(57)【要約】【課題】送電装置と受電装置との間に介在する障害物を容易に回避することができるワイヤレス送電システムおよびワイヤレス送電方法を提供すること。【解決手段】ワイヤレス送電システム１は、送電装置３と、受電装置４と、送電装置３から受電装置４までの送電区間に介在する障害物を検知する障害物検知手段６と、障害物検知手段６が障害物を検知すると、送電装置３による送電の方向を変更する送電方向変更手段７とを備えている。【選択図】図１
2013123346.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線で電力を送電する送電装置と、
上記電力を受電する受電装置と、
上記送電装置から送電された上記電力を上記受電装置が受電するまでの送電区間に介在する障害物を検知する障害物検知手段と、
上記障害物検知手段が上記送電区間に介在する上記障害物を検知すると、上記送電装置による上記電力の送電方向を変更する送電方向変更手段とを備えていることを特徴とするワイヤレス送電システム。
【請求項２】
上記送電装置による上記電力の送電方向は、上記受電装置へと向かう方向であり、
上記送電方向変更手段は、上記障害物検知手段が上記送電区間に介在する上記障害物を検知すると、上記送電装置による上記電力の送電方向を、上記受電装置へと向かう方向とは違う方向であって、上記送電装置によって送電された上記電力が上記障害物を照射しない方向に変更し、その後、上記障害物検知手段が上記送電区間に介在する上記障害物を検知しなくなると、上記送電装置による上記電力の送電方向を、上記受電装置へと向かう方向に戻すことを特徴とする請求項１に記載のワイヤレス送電システム。
【請求項３】
上記障害物検知手段は、上記送電区間に介在する上記障害物を検知すると共に、上記障害物の移動方向を検知し、
上記送電方向変更手段は、上記障害物検知手段が上記送電区間に介在する上記障害物を検知すると、上記送電装置による上記電力の送電方向を、上記受電装置へと向かう方向とは違う方向であって、上記障害物の上記移動方向とは反対の方向に変更し、その後、上記障害物検知手段が上記送電区間に介在する上記障害物を検知しなくなると、上記送電装置による上記電力の送電方向を、上記受電装置へと向かう方向に戻すことを特徴とする請求項２に記載のワイヤレス送電システム。
【請求項４】
上記電力を中継する複数の中継装置と、
上記障害物検知手段の検知結果に応じて、上記複数の中継装置の中から、上記送電装置から送電された上記電力を上記受電装置に中継する中継装置を１つ選択する中継装置選択手段とをさらに備え、
上記送電装置による上記電力の送電方向は、上記中継装置選択手段によって選択された上記中継装置へと向かう方向であり、
上記中継装置選択手段は、上記障害物検知手段が上記送電区間に介在する上記障害物を検知すると、現在上記送電装置から送電された上記電力を中継している上記中継装置とは違う中継装置であって、上記送電装置から送電された上記電力を上記障害物に照射することなく上記受電装置に中継することができる中継装置を上記複数の中継装置の中から新たに選択し、
上記送電方向変更手段は、上記送電装置による上記電力の送電方向を、上記中継装置選択手段によって新たに選択された上記中継装置へと向かう方向に変更することを特徴とする請求項１に記載のワイヤレス送電システム。
【請求項５】
上記送電装置から送電された上記電力を上記受電装置に中継する移動可能な中継装置と、
上記中継装置を移動させる中継装置移動手段とをさらに備え、
上記送電装置による上記電力の送電方向は、上記中継装置へと向かう方向であり、
上記中継装置移動手段は、上記障害物検知手段が上記送電区間に介在する上記障害物を検知すると、上記中継装置が現在位置している場所から違う場所であって、上記送電装置から送電された上記電力を上記障害物に照射することなく上記受電装置に中継することができる場所へと上記中継装置を移動させ、
上記送電方向変更手段は、上記送電装置による上記電力の送電方向を、上記中継装置移動手段によって移動された上記中継装置へと向かう方向に変更することを特徴とする請求項１に記載のワイヤレス送電システム。
【請求項６】
送電装置から無線で電力を送電する送電ステップと、
受電装置が上記電力を受電する受電ステップと、
上記送電装置から送電された上記電力を上記受電装置が受電するまでの送電区間に介在する障害物を検知する障害物検知ステップと、
上記障害物検知ステップにおいて、上記送電区間に介在する上記障害物を検知すると、上記送電装置による上記電力の送電方向を変更する送電方向変更ステップとを備えていることを特徴とするワイヤレス送電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、送電装置から受電装置へと無線で送電を行うワイヤレス送電システムおよびワイヤレス送電方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在では、電源コードを用いずに電力を供給するワイヤレス送電システムが注目されている。このようなワイヤレス送電システムでは、送電装置と受電装置との間に障害物が介在すると、障害物に送電した電力が照射されてしまう。もし障害物が人や動物等の生き物であった場合には、電力による影響を受ける可能性がある。そこで、障害物への電力の照射を防ぐための工夫が特許文献１および２には開示されている。
【０００３】
特許文献１には、送電アンテナと受電アンテナとの間の空間に介在する障害物を検知する少なくとも１つのセンサと、該センサからの信号に基づいて障害物の有無を判定する処理手段とを備えた障害物検知装置が開示されている。この障害物検知装置は、障害物があった場合には、マイクロ波の送信を中止することにより、障害物に電力が照射されるのを防ぐことを可能にする。
【０００４】
また、特許文献２には、送電アンテナから送出されたマイクロ波またはレーザを受信する受電アンテナと、受電アンテナで受信したマイクロ波またはレーザを移動機器に向けて送電する送電アンテナとを備えた中継ロボットが開示されている。この中継ロボットは、移動機器とは一定の位置関係を維持しながら移動するため、電源と移動機器との間に障害物が介在していても、中継ロボットを介して電力を供給することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２６７５７８号公報
