JP6898307B2 - 可動プラットフォームに非接触でエネルギーを伝送するためのシステム及び方法 - Google Patents

Description

本開示は、概して、ソースから可動プラットフォームに非接触でエネルギーを伝送するためのシステム及び方法に関する。

多くの種類の可動プラットフォームは、相当量の電気エネルギーを必要とする。いくつかのケースでは、可動プラットフォームは、線形に移動する構成であり、例えば、導電用の第３軌条（electrified third rail）又はカテナリ式架線（overhead catenary wire）を介して電力供給を受ける鉄道車両がこれに該当する。他のケースでは、可動プラットフォームは、回転移動する構成であり、例えば、レートテーブル（即ち、高速回転するよう構成されたテーブル）がこれに該当する。レートテーブルは、回転するテーブルに接続されたスリップリング又はばね式接点（spring-loaded contact）を介して給電される慣性部品やシステムの試験に利用される。いずれのケースでも、固定のソースから可動のプラットフォームへの電力伝送は、直接接触の可動接点（即ち、可動プラットフォームに取り付けられた金属接点であり、可動プラットフォームは、固定ソースに接続された第３軌条、架線、又は、回転式スリップリングに対して押圧されている）を介して行われる。この種のエネルギー伝送システムは、直接接触の可動接点を必要とするので、摩耗が生じ、寿命が限られる。

加えて、可動プラットフォームを備える他の種類のシステムでは、可動プラットフォームと固定電力源との間の接触が全く不可能な場合がある。一例を挙げると、磁気浮上式鉄道（maglev train）は、推進のための外部電力は必要としないが、客室照明などに使用される内部の電気システムのための電力源を必要とするであろう。しかしながら、磁気浮上式の鉄道車両は高速に達するので、移動中の車両に直接接触を介して電力を伝送するという選択肢は排除される。加えて、直接接触を利用する場合、どのような種類のエネルギー伝送システムであっても、摩耗によって寿命が限られる。

したがって、上述の課題を克服するエネルギー伝送システム及び方法が必要とされている。

第１の側面において、非接触式エネルギー伝送システムは、第１プラットフォーム及び第２プラットフォームを有する。前記第１プラットフォームは、電源に接続された少なくとも１つの光源を有する。前記第２プラットフォームは、少なくとも１つの光起電力モジュールが搭載された、前記第１プラットフォームとは別個のプラットフォームである。前記少なくとも１つの光起電力モジュールは、前記第２プラットフォームに搭載されたエネルギー貯蔵システムに接続され、これにより、前記光起電力モジュールで受光された光は、電気エネルギーに変換されて前記エネルギー貯蔵システムに蓄積される。前記第２プラットフォームは、所定の期間において所定の経路に沿って前記第１プラットフォームの近傍を移動するよう構成されている。前記少なくとも１つの光源は、前記所定の期間中、前記少なくとも１つの光起電力モジュールに光を向けるように配置及び構成されている。

前記第１プラットフォームは、固定されていてもよく、あるいは、可動であってもよい。前記第２プラットフォームは、さらに、起動信号を出力する第１信号送信器を含んでもよく、また、前記第１プラットフォームは受信器を含んでもよく、当該受信器は、前記起動信号を受信するとともに、前記少なくとも１つの光源を起動して光を出射させるよう構成される。前記第２プラットフォームは、さらに、駆動停止信号を出力する第２信号送信器を含んでもよい。また、前記第１プラットフォームの前記受信器は、前記駆動停止信号を受信するとともに、前記少なくとも１つの光源の駆動を停止して光の出射を停止させるよう構成することができる。前記第１プラットフォームの前記受信器は、所定の期間経過後に、前記少なくとも１つの光源の駆動を停止して光の出射を停止させるよう構成することができる。前記第１プラットフォームはセンサを含みうる。当該センサは、前記第２プラットフォームが前記第１プラットフォームの近傍にあることを検出するとともに、前記第２プラットフォームが前記第１プラットフォームに近傍に位置する間は、前記光源を起動して光を出射させるよう構成することができる。前記少なくとも１つの光源の各々は、高輝度光源でもよい。前記少なくとも１つの光起電力モジュールの各々は、１つ以上のレーザ光電力変換器でもよい。

