(57)【要約】【課題】アレイアンテナの各アンテナ素子から送信される電波を速やかに、かつ効率的な給電となるように調整することのできる技術を提供する。【解決手段】本発明の無線給電装置は、給電信号を生成する給電信号生成手段と、複数のアンテナ素子と給電対象機器のアンテナとの間の夫々の伝搬係数を計算する伝搬係数計算手段と、夫々の伝搬係数に基づいて、給電信号生成手段によって生成された給電信号の位相及び振幅を、複数のアンテナ素子毎に調整する重みを計算する重み計算手段と、重み計算手段によって計算された重みに基づいて、給電信号生成手段によって生成された給電信号の位相及び振幅を複数のアンテナ素子毎に調整し、調整後の給電信号を複数のアンテナ素子へ配分する給電信号配分手段と、を備え、アレイアンテナを形成する複数のアンテナ素子は、給電信号を給電電波へ変換し、給電対象機器へ給電電波を送信する、無線給電装置である。【選択図】図１
2020010485.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナ素子から形成されるアレイアンテナを含む無線給電装置であって、
給電信号を生成する給電信号生成手段と、
前記複数のアンテナ素子と給電対象機器のアンテナとの間の夫々の伝搬係数を計算する伝搬係数計算手段と、
前記伝搬係数計算手段によって計算された前記夫々の伝搬係数に基づいて、前記給電信号生成手段によって生成された前記給電信号の位相及び振幅を、前記複数のアンテナ素子毎に調整する重みを計算する重み計算手段と、
前記重み計算手段によって計算された前記重みに基づいて、前記給電信号生成手段によって生成された前記給電信号の位相及び振幅を前記複数のアンテナ素子毎に調整し、前記複数のアンテナ素子毎に調整された給電信号を前記複数のアンテナ素子へ配分する給電信号配分手段と、を備え、
前記アレイアンテナを形成する前記複数のアンテナ素子は、前記配分された給電信号を給電電波へ変換し、前記給電対象機器へ前記給電電波を送信する、
無線給電装置。
【請求項２】
前記給電対象機器へ応答を要求する要求信号が、前記アレイアンテナを形成する前記複数のアンテナ素子を介して前記給電対象機器へ送信され、前記要求信号に対する前記給電対象機器からの応答信号が、前記複数のアンテナ素子を介して受信され、
前記伝搬係数計算手段は、前記受信した応答信号に基づき、前記複数のアンテナ素子と前記給電対象機器のアンテナとの間の夫々の伝搬係数を計算する、
請求項１に記載の無線給電装置。
【請求項３】
前記給電対象機器への前記要求信号の送信、及び前記送信された要求信号に対する前記給電対象機器からの前記応答信号の受信は、前記給電対象機器への給電の都度行われる、
請求項２に記載の無線給電装置。
【請求項４】
前記重み計算手段によって計算された前記重みを順次記憶する記憶手段をさらに備え、
前記重み計算手段は、前記応答信号を受信しなかった場合、前記記憶手段によって記憶された所定回数分の重みに基づいて重みを予測し、前記予測した重みで前記伝搬係数に基づいて計算される重みを代替する、
請求項２又は３に記載の無線給電装置。
【請求項５】
前記重みの予測は、前記記憶手段によって記憶された所定回数分の重みに、前記所定回数分の重みの夫々に対応する重み予測係数を乗じることによって行われ、
前記重み計算手段は、前記応答信号を受信しなかった場合よりも以前の前記応答信号を受信した場合に、前記伝搬係数に基づく重みの計算に加えて前記重みの予測を行い、前記計算した伝搬係数に基づく重みと前記予測した重みとの差が最小となるように前記重み予測係数を更新する、
請求項４に記載の無線給電装置。
【請求項６】
前記給電信号生成手段は、複数の給電対象機器へ送信する給電信号を生成する、
請求項１から５のうち何れか１項に記載の無線給電装置。
【請求項７】
アンテナと、前記アンテナを介して系外の機器から電波を受信した場合に、前記受信した電波を変調させた変調信号を生成する変調信号生成手段と、を有する給電対象機器と、
請求項１から６のうち何れか１項に記載の無線給電装置であって、前記給電対象機器から前記変調信号を受信した場合に、前記変調信号を復調させる復調手段をさらに有する無線給電装置と、を備える、
無線給電システム。
【請求項８】
前記給電対象機器は、蓄電手段をさらに備える、
請求項７に記載の無線給電システム。
【請求項９】
前記給電対象機器が備える前記アンテナは、複数のアンテナ素子から形成される、
請求項７又は８に記載の無線給電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線給電装置及び無線給電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ）技術を使用し、ＲＦＩＤタグとＲＦＩＤリーダとの間での無線データ通信や、ＲＦＩＤリーダからＲＦＩＤタグへの無線給電が行われている。また、無線データ通信や無線給電のために、例えば複数のアンテナ素子が規則的に配列されたアレイアンテナをＲＦＩＤリーダに設けることが行われている。
【０００３】
アレイアンテナから電波を送信して無線給電を行う場合、アレイアンテナを形成する複数のアンテナ素子から送信される給電電波同士が干渉し、給電対象機器が受け取る供給電力が低下する虞がある。そこで、各アンテナ素子から送信される電波を調整する技術が開示されている（例えば特許文献１−２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１６４３１８号公報
【特許文献２】特許２００８−２０４０６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では、アレイアンテナの各アンテナ素子から送信される電波の位相と振幅が、所定の探索アルゴリズムに従い、探索されている。しかしながら、探索アルゴリズムによる探索の実行は、時間を要する。よって、スループットが低下し、給電に時間を要する。また、例えばアレイアンテナと給電対象機器のアンテナとの間の伝搬環境が変化した場合、探索アルゴリズムを使用した方法では、伝搬環境の変化に速やかに対応し、各アンテナ素子から送信される電波を調整し、通信の信頼性を保持することは困難である。
【０００６】
特許文献２では、探索アルゴリズムによる探索は行われず、給電対象機器からの信号を受信し、給電対象機器のアンテナと各アンテナ素子間との経路差を検出し、当該経路差に応じて給電信号の位相を調整している。しかしながら、給電信号の振幅は制御されていない。すなわち、特許文献２に開示の技術を使用して給電を行う場合、給電対象機器へ供給される電力が最大化されず、非効率な給電となる虞がある。
【０００７】
すなわち、本発明者は、従来技術では、アレイアンテナの各アンテナ素子から送信される電波を速やかに、かつ効率的な給電となるように調整することができないことを見出した。
【０００８】
