(57)【要約】【課題】本発明は、手軽に持ち運んで充電ができるようにした電気自動車の充電補助装置を提供することを目的とする。【解決手段】電気自動車の車体に装備される走行用バッテリ装置２の充電を補助する装置であって、自走用車輪４を有し、走行用バッテリ装置２を搭載されて該車体に対して着脱可能に設けられる台座２ｇと、台座２ｇに装備され、家庭用コンセントから供給される電力によって走行用バッテリ装置２を充電する充電器３３と、台座２ｇを該車体の所定位置に固定する固定手段と、自走用車輪４を駆動する補助モータ５とを備える。【選択図】        図１
2004304950.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気自動車の車体に装備される走行用バッテリ装置の充電を補助する装置であって、
自走用車輪を有し、該走行用バッテリ装置を搭載されて該車体に対して着脱可能に設けられる台座と、
該台座に装備され、家庭用コンセントから供給される電力によって該走行用バッテリ装置を充電する充電器と、
該台座を該車体の所定位置に固定する固定手段と、
該自走用車輪を駆動する補助モータとが備えられていることを特徴とする、電気自動車の充電補助装置。
【請求項２】
該走行用バッテリ装置は、複数のバッテリモジュールを備えていることを特徴とする、請求項１記載の電気自動車の充電補助装置。
【請求項３】
該補助モータは、該走行用バッテリ装置の電力によって作動することを特徴とする、請求項１又は２記載の電気自動車の充電補助装置。
【請求項４】
該自走用車輪へアシストトルクを加えて該台座の移動を補助するように該補助モータを制御するコントローラが備えられていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の電気自動車の充電補助装置。
【請求項５】
該コントローラは、人為的操作力によって該自走用車輪に加えられるトルクと該自走用車輪の回転速度とから、該自走用車輪に与える該アシストトルクを決定し、該アシストトルクの大きさに基づいて該補助モータを制御することを特徴とする、請求項４記載の電気自動車の充電補助装置。
【請求項６】
該コントローラは、
該固定手段により該台座が該車体の所定位置へ固定されると、該走行用バッテリ装置から該電気自動車の走行用モータへの電力供給を許可するとともに該補助モータへの電力供給を禁止し、
該固定手段による該台座の該車体の所定位置への固定が解除されると、該走行用バッテリ装置から該走行用モータへの電力供給を禁止するとともに該補助モータへの電力供給を許可することを特徴とする、請求項４又は５記載の電気自動車の充電補助装置。
【請求項７】
該台座には、移動操作用の取手が備えられていることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の電気自動車の充電補助装置。
【請求項８】
該車体に対して突出可能に格納され、該車体から突出することにより、該台座の該車体内からの搬出時及び該車体内への搬入時に、該台座の移動を補助する着脱用ガイドを備えたことを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の電気自動車の充電補助装置。
【請求項９】
該車体への格納位置と該車体から突出し該台座の走行を補助する走行補助位置との間で、該着脱用ガイドを駆動するガイドモータを備えたことを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の電気自動車の充電補助装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気自動車の車両駆動用バッテリへの充電を補助する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、交流１００Ｖ電源（家庭用電源）で充電ができる車両駆動用バッテリを搭載した電気自動車が実用化されている。このような電気自動車においては、複数のバッテリが車両の床下等に固定され、この複数のバッテリに充電された電力によって車両の走行動力源であるメインモータが駆動されて、車両が駆動されるようになっている。このような車両には、複数のバッテリを充電するための充電器が備えられ、充電器を家庭用コンセント等に接続することで、充電ができるようになっている。
【０００３】
このような電気自動車に搭載されるバッテリは一般に、容量が大きいほど車両を長時間走行させることができ、車両の走行能力を向上させることができる。しかし、バッテリ容量が大きくなれば、家庭用電源では充電にかかる時間も長くなり、実用上支障を生じるようになってしまう。そのため、一般的な電気自動車に搭載されるバッテリの大きさは、フル充電までに要する時間が８時間未満程度になるように選定されており、例えば夜間の駐車中に充電器を家庭用コンセントに接続しておけば、翌朝には充電が完了して、毎日支障なく使用することができるようになっている。
【０００４】