第２の側面において、非接触式エネルギー伝送システムは、第１プラットフォーム及び第２プラットフォームを有する。前記第１プラットフォームは、電源に接続された少なくとも１つの光源を有する。前記第２プラットフォームは、前記第１プラットフォームと別個のプラットフォームである。前記第２プラットフォームには、少なくとも１つの光起電力モジュールが搭載されている。前記少なくとも１つの光起電力モジュールは、前記第２プラットフォームに搭載されたエネルギー貯蔵システムに接続され、これにより、前記光起電力モジュールで受光された光は、電気エネルギーに変換されて前記エネルギー貯蔵システムに蓄積される。前記第２プラットフォームは、前記第１プラットフォームの近傍で固定軸の周りを回転するよう構成されている。前記少なくとも１つの光源は、前記第２プラットフォームの回転中、前記少なくとも１つの光起電力モジュールに光を向けるように配置及び構成されている。

前記第２プラットフォームは、前記固定軸と一致する軸を有する円筒状であってもよい。前記少なくとも１つの光起電力モジュールは、前記円筒状の第２プラットフォームの外周部上に配置することができる。前記少なくとも１つの光源は、前記少なくとも１つの光源の出射光を前記少なくとも１つの光起電力モジュールに向けるように、前記外周部の外側に配置することができる。あるいは、前記第２プラットフォームは、前記回転軸に直交する表面を有し、前記円筒状の第２プラットフォームにおける前記回転軸に直交する前記表面に、前記少なくとも１つの光起電力モジュールを配置することができる。また、前記少なくとも１つの光源は、当該少なくとも１つの光源の出射光を前記少なくとも１つの光起電力モジュールに向けるように配置することができる。前記少なくとも１つの光源の各々は、前記第２プラットフォームが回転する間、起動されて光を出射するよう構成することができる。あるいは、前記少なくとも１つの光源の各々は、前記第２プラットフォームが回転する間、所定の時間間隔で起動されて光を出射するよう構成することができる。前記少なくとも１つの光源の各々は、高輝度光源でもよい。前記少なくとも１つの光起電力モジュールの各々は、１つ以上のレーザ光電力変換器でもよい。

さらなる実施形態では、前記第１プラットフォームは、さらに、第１通信回路と、前記第１通信回路に接続されていると共に、前記第２プラットフォームの前記固定軸と同軸の中心を有する第１光検出器と、前記第２プラットフォームの固定軸と直交し、且つ、同軸の中心を有するように配置された固定レンズと、を含みうる。前記固定レンズは、前記光検出器と前記第２プラットフォームとの間に位置する。加えて、前記第２プラットフォームは、さらに、第２通信回路と、前記第２通信回路に接続された第２光源と、を含みうる。前記第２光源は、前記第２プラットフォームの前記固定軸から固定の距離に配置されており、また、前記第２光源は、出射光が前記固定レンズを通過するような向きに配置されている。さらに、前記固定レンズは、前記第２光源の前記出射光を前記第１光検出器に向けるよう構成することができる。さらに、前記第２通信回路は、前記第２光源にデータストリームを供給するよう構成することができる。最後に、前記第１通信回路は、前記第１光検出器から前記データストリームを受信するよう構成することができる。

さらに別の実施形態では、前記第１プラットフォームは、さらに、第１通信回路と、前記第１通信回路に接続されていると共に、前記第２プラットフォームの固定軸から固定の距離に配置された第１光源と、前記第２プラットフォームの前記固定軸と直交し、且つ、同軸の中心を有するように配置された固定レンズと、を含みうる。前記固定レンズは、前記第１光源と前記第２プラットフォームとの間に位置し、前記第１光源は、出射光が前記固定レンズを通過するような向きに配置されている。加えて、前記第２プラットフォームは、さらに、第２通信回路と、前記第２通信回路に接続された第２光検出器と、を含みうる。前記第２光検出器は、前記第２プラットフォームの前記固定軸と同軸の中心を有する。さらに、前記固定レンズは、前記第１光源の前記出射光を前記第２光検出器に向けるよう構成することができる。さらに、前記第１通信回路は、前記第１光源にデータストリームを供給するよう構成することができる。最後に、前記第２通信回路は、前記第２光検出器から前記データストリームを受信するよう構成することができる。