【特許文献２】特開２００７−４５２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１および２に開示されている技術は、実用的であるとは言い難い。なぜなら、特許文献１に開示されている技術では、障害物を検知した場合にはマイクロ波の送信を中止することによって障害物への電力の照射を防ぐことはできるが、障害物を検知する度に送電を停止しなければならず、処理が煩雑となるためである。
【０００７】
また、特許文献２に開示されている技術は、移動機器と電源との間に障害物が介在している場合には中継ロボットを介して電力を供給することができるが、移動機器と中継ロボットとの間、あるいは電源と中継ロボットとの間に障害物が介在している場合には、該障害物への電力の照射を防ぐことができない。
【０００８】
そこで、本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、送電装置と受電装置との間に障害物が介在する場合には、該障害物への電力の照射を容易に防ぐことができるワイヤレス送電システムおよびワイヤレス送電方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るワイヤレス送電システムは、上記の課題を解決するために、無線で電力を送電する送電装置と、上記電力を受電する受電装置と、上記送電装置から送電された上記電力を上記受電装置が受電するまでの送電区間に介在する障害物を検知する障害物検知手段と、上記障害物検知手段が上記送電区間に介在する上記障害物を検知すると、上記送電装置による上記電力の送電方向を変更する送電方向変更手段とを備えていることを特徴としている。
【００１０】
上記の構成によれば、送電装置から受電装置へと送電を行っている状態で障害物検知手段が送電装置と受電装置との間に介在する障害物を検知すると、送電方向変更手段は送電装置による送電の方向を、受電装置へと向かう方向とは違う方向に変更する。これによって、送電装置から送信される電力を障害物に照射してしまうのを防ぐことができる。したがって、障害物が人や動物等の生き物であった場合、電力の照射による影響を与えずに済む。特に、本発明に係るワイヤレス送電システムでは、送電装置と受電装置との間に障害物が介在している場合に、送電装置からの送電方向を変更することによって、障害物への電力の照射を回避しているので、障害物を検知する度に送電を停止する必要がなく、処理が単純である。
【００１１】
また、本発明に係るワイヤレス送電システムにおいては、上記送電装置による上記電力の送電方向は、上記受電装置へと向かう方向であり、上記送電方向変更手段は、上記障害物検知手段が上記送電区間に介在する上記障害物を検知すると、上記送電装置による上記電力の送電方向を、上記受電装置へと向かう方向とは違う方向であって、上記送電装置によって送電された上記電力が上記障害物を照射しない方向に変更し、その後、上記障害物検知手段が上記送電区間に介在する上記障害物を検知しなくなると、上記送電装置による上記電力の送電方向を、上記受電装置へと向かう方向に戻すことを特徴としている。
【００１２】
上記の構成によれば、送電装置と受電装置との間に介在する障害物を障害物検知手段が検知しなくなると、送電装置による送電方向を、受電装置へと向かう方向に再び戻している。このように、送電装置と受電装置との間に介在する障害物がなくなり次第、受電装置に向けた送電を開始することができ、効率的である。
【００１３】
また、本発明に係るワイヤレス送電システムにおいては、上記障害物検知手段は、上記送電区間に介在する上記障害物を検知すると共に、上記障害物の移動方向を検知し、上記送電方向変更手段は、上記障害物検知手段が上記送電区間に介在する上記障害物を検知すると、上記送電装置による上記電力の送電方向を、上記受電装置へと向かう方向とは違う方向であって、上記障害物の上記移動方向とは反対の方向に変更し、その後、上記障害物検知手段が上記送電区間に介在する上記障害物を検知しなくなると、上記送電装置による上記電力の送電方向を、上記受電装置へと向かう方向に戻すことを特徴としている。
【００１４】
上記の構成によれば、送電された電力が障害物に照射されないような方向に送電方向を変更したにも拘らず、送電方向の変更先に、障害物検知手段によって検知された障害物と同じ障害物を再び検知し、電力を照射してしまう危険性がない。
【００１５】
また、本発明に係るワイヤレス送電システムにおいては、上記電力を中継する複数の中継装置と、上記障害物検知手段の検知結果に応じて、上記複数の中継装置の中から、上記送電装置から送電された上記電力を上記受電装置に中継する中継装置を１つ選択する中継装置選択手段とをさらに備え、上記送電装置による上記電力の送電方向は、上記中継装置選択手段によって選択された上記中継装置へと向かう方向であり、上記中継装置選択手段は、上記障害物検知手段が上記送電区間に介在する上記障害物を検知すると、現在上記送電装置から送電された上記電力を中継している上記中継装置とは違う中継装置であって、上記送電装置から送電された上記電力を上記障害物に照射することなく上記受電装置に中継することができる中継装置を上記複数の中継装置の中から新たに選択し、上記送電方向変更手段は、上記送電装置による上記電力の送電方向を、上記中継装置選択手段によって新たに選択された上記中継装置へと向かう方向に変更することを特徴としている。
【００１６】
上記の構成によれば、送電装置と中継装置との間、あるいは中継装置と受電装置との間に障害物が介在していても、該障害物を回避して送電を行うことができる。この際、送電装置と受電装置との間の送電区間に介在する障害物を回避しつつも、継続して送電装置から受電装置への送電を行うことができるため、電力供給効率を低下させずに済む。
【００１７】
また、本発明に係るワイヤレス送電システムにおいては、上記送電装置から送電された上記電力を上記受電装置に中継する移動可能な中継装置と、上記中継装置を移動させる中継装置移動手段とをさらに備え、上記送電装置による上記電力の送電方向は、上記中継装置へと向かう方向であり、上記中継装置移動手段は、上記障害物検知手段が上記送電区間に介在する上記障害物を検知すると、上記中継装置が現在位置している場所から違う場所であって、上記送電装置から送電された上記電力を上記障害物に照射することなく上記受電装置に中継することができる場所へと上記中継装置を移動させ、上記送電方向変更手段は、上記送電装置による上記電力の送電方向を、上記中継装置移動手段によって移動された上記中継装置へと向かう方向に変更することを特徴としている。
