特許 7390681 給電システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-11-24

(45)【発行日】2023-12-04

(54)【発明の名称】給電システム

(51)【国際特許分類】

   B60M 7/00 20060101AFI20231127BHJP

   B60C 19/00 20060101ALI20231127BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20231127BHJP

   B60L 5/38 20060101ALI20231127BHJP

   B60L 53/14 20190101ALI20231127BHJP

【ＦＩ】

B60M7/00 U

B60C19/00 D

H02J7/00 P

H02J7/00 301A

B60L5/38 A

B60L53/14

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2019186307

(22)【出願日】2019-10-09

(65)【公開番号】P2021059300

(43)【公開日】2021-04-15

【審査請求日】2022-09-27

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）平成３１年度、国立研究開発法人科学技術振興機構、未来社会創造事業、「第三世代ワイヤレスインホイールモータを開発と実証」委託研究、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願

(73)【特許権者】

【識別番号】504137912

【氏名又は名称】国立大学法人 東京大学

(73)【特許権者】

【識別番号】000005278

【氏名又は名称】株式会社ブリヂストン

(73)【特許権者】

【識別番号】000004204

【氏名又は名称】日本精工株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100147485

【弁理士】

【氏名又は名称】杉村 憲司

(74)【代理人】

【識別番号】230118913

【弁護士】

【氏名又は名称】杉村 光嗣

(74)【代理人】

【識別番号】100186015

【弁理士】

【氏名又は名称】小松 靖之

(74)【代理人】

【識別番号】100188307

【弁理士】

【氏名又は名称】太田 昌宏

(72)【発明者】

【氏名】藤本 博志

(72)【発明者】

【氏名】清水 修

(72)【発明者】

【氏名】芥川 恵造

(72)【発明者】

【氏名】若尾 泰通

(72)【発明者】

【氏名】桑山 勲

(72)【発明者】

【氏名】郡司 大輔

【審査官】佐々木 淳

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１３５８３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０３－１１３９０１（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開２０１５－１４０１７４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５２－０２９００５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１７１７７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０１－０２２６０４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｍ ７／００

Ｂ６０Ｃ １９／００

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｂ６０Ｌ １／００－５８／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

移動体に設置されている受電装置と、
道路に設置され、前記受電装置に電力を供給する給電レールと、を備え、
前記受電装置は、前記移動体の走行中又は停車中に前記給電レールに接触可能に構成されている受電部を備え、
前記受電部が前記給電レールに接触した状態において、前記受電部を通じて給電レールから前記受電装置に電力が供給され、
前記受電装置は、前記受電部が接続されている装置本体を備え、
前記装置本体の少なくとも一部は、前記移動体の車輪の内部空間に収容されており、
前記受電部の少なくとも一部は、前記移動体の前記車輪の前記内部空間に収容されていない、
給電システム。

【請求項2】

前記受電部は、前記移動体の車輪の側面に設けられた複数の導電性の繊維により構成されている、請求項１に記載の給電システム。

【請求項3】

前記受電部の少なくとも一部は、前記移動体の前記車輪を除く本体の下に設けられており、
前記給電レールの前記道路からの高さは、前記移動体の前記車輪を除く前記本体の最低地上高よりも低い、請求項１又は２に記載の給電システム。

【請求項4】

移動体に設置されている受電装置と、
道路に設置され、前記受電装置に電力を供給する給電レールと、を備え、
前記受電装置は、前記移動体の走行中又は停車中に前記給電レールに接触可能に構成されている受電部を備え、
前記受電部が前記給電レールに接触した状態において、前記受電部を通じて給電レールから前記受電装置に電力が供給され、
前記受電部は、前記移動体の車輪の側面に設けられた複数の導電性の繊維により構成されている、給電システム。

【請求項5】

移動体に設置されている受電装置と、
道路に設置され、前記受電装置に電力を供給する給電レールと、を備え、
前記受電装置は、前記移動体の走行中又は停車中に前記給電レールに接触可能に構成されている受電部を備え、
前記受電部が前記給電レールに接触した状態において、前記受電部を通じて給電レールから前記受電装置に電力が供給され、
前記受電部の少なくとも一部は、前記移動体の車輪を除く本体の下に設けられており、
前記給電レールの前記道路からの高さは、前記移動体の前記車輪を除く前記本体の最低地上高よりも低い、給電システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は給電システム、車輪、及び移動体に関する。

