专利名称：在车辆行驶过程中充电的交通系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及具有简单结构的路轨的交通系统，根据这种结构，在传输电的路轨中设置有开关类，并且在轨间敷设有电线类。根据本发明的交通系统，通过普及本发明的上述路轨、尽可能少地搭载能够有效减少(X)2排放的蓄电池来降低车辆价格从而提高电动车普及率，在道路中敷设可供取电的路轨，从而对行驶中的车辆提供行驶动力并对蓄电池进行充电，由此可望减少CO2的排放量。另外，在本发明的交通系统中，路轨中设置有霍尔元件或者近距离传感器，当有车辆接近或者通过时使霍尔元件或者近距离传感器工作，由控制元件发出指令以对主开关进行连接、断开操作；在车辆由前部通过并通电后，如果车辆在途中由于出轨而需要停止行驶或者变换车道从而导致不会从后部通过，就通过定时器断开主开关从而实现断电，根据这种结构，对于没有车辆的位置处的路轨，可通过停止供电并接地以确保安全。根据本发明的交通系统，由于能够对行驶中的车辆进行充电，因此，消除了充电等待时间，从而可望通过提高电动车的普及率来减少(X)2的排放量。
背景技术：
以往，很多公司通过提高蓄电池车辆中搭载的高价格的蓄电池的性能来延长车辆的行驶距离，然而，由于电池中使用了稀有金属等价格昂贵的材料，因此，未来由于全球范围内的资源稀缺而可能导致蓄电池价格上涨。在本发明之前的公知技术。(专利文献1)本发明与上述公知技术之间的不同之处在于(1)在公知技术中，车辆每次通过时，都需要以控制电路判断路轨中的电流相位(例如，直流的+或者_)，然而在本发明中，由于电流相位不发生变化，因此控制电路仅实施简单的电流通/断操作；(2)在公知技术中， 路轨中未内置电路，然而在本发明中由于电路结构简单因此路轨中可以内置控制电路；(3) 在公知技术中，需要针对每个路轨都设置控制电路，而在本发明中，相同相位的多条路轨连接在一起，能够以一组电路控制由多条路轨连接而成的长轨，从而能够减少控制电路的数量。由此可知，根据公知技术的结构，短轨价格较高，因此不适合；而本发明不仅可适用于车身较短的轻型汽车还可适用于大型汽车，从而有利于实际应用普及。专利文献1 日本国专利申请公报“特表平4-506947号”
发明内容
如上所述，如果象以往那样继续使用化石燃料，则全球变暖无疑将成为大问题。要解决该问题，优选尽量减少蓄电池的搭载量以提供廉价的车辆从而提高电动车
普及率。然而，根据现有的路轨方式，在驾驶车辆时需要使车体追随路轨来行驶，操作繁琐而让人敬而远之，这种缺陷导致难以提高电动车普及率。
并且，在上述电气路轨中通电的方式存在下雨时因漏电可能会导致安全隐患，从而需要更进一步的研究。用于给蓄电池充电的电力采用不产生CO2的水力、风力、太阳能等太阳的自然能源中获得的电力，以及通过原子能发电、地热发电、未来的核聚变发电等获取的电力。另外，通过尽量抑制路轨的制造成本并在道路上敷设路轨来提高电动车的普及率从而减少(X)2的排放量。本发明是鉴于这种问题而提出的，其目的在于提供能够有效减少CO2排放量、能够在车辆行驶过程中充电从而延长行驶距离、通过进行自动操作来减少由疲劳驾驶引起的事故、可降低制造成本并且降低漏电可能性的电动车交通系统。在道路上敷设电气路轨，该电气路轨的结构为在长筐体轨上安装有顶轨 (ceiling rail)，该顶轨接合在一起并且接缝处绝缘。