JP2013207923A - 電気式フォークリフト、及び、充電システム - Google Patents

Abstract

【課題】複数のバッテリを着脱可能に収容する電気式フォークリフトにおいて、荷役作業や走行作業などの動作時におけるオペレータの安全性を向上させる。
【解決手段】電気式フォークリフトは、複数のバッテリを着脱可能に収容する収容部を備える。そして、電気式フォークリフトでは、収容部に収容されるバッテリの総本数に応じて電気式フォークリフトの動作制限を行う（Ｓ１１０〜Ｓ１４０）。このため、バッテリの重量の影響によって電気式フォークリフトの動作時にバランスが崩れる可能性がある場合に、電気式フォークリフトの動作を制限することができる。したがって、電気式フォークリフトが荷物を積もうとしたときにバランスを崩してしまうことを防止できるので、荷役作業や走行作業などの動作時におけるオペレータの安全性を向上させることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、電気式フォークリフト、及び、電気式フォークリフトに搭載するバッテリの充電を行う充電システムに関する。

電気式フォークリフトには、着脱可能なバッテリが収容され、このバッテリの電力は走行用モータや、油圧ポンプ用モータなどの動力源に用いられている。そして、この種の電気式フォークリフトでは、バッテリが消耗すると、所定のバッテリ置き場まで赴いて消耗したバッテリを充電済のバッテリに交換することにより動力源の補給を行っている。（例えば、特許文献１参照）。

ちなみに、交換後の（消耗した）バッテリは、このバッテリ置き場で充電され、次回以降の交換用の充電済バッテリとして利用される。

特開平１１−１４６５０６号公報

ところで、近年はバッテリの小型化が進んでおり、一台の電気式フォークリフトに複数個のバッテリを収容することが提案されている。
一般に、電気式フォークリフトのバッテリは、電力の供給以外に「荷物を持ち上げた際のバランスを取る重り（所謂、カウンタウエイト）」の役割も兼ねている。しかし、小型化によりバッテリの重量が軽くなった場合、収容されるバッテリの個数を確保しないと、バッテリが重りとしての役割を十分に果たせなくなることが考えられる。この場合、例えば荷物を持ち上げた際にバランスが崩れて、電気式フォークリフトが前方側である荷物側に傾いてしまうという問題が懸念される。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、複数のバッテリを着脱可能に収容する電気式フォークリフトにおいて、荷役作業や走行作業などの動作時におけるオペレータの安全性を向上させることを目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、電力によって駆動されるモータを用いて動作を行う電気式フォークリフトであって、前記電力を供給する複数のバッテリを着脱可能に収容する収容部と、前記収容部に収容されたバッテリの総重量又は個数に対応する情報値を検出する情報値検出手段と、前記情報値検出手段により検出された前記情報値が、予め定められた規定値よりも少ない場合に、前記動作を制限する制限手段とを備えたことを特徴とする。

これによれば、バッテリの総重量又は個数に応じて電気式フォークリフトの動作制限を行うようにしているため、バッテリの重量の影響によって電気式フォークリフトの動作時にバランスが崩れる可能性がある場合（重量を確保するのに必要な数のバッテリが搭載されていない場合）に、電気式フォークリフトの動作を制限することができる。

このため、電気式フォークリフトが荷物を積もうとしたときにバランスを崩してしまうことを防止できるので、荷役作業や走行作業などの動作時におけるオペレータの安全性を向上させることができる。

収容部は、請求項２に記載のように、前記バッテリのダミーとして構成されたダミー部材が収容可能に構成され、前記情報値検出手段は、前記収容部に収容されるバッテリ及びダミー部材の総重量又は個数に対応する情報値を、前記情報値として検出するようにしてもよい。

すなわち、請求項２に記載の発明では、バッテリのダミー部材をバッテリに代えて収容部に収容できるように構成されており、収容部に収容されたダミー部材はカウンタウエイトの役割を果たしている。

これによれば、電気式フォークリフトが動作を行う上で必要なバッテリを収容部に最小個数のみ収容し、これに伴いカウンタウエイトが不足した場合には、ダミー部材を収容部に収容することによりカウンタウエイトの不足分を補うことが可能となる。また、ダミー部材が鉄や鋼などの金属材料のみで構成されていれば、バッテリに比べて単純な構造でダミー部材を実現できるため、必要コストを低減できるようになる。

請求項３に記載の発明では、前記収容部に収容されたバッテリの各々について、前記モータとの接続状態を、前記モータへの電力供給が可能な電力供給状態と、前記モータへの電力供給を行わない待機状態とのうち何れかに切替可能に構成された切替回路と、前記バッテリの充電量を検出する充電量検出手段と、前記バッテリのうち前記電力供給状態である電力供給用バッテリの充電量が所定量未満になったことを、前記充電量検出手段が検出した場合に、前記バッテリのうち前記待機状態である予備用バッテリが電力供給状態に切り替わるように、前記切替回路を駆動する切替制御手段とを備えたことを特徴とする。

これによれば、収容部には、電力供給用バッテリと予備用バッテリとが存在するため、仮に電力供給用バッテリの充電量が残り少なくなったとしても、電気式フォークリフトの電力供給を電力供給用バッテリから予備用バッテリに切り替えることにより、電気式フォークリフトの動作を継続して行うことができる。

請求項４に記載の発明は、前記電力供給状態にあるバッテリを切り替えるための切替操作を検出する切替操作検出手段と、前記電力供給用バッテリの充電量が所定量未満になったことを前記充電量検出手段が検出した場合に、前記電気式フォークリフトのオペレータに対して切替操作を促す報知動作を行う報知手段とを備え、前記切替制御手段は、前記報知手段による報知動作後、前記切替操作検出手段により前記切替操作が検出された場合に、前記切替回路を駆動することを特徴とする。

