JP2012085404A - 電力伝送システム及び電子棚札システム - Google Patents

Abstract

【課題】電子棚札システム全体としてコストが増大することなく、電子棚札装置（受電装置）の装着位置の自由度を高めることができる電力伝送システム及び該電力伝送システムを用いた電子棚札システムを提供する。
【解決手段】互いに静電界を介して結合するための第一の結合電極（第一の能動電極及び第一の受動電極）を有し、商品に関する情報を表示する電子棚札装置と、該電子棚札装置を保持し、第二の結合電極（第二の能動電極及び第二の受動電極）を有する電子棚札保持装置とを有し、電子棚札保持装置から電子棚札装置に対して非接触で電力を伝送する。第二の結合電極（第二の能動電極及び第二の受動電極）を長尺状に設けてあり、電子棚札装置を第二の結合（電極第二の能動電極及び第二の受動電極）が配置されている位置に沿って装着するようにしてある。
【選択図】図５

Description

本発明は、物理的に接続することなく電力を伝送する電力伝送システム、及び該電力伝送システムを適用した電子棚札システムに関する。

近年、非接触で電力を伝送する電子機器が多々開発されている。電子機器において非接触で電力を伝送するためには、電力の送電ユニットと、電力の受電ユニットとの双方にコイルモジュールを設けた磁界結合方式の電力伝送システムが採用されることが多い。

そして、商店、コンビニエンスストア等で、当日の値段を表示する、あるいはタイムセールスを速やかに実行するために、上記電力伝送システムを適用した電子棚札システムも多々開発されている。図１は、従来の電子棚札システムの構成を示す平面図である（特許文献１参照）。

図１の例では、電子棚札システムは複数の電子棚札装置（受電装置）２に電磁誘導を利用して電力供給する複数の電力供給コイル４を備えている。電力供給コイル４は、充電コイルと同様に渦巻状の扁平コイルであり、横一列に配設されている。また、表面には、上下両端に複数の電子棚札装置２を横一列に移動自在に保持する一対のガイドレール５が配設され、一対のガイドレール５の間には、複数の電力供給コイル４の配置場所に合わせて複数の位置決めマークが横並びに表記されている。

位置決めマークは、複数の電力供給コイル４の配置場所に合わせて複数表記されており、電子棚札装置２の四隅を位置合わせするための４つのＬ字マーク３で構成されている。この場合、電子棚札装置２の四隅を示す４つのＬ字マーク３は、電子棚札装置２の各辺の長さに対応した間隔をおいて表記されている。

そして、電子棚札装置２を装着する場合は、電子棚札装置２を一対のガイドレール５に沿って横方向に移動させつつ、４つのＬ字マーク３に電子棚札装置２の４隅を位置合わせする。このようにすることで、電子棚札装置２に内蔵した充電コイルの中心と保持された電力供給コイル４の中心との位置決めを行うことができる。

特開２００８−２０６９０１号公報

しかし、磁界結合方式では、各コイルを通過する磁束の大きさが起電力に大きく影響するため、電子棚札装置２に内蔵した充電コイルの中心と電力供給コイル４の中心との位置ずれによって、電力の伝送効率が大きく低下するおそれがあった。したがって、電子棚札装置２を装着する位置が、電力供給コイル４の配置されている位置近傍に制約されてしまうという問題点があった。電力供給コイル４を多数設けることにより問題点を解消することもできるが、その場合は多くの電力供給コイル４を設けることで、材料費が増大するとともに製造工程が増加するため、全体としてコストが増大するという新たな問題点が発生する。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、電子棚札システム全体としてコストが増大することなく、電子棚札装置（受電装置）の装着位置の自由度を高めることができる電力伝送システム及び該電力伝送システムを用いた電子棚札システムを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために第１発明に係る電力伝送システムは、互いに静電界を介して結合するための第一の結合電極を有する受電装置と、第二の結合電極を有する送電装置とを有し、前記送電装置から前記受電装置に対して非接触で電力を伝送する電力伝送システムにおいて、前記第二の結合電極を長尺状に設けてあり、前記受電装置を前記第二の結合電極が配置されている位置に沿って装着するようにしてあることを特徴とする。

第１発明では、送電装置の第二の結合電極を長尺状に設けてあり、受電装置を第二の結合電極が配置されている位置に沿った任意の位置へ装着することができるので、受電装置を第二の結合電極上のどの位置に装着した場合であっても、静電界を確実に形成することができ、送電装置は電力を高い効率で伝送することが可能となる。

また、第２発明に係る電力伝送システムは、第１発明において、前記第一の結合電極は、第一の受動電極と該第一の受動電極より高電圧である第一の能動電極とで構成してあり、前記第二の結合電極は、第二の受動電極と該第二の受動電極より高電圧である第二の能動電極とで構成してあることを特徴とする。

