(57)【要約】【課題】電子機器を備える移動体に非接触で電力を伝送するときに生じる電磁ノイズの影響を抑制する。【解決手段】電子機器は、送電装置から無線で伝送された電力を受け取って負荷に供給する受電装置を備えた移動体に搭載される。前記電子機器は、前記移動体の周囲のセンシング対象から、電磁場または超音波を利用して情報を取得するセンシングデバイスと、前記センシング対象から前記センシングデバイスへの前記電磁場または前記超音波の伝搬を妨げることなく、前記送電装置から前記受電装置への電力伝送時に発生する漏洩電磁界を遮蔽する遮蔽部材と、を備える。【選択図】図７
2019110729.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送電装置から無線で伝送された電力を受け取って負荷に供給する受電装置を備えた移動体に搭載される電子機器であって、
前記移動体の周囲のセンシング対象から、電磁場または超音波を利用して情報を取得するセンシングデバイスと、
前記センシング対象から前記センシングデバイスへの前記電磁場または前記超音波の伝搬を妨げることなく、前記送電装置から前記受電装置への電力伝送時に発生する漏洩電磁界を遮蔽する遮蔽部材と、
を備える電子機器。
【請求項２】
前記センシングデバイスは、可視域または赤外域の光を利用して前記センシング対象から前記情報を取得する、請求項１に記載の電子機器。
【請求項３】
前記センシングデバイスは、撮像素子である、請求項２に記載の電子機器。
【請求項４】
前記センシング対象は、一次元または二次元のコードを含むマークであり、
前記センシングデバイスは、前記マークを撮像することにより、前記コードに記録された情報を読み取る、
請求項３に記載の電子機器。
【請求項５】
前記コードは位置情報を含み、
前記センシングデバイスは、前記コードを読み取ることにより、前記コードの前記位置情報を取得する
請求項４に記載の電子機器。
【請求項６】
前記センシング対象は、人または他の障害物であり、
前記センシングデバイスは、前記光を利用して前記人または前記他の障害物の存在を検知する、請求項２または３に記載の電子機器。
【請求項７】
前記遮蔽部材は、前記センシング対象から前記センシングデバイスに入射する光の経路上に配置された透明導電部材を含む、請求項２から６のいずれかに記載の電子機器。
【請求項８】
前記送電装置から前記受電装置に伝送される電力の周波数をｆ１とするとき、
前記センシングデバイスは、ｆ１よりも高い最低周波数ｆｍをもつ帯域の電磁波を利用して前記センシング対象から前記情報を取得し、
前記遮蔽部材は、前記センシング対象から前記センシングデバイスへの前記電磁波の伝搬経路上に配置された、少なくとも１つの開口をもつシールドを含み、
各開口の径は、真空中の光速度をｃとして、ｃ／（２ｆｍ）よりも大きく、ｃ／（２ｆ１）よりも小さい、
請求項１から５のいずれかに記載の電子機器。
【請求項９】
請求項１から８のいずれかに記載の電子機器と、
前記受電装置と、
を備えた移動体。
【請求項１０】
前記受電装置は、前記電力を受け取る少なくとも２つの受電電極を含む受電電極群を備え、
前記センシングデバイスは、前記２つの受電電極の間に位置する、
請求項９に記載の移動体。
【請求項１１】
前記送電装置は、前記電力を送出する少なくとも２つの送電電極を含む送電電極群を備え、
前記受電装置は、前記電力を受け取る少なくとも２つの受電電極を含む受電電極群を備え、
前記センシング対象は、前記送電電極群に含まれる１つの送電電極上に位置し、
前記送電電極群と前記受電電極群とが対向した状態で、前記センシング対象に重なる受電電極の部分は光透過性を有し、
前記センシングデバイスは、前記受電電極の前記部分を通過した前記センシング対象からの光を検出して前記情報を取得する、
請求項９に記載の移動体。
【請求項１２】
請求項９から１１のいずれかに記載の移動体と、
前記送電装置と、
を備える無線電力伝送システム。
【請求項１３】
前記送電装置は、前記電力を送出する少なくとも２つの送電電極を含む送電電極群を備え、
前記センシング対象は、前記２つの送電電極の間に位置する、請求項１２に記載の無線電力伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、電子機器、移動体、および無線電力伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話機および電気自動車などの移動性を伴う機器に、無線（すなわち非接触）で電力を伝送する無線電力伝送技術の開発が進められている。無線電力伝送技術には、磁界結合方式および電界結合方式などの方式がある。磁界結合方式では、送電コイルと受電コイルとの磁界結合によって電力が無線で伝送される。電界結合方式では、一対の送電電極と一対の受電電極との電界結合によって電力が無線で伝送される。電界結合方式による無線電力伝送システムは、例えば特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１３／１４０６６５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本開示は、撮像素子などの電子機器を備える移動体に非接触で電力を伝送するときに生じる電磁ノイズの影響を抑制する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本開示の一態様に係る電子機器は、送電装置から無線で伝送された電力を受け取って負荷に供給する受電装置を備えた移動体に搭載される。前記電子機器は、前記移動体の周囲のセンシング対象から、電磁場または超音波を利用して情報を取得するセンシングデバイスと、前記センシング対象から前記センシングデバイスへの前記電磁場または前記超音波の伝搬を妨げることなく、前記送電装置から前記受電装置への電力伝送時に発生する漏洩電磁界を遮蔽する遮蔽部材と、を備える。
【０００６】
本開示の包括的または具体的な態様は、装置、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム、または記録媒体で実現されてもよい。あるいは、装置、システム、方法、集積回路、コンピュータプログラム、および記録媒体の任意な組み合わせで実現されてもよい。
【発明の効果】
【０００７】
本開示の技術によれば、移動体に搭載された電子機器への電磁ノイズの影響を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、電界結合方式による無線電力伝送システムの一例を模式的に示す図である。
【図２】図２は、図１に示す無線電力伝送システムの概略的な構成を示す図である。
【図３】図３は、床面に位置検出用の複数のマークが配置された工場の例を示す図である。
【図４】図４は、電力伝送と情報の読み取りとを同時に行う移動体システムの一例を模式的に示す図である。
【図５】図５は、２つの送電電極の周囲の電界の分布の例を模式的に示す図である。
【図６】図６は、本開示の例示的な実施形態におけるシステムの基本構成を示すブロック図である。