ところで、駐車中にバッテリの充電を行うにあたって、駐車場が自宅にある場合には、電源用の延長コードを用いて充電器と家庭用コンセントとを接続することは比較的容易であるが、マンションやアパート住まい、或いは自宅と駐車場が離れている場合には、駐車スペースの周囲に家庭用コンセントが設けられていないことが多いため、充電が困難である。
【０００５】
このような課題に対して、バッテリと充電器とをユニット化（以下、バッテリユニットという）して、このバッテリユニットを電気自動車の車体に対して着脱可能に備えられるように構成した技術がある（例えば、特許文献１参照。）。この技術によれば、車体からバッテリユニットを取り外して自宅へ持ち込むことができるため、駐車スペースの周囲に家庭用コンセントが設けられていなくても、自宅の家庭用コンセントで手軽に充電を行うことができる。
【０００６】
【特許文献１】
特開２０００−２５３５９１号公報（第２頁右欄第４６行〜第３頁左欄第５行）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の特許文献１に記載の技術では、人力でバッテリユニットを持ち運ばなければいけないため、例えば駐車場から自宅までの距離が遠い場合や、重い荷物を持っている場合には、バッテリユニットを持ち運ぶこと自体が容易ではなく、必ずしも手軽に充電を行うことができない。
【０００８】
また、上述の特許文献１に記載の技術は、スクータをはじめとする小型二輪車両程度のものに搭載される小型バッテリユニットを対象としたもので、例えば一般的な四輪の電気自動車に搭載されるバッテリをユニット化した場合、バッテリユニットの重量が大きくなるため、実際問題としてバッテリユニットを持ち運ぶことは困難であり、例えバッテリユニットを電気自動車の車体に対して着脱可能に構成したとしても、容易に充電を行うことは期待できない。
【０００９】
本発明はこれらの課題に鑑み創案されたもので、走行用バッテリを手軽に移動させて充電ができるようにした、電気自動車の充電補助装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１記載の本発明の電気自動車の充電補助装置は、電気自動車の車体に装備される走行用バッテリ装置の充電を補助する装置であって、自走用車輪を有し、該走行用バッテリ装置を搭載されて該車体に対して着脱可能に設けられる台座と、該台座に装備され、家庭用コンセントから供給される電力によって該走行用バッテリ装置を充電する充電器と、該台座を該車体の所定位置に固定する固定手段と、該自走用車輪を駆動する補助モータとが備えられていることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２記載の本発明の電気自動車の充電補助装置は、該走行用バッテリ装置は、複数のバッテリモジュールを備えていることを特徴とする。
また、請求項３記載の本発明の電気自動車の充電補助装置は、該補助モータは、該走行用バッテリ装置の電力によって作動することを特徴とする。
また、請求項４記載の本発明の電気自動車の充電補助装置は、該台座を自走させる際に、アシストトルクを該車輪へ加えるように該補助モータを制御するコントローラが備えられていることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項５記載の本発明の電気自動車の充電補助装置は、該コントローラは、人為的操作力によって該車輪に加えられるトルクと該車輪の回転速度とから、該車輪に与える該アシストトルクを決定し、該アシストトルクの大きさに基づいて該補助モータを制御することを特徴とする。
また、請求項６記載の本発明の電気自動車の充電補助装置は、該コントローラは、該固定手段により該台座が該車体の所定位置へ固定されると、該バッテリ装置から該電気自動車の走行用モータへの電力供給を許可するとともに該補助モータへの電力供給を禁止し、該固定手段による該台座の該車体の所定位置への固定が解除されると、該バッテリ装置から該走行用モータへの電力供給を禁止するとともに該補助モータへの電力供給を許可することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項７記載の本発明の電気自動車の充電補助装置は、該台座には、移動操作用の取手が備えられていることを特徴とする。
また、請求項８記載の本発明の電気自動車の充電補助装置は、該車体に対して突出可能に格納され、該車体から突出することにより、該台座の該車体内からの搬出時及び該車体内への搬入時に、該台座の移動を補助する着脱用ガイドを備えたことを特徴とする。
【００１４】
また、請求項９記載の本発明の電気自動車の充電補助装置は、該車体への格納位置と該車体から突出し該台座の走行を補助する走行補助位置との間で、該着脱用ガイドを駆動するガイドモータを備えたことを特徴とする。
【００１５】
また、該固定手段によって該台座が該車体に対して固定解除された時に、該ガイドモータを作動させることも好ましい。このように構成した場合には、固定手段によって台座が車体に対して固定解除されない限りガイドモータが作動しないので、無駄な電力の消費を抑えることができる。また、ガイドモータを使用する時には、確実に電力を供給することができる。
