JP2001211554A

JP2001211554A - 電動車両用充電装置

Info

Publication number: JP2001211554A
Application number: JP2000016459A
Authority: JP
Inventors: Kaoru Hatanaka; 薫畑中
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2000-01-26
Filing date: 2000-01-26
Publication date: 2001-08-03

Abstract

(57)【要約】【課題】利用形態に合わせた電動車両のバッテリ充電
サービスを提供できるようにすること。【解決手段】電動補助自転車を駐輪できるサポートを
有する充電端末２９には車載充電装置２８から電力が供
給され、駐輪した自転車のバッテリが充電される。車載
充電装置２８には急速充電器２８Ａと普通充電器２８Ｂ
とを備え、利用者の時間の余裕の有無に対応させてい
る。車載充電装置２８にはバッテリ交換装置１を併設し
てあり、車載のままで充電を希望する利用者とバッテリ
交換により充電バッテリを得たい利用者の利便に供して
いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動車両用充電装
置に関し、特に、電動車両の各種利用形態に対応したバ
ッテリ充電の利便性を向上させるのに好適な電動車両用
充電装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両の駆動系に対して人力で加えられる
駆動トルクつまり踏力を検知する踏力検知装置を設け、
検知された踏力に応じて駆動系に結合された電動機を付
勢して踏力を補助しようとする電動補助車両（いわゆる
アシスト自転車）や電動車椅子等の車両が知られてい
る。これらの車両には電動機の電源としてバッテリが搭
載されており、このバッテリは家庭のＡＣコンセントに
接続した充電器を使用して充電することができるほか、
駐輪場等に設置される充電設備によっても充電すること
ができる。例えば特開平５−３１６６０６号公報に記載
された電動車両用充電システムにおいては、駐輪場に設
置した充電端末装置を電動車両の施錠装置と連動させ、
施錠によって充電が開始され、解錠によって充電を終了
できるようにしている。この電動車両用充電システムで
は、ユーザが車両を使用しない時間を利用してバッテリ
を充電できる利点がある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記公報に記載された
電動車両用充電システムは、ユーザが車両を使用しない
長い時間を想定したものであり、十分な充電には長時間
の駐輪が前提となっている。一方、本出願人は、短い待
ち時間で十分に充電されたバッテリを得ることができる
バッテリ交換装置を先に提案しているが（特願平１−１
４４９１１号等）、車両からバッテリを取外したり、再
び装着したりする操作を好まないユーザを配慮すると車
載状態のままでバッテリを急速充電できる装置が望まれ
る。

【０００４】また、バッテリを満充電としなくても、目
的地までの充電量が充電されたことがわかるようにすれ
ば、充電時間が短くて済み、充電装置の利用率を向上さ
せることが出来る。

【０００５】本発明は、上述の課題を解決し、電動車両
の各種利用形態に対応してきめ細かく充電サービスを行
うことができる電動車両用充電装置を提供することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明は、電動車両用バッテリを車載のまま充電する
車載充電装置を有する電動車両用充電装置において、前
記車載充電装置が、充電速度の異なる２種類の充電器か
らなる点に第１の特徴がある。

【０００７】また、本発明は、車載充電装置と、前記バ
ッテリを個別に収納可能な収納部、および該収容部に収
容されたバッテリを充電する充電器を有するバッテリ交
換装置とを具備した点に第２の特徴があり、車載充電装
置とバッテリ交換装置とを具備したものにおいて、車載
充電装置が、充電速度の異なる２種類の充電器からなる
点に第３の特徴がある。また、本発明は、前記車載充電
装置と前記バッテリ交換装置とが共通の筐体に収容され
ている点に第４の特徴がある。

【０００８】また、本発明は、電動車両を自立状態で支
持するサポート手段と、前記サポート手段に設けられ、
前記電動車両に搭載されたバッテリと電気的に接続され
る充電コネクタとを具備した点に第５の特徴があり、前
記サポート手段が、電動車両の前後方向移動を制限する
位置規制手段を具備し、前記位置規制手段には、前記電
動車両の後方への移動を制限するアームが含まれている
とともに、該アーム上には充電操作部および充電状態表
示部のうち少なくとも充電操作部が設けられている点に
第６の特徴がある。

【０００９】さらに、本発明は、前記充電操作部および
充電状態表示部は共通の操作盤を介して前記アームに装
着されており、前記操作盤には、前記充電用コードを介
して接続された前記充電コネクタと利用照会用カードの
読取手段とが設けられている点に第７の特徴がある。

【００１０】上記特徴によれば、電動車両利用者の利用
形態に合わせてバッテリの供給またはバッテリの充電サ
ービスを行うことができる。第１および第３の特徴によ
れば、充電を待つ時間にゆとりがある利用者とそうでな
い利用者の双方に充電サービスを提供できる。また、第
２の特徴によれば、バッテリの交換を望む利用者と車載
のままのバッテリを充電したい利用者との双方に合った
サービスを提供できる。