第２発明では、第一の結合電極は、第一の受動電極と該第一の受動電極より高電圧である第一の能動電極とで構成してあり、第二の結合電極は、第二の受動電極と該第二の受動電極より高電圧である第二の能動電極とで構成してあるので、第一の能動電極と第二の能動電極とが空隙を介して近接して強電界を発生するので確実に静電界結合することができ、受電装置に対して電力を高い効率で伝送することが可能となる。なお、能動電極とは複数存在する電極のうち他の電極より高電圧である結合電極を、受動電極とは複数存在する電極のうち他の電極より低電圧である結合電極を意味している。

次に、上記目的を達成するために第３発明に係る電子棚札システムは、互いに静電界を介して結合するための第一の結合電極を有し、商品に関する情報を表示する電子棚札装置と、該電子棚札装置を保持し、第二の結合電極を有する電子棚札保持装置とを有し、前記電子棚札保持装置から前記電子棚札装置に対して非接触で電力を伝送する電子棚札システムにおいて、前記第二の結合電極を長尺状に設けてあり、前記電子棚札装置を前記第二の結合電極が配置されている位置に沿って装着するようにしてあることを特徴とする。

第３発明では、電子棚札保持装置の第二の結合電極を長尺状に設けてあり、電子棚札装置を第二の結合電極が配置されている位置に沿った任意の位置へ装着することができるので、電子棚札装置を第二の結合電極上のどの位置に装着した場合であっても、静電界を確実に形成することができ、電子棚札保持装置は電力を高い効率で伝送することが可能となる。

また、第４発明に係る電子棚札システムは、第３発明において、前記第一の結合電極は、第一の受動電極と該第一の受動電極より高電圧である第一の能動電極とで構成してあり、前記第二の結合電極は、第二の受動電極と該第二の受動電極より高電圧である第二の能動電極とで構成してあることを特徴とする。

第４発明では、第一の結合電極は、第一の受動電極と該第一の受動電極より高電圧である第一の能動電極とで構成してあり、第二の結合電極は、第二の受動電極と該第二の受動電極より高電圧である第二の能動電極とで構成してあるので、第一の能動電極と第二の能動電極とが空隙を介して近接して強電界を発生するので確実に静電界結合することができ、電子棚札装置に対して電力を高い効率で伝送することが可能となる。なお、能動電極とは複数存在する電極のうち他の電極より高電圧である結合電極を、受動電極とは複数存在する電極のうち他の電極より低電圧である結合電極を意味している。

また、第５発明に係る電子棚札システムは、第４発明において、前記第二の受動電極を２個有し、前記第二の能動電極を挟んで対向する位置に該第二の受動電極を配置してあり、前記第一の受動電極を２個有し、前記第一の能動電極を挟んで対向する位置に該第一の受動電極を配置してあることを特徴とする。

第５発明では、電子棚札保持装置は第二の受動電極を２個有し、第二の能動電極を挟んで対向する位置に該第二の受動電極を配置してある。一方、対応するように電子棚札装置は第一の受動電極を２個有し、第一の能動電極を挟んで対向する位置に該第一の受動電極を配置してある。接地電位に近い受動電極が、比較的高電圧である能動電極を両側から挟んでいるので、電磁波の周囲への漏えいを低減することが可能となる。

また、第６発明に係る電子棚札システムは、第３乃至第５発明のいずれか１つにおいて、増幅器と、該増幅器のゲインを変動させ振幅変調する変調手段を、前記電子棚札保持装置に備えることを特徴とする。

第６発明では、増幅器と、該増幅器のゲインを変動させ振幅変調する変調手段を、電子棚札保持装置に備えることにより、所望のデータを二進データとして電子棚札保持装置から電子棚札装置に対してデータ転送することができる。

また、第７発明に係る電子棚札システムは、第３乃至第６発明のいずれか１つにおいて、前記第二の結合電極の負荷変調を検出する負荷変調検出手段を、前記電子棚札保持装置に備えることを特徴とする。

第７発明では、第二の結合電極の負荷変調を検出する負荷変調検出手段を、電子棚札保持装置に備えることにより、電子棚札装置を電子棚札保持装置に装着することによる電子棚札保持装置の第二の結合電極の負荷変調を検出することができ、電子棚札装置が装着されているか否かを判断することが可能となる。

また、第８発明に係る電子棚札システムは、第３乃至第７発明のいずれか１つにおいて、前記第二の結合電極は、所定の長さの単位結合電極を隣接して配置することにより長尺状に形成してあることを特徴とする。

第８発明では、第二の結合電極は、所定の長さの単位結合電極を隣接して配置することにより長尺状に形成してあるので、電子棚札装置が装着されている単位結合電極にのみ電力を供給すれば足り、節電効果を高めることが可能となる。