【００１６】
より好ましくは、該固定手段が、該電気自動車のエンジンキーの着脱スイッチへの差込みによって、該台座の該車体に対する固定と固定解除とを切り替える。このように構成した場合には、エンジンキーが着脱スイッチへ差し込まれない限り台座が外れないため、充電補助装置の着脱の誤動作を防止することができる。
さらに好ましくは、ドライバへ該走行用バッテリ装置の容量の低下の警告を発する警告手段を備え、該走行用バッテリ装置のバッテリ容量が、該補助モータを駆動するのに必要なバッテリ容量未満になる前に、該コントローラが該警告手段を制御して警告を発する。このように構成した場合には、走行用バッテリが搭載される台座の補助モータを駆動することができなくなる前に、ドライバへの警告がなされるため、走行用バッテリ装置のバッテリ容量が、走行用バッテリ装置が自走できないほど低下することを防止する事ができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。
図１〜図６は、本発明の一実施形態としての電気自動車の充電補助装置を示すもので、図１は本充電補助装置を備えた電気自動車の構成を示す構成図であり、（ａ）はその構成を車両の上面から透視した配置図、（ｂ）はその構成の要部である台車部の斜視配置図、（ｃ）はその構成を車両の左側面から透視した配置図であり、図２は本充電補助装置の電気自動車からの着脱動作を示す車両の断面構成図であり、図３は本充電補助装置を備えた電気自動車に設けられる着脱用ガイドを示す車両の断面構成図である。また、図４は本充電補助装置のコントローラの構成を示す全体構成図であり、図５は本充電補助装置におけるバッテリユニットの脱離動作時の制御を示すフローチャートであり、図６は本充電補助装置におけるバッテリユニットの着装動作時の制御を示すフローチャートである。
【００１８】
本実施形態に係る充電補助装置１は、図１（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、主要構成として走行用バッテリ装置（以下、単にバッテリ装置という）２，コントローラ３，自走用車輪（以下、単に車輪という）４，補助モータ５及び取手６が設けられた台車部７と、電気自動車の車両１０側に着脱ガイド１３を備えて、車両１０の後部（ここでは、ハッチバック９内部のバッテリ設置スペース）に設けられている。この充電補助装置１の台車部７は、取手６を利用して押し引きすることにより、車輪４を転がしながら移動させることが可能になっており、また、台車部７は車両１０に対して着脱可能に備えられている。この台車部７の着脱は、ハッチバック９を開放し、着脱ガイド１３を利用することで、車両１０の後方から行うことができるようになっている。
【００１９】
本充電補助装置１の台車部７が設置されるバッテリ設置スペースの左右には、電気自動車の駆動輪４１が備えられているが、この駆動輪４１を回転させる走行用モータにはインホイールモータ４２が用いられている。したがって、バッテリ設置スペースとしては、モータ等の駆動系装置に干渉されることなく、車両１０のハッチバック９内部の低い位置に十分な面積を確保できるようになっている。
【００２０】
また、本充電補助装置１が備えられる電気自動車の車両１０は、台車部７の着脱を検知する着脱スイッチ１１，小型バッテリ１２，台車部７の着脱時の移動を補助する着脱用ガイド１３及び着脱用ガイド１３を駆動するためのガイドモータ１４を備えている。この小型バッテリ１２は、車両１０の各種車載装置の電源として備えられるものであり、一方、上述のバッテリ装置２は、車両１０の駆動系全般の電源、すなわち走行用バッテリとして機能するよう備えられている。
【００２１】
この電気自動車の主電源たるバッテリ装置２は、複数のバッテリモジュール（ここでは、一例として６個のバッテリモジュールを示す）２ａ〜２ｆが、ベースとなる一つの台座２ｇにまとめられて構成されている。また、この複数のバッテリモジュール２ａ〜２ｆは、同様に台座２ｇの上に搭載された他の種々の要素とともに、台座２ｇ上にバッテリユニットとして構成されている。以下、台車部７自体をバッテリユニットともいう。
【００２２】
コントローラ３は、車両１０に備えられる着脱スイッチ１１の状態に応じて台車部７が車両１０の所定位置（バッテリ設置スペース）に着装されているか脱離されているか（又は、脱離可能になっているか）を判断する。そして、台車部７が車両に対して脱離されている（又は、脱離可能になっている）時には、バッテリ装置２の電力を必要に応じて台車部７に備えられる補助モータ５へ供給し、車両１０への電力供給を禁止する制御を行うようになっている。また、台車部７が車両１０に対して着装されている時には、バッテリ装置２の電力の台車部７に備えられる補助モータ５への供給を禁止し、必要に応じて車両１０へ電力を供給する制御を行う。このような制御によって、バッテリ装置２の電力が、台車部７に備えられる補助モータ５と車両１０の駆動系全般を駆動する図示しないメインモータとへ供給されるようになっている。また、コントローラ３は、バッテリ装置２の台座２ｇ上に搭載されている。