【図７】図７は、電子機器の構成および配置の例を模式的に示す断面図である。
【図８】図８は、図７の構成の変形例を示す図である。
【図９Ａ】図９Ａは、受電電極における透明領域の構成の例を示す図である。
【図９Ｂ】図９Ｂは、受電電極における透明領域の構成の他の例を示す図である。
【図１０】図１０は、遮蔽部材が、開口を有するシールドを含む構成の例を示す図である。
【図１１】図１１は、シールドの他の例を示す図である。
【図１２】図１２は、図１０に示す構成の変形例を示す図である。
【図１３】図１３は、図１０に示す構成の他の変形例を示す図である。
【図１４】図１４は、人を検知するセンサを備える移動体の例を示す図である。
【図１５】図１５は、センサの概略的な構成を示す図である。
【図１６】図１６は、無線電力伝送システムの構成例を示す図である。
【図１７Ａ】図１７Ａは、送電回路１１０の構成例を模式的に示す図である。
【図１７Ｂ】図１７Ｂは、受電回路２１０の構成例を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
（本開示の基礎となった知見）
本開示の実施形態を説明する前に、本開示の基礎となった知見を説明する。
【００１０】
図１は、電界結合方式による無線電力伝送システムの一例を模式的に示す図である。「電界結合方式」とは、複数の送電電極を含む送電電極群と複数の受電電極を含む受電電極群との間の容量結合（すなわち電界結合）により、送電電極群から受電電極群に無線で電力が伝送される伝送方式をいう。簡単のため、送電電極群および受電電極群の各々が、２つの電極の対によって構成される場合の例を説明する。送電電極群および受電電極群の各々は、３つ以上の電極を含んでいてもよい。その場合、送電電極群および受電電極群の各々における隣り合う任意の２つの電極には、位相が（例えば１８０°）異なる交流電圧が印加され得る。
【００１１】
図１に示す無線電力伝送システムは、例えば工場内で物品の搬送に用いられる無人搬送車（ＡＧＶ）である移動体１０に無線で電力を伝送するシステムである。このシステムでは、床面３０に平板状の一対の送電電極１２０ａ、１２０ｂが配置されている。移動体１０は、電力伝送時に一対の送電電極１２０ａ、１２０ｂに対向する一対の受電電極を備える。移動体１０は、一対の送電電極１２０ａ、１２０ｂから伝送された交流電力を、一対の受電電極によって受け取る。受け取られた電力は、移動体１０が備えるモータ、二次電池、または蓄電用のキャパシタなどの負荷に供給される。これにより、移動体１０の駆動または充電が行われる。
【００１２】
図１には、互いに直交するＸ、Ｙ、Ｚ方向を示すＸＹＺ座標が示されている。以下の説明では、図示されているＸＹＺ座標を用いる。送電電極１２０ａ、１２０ｂが延びる方向をＹ方向、送電電極１２０ａ、１２０ｂの表面に垂直な方向をＺ方向、Ｙ方向およびＺ方向に垂直な方向（すなわち、送電電極１２０ａ、１２０ｂが並ぶ方向）をＸ方向とする。なお、本願の図面に示される構造物の向きは、説明のわかりやすさを考慮して設定されており、本開示の実施形態が現実に実施されるときの向きをなんら制限するものではない。また、図面に示されている構造物の全体または一部分の形状および大きさも、現実の形状および大きさを制限するものではない。
【００１３】
図２は、図１に示す無線電力伝送システムの概略的な構成を示す図である。この無線電力伝送システムは、送電装置１００と、移動体１０とを備えている。送電装置１００は、少なくとも一対の送電電極１２０ａ、１２０ｂと、送電電極１２０ａ、１２０ｂに交流電力を供給する送電回路１１０とを備えている。送電回路１１０は、例えば、インバータ回路などの交流出力回路であり得る。送電回路１１０は、例えば不図示の直流電源から供給された直流電力を交流電力に変換して一対の送電電極１２０ａ、１２０ｂに出力する。あるいは、送電回路１１０は、不図示の交流電源から供給された交流電力を、異なる周波数または電圧の交流電力に変換して、一対の送電電極１２０ａ、１２０ｂに出力してもよい。送電電極１２０ａ、１２０ｂと、送電回路１１０との間に、インピーダンスの不整合を低減する整合回路が挿入されてもよい。
【００１４】
移動体１０は、受電装置２００と、負荷３３０とを備える。受電装置２００は、少なくとも一対の受電電極２２０ａ、２２０ｂと、受電電極２２０ａ、２２０ｂが受け取った交流電力を負荷３３０が要求する電力に変換して負荷３３０に供給する受電回路２１０とを備える。受電回路２１０は、例えば整流回路または周波数変換回路等の各種の回路を含み得る。受電電極２２０ａ、２２０ｂと受電回路２１０との間に、インピーダンス不整合を低減する整合回路が挿入されてもよい。
【００１５】
負荷３３０は、例えばモータ、蓄電用のキャパシタ、または二次電池などの、電力を消費または蓄積する機器である。一対の送電電極１２０ａ、１２０ｂと、一対の受電電極２２０ａ、２２０ｂとの間の電界結合により、両者が対向した状態で電力が無線で伝送される。伝送された電力は、負荷３３０に供給される。
【００１６】
以下の説明において、送電電極１２０ａ、１２０ｂを区別せずに記載するときには、「送電電極１２０」の表記を用いることがある。同様に、受電電極２２０ａ、２２０ｂを区別せずに記載するときには、「受電電極２２０」の表記を用いることがある。
【００１７】
各送電電極１２０は、床面に平行ではなく床面に交差して配置されることもある。例えば、壁などに配置される場合には、各送電電極は、床面にほぼ垂直に配置され得る。移動体１０における各受電電極２２０も、送電電極１２０に対向するように、床面に交差して配置され得る。このように、受電電極２２０の配置は、送電電極１２０の配置に応じて決定される。
【００１８】
移動体１０には、様々な電子機器が搭載され得る。例えば、周囲にいる人、動物、または他の移動体などの可動物体を検知するセンサが搭載され得る。あるいは、床面に配置された位置検出用のマークを読み取るセンサなどの電子機器が搭載され得る。
【００１９】
図３は、床面に位置検出用の複数のマークが配置された工場の例を示す図である。この例では、床面の複数の箇所に、例えばＱＲコード（登録商標）などの二次元コードを含むマーク５０が付されている。移動体１０は、筐体の底面に、マーク５０を読み取る撮像素子（すなわちイメージセンサ）を備えている。マーク５０の二次元コードは、その位置の座標を示している。移動体１０は、撮像素子によってマーク５０を撮像することにより、そのマーク５０に記録された位置情報を取得する。これにより、移動体１０は自己の位置を認識することができる。
【００２０】
この例では、マーク５０は二次元コードを含むが、一次元のコード（例えば、バーコード）を含んでいてもよい。あるいは、マーク５０に代えて、ＲＦタグが設けられていてもよい。その場合には、移動体１０は、ＲＦタグとの間で電波または電磁誘導による通信を行うアンテナおよび通信器などの電子機器を備える。ＲＦタグを用いることにより、二次元コードを用いる場合よりも多くの情報を移動体１０に提供することができる。
【００２１】