本発明は、一側面では、このような実情を鑑みてなされたものであり、その目的は、アレイアンテナの各アンテナ素子から送信される電波を速やかに、かつ効率的な給電となるように調整することのできる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、上述した課題を解決するために、以下の構成を採用する。
【００１０】
すなわち本発明の一側面に係る無線給電装置は、複数のアンテナ素子から形成されるア
レイアンテナを含む無線給電装置であって、給電信号を生成する給電信号生成手段と、前記複数のアンテナ素子と給電対象機器のアンテナとの間の夫々の伝搬係数を計算する伝搬係数計算手段と、前記伝搬係数計算手段によって計算された前記夫々の伝搬係数に基づいて、前記給電信号生成手段によって生成された前記給電信号の位相及び振幅を、前記複数のアンテナ素子毎に調整する重みを計算する重み計算手段と、前記重み計算手段によって計算された前記重みに基づいて、前記給電信号生成手段によって生成された前記給電信号の位相及び振幅を前記複数のアンテナ素子毎に調整し、前記複数のアンテナ素子毎に調整された給電信号を前記複数のアンテナ素子へ配分する給電信号配分手段と、を備え、前記アレイアンテナを形成する前記複数のアンテナ素子は、前記配分された給電信号を給電電波へ変換し、前記給電対象機器へ前記給電電波を送信する、無線給電装置である。
【００１１】
当該構成によれば、無線給電装置の各アンテナ素子と給電対象機器のアンテナとの間の伝搬係数に基づいて重みを計算し、当該重みに基づいて給電信号の位相を調整し、位相が調整された給電信号が各アンテナ素子へ配分される。また、当該位相の調整は、一律に行われるのではなく、複数のアンテナ素子毎に行われる。そして、各アンテナ素子では、当該給電信号が給電電波へ変換され、当該給電電波が給電対象機器へ送信される。すなわち、当該構成は、各アンテナ素子と給電対象機器のアンテナとの間の伝搬環境に応じて給電信号の位相を調整することにより、給電対象機器が各アンテナ素子から受信する各給電電波を同相とすることができる。よって、当該構成は、給電対象機器への給電効率を向上させることができる。
【００１２】
また、当該構成によれば、当該重みに基づいて給電信号の振幅も調整される。すなわち、各アンテナ素子から給電対象機器へ供給される電力は調整される。すなわち、当該構成は、各アンテナ素子と給電対象機器のアンテナとの間の伝搬環境に応じて給電対象機器への供給電力を最大化することができる。
【００１３】
また、当該構成によれば、伝搬係数の計算や重みの計算といった給電信号の位相及び振幅を調整するための処理は、給電対象機器側ではなく、無線給電装置側で実行される。ここで、当該構成とは異なり、伝搬係数の計算や重みの計算といった給電信号の位相及び振幅を調整するための処理が給電対象機器側で行われる場合、給電対象機器側で計算された結果を無線給電装置側へ送信する必要がある。そして、このような送信を行う場合、送信電波のＳＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ  Ｎｏｉｓｅ  Ｒａｔｉｏ）を大きくしておくことが好ましい。よって、給電対象機器側において送信信号の増幅や送信信号に含まれる雑音の除去といった信号処理を行うことが考えられる。そして、これらの信号処理には電力を要する。一方、当該構成によれば、このような信号処理は不要となる。よって、給電対象機器側の消費電力を節減することができる。よって、このような当該構成は、給電対象機器がバッテリーを備えていない機器である場合に有効な構成である。
【００１４】
上記一側面に係る無線給電装置において、前記給電対象機器へ応答を要求する要求信号が、前記アレイアンテナを形成する前記複数のアンテナ素子を介して前記給電対象機器へ送信され、前記要求信号に対する前記給電対象機器からの応答信号が、前記複数のアンテナ素子を介して受信され、前記伝搬係数計算手段は、前記受信した応答信号に基づき、前記複数のアンテナ素子と前記給電対象機器のアンテナとの間の夫々の伝搬係数を計算してもよい。
【００１５】
当該構成によれば、アレイアンテナを形成する各アンテナ素子と給電対象機器のアンテナとの間の電波の送受信を１度行い、当該電波の送受信によって得られた情報に基づいて伝搬係数を計算することができる。よって、手間や時間を要さずに速やかに伝搬係数は計算される。よって、スループットの低下は抑制され、給電時間は削減される。
【００１６】
上記一側面に係る無線給電装置において、前記給電対象機器への前記要求信号の送信、及び前記送信された要求信号に対する前記給電対象機器からの前記応答信号の受信は、前記給電対象機器への給電の都度行われてもよい。
【００１７】
当該構成によれば、アレイアンテナと給電対象機器のアンテナとの間の伝搬係数が変化した場合であっても、各アンテナ素子から送信される給電電波は、当該伝搬係数の変化に応じて速やかに調整される。すなわち、当該構成は、伝搬環境の変化に速やかに対応し、通信の信頼性の低下を抑制することができる。
【００１８】
上記一側面に係る無線給電装置において、前記重み計算手段によって計算された前記重みを順次記憶する記憶手段をさらに備え、前記重み計算手段は、前記応答信号を受信しなかった場合、前記記憶手段によって記憶された所定回数分の重みに基づいて重みを予測し、前記予測した重みで前記伝搬係数に基づいて計算される重みを代替してもよい。
【００１９】
当該構成によれば、応答信号を受信できずに伝搬係数を計算することができない場合であっても、過去に計算し、記憶手段によって記憶された重みに基づき、重みを予測することができる。そして、予測した重みで伝搬係数に基づいて計算する重みを代替することにより、伝搬係数を計算することができない場合であっても、給電信号の位相及び振幅は調整される。
【００２０】
上記一側面に係る無線給電装置において、前記重みの予測は、前記記憶手段によって記憶された所定回数分の重みに、前記所定回数分の重みの夫々に対応する重み予測係数を乗じることによって行われ、前記重み計算手段は、前記応答信号を受信しなかった場合よりも以前の前記応答信号を受信した場合に、前記伝搬係数に基づく重みの計算に加えて前記重みの予測を行い、前記計算した伝搬係数に基づく重みと前記予測した重みとの差が最小となるように前記重み予測係数を更新してもよい。
【００２１】
当該構成によれば、重み予測係数は、伝搬係数に基づき計算した重みと予測した重みとの差が最小となるように最適化される。よって、伝搬係数に基づき重みを計算できない場合であっても、当該重み予測係数を使用して、重みを精度高く予測することができる。また、重み予測係数は、伝搬係数に基づき重みが計算される場合であっても更新されている。すなわち、伝搬環境が変化した場合であっても、重みの予測の精度は保たれることとなる。
【００２２】
上記一側面に係る無線給電装置において、前記給電信号生成手段は、複数の給電対象機器へ送信する給電信号を生成してもよい。
【００２３】
