(57)【要約】【課題】エンジンのオフ時に安心して電動機器を使用し続けることができる車両の提供。【解決手段】電動機器を備える車両であって、エンジン１１と、前記エンジンの駆動により充電される第１のバッテリである鉛バッテリ５と、鉛バッテリ５よりも連続使用可能時間の長い第２のバッテリである燐酸鉄リチウムイオンバッテリ７と、エンジン１１の停止に応じて負荷に対する電源を前記鉛バッテリ５から前記燐酸鉄リチウムイオンバッテリ７に切り替えるイグニッションスイッチ９とを備える。【選択図】図３
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
電動機器を備える車両であって、
エンジンと
前記エンジンの駆動により充電される第１のバッテリと、
前記第１のバッテリよりも連続使用可能時間の長い第２のバッテリと、
前記エンジンの停止に応じて電動機器に対する電源を前記第１のバッテリから前記第２のバッテリに切り替えるスイッチと
を備える車両。
【請求項２】
前記第１のバッテリが鉛バッテリであり、前記第２のバッテリが燐酸鉄リチウムイオンバッテリである請求項１に記載の車両。
【請求項３】
前記スイッチが前記エンジンのイグニションスイッチである請求項１又は２に記載の車両。
【請求項４】
前記電動機器が、道路を利用するドライバーへの情報を表示する情報表示装置である請求項１から３のいずれか１項に記載の車両。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、電動機器を備える車両に関し、特には車両に搭載したバッテリで電動機器を駆動する車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両に搭載したバッテリで電動機器（電子機器を含む）を駆動する車両として、例えば高速道路において、交通渋滞、交通事故、工事、気象、災害等に関する道路交通情報を、情報表示装置である情報表示板、回転灯、ランプ、サイレン、スピーカ等の電動機器（以下、情報表示装置）を搭載し、これらを使用することで、通行車両の安全と道路維持作業の安全を確保するなど道路の管理に従事する道路維持作業車（以下、作業車）が知られている。
【０００３】
作業車は、高速道路ばかりでなく、国道、県道等の管理のために使用される車両である。作業車は、例えば、通常のトラック等が改造されたものであり、道路を走行移動して、車線上や路肩に停止し事故情報や工事情報など各種の道路交通情報を通行中のドライバーに報知する情報表示装置を備えた車両である。
【０００４】
そのために、作業車に搭載された情報表示装置は、道路交通情報を遠方からでも一般車両に提供できるように大型のものが採用され、その消費電力も大きい。このため、情報表示装置への電力の供給は、作業車の走行中又は停車中にアイドリングよりも高めのエンジン回転数を確保し、発電機であるオルタネータによりエンジン駆動時には常時発電を行い、作業車に搭載された鉛バッテリに充電し、この鉛バッテリから情報表示装置への給電を実行していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−７９０２１号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００６】
鉛バッテリがバッテリ切れを起こすと、車両に搭載されたライト、ウインカー、ラジオのような区分だけでなく、車両のイグニッション、スタータのようなエンジン始動に必要な区分まで使用不可となる。一方、エンジンを停止させた状態で情報表示装置を使用し、バッテリ切れを起こすと、上記したエンジン始動の問題だけでなく、情報表示装置を用いた作業等ができなくなる問題が生じる。
【０００７】
このため、情報表示装置の使用中は、バッテリ切れを防ぐため、作業車の停車状態においてもエンジンを常時駆動させていた。しかしながら、このような情報表示装置の使用方法では、情報表示装置を駆動させている間は作業車のエンジン音が響く。このため、作業車が停車した道路沿道の住民などにとっては騒音や排気ガスに関する環境保全上の問題が生じる。また、車両の停車時にエンジンを駆動させることは燃料が消費され、経済、環境の両面からも望ましくない。
