TW439343B - Battery charging apparatus and battery returning apparatus - Google Patents

Description

五、發明說明（1) [發明所屬之技術領域] 本發明有關於用在電動車輛之出租系統之以多個電池為 對象之電池充電裝置及電池退還裝置，尤其有關於讓使用 過者和充滿電者可以隨時交，換之電池交換機。 [習知之技術] 在專利案第2645 1 06號中，所揭示之電池充電裝置是將 用以插入藉以對電池進行充電之電池插入口設置成為在橫 方向有多列和在上下方向有多段。 [發明所欲解決之問題] 在多個使用者間可以共同使用多個電池之出租系統中， 需要管理電池之固有之識別資訊（I D)。因此，在電池交換 裝置側設有退還/充電部，用來收納退還之電池和對其進 行充電，在該電池交換裝置側需要設置電池之ID讀取部。 但是’在設置多個退還/充電部之情況時，必需在每一個 退還/充電部設置該電池之ID讀取部，因此會使裝置大型 化和成本增加，而且必需考慮到充電中之熱影響。本發明 用來解決與此有關之問題。 [解決.問題之手段] 用以解決上述問題之本申請案之第丨發明是一種電池充 電裝置，設有多個充電部用來對具有個別之出祖用ID之多 個電池進行充電其特徵是電池之充電部和電池之ID讀取 部分開地設置。 本申請案之第2發明是一種電池退還褒置，設有多個退 還部用來收納使具有個別之出租用i D之多個電池與充電過

88115090.ptd 第5頁 五、發明說明（2) 者交換而退還之電池；其特徵是電池之退還部和電池之j D 讀取部分開地設置。 [發明之效果] 依照第1發明時’因為充電部和電池之I ρ讀取部分開的 設置，所以充電部即使設置多個，經由共用電池之iD讀取 部’可以使ID讀取部之數目比充電部之數目少。因此，可 以使裝置小型化和成為廉價。另外，經由使電池之ID讀取 部和充電部分開’可以避免充電部之發熱對ID讀取部造成 熱影響。 依照第2發明時’因為退還部和電池之I ρ讀取部分開地 設置’所以退還部即使設置多個，經由共用電池之ID讀取 部’可以使ID讀取部之數目比退還部之數目少。因此，可 以使裝置小型化和成為廉價。 [發明之實施形態] 下面將說明一實施例其中在具有循環車場之電動車辆之 出租系統使用有以ID卡片對出租車輛之停車鎖進行解鎖即 可行走和可進行電池更換之卡月鑰匙系統。首先說明本出 租系統之概要。圖1是本出租系統之全體之概念圖，圖2表 示本系統之基本流程。 如圖1所示’本出租系統具備有：中央管理裝置j，用來 進行系統全體之管理；ID卡片2 ’由1C卡片等形成其中記 憶有由該中央管理裝置1所發行之包含使用者之本人識別 資訊（ID資訊）等之個人資訊；受理站5 ’利用通信線^9盘 中央管理裝置1連結’用來進行出租車輛之出租處理和其、

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五、發明說明（3) 後之退還處理；電動車輛7，以1]}卡片2，解除停車鎖，使 其成為可行走狀態，和解除可更換之電池之鎖定；和電池 交換機8，利用ID卡2用來以充滿電之電池替換使用過之電 池。 受理站5和電池交換機8分散的配置在循環車場内之多個 位置藉以方便使用者之利用，分別經由通信線路9形成與 中央管理裝置1連接。中央管理裝置j具備有管理電腦3了 而利用卡片發行機4發行Π)卡片2。 受理站5和電池交換機8被設在停車場6，利用圍攔，包 圍停車場6之周圍，設有入口6a和出口6c，在入口。設有 入口感測器6 b，在出口 6 c設有出口感測器6 d。 圖2是方塊圖，用來表示本系統全體之以ID卡片為主之 處理之流程。如該圖所示，中央管理裝置2發行〖D 2(B1)。使用者根據該ID卡片2在受理站5進行包含 之：種之指定等之指定之借出處理。受 ：望 入車種和許可旗標等（B2h ㈣卡片2爲 車用Λ租處理過之iD切對停車場6之電動 電致動器進行。另外上可/可^之^；B3)。該解鎖經由 π)卡片2寫入車議和重設許在車輛側之讀卡機對 然後，從停車場6開栌耔去5|丨抓；^ 圍是與外部分開之猶° 。在本實例中假想周 統之情況亦可利用I;:…閉鎖系統。但是在開放系

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過Ϊϊΐ在中或行走終了時’從電動車輛7取下使用 之=’ S電池交換機8，使用ID卡片2進行交換。這 等)和從機8使1D卡片2之資訊（使用者資訊和車議. 從電池直接讀出之電池之ID資訊進行對照，當確認 疋正確之使用者時，就以充滿電之電池更換（B4)。 ，巧，將充滿電之電池裝載在車輛，使電動車輛7回到 停車場6 ’在受理站5進行退還手續（B5)。 依照此種系統’當將ID卡片裴在車輛時，使電動車輛7 和i D卡片2成為1 : i之對應’只利用I D卡片2就可以使電動 車輛7所具備之停車鎖解鎖和使電池鎖解鎖藉以進行 更換。 因此，不需要攜帶機械式之鑰匙用來進行解鎖，可讓使 用者方便’而且不需要習知之鑰匙之出租/退還之特別管 理’可以使出租系統簡化。 另外，使電池充滿電再退還，下—個使用者借用車輛時 可以立即開始使用，所以出租車輛之使用非常方便。另 外’受理站5和電池交換機8有多個被分散配置，可以共同 使用同一張ID卡片2，因為使用者可以在所希望之場所借 出，以及其後之電池之更換和車輛之退還’所以變為更加 方便。 下面，將更詳細的說明該系統。在1D卡片2 ’如圖3之記 憶圖所示，記憶有使用者資訊10、出粗資訊11、車輛資訊 1 2 ’使用實績資訊1 3等。使用者資訊1 0包含車輛出租系統 之使用者之ID號碼、用以表示使用者是使用日本語或英語

88115090.ptd 第8頁 4 3 93 4 3 五、發明說明（5) 之屬性資料、可以利用車輛出租系統之有效期限、密碼、 使用者之興趣’嗜好資料等。出租資訊丨丨係包含用以表示 車輛是出租中之旗標、出租中之車輛號碼，表示可出租之 車輛之種類之許可旗標等。

另外’許可旗標如圖4所示’例如被設定成用來表示該 使用者可借出電動2輪車、電動3輪車、或其他之車輛。車 輛資訊1 2包含有使用者到現在之行走距離或使用時間，及 與其對應之電池消耗量等。利用實績資訊包含與過去利用 過之車輛有關之履歷資料等D 圖5表示受理站5。該受理站5具有觸摸面板顯示器15 , 用來進行車輛之出租/退還處理之各種操作；ID卡片讀寫 部1 6 ;和處理本體部1 7。 圖6是依照上述方式構成之受理站5之控制系統之構造方 塊圖。受理站5具有中央處理部20用來進行全體控制；讀 中央處理部20經由通信部21連接到構成中央管理裝置1之 管理電腦3。在中央處理部2 〇連接有ID卡片讀寫部1 6、紀 憶部23、閘控制部24、觸摸面板顯示器1 5。 在這種情況，記憶部2 3用來記憶被受理站5處理過之各 種資料。閘控制部24依照來自入口感測器6b和出口感測器 6d之信號’用來對出入停車場6之車輛和使用者進行管.理 和控制。 下面將根據圖7所示之流程圖用來說明中央管理裝置1和 X理站5之處理内容。使用者要利用該車輛出租系統時， 就對中央管理裝置1之管理電腦3進行個人資訊之登錄，利

88115090.ptd 第9頁 五、發明說明（6) 用契約之設定等。經由進行該等之登錄、設定等，管理電 腦3控制ID卡片發行機4對使用者發行由ic卡片等構成之ID 卡片2(S1 )。 在這種情況，在ID卡片2如圖3所示的記錄有：使用者之 ID號碼，用以表示使用者是使用曰本語或英語之屬性資 料’可以利用車輛出租系統之有效期限、密碼、使用者之 趣味、嗜好資料等之使用者資訊1 〇 ;和表示使用者希望之 可出粗之車輛之種類之許可旗標（圖4)所形成之出粗資訊 使用者之興趣、嗜好資料可以記錄例如車輛之顏色 ' 乃 丁啊〜湖匕 、： 狀、電動2輪車之座架之高度、車輪之大小等之資料。另 外，許可旗標被設定成例如使用者並沒有駕 時’不能使用需要駕駛執照之車輛。 轨…之隋况 該等資訊可以由使用者回答，或是由使用者填入指定之 表格而由操作員輸入，或是為著避免輸入錯誤時， 對使用者之信用卡等之資訊進行複印。 其次，持有ID卡片2之使用者，使用停車場6 借出作業。當使用者將ID卡片2放在受ί ^5、之ID卡片項寫部16或插入時，該1!}卡片讀寫 取被窝入在ID卡片2之使用者資訊j 0、出$ % ' 〇 資訊1?、插田眘达次出租貝訊11、車輛 貝汛12、使用貫績資讯13，而將其轉送到中央 中央處理部20利用讀入之資訊用來判定該使 二 :利用該系統之人，當判定為是可利用該系統 時（S2) ’就根據停車場6中之車輛之庫存資訊，由使用月者