第３の側面は、固定プラットフォームから可動プラットフォームに非接触でエネルギーを伝送する方法に関する。前記可動プラットフォームは、所定の経路に沿って前記固定プラットフォームの近傍を移動するよう構成される。可動プラットフォームが所定の経路に沿って固定プラットフォームの近傍を移動するのに伴って、前記固定プラットフォームに搭載された１つ以上の光源が起動されて光が出射される。前記固定プラットフォームに搭載された前記１つ以上の光源の出射光は、前記移動プラットフォームが前記所定の経路に沿って前記固定プラットフォームの近傍を移動するのに伴って、前記可動プラットフォームに搭載された１つ以上の光起電力モジュールに受光される。前記受光された光は、前記移動プラットフォームが前記所定の経路に沿って前記固定プラットフォームの近傍を移動するのに伴って、前記可動プラットフォームに搭載された前記１つ以上の光起電力モジュールによって電気エネルギーに変換される。前記電気エネルギーは、前記可動プラットフォームに搭載されたエネルギー貯蔵システムに蓄積される。

上述した特徴、機能及び効果は、様々な実施形態において個別に達成することができ、あるいは、さらに他の実施形態との組み合わせてもよく、そのような実施形態のさらなる詳細は、以下の説明及び図面を参照すれば理解されるであろう。

下記の詳細な説明は例示であって、本開示をそのように限定することを意図するものではなく、以下の添付図面を参照することにより、最もよく理解されるであろう。

本開示の非接触エネルギー伝送システムを用いて、線形移動するプラットフォームにエネルギーを伝送する実施形態を示す第１の図である。 本開示の非接触エネルギー伝送システムを用いて、線形移動するプラットフォームにエネルギーを伝送する実施形態を示す第２の図である。 本開示の非接触エネルギー伝送システムを用いて、回転運動するプラットフォームにエネルギーを伝送する実施形態を示す第１の図である。 本開示の非接触エネルギー伝送システムを用いて、回転運動するプラットフォームにエネルギーを伝送する実施形態を示す第２の図である。 本開示の非接触エネルギー伝送システムを用いて、回転運動するプラットフォームにエネルギーを伝送する代替の実施形態を示す図である。 本開示の非接触通信システムを用いて、回転運動するプラットフォームとの通信を実行する実施形態を示す図である。

本開示では、本開示の様々な例示的な実施形態を示す複数の図面を通じて、同様の要素には同一の参照符号を用いている。

本開示は、固定プラットフォームに固定的に搭載した高輝度光源を利用して可動プラットフォームにエネルギーを伝送する非接触エネルギー伝送システム及び方法に関する。光源は、可動プラットフォームが固定プラットフォームの上方を通過するのに伴って起動される。可動プラットフォームに搭載された光起電力モジュール（photovoltaic module）が光源からの光を受光し、受光した光を電力に変換する。この変換は光の速度で完了するので、可動プラットフォームの速度は、固定プラットフォームから可動プラットフォームへの電力伝送に影響しない。本開示のシステム及び方法は、可動プラットフォームが線形移動し、一群の固定プラットフォームが、可動プラットフォームの線形の移動経路に沿って等間隔で配置されているシステムに適用可能である。また、本開示のシステム及び方法は、可動プラットフォームが、固定軸周りに円周方向に回転し、複数の光源が、例えば、可動プラットフォームの外周部に沿って配置されているシステムにも適用可能である。

