(57)【要約】【課題】移動する移動体における作動部を正確且つ安全に作動させられるように、移動体に供給された電力の作動部への給電を管理することができる、移動体の電力給電管理装置を提供する。【解決手段】移動体の外の送電手段から受電手段１１が受電した電力で移動体内の作動部を作動させる際に、所定領域内にある状態で移動体の外の利用者により操作される操作装置又は移動体の外からの制御信号に基づき、作動部の作動に関する演算処理を演算処理手段１４が実行し、この演算処理手段１４による制御で給電調整手段１５が作動部への給電を調整すると共に、給電補助手段１６が電力を蓄電して演算処理手段１４に給電可能とすることから、受電手段１１が受電した限られた電力を、作動部の作動を経た場合でも、負荷変動の影響を抑えて各部に供給できる上、作動部への給電に関わる演算処理手段１４に対して給電補助手段１６が給電を補助できるなど、移動体の作動部を正確且つ安全に駆動制御できるよう電力供給を管理できる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力を消費して作動する作動部を備える移動体が、所定領域内にある状態で、移動体の外の利用者により操作される操作装置又は移動体の外の制御部からの制御信号に基づいて作動部が作動するように、移動体外から供給される電力の作動部への給電を管理する、移動体の電力給電管理装置において、
移動体の外に設けられる送電手段から供給される電力を受電する受電手段と、
前記操作装置又は制御部からの制御信号に基づいて、作動部の作動に関する演算処理を実行する演算処理手段と、
前記受電手段が受電した電力を演算処理手段の制御に基づき作動部の作動時における電力消費の過渡状態を緩和して調整する給電調整手段と、
前記受電手段が受電した電力を蓄電して前記演算処理手段に給電する給電補助手段とを備えることを
特徴とする移動体の電力給電管理装置。
【請求項２】
前記請求項１に記載の移動体の電力給電管理装置において、
前記給電調整手段が、並列に接続された複数のスイッチング素子を有し、当該スイッチング素子におけるＯＮ・ＯＦＦのデューティ比を前記演算処理手段が制御することを
特徴とする移動体の電力給電管理装置。
【請求項３】
前記請求項１又は２に記載の移動体の電力給電管理装置において、
前記給電補助手段が、前記受電手段と演算処理手段との間に接続されると共に、前記給電調整手段と並列に接続されるダイオードと、当該ダイオード及び演算処理手段間の分岐点と接地との間に接続されるコンデンサとを備えることを
特徴とする移動体の電力給電管理装置。
【請求項４】
前記請求項１ないし３のいずれかに記載の移動体の電力給電管理装置において、
前記送電手段が一次側コイルを有すると共に、前記受電手段が二次側コイルを有してなり、前記一次側コイルと二次側コイルの磁気結合により電力供給がなされることを
特徴とする移動体の電力給電管理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、作動に際し電力を消費する作動部を備えて移動する移動体において、作動部への給電を調整管理する移動体の電力給電管理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の移動体としては、表示部を備えている電子名札がある。こうした電子名札は、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００３】
特許文献１に記載の電子名札システムは、個人情報を表示する電子名札と、入退場ゲートに配置されるリーダライタと、リーダライタを制御するホスト端末で構成されている。電子名札は、個人情報を表示する表示部と、表示部の表示状態を制御する表示制御部と、リーダライタと無線通信を行う通信部を備えている。ホスト端末は、個人情報データが格納してあるデータ格納部と、リーダライタとデータ格納部の間でデータを送受するデータ制御部を備えている。ユーザーが入退場ゲートから入場するときは、リーダライタと電子名札の間で通信を確立して、名札ＩＤに基づきホスト端末のデータ格納部から取得した個人情報データを電子名札に転送して表示部で表示し、ユーザーが入退場ゲートから退場するときは、リーダライタと電子名札との間で通信を確立して、表示部における個人情報の表示を停止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−５８８２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献１に記載の電子名札システムにおいては、移動体である電子名札を身に付けたユーザーが入退場ゲートを入退場し、リーダライタと電子名札の間で通信を確立させ、表示部へ表示あるいは表示の停止を行う際に、電子名札に対しての電力供給、特に非接触給電で電力供給を行うには管理が不十分であり、電子名札に備わる表示部への情報の表示を正確且つ安全に実行できないという課題を有する。
【０００６】
本発明は、前記課題を解消するためになされたものであり、移動する移動体における作動部を正確且つ安全に作動させられるように、移動体に供給された電力の作動部への給電を管理することができる、移動体の電力給電管理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の開示に係る移動体の電力給電管理装置は、電力を消費して作動する作動部を備える移動体が、所定領域内にある状態で、移動体の外の利用者により操作される操作装置又は移動体の外の制御部からの制御信号に基づいて作動部が作動するように、移動体外から供給される電力の作動部への給電を管理する、移動体の電力給電管理装置において、移動体の外に設けられる送電手段から供給される電力を受電する受電手段と、前記操作装置又は制御部からの制御信号に基づいて、作動部の作動に関する演算処理を実行する演算処理手段と、前記受電手段が受電した電力を演算処理手段の制御に基づき作動部の作動時における電力消費の過渡状態を緩和して調整する給電調整手段と、前記受電手段が受電した電力を蓄電して前記演算処理手段に給電する給電補助手段とを備えるものである。