五、發明說明（7) " '—'' -- 可旎用之車輛，將其顯示在觸摸面板顯示器15(S3)。 =外，在觸摸面板顯示器15亦依照使用者資訊1〇之屬性資 δ以英語或日本語進行顯示。 j這種情況’例如當得自丨D卡片2之使用者之興趣、嗜 ^，料如圖8所不時，就在觸摸面板顯示器2 5根據該資料 θ顯示圖9所不之晝面。這時，假如使用者選擇「不 疋」時，就顯不圖10所示之畫面，藉以選擇其他之車輛。 八另，在使用者沒有駕駛執照之情況時，就依照圖4所 =之卉可旗標，不顯示用以選擇電動4輪車等之需要駕駛 ^之車種之晝面。依照這種方式，因為在觸摸面板顯示 示使用者需要選擇之資訊，所以使用者可以有效的 進仃車輛之選擇作業。 選m ί選ϊ所希望之車輛時央處理部20就將與被 Κ 車輛之車種有關之資料作為車種資訊的寫入到ID卡 μ田4在1D卡片2寫入指定之資訊時，中央處理部2 0 =觸摸面板顯示器15顯示對應之車輛之停 之位 (S5)。以此方式完成出租處理。 内：U :1:卡片2,使用者從入口6a進入到停車場6 測持有ID卡輛古。11時，設在入口 6a之入口感測器6b檢 24將嗲坎之使用者之入場到停車場6，經由閘控制部 24將f資訊轉送到中央處理部20。 車欠’二面將概略的說明使用在本出租系統之電動2輪 旱八備有側面看為近似1]字狀之車體框架30，在 1 1； 11111111 ΙΐΐΐΙϋϋί 1 1 1 圓__1_ 88115090.ptd 第11頁 43 93 4 3 五、發明說明（8) 該車體框架30之前端於把手柱32之下部設有形成一體之前 叉33 ’該把手柱3 2被支持在頭管31形成可自由旋轉之方 式，在該前叉33之下端支枢有前輪34，在把手柱32之上端 設有把手3 5。 另外’在車體框架30之下部設置具有電動輔助馬達36之 動力單位37。在通過該動力單位37之後部上方之從車體框 架3 0延伸到後方之左右一對之後叉38間支樞有後輪3 9，在 後叉38和車體框架30之後部間設有左右一對之支柱4〇。 另外，在車體框架3 0之後部裝著於上端具備有座架座位 41之座位柱42，可以用來調整座架座位41之上下位置，在 座架座位41之後方固定式地配置有載物台43。 在動力單位37之殼體44支持兩端具有踏板45之曲柄軸46 形成可自由旋轉之方式’驅動鏈輪47可以傳達來自該曲柄 軸46之驅動力和可以接受來自上述之電動輔助馬達之輔 助力之作用’在該驅動鍵輪4 7和被設在後輪3 9之隨動鏈輪 4 8捲繞有鍊條4 9。 電動輔助馬達36被動力單位37之前方側之固定式支持在 車體框架3 0之下部之辅助控制器5 〇進行控制，該辅助控制 器50根據電動辅助馬達36之轉速和踏板32之輸入轉矩用來 控制動作。 在頭管3 1經由托架5 1和裝在其前端之側面看為l字形之 載物台框架52，安裝有前籃53 ^在該前籃53内之背面部收 容有電池收納殼體54，該前籃53被安裝在載物台框架52。 在該電池收納殼體54内以可插脫之方式收納有電池55用

4 3 93 4 3 五、發明說明（9) 來將電力供給到電動輔助馬達36。另外，在前輪34側面之 前叉33安裝有停車鎖56，當鎖定時接觸在該前輪34之輪輻 5 7使前輪3 4不能旋轉。 從電池55將電力供給到輔助控制器5〇和電動輔助馬達“ 以及後面所述之電池鎖和停車鎖56所使用之主開關58，被 設在用以覆蓋車體框架30之大部份之蓋子59之上部。 圖12是設有電池收納殼體54之狀態之前藍53之前視圖， 圖13為其俯視圖，圖14為其各個部份之組合立體圖，如該 等附圖所示’在電池收納殼體54之一側部，安裝有可以= ID卡片2自由插入之讀卡機60。 、 另外，設有與該讀卡機60形成一體之後面所詳述之電池 鎖’在-定條件以外用來鎖定電池55藉以限制其拆下。哕 電池鎖和停車鎖56之各個解鎖動作以及 = 電源供給均由讀卡機60控制。 稍助控制器50之 圖15是讀卡機60之俯視圖，圖丨6為其 以明白，在讀卡細之-端具備有ϋ見圖。由該圖可 雨氺祜m μ 9 & 士人， 有卞片溝槽62設有缺口部 61用來使ID卡片2易於出入讀卡機6 〇， # #音丨丨m τ n + w ^ *内部設有磁鐵64 位於利用ID卡片2之插入產生變形之板彈 設有卡片插入開關65由霍爾元件形成，剎别，和 來使該開關變成ON。另外，在卡片溝_ j用卡片之接近用 之天線部66，用來接受ID卡片2之片收近傍設有平行 到中央處理部6 7。 °孔藉以將其輪入 圖17是卡片鑰匙系統之方塊圖。該奉 片2、讀卡機60、和辅助控制器5〇構成、、’電’也55、ID卡 傅战該讀卡機W具備

4 3 93 43 五、發明說明（i〇) 有卡片插入開關6 5，當將Π)卡片2插入到卡片溝槽6 2内 時，機械式的變成〇 N ,其間斷接點經由熔線F υF u 2連接 到電池55之正極。 卡片插入開關6 5之接通接點連接到中央處理部6 7用來對 其供給電源，和共同連接到繼電器!^1、RY2、RY3。繼電 器R Π被中央處理部6 7控制，藉以對輔助控制器5 〇側之中 央處理部7 2之電源進行控制。 繼電器RY2和RY3被中央處理部67控制，用來構成電池 鎖。電池鎖用之電磁線圈7 〇和停車用之電磁線圈71分別被 連動地控制。各個電磁線圈7 〇、7 1之輸入側分別經由二極 體、D2形成與中央處理部67之地線連接。 在中央處理部67連接有天線部66，當將ID卡片2放入卡 片溝槽6 2時，該卡片插入開關6 5就變成為on，對中央處理 部6 7供給電源’利用天線部6 6讀出〖D卡片2之〖D資訊，在 對照資料判斷為合格之情況時，就使繼電器RY2、RY3連動 的進行ON，對電池鎖用之電磁線圈7〇和停車鎖用之電磁線 圈Ή分別激磁指定之時間，藉以進行電池5 5之裝卸更換和 停車鎖5 6之解鎖。 在輔助控制器50於電池55和電動辅助馬達36之各個正極 間設有繼電器RY4，被中央處理部7 2控制。在中央處理部 72被輸入有速度感測器和轉矩感測器之各個信號，根據該 等信號當許可開始輔助驅動時，繼電器RY4變成為ON用來 對電動輔助馬達3 6供給電力。 整流二極體D5被設置成與電動辅助馬達36並聯，其陽極

88115090.ptd 第14頁 ^ 3 m3 4 3 五、發明說明（11) 與電動辅助馬達3 6之負極共同連接，其中TFT電晶體以其 一端接地’利用中央處理部72控制TFT電晶體用來進行電 動輔助馬達36之工作控制。 另外’在繼電器RY1之接通接點串聯連接有二極體⑽、 D 4和電流限制電阻R1及平滑用電容器c。 圖18是被設在電動車輛7之讀卡機6〇之中央處理部67之 控制系統之方塊圖。該中央處理部67具備有：通信部22， 用來進行與受理站5之間之資訊之發信/收信；中央處理部 25 ;記憶部26 ’用來保持各種處理資料；ij)卡片讀寫部 2 7 ’用來讀取被寫入在〖d卡片2之資訊，和從車輛側將資 訊寫入到ID卡片2 ;和輸入/輸出控制部2 8。在輸入/輸出 控制部2 8，連接有電池鎖用之電磁線圈7 〇和停車用之電磁 線圈71。 下面將使用 先以手動將I D 讀卡機6 0之電 ON，而開始對 然後，中央 stub card)， (S 3 ) ^假如是 S8。在不是殘 訊，與預先被 以判斷為容許 另外，容許 圖1 9用來說明該卡片鑰匙系統之流程圖 卡片2插入到讀卡機6〇之卡片溝槽62(S1) 源開關之卡片插入開關6 5因此機械式地變成 中央處理部6 7供給電源（s 2 )。 藉 處理部6 7經由天線部6 6判斷是否為殘卡（ 亦即判斷是否為該系營運侧之從業員用者 為殘卡時就省略中途之處理，直接前進到 ，之情況時’就再讀出ID卡片2之收納資 3己憶之車種和許可旗標之資料進行對照 乘車（S4)。 乘車之條件是在許可旗標為（1)而且車種旗