つまり、請求項４に記載の発明では、報知手段による報知動作を受けたオペレータが切替操作を行った以降に切替制御手段による切替回路の駆動制御を行うようにしている。このため、電力供給状態となるバッテリの切替は、オペレータが認識した状態で行われることとなるので、電気式フォークリフトに搭乗しているオペレータの安全を確保できる。

請求項５に記載の発明は、オペレータによる前記電気式フォークリフトの操作状態を検出する操作状態検出手段と、前記電力供給用バッテリの充電量が所定量未満になったことが前記充電量検出手段により検出されてから、前記操作状態検出手段により前記オペレータの操作が行われていないことが検出された場合に、前記モータを用いた動作を禁止する禁止手段と、前記禁止手段による禁止動作の実行後、前記切替制御手段による前記切替回路の駆動動作が完了した場合に、前記禁止手段による動作の禁止を解除する解除手段とを備えたことを特徴とする。

これによれば、電力供給用バッテリの充電量が所定量未満になってからオペレータによる操作が行われなくなった以降に、モータを用いた動作を禁止することによって、電気式フォークリフトが無操作状態となる期間（切替制御手段による駆動制御に適した期間）を作り出すことができる。

このため、この無操作状態となる期間に、切替制御手段による切替回路の駆動制御を行うことができ、動作中の電気式フォークリフトが急停止してしまうことを防止できる、という効果が得られる。

電気式フォークリフトが、前方に荷役作業を行う荷役部を有する車体を更に備えていた場合、収容部は、請求項６に記載のように、前記車体の後方に配置され、後方側及び側方側のうち一方から前記バッテリを挿抜可能に構成されているとよい。

このようにされていれば、収容部内のバッテリは車体の後方側に配置されることとなるため、カウンタウエイトとしての役割を効果的に果たすことができる。
ちなみに、バッテリが車体の側方側から挿抜可能に構成されている場合には、収容部内のバッテリが車体の後方側に集中して配置されていると更に効果的であり、一方、バッテリが車体の後方側から挿抜可能に構成されている場合には、収容部内のバッテリが車体の中央に集中して配置されていると更に効果的である。

電気式フォークリフトの動作については、一般車両と比べて大きな電流量を必要とするため、請求項１〜６の何れかに記載の発明は、例えば請求項７に記載のように、前記収容部に収容された前記複数のバッテリのうち、並列接続されたバッテリのみから、前記モータに電力の供給を行う電力供給手段を備えているとよい。

これによれば、電気式フォークリフトの動作に必要な電流量をより確実に提供できるようになる。
請求項８に記載の充電システムでは、請求項１ないし請求項７の何れか１項に記載の電気式フォークリフトから取り外された前記バッテリに対して充電を行う充電手段と、前記バッテリの劣化度合を特定可能な劣化情報を取得する劣化情報取得手段と、前記劣化情報取得手段により取得された劣化情報に応じて、前記充電手段による充電が完了したバッテリの中から、前記電気式フォークリフトに次回搭載するバッテリを決定する決定手段とを備えたことを特徴とする。

これによれば、バッテリの総重量に応じて電気式フォークリフトの動作制限を行うようにしているため、請求項１で述べた効果と同様に、荷役作業や走行作業などの動作時におけるオペレータの安全性を向上させることができる。さらに、電気式フォークリフトに次回搭載するバッテリを、バッテリの劣化度合に応じて決定するため、劣化度合を加味した最適なバッテリを搭載できる。

請求項９に記載の発明では、前記バッテリに取り付けられ、当該バッテリを識別するための識別情報が記憶された識別情報記憶手段と、前記識別情報に対応するバッテリの充電回数が記憶された充電回数記憶手段とを備え、前記劣化情報取得手段は、前記識別情報記憶手段に記憶された識別情報と、その識別情報に対応する前記充電回数記憶手段内の充電回数とを、前記劣化情報として取得することを特徴とする。

これによれば、バッテリの充電回数によって劣化度合を特定するため、例えばバッテリの充電電流量や放電電流量を検出してから劣化度合を求める場合に比べて簡単に実現できる。

請求項１０に記載の発明は、前記バッテリに取り付けられ、当該バッテリを識別するための識別情報、当該バッテリに流入した充電電流量、及び、当該バッテリから流出した放電電流量が記憶された電流量記憶手段を備え、前記劣化情報取得手段は、前記電流量記憶手段に記憶された情報を前記劣化情報として取得することを特徴とする。

これによれば、バッテリの充電回数に基づいて劣化度合を特定する場合に比べて、バッテリの劣化度合を詳しく知ることができる。
決定手段は、請求項１１に記載のように、前記劣化情報取得手段により取得された劣化情報に応じて、劣化度合が大きいもの、又は、小さいものから順に、次回搭載する前記充電が完了したバッテリを決定するとよい。

例えば、劣化度合が大きいものからバッテリを搭載するようにすれば、バッテリの劣化度合が大きいものを優先して使用することができる。その一方で、劣化度合が小さいものからバッテリを搭載するようにすれば、劣化度合の平準化を図ることができる。

上述した充電システムは、請求項１２に記載のように、前記バッテリの劣化度合に応じてバッテリの廃棄を促す廃棄手段を備えているとよい。
これによれば、不要となるバッテリについて廃棄を促すことにより、バッテリが不要か否かの判断を人間が行う手間を省くことができる。

第１実施形態の充電システムの全体構成を表すブロック図である。 第１実施形態のフォークリフトのバッテリ収容部を説明する説明図である。 第１実施形態のフォークリフトの制御部が実行する車両動作制限処理を表すフローチャートである。 第１実施形態のフォークリフトの制御部が実行するバッテリ切替処理を表すフローチャートである。 第１実施形態の充電ステーションの制御部が実行する搭載バッテリ決定処理を表すフローチャートである。 第２実施形態のフォークリフトの制御部が実行するバッテリ切替処理を表すフローチャートである。 第３実施形態のフォークリフトのバッテリ収容部を説明する説明図である。 第４実施形態のフォークリフトの切替回路を説明する説明図である。

