JP6909761B2 - 無線電力伝送装置及び無線電力伝送方法 - Google Patents
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Description
前記1つ以上のアンテナ素子の基準面の面方向に対する傾斜角度と、前記基準面に対する前記1つ以上のアンテナ素子の高さと、を取得する取得部と、
前記取得された傾斜角度及び高さに前記1つ以上のアンテナ素子が配置された場合に、前記送電ビームによる前記三次元空間外への干渉電力が所定の許容値以下になるように、前記送電ビームの空中線電力及び送電方向の少なくとも一方を制御する制御部と、を備える、無線電力伝送装置が提供される。
図1は第1の実施形態による無線電力伝送装置1の概略構成を示すブロック図である。図1の無線電力伝送装置1は、不図示の受電器に対して送電ビームを送出する機能を備えている。受電器は、例えば各種のセンサであってもよい。図1の無線電力伝送装置1は、必須の構成部材として、送電用の1つ以上のアンテナ素子(以下、送電用アンテナとも呼ぶ)2と、取得部3と、制御部4とを備えている。
G=Gicosiθ …(1)
D=Htanθ …(5)
G'=G2cos2(θ−Δθ) …(6)
Pint,max≦Pthr …(9)
上述した第1の実施形態では、三次元空間外への干渉電力が許容値以下になるように、送電用アンテナ2の空中線電力と送電方向の少なくとも一方を制御する例を説明したが、三次元空間は、例えば送電用アンテナ2が設置される屋内空間である。この場合、送電用アンテナ2は、屋内の天井面や壁面、床面、柱、骨組みなどに配置される。
第1及び第2の実施形態の無線電力伝送装置1では、三次元空間外への干渉電力が許容値以下になるように送電ビームの空中線電力や送電方向を制御しているが、空中線電力や送電方向をどのように制御しても、干渉電力が許容値以下にならないことも考えられる。この場合、制御部4は、送電用アンテナ2からの送電を強制的に停止させてもよい。その際に、干渉電力が許容値以下にならないことを何らかの手段で通知してもよい。通知の具体的な手段としては、例えば音声や表示による通知を行ってもよい。あるいは、管理者用のPCやサーバに、無線または有線にて、通知のための信号を送信してもよい。
第4の実施形態は、干渉電力が許容値以下にならない場合の位置対策を提案するものである。
第1〜第4の実施形態による無線電力伝送装置1はいずれも、送電用アンテナ2からの送電ビームが三次元空間外に置かれた無線機器に悪影響を及ぼさないようにするものであるが、実際に無線電力伝送装置1が配置される三次元空間の形状やサイズ、仕切りの有無、壁や天井の材料等によって、三次元空間外に漏れ出す干渉電力の大きさは変化する。
Claims (10)
- 予め定めた形状及びサイズの三次元空間内の所定位置に配置され、送電ビームを送出する1つ以上のアンテナ素子と、
前記1つ以上のアンテナ素子の基準面の面方向に対する傾斜角度と、前記基準面に対する前記1つ以上のアンテナ素子の高さと、を取得する取得部と、
前記取得された傾斜角度及び高さに前記1つ以上のアンテナ素子が配置された場合に、前記送電ビームによる前記三次元空間外への干渉電力が所定の許容値以下になるように、前記送電ビームの空中線電力及び送電方向の少なくとも一方を制御する制御部と、を備える、無線電力伝送装置。 - 前記許容値は、前記三次元空間外に配置される無線機器の仕様及び無線方式に応じて設定される、請求項1に記載の無線電力伝送装置。
- 前記1つ以上のアンテナ素子は、複数のアンテナ素子を有し、前記送電ビームの送電方向及び利得を調整可能なフェーズドアレーアンテナであり、
前記制御部は、前記取得された傾斜角度及び高さに前記フェーズドアレーアンテナが配置された場合に、前記送電ビームによる前記三次元空間外への干渉電力が前記許容値以下になるように、前記フェーズドアレーアンテナにおける前記送電ビームの送電方向及び利得を調整する、請求項1又は2に記載の無線電力伝送装置。 - 前記三次元空間は、前記1つ以上のアンテナ素子が設置される屋内空間であり、
前記制御部は、前記取得部で取得された傾斜角度及び高さと、前記屋内空間の形状及び間取り情報と、に基づいて、前記送電ビームによる前記屋内空間外への干渉電力が前記許容値以下になるように、前記送電ビームの空中線電力及び送電方向の少なくとも一方を制御する、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の無線電力伝送装置。 - 前記制御部は、前記送電ビームの空中線電力及び送電方向の少なくとも一方を制御しても、前記送電ビームによる前記三次元空間外への干渉電力が前記許容値以下にならない場合には、前記1つ以上のアンテナ素子による送電ビームの送出を停止させる、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の無線電力伝送装置。
- 前記1つ以上のアンテナ素子の傾斜角度及び高さの少なくとも一方を調整するアンテナ調整部を備え、
前記制御部は、前記送電ビームによる前記三次元空間外への干渉電力が前記許容値以下になるように、前記送電ビームの空中線電力及び送電方向の少なくとも一方を制御することに加えて、前記アンテナ調整部にて前記1つ以上のアンテナ素子の傾斜角度及び高さの少なくとも一方を調整する、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の無線電力伝送装置。 - 前記三次元空間の端部における前記干渉電力を計測する干渉電力計測器を備え、
前記制御部は、前記干渉電力計測器で計測された干渉電力が前記許容値以下になるように、前記送電ビームの空中線電力及び送電方向の少なくとも一方を制御する、請求項1乃至6のいずれかに記載の無線電力伝送装置。 - 前記1つ以上のアンテナ素子の傾斜角度を計測する角度計測器と、
前記1つ以上のアンテナ素子の高さを計測する高さ計測器と、を備え、
前記取得部は、前記角度計測器で計測された傾斜角度と、前記高さ計測器で計測された高さとを取得する、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の無線電力伝送装置。 - 前記1つ以上のアンテナ素子の施工後又は調整後の傾斜角度及び高さを記憶する記憶部を備え、
前記取得部は、前記記憶部に記憶された前記1つ以上のアンテナ素子の傾斜角度及び高さを取得する、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の無線電力伝送装置。 - 予め定めた形状及びサイズの三次元空間内の所定位置に配置され送電ビームを送出する1つ以上のアンテナ素子の基準面の面方向に対する傾斜角度と、前記基準面に対する前記1つ以上のアンテナ素子の高さと、を取得し、
前記取得された傾斜角度及び高さに基づいて、前記送電ビームによる前記三次元空間外への干渉電力が所定の許容値以下になるように、前記送電ビームの空中線電力及び送電方向の少なくとも一方を制御する、無線電力伝送方法。
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