JP6965762B2 - 給電管理サーバおよび給電システム - Google Patents

Description

本発明は、複数の装置に対して給電を効率的にスケジューリングする技術に関する。

近年、ワイヤレス電力伝送によって装置に電力を伝送する技術が開発されている。特許文献１には、無線充電器を用いて複数の充電可能なデバイスを充電するシステムにおいて、充電可能なデバイスの属性に基づいて充電スケジュールを決定する方法が開示されている。

特表２０１２−５２３８１３号公報

ところで、充電が必要になるのは各種のデバイスが使用者によって用いられるからである。しかしながら、従来のスケジューリングでは、充電可能なデバイスの属性を考慮した優先順位で充電のスケジュールを決定することができても、使用者が他のデバイスより優先して充電したデバイスを使用するとは限らず、必ずしも効率のよいものではなかった。
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、使用者の行動との関係で給電を必要とする装置に効率よく給電することを解決課題の一つとする。

以上の課題を解決するために、本発明の好適な態様に係る管理装置は、蓄電可能な蓄電受電装置を含む複数の受電装置の各々について給電の履歴を示す給電履歴情報を管理する管理部と、前記蓄電受電装置を使用する使用者の行動の予定を示す予定情報に基づいて、前記蓄電受電装置で必要とされる電力量を推定する推定部と、前記推定部の推定結果、前記給電履歴情報、および前記複数の受電装置に対する給電の優先順位に基づいて、給電スケジュールを生成するスケジュール部と、を備える。

本発明の好適な態様に係る給電システムは、管理装置と、蓄電可能な蓄電受電装置を含む複数の受電装置と、前記複数の受電装置へ給電可能な給電装置とを備えた給電システムであって、前記管理装置は、前記複数の受電装置の各々について給電の履歴を示す給電履歴情報を管理する管理部と、前記蓄電受電装置を使用する使用者の行動の予定を示す予定情報に基づいて、前記蓄電受電装置で必要とされる電力量を推定する推定部と、前記推定部の推定結果、前記給電履歴情報、および前記複数の受電装置に対する給電の優先順位に基づいて、給電スケジュールを生成するスケジュール部と、を備える。

本発明によれば、使用者の行動との関係で給電を必要とする装置に効率よく給電することができる。

本発明の実施形態に係る給電システムの構成を示すブロック図である。 給電管理サーバの構成を示すブロック図である。 制御装置がプログラムを実行することによって実現される機能を説明するためのブロック図である。 使用者スケジュールテーブルの記憶内容の一例を示す説明図である。 関係テーブルの記憶内容の一例を示す説明図である。 消費電力テーブルの記憶内容の一例を示す説明図である。 給電スケジュールテーブルの記憶内容の一例を示す説明図である。 給電履歴テーブルの記憶内容の一例を示す説明図である。 管理テーブルの内容の一例を示す説明図である。 給電装置の構成を示すブロック図である。 受電装置テーブルの内容の一例を示す説明図である。 ビーム方向を説明するための説明図である。 受電装置の構成を示すブロック図である。 給電装置を介して受電装置識別情報を給電管理サーバに登録する動作を説明するためのフローチャートである。 情報処理装置を介して給電管理サーバに受電装置識別情報を送信するシステムのブロック図である。 給電管理サーバにおいて給電スケジュールを生成する動作を説明するためのフローチャートである。 給電管理サーバにおいて給電スケジュールを修正する動作を説明するためのフローチャートである。

＜実施形態＞
＜１．給電システムの構成＞
図１は、本発明の実施形態に係る給電システム１の構成を示すブロック図である。給電システム１は、給電管理サーバ１０と、インターネットまたはＬＡＮなどの通信網ＮＥＴと、通信網ＮＥＴを介して給電管理サーバ１０と接続された給電装置２０と、常時受電装置３０ａ１、３０ａ２…と、都度受電装置３０ｂ１、３０ｂ２…と、蓄電受電装置３０ｃ１、３０ｃ２…と、を備える。

図１に示す給電システム１では、一つの給電装置２０を例示するが、複数の給電装置２０を備えてもよい。また、この例では、複数の常時受電装置３０ａ１、３０ａ２…を備えるが、個々の常時受電装置を区別する必要がない場合には、常時受電装置３０ａと総称する。同様に、個々の都度受電装置を区別する必要がない場合には、都度受電装置３０ｂと総称し、個々の蓄電受電装置を区別する必要がない場合には、蓄電受電装置３０ｃと総称する。

常時受電装置３０ａとは常時給電によって動作する装置であり、例えば、冷蔵庫または時計などが該当する。都度受電装置３０ｂとは動作時に給電を必要とし蓄電機能が無い装置であって、例えば、クーラーまたは電子レンジが該当する。蓄電受電装置３０ｃは蓄電可能な装置であって、例えば、スマートフォンまたは電子カメラが該当する。なお、常時受電装置３０ａ、都度受電装置３０ｂ、および蓄電受電装置３０ｃを区別する必要がない場合、受電装置３０と総称する。

給電システム１は、ワイヤレスで電力を伝送する。給電装置２０は、給電管理サーバ１０の制御の下、一または複数の受電装置３０に対して給電する。給電装置２０における給電電力には上限がある。本実施形態では、複数の受電装置３０に対して給電する場合、都度受電装置３０ｂについては使用履歴に基づいて使用開始時間を予測し、蓄電受電装置３０ｃについては使用者のスケジュールに基づいて使用開始時間を予測する。そして、使用開始時間に間に合うように給電をスケジューリングしている。

＜１−１：給電管理サーバ＞
図１に示す給電管理サーバ１０は、受電装置３０への給電を管理する。給電装置２０は所定範囲に位置する受電装置３０へビームを照射することによって、受電装置３０に給電する。給電装置２０が照射するビームは、エネルギーを伝送でき且つ指向性を有するものであればよい。そのようなビームは、電磁波ビームと超音波ビームとを含む。さらに、電磁波ビームは、レーザービーム、赤外線ビーム、マイクロ波ビーム、および微弱電波ビームを含む。微弱電波ビームは指向性を有するＧＨｚ帯の電波である。以下、給電装置２０が照射するビームとして赤外線ビームを例示して説明する。受電装置３０は、赤外線ビームを電力に変換する受電モジュールを備える。以下の説明では、給電装置２０が自宅のダイニングルームに設けられている場合を想定する。この場合、ダイニングルームが赤外線ビームの照射範囲となり、給電を受けることができる給電エリアとなる。

