JP7173349B2 - 給電装置および給電システム - Google Patents

Description

この発明は、給電装置および給電システムに関する。

従来より、無線により給電を行う技術が存在している（たとえば、特許文献１参照）。給電装置が電波を出力し、受電装置が当該電波を受信する。当該電波の送受信により、給電装置から受電装置に対して、電力が供給される。

特開２０１６－１４９７２８号公報

ところで、無線給電を実施しているときに、給電装置と受電装置との間において、移動体（移動する遮蔽物）が、介在することがある。遮蔽物が、給電装置と受電装置との間に存すると、給電装置から受電装置に向けて出力された電波が、遮断される。つまり、給電処理が遮断される。

そこで、本発明は、移動する遮蔽物の存在に係らず、給電装置と少なくとも２以上の受電装置との間における、無線給電処理が遮断されることを防止することができる、給電装置を提供する。また、当該給電装置を備える、および給電システムを提供する。

上記課題を解決するため、本開示の第一の側面に係る給電装置は、給電アンテナ、指向性制御部、位置情報取得部、および制御部を備える。給電アンテナは、複数の受電装置に対して給電信号に基づく電波を放射する。指向性制御部は、給電アンテナの指向性を制御する。位置情報取得部は、給電アンテナと複数の受電装置の少なくとも一つの受電装置との間において移動する、遮蔽物の位置を示す位置情報を取得する。制御部は、位置情報に基づいて、複数の受電装置のうち、遮蔽物を回避して給電する受電装置を決定する。また、制御部は、決定された受電装置に対して電波を操向するように、指向性制御部を制御する。

したがって、当該給電装置は、移動する遮蔽物の存在に係らず、給電装置と複数の受電装置との間における無線給電処理が、遮断されることを防止することができる。

また、本開示の第二の側面に係る給電システムは、複数の受電装置、給電装置、および遮蔽物位置検出装置を備える。給電装置は、複数の受電装置に対して、無線給電を行う。遮蔽物位置検出装置は、給電装置と複数の受電装置の少なくとも一つの受電装置との間において移動する遮蔽物の位置を検出する。遮蔽物位置検出装置は、当該検出の結果を、位置情報として、給電装置へ送信する。給電装置は、給電アンテナ、指向性制御部、位置情報取得部、および制御部を備える。給電アンテナは、複数の受電装置に対して給電信号に基づく電波を放射する。指向性制御部は、給電アンテナの指向性を制御する。位置情報取得部は、遮蔽物位置検出装置から位置情報を取得する。制御部は、位置情報に基づいて、複数の受電装置のうち、遮蔽物を回避して給電する受電装置を決定する。制御部は、決定された受電装置に対して電波を操向するように、指向性制御部を制御する。

したがって、当該給電システムは、移動する遮蔽物の存在に係らず、給電装置と複数の受電装置との間における無線給電処理が、遮断されることを防止することができる。また、当該給電システムでは、移動している遮蔽物の実際の位置を考慮して、給電アンテナの指向性を制御することができる。

また、本開示の第三の側面に係る給電システムは、複数の受電装置、給電装置、および遮蔽物制御装置を備える。給電装置は、複数の受電装置に対して、無線給電を行う。遮蔽物制御装置は、給電装置と複数の受電装置の少なくとも一つの受電装置との間において移動する遮蔽物の当該移動を制御する。遮蔽物制御装置は、当該制御に基づいて特定される遮蔽物の位置を示す位置情報を、給電装置へ送信する。給電装置は、給電アンテナ、指向性制御部、位置情報取得部、および制御部を備える。給電アンテナは、複数の受電装置に対して給電信号に基づく電波を放射する。指向性制御部は、給電アンテナの指向性を制御する。位置情報取得部は、遮蔽物制御装置から位置情報を取得する。制御部は、位置情報に基づいて、複数の受電装置のうち、遮蔽物を回避して給電する受電装置を決定する。制御部は、決定された受電装置に対して電波を操向するように、指向性制御部を制御する。

したがって、当該給電システムは、移動する遮蔽物の存在に係らず、給電装置と複数の受電装置との間における無線給電処理が、遮断されることを防止することができる。また、当該給電システムでは、遮蔽物の実際の位置を検出することなく、遮蔽物制御装置による遮蔽物の移動の制御に基づいて特定される、遮蔽物の位置を利用して、給電アンテナの指向性を動的に制御することができる。