図３に示すような移動体システムでは、移動体１０は、情報の読み取りのために、マーク５０の位置で一旦停止するか、減速することになる。そのタイミングで電力伝送を併せて行うことができれば効率的である。そこで、本発明者らは、電力伝送と情報の読み取りとを同時に行うことができる移動体システムを検討した。
【００２２】
図４は、電力伝送と情報の読み取りとを同時に行う移動体システムの一例を模式的に示す図である。このシステムでは、床面に敷設された一対の送電電極１２０の間に複数のマーク５０が配置されている。移動体１０の底面には、撮像素子が配置されている。送電電極１２０から受電電極２２０に電力が伝送されている状態で、撮像素子は、マーク５０に記録された情報の読み取りを行う。
【００２３】
しかし、このようなシステムでは、各電極の周囲に漏洩する電界の影響で、撮像素子などの電子機器の誤動作を招き得ることがわかった。特に、大きい電力を伝送する場合には、各送電電極１２０に高い電圧を印加することになる。その場合、送電電極１２０および受電電極２２０から周辺の空間に漏洩する電界が強くなり得る。
【００２４】
図５は、送電電極１２０の周囲の電界の分布の例を模式的に示す図である。図５において、濃く表現されている領域ほど電界強度が高い。受電電極２２０の周囲にも同様の電界分布が生じ得る。大きい電力が伝送されるほど、各電極の近傍の電子機器は、漏洩電界による電磁ノイズの影響を強く受ける。その結果、電子機器の誤動作のリスクが高くなる。
【００２５】
この課題は、電界結合方式の無線電力伝送システムに限らず、磁界結合方式の無線電力伝送システムにおいても同様に生じ得る。磁界結合方式においては、送電コイルから受電コイルに電力が伝送される。伝送される電力が大きいほど、周囲に漏洩する電磁界の強度が高くなり、電子機器への影響が大きくなる。
【００２６】
また、上記の課題は、撮像素子に限らず、他のセンシングデバイスにおいても同様に生じ得る。例えば、受電電極群の近傍に、人検知センサ、障害物検知センサ、ＲＦＩＤリーダ、無線通信器、または超音波センサといったセンシングデバイスが配置される場合も同様の課題が生じ得る。
【００２７】
本発明者らは、以上の課題を見出し、上記課題を解決するために、以下に説明する本開示の実施形態の構成に想到した。以下、本開示の実施形態の概要を説明する。
【００２８】
本開示の一態様に係る電子機器は、
送電装置から無線で伝送された電力を受け取って負荷に供給する受電装置を備えた移動体に搭載される電子機器であって、
前記移動体の周囲のセンシング対象から、電磁場または超音波を利用して情報を取得するセンシングデバイスと、
前記センシング対象から前記センシングデバイスへの前記電磁場または前記超音波の伝搬を妨げることなく、前記送電装置から前記受電装置への電力伝送時に発生する漏洩電磁界を遮蔽する遮蔽部材と、
を備える電子機器。
【００２９】
上記態様によれば、前記電子機器は、前記センシング対象から前記センシングデバイスへの前記電磁場または前記超音波の伝搬を妨げることなく、前記送電装置から前記受電装置への電力伝送時に発生する漏洩電磁界を遮蔽する遮蔽部材を備える。
【００３０】
これにより、電力伝送に起因する電磁ノイズの影響によって電子機器が誤動作を起こすリスクを低減することができる。
【００３１】
「センシングデバイス」は、例えば撮像素子、人検知センサ、障害物検知センサ、ＲＦＩＤリーダー、無線通信器、超音波センサ、温度センサなどの、任意の電子デバイスであり得る。センシングデバイスは、例えば、紫外線、可視光、赤外線、テラヘルツ波、もしくはマイクロ波などの電磁波、または電磁誘導を利用して移動体の周囲のセンシング対象から情報を取得することができる。つまり、センシングデバイスは、電磁場を利用して周囲の環境をセンシングすることができる。センシングデバイスは、電磁場に限らず、超音波などの他の物理的変化を利用して移動体の周囲をセンシングしてもよい。
【００３２】
「センシング対象」（以下、「対象物」と称することもある。）は、例えば、前述の一次元または二次元のコードを含むマークであり得る。センシングデバイスは、例えば一次元または二次元に配列された複数の光電変換素子を備える撮像素子、またはバーコードリーダーであり得る。これらのセンサは、マークを撮像することにより、コードに記録された情報を取得することができる。コードは、例えば位置情報を含み得る。その場合、センシングデバイスは、コードを読み取ることにより、当該コードの位置情報を取得することができる。これにより、移動体の位置を認識することができる。
【００３３】
「センシング対象」は、人または他の障害物（例えば、動物、他の移動体、または一時的に配置された物体）であってもよい。その場合、センシングデバイスは、例えばレーダー、ライダー（ＬＩＤＡＲ）、赤外線センサ、撮像素子、または超音波センサなどのセンサであり得る。これらのセンサは、電磁波または超音波を利用して周辺の人または他の障害物の存在を検知することができる。移動体は、センサの出力に基づいて、種々の動作を実行できる。例えば、送電電極の近くに人または他の物体が存在することを検知すると、移動体は、伝送される電力を低減したり停止したりするように送電装置に指示することができる。
【００３４】
なお、センシング対象からセンシングデバイスに伝搬する電磁場または超音波は、遮蔽部材を通過する際に、若干減衰してもよい。本明細書においては、遮蔽部材が当該電磁場または超音波のエネルギーの過半数を通過させる場合は、それらの「伝搬を妨げない」ことに該当する。また、遮蔽するノイズ周波数帯域の電磁成分エネルギーの抑圧度と比して、センシングする当該電磁場または超音波のエネルギーの減衰度が低い場合に本発明の機能を果たすことが可能である。
【００３５】
遮蔽部材は、センシングデバイスを完全に包囲していてもよいし、電磁ノイズの影響が少ない場合は部分的に包囲していてもよい。遮蔽部材の材料は、電力伝送に使用される周波数およびセンシングの態様に応じて適宜選択される。
【００３６】
センシングデバイスが光を利用してセンシング対象から情報を取得する場合、遮蔽部材は、透明導電部材を含み得る。透明導電部材は、センシング対象からセンシングデバイスに入射する光の経路上に配置され得る。透明導電部材は、光を透過させるが、電力伝送に起因して生じる比較的低周波の電磁場を遮蔽する。これにより、センシングに影響を及ぼすことなく、各電極の周囲の電磁場によるセンシングデバイスへの影響を緩和できる。遮蔽部材は、当該透明導電部材と、透明ではない一般的な導電部材とでセンシングデバイスを包囲していてもよい。
【００３７】
本明細書において「光」とは、可視光（波長がおよそ４００ｎｍから７００ｎｍの電磁波）に限定されず、紫外線（波長がおよそ１０ｎｍから４００ｎｍの電磁波）および赤外線（波長がおよそ７００ｎｍから２５００ｎｍの電磁波）を含む。紫外線を「紫外域の光」または「紫外光」と称し、可視光を「可視域の光」と称し、赤外線を「赤外域の光」または「赤外光」と称することもある。
【００３８】