図２は給電管理サーバ１０の構成を示すブロック図である。給電管理サーバ１０は、制御装置１１、記憶装置１２、および通信装置１３を備える。給電管理サーバ１０の各要素は、単体または複数のバスで相互に接続される。なお、本願における「装置」という用語は、回路、デバイスまたはユニット等の他の用語に読替えてもよい。また、給電管理サーバ１０の各要素は、単数または複数の機器で構成され、給電管理サーバ１０の一部の要素を省略してもよい。

制御装置１１は、給電管理サーバ１０の全体を制御するプロセッサであり、例えば単数または複数のチップで構成される。制御装置１１は、例えば、周辺装置とのインターフェース、演算装置およびレジスタ等を含む中央処理装置（ＣＰＵ：Central Processing Unit）で構成される。なお、制御装置１１の機能の一部または全部を、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＣＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、ＰＬＤ（Programmable Logic Device）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等のハードウェアで実現してもよい。制御装置１１は、各種の処理を並列的または逐次的に実行する。

記憶装置１２は、制御装置１１が読取可能な記録媒体であり、制御装置１１が実行する複数のプログラム、制御装置１１が使用する各種のデータ、使用者スケジュールテーブルＴＢＬａ１、関係テーブルＴＢＬａ２、消費電力テーブルＴＢＬａ３、給電スケジュールテーブルＴＢＬａ４、給電履歴テーブルＴＢＬａ５、管理テーブルＴＢＬａ６、および優先順位リストＰＬを記憶する。記憶装置１２は、例えば、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＥＰＲＯＭ（ErＡＣable Programmable ROM）、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically ErＡＣable Programmable ROM）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶回路の１種類以上で構成される。

通信装置１３は通信網ＮＥＴを介して他の装置と通信する機器である。通信装置１３は、例えばネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカードまたは通信モジュールとも表記される。具体的には、通信装置１３は通信網ＮＥＴを介して給電装置２０との間で通信を実行する。

図３に、制御装置１１は記憶装置１２に記憶されているプログラムを読み出して実行することによって実現される機能を示すブッロク図である。
同図に示すように制御装置１１は、管理部１１Ａ、推定部１１Ｂ、およびスケジュール部１１Ｃとして機能する。管理部１１Ａ、推定部１１Ｂ、およびスケジュール部１１Ｃによって管理装置１１０が実現される。

管理部１１Ａは、蓄電可能な蓄電受電装置３０ｃを含む複数の受電装置３０の各々について給電の履歴を示す給電履歴情報を管理する。具体的には、管理部１１Ａは、記憶装置１２に記憶された給電履歴テーブルＴＢＬａ５に給電履歴情報を格納する。

推定部１１Ｂは、蓄電受電装置３０ｃを使用する使用者の行動の予定を示す予定情報に基づいて、蓄電受電装置３０ｃで必要とされる電力量を推定する。予定情報は時間帯ごとの使用者の行動を示しており、使用者スケジュールテーブルＴＢＬａ１に格納されている。

スケジュール部１１Ｃは、推定部１１Ｂの推定結果、給電履歴情報、および複数の受電装置３０に対する給電の優先順位に基づいて、給電スケジュールを生成する。
この管理装置１１０によれば、蓄電受電装置３０ｃを使用する使用者の予定を考慮して、行動に伴って蓄電受電装置３０ｃで消費される電力量を推定するので、いつまでにどれだけ給電すればよいかを特定することができる。この結果、使用者の行動との関係で給電を必要とする装置に効率よく給電することが可能となる。

より具体的には、予定情報は時間帯ごとの使用者の行動を示しており、推定部１１Ｂは、行動に伴って使用する蓄電受電装置３０ｃとの関係を示す関係情報を参照し、予定情報に基づいて蓄電受電装置３０ｃが使用される使用時間を特定し、特定した使用時間と消費電力とに基づいて、使用者の行動に伴って蓄電受電装置３０ｃで必要とされる電力量を推定する。関係情報は関係テーブルＴＢＬａ２に格納される。この態様によれば、使用者の行動の予定から蓄電受電装置を使用する時間が特定できるので、使用開始前に使用中に消費される電力量を蓄電受電装置３０ｃに蓄電するように給電スケジュールを生成することが可能となる。

使用者スケジュールテーブルＴＢＬａ１には、使用者の行動と、使用者が行動を実行する時間帯とが対応付けられた予定情報が記憶されている。図４に使用者スケジュールテーブルＴＢＬａ１の記憶内容の一例を示す。この例では、１２月２０日の７時から８時までの時間帯に使用者は散歩するといった予定が記憶されている。予定情報は使用者のスマートフォンなどの情報処理装置から給電管理サーバ１０に送信される。ここで、使用者スケジュールテーブルＴＢＬａ１に記憶される予定情報は、複数のスケジュールアプリケーションに登録された予定を統合したものであることが好ましい。例えば、会社では、ビジネスの予定を会社内のコンピュータで管理し、プライベートではスマートフォンで予定を管理し、さらに、趣味のサークルではクラウド上に設けられたスケジューラで予定を管理することがある。これらは、独立したスケジュールアプリケーンで予定を管理しているが、各スケジュールアプリケーンが管理する予定を給電管理サーバ１０の予定情報と同期させてもよい。この場合、予定を統合して一元的に管理できるので、利便性が向上する。

関係テーブルＴＢＬａ２には、使用者の行動と、使用者の行動で使用される受電装置３０の受電装置識別情報とが対応付けられて記憶されている。受電装置識別情報とは受電装置３０を一意に識別するための情報である。例えば、受電モジュールに一意に割り当てられた受電モジュール番号が受電装置識別情報に該当する。図５に関係テーブルＴＢＬａ２の記憶内容の一例を示す。

