(57)【要約】【課題】電波状況に左右されず、ワイヤレス電力伝送システムのメンテナンスを実行可能とする、通信補助ユニットを提供する。【解決手段】本発明の通信補助ユニット１１９は、送信側アンテナ１１５に対し、少なくとも先端部同士が対向するように配置される送信側補助アンテナ１２０と、送信側アンテナおよび送信側補助アンテナの先端部１１５ａ、１２０ａを覆う送信側ケース１２１と、受信側アンテナ１１６に対し、少なくとも先端部同士が対向するように配置される受信側補助アンテナ１２２と、受信側アンテナおよび受信側補助アンテナの先端部１１６ａ、１２２ａを覆う受信側ケース１２３と、送信側補助アンテナ１２０と受信側補助アンテナ１２２とを接続するケーブル１２４と、を備えている。【選択図】図２
2019180202.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信用の送信側アンテナに対し、少なくとも先端部同士が対向するように配置される送信側補助アンテナと、
前記送信側アンテナおよび前記送信側補助アンテナの先端部を覆う送信側ケースと、
無線通信用の受信側アンテナに対し、少なくとも先端部同士が対向するように配置される受信側補助アンテナと、
前記受信側アンテナおよび前記受信側補助アンテナの先端部を覆う受信側ケースと、
前記送信側補助アンテナと前記受信側補助アンテナとを接続するケーブルと、を備えていることを特徴とする通信補助ユニット。
【請求項２】
前記送信側ケースが、前記送信側アンテナおよび前記送信側補助アンテナの露出部分の全体を覆い、前記受信側ケースが、前記受信側アンテナおよび前記受信側補助アンテナの露出部分の全体を覆うことを特徴とする請求項１に記載の通信補助ユニット。
【請求項３】
前記送信側ケース、前記受信側ケースは、それぞれ、高誘電率体、電波吸収体の一方または両方を含んでいることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の通信補助ユニット。
【請求項４】
前記送信側ケース、前記受信側ケースのそれぞれにおいて、内側が高誘電体で構成され、外側が電波吸収体で構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の通信補助ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信補助ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤレス電力伝送技術を使用したアプリケーションとして、スマートフォンや電気自動車等に搭載される充電装置等が挙げられる。これらの装置においては、給電対象となる受電側のユニットに対し、必要とする電力を精度よく送るための電力制御を行う必要がある。電力制御の手法としては、受電側から送信される電力情報に応じて送電側の送電電力を調整する、フィードバック制御が一般的である。このフィードバック制御は、具体的には、受電側から送電側へ無線通信で情報を伝達することによって行われる。特許文献１では、受電側の整流回路の出力情報を検出し、それを送電側へ無線で送信し、送電側において、送信された出力情報に応じて電力制御を行う構成が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第６２０２２２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＷｉＦｉ（登録商標）等の無線通信は、周囲の電波状況の影響を受け易く、電波状況が悪いと通信が途切れてしまうことが知られており、通信状態のメンテナンス作業を行う際に、大きな問題となっている。メンテナンス作業中にＷｉＦｉ通信が途絶して給電が停止すると、再度同じメンテナンス作業を行うことになり、作業時間が大幅に増加して作業効率が低下してしまう。
【０００５】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、電波状況に左右されず、ワイヤレス電力伝送システムのメンテナンスを実行可能とする、通信補助ユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を提供する。
【０００７】