【００１１】また、第４の特徴によれば、車載充電装置
とバッテリ交換装置とを一体に設置でき、装置のまとま
りがよくなるので、繁雑なレイアウトになるのを避ける
ことができる。第５の特徴によれば、サポート手段によ
って支持された車両に搭載されたバッテリに充電コネク
タを通じて給電することができる。

【００１２】さらに、第６の特徴によれば、電動車両の
位置を規制するためのアーム上に設けられた操作部を操
作し、かつ充電状態を認識できる。またさらに、第７の
特徴によれば充電コネクタを充電用コードの長さの範囲
内に位置する電動車両側のコネクタと接続できるし、利
用者が充電サービスを受ける適格を有しているかをカー
ドの情報に基づいて判断できる。

【００１３】さらに、第８の特徴によれば、利用者がバ
ッテリの充電状態を確認し、必要な充電量となったとこ
ろで充電を解除することができるので、短時間での充電
が可能となる上、充電装置の利用率も向上させることが
できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明を詳
細に説明する。図１４は、本発明の電動車両用充電装置
を利用して好適に充電されるバッテリを電源として搭載
した電動補助自転車の側面図である。同図において、自
転車フレーム６７は、自転車前部に位置するヘッドパイ
プ６８と、ヘッドパイプ６８から後下方に延びたダウン
パイプ６９と、ダウンパイプ６９の後端に固着され、上
方やや斜め後方に立ち上がったシートポスト７１とを備
える。ヘッドパイプ６８にはフロントフォーク７２が操
向可能に支承され、フロントフォーク７２の下端には前
輪７３が軸支されている。フロントフォーク７２の上端
には操向ハンドル７４が設けられている。

【００１５】シートポスト７１から後方に延びた左右一
対のリヤフォーク７０の後端には駆動輪としての後輪７
８が軸支されている。また、リヤフォーク７０の後端に
は左右一対のステー７７が連結され、ステー７７の上端
はシートポスト７１の上部に連結されている。シートポ
スト７１には、シート７６を上端に備えた支持軸７５
が、シート７６の位置を上下に調節可能なように装着さ
れている。

【００１６】シートポスト７１の下端には、車体の左右
に延びる軸受パイプ（図示せず）が固着されており、こ
の軸受パイプを貫通して軸受で支持されたクランク軸８
３が設けられている。クランク軸８３に結合されたクラ
ンクの先端には運転者によって踏力が加えられるペダル
７９が設けられる。クランク軸８３にはクランク軸８３
の回転を後輪に伝える駆動スプロケット８０が設けら
れ、駆動スプロケット８０の回転はチェーン８２を介し
て後輪７８側の従動スプロケット８１に伝達される。駆
動スプロケット８０の後方には、駆動スプロケット８０
に対するチェーン８２の巻き付け角度を大きくとるた
め、および張力を調節するためのテンショナ８５が設け
られている。

【００１７】電動補助ユニット８６が、図示しないブラ
ケットを介してシートポスト７１にその一部分が結合さ
れる一方、他の部分がブラケット９３によってダウンパ
イプ６９に結合されて懸架されている。電動補助ユニッ
ト８６はクランク軸８３の前方に配置されていて、電動
補助ユニット８６の出力軸に結合された電動スプロケッ
ト８４が、駆動スプロケット８０の駆動を補助するため
前記チェーン８２に係合されている。

【００１８】チェーン８２のカバー９１は電動スプロケ
ット８４部分のカバー９２Ａと、チェーン８２の張側部
分のカバー９２Ｂと、駆動スプロケット８０部分のカバ
ー９２Ｃとからなり、これらの各カバーは一体に形成さ
れている。チェーンカバー９１は全体を同一色で塗色す
るのではなく、特に、駆動スプロケット８０部分のカバ
ー９２Ｃおよびカバー９２Ｂをフレーム６７から際立た
せるような塗色とすることができる。そして、カバー９
２Ａを好ましくはフレーム６７と同色に塗装することに
より、電動スプロケット８４部分の存在を意識させない
ようにすることができる。

【００１９】シートポスト７１にはバッテリホルダ８７
が固着されており、電動補助ユニット８６へ電力を供給
するバッテリ２がバッテリホルダ８７に対して脱着自在
に支持されている。バッテリ２は複数のバッテリセルを
樹脂等のケース内に装填したバッテリパックとして構成
することができる。バッテリ２の上部を保持するための
バンド８９およびバンド８９を着脱するための金具８８
が設けられる。金具８８はシートポスト７１に回動自在
に装着されていて、金具８８の回動方向によりバッテリ
２がバンド８９で締め付けられたり緩められたりするよ
う構成されている。バッテリホルダ８７の下方には給電
部品９０が取り付けられ、この給電部品９０を通じて電
動補助ユニット８６へバッテリ２から電力が供給され
る。

