(57)【要約】【課題】システムの異常を確実に監視する。【解決手段】室内空間１内に電界強度センサ６を設ける。電界強度センサ６が検知する無線電力供給装置２からの電磁波のレベルの検知値（受信電磁波のレベルの検知値）ＲＰＷを外部コントローラ５へ送る。無線電力供給装置２のシステム制御部２Ｂにおいて決定した配電レベル（送信電磁波のレベルの設定値）ＬＰＷ／ＨＰＷを外部コントローラ５へ送る。外部コントローラ５において、送信電磁波のレベルの設定値ＬＰＷ／ＨＰＷと受信電磁波のレベルの検知値ＲＰＷとに基づいてシステムの異常を診断する。例えば、送信電磁波のレベルの設定値ＬＰＷ／ＨＰＷと受信電磁波のレベルの検知値ＲＰＷとの差が所定の幅に入っていなければ、システムの異常と判断する。なお、無線電力供給装置２のシステム制御部２Ｂにおいて、同様にしてシステムの異常を診断するようにしてもよい。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
室内空間へ無線によってエネルギーを波動として送信する波動送信装置と、この波動送信装置から送信される波動を受信しその受信した波動から自己の電源電力を生成して動作する１台以上の無線機器とを備える無線電力配電システムにおいて、
前記室内空間内に設置されてその設置場所で受信される前記波動送信装置からの波動のエネルギーレベルを検知する波動エネルギーレベル検知手段と、
前記波動送信装置から送信する波動のエネルギーレベルとして設定される波動のエネルギーレベルの設定値と前記波動エネルギーレベル検知手段によって検知される波動のエネルギーレベルの検知値とに基づいてシステムに異常が発生しているか否かを診断する異常診断手段と
を備えることを特徴とする無線電力配電システム。
【請求項２】
請求項１に記載された無線電力配電システムにおいて、
前記異常診断手段は、
前記波動のエネルギーレベルの設定値と前記波動のエネルギーレベルの検知値とを比較し、両者の差が予め定められた所定の幅に入っていない場合にシステムに異常が発生したと判断する
ことを特徴とする無線電力配電システム。
【請求項３】
請求項１に記載された無線電力配電システムにおいて、
前記異常診断手段は、
前記波動のエネルギーレベルの設定値および前記波動のエネルギーレベルの検知値の少なくとも一方が所定の許容範囲を逸脱している場合にシステムに異常が発生したと判断する
ことを特徴とする無線電力配電システム。
【請求項４】
請求項１に記載された無線電力配電システムにおいて、
前記異常診断手段は、
前記波動のエネルギーレベルの設定値および前記波動のエネルギーレベルの検知値の少なくとも一方が取得できない場合にシステムに異常が発生したと判断する
ことを特徴とする無線電力配電システム。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか１項に記載された無線電力配電システムにおいて、
前記異常診断手段によってシステムに異常が発生したと判断された場合、前記波動送信装置からの波動の送信を中止させる波動送信中止手段
を備えることを特徴とする無線電力配電システム。
【請求項６】
請求項１〜５の何れか１項に記載された無線電力配電システムにおいて、
前記波動のエネルギーレベルの設定値は、
前記室内空間に存在する人体に影響を及ぼさない範囲内の値として定められる
ことを特徴とする無線電力配電システム。
【請求項７】
請求項１〜５の何れか１項に記載された無線電力配電システムにおいて、
前記波動のエネルギーレベルの設定値は、
前記室内空間に存在する他のシステムに影響を及ぼさない範囲内の値として定められる
ことを特徴とする無線電力配電システム。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか１項に記載された無線電力配電システムにおいて、
前記異常診断手段は、
前記波動送信装置に設けられている
ことを特徴とする無線電力配電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電磁波などの波動によって無線機器へ非接触で電力を供給する無線電力配電システムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、オフィスビル等における空調制御システムは、温度，湿度等の環境情報を検出するセンサと、ダクト等の給気の吹出口に設けられて、その給気の吹出口の開度を制御するアクチュエータ、およびセンサが検出した環境情報並びにユーザからの操作指令を受けてアクチュエータの駆動制御を行う制御装置を備えて構成される。この空調制御システムでは、そのシステムを構成する機器（センサ、アクチュエータ、制御装置）間の配線作業を不要とするために、無線化が望まれている。
【０００３】
この空調制御システムにおいて、センサは、小電力で動作可能であるので、内蔵電池を電源として使用することができる。しかし、駆動部を有するアクチュエータは、動作電力として７〜１５Ｗの電力を必要とし、電池では能力不足であるため、外部電源と電線で接続して電力を供給するようにしている。
【０００４】
これに対し、近年、無線による電力の配信技術が進歩し、アクチュエータが動作可能な電力を電磁波で空間伝送することが可能となってきた。この無線によるアクチュエータへの電力の配電方式には２通りある。
