(57)【要約】【課題】電力の有効活用を図るエネルギー利用交通システムを提供する。【解決手段】本発明のエネルギー利用交通システムにおいて、自然エネルギー発電装置３０で発電した電気エネルギーをマイクロ波発生器２０が無線波に変換し、変換した無線波をマイクロ波送信アンテナ２２が外部へ送信する。マイクロ波送信アンテナ２２により送信された無線波を車両１０のレクテナ１２および路側のレクテナ３２が受信する。路側のレクテナ３２は受信した無線波を電気エネルギーに変換し、変換した電気エネルギーを街灯３４へ供給する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動体に対して無線波を送信する送信手段と、
前記送信手段により送信される無線波の到達範囲内において設けられ、前記送信手段により送信される無線波を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信された無線波を電気エネルギーに変換する電力変換手段と、
前記移動体または前記移動体の搭乗者の利用に供せられ、前記電力変換手段により変換された電気エネルギーを利用して動作する電気負荷と、を備えることを特徴とするエネルギー利用交通システム。
【請求項２】
前記送信手段は、対向する複数の走路の間に設置され、前記移動体としての車両に対して無線波を送信し、
前記受信手段は、前記対向する複数の走路の間において前記送信手段による無線波の送信方向に設置され、
前記電気負荷は、前記対向する複数の走路の間に設置されることを特徴とする請求項１に記載のエネルギー利用交通システム。
【請求項３】
前記電気負荷は、前記移動体の走行を支援する電気設備であることを特徴とする請求項１または２に記載のエネルギー利用交通システム。
【請求項４】
路側設備と車両を備え、
前記路側設備は、前記車両に対して無線波を送信する送信手段と、前記送信手段により送信される無線波の到達範囲内において設けられ前記送信手段により送信される無線波を受信する路側受信手段と、前記路側受信手段により受信された無線波を電気エネルギーに変換する路側電力変換手段と、前記車両または前記車両の搭乗者の利用に供せられ前記路側電力変換手段により変換された電気エネルギーを利用して動作する電気負荷と、を有し、
前記車両は、前記路側設備からの無線波を受信する車両用受信手段と、前記車両用受信手段により受信された無線波を電気エネルギーに変換する車両用電力変換手段と、前記車両用電力変換手段により変換された電気エネルギーを蓄積するエネルギー蓄積手段と、を有することを特徴とするエネルギー利用交通システム。
【請求項５】
前記電気負荷は、前記車両の走行を支援する電気設備であることを特徴とする請求項４に記載のエネルギー利用交通システム。
【請求項６】
路側設備と車両を備え、
前記路側設備は、前記車両に対して無線波を送信する送信手段と、前記送信手段により送信される無線波の到達範囲内において設けられ前記送信手段により送信される無線波を受信する路側受信手段と、前記路側受信手段により受信された無線波を電気エネルギーに変換する路側電力変換手段と、前記車両または前記車両の搭乗者の利用に供せられ前記路側電力変換手段により変換された電気エネルギーを利用して動作する路側電気負荷と、を有し、
前記車両は、前記路側設備からの無線波を受信する車両用受信手段と、前記車両用受信手段により受信された無線波を電気エネルギーに変換する車両用電力変換手段と、前記車両用電力変換手段により変換された電気エネルギーを利用して動作する車両用電気負荷と、を有することを特徴とするエネルギー利用交通システム。
【請求項７】
前記路側電気負荷は、前記車両の走行を支援する電気設備であることを特徴とする請求項６に記載のエネルギー利用交通システム。
【請求項８】
路側設備と移動体を備え、
前記路側設備は、前記移動体に対して無線波を送信する送信手段と、前記送信手段により送信される無線波の到達範囲内において設けられ前記送信手段により送信される無線波を受信する路側受信手段と、前記路側受信手段により受信された無線波を電気エネルギーに変換する路側電力変換手段と、前記移動体または前記移動体の搭乗者の利用に供せられ前記路側電力変換手段により変換された電気エネルギーを利用して動作する電気負荷と、を有し、
前記移動体は、前記路側設備からの無線波を受信する移動体用受信手段と、前記移動体用受信手段により受信された無線波を電気エネルギーに変換する移動体用電力変換手段と、前記移動体用電力変換手段により変換された電気エネルギーを蓄積するエネルギー蓄積手段と、を有することを特徴とするエネルギー利用交通システム。
【請求項９】