次に、図１を参照すると、線形に移動する可動プラットフォーム１００が断面で示されており、これは、固定プラットフォーム１１５に接続された浮上機構１１０の上方に位置している。可動プラットフォーム１００は、例えば、磁気浮上式鉄道車両に相当し、地上に位置又は接触する固定プラットフォーム１１５とは全く接触していない。図１に示す非接触エネルギー伝送システムは、接地のない磁気浮上式（あるいは、これに類する）鉄道車両に利用される。ただし、例えば、固定されたレール上を走行する電気鉄道車両や電気自動車など、ある程度の接地を含む可動プラットフォームにも、本開示の非接触エネルギー伝送システムを適用可能であることは重要である。図１に示すシステムでは、複数の光源１２０が、可動プラットフォーム１００の移動経路下方において、固定プラットフォーム１１５に隣接して配置されている。光源１２０としては、例えば、レーザ、ＬＥＤ、フラッシュランプ及びアークランプなどの高効率の光源が好ましい。各光源１２０は、光が上方に出射され、可動プラットフォーム１００が光源１２０の上方を通過する際に、可動プラットフォーム１００に搭載された光起電力モジュール１３０（又は、一群の光起電力モジュール１３０）が通過する位置に向かうように配置される。光起電力モジュール１３０としては、例えば、レーザ光電力変換器（Ｓｐｅｃｔｒｏｌａｂ社製のＬａｓｅｒ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒを含む）、多接合型太陽電池、シリコン系太陽電池などが好ましい。各光起電力モジュール１３０は、光源１２０から光を受光して生成したエネルギーを蓄積すべく、可動プラットフォーム１００に設けられた、例えばバッテリや大容量キャパシタ（及び、関連する電気回路）などのエネルギー貯蔵システム１４０に電気的に接続されている。エネルギー貯蔵システム１４０に蓄積されたエネルギーは、図１には示していないエネルギー貯蔵システムへの接続を介して、可動プラットフォーム１００内の各システムに給電される。図１では、光起電力モジュール１３０を１つのみ示しているが、光起電力モジュール１３０は、直列及び／又は並列に接続された複数の別個の光起電力モジュールを含んでもよく、これにより、光起電力モジュール１３０が所望の電圧及び電流を出力するようにできる。

次に、図２を参照すると、固定プラットフォーム１１５及び可動プラットフォーム１００の側面図が示されている。図示の通り、一群の光源１２０が可動プラットフォーム１００の移動経路の下方に取り付けられている。光源１２０は、中央電源２１０から接続手段２２０を介して電力を受ける。図２には、中央電源２１０として、ソーラーパネルシステム（solar panel collection system）（例えば、１つ以上のソーラーパネルモジュールと、これに対応する１つ以上のバッテリ及び電気システムを含むシステム）が示されている。ただし、他の実施形態では、中央電源２１０は、送電網に直接に接続されて電力の供給を受ける構成でもよい。可動プラットフォーム１００は、１つ以上の光起電力モジュール１３０からなる群を含み、図２では、各モジュールがそれぞれ別のエネルギー貯蔵装置１４０に接続されている。当業者には認識されるように、光起電力モジュール１３０は、当業界で公知の他の方法でエネルギー貯蔵装置１４０に接続することもできる。光源１２０は、可動プラットフォーム１００が光源１２０の上方を通過するのに伴って起動されて、高輝度の光を出射するよう構成されている。一実施形態では、上記動作を実現するために、第１信号送信器２３０が可動プラットフォーム１００の前端部に設けられており、光源１２０の起動を命令する（オンにして、光を出射させる）信号を送信し、また、第２信号送信器２４０が可動プラットフォーム１００の後端部に設けられており、光源１２０の駆動停止を命令する（オフにして、光の出射を停止させる）信号を発する。１つ以上の受信器（図２には、示していない）は、対応する各光源１２０に一体化されているか、あるいは、対応する各光源１２０に接続されている。これらの受信器は、第１及び第２信号送信器２３０、２４０からの信号を受信し、光源１２０の起動及び駆動停止を制御する。代替の一実施形態では、第２信号送信器２４０を省略することができ、各受信器は、対応する信号送信器２３０から起動信号を受信すると、光源１２０を所定の時間だけ駆動させるように構成することができる。さらに別の代替実施形態では、各光源１２０に接続したセンサを設けて、可動プラットフォーム１００が固定プラットフォーム１１５の近傍に位置している（例えば、固定プラットフォーム１１５を通過中である）ことを検知し、可動プラットフォーム１００が固定プラットフォーム１１５の近傍に位置している間だけ、対応する光源（又は複数の光源）１２０を起動状態にする構成でもよい。これにより、必要な時間（即ち、可動プラットフォーム１００が光源１２０の上方を通過している間）だけ光源１２０を起動状態にすることができ、可動プラットフォーム１００に信号送信器を設ける必要がなくなる。さらに別の代替実施形態では、例えば、各光源１２０に接続されたスイッチを用いて、光源１２０を手動で起動することも可能である。