受電装置識別情報「ＡＣ０００１」がスマートフォンに対応し、受電装置識別情報「ＡＣ０００２」がタブレット端末に対応する場合を想定する。図５に示す例では、「会社」と受電装置識別情報「ＡＣ０００１」および受電装置識別情報「ＡＣ０００２」とが対応付けられているので、使用者が会社に出勤する場合、スマートフォンとタブレット端末とが使用される。
関係テーブルＴＢＬａ２への記憶は、使用者がスマートフォンなどの情報処理装置を用いて、行動と使用される受電装置３０との対応付けを給電管理サーバ１０に送信すればよい。

消費電力テーブルＴＢＬａ３には、受電装置識別情報と当該受電装置識別情報に対応する受電装置３０の消費電力とが対応付けられて記憶される。図６に消費電力テーブルＴＢＬａ３の記憶内容の一例を示す。図６に示す例では、タブレット端末の受電装置識別情報「ＡＣ０００２」と消費電力Ｘ２とが対応付けられているので、タブレット端末の消費電力は「Ｘ２」であることが分かる。

給電スケジュールテーブルＴＢＬａ４には、将来の時間帯と給電の対象となる受電装置３０の受電装置識別情報とが対応付けられて記憶されている。図７に給電スケジュールテーブルＴＢＬａ４の記憶内容の一例を示す。
給電履歴テーブルＴＢＬａ５には、過去の時間帯と給電された受電装置３０の受電装置識別情報とが対応付けられて記憶されている。図８に給電履歴テーブルＴＢＬａ５の記憶内容の一例を示す。

管理テーブルＴＢＬａ６には、受電装置識別情報、給電装置識別情報、および給電状態情報が対応付けられて記憶されている。図９に管理テーブルＴＢＬａ６の記憶内容の一例を示す。
受電装置識別情報とは、受電装置３０を一意に識別する情報であり、例えば、受電モジュールに一意に割り当てられた受電モジュール番号が該当する。
給電装置識別情報とは、給電装置２０を一意に識別する情報である。管理テーブルＴＢＬａ６に受電機識別情報と給電機識別情報とが対応付けられて記憶されることにより、受電装置３０にどの給電装置２０から給電するかを知ることができる。

また、管理テーブルＴＢＬａ６において受電装置識別情報に対応する給電装置識別情報が無い場合には、受電装置識別情報に対応する受電装置３０は給電エリア外に位置することを意味する。例えば、図９に示す受電装置識別情報「ＡＳ０１０１」には給電装置識別情報が対応付けられていないので、受電装置識別情報「ＡＳ０１０１」に対応する受電装置３０は、給電可能な状態に無いことが分かる。

給電状態情報は、受電装置３０における給電の状態を示している。給電状態には、給電装置２０から受電装置３０に向けてビームを照射して給電している「給電中」、給電装置２０が給電開始要求を受付けているが受電装置３０に対する給電を待機している「待機中」、待機中で無く、給電装置２０が受電装置３０に向けてビームを照射しておらず給電していない「停止中」、がある。

給電状態情報は、「給電中」であることを示す給電中フラグ、「停止中」であることを示す停止中フラグ、および「待機中」であることを示す待機中フラグを含む。各フラグは「１」で有効となり、「０」で無効となる。停止中フラグが「１」となるのは、受電装置３０が給電装置２０の照射範囲に位置しない場合、または受電装置３０が給電装置２０の照射範囲内に位置するが給電の要望が無い場合である。また、給電の待機中となるのは、給電装置２０からこれ以上給電すると、給電電力の最大値を超えるが該当する。

優先順位リストＰＬには、給電を優先する順序が記録されている。この例では、常時受電装置３０ａは、都度受電装置３０ｂおよび蓄電受電装置３０ｃより給電の優先順位が高い。常時受電装置３０ａは常時給電ができないと動作ができないからである。また、都度受電装置３０ｂは蓄電受電装置３０ｃより給電の優先順位が高い。蓄電受電装置３０ｃは、直ちに使用されるのではなく給電エリアで充電した後、使用されるが、都度受電装置３０ｂは電源スイッチをオンすると、直ちに動作させる必要があるからである。

また、上述した推定部１１Ｂは複数の蓄電受電装置３０ｃごとに蓄電池の消費傾向を推定し、スケジュール部１１Ｃは、推定した蓄電池の消費傾向に基づいて、複数の蓄電受電装置３０ｃについて給電の優先順位を決定し、その結果を優先順位リストＰＬに書き込んでいる。このように給電の優先順位を決定することによって、蓄電池の電力を短時間で消費する装置を、蓄電池の電力を長時間で消費する装置より給電の優先順位を上げることが可能となる。

より具体的には、推定部１１Ｂは、複数の蓄電受電装置３０ｃの各々について、給電エリア内から給電エリア外へ移動する直前の充電率と、給電エリア外から給電エリア内へ移動した直後の充電率とに基づいて蓄電池の消費傾向を推定する。この場合、蓄電受電装置３０ｃは給電エリア内から給電エリア外へ移動するタイミングで蓄電池の充電率を受電モジュール３２のメモリ３２Ｃに記憶する。そして、蓄電受電装置３０ｃが給電エリア外から給電エリア内へ移動するタイミングで蓄電池の充電率を取得し、両方の充電率を含む充電率通知を蓄電受電装置３０ｃから給電装置２０へ送信する。そして、給電装置２０が給電管理サーバ１０へ充電率通知を送信することによって給電管理サーバ１０において充電率を把握することが可能となる。

また、スケジュール部１１Ｃは、複数の受電装置３０の稼働状況に応じて、給電スケジュールを修正する。実際の給電と給電スケジュールにズレがある場合、複数の受電装置３０の稼働状況に応じて給電スケジュールが動的に修正されるので、給電の効率を向上させることができる。

＜１−２：給電装置＞
図１０は給電装置の構成を示すブロック図である。給電装置２０は、処理装置２１、ビーム照射装置２２、ビーム方向特定装置２３、通信装置２４、近距離無線装置２５、および記憶装置２６を備える。給電装置２０の各要素は、単体または複数のバスで相互に接続される。給電装置２０の各要素は、単数または複数の機器で構成され、給電装置２０の一部の要素を省略してもよい。

