Anzeigeeinheit 15 dargestellt wird, kann der Benutzer effizient ein Fahrzeug auswählen.
  • Wenn der Benutzer ein gewünschtes Fahrzeug auswählt, schreibt der Zentralprozessor 20 Fahrzeugtypinformation als Daten bezüglich des Typs des ausgewählten Fahrzeugs in die ID-Karte 2 (S4). Wenn die Fahrzeugtypinformation in die ID-Karte 2 geschrieben wird, zeigt der Zentralprozessor 20 einen Ort des entsprechenden Fahrzeugs auf dem Parkplatz 6 auf der Touch-Screen-Anzeige-Einheit 15 (S5). Der Mietvorgang kommt nun zum Ende.
  • Der Benutzer betritt dann mit der ID-Karte 2 den Parkplatz 6 von dem Eingang 6a und geht zu dem entsprechenden Fahrzeug. Zu diesem Zeitpunkt erfasst der Eingangssensor 6b an dem Eingang 6a den Eintritt des Benutzers mit der ID-Karte 2 in den Parkplatz 6 und überträgt die Eintrittsinformation über die Torsteuer/regeleinrichtung 24 zu der zentralen Steuer/Regeleinrichtung 20.
  • Ein motorunterstütztes Fahrrad als ein Beispiel des motorangetriebenen Zweiradfahrzeugs 7, welches in dem Mietsystem der vorliegenden Erfindung verwendet wird, wird im Folgenden beschrieben. Wie in 11 gezeigt, hat das motorunterstützte Fahrrad einen Fahrzeugrahmen 30, welcher in einer Seitenansicht gesehen im Wesentlichen U-förmig ist, eine Vorderradgabel 33, welche integral an einem unteren Ende einer Lenkstange 32 angebracht ist, welche drehbar durch ein Kopfrohr 31 an einem vorderen Ende des Fahrzeugrahmens 30 gelagert ist, ein Vorderrad 34, welches an einem unteren Ende der Vorderradgabel 33 durch eine Achse angebracht ist, und einen Lenker 35, welcher an einem oberen Ende der Lenkstange 32 angebracht ist.
  • Eine Antriebseinheit 37 mit einem Antriebskraftunterstützungsmotor 36 ist an einem unteren Abschnitt des Fahrzeugrahmens 30 angebracht. Ein Hinterrad 39 ist durch eine Achse zwischen einem Paar von seitlich beabstandeten Elementen einer Hinterradgabel 38 gelagert, welche sich rückwärts von dem Fahrzeugrahmen 30 und oberhalb der Antriebseinheit 37 nach hinten erstreckt. Ein Paar seitlich beabstandete Streben 40 erstrecken sich zwischen der Hinterradgabel 38 und dem Fahrzeugrahmen 30.
  • Eine Sattelstütze 42 mit einem Sattelsitz 41, welcher an einem oberen Ende derselben angebracht ist, ist an einem hinteren Abschnitt des Fahrzeugrahmens 30 angebracht, wobei der Sattelsitz 41 in der vertikalen Position einstellbar ist. Ein Gepäckträger 43 ist rückwärts von dem Sattelsitz 41 fest angeordnet.
  • Die Antriebseinheit 37 hat ein Gehäuse 44, durch das eine Kurbelwelle 46 drehbar gelagert ist, welche Pedale 45 an ihren entgegengesetzten Enden hat. Eine Kette 49 ist um ein Antriebskettenrad 47, zu dem Antriebskräfte von der Kurbelwelle 46 übertragen werden können und auch unterstützende Kräfte von dem Antriebskraftunterstützungsmotor 36 wirken können, und ein angetriebenes Kettenrad 48 gezogen, welches an der Achse des Hinterrads 39 angebracht ist.
  • Der Antriebskraftunterstützungsmotor 36 wird durch eine Unterstützungssteuer/regeleinheit 50 gesteuert/geregelt, welche fest an einem unteren Abschnitt des Fahrzeugrahmens 30 vor der Antriebseinheit 37 abgestützt ist. Die Unterstützungssteuer/regeleinheit 50 wird in ihrem Betrieb basierend auf der Drehzahl des Antriebskraftunterstützungsmotors 36 und dem Eingangsdrehmoment von den Pedalen 32 gesteuert/geregelt.
  • Ein vorderer Korb 53 ist an dem Kopfrohr 31 durch eine Halterung 51 und einen Tragrahmen 52 angebracht, welcher an einem distalen Ende der Halterung 51 angebracht ist und eine L-Form in einer Seitenansicht besitzt. Ein Batterieaufnahmegehäuse 54 ist in dem vorderen Korb 53 untergebracht und an einer hinteren Fläche des vorderen Korbs 53 befestigt. Der vordere Korb 53 ist an dem Tragrahmen 52 angebracht.
  • Eine Batterie 55 zur Zufuhr von elektrischer Energie zu dem Antriebskraftunterstützungsmotor 36 ist entnehmbar in dem Batterieaufnahmegehäuse 54 untergebracht. Ein Parkschloss 56 ist an der Vorderradgabel 33 auf einer Seite des Vorderrads 34 angebracht. Wenn das Parkschloss 56 abgesperrt ist, ist das Parkschloss 56 mit einer Speiche 57 des Vorderrads 34 im Eingriff, um das Vorderrad 34 undrehbar zu machen.
  • Ein Hauptschalter 58 zur Zufuhr von elektrischer Energie von der Batterie 55 zu der Unterstützungssteuer/regeleinheit 55, dem Antriebskraftunterstützungsmotor 56, einem Batterieschloss (später beschrieben) und dem Parkschloss 56 ist an einem oberen Abschnitt einer Abdeckung 59 angeordnet, welche einen beträchtlichen Abschnitt des Fahrzeugrahmens 30 abdeckt.
  • 12 ist eine vordere Aufrissansicht des vorderen Korbs 53 mit dem Batterieaufnahmegehäuse 54. 13 ist eine Draufsicht des vorderen Korbs 53 mit dem Batterieaufnahmegehäuse 54. 14 ist eine perspektivische Explosionsansicht des vorderen Korbs 53 mit dem Batterieaufnahmegehäuse 54. Wie in den 12 bis 14 gezeigt, ist ein Kartenlesegerät 60, um die ID-karte 2 darin einzuführen, an einer Seite des Batterieaufnahmegehäuses 54 angebracht.
  • Ein Batterieschloss (später beschrieben) ist integral an dem Kartenlesegerät 60 angebracht, um die Batterie 55 gegenüber einer Entnahme zu sperren, bis eine bestimmte Bedingung erfüllt ist. Das Aufsperren des Batterieschlosses und des Parkschlosses 56 und die Zufuhr von elektrischer Energie zu der Unterstützungssteuer/regeleinheit 50 werden durch das Kartenlesegerät 60 gesteuert/geregelt.
  • 15 ist eine Draufsicht des Kartenlesegeräts 60 und 16 ist eine seitliche Aufrissansicht des Kartenlesegeräts 60. Wie in den 15 und 16 gezeigt, hat das Kartenlesegerät 60 einen Kartenschlitz 62, welcher an einem Ende desselben definiert ist und eine Ausnehmung 61 besitzt, um zu ermöglichen, dass die ID-Karte 2 leicht in und aus dem Kartenlesegerät 60 gebracht wird. Das Kartenlesegerät 60 nimmt darin einen Magneten 64 auf, welcher an einem äußeren Ende einer Blattfeder 63 angebracht ist, welche durch das Einsetzen der ID-Karte 2 elastisch verformbar ist, und einen Karteneinführschalter 65, welcher eine Hall-Einrichtung umfasst, welche eingeschaltet wird, wenn der Magnet 64 nahe zu dem Karteneinführschalter 65 verlagert wird. Eine Antenne 66 ist nahe und parallel zu dem Kartenschlitz 62 angeordnet zum Empfang von in der ID-Karte 2 gespeicherter Information und Zufuhr der Information zu einem Zentralprozessor 67.
  • 17 ist ein Blockdiagramm eines Kartenschlüsselsystems. Das Kartenschlüs selsystem umfasst die Batterie 55, die ID-Karte 2, das Kartenlesegerät 60 und die Unterstützungssteuer/regeleinheit 50. Das Kartenlesegerät 60 hat den Karteneinführschalter 65, welcher mechanisch eingeschaltet wird, wenn die ID-Karte 2 in den Kartenschlitz 62 eingeführt wird und besitzt einen Unterbrechungskontakt, welcher mit einem positiven Anschluss der Batterie 55 über Sicherungen Fu1, Fu2 verbunden ist.
  • Der Karteneinführschalter 65 hat einen Arbeitskontakt, welcher mit dem Zentralprozessor 67 verbunden ist, um elektrische Energie diesem zuzuführen, und ist gemeinsam mit Relais RY1, RY2 und RY3 verbunden. Das Relais RY1 wird von dem Zentralprozessor 67 gesteuert/geregelt, um die einem Zentralprozessor 72 in der Unterstützungssteuer/regeleinheit 50 zugeführte elektrischen Energie zu steuern/regeln.
  • Die Relais RY2, RY3 werden von dem Zentralprozessor 67 gesteuert/geregelt, um einen Batterieschlosssolenoiden 70 und einen Parkschlosssolenoiden 71 in verbundener Beziehung zu steuern/regeln. Die Solenoiden 70, 71 besitzen jeweilige Eingangsanschlüsse, welche mit einem Erdleiter des Zentralprozessors 67 über jeweilige Dioden D1, D2 verbunden sind.
  • Die Antenne 66 ist mit dem Zentralprozessor 67 verbunden. Wenn die ID-Karte 2 in den Kartenschlitz 62 eingeführt ist, wird der Karteneinsetzschalter 65 eingeschaltet, um elektrische Energie dem Zentralprozessor 67 zuzuführen, und der Zentralprozessor 67 liest ID-Information von der ID-Karte 2 über die Antenne 66. Wenn die ID-Information mit Daten verglichen ist und akzeptabel befunden ist, dann schaltet der Zentralprozessor 67 die Relais RY2, RY3 in verbundener Beziehung ein, um den Batterieschlosssolenoiden 70 und den Parkschlosssolenoiden 71 für jeweilige vorbestimmte Zeitperioden mit Strom zu versorgen, um die Batterie 55 zu entfernen und auszutauschen und das Parkschloss aufzusperren.
  • Die Unterstützungssteuer/regeleinheit 50 hat ein Relais RY4, welches zwischen den positiven Anschlüssen der Batterie 55 und des Antriebskraftunterstützungsmotors 63 angeschlossen ist und durch den Zentralprozessor 72 gesteuert/geregelt wird. Der Zentralprozessor 72 wird mit Signalen von einem Geschwindigkeitssensor und einem Drehmomentsensor versorgt. Wenn der Zentralprozessor 72 gestattet, dass die Antriebskraftunterstützung basierend auf diesen Signalen gestartet wird, schaltet der Zentralprozessor 72 das Relais RY4 ein, um elektrische Energie dem Antriebskraftunterstützungsmotor 36 zuzuführen.
  • Eine Kommutierungsdiode D5 ist parallel zu dem Antriebskraftunterstützungsmotor 36 angeschlossen und besitzt eine Anode, welche mit dem negativen Anschluss des Antriebskraftunterstützungsmotors 36 verbunden ist. Ein TFT-Transistor, bei dem ein Anschluss geerdet ist, ist mit dem negativen Anschluss des Antriebskraftunterstützungsmotors 36 verbunden. Der Zentralprozessor 72 steuert/regelt den TFT-Transistor, um die relative Einschaltdauer des Antriebskraftunterstützungsmotors 36 zu steuern/regeln.
  • Das Relais RY1 besitzt einen Arbeitskontakt, mit welchem Dioden D3, D4, ein Strombegrenzungswiderstand R1 und ein Glättungskondensator C in Reihe angeschlossen sind.
