(57)【要約】      （修正有）【課題】電波を用いて電子機器に電力を供給する技術の有用性を向上させる送電機、送電機の制御方法、受電機、及び無線送電システムを提供する。【解決手段】送電機１０は、無線送電に用いられる第１電波を放射する送電部１１と、第２電波を受信する通信部１２と、制御部１５と、を備える。制御部１５は、送電要求を含む第２電波を受電機２０から通信部１２により受信すると、送電要求に含まれる受電機の識別子に基づき、受電機が無線送電を受ける権利を有するか否かを判定する。制御部１５は、受電機が前記権利を有すると判定した場合、受電機に到達する第１電波の強度を強めるビーム制御を行う。制御部は、受電機が前記権利を有しないと判定した場合、受電機に到達する第１電波の強度を弱めるヌル制御を行う。【選択図】図２
2019062701.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線送電に用いられる第１電波を放射する送電部と、
第２電波を受信する通信部と、
制御部と、を備える送電機であって、
前記制御部は、
送電要求を含む前記第２電波を受電機から前記通信部により受信すると、前記送電要求に含まれる前記受電機の識別子に基づき、前記受電機が前記無線送電を受ける権利を有するか否かを判定し、
前記受電機が前記権利を有すると判定した場合、前記受電機に到達する前記第１電波の強度を強めるビーム制御を行い、
前記受電機が前記権利を有しないと判定した場合、前記受電機に到達する前記第１電波の強度を弱めるヌル制御を行う、
送電機。
【請求項２】
前記制御部は、前記無線送電が可能な範囲内に、前記権利を有する前記受電機が存在しないと判定すると、前記送電部による前記第１電波の放射を行わない、請求項１に記載の送電機。
【請求項３】
前記制御部は、所定値以上の強度で前記第２電波を前記通信部により受信しない場合、前記送電部による前記第１電波の放射を行わない、請求項１に記載の送電機。
【請求項４】
前記制御部は、前記受電機が前記権利を有しないと判定した場合、
他の受電機に対して前記無線送電を行っていると、前記ヌル制御を行い、
他の受電機に対して前記無線送電を行っていないと、前記送電部による前記第１電波の放射を行わない、請求項１から３のいずれか一項に記載の送電機。
【請求項５】
無線送電に用いられる第１電波を放射する送電部と、
第２電波を受信する通信部と、
を備える送電機の制御方法であって、
送電要求を含む前記第２電波を受電機から前記通信部により受信すると、前記送電要求に含まれる前記受電機の識別子に基づき、前記受電機が前記無線送電を受ける権利を有するか否かを判定するステップと、
前記受電機が前記権利を有すると判定した場合、前記受電機に到達する前記第１電波の強度を強めるビーム制御を行うステップと、
前記受電機が前記権利を有しないと判定した場合、前記受電機に到達する前記第１電波の強度を弱めるヌル制御を行うステップと、
を含む、制御方法。
【請求項６】
受電機を一意に特定する識別子を記憶する記憶部と、
無線送電に用いられる第１電波を受信する受電部と、
第２電波を放射する通信部と、
制御部と、を備える受電機であって、
前記制御部は、
前記識別子を含む送電要求及び追従用信号を作成し、
前記送電要求を含む前記第２電波を送電機に対して前記通信部により放射し、
前記送電機からの送電応答を含む前記第１電波を前記受電部により受信すると、前記追従用信号を含む前記第２電波を前記送電機に対して前記通信部より放射する、
受電機。
【請求項７】
前記制御部は、
前記送電機からの送電応答を含む前記第１電波を前記受電部により受信すると、前記送電機へ前記通信部により第１の時間間隔で前記追従用信号を含む前記第２電波の放射を行い、
前記送電機からの送電応答を含む前記第１電波を前記受電部により受信しないと、前記送電機へ前記通信部により第１の時間間隔と異なる第２の時間間隔で前記追従用信号を含む前記第２電波の放射を行う、
請求項６に記載の受電機。
【請求項８】
無線送電に用いられる第１電波を放射し、第２電波を受信する送電機と、
前記第１電波を受信し、前記第２電波を放射する受電機と、
を備える無線送電システムであって、
前記送電機は、
送電要求を含む前記第２電波を受電機から受信すると、前記送電要求に含まれる前記受電機の識別子に基づき、前記受電機が前記無線送電を受ける権利を有するか否かを判定し、
前記受電機が前記権利を有すると判定した場合、前記受電機に到達する前記第１電波の強度を強めるビーム制御を行い、
前記受電機が前記権利を有しないと判定した場合、前記受電機に到達する前記第１電波の強度を弱めるヌル制御を行う、
無線送電システム。
【請求項９】
前記送電機は、前記無線送電が可能な範囲内に、前記権利を有する前記受電機が存在しないと判定すると、前記第１電波の放射を行わない、請求項８に記載の無線送電システム。
【請求項１０】
前記送電機は、前記受電機が前記権利を有すると判定した場合、送電応答を含む前記第１電波を前記受電機に対して放射する、請求項８または９に記載の無線送電システム。
【請求項１１】
前記受電機は、前記送電要求を含む前記第２電波の放射後に前記送電機からの前記送電応答を含む前記第１電波を受信すると、前記送電機へ追従用信号を含む前記第２電波を放射する、請求項１０に記載の無線送電システム。
【請求項１２】
前記受電機は、
前記送電機からの前記送電応答を含む前記第１電波を受信すると、前記送電機へ第１の時間間隔で前記追従用信号を含む前記第２電波の放射を行い、
前記送電機からの送電応答を含む前記第１電波を受信しないと、前記送電機へ第１の時間間隔と異なる第２の時間間隔で前記追従用信号を含む前記第２電波の放射を行う、
請求項１０または１１に記載の無線送電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、送電機、送電機の制御方法、受電機、及び無線送電システムに関する。
【０００２】