処理装置２１は、給電装置２０の全体を制御するプロセッサであり、例えば単数または複数のチップで構成される。処理装置２１は、例えば、周辺装置とのインターフェース、演算装置およびレジスタ等を含む中央処理装置で構成される。なお、処理装置２１の機能の一部または全部を、給電管理サーバ１０の制御装置１１と同様にハードウェアで実現してもよい。

記憶装置２６は、処理装置２１が読取可能な記録媒体であり、処理装置２１が実行する複数のプログラム、処理装置２１が使用する各種のデータ、および受電装置テーブルＴＢＬｃを記憶する。記憶装置２６は、例えば、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶回路の１種類以上で構成される。

ビーム照射装置２２は、赤外線ビームを照射する。ビーム照射装置２２は、赤外線ビームを照射する方向を可変することができる。ビーム照射装置２２が照射方向を可変することによって、赤外線ビームを照射可能な範囲を照射範囲と称する。ビーム照射装置２２は処理装置２１から供給される制御データに基づいて赤外線ビームの方向を制御する。

ビーム照射装置２２が同時に照射可能な赤外線ビームの数は２以上であってもよいし、一つでもよい。例えば、ビーム照射装置２２が一つの赤外線ビームを照射し、照射範囲内に蓄電受電装置３０ｃ１と蓄電受電装置３０ｃ２とが位置しこれらに給電することを想定する。ビーム照射装置２２から蓄電受電装置３０ｃ１へ向かう方向を第１方向、ビーム照射装置２２から蓄電受電装置３０ｃ２へ向かう方向を第２方向としたとき、処理装置２１はビーム照射装置２２に対して、第１方向を指定する制御データと第２方向を指定する制御データとを時分割で供給する。照射範囲に位置する複数の受電装置３０に対して給電する場合、各受電装置３０に向けて赤外線ビームを時分割で照射することによって、ビーム照射装置２２が同時に照射可能な赤外線ビームの数が一つであっても複数の受電装置３０に給電することが可能となる。

ビーム方向特定装置２３は、ビーム照射装置２２から照射範囲内に位置する受電装置３０へ向けて照射する赤外線ビームの方向を特定し、特定した方向を示すビーム方向情報を生成する。ビーム方向特定装置２３は、赤外線ビームの方向を特定できるのであればよい。例えば、ビーム照射装置２２から赤外線ビームの方向を制御して照射範囲を走査する赤外線ビームを照射し、ビーム方向特定装置２３において反射光を検出し、検出結果に基づいて赤外線ビームの方向を特定してもよい。

また、ビーム方向特定装置２３は、撮像素子を備え、撮像素子で撮像した画像のデータを解析して赤外線ビームの方向を特定してもよい。より具体的には、受電装置３０は、赤外線ビームを電気エネルギーに変換するソーラーパネル等の光電変換パネル３２Ａ（図９参照）を備え、光電変換パネル３２Ａの周辺に特定のマークを設ける。ビーム方向特定装置２３は、画像解析によって特定のマークを検出し、マークの画像上の座標に基づいて赤外線ビームの方向を特定してもよい。

通信装置２４は通信網ＮＥＴを介して他の装置と通信する機器である。通信装置２４は、例えばネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカードまたは通信モジュールとも表記される。具体的には、通信装置２４は通信網ＮＥＴを介して給電管理サーバ１０との間で通信を実行する。近距離無線装置２５は受電装置３０との間で無線通信を行う。近距離無線の通信方式としては、例えば、Bluetooth（登録商標）が該当する。

図１１に記憶装置２６に記憶された受電装置テーブルＴＢＬｃの記憶内容の一例を示す。受電装置テーブルＴＢＬｃには照射範囲内に位置する受電装置３０の受電装置識別情報と、ビーム方向情報とが対応付けて記憶される。ビーム方向情報は、偏角θと偏角φを示している。図１２を参照して、偏角θおよび偏角φを説明する。同図の示す原点Ｏにはビーム照射装置２２が位置する。また、受電装置３０が点Ｑに位置する。この場合、矢印で示すビーム方向は、Ｘ軸を基準としてＸＹ平面上の偏角φと、Ｚ軸を基準としてビーム方向とＺ軸とを含む平面上の偏角θとで与えられる。

＜１−３：受電装置＞
図１３は受電装置の構成を示すブロック図である。受電装置３０は、処理装置３１、受電モジュール３２、記憶装置３３、通信装置３４、表示装置３５、操作装置３６、２次電池３７、およびＧＰＳ装置３８を備える。受電装置３０の各要素は、単体または複数のバスで相互に接続される。受電装置３０の各要素は、単数または複数の機器で構成され、受電装置３０の一部の要素を省略してもよい。

処理装置３１は、受電装置３０の全体を制御するプロセッサであり、例えば単数または複数のチップで構成される。処理装置３１は、例えば、周辺装置とのインターフェース、演算装置およびレジスタ等を含む中央処理装置で構成される。なお、処理装置３１の機能の一部または全部を、給電管理サーバ１０の制御装置１１と同様に他のハードウェアで実現してもよい。

記憶装置３３は、処理装置３１が読取可能な記録媒体であり、処理装置３１が実行する給電アプリケーションを含む複数のプログラム、処理装置３１が使用する各種のデータを記憶する。記憶装置２６は、例えば、ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＲＡＭ等の記憶回路の１種類以上で構成される。
給電システム１を利用して受電装置３０が給電されるためには、給電サービスに加入する必要がある。給電アプリケーションは、給電サービスの案内、加入、および運用に用いられる。また、給電アプリケーションは、所定のサイトからダウンロードすることによって、受電装置３０にインストールされる。

