JP6730704B2 - 回転翼飛行体、及び給電システム - Google Patents

Description

本発明は、無線送信される電力を受信することができる回転体装置、及びこれを用いた給電システムに関する。

従来から、電力を無線送電する技術が知られている。例えば、特許文献１には、停車中の電気自動車が、送電アンテナから送出されるマイクロ波を受信アンテナで受信し、バッテリを充電するための電力供給を受ける技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−５４４２４号公報

上記無線送電によれば、送電アンテナから一定距離だけ離れた受信アンテナに対して電力供給することができるため、移動体に対して電力供給することが考えられる。
移動体に対して連続的に電力を供給することができれば、当該移動体に蓄電池等を搭載することなく、移動体に備えられたモータ等の負荷に対して電力を供給することができ、移動体の小型軽量化を実現することができる。

ここで、例えば、移動体としてのドローン等の回転翼を備えた飛行体に対して下方から電力供給する場合を考える。

一般に、無線送電可能な回転翼飛行体の構成としては、図８に示すように、無線送電のための電波を受信するアンテナ１０１と、アンテナ１０１が受信した電波を整流して直流電力を出力する整流部１０２と、整流部１０２が出力した直流電力が与えられるモータ１０３と、このモータ１０３によって回転駆動されるロータ（回転翼）１０４とを備えたものが想定される。

回転翼飛行体１００の下方には、マイクロ波等の送電のための電波を送出する送電アンテナ１０５が配置されている。
回転翼飛行体１００は、アンテナ１０１によって無線送信される電力を受信し、受信した電力によってモータ１０３を駆動し、ロータ１０４を回転させることで、上方に浮上し移動することができる。

しかし、上記回転翼飛行体では、ロータ１０４以外の構成であるアンテナ１０１や、整流器１０２、モータ１０３は、回転翼飛行体の機体側に固定する必要があり、これらを配置するためのスペースを確保する必要がある。
特に、アンテナ１０１は、所定周波数の電波を受信するために長さや形状に制限があるため、多くのスペースを必要とすることがある。

上記のように、アンテナ１０１のためのスペースを機体側で確保すると、機体の大型化を招く場合があった。
つまり、上記回転翼飛行体のような、回転体を備える装置に対して無線給電しようとすると、受信アンテナのスペースを確保する必要があり、蓄電池等を廃して小型化しようとしているのに反して当該装置の大型化を招く場合があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、回転体を備えている装置の小型化が可能となる技術を提供することを目的とする。

（１）本発明に係る回転体装置は、中心軸回りに回転する回転体本体を備えた回転体装置であって、前記回転体本体は、当該回転体装置が備えている負荷に供給するための電力を受信する受信アンテナを有している。

上記のように構成された回転体装置によれば、無線送信される電力を受信する受信アンテナを回転体本体が備えているので、負荷に供給する電力を蓄電するための蓄電池や、無線送信される電力を受信するためのアンテナを別途設ける必要がなく、アンテナのためのスペースを確保する必要がない。この結果、当該装置の小型化が可能となる。

（２）上記回転体装置において、前記負荷は、前記回転体本体が備えていてもよい。

（３）また、上記回転体装置において、前記負荷は、前記受信アンテナが受信する電力によって前記回転体本体を回転駆動するための駆動部であることが好ましい。
この場合、回転体は、受信アンテナで受信した電力を回転体本体の駆動に用いることができる。

（４）上記回転体装置において、前記駆動部は、前記中心軸に一体回転可能に固定された固定ギヤと、前記固定ギヤに噛み合う駆動ギヤと、前記回転体本体に固定され、前記受信アンテナが受信する電力によって前記駆動ギヤを回転駆動するモータと、を備えていてもよい。
この場合、モータ及びモータに電力を供給する受信アンテナが共に回転体本体に設けられているので、無線送信によって給電を受けることができれば、回転体本体はモータの駆動力によって回転することができる。よって、回転体本体と、外部の装置との間を電源ケーブル等で接続する必要がなく、簡易な構成によって、回転体本体を駆動することができる。

（５）また、上記回転体装置において、前記回転体本体は、前記中心軸回りに回転する回転翼を含むことが好ましい。

（６）上記回転体装置において、前記受信アンテナが受信する電力は、ＵＨＦ帯の周波数帯域の無線波で無線送信され、前記回転体の最大回転直径は、５０ｃｍ以下であってもよく、この場合、回転体全体を小型化しつつ、無線送信される電力を適切に受信することが可能なアンテナサイズや形状の自由度を確保することができる。

