JP2022083174A

JP2022083174A - カートゲート

Info

Publication number: JP2022083174A
Application number: JP2020194466A
Authority: JP
Inventors: 雅一加藤; Masakazu Kato; 禎利大石; Sadatoshi Oishi
Original assignee: Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba TEC Corp
Priority date: 2020-11-24
Filing date: 2020-11-24
Publication date: 2022-06-03
Also published as: US20220166263A1; CN114552803A

Abstract

【課題】簡易な構成で電力を効率良く伝送できるカートゲートを提供する。【解決手段】実施形態にかかるカートゲートは、側部に受電装置を備えるカートの両側部に対向配置され、前記カートの走行方向に沿って配される一対のガイド部と、前記受電装置に給電する送電装置と、を備え、一対の前記ガイド部の間の距離は間に配される前記カートの幅寸法よりも大きく、前記カートの幅寸法との差が、前記受電装置と前記送電装置の給電可能距離以下である。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、給電システム用のカートゲートに関する。

近年、利用者が操作するショッピングカートなどのカート（移動台車）に電子機器を搭載して様々なサービスを提供するシステムが考案されている。カートには、電子機器に電力を供給するバッテリが搭載されている。カートに搭載されたバッテリの充電システムとして、収納位置に収納したカートに非接触で給電する非接触電力伝送技術が採用される。例えば給電システムにおいて、カートに受電コイルを設け、収納位置に収納したカートの受電コイルに電力を供給する送電コイルが収納位置に搭載されている。例えば、カートの先端部下側に受電コイルを設け、収納位置の床面に送電コイルを設けて給電を行う、カートへの給電装置がある。また、カートの側面に、受電コイルを設け、送電コイルを、受電コイルに対向して、床面から直立する形で配置する構成も検討されている。非接触電力伝送において、電力を効率良く伝送するために、コイル等の受電側のアンテナと送電側のアンテナとの位置合わせが重要である。たとえば、受電側のアンテナと送電側のアンテナとの位置合わせをするために、カートを配置する収容部の床面に、カートの車輪を配置するガイドレールを設け、カートの位置を規定している。

特開２００６－１０１５７７号公報

本発明が解決しようとする課題は、簡易な構成で電力を効率良く伝送できるカートゲートを提供することである。

実施形態にかかるカートゲートは、側部に受電装置を備えるカートの両側部に対向配置され、前記カートの走行方向に沿って配される一対のガイド部と、前記受電装置に給電する送電装置と、を備え、一対の前記ガイド部の間の距離は間に配される前記カートの幅寸法よりも大きく、前記カートの幅寸法との差が、前記受電装置と前記送電装置の給電可能距離以下である。

第１実施形態に係る給電システムの構成を示す斜視図。同給電システムの構成を示す背面図。同給電システムの構成を示す上面図。同給電システムのカートの構成を示す斜視図。給電システムの制御系の構成を示すブロック図。他の実施形態にかかる給電システムの構成を示す斜視図。他の実施形態にかかる給電システムの構成を示す背面図。他の実施形態にかかる給電システムの構成を示す斜視図。他の実施形態にかかる給電システムの構成を示す背面図。他の実施形態にかかる給電システムの構成を示す斜視図。同実施形態にかかる給電システムの構成を示す背面図。他の実施形態にかかる給電システムの構成を示す斜視図。同実施形態にかかる給電システムの構成を示す背面図。

以下、第１実施形態に係る給電システムについて図１乃至図５を参照して説明する。図１は、第１実施形態に係る給電システムの構成を示す斜視図であり、図２は給電システムを後方から見た背面図、図３は上面図である。図４はカートの構成を示す斜視図であり、図５は給電システムの制御系の構成を示すブロック図である。一例として、カート２の前後方向が第１方向に、カート２の幅方向が第２方向に沿って配され、上下方向が第３方向に沿って配置される例を説明する。
給電システム１は、受電装置２３を備えるカート２と、カート２を設置するとともに送電装置３５を備えるカートゲート３と、を備える。給電システム１は、複数の送電装置３５を第１方向に並べて備えるカートゲート３において、受電装置２３をそれぞれ備える複数のカート２が、第１方向に並べて収納され、複数の送電装置３５と複数の受電装置２３が所定の間隔で対向配置される。

図４に示すように、カート２は、移動体であり、例えばショッピングカートである。カート２は、フレーム１１と、かご部１２と、キャスタ１５１、１５２と、電子機器２１と、バッテリ２２が内部に設けられたバッテリボックス２２３と、受電装置２３と、を備える。

フレーム１１は、異なる複数の方向に延びる複数のフレーム部材が組みつけられて構成される。フレーム１１は、所定箇所にかご部１２、複数のキャスタ１５１、１５２、各種の電子機器２１、及び受電装置２３をそれぞれ所定箇所に支持する。

フレーム１１は、左右一対の縦フレーム部１１１と、下フレーム部１１２と、横フレーム部１１３と、ハンドル部１１４と、取付フレーム１１５と、を備える。縦フレーム部１１１と、下フレーム部１１２と、横フレーム部１１３とは、互いに交差する方向に延びる。

