(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
３つ以上の車輪と、前記３つ以上の車輪の一部又は全部を駆動するための動力源となる電動モータと、前記電動モータに電力を供給する電池と、を備えた電動車両であって、
前記電動車両は、前記電動モータ及び前記電池を含む下部ユニットと、前記下部ユニットの上部に設けられ部品を収納した上部ユニットと、を有し、前記電動車両の後方側又は前方側において前記下部ユニット及び前記上部ユニットに設けたヒンジ部を中心に、前記下部ユニットに対して前記上部ユニットを直角以下の所定の角度まで開くことが可能なクラムシェル型の構造をもち、
前記上部ユニットは、無線通信部が内包された第１サブユニットと前記電動モータの駆動に関する制御を行う制御部が内包された第２サブユニットを含む、取り外し可能な複数のサブユニットを有し、
前記第１サブユニットは、前記第２サブユニットより前記ヒンジ部から遠い位置に配置されていることを特徴とする電動車両。
【請求項２】
前記上部ユニットは、前記複数のサブユニットの１つとして、電源制御部を内包する第３サブユニットを有し、
前記第３サブユニットは、前記第１サブユニットと前記第２サブユニットの間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の電動車両。
【請求項３】
前記無線通信部は、異なる周波数帯で無線通信する他の無線通信部と交換可能になっていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動車両。
【請求項４】
前記複数のサブユニットは、前記電動車両の前方側又は後方側の端に左右方向に複数配列されたサブユニット群を含み、
前記第１サブユニットは、前記サブユニット群のうちの左端又は右端のサブユニットであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の電動車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動車両に関し、詳細には、電池を有し電動モータを動力源とした電動車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両には、石油燃料の他、電気、水素、バイオ燃料などの代替燃料で走行可能に構成されるものがある。電気や水素などを用いれば、石油燃料を用いた場合よりも走行時のＣＯ2排出量をなくすことができる。特に、バッテリ駆動とすれば、燃料電池などを用いた場合よりも車両の小型化を容易に達成でき、モビリティの向上も図れる。このため、バッテリ駆動の電動車両は、運搬車両、介護車両、監視車両などの種々の用途で需要が増している。但し、燃料電池で駆動する電動車両も利用が見込まれ、より小型化が進むことが予想される。そして、電池駆動の電動車両の多くは電動モータを動力源としている。
【０００３】
車両の一種して、特許文献１には、前車体フレームの後部に、鉛直軸線まわりで相対回動自在に後車体フレームを連結し、後車体フレームに車両推進並びに作業機駆動用のエンジンを搭載させたホイルローダが開示されている。このホイルローダでは、エンジン及びその周囲の上方をボンネットフードで被装すると共に、ボンネットフード上面に運転シートを装備させると共に、ボンネットフードの後端側が、機体左右方向に沿う回動軸線まわりで開閉自在に後車体フレームの後部に連結されている。
【０００４】
また、特許文献２には、各部の保守整備及び点検を容易に行うために、原動機の周囲を囲うカバーと車体下方に装架する刈取装置上方のカバーとを一体的に構成すると共に、それらのカバーを原動機後方の回動支点を中心に後方へ向け開放可能に構成した自走式乗用草刈機が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−７３４０１号公報
【特許文献２】特開２００５−１５８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、電動車両においてはモビリティ向上のためには小型化が求められるが、小型化のためには電動車両内部の部品密度を高める必要がある。一方で、部品密度を高めようとすると、取り外しに多くの時間を要する部品が増えるため、内部部品のメンテナンスや交換が容易にできるとは言えない。
【０００７】
無論、このような問題は、特許文献１に記載のようにボンネットフード（フード状のボンネット）を開ける機構をもつホイルローダや、特許文献２に記載のようにカバーを開ける機構をもつ自走式乗用草刈機や、ボンネットを開ける機構をもつ乗用車などであっても同様に生じる。特にこれらのボンネットやカバーは、基本的に車両の内部部品のうちの一部（主に駆動装置等）を覆う蓋の役目を果たしているに過ぎず、ボンネットやカバーにメンテナンスや交換を必要とする部品を収納しているものではない。
【０００８】
