(57)【要約】【課題】送電電極群または受電電極群の周囲の電界の漏洩を抑制する。【解決手段】電極ユニットは電界結合方式の無線電力伝送システムにおける送電装置または受電装置に用いられる。前記電極ユニットは、電力伝送時に第１の電圧が印加される複数の第１の電極を含む第１の電極群と、電力伝送時に前記第１の電圧とは位相が９０度よりも大きく２７０度未満の値だけ異なる第２の電圧が印加される複数の第２の電極を含む第２の電極群と、を備える。前記複数の第１の電極および前記複数の第２の電極は、電極配置面に沿った第１の方向に並ぶ。前記複数の第１の電極の少なくとも２つ、および前記複数の第２の電極の少なくとも２つは、前記第１の方向に、交互に並んでいる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電界結合方式の無線電力伝送システムにおける送電装置または受電装置に用いられる電極ユニットであって、
電力伝送時に第１の電圧が印加される複数の第１の電極を含む第１の電極群と、
電力伝送時に前記第１の電圧とは位相が９０度よりも大きく２７０度未満の値だけ異なる第２の電圧が印加される複数の第２の電極を含む第２の電極群と、
を備え、
前記複数の第１の電極および前記複数の第２の電極は、電極配置面に沿った第１の方向に並び、
前記複数の第１の電極の少なくとも２つ、および前記複数の第２の電極の少なくとも２つは、前記第１の方向に、交互に並んでいる、
電極ユニット。
【請求項２】
前記複数の第１の電極の個数と前記複数の第２の電極の個数とが等しい、または、前記複数の第１の電極の個数と前記複数の第２の電極の個数との差が１である、請求項１に記載の電極ユニット。
【請求項３】
前記複数の第１の電極の全て、および前記複数の第２の電極の全てが、前記第１の方向に、交互に並んでいる、請求項２に記載の電極ユニット。
【請求項４】
前記複数の第１の電極および前記複数の第２の電極の各々は、前記第１の方向に交差し前記電極配置面に沿った第２の方向に延びた構造を有している、請求項１から３のいずれかに記載の電極ユニット。
【請求項５】
前記複数の第１の電極は、各第１の電極の、前記第２の方向における一端側において電気的に接続され、
前記複数の第２の電極は、各第２の電極の、前記第２の方向における他端側において電気的に接続されている、
請求項４に記載の電極ユニット。
【請求項６】
前記第１の電極群の幅の総和は、前記第２の電極群の幅の総和に等しい、請求項１から５のいずれかに記載の電極ユニット。
【請求項７】
前記第１および第２の電極群の少なくとも一方から隙間を介して配置され、電力伝送時に前記第１および第２の電圧の振幅よりも小さい振幅の第３の電圧を帯びる少なくとも１つの第３の電極をさらに備え、
前記電極配置面に垂直な方向から見て、前記少なくとも１つの第３の電極の少なくとも一部は、前記第１および第２の電極群によって規定される領域の外側に位置している、
請求項１から６のいずれかに記載の電極ユニット。
【請求項８】
前記第１の電極群および前記第２の電極群のうち、両端に位置する２つの電極の少なくとも一方の幅は、前記２つの電極の前記少なくとも一方に隣り合う他の電極の幅よりも小さい、請求項１から７のいずれかに記載の電極ユニット。
【請求項９】
前記第１の電極群および前記第２の電極群のうち、両端に位置する２つの電極の幅は、他のいずれの電極の幅よりも小さい、請求項１から８のいずれかに記載の電極ユニット。
【請求項１０】
前記第１の電極群および前記第２の電極群のうち、両端に位置する２つの電極の幅をｗｓ、他の各電極の幅をｗｃとするとき、
０．１≦ｗｓ／ｗｃ≦０．６を満たす、
請求項９に記載の電極ユニット。
【請求項１１】
請求項１から１０のいずれかに記載の電極ユニットと、
前記電極ユニットにおける前記第１の電極群および前記第２の電極群に交流電力を供給する送電回路と、
を備える送電装置。
【請求項１２】
請求項１から１０のいずれかに記載の電極ユニットと、
前記電極ユニットにおける前記第１および第２の電極が受け取った交流電力を、直流電力または他の交流電力に変換して負荷に供給する受電回路と、
を備える受電装置。
【請求項１３】
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を含む電子機器をさらに備える、請求項１２に記載の受電装置。
【請求項１４】
前記センシングデバイスは、前記電極配置面に垂直な方向から見て前記第１の電極群および前記第２の電極群のうちの隣り合う２つの電極の間に位置する、請求項１３に記載の受電装置。
【請求項１５】
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１３または１４に記載の受電装置。
【請求項１６】
前記センシングデバイスは、撮像素子である、請求項１５に記載の受電装置。
【請求項１７】
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１６に記載の受電装置。
【請求項１８】
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１７に記載の受電装置。
【請求項１９】
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１５または１６に記載の受電装置。
【請求項２０】
請求項１２から１９のいずれかに記載の受電装置と、
前記受電装置が受け取った電力によって動作する負荷と、
を備える移動体。
【請求項２１】
請求項２０に記載の移動体と、請求項１１に記載の送電装置とを備える無線電力伝送システム。
【請求項２２】
送電電極ユニットを備える送電装置と、
受電電極ユニットを備える受電装置と、
を備える無線電力伝送システムであって、
前記送電電極ユニットおよび前記受電電極ユニットの各々は、請求項１から１０のいずれかに記載の電極ユニットであり、
前記受電電極ユニットにおける前記複数の第１の電極は、電力伝送時に、前記送電電極ユニットにおける前記複数の第１の電極にそれぞれ対向し、
前記受電電極ユニットにおける前記複数の第２の電極は、電力伝送時に、前記送電電極ユニットにおける前記複数の第２の電極にそれぞれ対向する、
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、電極ユニット、送電装置、受電装置、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、電磁誘導方式および電界結合方式などの方式がある。このうち、電界結合方式による無線電力伝送システムは、一対の送電電極と一対の受電電極とが対向した状態で、一対の送電電極から一対の受電電極に無線で交流電力が伝送される。このような電界結合方式による無線電力伝送システムは、例えば路面または床面に設けられた一対の送電電極から負荷に電力を伝送する用途で用いられる。特許文献１は、そのような電界結合方式による無線電力伝送システムの一例を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１９３６９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の電界結合方式による無線電力伝送では、送電電極または受電電極の周囲で電界の漏洩が生じ、周辺の電子機器の誤動作などを引き起こす可能性がある。本開示は、送電電極または受電電極の周囲の電界の漏洩を抑制できる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る電極ユニットは、
電界結合方式の無線電力伝送システムにおける送電装置または受電装置に用いられる電極ユニットであって、
電力伝送時に第１の電圧が印加される複数の第１の電極を含む第１の電極群と、
電力伝送時に前記第１の電圧とは位相が９０度よりも大きく２７０度未満の値だけ異なる第２の電圧が印加される複数の第２の電極を含む第２の電極群と、
を備え、
前記複数の第１の電極および前記複数の第２の電極は、電極配置面に沿った第１の方向に並び、
前記複数の第１の電極の少なくとも２つ、および前記複数の第２の電極の少なくとも２つは、前記第１の方向に、交互に並んでいる、
上記の包括的または具体的な態様は、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、システム、装置、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】
【０００６】
本開示の技術によれば、送電電極または受電電極の周囲の電界の漏洩を抑制し、周辺の電子機器の誤動作などのリスクを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【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、電力伝送時に送電電極１２０ａ、１２０ｂの周囲に形成される電界の分布の一例を示す図である。
【図４】図４は、本開示の実施形態１における無線電力伝送システムを模式的に示す図である。
【図５】図５は、図４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６】図６は、送電装置の構成例を模式的に示す上面図である。
【図７】図７は、漏洩電界の抑制効果を説明するための模式断面図である。
【図８Ａ】図８Ａは、送電装置が２つの第１の送電電極１２０ａと、２つの第２の送電電極１２０ｂとを備えた例を模式的に示す上面図である。
【図８Ｂ】図８Ｂは、送電装置が３つの第１の送電電極１２０ａと、それらの間の２つの第２の送電電極１２０ｂとを備えた例を模式的に示す上面図である。
【図８Ｃ】図８Ｃは、送電装置が３つの第１の送電電極１２０ａと、３つの第２の送電電極１２０ｂとを備えた例を模式的に示す上面図である。
【図９】図９は、送電電極群の両側に２つの第３の電極５２０が配置された構成の例を模式的に示す上面図である。
【図１０】図１０は、第３の電極５２０による効果を模式的に示す断面図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、２つの第３の電極５２０が互いに接続された構成の例を模式的に示す図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、２つの第３の電極５２０が互いに接続された構成の他の例を模式的に示す図である。
【図１２】図１２は、電極の分割数および第３の電極の有無による漏洩電界の抑制効果の違いを示すグラフである。