縦フレーム部１１１は、後輪キャスタ１５２から上方に延びる一対のメインフレーム１１１１と、メインフレーム１１１１の後ろ側に設けられた一対のサブフレーム１１１２と、メインフレーム１１１１の前側に設けられた一対のサブフレーム１１１３と、を備える。縦フレーム部１１１は、かご部１２の後方において上下方向に延び、下端部に後輪キャスタ１５２が配置される。

メインフレーム１１１１は例えば屈曲していてもよい。サブフレーム１１１２、１１１３は、メインフレーム１１１１に固定される。サブフレーム１１１２は、上下方向である第３方向に延び、メインフレーム１１１１の屈曲部の後ろ側において、屈曲部の一方側と他方側とを連結する。サブフレーム１１１３は、上下方向である第３方向に延びる。サブフレーム１１１３は上端がメインフレーム１１１１の前側に接続され、下端が下フレーム部１１２のメインフレーム１１２１の上側に接続されている。

下フレーム部１１２は、床面に沿って配される複数のフレーム部材を備える。下フレーム部１１２は、例えば一対のメインフレーム１１２１と、一対のサブフレーム１１２２と、サポートフレーム１１２３と、前連結部１１２４と、を備える。メインフレーム１１２１は、後輪キャスタ１５２から前輪キャスタ１５１に向けて前方に延びる。サブフレーム１１２２は、メインフレーム１１２１の下側にそれぞれ配される。サポートフレーム１１２３は、メインフレーム１１２１の内側において床面に沿うバスケット置場を構成する。前連結部１１２４は、カート２の下端の前端部において幅方向に延び、一対のメインフレーム１１２１の前端を連結する。

横フレーム部１１３は、左右の縦フレーム部１１１間に渡されて幅方向に延びる複数本のリンクフレーム１１３１、１１３２、１１３３を備える。

ハンドル部１１４はカート２の後端部の上方に配置される。ハンドル部１１４は縦フレーム部１１１の上端部に連続して配される。一例としてハンドル部１１４は幅方向に延びている。

取付フレーム１１５は、縦フレーム部１１１に接続される。例えば取付フレーム１１５は、一方の縦フレーム部１１１の上方に延び、各種電子機器２１を支持する。

フレーム１１において、縦フレーム部１１１にかご部１２が支持され、かご部１２の下方に配される下フレーム部１１２の前端部及び後端部に、前輪キャスタ１５１及び後輪キャスタ１５２がそれぞれ設けられる。また、フレーム１１において、縦フレーム部１１１の下端部と下フレーム部１１２の後端部とで構成されるコーナー部分に、受電装置２３が設けられる。また、縦フレーム部１１１にバッテリボックス２２３が設けられる。例えば縦フレーム部１１１の一対のサブフレーム１１１２にバッテリボックス２２３が支持される。

また、下フレーム部１１２において一対のメインフレーム１１２１、及び一対のサブフレーム１１２２は、前側の幅方向の間隔が狭くなるように、前方が中央に向けて斜めに延びている。したがって、フレーム１１は、カート２の前進方向において前側の幅が狭く、後方の幅が広く、形成される。

かご部１２は、例えば有孔のパネル部材やメッシュ状のワイヤ部材により、上方に開口する箱状に構成される。かご部１２は、各種商品や商品を収容したバスケットが配置される収容部を構成する。かご部１２は、縦フレーム部１１１の前方において、床面から上方に離間した高さに配される。かご部１２は、その後端部の左右両側が縦フレーム部１１１に支持される。かご部１２は、カート２の前進方向において前側が狭く、後方が広く形成される。かご部１２は、左右のメインフレーム１１１１及びメインフレーム１１１１間に渡されたリンクフレーム１１３１に支持され、下端を自由端として開閉可能な開閉パネル１２１を有し、後方が開閉可能に構成されている。

前輪キャスタ１５１及び後輪キャスタ１５２は、移動方向に回転する車輪１５３と、車輪１５３を回転可能に軸支するブラケット部１５４と、をそれぞれ備える。ブラケット部１５４はフレーム１１に対して回動可能に取り付けられている。キャスタ１５１，１５２の車輪１５３が床面上で回転することによりカート２が移動する。また、キャスタ１５１，１５２のブラケット部１５４が回転することにより、カート２の走行方向が変更可能である。

フレーム１１及びかご部１２の形状と同様に、前方の前輪キャスタ１５１は後方の後輪キャスタ１５２よりも左右の幅が狭くなるように配置されている。したがって、カート２は、例えば複数のカート２を前後に連ねて収納する場合に、後ろのカート２のフレーム１１が、前のカート２のフレーム１１に沿って重なるように収納可能である。前後にカート２を重ねる際、後方のカート２のかご部１２の先頭が、開閉パネル１２１を前方に押して持ち上げ、前方のかご部１２の後面を開放することで、後方のカート２のかご部１２が前方のかご部１２内に挿入され、複数のカート２がスタックして収納される。また、カート２は複数台が重ねて配置された際に、例えば前後のカート２のフレーム１１が互いに所定の位置関係を保って係合し、一定のピッチで受電装置２３が位置決めされて並ぶように構成されている。