また、第９発明に係る電子棚札システムは、第８発明において、前記単位結合電極ごとに、前記電子棚札装置が装着されているか否かを検出するセンサを有し、該センサが、前記電子棚札装置が装着されている旨を検出した場合、検出したセンサを設けてある単位結合電極にのみ電力を供給するようにしてあることを特徴とする。

第９発明では、単位結合電極ごとに、電子棚札装置が装着されているか否かを検出するセンサを有し、該センサが、電子棚札装置が装着されている旨を検出した場合、検出したセンサを設けてある単位結合電極、すなわち電子棚札装置を設けてある単位結合電極にのみ電力を供給する。センサで、電子棚札装置が装着されている旨を検出した場合、電子棚札装置が装着してある単位結合電極にのみ電力を供給するので、節電効果を高めることが可能となる。また、無意味な静電界を維持する必要がなく、電磁波による他の電子機器への影響を最小限に抑制することが可能となる。

本発明に係る電力伝送システム及び電子棚札システムでは、送電装置（電子棚札保持装置）の第二の結合電極を長尺状に設けてあり、受電装置（電子棚札装置）を第二の結合電極が配置されている位置に沿った任意の位置へ装着することができるので、受電装置（電子棚札装置）を第二の結合電極上のどの位置に装着した場合であっても、送電装置（電子棚札保持装置）は電力を高い効率で伝送することが可能となる。

従来の電子棚札システムの構成を示す模式平面図である。 本発明の実施の形態１に係る電力伝送システムの送電装置の構成を模式的に示す回路図である。 本発明の実施の形態１に係る電力伝送システムの構成を模式的に示す等価回路図である。 本発明の実施の形態１に係る電力伝送システムの構成を模式的に示す機能ブロック図である。 本発明の実施の形態１に係る電力伝送システムの構成を示す模式図である。 本発明の実施の形態２に係る電子棚札システムの構成を示す模式図である。 本発明の実施の形態２に係る電子棚札システムの電子棚の構成を示す模式図である。 本発明の実施の形態２に係る電子棚札システムの側面から見た構成を示す模式断面図である。 本発明の実施の形態２に係る電子棚札システムの構成を示す模式平面図である。 本発明の実施の形態３に係る電子棚札システムの構成を示す模式図である。 本発明の実施の形態３に係る電子棚札システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施の形態３に係る電子棚札システムの単位結合電極を複数並べて配置してある電子棚札保持装置の構成を示す模式図である。 本発明の実施の形態４に係る電子棚札システムの構成を模式的に示す機能ブロック図である。 電圧の時間変動を示すグラフである。 本発明の実施の形態４に係る電子棚札システムの、受電装置から送電装置に対してデータ通信する場合の構成を模式的に示す機能ブロック図である。 電圧の時間変動を示すグラフである。

以下、本発明の実施の形態における電力伝送システム及び電子棚札システムについて、図面を用いて具体的に説明する。以下の実施の形態は、特許請求の範囲に記載された発明を限定するものではなく、実施の形態の中で説明されている特徴的事項の組み合わせの全てが解決手段の必須事項であるとは限らないことは言うまでもない。

（実施の形態１）
図２は、本発明の実施の形態１に係る電力伝送システムの送電装置の構成を模式的に示す回路図である。図２（ａ）に示すように、本実施の形態１に係る電力伝送システムの送電装置１は、少なくとも高周波発生器１２と、昇圧トランス１３と、結合電極（第二の結合電極）１１とを備えている。図２（ａ）の回路では、昇圧トランス１３により昇圧されると、能動電極（第二の能動電極）１１ａは高電圧となり、受動電極（第二の受動電極）１１ｐは低電圧となる。

一方、図２（ｂ）に示すように、図２（ａ）に示す接地線１４は必ずしも必要ではない。この場合、昇圧トランス１３により昇圧された場合、結合電極１１はいずれも高電圧となり、複数の能動電極１１ａが接続されているのと等価となる。以下、図２（ａ）の構成に沿って説明するが、結合電極１１の位置合わせという観点では図２（ｂ）の構成であっても同様であることは言うまでもない。すなわち、図２（ｂ）の構成では、送電装置１には２つの能動電極（第二の能動電極及び第四の能動電極）１１ａが設けてあり、対応する受電装置にも２つの能動電極（第一の能動電極及び第三の能動電極）を設けることになる。

図３は、本発明の実施の形態１に係る電力伝送システムの構成を模式的に示す等価回路図である。図３に示すように、送電装置１の結合電極（第二の結合電極）１１及び受電装置２の結合電極（第一の結合電極）２１は、それぞれ能動電極（第二の能動電極）１１ａ、能動電極１１ａより大きいサイズの受動電極（第二の受動電極）１１ｐ、能動電極（第一の能動電極）２１ａ、能動電極２１ａより大きいサイズの受動電極（第一の受動電極）２１ｐで構成されている。すなわち能動電極（第二の能動電極）１１ａと受動電極（第二の受動電極）１１ｐと、能動電極（第一の能動電極）２１ａと受動電極（第一の受動電極）２１ｐとは、それぞれ非対称形状である。