【００１８】
上記の構成によれば、送電装置と中継装置との間、あるいは中継装置と受電装置との間に障害物が介在していても、該障害物を回避して送電を行うことができる。この際、送電装置と中継装置との間、あるいは中継装置と受電装置との間に障害物が介在していれば該中継装置を移動させることによって障害物を回避しているので、複数の中継装置を設ける必要がなく、ワイヤレス送電システムの構成を簡略化することができる。
【００１９】
本発明に係るワイヤレス送電方法は、上記の課題を解決するために、送電装置から無線で電力を送電する送電ステップと、受電装置が上記電力を受電する受電ステップと、上記送電装置から送電された上記電力を上記受電装置が受電するまでの送電区間に介在する障害物を検知する障害物検知ステップと、上記障害物検知ステップにおいて、上記送電区間に介在する上記障害物を検知すると、上記送電装置による上記電力の送電方向を変更する送電方向変更ステップとを備えていることを特徴としている。
【００２０】
上記の方法によれば、送電装置から送信される電力を障害物に照射してしまうのを防ぐことができ、なおかつ、障害物を検知する度に送電を停止する必要がなく、処理が単純なワイヤレス送電方法を提供できる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、送電装置から送信される電力を障害物に照射してしまうのを防ぐことができる。したがって、障害物が人や動物等の生き物であった場合、電力の照射による影響を与えずに済む。特に、本発明では、送電装置と受電装置との間に障害物が介在している場合に、送電装置からの送電方向を変更することによって、障害物への電力の照射を防いでいるので、障害物を検知する度に送電を停止する必要がなく、処理が単純である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施形態に係るワイヤレス送電システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る送電装置の内部構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る受電装置の内部構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るワイヤレス送電システムにおける送電装置および受電装置の概略的な配置を示す図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るワイヤレス送電システムにおける送電方法のフローを示す図である。
【図６】本発明の他の実施形態に係るワイヤレス送電システムの全体構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係る中継装置の内部構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の他の実施形態に係るワイヤレス送電システムにおける送電装置、受電装置、および中継装置の概略的な配置を示す図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係るワイヤレス送電システムにおける送電方法のフローを示す図である。
【図１０】本発明のさらに他の実施形態に係るワイヤレス送電システムの全体構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明のさらに他の実施形態に係る中継装置の内部構成を示すブロック図である。
【図１２】本発明のさらに他の実施形態に係るワイヤレス送電システムにおける送電装置、受電装置、および中継装置の概略的な配置を示す図である。
【図１３】本発明のさらに他の実施形態に係るワイヤレス送電システムにおける送電方法のフローを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
本発明を以下の実施の形態により詳細に説明する。なお、以下の説明においては、同一の機能および作用を示す部材については、同一の符号を付し、説明を省略する。
【００２４】
〔第１の実施形態〕
（ワイヤレス送電システム１の構成）
まず、本発明の第１の実施形態に係るワイヤレス送電システムについて、図１を参照して説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るワイヤレス送電システム１の全体構成を示すブロック図である。
【００２５】
本実施形態に係るワイヤレス送電システム１は、電力の供給対象の電子機器に搭載（接続）された受電装置４に、外部の送電装置３から無線で電力を送電するシステムである。図１に示すように、ワイヤレス送電システム１は、送電装置３による電力の送電を制御する制御手段２、電力を無線で送電する送電装置３、および送電された電力を受電する受電装置４を有している。
【００２６】
制御手段２は、さらに障害物検知手段６と送電方向変更手段７とを有している。障害物検知手段６とは、送電装置３と受電装置４との間に介在する障害物を検知するための手段であり、送電装置３から電力を送電している間検知を行う。送電装置３と受電装置４との間とは、送電装置３から受電装置４への送電が行われる区間であり、送電装置３と受電装置４とを直線で結んだ線分上の区間である。送電方向変更手段７は、障害物検知手段６の検知結果に応じて、送電装置３から送電する電力の送電方向を制御する手段である。具体的には、送電装置３から受電装置４への送電を行っている状態で障害物検知手段６が送電装置３と受電装置４との間の障害物を検知すると、送電方向変更手段７は送電装置３による送電の方向を、受電装置４へと向かう方向とは違う方向に変更する。一方、その状態で障害物検知手段６が送電装置３と受電装置４との間の障害物を検知しなくなると、送電方向変更手段７は送電装置３による送電の方向を、受電装置４へと向かう方向に戻す。障害物検知手段６としては、例えば、赤外線センサ等の公知のセンサを採用することができる。この制御手段２は、図１に示すように単独で存在していてもよいし、送電装置３に含まれていてもよい。