電子機器２１は、利用者に情報を提供するためのタブレット端末などの情報端末、あるいは、利用者が選択した商品の情報を取得する商品リーダである。電子機器２１は、例えばバッテリ２２に接続され、電子機器２１はバッテリ２２からの電力によって駆動される。電子機器２１は、バッテリ２２からの電力によって利用者が所持する携帯端末（例えば、携帯電話機、スマートフォン、デジタルカメラなど）の電子機器を充電するための充電装置などであっても良い。

本実施形態において、例えば電子機器２１として、タブレット端末２１１および商品リーダ２１２を備える例を示す。タブレット端末２１１は、タッチパネルを設けた表示部を有するコンピュータである。タブレット端末２１１は、ハンドル部１１４側に位置する利用者に表示部を向けて設置される。例えば、タブレット端末２１１は、商品リーダ２１２によって読み取った商品の情報を表示する。また、タブレット端末２１１は、商品リーダ２１２により読取った商品に対する精算処理を行うものであっても良い。

商品リーダ２１２は、商品の情報を読取る装置である。また、商品リーダ２１２は、読取った商品の情報を表示する表示部を有するものであっても良い。例えば、商品リーダ２１２は、かご部１２に出し入れする商品に添付されたＲＦＩＤタグなどを読み取るＲＦＩＤタグリーダである。また、商品リーダ２１２は、商品に添付されたバーコードなどの商品識別情報を読み取るスキャナであっても良い。

なお、電子機器２１は、タブレット端末２１１に代えて利用者が所持する携帯端末（スマートフォン、タブレット端末など）を接続するためのインターフェース機器であっても良い。電子機器２１としてのインターフェース機器に接続する携帯端末は、上述したタブレット端末２１１と同様な処理を行うようにしても良い。また、電子機器２１としてのインターフェース機器は、携帯端末が具備するバッテリを充電するものであっても良い。なお、電子機器２１としてのインターフェース機器は、バッテリ２２を内蔵するものであっても良いし、別途設けたバッテリ２２に接続するものであっても良い。

バッテリボックス２２３は、フレーム１１に設けられる。バッテリボックス２２３は、例えばかご部１２の開閉パネル１２１の下方に配された一対のサブフレーム１１１２に固定され、支持される。バッテリ２２は、カート２に搭載される電子機器２１に電力を供給する電源装置であり、充電回路２２１及び二次電池２２２を備える。バッテリ２２は、受電装置２３に接続され、受電装置２３によって充電される。

充電回路２２１は、受電装置２３の受電回路２３２から供給される電力を充電用の電力（充電電力）として二次電池２２２へ供給する。例えば、充電回路２２１は、受電回路２３２から供給された電力を二次電池２２２の充電に用いる直流電流（充電電力）に変換する。即ち、充電回路２２１は、受電回路２３２からの電力を、二次電池２２２を充電するための所定の電流値及び電圧値の充電電力に変換して二次電池２２２に供給する。充電回路２２１は、受電装置２３からの電力によって二次電池を充電する。

二次電池２２２は、充電回路２２１から供給される充電電力により充電される。また、二次電池２２２は、電子機器２１に接続され、電子機器２１へ電力を供給する。なお、バッテリ２２は、電子機器２１とは別に設けた電源装置（外部電源）とした構成であっても良い。

図５に示すように、受電装置２３は、ケーシング２３０と、受電コイル２３１と、受電回路２３２と、制御回路２３３と、表示部２３４と、を備える。例えば受電装置２３において、ケーシング２３０内に受電コイル２３１と回路基板とが配されており、回路基板に受電回路２３２及び制御回路２３３を含む各種処理回路が搭載されている。

受電装置２３はカート２の側部であって、縦フレーム部１１１の下端部と下フレーム部１１２の後端部で構成されるコーナー部分に設けられている。受電装置２３は、カート２の側部において後輪キャスタ１５２の上部に設けられ、受電コイル２３１の受電面２３１１をカート２が支持される床面である支持面に対して垂直または略垂直の状態に向けて配置される。受電装置２３は、複数のカート２がスタックされて連なって収納された場合に、前後に隣接するカート２の受電装置２３が互いに接触しないサイズに構成され、前後に隣接するカート２の受電装置２３が互いに接触しない位置に配置される。

ケーシング２３０は、受電コイル２３１及び各種回路が搭載された回路基板を収容する。ケーシング２３０はフレーム１１を保持する保持部を備え、フレーム１１に保持される。

受電コイル２３１は、ケーシング２３０内に配置される。例えば、受電コイル２３１は、絶縁された電線が巻かれた巻線構造として構成されていても良いし、プリント基板上にコイルパターンが形成されて構成されていても良い。受電コイル２３１は、電力を受電する受電面２３１１が平面状に形成される。受電コイル２３１の受電面２３１１は、床面に対して垂直となる状態でフレーム１１の側部において外側に向けて配置される。

