JP7379195B2 - カート型商品登録装置及びカート給電装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、カート型商品登録装置及びカート給電装置に関する。

給電コイルを備える給電装置と、給電コイルと電磁結合する受電コイルを備える受電装置とからなる非接触給電システムが実用化されている。給電装置は、給電コイルに交流電流を流すことにより、給電コイルに磁界の変化を発生させる。受電装置は、給電コイルに生じた磁界の変化により受電コイルに発生した誘起電圧によって、二次電池（バッテリー）を充電することができる。

受電装置は、例えば、カート型商品登録装置に搭載される。カート型商品登録装置は、利用者が購入する商品を登録する商品登録装置（タブレット）と、商品を投入するカゴ（収容部）とを備える。

給電装置は、カート型商品登録装置に電力を供給する給電装置（カート給電装置）として構成される。カート給電装置は、カートのローラの進入を誘導するガイド溝と、ストッパとを有する。ガイド溝及びストッパは、カート型商品登録装置がストッパまで進入した場合に、カート型商品登録装置の受電コイルと、カート給電装置の給電コイルとが正対するように構成されている。

給電コイルと受電コイルとで鎖交する磁束を増やし、給電効率を上げるために、給電コイルと受電コイルとを近づける構成が考えられる。しかし、カート型商品登録装置の受電コイルを低い位置に設けると、カート型商品登録装置を利用者が利用している際に、床面の凹凸などと接触する可能性があるという課題がある。

特開２００６－１０１５７７号公報

本発明が解決しようとする課題は、受電コイルが床面と接触することを防ぎ且つ高効率なカート型商品登録装置及びカート給電装置を提供することである。

一実施形態に係るカート型商品登録装置は、カートと、商品登録装置と、二次電池と、受電コイルと、受電回路と、昇降機構とを具備する。カートは、給電コイルが配置された給電ベースに設けられたガイド溝に沿って移動する。二次電池は、前記商品登録装置に電力を供給する。受電コイルは、前記給電コイルと電磁結合する。受電回路は、前記受電コイルに生じた電力により前記二次電池を充電する。昇降機構は、応力が加えられている間、前記受電コイルを下降させ、応力が加えられていない間、前記受電コイルを上昇させる。

図１は、第１の実施形態に係る非接触給電システムの構成の例について説明する為の図である。 図２は、第１の実施形態に係るカート型商品登録装置の構成例について説明する為の図である。 図３は、第１の実施形態に係るカート給電装置の構成例について説明する為の図である。 図４は、第１の実施形態に係るカート給電装置に複数のカート型商品登録装置を置く例について説明する為の図である。 図５は、第１の実施形態に係るカート型商品登録装置の昇降機構の動作について説明する為の図である。 図６は、第２の実施形態に係るカート型商品登録装置の構成の例について説明する為の図である。 図７は、第２の実施形態に係るカート給電装置の構成例について説明する為の図である。 図８は、第２の実施形態に係る非接触給電システムの構成の例について説明する為の図である。 図９は、第２の実施形態に係るカート給電装置の動作の例について説明する為の図である。 図１０は、第３の実施形態に係るカート型商品登録装置の構成の例について説明する為の図である。 図１１は、第３の実施形態に係るカート給電装置の構成例について説明する為の図である。 図１２は、第３の実施形態に係る非接触給電システムの構成の例について説明する為の図である。 図１３は、第３の実施形態に係るカート給電装置にカート型商品登録装置を進入させる例について説明する為の図である。 図１４は、第３の実施形態に係るカート給電装置の動作の例について説明する為の図である。

以下、実施の形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係る非接触給電システム１の構成例について説明する為の説明図である。

非接触給電システム１は、電磁誘導または磁界共振（共鳴）などの電磁結合により、給電装置から受電装置に電力を伝送する。給電装置は、給電コイルを備え、受電装置は、給電コイルと電磁結合する受電コイルを備える。図１の例では、非接触給電システム１は、受電装置として、カート型商品登録装置２を備え、給電装置として、カート給電装置３を備える。

まず、カート型商品登録装置２の構成例について説明する。
図２は、カート型商品登録装置２の構成例について説明する為の説明図である。
カート型商品登録装置２は、例えば、店舗などにおいて利用者がカゴ（収容部）に投入する商品を登録し、登録情報を会計に用いる装置である。カート型商品登録装置２は、カート本体１１、商品リーダ１２、商品登録装置１３、二次電池１４、受電装置１５、及び昇降機構１６を備える。

カート本体１１は、商品リーダ１２、商品登録装置１３、二次電池１４、受電装置１５、及び昇降機構１６を支持する。カート本体１１は、フレーム２１、複数のキャスタ２２、収納カゴ２３、及び第１の突起部材２４を備える。

フレーム２１は、収納カゴ２３、商品リーダ１２、商品登録装置１３、二次電池１４、受電装置１５、及び昇降機構１６を支持する部材である。例えば、フレーム２１は、ユーザが把持するハンドル２５として一部が構成されている。ハンドル２５は、フレーム２１の収納カゴ２３の手前側に設けられる。

複数のキャスタ２２は、カート本体１１の移動を容易にするための部材である。複数のキャスタ２２は、それぞれフレーム２１の下部の四隅に設けられる。複数のキャスタ２２は、それぞれ移動方向に回転する車輪を備える。カート本体１１は、複数のキャスタ２２の車輪が床面上で回転することにより移動する。本実施形態では、ユーザが把持するハンドル２５から収納カゴ２３を押す方向をカート本体１１の前進方向とするものとする。なお、複数のキャスタ２２のうち、カート本体１１の前進方向の前方の１対のキャスタを前輪、カート本体１１の前進方向の後方の１対のキャスタを後輪と称する。

収納カゴ２３は、商品を収納する収容部である。収納カゴ２３は、フレーム２１により支持されている。なお、収納カゴ２３の一部（手前側の面）が収納カゴ２３の内側に回転するように構成されている。また、収納カゴ２３は、手前側の面よりも先端側の面が小さく形成される。これにより、複数のカートを前後に連ねて収納する場合、後ろのカートは、収納カゴ２３の手前側の面を押し上げて、前後のカートの収納カゴ２３が重なるように入れ子状に収納される。

