(57)【要約】【課題】構築済みの無線給電システムに新たな送電装置が追加された場合においても、効率よく給電する技術を提供する。【解決手段】受電装置に無線給電する送電装置であって、通信エリア内の他の送電装置に認証要求する認証要求手段と、前記認証要求手段による認証要求に対する前記他の送電装置からの認証応答が前記他の送電装置を含む第１の無線給電システムが構築済みである旨を示している場合、前記第１の無線給電システムに含まれる送電装置と受電装置とを含まない第２の無線給電システムを新たに構築する構築手段と、を有することによって課題を解決する。【選択図】図７
2015126634.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受電装置に無線給電する送電装置であって、
通信エリア内の他の送電装置に認証要求する認証要求手段と、
前記認証要求手段による認証要求に対する前記他の送電装置からの認証応答が前記他の送電装置を含む第１の無線給電システムが構築済みである旨を示している場合、前記第１の無線給電システムに含まれる送電装置と受電装置とを含まない第２の無線給電システムを新たに構築する構築手段と、
を有する送電装置。
【請求項２】
前記構築手段は、前記第１の無線給電システムが構築済みである場合、自装置を無線給電システム内の給電を管理するマスターとして、通信エリア内の受電装置であって、かつ、前記第１の無線給電システムに含まれていない受電装置を含む前記第２の無線給電システムを構築する請求項１記載の送電装置。
【請求項３】
前記構築手段により構築された前記第２の無線給電システムの構成情報を前記第１の無線給電システムに含まれる前記他の送電装置に通知する通知手段を更に有する請求項１又は２記載の送電装置。
【請求項４】
受電装置に無線給電する送電装置であって、
通信エリア内の他の送電装置に認証要求する認証要求手段と、
前記認証要求手段による認証要求に対する前記他の送電装置からの認証応答が前記他の送電装置を含む第１の無線給電システムが構築済みである旨を示している場合であって、かつ、前記認証応答に待機要求が含まれている場合、前記他の送電装置からの待機終了通知を待って、前記第１の無線給電システムを再構築する再構築手段と、
を有する送電装置。
【請求項５】
前記再構築手段は、前記他の送電装置から前記第１の無線給電システムにおける給電が終了した旨の通知である前記待機終了通知を待って、前記第１の無線給電システムを再構築する請求項４記載の送電装置。
【請求項６】
前記再構築手段は、前記第１の無線給電システムを再構築して、自装置と、前記第１の無線給電システムに含まれる送電装置と、前記第１の無線給電システムに含まれる受電装置とを含む無線給電システムを構築する請求項４又は５記載の送電装置。
【請求項７】
前記再構築手段は、前記待機要求に対して、予め定められた時間以内に前記待機終了通知が通知された場合、前記第１の無線給電システムを再構築し、前記予め定められた時間以内に前記待機終了通知が通知されなかった場合、前記第１の無線給電システムに含まれる送電装置と受電装置とを含まない第２の無線給電システムを新たに構築する請求項４乃至６何れか１項記載の送電装置。
【請求項８】
受電装置に無線給電する第１の送電装置と、第２の送電装置とを含む無線給電システムであって、
前記第１の送電装置は、
通信エリア内の前記第２の送電装置から認証要求を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信された前記認証要求に対して認証応答する認証応答手段と、
を有し、
前記第２の送電装置は、
通信エリア内の前記第１の送電装置に認証要求する認証要求手段と、
前記認証要求手段による認証要求に対する前記第１の送電装置からの認証応答が前記第１の送電装置を含む第１の無線給電システムが構築済みである旨を示している場合、前記第１の無線給電システムに含まれる送電装置と受電装置とを含まない第２の無線給電システムを新たに構築する構築手段と、
を有する無線給電システム。
【請求項９】
受電装置に無線給電する第１の送電装置と、第２の送電装置とを含む無線給電システムであって、
前記第１の送電装置は、
通信エリア内の前記第２の送電装置から認証要求を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信された前記認証要求に対して認証応答する認証応答手段と、
を有し、
前記第２の送電装置は、
通信エリア内の前記第１の送電装置に認証要求する認証要求手段と、
前記認証要求手段による認証要求に対する前記第１の送電装置からの認証応答が前記第１の送電装置を含む第１の無線給電システムが構築済みである旨を示している場合であって、かつ、前記認証応答に待機要求が含まれている場合、前記第１の送電装置からの待機終了通知を待って、前記第１の無線給電システムを再構築する再構築手段と、
を有する無線給電システム。
【請求項１０】
前記第１の送電装置は、前記第１の無線給電システムにおける給電を管理するマスターの送電装置である請求項８又は９記載の無線給電システム。
【請求項１１】
受電装置に無線給電する送電装置が実行する制御方法であって、
通信エリア内の他の送電装置に認証要求する認証要求ステップと、
前記認証要求ステップによる認証要求に対する前記他の送電装置からの認証応答が前記他の送電装置を含む第１の無線給電システムが構築済みである旨を示している場合、前記第１の無線給電システムに含まれる送電装置と受電装置とを含まない第２の無線給電システムを新たに構築する構築ステップと、
を含む制御方法。
【請求項１２】
受電装置に無線給電する送電装置が実行する制御方法であって、