【０００８】
また、本発明の開示に係る移動体の電力給電管理装置は必要に応じて、前記給電調整手段が、並列に接続された複数のスイッチング素子を有し、当該スイッチング素子におけるＯＮ・ＯＦＦのデューティ比を前記演算処理手段が制御するものである。
【０００９】
また、本発明の開示に係る移動体の電力給電管理装置は必要に応じて、前記給電補助手段が、前記受電手段と演算処理手段との間に接続されると共に、前記給電調整手段と並列に接続されるダイオードと、当該ダイオード及び演算処理手段間の分岐点と接地との間に接続されるコンデンサとを備えるものである。
【００１０】
また、本発明の開示に係る移動体の電力給電管理装置は必要に応じて、前記送電手段が一次側コイルを有すると共に、前記受電手段が二次側コイルを有してなり、前記一次側コイルと二次側コイルの磁気結合により電力供給がなされるものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の開示によれば、移動体の外に設けられた送電手段から受電手段が受電し、この受電された電力により移動体内の作動部が作動し、移動体の外の利用者により操作される操作装置又は移動体の外からの制御信号に基づき作動部の作動に関する演算処理を演算処理手段が実行し、作動部の作動における過渡状態での電力消費の急変を緩和するように給電調整手段が調整して作動部に給電すると共に、前記受電手段が受電した電力を給電補助手段が蓄電して演算処理手段に給電可能とすることにより、受電手段が受電した限られた電力を、作動部の急峻な負荷変動が生じ得るものの作動を経た場合でも、変動の影響を抑えて各部に供給できる上、この作動の演算処理を実行する演算処理手段に対して給電補助手段も給電できることとなり、移動体の作動部を正確且つ安全に駆動制御できるように移動体各部への電力供給を管理できる。
【００１２】
また、本発明の開示によれば、並列に接続された複数のスイッチング素子を有する給電調整手段が、このスイッチング素子のＯＮ・ＯＦＦデューティ比を前記演算処理手段で制御されることから、作動部の作動による負荷変動に対して電力損失を極力抑制し、且つ緻密に即応できることとなり、移動体における作動部の作動を安定的に正確な抑制管理ができる。
【００１３】
また、本発明の開示によれば、受電手段と演算処理手段との間に接続される給電補助手段が、給電調整手段と並列に接続されるダイオードと、このダイオード及び演算処理手段間の分岐点と接地との間に接続されるコンデンサとで構成されることから、受電手段から給電する電力を、給電調整手段を介して作動部への供給前に、予め給電補助手段に蓄電できることとなり、作動部を制御する演算処理手段へ優先的に電力を供給して移動体への電力給電を安定且つ確実に管理できる。
【００１４】
さらに、本発明の開示によれば、移動体外の送電手段が一次側コイルを有すると共に、移動体の受電手段が二次側コイルを有し、一次側及び二次側の各コイルの磁気結合により給電する構成であることから、移動体に対して非接触で電力を供給できることとなり、電力供給にあたり移動体を拘束する必要がなく、移動体の移動に制約が生じず、安全且つ確実な移動体の移動管理ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る移動体の電力給電管理装置を適用する電子名札と入退場ゲートの関係を示す平面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る移動体の電力給電管理装置を適用する電子名札システムの全体ブロック構成図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る移動体の電力給電管理装置を備える電子名札の詳細ブロック構成図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る移動体の電力給電管理装置を適用する電子名札の表示例を示す正面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る移動体の電力給電管理装置における給電状態での各部処理のフローチャートである。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る移動体の電力給電管理装置における給電状態での駆動手段の駆動に係る処理のフローチャートである。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る移動体の電力給電管理装置における各部電圧と駆動手段動作のタイミングチャートである。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る移動体の電力給電管理装置における給電調整手段による電圧印加制御動作のタイミングチャートである。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る移動体の電力給電管理装置における給電調整手段の第一構成例及び第二構成例の各回路図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態に係る移動体の電力給電管理装置を適用するドア開閉システムの全体ブロック構成図である。