従来、電波を用いて電子機器に電力を供給する技術が知られている。例えば、特許文献１には、人体または金属缶等の非給電対象物の位置が電力ヌル点となるように制御する無線送電システムが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−０５５１４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電波を用いて電子機器に電力を供給する技術の有用性向上が望まれている。
【０００５】
本開示の目的は、電波を用いて電子機器に電力を供給する技術の有用性を向上させる送電機、送電機の制御方法、受電機、及び無線送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】
【０００６】
本開示の実施形態に係る送電機は、無線送電に用いられる第１電波を放射する送電部と、第２電波を受信する通信部と、制御部と、を備える。前記制御部は、送電要求を含む前記第２電波を受電機から前記通信部により受信すると、前記送電要求に含まれる前記受電機の識別子に基づき、前記受電機が前記無線送電を受ける権利を有するか否かを判定する。前記制御部は、前記受電機が前記権利を有すると判定した場合、前記受電機に到達する前記第１電波の強度を強めるビーム制御を行う。前記制御部は、前記受電機が前記権利を有しないと判定した場合、前記受電機に到達する前記第１電波の強度を弱めるヌル制御を行う。
【０００７】
本開示の実施形態に係る制御方法は、無線送電に用いられる第１電波を放射する送電部と、第２電波を受信する通信部と、を備える送電機の制御方法である。前記制御方法は、送電要求を含む前記第２電波を受電機から前記通信部により受信すると、前記送電要求に含まれる前記受電機の識別子に基づき、前記受電機が前記無線送電を受ける権利を有するか否かを判定するステップを含む。前記制御方法は、前記受電機が前記権利を有すると判定した場合、前記受電機に到達する前記第１電波の強度を強めるビーム制御を行うステップを含む。前記制御方法は、前記受電機が前記権利を有しないと判定した場合、前記受電機に到達する前記第１電波の強度を弱めるヌル制御を行うステップを含む。
【０００８】
本開示の実施形態に係る受電機は、受電機を一意に特定する識別子を記憶する記憶部と、無線送電に用いられる第１電波を受信する受電部と、第２電波を放射する通信部と、制御部と、を備える。前記制御部は、前記識別子を含む送電要求及び追従用信号を作成する。前記制御部は、前記送電要求を含む前記第２電波を送電機に対して前記通信部により放射する。前記制御部は、前記送電機からの送電応答を含む前記第１電波を前記受電部により受信すると、前記追従用信号を含む前記第２電波を前記送電機に対して前記通信部より放射する。
【０００９】
本開示の実施形態に係る無線送電システムは、無線送電に用いられる第１電波を放射し、第２電波を受信する送電機と、前記第１電波を受信し、前記第２電波を放射する受電機と、を備える。前記送電機は、送電要求を含む前記第２電波を受電機から受信すると、前記送電要求に含まれる前記受電機の識別子に基づき、前記受電機が前記無線送電を受ける権利を有するか否かを判定する。前記送電機は、前記受電機が前記権利を有すると判定した場合、前記受電機に到達する前記第１電波の強度を強めるビーム制御を行う。前記送電機は、前記受電機が前記権利を有しないと判定した場合、前記受電機に到達する前記第１電波の強度を弱めるヌル制御を行う。
【発明の効果】
【００１０】
本開示の実施形態に係る送電機、送電機の制御方法、受電機、及び無線送電システムによれば、電波を用いて電子機器に電力を供給する技術の有用性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示の実施形態に係る無線送電システムの概略構成を示す図である。
【図２】図１の無線送電システムの概略構成を示す機能ブロック図である。
【図３】図２の送電機が持つ受電機のリストの一例である。
【図４】図２の無線送電システムの送電手順の一例を示すシーケンス図である。
【図５】図２の送電機が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【図６】図２の受電機が実行する処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は、本開示の実施形態に係る無線送電システム１の概略構成を示す図である。無線送電システム１は、送電機１０と１つ以上の受電機２０とを備える。無線送電システム１において、送電機１０は、受電機２０に対して電波により送電を行う、無線送電を実施する。無線送電は、電波給電、或いは無線給電とも呼称される。図１では、一例として、受電機２０Ａ、２０Ｂ、及び２０Ｃの３台の受電機２０含む無線送電システム１が図示されているが、受電機２０の数は任意に定められてもよい。
【００１４】
図２は、無線送電システム１の概略構成を示す機能ブロック図である。無線送電システム１は、上述のように、送電機１０と３台の受電機２０Ａ、２０Ｂ、及び２０Ｃとを有する。
【００１５】
送電機１０は、例えばホームゲートウェイ及び無線送電装置等である。送電機１０は、受電機２０に電磁波を用いて電力を供給する。本実施形態においては、送電機１０は、マイクロ波等の電波を使用した放射型の無線送電により受電機２０に電力を供給してもよい。具体的には、送電機１０は、電力供給のための電波を生成する。送電機１０は、生成した電波を、受電機２０に対して放射する。
【００１６】
送電機１０は、送電部１１、通信部１２、記憶部１３、蓄電池１４、及び制御部１５を備える。
【００１７】
送電部１１は、無線電力を送電する。具体的には、送電部１１は、制御部１５の制御に基づき、例えば配電設備等の電源から供給された電力を、電波として放射することにより、無線電力を送電する。
【００１８】