【図１３Ａ】図１３Ａは、両端に位置する送電電極１２０ａ、１２０ｂの幅を、内側に位置する送電電極１２０ａ、１２０ｂの幅よりも小さくした構成の一例を模式的に示す上面図である。
【図１３Ｂ】図１３Ｂは、図１３Ａの構成における送電電極群から生じる電界の一例を模式的に示す断面図である。
【図１４Ａ】図１４Ａは、ｗｓとｗｃの比を変化させたときのリスク領域の大きさの変化を示す図である。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、ｗｓとｗｃの比を変化させたときのリスク領域の大きさの変化を示す他の図である。
【図１５】図１５は、他の実施形態を模式的に示す図である。
【図１６】図１６は、無線電力伝送システムにおける電力伝送に関する構成を概略的に示すブロック図である。
【図１７】図１７は、無線電力伝送システムのより詳細な構成例を示す回路図である。
【図１８Ａ】図１８Ａは、送電回路１１０の構成例を模式的に示す図である。
【図１８Ｂ】図１８Ｂは、受電回路２１０の構成例を模式的に示す図である。
【図１９】図１９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２０】図２０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２１】図２１は、本開示の実施形態２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２２Ａ】図２２Ａは、電子機器を備えたシステムの構成および配置の例を模式的に示す断面図である。
【図２２Ｂ】図２２Ｂは、電子機器を備えたシステムの構成および配置の他の例を模式的に示す断面図である。
【図２３】図２３は、図２２の構成の変形例を示す図である。
【図２４Ａ】図２４Ａ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２４Ｂ】図２４Ｂ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２５】図２５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２６】図２６は、シールドの他の例を示す図である。
【図２７】図２７は、図２５に示す構成の変形例を示す図である。
【図２８】図２８は、図２５に示す構成の他の変形例を示す図である。
【図２９】図２９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３０】図３０は、センサの概略的な構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（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。
【０００９】
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電界結合（以下、「容量結合」とも称する）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。図示されている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）などの搬送ロボット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。搬送ロボット１０は、一対の送電電極１２０ａ、１２０ｂに対向する一対の受電電極を備えている。搬送ロボット１０は、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。受け取った電力は、搬送ロボット１０が有するモータ、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、搬送ロボット１０の駆動または充電が行われる。
【００１０】
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方向に垂直な方向をＸ方向とする。Ｘ方向は、送電電極１２０ａ、１２０ｂが並ぶ方向である。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。
【００１１】
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、搬送ロボット１０とを備えている。送電装置１００は、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、インバータ回路を含む交流出力回路である。送電回路１１０は、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。交流変換後の電力を送電電極に印加する前段に、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。
【００１２】
搬送ロボット１０は、受電装置２００と、負荷３３０とを備えている。受電装置２００は、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とを備えている。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。受電電極が受電した電力を整流回路に出力する前段に、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。
【００１３】
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。
【００１４】
各送電電極は、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。移動体における各受電電極も、送電電極に対向するように、床面に交差して配置され得る。このように、受電電極の配置は、送電電極の配置に応じて決定される。
【００１５】
このような電界結合方式の無線電力伝送システムにおいては、一般に、対向する送電電極と受電電極との間の容量が小さい。このため、大きい電力を伝送する場合には、送電電極１２０ａ、１２０ｂに高い電圧が印加される。その場合、送電電極１２０ａ、１２０ｂおよび受電電極２２０ａ、２２０ｂの周囲に漏洩する電界の強度も高くなる。
【００１６】
図３は、電力伝送時に送電電極１２０ａ、１２０ｂの周囲に形成される電界の分布の一例を示す図である。図３において、電界強度が高い領域ほど濃く描かれている。電子機器への電磁ノイズ等の影響を小さくするためには、各電極の周囲に分布する電界強度が高い領域の範囲を狭くすることが求められる。例えば、各電極から所定の距離だけ離れた位置における電界強度を、電子機器の定めるイミュニティ基準値を超えないようにすることが求められる。また、生体安全性を考慮して、国際非電離放射線防護委員会（ＩＣＮＩＲＰ）が定める基準値を目標として、漏洩電界強度を低減する必要が発生する場合もある。
【００１７】
本発明者は、以上の考察に基づき、以下に説明する本開示の各態様を想到するに至った。
【００１８】
本開示の一態様に係る電極ユニットは、
電界結合方式の無線電力伝送システムにおける送電装置または受電装置に用いられる電極ユニットであって、
電力伝送時に第１の電圧が印加される複数の第１の電極を含む第１の電極群と、
電力伝送時に前記第１の電圧とは位相が９０度よりも大きく２７０度未満の値だけ異なる第２の電圧が印加される複数の第２の電極を含む第２の電極群と、
を備え、
前記複数の第１の電極および前記複数の第２の電極は、電極配置面に沿った第１の方向に並び、
前記複数の第１の電極の少なくとも２つ、および前記複数の第２の電極の少なくとも２つは、前記第１の方向に、交互に並んでいる。
【００１９】
複数の第１の電極および複数の第２の電極は、ある面に沿って配列されている。その面を「電極配置面」と称する。電極配置面は、厳密な平面に限らず、曲面であってもよい。全ての電極が同一平面上にある必要はなく、電極配置面に沿ってこれらの電極が並んでいればよい。
【００２０】
「前記複数の第１の電極の少なくとも２つ、および前記複数の第２の電極の少なくとも２つが前記第１の方向に交互に並んでいる」とは、これらの電極が、第１の方向に沿って、第１の電極、第２の電極、第１の電極、第２の電極、という順に並んでいることを意味する。つまり、当該２つの第１の電極の間に１つの第２の電極が配置され、当該２つの第２の電極の間に１つの第１の電極が配置される。
【００２１】
このような構成により、電力伝送時に第１の電極から生じる電界と、その隣の第２の電極から生じる電界とが、部分的にキャンセルされる。その結果、隣り合う第１および第２の電極の間の隙間（以下、「境界」とも称する）の上の領域における漏洩電界を抑制することができる。これにより、例えば周辺の機器の誤動作のリスクを低減することができる。
【００２２】
ある実施形態において、複数の第１の電極の個数と複数の第２の電極の個数とは等しい。他の実施形態においては、複数の第１の電極の個数と複数の第２の電極の個数との差は１である。これらの実施形態において、複数の第１の電極の全てと、複数の第２の電極の全てとが交互に並ぶように配置してもよい。この場合、複数の第１の電極の各々は、複数の第２の電極のいずれかと隣り合い、他のいずれの第１の電極とも隣り合わない。また、複数の第２の電極の各々は、複数の第１の電極のいずれかと隣り合い、他のいずれの第２の電極とも隣り合わない。
【００２３】
このような構成によれば、第１の電極群および第２の電極群に含まれる隣り合ういずれの２つの電極についても、上記の漏洩電界の抑制効果が生じる。このため、さらに高い効果を得ることができる。
【００２４】
漏洩電界の抑制効果をさらに高めるために、電極ユニットは、前記第１および第２の電極群の少なくとも一方から隙間を介して配置された導電体（「第３の電極」と称する）をさらに備えていてもよい。第３の電極は、電力伝送時に前記第１および第２の電圧の振幅よりも小さい振幅の第３の電圧を帯びるように構成される。前記少なくとも１つの第３の電極の少なくとも一部は、前記電極配置面に垂直な方向から見て、前記第１および第２の電極群によって規定される領域の外側または内側に位置するように配置され得る。
【００２５】
このような構成によれば、第１および第２の電極群のうちの、端に位置する電極の近傍、特に側方の漏洩電界を抑制することができる。特に、２つの第３の電極が、前記電極配置面に垂直な方向から見たときに、第１および第２の電極群によって規定される領域の両側に位置するようにしてもよい。その場合、第１および第２の電極群における両端の２つの電極の近傍における電界強度を低減できるため、さらに高い効果を得ることができる。