第１の突起部材２４は、後述する昇降機構１６の構成に対して応力を加える部材である。第１の突起部材２４は、フレーム２１により支持されている。第１の突起部材２４は、例えば、フレーム２１の下部に、突起がカート本体１１の前後方向の後方に突出するように配置されている。

商品リーダ１２は、商品の情報を読取る装置である。商品リーダ１２は、カート本体１１のフレーム２１に設けられる。商品リーダ１２は、読取った商品の情報を商品登録装置１３に転送する。商品リーダ１２は、商品に添付されたコード（例えば、バーコード、二次元コード等）を読み取り、商品の情報を取得するスキャナとして構成される。また、商品リーダ１２は、例えば収納カゴ２３に投入された商品に添付されたＲＦＩＤタグ（無線タグ）等を読み取るＲＦＩＤタグリーダ（無線タグリーダ）として構成されていてもよい。

商品登録装置１３は、商品リストを生成する装置である。商品登録装置１３は、カート本体１１のフレーム２１に設けられる。商品登録装置１３は、例えば、商品登録用のプログラムが組み込まれたタブレット端末などの情報端末により構成される。商品登録装置１３は、商品リーダ１２から転送された商品の情報に基づいて、ユーザが収納カゴ２３に投入した商品のリストを表示する。商品登録装置１３は、操作入力に応じて、商品リストの商品の代金の精算を行ってもよい。商品登録装置１３は、例えば、図示されないシステムコントローラ、通信インタフェース、ディスプレイ、及び操作インタフェースなどを備える。

二次電池１４は、例えば、セパレータを介して正極及び負極が積層された電極群を備えるリチウムイオン二次電池として構成される。二次電池１４は、後述する受電装置１５から供給される電力により充電する。また、二次電池１４は、商品登録装置１３に電力を供給する。また、二次電池１４は、商品リーダ１２及び昇降機構１６に電力を供給する。

受電装置１５は、電磁誘導または磁界共振（共鳴）などの電磁結合を利用して、カート給電装置３から供給される電力を受電する。即ち、受電装置１５は、電気的に接続されていない非接触状態で、電力を受電する。受電装置１５は、受電した電力によって、二次電池１４に直流電力（充電電力）を供給する。受電装置１５は、後述する昇降機構１６を介して、カート本体１１のフレーム２１に取り付けられる。受電装置１５は、受電コイル３１及び受電回路３２を備える。

受電コイル３１は、磁束の変化によって誘導電力を発生させる素子である。例えば、受電コイル３１は、プリント基板上にコイルパターンとして形成される。また、例えば、受電コイル３１は、絶縁された電線が平面状に巻かれて巻線構造として構成されてもよい。

受電コイル３１は、直列、または並列に共振コンデンサが接続されることにより、共振回路（受電共振回路）を構成する。受電コイル３１は、後述する給電コイルに生じる磁束と鎖交することにより誘導電流が生じる。

受電回路３２は、受電コイル３１に生じた誘導電流を用いて、二次電池１４の充電電力を供給する回路である。受電回路３２は、整流平滑回路及び電圧変換回路を備える。

整流平滑回路は、受電回路３２の入力側回路を構成する。整流平滑回路は、受電コイル３１から流れる誘導電流を整流し、平滑し、出力する。整流平滑回路は、受電コイル３１に直列に接続されたダイオードまたは複数のダイオードにより構成された整流ブリッジと平滑コンデンサと、を備える。整流平滑回路は、平滑コンデンサの両端子間の電圧を出力する。

電圧変換回路は、整流平滑回路の出力電圧を負荷に応じた電圧の直流電力に変換し、出力するＤＣ／ＤＣコンバータである。電圧変換回路は、整流平滑回路の平滑コンデンサの両端子に接続されている。例えば、電圧変換回路は、整流平滑回路の平滑コンデンサの両端子間の電圧を、二次電池１４の仕様に応じた電圧に変換し、二次電池１４の充電に用いられる充電電力を二次電池１４に出力する。なお、整流平滑回路の出力電圧が二次電池１４の仕様に対応している場合、電圧変換回路は省略されてもよい。

昇降機構１６は、受電コイル３１を下降または上昇させる構成である。昇降機構１６は、外部から応力が加えられている間、受電コイル３１を下降させ、外部から応力が加えられていない間、受電コイル３１を上昇させる。例えば、昇降機構１６は、接触部４１、ばね部４２、及びアーム部４３を備える。

接触部４１は、上記の第１の突起部材２４、または後述するカート給電装置３の第２の突起部材によって外部からの応力が加えられる部材である。接触部４１は、上記の第１の突起部材２４、または後述するカート給電装置３の第２の突起部材と接触する位置に設けられている。

アーム部４３は、一方の端部が接触部４１に接続され、他方の端部に受電装置１５（または受電装置１５の受電コイル３１）が設けられる部材である。

ばね部４２は、弾性によってアーム部４３に応力を与える弾性部材（例えばねじりばね）である。ばね部４２は、アーム部４３の端部に設けられた受電コイル３１を上昇させた状態を維持するように、アーム部４３に応力を与える。

次に、カート給電装置３の構成の例について説明する。
図３は、カート給電装置３の構成例について説明する為の説明図である。
カート給電装置３は、カート型商品登録装置２に対して電力をワイヤレスで供給する。カート給電装置３は、給電ベース５１、ガイド溝５２、ストッパ５３、給電面５４、給電回路５５、給電コイル５６、及び第２の突起部材５７を備える。なお、カート給電装置３は、例えば、給電回路５５及び給電コイル５６を複数備えていてもよい。図３の例では、カート給電装置３は、例えば、給電回路５５及び給電コイル５６の組合せを４つ備えている。なお、複数の給電回路５５及び給電コイル５６は、それぞれ同様の構成である為、１つを代表して説明する。