送電部１１は、アンテナ１１Ａと発振器１１Ｂとを備える。発振器１１Ｂは、電源から供給された電力に基づき、アンテナ１１Ａから受電機２０に対して無線送電用の電波を放射することにより、無線電力を送電する。アンテナ１１Ａは複数あってもよい。複数のアンテナ１１Ａを用いたビームフォーミング制御が行われることによって、放射する電波の指向性が高められる。さらに、送電部１１は、特定の位置に到達する電波の強度を強めるビーム制御と、特定の位置に到達する電波の強度を弱めるヌル制御を行う。例えば、図１のとおり、送電部１１は、ビーム制御によって、受電機２０Ａ及び２０Ｂに到達する電波の強度を強め、ヌル制御によって、受電機２０Ｃに到達する電波の強度を弱めるように、無線送電用の電波を放射することができる。
【００１９】
通信部１２は、制御部１５の制御に基づき、外部の機器と無線通信を行う。本実施形態では、通信部１２は、受電機２０と通信する。送電機１０は、通信部１２の代わりに、送電部１１のアンテナ１１Ａを用いて無線通信を行ってもよい。通信部１２は、受電機２０に対して、ビーコン、及び無線送電の要求に対する送電応答等の無線送電に関する情報を送信してもよい。また、通信部１２は、受電機２０から、無線送電の要求、及び受電機２０の位置を通知する追従用信号等の無線送電に関する情報を受信してもよい。
【００２０】
本明細書において、送電機１０から受電機２０へ放射される電波であって、上述した無線送電及び無線通信に用いられる電波を第１電波と呼ぶ。例えば、第１電波として、２．４ＧＨｚ帯または５．６〜５．８ＧＨｚ帯等の周波数帯の電波が用いられてもよい。
【００２１】
記憶部１３は、送電機１０の処理に用いられる情報、及び送電機１０の各機能を実現する処理内容を記述したプログラム等を記憶する。記憶部１３は、ワークメモリとしても機能してもよい。本実施形態では、記憶部２３は、例えば、図３に示すような、後述する受電機２０の無線送電を受ける権利の有無に関する情報等を記憶する。
【００２２】
蓄電池１４は、電源から供給される電力を蓄えることができる。
【００２３】
制御部１５は、送電機１０の各機能をはじめ、送電機１０の全体を制御及び管理する１つ以上のプロセッサである。制御部１５は、制御手順を規定したプログラムを実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサまたは各機能の処理に特化した専用のプロセッサで構成されてもよい。
【００２４】
制御部１５は、送電要求を含む第２電波を受電機２０から通信部１２により受信すると、送電要求に含まれる受電機２０の識別子に基づき、受電機２０が無線送電を受ける権利を有するか否かを判定する。送電要求には、少なくとも受電機２０を一意に特定するための識別子が含まれる。識別子として、受電機に付与された製造番号、シリアル番号、個体識別番号、或いは、携帯電話または無線送電等のサービス提供者から提供された携帯番号またはユーザＩＤ等が用いられてもよい。制御部２７は、図３に示すように、受電機２０の識別子と無線送電を受ける権利とを関連付けて、記憶部１３に記憶してもよい。制御部２７は、送電要求に含まれる受電機２０の識別子と、記憶部１３に記憶している情報とを比較し、受電機２０が無線送電を受ける権利を有するか否かを判定する。
【００２５】
制御部１５は、受電機２０が無線送電を受ける権利を有すると判定した場合、送電部１１から放射される第１電波を制御することによって、受電機２０に到達する第１電波の強度を強めるビーム制御を行う。また、制御部１５は、受電機２０が無線送電を受ける権利を有しないと判定した場合、受電機２０に到達する第１電波の強度を弱めるヌル制御を行う。制御部１５は、複数の受電機２０に対して、それぞれ異なる制御を同時に行ってもよい。例えば、制御部１５は、受電機２０Ａと２０Ｂから送電要求を受信し、受電機２０Ａのみが無線送電を受ける権利を有すると判定した場合、受電機２０Ａに対してはビーム制御を行い、同時に、受電機２０Ｂに対してはヌル制御を行ってもよい。これらの制御により、不正な受電機に対して送電されることによる漏れ電波の発生を抑え、送電対象の受電機に対する無線送電の送電効率を向上することができる。
【００２６】
制御部１５は、後述する追従用信号を含む第２電波を受電機２０から受信し、受電機２０の位置を特定することによって、受電機２０に対する第１電波のビーム制御、またはヌル制御を行ってもよい。制御部１５は、受信した追従用信号に含まれる情報に基づき、受電機２０に対する第１電波のビーム制御を行うか、またはヌル制御を行うかを判定してもよい。また、制御部１５は、追従用信号を受信する時間間隔に基づき、受電機２０に対する第１電波のビーム制御を行うか、またはヌル制御を行うかを判定してもよい。これにより、第１電波のビーム制御、またはヌル制御が開始された後に、受電機２０が第１電波を受電可能な範囲内で移動した場合においても、制御部１５は、受電機２０に対する第１電波のビーム制御、またはヌル制御を継続することができる。
【００２７】
制御部１５は、受電機２０が無線送電を受ける権利を有すると判定した場合、送電応答を含む第１電波を受電機２０に対して通信部１２から送信してもよい。送電応答には、無線送電の要求が受け付けられたことを示す情報、送電機１０を一意に特定するための情報、或いは無線送電に用いる接続情報及びパスワード等の任意の情報が含まれてもよい。受電機２０は、送電応答を含む第１電波を受信することで、受電機２０が送信した送電要求が受け付けられたと判定することができる。制御部１５は、送電応答を含む第１電波を受電機２０に対して通信部１２から送信したのち、送電部１１から放射される第１電波を制御することによって、受電機２０に到達する第１電波の強度を強めるビーム制御を行ってもよい。制御部１５は、送電応答を含む第１電波を受電機２０に対して通信部１２から送信するのと同時に、送電部１１から放射される第１電波を制御することによって、受電機２０に到達する第１電波の強度を強めるビーム制御を行ってもよい。
【００２８】