可動プラットフォーム１００が固定プラットフォーム１１５を通過して、光源１２０の上方を移動する間だけ起動状態にされる光源１２０を用いることにより、可動プラットフォーム１００と固定プラットフォーム１１５の電源との間に物理的接触を要することなく、可動プラットフォーム１００への電力伝送において高いエネルギー変換効率を実現することができる。各光源１２０を起動状態にする期間は、可動プラットフォーム１００の加速時、全速時、減速時の各移動速度と整合するように調整することができる。

図１及び図２を参照して示した非接触エネルギー伝送システム及び方法は、概ね線形の軌道で移動する可動プラットフォーム１００（例えば、磁気浮上式鉄道車両）にエネルギーを伝送するためのものである。非接触エネルギー伝送に適切な他の種類のシステムは、本質的に回転式であり、何らかの低摩擦緩衝材又は浮上機構（例えば、磁力）を有する。これは、固定プラットフォームと回転プラットフォームとの間の物理的な接触を全く必要としない、あるいは、例えば、回転軸体と駆動モータとの間の接続など、限定的な物理的接触を必要とするのみである。

図３及び図４を参照すると、回転式のシステムに適用された非接触エネルギー伝送システム及び方法の実施形態が示されている。図３は、そのようなシステムの正面斜視図であり、図４は、上面図である。具体的には、回転プラットフォーム３００は、固定プラットフォーム３１０の近傍で軸３４０の周りを回転する。いくつかの実施形態において、回転プラットフォーム３００は、軸３４０に沿った固定の軸体に結合されており、この軸体は回転プラットフォーム３００を回転させる駆動モータに接続されている。この構成では、回転プラットフォーム３００と固定プラットフォーム３１０との間に何らかの接触が必要であるが、回転プラットフォーム３００が回転する間、この接触は一定に保たれる。他の実施形態において、回転プラットフォーム３００は、磁力浮上システムなどに接続されており、回転プラットフォーム３００と固定プラットフォーム３１０との間に一切の接触を必要とすることなく、回転プラットフォーム３００を回転させることができる。図３及び図４に示されるシステムでは、複数の光起電力モジュール３３０が円筒状の回転プラットフォーム３００の外周部上に配置されており、各光起電力モジュール３３０は、図３には示していない回転プラットフォーム３００内のエネルギー貯蔵システムに接続されている。図１に示す実施形態と同様に、エネルギー貯蔵システムは、例えば、バッテリや大容量キャパシタ（及び、関連する電気回路）などであり、各光起電力モジュール３３０が光を受光して生成したエネルギーを蓄積するよう構成することができる。具体的な用途によっては、すべての光起電力モジュール３３０を１つのエネルギー貯蔵システムに接続する構成も可能であり、一群の光起電力モジュール３３０を複数のエネルギー貯蔵システムに接続する構成も可能であり、あるいは、各光起電力モジュール３３０を別個のエネルギー貯蔵システムを接続する構成も可能である。加えて、複数の光源３２０は、回転プラットフォーム３００の外周部を囲むように固定プラットフォーム３１０の固定位置に配置して、各光源３２０の出射光が回転プラットフォーム３００に設けられた光起電力モジュール３３０に向かうように位置させることができる。図３には、２つの光源３２０のみが示されているが、これは、システムの他の部分の図示を見易くするためである。好ましくは、光源３２０は、図４に示すように回転プラットフォーム３００の周りに環状に配置される。当業者であれば容易に認識できるように、光源３２０の個数及び光起電力モジュール３３０の個数は、所望の伝達エネルギー量に基づいて決定することができる。所望の伝達エネルギーレベルが低いほど必要な個数は少なくなり、高いほど必要な個数は多くなる。また、例えば、各光源３２０の発光量及び各光起電力モジュール３３０の効率などのその他の要素も、伝達エネルギー量に影響することは、当業者には認識されよう。各光源３２０は、導体３５０を介して電源（図示せず）に接続される。図１に示した実施形態と同様、電源は、ソーラーパネルモジュールのアレイに接続されたエネルギー貯蔵システムでもよく、あるいは、送電網への直接接続でもよい。この場合、光源３２０を連続的に駆動して、回転プラットフォーム３００に一定の電力の供給源とさせることもできるし、あるいは、用途によっては、回転プラットフォーム３００のエネルギー貯蔵システムが所定の最低エネルギー量を保持できるように選択された所定の間隔でオンオフ切換してもよい。このように、固定プラットフォーム３１０から回転プラットフォーム３００への電力伝送には、直接接触を一切必要としない。したがって、このシステムは、先行技術のエネルギー伝送システムにおけるエネルギー伝送では必須であった固定面と可動面の接触によって生じる摩耗や、それに起因する寿命の制限は生じない。