前記電気負荷は、前記移動体の走行を支援する電気設備であることを特徴とする請求項８に記載のエネルギー利用交通システム。
【請求項１０】
路側設備と移動体を備え、
前記路側設備は、前記移動体に対して無線波を送信する送信手段と、前記送信手段により送信される無線波の到達範囲内において設けられ前記送信手段により送信される無線波を受信する路側受信手段と、前記路側受信手段により受信された無線波を電気エネルギーに変換する路側電力変換手段と、前記移動体または前記移動体の搭乗者の利用に供せられ前記路側電力変換手段により変換された電気エネルギーを利用して動作する路側電気負荷と、を有し、
前記移動体は、前記路側設備からの無線波を受信する移動体用受信手段と、前記移動体用受信手段により受信された無線波を電気エネルギーに変換する移動体用電力変換手段と、前記移動体用電力変換手段により変換された電気エネルギーを利用して動作する移動体用電気負荷と、を有することを特徴とするエネルギー利用交通システム。
【請求項１１】
前記路側電気負荷は、前記移動体の走行を支援する電気設備であることを特徴とする請求項１０に記載のエネルギー利用交通システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は車両と路側設備にて利用するエネルギーを制御する技術に関し、特に、路側設備から車両に対して無線波を供給するエネルギー利用交通システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
地面に設置したマイクロ波送信器や人工衛星などのエネルギー供給設備から、マイクロ波を車両などの移動体に供給し、移動体がマイクロ波を電力変換して電気エネルギーを取得するエネルギー供給システムについての研究が行われている。このようなエネルギー供給システムとして、自動車の走行路に沿ってマイクロウェーブ送信器を適宜間隔で複数配列した交通システムが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平４−２７１２０１号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の従来技術によれば、マイクロ波送信所から車両に向けてマイクロ波を発信するとされている。しかしながら、車両のマイクロ波受信アンテナはマイクロ波送信所から発信されたマイクロ波をすべて回収できるわけではなく、マイクロ波受信アンテナによって受信されない一部のマイクロ波は送電ロスとしてエネルギーの利用効率を下げる一因となり得る。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、電力の有効活用を図るエネルギー利用交通システムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のある態様は、移動体に対して無線波を送信する送信手段と、前記送信手段により送信される無線波の到達範囲内において設けられ、前記送信手段により送信される無線波を受信する受信手段と、前記受信手段により受信された無線波を電気エネルギーに変換する電力変換手段と、前記移動体または前記移動体の搭乗者の利用に供せられ、前記電力変換手段により変換された電気エネルギーを利用して動作する電気負荷と、を備えるエネルギー利用交通システムを提供する。前記無線波の到達範囲は、前記送信手段により送信される無線波の強度と方向によって定められてもよい。
【０００７】
本態様のエネルギー利用交通システムによると、移動体に対して送信した無線波のうち、移動体が受信できなかった未回収の無線波を当該エネルギー利用交通システムの受信手段で受信して回収する。従って、送信する無線波の回収率が向上し、エネルギーの有効利用を図ることができる。
【０００８】
前記送信手段は、対向する複数の走路の間に設置され、前記移動体としての車両に対して無線波を送信してもよい。対向する複数の走路の間に位置する地面は、例えば道路の中央分離帯や路側帯であってもよい。特に、歩行者のいない中央分離帯の周辺は無線波を伝搬させる空間として好適である。前記受信手段は、前記対向する複数の走路の間において前記送信手段による無線波の送信方向に設置されてもよい。「対向する複数の走路」は、車両の走行方向が互いに逆向きとなる複数の道路であってもよく、それら複数の道路は互いに対向車線となる関係であってもよい。
【０００９】
無線波を車両に対して的確に送信するために地面に反射板を設け、その反射板に反射した無線波が車両の方向に送られるよう反射板の設置角度を定めてもよい。その場合、反射板に当たらない無線波の方向に本エネルギー利用交通システムの受信手段を設けてもよい。前記電気負荷は、前記対向する複数の走路の間に設置されてもよい。電気負荷は、例えば中央分離帯や路側帯に立てられた柱の上に設置される電気設備であってもよいし、電気負荷が設置された柱の上に受信手段をさらに設置してもよい。