【００２６】
上記の電極ユニットは、シート状構造体を備えていてもよい。各電極は、シート状構造体の内部にあってもよい。シート状構造体に含まれる基板に形成された導電体パターンを各電極として用いてもよい。シート状構造体は、例えば、複数の層を有する積層構造体であってもよい。第３の電極を設けた構成では、第１から第３の電極の少なくとも２つは、複数の層のうちの異なる層に位置していてもよい。このような構成は、例えば、第１から第３の電極とは別に、漏洩電界を抑制するための導電体（「シールド」と称する）を配置する場合に採用され易い。そのようなシールドは、例えば、送電装置と受電装置との間において、隣り合う第１の電極と第２の電極との隙間を覆うように配置され得る。その場合、シールドは、当該第１および第２の電極とは異なる層に配置される。第３の電極も、例えばシールドと同じ層に配置することができる。第１および第２の電極が異なる層に配置されていてもよい。
【００２７】
上記の電極ユニットは、電界結合方式の無線電力伝送システムにおける送電装置または受電装置に搭載され得る。送電装置は、電極ユニットと、当該電極ユニットにおける第１の電極群および第２の電極群に交流電力を供給する送電回路とを備える。受電装置は、電極ユニットと、当該電極ユニットにおける第１および第２の電極が受け取った交流電力を、直流電力または他の交流電力に変換して負荷に供給する受電回路とを備える。無線電力伝送システムは、そのような送電装置と受電装置の両方を備える。
【００２８】
電極ユニットが送電装置に搭載される形態では、第１および第２の電極群は、送電回路に接続される。送電回路は、例えばインバータ回路を備える。インバータ回路は、第１および第２の電極群に供給される交流電力を出力する。送電回路により、第１の電極群には第１の電圧が印加され、第２の電極群には第１の電圧の逆の位相の第２の電圧が印加される。ここで「逆の位相」とは、９０度よりも大きく２７０度未満の値だけ異なる位相を意味する。ある実施形態では、第１の電圧の位相と第２の電圧の位相との差は、ほぼ１８０度に設定される。第２の電圧の振幅は、典型的には第１の電圧の振幅とほぼ等しいが、異なっていてもよい。
【００２９】
他方、電極ユニットが受電装置に搭載される形態では、第１および第２の電極群は、受電回路に接続される。受電回路は、例えば整流回路または周波数変換回路を備える。受電装置における第１および第２の電極群は、これらに対向する送電装置における第１および第２の電極群から交流電力を受け取る。このとき、受電装置における第１の電極群には第１の電圧が印加され、第２の電極群には第１の電圧の逆の位相の第２の電圧が印加される。
【００３０】
本明細書において、送電装置に搭載される電極ユニットを「送電電極ユニット」と称し、受電装置に搭載される電極ユニットを「受電電極ユニット」と称することがある。また、送電電極ユニットにおける各電極を「送電電極」と称し、受電電極ユニットにおける各電極を「受電電極」と称することがある。
【００３１】
ある実施形態において、受電電極ユニットにおける第１の電極の個数は、送電電極ユニットにおける第１の電極の個数に等しく、受電電極ユニットにおける第２の電極の個数は、送電電極ユニットにおける第２の電極の個数に等しい。そのような実施形態では、受電電極ユニットにおける複数の第１の電極は、電力伝送時に、送電電極ユニットにおける複数の第１の電極にそれぞれ対向する。同様に、受電電極ユニットにおける複数の第２の電極は、電力伝送時に、送電電極ユニットにおける複数の第２の電極にそれぞれ対向する。これらの互いに対向する電極の間の電界結合により、電力が非接触で伝送される。効率的な電力伝送を実現するために、送電電極ユニットと受電電極ユニットとの間で、第１の電極の個数、第２の電極の個数、各電極の幅、各電極の配置は、一致するように設計され得る。ただし、これらが厳密に一致していない場合でも、電力伝送は可能である。例えば、受電電極ユニットにおける第１の電極の個数は送電電極ユニットにおける第１の電極の個数とは異なっていてもよく、受電電極ユニットにおける第２の電極の個数も送電電極ユニットにおける第２の電極の個数とは異なっていてもよい。その場合であっても、各電極の幅を適切に設計することにより、良好な電力伝送特性を確保することができる。
【００３２】
受電装置は、例えば移動体に搭載され得る。本開示における「移動体」は、前述の搬送ロボットのような車両に限定されず、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、前述の搬送ロボットなどの無人搬送車（Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｇｕｉｄｅｄ  Ｖｅｈｉｃｌｅ：ＡＧＶ）、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、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。
【００３３】
本開示の他の実施形態における電子機器は、上記の受電装置を備えた移動体に搭載される。受電装置は、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。電子機器は、センシングデバイスを備える。センシングデバイスは、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。電子機器は、遮蔽部材をさらに備えていてもよい。遮蔽部材は、センシング対象からセンシングデバイスへの電磁場または超音波の伝搬を妨げることなく、送電装置から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。電子機器は、例えば、電極配置面に垂直な方向から見て第１の電極群および第２の電極群のうちの隣り合う２つの電極の間に配置され得る。
【００３４】
「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、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。
【００３５】
「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。
【００３６】
「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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
（実施形態１）
図４は、本開示の実施形態１における無線電力伝送システムを模式的に示す図である。図４に示すシステムでは、図１に示すシステムとは異なり、送電装置は、複数の第１の送電電極１２０ａを含む第１の送電電極群と、複数の第２の送電電極１２０ｂを含む第２の送電電極群とを備えている。２つの第１の送電電極１２０ａと、２つの第２の送電電極１２０ｂとが、第１の送電電極１２０ａの表面に沿った第１の方向（この例ではＸ方向）に、交互に一定の間隔で並んでいる。複数の第１の送電電極１２０ａおよび複数の第２の送電電極１２０ｂは、床面に沿って平行に延びており、ほぼ同一平面上に配置されている。
【００４６】
受電装置は、複数の第１の受電電極を含む第１の受電電極群と、複数の第２の受電電極を含む第２の受電電極群とを備えている。電力伝送時には、複数の第１の受電電極は、複数の第１の送電電極にそれぞれ対向し、複数の第２の受電電極は、複数の第２の送電電極にそれぞれ対向する。その状態で、送電装置から、受電装置を備える搬送ロボット１０に、無線で電力が伝送される。
【００４７】
図５は、図４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。本実施形態における送電装置１００は、送電電極ユニット１５０と、送電回路１１０とを備えている。送電電極ユニット１５０は、２つの第１の送電電極１２０ａと、２つの第２の送電電極１２０ｂとを備えている。送電回路１１０は、例えばインバータ回路を含む交流出力回路である。送電回路１１０は、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各送電電極１２０ａ、１２０ｂに出力する。
【００４８】
送電回路１１０は、交流電力を出力する２つの端子を備えている。一方の端子は、２つの第１の送電電極１２０ａに接続され、他方の端子は、２つの第２の送電電極１２０ｂに接続される。電力伝送の際、送電回路１１０は、２つの第１の送電電極１２０ａに第１の電圧を印加し、２つの第２の送電電極１２０ｂに、第１の電圧とは逆の位相の第２の電圧を印加する。
【００４９】
搬送ロボット１０は、受電装置２００と、負荷３３０とを備えている。受電装置２００は、受電電極ユニット２５０と、受電回路２１０とを備えている。受電回路２１０および負荷３３０の構成については、図２に示す構成と同様である。受電電極ユニット２５０は、２つの第１の受電電極２２０ａと、２つの第２の受電電極２２０ｂとを備えている。２つの第１の受電電極２２０ａおよび２つの第２の受電電極２２０ｂは、一方向（図４におけるＸ方向）に交互に並んでいる。
【００５０】
本実施形態では、受電電極ユニット２５０における４つの受電電極のそれぞれの幅および配置間隔は、送電電極ユニット１５０における４つの送電電極のそれぞれの幅および配置間隔にほぼ等しく設定される。電力伝送時には、２つの第１の受電電極２２０ａは、２つの第１の送電電極１２０ａにそれぞれ対向し、２つの第２の受電電極２２０ｂは、２つの第２の送電電極１２０ｂにそれぞれ対向する。この状態で、送電回路１１０から交流電力が出力されると、互いに対向する送電電極群と受電電極群との間の容量結合により、電力が非接触で伝送される。
【００５１】
搬送ロボット１０は、送電電極１２０ａ、１２０ｂの上で停車または走行しながら、送電装置１００から電力を受け取ることができる。搬送ロボット１０は、送電電極１２０ａ、１２０ｂと受電電極２２０ａ、２２０ｂとが近接して対向した状態を保ちながら、各電極が延びる方向（図４におけるＹ方向）に移動する。これにより、搬送ロボット１０は、例えばキャパシタ等の蓄電器を充電しながら移動することができる。
【００５２】