通信エリア内の他の送電装置に認証要求する認証要求ステップと、
前記認証要求ステップによる認証要求に対する前記他の送電装置からの認証応答が前記他の送電装置を含む第１の無線給電システムが構築済みである旨を示している場合であって、かつ、前記認証応答に待機要求が含まれている場合、前記他の送電装置からの待機終了通知を待って、前記第１の無線給電システムを再構築する再構築ステップと、
を含む制御方法。
【請求項１３】
受電装置に無線給電する第１の送電装置と、第２の送電装置とを含む無線給電システムにおける制御方法であって、
前記第２の送電装置が、通信エリア内の前記第１の送電装置に認証要求する認証要求ステップと、
前記第１の送電装置が、前記第２の送電装置から認証要求を受信する受信ステップと、
前記第１の送電装置が、前記受信ステップにより受信された前記認証要求に対して認証応答する認証応答ステップと、
前記第２の送電装置が、前記第１の送電装置からの認証応答が前記第１の送電装置を含む第１の無線給電システムが構築済みである旨を示している場合、前記第１の無線給電システムに含まれる送電装置と受電装置とを含まない第２の無線給電システムを新たに構築する構築ステップと、
を含む制御方法。
【請求項１４】
受電装置に無線給電する第１の送電装置と、第２の送電装置とを含む無線給電システムにおける制御方法であって、
前記第２の送電装置が、通信エリア内の前記第１の送電装置に認証要求する認証要求ステップと、
前記第１の送電装置が、前記第２の送電装置から認証要求を受信する受信ステップと、
前記第１の送電装置が、前記受信ステップにより受信された前記認証要求に対して認証応答する認証応答ステップと、
前記第２の送電装置が、前記第１の送電装置からの認証応答が前記第１の送電装置を含む第１の無線給電システムが構築済みである旨を示している場合であって、かつ、前記認証応答に待機要求が含まれている場合、前記第１の送電装置からの待機終了通知を待って、前記第１の無線給電システムを再構築する再構築ステップと、
を含む制御方法。
【請求項１５】
受電装置に無線給電するコンピュータに、
通信エリア内の他の送電装置に認証要求する認証要求ステップと、
前記認証要求ステップによる認証要求に対する前記他の送電装置からの認証応答が前記他の送電装置を含む第１の無線給電システムが構築済みである旨を示している場合、前記第１の無線給電システムに含まれる送電装置と受電装置とを含まない第２の無線給電システムを新たに構築する構築ステップと、
を実行させるためのプログラム。
【請求項１６】
受電装置に無線給電するコンピュータに、
通信エリア内の他の送電装置に認証要求する認証要求ステップと、
前記認証要求ステップによる認証要求に対する前記他の送電装置からの認証応答が前記他の送電装置を含む第１の無線給電システムが構築済みである旨を示している場合であって、かつ、前記認証応答に待機要求が含まれている場合、前記他の送電装置からの待機終了通知を待って、前記第１の無線給電システムを再構築する再構築ステップと、
を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送電装置、無線給電システム、制御方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
非接触（無線）で電力の供給を行う方式には、４つの方式がある。具体的には、電磁誘導方式、磁界共鳴方式、電界結合方式、電波受信方式である。近年、この４つの方式の中で、送電することができる十分な電力と長い送電距離との両立が可能な磁界共鳴方式が注目されている。磁界共鳴方式では、この送電距離を活かして、送電装置が複数の受電装置へ送電を行う１対Ｎの給電方式が提案されている（例えば、特許文献１）。
特許文献１に記載の技術では、送電装置が給電を行っていない場合のスタンバイモード時に一定のパルス信号を発信して数メートル以内に受電装置が近接されたかを探索する。そして、受電装置が自身の固有ＩＤを送電装置へ送ると、送電装置が給電対象の受電装置なのか否かを判別する。給電対象の受電装置である場合、送電装置が給電電力を受電装置へ送る。このとき送電装置は、充電量や機器の状態等を個別に受電装置から受信するために、受電装置へ固有のコードを送ることができる。
また１対Ｎの発展形として、ＩＳＯ／ＩＥＣの標準化団体により、複数の送電装置が複数の受電装置へ送電を行うＮ対Ｎの無線電力伝送規格の標準化が進行している（例えば、非特許文献１）。非特許文献１に記載の技術では、複数の送電装置によりグループを形成し、グループ内の一つの送電装置がマスターとなり、グループ内の全ての電力伝送と通信とを制御するように規定されている。
また、送電装置を複数台組み合わせて一つの連結システムとして動作させる技術も提案されている（例えば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−１３６１３２号公報
【特許文献２】特開２０１１−２１１８７４号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】「Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｐｏｗｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ−ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ｓｏｕｒｃｅｓ  ｃｏｎｔｒｏｌ  ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ」、ＩＴＣ１００、２０１２年１０月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