【００２０】図１は、上記電動補助自転車のバッテリを
充電するための充電装置の構成を示す模式図である。同
図において、バッテリ交換装置１は電動補助自転車に搭
載されるバッテリ２を挿入することができる複数の収容
スペースつまりバッテリ充電スロット４と、このスロッ
ト４に挿入されたバッテリを充電するための充電器７
と、バッテリの交換動作を表示して案内するための表示
パネル１４と、ＩＣカードリーダ２７と、コントローラ
（電源装置および制御装置からなる）３とを有してい
る。

【００２１】バッテリ交換装置１には、車載充電装置２
８が電気的に接続されている。車載充電装置２８には、
バッテリ２を搭載した電動補助自転車を係止することが
できる複数の車載充電端末（以下、単に「端末」とい
う）２９が接続されている。車載充電装置２８は端末２
９に係止される自転車に搭載されたバッテリに短時間で
充電することができる急速充電器２８Ａとこの急速充電
器２８Ａよりは長い時間をかけて充電する通常充電器２
８Ｂとを備えている。急速充電器２８Ａと通常充電器２
８Ｂとは、端末２９へ供給することができる電流が異な
る。端末２９は急速充電器２８Ａと通常充電器２８Ｂと
にそれぞれ適合する電流容量を有する急速用端末と通常
用端末とからなる。

【００２２】車載充電装置２８は、各充電器２８Ａ，２
８Ｂを、複数の端末２９のうち、前記コントローラ３か
ら指示されたものに選択的に接続する充電先切替器３０
を有する。急速充電器２８Ａと通常充電器２８Ｂとは、
それぞれに適合した端末２９の台数分を設けておいても
よいが、端末２９の台数よりも少なくしておいて、順次
切換えて使用するようにしてもよい。特に、急速充電器
２８Ａは大型になりがちであるので設置台数を少なくす
るのが好ましい。また、車載充電装置２８は夜間電力を
備蓄することができる電力蓄積装置３１を有することが
でき、この電力蓄積装置３１に蓄積された電力は昼間行
われる充電電力の一部として利用できる。

【００２３】前記端末２９をさらに詳細に説明する。図
２は端末２９の斜視図である。同図において、端末２９
は、２本のポスト３２，３２を有しており、このポスト
３２，３２は複数の端末２９を共通して支持する桁部材
３３に固定されている。ポスト３２，３２には自転車の
前輪７３を受入れて両側から支持するサポート３４が設
けられている。サポート３４は車体の保護の観点からパ
イプで形成されているのがよい。サポート３４は、前輪
７３の転動を規制するため地面近くに設置された２本の
横部材Ｔを有する車止め３４ａと、前輪７３のアクスル
シャフトに前方で当接して前方位置を規定する垂直部材
Ｓを有するサポート本体３４ｂとからなる。

【００２４】ポスト３２，３２の頂部には軸受３５が設
けられており、この軸受によって、２本のパイプからな
るアーム３６が矢印Ｒの方向で回動自在に支持されてい
る。アーム３６の端部には利用者がアーム３６を上下動
させるための操作ハンドル３７が形成されており、この
操作ハンドル３７の近傍においてアーム３６に操作盤３
８が取付けられている。アーム３６は略水平位置から上
方に約６０度の範囲で回動自在であり、非充電操作時に
は上方位置に保持でき、充電操作時には略水平位置に保
持できる。アーム３６を回動範囲の両端で保持させるた
めには、回動規制部材と、この規制部材方向にアーム３
６を弾力付勢するスプリングを用いるのがよい。

【００２５】操作盤３８には、コード３９で接続された
充電コネクタ４０が設けられている。この充電コネクタ
４０は後述の車両側コネクタと接続され、車載充電装置
２８から車載のバッテリへの給電に利用される。コード
３９は、非使用時には操作盤３８内に巻取り収納できる
ように構成するのが好ましい。操作盤３８の盤面には操
作部４１と状態表示灯４２と文字表示器４３とが設けら
れる。操作部４１は、充電開始を指示する開始ボタン４
１ａおよび充電を任意に終了させる解除ボタン４１ｂと
開始ボタンおよび停止ボタンの操作に応答して充電中に
点滅する表示灯４１ｃとからなる。状態表示灯４２には
充電準備中であることを示す充電待ち表示灯、充電が可
能であることを示すスタンバイ表示灯、および充電完了
表示灯等が上から順に設けられる。また、文字表示器４
３は液晶表示器で構成でき、バッテリの充電量に基づく
走行可能距離、投入電力、および充電終了までの時間
（待ち時間）等を表示することができる機能を有する。
なお、待ち時間は文字に限らず時間に応じて長さが変化
するバーグラフで表示するようにしてもよい。これによ
り、ユーザは目的地までの走行距離の必要充電量にて充
電を途中で解除できるので、短時間で充電を済ませるこ
とができる。ひいては、充電装置の利用率を向上させら
れるメリットがある。