図６は、本実施形態における送電装置の構成を模式的に示す上面図である。図示されるように、送電回路１１０は、インバータ回路（Ｉｎｖ）を備える。インバータ回路は、電力伝送時において、２つの第１の送電電極１２０ａに第１の電圧を印加し、２つの第２の送電電極１２０ｂに、第１の電圧とは逆の位相の第２の電圧を印加する。ここで逆の位相とは、９０度より大きく２７０度未満の位相差を有することを意味する。典型的には、第２の電圧の位相は、第１の電圧の位相から１８０度異なる。ただし、両者の位相差が１８０度からずれていても電力伝送は可能である。第２の電圧の振幅は第１の電圧の振幅とほぼ等しい。厳密には、第１および第２の電圧は、伝送周波数の成分だけでなく、他の複数の周波数の成分を含む場合がある。その場合、上記の位相に関する条件が成立するのは、共に伝送周波数の成分についてである。ここで「伝送周波数」とは、送電電極１２０ａ、１２０ｂに接続されたインバータ回路のスイッチング周波数を意味する。
【００５３】
次に、本実施形態による漏洩電界の抑制効果を説明する。
【００５４】
図７は、本実施形態における漏洩電界の抑制効果を説明するための模式断面図である。図中の矢印は、電気力線の一部を簡略的に示している。図７は、各第１の送電電極１２０ａに正（＋）電圧が印加され、各第２の送電電極１２０ｂに負（−）電圧が印加されている瞬間の状況を示している。他の瞬間においては、各第１の送電電極１２０ａに負（−）電圧が印加され、各第２の送電電極１２０ｂに正（＋）電圧が印加される。図７において、送電電極１２０ａ、１２０ｂの背面側（−Ｚ側）における電気力線の図示は省略されている。
【００５５】
図７に示すように、本実施形態では、ある瞬間において正電圧が印加される２つの第１の送電電極１２０ａと、負電圧が印加される２つの第２の送電電極１２０ｂとが、Ｘ方向に交互に配置されている。このため、第１の電圧を帯びた第１の送電電極１２０ａによって形成される電界と、逆位相の第２の電圧を帯びた第２の送電電極１２０ｂによって形成される電界とが、部分的にキャンセルされる。その結果、主に第１の送電電極１２０ａと第２の送電電極１２０ｂとの間の隙間の上に形成される電界の強度が低減する。この効果は、隣り合う任意の２つの電極の間で同様に生じる。このため、本実施形態では、例えば図１に示すような比較的幅広の２つの送電電極を用いた場合と比較して、各電極からＺ方向に離れた領域における漏洩電界を低減することができる。
【００５６】
このような効果は、第１の送電電極１２０ａおよび第２の送電電極１２０ｂのそれぞれの数が２個とは異なる場合でも得ることができる。第１の送電電極１２０ａおよび第２の送電電極１２０ｂの少なくとも一方の個数が２以上であり、それらの第１および第２の送電電極の少なくとも一部が交互に配置されていればよい。第１の送電電極１２０ａの個数と第２の送電電極１２０ｂの個数とが一致していなくてもよい。
【００５７】
第１の送電電極１２０ａの個数と第２の送電電極１２０ｂの個数との差を１または０にし、それらを交互に並べた場合、漏洩電界を特に効果的に抑制することができる。そこで、そのような場合のいくつかの例を以下に説明する。
【００５８】
以下の説明において、第１および第２の送電電極１２０ａ、１２０ｂの分割数をＮｄとする。分割数とは、図１に示す比較例の構成を基準として、第１および第２の送電電極１２０ａ、１２０ｂのそれぞれが何分割されているかを表す。ただし、第１および第２の送電電極１２０ａ、１２０ｂの個数が異なる場合には、それらの個数の平均値を表す小数を用いて分割数Ｎｄを表す。例えば、第１の送電電極１２０ａの個数が２、第２の送電電極１２０ｂの個数が３である場合、Ｎｄ＝２．５と表現される。以下の説明においては、各電極の長さが全て等しく、第１の送電電極群の幅の総和と、第２の送電電極群の幅の総和とが等しい構成を主に想定する。ここで「等しい」とは、厳密に等しい場合に限定されず、両者の差が、短い方の幅の１割未満に収まっていれば、「等しい」ものと解釈する。各電極の長さおよび幅は、以下の例に限定されず、電力伝送が可能な範囲で適宜調整することができる。
【００５９】
図８Ａは、送電装置が２つの第１の送電電極１２０ａと、２つの第２の送電電極１２０ｂとを備えた例を模式的に示す上面図である。この構成は、図６に示す構成と同じであり、Ｎｄ＝２である。この例では、各電極の幅および長さは全て等しい。
【００６０】
図８Ｂは、送電装置が３つの第１の送電電極１２０ａと、それらの間の２つの第２の送電電極１２０ｂとを備えた例を模式的に示す上面図である。この例では、Ｎｄ＝２．５である。内側の１つの第１の送電電極１２０ａおよび２つの第２の送電電極１２０ｂのそれぞれの幅は、外側の２つの第１の送電電極１２０ａの幅の２倍である。ある瞬間において、３つの第１の送電電極１２０ａには正電圧が印加され、２つの第２の送電電極１２０ｂには負電圧が印加される。このため、３つの第１の送電電極１２０ａと、それらの間の２つの第２の送電電極１２０ｂとによって形成される電界が部分的にキャンセルされ、漏洩電界が低減される。
【００６１】
図８Ｃは、送電装置が３つの第１の送電電極１２０ａと、３つの第２の送電電極１２０ｂとを備えた例を模式的に示す上面図である。この例では、Ｎｄ＝３である。各電極の長さおよび幅は全て等しい。各第１の送電電極１２０ａの隣には、１つまたは２つの第２の送電電極１２０ｂが配置される。同様に、各第２の送電電極１２０ｂの隣には、１つまたは２つの第１の送電電極１２０ｂが配置される。ある瞬間において、３つの第１の送電電極１２０ａには正電圧が印加され、３つの第２の送電電極１２０ｂには負電圧が印加される。このため、３つの第１の送電電極１２０ａと、３つの第２の送電電極１２０ｂとによって形成される電界が部分的にキャンセルされ、漏洩電界が低減される。
【００６２】
図８Ａから図８Ｃに示す例以外にも、例えば第１の送電電極１２０ａおよび第２の送電電極１２０ｂの少なくとも一方が４個以上配置された構成、すなわちＮｄ＝３．５以上の構成も可能である。
【００６３】
以上の各例では、送電電極群の両端に位置する２つの電極に関しては、その外側に他の電極がないため、漏洩電界の抑制効果が低い。これを解消するために、両側の２つの電極の少なくとも一方の近傍に、当該電極の電圧とは異なる電圧を帯びる少なくとも１つの導電体を配置してもよい。本明細書では、そのような導電体を「第３の電極」と称し、第３の電極が帯びている電圧のことを第３の電圧と称する。
【００６４】
図９は、送電電極群の両側に２つの第３の電極５２０が配置された構成の例を模式的に示す上面図である。この例では、図８Ｂに示す構成に加えて、２つの第３の電極５２０が配置されている。第３の電極５２０は、両端に位置する第１の送電電極１２０ａおよび第２の送電電極１２０ｂのそれぞれから、隙間を隔てて配置されている。
【００６５】
各第３の電極５２０は、各第１の送電電極１２０ａ、各第２の送電電極１２０ｂが延びる方向と同一の方向に延びている。各第３の電極５２０の幅（Ｘ方向の寸法）は、各第１の送電電極１２０ａの幅および各第２の送電電極１２０ｂの幅よりも小さい。各第３の電極５２０の幅は微小であってもよく、例えば、第１および第２の送電電極１２０ａ、１２０ｂの各々の幅の１２％未満であってもよい。また、第１および第２の送電電極１２０ａ、１２０ｂに平行な平面に垂直な方法から見たとき、各第３の電極５２０の面積は、第１および第２の送電電極１２０ａ、１２０ｂの各々の面積よりも小さい。各第３の電極５２０の面積も微小であってもよく、例えば、第１および第２の送電電極１２０ａ、１２０ｂの各々の面積の１２％未満であってもよい。
【００６６】
第３の電極５２０が帯びる第３の電圧の振幅は、いずれも第１および第２の電圧の振幅よりも小さい。ここで「電圧」とは、基準電位に対する電位を意味する。基準電位は、典型的にはグラウンド電位である。
【００６７】
電力伝送時に各第３の電極５２０が上記のような電圧を帯びるようにするためには、大別して２つの方法がある。第１の方法は、図９の例のように、各第３の電極５２０を接地することである。第２の方法は、２つの第３の電極５２０を互いに接続することである。
【００６８】
図９の例では、２つの第３の電極５２０が接地されている。この例では、２つの第３の電極５２０は、送電回路１１０におけるグラウンド端子にそれぞれ接続されている。電力伝送時には、送電回路１１０におけるインバータ回路Ｉｎｖから両端の送電電極１２０ａ、１２０ｂに交流電圧が印加される。２つの第３の電極５２０には接地電位が供給されている。この結果、両端の送電電極１２０ａ、１２０ｂから発生する電気力線が接地電位に対して配向する。したがって、第３の電極５２０がなかったときと比べて漏洩電解の分布が急速に狭い範囲に収束することになる。
【００６９】
図１０は、第３の電極５２０による効果を模式的に示す断面図である。図示されるように、両端の２つの送電電極１２０ａ、１２０ｂと、それらに近接する２つの第３の電極５２０との電磁結合により、当該２つの送電電極１２０ａ、１２０ｂの上下面、および側方における漏洩電界が低減される。これにより、送電電極群の表面に垂直な方向だけでなく、当該表面に平行な方向についても、機器の誤動作を軽減することができる。
【００７０】
図９の例においては、各第１の送電電極１２０ａ、各第２の送電電極１２０ｂ、および各第３の電極５２０は、同一の方向に延びた構造を有している。各第３の電極５２０において、グラウンド端子に接続される一端から、他端までの長さ（図９に示すＬ）は、例えば、伝送される電力の周波数に対応する波長の１／４未満に設定され得る。これは、各第３の電極５２０がアンテナとして機能して不要な放射を行うことを避けるためである。
【００７１】
図１１Ａおよび図１１Ｂは、２つの第３の電極５２０が互いに接続された構成の例を模式的に示す図である。これらの例では、送電電極ユニットは、２つの第３の電極５２０を電気的に繋ぐ接続導体５２０ｃをさらに備えている。２つの第３の電極５２０への第３の電圧の供給は、一方の第３の電極５２０および接続導体５２０ｃの一部と第１の送電電極１２０ａとの電磁結合、ならびに他方の第３の電極５２０および接続導体５２０ｃの他の一部と第２の送電電極１２０ｂとの電磁結合によって実現される。
【００７２】
図１１Ａの例では、２つの第３の電極５２０は、送電電極１２０ａ、１２０ｂが延びる方向と同じ方向に延びている。２つの第３の電極５２０のそれぞれの長さは、送電電極１２０ａ、１２０ｂのそれぞれの長さよりも僅かに長い。接続導体５２０ｃは、２つの第３の電極５２０の一端同士を繋いでいる。ＸＹ面に垂直な方向から見たとき、送電電極１２０ａ、１２０ｂは、２つの第３の電極５２０および接続導体５２０ｃによって規定される領域の内側に位置している。ここで、２つの第３の電極５２０および接続導体５２０ｃによって規定される領域とは、これらの部分によって包囲される領域を指す。