以下に本発明の実施形態を図面と共に説明する。
（第１実施形態）
１．充電システムの全体構成
図１は、本発明が適用された充電システムの全体構成を表すブロック図である。

充電システムは、図１に示すように、電気式フォークリフト１（以下、「フォークリフト１」という。）と、フォークリフト１から取り外されたバッテリ１０に対して充電を行う充電装置６７が設置された充電ステーション３とを有して構成される。

ここで、フォークリフト１に取り付けられるバッテリ１０は、図１に示すように、バッテリ本体１１、バッテリ１０を識別するための識別情報が記憶されたＲＦＩＤタグ１３、及び、充電ステーション３の充電装置６７と接続するための充電用コネクタ１５等を有して構成される。

ＲＦＩＤタグ１３は、フォークリフト１又は充電ステーション３側からの無線による送信電力により起動して図示しない内蔵メモリに記憶された識別情報を送信したり、フォークリフト１又は充電ステーション３側から受信したデータを内蔵メモリに書き込んだりする機能を有している。

なお、第１実施形態で利用されるバッテリ１０は、略直方体に構成され、その重量は人間が運搬可能な程度の重さ（例えば、２０ｋｇ程度）とされている。
２．フォークリフト１の構成
フォークリフト１は、バッテリ１０からの電力によって駆動される走行用モータ２１や油圧ポンプ用モータ２３を用いて動作を行うものであり、このフォークリフト１は、図２（ａ）に示すように、車両本体２５と、車両本体２５の前方に設けられ、荷役作業を行う荷役部２７と、車両本体２５の後方に配置され、複数のバッテリ１０を着脱可能に収容するバッテリ収容部２９とを備える。

なお、図２はフォークリフト１のバッテリ収容部２９を説明する説明図であり、図２（ａ）はフォークリフト１の側面図であり、図２（ｂ）はバッテリ収容部２９の模式図である。

バッテリ収容部２９には、図２（ａ）及び（ｂ）に示すように、バッテリ１０を収容可能な収容室３１が複数個形成されており、各収容室３１は、車両本体２５の側方側からバッテリ１０を挿抜可能に構成されている。なお、第１実施形態では、収容室３１が１０個形成されているものを例に挙げて説明している。

また、バッテリ収容部２９の収容室３１には、バッテリ１０に加えて、バッテリ１０のダミーとして構成されたダミー部材３３も収容可能である。なお、ダミー部材３３は、主に鉄や鋼などの金属材料から構成されている。

また、車両本体２５の側壁には、バッテリ収容部２９（収容室３１）の挿入口を開閉するためのカバー３５が形成されている。このため、第１実施形態では、車両本体２５の側壁に形成されたカバー３５を開けることにより、バッテリ１０やダミー部材３３をバッテリ収容部２９に挿入したり、バッテリ収容部２９からバッテリ１０やダミー部材３３を抜き出したりすることができる。

次に、フォークリフト１の電気的構成について説明する。
フォークリフト１は、図１に示すように、切替回路３７、バッテリ装着検出センサ３９、バッテリ残量検出センサ４１、キーセンサ４３、操作状態検出センサ４５、操作部４７、表示部４９、記憶部５１、通信部５３、及び、制御部５５等を有して構成されている。

切替回路３７は、バッテリ収容部２９に収容されたバッテリ１０の各々について、モータ２１，２３や電源回路５７等の電力供給対象との接続状態を切替可能に構成されている。つまり、モータ２１，２３や電源回路５７等への電力供給が可能な電力供給状態と、モータ２１，２３や電源回路５７等への電力供給を行わない待機状態とのうち何れかに切替可能に構成されている。

具体的に説明すると、切替回路３７は、バッテリ１０（収容室３１）の各々と電力供給対象とを接続するスイッチにより構成され、このスイッチがオン／オフされることにより、バッテリ１０と電力供給対象との接続状態が、電力供給状態と待機状態とのうち何れかに切り替わる。

そして、第１実施形態では、常時、切替回路３７の１０個のスイッチのうち少なくとも１つがオン状態となるようにされている。
なお、以下の説明において、電力供給状態となる（オン状態のスイッチに接続される）バッテリ１０と、待機状態となる（オフ状態のスイッチに接続される）バッテリ１０とを区別する場合には、電力供給状態にあるバッテリ１０を「電力供給用バッテリ１０」といい、待機状態にあるバッテリ１０を「予備用バッテリ１０」という。

バッテリ装着検出センサ３９は、バッテリ収容部２９に収容されたバッテリ１０の総重量又は個数に対応する情報値を検出するためのものであり、このバッテリ装着検出センサ３９は、バッテリ収容部２９の収容室３１毎に配置されている。

そして、第１実施形態のバッテリ装着検出センサ３９は、該当の収容室３１に収容されたバッテリ１０又はダミー部材３３の総重量又は個数に対応する情報値を上記情報値として検出する。

バッテリ残量検出センサ４１は、バッテリ１０の充電量（残量）を検出するものであり、このバッテリ残量検出センサ４１は、バッテリ収容部２９の収容室３１毎に配置されている。

キーセンサ４３は、フォークリフト１の動作電源のオン／オフ状態を検出するものである。
操作状態検出センサ４５は、ステアリング、アクセル、ブレーキ等のオペレータによるフォークリフト１の操作状態を検出するものである。

操作部４７は、フォークリフト１のオペレータが操作するためのものであり、この操作部４７は、タッチパネルやスイッチ等により構成されている。
表示部４９は、各種情報を表示するためのものであり、この表示部４９は、液晶ディスプレイ等により構成されている。