【０００５】
１つの方式は、例えば特許文献１，２に示されているように、電源用の電磁波を室内に存在する人から隔絶した伝送路を介して、無線機器に電力伝送する方式（以下、閉空間無線電力配電方式と呼ぶ）である。
【０００６】
もう１つの方式は、例えば特許文献３，４に示されているように、電源用の電磁波を人が存在する室内空間を伝送路として、無線機器に電力伝送する方式（以下、開空間無線電力配電方式と呼ぶ）である。
【０００７】
なお、強い電磁波に人体が曝されていると好ましくない影響を及ぼすことが懸念されており、そのために国の指針として電波防護指針が定められている。この電波防護指針では、例えば、電磁波の周波数が１．５Ｈｚ〜３００ＧＨｚである場合、常時電磁波に曝される環境下（非管理環境下）では電力密度の上限値は１ｍＷ／ｃｍ2 であり、１日８時間・週５日以内の時間、電磁波に曝されている環境下（管理環境下）では電力密度の上限値は５ｍＷ／ｃｍ2 と定められている。
【０００８】
これら２つの方式を比較すると、閉空間無線電力配電方式では、電磁波が室内の人から隔絶した伝送路を通って伝送されるので人が電磁波に曝される虞がなく、大電力の電磁波を伝送することができるという利点がある反面、専用の伝送路を設置する必要があり、大きな投資が必要となる。また、既存のオフィスビルについて、後からこのシステムを導入する場合には、大工事が必要となる。これに対し、開空間無線電力配電方式では、専用の伝送路を設置する必要がないため、閉空間無線電力配電方式に比べて費用がかからず、既存のオフィスビルについて、後からこのシステムを導入する場合も容易に行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００７−２４４０１５号公報
【特許文献２】特開２００８−２２４２９号公報
【特許文献３】特開２００５−２６１１８７号公報
【特許文献４】特開平１１−３２４５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、開空間無線電力配電方式では、上述したように人が存在する室内空間を使って電磁波が伝送されるため、前述した電波防護指針を遵守する必要があるが、システムに異常が発生して送信電力が決められた範囲を超えた場合、人体に対する影響が無視できなくなる。従来においては、このような問題に対して、それを確実に監視する手法は提案されていない。
【００１１】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、システムの異常を確実に監視することが可能な無線電力配電システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
このような目的を達成するために本発明は、室内空間へ無線によってエネルギーを波動として送信する波動送信装置と、この波動送信装置から送信される波動を受信しその受信した波動から自己の電源電力を生成して動作する１台以上の無線機器とを備える無線電力配電システムにおいて、室内空間内に設置されてその設置場所で受信される波動送信装置からの波動のエネルギーレベルを検知する波動エネルギーレベル検知手段と、波動送信装置から送信する波動のエネルギーレベルとして設定される波動のエネルギーレベルの設定値と波動エネルギーレベル検知手段によって検知される波動のエネルギーレベルの検知値とに基づいてシステムに異常が発生しているか否かを診断する異常診断手段とを設けたものである。
【００１３】
この発明によれば、室内空間内に設置された波動エネルギーレベル検知手段によって、波動送信装置から送信されてくる波動のエネルギーレベルが検知される。そして、波動送信装置から送信した波動のエネルギーレベルの設定値と、波動エネルギーレベル検知手段によって検知された波動のエネルギーレベルの検知値とに基づいて、システムに異常が発生しているか否かが診断される。
【００１４】
例えば、第１の方式として、本発明では、波動のエネルギーレベルの設定値と波動のエネルギーレベルの検知値とを比較し、両者の差が予め定められた所定の幅に入っていない場合に、システムに異常が発生したと判断する。この場合、波動のエネルギーレベルの設定値と波動のエネルギーレベルの検知値との差が所定の幅に入っていなければ、少なくとも何れか一方に異常が発生していることは確かなので、異常か否かの判断を正確に行うことができる。
【００１５】
また、第２の方式として、本発明では、波動のエネルギーレベルの設定値および波動のエネルギーレベルの検知値の少なくとも一方が所定の許容範囲を逸脱している場合にシステムに異常が発生したと判断する。例えば、所定の許容範囲を人体に影響を与えない範囲と定め、この許容範囲を波動のエネルギーレベルの設定値が超えたり、波動のエネルギーレベルの検知値が超えた場合、システムに異常が発生したと判断する。
【００１６】
また、第３の方式として、本発明では、波動のエネルギーレベルの設定値および波動のエネルギーレベルの検知値の少なくとも一方が取得できない場合にシステムに異常が発生したと判断する。本発明において、異常診断手段では、波動のエネルギーレベルの設定値と波動のエネルギーレベルの検知値とに基づいてシステムの異常を診断する。この場合、波動のエネルギーレベルの設定値と波動のエネルギーレベルの検知値の何れか一方でも欠落すれば、正確に異常診断を行うことができない。このような場合、本発明の第３の方式では、システムに異常が発生したと判断する。