88115090.ptd 格或車輛!^〇.為合格。其中，判斷許可旗標是否為 C ^S5),如果車種一致之初次乘車時變成γΕδ，所以前進 至 在車輛侧寫入車輛N 0.之資料，重設該許可旗標。 ^ ^在沒有許可旗標之情況，例如在於休息等將ID卡 $吩拔出後，再乘車等之情況，進行車輛肋.之對照 耷入：Ϊ如合格時因為是正當之使用者，所以不進行資料 二，刖進到SU。假如不合格時，因為可能是不正常之 天線部66之電源變成0”，中止以後之解鎖等 =手續⑼）’以手動排出iD卡片⑻〇)，回到最初之處 浐進到SU ’肖天線部66之電源供給成為0FF，辅 tiir(sl2)，然後，在指定之時間（例如秒）= 電磁線圈70和停車鎖用之電磁線圈71成為 進之；:==拆下和更換電池55,對停車鎖, 停車鎖56之解鎖，所以在需 定之睡利用這種方式，因為只有在 以抑击I ^才需要用以進行該等鎖之解鎖用之電力，所以. 以抑制電池之電力消耗。 斤乂 假如可以解鎖時，以後 1之對應，以插入ID+ ^ 車和卡片2成為1 、，也被、、毋紅，主 之狀態進行行走。在行走中當， 該^耗時，依照後面所述之方式，可以以充滿電者】; 第16頁

五、發明說明（13) 在運轉終了時，以手動排出ID卡片2 (S 1 4 )，因為利用這 種方式中斷對輔助控制器50之中央處理部72之電源，所以 輔助輸出變成OFF(S15)，同時對讀卡機60之電源供給亦變 成OFF (S1 6 )’而回到初期狀態。然後進行後面所述之電池 更換和退還處理。 圖20〜22表示電池55之細節，圖20為其側視圖，圖21是 將其一部分切去之前視圖，圖22是仰視圖。電池55形成近 似長方體’在其長度方向之一端部之靠近角落部之一侧， 安裝有把手80以軸87為中心形成可自由轉動之方式，在平 常時利用線圈彈簧88之彈性偏移使其壓接在電池55之一端 面上。 在設有 該按鈕8 2 部之端面 通β元件 電池組。 池5 5之識 用凹部8 6 下面將 ’首先 上條帶9 0 以螺絲9 4 圈蓋95用 圈部。 把手80之一侧之端面，設置殘餘量計81，當按壓 時就顯示殘餘量。在電池55之長度方向之另一端 設置電極部83，成為與後面所述之連接器進行導 編號84是單位充電池，連接多個用來構成一個之 另外’在側面中央部設有資訊晶片 別用ID資訊等固有之資訊，，木°己匕冤 貝況，或疋在下部形成鎖定 〇 說明電動車輛7之細部構造 雷妯鉛鹛再度的參照圖1 2〜 電池殼體54疋與讀卡機6〇形成一體之 和下條帶9 1使其形成_，。 早4 ，利用 固定端子單位93 ’在其二卹 /又體54之底部 來覆蓋在*讀卡機6〇;。：形〗突出之電磁線 形成一體之電池鎖之電磁線

43 9343 五、發明說明（14) -Π: ί54之上部被罩蓋96覆蓋，以鉸鏈97將其-端因 ^ ω ^體54，經由操作另外一端之鈕98可以使其自由 林二1古二6電池單位’該單位蓋100從前方覆蓋，利用螺 f ® w +安裝在電池殼體54之側面。由圖13可以明白’ ^2 θ央部具有檢查窗9 9之開口 ’經由該開口可以看 到殘餘罝計81而且可以操作按鈕82。 籃53具備有底板1〇2，其中設在載物台框架“之交叉板 ，利用螺拴1〇4從下方將其固定在載物台框架52上。另 載物〇框架5 2彎曲成侧面看為近似l字形，在其上下 方向之部份之上部框架1〇6設有安裝板1〇5。 一另外’在上部框架1 〇 6之左右以螺栓固定接合件1 〇 7之各 岛在其另外一端形成鉤部108，該部份接合在籃53之 縱線1 09用來固定籃53之上部。利用這種方式如圖12、丄3 所不’電池單位全體朝向籃5 3内之背面安裝成上下較長， 形成藍53之容量不會受到很大之限制。 圖23表不讀卡機6〇和籃53之安裝構造，電池殼體54被分 ，成2半形成預先依前後方向合成之方式。另外一方面， 肩卡機60之安裝面是形成有ω部110用來嵌合前後合成之 ^池殼體54之一侧，和包圍該凹部11 0之前後之緣部111重 疊在電池殼體5 4之前後之壁面，其中利用螺絲11 2使其一 一體化。因此’被分割成為電池殼體54之前後之部份利用 §賣卡機6 0之安裝可以有效的—體化。 圖24詳細的表示利用上條帶9〇之電池殼體54之安裝構 造’在上條帶9 〇之讀卡機6 〇側之屈曲之端部丨丨3，設有通

第18頁 4 3 93 4 3 五、發明說明（15) 孔114和焊接螺帽115，上條帶9〇重疊在電池殼體54之背面 侧之背面上條帶11 6之屈曲之端部丨丨7，使形成在該端部 117之通孔118和形成在安裝板1〇5之通孔HQ成為一致，螺 栓1 2 0從背面側通過，與焊接螺帽丨丨5結合成一體化。另 外’上條帶9 0之相反側之端部因為與下條帶9丨相同，所以 其说明加以省略。 圖25用來詳細的說明下條帶9丨侧之安裝構造，在電池殼 體54之背面側接觸在背面下條帶丨2 1，其一側部之剖面成 為曲柄狀依互反之方向呈屈曲’在其一部份形成有朝向安 裝板1 0 5侧突出之彎曲成直角之安裝腳丨2 2，在該處設有通 孔123和焊接螺帽124。該通孔！ 23與安裝板1〇 5之通孔n9 對應’其中利用螺栓1 2 〇從背面侧朝向安裝板1 〇 5上呈固 定。 另外，在彎曲成上述曲柄狀之其他部份設有安裝端125 依舨與女裝腳1 2 2相反之方向被屈曲，在該處設置通孔 126，同時和使該部份進入預先形成在電池殼體54之側面 之一部份之凹部127内。另外一方面，下方條帶91之一端 部130亦同樣地被屈曲和設有通孔131，而且進入電池殼體 5 4之凹部132内，設在電池殼體54之緣部之通孔133和各個 通孔1 2 β、1 3 ；[—致，而從前方使螺栓9 2通過，從後方以螺 帽134聯結。該安裴構造與上條帶9〇之同侧端部之安裝構 造相同。 、下條帶91之另外一端136 ’對於朝向讀卡機6〇之下部形 成體之鎖°卩1 3 5成為重疊在其一側面，利用螺絲丨3 了而進

五、發明說明（16) 行安裝。背面下條帶1 21之同側端部形成近似j字狀，其 一部份成為重疊在塊部135之另一侧面之安裝部138，以螺 絲139安裝。其他之部份朝向安裝板1〇5侧突出成為屈曲部 1 4 0 ’在邊處設有通孔1 41和焊接螺帽1 4 2 ,使通孔1 41和安 裝板105之通孔1 19 一致’而利用螺栓12〇加以聯結。 圖2 6用來詳細的說明構成電池鎖之鎖部丨3 5之構造，在 鎖部135之上部設有電池鎖用之電磁線圈7〇，通常經由將 致動器桿142引上，用來以軸143為中心使鎖定爪144依圖 中之反時針方向進行轉動’從形成在電池殼體Μ之侧部之 圖中未顯示之孔，朝向設在電池5 5之側部之鎖定凹部 86(圖20、21)嵌合，用來將電池55鎖定成為不能拆下。 元件編號14 5、1 4 6是通孔’分別被設在下條帶91之端部 136和背面下條帶121之安裝部138。依照這種方式，經由^ 將鎖部135直接安裝在下條帶91和背面下條帶12ι，可以將 鎖部135強固的安裝在車體框架侧之載物台框架52。 、 圖2 7是剖面圖’用來表示停車鎖5 6之細節。該停車鎖5 6 被設在殼體150内使搖桿151可以朝向内外自由的出入，利 用彈簧152偏移向後退方向（以前輪37為基準之圖中之實 狀態’假想線為突出狀態）。 Λ 另外一方面設有鎖板154以軸153為中心形成可自由轉動 之方式’在其一端部設有缺口狀之接合部155，另一端部 形成阻擋突起部1 5 6，該阻擋突起部1 5 6側安裝有可以自由 出入殼體150之按鈕157，利用按鈕157進行壓入。 但是’被設在殼體1 5 0内之停車鎖用之電磁線圈71之致