本発明の一態様に係る通信補助ユニットは、無線通信用の送信側アンテナに対し、少なくとも先端部同士が対向するように配置される送信側補助アンテナと、前記送信側アンテナおよび前記送信側補助アンテナの先端部を覆う送信側ケースと、無線通信用の受信側アンテナに対し、少なくとも先端部同士が対向するように配置される受信側補助アンテナと、前記受信側アンテナおよび前記受信側補助アンテナの先端部を覆う受信側ケースと、前記送信側補助アンテナと前記受信側補助アンテナとを接続するケーブルと、を備えている。
【発明の効果】
【０００８】
ワイヤレス電力伝送システムにおいて、本発明の通信補助ユニットを用いることにより、フィードバック制御用の送信側アンテナと受信側アンテナとの間での通信を、２つの補助アンテナとケーブルを介して行うことができる。そのため、送信側アンテナの先端と受信側アンテナの先端を、それぞれケースで覆っても、両者の間での通信を維持することができる。そして、無線通信用のアンテナの先端が、それぞれケースで覆われることにより、通信中の電波に、外部から伝搬する同じ周波数帯の他の電波や妨害電波等が混入するのを、防ぐことができる。
【０００９】
したがって、通信状態のメンテナンス等の長時間の連続給電を必要とする作業において、混入した電波によって通信が途絶し、給電が停止する問題を回避することができ、給電停止に伴って作業効率が低下するのを防ぐことができる。本発明の通信補助ユニットを用いることにより、電波状況に左右されず、送信側アンテナと受信側アンテナによる、ワイヤレス電力伝送システムのメンテナンスを実行することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第一実施形態に係る通信補助ユニットを含む、ワイヤレス電力伝送システムの概略構成図である。
【図２】図１のワイヤレス電力伝送システムのうち、フィードバック制御用の通信部を拡大し、その構成を示す図である。
【図３】本発明の第二実施形態に係る、フィードバック制御用の通信部の構成を示す図である。
【図４】本発明の第三実施形態に係る、フィードバック制御用の通信部の構成を示す図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）本発明の比較例１、２に係る、フィードバック制御用の通信部の概略構成図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）本発明の実施例１、２に係る、フィードバック制御用の通信部の概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明について、図面を適宜参照しながら詳細に説明する。以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴を分かりやすくするために、便宜上特徴となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率等は実際とは異なっていることがある。以下の説明において例示される材料、寸法等は一例であって、本発明はそれらに限定されるものではなく、本発明の効果を奏する範囲で適宜変更して実施することが可能である。
【００１２】
＜第一実施形態＞
図１は、本発明の第一実施形態に係る通信補助ユニットと、ワイヤレス電力伝送システム１００の概略構成図である。ワイヤレス電力伝送システム１００は、電力Ｓをワイヤレスで送信するワイヤレス送電装置（送信ユニット）１０１と、その電力Ｓをワイヤレスで受信するワイヤレス受電装置（受信ユニット）１０２とで構成されている。
【００１３】
ワイヤレス送電装置１０１は、主に、変換回路１０３と、送電回路１０４と、送電コイルユニット１０５と、送電側制御回路１０６と、送電側通信回路１０７と、を電気的に接続してなる。一方、ワイヤレス受電装置１０２は、主に、受電コイルユニット１０８と、整流平滑回路１０９と、検出回路１１０と、受電側制御回路１１１と、受電側通信回路１１２と、を電気的に接続してなる。整流平滑回路１０９には、負荷１１３が電気的に接続されている。
【００１４】
変換回路１０３は、例えば、外部の商用電源と接続され、商用電源から入力される交流電圧を所望の直流電圧に変換するＡＣ（Alternating  Current）／ＤＣ（Direct  Current）コンバーターである。変換回路１０３は、送電回路１０４と接続されている。変換回路１０３は、当該交流電圧を変換した直流電圧を送電回路１０４に供給する。
【００１５】