【００７３】
図１１Ｂの例では、接続導体５２０ｃは、第１の送電電極１２０ａおよび第２の送電電極１２０ｂの背面側において、２つの第３の電極５２０の両端以外の部位同士を繋いでいる。「背面側」とは、電力伝送時に受電電極２２０ａ、２２０ｂが位置する側の反対の側を意味する。接続導体５２０ｃは、図示されるように、２つの第３の電極５２０の中央部同士を繋いでいてもよいし、他の部位同士を繋いでいてもよい。
【００７４】
図１１Ａおよび図１１Ｂに示す構成においては、送電電極１２０ａ、１２０ｂに交流電圧が印加されると、２つの第３の電極５２０および接続導体５２０ｃと送電電極１２０ａ、１２０ｂとの間で容量結合が生じる。具体的には、接続導体５２０ｃのうち２つの第１の送電電極１２０ａに近い部分および一方の第３の電極５２０は、各第１の送電電極１２０ａと結合する。他方、接続導体５２０ｃのうち各第２の送電電極１２０ｂに近い部分および他方の第３の電極５２０は、各第２の送電電極１２０ｂと結合する。一方で、第３の電極５２０は、接続導体５２０ｃを介して強制的に導電接続されているため、強制的に電位が固定される。その結果、送電電極１２０ａ、１２０ｂの周辺に、低振幅な第３の電位を伴う第３の電極が出現した効果を発現する。すなわち、Ｘ軸方向への漏洩電界の強度が急激に低減する。
【００７５】
図１１Ａおよび図１１Ｂに示す構成においては、２つの第３の電極５２０および接続導体５２０ｃは、２つの第１の送電電極１２０ａとの間の結合容量が、２つの第２の送電電極１２０ｂとの間の結合容量に近くなるように設計され得る。例えば、これらの２つの結合容量が一致するように２つの第３の電極５２０および接続導体５２０ｃは設計され得る。そのような構成により、より効果的に漏洩電界を抑制できる。
【００７６】
本発明者らは、本実施形態の構成、および第１および第２の送電電極が分割されていない比較例の構成のそれぞれについて、電磁界解析を行い、本実施形態の効果を検証した。以下、図１２を参照しながら、解析結果を説明する。
【００７７】
本解析においては、電極の分割数Ｎｄを変えたときの、電界強度がＩＣＮＩＲＰが定める基準値を超える領域（リスク領域と称する）の範囲の変化を解析した。解析には、以下の表１に示す４通りの構成を用いた。
【００７８】
【表１】
2019170146.tif 000003
【００７９】
いずれの構成においても、全ての第１の送電電極１２０ａの幅の総和と、全ての第２の送電電極１２０ｂの幅の総和とが等しく１５０ｍｍになるように設定した。
【００８０】
Ｎｄ＝１の構成は、図１に示す構成に相当する。第１の送電電極１２０ａの幅ｗ１および第２の送電電極１２０ｂの幅ｗ２は、ともに１５０ｍｍである。
【００８１】
Ｎｄ＝２の構成は、図８Ａに示す構成に相当する。２つの第１の送電電極１２０ａの各々の幅ｗ１、および２つの第２の送電電極１２０ｂの各々の幅ｗ２は、ともに７５ｍｍである。
【００８２】
Ｎｄ＝２．５の構成は、図８Ｂに示す構成に相当する。両端の２つの第１の送電電極１２０ａの各々の幅は３７．５ｍｍであり、中央の第１の送電電極１２０ａおよびその両側の２つの第２の送電電極１２０ｂの各々の幅は７５ｍｍである。
【００８３】
Ｎｄ＝３の構成は、図８Ｃに示す構成に相当する。３つの第１の送電電極１２０ａの各々の幅ｗ１、および３つの第２の送電電極１２０ｂの各々の幅ｗ２は、ともに５０ｍｍである。
【００８４】
それぞれの構成について、図９に示すような２つの第３の電極５２０を配置した場合と配置しなかった場合の両方について解析を行った。解析に用いた他のパラメータは以下のとおりである。
・各電極の長さ：４５０ｍｍ
・入力電力：１ｋＷ
・各第３の電極の幅：１ｍｍ
・両端の２つの送電電極と第３の電極とのギャップ：０．５ｍｍ
【００８５】
図１２は、解析結果を示すグラフである。横軸は、分割数Ｎｄ、すなわち上記の４通りの構成のいずれに該当するかを示している。縦軸は、送電電極群の中央部の表面から、電界強度がＩＣＮＩＲＰが定める基準値以下になる点までの距離を表している。この距離は、電極表面に垂直な方向におけるリスク領域の長さの半値に相当する。
【００８６】
図１２からわかるように、Ｎｄ＝１の比較例と比べて、他の構成では、いずれも電極に垂直な方向におけるリスク領域が縮小している。この効果は、電極の分割数Ｎｄが増加するほど高い。この結果から、電極の分割数Ｎｄを増加させた本実施形態の有効性が確認された。特に、第３の電極５２０を配置した構成では、その効果がより顕著である。
【００８７】
図８Ｂに示す構成では、第１の電極群および第２の電極群のうち、両端に位置する２つの電極の幅は、他のいずれの電極の幅よりも小さい。このような構成では、全ての電極の幅を同一の値にした場合と比較して、両サイドの漏洩電界を抑制することができる。この効果は、両端に位置する２つの電極の一方の幅のみを、当該電極に隣り合う他の電極の幅よりも小さくした場合にも得ることができる。言い換えれば、第１の電極群および第２の電極群のうち、両端に位置する２つの電極の少なくとも一方の幅は、２つの電極の少なくとも一方に隣り合う他の電極の幅よりも小さくてもよい。以下、この点について説明する。
【００８８】
図１３Ａは、両端に位置する送電電極１２０ａ、１２０ｂの幅を、内側に位置する送電電極１２０ａ、１２０ｂの幅よりも小さくした構成の一例を模式的に示す上面図である。図１３Ｂは、この構成における送電電極群から生じる電界の一例を模式的に示す断面図である。図１３Ａおよび図１３Ｂの構成は、図８Ａの構成における両側の２つの送電電極１２０ａ、１２０ｂの幅を、小さくした構成に該当する。外側の２つの送電電極の幅ｗｓを内側の２つの送電電極の幅ｗｃよりも小さくすることにより、外側の２つの送電電極の周辺の漏洩電界を小さくすることができる。
【００８９】
図１４Ａおよび図１４Ｂは、このような構成において、ｗｓとｗｃの比を変化させたときのリスク領域の大きさの変化を示している。図１４Ａは、第３の電極（サイドグラウンド：ＳＧとも称する）が配置されていない場合の解析結果を示している。図１４Ｂは、第３の電極が送電電極群の両側に配置されている場合の解析結果を示している。図１４Ａおよび図１４Ｂに示す解析は、Ｎｄ＝１、Ｎｄ＝２、Ｎｄ＝２．５、Ｎｄ＝３、Ｎｄ＝３．５の５通りの構成について行われた。図１４Ｂには、参考のため、Ｎｄ＝１の構成については、両サイドの第３の電極がある場合（ｗＳＧ）だけでなく、両サイドの第３の電極がない場合（ｗｏ）の結果もプロットされている。
【００９０】
図１４Ａおよび図１４Ｂからわかるように、ｗｓを小さくすることにより、漏洩電界の強度の高いリスク領域を小さくできる傾向がある。ただし、第３の電極を配置した場合は、ｗｓとｗｃの比を小さくしすぎると、効果が低くなる傾向もある。これらの結果を考慮すると、ｗｓ／ｗｃを１よりも小さくする場合は、例えば０．０５≦ｗｓ／ｗｃ≦０．９が満たされるように各電極の幅が設計され得る。０．１≦ｗｓ／ｗｃ≦０．６を満たしていれば、より高い効果が得られる。なお、特にｗｓがｗｃより小さく設定される場合に、送電電極ユニットと受電電極ユニットの電極の分割数は等しくなくてもよい。上記のように、電極ユニットの両端の電極の幅を狭くすることは、電界漏洩リスクの抑圧の効果を高める傾向がある。しかし、移動体の送電装置に対する位置ずれの可能性を考慮すると、両端の電極の幅を狭くすることは、送受電極ユニット間で結合容量を安定的に高くすることについては不利となり得る。その場合、送電電極ユニットおよび受電電極ユニットの電極の分割数を敢えて異なるようにし、各電極の幅を適切に設計するようにしてもよい。そのようにすることにより、移動体の送電装置に対する位置ずれの許容度を高めることができる。
【００９１】
図１５は、本実施形態の他の変形例を模式的に示す図である。この例における送電電極ユニット１５０は、４本の第１の送電電極１２０ａと、４本の第２の送電電極１２０ｂとを備えている。すなわち、この例では、Ｎｄ＝４である。これらの電極は、図１５における縦方向（第１の方向）に交互に配置され、各電極は、第１の方向に直交する第２の方向に延びている。なお、第２の方向は第１の方向に交差していればよく、必ずしも直交していなくてもよい。
【００９２】
図１５に示す例では、複数の第１の送電電極１２０ａは、各第１の送電電極１２０ａの、第２の方向における一端側（図１５における左側）において第１の導電線１２０ｃによって電気的に接続されている。他方、複数の第２の送電電極１２０ｂは、各第２の送電電極１２０ｂの、第２の方向における他端側（図１５における右側）において第２の導電線１２０ｄによって電気的に接続されている。複数の第１の送電電極１２０ａは、第１の導電線１２０ｃを介して送電回路１１０の一方の端子に接続されている。複数の第２の送電電極１２０ｂは、第２の導電線１２０ｄを介して送電回路１１０の他方の端子に接続されている。このような構成によれば、複数の第１の送電電極１２０ａの接続箇所である第１の導電線１２０ｃと、複数の第２の送電電極１２０ｂの接続箇所である第２の導電線１２０ｄとの交差を回避することができる。このため、送電電極ユニット１５０を送電装置内に配置し易くなる。
【００９３】
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をより詳細に説明する。なお、以下に説明するシステムの構成は一例であり、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。
【００９４】
図１６は、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を概略的に示すブロック図である。送電装置１００は、外部の電源３１０から供給される電力を、電力伝送用の交流電力に変換する送電回路１１０と、交流電力を送電する２つの第１の送電電極１２０ａおよび２つの第２の送電電極１２０ｂと、送電回路１１０と送電電極１２０ａ、１２０ｂとの間に接続された整合回路１８０とを備える。本実施形態では、送電回路１１０は、整合回路１８０を介して第１および第２の送電電極１２０ａ、１２０ｂに電気的に接続され、第１および第２の送電電極１２０ａ、１２０ｂに交流電力を出力する。搬送ロボット１０は、受電装置２００と、負荷３３０とを備える。
【００９５】