本開示に係る給電装置は、移動する遮蔽物の存在に係らず、給電装置と少なくとも２以上の受電装置との間における無線給電処理が、遮断されることを防止することができる。

実施の形態に係る給電システムの概略構成を示す図である。 図１の給電装置の概略構成を示す図である。 図１の給電装置が実施する給電処理の流れを示すフローチャートである。 図２の対応関係テーブルの例を示す図である。 図１の給電装置が実施する受電装置決定部処理の流れを示すフローチャートである。 図２の履歴情報テーブルの一例を示す図である。 更新された図２の履歴情報テーブルの一例を示す図である。 給電装置から出力された電波が、遮蔽物により遮断されている様子を示す図である。 図１の給電装置から出力された電波が、遮蔽物により遮断されることなく、受電装置へと伝達される様子を示す図である。 他の実施の形態に係る給電システムの概略構成を示す図である。

図１は、本実施の形態に係る給電システム１００の構成を示す概略図である。図１に示すように、給電システム１００は、複数の受電装置１、給電装置１０、および遮蔽物位置検出装置１１を、備える。給電システム１００において、給電装置１０は、各受電装置１に対して、無線を利用した電力供給を行う。

電力供給のため、給電装置１０は、各受電装置１に対して、電磁波（以下、電波とする）を出力する。各受電装置１は、受電アンテナ１ａを備える。受電装置１内において、受電アンテナ１ａが受信した電波を、電気エネルギーに変換する。よって、当該受電アンテナ１ａが電波を受信することにより、受電装置１は、電力の供給を受けることができる。

給電システム１００内において、遮蔽物２が移動する。たとえば、図１に示すように、方向５０に沿って、遮蔽物２は移動する。遮蔽物２は、給電装置１０と、少なくとも１つ以上の受電装置１との間を、移動する。ここで、図１の構成例では、遮蔽物２は、給電装置１０（より具体的には、給電アンテナ１０ａ）と、各受電装置１（より具体的には、各受電アンテナ１ａ）との間を、移動する。当該遮蔽物２の移動により、給電装置１０から出力される電波が、遮断される。

たとえば、遮蔽物２が、給電装置１０と所定の受電装置１との間に存するときは、遮蔽物２は、給電装置１０から所定の受電装置１に向けて出力されている電波を、遮断する。つまり、遮蔽物２は、給電システム１００内において、移動する有体物であり、当該給電システム１００内において、給電装置１０から受電装置１に対して出力された電波を、遮断し得る。このように、給電装置１０から受電装置１に対する電力供給が、遮蔽物２により、遮断され得る。

遮蔽物位置検出装置１１は、移動する遮蔽物２の位置を検出する。遮蔽物位置検出装置１１は、給電装置１０と、通信可能に接続されている。したがって、遮蔽物位置検出装置１１は、検出の結果（遮蔽物２の位置を示す位置情報）を、給電装置１０へ送信することができる。なお、遮蔽物位置検出装置１１と給電装置１０との間の通信は、有線通信であっても、無線通信であってもよい。

遮蔽物位置検出装置１１として、たとえば、光電センサ、近接センサ、加速度センサ、および圧力センサなどの、各種センサを採用することができる。また、遮蔽物位置検出装置１１は、遮蔽物２に搭載されたRFID（radio frequency identifier）タグの信号を用いて、遮蔽物２の位置を検出することもできる。また、遮蔽物位置検出装置１１は、遮蔽物２の位置を検出するために、各種レーダおよび／またはカメラを備える、装置であってもよい。

図２は、給電装置１０の具体的な構成を示す図である。次に、図２を用いて、給電装置１０の構成を説明する。

受電装置１に対して無線給電を行う給電装置１０は、給電アンテナ１０ａ、位置情報取得部１０ｂ、プロセッサ１０ｃ、メモリ１０ｄ、給電信号生成部１０ｅ、および指向性制御部１０ｆを、備えている。給電アンテナ１０ａ、位置情報取得部１０ｂ、メモリ１０ｄ、給電信号生成部１０ｅ、および指向性制御部１０ｆは、プロセッサ１０ｃと接続される。

給電アンテナ１０ａは、各受電装置１に対して給電信号に基づく電波を、放射する。たとえば、給電アンテナ１０ａは、複数素子アンテナで構成されたアレイアンテナであってもよい。