受電モジュール３２は、給電装置２０から照射される赤外線ビームを電気エネルギーに変換して得た信号を出力する光電変換パネル３２Ａと給電装置２０と近距離無線通信を行う近距離無線装置３２Ｂと不揮発性のメモリ３２Ｃとを備える。この例の受電モジュール３２は受電装置３０に組み込まれているが、受電モジュール３２が受電装置３０から着脱自在に構成されてもよい。受電装置３０がスマートフォンの場合、受電モジュール３２はマイクロＵＳＢ形式などの充電端子と接続可能な端子を備えるものであってもよい。メモリ３２Ｃには受電装置３０を一意に識別する受電装置識別情報が記憶されている。

通信装置３４は、移動体通信網またはインターネット等の通信網ＮＥＴを介して他の装置と通信する機器である。通信装置３４は、例えばネットワークデバイス、ネットワークコントローラ、ネットワークカードまたは通信モジュールとも表記される。例えば、給電管理サーバ１０から通信網ＮＥＴを介して通信装置３４が受信したアプリケーションが記憶装置３３に記憶される。ダウンロードしたアプリケーションには、給電アプリケーションが含まれる。

表示装置３５は、処理装置３１による制御のもとで各種の画像を表示可能である。例えば液晶表示パネル、有機ＥＬ表示パネル等の各種の表示パネルが表示装置３５として好適に利用される。

操作装置３６は、使用者の指示を入力するための機器である。操作装置３６は、使用者による操作を受付ける。具体的には、操作装置３６は、数字および文字等の符号を入力するための操作と、表示装置３５が表示する画像を選択するための操作とを受付ける。例えば、表示装置３５の表示面に対する接触を検出するタッチパネルが操作装置３６として好適である。なお、使用者が操作可能な複数の操作子を操作装置３６が含んでもよい。

２次電池３７は、充電端子から供給される電力、または受電モジュール３２から供給される電力によって充電される。また、２次電池３７は受電装置３０の各要素に電力を供給する電源として機能する。

ＧＰＳ装置３８は複数の衛星からの電波を受信し、受信した電波から位置情報を生成する。位置情報は、位置を特定できるのであれば、どのような形式であってもよい。位置情報は、例えば、受電装置３０の緯度と経度とを示す。この例では、位置情報はＧＰＳ装置３８から得られることを例示するが、受電装置３０は、どのような方法で位置情報を取得してもよい。例えば、受電装置３０の通信先となる基地局に割り当てられたセルＩＤを用いて位置情報を取得してもよい。さらに、受電装置３０が無線ＬＡＮのアクセスポイントと通信する場合には、アクセスポイントに割り当てられたネットワーク上の識別アドレス（ＭＡＣアドレス）と実際の住所（位置）とを対応付けたデータベースを参照して位置情報を取得してもよい。

＜２．給電スケジュール＞
次に、給電スケジュールに関連して、事前登録の動作、給電スケジュールの生成動作、および給電スケジュールの修正動作に分けて説明する。

＜２−１：事前登録＞
給電システム１において、給電管理サーバ１０は、給電装置２０に対してどの受電装置３０に赤外線ビームを照射して給電するかを制御する。この制御は、各受電装置３０に割り当てられた受電装置識別情報に基づいて実行される。このため、受電装置３０の使用者は、受電装置３０の受電装置識別情報を給電管理サーバ１０に通知する必要がある。
受電装置識別情報を給電管理サーバ１０に登録するには、二つの方法がある。第１の方法は、給電装置２０を介して受電装置識別情報を給電管理サーバ１０に登録する方法である。

図１４は給電装置２０を介して受電装置識別情報を給電管理サーバ１０に登録する動作を説明するためのフローチャートである。
まず、受電装置３０の処理装置３１はメモリ３２Ｃに記憶されている受電装置識別情報を読み出して近距離無線装置３２Ｂにより給電装置２０に送信する（Ｓａ１）。受電装置識別情報を給電装置２０が受信すると、給電装置２０は受信した受電装置識別情報とビーム方向情報とを対応付けて受電装置テーブルＴＢＬｃに記憶する（Ｓａ２）。
この後、給電装置２０は受電装置識別情報と給電装置識別情報とを含む登録要求を
給電管理サーバ１０に送信する（Ｓａ３）。給電管理サーバ１０は受電装置識別情報と給電装置識別情報とを対応付けて管理テーブルＴＢＬａ６に記憶する（Ｓａ４）。

受電装置識別情報を給電管理サーバ１０に登録する第２の方法は、情報処理装置を介して給電管理サーバ１０に受電装置識別情報を送信する方法である。図１５に第２の方法に係る事前登録のためのシステムを示す。このシステムにおいて、情報処理装置１００は、通信機能を備えるスマートフォンなどの装置である。

情報処理装置１００は近距離無線通信によって給電装置識別情報を給電装置２０から取得している。情報処理装置１００は受電装置３０から取得した受電装置識別情報と受電装置識別情報を含む登録要求を給電管理サーバ１０に送信する。
情報処理装置１００が受電装置識別情報を取得するには、以下の態様がある。
第１の態様は、受電装置３０に受電装置識別情報を示すＱＲコード（登録商標）が表示されており、ＱＲコード（登録商標）を情報処理装置１００で読み取ることによって、受電装置識別情報を取得する。
第２の態様は、近接場型無線通信を用いて受電装置３０の受電装置識別情報を情報処理装置１００で読み取るものである。
第３の態様は、受電装置３０に表示されている受電装置識別情報を使用者が情報処理装置１００に手動で入力するものである。

＜２−２：給電スケジュールの生成＞
図１６は、給電管理サーバ１０において給電スケジュールを生成する動作を説明するためのフローチャートである。
まず、制御装置１１は、使用者スケジュールテーブルＴＢＬａ１に記録されている行動に使用する蓄電受電装置３０ｃの受電装置識別情報を特定する（Ｓｂ１）。例えば、図４に示す使用者スケジュールテーブルＴＢＬａ１には、時間帯「１２月２０日９：００〜１８：００」に対応する行動として「会社」が記録されている。この場合、制御装置１１は、関係テーブルＴＢＬａ２を参照して、「会社」に対応する受電装置識別情報としてスマートフォンの受電装置識別情報「ＡＣ０００１」とタブレット端末の受電装置識別情報「ＡＣ０００２」とを特定する。