なお、変換回路１０３は、送電回路１０４に対して直流電圧を出力するものであれば如何なるものであってもよい。例えば、変換回路１０３は、交流電圧を整流して直流電圧に変換する整流平滑回路であってもよく、当該整流平滑回路と力率改善を行うＰＦＣ（Power  Factor  Correction）回路とを組み合わせた変換回路であってもよく、送電回路１０４に対して直流電圧を出力する他の変換回路であってもよい。
【００１６】
送電回路１０４は、変換回路１０３から出力される直流電圧を駆動周波数の交流電圧に変換するインバーターを備える構成であってもよく、当該インバーターに加えて、変換回路１０３と当該インバーターとの間に設けられるＤＣ／ＤＣコンバーターを備える構成であってもよく、変換回路１０３から出力される直流電圧を駆動周波数の交流電圧に変換する他の回路を備える構成であってもよい。当該インバーターは、例えば、スイッチング素子がブリッジ接続されたスイッチング回路（フルブリッジ回路、ハーフブリッジ回路等）のことである。送電回路１０４は、送電コイルユニット１０５に接続されている。送電回路１０４は、送電コイルユニット１０５が備える送電側共振回路の共振周波数に基づいて駆動周波数が制御された交流電圧を送電コイルユニット１０５に供給する。
【００１７】
送電コイルユニット１０５は、送電側共振回路として、例えば、図示しない送電コイルとともに、図示しないコンデンサーを備えたＬＣ共振回路を備える。この場合、送電コイルユニット１０５では、当該コンデンサーの静電容量を調整することにより、送電側共振回路の共振周波数を調整可能である。ワイヤレス送電装置１０１は、送電側共振回路の共振周波数を、受電コイルユニット１０８が備える受電側共振回路の共振周波数に近づけ（又は一致させ）、磁界共鳴方式のワイヤレス電力伝送を行う。当該コンデンサーは、例えば、送電コイルに直列に接続されたコンデンサーにより構成されてもよく、送電コイルに対して直列に接続されたコンデンサーと、送電コイルに対して並列に接続されたコンデンサーとにより構成されてもよく、他の態様により構成されてもよい。なお、送電コイルユニット１０５は、当該ＬＣ共振回路に代えて、送電コイルを備えた他の共振回路を送電側共振回路として備える構成であってもよい。また、送電コイルユニット１０５は、送電側共振回路に加えて、他の回路、他の回路素子等を備える構成であってもよい。また、送電コイルユニット１０５は、送電コイルと受電コイルとの間の磁気的結合を高める磁性体、送電コイルが発生させる磁界の外部への漏洩を抑制する電磁気遮蔽体等を備える構成であってもよい。また、送電コイルユニット１０５は、ＬＣ共振回路を構成していなくとも構わない。すなわち、送電コイルユニット１０５は、コンデンサーを備えていなくとも構わない。
【００１８】
送電コイルは、例えば、銅、アルミニウム等からなるリッツ線をスパイラル状に巻き回したワイヤレス電力伝送用コイルである。送電コイルは、磁束を発生することで電力をワイヤレスで送電する。なお、送電コイルは、磁性コアにリッツ線をソレノイド状に巻き回したコイルであってもよい。
【００１９】
送電側通信回路１０７は、受電側通信回路１１２から送信される制御信号を受信し、送電側制御回路１０６に出力することになる。送電側制御回路１０６は制御信号に基づいて、送電回路１０４から送電コイルユニット１０５に供給される交流電圧を制御することになる。制御する制御値の一例としては、送電回路１０４が備えるインバーターの駆動周波数、デューティ比や送電回路１０４が備えるＤＣ／ＤＣコンバーターの出力直流電圧が挙げられる。
【００２０】
受電コイルユニット１０８は、受電側共振回路として、例えば、図示しない受電コイルとともに、図示しないコンデンサーを備えたＬＣ共振回路を備える。この場合、受電コイルユニット１０８では、当該コンデンサーの静電容量を調整することにより、受電側共振回路の共振周波数を調整可能である。ワイヤレス受電装置１０２は、受電側共振回路の共振周波数を送電側共振回路の共振周波数に近づける（一致させる場合も含む）ことにより、磁界共鳴方式のワイヤレス電力伝送を行う。当該コンデンサーは、例えば、受電コイルに直列に接続されたコンデンサーにより構成されてもよく、受電コイルに対して直列に接続されたコンデンサーと、受電コイルに対して並列に接続されたコンデンサーとにより構成されてもよく、他の態様により構成されてもよい。なお、受電コイルユニット１０８は、当該ＬＣ共振回路に代えて、受電コイルを備えた他の共振回路を受電側共振回路として備える構成であってもよい。また、受電コイルユニット１０８は、受電側共振回路に加えて、他の回路、他の回路素子等を備える構成であってもよい。また、受電コイルユニット１０８は、送電コイルと受電コイルとの間の磁気的結合を高める磁性体、受電コイルが発生させる磁界の外部への漏洩を抑制する電磁気遮蔽体等を備える構成であってもよい。また、受電コイルユニット１０８は、ＬＣ共振回路を構成していなくとも構わない。すなわち、受電コイルユニット１０８は、コンデンサーを備えていなくとも構わない。
