(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
予め設定された循環経路と、
前記循環経路に沿って自動走行し、前記循環経路上の予め設定された複数の停止位置で停止し、前記停止位置間で搬送を行う無人搬送車と、
前記複数の停止位置のうちの少なくとも１つの充電位置に配置された送電装置と、
を備えており、
前記無人搬送車は、
前記充電位置での停止中に、前記送電装置から非接触で受電し、整流して出力する受電装置と、
前記受電装置が出力した電力を蓄積するキャパシタと、
前記キャパシタからの電力で駆動されるモータと、
前記キャパシタから出力される電圧を、前記モータを駆動する駆動電圧に変圧するＤＣ−ＤＣコンバータ回路と、
を備え、
前記充電位置での前記送電装置から前記受電装置への送電によって、前記キャパシタを第１電圧Ｖｃ１から第２電圧Ｖｃ２になるまで充電し、前記キャパシタの静電容量をＣｃ、「１」以下の所定の係数をα、前記無人搬送車の速度をＸ、前記モータを駆動する駆動電圧をＶｄ、駆動電流をＩｄとした場合、前記循環経路上のある充電位置から次の充電位置までの距離Ｄｘは、
Ｄｘ≦Ｘ・α・Ｃｃ・（Ｖｃ２2−Ｖｃ１2）／（２・Ｉｄ・Ｖｄ）
となり、前記第１電圧Ｖｃ１が前記駆動電圧Ｖｄ以上となるように設定されている、
ことを特徴とする無人搬送車システム。
【請求項２】
予め設定された循環経路と、
前記循環経路に沿って自動走行し、前記循環経路上の予め設定された複数の停止位置で停止して荷物の積み下ろしを行い、前記停止位置間で前記荷物の搬送を行う無人搬送車と、
前記複数の停止位置のうちの少なくとも１つの充電位置に配置された送電装置と、
を備えており、
前記無人搬送車は、
前記充電位置での停止中に、前記送電装置から非接触で受電し整流して出力する受電装置と、
前記受電装置が出力した電力を蓄積するキャパシタと、
前記キャパシタからの電力で駆動されるモータと、
前記キャパシタから出力される電圧を、前記モータを駆動する駆動電圧に変圧するＤＣ−ＤＣコンバータ回路と、
前記停止位置での停止中に、荷物の積み下ろしを行う積み下ろし手段と、
を備え、
前記充電位置での前記送電装置から前記受電装置への送電によって、前記キャパシタを第１電圧Ｖｃ１から第２電圧Ｖｃ２になるまで充電し、前記キャパシタの静電容量をＣｃ、「１」以下の所定の係数をα、前記無人搬送車の速度をＸ、前記モータを駆動する駆動電圧をＶｄ、駆動電流をＩｄ、前記積み下ろし手段を駆動する駆動電圧をＶｒ、駆動電流をＩｒ、駆動時間をＴｒとした場合、前記循環経路上のある充電位置から次の充電位置までの距離Ｄｘは、
Ｄｘ≦Ｘ・｛α・Ｃｃ・（Ｖｃ２2−Ｖｃ１2）−２・Ｖｒ・Ｉｒ・Ｔｒ｝／（２・Ｉｄ・Ｖｄ）
となり、前記第１電圧Ｖｃ１が前記駆動電圧Ｖｄ以上となるように設定されている、
ことを特徴とする無人搬送車システム。
【請求項３】
前記係数αは「１」である、請求項１または２に記載の無人搬送車システム。
【請求項４】
前記係数αは０．７〜０．９である、請求項１または２に記載の無人搬送車システム。
【請求項５】
前記複数の停止位置はすべて前記充電位置である、請求項１ないし４のいずれかに記載の無人搬送車システム。
【請求項６】
前記充電位置は１つである、請求項１ないし４のいずれかに記載の無人搬送車システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、予め設定された循環経路に沿って自動走行する無人搬送車を用いて、荷物の搬送を行う無人搬送車システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば工場内などで、予め設定された循環経路に沿って無人搬送車（ＡＧＶ：Automated Guided Vehicle）を自動走行させて、荷物の搬送を行う無人搬送車システムが知られている。無人搬送車システムにおいて、荷物の積み下ろし位置に充電装置を配置しておき、荷物の積み下ろしのために停止している間に充電を行えば、バッテリの蓄電量の減少を遅らせることができる。
【０００３】
また、負荷と電源とを直接接続することなく、電源が出力する電力を非接触で負荷に伝送する技術が開発されている。当該技術は、一般的に、非接触電力伝送やワイヤレス給電と呼ばれている。当該技術は、無人搬送車への充電にも応用可能である。非接触電力伝送の技術を適用すれば、充電装置とバッテリとを接続線で接続したり接続を解除する必要がなくなり、作業効率が向上する。無人搬送車システムにおいて、非接触で電力伝送を行う発明が、特許文献１に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２６１１７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、荷物の積み下ろしのための時間が短い場合、その間にバッテリをフル充電することは困難である。図６に示す細線ｂは、無人搬送車に搭載したバッテリの電圧の変化を示している。当該バッテリは、積み下ろしによる停止中の短い時間での充電と、次の積み下ろし位置までの走行のための電力の放電とが繰り返される。この場合、積み下ろし位置での充電を行わない場合（同図の破線ａ参照）と比べて、バッテリ電圧の低下を抑制することができるが、バッテリ電圧は次第に低下する。したがって、バッテリを交換したり、別途バッテリを充電するなど、無人搬送車を循環経路での搬送作業から外しての作業が必要になる。したがって、無人搬送車を連続使用する時間に制限があり、２４時間連続で何日も使い続けることはできない。
【０００６】
本発明は上記した事情のもとで考え出されたものであって、循環経路での搬送作業から外れて充電を行ったり、蓄電手段を交換する必要がない無人搬送車システムを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００８】
本発明の第１の側面によって提供される無人搬送車システムは、予め設定された循環経路と、前記循環経路に沿って自動走行し、前記循環経路上の予め設定された複数の停止位置で停止し、前記停止位置間で搬送を行う無人搬送車と、前記複数の停止位置のうちの少なくとも１つの充電位置に配置された送電装置とを備えており、前記無人搬送車は、前記充電位置での停止中に、前記送電装置から非接触で受電し、整流して出力する受電装置と、前記受電装置が出力した電力を蓄積するキャパシタと、前記キャパシタからの電力で駆動されるモータとを備え、前記充電位置での前記送電装置から前記受電装置への送電によって、前記キャパシタを第１電圧Ｖｃ１から第２電圧Ｖｃ２になるまで充電し、前記キャパシタの静電容量をＣｃ、「１」以下の所定の係数をα、前記無人搬送車の速度をＸ、前記モータを駆動する駆動電圧をＶｄ、駆動電流をＩｄとした場合、前記循環経路上のある充電位置から次の充電位置までの距離Ｄｘは、
Ｄｘ≦Ｘ・α・Ｃｃ・（Ｖｃ２2−Ｖｃ１2）／（２・Ｉｄ・Ｖｄ）
となるように設定されていることを特徴とする。この構成によると、無人搬送車が充電位置に停止している間に、充電位置に配置された送電装置から、無人搬送車が備える受電装置に、非接触で給電が行われる。蓄電手段としてキャパシタを用いているので、高周波の大電流で非接触給電を行うことで、短時間での充電が可能になる。また、距離Ｄｘを、上記式に基づいて設定しているので、走行で消費される電気エネルギーが、停止中に充電された電気エネルギーより大きくなることはないので、キャパシタの蓄電量は所定以下に減少することはない。したがって、無人搬送車を循環経路での搬送作業から外して、蓄電手段を交換したり、蓄電手段を別途充電するなどの作業を行うことなく、連続使用することができる。
【０００９】
本発明の第２の側面によって提供される無人搬送車システムは、予め設定された循環経路と、前記循環経路に沿って自動走行し、前記循環経路上の予め設定された複数の停止位置で停止して荷物の積み下ろしを行い、前記停止位置間で前記荷物の搬送を行う無人搬送車と、前記複数の停止位置のうちの少なくとも１つの充電位置に配置された送電装置とを備えており、前記無人搬送車は、前記充電位置での停止中に、前記送電装置から非接触で受電し整流して出力する受電装置と、前記受電装置が出力した電力を蓄積するキャパシタと、前記キャパシタからの電力で駆動されるモータと、前記停止位置での停止中に、荷物の積み下ろしを行う積み下ろし手段とを備え、前記充電位置での前記送電装置から前記受電装置への送電によって、前記キャパシタを第１電圧Ｖｃ１から第２電圧Ｖｃ２になるまで充電し、前記キャパシタの静電容量をＣｃ、「１」以下の所定の係数をα、前記無人搬送車の速度をＸ、前記モータを駆動する駆動電圧をＶｄ、駆動電流をＩｄ、前記積み下ろし手段を駆動する駆動電圧をＶｒ、駆動電流をＩｒ、駆動時間をＴｒとした場合、前記循環経路上のある充電位置から次の充電位置までの距離Ｄｘは、
Ｄｘ≦Ｘ・｛α・Ｃｃ・（Ｖｃ２2−Ｖｃ１2）−２・Ｖｒ・Ｉｒ・Ｔｒ｝／（２・Ｉｄ・Ｖｄ）
となるように設定されていることを特徴とする。この構成によると、無人搬送車が充電位置に停止している間に、充電位置に配置された送電装置から、無人搬送車が備える受電装置に、非接触で給電が行われる。蓄電手段としてキャパシタを用いているので、高周波の大電流で非接触給電を行うことで、短時間での充電が可能になる。また、距離Ｄｘを、上記式に基づいて設定しているので、走行および停止時の荷物の積み下ろし作業で消費される電気エネルギーが、停止中に充電された電気エネルギーより大きくなることはないので、キャパシタの蓄電量は所定以下に減少することはない。したがって、無人搬送車を循環経路での搬送作業から外して、蓄電手段を交換したり、蓄電手段を別途充電するなどの作業を行うことなく、連続使用することができる。