【００２６】操作盤３８の手前側面にはＩＣカードリー
ダ４４が設けられる。このカードリーダ４４はバッテリ
交換装置１に設けられるＩＣカードリーダ２７（後述）
と同様、利用者の確認に利用され、これらのカードリー
ダで読込んだＩＣカードの内容により利用データを一括
管理することができる。例えば、複数のバッテリ交換装
置１をネットワークを通じて管理装置と接続し、各交換
装置１のＩＣカードリーダ２７，４４で読込まれた利用
データがコントローラ３を通じて管理装置に通信転送で
きるようにすることができる。なお、利用データとは利
用者の個人情報や充電量、ならびにバッテリの履歴（製
造時時期等）等をいう。

【００２７】図３，図４は、バッテリ充電のために電動
補助自転車を係止した端末２９を示す側面図である。図
３，図４には、図１４の自転車と異なる外形の自転車を
示しているが、これらは図１に記載の自転車と要部機能
を同じくする電動補助自転車である。これらの図ではア
ーム３６が上がっている状態（点線で図示）と降ろした
状態とを示している。充電動作を行っていないとき、ア
ーム３６は上に跳ねあげられていて自転車Ｖが車止め３
４ａに進入、または退出できるようになっている。

【００２８】充電をするときには、自転車Ｖをアーム３
６が跳ね上げられている状態で車止め３４ａに進入させ
て２本の横部材Ｔ間に前輪７３を位置させる。この位置
で、自転車Ｖのアクスルシャフトが垂直部材Ｓに当接な
いし近接するので、自転車Ｖはその位置より前には進入
できないし、前輪７３は左右からサポート３４に挟まれ
ているので転倒も防止されている。こうして固定された
自転車Ｖの上方に覆いかぶさるように操作ハンドル３７
を使用してアーム３６を降ろすと、自転車Ｖの操向ハン
ドル７４よりも後方に操作ハンドル３７が位置する。こ
の状態では自転車Ｖは後退することもできない。

【００２９】アーム３６を略水平に降ろした後、上述の
ようにスプリングでアーム３６を予定位置に保持させる
ことができるが、充電中の盗難防止等のため、ロックが
かかるようにしておくのがよい。例えば、前記ＩＣカー
ドリーダ４４から読込んだデタに基づいて利用者が確認
されたときに、ソレノイド等を使用したロック装置によ
ってアーム３６が回動できないようにロックするとよ
い。また、充電が終了した後は、ＩＣカードのデータを
照合してロックを解除することができる。なお、アーム
３６には、自転車Ｖの操向ハンドル３７前方に設けられ
たかご４６の上部を覆うことができるカバー４７を設け
ることができる。このカバー４７によってかご４６内の
荷物に雨等がかかるのを防止できる。

【００３０】アーム３６が水平位置に保持されたなら
ば、充電コネクタ４０を自転車Ｖのコネクタ４５に接続
して、操作部４１の開始ボタンを押して充電を開始す
る。自転車Ｖ側の受入コネクタ４５は自転車Ｖの給電部
品（図１４の例では部品９０）から引出すことができ、
車体の任意の位置に設けることができる。

【００３１】端末２９を使用したバッテリ充電の処理を
説明する。図５はバッテリ充電処理のメインフローチャ
ートであり、操作盤３８からの操作に従いコントローラ
３内のマイクロコンピュータによって実行される。図５
において、ステップＳ１１では、カードがＩＣカードリ
ーダ４４に挿入されたか否かが判別される。カードが検
出されるとステップＳ１２に進み、充電処理中か否かを
判別する。これは後述の充電処理中フラグＦ１が立って
いるかどうかで判断する。充電処理中でなければステッ
プＳ１３に進んで、充電処理を実行する。この充電処理
は図６に関して詳述する。

【００３２】ステップＳ１２が肯定の場合、つまり充電
処理中の場合はステップＳ１４に進み、充電中か否かを
後述の充電中フラグＦ２が立っているか否かによって判
断する。充電中でなければステップＳ１５に進んで充電
終了処理を実行する。充電終了処理は図７に関して詳述
する。また、充電中であればステップＳ１６に進んで挿
入されたカードを排出する。カードを排出すると同時に
「充電中」の表示を行ってもよい。