【背景技術】

【0002】

電気自動車は、充電ケーブルを用いて当該電気自動車を車外電源設備に接続し、この状態で車外電源設備から電力の供給を受けることによって充電を行っている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１２－０６０８６１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、充電ケーブルで電気自動車を車外電源設備に接続した状態で充電を行う場合、電気自動車と車外電源設備とを充電ケーブルで接続したり取り外したりする作業等を行うために、搭乗者が電気自動車から乗り降りする必要がある。そのため、電気自動車のユーザにとって有用性が高いとは言い難い。

【0005】

かかる事情に鑑みてなされた本発明の目的は、移動体に対する給電技術の有用性を向上させることができる、給電システム、車輪、及び移動体を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明に係る給電システムは、移動体に設置されている受電装置と、道路に設置され、前記受電装置に電力を供給する給電レールと、を備え、前記受電装置は、前記移動体の走行中又は停車中に前記給電レールに接触可能に構成されている受電部を備え、前記受電部が前記給電レールに接触した状態において、前記受電部を通じて給電レールから前記受電装置に電力が供給される。本発明に係る給電システムによれば、給電の際に搭乗者の乗り降りを必要としないため、移動体に対する給電技術の有用性が向上する。

【0007】

本発明の給電システムでは、前記受電装置は、前記受電部が接続されている装置本体を備え、前記装置本体の少なくとも一部は、前記移動体の車輪の内側に収容されており、前記受電部の少なくとも一部は、前記移動体の前記車輪の内側に収容されていないことが好ましい。この構成によれば、車輪の外側に設けられた受電部が給電レールと接触することにより、受電部を通じて給電レールから受電装置に電力を供給することができる。

【0008】

本発明の給電システムでは、前記受電部は、前記移動体の車輪の側面に設けられた複数の導電性の繊維により構成されていることが好ましい。この構成によれば、給電レールから、導電性の繊維を通じて給電することができる。

【0009】

本発明の給電システムでは、前記給電レールの前記道路からの高さは、前記移動体の前記車輪を除く移動体本体の最低地上高よりも低いことが好ましい。この構成によれば、給電レールにより移動体の走行が妨げられにくくなる。

【0010】

本発明に係る車輪は、移動体の車輪であって、前記移動体の走行中又は停車中に、道路に設置されている給電レールに接触可能に構成されている受電部を備える。本発明に係る車輪によれば、給電の際に搭乗者の乗り降りを必要としないため、有用性が向上する。

【0011】

本発明に係る移動体は、前述の車輪を備える。本発明に係る移動体によれば、給電の際に搭乗者の乗り降りを必要としないため、有用性が向上する。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、移動体に対する給電技術の有用性を向上させることができる、給電システム、車輪、及び移動体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一実施形態に係る給電システムを、車輪の幅方向断面を用いて示す、概略図である。

【図2】本発明の一実施形態に係る給電システムにおける車輪の一例としてのタイヤ・ホイール組立体を、車輪の幅方向断面を用いて示す、概略図である。

【図3】本発明の一実施形態に係る受電装置の構成例を概略的に示す、機能ブロック図である。

【図4】本発明の一実施形態に係る給電システムにおける給電レールの道路への設置例を示す、概略図である。

【図5】本発明の一実施形態に係る給電システムにおける車輪の一例としてのタイヤ・ホイール組立体の一変形例を、車輪の幅方向断面を用いて示す、概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明の一実施形態に係る給電システム、車輪、及び移動体について、図面を参照して説明する。各図において同一の部品及び部位には同一の符号を付している。本明細書において、車輪の幅方向とは、車輪の回転軸と平行な方向をいう。車輪の径方向とは、車輪の回転軸と直交する方向をいう。道路又は走行レーンの延在方向とは、道路又は走行レーンが延在する方向をいう。道路又は走行レーンの幅方向とは、延在方向と直交する方向をいう。移動体の幅方向とは、移動体が走行する方向と直交する方向をいう。