センシングデバイスが電磁波を利用してセンシング対象から情報を取得する形態では、遮蔽部材は、少なくとも１つの開口をもつシールドを含んでいてもよい。そのようなシールドは、センシング対象からセンシングデバイスへの電磁波の伝搬経路上に配置され得る。シールドは、少なくとも表面が導電性を有する。シールドは接地され得る。このような態様では、センシングデバイスは、送電装置から受電装置に伝送される電力の周波数ｆ１よりも高い最低周波数ｆｍをもつ帯域の電磁波を利用してセンシング対象から情報を取得する。シールドにおける各開口の径は、センシングに用いられる電磁波の波長の半分よりも大きく、電力伝送に用いられる周波数の電磁波の波長の半分よりも小さい値に設定される。言い換えれば、シールドにおける各開口の径は、真空中の光速度をｃとして、ｃ／（２ｆｍ）よりも大きく、ｃ／（２ｆ１）よりも小さい値に設定され得る。これにより、シールドは、センシングに利用される比較的高い周波数の電磁波を通過させるが、電力伝送に起因する比較的低い周波数の電磁波を遮蔽することができる。
【００３９】
本開示の実施形態による移動体は、前述の電子機器と、送電装置から無線電力を受け取る受電装置とを備える。移動体は、他にも、受電装置が受け取った電力によって動作する駆動用の電気モータ、および受電装置が送電装置から受け取った電力を蓄える蓄電器を備え得る。蓄電器は、例えばキャパシタまたは二次電池であり、受電装置が受け取った電力によって充電され得る。
【００４０】
受電装置は、送電装置が備える送電アンテナから無線で電力を受け取る受電アンテナと、受電アンテナが受け取った電力を、モータまたは蓄電器などの負荷が利用する形態の電力に変換する受電回路とを備え得る。受電回路は、例えば整流回路または周波数変換回路などの電力変換回路を含み得る。
【００４１】
送電アンテナおよび受電アンテナは、電界結合または磁界結合（電磁誘導を含む）によって電力を伝送する。電界結合方式では、各アンテナは、少なくとも２つの電極を含む。磁界結合方式では、各アンテナは、コイルを含む。以下の説明では主に電界結合方式について説明するが、以下の説明は、矛盾がない限り磁界結合方式の構成においても同様に適用され得る。
【００４２】
電界結合方式のシステムにおいて、送電装置は、電力を送出する少なくとも２つの送電電極を含む送電電極群を備える。受電装置は、当該電力を受け取る少なくとも２つの受電電極を含む受電電極群を備える。送電電極群における複数の電極と、受電電極群における複数の電極とがそれぞれ対向した状態で、送電電極群から受電電極群に電力が伝送される。
【００４３】
センシング対象は、例えば隣り合う２つの送電電極の間に配置され得る。２つの送電電極の間に配置された一次元または二次元のコードを含むマーク、またはＲＦタグなどの通信器がセンシング対象になり得る。その場合、遮蔽部材は、当該マークまたは通信器からセンシングデバイスに向かう光または電波などの電磁波の経路に、前述の透明導電部材、または少なくとも１つの開口を有するシールドを備え得る。
【００４４】
センシング対象は、送電電極群に含まれる１つの送電電極上に位置していてもよい。その場合、送電電極群と受電電極群とが対向した状態で、センシング対象に重なる受電電極の部分は光透過性を有する材料で構成され得る。センシングデバイスは、受電電極の光透過性を有する部分を通過したセンシング対象からの光を検出して情報を取得することができる。
【００４５】
本開示における無線電力伝送システム（「移動体システム」とも称する）は、前述の移動体と、前述の送電装置とを備える。送電装置は、送電アンテナと、送電アンテナに交流電力を供給する送電回路とを備え得る。移動体は、受電アンテナと、受電アンテナが受け取った電力を負荷に供給する受電回路と、前述の電子機器とを備え得る。電子機器が、アンテナ間の電力伝送に起因して生じる電磁場の影響を抑制する遮蔽部材を備えることにより、誤動作のリスクを低減することができる。
【００４６】
本開示における「移動体」は、電力によって駆動される任意の可動物体を意味する。移動体には、例えば、電気モータおよび１以上の車輪を備える電動車両が含まれる。そのような車両は、例えば、前述の無人搬送車、フォークリフト、天井走行式搬送機構（Ｏｖｅｒｈｅａｄ  Ｈｏｉｓｔ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ：ＯＨＴ）、電気自動車（ＥＶ）、電動カート、または電動車椅子であり得る。本開示における「移動体」には、車輪を有しない可動物体も含まれる。例えば、二足歩行ロボット、マルチコプターなどの無人航空機（Ｕｎｍａｎｎｅｄ  Ａｅｒｉａｌ  Ｖｅｈｉｃｌｅ：ＵＡＶ、所謂ドローン）、有人の電動航空機、およびエレベータも、「移動体」に含まれる。
【００４７】
以下、本開示の実施形態をより具体的に説明する。ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明および実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になることを避け、当業者の理解を容易にするためである。なお、発明者は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。以下の説明において、同一または類似する機能を有する構成要素については、同じ参照符号を付している。
【００４８】
（実施形態）
以下、本開示の例示的な実施形態による移動体システムを説明する。
【００４９】
本実施形態の移動体システムは、図４に示すシステムと同様の構成を備える。移動体システムは、送電装置と、移動体１０とを備える。移動体１０は送電装置から無線で伝送された電力を受け取る受電装置を備える。床面には複数のマーク５０が付されている。各マーク５０は、位置情報を記録したＱＲコード（登録商標）を含む。なお、各マーク５０は、ＱＲコード以外の二次元コード、または一次元コードを含んでいてもよい。移動体１０は、筐体の底面に配置された撮像素子によってマーク５０を撮像し、記録された情報を読み取る。これにより、移動体１０は自己の位置を特定できる。移動体１０は、マーク５０に記録された位置情報を読み取りながら、送電電極１２０からの電力で充電することができる。
【００５０】
図６は、本実施形態におけるシステムの基本構成を示すブロック図である。本実施形態では、移動体１０における受電装置２００は、図２に示す構成に加えて、マーク５０に記録された情報を読み取る電子機器２９０を備える。その他の構成は、図２に示す構成と同様である。
【００５１】
図７は、電子機器２９０の構成および配置の例を模式的に示す断面図である。本実施形態における電子機器２９０は、撮像素子２９２と、撮像素子２９２を制御する制御回路２９４と、撮像素子２９２および制御回路２９４を収容する遮蔽部材２９５とを備える。図７では省略されているが、電子機器２９０は、撮像素子２９２の受光面２９３に像を形成するレンズなどの光学系も備え得る。
【００５２】
遮蔽部材２９５は、導電部材２９６と、透明導電部材２９７とを含む。導電部材２９６は、制御回路２９４および撮像素子２９２を支持する底部と、筒状の側部とを有する。導電部材２９６は透光性を有しない通常の導電性材料で構成することができる。透明導電部材２９７は、板状、膜状、またはフィルム状の構造を備える。透明導電部材２９７は、透明導電板、透明導電膜、または透明導電フィルムと呼ぶこともできる。透明導電部材２９７は、導電部材２９６に接着されている。透明導電部材２９７および導電部材２９６は、撮像素子２９２および制御回路２９４を包囲している。