【００２７】
送電方向変更手段７による送電方向の変更先は、送電装置３から送電される電力が障害物に照射されないような方向とする。この際、送電方向変更手段７による送電方向の変更ルールには特に限定はないが、送電方向の変更先に明らかに他の障害物がないような方向に変更することが好ましい。例えば、予めワイヤレス送電システム１が配置される部屋の配置図を送電装置３に記憶しておき、壁や天井の方向に送電方向を変更するように制御してもよい。あるいは、予め壁を用意して、その壁の方向を送電装置３に記憶しておき、該壁の方向に送電方向を変更するように制御してもよい。これらの変更ルールに基づけば、送電された電力が障害物に照射されないような方向に送電方向を変更したにも拘らず、送電方向の変更先に、障害物検知手段６によって検知された障害物とは別の人や動物等の障害物が存在する場合に電力を照射してしまう危険性がない。
【００２８】
また、障害物検知手段６が送電装置３と受電装置４との間に介在する障害物の移動を検知するように設定し、その移動方向とは反対方向に送電方向を変更するように制御することも可能である。この変更ルールに基づけば、送電された電力が障害物に照射されないような方向に送電方向を変更したにも拘らず、送電方向の変更先に、障害物検知手段６によって検知された障害物と同じ障害物を再び検知し、電力を照射してしまう危険性がない。
【００２９】
送電装置３および受電装置４の内部構成を示すブロック図を図２および図３に示す。図２に示すように、送電装置３は、電源８と、電源８からの電力をマイクロ波あるいはレーザに変換する変換手段９と、変換手段９によって変換されたマイクロ波あるいはレーザを外部に対して送信する送電アンテナ１０とを備えている。送電アンテナ１０には、例えば、スロットアンテナまたは導波管スロットアンテナ等を採用することができる。送電装置３は、複数の送電アンテナ１０を備えていてもよい。
【００３０】
また、図３に示すように、受電装置４は、外部から送られてきたマイクロ波あるいはレーザを受信する受電アンテナ１９と、受電アンテナ１９が受信したマイクロ波あるいはレーザを電力に変換する変換手段２０とを備えている。受電アンテナ１９には、例えば、円形パッチアンテナ等を採用することができる。受電装置４は、複数の受電アンテナ１９を備えていてもよい。
【００３１】
ワイヤレス送電システム１に電力の送電指示があると、制御手段２の障害物検知手段６は、送電装置３と受電装置４との間に介在する障害物の検知を開始し、その検知結果の情報を送電方向変更手段７に出力する。送電方向変更手段７では、障害物検知手段６の検知結果に基づき、送電装置３に送電指示を出力すると共に、送電アンテナ１０による送電方向を変更する必要がある場合はそれに応じた送電方向変更指示を出力する。送電装置３では送電指示を受け取ると、電源８から電力が出力され、その電力は変換手段９においてマイクロ波あるいはレーザに変換される。変換手段９によって変換されたマイクロ波あるいはレーザは、送電アンテナ１０によって外部に向けて送信される。この際、送電装置３が送電方向変更指示を受け取っている場合は、それに応じた送電方向に送信される。
【００３２】
送電装置３の送電アンテナ１０から送信されたマイクロ波あるいはレーザを受電装置４の受電アンテナ１９が受信すると、そのマイクロ波あるいはレーザは変換手段２０によって電力に変換される。変換手段２０によって変換された電力は、受電装置４が搭載（接続）されている電子機器の駆動源として利用される。
【００３３】
（ワイヤレス送電システム１による送電方法）
続いて、本実施形態に係るワイヤレス送電システム１による具体的な送電方法について、図４を参照して図５に沿って説明する。図４は、ワイヤレス送電システム１における送電装置３および受電装置４の概略的な配置を示す図である。図５は、ワイヤレス送電システム１における送電方法のフローを示す図である。
【００３４】
ワイヤレス送電システム１に外部から送電指示が入力されると、ワイヤレス送電システム１は受電装置４への送電を開始する（ステップＳ１；以下Ｓ１と略記する）。まず、制御手段２の障害物検知手段６は送電装置３と受電装置４との間に介在する障害物５の検知を開始する（Ｓ２）。障害物検知手段６が送電装置３と受電装置４との間に介在する障害物５を検知しない場合は（Ｓ３；ＮＯ）、障害物検知手段６はその検知結果の情報を送電方向変更手段７に出力する。送電方向変更手段７では、障害物検知手段６から受け取った検知結果の情報に基づいて、送電装置３による送電方向を変更しない。すなわち、送電装置３はそのまま受電装置４への送電を行う。その後、ワイヤレス送電システム１に外部から送電停止の指示が入力されると（Ｓ８；ＹＥＳ）、ワイヤレス送電システム１では送電装置３からの送電を停止し、送電処理を終える（Ｓ９）。一方、ワイヤレス送電システム１に外部から送電停止の指示が入力されていない場合は（Ｓ８；ＮＯ）、Ｓ３に戻り、障害物検知手段６が障害物５の検知を再び行う。
【００３５】
一方、図４に示すように、障害物検知手段６が送電装置３と受電装置４との間に介在する障害物５を検知した場合（Ｓ３；ＹＥＳ）、障害物検知手段６はその検知結果の情報を送電方向変更手段７に出力する。送電方向変更手段７では、障害物検知手段６から受け取った検知結果の情報に基づいて、送電装置３による送電方向を、受電装置４へと向かう方向とは違う方向に変更する（Ｓ４）。これによって、送電装置３から送信されるマイクロ波あるいはレーザを障害物５に照射してしまうのを防ぐことができる。
【００３６】
その後、ワイヤレス送電システム１に外部から送電停止の指示が入力されると（Ｓ５；ＹＥＳ）、ワイヤレス送電システム１では送電装置３からの送電を停止し、送電処理を終える（Ｓ９）。一方、ワイヤレス送電システム１に外部から送電停止の指示が入力されていない場合は（Ｓ５；ＮＯ）、障害物検知手段６は引き続き送電装置３と受電装置４との間に介在する障害物５の検知を行う。障害物検知手段６が送電装置３と受電装置４との間に介在する障害物５を検知した場合は（Ｓ６；ＹＥＳ）、Ｓ５に戻る。Ｓ５において、外部から送電停止が指示されない場合は（Ｓ５；ＮＯ）、再びＳ６の障害物５の検知を行う。外部から送電停止が指示された場合には（Ｓ５；ＹＥＳ）、送電装置３からの送電を停止し、送電処理を終える（Ｓ９）。
