(57)【要約】【課題】  交差点内において架線が無く、他の車両の走行の妨げとならず安全性に優れたてい交通システムを提供する。【解決手段】  電力を供給可能な電力貯蔵装置１２および発電装置１３および電力を給電するパンタグラフ１０を有し電力貯蔵装置１２および発電装置１３およびパンタグラフ１０から供給される電力にて駆動するトローリーバス３と、交差点６内を除くトローリーバス３の運行する道路１００上に形成された複数の架線電柱２と、交差点６内を除く架線電柱２間に形成されトローリーバス３にパンタグラフ１０を介して電力を供給する架線１とを備え、交差点６内におけるトローリーバス３の運行はパンタグラフ１０を架線１から離脱して電力貯蔵装置１２または発電装置１３からの電力により駆動して行うものである。【選択図】        図１
2006246568.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力を供給可能な電力供給手段および電力を給電するパンタグラフを有し上記電力供給手段および上記パンタグラフから供給される電力にて駆動する電気車と、交差点内を除く上記電気車の運行する道路上に形成された複数の架線電柱と、上記交差点内を除く上記架線電柱間に形成され上記電気車に上記パンタグラフを介して電力を供給する架線とを備え、上記交差点内における上記電気車の運行は上記パンタグラフを上記架線から離脱して上記電力供給手段からの電力により駆動して行うことを特徴とする交通システム。
【請求項２】
上記架線電柱は、上記道路に中央分離帯を有する箇所においては上記中央分離帯上に敷設されることを特徴とする請求項１に記載の交通システム。
【請求項３】
上記道路の歩道側に停留所を設置し、上記電気車の上記停留所への移動は上記パンタグラフを上記架線から離脱して上記電力供給手段からの電力により駆動して行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の交通システム。
【請求項４】
上記停留所に電力または電力源のいずれか少なくとも一方を供給する予備供給手段を備え、上記電気車は上記停留所において上記予備供給手段から電力または電力源のいずれか少なくとも一方を上記電力供給手段に供給することを特徴とする請求項３に記載の交通システム。
【請求項５】
上記架線の上記パンタグラフの離脱箇所に上記パンタグラフを上記架線へガイドするパンタグラフガイドを備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の交通システム。
【請求項６】
上記電気車の運行する道路に関連する他の車両に対して、上記電気車の走行情報を送信する送信手段を備えたことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の交通システム。
【請求項７】
上記架線は、電力を給電する他パンタグラフを有し上記他パンタグラフからの電力にて駆動する他電気車の上記他パンタグラフに電力を供給可能な構成としたことを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の交通システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、路面電車やトロリーバスなどパンタグラフを有し電力にて駆動する電気車を有する交通システムに関し、特に交差点内おいて他の車両の走行の妨げとならず安全性に優れたものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、都市部には路面電車やトロリーバスが運行されていた。ところが、自動車の数が増加するにつれて架線が邪魔になり、日本では路面電車やトロリーバスがほとんど用いられなくなった。しかし、自動車の排ガスやＣＯ２排出量削減の問題が表面化するにつれて、効率の高い路面電車やトロリーバスが見直され、欧州ではＬＲＴ（ライト・レール・トランジット）と呼ばれる交通システムが整備され、次世代型の路面電車ＬＲＶ（ライト・レール・ビークル）は主な都市を走行して自動車を減らすことに成功している。これを受けて、日本でも、路面電車やトロリーバスを都市部に導入して自動車の排ガスやＣＯ２排出量削減の問題解決につなげようという社会的な要請が強まっている。