在电动车的下部安装有用于从路轨取电的车轮和磁铁，当磁铁接近顶轨的入口侧时，则筐体轨中的导电板片被吸引，接地与顶轨之间脱离，顶轨的接地被断开，同时，导电板片紧贴于顶轨而通电，即使在磁铁通过后，电磁线圈也能够利用由顶轨获得的电力吸引销并通过保持板支撑导电板片，从而继续向顶轨 {共 ο当磁铁到达顶轨的出口侧时，断开板被吸引，电磁线圈的电源被断开，解除对销的吸引，保持板下降，导电板片也下降，从而从顶轨分离，以此断电。当导电板片下降、接地板片与从接地线和顶轨引出的端子连接时，顶轨接地。艮口， 在本系统中，仅在车辆底下位置的路轨通电而远离车辆的其他路轨接地，在未通电时确保顶轨接地，以此来防止发生危险。车轮和磁铁由车辆下降而与顶轨接触并进行取电，驱动马达使车辆行驶并同时给蓄电池充电。根据权利要求3的单轨方式，在接缝绝缘的筐体轨内敷设有电线，连接两相中的一相，并使下一个路轨连接与之不同的另一相。其他路轨也象上述那样进行连接，使得两个相交替地通电。如果路轨的长度与绝缘部件的长度之和与前、后集电器的间隔设为相同，通过对相反相位的电交替地集电，从而车辆能够行驶。并且，车辆已经通过的路轨需要断电。 车辆与路轨反复上述动作，从而使得车辆一边行驶一边充电。 前集电器通过霍尔元件或者近距离传感器使前面的路轨通电，通过后集电器或者定时器断开后面的路轨的通电。车辆通过前、后集电器从带有两个相的电的路轨上取电并在该路轨上行驶。通过前集电器对路轨进行电源通断操作的方法有若干种，在此举出其组合例。其中有如下的几种组合，即，例1 使前集电器产生电磁波且以主开关向顶轨接入电源、断开电源时以定时器断开电源的方法；例2 使前集电器辐射电磁波且以主开关向顶轨接入电源、使后集电器辐射不同电磁波频率的电磁波并分别通过不同的霍尔元件使主开关工作以切断顶轨的电源的方法; 以及例3 改变前集电器与后集电器的材质，以不同的近距离传感器分别进行电源通断操作的方法。
根据权利要求3的技术方案，作为本发明的特征的路轨必需指定相(例如，如果为直流情况下的+，则为+)，因此，如图16所示，为了节省主开关等用于控制的设备(用于控制的部件)，将相同相的两条以上的路轨连接在一起，从而以一组主开关类进行操作，由此能够节省主开关等用于进行相关控制的设备。在不能敷设上述路轨的地方和未敷设路轨的道路上，以蓄电池的电力行驶。另外，在权利要求5的电动车系统中，顶轨和接地侧轨间隔着绝缘部件交替地排列。并且，接地侧轨仅连接接地侧电线而不连接主开关和近距离传感器等用于控制的部件。 由于指定了各个路轨的相(例如，如果为直流情况下的+，则为+)，因此，在接地侧可以不需要主开关等用于控制的部件，并且，如果以导线连接相同相的两条以上的路轨，则这些路轨不需要用于控制的部件，从而可以抑制路轨的制造成本。由于不使用化石燃料，因此可有效减少(X)2排放量。如果采用本发明的上述电气路轨方式，则可在路轨的敷设范围内持续行驶，且可以一边充电一边行驶，所以能够特别延长行驶距离，另外，在进行车辆驾驶时可以放心地使用夜间照明和冷暖空调。由于顶轨中仅仅内置导电板片、保持装置、电磁线圈电路断开装置以及电线类，因此，本发明的电气路轨的结构得以简化且成本廉价。如果上述路轨较长，就可减少蓄电池的使用，因此还可以减少蓄电池的搭载量。将用于向电动车取电的磁铁和车轮向路轨引导时，在通过方向盘操作将磁铁和车轮移动到路轨上时，以左右传感器检测，以车轮上下驱动器将磁铁和车轮降至路轨上之后， 借助于左右传感器对方向盘进行轻微操作，从而能够以自动操纵辅助方式对车辆实施自动操纵。