(57)【要約】【課題】      高速道路において自動運転する台車による効率的な車両の輸送システムの提供と新たな電力網を提供する。【解決手段】  高速道路などに案内路とする軽軌道線路を敷き、金属車輪を備えた台車に軽軌道線路上を走行させ、外部電源から受電された電力を帯電レールと台車に設けた集電シューを通して台車に設けた変電装置に導入し、電気モーターで台車を駆動し、その台車の上に車両を搭載し、レール上を走行させることで車両の輸送を行う。またそれによって張り巡らされた帯電レールを送電網として活用することで、新たな電力系統を実現することを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両輸送システム及び電力系統システムにおいて、高速道路などに案内路とする軽軌道線路を敷き、金属車輪を備えた台車に前記軽軌道線路上を走行させ外部電源から受電された電力を帯電レールと台車に設けた集電シューを通して前記台車に設けた変電装置に導入し、電気モーターで台車を駆動し、その台車の上に車両を搭載し、前記台車に軽軌道線路上を走行させることで車両の輸送を行うことを特徴とする車両輸送システム。
【請求項２】
請求項１記載の車両輸送システムにおいて、輸送する台車の上方には輸送される車両を搭載するための台座が連結されており、台車の内部には集電シュー、変電装置、電気モーター、センサー（ＧＰＳ、カメラ、レーダー、無線通信機など）、電力メーターを搭載し、それらを統合制御することで台車を自動制御し車両の輸送を行うことを特徴とする車両輸送システム。
【請求項３】
請求項１記載の車両輸送システムにおいて、ランプ入り口の路面に設置された路上スケールで車両の重量を測定することで車両の輸送に必要な台車の数を決定し、出発地点に待機されたそれらの台車の台座に車両を搭載し車両の輸送を行うことを特徴とする車両輸送システム。
【請求項４】
請求項１記載の車両輸送システムにおいて、各台車に搭載されたＧＰＳ、カメラ、レーダー、無線通信機などのセンサーや軽軌道線路上にある分岐器などに設置されたセンサーが互いに車車間、路車間通信を行うことにより各台車の速度、台車間の車間距離、並走する軽軌道線路や減速区間への分岐を行う軽軌道線路に設置された分岐器を自動制御することで台車の自動運転を実現することを特徴とする車両輸送システム。
【請求項５】
請求項１記載の車両輸送システムにおいて、台車の減速時には台車に搭載された電気モーターを回生ブレーキとして機能させ、それにより発生した電力は帯電レールに戻し、他の台車の走行エネルギーとして利用、または帯電レールに繋がれた蓄電池によって貯蔵され、後に他の台車の走行やサービスエリアなどの電源として利用されることを特徴とする車両輸送システム。
【請求項６】
請求項１記載の車両輸送システムにおいて、出発地点において車両を台車に搭載された時点で台車に備わる電力メーターが作動を始め、目的地に到着するまでに消費された電力量に応じた通行料金を支払うことを特徴とする車両輸送システム。
【請求項７】
請求項１記載の車両輸送システムにおいて、帯電レールを設置した高速道路など張り巡らされた地域において、それらの帯電レールを電力網として機能させることで、新たな電力系統の実現を図り、エネルギー源の多様化やエネルギー利用の効率化を図ることを特徴とする電力系統システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、高速道路などに案内路とする軽軌道線路を敷き、金属車輪を備えた台車に軽軌道線路上を走行させ外部電源から受電された電力を帯電レールと台車に設けた集電シューを通して台車に設けた変電装置に導入し、電気モーターで台車を駆動し、その台車の上に車両を搭載し、軽軌道線路上を走行させることで車両の輸送を行う車両輸送システムに関する。またそれによって張り巡らされた帯電レールを送電網として活用する電力系統システムに関する
【背景技術】