次に、制御装置１１は、特定された蓄電受電装置３０ｃの使用予定時間と消費電力とに基づいて予定されている行動で必要な電力量を推定する（Ｓｂ２）。図４に示す例において、時間帯「１２月２０日９：００〜１８：００」の「会社」を想定すると、蓄電受電装置３０ｃとしてスマートフォンとタブレット端末が特定される。また、使用時間は９時間となる。制御装置１１は消費電力テーブルＴＢＬａ３を参照して、スマートフォンの電力Ｘ１と、タブレット端末の電力Ｘ２を取得する。そして、制御装置１１は、「会社」に勤務する行動において、スマートフォンで必要とされる電力量は「９・Ｘ１」であると推定し、タブレット端末で必要とされる電力量は「９・Ｘ２」であると推定する。

次に、制御装置１１は、推定した電力量を蓄電受電装置３０ｃに給電するために必要な時間および電力を算出する。上述したスマートフォンの場合、電力Ｙで給電したとすると、給電に必要な時間は、「９・Ｘ２／Ｙ」となる。

次に、制御装置１１は、給電履歴テーブルＴＢＬａ５を参照して、都度受電装置３０ｂが使用される時間帯を推定し、給電に必要な電力を特定する（Ｓｂ４）。都度受電装置３０ｂは、例えば、電子レンジ、クーラー、あるいは掃除機などが該当する。これらの装置の稼働は、生活の中で使用されるので、朝食には電子レンジを使用する、午前中に掃除を済ませるといった使用者の生活が反映されたものとなる。したがって、使用される時間帯、使用される曜日等に着目すると、どの時間帯で使用されるかを推定することができる。制御装置１１は、給電履歴テーブルＴＢＬａ５に記録されている給電履歴を、自己相関分析などの統計的な手法で分析して、都度受電装置３０ｂごとに使用される時間帯を推定するとともに都度受電装置３０ｂごとに電力を特定する。

次に、制御装置１１は、給電履歴テーブルＴＢＬａ５を参照して、常時受電装置３０ａの給電に必要な電力を特定する（Ｓｂ５）。この後、制御装置１１は、給電の優先順位を常時受電装置３０ａ、都度受電装置３０ｂ、蓄電受電装置３０ｃの順とし、且つ、蓄電受電装置３０ｃの使用予定前に充電が完了するように給電をスケジューリングして生成した給電スケジュールを給電スケジュールテーブルＴＢＬａ４に記憶させる（Ｓｂ６）。
制御装置１１は、給電スケジュールにしたがって、受電装置３０への給電を実行する。

＜２−３：給電スケジュールの修正＞
上述したように制御装置１１は、使用者のスケジュールに応じて受電装置３０への給電をスケジュールしたが、使用者がスケジュール通り行動しないこともあり得る。例えば、７時から散歩を予定していたが、天候が悪くて外出しなかったり、あるいはスケジュールとは無関係に都度受電装置３０ｂの電源スイッチがオンされ、給電が開始する場合である。

このように実際の給電は必ずしも給電スケジュールと一致しない。一方、上述したように給電スケジュールは、使用者の将来の行動を推定し、推定結果に基づいて蓄電受電装置３０ｃに効率良く充電できるように給電電力を割り当てた。そこで、本実施形態では、実際の給電が給電スケジュールと不一致となった場合には、給電スケジュールを動的に修正する。

図１７は、給電管理サーバ１０において給電スケジュールを修正する動作を説明するためのフローチャートである。
給電管理サーバ１０の制御装置１１は、実際の給電と給電スケジュールとが一致するか否かを判定し（Ｓｃ１）、実際の給電と給電スケジュールとが不一致の場合、制御装置１１は予定されていない都度受電装置３０ｂから給電要求があったか否かを判定する（Ｓｃ２）。予定されていない都度受電装置３０ｂから給電要求があった場合、ステップＳｃ２の判定結果は「ＹＥＳ」となり、制御装置１１は、給電要求を含む合計の電力が給電電力の最大値を超えるか否かを判定する（Ｓｃ３）。

合計の電力が給電電力の最大値を超える場合には、給電を要求する全ての受電装置３０に対して給電することはできない。そこで、制御装置１１は蓄電受電装置３０ｃの給電を優先順位の低い順に取りやめて、合計の電力が給電電力の最大値以下となるように調整する（Ｓｃ４）。具体的には、制御装置１１は、記憶装置１２から優先順位リストＰＬを読み出して優先順位リストＰＬにしたがって給電を一時的に停止する蓄電受電装置３０ｃを決定する。また、制御装置１１は、管理テーブルＴＢＬａ６の給電状態情報を更新し、給電状態を給電中から待機中に遷移させた蓄電受電装置３０ｃに対して給電装置２０を介して待機中に変更したことを示す待機中通知を送信する。待機中通知を受信した蓄電受電装置３０ｃは、給電の停止が通信不良などの不具合に起因するものでは無いことを認識できる。このため、待機中となった蓄電受電装置３０ｃは再度の給電要求を送信しないので、給電管理サーバ１０の処理負荷を軽減できる。

次に、予定されていない都度受電装置３０ｂから給電要求がなく、ステップＳｃ２の判定結果がＮＯである場合、制御装置１１は都度受電装置３０ｂが予定した時間に使用されたかを判定する（Ｓｃ５）。都度受電装置３０ｂが予定した時間に使用されなかった場合、制御装置１１は蓄電受電装置３０ｃの給電予定を優先順位の高い順に繰り上げて、合計の電力が給電電力の最大値以下となるように調整する（Ｓｃ６）。

ステップＳｃ３の判定結果がＮＯの場合、ステップＳｃ４の処理が終了した場合、ステップＳｃ５の判定結果がＹＥＳの場合、またはステップＳｃ６の処理が終了した場合、制御装置１１は現在の給電状態に基づいて、給電スケジュールを生成する（Ｓｃ７）。

＜変形例＞
本発明は、以上に例示した実施形態に限定されない。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示から任意に選択された２以上の態様を併合してもよい。