【００１０】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記無人搬送車は、前記モータに印加される電圧を前記駆動電圧Ｖｄに変換するＤＣ−ＤＣコンバータ回路をさらに備えており、前記第１電圧Ｖｃ１が前記駆動電圧Ｖｄ以上となるように、前記距離Ｄｘが設定されている。この構成によると、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路を降圧型のＤＣ−ＤＣコンバータ回路とすることができる。
【００１１】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記係数αは「１」である。この構成によると、キャパシタの劣化によって静電容量が減少するまでは、距離Ｄｘをできるだけ大きく設定することができる。
【００１２】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記係数αは０．７〜０．９である。この構成によると、キャパシタの劣化による静電容量の減少を考慮して、距離Ｄｘを設定することができる。したがって、無人搬送車システムを長期間使用した後でも、距離Ｄｘを設定し直す必要がない。
【００１３】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記複数の停止位置はすべて前記充電位置である。この構成によると、各停止位置で充電を行うことができる。
【００１４】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記充電位置は１つである。この構成によると、ある充電位置から次の充電位置までの距離Ｄｘが、循環経路一周の距離になる。
【００１５】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記送電装置が出力する高周波電流の周波数は５０［ｋＨｚ］以上であり、前記キャパシタの充電電流は５０[Ａ]以上である。この構成によると、キャパシタに、短時間で大きな電気エネルギーを充電することができる。
【００１６】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記キャパシタへの充電は定電流充電である。この構成によると、充電電流が過大になることが防止されるので、過電流による素子の破壊および損失の増加を防ぐことができる。
【００１７】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記送電装置は、一定の高周波電圧を出力する高周波電源装置と、前記高周波電源装置に接続された送電コイルと、前記送電コイルに直列接続された共振コンデンサとを備えており、前記受電装置は、前記送電コイルに磁気的に結合される受電コイルと、前記送電コイルに直列接続された共振コンデンサとを備えており、前記送電装置から前記受電装置への送電方式は、磁界共鳴方式である。この構成によると、受電装置の出力電流を一定にすることができる。したがって、キャパシタを定電流充電することができる。
【００１８】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記送電装置は、一定の高周波電流を出力する高周波電源装置と、前記高周波電源装置に接続された送電コイルと、前記送電コイルに直列接続された共振コンデンサとを備えており、前記受電装置は、前記送電コイルに磁気的に結合される受電コイルと、前記送電コイルに並列接続された共振コンデンサとを備えており、前記送電装置から前記受電装置への送電方式は、磁界共鳴方式である。この構成によると、受電装置の出力電流を一定にすることができる。したがって、キャパシタを定電流充電することができる。
【００１９】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記送電装置は、一定の高周波電流を出力する高周波電源装置と、前記高周波電源装置に接続された送電コイルと、前記送電コイルに直列接続された共振コンデンサとを備えており、前記受電装置は、前記送電コイルに磁気的に結合される受電コイルと、前記送電コイルに直列接続された共振コンデンサと、前記受電コイルからの電圧出力を電流出力に変換する電圧‐電流変換回路とを備えており、前記送電装置から前記受電装置への送電方式は、磁界共鳴方式である。この構成によると、受電装置の出力電流を一定にすることができる。したがって、キャパシタを定電流充電することができる。
【００２０】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記高周波電源装置は、直流電圧を出力する直流電源装置と、入力される高周波制御信号に基づいてスイッチング動作を行うスイッチング素子と、前記直流電源装置と前記スイッチング素子との間に直列接続されたインダクタと、前記スイッチング素子と前記インダクタとの接続点と前記送電コイルとの間に直列接続され、前記高周波制御信号の周波数を共振周波数とする第１の共振回路と、前記スイッチング素子に並列接続され、前記高周波制御信号の周波数の２倍の周波数を共振周波数とする第２の共振回路とを備えている。この構成によると、スイッチング素子に入力する高周波制御信号にデッドタイムを設ける必要がないので、ドライブ回路を単純な構成とすることができる。また、発生した高周波電流のうちの２次高調波成分を第２の共振回路に流すことができるので、２次高調波成分電流による発生電圧を抑制することができる。よって、スイッチング素子を高耐圧のものにする必要がない。
【００２１】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記受電コイルは、コイル面が床面に対して略垂直になるように、前記無人搬送車の車体側面に配置されており、前記送電コイルは、コイル面が床面に対して略垂直になるように、前記送電装置に配置されている。この構成によると、無人搬送車の循環経路の検出機構と、送電コイルと受電コイルとの送受電とが、互いに干渉しないようにすることができる。
【００２２】
本発明の好ましい実施の形態においては、前記受電コイルは、コイル面が床面に対して略平行になるように、前記無人搬送車の車体底面に配置されており、前記送電コイルは、コイル面が床面に対して略平行になるように、前記停止位置の床面に配置されている。この構成によると、受電コイルのコイル面と、送電コイルのコイル面との距離を、一定の距離にすることができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によると、無人搬送車が停止位置に停止している間に、停止位置に配置された送電装置から、無人搬送車が備える受電装置に、非接触で給電が行われる。蓄電手段としてキャパシタを用いているので、高周波の大電流で非接触給電を行うことで、短時間での充電が可能になる。また、隣接する停止位置間の距離Ｄｘを、上記式に基づいて設定しているので、停止位置間の走行で消費される電気エネルギーが、停止中に充電された電気エネルギーより大きくなることはないので、キャパシタの蓄電量は所定以下に減少することはない。したがって、無人搬送車を循環経路での搬送作業から外して、蓄電手段を交換したり、蓄電手段を別途充電するなどの作業を行うことなく、連続使用することができる。
【００２４】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】第１実施形態に係る無人搬送車システムを説明するための図である。
【図２】第１実施形態に係る送電装置および受電装置の詳細を説明するための図である。
【図３】第１実施形態に係る送電装置および受電装置の回路を、等価回路で説明するための図である。
【図４】ＤＣ−ＤＣコンバータ回路の一例を示す回路図である。
【図５】キャパシタの電圧の時間変化と、無人搬送車の速度の時間変化を示す図である。
【図６】蓄電手段の電圧の時間変化を示す図である。
【図７】第２実施形態に係る無人搬送車システムを説明するための図である。
【図８】第３実施形態に係る無人搬送車システムを説明するための図である。
【図９】第３実施形態に係る受電装置の変形例を示す図である。
【図１０】第３実施形態に係るインバータ回路の変形例を示す図である。
【図１１】第４実施形態に係る無人搬送車システムを説明するための図である。
【図１２】第５実施形態に係る無人搬送車システムを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。
【００２７】
図１は、第１実施形態に係る無人搬送車システムを説明するための図である。図１（ａ）は、当該無人搬送車システムの全体構成を示す概略平面図である。図１（ｂ）は、無人搬送車および送電装置の構成を示す概略図である。図２は、送電装置および受電装置の詳細を説明するための図である。
【００２８】
図１（ａ）に示すように、無人搬送車システムＳ１は、送電装置Ａ、無人搬送車Ｖ、および、循環経路Ｒを備えている。無人搬送車Ｖは、あらかじめ設定された循環経路Ｒに沿って自動走行し、循環経路Ｒ上の予め設定された複数の停止位置Ｈで停止する。停止位置Ｈ１では、荷物Ｗの積み込みが行われ、停止位置Ｈ２では、荷物Ｗの荷下ろしが行われる。なお、荷物Ｗの積み下ろしは、作業者が手作業で行ってもよいし、コンベアやロボットを利用してもよい。また、停止位置Ｈ２で別の荷物Ｗを積み込んで、停止位置Ｈ１で当該荷物を荷下ろしするようにしてもよい。本実施形態においては、停止位置Ｈが２か所の場合について説明しているが、これに限られず、停止位置Ｈの数は限定されない。一部の停止位置Ｈでは、荷物Ｗの積み下ろしを行わずに、積載したままで加工処理を行うようにしてもよいし、単に待機するだけでもよい。循環経路Ｒにおける停止位置Ｈ１から停止位置Ｈ２までの距離、および、停止位置Ｈ２から停止位置Ｈ１までの距離、すなわち、各停止位置Ｈ間での無人搬送車Ｖの走行距離は、それぞれ、所定の条件式を満たすように設計されている。当該条件式の算出については後述する。
【００２９】
無人搬送車Ｖが各停止位置Ｈで停止する停止時間Ｔは、予め設定されている。停止時間Ｔの間に、荷物Ｗの積み下ろしが行われる。本実施形態では、例えばＴ＝２０秒としているが、停止時間Ｔは適宜設定される。
