WO2019069914A1 - 電力供給システム、配置方法、及び運搬機器 - Google Patents

Abstract

非接触での電力の供給及び通信を可能とするとともに人が接近しても感電するおそれがなく、周辺に金属片が置かれたとしても問題がなく、ゴミや埃が侵入するおそれのない電力伝送線路を供給すること。　電力伝送線路１は、外部導体１０２と内部導体１０１とを有する。移動搬送体６００は、受電電極を有し、電力伝送線路１から電力を受電する。直流送電線２は、電力伝送線路１に直流電力を伝送する。インバータ電源Ｖｉは、直流電力を交流電力に変換する。スイッチＳＷは、送電電極の通電状態のＯｎ／Ｏｆｆを切り替える。送電電極１０３は、挿入ピン１０４を介して、内部導体１０１に接続されている。電力伝送線路１のうち、移動搬送体６００が存在する部分の送電電極１０３の通電状態をＯｎとし、移動搬送体６００が存在しない部分の送電電極１０３の通電状態をＯｆｆとすることで上記課題を解決する。

Description

電力供給システム、配置方法、及び運搬機器

　本発明は、電力供給システム、配置方法、及び運搬機器に関する。

　本出願人は、同軸線路の一部にストレート形状の開口部を有する給電通信用伝送路を既に提案している（例えば特許文献１参照）。この給電通信用伝送路は、漏洩同軸ケーブル（ＬＣＸ）と比べて電磁波放射が少ないというメリットがある。このため、本出願人は、ストレート形状の開口部を有する同軸線路を用いた電界結合方式の電力伝送線路として、平面部と、この平面部に対向するように差し込まれた電極とを有する電力伝送線路を既に提案している。この電力伝送線路は、電磁界放射が少ないので、周囲に強い電磁界を形成しない。このため、人が同軸線路に接近したり、同軸線路の周辺に金属片が置かれたりしても問題が生じない。さらに、外部導体（接地電位）が内部導体をカバーする構造となっているので、感電等に対する安全性も高い。なお、平行二線路を用いた電界結合方式の電力伝送線路も存在するが、電極がむき出しの状態にあるため、人が接近して感電してしまう危険性が高いとともに、周辺に強い電磁界が形成されてしまう。このため、実用性の面で問題があった。

　また、非磁性体からなる完全密閉線路の中を内部移動体が自力走行し、内部移動体が搭載する磁石Ｍにより、完全密閉線路外を走行する外部移動体を磁気的に吸引して動かす運搬機器は既に提案されている（特許文献２参照）。特許文献２に示す運搬機器は、内部移動体と外部移動体にそれぞれ磁石Ｍを搭載して、磁気的に結合させ、内部移動体が動くと、外部移動体も同時に動く。他方、内部移動体から外部移動体に電力を供給するとともに通信も行い、外部移動体が仕事をするための諸条件を与えている。例えば、外部移動体がそれに搭載している被搬送物を次工程に受け渡すためのパレットを動かしたり、位置合わせ制御をするために精密移動テーブルを動かしたりすることが想定されている。

特許６２０８５９２号公報 国際公開第２０１７／１２６５３５号パンフレット

　本出願人が既に提案している電界結合方式の電力伝送線路は、ストレート形状の開口部にゴミや埃が侵入するおそれがあるため、実用性の面で問題があった。
　また、特許文献２に記載された運搬機器は、内部移動体、外部移動体と２組の移動体を準備しなければならず、コストが増大するとともに、メンテナンス対象も増大する。特に、完全密閉線路内の内部移動体等を整備するのは困難である。さらに、完全密閉線路が外力によってへこむと、内部移動体が通れなくなる等、ロバスト性に問題を有している。

　本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、非接触での電力の供給及び通信を可能とするとともに、人が接近しても感電するおそれがなく、周辺に金属片が置かれたとしても問題がなく、ゴミや埃が侵入するおそれのない電力伝送線路を供給することを目的とする。
　また、このような電力伝送線路に設けられた搬送レール上で、電力伝送、情報伝送、及び移動を可能とする運搬機器において、ごみや水濡れに対する耐性と、搬送レールに軽度の損傷があっても機能を損なわないロバスト性とを有し、感電等の危険性や不要な電磁波放射を極力低減させた運搬機器を提供することを目的とする。

　上記目的を達成するため、本発明の一態様の電力供給システムは、
　電界結合電力伝送技術を適用した電力供給システムであって、
　筒状の外部導体と、前記外部導体の内側に前記外部導体と非接触で配置された内部導体に接続され、かつ前記外部導体に配設された出力ポートを介して前記外部導体の外側に配置された第１送電電極とを有し、所定の波長の交流電源からの電力を送電する電力伝送線路と、
　前記第１送電電極と非接触で対向する受電電極を有し、前記電力伝送線路に沿って移動し、前記第１送電電極と前記受電電極とにより接合容量を形成させることで前記電力伝送線路から電力を受電して負荷に供給する移動搬送体と、
　前記電力伝送線路に直流電力を伝送する直流送電線又は商用電力線と、
　前記直流送電線又は商用電力線を流れる電力を前記所定の波長を有する交流電力に変換するインバータ電源と、
　前記第１送電電極の通電状態のＯｎ／Ｏｆｆを切り替えるスイッチと前記スイッチの切り替えを制御する判断回路とを少なくとも有するスイッチングユニットと、
　を備える。

　また、本発明の一態様の電力供給システムにおいて、前記スイッチングユニットは、前記電力伝送線路上に前記移動搬送体が存在するか否かを含む各種情報に基づいて、前記スイッチのＯｎ／Ｏｆｆの切り替えを制御することができる。

　また、本発明の一態様の電力供給システムにおいて、前記スイッチングユニットは、前記電力伝送線路と前記移動搬送体との間の通信をモニタリングし、通信の有無に応じて、前記スイッチのＯｎ／Ｏｆｆの切り替えを制御することができる。

　また、本発明の一態様の電力供給システムにおいて、前記移動搬送体は、場を発生させる発生器をさらに有し、
　前記スイッチングユニットは、発生した前記場を感知するセンサをさらに有し、前記センサにより感知された前記場に応じて、前記スイッチのＯｎ／Ｏｆｆの切り替えを制御することができる。

　また、本発明の一態様の電力供給システムにおいて、前記電力伝送線路は、
　所定の波長に基づいた長さを有する単位モジュールが連接することで形成され、
　前記単位モジュールは、前記直流送電線又は商用電力線を流れる電力を、前記所定の波長を有する交流電力に変換するインバータ電源を有することができる。

　また、本発明の一態様の電力供給システムにおいて、前記受電電極は、
　前記第１送電電極と非接触で対向するように配置された第１受電電極と、
　前記外部導体と非接触で対向するように配置された第２受電電極とを有し、
　前記第２受電電極は、磁石の磁力を利用することで、前記外部導体との間の非接触性を維持しながら定位することができる。

　また、本発明の一態様の電力供給システムにおいて、前記受電電極は、
　前記第１送電電極と非接触で対向するように配置された第１受電電極と、
　前記外部導体と非接触で対向するように配置された第２受電電極とを有し、
　前記第２受電電極は、前記移動搬送体の外壁との間に絶縁性を有する弾性体を配置することで、前記外部導体との間の非接触性を維持しながら定位することができる。

　上記目的を達成するため、本発明の一態様の配置方法は、
　内周の形状が楕円である筒状の外部導体の中心部に、外周の形状が楕円である柱状の内部導体を配置する配置方法であって、
　外周の形状が前記外部導体の内周の形状と同一又は略同一である筒状の絶縁体を、前記外部導体の内部に挿入するステップと、
　前記絶縁体の内部に前記内部導体を挿入するステップと、
　前記内部導体の中心線を軸として前記内部導体を回転させて、前記絶縁体の内壁に前記内部導体の一部を圧接させて、前記絶縁体の内部で前記内部導体を固定するステップと、
　を含む。

