(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両駆動用のモータに電力を供給するバッテリと、
バッテリ充電用のコードと、
上記コードを収納する収納部と、
上記コードの収納状態を判定するコード収納状態判定手段と、
上記コードが収納状態にないと判定されたとき、車両の走行を禁止する走行禁止手段とをそなえ、
上記収納部は、上記コードを巻き取るドラムを有するとともに、該ドラムには、該ドラムの回転量を検出する回転数センサが設けられ、
上記コード収納状態判定手段は、上記回転数センサで検出された上記ドラムの回転量と上記ドラムの径とから上記コードの引き出し量を演算し、該引き出し量が許容範囲内の大きさであれば、上記コードが上記ドラムによって巻き取られた状態にあると判定し、上記コードが巻き取られた状態にあることを条件に、該コードが収納状態にあると判定する
ことを特徴とする、電気自動車。
【請求項２】
上記収納部のコード取り出し部を開閉する開閉手段を更にそなえ、
上記コード収納状態判定手段が、上記コードが巻き取られた状態にあり、且つ、上記開閉手段によりコード取り出し部が閉鎖状態にあるとき上記コードが収納状態にあると判定する
ことを特徴とする、請求項１記載の電気自動車。
【請求項３】
上記モータを制御するモータ制御手段を更にそなえ、
上記走行禁止手段が、上記コード収納状態判定手段により上記コードが収納状態にないと判定されたとき、上記バッテリと上記モータ制御手段との接続を遮断する
ことを特徴とする、請求項１又は２記載の電気自動車。
【請求項４】
上記モータを制御するモータ制御手段を更にそなえ、
上記走行禁止手段が、上記コード収納状態判定手段により上記コードが収納状態にないと判定されたとき、上記モータ制御手段に対して停止指示を行なう
ことを特徴とする、請求項１又は２記載の電気自動車。
【請求項５】
上記モータを制御するモータ制御手段を更にそなえ、
上記走行禁止手段が、上記コード収納状態判定手段により上記コードが収納状態にないと判定されたとき、上記モータ制御手段に対するトルク指示をゼロとする
ことを特徴とする、請求項１又は２記載の電気自動車。
【請求項６】
ＯＮ状態で上記モータの駆動を可能とする始動スイッチと、
上記走行禁止手段により車両の走行が禁止されているとき上記始動スイッチをＯＮ状態とすると、使用者に警報を与える警報手段とを更にそなえた
ことを特徴とする、請求項１〜５のいずれかの項に記載の電気自動車。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バッテリ充電用のコードが予め車体に取り付けられた小型の電気自動車に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、家庭用の交流電源で充電可能な小型の電気自動車が開発され実用に至っている。
このような小型電気自動車は、通常、通勤時等決まった経路を定期的に走行するのに用いられており、走行に際してバッテリの充電が行なわれる。このバッテリの充電作業は、別体の充電用コードの一端を車両側に取り付けるとともに、コードの他端を家庭用のＡＣ１００Ｖのコンセントに差し込むことにより行なわれる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、一般にこのような小型電気自動車では、一回の充電によって走行できる距離は短いため充電作業を頻繁に行なう必要があるが、上述の別体の充電用コードを用いた充電方法では充電の度にコードを車両とコンセントとの双方に取り付け及び取り外ししなければならないため煩わしい。
【０００４】
これに対して、このような充電用コードを予め車両側に設け車両に収納することで、車両側のコードの取り付け及び取り外しを不要とし、充電作業を簡略化できるようにした技術が開発されている。
しかしながら、このような充電用コードを車両に収納するタイプの電気自動車では、充電中に誤って走行を開始する等、コードの収納が完全に行なわれない状態で走行した場合、コードが車輪に絡みついて走行が不安定となる虞がある。
【０００５】
本発明は、上述の課題に鑑み創案されたもので、車両に設けられた充電用コードが走行中に車輪に絡まることを防止できるようにした、電気自動車を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の電気自動車は、収納部に収納されたコードを用いてバッテリの充電を行なうようになっており、上記目的を達成するために、コード収納状態判定手段によってコードの収納部への収納状態を判定し、コードが収納状態にないと判定されたときには、走行禁止手段によって車両の走行が禁止されるようになっている。そして、収納部は、コードを巻き取るドラムを有するとともに、ドラムには、ドラムの回転量を検出する回転数センサが設けられ、コード収納状態判定手段は、回転数センサで検出されたドラムの回転量とドラムの径とからコードの引き出し量を演算し、その引き出し量が許容範囲内の大きさであれば、コードがドラムによって巻き取られた状態にあるとして、コードが収納状態にあると判定するようになっている（請求項１）。