【００３０】
無人搬送車システムＳ１においては、４台の無人搬送車Ｖが循環経路Ｒ上を、平面視において時計方向周りに走行している。図１（ａ）において、無人搬送車Ｖ１は、停止位置Ｈ１に停止して、荷物Ｗが積み込まれている。無人搬送車Ｖ２は、荷物Ｗを停止位置Ｈ２に向けて搬送中であり、停止位置Ｈ１と停止位置Ｈ２との間の経路Ｒ１に沿って走行している。無人搬送車Ｖ３は、停止位置Ｈ２に停止して、荷物Ｗが荷下ろしされている。無人搬送車Ｖ４は、停止位置Ｈ２と停止位置Ｈ１との間の経路Ｒ２に沿って走行している。なお、本実施形態においては、無人搬送車Ｖが４台の場合について説明しているが、これに限られない。無人搬送車Ｖの数は限定されない。
【００３１】
なお、無人搬送車Ｖが循環経路Ｒや停止位置Ｈを検出する方法は限定されない。例えば、循環経路Ｒに沿って床面に磁気テープや反射テープを貼っておき、無人搬送車Ｖが磁気センサや光学センサで検出するようにしてもよいし、無人搬送車Ｖが自身の位置を検出しながら走行および停止するようにしてもよい。また、無人搬送車Ｖが、循環経路Ｒに沿って敷設されたレール上を走行するようにしてもよいし、循環経路Ｒに沿って走行し、停止位置Ｈで停止するように、各車輪の駆動をプログラムにより制御するようにしてもよい。無人搬送車Ｖを循環経路Ｒ上で走行させ、停止位置Ｈで停止させるものであれば、どのような方法でも構わない。
【００３２】
図１（ａ）に示すように、各停止位置Ｈには、送電装置Ａが配置されている。各停止位置Ｈは、本発明に係る「充電位置」に相当する。つまり、本実施形態は、「停止位置」がすべて「充電位置」である場合を示している。また、図１（ｂ）に示すように、各無人搬送車Ｖには、受電装置Ｂが搭載されている。受電装置Ｂの受電コイルＬｒは、例えば、渦巻状に巻回された平面コイルであり、コイル面が床面に対して略垂直になるように、無人搬送車Ｖの車体側面（図１においては右側面）に配置されている。また、送電装置Ａの送電コイルＬｔは、例えば、渦巻状に巻回された平面コイルであり、コイル面が床面に対して略垂直になるように配置されている。無人搬送車Ｖが停止位置Ｈに停止した場合に、送電コイルＬｔと受電コイルＬｒとが少しの距離を空けて互いに向き合うことになるように、送電装置Ａは、停止位置Ｈの所定の位置に所定の向きで配置されている。図１（ａ）においては、受電コイルＬｒが無人搬送車Ｖの右側面に配置され、無人搬送車Ｖが時計回りに循環走行するので、送電装置Ａは、循環経路Ｒの内側に、送電コイルＬｔが循環経路Ｒに略平行となるように配置されている。なお、無人搬送車Ｖが反時計回りに循環走行する場合、または、受電コイルＬｒが無人搬送車Ｖの左側面に配置されている場合は、送電装置Ａは、循環経路Ｒの外側に配置される。また、図１（ｂ）に示すように、送電コイルＬｔと受電コイルＬｒとは、同じ高さとなるように配置されている。なお、送電コイルＬｔおよび受電コイルＬｒの形状および巻き数は限定されない。
【００３３】
なお、受電コイルＬｒをコイル面が床面に対して略平行になるように無人搬送車Ｖの車体底面に配置して、送電コイルＬｔをコイル面が床面に対して略平行になるように床面に配置してもよい。この場合、床面と無人搬送車Ｖの車体底面との距離が一定なので、無人搬送車Ｖが停止位置Ｈに停止したときの、受電コイルＬｒのコイル面と送電コイルＬｔのコイル面との距離を、一定の距離にすることができる。なお、この場合は、無人搬送車Ｖの循環経路Ｒおよび停止位置Ｈの検出機構と、送電コイルＬｔと受電コイルＬｒとの送受電とが、互いに干渉しないようにする必要がある。
【００３４】
無人搬送車Ｖが停止位置Ｈに停止している間、停止位置Ｈに配置された送電装置Ａは、無人搬送車Ｖに搭載された受電装置Ｂに、非接触で送電を行う。図１（ａ）においては、停止位置Ｈ１に停止している無人搬送車Ｖ１の受電装置Ｂが送電装置Ａ１から受電しており、停止位置Ｈ２に停止している無人搬送車Ｖ３の受電装置Ｂが送電装置Ａ２から受電している。受電装置Ｂが受電した電力は、キャパシタ６に蓄積される。無人搬送車Ｖは、キャパシタ６に蓄積された電力を用いてモータ８を駆動し、車輪を回転させることで走行する。
【００３５】
図２は、無人搬送車Ｖが停止位置Ｈに停止して、送電装置Ａの送電コイルＬｔと受電装置Ｂの受電コイルＬｒとが、少しの距離を空けて互いに向き合っている状態を示している。図２に示すように、送電装置Ａは、高周波電源装置１、および、送電ユニット２を備えている。また、受電装置Ｂは、受電ユニット４および整流平滑回路５を備えている。
【００３６】
高周波電源装置１は、高周波電力を送電ユニット２に供給するものである。高周波電源装置１は、一定の大きさの高周波電圧を出力するものであり、いわゆる定電圧源である。高周波電源装置１は、直流電源装置１１およびインバータ回路１２を備えている。
【００３７】
直流電源装置１１は、直流電力を生成して出力するものである。直流電源装置１１は、整流回路、平滑コンデンサ、および、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路を備えている。直流電源装置１１は、商用電源から入力される交流電圧（例えば、商用電圧２００［Ｖ］など）を整流回路によって整流し、平滑コンデンサによって平滑することで、直流電圧に変換する。そして、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路によって、所定のレベル（目標電圧）の直流電圧に変換して、インバータ回路１２に出力する。なお、直流電源装置１１の構成は限定されず、所定のレベルの直流電圧を出力するものであればよい。
【００３８】
インバータ回路１２は、直流電力を高周波電力に変換するものであり、直流電源装置１１より入力される直流電圧を高周波電圧に変換して、送電ユニット２に出力する。インバータ回路１２は、例えば、単相フルブリッジ型のインバータ回路であり、４個のスイッチング素子を備えている。本実施形態では、スイッチング素子として、ＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）を使用している。なお、スイッチング素子はＭＯＳＦＥＴに限定されず、バイポーラトランジスタ、ＩＧＢＴ（Insulated Gate Bipolar Transistor : 絶縁ゲート・バイポーラトランジスタ）などであってもよい。
【００３９】
インバータ回路１２は、図示しない制御回路から高周波制御信号を入力され、当該高周波制御信号に応じて各スイッチング素子のオン状態とオフ状態とを切り替えることで、直流電力を高周波電力に変換する。高周波制御信号は、所定の周波数ｆ0（例えば、８５［ｋＨｚ］）でハイレベルとローレベルとを繰り返すパルス信号（なお、正弦波信号などでもよい）である。周波数ｆ0は、スイッチング素子をスイッチングさせる周波数なので、以下では「スイッチング周波数ｆ0」と記載する場合がある。スイッチング素子は、高周波制御信号がローレベルのときオフ状態になり、高周波制御信号がハイレベルのときオン状態になる。
【００４０】
インバータ回路１２の出力端には、出力電圧を検出するための電圧センサ（図示なし）が設けられている。制御回路は、当該電圧センサが検出した出力電圧を、所定の目標電圧に一致させるようにフィードバック制御を行っている。具体的には、制御回路は、電圧センサが検出した出力電圧と設定された目標電圧との偏差をゼロにするための制御パルス信号を生成する。そして、当該制御パルス信号を図示しないドライブ回路で増幅して、高周波制御信号としてインバータ回路１２に出力する。これにより、インバータ回路１２の出力電圧は、設定された目標電圧に制御される。なお、インバータ回路１２および制御回路の構成は上記したものに限られず、出力電圧を設定された目標電圧に制御できるものであればよい。
【００４１】
なお、高周波電源装置１の構成は、上記したものに限定されない。高周波電源装置１は、所定の高周波電圧を出力するものであればよい。また、本実施形態においては、高周波電源装置１のスイッチング周波数ｆ0は８５［ｋＨｚ］なので、送電ユニット２が出力する高周波電力の周波数（出力周波数）も８５［ｋＨｚ］となる。なお、出力周波数（スイッチング周波数ｆ0）は、８５［ｋＨｚ］に限定されず、５０［ｋＨｚ］以上であればよい。また、高周波電源装置１は、大電流を出力するので、送電ユニット２が出力する高周波電流も大電流である。なお、高周波電源装置１の出力電流は限定されず、後述するキャパシタ６を充電する電流が５０［Ａ］以上になればよい。
【００４２】
送電ユニット２は、送電コイルＬｔおよび共振コンデンサＣｔを備えている。送電コイルＬｔは、高周波電源装置１より供給される高周波電力を、受電装置Ｂに送電するものである。なお、送電コイルＬｔの形状および巻き数は限定されない。共振コンデンサＣｔは、送電コイルＬｔに直列接続されて、直列共振回路を構成するためのものである。
【００４３】
送電コイルＬｔおよび共振コンデンサＣｔは、共振周波数が高周波電源装置１より供給される高周波電力の周波数ｆ0（スイッチング周波数ｆ0）と一致するように設計される。すなわち、送電コイルＬｔの自己インダクタンスＬtと、共振コンデンサＣｔのキャパシタンスＣtとが、下記（１）式の関係になるように設計される。なお、スイッチング周波数ｆ0が高い場合は、送電コイルＬｔの巻線間の浮遊キャパシタンスを共振コンデンサＣｔとして用いるようにしてもよい。
【数１】
0006657533.tif 000002
【００４４】