（７）また、本発明に係る給電システムは、上記（１）に記載の回転体装置と、前記回転体装置に電力を無線送信によって給電する給電装置と、を備えている。
上記構成の給電システムによれば、回転体装置においては、負荷に供給する電力を蓄電するための蓄電池や、無線送信される電力を受信するためのアンテナを別途設ける必要がなく、アンテナのためのスペースを確保する必要がない。この結果、回転体装置の小型化が可能となる。

（８）上記給電システムにおいて、前記給電装置は、前記回転体装置が有する受信アンテナに対して電力を無線送信するパッチアンテナを備えている。
この場合、給電装置は、パッチアンテナのアンテナ面から送出される電波によって、回転体装置に対して給電を行うことができる。

（９）また、上記給電システムにおいて、前記回転体装置は複数の回転体本体を備え、前記パッチアンテナは、当該パッチアンテナのアンテナ面に近接している状態の前記回転体装置を前記アンテナ面に向かって正面視したときに、複数の前記回転体本体の受信アンテナが前記アンテナ面の周縁の内側に配置することができる大きさに設けられている。
この場合、回転体装置がアンテナ面に近接している場合、当該回転体装置をアンテナ面に向かって正面視したときに、複数の回転体本体の受信アンテナをアンテナ面の周縁の内側に配置させるように、回転体装置を配置することができる。
これによって、回転体装置がアンテナ面に近接している場合であっても、一つのアンテナ面によって、複数の受信アンテナそれぞれに対して電力を無線送信することができ、複数の回転体それぞれに給電することができる。

本発明によれば、回転体を備えている装置の小型化が可能となる。

一実施形態に係る回転翼飛行体を含む給電システムの全体構成を示す図である。 ロータユニットの外観図である。 フレームの側面図である。 回転翼の裏面の外観図である。 ロータユニットに搭載されている回路構成を示すブロック図である。 ロータの受信アンテナと、パッチアンテナとの間の送受信アンテナ間距離と、受信アンテナの実測受信電力との関係を示したグラフである。 他の実施形態に係るロータユニットの側面図である。 無線送電可能な回転翼飛行体の構成を示す図である。

以下、好ましい実施形態について図面を参照しつつ説明する。
〔システムの全体構成について〕
図１は、一実施形態に係る回転翼飛行体を含む給電システムの全体構成を示す図である。図中、給電システム１は、回転翼飛行体２と、給電装置４０とを備えている。
回転翼飛行体２は、給電装置４０から無線送信される電力を受信し、受信した電力によって浮上し飛行する機能を有している。

給電装置４０は、電波を送出することで、回転翼飛行体２に向けて、電力を無線送信によって給電する機能を有している。給電装置４０は、送信処理部４１と、パッチアンテナ４２とを備えている。
送信処理部４１は、電力を無線送信するための信号波を生成する機能や、生成した信号波を増幅する機能を有している。
パッチアンテナ４２は、送信処理部４１から与えられる信号波を電波として空間に送出する機能を有している。
本実施形態の給電装置４０は、電力を無線送信するための電波として、ＵＨＦ帯の周波数の電波を送出するように構成されている。

回転翼飛行体２は、環状の機体４と、この機体４の外縁に固定された複数（図例では４つ）のロータユニット５とを備えている。
機体４は、樹脂やプラスチック等の素材を用いて形成された部材であり、環状のリム部４ａと、リム部４ａの内側で互いに交差した状態で端部がリム部４ａに接続されている一対の柱部４ｂとを備えている。
複数のロータユニット５は、機体４の外縁において、リム部４ａと柱部４ｂの端部とが接続されている部分に対応する部分に固定されている。

〔ロータユニット及びロータの構成について〕
図２は、ロータユニット５の外観図である。ロータユニット５は、回転体本体であるロータ６と、機体４に固定される固定軸７とを備えている。
ロータ６は、固定軸７の端部に設けられたフレーム８と、このフレーム８に固定された一対の回転翼９とを備えている。
フレーム８は、固定軸７に対して回転可能に設けられており、一対の回転翼９を固定軸７回りに回転可能に支持している。