制御部１５は、無線送電が可能な範囲内に、無線送電を受ける権利を有する受電機２０が存在しないと判定すると、送電部１１による第１電波の放射を行わなくてもよい。制御部１５は、任意の方法により、無線送電が可能な範囲内に、権利を有する受電機２０が存在しないと判定してもよい。例えば、制御部１５は、第１電波を用いて、受電機２０に備えられたＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification)の情報を取得する処理を行い、その結果に基づき、無線送電が可能な範囲内に、権利を有する受電機２０が存在しないと判定してもよい。また、制御部１５は、所定値以上の強度で受電機２０からの第２電波を通信部１２により受信しない場合に、無線送電が可能な範囲内に、権利を有する受電機２０が存在しないと判定してもよい。制御部１５は、送電部１１による第１電波の放射を行っている状態で、無線送電を受ける権利を有する受電機２０が存在しないと判定すると、送電部１１による第１電波の放射を中止する。また、制御部１５は、送電部１１による第１電波の放射を行っていない状態において、無線送電を受ける権利を有する受電機２０が存在しないと判定すると、送電部１１による第１電波の放射を行っていない状態を維持する。
【００２９】
制御部１５は、受電機２０が無線送電を受ける権利を有しないと判定した場合、他の受電機２０に対して無線送電を行っていると、上述のヌル制御を行い、他の受電機２０に対して無線送電を行っていないと、送電部１１による第１電波の放射を行わなくてもよい。制御部１５は、他の受電機２０に対して無線送電を行っているか否かの判定のために、現在無線送電を行っている受電機２０のリストを記憶部１３に記憶してもよい。また、制御部１５は、他の受電機２０に対して無線送電を行っているか否かの判定のために、送電部１１の稼働状態を取得してもよい。
【００３０】
受電機２０は、例えば携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、またはＰＣ（Personal Computer）等の電子機器である。受電機２０は、送電機１０から無線電力を受電する。具体的には、受電機２０は、送電機１０から、電力供給のための電波を受信する。受電機２０は、受信した電波を直流電力に変換する。このようにして、受電機２０は、送電機１０から無線電力を受電する。
【００３１】
受電機２０は、受電部２１、通信部２２、記憶部２３、蓄電池２４、報知部２５、入力部２６、及び制御部２７を備える。
【００３２】
受電部２１は、無線電力を受電する。具体的には、受電部２１は、制御部２７の制御に基づき、外部から受信した無線送電用の電波を電力に変換することにより、無線電力を受電する。受電部２１は、発電した電力を、蓄電池２４に供給する。受電部２１が発電した電力は、蓄電池２４に蓄えずに、受電機２０に直接供給されてよい。本実施形態では、外部から受信した無線送電用の電波として、送電機１０が放射した無線送電用の第１電波が用いられる。
【００３３】
受電部２１は、アンテナ２１Ａと整流回路２１Ｂとを備える。アンテナ２１Ａは、上述した無線送電用の第１電波を送電機１０から受信する。整流回路２１Ｂは、アンテナ２１Ａが受信した第１電波を直流電力に変換する。整流回路２１Ｂは、変換後の直流電力を、蓄電池２４に供給する。アンテナ２１Ａは複数あってもよい。複数のアンテナ２１Ａを用いて、電波を受信することで、受信する電波の強度を高め、或いはノイズを軽減することができる。
【００３４】
通信部２２は、制御部２７の制御に基づき、外部の機器と無線通信を行う。通信部２２は、例えば送電機１０と通信する。受電機２０は、通信部２２の代わりに、受電部２１のアンテナ２１Ａを用いて無線通信を行ってもよい。通信部２２は、送電機１０に対して、無線送電の要求、及び受電機２０の位置を通知する追従用信号等の無線送電に関する情報を送信してもよい。また、通信部２２は、送電機１０から、ビーコン、及び無線送電の要求に対する応答等の無線送電に関する情報を受信してもよい。
【００３５】
本明細書において、受電機２０から放射させる電波であって、無線通信に用いられる電波を第２電波と呼ぶ。例えば、第２電波として、７００ＭＨｚ〜３．５ＧＨｚ帯、２．４ＧＨｚ帯、または５．６〜５．８ＧＨｚ帯等の周波数帯の電波が用いられてもよい。
【００３６】
記憶部２３は、半導体メモリまたは磁気メモリ等で構成されることができる。記憶部２３は、受電機２０の処理に用いられる情報及び受電機２０の各機能を実現する処理内容を記述したプログラム等を記憶する。記憶部２３は、ワークメモリとしても機能してもよい。本実施形態では、記憶部２３は、例えば、後述する追従用信号を所定の時間間隔で送信するための、第１の時間間隔及び第２の時間間隔等を記憶する。
【００３７】
蓄電池２４は、受電機２０の動作に用いられる電力を蓄える。蓄電池２４は、受電部２１と電気的に接続される。蓄電池２４は、受電部２１が受電した電力を蓄えることができる。また、蓄電池２４は、送電機１０以外の機器から供給された電力も蓄えることができる。例えば、蓄電池２４は、コンセント等の電源から供給された電力を蓄えることができる。
【００３８】
報知部２５は、音、振動、及び画像等で情報を報知する。報知部２５は、例えばスピーカ、振動子、及び表示デバイス等を含む。表示デバイスは、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Liquid Crystal Display）、有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ：Organic Electro-Luminescence Display）、または無機ＥＬディスプレイ（ＩＥＬＤ：Inorganic Electro-Luminescence Display）等とすることができる。報知部２５は、制御部２７の制御に基づいて、蓄電池２４の残量の情報、送電機１０からの無線送電に関する情報等を報知してもよい。
