(57)【要約】　　　（修正有）【課題】路面にスポット給電子を埋設し、電気自動車の床下に受電用架線を設け、スポット給電子上を通過するときのみ給電し、他の区間は搭載蓄電器の電力で走行する方法の給電装置において、地上装置は車両に給電するだけでなく、走行中に車両が蓄積した電力を受電できるようにする。【解決手段】路面等のブレーキ区間、停止・加速区間に埋設されたスポット的受・給電子により、底部に受・給電体を張った車輌の受・給電要求信号に基づき、安全性・正当性を確認後、受・給電することを特徴とした受・給電装置を提供する。路面に危険がなく、インフラ費の安い受・給電装置を実現する。【選択図】　図１
2004136860.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
路面・構内の停留所や交差点に近づく部分（ブレーキ区間）と離れる部分（停止・加速区間）、または登り坂（停止・加速区間）と下り坂（ブレーキ区間）に埋設されたスポット受・給電子と、前記スポット受・給電子が車輌床下に張られた受・給電体と正常に接触したことを検出する信号制御器と、受・給電電力スイッチと、前記車輌との間で受・給電電力とソーラ電力または風力電力または商用電力のやりとりを制御する制御装置とからなり、前記受・給電子と前記受・給電体が正常に接触していることを確認後、ブレーキ区間においては前記車輌より電力を取り込み、停止・加速区間においては前記車輌に電力を供給することを特徴とした受・給電装置
【請求項２】
蓄電器（池）を設け、前記車輌との受・給電電力またはソーラ電力または風力電力を前記蓄電器（池）との間でやりとりし、過不足電力を商用電力と売買電することを特徴とした【請求項１】に記載の受・給電装置
【請求項３】
複数の前記受・給電装置を共通線で接続し、共通の前記蓄電器（池）または風力発電機を前記共通線に接続することを特徴とした【請求項１】に記載の受・給電装置
【請求項４】
前記スポット受・給電子および前記受・給電体として誘導コイルを、それぞれ用いたことを特徴とする【請求項１】に記載の受・給電装置
【請求項５】
前記受・給電体に高周波信号を重畳し、前記受・給電子の２本の線間で前記高周波信号を検出した場合のみ前記電力スイッチをオンにし、電力のやりとりをおこなうこと特徴とした【請求項１】に記載の受・給電装置
【請求項６】
ネジ切りモータ軸の回転および逆回転により、前記車輌が近づいた時接触子が頭だしし、遠のくと沈み込むことを特徴とする【請求項１】に記載の受・給電子
【請求項７】
前記スポット送電子に流れる電流を計測、積算して自動車番号ごとに記憶し売買電データとして遠隔地に送信することを特徴とした【請求項１】に記載の制御装置
【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】
路面電車・巡回車・ディーゼル車・災害用電源
【従来の技術】
【０００１】
従来、電気車輌と電力の受・給をする装置の代表として電車やトロリーの架線がある。
しかし、架線は非常に長く、それを支える設備も膨大で又景観も悪い。
また車輌は前の車輌を追い越すなどの自由性もない。
最近、路面にいわゆるスポット給電子を埋設し、電気自動車の床下に受電用架線を設け、前記スポット給電子上を通過するときのみ給電し、他の区間は搭載蓄電器（池）の電力で走行する方法も提案されている。
しかしながら前記給電子は特に蓄電器（池）搭載の電気自動車に停車給電中および発進（加速）区間中のみ、給電する目的のものであった。
【発明が解決しようとする課題】
【０００２】
従来の給電装置は車輌に対して給電するだけであったが、本発明では停留所の前や下り坂でブレーキモータが発する電力受電の機能を持たせる。
合わせ地球温暖化を防止するＣＯ２発生のないクリーンな電力を取り込むことが出来る。
取り込んだ電力は商用電源に販売しても良いし、蓄電器（池）に貯めて車輌の充電や発進（加速）時に使用しても良い（据置き型の回生装置）。
この給電と受電を交互におこない、本受・給電装置を構成する蓄電器（池）の大きさも小さくて済むようにする。
また、電気車輌のみならず従来のエンジン車輌に対しても若干の部品追加で本受・給電装置を使え、排ガス削減、燃料の削減が計れるようにする。
【課題を解決するための手段】
【０００３】
【図１】は本発明による受・給電装置を停留所近傍や交差点近傍に設置した概要例である。