【0015】

（給電システムの構成）
図１及び図２を参照して、本発明の一実施形態に係る給電システム１の構成について説明する。

【0016】

図１は、本発明の一実施形態に係る給電システム１を、車輪６の幅方向断面を用いて示す、概略図である。給電システム１は、給電レール２と、受電装置３とを含む。給電レール２は、道路４に設置されている。具体的には、本実施形態の給電レール２は、道路４の路面上に、突出するように設置されている。給電レール２は、移動体５に電力を供給する。受電装置３は、移動体５に設置されている。受電装置３は、移動体５の走行中又は停車中に給電レール２に接触可能に構成されている受電部３１を備える。給電システム１では、移動体５が道路４を走行している間又は停車している間に、受電装置３の受電部３１と、給電レール２とが接触する。これにより、給電レール２から受電部３１を通じて受電装置３に電力が供給される。移動体５は、このようにして供給された電力を消費して、走行したり、移動体５が備える各装置を駆動したりすることができる。

【0017】

給電レール２は、道路又は走行レーンの延在方向に沿って、レール状に形成されている。給電レール２が、道路又は走行レーンにおいて延在する長さは適宜定めることができる。上述したように、本実施形態の給電レール２は、道路４の路面上に突出するように設置されている。給電レール２が路面上に突出する高さＨは、移動体５の車輪６を除く本体の最低地上高よりも低い高さに設定されることが好ましい。これにより、給電レール２により移動体５の走行が妨げられにくくなる。

【0018】

給電レール２は、受電装置３の受電部３１と接触することにより給電レール２及び受電装置３を電気接続する給電部２１を備える。給電部２１は、例えば、導電性の金属により構成されている。図１に示す例において、給電部２１は、給電レール２の上面に設けられているが、給電部２１が設けられる位置は、上面に限られない。給電部２１は、受電部３１と接触可能な適宜の位置に設けられていてよい。

【0019】

本実施形態の給電レール２は、給電部２１以外に、給電部２１に電力を供給する電力供給部（不図示）を備える。電力供給部は、例えば、発電装置を含んで構成されていてよい。給電レール２は、上述した給電部２１及び電力供給部に加えて、他の部位を有してもよい。また、給電レール２は電力供給部を有さない構成であってもよく、給電部２１のみから構成されてもよい。かかる場合に、給電レール２を構成する給電部２１には、給電レール２内ではなく、例えば、道路４の路面内に埋設される電力供給源から、電力が供給されればよい。

【0020】

図１に示す例では、道路又は走行レーンの幅方向において、給電レール２が１つのみ設けられている。しかしながら、給電レール２は、道路又は走行レーンの幅方向において２つ以上設けられていてもよい。給電レール２が道路又は走行レーンの幅方向において２つ以上設けられる場合、２つ以上の給電レール２同士の、道路又は走行レーンの幅方向における間隔は、移動体５の左右の車輪６の中心間距離（輪距）に基づいて定めることができる。具体的には、２つ以上の給電レール２は、道路又は走行レーンの幅方向において、移動体５の左右の車輪６の内側に隣接する位置となるように、道路４に設置されている。なお、給電レール２は、道路又は走行レーンの幅方向において、移動体５の左右の車輪６の外側に隣接する位置となるように、道路４に設置されていてもよい。

【0021】

受電装置３は、給電レール２から電力を受電する。本実施形態の受電装置３は、受電部３１と、受電部３１が接続されている装置本体１０と、を備える。本実施形態において、装置本体１０の少なくとも一部は、移動体５の車輪６の内側に収容されている。車輪６の内側とは、車輪６の幅方向内側、かつ、車輪６の径方向内側、を意味する。図２に示す例では、受電装置３の大部分が、移動体５の車輪６の内側に収容されている。装置本体１０は、全体が移動体５の車輪６の内側に収容されていてもよい。また、受電部３１の少なくとも一部は、移動体５の車輪６の内側に収容されていない。具体的には、本実施形態の受電部３１は、装置本体１０から突設され、移動体５の車輪６の外側に位置する。図１及び図２に示す例では、受電部３１は、装置本体１０から移動体５の内側方向に突設されると共に、その先端が鉛直方向下側（道路４の路面側）に伸びている。ここで、移動体５の内側方向とは、移動体５の幅方向の中央側の方向をいう。