【００３９】
入力部２６は、ユーザからの入力操作を受け付ける。入力部２６は、例えば電源ボタン等の物理キー、報知部２５の表示デバイスと一体的に設けられたタッチパネル等の入力デバイス、及びマウス等のポインティングデバイス等を含む。入力部２６は、ユーザによって操作されると、そのユーザ操作を電子情報として制御部２７に送信する。
【００４０】
制御部２７は、受電機２０の各機能をはじめ、受電機２０の全体を制御及び管理する１つ以上のプロセッサである。制御部２７は、制御手順を規定したプログラムを実行するＣＰＵ等のプロセッサまたは各機能の処理に特化した専用のプロセッサ等で構成されてもよい。
【００４１】
制御部２７は、送電要求を含む第２電波を送電機１０に対して通信部２２により放射する。制御部２７は、送電機１０からの送電応答を含む第１電波を受電部２１により受信すると、追従用信号を含む第２電波を送電機１０に対して通信部２２より放射する。追従用信号は、送電機１０が受電機２０の位置情報を判定するための任意の情報が含まれていてもよい。追従用信号は、例えば、Ｗｉ−Ｆｉ（登録商標）のビーコンであってもよい。Ｗｉ−Ｆｉのビーコンの場合、制御部２７は、例えばＳＳＩＤ（Service Set Identifier）に受電機２０の識別子を設定した第２電波を送電機１０に対して通信部２２より放射してもよい。
【００４２】
制御部２７は、送電機１０からの送電応答を含む第１電波を受電部２１により受信すると、送電機１０へ通信部２２により第１の時間間隔で追従用信号を含む第２電波の放射を行ってもよい。また、制御部２７は、送電機１０からの送電応答を含む第１電波を受電部２１により受信しないと、送電機１０へ通信部２２により第１の時間間隔と異なる第２の時間間隔で追従用信号を含む第２電波の放射を行ってもよい。制御部２７は、送電応答を含む第１電波を受信しないまま所定の期間を経過することで、送電機１０からの送電応答を含む第１電波を受電部２１により受信しないと判定してもよい。また、制御部２７は、送電応答とは異なる応答を含む第１電波を受信することで、送電機１０からの送電応答を含む第１電波を受電部２１により受信しないと判定してもよい。第１の時間間隔、及び第２の時間間隔は、それぞれ任意の時間間隔としてもよい。例えば、これらの時間間隔は位置情報を特定する精度、及び追従用信号の送信に必要な消費電力等を考慮し、個々に設定されてもよい。送電機１０は、追従用信号を含む第２電波を第１の時間間隔、または第２の時間間隔で受信することによって、受電機２０に対する第１電波のビーム制御、またはヌル制御を行う。
【００４３】
（無線送電システムの動作例）
図３、及び図４を参照して、本開示の一実施形態に係る無線送電システム１が実行する処理の一例を説明する。ここで、送電機１０は、図３に示すように受電機２０Ａは無線送電を受ける権利を有し、受電機２０Ｂは無線送電を受ける権利を有さないという情報を有しているものとする。
【００４４】
図４において、受電機２０Ａが送電要求を含む第２電波を放射する。送電要求には受電機２０Ａの識別子であるID0000020Aが含まれる。送電機１０は送電要求を含む第２電波を受信すると、送電要求に含まれる識別子ID0000020Aを取得する。送電機１０は、識別子ID0000020Aに基づき、受電機２０Ａが無線送電を受ける権利を有すると判定する。送電機１０は、送電応答を含む第１電波を受電機２０Ａに放射する。送電機１０は、受電機２０Ａに到達する第１電波の強度を強めるビーム制御を開始する。受電機２０Ａは、送電応答を受信すると、追従用信号を含む第２電波を第１の時間間隔で放射する。送電機１０は、追従用信号に基づき受電機２０Ａの位置を特定し、受電機２０Ａに到達する第１電波の強度を強めるビーム制御を継続する。
【００４５】
一方で、受電機２０Ｃが送電要求を含む第２電波を放射する。送電要求には受電機２０Ｃの識別子であるID0000020Cが含まれる。送電機１０は送電要求を含む第２電波を受信すると、送電要求に含まれる識別子ID0000020Cを取得する。送電機１０は、識別子ID0000020Cに基づき、受電機２０Ｃが無線送電を受ける権利を有さないと判定する。送電機１０は、送電応答を含む第１電波を受電機２０Ｃに放射しない。送電機１０は、受電機２０Ａに無線送電を行っているため、受電機２０Ｃに到達する第１電波の強度を弱めるヌル制御を開始する。受電機２０Ｃは、送電応答を受信しないと、追従用信号を含む第２電波を第２の時間間隔で放射する。送電機１０は、追従用信号に基づき受電機２０Ｃの位置情報を特定し、受電機２０Ｃに到達する第１電波の強度を弱めるヌル制御を継続する。
【００４６】
（送電機の動作例）
図５を参照して、本開示の一実施形態に係る送電機１０が実行する処理の一例を説明する。
【００４７】
ステップＳ１０１：制御部１５は、送電要求を含む第２電波を受電機２０から通信部１２により受信する。
【００４８】
ステップＳ１０２：制御部１５は、受信した送電要求に含まれる受電機２０の識別子に基づき、受電機２０が無線送電を受ける権利を有するか否かを判定する。
【００４９】
ステップＳ１０３：受電機２０が無線送電を受ける権利を有すると判定した場合（ステップＳ１０２−Ｙｅｓ）、制御部１５は、送電応答を含む第１電波を受電機２０に対して放射する。
【００５０】
ステップＳ１０４：制御部１５は、受電機２０に到達する無線送電用の第１電波の強度を強めるビーム制御を行う。
【００５１】
ステップＳ１０５：制御部１５は、第１の時間間隔で追従用信号を含む第２電波を受電機２０から通信部１２により受信するか否かを判定する。第１の時間間隔で追従用信号を含む第２電波を受信すると判定した場合（ステップＳ１０５−Ｙｅｓ）、制御部１５は、ステップＳ１０４の処理を継続する。
【００５２】
ステップＳ１０６：第１の時間間隔で追従用信号を含む第２電波を受信しないと判定した場合（ステップＳ１０５−Ｎｏ）、制御部１５は、受電機２０に到達する無線送電用の第１電波の強度を強めるビーム制御を終了する。