【００１０】
中央分離帯や路側帯から車両に向けて供給される電気エネルギーのうち、車両によって回収されない電気エネルギーを電気設備近辺に設けられた受信手段によって回収できる。従って、無線波の回収率が向上するとともに、全体としてエネルギーの利用効率も高まる。前記電気負荷は、前記移動体の走行を支援する電気設備であってもよい。その場合、移動体によって回収されない電気エネルギーは電気負荷での利用を通じて間接的に移動体に還元されるので、エネルギーを無駄なく交通支援に利用できる。
【００１１】
本発明の別の態様は、路側設備と車両を備えるエネルギー利用交通システムを提供する。前記路側設備は、前記車両に対して無線波を送信する送信手段と、前記送信手段により送信される無線波の到達範囲内において設けられ前記送信手段により送信される無線波を受信する路側受信手段と、前記路側受信手段により受信された無線波を電気エネルギーに変換する路側電力変換手段と、前記車両または前記車両の搭乗者の利用に供せられ前記路側電力変換手段により変換された電気エネルギーを利用して動作する電気負荷と、を有する。前記車両は、前記路側設備からの無線波を受信する車両用受信手段と、前記車両用受信手段により受信された無線波を電気エネルギーに変換する車両用電力変換手段と、前記車両用電力変換手段により変換された電気エネルギーを蓄積するエネルギー蓄積手段と、を有する。
【００１２】
本態様のエネルギー利用交通システムによると、送信手段により送信される無線波を車両と路側設備で共用する。特に、車両で受信できなかった無線波を路側受信手段で受信するので、エネルギーを無駄なく利用することができる。前記電気負荷は、前記車両の走行を支援する電気設備であってもよい。その場合、車両によって回収されない電気エネルギーは電気負荷での利用を通じて間接的に車両に還元されるので、エネルギーを無駄なく交通支援に利用できる。
【００１３】
本発明のさらに別の態様もまた、路側設備と車両を備えるエネルギー利用交通システムを提供する。前記路側設備は、前記車両に対して無線波を送信する送信手段と、前記送信手段により送信される無線波の到達範囲内において設けられ前記送信手段により送信される無線波を受信する路側受信手段と、前記路側受信手段により受信された無線波を電気エネルギーに変換する路側電力変換手段と、前記車両または前記車両の搭乗者の利用に供せられ前記路側電力変換手段により変換された電気エネルギーを利用して動作する路側電気負荷と、を有する。前記車両は、前記路側設備からの無線波を受信する車両用受信手段と、前記車両用受信手段により受信された無線波を電気エネルギーに変換する車両用電力変換手段と、前記車両用電力変換手段により変換された電気エネルギーを利用して動作する車両用電気負荷と、を有する。
【００１４】
本態様のエネルギー利用交通システムにおいても、送信手段により送信される無線波を車両と路側設備で共用し、特に車両で受信できなかった無線波を路側受信手段で受信するので、エネルギーを無駄なく利用することができる。前記路側電気負荷は、前記車両の走行を支援する電気設備であってもよい。この場合も、車両によって回収されない電気エネルギーは路側電気負荷での利用を通じて間接的に車両に還元されるので、エネルギーを無駄なく交通支援に利用できる。
【００１５】
本発明のさらに別の態様もまた、路側設備と移動体を備えるエネルギー利用交通システムを提供する。前記路側設備は、前記移動体に対して無線波を送信する送信手段と、前記送信手段により送信される無線波の到達範囲内において設けられ前記送信手段により送信される無線波を受信する路側受信手段と、前記路側受信手段により受信された無線波を電気エネルギーに変換する路側電力変換手段と、前記移動体または前記移動体の搭乗者の利用に供せられ前記路側電力変換手段により変換された電気エネルギーを利用して動作する電気負荷と、を有する。前記移動体は、前記路側設備からの無線波を受信する移動体用受信手段と、前記移動体用受信手段により受信された無線波を電気エネルギーに変換する移動体用電力変換手段と、前記移動体用電力変換手段により変換された電気エネルギーを蓄積するエネルギー蓄積手段と、を有する。
【００１６】
本態様のエネルギー利用交通システムにおいても、送信手段により送信される無線波を移動体と路側設備で共用し、特に移動体で受信できなかった無線波を路側受信手段で受信するので、エネルギーを無駄なく利用することができる。前記電気負荷は、前記移動体の走行を支援する電気設備であってもよい。この場合も、移動体によって回収されない電気エネルギーは路側電気負荷での利用を通じて間接的に移動体に還元されるので、エネルギーを無駄なく交通支援に利用できる。
