WO2020066217A1

WO2020066217A1 - 車両及び充電システム

Info

Publication number: WO2020066217A1
Application number: PCT/JP2019/027171
Authority: WO
Inventors: 森　庸太朗
Original assignee: 本田技研工業株式会社
Priority date: 2018-09-26
Filing date: 2019-07-09
Publication date: 2020-04-02
Also published as: CN112739570B; CN112739570A; JP7186791B2; JPWO2020066217A1

Abstract

車両は、車両の推進力を発揮するモータと、前記モータに電力を供給するバッテリと、備えた車両であって、外部電源に電気的に接続可能な第一の接続部と、前記第一の接続部と電気的に接続された第二の接続部と、を備える。前記バッテリは、前記第一の接続部を介して供給される電力により充電可能であり、前記第二の接続部は、他の前記車両の前記第一の接続部と電気的に接続可能である。

Description

車両及び充電システム

　本発明はバッテリを備えた車両に関する。

　電動アシスト自転車、電動二輪車或いは電動四輪車等の車両では、駆動源であるモータに電力を供給するバッテリが搭載され、バッテリはその充電が必要である。

　バッテリを充電するステーションの一形態として、車両からバッテリを取り外して充電器で充電する方式が知られている。例えば、特許文献１の車両の貸出システムでは、車両に搭載されるバッテリが充電機能を有する収納装置に収納され、車両の利用者は収納装置からバッテリを取り出して車両に搭載する。また、車両の返却時には利用者は車両からバッテリを取り外し、収納装置に戻す。また、バッテリを充電するステーションの別の形態として、車両と充電設備とを接続し、車載のままバッテリを充電する方式も知られている。

特開２００８－９４９２号公報

　車両からバッテリを取り外して充電する方式では、車両に対するバッテリの取り外し、取り付けが必要となり、利用者にその作業を負担させる点で利便性がよいとはいえない。また、充電中のバッテリの収納スペースと車両の保管スペースとが必要となり、より広範な敷地が必要となる。車載のままバッテリを充電する方式でも、車両の停車スペースに加えて車両毎の充電設備とその設置スペースが必要となる。

　本発明の目的は、より少ないスペースで、より多くの車両のバッテリの充電を可能とする技術を提供することにある。

　本発明によれば、
　車両の推進力を発揮するモータ(61,106a)と、
　前記モータに電力を供給するバッテリ(8,108)と、備えた車両(1,101)であって、
　外部電源(201)に電気的に接続可能な第一の接続部(10,110)と、
　前記第一の接続部と電気的に接続された第二の接続部(11,111 と、を備え、
　前記バッテリ(8,108)は、前記第一の接続部を介して供給される電力により充電可能であり、
　前記第二の接続部(11,111)は、他の前記車両の前記第一の接続部(10,110 と電気的に接続可能である、
ことを特徴とする車両が提供される。

　また、本発明によれば、
　車両の推進力を発揮するモータ(61,106a)及び前記モータに電力を供給するバッテリ(8,108)を備えた複数の車両(1,101)と、充電ポート(201)とを備える充電システム(200)であって、
　前記複数の車両(1,101)は、それぞれ、
　前記充電ポートに電気的に接続可能な第一の接続部(10,110)と、
　前記第一の接続部と電気的に接続された第二の接続部(11,111)と、を備え、
　前記バッテリ(8,108)は、前記第一の接続部(10,110)を介して供給される電力により充電可能であり、
　前記第二の接続部(11,111)は、他の前記車両の前記第一の接続部(10,110)と電気的に接続可能である、
ことを特徴とする充電システムが提供される。

　本発明によれば、より少ないスペースで、より多くの車両のバッテリの充電を可能とする技術を提供することができる。また、複数の車両に対して一つの充電設備で充電可能となるため、システム全体のコストダウンが可能となる。

本発明の一実施形態に係る車両の斜視図。図１の車両の側面図。図１の車両の折り畳み状態を示す側面図。図１の車両の２つの接続部の斜視図。図１の車両の２つの接続部の斜視図。図４Ａ及び図４Ｂの２つの接続部の接続態様を示す説明図。図４Ａ及び図４Ｂの２つの接続部の接続態様を示す説明図。図４Ａ及び図４Ｂの２つの接続部の接続態様を示す説明図。図４Ａ及び図４Ｂの２つの接続部の接続態様を示す説明図。図１の車両が備える電気回路のブロック図。図１の車両を用いた充電システムの例を示す図。図７の充電システムの情報管理システムの例を示す図。本発明の別の実施形態に係る車両の斜視図。図９の車両の側面図。図９の車両の折り畳み状態を示す側面図。

　以下、添付図面を参照して実施形態を詳しく説明する。尚、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明に必須のものとは限らない。実施形態で説明されている複数の特徴のうち二つ以上の特徴が任意に組み合わされてもよい。また、同一若しくは同様の構成には同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。

　＜第一実施形態＞
　図１は本発明の一実施形態に係る車両１の斜視図、図２は車両１の側面図である。図中、矢印Ｄ１は車両１の前後方向を示し、矢印Ｄ２は車両１の車幅方向を示す。矢印Ｄ３は上下方向を示す。本実施形態の車両１は、レンタル車両としての利用が想定されている。しかし、レンタル車両以外の用途にも本発明は適用可能である。また、ここでのレンタル車両とはシェアリング車両も含むものとする。

　（車両の構成）
　車両１は、本実施形態の場合、自転車であるが、本発明は自動二輪車等、他の種類の車両にも本発明は適用可能である。車両１は電動アシスト自転車であり、走行においてユーザ（ライダ）の人力を補助する機能を有する車両である。車両１は一輪の前輪ＦＷと二輪の後輪ＲＷとを有する三輪自転車である。

　車両１は、その前部にヘッドパイプ２を備える。ヘッドパイプ２にはハンドルステム２０が挿通しており、ハンドルステム２０の上部にはハンドルバー２２が取り付けられ、下部にはフロントフォーク２１が連結されている。前輪ＦＷはフロントフォーク２１に回転自在に支持されており、ハンドルバー２２に対するユーザの操作によって前輪ＦＷが操舵される。なお、図示しないが前輪ＦＷ、後輪ＲＷにはブレーキ装置が設けられ、ハンドルバー２２にはブレーキ装置を操作するブレーキレバーが設けられる。