本発明は、上述のような実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、３つ以上の車輪、電動モータ、及び電池を備えた電動車両において、内部部品のメンテナンスや交換の作業を容易に実行できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の第１の技術手段は、３つ以上の車輪と、前記３つ以上の車輪の一部又は全部を駆動するための動力源となる電動モータと、前記電動モータに電力を供給する電池と、を備えた電動車両であって、前記電動車両は、前記電動モータ及び前記電池を含む下部ユニットと、前記下部ユニットの上部に設けられ部品を収納した上部ユニットと、を有し、前記電動車両の後方側又は前方側において前記下部ユニット及び前記上部ユニットに設けたヒンジ部を中心に、前記下部ユニットに対して前記上部ユニットを直角以下の所定の角度まで開くことが可能なクラムシェル型の構造をもち、前記上部ユニットは、無線通信部が内包された第１サブユニットと前記電動モータの駆動に関する制御を行う制御部が内包された第２サブユニットを含む、取り外し可能な複数のサブユニットを有し、前記第１サブユニットは、前記第２サブユニットより前記ヒンジ部から遠い位置に配置されていることを特徴としたものである。
【００１０】
第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記上部ユニットは、前記複数のサブユニットの１つとして、電源制御部を内包する第３サブユニットを有し、前記第３サブユニットは、前記第１サブユニットと前記第２サブユニットの間に配置されていることを特徴としたものである。
【００１１】
第３の技術手段は、第１又は第２の技術手段において、前記無線通信部は、異なる周波数帯で無線通信する他の無線通信部と交換可能になっていることを特徴としたものである。
【００１２】
第４の技術手段は、第１〜第３の技術手段において、前記複数のサブユニットは、前記電動車両の前方側又は後方側の端に左右方向に複数配列されたサブユニット群を含み、前記第１サブユニットは、前記サブユニット群のうちの左端又は右端のサブユニットであることを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、３つ以上の車輪、電動モータ、及び電池を備えた電動車両において、内部部品のメンテナンスや交換の作業を容易に実行できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１Ａ】本発明の第１の実施形態に係る電動車両の一構成例を示す斜視図である。
【図１Ｂ】図１Ａの電動車両の側面図である。
【図１Ｃ】図１Ｂの電動車両の矢視Ｃ−Ｃ方向から見た様子を示す図である。
【図２】本発明の第３の実施形態に係る電動車両の一構成例を示す上面図である。
【図３Ａ】本発明の第４の実施形態に係る電動車両に設けられるロック機構の一構成例を示す図である。
【図３Ｂ】図３Ａのロック機構によるロック時の様子を示す図である。
【図３Ｃ】図３Ａのロック機構によるアンロック時の様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明に係る電動車両は、バッテリ（蓄電池）や燃料電池等の電池を有し電動モータを動力源とした車両であって、特に自律走行に好適な車両である。無論、本発明は、上部に座席を設け、無線コントローラなどで運転させるような電動車両にも適用できる。また、バッテリとしては、リチウムイオン二次電池やニッケル水素電池をはじめとする様々な種類のものが適用できる。以下、図面を参照しながら、本発明の様々な実施形態について詳細に説明する。以下では、電池の例としてバッテリを例に挙げて説明するが、燃料電池等の電池であっても同様に適用できる。
【００１６】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る電動車両について、図１Ａ〜図１Ｃを参照しながら説明する。図１Ａは、本実施形態に係る電動車両の一構成例を示す斜視図、図１Ｂは、図１Ａの電動車両の側面図、図１Ｃは、図１Ｂの電動車両の矢視Ｃ−Ｃ方向から見た様子を示す図である。
【００１７】
図１Ａ〜図１Ｃで例示する電動車両１は、４つの車輪（右の前輪２１と後輪２２及び左の前輪３１と後輪３２）と、それらの車輪を駆動するための動力源となる電動モータ４１Ｌ，４１Ｒと、電動モータ４１Ｌ，４１Ｒに電力を供給するバッテリ４０と、を備える。ここでは４つの車輪を設けた例を挙げているが、３つ以上の車輪を設けておけばよい。また、車輪は、後述の下部ユニット１０の側面に設けた例を挙げているが、下部ユニット１０により覆われるように設けることもできる。なお、図１Ｂでは、車輪２１，２２，３１，３２を鎖線で示している。
【００１８】