位置情報取得部１０ｂは、通信部であり、遮蔽物位置検出装置１１と、通信可能に接続されている。よって、位置情報取得部１０ｂは、遮蔽物位置検出装置１１の検出結果である上記位置情報を、取得する。

給電信号生成部１０ｅは、給電信号を生成する高周波回路を含む。当該高周波回路では給電信号を生成するため、信号の発生、分配、増幅、およびフィルタ等の各処理が実行される。

指向性制御部１０ｆは、給電アンテナ１０ａの指向性を制御する。後述するように、指向性制御部１０ｆは、受電装置決定部１０ｃ４において決定された給電可能の受電装置（給電対象受電装置）１に対して電波を操向するよう、給電アンテナ１０ａの指向性を制御する。当該指向性の制御により、給電アンテナ１０ａから放出される電波の主ビームは、給電対象受電装置１に、向けられる。つまり、給電アンテナ１０ａから放出される電波において、当該給電対象受電装置１へ向かう方向のビームの強度が最大となる。

記憶部であるメモリ１０ｄは、各種データを記憶する。当該メモリ１０ｄは、ＲＡＭ（Random Access Memory）およびＲＯＭ（Read Only Memory)等を含む。たとえば、メモリ１０ｄは、各種プログラムを、変更可能に格納する。また、メモリ１０ｄは、後述する対応関係テーブルＤ１（図４参照）、および、後述する遮蔽物位置履歴情報テーブルＤ２（図６，図７参照）を、変更可能に格納する。

制御部であるプロセッサ１０ｃは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を含んでいる。たとえば、プロセッサ１０ｃは、メモリ１０ｄに格納されている各プログラムおよび各データを読み込む。また、プロセッサ１０ｃは、読み込んだプログラムに従い、給電アンテナ１０ａ、位置情報取得部１０ｂ、メモリ１０ｄ、給電信号生成部１０ｅ、および指向性制御部１０ｆを制御し、所定の動作および機能を実行させる。また、プロセッサ１０ｃは、読み込んだプログラムに従い、当該プロセッサ１０ｃ内でプログラムによって構成される各ブロック１０ｃ１，１０ｃ４において、所定の演算、解析、処理、制御等を実施する。

図２に示すように、本実施の形態に係るプロセッサ１０ｃは、全体制御部１０ｃ１および受電装置決定部１０ｃ４を、機能ブロックとして備える。

全体制御部１０ｃ１は、後述する給電処理フロー（図３，図５）に従って、位置情報取得部１０ｂ、メモリ１０ｄ、給電信号生成部１０ｅ、および指向性制御部１０ｆなどの動作タイミングを制御する。

受電装置決定部１０ｃ４は、位置情報取得部１０ｂが取得した位置情報を用いて、複数の受電装置１のうち、給電の対象となる給電対象受電装置１を決定する。より具体的に、受電装置決定部１０ｃ４は、上記位置情報と、メモリ１０ｄに格納されている各データ（対応関係テーブルＤ１および遮蔽物位置履歴情報テーブルＤ２）とを用いて、給電対象受電装置１を決定する。

給電対象受電装置１は、給電装置１０からの無線給電を、遮蔽物２を回避して（遮蔽物２による電波遮断の影響を受けず）、受信することが可能な、受電装置１を指す。当該決定される給電対象受電装置１と給電装置１０との間において、当該位置情報で特定される位置に存在する遮蔽物２により、給電装置１０からの電波の給電が遮断されない。

受電装置決定部１０ｃ４は、給電対象受電装置に対して電波を操向するように、指向性制御部１０ｆを制御する。当該制御を受けて、指向性制御部１０ｆは、給電対象受電装置１に対して電波を操向するよう、給電アンテナ１０ａの指向性を制御する。

たとえば、給電アンテナ１０ａが上記アレイアンテナである場合には、指向性制御部１０ｆは、素子アンテナへの給電信号の位相と振幅を調整する。これにより、給電アンテナ１０ａから放出される電波の指向性を制御することができる。また、指向性のパターンが複数予めメモリ１０ｄに設定されており、給電対象受電装置１の位置に基づいて、適切なパターンを、指向性制御部１０ｆが選択してもよい。また、給電アンテナ１０ａが回転台に設けられており、当該回転台を、指向性制御部１０ｆが機械的に回転を制御することで、放出される電波の指向を制御することも可能である。