　車両１は車体フレーム３を備える。車体フレーム３は複数のフレーム部材が回動自在に連結されており、これにより車両１は図１や図２に示す展開状態から、Ｄ１方向に収縮した折り畳み状態に折り畳むことができる。図３は折り畳み状態を示している。

　車体フレーム３は、フロントフレーム３０を含む。フロントフレーム３０は矩形断面の中空体であり、その内部にバッテリ８が収容されている。フロントフレーム３０の前端部には、軸方向がＤ２方向の軸部材３０ｂを介して固定部材３０ａが回動自在に連結されている。固定部材３０ａはヘッドパイプ２の下端部に固定されている。固定部材３０ａは接続部１０を一体に備える。

　フロントフレーム３０には、棒状のサブフレーム３１の一端が、軸方向がＤ２方向の軸部材３１ｃ回りに回動自在に連結されている。サブフレーム３１の他端は、軸方向がＤ２方向の軸部材３１ｂを介してスライド部材３１ａに回動自在に連結されている。スライド部材３１ａはヘッドパイプ２が貫通する孔を有し、ヘッドパイプ２上をスライド自在にヘッドパイプ２に取付けられている。

　車体フレーム３はミドルフレーム３２を含む。ミドルフレーム３２は矩形断面の中空体であり、その内部に車両１の電装系を制御する制御ユニット７が収容されている。ミドルフレーム３２はフロントフレーム３０と、軸方向がＤ２方向の軸部材３３を介して回動自在に連結されている。軸部材３３にはユーザが把持可能なハンドル３３ａが連結されている。ミドルフレーム３２とフロントフレーム３０との間には、軸部材３３回りの両者の回動を解除可能に規制する回動規制機構（不図示）が設けられており、ユーザはこの規制を解除してハンドル３３ａを矢印ｄ１方向（上方向）に引き上げることにより、車両１を比較的簡単に折り畳むことが可能となっている。

　車体フレーム３はシートフレーム３４を含む。シートフレーム３４は、シートステム３４ａを支持する。シートステム３４ａはその軸方向に移動可能にシートフレーム３４に支持されており、ユーザはシートステム３４ａの上端部に支持されたサドル３４ｂの高さを調整してシートステム３４ａをシートフレーム３４に固定することができる。サドル３４ｂの後部にはユーザが把持可能なハンドル３４ｃが固定されている。シートフレーム３４は接続部１１を一体に備える。

　シートフレーム３４とミドルフレーム３２とは、サブフレーム３５及び３６を介して連結されている。サブフレーム３５は駆動伝達機構５を避けるように湾曲した円弧形状を有しており、その一端はミドルフレーム３２に固定され、他端は、軸方向がＤ２方向の軸部材３５ａを介して回動自在にシートフレーム３４に連結されている。サブフレーム３６は棒状の部材であり、その一端は、軸方向がＤ２方向の軸部材３６ａを介して回動自在にシートフレーム３４に連結され、他端は軸方向がＤ２方向の軸部材３６ｂを介して回動自在にミドルフレーム３２に連結されている。

　ミドルフレーム３２の下部には、ハルトナイト機構（ハルトナイトダンパ）３７を介してリアフレーム３８が連結されている。リアフレーム３８には、駆動伝達機構５、電動ユニット６及び後輪ＲＷが支持されている。ハルトナイト機構３７は、揺動軸線３７ａ回りのリアフレーム３８の揺動を許容しつつ、中立位置へリアフレーム３８を弾性的に付勢する。このため、コーナーリング中に前輪ＦＷに対して後輪ＲＷを左右方向に傾斜させることが可能であり、ユーザはコーナーリング中に車両１をリーンさせながら走行し易くなる。

　リアフレーム３８は、Ｄ２方向に延びるクロスパイプ３８ａと、クロスパイプ３８ａから後方へ延びる二本のアーム３８ｂとを含む。二本のアーム３８ｂの一つは、一方の後輪ＲＷを回転自在に支持し、残りの一つは他方の後輪ＲＷを回転自在に支持する。

　本実施形態の車両１はステップ式の自転車であり、クロスパイプ３８ａには、左右のステップアーム４ａの各後端部が、Ｄ２方向の軸回りに回転自在に支持されている。左右のステップアーム４ａの各前端部にはユーザが足をのせるステップ板４が設けられている。駆動伝達機構５は、電動ユニット６のハウジングに支持され、Ｄ２方向に延びる回転軸５０と、回転軸５０と左右のステップアーム４ａとを連結する左右のリンク機構５０とを含む。

　左右のステップ板４をユーザが交互に踏むことで左右のステップアーム４ａが上下に揺動し、この揺動運動はリンク機構５１によって回転軸５０の回転運動に変換される。左右のリンク機構５１と回転軸５０とはワンウエイクラッチ（不図示）を介して連結されており、揺動運動から回転運動への変換は車両１を前方に推進させる方向の回転軸５０の回転についてのみ作用する。

　回転軸５０には回転体（例えばプーリもしくはスプロケット）５２が取り付けられている。駆動伝達機構５は、左右の支持部材５３ａを介してリアフレーム３８に支持された内装式の変速機５３を含み、回転体５２の回転は、無端部材（例えばベルトもしくはチェーン）Ｖ１を介して変速機５３に伝達される。各後輪ＲＷの駆動軸には従動側となる回転体（例えばプーリもしくはスプロケット）５４が取り付けられている。変速機５３から左右の回転体５４には、左右の無端部材（例えばベルトもしくはチェーン）Ｖ２を介して駆動力が伝達される。

　電動ユニット６は、モータ６１とモータ６１の駆動力を回転軸５０に伝達する不図示の伝達機構（例えばベルト伝動機構、チェーン伝動機構や歯車装置）とを含む。モータ６１はバッテリ８から電力が供給されて駆動し、車両１の推進力を発揮する。本実施形態のモータ６１は、車輛１の走行においてユーザの人力を補助するアシストモータとして機能する。