給電ベース５１は、ガイド溝５２、ストッパ５３、給電面５４、給電回路５５、給電コイル５６、及び第２の突起部材５７などが設けられる筐体である。給電ベース５１は、床面に設置される。

ガイド溝５２は、カート型商品登録装置２の給電ベース５１への進入方向を誘導するガイドである。ガイド溝５２は、例えば、カート型商品登録装置２のキャスタ２２の車輪を誘導する溝として構成される。図３の例では、ガイド溝５２は、カート型商品登録装置２の前輪を誘導する１対の溝として構成されている。

ストッパ５３は、カート型商品登録装置２の停止位置を誘導する。ストッパ５３は、ガイド溝５２に沿って進入してきたカート型商品登録装置２の前輪に当接する部材として構成される。ストッパ５３は、カート型商品登録装置２の前輪に当接することにより、カート型商品登録装置２を停止させる。

給電面５４は、給電コイル５６が設けられる面である。給電面５４は、例えば、ガイド溝５２の１対の溝の間に、床面と平行に構成される。なお、給電面５４が設けられる位置は、カート型商品登録装置２の受電コイル３１の位置に応じて適宜変更されてもよい。

給電回路５５は、給電コイル５６への電流の供給を制御する。給電回路５５は、商用電源（交流電源）からＡＣアダプタなどの直流電源を介して入力される直流電力を用いて、給電コイル５６を動作させる。なお、カート給電装置３の筐体内に、交流電源からの交流電力を直流電力に変換する電力変換回路が設けられていてもよい。また、給電回路５５は、図示されない半導体スイッチ及び制御回路を備える。

半導体スイッチは、制御回路によりオンオフされるスイッチ素子である。半導体スイッチは、例えばシリコン半導体やＳｉＣ、ＧａＮ、酸化ガリウム、またはダイヤモンドなどのワイドバンドギャップ半導体により構成されたＦＥＴである。半導体スイッチは、ドレイン端子、ゲート端子、及びソース端子を備える。半導体スイッチは、共振コンデンサを介して給電コイル５６に接続されている。

半導体スイッチのゲート端子には、図示されない制御回路から駆動信号が入力される。駆動信号は、例えばパルス信号として構成される。半導体スイッチは、駆動信号に応じて、ドレイン端子とソース端子とを導通させる状態と、導通させない状態とを切り替える。

制御回路は、駆動信号を生成し、半導体スイッチのゲート端子に駆動信号を出力することにより、半導体スイッチのオンオフを制御（スイッチング制御）する。半導体スイッチのスイッチング制御により、共振コンデンサを介して、給電コイル５６に交流電流が流れる。

給電コイル５６は、流れる交流電流に応じて磁束を生じさせる素子である。例えば、給電コイル５６は、プリント基板上にコイルパターンとして形成される。また、例えば、給電コイル５６は、絶縁された電線が平面状に巻かれて巻線構造として構成されてもよい。給電コイル５６は、給電面５４と平行に導線が配設されるように、給電面５４に埋め込まれる。給電コイル５６は、受電コイル３１と対向した場合に、給電コイル５６に生じる磁束が受電コイル３１と鎖交するように配置される。給電コイル５６は、受電コイル３１よりも大きいサイズで構成される。また、給電コイル５６は、磁性体の上部に設けられていてもよい。

給電コイル５６は、直列、または並列に共振コンデンサが接続されることにより、共振回路（給電共振回路）を構成する。給電コイル５６に交流電流が流れた場合、給電コイル５６に発生した磁束が、給電コイル５６と対向する受電コイル３１に鎖交し誘導電流が生じる。即ち、給電コイル５６は、磁界共振方式によって、受電コイル３１に電力を伝送する。なお、電力伝送に磁界共振方式を利用する場合、給電共振回路の自己共振周波数は、受電共振回路の自己共振周波数と同一、或いはほぼ同一となるように構成される。これにより、給電コイル５６と受電コイル３１とが電磁結合した場合の電力の伝送効率が向上する。

なお、複数の給電コイル５６のうちの少なくとも１つは、カート型商品登録装置２の前輪がストッパ５３に当接している状態で、カート型商品登録装置２の受電コイル３１と対向する位置に設けられている。また、他の給電コイル５６は、複数のカート型商品登録装置２が入れ子状に重ねられて収納された場合に、各カート型商品登録装置２の受電コイル３１と対向する位置に設けられている。

第２の突起部材５７は、カート型商品登録装置２の昇降機構１６の接触部４１に対して応力を加える部材である。第２の突起部材５７は、給電ベース５１の給電面５４から所定の高さに設けられている。第２の突起部材５７は、突起がカート本体１１の前後方向の後方に突出するように配置されている。

次に、給電ベース５１にカート型商品登録装置２を進入させる例について説明する。
図４及び図５は、給電ベース５１にカート型商品登録装置２を進入させる例について説明する為の説明図である。

図４に示されるように、カート型商品登録装置２の前輪は、カート給電装置３の給電ベース５１上のガイド溝５２に沿って前進方向に進入する。

図５に示されるように、カート型商品登録装置２の受電装置１５の受電コイル３１は、進入時において、昇降機構１６により高い位置（上昇させた状態）で維持される。

さらにカート型商品登録装置２が前進し、カート型商品登録装置２の前輪がストッパ５３に接触する。この場合、図５に示されるように、給電ベース５１上に設けられた第２の突起部材５７とカート型商品登録装置２の昇降機構１６の接触部４１とが接触する。即ち、カート型商品登録装置２の外部であるカート給電装置３から、接触部４１に対して応力が加えられる。この結果、外部から接触部４１への応力によって、昇降機構１６のアーム部４３が接触部４１に近い端部の近傍を軸として回転し、他方の端部の受電装置１５及び受電コイル３１が下降する。受電コイル３１は、下降した状態において、給電コイル５６と平行になるようにカート型商品登録装置２に設けられている。