次に、図５を参照すると、回転式のシステムに適用された非接触エネルギー伝送システム及び方法の代替実施形態が示されている。この実施形態では、回転プラットフォーム５００は、固定プラットフォーム５１０の近傍で軸５４０の周りを回転する。回転プラットフォーム５００を回転させる機構は、図示していない。この実施形態において、光起電力モジュール５３０は、回転プラットフォーム５００の上面及び下面に設置することが好ましく、図３及び図４の実施形態とは異なり、外周部上には設置されない。別の代替の実施形態では、光起電力モジュール５３０は、回転プラットフォーム５００の上面にのみ、あるいは、回転プラットフォーム５００の下面にのみ設置してもよい。光起電力モジュール５３０は、図３及び図４に示す実施形態と同様の態様で、回転プラットフォーム５００内のエネルギー貯蔵システムに接続される。加えて、光源５２０は、出射光が直接に各光起電力モジュール５３０に向かうような姿勢で回転プラットフォーム５００の上方及び下方に配置される。別の実施形態において、光起電力モジュール５３０が回転プラットフォーム５００の上面にのみ配置される構成の場合、光源５２０も、回転プラットフォーム５００の上方のみに配置すればよい。あるいは、光起電力モジュール５３０が回転プラットフォーム５００の下面にのみ配置される構成の場合、光源５２０も、回転プラットフォーム５００の下方のみに配置すればよい。用途に応じて、光源５２０を常に起動しておき、光起電力モジュール５３０に接続されたエネルギー貯蔵システムに一定の電力源を供給させることもできるし、あるいは、所定の間隔でオンオフ切換して、各光起電力モジュール５３０に接続されたエネルギー貯蔵システムが所定のエネルギー貯蔵量を維持させることもできる。

次に、図６を参照すると、回転プラットフォーム６００と固定プラットフォーム６１０との間でデータ転送を行うことが望ましい場合がある。回転プラットフォーム６００は、回転する光源６１５と回転する光検出器６４０とに接続された第２通信回路６７０を含む。光源６１５は、回転プラットフォーム６００の中心軸５４０から偏位しているのに対し、光検出器６４０は、中心軸５４０と同軸に配置されている。また、固定プラットフォーム６１０は、固定の光源６５０と固定の光検出器６３０とに接続された第１通信回路６６０を含む。上記同様に、光源６５０は、回転プラットフォーム６００の中心軸５４０から偏位しているのに対し、光検出器６３０は、中心軸５４０と同軸に配置されている。固定レンズ６２０が、回転プラットフォーム６００と固定光源６５０及び固定光検出器６３０との間に配置されている。固定レンズ６２０は、固定の焦点距離に位置する回転プラットフォーム６００の回転軸５４０と同軸状である。固定レンズ６２０は、回転プラットフォーム６００が回転するのに伴って、光ビーム６８０で示すように、光源６１５からの光を受光し、受光した光を固定光検出器６３０に向けるよう構成されている。また、固定レンズ６２０は、光ビーム６９０で示すように、光源６５０からの光を受光し、受光した光を回転する光検出器６４０に向けるようにも構成されている。