【００５３】
ステップＳ１０７：受電機２０が無線送電を受ける権利を有しないと判定した場合（ステップＳ１０２−Ｎｏ）、制御部１５は、他の受電機に対して無線送電を行っているか否かを判定する。
【００５４】
ステップＳ１０８：他の受電機に対して無線送電を行っていると判定した場合（ステップＳ１０７−Ｙｅｓ）、制御部１５は、受電機２０に到達する無線送電用の第１電波の強度を弱めるヌル制御を行う。
【００５５】
ステップＳ１０９：制御部１５は、第２の時間間隔で追従用信号を含む第２電波を受電機２０から通信部１２により受信するか否かを判定する。第２の時間間隔で追従用信号を含む第２電波を受信すると判定した場合（ステップＳ１０９−Ｙｅｓ）、制御部１５は、ステップＳ１０８の処理を継続する。
【００５６】
ステップＳ１１０：第２の時間間隔で追従用信号を含む第２電波を受信しないと判定した場合（ステップＳ１０９−Ｎｏ）、制御部１５は、受電機２０に到達する無線送電用の第１電波の強度を弱めるヌル制御を終了する。
【００５７】
ステップＳ１１１：制御部１５は、無線送電が可能な範囲内に、無線送電を受ける権利を有する受電機２０が存在するか否かを判定する。無線送電が可能な範囲内に、無線送電を受ける権利を有する受電機２０が存在すると判定した場合（ステップＳ１１１−Ｙｅｓ）、制御部１５は、本処理を終了する。
【００５８】
ステップＳ１１２：他の受電機に対して前記無線送電を行っていないと判定した場合（ステップＳ１０７−Ｎｏ）、または無線送電が可能な範囲内に、無線送電を受ける権利を有する受電機２０が存在しないと判定した場合（ステップＳ１１１−Ｎｏ）、制御部１５は、送電部１１による第１電波の放射を行わず、本処理を終了する。
【００５９】
（受電機の動作例）
図６を参照して、本開示の一実施形態に係る受電機２０が実行する処理の一例を説明する。
【００６０】
ステップＳ２０１：制御部２７は、送電要求を含む第２電波を送電機１０に対して通信部２２により放射する。
【００６１】
ステップＳ２０２：制御部２７は、送電機１０からの送電応答を含む第１電波を受電部２１により受信するか否かを判定する。
【００６２】
ステップＳ２０３：送電機１０からの送電応答を含む第１電波を受電部２１により受信したと判定した場合（ステップＳ２０２−Ｙｅｓ）、制御部２７は、無線送電用の第１電波を送電機１０から受電部２１により受信する。
【００６３】
ステップＳ２０４：制御部２７は、送電機１０へ通信部２２により第１の時間間隔で追従用信号を含む第２電波の放射を行う。
【００６４】
ステップＳ２０５：送電機１０からの送電応答を含む第１電波を受電部２１により受信しなかったと判定した場合（ステップＳ２０２−Ｎｏ）、制御部２７は、送電機１０へ通信部２２により第２の時間間隔で追従用信号を含む第２電波の放射を行う。
【００６５】
以上述べたように、本実施形態によれば、送電機１０は、無線送電に用いられる第１電波を放射する送電部１１と、第２電波を受信する通信部１２と、制御部１５と、を備える。制御部１５は、送電要求を含む第２電波を受電機２０から通信部１２により受信すると、送電要求に含まれる受電機２０の識別子に基づき、受電機２０が無線送電を受ける権利を有するか否かを判定する。制御部１５は、受電機２０が権利を有すると判定した場合、受電機２０に到達する第１電波の強度を強めるビーム制御を行う。制御部１５は、受電機２０が権利を有しないと判定した場合、受電機２０に到達する第１電波の強度を弱めるヌル制御を行う。このように、送電機１０が第１電波のビーム制御及びヌル制御を行うことにより、無線送電を受ける権利を有さない受電機２０に対して送電されることによる漏れ電波の発生を抑え、送電対象の受電機に対する無線送電の送電効率を向上することができる。このため、電波を用いて電子機器に電力を供給する技術の有用性が向上する。
【００６６】
本実施形態によれば、制御部１５は、無線送電が可能な範囲内に、権利を有する受電機２０が存在しないと判定すると、送電部１１による第１電波の放射を行わない。これにより、送電機１０による第１電波の放射を抑えられ、電波を用いて電子機器に電力を供給する技術の有用性が向上する。
【００６７】
本実施形態によれば、制御部１５は、所定値以上の強度で第２電波を通信部１２により受信しない場合、送電部１１による前記第１電波の放射を行わない。これにより、送電機１０による第１電波の放射を抑えられ、電波を用いて電子機器に電力を供給する技術の有用性が向上する。
【００６８】
本実施形態によれば、制御部１５は、受電機２０が権利を有しないと判定した場合、他の受電機２０に対して無線送電を行っていると、ヌル制御を行い、他の受電機２０に対して無線送電を行っていないと、送電部１１による第１電波の放射を行わない。これにより、送電機１０による第１電波の放射を抑えられ、電波を用いて電子機器に電力を供給する技術の有用性が向上する。
【００６９】
本実施形態によれば、受電機２０は、受電機２０を一意に特定する識別子を記憶する記憶部２３と、無線送電に用いられる第１電波を受信する受電部２１と、第２電波を放射する通信部２２と、制御部２７と、を備える。制御部２７は、識別子を含む送電要求及び追従用信号を作成し、送電要求を含む第２電波を送電機１０に対して通信部２２により放射する。制御部２７は、送電機１０からの送電応答を含む第１電波を受電部２１により受信すると、追従用信号を含む第２電波を送電機１０に対して通信部２２より放射する。このように、受電機２０が送電機１０に対して送信要求及び追従用信号を含む第２電波を放射することにより、送電機１０による第１電波のビーム制御及びヌル制御の精度を向上させ、受電機２０に対する無線送電の送電効率を向上することができる。このため、電波を用いて電子機器に電力を供給する技術の有用性が向上する。
【００７０】