【０００２】自動車による物流や人の移動は利便性を提供する一方、交通渋滞や化石燃料への過度の依存、排出ガスの増大などの環境やエネルギーに対する懸念や交通事故の減少、運転手の疲労の軽減など安全性への要求が高まっている。そのため様々なタイプの低公害車や車両制御装置などが開発され一部実用化されている。【０００３】従来の自動車を牽引する長距離移動システム（特開２０１１−０９３５１８）では、牽引する軽軌道線路上を走行するトレーラーと軽軌道線路の外側の路面を走行する車両を前後に連結し、まず車両側の動力によりトレーラーを押すことで動き始め、設定速度に達すると車両のエンジンを停止し外部電源から受電されたトレーラーの電気モーターの動力により車両を牽引する。輸送される車両が大型車化小型車化で速度の異なる車線を走行し、走行距離に応じた通行料金を支払う。【０００４】近年新興国による著しい経済発展や先進国での原子力発電の停止などによりエネルギ−価格の高騰や電力の需給のタイト化への懸念、また送配電施設の老朽化などからスマートグリッドなどの新たな電力網の構築や既存の電力網の改修の検討が進められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】  特開２０１１−０９３５１８
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】従来の自動運転補助装置では車両に搭載された複数の電子デバイスを駆使して周囲の環境を認識し先行車との車間距離の維持や走行車線の維持するが、前述の機能を持った車両は部分的な普及にとどまっている。又燃料の多様化や省エネルギーを目的とする電気自動車，、バイオディーゼル車、燃料電池車といった低公害車もコストやインフラの不備などにより一部の普及にとどまっている。【０００７】従来の車両を牽引する長距離移動システム（特開２０１１−０９３５１８）では、軽軌道線路上を走行する金属車輪を備えたトレーラーに車道上を走行する車両を牽引させることで輸送を行うが、これによりトレーラーの金属車輪とレール間の摩擦に加え、より転がり抵抗の大きい車両のゴムタイヤと路面との摩擦が働き、輸送エネルギーの増大に繋がる。また大型車と小型車で速度の異なる車線を走行させることになっている。【０００８】新たな電力網の構築、また既存の電力網の改修には巨額の資金が必要になり、それらのコストの低減や、様々な電力供給者や需給者を結ぶ送電施設やデジタル通信機の標準化や規格化などが課題とされている
【課題を解決するための手段】
【０００９】請求項１の発明は、高速道路などに案内路とする軽軌道線路を敷き、金属車輪を備えた台車に前記軽軌道線路上を走行させ外部電源から受電された電力を帯電レールと台車に設けた集電シューを通して前記台車に設けた変電装置に導入し、電気モーターで台車を駆動し、その台車の上に車両を搭載し、前記台車に軽軌道線路上を走行させることで車両の輸送を行うことを特徴とする車両輸送システムとしている。
請求項２の発明は請求項１記載の車両輸送システムにおいて、輸送する台車の上方には輸送される車両を搭載するための台座が連結されており、台車の内部には集電シュー、変電装置、電気モーター、ブレーキ、センサー（ＧＰＳ、カメラ、レーダー、無線通信機など）、電力メーターを搭載し、それらを統合制御することで台車を自動制御し車両の輸送を行うことを特徴とする。
請求項３の発明は請求項１記載の車両輸送システムにおいて、ランプ入り口の路面に設置された路上スケールで車両の重量を測定することで車両の輸送に必要な台車の数を決定し、出発地点に待機されたそれらの台車の台座に車両を搭載し車両の輸送を行うことを特徴とする。
請求項４の発明は請求項１記載の車両輸送システムにおいて、各台車に搭載されたＧＰＳ、カメラ、レーダー、無線通信機などのセンサーや軽軌道線路上にある分岐器などに設置されたセンサーが互いに車車間、路車間通信を行うことにより各台車の速度、台車間の車間距離、並走するレールや減速区間への分岐を行う軽軌道線路に設置された分岐器を自動制御することで台車の自動運転を実現することを特徴とする。
請求項５の発明は請求項１記載の車両輸送システムにおいて、台車の減速時には台車に搭載された電気モーターを回生ブレーキとして機能させ、それにより発生した電力は帯電レールに戻し、他の台車の走行エネルギーとして利用、または帯電レールに繋がれた蓄電池によって貯蔵され、後に他の台車の走行やサービスエリアなどの電源として利用されることを特徴とする。