【００１７】
本発明のさらに別の態様もまた、路側設備と移動体を備えるエネルギー利用交通システムを提供する。前記路側設備は、前記移動体に対して無線波を送信する送信手段と、前記送信手段により送信される無線波の到達範囲内において設けられ前記送信手段により送信される無線波を受信する路側受信手段と、前記路側受信手段により受信された無線波を電気エネルギーに変換する路側電力変換手段と、前記移動体または前記移動体の搭乗者の利用に供せられ前記路側電力変換手段により変換された電気エネルギーを利用して動作する路側電気負荷と、を有する。前記移動体は、前記路側設備からの無線波を受信する移動体用受信手段と、前記移動体用受信手段により受信された無線波を電気エネルギーに変換する移動体用電力変換手段と、前記移動体用電力変換手段により変換された電気エネルギーを利用して動作する移動体用電気負荷と、を有する。
【００１８】
本態様のエネルギー利用交通システムにおいても、送信手段により送信される無線波を移動体と路側設備で共用し、特に移動体で受信できなかった無線波を路側受信手段で受信するので、エネルギーを無駄なく利用することができる。前記路側電気負荷は、前記移動体の走行を支援する電気設備であってもよい。この場合も、移動体によって回収されない電気エネルギーは路側電気負荷での利用を通じて間接的に移動体に還元されるので、エネルギーを無駄なく交通支援に利用できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態に係るエネルギー利用交通システムの構成を示す。路側設備５０において、対向する走路と走路の間にある中央分離帯３６に設けられた柱３８の上部に、路側のレクテナ３２と電気負荷としての街灯３４が設置されている。なお本図では電気負荷として街灯３４を例示するが、他の電気負荷の例として、柱３８の上部に信号機、交通情報表示装置、道路交通情報通信システムなど車両１０の走行を支援する電気設備を設置してもよい。路側のレクテナ３２の上部にはさらに自然エネルギー発電装置３０が設けられている。自然エネルギー発電装置３０は、例えば太陽光発電装置や風力発電装置など、自然エネルギーを利用して電気エネルギーを生成する装置である。自然エネルギー発電装置３０により生成された電気エネルギーは、街灯３４に供給されるとともに電力供給経路２６を介してマイクロ波発生器２０に供給される。
【００２０】
マイクロ波発生器２０は、自然エネルギー発電装置３０から供給された電気エネルギーをマイクロ波に変換する。送信手段として機能するマイクロ波送信アンテナ２２は、マイクロ波発生器２０により変換されたマイクロ波を外部に送信する。マイクロ波送信アンテナ２２により送信されたマイクロ波は、車両１０の受信手段として機能するレクテナ１２が受信する。マイクロ波送信アンテナ２２によるマイクロ波の送信方向において、そのマイクロ波の一部の送信路を限定するような位置に複数の反射板２４が設けられる。マイクロ波送信アンテナ２２により送信されたマイクロ波の一部は、複数の反射板２４に反射して複数の車両１０に設けられたレクテナ１２の方向へ送られる。複数の反射板２４の設置角度は、それら複数の反射板２４を反射したマイクロ波が複数の車両１０の方向へ送られるような角度である。
【００２１】
マイクロ波送信アンテナ２２により送信されたマイクロ波のうち、複数の反射板２４に当たらず上方へ放出されるマイクロ波を、中央分離帯３６の上方にて街灯３４の近傍に設けられた路側のレクテナ３２が受信する。これにより、マイクロ波送信アンテナ２２からのマイクロ波が空側に漏れても、漏れたマイクロ波が路側のレクテナ３２に回収される。路側のレクテナ３２は、路側の受信手段として機能する受電アンテナと路側の電力変換手段として機能する整流回路で構成されており、マイクロ波から直接に直流電力を取り出す機能をもつ。路側のレクテナ３２で取り出された電気エネルギーは、街灯３４に供給される。
【００２２】
車両１０の運転者側ドアに設置されたレクテナ１２は、マイクロ波送信アンテナ２２から送信されたマイクロ波または反射板２４を反射したマイクロ波を受信し、受信したマイクロ波を電気エネルギーに変換する。車両１０のレクテナ１２は、車両１０の受信手段として機能する受電アンテナと車両１０の電力変換手段として機能する整流回路で構成されており、マイクロ波から直接に直流電力を取り出す機能をもつ。レクテナ１２により取り出された電気エネルギーはエネルギー蓄積手段として機能するバッテリ１４に蓄積される。モータジェネレータ１５は、バッテリ１４に蓄積された電気エネルギーまたはレクテナ１２により変換された電気エネルギーを利用して駆動する。