当該構成によれば、複数の給電対象機器へ一度に給電することができる。すなわち、当該無線給電装置は、利便性の高い装置である。
【００２４】
また、本発明の一側面に係る無線給電システムは、アンテナと、前記アンテナを介して系外の機器から電波を受信した場合に、前記受信した電波を変調させた変調信号を生成する変調信号生成手段と、を有する給電対象機器と、上記一側面に係る無線給電装置であって、前記給電対象機器から前記変調信号を受信した場合に、前記変調信号を復調させる復調手段をさらに有する無線給電装置と、を備えてもよい。
【００２５】
当該構成によれば、給電対象機器は、無線給電装置から要求信号を受信した場合、当該要求信号を変調させた変調信号を生成し、当該変調信号を無線給電装置へ送信することができる。換言すれば、給電対象機器は、発振器を使用せずに無線給電装置へ信号を送信することができる。すなわち、当該構成によれば、給電対象機器において発振器を動作させ
るための電力は必要とされず、省電力化が実現される。また、給電対象機器は、発振器を動作させるための電力を蓄える蓄電手段を有さなくとも無線給電装置へ信号を送信することができ、部品コストの削減も実現される。
【００２６】
また、当該構成によれば、伝搬係数計算手段が、給電対象機器へ送信した要求信号と給電対象機器から受信した変調信号に基づいて伝搬係数を計算する場合であって、当該変調信号が要求信号の周波数を変調させた信号ではない場合、要求信号の周波数と変調信号の周波数に差はないため、当該差を考慮せずに伝搬係数を計算することができる。すなわち、伝搬係数計算手段は、伝搬係数を簡易に計算することができる。
【００２７】
上記一側面に係る無線給電システムにおいて、前記給電対象機器は、蓄電手段をさらに備えてもよい。
【００２８】
当該構成によれば、無線給電装置から給電対象機器への給電の有無に関わらず、所定の電力を要する処理を給電対象機器は行うことができる。所定の電力を要する処理とは、例えば、給電対象機器が発振器を備える場合には当該発振器の動作、信号の増幅、雑音除去といった処理、又は無線給電装置との通信といった処理のことである。
【００２９】
上記一側面に係る無線給電システムにおいて、前記給電対象機器が備える前記アンテナは、複数のアンテナ素子から形成されてもよい。
【００３０】
当該構成によれば、無線給電装置と給電対象機器との間の電波の伝搬経路（パス）が増え、より複数経路で伝搬される電波を給電対象機器に集中させることができる。よって、給電対象機器への給電効率が高まる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、アレイアンテナの各アンテナ素子から送信される電波を速やかに、かつ効率的な給電となるように調整することのできる技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】図１は、無線給電システムの概要の一例を模式的に例示する。
【図２】図２は、無線給電システムの動作の概要を示すフローチャートの一例を模式的に例示する。
【図３】図３は、初回の給電の場合であって給電信号の配分を行う場合の手順の詳細を示すフローチャートの一例を模式的に例示する。
【図４】図４は、受電装置が、受信したキャリアを変調させた変調信号を生成し、変調信号を給電装置へ送信する概要の一例を模式的に例示する。
【図５】図５は、伝搬係数の推定手順を示すフローチャートの一例を模式的に例示する。
【図６】図６は、プリアンブル部分から求められた位相の一例を模式的に例示する。
【図７】図７は、プリアンブル部分から求められた振幅の一例を模式的に例示する。
【図８】図８は、複数のアンテナ素子を備える受電装置を含む無線給電システムの概要の一例を模式的に例示する。
【図９】図９は、複数の受電装置へ同時に給電する無線給電システムの概要の一例を模式的に例示する。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明の一側面に係る実施の形態（以下、「本実施形態」とも表記する）を、図面に基づいて説明する。ただし、以下で説明する本実施形態は、あらゆる点において本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことがで
きることは言うまでもない。つまり、本発明の実施にあたって、実施形態に応じた具体的構成が適宜採用されてもよい。
【００３４】
§１  適用例
図１を用いて、本発明が適用される場面の一例について説明する。図１は、無線給電システム１の概要の一例を模式的に例示する。図１に示されるように、無線給電システム１は、給電装置２と受電装置５１を備える。給電装置２は、複数のアンテナ素子３Ａから形成されるアレイアンテナ３を備える。一方、受電装置５１は、アンテナ５２を備える。
【００３５】
また、図１に示されるように、給電装置２は、給電信号を発生させる信号発生器４を備える。また、給電装置２は、アレイアンテナ３のｉ番目のアンテナ素子３Ａと受電装置５１のアンテナ５２との間の電波の伝搬係数Ｈｉを推定する伝搬係数推定部８を備える。ここで、伝搬係数とは、送受信アンテナ間において電波が伝搬した際の、電波の減衰量および位相変化量を表す係数である。
【００３６】
また、給電装置２は、伝搬係数Ｈｉに基づいて、信号発生器４において発生した給電信号の位相及び振幅を調整する重みＷｉを計算する重み計算部９を備える。重みＷｉは、アンテナ素子３Ａごとに対応するものであって、伝搬係数Ｈｉとは共役の関係となるように設定される。
【００３７】
また、給電装置２は、重み計算部９において計算された重みを、信号発生器４において発生した給電信号に乗じて給電信号の位相及び振幅を調整し、調整された給電信号を各アンテナ素子３Ａへ配分する給電信号配分部１１を備える。
【００３８】
そして、給電装置２は、夫々のアンテナ素子３Ａが、給電信号配分部１１において配分された給電信号を受け取り、当該配分された給電信号を受電装置５１のアンテナ５２へ送信することにより、受電装置５１の給電を行う。
【００３９】
すなわち、上記のような無線給電システム１は、給電装置２が備える夫々のアンテナ素子３Ａと受電装置５１のアンテナ５２との間の伝搬環境に応じて、給電信号の位相及び振幅を適宜調整し、給電効率の向上や供給電力の最大化を行うことができる。
【００４０】
§２  構成例
次に、本実施形態に係る無線給電システムの一例について説明する。図１に示されるように、無線給電システム１は、給電装置２と受電装置５１を備える。ここで、無線給電システム１は、本発明の「無線給電システム」の一例である。また、給電装置２は、本発明の「無線給電装置」の一例である。また、受電装置５１は、本発明の「給電対象機器」の一例である。給電装置２は、例えばＲＦＩＤリーダであり、受電装置５１は、例えばＲＦＩＤタグである。また、受電装置５１には、所定の物理量を検出する各種センサ素子が備わっていてもよい。
【００４１】