　接続部１０と接続部１１は複数の車両１間を電気的に接続可能とするコネクタであると共に、本実施形態の場合、複数の車両１間を機械的に接続可能とするコネクタでもある。接続部１０は車両１の前側に配設され、接続部１１は車両１の後側に配設されている。接続部１０及び１１は、互いに挿抜可能に構成されており、これにより複数の車両１が機械的・電気的に互いに接続される。

　図４Ａは接続部１０の斜視図であり、図４Ｂは接続部１１の斜視図である。本実施形態の場合、接続部１０が凸状に形成され、接続部１１が凹状に形成されており、接続部１０が接続部１１に挿入される構成であるが、逆の構成であってもよい。接続部１０は、その先端部に電気接続端子（電極）Ｔ１～Ｔ３を有している。端子Ｔ１及びＴ２は電力供給用の端子である。本実施形態の電力供給方式は、直流電圧を端子Ｔ１及びＴ２に供給する方式であり、端子Ｔ１がプラス極、端子Ｔ２がマイナス極（グランド）である。端子Ｔ３は通信線用の端子である。端子Ｔ３を介して、車両１と後述するシステム（車両管理装置２０４）との通信や、車両１間での通信が可能である。

　接続部１０は、その先端部から後方へ向かって形成された溝１０ａを有している。溝１０ａには、後述するロックユニット１３のロックキー１３ａが進退自在に配置されている。接続部１１の端部には、接続部１０を受け入れる開口部（凹部）１１ａが形成され、開口部１１ａの奥側には溝１０ａに挿入されてロックユニット１３と係合する係合壁１１ｂが設けられている。

　接続部１０には、また、その車両１を特定する個体情報を表示する表示部１２が設けられている。表示部１２は、部材表面の刻印或いはシール等によって形成され、個体情報を示したコードが表示される。

　図５Ａ～図５Ｄは接続部１０と接続部１１との接続、ロック及びロック解除の説明図であり、接続部１０及び接続部１１の平面視図である。接続部１１は断面図として図示されている。図中、接続部１０の端子Ｔ３は、端子Ｔ１と重なる位置にあるため、その図示を省略している。接続部１１には、開口部１１ａの奥側に背壁１１ｄが形成されており、ここに端子Ｔ１、Ｔ２に対応する電気接続端子（電極）Ｔ１１、Ｔ１２が配設されている。背壁１１ｄには端子Ｔ３に対応する電気接続端子（電極）Ｔ１３も配設されているが、図５Ａ～図５Ｄにおいてはその図示を省略している。

　図５Ａに示すように、ロックユニット１３はその本体１３ｂが接続部１０の内部に配置され、ロックキー１３ａが溝１０ａを横断する方向に本体から突出している。本実施形態のロックユニット１３はソレノイド式のアクチュエータであり、本体１３ｂは、ロックキー１３ａを図５Ａに示すロック位置に付勢するリターンバネと、ロックキー１３ａを本体１３ｂに引き込む電磁ソレノイドとを含む（いずれも不図示）。ロックキー１３ａの、溝１０ａの開口端側には、傾斜面が形成されている。

　接続部１０と接続部１１との接続にあたっては、接続部１０を接続部１１に向かって押し込む（又は接続部１１を接続部１０に向かって押し込む）ことにより行う。図５Ｂは接続部１０を接続部１１に向かって押し込む途中の状態を示している。接続部１０が接続部１１の開口部１１ａに挿入されると、係合壁１１ｂが溝１０ａに進入する。ロックキー１３ａの傾斜面に係合壁１１ｂの先端が当接することで、矢印で示すようにロックキー１３ａに本体１３ｂ方向への力が生じ、リターンバネの付勢に抗してロックキー１３ａが本体１３ｂに押し込まれる。

　図５Ｃに示すように、接続部１０の先端部が接続部１１の背壁１１ｄに到達すると、接続部１０と接続部１１との機械的接続が完了することに加え、端子Ｔ１～Ｔ３と、対応する端子Ｔ１１～Ｔ１３とが接触し、接続部１０と接続部１１との電気的接続も完了する。なお、端子Ｔ１～Ｔ３と、対応する端子Ｔ１１～Ｔ１３の少なくとも一方のグループには、接触状態を安定させるように一方の端子を対応する他方の端子へ付勢するバネが設けられてもよい。

　係合壁１１ｂにはロックキー１３ａが進出可能な係合部１１ｃが形成されている。本実施形態の場合、係合部１１ｃは係合壁１１ｂをその厚み方向に貫通する穴である。図５Ｃの段階では、ロックキー１３ａが係合部１１ｃに対面する位置となり、ロックユニット１３のリターンバネの付勢によってロックキー１３ａが矢印で示すようにロック位置に復帰する。ロックキー１３ａは係合部１１ｃに進入した状態となって、接続部１０と接続部１１との接続がロックされ、接続部１０が接続部１１から取り外すことが不能となる。複数の車両１間の接続状態をより確実に維持できる。また、車両１を取り出す際にはロックを解錠する必要があり、盗難等を抑制することもできる。

　ロックユニット１３によるロックを解除する場合は、本体１３ｂの電磁ソレノイドを駆動して、ロックキー１３ａを本体１３ｂに引き込む。図５Ｄは解除時の態様を示している。本体１３ｂの電磁ソレノイドの駆動により、ロックキー１３ａが矢印方向に移動して、本体１３ｂに引き込まれ、係合壁１１ｂの係合部１１ｃから離脱する。これにより接続部１０と接続部１１とを分離することが可能となる。

　なお、本実施形態では、リターンバネによりロックキー１３ａをロック位置に付勢し、電磁ソレノイドの駆動によりロックキー１３ａを解除位置に引き込む構成としたが、逆の関係であってもよい。すなわち、リターンバネによりロックキー１３ａを解除位置に付勢し、電磁ソレノイドの駆動によりロックキー１３ａをロック位置に移動させる構成でもよい。また、ロックユニット１３としては、電磁ソレノイド式の機構以外も採用可能であり、例えば、ロック及びロック解除の双方を行うモータを駆動源とした機構であってもよい。