【0022】

なお、受電部３１は、車輪６に対して移動体５の内側方向に突出していなくてもよい。受電部３１は、車輪６に対して移動体５の外側方向に突出していてもよい。移動体５の外側方向とは、移動体５の幅方向の中央側の方向とは反対の方向をいう。給電レール２が移動体５の車輪６の内側に隣接する位置に設置されている場合は、受電部３１は、移動体５の内側方向に突設されることが好ましい。また、給電レール２が移動体５の車輪６の外側に隣接する位置に設置されている場合は、受電部３１は、移動体５の外側方向に突設されることが好ましい。

【0023】

受電部３１は、移動体５の走行中又は停車中に、少なくともその一部が給電レール２に接触するように設けられている。受電部３１は、導電性の材料を含んで構成されている。受電部３１は、少なくとも、給電レール２に接触する部分が、導電性の材料で構成されている。図２に示す受電部３１は、装置本体１０から突設される線状部材により構成される。図２に示す受電部３１のうち給電レール２に接触する部分は、線状部材の先端部である。ただし、受電部３１の構成は図２に示す構成に限られない。受電部３１は、例えば、複数の導電性の繊維により構成されてもよい。この詳細は後述する（図５参照）。受電部３１は、給電レール２の給電部２１に接触することにより、給電レール２から電力を受電し、装置本体２１に伝送する。

【0024】

道路４は、移動体５による交通に用いられる路面を有する。本明細書では、「路面」は、移動体５が車輪６で走行する道路４の表面である。本実施形態では、道路４は、例えば車道である。しかしながら、道路４は、車道に限られず、歩道、農道、林道、滑走路、駐車場、空き地、及び広場等を含み得る。移動体５の交通には、移動体５の走行、停車及び駐車が含まれる。

【0025】

道路４の路面には、少なくとも１つの走行レーン４１が設けられている。走行レーン４１は、移動体５が走行する領域として区画された路面の領域である。道路４には、並走可能な移動体５の数に応じて、複数の走行レーン４１が設けられていてもよい。道路４の路面には、走行レーン４１を示すために、白線等の区画線が引かれてもよい。

【0026】

本実施形態では、道路４の路面は、例えばアスファルトで舗装されている。しかしながら、道路４の路面は、アスファルトに限られず、コンクリート、石、煉瓦、土、及び砂利等で構成されていてもよい。

【0027】

移動体５は、車輪６により道路４の路面を走行する。本実施形態では、移動体５は、例えば電気自動車又はハイブリッド車等の、動力源にモータが含まれる自動車である。自動車には、乗用車、トラック、バス、及び自動二輪車等が含まれる。しかしながら、移動体５には、自動車に限られず、トラクター等の農業用車両、ダンプカー等の工事用又は建設用車両、飛行機、ヘリコプター、原動機付自転車、電動自転車、並びに電動車いす等が含まれる。

【0028】

車輪６は、移動体５の移動に用いられる。車輪６は、移動体５の本体に取り付けられた状態で、道路４の路面と接する接地面を有している。本実施形態では、移動体５は４つの車輪６を備えている。本実施形態では、車輪６は、タイヤ６１をホイール６２に装着させたタイヤ・ホイール組立体であるが、その構成はこれに限られない。本明細書において、車輪６の「接地面」は、車輪６がタイヤ・ホイール組立体である場合、タイヤ６１の接地面、即ち、タイヤ６１を適用リムに装着し、規定内圧を充填し、最大荷重を負荷した状態で、路面と接する、タイヤ６１の表面をいう。