【００２１】
受電コイルは、例えば、銅、アルミニウム等からなるリッツ線をスパイラル状に巻き回したワイヤレス電力伝送用コイルである。なお、受電コイルは、磁性コアにリッツ線をソレノイド状に巻き回したコイルであってもよい。
【００２２】
送電コイルで発生する磁束が、受電コイルに鎖交することにより、受電コイルに交流電流が流れる。つまり、ワイヤレス電力伝送システム１００では、ワイヤレス送電装置１０１からワイヤレス受電装置１０２にワイヤレスで電力が伝送される。
【００２３】
整流平滑回路１０９は、前述の整流平滑回路の一例である。整流平滑回路１０９は、受電コイルユニット１０８に接続され、受電コイルから供給される交流電圧を整流して直流電圧に変換する。また、整流平滑回路１０９は、負荷１１３と接続可能である。図１に示した例では、整流平滑回路１０９は、負荷１１３と接続されている。整流平滑回路１０９が負荷１１３と接続されている場合、整流平滑回路１０９は、変換した直流電圧を負荷１１３に供給する。
【００２４】
検出回路１１０は、整流平滑回路１０９から出力される電圧を検出するものであってもよく、電流を検出するものであってもよく、電力を検出するものであってもよい。
受電側制御回路１１１は検出回路１１０で検出された電圧（電流、電力）と目標電圧（電流、電圧）との差分を示す制御信号を生成し、受電側通信回路１１２に出力するものである。受電側通信回路１１２は、制御信号を送電側通信回路１０７に送信するものである。
【００２５】
負荷１１３は、整流平滑回路１０９と接続されている場合、整流平滑回路１０９から直流電圧が供給される。負荷１１３は、例えば、ワイヤレス電力伝送システム１００をスマートフォンなどのモバイル機器に適用した場合、モバイル機器が有するバッテリ（二次電池）である。一方、ワイヤレス電力伝送システム１００を移動体に適用した場合、移動体に搭載されたバッテリ、移動体に搭載されたモータ等である。負荷１１３は、電力の需要状態（貯蔵状態又は消費状態）によって、等価抵抗値が時間とともに変わる抵抗負荷である。なお、ワイヤレス受電装置１０２において、負荷１１３は、当該バッテリ、当該モータ等に代えて、整流平滑回路１０９から直流電圧が供給される他の負荷であってもよい。
【００２６】
ワイヤレス電力伝送システム１００は、ワイヤレス受電装置１０２に対し、必要とする電力を精度よく送るための電力制御として、フィードバック制御が行われるように構成されている。図２は、図１のワイヤレス電力伝送システム１００のうち、フィードバック制御を行うことができる通信部１１４を拡大し、その構成を示す図である。通信部１１４は、送電側通信回路１０７と受電側通信回路１１２からなる。
【００２７】
フィードバック制御は、受電側通信回路１１２が備える送信側アンテナ１１５から送信される制御信号（フィードバック信号Ｓ１）を、送電側通信回路１０７が備える受信側アンテナ１１６で受信し、その制御信号に応じて、ワイヤレス送電装置１０１の送電電力を調整して行われる。
【００２８】
送信側アンテナ１１５は、導電材料からなる棒状部材であり、受電側通信回路１１２で出力される信号のエネルギーを、電波（電磁波）として空間に放射する機能を有する。送信側アンテナ１１５は、その一端側（以下では後端部１１５ｂと呼ぶ）が内部回路１１７に電気的に接続されており、他端側が開放されるように配置されている。電波の放射は、主に他端側（以下では先端部１１５ａと呼ぶ）において行われる。本実施形態における送信側アンテナ１１５がダイポールアンテナである場合、その先端部１１５ａは、先端から電波の波長の２分の１の長さの部分を意味する。本実施形態における送信側アンテナ１１５がモノポールアンテナである場合、その先端部１１５ａは、先端から電波の波長の４分の１の長さの部分を意味する。
【００２９】