【００５３】
本実施形態では、各送電電極１２０および各受電電極２２０の表面は平面状であり、床面にほぼ平行である。２つの送電電極１２０は、床面上に配置されている。２つの受電電極２２０は、床面にほぼ平行な同一平面上に位置する。センシング対象であるマーク５０は、隣り合う２つの送電電極１２０の間に位置している。
【００５４】
各電極に垂直な方向からみたとき、撮像素子２９２の受光面２９３の中心は、隣り合う２つの受電電極２２０の間の間隙に重なる位置にある。すなわち、撮像素子２９２は、その受光面２９３が受電電極２２０のいずれとも対向せず、床面に面するように配置される。受光面２９３の中心のＸ座標は、２つの受電電極２２０の間の間隙の中心のＸ座標に一致していてもよいし、若干ずれていてもよい。受光面２９３と床面との間に透明導電部材２９７が位置する。
【００５５】
撮像素子２９２がマーク５０を撮像するとき、視認対象のマーク５０から撮像素子２９２の受光面２９３に向かう光の経路上に透明導電部材２９７が位置する。このため、光は透明導電部材２９７を通過して撮像素子２９２に入射する。他方、電力伝送に起因して各電極の周囲に発生する漏洩電界は、透明導電部材２９７および導電部材２９６によって遮蔽される。このため、電力伝送に起因する電磁ノイズの影響を低減することができる。
【００５６】
透明導電部材２９７は、透光性（すなわち、可視光を透過させる特性）および導電性を有する材料によって構成される。例えば、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）、ＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）、またはＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ（ポリチオフェンとポリスチレンスルホン酸との混合物）などの透明導電性材料を用いることができる。
【００５７】
導電部材２９６は、透光性を有しない一般的な導電体で形成することができる。例えば、アルミニウム、鉄、銅、または合金などの任意の導電性材料を使用することができる。なお、導電部材２９６も透明導電性材料で構成してもよい。
【００５８】
撮像素子２９２は、制御回路２９４の指示に従い、マーク５０を撮像して画像データを生成する。制御回路２９４は、生成された画像データから、二次元コードを読み取り、当該コードが示す位置などの情報を取得する。取得した位置情報は、例えば不図示の制御装置に送られ、移動体１０の走行制御などに利用され得る。
【００５９】
図７に示す例では、センシング対象のマーク５０は、隣り合う２つの送電電極１２０の間に配置されているが、他の位置に配置されていてもよい。例えば、いずれかの送電電極１２０の上に配置されていてもよい。
【００６０】
図８は、マーク５０が一方の送電電極１２０の上に配置された例を示す断面図である。図９Ａは、図８における２つの受電電極２２０を、その表面に垂直な方向から見た図である。この例では、マーク５０が配置された送電電極１２０に対向する受電電極２２０は、透明領域２２２を有している。透明領域２２２は、複数の受電電極２２０が複数の送電電極１２０にそれぞれ対向した状態において、マーク５０の直上に位置する。撮像素子２９２の受光面２９３は、透明領域２２２を通過したマーク５０からの光を受ける位置に配置されている。
【００６１】
透明領域２２２は、例えば空孔または透明導電部材であり得る。透明領域２２２は、受電電極２２０の一部を切除することによって形成され得る。透明領域２２２は、受電電極２２０の一部を切除した後、その空孔を透明導電性材料で充填することによって形成してもよい。透明領域２２２の形状および大きさは、マーク５０からの光が撮像素子２９２に入射する限り、任意に設定してよい。例えば、図９Ｂに示すように、複数の透明領域２２２がＹ方向に並んでいてもよい。また、受電電極２２０の全体が透明導電性材料で形成されていてもよい。
【００６２】
以上の各例において、遮蔽部材２９５は、透明導電部材に代えて、１つ以上の開口を有する導電体（本明細書において「シールド」と称する）を備えていてもよい。シールドはグラウンドに接続（すなわち接地）され得る。シールドにおける各開口の大きさおよび配置は、センシング対象であるマーク５０からの光を透過させ、かつ、電力伝送に起因して生じる漏洩電磁界を遮蔽するように設定される。
【００６３】
図１０は、遮蔽部材２９５が、１つの開口２９９を有するシールド２９８を含む構成の例を模式的に示す断面図である。シールド２９８は、導電性材料で形成されている。開口２９９は、マーク５０から撮像素子２９２への光の経路上に位置する。マーク５０からの光は、開口２９９およびレンズ２９１を通過し、撮像素子２９２によって検出される。
【００６４】
開口２９９の径は、マーク５０からの光を通過させ、かつ受電電極２２０の周囲の漏洩電界を遮蔽するサイズに設定される。具体的には、開口２９９の径は、撮像素子２９２による撮像に影響を与えず、電力伝送に使用される周波数の電磁波の波長の半分よりも小さい値に設定され得る。ここで、開口２９９の「径」とは、シールド２９８の表面に平行なあらゆる方向のうち、開口２９９の大きさが最大になる方向における開口２９９の大きさを意味する。例えば、開口２９９の平面形状が四角形である場合、長い方の対角線の長さが開口２９９の径に該当する。開口２９９の形状が楕円である場合は、長軸の長さが開口２９９の径に該当する。
【００６５】
電力伝送に使用される周波数（以下、「伝送周波数」と称する）が例えば５００ＭＨｚの場合、当該周波数の電磁波の空気中での波長は、およそ６０ｃｍである。よってこの場合には、開口２９９の径は、３０ｃｍ未満に設定され得る。開口２９９の径は、伝送周波数に応じて適切な値に設定される。開口２９９のサイズが小さいほど、開口２９９を通過する電磁波の強度は低下する。このため、開口２９９のサイズは、撮像に用いられる光の通過に必要な面積を確保した上で、伝送周波数の電磁波を遮断し得るサイズに設定される。
【００６６】
図１０に示す例において、シールド２９８は、電子機器２９０または移動体１０の筐体によって実現されていてもよい。また、シールド２９８は複数の開口を有していてもよい。
【００６７】
図１１は、シールド２９８の他の例を示す図である。この例では、シールド２９８は、複数の開口２９９を有している。複数の開口２９９は、二次元的に配列されている。複数の開口２９９は、一次元的に配列されていてもよい。全ての開口２９９が同じ形状およびサイズを有していなくてもよい。各開口２９９の径は、センシング対象からの光を通過させ、かつ伝送周波数の電磁波を遮断する値に設定され得る。
【００６８】
シールド２９８を用いた構成は、光以外の電磁波を利用してセンシング対象から情報を取得する用途にも利用され得る。例えば、ＲＦ−ＩＤまたは無線ＬＡＮを利用して通信を行うシステムに適用してもよい。さらには、超音波素子を利用したセンサにシールド２９８を用いた構成を適用してもよい。