【００３７】
一方、Ｓ６において障害物検知手段６が送電装置３と受電装置４との間に介在する障害物５を検知しなかった場合は（Ｓ６；ＮＯ）、障害物検知手段６はその検知結果の情報を送電方向変更手段７に出力する。送電方向変更手段７では、障害物検知手段６から受け取った検知結果の情報に基づいて、送電装置３による送電方向を、受電装置４へと向かう方向に戻す（Ｓ７）。その後は、Ｓ３に戻り、障害物検知手段６が障害物５の検知を再び行う。
【００３８】
以上が、本実施形態に係るワイヤレス送電システム１による送電方法である。この方法によれば、送電装置３から受電装置４へと送電を行っている状態で障害物検知手段６が送電装置３と受電装置４との間の障害物５を検知すると、送電方向変更手段７は送電装置３による送電の方向を、受電装置４へと向かう方向とは違う方向に変更する。これによって、送電装置３から送信されるマイクロ波あるいはレーザを障害物５に照射してしまうのを防ぐことができる。したがって、障害物５が人や動物等の生き物であった場合、マイクロ波あるいはレーザによる影響を与えずに済む。特に、本実施形態に係るワイヤレス送電システムでは、送電装置３と受電装置４との間に障害物５が介在している場合に、送電装置３からの送電方向を変更することによって、障害物５へのマイクロ波あるいはレーザの照射を回避しているので、障害物５を検知する度に送電を停止する必要がなく、処理が単純である。
【００３９】
また、本実施形態では、送電装置３と受電装置４との間に介在する障害物５を障害物検知手段６が検知しなくなると、送電装置３による送電方向を、受電装置４へと向かう方向に再び戻している。このように、送電装置３と受電装置４との間に介在する障害物５がなくなり次第、受電装置４に向けた送電を開始することができ、効率的である。
【００４０】
〔第２の実施形態〕
（ワイヤレス送電システム１１の構成）
続いて、本発明の第２の実施形態に係るワイヤレス送電システムについて、図６を参照して説明する。図６は、本発明の一実施形態に係るワイヤレス送電システム１１の全体構成を示すブロック図である。
【００４１】
本実施形態に係るワイヤレス送電システム１１は、電力の供給対象の電子機器に搭載（接続）された受電装置１４に、中継装置１５を介して、外部の送電装置１３から無線で電力を送電するシステムである。図６に示すように、ワイヤレス送電システム１１は、送電装置１３による電力の送電を制御する制御手段１２、電力を無線で送電する送電装置１３、送電された電力を受電する受電装置１４、および受電した電力を中継する複数の中継装置１５を有している。
【００４２】
複数の中継装置１５の配置には特に限定はないが、例えば、ワイヤレス送電システム１１が配置される空間が室内等の遮蔽された空間であれば、天井や壁等の居住空間の障害とならないような位置に配置したり、互いに他の中継装置１５の送電区間に介在しないような（すなわち、障害物とならないような）位置に配置したりすることができる（例えば、直線上、同一平面上等）。また、障害物が出現する場所の範囲を特定できる場合には、その範囲を避けて最短距離で送電可能となる位置に配置してもよい。例えば、障害物がＡ、Ｂ、Ｃの３ヶ所のみに出現する場合、Ａを避けて最短距離で送電可能な位置Ａ’、Ｂを避けて最短距離で送電可能な位置Ｂ’、およびＣを避けて最短距離で送電可能な位置Ｃ’に中継装置１５を配置してもよい。さらには、ＡＢを避けて最短距離で送電可能な位置ＡＢ’、ＢＣを避けて最短距離で送電可能な位置ＢＣ’、およびＡＣを避けて最短距離で送電可能な位置ＡＣ’に中継装置１５を配置してもよい。
【００４３】
なお、以上のように複数の中継装置１５を様々な位置に配置することを想定しているが、送電装置１３からの電力を中継する中継装置１５の位置によっては、受電装置１４は受電方向を変更する必要がある場合がある。そのため、受電装置１４は、電力を受電する受電方向を制御するための受電方向変更手段を備えていることが好ましい。
【００４４】
制御手段１２は、さらに障害物検知手段１６と送電方向変更手段１７と中継装置選択手段１８とを有している。障害物検知手段１６とは、送電装置１３と中継装置１５との間、ならびに中継装置１５と受電装置１４との間に介在する障害物を検知するための手段であり、送電装置１３から電力を送電している間検知を行う。送電装置１３と中継装置１５との間、ならびに中継装置１５と受電装置１４との間とは、送電装置１３から中継装置１５を中継して受電装置１４まで送電が行われる区間であり、送電装置１３と中継装置１５と受電装置１４とを直線で結んだ線分上の区間である。以下では、これを送電区間と称す。
【００４５】
中継装置選択手段１８は、障害物検知手段１６の検知結果に応じて、送電装置１３から送電される電力を中継する中継装置１５を選択する手段である。具体的には、送電装置１３から中継装置１５を介して受電装置１４に送電を行っている状態で送電区間に介在する障害物を検知すると、中継装置選択手段１８は現在送電装置１３からの電力を中継している中継装置１５とは別の中継装置１５を選択する。その情報は送電方向変更手段７に送られ、送電方向変更手段７はその情報に基づいて、送電装置１３による送電の方向を、選択された中継装置１５へと向かう方向に変更する。障害物検知手段１６としては、例えば、赤外線センサ等の公知のセンサを採用することができる。この制御手段１２は、図６に示すように単独で存在していてもよいし、送電装置１３に含まれていてもよい。
【００４６】
中継装置選択手段１８によって選択される中継装置１５は、送電装置１３から送電された電力を障害物に照射することなく受電装置１４に中継することができるような中継装置１５とする。この際、中継装置選択手段１８による中継装置１５の選択ルールには特に限定はないが、例えば、送電区間が最短となる中継装置１５を選択してもよい。これによれば、送電効率を高めることができる。あるいは、過去の送電方向の変更履歴等に基づいて、中継装置１５の単位時間当たり、もしくはその時刻帯における送電方向の変更回数が最小になると考えられる中継装置１５を選択してもよい。これによれば、送電方向の変更回数を抑えることができ、より効率的な送電が可能となる。さらには、以上の選択ルールを組み合わせてもよい。具体的には、過去の送電方向の変更履歴等に基づく中継装置１５の単位時間当たり、もしくはその時刻帯における送電方向の変更回数が事前に設定した変更回数以内であり、かつ送電区間が最短となる中継装置１５を選択してもよい。例えば、過去の送電方向の変更履歴等に基づく単位時間当たり、あるいはその時刻帯における送電方向の変更回数が２回となるＡの中継装置１５と、変更回数が３回となるＢの中継装置１５とが存在するとする。この場合、事前に設定した変更回数を３回とすると、Ｂの中継装置１５を介した送電区間の方が短い場合、Ｂの中継装置１５を選択する。