１は受・給電子でそれぞれ２組路面に埋設した例であるが、さらに多くの組を設けてもよい。
３は、車輪を直接的にまたは補助的に駆動するモータと床面下に取付けた車長相当の受・給電体２と受・給電要求や車輌番号等の信号をやりとりする送・受信器と、の３つを装備した車輌であり、必ずしも蓄電器（池）を搭載した車輌でなくても良い。
４は車輌３が近づいた時に前記受給電子１より接触子が頭だしする制御と車輌３と電力をやりとりするための電力スイッチである。
【０００４】
５は受・給電体２との接触検出および車輌３の番号や要求データや次の受・給電装置の位置などの信号をやりとりする信号制御器である。６は全体の情報を処理・制御する制御装置、７は蓄電器（池）、８はソーラ電源、９は風力電源、１０は商用電源、１１は売買電用積算電力計である。
同図に従ってまず前記ブレーキ区間での動作を説明すると、車輌３は右側より受電要求の信号を送信しながら走行してきて、同図では最右端の受・給電子１に近づく。
すると同図での最右端の信号制御器５と制御装置６は車輌３からの信号を解析し、正当であれば最右端の受・給電子１の頭だしをおこなう。
次ぎに受・給電子１と受・給電体２が正当に接触していることを確認後電カスイッチ４をオンにして、車両３のモータからの電力を受・給電体２、受・給電子１を経由して蓄電器（池）７に蓄える。
これにより車輌３にブレーキがかかることになり、前記蓄電器（池）７に蓄えられた電力量は車輌番号と共に制御装置６に記憶される。
前記蓄電器（池）に蓄えるかわりに、商用電源１０に売電してもよい。
【０００５】
しかしながら感電防止の観点からスイッチ４は他の条件が満たされてはじめてオンにする。
その条件の一つは受・給電子１が頭だししていることであり、二つめは車輌３の受・給電体２（２本から成る場合）に高周波信号を重畳して、受・給電子１（２個から成る場合）の両端で検出できることである。
ただし、前記受・給電体２の内側および前記受・給電子１の内側にはチョークコイルを設け、前記高周波信号が他に流れないようにする。
これで頭だしした受・給電子１は、確実に車輌３の下にありかつ受・給電体２と正常に〈２組とも〉接触していることになり感電の心配が無く、又スイッチ４を通して電力を供給する際、スパークが発生しない。
【０００６】
つぎに
【図１】での車輌３の発進時の動作について述べる。
車輌３が給電要求信号を出しながらアクセルを踏むと、上記と同様受・給電子１は頭だしし、受・給電体２を通して蓄電器（池）７の電力を車輌３の車輪駆動補助モータに送る。
この際スイッチ４のオン条件は前記と同様、感電防止を考慮する。
たとえば受・給電体２の長さを８メートルとし、８ｍごとに３組の受・給電子１を設けた場合、２４メートルに亘り連続して電力を受け取れるので、車輌３は走りながら加速用電力を得ることになり、同時に車内蓄電器（池）があれば、それへの充電も可能となる。
【０００７】
ところで蓄電器（池）７の電力は、前述のブレーキによる電力のほかソーラ電源８または風力電源９より供給され、停車充電、発進加速時の電力として使われる。
売買電用積算電力計１１を通して商用電源１０から上記停車充電、発進加速時の電力を利用してもよい。
しかしながら蓄電器（池）７を設けると車輌３との電力授受時に発生するいわゆる負荷変動の影響を商用電源１０に与えず、好ましい。
以上、車輌３は従来のエンジン車に車輪駆動補助モータを付加したものを対象に述べたが、蓄電器（池）を車輌内に別途搭載した電気自動車に関しても車内搭載蓄電器（池）の電気量が充分であれば上記と同じ動作をしてもよい。
また、以上述べた車輌３への給電方法は、路面に頭出しする受・給電子１を使用した例であるが、路面１２の下に別途誘導コイルを埋め込んで、非接触でスポット的に給電しても良い。このばあい受・給電体２も誘導コイルで構成する。
【０００８】
【図２】は例えば特別路線の坂道に適用した場合の概要図である。
１４は登り車線、１５は下り車線、である。
たとえば前記車輌３が給電要求信号を出しながら登り車線１４を登るときは、受・給電子１は次々と頭だしし、接触を確認後、電力スイッチ４をオンにして車輌３に電力を供給する。
逆に、下り車線１５を前記車輌３が下る時も受・給電子１はつぎつぎと頭だしし、接触を確認後電力スイッチ４によりスイッチをオンにし、車輌３から本装置へ電力を供給する。
【０００９】