  • 18 ist ein Blockdiagramm eines Steuer/Regelsystems des Zentralprozessors 67 in dem Kartenlesegerät 60 des motorangetriebenen Fahrzeugs 7. Der Zentralprozessor 67 umfasst eine Datenübertragungseinheit 22, um Information zu der Empfangsstation 5 zu senden und Information von dieser zu empfangen, einen Zentralprozessor 25, einen Speicher 26 zum Speichern verschiedener verarbeiteter Daten, ein ID-Kartenlese/schreibgerät 27 zum Lesen von Information von der ID-Karte 2 und zum Schreiben von Information in die ID-Karte 2 von dem Fahrzeug und die Eingabe/Ausgabesteuer/regeleinrichtung 28. Der Batterieschlosssolenoid 70 und der Parkschlosssolenoid 71 sind mit der Eingabe/Ausgabesteuer/regeleinrichtung 28 verbunden.
  • Ein Flussdiagramm des Kartenschlüsselsystems wird unten unter Bezugnahme auf 19 beschrieben. Wenn die ID-Karte 2 manuell in den Kartenschlitz 62 in dem Kartenlesegerät 60 eingeführt ist (S1), wird der Karteneinsetzschalter 65, welcher ein Energieversorgungsschalter des Kartenlesegeräts 60 ist, mechanisch eingeschaltet, um die Zufuhr von elektrischer Energie zu dem Zentralprozessor 67 zu beginnen (S2).
  • Danach entscheidet der Zentralprozessor 67, ob die ID-Karte 2 eine Mitarbeiterkarte ist oder nicht, d.h. ob die ID-Karte 2 eine Karte eines Angestellten des Mietsystems ist oder nicht, über die Antenne 66 (S3). Wenn die ID-Karte 2 eine Mitarbeiterkarte ist, springt die Steuerung/Regelung zu S8. Wenn die ID-Karte 2 keine Mitarbeiterkarte ist, dann liest der Zentralprozessor 67 ferner gespeicherte Information von der ID-Karte 2 und vergleicht den Fahrzeugtyp und die Erlaubnis-Flag mit gespeicherten Daten, um zu beurteilen, ob dem Benutzer gestattet wird, mit dem Fahrzeug zu fahren (S4).
  • Die Bedingungen, um dem Benutzer zu erlauben, das Fahrzeug zu fahren, sind erfüllt, wenn die Erlaubnis-Flag gesetzt ist (1), und eine Fahrzeugtyp-Flag oder eine Fahrzeugnummer übereinstimmt. Der Zentralprozessor 67 entscheidet, ob die Erlaubnis-Flag gesetzt ist (1) oder nicht (S5). Wenn der Benutzer das Fahrzeug zum ersten Mal fährt, wenn der Fahrzeugtyp übereinstimmt, dann geht die Steuerung/Regelung zu S7, wo der Zentralprozessor 67 die Daten der Fahrzeugnummer von dem Fahrzeug überschreibt, da die Erlaubnis-Flag gesetzt ist (Ja), und setzt die Erlaubnis-Flag zurück.
  • Wenn die Erlaubnis-Flag nicht gesetzt ist, d.h. wenn der Benutzer das Fahrzeug wiederum fährt, nachdem die ID-Karte entfernt wurde, um beispielsweise eine Rast zu machen, dann vergleicht der Zentralprozessor 67 die Fahrzeugnummer (S6). Wenn die Fahrzeugnummer übereinstimmt, schreibt der Zentralprozessor 67 keine Daten und die Steuerung/Regelung geht zu S11, da der Benutzer ein echter Benutzer ist. Wenn die Fahrzeugnummer nicht übereinstimmt, dann schaltet der Zentralprozessor 67 die Energiezufuhr von der Antenne 66 aus und bricht einen nachfolgenden Prozess, wie z.B. das Entsperren (S9) ab, da eine Möglichkeit einer nicht authorisierten Verwendung der ID-Karte besteht. Der Zentralprozessor 67 erlaubt, dass die ID-Karte von Hand freigegeben wird (S10), wonach die Steuerung/Regelung zum Anfang der Sequenz zurückkehrt.
  • In S11 schaltet der Zentralprozessor 67 die Energieversorgung der Antenne 66 aus. Der Zentralprozessor 67 schaltet die Ausgabe von unterstützenden Kräften ein (S12). Danach schaltet der Zentralprozessor 67 den Batterieschlosssolenoiden 70 und den Parkschlosssolenoiden 71 für eine vorbestimmte Zeitperiode, d.h. 10 Sekunden oder kürzer, ein (S13).
  • Während der Batterieschlosssolenoid 70 und der Parkschlosssolenoid 71 eingeschaltet sind, kann der Benutzer die Batterie 55 entnehmen und austauschen oder kann das Parkschloss 56 entsperren, um Fahren zu beginnen. Wenn nichts für die vorbestimmte Zeitperiode unternommen wurde, dann muss die Sequenz noch einmal von vorne angefangen werden, wenn die Batterie 55 ausgetauscht werden soll und das Parkschloss 56 entriegelt werden soll, da die Batterie 55 nicht ausgetauscht und das Parkschloss 56 nicht entriegelt werden kann. Insofern die elektrische Energie zum Entriegeln der Schlösser nur für die vorbestimmte Zeitperiode benötigt wird, wird der Energieverbrauch der Batterie unterdrückt.
  • Wenn die Schlösser entriegelt werden können, dann sind das motorangetriebene Fahrzeug 7 und die ID-Karte 2 einander 1:1 entsprechend zugeordnet und das motorangetriebene Fahrzeug 7 fährt mit der eingesetzten ID-Karte 2. Wenn die Batterie aufgebraucht ist, während das motorangetriebene Fahrzeug 7 fährt, dann kann die Batterie gegen eine vollständig geladene Batterie, wie später beschrieben, ausgetauscht werden.
  • Wenn die Fahrt des motorangetriebenen Fahrzeugs 7 zu Ende ist, entnimmt der Benutzer manuell die ID-Karte 2 (S14), was die Energiezufuhr des Zentralprozessors 72 der Unterstützungssteuer/regeleinheit 50 ausschaltet. Die Ausgabe von unterstützenden Kräften wird ausgeschaltet (S15) und die Energiezufuhr des Kartenlesegeräts 60 wird ausgeschaltet (S16), wonach die Steuerung/Regelung zu dem anfänglichen Zustand zurückkehrt. Nachfolgend tauscht der Benutzer die Batterie aus und gibt das motorangetriebene Fahrzeug zurück, wie später beschrieben.
  • Die 20 bis 22 zeigen Details der Batterie 55. 20 ist eine seitliche Aufrissansicht der Batterie 55, 21 ist eine vordere Aufrissansicht, teilweise weggeschnitten, der Batterie 55 und 22 ist eine Draufsicht der Batterie 55. Die Batterie 55 hat im Wesentlichen die Form eines rechteckigen Parallelflachs. Die Batterie 55 hat einen Handgriff 80, welcher winkelmäßig um einen Schaft 87 nahe einer Ecke eines Längsendes desselben bewegbar ist. Der Handgriff 80 ist normalerweise durch eine Schraubenfeder 88 so vorgespannt, dass er gegen die obere Fläche des Endes der Batterie 55 gedrückt wird.
  • Die Batterie 55 besitzt eine Restenergieanzeige 81 an dem Ende davon, an welchem der Handgriff 80 angebracht ist. Die Restenergieanzeige 81 zeigt eine Restmenge der gespeicherten Energie an, wenn ein Druckknopf 82 gedrückt wird. Elektroden 83 sind an dem gegenüberliegenden Längsende der Batterie 55 zur Verbindung mit einem Verbinder (später beschrieben) angebracht. Die Batterie 55 umfasst eine Anzahl aufladbare Einheitszellen, welche durch die Bezugszahl 84 repräsentiert sind, welche miteinander in einem Zellenaufbau verbunden sind. Ein Informationschip 85, welcher inhärente Information der Batterie 55 wie zum Beispiel ID-Information derselben speichert, ist zentral an einer Seite der Batterie 55 angeordnet. Die Batterie 55 besitzt eine Verriegelungsausnehmung 86, welche in einem unteren Abschnitt ihrer Seite definiert ist.
  • Eine detaillierte Struktur des motorangetriebenen Fahrzeugs 7 wird im Folgenden beschrieben. In den 12 bis 14 bilden das Batterieaufnahmegehäuse 54 und das Kartenlesegerät 60 eine integrale Einheit und das Batterieaufnahmegehäuse 54 ist integral mit dem Kartenlesegerät 60 durch ein oberes Band 90 und ein unteres Band 91 verbunden. Eine Anschlusseinheit 93 ist an einem Boden des Batteriegehäuses 54 durch Schrauben 94 befestigt und hat eine Solenoidabdeckung 95, welche davon vorsteht und den Solenoiden des Batterieschlosses abdeckt, welches integral mit dem Kartenlesegerät 60 ist.
  • Das Batterieaufnahmegehäuse 56 besitzt einen oberen Abschnitt, welcher mit einem Deckel 96 abgedeckt ist, der ein mit dem Batterieaufnahmegehäuse 54 über ein Gelenk 97 verbundenes Ende besitzt. Der Deckel 96 kann frei geöffnet und geschlossen werden, indem ein Knopf 98 an dem anderen Ende des Deckels 96 betätigt wird. Die Batterieeinheit ist in ihrem vorderen Bereich mit einer Einheitsabdeckung 100 abgedeckt, welche direkt an einer Seite des Batterieaufnahmegehäuses 54 durch Schrauben 101 angebracht ist. Wie in 13 gezeigt, hat der Deckel 96 ein Kontrollfenster 99, welches zentral darin definiert ist, um die Restenergieanzeige 81 zu beobachten und den Druckknopf 82 hindurch zu drücken.
  • Der Korb 53 besitzt eine Bodenplatte 102, welche über eine Querplatte 103 an dem Tragrahmen 52 gelegt ist und an dem Tragrahmen 52 durch Bolzen 104 befestigt ist, welche aufwärts gerichtet eingeschraubt sind. Der Tragrahmen 52 ist in einer Seitenansicht gesehen im Wesentlichen L-förmig und umfasst einen vertikalen oberen Rahmen 106 mit einer durch diesen abgestützten Befestigungsplatte 105.
  • Eingriffsteile 107 besitzen Enden, welche mit lateralen Seiten des oberen Rahmens 106 verschraubt sind, und entgegengesetzte Enden, welche zu Haken 108 geformt sind, die mit vertikalen Drähten 109 des Korbs 53 im Eingriff sind, um dadurch einen oberen Abschnitt des Korbs 53 zu befestigen. Wie in den 12 und 13 gezeigt, besitzt die Batterieeinheit als Ganzes eine vertikal verlängerte Struktur, welche sich längs der hinteren Fläche des Korbs 53 erstreckt und an dieser angebracht ist, und begrenzt die Kapazität des Korbs 53 nicht wesentlich.
  • 23 ist eine Ansicht, welche eine Struktur zeigt, durch welche das Kartenlesegerät 60 und der Korb 53 aneinander angebracht sind. Unterdessen ist das Batterieaufnahmegehäuse 54 in zwei Komponenten unterteilt, die in der Längsrichtung zusammenpassen. Das Kartenlesegerät 60 hat eine Befestigungsfläche mit einer darin definierten Ausnehmung 110, um es über eine Seite des Batterieaufnahmegehäuses 54, welches in der Längsrichtung verbunden wurde, zu montieren. Das Kartenlesegerät 60 hat auch vordere und hintere Ränder 111 längs der Ausnehmung 110, welche über die vordere und hintere Wandfläche des Batterieaufnahmegehäuses 54 gelegt sind und daran durch Schrauben 112 befestigt sind. Die geteilten Komponenten des Batterieaufnahmegehäuses 54 können so effizient miteinander kombiniert werden, wenn das Kartenlesegerät 60 daran angebracht wird.