五、發明說明（17) 動器桿1 6 0在突出之狀態（圖中之實線之狀態），阻擋突起 部156接觸在致動器桿16〇之阻擋端部16ι因而不能大幅的 轉動。停車鎖用之電磁線圈71經由電線162連接到讀卡機 6 0 ’藉以進行控制。 在形成桿狀之搖桿1 51設有與其壓入一起移動之鎖梢 151，經由壓入搖桿151，當其前端突出到與前輪37之輪輻 57接合之位置時’就如假想線所示的與接合部丨55接合， 用來限制搖桿1 5 1之返回。 因此，當壓入搖桿151使鎖銷158接合在接合部155時， 就變成鎖定狀態，搖桿151前進接觸在前輪37之輪輻叮使 前輪37不能旋轉。另外，搖桿丨5 2之手動操作側端部 1 5 1 a，成為折曲式，解鎖時被折曲。 之ί:繞==片2插入到讀卡機6〇 ’因為停車鎖用 之電磁線圈71進仃動作，致動器桿丨6 〇後退時，經由入 按鈕157可以使阻擋突起部156大幅的移動，鎖板γ 1 為53Λ中之:V時所針方向轉動’接合部155離開鎖梢158成 ^自由之狀L，所以搖桿151被彈簧152壓回成為解鎖狀 下面將概略的說明本出租系統所使用之電動2 2實/車之之電:式自行車之輔助驅動機構。圖28是該電—動 2輪車之動力单位之縱向剖面側視圖，圖29是圖28 線之剖面圖，圖30是圖29之3〇_3〇線之剖面圖， 滑動器内部和離合器内輪2〇〇之接合狀態。 、不

動力單位37之殼體44之構成包含有：左殼體半體;右

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4 〇 ..： 五、發明說明（18) 殼體半體206，在與該左殼體半體2〇5之間形成有第i收納 室2 07，結合在左殼體半體2 0 5 ;和蓋子2〇9，在與左殼體 半體2 0 5之間形成有第2收納室2〇8，結合在左殼體半體 205 ;在蓋子209和左殼體半體2〇5之結合面裝有橡膠製之 墊圈210。 曲柄軸46之大部份被配置在第1收納室2〇7内，支承在殼 體4 4形成可自由旋轉；在經由滾珠軸承2丨丄被支承在右殼 體半體20 6上而作為動力傳達構件之旋轉筒體212之内周， 經由滾動軸承21 3支承有上述之曲柄軸46之右端部，曲柄 車由4 6之左端部經由滾珠軸承21 4被支承在左殼體半體2 〇 5 上。另外’被配置在右殼體半體2 〇 6之右側方之驅動鏈輪 47結合在上述之旋轉筒體212。 曲柄轴46之左右兩端之踏板45之踏力經由動力傳達裝置 21 5從曲柄軸2 〇 〇傳達到驅動鏈輪4 7。另外，在殼體44安裝 有電動辅助馬達36，該電動輔助馬達36之輸出，用來輔助 踏板45之踏力，經由減速齒輪系列2丨6傳達到驅動鏈輪 47。 用以將曲柄軸46之動力傳達到驅動鏈輪47之動力傳達裝 置215被配置在第1收納室207内，其構成包含有連結在曲 柄轴46之扭轉桿217，和被設在旋轉筒體212與扭轉桿217 之間之第1單向離合器218。 如圖30所示，在曲柄軸46設有沿著其軸線延伸之缝隙 21 9 ’該扭轉桿2 1 7被裝著在上述之縫隙2 1 9 ’具有：圓柱狀 之轴部220 ’嵌合在上述縫隙219之左右内壁面219a，219b

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第22頁 439343 五、發明說明¢19) 之間形成可自由旋轉之方式；腕部221a，從該軸部220之 車體左側之端部突出到兩側方；和腕部2 21 b，從上述之車由 部2.2 0之車體右侧之端部突出到兩側方。 該扭轉桿217之一方之腕部221a密合地嵌合在縫隙21 9之 左右内壁面219a，219b ’形成與曲柄軸46結合成一體。另 外，扭轉桿217之另外一方之腕部221b，在上述之左右内 壁面219a，219b之間形成有間隙α，〇:，遊動式地散合在縫 隙219，該扭轉桿217之軸部22 0可以使腕部221b在上述之 間隙α，α部份之遊動範圍產生扭轉變形。 第1單向離合器218具備有：環狀之離合器内輪2〇〇，同軸 的圍繞曲柄軸4 6形成可自由的相對旋轉；作為離合器外輪 之旋轉筒體21 2，同軸的圍繞該離合器内輪2 〇 〇 ;和多個 (例如4個）之棘輪爪2 〇 1，被支樞在離合器内輪2 〇 〇之外 周’和環狀之彈簧2 0 2偏移向張開方向；該扭轉桿21 7之腕 部221b之兩端嵌合在被設於離合器2〇〇之内周之一對之凹 部2〇0a，2 00a，在旋轉筒體212之内周形成有棘輪齒203， 接合上述之各個棘輪爪2〇1。 依照此種第1單向離合器2 1 8，當經由腳踏該踏板4 5而使 曲柄軸46正轉時，曲柄軸46之轉矩經由扭轉桿217、第1單 向離合器218和旋轉筒體212傳達到驅動鏈輪47，但是當腳 踏該踏板45使曲柄軸46倒轉時，第1單向離合器218，進行 ί月脫罔來容許曲柄轴4 β進行倒轉。 但是，當將圖30之箭頭a方向之轉矩從踏板45輸入到曲 柄軸46之轉軸時，後輪39之負載經由旋轉筒體212和棘輪

43 93 43 五、發明說明（20) 爪201傳達到離合器内輪20〇，因為抵抗上述之箭頭&方 之^轉矩，所以扭轉桿217之腕部221b對曲柄軸46依反方向 (箭頭b方向）被扭轉的相對旋轉。其結果是在曲柄軸和 離合器内輪2 0 0之間，依照被輸入到曲柄軸仙之轉矩 相對旋轉。 & 在曲柄軸46之外周，滑動器内部222被支持成不能相對 旋轉和可以依軸方向相對移動，在該滑動器内部222之外 周，經由多個球223支持滑動器外部224使其可以自由 對旋轉。 如圖31所示，在第1單向離合器218之離合器内輪2〇〇之 滑動器内部222侧之端面，設有凹狀之凸輪面2〇〇b，在滑 動器内部222設有用以接合該凸輪面之凸狀之凸輪面 222a。 "" 檢測連桿22 5之基端部經由支點梢240被支承在左殼半體 205形成可搖動之方式，該檢測連桿225之中間部從上述之 離合器内輪2 0 0之相反側接觸在滑動器外部224。另外一方 面，上述之檢測連桿225和構成轉矩檢測裝置ST之行程感 測器2 2 6被安裝在左殼體半體2 0 5，上述之檢測連桿2 2 5 2 前端接觸在該行程感測器226之檢測器226a ^ 另外’在檢測連桿2 2 5和左殼體半體2 0 5之間，設有被壓 縮之彈簧227，檢測連桿225經由該彈簧227之彈力被反彈 的接觸在滑動器外部224，該滑動器外部224和滑動器内部 2 22被偏移向離合器内輪200側。 依照從踏板4 5朝向曲柄軸4 6輸入之轉矩，在扭轉桿2 j 7

88115090.ptd 第24頁 43 93 在 3

產生扭轉時’滑動器内部222對離合器内輪200進行相對旋 轉，滑動器内部222之凸輪面222a壓接在離合器内輪2〇〇之 凸輪面2 0 0 a。其結果是滑動器内部2 2 2抵抗彈簧2 2 7之彈力 沿著曲柄軸4 6之軸線滑動。 利用與滑動器内部222 —起移動之滑動器外部224用來按 壓檢測連桿225使其圍繞支點梢240進行搖動，藉以按壓行 程感測器226之檢測器22 6a。該檢測器226a之行程與扭轉 桿2 1 7之扭轉量（亦即從踏板4 5輸入之輸入轉矩）成正比 例，利用轉矩檢測裝置ST用來檢測輸入轉矩。 用以將電動辅助馬達36之動力而傳達到驅動鏈輪47之減 速齒輪系統2 1 6具備有：驅動齒輪23 1，固定在第2收納室 208内之電動輔助馬達36之馬達軸230 ;第1中間齒輪233， 在第2收納室20 8内被固定在第1惰輪轴232之一端，作為特 定齒輪的嚙合在上述之驅動齒輪231 ;第2中間齒輪234， 在第1收納室207内被設置成與第1惰輪軸232成為一體；第 3中間齒輪235，嚙合在第2中間齒輪234 ;第2惰輪軸236， 被配置成與第3中間齒輪235同軸；第2單向離合器237，被 設在第3中間齒輪2 3 5和第2惰輪軸2 3 6之間；第4中間齒輪 238，在第1收納室207内被設置成與第2惰輪軸236成為一 體；和被動齒輪239，被設置成與該驅動鏈輪47所結合之 旋轉筒體212成為一體，和嚙合在第4中間齒輪238。 第1惰輪軸232具有與電動輔助馬達36之馬達軸23 0平行 之軸線，在右殼體半體206和第1惰輪軸232之間裝有滾珠 幸由承2 41，另外，在左殼體半體2 0 5和第1惰輪軸2 3 2之間，