また、電動モータ４１Ｌ，４１Ｒは、電動車両１に設けられた車輪（３つ以上の車輪）の一部又は全部を駆動するための動力源となる電動モータの一例である。例示する電動モータ４１Ｒは、右の前輪２１を駆動し、右の後輪２２も間接的に（従動させるように）駆動している。同様に、例示する電動モータ４１Ｌは、左の前輪３１を駆動し、左の後輪３２も間接的に駆動している。また、このような間接的な駆動のために、電動車両１は前輪とその対として設けられた後輪と間に動力を伝達する動力伝達部材を具備しておけばよい。なお、電動車両１には、他の車輪の駆動による電動車両１の前進や後進によって回転するだけの車輪、つまり電動モータに直接又は間接的に接続されていない車輪を設けることもできる。
【００１９】
本発明の特徴の１つとして、電動車両１は、電動モータ４１Ｌ，４１Ｒ及びバッテリ４０を含む下部ユニット１０と、下部ユニット１０の上部に設けられた上部ユニット１１と、を有する。上部ユニット１１には複数の部品が収納されているものとする。なお、収納方法はネジ等による取り付けをはじめ、どのような方法であってもよい。よって、上部ユニット１１は単なる蓋ではない。上部ユニット１１の形状は図示する矩形状に限ったものではなく、またその内部には種々の電子基板やその他の部品を含めることができる。これらの部品は、複数のサブユニット（３つのサブユニット１３ａ〜１３ｃで例示）として上部ユニット１１から取り出し（着脱）可能な状態で搭載される。無論、１つのサブユニットは１つの部品（ある１つの機能をもつ部品）で構成されているに限らず、複数の部品で構成されていてもよい。
【００２０】
サブユニット１３ａ〜１３ｃのいずれか１つ、若しくは複数に分けて、例えば測位ユニットや物体認識ユニット（いずれも図示せず）などを搭載することで、図１Ａ〜図１Ｃで例示する電動車両１を自律走行ロボットとして機能させることができる。なお、本構成例では、特に自律走行に好適な電動車両を例に挙げるが、例えば上部や内部に座席を設け、運転させるような電動車両にも同様に適用できる。
【００２１】
測位ユニットとしては、ＧＰＳ（Global Positioning System）等の衛星測位システムのユニットなどが適用できる。物体認識ユニットとしては、電動車両１に対する障害物の位置を検出するための障害物検知センサや、静止画又は動画を撮影するためのカメラなどが利用できる。障害物検知センサは、他の車両等の移動体や障害物との衝突を避けるためにそれらを事前に検知するためのセンサであり、光や赤外線や他の電磁波や超音波などを能動的に発信し、その発信波の反射波を受信して障害物を検知するアクティブセンサである。障害物検知センサとしては、例えば、ＬＩＤＡＲ（Light Detection and Ranging又はLaser Imaging Detection and Ranging）、レーザレンジファインダ、電波レーダ（ミリ波レーダ等）、超音波センサなど、様々な種類のセンサが適用できる。
【００２２】
但し、各種センサやカメラのレンズなどは上部ユニット１１の外部に露出している必要があるため、上部ユニット１１の筐体に開口部を有するように構成する必要がある。若しくは、物体認識ユニットを、サブユニット１３ａ〜１３ｃのような開放時に下から見えるようなユニットとして搭載するのではなく、上部ユニット１１の更に上面に突出させて設けるようにすればよい。その場合、昇降装置を設けるなどして、物体認識ユニットを昇降可能に構成することもできる。無論、物体認識ユニットは下部ユニット１０側に取り付けることもできる。
【００２３】
また、電動車両１に無線通信ユニット（図示せず）などを設けておくことで、外部と信号の送受が可能となるため、遠隔操作を行うことや、電動車両１で取得した撮影画像等の周囲の情報を外部から要求し、それに対して返信させることが可能となる。無線通信の接続性などを考慮すると、この無線通信ユニットは上部ユニット１１側のサブユニット１３ａ〜１３ｃのいずれかに含めることが好ましいと言え、より好ましい例については後述する。
【００２４】
また、電動車両１には例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）ボード等の制御部（図示せず）が内蔵されており、この制御部が、外部からの制御信号、カメラでの物体認識結果、測位ユニットでの測位結果などに基づいて、後述する電動モータの回転速度や回転方向、前後輪のブレーキ量やタイミングを制御する。この制御部は、下部ユニット１０に設けてもよいし、上部ユニット１１側に設けることもできるが、好ましい例については後述する。
【００２５】
そして、電動車両１は、電動車両１の後方側において下部ユニット１０及び上部ユニット１１に設けたヒンジ部１２を中心に、下部ユニット１０に対して上部ユニット１１を直角以下の所定の角度まで開く（開放する）ことが可能なクラムシェル型の構造をもつ。また、ヒンジ部１２が電動車両１の後方側に設けられた例を挙げるが、前方側に設けられていてもよい。前方側に設けられる場合、電動車両１の後方から上部ユニット１１を開けることになる。
【００２６】