送電装置１の結合電極１１及び受電装置２の結合電極２１は、第二の能動電極１１ａと第一の能動電極２１ａとが空隙を介して近接して強電界を発生することで容量結合し、電力を伝送することができる。伝送された電力は、降圧トランス２３により降圧され、負荷回路２２に供給される。なお、図３では、共振回路も含めて記載しているが、電力伝送の安定度を高めるためであり、必ずしも共振回路は必要ではない。

図４は、本発明の実施の形態１に係る電力伝送システムの構成を模式的に示す機能ブロック図である。図４に示すように、送電装置１の高周波発生器１０１から供給される交流電力は増幅器１０２で増幅され、昇圧トランス１０３で昇圧されて結合電極１０４へ供給される。送電装置１の結合電極１０４から受電装置２の結合電極２０１へ伝送された電力は降圧トランス２０２により降圧され、整流部２０３で整流されたのち、負荷回路２０４へ供給される。

ここで、図３の送電装置１の結合電極１１（能動電極１１ａ、受動電極１１ｐ）及び受電装置２の結合電極２１（能動電極２１ａ、受動電極２１ｐ）は、それぞれ導電性を有する材料にて形成される。例えば銅、金、銀等の導体、これらの化合物を用いることができる。導電性を有する材料にて形成された結合電極１１と結合電極２１とを、互いに静電結合が生じる位置に配置することにより、結合電極１１と結合電極２１との間に静電容量が生じる。生じる静電容量の大きさに応じて電力伝送効率が変動する。なお、交流電力の周波数は、例えば１００ｋＨｚ〜数十ＭＨｚである。送電装置１及び受電装置２の大きさは、周囲の媒質中の交流の波長と比べて十分小さいことは言うまでもない。

図５は、本発明の実施の形態１に係る電力伝送システムの構成を示す模式図である。本実施の形態１に係る電力伝送システムでは、送電装置１の結合電極（第二の結合電極）１１、すなわち能動電極（第二の能動電極）１１ａ及び受動電極（第二の受動電極）１１ｐを長尺状に形成し、結合電極１１が配置されている位置であれば、受電装置２を特段の制約なく装着することができる。すなわち、一の送電装置１に対して複数の受電装置２を装着することができ、しかも長尺状の結合電極１１上のどの位置に受電装置２を装着した場合であっても、静電界５５を確実に形成することができ、高い効率で電力を伝送することができる。

以上のように本実施の形態１によれば、送電装置１の結合電極１１を長尺状に設けてあり、受電装置２を長尺状の結合電極１１が配置されている位置に沿った任意の位置へ装着することができるので、受電装置２を装着した位置に応じて、電力の伝送効率が変動することなく、常に高い効率で電力を伝送することが可能となる。

（実施の形態２）
実施の形態２に係る電子棚札システムの構成は、基本的には実施の形態１に係る電力伝送システムと同様であるので、同一の符号を付することにより詳細な説明は省略する。本実施の形態２では、送電装置１として機能する電子棚札保持装置１は、長尺状の結合電極１１を有する電子棚を複数段設けてある。受電装置２として機能する電子棚札装置２は、それぞれの段の任意の位置に装着することができる。

図６は、本発明の実施の形態２に係る電子棚札システムの構成を示す模式図である。電子棚札システムは、販売する商品に関する各種情報を表示する複数の電子棚札装置２（図６では３つ）と、複数の電子棚札装置２を保持した状態で電子棚札装置２と無線通信を行う電子棚札保持装置１と、電子棚札保持装置１と店舗内ＬＡＮ９とを接続するコントロールボックス７と、コントロールボックス７に店舗内ＬＡＮ９を介して接続され、電子棚札装置２の表示を制御するホストコンピュータ８とで構成されている。

ホストコンピュータ８は、コントロールボックス７及び電子棚札保持装置１を介して表示制御データを電子棚札装置２に送信することにより、電子棚札装置２の表示制御を行う。なお、ここでいう表示制御データとは、商品名、販売価格、在庫管理情報等を電子棚札装置２に表示させるためデータである。

また、電子棚札装置２は、電子棚札保持装置１に装着された状態で電力供給される。電子棚札保持装置１は、高周波発生器１２に接続したコントロールボックス７から電力が供給され、高周波発生器１２から供給された電力を、静電界結合を利用して電子棚札装置２に供給する。電子棚札装置２は、薄板の長方形状に形成され、ほぼ中央に商品に関する情報を表示する表示部２９を設けてある。表示部２９の下方には、バーコードが印刷されたラベルが貼付されている。なお、表示部２９は、有機ＥＬ等の自発光タイプで輝度の高い表示素子等で構成しても良いし、消費電力の少ない液晶素子で構成しても良い。また、電子棚札装置２は、電力を供給することなく書き換えられた文字情報を維持するマイクロカプセル型電気泳動方式の電子ペーパー素子で構成しても良い。電子ペーパー素子を用いた電子棚札装置２は、電源として電池を備える必要はないが、文字情報を書き換える場合には外部から電力の供給が必要となる。