【００６９】
一例として、伝送周波数が５００ｋＨｚである場合を想定する。ＲＦ−ＩＤについて、例えば９００ＭＨｚ帯の電磁波が使用されるとすると、これらの周波数帯は、伝送周波数よりも高い。無線ＬＡＮについても、例えば２．４ＧＨｚ帯または５ＧＨｚ帯の電磁波が使用されるとすると、これらの周波数帯は、伝送周波数よりも高い。したがって、複数の開口をもつシールドによって電力伝送に起因する電磁ノイズを抑制しながらも、通信用の電磁波を通過させることができる。
【００７０】
超音波素子を利用したセンシングデバイスについても同様に、超音波は通過させるが、電力伝送に起因する電磁波を遮蔽するシールドを用いることで、電磁ノイズの影響を抑制することができる。
【００７１】
いずれの構成についても、シールド２９８の各開口は、アンテナまたは音波発生源を伝送周波数の電磁波に曝さずに、センシングに用いる電磁波または音波を通過させる大きさに設定され得る。
【００７２】
図１２は、図１０に示す構成の変形例を示す図である。この変形例では、電子機器は、マーク５０からの光を反射させ、撮像素子２９２に入射させるミラー２８９を備えている。図示されるように、対象物からの光または電磁波の経路は直線に限らず、ミラー２８９などの反射体によって経路が変化してもよい。この例において、開口２９９を有するシールド２９８の代わりに透明導電部材を配置してもよい。
【００７３】
図１３は、図１０に示す構成の他の変形例を示す図である。この変形例では、開口２９９を有するシールド２９８が、ミラー２８９と撮像素子２９２との間に配置されている。このように、シールド２９８の開口２９９の位置は、マーク５０から撮像素子２９２に入射する光の経路上であればどの位置でもよい。この例においても、開口２９９を有するシールド２９８の代わりに透明導電部材を配置してもよい。
【００７４】
図１２に示す構成と図１３に示す構成とを組み合わせてもよい。例えば、センシング対象と反射体との間に第１の遮蔽部材を配置し、反射体とセンシングデバイスとの間に第２の遮蔽部材を配置してもよい。反射体を設けない構成においても、２つ以上の遮蔽部材を直列に設けてもよい。そのような構成によれば、電力伝送に起因する電磁ノイズの影響をさらに低減することができる。
【００７５】
次に、マーク５０とは異なる対象物をセンシングする移動体の例を説明する。
【００７６】
図１４は、人を検知するセンサを備える移動体１０の例を示す図である。この移動体１０は、人検知センサとして機能する電子機器２９０を備えている。この例では電子機器２９０の位置は移動体１０の前方であるが、電子機器２９０の位置は任意である。
【００７７】
図１５は、電子機器２９０の概略的な構成を示す図である。電子機器２９０は、センシングデバイスである撮像素子２９２と、筐体として機能する導電部材２９６と、透明導電部材２９７とを備えている。透明導電部材２９７と撮像素子２９２との間にレンズなどの光学系が配置されていてもよい。
【００７８】
この例では、電力伝送が行われている最中に人が送電電極１２０の近傍に近づくと、移動体１０は、当該人を検知し、送電装置に送電の停止または電力の低減を指示する。導電部材２９６および透明導電部材２９７が設けられているため、電極からの電磁ノイズの影響を受けることなく、人を検知することができる。
【００７９】
なお、透明導電部材２９７に代えて、１つ以上の開口を有する前述のシールドが配置されていてもよい。また、撮像素子２９２に代えて、他の種類の光検出器が配置されていてもよい。
【００８０】
次に、本実施形態の無線電力伝送システムにおける電力伝送に関する構成の例をより詳細に説明する。ここでも、送電アンテナおよび受電アンテナの各々が、一対の電極によって構成される場合の例を説明する。以下に説明する構成は一例であり、要求される機能および性能に応じて、適宜変更してもよい。
【００８１】
図１６は、無線電力伝送システムの構成例を示す図である。なお、図１６では、図６に示す電子機器２９０の図示は省略されている。
【００８２】
移動体１０の筐体、送電電極１２０ａ、１２０ｂ、および受電電極２２０ａ、２２０ｂのそれぞれのサイズは、特に限定されないが、例えば以下のサイズに設定され得る。送電電極１２０ａ、１２０ｂの長さ（すなわち、Ｙ方向のサイズ）は、例えば５０ｃｍ〜２０ｍの範囲内に設定され得る。送電電極１２０ａ、１２０ｂのそれぞれの幅（すなわち、Ｘ方向のサイズ）は、例えば０．５ｃｍ〜１ｍの範囲内に設定され得る。移動体１０の筐体の進行方向および横方向におけるそれぞれのサイズは、例えば、２０ｃｍ〜５ｍの範囲内に設定され得る。受電電極２２０ａ、２２０ｂのそれぞれの長さ（すなわち、進行方向におけるサイズ）は、例えば５ｃｍ〜２ｍの範囲内に設定され得る。受電電極２２０ａ、２２０ｂのそれぞれの幅（すなわち、横方向におけるサイズ）は、例えば２ｃｍ〜２ｍの範囲内に設定され得る。送電電極対の間のギャップ、および受電電極対の間のギャップは、例えば１ｍｍ〜４０ｃｍの範囲内に設定され得る。但し、これらの数値範囲に限定されない。
【００８３】
負荷３３０は、例えば駆動用の電気モータおよび蓄電用のキャパシタまたは二次電池を含み得る。負荷３３０は、受電回路２１０から出力された直流電力によって駆動または充電される。
【００８４】
電気モータは、直流モータ、永久磁石同期モータ、誘導モータ、ステッピングモータ、リラクタンスモータなどの、任意のモータであり得る。モータは、シャフトおよびギア等を介して移動体１０の車輪を回転させ、移動体１０を移動させる。モータの種類に応じて、受電回路２１０は、整流回路、インバータ回路、インバータ制御回路などの、各種の回路を含み得る。受電回路２１０は、交流モータを駆動するために、受電したエネルギー（すなわち交流電力）の周波数を、モータを駆動するための周波数に直接変換するコンバータ回路を含んでいてもよい。
【００８５】
キャパシタは、例えば電気二重層キャパシタまたはリチウムイオンキャパシタなどの、高容量かつ低抵抗のキャパシタであり得る。このようなキャパシタを蓄電器として用いることにより、二次電池を用いた場合よりも、急速な充電が可能である。なお、キャパシタに代えて、二次電池（例えば、リチウムイオン電池等）を用いてもよい。その場合、充電に要する時間は増加するが、より多くのエネルギーを蓄えることができる。移動体１０は、キャパシタまたは二次電池に蓄えられた電力によってモータを駆動して移動する。
【００８６】
移動体１０が移動すると、キャパシタまたは二次電池の蓄電量（すなわち、充電量）が低下する。このため、移動を継続するためには、再充電が必要になる。そこで、移動体１０は、移動中に充電量が所定の閾値を下回ると、送電装置１００の近傍まで移動し、充電を行う。この移動は、不図示の中央管理装置による制御の元で行われてもよいし、移動体１０が自律的に判断して行ってもよい。送電装置１００は、工場内の複数の箇所に設置され得る。
【００８７】