また、図１Ｂでは下部ユニット１０に対して上部ユニット１１を開いた際の角度（開放角度）をθとして図示している。無論、開状態では上部ユニット１１の降下を防止する必要があり、そのために下部ユニット１０に対して上部ユニット１１を支えるための支持部（図示せず）などを設けておくとよい。この支持部にはガスダンパ等のダンパをもたせることが好ましい。これにより手動での開閉時に手を挟むようなことも防ぐことができる。
【００２７】
上述のような構造を採用することで、単なる蓋状のボディやボンネットのようなものを設けた従来の車両に比べ、開状態において下部ユニット１０の上側から見える部品だけでなく上部ユニット１１の下側から見える部品も加わり、表面に見えている内部部品を約２倍にすることができる。換言すれば、上記従来の車両に比べ、内部部品の取り出し性を確保しながら部品密度を向上させることができる。よって、このような構造により、多くの内部部品が容易に取り出せ、メンテナンスや交換が容易になる。なお、車輪等の外部に設けられた部品のメンテナンスや交換は側面から実施すればよい。
【００２８】
ここで、下部ユニット１０について説明する。下部ユニット１０は、図示するように矩形状に形成されている。無論、矩形状に限ったものではない。本構成例における下部ユニット１０は、矢印で示す進行方向に対向する前面１４Ｆ及び後面１４Ｂと、進行方向に交わる方向に対向する右側面１４Ｒ及び左側面１４Ｌと、を有している。上述のように電動車両１は４輪であり、右側面１４Ｒから突出した位置に右側の前輪２１及び後輪２２を、また、左側面１４Ｌから突出した位置に左側の前輪３１及び後輪３２を有している。
【００２９】
なお、右側面１４Ｒと左側面１４Ｌの長さ（下部ユニット１０の全長）は例えば１ｍ程度、前面１４Ｆや後面１４Ｂの長さ（下部ユニット１０の幅ともいう）は例えば０．８〜０．９ｍ程度として、電動車両１を構成することができる。また、右側の前輪２１と後輪２２或いは左側の前輪３１と後輪３２の軸間距離（ホイールベースともいう）は例えば０．８ｍ程度のように短く設定しておくことで、電動車両１は、狭い場所でも旋回できる機動性を備えることができる。また、前輪２１，３１及び後輪２２，３２の外径は例えばいずれも同じ０．４ｍ程度である。無論、電動車両１の寸法はここで例示したものに限ったものではない。
【００３０】
また、下部ユニット１０の各側面１４Ｒ，１４Ｌには帯状のカバー１８が設置され、下部ユニット１０の前後方向に沿って延びている。カバー１８の下側には、前輪２１，３１及び後輪２２，３２をそれぞれ回転支持する車軸２１ａ，３１ａ及び車軸２２ａ，３２ａが設けられている。なお、各車軸２１ａ，３１ａ，２２ａ，３２ａは、動力伝達部材によって結合しない場合、独立して回転可能となっている。
【００３１】
本構成例における動力伝達部材としては、右側の前輪２１の車軸２１ａにはスプロケット２１ｂが設けられると共に、後輪２２の車軸２２ａにはスプロケット２２ｂが設けられており、前輪のスプロケット２１ｂと後輪のスプロケット２２ｂとの間には、例えばスプロケットと歯合する突起を内面側に設けたベルト２３が掛け回されている。同様に、左側の前輪３１の車軸３１ａにはスプロケット３１ｂが設けられると共に、後輪３２の車軸３２ａにはスプロケット３２ｂが設けられており、前輪のスプロケット３１ｂと後輪のスプロケット３２ｂとの間には、ベルト２３と同様のベルト３３が掛け回されている。
【００３２】
このような構成により、左右のそれぞれ一対の前輪と後輪とは一方の車輪を駆動輪とした場合に、他方の車輪が動力伝達部材であるベルトによってスリップすることなく駆動される従動輪として機能する。左右それぞれ一対の前輪と後輪とを結ぶ動力伝達部材としては、スプロケットとこのスプロケットに歯合する突起を設けたベルトを用いるほか、例えば、スプロケットとこのスプロケットに歯合するチェーンを用いてもよい。さらに、スリップが許容できる場合は、摩擦の大きなプーリーとベルトを動力伝達部材として用いてもよい。但し、動力伝達部材は上記駆動輪と上記従動輪の回転数が同じとなるように構成される必要がある。
【００３３】
なお、本構成例では、動力伝達部材である右側のスプロケット２１ｂ，２２ｂ及びベルト２３は、右側面１４Ｒの外側であってカバー１８の下側に配置しており、左側のスプロケット３１ｂ，３２ｂ及びベルト３３は、左側面１４Ｌの外側であってカバー１８の下側に配置しているが、カバー１８を省略して、動力伝達部材を下部ユニット１０の内部に配置してもよい。
【００３４】
電動モータ４１Ｒ及び電動モータ４１Ｌは、下部ユニット１０の底面１５の前輪２１，３１側に設けられている。このように進行方向の前方側に電動モータを配置することで、この電動モータの発熱が大きくても容易に十分な空冷を行うことができる。そして、右側の電動モータ４１Ｒのモータ軸４２Ｒと右側の前輪２１の車軸２１ａとの間には、動力伝達機構の一部としてギアボックス４３Ｒが設けられている。同様に、左側の電動モータ４１Ｌのモータ軸４２Ｌと左側の前輪３１の車軸３１ａとの間には、動力伝達機構の一部としてギアボックス４３Ｌが設けられている。本構成例では、２つの電動モータ４１Ｒ，４１Ｌは電動車両１の進行方向の中心線に対して左右対称となるように並列配置されており、ギアボックス４３Ｒ，４３Ｌもそれぞれ電動モータ４１Ｒ，４１Ｌの左右外側に配設されている。