【００２３】
また、台車部７の着装時には、車体１０側に備えられる図示しない固定装置（固定手段）によって台車部７が物理的に保持されて、確実に固定（ロック）されるようになっている。さらに、台車部７がバッテリ設置スペースに位置しているか否かを判定する着脱判定スイッチ（図示略）が設けられ、例えば、台車部７の着装時には、オン信号、脱離時にはオフ信号をコントローラ３へ出力するようになっている。
【００２４】
なお、コントローラ３は、バッテリ装置２の容量が所定の下限値未満の時には、バッテリ残存容量低下の警告を発する。この場合の下限値は、車両１０の走行には十分ではないが、台車部７の走行をアシストするために補助モータ５に供給するにはまだ十分であり、バッテリ容量の低下が警告されてから、ドライバが充電できる場所、或いは駐車を行うことができる場所まで車両を運転し、さらに、台車部７を移動させて充電を行うことができるようになっている。
【００２５】
図２に示すように、車輪４はバッテリ装置２の台座２ｇ部分に設けられている。バッテリ装置２の台座２ｇ部分には取手６が取り付けられており、取手６を押し引きすることで台座２ｇに設けられた車輪４が転がり、台座２ｇ全体が前後へ移動するようになっている。また、取手６は折り畳み式の構造になっており、台車部７の車両１０への着装時には収納スペースが小さくなるように折り畳め、また、台車部７の車両１０からの脱離時には容易に取り回しができるように伸ばして使用できるようになっている。
【００２６】
また、車輪４には、車輪４の回転数を検出する回転数センサ５１と車輪４に働くトルクの大きさを検出するトルクセンサ５２とが備えられている。回転数センサ５１とトルクセンサ５２とからの検出情報はコントローラ３で内部処理されるようになっている。そして、コントローラ３は、取手６を引いて台車部７を移動させようとすることで、車輪４に働くトルクの大きさと車輪４の回転数に応じた補助トルク、すなわち、充電補助装置１の台車部７の移動をアシストするトルク（アシストトルク）を車輪４へ与えるようになっている。なお、車輪４へ与えられるアシストトルクの大きさは、ここでは、車輪４に働くトルクが大きく回転数が小さい程、アシストトルクが大きくなるように、また逆に、車輪４に働くトルクが小さく回転数が大きい程、アシストトルクが小さくなるように、予めコントローラ３に設定されている。
【００２７】
また車両１０には、台車部７の着脱時の移動の便宜を図るための着脱用ガイド１３が設けられている。この着脱用ガイド１３は、図３に示すように、車両１０の後方にスライドさせて引き出すことができるようになっており、台車部７の車輪４を誘導するレールとして機能するようになっている。また車両１０には、この着脱ガイド１３を電動駆動するためのガイドモータ１４が備えられている。なお、ガイドモータ１４は、車両１０に備えられた小型バッテリ１２から電力を供給されて、着脱ガイド１３を駆動するようになっている。また、着脱ガイド１３は、着脱ガイドスイッチ１５をユーザに操作されることよって作動を開始するようになっている。
【００２８】
また、充電補助装置１の台車部７の着脱時に操作する着脱スイッチ１１は、キー差込型のシリンダスイッチになっており、専用のキーを差し込んで回転させることでオン／オフを切り替えることができるようになっている。なお、本実施形態では、この専用のキーが、本電気自動車のメインスイッチ（エンジン駆動の自動車におけるイグニッションスイッチに相当するもの）用のキーと同一のものに設定してあり、メインスイッチをオフにして取り外したキーを、この着脱スイッチ１１に差し込んで回転させることで、着脱スイッチ１１のオン／オフを切り替えることができるようになっている。
【００２９】
着脱スイッチ１１は、ドライバ等のユーザにより操作され、台車部７の着装，脱離を行いたい場合には、ユーザが着脱スイッチ１１をオンに操作し、また台車部７の着装，脱離が完了した場合には、ユーザが着脱スイッチ１１をオフに操作するようになっている。
【００３０】
次に本充電補助装置のコントローラの構成を説明する。図４に示すように、コントローラ３は、充電補助装置１の充電回路や補助モータ５の動作を総合的に制御するマイコン３１，充電補助装置の充電回路のオン／オフ制御を行うコンタクタ（リレー）３２，バッテリ装置２への充電を行う充電器３３，補助モータ５を駆動するためのモータ駆動装置３４及びマイコン３１への電力を供給するマイコン用バッテリ３５から構成されている。
【００３１】
マイコン３１は、コントローラ３の中央処理制御装置として備えられており、着脱スイッチ１１，回転センサ５１及びトルクセンサ５２からの情報を基にして、コンタクタ３２，充電器３３及びモータ駆動装置３４を制御する。
充電器３３は、家庭用コンセントに接続されてバッテリ装置２を充電するようになっている。また、この充電器３３は、コンタクタ３２を介してモータ駆動装置３４と接続されている。
【００３２】