　上記目的を達成するため、本発明の一態様の配置方法は、
　内周の形状が楕円である筒状の外部導体の中心部に、外周の形状が楕円であり中心部に空洞を有する筒状の内部導体を配置する配置方法であって、
　外周の形状が前記外部導体の内周の形状と同一又は略同一であり中心部に空洞を有する板状の絶縁体を複数準備し、複数の前記絶縁体に前記内部導体を貫通させて、前記内部導体上に前記複数の前記絶縁体を所定間隔で配置するステップと、
　前記外部導体の内部に、前記内部導体及び前記複数の前記絶縁体を挿入するステップと、
　前記内部導体の空洞に治具を挿入し、前記内部導体を回転させて、前記内部導体の一部を前記絶縁体の内壁に圧接させるとともに、前記絶縁体の一部を前記外部導体の内壁に圧接させて、前記外部導体の内部で前記絶縁体と前記内部導体とを固定するステップと、
　を含む。

　また、上記目的を達成するため、本発明の一態様の運搬機器は、
　搬送レールの任意の地点で、前記搬送レールに沿って移動する搬送体に電気エネルギーを伝送する運搬機器であって、
　前記搬送レールは、
　　搬送レールの内部に１つまたは複数の送電電極毎に配置され、前記搬送体に電気エネルギーを供給する送電部と、
　　前記搬送体の、所定範囲内への進入と退出とを感知するセンサ部と、
　　前記センサ部により前記搬送体の前記進入が感知されると、前記送電部による前記電気エネルギーの供給を開始する制御を実行し、前記センサ部により前記搬送体の前記退出が感知されると、前記送電部による前記電気エネルギーの供給を停止する制御を実行する供給制御部と、
　を備え、
　前記搬送体は、
　　前記送電部から供給される電気エネルギーを受電する受電部を備える。

　また、上記目的を達成するため、本発明の一態様の電力供給システムは、
　筒状の外部導体と、
　前記外部導体の内側に前記外部導体と非接触で配置された内部導体に一端がスイッチを介して接続され、他端が外部導体に接続されるとともに、前記筒状の外部導体の長手方向に、配列されたピックアップコイルとを有し、所定の波長の交流電源からの電力を伝送する電力がスイッチＯＮのときに前記ピックアップコイルに流れ、前記ピックアップコイルと非接触で磁気的に結合され、配列された共振送電コイルを有する電力伝送線路と、
　前記電力伝送線路上を移動する搬送体内に配設される共振受電コイルと受電コイルにあって、前記共振送電コイルと前記共振受電コイルが磁気的に結合されるとともに、前記共振受電コイルと前記受電コイルが磁気的に結合し、前記受電コイルが負荷に電力を供給する、磁界結合電力伝送技術を適用した電力供給システムであって、
　前記ピックアップコイルの通電状態のＯｎ／Ｏｆｆを切り替えるスイッチと、
　前記搬送体内に配設され、前記電力伝送線路側のスイッチを制御するセンサ/スイッチドライバに信号を送るアクチュエータを備える。

　本発明によれば、非接触での電力の供給及び通信を可能とするとともに、人が接近しても感電するおそれがなく、周辺に金属片が置かれたとしても問題がなく、ゴミや埃が侵入するおそれのない電力伝送線路を供給することが可能になる。

本発明の電力供給システムのうち電力伝送線路の構成を示す図である。 本発明の電力供給システムのうち電力伝送線路の構成を示す図である。 本発明の電力供給システムのうち、スイッチ機構を有する電力伝送線路の構成を示す図である。 本発明の電力供給システムのうち、スイッチ機構を有する電力伝送線路の構成を示す図である。 挿入ピンの一部にスイッチを設けた電力伝送線路を構成する単位モジュールを示す図である。 挿入ピンの一部にスイッチを設けた電力伝送線路を構成する単位モジュールを示す図である。 連接された単位モジュールに対し、直流送電線から電力を供給する構成とした場合の例を示す図である。 連接された単位モジュールに対し、直流送電線から電力を供給する構成とした場合の例を示す図である。 複数の単位モジュールを連接したブロックの内部における通信の手法と、このブロックが外部のサーバとの間における通信の手法とを説明するための図であり、電力伝送線路の一部を長手方向に平行な面で中心位置において切った断面図である。 送電系と通信系とが完全に切り離された構成を示す図であり、電力伝送線路の一部を長手方向に平行な面で中心位置において切った断面図である。 スイッチングユニットがセンサを有する場合における、電力伝送線路の構成を示す図であり、電力伝送線路の一部を長手方向に平行な面で中心位置において切った断面図である。 電力伝送線路を構成する単位モジュールと、単位モジュール上に存在する移動搬送体とを示す外観斜視図である。 電力伝送線路の中心部に内導体を定位させる簡易な手法の一例を説明するための図である。 電力伝送線路の中心部に内導体を定位させる簡易な手法の一例を説明するための図である。 電力伝送線路の中心部に内導体を定位させる簡易な手法の他の例を説明するための図である。 電力伝送線路の中心部に内導体を定位させる簡易な手法の他の例を説明するための図である。 電力伝送線路の中心部に内導体を定位させる簡易な手法の他の例を説明するための図である。 従来型の運搬機器を示す斜視図である。 従来型の運搬機器を示す断面図である。 インバータ分散型搬送線路を示す断面図である。 スイッチングタイプ走行式線路システムに磁界結合方式の電力伝送技術を適用させた場合を示す図である。

　以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。

　［電力伝送線路］
　図１Ａ及びＢは、本発明の電力供給システムのうち電力伝送線路１の構成を示す図である。図１Ａは、電力伝送線路１を長手方向に直交する面で切った断面図である。図１Ｂは、電力伝送線路１を長手方向に平行な面で中心位置において切った断面図である。

　電界結合電力伝送技術を適用した電力伝送線路１は、図１Ａ及びＢに示すように、送電部１１と、受電部２１と、シールド３１とを備える。
　電界結合電力伝送技術とは、対向する金属板からなる電極対により接合容量Ｃｃが形成された状態で、高周波電流を流すことで非接触の電力電送を実現する技術である。即ち、電源からの電力を送電する側となる送電電極と、受電した電力を負荷に供給する側となる受電電極とを対向させて配置することにより、接合容量Ｃｃが形成されて電界結合電力電送技術が実現される。

　（送電部）
　送電部１１は、内部導体１０１と、外部導体１０２と、送電電極１０３と、挿入ピン１０４とを有する。

　内部導体１０１は、電力伝送線路１の中央部又は略中央部に配置された円柱状の導体である。内部導体１０１は、後述する外部導体１０２の内側に配置されるが、外部導体１０２には、電源ケーブル１１１を通すための孔である入力ポート１１２が設けられているので、内部導体１０１に電源ケーブル１１１を接続することができる。これにより、内部導体１０１は、電源ケーブル１１１を介して交流電源Ｖｆからの電力の供給を受けることができる。

　外部導体１０２は、電力伝送線路１の周辺部に配置された円筒状の導体である。外部導体１０２の天井部には、後述する挿入ピン１０４を貫通させるための孔である出力ポート１１３が設けられている。また、外部導体１０２の底部近傍には、上述したように、電源ケーブル１１１を貫通させるための入力ポート１１２が設けられている。外部導体１０２は、後述する第２受電電極２０２と対向するように配置されている。このとき、外部導体１０２と第２受電電極２０２とが、微小な間隔を開けて配置されているので、外部導体１０２と第２受電電極２０２との間には、接合容量Ｃｃ２が形成される。即ち、外部導体１０２は、送電電極としても機能する。

　送電電極１０３は、後述する挿入ピン１０４を介して内部導体１０１に接続された金属製の電極である。送電電極１０３は、外部導体１０２の外側で、後述する第１受電電極２０１に対向するように配置されている。このとき、送電電極１０３と第１受電電極２０１とが、微小な間隔を開けて配置されているので、送電電極１０３と第１受電電極２０１との間には、接合容量Ｃｃ１が形成される。

