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(In Japanese)浮遊システム、給電システム及び電子装置

Patent code P190016230
File No. E125P01
Posted date Jul 29, 2019
Application number P2017-220410
Publication number P2019-092324A
Date of filing Nov 15, 2017
Date of publication of application Jun 13, 2019
Inventor
  • (In Japanese)宇野 祐輝
  • (In Japanese)邱 浩
  • (In Japanese)高宮 真
Applicant
  • (In Japanese)国立研究開発法人科学技術振興機構
Title (In Japanese)浮遊システム、給電システム及び電子装置
Abstract (In Japanese)
【課題】
 様々な用途に用いることが可能な電子装置を浮遊させる。
【解決手段】
 本発明の一実施形態に係る浮遊システムは、電子機器と前記電子機器を保持する支持体を含む電子装置と、超音波を発して、前記電子装置を当該超音波によって所定の設定位置に浮遊させる第1の装置と、を含む。前記第1の装置は、前記所定の設定位置に応じて、定在波を生成してもよい。前記第1の装置は、複数の超音波トランスデューサを配列させた第1の超音波トランスデューサアレイと、前記第1の超音波トランスデューサアレイに対向して配置する、複数の超音波トランスデューサを配列させた第2の超音波トランスデューサアレイと、を含み、前記所定の設定位置は、前記第1の超音波トランスデューサアレイと前記第2の超音波トランスデューサアレイとの間であってもよい。
【選択図】
 図1
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

従来、超音波を用いて、対象物体に非接触で力を作用させて、浮遊させる技術が開発されている(例えば、集束超音波を用いるものとして、非特許文献1)。

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、浮遊システム、給電システム及び電子装置に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
電子機器と前記電子機器を保持する支持体を含む電子装置と、
超音波を発して、前記電子装置を当該超音波によって所定の設定位置に浮遊させる第1の装置と、
を含む浮遊システム。

【請求項2】
 
前記第1の装置は、前記所定の設定位置に応じて、定在波を生成する、請求項1に記載の浮遊システム。

【請求項3】
 
前記第1の装置は、
複数の超音波トランスデューサを配列させた第1の超音波トランスデューサアレイと、
前記第1の超音波トランスデューサアレイに対向して配置する、複数の超音波トランスデューサを配列させた第2の超音波トランスデューサアレイと、を含み、
前記所定の設定位置は、前記第1の超音波トランスデューサアレイと前記第2の超音波トランスデューサアレイとの間である、請求項2に記載の浮遊システム。

【請求項4】
 
前記第1の装置は、
複数の超音波トランスデューサを配列させた第1の超音波トランスデューサアレイと、
前記第1の超音波トランスデューサアレイが発する超音波を反射する反射板と、を含み、
前記所定の設定位置は、前記第1の超音波トランスデューサアレイと前記反射板との間である、請求項2に記載の浮遊システム。

【請求項5】
 
前記第1の装置は、前記所定の設定位置に基づいて、前記第1の超音波トランスデューサアレイに含まれる各超音波トランスデューサが発する超音波の位相と、前記第2の超音波トランスデューサアレイに含まれる各超音波トランスデューサが発する超音波の位相を制御する制御部をさらに含む、請求項2に記載の浮遊システム。

【請求項6】
 
前記超音波は、液体を媒体として伝搬する、請求項1から請求項5の何れか一つに記載の浮遊システム。

【請求項7】
 
前記電子装置は、前記電子機器を駆動する電源を含む、請求項1から請求項6の何れか一つに記載の浮遊システム。

【請求項8】
 
請求項1から請求項6の何れか一つに記載の浮遊システムと、
前記電子機器に無線で電力を供給する第2の装置と、を含み、
前記電子装置は、受電部を含み、
前記第2の装置は、前記受電部を介して、前記電子機器に無線で電力を供給する、給電システム。

【請求項9】
 
前記受電部は、受電コイルであり、
前記第2の装置は、送電コイルを含み、
前記浮遊する電子装置に含まれる前記受電コイルを形成する面と前記送電コイルを形成する面とは、前記電子装置が浮遊しているときに前記支持体の形状によって略平行になる、請求項8に記載の給電システム。

【請求項10】
 
前記支持体は、第1の軸のみに対して略回転対称の形状であり、
前記受電コイルを形成する面は、前記第1の軸に対して略垂直になる、請求項9に記載の給電システム。

【請求項11】
 
前記支持体は、複数の軸の各々に対して略回転対称(n回対称:n≧2)の形状であって、前記nが最も大きい第1の軸が一つである形状であり、
前記受電コイルを形成する面は、前記第1の軸に対して略垂直になる、請求項9に記載の給電システム。