回転翼９は、一端部がフレーム８に固定されており、フレーム８と一体回転可能とされている。回転翼９は、樹脂やプラスチック等の素材を用いてプロペラ状に形成された部材である。回転翼９は、回転することによって回転翼飛行体２を浮上させるための揚力を発生する。

つまり、ロータ６は、機体４に固定されている固定軸７回りに回転するように構成されており、このロータ６を回転させることによって回転翼９による揚力を発生させ、回転翼飛行体２を浮上させることができる。
なお、この一対の回転翼９及びフレーム８を含むロータ６の最外端が描く軌跡の直径（最大回転直径）は、約１５ｃｍとされている。

図３は、フレーム８の側面図である。
図３に示すように、フレーム８は、上面板１０と下面板１１とを組み合わせて構成されている。上面板１０及び下面板１１は、柱部１２によって互いに対向した状態で連結されている。
上面板１０及び下面板１１には、固定軸７が挿通されている孔部１０ａ及び孔部１１ａが形成されている。これら孔部１０ａ及び１１ａは、フレーム８が固定軸７に対して回転可能な程度の寸法に形成されている。これにより、フレーム８は、固定軸７に対して相対回転可能とされている。

下面板１１の下側には、固定軸７に固定されたストッパ１３が取り付けられている。
また、固定軸７の先端には、固定ギヤ１４が固定されている。
フレーム８は、ストッパ１３と、固定ギヤ１４のボス部１４ａとによって、上下方向（固定軸７の軸方向）に対する移動が規制されている。
これによって、フレーム８は、固定軸７に対して相対回転可能とされつつ、固定軸７の端部に位置するように保持されている。

また、フレーム８は、一対のモータ１５を保持している。フレーム８は、一対のモータ１５が固定軸７に対して互いに対称となる位置で当該一対のモータ１５を保持している。
上面板１０には、モータ１５を保持するための保持孔１０ｂが一対設けられている。また、下面板１１には、モータ１５を保持するための保持孔１１ｂが一対設けられている。
一対のモータ１５は、これら保持孔１０ｂ、１１ｂによってフレーム８に対して相対回転しないように保持固定されている。

一対のモータ１５の出力軸１５ａには、ピニオンギヤ１６が固定されている。モータ１５は、このピニオンギヤ１６が固定軸７の先端に固定された固定ギヤ１４に噛み合うように固定されている。
また、固定ギヤ１４は、固定軸７に対して相対回転しないように固定されている。

一対のモータ１５に電力を供給して出力軸１５ａを回転させると、固定ギヤ１４は固定軸７に対して相対回転しないように固定されているので、ピニオンギヤ１６及びモータ１５が固定ギヤ１４の周囲に沿って回転しようとする。
この結果、一対のモータ１５の出力軸１５ａの回転によって、モータ１５を保持固定しているフレーム８（ロータ６）が固定軸７回りに回転する。
このようにして、一対のモータ１５は、ロータ６を固定軸７に対して回転駆動する。

つまり、固定軸７に一体回転可能に固定された固定ギヤ１４と、固定ギヤ１４に噛み合う駆動ギヤとしてのピニオンギヤ１６と、フレーム８に保持固定され、後述する受信アンテナが受信する電力によってピニオンギヤ１６を回転駆動する一対のモータ１５とは、ロータ６を構成するフレーム８及び一対の回転翼９を回転駆動する駆動部を構成している。

一対の回転翼９には、一対のモータ１５に供給するための電力を受信する受信アンテナが設けられている。
図４は、回転翼９の裏面の外観図である。
図４に示すように、回転翼９の裏面９ａには、回転翼９の表面端縁に沿った線状の受信アンテナ２０が設けられている。
この受信アンテナ２０は、給電装置４０から無線送信される電力を受信し、一対のモータ１５に電力を供給する機能を有している。

受信アンテナ２０は、アルミニウム箔を帯状に形成したものを、回転翼９の裏面９ａに張り付けることでその表面に沿って設けられている。
このように、アルミニウム箔を用いて帯状に形成したものを受信アンテナ２０として回転翼９の表面に沿って張り付けたので、回転翼９による揚力の発生にほとんど影響を与えることなく受信アンテナ２０を設けることができる。

受信アンテナ２０の一端部は、上面板１０の上面に設けられている整流回路に接続されている。よって、受信アンテナ２０は、上面板１０の端部１０ｃから回転翼９の端縁に沿って外周方向に延びている。