本実施形態によれば、制御部２７は、送電機１０からの送電応答を含む第１電波を受電部２１により受信すると、送電機１０へ通信部２２により第１の時間間隔で追従用信号を含む第２電波の放射を行う。制御部２７は、送電機１０からの送電応答を含む第１電波を受電部２１により受信しないと、送電機１０へ通信部２２により第１の時間間隔と異なる第２の時間間隔で追従用信号を含む第２電波の放射を行う。このように、受電機２０が送電機１０に対して異なる時間間隔で追従用信号を含む第２電波を放射することにより、送電機１０による第１電波のビーム制御及びヌル制御の精度を向上させ、受電機２０に対する無線送電の送電効率を向上することができる。このため、電波を用いて電子機器に電力を供給する技術の有用性が向上する。
【００７１】
本実施形態によれば、無線送電システム１は、無線送電に用いられる第１電波を放射し、第２電波を受信する送電機１０と、第１電波を受信し、第２電波を放射する受電機２０と、を備える。送電機１０は、送電要求を含む第２電波を受電機２０から受信すると、送電要求に含まれる受電機２０の識別子に基づき、受電機２０が無線送電を受ける権利を有するか否かを判定する。送電機１０は、受電機２０が権利を有すると判定した場合、前記受電機に到達する前記第１電波の強度を強めるビーム制御を行う。送電機１０は、受電機２０が権利を有しないと判定した場合、受電機２０に到達する第１電波の強度を弱めるヌル制御を行う。このように、送電機１０が第１電波のビーム制御及びヌル制御を行うことにより、無線送電を受ける権利を有さない受電機２０に対して送電されることによる漏れ電波の発生を抑え、送電対象の受電機２０に対する無線送電の送電効率を向上することができる。このため、電波を用いて電子機器に電力を供給する技術の有用性が向上する。
【００７２】
本実施形態によれば、送電機１０は、受電機２０が権利を有すると判定した場合、送電応答を含む第１電波を受電機２０に対して放射する。これにより、受電機２０は送電機１０からの無線送電を受けることができると判定することができる。このため、電波を用いて電子機器に電力を供給する技術の有用性が向上する。
【００７３】
上述の実施形態は代表的な例として説明したが、本開示の趣旨及び範囲内で、多くの変更及び置換ができることは当業者に明らかである。従って、本開示は、上述の実施形態によって制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形または変更が可能である。例えば、各手段、または各ステップ等に含まれる機能等は論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の手段またはステップ等を１つに組み合わせたり、あるいは分割したりすることが可能である。
【００７４】
本開示において、送電機１０及び受電機２０の各機能に関連付けて説明した処理の少なくとも一部は、他の機能により実現してもよい。例えば、送電機１０の送電部１１及び通信部１２のそれぞれの役割として説明した処理は、送電部１１のみで実現されてもよい。また、受電機２０の中に配置された、受電部２１及び通信部２２の役割も同様に、受電部２１のみで実現されてもよい。
【００７５】
例えば、前述した実施形態において、送電機１０が実行する動作及び処理の一部または全部を、受電機２０が実行する構成であってもよい。同様に、受電機２０が実行する動作の一部または全部を、送電機１０が実行する構成であってもよい。例えば、送電機１０の制御部１５から受電機２０の受電部２１及び通信部２２等を遠隔制御することで、本開示の内容を実現することも可能である。
【符号の説明】
【００７６】
１  無線送電システム
１０  送電機
１１  送電部
１１Ａ  アンテナ
１１Ｂ  発振器
１２  通信部
１３  記憶部
１４  蓄電池
１５  制御部
２０  受電機
２０Ａ、２０Ｂ、２０Ｃ  受電機
２１  受電部
２１Ａ  アンテナ
２１Ｂ  整流回路
２２  通信部
２３  記憶部
２４  蓄電池
２５  報知部
２６  入力部
２７  制御部
【図１】
2019062701.tif 000003
【図２】
2019062701.tif 000004
【図３】
2019062701.tif 000005
【図４】
2019062701.tif 000006
【図５】
2019062701.tif 000007
【図６】
2019062701.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成30年10月26日(2018.10.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線送電に用いられる第１電波を放射する送電部と、
第２電波を受信する通信部と、
制御部と、を備える送電機であって、
前記制御部は、
送電要求を含む前記第２電波を受電機から前記通信部により受信すると、前記送電要求に含まれる前記受電機の識別子に基づき、前記送電要求を送信した前記受電機が前記無線送電を受ける権利を有するか否かを判定し、
前記送電要求を送信した前記受電機が前記権利を有すると判定した場合、前記受電機に到達する前記第１電波の強度を強めるビーム制御を行い、
前記送電要求を送信した前記受電機が前記権利を有しないと判定した場合、前記受電機に到達する前記第１電波の強度を弱めるヌル制御を行う、
送電機。
【請求項２】
前記制御部は、前記無線送電が可能な範囲内に、前記権利を有する前記受電機が存在しないと判定すると、前記送電部による前記第１電波の放射を行わない、請求項１に記載の送電機。
【請求項３】
前記制御部は、所定値以上の強度で前記第２電波を前記通信部により受信しない場合、前記送電部による前記第１電波の放射を行わない、請求項１に記載の送電機。
【請求項４】
前記制御部は、前記受電機が前記権利を有しないと判定した場合、
他の受電機に対して前記無線送電を行っていると、前記受電機に対して前記ヌル制御を行い、
他の受電機に対して前記無線送電を行っていないと、前記受電機に対して前記ヌル制御は行わず、前記第１電波の放射自体を行わない、請求項１から３のいずれか一項に記載の送電機。