ホストコンピュータ８は、表示制御データを送信することにより電子棚札装置２の表示を制御するコンピュータであり、内部に設けたハードディスクに商品マスタデータを記憶しておくことが好ましい。ホストコンピュータ８は、商品マスタデータから販売価格、在庫管理情報等を含む表示制御データを生成し、電子棚札装置２に生成した表示制御データを送信する。

コントロールボックス７は、ホストコンピュータ８から受信した表示制御データを、電子棚札保持装置１を介して電子棚札装置２に送信し、ホストコンピュータ８と電子棚札装置２との間の通信を制御する他、高周波発生器１２と電子棚札装置２との間で電力供給を制御する。

電子棚札保持装置１は、実施の形態１の図５と同様、電子棚札保持装置１の結合電極（第二の結合電極）１１、すなわち能動電極（第二の能動電極）１１ａ及び受動電極（第二の受動電極）１１ｐを長尺状に形成し、結合電極１１が配置されている位置であれば、電子棚札装置２を特段の制約なく装着することができる。すなわち、一の電子棚札保持装置１に対して複数の電子棚札装置２を装着することができ、しかも長尺状の結合電極１１上のどの位置に電子棚札装置２を装着した場合であっても、静電界５５を確実に形成することができ、高い効率で電力を伝送することができる。

図７は、本発明の実施の形態２に係る電子棚札システムの電子棚の構成を示す模式図である。図７に示すように、電子棚札保持装置１は、長尺状の結合電極１１（能動電極１１ａ及び受動電極１１ｐ）を横一列に設けておき、接続線１５を介して電源と接続するコネクタ６と接続されている。コネクタ６は、送電モジュール６１と、ＡＣ／ＤＣコンバータ６２とを備えている。送電モジュール６１は、図４に示す高周波発生器１０１、増幅器１０２、昇圧トランス１０３及び結合電極１０４で構成される。

電子棚札装置２は、受電モジュールを備えている。ほぼ中央には表示部２９を設けてあり、電子棚札保持装置１から電力の供給を受け、装着した位置に置く商品に関する情報、例えば商品名、販売価格等を表示する。受電モジュールは、図４に示す結合電極２０１、降圧トランス２０２、整流部２０３及び負荷回路２０４で構成される。負荷回路２０４は、表示部２９等である。

図８は、本発明の実施の形態２に係る電子棚札システムの側面から見た構成を示す模式断面図である。図８に示すように、電子棚札装置２は、負荷回路２２を挟んで結合電極２１（能動電極２１ａ及び受動電極２１ｐ）を設けてあり、能動電極２１ａを電子棚札保持装置１側に設けてある。

受電モジュール２８は、降圧トランス２０２、整流部２０３等で構成され、伝送された電力を表示部２９へ供給する。表示部２９は、電力が供給された時点でホストコンピュータ８から受信した表示制御データを表示する。

なお、電子棚札装置２を電子棚札保持装置１へ装着する方法は、特に限定されるものではない。例えば図８に示すように、電子棚札保持装置１の結合電極１１の上下に、レール部８１を設けておき、電子棚札装置２の表示部２９が設けてある面の反対側の面に設けてあるレール部８２を、レール部８１に嵌め合わせることにより、電子棚札装置２を電子棚札保持装置１に装着する。

また、レール部を電子棚札保持装置１の結合電極１１の上部にのみ設けておき、電子棚札装置２の上部にもレール部に上部から引っ掛けることが可能なフック部を設けておく。電子棚札保持装置１のレール部に電子棚札装置２のフック部を引っ掛けることにより、電子棚札装置２の自重によって電子棚札装置２を電子棚札保持装置１に装着することができる。

なお、電子棚札保持装置１が、受動電極１１ｐを２個有し、能動電極１１ａを挟んで対向する位置に２個の受動電極１１ｐを配置しておき、電子棚札装置２も同様に、受動電極２１ｐを２個有し、能動電極２１ａを挟んで対向する位置に２個の受動電極１１ｐを配置しても良い。図９は、本発明の実施の形態２に係る電子棚札システムの構成を示す模式平面図である。

図９（ｂ）に示すように、電子棚札保持装置１は、受動電極１１ｐを２個有し、能動電極１１ａを挟んで対向する位置に２個の受動電極１１ｐを配置してある。図９（ａ）に示すように、電子棚札装置２は、電子棚札保持装置１の能動電極１１ａ及び受動電極１１ｐの配置に対応して、受動電極２１ｐを２個有し、能動電極２１ａを挟んで対向する位置に２個の受動電極２１ｐを配置してある。受動電極１１ｐ、２１ｐは接地電位に近く、比較的高電圧である能動電極１１ａ、２１ａの両側に接地電位が配置されているのと同様の効果を得ることができ、電磁波の周囲への漏えいを低減することが可能となる。