【００１７】
本発明において、異常診断手段によってシステムに異常が発生したと判断された場合、その旨の異常報知を行うようにしてもよいが、そのまま波動送信装置からの波動の送信を続けると、室内空間に存在する人体に影響を及ぼす虞がある。この場合、波動送信装置からの波動の送信を直ちに中止させるようにすることにより、室内空間に存在する人体に影響を及ぼす虞をなくし、フェールセーフを実現することが可能となる。
【００１８】
本発明において、波動のエネルギーレベルの設定値は、室内空間に存在する人体に影響を及ぼさない範囲内の値として定める場合と、室内空間に存在する他のシステムに影響を及ぼさない範囲内の値として定める場合とがある。例えば、昼間など、室内空間に人が存在する可能性がある場合には、波動のエネルギーレベルの設定値を人体に影響を及ぼさない範囲内の値とする。夜間など、室内空間に人が存在する可能性がない場合には、警報システムなど他のシステムに影響を及ぼさない範囲内の値として定める。
【００１９】
また、本発明において、異常診断手段は、波動送信装置以外の装置に設けてもよいし、波動送信装置に設けてもよい。波動送信装置以外の装置に異常診断手段を設ける場合には、波動送信装置から波動のエネルギーレベルの設定値を異常診断手段が設けられた外部の装置に送ったり、波動エネルギーレベル検知手段からの波動のエネルギーレベルの検知値を異常診断手段が設けられた外部の装置に送らなければならない。これに対して、異常診断手段を波動送信装置に設ければ、波動送信装置内で波動のエネルギーレベルの設定値を得ることができるし、波動送信装置のアンテナで波動エネルギーレベル検知手段からの波動のエネルギーレベルの検知値を受信させるようにすることも可能であり、波動送信装置の内部でシステムの異常診断を完結させることが可能となる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、波動送信装置から送信される波動のエネルギーレベルを検知する波動エネルギーレベル検知手段を室内空間内に設置し、波動のエネルギーレベルの設定値と波動のエネルギーレベルの検知値とに基づいてシステムに異常が発生しているか否かを診断するようにしたので、波動のエネルギーレベルの設定値と波動のエネルギーレベルの検知値との差が所定の幅に入っていない場合にシステムに異常が発生したと判断したり、波動のエネルギーレベルの設定値および波動のエネルギーレベルの検知値の少なくとも一方が所定の許容範囲を逸脱している場合にシステムに異常が発生したと判断したり、波動のエネルギーレベルの設定値および波動のエネルギーレベルの検知値の少なくとも一方が取得できない場合にシステムに異常が発生したと判断するなどして、システムの異常を確実に監視することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施の形態（実施の形態１）を示す無線電力配電システムの構成図である。
【図２】この実施の形態１の無線電力配電システムにおける無線電力供給装置および外部コントローラで行われる特有の処理動作を説明するためのタイムチャートである。
【図３】この実施の形態１における無線電力供給装置内のシステム制御部の要部の機能ブロック図である。
【図４】この実施の形態１における外部コントローラの要部の機能ブロック図である。
【図５】本発明の他の実施の形態（実施の形態２）を示す無線電力配電システムの構成図である。
【図６】この実施の形態２の無線電力配電システムにおける無線電力供給装置および外部コントローラで行われる特有の処理動作を説明するためのタイムチャートである。
【図７】この実施の形態２における無線電力供給装置内のシステム制御部の要部の機能ブロック図である。
【図８】人検知センサや電界強度センサを多数設けた場合の配置例を示す図（天井側から見た図）である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する。
〔実施の形態１〕
図１はこの発明の一実施の形態（実施の形態１）を示す無線電力配電システムの構成図である。同図において、１は室内空間、２は室内空間１内に位置する無線電力供給装置、３は室内空間１内に位置する無線機器、４は外部電源、５はシステム全体の監視とアクチュエータに開度指令情報などを送信する外部コントローラ、６は室内空間１内に設置されてその設置場所で受信される無線電力供給装置２からの電磁波のレベルを検知する電界強度センサであり、電界強度センサ６は無線電力供給装置１のすぐ傍に設置されている。
【００２３】
なお、図１では分かり易いように、室内空間１内に無線電力供給装置２および無線機器３を位置させているが、室内空間１を通して相互に無線通信を行えればよく、無線電力供給装置２および無線機器３は室内空間１の外に位置していてもよい。また、この無線電力配電システムにおいて、無線電力供給装置２が本発明でいう波動送信装置に対応し、電界強度センサ６が本発明でいう波動エネルギーレベル検知手段に対応する。また、無線機器３は、複数設けられていてもよい。