受電コイル２３１は、受電した交流電力を受電回路２３２に供給する。具体的には、受電コイル２３１は、送電コイル３５３からの送電電力を受電し、受電した電力を受電回路２３２へ供給する。

受電コイル２３１は、受電用の共振用コンデンサ２３５と直列あるいは並列接続されることにより、受電共振回路を構成する。受電共振回路としての受電コイル２３１は、送電装置３５の送電コイル３５３に近接すると、受電コイル２３１が送電コイル３５３と電磁結合する。受電コイル２３１では、送電装置３５の送電コイル３５３から出力された磁界によって誘導電流が発生する。言換えると、受電コイル２３１は、送電装置３５からの交流電力を受電している間、交流電源として機能する。また、電力伝送に磁界共振方式を利用する場合、受電コイル２３１としての受電共振回路の自己共振周波数は、送電装置３５が送電する周波数と略同一となるように構成されている。このため、受電コイル２３１と送電コイル３５３とが電磁結合した場合の電力の伝送効率が向上する。

受電回路２３２は、受電コイル２３１から供給される受電電力をバッテリ２２又は電子機器２１へ供給可能な電力に変換する。例えば、受電回路２３２は、受電コイル２３１から供給される受電電力を整流し、直流に変換する。受電回路２３２は、例えば、複数のダイオードにより構成する整流ブリッジを含む回路により実現される。この場合、整流ブリッジの一対の入力端子は、受電コイル２３１と共振用コンデンサ２３５から成る受電共振回路に接続される。受電回路２３２は、受電コイル２３１から供給された受電電力を全波整流することにより、直流電力を一対の出力端子から出力する。

表示部２３４は、種々の情報を表示する表示装置である。例えば、表示部２３４は、受電装置２３の状態を示すインジケータである。表示部２３４は、制御回路２３３の制御に応じて表示を切り替える。例えば、表示部２３４は受電装置２３の動作状態に応じて点灯、消灯、あるいは表示色を切り替えるＬＥＤである。あるいは表示部２３４は、動作状態をメッセージで表示する表示画面であってもよい。

制御回路２３３は、受電回路２３２及び表示部２３４の動作を制御する。制御回路２３３は、プロセッサとメモリとを備える。プロセッサは、演算処理を実行する。プロセッサは、例えば、メモリに記憶されているプログラム及びプログラムで用いられるデータに基づいて種々の処理を行う。メモリは、プログラム及びプログラムで用いられるデータ等を記憶する。制御回路２３３は、マイコン、及び／または発振回路等により構成されていてもよい。例えば、制御回路２３３は、受電装置２３の状態に応じて表示部２３４の表示を切り替える。

受電装置２３は、非接触で伝送される電力を受電し、受電した電力を電子機器２１またはバッテリ２２へ供給する。なお、受電装置２３は、電子機器２１に電力を供給する出力端子を備える構成としても良い。この場合、バッテリ２２は、電子機器２１を介して供給される電力によって充電される構成としても良い。

カート２は、図１や図２に示すように、所定の収納位置に設けられたカートゲート３に収納される。図１及び図２では、カートゲート３には、１台のカートあるいは複数台以上のカート２が入れ子状に連なって収納される。

カート２を収納する収納装置としてのカートゲート３は、ベース部としてのガイドベース３１と、ガイドゲート３２と、複数の送電装置３５と、を備える。

ガイドベース３１は所定の収納位置に敷設される。ガイドベース３１は一対のサイドフレーム３１１と、フロントフレーム３１２と、前輪ガイド３１３と、リアフレーム３１４と、を有する。サイドフレーム３１１は例えば第１方向に延び、車輪の走行方向を第１方向に案内する。一方のサイドフレーム３１１は、複数の送電装置３５を第１方向に等間隔に配される。一対のサイドフレーム３１１の間の寸法ＷＯは、カート２の下端部の幅寸法よりも大きく構成されている。
フロントフレーム３１２は第２方向に延び、両端が一対のサイドフレーム３１１の前端部に接続される。フロントフレーム３１２は、先頭のカート２の前輪キャスタ１５１の第１方向の位置を規制し、カート２の前端位置を規定する。前輪ガイド３１３は、フロントフレーム３１２の所定位置から後方に延びるレール部材であり、最前部のカート２の前輪キャスタ１５１の車輪１５３の位置を規制する。前輪ガイド３１３は、例えば第１方向の寸法が前輪キャスタ１５１の車輪１５３の第１方向の寸法と同等であり、入り口側となる後方の第２方向内側縁が、第２方向外側に拡大するように傾斜するテーパ状部を有する。一対の前輪ガイド３１３は、先頭のカートの前輪キャスタ１５１の車輪１５３が配される位置の僅かに外側に配置されることで、前輪キャスタ１５１の車輪１５３の幅方向の位置を規定する。リアフレーム３１４は、第２方向に延び、一対のサイドフレーム３１１間を連結する。リアフレーム３１４は、サイドフレーム３１１やフロントフレーム３１２よりも高さが低く、薄いフレーム材で構成され、走行を妨げない厚さに構成されている。