【0029】

本明細書において、「適用リム」とは、空気入りタイヤが生産され、使用される地域に有効な産業規格であって、日本ではＪＡＴＭＡ（日本自動車タイヤ協会）のＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ、欧州ではＥＴＲＴＯ（Ｔｈｅ Ｅｕｒｏｐｅａｎ Ｔｙｒｅ ａｎｄ Ｒｉｍ Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ Ｏｒｇａｎｉｓａｔｉｏｎ）のＳＴＡＮＤＡＲＤＳ ＭＡＮＵＡＬ、米国ではＴＲＡ（Ｔｈｅ Ｔｉｒｅ ａｎｄ Ｒｉｍ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ，Ｉｎｃ．）のＹＥＡＲ ＢＯＯＫ等に記載されているまたは将来的に記載される、適用サイズにおける標準リム（ＥＴＲＴＯのＳＴＡＮＤＡＲＤＳ ＭＡＮＵＡＬではＭｅａｓｕｒｉｎｇ Ｒｉｍ、ＴＲＡのＹＥＡＲ ＢＯＯＫではＤｅｓｉｇｎ Ｒｉｍ）を指すが、これらの産業規格に記載のないサイズの場合は、空気入りタイヤのビード幅に対応した幅のリムをいう。「適用リム」には、現行サイズに加えて将来的に前述の産業規格に含まれ得るサイズも含まれる。「将来的に記載されるサイズ」の例として、ＥＴＲＴＯ ２０１３年度版において「ＦＵＴＵＲＥ ＤＥＶＥＬＯＰＭＥＮＴＳ」として記載されているサイズが挙げられ得る。

【0030】

本明細書において、「規定内圧」とは、前述したＪＡＴＭＡ ＹＥＡＲ ＢＯＯＫ等の産業規格に記載されている、適用サイズ・プライレーティングにおける単輪の最大負荷能力に対応する空気圧（最高空気圧）をいい、前述した産業規格に記載のないサイズの場合は、タイヤを装着する車両ごとに規定される最大負荷能力に対応する空気圧（最高空気圧）をいうものとする。また、本明細書において、「最大荷重」とは、前述した産業規格に記載されている適用サイズのタイヤにおける最大負荷能力に対応する荷重、又は、前述した産業規格に記載のないサイズの場合には、タイヤを装着する車両ごとに規定される最大負荷能力に対応する荷重を意味する。

【0031】

図２は、本発明の一実施形態に係る給電システム１における車輪６の一例としてのタイヤ・ホイール組立体を、車輪６の幅方向断面を用いて示す、概略図である。

【0032】

図２に示されるように、タイヤ６１は、幅方向断面において、一対のビード部６１１と、一対のサイドウォール部６１２と、トレッド部６１３とを有している。ビード部６１１は、タイヤ６１をホイール６２のリム部６２１に装着させたときに、ビード部６１１の径方向内側及び幅方向外側がリム部６２１に接するように構成されている。サイドウォール部６１２は、トレッド部６１３とビード部６１１との間に延在している。サイドウォール部６１２は、ビード部６１１よりも、車輪６の径方向外側に位置している。トレッド部６１３は、サイドウォール部６１２よりも車輪６の径方向外側に位置し、タイヤ６１の接地面を含む。

【0033】

タイヤ６１は、天然ゴム及び合成ゴム等のゴムで形成されており、カーカス、ベルト及びビードワイヤ等、スチール等の金属で形成されている部品を含み得る。例えば、カーカス、ベルト及びビードワイヤ等の部品の少なくとも一部は、非磁性材料で形成されていてもよい。

【0034】

ホイール６２は、タイヤ６１を装着するための円筒状のリム部６２１と、リム部６２１の径方向内側に設けられ、移動体５のシャフト５２に固定されるハブ部６２２と、ハブ部６２２に支持固定されると共にリム部６２１を支持固定するディスク部６２３と、を有している。

【0035】

ホイール６２は、スチール等の金属で形成され得るが、これに限られない。ホイール６２のリム部６２１、ハブ部６２２、及びディスク部６２３の少なくとも一部は、非磁性材料で形成されていてもよい。

【0036】

受電装置３は、移動体５の本体に取り付けられている。これによって、車輪６の回転状態によらずに、受電装置３の受電部３１は、一定の方向（本実施形態では道路４側）に向かって伸びた状態を維持できる。換言すれば、受電部３１は、車輪６の回転によらず、車輪６に対する相対的な位置が変動しない。これにより、受電部３１は、車輪６の回転によって、道路４からの高さが変動せず、走行中であっても給電レール２の給電部２１との接触状態を維持できる。