なお、図示しないが、送電装置Ａは、高周波電源装置１の起動および停止を制御するための制御装置を備えている。当該制御装置は、無人搬送車Ｖが停止位置Ｈに停止したことを検出した場合に、高周波電源装置１を起動させる。なお、無人搬送車Ｖが停止位置Ｈに停止したことを検出する方法は限定されない。例えば、センサによって検出するようにしてもよいし、無人搬送車Ｖとの通信に基づいて検出するようにしてもよい。また、制御装置は、高周波電源装置１が起動してから停止時間Ｔが経過したときに、高周波電源装置１を停止させる。なお、無人搬送車Ｖが停止位置Ｈから発車したこと（無人搬送車Ｖが停止位置Ｈに停止していないこと）を検出した場合に、高周波電源装置１を停止させるようにしてもよい。また、制御装置は、無人搬送車Ｖのキャパシタ６が満充電となった場合にも、高周波電源装置１を停止させる。なお、キャパシタ６の満充電を検出する方法は限定されない。例えば、送電装置Ａ内部で検出した電気的情報（例えば、高周波電源装置１の出力電流や出力電力、反射電力など）に基づいて検出するようにしてもよいし、無人搬送車Ｖとの通信に基づいて検出するようにしてもよい。
【００４５】
受電ユニット４は、受電コイルＬｒ、および、共振コンデンサＣｒを備えている。受電コイルＬｒは、送電コイルＬｔと磁気結合して、非接触で受電するものである。共振コンデンサＣｒは、受電コイルＬｒに直列接続されて、直列共振回路を構成するためのものである。
【００４６】
受電コイルＬｒおよび共振コンデンサＣｒは、送電コイルＬｔおよび共振コンデンサＣｔと同様に、共振周波数が高周波電源装置１より供給される高周波電力の周波数ｆ0（スイッチング周波数ｆ0）と一致するように設計される。なお、スイッチング周波数ｆ0が高い場合は、受電コイルＬｒの巻線間の浮遊キャパシタンスを共振コンデンサＣｒとして用いるようにしてもよい。
【００４７】
受電コイルＬｒが送電コイルＬｔと磁気結合することで、受電装置Ｂは、送電装置Ａから送電される高周波電力を受電する。すなわち、送電コイルＬｔに高周波電流が流れることで磁束が変化し、この磁束に鎖交する受電コイルＬｒに高周波電流が流れる。これにより、送電装置Ａから受電装置Ｂに、非接触で電力を供給することができる。図２は、受電コイルＬｒが送電コイルＬｔと磁気結合した状態を示している。
【００４８】
送電ユニット２および受電ユニット４は、いずれも共振回路であり、共鳴して結合される。すなわち、送電ユニット２から受電ユニット４へは、磁界共鳴方式により、非接触で電力伝送が行われる。受電ユニット４が受電した電力は、整流平滑回路５に出力される。
【００４９】
整流平滑回路５は、受電ユニット４より出力される高周波電流を整流して、直流電流に変換するものである。整流平滑回路５は、４つのダイオードをブリッジ接続した全波整流回路を備えている。また、整流平滑回路５は、整流後の出力を平滑するための平滑回路も備えている。なお、整流平滑回路５の構成は限定されず、高周波電流を直流電流に変換するものであればよい。整流平滑回路５から出力される直流電流は、キャパシタ６に供給される。
【００５０】
以下に、図３を参照して、キャパシタ６に供給される電流が、キャパシタ６の充電状態に関係なく一定になることを説明する。
【００５１】
図３（ａ）は、図２に示す送電装置Ａおよび受電装置Ｂを抜き出したものである。
【００５２】
高周波電源装置１の出力電圧をＶ1、出力電流をＩ1とする。また、整流平滑回路５に印加される電圧をＶ2、整流平滑回路５に入力される電流をＩ2とする。なお、各電圧Ｖ1，Ｖ2および各電流Ｉ1，Ｉ2は、いずれもベクトルである。
【００５３】
一般的に、非接触電力伝送システムの等価回路は、磁気結合した送電コイルと受電コイルとを、３つのコイルで構成されたＴ型回路に置き換えて表すことができる。図３（ａ）に示す回路を、Ｔ型回路を用いて表した等価回路に変換すると、図３（ｂ）に示す回路になる。図３（ｂ）においては、図に示すように、コンデンサまたはコイルのインピーダンスをＺ１〜Ｚ３として表している。なお、各インピーダンスＺ１〜Ｚ３は、いずれもベクトルである。Ｔ型回路のコイルのうちの送電ユニット側のコイル（インピーダンスＺ１に含まれるコイル）のインダクタンスは、送電コイルＬｔの自己インダクタンスから、送電コイルＬｔと受電コイルＬｒとの間の磁気結合による相互インダクタンスを減じたものとなる。Ｔ型回路のコイルのうちの受電ユニット側のコイル（インピーダンスＺ３に含まれるコイル）のインダクタンスは、受電コイルＬｒの自己インダクタンスから、送電コイルＬｔと受電コイルＬｒとの間の磁気結合による相互インダクタンスを減じたものとなる。また、Ｔ型回路のコイルのうちの並列接続されたコイル（インピーダンスＺ２に含まれるコイル）のインダクタンスは、送電コイルＬｔと受電コイルＬｒとの間の磁気結合による相互インダクタンスとなる。したがって、各インピーダンスＺ１〜Ｚ３は、下記（２）〜（４）式で表すことができる。なお、送電コイルＬｔおよび受電コイルＬｒのインダクタンスを、それぞれ、ＬtおよびＬrとし、共振コンデンサＣｔおよび共振コンデンサＣｒのキャパシタンスを、それぞれ、ＣtおよびＣrとしている。また、送電コイルＬｔと受電コイルＬｒの結合係数をｋとしている。
【数２】
0006657533.tif 000003
【００５４】
図３（ｃ）は、図３（ｂ）に示す回路を、Ｆパラメータを用いて表した等価回路を示す図である。なお、Ｆパラメータの各要素Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、いずれもベクトルであり、Ｆパラメータは、下記（５）式のようになる。
【数３】
0006657533.tif 000004
【００５５】
磁界共鳴の条件式であるＺ１＋Ｚ２＝Ｚ２＋Ｚ３＝０を、上記（５）式に代入すると、下記（６）式になる。これより、下記（７）式および上記（３）式から、下記（８）式が求められる。
【数４】
0006657533.tif 000005
【００５６】
送電コイルＬｔと受電コイルＬｒの距離が変化しなければ、結合係数ｋは変化しない。したがって、上記（８）式より、受電ユニット４から出力される電流Ｉ2の大きさは、送電ユニット２に入力される電圧Ｖ1の大きさに比例する。また、送電ユニット２に入力される電圧Ｖ1は、高周波電源装置１の出力電圧Ｖ1である。高周波電源装置１は出力電圧Ｖ1の大きさを一定に制御している。したがって、受電ユニット４の出力電流Ｉ2の大きさは、接続される負荷のインピーダンスなどに関係なく、一定である。つまり、受電ユニット４の出力は、一定の大きさの電流Ｉ2を出力する定電流源と考えることができる。受電ユニット４の出力電流Ｉ2の大きさが一定なので、整流平滑回路５によって整流および平滑化された電流も一定になる。したがって、キャパシタ６に供給される電流は、キャパシタ６の充電状態に関係なく一定になる。つまり、キャパシタ６は、定電流充電される。定電流充電により充電電流が過大になることを防ぐので、過電流による素子の破壊および損失の増加を防ぐことができる。
【００５７】
キャパシタ６は、電気を蓄積するものであり、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キャパシタを、必要な充電容量が得られるように、直並列接続したものである。なお、大容量の１つのキャパシタで構成してもよい。キャパシタは、他の蓄電デバイスと比較すると、充放電による劣化が少なく製品寿命が長いこと、また、大電流による急速充電が可能といった特徴を有しており、充放電を繰り返し行う充電システムに適している。上記したように、送電ユニット２は、高い周波数（８５［ｋＨｚ］）の大きな高周波電流を出力する。受電ユニット４が受電した当該高周波電流は整流平滑回路５で整流されて、キャパシタ６に出力される。したがって、キャパシタ６は、直流の大電流で定電流充電される。本実施形態においては、５０［Ａ］でキャパシタ６を充電する。したがって、キャパシタ６は、短い時間で大きな電気エネルギーを蓄えることができる。なお、キャパシタ６を充電する電流は限定されず、５０［Ａ］以上であればよい。また、キャパシタ６は、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路７を介して、モータ８に電力を供給する。
【００５８】
ＤＣ−ＤＣコンバータ回路７は、キャパシタ６から出力される電圧を、モータ８を駆動するための駆動電圧（例えば２４［Ｖ］や４８［Ｖ］）に変圧して、モータ８に印加する。キャパシタ６は充電量によって電圧が変化するので、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路７は、モータ８に印加する電圧を所定の駆動電圧にするために設けられている。本実施形態においては、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路７として、昇降圧型のＤＣ−ＤＣコンバータ回路を用いている。図４（ａ）は、昇降圧型のＤＣ−ＤＣコンバータ回路の一例を示す回路図である。なお、昇降圧型のＤＣ−ＤＣコンバータ回路の構成はこれに限定されない。
【００５９】
モータ８は、無人搬送車Ｖの車輪を回転させる。無人搬送車Ｖは、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路７やモータ８を制御するための、図示しない制御装置を備えている。当該制御装置は、無人搬送車Ｖが停止位置Ｈに着いたときにモータ８を停止させ、無人搬送車Ｖを走行させるときにモータ８を駆動させる。モータ８を駆動させるための電力は、キャパシタ６から供給される。無人搬送車Ｖの走行時にはモータ８が駆動されるので、キャパシタ６に蓄積された電気エネルギーが消費される。
【００６０】
次に、循環経路Ｒにおける各停止位置Ｈ間の距離の条件式の算出について説明する。
【００６１】
無人搬送車Ｖが停止位置Ｈに停止している間、停止位置Ｈに配置された送電装置Ａは、無人搬送車Ｖに搭載された受電装置Ｂに、非接触で送電を行う。このとき、キャパシタ６は、直流の大電流で定電流充電される。充電開始時のキャパシタ６の電圧を第１電圧Ｖｃ１とし、充電完了時のキャパシタ６の電圧を第２電圧Ｖｃ２（＞Ｖｃ１）とする。キャパシタ６の静電容量をＣｃとすると、キャパシタ６に充電された電気エネルギーＥ１は、
Ｅ１＝Ｃｃ・（Ｖｃ２2−Ｖｃ１2）／２  ・・・・  （９）
となる。
【００６２】
モータ８を駆動する駆動電圧をＶｄ、駆動電流をＩｄとし、無人搬送車Ｖの走行速度をＸ、走行距離をＤｘとすると、当該走行時に消費される電気エネルギーＥ２は、