　次に、図６を参照して制御ユニット７等の電装系の構成を説明する。図６は車両１の電気回路のブロック図である。制御ユニット７は、処理部７０と、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の記憶部７１と、外部デバイスと処理部７０との信号の送受信を中継するインタフェース部７２（Ｉ／Ｆ部）７２と、バッテリ８を充電する充電回路７３と、モータ６１やロックユニット１３を駆動する駆動回路７４とを含む。処理部７０は、ＣＰＵに代表されるプロセッサであり、記憶部７１に記憶されたプログラムを実行してモータ６１やロックユニット１３を制御する。モータ６１やロックユニット１３の駆動に必要な電力はバッテリ８から供給する。

　制御ユニット７には、センサ１４や通信回路１５が接続されている。センサ１４は、例えば、ユーザの踏力を検知するセンサや車両１の車速を検知するセンサを含み、センサ１４の検知結果に基づいてモータ６１の駆動（アシスト量）を制御することができる。通信回路１５は、スマートフォン等の携帯端末２２０と近距離無線通信を可能とする回路である。ユーザは携帯端末２２０からロックユニット１３の解除指示等を行うことができる。なお、通信は外部サーバー等を介しても実施可能である。

　接続部１０の端子Ｔ１～Ｔ３と、対応する接続部１１の端子Ｔ１１～Ｔ１３とは、車両１の内部で配線Ｗ１～Ｗ３によって電気的に接続されている。配線Ｗ１は電源ライン、配線Ｗ２はグランドライン、配線Ｗ３は通信ラインとして機能する。配線Ｗ１及びＷ２は、充電回路７３を介してバッテリ８を充電するための、外部からの電力供給に利用することができる。配線Ｗ３は例えばＩ／Ｆ分７２を介して車両１と後述するシステム（車両管理装置２０４）との通信や、車両１間での通信に利用することができる。

　（充電システム）
　次に、図３と図７を参照して車両１間の接続態様の例について説明する。図７は車両１を用いた充電システム２００の例を示す図である。

　図３に示すように、車両１の折り畳み状態にあっては、フロントフレーム３０とミドルフレーム３２とが軸部材３３を中心に山折り状態となり、ステップ板４及びステップアーム４ａ並びにアーム３８ｂが略Ｄ３方向に起立した姿勢となる。フロントフレーム３０とヘッドパイプ２とは軸部材３０ｂを中心に谷折り状態となる。スライド部材３１ａはヘッドパイプ２の上端にスライドし、サブフレーム３１とフロントフレーム３０とは軸部材３１ｃを中心に谷折り状態となる。シートフレーム３４はサブフレーム３５及び３６に対して、軸部材３５ａ、３６ａの回りに回動し、シートステム３４ａが略Ｄ３方向に起立した姿勢となる。

　接続部１０及び１１は、折り畳み状態において外部に露出する部位に配置されており、かつ、折り畳み状態において、車両１の接地面（本実施形態では前輪ＦＷ及び後輪ＲＷと地面との接触面）から同じ高さＨ１に位置するように配置されている。すなわち、車両１の折り畳み状態において一の車両１の接続部１０と他の車両１の接続部１１は、互いに接続可能なように露出し、しかも、接続高さが同じとなって容易な接続作業を実現する。

　なお、本実施形態の場合、接続部１０及び１１は展開状態においても外部に露出する部位に配置されているが、展開状態においては接続部１０又は接続部１１の一方又は双方が外部に露出しない部位に配置され、折り畳み状態になって外部に露出される構成であってもよい。

　接続部１０と接続部１１の挿抜方向はＤ１方向であり、一の車両１の接続部１１に別の車両１の接続部１０を機械的に接続することで、図７に示すようにＤ１方向に複数の車両１を列状に接続することができる。挿抜方向がＤ１方向であることで、車両１の進行方向と挿抜方向が同じであり、車両１を押しながら接続部１０、１１間の接続作業を容易に行うことができる。車両１は、前輪ＦＷが一輪で後輪ＲＷが二輪の三輪自転車であるため自立安定性が高く、車両列が全体として安定して自立する。また、図３に示すように、折り畳み状態において車両１は、二つの後輪ＲＷの間に前輪ＦＷが位置する姿勢となり、そのＤ１方向の長さが短くなる。図７に示す車両列においても同様に、前側の車両１の二つの後輪ＲＷの間に、その後続の車両１の前輪ＦＷが位置する隊列となるため、車両列をより短く形成できる。

　図７に示すように複数の車両１を列状に機械的に接続した場合、複数の車両１間が電気的にも接続される。充電システム２００は外部電源２０１を有している。図示の例では外部電源２０１は、地面に立設された充電ポートの形態を有する。外部電源２０１は、接続部２０２を有する。接続部２０２の構成は、車両１の接続部１１と同様の構成であり、端子Ｔ１１～Ｔ１３に相当する電気接続端子（電極）Ｔ２１～Ｔ２３や、係合壁１１ｂに相当する係合壁を有している。図３に示すように接続部２０２は、折り畳み状態における車両１の接続部１０及び接続部１１と同じ高さＨ１に位置している。

　接続部２０２における端子Ｔ２１、Ｔ２２は、電力系統から電力の供給を受ける直流電源回路２０３に接続されており、車両１に対して直流電力の供給が可能である。図７に示すように車両１の車両列のうち、外部電源２０１から見て先頭の車両１の接続部１０が、外部電源２０１の接続部２０２に機械的、電気的に接続されていることにより後続の全ての車両１も外部電源２０１と電気的に並列に接続される。これにより、一つの外部電源２０１によって、複数の車両１の各バッテリ８を同時に充電することができる。したがって、より少ないスペースで、より多くの車両１のバッテリ８の充電ができる。

　（レンタルシステムの例）
　接続部２０２における端子Ｔ２３は車両管理装置２０４に接続されており、システム側の車両管理装置２０４と各車両１の制御ユニット７とが通信可能である。車両管理装置２０４は、外部電源２０１に接続されている車両１を管理するコンピュータである。車両管理装置２０４は、充電システム２００の拠点（換言するとレンタルサービスの拠点）毎に配置され、上位のサーバにより各拠点の情報が管理される。図８は情報管理システムのブロック図である。

　各車両管理装置２０４は、インターネットなどの通信ネットワーク２１１を介して管理サーバ２１０に通信可能に接続される。管理サーバ２１０は、車両１のレンタルを希望するユーザの情報や車両１の情報を蓄積したデータベース２１０ａを有している。ユーザは、自身の携帯端末２２０から通信ネットワーク２１１を介して管理サーバ２１０にアクセスし、車両レンタルのための事前登録や、実際に車両１をレンタルする場合の申請等を行うことができる。