【０００３】
しかしながら、路面電車やトロリーバスを導入するには、パンタグラフが使えるように整備しなければならないが、道路上に架線を張り巡らすと、背の高いトラックが架線を引っ掛ける恐れがあった。このため、例えば、路面電車に蓄電装置を備え、走行軌道区間には架線を敷設せずに、停留所に架線を設けて充電するシステムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、路面電車やトロリーバスに電力貯蔵装置やエンジン、燃料電池等の発電機を備え、ハイブリッド化した車両を用いることが提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２８１６１０号公報
【特許文献２】特開２００４−３１２９５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来、路面電車やトロリーバスを導入するには、パンタグラフが使えるように整備しなければならないが、道路上に架線を張り巡らすと、背の高いトラックが架線を引っ掛ける恐れがあった。特に、右折したり左折したりする路面電車やトロリーバスに対応するために交差点内には複雑に入り組んだ架線を張り巡らせる必要があり、交差点に設置されている信号が見にくくなるなどの問題点があった。上記先の従来のように停留所にのみ架線を設けた場合には、走行に必要な電力を得るために長時間充電しなければならず、また乗客の昇降が無くても頻繁に停留所に立ち寄る必要が生じるという問題点があった。また、上記後の従来のように、無電化地区を走行可能なようにハイブリッド化すると、大きな駆動システムを２つ備える必要があり、システムが大きくなって車両が重くなりコストが高くなるなどの問題があった。
【０００６】
さらに、路面電車やトロリーバスの停留所を中央分離帯の近くに設けると、乗降する人が道を横切らなければならず、停留所の幅を大きくとると道路が狭くなって他の交通の邪魔になり、停留所の幅を狭くするとすれ違う路面電車やトロリーバスに恐怖を感じながら昇降することになり、車椅子の利用が難しくなるなどの問題があった。また、停留所を歩道側に設けると架線を歩道側にまでまたがって設けなければならず、道路の上の架線が複雑になって見通しが悪くなり、架線の設置コストが高くなるなどの問題があった。さらに、路面電車やトロリーバスを導入すると、路面電車やトロリーバスが他の車両の邪魔になり、また路面電車やトロリーバスの走行軌道に侵入してきた他の車両が邪魔になり、交通渋滞を引き起こす恐れもあった。
【０００７】
この発明は、上記のような問題点を解決するものであり、交差点内における架線が無くし、他の車両の走行の妨げとならず安全性に優れた交通システムを得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は、電力を供給可能な電力供給手段および電力を給電するパンタグラフを有し電力供給手段およびパンタグラフから供給される電力にて駆動する電気車と、交差点内を除く電気車の運行する道路上に形成された複数の架線電柱と、交差点内を除く架線電柱間に形成され電気車にパンタグラフを介して電力を供給する架線とを備え、交差点内における電気車の運行はパンタグラフを架線から離脱して電力供給手段からの電力により駆動して行うものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の交通システムは、電力を供給可能な電力供給手段および電力を給電するパンタグラフを有し電力供給手段およびパンタグラフから供給される電力にて駆動する電気車と、交差点内を除く電気車の運行する道路上に形成された複数の架線電柱と、交差点内を除く架線電柱間に形成され電気車にパンタグラフを介して電力を供給する架線とを備え、交差点内における電気車の運行はパンタグラフを架線から離脱して電力供給手段からの電力により駆動して行うので、交差点内において架線が無く、他の車両の走行の妨げとならず安全性に優れている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
実施の形態１．