【０００７】
なお、コードが収納状態にないと判定された場合には、走行禁止手段によりモータの駆動制御を行なうモータ制御手段とバッテリとの間の接続が遮蔽されるようにしてもよく（請求項３）、又、走行禁止手段によりモータ制御手段に対して停止指示が出されるようにしてもよい（請求項４）。さらに、走行禁止手段により、モータ制御手段に対するトルク指示がゼロとなるようにしてもよい（請求項５）。これにより、モータの駆動が禁止され、モータ走行が禁止される。
【０００８】
また、収納部のコード取り出し部を開閉手段によって開閉するようにし、収納状態判定手段による収納状態の判定が、この巻き取り式のコードの巻き取り状態と、コード取り出し部の開閉状態によって行なわれるようにしてもよい。つまり、コードが巻き取られた状態にあり、且つ、コード取り出し部が開閉手段によって閉鎖された状態であるときにはコードが収納状態にあると判定し、逆に、コードが巻き取られた状態にないか又はコード取り出し部が閉鎖状態にない場合にはコードが収納状態にないと判定し、走行禁止手段によって車両の走行を禁止するようにしてもよい（請求項２）。
【０００９】
さらに、始動スイッチがＯＮ状態のときにモータの駆動が可能となるように構成し、走行禁止手段により車両の走行が禁止された状態にあるときにこの始動スイッチをＯＮ状態にすると、警報手段によって使用者に対して警報し、コードを収納するよう促すようにしてもよい（請求項６）。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面により、本発明の一実施形態としての電気自動車について説明すると、図１はその全体構成を示す模式図であり、図２はその要部構成を示す図である。また、図３はその機能に着目した模式的なブロック図であり、図４はその作用を説明するためのフローチャートである。
【００１１】
本実施形態に係る電気自動車は、図１に示すように、主な構成として、バッテリ１，コード収納部（収納部）７，モータ５ａ，ＭＣＵ（Ｍｏｔｏｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）３及びＴＣＵ（Ｔｏｒｑｕｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）８をそなえており、バッテリ１に蓄えられた電力によりモータ５ａを駆動して走行するようになっている。
【００１２】
ここで、モータ５ａは、永久磁石式のＤＣブラシレスモータが適用されており、左右の後輪５，５のホイール部に直接組み込まれている。そして、このモータ５ａには、コンタクタ２及びＭＣＵ３を介してバッテリ１から電力が供給されるようになっている。
ＭＣＵ（モータ制御手段）３は後述のＴＣＵ８から入力されたトルク指令に基づいてモータ５ａの駆動を制御するためのものであり、トルク指令値をモータ駆動用の電流値に変換し、モータ５ａに出力するようになっている。
【００１３】
なお、ＭＣＵ３にはバッテリ１からの直流電流を三相の交流電流に変換するためのインバータ４（図３参照）がそなえられている。
また、ＭＣＵ３にはポジションセンサ及び温度センサ（いずれも図示略）が接続されており、ポジションセンサから入力されるモータ５ａの磁極位置に関する情報や温度センサで検出されるモータ温度を考慮してモータ駆動を制御しうるようになっている。
【００１４】
コンタクタ２は、バッテリ１とインバータ４との間の回路を断接するためのリレー回路であり、後述のＴＣＵ８によってＯＮ状態又はＯＦＦ状態に制御され、これに応じて、バッテリ１とインバータ４との間の回路が接続又は遮蔽されるようになっている。そして、コンタクタ２がＯＦＦ状態に制御されバッテリ１とインバータ４との間の回路が遮蔽されると、ＭＣＵ３によるモータ５ａの駆動制御が不可能となり車両の走行が禁止される。
【００１５】
また、本電気自動車には、このバッテリ１を充電するための充電器６と、この充電器６に接続された巻き取り式の充電用コード７５を収納するためのコード収納部７とが設けられており、このコード７５を家庭用ＡＣ１００Ｖのコンセントに差し込むことで充電が行なわれるようになっている。
コード収納部（収納部）７は、図２（ａ）に示すように、開口部（コード取り出し部）７１ａを有するコード収納用のボックス７１として構成されている。そして、図２（ｂ）に示すように、内部には、コード巻き取り部としてのドラム７３と、コード送り出し用のローラ７４，７４がそなえられている。
【００１６】
ドラム７３は、コード７５を巻き取ってコンパクトに収納できるようにしたものであり、図示しないドラム駆動用モータによって回転駆動され、コード７５を巻き取るようになっている。このドラム駆動用モータはスイッチ操作によって引き出し方向と引き込み方向との切り替えが行なえるようになっており、コード７５が一定量だけ引き出し、或いは、引き込まれた場合に、このドラム駆動用モータが停止するようになっている。
【００１７】
また、ドラム７３には回転数センサ１２（図３参照）が設けられており、ドラム７３の回転量が検出されるようになっている。