【図１１】本発明の第３の実施形態に係る移動体の電力給電管理装置を備えるドアの詳細ブロック構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
（本発明の第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係る移動体の電力給電管理装置を図１ないし図８に基づいて説明する。本実施形態においては、移動体の電力給電管理装置として、個人情報を表示する電子名札であり、この電子名札における前記作動部としての表示体が所定の情報を表示させるようにするものである、電子名札システムの電子名札に適用する例について説明する。
【００１７】
前記各図において本実施形態に係る移動体の電力給電管理装置１０は、表示体１２を備えた電子名札１を身に付けた利用者が入退場ゲート２から入退場するときにリーダライタ４と電子名札１の間で通信を確立して、利用者が入退場ゲート２から入場するときは、個人情報データを電子名札１に転送して表示体１２で表示し、利用者が入退場ゲート２から退場するときは、表示体１２における個人情報の表示を停止する際の、駆動手段１３への給電を管理するものである。ここでは、利用者が生徒であり、入退場ゲートが校門であって、登校した生徒の個人情報を学校内部において電子名札で表示し、下校時には電子名札による生徒の個人情報の表示を停止する、生徒用の電子名札システムについて説明する。なお、電子名札システムは、学校等における登下校時の名札管理以外に、企業や公的機関、研究所、空港などの特定エリアにおける入退場時の名札管理にも適用することができ、また、展示会場の入場者に電子名札１を配布し、展示会場の個々の展示ブースにリーダライタを設けておくことにより、展示ブースの繁忙度合いや、展示会場の入場者の行動を知るためのデータを収集することができる。
【００１８】
電子名札システムは、生徒の個人情報を表示する電子名札１と、校門（入退場ゲート）２に配置した登下校検知部（入退場検知部）３と、リーダライタ４と、電子名札１を着用した生徒の個人情報データを記憶し管理するホスト端末５などで構成する。校門２以外に登下校できる出入口（入退場ゲート）がある場合には、登下校検知部３およびリーダライタ４を校門２および出入口のそれぞれに設ける。
【００１９】
前記電子名札１は、縦長四角形状の薄いケース９０の内部にＲＦＩＤタグを収容して構成してある。ケース９０の上部には、電子名札１を被服に止付けるためのタブ１００と安全ピン１１０が設けてある。図２においてＲＦＩＤタグは、電力給電管理装置１０と、個人情報を表示する表示体１２と、表示体１２の表示状態を制御する駆動手段１３と、リーダライタ４と無線通信を行う通信部１７などで構成する。
【００２０】
前記電力給電管理装置１０は、校門（入退場ゲート）２に設けられる送電手段２３に対して電力量を制御する受電制御信号Ｓ３を出力し、この受電制御信号Ｓ３に基づいて送電手段２３から供給された電力を受電する受電手段１１と、駆動手段１３の表示動作に関する演算処理を実行する演算処理手段１４と、受電手段１１が受電した電力を演算処理手段１４の演算制御で出力される駆動制御信号Ｓ２に基づき駆動手段１３の駆動時における電力消費の過渡状態を緩和して調整する給電調整手段１５と、受電手段１１が受電した電力を蓄電して演算処理手段１４に給電する給電補助手段１６とを備える構成である。
【００２１】
前記受電手段１１は、校門２の送電手段２３による励磁で生じた磁界と磁気結合して励磁電流を発生させると共に、この励磁電流に受電制御信号Ｓ３を重畳して送電手段２３に送電する二次コイル１１１と、この励磁電流に基づく交流電圧を直流電圧に整流する整流回路１１２と、この直流電圧を予め設定された電圧値の供給電圧として生成するレギュレータ１１３と、前記演算処理手段１４からの受電制御信号Ｓ３に基づく変調電流を二次コイル１１１に供給する信号重畳回路１１４とを備える構成である。
【００２２】
前記演算処理手段１４は、駆動手段１３の全体の動作を制御する表示コントローラ２０と、表示体１２で表示される文字および記号等のフォントデータを格納する表示記憶部２１で構成する。表示コントローラ２０は、通信部１７と接続されていて、後述する通信コントローラ３２から送られる起動信号を受信するための待機モードと、表示体１２に個人情報データを表示する表示モードに電子名札１を切換えることができる。詳しくは、表示コントローラ２０は、登校時に通信部１７を介してホスト端末５から取得した個人情報データに基づき、表示記憶部２１から必要なフォントデータを取得して駆動手段１３を作動させ、表示体１２に個人情報データを表示する。また、表示モードにおける表示処理が終了したら、表示体１２に個人情報データが表示された状態のままで、表示コントローラ２０を再び待機モードに切換える。さらに、下校時には、通信部１７を介して取得した停止コマンドに基づき駆動手段１３を作動させて、表示体１２の表示を消去し、表示を停止させる。また、演算処理手段１４は、図３に示すように、受電手段１１のレギュレータ１１３で生成された供給電圧が入力され、この供給電圧とこの供給電圧に基づいて生成される駆動電圧との間で最低電位差（ドロップアウト電圧）を管理するＬＤＯ（低損失レギュレータ）１４１と、このＬＤＯ１４１で管理された供給電圧が供給されると共に、登下校検知部（入退場検知部）３による表示指令あるいは表示停止指令Ｓ１が送信されて電子名札１の表示動作を演算処理するＭＣＵ１４２と、このＭＣＵ１４２に登下校検知部３から指令される表示指令あるいは表示停止指令Ｓ１を受信して出力する送受信部１４３とを備える構成である。