ガイドゲート３２は、ガイドベース３１の前方部両端から立設される一対のフロントポール３２１と、ガイドベース３１の後方部両端に配される一対のリアポール３２２と、ガイドベース３１の両側縁において所定高さに配されるサイドバー３２３と、ガイドベース３１の前方部において所定高さに配されるフロントバー３２４とを備える。フロントポール３２１、リアポール３２２、及びサイドバー３２３は、それぞれパイプ材または棒材で構成される。本実施形態において、フロントポール３２１とリアポール３２２はそれぞれサイドフレーム３１１の両端から上方に立設される。

一対のサイドバー３２３はそれぞれ、ガイドベース３１のサイドフレーム３１１の上方において第１方向に延びる第１サイドロッド３２３１と、各第１サイドロッド３２３１に支持されるとともに第１サイドロッド３２３１よりも内側において第１方向に延びる第２サイドロッド３２３２と、を備える。具体的には、第２サイドロッド３２３２の第１方向の両端部及び中央部からそれぞれ外方に延びる複数の接続部材３２３３によって、第１サイドロッド３２３１に接合されている。一対の第１サイドロッド３２３１と一対の第２サイドロッド３２３２はそれぞれカート２の走行方向に沿って水平に延びる。各サイドバー３２３において、第１サイドロッド３２３１と第２サイドロッド３２３２と複数の接続部材３２３３とが一体に連続して構成される。一対の第１サイドロッド３２３１は、フロントポール３２１とリアポール３２２の間に架け渡されて支持される。フロントバー３２４は一対のフロントポール３２１間に架け渡されて支持される。フロントバー３２４は、幅方向である第２方向に延びる。ガイドゲート３２は、ガイドベース３１上に置かれた複数台のカート２の前方及び両側部に対向配置され、カート２が配される領域を囲むように配置される。

サイドバー３２３は、第２サイドロッド３２３２同士の間隔ＷＰが、カート２の同高さ位置における幅寸法ＷＣよりわずかに大きく構成される。たとえばサイドバー３２３はカート２に対して給電可能範囲内、例えば２０ｍｍ以内の位置に配されるように、カート２の幅寸法ＷＣと第２サイドロッド３２３２同士の間隔ＷＰとの差が、受電装置２３と送電装置３５の給電可能範囲の最大値である給電可能距離以下に配置される。例えば、カート２の幅寸法ＷＣと第２サイドロッド３２３２同士の間隔ＷＰとの差は２０ｍｍ以下に構成される。また受電装置２３と送電装置３５のギャップの狙い値がある場合には、給電可能距離からギャップの狙い値を差し引いた値を、カート２の幅寸法ＷＣと第２サイドロッド３２３２同士の間隔ＷＰとの差の最大値としてもよい。

送電装置３５は、サイドフレーム３１１に第１方向に並べて配置されることにより、カートゲート３内の収納位置（カート置場）にあるカート２の受電装置２３に対して対向配置される。送電装置３５は、受電装置２３に対して非接触で電力を伝送する。

送電装置３５は、ケーシング３５０と、電源回路３５１と、送電回路３５２と、送電コイル３５３と、制御回路３５４と、表示部３５５と、共振用コンデンサ３５６と、を備える。例えば送電装置３５において、ケーシング３５０内に、送電コイル及び回路基板が収容され、回路基板に電源回路３５１、送電回路３５２、及び制御回路３５４を含む各種回路が形成される。
例えば送電装置３５はベースフレームの内側に向けて配置され、受電装置２３との間が１０～２０ｍｍ程度の狭い間隔で近接して配置される。

複数の送電装置３５は例えばカートが重ねられた際に受電装置２３が配列されるピッチに並び位置決めされる。一例として、複数の送電装置３５がサイドフレーム３１１の内側に配される例を示すが、これに限られず、例えばサイドフレーム３１１上やサイドフレーム３１１の外側に配されていてもよい。

電源回路３５１は例えば商用電源に接続するＡＣアダプタなどを介して直流電力を送電回路３５２に供給する。例えば、電源回路３５１は、外部からの直流電源の電圧を各回路の動作に適した電圧に変換し、送電回路３５２に送電を行わせる為の電力を生成し、送電回路３５２に供給する。また、電源回路３５１は、制御回路３５４を動作させる為の電力を生成し、制御回路３５４に供給する。

送電回路３５２は、送電電力を生成し、生成した送電電力を送電コイル３５３に供給する。例えば、送電回路３５２は、制御回路３５４の制御に基づき、電源回路３５１から供給される直流電力をスイッチングすることにより送電電力としての交流電力を生成する。送電コイル３５３は、送電回路３５２から供給される送電電力に応じて受電装置２３が受電可能な電力を出力する。