　次に、車両管理装置２０４等の処理について説明する。まず、車両管理装置２０４における車両列の認識例について説明する。レンタルした車両１を返却するユーザは、外部電源２０１又は外部電源２０１に接続されている車両列の最後尾に返却車両を接続する。車両管理装置２０４は、例えば、端子Ｔ２３から周期的に応答要求信号を送信する。外部電源２０１に電気的に接続されている各車両１の制御ユニット７は、応答要求信号に対して自身の個体情報を含む応答信号を返送する。外部電源２０１に電気的に接続されている車両１が１台も存在しない場合、応答要求信号に対する応答信号は返送されないことになる。

　車両１（先頭車両）が外部電源２０１に接続されると、先頭車両の制御ユニット７は、応答要求信号を受信する。そして、応答要求信号に対して、先頭車両の制御ユニット７は先頭車両の個体情報を端子Ｔ３、Ｔ１３から送信する。車両管理装置２０４は受信した個体情報により車両１が外部電源２０１に接続されたことを認識し、個体情報を受信した車両を先頭車両として車両管理情報を更新する。車両管理情報は記憶部７１に蓄積される情報である。また、車両管理装置２０４は、個体情報を受信した先頭車両が返却されことを管理サーバ２１０に通知し、管理サーバ２１０はその車両１の利用情報についてデータベース２１０ａを更新する。先頭車両の制御ユニット７は充電回路７３によりバッテリ８の充電を開始できる。

　先頭車両に二番目の車両１（後続車両）が接続されると、後続車両の制御ユニット７は、車両管理装置２０４から応答要求信号を受信し、応答要求信号に対して、後続車両の個体情報を端子Ｔ３、Ｔ１３から送信する。車両管理装置２０４は受信した個体情報により後続車両１が先頭車両１に接続されたことを認識し、その車両を、車両列の二番目の車両として管理する。また、車両管理装置２０４は、個体情報を受信した後続車両が返却されことを管理サーバ２１０に通知し、管理サーバ２１０はその車両１の利用情報についてデータベース２１０ａを更新する。後続車両の制御ユニット７は充電回路７３によりバッテリ８の充電を開始できる。以下、後続車両が接続する度に同様の処理を行うことで、車両列の各車両１の接続順序を管理することができる。

　なお、制御ユニット７の処理部７０は、ロックユニット１３による外部電源２０１又は他車両１とのロックを条件として充電回路７３によるバッテリ８の充電を開始してもよい。ロックを条件として、車両１が外部電源２０１又は他車両１と分離されて充電が中断する事態を回避でき、より確実にバッテリ８の充電を行える。ロックされているか否かは、例えば、ロックユニット１３の動作状態を検知するセンサを設け、当該センサの検知結果により判断してもよい。或いは、ロックユニット１３がアクチュエータの駆動によりロック状態となる構成においては、処理部７０がロックユニット１３に対してロック状態となる制御指令を出力したことをロックの成立とみなして充電を開始してもよい。

　次に、外部電源２０１に接続されている車両列から車両１を分離する場合（車両１がレンタルされる場合）の車両管理装置２０４の処理の例について説明する。

　ユーザは外部電源２０１に接続されている車両列の中から利用したい車両１（レンタル対象車両）を選択し、その表示部１２に表示されている個体情報を自身の携帯端末２２０に入力する。入力は、例えば、手入力又はコードのスキャン（画像読取）で行うことができる。ユーザは、携帯端末２２０により管理サーバ２１０にアクセスし、レンタル対象車両の個体情報と共にレンタル要求を送信する。なお、これらの処理は事前に、レンタルサービスの提供者が提供する専用のアプリケーションを携帯端末２２０にインストールしておくことで容易に行うことができる。

　管理サーバ２１０は、折り返しレンタル対象車両のレンタル許可キーを携帯端末２２０に送信する。レンタル許可キーは、ロックユニット１３のロックを解除する解除キーである。ユーザは受信した解除キーとレンタル対象車両の個体情報を、その制御ユニット７へ携帯端末２２０から送信する。制御ユニット７は、受信した個体情報により自身が選択されていることを認識し、記憶部７１に記憶されているレンタル許可キーと、受信したレンタル許可キーとが一致するか否かを照合する。一致している場合は、レンタル対象車両のレンタルを許可すべく、車両管理装置２０４に対して、レンタル対象車両の個体情報と分離許可要求を送信する。

　車両管理装置２０４は、レンタル対象車両に後続車両が接続されていない場合（レンタル対象車両が最後尾の場合）、レンタル対象車両の制御ユニット７にロック解除許可を通知する。レンタル対象車両の制御ユニット７は、バッテリ８の充電中であれば充電を停止した上で、ロックユニット１３のロックを解除する。これにより、ユーザがレンタル対象車両を使用可能になる。また、充電を停止してからロックを解除することで、電気的な安全性を向上することができる。車両管理装置２０４は、レンタル対象車両がユーザにレンタルされたことを管理サーバ２１０に通知し、管理サーバ２１０はその車両１の利用情報についてデータベース２１０ａを更新する。

　車両管理装置２０４は、レンタル対象車両に後続車両が接続されている場合、後続車両の制御ユニット７にロック解除指令を通知する。後続車両の制御ユニット７はロックユニット１３のロックを解除し、後続車両とレンタル対象車両が分離される。次に、車両管理装置２０４は、レンタル対象車両の制御ユニット７にロック解除許可を通知する。レンタル対象車両の制御ユニット７は、バッテリ８の充電中であれば充電を停止した上で、ロックユニット１３のロックを解除する。これにより、ユーザがレンタル対象車両を使用可能になる。また、充電を停止してからロックを解除することで、電気的な安全性を向上することができる。なお、レンタル対象車両に後続車両が接続されていた場合、ユーザは後続車両を、レンタル対象車両が接続されていた先行車両又は外部電源２０１に接続する作業を行う。車両管理装置２０４は、応答要求に対する後続車両の制御ユニット７の返答により、レンタル対象車両が除かれて後続車両が先行車両又は外部電源２０１に接続されたことを認識し、車両管理情報を更新する。また、車両管理装置２０４は、レンタル対象車両がユーザにレンタルされたことを管理サーバ２１０に通知し、管理サーバ２１０はその車両１の利用情報についてデータベース２１０ａを更新する。