【請求項５】
無線送電に用いられる第１電波を放射する送電部と、
第２電波を受信する通信部と、
を備える送電機の制御方法であって、
送電要求を含む前記第２電波を受電機から前記通信部により受信すると、前記送電要求に含まれる前記受電機の識別子に基づき、前記送電要求を送信した前記受電機が前記無線送電を受ける権利を有するか否かを判定するステップと、
前記送電要求を送信した前記受電機が前記権利を有すると判定した場合、前記受電機に到達する前記第１電波の強度を強めるビーム制御を行うステップと、
前記送電要求を送信した前記受電機が前記権利を有しないと判定した場合、前記受電機に到達する前記第１電波の強度を弱めるヌル制御を行うステップと、
を含む、制御方法。
【請求項６】
無線送電に用いられる第１電波を放射し、第２電波を受信する送電機と、
前記第１電波を受信し、前記第２電波を放射する受電機と、
を備える無線送電システムであって、
前記送電機は、
送電要求を含む前記第２電波を受電機から受信すると、前記送電要求に含まれる前記受電機の識別子に基づき、前記送電要求を送信した前記受電機が前記無線送電を受ける権利を有するか否かを判定し、
前記送電要求を送信した前記受電機が前記権利を有すると判定した場合、前記受電機に到達する前記第１電波の強度を強めるビーム制御を行い、
前記送電要求を送信した前記受電機が前記権利を有しないと判定した場合、前記受電機に到達する前記第１電波の強度を弱めるヌル制御を行う、
無線送電システム。
【請求項７】
前記送電機は、前記無線送電が可能な範囲内に、前記権利を有する前記受電機が存在しないと判定すると、前記第１電波の放射を行わない、請求項６に記載の無線送電システム。
【請求項８】
前記送電機は、前記受電機が前記権利を有すると判定した場合、送電応答を含む前記第１電波を前記受電機に対して放射する、請求項６または７に記載の無線送電システム。
【請求項９】
前記受電機は、前記送電要求を含む前記第２電波の放射後に前記送電機からの前記送電応答を含む前記第１電波を受信すると、前記送電機へ追従用信号を含む前記第２電波を放射する、請求項８に記載の無線送電システム。
【請求項１０】
前記受電機は、
前記送電機からの前記送電応答を含む前記第１電波を受信すると、前記送電機へ第１の時間間隔で前記追従用信号を含む前記第２電波の放射を行い、
前記送電機からの送電応答を含む前記第１電波を受信しないと、前記送電機へ第１の時間間隔と異なる第２の時間間隔で前記追従用信号を含む前記第２電波の放射を行う、請求項９に記載の無線送電システム。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本開示は、送電機、送電機の制御方法、及び無線送電システムに関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本開示の目的は、電波を用いて電子機器に電力を供給する技術の有用性を向上させる送電機、送電機の制御方法、及び無線送電システムを提供することにある。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本開示の実施形態に係る送電機は、無線送電に用いられる第１電波を放射する送電部と、第２電波を受信する通信部と、制御部と、を備える。前記制御部は、送電要求を含む前記第２電波を受電機から前記通信部により受信すると、前記送電要求に含まれる前記受電機の識別子に基づき、前記送電要求を送信した前記受電機が前記無線送電を受ける権利を有するか否かを判定する。前記制御部は、前記送電要求を送信した前記受電機が前記権利を有すると判定した場合、前記受電機に到達する前記第１電波の強度を強めるビーム制御を行う。前記制御部は、前記送電要求を送信した前記受電機が前記権利を有しないと判定した場合、前記受電機に到達する前記第１電波の強度を弱めるヌル制御を行う。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本開示の実施形態に係る制御方法は、無線送電に用いられる第１電波を放射する送電部と、第２電波を受信する通信部と、を備える送電機の制御方法である。前記制御方法は、送電要求を含む前記第２電波を受電機から前記通信部により受信すると、前記送電要求に含まれる前記受電機の識別子に基づき、前記送電要求を送信した前記受電機が前記無線送電を受ける権利を有するか否かを判定するステップを含む。前記制御方法は、前記送電要求を送信した前記受電機が前記権利を有すると判定した場合、前記受電機に到達する前記第１電波の強度を強めるビーム制御を行うステップを含む。前記制御方法は、前記送電要求を送信した前記受電機が前記権利を有しないと判定した場合、前記受電機に到達する前記第１電波の強度を弱めるヌル制御を行うステップを含む。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本開示の実施形態に係る無線送電システムは、無線送電に用いられる第１電波を放射し、第２電波を受信する送電機と、前記第１電波を受信し、前記第２電波を放射する受電機と、を備える。前記送電機は、送電要求を含む前記第２電波を受電機から受信すると、前記送電要求に含まれる前記受電機の識別子に基づき、前記送電要求を送信した前記受電機が前記無線送電を受ける権利を有するか否かを判定する。前記送電機は、前記送電要求を送信した前記受電機が前記権利を有すると判定した場合、前記受電機に到達する前記第１電波の強度を強めるビーム制御を行う。前記送電機は、前記送電要求を送信した前記受電機が前記権利を有しないと判定した場合、前記受電機に到達する前記第１電波の強度を弱めるヌル制御を行う。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本開示の実施形態に係る送電機、送電機の制御方法、及び無線送電システムによれば、電波を用いて電子機器に電力を供給する技術の有用性が向上する。