【０００８】
また、作業車は、事故現場のような所定の目標位置に向かう途中でも、情報表示装置に所定の情報を表示させ、現場に到着して停車した後も、その情報表示を継続し続けることが要求されることがある。すなわち、作業車は、走行移動中か停車中かに関係なく情報表示を継続することが要求される場合がある。この要求は、作業車が現場に到着した後もエ
ンジンを停止しないことで満たされていた。
本考案は、このような事情に鑑みてなされたものであり、車両のエンジンをオフにしても電動機器を使用しつづけることができる技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本考案は、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
すなわち、本考案は、電動機器を備える車両であって、エンジンと、前記エンジンの駆動により充電される第１のバッテリと、前記第１のバッテリよりも連続使用可能時間の長い第２のバッテリと、前記エンジンの停止に応じて前記電動機器に対する電源を前記第１のバッテリから前記第２のバッテリに切り替えるスイッチとを備える。
【００１０】
車両としては、道路維持管理に供する車両ばかりでなく電動機器を搭載した車両であればよく、消防、警察活動に供する車両（例えば、パトロールカー、消防車、救急車）、広告宣伝用自動車、航空機用特殊車両、ゴミ収集運搬車両、散水車、キャンピング車、コンクリートミキサー車、フォークリフト、高所作業車、移動販売車等の車両を含むことができる。
【００１１】
電動機器（負荷）は、車両の電源からの電力を動力として作動する機器及び装置をいい、電子機器も含む。電動機器（負荷）としては、例えば、文字、図形、記号等を用いて各種情報を表示する情報表示装置、回転灯、ランプ、サイレン、ホーン、スピーカ、ラジオのような車載電気部品のみならず、車両の目的に応じて車載された特殊な電動機械設備を含む。さらに電動機器には、無線通信機器やグローバル・ポジショニング・システム Ｇ
ＰＳ：Global Positioning System）、各種情報処理を実行する情報処理装置（コンピュ
ータ）などの電子機器も含まれる。
【００１２】
本考案によれば、車両の走行時、すなわちエンジン駆動時においては、第１のバッテリからの電力を負荷に供給できる。その後、車両を停車させてエンジンを停止させると、スイッチにより電動機器（負荷）に対する電源が第１のバッテリから第２のバッテリに切り替わる。
【００１３】
これによって、電動機器（負荷）に対し、エンジンのオンオフに関わらず電力供給を継続できる。このとき、第２のバッテリの連続使用可能時間は第１のバッテリよりも長いので、エンジン音の発生が慎まれる場所で車両を長時間停車しなければならない場合でも、負荷に対して安心して電力の供給を継続できる。さらに、エンジンを停止して第２のバッテリを用いることで、むやみな排気ガス（エンジンの駆動による二酸化炭素（CO2））の
排出を抑えることができる。
なお、本考案におけるスイッチは、エンジンの始動に応じて電動機器に対する電源を第２のバッテリから第１のバッテリに切り替えるものであっても良い。
【００１４】
また、本考案においては、第１のバッテリが鉛バッテリであり、第２のバッテリが燐酸鉄リチウムイオンバッテリであることが好ましい。燐酸鉄リチウムイオンバッテリは、鉛バッテリと比べて連続使用可能時間が長いことから、車両のエンジン停止時における負荷に対する電源として好ましい。また、燐酸鉄リチウムイオンバッテリは、充電時間が鉛バッテリに比べて短いことから、車両の稼働時間を長くすることができる。
【００１５】
さらに、本考案においては、前記スイッチは、前記エンジンのイグニションスイッチとすることができる。スイッチは、イグニションスイッチに連動する別個のスイッチでも良いが、イグニションスイッチにすると、車両の部品点数を減少させることができる点で好ましい。