  • 24 ist eine Ansicht, welche detailliert eine Struktur zeigt, durch welche das Batterieaufnahmegehäuse 54 mit dem oberen Band befestigt wird. Das obere Band 90 hat ein gebogenes Ende 113, welches nahe dem Kartenlesegerät 60 angeordnet ist, und besitzt ein Durchgangsloch 114 und eine angeschweißte Mutter 115. Das gebogene Ende 113 ist auf ein gebogenes Ende 117 eines hinteren oberen Bandes 116 gelegt, welches an der hinteren Fläche des Batterieaufnahmegehäuses 54 mit Ausnahme des oberen Bands 90 gehalten ist. Das gebogene Ende 117 hat ein Durchgangsloch 118, welches mit einem Durchgangsloch 119 fluchtet, welches in der Befestigungsplatte 105 definiert ist. Ein Bolzen 120 ist von hinten durch diese Löcher eingesetzt und in die angeschweißte Mutter 115 geschraubt, um auf diese Weise die gebogenen Enden integral miteinander zu kombinieren. Ein gegenüberliegendes Ende des oberen Bands besitzt dieselbe Struktur wie das untere Band 91 und wird später bezüglich des unteren Bands 91 beschrieben.
  • 25 ist eine Ansicht, welche detailliert eine Struktur zeigt, durch welche das Batterieaufnahmegehäuse 54 mit dem unteren Band 91 befestigt ist. Ein hinteres unteres Band 121 ist an der hinteren Fläche des Batterieaufnahmegehäuses 54 gehalten und hat eine Seite, welche zu einem im Querschnitt kurbelförmigen Abschnitt gebogen ist, welcher in entgegengesetzte Richtungen gebogen ist. Der kurbelförmige Abschnitt umfasst einen Abschnitt mit einem Befestigungsfuß 122, welcher in einem rechten Winkel zu der Befestigungsplatte 105 gebogen ist und ein Durchgangsloch 123 und eine angeschweißte Mutter 124 besitzt. Das Durch gangsloch 123 fluchtet mit einem Durchgangsloch 119 in der Befestigungsplatte 105. Der Befestigungsfuß 112 ist an der Befestigungsplatte 105 durch einen Bolzen 120 befestigt, welcher von hinten durch die Löcher 119, 123 eingesetzt und in die angeschweißte Mutter 124 geschraubt ist.
  • Der andere Abschnitt des kurbelförmigen Abschnitts hat ein Befestigungsende 125, welches in der Richtung entgegengesetzt zu dem Befestigungsfuß 122 gebogen ist und ein Durchgangsloch 126 hat. Das Befestigungsende 125 ist in einer Ausnehmung 127 angeordnet, welche in einer Seite des Batterieaufnahmegehäuses 54 definiert ist. Das untere Band 91 besitzt ein Ende 130, welches gleichermaßen gebogen ist, in einer Ausnehmung 132, welche in dem Batterieaufnahmegehäuse 54 definiert ist, und besitzt ein Durchgangsloch 131. Die Durchgangslöcher 126, 131 fluchten mit Durchgangslöchern 133, welche in einem Rand des Batterieaufnahmegehäuses 54 definiert sind, und ein Bolzen 92 ist von einer vorderen Seite in diese Löcher eingesetzt und in eine Mutter 134 an einer hinteren Seite geschraubt. Diese Befestigungsstruktur ist dieselbe wie die Befestigungsstruktur des oberen Bands 90 an derselben Seite.
  • Das untere Band 91 hat ein entgegengesetztes Ende 136, welches auf eine Seite eines Schlosses 135 gelegt ist, welches integral mit einem unteren Abschnitt des Kartenlesegeräts 60 ausgebildet ist und ist daran durch eine Schraube 137 befestigt. Das Ende auf derselben Seite des hinteren unteren Bandes 121 besitzt im Wesentlichen eine Kanalform, welche einen Befestigungsabschnitt 138 umfasst, der auf die andere Seite des Schlosses 135 gelegt ist und daran durch eine Schraube 139 befestigt ist, und einen gebogenen Abschnitt 140, welcher zu der Befestigungsplatte 105 vorsteht und ein Durchgangsloch 141 und eine angeschweißte Mutter 142 besitzt. Das Durchgangsloch 141 fluchtet mit einem Durchgangsloch 119 in der Befestigungsplatte 105 und ein Bolzen 120 ist zur Befestigung durch die Löcher 141, 119 eingesetzt und in die angeschweißte Mutter 142 eingeschraubt.
  • 26 ist eine Ansicht, welche detailliert eine Struktur eines Schlosses 135 zeigt, welches als das Batterieschloss dient. Der Batterieschlosssolenoid 70 ist an dem Schloss 135 angebracht. Der Batterieschlosssolenoid 70 hebt normalerweise eine Antriebsstange 142 an, um einen Verriegelungsfinger 144 gegen den Uhrzeigersinn (26) um eine Welle 143 durch ein Loch (nicht gezeigt), welches in einer Seite des Batterieaufnahmegehäuses 54 definiert ist, in die Verriegelungsausnehmung 86 (20 und 21) in der Seite der Batterie 55 zu schwenken, um auf diese Weise die Batterie 55 gegen eine Entnahme zu verriegeln.
  • Die Bezugszahlen 145, 146 repräsentieren Durchgangslöcher, welche in dem Ende 136 des unteren Bandes 91 definiert sind, und Löcher, welche in dem Befestigungsabschnitt 138 des hinteren unteren Bandes 121 definiert sind. Da das Schloss 135 direkt an dem unteren Band 91 und dem hinteren unteren Band 121 angebracht ist, ist das Schloss 135 fest an dem Tragrahmen 52 des Fahrzeugrahmens angebracht.
  • 27 ist eine Querschnittsansicht, welche Details des Parkschlosses 56 zeigt. Das Parkschloss 56 hat eine Verriegelungsstange 151, welche in und aus einem Gehäuse 150 beweglich ist und normalerweise zu einer zurückgezogenen Position (die durch eine durchgezogene Linie dargestellte Position, welche von dem Vorderrad 37 entfernt ist, wobei die durch eine imaginäre Linie dargestellte Position eine hervorstehende Position ist) durch eine Feder 152 vorgespannt ist.
  • Eine Verriegelungsplatte 154 ist um eine Welle 153 winkelig bewegbar und besitzt eine Eingriffsausnehmung 155, welche in einem Ende derselben definiert ist und einen Anschlagvorsprung 156, welcher an dem anderen Ende davon angeordnet ist. Der Anschlagvorsprung 156 kann durch einen Druckknopf 157 gedrückt werden, welcher an dem Gehäuse 150 so abgestützt ist, dass er in und aus dem Gehäuse 150 beweglich ist.
  • Wenn eine Antriebsstange 160 des Parkschlosssolenoiden 71, welcher in dem Gehäuse 150 angeordnet ist, hervorsteht (wie durch die durchgezogenen Linien gezeigt), liegt der Anschlagvorsprung 156 an einem Anschlagende 161 der An triebsstange 160 an und kann nicht in einem großen Ausmaß winkelig bewegt werden. Der Parkschlosssolenoid 71 ist mit dem Kartenlesegerät 60 durch ein elektrisches Kabel 162 verbunden, um dadurch gesteuert/geregelt zu werden.
  • Die Verriegelungsstange 151 hat einen Verriegelungsstift 158, welcher mit dieser beweglich ist, wenn die Verriegelungsstange 151 hineingedrückt wird. Wenn die Verriegelungsstange 151 gedrückt wird, bis ihr distales Ende zu einer Position in Eingriff mit einer Speiche 57 des Vorderrads 37 vorsteht, greift der Verriegelungsstift 158 in die Eingriffsausnehmung 155 ein, wie durch die imaginären Linien angedeutet, um zu verhindern, dass die Verriegelungsstange 151 zurückkehrt.
  • Daher wird dann, wenn die Verriegelungsstange 151 hinein gedrückt wird, um zu bewirken, dass der Verriegelungsstift 158 in die Eingriffsausnehmung 155 eingreift, ein verriegelter Zustand erreicht. Die Verriegelungsstange 151 wird nach vorne in Anlage an eine Speiche 57 des Vorderrads 37 bewegt, um so zu verhindern, dass sich das Vorderrad 37 dreht. Zusätzlich besitzt die Verriegelungsstange 151 ein abklappbares, manuell betätigbares Ende 151a, welches umgeklappt ist, wenn das Parkschloss 56 aufgesperrt ist.
  • Wenn die ID-Karte 2 in das Kartenlesegerät 60 eingeführt ist, wird der Parkschlosssolenoid 71 mit Strom versorgt, um die Antriebsstange 160 zurückzuziehen. Wenn der Druckknopf 157 hinein gedrückt wird, wird der Anschlagvorsprung 156 in einem großen Ausmaß bewegt, was die Verriegelungsplatte 154 gegen den Uhrzeigersinn um die Welle 153 dreht, woraufhin die Eingriffsausnehmung 155 von dem Verriegelungsstift 158 gelöst wird. Die Verriegelungsstange 151 ist nun frei und wird durch die Feder 152 zurück gedrückt und das Parkschloss 56 ist aufgesperrt.
  • Ein unterstützender Antriebsmechanismus eines motorunterstützten Fahrrads, das ein Beispiel des motorangetriebenen Zweiradfahrzeugs zur Verwendung in dem Mietsystem der vorliegenden Erfindung ist, wird im Folgenden beschrieben. 28 ist eine vertikale Querschnittsansicht der Antriebseinheit des motoran getriebenen Zweiradfahrzeugs, 29 ist eine Querschnittsansicht längs einer Linie 29-29 der 28, 30 ist eine Querschnittsansicht längs einer Linie 30-30 der 29 und 31 ist eine Ansicht, welche die Art und Weise zeigt, in welcher ein Gleitstückinnenelement und ein Kupplungsinnenring 200 miteinander im Eingriff sind.
  • Das Gehäuse 44 der Antriebseinheit 37 umfasst ein linkes Gehäuseelement 205, ein rechtes Gehäuseelement 206, welches mit dem linken Gehäuseelement 205 gekuppelt ist, wobei eine erste Lagerkammer 207 zwischen dem rechten Gehäuseelement 206 und dem linken Gehäuseelement 205 definiert ist, und eine Abdeckung 209, welche mit dem linken Gehäuseelement 205 gekuppelt ist, wobei eine zweite Lagerkammer 208 zwischen der Abdeckung 209 und dem linken Gehäuseelement 205 definiert ist. Eine Dichtung 210 aus Gummi ist an einer Fläche der Abdeckung 209 angebracht, welche mit dem linken Gehäuseelement 205 verbunden ist.
  • Die Kurbelwelle 46 ist drehbar durch das Gehäuse 44 gelagert, sodass ein wesentlicher Abschnitt derselben in der ersten Lagerkammer 207 angeordnet ist. Ein drehbares Rohr 212 ist als ein Kraftübertragungselement in dem rechten Gehäuseelement 206 durch ein Kugellager 211 gelagert. Die Kurbelwelle 46 besitzt ein rechtes Ende, welches in dem drehbaren Rohr 212 durch ein Kugellager 213 gelagert ist, und ein linkes Ende, welches in dem linken Gehäuseelement 205 durch ein Kugellager 214 gelagert ist. Das Antriebskettenrad 47, welches auf einer rechten Seite des rechten Gehäuseelements 206 angeordnet ist, ist mit dem drehbaren Rohr 212 gekuppelt.