送電コイル３５３は、たとえば絶縁された電線が巻かれた巻線構造として構成されている。あるいは送電コイル３５３は、たとえばプリント基板上にコイルパターンが形成されて構成されていても良い。送電コイル３５３は、電力を送電する送電面３５１１が平面状に形成される。送電コイル３５３の送電面３５１１は、床面に対して垂直になる状態で、受電装置２３の受電コイル２３１の受電面２３１１に対して所定の間隔で対向するように配置される。たとえば複数の送電コイル３５３が、収納位置に収納される状態の各カート２に設けられた複数の受電装置２３の表面に沿って配される受電コイル２３１の受電面２３１１に対向する位置に設けられる。

例えば、送電コイル３５３は、共振用コンデンサ３５６と直列あるいは並列接続されることにより送電共振回路を構成する。送電共振回路としての送電コイル３５３は、送電回路３５２から交流電力が供給されると、供給された交流電力に応じた磁界を発生させる。

制御回路３５４は、送電回路３５２及び表示部３５５の動作を制御する。制御回路３５４は、プロセッサとメモリとを備える。プロセッサは、演算処理を実行する。プロセッサは、例えば、メモリに記憶されているプログラム及びプログラムで用いられるデータに基づいて種々の処理を行う。メモリは、プログラム及びプログラムで用いられるデータ等を記憶する。制御回路３５４は、マイコン、及び／または発振回路等により構成されていてもよい。

例えば、制御回路３５４は、送電装置３５の状態に応じて表示部３５５の表示を切り替える。また、制御回路３５４は、送電回路３５２から出力する交流電力の周波数の制御、及び送電回路３５２の動作のオンオフを制御する。例えば、制御回路３５４は、送電回路３５２を制御することにより、送電コイル３５３に磁界を発生させる状態（送電状態）と送電コイル３５３に磁界を発生させない状態（待機状態）とを切り替える。また、制御回路３５４は、送電コイル３５３に間欠的に磁界を発生させて、送電するタイミングを変更する制御を行うようにしても良い。

表示部３５５は、送電装置３５の状態を示すインジケータである。表示部３５５は、制御回路３５４の制御に応じて表示を切り替える。例えば、表示部３５５はＬＥＤであり、送電装置３５の動作状態に応じて点灯、消灯、あるいは表示色を切り替える。また、表示部３５５は液晶画面で、動作状態をメッセージで表示するようにしてもよい。

以上のように構成されたカートゲート３に、カート２を収容する場合、例えばユーザがハンドル部１１４を把持して、カートゲート３の後方の開口から、カート２を前方に向かって押し進める。この時、カートゲート３のサイドバー３２３によって、カート２の位置が、規定され、前方に案内される。具体的には、サイドバー３２３の高さにおいてサイドバー３２３間のカート２の幅寸法ＷＣが、サイドバー３２３間の寸法と僅か１０ｍｍ程度のギャップで配置されることになる。このため、カートゲート３側とカート２側の幅方向の位置が高精度に規定され、カートゲート３側に設けられた送電装置３５とカート２の側部に設けられた受電装置２３が近接する。さらに、先頭のカート２をカートゲート３の前端部まで推し進めると、前輪ガイド３１３によってカート２の前輪キャスタ１５１の車輪１５３の第２方向の位置が規定され、フロントフレーム３１２によってカート２の前輪キャスタ１５１の車輪１５３の第１方向の位置が規定される。二台目以降のカート２は、前方に既に収容され位置決めされているカート２に重ねて入れ子状に配置されることから、第１方向及び第２方向に位置決めされる。

上述した実施形態のカートゲート３によれば、簡易な構成で電力を効率良く伝送できる。すなわち、カート２の走行面ＡＡよりも上方の所定高さに配されるサイドバー３２３の間隔を当該高さのカート２の部位の幅寸法より大きく、サイドバー３２３の間隔とカート２の幅寸法との差を給電可能範囲内、例えば２０ｍｍ以下とすることで、簡易な構成としながら、送電装置３５と受電装置２３との間隔を規定でき、カート２との位置決めが容易となる。すなわち、例えば床面に車輪が通る溝などのレールがなくても、カート２との間隔を高精度に規定できる。したがって、受電面２３１１と送電面３５１１との距離を一定に保つことができ、電力を効率良く伝送できる。また、ユーザがカート２を保持して走行操作するハンドル部１１４に近い位置でガイドすることにより、操作の妨げにならず、かつ、位置決めしやすい。例えば下端部の車輪１５３を溝に嵌めることで走行をガイドする場合には、ユーザは下端の車輪１５３の位置を確認しながらハンドル部１１４の位置を操作する必要があり、位置合わせの操作が煩雑となるが、ハンドル部１１４に近い部位の位置をガイドする構成としたことにより操作性が高い。

また、ガイドベース３１の前部分に、先頭のカート２の前輪キャスタ１５１の車輪１５３の位置を規定する前輪ガイド３１３を備えることにより、走行方向に沿って前輪の走行を案内する溝等のレールを設ける場合と比較して簡易な構成で、カート２の位置決めが可能となる。