記憶部５１は、データの書き換えが可能な不揮発性の記憶媒体からなる。
通信部５３は、バッテリ１０のＲＦＩＤタグ１３と通信するためのものであり、この通信部５３は、バッテリ収容部２９の収容室３１毎に設置されている。

電源回路５７は、電力供給用バッテリ１０の電力を基にして一定の電源電圧を生成し、その電源電圧は制御部５５等の電子部品に供給される。
制御部５５は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等にて構成されており、この制御部５５には、各種センサ等からの出力信号が入力される。

また、制御部５５は、走行用モータ２１及び油圧ポンプ用モータ２３を制御可能に構成されており、制御部５５は、各種センサから入力される信号（オペレータによる運転操作）に基づき、モータ駆動部５９に対してモータ駆動用の制御信号を出力する。そして、この制御信号が入力されたモータ駆動部５９では、制御部５５からの制御信号に応じて、走行用モータ２１又は油圧ポンプ用モータ２３を駆動する。

また、制御部５５は、バッテリ装着検出センサ３９により検出された情報値に基づいて、フォークリフト１の動作制限を行う動作制限処理を実行したり、バッテリ収容部２９に収容されているバッテリ１０の中から電力供給用バッテリ１０を決定して、電力供給用バッテリ１０とモータ２１，２３や電源回路５７等とが接続されるように切替回路３７を駆動するバッテリ切替処理を実行したりする。

３．充電ステーション３の構成
充電ステーション３は、図１に示すように、操作部６１、表示部６３、記憶部６５、充電装置６７、通信部６９、制御部７１等を有して構成されている。

操作部６１は、充電ステーション３の管理者等が操作するためのものであり、この操作部６１は、タッチパネルやスイッチ等により構成されている。
表示部６３は、各種情報を表示する液晶ディスプレイ等により構成されている。

記憶部６５は、データの書き換えが可能な不揮発性の記憶媒体からなる。この記憶部６５には、バッテリ１０の劣化度合を特定可能な劣化情報が記憶されている。ここで、第１実施形態の劣化情報は、バッテリ１０の識別情報と、その識別情報に対応するバッテリ１０の充電回数とが関連づけられたものである。

充電装置６７は、バッテリ１０の充電を行うためのものである。具体的には、工場内の設備電源から供給される交流電源（商用電源）を充電に適した直流電圧及び電流に変換するものであり、変換後の直流電源及び電流をバッテリ１０に供給し、バッテリ１０の充電を行う。

また、充電装置６７は、バッテリ１０と接続して充電を行うための充電用コネクタ（図示省略）が複数設けられており、この充電用コネクタは、フォークリフト１のバッテリ１０を交換するための領域として設けられたバッテリ交換領域１００に設置される。

通信部６９は、充電装置６７の充電用コネクタ近傍にそれぞれ設置されており、対応する充電用コネクタに接続されたバッテリ１０のＲＦＩＤタグ１３と通信を行う。
制御部７１は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等にて構成されており、この制御部７１は、充電装置６７を制御することにより、充電装置６７に対してバッテリ１０の充電を実行させる。このとき、制御部７１は、記憶部６５に記憶された充電回数うち、充電が実行されたバッテリ１０の充電回数をカウントアップする。

また、制御部７１は、充電装置６７に接続されたバッテリ１０と通信部６９を介して通信を行うことにより、バッテリ１０との間で各種情報の授受を行う。
また、制御部７１は、記憶部６５に記憶された劣化情報に応じて、充電装置６７による充電が完了したバッテリ１０の中から、フォークリフト１に次回搭載するバッテリ１０を決定する搭載バッテリ決定処理を行う。

４．充電システムの特徴的作動
４．１．フォークリフト１の特徴的作動
４．１．１．車両動作制限処理
図３は、フォークリフト１の制御部５５が実行する車両動作制限処理を表すフローチャートであり、この処理は、フォークリフト１の動作電源が投入されたとき（キーがオンされたとき）に実行される。

そして、制御部５５が図３に示す処理を開始すると、まずＳ１１０では、フォークリフト１の動作制限が開始される。
ここで、第１実施形態では、走行用モータ２１及び油圧ポンプ用モータ２３の駆動を禁止する、という動作制限を行っている。これにより、オペレータがフォークリフト１を操作したとしても、フォークリフト１は走行動作及び荷役動作ができないこととなる。

そして、Ｓ１２０では、全てのバッテリ装着検出センサ３９により検出される情報値に基づいて、カウンタウエイトが不足しているか否かについて判定される。
具体的に説明すると、Ｓ１２０では、全てのバッテリ装着検出センサ３９から情報値が取得され、この取得した情報値に基づいて、バッテリ収容部２９に収容されているバッテリ１０やダミー部材３３の総本数が推定される。そして、その推定結果に基づいて、バッテリ収容部２９に収容されているバッテリ１０やダミー部材３３の総本数が５本以下の場合に、カウンタウエイトが不足していると判定される。

つまり、Ｓ１２０では、全てのバッテリ装着検出センサ３９により検出された情報値（総本数）が予め定められた規定値よりも少ない場合に、カウンタウエイトが不足していると判定され、逆に情報値が規定値以上の場合には、カウンタウエイトが不足していない（言い換えると「足りている」）と判定される。

そして、Ｓ１２０にて、カウンタウエイトが不足していると判定された場合には（Ｓ１２０：ＹＥＳ）、バッテリ収容部２９にバッテリ１０又はダミー部材３３を挿入するように促す旨の報知が表示部４９を介して実行され（Ｓ１４０）、処理がＳ１２０に戻る。

一方、Ｓ１２０にてカウンタウエイトが不足していないと判定された場合には（Ｓ１２０：ＮＯ）、Ｓ１１０にて開始された動作制限が解除され（Ｓ１３０）、車両動作制限処理が終了する。