  • Auf die Pedale 45 an den entgegengesetzten Enden der Kurbelwelle 200 ausgeübte Tretkräfte werden von der Kurbelwelle 46 über ein Kraftübertragungsmittel 215 zu dem Antriebskettenrad 47 übertragen. Der Antriebskraftunterstützungsmotor 36, welcher an dem Gehäuse 44 angebracht ist, erzeugt eine Ausgangsleistung, welche über einen Drehzahluntersetzungsgetriebezug 216 zu dem Antriebskettenrad 47 übertragen wird, um die auf die Pedale 45 ausgeübten Tretkräfte zu unterstützen.
  • Das Kraftübertragungsmittel 215 zur Übertragung der Kraft von der Kurbelwelle 46 zu dem Antriebskettenrad 47 ist in der ersten Lagerkammer 207 angeordnet. Das Kraftübertragungsmittel 215 umfasst einen Torsionsstab 217, welcher mit der Kurbelwelle 46 verbunden ist, und eine erste Einwegkupplung 218, welche zwischen dem drehbaren Rohr 212 und dem Torsionsstab 217 angeordnet ist.
  • Wie auch in 30 gezeigt, besitzt die Kurbelwelle 46 einen axialen Schlitz 219. Der Torsionsstab 217 umfasst einen zylindrischen Schaft 220, welcher drehbar zwischen eine linke und eine rechte Innenwandfläche 219a, 219b des Schlitzes 219 eingesetzt ist, einen Arm 221a, welcher zu entgegengesetzten Seiten von einem Ende, auf der linken Seite des Fahrzeugs, des Schafts 220 vorsteht, und einen Arm 221b, welcher zu entgegengesetzten Seiten von einem Ende, auf der rechten Seite des Fahrzeugs, von dem Schaft 220 vorsteht. Der Torsionsstab 217 ist in dem Schlitz 219 befestigt.
  • Der Arm 221a des Torsionsstabs 217 ist integral mit der Kurbelwelle 46 in eng anliegendem Kontakt mit der linken und der rechten Innenwandfläche 219a, 219b des Schlitzes 219 gekuppelt. Der andere Arm 221b des Torsionsstabs 217 ist lose in den Schlitz 219 eingesetzt, wobei Spalten bzw. Zwischenräume α zwischen dem Arm 221b und der linken und der rechten Innenwandfläche 219a, 219b definiert sind. Daher kann der Schaft 220 des Torsionsstabs 217 zu einem solchen Ausmaß verdreht werden, dass sich der Arm 221b in den Zwischenräumen α bewegen kann.
  • Die erste Einwegkupplung 218 umfasst einen Kupplungsinnenring 200, welcher koaxial um die Kurbelwelle 46 zur Drehung relativ zu der Kurbelwelle 46 angeordnet ist, ein drehbares Rohr 212, welches als ein Kupplungsaußenring dient, welcher koaxial um den Kupplungsinnenring 200 herum angeordnet ist, und eine Mehrzahl von beispielsweise vier Klinken 201, welche drehbar an einer Außenumfangsfläche des Kupplungsinnenrings 200 gelagert sind und normalerweise durch eine ringförmige Feder 202 nach außen gespreizt werden. Die entgegengesetzten Enden des Arms 221b des Torsionsstabs 217 sind jeweils in Ausnehmungen 200a eingesetzt, welche in einer Innenumfangsfläche des Kupplungsinnenrings 200 definiert sind. Das drehbare Rohr 212 besitzt Sperrzähne 203, welche an einer Innenumfangsfläche davon zum Eingriff mit den Klinken 201 angeordnet sind.
  • Wenn die Pedale 45 getreten werden, um die Kurbelwelle 46 in einer normalen Richtung zu drehen, wird das Drehmoment der Kurbelwelle 46 über den Torsionsstab 217, die erste Einwegkupplung 218 und das drehbare Rohr 212 zu dem Antriebskettenrad 47 übertragen. Wenn die Pedale 45 getreten werden, um die Kurbelwelle 46 in einer entgegengesetzten Richtung zu drehen, rutscht jedoch die erste Einwegkupplung 218, was es ermöglicht, die Kurbelwelle 46 in der umgekehrten Richtung zu drehen.
  • Wenn ein Drehmoment von den Pedalen 45 auf die Kurbelwelle 46 in der durch den Pfeil a in 30 angedeuteten Richtung ausgeübt wird, widersteht der Kupplungsinnenring 200, auf welchen die Last von dem Hinterrad 39 über das drehbare Rohr 212 und die Klinken 201 übertragen wird, dem Drehmoment in der durch den Pfeil a angedeuteten Richtung. Daher wird der Arm 221b des Torsionsstabs 217 in der entgegengesetzten Richtung (durch den Pfeil b angedeutet) bezüglich der Kurbelwelle 46 verdreht und dreht folglich relativ zu der Kurbelwelle 46. Als Ergebnis wird eine Relativdrehung, welche von dem auf die Kurbelwelle 46 ausgeübten Drehmoment abhängt ist, zwischen der Kurbelwelle 46 und dem Kupplungsinnenring 200 erzeugt.
  • Ein Gleitstückinnenelement 222 ist nicht drehbar, aber axial beweglich an der Außenumfangsfläche der Kurbelwelle 46 gelagert. Ein Gleitstückaußenelement 224 ist drehbar an der Außenumfangsfläche des Gleitstückinnenelements 222 durch eine Mehrzahl von Kugeln 223 gelagert.
  • Wie in 31 gezeigt, besitzt der Kurbelinnenring 200 eine konkave Nockenflä che 200b, welche in einer Endfläche desselben definiert ist, welche zu dem Gleitstückinnenelement 22 weist, und das Gleitstückinnenelement 222 besitzt eine konvexe Nockenfläche 222a zum Eingriff mit der konkaven Nockenfläche 200b.
  • Ein Erfassungshebel 225 hat ein proximales Ende, welches an dem linken Gehäuseelement 205 durch einen Tragstift 240 schwenkbar gelagert ist, und einen Zwischenabschnitt, welcher an dem Gleitstückaußenelement 224 entfernt von dem Kupplungsinnenring 200 gehalten ist. Ein Hubsensor 226, welcher mit dem Erfassungshebel 225 bei der Bildung eines Drehmomenterfassungsmittels ST zusammenwirkt, ist an dem linken Gehäuseelement 205 angebracht. Der Erfassungshebel 225 hat ein äußeres Ende, welches an einem Messfühler 226a des Hubsensors 226 gehalten ist.
  • Eine Feder 227 ist unter Kompression zwischen dem Erfassungshebel 225 und dem linken Gehäuseelement 205 angeordnet. Der Erfassungshebel 225 ist federnd an dem Gleitstückaußenelement 224 unter den Kräften der Feder 227 gehalten, was das Gleitstückaußenelement 224 und das Gleitstückinnenelement 222 zu dem Kupplungsinnenring 200 hin vorspannt.
  • Wenn der Torsionsstab 217 durch ein von den Pedalen 45 auf die Kurbelwelle 46 ausgeübtes Drehmoment verdreht wird, dreht das Gleitstückinnenelement 222 relativ zu dem Kupplungsinnenring 200, was die Nockenfläche 222a des Gleitstückinnenelements 222 gegen die Nockenfläche 200a des Kupplungsinnenrings 200 drückt. Als Konsequenz gleitet das Gleitstückinnenelement 222 entlang der Achse der Kurbelwelle 46 gegen die Kräfte der Feder 227.
  • Der Erfassungshebel 225, welcher durch das Gleitstückaußenelement 224 gedrückt wird, welches sich mit dem Gleitstückinnenelement 222 bewegt, wird um den Tragstift 240 gedreht, um auf diese Weise den Messfühler 226a des Hubsensors 226 zu drücken. Der Hub des Messfühlers 226a ist proportional zur Verdrehverlagerung des Torsionsstabs 217, d.h. dem von den Pedalen 45 ausgeübten Eingangsdrehmoments. Somit erfasst das Drehmomenterfassungsmittel ST das Eingangsdrehmoment.
  • Der Drehzahluntersetzungsgetriebezug 216 zur Übertragung der Energie von dem Antriebskraftunterstützungsmotor 36 zu dem Antriebskettenrad 47 umfasst ein Antriebszahnrad 231, welches an einer Motorwelle 230 des Antriebskraftunterstützungsmotors 36 in der zweiten Lagerkammer 208 befestigt ist, ein erstes Zwischenzahnrad 233 als ein spezielles Zahnrad, welches an einem Ende einer ersten Leerlaufwelle 232 befestigt und mit dem Antriebszahnrad 231 in der zweiten Lagerkammer 208 im Eingriff gehalten ist, ein zweites Zwischenzahnrad 234, welches integral mit der ersten Leerlaufwelle 232 in der ersten Lagerkammer 207 ist, ein drittes Zwischenzahnrad 235, welches im Eingriff mit dem zweiten Zwischenzahnrad 234 gehalten ist, eine zweite Leerlaufwelle 236, welche koaxial zu dem dritten Zwischenzahnrad 235 angeordnet ist, eine zweite Einwegkupplung 237, welche zwischen dem dritten Zwischenzahnrad 235 und der zweiten Leerlaufwelle 236 angeordnet ist, ein viertes Zwischenzahnrad 238, welches mit der zweiten Leerlaufwelle 236 in der ersten Lagerkammer 207 integral ist, und ein Abtriebszahnrad 239, welches mit dem drehbaren Rohr 212 integral ist, mit welchem das Antriebskettenrad 47 verbunden ist und im Eingriff mit dem vierten Zwischenzahnrad 238 gehalten ist.
  • Das erste Leerlaufzahnrad 232 besitzt eine Achse parallel zu der Motorwelle 230 des Antriebskraftunterstützungsmotors 36. Ein Kugellager 241 ist zwischen dem rechten Gehäuseelement 206 und der ersten Leerlaufwelle 232 angeordnet und ein Kugellager 242 ist zwischen dem linken Gehäuseelement 205 und der ersten Leerlaufwelle 232 angeordnet. Die zweite Leerlaufwelle 236 besitzt eine Achse parallel zu der ersten Leerlaufwelle 232. Ein Kugellager 243 ist zwischen dem rechten Gehäuseelement 206 und der zweiten Leerlaufwelle 236 angeordnet und ein Kugellager 244 ist zwischen dem linken Gehäuseelement 205 und der zweiten Leerlaufwelle 236 angeordnet.
  • Der Drehzahluntersetzungsgetriebezug 216 überträgt das von dem Antriebskraftunterstützungsmotor 36 erzeugte Drehmoment mit einer verringerten Drehzahl zu dem Antriebskettenrad 47. Wenn der Antriebskraftunterstützungsmotor 36 abgeschaltet ist, erlaubt die zweite Einwegkupplung 237, dass die zweite Leerlaufwelle 236 leerläuft und die Drehung des Antriebskettenrads 47 wird nicht durch die auf die Pedale 45 ausgeübten Tretkräfte verhindert.
  • Wenn der Benutzer die Pedale 45 tritt, um das motorunterstützte Fahrrad zu fahren, wird die Kraft von der Kurbelwelle 46 über das Kraftübertragungsmittel 215 zu dem Antriebskettenrad 47 und dann über die Kette 49 und das angetriebene Kettenrad 48 zu dem Hinterrad 39 übertragen. Zur selben Zeit steuert/regelt basierend auf dem Eingangsdrehmoment und einer Geschwindigkeitsinformation von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor (nicht gezeigt) die Unterstützungssteuer/regeleinheit 50 die relative Einschaltdauer des Antriebskraftunterstützungsmotors 36, um dadurch die Unterstützungskräfte zu steuern/regeln.