【００２３】
前記給電調整手段１５は、受電手段１１のレギュレータ１１３で生成された供給電圧が入力され、この供給電圧とこの供給電圧に基づいて生成される駆動電圧との間でドロップアウト電圧を管理するＬＤＯ１５１と、このＬＤＯ１５１で管理された供給電圧が供給されると共に、ＭＣＵ１４２で演算処理された駆動制御信号Ｓ２に基づいて供給電圧のＯＮ・ＯＦＦデューティ比を調整して駆動電圧を駆動手段１３へ出力する並列接続されたＭＯＳ−ＦＥＴ１５２、１５３、１５４とを備える構成である。
【００２４】
前記給電補助手段１６は、受電手段１１のレギュレータ１１３と演算処理手段１４のＬＤＯ１４１との間に接続され、受電手段１１のレギュレータ１１３で生成された供給電圧が入力されるダイオードＤ１６と、このダイオードＤ１６及び演算処理手段１４のＬＤＯ１４１の分岐点Ｐ16と接地との間に接続され、ダイオードＤ１６から出力される供給電圧により電荷が充電されるコンデンサＣ１６とを備える構成である。
【００２５】
前記表示体１２は、ケース９０の前面に設けた透明の表示窓１２０の内面に固定してあり、電力を消費して表示を実行するものであり、生徒の個人情報データを表示し、あるいは表示を停止する。表示体１２は、例えば、液晶、有機化合物発光素子（有機ＥＬ）、ＬＥＤを用いた表示デバイスや、電子ペーパー等から構成され、この実施例では、生徒個人の氏名と、学年、組、席次などの氏名以外の属性情報と、学校名を電子ペーパー１２で表示するようにした（図４参照）。
【００２６】
前記駆動手段１３は、表示体１２の表示状態を制御する表示ドライバである。
【００２７】
通信部１７は、ダイポール型のアンテナ３１と、通信コントローラ３２と、通信記憶部３３で構成してある。通信コントローラ３２は、電子名札１がリーダライタ４の通信エリア内に入ったとき、リーダライタ４から放射された送信波をアンテナ３１が受信した際の起電力で起動し、リーダライタ４から送信された指令信号に基づき、通信記憶部３３に格納してある名札ＩＤをリーダライタ４へ送信する。通信記憶部３３には先の名札ＩＤと、リーダライタ４との無線通信を制御するプログラムなどが格納してある。通信記憶部３３は、リーダライタ４から送信された個人情報データを一時的に格納するメモリーとしても機能する。名札ＩＤは、通信コントローラ３２の固有の識別コードであって、個々の電子名札１のそれぞれに異なる名札ＩＤが割り当ててある。通信部１７とリーダライタ４との間の無線通信は、ＵＨＦ帯（９２０ＭＨｚ）の電波を通信媒体としており、通信規格（ＥＰＣ Ｇｌｏｂａｌ Ｃｌａｓｓ−１ Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ−２）に基づいて通信制御を行うので、電子名札１をリーダライタ４に近接させ、あるいは密着させる必要はない。この通信部１７は、電力給電管理装置１０に備えられる構成であっても良い。
【００２８】
なお、本実施例では、電力供給を非接触給電（受電手段１１および送電手段２３）で行っているが、１次電池あるいは２次電池をケース９０の内部に着脱可能に収容しても良い。また、電源を２次電池とすることにより、防水構造を採用することができる。
【００２９】
前記校門２には、登下校検知部（入退場検知部）３と、リーダライタ４が配置されている。この実施例では、校門２の門柱２６・２７の間に３個のリーダライタ４を配置し、各リーダライタ４を間にして校門２の内外に配置した入場側リーダライタ４１および退場側リーダライタ４２で、登下校検知部３を構成している。入場側リーダライタ４１は、リーダライタ４と同様に電子名札１と通信を確立して、通信記憶部３３に記録されていた退場フラグを消去し、入場フラグを格納する。また、退場側リーダライタ４２はリーダライタ４と同様に電子名札１と通信を確立して、通信記憶部３３に記録された入場フラグを消去し、退場フラグを格納する。登校時の生徒は、入場側リーダライタ４１とリーダライタ４を通過したのち、退場側リーダライタ４２を通過するが、登校時には退場側リーダライタ４２の作動を停止しておくことにより、入場フラグが消去されるのを防止できる。同様に、下校時には入場側リーダライタ４１の作動を停止しておくことにより、退場フラグが消去されるのを防止できる。上記のように、入場側リーダライタ４１および退場側リーダライタ４２で構成した入退場検知部３によれば、生徒が校門２を通過するのに先行して、電子名札１に入場フラグや退場フラグが格納されるので、生徒の登下校をさらに確実に特定することができる。なお、生徒が登下校するにあたって、電子名札１とリーダライタ４１・４２との通信を確立させたものの、生徒が忘れ物に気付き、校門を通過せずに引き返した場合は、入場場フラグは格納しないようにすると良い。因みに、光センサーを登下校（入退場）の検知要素として用いて登下校検知部（入退場検知部）３を構成することもできるが、その場合には、天候の影響や、自動車のヘッドライトの照射光で受光器が誤作動するおそれがあり、さらに、ポケットライトを使用したいたずらを受けやすいが、こうした誤作動を一掃できる。また、複数の生徒が横に並んだ状態で校門２を通過した場合でも、個々の生徒の電子名札１と各リーダライタ４１・４２の間で通信を確立して、生徒の入退場を確実に特定できる。図１において符号４３はアンテナである。校門２には、この他にも、外部から直流電圧（例えば、ＤＣ２４Ｖ）が印加され、この直流電圧を交流の供給電圧に変換する電源回路と、この電源回路の交流の供給電圧を非接触で給電する一次コイル（図示を省略）を有してなり、この一次コイルと受電手段１１の二次コイル１１１とが磁気結合するようにされる送電手段２３と、登下校検知部３から電子名札の演算処理手段１４に対して表示指令信号あるいは表示停止指令信号Ｓ１を送受信する送受信部を備える。