　挿入ピン１０４は、内部導体１０１と、送電電極１０３とを接続するための導電性のピンである。挿入ピン１０４の一方の端部は、外部導体１０２を貫通して内部導体１０１に接続されている。挿入ピン１０４のもう一方の端部は、送電電極１０３に接続されている。上述したように、外部導体１０２には、挿入ピン１０４を貫通させるための出力ポート１１３が設けられているので、外部導体１０２と挿入ピン１０４とを接触させずに内部導体１０１と送電電極１０３とを接続することができる。また、出力ポート１１３に隙間が生じないように絶縁体（図示せず）で被覆してもよい。この場合、外部導体１０２を完全な密閉構造とすることができるので、耐水性を備えた電力伝送線路１を製作することも可能となる。

　（受電部）
　受電部２１は、第１受電電極２０１と、第２受電電極２０２とを有する。

　第１受電電極２０１は、送電電極１０３に対向するように配置された電極であり、負荷（図示せず）に接続されている。上述したように、第１受電電極２０１と送電電極１０３との間には、接合容量Ｃｃ１が形成される。

　第２受電電極２０２は、外部導体１０２に対向するように配置された電極であり、負荷（図示せず）に接続されている。上述したように、第２受電電極２０２と外部導体１０２との間には、接合容量Ｃｃ２が形成される。本実施形態では、第２受電電極２０２は、左右２箇所に配置されているが、左右いずれか一方であってもよい。

　（シールド）
　シールド３１は、送電部１１の一部分と、受電部２１の全体とを上から覆うように配置されたカバーである。シールド３１が配置されているので、外部導体１０２の天井部に設けられた出力ポート１１３の隙間からゴミや埃が浸入することを防ぐことができるとともに、外部への電磁界放射を遮ることができる。

　以上のような構成の電力伝送線路１に電力が供給されると、内部導体１０１から外部導体１０２に至る方向に電界Ｅが存在することとなるので、接合容量Ｃｃ１及び接合容量Ｃｃ２を介して、送電部１１から受電部２１に電力を送電することができるようになる。このような電力伝送線路１であれば、上述したように、従来技術であるストレート形状の開口部を有する同軸線路の問題点であるゴミや埃が侵入することを解決することができる。
　しかしながら、図１Ａ及びＢに示す電力伝送線路１では、人が外部導体１０２や送電電極１０３に触れると感電してしまうという問題、及び送電電極１０３及び挿入ピン１０４と外部導体１０２との間に寄生容量Ｃｓが発生してしまうという問題が生じる。このうち、寄生容量Ｃｓが発生してしまうという問題について、寄生容量Ｃｓの発生を防ぐか、又は寄生容量Ｃｓの発生を極小化することができれば、電力伝送線路１内に電界Ｅが存在したとしても、挿入ピン１０４に電流が流れることがないので、不要な反射が生じてしまうことを防ぐことができる。ここで、電力伝送線路１のサイズを大きくすることで寄生容量Ｃｓを極小化しようとすることができるが、コスト面や配置スペースの面で問題が生ずる。

　上述の問題は、挿入ピン１０４にスイッチを設けることにより解決することができる。
　図２Ａ及びＢは、本発明の電力供給システムのうち、スイッチ機構を有する電力伝送線路１の構成を示す図である。図２Ａは、電力伝送線路１を長手方向に直交する面で切った断面図である。図２Ｂは、電力伝送線路１を長手方向に平行な面で中心位置において切った断面図である。

　図２Ａ及びＢに示すように、外部導体１０２の外側に出ている挿入ピン１０４の一部にスイッチＳＷを設ける。これにより、スイッチＳＷがＯｆｆの状態では、人が送電電極１０３を触ったとしても感電する危険性がない。なお、スイッチＳＷの具体的な構成は特に限定されず、例えば半導体ＦＥＴトランジスタ等で構成することができる。
　図２Ａ及びＢに示すような構成の電力伝送線路１であれば、送電電極１０３と第１受電電極２０１との間に形成される接合容量Ｃｃ１と、外部導体１０２と第２受電電極２０２との間に形成される接合容量Ｃｃ２とを介して、送電部１１から受電部２１に電力を伝送することができるようになる。

　次に、図３Ａ及びＢを参照して、図２Ａ及びＢに示す電力伝送線路１を構成する単位モジュール１０について説明する。

　図３Ａ及びＢは、挿入ピン１０４の一部にスイッチＳＷを設けた電力伝送線路１を構成する単位モジュール１０を示す図である。図３Ａは、単位モジュール１０を長手方向に平行な面で中心位置において切った断面図である。図３Ｂは、繋ぎ合わされた半開放構造の単位モジュール２０を長手方向に平行な面で中心位置において切った断面図である。

　電力伝送線路１を製作する具体的手法としては、まず単位モジュール１０の単位で製作し、電力伝送線路１が設置される施工現場で複数の単位モジュール１０を連接することで電力伝送線路１を製作する。単位モジュール１０の単位で製作するので、製作と輸送が簡便となり、また、施工現場でも、現場の状況等に応じて柔軟に対応できるので、各種の応用展開が可能となる。

　単位モジュール１０は、図３Ａに示すように、両端部が塞がれた円筒形状の外部導体１０２の内部に、外部導体１０２に非接触となるように内部導体１０１が配置されており、外部導体１０２の外側に配置された複数の送電電極１０３が、挿入ピン１０４を介して内部導体１０１に夫々接続された構成となっている。単位モジュール１０をこのような構成とすることにより、外部への電磁波放射を極めて少なくすることができるとともに、安全性を向上させることができる。また、防水性を持たせることもできる。

　単位モジュール１０に電気エネルギーが流れると、波長をλとする定在波が発生する。このとき、単位モジュール１０の内部では、内部導体１０１の両端部が解放された状態となっているので、内部導体１０１の電圧は、内部導体１０１の両端部において最大となり、内部導体１０１の中央部に近くなるにつれて変動する。ここで、図３Ａに示すように、内部導体１０１の中央部に、インバータ電源Ｖｉの電源ケーブル１１１を接続し、電源ケーブル１１１が接続された給電点から両端部までの夫々の長さを波長λの１／１２の長さとすると、単位モジュール１０内の電圧の変動を±５％以内に抑えることができる。このとき、単位モジュール１０の長さは、波長λの１／６の長さになる。このため、例えばインバータ電源Ｖｉの周波数を１３．５６ＭＨｚにした場合には、波長λは２２．１ｍとなり、単位モジュール１０の長さは、その１／６の約３．７ｍとなるので、施工現場で使い易い長さとなる。また、インバータ電源Ｖｉの周波数を、１３．５６ＭＨｚの半分の６．７８ＭＨｚとした場合には、波長λは２倍の４４．２ｍとなり、単位モジュール１０の長さは、その１／６の約７．４ｍとなるので、施工現場で単位モジュール１０を取り回すことが困難になる場合がある。このように、施工現場の状況に応じて単位モジュール１０の全体としての長さを調節することができる。

　図３Ａに示す単位モジュール１０は、両端部が塞がれた密閉構造のものとなっているが、例えば、図３Ｂに示すように、複数の半開放構造の単位モジュール２０を繋ぎ合わせることで密閉構造の単位モジュール１０を形成させることができる。この場合、２つの半開放構造の単位モジュール２０の接合部Ｃにインバータ電源Ｖｉを設置する。このため、２つの半開放構造の単位モジュール２０を繋ぎ合わせて密閉構造の単位モジュール１０を製作する場合、１つの単位モジュール１０に対し１つのインバータ電源Ｖｉが必要となる。

　ここで、電力の伝送先となる受電部２１を備える移動搬送体（例えば図８に示す移動搬送体６００）が、電力伝送線路１の上に複数存在する、いわゆるレール型の電力伝送線路である場合には、電力伝送線路１に大電力のインバータ電源Ｖｉを接続する必要があるとともに、電力伝送線路１の上に存在する個々の移動搬送体も、大電力仕様の回路を夫々備える必要がある。しかしながら、大電力のインバータ電源Ｖｉは、高価であるためコストアップの要因となるだけではなく取り扱いも難しい。