  • Der Batterieaustauscher 8 wird nun nachstehend beschrieben. 32 ist ein Blockdiagramm des Batterieaustauschers 8. Der Batterieaustauscher 8 umfasst einen Steuer/Regelabschnitt 301, einen mechanischen Abschnitt 302, einen Konsolenabschnitt 303, einen Ladeabschnitt 304 und ein Datenübertragungsmittel 335. Der Steuer/Regelabschnitt 301 besitzt einen Zentralprozessor 330, welcher eine ECU umfasst. Der Zentralprozessor 330 besitzt eine Mensch-Maschine-Schnittstelle, mit welcher ein Personendetektor 310 des Konsolenabschnitts 303, ein Kartenlesegerät 313, eine Antenne oder ID-Detektor 318 in einem Batterieschacht 315, eine Anzeigeeinheit 314 und ein Lautsprecher 312 verbunden sind.
  • Der Zentralprozessor 330 besitzt eine Batterieschnittstelle, mit welcher Anschlussteile 317 für zwanzig Batteriekästen 306, Solenoide und Anzeigen 307 von Verriegelungseinrichtungen 331 und ein Türschalter 232 und ein Türschloss 333 einer Tür 308 verbunden sind. Der Zentralprozessor 330 besitzt auch eine Ladegerätschnittstelle, mit welcher ein Ladegerät 340 verbunden ist.
  • Das Ladegerät 340 hat zehn Batteriekästen 306, welche selektiv mit den Anschlussteilen 317 über eine Auswahleinheit 341 verbunden sind. Daher kann die Anzahl von Ladegeräten 340, welche schwer sind, auf die Hälfte reduziert werden, gemäß einer tatsächlichen betrieblichen Leistungsfähigkeit des Batterieaustauschers 8 und folglich kann der Batterieaustauscher 8 in Größe und Gewicht reduziert werden. Dem Zentralprozessor 330 zugeführte Information wird in einem Speicher 334 gespeichert und durch das Datenübertragungsmittel 335 zu der Zentralmanagementvorrichtung 1 übertragen.
  • 33 ist ein Blockdiagramm eines Steuer/Regelsystems des Batterieaustauschers 8. In 33 ist der Zentralprozessor 330 des Batterieaustauschers 8 mit der Zentralmanagementvorrichtung 1 durch eine Datenübertragungseinheit 335 verbunden. Mit dem Zentralprozessor 330 sind das ID-Kartenlese/schreibgerät als das Kartenlesegerät 313, eine Batterieladesteuer/regeleinrichtung 336, eine Batteriekastensteuer/regeleinrichtung 337 und der ID-Detektor 318 in dem Batterieschacht 315 verbunden.
  • Der Speicher 334 speichert verschiedene Daten, welche von dem Batterieaustauscher 8 verarbeitet werden. Die Ladegeräte 340 sind mit der Batterieladesteuer/regeleinrichtung 336 verbunden, welche einen Ladevorgang von Batterien 55 und einen Erfassungsvorgang von Ladezuständen von Batterien 55 steuert/regelt. Die Batteriekastensteuer/regeleinrichtung 337 steuert/regelt den Betrieb der Batteriekästen 306, welche Batterien 55 aufnehmen, und steuert auch die Solenoiden und die Anzeigen 332 der Verriegelungseinrichtungen 331 und des Türschlosses 333.
  • Der ID-Detektor 318 in dem Batterieschacht 315 kommuniziert mit dem Informationschip 85 einer Batterie 55, um Information zu lesen, welche der Batterie 55 eigen ist, wie z.B. ID-Information derselben.
  • 34 ist ein Flussdiagramm eines Arbeitsablaufs des Batterieaustauschers 8. Wenn der Benutzer vor dem Batterieaustauscher 8 steht, erfasst der Personendetektor 310 den Benutzer (S1) und die Anzeigeeinheit 314 und der Lautsprecher 312 starten einen Führungsvorgang (S2). Beispielsweise gibt der Lautsprecher eine Sprachanleitung "Willkommen. Platziere die gebrauchte Batterie in einem Batterieschacht und führe die ID-Karte in das Kartenlesegerät ein." aus.
  • Wenn der Benutzer die ID-Karte 2 in das ID-Kartenlese/schreibgerät 313 einführt, liest das ID-Kartenlese/schreibgerät 313 ID-Information von der ID-Karte 2 (S3). Der ID-Detektor 318 in dem Batterieschacht 315 liest eine ID-Nummer und inhärente Information von der zurückgegebenen Batterie 55 (S4) und überprüft die ID-Nummer (S5).
  • Wenn die ID-Nummer problematisch ist, dann zeigt der Batterieaustauscher 8 dem Benutzer durch die Anzeigeeinheit 314 und den Lautsprecher 312 an, dass die Batterie 55 nicht verwendet werden kann und dass der Batterieaustauscher 8 den Batterieaustauschservice nicht bereitstellt, sondern gibt die Batterie 55 an den Benutzer als eine Batterie, welche nicht zu dem Mietsystem gehört, zurück (S6). Wenn die ID-Nummer nicht problematisch ist, z.B. wenn die zurückgegebene Batterie 55 keine gestohlene Batterie ist, dann zeigt der Batterieaustauscher 8 dem Benutzer mit der Anzeigeeinheit 314 und dem Lautsprecher 312 eine Methode zur Verwendung einer Batterie.
  • Zuerst werden die Batteriekästen 306, welche jene verwendbaren Batterien 55 aufnehmen, die vollständig geladen worden sind oder deren Restenergie 70% oder höher ist, unter den Batterien 55, welche in einer Mehrzahl von vertikal beabstandeten Reihen untergebracht sind, durch die Anzeigeeinheit 314 und den Lautsprecher 312 und auch die Anzeigen 307 über diesen Batteriekästen 306 angezeigt (S7). Beispielsweise gibt der Lautsprecher 312 eine Sprachführung "Öffne die Tür und entnehme die Batterie aus dem zweiten Batteriekasten." aus.
  • Der Batterieaustauscher 8 speichert die Batterieidentifikationsnummer der Batterie 55 und ersetzt die benutzte Batterie (S8). Dann entriegelt der Batterieaustauscher 8 das Türschloss (S9) und betätigt die Verriegelungseinrichtung 331, um die Batterie 55 zu entriegeln (S10). Der Schritt S7 kann unmittelbar nach dem Schritt S10 durchgeführt werden.
  • Wenn die Batterie 55 herausgezogen ist, gibt der Lautsprecher 312 beispielsweise eine Sprachführung "Platziere die gebrauchte Batterie" aus (S11). Wenn die zurückgegebene Batterie 55 in dem Batteriekasten 306 angeordnet ist, verriegelt der Batterieaustauscher 8 die Batterie 55 (S12) und veranlasst den Benutzer, die Tür zu schließen, mit einer Sprachführung (S13). Wenn die Tür geschlossen ist, verriegelt der Batterieaustauscher 8 die Tür (S14) und der Lautsprecher 312 gibt beispielsweise eine Sprachführung "Danke. Platziere die neue Batterie in dem Batteriegehäuse" aus (S15). Dann beginnt der Batterieaustauscher 8 das Laden der zurückgegebenen Batterie (S16).
  • Der Batterieaustauscher 8 führt dann ein Beendigungsvorgang durch (S17). Insbesondere speichert der Batterieaustauscher 8 inhärente Daten zum Laden, d.h. Daten von dem Datum, an welchem die gebrauchte Batterie 55 zurückgegeben wird, die Häufigkeit, mit der die Batterie 55 geladen wurde usw., schreibt die Daten und die ID der neuen Batterie in die ID-Karte 2, gibt die ID-Karte 2 an den Benutzer zurück und überträgt die Daten und die ID der neuen Batterie über die Datenübertragungsverbindung 9 zu der zentralen Managementvorrichtung 1. Zu diesem Zeitpunkt kann auch die verbrauchte Energiemenge oder die Restenergie der Batterie 55 zu der zentralen Managementvorrichtung 1 übertragen werden.
  • Wenn die Batterie selbst ein Datenübertragungsmittel besitzt, kann dann der Batterieaustauscher 8 elektrische Energie dem Datenübertragungsmittel der Batterie zuführen, um das Datenübertragungsmittel einzuschalten, um mit der zentralen Managementvorrichtung 1 zu kommunizieren. Der Batterieaustauscher 8 empfängt Information von der zentralen Managementvorrichtung 1 über ein elektrisches Datenverarbeitungsverfahren, verarbeitet elektrisch die Daten gemäß der Information über den Prozess und überträgt die verarbeiteten Daten über die Datenübertragungsverbindung 9 zu der zentralen Managementvorrichtung 1.
  • Das verwendete Fahrzeug wird wie folgt zurückgegeben: Der Benutzer stellt das motorangetriebene Fahrzeug 7 auf den Parkplatz 6 zurück, schaltet den Haupt schalter 58 aus, entfernt die ID-Karte 2 und verriegelt das Parkschloss 56. Da das Parkschloss 56 zu jeder Zeit manuell verriegelt werden kann, kann das Parkschloss 56 verriegelt werden, bevor die ID-Karte 2 entfernt wird. Das Kartenlesegerät 60 kann Daten über die von dem motorangetriebenen Fahrzeug 7 zurückgelegte Strecke, die von der Batterie 55 verbrauchte elektrische Energiemenge usw. in die ID-Karte 2 mit dem ID-Kartenlese/schreibgerät 16 schreiben.
  • Dann platziert der Benutzer die ID-Karte 2 auf dem ID-Kartenlese/schreibgerät 16 der Empfangsstation 5 oder führt die ID-Karte in dieses ein. Die Empfangsstation 5 bestätigt den Austausch der zurückgegebenen Batterie und aktualisiert die in der ID-Karte 2 gespeicherten Daten.
  • Auf diese Weise kann unter Verwendung der ID-Karte 2 die Batterie 55 durch die elektrische Betätigung des Batterieschlosssolenoiden 70 verriegelt werden und das Parkschloss 56 kann durch eine elektrische Betätigung des Parkschlosssolenoiden 51 entriegelt werden. Daher sind keine herkömmlichen mechanischen Schlossmechanismen notwendig. Das Schloss 135 als das Batterieschloss und das Parkschloss 56 können unabhängig voneinander ohne irgendeine mechanische Verbindung zwischen ihnen vorgesehen sein. Dadurch erhöht sich die Freiheit, mit welcher die Batterie 55 eingebaut wird, und die Freiheit, mit welcher die Struktur des Parkschlosses 56 ausgewählt wird, und die Schlösser können bei verschiedenen Arten von motorangetriebenen Fahrzeugen für eine gesteigerte Einsatzflexibilität verwendet werden.
  • Da das Schloss 135 und das Parkschloss 56 durch den Batterieschlosssolenoiden 70 und den Parkschlosssolenoiden 71 entriegelt werden, welche elektrische Stellantriebe sind, brauchen sie nicht manuell mit einem mechanischen Schlüssel entriegelt werden. Daher kann der Benutzer das motorangetriebene Fahrzeug, unmittelbar nachdem das motorangetriebene Fahrzeug gestoppt ist, verlassen und findet es einfach, das motorangetriebene Fahrzeug zu hantieren.
  • Da die ID-Karte 2 Mietinformation speichern kann, kann der Benutzer, welcher ein motorangetriebenes Fahrzeug 7 gemietet hat, das motorangetriebene Fahrzeug 7 nur mit der ID-Karte 2 ohne Notwendigkeit für irgendwelche mechanischen Schlüssel verwenden. Die ID-Karte 2 ist daher für den Benutzer sehr bequem. Insofern als der Mietserviceanbieter auf ein Verfahren zum Ausleihen und Zurückgeben von Schlüsseln verzichten kann, findet es der Mietserviceanbieter einfach, die ID-Karte 2 zu managen. Somit ist die ID-Karte 2 für das Mietsystem optimal.
  • Da die ID-Karte 2 Daten einer Mietfahrzeugnummer, einer ausgeliehenen Batterienummer, ein Verwendungsdatum und die Zeit speichert, kann zusätzlich die Abrechnung für den Mietfahrzeugbenutzer und die Wartung des Fahrzeugs und der Batterie unter Verwendung der ID-Karte 2 durchgeführt werden. Ferner kann der Benutzer leicht die Batterie austauschen, da der Benutzer die gebrauchte Batterie gegen eine vollständig geladene Batterie unter Verwendung des Batterieaustauschers 8 nur unter Verwendung der ID-Karte 2 austauschen kann.