また、給電装置２は、アレイアンテナ３を備える。アレイアンテナ３は、規則的に配列されている複数のアンテナ素子から形成される。また、給電装置２は、給電信号を発生させる信号発生器４を備える。ここで、信号発生器４は、本発明の「給電信号生成手段」の一例である。また、給電装置２は、アレイアンテナ３を介して送受信される信号の処理を行うＲＦ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）送受信回路５を備える。また、給電装置２は、図示しないが、コントローラと、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）といったメモリを備える。
【００４２】
ここで、ＲＦ送受信回路５は、例えばアレイアンテナ３を介して送受信されるＲＦ（Ｒ
ａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）信号とＢＢ（Ｂａｓｅ  Ｂａｎｄ）信号との相互変換を行うことができる。また、ＲＦ送受信回路５は、例えばＡ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇｕｅ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換処理も行う。このような相互変換処理により、給電装置２において低速なデジタル処理を行えるようになる。また、ＲＦ送受信回路５は、アレイアンテナ３から送信されたキャリアを変調させた変調信号を受信した場合に、当該変調信号を復調させる処理も行う。また、ＲＦ送受信回路５は、本発明の「復調手段」の一例である。
【００４３】
また、図１に示されるように、給電装置２は、アレイアンテナ３のアンテナ素子３Ａと受電装置５１のアンテナ５２との間の電波の伝搬係数を推定する伝搬係数推定部８を備える。伝搬係数推定部８は、本発明の「伝搬係数計算手段」の一例である。ここで、伝搬係数とは、送受信アンテナ間において電波が伝搬した際の電波の減衰量および位相変化量を表す係数である。例えば、ｉ番目のアンテナ素子３Ａとアンテナ５２との間の伝搬係数Ｈｉは、下記の式（１）のように表される。
【００４４】
Ｈｉ＝Ｃｉｅｘｐ（ｊγｉ）・・・（１）
【００４５】
ここで、ｊは虚数単位、γｉは伝搬路での電波の位相の回転量を表し、Ｃｉは伝搬路での電波の振幅の減衰量を表す。
【００４６】
また、本実施形態では、上記の伝搬係数Ｈｉは、下記の式（２）に従って推定される。
【００４７】
【数１】
2020010485.tif 000003
【００４８】
そして、給電装置２は、式（２）に従って計算される電波の伝搬係数Ｈｉに基づいて、信号発生器４において発生した給電信号の位相及び振幅を調整する重みＷｉを計算する重み計算部９を備える。ここで、重み計算部９は、本発明の「重み計算手段」の一例である。重みＷｉは、下記の式（３）に従って、計算される。
【００４９】
【数２】
2020010485.tif 000004
【００５０】
ここで、ｍは給電回数、Ｎはアンテナ素子３Ａの総数を表す。重みＷｉは、式（３）に示されるように、伝搬係数Ｈｉと共役となるように設定される。また、重みＷｉは、全ての重みＷｉの二乗を足し合わせた値が１となるように設定される。
【００５１】
また、給電装置２は、重み計算部９において計算された重みＷｉをメモリに記憶する記憶部１０を備える。ここで、記憶部１０は、本発明の「記憶手段」の一例である。そして、給電装置２は、重み計算部９において計算された重みＷｉを、信号発生器４において発生した給電信号に乗じて給電信号の位相及び振幅を調整し、調整された給電信号を各アンテナ素子３Ａへ配分する給電信号配分部１１を備える。ここで、給電信号配分部１１は、本発明の「給電信号配分手段」の一例である。給電信号配分部１１においてｉ番目のアンテナ素子３Ａへ配分され、受電装置５１へ供給される供給電力Ｐｉは、以下の式（４）のように表される。
【００５２】
【数３】
2020010485.tif 000005
【００５３】
給電装置２は、コントローラがメモリに格納された制御プログラムを実行することで、上記のアレイアンテナ３、信号発生器４、ＲＦ送受信回路５、伝搬係数推定部８、重み計算部９、記憶部１０、給電信号配分部１１における処理を実現する。
【００５４】
一方、受電装置５１は、アンテナ５２を備える。受電装置５１は、給電装置２から送信された給電信号を、アンテナ５２を介して受信することにより、給電される。また、受電装置５１は、ＲＦ送受信回路５３を備える。
【００５５】
また、受電装置５１に設けられるＲＦ送受信回路５３は、スイッチ５４を有する受端回路５５を備え、給電装置２からアンテナ５２を介して受信した給電信号の処理や給電装置２へ送信する信号の処理を行う。ここで、受端回路５５は、本発明の「変調信号生成手段」の一例である。また、受電装置５１は、図示しないが、コントローラ及びメモリを備える。受電装置５１のコントローラは、自身の発振器を用いて送信信号を生成しない。コントローラは、代わりに受端回路５５のスイッチを制御して受端回路５５を開放・短絡させ、給電装置２から受信した受信信号を変調させ、当該変調信号を給電装置２へ送信する。また、コントローラは、受端回路５５のスイッチを制御し、受電装置５１において生成や検出された信号に基づいて受信電波を変調させ、当該変調信号を送信することもできる。また、受電装置５１は、バッテリーを備えていないバッテリーレスの装置である。
【００５６】
§３  動作例
次に、無線給電システム１の動作例を説明する。無線給電システム１は、給電装置２のコントローラ及び受電装置５１のコントローラが、夫々の装置のメモリに格納された制御プログラムを実行することにより、以下の動作を実現する。
【００５７】
図２は、無線給電システム１の動作の概要を示すフローチャートの一例を模式的に例示する。なお、以下で説明する処理手順は一例に過ぎず、各処理は可能な限り変更されてよい。また、以下で説明する処理手順について、実施の形態に応じて、適宜、ステップの省略、置換、及び追加が可能である。
【００５８】
（ステップＳ１０１）
図２に示されるように、ステップＳ１０１では、信号発生器４においてｍ回目の給電信号が生成される。給電信号は、その電力が例えば電波法の規定による制限値の上限となる
ように生成される。
【００５９】
（ステップＳ１０２）
ステップＳ１０２では、給電信号配分部１１において、信号発生器４において生成された給電信号に、式（３）のように表される重みＷｉ（ｍ）が乗じられることによって、給電信号が調整され、調整された給電信号が各アンテナ素子３Ａへ配分される。例えば、給電信号に重みＷ１（ｍ）が乗じられ、重みＷ１（ｍ）が乗じられた給電信号が１番目のアンテナ素子３Ａへ配分される。次に、給電信号に重みＷ２（ｍ）が乗じられ、重みＷ2（
ｍ）が乗じられた給電信号が２番目のアンテナ素子３Ａへ配分される。このような給電信号の配分は、アンテナ素子３Ａの夫々に対応して実行される。
【００６０】