コンタクタ３２は、充電器３３とモータ駆動装置３４との接続のオン／オフを切り替えるようにマイコン３１によって制御され、着脱判定スイッチがオンの時（着装時）にはコンタクタ３２がオフに、一方、着脱判定スイッチがオフの時（脱離時）は、コンタクタ３２がオンに、それぞれ制御されるようになっている。つまり、コンタクタ３２のオフ時には、充電器３３とモータ駆動装置３４とが接続されないため、モータ駆動装置３４が駆動されず、補助モータ５も駆動されないが、コンタクタ３２のオン時には、充電器３３とモータ駆動装置３４が接続されてバッテリ装置２の電力がモータ駆動装置３４へ供給され、モータ駆動回路３４が補助モータ５を駆動するように働く。
【００３３】
マイコン用バッテリ３５は、マイコン３１の電源として働くように備えられており、充電補助装置１が車両１０から脱離した時でも電力をマイコン３１へ供給できるようになっている。このバッテリの電力は、充電補助装置１が車両１０に装着されている間に車両１０に備えられた小型バッテリ１２から充電されるようになっている。
【００３４】
なお、ここでは図示されていないが、車両１０には、本充電補助装置１の台車部７の着脱制御にかかる不具合やエラーをユーザへ伝達するための警告灯（フェイルランプ）が備えられている。
【００３５】
以下、図５，図６に示す制御フロー図を用いて、マイコン３１で行われる演算処理について具体的に説明する。
図５，図６の制御フローは、バッテリユニットの着装・脱離動作時の制御を行うためのフローであり、メインスイッチ（エンジン駆動の自動車におけるイグニッションスイッチに相当するもの）がオフの状態になると、マイコン３１内部で処理が開始されるようになっている。
図５に示すように、まず、ステップＳ１０では、着脱スイッチ１１のオン／オフが判定される。着脱スイッチ１１がオンの時は次のステップへ進むが、オフの時はオンになるまでこのステップを所定周期で繰り返す。つまり、着脱スイッチ１１がオンにならない限り、着装・脱離動作が行われないようになっている。
【００３６】
ステップＳ１５では、充電補助装置１の現在の着装・脱離の状態が着脱判定スイッチの信号から判定される。着装されている時は、脱離を開始するステップＳ２０以下のフローに進み、脱離している時は、図６に示す、着装を開始するステップＳ３００以下のフローに進む。
脱離を開始する場合、ステップＳ２０では、車体側コンタクタ２１の接続を電気的にオフにするように指令する。そしてステップＳ３０で、ステップＳ２０での動作が実際に正しく行われたか否かが判定される。車体側コンタクタ２１の接続が正しくオフになっている場合にはステップＳ５０へ進む。そして、充電補助装置１が車両１０から脱離可能な状態であると判断されて、充電補助装置１の台車部７の図示しない固定（ロック）装置を物理的に解除するように指令する。一方、正しくオフになっていない場合にはステップＳ４０へ進み、警告灯（フェイルランプ）を点灯させて、この制御を終了する。
【００３７】
なお、ステップＳ２０及びステップＳ５０での、車体側コンタクタ２１の接続解除動作及び充電補助装置１の台車部７の固定解除動作は、ここでは自動的に、電動で行われているが、ユーザによって手動で行われるような構成であってもよい。
【００３８】
続いてステップＳ６０では、充電補助装置１の台車部７の固定解除動作が正しく行われたか否かが判定される。充電補助装置１の台車部７の固定解除動作が正しく行われていない時は、ステップＳ７０へ進み、警告灯（フェイルランプ）を点灯させて、この制御を終了するが、固定解除動作が正しく行われている時はステップＳ８０へ進む。
【００３９】
ステップＳ８０では、着脱ガイド１３の作動開始時間を制限するための着脱タイマをスタートさせる。そして次のステップＳ９０で、着脱ガイド１３が作動したか否かが判定される。なお、この判定は、着脱ガイドスイッチ１５のオン／オフ（すなわち、張り出し／格納）によって判定される。
ここで、着脱ガイド１３が作動していない場合はステップＳ１００へ進む。そしてステップＳ１００で着脱タイマが所定時間（例えば、ここでは５分）経過したか否かが判定され、所定時間が経過した場合にはステップＳ１１０で充電補助装置１の台車部７が再び固定（ロック）されてこの制御を終了する。また、着脱タイマが所定時間経過していない場合はステップＳ９０へ戻る。
【００４０】
また、ステップＳ９０で着脱ガイド１３が作動を開始したと判定された場合にはステップＳ１２０へ進む。つまり、充電補助装置１の台車部７の固定（ロック）が解除されてから所定時間以内に着脱ガイドを作動させなければ、次のステップへは進めず、警告灯（フェイルランプ）を点灯させるようになっている。
ステップＳ１２０では、着脱ガイド１３の張り出し時間を制限するための張り出しタイマをスタートさせる。そして次のステップＳ１３０で、着脱ガイド１３の張り出し指令を発し、その次のステップＳ１４０で、着脱ガイドの張り出しが完了したか否かを判定する。ここで、着脱ガイド１３の張り出しが完了していない場合はステップＳ１５０へ進む。そして、ステップＳ１５０で張り出しタイマが所定時間（例えば、ここでは１分）経過したか否かが判定され、所定時間が経過した場合にはステップＳ１６０で着脱ガイドの張り出しを停止し、ステップＳ１７０で警告灯（フェイルランプ）を点灯させて、この制御を終了する。また、張り出しタイマが所定時間経過していない場合は、ステップＳ１４０へ戻る。