受信アンテナ２０は、一対の回転翼９それぞれに設けられている。一対の回転翼９に設けられた一対の受信アンテナ２０は、ダイポールアンテナを構成しており、給電装置４０から電力として無線送信される電波を受信することができるように構成されている。

本実施形態の給電装置４０では、上述したように、無線送信による給電のためにＵＨＦ帯の周波数の電波を用いている。例えば、受信アンテナ２０によって、３００ＭＨｚから４００ＭＨｚの電波を受信する場合、一方の受信アンテナ２０において必要な長さは約２５ｃｍから約１９ｃｍとなる。

これに対して、ロータ６の最大回転直径が約１５ｃｍであり、一枚の回転翼９の長手寸法は約６ｃｍである。

このため、受信アンテナ２０は、上面板１０の端部１０ｃから回転翼９の端縁に沿って外周方向に向かって延びている直線部２１と、回転翼９の外周縁に沿っている周縁部２２と、直線部２１に対して折り返されている折り返し部２３と、折り返し部２３から回転翼９の内側面に折り込まれている折り込み部２４とを有している。

このように本実施形態の受信アンテナ２０は、直線部２１の他、周縁部２２や、折り返し部２３を設けることで、一枚の回転翼９の長手寸法が受信アンテナ２０として必要な長さよりも短い場合であっても、受信アンテナ２０として必要な長さを確保することができる。

受信アンテナ２０は、給電装置４０から無線送信される電波を受信すると、電波を受信することで得られる電気信号を前記整流回路に出力する。

図５は、ロータユニット５に搭載されている回路構成を示すブロック図である。
図５に示すように、一対のモータ１５と受信アンテナ２０との間に、整流回路３０が設けられている。
整流回路３０は、受信アンテナ２０が受信した電波による電気信号を整流して直流電力を出力する機能を有している。整流回路３０は、整合回路３１と、整流部３２と、ローパスフィルタ３３とを備えている。整流回路３０は、上面板１０の上面に設けられている（図３）。
整合回路３１は、受信アンテナ２０が接続されており、受信アンテナ２０が受信した電波による電気信号が与えられる。整合回路３１は、受信アンテナ２０と整流部３２とのインピーダンス整合を行うために設けられている。整合回路３１は、受信アンテナ２０から与えられた電気信号を整流部３２に与える。

整流部３２は、ダイオード３２ａを用いて構成されており、整合回路３１から与えられる電気信号を整流して直流電力に変換する。整流部３２は、変換した直流電力をローパスフィルタ３３に与える。
ここで、本実施形態の給電装置４０では、上述したように、無線送信による給電のためにＵＨＦ帯の周波数の電波を用いている。
例えば、無線送信のためにより高い周波数の電波を用いたとすると、特殊なダイオードが必要となる。
この点、本実施形態では、ＵＨＦ帯の周波数の電波を用いたので、整流部３２のダイオード３２ａとして一般的なダイオードを用いることができ、コスト面で有利となる。

ローパスフィルタ３３は、高周波ノイズを除去する機能を有しており、整流部３２から与えられる直流電力から高周波ノイズを除去する。
ローパスフィルタ３３は、一対のモータ１５に接続されており、ローパスフィルタ３３を通過した直流電力は、一対のモータ１５に与えられる。

以上のようにして、受信アンテナ２０が電力として受信した電波は、直流電力として一対のモータ１５に供給される。

以上のように、本実施形態に係る回転翼飛行体２（ロータユニット５）は、固定軸７（中心軸）回りに回転する回転体本体としてのロータ６を備えており、ロータ６が有する一対の回転翼９は、フレーム８に保持固定されている負荷としての一対のモータ１５に供給するための電力を受信する受信アンテナ２０を有している。

上記のように構成された回転翼飛行体２（ロータユニット５）によれば、無線送信される電力を受信する受信アンテナ２０を回転翼９が備えているので、一対のモータ１５に供給する電力を蓄電するための蓄電池や、無線送信される電力を受信するためのアンテナを別途設ける必要がなく、アンテナのためのスペースを確保する必要がない。この結果、ロータユニット５や回転翼飛行体２の小型化が可能となる。