ただし、初回の給電の場合（ｍ＝１）、無線給電システム１は、ステップＳ１０２において以下のように重みＷｉ（１）を計算する。図３は、初回の給電の場合に重みＷｉ（１）を計算する手順の詳細を示すフローチャートの一例を模式的に例示する。なお、以下で説明する処理手順は一例に過ぎず、各処理は可能な限り変更されてよい。また、以下で説明する処理手順について、実施の形態に応じて、適宜、ステップの省略、置換、及び追加が可能である。
【００６１】
（ステップＳ１０２−１）
図３に示されるように、重み計算部９において、重み候補値の中からｉ番目のアンテナ素子３Ａへ給電信号を配分する重みの初期値が選択される。ここで、重み候補値は、予め用意しておかれる。また、重みの初期値の選択は、無作為に選択されてもよいし、所定の方法に従って選択されてもよい。
【００６２】
（ステップＳ１０２−２）
ステップＳ１０２−２では、信号発生器４において生成された給電信号に重みの初期値が乗じられ、重みの初期値が乗じられた給電信号が各アンテナ素子３Ａへ配分される。このような給電信号の配分は、アンテナ素子３Ａの夫々に対応して実行される。
【００６３】
（ステップＳ１０２−３）
ステップＳ１０２−３では、配分された給電信号は、アンテナ素子３Ａへ達する前に、ＲＦ送受信回路５において高周波へ変換される。そして、各アンテナ素子３Ａにおいて高周波から給電電波が生成され、給電電波が受電装置５１へ送信されることによって、給電が実行される。
【００６４】
（ステップＳ１０２−４）
ステップＳ１０２−４では、給電装置２から受電装置５１へ信号の要求が実行される。信号の要求は、各アンテナ素子３Ａから受電装置５１のアンテナ５２へキャリアが送信されることによって実現される。
【００６５】
受電装置５１側では、給電装置２から送信されたキャリアを受信する。受電装置５１においては、受端回路５５のスイッチ５４の開閉が制御され、受端回路５５が開放・短絡されることによって、受信したキャリアを変調した変調信号が生成され、当該変調信号が給電装置２へ送信される。図４は、受電装置５１が、受信したキャリアを変調させた変調信号を生成し、変調信号を給電装置２へ送信する概要の一例を模式的に例示する。ただし、受電装置５１では、キャリアの位相や振幅が変調させられた変調信号が生成されるのであって、キャリアの周波数が変調させられた変調信号は生成されない。
【００６６】
（ステップＳ１０２−５）
ステップＳ１０２−５では、給電装置２において、ステップＳ１０２−４において実行
された受電装置５１への信号の要求に対し、受電装置５１から信号の受信があったか否かの判定が行われる。
【００６７】
（ステップＳ１０２−６）
ステップＳ１０２−６では、ステップＳ１０２−５において、受電装置５１からキャリアの変調信号が受信されたと判定された場合、伝搬係数推定部８において各アンテナ素子３Ａと受電装置５１のアンテナ５２との間の伝搬係数Ｈｉが、式（２）に基づき推定される。ここで、伝搬係数Ｈｉの推定の場合に使用される受電装置５１からの受信信号には、受信信号の中のプリアンブル部分が使用される。また、式（２）中の、過去に受電装置５１から受信した受信信号のレプリカは、予め生成され、メモリに記憶されている。また、受電装置５１から受信した変調信号は、ＲＦ送受信回路５においてＡ／Ｄ変換処理やＢＢ信号への変換が行われ、復調される。そして、伝搬係数の推定は、図示しないが給電装置２内に設けられたデジタル回路において実行される。
【００６８】
（ステップＳ１０２−７）
ステップＳ１０２−７では、重み計算部９において、ステップＳ１０２−６において推定された伝搬係数Ｈｉに基づき、重みＷｉ（１）が計算される。伝搬係数から重みを計算する方法は、式（３）に従う。
【００６９】
（ステップＳ１０２−８）
ステップＳ１０２−８では、記憶部１０において、計算された重みＷｉ（１）がメモリへ格納される。
【００７０】
（ステップＳ１０２−９）
ステップＳ１０２−９では、ステップＳ１０２−５において受電装置５１からキャリアの変調信号の受信が無いと判定された場合、予め用意した重み候補値が全て選択されたか判定を行う。そして、重み候補値が全て選択されたと判定された場合、給電信号に乗じる重みＷｉ（１）の初期設定を終了する。一方で、重み候補値が全て選択されていないと判定された場合、ステップＳ１０２−１へ戻る。
【００７１】
上記のステップＳ１０２−１からステップＳ１０２−９は、ステップＳ１０２において、初回の給電時に実行される。
【００７２】
（ステップＳ１０３）
ステップＳ１０３では、配分された給電信号は、アンテナ素子３Ａへ達する前に、ＲＦ送受信回路５において高周波へ変換される。そして、各アンテナ素子３Ａにおいて高周波から給電電波が生成され、給電電波が受電装置５１へ送信されることによって、給電が実行される。ｉ番目のアンテナ素子３Ａから受電装置５１へ供給される電力Ｐｉは、式（４）のように表される。
【００７３】
（ステップＳ１０４）
また、ステップＳ１０４では、給電装置２から受電装置５１へ信号の要求が実行される。信号の要求は、各アンテナ素子３Ａからキャリアが受電装置５１のアンテナ５２へ送信されることによって実現される。
【００７４】
受電装置５１側では、給電装置２から送信されたキャリアを受信する。受電装置５１においては、受端回路５５のスイッチ５４の開閉が制御され、受端回路５５が開放・短絡されることによって、受信したキャリアを変調した変調信号が生成され、当該変調信号が給電装置２へ送信される。ただし、受電装置５１において、キャリアの位相や振幅が変調させられた変調信号が生成されるのであって、キャリアの周波数が変調させられた変調信号
は生成されない。
【００７５】
（ステップＳ１０５）
ステップＳ１０５では、給電装置２において、ステップＳ１０４において実行された受電装置５１への信号の要求に対し、受電装置５１から信号の受信があったか否かの判定が行われる。
【００７６】
（ステップＳ１０６）
ステップＳ１０６では、ステップＳ１０５において、受電装置５１からキャリアの変調信号が受信されたと判定された場合、伝搬係数推定部８において各アンテナ素子３Ａと受電装置５１のアンテナ５２との間の伝搬係数Ｈｉ（ｍ＋１）が、式（２）に基づき推定される。ここで、伝搬係数Ｈｉの推定の場合に使用される受電装置５１からの受信信号には、受信信号の中のプリアンブル部分が使用される。また、式（２）中の過去に受電装置５１から受信した受信信号のレプリカは、予め生成され、メモリに記憶されている。また、受電装置５１から受信した変調信号は、ＲＦ送受信回路５においてＡ／Ｄ変換処理やＢＢ信号への変換が行われ、復調される。そして、伝搬係数の推定は、図示しないが給電装置２内に設けられたデジタル回路において実行される。
【００７７】
（ステップＳ１０７）
ステップＳ１０７では、重み計算部９において、ステップＳ１０６において推定された伝搬係数Ｈｉ（ｍ＋１）に基づき、重みＷｉ（ｍ＋１）が計算される。伝搬係数から重みを計算する方法は、式（３）に従う。