送電装置、受電装置を複数組み合わせたＮ対Ｎの無線給電システムでは、送電装置間のシステム制御が必要になる。その際、システム制御に要する工程の影響で給電効率の低下が起きないようにすることが重要である。例えば、既存の無線給電システムが構築されているところに、新たな送電装置が設置された場合、無秩序にシステム構築を開始すると、問題が生じる可能性がある。具体的には、既存システム中に不要なパケットの送出や電力供給等の干渉が発生したり、給電中の受電装置に対する給電が停止したりするといった問題があげられる。
本発明は、構築済みの無線給電システムに新たな送電装置が追加された場合においても、効率よく給電する技術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】
そこで、本発明は、受電装置に無線給電する送電装置であって、通信エリア内の他の送電装置に認証要求する認証要求手段と、前記認証要求手段による認証要求に対する前記他の送電装置からの認証応答が前記他の送電装置を含む第１の無線給電システムが構築済みである旨を示している場合、前記第１の無線給電システムに含まれる送電装置と受電装置とを含まない第２の無線給電システムを新たに構築する構築手段と、を有する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、構築済みの無線給電システムに新たな送電装置が追加された場合においても、効率よく給電する技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】Ｎ対Ｎの無線給電システムの構成の一例を示す概念図（その１）である。
【図２】送電装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図３】受電装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
【図４】Ｎ対Ｎの無線給電システムのシーケンスの一例を示す図（その１）である。
【図５】Ｎ対Ｎの無線給電システムの構成の一例を示す概念図（その２）である。
【図６】Ｎ対Ｎの無線給電システムのシーケンスの一例を示す図（その２）である。
【図７】送電装置の処理の一例を示すフローチャート（その１）である。
【図８】Ｎ対Ｎの無線給電システムのシーケンスの一例を示す図（その３）である。
【図９】送電装置の処理の一例を示すフローチャート（その２）である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。
＜実施形態１＞
図１は、複数の送電装置が複数の無線電力受信装置へ送電を行うＮ対Ｎの無線給電システムの構成の一例を示す概念図である。
各送電装置１０ａ〜１０ｃは、各受電装置２０ａ〜２０ｄに無線で電力を給電する。また、各送電装置１０ａ〜１０ｃは、通信可能な範囲内の各受電装置２０ａ〜２０ｄとの間で給電のために必要なデータ通信を行う。
各受電装置２０ａ〜２０ｄは、各送電装置１０ａ〜１０ｃから無線で電力の給電を受ける。また、各受電装置２０ａ〜２０ｄは、通信可能な範囲内の送電装置１０ａ〜１０ｃとの間で給電のために必要なデータ通信を行う。
給電エリア３０ａ〜３０ｃは、それぞれが各送電装置１０ａ〜１０ｃから受電装置２０ａ〜２０ｄへの給電が実行可能なエリアを示している。
【００１０】
通信エリア４０ａ〜４０ｃは、それぞれが各送電装置１０ａ〜１０ｃのデータ通信実行可能エリアを示している。その際の通信対象は、各送電装置の通信エリア内に存在する送電装置、受電装置の全てである。
各送電装置１０ａ〜１０ｃの給電エリア３０ａ〜３０ｃと、通信エリア４０ａ〜４０ｃとの関係としては、給電エリア３０ａ〜３０ｃより通信エリア４０ａ〜４０ｃの方が広い。また、給電エリア３０ａ〜３０ｃが通信エリア４０ａ〜４０ｃに包含されている。
また、例えば図１の送電装置１０ａ、１０ｂ間（又は送電装置１０ｂ、１０ｃ間）のように、通信エリアの中に複数の送電装置が存在する場合、グループ形成し、一つの送電装置がマスターとなる。マスターとなった送電装置は、そのグループ内の給電エリアにある受電装置に対してどの送電装置が給電を実行するか決定する。
【００１１】
（送電装置構成）
図２は、送電装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図２を説明するにあたり、送電装置１０ａ〜１０ｃを総称して送電装置１０と呼ぶことにする。また、図２において、データのやり取りを示す線を実線で示し、電力の供給を示す線を点線で示す。
送電装置１０は、制御部１１０、無線送信部１２０、無線受信部１３０、ＡＣ電源１４０、電源供給部１５０を含む。
制御部１１０は、送電装置１０を制御する。制御部１１０は、ＣＰＵ１１１、ＲＯＭ１１２、ＲＡＭ１１３、ＨＤＤ１１４、ＵＩ１１５、電源制御部１１６を含む。制御部１１０は、無線送信部１２０及び無線受信部１３０と内部バスで接続される。
ＣＰＵ１１１は、各種の処理を実行し、送電装置１０を制御する。ＣＰＵ１１１は、ＲＯＭ１１２やＨＤＤ１１４等に記憶されているプログラムを実行することにより、送電装置１０の機能、後述する送電装置１０に関するシーケンス図の処理、及びフローチャートの処理を実現する。
【００１２】
ＲＯＭ１１２は、不揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵ１１１が使用するブートプログラム等を記憶する。