図示される例では、送電装置１００における整合回路１８０は、送電回路１１０に接続された直列共振回路１３０ｓと、送電電極１２０ａ、１２０ｂに接続され、直列共振回路１３０ｓと誘導結合する並列共振回路１４０ｐとを有する。整合回路１８０は、送電回路１１０のインピーダンスと送電電極１２０ａ、１２０ｂのインピーダンスとを整合させる。送電装置１００における直列共振回路１３０ｓは、第１のコイルＬ１と第１のキャパシタＣ１とが直列に接続された構成を有する。送電装置１００における並列共振回路１４０ｐは、第２のコイルＬ２と第２のキャパシタＣ２とが並列に接続された構成を有する。第１のコイルＬ１と第２のコイルＬ２とは、所定の結合係数で結合する変圧器を構成する。第１のコイルＬ１と第２のコイルＬ２との巻数比は、所望の変圧比（昇圧比または降圧比）を実現する値に設定される。
【００８８】
受電装置２００における整合回路２８０は、受電電極２２０ａ、２２０ｂに接続された並列共振回路２３０ｐと、受電回路２１０に接続され、並列共振回路２３０ｐと誘導結合する直列共振回路２４０ｓとを有する。整合回路２８０は、受電電極２２０ａ、２２０ｂのインピーダンスと、受電回路２１０のインピーダンスとを整合させる。並列共振回路２３０ｐは、第３のコイルＬ３と第３のキャパシタＣ３とが並列に接続された構成を有する。受電装置２００における直列共振回路２４０ｓは、第４のコイルＬ４と第４のキャパシタＣ４とが直列に接続された構成を有する。第３のコイルと第４のコイルとは、所定の結合係数で結合する変圧器を構成する。第３のコイルＬ３と第４のコイルＬ４との巻数比は、所望の変圧比を実現する値に設定される。
【００８９】
なお、整合回路１８０、２８０の構成は、図１６に示す構成に限定されない。例えば、直列共振回路１３０ｓ、２４０ｓのそれぞれに代えて、並列共振回路を設けてもよい。また、並列共振回路１４０ｐ、２３０ｐのそれぞれに代えて、直列共振回路を設けてもよい。さらには、整合回路１８０、２８０の一方または両方を省略してもよい。整合回路１８０を省略する場合、送電回路１１０と送電電極１２０ａ、１２０ｂとが直接接続される。整合回路２８０を省略する場合、受電回路２１０と受電電極２２０ａ、２２０ｂとが直接接続される。本明細書においては、整合回路１８０を設けた構成も、送電回路１１０と送電電極１２０ａ、１２０ｂとが電気的に接続された構成に該当する。同様に、整合回路２８０を設けた構成も、受電回路２１０と受電電極２２０ａ、２２０ｂとが電気的に接続された構成に該当する。
【００９０】
図１７Ａは、送電回路１１０の構成例を模式的に示す図である。この例では、送電回路１１０は、４つのスイッチング素子を含むフルブリッジ型のインバータ回路である。各スイッチング素子は、例えばＩＧＢＴまたはＭＯＳＦＥＴ等のトランジスタによって構成され得る。第１制御回路１５０は、各スイッチング素子の導通（オン）および非導通（オフ）の状態を制御する制御信号を出力するゲートドライバと、ゲートドライバに制御信号を出力させるプロセッサとを有する。プロセッサは、例えばマイクロコントローラユニット（ＭＣＵ）におけるＣＰＵであり得る。図１７Ａに示すフルブリッジ型のインバータ回路の代わりに、ハーフブリッジ型のインバータ回路、または、Ｅ級などの他の発振回路を用いてもよい。
【００９１】
送電回路１１０は、通信用の変復調回路や電圧・電流などを測定する各種センサを有していてもよい。通信用の変復調回路を有する場合、交流電力に重畳してデータを受電装置２００に送信することができる。電源３１０が交流電源の場合は、送電回路１１０は、入力された交流電力を、周波数または電圧の異なる他の形態の交流電力に変換する。
【００９２】
図１７Ｂは、受電回路２１０の構成例を模式的に示す図である。この例では、受電回路２１０は、ダイオードブリッジと平滑コンデンサとを含む全波整流回路である。受電回路２１０は、他の整流器の構成を有していてもよい。受電回路２１０は、受電回路２１０の他にも、定電圧・定電流制御回路、通信用の変復調回路などの各種の回路を含んでいてもよい。受電回路２１０は、受け取った交流エネルギーを負荷３３０が利用可能な直流エネルギーに変換する。直列共振回路２４０ｓから出力される電圧・電流などを測定する各種センサが受電回路２１０に含まれていてもよい。負荷３３０が利用するエネルギーが交流エネルギーである場合は、受電回路２１０は、直流ではなく交流エネルギーを出力するように構成される。
【００９３】
共振回路１３０ｓ、１４０ｐ、２３０ｐ、２４０ｓにおける各コイルは、例えば、回路基板上に形成された平面コイルもしくは積層コイル、または、銅線、リッツ線、もしくはツイスト線などを用いた巻き線コイルであり得る。共振回路１３０ｓ、１４０ｐ、２３０ｐ、２４０ｓにおける各キャパシタには、例えばチップ形状またはリード形状を有するあらゆるタイプのキャパシタを利用できる。空気を介した２配線間の容量を各キャパシタとして機能させることも可能である。各コイルが有する自己共振特性をこれらのキャパシタの代わりに用いてもよい。
【００９４】
電源３１０は、例えば、商用電源、一次電池、二次電池、太陽電池、燃料電池、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）電源、高容量のキャパシタ（例えば電気二重層キャパシタ）、商用電源に接続された電圧変換器などの任意の電源であってよい。本実施形態では電源３１０は直流電源であるが、交流電源であってもよい。
【００９５】
共振回路１３０ｓ、１４０ｐ、２３０ｐ、２４０ｓの共振周波数ｆ０は、典型的には、電力伝送時の伝送周波数ｆ１に一致するように設定される。共振回路１３０ｓ、１４０ｐ、２３０ｐ、２４０ｓの各々の共振周波数ｆ０は、伝送周波数ｆ１に厳密に一致していなくてもよい。各々の共振周波数ｆ０は、例えば、伝送周波数ｆ１の５０〜１５０％程度の範囲内の値に設定されていてもよい。電力伝送の周波数ｆ１は、例えば５０Ｈｚ〜３００ＧＨｚ、ある例では２０ｋＨｚ〜１０ＧＨｚ、他の例では２０ｋＨｚ〜２０ＭＨｚ、さらに他の例では８０ｋＨｚ〜１４ＭＨｚに設定され得る。
【００９６】
本実施形態では、送電電極１２０ａ、１２０ｂと受電電極２２０ａ、２２０ｂとの間は空隙であり、その距離は比較的長い（例えば、５ｍｍから３０ｍｍ程度）。そのため、電極間のキャパシタンスＣｍ１、Ｃｍ２は非常に小さく、送電電極１２０ａ、１２０ｂ、および受電電極２２０ａ、２２０ｂのインピーダンスは非常に高い（例えば、数ｋΩ程度）。これに対し、送電回路１１０および受電回路２１０のインピーダンスは、例えば数Ω程度と低い。本実施形態では、送電電極１２０ａ、１２０ｂ、および受電電極２２０ａ、２２０ｂに近い側に並列共振回路１４０ｐ、２３０ｐがそれぞれ配置され、送電回路１１０および受電回路２１０に近い側に直列共振回路１３０ｓ、２４０ｓがそれぞれ配置される。このような構成により、インピーダンスの整合を容易に行うことができる。直列共振回路は、共振時にインピーダンスがゼロ（０）になるため、低いインピーダンスとの整合に適している。一方、並列共振回路は、共振時にインピーダンスが無限大になるため、高いインピーダンスとの整合に適している。よって、図１６に示す構成のように、低いインピーダンスの電源側に直列共振回路を配置し、高いインピーダンスの電極側に並列共振回路を配置することにより、インピーダンス整合を容易に実現することができる。同様に、電極側に並列共振回路を配置し、負荷側に直列共振回路を配置することにより、受電装置２００におけるインピーダンス整合を実現し易くすることができる。
