沟槽、铺装结构体、以及铺装结构体的施工方法

摘要

提供用于对行驶物以非接触方式供电的沟槽、铺装结构体、以及铺装结构体的施工方法。沟槽为在铺装结构体中使用的沟槽(1a)，该铺装结构体通过电磁波对行驶物(2)所具备的能够受电的受电装置供电，沟槽(1a)具备：沟槽主体部(10a)，具有沟槽凹部(100)，沟槽凹部(100)沿行驶物行驶的方向延伸；磁性体部件(11)，配置于沟槽凹部(100)的内侧；供电体(12)，配置于磁性体部件(11)上，并通过电磁波对受电装置供电；以及供电体保护材料(13)，在沟槽凹部(100)的内侧覆盖供电体(12)。

说明书

技术领域

本发明涉及供汽车等行驶物行驶的铺装结构体以及铺装结构体的 施工方法，特别涉及用于对行驶物以非接触方式供电的沟槽、铺装结构 体、以及铺装结构体的施工方法。

背景技术

搭载有二次电池的电动汽车(EV)或混合动力汽车(HEV)等行驶物利 用二次电池中蓄积的电力来使马达旋转，并利用马达的旋转力驱动车轮 来行驶。利用二次电池中蓄积的电力来行驶的行驶物由于不排出氮氧化 物或二氧化碳等对环境造成不良影响的物质，故从环境保护的观点来看 是期望普及的。

利用二次电池的电力行驶的电动汽车在二次电池的充电量降低时 必须充电，作为一般的充电方法，在充电站或家中将电动汽车与供电装 置连接以进行充电。在这样的与供电装置连接以进行充电的方式中，由 于存在连接部分因磨损等而导致连接变得不充分的情况，故为使连接充 分的维护是必不可少的。另外，作为与供电装置连接以进行充电的方式， 由于存在在连接部分处产生火花的风险，故无法在防爆区域使用。为了 解决这些问题，提出了将电动汽车所具备的线圈与设于充电站等既定位 置的线圈位置对齐，能够通过生成基于电磁感应的电力而以非接触方式 充电(例如，参照专利文献1至3)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010-172084号公报

专利文献2：日本特开2011-49230号公报

专利文献3：日本特开平11-238638号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

虽然按照这些提案，即使不与供电装置连接也能够充电，但在电动 汽车的二次电池充电完成之前，必须使行驶物不移动而在原地待机。因 而，在利用电动汽车行驶长距离行程的情况下，存在必须在充电站等处 再三停车，且耗费相当多的时间以对二次电池充电的问题。

本发明鉴于上述实际情况而完成，目的在于提供用于对行驶物以非 接触方式供电的沟槽、铺装结构体、以及铺装结构体的施工方法。

用于解决技术问题的方案

本发明提供以下的方案[1]～[10]。

[1]一种沟槽，用于铺装结构体，所述铺装结构体通过电磁波对行 驶物所具备的能够受电的受电装置供电，所述沟槽具备：沟槽主体部， 具有沿所述行驶物行进的方向延伸的沟槽凹部；磁性体部件，以形成平 坦上表面的方式配置于所述沟槽凹部的内侧；供电体，配置于所述磁性 体部件的上表面，并通过电磁波对所述受电装置供电；以及供电体保护 材料，在所述沟槽凹部的内侧覆盖所述供电体。

[2]根据[1]所述的沟槽，所述沟槽主体部在所述沟槽凹部的中央具 有分隔部，使得在所述沟槽凹部中形成有两个槽，所述供电体具有分别 配置于所述两个槽的两个导电体。

[3]根据[1]所述的沟槽，所述沟槽主体部具有在所述沟槽凹部的中 央形成的分隔部，使得在所述沟槽凹部中形成有两个槽，所述分隔部由 多个突起部形成，所述多个突起部以形成连结所述两个槽的多个间隙的 方式排列，所述供电体具有线圈状的导电体，所述线圈状的导电体配置 于所述多个间隙之中任意两个间隙和所述两个槽。