【００３３】図６は、充電処理のフローチャートであ
る。ステップＳ１３１では、挿入されたカードをチェッ
クする。具体的には、受入れたカードが車載充電装置２
８に適合しており、予定の貸出し条件に合致した適正な
カードであるか否かをチェックする。ステップＳ１３２
では、上記チェックにより正しいＩＣカードか否かを判
別する。正しいＩＣカードであったならばステップＳ１
３３に進み、アーム３６をロックする。正しいカードで
ない場合はステップＳ１３４に移行してカードを排出す
る。このとき、エラー表示として「カード不適合」等の
文字を前記文字表示器４３に表示することができる。

【００３４】ステップＳ１３５では充電コネクタ４０と
受入コネクタ４５とが接続されたか否かが判断される。
コネクタが接続されたならばステップＳ１３６に進み、
自転車Ｖに搭載されているバッテリ２が純正なものかど
うかをチェックする。バッテリ２が純正のものであっ
て、かつ異常がない場合（ステップＳ１３７が否定）は
ステップＳ１３８に進む。バッテリ２が異常のときは，
ステップＳ１３９に移行してカードを排出する。このと
き、注意を促す「バッテリ異常」等の文字を前記文字表
示器４３に表示させることができる。

【００３５】ステップＳ１３８では、開始ボタンが押さ
れたか否かが判別される。開始ボタンが押されたならば
ステップＳ１４０に進んでＩＣカードを返却する。ステ
ップＳ１４１では充電可能か否かを判断する。すなわ
ち、急速充電器の台数を端末の数よりも少なくしてある
場合、急速充電器がすべて使用中のときは充電待ちとな
る。充電待ちが解除されるとステップＳ１４２に進んで
充電が開始される。充電中は充電完了までの時間および
走行可能距離を文字表示器４３に表示させることができ
る。利用者は走行可能距離に基づいて必要量充電できた
と判断したときに途中で充電を停止させることができ
る。なお、充電開始と同時に充電処理中フラグＦ１およ
び充電中フラグＦ２を立てる（Ｆ１＝１，Ｆ２＝１）。

【００３６】ステップＳ１４３では充電が終了したか、
または充電を停止させる停止ボタンがオンか否かを判断
し、これらのいずれかである場合は充電を停止させる。
つまり車載充電装置２８からの給電を停止させる。な
お、充電開始ボタンや停止ボタンが操作されたか否か
は、割り込み処理で検出してフラグまたはレジスタにセ
ットしておく。そして、これらフラグやレジスタの内容
に基づいてステップＳ１３８やＳ１４３の判断をする。
充電が終了したならばステップＳ１４４に進んで充電中
フラグＦ２をリセット（Ｆ＝０）する。

【００３７】図７は、充電終了処理のフローチャートで
ある。ステップＳ１５１では、挿入されたカードをチェ
ックする。ステップＳ１５２で正しいＩＣカードである
と判断されたならば、ステップＳ１５３に進み、充電に
費やした電力（投入電力）を文字表示器４３に表示す
る。正しいカードでない場合はステップＳ１５７に移行
してカードを排出する。このとき、エラー表示として
「カード不適合」等の文字を前記文字表示器４３に表示
することができる。ステップＳ１５４ではアーム３６の
ロックを解除し、ステップＳ１５５ではカードを返却す
る。ステップＳ１５６では充電処理中フラグＦ１をリセ
ットする。

【００３８】続いて、バッテリ交換装置１によるバッテ
リの充電および交換について説明する。図８は、バッテ
リ交換装置１の正面図、図９は同側面断面図である。バ
ッテリ交換装置１は、外形が直方体をなす筐体からな
る。この筐体は、複数のバッテリ２、コントローラ３、
充電器７等を収容する本体１ａと、本体１ａに対して開
閉自在な蓋体１ｂとからなる。本体１ａには、バッテリ
２を１つずつ収納可能な収納部としてのスロット４が設
けられており、スロット４はそれぞれ横に６列、縦に５
段設けられている。すなわち、この例では合計３０個の
バッテリを同時に収容可能である。スロット４はバッテ
リ２の保持機構５を有している。スロット４の底部つま
り奥の壁面にはバッテリ充電のための端子６が設けられ
ていて、この端子６は充電器７に接続されている。バッ
テリ２の保持機構５は本発明の要部ではないので説明は
省略するが、本出願人による先願（特願平１１−１４４
９１１号）の明細書に詳細に記載されているものを使用
することができる。

【００３９】スロット４はバッテリ２が挿入されたこと
を検出するセンサ手段（後述のリミットスイッチ５６）
を有していて、バッテリ２を検出したならば充電器７を
付勢して該バッテリ２の充電を行う。バッテリ２の検
出、充電の開始指示等はコントローラ３によって実行で
きる。コントローラ３は、どのスロット４に充電済みバ
ッテリが収納されているかが認識できるレジスタを有し
ていて、このレジスタの内容によって後述の表示手段に
よる充電バッテリ表示が行われる。なお、充電器７は個
々のスロット４にそれぞれ別個に設けるのではなく、例
えば、３つのスロットで１つの充電器７を共用すること
ができる。