【００３５】
ギアボックス４３Ｒ，４３Ｌは、複数の歯車や軸などから構成され、電動モータからの動力をトルクや回転数、回転方向を変えて出力軸である車軸に伝達する組立部品であり、動力の伝達と遮断を切替えるクラッチを含んでいてもよい。なお、左右の後輪２２，３２はそれぞれ軸受４４Ｒ，４４Ｌによって軸支されており、軸受４４Ｒ，４４Ｌはそれぞれ下部ユニット１０の底面１５の右側面１４Ｒ、左側面１４Ｌに近接させて配設されている。
【００３６】
本構成例では、このようにして進行方向右側の一対の前後輪２１，２２と左側の前後輪３１，３２とを独立して駆動させることが可能になっている。すなわち、右側の電動モータ４１Ｒの動力はモータ軸４２Ｒを介してギアボックス４３Ｒに伝わり、ギアボックス４３Ｒによって回転数、トルク或いは回転方向が変更されて車軸２１ａに伝達される。そして、車軸２１ａの回転によって車輪２１が回転すると共に、車軸２１ａの回転は、スプロケット２１ｂ、ベルト２３、及びスプロケット２２ｂを介して車軸２２ａに伝わり、後輪２２を回転させることになる。左側の電動モータ４１Ｌからの前輪３１及び後輪３２への動力の伝達については上述した右側と同様であるので、その説明を省略する。
【００３７】
また、本構成例における電動車両１の駆動系の構成は、進行方向の中心線に対して左右の構成は同じであるため、バランスの良い車両となっている。また、電動モータ４１Ｒ，４１Ｌからの駆動力は全ての車輪に伝わる４輪駆動となっているため、不整地などの悪路での走行にも支障がない。
【００３８】
そして、２つの電動モータ４１Ｒ，４１Ｌの回転数が同じである場合、各ギアボックス４３Ｒ，４３Ｌのギア比（減速比）を同じにすれば、電動車両１は前進或いは後進を行うことになる。電動車両１の速度を変更する場合は、各ギアボックス４３Ｒ，４３Ｌのギア比を同じ値を維持しつつ変化させればよい。また、進行方向を変える場合は、各ギアボックス４３Ｒ，４３Ｌのギア比を変更して、右側の前輪２１及び後輪２２の回転数と左側の前輪３１及び後輪３２の回転数とに回転差をもたせることで可能となる。さらに、各ギアボックス４３Ｒ，４３Ｌからの出力の回転方向を変えることにより、左右の車輪の回転方向を反対にすることで電動車両１の中央部を中心とした定置旋回が可能になる。
【００３９】
電動車両１には、遠隔操作やその場での操作で前後の車輪の角度を可変にするステアリング機構、若しくは左右の車輪を互いに反対方向に回転させるスキッドステア方式の機構を設けてもよい。しかし、本構成例ではこのような機構が設けられていない。よって、電動車両１を定置旋回させる場合は、ホイールベースが大きいほど、車輪にかかる抵抗が大きくなり、旋回のために大きな駆動トルクが必要となる。しかし、本構成例のように各ギアボックス４３Ｒ，４３Ｌ内のギア比を可変にすることで、旋回時の車輪の回転数を下げれば車輪に大きなトルクを与えることができる。
【００４０】
例えば、ギアボックス４３Ｒ内のギア比として、モータ軸４２Ｒ側のギアの歯数を１０、中間ギアの歯数を２０、車軸２１ｂ側のギアの歯数を４０とした場合、車軸２１ｂの回転数はモータ軸４２Ｒの１／４の回転数となるが、４倍のトルクが得られる。そして、更に回転数が小さくなるようなギア比を選択することによって、より大きなトルクを得ることができるため、不整地や砂地などの車輪に係る抵抗が大きな路面であっても旋回が可能となる。
【００４１】
また、本構成例では、モータ軸４２Ｒ，４２Ｌと車軸２１ａ，３１ａとの間にギアボックス４３Ｒ，４３Ｌを設けているため、車輪２１，３１からの振動が直接モータ軸に伝わることがない。さらに、ギアボックス４３Ｒ，４３Ｌに動力の伝達と切り離し（遮断）を行うクラッチを設けておき、電動モータ４１Ｒ，４１Ｌの非通電時には、電動モータ４１Ｒ，４１Ｌ側と駆動軸となる車軸２１ａ，３１ａとの間の動力伝達を遮断しておくことが望ましい。これにより、仮に停止時に下部ユニット１０に力が加わり車輪が回転しても、電動モータ４１Ｒ，４１Ｌには回転が伝わらないため、電動モータ４１Ｒ，４１Ｌに逆起電力が発生することはなく、電動モータ４１Ｒ，４１Ｌの回路を損傷するおそれもない。
【００４２】
このように、本構成例では、左右のそれぞれ前後一対の前輪と後輪を動力伝達部材で連結し、前輪側に配置した２つの電動モータで駆動可能するようにして４輪を駆動しているため、後輪専用の電動モータ、さらに、この電動モータと後輪との間に必要な後輪専用のギアボックスを設ける必要がなく、後輪専用の電動モータやギアボックスのための設置スペースを削減することができる。そして、先述したように、下部ユニット１０の底面１５の前輪２１，３１側には２つの電動モータ４１Ｒ，４１Ｌを進行方向左右に配置し、さらに各電動モータ４１Ｒ，４１Ｌのそれぞれの左右側方にギアボックス４３Ｒ，４３Ｌを配置しているが、底面１５の後輪２２、３２側には軸受４４Ｒ，４４Ｌを配置しているだけであるため、下部ユニット１０の底面１５には、その中央位置から例えば後面１４Ｂの端までにわたって広い収容スペース１６が確保できる。