【図２】で６〜１１は
【図１】と同様の働きをする。
すなわち制御装置６は上記受・給電のほかソーラ電源８、風力電源９のエネルギーを蓄電器（池）７に貯め、充電量がオーバーになるとインバータ（売買電用電力計１１込み）１９を経て商用電源１０に売電し、足りなくなると買電する。
【図２】で
【図１】と異なるのは、他の受・給電装置設置点たとえば
【図１】の停留所と他の停留所とを電力共通線１８で結び、蓄電器（池）７や風力電源９を１個にしたことで、高価な蓄電器（池）を少なくしたことにある。
加速や登坂中というエネルギーを消費する車輌数とブレーキ中でエネルギーを供給する車輌数がほぼ同じだと、前記蓄電器（池）容量は小さくて良い。
また、受・給電子装置を使用した車輌３等の番号と電力量を制御装置６は記憶し、別途課金・買電センターに送信してもよい。
同様にソーラ電源、風力電源、商用電源の使用量を売買電センターに送信してもよい。
【００１０】
上記ブレーキ電力、ソーラ電力、風力電力はＣＯ２など発生しないクリーンなエネルギーで、かつ制御装置６の制御により自動的に蓄電器（池）に蓄えられるので、設備の償却後燃料コストは無料に近くなる。
また、たとえば災害時に車輌３以外の救急装置を受・給電子１上に置き、電力を得ることもできる。
【００１１】
【図３】は、受・給電子１の構造概要の１例である。
同図で２１は路面等に埋め込むブロックで、２つの貫通孔２０を備え、２つの接触子２２が前記貫通孔２０に沈み、車輌３通過時頭だしする。
２つの上下動縦レバー２３はバネ付きで前記接触子２２を支えている。
上下動横レバー２７は中心にネジ孔があり、小型モータ２５のネジ切り回転軸２６の回転方向により、上下する。
信号制御器５は、まず前記車輌３からの受・給電要求が正当である場合、接触子２２を貫通孔２０を通って頭だしし、さらに接触子２２の双方に車輌３から送られる高周波電流が流れている場合に限り、別途電力用スイッチ４をオンにして接触子２２に通電する。
上記の動作が終了した時、電力スイッチ４もオフにし小型モータ２５を逆回転させ、接触子２２を貫通孔２０の中に沈める。
本受・給電子は貫通孔２０より雨水が流れ込み、排水溝２８に流失するので、一種の排水装置と見なしてもよい。
なお、防水ケース２９は小型モータ２５と信号制御器１６・１７を格納し、浸水から守る役割をする。
【本発明による効果】
以上本発明によれば、停留所の前後、坂道の上下等でのエネルギーを車輌に与えまたは回収できるため、完全に電気だけの大型車輌−とくに都市での特定ルートでの巡回車（路面電車、ゴミ収集車、配送車、福祉車）など停車、走行を繰り返す車輌−は車内搭載エネルギーが小さくても実用可能になる。
このため、かなりの車輌が電気化され、排ガス・地球温暖化防止に役立ち、都市市街地の生活空間（歩行者と車輌の共存）が再生化されることが期待できる。
また、ソーラ電源または風力電源または車輌のブレーキ電源を複数または単一で利用が基本のため、〈商用電源は過不足のとき利用〉原価償却後の燃料は非常に安価になることが予想され、石油など資源のない我国の都市交通システムとして、効果は大きいと思われる。
（また、震災時・救急時の電源としても別途利用できる。）
【図面の簡単な説明】
【図１】：停留所での設置例概要図
【図２】：坂道での設置例概要図
【図３】：接触式受・給電子　構成概要図
１：（スポット）受・給電子
２：受・給電体
３：車輌（受・給電体、駆動モータ付き）
４：電力スイッチ　　　　　　　　１８：共通電力線
５：信号制御器　　　　　　　　　１９：インバータ（売買電用積算器込み）
６：制御装置（マイクロコンピュータ内蔵）　２０：貫通孔
７：蓄電器（池）　　　　　　　　２１：路面埋込みブロック〈排水溝〉
８：ソーラ電源　　　　　　　　　２２：接触子
９：風力電源　　　　　　　　　　２３：上下動縦レバー
１０：商用電源　　　　　　　　　　２４：支点
１１：売買電用積算電力計　　　　　２５：小型モータ
１２：地面　　　　　　　　　　　　２６：ネジ切り回転軸
１３：停留所　　　　　　　　　　　２７：上下動横レバー
１４：上り坂車線　　　　　　　　　２８：排水溝
１５：下り坂車線　　　　　　　　　２９：防水ケース
【図１】
2004136860.tif 000003
【図２】
2004136860.tif 000004
【図３】
2004136860.tif 000005