ＲＡＭ１１３は、揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵ１１１が使用するデータやプログラム、Ｉｎｆｏ交換の際の交換データ等を一時的に記憶する。
ＨＤＤ１１４は、不揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵ１１１が使用するＯＳやアプリケーション及び書き換えることのない機器情報（Ｉｎｆｏ管理情報の一部）等を記憶する。
ＵＩ１１５は、ユーザに様々な情報を表示し、ユーザから様々な指示を受け付ける。
電源制御部１１６は、各ユニットへの電源供給を制御する。
【００１３】
無線送信部１２０は、電力を受電装置２０へ無線で送信する。無線送信部１２０は、通信回路１２１、送電回路１２２、ダイプレクサー１２３、送電コイル１２４を含む。
通信回路１２１は、通信を行うための変調信号を生成する。
送電回路１２２は、電力を送信するための変調信号を生成する。
ダイプレクサー１２３は、通信回路１２１が生成した変調信号と送電回路１２２が生成した変調信号とを合成する。
送電コイル１２４は、ダイプレクサー１２３が合成した変調信号を受電装置２０へ送信する。
【００１４】
無線受信部１３０は、受電装置２０からデータを受信する。無線受信部１３０は、受電コイル１３１、受信回路１３２、復調回路１３３を含む。
受電コイル１３１は、通信を行うための変調信号を受電装置２０から受信する。
受信回路１３２は、受電コイル１３１が受信した変調信号を受信する。
復調回路１３３は、受信回路１３２が受信した変調信号を復調する。
ＡＣ電源１４０は、交流電圧を送電コイル１２４と電源供給部１５０とに供給する。
電源供給部１５０は、ＡＣ電源１４０が供給する交流電圧を直流電圧へ変換し、直流電圧を制御部１１０、無線送信部１２０、無線受信部１３０に供給する。
【００１５】
（受電装置構成）
図３は、受電装置のハードウェア構成の一例を示す図である。図３を説明するにあたり、受電装置２０ａ〜２０ｄを総称して受電装置２０と呼ぶことにする。また、図３において、データのやり取りを示す線を実線で示し、電力の供給を示す線を点線で示す。
受電装置２０は、制御部２１０、無線送信部２２０、無線受信部２３０を含む。
制御部２１０は、受電装置２０を制御する。
制御部２１０は、ＣＰＵ２１１、ＲＯＭ２１２、ＲＡＭ２１３、ＵＩ２１５を含む。制御部２１０は、無線送信部２２０及び無線受信部２３０と内部バスで接続される。
ＣＰＵ２１１は、各種の処理を実行し、受電装置２０を制御する。ＣＰＵ２１１は、ＲＯＭ２１２等に記憶されているプログラムを実行することにより、受電装置２０の機能、及び後述する受電装置２０に関するシーケンス図の処理を実現する。
【００１６】
ＲＯＭ２１２は、不揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵ２１１が使用するブートプログラム等を記憶する。
ＲＡＭ２１３は、揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵ２１１が使用するデータやプログラム等を一時的に記憶する。
ＵＩ２１５は、ユーザに様々な情報を表示し、ユーザから様々な指示を受け付ける。
無線送信部２２０は、送電装置１０へデータを送信する。無線送信部２２０は、通信回路２２１、送電コイル２２２を含む。
通信回路２２１は、通信を行うための変調信号を生成する。
送電コイル２２２は、通信回路２２１が生成した変調信号を送電装置１０へ送信する。
【００１７】
無線受信部２３０は、電力を送電装置１０から無線で受信する。無線受信部２３０は、受電コイル２３１、ダイプレクサー２３２、復調回路２３３、整流回路２３４、電圧安定化回路２３５、バッテリー２３６を含む。
受電コイル２３１は、送電装置１０から変調信号を受信する。
ダイプレクサー２３２は、受電コイル２３１が受信した変調信号を、通信を行うための変調信号と電力を送信するための変調信号とに分ける。
復調回路２３３は、ダイプレクサー２３２が分けた通信を行うための変調信号を復調する。
整流回路２３４は、ダイプレクサー２３２が分けた電力を送信するための変調信号を整流して直流電圧を生成する。
電圧安定化回路２３５は、整流回路２３４が生成した直流電圧を安定化する。
バッテリー２３６は、電圧安定化回路２３５が安定化した電圧を受けて、電力を蓄積する。また、バッテリー２３６は、蓄積した電力を基に、直流電圧を制御部２１０、無線送信部２２０、無線受信部２３０に供給する。
【００１８】
（Ｎ対Ｎシステムシーケンス）
図４は、Ｎ対Ｎの無線給電システム全体のシーケンスの一例を示す図である。
以下のシーケンスが実行されることにより、複数の無線電力送電装置が複数の無線電力受信装置へ送電を行う無線給電のためのデータ通信が実現される。本実施形態では通信可能な送電装置が３つ、給電を受ける受電装置が４つの場合を例に説明するが、送電装置及び受電装置の数はこれに限る必要はない。
Ｓ３０１において、送電装置間でソースＩＤ（デバイスＩＤ）の情報交換を行う。送電装置１０ａは、送電装置１０ｂとソースＩＤの情報を交換する。また、送電装置１０ｂは、送電装置１０ｃとも通信可能であるため、送電装置１０ｃともソースＩＤの情報を交換する。
Ｓ３０２において、送電装置間でＩｎｆｏ交換を行う。送電装置１０ａは、送電装置１０ｂと給電エリア、通信エリア、通信可能な送電装置数、最大送電電力等の情報を交換する。また、送電装置１０ｂは、送電装置１０ｃとも通信可能であるため、送電装置１０ｃとも給電エリア、通信エリア、通信可能な送電装置数、最大送電電力等の情報を交換する。