【００１６】
加えて、電動機器は、例えば、道路を走行する車両に対して情報を表示する情報表示装置とすることができる。この場合、住宅地のような静寂性が求められる道路上において、エンジンを停止して車両を停車させる一方、第２のバッテリからの電力を用いて情報表示装置により各種の情報（道路交通情報）を長時間表示させることができる。
【００１７】
ここで、道路交通情報とは、道路法及び道路交通法に定められたドライバーに対して発信される情報を少なくとも含む。
【考案の効果】
【００１８】
本考案によれば、車両のエンジンをオフにしても第２のバッテリで電動機器を長時間稼働させ続けることができるので、車両の停止時にエンジンをオフにすることができ、当該車両の停車位置でのエンジン音が騒音問題を引き起こすことを防止できる。また、車両のエンジンを停止して電動機器を使用するので、むやみな排気ガスやＣＯ２の放出を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本考案に係る車両の一例である作業車の斜視図である。
【図２】図１に示された作業車の側面図である。
【図３】本考案の実施形態に係る車両の電気回路の一部を模式的に示す図である。
【図４】本考案の実施形態に係る車両において、鉛バッテリを用いて電光表示板に電力を供給している状態を示す図である。
【図５】本考案の実施形態に係る車両において、燐酸鉄リチウムイオンバッテリを用いて電光表示板に電力を供給している状態を示す図である。
【考案を実施するための形態】
【００２０】
以下に、本考案に係る車両を添付した図面に従って詳細に説明する。図１〜図５に示すように、本実施形態の車両は、搭載しているバッテリで電動機器を駆動する車両であり、道路の走行中、或いは車線上又は路肩での停車時において、搭載された情報表示装置で、様々な情報を報知可能な車両、いわゆる作業車１を例示する。
【００２１】
作業車１は、例えば通常のトラックを改造したものであり、荷台部分に情報表示装置である大型の電光表示板３が積載されている。作業車１は、道路を移動して、車線上や路肩に停止して事故情報や工事情報などの各種情報を通行中の自動車に知らせ、道路を円滑にかつ快適に利用できるようにする。
【００２２】
電光表示板３は上段部、中段部、下段部と別れている。上段部は、複数（この実施例では４個）の黄色回転灯３１１，３１１ｒ，３１１，３１１ｆからなる黄色回転灯群３１を備えており、黄色回転灯３１１，３１１ｒ，３１１は、車両の後方側で３個並べて配列されている。黄色回転灯３１１ｆは、黄色回転灯３１１ｒの後方（車両前方側）に配置され、昇降装置４（図３参照）により、昇降するようになっている。よって黄色回転灯３１１ｆを昇降式黄色回転灯という。
【００２３】
昇降式黄色回転灯３１１ｆの上昇時には、遠方の車両に対しても注意を喚起することができる。また、黄色回転灯３１１ｒは、その両側に位置する黄色回転灯３１１，３１１と同じ高さに配置されている。
【００２４】
中段部は、文字による情報を走行中の他の車両のドライバーに提供するものであり、「工事中」、「スリップ注意」、「落下物注意」、「作業中」等、交通渋滞、工事、気象、災害に関する道路交通情報を提供する。当該中段部は上段表示板と呼ばれ、符号３１３で示す。上段表示板３１３は、字幕が表されたパネルをバックライトや前方周辺からのライ
トで照らして字幕を浮かび上がらせる形式のものであっても良く、ディスプレイ装置を備え、ディスプレイ装置に所望の字幕などを表示する形式のものであっても良い。
【００２５】
下段部は、例えば通行車両の進行方向を矢印で示唆して誘導する矢印標識部３１５である。下段部は、下段にありかつ発光ダイオード（ＬＥＤ）で矢印や文字等を表示するので、下段部のことを下段ＬＥＤ表示板という。
【００２６】