【００３０】
リーダライタ４は、ホスト端末５に接続されており、パッチ型のアンテナ４３・４４を介して電子名札１に送信波を送信し、あるいは、電子名札１から送信された反射波を受信する。また、リーダライタ４は、通信記憶部３３に格納されているのが入場フラグであるか退場フラグであるかによって、生徒が入場したか退場したかをホスト端末５に設けたデータ制御部３５で判定し、登下校履歴データを更新する。
【００３１】
ホスト端末５は、パーソナルコンピュータからなり、データ格納部３４と、データ制御部３５と、データ管理部３６を備えている。データ格納部３４には、名札ＩＤと、氏名、学年、組、席次等の個人情報データと、登下校の履歴データが格納してある。データ制御部３５は、登下校検知部３の検知データを受取り、さらにリーダライタ４を介して受取った名札ＩＤに基づきデータ格納部３４から取得した個人情報データを、リーダライタ４を介して電子名札１に送信する。データ管理部３６は、データ格納部３４の個人情報データを管理するために設けてあり、個人情報データのデータベースを作成し、あるいは作成したデータベースの加除および訂正を行い、さらに電子名札を再発行する場合等に使用する。データ格納部３４に格納してあるデータは、データ管理部３６を起動することによりホスト端末５のディスプレイにまとめて表示することができるので、例えば、学年、組、席次等のデータを各組ごと、あるいは学年ごとにまとめて変更することができる。従って、個々の電子名札１に個人情報データが格納してある場合に比べて、氏名以外の属性情報の変更を簡便に行うことができる。
【００３２】
次に、登校時および下校時における電子名札１とホスト端末５のデータ授受の概略を説明する。図１に示すように、登校する生徒は被服の胸部分に電子名札１を着用して、校門２から校内へ入場する。例えば午前８時になったら、リーダライタ４はホスト端末５の指令信号を受けて送信波の発信を開始する。生徒が校門２に近づき、待機モードの電子名札１が所定領域としてのリーダライタ４の通信範囲内に入ると、電子名札１の通信コントローラ３２が、リーダライタ４から放射された送信波によってアンテナ３１に生じる起電力で起動し、電子名札１とリーダライタ４の間で通信を確立する。このとき、リーダライタ４は、アンテナ３１の反射波を介して通信記憶部３３に格納してある名札ＩＤを取得し、ホスト端末５のデータ制御部３５へ送致する。データ制御部３５は、リーダライタ４から受取った名札ＩＤをキーにして、データ格納部３４から個人情報データを取得して、リーダライタ４を介して電子名札１の駆動手段１３へ送致する。個人情報データを受取った駆動手段１３は、必要なフォントデータを表示記憶部２１から取得して、図４に示すように電子ペーパー１２に個人情報を表示する。一連の処理は、生徒が校門２を通過する間に行えるので、多人数の生徒が同時に校門２を通過する場合でも、混雑することはなく、生徒の登校（下校）を円滑に行うことができる。
【００３３】
ホスト端末５は、電子ペーパー１２による個人情報の表示と併行して、生徒が校門２を入場方向へ通過したことを登下校検知部３から特定して、登下校の履歴データを「登校」に書換える。必要があれば、登校した時間を個人情報データとして記録してもよい。表示モードにおける表示処理が終了したら、電子ペーパー１２に個人情報データが表示された状態のままで、表示コントローラ２０を待機モードに切換えて、電子名札１の作動を停止させる。このように、電子名札１の作動を停止した状態では、電源（電池）を設けた場合に、電力は消費されないので電源（電池）の交換間隔を大きくできる。なお、ホスト端末５は始業時間が始まって一定時間が経過した時点で作動を停止させるが、生徒個人の事情や早退等により、始業開始後や終業時間前に登下校する場合には、ホスト端末５を起動して登校時および下校時の処理を行う。
【００３４】
生徒の下校時間は、学年によって異なることがあるので、最も早く下校する学年の下校時間に合わせてホスト端末５を起動させ、リーダライタ４から送信波を発信する。生徒が校門２に近づき、待機モードの電子名札１がリーダライタ４の通信範囲内に入ると、登校時と同様に電子名札１の通信コントローラ３２が、リーダライタ４から放射された送信波によってアンテナ３１に生じる起電力で起動し、電子名札１とリーダライタ４の間で通信を確立する。このとき、リーダライタ４は、アンテナ３１の反射波を介して通信記憶部３３に格納してある名札ＩＤを確認したのち、電子ペーパー１２の表示を停止させるコマンドを通信コントローラ３２に送致する。停止コマンドを受けた通信コントローラ３２は、駆動手段（表示ドライバ）１３を作動させて、電子ペーパー１２の表示を消去し、表示を停止させる。併行して、データ制御部３５はリーダライタ４から受取った名札ＩＤに基づき、登下校の履歴データを消去して空欄にし、駆動手段１３に格納されているフォントデータを消去する。
【００３５】
次に、前記構成に基づいて、本実施形態に係る移動体の電力給電管理装置を適用した電子名札の表示体への動作（表示あるいは表示の停止）について説明する。
まず、上述のように、利用者（生徒）が電子名札を身に付けて自己の通学する学校へ登下校する場合について、前記各図を参照して説明する。生徒が校門２を通過することにより、電子名札１とリーダライタ４との間で通信を確立し、リーダライタ４は名札ＩＤを取得し、ホスト端末５へ送信するとともに、登下校検知部３から表示指令信号Ｓ１が電子名札１の演算処理手段１４に出力される。
【００３６】