請求項６の発明は請求項１記載の車両輸送システムにおいて、出発地点において車両を台車に搭載された時点で台車に備わる電力メーターが作動を始め、目的地に到着するまでに消費された電力量に応じた通行料金を支払うことを特徴とする。
請求項７の発明は請求項１記載の車両輸送システムにおいて、帯電レールを設置した高速道路などを全国に張り巡らすことにより、それらの帯電レールを電力網として機能させることで、新たな電力系統の実現を図り、新たな電力系統にスマートグリッドとして機能を持たせることでエネルギー源の多様化やエネルギー利用の効率化を図ることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】本発明は外部電源から受電された電力により駆動される金属車輪を備えた台車に車両を搭載し高速道路などに敷かれた軽軌道線路上を走行させることで車両の輸送を行う。それにより輸送にかかるエネルギー効率を内燃機関で走行する車両に比べ高めることができ、エネルギー源の制約も少なくすることができる。また各台車にはＧＰＳ、カメラ、レーダー、無線通信機が備えられ、それらを協調制御させることで台車による自動運転を行い、台車に輸送される車両では運転操作の必要なしに目的地に到着することができる。またそれにより車両を乗せた複数の台車を短い車間距離で走行する隊列走行を行うことで後続の車両や台車に働く空気抵抗を低減し、さらなる省エネルギーの達成と交通容量を増大させる。これらの働きが組み合わさることで本車両輸送システムの利用可能な範囲内において、省エネルギー、エネルギー源の分散化、物流の効率化、自動運転による疲労の軽減などを一元的に実現し、本車両輸送システムを利用するすべての車両にそれらの機能を提供する。【００１１】本発明では軽軌道線路上を走行する金属車輪を備えた台車の上に車両を搭載し輸送するため、輸送に働く転がり抵抗は金属車輪とレール間の摩擦のみであり、輸送にかかる消費エネルギーを低減できる。車両のタイヤを浮かせて輸送させるため、路面状況の悪い車道（路面の凍結や積雪、路面の凹凸やひび割れなど）による走行安定性の低下を抑え、二輪車の輸送も可能にする。また大型車には複数の台車に載せることで輸送に必要な出力を確保することができ、小型車と同一の車線で同一の設定速度で輸送することができる。軽軌道線路、送電レールや台車の動力部位と輸送車両を支える台座の間には、絶縁されたカバーを取り付けることで高圧線による感電の防止、軽軌道線路への落下物を低減し、より安全な輸送を可能にする。【００１２】本発明では本車両輸送システムにおいて帯電レールを設置した高速道路などを全国に張り巡らすことにより、それらの帯電レールを電力網として機能させることで、新たな電力系統の実現を図る。これにより新たな電力網の構築にかかるコストの低減や送電設備やデジタル通信機などの標準化を図る。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の台車が軽軌道線路上にある状態を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施例において、台車に車両を搭載、また台車から車両を降ろす時の状態を示す表示図である。
【図３】本発明の一実施例において、本発明を高速道路において運用するときの施設を示す表示図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】図１，図２，図３に示されるように、本発明は高速道路などに１本以上の軽軌道線路（３）を敷設し、金属車輪（６）を備えた台車（１）を軽軌道線路に跨らせ走行させる。
【００１５】軽軌道線路（３）の２本のレールの片方のレールの外側に、高電圧を通した帯電レール（４）が設けられ、変電装置（７）の導電線（９）は台車（１）下方の集電シュー（５）を通して帯電レール（４）より電力を取得し、並びに金属車輪（６）とそのうち一つのレールにより電力を発電所に戻す。変電装置（７）の電力は電気モーター（８）に導入されて台車（１）を駆動する。