【００４７】
ワイヤレス送電システム１１における送電装置１３および受電装置１４の構成は、第１の実施形態に係る送電装置３および受電装置４と同じであるため、ここではその説明は省略する。中継装置１５の内部構成を示すブロック図を図７に示す。図７に示すように、中継装置１５は、外部から送られてきたマイクロ波あるいはレーザを受信する受電アンテナ３０と、受電アンテナ３０が受信したマイクロ波あるいはレーザを受電装置１４に送信する送電アンテナ３１とを備えている。受電アンテナ３０には、例えば、円形パッチアンテナ等を採用することができる。また、送電アンテナ３１には、例えば、スロットアンテナまたは導波管スロットアンテナ等を採用することができる。中継装置１５は、複数の受電アンテナ３０および複数の送電アンテナ３１を備えていてもよい。
【００４８】
ワイヤレス送電システム１１に電力の送電指示があると、制御手段１２の障害物検知手段１６は、送電区間に介在する障害物の検知を開始し、その検知結果の情報を中継装置選択手段１８に出力する。中継装置選択手段１８では、障害物検知手段１６の検知結果の情報に基づき、送電装置１３から送電される電力を中継する中継装置１５を選択する。送電方向変更手段１７では、送電装置１３に送電指示を出力すると共に、中継装置選択手段１８によって選択された中継装置１５へと向かう送電方向とさせる送電方向変更指示を出力する。送電装置１３では送電指示を受け取ると、電源から出力された電力をマイクロ波あるいはレーザに変換し、それを送電アンテナによって外部に向けて送信する。この際、送電装置１３は、送電方向変更手段１７から受け取った送電方向変更指示に応じた（すなわち、選択された中継装置１５へと向かう）送電方向に送信する。
【００４９】
送電装置１３から送信されたマイクロ波あるいはレーザを中継装置１５の受電アンテナ３０が受信すると、そのマイクロ波あるいはレーザは送電アンテナ３１から受電装置１４に向けて送信される。そのマイクロ波あるいはレーザを受電装置１４の受電アンテナが受信すると、該マイクロ波あるいはレーザは電力に変換され、受電装置１４が搭載（接続）されている電子機器の駆動源として利用される。
【００５０】
（ワイヤレス送電システム１１による送電方法）
続いて、本実施形態に係るワイヤレス送電システム１１による具体的な送電方法について、図８を参照して図９に沿って説明する。図８は、ワイヤレス送電システム１１における送電装置１３、受電装置１４、および中継装置１５の概略的な配置を示す図である。図９は、ワイヤレス送電システム１１における送電方法のフローを示す図である。図８では、図の簡略化のため、２つの中継装置１５しか示していないが、これに限定されるものではない。
【００５１】
ワイヤレス送電システム１１に外部から送電指示が入力されると、ワイヤレス送電システム１１は受電装置１４への送電を開始する（Ｓ１１）。まず、制御手段１２の障害物検知手段１６は送電区間に介在する障害物５の検知を開始する（Ｓ１２）。障害物検知手段１６が送電区間に介在する障害物５を検知しない場合は（Ｓ１３；ＮＯ）、障害物検知手段１６はその検知結果の情報を中継装置選択手段１８に出力する。中継装置選択手段１８では、障害物検知手段１６から受け取った検知結果の情報に基づき、送電装置１３から送電される電力を中継する中継装置１５に変更がない旨の情報を送電方向変更手段１７に出力する。送電方向変更手段７では、中継装置選択手段１８から受け取った情報に基づいて、送電装置１３による送電方向を変更しない。すなわち、送電装置１３は障害物の検知を行った送電区間に含まれる中継装置１５をそのまま介して受電装置１４への送電を行う。その後、ワイヤレス送電システム１１に外部から送電停止の指示が入力されると（Ｓ１７；ＹＥＳ）、ワイヤレス送電システム１１では送電装置１３からの送電を停止し、送電処理を終える（Ｓ１８）。一方、ワイヤレス送電システム１１に外部から送電停止の指示が入力されていない場合は（Ｓ１７；ＮＯ）、Ｓ１３に戻り、障害物検知手段１６が障害物５の検知を再び行う。
【００５２】
Ｓ１３において、図９に示すように、障害物検知手段１６が送電区間に介在する障害物５を検知した場合（Ｓ１３；ＹＥＳ）、障害物検知手段１６はその検知結果の情報を中継装置選択手段１８に出力する。中継装置選択手段１８では、障害物検知手段１６から受け取った検知結果の情報に基づいて、現在送電装置１３からの電力を中継している中継装置１５とは別の中継装置１５を選択する（Ｓ１４）。中継選択手段１８が選択した中継装置１５の情報は送電方向変更手段１７に出力され、送電方向変更手段１７ではその情報に基づいて、送電装置３による送電方向を、上記の別の中継装置１５へと向かう方向に変更する（Ｓ１５）。これによって、障害物５を回避して、送電装置１３から受電装置１４にマイクロ波あるいはレーザを送信することができる。
【００５３】
その後、ワイヤレス送電システム１１に外部から送電停止の指示が入力されると（Ｓ１６；ＹＥＳ）、ワイヤレス送電システム１１では送電装置１３からの送電を停止し、送電処理を終える（Ｓ１８）。一方、ワイヤレス送電システム１１に外部から送電停止の指示が入力されていない場合は（Ｓ１６；ＮＯ）、Ｓ１３に戻り、障害物検知手段１６は引き続き送電区間に介在する障害物５の検知を行う。
【００５４】
以上が、本実施形態に係るワイヤレス送電システム１１による送電方法である。この方法によれば、送電装置１３から中継装置１５を介して、受電装置１４へと送電を行っている状態で障害物検知手段１６が送電区間に介在する障害物５を検知すると、中継装置選択手段１８は現在送電装置１３からの電力を中継している中継装置１５とは別の中継装置１５を選択する。そして、送電方向変更手段１７では、中継装置選択手段１８によって選択された中継装置１５へと向かう方向に、送電装置１３による送電の方向を変更する。これによって、送電装置１３と中継装置１５との間、あるいは中継装置１５と受電装置１４との間に障害物５が介在していても、該障害物５を回避して送電を行うことができる。この際、第１の実施形態とは異なり、送電装置１３と受電装置１４との間の送電区間に介在する障害物を回避しつつも、継続して送電装置１３から受電装置１４への送電を行うことができるため、電力供給効率を低下させずに済む。