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裝有滾珠軸承242。第2惰輪軸236具有與第1惰輪軸232呈 平行之抽線，在右殼體半體206和第2惰輪軸236間裝有滾 珠軸承243，另外，在左殼體半體2〇5和第2惰輪軸236間裝 有滾珠轴承244。 在此種減速齒輪系列216，隨著電動辅助馬達36之動 作’轉矩被減速地傳達到驅動鏈輪47，當電動輔助馬達36 之動作停止時，利用第2單向離合器237之動作容許第2惰 輪軸236進行空轉’使踏板45之踏力，不會妨礙驅動鏈輪 4 7之旋轉。 要使s亥電動辅助式自行車行走時’使用者腳踏該踏板 45 ’曲柄軸46之動力經由動力傳達裝置215傳達到驅動鏈 輪47，並且，經由鍊條49和隨動鏈輪48將動力傳達到後輪 39 °，時根據輸入轉矩和來自圖中未顯示之車速感測器: 速度資訊’該輔助控制器5 〇進行電動輔助馬達3 6之工作控 制，藉以控制辅助力。 玉 下面將說明電池交換機8。圖32是電池交換機8之構造方 塊圖’由控制部301、機械部3〇2、操作部3〇3、充電部3〇4 和通信裝置335所構成。被設在控制部3〇1之控制單位3〇5 係具有由ECU構成之中央處理裝置3 30，連接有作為人體介 面之操作部303之人體檢測感測器310、讀卡機313、電池 溝槽315内之天線部318、顯示器314和揚聲器312。 另外’在電池介面，每20個之電池盒3〇6，連接有連接 器3 1 7、鎖裝置3 31之電磁線圈和指示器3 〇 7，並且，和門 3 0 8之門開關3 3 2及門鎖3 3 3。另外’連接有作為充電器介

4393^3 五 '發明說明（23) 面之充電器340。 充電器340是設置電池盒3〇6之一半之1〇個，經由變換單 位3 41用來變換對各個連接器317之連接。因此，重量物之 充電器340之數目可以適合實際之工作率的減半’可以使 電池交換機8全體小型化而使其重量減輕。另外，集中在 中央處理部3 3 0之資訊儲存在記憶部3 3 4，利用通信裝置 335與中央管理裝置1通信。 圖3 3是電池交換機8之控制系統之方塊圖。電池交換機8 具有用以進行全體控制之中央處理部3 3 〇，和經由通信部 3 3 5連接到中央管理裝置j。在中央處理部3 3 〇連接有作為 讀卡機3 13之ID卡片讀寫部、記憶部334、電池充電控制部 3 3 6、電池盒控制部3 3 7和電池溝槽31 5之I D檢測部3 1 8。 '在這種情況下，記憶部334用來記憶電池交換機8所處理 過之各種資料。在電池充電控制部336連接有各個充電器 340 ’用來進行電池55之充電處理，充電狀態之檢測等之 控制。電池盒控制部337用來進行收容電池55之電池盒3〇6 之動作控制’藉以控制鎖裝置3 3 1之電磁線圈和指示器3 3 2 以及門鎖3 3 3之控制。 a另外’電池溝槽315之ID檢測部3 18進行與電池55之資訊 晶片85通信’用來讀出ID資訊等之電池固有資訊。 圖3 4疋用以說明電池交換機8之動作之流程圖。當使用 =站在電池交換機8之前時，人體檢測感測器31〇就檢測到 有人（si)，利用顯示器314和揚聲器312開始進行引導 (S2 )，例如「歡迎光臨。請將使用過之電池放入電池溝槽 4 3 93 43 五、發明說明（24) 内’將ID卡片插入到讀卡機。」等進行聲音引導。 當將ID卡片2插入到（3 1 3)時就讀取其ID資訊（S 3 )，然後 在電池溝槽3 1 5内利用ID檢測部3 1 8讀取歸還之電池5 5之識 別號碼和固有資訊（S4 )，進行電池識別號碼之核對（s5 )。 當識別號碼上有問題之情況時，就利用顯示器3 1 4和揚 聲器31 2傳達不能使用之理由，不提供電池之更換之服 務，當作與系統無關係之電池的退回該電池（S 6 )。當得知 為識別號碼上沒有問題之電池（例如不是偷取之電池）時， 就利用顯示器3 1 4和揚聲器3 1 2對使用者更進一步的傳達使 用之手續。 首先’從排列成多段之交換用電池5 5之中，更利用顯示 器314和揚聲器312將充滿電或殘餘量為70%以上之可使用 之電池55之電池盒30 6點亮其上之指示器30 7藉以告知使用 者（S7)’例如，以聲音「請將門打開取出第2號之電池盒 之電池」，而進行引導。 然後’記憶所交換電池5 5之電池識別號碼（S 8 )。然後， 解除門鎖（S 9 )’使鎖裝置3 3 1，進行動作，解除電池5 5之 鎖（S1 0 )。另外，S7亦可以設在S1 0之後。 當拔出電池5 5時，例如以「請將使用過之電池放入」聲 音進行引導（S11 )。當將歸還電池55放入至電池盒3 06内 時，就將電池鎖定（S1 2 )，以聲音等指示將門關閉（s 1 3 )。 當門被關閉時就將其鎖定（S1 4 )，例如以「謝謝利用。請 將新電池放入電池殼體」聲音進行引導（S1 5)，藉以開始 充電（S16)。

88115090,ptd 第28頁 ^•3 S3 4 3 五、發明說明（25) ，池交換機8最後進行結束處理（S17)。#即， =使用過之電池55之退還曰•，充電次數等之充：： 3: ί 資口料Λ訊η ’與新電池之1 D 一起將該資料寫入： 理ΐ ί 卡片，然後經由通信電路9傳送到中^ 理4置1。這時亦傳送電池55之使用量或殘餘量。 、吕 這時，當在電池本身具備有通信裝置之情況時， 攸電池交換機8將電源供給到電池内之通信裝置，藉以"以 行通信。另外，接受與來自中央管理裝置〗之資料^ 2 應之電處理方法之資訊，依照所接受到之資訊之資訊八 進行電處理和將進行電處理後之結果之資料資訊，、再;二 經由通信線路g傳送到中央管理裝置1。 、 在退還使用過之車輛之情況時，使用者將電動車輛7 回停車場6 ,切斷主開關58，抽出丨D卡片2 ’對停車鎖& 鎖。停車鎖56之加鎖因為可以隨時以手動進行，以口 以在抽取ID卡片2之前進行。這時，在讀卡機6〇可以經由" I D卡片讀寫部1 6將車輛之行走距離，電池之消耗量等之資 料寫入在ID卡片2。 其次’將ID卡片2放置或者插入到受理站5之115卡月讀寫 4 1 6。受理站5確認車輛之退還和電池之交換，藉以更新 ID卡片2之資料。 ' 依照廷種方式，因為利用ID卡片2可以用來進行電池5 5 之鎖’和彳τ車鎖5 6之各種解鎖、和進行各個電池鎖用之電 磁線圈70和停車鎖用之電磁線圈7丨之電動作，所以可以不 需要習知技術之機械式之鎖機構。因此，作為電池之鎖之

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第29頁 -ζ. -—" I、發明說明（26) ^部=5和停車鎖56可以獨立的設置 擇之自由疫，1 ^平鋇“之構造等之翠 通用i由度可適用於各種形態之電動車輛，可以ΐ:; 另外’鎖部1 3 5和停車鎖5 6之各種解 電池，用之電磁線圈7〇和停車鎖用之電磁線圈動器之 以不需要使用機械之鑰匙以手動進 ；；所 立即離開電動車輛，因此可以提高操=率在#車後可以 1外，因為可以將出租資訊記憶在11}卡片2，所以 之使用者只要有ID卡片2時就不需要機械式之鑰匙， 用ID卡片2就可以使用電動車輛7。因此，對使用者非常 出租：務之提供者亦可以省略鑰匙之出借，退 績，所以其管理變為容易。因此’變咸為最適於出租乎 、统0 ,、 除此之外，因為在ID卡片2記憶有出租車輛⑽.、借出之 電池NO.、使用日#、時間之各種資料，所以可以利用α 卡片2用來進行對租用者之收費、或車輛及電池之保養。 而且’只以ID卡片2就可以利用電池交換機8交換充電過之 電池’因此可以很簡單的進行電池之交換。 下面將說明電池交換機8之具體之構造例。圖35是該電 池交換機8之正面圖，圖36是其右側面透視圖，圖37是左 侧面透視圖。該電池交換機8之殼體3〇〇被設置成縱向較 長’在其上部設有控制單位30 5。在中間部之大部份設有 橫向為4列縱向為5段之電池盒306，分別朝向前方開放，

五、發明說明¢27) 在各個入口之上部设有指示器307。該等電池盒306全體， 以1個門3 0 8開閉。 門3 0 8被設置成罪近電池交換機8之正面之一側，在殼體 3 0 0剷面之未設有門3 0 8之另一侧部，設置操作相關部。在 該部份從上向下依照順序地設置人體檢測感測器3丨〇、攜 帶式無線電話機311、揚聲器312(圖36)、讀卡機313、顯 示器314 ’電池溝槽315 ^在殼體3〇〇前面之電池盒3〇6上方 設置螢光燈等之照明機器3 1 6。 攜帶式無線電話機3 11是當電池交換機8有故障時用來與 管理者連絡之用。揚聲器312使用在操作方法之聲音引導 等，和當有故障時用來產生警報音。讀卡機313是用來讓 Π)卡片2插入藉以讀寫收納資訊等之部份。顯示器3丨4由光 引導式面板構成。因此其操作是以聲音和光進行引導。 各個電池盒306配合電池55之形狀成為深度較深之洞， ^底部設有連接器317 ’ t將電池55插入時，就與連接 裔317接觸，可以用來進行充放電。 由圖36、37可以明白，各個電池盒3 〇6是 55之插入角產生變化。AL r % ^ 在本實施例中，上面3個和下面2個 为別成為插入角相同之組，下面之組之插入角大於上面之 組。但是，此種組之分配方法可以任意設定，另外，亦可 以不分組，設定成使各個電池盒3 〇 6從下段朝向上段，其 插入角0 (對水平線之角度）逐漸變小。 下=此種方式時，經由使電池插入口之電池盒3〇6而向 下傾斜’可以使電池55易於出入。另外，因為依上下方向