また、カート型商品登録装置２がさらに進入し、前方のカート型商品登録装置２と入れ子状に重ねられて給電ベース５１上で収納される。この場合、図５に示されるように、前方側のカート給電装置３の第１の突起部材２４が、後方側のカート型商品登録装置２の昇降機構１６の接触部４１に接触する。この場合も、他方のカート型商品登録装置２から接触部４１への応力によって、昇降機構１６のアーム部４３が接触部４１に近い端部の近傍を軸として回転し、他方の端部の受電装置１５及び受電コイル３１が下降する。

上記したように、カート型商品登録装置２は、カート本体１１と、商品登録装置１３と、二次電池１４と、受電コイル３１と、受電回路３２と、昇降機構１６と、を備える。カート本体１１は、キャスタ２２の前輪が、給電コイル５６が配置された給電ベース５１に設けられたガイド溝５２に沿って移動するように構成されている。商品登録装置１３は、カート本体１１の収納カゴ２３に利用者が入れた商品をリストに登録する。二次電池１４は、商品登録装置１３に電力を供給する。受電コイル３１は、給電コイル５６と電磁結合する。受電回路３２は、受電コイル３１に生じた電力により二次電池１４を充電する。昇降機構１６は、外部から応力が加えられている間、受電コイル３１を下降させ、外部から応力が加えられていない間、受電コイル３１を上昇させる。

これにより、カート型商品登録装置２は、給電ベース５１上に収納され、外部から応力が加えられる状態になった場合に、受電コイル３１を下降させることができる。また、カート型商品登録装置２は、給電ベース５１上から取り出されて、外部から応力が加えられない状態になった場合に、受電コイル３１を上昇させることができる。

この結果、カート給電装置３からの給電が行われている間、給電コイル５６と受電コイル３１とを近づけて、給電効率を上げることができる。また、カート型商品登録装置２を利用者が利用している間、受電コイル３１を高い位置で維持し、床面の凹凸などと接触することを防ぐことができる。

（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態と同様の構成には同じ参照符号を付し、詳細な説明を省略する。

図６は、カート型商品登録装置２０２の構成例について説明する為の説明図である。図７は、カート給電装置２０３の構成例について説明する為の説明図である。図８は、カート給電装置２０３及びカート型商品登録装置２０２を備える非接触給電システム２０１の制御系の構成例について説明する為の説明図である。

まず、第２の実施形態に係るカート型商品登録装置２０２について説明する。
図６に示されるように、カート型商品登録装置２０２は、カート本体２１１、商品リーダ１２、商品登録装置１３、二次電池１４、受電装置１５、昇降機構２１６、及び識別タグ２１７を備える。

カート本体２１１は、商品リーダ１２、商品登録装置１３、二次電池１４、受電装置１５、昇降機構２１６、及び識別タグ２１７を支持する。カート本体２１１は、フレーム２１、複数のキャスタ２２、及び収納カゴ２３を備える。即ち、カート本体２１１は、第１の突起部材２４を備えていない点が第１の実施形態と異なる。

昇降機構２１６は、受電コイル３１を下降または上昇させる構成である。昇降機構２１６は、例えば、商品登録装置１３の制御に基づいて、受電コイル３１を下降または上昇させる。例えば、昇降機構２１６は、アーム部２４３、及び駆動機構２４４を備える。

アーム部２４３は、一方の端部が駆動機構２４４に接続され、他方の端部に受電装置１５（または受電装置１５の受電コイル３１）が設けられる部材である。

駆動機構２４４は、アーム部４３に応力を与え、アーム部２４３を回転駆動させる構成である。駆動機構Ａは、モータ及びギアなどを備える。駆動機構２４４は、商品登録装置１３の制御に基づいて、アーム部２４３を回転駆動させる。これにより、駆動機構２４４は、アーム部２４３の端部に設けられた受電コイル３１を上昇させた状態と、受電コイル３１を下降させた状態とを切り替える。

識別タグ２１７は、カート型商品登録装置２０２を識別する為の情報（識別情報）を有するタグである。識別タグ２１７は、例えば、識別情報を含み且つ画像として読み取り可能なコード（例えばバーコード、二次元コードなど）が示されたタグである。識別タグ２１７は、コードが床面に向けられてフレーム２１に取り付けられている。なお、識別タグ２１７は、識別情報を記憶したＲＦＩＤタグなどであってもよい。

また、図８に示されるように、カート型商品登録装置２０２の商品登録装置１３は、システムコントローラ２６１、通信インタフェース２６２、ディスプレイ２６３、操作インタフェース２６４、
システムコントローラ２６１は、商品登録装置１３の動作を制御する構成である。システムコントローラ２６１は、プロセッサ２６５及びメモリ２６６を備える。

プロセッサ２６５は、演算処理を実行する演算素子である。プロセッサ２６５は、例えばＣＰＵとして構成される。プロセッサ２６５は、メモリ２６６に記憶されているプログラムに基づいて種々の処理を行う。

メモリ２６６は、プログラム及びデータを記憶する記憶装置である。メモリ２６６は、例えば、読み出し専用の不揮発性メモリであるＲＯＭ、データを一時的に記憶するＲＡＭ、及びデータを記憶するストレージのいずれか、または複数を備える。

通信インタフェース２６２は、他の機器と通信する為のインタフェースである。商品登録装置１３は、通信インタフェース２６２を介して、カート給電装置２０３と通信することができる。また、商品登録装置１３は、通信インタフェース２６２を介して、店舗のサーバなどと通信することもできる。例えば、商品登録装置１３は、通信インタフェース２６２を介して、商品リーダ１２から商品の情報を取得する。また、通信インタフェース２６２は、生成した商品リストを店舗サーバに送信する。

ディスプレイ２６３は、プロセッサ２６５または図示されないグラフィックコントローラから供給される表示用のデータ（画面データ）に基づいて画面を表示する表示装置である。

操作インタフェース２６４は、操作部材の操作に基づき操作信号を生成する装置である。操作部材は、例えばタッチセンサである。タッチセンサは、例えばディスプレイ２６３と一体にタッチパネルとして構成される。タッチパネルは、ディスプレイに表示された画面上においてユーザがタッチした位置を示す操作信号を生成する。