【００７８】
また、ステップＳ１０７では、重み計算部９において、ステップＳ１０６において推定された伝搬係数Ｈｉ（ｍ＋１）を使用せず、過去に推定され、メモリに記憶された重みＷｉに基づき、予測重みＷｉ’（ｍ＋１）が計算される。予測重みＷｉ’（ｍ＋１）は下記の式（５）に従い、計算される。
【００７９】
【数４】
2020010485.tif 000006
【００８０】
ここで、式（５）で使用される重み予測係数βｊは、以下の式（６）に従い計算される予測誤差Ｗｅｒｒｏｒが最小となるよう給電回数毎に最適化された係数である。
【数５】
2020010485.tif 000007
【００８１】
（ステップＳ１０８）
ステップＳ１０８では、ステップＳ１０５において受電装置５１から信号の受信が無いと判定された場合、伝搬係数Ｈｉ（ｍ＋１）に基づく重みＷｉ（ｍ＋１）は計算されず、式（５）に示される予測重みＷｉ’（ｍ＋１）のみが計算される。
【００８２】
（ステップＳ１０９）
ステップＳ１０９では、記憶部１０において、計算された重みＷｉ（ｍ＋１）及び予測重みＷｉ’（ｍ＋１）がメモリへ格納される。そして、ステップＳ１０１に戻り、信号発生器４においてｍ＋１回目の給電信号が生成される。そして、上記のステップは繰り返し実行される。ただし、ステップＳ１０５において受電装置５１から変調信号の受信が無いと判定された場合、信号発生器４において生成された給電信号に乗じる重みを、予測重みＷｉ’（ｍ＋１）で代替する。
【００８３】
［作用・効果］
上記のような無線給電システム１であれば、信号発生器４において生成された給電信号に重みを乗じることによって、給電信号が調整され、調整された給電信号が各アンテナ素子３Ａへ配分される。また、当該給電信号の調整に使用される重みは、給電装置２の各アンテナ素子３Ａと受電装置５１のアンテナ５２との間の伝搬係数が式（２）に従って計算され、計算された伝搬係数と共役になるように式（３）に従って計算されている。また、当該調整は、アンテナ素子３Ａ毎に行われる。すなわち、給電装置２が、各アンテナ素子３Ａと受電装置５１との間の伝搬環境を考慮した重みを、信号発生器４において生成された給電信号へ乗じて給電信号の位相を調整することにより、受電装置５１のアンテナ５２が給電装置２の各アンテナ素子３Ａから受信する各給電電波は同相となる。すなわち、無線給電システム１は、受電装置５１への給電効率を向上させることができる。
【００８４】
また、上記のような無線給電システム１によれば、伝搬環境を考慮した重みを給電信号に乗じることによって、給電信号の振幅も調整される。また、調整された後にｉ番目のアンテナ素子３Ａへ配分され、受電装置５１へ供給される供給電力Ｐｉは、式（４）に示されるように、信号発生器４において生成された給電信号の振幅の２乗に、重みの２乗を乗じた値となる。ここで、式（４）の両辺の和をとり、各アンテナ素子３Ａから受電装置５１へ供給される供給電力の総和を求めると、重みＷｉの２乗和は１であるから（式（３）より）、供給電力の総和は、信号発生器４において生成された給電信号の振幅の２乗に等しいこととなる。すなわち、無線給電システム１は、信号発生器４において生成された供給電力が、増加や減少なくそのまま受電装置５１へ供給されるよう、各アンテナ素子３Ａを介して送信される給電信号の振幅を調整していることとなる。ところで、信号発生器４において生成される供給電力は、ステップＳ１０１に示されるように、電波法の規定による制限値の上限となっている。すなわち、上記の無線給電システム１は、電波法の規定を満たす最大の供給電力が信号発生器４において生成され、その最大の供給電力を受電装置５１へ供給していることとなる。
【００８５】
また、上記のような無線給電システム１であれば、給電装置２から受電装置５１へ１度信号要求をし、受電装置５１から受信した信号に基づいて伝搬係数が計算されている。よって伝搬係数は、速やかに計算される。よって、給電装置２におけるスループットの低下は抑制され、給電時間は節減される。
【００８６】
また、上記のような無線給電システム１は、給電装置２から受電装置５１へ信号の要求が、給電の都度行われている。よって、上記のような無線給電システム１であれば、給電装置２のアンテナ素子３Ａと受電装置５１のアンテナ５２との間の伝搬環境が変化した場合であっても、伝搬環境の変化は速やかに検知され、アンテナ素子３Ａから給電される給電電波は速やかに調整される。すなわち、給電装置２と受電装置５１のアンテナ５２との間の伝搬環境の変化に速やかに対応し、給電装置２と受電装置５１との間の通信の信頼性の低下は抑制される。
【００８７】
また、上記のような無線給電システム１は、伝搬係数の計算や重みの計算といった給電
信号の位相及び振幅を調整するための処理は、受電装置５１ではなく、給電装置２側で実行されている。ここで、上記のような無線給電システム１とは異なり、伝搬係数の計算や重みの計算といった給電信号の位相及び振幅を調整するための処理が受電装置５１側で行われる場合、受電装置５１側で計算された結果を給電装置２側へ送信する必要がある。そして、このような送信を行う場合、送信電波のＳＮＲを大きくしておくことが好ましい。よって、受電装置５１側において送信信号の増幅や送信信号に含まれる雑音の除去といった信号処理を行う必要がある。そして、これらの信号処理には電力を要する。一方、上記のような無線給電システム１によれば、このような信号処理は不要となる。よって、受電装置５１側の消費電力を節減することができる。よって、上記のような無線給電システム１は、受電装置５１がバッテリーを備えていない機器である場合に有効なシステムであることは勿論のことである。
【００８８】
また、上記のような無線給電システム１であれば、給電装置２と受電装置５１との通信が途絶え、給電装置２からの要求信号に対する受電装置５１からの信号が受信できずに伝搬係数を計算することができない場合であっても、過去に計算され、メモリに記憶された重みを使用して重みの予測を行うことができる。そして、予測した重みを使用し、給電信号の位相及び振幅を調整することができる。
【００８９】
また、上記のような無線給電システム１であれば、重み予測係数βｊは、予測誤差Ｗｅｒｒｏｒが最小となるよう給電回数毎に最適化されている。よって、給電装置２からの要求信号に対する受電装置５１からの信号が受信できずに伝搬係数を計算することができない場合であっても、重み予測係数βｊを使用して、予測重みＷｉ’（ｍ＋１）を精度高く計算することができる。また、伝搬環境が変化した場合であっても、重み予測係数βｊは毎回最適化されているため、予測重みＷｉ’（ｍ＋１）の精度は保たれることとなる。
【００９０】
また、受電装置５１は、給電装置２からの信号要求に対し、給電装置２から送信されたキャリアを受端回路５５のスイッチ５４の開閉により変調させ、当該変調信号を給電装置２へ送信している。このような信号送信方法は、発振器を使用せず、給電装置２へ信号を送信することができるため、省電力化が実現される。また、このような信号送信方法は、受電装置５１がバッテリーを有していない装置又は発振器を備えていない装置であっても、要求信号に応答する変調信号を給電装置２へ送信することができる。よって、当該信号送信方法は、利便性の高い信号送信方法である。