88115090.ptd 第31頁 五、發明說明（28) 變化電池盒3 0 6之傾斜，所以以適合於使用者實際進行出 入作業之方式，對於每一個電池盒306將插入角設定成為 能夠最順利的進行出入。另外，當與各段之電池盒3 〇 6全 部設置成平行之情況比較時，可以使電池交換機8之上下 方向或前後方向之空間變短，藉以小型化。 另外，因為使殼體300下側之電池盒3 0 6比上側更大幅的 向下傾斜，所以當以單手支持電池55朝向電池盒306插拔 時，可以減小手腕之負擔，可以進行適合人體工學之操 作’可以順利的進行電池5 5之出入，設定成以較少之勞力 進行容易之出入。 另外’因為使電池5 5之把手8 0成為可動，所以要使電池 55出入具有上下方向之高度不同之電池盒306之情況時， 握持該把手8 0之手腕之角度不需要很大之變化，利用另外 一方之手將電池55之前端朝向上下左右方向搖動時，電池 55之前端侧，可以以軸87為中心朝向上下方向任意地轉 動’因為可以很容易配合電池盒306之插入角度，所以使 用者可以很容易使電池55出入該電池盒306。 電池溝槽3 1 5用來識別電池5 5之I D，在控制部3 〇 1之側方 只設置一個。其高度與電池盒306之最下段大致同高，而 且當與電池盒306之最下段者比較時’構建成使插入角成 為更大，在内部設有作為資訊辨識裝置31 8之1£)檢測器， 用來攸電池55之資訊晶片85(圖20、21)，取識別資訊。 充電部304(參照圖32)由充電用之AC/DC變換器320，和 直流升壓用之DC/DC變換器321所構成。充電部304由於發

43 93 43 五、發明說明（29) 熱而變成高溫，利用分隔板3 2 2與上方部份分隔，在其一 側設置具有過濾器323之吸氣口 324，在另外一侧設置排氣 風扇3 2 5，用來使外氣通到内部藉以進行換氣。 另外，在電池溝槽31 5之側方亦設置同樣之具有過濾器 326之吸氣口 327，在上部之控制單位305之左右兩側設置 排氣風扇328，328。另外，在電池盒306之一側（在本實施 例中為右側）設置每一段之送風風扇329成為上下1列。 利用這種方式’從電池溝槽3 1 5下部近傍之吸氣口 3 2 6進 入内部之外氣，經由送風風扇329在各段之電池盒327從一 側朝向另外一側流動，同時冷卻由於充電而發熱之室内。 然後該冷卻風朝向上部而被排氣風扇328吸引流向上方， 用來冷卻控制单位3 0 5後被排出到外部。因此，由於充電 而變成高溫之殼體3 0 0内以此方式進行冷卻，特別可以防 止耐熱較弱之控制單位3 0 5等之電子零件變成高溫。 依照這種方式’因為在電池交換機8中之充電部之電池 盒306和充電部304，與電池之id讀取部之電池溝槽部315 係分別的設置，所以充電器340設置1 〇個，與其相對的， 經由共用該電池溝槽部315只為1個，比充電器34〇之數目 係顯著地變少。因此，可以使電池交換機8小型化，和可 以使價格低廉。另外，因為電池溝槽315與機械部3〇2和 充電部304分開，所以可以很容易避免由於該等^ ° 關部所造成之熱影響。 充電相 二另外，因為將歸還部之電池盒3〇 6和電池溝槽315分 設置，所以即使設置20個之電池盒306，經由共用可刀以汗使

4 3 9343

五、發明說明（30) 電池，槽315成為一個’可以比起電池盒3〇6之數目呈大幅 地減少。因此，可以使電池交換機8小型化和使價格低 廉。 下面將說明電池所具有之I D資訊等固有資訊之處理之另 一實施例。本實施例可以成為電池單獨之出租系統。其 中’因為電池交換機8部份之構造使用相同構造者’所以 其共同部份使用相同之元件編號表示。 圖38是與電池交換機8之電池之固有資訊處理有關之方 塊圖。該電池交換機8具備有控制裝置34〇和通信裝置 335。該控制裝置34〇具備有資訊辨識裝置35〇和資訊發信 裝置3 6 0。 資訊辨識裝置3 5 0為非接觸式之資料通信裝置，實質上 是電池溝槽31 5 ,可以用來對電池55之記憶資訊進行存 取》與電池内之通信裝置55T進行資訊之雙向之傳送，電 池識別號碼之核對以資訊辨識裝置35〇之讀取器進行，用 來檢查電池55是否為正常之出租狀態。 ° 資訊辨識裝置350在得知電池55為正常之出租時， 就以讀取器讀取被記憶在記憶器55之使用者之租、最 新出租年月曰3夺、更新曰’現在之殘餘量等之讀取信號 U㈣等之#訊和資料之辨識信號Sd供給到資訊發信裝 置《3 6 0 。 另外，對於出租用之出租 號Sw，將最新出租之年月曰 租電池，而將該等之資訊和 ^池55，利用寫入器以寫入信 日:、’電池之殘餘量等寫人到出 資料之辨識信號Sd供給到資訊

4 3 93 4 3 五、發明說明（31)

發=置360。在出租之前’利用讀取器讀 別號碼、電池之殘餘量’和其他電池之使用 之J =Ib ’藉以將辨識信號如…，供給到；訊發= 資訊發信製置用來供給信號Ds LCD ' CRT、LED、EL等之顯示鞴以控制 位於電池盒306之上部之以LEd3^、和揚聲器312 '以及 3 07。顯示信_供給到：二：泡J顯示之指示器 聲器312，閃亮信抓供給到指示器3=音心麵供給到揚 資sfl辨識裝置350亦讀敌姑·1：! & 55A ^ . W被5己憶在電池55内之記憶裝置 圖ΐίΪ ϋ 之資料。另外，具備有端子連接器 (圖^未颂不），用來進行電池55之電特性之測定和充電。 資訊辨識裝置3 50從與電池55之端子37〇、371、3 72 (參 照圖3^ )等對應之端子連接器獲得測定電池之殘餘量等之 ==七號lb，利用來自與電池55之端子37Q、372對應之端 士 4接器之充電信號C b ’用來進行與該電池信號1 b對應之 充電之必要處理。 資2 ί辨識裝置350亦獲得電池溫度’記憶裝置55A之記憶 fil i 151之ί 555之固有資訊之電池信號1b ’從電池55讀取 3 e 〇。有資讯作為資訊信號1 s的供給到資訊發信裝置 電池交擁_祕Q 4 信電路和^ 8合\通^\置3 3 5 ”變電路、時鐘電路J Μ夕彳s w Μ 等構成’例如由如同調變解調器之雙向 『王 彳寻送杰ήί· 41^ 汁升ν成’對來自資訊辨識裝置3 5 0之讀取信號

881]5090.ptd 第35頁

中央管理裝置1對於電池交 9接受發信信號C s，對於必要 信號B s供給到電池交換機§。 換機8之資料，經由通信線路 資料’經由通信線路9將收作 中央管理裝置1具備有電腦用來進行集中管理，藉以 行使用者、出租電池、電池交換機8、電池55之充電用之 測定和實行命令、電池壽命、使用費之徵收等之管理。中 央管理裝置1以使用者之ID，借出電池之識別號碼和借出 時之殘餘量、退還時之殘餘量、使用量、住址、年齡、 電話號碼、性別、契約帳戶、出租次數、使用費等作為租 用者之資訊的進行資料庫管理。中央管理裝置丨用來進行 電池之購彳牙、使用次數、充放電次數、充電日時、充放電 量和利用該等資料所獲得之壽命和是否要更換等之電池之 資料庫管理。另外，亦管理各個電池交換機8之工作率和 週轉率、使用者之行動範圍和型樣之使用實態、以及今後