また、本実施形態では、受信アンテナ２０を回転翼９に設けたので、受信アンテナ２０を回転させることができ、給電装置４０から送出される電波における偏波の影響を受けるのを抑制することができる。つまり、受信アンテナ２０が回転することで、そのときの電波に応じて適切に受信することができる。

また、本実施形態では、固定ギヤ１４と、固定ギヤ１４に噛み合うピニオンギヤ１６と、ピニオンギヤ１６を回転駆動する一対のモータ１５とが、受信アンテナ２０が受信する電力によってロータ６を構成するフレーム８及び一対の回転翼９を回転駆動するための駆動部を構成しており、一対のモータ１５及び一対のモータ１５に電力を供給する受信アンテナ２０が共にロータ６側に設けられている。
このため、無線送信によって給電を受けることができれば、ロータ６（フレーム８及び回転翼９）は、一対のモータ１５の駆動力によって回転することができる。

例えば、本実施形態のようにモータ１５を備えたフレーム８を固定軸７に対して回転駆動する場合、モータ１５に対する電力供給をロータ６以外の部分に固定されたデバイスから電源コード等で行おうとすると、ロータ６が回転することで当該電源コードが固定軸７に巻き付いてしまう。

この点、本実施形態によれば、無線送信によって給電を受けることができれば、ロータ６は、一対のモータ１５の駆動力によって回転することができる。このため、ロータ６と、外部の装置との間を電源ケーブル等で接続する必要がなく、簡易な構成によって、回転体本体を駆動することができる。

また、本実施形態では、ロータ６の最大回転直径を約１５ｃｍとした場合を例示したが、本実施形態のように、受信アンテナ２０が受信する電力が、ＵＨＦ帯の周波数帯域の無線波で無線送信される場合には、このロータ６の最大回転直径は、５０ｃｍ以下であればよい。この場合、ＵＨＦ帯の周波数帯域の電波であれば、その波長が１ｍ前後である。よってこの場合、ロータ６全体を小型化しつつ、回転翼９の端縁及び翼面に図４に示した直線部２１の他、折り返し部２３等を設けるといったような方法で受信アンテナ２０として必要な長さを確保することができ、かつ、電波を適切に受信することが可能な受信アンテナ２０のサイズや形状の自由度を確保することができる。

また、本実施形態では、給電装置４０は、パッチアンテナ４２を備えている。よって、給電装置４０は、パッチアンテナ４２のアンテナ面４２ａから送出される電波によって、回転翼飛行体２（ロータ６）に対して給電を行うことができる。
つまり、回転翼飛行体２は、パッチアンテナ４２のアンテナ面４２ａの上方で給電を受けることができ、アンテナ面４２ａの上方において浮上することができる。

また、パッチアンテナ４２は、図１のように、パッチアンテナ４２の上面側であるアンテナ面４２ａに接地して近接している状態の回転翼飛行体２をアンテナ面４２ａに向かって正面視したときに、ロータ６の受信アンテナ２０がアンテナ面４２ａの周縁４２ａ１の内側に配置することができる大きさに設けられている。

この場合、回転翼飛行体２がアンテナ面４２ａに接地し近接している場合、当該回転翼飛行体２をアンテナ面４２ａに向かって正面視したときに、４つのロータ６の受信アンテナ２０をアンテナ面４２ａの周縁４２ａ１の内側に配置させるように、回転翼飛行体２を配置することができる。
これによって、回転翼飛行体２がアンテナ面４２ａに近接している場合であっても、一つのアンテナ面４２ａによって、４つの受信アンテナ２０それぞれに対して電力を無線送信することができ、４つのロータ６それぞれに給電することができる。

例えば、電磁誘導方式や、磁気共鳴方式等による給電方式では、給電元と給電先とが１対１で対応させる必要があるのに対し、本実施形態では、電波によって給電するので、一のアンテナ面４２ａによって多数の給電先としてのロータ６に電力を給電することができる。

〔回転翼飛行体とパッチアンテナとの関係について〕
本実施形態の回転翼飛行体２は、パッチアンテナ４２から送出される電波によって電力を受信し浮上するが、受信アンテナ２０と、パッチアンテナ４２との間の距離に応じて２種類の給電態様を採る。

図６は、パッチアンテナ４２から送出される電界強度を示したグラフである。図６中、横軸は、ロータ６の受信アンテナ２０と、パッチアンテナ４２との間の送受信アンテナ間距離を示しており、縦軸は、正規化した電界強度の二乗値を示している。
図６には、パッチアンテナ４２から送出される電界強度の内、近傍界静電成分、遠方界電磁波成分、及びこれらの合成電界を示している。