【００４１】
また、ステップＳ１４０で着脱ガイド１３の張り出しが完了したと判定された場合にはステップＳ１８０へ進む。つまり、着脱ガイド１３の張り出し開始から所定時間以内に張り出しが完了しなければ、次のステップへは進めず、警告灯（フェイルランプ）を表示するようになっている。
そしてステップＳ１８０で、着脱ガイドの張り出しを停止し、ステップＳ１９０で充電補助装置１の台車部７の取り外しを行う。なお、このステップＳ１９０での充電補助装置１の台車部７の取り外しは、ユーザによって行われる。
【００４２】
続いてステップＳ２００では、着脱ガイドスイッチ１５のオン／オフが判定される。着脱ガイドスイッチ１５がオン（すなわち、張り出し）の場合にはこのステップを繰り返し、オフ（すなわち、格納）になると、次のステップへ進む。
ステップＳ２１０では、着脱ガイド１３の格納時間を制限するための格納タイマをスタートさせる。そして次のステップＳ２２０で着脱ガイド１３の格納指令を発し、その次のステップＳ２３０で、着脱ガイドの格納が完了しているか否かを判定する。ここで、着脱ガイド１３の格納が完了していない場合は、ステップＳ２４０へ進む。そして、ステップＳ２４０で格納タイマが所定時間（例えば、ここでは１分）経過したか否かが判定され、所定時間が経過した場合にはステップＳ２５０で着脱ガイド１３の格納を停止し、ステップＳ２６０で警告灯（フェイルランプ）を点灯させて、この制御を終了する。また、格納タイマが所定時間経過していない場合は、ステップＳ２３０へ戻る。
【００４３】
また、ステップＳ２３０で着脱ガイド１３の格納が完了したと判定された場合にはステップＳ２７０へ進み、着脱ガイドの格納を停止し、この制御を終了する。つまり、着脱ガイド１３の格納開始から所定時間以内に格納が完了しなければ、次のステップへは進めず、警告灯（フェイルランプ）を表示するようになっている。
【００４４】
続いて、バッテリユニットの着装動作時の制御について、図６を用いて説明する。この制御フローは、図５のステップＳ１５において、充電補助装置１３が脱離している場合に進む、着装を開始するステップＳ３００から始まる。
ステップＳ３００では、着脱ガイドスイッチ１５のオン／オフが判定される。着脱ガイドスイッチ１５がオフ（すなわち、格納）の場合にはこのステップを繰り返し、オンになると次のステップへ進む。
【００４５】
次のステップ３１０では、着脱ガイド１３の張り出し時間を制限するための張り出しタイマをスタートさせる。そして次のステップＳ３２０で、着脱ガイド１３の張り出し指令を発し、その次のステップＳ３３０で、着脱ガイドの張り出しが完了したか否かを判定する。ここで、着脱ガイド１３の張り出しが完了していない場合はステップＳ３４０へ進む。そして、ステップＳ３４０で張り出しタイマが１分経過したか否かが判定され、所定時間（例えば、ここでは１分）経過した場合にはステップＳ３５０で着脱ガイドの張り出しを停止し、ステップＳ３６０で警告灯（フェイルランプ）を点灯させて、この制御を終了する。また、張り出しタイマが所定時間経過していない場合は、ステップＳ３３０へ戻る。
【００４６】
また、ステップＳ３３０で着脱ガイド１３の張り出しが完了したと判定された場合にはステップＳ３７０へ進む。つまり、着脱ガイド１３の張り出し開始から所定時間以内に張り出しが完了しなければ、次のステップへは進めず、警告灯（フェイルランプ）を表示するようになっている。
そしてステップＳ３７０で、着脱ガイドの張り出しを停止し、ステップＳ３８０で充電補助装置１の台車部７の取り付けを行う。なお、このステップＳ３８０での充電補助装置１の台車部７の取り付けは、ユーザによって行われる。
【００４７】
続いてステップＳ３９０では、着脱ガイドスイッチ１５のオン／オフが判定される。着脱ガイドスイッチ１５がオン（すなわち、張り出し）の場合にはこのステップを繰り返し、オフ（すなわち、格納）になると、次のステップへ進む。
ステップＳ４００では、着脱ガイド１３の格納時間を制限するための格納タイマをスタートさせる。そして次のステップＳ４１０で着脱ガイド１３の格納指令を発し、その次のステップＳ４２０で、着脱ガイドの格納が完了しているか否かを判定する。ここで、着脱ガイド１３の格納が完了していない場合は、ステップＳ４３０へ進む。そして、ステップＳ４３０で格納タイマが所定時間（例えば、ここでは１分）経過したか否かが判定され、所定時間が経過した場合にはステップＳ４４０で着脱ガイド１３の格納を停止し、ステップＳ４５０で警告灯（フェイルランプ）を点灯させて、この制御を終了する。また、格納タイマが所定時間経過していない場合は、ステップＳ４２０へ戻る。つまり、着脱ガイド１３の格納開始から所定時間以内に格納が完了しなければ、次のステップへは進めず、警告灯を表示するようになっている。
【００４８】