電子名札１は、校門２内で送電手段２３の一次コイルと受電手段１１の二次コイル１１１が磁気結合して、送電手段２３から受電手段１１を介して電力が供給され、表示指令信号Ｓ１に基づいて校門２内での駆動動作に関する演算動作を演算処理手段１４が実行する。この演算処理手段１４は、受電手段１１から磁気結合した二次コイル１１１及び一次コイルを介して校門２の送電手段２３に受電制御信号Ｓ３を出力し、電子名札１（駆動手段１３）の駆動動作に必要とされる所望の電力を要求する。
【００３７】
この受電制御信号Ｓ３に基づいて送電手段２３は、外部からの直流電圧（ＤＣ２４Ｖ）を供給された電源回路からの電力を一次コイルに通電して励磁させ、この励磁により生じた磁界を二次コイル１１１に鎖交させて、電磁誘導により電子名札１に受電制御信号Ｓ３に基づく電力を供給する。
【００３８】
続いて、校門２の送電手段２３から給電を受けた電子名札１への表示を可能とする動作を、前記各図を参照して説明する。前記各図において、前記校門２を通過した電子名札１の表示体１２への表示を可能とする動作は、受電手段１１で受電された電力の給電制御及び演算処理手段１４の演算処理により実行される。
【００３９】
前記受電手段１１に受電された電力は、整流回路１１２により６．７Ｖの直流電圧に整流され、この直流電圧を予め設定された一定直流電圧６．５Ｖにレギュレータ１１３が調整してタイミングＴ１で出力する（ステップ１−１）。この調整された一定直流電圧６．５Ｖの受電電圧が給電補助手段１６のダイオードＤ１６を介してＴ１のタイミングでコンデンサＣ１６に充電電圧６．０Ｖとして充電される（ステップ１−２）。
【００４０】
給電補助手段１６のコンデンサＣ１６が充電により６Ｖまで電位を上昇させて充電が完了すると、コンデンサＣ１６に並列に接続された演算処理手段１４及び給電調整手段１５に前記ステップ２−１で調整された受電電圧が各々印加される（ステップ１−３）。このうち、給電調整手段１５では、ＬＤＯ１５１が必要とされる５．０Ｖの駆動電圧を生成してＭＯＳ−ＦＥＴ１５２、１５３、１５４に出力する（ステップ１−４）。
【００４１】
また、演算処理手段１４では、ダイオードＤ１６による電圧降下を伴って印加された受電電圧（６．０Ｖ）からＬＤＯ１４１が必要となる３．３ＶのＭＣＵ電源電圧を生成してＭＣＵ１４２に出力する（ステップ１−５）。このＭＣＵ１４２は、３．３ＶのＭＣＵ電源電圧により、利用者が電子名札１における表示体１２に表示あるいは表示停止するのに必要な駆動手段１３の動作を制御演算する。この制御演算動作におけるＭＣＵ１４２は、タイミングＴ２で受電手段１１に対して受電制御信号Ｓ３を出力する（ステップ１−６）と共に、給電調整手段１５に対して駆動制御信号Ｓ２を出力する（ステップ１−７）。
【００４２】
そして、給電調整手段１５では、５．０Ｖの駆動電圧を入力されているＭＯＳ−ＦＥＴ１５２、１５３、１５４がＭＣＵ１４２からの駆動制御信号Ｓ２に基づいて駆動制御され、タイミングＴ２からタイミングＴ３の間で駆動手段１３を実行する（ステップ１−８）。
【００４３】
前記ステップ１−７以降の詳細な処理内容についてさらに説明する。ＭＣＵ１４２は、駆動制御信号Ｓ２として、給電調整手段１５におけるＭＯＳ−ＦＥＴ１５２のゲートに対して、デューティ比５０％で駆動する駆動制御信号Ｓ２のゲート電圧のみをタイミングＴ３１からＴ３２の間で出力し、デューティ比１００％で駆動する駆動制御信号Ｓ２のゲート電圧をタイミングＴ３２からＴ３３の間で出力する（ステップ１−７−１）。
【００４４】
続いて、ＭＣＵ１４２は、ＭＯＳ−ＦＥＴ１５２がデューティ比１００％で駆動している状態で、ＭＯＳ−ＦＥＴ１５３に対して、デューティ比５０％で駆動する駆動制御信号Ｓ２のゲート電圧をタイミングＴ３３からＴ３４の間で出力し、デューティ比１００％で駆動する駆動制御信号Ｓ２のゲート電圧をタイミングＴ３４からＴ３５の間で出力する（ステップ１−７−２）。
【００４５】
さらに、ＭＣＵ１４２は、ＭＯＳ−ＦＥＴ１５２、１５３が共にデューティ比１００％で駆動している状態で、ＭＯＳ−ＦＥＴ１５４に対して、デューティ比５０％で駆動する駆動制御信号Ｓ２のゲート電圧をタイミングＴ３５からＴ３６の間で出力し、デューティ比１００％で駆動する駆動制御信号Ｓ２のゲート電圧をタイミングＴ３６からＴ３７の間で出力する（ステップ１−７−３）。
【００４６】
なお、前記ステップ１−８において、駆動手段１３の動作時の過渡状態の影響で、レギュレータ１１３の出力電圧が低下した場合（図７におけるタイミングＴ３からタイミングＴ４を参照）は、前記給電補助手段１６のコンデンサＣ１６に蓄電された電荷が６．０Ｖ電位から放出され、レギュレータ１１３の電圧の変動分を補填して分岐点Ｐ16の電位を過度に低下させず、ＬＤＯ１４１による３．３ＶのＭＣＵ電源電圧の生成への悪影響を防いで、ＭＣＵ１４２の演算動作に必要な電位を維持できることとなる（ステップ１−８−１）。
【００４７】
ステップ１−７により、駆動制御信号Ｓ２に基づく駆動制御で、給電調整手段１５のＭＯＳ−ＦＥＴ１５２、１５３、１５４が駆動手段１３への印加電流を段階的に増加させるようにし、駆動時の過渡状態を緩和すると共に、前記ステップ１−８−１により、仮にこの給電調整でも抑えきれない負荷変動に伴って生じるレギュレータ１１３の電圧変動を予め給電補助手段１６のコンデンサＣ１６に蓄電された充電電圧で補填し、ＭＣＵ電源電圧の変動を抑えることで、ＭＣＵ１４２がＭＯＳ−ＦＥＴ１５２、１５３、１５４を適正に駆動制御でき、駆動手段１３が表示体１２への表示を適正に行うことができる（ステップ１−８−２）。
【００４８】