【００５５】
〔第３の実施形態〕
（ワイヤレス送電システム２１の構成）
続いて、本発明の第３の実施形態に係るワイヤレス送電システムについて、図１０を参照して説明する。図１０は、本発明の一実施形態に係るワイヤレス送電システム２１の全体構成を示すブロック図である。
【００５６】
本実施形態に係るワイヤレス送電システム２１は、電力の供給対象の電子機器に搭載（接続）された受電装置２４に、中継装置２５を介して、外部の送電装置２３から無線で電力を送電するシステムである。図１０に示すように、ワイヤレス送電システム２１は、送電装置２３による電力の送電を制御する制御手段２２、電力を無線で送電する送電装置２３、送電された電力を受電する受電装置２４、および受電した電力を中継する複数の中継装置２５を有している。
【００５７】
制御手段２２は、さらに障害物検知手段２６と送電方向変更手段２７と中継装置移動手段２９とを有している。障害物検知手段２６とは、送電装置２３と中継装置２５との間、ならびに中継装置２５と受電装置２４との間に介在する障害物を検知するための手段であり、送電装置２３から電力を送電している間検知を行う。送電装置２３と中継装置２５との間、ならびに中継装置２５と受電装置２４との間とは、送電装置２３から中継装置２５を中継して受電装置２４への送電が行われる区間であり、送電装置２３と中継装置２５と受電装置２４とを直線で結んだ線分上の区間である。以下では、これを送電区間と称す。
【００５８】
中継装置移動手段２９は、障害物検知手段２６の検知結果に応じて、送電装置２３から送電される電力を中継する中継装置２５を移動させる手段である。具体的には、送電装置２３から中継装置２５を介して受電装置２４に送電を行っている状態で送電区間に介在する障害物を検知すると、中継装置移動手段２９は、現在中継装置２５が位置している場所とは違う場所に中継装置２５を移動させる。中継装置移動手段２９が中継装置２５を移動させる場所の情報は中継装置２５および送電方向変更手段２７に送られる。中継装置２５では、その情報に基づいて場所を移動する。一方、送電方向変更手段２７では、その情報に基づいて、送電装置２３による送電の方向を、移動した中継装置２５へと向かう方向に変更する。障害物検知手段２６としては、例えば、赤外線センサ等の公知のセンサを採用することができる。この制御手段２２は、図１０に示すように単独で存在していてもよいし、送電装置２３に含まれていてもよい。あるいは、中継装置２５に含まれていてもよい。
【００５９】
中継装置移動手段２９による中継装置２５の移動先は、送電装置２３から送電された電力を障害物に照射することなく受電装置２４に中継することができるような場所とする。この際、中継装置移動手段２９による中継装置２５の移動ルールには特に限定はないが、例えば、送電区間が最短となるような位置に移動させてもよい。これによれば、送電効率を高めることができる。あるいは、現在の位置からの移動量が最少となるような位置に移動させたり、過去の中継装置２５の移動履歴等に基づいて、中継装置２５の合計の移動量が最少になると考えられる位置に移動させたりしてもよい。これによれば、中継装置１５の移動効率を高めることができる。また、中継装置２５の過去の移動履歴等に基づいて、単位時間当たり、もしくはその時刻帯における移動の頻度が低い位置に移動させてもよい。これによれば、中継装置２５の移動回数を抑えることができ、より効率的な移動が可能となる。
【００６０】
ワイヤレス送電システム２１における送電装置２３および受電装置２４の構成は、第１の実施形態に係る送電装置３および受電装置４と同じであるため、ここではその説明は省略する。中継装置２５の内部構成を示すブロック図を図１１に示す。図１１に示すように、中継装置２５は、外部から送られてきたマイクロ波あるいはレーザを受信する受電アンテナ３２と、受電アンテナ３２が受信したマイクロ波あるいはレーザを受電装置１４に送信する送電アンテナ３３と、中継装置移動手段２９から受け取った情報に基づいて移動するための移動手段３４とを備えている。受電アンテナ３２には、例えば、円形パッチアンテナ等を採用することができる。また、送電アンテナ３３には、例えば、スロットアンテナまたは導波管スロットアンテナ等を採用することができる。中継装置２５は、複数の受電アンテナ３２および複数の送電アンテナ３３を備えていてもよい。なお、移動手段３４は、中継装置２５自身を移動させることができる手段であれば、いかなる手段であってもよい。
【００６１】
ワイヤレス送電システム２１に電力の送電指示があると、制御手段２２の障害物検知手段２６は、送電区間に介在する障害物の検知を開始し、その検知結果の情報を中継装置移動手段２９に出力する。中継装置移動手段２９では、障害物検知手段２６の検知結果に基づき、中継装置２５の移動を決定する。中継装置移動手段２９が中継装置２５の移動を決定した場合は、中継装置移動手段２９は中継装置２５を別の場所に移動させる中継装置異動指示を出力する。中継装置２５では、その指示に基づいて場所を移動する。また、中継装置移動手段２９が中継装置２５の移動を決定した場合は、中継装置移動手段２９は中継装置２５を移動させる場所の情報を送電方向変更手段２７に出力する。送電方向変更手段２７では、送電装置２３に送電指示を出力すると共に、中継装置移動手段２９によって移動された中継装置２５へと向かう送電方向とさせる送電方向変更指示を出力する。送電装置２３では送電指示を受け取ると、電源から出力された電力をマイクロ波あるいはレーザに変換し、それを送電アンテナによって外部に向けて送信する。この際、送電装置２３は、送電方向変更手段２７から受け取った送電方向変更指示に応じた送電方向に送信する。
【００６２】
送電装置２３から送信されたマイクロ波あるいはレーザを中継装置２５の受電アンテナが受信すると、そのマイクロ波あるいはレーザは送電アンテナから受電装置２４に向けて送信される。そのマイクロ波あるいはレーザを受電装置２４の受電アンテナが受信すると、該マイクロ波あるいはレーザは電力に変換され、受電装置２４が搭載（接続）されている電子機器の駆動源として利用される。