なお、本発明は上記実施形態において例示したものに限られず、適宜変更可能である。
例えばカート２やカートゲート３の形状や具体的な構成は上記実施形態に限られるものではない。例えば上記実施形態においてはカート２の図中進行方向右側となる一方側の側部に受電装置２３が配される例を示したが、他方側に配置されていてもよく、両方に配置されていてもよい。例えばバッテリボックス２２３がかご部１２の下側に配置されていてもよい。

例えば上記実施形態においては一対のガイド部材としてのサイドバー３２３が、２本のサイドロッド３２３１、３２３２で構成される例を示したが、これに限られるものではない。たとえば一方のサイドバー３２３が第１サイドロッド３２３１のみで構成されていてもよい。例えば他の実施形態として図６及び図７に示すカートゲート１０３は、送電装置３５が配される側に第２サイドロッド３２３２を備えず、第１サイドロッド３２３１に、カート２が対向配置される。本実施形態において、複数の送電装置３５はサイドフレーム３１１上に支持され、送電装置３５の一部はサイドフレーム３１１の外側に配される。本実施形態においては、互いに対向する一方の第１サイドロッド３２３１と他方の第２サイドロッド３２３２との間隔が、サイドバー３２３の内側の間隔となり、間に配されるカート２の幅方向寸法ＷＣより僅かに大きく構成される。例えば、カート２の幅寸法ＷＣとサイドバー３２３の間隔ＷＰとの寸法差は給電可能範囲となる寸法の最大値である給電可能距離以下、例えば２０ｍｍ以下である。

また、両側のサイドバー３２３が第１サイドロッド３２３１のみで構成されていてもよい。例えば他の実施形態として図８及び図９に示すカートゲート２０３は、第２サイドロッド３２３２を備えず、第１サイドロッド３２３１に、カート２が対向配置される。本実施形態において一対のフロントポール３２１は、リアポール３２２の下端部よりも対向間隔が狭く配置され、例えばサイドフレーム３１１よりも内側のフロントフレーム３１２から立設される。このような構成とすることにより、カート２のキャスタ１５１，１５２などがリアポール３２２と干渉することがなく、容易にカート２の出し入れが可能となる。

一対のリアポール３２２はそれぞれ、サイドフレーム３１１の後端部から上方に立設され、上方の対向距離が狭まるように、内側に傾斜して延びる。したがって、サイドバー３２３を構成する第１サイドロッド３２３１が、サイドフレーム３１１よりも内側に配され、第１サイドロッド３２３１の対向間隔とカート２との距離が給電可能範囲の寸法以下、例えば２０ｍｍ以下、好ましくは１０ｍｍ以下となるように、間隔が狭められている。本実施形態においては、対向する第１サイドロッド３２３１同士の間隔が、サイドバー３２３の内側の間隔となり、間に配されるカート２の幅方向寸法ＷＣより僅かに大きく構成される。例えば、カート２の幅寸法ＷＣとサイドバー３２３の間隔ＷＰとの寸法差は給電可能範囲内となる寸法の最大値である給電可能距離以下、例えば２０ｍｍ以下である。

さらに、他の実施形態として図１０に示すカートゲート３０３のように、後輪キャスタ１５２の車輪１５３の位置決め部材を設けてもよい。例えば他の実施形態として図１０に示すカートゲート３０３は、複数の送電装置３５はサイドフレーム３１１上に配置されている。カートゲート３０３は、送電装置３５がサイドフレーム１１の内側に配置される構成よりも幅寸法が狭く構成され、第１のサイドロッド３２３１と第２のサイドロッド３２３２の間隔が狭く構成される。本実施形態にかかるカートゲート３０３において、サイドフレーム３１１の内側に後輪キャスタ１５２の車輪１５３の外側の位置を規制するガイドレール３１５が設けられている。ガイドレール３１５は例えば入り口となる後ろ側の間隔が広がるように、内側縁が傾斜するフレーム部材である。例えばガイドレール３１５は、サイドフレーム３１１の、前端のフロントポール３２１の近傍から、後端のリアポール３２２の近傍に至って形成される。本実施形態にかかるカートゲート３０３は、幅を狭く構成することができるとともに、ガイドレール３１５によって後輪キャスタ１５２の車輪１５３を案内することで、カート２の姿勢を安定させることができる。
さらに、後輪の第１方向における配列位置を規制する後輪ガイドを備えていてもよい。例えば他の実施形態として図１１に示すカートゲート４０３において、サイドフレーム３１１の内側に後輪の配列位置を規制する後輪ガイドとしての規制レール３１６が複数設けられている。なお、規制レール３１６は、図１１に示すカートゲート４０３のように、後輪キャスタ１５２の車輪１５３の後ろ側に配置される規制レール３１６１を備えてもよいし、例えば他の実施形態として図１２に示すカートゲート５０３のように、後輪キャスタ１５２の車輪１５３の前後両方に規制レール３１６１，３１６２が設けられていてもよい。例えば規制レール３１６１、３１６２は後輪キャスタ１５２の車輪１５３の幅方向と同等の長さを有し、サイドフレーム３１１の第２方向内側で第１方向において所定の間隔で配列される。
また、サイドバー３２３の内側、すなわち、カート２に対向する側に、摩擦力を低下し、走行方向に案内するアシスト部材が設けられていてもよい。例えば他の実施形態として図１３に示すカートゲート６０３において、サイドバー３２３の内側にアシスト部材として、回転可能なローラ３１８が複数配列されたローラ列３１９が設けられる。具体的には、サイドバー３２３は、外側に配される第１サイドロッド３２３１と、内側に配される第２サイドロッド３２３２を備え、第２サイドロッド３２３２の内側に、複数のローラ３１８が設けられる。複数のローラ３１８を備えるローラ列３１９は例えば上下に延びる軸を中心に回転可能に設けられ、カート２に対向する内側に露出する。第２サイドロッド３２３２はカート２がローラ３１８に当たると当接した部位のローラ３１８がカート２の移動方向に送られるように、回転することで、カート２を走行方向に低摩擦にて案内する。本実施形態においては、対向するローラ３１８の内側端部同士の間隔が、サイドバー３２３の内側の間隔となり、間に配されるカート２の幅方向寸法ＷＣより僅かに大きく構成される。例えば、カート２の幅寸法ＷＣとサイドバー３２３の間隔ＷＰとの寸法差は給電可能範囲内となる寸法の最大値である給電可能距離以下、例えば２０ｍｍ以下である。