　なお、車両管理装置２０４が保持する車両管理情報のうち、車両列の各車両１の接続順序の情報は、通信により、車両列を形成する各車両１の制御ユニット７の記憶部７１に格納・更新して、車両１間で共有するようにしてもよい。接続順序の情報を共有することで、レンタル対象車両の制御ユニット７は自身に接続されている後続車両を特定することができる。このため、レンタル対象車両ユーザの携帯端末２２０からレンタル許可キーを受信した場合、その制御ユニット７は車両管理装置２０４に分離許可要求を送信する必要がない。

　例えば、レンタル対象車両に後続車両が接続されていない場合、レンタル対象車両の制御ユニット７は、バッテリ８の充電中であれば充電を停止した上で、ロックユニット１３のロックを解除する。これにより、ユーザがレンタル対象車両を使用可能になる。

　また、レンタル対象車両に後続車両が接続されている場合、レンタル対象車両の制御ユニット７が後続車両の制御ユニット７にロック解除指令を通知する。後続車両の制御ユニット７はロックユニット１３のロックを解除し、後続車両とレンタル対象車両が分離される。次に、レンタル対象車両の制御ユニット７は、バッテリ８の充電中であれば充電を停止した上で、ロックユニット１３のロックを解除する。これにより、ユーザがレンタル対象車両を使用可能になる。

　＜第二実施形態＞
　第一実施形態では、三輪自転車である車両１の例について説明したが、本実施形態では二輪の電動アシスト自転車の例を説明する。

　図９は第二実施形態に係る車両１０１の斜視図、図１０は車両１０１の側面図である。矢印Ｄ１～Ｄ３の方向は第一実施形態と同様であり、車両１１１の前後方向、車幅方向、上下方向を示す。本実施形態の車両１０１も、レンタル車両としての利用が想定されている。

　車両１０１は一輪の前輪ＦＷと後輪ＲＷとを有する二輪自転車である。車両１０１は、その前部にヘッドパイプ１０２を備える。ヘッドパイプ１０２にはハンドルステム１２０が挿通しており、ハンドルステム１２０の上部にはハンドルバー１２２が取り付けられ、下部にはフロントフォーク１２１が連結されている。前輪ＦＷはフロントフォーク２１に回転自在に支持されており、ハンドルバー１２２に対するユーザの操作によって前輪ＦＷが操舵される。なお、図示しないが前輪ＦＷ、後輪ＲＷにはブレーキ装置が設けられ、ハンドルバー１２２にはブレーキ装置を操作するブレーキレバーが設けられる。

　車両１０１は車体フレーム１０３を備える。車体フレーム１０３は複数のフレーム部材が回動自在に連結されており、これにより車両１０１は図９や図１０に示す展開状態から、Ｄ１方向に収縮した折り畳み状態に折り畳むことができる。図１１は折り畳み状態を示している。

　車体フレーム１０３は、メインフレーム１３０を含む。メインフレーム１３０は矩形断面の中空体であり、その内部にバッテリ１０８や制御ユニット１０７が収容されている。メインフレーム１３０には、アッパチューブ１３０ａとロアチューブ１３０ｂとが固定されており、アッパチューブ１３０ａとロアチューブ１３０ｂとの先端部間はチューブ１３０ｃで連結されている。アッパチューブ１３０ａの前端部にはフロントアッパフレーム１３１が回動自在に連結され、ロアチューブ１３０ｂの前端部にはフロントロアフレーム１３２が回動自在に連結されている。

　フロントアッパフレーム１３１の前端部には、固定部材１３１ａが回動自在に連結されている。固定部材１３１ａはヘッドパイプ１０２の上端部に固定されている。固定部材１３１ａは接続部１１０を一体に備える。

　フロントロアフレーム１３２の前端部には、固定部材１３２ａが回動自在に連結されている。固定部材１３２ａはヘッドパイプ１０２の下端部に固定されている。

　メインフレーム１３３にはシートパイプ１３４が固定されている。シートパイプ１３４は、シートステム１３４ａを支持する。シートステム１３４ａはその軸方向に移動可能にシートパイプ１３４に支持されており、ユーザはシートステム１３４ａの上端部に支持されたサドル１３４ｂの高さを調整してシートステム１３４ａをシートパイプ１３４に固定することができる。サドル１３４ｂの後部にはユーザが把持可能なハンドル１３４ｃが固定されている。メインフレーム１３３は接続部１１１を一体に備える。

　メインフレーム１３３には、軸部材１３３ｂを介してリアフレーム１３８が揺動自在に連結されている。リアフレーム１３８には、駆動伝達機構１０５、電動ユニット１０６及び後輪ＲＷが支持されている。リアフレーム３８は、後方へ延びる二本のアーム１３８ｂを含む。二本のアーム１３８ｂは、後輪ＲＷを回転自在に支持する。

　本実施形態の車両１０１はクランク式の自転車であり、駆動伝達機構１０５の回転軸１５１には左右のクランク１０４ａの一端が連結され、各クランク１０４ａの他端にはペダル１０４が連結されている。左右のペダル１０４をユーザが交互に踏むことで回転軸１５０が回転する。

　回転軸１５０には回転体（例えばプーリもしくはスプロケット）１５２が取り付けられている。回転体１５２の回転は無端部材（例えばベルトもしくはチェーン）Ｖ３を介して、後輪ＲＷの駆動軸にワンウエイクラッチを介して設けられた回転体（例えばプーリもしくはスプロケット）５４に伝達される。

　電動ユニット１０６は、モータ１０６ａとモータ１０６ａの駆動力を回転軸１５０に伝達する不図示の伝達機構（例えばベルト伝動機構や歯車装置）とを含む。モータ１０６ａはバッテリ１０８から電力が供給されて駆動し、車両１０１の推進力を発揮する。本実施形態のモータ１０６ａは、車輛１０１の走行においてユーザの人力を補助するアシストモータとして機能する。