また、ステップＳ４２０で着脱ガイド１３の格納が完了したと判定された場合にはステップＳ４６０へ進み、着脱ガイドの格納を停止し、ステップＳ４７０で充電補助装置１の台車部７の固定指令を発する。
続くステップＳ４８０では、充電補助装置１の台車部７が正しく固定されているか否かが判定され、正しく固定されている場合にはこの制御を終了し、また正しく固定されていない場合にはステップＳ４９０へ進んで警告灯（フェイルランプ）を点灯させ、この制御を終了する。
【００４９】
なお、以上のコントローラ３による制御におけるステップＳ１００，ステップＳ１５０，ステップＳ２５０，ステップＳ３４０及びステップＳ４３０で行われる所定時間が経過したか否かの時間設定は、任意に定められるものである。本実施形態においては、コントローラ３によって電気的に制御されるものに対しては、制御の開始から終了までの制限時間を１分とし、また、ユーザによって人力で制御されるものに対しては、種々の要因で時間がかかる場合があることを考慮して、制御の開始から終了までの制限時間を５分と、電気的な制御と比較して長めに設定している。
【００５０】
以上のような構成により、本実施形態の電気自動車の充電補助装置によれば、次のような作用及び効果が得られる。
まず、充電補助装置１の台車部７の着装・脱離動作時の制御は、着脱スイッチ１１がオンにならない限り、着装・脱離動作が行われず、また、着脱スイッチ１１はキー差込型のシリンダスイッチになっており、専用のキーを差し込んで回転させることでオン／オフを切り替えることができるようになっているため、誤った着装・脱離操作を防止することができる。また、車体側コンタクタ２１の接続が正しくオフになっていることと、充電補助装置１の台車部７の固定解除動作が正しく行われたことが確認された上で、充電補助装置１の台車部７の脱離が行われ、さらに、各々の動作がただしく行われていない時には警告灯が表示されるようになっているため、誤動作をより効果的に防止することができる。また、このような誤動作を防止するための制御があるため、車体側コンタクタ２１の接続解除動作及び充電補助装置１の台車部７の固定解除動作は、電動で行うことも手動で行うこともできる。
【００５１】
また、充電補助装置１の台車部７の脱離に際し、着脱ガイド１３の作動開始時間を制限するための着脱タイマが設定されているため、必要時以外には台車部７及び着脱ガイド１３を車両１０へ固定（ロック）しておくことができる。
また、着脱ガイド１３の張り出しや格納に際し、着脱ガイド１３が車両１０に設けられているため、このガイドを利用した充電補助装置１の台車部７の移動を容易に行うことができる。また、張り出し時間を制限するための張り出しタイマと格納時間を制限するための格納タイマが設定されているため、着脱ガイド１３の動作不良に起因する、小型バッテリ１２の電力浪費を最小限に抑えることができる。
【００５２】
また、ユーザの手による充電補助装置１の台車部７の取り外し、取り付けに際し、充電補助装置の着脱は、ハッチバック９を開放して、車両１０の後方から行うことができるため、手が届きやすく、充電補助装置の着脱が容易になる。また、本電気自動車の主電源たるバッテリ装置２は１つの台座２ｇ上に充電器３とともに積載され、充電補助装置１の台車部７全体が車両１０に対して着脱可能に備えられるため、着装・脱離が容易である。特に、台車部７は、コントローラ３によって制御される車輪４を備え、コントローラ３は車輪４に働くトルクの大きさに応じた補助トルク、すなわち、台車部７自身の移動をアシストするトルクを車輪４へ与えるように構成されているため、ユーザは容易に充電補助装置１の台車部７を移動させることができる。また、台車部７自身のバッテリ装置２が車輪４に内蔵されている補助モータ５の動力源となるため、補助モータ５を駆動するためのバッテリを別途用意する必要がない。また、充電補助装置１の台車部７は、家庭用コンセント用の充電器を備えて構成されているため、取り外し後の充電が容易である。
【００５３】
また、コントローラ３は、着脱判定スイッチのオン／オフに応じてコンタクタ３２のオン／オフを制御するため、台座が車体に対して固定されていなければ走行用モータへは電力が供給されず、台座が固定されずに走行してしまう不具合を防止できる。逆に、台座が車体に対して固定されている状態で補助モータが誤作動を起こすことを防止できる。
【００５４】
また、コントローラ３は、バッテリ装置２が補助モータ５を駆動することができなくなる前に、ドライバへの警告を行うため、バッテリ装置２のバッテリ容量が、台車部７が自走できないほど低下することを防止する事ができる。
【００５５】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されたものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、上述の実施形態においては、充電補助装置１の取手６は、充電補助装置１の移動時にユーザが手を掛けるためのものとして備えられているが、この取手６を、車輪４に与えるアシスト力の大きさを制御する制御スイッチとして機能させれば、補助モータが発生させるアシスト力の大きさやタイミングをユーザが制御することができる。