以下、本願発明の実施の形態について説明する。図１はこの発明における実施の形態１による電力により駆動するトロリーバスを用いた交通システムの構成を示す平面図、図２は図１に示した交通システムのトロリーバスが架線のある軌道を走行している状態を示す側面図、図３は図１に示した交通システムのトロリーバスが架線のない場所を走行している状態を示す側面図である。図において、電力を供給可能な電力供給手段としての例えば電力貯蔵装置１２および発電装置１３、および電力を給電するパンタグラフ１０を有し電力貯蔵装置１２および発電装置１３およびパンタグラフ１０から供給される電力にて駆動する電気車としてのトロリーバス３を用いた交通システムである。電力貯蔵装置１２としては、鉛蓄電池、ニッケル水素電池やリチウムイオン電池などの２次電池やキャパシタ、フライホイールやこれらを組み合わせたものが用いられことが考えられるが、充放電回数が多いので、電気二重層キャパシタの使用が望ましい。
【００１１】
発電装置１３としては、純水素を燃料とする固体高分子形燃料電池が望ましく、また、水素ロータリーエンジンや高い効率のリーンバーンエンジンを用いることも可能である。これらを用いることにより二酸化炭素やＮＯｘの排出量がゼロに保たれる。そしてここでは発電装置１３に電力源としての水素を貯蔵するための水素タンク１１がトロリーバス３の天井部に形成されている。そして、交差点６内を除くトロリーバス３の運行する道路１００上に形成された複数の架線電柱２と、交差点６内を除く架線電柱２間に形成されトロリーバス３にパンタグラフ１０を介して電力を供給する架線１とを備え、交差点６内におけるトロリーバス３の運行はパンタグラフ１０を架線１から離脱して電力貯蔵装置１２および発電装置１３からの電力により駆動して行う。このトロリーバス３が運行する道路１００は図１に示すように交差点６を有する道路１００で、両道２車線の４車線道路で、中央分離帯４０が存在する。よってこの中央分離帯４０が存在する箇所においては架線電柱２が中央分離帯４０の両サイドに敷設され、両道路１００の各１車線がトロリーバス３の軌道４として用いられている。そしてこの中央分離帯４０に敷設された架線電柱２には架線１が両道路１００各１車線に対して張られている。
【００１２】
しかし、交差点６内には架線１（軌道４）および架線電柱２は存在せず、通常の交差点６とほとんど変わりがなく形成されている。架線電柱２には、例えば道路１００の地面内に埋設された地下電線から電力が供給されている。そして、道路１００の歩道側に停留所５を設置し、トロリーバス３の停留所５への移動はパンタグラフ１０を架線１から離脱し電力貯蔵装置１２および発電装置１３からの電力により駆動して行う。そしてこの停留所５には電力を供給する予備供給手段として充電装置７と電力源を供給する予備供給手段としての水素供給装置８とを備えている。そしてトロリーバス３は停留所５において充電装置７および水素供給装置８から電力または電力源のいずれか少なくとも一方を電力所蔵装置１２または水素タンク１１に供給する。また、架線１のパンタグラフ１０の離脱箇所にはパンタグラフ１０を架線１へガイドするパンタグラフガイド１７が形成されている。
【００１３】
このパンタグラフガイド１７は、円弧形状になっていて、パンタグラフ１０が離脱する部分のパンタグラフガイド１７は徐々に高さが高くなっていて、パンタグラフ１０が自然に上に延びる。パンタグラフ１０が架線１に装着する部分のパンタグラフ１０は逆に高い箇所から徐々に低くなって架線１の高さになるようになっており、延びたパンタグラフ１０が自然に縮んで架線１に接触する。パンタグラフガイド１７は外側に傘のように広がっていて、パンタグラフ１０がずれていてもガイドできるようになっている。パンタグラフガイド１７の材料は、例えばエポキシ樹脂やポリカーボネートなどのプラスチックが望ましいが、銅板のような金属であってもよい。そして、トロリーバス３の運行する道路１００に関連する他の車両に対して、トロリーバス３の走行情報を送信する送信手段としての通信機１４を例えば架線電柱２に設置する。
【００１４】