  • Eine spezielle Konstruktion des Batterieaustauschers 8 wird nachfolgend beschrieben. 35 ist eine vordere Aufrissansicht des Batterieaustauschers 8, 36 ist eine rechte Aufrissansicht, teilweise weggeschnitten, des Batterieaustauschers 8 und 37 ist eine linke Aufrissansicht, teilweise weggeschnitten, des Batterieaustauschers 8. Der Batterieaustauscher 8 besitzt ein vertikal verlängertes Gehäuse 300 und umfasst eine Steuer/Regeleinheit 305, welche in einem oberen Abschnitt des Gehäuses 300 angeordnet ist. Die Batteriekästen 306 sind in vier horizontalen Reihen und fünf vertikalen Spalten in einem äußerst zentralen Abschnitt des Gehäuses 300 angeordnet. Jeder von den Batteriekästen 306 wird nach vorne geöffnet, wobei die Anzeige 307 in einem oberen Abschnitt seines Eingangs angebracht ist. Diese Batteriekästen 306 können durch eine einzige Tür 308 geöffnet und geschlossen werden.
  • Die Tür 308 ist auf einer Seite der Frontplatte des Batterieaustauschers 8 angeordnet, wobei der Konsolenabschnitt in einem verbleibenden Bereich der Frontplatte des Gehäuses 300 angeordnet ist, welcher frei von der Tür 308 ist. Der Konsolenabschnitt umfasst den Personendetektor 310, einen portablen Funktelefonsatz 311, einen Lautsprecher 312 (36), das Kartenlesegerät 313, die Anzeigeeinheit 314 und den Batterieschacht 315, welche aufeinanderfolgend nach unten angeordnet sind. Eine Beleuchtungseinrichtung 316, wie z.B. eine Leuchtstofflampe, ist über den Batteriekästen 306 in einem vorderen Bereich des Gehäuses 300 angeordnet.
  • Der portable Funktelefonsatz 311 wird verwendet, um mit der Aufsichtsperson im Falle eines Fehlers des Batterieaustauschers 8 zu kommunizieren. Der Lautsprecher 312 wird verwendet, um eine Sprachführung zu ermöglichen, wie der Batterieaustauscher 8 zu verwenden ist, und erzeugt einen Warnton, wenn der Batterieaustauscher 8 in Schwierigkeiten ist. Das Kartenlesegerät 313 dient dazu, gespeicherte Information von der ID-Karte 2 zu lesen und zu speichernde Information in die ID-Karte 2 zu schreiben, welche darin eingeführt ist. Die Anzeigeeinheit 314 umfasst ein Lichtführungsbedienungsfeld. Folglich wird der Benutzer durch Ton und Licht geführt, um den Batterieaustauscher 8 zu bedienen.
  • Jeder der Batteriekästen 306 hat die Form eines in der Form zur Batterie 55 komplementären tiefen Lochs und besitzt das Anschlussteil 317, welches an seinem Boden angeordnet ist. Wenn die Batterie 55 in den Batteriekasten 306 eingeführt ist, kontaktiert die Batterie 55 das Anschlussteil 317, um geladen oder entladen zu werden.
  • Wie in den 36 und 37 gezeigt, haben die Batteriekästen 306 vertikal verschiedene Winkel, mit welchen die Batterien 55 in sie eingeführt werden können. In der erläuterten Ausführungsform haben die oberen drei Batteriekästen 306 denselben Winkel, in welchem Batterien 55 in sie eingeführt werden können, und die unteren zwei Batteriekästen 306 haben denselben Winkel, in welchem Batterien 55 in sie eingeführt werden können. Der Einführwinkel des unteren Satzes von Batteriekästen 306 ist größer als der Einführwinkel des oberen Satzes von Batteriekästen 306.
  • Da die Batteriekästen 306, welche als Batterieeinführöffnungen dienen, nach unten geneigt sind, können die Batterien 55 leicht in die Batteriekästen 306 eingeführt und aus diesen entnommen werden. Insoweit als die Batteriekästen 306 in vertikal verschiedenen Winkeln geneigt sind, ist es ferner möglich, Einführwinkel festzulegen, um es im Hinblick auf den eigentlichen Vorgang für den Benutzer, die Batterien 55 in die Batteriekästen 306 einzuführen und aus diesen herauszunehmen, zu ermöglichen, die Batterien 55 größtenteils reibungslos in die Batteriekästen 306 einzuführen und aus diesen herauszunehmen. Darüber hinaus ist der Raum in dem Batteriewechsler 8 in der vertikalen oder Längsrichtung kleiner gemacht, was den Batterieaustauscher 8 kompakter macht, als wenn die Batteriekästen 306 in den Reihen oder Spalten parallel zueinander wären.
  • Insoweit als jene Batteriekästen 306 in einem unteren Abschnitt des Gehäuses 300 stärker nach unten geneigt sind als jene in einem oberen Abschnitt des Gehäuses 300 wird dann, wenn der Benutzer eine Batterie 55 in einen Batteriekasten 306 einführt oder eine Batterie 55 aus dem Batteriekasten 306 heraus nimmt, während er die Batterie 55 mit einer Hand hält, die Belastung des Handgelenks des Benutzers minimiert. Daher kann der Benutzer die Batterie 55 vom ergonomischen Standpunkt aus zweckmäßig handhaben und kann die Batterie 55 in den Batteriekasten 6 reibungslos und einfach mit verringerter Mühe einführen und aus diesem heraus nehmen.
  • Da der Handgriff 80 der Batterie 55 beweglich ist, kann selbst dann, wenn der Benutzer Batterien 55 in Batteriekästen 306 in vertikal verschiedenen Höhen einführt und aus diesen heraus nimmt, der Benutzer das äußere Ende der Batterie 55 vertikal oder horizontal mit der anderen Hand drehen, während der Winkel des Handgelenks oder der Hand, welche den Handgriff 80 hält, sich nicht wesentlich verändert, sodass das äußere Ende der Batterie 55 mit Leichtigkeit vertikal um den Schaft 87 geschwenkt werden kann, um dem Einführwinkel des Batteriekastens 306 zu entsprechen. Daher kann der Benutzer die Batterie 55 leicht in den Batteriekasten 306 einführen und aus diesem heraus nehmen.
  • Der Batterieschacht 315 wird verwendet, um die ID der Batterie 55 zu identifizie ren und ist einzeln seitlich von dem Steuer/Regelabschnitt 301 angeordnet. Der Batterieschacht 315 besitzt eine Höhe, welche im Wesentlichen der Höhe der untersten Reihe der Batteriekästen 306 entspricht, und einen Einführwinkel, welcher größer als der Einführwinkel der untersten Reihe der Batteriekästen 306 ist. Der Batteriekasten 315 besitzt darin den ID-Detektor als ein Informationserkennungsmittel 318, um Identifikationsinformation von dem Informationschip 85 (20 und 21) der Batterie 55 zu erlangen.
  • Der Ladeabschnitt 304 (siehe 32) umfasst einen Lade-AC/DC-Wandler 320 und einen DC-Booster-DC/DC-Wandler 321. Da der Ladeabschnitt 304 auf eine hohe Temperatur erwärmt wird, ist er gegenüber dem oberen Bereich durch eine Trennwand 322 isoliert. Der Ladeabschnitt 304 besitzt eine Einlassöffnung 324, welche in einer seiner Seiten definiert ist, und einen Filter 323 und Austrittslüfter 325 in seiner anderen Seite, um Außenluft durch den Ladeabschnitt 304 zur Ventilation zu leiten.
  • Eine Einlassöffnung 327 mit einem Filter 326 ist auch seitlich des Batterieschachts 315 angeordnet und Auslasslüfter 328 sind an entgegengesetzten Seiten der Steuer/Regeleinheit 305 angeordnet. Eine vertikale Anordnung von Lüftern 329, welche jeweils den Reihen oder Anordnungen der Batteriekästen 306 entspricht, ist auf einer Seite. (auf der rechten Seite in der veranschaulichten Ausführungsform) der Batteriekästen 306 angeordnet.
  • Von der Einlassöffnung 327 nahe einem unteren Abschnitt des Batterieschachts 315 einströmende Außenluft strömt durch die Lüfter 329 von einer Seite zu der anderen Seite der Batteriekästen 306, um so das Innere des Gehäuses 300 zu kühlen, welches durch das Laden der Batterien 55 erwärmt wurde. Die Kühlluft strömt dann durch die Austrittslüfter 328 nach oben, kühlt die Steuer/Regeleinheit 305 und wird aus dem Gehäuse 300 ausgelassen. Daher wird das Innere des Gehäuses 300, welches dazu neigt, durch das Laden der Batterien 55 auf eine hohe Temperatur erwärmt zu werden, gekühlt, was verhindert, dass elektronische Teile der für Wärme besonders anfälligen Steuer/Regeleinheit 305 auf eine hohe Temperatur erwärmt werden.
  • Da die Batteriekästen 306 und der Ladeabschnitt 304, welche als eine Ladeeinrichtung dienen, und der Batterieschacht 315 mit dem ID-Lesegerät für Batterien separat voneinander in dem Batterieaustauscher 8 sind, kann der einzelne Batterieschacht 315 von zehn Ladegeräten 340 gemeinsam benutzt werden und ist folglich weitaus weniger vorhanden als die Ladegeräte 340. Folglich kann der Batterieaustauscher 8 klein und kostengünstig sein. Da der Batterieschacht 315 getrennt von dem mechanischen Abschnitt 302 und dem Ladeabschnitt 304 ist, kann der Batterieschacht 315 leicht weniger anfällig gegenüber Wärme von diesen Laden betreffenden Abschnitten gemacht werden.
  • Insoweit als die Batteriekästen 306, wo die Batterien 55 zurückgegeben werden, und der Batterieschacht 315 getrennt voneinander sind, können selbst zwanzig Batteriekästen 306 den einzelnen Batterieschacht 315 teilen, welcher weitaus weniger als die Batteriekästen 306 vorhanden ist. Somit kann der Batterieaustauscher 8 klein und kostengünstig hergestellt werden.
  • Eine Anordnung zur Verarbeitung inhärenter Information, wie z.B. ID-Information von Batterien, gemäß einer weiteren Ausführungsform wird nachfolgend beschrieben. Diese Ausführungsform ist auch bei einem Mietsystem nur für Batterien anwendbar. Da jedoch die Struktur des Batterieaustauschers 8 dieselbe bleibt, werden gemeinsame Komponenten durch identische Bezugszeichen bezeichnet.
  • 38 ist ein Blockdiagramm einer Anordnung in dem Batterieaustauscher 8 zur Verarbeitung inhärenter Information von Batterien. Der Batterieaustauscher 8 hat ein Steuer/Regelmittel 340 und ein Datenübertragungsmittel 335. Das Steuer/Regelmittel 340 besitzt ein Informationserkennungsmittel 350 und ein Informationsübertragungsmittel 360.
  • Das Informationserkennungsmittel 350 umfasst eine Datenübertragungsein richtung vom kontaktlosen Typ, insbesondere der Batterieschacht 315, um auf gespeicherte Information von einer Batterie 55 zuzugreifen. Das Informationserkennungsmittel 350 überträgt bidirektional Information zu und von einem Datenübertragungsmittel 55T in der Batterie 55 und überprüft eine Batterieidentifikationsnummer mit einem Lesegerät davon, um zu entscheiden, ob die Batterie 55 in einem normal gemieteten Zustand ist.