Ｅ２＝Ｉｄ・Ｖｄ・（Ｄｘ／Ｘ）  ・・・・  （１０）
となる。
【００６３】
走行時に消費される電気エネルギーＥ２が、停止時に充電される電気エネルギーＥ１を超えなければ（Ｅ２≦Ｅ１）、キャパシタ６の蓄電量は、所定以下に減少することはない。上記（９）、（１０）式より、この条件を満たす距離Ｄｘは、
Ｄｘ≦Ｘ・Ｃｃ・（Ｖｃ２2−Ｖｃ１2）／（２・Ｉｄ・Ｖｄ）  ・・・・  （１１）
となる。つまり、無人搬送車Ｖの走行距離Ｄｘが、上記（１１）式を満たす場合、キャパシタ６の蓄電量は、所定以下に減少することがない。本実施形態においては、循環経路Ｒにおける停止位置Ｈ１から停止位置Ｈ２までの経路Ｒ１の距離、および、停止位置Ｈ２から停止位置Ｈ１までの経路Ｒ２の距離は、それぞれ、上記（１１）式を満たすように設計されている。
【００６４】
例えば、キャパシタ６の静電容量Ｃｃが１００［Ｆ］で、停止時の充電により、キャパシタ６の電圧を２０［Ｖ］（第１電圧Ｖｃ１）から３０［Ｖ］（第２電圧Ｖｃ２）まで充電する場合、駆動電圧Ｖｄが２４［Ｖ］、駆動電流Ｉｄが１５［Ａ］、走行速度Ｘが０．６［ｍ／ｓ］とすると、Ｄｘ≦４１．７［ｍ］となる。したがって、経路Ｒ１および経路Ｒ２の距離が、例えば４０［ｍ］となるように設計すればよい。もし、経路Ｒ１の距離を長くしたい場合は、経路Ｒ１の途中に待機のための停止位置Ｈをさらに追加し、各停止位置Ｈ間の距離が上記（１１）式を満たすようにすればよい。
【００６５】
上記（１１）式は、キャパシタ６の劣化による静電容量の減少を考慮していない。静電容量の減少は、１０年で１０％程度の減少なので、上記（１１）式の条件を満たすように設計すれば、通常は問題ない。なお、キャパシタ６の劣化も考慮するのであれば、キャパシタ６の静電容量Ｃｃに劣化による減少分を考慮するための係数αを乗算して、
Ｄｘ≦Ｘ・α・Ｃｃ・（Ｖｃ２2−Ｖｃ１2）／（２・Ｉｄ・Ｖｄ）  ・・・・  （１２）
を満たすように設計すればよい。なお、αは、０．９（９０％に減少）〜０．７（７０％に減少）の値を、無人搬送車システムＳ１の運用期間に応じて適宜設定すればよい。
【００６６】
次に、第１実施形態に係る無人搬送車システムＳ１の運用時の無人搬送車Ｖの各状態について、図１および図５を参照して説明する。図５は、キャパシタ６の電圧の時間変化（同図（ａ））と、無人搬送車Ｖの速度の時間変化（同図（ｂ））を示している。
【００６７】
無人搬送車Ｖが停止位置Ｈ１に到着すると、荷物Ｗの積み込みが行われる（図１（ａ）の無人搬送車Ｖ１の状態）。この時間を利用して、送電装置Ａ１から無人搬送車Ｖの受電装置Ｂへの送電が行われ、キャパシタ６が充電される。この時、図５に示す時刻ｔ０からｔ１の期間のように、キャパシタ６の電圧が、第１電圧Ｖｃ１から第２電圧Ｖｃ２まで上昇する。また、停止中なので車両速度は「０」である。
【００６８】
積み込みが終わると（停止時間Ｔが経過すると）、無人搬送車Ｖは、経路Ｒ１に沿って、停止位置Ｈ２に向かって走行する（図１（ａ）の無人搬送車Ｖ２の状態）。この時、モータ８の駆動のために電力が消費され、キャパシタ６が放電される。この時、図５に示す時刻ｔ１からｔ２の期間のように、キャパシタ６の電圧が、第２電圧Ｖｃ２から第１電圧Ｖｃ１まで下降する。また、車両速度は加速によりＸとなり、停止直前に減速して「０」になる。加減速の時間は極めて小さいので無視してもよいが、走行速度Ｘに代えて平均速度を用いるようにしてもよい。
【００６９】
無人搬送車Ｖが停止位置Ｈ２に到着すると、荷物Ｗの荷下ろしが行われる（図１（ａ）の無人搬送車Ｖ３の状態）。この時間を利用して、送電装置Ａ２から無人搬送車Ｖの受電装置Ｂへの送電が行われ、キャパシタ６が充電される。この時、図５に示す時刻ｔ２からｔ３の期間のように、キャパシタ６の電圧が、第１電圧Ｖｃ１から第２電圧Ｖｃ２まで上昇する。また、停止中なので車両速度は「０」である。
【００７０】
荷下ろしが終わると（停止時間Ｔが経過すると）、無人搬送車Ｖは、経路Ｒ２に沿って、停止位置Ｈ１に向かって走行する（図１（ａ）の無人搬送車Ｖ４の状態）。この時、モータ８の駆動のために電力が消費され、キャパシタ６が放電される。この時、図５に示す時刻ｔ３からｔ４の期間のように、キャパシタ６の電圧が、第２電圧Ｖｃ２から第１電圧Ｖｃ１まで下降する。また、車両速度は加速によりＸとなり、停止直前に減速して「０」になる。
【００７１】
図５（ａ）においては、経路Ｒ１，Ｒ２の距離が上記（１１）式の右辺と同じとなる場合（上記（１１）式の等号が成立する場合）で考えているので、キャパシタ６の電圧が第１電圧Ｖｃ１まで下降している。しかし、実際には、経路Ｒ１，Ｒ２の距離はより短く設定されるので、キャパシタ６の電圧は第１電圧Ｖｃ１まで下降しない。この場合、次の停止時間Ｔ中、充電を行うと、キャパシタ６の電圧は第２電圧Ｖｃ２より大きくなる。キャパシタ６の電圧が許容される最大電圧を超えないように、本実施形態においては、キャパシタ６の電圧が所定の電圧になった場合に送受電を停止するように、送電装置Ａおよび受電装置Ｂは構成されている。なお、キャパシタ６の電圧が第２電圧Ｖｃ２に達すると、送受電を停止するようにしてもよい。いずれにしても、キャパシタ６の電圧は、第１電圧Ｖｃ１より低くならない。
【００７２】
次に、第１実施形態に係る無人搬送車システムＳ１の作用効果について説明する。
【００７３】
本実施形態によると、無人搬送車Ｖが停止位置Ｈに停止している間に、停止位置Ｈに配置された送電装置Ａから、無人搬送車Ｖが備える受電装置Ｂに、非接触で給電が行われる。蓄電手段としてキャパシタ６を用いており、高い周波数の大電流で非接触給電を行うことで、短時間で大きな電気エネルギーが充電される。また、経路Ｒ１の距離、および、経路Ｒ２の距離は、それぞれ、上記（１１）式を満たすように設計されている。したがって、経路Ｒ１および経路Ｒ２の走行で消費される電気エネルギーが、停止中に充電された電気エネルギーより大きくなることはないので、キャパシタ６の蓄電量は所定以下に減少することはない。これにより、無人搬送車Ｖを循環経路Ｒでの搬送作業から外して、キャパシタ６を交換したり、キャパシタ６を別途充電するなどの作業を行うことなく、連続使用することができる。
【００７４】
図６は、蓄電手段の電圧の時間変化を示す図である。破線ａは、蓄電手段がバッテリであり、無人搬送車の停止期間中に充電を行わない場合のバッテリ電圧の時間変化を示している。細線ｂは、蓄電手段がバッテリであり、短い停止期間中に充電を行う場合のバッテリの圧の時間変化を示している。太線ｃは、本実施形態に係るキャパシタ６の電圧の時間変化を示している。破線ａの場合、無人搬送車が走行する毎にバッテリ電圧が低下する。したがって、バッテリ電圧が低下し過ぎる前に、無人搬送車を循環経路での搬送作業から外して、バッテリを充電したり、交換したりする必要がある。細線ｂの場合、破線ａの場合と比べてバッテリ電圧の低下を抑制することができるが、バッテリ電圧は次第に低下する。したがって、破線ａの場合と比べて頻度は少なくなるが、バッテリの充電または交換の必要がある。一方、本実施形態の場合（太線ｃ参照）、短時間での急速充電が行われ、経路Ｒ１，Ｒ２の距離が適切に設計されているので、キャパシタ６の電圧は、第１電圧Ｖｃ１と第２電圧Ｖｃ２との間で推移し、第１電圧Ｖｃ１を下回らない。したがって、キャパシタ６の別途の充電や交換の必要がない。
【００７５】
また、本実施形態によると、送電ユニット２および受電ユニット４は直列共振回路である。また、高周波電源装置１は送電ユニット２に一定の大きさの高周波電圧を出力し、送電ユニット２から受電ユニット４へは磁界共鳴方式で送電を行う。したがって、受電ユニット４の出力が定電流源の出力と等価になる。よって、キャパシタ６の充電状態に関係なく、キャパシタ６に出力される電流は一定になる。つまり、キャパシタ６を、定電流で充電することができる。これにより、充電電流が過大になることが防止されるので、過電流による素子の破壊および損失の増加を防ぐことができる。
【００７６】
なお、本実施形態においては、第１電圧Ｖｃ１が駆動電圧Ｖｄより低いので、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路７として、昇降圧型のＤＣ−ＤＣコンバータ回路を用いている。第１電圧Ｖｃ１が駆動電圧Ｖｄ以上となるように設定すれば、ＤＣ−ＤＣコンバータ回路７として、降圧型のＤＣ−ＤＣコンバータ回路を用いることができる。図４（ｂ）は、降圧型のＤＣ−ＤＣコンバータ回路の一例を示す回路図である。なお、降圧型のＤＣ−ＤＣコンバータ回路の構成はこれに限定されない。降圧型のＤＣ−ＤＣコンバータ回路は、昇降圧型のＤＣ−ＤＣコンバータ回路より、小型軽量で価格も低価である。したがって、無人搬送車Ｖの小型軽量化に寄与し、また、製造コストを抑制することができる。
【００７７】
上記の計算例において、第１電圧Ｖｃ１を、駆動電圧Ｖｄ（２４［Ｖ］）より高い２５［Ｖ］とした場合、上記（１１）式より、Ｄｘ≦２２．９［ｍ］となる。したがって、経路Ｒ１および経路Ｒ２の距離を、上記計算例の場合より短く設計する必要がある。しかし、同じ大きさの電流で同じ時間で充電を行うのであれば、第２電圧Ｖｃ２も第１電圧Ｖｃ１と同じだけ高くすることができる。すなわち、第２電圧Ｖｃ２を３５［Ｖ］とすることができる。この場合、上記（１１）式より、Ｄｘ≦５０［ｍ］となる。つまり、経路Ｒ１および経路Ｒ２の距離を、上記計算例の場合より長く設計することができる。これは、第１電圧Ｖｃ１および第２電圧Ｖｃ２を高くするほど、キャパシタ６に充電される電気エネルギーＥ１が大きくなる（上記（９）式参照）ことからも理解できる。また、非接触電力伝送においては、高い電圧ほど大きな電力を送電できるので、送電効率が高くなる。なお、キャパシタ６の上限電圧が第２電圧Ｖｃ２以上である必要がある。
【００７８】
また、本実施形態においては、送電ユニット２および受電ユニット４をどちらも直列共振回路としているが、両者を並列共振回路としてもよい。