次に上記のように構成された実施の形態１の交通システムにおけるトロリーバス３の運行について説明する。まず、軌道４上では、トロリーバス３は従来と同様にパンタグラフ１０を架線１に接触させて架線１から電力を受電し、その電力でトロリーバス３のモーターを回して駆動する。そして、交差点６内に入る前にパンタグラフ１０を架線１かパンタグラフガイド１７を介して離脱して、電力貯蔵装置１２に蓄えられた電力でモーターを駆動する。そして、交差点６内で立ち往生した場合など、蓄電した電力が残り少なくなった場合には、発電装置１３を起動して発電する。通常、交差点６内の運転は低速で短時間となるので、発電装置１３は小さな発電容量のもので十分対応することができる。そして、交差点６から再び軌道４に入るとパンタグラフ１０をパンタグラフガイド１７を介して架線１に接触させて架線１から受電し、その電力でモーターを駆動させると共に、電力貯蔵装置１２に充電する。
【００１５】
また、縦の道路１００の中央付近の歩道側に形成されている停留所５に軌道４を離脱して移動する場合、交差点６に差しかかる場合と同様に、パンタグラフ１０を架線１からパンタグラフガイド１７を介して離脱させて、電力貯蔵装置１２に蓄えられた電力でモーターを駆動する。停留所５での滞在時間が長くなった場合など、蓄電した電力が残り少なくなった場合には、発電装置１３を起動して発電する。停留所５に交差点６から再び軌道に入るとパンタグラフ１０をパンタグラフガイド１７を介して架線１に接触させて架線１から受電し、その電力でモーターを駆動させると共に、電力貯蔵装置１２に充電する。そして、停留所５に充電装置７を備えている場合には、その電力でトロリーバス３の電力を賄うと共に、電力貯蔵装置１２への充電を行う。また、停留所５に水素供給装置８を備えている場合には、トロリーバス３に天井に設けられた水素タンク１１に必要に応じて水素を充填することができる。そして、このように交差点６内または停留所５への移動においては、パンタグラフ１０を上げ下げすることなく、パンタグラフガイド１７がパンタグラフ１０の架線１から離脱と架線１への装着をガイドする。
【００１６】
トロリーバス３の現在地は、センサーやカメラやＧＰＳ装置（全地球無線測位システム）などで検知し、その行き先と共に、無線で一般の他の車両９の例えばナビゲーションシステムや他の車両９内に存在する携帯電話に通信機１４を介して通知される。このようにして他の車両９の運転手は、ナビゲーションシステムや携帯電話の画面で、トロリーバス３の位置と行き先を知ることができ、これによって、軌道４を離れたほうがよいか、軌道４に入ってしばらく走行していてよいかを判断できる。従って、軌道４内を走行していても他の車両９は後ろからトロリーバス３が来るかもしれないという心配をせずに安心して運転することができる。
【００１７】
さらに、架線１は電力にて駆動する他電気車が、電力を給電する他パンタグラフへ給電可能なように構成しておき、他電気車を走行することができる。架線１を利用する多電気車の識別には、架線１を利用した信号の送信（ＰＬＣ：パワーラインコミュニケーション）、または無線により行う方法が考えられる。また、停留所５の充電装置７や水素供給装置８が電力にて駆動する他電気車としての例えばハイブリッド自動車や燃料電池自動車に開放してもよい。また、架線電柱２に監視カメラや赤外線カメラを設置して、運行管理に役立てると共に、その画像が、一般他の車両９でモニターできる。さらに、ＬＣＸ（漏洩同軸ケーブル）を架線１と共に架線電柱２間に空中に張るか軌道４の両側の地面に敷設すれば、通行するトロリーバス３以外に他の車両９を検知することができ、これにより交通違反が減少し、安全が保たれる効果が生じる。
【００１８】
上記のように構成された実施の形態１の交通システムは、交差点内には架線が一切無く、他の車両の走行の障害にならずに電気車を導入できる。さらに、道路の片側２車線のうち、一車線は、架線がなく、軌道においても架線が一次元的に張られているだけであり、架線電柱も中央分離帯にあるため、他の車両の邪魔にはならず、他の車両は通常の道路と変わりなく走行することができる。そして電気車の軌道も確保されるため、電気車の運行が容易になる。また、停留所を歩道側に設置しているので、車椅子の人も安心して昇降でき、利用者への利便性が増加する。また、昇降者がいない場合には停留所を通過することができ、さらに停留所に別の電気車を待機させておき通過することも可能になる。
【００１９】