次に、第２の実施形態に係るカート給電装置２０３の構成の例について説明する。
図７及び図８に示されるように、カート給電装置２０３は、給電ベース５１、ガイド溝５２、ストッパ５３、給電面５４、複数の給電回路５５、複数の給電コイル５６、システムコントローラ２７１、通信インタフェース２７２、及び検出部２７３を備える。

システムコントローラ２７１は、カート給電装置２０３の動作を制御する構成である。システムコントローラ２７１は、プロセッサ２７４及びメモリ２７５を備える。

プロセッサ２７４は、演算処理を実行する演算素子である。プロセッサ２７４は、例えばＣＰＵとして構成される。プロセッサ２７４は、メモリ２７５に記憶されているプログラムに基づいて種々の処理を行う。

メモリ２７５は、プログラム及びデータを記憶する記憶装置である。メモリ２７５は、例えば、読み出し専用の不揮発性メモリであるＲＯＭ、データを一時的に記憶するＲＡＭ、及びデータを記憶するストレージのいずれか、または複数を備える。

通信インタフェース２７２は、他の機器と通信する為のインタフェースである。カート給電装置２０３は、通信インタフェース２７２を介して、商品登録装置１３と通信することができる。また、カート給電装置２０３は、通信インタフェース２７２を介して、店舗のサーバなどと通信することもできる。

検出部２７３は、カート型商品登録装置２０２の識別タグ２１７を検出する。検出部２７３は、例えば、光学系と、撮像素子とを備えるカメラとして構成される。光学系は、光軸が給電面５４から鉛直方向に向けて配置されている。また、光学系は、カート型商品登録装置２０２がガイド溝５２により誘導された給電ベース５１上を移動する際に、カート型商品登録装置２０２の識別タグ２１７から光を受光可能な位置に配置されている。撮像素子は、光学系により結像された光を、撮像素子により画像（画像データ）に変換する。検出部２７３は、画像データからコードを検出し、検出したコードを復号し、カート型商品登録装置２０２の識別情報を取得する。なお、識別タグ２１７がＲＦＩＤタグとして構成されている場合、検出部２７３は、ＲＦＩＤリーダとして構成されていてもよい。

次に、第２の実施形態に係るカート給電装置２０３の動作について説明する。
図９は、カート給電装置２０３の動作について説明する為のフローチャートである。
カート給電装置２０３のシステムコントローラ２７１のプロセッサ２７４は、予め充電中リストを生成し、メモリ２７５に記憶する。プロセッサ２７４は、検出部２７３によりカート型商品登録装置２０２の識別情報を取得する毎に、メモリ２７５の充電中リストを更新する。

まず、プロセッサ２７４は、検出部２７３によりカート型商品登録装置２０２の識別情報を取得したか否か判断する（ＡＣＴ１１）。即ち、プロセッサ２７４は、検出部２７３によりカート型商品登録装置２０２の識別タグ２１７を検出し、識別情報を復号できたか否か判断する。プロセッサ２７４は、識別情報を取得していないと判断した場合（ＡＣＴ１１、ＮＯ）、ＡＣＴ１１の処理を繰り返し実行する。

プロセッサ２７４は、識別情報を取得したと判断した場合（ＡＣＴ１１、ＹＥＳ）、検出した識別情報が、充電中リストに含まれているか否か判断する（ＡＣＴ１２）。プロセッサ２７４は、検出部２７３により取得した識別情報が充電中リストに含まれていない場合、検出された識別情報のカート型商品登録装置２０２が、新たに給電ベース５１上に進入したと判断する。また、プロセッサ２７４は、検出部２７３により取得した識別情報が充電中リストに含まれている場合、検出された識別情報のカート型商品登録装置２０２が、給電ベース５１上から取り出されたと判断する。

プロセッサ２７４は、検出した識別情報が、充電中リストに含まれていないと判断した場合（ＡＣＴ１２、ＮＯ）、検出された識別情報のカート型商品登録装置２０２に対して、下降指令を送信する（ＡＣＴ１３）。また、プロセッサ２７４は、検出された識別情報を充電中リストに追加する（ＡＣＴ１４）。

下降指令は、昇降機構２１６によって受電コイル３１を下降させることをカート型商品登録装置２０２に指示する情報である。プロセッサ２７４は、検出された識別情報のカート型商品登録装置２０２と通信インタフェース２７２により通信を確立し、下降指令を送信する。

下降指令を受信したカート型商品登録装置２０２のシステムコントローラ２６１のプロセッサ２６５は、受電コイル３１を下降させるように昇降機構２１６を制御する。これにより、カート型商品登録装置２０２が給電ベース５１上に進入した場合に、受電コイル３１と給電コイル５６とが近接する。

また、プロセッサ２７４は、検出した識別情報が、充電中リストに含まれていると判断した場合（ＡＣＴ１２、ＹＥＳ）、検出された識別情報のカート型商品登録装置２０２に対して、上昇指令を送信する（ＡＣＴ１５）。また、プロセッサ２７４は、検出された識別情報を充電中リストから削除する（ＡＣＴ１６）。

上昇指令は、昇降機構２１６によって受電コイル３１を上昇させることをカート型商品登録装置２０２に指示する情報である。プロセッサ２７４は、検出された識別情報のカート型商品登録装置２０２と通信インタフェース２７２により通信を確立し、上昇指令を送信する。

上昇指令を受信したカート型商品登録装置２０２のシステムコントローラ２６１のプロセッサ２６５は、受電コイル３１を上昇させるように昇降機構２１６を制御する。これにより、カート型商品登録装置２０２が給電ベース５１から取り出された場合に、受電コイル３１が高い位置に上昇する。