動作中、回転プラットフォーム６００から固定プラットフォーム６１０に伝達すべきデータストリームの形態の情報は、図示していない相手先から第２通信回路６７０が受信する。第２通信回路６７０は、受信したデータを送信用のフォーマットに変換し、フォーマットした情報をデータストリームの形態で回転する光源６１５に転送して、電気信号から光信号に変換させる。光検出器６３０は、その光信号を受信し、電気信号に変換して、第１通信回路６６０に転送し、処理させて、図６に示していない回路に転送させる。同様に、固定プラットフォーム６１０から回転プラットフォーム６００に伝達すべきデータストリームの形態の情報は、図示していない相手先から第１通信回路６６０が受信する。第１通信回路６６０は、受信したデータを送信用のフォーマットに変換し、フォーマットした情報をデータストリームの形態で光源６５０に転送し、電気信号から光信号に変換させる。光検出器６４０は、回転プラットフォーム６００に取り付けられているので、回転プラットフォーム６００が中心軸５４０周りに回転するのに伴って回転する。ただし、光検出器６４０は、回転プラットフォーム６００の中心軸５４０と同軸に配置されているので、回転プラットフォーム６００が回転しても、光源６５０及び固定レンズ６２０に対する相対位置は、固定されたままである。光検出器６４０は、光源６５０からの光信号を受信し、電気信号に変換し、この電気信号を第２通信回路６７０に転送し、処理させて、図６に示していない回路に転送させる。固定レンズ６２０を用いることにより、回転運動中の光源（即ち、光源６１５）からの光を固定の受光器（即ち、光検出器６３０）に向けることができ、これにより、回転プラットフォーム６００から固定プラットフォーム６１０への情報送信が可能になり、また、（光源６５０及び光検出器６４０を介して）固定プラットフォーム６１０から回転プラットフォーム６００への情報送信が可能になる。

図１及び図２に示した実施形態は、光を受光することでエネルギーを受ける可動プラットフォーム１００及び、可動プラットフォーム１００に対して光をエネルギーとして出力する固定プラットフォーム１１５を含む形態である。用途によっては、光信号を出力する固定プラットフォームを可搬型（よって、可動）にすることが望ましい。この代替の実施形態では、可動プラットフォーム１００を第１可動プラットフォームとし、固定プラットフォーム１１５を第２可動プラットフォームとする。第２可動プラットフォームは、ソーラーパネルに接続されたバッテリ、電気自動車と同様の仕組みで充電可能なバッテリ、あるいは、ガスやその他の燃料を用いる発電機で充電可能なバッテリを含む内部電源を有する。この状況では、第２可動プラットフォームに搭載された光源は、第２可動プラットフォームが第１可動プラットフォーム沿いに移動するのに伴って起動される構成であることが望ましい。

上述の記載では、好ましい実施形態及びその様々な側面に言及して、本開示を具体的に図示、説明したが、本開示の精神及び範囲から逸脱することなく様々な変更及び変形が可能なことは、当業者には理解されよう。添付の請求の範囲は、本明細書に記載した実施形態、代替の形態、及びその均等範囲をすべて包含すると解釈すべきである。

Claims (7)