ローラ７４はコード７５を挟持して送り出すためのもので、コード７５に対して上下に配され、ドラム７３と同期して回転するようになっている。また、コード引き込み時にコードが一定量引き込まれると、プラグ７６がローラ７４，７４に当接してそれ以上の引き込みが禁止されるため、コード７５が一定以上引き込まれないようになっている。
【００１８】
また、ボックス７１には開口部７１ａを開閉するためのシャッタ（開閉手段）７２がそなえられており、更に、このシャッタ７２の開閉状態を検出するための開閉センサ１３が設けられ、シャッタ７２が閉鎖されているか否かを検出できるようになっている。
ＴＣＵ８はドライバの運転操作に基づいてモータトルクを制御するためのものであり、メインキー（始動スイッチ）１１，アクセルセンサ，ブレーキセンサ及びシフトスイッチ（いずれも図示略）等が接続されている。そして、本電気自動車では、所謂ドライブ・バイ・ワイヤが適用され、メインキー１１がＯＮ状態のときに、各センサ類からのＡＰＳ情報，ＢＰＳ情報及びシフト情報等に基づいて、ＴＣＵ８がモータのトルク指令値を決定しＭＣＵ３へ出力することで、車両の走行が制御されるようになっている。
【００１９】
また、ＴＣＵ８はコード７５の収納状態に応じて種々の制御を行ない走行安全性を確保するようになっており、図３に示すように、回転数センサ１２及び開閉センサ１３が接続され、ＴＣＵ８に設けられたコード収納状態判定手段８１にドラム７３の回転量やシャッタ７２の開閉状態に関する情報が入力されるようになっている。そして、コード収納状態判定手段８１ではこれらの情報からコード７５の収納状態を判定し、コード７５が収納状態にない場合には、走行禁止手段８２により車両の走行が禁止されたり、ドライバへコード７５を収納するように促したりするようになっている。
【００２０】
つまり、ＴＣＵ８は、ドラム７３の回転量とドラム径とからコード７５の引き出し量を演算し、このコード引き出し量が許容範囲内の大きさであればコード７５がドラム７３によって完全に巻き取られた状態にあると判定する。逆に、コード７５の引き出し量が許容範囲外である場合には、コード７５が巻き取られた状態にないと判断し、走行禁止処理として、例えばコンタクタ２をＯＦＦ状態としてバッテリ１とインバータ４との間の回路を遮蔽し、車両の走行を禁止するようになっている。
【００２１】
また、ＴＣＵ８は、開閉センサ１３からの開閉情報からシャッタ７２の開閉状態を判定し、シャッタ７２が閉鎖状態にある場合にはコード７５の収納が完了したと判断する。逆に、シャッタ７２が閉鎖状態にない場合には、シャッタ７２が開かれた状態、或いは、コード７５がシャッタ７２に挟まって完全に閉じきらない状態であると判断し、ＴＣＵ８によって走行禁止処理が実行され車両の走行が禁止されるようになっている。
【００２２】
このように、コード７５の収納状態をコード７５の巻き取り状態とシャッタ７２の開閉状態とで二重にチェックすることで、一方のみチェックする場合よりも収納状態の判定を確実にすることができ、走行安全性を高めることができるようになっているのである。
そして、このように車両の走行が禁止された状態でドライバがメインキー１１をＯＮ状態にし走行を開始しようとした場合には、警報処理として、例えばブザー（警報手段）１０を鳴らして警報することで、ドライバにコード７５を巻き取るよう促すようになっている。
【００２３】
本発明の一実施形態としての電気自動車は、上述のように構成されているので、例えば図４に示すようなフローチャートに従って制御が行なわれる。
まず、ステップＳ１でメインキー１１がＯＮになったことが検知されると、ステップＳ２で回転数センサ１２からの情報に基づいてコード７５の巻き取り状態が判定される。そして、コード７５がドラム７３に巻き取られた状態にあると判定された場合には、ステップＳ３でシャッタ７２の開閉状態が判定され、シャッタ７２が閉鎖状態であると判定された場合にはコード７５が収納状態にあると判断し、ステップＳ６で車両の走行が許可されて走行可能状態となる。
【００２４】
これに対して、ステップＳ２でコード７５が巻き取られた状態にないと判定された場合、或いは、ステップＳ３でシャッタ７２が閉鎖状態にないと判定された場合には、ステップＳ４で走行禁止処理が実行されて走行が禁止される。そして、同時に、ステップＳ５で警報処理が施され、ドライバに対してコード７５を収納するよう促す。
【００２５】
したがって、本実施形態の電気自動車によれば、コード７５がボックス７１内に完全に収納されていない状態では走行が禁止されるため、走行中にコード７５が車輪に絡まる危険がなく走行の安全性が確保されるとともに、コード７５を引きずってコード７５やプラグ７６が破損することが防止されるという利点がある。
【００２６】
また、コード７５の収納状態の判定がコード７５のドラム７３への巻き取り状態とシャッタ７２の開閉状態とにより二重にチェックされているため、収納状態を万全に行なうことができ、走行安全性を更に高めることができる。