88115090.ptd 第36頁 r，43 0^ 43 五、發明說明（33) 之事業之擴展等之資料。 電池5 5具備有電源供給用正端子3 7 0、電測定用端子 371，和電源供給用負端子372。另外，該電測定用端子 371亦可以由多個端子構成。 記憶裝置55A用來記憶電池55之識別號碼和固有資訊。 該固有資訊由退還日期、充放電次數、出租日時（借出日 時）、電池溫度、電池殘餘量之資料等所構成。電池識別 號碼由製造號碼和製造年月曰等所構成。另外，固有資訊 亦包含電池識別號碼，和亦可包含出租ID。電池5 5之固有 資訊經由電測定用端子371 ’利用資訊發信裝置360和通信 裝置335之通信，供給到電池交換機8。使用電源供給用正 端子3 70和電源供給用負端子372，用來進行電池殘餘量之 測定和充電。 在電池5 5之側面張貼有條碼，在無人電池站（電池交換 裝置）8具備有條碼讀取器，亦可以更附加有用以識別電池 5 5之資訊。 依照這種方式，電池出租系統當以無人自動電池出租裝 置8辨識使用者時，資訊發信裝置3 60之聲音和顯示器31 4 之使用步驟以及退還用之電池盒306 —起傳達給使用者， 和使退還用電池盒3 0 6之上部之指示器3 0 7進行閃亮。 圖39是電池55之簡易構造圖。 電池55具備有控制電路55C、電池本體55B、溫度感測器 5 5 D、記憶裝置5 5 A、發信/收信部5 5 E，和熔絲5 5 F。另外 具備有電源供給用正端子3 7 0 ’電測定用端子3 71，和電源

88115090.ptd 第37頁 4 3 9343 五、發明說明（34) 供給用負端子（接地用端子）372。

電源供給用正端子370經由熔絲5 5F連接到控制電路55C 和電池本體55B ^電池本體5 5B由可重複充電之錦錫電池等 構成。 ” ' 控制電路5 5 C具備有多個之L E D或條碼錶，用來檢測電池 本體55B之電池殘餘量，以上述之LED或條碼錶表示，和將 用以表示電池殘餘量之殘餘量檢測信號供給到發信/收信 部5 5E。控制電路55C在檢測到有電池本體55B之異常時， 就將異常檢測信號供給到發信/收信部5 5 E。電池本體5 5 B 之負端子連接到控制電路55C，經由控制電路55C内之短路 用電阻（分流電阻），連接到電源供給用負端子372 ^ §己憶裝置5 5 A，具備有：記憶器5 5 A J ’用來記憶電池5 5之 使用履歷；和記憶器5 5 A I，用來記憶電池識別號碼。記憶 器5 5 A J亦可用來記憶作為使用履歷之退還日期、一定期間 内之充放電次數、出租日期（借出日時），和該等之組合。 記憶裝置55A亦可以用來在記憶器55AJ或55AI記憶固有資 訊（殘餘量（借出時之殘餘量、現在之殘餘量）、充放電次 數、使用次數等）。 控制電路5 5 C監視電池本體5 5 B之端子間電壓，當檢測到 電池本體5 5B被充電時，就將表示充滿電之充電檢測信號 供給到記憶器55A J。記憶器55AJ記憶接受到之充電檢測信 號。溫度感測器55D用來檢測電池本體55B之溫度，將表示 該溫度之溫度檢測信號供給到發信/收信部5 5 E。記憶裝置 5 5 A之使用履歷之資料和電池識別號碼之資料可以從發信/

88115090.ptd 第38頁 43 93 4 3 五、發明說明（35) 收信部5 5 E存取。 發信/收信部55E經由電測定用端子37ι將來自記憶器 5 5 A J之使用履歷之資料，來自記憶器5 5 A I之電池識別號碼 之資料、根據來自控制電路55C之故障檢測信號和殘餘量 檢測信號之資料、根據來自溫度感測器5 5 D之溫度檢測信 號之資料荨，傳送到電池5 5之外部〇但是，控制電路5 5 c 構建成不將殘餘量檢測信號供給到發信/收信部5 5 E，但是 亦可以構建成經由端子連接器而以電池交換機8用來檢測 電池殘餘量。 圖40是發信/收信部55E之簡易構成圖。該發信/收信部 55E具備有繼電器RY ’二極體D ’曾納二極體zd，電阻r， 電解電谷器Ce ’電容器C ’電晶體Tr，和通信裝置55T。 繼電器RY之共同接點連接到電測定用端子3 71，繼電器 R Y之斷開接點連接到溫度感測器5 5 ])，繼電器γ之接通接 點連接到通信裝置55T之Q端子。 在電測定用端子3 71被供給有溫度感測器5 5 d之輸出信 號。另外一方面，當有來自外部（例如電池交換機8 )之只 在短時間超過崩潰電壓之正電位施加到電測定用端子3 71 時，電解電容器Ce就被充電，施加在通信裝置5 5T之電源 用端子V之電壓用來使通信裝置55τ起動。；；該電解電容器 ^作為電源利用其充放電，以電阻!^和電容器c所決定之指 疋時間使電日日體Tr進行ON，藉以在上述之指定時間使繼電 器RY進行ON。 如此一來，繼電器RY之可動部進行移動，溫度感測器

88115090.ptd 第39頁 五、發明說明（36) 55D和電測定用端子371被間斷，電測定 裝置55T之通信用端子Q在上述之指定時間】 °通上 測定用端子37!經由通信裝置55τ可以在上述之斤J時=電 二存取記憶裝置55Α之資料(或記憶資訊 ^之 55C之資料（或控制電路55c本體）。 I制電路 圖41是電動車輛周之電池之另一實 裝置55Τ ’和炼絲挪。另外，亦 =有^供給用正端子37G、電測定用端子371，和電源 i、、，，=用負端子（接地用端子）3 7 2。 ” 圖41之電測定用端子371由多個端子構成， ，置55T之電源供給用之端子55V、連接到通信裝 产二!丨ίΓ之端子55Q ’和用以從溫度感測器55d輸出溫 度檢測信號之端子55S。 到控制電路5 5 C 電之鎳鎘電池等 電源供給用正端子3 7 0經由熔絲5 5 F連接 和電池本體55B。電池本體55B由可重複充 構成。 控制電路55C具備有多個LED或條碼錶，用來檢測電池本 體咖之電池殘餘量，卩上述之_或條碼錶顯示 示電池殘餘量之殘餘量檢測信號供給到通信裝置5 5 τ (之端 子D3) 〇 八控制電路55C用來檢測電池本體55B之異常，藉以將異常 才欢=彳§號供給到通信裝置5 5τ (之端子^3 )。電池本體5 5B之 負端子連接到控制電路55(：，經由控制電路55c内之短路用 五、發明說明（37) 電阻（分流電阻）連接到電源供給用負端子3 7 2。但是，控 制電路5 5C亦可以構建成不將殘餘量檢測信號供給到通信 叢置55T ’而是經由端子連接器在電池交換機8檢測電池殘 餘量。 記憶裝置55A具備有用以記憶電池55之使用履歷之記憶 器55AJ和用以記憶電池識別號碼之記憶器55AI 。記憶器 5 5 A J可以用來記憶作為使用履歷之歸還日時，一定期間内 之充放電次數、出租日時（借出日時），和該等之組合。記 憶裝置55A亦可以在記憶器55AJ或記憶器55AI記憶固有資 訊（殘餘量（借出時之殘餘量，現在之殘餘量）、充放電次 數、使用次數等）。 控制電路55C用來監視電池本體5 5B之端子間電壓，當檢 測到電池本體5 5 B被充電時，就將表示充滿電之充電檢測 信號供給到記憶器55A J。溫度感測器55D用來檢測電池本 體5 5 B之溫度，藉以將表示該溫度之溫度檢測信號輸出到 端子5 5 S。記憶裝置5 5 A之使用履歷之資料和電池識別號碼 之資料可以從通信裝置55T存取。 通信裝置55T經由電測定用端子371(尤其是端子55Q和端 子5 5S) ’用來將來自記憶器55AJ之使用履歷之資料，來自 記憶器5 5 A I之電池識別號碼之資料，根據來自控制電路 5 5 C之故障檢測信號和殘餘量檢測信號之資料，和根據來 自溫度感測器55D之溫度檢測信號之資料等或記憶裝置55A 之記憶資訊，傳送到電池5 5之外部《例如，可以構建成傳 送到電池交換機8 ’亦可以構建成直接傳送到中央管理裂

88115090.ptd 4 3 93 43 五、發明說明（38) 置1。 [圖式之簡單說明] 圖1是本實施例之出租系統全體之概念圖。 圖2表示該系統之基本之流程。 圖3是I D卡片之記憶器圖。 圖4是寫入到I D卡片之許可旗標。 圖5是斜視圖，用來表示受處站。 圖6是受理站之控制系統之構成方塊圖。 圖7是出租處理之流程圖。 圖8是使用者之興趣、嗜好資料之說明圖。 圖9是觸摸面板顯示器之顯示圖。 圖1 0同上。 圖11是本出租系統所使用之電動辅助式自行車之側視 圖。 圖12是設有電池之前籃之正面圖。 圖13是圖12之平面圖。 圖1 4是其構成之各個部份之組合斜視圖。 圖15是讀卡機之平面圖。 圖1 6為其側面圖。 圖1 7是本卡片鑰匙系統之方塊圖。 圖1 8是設在電動車輛之中央處理部之控制系統方塊圖。 圖1 9是卡片系統之流程圖。 圖2 0是電池之侧面圖。 圖2 1是其一部份被切去之正面圖。