Ｓ３０３において、送電装置は、Ｓ３０１、３０２で交換した情報を用いてマスターとなる送電装置を決定する、本実施形態の場合は、送電装置１０ａ、１０ｂ、１０ｃで通信可能な送電装置数の多い送電装置をマスターとする方式を採用している。即ち、送電装置１０ｂがマスター、送電装置１０ａ、１０ｃがスレーブとなる。以上で送電装置間のシステム構築は完了する。その後、Ｓ３０４以降で送電装置と受電装置との関連付けが行われる。
【００１９】
送電装置と受電装置との関連付けは以下の２ステップからなる。１つ目のステップは、送電装置１０ａ〜１０ｃそれぞれの通信エリアに受電装置が存在するかしないかを特定するための認証作業である。２つ目のステップは、各送電装置の認証作業結果に基づき、マスターの送電装置１０ｂが受電装置の割り振りを通知する分担決め作業である。以下それぞれのステップの詳細について説明する。
Ｓ３０４において、マスターの送電装置１０ｂは、スレーブの送電装置１０ａ、１０ｃ対して、認証開始命令を発行する。送電装置と受電装置との間の認証作業は、Ｓ３０５〜Ｓ３０７で行われる。
Ｓ３０５において、各送電装置は、自身の通信エリア内に受電装置が存在するかを確認するため、デバイスＩＤ要求をブロードキャストで発行する。本実施形態の場合、マスターの送電装置１０ｂの通信エリア内の受電装置２０ｂ、２０ｃが送電装置１０ｂの要求を受信する。また、スレーブの送電装置１０ａの通信エリア内の受電装置２０ａ、２０ｂがスレーブの送電装置１０ａの要求を受信する。同様に、スレーブの送電装置１０ｃの通信エリア内の受電装置２０ｄが送電装置１０ｃの要求を受信する。
【００２０】
Ｓ３０６において、各受電装置は、要求を受け取った送電装置にデバイスＩＤ情報を送信する。本実施形態の場合、受電装置２０ａは、送電装置１０ａにデバイスＩＤを送信する。また、受電装置２０ｂは、送電装置１０ａ、１０ｂに対してデバイスＩＤを送信する。また、受電装置２０ｃは、送電装置１０ｂに対してデバイスＩＤを送信する。また、受電装置２０ｄは、送電装置１０ｃに対してデバイスＩＤを送信する。
Ｓ３０７において、各送電装置は、各受電装置が各送電装置の給電エリアに入っているかを確認し、各受電装置とその結果を情報交換する。本実施形態の場合、送電装置１０ａは、受電装置２０ａ、２０ｂと情報交換する。また、送電装置１０ｂは、受電装置２０ｂ、２０ｃと情報交換する。同様に、送電装置１０ｃは、受電装置２０ｄと情報交換する。送電装置は、給電エリアに受電装置が入っているか否かを、受電装置へ電力伝送トレーニングを行った結果に基づき判断してもよいし、位置センサの検知結果に基づき判断してもよい。
Ｓ３０８において、スレーブの送電装置１０ａ、１０ｃは、自身の通信エリアに存在する受電装置との情報交換が終了したら、終了したことをマスターの送電装置１０ｂにその結果と共に通知し、認証ステップを終了する。
【００２１】
Ｓ３０９において、マスターの送電装置１０ｂは、自身と通信可能な受電装置の認証結果と、スレーブの送電装置１０ａ、１０ｃが通信可能な受電装置の認証結果とに基づき、どの送電装置がどの受電装置に電力伝送を行うか分担決めをする。なお、受電装置２０ｂは、送電装置１０ａ、１０ｂ両方の給電エリア内に入っているので、本実施形態では、送電装置１０ａ、１０ｂの両方から給電を受けるものとする。ここまでで関連付け期間が終了する。
関連付け期間の終了後は、電力伝送準備期間となる。電力伝送準備期間では、各送電装置間で決定された分担に基づき、各送電装置と受電装置との間で電力伝送を行うための各種設定が行われる。例えば、給電先のデバイスＩＤ、給電元のソースＩＤ、給電周波数、受電装置の残電力情報等の設定が行われる。以下、電力伝送準備期間の動作について説明する。
Ｓ３１０において、マスターの送電装置１０ｂは、スレーブの送電装置１０ａ、１０ｃに対し、電力伝送を実行するデバイスＩＤを通知する割り振り通達をする。
Ｓ３１１において、スレーブの送電装置１０ａ、１０ｃは、マスターの送電装置１０ｂから指示された受電装置との間で、給電するために必要な給電情報を交換する。ここでいう給電情報には、給電周波数（給電条件）やデバイス情報等が含まれる。
Ｓ３１１での給電情報の交換が終了したら、Ｓ３１２において、スレーブの送電装置１０ａ、１０ｃは、割り振られた受電装置との間で電力伝送準備が整ったことを示す割り振りＡＣＫ（ＡＣＫｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）をマスターの送電装置１０ｂに返信する。マスターの送電装置１０ｂが、全てのスレーブの送電装置１０ａ、１０ｃから割り振りＡＣＫの返信を受けると、電力伝送準備期間が終わる。次のＳ３１３から電力伝送期間に入る。
【００２２】
Ｓ３１３において、マスターの送電装置１０ｂは、スレーブの送電装置１０ａ、１０ｃに対し、受電装置への給電開始を指示する。
Ｓ３１４において、各送電装置１０ａ〜１０ｃは、各受電装置２０ａ〜２０ｄへ無線給電を開始する。
電力伝送期間では、Ｓ３１５において、電力を受電している受電装置２０ａ〜２０ｄは、各送電装置に定期的に充電量の通知（充電量通知）を行う。
Ｓ３１６において、充電量が満充電となった受電装置２０ａ、２０ｄは、充電完了をそれぞれの供給元の送電装置１０ａ、１０ｃに通知する。一方、受電装置２０ｂ、２０ｃは、充電完了の前に電源が切れたり、通信エリア外に移動したり等の理由により、システムから消失した状態になっている。その場合、送電装置１０ａ、１０ｂは、充電量の通知が受け取れなくなるため、電力の給電を終了する。
このように、全ての受電装置２０ａ〜２０ｄが充電完了となったり、又は消失により給電の必要性がなくなったりしたら電力伝送期間が終了し、再び関連付け機関へと移行する。