在没有车辆的地方的路轨由于降雨时的漏电通过接地而不通电，因此是安全的。在难以敷设路轨的地方，即使没有路轨也能够以蓄电池行驶。如果将本发明应用在高尔夫球车中，在高尔夫球场中敷设路轨，能够在打高尔夫球时对高尔夫球车所搭载的蓄电池进行充电，从而省略了充电时间。路轨能够作为车辆的自动操纵装置的引导路轨来使用，减少驾驶疲劳，能够减少由疲劳驾驶、走神引起的事故。本发明的上述路轨可替代电车的高架线。由于电车长，因此，能够以通电路轨全部处于电车下的状态进行行驶，因此安全性高。但是，下雪的地方还需要考虑相应的对策。本发明如果应用在城市的城镇电车中，则街道能够保持安静且美观，街道的空气也变得洁净，从而可实现适宜居住的街道环境。
图1是权利要求1、2的俯视图；图2是权利要求1、2的侧视图；图3是权利要求1、2的侧视图；图4是图3的A-A线截面图；图5是图2的B-B线截面图；图6是权利要求2的近距离传感器的部分截面图7是权利要求2的俯视图；图8是权利要求2的部件设置以及电气配线图；图9是权利要求1、2的整体图；图10是权利要求3的俯视图；图11是权利要求3的部件设置以及电气配线图；图12是权利要求3的截面图；图13是权利要求3的二相电源排列图；图14是权利要求3的二相电源示意图；图15是权利要求3的整体图；图16是权利要求3的开关简化示例图；图17是权利要求3的集电器加高示例的主视图；图18是权利要求3的集电器加高示例的侧视图；图19是权利要求3的路面施工费用降低方法示例的俯视图；图20是从权利要求3的路面施工费用降低方法示例的侧面观察时的截面图；图21是权利要求3的连接方法示例图；图22是图21的A-A线截面图；图23是图21的B-B线截面图；图M是权利要求4的路轨探测集电器的俯视图；图25是权利要求4的路轨探测集电器的侧视图；图沈是权利要求4的触针和电刷集电器的侧视图，是表示未集电状态的示意图；图27是权利要求4的触针和电刷集电器的侧视图，是表示在有轨的地方探测路轨的状态的示意图；图观是权利要求4的触针和电刷集电器的侧视图，是表示在没有路轨的地方探测路轨的状态的示意图；图四是权利要求4的触针和电刷集电器的侧视图，是表示集电状态的示意图；图30是权利要求4的触针和电刷集电器的俯视图；图31是权利要求4的路面和路轨顶面为相同高度的截面图；图32是权利要求5的俯视图；图33是权利要求5的侧视图；图34是权利要求5的应用示例说明图；图35是权利要求5的主开关部分具体示意图。附图标记说明
权利要求
1.一种电动车交通系统，通过电气路轨在车辆行驶过程中进行充电，其中，在以绝缘体形成的长槽形轨上，安装有由具备导电性的良导体并且非磁性体材料形成的顶轨，形成筐体形状，在顶轨的车辆入口侧的筐体内，能够被磁铁吸引的良导体的导电板片与可挠性电线连接，电线的下侧安装有绝缘的接地板片，在下部敷设的接地线和与顶轨连接的端子通过接地板片进行接触从而使顶轨接地；当安装于车辆的磁铁通过时，导电板片被吸引从而使顶轨的接地断开，导电板片与顶轨连接并通电，与此同时，保持板通过电磁线圈的吸引作用对导电板片进行保持；当磁铁到达顶轨的出口侧时，磁铁通过吸引断开板而断开电磁线圈的电路，保持板使导电板片从顶轨离开而切断电流；顶轨接地，在发生漏电时，能够通过接地来释放漏电流，从而确保安全。