以上のように、本実施形態に係る移動体の電力給電管理装置は、駆動手段１３及び演算処理手段１４への電力給電に先立って予め給電補助手段１６のコンデンサＣ１６へ蓄電して、蓄電した電力を演算処理手段１４のＭＣＵ１４２に供給可能とすると共に、演算処理手段１４で給電調整手段１５のＭＯＳ−ＦＥＴ１５２、１５３、１５４を順次段階的に駆動制御することにより、移動体としての電子名札１に対し、非接触で給電される限られた電力であっても、急峻な負荷変動を生じやすい駆動手段１３の作動の影響を緩和して電力供給を無理なく継続でき、演算処理手段１４のＭＣＵ１４２における制御演算を正常に実行し、表示体１２を確実に作動させられ、電子名札１を適切且つ安全に表示・表示停止できることとなる。
なお、本実施形態においては、駆動手段１３を駆動制御するための駆動制御信号Ｓ２をタイミングＴ３で演算処理手段１４が出力する構成としたが、この演算処理手段１４は起動時以降のいずれの時点においても駆動制御信号Ｓ２を出力可能であることはいうまでもない。
【００４９】
（本発明の第２の実施形態）
本発明の第２の実施形態に係る移動体の電力給電管理装置を図９（Ａ）、（Ｂ）に基づいて、前記図１ないし図８を参照して説明する。本実施形態においても、移動体の電力給電管理装置が、電子名札に適用される例について説明する。
【００５０】
前記各図において本実施形態に係る移動体の電力給電管理装置は、前記第１の実施形態と同様に、入退場ゲート２を通過する電子名札１に設けられるものであり、異なる点として、図９（Ａ）に示すように、給電調整手段１５としてＬＤＯ１５１とローパス回路を形成する可変抵抗Ｒ１５及び可変コンデンサＣ１５とを備える構成である。この可変抵抗Ｒ１５及び可変コンデンサＣ１５は、前記演算処理手段１４のＭＣＵ１４２から出力される駆動制御信号Ｓ２により制御され、表示体１２を表示（表示停止）する駆動手段１３等での電力負荷が急激に変動した場合に、この変動を緩和して駆動手段１３への給電を調整する構成である。
【００５１】
この他、図９（Ｂ）に示すように、移動体の電力給電管理装置における給電調整手段１５として、ＬＤＯ１５１とローパス回路を形成するインダクタＬ１５、可変コンデンサＣ１５１及び可変抵抗Ｒ１５１とを備える構成とすることもできる。この可変コンデンサＣ１５１及び可変抵抗Ｒ１５１は、前記演算処理手段１４のＬＤＯ１４２から出力される駆動制御信号Ｓ２により制御され、表示体を表示（表示停止）する駆動手段１３等での電力負荷が変動した場合に、この変動を緩和して駆動手段１３への給電を調整する構成である。
【００５２】
なお、前記図９（Ａ）、（Ｂ）における可変抵抗Ｒ１５、Ｒ１５１、可変コンデンサＣ１５、Ｃ１５１を演算処理手段１４のＭＣＵ１４２からの制御に基づく駆動制御信号Ｓ２で抵抗値及び容量値を調整する構成としたが、各抵抗値及び／又は容量値を予め設定し、この設定された抵抗値及び容量値に基づく共振により特定の周波数帯域（低周波数）のみを通過させる構成とすることもできる。
【００５３】
また、前記各実施形態において電子名札１（表示体１２）へ表示させる動作について主に説明したが、表示停止させる動作においても同様に実行することが可能となる。
【００５４】
（本発明の第３の実施形態）
さらにまた、移動する移動体として、例えば、開閉されるドアについて、本発明の移動体の電力給電管理装置を適用することもできる。
【００５５】
移動体としてドアの場合においては、開閉可能なドアが、外部からの制御信号に基づいて駆動部を制御部により駆動制御させる際に、非接触で給電される限られた電力量で制御部の制御演算動作と駆動制御動作とを両立させることができず、ドアに対して電力供給の管理が不十分となり、ドアの開閉を正確且つ安全に実行できないという課題を有する。特に、移動体としてのドアの開閉を、モーターやソレノイドなどの駆動部により駆動制御する場合、非接触の電磁結合で給電される電力が消費される際に負荷変動を急峻に発生させることとなり、外部管理装置で管理される制御部の制御演算動作に障害が発生し、安全且つ正確なドアの開閉ができなくなるおそれがあった。
【００５６】
本実施形態に係る電力給電管理装置は、前記課題を解消するために、ドアに供給された電力の給電を管理して、ドア開閉を正確且つ安全に作動させることができる。本実施形態においては、図１０及び図１１に示すように、移動体の電力給電管理装置が、病院設備の病室に設けられる開閉ドアに適用する例について説明する。
【００５７】
前記各図において本実施形態に係る移動体の電力給電管理装置２５０は、病院設備の病棟３００に複数形成される病室３０１を開閉するドア２５２に設けられ、このドア２５２が前記所定領域としてのドア閉止位置あるいはドア開放位置の状態で、利用者である医師や看護師などが操作装置２１０を操作することにより、ナースステーション２００内に設けられた送電手段２３０から電力が供給され、操作指令信号Ｓ１により電力の給電管理を行う構成である。ドア２５２には、電力給電管理装置２５０の他、ドア２５２がドア閉止位置あるいはドア開放位置にある状態で、ドア２５２の開閉動作を実行する、前記作動部としての駆動手段２５３が設けられる。
【００５８】
前記電力給電管理装置２５０は、ナースステーション２００に設けられる送電手段２３０に対して電力量を制御する受電制御信号Ｓ３を出力し、この受電制御信号Ｓ３に基づいて電力が供給されて受電する受電手段２５１と、操作装置２１０からの操作指令信号Ｓ１に基づいて開閉動作に関する演算処理を実行する演算処理手段２５４と、受電手段２５１が受電した電力を演算処理手段２５４の演算制御で出力される駆動制御信号Ｓ２に基づき駆動手段２５３の駆動時における過渡状態を緩和して調整する給電調整手段２５５と、受電手段２５１が受電した電力を蓄電して前記演算処理手段２５４に給電する給電補助手段２５６とを備える構成である。
【００５９】