【００２４】
無線電力供給装置２は、外部電源４からの電源の供給を受けて安定した電源電圧を生成する安定化電源部２Ａと、安定化電源部２Ａからの電源電圧を受けて動作するシステム制御部２Ｂおよび配電レベル制御部２Ｃと、室内空間１への電磁波の送信および室内空間１からの電磁波の受信をアンテナＡＮＴ１を介して行う送受信部２Ｄと、送受信部２Ｄを介して受信された外部からの情報をシステム制御部２Ｂへ送る受信制御部２Ｅとを備えている。
【００２５】
無線機器３は、駆動部を有するアクチュエータであり、モータ３Ａと、このモータ３Ａの回転を減速して駆動軸ＤＳに伝える減速部３Ｂと、モータ３Ａを駆動するドライバ部３Ｃと、減速部３Ｂを介して駆動軸ＤＳの回転角度位置を検知する位置検出部３Ｄと、位置検出部３Ｄによって検出される駆動軸ＤＳの回転角度位置のフィードバックを受けてモータ３Ａの回転をドライバ部３Ｃを介して制御する制御部３Ｅとを備えている。
【００２６】
また、無線機器３は、アンテナＡＴＮ２を介して受信した室内空間１における無線センサ（図示せず）からの温度，湿度等の環境情報を制御部３Ｅへ送る受信部３Ｆと、制御部３Ｅからの情報をアンテナＡＴＮ２を介して室内空間１へ送信する送信部３Ｇと、アンテナＡＴＮ２を介して受信した無線電力供給装置２からの電磁波を電流に変換して整流する整流部３Ｈと、整流部３Ｈによって整流された電流による電荷を蓄える蓄電部３Ｉと、蓄電部３Ｉに蓄積された電荷から安定した電源電圧を生成する安定化電源部３Ｊとを備えている。安定化電源部３Ｊが生成する電源電圧はモータ３Ａ，ドライバ部３Ｃ，制御部３Ｅ，受信部３Ｆ，送信部３Ｇに供給される。
【００２７】
無線電力供給装置２において、システム制御部２Ｂは、室内空間１における人の在／不在の可能性を示すスケジュールに従って室内空間１における人の在／不在を判断し、その在／不在の判断結果に従ってアンテナＡＮＴ１から室内空間１へ送信する電磁波のレベルの設定値を配電レベルとして決定する配電レベル決定機能を有している。また、システム制御部２Ｂは、外部コントローラ５からの後述する異常診断結果に従って室内空間１への電磁波の送信を中止させる送信中止指令を生成する送信中止指令生成機能を有している。
【００２８】
無線電力供給装置２において、配電レベル制御部２Ｃは、システム制御部２Ｂにおいて決定された配電レベルを入力とし、この配電レベルに従ってアンテナＡＮＴ１から室内空間１へ送信する電磁波のレベルを制御する機能を有している。また、配電レベル制御部２Ｃは、システム制御部２Ｂからの送信中止指令を入力とし、この送信中止指令に従ってアンテナＡＮＴ１から室内空間１への電磁波の送信を中止する機能を有している。
【００２９】
外部コントローラ５は、無線電力供給装置２におけるシステム制御部２Ｂにおいて決定された配電レベル（送信電磁波のレベルの設定値）を取得し、また電界強度センサ６によって検知された無線電力供給装置２からの電磁波の受信レベル（受信電磁波のレベルの検知値）を取得し、この取得した送信電磁波のレベルの設定値と受信電磁波のレベルの検知値とに基づいてシステムに異常が発生しているか否かを診断する異常診断機能を有している。
【００３０】
本実施の形態において、無線電力供給装置２のシステム制御部２Ｂにおける配電レベル決定機能や送信中止指令生成機能、外部コントローラ５における異常診断機能などは、プロセッサや記憶装置からなるハードウェアと、これらのハードウェアと協働してそれらの機能を実現させるプログラムとによって実現される。また、本実施の形態において、外部コントローラ５と無線電力供給装置２との間や外部コントローラ５と電界強度センサ６との間は、有線で接続されている。
【００３１】
なお、システム制御部２Ｂで使用する室内空間１における人の在／不在の可能性を示すスケジュールは、予めシステム制御部２Ｂに設定しておいてもよいし、アンテナＡＮＴ１，送受信部２Ｄ，受信制御部２Ｅの経路で、外部より変更可能に設定するようにしてもよい。
【００３２】
以下、図２に示すタイムチャートを参照しながら、この実施の形態１における無線電力供給装置２および外部コントローラ５で行われる特有の処理動作について説明する。
【００３３】
なお、この例では、システム制御部２Ｂに、室内空間１における人の在／不在の可能性を示すスケジュールとして、人が在室できる時間帯（在室可の時間帯）として６時〜２２時の時間帯が定められ、それ以外の時間帯が人が在室することができない時間帯（在室不可の時間帯）として定められているものとする。
【００３４】
〔室内空間１に人が存在していると判断された場合〕
システム制御部２Ｂは、現在の時刻を監視し、この現在の時刻が６時〜２２時の時間帯にあれば、室内空間１における時間帯を在室可の時間帯と判断する。すなわち、室内空間１に人が存在している可能性が高く、室内空間１に人が存在すると判断する。
【００３５】
そして、システム制御部２Ｂは、この室内空間１に人が存在するとの判断結果から、室内空間１への送信電磁波のレベルの設定値（配電レベル）を小電力の設定値ＬＰＷとする。
【００３６】