受信側アンテナ１１６は、導電材料からなる棒状部材であり、空間を伝搬する電波を信号のエネルギーとして取得し、それをワイヤレス送電装置１０１内に伝送する機能を有する。受信側アンテナ１１６は、その一端側（以下では後端部１１６ｂと呼ぶ）が内部回路１１８に電気的に接続されており、他端側が開放されるように配置されている。電波の取得は、主に他端側（以下では先端部１１６ａと呼ぶ）において行われる。本実施形態における受信側アンテナ１１６がダイポールアンテナである場合、その先端部１１６ａは、先端から電波の波長の２分の１の長さの部分を意味する。本実施形態における受信側アンテナ１１６がモノポールアンテナである場合、その先端部１１６ａは、先端から電波の波長の４分の１の長さの部分を意味する。
【００３０】
従来のワイヤレス電力伝送システムは、受電側通信回路１１２と送電側通信回路１０７との間で、直接、電波の送受信を行うように構成されているが、本実施形態では、両者の間で、通信補助ユニット１１９を介して電波の送受信を行うように構成されている。通信補助ユニット１１９は、主に、送信側補助アンテナ１２０と、送信側ケース１２１と、受信側補助アンテナ１２２と、受信側ケース１２３と、ケーブル１２４と、で構成されている。
【００３１】
送信側補助アンテナ１２０は、導電材料からなる棒状部材であり、無線通信用の送信側アンテナ１１５に対し、少なくとも先端部同士が対向するように、所定の距離を空けて配置されている。さらに、図２に示すように、送信側アンテナ１１５と送信側補助アンテナ１２０とは、それぞれの長さ方向が、互いに略平行となるように配置されていればより好ましい。
【００３２】
送信側アンテナ１１５および送信側補助アンテナ１２０の先端部１１５ａ、１２０ａは、１つの送信側ケース１２１で覆われている。送信側ケース１２１の形状について限定されることはないが、先端部１１５ａ、１２０ａを全方位から覆う形状であることが好ましい。
【００３３】
送信側ケース１２１は、高誘電体、電波吸収体の一方または両方を含んでいる。高誘電体は、金属よりも磁路を形成しやすい性質を有している。そのため、送信側ケース１２１が高誘電率体を含んでいる場合、送信側アンテナ１１５および送信側補助アンテナ１２０の間で発生する電波を、送信側ケース１２１内に留まらせ、先端部１１５ａ、１２０ａ間での安定した信号伝送を促すことができる。また、送信側ケース１１１が電波吸収体を含んでいる場合、外部から伝搬する不要な電波を遮断することができ、先端部１１５ａ、１２０ａ間での安定した信号伝送を促すことができる。このような観点から、送信側ケース１２１は、内側が高誘電体で構成され、外側が電波吸収体で構成されていればより好ましい。
【００３４】
送信側ケース１２１に含まれる高誘電体の材料としては、透磁率が高く、磁気損失が低くなるフェライトやパーマロイなどの軟磁性材料が挙げられる。また、送信側ケース１２１に含まれる電波吸収体の材料としては、例えば、鉄、磁気損失が高くなるフェライト、センダスト等が挙げられる。
【００３５】
受信側補助アンテナ１２２は、導電材料からなる棒状部材であり、無線通信用の受信側アンテナ１１６に対し、少なくとも先端部同士が対向するように、所定の距離を空けて配置されている。さらに、図２に示すように、受信側アンテナ１１６と受信側補助アンテナ１２２とは、それぞれの長さ方向が、互いに略平行となるように配置されていればより好ましい。
【００３６】
受信側アンテナ１１６および受信側補助アンテナ１２２の先端部１１６ａ、１２２ａは、１つの受信側ケース１２３で覆われている。受信側ケース１２３の形状について限定されることはないが、先端部１１６ａ、１２２ａを全方位から覆う形状であることが好ましい。
【００３７】
受信側ケース１２３は、高誘電体、電波吸収体の一方または両方を含んでいる。高誘電体は、金属よりも磁路を形成しやすい性質を有している。そのため、受信側ケース１２３が高誘電率体を含んでいる場合、受信側アンテナ１１６および受信側補助アンテナ１２２の間で発生する電波を、受信側ケース１２３内に留まらせ、先端部１１６ａ、１２２ａ間での安定した信号伝送を促すことができる。また、受信側ケース１２３が電波吸収体を含んでいる場合、外部から伝搬する不要な電波を遮断することができ、先端部１１６ａ、１２２ａ間での安定した信号伝送を促すことができる。このような観点から、受信側ケース１２３は、内側が高誘電体で構成され、外側が電波吸収体で構成されていればより好ましい。
【００３８】