【００７９】
次に、図７に基づき、本発明の第２実施形態に係る無人搬送車システムＳ２について説明する。図７は、第２実施形態に係る無人搬送車システムＳ２を説明するための図であり、無人搬送車Ｖ’の構成を示す概略図である。図７において、第１実施形態に係る無人搬送車Ｖ（図１（ｂ）参照）と同一または類似の要素には、同一の符号を付している。なお、無人搬送車システムＳ２の全体構成、および、送電装置Ａの構成は、第１実施形態に係る無人搬送車システムＳ１（図１参照）と同様なので、図の記載および説明を省略する。無人搬送車システムＳ２は、無人搬送車Ｖ’がロボットアーム９を備えている点で、第１実施形態に係る無人搬送車システムＳ１と異なる。
【００８０】
ロボットアーム９は、荷物Ｗの積み下ろしを行うためのものであり、無人搬送車Ｖ’の車体に取り付けられている。なお、取り付けられる場所は限定されない。ロボットアーム９は、無人搬送車Ｖ’が停止位置Ｈ１に停止している間に荷物Ｗの積み込みを行い、停止位置Ｈ２に停止している間に荷物Ｗの荷下ろしを行う。ロボットアーム９を駆動させるための電力は、キャパシタ６から供給される。キャパシタ６に蓄積された電気エネルギーは、モータ８およびロボットアーム９によって消費されるので、無人搬送車Ｖ’が走行する距離は、第１実施形態の場合より短くする必要がある。
【００８１】
ロボットアーム９を駆動する駆動電圧をＶｒ、駆動電流をＩｒ、駆動時間をＴｒとすると、当該ロボットアーム９による作業で消費される電気エネルギーＥ３は、
Ｅ３＝Ｉｒ・Ｖｒ・Ｔｒ  ・・・・  （１３）
となる。
【００８２】
ロボットアーム９による作業で消費される電気エネルギーＥ３も考慮すると、Ｅ２＋Ｅ３≦Ｅ１である必要があるので、上記（９）、（１０）、（１３）式より、この条件を満たす距離Ｄｘは、
Ｄｘ≦Ｘ・｛Ｃｃ・（Ｖｃ２2−Ｖｃ１2）−２・Ｖｒ・Ｉｒ・Ｔｒ｝／（２・Ｉｄ・Ｖｄ）  ・・・・  （１４）
となる。なお、駆動時間Ｔｒは、無人搬送車Ｖが停止している間、常にロボットアーム９が作業を行っているとすると、停止時間Ｔとしてもよい。
【００８３】
例えば、上記の計算例において、駆動電圧Ｖｒが２４［Ｖ］、駆動電流Ｉｒが１５［Ａ］、駆動時間Ｔｒが２０［ｓ］とすると、Ｄｘ≦２９．７［ｍ］となる。
【００８４】
第２実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。なお、ロボットアーム９の代わりに、例えばコンベアを搭載し、停止位置Ｈに配置したコンベアと無人搬送車Ｖに搭載されたコンベアとで荷物Ｗの受け渡しを行うようにしてもよい。この場合は、無人搬送車Ｖのコンベアを駆動する駆動電圧Ｖｒおよび駆動電流Ｉｒを用いて、上記（１４）式に基づいて距離Ｄｘを設定すればよい。上記「ロボットアーム９」および「無人搬送車Ｖに搭載されたコンベア」が、本発明の「積み下ろし手段」に相当する。
【００８５】
上記第１および第２実施形態においては、高周波電源装置１が一定の大きさの高周波電圧を出力する定電圧源である場合について説明したが、これに限られない。高周波電源装置１が一定の大きさの高周波電流を出力する定電流源である場合を、第３実施形態として、以下に説明する。
【００８６】
図８は、第３実施形態に係る無人搬送車システムＳ３を説明するための図である。図８（ａ）は無人搬送車システムＳ３の送電装置Ａ’および受電装置Ｂ’の詳細を説明するための図であり、図８（ｂ）はインバータ回路１２ａの内部構成を示す回路図である。図８（ａ）において、第１実施形態に係る送電装置Ａおよび受電装置Ｂ（図２参照）と同一または類似の要素には、同一の符号を付している。なお、無人搬送車システムＳ３の全体構成、および、送電装置Ａ’および無人搬送車Ｖの概略構成は、第１実施形態に係る無人搬送車システムＳ１（図１参照）と同様なので、図の記載および説明を省略する。無人搬送車システムＳ３は、送電装置Ａ’の高周波電源装置１’が定電流源である点と、受電装置Ｂ’の受電ユニット４’が並列共振回路である点とで第１実施形態に係る無人搬送車システムＳ１と異なる。
【００８７】
高周波電源装置１’は、高周波電力を送電ユニット２に供給するものである。高周波電源装置１’は、いわゆる定電流源であり、一定の大きさの高周波電流を出力する。高周波電源装置１’は、インバータ回路１２に代えて、インバータ回路１２ａを備えている。
【００８８】
図８（ｂ）に示すように、インバータ回路１２ａは、スイッチング素子Ｑｓ、ダイオードＤ１、インダクタＬ１，Ｌ２，Ｌ３、および、コンデンサＣ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ１０を備えている。スイッチング素子Ｑｓ、ダイオードＤ１、インダクタＬ１，Ｌ３、および、コンデンサＣ１，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ１０は、いわゆるＥ級アンプと同様の回路を構成する。Ｅ級アンプは、直流電力を入力され、高周波電力を生成して出力する。
【００８９】
コンデンサＣ１０は、直流電源装置１１に並列接続されており、直流電源装置１１より入力される直流電圧を平滑化するものである。
【００９０】
インダクタＬ１は、直流電源装置１１の高電位側の出力端子とスイッチング素子Ｑｓとの間に直列接続されている。直流電源装置１１が一定の直流電圧を出力することにより、インダクタＬ１は、スイッチング素子Ｑｓに一定の直流電流を供給する。
【００９１】
スイッチング素子Ｑｓは、図示しない制御回路から入力される高周波制御信号に応じて、オン状態とオフ状態とを切り替えるものである。本実施形態では、スイッチング素子ＱｓとしてＭＯＳＦＥＴを使用している。なお、スイッチング素子ＱｓはＭＯＳＦＥＴに限定されず、バイポーラトランジスタ、ＩＧＢＴなどであってもよい。スイッチング素子Ｑｓのドレイン端子は、インダクタＬ１の一方の端子（直流電源装置１１の出力端子に接続されたのとは異なる方の端子）に接続されている。スイッチング素子Ｑｓのソース端子は、直流電源装置１１の低電位側の出力端子に接続されている。スイッチング素子Ｑｓのゲート端子には、制御回路から高周波制御信号が入力される。高周波制御信号は、スイッチング周波数ｆ0でハイレベルとローレベルとを繰り返すパルス信号である。スイッチング素子Ｑｓは、高周波制御信号がローレベルのときオフ状態になり、高周波制御信号がハイレベルのときオン状態になる。
【００９２】
ダイオードＤ１は、いわゆるフライホイールダイオードであって、スイッチング素子Ｑｓのドレイン端子とソース端子との間に、逆並列に接続されている。すなわち、ダイオードＤ１のアノード端子はスイッチング素子Ｑｓのソース端子に接続され、ダイオードＤ１のカソード端子はスイッチング素子Ｑｓのドレイン端子に接続されている。ダイオードＤ１は、スイッチング素子Ｑｓの切り替えによって発生する逆起電力による逆方向の高い電圧がスイッチング素子Ｑｓに印加されないようにするためのものである。なお、スイッチング素子Ｑｓが内部にダイオードの動作をする機能を有する場合は、ダイオードＤ１を設けないようにしてもよい。
【００９３】
コンデンサＣ１は、スイッチング素子Ｑｓに並列接続されており、スイッチング素子Ｑｓがオフ状態のときに電流が流れて、電気エネルギーを蓄積する。そして、コンデンサＣ１の両端電圧がピークになった後は放電を行い、電気エネルギーを放出する。そして、コンデンサＣ１の両端電圧がゼロになったタイミングで、スイッチング素子Ｑｓがオフ状態からオン状態に切り替わる。
【００９４】
インダクタＬ３とコンデンサＣ３とは、直列接続されて共振回路ＬＣ３を構成している。インダクタＬ３およびコンデンサＣ３は、共振周波数がスイッチング周波数ｆ0と一致するように設計される。共振回路ＬＣ３は、スイッチング素子Ｑｓのドレイン端子とインダクタＬ１の一方の端子との接続点と送電ユニット２との間に、直列接続されている。共振回路ＬＣ３の共振特性により、出力電流が、共振周波数（スイッチング周波数ｆ0）の正弦波状になる。なお、当該共振回路ＬＣ３が、本発明の「第１の共振回路」に相当する。
【００９５】
コンデンサＣ４は、共振回路ＬＣ３の出力側に、直流電源装置１１に対して並列となるように、接続されている。コンデンサＣ４、インダクタＬ３およびコンデンサＣ３は、インピーダンス整合回路として機能する。また、コンデンサＣ３は、高周波電源装置１’から出力される高周波電流から直流成分をカットする。
【００９６】
以上の構成から、スイッチング素子Ｑｓ、ダイオードＤ１、インダクタＬ１，Ｌ３、および、コンデンサＣ１，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ１０を備えたＥ級アンプは、制御回路より入力される高周波制御信号に応じてスイッチング素子Ｑｓがスイッチングすることで、スイッチング周波数ｆ0の高周波電流を生成して出力する。
【００９７】
また、本実施形態においては、インバータ回路１２ａは、インダクタＬ２とコンデンサＣ２とが直列接続された共振回路ＬＣ２を、スイッチング素子Ｑｓに並列接続させている。インダクタＬ２およびコンデンサＣ２は、共振周波数がスイッチング周波数ｆ0の２倍の周波数と一致するように設計される。共振回路ＬＣ２は、スイッチング周波数ｆ0の２倍の周波数成分（２次高調波成分）に対して、低インピーダンスとなり、スイッチング周波数ｆ0の成分（基本波成分）およびその３倍の周波数成分（３次高調波成分）に対して、高インピーダンスとなる。なお、当該共振回路ＬＣ２が、本発明の「第２の共振回路」に相当する。
【００９８】
また、インダクタＬ１およびコンデンサＣ１からなるフィルタＬＣ１も、共振回路ＬＣ２と組み合わせて、スイッチング周波数ｆ0の２倍の周波数成分（２次高調波成分）に対して、低インピーダンスとなり、スイッチング周波数ｆ0の成分（基本波成分）およびその３倍の周波数成分（３次高調波成分）に対して、高インピーダンスとなるように設計される。なお、コンデンサＣ１のキャパシタンスは、スイッチング素子Ｑｓの内部の容量成分も考慮して設計される。