この場合の小電力の設定値ＬＰＷとは、電波防護指針で定められている人体に影響を与えない程度の電磁波のレベルであり、その周波数が１．５Ｈｚ〜３００ＧＨｚである場合、非管理環境下では電力密度の上限値を１ｍＷ／ｃｍ2 とし、管理環境下では電力密度の上限値を５ｍＷ／ｃｍ2 とする。図２では、この場合の電力密度の上限値に応ずる電力レベルをＰＷsafeとして示しており、この電力レベルＰＷsafeよりも小さな値として小電力の設定値ＬＰＷが定められる。
【００３７】
したがって、室内空間１に人が存在すると判断された場合、無線電力供給装置２からは、人体に影響を与える虞れのない電力レベルＰＷsafeよりも小さい小電力の電磁波が室内空間１に送信されるものとなる。
【００３８】
〔室内空間１に人が存在していないと判断された場合〕
システム制御部２Ｂは、現在の時刻を監視し、この現在の時刻が６時〜２２時以外の時間帯にあれば、室内空間１における時間帯を在室不可の時間帯と判断する。すなわち、室内空間１に人が存在していない可能性が高く、室内空間１に人が存在しないと判断する。
【００３９】
そして、システム制御部２Ｂは、この室内空間１に人が存在しないとの判断結果から、室内空間１への送信電磁波のレベルの設定値（配電レベル）を大電力の設定値ＨＰＷとする。
【００４０】
この場合の大電力の設定値ＨＰＷとは、人体に影響を与える虞れのない電力レベルＰＷsafeよりもその電力レベルが大きい電磁波であり、無線機器３の動作電力を十分確保し得る電力である。また、室内空間１に存在する警報システム（図示せず）など他のシステムに影響を及ぼす虞のない電力である。
【００４１】
したがって、室内空間１に人が存在しないと判断された場合、無線電力供給装置２からは、人体に影響を与える虞れのない電力レベルＰＷsafeよりも大きい大電力の電磁波が室内空間１に送信されるものとなる。
【００４２】
無線電力供給装置２から送信された電磁波（小電力の電磁波、大電力の電磁波）は、室内空間１を通り、無線機器３で受信される。無線機器３において、無線電力供給装置２からの電磁波は、整流部３Ｈへ送られる。整流部３Ｈは、その電磁波を電流に変換して整流し、この整流された電流を蓄電部３Ｉに送る。蓄電部３Ｉは、蓄電部３Ｉからの電流による電荷を蓄える。
【００４３】
この場合、室内空間１に人が存在すると判断されているときには、無線電力供給装置２からの小電力の電磁波からの電気エネルギーを受けて、蓄電部３Ｉへの蓄電が行われる。室内空間１に人が存在しないと判断されているときには、無線電力供給装置２からの大電力の電磁波からの電気エネルギーを受けて、蓄電部３Ｉへの蓄電が行われる。
【００４４】
ここで、室内空間１に人が存在すると判断されている場合、無線電力供給装置２からの小電力の電磁波より得られる電気エネルギーは小さい。しかし、この場合、蓄電部３Ｉには、室内空間１に人が存在いないと判断されていた場合の大電力の電磁波より得られる電気エネルギーが蓄えられている。室内空間１に人が存在すると判断されている場合には、この蓄電部３Ｉに蓄積されている電気エネルギーが使用され、小電力の電磁波の受信時の電源電力が確保される。
【００４５】
〔異常診断〕
一方、室内空間１において、電界強度センサ６は、その設置場所で受信される無線電力供給装置２からの電磁波のレベルを検知する。この電界強度センサ６が検出する電磁波のレベルは、受信電磁波のレベルの検知値ＲＰＷとして、外部コントローラ５へ送られる。また、無線電力供給装置２におけるシステム制御部２Ｂにおいて決定された配電レベルは、すなわち無線電力供給装置２からの送信電磁波のレベルの設定値ＬＰＷ／ＨＰＷは、配電レベル制御部２Ｃだけではなく、外部コントローラ５へも送られる。
【００４６】
外部コントローラ５は、無線電力供給装置２のシステム制御部２Ｂからの送信電磁波のレベルの設定値ＬＰＷ／ＨＰＷを取得し、また電界強度センサ６からの受信電磁波のレベルの検知値ＲＰＷを取得し、この取得した送信電磁波のレベルの設定値ＬＰＷ／ＨＰＷと受信電磁波のレベルの検知値ＲＰＷとに基づいてシステムに異常が発生しているか否かを診断する。
【００４７】
この場合、無線電力供給装置２のシステム制御部２Ｂからの送信電磁波のレベルの設定値がＬＰＷであれば、この送信電磁波のレベルの設定値ＬＰＷと受信電磁波のレベルの検知値ＲＰＷとを比較し、予め定められている所定の幅に入っていない場合にシステムに異常が発生したと判断する。
【００４８】
また、無線電力供給装置２のシステム制御部２Ｂからの送信電磁波のレベルの設定値がＨＰＷであれば、この送信電磁波のレベルの設定値ＨＰＷと受信電磁波のレベルの検知値ＲＰＷとを比較し、予め定められている所定の幅に入っていない場合にシステムに異常が発生したと判断する。
【００４９】
この場合、送信電磁波のレベルの設定値ＬＰＷ／ＨＰＷと受信電磁波のレベルの検知値ＲＰＷとの差が所定の幅に入っていなければ、少なくとも何れか一方に異常が発生していることは確かなので、異常か否かの判断を正確に行うことができる。
【００５０】
外部コントローラ４は、システムに異常が発生したと判断すると、その判断結果（異常診断結果）を無線電力供給装置２のシステム制御部２Ｂへ送る。システム制御部２Ｂは、外部コントローラ４からのシステムに異常が発生したとする異常診断結果を受けて、送信中止指令を生成し配電レベル制御部２Ｃへ送る。配電レベル制御部２Ｃは、システム制御部２Ｂからの送信中止指令に従って、アンテナＡＮＴ１から室内空間１への電磁波の送信を中止する。