このような電光表示板３の電源は２つあり、ともに作業車１に搭載される。一つは作業車１のエンジン１１（図３、図５）の駆動により作動する車載発電機であるオルタネータ１１１（図３〜５参照）により充電される第１のバッテリと、第１のバッテリよりも連続使用可能時間の長い第２のバッテリである。
【００２７】
第１のバッテリは、従来から車両に積載されている鉛バッテリ５であり、この実施例では車両側部に締着されている。鉛バッテリ５は、オルタネータ１１１で作られた電気（ＤＣ２４Ｖ）が充電されるバッテリである。鉛バッテリ５を用いて電光表示板３を作動させる場合、オルタネータ１１１は、アイドリングよりも高めの回転数でエンジン１１（図４，５参照）により駆動され、鉛バッテリ５に充電する。
【００２８】
第２のバッテリは、燐酸鉄リチウムイオンバッテリ７であり、図１に示す例では、作業車１の荷台部分に充電器７１と一緒に積載されている。燐酸鉄リチウムイオンバッテリ７への充電は、充電器７１を用い、家庭の商用電源を用いて実施可能となっている。
【００２９】
また、これ以外に燐酸鉄リチウムイオンバッテリ７は、補修基地（図示せず）など地上の適所に設置された専用の充電器（図示せず）を用いて充電するようにしてもよい。
【００３０】
これら鉛バッテリ５又は燐酸鉄リチウムイオンバッテリ７を用いて、電光表示板３を作動させる。詳しくは、作業車１のエンジンが駆動している間は、走行中か停車中かに関わらず、鉛バッテリ５が使用される。エンジンが停止している間は、燐酸鉄リチウムイオンバッテリ７が使用される。そして、作業車１が走行している間は、鉛バッテリ５が使用される。鉛バッテリ５は、燐酸鉄リチウムイオンバッテリ７のバックアップ用としても使用される。
【００３１】
バックアップ用とは、例えば、燐酸鉄リチウムイオンバッテリ７がバッテリ切れなどにより使用できなくなった場合の代替バッテリとして使用することを意味する。その場合、作業車１のエンジン１１を始動させて、鉛バッテリ５を用い、電光表示板３に給電をする。
【００３２】
また、バッテリ５、７のうちのいずれを電光表示板３の電源とするかは、作業車１のエンジン１１のイグニッションスイッチ９（図３〜５参照）を切り替えることで実行する。
図４に示すように、イグニッションスイッチ９がオンの状態（右側に位置）では、エンジン１１が駆動し、オルタネータ１１１で作られた電気が鉛バッテリ５に充電され、その後鉛バッテリ５から電光表示板３に電力が供給され、電光表示板３の黄色回転灯群３１を点灯させたり、上段表示板３１３や矢印標識部（下段ＬＥＤ表示板）３１５に各種情報を表示させたりすることができる。
【００３３】
反対に、図５に示すように、イグニッションスイッチ９がオフの状態（左側に位置）では、エンジン１１が停止した状態になり、燐酸鉄リチウムイオンバッテリ７から電光表示板３に電力が供給され、電光表示板３が点灯する。
尤も、本実施形態では、電光表示板３等への電力供給をオンオフする電源スイッチ３３（図３参照）が設けられている。電源スイッチ３３が入ると電源スイッチ３３のオンオフ
に連動するリレー３３１及び３３２が閉じて、電光表示板３、上段表示板３１３用の操作盤８０、下段ＬＥＤ表示板３１５用の操作盤９０、昇降装置４がイグニッションスイッチ９を介してバッテリ５，７の一方に接続される状態となり、これらの装置及び機器に作動用の電力が供給される。反対に電源スイッチ３３を切ると、リレー３３１及び３３２が開き、電光表示板３、操作盤８０、操作盤９０、及び昇降装置４と、イグニションスイッチ９とが電気的に切断された状態となり、これらの装置及び機器への電力供給が、エンジン１１のオンオフに関係なく停止される。なお、リレー３３１及び３３２の代わりに半導体スイッチを適用することができる。
【００３４】
いずれのバッテリからであっても電光表示板３に電力が供給されると、それに伴い、操作盤８０（図３参照）の操作によって上段表示板３１３で表示される情報（例えば字幕）の変更が可能になり、操作盤９０（図３参照）の操作によって、下段表示板３１５で表示される情報の変更が可能になる。また、黄色回転灯群３１の各黄色回転灯の消灯・点灯を制御できるとともに、昇降装置４の作動で、昇降式黄色回転灯３１１ｆを昇降制御が可能となる。