プロセッサ２７４は、充電中リストの更新を行うと、処理を終了するか否か判断する（ＡＣＴ１７）。プロセッサ２７４は、処理を終了しないと判断した場合（ＡＣＴ１７、ＮＯ）、ＡＣＴ１１の処理に移行し、ＡＣＴ１１乃至ＡＣＴ１７の処理を繰り返し実行する。プロセッサ２７４は、店舗サーバから終了を指示する信号を受信した場合、または電源がオフされた場合、図９の処理を終了すると判断する。

上記したように、カート給電装置２０３は、給電コイル５６と、給電ベース５１と、ガイド溝５２と、給電回路５５と、検出部２７３と、システムコントローラ２７１とを備える。給電コイル５６は、受電コイル３１と電磁結合する。給電ベースは、給電コイル５６が配置される。ガイド溝５２は、給電ベース５１上におけるカートの移動方向を誘導する。給電回路５５は、給電コイル５６による受電コイル３１への給電を制御する。検出部２７３は、給電ベース５１へのカート型商品登録装置２０２の進入または取出しを検出する。

システムコントローラ２７１のプロセッサ２７４は、検出部２７３によるカート型商品登録装置２０２の識別情報の検出結果に応じて、メモリ２７５の充電中リストを更新する。プロセッサ２７４は、検出部２７３により取得した識別情報が、充電中リストに含まれているか否かに基づいて、カート型商品登録装置２０２が給電ベース５１に進入したのか、給電ベース５１から取出されたのかを判断する。

システムコントローラ２７１は、給電ベース５１にカート型商品登録装置２０２が進入した場合、受電コイル３１を下降させる下降指令をカート型商品登録装置２０２に送信する。また、システムコントローラ２７１は、給電ベース５１からカート型商品登録装置２０２が取出された場合、受電コイル３１を上昇させる上昇指令をカート型商品登録装置２０２に送信する。

これにより、カート型商品登録装置２０２は、給電ベース５１上に収納されている間、受電コイル３１を下降させ、給電ベース５１上から取り出されている間、受電コイル３１を上昇させることができる。

この結果、カート給電装置２０３からの給電が行われている間、給電コイル５６と受電コイル３１とを近づけて、給電効率を上げることができる。また、カート型商品登録装置２０２を利用者が利用している間、受電コイル３１を高い位置で維持し、床面の凹凸などと接触することを防ぐことができる。

なお、上記の実施形態では、識別タグ２１７に含まれている識別情報が、カート型商品登録装置２０２を識別する為の識別情報であると説明した。例えば、識別タグ２１７に含まれている識別情報は、通信路を確立する為の情報（例えば、ＭＡＣアドレス、ＳＳＩＤ、又はBluetooth（登録商標）デバイスアドレスなど）を含む構成であってもよい。このような構成によると、カート給電装置２０３は、識別タグ２１７から検出部２７３により検出した識別情報を用いて、カート型商品登録装置２０２と通信路を確立することができる。

また、上記の実施形態では、カート給電装置２０３のプロセッサ２７４は、識別タグ２１７から検出部２７３により検出した識別情報と、充電中リストに含まれている識別情報とに基づいて、給電ベース５１上にカートが進入したか取り出されたかを判断する構成であると説明したが、この構成に限定されない。

検出部２７３は、識別タグ２１７を検出するのではなく、カート型商品登録装置２０２の動きを検出する構成であってもよい。例えば、検出部２７３は、連続的に複数フレームの画像を取得し、フレーム間におけるカート型商品登録装置２０２の動き（進行方向）を検出することができる。この場合、カート給電装置２０３のプロセッサ２７４は、検出部２７３が検出した進行方向に基づいて、カート型商品登録装置２０２が給電ベース５１上に進入したか取り出されたかを判断する構成であってもよい。

また、カート給電装置２０３が検出部２７３を備えるのではなく、店舗内の監視カメラなどから複数のフレームの画像を取得し、プロセッサ２７４が、フレーム間におけるカート型商品登録装置２０２の動き（進行方向）を判断する構成であってもよい。

（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。なお、第１の実施形態及び第２の実施形態と同様の構成には同じ参照符号を付し、詳細な説明を省略する。

図１０は、カート型商品登録装置３０２の構成例について説明する為の説明図である。図１１は、カート給電装置３０３の構成例について説明する為の説明図である。図１２は、カート給電装置３０３及びカート型商品登録装置３０２を備える非接触給電システム３０１の制御系の構成例について説明する為の説明図である。

まず、第３の実施形態に係るカート型商品登録装置３０２について説明する。
図１０及び図１２に示されるように、カート型商品登録装置３０２は、カート本体２１１、商品リーダ１２、商品登録装置１３、二次電池１４、受電装置１５、昇降機構２１６、及び検出部３１７を備える。

検出部３１７は、後述するカート給電装置３０３の第１のマーカ３８１及び第２のマーカ３８２を検出する。検出部３１７は、例えば、光学系と、撮像素子とを備えるカメラとして構成される。光学系は、光軸がフレーム２１の底部において下向きになるように配置されている。また、光学系は、カート型商品登録装置３０２がガイド溝５２により誘導された給電ベース５１の給電面５４上に配置された第１のマーカ３８１及び第２のマーカ３８２を検出から光を受光可能な位置に配置されている。撮像素子は、光学系により結像された光を、撮像素子により画像（画像データ）に変換する。検出部３１７は、画像データから第１のマーカ３８１及び第２のマーカ３８２を検出し、商品登録装置１３に検出結果を送信する。

次に、第３の実施形態に係るカート給電装置３０３の構成の例について説明する。
図１１及び図１２に示されるように、カート給電装置３０３は、給電ベース５１、ガイド溝５２、ストッパ５３、給電面５４、第１のマーカ３８１、第２のマーカ３８２、複数の給電回路５５、及び複数の給電コイル５６を備える。

第１のマーカ３８１及び第２のマーカ３８２は、それぞれカート給電装置３０３をカート型商品登録装置３０２に検出させる為のマーカである。第１のマーカ３８１及び第２のマーカ３８２は、例えば給電面５４上に配置されている。例えば、第１のマーカ３８１及び第２のマーカ３８２は、所定の情報を含み且つ画像として読み取り可能なコード（例えばバーコード、二次元コードなど）として構成される。