【００５１】
このようにして、本実施の形態では、システムの異常を確実に監視しながら、室内空間１に人が存在すると判断されている場合、無線電力供給装置２から人体に影響を与える虞れのない小電力の電磁波を室内空間１に送信し、電波防護指針を遵守しつつ、開空間無線電力配電方式で、大電力を必要とする無線機器３に支障なく電力を供給することができる。
【００５２】
図３にこの実施の形態１における無線電力供給装置２内のシステム制御部２Ｂの要部の機能ブロック図を示す。システム制御部２Ｂは、スケジュール記憶部２−１と、在／不在判断部２−２と、配電レベル決定部２−３と、送信中止指令生成部２−４とを備えており、スケジュール記憶部２−１には室内空間１における人の在／不在の可能性を示すスケジュールが記憶されている。
【００５３】
このシステム制御部２Ｂにおいて、在／不在判断部２−２は、スケジュール記憶部２−１に記憶されているスケジュールに従って、室内空間１における人の在／不在を判断する。配電レベル決定部２−３は、在／不在判断部２−２における人の在／不在の判断結果に従って、室内空間１への送信電磁波のレベルの設定値（配電レベル）を小電力の設定値ＬＰＷとするのか、大電力の設定値ＨＰＷとするのかを決定する。送信中止指令生成部２−４は、外部コントローラ５からの異常診断結果を受けて、室内空間１への電磁波の送信を中止させる送信中止指令を生成する。
【００５４】
図４にこの実施の形態１における外部コントローラ５の要部の機能ブロック図を示す。外部コントローラ５は異常診断部５Ａを有している。異常診断部５Ａは、無線電力供給装置２におけるシステム制御部２Ｂからの送信電磁波のレベルの設定値ＬＰＷ／ＨＰＷおよび電波強度センサ６からの受信電磁波のレベルの検知値ＲＰＷを取得し、この取得した送信電磁波のレベルの設定値ＬＰＷ／ＨＰＷと受信電磁波のレベルの検知値ＲＰＷとに基づいてシステムに異常が発生しているか否かを診断する。
【００５５】
〔実施の形態２〕
図５はこの発明の他の実施の形態（実施の形態２）を示す無線電力配電システムの構成図である。この実施の形態２では、室内空間１における人の在／不在を人検知センサ７を用いて検知し、その検知結果を無線で無線電力供給装置２へ送るようにしている。また、人検知センサ７は、本発明でいう無線機器の１つとして設けられ、無線電力供給装置２からの電磁波を受信し、自己の電源電力を生成して動作する機能を備えている。
【００５６】
人検知センサ７において、７Ａは人検知部、７Ｂは制御部、７Ｃは受信部、７Ｄは送信部、７Ｅは整流部、７Ｆは蓄電部、７Ｇは安定化電源部、ＡＮＴ３はアンテナであり、安定化電源部７Ｇが生成する電源電圧は人検知部７Ａ，制御部７Ｂ，受信部７Ｃ，送信部７Ｄに供給される。
【００５７】
以下、図６に示すタイムチャートを参照しながら、この実施の形態２における無線電力供給装置２および外部コントローラ５で行われる特有の処理動作について説明する。
【００５８】
〔室内空間１に人が存在している場合〕
人検知センサ７は、室内空間１における人の存在を検知すると（図６（ａ）に示すｔ１点）、その検知結果を無線電力供給装置２へ送信する。無線電力供給装置２は、人検知センサ７からの検知結果を受信すると、その検知結果をアンテナＡＮＴ１，送受信部２Ｄ，受信制御部２Ｅの経路でシステム制御部２Ｂへ送る。
【００５９】
システム制御部２Ｂは、受信制御部２Ｅを経由して送られてくる人検知センサ７からの検知結果に基づいて、室内空間１に人が存在すると判断する。そして、この室内空間１に人が存在するとの判断結果から、室内空間１への送信電磁波のレベルの設定値（配電レベル）を小電力の設定値ＬＰＷとする。
【００６０】
この場合の小電力の設定値ＬＰＷとは、実施の形態１と同様、電波防護指針で定められている人体に影響を与えない程度の電磁波であり、その周波数が１．５Ｈｚ〜３００ＧＨｚである場合、非管理環境下では電力密度の上限値を１ｍＷ／ｃｍ2 とし、管理環境下では電力密度の上限値を５ｍＷ／ｃｍ2 とするものである。図６では、この場合の電力密度の上限値に応ずる電力レベルをＰＷsafeとして示している。
【００６１】
したがって、室内空間１に人が存在すると判断された場合、無線電力供給装置２からは、人体に影響を与える虞れのない電力レベルＰＷsafeよりも小さい小電力の電磁波が室内空間１に送信されるものとなる。
【００６２】
〔室内空間１に人が存在していない場合〕
人検知センサ７は、室内空間１における人の不在を検知すると（図６（ａ）に示すｔ２点）、その検知結果を無線電力供給装置２へ送信する。無線電力供給装置２は、人検知センサ７からの検知結果を受信すると、その検知結果をアンテナＡＮＴ１，送受信部２Ｄ，受信制御部２Ｅの経路でシステム制御部２Ｂへ送る。
【００６３】
システム制御部２Ｂは、受信制御部２Ｅを経由して送られてくる人検知センサ７からの検知結果に基づいて、室内空間１に人が存在しないと判断する。そして、この室内空間１に人が存在しないとの判断結果から、室内空間１への送信電磁波のレベルの設定値（配電レベル）を大電力の設定値ＨＰＷとする。
【００６４】
この場合の大電力の大電力の設定値ＨＰＷとは、実施の形態１と同様、人体に影響を与える虞れのない電力レベルＰＷsafeよりもその電力レベルが大きい電磁波であり、無線機器３の動作電力を十分確保し得る電力である。また、室内空間１に存在する警報システム（図示せず）など他のシステムに影響を及ぼす虞のない電力である。