【００３５】
また、エンジン１１を停止しかつ電光表示板３を消灯したり、昇降装置４の作動を停止して昇降式黄色回転灯３１１ｆを下降させたりするには、図３に示す、電光表示板３の電源スイッチ３３を切る。
さらに、図１，２に示すように、符号１００で示すものは、安全保安用のクッションドラムである。
【００３６】
次に示す表は、充電条件２４Ｖ１６０ＡＨでの、鉛バッテリ５と燐酸鉄リチウムイオンバッテリ７との比較表である。
【表１】
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【００３７】
表からわかることは次の通りである。
鉛バッテリに比べ、燐酸鉄リチウムイオンバッテリは、電池重量が軽いので、持ち運びに便利である。また、充電時間も約４時間と短く約８時間の鉛バッテリの半分の時間で済む
。
【００３８】
さらに、連続使用時間にあっては、鉛バッテリが約６時間であるのに対し、燐酸鉄リチウムイオンバッテリは約１０時間と長い。さらにまた、メンテナンスの有無に関しては、鉛バッテリが必要であるのに対し、燐酸鉄リチウムイオンバッテリは不要である。
【００３９】
また、充電回数が鉛バッテリの場合は約４００回（年数にすると２年）しか持たないのに対し、燐酸鉄リチウムイオンバッテリの場合はその５倍のおよそ２０００回（年数にすると５年）も持つ（年数は経験則から算出）。加えて充電器価格にあっては鉛バッテリ用のものが高価であるのに対し、燐酸鉄リチウムイオンバッテリ用のものは安価である。
【００４０】
但し、バッテリ自体の価格は、鉛バッテリよりも燐酸鉄リチウムイオンバッテリの方が高価である。
【００４１】
次にこのような構成の作業車１の作用効果について説明する。作業車１は、電光表示板３の電源として、作業車１のエンジン駆動時は鉛バッテリ５を用い、エンジン停止時は燐酸鉄リチウムイオンバッテリ７を使用する。燐酸鉄リチウムイオンバッテリ７は、予め家庭用電源用の充電器７１又は補修基地の充電器（図示せず）を用いてフル充電された状態にされる。作業車１の出動要請が発生すると、作業車１は自走で現場まで赴く。このとき、鉛バッテリ５からの電力を用いて、電光表示板３等に対し所望の電力を供給することができ、電光表示板３で情報をドライバーに対して提供する。そして、作業車１が現場に到着し、イグニッションスイッチ９をオフにしてエンジン１１を停止させると、電光表示板３に対する電源が鉛バッテリ５から燐酸鉄リチウムイオンバッテリ７に瞬時に切り替わる。よって、電光表示板３による表示状態（情報提供状態）を停止することなく継続することができる。
【００４２】
燐酸鉄リチウムイオンバッテリ７からの電力で電光表示板３が作動することにより、作業車１のエンジン停止後に電光表示板３にて情報を提供している間、作業車１のエンジン音が響くことがない。よって、作業車１が停車している道路付近の住民に対する騒音についての環境保全上の問題を抑制することができる。
【００４３】
また、燐酸鉄リチウムイオンバッテリ７は一度充電すると約１０時間連続使用することができ、連続使用時間が約６時間の鉛バッテリ５よりも長時間の使用が可能である。このため、燐酸鉄リチウムイオン７は、鉛バッテリ５よりも相対的に長時間に亘って、電光表示板３を作動（点灯等）させることが可能である。しかも燐酸鉄リチウムイオンバッテリ７が機能している間は、作業車１のエンジン１１を駆動せずに済む。したがって、作業車１のドライバー（作業者）は、安心して作業車１のエンジン１１をオフにすることができる。また、作業車１のエンジンがオフにされることで、排気ガスやＣＯ２の排出が抑えられ、環境に優しい。
【００４４】
但し、既述のように、作業車１が走行しているとき、すなわちエンジン１１が駆動しているときは、鉛バッテリ５を用いる。そして、作業車１のエンジンが停止しているときは、燐酸鉄リチウムイオンバッテリ７を用いる。
【００４５】