【００４３】
そして、この収容スペース１６にバッテリ４０を設置することができる。バッテリ４０は、例えばリチウムイオン電池などが挙げられ、例えば直方体の外形をなし、図１Ｃに示すように、底面１５の後方側から中央にかけた載置を行うことが可能である。これにより、長時間走行を実現させるための大容量のバッテリ４０を下部ユニット１０の収容スペース１６に搭載可能になる。
【００４４】
また、下部ユニット１０に対して上部ユニット１１を開けることで、バッテリ４０を取り出し可能に構成することはできるが、下部ユニット１０の後面１４Ｂに別途、開閉機構及びスライド機構（図示せず）を設け、収容スペース１６へのバッテリ４０の出し入れをより容易にすることが好ましい。これにより、バッテリ４０の交換、充電、点検などの作業は、後面１４Ｂから容易に実施可能になる。
【００４５】
そして、本発明の主たる特徴として、上部ユニット１１は、無線通信部（上記無線通信ユニット）が内包された第１サブユニットと電動モータの駆動に関する制御を行う制御部（上記ＣＰＵボード等）が内包された第２サブユニットを含む、取り外し可能な複数のサブユニットを有する。図１Ｂでは、これら複数のサブユニットとして３つのサブユニット１３ａ〜１３ｃを例示しているが、２つ以上であればよい。また、これらのサブユニットは引き出すことで取り外し可能になっていることが好ましい。
【００４６】
上記無線通信部には、無線通信のための電力を供給するＰｏＥ（Power over Ethernet（登録商標））モジュールなども含めることが望ましい。上記制御部には、ＣＰＵボードのほかに、伝道モータ４１Ｒ，４１Ｌを実際に駆動するモータドライバを含めてもよい。また、ＣＰＵボードには、上記物体認識ユニット等からの情報に基づき電動車両１の走行を安全に保つための制御（ブレーキ制御、物体回避制御など）を行う回路も搭載しておくことが好ましい。若しくは、そのような回路を搭載した基板をＣＰＵボードとは別に上記制御部の一部として含めておくことが好ましい。
【００４７】
さらに、第１サブユニットは、第２サブユニットより前記ヒンジ部から遠い位置に（第２サブユニットより、電動車両１の前方側又は後方側のうちヒンジ部１２が設けられていない側に）配置されているものとする。一例を挙げると、第１サブユニットがサブユニット１３ａで、第２サブユニットがサブユニット１３ｃ又はサブユニット１３ｂである。また、第１サブユニットがサブユニット１３ｂで、第２サブユニットがサブユニット１３ｃであってもよい。無論、４つ以上のサブユニットが上部ユニット１１から取り外し可能に設けられていてもよく、第１，第２サブユニット以外の配置については問わない。
【００４８】
電動車両１を販売するに当たり、無線通信部は電動車両１の使用環境に合ったものを選ぶことが可能になっていることが好ましい。よって、このような販売形態を考慮した場合、無線通信部は駆動の制御部に比べて交換の頻度が高いと言え、特にユーザが購入後に使用環境（無線通信環境）を変えた場合に交換を行うことも考慮するとさらに交換の頻度が高いと言える。従って、無線通信部を内包する第１サブユニットは他のサブユニット（少なくとも第２サブユニット）に比べ、電動車両１の前方側又は後方側のうちヒンジ部１２が設けられていない側にできる限り（好ましくは図示したようにヒンジ部１２から最も離れた側に）配置している。このような交換頻度の高い部品が手前にある配置により、交換作業が容易となり、作業性を向上させることができる。同様の考え方から、使用環境に応じて取り付けるガスセンサ等のオプション品も第１サブユニットに含めることが好ましいと言える。
【００４９】
さらに、無線通信部を上部ユニット１１に設けることで、下部ユニット１０に設ける場合に比べて無線通信強度を強く保てる。なお、衛星測位システムのユニットは、衛星からの電波を受信し易くするために、上記無線通信部と同じサブユニットに含めるなど、上部ユニット１１に設けることが好ましい。
【００５０】
特に、上記無線通信部は、異なる周波数帯で無線通信する他の無線通信部と交換可能になっているものであることが好ましい。例えば、無線通信部はオプション機能が追加されていないものと追加されたものとの間で、交換可能になっていることが好ましい。前者の例として、ＷｉＦｉ（登録商標。以下同様。）等の各種無線ＬＡＮ（Local Area Network）の通信ユニットのみをもつ標準装備の無線通信部が挙げられ、後者の例として、ＷｉＦｉの通信ユニットとＬＴＥ（Long Term Evolution）等の携帯電話の通信ユニットを含めたオプションの無線通信部が挙げられる。その他、オプションの無線通信部としては、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）  ＬＥ（Low Energy）などの規格に準じた方式で無線通信を行う通信ユニットを含めることもできる。このような無線の通信ユニットとしては、無線到達距離や伝送帯域などを考慮して使用すればよい。