【００４０】本体１ａの上部背面には排気用のファン８
が設けられている。バッテリ交換装置１に空調手段を設
けると、そのために大きいスペースをとることになり、
屋内での使用に適しない。本実施形態では、空調手段を
用いず、ファン８による換気だけにとどめて屋内での使
用も可能なようにバッテリ交換装置１の小型化を図って
いる。

【００４１】蓋体１ｂには、スロット４の配置に対応し
て横長の窓９が５段設けられていて、この窓９には６列
のスロット４の前面を一体的に覆う共通の扉１０が設け
られている。扉１０は透明の樹脂板で形成でき、上部に
設けたヒンジ１１によって開閉自在に支持されている。
窓９の縁には、扉１０を閉じたときにこの扉１０の下端
部裏面が当接するストッパ１２が設けられている。スト
ッパ１２は緩衝機能があるゴム等の弾性材料であるのが
好ましい。また、窓９には各スロット４に対応して表示
灯（例えばＬＥＤ）１３が設けられていて、この表示灯
１３が点灯又は点滅しているスロット４およびこのスロ
ット４に収容されているバッテリ２に関してユーザがア
クセス可能である。図８においては図の繁雑を避けるた
め最下段のスロットについてのみストッパおよび表示灯
を示す符号１２，１３を付している。

【００４２】スロット４の数は、上述の数に限らないの
はもちろんである。また、窓９は横長に限らず、スロッ
ト４の列に合わせて縦長としてもよい。この場合、扉１
０も縦長となり、上下方向に伸びた回動軸を有するヒン
ジで支持するのがよいのはもちろんである。さらに、ス
ロット４の数に応じて必要な数の窓９だけに開閉自在な
扉１０を設けることとし、スロット４の数が少ない場合
は、使用しない窓９に蓋を取付けて塞いでおくようにし
てもよい。そして、スロット４を増設した場合は、これ
に応じて、塞いであった窓９を開放し、そこに扉１０を
取付ければよい。

【００４３】蓋体１ｂの上部には表示パネル１４が形成
され、電源ランプ１５、準備中表示器１６、操作手順表
示器１７，１８，１９、カード返却ランプ２０、および
カード使用残数表示器２１が設けられている。準備中表
示器１６ならびに操作手順表示器１７，１８，１９は、
予めメッセージを書込んだ文字板と、この文字板を照射
するランプとからなる。準備中表示器１６には「準備
中」の文字が、操作手順表示器１７には「充電池を点灯
の所に入れて下さい」の文字が、操作手順表示器１８に
は「カードを入れて下さい」の文字が、操作手順表示器
１９には「点滅の所から充電池を取出して下さい」の文
字がそれぞれ表示される。蓋体１ｂの最上段の窓９の側
部にはプリペイドカードを挿入するための挿入口２２が
形成されている。尚、当該カードはプリペイドカードの
他に、契約を前提とした契約者用のＩＤカードとするこ
ともできる。挿入口２２には、開閉自在な透明樹脂カバ
ー２２ａを設けることができる。

【００４４】バッテリ交換装置１の下部には、脚２３が
設けられている。このバッテリ交換装置１の高さＨは１
２０ｃｍ、奥行Ｄは４５ｃｍ、幅Ｂは７２．５ｃｍであ
る。これらの寸法のうち、特に、高さＨは、人間工学的
にみたバッテリ２の出し入れ容易性や、コンビニエンス
ストア等の店舗に設置した場合の見通しの確保ならびに
他の商品陳列台と共に配列したときの美観を考慮して決
定するのが好ましく、１２０ｃｍの前後１０ｃｍの範囲
であるのが好ましい。

【００４５】続いて、バッテリ交換装置１の動作につい
て説明する。バッテリ交換装置１は、充電済みのバッテ
リ２がない場合は準備中表示器１６をオンにして「準備
中」の文字を表示している。充電済みバッテリ２を貸出
しできる場合は、準備中表示器１６をオフにして「準備
中」の文字を消し、これに代わって操作手順表示器１７
をオンにして「充電池を点灯の所に入れて下さい」の文
字を表示する。また、この表示と共に、空きスロット４
に対応した表示灯１３を点灯させる。空きスロット４が
複数あるときは、それらのすべての表示灯１３を点灯さ
せてもよいし、各スロット４が平均して利用されるよう
にスロット４のうち１つを選択して表示灯１３を点灯さ
せてもよい。

【００４６】図１０はバッテリ交換の処理を示すフロー
チャートである。この処理はコントローラ３内の制御装
置（マイクロコンピュータを含む）によって実行され
る。ここでは、プリペイドカードによるバッテリ交換処
理について示している。ステップＳ１では、バッテリ２
がスロット４に入ったか否かが判別される。バッテリ２
が入れられたならばステップＳ２に進み、受入れたバッ
テリ２が純正なものかどうかをチェックする。バッテリ
２が純正のものであって、かつ異常がない場合（ステッ
プＳ３が否定）はステップＳ４に進む。異常の際に点灯
して注意を促す警告ランプを蓋体１ｂに設けることがで
きる。