次に、本実施の形態に係る給電装置１で実施される給電処理の動作を、図３を用いて説明する。図３は、給電処理の動作を示すフローチャートである。

図３のステップＳ１において、位置情報取得部１０ｂが、遮蔽物位置検出装置１１から、位置情報（遮蔽物２の第二の位置を示す、第二の位置情報と把握できる）を取得する。ここで、上述したように、位置情報は、遮蔽物位置検出装置１１により検出された、遮蔽物２の位置を示す。

次に、ステップＳ２において、プロセッサ１０ｃ（たとえば、受電装置決定部１０ｃ４）は、メモリ１０ｄに格納されている対応関係テーブルＤ１内に、ステップＳ１で取得した位置情報で特定される位置（以下、ステップＳ１で取得した位置、と称する）が登録されているか否かを、判断する。

図４は、メモリ１０ｄに格納される対応関係テーブルＤ１の一例を示す図である。当該対応関係テーブルＤ１は、たとえば、給電処理動作開始前に、ユーザにより、予め作成される。対応関係テーブルＤ１において、移動する遮蔽物２の位置と、当該位置に対応する受電装置１の識別子とが、関連付けされる。たとえば、対応関係テーブルＤ１には、遮蔽物２の位置と、当該位置に存する遮蔽物２により遮断される受電装置１の識別子とが、対応付けられている。

たとえば、図４の例において、遮蔽物２の位置が、位置Ａであるとき、識別子ＩＤ２で特定される受電装置１が、当該位置Ａに存する遮蔽物２により、給電装置１０からの無線給電が遮断される。同様に、遮蔽物２の位置が、位置Ｅであるとき、識別子ＩＤ３で特定される受電装置１が、当該位置Ｅに存する遮蔽物２により、給電装置１０からの無線給電が遮断される。

図３のステップＳ２に話を戻し、プロセッサ１０ｃが、対応関係テーブルＤ１内に、ステップＳ１で取得した位置が登録されていないと、判断したとする（ステップＳ２でＮＯ）。たとえば、ステップＳ１で取得した位置が、位置Ｋである場合、当該位置Ｋは、図４に例示する対応関係テーブルＤ１には登録されていない。この場合には、給電装置１０は、ステップＳ１で取得した位置が、対応関係テーブルＤ１内に含まれていない旨を、通知する。

ステップＳ２でＮＯのフロー（上記通知）を認識したユーザは、ステップＳ１で取得した位置に遮蔽物２が存するときに、給電装置１０からの給電が遮蔽される受電装置１を特定する（ステップＳ３）。そして、ユーザは、メモリ１０ｄに格納されている対応関係テーブルＤ１に対して、未登録であった、ステップＳ１で取得した位置と、当該位置に対応する、ステップＳ３で特定した受電装置１の識別子とを、登録する（ステップＳ４）。当該ステップＳ４の後、プロセッサ１０ｃは、ステップＳ５の受電装置決定処理を、開始する。

上記とは異なり、プロセッサ１０ｃが、対応関係テーブルＤ１内に、ステップＳ１で取得した位置が登録されていると、判断したとする（ステップＳ２でＹＥＳ）。たとえば、ステップＳ１で取得した位置が、位置Ｂである場合、当該位置Ｂは、図４に例示する対応関係テーブルＤ１には登録されている。この場合には、プロセッサ１０ｃは、ステップＳ５の受電装置決定処理を、開始する。

図５は、ステップＳ５の受電装置決定処理における、プロセッサ１０ｃの具体的な動作の流れを示すフローチャートである。以下、図５を用いて、当該受電装置決定処理について説明する。

図５のステップＳ１１において、プロセッサ１０ｃの受電装置決定部１０ｃ４は、ステップＳ１で取得した位置と、遮蔽物移動履歴情報テーブル（以下、単に履歴情報テーブルと称する）Ｄ２に含まれる「最新登録位置」とを、比較する。ここで、履歴情報テーブルＤ２は、メモリ１０ｄに格納されている。図６は、メモリ１０ｄ内に格納されている履歴情報テーブルＤ２を、例示している。履歴情報テーブルＤ２は、位置情報取得部１０ｂが取得した位置情報を、時系列的に配置させて成る配列データである。