図６に示すように、送受信アンテナ間距離が０ｃｍから約１０ｃｍまでの範囲では、近傍界静電成分の方が遠方界電磁波成分よりも大きい電界強度を示している。
これに対して、送受信アンテナ間距離が約１０ｃｍからそれ以上の範囲では、遠方界電磁波成分の方が近傍界静電成分よりも大きい電界強度を示している。

ここで、近傍界静電成分と遠方界電磁波成分とを合成した合成電界と、送受信アンテナ間距離との関係は、近傍界静電成分の波形と、遠方界電磁波成分の波形とを組み合わせた波形となっている。
このことから、本実施形態では、ロータ６の受信アンテナ２０は、パッチアンテナ４２との間の送受信アンテナ間距離が０ｃｍから約１０ｃｍの近傍界では、静電結合による給電が優位であり、送受信アンテナ間距離が約１０ｃｍ以上の遠方界では、電磁波による給電が優位となっている。
つまり、本実施形態では、送受信アンテナ間距離が０ｃｍから約１０ｃｍまでの近傍界では、主として静電結合によって給電を行い、送受信アンテナ間距離が約１０ｃｍ以上の遠方界では、主として電磁波による給電を行う。
この結果、近傍界から遠方界まで、送受信アンテナ間距離を可変したとしても、幅広い範囲で給電を行うことができる。

〔その他〕
本発明は、上記実施形態に限定されない。
上記実施形態では、受信アンテナ２０を回転翼９の裏面（裏側表面）に沿って設けた場合を示したが、受信アンテナ２０は、回転翼９としての機能を損なわないように回転翼９の形状に沿って一体に設けられていればよく、回転翼９の表面に沿って設ける場合の他、回転翼９の内部に設けてもよい。
また、本実施形態の受信アンテナ２０では、ダイポールアンテナを構成している場合を例示したが、これに限定されるものではなく、受信アンテナ２０は、ループアンテナや、モノポールアンテナ等によって構成されてもよい。

また、本実施形態では、受信アンテナ２０として、アルミニウム箔を帯状に形成し回転翼９の表面端縁に沿うように設けた場合を例示したが、回転翼９の表面端縁以外の部分に設けてもよいし、回転翼９の表面を広く覆うように面状に形成してもよい。
また、アルミニウム箔を用いて受信アンテナ２０を形成したが、銅や、金等、他の導電材を用いてもよい。

さらに、上記実施形態では、回転翼９を樹脂やプラスチック等の素材を用いた場合を示したが、導電性の金属を用いて回転翼９を形成した場合、この回転翼９そのものを受信アンテナ２０として用いることもできる。
上記実施形態では、フレーム８に一対のモータ１５を保持固定し、ロータ６を回転駆動する場合を示したが、１つのモータ１５でロータ６を回転駆動するように構成してもよいし、より多数のモータ１５で回転駆動するように構成してもよい。

また、上記実施形態では、ロータ６駆動用のモータ１５が固定されているフレーム８（ロータ６）に設けられた回転翼９に受信アンテナ２０を設けた場合を示したが、例えば、図７に示すように、回転軸５０（中心軸）に一体回転可能に固定され回転軸５０に取り付けられた一つのモータ１５によって回転駆動されるロータ５１が有する一対の回転翼５２に受信アンテナ２０を設けてもよい。

この場合、受信アンテナ２０が受信する電力は、ロータ５１とともに回転しない部材に対して供給される。このため、回転軸５０には、一対の受信アンテナ２０が接続されている一対の環状電極５３が設けられている。一対の環状電極５３は、一対の受信アンテナ２０に対応して設けられている。さらに、ロータユニット５には、この一対の環状電極５３に対して摺接して受信アンテナ２０からの電気信号を取り出す一対のブラシ５４と、一対のブラシ５４が取り出した電気信号を整流してモータ１５に与える整流回路３０が設けられている。

この場合においても、ロータユニット５は、無線送信される電力を受信する受信アンテナ２０を回転翼５２が備えているので、モータ１５に供給する電力を蓄電するための蓄電池や、無線送信される電力を受信するためのアンテナを設ける必要がなく、アンテナのためのスペースを確保する必要がない。この結果、ロータユニット５や回転翼飛行体２の小型化が可能となる。