[4]根据[1]至[3]中的任一项所述的沟槽，所述沟槽主体部具有由不 锈钢、铝或它们的组合形成的骨料和覆盖所述骨料的混凝土。

[5]根据[1]至[4]中的任一项所述的沟槽，所述磁性体部件构成中包 括矿渣。

[6]根据[1]至[4]中的任一项所述的沟槽，具备能够从所述行驶物进 行视觉辨认的视觉辨认部，所述视觉辨认部设置于所述供电体保护材料 之中所述供电体的上方的表面。

[7]根据[5]所述的沟槽，所述视觉辨认部以与所述供电体保护材料 的颜色不同的颜色着色。

[8]根据[6]或[7]所述的沟槽，所述视觉辨认部由进行回归反射的回 归反射原材料构成。

[9]一种铺装结构体，为通过电磁波对行驶物所具备的能够受电的 受电装置供电的铺装结构体，具备：沿所述行驶物行进的方向延伸的切 削部；以及设置于所述切削部的根据[1]至[8]中的任一项所述的多个沟 槽。

[10]一种铺装结构体的施工方法，为[9]所述的铺装结构体的施工 方法，包括：在铺装结构体形成切削部的切削部形成工序；将所述沟槽 配置于所述切削部内侧的沟槽配置工序；以及将所述沟槽彼此电连接的 连接工序。

发明效果

根据本发明，能够提供用于对行驶物以非接触方式供电的沟槽、铺 装结构体、以及铺装结构体的施工方法。

附图说明

图1(a)是本发明的第一实施方式的沟槽的概略截面图，图1(b)是本 发明的第一实施方式的沟槽的概略俯视图。

图2是示出通过本发明的第一实施方式的沟槽的连接部件进行的连 接的概略图。

图3是示出在本发明的第一实施方式的铺装结构体中磁性体部件的 效果的概略图。

图4是示出本发明的第一实施方式的铺装结构体的概略截面图。

图5是图4的V-V方向的概略截面图。

图6是示出本发明的第一实施方式的铺装结构体的施工方法的概略 工序图。

图7(a)是本发明的第二实施方式的沟槽的概略截面图，图7(b)是本 发明的第二实施方式的沟槽的概略俯视图。

图8是示出本发明的第二实施方式的铺装结构体的概略截面图。

图9是示出本发明的第二实施方式的铺装结构体的施工方法的概略 工序图。

图10是图7所示的沟槽的变形例的概略俯视图。

具体实施方式

[第一实施方式]

如图1所示，本发明的第一实施方式的沟槽1a为在铺装结构体5 中使用的沟槽1a，铺装结构体5通过电磁波对行驶物2所具备的能够受 电的受电装置3供电，沟槽1a具备：沟槽主体部10a，具有沿行驶物2 行驶的方向延伸的沟槽凹部100；磁性体部件11，以形成平坦上表面的 方式配置于沟槽凹部100内侧；供电体12，配置于磁性体部件11的上 表面，并通过电磁波对受电装置3供电；供电体保护材料13，在沟槽凹 部100的内侧覆盖供电体12；以及视觉辨认部60。

如图1(a)所示，沟槽主体部10a具有由不锈钢、铝、或它们的组合 形成的骨料20和覆盖骨料20的混凝土。沟槽主体部10a的沟槽表面101 优选为被糙面处理以具有防滑功能。

沟槽主体部10a具有沿行驶物2行驶的方向延伸的沟槽凹部100， 截面形状为コ字状(U字状)。从将供电体12配置在沟槽凹部100内侧的 观点来看，沟槽凹部100的深度优选地为50mm～150mm，更优选地为 80mm～120mm。从制造或搬运的容易性的观点来看，沟槽主体部10a 的沟槽凹部100延伸的方向的长度优选地为1.0m～4.0m，更优选地为 2.0m～3.0m。从制造或搬运的容易性以及将沟槽1a配置于铺装结构体5 的切削部14的观点来看，沟槽主体部10a的宽度方向(相对于沟槽凹部 100延伸的方向正交的方向)的长度优选地为1.0m～4.0m，更优选地为 2.0m～3.0m。从将沟槽1a埋设于切削部14的观点来看，沟槽主体部10a 的深度方向长度优选地为80mm～200mm，更优选地为100mm～ 150mm。

如图2所示，沟槽主体部10a能够使用连接部件15来连接沟槽1a， 连接部件15能够将沟槽主体部10a彼此连接。通过连接沟槽1a，能够 将多个沟槽1a连续地配置于铺装结构体5。