位置情報取得部１０ｂが、位置Ｂを示す位置情報、位置Ｃを示す位置情報、および位置Ｄを示す位置情報を、当該順に（時系列）に取得したことを、図６に例示する履歴情報テーブルＤ２が表している。なお、位置情報取得部１０ｂが、同じ位置を示す位置情報を、連続して複数回受信する場合、連続する複数の同じ位置情報のうち、最初の位置情報のみを、履歴情報テーブルＤ２内に登録する。また、履歴情報テーブルＤ２において、時系列的に最後に登録された位置情報が示す位置が、上記した最新登録位置である。たとえば、図６に例示する履歴情報テーブルＤ２では、最新登録位置は、位置Ｄである。

図５のステップＳ１２において、ステップＳ１１における比較の結果、受電装置決定部１０ｃ４は、ステップＳ１で取得した位置と、履歴情報テーブルＤ２に含まれる最新登録位置とが、相違するか否かを判定する。

ステップＳ１２において、受電装置決定部１０ｃ４が、ステップＳ１で取得した位置と、履歴情報テーブルＤ２に含まれる最新登録位置とが、相違すると判定したとする（ステップＳ１２でＹＥＳ）。たとえば、ステップＳ１で取得した位置が、位置Ｅであり、図６に例示するように、履歴情報テーブルＤ２に含まれる最新登録位置が、位置Ｄであるとする。

この場合には、ステップＳ１３において、受電装置決定部１０ｃ４は、ステップＳ１で取得した位置情報を、メモリ１０ｄに格納されている履歴情報テーブルＤ２に、時系列に従って、追加登録する。図７は、上記例の場合において、メモリ１０ｄに格納されている履歴情報テーブルＤ２に、位置Ｅを示す位置情報が登録された様子を示している。

ステップＳ１３の後、ステップＳ１４において、受電装置決定部１０ｃ４は、ステップＳ１３で追加された位置情報が示す位置を、最新登録位置として、新たに設定する。図７の例では、履歴情報テーブルＤ２に含まれる最新登録位置は、位置Ｅである。

ステップＳ１４の処理後、受電装置決定部１０ｃ４は、後述するステップＳ１５の処理に進む。

上記とは異なり、ステップＳ１２において、受電装置決定部１０ｃ４が、ステップＳ１で取得した位置と、履歴情報テーブルＤ２に含まれる最新登録位置とが、同じであると判定したとする（ステップＳ１２でＮＯ）。たとえば、ステップＳ１で取得した位置が、位置Ｄであり、図６に例示するように、履歴情報テーブルＤ２に含まれる最新登録位置が、位置Ｄであるとする。この場合には、受電装置決定部１０ｃ４は、ステップＳ１５の処理に進む。

上記ステップＳ１２，Ｓ１３，Ｓ１４から分かるように、履歴情報テーブルＤ２は、次のようにして更新される。つまり、時系列において履歴情報テーブルＤ２の末尾に配置されている位置情報で特定される位置と、ステップＳ１で取得した位置情報で特定される位置とが異なるとき、当該ステップＳ１で取得した位置情報を、履歴情報テーブルＤ２の末尾に追加する。他方、時系列において履歴情報テーブルＤ２の末尾に配置されている位置情報で特定される位置と、ステップＳ１で取得した位置情報で特定される位置とが同じとき、当該ステップＳ１で取得した位置情報を、履歴情報テーブルＤ２の末尾に追加されない。

このように、位置情報取得部１０ｂが位置情報を取得する度に、当該取得した位置情報を履歴情報テーブルＤ２の末尾に追加されるとは限らない。履歴情報テーブルＤ２の末尾の位置情報と異なる位置情報を、位置情報取得部１０ｂが取得したとき、当該取得した位置情報が履歴情報テーブルＤ２の末尾に追加される。なお、履歴情報テーブルＤ２の末尾に位置する位置情報で特定される位置が、上述した最新登録位置である。

さて、ステップＳ１５において、受電装置決定部１０ｃ４は、メモリ１０ｄに格納されている履歴情報テーブルＤ２を参照する。そして、受電装置決定部１０ｃ４は、履歴情報Ｄ２において、最新登録位置よりも、時系列的に、一つ前（直前）の位置情報（直前位置情報と称する）を取得する。

ここで、位置情報取得部１０ｂが過去に受信した当該直前位置情報が、遮蔽物２の第一の位置を示す第一の位置情報であると把握できる。また、位置情報取得部１０ｂが現時点（上記の図３のステップＳ１）で受信した位置情報が、遮蔽物２が第一の位置から移動した後の第二の位置を示す第二の位置情報であると把握できる。なお、上記から理解できるように、第一の位置は、第二の位置とは異なる。