【００６５】
したがって、室内空間１に人が存在しないと判断された場合、無線電力供給装置２からは、人体に影響を与える虞れのない電力レベルＰＷsafeよりも大きい大電力の電磁波が室内空間１に送信されるものとなる。
【００６６】
〔異常診断〕
一方、室内空間１において、電界強度センサ６は、その設置場所で受信される無線電力供給装置２からの電磁波のレベルを検知する。この電界強度センサ６が検出する電磁波のレベルは、受信電磁波のレベルの検知値ＲＰＷとして、外部コントローラ５へ送られる。また、無線電力供給装置２におけるシステム制御部２Ｂにおいて決定された配電レベルは、すなわち無線電力供給装置２からの送信電磁波のレベルの設定値ＬＰＷ／ＨＰＷは、配電レベル制御部２Ｃだけではなく、外部コントローラ５へも送られる。
【００６７】
外部コントローラ５は、無線電力供給装置２のシステム制御部２Ｂからの送信電磁波のレベルの設定値ＬＰＷ／ＨＰＷを取得し、また電界強度センサ６からの受信電磁波のレベルの検知値ＲＰＷを取得し、この取得した送信電磁波のレベルの設定値ＬＰＷ／ＨＰＷと受信電磁波のレベルの検知値ＲＰＷとに基づいてシステムに異常が発生しているか否かを診断する。
【００６８】
この場合、無線電力供給装置２のシステム制御部２Ｂからの送信電磁波のレベルの設定値がＬＰＷであれば、この送信電磁波のレベルの設定値ＬＰＷと受信電磁波のレベルの検知値ＲＰＷとを比較し、両者の差が所定の幅に入っていない場合にシステムに異常が発生したと判断する。
【００６９】
また、無線電力供給装置２のシステム制御部２Ｂからの送信電磁波のレベルの設定値がＨＰＷであれば、この送信電磁波のレベルの設定値ＨＰＷと受信電磁波のレベルの検知値ＲＰＷとを比較し、両者の差が所定の幅に入っていない場合にシステムに異常が発生したと判断する。
【００７０】
この場合、送信電磁波のレベルの設定値ＬＰＷ／ＨＰＷと受信電磁波のレベルの検知値ＲＰＷとの差が所定の幅に入っていなければ、少なくとも何れか一方に異常が発生していることは確かなので、異常か否かの判断を正確に行うことができる。
【００７１】
外部コントローラ４は、システムに異常が発生したと判断すると、その判断結果（異常診断結果）を無線電力供給装置２のシステム制御部２Ｂへ送る。システム制御部２Ｂは、外部コントローラ４からのシステムに異常が発生したとする異常診断結果を受けて、送信中止指令を生成し配電レベル制御部２Ｃへ送る。配電レベル制御部２Ｃは、システム制御部２Ｂからの送信中止指令に従って、アンテナＡＮＴ１から室内空間１への電磁波の送信を中止する。
【００７２】
このようにして、この実施の形態２でも実施の形態１と同様、システムの異常を確実に監視しながら、室内空間１に人が存在すると判断されている場合、無線電力供給装置２から人体に影響を与える虞れのない小電力の電磁波を室内空間１に送信し、電波防護指針を遵守しつつ、開空間無線電力配電方式で、大電力を必要とする無線機器３に支障なく電力を供給することができる。
【００７３】
図７にこの実施の形態２における無線電力供給装置２内のシステム制御部２Ｂの要部の機能ブロック図を示す。システム制御部２Ｂは、在／不在判断部２−２と、配電レベル決定部２−３と、送信中止指令生成部２−４とを備えている。
【００７４】
このシステム制御部２Ｂにおいて、在／不在判断部２−２は、人検知センサ７からの検知結果に従って、室内空間１における人の在／不在を判断する。配電レベル決定部２−３は、在／不在判断部２−２における人の在／不在の判断結果に従って、室内空間１への送信電磁波のレベルの設定値（配電レベル）を小電力の設定値ＬＰＷとするのか、大電力の設定値ＨＰＷとするのかを決定する。送信中止指令生成部２−４は、外部コントローラ５からの異常診断結果を受けて、室内空間１への電磁波の送信を中止させる送信中止指令を生成する。
【００７５】
なお、上述した実施の形態１，２では、送信電磁波のレベルの設定値ＬＰＷ／ＨＰＷと受信電磁波のレベルの検知値ＲＰＷとを比較し、両者の差が所定の幅に入っていない場合にシステムに異常が発生したと判断するようにしたが、送信電磁波のレベルの設定値ＬＰＷ／ＨＰＷおよび受信電磁波のレベルの検知値ＲＰＷの少なくとも一方が所定の許容範囲を逸脱している場合にシステムに異常が発生したと判断するようにしてもよい。
【００７６】
例えば、実施の形態１において、現在の時刻が７時〜２２時の時間帯にある場合、所定の許容範囲を人体に影響を与えない範囲として定め、この許容範囲を送信電磁波のレベルの設定値ＬＰＷが超えたり、受信電磁波のレベルの検知値ＲＰＷが超えた場合、システムに異常が発生したと判断するようにする。また、現在の時刻が７時〜２２時以外の時間帯にある場合、所定の許容範囲を室内空間１に存在する他のシステムに影響を及ぼす虞のない範囲として定め、この許容範囲を送信電磁波のレベルの設定値ＨＰＷが超えたり、受信電磁波のレベルの検知値ＲＰＷが超えた場合、システムに異常が発生したと判断するようにする。
【００７７】