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、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。
【００２７】
例えば、コード７５の収納状態の判定は、コード７５の巻き取り状態とシャッタ７２の開閉状態との内、どちらか一方の判定によって行なうようにしてもよい。
また、走行禁止処理は車両の走行を禁止する制御であればどのようなものでもよく、ＴＣＵ８からＭＣＵ３へ出力するトルク指令値を０％に設定し、モータ駆動電流の値がゼロとなるようにしたり、ＴＣＵ８によってインバータ４に対して停止指示を出しインバータ４を停止させたりするようにしてもよい。
【００２８】
さらに、警報処理は、上記実施形態のようにブザー１０を鳴らして警報する以外にも、インジケータランプ９を点灯させてドライバにコード７５の収納を促すようにしてもよい。この場合、インジケータランプ９は本発明における警報手段として機能することになる。また、ブザー音の代わりに音声によって警報することも勿論可能である。
【００２９】
そして、このような警報処理では、コード７５の巻き取りが不完全である場合とシャッタ７２が開いた状態である場合とで警報内容を変えるようにしてもよい。例えば、ブザー１０を鳴動回数やインジケータ９の点灯回数を変えたり、ブザー１０の鳴動周期やインジケータ９の点灯周期を変えたりしてもよい。また、音声によって警報する場合には、「コードの巻き取りが不完全です。」、或いは、「シャッタが開いています。」等のように指摘するようにしてもよい。
【００３０】
さらに、コード収納部７は車体の前端或いは後端等への設置が考えられ、車室内のスペースを有効に活用するために運転席の下部へ設置してもよい。
また、コード７５の巻き取り部はコード７５を弾性的に引っ張り出して引き出し自在に収容するコードリールとして構成してもよい。この場合、引き出し時にはプラグ７６を手でつまんでコード７５を引っ張り出し、手を離すと弾性力によりコード７５は自動的に巻き取られるようにすることが好ましい。これにより、ドラム駆動用モータ等の構成が不要となり、収納部７の構成を簡素化できるとともに、コード７５の引き出し或いは巻き取りの際のスイッチ操作が不要となり充電作業を容易に行なうことができるのである。
【００３１】
【発明の効果】
以上、詳述したように本発明によれば、コードが収納部に収納されていないと判定された場合には、走行禁止手段によって車両の走行が禁止されるため、充電中に誤って走行を開始してコードが車輪に絡まる危険性がなく、走行の安全性が確保される。また、コードを引きずることがなく、コードやコード先端部のプラグを損傷することを未然に防止することができる（請求項１，３〜５）。
【００３２】
また、バッテリ充電用のコードとして巻き取り式のコードを用いることで、コードをコンパクトに収納することができ、収納部を簡素化できる。さらに、コードを巻き取るドラムに、その回転量を検出する回転数センサが設けられ、回転数センサで検出されたドラムの回転量とドラムの径とからコードの引き出し量を演算し、その引き出し量が許容範囲内の大きさであるか否かで収納状態をコードの巻き取り状態によって判定することにより、収納状態の判定を容易に行なうことができ、コード収納状態判定手段を簡素な構成とすることができる（請求項１）。このとき、コードの巻き取り状態に加えて、更に、コード取り出し部の開閉状態をチェックするようにすることで、コードの収納状態の判定を確実にすることができ、走行安全性を更に高めることができる（請求項２）。
【００３３】
さらに、走行禁止状態のときに始動スイッチをＯＮにして走行しようとしたときに警報を与えるようにすることで、使用者の注意を喚起してコードの収納を促すことができる（請求項６）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における電気自動車の全体構成を示す模式図である。
【図２】本発明の一実施形態における電気自動車の要部構成を示す模式図であり、（ａ）はその斜視図であり、（ｂ）はその側断面図である。
【図３】本発明の一実施形態における電気自動車の機能に着目した模式的なブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態における電気自動車の作用を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
１  バッテリ
３  ＭＣＵ（モータ制御手段）
５ａ  モータ
７  コード収納部（収納部）
８  コード収納状態判定手段及び走行禁止手段としてのＴＣＵ
９  インジケータランプ（警報手段）
１０  ブザー（警報手段）
１１  メインキー（始動スイッチ）
７２  シャッタ（開閉手段）
７５  コード
８１  コード収納状態判定手段
８２  走行禁止手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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