以上のように本実施の形態２によれば、電子棚札保持装置１は、２個の長尺状の受動電極１１ｐを長尺状の能動電極１１ａを挟んで設けてあり、電子棚札装置２を受動電極１１ｐ及び能動電極１１ａの任意の位置へ装着することができるので、電子棚札装置２をどの位置に装着した場合であっても、電力の伝送効率が変動することなく、常に高い効率で電力を伝送することが可能となる。また、結合電極１１を２個の受動電極１１ｐ、２１ｐにより能動電極１１ａ、２１aを挟む構成とすることにより、電磁波の周囲への漏えいを低減することも可能となる。

（実施の形態３）
実施の形態３に係る電子棚札システムの構成は、基本的には実施の形態２に係る電子棚札システムと同様であるので、同一の符号を付することにより詳細な説明は省略する。本実施の形態３では、送電装置１として機能する電子棚札保持装置１の結合電極１１を、複数の所定の長さの単位結合電極１１ｕを隣接して配置することにより長尺状に形成している。

図１０は、本発明の実施の形態３に係る電子棚札システムの構成を示す模式図である。本実施の形態３に係る電子棚札システムでは、電子棚札保持装置１の結合電極１１は所定の長さの単位結合電極１１ｕ、すなわち所定の長さの能動電極（第二の能動電極）１１ａ及び受動電極（第二の受動電極）１１ｐの組み合わせを横一列に整列させることにより、結合電極１１を長尺状に形成してある。

従来のようにコイルを介して磁界結合による電力伝送を行う場合とは異なり、能動電極（第二の能動電極）１１ａ及び受動電極（第二の受動電極）１１ｐの組み合わせを横一列に整列させることにより、静電界５５の強さは電子棚札保持装置１上のどの位置であっても大きく変化しない。したがって、電子棚札装置２をどの位置へ装着した場合であっても、静電界５５を確実に形成することができ、高い効率で電力を伝送することができる。

また、例えば単位結合電極１１ｕごとに、電子棚札装置２が装着されているか否かを検出するセンサを設けておき、センサが電子棚札装置２が装着されている旨を検出した場合、スイッチ機構等を用いて、電子棚札装置２が装着されている単位結合電極１１ｕにのみ高周波発生器１２から電力を供給するようにしても良い。図１１は、本発明の実施の形態３に係る電子棚札システムの構成を示すブロック図である。

図１１に示すように、複数の単位結合電極１１ｕごとに電子棚札装置２が装着されているか否かを検出するセンサ１１１を設けておき、センサ１１１が電子棚札装置２が装着されている旨を検出した場合、コントロールボックス７がスイッチ１１２を切り替えることにより、高周波発生器１２から電力を供給する単位結合電極１１ｕを特定する。センサ１１１の種類は特に限定されるものではなく、光が遮断されることにより検出する光センサであっても良いし、装着された電子棚札装置２の重量により検出する重量センサであっても良い。センサ１１１は、ホール素子等の磁気センサであっても良いし、また高周波発生器１２に接続される単位結合電極１１ｕのインピーダンスが電子棚札装置２の存在により変化する現象を用いても良い。

以上のように本実施の形態３によれば、センサ１１１で、電子棚札装置２が装着されている旨を検出した場合、検出したセンサ１１１を設けてある単位結合電極１１ｕ、すなわち電子棚札装置２が装着してある単位結合電極１１ｕにのみ電力を供給することができ、節電効果を高めることが可能となる。また、無意味な静電界５５を維持する必要がなく、電磁波による他の電子機器への影響を最小限に抑制することが可能となる。

なお、実施の形態３に係る電子棚札システムで、送電装置１として機能する電子棚札保持装置１に微弱電力を供給しておいた場合、電子棚札装置２を装着した時点で電子棚札装置２からの負荷変調を検出することができる。したがって、負荷変調を検出した単位結合電極１１ｕには、電子棚札装置２が装着されていると判断することもできる。

図１２は、本発明の実施の形態３に係る電子棚札システムの単位結合電極１１ｕを複数並べて配置してある電子棚札保持装置１の構成を示す模式図である。図１２では、各単位結合電極１１ｕが送電モジュール１２２に接続してあり、複数の送電モジュール１２２が、それぞれスイッチ１１２に接続され、コントロールボックス７により切り替えられる。送電モジュール１２２は、増幅器１０２と昇圧トランス１０３とを備えている。

コントロールボックス７は高周波発生器１２に接続してあり、交流電力の供給を受ける。ホストコンピュータ８は、店舗内ＬＡＮ９を介してコントロールボックス７、及び後述する負荷電圧検出部１２１とデータ通信することが可能に接続されている。