　これに対し、密閉構造の単位モジュール１０の上に１台又は数台の移動搬送体が存在し、かつ、インピーダンスマッチングの関係から、複数の移動搬送体に同時に送電する構成とすることなく、１台ずつ逐次送電する構成とした場合には、大電力のインバータ電源Ｖｉを接続する必要はなく、単位モジュール１０毎に小電力のインバータ電源Ｖｉを夫々接続するだけでよい。小電力のインバータ電源Ｖｉは、安価であるためコストダウンさせることができるとともに取り扱いも容易になる。

　具体的には、例えば単位モジュール１０の長さを２ｍとし、電力を２００Ｗとする小電力のインバータ電源Ｖｉを接続し、この単位モジュール１０を複数連接することで形成された電力伝送線路１の場合には、電力伝送線路１を構成する単位モジュール１０の長さが夫々２ｍであるため、１つの単位モジュール１０の上の存在する移動搬送体の数は通常１台のみとなる。このため、単位モジュール１０から移動搬送体に容易に給電することができるようになる。さらに、単位モジュール１０毎に接続されているインバータ電源Ｖｉの電力が２００Ｗであり小電力であるため、コストダウンを図ることができるとともに、取り扱いも容易になる。また、単位モジュール１０の上に存在する移動搬送体の数が１台のみではなく複数台である場合でも、複数の移動搬送体の夫々に対する給電の衝突が検知され、給電の順番について予め設定されたルールに基づいた処理が行われる。即ち、通信プロトコルとして用いられているＣＳＭＡ／ＣＤ（Ｃａｒｒｉｅｒ　Ｓｅｎｓｅ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ／Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ　Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ、搬送波感知多重アクセス／衝突検出）の手法を用いた給電が行われる。これにより、小電力であっても問題なく複数台の移動搬送体に対する給電を行うことができる。

　単位モジュール１０の長さを短くした場合、上述のようなメリットがあるが、長さを短くした分だけ単位モジュール１０の数が増える。このため、単位モジュール１０を効率良く連接して電力伝送線路１を形成させる手法が求められる。以下、図４Ａ及びＢを参照して、単位モジュール１０を効率良く連接して電力伝送線路１を形成させる手法について説明する。
　図４Ａ及びＢは、連接された単位モジュール１０に対し、直流送電線２から電力を供給する構成とした場合の例を示す図である。図４Ａは、２本の直流送電線２から電力を供給する構成とした場合の例を示す図である。図４Ｂは、１本の直流送電線２から電力を供給する構成とした場合の例を示す図である。

　単位モジュール１０は、上述したように挿入ピン１０４の一部にスイッチＳＷを設ける構成になっているため、単位モジュール１０の長さを短くして連接する部分が多くなったとしても、高周波間の接続は不要になる。具体的には、単位モジュール１０を連接するとともに、単位モジュール１０と、直流送電線２及び通信線３とを接続する。これにより、電力伝送線路１を効率良く製作することができる。直流送電線２を接続する手法は、図４Ａに示すように、連接した単位モジュール１０に平行して直流送電線２を２本添わせるように配置する手法と、図４Ｂに示すように、連接したモジュールに平行して直流送電線２を１本添わせるように配置する手法とがある。直流送電線２が１本とする場合には、隣り合う単位モジュール１０間の電気的接合が不完全にならないことを前提として、外部導体１０２自体に導線の役割を持たせる。これにより、直流送電線２を２本用意する必要がなくなる。これらの導線は、後述するアルミ押し出し材の中に収納することもできる。

　直流送電線２は、電力を長距離伝送したとしても損失が小さい。このため、連接した単位モジュール１０に添って配置した直流送電線２から、インバータ電源Ｖｉ等に電力を供給する構成にすることにより、数十ｋｍ程度の長さの電力伝送線路１であっても電力の伝送が可能となる。その結果、規模が大きい工場や、長いトンネル等であっても問題なく電力伝送線路１を設置することが可能となる。

　ここまで電力伝送線路１を用いて電力を伝送する手法について説明した。次に、電力伝送線路１を用いて通信を行う手法について説明する。
　上述したように、複数の単位モジュール１０を連接させることで電力伝送線路１を製作することができる。複数の単位モジュール１０を連接させたブロックという単位で管理することもできる。この場合、複数のブロックを連接させることにより電力伝送線路１を製作することができる。

　図５は、複数の単位モジュール１０を連接したブロックの内部における通信の手法と、このブロックが外部のサーバ４と間における通信の手法とを説明するための図であり、電力伝送線路１の一部を長手方向に平行な面で中心位置において切った断面図である。

　図５に示すように、単位モジュール１０は、ハブ４１を介して隣接する単位モジュール１０に接続されている。ハブ４１は、トランシーバ４２ａに接続されており、トランシーバ４２ａは、光ルータ４３と光分配器４４と光ファイバ４５とを介してサーバ４に接続されている。

　トランシーバ４２ａから出力された信号は、単位モジュール１０で複数の送電電極１０３に分配される。送電電極１０３はパッチアンテナとして動作する。ここで、スイッチＳＷと並列にハイパスフィルタ（ＨＰＦ）としてのキャパシタンスが設けられているので、スイッチのＯｎ／Ｏｆｆに関係なく移動搬送体６００の受電部２１との間における通信が可能となる。送電電極１０３に対向するように配置されている第１受電電極２０１もパッチアンテナとして動作し、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）を介して受電部２１のトランシーバ４２ｃに接続される。このような構成とすることにより、単位モジュール１０と受電部２１との間に、トランシーバを用いた通信を確立させることができる。

　図５に示すように、本実施形態では、複数の単位モジュール１０を連接したブロックがサーバ４や他のブロックと通信する場合には、光ファイバ４５が用いられる。光ファイバ４５を用いるので、長距離通信においてもノイズの影響を受けにくく、大容量の通信も可能となる。これにより、ビックデータの収集、ＡＩ処理等を行うことが可能となる。なお、通信線３として用いられるものは、光ファイバ４５に限定されず、通信線として利用可能な他のものであってもよい。

　本実施形態において、通信信号（数ＧＨｚ）は、送電信号（６．７８ＭＨｚ又は１３．５６ＭＨｚ）に重畳させている。これにより、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）が通信信号を誘導するとともに、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）が通信波の電源系への分岐を防いでいる。
　また、単位モジュール１０は、スイッチＳＷと、判断回路（ＣＰＵ）５１２と、ゲートドライバ（ＧＤ）５１３と、を有するスイッチングユニット５１を備える。スイッチングユニット５１は、単位モジュール１０と受電部２１との間の通信をモニタリングし、通信が行われた場合には、ゲートドライバ（ＧＤ）５１３によるスイッチＳＷの切り替え（Ｏｆｆ状態からＯｎ状態への切換）を制御する。これにより、送電部１１から受電部２１に対する送電が開始される。なお、図示はしないが、スイッチングユニット５１は、挿入ピン１０４から分岐させた電力又は直流送電線の電力を用いて駆動している。

　以上のように、図５を参照して説明した通信の手法は、送電系と通信系とが切り離されていない構成となっているが、送電系と通信系とを完全に切り離した構成とすることもできる。
　図６は、送電系と通信系とが完全に切り離された構成を示す図であり、電力伝送線路１の一部を長手方向に平行な面で中心位置において切った断面図である。

　図６に示すように、ブロック間を連接する光ファイバに接続されたトランシーバ４２ａから、ブロック内に漏洩同軸線（ＬＣＸ）２１１を引き回すように配置する。受電部２１には、複数のアンテナ２１２が設けられており、このアンテナ２１２を用いて通信が行われる。受電部２１に複数のアンテナ２１２が設けられているので、ダイバーシティ効果を得ることができる。なお、アンテナ２１２は、複数設ける必要はなく、１本であってもよい。このように、漏洩同軸線（ＬＣＸ）２１１やアンテナ２１２からなる通信系と、電力系とを完全に切り離した構成とすることができる。

　次に、図７を参照して、送電電極１０３上に移動搬送体の受電部２１が存在するときのスイッチングユニット５１の動作について説明する。
　図７は、スイッチングユニット５１がセンサ５１４を有する場合における、電力伝送線路１の構成を示す図であり、電力伝送線路１の一部を長手方向に平行な面で中心位置において切った断面図である。