【００９９】
以上の構成から、発生した高周波電流のうちの２次高調波成分が共振回路ＬＣ２に流れ、スイッチング素子Ｑｓのドレイン‐ソース間の２次高調波成分電流による発生電圧を抑制することができる。
【０１００】
受電ユニット４’は、共振コンデンサＣｒが受電コイルＬｒに並列接続されており、並列共振回路を構成している。受電コイルＬｒおよび共振コンデンサＣｒは、送電コイルＬｔおよび共振コンデンサＣｔと同様に、共振周波数が高周波電源装置１’より供給される高周波電力の周波数ｆ0（スイッチング周波数ｆ0）と一致するように設計される。なお、高周波電源装置１’が出力する高周波電流の周波数が高い場合は、受電コイルＬｒの巻線間の浮遊キャパシタンスを共振コンデンサＣｒとして用いるようにしてもよい。
【０１０１】
本実施形態において、第１実施形態における図３に示す等価回路への変換と同様の変換を行って演算を行うと、下記（１５）式が求められる。
【数５】
0006657533.tif 000006
【０１０２】
送電コイルＬｔと受電コイルＬｒの距離が変化しなければ、結合係数ｋは変化しない。したがって、上記（１５）式より、受電ユニット４から出力される電流Ｉ2の大きさは、送電ユニット２に入力される電流Ｉ1の大きさに比例する。また、送電ユニット２に入力される電流Ｉ1は、高周波電源装置１’の出力電流Ｉ1である。直流電源装置１１が出力する直流電圧が一定の場合、高周波電源装置１’の出力電流Ｉ1の大きさは一定である。したがって、受電ユニット４の出力電流Ｉ2の大きさは、接続される負荷のインピーダンスなどに関係なく、一定である。つまり、受電ユニット４の出力は、一定の大きさの電流Ｉ2を出力する定電流源と考えることができる。受電ユニット４の出力電流Ｉ2の大きさが一定なので、整流平滑回路５によって整流および平滑化された電流も一定になる。したがって、キャパシタ６に供給される電流は、キャパシタ６の充電状態に関係なく一定になる。つまり、キャパシタ６は、第１実施形態の場合と同様に、定電流充電される。
【０１０３】
したがって、第３実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。また、第３実施形態によると、送電ユニット２は直列共振回路であり、受電ユニット４’は並列共振回路である。また、高周波電源装置１’は送電ユニット２に一定の大きさの高周波電流を出力し、送電ユニット２から受電ユニット４’へは磁界共鳴方式で送電を行う。したがって、受電ユニット４’の出力が定電流源の出力と等価になる。よって、キャパシタ６の充電状態に関係なく、キャパシタ６に出力される電流は一定になる。つまり、キャパシタ６を、定電流で充電することができる。
【０１０４】
第３実施形態によると、インバータ回路１２ａは、１つのスイッチング素子Ｑｓに高周波制御信号を入力することで、一定の大きさの高周波電流を、送電ユニット２に出力することができる。高周波制御信号にデッドタイムを設ける必要がないので、高周波制御信号をスイッチング素子Ｑｓに出力するためのドライブ回路を単純な構成とすることができる。
【０１０５】
第３実施形態によると、インバータ回路１２ａのスイッチング素子Ｑｓには、インダクタＬ２とコンデンサＣ２からなる共振回路ＬＣ２が並列接続されている。当該共振回路ＬＣ２は、スイッチング周波数ｆ0の２倍の周波数成分（２次高調波成分）に対して、低インピーダンスとなり、スイッチング周波数ｆ0の成分（基本波成分）およびその３倍の周波数成分（３次高調波成分）に対して、高インピーダンスとなる。したがって、インバータ回路１２ａで発生した高周波電流のうちの２次高調波成分は、共振回路ＬＣ２に流れ、スイッチング素子Ｑｓのドレイン‐ソース間の２次高調波成分電流による発生電圧を抑制することができる。よって、スイッチング素子Ｑｓを高耐圧のものにする必要がない。
【０１０６】
なお、第３実施形態においては、送電ユニット２を直列共振回路とし、受電ユニット４を並列共振回路としているが、これに限られず、送電ユニット２を並列共振回路とし、受電ユニット４を直列共振回路としてもよい。また、他の構成として、キャパシタ６に定電流充電を行うようにしてもよい。
【０１０７】
図９（ａ）は、第３実施形態に係る受電装置Ｂ’の変形例を示している。図９（ａ）において、第３実施形態に係る受電装置Ｂ’（図８（ａ）参照）と同一または類似の要素には、同一の符号を付している。図９（ａ）に示す受電装置Ｂ’は、受電ユニット４’に代えて受電ユニット４（図２参照）を備えている点と、受電ユニット４と整流平滑回路５との間に、電圧‐電流変換回路１０が設けられている点とで、図８（ａ）に示す受電装置Ｂ’と異なる。
【０１０８】
電圧‐電流変換回路１０は、電圧出力を電流出力に変換するものである。電圧‐電流変換回路１０は、２つのインダクタＬ１１，Ｌ１２とコンデンサＣ１１とを、Ｔ型に配置した回路である。インダクタＬ１１とインダクタＬ１２とは直列接続されており、受電ユニット４と整流平滑回路５との間に、直列接続されている。そして、インダクタＬ１１とインダクタＬ１２との接続点に、コンデンサＣ１１が並列接続されている。スイッチング周波数ｆ0におけるインダクタＬ１１，Ｌ１２およびコンデンサＣ１１の各インピーダンスの大きさが等しくなるように、各インダクタンスおよびキャパシタンスを決定している。
【０１０９】
当該変形例では、送電ユニット２および受電ユニット４がともに直列共振回路なので、図３に示す等価回路への変換を行って演算を行うと、上記（７）式および上記（３）式から下記（１６）が求められる。
【数６】
0006657533.tif 000007
【０１１０】
送電コイルＬｔと受電コイルＬｒの距離が変化しなければ、結合係数ｋは変化しない。したがって、上記（１６）式より、受電ユニット４から出力される電圧Ｖ2の大きさは、送電ユニット２に入力される電流Ｉ1の大きさに比例する。また、送電ユニット２に入力される電流Ｉ1は、高周波電源装置１’の出力電流Ｉ1である。直流電源装置１１が出力する直流電圧が一定の場合、高周波電源装置１’の出力電流Ｉ1の大きさは一定である。したがって、受電ユニット４の出力電圧Ｖ2の大きさは、接続される負荷のインピーダンスなどに関係なく、一定である。つまり、受電ユニット４の出力は、一定の大きさの電圧Ｖ2を出力する定電圧源と考えることができる。また、電圧‐電流変換回路１０は、電圧出力を電流出力に変換するので、受電ユニット４より一定の大きさの電圧Ｖ2を入力されることにより、一定の大きさの電流Ｉ2’を出力する。電圧‐電流変換回路１０の出力電流Ｉ2’の大きさが一定なので、整流平滑回路５によって整流および平滑化された電流も一定になる。したがって、キャパシタ６に供給される電流は、キャパシタ６の充電状態に関係なく一定になる。つまり、本変形例においても、キャパシタ６は、定電流充電される。
【０１１１】
したがって、本変形例においても、第３実施形態と同様の効果を奏することができる。
【０１１２】
なお、本変形例においては、電圧‐電流変換回路１０を、２つのインダクタＬ１１，Ｌ１２とコンデンサＣ１１とをＴ型に配置した回路とした場合について説明したが、電圧‐電流変換回路１０の回路構成は、上述したものに限定されない。例えば、１つのインダクタと２つのコンデンサとをＴ型に配置した回路としてもよいし、２つのインダクタと１つのコンデンサとをπ型に配置した回路としてもよいし、１つのインダクタと２つのコンデンサとをπ型に配置した回路としてもよい。
【０１１３】
また、電圧‐電流変換回路１０は、インダクタとコンデンサを組み合わせた回路に限定されない。電圧‐電流変換回路１０は、受電ユニット４からの電圧出力を電流出力に変換するものであればよい。例えば、図９（ｂ）に示すように、受電ユニット４と整流平滑回路５との間に直列接続される伝送線路ＴＬを備える電圧‐電流変換回路１０’を用いるようにしてもよい。伝送線路ＴＬは、例えば同軸ケーブルとしている。なお、伝送線路ＴＬは、同軸ケーブルに限定されず、例えば、同軸管、基板上に形成された線路などであってもよい。伝送線路ＴＬの長さは、受電ユニット４より入力される高周波（すなわち、高周波電源装置１’が出力する高周波）の基本波の、伝送線路ＴＬにおける伝送波長の略４分の１としている。
【０１１４】
なお、本変形例においては、送電ユニット２および受電ユニット４をどちらも直列共振回路としているが、両者を並列共振回路としてもよい。
【０１１５】
上記第３実施形態においては、高周波電源装置１’がインバータ回路１２ａを備える場合について説明したが、他のインバータ回路を備えるようにしてもよい。例えば、インバータ回路１２ａに代えて、共振回路ＬＣ２を設けないようにした、いわゆるＥ級アンプを用いたインバータ回路１２ｂを備えるようにしてもよい（図１０（ａ）参照）。インバータ回路１２ｂも、スイッチング素子Ｑｓに高周波制御信号を入力することで、一定の大きさの高周波電流を出力することができる。高周波制御信号にデッドタイムを設ける必要がないので、高周波制御信号をスイッチング素子に出力するためのドライブ回路を単純な構成とすることができる。なお、この場合、スイッチング素子Ｑｓのドレイン‐ソース間電圧を抑制できないので、スイッチング素子Ｑｓを高耐圧のものにする必要がある。
【０１１６】
また、インバータ回路１２ｂ（図１０（ａ）参照）において、インダクタＬ１の代わりに伝送線路Ｋを設けたインバータ回路１２ｃを備えるようにしてもよい（図１０（ｂ）参照）。伝送線路Ｋは、電力を伝送するための線路であり、直流電源装置１１の高電位側の出力端子とスイッチング素子Ｑｓのドレイン端子との間に直列接続されている。本変形例においては、伝送線路Ｋを同軸ケーブルとしている。なお、伝送線路Ｋは、同軸ケーブルに限定されず、例えば、同軸管、基板上に形成された線路などであってもよい。伝送線路Ｋの長さは、インバータ回路１２ｃが出力する高周波の基本波の、伝送線路Ｋにおける伝送波長の略４分の１としている。つまり、上述した電圧‐電流変換回路１０’の伝送線路ＴＬと同様のものを用いている。