【００５６】
また、コントローラ５による制御における着脱タイマ，張り出しタイマ及び格納タイマの時間設定は、上述の実施形態における設定時間に限定されるものではない。
【００５７】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１記載の本発明の電気自動車の充電補助装置によれば、電気自動車から走行用バッテリ装置を搭載された台車を容易に持ち出し、持ち運びができ、充電を行うことができる。また、自走用車輪を駆動する補助モータによるアシストがより一層、電気自動車からの走行用バッテリ装置を搭載された台車の持ち運びを容易にすることができる。
【００５８】
また、請求項２記載の本発明の電気自動車の充電補助装置によれば、走行用バッテリ装置の構成自由度を高めることができるとともに、走行用バッテリ装置が複数のバッテリモジュールによって構成されることで、交換時の持ち運びを簡単にすることができる。
また、請求項３記載の本発明の電気自動車の充電補助装置によれば、充電補助装置自らの走行用バッテリ装置に充電された電力を利用して補助モータを駆動するため、他の動力源を必要とせず、構成を簡素にすることができるとともに、他の動力源のためのスペース及びコストを低減させることができる。
【００５９】
また、請求項４記載の本発明の電気自動車の充電補助装置によれば、コントローラによって自走用車輪に加えられるアシストトルクの大きさが決定されるため、車輪に働く負荷の大きさに応じた適切なアシストトルクの大きさが確実かつ正確に演算されるようになる。
また、請求項５記載の本発明の電気自動車の充電補助装置によれば、自走用車輪に働くトルクと自走用車輪の回転速度とから、補助モータが発生させるアシストトルクが決定されるため、より適切なアシストが行われるようになり、充電補助装置の持ち運びがより一層容易になる。
【００６０】
また、請求項６記載の本発明の電気自動車の充電補助装置によれば、台座が車体に対して固定されていなければ走行用モータへは電力が供給されないので、台座が固定されずに走行してしまう不具合を防止できる。逆に、台座が車体に対して固定されている状態で補助モータが誤作動を起こすことを防止できる。
また、請求項７記載の本発明の電気自動車の充電補助装置によれば、走行用バッテリ装置を搭載された台車の持ち運びを容易にすることができる。また、自走用車輪に設けられる補助モータが発生させるアシスト力の大きさやタイミングをユーザが制御することができる。
【００６１】
また、請求項８記載の本発明の電気自動車の充電補助装置によれば、走行用バッテリ装置を搭載された台車の着脱動作に使用する着脱用ガイドを容易に張り出し又は格納することができる。
また、請求項９記載の本発明の電気自動車の充電補助装置によれば、ガイドモータは、走行用バッテリ装置を搭載された台車の走行用バッテリ装置を使用しないため、充電補助装置の着脱動作のいずれの場合にも使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態としての充電補助装置を備えた電気自動車のバッテリユニット設置部を、着脱ガイドを使用状態にして示す図であり、（ａ）はその平面図（車両の上面から透視した配置図）であり、（ｂ）はその構成の要部である台座部の斜視配置図であり、（ｃ）はその側面図（車両の左側面から透視した配置図）である。
【図２】本発明の一実施形態としての充電補助装置の、電気自動車からの着脱動作を示す車両の断面構成図。
【図３】本発明の一実施形態としての本充電補助装置を備えた電気自動車に設けられる着脱用ガイドを示す車両の断面構成図である。
【図４】本発明の一実施形態としての充電補助装置のコントローラの構成を示す全体構成図である。
【図５】本発明の一実施形態としての充電補助装置におけるバッテリユニットの脱離動作時の制御を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態としての充電補助装置におけるバッテリユニットの着装動作時の制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  充電補助装置
２  バッテリ装置（走行用バッテリ装置）
２ａ〜２ｆ  バッテリモジュール
２ｇ  台座
３  コントローラ
４  車輪（自走用車輪）
５  補助モータ
６  取手
７  台車部（バッテリユニット）
９  ハッチバック
１０  車両
１１  着脱スイッチ
１２  小型バッテリ
１３  着脱ガイド
１４  ガイドモータ
１５  着脱ガイドスイッチ
２１  車体側コンタクタ
３１  マイコン
３２  コンタクタ（リレー）
３３  充電器
３４  モータ駆動装置
３５  マイコン用バッテリ
４１  駆動輪
４２  インホイールモータ
５１  回転センサ
５２  トルクセンサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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