（１）上述した実施形態において例示した受電装置３０以外にも、各種の受電装置３０に適用することができる。この場合、受電装置３０がＩｏＴ（Internet of Things）機能を備え、給電管理サーバ１０において、受電装置３０の使用履歴を詳細に把握し、給電スケジュールに収集した使用履歴を反映させてもよい。
さらに、使用者がスピーカまたはスマートホフォンに向かって話かけることによって、使用者が使用する家庭電化製品などの受電装置３０を制御する場合がある。このような場合に、受電装置３０の使用履歴をスマートフォンやスピーカなどから給電管理サーバ１０に送信し、使用履歴を給電スケジュールに反映させてもよい。

（２）上述した実施形態において給電装置２０のビーム方向特定装置２３は赤外線ビームの反射光を検出し、検出結果に基づいてビームの方向を特定したが、本発明はこれに限定されない。
例えば、受電装置３０で取得される位置情報を受電装置３０へ近距離無線装置３２Ｂを用いて送信し、受電装置３０のビーム方向特定装置２３が位置情報に基づいてビーム方向を算出してもよい。なお、受電装置３０の位置情報は予め記憶装置２６に記憶されている。

（３）上述した実施形態では、受電装置識別情報は給電装置２０を経由して給電管理サーバ１０に伝送されたが、本発明はこれに限定されるものではなく、受電装置３０から給電管理サーバ１０へ送信してもよい。

（４）上述した実施形態において、給電管理サーバ１０の記憶装置１２は各種のテーブルを記憶したが、本発明はこれに限定されるものではない。これらのテーブルは、給電管理サーバ１０と通信網ＮＥＴを介して接続された他のサーバに格納されるものであればよい。

（５）上述した実施形態では、記憶装置１２は、制御装置１１が読取可能な記録媒体であり、ＲＯＭおよびＲＡＭなどを例示したが、フレキシブルディスク、光磁気ディスク(例えば、コンパクトディスク、デジタル多用途ディスク、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）ディスク)、スマートカード、フラッシュメモリデバイス(例えば、カード、スティック、キードライブ)、ＣＤ−ＲＯＭ（Compact Disc−ＲＯＭ）、レジスタ、リムーバブルディスク、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気ストリップ、データベース、サーバその他の適切な記憶媒体である。また、プログラムは、電気通信回線を介してネットワークから送信されてもよい。また、プログラムは、電気通信回線を介して通信網から送信されてもよい。

（６）上述した実施形態は、ＬＴＥ（Long Term Evolution）、ＬＴＥ−Ａ（LTE-Advanced）、ＳＵＰＥＲ ３Ｇ、ＩＭＴ−Ａｄｖａｎｃｅｄ、４Ｇ、５Ｇ、ＦＲＡ（Future Radio Access）、Ｗ−ＣＤＭＡ（登録商標）、ＧＳＭ（登録商標）、ＣＤＭＡ２０００、ＵＭＢ（Ultra Mobile Broadband）、ＩＥＥＥ ８０２．１１（Ｗｉ−Ｆｉ）、ＩＥＥＥ ８０２．１６（ＷｉＭＡＸ）、ＩＥＥＥ ８０２．２０、ＵＷＢ（Ultra-WideBand）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、その他の適切なシステムを利用するシステムおよび／またはこれらに基づいて拡張された次世代システムに適用されてもよい。

（７）上述した実施形態において、説明した情報および信号などは、様々な異なる技術のいずれかを使用して表されてもよい。例えば、上記の説明全体に渡って言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、チップなどは、電圧、電流、電磁波、磁界若しくは磁性粒子、光場若しくは光子、またはこれらの任意の組み合わせによって表されてもよい。

（８）上述した形態において、入出力された情報等は特定の場所(例えば、メモリ)に保存されてもよいし、管理テーブルで管理してもよい。入出力される情報等は、上書き、更新、または追記され得る。出力された情報等は削除されてもよい。入力された情報等は他の装置へ送信されてもよい。

（９）上述した形態において、判定は、１ビットで表される値（０か１か）によって行われてもよいし、真偽値（Boolean：trueまたはfalse）によって行われてもよいし、数値の比較（例えば、所定の値との比較）によって行われてもよい。

（１０）上述した形態において例示したフローチャートにおいて、各ステップの順序を変更してもよい。すなわち、本発明の好適な態様における各処理の順序は、特定の順序に限定されない。

（１１）上述した形態で例示したプログラムは、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコードまたはハードウェア記述言語と呼ばれるか、他の名称によって呼ばれるかを問わず、命令、命令セット、コード、コードセグメント、プログラムコード、サブプログラム、ソフトウェアモジュール、アプリケーション、ソフトウェアプリケーション、ソフトウェアパッケージ、ルーチン、サブルーチン、オブジェクト、実行可能ファイル、実行スレッド、手順または機能等を意味するよう広く解釈されるべきである。
また、ソフトウェア、命令などは、伝送媒体を介して送受信されてもよい。例えば、ソフトウェアが、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペアおよびデジタル加入者回線（ＤＳＬ）などの有線技術および／または赤外線、無線およびマイクロ波などの無線技術を使用してウェブサイト、サーバ、または他のリモートソースから送信される場合、これらの有線技術および／または無線技術は、伝送媒体の定義内に含まれる。

（１２）本明細書で使用する「第１」、「第２」などの呼称を使用した要素へのいかなる参照も、それらの要素の量または順序を全般的に限定するものではない。これらの呼称は、２つ以上の要素間を区別する便利な方法として本明細書で使用され得る。したがって、第１および第２の要素への参照は、２つの要素のみがそこで採用され得ること、または何らかの形で第１の要素が第２の要素に先行しなければならないことを意味しない。

（１３）上述した形態において、受電装置３０および情報処理装置１００は、移動局である場合が含まれる。移動局は、当業者によって、加入者局、モバイルユニット、加入者ユニット、ワイヤレスユニット、リモートユニット、モバイルデバイス、ワイヤレスデバイス、ワイヤレス通信デバイス、リモートデバイス、モバイル加入者局、アクセス端末、モバイル端末、ワイヤレス端末、リモート端末、ハンドセット、ユーザエージェント、モバイルクライアント、クライアント、またはいくつかの他の適切な用語で呼ばれる場合もある。