　上述の図５に示すスイッチングユニット５１は、通信データを受信することでスイッチＳＷを動作させる構成となっている。これに対し、図７に示すスイッチングユニット５１は、受電部２１に搭載された発生器２１３から発せられる場（図示せず）を、スイッチングユニット５１のセンサ５１４が感知して、ゲートドライバ（ＧＤ）５１３がスイッチ（ＦＥＴ）５１１を動作させる構成となっている。なお、受電部２１の発生器２１３から発せられる場は特に限定されない。例えば、磁場、光、振動等を場とすることができる。振動の具体例としては、例えば超音波等によって第１受電電極２０１を振動させ、この振動に連動して振動する空気によって送電電極を振動させるものがある。図７に示す例も、電力系と通信系とを切り離した構成となっているが、各素子を駆動させるための電力は、挿入ピン１０４に流れる電流を分岐させてバッテリー（図示せず）に充電したものを利用したり、直流送電線の電力を用いたり、場から得られる微弱な電力を利用したりすることで賄うことができる。即ち、エナジーハーベスト（環境発電）の技術が用いられることで電力が賄われる。

　以上のような構成により、図８に示すような、スイッチ式の電力伝送線路１を製作することができる。なお、図８には、電力伝送線路１のうち１つの単位モジュールのみが示されている。
　図８は、電力伝送線路１を構成する単位モジュール１０と、単位モジュール１０上に存在する移動搬送体６００とを示す外観斜視図である。

　図８に示す電力伝送線路１は、四角柱形状の外部導体１０２の上部に複数のスイッチングユニット５１が連接され、スイッチングユニット５１の上部には送電電極１０３が配置されている。外部導体１０２の内部には、両端部が同軸線路カバー１２１に覆われた円柱状の内部導体１０１（図示せず）が配置されており、内部導体１０１と外部導体１０２との間に形成された空間が、各種ケーブルを通すためのケーブルチャネル６１を形成している。また、単位モジュール１０の上には、第１受電電極２０１と第２受電電極２０２とを備える移動搬送体６００が存在している。

　電力伝送線路１は、送電電極１０３が表面にむき出しの状態となっているが、送電電極１０３は、表面が絶縁体でコーティングされているとともに、移動搬送体６００が存在する部分のみがアクティブ（即ち、スイッチＳＷがＯｎの状態）になっているため、移動搬送体６００が存在しない部分の送電電極１０３を人が触ったとしても感電の危険性がない。また、外部導体１０２は、アースに接続されているので、どこを触っても感電の危険性がない。さらに、電力伝送線路１は完全密閉されているので、水や粉塵が存在する環境であっても設置することができる。

　電力伝送線路１を設置する場合には、単位モジュール１０を連接するとともに、分岐する部分や湾曲する部分を設けることで任意の形状で設置することができる。
　設置された電力伝送線路１には、移動搬送体６００を複数台載せてして走らせることができる。これにより、移動搬送体６００に各種の物品を載せて運搬したり、ロボットを搭載したりすることが可能となるので、工場、農場、インフラ施設、介護施設、飼育場、養殖イケス等、あらゆる用途に汎用的に利用することができる。

　電力伝送線路１を構成する単位モジュール１０を製作する具体的手法は特に限定されないが、例えば以下の工程を経ることで単位モジュール１０を製作することができる。即ち、アルミ押出材で製作された外部導体１０２の内側に内部導体１０１を配置して、内部導体１０１の両端部を同軸線路カバー１２１で覆う工程と、入力ポート１１２と出力ポート１１３とを設ける工程と、送電電極１０３に接続された挿入ピン１０４を内部導体１０１に挿入する工程と、スイッチングユニット５１を必要個数連接させる工程とを経ることにより、単位モジュール１０を製作することができる。なお、単位モジュール１０のうち、スイッチングユニット５１を使用しない部分には、ダミーのスイッチングユニット（図示せず）を入れることができる。

　同軸線路カバー１２１を含む外部導体１０２の材質は、特に限定されないが、本実施形態ではアルミ押出材が用いられている。入力ポート１１２及び出力ポート１１３には、隙間が生じ得るが、十分に封止することにより、耐水性を得ることができる。図８には示されていないが、単位モジュール１０の中央部の底面にはインバータ電源Ｖｉが接続される。単位モジュール１０の両端部は、同軸線路カバー１２１によって封止されている。これにより、内部導体１０１からの電磁波放射を無くすことができる。また、送電電極１０３等の電極部分からの電磁波放射は、オーバーハング型のシールド３１で電極部分がカバーされているため低減化させることができる。

　次に、図９Ａ及びＢ及び図１０Ａ、Ｂ及びＣを参照して、電力伝送線路１の中心部に内部導体１０１を定位させる簡易な手法について説明する。
　図９Ａ及びＢは、電力伝送線路１の中心部に内部導体１０１を定位させる簡易な手法の一例を説明するための図である。図９Ａは、電力伝送線路１を長手方向に直交する面で切った断面図である。図９Ｂは、内部導体１０１を長手方向に直交する面で切った断面図である。

　図９Ａ及びＢに示す例において、外部導体１０２は、図９Ａに示すように、外部導体１０２の断面の内周の形状が楕円であり、外周の形状が円形である。外部導体１０２の内部には、内部導体１０１を保持するサポート材（絶縁プレート）１３１が配置されている。ここで、サポート材１３１の平面の長軸の長さをfとし、短軸の長さをeとし、外部導体１０２とサポート材１３１との間に形成される隙間の長さをδをとしたとき、外部導体１０２の断面の長軸の長さはｆ＋２δとなり、短軸の長さはｅ＋２δとなる。なお、外部導体１０２とサポート材１３１との間に必ずしも隙間を存在させなくてもよい。また、外部導体１０２の断面の外周の形状は円形状に限定されない。

　サポート材１３１の中心部には、楕円状の空洞１４１が設けられている。空洞１４１は、図９Ａに示すように、長軸の長さａの楕円と、長軸の長さｂの楕円を重ねた形状であり、ａ＞ｂの関係が成り立つ。また、空洞１４１の長軸ｂの向きと、サポート材１３１の長軸ｆの向きとが同じになるように配置される。
　内部導体１０１は、図９Ｂに示すように、長軸の長さをaとし、短軸の長さをcとしたときａ＞ｃとなり、内部導体１０１のサイズと空洞１４１のサイズとの関係は、ｃ＜ｂの関係が成り立つように構成されている。このような構成の下、サポート材１３１の空洞１４１に内部導体１０１を挿入し回転させることで内部導体１０１を固定できるので、中心部に内部導体１０１を定位させた電力伝送線路１を製作することができる。

　図１０Ａ、Ｂ及びＣは、電力伝送線路１内の中心部に内部導体１０１を定位させる簡易な手法の他の例を説明するための図である。図１０Ａ及びＢは、電力伝送線路１を長手方向に直交する面で切った断面図である。図１０Ｃは、電力伝送線路１を長手方向に平行な面で中心位置において切った断面図である。

　図１０Ａ及びＢに示すように、外部導体１０２の内側には、内部導体１０１とサポート材１３１とが配置されている。内部導体１０１は、中心部に矩形の空洞１５１が設けられている。サポート材１３１は、図１０Ｃに示すように板状であり、内部導体１０１によって貫通された状態で外部導体１０２の内部に所定の間隔で配置される。サポート材１３１の材質は可撓性を有する絶縁体とするが、誘電損失が少なく、かつ、多少の弾性を有するものであることが好ましい。