４．１．２．バッテリ切替処理
図４は、フォークリフト１の制御部５５が実行するバッテリ切替処理を表すフローチャートであり、この処理は、フォークリフト１の動作電源が投入されたとき（キーがオンされたとき）に実行される。

そして、制御部５５が図４に示す処理を開始すると、まずＳ２１０では、バッテリ残量検出センサ４１の検出結果に基づいて、電源供給用バッテリ１０の充電量が所定量以上あるか否かについて判定される。

そして、Ｓ２１０の処理は、電源供給用バッテリ１０の充電量が所定量未満であると判定されるまでの間、繰り返し実行され、電源供給用バッテリ１０の充電量が所定量未満であると判定されると（Ｓ２１０：ＮＯ）、バッテリ１０の切替操作を促す報知として、オペレータにキーをオフする旨の報知が表示部４９を介して実行される（Ｓ２２０）。

続いて、Ｓ２３０では、キーセンサ４３の検出結果に基づいて、キーがオフされたか否かが判定される。
そして、キーがオフされていないと判定された場合には（Ｓ２３０：ＮＯ）、オペレータによるバッテリ１０の切替操作が行われていないと判断され、処理がＳ２２０に戻る。一方、キーがオフされたと判定された場合には（Ｓ２３０：ＹＥＳ）、オペレータによるバッテリ１０の切替操作が行われたと判断され、切替回路３７に電源供給用バッテリ１０の切替を行わせる切替処理が行われ（Ｓ２４０）、バッテリ切替処理が終了する。

ここで、切替処理では、まず、バッテリ残量検出センサ４１からの出力信号に基づいて、予備用バッテリ１０のうち、充電量が充分にあるバッテリ１０の１つが特定される。そして、この特定された予備用バッテリ１０に接続される切替回路３７のスイッチがオンされると共に、電源供給用バッテリ１０に接続される切替回路３７のスイッチがオフされる。

つまり、この切替処理では、電力供給用バッテリ１０の充電量が所定量未満になったことが検出された場合に（Ｓ２１０：ＮＯ）、予備用バッテリ１０が電力供給状態に切り替わるように切替回路３７を駆動する、という処理が行われる。

４．２．充電ステーション３の特徴的作動
４．２．１．搭載バッテリ決定処理
図５は、充電ステーション３の制御部７１が実行する搭載バッテリ決定処理を表すフローチャートであり、この処理は、制御部７１が動作を開始したときに実行される。

そして、制御部７１が図５に示す処理を開始すると、まずＳ３１０では、充電装置６７に接続されたバッテリ１０の識別情報が通信部６９を介して取得され、この取得された識別情報に対応する劣化情報が記憶部６５から読み込まれる。

そして、Ｓ３２０では、Ｓ３１０で読み込まれた劣化情報に基づいて、フォークリフト１に次回搭載するバッテリ１０の搭載順が決定される。ここで、Ｓ３２０では、充電回数が少ないバッテリ１０が優先されるように、バッテリ１０の搭載順が決定される。

続くＳ３３０では、Ｓ３１０で読み込まれた劣化情報に基づいて、廃棄すべきバッテリ１０が決定される。ここで、Ｓ３３０では、充電回数が所定回数に達したバッテリ１０があった場合に、そのバッテリ１０が廃棄すべきバッテリ１０として決定される。

そして、Ｓ３４０では、Ｓ３２０で決定されたバッテリ１０の搭載順が表示部６３に表示されると共に、Ｓ３３０で決定された廃棄すべきバッテリ１０について廃棄を促す旨の報知が表示部６３を介して行われ、処理がＳ３１０に戻る。

５．作用、効果
以上説明した第１実施形態では、バッテリ収容部２９に収容されるバッテリ１０の総本数に応じてフォークリフト１の動作制限を行うようにしている（Ｓ１１０〜Ｓ１４０）。

このため、バッテリ１０の重量の影響によってフォークリフト１の動作時にバランスが崩れる可能性がある場合（重量を確保するのに必要な数のバッテリ１０が搭載されていない場合）に、フォークリフト１の動作を制限することができる。

したがって、フォークリフト１が荷物を積もうとしたときにバランスを崩してしまうことを防止できるので、荷役作業や走行作業などの動作時におけるオペレータの安全性を向上させることができる。

また、第１実施形態では、バッテリ１０のダミー部材３３をバッテリ１０に代えてバッテリ収容部２９に収容できるように構成されている。
このため、フォークリフト１が動作を行う上で必要なバッテリ１０をバッテリ収容部２９に最小個数のみ収容し、これに伴いカウンタウエイトが不足した場合には、ダミー部材３３をバッテリ収容部２９に収容することによりカウンタウエイトの不足分を補うことが可能となる。

また、ダミー部材３３は、主に鉄や鋼などの金属部材から構成されているため、バッテリ１０に比べて単純な構造でダミー部材３３を実現でき、必要コストを低減できるようになる。

また、バッテリ収容部２９には、電力供給用バッテリ１０と予備用バッテリ１０とが存在するため、仮に電力供給用バッテリ１０の充電量が残り少なくなったとしても、フォークリフト１の電力供給を電力供給用バッテリ１０から予備用バッテリ１０に切り替えることにより（Ｓ２４０）、フォークリフト１の動作を継続して行うことができる。

また、第１実施形態では、Ｓ２２０の処理による報知動作を受けたオペレータが切替操作（キーをオフする操作）を行った以降に、切替回路３７の駆動制御を行うようにしている。このため、電力供給状態となるバッテリ１０の切替はオペレータが認識した状態で行われることとなるので、フォークリフト１に搭乗しているオペレータの安全を確保できる。

また、第１実施形態では、Ｓ２２０の処理が行われた結果、キーオフを行う旨の報知を受けたオペレータが、フォークリフト１の動作電源をオフすることによって、フォークリフト１が無操作状態となる期間を作り出すことができる。これにより、この無操作状態となる期間に、切替制御手段による切替回路３７の駆動制御を行うことができ、動作中のフォークリフト１が急停止してしまうことを防止できる、という効果が得られる。

