(57)【要約】【課題】本発明は、高効率に車両に電力を供給可能な車両充電システム及び車両を提供することを課題とする。【解決手段】道路２に永久磁石３と、マーカー３１を敷設し、車両１には、発電コイル４とマーカー３１を検出する検出部を設ける。検出部はマーカー３１の検出し、その結果を通知部によって運転者に通知することにより、永久磁石３と発電コイル４の位置関係が効率よく発電できる位置となるように車両１が運転される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路を車両が通過することにより、当該車両に搭載されているバッテリーを充電する車両充電システムであって、
前記道路は、
前記車両が通過する路面内に、前記車両が通過する方向にＳ極とＮ極を交互に埋設した永久磁石と、
前記車両と前記永久磁石との位置関係を前記車両が検知するためのマーカーと、
を備え、
前記車両は、
前記バッテリーに接続され、前記永久磁石によって電磁誘導電流を発生する発電コイルと、
前記マーカーを検出する検出部と、
を備えることを特徴とする車両充電システム。
【請求項２】
前記車両は、前記検出部による前記マーカーの検出結果に基づいて、前記車両の運転者に通知を行う通知部を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の車両充電システム。
【請求項３】
路面を走行する車両であって、
バッテリーと、
前記バッテリーの電力を用いて駆動し、前記車両を走行させるモータと、
電磁誘導電流を発生することによって前記バッテリーを充電する発電コイルと、
前記路面上のマーカーを検出する検出部と、
前記検出部による前記マーカーの検出結果に基づいて、前記車両の運転者に通知を行う通知部と、
を備えることを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電力を用いて走行する車両及びその車両の充電を行う充電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
環境問題に関心が高まるにつれ、ハイブリッドカーや電気自動車などの電動機を用いて走行する車両が注目されている。
このような電動機を用いる車両では、車両が搭載している充電池にいかにして電気を充電するかということが問題の一つになっている。
【０００３】
例えば車両に対して充電を行う際には、充電器のプラグを車両に接続しなければならない煩わしさがあった。
これに対処するものとして特許文献１には、充電器と車両内の充電池をトランス結合しして、充電池に充電を行う構成が開示されている。
【０００４】
またこれらの車両への充電を行う間、車両を停車させておかねばならず、充電が完了するまで車両を動かすことが出来なかった。そのため例えば、登坂車線を長距離走行するような場合には電池切れの不安がある。充電池への電力供給のための補助として回生充電があるが、回生充電は下り坂以外は充電するのが難しいので、電池切れの不安は解消できない。よって、特定エリア以外で、走行中でも充電可能な充電ゾーンが望まれる。
【０００５】
この点に対処するものとして特許文献２には、車道に直流送電線を埋設し、また車両に誘導コイルを設けて、この車両が直流送電線上を走行することにより、誘導コイルに発生する誘導起電力によって充電池を充電する構成が開示されている。
【０００６】
また特許文献３には、道路にコイルを埋設し、また車両にキャパシタに接続したコイルを搭載して、車両が道路を通過することによってコイルに発生した誘導起電力によって車両を動かす構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平６−１０５４０８号公報
【特許文献２】特開平７−１７０６１２号公報
【特許文献３】特開２００８−１０９８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上述した特許文献１乃至３の構成より、高効率に車両に電力を供給可能な車両充電システム及び車両を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本車両充電システムは、道路を車両が通過することにより、当該車両に搭載されている充電池を充電する車両充電システムであって、前記道路は、前記車両が通過する路面内に、前記車両が通過する方向にＳ極とＮ極を交互に配列した永久磁石と、前記電磁誘導コイルと前記永久磁石との位置が前記電磁誘導コイルが電磁誘導を起こせる位置にあることを前記車両に通知するマーカーと、を備え、前記車両は、前記充電池に接続され、前記永久磁石によって電磁誘導電流を発生する電磁誘導コイルと、前記マーカーを検出する検出部と、を備えることを特徴とする。