【0037】

（受電装置の構成）
次に、図３を参照して、本発明の一実施形態に係る給電システム１に含まれる受電装置３の構成について説明する。

【0038】

図３は、本発明の一実施形態に係る受電装置３の構成例を概略的に示す、機能ブロック図である。図３に示されるように、受電装置３は、受電部３１及び装置本体１０を備える。また、図３に示されるように、受電装置３の装置本体１０は、機能ブロックとして、電力変換部３２、蓄電部３３、検出部３４、通信部３５、記憶部３６、及び制御部３７を備えている。受電部３１と、装置本体１０の電力変換部３２、蓄電部３３、検出部３４、通信部３５、記憶部３６、及び制御部３７とは、例えばＣＡＮ等のネットワークを介して、有線又は無線で互いに通信可能に接続されている。

【0039】

受電部３１は、移動体５の走行中又は停車中に、給電レール２に接触して、給電レール２から電力を受電し、装置本体１０に伝送する。具体的には、受電部３１は、給電レール２から受電した電力を、装置本体１０の電力変換部３２に伝送する。受電部３１は、少なくとも、給電レール２に接触する部分が、導電性の材料で構成されている。受電部３１は、導電性の材料が非導電性の材料で被覆されて形成されていてよい。受電部３１は、導電性材料で構成された箇所により、給電レール２の給電部２１と電気的に接続される。これにより、給電レール２から受電装置３の装置本体１０における電力変換部３２に電力が伝送される。

【0040】

電力変換部３２は、受電部３１からの電力を受電可能なように、受電部３１と電気的に接続されている。電力変換部３２は、例えば、ＡＣ／ＤＣコンバータ及びインバータ等の電力変換回路を備える。電力変換部３２は、受電部３１から受電した電力を変換して、移動体５に搭載された車載装置５１に送電する。

【0041】

車載装置５１は、例えばモータである。モータである車載装置５１は、受電装置３から送電された電力を消費して、車輪６を駆動させる。本実施形態では、車載装置５１は、車輪６に搭載されているインホイールモータである。インホイールモータは、移動体５が備える各車輪６（本実施形態では４つの車輪６）に、それぞれ設けられている。車載装置５１は、移動体５の本体に搭載され、移動体５のシャフト５２を回転させることで、車輪６を駆動させる、オンボードモータであってもよい。

【0042】

車載装置５１は、モータに限られず、蓄電池、通信機器、カーナビゲーションシステム、メディアプレイヤ、及び車載センサ等の、移動体５に設置された任意の電子装置を含んでいてもよい。

【0043】

蓄電部３３は、電力変換部３２と接続されている。蓄電部３３は、例えば、鉛蓄電池、ニッケル水素蓄電池、リチウムイオン電池、及びナトリウム硫黄電池等の充放電可能な電池を含む。蓄電部３３は、蓄電池に限られず、キャパシタを含んでもよい。蓄電部３３がキャパシタを含む場合、蓄電池等に比べて短時間で充放電を行うことができ、高い即応性を求められる状況において、有利である。蓄電部３３は、電力変換部３２を介して、受電部３１から送電された電力を蓄電し、或いは、蓄電した電力を車載装置５１に供給する。

【0044】

検出部３４は、例えば電圧センサ及び電流センサ等の、センサを含む。検出部３４は、受電部３１を通じて給電レール２から受電装置３の装置本体１０に供給された電力を検出する。

【0045】

通信部３５は、１つ以上の通信モジュールを含む。通信モジュールは、例えば、有線ＬＡＮ通信モジュール又は無線ＬＡＮ通信モジュール、ＣＡＮ通信モジュール等である。通信部３５は、インターネット等のネットワークを介して、外部のコンピュータ、或いは移動体５の車載装置５１等と通信を行う。

【0046】

記憶部３６は、例えば半導体メモリ、磁気メモリ、又は光メモリ等である。記憶部３６は、例えば主記憶装置、補助記憶装置、又はキャッシュメモリとして機能する。記憶部３６は、受電装置３の動作に用いられる任意の情報を記憶する。例えば、記憶部３６は、システムプログラム、アプリケーションプログラム、及び組み込みソフトウェア等を記憶する。