【０１１７】
スイッチング素子Ｑｓのドレイン端子から伝送線路Ｋ側を見たインピーダンスは、スイッチング周波数ｆ0の偶数倍の周波数成分に対して、低インピーダンスとなり、スイッチング周波数ｆ0の成分（基本波成分）およびその奇数倍の周波数成分に対して、高インピーダンスとなる。インバータ回路１２ｃも、スイッチング素子Ｑｓに高周波制御信号を入力することで、一定の大きさの高周波電流を出力することができる。高周波制御信号にデッドタイムを設ける必要がないので、高周波制御信号をスイッチング素子に出力するためのドライブ回路を単純な構成とすることができる。また、伝送線路Ｋが偶数次高調波成分に対して低インピーダンスとなるので、偶数次高調波成分が伝送線路Ｋに流れ、スイッチング素子Ｑｓのドレイン‐ソース間の偶数次高調波成分電流による発生電圧を抑制することができる。
【０１１８】
また、インバータ回路１２ｂ（図１０（ａ）参照）において、伝送線路部Ｋ’を設けたインバータ回路１２ｄを備えるようにしてもよい（図１０（ｃ）参照）。伝送線路部Ｋ’は、インバータ回路１２ｄで生成される高周波から、所定次数の高調波成分を減衰させるものである。伝送線路部Ｋ’は、伝送線路Ｋ１および伝送線路Ｋ２を備えている。
【０１１９】
伝送線路Ｋ１は、一端がスイッチング素子Ｑｓのドレイン端子に接続され、他端が開放された伝送線路である。伝送線路Ｋ２は、一端がスイッチング素子Ｑｓのドレイン端子に接続され、他端が短絡された伝送線路である。本変形例においては、伝送線路Ｋ１，Ｋ２を、同軸ケーブルとしている。なお、伝送線路Ｋ１，Ｋ２は、同軸ケーブルに限定されず、例えば、同軸管、基板上に形成された線路などであってもよい。伝送線路Ｋ１，Ｋ２の長さは、インバータ回路１２ｄが出力する高周波の基本波の、伝送線路Ｋ１，Ｋ２における伝送波長の略８分の１としている。なお、当該伝送線路Ｋ１が、本発明の「第１の伝送線路」に相当し、当該伝送線路Ｋ２が、本発明の「第２の伝送線路」に相当する。
【０１２０】
伝送線路部Ｋ’は、スイッチング周波数ｆ0およびｆ0の奇数倍の周波数で、インピーダンスが無限大になり、ｆ0の偶数倍の周波数で、インピーダンスが０「Ω」になる。つまり、伝送線路部Ｋ’には、インバータ回路１２ｄで生成される高周波の基本波および奇数倍高調波（３次高調波、５次高調波など）の電流は流れず、偶数倍高調波（２次高調波、４次高調波など）の電流が流れて、スイッチング素子Ｑｓに発生する高調波成分の電圧を減衰させる。インバータ回路１２ｄも、スイッチング素子Ｑｓに高周波制御信号を入力することで、一定の大きさの高周波電流を出力することができる。高周波制御信号にデッドタイムを設ける必要がないので、高周波制御信号をスイッチング素子に出力するためのドライブ回路を単純な構成とすることができる。また、偶数倍高調波成分が伝送線路部Ｋ’に流れ、スイッチング素子Ｑｓのドレイン‐ソース間の２次高調波成分電流による発生電圧を抑制することができる。
【０１２１】
なお、インバータ回路１２ａ〜１２ｄ以外のインバータ回路であっても、一定の大きさの高周波電流を出力することができるインバータ回路であれば、本発明に用いることができる。
【０１２２】
上記第１〜３実施形態においては、すべての停止位置Ｈに送電装置Ａ（Ａ’）を配置した場合、すなわち、「停止位置」がすべて「充電位置」である場合について説明したが、これに限られない。停止位置Ｈには、送電装置Ａ（Ａ’）が配置されず充電が行われない（「充電位置」でない）ものが含まれていてもよい。
【０１２３】
図１１は、第４実施形態に係る無人搬送車システムＳ４の全体構成を示す概略平面図である。図１１において、第１実施形態に係る無人搬送車システムＳ１と同一または類似の要素には、同一の符号を付している。なお、その他の構成は、第１実施形態に係る無人搬送車システムＳ１と同様なので、図の記載および説明を省略する。無人搬送車システムＳ４は、さらに停止位置Ｈ３を備えている点で、第１実施形態に係る無人搬送車システムＳ１と異なる。
【０１２４】
停止位置Ｈ３は、循環経路Ｒ上の経路Ｒ１の途中に設けられている。無人搬送車Ｖは、停止位置Ｈ３でも停止する。停止位置Ｈ３では、荷物Ｗが積載されたままで、加工処理を施される。図１１においては、無人搬送車Ｖ２が、停止位置Ｈ３に停止している。停止位置Ｈ３には、送電装置Ａが配置されていない。つまり、停止位置Ｈ３は、本発明に係る「停止位置」に相当するが、「充電位置」には相当しない。
【０１２５】
本実施形態においては、無人搬送車Ｖは、停止位置Ｈ１および停止位置Ｈ２に停止している間に充電されるが、停止位置Ｈ３に停止している間は充電されない。したがって、第１実施形態の場合と同様に、循環経路Ｒにおける停止位置Ｈ１から停止位置Ｈ２までの経路Ｒ１の距離、および、停止位置Ｈ２から停止位置Ｈ１までの経路Ｒ２の距離は、それぞれ、上記（１１）式を満たすように設計される。
【０１２６】
本実施形態において、充電が行われる停止位置Ｈ１および停止位置Ｈ２の間の、経路Ｒ１および経路Ｒ２の距離が、それぞれ、上記（１１）式を満たすように設計される。したがって、経路Ｒ１および経路Ｒ２の走行で消費される電気エネルギーが、停止中に充電された電気エネルギーより大きくなることはないので、キャパシタ６の蓄電量は所定以下に減少することはない。本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【０１２７】
図１２は、第５実施形態に係る無人搬送車システムＳ５の全体構成を示す概略平面図である。図１２において、第１実施形態に係る無人搬送車システムＳ１と同一または類似の要素には、同一の符号を付している。なお、その他の構成は、第１実施形態に係る無人搬送車システムＳ１と同様なので、図の記載および説明を省略する。無人搬送車システムＳ５は、停止位置Ｈ２の代わりに、停止位置Ｈ３を備えている点で、第１実施形態に係る無人搬送車システムＳ１と異なる。
【０１２８】
停止位置Ｈ３では、無人搬送車Ｖが停止して荷物Ｗの荷下ろしが行われるが、停止位置Ｈ３には送電装置Ａが配置されていないので、充電は行われない。つまり、停止位置Ｈ３は、本発明に係る「停止位置」に相当するが、「充電位置」には相当しない。図１２においては、無人搬送車Ｖ３が、停止位置Ｈ３に停止している。
【０１２９】
本実施形態においては、無人搬送車Ｖは、停止位置Ｈ１に停止している間に充電されるが、停止位置Ｈ３に停止している間は充電されない。つまり、「充電位置」は、停止位置Ｈ１のみである。したがって、循環経路Ｒの距離（停止位置Ｈ１から循環経路Ｒを一周回った停止位置Ｈ１までの距離）が、上記（１１）式を満たすように設計される。
【０１３０】
本実施形態において、充電が行われる停止位置Ｈ１から次に充電が行われる停止位置Ｈ１までの距離（循環経路Ｒ一周の距離）が、上記（１１）式を満たすように設計される。したがって、循環経路Ｒの走行で消費される電気エネルギーが、停止中に充電された電気エネルギーより大きくなることはないので、キャパシタ６の蓄電量は所定以下に減少することはない。本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を奏することができる。
【０１３１】
本発明に係る無人搬送車システムは、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る無人搬送車システムの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【符号の説明】
【０１３２】
Ａ，Ａ１，Ａ２，Ａ’  送電装置
１，１’  高周波電源装置
１１  直流電源装置
１２，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ  インバータ回路
Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４，Ｃ１０  コンデンサ
Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３  インダクタ
ＬＣ１  フィルタ
ＬＣ２  共振回路（第２の共振回路）
ＬＣ３  共振回路（第１の共振回路）
Ｑｓ  スイッチング素子
Ｄ１  ダイオード
Ｋ  伝送線路
Ｋ’  伝送線路部
Ｋ１  伝送線路（第１の伝送線路）
Ｋ２  伝送線路（第２の伝送線路）
２  送電ユニット
Ｌｔ  送電コイル
Ｃｔ  共振コンデンサ
Ｂ，Ｂ’  受電装置
４，４’  受電ユニット
Ｌｒ  受電コイル
Ｃｒ  共振コンデンサ
５  整流平滑回路
６  キャパシタ
７  ＤＣ−ＤＣコンバータ回路
８  モータ
９  ロボットアーム（積み下ろし手段）
Ｖ，Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３，Ｖ４，Ｖ’  無人搬送車
Ｈ，Ｈ１，Ｈ２  停止位置（停止位置、充電位置）
Ｈ３  停止位置（停止位置）
Ｒ  循環経路
Ｒ１，Ｒ２  経路
Ｗ  荷物
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５  無人搬送車システム
１０，１０’  電圧-電流変換回路
Ｌ１１，Ｌ１２  インダクタ
Ｃ１１  コンデンサ
ＴＬ  伝送線路
【図１】
0006657533.tif 000008
【図２】
0006657533.tif 000009
【図３】
0006657533.tif 000010
【図４】
0006657533.tif 000011
【図５】
0006657533.tif 000012
【図６】
0006657533.tif 000013
【図７】
0006657533.tif 000014
【図８】
0006657533.tif 000015
【図９】
0006657533.tif 000016
【図１０】
0006657533.tif 000017
【図１１】
0006657533.tif 000018
【図１２】
0006657533.tif 000019