また、第１実施形態では、バッテリ収容部２９内のバッテリ１０は車両本体２５の後方側に配置されるため、カウンタウエイトとしての役割を効果的に果たすことができる。
ちなみに、第１実施形態では、バッテリ１０が車両本体２５の側方側から挿抜可能に構成されているため、図２（ｂ）に示すように、バッテリ収容部２９内のバッテリ１０が車両本体２５の後方側に集中して配置されていると更に効果的である。

また、第１実施形態では、フォークリフト１に次回搭載するバッテリ１０を、バッテリ１０の劣化度合に応じて決定するため（Ｓ３２０）、劣化度合を加味した最適なバッテリ１０の搭載を実施できる。

また、第１実施形態では、バッテリ１０の充電回数によって劣化度合を特定するため（Ｓ３２０）、例えばバッテリ１０の充電電流量や放電電流量を検出してから劣化度合を求める場合に比べて簡単に実現できる。

また、第１実施形態では、劣化度合（充電回数）が小さいものからバッテリ１０を搭載しているため、劣化度合の平準化を図ることができる。
また、第１実施形態では、不要となるバッテリ１０について廃棄を促すことにより（Ｓ３４０）、バッテリ１０が不要か否かの判断を人間が行う手間を省くことができる。

６．発明特定事項と実施形態との対応関係
第１実施形態では、バッテリ装着検出センサ３９が特許請求の範囲に記載された情報値検出手段に相当し、図３の車両動作制限処理が特許請求の範囲に記載された制限手段に相当する。

また、バッテリ残量検出センサ４１が特許請求の範囲に記載された充電量検出手段に相当し、Ｓ２４０の処理が特許請求の範囲に記載された切替制御手段に相当し、キーセンサ４３が特許請求の範囲に記載された切替操作検出手段に相当する。

また、Ｓ２２０の処理が特許請求の範囲に記載された報知手段に相当し、操作状態検出センサ４５が特許請求の範囲に記載された操作状態検出手段に相当し、充電装置６７が特許請求の範囲に記載された充電手段に相当する。

また、Ｓ３１０の処理が特許請求の範囲に記載された劣化情報取得手段に相当し、Ｓ３２０の処理が特許請求の範囲に記載された決定手段に相当し、ＲＦＩＤタグ１３が特許請求の範囲に記載された識別情報記憶手段に相当する。

また、充電ステーション３の記憶部６５が特許請求の範囲に記載された充電回数記憶手段に相当し、Ｓ３３０及びＳ３４０の処理が特許請求の範囲に記載された廃棄手段に相当する。

（第２実施形態）
上記第１実施形態では、電力供給用バッテリ１０の充電量が所定量未満になった場合に、キーオフを行う旨の報知を受けたオペレータが、フォークリフト１の動作電源をオフすることによって、フォークリフト１が無操作状態となる期間を作り出していたが、第２実施形態では、フォークリフト１の動作制限を開始することによって、フォークリフト１の無操作状態となる期間を作り出すようにしている。

１．バッテリ切替処理
図６は、第２実施形態の制御部５５が実行するバッテリ切替処理を表すフローチャートである。なお、図６において、上述した図４のバッテリ切替処理と同様の処理については同一のステップ番号を付しているので、詳細な説明は省略する。

制御部５５が図６に示す処理を開始して、電源供給用バッテリ１０の充電量が所定量未満であると判定されると（Ｓ２１０：ＮＯ）、フォークリフト１の動作制限が開始される（Ｓ２１５）。

ここで、第２実施形態では、車両動作制限処理におけるＳ１１０の処理（図３参照）と同様に、走行用モータ２１及び油圧ポンプ用モータ２３の駆動を禁止する、という動作制限を行う。

そして、Ｓ２４０にて切替処理が終了すると、続くＳ２５０では、Ｓ２１５にて開始された動作制限が解除されて、図６のバッテリ切替処理が終了する。
２．作用、効果
以上説明した第２実施形態では、電力供給用バッテリ１０の充電量が所定量未満になってからオペレータによる操作が行われなくなった以降に、フォークリフト１の動作を禁止（制限）することによって、フォークリフト１が無操作状態となる期間を作り出すことができるため、第１実施形態と同様に、動作中のフォークリフト１が急停止してしまうことを防止できる。

３．発明特定事項と実施形態との対応関係
第２実施形態では、Ｓ２１５の処理が特許請求の範囲に記載された禁止手段に相当し、Ｓ２５０の処理が特許請求の範囲に記載された解除手段に相当する。

（第３実施形態）
上記実施形態のバッテリ収容部２９は、車両本体２５の側方側からバッテリ１０を挿抜可能に構成されていたが、第３実施形態のバッテリ収容部２９は、図７（ａ）及び（ｂ）に示すように、バッテリ１０が車両本体２５の後方側から挿抜可能に構成されている。

なお、図７はフォークリフト１のバッテリ収容部２９を説明する説明図であり、図７（ａ）はフォークリフト１の背面図であり、図７（ｂ）はバッテリ収容部２９の模式図である。

このような第３実施形態によれば、バッテリ１０が車両本体２５の後方側から挿抜可能に構成されているため、図７（ｂ）に示すように、バッテリ収容部２９内のバッテリ１０が車両本体２５の中央に集中して配置されていると更に効果的である。

（第４実施形態）
上記実施形態では、バッテリ１０（収容室３１）の各々と電力供給対象とがスイッチ８１を介して直列に接続されていたが、第４実施形態では、図８に示すように、バッテリ１０（収容室３１）の各々と電力供給対象とがスイッチ８１を介して並列に接続されている。