【００５１】
また、下部ユニット１０に対して上部ユニット１１を支えるための支持部（図示せず）を設け、その支持部が角度θを段階的に固定できる機構（及び上述したガスダンパ等のダンパ）をもたせることが好ましい。これにより、サブユニット１３ａ，１３ｂ，１３ｃのそれぞれについてメンテナンスや交換時に段階的に角度θを変えることができる。つまり、メンテナンスや交換の頻度が多い部品については小さな開閉角度θで作業可能で、頻度が少ない部品については大きく開けて作業することができる。このように開閉角度θにいくつかの段階を設け、極力大きく開ける必要が無いようにすることが好ましい。
【００５２】
（第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態について、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。但し、第１の実施形態の様々な応用例が同様に適用できる。
【００５３】
本実施形態に係る電動車両１では、上部ユニット１１は、取り外し可能に設けられる複数のサブユニットの１つとして、電源制御部を内包する第３サブユニットを有するものとする。電源制御部としては、バッテリ４０からの電圧を変換するＤＣＤＣコンバータをはじめ、電源をＯＮ／ＯＦＦするためのＳＳＲ（Solid-State Relay）、スナバ回路等の電源系のユニットが挙げられ、不具合発生時にはその基板を新規なものに差し替えて確認することになるため、メンテナンスによる取り外しの程度は中程度と言える。
【００５４】
よって、本実施形態では、第３サブユニットを第１サブユニットと第２サブユニットの間に配置する。このような配置により、取り外しの頻度が高いほど取り外し作業性を上げているため、全体としての作業性を向上させることができると言える。一例を挙げると、第１サブユニットがサブユニット１３ａで、第２サブユニットがサブユニット１３ｃ、第３サブユニットがサブユニット１３ｂである。無論、４つ以上のサブユニットが上部ユニット１１から取り外し可能に設けられていてもよく、第１〜第３サブユニット以外の配置については問わない。
【００５５】
また、バッテリ４０とは別の小容量のバッテリを走行機能以外の電力として設ける場合にも、第３サブユニットに設けることが望ましい。また、上述した昇降装置の制御ユニットは昇降装置との距離の関係上、上部ユニット１１に設けることが望ましく、第１又は第３サブユニットに含めるとよい。但し、昇降装置が必要とする電力が無線通信部より大きいため、昇降装置の制御ユニットも電源制御部のある第３サブユニットに設けることが好ましいと言える。なお、上述したように衛星測位システムのユニットは第３サブユニットに設けることもできる。
【００５６】
（第３の実施形態）
本発明の第３の実施形態について、図２を参照しながら、第１の実施形態との相違点を中心に説明する。但し、本実施形態でも第１，第２の実施形態の様々な応用例が同様に適用できる。図２は、本実施形態に係る電動車両の一構成例を示す上面図である。
【００５７】
本実施形態に係る電動車両２は電動車両１と次の点が異なる。すなわち、電動車両２では、上部ユニット１１に取り外し可能に設けられた複数のサブユニットは、電動車両１の前方側又は後方側の端に左右方向に複数配列されたサブユニット群を含むものとする。図２では、上記複数のサブユニットとして９個のサブユニット１３ｄ〜１３ｌを例に挙げ、上記サブユニット群として右側から左側に３個配列したサブユニット１３ｄ，１３ｅ，１３ｆを例に挙げている。
【００５８】
そして、上記第１サブユニットは、このサブユニット群のうちの左端又は右端のサブユニットであるものとする。つまり、サブユニット１３ｄ又はサブユニット１３ｆに無線通信部が内包されている。本実施形態では、最もメンテナンス又は交換の頻度が高い無線通信部を、より取り出し易い位置に配置されることになるため、作業がより容易になる。
【００５９】
なお、本実施形態を第１の実施形態を適用する場合、第２サブユニットはサブユニット１３ｇ〜１３ｌのいずれか１又は複数に該当することになる。同様に本実施形態を第２の実施形態に適用する場合、第２サブユニットはサブユニット１３ｊ〜１３ｌのいずれか１又は複数に該当し、第３サブユニットはサブユニット１３ｇ〜１３ｉのいずれか１又は複数に該当することになる。
【００６０】
（第４の実施形態）
本発明の第４の実施形態に係る電動車両について、図３Ａ〜図３Ｃを参照しながら説明する。図３Ａは、本実施形態に係る電動車両１に設けられるロック機構の一構成例を示す図、図３Ｂは、図３Ａのロック機構によるロック時の様子を示す図、図３Ｃは、図３Ａのロック機構によるアンロック時の様子を示す図である。本実施形態について、第１の実施形態との相違点を中心に説明するが、第１〜第３の実施形態の様々な応用例が同様に適用できる。