受信側ケース１２３に含まれる高誘電体の材料としては、透磁率が高く、磁気損失が低くなるフェライトやパーマロイなどの軟磁性材料等が挙げられる。また、受信側ケース１２３に含まれる電波吸収体の材料としては、例えば、鉄、磁気損失が高くなるフェライト、センダスト等が挙げられる。
【００３９】
送信側補助アンテナの後端部１２０ｂと、受信側補助アンテナの後端部１２２ｂとは、両者の距離に対応した長さのフレキシブルなケーブルによって、電気的に接続されている。ケーブルの種類について限定されることはないが、伝送損失が少なく、施工性に優れた同軸ケーブルが好ましい。
【００４０】
送信側アンテナ１１５から受信側アンテナ１１６への電波の送信は、送信側アンテナ１１５から放射される電波Ｓ２を送信側補助アンテナ１２０で受信し、ケーブル１２４を伝搬させ、受信側補助アンテナ１２２から放射される電波Ｓ３を受信側アンテナ１１６で受信させることによって行うことができる。
【００４１】
以上のように、ワイヤレス電力伝送システムにおいて、本実施形態の通信補助ユニット１１９を用いることにより、フィードバック制御用の送信側アンテナ１１５と受信側アンテナ１１６との間での通信を、２つの補助アンテナ１２０、１２２とケーブル１２４を介して行うことができる。そのため、送信側アンテナの先端１１５ａと受信側アンテナの先端１１６ａを、それぞれケース１２１、１２３で覆っても、両者の間での通信を維持することができる。そして、無線通信用のアンテナ１１５、１１６の先端が、それぞれケース１２１、１２３で覆われるため、通信中の電波に、外部から伝搬する同じ周波数帯の他の電波や妨害電波等が混入するのを、防ぐことができる。
【００４２】
したがって、通信状態のメンテナンス等の長時間の連続給電を必要とする作業において、混入した電波によって通信が途絶し、給電が停止する問題を回避することができ、給電停止に伴って作業効率が低下するのを防ぐことができる。本実施形態の通信補助ユニット１１９を用いることにより、電波状況に左右されず、送信側アンテナ１１５と受信側アンテナ１１６による、ワイヤレス電力伝送システムのメンテナンスを実行することができる。
【００４３】
なお、本実施形態の通信補助ユニット１１９では、送信側アンテナ１１５と受信側アンテナ１１６との距離に合わせた、任意の長さのケーブル１２４を用いることができる。そのため、例えば、送信側アンテナ１１５と受信側アンテナ１１６とが、互いに離れた位置に配されている場合であっても、両者の間での信号伝送を行うことができる。
【００４４】
また、ケーブル１２４がフレキシブルであるため、例えば、送信側アンテナ１１５と受信側アンテナ１１６とが一方向に並んでいない場合であっても、両者を結ぶ経路に沿ってケーブルを曲げることによって、信号伝送が可能な構造を形成することができる。
【００４５】
したがって、本実施形態の通信補助ユニット１１９を用いることにより、電波状況に左右されず、任意の位置に配された送信側アンテナ１１５と受信側アンテナ１１６によるワイヤレス電力伝送システムのメンテナンスを実行することができる。
【００４６】
＜第二実施形態＞
図３は、本発明の第二実施形態に係る、フィードバック制御用の通信部２１４の構成を示す図である。本実施形態の通信部２１４では、通信補助ユニット１１９を構成するケース１２１、１２３が、それぞれ、４つのアンテナ１１５、１１６、１２０、１２２の先端部だけでなく、露出部分の全体を覆っている。すなわち、送信側ケース１２１が、送信側アンテナ１１５および送信側補助アンテナ１２０の露出部分の全体を覆い、受信側ケース１２３が、受信側アンテナ１１６および受信側補助アンテナ１２２の露出部分の全体を覆っている。その他の構成については、第一実施形態の通信部１１４の構成と同様であり、第一実施形態と同じ箇所については、形状の違いによらず、同じ符号で示している。
【００４７】
ここでいう、送信側アンテナ１１５および送信側補助アンテナ１２０の露出部分は、受電側通信回路１１２を収容する、筐体（不図示）の外側にある部分を意味している。同様に、受信側アンテナ１１６および受信側補助アンテナ１２２の露出部分は、送電側通信回路１０７を収容する、筐体（不図示）の外側にある部分を意味している。
【００４８】