さらに、他の車両に近くを走行する電気車の位置や行き先などの走行情報が通知されるので、軌道内を走行していても常に後方から近づく電気車に気をとられることなく安全に走行することが可能になる。よって、軌道内に入っての他の車両の走行が可能となる。以上のことより電気車の軌道や架線を備えながらも、他の車両にとって通常の道路とほとんど変わりない利便さが確保される。また、パンタグラフを架線に装着することで、架線の利用が可能になり、ハイブリッド自動車を電気自動車として走行させることによって二酸化炭素やＮＯｘを放出することなく都市を走行することが可能になる。
【００２０】
また、パンタグラフガイドは、特に交差点内などの侵入における短時間において、パンタグラフを上げ下げする手間を省くという効果を生じる。さらに、パンタグラフが架線に装着されたり離脱する場合に生じるアークを最小限にとどめ、アーク発生に伴うサージの発生やこれによる電波などの通信妨害を防ぐ効果がある。また、架線の電力を一般の他電気車が利用できるため、他電気車の普及促進と二酸化炭素排出量の削減の効果を生じる。このような助成がなされれば、例えば多くの宅配便トラックなど配達業務用のトラック、観光バスなどがパンタグラフを備えて、都市内を他電気車として走行することができ、都市交通での無公害車あるいは低公害車の普及が確実に増加する。
【００２１】
実施の形態２．
上記実施の形態１では電気車としてトロリーバスを例に示したが、本実施の形態２では電力にて駆動する路面電車の場合について説明する。図４はこの発明の実施の形態２による電力により駆動する路面電車を用いた交通システムの構成を示す平面図、図５は図４に示した交通システムにおける路面電車が架線のある軌道を走行している状態を示す側面図、図６は図４に示した交通システムにおける路面電車の架線のない場所を走行している状態を示す側面図である。図において、上記実施の形態１と同様の部分は同一符号を付して説明を省略する、本実施の形態２ではトロリーバスではなく、路面電車１６が用いられている。よって、路面電車１６の運行箇所の軌道４および交差点６および停留所５には線路１５が敷設されている。しかしながら交差点６に線路１５は敷設されているが、架線１がないので、一般の他の車両への影響はほどんどない。また、軌道４から停留所５へ至る箇所においても架線１が形成されていないので、他の車両への影響はほどんど生じない。
【００２２】
そして、路面電車１６での運行形態は上記実施の形態１のトロリーバスの場合と同様であり、同様の効果を奏することができ、トロリーバスの場合と同様に、利便性が確保されながら二酸化炭素やＮＯｘの大幅低減を図ることができる。特に路面電車１６の場合、従来は、中央分離帯４０に乗降するために、歩行者の安全を確保することが難しかった。これに対して本実施の形態２では、トロリーバスの場合と同様に道路１００の歩道側を利用して停留所５を設置できるので、車椅子の利用も容易で、路面電車１６の昇降のために道路を横断する必要がない。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明の実施の形態１による交通システムを示す平面図である。
【図２】図１に示した交通システムのトロリーバスが架線のある軌道を走行している状態を示す側面図である。
【図３】図１に示した交通システムのトロリーバスが架線のない場所を走行している状態を示す側面図である。
【図４】この発明の実施の形態２による交通システムを示す平面図である。
【図５】図４に示した交通システムの路面電車が架線のある軌道を走行している状態を示す側面図である。
【図６】図４に示した交通システムの路面電車が架線のない場所を走行している状態を示す側面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  架線、２  架線電柱、３  トロリーバス、４  軌道、５  停留所、６  交差点、
７  充電装置、８  水素供給装置、９  他の車両、１０  パンタグラフ、
１１  水素タンク、１２  電力貯蔵装置、１３  発電装置、１４  通信機、１５  線路、
１６  路面電車、１７  パンタグラフガイド、４０  中央分離帯、１００  道路。
【図１】
2006246568.tif 000003
【図２】
2006246568.tif 000004
【図３】
2006246568.tif 000005
【図４】
2006246568.tif 000006
【図５】
2006246568.tif 000007
【図６】
2006246568.tif 000008