【００６１】
本実施形態に係る電動車両１は、メンテナンス時の移動防止のために、下部ユニット１０に対して上部ユニット１１が開かれた際に車輪の少なくとも１つの回転をロックするためのロック機構を設ける。無論、より多い数の車輪にロック機構を設けることが安全上、より好ましいと言える。
【００６２】
図３Ａで例示するロック機構は、開閉に連動したタイヤロック機構であり、上部ユニット１１の開閉を機械的に検知し、前輪２１，３１をロックする（タイヤの回転止めをする）。なお、駆動輪である前輪２１や前輪３１に対するロック機構について図示しているが、後輪２２，３２に対しても設けてもよい。
【００６３】
具体的に説明すると、前輪２１，３１には車軸２１ａ，３１ａを中心とする円弧状の穴５１が設けられている。なお、この穴５１は前輪２１，３１の内側に設けたディスクに穿っておいてもよい。以下、代表して前輪２１のロック機構について説明する。このロック機構は、固定回転軸５４ａを中心に回転する腕部５４と、腕部５４の一端に回転軸５４ｂで回転可能に取り付けられた腕部５５と、腕部５４の他端に回転軸５４ｃで回転可能に取り付けられた腕部５３と、ピン部５２と、を備える。
【００６４】
腕部５５の回転軸５４ｂとは逆側の端部にはヒンジ部１２の回転軸５５ａが取り付けられており、上部ユニット１１の開閉によるヒンジ部１２の稼働により腕部５５が矢視の方向に回転するようになっている。そして、この回転は腕部５４を介して腕部５３に平行運動として伝わる。腕部５４の車輪２１側は図３Ｂで例示するように傾斜部を有している。ピン部５２は、図３Ｂ，図３Ｃで例示するように、上記傾斜部に当接するように配置されたシリンダ状のピン本体５２ａ、下部ユニット１０に取り付けられた支柱５２ｂ、及びバネ５２ｃを有する。
【００６５】
このような構成により、上部ユニット１１が開けられた場合、ヒンジ部１２の稼働に伴って腕部５３が車輪２１側に平行移動し、図３Ｂに示すように、その傾斜部がピン本体５２ａの表面を押圧して、ピン本体５２ａが支柱５２ｂに対して車輪２１側に移動して穴５１に嵌り、車輪２１がロックされる。一方で、上部ユニット１１が閉められた場合、ヒンジ部１２の稼働に伴って腕部５３が車輪２１から離れるように平行移動し、図３Ｃに示すように、その傾斜部がピン本体５２ａの表面に当接しながら上に移動し、ピン本体５２ａが支柱５２ｂに対して車輪２１から離れるように移動して穴５１から抜け、車輪２１がアンロックされる。なお、ヒンジ部１２に近い後輪２２，３２に設けた場合、後述の腕部の長さを前輪２１，３１に設けた場合に比べて短くできる。
【００６６】
本実施形態では、このようなロック機構により、メンテナンスや交換の作業中に電動車両１が動くことがなくなるため、作業中の事故を防ぐことができる。この効果は、バッテリ４０が取り外された状態且つ上部ユニット１１を開けた状態で特に顕著になる。なお、本構成例では自動ロック機構の一例について説明したが、上記ディスクを挟むようなブレーキによるロック機構など、自動／手動に限らず他のロック機構を設けてもよい。
【００６７】
（その他）
本発明に係る電動車両として、主に四輪車両を例に挙げて説明したが、補足的に、３つの車輪など奇数個の車輪を設ける場合について説明する。例えば３つの車輪を設ける場合、電動モータの配置のし易さの点では、前輪として左右の車輪を設け且つ後輪として左右方向の中心に１つの車輪を設けることが好ましいと言える。但し、３つの車輪を設ける場合、後輪として左右の車輪を設け且つ前輪として左右方向の中心に１つの車輪を設けてもよい。また、車輪を幾つ設けるかに拘わらず、本発明に係る電動車両は、少なくともそのうち１つの車輪を駆動すればよい。
【符号の説明】
【００６８】
１…電動車両、１０…下部ユニット、１１…上部ユニット、１２…ヒンジ部、１３…基板ユニット、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ，１３ｆ，１３ｇ，１３ｈ，１３ｉ，１３ｊ，１３ｋ，１３ｌ…サブユニット、１４Ｒ…右側面、１４Ｌ…左側面、１４Ｆ…前面、１４Ｂ…後面、１５…底面、１６…収容スペース、１８…カバー、２１，３１…車輪（前輪）、２２，３２…車輪（後輪）、２１ａ，２２ａ，３１ａ，３２ａ…車軸、２１ｂ，２２ｂ，３１ｂ，３２ｂ…スプロケット、２３，３３…ベルト、４０…バッテリ、４１Ｒ，４１Ｌ…電動モータ、４２Ｒ，４２Ｌ…モータ軸、４３Ｒ，４３Ｌ…ギアボックス、４４Ｒ，４４Ｌ…軸受。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図１Ｃ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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