４つのアンテナ１１５、１１６、１２０、１２２の露出部分の全体を覆うことにより、通信中の電波に、外部から伝搬する同じ周波数帯の他の電波や妨害電波等が混入するのを、ほぼ完全に防ぐことができる。本実施形態の通信補助ユニット１１９は、４つのアンテナの後端部１１５ｂ、１１６ｂ、１２０ｂ、１２２ｂ側から、回り込んで混入する電波を遮断することができる点において、第一実施形態の通信補助ユニット１１９よりも優れている。したがって、本実施形態の通信補助ユニット１１９を用いる場合においても、電波状況に左右されず、送信側アンテナと受信側アンテナによる、ワイヤレス電力伝送システムのメンテナンスを実行することができる。
【００４９】
＜第三実施形態＞
図４は、本発明の第三実施形態に係る、フィードバック制御用の通信部３１４の構成を示す図である。本実施形態の通信部３１４では、通信補助ユニット１１９を構成する送信側アンテナ１１５と受信側アンテナ１１６とが、一方向に並んでいない。その他の構成については、第一実施形態の通信部１１４の構成と同様であり、第一実施形態と同じ箇所については、形状の違いによらず、同じ符号で示している。
【００５０】
上述したように、ケーブル１２４がフレキシブルであるため、例えば、送信側アンテナ１１５と受信側アンテナ１１６とが一方向に並んでいない場合であっても、両者を結ぶ経路に沿ってケーブルを曲げることによって、信号伝送が可能な構造を形成することができる。本実施形態の送信補助ユニット１１９は、例えば、送信側アンテナ１１５と受信側アンテナ１１６を、既設の構造物を避けて配置するため、両者を一方向に（互いに対向するように）並べることが難しい場合等に適用することができる。本実施形態の通信補助ユニット１１９を用いる場合においても、電波状況に左右されず、送信側アンテナと受信側アンテナによる、ワイヤレス電力伝送システムのメンテナンスを実行することができる。
【実施例】
【００５１】
以下、実施例により本発明の効果をより明らかなものとする。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものではなく、その要旨を変更しない範囲で適宜変更して実施することができる。
【００５２】
（比較例１）
図５（ａ）は、本発明の比較例１に係る、フィードバック制御用の通信部４１４の構成を示す図である。フィードバック制御用の通信部４１４は、主に送電側通信回路４０７と受電側通信回路４１２とで構成されている。送電側通信回路４０７は、受信側アンテナ４１６と、それを動作させる内部回路４１８とで構成され、受電側通信回路４１２は、送信側アンテナ４１５と、それを動作させる内部回路４１７とで構成されている。
【００５３】
通信部４１４において、受電側通信回路４１２（送信側アンテナ４１５）から送電側通信回路４０７（受信側アンテナ４１６）に向けて、送電電力を調整するフィードバック信号Ｓ１（ＷｉＦｉの規格に準拠した電波）の送信を行った。
【００５４】
（比較例２）
図５（ｂ）は、本発明の比較例２に係る、フィードバック制御用の通信部４５４の構成を示す図である。通信部４５４では、送信側アンテナ４１５、受信側アンテナ４１６とは別のアンテナ（外部アンテナ）４２５を、先端部４２５ａが送信側アンテナ４１５と受信側アンテナ４１６の間を向くように配置されている。その他の構成は、比較例１の通信部４１４の構成と同様であり、比較例１と同じ箇所については、形状の違いによらず、同じ符号で示している。
【００５５】
アンテナ４２５を用いて、送信側アンテナ４１５と受信側アンテナ４１６の間に、通信とは無関係の妨害電波Ｓ４（フィードバック信号である電波と同一周波数帯、同一チャンネルとなるＷｉＦｉ規格に準拠した電波）を放射した。その状態で、受電側通信回路４１２から送電側通信回路４０７に向けて、送電電力を調整するフィードバック信号Ｓ１（ＷｉＦｉの規格に準拠した電波）の送信を行った。
【００５６】
（実施例１）
図６（ａ）は、本発明の実施例１に係る、フィードバック制御用の通信部２５４の構成を示す図である。通信部２５４は、上記第二実施形態の通信部２１４と同様の構成を有している。
【００５７】
通信部２５４において、受電側通信回路１１２から送電側通信回路１０７に向けて、通信補助ユニット１１９を介して、送電電力を調整するフィードバック信号Ｓ１（ＷｉＦｉの規格に準拠した電波）の送信を行った。より詳細には、送信側アンテナ１１５から放射される電波（フィードバック信号Ｓ１）を、送信側補助アンテナ１２０で受信させ、ケーブル１２４を伝搬させ、受信側補助アンテナ１２２から放射される電波を、受信側アンテナ１１６で受信させた。
【００５８】
（実施例２）