【００６３】
（ワイヤレス送電システム２１による送電方法）
続いて、本実施形態に係るワイヤレス送電システム２１による具体的な送電方法について、図１１を参照して図１２に沿って説明する。図１１は、ワイヤレス送電システム２１における送電装置２３、受電装置２４、および中継装置２５の概略的な配置を示す図である。図１２は、ワイヤレス送電システム２１における送電方法のフローを示す図である。
【００６４】
ワイヤレス送電システム２１に外部から送電指示が入力されると、ワイヤレス送電システム２１は受電装置２４への送電を開始する（Ｓ２１）。まず、制御手段２２の障害物検知手段２６は送電区間に介在する障害物５の検知を開始する（Ｓ２２）。障害物検知手段２６が送電区間に介在する障害物５を検知しない場合は（Ｓ２３；ＮＯ）、障害物検知手段２６はその検知結果の情報を中継装置移動手段２９に出力する。中継装置移動手段２９では、障害物検知手段２６から受け取った検知結果の情報に基づき、送電装置２３から送電される電力を中継する中継装置２５を移動する必要がない旨の情報を中継装置２５および送電方向変更手段２７に出力する。中継装置２５では、中継装置移動手段２９から受け取った情報に基づいて、そのままの場所に留まる（移動しない）。一方、送電方向変更手段２７では、中継装置移動手段２９から受け取った情報に基づいて、送電装置２３による送電方向を変更しない。すなわち、送電装置２３は中継装置２５をそのまま介して受電装置２４への送電を行う。その後、ワイヤレス送電システム２１に外部から送電停止の指示が入力されると（Ｓ２７；ＹＥＳ）、ワイヤレス送電システム２１では送電装置２３からの送電を停止し、送電処理を終える（Ｓ２８）。一方、ワイヤレス送電システム２１に外部から送電停止の指示が入力されていない場合は（Ｓ２７；ＮＯ）、Ｓ２３に戻り、障害物検知手段２６が障害物５の検知を再び行う。
【００６５】
Ｓ２３において、図１２に示すように、障害物検知手段２６が送電区間に介在する障害物５を検知した場合（Ｓ２３；ＹＥＳ）、障害物検知手段２６はその検知結果の情報を中継装置移動手段２９に出力する。中継装置移動手段２９では、障害物検知手段２６から受け取った検知結果の情報に基づいて、現在中継装置２５が位置している場所とは違う場所に中継装置２５を移動させる。具体的には、中継装置移動手段２９が中継装置２５を移動させる場所の情報が中継装置２５の移動手段３４および送電方向変更手段２７に送られる。移動手段３４は、その情報に基づいて中継装置２５の場所を移動する（Ｓ２４）。一方、送電方向変更手段２７では、その情報に基づいて、送電装置２３による送電の方向を、移動した中継装置２５へと向かう方向に変更する（Ｓ２５）。これによって、障害物５を回避して、送電装置２３から受電装置２４にマイクロ波あるいはレーザを送信することができる。
【００６６】
その後、ワイヤレス送電システム２１に外部から送電停止の指示が入力されると（Ｓ２６；ＹＥＳ）、ワイヤレス送電システム２１では送電装置２３からの送電を停止し、送電処理を終える（Ｓ２８）。一方、ワイヤレス送電システム２１に外部から送電停止の指示が入力されていない場合は（Ｓ２６；ＮＯ）、Ｓ２３に戻り、障害物検知手段２６は引き続き送電区間に介在する障害物５の検知を行う。
【００６７】
以上が、本実施形態に係るワイヤレス送電システム２１による送電方法である。この方法によれば、送電装置２３から中継装置２５を介して、受電装置２４へと送電を行っている状態で障害物検知手段２６が送電区間に介在する障害物５を検知すると、中継装置移動手段２９は、現在中継装置２５が位置している場所とは違う場所に中継装置２５を移動させる。そして、送電方向変更手段２７では、中継装置移動手段２９によって移動された中継装置２５へと向かう方向に、送電装置２３による送電の方向を変更する。これによって、送電装置２３と中継装置２５との間、あるいは中継装置２５と受電装置２４との間に障害物５が介在していても、該障害物５を回避して送電を行うことができる。この際、第２の実施形態とは異なり、送電装置２３と中継装置２５との間、あるいは中継装置２５と受電装置２４との間に障害物５が介在していれば該中継装置２５を移動させることによって障害物５を回避しているので、複数の中継装置２５を設ける必要がなく、ワイヤレス送電システム２１の構成を簡略化することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明は、例えば、家電製品等の電子機器に無線で電力を送電するシステムとして適用可能である。
【符号の説明】
【００６９】
１  ワイヤレス送電システム
２  制御手段
３  送電装置
４  受電装置
５  障害物
６  障害物検知手段
７  送電方向変更手段
８  電源
９  変換手段
１０  送電アンテナ
１１  ワイヤレス送電システム
１２  制御手段
１３  送電装置
１４  受電装置
１５  中継装置
１６  障害物検知手段
１７  送電方向変更手段
１８  中継装置選択手段
１９  受電アンテナ
２０  変換手段
２１  ワイヤレス送電システム
２２  制御手段
２３  送電装置
２４  受電装置
２５  中継装置
２６  障害物検知手段
２７  送電方向変更手段
２９  中継装置移動手段
３０  受電アンテナ
３１  送電アンテナ
３２  受電アンテナ
３３  送電アンテナ
３４  移動手段
【図１】
2013123346.tif 000003
【図２】
2013123346.tif 000004
【図３】
2013123346.tif 000005
【図４】
2013123346.tif 000006
【図５】
2013123346.tif 000007
【図６】
2013123346.tif 000008
【図７】
2013123346.tif 000009
【図８】
2013123346.tif 000010
【図９】
2013123346.tif 000011
【図１０】
2013123346.tif 000012
【図１１】
2013123346.tif 000013
【図１２】
2013123346.tif 000014
【図１３】
2013123346.tif 000015