【００９１】
また、上記のような信号送信方法は、受電装置５１が所定の物理量を検出する各種センサ素子を備えている場合、受電装置５１は、センサ素子によって検出された所定の物理量に対応する信号に基づいて、受端回路５５のスイッチ５４の開閉を制御し、給電装置２から受信したキャリアを変調させた変調信号を生成することができる。すなわち、受電装置５１は、給電装置２へ応答する場合に、自身が備えるセンサによって検出された情報も応答信号と共に送信することができる。すなわち、上記のような無線給電システム１は、受電装置５１がセンサ素子を備える場合に、センサによって検出された情報を給電装置２へ送信するための手間や無駄を省くことができるシステムである。
【００９２】
また、給電装置２は、キャリアの周波数と同じ周波数の変調信号を受電装置５１から受信することとなる。よって、給電装置２は、伝搬係数を計算する場合に、キャリアの周波数と変調信号の周波数との差を考慮せずに済む。すなわち、伝搬係数は、簡易に推定される。
【００９３】
また、上記のような無線給電システム１は、伝搬係数を推定する場合に、受電装置５１からの受信信号のプリアンブル部分が使用されている。よって、無線給電システム１は、既存の通信プロトコルに新たな処理を加えることなく、伝搬係数を簡易に推定することが
できる。
【００９４】
§４  変形例
以上、本発明の実施の形態を詳細に説明してきたが、前述までの説明はあらゆる点において本発明の例示に過ぎない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。例えば、以下のような変更が可能である。なお、以下では、上記実施形態と同様の構成要素に関しては同様の符号を用い、上記実施形態と同様の点については、適宜説明を省略した。以下の変形例は適宜組み合わせ可能である。
【００９５】
＜４．１＞
上記の無線給電システム１において受電装置５１は、バッテリーを備えてもよい。ここで、バッテリーは、本発明の「蓄電手段」の一例である。そして、ステップＳ１０２−４やステップＳ１０４において、受電装置５１が給電装置２からの信号要求を受信した場合、受電装置５１は、給電装置２から受信したキャリアを変調させた変調信号を生成して送信するのではなく、自身のコントローラが内蔵する発振器において信号を生成し、給電装置２へ送信する。ここで、給電装置２の信号発生器４の発振器と受電装置５１の発振器が異なる周波数の信号を生成する場合、給電装置２から受電装置５１へ送信された要求信号の電波の周波数と、要求信号に応じて受電装置５１から給電装置２へ送信された電波の周波数とは異なることとなる。そして、給電装置２から受電装置５１へ送信された電波の周波数と、受電装置５１から給電装置２へ送信された電波の周波数とが異なる場合、伝搬係数推定部８は、式（２）の代わりに下記の推定手順に従い、アレイアンテナ３と受電装置５１のアンテナ５２との間の伝搬係数Ｈｉを推定してもよい。図５は、伝搬係数Ｈｉの推定手順を示すフローチャートの一例を模式的に例示する。なお、以下で説明する推定手順は一例に過ぎず、各処理は可能な限り変更されてよい。また、以下で説明する推定手順について、実施の形態に応じて、適宜、ステップの省略、置換、及び追加が可能である。
【００９６】
（ステップＳ２０１）
ステップＳ２０１では、伝搬係数推定部８において、給電装置２のＲＦ送受信回路５からｉ番目のアンテナ素子３Ａへ入力される信号のプリアンブル部分が抽出される。そして、プリアンブル部分の位相θｉ（ｋ）と振幅Ａｉ（ｋ）が求められる。図６は、プリアンブル部分から求められた位相θｉ（ｋ）の一例を模式的に例示する。また、図７は、プリアンブル部分から求められた振幅Ａｉ（ｋ）の一例を模式的に例示する。ここで、ｉはアンテナ素子３Ａのインデックス、ｋは抽出したプリアンブル部分のサンプルインデックスである。
【００９７】
（ステップＳ２０２）
ステップＳ２０２では、伝搬係数推定部８において、式（１）のように表される伝搬係数Ｈｉの位相γｉが計算される。ここで、位相θｉ（ｋ）と伝搬係数Ｈｉの位相γｉとの間には、以下の式（７）の関係が成り立つことが知られている。
【００９８】
【数６】
2020010485.tif 000008
【００９９】
よって、伝搬係数推定部８は、図６に示されるデータから、位相θｉ（ｋ）のｋに関する回帰直線を生成し、当該回帰直線を使用して位相γｉを演算することができる。
【０１００】
（ステップＳ２０３）
ステップＳ２０３では、伝搬係数推定部８において、式（１）のように表される伝搬係数Ｈｉの振幅Ｃｉが計算される。ここで、プリアンブル部分の振幅Ａｉ（ｋ）と伝搬係数Ｈｉの振幅Ｃｉとの間には、以下の式（８）の関係が成り立つことが知られている。
【０１０１】
【数７】
2020010485.tif 000009
【０１０２】
また、上記の雑音が、例えば０を中心として一様にばらつく雑音とみなされる場合、振幅Ｃｉは下記の式（９）に従い、簡易に計算される。
【０１０３】
【数８】
2020010485.tif 000010
【０１０４】
よって、伝搬係数推定部８は、図７に示されるデータを式（９）に代入することにより、振幅Ｃｉを演算することができる。
【０１０５】
［作用・効果］
このような無線給電システムであれば、給電装置２から受電装置５１へ給電されない場合であっても、受電装置５１は、発振器を動作させることや、信号の増幅、雑音除去といった、所定の電力を要する処理を行うことができる。また、給電装置２と受電装置５１へとの間で通信を行うこともできる。また、給電装置２は、受電装置５１から要求信号とは異なる周波数の応答信号を受信することとなるが、式（７）、式（９）に従い、伝搬係数を推定することができる。すなわち、このような無線給電システムは、様々な周波数の応答信号を発信する受電装置５１に対しても、伝搬係数を推定し、給電信号を調整すること
のできる利便性の高いシステムである。
【０１０６】
＜４．２＞
また、無線給電システム１の受電装置５１のアンテナ５２は、複数のアンテナ素子５２Ａから形成されるアレイアンテナでもよい。図８は、複数のアンテナ素子５２Ａを備える受電装置５１を含む無線給電システム１の概要の一例を模式的に例示する。図８に示されるような受電装置５１の場合、ＲＦ送受信回路５３は、複数のアンテナ素子５２Ａ毎に対応するよう設けられる。また、図８に示される無線給電システムでは、伝搬係数は、給電装置２の各アンテナ素子３Ａと、受電装置５１の各アンテナ素子５２Ａとの組み合わせの数だけ推定されることとなる。そして、当該伝搬係数に基づき、給電装置２の各アンテナ素子３Ａから受電装置５１の各アンテナ素子５２Ａへ送信される給電信号は、各々調整される。