図６（ｂ）は、本発明の実施例２に係る、フィードバック制御用の通信部２６４の構成を示す図である。通信部２６４では、送信側アンテナ１１５、受信側アンテナ１１６とは別のアンテナ（外部アンテナ）１２５が、先端部１２５ａを送信側アンテナ１１５と受信側アンテナ１１６の間に向けるように配置されている。その他の構成は、実施例１の通信部２５４の構成と同様であり、実施例１と同じ箇所については、形状の違いによらず、同じ符号で示している。
【００５９】
アンテナ１２５を用いて、送信側アンテナ１１５と受信側アンテナ１１６の間に、通信とは無関係の妨害電波Ｓ４（フィードバック信号である電波と同一周波数帯、同一チャンネルとなるＷｉＦｉ規格に準拠した電波）を放射した。その状態で、受電側通信回路１１２から送電側通信回路１０７に向けて、送電電力を調整するフィードバック信号（ＷｉＦｉの規格に準拠した電波）の送信を行った。
【００６０】
比較例１、２および実施例１、２の通信状態について、評価を行った。評価結果を表１に示す。
【００６１】
【表１】
2019180202.tif 000003
【００６２】
最終的に送電側通信回路に到達したフィードバック信号について、パケットエラーレート（ＰＥＲ）を計測した。計測したパケットエラーレートについて、９５％以上となった場合を「Ａ」とし、８５％以上９５％未満となった場合を「Ｂ」とし、７０％以上８５％未満となった場合を「Ｃ」とし、７０％未満となった場合を「Ｄ」として評価した。
【００６３】
送受信アンテナの周囲には、自然の状態でも、様々な周波数帯の電波が少なからず存在しており、その中のフィードバック信号と同程度の周波数帯の電波が、フィードバック信号に混入する。そのため、送受信アンテナと受信アンテナがケースで覆われていない比較例１では、妨害電波を人工的に加えることは行っていないが、パケットエラーレートが５〜１５％程度低くなっている。これに対し、送信アンテナと受信アンテナがケースで覆われている実施例１では、こうした電波の混入を防ぐことができており、パケットエラーレートがほぼ１００％に近い値となっている。
【００６４】
人工的に妨害電波を加えた場合の影響は顕著であり、送受信アンテナと受信アンテナがケースで覆われていない比較例２では、パケットエラーレートが、７０％を大きく下回ってしまっている。実施例２の構成においても、妨害電波の影響は見られるが、送受信アンテナと受信アンテナがケースで覆われていることにより、フィードバック用通信部のメンテナンスの実行を可能とする、７０％以上のパケットエラーレートを維持することができている。
【符号の説明】
【００６５】
１００・・・ワイヤレス電力伝送システム
１０１・・・ワイヤレス送電装置
１０２・・・ワイヤレス受電装置
１０３・・・電力変換回路
１０４・・・送電回路
１０５・・・送電コイルユニット
１０６・・・送電側制御回路
１０７、４０７・・・送電側通信回路
１０８・・・受電コイルユニット
１０９・・・整流平滑回路
１１０・・・検出回路
１１１・・・受電側制御回路
１１２、４１２・・・受電側通信回路
１１３・・・負荷
１１４、２１４、２５４、２６４、３１４、４１４、４５４・・・通信部
１１５、４１５・・・送信側アンテナ
１１５ａ・・・送信側アンテナの先端部
１１５ｂ・・・送信側アンテナの後端部
１１６、４１６・・・受信側アンテナ
１１６ａ・・・受信側アンテナの先端部
１１６ｂ・・・受信側アンテナの後端部
１１７、１１８、４１７、４１８・・・内部回路
１１９・・・通信補助ユニット
１２０・・・送信側補助アンテナ
１２０ａ・・・送信側補助アンテナの先端部
１２０ｂ・・・送信側補助アンテナの後端部
１２１・・・送信側ケース
１２２・・・受信側補助アンテナ
１２２ａ・・・受信側補助アンテナの先端部
１２２ｂ・・・受信側補助アンテナの後端部
１２３・・・受信側ケース
１２４・・・ケーブル
１２５、４２５・・・外部アンテナ
１２５ａ、４２５ａ・・・外部アンテナの先端部
Ｓ・・・信号
Ｓ１・・・フィードバック信号
Ｓ２、Ｓ３・・・電波
Ｓ４・・・妨害電波
【図１】
2019180202.tif 000004
【図２】
2019180202.tif 000005
【図３】
2019180202.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
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