  • Wenn das Informationserkennungsmittel 350 bestimmt, dass die Batterie 55 in einem normal gemieteten Zustand ist, dann liest das Informationserkennungsmittel 350 ein Signal Sr, welches die Miet-ID des Benutzers, das aktuelle Mietjahr, -monat, -tag und -stunde, das aktualisierte Datum und die vorhandene Restenergie, welche in der Batterie 55 gespeichert sind, repräsentiert, mit dem Lesegerät und liefert diese Informationseinzelheiten und ein Datenerkennungssignal Sd zu dem Informationsübertragungsmittel 360.
  • Das Informationserkennungsmittel 350 schreibt ein Signal Sw, welches das aktuelle Mietjahr, -monat, -tag und -stunde, die vorhandene Restenergie und dgl. repräsentiert, in eine Mietbatterie 55 mit einem Schreibgerät davon und liefert diese Informationseinzelheiten und ein Datenerkennungssignal Sd zu dem Informationsübertragungsmittel 360. Bevor die Batterie 55 gemietet wird, liest das Informationserkennungsmittel 350 Signale Sr, Ib, welche die Identifikationsnummer der Batterie, die Restenergiemenge der Batterie und die Benutzungsvergangenheit der Batterie repräsentieren, mit dem Lesegerät und liefert Datenerkennungssignale Sd, Is zu dem Informationsübertragungsmittel 360.
  • Das Informationsübertragungsmittel 360 liefert Signale Ds, Ss, Fs zur Steuerung/Regelung der Anzeigeeinheit 314, wie z.B. eines LCD, eines CRT, eines LEDs, eines EL oder dgl., des Lautsprechers 312 und der Anzeige 307, wie z.B. einer LED, einer Lampe oder dgl., über jedem der Batteriekästen 306. Das Informationsübertragungsmittel 360 liefert das Anzeigesignal Ds zu der Anzeigeeinheit 314, das Tonsignal Ss zu dem Lautsprecher 312 und das Flimmersignal Fs zu der Anzeige 307.
  • Das Informationserkennungsmittel 350 liest auch die Daten der Benutzungsvergangenheit der Batterie 55, welche in einem Speichermittel 55A der Batterie 55 gespeichert ist. Das Informationserkennungsmittel 350 hat Anschlussverbinder (nicht gezeigt) zur Messung der elektrischen Charakteristiken der Batterie 55 und zum Laden der Batterie 55.
  • Das Informationserkennungsmittel 350 misst die Restenergie der Batterie 55 von diesen Anschlussverbindern, welche den Anschlüssen 370, 371, 372 (siehe 39) der Batterie 55 entsprechen, um ein Batteriesignal Ib zu erzeugen und führt eine Verarbeitung durch, welche notwendig ist, um die Batterie 55 abhängig von dem Batteriesignal Ib mit einem Ladesignal Cb von den Anschlussverbindern, welche den Anschlüssen 370, 372 der Batterie 55 entsprechen, zu laden.
  • Das Informationserkennungsmittel 350 erhält auch inhärente Information von der Batterie 55, wie z.B. eine Batterietemperatur und gespeicherte Information von dem Speichermittel 55A, mit dem Batteriesignal Ib und liefert die inhärente Information der Batterie 55 als ein Informationssignal Is zu dem Informationsübertragungsmittel 360.
  • Das Datenübertragungsmittel 335 des Batterieaustauschers 8 umfasst einen bidirektionalen Transmitter, wie z.B. ein Modem, welches einen Modulator, einen Taktgeber, einen Transmitter und einen Optokuppler umfasst. Das Datenübertragungsmittel 335 moduliert ein Informationssignal Mt, welches das gelesene Signal Sr und das Batteriesignal Ib von dem Informationserkennungsmittel 350 umfasst und liefert das modulierte Signal als ein übertragenes Signal Cs in der Form eines Pulssignals oder dgl. über die Datenübertragungsverbindung 9 zu der zentralen Managementvorrichtung 1.
  • Das Datenübertragungsmittel 335 demoduliert ein Empfangssignal Bs, wie z.B. ein Pulssignal oder dgl., welches von der zentralen Managementvorrichtung 1 über die Datenübertragungsverbindung 9 zugeführt wird, und führt das demodulierte Signal als ein verarbeitetes Signal Mr dem Steuer/Regelmittel 340 zu.
  • Basierend auf dem verarbeiteten Signal Mr führt das Informationserkennungsmittel 350 in dem Steuer/Regelmittel 340 ein Ladungssignal Cb der Batterie 55 zu. Wenn die Häufigkeit, die eine Batterie 55 innerhalb einer vorbestimmten Zeitperiode geladen und entladen wird, zu groß ist, dann kann die Batterie 55 nicht geladen werden, oder der Service zum Vermieten der Batterie 55 an den Benutzer kann nicht durchgeführt werden.
  • Die zentrale Managementvorrichtung 1 empfängt das übertragene Signal Cs bezüglich Daten in dem Batterieaustauscher 8 über die Datenübertragungsverbindung 9 und führt ein empfangenes Signal Bs bezüglich notwendiger Daten dem Batterieaustauscher 8 über die Datenübertragungsverbindung 9 zu.
  • Die zentrale Managementvorrichtung 1 besitzt einen Computer zur Durchführung eines zentralisierten Managementprozesses, um Benutzer, Mietbatterien, Batterieaustauscher 8, Messungen und Ausführungsbefehle zum Laden von Batterien 55, Batterieleben und das Einkassieren von Gebühren für die Verwendung von Batterien zu managen. Die zentrale Managementvorrichtung 1 managt auch eine Datenbank von Benutzerinformation einschließlich Benutzer-IDs, Identifikationsnummern von Mietbatterien, Restenergiemengen von Mietbatterien, wenn sie ausgeliehen und zurückgegeben werden, verbrauchte Energiemengen von Mietbatterien, Adressen, Alter, Telefonnummern, Geschlecht, Kontonummern, die Häufigkeit mit der Benutzer Batterien gemietet haben und die Gebühren für die Verwendung von Batterien. Die zentrale Managementvorrichtung 1 managt auch eine Datenbank von Batterieinformation einschließlich des Verkaufs von Batterien, der Häufigkeit, die Batterien verwendet werden, der Häufigkeit, mit der Batterien geladen und entladen werden, Ladedaten und -stunden, geladene und entladene Energiemengen, Batterieleben und die Erfordernisse, Batterien auszutauschen, welche aus den obigen Daten bestimmt werden. Die zentrale Managementvorrichtung 1 managt ferner Daten über die Verfügbarkeit und Umschlagshäufigkeit von Batterieaustauschern, Bewegungsbereiche von Benutzern, Modelle über die tatsächliche Verwendung von Batterien und zukünftige Batteriemietbusinesspläne.
  • Die Batterie 55 hat einen positiven Anschluss 370 zur Zufuhr von elektrischer Energie, einen Anschluss 371 zur elektrischen Messung und einen negativen Anschluss 372 zur Zufuhr von elektrischer Energie. Der Anschluss 371 zur elektrischen Messung kann eine Mehrzahl von Anschlüssen umfassen.
  • Das Speichermittel 55A speichert Identifikationsnummern und inhärente Information von Batterien 55. Die inhärente Information repräsentiert Rückgabedaten und -stunden, die Häufigkeit, die Batterien 55 geladen und entladen wurden, Mietdaten und -stunden, Batterietemperaturen und die Restenergiemengen von Batterien. Die Batterieidentifikationsnummern umfassen Fabrikationsseriennummern und Fabrikationsjahre und -daten. Die inhärente Information kann Batterieidentifikationsnummern und Miet-IDs umfassen. Die inhärente Information von Batterien 55 wird dem Batterieaustauscher 8 durch Kommunikationen zwischen dem Informationsübertragungsmittel 360 und dem Datenübertragungsmittel 335 über den Anschluss 371 zur elektrischen Messung zugeführt. Die Restenergiemengen von Batterien 55 werden gemessen und die Batterien 55 werden geladen mit dem positiven Anschluss 370 zur Zufuhr von elektrischer Energie und dem negativen Anschluss 372 zur Zufuhr von elektrischer Energie.
  • Ein Barcode kann an einer Seite der Batterie 55 angebracht sein und ein Barcodelesegerät kann in der personalfreien Batteriestation (Batterieaustauscher 8) vorgesehen sein, sodass Information zur Identifizierung von Batterien 55 ferner hinzugefügt werden kann.
  • Bei dem Batteriemietsystem zeigt dann, wenn die personalfreie automatische Batteriemietvorrichtung 8 einen Benutzer erkennt, das Informationsübertragungsmittel 360 dem Benutzer eine Prozedur zur Verwendung des Batterieaustauschers 8 und eines Batteriekastens 306 zur Rückgabe einer Batterie durch eine Sprachführung und die Anzeigeeinheit 314 und das Flackern der Anzeige 307 über dem Batteriekasten 306 für die Rückgabe einer Batterie.
  • 39 ist eine vereinfachte Ansicht, welche eine Anordnung der Batterie 55 zeigt.
  • Die Batterie 55 umfasst eine Steuer/Regelschaltung 55C, einen Batteriekörper 55B, einen Temperatursensor 55D, ein Speichermittel 55A, einen Sender/Empfänger 55E und eine Sicherung 55F. Die Batterie umfasst auch einen positiven Anschluss 370 zur Zufuhr von elektrischer Energie, einen Anschluss 371 für eine elektrische Messung und einen negativen Anschluss (Erdungsklemme) 372 zur Zufuhr von elektrischer Energie.
  • Der positive Anschluss 370 zur Zufuhr von elektrischer Energie ist mit der Steuer/Regelschaltung 55C und dem Batteriekörper 55B über die Sicherung 55F verbunden. Der Batteriekörper 55B umfasst eine Nickel-Kadmium-Batterie oder dgl., welche wiederholt geladen werden kann.
  • Die Steuer/Regelschaltung 55C hat eine Mehrzahl von LEDs oder ein Balkendiagrammmessgerät. Die Steuer/Regelschaltung 55C erfasst die Restenergiemenge des Batteriekörpers 55B, zeigt die erfasste Restenergiemenge auf den LEDs oder dem Balkendiagrammmessgerät und führt ein Signal, welches die erfasste Restenergiemenge anzeigt, dem Sender/Empfänger 55E zu. Die Steuer/Regelschaltung 55C erfasst eine Fehlfunktion des Batteriekörpers 55B und führt ein Signal, welches die erfasste Fehlfunktion anzeigt, dem Sender/Empfänger 55E zu. Der Batteriekörper 55B hat einen negativen Anschluss, welcher verbunden ist mit der Steuer/Regelschaltung 55C und mit dem negativen Anschluss 272 zur Zufuhr von elektrischer Energie über einen Kurzschlusswiderstand (Nebenwiderstand) in der Steuer/Regelschaltung 55C.
  • Das Speichermittel 55A umfasst einen Speicher 55AJ zur Speicherung der Benutzungsvergangenheit der Batterie 55 und einen Speicher 55AI zur Speicherung der Identifikationsnummer der Batterie 55. Der Speicher 55AJ kann als die Benutzungsvergangenheit das Rückgabedatum- und -stunden, die Häufigkeit, die die Batterie 55 über eine vorbestimmte Zeitperiode geladen und entladen wurde, das Mietdatum und -stunden oder eine Kombination davon speichern. Das Speicher mittel 55A kann auch inhärente Information (die Restenergiemengen (die Restenergiemenge, wenn die Batterie gemietet wird und die vorhandene Restenergiemenge), die Häufigkeit, mit der die Batterie 55 geladen und entladen wurde, und die Häufigkeit, mit der die Batterie verwendet wurde usw.) in dem Speicher 55AJ oder dem Speicher 55AI speichern.