高周波発生器１２から供給される交流電力は、送電モジュール１２２の増幅器１０２で増幅され、昇圧トランス１０３で昇圧され、結合電極１０４（単位結合電極１１ｕ）へ供給される。電子棚札装置２が装着された場合、結合電極１０４から電子棚札装置２の結合電極へ電力が伝送されるが、電子棚札装置２が装着されるまでは単位結合電極１１ｕには微弱電力のみが供給されている。

本実施の形態３では、電子棚札保持装置１の送電モジュール１２２の増幅器１０２と昇圧トランス１０３との間に、負荷変調検出手段として電圧Ｖ１を検出する負荷電圧検出部１２１を備えている。高周波発生器１２は、通常は接続されているすべての送電モジュール１２２及び単位結合電極１１ｕに微弱電力を供給しておく。単位結合電極１１ｕに電子棚札装置２が装着された場合、負荷電圧検出部１２１で検出される電圧Ｖ１に変調が生じる。負荷電圧検出部１２１が検出した電圧Ｖ１に変調が生じた場合、ホストコンピュータ８は、コントロールボックス７を介してスイッチ１１２の動作を制御して、電圧Ｖ１が変調した送電モジュール１２２及び単位結合電極１１ｕに定格電力を供給し、強い静電界５５を形成することにより電力の伝送を開始する。

以上のように、負荷電圧検出部１２１を備えておき、通常は接続されているすべての送電モジュール１２２及び単位結合電極１１ｕに微弱電力を供給し、電子棚札装置２が装着されることで電圧が変調した場合、電圧が変調した単位結合電極１１ｕにのみ定格電力を供給して、電力を伝送する。したがって、必要な単位結合電極１１ｕにのみ電力を供給することができ、節電効果を高めることが可能となる。また、無意味な静電界５５を維持する必要がなく、電磁波による他の電子機器への影響を最小限に抑制することが可能となる。

なお、負荷電圧検出部１２１を単位結合電極１１ｕごとに備える構成について説明しているが、電子棚の棚ごとに備えても良い。この場合、装着された電子棚札装置２の位置を特定することはできないが、電子棚札装置２が装着されたか否かは判断することができるので、棚ごとに電力を供給するか否かを制御することができる。

（実施の形態４）
実施の形態４に係る電子棚札システムの構成は、基本的には実施の形態２に係る電子棚札システムと同様であるので、同一の符号を付することにより詳細な説明は省略する。本実施の形態４では、送電装置１として機能する電子棚札保持装置１から受電装置２として機能する電子棚札装置２に対してデータ通信する点に特徴を有している。

図１３は、本発明の実施の形態４に係る電子棚札システムの構成を模式的に示す機能ブロック図である。図１３に示すように、電子棚札保持装置１の交流電源１０１から供給される交流電力は増幅器１０２で増幅され、昇圧トランス１０３で昇圧されて結合電極１０４へ供給される。電子棚札保持装置１の結合電極１０４から電子棚札装置２の結合電極２０１へ伝送された電力は降圧トランス２０２により降圧され、整流部２０３で整流されたのち、負荷回路２０４へ供給される。

電子棚札保持装置１の増幅器１０２と昇圧トランス１０３との間の電圧Ｖ１は、振幅変調することにより変動させることができる。具体的には増幅器１０２のゲインを変動させれば良い。ゲインの変動は、増幅器１０２のフィードバック抵抗(変調手段)１４０を変動させることにより可能となる。それに応じて、伝送される電子棚札装置２の降圧トランス２０２と整流部２０３との間の電圧Ｖ２も変動する。図１４は、電圧の時間変動を示すグラフである。

図１４に示すように電圧Ｖ１には、低い状態と高い状態とが存在する。電圧Ｖ１の変動に応じて変動する電圧Ｖ２にも、低い状態と高い状態とが存在する。電圧が低い状態をデータ‘０’、高い状態をデータ‘１’とすることで、電圧Ｖ１を意図的に変動させることで所望のデータを二進データとして電子棚札保持装置１から電子棚札装置２に対してデータ転送することができる。

以上のように、本実施の形態４によれば、電子棚札保持装置１の増幅器１０２により電圧Ｖ１を振幅変調させることにより、所望の二進データを電子棚札装置２へ送信することができ、電子棚札システムをデータ通信にも用いることが可能となる。

なお、受電装置２として機能する電子棚札装置２から送電装置１として機能する電子棚札保持装置１に対してデータ通信しても良い。図１５は、本発明の実施の形態４に係る電子棚札システムの、受電装置２から送電装置１に対してデータ通信する場合の構成を模式的に示す機能ブロック図である。