受電装置２００は、２つの第１の送電電極１２０ａおよび２つの第２の送電電極１２０ｂとそれぞれ容量結合して電力を受け取る２つの第１の受電電極２２０ａおよび２つの第２の受電電極２２０ｂと、受電電極２２０ａ、２２０ｂに接続された整合回路２８０と、整合回路２８０に接続され、受け取った交流電力を直流電力に変換して出力する受電回路２１０とを有する。２つの第１の受電電極２２０ａは、２つの第１の送電電極１２０ａと対向したときに、２つの第１の送電電極１２０ａとの間に容量結合を形成する。２つの第２の受電電極２２０ｂは、２つの第２の送電電極１２０ｂと対向したときに、２つの第２の送電電極１２０ｂとの間に容量結合を形成する。これらの４つの容量結合を介して交流電力が送電装置１００から受電装置２００に非接触で伝送される。
【００９６】
本実施形態における搬送ロボット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（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（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。第３の電極５２０を送電電極群および受電電極群の少なくとも一方のサイドに配置する場合、その幅は、例えば０．５ｍｍ〜２００ｍｍの範囲内に設定され得る。搬送ロボット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（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（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。送電電極間のギャップ、および受電電極間のギャップは、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。
【００９７】
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。
【００９８】
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搬送ロボット１０の車輪を回転させ、搬送ロボット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（電力）の周波数（伝送周波数）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。
【００９９】
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、バッテリ（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を蓄えることができる。搬送ロボット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。
【０１００】
搬送ロボット１０が移動すると、キャパシタまたは二次電池の蓄電量（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、搬送ロボット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。送電装置１００は、工場内の複数の箇所に設置され得る。
【０１０１】
図１７は、無線電力伝送システムのより詳細な構成例を示す回路図である。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機能を有する。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。
【０１０２】
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機能を有する。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Ｌ３と第４のコイルＬ４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。
【０１０３】
なお、整合回路１８０、２８０の構成は、図１７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。
【０１０４】
図１８Ａ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（例えばＩＧＢＴまたはＭＯＳＦＥＴ等のトランジスタ）を含むフルブリッジ型のインバータ回路と、制御回路１１２とを有する。制御回路１１２は、各スイッチング素子のオン（導通）およびオフ（非導通）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マイクロコントローラ（マイコン）等のプロセッサとを有する。図示される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。
【０１０５】
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、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。
【０１０６】
なお、本開示は、電力伝送の目的ではなく、データを送信する目的で微弱な交流信号（例えばパルス信号）を受電装置２００に送信する形態も含まれる。そのような形態でも、微弱な電力が伝送されるといえるため、微弱な交流信号（例えばパルス信号）を伝送することも、「送電」または「電力伝送」の概念に含まれる。また、そのような微弱な交流信号も、「交流電力」の概念に含まれる。
【０１０７】
図１８Ｂ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、整流回路の他にも、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を負荷３３０が利用可能な直流エネルギに変換する。直列共振回路２４０ｓから出力される電圧および電流などを測定する各種のセンサが受電回路２１０に含まれていてもよい。
【０１０８】
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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
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７９ｋＨｚ〜２０ＭＨｚ、さらに他の例では７９ｋＨｚ〜１４ＭＨｚに設定され得る。
【０１１１】
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。空隙の距離は、例えば、１０ｍｍ〜２００ｍｍ程度、より好ましくは１０ｍｍ〜３０ｍｍ程度であり得る。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、低い入出力インピーダンスの外部回路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、高い入出力インピーダンスの外部回路との整合に適している。よって、図１５に示す構成のように、低い入力インピーダンスの電源回路側との接続点に直列共振回路を配置し、高い出力インピーダンスの電極側との接続点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好適に実現することができる。
【０１１２】
なお、送電電極１２０ａ、１２０ｂと受電電極２２０ａ、２２０ｂとの間の距離を短くしたり、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。その場合には、上記のような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。
【０１１３】
図１６および図１７に示す例では、送電電極群および受電電極群がそれぞれ４つの電極を含んでいるが、これは一例にすぎない。送電電極群および受電電極群の各々に含まれる電極の数は、アプリケーションによって適宜変更してもよい。
【０１１４】
図１６および図１７に示す構成において、少なくとも１つの第３の電極５２０を、送電電極群および受電極群の少なくとも一方の端部電極の近傍に設けてもよい。第３の電極５２０は、受電装置２００の内部、すなわち搬送ロボット１０の内部に配置されていてもよいし、受電装置２００の外部、あるいは搬送ロボット１０の外部に配置されていてもよい。例えば、受電装置２００の筐体の外側に少なくとも１つの第３の電極５２０が形成されていてもよい。
【０１１５】
なお、これまでの説明では、搬送ロボット１０が受電装置２００を内蔵するものとしたが、搬送ロボット１０自体が受電装置に該当すると解釈してもよい。さらに言えば、受電用の「電極ユニット」を備える任意の機器を「受電装置」と呼ぶことができる。したがって、「受電装置の筐体」は、搬送ロボット１０などの機器の内部の筐体だけでなく、当該機器自体の筐体をも意味する。第３の電極の少なくとも一部は、受電装置の筐体に配置されていてもよい。
【０１１６】
（実施形態２）
次に、搬送ロボット１０が電子機器を備える実施形態を説明する。
【０１１７】
搬送ロボット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。
【０１１８】
図１９は、床面に位置検出用の複数のマーク５０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。搬送ロボット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。搬送ロボット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、搬送ロボット１０は自己の位置を認識することができる。
【０１１９】
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、搬送ロボット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搬送ロボット１０に提供することができる。
【０１２０】
図１９に示すような移動体システムでは、搬送ロボット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。
【０１２１】
図２０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４つの送電電極１２０ａ、１２０ｂのうち、内側における隣り合う２つの電極の間に複数のマーク５０が配置されている。搬送ロボット１０の底面には、撮像素子が配置されている。送電電極１２０ａ、１２０ｂから受電電極２２０ａ、２２０ｂ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。