（１４）上述した形態において、「接続された(connected)」という用語、またはこれらのあらゆる変形は、２またはそれ以上の要素間の直接的または間接的なあらゆる接続または結合を意味し、互いに「接続」された２つの要素間に１またはそれ以上の中間要素が存在することを含むことができる。要素間の接続は、物理的なものであっても、論理的なものであっても、或いはこれらの組み合わせであってもよい。本明細書で使用する場合、２つの要素は、１またはそれ以上の電線、ケーブルおよび／またはプリント電気接続を使用することにより、並びにいくつかの非限定的かつ非包括的な例として、無線周波数領域、マイクロ波領域および光（可視および不可視の両方）領域の波長を有する電磁エネルギーなどの電磁エネルギーを使用することにより、互いに「接続」されると考えることができる。

（１５）上述した形態において、「に基づいて」という記載は、別段に明記されていない限り、「のみに基づいて」を意味しない。言い換えれば、「に基づいて」という記載は、「のみに基づいて」と「に少なくとも基づいて」の両方を意味する。

（１６）「含む(ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ)」、「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、およびそれらの変形が、本明細書あるいは特許請求の範囲で使用されている限り、これら用語は、用語「備える」と同様に、包括的であることが意図される。さらに、本明細書あるいは特許請求の範囲において使用されている用語「または（or）」は、排他的論理和ではないことが意図される。

（１７）本願の全体において、例えば、英語におけるa、anおよびtheのように、翻訳によって冠詞が追加された場合、これらの冠詞は、文脈から明らかにそうではないことが示されていなければ、複数を含む。

（１８）本発明が本明細書中に説明した実施形態に限定されないことは当業者にとって明白である。本発明は、特許請求の範囲の記載に基づいて定まる本発明の趣旨および範囲を逸脱することなく修正および変更態様として実施することができる。したがって、本明細書の記載は、例示的な説明を目的とし、本発明に対して何ら制限的な意味を有さない。また、本明細書に例示した態様から選択された複数の態様を組合わせてもよい。

１…給電システム、１０…給電管理サーバ、１１…制御装置、１１Ａ…管理部、１１Ｂ…推定部、１１Ｃ…スケジュール部、１２…記憶装置、１３…通信装置、２０…給電装置、３０…受電装置、３０ａ…常時受電装置、３０ｂ…都度受電装置、３０ｃ…蓄電受電装置。

Claims (8)

1. 蓄電可能な蓄電受電装置を含む複数の受電装置の各々について給電の履歴を示す給電履歴情報を管理する管理部と、
   前記蓄電受電装置を使用する使用者の行動の予定を示す予定情報に基づいて、前記蓄電受電装置で必要とされる電力量を推定する推定部と、
   前記推定部の推定結果、前記給電履歴情報、および前記複数の受電装置に対する給電の優先順位に基づいて、給電スケジュールを生成するスケジュール部と、
   を備える給電管理サーバであって、
   前記予定情報は、時間帯ごとの前記使用者の行動を示しており、
   前記推定部は、前記使用者の行動と前記行動に伴って使用する蓄電受電装置との関係を示す関係情報を参照し、前記予定情報に基づいて、前記関係情報を参照して得られた前記蓄電受電装置が使用される使用時間を特定し、特定した使用時間と消費電力とに基づいて、前記使用者の行動に伴って前記蓄電受電装置で必要とされる電力量を推定する、
   給電管理サーバ。
2. 前記予定情報は、複数のスケジュールアプリケーションに登録された予定を統合したものである、請求項１に記載の給電管理サーバ。
3. 前記複数の受電装置は、常時給電によって動作する常時受電装置、都度給電によって動作する都度受電装置を含み、
   前記常時受電装置は、前記都度受電装置および前記蓄電受電装置より給電の優先順位が高い、請求項１または２に記載の給電管理サーバ。
4. 前記都度受電装置は前記蓄電受電装置より給電の優先順位が高い、請求項３に記載の給電管理サーバ。
5. 前記複数の受電装置には、前記蓄電受電装置が複数含まれており、
   前記推定部は、前記複数の蓄電受電装置ごとに蓄電池の消費傾向を推定し、
   前記スケジュール部は、推定した蓄電池の消費傾向に基づいて、前記複数の蓄電受電装置について給電の優先順位を決定する、
   請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の給電管理サーバ。
6. 前記複数の受電装置は、給電エリアに位置する場合に給電が可能となり、
   前記推定部は、前記複数の蓄電受電装置の各々について、前記給電エリア内から前記給電エリア外へ移動する直前の充電率と、前記給電エリア外から前記給電エリア内へ移動した直後の充電率とに基づいて蓄電池の消費傾向を推定する、請求項５に記載の給電管理サーバ。
7. 前記スケジュール部は、前記複数の受電装置の稼働状況に応じて、前記給電スケジュールを修正する請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載の給電管理サーバ。
8. 管理装置と、蓄電可能な蓄電受電装置を含む複数の受電装置と、前記複数の受電装置へ給電可能な給電装置とを備えた給電システムであって、
   前記管理装置は、
   前記複数の受電装置の各々について給電の履歴を示す給電履歴情報を管理する管理部と、
   前記蓄電受電装置を使用する使用者の行動の予定を示す予定情報に基づいて、前記蓄電受電装置で必要とされる電力量を推定する推定部と、
   前記推定部の推定結果、前記給電履歴情報、および前記複数の受電装置に対する給電の優先順位に基づいて、給電スケジュールを生成するスケジュール部と、
   を備える、給電システムであって、
   前記予定情報は、時間帯ごとの前記使用者の行動を示しており、
   前記推定部は、前記使用者の行動と前記行動に伴って使用する蓄電受電装置との関係を示す関係情報を参照し、前記予定情報に基づいて、前記関係情報を参照して得られた前記蓄電受電装置が使用される使用時間を特定し、特定した使用時間と消費電力とに基づいて、前記使用者の行動に伴って前記蓄電受電装置で必要とされる電力量を推定する、
   給電システム。
   

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