なお、各ロッドやポールは円柱状に限らず、角柱状であってもよいし、所定の幅を有するプレート形状としてもよい。

以上述べた少なくともひとつの実施形態のカートゲートによれば、簡易な構成で電力を効率良く伝送できる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１…給電システム、２…カート、３、１０３、２０３、３０３、４０３、５０３、６０３…カートゲート、４…バスケット、１１…フレーム、１２…かご部、１４…ハンドル、１５…キャスタ、２１…電子機器、２２…バッテリ、２３…受電装置、３１…ガイドベース、３２…ガイドゲート、３５…送電装置、１１１…縦フレーム部、１１２…下フレーム部、１１３…横フレーム部、１１４…ハンドル、１１５…取付フレーム、１２１…開閉パネル、１５１…前輪キャスタ、１５２…後輪キャスタ、１５３…車輪、１５４…ブラケット部、２１１…タブレット端末、２１２…商品リーダ、２２１…充電回路、２２２…二次電池、２２３…バッテリボックス、２３０…ケーシング、２３１…受電コイル、２３２…受電回路、２３３…制御回路、２３４…表示部、２３５…共振用コンデンサ、３１１…サイドフレーム、３１２…フロントフレーム、３１３…前輪ガイド、３１４…リアフレーム、３１５…ガイドレール、３１６…規制レール（後輪ガイド）、３１６１…規制レール、３１６２…規制レール、３１８…ローラ、３１９…ローラ列、３２１…フロントポール、３２２…リアポール、３２３…サイドバー、３２３１…サイドロッド、３２３２…サイドロッド、３２３３…接続部材、３２４…フロントバー、３５０…ケーシング、３５１…電源回路、３５２…送電回路、３５３…送電コイル、３５４…制御回路、３５５…表示部、３５６…共振用コンデンサ、１１１１…メインフレーム、１１１２…サブフレーム、１１１３…サブフレーム、１１２１…メインフレーム、１１２２…サブフレーム、１１２３…サポートフレーム、１１２４…前連結部、１１３１…リンクフレーム、１１３２…リンクフレーム、１１３３…リンクフレーム、２３１１…受電面、３５１１…送電面。

Claims

側部に受電装置を備えるカートの両側部に対向配置され、前記カートの走行方向に沿って配される一対のガイド部と、前記受電装置に給電する送電装置と、を備え、
一対の前記ガイド部の間の距離は間に配される前記カートの幅寸法よりも大きく、前記カートの幅寸法との差が、前記受電装置と前記送電装置の給電可能距離以下である、カートゲート。
一対の前記ガイド部は、前記カートの走行面から上方に離間した所定位置に配置され、前記カートの走行方向に延びるロッドであり、
前記カートの走行面上に配置され、前記カートの走行方向に延びる一対のサイドフレームを有するベース部を備える、請求項１に記載のカートゲート。
前記ガイド部は前記ベース部に支持され、
前記ベース部に支持され前記走行方向に沿って配列される複数の前記送電装置を備える、請求項２に記載のカートゲート。
前記ベース部は、先頭に配される前記カートの前輪の位置を規制する前輪ガイドを備え、
一対の前記サイドフレームの内側に、前記カートの後輪の第１方向における位置を規制する後輪ガイドが設けられ、請求項２記載のカートゲート。
前記ガイド部の内側に回転可能なローラが設けられる、請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のカートゲート。