第１のマーカ３８１及び第２のマーカ３８２は、それぞれ異なる情報を示すように構成されている。例えば、第１のマーカ３８１及び第２のマーカ３８２は、カート給電装置３０３の識別情報と、枝番号とが組み合わされて構成されている。

第２のマーカ３８２は、第１のマーカ３８１よりもストッパ５３に近い位置に設けられている。即ち、給電ベース５１の入口に近い側から、第１のマーカ３８１、第２のマーカ３８２の順で並べられている。

次に、第３の実施形態に係るカート型商品登録装置３０２の動作について説明する。
図１３は、給電ベース５１にカート型商品登録装置３０２を進入させる例について説明する為の説明図である。図１４は、カート型商品登録装置３０２の動作について説明する為のフローチャートである。

カート型商品登録装置３０２のシステムコントローラ２６１のプロセッサ２６５は、検出部３１７によりマーカを検出したか否か判断する（ＡＣＴ２１）。図１３に示されるように、カート型商品登録装置３０２の検出部３１７は、給電ベース５１上を移動中に、給電面５４上の第１のマーカ３８１と第２のマーカ３８２とを検出するように構成されている。プロセッサ２６５は、検出部３１７によりマーカを検出していないと判断した場合（ＡＣＴ２１、ＮＯ）、ＡＣＴ２１の処理を繰り返し実行する。

プロセッサ２６５は、検出部３１７によりマーカを検出したと判断した場合（ＡＣＴ２１、ＹＥＳ）、第１のマーカ３８１を第２のマーカ３８２よりも先に検出したか否か判断する（ＡＣＴ２２）。

上記したように、第１のマーカ３８１は、第２のマーカ３８２よりも入口に近い側に設けられている。この為、給電ベース５１に新たにカート型商品登録装置３０２が進入する場合、検出部３１７は、第１のマーカ３８１、第２のマーカ３８２の順に給電面５４上のマーカを検出する。即ち、プロセッサ２６５は、第１のマーカ３８１、第２のマーカ３８２の順にマーカを検出した場合、給電ベース５１に新たにカート型商品登録装置３０２が進入したと判断する。また、プロセッサ２６５は、第２のマーカ３８２、第１のマーカ３８１の順にマーカを検出した場合、給電ベース５１からカート型商品登録装置３０２が取り出されたと判断する。

プロセッサ２６５は、第１のマーカ３８１を第２のマーカ３８２よりも先に検出したと判断した場合（ＡＣＴ２２、ＹＥＳ）、受電コイル３１を下降させるように、昇降機構２１６を制御する（ＡＣＴ２３）。これにより、カート型商品登録装置３０２が給電ベース５１上に進入した場合に、受電コイル３１と給電コイル５６とが近接する。

また、プロセッサ２６５は、第２のマーカ３８２を第１のマーカ３８１よりも先に検出したと判断した場合（ＡＣＴ２２、ＮＯ）、受電コイル３１を上昇させるように、昇降機構２１６を制御する（ＡＣＴ２４）。これにより、カート型商品登録装置３０２が給電ベース５１から取り出された場合に、受電コイル３１が高い位置に上昇する。

プロセッサ２６５は、処理を終了するか否か判断する（ＡＣＴ２５）。プロセッサ２６５は、処理を終了しないと判断した場合（ＡＣＴ２５、ＮＯ）、ＡＣＴ２１の処理に移行し、ＡＣＴ２１乃至ＡＣＴ２５の処理を繰り返し実行する。プロセッサ２６５は、店舗サーバから終了を指示する信号を受信した場合、または電源がオフされた場合、図１４の処理を終了すると判断する。

上記したように、カート給電装置３０３の給電ベース５１の給電面５４には、第１のマーカ３８１と、第１のマーカ３８１よりもストッパ５３に近い位置に設けられた第２のマーカ３８２とが設けられている。また、カート型商品登録装置３０２は、第１のマーカ３８１及び第２のマーカ３８２を検出する検出部３１７を備える。カート型商品登録装置３０２のプロセッサ２６５は、給電ベース５１に設けられたマーカの検出結果に基づいて、受電コイル３１を下降させる状態と、受電コイル３１を上昇させる状態とが切り替わるように、昇降機構２１６を制御する。

プロセッサ２６５は、第１のマーカ３８１、第２のマーカ３８２の順に給電面５４上のマーカを検出した場合、給電ベース５１に新たにカート型商品登録装置３０２が進入したと判断する。この場合、プロセッサ２６５は、受電コイル３１を下降させるように昇降機構２１６を制御する。

また、プロセッサ２６５は、第２のマーカ３８２、第１のマーカ３８１の順に給電面５４上のマーカを検出した場合、給電ベース５１からカート型商品登録装置３０２が取り出されたと判断する。この場合、プロセッサ２６５は、受電コイル３１を上昇させるように昇降機構２１６を制御する。

これにより、カート型商品登録装置３０２は、給電ベース５１上に収納されている間、受電コイル３１を下降させ、給電ベース５１上から取り出されている間、受電コイル３１を上昇させることができる。

この結果、カート給電装置３０３からの給電が行われている間、給電コイル５６と受電コイル３１とを近づけて、給電効率を上げることができる。また、カート型商品登録装置３０２を利用者が利用している間、受電コイル３１を高い位置で維持し、床面の凹凸などと接触することを防ぐことができる。

なお、カート型商品登録装置３０２は、第１のマーカ３８１及び第２のマーカ３８２からカート給電装置３の識別情報を取得してもよい。さらに、カート型商品登録装置３０２は、取得した識別情報が予め設定された識別情報のリストに含まれている場合に、昇降機構２１６による受電コイル３１の昇降を行う構成であってもよい。

また、上記の第１の実施形態と、第２の実施形態とが組み合わされてもよい。例えば、カート型商品登録装置２は、カート給電装置２０３からの上昇指令または下降指令に応じて、昇降機構１６の接触部４１に応力を加える構成を備えていてもよい。