【００２３】
マイクロ波発生器２０がマイクロ波を生成するタイミングやマイクロ波の強度は、エネルギー供給電子制御装置（以下、電子制御装置を「ＥＣＵ」と表記する）２８が制御する。マイクロ波発生器２０は常時マイクロ波を発生してもよいが、車両１０が路側設備５０付近を通過していないときはマイクロ波を送信しても車両１０は受信することができないので、エネルギー供給ＥＣＵ２８は車両１０が通過したときのみマイクロ波発生器２０にマイクロ波を発生させるよう制御してもよい。
【００２４】
車両１０のエネルギー管理ＥＣＵ１６は、バッテリ１４による電気エネルギーの蓄積状況を監視する。バッテリ１４による電気エネルギーの蓄積量が所定値を下回ったことをエネルギー管理ＥＣＵ１６が検出したときに、車両１０の送受信器１８が路側の送受信器２９に対してマイクロ波の送信を要求する送信指令を送る。エネルギー供給ＥＣＵ２８は、路側の送受信器２９による送信指令の受信を契機としてマイクロ波発生器２０を駆動する。路側設備５０は、図示するように中央分離帯３６の地中に埋め込まれていてもよいが、中央分離帯３６上や路面上に設置されてもよい。
【００２５】
図２は、エネルギー利用交通システムにおいてマイクロ波送信アンテナ２２が送信したマイクロ波を路側のレクテナ３２で受信するフローの一例を示す。まず自然エネルギー発電装置３０が発電を開始し（Ｓ１０）、車両１０の送受信器１８からマイクロ波の送信指令が送られたとき（Ｓ１２Ｙ）、マイクロ波発生器２０は自然エネルギー発電装置３０により発電された電気エネルギーをマイクロ波に変換する（Ｓ１４）。マイクロ波送信アンテナ２２はマイクロ波発生器２０により変換したマイクロ波を外部に送信する（Ｓ１６）。
【００２６】
マイクロ波送信アンテナ２２により送信されたマイクロ波の一部を路側のレクテナ３２が受信し（Ｓ１８）、受信したマイクロ波をレクテナ３２は電気エネルギーに変換する（Ｓ２０）。レクテナ３２により変換された電気エネルギーは電気負荷としての街灯３４の点灯に利用される（Ｓ２２）。
【００２７】
以上、実施の形態をもとに本発明を説明した。なお本発明はこの実施の形態に限定されることなく、その様々な変形例もまた本発明の態様として有効である。実施の形態においては、路側のレクテナ３２で変換された電気エネルギーを街灯３４に供給するが、変形例においては路側のレクテナ３２で変換された電気エネルギーをマイクロ波発生器２０に供給してもよい。
【００２８】
実施の形態における電気負荷は、車両１０の走行を支援する電気設備を想定した。変形例における電気負荷は、車両１０の走行支援以外の目的で設置される電気設備であってもよい。例えば、電気負荷として広告や駐車場の空車情報を掲示する情報掲示装置、空気清浄装置など車両１０または車両１０の搭乗者の利用に供する電気設備を想定してもよい。
【００２９】
実施の形態においては、マイクロ波が車両１０の運転席側ドアに効率よく送られるようマイクロ波を反射させる複数の反射板２４を設けた。変形例においては、反射板２４を用いずにマイクロ波が車両１０の運転席側ドアに効率よく送られるようマイクロ波送信アンテナ２２の設置角度を調整してもよい。
【００３０】
実施の形態においては、車両として主に自動車を例示したが、変形例としての車両は自動車以外の列車や電車などであってもよい。その場合の「路」は線路であってもよい。また別の変形例においては車両以外の任意の移動体によって本発明を実現してもよい。移動体としては、例えば船舶や航空機などの航行体であってもよく、その場合の「路」は航路であってもよい。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によると、車両および路側設備の間で電力を有効に活用できるエネルギー利用交通システムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態に係るエネルギー利用交通システムの構成図である。
【図２】エネルギー利用交通システムにおいてマイクロ波送信アンテナが送信したマイクロ波を路側のレクテナで受信する過程を例示するフローチャートである。
【符号の説明】
１０・・・車両、１２・・・レクテナ、２０・・・マイクロ波発生器、２２・・・マイクロ波送信アンテナ、２４・・・反射板、３０・・・自然エネルギー発電装置、３２・・・レクテナ、３４・・・街灯、３６・・・中央分離帯、５０・・・路側設備。
【図１】
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【図２】
2004229427.tif 000004