2.一种电动车交通系统，通过电气路轨在车辆行驶过程中进行充电，其中，在所述电气路轨中，为通过电气方式实现权利要求1所述的功能，在车辆入口侧的筐体中设置有下述结构的电路，即通过霍尔元件、近距离传感器的检测装置检测外部磁铁的磁力或者检测物体，主开关根据控制元件的指令来断开导电材质的顶轨和接地之间的连接，通过主开关使电线和顶轨连接而通电，在检测物体通过后也保持通电状态，当检测物体到达出口侧时检测装置对此进行感应，根据该检测装置的感应断开入口侧的保持电路，从而断开电线和顶轨之间的通电；当车辆因变换车道或者停车等而未通过出口侧从而导致在一定时间内未断开保持电路时，通过定时器断开保持电路而断开通电，并将顶轨连接于接地。
3.一种电动车交通系统，在车辆行驶过程中进行充电，其中，在绝缘体的长槽形轨上安装有导电性材料的顶轨，轨间绝缘且并排安装，在筐体内设置霍尔元件或者近距离传感器，筐体内还收纳有电线、接地线、具备定时器的控制元件、以及根据控制元件的指令进行工作的主开关，主开关能够切换顶轨与电线之间或者顶轨与接地线之间的连接，当最初的路轨连接一个电相时下一个路轨连接与所述电相相反的电相， 各轨固定为规定的电相而不会变更为相反的电相；路轨的排列方式为例如在直流电的情况下使正相和负相发生交替，在车辆通过后对已通过的路轨实施断电，路轨的长度与绝缘体的长度之和等于车辆上安装的前、后集电器之间的间隔，通过前、后集电器从路轨取电并使车辆处于通电状态，并且，路轨还能够用于车辆的自动操纵引导。
4.根据权利要求3所述的电动车交通系统，其中，在所述路轨的顶面与路面为相同高度时，集电器通过对路轨进行探测的探测器将电刷向路轨上引导，或者，通过触针寻轨并使路轨上的电刷与路轨接触，将电导入车辆，由此，一边给行走马达供电一边进行充电。
5.一种电动车交通系统，其中，在车辆行驶方向上，导电性材料的顶轨与接地侧轨间隔着绝缘材料交替地排列； 在顶轨与电线之间配置有对车辆是否靠近进行检测的近距离传感器以及接受来自控制元件的指令对顶轨与电线之间的电连接进行控制的主开关；接地侧轨与接地侧电线连接，无需设置包括所述主开关和近距离传感器的控制部件， 不连接接地侧轨，车辆的前、后集电器中的任意一个集电器与所述顶轨电接触，另一个集电器与所述接地侧轨接触，由此，在车辆行驶过程中进行充电。
全文摘要
最近，作为最大的环境问题，如何减少CO2排放就显得尤为重要。车辆使用汽油和轻油等化石燃料是产生CO2的主要因素。本发明提供能够减少CO2排放并通过引进自动操纵机制能够防止由疲劳驾驶、不专心驾驶引起的事故的电动车交通系统。通过在蓄电池电动车辆中搭载少量的蓄电池来降低价格，从而可望提高普及率。另外，在道路上敷设可通电的路轨并仅使车辆要通过的位置处的部分路轨通电。另外，在降雨时可通过接地释放漏电流从而确保安全，并且，车辆能够在行驶过程中充电，由此，蓄电池电动车辆也可以实现长距离行驶。根据本发明的车辆交通方式，由于路轨为单轨设置，因此，车辆的操纵自由度得以大幅度提高，可通过由路轨获得的电力进行马达驱动和夜间照明，在驾驶时可放心使用冷/暖空调，并且，可一边进行蓄电池充电一边在路轨敷设范围内行驶从而减少CO2排放。
文档编号B60M1/10GK102271961SQ201080003986
公开日2011年12月7日 申请日期2010年11月11日 优先权日2009年11月24日
发明者北口弘正 申请人:北口弘正