  • Die Steuer/Regelschaltung 55C überwacht die Spannung über den Batteriekörper 55B. Wenn die Steuer/Regelschaltung 55C erfasst, dass der Batteriekörper 55B geladen wurde, führt die Steuer/Regelschaltung 55C ein Signal, welches einen erfassten vollständig geladenen Zustand anzeigt, dem Speicher 55AJ zu. Der Speicher 55AJ speichert das empfangene Signal. Der Temperatursensor 55D erfasst die Temperatur des Batteriekörpers 55B und führt ein Signal, welches die erfasste Temperatur anzeigt, dem Sender/Empfänger 55E zu. Auf die Daten der Benutzungsvergangenheit und die Daten der Batterieidentifikationsnummer, weiche in dem Speichermittel 55A gespeichert sind, kann vom Sender/Empfänger 55E zugegriffen werden.
  • Der Sender/Empfänger 55E überträgt die Daten der Benutzungsvergangenheit von dem Speicher 55AJ, die Daten der Batterieidentifikationsnummer von dem Speicher 55AI, die Daten basierend auf dem Signal, welches auf die erfasste Fehlfunktion hinweist, und dem Signal, welches auf die erfasste Restenergiemenge hinweist, von der Steuer/Regelschaltung 55D, die Daten, welche auf dem Signal basieren, das auf die erfasste Temperatur von dem Temperatursensor 55D hinweist, oder die gespeicherte Information von dem Speichermittel 55A über den Anschluss 371 zur elektrischen Messung aus der Batterie 55. Jedoch kann die Steuer/Regelschaltung 55C das Signal, welches die erfasste Restenergiemenge anzeigt, dem Sender/Empfänger 55E nicht zuführen und die Restenergiemenge kann von dem Batterieaustauscher 8 über die Anschlussverbinder erfasst werden.
  • 40 ist eine Ansicht, welche eine vereinfachte Anordnung des Senders/Empfängers 55E zeigt. Der Sender/Empfänger 55E umfasst ein Relais RY, eine Diode D, eine Zenerdiode ZD, einen Widerstand R, einen Elektrolytkonden sator Ce, einen Kondensator C, einen Transistor Tr und ein Datenübertragungsmittel 55T.
  • Das Relais RY besitzt einen gemeinsamen Kontakt, welcher mit dem Anschluss 371 für eine elektrische Messung verbunden ist, einen Ruhekontakt, welcher mit dem Temperatursensor 55D verbunden ist, und einen Arbeitskontakt, welcher mit einem Q-Anschluss des Datenübertragungsmittels 55T verbunden ist.
  • Der Anschluss 371 für eine elektrische Messung wird mit einem Ausgangssignal von dem Temperatursensor 55D versorgt. Wenn eine positive Spannung, welche eine Durchschlagspannung übersteigt, von einer externen Quelle (beispielsweise dem Batterieaustauscher 8) an den Anschluss 371 zur elektrischen Messung für eine kurze Zeitperiode angelegt wird, wird der Elektrolytkondensator Ce geladen und eine Spannung wird an einen Energieversorgungsanschluss V des Datenübertragungsmittels 55T angelegt, um das Datenübertragungsmittel 55T mit Energie zu versorgen. Basierend auf dem Laden und Entladen des Elektrolytkondensators Ce als einer Energieversorgung wird der Transistor Cr für eine Zeitperiode eingeschaltet, welche durch den Widerstand R und Kondensator C bestimmt ist, um auf diese Weise das Relais RY für die Zeitperiode einzuschalten.
  • Der bewegliche Kontakt des Relais RY bewegt sich, um den Temperatursensor 55D von dem Anschluss 371 zur elektrischen Messung zu trennen und um den Anschluss 371 zur elektrischen Messung mit dem Datenübertragungsanschluss Q des Datenübertragungsmittels 55T für die Zeitperiode zu verbinden. Der Anschluss 371 zur elektrischen Messung kann über das Datenübertragungsmittel 55T auf Daten (oder gespeicherte Information) von dem Speichermittel 55A oder Daten (oder die Steuer/Regelschaltung 55C selbst) von der Steuer/Regelschaltung 55C zugreifen.
  • 41 ist eine Ansicht, welche eine vereinfachte Anordnung einer weiteren Batterie für motorangetriebene Fahrzeuge zeigt. Die Batterie 55 umfasst eine Steuer/Regelschaltung 55C, einen Batteriekörper 55B, einen Temperatursensor 55D, ein Speichermittel 55A, ein Datenübertragungsmittel 55T und eine Sicherung 55F. Die Batterie 55 umfasst auch einen positiven Anschluss 370 zur Zufuhr von elektrischer Energie, einen Anschluss 371 zur elektrischen Messung und einen negativen Anschluss (Erdungsklemme) 372 zur Zufuhr von elektrischer Energie.
  • Der Anschluss 371 zur elektrischen Messung, welcher in 41 gezeigt ist, umfasst eine Mehrzahl von Anschlüssen einschließlich eines Anschlusses 55V zur Zufuhr von elektrischer Energie zu dem Datenübertragungsmittel 55T, einem Anschluss 55Q, welcher mit einem Datenübertragungsanschluss Q des Datenübertragungsmittels 55T verbunden ist, und einen Anschluss 55S zur Ausgabe eines Signals, welches eine erfasste Temperatur von dem Temperatursensor 55D repräsentiert.
  • Der positive Anschluss 370 zur Zufuhr von elektrischer Energie ist über eine Sicherung 55F mit der Steuer/Regelschaltung 55C und dem Batteriekörper 55B verbunden. Der Batteriekörper 55B umfasst eine Nickel-Kadmium-Batterie oder dgl., welche wiederholt geladen werden kann.
  • Die Steuer/Regelschaltung 55C hat eine Mehrzahl von LEDs oder ein Balkendiagrammmessgerät. Die Steuer/Regelschaltung 55C erfasst die Restenergiemenge des Batteriekörpers 55B, zeigt die erfasste Restenergiemenge auf den LEDs oder dem Balkendiagrammmessgerät und führt ein Signal, welches die erfasste Restenergiemenge anzeigt, dem Datenübertragungsmittel 55T (seinem Anschluss D3) zu.
  • Die Steuer/Regelschaltung 55C erfasst eine Fehlfunktion des Batteriekörpers 55B und führt ein Signal, welches die erfasste Fehlfunktion anzeigt, dem Datenübertragungsmittel 55T (seinem Anschluss D3) zu. Der Batteriekörper 55B besitzt einen negativen Anschluss, welcher mit der Steuer/Regelschaltung 55C verbunden ist, und mit dem negativen Anschluss 372 zur Zufuhr von elektrischer Energie über einen Kurzschlusswiderstand (Nebenwiderstand) in der Steuer/Regelschaltung 55C. Jedoch kann die Steuer/Regelschaltung 55B das Signal, welches die erfasste Restenergiemenge anzeigt, dem Datenübertragungsmittel 55T nicht zuführen und die Restenergiemenge kann von dem Batterieaustauscher 8 über die Anschlussverbinder erfasst werden.
  • Das Speichermittel 55A umfasst einen Speicher 55AJ zur Speicherung der Benutzungsvergangenheit der Batterie 55 und einen Speicher 55AI zur Speicherung der Identifikationsnummer der Batterie 55. Der Speicher 55AJ kann als Benutzungsvergangenheit das Rückgabedatum und die Stunden, die Häufigkeit, welche die Batterie 55 über eine vorbestimmte Zeitperiode geladen und entladen wurde, das Mietdatum und Stunden, oder eine Kombination davon speichern. Das Speichermittel 55A kann auch inhärente Information (die Restenergiemengen, (die Restenergiemenge, wenn die Batterie ausgeliehen wird und die vorhandene Restenergiemenge), die Häufigkeit, welche die Batterie 55 geladen und entladen wurde, und die Häufigkeit, die die Batterie verwendet wurde usw.) in dem Speicher 55AJ oder dem Speicher 55AI speichern.
  • Die Steuer/Regelschaltung 55C überwacht die Spannung über den Batteriekörper 55B. Wenn die Steuer/Regelschaltung 55C erfasst, dass der Batteriekörper 55B geladen wurde, führt die Steuer/Regelschaltung 55C ein Signal, welches einen erfassten vollständig geladenen Zustand anzeigt, dem Speicher 55AJ zu. Der Temperatursensor 55D erfasst die Temperatur des Batteriekörpers 55B und führt ein Signal, welches die erfasste Temperatur anzeigt, dem Anschluss 55S zu. Auf die Daten der Benutzungsvergangenheit und die Daten der Batterieidentifikationsnummer, welche in dem Speichermittel 55A gespeichert sind, kann von dem Datenübertragungsmittel 55T zugegriffen werden.
  • Das Datenübertragungsmittel 55T überträgt die Daten der Benutzungsvergangenheit von dem Speicher 55AJ, die Daten der Batterieidentifikationsnummer von dem Speicher 55AI, die Daten, welche basieren auf dem Signal, welches die erfasste Fehlfunktion anzeigt, und dem Signal, welches die erfasste Restenergiemenge anzeigt, von der Steuer/Regelschaltung 55C, die Daten, welche auf dem Signal basieren, welches die erfasste Temperatur anzeigt, von dem Tempe ratursensor 55D, oder die gespeicherte Information von dem Speichermittel 55A über den Anschluss 371 zur elektrischen Messung (insbesondere den Anschluss 55Q und den Anschluss 55S) aus der Batterie 55. Beispielsweise können diese Daten zu dem Batterieaustauscher 8 oder direkt zu der zentralen Managementvorrichtung 1 übertragen werden.
  • Zusammenfassend ist es ein Ziel, die Größe und die Kosten eines Batterieaustauschers zur Verwendung in einem Mietsystem zu reduzieren.
  • Zu diesem Zweck besitzt ein Batterieaustauscher 8 Batteriekästen 306 zur Aufnahme von zu vermietenden Batterien 55 und zurückgegebenen Batterien 55 in einer Mehrzahl von Reihen und Spalten. Der Batterieaustauscher 8 besitzt auch einen Ladeabschnitt 304, welcher unter den Batteriekästen 306 angeordnet ist und eine Mehrzahl von Ladegeräten 340 aufnimmt. Ein einzelner Batterieschacht 315 zum Lesen von IDs von zurückgegebenen Batterien 55 ist seitlich von den Batteriekästen 306 getrennt von den Batteriekästen 306 und dem Ladeabschnitt 304 angeordnet.

Claims (2)

  1. Batterieladevorrichtung, welche eine Mehrzahl von Ladeeinheiten zum Laden einer Mehrzahl von Batterien (55) mit individuellen Miet-IDs hat, und welche ein getrenntes ID-Lesegerät (318) zum Lesen der individuellen Miet-IDs der Batterien (55) hat, wobei die Batterieladevorrichtung ein Gehäuse (300) umfasst, welches die Mehrzahl von Ladeeinheiten aufnimmt, von denen jede einen Batteriekasten (306) zur Aufnahme einer jeweiligen Batterie (55) umfasst, wobei jeder Batteriekasten (306) mit einer jeweiligen Öffnung versehen ist, welche von Hand zum Einsetzen/Entnehmen der jeweiligen Batterie (55) zugänglich ist, dadurch gekennzeichnet, dass das ID-Lesegerät (318) getrennt von den Batteriekästen (306) angeordnet ist und in einem getrennten Batterieschacht (315) zur Aufnahme einer jeweiligen Batterie (55) aufgenommen ist und dass der Batterieschacht seitlich von und getrennt von den Batteriekästen (306) angeordnet ist, wobei ein Einsetzwinkel des Batterieschachts (315) bezüglich der Horizontalen größer als ein Einsetzwinkel der untersten Reihe von Batteriekästen (306) bezüglich der Horizontalen ist.
  2. Batterieladevorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterieladevorrichtung ferner Mittel (314, 312, 307) umfasst zum Anzeigen der Position des Batteriekastens (306), welcher zum Einsetzen/Entnehmen der jeweiligen Batterie (55) bestimmt ist.
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