【００１０】
本車両は、路面を走行する車両であって、充電池と、前記充電池の電力を用いて駆動し、前記車両を走行させるモータと、電磁誘導電流を発生することによって前記充電池を充電する電磁誘導コイルと、前記路面上のマーカーを検出する検出部と、前記検出部による前記マーカーの検出結果に基づいて、前記車両の運転者に通知を行う通知部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、安全に安易にかつ高効率に車両に電力を供給することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態における車両充電システムの原理を説明する概念図である。
【図２】車両内に設けられる発電コイルを含む電気的構成を示す図である。
【図３】本実施形態の車両充電システムによるマーカーの施設の仕方を示す図である。
【図４】実施形態の車両充電システムでのマーカーの検出部によるセンシングを説明する概念図を示す。
【図５】本実施形態の車両に搭載される通知部による表示例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に図面を参照しながら本発明の一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態における車両充電システムの原理を説明する概念図である。
同図において、本実施形態の車両充電システム１０では、道路１に車両２の進行方向にＳＮＳＮ・・・と配列した永久磁石３を埋め込む。また道路１の表面にはこの永久磁石に平行にマーカーが設置されている。なおこのマーカーについては後述する。
【００１４】
車両２には発電コイル４が内蔵されており、車両２が道路１を走行することによって、発電コイル４が永久磁石３の上を通過することとなり、発電コイル４には電流が励起する。
【００１５】
図２は、車両２内に設けられる発電コイル４を含む電気的構成を示す図である。
道路には永久磁石３が埋設されているので、車両２が道路１を走行すると発電コイル４は、永久磁石３による、車両１の速度に比例した周波数で変化する磁界内に置かれることとなり、発電コイル４に上記周波数の交流電流が励起する。その電流は整流器２１によって直流に変換された後、平滑用コンデンサ２２によって平滑化され、逆流防止用ダイオード及びレギュレータ２３によって定電圧化された後、バッテリー２４及びモータのスイッチを介して車両１の駆動用モータ等に出力される。
【００１６】
この発電コイル４による発電量は、発電コイル４が道路に埋設されている永久磁石３の真上を通過する場合に、最も大きくなる。したがって常に発電コイル４が永久磁石３の真上に来るように車両１が道路２を走行したほうが、効率よく発電することが出来る。
【００１７】
本実施形態の車両充電システムでは、車両１が走行中に発電コイル４が永久磁石３の上に来るように、道路２の路面上にマーカーを設け、また車両１にはこのマーカーを検出する検出部を設ける。そして車両１は、道路２を走行する際、このマーカーをセンシングして走行する。
【００１８】
図３に本実施形態の車両充電システム１０によるマーカーの施設の仕方を示す。
図３（ａ）は本実施形態の車両充電システム１０に用いる道路２を上から見た図で、車両が走行する道路の中央に永久磁石３が敷設されておりその両脇にマーカー３１ａが路面上に設置されている。そしてさらに外側には、ガードレール３２が設けられている。なおこのガードレールは、本実施形態の車両充電システム１０とは直接関係がないので、道路２には無くても良い。
【００１９】
また図３（ｂ）は、マーカー３１ｂを永久磁石３の上に１つだけ設けた場合を示している。図３（ａ）の場合は車両１にマーカー検出する検出部を２組設ける必要があるが、この図３（ｂ）の場合車両１には検出部は１組設ければよい。
【００２０】
このように本実施形態の車両充電システム１０では、マーカー３１は道路２上に１乃至複数設けることが出来る。
図４は、本実施形態の車両充電システム１０でのマーカー３１の検出部４１によるセンシングを説明する概念図を示す。
【００２１】
図４（ａ）は車両１と永久磁石３の位置関係が、発電コイル４による発電効率が最も良い状態となっている場合、同図（ｂ）は車両１と永久磁石３の位置関係がずれており、発電コイル４による発電効率が良くない場合での検出部４１によるマーカー３１の検出を示している。
【００２２】
図４では、マーカー３１は路面に塗布された塗料で構成されており、また２つの検出部４１−１及び４１−２はそれぞれ、マーカー３１を照射するセンシング用光源４２とマーカー３１からの反射光を検出するフォトセンサ４３ａ及び４３ｂから構成されている。