　左側のアーム１３ｂにはサイドスタンド１３９が設けられている。サイドスタンド１３９の先端には地面に接地するローラ１３９ａが回転自在に取り付けられている。

　接続部１１０及び１１０は第一実施形態における接続部１０及び１１と同様の構成である。制御ユニット１０７も第一実施形態における制御ユニット７と同様の構成である。

　図１１に示すように、車両１０１の折り畳み状態にあっては、メインフレーム１３０とリアフレーム１３８とが軸部材１３３ｂを中心に山折り状態となる。また、フロントアッパフレーム１３１及びフロントロアフレーム１３２と、アッパチューブ１３０ａ及びロアチューブ１３０ｂとが山折り状態となる。車両１０１では前輪ＦＷと後輪ＲＷとがＤ２方向にオフセットした配置となっており、その折り畳み状態において車両１０１は、Ｄ２方向に前輪ＦＷと後輪ＲＷとが部分的に重なり、そのＤ１方向の長さが短くなる。折り畳み状態においてサイドスタンド１３９は地面に接地しており、折り畳み状態において車両１０１は安定して自立する。

　接続部１１０及び１１１は、折り畳み状態において外部に露出する部位に配置されており、かつ、折り畳み状態において、車両１０１の接地面（本実施形態では前輪ＦＷ及び後輪ＲＷ並びにサイドスタンド１３９のローラ１３９ａと地面との接触面）から同じ高さＨ２に位置するように配置されている。すなわち、車両１０１の折り畳み状態において一の車両１０１の接続部１１０と他の車両１０１の接続部１１１は、互いに接続可能なように露出する。

　なお、サイドスタンド１３９の端部のローラ１３９ａは、走行状態のように、サイドスタンド１３９を上方に上げた状態のときのみ自在に回転するように構成することができる。すなわち、車両１０１の折り畳み状態ではローラ１３９ａｈａ自在に回転する状態であり、折り畳み状態における車両１０１の移動を容易にすることができる。一方、車両１０１の展開状態でサイドスタンド１３９を下ろして駐車する際はローラ１３９ａが回転せず、停車時の安定性を高めることができる。

　接続部１１０と接続部１１１の挿抜方向はＤ１方向であり、一の車両１０１の接続部１１１に別の車両１０１の接続部１０を機械的に接続することで、図７に示した第一実施形態の車両１の車両列と同様の車両列を形成することができる。高さＨ２は外部電源２０１の接続部２０２と同じ高さである。高さＨ２は第一実施形態の高さＨ１と同じ高さであってもよく、第一実施形態の車両１と第二実施形態の車両１０１とが混在した車両列が共通の外部電源２０１に電気的に接続されてもよい。

　＜他の実施形態＞
　第一及び第二実施形態では、いずれも、複数の車両１、１０１が折り畳まれた状態で機械的に接続され、車両列を形成する構成であるが、折り畳まれずに機械的に接続され、車両列を形成する構成であってもよい。

　第一及び第二実施形態では、いずれも、複数の車両１、１０１が、接続部１０、１１又は接続部１１０、１１１により機械的・電気的に接続される構成であるが、ワイヤハーネスを介在させ、車両間を電気的に接続し、機械的には直接接続しない構成であってもよい。

　第一及び第二実施形態では、いずれも、車両の前側の接続部１０、１１０が外部電源２０１に接続される構成であるが、後側の接続部１１、１１１が外部電源２０１に接続される構成であってもよい。

　第一及び第二実施形態では、いずれも、車両の前側と後側に接続部１０、１１又は接続部１１０、１１１を配置したが、車両の左側と右側に接続部を配置する構成でもよい。また、ペダルを有さない車両に適用してもよい。

　＜実施形態のまとめ＞
　１．上記実施形態の車両(例えば1,101)は、
　車両の推進力を発揮するモータ(例えば61,106a)と、
　前記モータに電力を供給するバッテリ(例えば8,108)と、備えた車両であって、
　外部電源(例えば201)に電気的に接続可能な第一の接続部(例えば10,110)と、
　前記第一の接続部と電気的に接続された第二の接続部(例えば11,111)と、を備え、
　前記バッテリは、前記第一の接続部を介して供給される電力により充電可能であり、
　前記第二の接続部は、他の前記車両の前記第一の接続部と電気的に接続可能である。

　この実施形態によれば、一つの前記外部電源で複数の前記車両のバッテリの充電が可能となる。したがって、より少ないスペースで、より多くの車両のバッテリの充電が可能となる。

　２．上記実施形態の車両は、
　展開状態から折り畳み状態に折り畳み可能であり、
　前記第一の接続部及び前記第二の接続部は、前記折り畳み状態において、外部に露出する部位に配置されている。

　この実施形態によれば、前記車両を折り畳んだ状態で複数の前記車両を接続することが可能であり、より少ないスペースで、より多くの車両のバッテリの充電が可能となる。

　３．上記実施形態の車両では、
　前記第一の接続部は、前記外部電源の接続部に対して挿抜可能に構成され、
　前記第二の接続部は、前記第一の接続部に対して挿抜可能に構成されている。

　この実施形態によれば、複数の前記車両を機械的・電気的に接続することが可能となり、ワイヤハーネス等を不要としてバッテリの充電が可能となる。

　４．上記実施形態の車両では、
　前記第一の接続部は、前記外部電源の接続部に対して挿抜可能に構成され、
　前記第二の接続部は、前記第一の接続部に対して挿抜可能に構成され、
　前記第一の接続部及び前記第二の接続部は、前記折り畳み状態において、前記車両の接地面から同じ高さ(例えばH1,H2)に位置するように配置されている。

　この実施形態によれば、複数の前記車両を機械的・電気的に接続することが可能となり、車両間の機械的接続を容易としつつ、バッテリの充電が可能となる。

　５．上記実施形態の車両は、
　前記第一の接続部と、前記第一の接続部と接続された前記外部電源又は他の前記車両の前記第二の接続部と、をロックするロック手段を備える。

　この実施形態によれば、複数の車両間の接続状態をより確実に維持できる。また、車両を取り出す際にはロックを解錠する必要があり、盗難等を抑制することができる。

　６．上記実施形態の車両は、
　前記ロック手段によるロックを条件として前記バッテリの充電を開始する充電制御手段(例えば70,73)を備える。

　この実施形態によれば、より確実にバッテリの充電を行える。

　７．上記実施形態の車両は、
　携帯端末(例えば220)と通信可能な通信手段(例えば15)を備え、
　前記通信手段が前記携帯端末から解除情報を受信した場合に、前記充電制御手段は充電を停止し、前記ロック手段はロックを解除する。