以上の処理により、通信エリア内に複数の送電装置が存在する場合、一つの送電装置をマスターとして、各受電装置へ各送電装置が分担して給電するシステムを構築することができる。即ち、送電装置間で無線給電に係るシステム構成の調整を行うことにより、効率的に給電することができるシステムを構築することができる。
【００２３】
（追加された送電装置が第２のシステムを構成する例）
図５は、上述の図１のような複数の送電装置が複数の無線電力受信装置へ送電を行うＮ対Ｎの無線給電システムに新たに送電装置１０ｄが追加されたときの構成の一例を示す概念図である。
各送電装置１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、各受電装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄのシステム構成に関しては、図１と同様であるため説明を省略する。送電装置１０ｄは、図１のシステム構成後に新たに設置され電源投入された送電装置、又は他のエリアから移動してきた送電装置である。
送電装置１０ｄは、送電装置１０ｂと通信可能である。また、受電装置２０ｅは、送電装置１０ｄの給電エリア３０ｄ内に含まれている。
【００２４】
図６は、図５のように送電装置１０ｄが追加されたときのＮ対Ｎの無線給電システム全体の本実施形態におけるシーケンスの一例を示す図である。
本実施形態では、図１の構成において送電装置が電力伝送中に、図５のように送電装置１０ｄが新たに追加された場合を例に説明する。Ｓ３０１〜Ｓ３１６の処理については図４を用いて上述したため説明を省略し、送電装置１０ｄが追加された後のシーケンスについて説明する。また、送電装置１０ｄの処理に関するフローチャートを図７を用いて後述するため、ここでは図７のフローチャートのステップと対応付けて説明する。
送電装置１０ｄは、周辺装置に対して、認証要求をブロードキャストする（Ｓ１０００）。図５の場合、送電装置１０ｄと通信可能な領域にある送電装置は、送電装置１０ｂである。ただし、送電装置１０ｂは、既に他の送電装置１０ａ、１０ｃ及び受電装置２０ａ〜２０ｄと第１のシステムの構築を完了し、給電を開始している。したがって、送電装置１０ｂは、送電装置１０ｄからの認証要求に対しては、第１のシステムが構築済みである旨の認証応答を返し、送電装置１０ｄを第１のシステムに組み込まない（Ｓ１００１）。
【００２５】
送電装置１０ｂから第１のシステムが構築済みである旨の認証応答を受けた送電装置１０ｄは、送電装置１０ｂとはマスター決めを行わず、自身をマスターとした第２のシステムを新たに構築する（Ｓ１００２〜Ｓ１００３）。
マスターとなった送電装置１０ｄは、通信エリア内に受電装置が存在しないか確認するため、デバイスＩＤ要求をブロードキャストで発行する。図５の場合、受電装置２０ｃ、２０ｅが通信エリア内に存在するが、受電装置２０ｃは、既に送電装置１０ｂをマスターとする第１のシステムに組み込まれているため、送電装置１０ｄのデバイスＩＤ要求には応答しない。したがって、受電装置２０ｅのみが、送電装置１０ｄへデバイスＩＤを返す（Ｓ１００４〜Ｓ１００５）。
送電装置１０ｄは、受電装置２０ｅが給電エリアに入っているかどうかの確認を行う。ここで、受電装置２０ｅは送電装置１０ｄの給電エリアに入っているので、送電装置１０ｄは、受電装置２０ｅに給電を行うことになる。ここまでで関連付け期間が終了する（Ｓ１００６）。
【００２６】
送電装置１０ｄは、受電装置２０ｅとの間で、給電するために必要な給電情報を交換し、電力伝送準備期間を終える（Ｓ１００７）。
電力伝送準備が整ったら、送電装置１０ｄは、送電装置１０ｂに対して、送電装置１０ｄ側の第２のシステムにおける給電情報と給電の開始とを通知する（Ｓ１００８）。なお、給電情報は、上述したように無線給電システムにおいて送電装置が受電装置に給電するために必要な情報であり、システムの構成情報の一例である。
送電装置１０ｂは、この給電情報を自身がマスターとなっている第１のシステムの電力伝送終了の際、送電装置１０ｄ側のシステムの構成情報としてフィードバックする。これにより、送電装置１０ｂは、次の電力伝送の際に、この構成情報に基づいて上述の関連付けと電力伝送準備とを行うことで、システム間の干渉を防止することができる。
送電装置１０ｄは、受電装置２０ｅに給電を開始すると、受電装置２０ｅから充電量通知を予め定められた間隔毎に受け取る（Ｓ１００９）。そして、送電装置１０ｄは、受電装置２０ｅから充電完了通知を受け取ると、給電を終了する（Ｓ１０１０〜１０１１）。
【００２７】
図７は、構築済みの第１のシステムに追加された送電装置が第２のシステムを構築する処理の一例を示すフローチャートである。
Ｓ１０００において、送電装置は、通信エリア内の送電装置に対して認証要求を出す。
予め定められた時間経過後、Ｓ１００１において、送電装置は、上述の認証要求に対する認証応答の有無を確認する。送電装置は、認証応答がない場合はＳ１０００に戻り、予め定められた間隔で認証要求を繰り返す。送電装置は、他の送電装置から認証応答が返ってきた場合はＳ１００２に進み、認証結果の確認を行う。
Ｓ１００２において、送電装置は、認証応答の内容から、応答を返してきた送電装置がシステム構築済みであるか否かを確認する。送電装置は、応答を返してきた送電装置がシステム構築前だった場合はＳ１０１２に進む。一方、送電装置は、応答を返してきた送電装置が既にシステム構築済みだった場合はＳ１００３に進む。
【００２８】
Ｓ１００３〜Ｓ１０１１の処理に関して、図５のように構築済みの第１のシステムに送電装置１０ｄが追加された場合を例に説明する。