如图3(a)所示，磁性体部件11以上表面变得平坦的方式配置在供 电体12的地下侧，具有控制利用供电体12生成的磁场范围的功能。用 虚线示出图3(a)中的磁通。在未配置磁性体部件11的情况下，如图3(b) 所示，利用供电体12生成的磁场的磁通还扩散到铺装结构体5的地下 侧。用虚线示出图3(b)中的磁通。在配置有磁性体部件11的情况下， 扩散到铺装结构体5地下侧的磁通，也能够使其汇集到铺装结构体5的 表面侧。即，磁性体部件11由于能够使磁通汇集以形成较强的磁场， 故还能够增强因磁场变化而产生的电磁波。

而且，由于磁性体部件11的上表面平坦，故聚集于表面侧的磁通 的宽度与磁性体部件11的宽度大致相同，另外，磁性体部件11的宽度 方向上的磁通汇集的不均也相应地难以产生。因此，行驶物2即使沿相 对于凹部10少许偏离的位置行驶，也不会过于影响行驶物2的受电装 置3的受电。

磁性体部件11由磁性体矿渣等磁性体形成。磁性体矿渣是指含有 50～80％的铁质等磁性体的矿渣类骨料。从提高导电性的观点来看，磁 性体部件11优选地含有10～40％的磁性体矿渣，更优选地为15～35％。 由于磁性体矿渣为坚硬性质的材料，故从维持卡车等重量大的行驶物2 可能通过上方的磁性体部件11的耐久性的观点来看，在磁性体部件11 中，优选地混入10％以上的磁性体矿渣，更优选地为15％以上。

从发挥使磁通汇集于铺装结构体5表面侧的功能的观点来看，磁性 体部件11优选地厚度为15mm以上，更优选地厚度为30mm以上。

供电体12为以相互相反方向的电流流过的方式平行地配置的导电 体(电线)，从供电设备6供给的高频电流通过该供电体12。供电体12 利用电流通电而生成磁场，如果交流电流流过，则磁场以及电场按照交 流的频率而变化，产生电磁波。

供电体保护材料13以覆盖供电体12的方式设置，以保护供电体12 不受在铺装结构体5上行驶的行驶物2造成的冲击等。供电体保护材料 13相对于外力保护供电体12，以防止供电体12的截断或弯曲等物理损 伤。从保护供电体12的观点来看，作为供电体保护材料13，优选的弹 性系数为1000MPa以上，更优选地为3000MPa以上。另外，作为供电 体保护材料13，从保护供电体12的观点来看，优选的单轴压缩强度为 1MPa以上，更优选地为3MPa以上。另外，从保护供电体12的观点来 看，供电体保护材料13优选地覆盖供电体12的厚度为30mm以上，更 优选地，覆盖供电体12的厚度为50mm以上。

另外，作为供电体保护材料13，从不妨碍利用供电体12生成的磁 场的观点来看，优选地为与磁性体部件11相同或不同的磁性体，更优 选地为导电性比磁性体部件11高的磁性体。

视觉辨认部60形成于供电体保护材料13的表层，以使得能够从行 驶物2视觉辨认埋设有供电体12的位置。具体而言，视觉辨认部60为 沿沟槽1a延伸的方向延伸的特别铺装等，向驾驶行驶物2的驾驶员告 知埋设有供电体12的所在地。

这样，沟槽1a具备视觉辨认部60，因此能够在需要充电的情况下 容易地识别埋设有供电体12的位置。

由此，乘坐于行驶物2的人或搭载于行驶物2的车载照相机能够识 别利用有色铺装设置的视觉辨认部60，并控制行驶物2的行驶方向。因 此，能够以行驶物2的受电装置3精度较好地位于供电体12上方且相 对于供电体12不蛇形行进的方式使行驶物2行驶，能够提高受电装置3 的供电效率。

行驶物2为电动汽车(EV)或混合动力汽车(HEV)等，如图4所示， 在为车体地板部附近且能够接收从供电体12照射的电磁波的位置具备 受电装置3，且在车室的地板下等具备二次电池4。行驶物2利用二次 电池4中蓄积的电力使马达(未图示)旋转，利用马达的旋转力驱动车轮 来行驶。