作業車１は、このように燐酸鉄リチウムイオンバッテリ７以外に鉛バッテリ５も搭載しているので、燐酸鉄リチウムイオンバッテリ７がバッテリ切れになりそうなときには、イグニッションスイッチ９をオンにしてエンジン１１を作動させることで、電光表示板３の電源を燐酸鉄リチウムイオンバッテリ７から鉛バッテリ５に切り替える。
【００４６】
そして、エンジン１１の回転数をアイドリング状態よりも高い回転数にして電力を得て
、鉛バッテリ５を使用する。よって、燐酸鉄リチウムイオンバッテリ７がバッテリ切れを起こしそうな場合には、エンジン１１をオンにして電源を鉛バッテリ５に切り替えることで電光表示板３の使用を継続することができる。
【００４７】
また、点灯手段の電源を燐酸鉄リチウムイオンバッテリ７か鉛バッテリ５にするかの切り替えは、作業車１のイグニッションスイッチ９のオンオフにより実行できるので、切り替え操作が簡単である。また、イグニッションスイッチ９によりエンジン１１をオフにした瞬間、電源としてのバッテリが切り替わるので、電光表示板３が一時的に消灯することを防止できる。
【００４８】
なお、両バッテリ５，７の切り替えスイッチは、イグニションスイッチ９に連動する別のスイッチ（例えば、リレーや半導体スイッチ）でも良い。しかし、切り替えスイッチをイグニションスイッチ９とすることで、車両の部品点数を減少させることができるのでその方が好ましい。
【００４９】
さらに鉛バッテリ５は、作業車１に搭載されたオルタネータ１１１で充電できるので、作業車１の移動中に充電が可能である。このため、鉛バッテリ５がバッテリ切れになることは極めて少ない。燐酸鉄リチウムイオンバッテリ７の場合は、バッテリ切れになると家庭用電源からプラグを利用して直接電力を供給したり、補修基地で充電したりしないとならない。このため、燐酸鉄リチウムイオンバッテリ７がバッテリ切れにならないようにするために、燐酸鉄リチウムイオンバッテリ７の残量を計測する計測器を車載し、バッテリ切れが近づいたら（残量が所定閾値以下となると）音（ブザー）や光（ランプ）などで警報を発するようにすると好適である。
さらに、エンジン１１の停止時には、ウインカーやハザードランプ、ライトのような車
載電装部品の電源が、鉛バッテリ５から燐酸鉄リチウムイオンバッテリ７に切り替えられるようにする、他の切替スイッチをさらに備えることも可能である。当該他の切替スイッチは、イグニションスイッチ９に連動するように設けることができる。
【００５０】
本考案は上述の図示例にのみ限定されるものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲内において種種変更を加え得ることは勿論である。例えば、この実施例では道路維持管理に供する車両として作業車１を例示したが、電動機器（電子機器を含む）を搭載した車両であればよく、作業車に限られないのは勿論である。
【００５１】
また電動機器としては、これらの車両の電源に対する負荷となる電動機器（電子機器を含む）であればよい。負荷としては、例えば情報表示装置、ランプ、サイレン、スピーカや、車両に搭載されている装置及び機器の各種駆動装置など、電力を消費して作動する各種の機器や装置が含まれる。
【符号の説明】
【００５２】
１  作業車
３  電光表示板
４  昇降機構
５  鉛バッテリ（第１のバッテリ）
７  燐酸鉄リチウムイオンバッテリ（第２のバッテリ）
９  イグニッションスイッチ（切り替えスイッチ）
１１  エンジン
３１  黄色回転灯群
３３  電光表示板の電源スイッチ
７１  充電器
８０  操作盤
９０  操作盤
１００  クッションドラム
３１１  黄色回転灯
３１１ｆ  車両前方の黄色回転灯（昇降式黄色回転灯）
３１１ｒ  車両後方の黄色回転灯
３１３  上段表示板
３１５  矢印標識部（下段ＬＥＤ表示板）
３３１  リレー
３３２  リレー
【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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