88115090.ptd 第42頁 43 93 43 五、發明說明（39) 圖22為其上面圖。 圖23表示讀卡機60和電池殼體之安裝構造。 圖24表示電池殼體之車體側安裝構造。 圖2 5用來詳細的說明該上圖之安裝構造。 圖2 6用來詳細的說明電池鎖部之構造。 圖2 7是剖面圖，用來表示停車鎖之細部。 圖2 8是該電動輔助式自行車之電力單位之縱向剖面側視 圖。 圖29是圖28之29-29線剖面圖。 圖30是圖29之30-30線剖面圖。 圖31表示滑動器内部和離合器内輪之接合狀態。 圖32是電池交換機8之構造方塊圖。 圖3 3是電池交換機8之控制系統之方塊圖。 圖34是流程圖，用來說明電池交換機8之動作。 圖35是電池交換機8之正面圖。 圖3 6為其右侧面透視圖。 圖3 7為其左側面透視圖。 圖3 8是方塊圖，有關於電池固有資訊之處理。 圖3 9是電池側資訊收納部之簡易構造圖。 圖4 0是表示電池之個人資訊收納部之構造。 圖4 1是另一實例之簡易構造圖。 [元件編號之說明] B s :收信信號 C :電容器

88115090.ptd 第43頁 五、發明說明（40)

Ce ·’電解電容器 Cb :充電信號 Cs =發信信號 D ： 二極體 D s 信號 Fs 信號 lb 讀取信號 Is 辨識信號 Mr 處理信號 Mt 資訊信號 Q : 通信用端子 R ： 電阻 Ry 繼電器 Sd 辨識信號 Sr 讀取信號 Ss 信號 ST 轉矩檢測裝置 Sw 寫入信號 T r 電晶體 ZD 曾納二極體 1 ： 中央管理裝置 ID卡片 管理電腦 卡片發行機

88115090.ptd 第44頁 4 3 93 4 3 五、發明說明（41) 5 :受理站 6 :停車場 6a :入口 6 b :入口感測器 6c :出口 6d :出口感測器 7 :電動車輛 8 :電池交換機 9 .通彳§線路 1 0 :使用者資訊 1 1 :出租資訊 1 2 :車輛資訊 1 3 :使用實績資訊 1 5 :觸摸面板顯示器 1 6 : I D卡片讀寫部 1 7 :處理本體部 2 0 :中央處理部 21 :通信部 2 2 :通信部 2 3 :記憶部 2 4 :閘控制部 2 5 :中央處理部 2 6 :記憶部 2 7 : I D卡片讀寫部

88115090.ptd 第45頁 ^ 3 93 4 3 五、發明說明（42) 2 8 :輸出/輸入控制部 2 9 :線 30 :車體車架 31 :頭管 3 2 ’·把手柱 33 :前叉 3 4 :前輪 3 5 :把手 3 6 :電動輔助馬達 3 7 :動力單位 3 8 :後叉 39 :後輪 4 0 :支柱 41 :座架座位 4 2 :座位柱 43 :載物台 4 4 :殼體 4 5 :踏板 4 6 :曲柄軸 4 7 ·驅動鍵輪 4 8 :隨動鏈輪 4 9 :鏈條 5 0 :輔助控制器 51 :托架

88115090.ptd 第46頁 五、發明說明（43) 5 2 :載物台框架 53 :前籃 5 4 :電池收納殼體 55 :電池 5 5A :記憶裝置 5 5 AI :記憶器 5 5 A J .記憶 55B :電池本體 5 5 C :控制電路 5 5 D :溫度感測器 5 5E :發信/收信部 5 5 F :您絲 5 5 Q :端子 5 5 S :端子 55T :通信裝置 5 5 V :電源供給用端子 5 6 :停車鎖 5 7 :前輻 58 :主開關 59 :蓋子 6 0 :讀卡機 61 :缺口部 6 2 :卡X溝槽 6 3 :板彈簧

88115090.ptd 第47頁 五、發明說明（44) 6 4 ’磁鐵 6 5 :卡片插入開關 6 6 :天線部 6 7 :中央處理部 7 0 :電池鎖用之電池線圈 7 1 :停車鎖用之電池線圈 7 2 :中央處理部 8 0 :把手 8 1 :殘餘量計 8 2 :按紐 8 3 :電極部 8 4 :單位充電池 8 5 :資訊晶片 8 6 :鎖定用凹部 8 7 :轴 8 8 :線圈彈簧 9 0 :上條帶 91 :下條帶 9 2 :螺栓 9 3 :端子單位 9 4 :螺絲 9 5 :電池線圈蓋 96 :罩蓋 9 7 :较鍵

88115090.ptd 第48頁 五、發明說明（45) 98 ： 紐 99 ： 檢查窗 1 00 單 位 蓋 101 螺 絲 102 底 板 103 交 叉 板 104 螺 栓 105 安 裝 板 106 上 部 框 架 107 接 合 件 108 釣 部 109 縱 線 110 凹 部 111 緣 部 112 螺 絲 113 端 部 114 通 孔 115 焊 接 螺 帽 116 背 面 上 條 帶 117 端 部 118 通 孔 119 通 孔 120 螺 栓 121 背 面 下 條 帶

88115090.ptd 第49頁 五、發明說明（46) 1 22 安 裝 腳 1 23 通 孔 124 烊 接 螺 帽 125 安 裝 端 1 26 通 孔 1 27 凹 部 130 端 部 131 通 孔 1 32 凹 部 133 通 孔 1 34 螺 帽 135 鎖 部 136 另 一 端 137 螺 絲 138 安 裝 部 139 螺 絲 140 屈 曲 部 141 通 孔 142 焊 接 螺 帽 143 軸 144 鎖 定 爪 145 通 孔 146 通 孔 150 殼 體

88115090.ptd 第50頁 五、發明說明（47) 1 51 :搖桿 1 5 1 a :手動操作側端部 1 5 2 :彈簧 1 53 :車由 1 5 4 :鎖板 1 5 5 :接合部 1 5 6 :阻擋突起部 1 5 7 :按鈕 1 5 8 :鎖銷 1 6 0 :致動搖桿 1 61 :阻擋端部 1 6 2 :電線 2 0 0 :離合器内輪 200a :凹部 200b :凸輪面 2 0 1 :棘輪爪 202 :彈簧 2 0 3 :棘輪齒 205 :左殼體半體 2 0 6 :右殼體半體 2 0 7 :第1收納室 2 0 8 :第2收納室 209 :蓋子 210 :墊圈

88115090.ptd 第51頁 439343 五、發明說明（48) 211 :滾珠軸承 212 :旋轉筒體 213 :滾珠軸承 214 :滾珠轴承 215 :動力傳達 裝置 216 :減速齒輪 系列 217 :扭轉桿 218 :第1單向離合器 219 :縫隙 219a :内壁面 219b :内壁面 220 •‘軸部 221a :腕部 221b :腕部 222 :滑動器内 部 222a :凸輪面 223 球 224 滑動器外 部 225 檢測連桿 226 行程感測 器 226a 檢測器 227 彈簧 230 馬達轴 231 驅動齒輪

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發明說明 (49) 2 32 ： 第1惰輪軸 2 3 3 ： 第1中間齒輪 234 ： 第2中間齒輪 2 35 ： 第3中間齒輪 2 3 6 ： 第2惰輪軸 237 ： 第2單向離合器 238 ： 第4中間齒輪 239 ： 被動齒輪 240 ： 支點銷 241 ： 滾珠轴承 242 ： 滾珠軸承 243 * 滾珠軸承 244 ： 滾珠軸承 300 ： 殼體 301 ： 控制部 302 ： 機械部... 303 ： 操作部 304 ： 充電部 3 0 5 ： 控制單位 3 0 6 ： 電池盒 307 ： 指示器 3 0 8 ： 門 310 ： 人體檢測感測Is 311 ： 攜帶式無線電話 88115090.ptd 第53頁 4 3 93 43 五、發明說明（50) 312 揚 聲 器 313 讀 卡 機 314 顯 示 器 315 電 池 溝槽 316 日召 明 機 器 317 連 接 器 318 天 線 部 ( 圖 32 ) 318 ID 檢 測 部 ( 圖33 ) 320 AC /DC 變 換 器 321 DC /DC 變 換 器 322 分 隔 板 323 過 濾、 器 324 吸 氣 口 325 排 氣 風 扇 326 過 濾 器 327 吸 氣 328 排 氣 風 扇 329 送 氣 風 扇 330 中 央 處 理 裝 置（圖32 ) 330 中 央 處 理 部 (圖 33 ) 331 鎖 裝 置 332 門 開 關 333 門 鎖 334 記 憶 部

88115090.ptd 第54頁 五、發明說明（51) 335 通 信 裝 置 ( 圖32 ) 335 通 信 部 ( 圖 33 ) 336 電 池 充 電 控 制部 337 電 池 盒 控 制 部 340 充 電 器 341 變 換 單 位 350 資 訊 辨 識 裝 置 360 資 訊 發 信 裝 置 370 端 子 371 端 子 372 端 子

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Claims (1)

1. 六、申請專利範圍 1. 一種電池充電器，係為設有多個充電部用來對具有個 別之出租用I D之多個電池進行充電之電池充電裝置，其特 徵為：電池之充電部和電池之I D讀取部係分開地設置。 2. —種電池退還裝置，係為設有多個退還部用來收納使 具有個別之出租用ID之多個電池與充電過之電池交換而退 還之電池之電池退還裝置，其特徵為：電池之退還部和電 池之I D讀取部份係分開地設置。

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