受电装置3为能够通过基于电磁波的电磁感应现象来获取电力的线 圈等。受电装置3与二次电池4连接，并将获取的电力输送到二次电池 4。受电装置3优选地具有对功率进行放大的放大器等。

受电装置3接收从供电体12照射的电磁波，并获取通过电磁感应 现象产生的电力，该电磁感应现象是因磁通流入而发生的。利用受电装 置3获取的电力经由控制充放电等的控制电路(未图示)而被充电到二次 电池4。

二次电池4具备进行充放电等的控制的控制电路或冷却装置等。作 为二次电池4，能够使用锂离子电池等能够充放电的电池。

铺装结构体5为铺装为行驶物2能够行驶的车道等。铺装结构体5 在利用混凝土以及沥青等进行铺装的情况下，构成为从较深侧开始为路 基、基层、表层。在利用混凝土以及沥青等进行铺装的铺装结构体5中， 优选地将沟槽1a设于基层以及表层。

如图4以及图5所示，切削部14沿行驶物2行驶的方向延伸地设 置。切削部14由切削机等切削并将沟槽1a配置于内侧。从将沟槽1a 配置于内侧的观点来看，切削部14优选地宽度为0.5m～2.0m，更优选 地为0.5m～1.0m，优选地深度为100mm～250mm，更优选地为100mm～ 150mm。

如图5所示，供电设备6经由配置于地下的供电布线50而与供电 体12电连接。供电设备6为交流电源，供给高频电流。供电设备6优 选地配置于行驶路线的外部。

以下，参照图6说明第一实施方式的铺装结构体5的施工方法。

<凹部形成工序>

首先，在图6(a)所示的工序中，使用切削机等，以沿行驶物2行驶 的方向延伸的方式在铺装结构体5形成期望的宽度以及深度的切削部 14。

<沟槽配置工序>

接着，在图6(b)所示的工序中，将沟槽1a配置于切削部14内侧。 沟槽1a优选地沿行驶物2行驶的方向排列配置多个。

<连接工序>

接着，在图6(c)所示的工序中，连接彼此邻接的沟槽1a。作为沟槽 1a彼此的连接，将各个供电体12电连接。另外，作为沟槽1a彼此的连 接，如图2所示，使用连接部件15来物理地连接。

基于上述施工方法施工的铺装结构体5为通过电磁波对行驶物2所 具备的能够受电的受电装置3供电的铺装结构体5，具备沿行驶物2行 驶的方向延伸的切削部14、以及设置于切削部14的多个沟槽1a。

以下，说明铺装结构体5的供电动作。

行驶物2由于利用二次电池4中蓄积的电力来行驶，故随着行驶， 二次电池4的电力被消耗，变得需要充电。变得需要充电的行驶物2沿 设有供电体12的铺装结构体5行驶。

在行驶物2沿设有供电体12的铺装结构体5行驶时，供电体12从 供电设备6被供给高频电流，并朝行驶物2照射利用供电体12生成的 电磁波。在供电体12上行驶的行驶物2的受电装置3接收所照射的电 磁波。受电装置3利用因接收的电磁波而产生的电磁感应现象，从因电 磁波的变化而产生的电压获取电力。受电装置3输送取出的电力，以对 二次电池4充电。

根据第一实施方式的沟槽1a以及铺装结构体5，能够通过电磁波对 行驶中的行驶物2供电。因而，由于能够在行驶的状态下进行二次电池 4的充电，故即使在利用电动汽车即行驶物2行驶长距离行程的情况下， 也能够在不在充电站等处停车的情况下持续行驶。

[第二实施方式]

如图7以及图8所示，本发明的第二实施方式的沟槽1b以及铺装 结构体5与第一实施方式所示的沟槽1a以及铺装结构体5相比，有如 下不同：沟槽主体部10b在沟槽凹部的中央具有板状的分隔部102，以 在沟槽凹部100中形成两个槽；以及供电体12由两个导电体构成。关 于其他，由于实质上相同，故省略记载。