【００４７】ステップＳ４では操作手順表示器１８をオ
ンにして操作手順表示器１７をオフにする。これによっ
て、「充電池を点灯のところに入れて下さい」の文字は
消え、代わりに「カードを入れて下さい」の文字が表示
される。ステップＳ５では、プリペイドカードが前記挿
入口２２に挿入されたか否かを判断する。カードが挿入
されたならばステップＳ６に進み、挿入されたカードの
チェックを行う。具体的には、受入れたカードがバッテ
リ交換装置１に適合し、予定の貸出し条件に合致した適
正なプリペイドカードであるか否かを判断し、正しいカ
ードの場合に料金を減算して残数をカード使用残数表示
器２１に表示する。

【００４８】ステップＳ７では、操作手順表示器１８を
オフにし、操作手順表示器１９をオンにする。これによ
って、「カードを入れて下さい」の文字は消え、代わり
に「点滅の所から充電池を取り出して下さい」の文字が
表示される。この「点滅の所から充電池を取り出して下
さい」の文字の表示と共に、充電済みバッテリ２が収容
されているスロット４に対応した表示灯１３を点滅させ
る。

【００４９】充電済みバッテリ２が複数あるときは、そ
れらのすべてに対応するスロット４の表示灯１３を点滅
させてもよいし、すべてのスロット４がまんべんなく利
用されるように、例えばランダムにスロット４の１つを
選択して表示灯１３を点滅させてもよい。ステップＳ８
では、バッテリ２が取り出されたか否かが判断される。
バッテリ２が取出されたならばステップＳ９に進み、カ
ード返却ランプ２０をオンにしてカードを返却する。

【００５０】バッテリ交換装置１は複数台を集中して管
理することができる。図１１は複数のバッテリ交換装置
１を集中して管理するバッテリ・レンタルシステムの構
成図である。バッテリ交換装置１はネットワーク２４を
介して管理装置２５に接続されている。バッテリ交換装
置１は、例えばコンビニエンスストア等に配備されてお
り、管理装置２５は複数台のバッテリ交換装置１を集中
して管理している。ユーザはシステム提供者と契約して
ユーザ登録し、ＩＤカードの発行を受ける。ＩＤカード
が使用された場合、バッテリ交換装置１はＩＤカードに
記述された情報を認識し、管理装置２５との通信により
ユーザの個人情報をやり取りしてバッテリ２の受付け
（返却）や貸出しを行う。このようなバッテリ・レンタ
ルシステムについては本出願人による先願（特開平１０
−２９３８７４号）に詳述されている。また、ＩＤカー
ドに限らず、プリペイドカードや現金を受付けてバッテ
リ交換に応じたり車載充電装置による充電を実施しても
よいのはもちろんである。

【００５１】上述の実施形態では、バッテリ交換装置１
と車載充電装置２８とを個別の筐体に収容した。したが
って、バッテリ交換装置１はコンビニエンスストア等の
屋内に設置する一方、車載充電装置２８は屋外の駐輪場
に設置された端末２９に近接して配置することができ
る。

【００５２】バッテリ交換装置１および車載充電装置２
８は１つの筐体内に収容してもよい。図１２は、車載充
電装置２９をバッテリ交換装置１と共通の筐体内に収容
した場合の模式図である。この例では、スロット４の数
を少なくし、これに見合って充電器７の数も低減させて
ある。こうして空いたスペースに車載充電装置２８を収
納することによってバッテリ交換装置１の筐体を大型化
することなく車載充電装置２８を一体に収容できた。

【００５３】また、バッテリ交換装置１に車載充電装置
２８を付加的に接続するのではなく、車載充電装置２８
を独立して設けてもよい。図１３は車載充電装置２８の
単独設置例を示す模式図である。この例ではコントロー
ラ３Ａを付加することにより、バッテリ交換装置１と分
離して単独で車載充電装置２８を設置した。レンタルサ
イクル店、マンションの駐輪場、スーパーマーケット
等、自転車をバッテリの充電に見合う時間停車させてお
くことが可能な場所では、このように単独で車載充電装
置２８を設置するのが都合よい。

【００５４】車載充電装置２８をバッテリ交換装置１と
一体に設置する場合は、車載充電装置２８には普通充電
器は備えず急速充電器のみを設けてもよい。そうするこ
とによって、スロット４の数をできるだけ減らさない
で、しかも筐体の大型化を抑制することができる。

【００５５】本実施形態では、電動補助自転車の充電設
備に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限
らず、バッテリを駆動用電源とする電動車椅子等の電動
車両にも適用することができるのはもちろんである。