　内部導体１０１とサポート材１３１とを外部導体１０２の内部に配置した後、内部導体１０１の中心部に設けられている空洞１５１に、空洞１５１と同一又は略同一の形状の回転ツール１５２を挿入する。空洞１５１に回転ツール１５２が挿入されると、内部導体１０１と回転ツール１５２との間には、隙間が生じないか、又は僅かな隙間が生じる。この状態で、回転ツール１５２を図１０Ｂに示す矢印の方向に回転させると、この回転に伴い、図１０Ｂに示すように内部導体１０１のみが矢印の方向に９０°回転したところでサポート材１３１の内壁に圧接されて固定される。サポート材１３１は、外部導体１０２の内周の形状と同様に楕円形状であるため、回転することなく内部導体１０１の回転に伴って（ａ－ｂ）／２の長さだけ外側に押し出される。これにより、外部導体１０２の内壁にサポート材１３１が圧接されて固定される。このような手法により、外部導体１０２内の中央部に内部導体１０１を容易に定位させることができる。なお、回転ツール１５２の形状は特に限定されない。空洞１５１と同一又は略同一でなくても、内部導体１０１を回転させることができる治具としての形状を備えていればよい。なお、内部導体１０１には、挿入ピン１０４を取り付けるためのネジ穴（図示せず）が予め設けられていてもよい。

　以上説明した電力伝送線路１上に移動搬送体６００を載せて、移動搬送体６００の移動等に必要となる電力を供給することにより、例えばロボットと組み合わせた各種システムを構築することもできる。また、通信線３を介して移動搬送体６００から各種情報を得て蓄積することにより、ビックデータの収集を行うこともできる。さらに、ビッグデータとＡＩ処理とを結び付けることにより、極めて多様な働きを実現させることも可能になる。例えば、工場生産設備、農業、酪農、インフラ施設管理、介護現場等で広く活用することができる。その結果、少子高齢化を既に迎えている現代日本に限定されず、少子高齢化がトレンドとなりつつある世界各国においても、極めて有用なシステム構築が可能になる。

　［運搬機器］
　図１１及び図１２に示すように、非磁性体からなる完全密閉線路４００の中を内部移動体５００が自力走行し、内部移動体５００が搭載する磁石Ｍにより、完全密閉線路４００外を走行する外部移動体（移動搬送体）６００を磁気的に吸引して動かすものとして、内部移動体５００に電界結合によって電力Ｅを伝送する運搬機器は既に提案されている。図１１及び図１２に示す運搬機器は、内部移動体５００と外部移動体（移動搬送体）６００にそれぞれ磁石Ｍを搭載して、磁気的に結合させ、内部移動体５００が動くと、外部移動体（移動搬送体）６００も同時に動く。他方、内部移動体５００から外部移動体（移動搬送体）６００に電力Ｅを供給するとともに、通信Ｉも行い、外部移動体６００（移動搬送体）が仕事をするための諸条件を与えている。

　しかしながら、図１１及び図１２に示す運搬機器は、内部移動体５００、外部移動体６００（移動搬送体）とからなる２組の移動体を準備しなければならず、コストが増大するとともに、メンテナンス対象も増大する。特に、完全密閉線路４００内の内部移動体５００等を整備するのは困難である。さらに、完全密閉線路４００が外力によってへこむと、内部移動体５００が通れなくなる等、ロバスト性に問題を有している。

　図１３は、インバータ分散型搬送線路を示す断面図である。
　搬送レール（外部導体）１０２内には、銅の塊であるブスバー２０上に直流電力または商用周波数の交流電力が流れている。通信ライン（図示せず）も並行して沿わせている。
　図１３に示す例は、送電電極１０３、インバータＶｉ、共振回路及び通信制御部を統合したパワーユニットＰＵをブスバーに沿って配列した構造になっている。
　全体の保持には、搬送レール（外部導体）１０２が使用されている。スイッチ分散型と同様に、インバータ分散型の場合には、搬送レール（外部導体）１０２は、機械的保持、ブスバー２０やパワーユニットＰＵの保護、直流送電、高周波送電にも使用されている。

　搬送体６００内には、第１受電電極２０１と電力を取り出す回路、通信ユニット、制御部、駆動輪、駆動モータ、電池、その他必要機器が内蔵されている。まずは、通信ユニットから送電開始信号を送信し、パワーユニットＰＵでそれを受けて送電を開始する。搬送体６００が通り過ぎると、通信も途絶えるため、インバータＶｉも停止する。

　第２方式は、線路長について定在波による制約を受けないため、施工が容易である。さらに、ブスバー２０による送電損失は小さい。
　なお、第２方式の運搬機器の側面断面図における他の特徴は、図１３に示すとおりである。

　［効果］
　本発明の運搬機器が適用されると、埃や水がある環境でも使用可能な搬送レール（外部導体）１０２を有する電力伝送線路１を実現することができる。これにより、搬送レール（外部導体）１０２を有する電力伝送線路１の利用可能範囲が飛躍的に広がる。在来の方法では、メンテナンス性やロバスト性に問題があったが、これらの問題を解決することができた。さらに、搬送体６００が存在してといる場所のみで送電し、送電電極１０３をシャーシでカバーすることができるため、人間が触れることによる感電の心配が低減し、電磁波放射も少なくなる。
　即ち、電界結合非接触送電技術を用いて電力伝送及び情報伝送を可能とする運搬機器において、ごみや水濡れに対する耐性と、搬送レール（外部導体）１０２に軽度の損傷があっても機能を損なわないロバスト性とを有し、感電等の危険性や不要な電磁波放射を極力低減させた運搬機器を提供することができる。

　図１４は、スイッチングタイプ走行式線路システムに磁界結合方式の電力伝送技術を適用させた場合を示す図である。

　図１４に示すように、電力伝送線路（同軸線路）１にスイッチを付けて、必要な部位のみ電力伝送線路（同軸線路）１を流れる高周波電流をピックアップコイル８３１によって取り出し、磁気的結合により、それを受電部２１に送電する。だたし、ピックアップコイルの周辺に発生する磁場が搬送線路を鎖交して渦電流損を発生させないような図示していない磁性体を用いるか、コイルの配置を選択する。
　スイッチの動作は、センサ／スイッチドライバ（Ｓ／ＳＤ）により、アクチュエータ６０２から放射されるビーム（ｂｅａｍ／電磁波、磁場、電場、光、音響、振動等）をセンサが受け取り、その信号を処理してスイッチのＯＮ／ＯＦＦ動作を行う。スイッチをＯＮにすると、ピックアップコイル８３１に通電され、共振コイル（共振送電コイル８１１、共振受電コイル８２１）を介して（又は介さずに）受電部２１に電力を供給する。
　Ｓ／ＳＤ駆動用電力は、電力伝送線路（同軸線路）１を並走する直流送電線（ＤＣ　ＬＩＮＥ）から供給されてもよいし、ビーム（Ｂｅａｍ）のエネルギーを活用して駆動させてもよい。
　ピックアップコイル８３１は、電力伝送線路（同軸線路）１の内部導体１０１と外部導体１０２との間の接合容量Ｃｃと共振させてもよいし、共振させなくてもよい。

　共振送電コイル８２１を使用する場合には、電力伝送線路（同軸線路）１に沿って搬送体６００が連続的に受電可能となるように、長手方向のコイルとする。さらに、この共振周波数は、送電電力に同調させる。
　コイルとしては、磁性体ヨークを用いたものや、空芯コイルとしてもよい。送電側共振コイル８２１の作り出す磁場の方向も、電力伝送線路（同軸線路）１に対して上側、横側、進行方向側に出すものを採用することができる。
　なお、磁界結合方式の電力伝送技術を適用させたスイッチングタイプ走行式線路システムの他の特徴は、図１４に示すとおりである。

　以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲における変形、改良等は本発明に含まれるものである。

　例えば、上述した実施形態では、電極対の非接触が前提とされているが、完全な非接触でなくとも絶縁物を介して接触し、電気的に近接状態を維持した場合には、十分な接合容量を確保することは可能である。即ち、電極対の一部が物理的に互いに接触したとしても電気的に絶縁されていれば、十分な電力を供給することができる。