【0047】

制御部３７は、１つ以上のプロセッサを含む。プロセッサは、例えば、ＣＰＵ等の汎用のプロセッサ、又は特定の処理に特化した専用のプロセッサ等であってよい。制御部３７は、プロセッサに限られず、１つ以上の専用回路を含んでもよい。専用回路は、例えば、ＦＰＧＡ、又はＡＳＩＣであってよい。制御部３７は、上述した、電力変換部３２、蓄電部３３、検出部３４、通信部３５、及び記憶部３６を制御して、受電装置３の装置本体１０の機能を実現させる。

【0048】

制御部３７は、受電装置３が給電レール２から受電している電力を計測することができる。具体的には、制御部３７は、検出部３４により検出された情報に基づいて、受電部３１を通じて装置本体１０が給電レール２から受電した電力の強度を計測する。電力の強度は、例えば電力、電力量、電圧、電流、磁束、又は磁束密度等の数値情報で表されてよい。

【0049】

制御部３７は、受電装置３が受電した電力を、移動体５に搭載された車載装置５１に送電することができる。具体的には、制御部３７は、受電装置３が受電部３１を通じて給電レール２から受電した電力を、電力変換部３２を介して車載装置５１に送電することもでき、或いは、受電装置３が受電部３１を通じて給電レール２から受電した電力を蓄電部３３に蓄電したのち、蓄電部３３から車載装置５１に送電することもできる。

【0050】

（送電装置の道路への設置例）
次に、図１及び図４を参照して、給電システム１における給電レール２の道路４への設置例について、説明する。図４は、本発明の一実施形態に係る給電システムにおける給電レール２の道路４への設置例を示す、概略図である。図４は、図１に示された給電システム１を俯瞰図で示したものである。

【0051】

本実施形態では、給電システム１は、複数の給電レール２を含む。図４に示されるように、道路４には、道路４の延在方向に複数の給電レール２が設置されている。具体的には、図４に示す例では、複数の給電レール２が、走行レーン４１の幅方向において、中央よりも左右いずれかの方向に寄った位置に設置されている。移動体５の進行方向から見た場合に、走行レーン４１の幅方向において中央よりも右側によって設置された給電レール２は、移動体５の右側に備えられている車輪６に少なくとも一部が収容されている受電装置３に給電するための給電レール２である。反対に、移動体５の進行方向から見た場合に、走行レーン４１の幅方向において中央よりも左側によって設置された給電レール２は、移動体５の左側に備えられている車輪６に少なくとも一部が収容されている受電装置３に給電するための給電レール２である。なお、図４では、走行レーン４１の幅方向の左側に寄って配置されている給電レール２と、走行レーン４１の幅方向の右側に寄って配置されている給電レール２とが、走行レーン４１の延在方向の異なる位置に配置されているが、走行レーン４１の延在方向の同位置に配置されていてもよい。この場合、移動体５の左右方向の双方の車輪６に給電を行うことができる。

【0052】

図４に示されるように、本実施形態では、給電レール２は、道路４の延在方向に所定の間隔Ｄで並んで設置されている。所定の間隔Ｄは、任意に定められてよい。

【0053】

このように、本実施形態に係る給電システム１によれば、移動体５に設置されている受電装置３と、道路４に設置され、受電装置３に電力を供給する給電レール２と、を含む。また、受電装置３は、給電レール２に接触可能に構成されている受電部３１を備える。受電装置３には、受電部３１が給電レール２に接触した状態において、受電部３１を通じて給電レール２から電力が供給される。これにより、給電レール２に受電装置３の受電部３１を接触させることにより、受電装置３は、給電レール２から、受電部３１を通じて電力の供給を受けることができる。そのため、受電装置３は、移動体５が走行中であるか停車中であるかにかかわらず、受電部３１を給電レール２に接触させることにより、給電を受けることができ、従って、搭乗者の乗り降りが不要になる。また、給電を行いながら移動体５を走行させることもできる。このようにして、移動体５に対する給電技術の有用性を向上させることができる。

【0054】

上記実施形態の受電装置３では、受電部３１が装置本体１０に直接接続されている場合の例について説明した。しかしながら、給電レール２から電力を受電する受電部３１の構成はこれに限られない。以下に、図５を参照して、給電システム１の変形例について、説明する。図５は、本発明の一実施形態に係る給電システムにおける車輪の一例としてのタイヤ・ホイール組立体の一変形例を、車輪の幅方向断面を用いて示す、概略図である。