沟槽主体部10b具有两个槽且截面形状为E字状，在两个槽中分别 配置构成供电体12的两个导电体。

沟槽主体部10b的分隔部102由于将配置于各个槽的供电体12的 两个导电体分隔开，故能够防止从各个供电体12照射的电磁波相互抵 消。

而且，视觉辨认部60还可形成于分隔部102的表面。具体而言， 通过将沿分隔部102延伸的方向延伸的特别铺装等即视觉辨认部60设 置于分隔部102的表面，向驾驶行驶物2的驾驶员告知埋设有供电体12 的所在地。

以下，参照图8说明第二实施方式的铺装结构体5的施工方法。

<凹部形成工序>

首先，在图9(a)所示的工序中，使用切削机等，以沿行驶物2行驶 的方向延伸的方式在铺装结构体5形成期望的宽度以及深度的切削部 14。

<沟槽配置工序>

接着，在图9(b)所示的工序中，将沟槽1b配置于切削部14内侧。 沟槽1b优选地沿行驶物2行驶的方向排列配置多个。

<连接工序>

接着，在图9(c)所示的工序中，连接彼此邻接的沟槽1b。作为沟槽 1b彼此的连接，将各个供电体12电连接。另外，作为沟槽1b彼此的连 接，如图2所示，使用连接部件15来物理地连接。

在如此构成的本发明的第二实施方式的沟槽1b以及铺装结构体5 中，也能够获得与第一实施方式的沟槽1a以及铺装结构体5同样的效 果。

而且，根据第二实施方式的沟槽1b以及铺装结构体5，沟槽主体部 10b具有分隔部102，能够防止从各个供电体12照射的电磁波相互抵消， 能够对行驶物2照射强的电磁波。

[其他实施方式]

如上所述，虽然通过实施方式来记载了本发明，但构成本公开一部 分的记述以及附图不应理解为限定本发明。根据本公开，对本领域技术 人员而言，代替实施方式、实施例以及运用技术应当变得显而易见。

例如，在第一以及第二实施方式的沟槽1a、1b中，优选地在沟槽 凹部100的内壁面设有电磁波屏蔽部件，电磁波屏蔽部件屏蔽从供电体 12照射的电磁波，以使其尽量不向空间传播。电磁波屏蔽部件优选地由 不锈钢性的板或网、铝性的板或网、或者它们的组合形成。

如此，沟槽1a、1b具备电磁波屏蔽部件，能够屏蔽去往行驶物2 的电磁波以外的电磁波，因而能够减少从供电体12向空间传播的电磁 波。

另外，在第一以及第二实施方式的铺装结构体5的表面上，设有使 得能够从行驶物2视觉辨认供电体12位置的视觉辨认部60。通过将特 别铺装等即视觉辨认部60设于埋设有供电体12的位置的铺装结构体5 (路面)上，驾驶行驶物2的驾驶员通过对视觉辨认部60进行视觉辨认 来容易地辨认埋设有供电体12的所在地。视觉辨认部60例如是针对铺 装结构体5的表层或分隔板102的细粒度，使氧化铁(红色氧化物，Fe₂O₃) 混入混合物中，以用红色的有色混合物铺装的部位，通过采用与其他铺 装面不同的颜色，以告知供电体12的所在地。另外，视觉辨认部还可 以是利用进行回归反射的回归反射原材料铺装的位置，且利用反射来向 驾驶员告知供电体12所在地的位置。

如此，铺装结构体5具备视觉辨认部60，在变得需要充电的情况下， 能够容易地识别供电体12的位置。

另外，如图10所示，虽然是第二实施方式的分隔部102形成为板 状的沟槽1b，但不限于此，还可以是具有由多个突起部103形成的分隔 部102a的沟槽1c，该多个突起部103以形成连结两个槽的多个间隙104 的方式排列。在该情况下，供电体12还可以是配置于多个间隙104之 中任意两个间隙104和两个槽的1片以上的线圈状的导电体。

这样，应当理解，本发明包含在此未记载的各种实施方式等。因而， 本发明仅由根据本公开来说妥当的权利要求书的发明特定事项限定。

附图标记说明

1a、1b沟槽

2行驶物

3受电装置

4二次电池

5铺装结构体

6供电设备

10a、10b、10c沟槽主体部

11磁性体部件

12供电体

13供电体保护材料

50供电布线

60视觉辨认部

100沟槽凹部

101沟槽表面

102，102a分隔部

103突起部

104间隙