【０１２２】
このようなシステムでは、仮に図２に示すような一対の送電電極および一対の受電電極が用いられる場合、撮像素子への漏洩電界の影響が無視できない。特に、大きい電力を伝送する場合には、各送電電極１２０ａ、１２０ｂに高い電圧を印加することになる。その場合、送電電極１２０ａ、１２０ｂおよび受電電極２２０ａ、２２０ｂから周辺の空間に漏洩する電界が強くなり得る。その結果、撮像素子の動作に影響が及ぶ可能性が否定できない。
【０１２３】
この課題は、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。上述するセンシングデバイスを駆動したり、得られた情報を判断するなどの電子回路が電子機器に搭載される場合もある。これらの電子回路に対する干渉も課題となる。
【０１２４】
本実施形態では、送電電極１２０ａ、１２０ｂ、受電電極２２０ａ、２２０ｂの各々が、複数の部分に分割されている。電子機器は、電極配置面に垂直な方向から見て、内側の２つの受電電極の間に配置されている。このような構成により、センシングデバイスへの漏洩電界の影響を抑制することができる。
【０１２５】
図２１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、搬送ロボット１０における受電装置２００は、図５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。送電電極群および受電電極群の各々において、内側における２つの電極の間隔は、外側における２つの電極の間隔よりも広い。その他の構成は、図５に示す構成と同様である。
【０１２６】
図２２Ａ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を収容する導電部材２９６とを備える。図２２Ａ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。
【０１２７】
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。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。
【０１２８】
本実施形態では、各送電電極１２０ａ、１２０ｂおよび各受電電極２２０ａ、２２０ｂの表面は平面状であり、床面にほぼ平行である。４つの送電電極１２０ａ、１２０ｂは、床面上に配置されている。４つの受電電極２２０ａ、２２０ｂ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、４つの送電電極１２０ａ、１２０ｂのうち、内側における隣り合う２つの電極の間に位置している。
【０１２９】
各電極に垂直な方向から見たとき、撮像素子２９２の受光面２９３の中心は、４つの受電電極２２０ａ、２２０ｂのうち、内側における隣り合う２つの電極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２２０ａ、２２０ｂ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、４つの受電電極２２０ａ、２２０ｂのうち、内側における隣り合う２つの電極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部材が位置していてもよい。
【０１３０】
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に光が入射する。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、電極分割による効果に加えて、第３の電極５２０によっても低減される。このため、撮像素子２９２への電磁ノイズの影響を低減することができる。また、本実施形態では、導電部材２９６が配置されているので、撮像素子２９２への電磁ノイズの影響をさらに低減することができる。
【０１３１】
なお、撮像素子２９２の受光面２９３と床面との間に透明導電部材が位置していてもよい。そのような透明導電部材が設けられている場合、各電極からの漏洩電界をさらに抑制することができる。
【０１３２】
透明導電部材は、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。
【０１３３】
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。
【０１３４】
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、搬送ロボット１０の走行制御などに利用され得る。
【０１３５】
図２２Ｂは、電子機器２９０を備えた無線電力伝送システムの他の例を示す図である。この例では、４つの受電電極２２０ａ、２２０ｂのうちの内側の２つの受電電極２２０ａ、２２０ｂの間に２つの第３の電極５２０が配置されている。
【０１３６】
このような構成によれば、電極分割による電界抑制効果に加えて、第３の電極５２０による抑制効果も得られる。このため、電子機器２９０への電磁ノイズの影響をさらに抑制することができる。
【０１３７】
図２２Ａおよび図２２Ｂに示す例では、センシング対象のマーク５０は、４つの送電電極１２０ａ、１２０ｂのうち、内側における隣り合う２つの電極の間に配置されている。マーク５０は、他の位置に配置されていてもよい。例えば、送電電極群のうち、隣り合う任意の２つの送電電極の間にマーク５０が配置されていてもよい。マーク５０の位置に応じて、電子機器２９０の位置が適宜調整される。マーク５０は、いずれかの送電電極１２０ａ、１２０ｂの上に配置されていてもよい。
【０１３８】
図２３は、マーク５０が一方の送電電極１２０ｂの上に配置された例を示す断面図である。図２４Ａは、図２３における４つの受電電極２２０ａ、２２０ｂのうち、内側における隣り合う２つの電極を、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１２０ｂに対向する受電電極２２０ｂ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２２０ａ、２２０ｂが複数の送電電極１２０ａ、１２０ｂ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。
【０１３９】
図２３に示す電子機器２９０は、導電部材２９６と、透明導電部材２９７とを含む遮蔽部材２９５を備える。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。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。
【０１４０】
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、第３の電極５２０、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。
【０１４１】
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２２０ｂ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２２０ｂ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２４Ｂ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２２０ｂの全体が透明導電性材料で形成されていてもよい。
【０１４２】
透明導電部材２９７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。
【０１４３】
図２５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。なお、図２５では、受電電極群のうち、中央に位置する２つの受電電極２２０ａ、２２０ｂ以外の受電電極の図示は省略されている。
【０１４４】
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２２０ａ、２２０ｂ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。
【０１４５】
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。
【０１４６】
図２５に示す例において、シールド２９８は、電子機器２９０または搬送ロボット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。
【０１４７】
図２６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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
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。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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。
【０１５２】
図２７は、図２５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。
【０１５３】
図２８は、図２５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。
【０１５４】
図２７に示す構成と図２８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。
【０１５５】
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。
【０１５６】
図２９は、人を検知するセンサを備える搬送ロボット１０の例を示す図である。この搬送ロボット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の位置は搬送ロボット１０の前方であるが、電子機器２９０の位置は任意である。
【０１５７】