なお、図８は、第４実施形態のフォークリフト１の切替回路３７を説明する説明図である。
第４実施形態の切替回路３７は、図８に示すように、５個のスイッチ８１を有して構成されている。各スイッチ８１は、バッテリ収容部２９に収容されるバッテリ１０のうち並列に接続された２個のバッテリ１０（収容室３１）と電力供給対象とに接続される。

以上のような第４実施形態では、バッテリ収容部２９に収容された複数（１０個）のバッテリ１０のうち、並列接続された２個のバッテリ１０から、電力供給対象に対して電力の供給を行うため、フォークリフト１の動作に必要な電流量をより確実に提供できる。

並列接続されるバッテリ１０は、寿命能力が類似しているものが好ましく、充電ステーション３では、交換用のバッテリ１０として、寿命能力が類似しているものを２個セットで搭載するとよい。

なお、第４実施形態では、切替回路３７が特許請求の範囲に記載された電力供給手段に相当する。
（第５実施形態）
上記実施形態では、バッテリ１０の識別情報と充電回数とを劣化情報としていたが、第５実施形態では、バッテリ１０の識別情報、当該バッテリ１０に流入した充電電流量、及び、当該バッテリ１０から流出した放電電流量を劣化情報としている。

第５実施形態のバッテリ１０に搭載されるＲＦＩＤタグ１３には、バッテリ１０の識別情報、当該バッテリ１０に流入した充電電流量、及び、当該バッテリ１０から流出した放電電流量が劣化情報として記憶される。

ここで、バッテリ１０の充電電流量は、充電ステーション３の充電装置６７によるバッテリ１０の充電時に、充電ステーション３の制御部７１により計測される。この制御部７１による計測結果は通信部６９を介してＲＦＩＤタグ１３に記憶される。

また、バッテリ１０の放電電流量は、フォークリフト１のバッテリ収容部２９の収容時に、フォークリフト１の制御部５５により計測される。この制御部５５による計測結果は通信部５３を介してＲＦＩＤタグ１３に記憶される。

そして、充電ステーション３では、充電ステーション３の充電装置６７に接続されたバッテリ１０（ＲＦＩＤタグ１３）から劣化情報を取得して、この劣化情報を記憶部６５に記憶する。記憶部６５に記憶された劣化情報は、上述した搭載バッテリ決定処理（図５参照）のＳ３１０の処理で制御部７１により取得される。

そして、制御部７１では、この劣化情報に基づいて劣化度合を推測し、この推測結果に基づいてバッテリ１０の搭載順や廃棄するバッテリ１０を決定する。なお、第５実施形態では、放電電流量及び充電電流量を定格と比較し、バッテリ１０の出力が８０％以下だった場合に、バッテリ１０の寿命と判定して廃棄を促すようにしている。

以上のような第５実施形態によれば、上記実施形態のようにバッテリ１０の充電回数に基づいて劣化度合を特定する場合に比べて、バッテリ１０の劣化度合を詳しく知ることができる。

なお、第５実施形態では、ＲＦＩＤタグ１３が特許請求の範囲に記載された電流量記憶手段に相当する。
（その他の実施形態）
本発明は、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨に合致するものであればよく、上述の実施形態に限定されるものではない。

上記実施形態では、バッテリ収容部２９に収容されるバッテリ１０の総本数に応じてフォークリフト１の動作制限を行うようにしていたが（Ｓ１１０〜Ｓ１４０）、本発明はこれに限定されるものではなく、バッテリ収容部２９に収容されるバッテリ１０の総重量に応じてフォークリフト１の動作制限を行うようにしてもよい。

この場合、Ｓ１２０では、全てのバッテリ装着検出センサ３９により検出される情報値に基づいて、バッテリ収容部２９に収容されているバッテリ１０やダミー部材３３の総重量を計測し、その計測結果が予め定められた規定値よりも少ない場合に、カウンタウエイトが不足していると判定されるようにするとよい。

また、上記第１実施形態では、キーオフの検出がされたことをもってバッテリ１０の切替操作が行われたと判断するようにされていたが（Ｓ２３０：ＹＥＳ）、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、電力供給用バッテリ１０と予備用バッテリ１０とを切り替えるためのスイッチ（すなわち、切替回路３７駆動用のスイッチ）をフォークリフト１に設け、そのスイッチが操作された場合に、バッテリ１０の切替操作が行われたと判断するようにしてもよい。

上記実施形態では、バッテリ１０の劣化度合（充電回数）が小さいものを優先してバッテリ１０を搭載するようにしていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、劣化度合が大きいものを優先してバッテリ１０を搭載するようにしてもよい。

また、上記実施形態では、充電ステーション３の記憶部６５に充電回数を記憶するようにしていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばバッテリ１０のＲＦＩＤタグ１３にバッテリ１０の充電回数を記憶するようにしてもよい。

また、バッテリ１０の充電量が所定量未満になった場合にバッテリ１０の交換を警告するための警告ランプやディスプレイ等の表示装置が、バッテリ１０に取り付けられていてもよい。

また、バッテリ１０に表示装置を備えていた場合には、バッテリ１０の交換を促すだけでなく、電力供給用バッテリ１０として利用したもの（すなわち、利用済のバッテリ１０）については、その旨を表示装置に表示してもよい。

また、この場合、利用済のバッテリ１０が１個ある旨が表示されてから、最後のバッテリ１０が利用済となるまでの間は、充電ステーション３のバッテリ交換領域１００に赴く旨を表示装置に表示するとよい。

また、バッテリ１０には、作業者がバッテリ１０を持ち運ぶための取っ手が設けられていてもよい。
また、バッテリ１０の充電用コネクタ１５は、バッテリ収容部２９や充電装置６７の充電用コネクタにワンタッチで接続可能となるように構成されているとよい。