　以上まとめると、本発明が適用される電力供給システムは、次のような構成を取れば足り、各種各様な実施形態を取ることができる。
　即ち、本発明が適用される電力供給システムは、
　電界結合電力伝送技術を適用した電力供給システムであって、
　筒状の外部導体（例えば図２の外部導体１０２）と、前記外部導体の内側に前記外部導体と非接触で配置された内部導体（例えば図２の内部導体１０１）に接続され、かつ前記外部導体に配設された出力ポート(例えば図２の出力ポート１１３)を介して前記外部導体の外側に配置された第１送電電極（例えば図２の送電電極１０３）とを有し、所定の波長の交流電源からの電力を送電する電力伝送線路（例えば図２の電力伝送線路１）と、
　前記第１送電電極と非接触で対向する受電電極（例えば図２の受電電極２０１）を有し、前記電力伝送線路に沿って移動し、前記第１送電電極と前記受電電極とにより接合容量（例えば図２の接合容量Ｃｃ１）を形成させることで前記電力伝送線路から電力を受電して負荷に供給する移動搬送体（例えば図８の移動搬送体６００）と、
　前記電力伝送線路に直流電力を伝送する直流送電線（例えば図４の直流送電線２）と、
　前記直流送電線を流れる直流電力を前記所定の波長を有する交流電力に変換するインバータ電源（例えば図４のインバータ電源Ｖｉ）と、
　前記第１送電電極の通電状態のＯｎ／Ｏｆｆを切り替えるスイッチ（例えば図２のスイッチＳＷ）と前記スイッチの切り替えを制御する判断回路（例えば図７の判断回路（ＣＰＵ）５１２）とを少なくとも有するスイッチングユニット（例えば図７のスイッチングユニット５１）と、
　を備える。
　これにより、非接触での電力の供給及び通信を可能とするとともに、人が接近しても感電するおそれがなく、周辺に金属片が置かれたとしても問題がなく、ゴミや埃が侵入するおそれのない電力伝送線路を供給することが可能になる。

　また、本発明の一態様の電力供給システムにおいて、前記スイッチングユニットは、前記電力伝送線路上に前記移動搬送体が存在するか否かを含む各種情報に基づいて、前記スイッチのＯｎ／Ｏｆｆの切り替えを制御することができる。

　また、本発明の一態様の電力供給システムにおいて、前記スイッチングユニットは、前記電力伝送線路と前記移動搬送体との間の通信をモニタリングし、通信の有無に応じて、前記スイッチのＯｎ／Ｏｆｆの切り替えを制御することができる。

　また、本発明の一態様の電力供給システムにおいて、前記移動搬送体は、場（例えば磁場、光、振動）を発生させる発生器（例えば図７の発生器２１３）をさらに有し、
　前記スイッチングユニットは、発生した前記場を感知するセンサ（例えば図７のセンサ５１４）をさらに有し、前記センサにより感知された前記場に応じて、前記スイッチのＯｎ／Ｏｆｆの切り替えを制御することができる。

　また、本発明の一態様の電力供給システムにおいて、前記電力伝送線路は、
　所定の波長に基づいた長さを有する単位モジュール（例えば図３の単位モジュール１０）が連接することで形成され、
　前記単位モジュールは、前記直流送電線を流れる直流電力を、前記所定の波長を有する交流電力に変換するインバータ電源（例えば図３のインバータ電源Ｖｉ）を有することができる。

　また、本発明の一態様の電力供給システムにおいて、前記受電電極は、
　前記第１送電電極と非接触で対向するように配置された第１受電電極（例えば図２の受電電極２０１）と、
　前記外部導体と非接触で対向するように配置された第２受電電極（例えば図２の受電電極２０２）とを有し、
　前記第２受電電極は、磁石の磁力を利用することで、前記外部導体との間の非接触性を維持しながら定位することができる。

　また、本発明が適用される配置方法は、
　内周の形状が楕円である筒状の外部導体の中心部に、外周の形状が楕円である柱状の内部導体を配置する配置方法であって、
　外周の形状が前記外部導体の内周の形状と同一又は略同一である筒状の絶縁体を、前記外部導体の内部に挿入するステップと、
　前記絶縁体の内部に前記内部導体を挿入するステップと、
　前記内部導体の中心線を軸として前記内部導体を回転させて、前記絶縁体の内壁に前記内部導体の一部を圧接させて、前記絶縁体の内部で前記内部導体を固定するステップと、
　を含む。

　本発明が適用される配置方法は、
　内周の形状が楕円である筒状の外部導体の中心部に、外周の形状が楕円であり中心部に空洞を有する筒状の内部導体を配置する配置方法であって、
　外周の形状が前記外部導体の内周の形状と同一又は略同一であり中心部に空洞を有する板状の絶縁体を複数準備し、複数の前記絶縁体に前記内部導体を貫通させて、前記内部導体上に前記複数の前記絶縁体を所定間隔で配置するステップと、
　前記外部導体の内部に、前記内部導体及び前記複数の前記絶縁体を挿入するステップと、
　前記内部導体の空洞に治具を挿入し、前記内部導体を回転させて、前記内部導体の一部を前記絶縁体の内壁に圧接させるとともに、前記絶縁体の一部を前記外部導体の内壁に圧接させて、前記外部導体の内部で前記絶縁体と前記内部導体とを固定するステップと、
　を含む。

　また、本発明が適用される運搬機器は、
　搬送レールの任意の地点で、前記搬送レールに沿って移動する搬送体に電気エネルギーを伝送する運搬機器であって、
　前記搬送レール（例えば図１４の外部導体１０２）は、
　　搬送レールの内部に１つまたは複数の送電電極毎に配置され、前記搬送体に電気エネルギーを供給する送電部（例えば図１４の送電部１）と、
　　前記搬送体の、所定範囲内への進入と退出とを感知するセンサ部と、
　　前記センサ部により前記搬送体の前記進入が感知されると、前記送電部による前記電気エネルギーの供給を開始する制御を実行し、前記センサ部により前記搬送体の前記退出が感知されると、前記送電部による前記電気エネルギーの供給を停止する制御を実行する供給制御部と、
　を備え、
　前記搬送体は、
　　前記送電部から供給される電気エネルギーを受電する受電部（例えば図１４の受電部２）を備える。
　これにより、ごみや水濡れに対する耐性と、搬送レールに軽度の損傷があっても機能を損なわないロバスト性とを有し、感電等の危険性や不要な電磁波放射を極力低減させた運搬機器を提供することができる。

　また、本発明が適用される電力供給システムは、
　筒状の外部導体と、
　前記外部導体の内側に前記外部導体と非接触で配置された内部導体に一端がスイッチを介して接続され、他端が外部導体に接続されるとともに、前記筒状の外部導体の長手方向に、配列されたピックアップコイルとを有し、所定の波長の交流電源からの電力を伝送する電力がスイッチＯＮのときに前記ピックアップコイルに流れ、前記ピックアップコイルと非接触で磁気的に結合され、配列された共振送電コイルを有する電力伝送線路と、
　前記電力伝送線路上を移動する搬送体内に配設される共振受電コイルと受電コイルにあって、前記共振送電コイルと前記共振受電コイルが磁気的に結合されるとともに、前記共振受電コイルと前記受電コイルが磁気的に結合し、前記受電コイルが負荷に電力を供給する、磁界結合電力伝送技術を適用した電力供給システムであって、
　前記ピックアップコイルの通電状態のＯｎ／Ｏｆｆを切り替えるスイッチと、
　前記搬送体内に配設され、前記電力伝送線路側のスイッチを制御するセンサ/スイッチドライバに信号を送るアクチュエータを備える。
　これにより、非接触での電力の供給及び通信を可能とするとともに人が接近しても感電するおそれがなく、周辺に金属片が置かれたとしても問題がなく、ゴミや埃が侵入するおそれのない電力供給システムに、磁界結合方式及び接触方式を適用することができる。