【００５６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、電動車両の利用形態に合わせてバッテリの供
給またはバッテリの充電サービスを行うことができる。
特に請求項１または請求項２の発明によれば、充電を待
つ時間にゆとりがある利用者とそうでない利用者の双方
に充電サービスを提供できる。また、請求項２または請
求項３の発明によれば、バッテリの交換を望む利用者と
車載のままのバッテリに充電をしたい利用者との双方に
合ったサービスを提供できる。

【００５７】また、請求項４の発明によれば、車載充電
装置とバッテリ交換装置とを一体に設置でき、装置のま
とまりがよくなるので、繁雑なレイアウトになるのを避
けることができる。請求項５または請求項７の発明によ
れば、サポート手段によって支持された車両に搭載され
たバッテリに充電コネクタを通じて給電することができ
る。

【００５８】また、請求項６の発明によれば、充電の操
作性が良好であり、充電状態も容易に認識できる。さら
に、請求項７の発明によれば、利用者が充電サービスを
受ける適格を有しているかをカードの情報に基づいて判
断できる。またさらに、請求項８の発明によれば、利用
者がバッテリの充電状態を確認し、必要な充電量となっ
たところで充電を解除することができるので、短時間で
の充電が可能となる上、充電装置の利用率も向上させる
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る充電装置の構成を
示す模式図である。

【図２】本発明の一実施形態に係る充電装置の要部を
なす充電端末の斜視図である。

【図３】充電端末のサポートに保持された車両を示す
側面図（その１）である。

【図４】充電端末のサポートに保持された車両を示す
側面図（その２）である。

【図５】車載充電装置の動作を示すメインフローチャ
ートである。

【図６】充電処理のフローチャートである。

【図７】充電終了処理のフローチャートである。

【図８】バッテリ交換装置の正面図である。

【図９】バッテリ交換装置の側面断面図である。

【図１０】バッテリ交換装置の動作を示すフローチャ
ートである。

【図１１】バッテリ・レンタルシステムの構成図であ
る。

【図１２】バッテリ交換装置と車載充電装置とを一体
にした充電装置の構成を示す模式図である。

【図１３】独立した車載充電装置からなる充電装置の
構成を示す模式図である。

【図１４】本発明の充電装置を適用するのに好適な電
動補助車両の側面図である。

【符号の説明】

１…バッテリ交換装置、２…バッテリ、４…充電ス
ロット、７…充電器、２８…車載充電装置、２９…
充電端末、３２…ポスト、３４…サポート、３６
…アーム、３７…操作ハンドル、３８…操作盤、
４０…充電コネクタ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電動車両用バッテリを車載のまま充電す
る車載充電装置を有する電動車両用充電装置において、前記車載充電装置が、充電速度の異なる２種類の充電器
からなることを特徴とする電動車両用充電装置。
【請求項２】前記バッテリを個別に収納可能な収納
部、および該収容部に収容されたバッテリを充電する充
電器を有するバッテリ交換装置をさらに具備したことを
特徴とする請求項１記載の電動車両用充電装置。
【請求項３】電動車両用バッテリを車載のまま充電す
る車載充電装置と、前記バッテリを個別に収納可能な収納部、および該収容
部に収容されたバッテリを充電する充電器を有するバッ
テリ交換装置とを具備したことを特徴とする電動車両用
充電装置。
【請求項４】前記車載充電装置と前記バッテリ交換装
置とが共通の筐体に収容されていることを特徴とする請
求項２または請求項３記載の電動車両用充電装置。
【請求項５】電動車両を自立状態で支持するサポート
手段と、前記サポート手段に設けられ、前記電動車両に搭載され
たバッテリと電気的に接続される充電コネクタとを具備
したことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに
記載の電動車両用充電装置。
【請求項６】前記サポート手段が、電動車両の前後方
向移動を制限する位置規制手段を具備し、前記位置規制手段には、前記電動車両の後方への移動を
制限するアームが含まれているとともに、該アーム上に
は充電操作部および充電状態表示部のうち少なくとも充
電操作部が設けられていることを特徴とする請求項５記
載の電動車両用充電装置。
【請求項７】前記充電操作部および充電状態表示部は
共通の操作盤を介して前記アームに装着されており、前記操作盤には、前記充電用コードを介して接続された
前記充電コネクタと利用照会用カードの読取手段とが設
けられていることを特徴とする請求項６記載の電動車両
用充電装置。
【請求項８】電動車両用バッテリを車載のまま充電す
る車載充電装置を有する電動車両用充電装置において、
前記充電装置は、充電操作部及び充電状態表示部を備
え、該充電操作部には、充電状態を任意に解除可能とす
る解除手段が設けられていることを特徴とする電動車両
用充電装置。