【0055】

図５では、受電部３１が、車輪６の側面に設けられた複数の導電性の繊維３８により構成されている。より具体的には、図５に示す受電部３１は、タイヤ６１のサイドウォール部６１２に設けられた複数の導電性の繊維３８により構成されている。図５において、導電性の繊維３８は、車輪６のタイヤ６１のサイドウォール部６１２から、給電レール２がある方向、すなわち、移動体５の幅方向外側に向かって突出している。図５に示される例では、導電性の繊維３８は、サイドウォール部６１２において、車輪６の周方向全域に亘って、設けられている。導電性の繊維３８は、例えば静電植毛によりサイドウォール部６１２に形成される。導電性の繊維３８は、例えばタイヤ６１又はホイール６２の内部に設けられる送電機構を介して、装置本体１０と電気的に接続される。なお、送電機構は、受電部３１としての導電性の繊維３８が給電レール２から受電した電力を、装置本体１０に送電可能な構成であればよく、その構成は特に限定されない。

【0056】

図５に示す構成では、車輪６の側面を給電レール２に近接させることにより、受電部３１としての導電性の繊維３８と給電レール２の給電部２１とを接触させることができる。なお、図５に示す例では、給電部２１は、給電レール２の側面に設けられている。これにより、給電レール２から、受電部３１としての複数の導電性の繊維３８に電力が供給され、この電力が送電機構を介して装置本体１０に送電される。このようにして、図５に示す車輪６を用いた給電システムにおいても、給電レール２から受電装置３への給電に際して、移動体５の搭乗者の乗り降りが不要になる。また、給電を行いながら移動体５を走行させることもできる。

【0057】

本発明を諸図面及び実施形態に基づき説明してきたが、当業者であれば本発明に基づき種々の変形及び修正を行うことが容易であることに注意されたい。したがって、これらの変形及び修正は本発明の範囲に含まれることに留意されたい。例えば、各実施形態又は各実施例に含まれる構成又は機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能である。また、各実施形態に含まれる構成又は機能等は、他の実施形態又は他の実施例に組み合わせて用いることができ、複数の構成又は機能等を１つに組み合わせたり、分割したり、或いは一部を省略したりすることが可能である。

【0058】

例えば、前述した実施形態において、受電装置３の制御部３７の機能又は処理として説明された機能又は処理の全部又は一部が、例えばスマートフォン又はパーソナルコンピュータ等の汎用のコンピュータの機能又は処理として実現されてもよい。具体的には、前述の実施形態に係る受電装置３の制御部３７の各機能を実現する処理内容を記述したプログラムを、コンピュータのメモリに記憶させ、コンピュータのプロセッサによって当該プログラムを読み出して実行させることができる。したがって、本実施形態に係る発明は、プロセッサが実行可能なプログラムとしても実現可能である。例えば、移動体５の制御装置（ＥＣＵ：Electronic Control Unit）が、受電装置３の制御部３７として機能する構成とされてもよい。

【0059】

また例えば、前述した実施形態において、タイヤ６１は、空気を充填されるものとして説明したが、この限りではない。例えば、タイヤ６１には、窒素等の気体を充填することができる。また、例えば、タイヤ６１には、気体に代えて又は加えて、液体、ゲル状物質、又は粉粒体等を含む、任意の流体を充填することができる。

【符号の説明】

【0060】

１：給電システム、 １０：装置本体、 ２：給電レール、 ２１：給電部、 ３：受電装置、 ３１：受電部、 ３２：電力変換部、 ３３：蓄電部、 ３４：検出部、 ３５：通信部、 ３６：記憶部、 ３７：制御部、 ３８：導電性の繊維、 ４：道路、 ４１：走行レーン、 ５：移動体、 ５１：車載装置、 ５２：シャフト、 ６：車輪、 ６１：タイヤ、 ６１１：ビード部、 ６１２：サイドウォール部、 ６１３：トレッド部、 ６２：ホイール、 ６２１：リム部、 ６２２：ハブ部、 ６２３：ディスク部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】