　この実施形態によれば、電気的安全性を向上できる。

　８．上記実施形態の車両は、
　前記モータをアシストモータとする電動アシスト自転車である。

　この実施形態によれば、より少ないスペースで、より多くの電動アシスト自転車のバッテリの充電が可能となり、設備の専有面積を大きく確保できない都市部における電動アシスト自転車のレンタルサービスに好適である。

　９．上記実施形態の車両では、
　前記第一の接続部及び前記第二の接続部の挿抜方向は、車両前後方向であり、
　前記第一の接続部は前記車両の前側に、前記第二の接続部は前記車両の後側にそれぞれ配置されている。

　この実施形態によれば、前記車両を進行方向に押しつつ、接続部間の機械的接続を行うことができ、接続作業を容易にすることができる。

　１０．上記実施形態の車両では、
　前記第一の接続部及び前記第二の接続部には、それぞれ、
　電力供給用の第一の電極と、
　通信用の第二の電極と、が設けられている。

　この実施形態によれば、バッテリの充電の他、通信も行える。

　１１．上記実施形態の充電システム(例えば200)は、
　車両の推進力を発揮するモータ(例えば61,106a)及び前記モータに電力を供給するバッテリ(例えば8,108)を備えた複数の車両(例えば1,101)と、充電ポート(例えば201)とを備える充電システムであって、
　前記複数の車両は、それぞれ、
　前記充電ポートに電気的に接続可能な第一の接続部(例えば10,110)と、
　前記第一の接続部と電気的に接続された第二の接続部(例えば11,111)と、を備え、
　前記バッテリは、前記第一の接続部を介して供給される電力により充電可能であり、
　前記第二の接続部は、他の前記車両の前記第一の接続部と電気的に接続可能である。

　以上、発明の実施形態について説明したが、発明は上記の実施形態に制限されるものではなく、発明の要旨の範囲内で、種々の変形・変更が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。

Claims

　車両の推進力を発揮するモータ(61,106a)と、
　前記モータに電力を供給するバッテリ(8,108)と、備えた車両(1,101)であって、
　外部電源(201)に電気的に接続可能な第一の接続部(10,110)と、
　前記第一の接続部と電気的に接続された第二の接続部(11,111 と、を備え、
　前記バッテリ(8,108)は、前記第一の接続部を介して供給される電力により充電可能であり、
　前記第二の接続部(11,111)は、他の前記車両の前記第一の接続部(10,110 と電気的に接続可能である、
ことを特徴とする車両。
　請求項１に記載の車両(1,101)であって、
　前記車両は、展開状態から折り畳み状態に折り畳み可能であり、
　前記第一の接続部(10,110)及び前記第二の接続部(11,111)は、前記折り畳み状態において、外部に露出する部位に配置されている、
ことを特徴とする車両。
　請求項１又は請求項２に記載の車両(1,101)であって、
　前記第一の接続部(10,110)は、前記外部電源の接続部に対して挿抜可能に構成され、
　前記第二の接続部(11,111)は、前記第一の接続部(10,110)に対して挿抜可能に構成されている、
ことを特徴とする車両。
　請求項２に記載の車両 (1,101)であって、
　前記第一の接続部 (10,110)は、前記外部電源 (201)の接続部に対して挿抜可能に構成され、
　前記第二の接続部(11,111)は、前記第一の接続部(10,110)に対して挿抜可能に構成され、
　前記第一の接続部(10,110)及び前記第二の接続部(11,111)は、前記折り畳み状態において、前記車両の接地面から同じ高さ(H1,H2)に位置するように配置されている、
ことを特徴とする車両。
　請求項３に記載の車両(1,101)であって、
　前記第一の接続部(10,110)と、前記第一の接続部(10,110)と接続された前記外部電源(201)又は他の前記車両の前記第二の接続部(11,111)と、をロックするロック手段(13)を備える、
ことを特徴とする車両。
　請求項５に記載の車両(1,101)であって、
　前記ロック手段(13)によるロックを条件として前記バッテリ(8,108)の充電を開始する充電制御手段(70,73)を備える、
ことを特徴とする車両。
　請求項６に記載の車両(1,101)であって、
　携帯端末(220)と通信可能な通信手段(15)を備え、
　前記通信手段(15)が前記携帯端末(220)から解除情報を受信した場合に、前記充電制御手段(70,73)は充電を停止し、前記ロック手段(13)はロックを解除する、
ことを特徴とする車両。
　請求項１に記載の車両(1,101)であって、
　前記車両は、前記モータ(61,106a)をアシストモータとする電動アシスト自転車である、
ことを特徴とする車両。
　請求項３に記載の車両(1,101)であって、
　前記第一の接続部(10,110)及び前記第二の接続部(11,111)の挿抜方向は、車両前後方向であり、
　前記第一の接続部(10,110)は前記車両の前側に、前記第二の接続部(11,111)は前記車両の後側にそれぞれ配置されている、
ことを特徴とする車両。
　請求項１に記載の車両(1,101)であって、
　前記第一の接続部(10,110)及び前記第二の接続部(11,111)には、それぞれ、
　電力供給用の第一の電極(T1,T2,T11,T12)と、
　通信用の第二の電極(T3,T13)と、が設けられている、
ことを特徴とする車両。
　車両の推進力を発揮するモータ(61,106a)及び前記モータに電力を供給するバッテリ(8,108)を備えた複数の車両(1,101)と、充電ポート(201)とを備える充電システム(200)であって、
　前記複数の車両(1,101)は、それぞれ、
　前記充電ポートに電気的に接続可能な第一の接続部(10,110)と、
　前記第一の接続部と電気的に接続された第二の接続部(11,111)と、を備え、
　前記バッテリ(8,108)は、前記第一の接続部(10,110)を介して供給される電力により充電可能であり、
　前記第二の接続部(11,111)は、他の前記車両の前記第一の接続部(10,110)と電気的に接続可能である、
ことを特徴とする充電システム。