また、上記の第１の実施形態と、第３の実施形態とが組み合わされてもよい。例えば、カート型商品登録装置２は、検出部３１７と、検出部３１７の検出結果に基いて昇降機構１６の接触部４１に応力を加える構成を備えていてもよい。

また、上記の第２の実施形態及び第３の実施形態では、受電コイル３１を昇降させる構成として、アーム部２４３及び駆動機構２４４を備える昇降機構２１６を例に挙げて説明したが、この構成に限定されない。昇降機構は、商品登録装置１３からの信号に応じて昇降を行う構成であれば、如何なる構成であってもよい。例えば、昇降機構は、モータの軸に接続されたワイヤによって、プーリを介して受電コイル３１を吊り下げる構成であってもよい。この場合、モータの軸の回転によって、ワイヤが巻き取られ、受電コイル３１が上昇する。

また、上記の第２の実施形態及び第３の実施形態では、商品登録装置１３が昇降機構２１６を制御すると説明したが、この構成に限定されない。カート型商品登録装置２０２及びカート型商品登録装置３０２は、昇降機構２１６を制御する昇降機構用のコントローラをさらに備える構成であってもよい。

また、上記の実施形態では、カート本体１１に商品登録装置１３が設置されていると説明したが、この構成に限定されない。商品登録装置１３は、ユーザの所持する情報端末（例えばスマートフォン、タブレット端末、ディジタルカメラなど）に置き換えられてもよい。即ち、受電装置１５及び二次電池１４は、ユーザの所持する情報端末に電力を供給する構成であってもよい。

なお、上述の各実施の形態で説明した機能は、ハードウエアを用いて構成するに留まらず、ソフトウエアを用いて各機能を記載したプログラムをコンピュータに読み込ませて実現することもできる。また、各機能は、適宜ソフトウエア、ハードウエアのいずれかを選択して構成するものであっても良い。

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…非接触給電システム、２…カート型商品登録装置、３…カート給電装置、１１…カート本体、１２…商品リーダ、１３…商品登録装置、１４…二次電池、１５…受電装置、１６…昇降機構、２１…フレーム、２２…キャスタ、２３…収納カゴ、２４…突起部材、２５…ハンドル、３１…受電コイル、３２…受電回路、４１…接触部、４２…ばね部、４３…アーム部、５１…給電ベース、５２…ガイド溝、５３…ストッパ、５４…給電面、５５…給電回路、５６…給電コイル、５７…突起部材、２０１…非接触給電システム、２０２…カート型商品登録装置、２０３…カート給電装置、２１１…カート本体、２１６…昇降機構、２１７…識別タグ、２４３…アーム部、２４４…駆動機構、２６１…システムコントローラ、２６２…通信インタフェース、２６３…ディスプレイ、２６４…操作インタフェース、２６５…プロセッサ、２６６…メモリ、２７１…システムコントローラ、２７２…通信インタフェース、２７３…検出部、２７４…プロセッサ、２７５…メモリ、３０１…非接触給電システム、３０２…カート型商品登録装置、３０３…カート給電装置、３１７…検出部、３８１…第１のマーカ、３８２…第２のマーカ。

Claims (7)

1. 給電コイルが配置された給電ベースに設けられたガイド溝に沿って移動するカートと、
   商品登録装置と、
   前記商品登録装置に電力を供給する二次電池と、
   前記給電コイルと電磁結合する受電コイルと、
   前記受電コイルに生じた電力により前記二次電池を充電する受電回路と、
   応力が加えられている間、前記受電コイルを下降させ、応力が加えられていない間、前記受電コイルを上昇させる昇降機構と、
   を具備するカート型商品登録装置。
2. 前記昇降機構は、応力が外部から加えられる接触部を有し、前記接触部に加えられた応力によって前記受電コイルを下降させる請求項１に記載のカート型商品登録装置。
3. 他の前記カートが入れ子状に重ねられた場合に、他の前記カートに設けられた前記昇降機構の前記接触部に接触する位置に設けられた突起部材を備える請求項２に記載のカート型商品登録装置。
4. 前記接触部は、前記ガイド溝の端部に設けられたストッパに前記カートの前輪が接触する場合に、前記給電ベースに設けられた突起部材と接触する位置に設けられている請求項２に記載のカート型商品登録装置。
5. 前記給電ベースに設けられたマーカを検出する検出部と、
   前記マーカを前記検出部により読み取った場合、前記受電コイルを下降させる状態と、前記受電コイルを上昇させる状態とが切り替わるように前記昇降機構を制御するコントローラと、
   をさらに具備する請求項１に記載のカート型商品登録装置。
6. 商品登録装置と、前記商品登録装置に電力を供給する二次電池と、受電コイルと、前記受電コイルに生じた電力により前記二次電池を充電する受電回路と、前記受電コイルを下降または上昇させる昇降機構と、カートと、を具備するカート型商品登録装置に電力を供給するカート給電装置であって、
   前記受電コイルと電磁結合する給電コイルと、
   前記給電コイルが配置された給電ベースと、
   前記給電ベース上における前記カートの移動方向を誘導するガイド溝と、
   前記給電コイルによる前記受電コイルへの給電を制御する給電回路と、
   前記給電ベースへの前記カート型商品登録装置の進入または取出しを検出する検出部と、
   前記給電ベースに前記カート型商品登録装置が進入した場合、前記受電コイルを下降させる下降指令を前記カート型商品登録装置に送信し、前記給電ベースから前記カート型商品登録装置が取出された場合、前記受電コイルを上昇させる上昇指令を前記カート型商品登録装置に送信するコントローラと、
   を具備するカート給電装置。
7. 前記コントローラは、プロセッサとメモリとを具備し、
   前記プロセッサは、前記検出部による前記カート型商品登録装置の検出結果を前記メモリに記憶し、前記メモリに記憶されている情報に基づいて、前記カート型商品登録装置が前記給電ベースに進入したのか、前記給電ベースから取出されたのかを判断する請求項６に記載のカート給電装置。