【００９７】
なお、上記のような非対称な共振回路の構成にすることは必須の要件ではない。例えば、送電電極１２０ａ、１２０ｂと受電電極２２０ａ、２２０ｂとの距離を短くしたり、これらの間に誘電体を配置したりした構成では、電極のインピーダンスが低くなるため、非対称な共振回路の構成にする必要はない。また、インピーダンス整合の問題がない場合は、整合回路１８０、２８０自体を省略してもよい。
【００９８】
上記の実施形態における各電極は、同一の方向に平行に延びた構造を有しているが、用途によってはそのような構造でなくてもよい。例えば、各電極が、正方形などの矩形形状を有していてもよい。そのような矩形形状の複数の電極が一方向に並ぶ形態であれば、本開示の技術を適用できる。また、全ての電極の表面が同一平面上にあることは必須の要件ではない。さらに、各電極の表面は、完全に平面的な形状を有している必要はなく、例えば湾曲した形状または凹凸を含む形状を有していてもよい。そのような表面も、概略的に平面的であれば、「平面状の表面」に該当する。また、各電極は、路面に対して傾斜していてもよい。
【００９９】
本開示の実施形態における無線電力伝送システムは、前述のように、工場内における物品の搬送用のシステムとして利用され得る。移動体１０は、物品を積載する荷台を有し、工場内を自律的に移動して物品を必要な場所に搬送する台車として機能する。しかし、本開示における無線電力伝送システムおよび移動体は、このような用途に限らず、他の様々な用途に利用され得る。例えば、移動体は、ＡＧＶに限らず、他の産業機械、サービスロボット、電気自動車、フォークリフト、マルチコプター（ドローン）、エレベータ等であってもよい。無線電力伝送システムは、工場内に限らず、例えば、店舗、病院、家庭、道路、滑走路その他のあらゆる場所で利用され得る。
【０１００】
以上のように、本開示は、以下の項目に記載の無線電力伝送システム、送電装置、および受電装置を含む。
【０１０１】
［項目１］
送電装置から無線で伝送された電力を受け取って負荷に供給する受電装置を備えた移動体に搭載される電子機器であって、
前記移動体の周囲のセンシング対象から、電磁場または超音波を利用して情報を取得するセンシングデバイスと、
前記センシング対象から前記センシングデバイスへの前記電磁場または前記超音波の伝搬を妨げることなく、前記送電装置から前記受電装置への電力伝送時に発生する漏洩電磁界を遮蔽する遮蔽部材と、
を備える電子機器。
【０１０２】
［項目２］
前記センシングデバイスは、可視域または赤外域の光を利用して前記センシング対象から前記情報を取得する、項目１に記載の電子機器。
【０１０３】
［項目３］
前記センシングデバイスは、撮像素子である、項目２に記載の電子機器。
【０１０４】
［項目４］
前記センシング対象は、一次元または二次元のコードを含むマークであり、
前記センシングデバイスは、前記マークを撮像することにより、前記コードに記録された情報を読み取る、
項目３に記載の電子機器。
【０１０５】
［項目５］
前記コードは位置情報を含み、
前記センシングデバイスは、前記コードを読み取ることにより、前記コードの前記位置情報を取得する
項目４に記載の電子機器。
【０１０６】
［項目６］
前記センシング対象は、人または他の障害物であり、
前記センシングデバイスは、前記光を利用して前記人または前記他の障害物の存在を検知する、項目２または３に記載の電子機器。
【０１０７】
［項目７］
前記遮蔽部材は、前記センシング対象から前記センシングデバイスに入射する光の経路上に配置された透明導電部材を含む、項目２から６のいずれかに記載の電子機器。
【０１０８】
［項目８］
前記送電装置から前記受電装置に伝送される電力の周波数をｆ１とするとき、
前記センシングデバイスは、ｆ１よりも高い最低周波数ｆｍをもつ帯域の電磁波を利用して前記センシング対象から前記情報を取得し、
前記遮蔽部材は、前記センシング対象から前記センシングデバイスへの前記電磁波の伝搬経路上に配置された、少なくとも１つの開口をもつシールドを含み、
各開口の径は、真空中の光速度をｃとして、ｃ／（２ｆｍ）よりも大きく、ｃ／（２ｆ１）よりも小さい、
項目１から５のいずれかに記載の電子機器。
【０１０９】
［項目９］
項目１から８のいずれかに記載の電子機器と、
前記受電装置と、
を備えた移動体。
【０１１０】
［項目１０］
前記受電装置は、前記電力を受け取る少なくとも２つの受電電極を含む受電電極群を備え、
前記センシングデバイスは、前記２つの受電電極の間に位置する、
項目９に記載の移動体。
【０１１１】
［項目１１］
前記送電装置は、前記電力を送出する少なくとも２つの送電電極を含む送電電極群を備え、
前記受電装置は、前記電力を受け取る少なくとも２つの受電電極を含む受電電極群を備え、
前記センシング対象は、前記送電電極群に含まれる１つの送電電極上に位置し、
前記送電電極群と前記受電電極群とが対向した状態で、前記センシング対象に重なる受電電極の部分は光透過性を有し、
前記センシングデバイスは、前記受電電極の前記部分を通過した前記センシング対象からの光を検出して前記情報を取得する、
項目９に記載の移動体。
【０１１２】
［項目１２］
項目９から１１のいずれかに記載の移動体と、
前記送電装置と、
を備える無線電力伝送システム。
【０１１３】
［項目１３］
前記送電装置は、前記電力を送出する少なくとも２つの送電電極を含む送電電極群を備え、
前記センシング対象は、前記２つの送電電極の間に位置する、項目１２に記載の無線電力伝送システム。
【産業上の利用可能性】
【０１１４】
本開示の技術は、電力によって駆動される任意の機器に利用できる。例えば、電気自動車（ＥＶ）、工場で用いられる無人搬送車（ＡＧＶ）、フォークリフト、無人航空機（ＵＡＶ）、またはエレベータなどの移動体に利用され得る。
【符号の説明】
【０１１５】
１０    移動体
３０    床面
５０    二次元コードを有するマーク
１００  送電装置
１１０  送電回路
１２０ａ、１２０ｂ  送電電極
１３０ｓ  直列共振回路
１４０ｐ  並列共振回路
１８０  整合回路
２００  受電装置
２１０  受電回路
２２０、２２０ａ、２２０ｂ  受電電極
２２２  透明領域
２３０ｐ  並列共振回路
２４０ｓ  直列共振回路
２５０  受電制御回路
２８０  整合回路
２８９  
２９０  電子機器
２９１  レンズ
２９２  撮像素子
２９３  受光面
２９４  回路
２９５  遮蔽部材
２９６  導電部材
２９７  透明導電部材
２９８  シールド
２９９  開口
３１０  電源
３３０  負荷
【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】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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