図３０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。
【０１５８】
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１２０ａ、１２０ｂの近傍に近づくと、搬送ロボット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が低減し、人の検知精度が向上する。電子機器２９０の近傍には少なくとも１つの第３の電極を設けてもよい。第３の電極によって送電電極または受電電極から発生する電界の影響をさらに低減できる。送電電極および受電電極を複数の部分に分割するだけでも十分な電界抑制効果が得られる場合は、透明導電部材２９７を省略してもよい。
【０１５９】
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。
【０１６０】
以上の実施形態では、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。
【０１６１】
以上の説明において、送電電極ユニットに関して行った説明は、矛盾がない限り、受電電極ユニットにもそのまま適用できる。同様に、受電電極ユニットに関して行った説明は、矛盾がない限り、送電電極にユニットにもそのまま適用できる。
【０１６２】
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。搬送ロボット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。
【０１６３】
以上のように、本開示は、以下の項目に記載の電極ユニット、送電装置、受電装置、電子機器、移動体、および無線電力伝送システムを含む。
【０１６４】
［項目１］
電界結合方式の無線電力伝送システムにおける送電装置または受電装置に用いられる電極ユニットであって、
電力伝送時に第１の電圧が印加される複数の第１の電極を含む第１の電極群と、
電力伝送時に前記第１の電圧とは位相が９０度よりも大きく２７０度未満の値だけ異なる第２の電圧が印加される複数の第２の電極を含む第２の電極群と、
を備え、
前記複数の第１の電極および前記複数の第２の電極は、電極配置面に沿った第１の方向に並び、
前記複数の第１の電極の少なくとも２つ、および前記複数の第２の電極の少なくとも２つは、前記第１の方向に、交互に並んでいる、
電極ユニット。
【０１６５】
［項目２］
前記複数の第１の電極の個数と前記複数の第２の電極の個数とが等しい、または、前記複数の第１の電極の個数と前記複数の第２の電極の個数との差が１である、項目１に記載の電極ユニット。
【０１６６】
［項目３］
前記複数の第１の電極の全て、および前記複数の第２の電極の全てが、前記第１の方向に、交互に並んでいる、項目２に記載の電極ユニット。
【０１６７】
［項目４］
前記複数の第１の電極および前記複数の第２の電極の各々は、前記第１の方向に交差し前記電極配置面に沿った第２の方向に延びた構造を有している、項目１から３のいずれかに記載の電極ユニット。
【０１６８】
［項目５］
前記複数の第１の電極は、各第１の電極の、前記第２の方向における一端側において電気的に接続され、
前記複数の第２の電極は、各第２の電極の、前記第２の方向における他端側において電気的に接続されている、
項目４に記載の電極ユニット。
【０１６９】
［項目６］
前記第１の電極群の幅の総和は、前記第２の電極群の幅の総和に等しい、項目１から５のいずれかに記載の電極ユニット。
【０１７０】
［項目７］
前記第１および第２の電極群の少なくとも一方から隙間を介して配置され、電力伝送時に前記第１および第２の電圧の振幅よりも小さい振幅の第３の電圧を帯びる少なくとも１つの第３の電極をさらに備え、
前記電極配置面に垂直な方向から見て、前記少なくとも１つの第３の電極の少なくとも一部は、前記第１および第２の電極群によって規定される領域の外側に位置している、
項目１から６のいずれかに記載の電極ユニット。
【０１７１】
［項目８］
前記第１の電極群および前記第２の電極群のうち、両端に位置する２つの電極の少なくとも一方の幅は、前記２つの電極の前記少なくとも一方に隣り合う他の電極の幅よりも小さい、項目１から７のいずれかに記載の電極ユニット。
【０１７２】
［項目９］
前記第１の電極群および前記第２の電極群のうち、両端に位置する２つの電極の幅は、他のいずれの電極の幅よりも小さい、項目１から８のいずれかに記載の電極ユニット。
【０１７３】
［項目１０］
前記第１の電極群および前記第２の電極群のうち、両端に位置する２つの電極の幅をｗｓ、他の各電極の幅をｗｃとするとき、
０．１≦ｗｓ／ｗｃ≦０．６を満たす、
項目９に記載の電極ユニット。
【０１７４】
［項目１１］
項目１から１０のいずれかに記載の電極ユニットと、
前記電極ユニットにおける前記第１の電極群および前記第２の電極群に交流電力を供給する送電回路と、
を備える送電装置。
【０１７５】
［項目１２］
項目１から１０のいずれかに記載の電極ユニットと、
前記電極ユニットにおける前記第１および第２の電極が受け取った交流電力を、直流電力または他の交流電力に変換して負荷に供給する受電回路と、
を備える受電装置。
【０１７６】
［項目１３］
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を含む電子機器をさらに備える、項目１２に記載の受電装置。
【０１７７】
［項目１４］
前記センシングデバイスは、前記電極配置面に垂直な方向から見て前記第１の電極群および前記第２の電極群のうちの隣り合う２つの電極の間に位置する、項目１３に記載の受電装置。
【０１７８】
［項目１５］
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１３または１４に記載の受電装置。
【０１７９】
［項目１６］
前記センシングデバイスは、撮像素子である、項目１５に記載の受電装置。
【０１８０】
［項目１７］
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１６に記載の受電装置。
【０１８１】
［項目１８］
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１７に記載の受電装置。
【０１８２】
［項目１９］
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１５または１６に記載の受電装置。
【０１８３】
［項目２０］
項目１２から１９のいずれかに記載の受電装置と、
前記受電装置が受け取った電力によって動作する負荷と、
を備える移動体。
【０１８４】
［項目２１］
項目２０に記載の移動体と、項目１１に記載の送電装置とを備える無線電力伝送システム。
【０１８５】
［項目２２］
送電電極ユニットを備える送電装置と、
受電電極ユニットを備える受電装置と、
を備える無線電力伝送システムであって、
前記送電電極ユニットおよび前記受電電極ユニットの各々は、項目１から１０のいずれかに記載の電極ユニットであり、
前記受電電極ユニットにおける前記複数の第１の電極は、電力伝送時に、前記送電電極ユニットにおける前記複数の第１の電極にそれぞれ対向し、
前記受電電極ユニットにおける前記複数の第２の電極は、電力伝送時に、前記送電電極ユニットにおける前記複数の第２の電極にそれぞれ対向する、
無線電力伝送システム。
【産業上の利用可能性】
【０１８６】
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）、または無人航空機（ＵＡＶ）などの移動体に利用され得る。
【符号の説明】
【０１８７】
１０    搬送ロボット
３０    路面
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
１５０  送電電極ユニット
１８０  整合回路
２００  受電装置
２１０  受電回路
２２０ａ、２２０ｂ  受電電極
２３０ｐ  並列共振回路
２４０ｓ  直列共振回路
２５０  受電電極ユニット
２８０  整合回路
３１０  電源
３３０  負荷
５２０  第３の電極
【図１】
2019170146.tif 000004
【図２】
2019170146.tif 000005
【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】
2019170146.tif 000010
【図８Ａ】
2019170146.tif 000011
【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
2019170146.tif 000013
【図９】
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【図１０】
2019170146.tif 000015
【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
2019170146.tif 000019
【図１３Ｂ】
2019170146.tif 000020
【図１４Ａ】
2019170146.tif 000021
【図１４Ｂ】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2019170146.tif 000025
【図１８Ａ】
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【図１８Ｂ】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２Ａ】
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【図２２Ｂ】
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【図２３】
2019170146.tif 000033
【図２４Ａ】
2019170146.tif 000034
【図２４Ｂ】
2019170146.tif 000035
【図２５】
2019170146.tif 000036
【図２６】
2019170146.tif 000037
【図２７】
2019170146.tif 000038
【図２８】
2019170146.tif 000039
【図２９】
2019170146.tif 000040
【図３０】
2019170146.tif 000041