Ｓ１００３において、送電装置１０ｄは、既に構築されたシステムとは別の第２のシステムを自身がマスターとなって構築し、第２のシステムの構築完了後、Ｓ１００４に進む。これにより、システムを再構築する必要がなくなり、給電効率の低下を抑止することができる。
Ｓ１００４において、送電装置１０ｄは、通信エリア内に受電装置が存在するか否かを確認するために認証要求を出す。
予め定められた時間経過後、Ｓ１００５において、送電装置１０ｄは、受電装置からの応答の有無を確認する。送電装置１０ｄは、応答がない場合はＳ１００４に戻り、再び認証要求を繰り返す。一方、送電装置１０ｄは、受電装置から応答があった場合はＳ１００６に進む。
Ｓ１００６において、送電装置１０ｄは、応答があった受電装置が給電エリアに入っているかどうかの情報交換を前記受電装置と行い、Ｓ１００７に進む。
Ｓ１００７において、送電装置１０ｄは、受電装置に給電するための給電周波数等の給電情報の情報交換を受電装置と行う。以上で電力伝送準備期間が終了する。
【００２９】
Ｓ１００８において、送電装置１０ｄは、受電装置に給電を開始すると共に、送電装置１０ｂに対して、送電装置１０ｄ側の第２のシステムにおける給電情報と給電の開始とを通知する。
Ｓ１００９において、送電装置１０ｄは、給電開始後、予め定められた時間経過後、受電装置から充電量がどのくらいに達したかを示す充電量通知を受ける。
Ｓ１０１０において、送電装置１０ｄは、受け取った充電量通知が示す充電量が充電完了を示す量でなければ、Ｓ１００９に戻り、予め定められた時間経過後、受電装置からの充電量通知を受ける。一方、送電装置１０ｄは、受け取った充電量通知が示す充電量が充電完了を示す量に達していれば、Ｓ１０１１に進む。
Ｓ１０１１において、送電装置１０ｄは、給電を停止し、給電処理を終了する。
Ｓ１０１２において、送電装置は、応答を返してきた送電装置がシステム構築前の状態なので、図４で説明した処理により、送電装置間でマスター決めを行い、システムを構築する。
【００３０】
以上、本実施形態によれば、Ｎ対Ｎの無線給電システムの給電期間中に新たな送電装置が追加された場合であっても、システムを再構築せずに前記送電装置をマスターする新たなシステムを構築することができる。更に、既存の構築済みのシステムと新たに構築されたシステムとの間でシステムの構成情報を共有することができる。これにより、システムの再構築回数を減らすことができ、システムが不要に肥大化することや受電装置への給電の停止に伴う給電効率の低下等を抑止することができる。
【００３１】
＜実施形態２＞
（追加された送電装置が第１のシステムに組み込まれる例）
実施形態１同様、複数の送電装置が複数の無線電力受信装置へ送電を行うＮ対Ｎの無線給電システム内に新たに送電装置１０ｄが追加された場合の無線給電システムの構成を示す概念図として図５を用いて説明する。
図８は、図５のように送電装置１０ｄが追加されたときのＮ対Ｎの無線給電システム全体の本実施形態におけるシーケンスの一例を示す図である。
Ｓ３０１〜Ｓ３１６の処理については実施形態１で上述した処理と同様であるため説明を省略する。また、送電装置１０ｄの処理に関するフローチャートを図９を用いて後述するため、ここでは図９のフローチャートのステップと対応付けて説明する。
送電装置１０ｄは、周辺装置に対して、認証要求をブロードキャストする（Ｓ１２００）。図５の場合、送電装置１０ｄと通信可能な領域にある送電装置は、送電装置１０ｂである。ただし、送電装置１０ｂは、既に他の送電装置１０ａ、１０ｃ及び受電装置２０ａ〜２０ｄと第１のシステムの構築を完了し、給電を開始している。したがって、図５の例では、送電装置１０ｂは、送電装置１０ｄからの認証要求に対しては、自身がマスターである第１のシステムが構築済みで給電中である旨の認証応答を返す（Ｓ１２０１〜１２０２）。
【００３２】
送電装置１０ｄは、その認証応答の結果より、通信可能なシステムの存在を認識する。また、この認証応答には、第１のシステムにおける給電が終了するまでウェイト（待機）するウェイト要求（待機要求）が含まれている。そして、送電装置１０ｄは、応答した送電装置１０ｂから給電終了通知（待機終了通知）が送られてくるまでウェイトする。
送電装置１０ｂを含む第１のシステム内の全ての受電装置の給電が終了したら、送電装置１０ｄは、送電装置１０ｂから給電終了通知を受信する（Ｓ１２０３〜１２０４）。
送電装置１０ｂは、送電装置１０ｄをシステムに加え、再度マスター決めを行い、上述の第１のシステムの再構築を完了する（Ｓ１２０６）。本実施形態では送電装置１０ｂが再度マスターとして動作する。以上の処理により、給電中のシステムに送電装置が新たに追加された場合であっても、システムの再構築のタイミングが調整され、給電効率の低下を抑止することができる。
送電装置１０ｄは、最初の給電開始までと同様に、上述の関連付け（Ｓ１２０７）、電力伝送準備（Ｓ１２０８）、給電（Ｓ１２０９）を実行し、処理を終了する。
【００３３】
図９は、構築済みのシステムに追加された送電装置がシステムを再構築する際の処理の一例を示すフローチャートである。ここでは、図５のように構築済みの第１のシステムに送電装置１０ｄが追加された場合を例に説明する。
Ｓ１２００において、送電装置１０ｄは、通信エリア内の他の送電装置に対して認証要求を出す。
予め定められた時間経過後、Ｓ１２０１において、送電装置１０ｄは、上述の認証要求に対する認証応答の有無を確認する。送電装置１０ｄは、認証応答がない場合はＳ１２００に戻り、予め定められた間隔で認証要求を繰り返す。送電装置１０ｄは、他の送電装置から認証応答が返ってきた場合はＳ１２０２に進み、認証結果の確認を行う。