【００２３】
図４は、図３（ａ）のように２本のマーカー３１ａが路面上に設けられている場合を例として示しており、車両１は車輪４０で支えられる車体４１の底部に発電コイル４を中心にして、車両１の進行方向に対して垂直に、マーカー３１ａと同じ間隔で並べる形で、検出部４２−１及び４２−２を備えている。また各検出部４２−１及び４２−２は、２つのフォトセンサ４４ａ及び４４ｂを、センシング用光源４３を中心にして車両１の進行方向に対して垂直に並べる形で備えている。
【００２４】
そして図４（ａ）のように発電コイル４が永久磁石３の真上にあるときは、検出部４２−１及び４２−２はマーカー３１ａが真下にあることを検出し、車両１が道路２の適宜な位置を走行していることを運転者に通知する。
【００２５】
また車両１が左右どちらかにずれている場合には、検出部４２−１及び４２−２のフォトセンサ４４ａ及び４４ｂの何れか一方しかマーカー３１ａからの反射光を検出しない。したがって検出部４２−１及び４２−２は、車両１が右若しくは左にずれていることがずれている方向と共に検出できる。またフォトセンサ４４ａ及び４４ｂの出力値の大きさは反射光の大きさに比例するので、出力値の大きさから、車両１のずれている量も検出することが出来る。
【００２６】
図４（ｂ）では、車両１は道路２の永久磁石３が埋設されている位置から左にずれているので、フォトセンサ４４ｂのみがマーカー３１ａからの反射光を検出している。したがって車両１から運転者に対して車両１が左にずれていることが通知部によって通知され、これを受けて運転者は車両１のハンドルを右にきることによりにより、車両１の発電コイル４と永久磁石３が発電量の多い適宜な位置関係となる。
【００２７】
図５は、車両１に搭載される通知部による表示例を示す図である。
本実施形態の車両充電システム１０では、車両１の発電コイル４が道路２に埋設されている永久磁石３からずれると、検出部４２による検出結果に基づいて、フロントパネル等に設けられた図５のような通知部によって、運転者にずれた方向とその量を通知する。
【００２８】
通知部５０はＬＥＤや液晶パネル等で構成され、同図では左右を示す表示セグメント５２ａ、５２ｂを表示することによって、運転者に車両１が定位置からずれていることを通知する。これを見た運転者は、車両１が道路２上の適宜な位置を走行するようにハンドル操作を行う。
【００２９】
同図中表示セグメント５１は、車両１が道路２上の発電コイル４による発電に最適な位置にある場合に表示され、また表示セグメント５２ａは最適な位置より左に、表示セグメント５２ｂは最適な位置より右にずれていることを示している。また表示セグメント５２ａ若しくは５２ｂが表示されている数によってずれた量を表している。例えば図５の例では、表示セグメント５１ａが２つ表示さているので、車両１は左に中程度ずれていることを示している。これを見た運転者は車両１のハンドルを右に切って表示セグメント５１が点灯するように車両１を操作することにより、車両１を道路２上の最適な位置を走行するように位置補正を行う。
【００３０】
なお図５の例では、検出部４２からの検出結果に基づく通知を表示によって運転者に通知していたが、車両１からの通知の仕方は図５のような視覚によるものに限らず、音声によって通知したり、視覚と音声の両方で運転者に通知するようにしても良い。
【００３１】
また車両１が、自動運転機能を備えるときは、検出部４２による検出結果を運転者に通知すると共に、自動的に車輪を駆動して車両１が道路２上の適宜な位置を走行するように操作するようにしても良い。
【符号の説明】
【００３２】
１    車両
２    道路
３    永久磁石
４    発電コイル
１０  車両充電システム
２１  整流器
２２  平滑用コンデンサ
２３  逆流防止用ダイオード及びレギュレータ
２４  バッテリー
３１  マーカー
３２  ガードレール
４０  車輪
４１  車体
４２  検出部
４３  センシング用光源
４４ａ、４４ｂ  フォトセンサ
５０  通知部
５１、５２ａ、５２ｂ  表示セグメント
【図２】
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【図５】
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【図１】
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【図３】
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【図４】
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