上記実施形態では、ロータ６が備えている負荷として、当該ロータ６を回転駆動するためのモータ１５を備えている場合を示したが、例えば、モータ１５以外の負荷、例えば、センサやその他の電力を必要とする回路等を備えていてもよい。また、これらセンサ等の回路は、ロータユニット５におけるロータ６とともに回転しない部分に設けてもよい。

また、上記実施形態では、回転翼飛行体２のロータ６に本発明を適用した場合を例示したが、これに限定されるわけではない。例えば、回転体としての車両等の車輪に対しても本発明は適用可能である。
車両の車輪に適用する場合、回転体としての車輪が、当該車輪を駆動するモータを備えていてもよいし、電力の供給が必要なセンサ等を備えていてもよい。
この場合、車輪に設けられる受信アンテナ２０に電力を無線送信することで、車輪側のモータやセンサに電力を供給することができる。

１ 給電システム
２ 回転翼飛行体
４ 機体
４ａ リム部
４ｂ 柱部
５ ロータユニット
６ ロータ
７ 固定軸
８ フレーム
９ 回転翼
９ａ 裏面
１０ 上面板
１０ａ 孔部
１０ｂ 保持孔
１０ｃ 端部
１１ 下面板
１１ａ 孔部
１１ｂ 保持孔
１２ 柱部
１３ ストッパ
１４ 固定ギヤ
１４ａ ボス部
１５ モータ
１５ａ 出力軸
１６ ピニオンギヤ
２０ 受信アンテナ
２１ 直線部
２２ 周縁部
２３ 折り返し部
２４ 折り込み部
３０ 整流回路
３１ 整合回路
３２ 整流部
３２ａ ダイオード
３３ ローパスフィルタ
４０ 給電装置
４１ 送信処理部
４２ パッチアンテナ
４２ａ アンテナ面
４２ａ１ 周縁
５０ 回転軸
５１ ロータ
５２ 回転翼
５３ 環状電極
５４ ブラシ

Claims (8)

1. 回転翼と、
   前記回転翼を含み、中心軸回りに回転することで前記回転翼を前記中心軸回りに回転させる回転体本体と、を備えた回転翼飛行体であって、
   前記回転翼は、当該回転翼飛行体が備えている負荷に供給するための電力として無線送信される電波を受信する受信アンテナを有し、
   前記受信アンテナによって受信された電波から得られる電力によって前記回転翼を回転させて飛行する
   回転翼飛行体。
2. 前記負荷は、前記回転体本体が備えている
   請求項１に記載の回転翼飛行体。
3. 前記負荷は、前記受信アンテナが受信する電力によって前記回転体本体を回転駆動するための駆動部である請求項２に記載の回転翼飛行体。
4. 前記駆動部は、
   前記中心軸に固定された固定ギヤと、
   前記固定ギヤに噛み合う駆動ギヤと、
   前記回転翼を含む前記回転体本体に固定され、前記受信アンテナが受信する電力によって前記駆動ギヤを回転駆動するモータと、を備えている請求項３に記載の回転翼飛行体。
5. 前記電波は、ＵＨＦ帯の周波数帯域の電波であり、
   前記回転体の最大回転直径は、５０ｃｍ以下である請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の回転翼飛行体。
6. 請求項１に記載の回転翼飛行体と、
   前記回転翼飛行体に電力を電波による無線送信によって給電する給電装置と、を備えている
   給電システム。
7. 前記給電装置は、前記回転翼飛行体が有する受信アンテナに対して電力を電波によって無線送信するパッチアンテナを備えている
   請求項６に記載の給電システム。
8. 前記回転翼飛行体は複数の回転体本体を備え、
   前記複数の回転体本体はそれぞれ回転翼を含み、中心軸回りに回転することで前記回転翼を前記中心軸回りに回転させ、
   前記回転翼は、前記給電装置から電力として無線送信される電波を受信する受信アンテナを有し、
   前記パッチアンテナは、当該パッチアンテナのアンテナ面に近接している状態の前記回転翼飛行体を前記アンテナ面に向かって正面視したときに、複数の前記回転翼の前記受信アンテナが前記アンテナ面の周縁の内側に配置することができる大きさに設けられている
   請求項７に記載の給電システム。

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