1. 電源（２１０）に接続された（２２０、３５０）複数の光源（１２０、３２０、５２０、６１５、６５０）を有する第１プラットフォーム（１１５、３１０、５１０、６１０）と、
   少なくとも１つの光起電力モジュール（１３０、３３０、５３０）が搭載された、前記第１プラットフォームとは別個の第２プラットフォーム（１００、３００、５００、６００）と、を含み、前記少なくとも１つの光起電力モジュールは、前記第２プラットフォームに搭載されたエネルギー貯蔵システム（１４０）に接続され、これにより、前記少なくとも１つの光起電力モジュールで受光された光（６８０、６９０）は、電気エネルギーに変換されて前記エネルギー貯蔵システムに蓄積され、前記第２プラットフォームは、所定の期間において所定の経路に沿って前記第１プラットフォームの近傍を移動するよう構成されており、
   前記複数の光源は、前記所定の期間中、前記少なくとも１つの光起電力モジュールに光を向けるように配置及び構成されており、
   前記第２プラットフォームは、当該第２プラットフォームの前端部に設けられた第１信号送信器（２３０）をさらに有しており、当該第１信号送信器は、前記複数の光源に対し、当該複数の光源を起動して光を出射させるための起動信号を送信するように構成されており、前記第１プラットフォームは、前記複数の光源に光を出射させるべく、前記起動信号を受信するように構成された受信器を有しており、
   前記第２プラットフォームは、当該第２プラットフォームの後端部に設けられた第２信号送信器（２４０）をさらに有しており、当該第２信号送信器は、前記複数の光源の各々に対し、当該各光源を駆動停止して光の出射を停止させるための駆動停止信号を送信するように構成されており、前記第１プラットフォームの前記受信器は、前記複数の光源の各々に光の出射を停止させるべく、前記駆動停止信号を受信するように構成されている、非接触エネルギー伝送システム。
2. 前記第１プラットフォームは、固定されている、請求項１に記載の非接触エネルギー伝送システム。
3. 前記第１プラットフォームは、可動である、請求項１に記載の非接触エネルギー伝送システム。
4. 前記第１プラットフォームの前記受信器は、所定の時間経過後に前記複数の光源の駆動を停止して光の出射を停止させるよう構成されている、請求項１〜３のいずれか１つに記載の非接触エネルギー伝送システム。
5. 前記複数の光源の各々は、高輝度光源である、請求項１〜４のいずれか１つに記載の非接触エネルギー伝送システム。
6. 前記少なくとも１つの光起電力モジュールは、１つ以上のレーザ光電力変換器を含む、請求項１〜５のいずれか１つに記載の非接触エネルギー伝送システム。
7. 固定プラットフォーム（１１５、３１０、５１０、６１０）から可動プラットフォーム（１００、３００、５００、６００）に非接触でエネルギーを伝送する方法であって、前記可動プラットフォームは、所定の経路に沿って前記固定プラットフォームの近傍を移動するよう構成されており、
   前記可動プラットフォームが前記所定の経路に沿って前記固定プラットフォームの近傍を移動するのに伴って、前記固定プラットフォームに設けられた受信器が、前記可動プラットフォームの前端部に設けられた第１信号送信器（２３０）から送信された起動信号を受信し、前記固定プラットフォームに搭載された複数の光源（１２０、３２０、５２０、６１５、６５０）を前記起動信号に基づき起動して光を出射させるステップと、
   前記可動プラットフォームが前記所定の経路に沿って前記固定プラットフォームの近傍を移動するのに伴って、前記固定プラットフォームに搭載された前記複数の光源から出射された光を、前記可動プラットフォームに搭載された少なくとも１つの光起電力モジュール（１３０、３３０、５３０）で受光するステップと、
   前記可動プラットフォームが前記所定の経路に沿って前記固定プラットフォームの近傍を移動するのに伴って、前記可動プラットフォームに搭載された前記少なくとも１つの光起電力モジュールにおいて、前記受光した光を電気エネルギーに変換するステップと、
   前記可動プラットフォームにおけるエネルギー貯蔵システムに前記電気エネルギーを蓄積するステップと、
   前記可動プラットフォームの後端部に設けられた第２信号送信器（２４０）から送信された駆動停止信号を前記固定プラットフォームの前記受信器が受信し、前記複数の光源の各々の駆動を前記駆動停止信号に基づき停止して、各光源からの光の出射を停止させるステップと、を含む方法。
   

Images