【０１０７】
［作用・効果］
上記のような無線給電システム１は、給電装置２と受電装置５１との間の電波の伝搬経路（パス）が増え、より複数経路で伝搬される電波を受電装置５１に集中させることができる。よって、受電装置５１への給電効率が高まる。
【０１０８】
＜４．３＞
また、無線給電システム１の給電装置２は、複数の受電装置５１へ給電してもよい。図９は、複数の受電装置５１へ給電する無線給電システム１の概要の一例を模式的に例示する。ここで、各受電装置５１が備えるアンテナ５２は、単数であっても変形例＜４．２＞のように複数のアンテナ素子から形成されるアレイアンテナであってもよい。また、図９に示される無線給電システムでは、伝搬係数は、給電装置２の各アンテナ素子３Ａと、各受電装置５１の各アンテナ素子との組み合わせの数だけ推定されることとなる。そして、当該伝搬係数に基づいて重みが計算され、給電装置２の各アンテナ素子３Ａから各受電装置５１の各アンテナ素子５２Ａへ送信される給電信号は、当該重みに基づいて各々調整される。
【０１０９】
［作用・効果］
上記のような無線給電システム１は、複数の受電装置５１へ給電することのできる利便性の高いシステムである。
【０１１０】
また、上記の給電装置２のＲＦ送受信回路５又は受電装置５１のＲＦ送受信回路５３において、ＲＦ信号とＢＢ信号の相互変換が行われず、高速なＡ／Ｄ変換処理によってＲＦ信号が直接Ａ／Ｄ変換されてもよい。このような無線給電システム１であれば、ＲＦ信号とＢＢ信号との相互変換処理が実行される回路が削減され、ＲＦ送受信回路の小型化が可能となる。よって、給電装置２や受電装置５１の小型化が可能なる。また、部品コストも削減することができる。
【０１１１】
また、上記の無線給電システム１の給電装置２において、伝搬係数の推定はデジタル回路において実行されているが、伝搬係数の推定は、アナログ回路において実行されてもよい。このような無線給電システム１であれば、アンテナにおいて受信し、伝搬係数の推定に使用されるＲＦ信号から、Ａ／Ｄ変換処理されずに伝搬係数を直接推定することができる。よって、伝搬係数の推定はより簡易に実行される。
【０１１２】
以上で開示した実施形態や変形例はそれぞれ組み合わせる事ができる。
【０１１３】
なお、以下には本発明の構成要件と実施例の構成とを対比可能とするために、本発明の構成要件を図面の符号付きで記載しておく。
＜発明１＞
複数のアンテナ素子（３Ａ）から形成されるアレイアンテナ（３）を含む無線給電装置（２）であって、
給電信号を生成する給電信号生成手段（４）と、
前記複数のアンテナ素子（３Ａ）と給電対象機器（５１）のアンテナ（５２）との間の夫々の伝搬係数を計算する伝搬係数計算手段（８）と、
前記伝搬係数計算手段（８）によって計算された前記夫々の伝搬係数に基づいて、前記給電信号生成手段（４）によって生成された前記給電信号の位相及び振幅を、前記複数のアンテナ素子（３Ａ）毎に調整する重みを計算する重み計算手段（９）と、
前記重み計算手段（９）によって計算された前記重みに基づいて、前記給電信号生成手段（４）によって生成された前記給電信号の位相及び振幅を前記複数のアンテナ素子（３Ａ）毎に調整し、前記複数のアンテナ素子（３Ａ）毎に調整された給電信号を前記複数のアンテナ素子（３Ａ）へ配分する給電信号配分手段（１１）と、を備え、
前記アレイアンテナ（３）を形成する前記複数のアンテナ素子（３Ａ）は、前記配分された給電信号を給電電波へ変換し、前記給電対象機器（５１）へ前記給電電波を送信する、
無線給電装置（２）。
＜発明２＞
前記給電対象機器（５１）へ応答を要求する要求信号が、前記アレイアンテナ（３）を形成する前記複数のアンテナ素子（３Ａ）を介して前記給電対象機器（５１）へ送信され、前記要求信号に対する前記給電対象機器（５１）からの応答信号が、前記複数のアンテナ素子（３Ａ）を介して受信され、
前記伝搬係数計算手段（８）は、前記受信した応答信号に基づき、前記複数のアンテナ素子（３Ａ）と前記給電対象機器（５１）のアンテナ（５２）との間の夫々の伝搬係数を計算する、
発明１に記載の無線給電装置（２）。
＜発明３＞
前記給電対象機器（５１）への前記要求信号の送信、及び前記送信された要求信号に対する前記給電対象機器（５１）からの前記応答信号の受信は、前記給電対象機器（５１）への給電の都度行われる、
発明２に記載の無線給電装置（２）。
＜発明４＞
前記重み計算手段（９）によって計算された前記重みを順次記憶する記憶手段（１０）をさらに備え、
前記重み計算手段（９）は、前記応答信号を受信しなかった場合、前記記憶手段（１０）によって記憶された所定回数分の重みに基づいて重みを予測し、前記予測した重みで前記伝搬係数に基づいて計算される重みを代替する、
発明２又は３に記載の無線給電装置（２）。
＜発明５＞
前記重みの予測は、前記記憶手段（１０）によって記憶された所定回数分の重みに、前記所定回数分の重みの夫々に対応する重み予測係数を乗じることによって行われ、
前記重み計算手段（９）は、前記応答信号を受信しなかった場合よりも以前の前記応答信号を受信した場合に、前記伝搬係数に基づく重みの計算に加えて前記重みの予測を行い、前記計算した伝搬係数に基づく重みと前記予測した重みとの差が最小となるように前記重み予測係数を更新する、
発明４に記載の無線給電装置（２）。
＜発明６＞
前記給電信号生成手段（４）は、複数の給電対象機器（５１）へ送信する給電信号を生成する、
発明１から５のうち何れか１項に記載の無線給電装置（２）。
＜発明７＞
アンテナ（５２）と、前記アンテナ（５２）を介して系外の機器から電波を受信した場合に、前記受信した電波を変調させた変調信号を生成する変調信号生成手段（５５）と、を有する給電対象機器（５１）と、
発明１から６のうち何れか１つに記載の無線給電装置（２）であって、前記給電対象機器（５１）から前記変調信号を受信した場合に、前記変調信号を復調させる復調手段（５）をさらに有する無線給電装置（２）と、を備える、
無線給電システム（１）。
＜発明８＞
前記給電対象機器（５１）は、蓄電手段をさらに備える、
発明７に記載の無線給電システム（１）。
＜発明９＞
前記給電対象機器（５１）が備える前記アンテナ（５２）は、複数のアンテナ素子（５２Ａ）から形成される、
発明７又は８に記載の無線給電システム（１）。
【符号の説明】
【０１１４】
１・・・無線給電システム
２・・・給電装置
３・・・アレイアンテナ
３Ａ・・・アンテナ素子
４・・・信号発生器
５・・・ＲＦ送受信回路
８・・・伝搬係数推定部
９・・・重み計算部
１０・・・記憶部
１１・・・給電信号配分部
５１・・・受電装置
５２・・・アンテナ
５２Ａ・・・アンテナ素子
５３・・・ＲＦ送受信回路
５４・・・スイッチ
５５・・・受端回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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