１：電力伝送線路、２：直流送電線、３：通信線、４：サーバ、１０：単位モジュール、１１：送電部、２０：ブスバー、２１：受電部、３１：シールド、４１：ハブ（ＨＵＢ）、４２ａ，４２ｂ，４２ｃ：トランシーバ（Ｔｘ／Ｒｘ）、４３：光ルータ、４４：光分配器、５１：スイッチングユニット、６１：ケーブルチャネル、１０１：内部導体、１０２：外部導体、１０３：送電電極、１０４：挿入ピン（電力取出線）、１１１：電源ケーブル、１１２：入力ポート、１１３：出力ポート、１１４：開口部、１２１：同軸線路カバー、１３１：サポート材（絶縁プレート）、１４１，１５１：空洞、１５２：回転ツール、２０１：第１受電電極、２０２：第２受電電極、２１１：漏洩同軸線（ＬＣＸ）、２１２：アンテナ、２１３：発生器、２１５：アンテナ、４００：完全密閉線路、４０１：アウターガイド、４０２：インナーガイド、５００：内部移動体、５１２：判断回路（ＣＰＵ）、５１３：ゲートドライバ（ＧＤ）、５１４：センサ（ＳＥＮＳＯＲ）、６００：移動搬送体（外部移動体）、６０１：シャーシ、６０２：アクチュエータ、６０３：負荷部、６０４：パレット、６０５：走行タイヤ、６０６：ガイダンスタイヤ、６０７：オーバーハング、７００：床面、７０１：支柱、７１０：レール、７２０：設置台、８１１：共振送電コイル、８２１：共振受電コイル、８２２：受電コイル、８３１：ピックアップコイル、Ａ：空気、ＡＧＶ：無人搬送車、Ｃ：接合部、Ｃｃ，Ｃｃ１，Ｃｃ２：接合容量、Ｍ：磁石、ＳＷ：スイッチ、Ｖｆ：交流電源、Ｖｉ：インバータ電源、ＨＰＦ：ハイパスフィルタ、ＬＰＦ：ローパスフィルタ、Ｍ：磁石、Ｅ：電力、Ｉ：通信、Ｌ：大地、Ｒ：抵抗、

Claims (11)

1. 　電界結合電力伝送技術を適用した電力供給システムであって、
   　筒状の外部導体と、前記外部導体の内側に前記外部導体と非接触で配置された内部導体に接続され、かつ前記外部導体に配設された出力ポートを介して前記外部導体の外側に配置された第１送電電極とを有し、所定の波長の交流電源からの電力を送電する電力伝送線路と、
   　前記第１送電電極と非接触で対向する受電電極を有し、前記電力伝送線路に沿って移動し、前記第１送電電極と前記受電電極とにより接合容量を形成させることで前記電力伝送線路から電力を受電して負荷に供給する移動搬送体と、
   　前記電力伝送線路に直流電力を伝送する直流送電線と、
   　前記直流送電線を流れる直流電力を前記所定の波長を有する交流電力に変換するインバータ電源と、
   　前記第１送電電極の通電状態のＯｎ／Ｏｆｆを切り替えるスイッチと前記スイッチの切り替えを制御する判断回路とを少なくとも有するスイッチングユニットと、
   　を備える、
   　電力供給システム。
2. 　前記スイッチングユニットは、前記電力伝送線路上に前記移動搬送体が存在するか否かを含む各種情報に基づいて、前記スイッチのＯｎ／Ｏｆｆの切り替えを制御する、
   　請求項１に記載の電力供給システム。
3. 　前記スイッチングユニットは、前記電力伝送線路と前記移動搬送体との間の通信をモニタリングし、通信の有無に応じて、前記スイッチのＯｎ／Ｏｆｆの切り替えを制御する、
   　請求項１に記載の電力供給システム。
4. 　前記移動搬送体は、場を発生させる発生器をさらに有し、
   　前記スイッチングユニットは、発生した前記場を感知するセンサをさらに有し、前記センサにより感知された前記場に応じて、前記スイッチのＯｎ／Ｏｆｆの切り替えを制御する、
   　請求項１に記載の電力供給システム。
5. 　前記電力伝送線路は、
   　所定の波長に基づいた長さを有する単位モジュールが連接することで形成され、
   　前記単位モジュールは、前記直流送電線を流れる直流電力を、前記所定の波長を有する交流電力に変換するインバータ電源を有する、
   　請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の電力供給システム。
6. 　前記受電電極は、
   　前記第１送電電極と非接触で対向するように配置された第１受電電極と、
   　前記外部導体と非接触で対向するように配置された第２受電電極とを有し、
   　前記第２受電電極は、磁石の磁力を利用することで、前記外部導体との間の非接触性を維持しながら定位する、
   　請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の電力供給システム。
7. 　前記受電電極は、
   　前記第１送電電極と非接触で対向するように配置された第１受電電極と、
   　前記外部導体と非接触で対向するように配置された第２受電電極とを有し、
   　前記第２受電電極は、前記移動搬送体の外壁との間に絶縁性を有する弾性体を配置することで、前記外部導体との間の非接触性を維持しながら定位する、
   　請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載の電力供給システム。
8. 　内周の形状が楕円である筒状の外部導体の中心部に、外周の形状が楕円である柱状の内部導体を配置する配置方法であって、
   　外周の形状が前記外部導体の内周の形状と同一又は略同一である筒状の絶縁体を、前記外部導体の内部に挿入するステップと、
   　前記絶縁体の内部に前記内部導体を挿入するステップと、
   　前記内部導体の中心線を軸として前記内部導体を回転させて、前記絶縁体の内壁に前記内部導体の一部を圧接させて、前記絶縁体の内部で前記内部導体を固定するステップと、
   　を含む配置方法。
9. 　内周の形状が楕円である筒状の外部導体の中心部に、外周の形状が楕円であり中心部に空洞を有する筒状の内部導体を配置する配置方法であって、
   　外周の形状が前記外部導体の内周の形状と同一又は略同一であり中心部に空洞を有する板状の絶縁体を複数準備し、複数の前記絶縁体に前記内部導体を貫通させて、前記内部導体上に前記複数の前記絶縁体を所定間隔で配置するステップと、
   　前記外部導体の内部に、前記内部導体及び前記複数の前記絶縁体を挿入するステップと、
   　前記内部導体の空洞に治具を挿入し、前記内部導体を回転させて、前記内部導体の一部を前記絶縁体の内壁に圧接させるとともに、前記絶縁体の一部を前記外部導体の内壁に圧接させて、前記外部導体の内部で前記絶縁体と前記内部導体とを固定するステップと、
   　を含む配置方法。
10. 　搬送レールの任意の地点で、前記搬送レールに沿って移動する搬送体に電気エネルギーを伝送する運搬機器であって、
    　前記搬送レールは、
    　　搬送レールの内部に１つまたは複数の送電電極毎に配置され、前記搬送体に電気エネルギーを供給する送電部と、
    　　前記搬送体の、所定範囲内への進入と退出とを感知するセンサ部と、
    　　前記センサ部により前記搬送体の前記進入が感知されると、前記送電部による前記電気エネルギーの供給を開始する制御を実行し、前記センサ部により前記搬送体の前記退出が感知されると、前記送電部による前記電気エネルギーの供給を停止する制御を実行する供給制御部と、
    　を備え、
    　前記搬送体は、
    　　前記送電部から供給される電気エネルギーを受電する受電部を備える、
    　運搬機器。
11. 　筒状の外部導体と、
    　前記外部導体の内側に前記外部導体と非接触で配置された内部導体に一端がスイッチを介して接続され、他端が外部導体に接続されるとともに、前記筒状の外部導体の長手方向に、配列されたピックアップコイルとを有し、所定の波長の交流電源からの電力を伝送する電力がスイッチＯＮのときに前記ピックアップコイルに流れ、前記ピックアップコイルと非接触で磁気的に結合され、配列された共振送電コイルを有する電力伝送線路と、
    　前記電力伝送線路上を移動する搬送体内に配設される共振受電コイルと受電コイルにあって、前記共振送電コイルと前記共振受電コイルが磁気的に結合されるとともに、前記共振受電コイルと前記受電コイルが磁気的に結合し、前記受電コイルが負荷に電力を供給する、磁界結合電力伝送技術を適用した電力供給システムであって、
    　前記ピックアップコイルの通電状態のＯｎ／Ｏｆｆを切り替えるスイッチと、
    　前記搬送体内に配設され、前記電力伝送線路側のスイッチを制御するセンサ/スイッチドライバに信号を送るアクチュエータを備える電力供給システム。

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