図１５は、図１３と異なり、電子棚札装置２の降圧トランス２０２と整流部２０３との間に負荷変調スイッチ１５０を設けている。負荷変調スイッチ１５０をオンオフ制御することにより電子棚札装置２の降圧トランス２０２と整流部２０３との間の電圧Ｖ２が変動し、同時に電子棚札保持装置１の増幅器１０２と昇圧トランス１０３との間の電圧Ｖ１も変動する。

図１６は、電圧の時間変動を示すグラフである。図１６に示すように電圧Ｖ２には、負荷変調スイッチ１５０をオンオフ制御することにより低い状態と高い状態とが存在する。そして、電圧Ｖ２の変動に応じて変動する電圧Ｖ１にも、低い状態と高い状態とが存在する。電圧が低い状態をデータ‘０’、高い状態をデータ‘１’とすることで、負荷変調スイッチ１５０をオンオフ制御することで所望のデータを二進データとして電子棚札装置２から電子棚札保持装置１に対してデータ転送することができる。これにより、電子棚札保持装置１から電子棚札装置２に対してデータの送信要求を行い、棚札の書き換え、売上データの取得等を行うことができる。

その他、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内であれば多種の変形、置換等が可能であることは言うまでもない。例えば、送電装置１の能動電極１１ａ及び受動電極１１ｐは、非対称形状である必要はなく、同一のサイズ、同一の形状であっても良い。同様に、受電装置２の能動電極２１ａ及び受動電極２１ｐも、非対称形状である必要はなく、同一のサイズ、同一の形状であっても良い。

１ 送電装置、電子棚札保持装置
２ 受電装置、電子棚札装置
１１、１０４ 結合電極（第二の結合電極）
１１ａ 能動電極（第二の能動電極）
１１ｐ 受動電極（第二の受動電極）
１１ｕ 単位結合電極
１２ 高周波発生器
２１、２０１ 結合電極（第一の結合電極）
２１ａ 能動電極（第一の能動電極）
２１ｐ 受動電極（第一の受動電極）
２２ 負荷回路
５５ 静電界
１１１ センサ
１２１ 負荷電圧検出部（負荷変調検出手段）

Claims (9)

1. 互いに静電界を介して結合するための第一の結合電極を有する受電装置と、第二の結合電極を有する送電装置とを有し、
   前記送電装置から前記受電装置に対して非接触で電力を伝送する電力伝送システムにおいて、
   前記第二の結合電極を長尺状に設けてあり、
   前記受電装置を前記第二の結合電極が配置されている位置に沿って装着するようにしてあることを特徴とする電力伝送システム。
2. 前記第一の結合電極は、第一の受動電極と該第一の受動電極より高電圧である第一の能動電極とで構成してあり、
   前記第二の結合電極は、第二の受動電極と該第二の受動電極より高電圧である第二の能動電極とで構成してあることを特徴とする請求項１記載の電力伝送システム。
3. 互いに静電界を介して結合するための第一の結合電極を有し、商品に関する情報を表示する電子棚札装置と、該電子棚札装置を保持し、第二の結合電極を有する電子棚札保持装置とを有し、
   前記電子棚札保持装置から前記電子棚札装置に対して非接触で電力を伝送する電子棚札システムにおいて、
   前記第二の結合電極を長尺状に設けてあり、
   前記電子棚札装置を前記第二の結合電極が配置されている位置に沿って装着するようにしてあることを特徴とする電子棚札システム。
4. 前記第一の結合電極は、第一の受動電極と該第一の受動電極より高電圧である第一の能動電極とで構成してあり、
   前記第二の結合電極は、第二の受動電極と該第二の受動電極より高電圧である第二の能動電極とで構成してあることを特徴とする請求項３記載の電子棚札システム。
5. 前記第二の受動電極を２個有し、前記第二の能動電極を挟んで対向する位置に該第二の受動電極を配置してあり、
   前記第一の受動電極を２個有し、前記第一の能動電極を挟んで対向する位置に該第一の受動電極を配置してあることを特徴とする請求項４に記載の電子棚札システム。
6. 増幅器と、
   該増幅器のゲインを変動させ振幅変調する変調手段を、前記電子棚札保持装置に備えることを特徴とする請求項３乃至５のいずれか一項に記載の電子棚札システム。
7. 前記第二の結合電極の負荷変調を検出する負荷変調検出手段を、前記電子棚札保持装置に備えることを特徴とする請求項３乃至６のいずれか一項に記載の電子棚札システム。
8. 前記第二の結合電極は、所定の長さの単位結合電極を隣接して配置することにより長尺状に形成してあることを特徴とする請求項３乃至７のいずれか一項に記載の電子棚札システム。
9. 前記単位結合電極ごとに、前記電子棚札装置が装着されているか否かを検出するセンサを有し、
   該センサが、前記電子棚札装置が装着されている旨を検出した場合、検出したセンサを設けてある単位結合電極にのみ電力を供給するようにしてあることを特徴とする請求項８記載の電子棚札システム。