Ｓ１２０２において、送電装置１０ｄは、認証応答の内容から、応答を返してきた送電装置がシステム構築済みであるか否かを確認する。送電装置１０ｄは、応答を返してきた送電装置がシステム構築前だった場合はＳ１２１０に進む。一方、送電装置１０ｄは、応答を返してきた送電装置が既にシステム構築済みだった場合はＳ１２０３に進む。
【００３４】
Ｓ１２０３において、送電装置１０ｄは、返って来た応答内容から更にウェイト要求の有無を確認する。送電装置１０ｄは、ウェイト要求がある場合はＳ１２０４に進み、ウェイト要求がなかった場合はＳ１２０６に進む。図８の場合、送電装置１０ｂを含む構築済みのシステムにおける給電期間中に、送電装置１０ｂが認証要求を受けている。そのため、送電装置１０ｂが送電装置１０ｄに返す応答にはウェイト要求が含まれる。なお、送電装置１０ｄにウェイト要求が返ってくるケースは、図８のような場合に限られるものではない。例えば、他に既にマスターが決定されており、ソース（送電装置）とデバイス（受電装置）との関連付けが実施されている期間、ソースとデバイスとで給電情報を交換している電力伝送準備期間等のシステムがビジー状態のときに、マスターが送電装置１０ｄにウェイト要求を返すようにしてもよい。このように、マスターが、既に構築しているシステムの状態に応じてウェイト要求を送電装置１０ｄに返すようにしてもよい。
Ｓ１２０４において、送電装置１０ｄは、ウェイト状態を維持し、Ｓ１２０５に進む。
【００３５】
Ｓ１２０５において、送電装置１０ｄは、給電終了通知が他のシステムの送電装置から通知されたかどうかを確認する。送電装置１０ｄは、給電終了通知が通知されていればＳ１２０６に進み、通知されていなければＳ１２０４に戻る。
Ｓ１２０６において、送電装置１０ｄは、既にシステム構築されている送電装置との間でシステムの再構築を行う。即ち、認証要求を出した送電装置１０ｄと既存のシステムのマスターの送電装置との間でマスター決めを再度行い、Ｓ１２０７に進む。
Ｓ１２０７において、再構築されたシステムの各送電装置は、受電装置との関連付け作業を行い、Ｓ１２０８に進む。即ち、Ｓ１２０７では、どの受電装置にどの送電装置から給電が行われるかが決定される。
Ｓ１２０８において、各送電装置は、電力伝送準備作業を行い、Ｓ１２０９に進む。即ち、送電装置と受電装置との間で給電を行うための情報交換を行う。
Ｓ１２０９において、各送電装置は、受電装置へ給電し、給電が終了したら図９の処理を終了し、システムは待機状態に戻る。
Ｓ１２１０において、送電装置１０ｄは、応答を返してきた送電装置がシステム構成前の状態なので、図４で説明した処理により、応答を返してきた送電装置との間でマスター決めを行い、システムを構築する。
【００３６】
以上、本実施形態によれば、Ｎ対Ｎの無線給電システムの給電期間中に新たな送電装置が追加された場合であっても、システムの再構築のタイミングを調整することで、システムの給電効率の低下を抑止することができる。
【００３７】
＜実施形態３＞
実施形態１では、追加された送電装置が構築済みのシステムからの認証応答に基づき第２のシステムを構築した。実施形態２では、追加された送電装置が構築済みのシステムからウェイト要求を含む認証応答を受け、構築済みのシステムにおける給電が終了次第、構築済みのシステムに含まれる送電装置と共にシステムを再構築した。
本実施形態の送電装置は、以下のような処理に基づいてシステムを構築する。
まず、追加された送電装置１０ｄは、実施形態２で説明したように、認証要求に対して構築済みのシステムに含まれる送電装置からウェイト要求を含む認証応答を受ける。そして、送電装置１０ｄは、予め定められた時間ウェイトする。送電装置１０ｄは、前記予め定められた時間以内に構築済みのシステムに含まれる送電装置から給電終了通知を受信すれば、実施形態２で説明したように、構築済みのシステムに含まれる送電装置と共にシステムの再構築を行う。一方、送電装置１０ｄは、前記予め定められた時間以内に給電終了通知を受信しなかった場合、即ち、前記予め定められた時間ウェイトしてもウェイト終了とならなかった場合、実施形態１で説明したように、構築済みのシステム（第１のシステム）とは別の新たな第２のシステムを構築する。
以上、本実施形態によれば、Ｎ対Ｎの無線給電システムの給電期間中に新たな送電装置が追加された場合であっても、システムの状態に応じて柔軟にシステムを再構築したり、新たなシステムを構築したりすることができる。これにより、より容易に給電効率の低下を抑止することができる。
【００３８】
＜その他の実施形態＞
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（又はＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。
【００３９】
以上、上述した各実施形態によれば、無線給電中のシステムに新たな送電装置が追加された場合においても、効率よく給電する技術を提供することができる。
【００４０】
以上、本発明の好ましい形態について詳述したが、本実施形態は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【図１】
2015126634.tif 000003
【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】
2015126634.tif 000009
【図８】
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【図９】
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