上記実施形態では、バッテリ１０毎にＲＦＩＤタグ１３を搭載していたが、本発明はこれに限定されるものではなく、ＲＦＩＤタグ１３に代えて例えば識別情報のバーコードをバッテリ１０に取り付けるようにしてもよい。

１…電気式フォークリフト（フォークリフト）、３…充電ステーション、１０…バッテリ、１１…バッテリ本体、１３…ＲＦＩＤタグ、１５…充電用コネクタ、２１…走行用モータ、２３…油圧ポンプ用モータ、２５…車両本体、２７…荷役部、２９…バッテリ収容部、３１…収容室、３３…ダミー部材、３５…カバー、３７…切替回路、３９…バッテリ装着検出センサ、４１…バッテリ残量検出センサ、４３…キーセンサ、４５…操作状態検出センサ、４７，６１…操作部、４９，６３…表示部、５１，６５…記憶部、６７…充電装置、５３，６９…通信部、５５，７１…制御部、５７…電源回路、５９…モータ駆動部、８１…スイッチ、１００…バッテリ交換領域。

Claims (12)

1. 電力によって駆動されるモータを用いて動作を行う電気式フォークリフトであって、
   前記電力を供給する複数のバッテリを着脱可能に収容する収容部と、
   前記収容部に収容されたバッテリの総重量又は個数に対応する情報値を検出する情報値検出手段と、
   前記情報値検出手段により検出された前記情報値が、予め定められた規定値よりも少ない場合に、前記動作を制限する制限手段と
   を備えたことを特徴とする電気式フォークリフト。
2. 前記収容部は、前記バッテリのダミーとして構成されたダミー部材が収容可能に構成されており、
   前記情報値検出手段は、前記収容部に収容されるバッテリ及びダミー部材の総重量又は個数に対応する情報値を、前記情報値として検出することを特徴とする請求項１に記載の電気式フォークリフト。
3. 前記収容部に収容されたバッテリの各々について、前記モータとの接続状態を、前記モータへの電力供給が可能な電力供給状態と、前記モータへの電力供給を行わない待機状態とのうち何れかに切替可能に構成された切替回路と、
   前記バッテリの充電量を検出する充電量検出手段と、
   前記バッテリのうち前記電力供給状態である電力供給用バッテリの充電量が所定量未満になったことを、前記充電量検出手段が検出した場合に、前記バッテリのうち前記待機状態である予備用バッテリが電力供給状態に切り替わるように、前記切替回路を駆動する切替制御手段と
   を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電気式フォークリフト。
4. 前記電力供給状態にあるバッテリを切り替えるための切替操作を検出する切替操作検出手段と、
   前記電力供給用バッテリの充電量が所定量未満になったことを前記充電量検出手段が検出した場合に、前記電気式フォークリフトのオペレータに対して切替操作を促す報知動作を行う報知手段とを備え、
   前記切替制御手段は、前記報知手段による報知動作後、前記切替操作検出手段により前記切替操作が検出された場合に、前記切替回路を駆動することを特徴とする請求項３に記載の電気式フォークリフト。
5. オペレータによる前記電気式フォークリフトの操作状態を検出する操作状態検出手段と、
   前記電力供給用バッテリの充電量が所定量未満になったことが前記充電量検出手段により検出されてから、前記操作状態検出手段により前記オペレータの操作が行われていないことが検出された場合に、前記モータを用いた動作を禁止する禁止手段と、
   前記禁止手段による禁止動作の実行後、前記切替制御手段による前記切替回路の駆動動作が完了した場合に、前記禁止手段による動作の禁止を解除する解除手段と
   を備えたことを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の電気式フォークリフト。
6. 前方に荷役作業を行う荷役部を有する車体を更に備え、
   前記収容部は、前記車体の後方に配置され、後方側及び側方側のうち一方から前記バッテリを挿抜可能に構成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項５の何れか１項に記載の電気式フォークリフト。
7. 前記収容部に収容された前記複数のバッテリのうち、並列接続されたバッテリのみから、前記モータに電力の供給を行う電力供給手段を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項６の何れか１項に記載の電気式フォークリフト。
8. 請求項１ないし請求項７の何れか１項に記載の電気式フォークリフトから取り外された前記バッテリに対して充電を行う充電手段と、
   前記バッテリの劣化度合を特定可能な劣化情報を取得する劣化情報取得手段と、
   前記劣化情報取得手段により取得された劣化情報に応じて、前記充電手段による充電が完了したバッテリの中から、前記電気式フォークリフトに次回搭載するバッテリを決定する決定手段と
   を備えたことを特徴とする充電システム。
9. 前記バッテリに取り付けられ、当該バッテリを識別するための識別情報が記憶された識別情報記憶手段と、
   前記識別情報に対応するバッテリの充電回数が記憶された充電回数記憶手段とを備え、
   前記劣化情報取得手段は、前記識別情報記憶手段に記憶された識別情報と、その識別情報に対応する前記充電回数記憶手段内の充電回数とを、前記劣化情報として取得することを特徴とする請求項８に記載の充電システム。
10. 前記バッテリに取り付けられ、当該バッテリを識別するための識別情報、当該バッテリに流入した充電電流量、及び、当該バッテリから流出した放電電流量が記憶された電流量記憶手段を備え、
    前記劣化情報取得手段は、前記電流量記憶手段に記憶された情報を前記劣化情報として取得することを特徴とする請求項８に記載の充電システム。
11. 前記決定手段は、前記劣化情報取得手段により取得された劣化情報に応じて、劣化度合が大きいもの、又は、小さいものから順に、次回搭載する前記充電が完了したバッテリを決定することを特徴とする請求項８ないし請求項１０の何れか１項に記載の充電システム。
12. 前記バッテリの劣化度合に応じてバッテリの廃棄を促す廃棄手段を備えたことを特徴とする請求項８ないし請求項１１の何れか１項に記載の充電システム。

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