【請求項12】
 
前記電子装置の前記第1の軸に沿った方向の長さは、前記超音波の半波長以下である、請求項10又は請求項11に記載の給電システム。

【請求項13】
 
前記電子装置の重心は、前記第1の軸と略一致する、請求項10又は請求項11に記載の給電システム。

【請求項14】
 
前記受電部は、超音波トランスデューサである、請求項8に記載の給電システム。

【請求項15】
 
前記電子機器は、通信素子を含む、請求項8に記載の給電システム。

【請求項16】
 
前記電子機器は、センサをさらに含み、
前記通信素子は、前記センサが検出した結果を送信する、請求項15に記載の給電システム。

【請求項17】
 
前記電子機器は、アクチュエータを含む、請求項8に記載の給電システム。

【請求項18】
 
前記電子機器は、発光素子を含む、請求項8に記載の給電システム。

【請求項19】
 
前記電子装置は、複数個ある、請求項8に記載の給電システム。

【請求項20】
 
請求項5に記載の浮遊システムと、
前記電子機器に無線で電力を供給する第2の装置と、を含み、
前記電子装置は、受電コイルを含み、
前記電子機器は、前記受電コイルが受信した電力に基づいて発光する発光素子、を含み、
前記第2の装置は、
交流信号を発生する信号発生器と、
前記交流信号が流れる送電コイルと、
前記送電コイルと前記信号発生器との間に配置されるスイッチと、を含み、
前記浮遊する電子装置に含まれる前記受電コイルを形成する面と前記送電コイルを形成する面とは、前記電子装置が浮遊しているときに前記支持体の形状によって略平行になり、
前記制御部は、前記位相の制御と前記スイッチのオン又はオフの制御とを同期するように制御する、給電システム。

【請求項21】
 
請求項5に記載の浮遊システムと、
前記電子機器に無線で電力を供給する第2の装置と、を含み、
前記電子装置は、受電コイルを含み、
前記第2の装置は、送電コイルを含み、
前記浮遊する電子装置に含まれる前記受電コイルを形成する面と前記送電コイルを形成する面とは、前記電子装置が浮遊しているときに前記支持体の形状によって略平行になり、
前記制御部は、前記受電コイルと前記送電コイルとの位置関係が所定の関係を満たすように、前記位相を制御する、給電システム。

【請求項22】
 
請求項5に記載の浮遊システムと、
前記電子機器に無線で電力を供給する第2の装置と、を含み、
前記電子装置は、受電コイルを含み、
前記電子機器は、前記受電コイルに流れる電流を検出する電流検出器と、前記電流検出器の結果を前記制御部に送信する通信素子と、を含み、
前記第2の装置は、送電コイルを含み、
前記浮遊する電子装置に含まれる前記受電コイルを形成する面と前記送電コイルを形成する面とは、前記電子装置が浮遊しているときに前記支持体の形状によって略平行になり、
前記通信素子から送信された前記電流検出器の結果に基づいて、前記制御部は、前記電子装置が所定の位置に移動するように前記位相を制御する、給電システム。

【請求項23】
 
請求項5に記載の浮遊システムと、
前記電子機器に無線で電力を供給する第2の装置と、を含み、
前記電子装置は、受電コイルを含み、
前記電子機器は、前記電子装置の近傍に位置する物体を検知する物体検知器と、前記物体検知器の検知した結果を前記制御部に送信する通信素子と、を含み、
前記第2の装置は、送電コイルを含み、
前記浮遊する電子装置に含まれる前記受電コイルを形成する面と前記送電コイルを形成する面とは、前記電子装置が浮遊しているときに前記支持体の形状によって略平行になり、
前記通信素子から送信された前記物体検知器の検知した結果に基づいて、前記制御部は、前記電子装置が当該電子装置の近傍に位置する物体から離れるように前記位相を制御する、給電システム。

【請求項24】
 
受電コイルと、前記受電コイルを保持する支持体と、を含む電子装置であって、
前記支持体は、第1の軸のみに対して回転対称の形状であり、
前記受電コイルを形成する面は、前記第1の軸に対して略垂直である、電子装置。

【請求項25】
 
受電コイルと、前記受電コイルを保持する支持体と、を含む電子装置であって、
前記支持体は、複数の軸の各々に対して略回転対称(n回対称:n≧2)の形状であって、前記nが最も大きい第1の軸が一つである形状であり、
前記受電コイルを形成する面は、前記第1の軸に対して略垂直である、電子装置。
IPC(International Patent Classification)
Drawing

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JP2017220410thum.jpg
State of application right Published
Reference ( R and D project ) ERATO KAWAHARA Universal Information Network AREA
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