また、実施の形態２において、人検知センサ７が室内空間１における人の存在を検知している場合、所定の許容範囲を人体に影響を与えない範囲として定め、この許容範囲を送信電磁波のレベルの設定値ＬＰＷが超えたり、受信電磁波のレベルの検知値ＲＰＷが超えた場合、システムに異常が発生したと判断するようにする。また、人検知センサ７が室内空間１における人の存在を検知していない場合、所定の許容範囲を室内空間１に存在する他のシステムに影響を及ぼす虞のない範囲として定め、この許容範囲を送信電磁波のレベルの設定値ＨＰＷが超えたり、受信電磁波のレベルの検知値ＲＰＷが超えた場合、システムに異常が発生したと判断するようにする。
【００７８】
なお、この場合、送信電磁波のレベルの設定値ＬＰＷやＨＰＷは、本来上述した許容範囲内の値として定められるものであるが、何らかの原因によってその設定値に誤りが生じることがある。このような場合を想定し、この例では、送信電磁波のレベルの設定値ＬＰＷ／ＨＰＷが所定の許容範囲を超えた場合に、システムに異常が発生したと判断するようにする。
【００７９】
また、送信電磁波のレベルの設定値ＬＰＷ／ＨＰＷおよび受信電磁波のレベルの検知値ＲＰＷの少なくとも一方が取得できない場合にシステムに異常が発生したと判断するようにしてもよい。図１や図２において、外部コントローラ５は、送信電磁波のレベルの設定値ＬＰＷ／ＨＰＷと受信電磁波のレベルの検知値ＲＰＷとに基づいてシステムの異常を判断する。この場合、送信電磁波のレベルの設定値ＬＰＷ／ＨＰＷと受信電磁波のレベルの検知値ＲＰＷの何れか一方でも欠落すれば、正確に異常診断を行うことができない。このような場合を想定し、送信電磁波のレベルの設定値ＬＰＷ／ＨＰＷおよび受信電磁波のレベルの検知値ＲＰＷの少なくとも一方が取得できなかった場合、システムに異常が発生したと判断するようにする。
【００８０】
また、上述した実施の形態１，２では、外部コントローラ５にシステムの異常を診断する異常診断機能を設けるようにしたが、無線電力供給装置２のシステム制御部２Ｂに同様の異常診断機能を設けるようにしてもよい。この場合、無線電力供給装置２のシステム制御部２Ｂには、外部コントローラ５の場合と同様にして、電波強度センサ６から有線で受信電磁波のレベルの検知値ＲＰＷを送るようにしてもよいが、無線電力供給装置２のアンテナＡＴＮ１で電波強度センサ６からの受信電磁波のレベルの検知値ＲＰＷを受信するようにし、この受信した受信電磁波のレベルの検知値ＲＰＷとシステム制御部２Ｂの内部で決定した送信電磁波のレベルの設定値ＬＰＷ／ＨＰＷとを使用して、システムの異常診断を行うようにしてもよい。このようにすると、無線電力供給装置２の内部でシステムの異常診断を完結させることが可能となる。また、無線電力供給装置２のアンテナＡＴＮ１で電波強度センサ６からの受信電磁波のレベルの検知値ＲＰＷを受信するようにし、この受信した受信電磁波のレベルの検知値ＲＰＷを外部コントローラ５へ送り、外部コントローラ５でシステムの異常診断を行わせるようにしてもよい。
【００８１】
また、上述した実施の形態２では、人検知センサ７や電界強度センサ６を１つしか設けなかったが、同様の人検知センサや電界強度センサを複数設けるようにしてもよい。図８に人検知センサや電界強度センサを多数設けた場合の配置例（天井側から見た図）を示す。同図において、Ａは送受信機（無線電力供給装置）、Ｂは無線電力配電内蔵人体検知センサ（人検知センサ）、Ｃは無線電力配電内蔵電動操作器、Ｄは電界強度センサである。この例において、無線電力配電内蔵人体検知センサＢは、照明制御など別目的として、室内空間１にすでに設置されている。
【００８２】
また、上述した実施の形態１や２では、電磁波を波動として用いた場合について説明したが、波動は電磁波に限られるものではなく、光や超音波などを波動として用いてもよい。波動が光の場合は、送信手段としてレーザ光照射手段、ＬＥＤ、電球などを用い、受信手段として太陽電池やフォトダイオードなどを用いる。また、波動が超音波の場合は、送受信手段としてピエゾ式振動子や電歪式振動子などを用いる。
【産業上の利用可能性】
【００８３】
本発明の無線電力配電システムは、電磁波などの波動によって無線機器へ非接触で電力を供給するシステムとして、建物だけではなく、工場の執務室や作業場、プラントなどで作業員がいる屋外など様々な場所で利用することが可能である。
【符号の説明】
【００８４】
１…室内空間、２…無線電力供給装置、２Ａ…安定化電源部、２Ｂ…システム制御部、２Ｃ…配電レベル制御部、２Ｄ…送受信部、２Ｅ…受信制御部、３…無線機器、３Ａ…モータ、３Ｂ…減速部、３Ｃ…ドライバ部、３Ｄ…位置検出部、３Ｅ…制御部、３Ｆ…受信部、３Ｇ…送信部、３Ｈ…整流部、３Ｉ…蓄電部、３Ｊ…安定化電源部、４…外部電源、５…外部コントローラ、６…電波強度センサ、７…人検知センサ、７Ａ…人検知部、７Ｂ…制御部、７Ｃ…受信部、７Ｄ…送信部、７Ｅ…整流部、７Ｆ…蓄電部、７Ｇ…安定化電源部、ＡＮＴ１，ＡＮＴ２，ＡＮＴ３…アンテナ、ＤＳ…駆動軸、２−１…スケジュール記憶部、２−２…在／不在判断部、２−３…配電レベル決定部、２−４…送信中止指令生成部、５Ａ…異常診断部。
【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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