【００１６】車両（２）がランプに進入すると、まずランプ入り口に設置された電子端末（１３）または通信機能を持ったカーナビゲーションシステムや運転手の携帯電話などによって目的地や経由地を設定する。
【００１７】車両（２）の目的地や経由地を設定する間にランプ入り口の路面に設置された路上スケール（１４）で車両の重量を測定し、車両（２）の輸送に必要な台車（１）の数を決定する。
【００１８】車両（２）の輸送に必要な台車（１）の数が１台の場合、車両（２）が台車（１）の台座（１０）に載るのを出発地点に設置されたカメラ（１５）が確認すると、台車（１）は加速を始め、輸送を始める。
【００１９】車両（２）の輸送に必要な台車（１）の数が複数の場合、まず車両（２）の前輪が台車（１）の台座（１０）に載るのをカメラ（１５）が確認すると、車両（２）の前輪を載せた台車（１）がゆっくりと前進し、前輪を載せた台車（１）に連なって出てくる後ろの台車（１）の台座（１０）に車両（２）の後輪を載せる。それらをカメラ（１５）が確認すると、大型車を載せた複数の台車（１）は発車する。
【００２０】台車（１）に車両（２）を載せた時点で台車（１）に備わる電力メーター（１２）が稼働し始め、目的地に到着するまでに消費された電力をもとに支払額を算定し、目的地に到着の際に通行料を支払う。
【００２１】走行する各台車に搭載されたＧＰＳ，カメラ、レーダー、無線通信機などのセンサー（１１）が軽軌道線路（３）上にある分岐器（１６）に設けられた路上センサー（１７）に接近すると、路車間通信を行うことで分岐器（１６）の自動制御を実現する。
【００２２】また走行する各台車に搭載されたセンサー（１１）が周囲を走行する台車同士による車車間通信を行い、協調制御することで各台車の速度の設定や台車間の車間距離の維持を台車（１）による自動制御で実現し、これらの働きにより車両（２）の運転操作を必要としない台車（１）による車両（２）の輸送を可能にする。
【００２３】走行する台車（１）が減速するときは台車（１）に搭載された電気モーター（８）を回生ブレーキとして作動させ、発生した電力は帯電レール（４）に戻すことで他の台車の走行に利用される。しかし周囲に電力を消費する台車（１）が十分にいないときは帯電レール（４）に繋がれた地上の変電装置（１９）やサービスエリアなどに蓄電装置（１８）を配置し、それにより電力を貯蔵し、後に利用される。
【００２４】目的地に到着した台車（１）上の車両（２）はエンジンをかけ、台車（１）の台座（１０）から降りて、台車（１）による車両（２）の輸送を終了とする。また台車（１）は車両（２）を降ろした後は軽軌道線路を通じて前進し、次の輸送に向けて待機する。
【００２５】このほか、台車（１）の走行に利用される電力について住宅、オフィス、工場などが個別に発電される分散型電源や再生可能エネルギーなどは天候などの条件によって大きく変動する。そこで電力供給が需要を上回る場合の供給過剰分のエネルギーを帯電レール（４）に繋がる蓄電装置（１８）に貯蔵し、後に電力供給が需要を下回ったときに利用することで安定的な電力供給を行う。
【００２６】上記の電力や発電所などの外部電源によって給電された電力は帯電レール（４）を送電線として利用することにより、台車（１）による車両（２）の輸送のみならず、電力の需要家に送電、配電を行うことで、これまでとは別の新たな電力系統の実現を図る。
【符号の説明】
【００２７】１  台車
２  車両
３  軽軌道線路
４  帯電レール
５  集電シュー
６  金属車輪
７  車両の変電装置
８  電気モーター
９  導電線
１０  台座
１１  車両用センサー
１２  電力メーター
１３  電子端末
１４  路上スケール
１５  確認カメラ
１６  分岐器
１７  路上センサー
１８  蓄電装置
１９  地上の変電装置
２０  送電線
２１  絶縁カバー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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