前記受電手段２５１は、前記第１実施形態における受電手段１１の場合と同様に、送電手段２３０のうち、ドア１０２近傍に設けられる一次コイル２３１に生じる磁界と磁気結合して励磁電流を発生させる二次コイル（図示を省略）を有すると共に、この励磁電流に受電制御信号Ｓ３を重畳して送電手段２３０に送電してこの励磁電流に基づく交流電圧を直流電圧に整流し、この直流電圧を予め設定された電圧値の供給電圧として生成する構成である。
【００６０】
前記駆動手段２５３は、病室３０１の出入口に設置されたドア２５２を開閉するドア開閉機構等と、これらの開閉機構を動作させるモータとを備え、このモータが受電手段２５１からの給電により動作する構成である。なお、モータに代えて、ソレノイドでドア開閉機構を動作させるようにしてもよい。
【００６１】
この駆動手段２５３への給電は、演算処理手段２５４の演算処理により給電調整手段２５５を介して前記第１実施形態と同様に調整される。前記演算処理手段２５４は、給電調整手段２５５へ駆動制御信号Ｓ２を出力することにより駆動手段２５３への給電における過渡状態の電力変動の調整を行い、この給電調整の演算動作を給電補助手段２５６からの供給電圧により実行される。
【００６２】
この給電補助手段２５６は、前記第１実施形態と同様に、受電手段２５１からの給電を調整手段２５５への給電に先立って給電されて蓄電され、この蓄電が完了した後に調整手段２５５への給電が開始されるように動作する。
【００６３】
以上のように、本実施形態に係る電力給電管理装置は、前記各実施形態と同様に、給電調整手段２５５に供給される演算処理手段２５４への電源電圧を給電補助手段２５６に予め蓄電し、この蓄電後に演算処理手段２５４及び給電調整手段２５５に給電し、移動体としてのドア２５２の閉止位置あるいは開放位置において、ドア開閉に係る作動により作動部としての駆動手段２５３に負荷変動が急激に生じた場合に、演算処理手段２５４が給電調整手段２５５を駆動制御信号Ｓ２で給電を調整するようにしているので、ドア２５２の駆動手段２５３を正確且つ安全に駆動制御できることとなる。
【００６４】
なお、前記各実施形態に係る移動体の電力給電管理装置においては、この電力給電管理装置を適用する移動体における作動部を、電力供給により表示可能となる表示体、電力供給により可動となるソレノイドやモータ等を含む機構としているが、これに限られるものではなく、例えば、電力を消費して発光したり、色や明暗を変化させたり、温度を変化させる作動部とすることもできる。具体的には、例えば、利用者が、テレビ、エアコン、照明器具などといった家電製品のリモコンを所有した状態でこれら家電製品に近づくことで、家電製品の主電源をＯＮとしたり、リモコンのスイッチ（音量、風量、光量など）を操作できるようにすることができる。また、利用者が、照明器具や懐中電灯の電源をＯＮにした状態で、周囲が暗く（明るく）なったり、暗い（明るい）場所に行ったりすることで、照明器具や懐中電灯を点灯（消灯）させたり、周囲の明暗に応じて照明器具や懐中電灯の光量（光の強弱）を自動的に調節できるようにすることができる。
また、移動体は、使用者が手に持ったり身に付けたりした状態で移動することで、使用者と共に移動するものや、使用者が手や足等で動かすことで移動するものであってもかまわない。
また、前記実施形態において、指令信号Ｓ１は、操作装置を操作することによって出力されるが、移動体の外の制御部から出力されるようにしても良く、例えば、生体認証により行うようにしても良い。また、例えば、利用者とその利用者が担当する病室番号とを紐付けて登録し、生体認証により利用者の本人確認を行って認証完了後、自動的にドアの開閉動作を実行するようにしても良い。利用者の本人確認（生体認証）は、病室内へ入室する際にその病室周辺に設けた生体認証機器にて行うようにしても良い。
【符号の説明】
【００６５】
１  移動体（電子名札）
２  入退場ゲート（校門）
３  入退場検知部（登下校検知部）
４  リーダライタ
５  ホスト端末
１０  電力給電管理装置
１１  受電手段
１２  表示体
１３  駆動手段
１４  演算処理手段
１５  給電調整手段
１６  給電補助手段
１７  通信部
２０  表示コントローラ
２１  表示記憶部
２３  送電手段
３１  通信部のアンテナ
３２  通信コントローラ
３３  通信記憶部
３４  データ格納部
３５  データ制御部
３６  データ管理部
４１  入場側リーダライタ
４２  退場側リーダライタ
４３  アンテナ
４４  リーダライタのアンテナ
１１１  二次コイル
１１２  整流回路
１１３  レギュレータ
１４１  ＬＤＯ
１４２  ＭＣＵ
１４３  送受信部
１５１  ＬＤＯ
１５２、１５３、１５４  ＭＯＳ−ＦＥＴ
２００  ナースステーション
２１０  操作装置
２２０  電源回路
２３０  送電手段
２３１  一次コイル
２４０  送受信部
２５０  電力給電管理装置
２５１  受電手段
２５２  移動体（ドア）
２５３  駆動手段
２５４  演算処理手段
２５５  給電調整手段
２５６  給電補助手段
３００  病棟
３０１  病室
３０２  出入口
Ｄ１６  ダイオード
Ｃ１６  コンデンサ
Ｓ１  指令信号
Ｓ２  駆動制御信号
Ｓ３  受電制御信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2018198487.tif 000009
【図８】
2018198487.tif 000010
【図９】
2018198487.tif 000011
【図１０】
2018198487.tif 000012
【図１１】
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