受電装置決定部１０ｃ４は、直前位置情報（上記第一の位置情報）で特定される位置（上記第一の位置）を決定する。たとえば、図６の例では、最新登録位置は位置Ｄであり、直前位置情報で特定される位置は、位置Ｃである。また、図７の例では、最新登録位置は位置Ｅであり、直前位置情報で特定される位置は、位置Ｄである。

さらに、ステップＳ１５では、受電装置決定部１０ｃ４は、直前位置情報と、メモリ１０ｄに格納されている対応関係テーブルＤ１とを用いて、給電対象受電装置１を決定する。具体的に、受電装置決定部１０ｃ４は、対応関係テーブルＤ１を参照する。そして、当該参照により、受電装置決定部１０ｃ４は、直前位置情報により特定される位置に対応する、受電装置１の識別子を決定する。そして、受電装置決定部１０ｃ４は、当該取得した識別子で特定される受電装置１を、給電対象受電装置１として、決定する。

たとえば、図６に例示する履歴情報テーブルＤ２において、直前位置情報で特定される位置が、位置Ｃである場合には、受電装置決定部１０ｃ４は、図４に例示する対応関係テーブルＤ１において、位置Ｃに対応している受電装置１の識別子ＩＤ４を取得する。そして、受電装置決定部１０ｃ４は、識別子ＩＤ４で特定される受電装置１を、給電対象受電装置１として、決定する。

また、たとえば、図７に例示する履歴情報テーブルＤ２において、直前位置情報で特定される位置が、位置Ｄである場合には、受電装置決定部１０ｃ４は、図４に例示する対応関係テーブルＤ１において、位置Ｄに対応している受電装置１の識別子ＩＤ１を取得する。そして、受電装置決定部１０ｃ４は、識別子ＩＤ１で特定される受電装置１を、給電対象受電装置１として、決定する。

次に、図５のステップＳ１６において、受電装置決定部１０ｃ４は、ステップＳ１５で決定した給電対象受電装置１の識別子を含む情報を、指向性制御部１０ｆへ、出力する。換言すれば、受電装置決定部１０ｃ４は、ステップＳ１５で決定した給電対象受電装置１に対して電波を操向するように、指向性制御部１０ｆを制御する。

以上により、図３のステップＳ５（図５に示す）受電装置決定処理は終了し、次に、図３のステップＳ６の処理が実行される。具体的に、ステップＳ６において、指向性制御部１０ｆは、受電装置決定部１０ｃ４からの制御に基づいて、給電アンテナ１０ａの指向性を制御する。

当該指向性の制御により、給電アンテナ１０ａから出力される電波の主ビームは、受電装置決定部１０ｃ４で決定された給電対象受電装置１に、向けられる。そして、給電信号生成部１０ｅで生成された電波を、指向性制御部１０ｆは、給電アンテナ１０ａへと供給する。これにより、給電アンテナ１０ａは、電力を、図５のステップＳ１５で決定された給電対象受電装置１に向けて、放射することができる。なお、当該給電対象受電装置１に対して放射された電力は、遮蔽物２により遮断されることはない。

次に、ステップＳ７において、全体制御部１０ｃ１は、予定されていた一連の給電処理が終了したか否かを判断する。全体制御部１０ｃ１が、当該予定されていた一連の給電処理が終了していないと判断したとき（ステップＳ７でＮＯ）、ステップ１の処理に戻る。他方、全体制御部１０ｃ１が、当該予定されていた一連の給電処理が終了したと判断したとき（ステップＳ７でＹＥＳ）、給電装置１０は、図３に示す給電処理を終了する。

以上のように、図１に示す給電システム１００が有する本実施の形態に係る給電装置１０は、給電アンテナ１０ａ、指向性制御部１０ｆ、位置情報取得部１０ｂ、およびプロセッサ１０ｃを備える。給電アンテナ１０ａは、複数の受電装置１に対して給電信号に基づく電波を放射する。指向性制御部は、給電アンテナ１０ａの指向性を制御する。位置情報取得部１０ｂは、給電アンテナ１０ａと受電装置１との間において移動する遮蔽物２の位置を示す、位置情報を取得する。制御部であるプロセッサ１０ｃ（受電装置決定部１０ｃ４）は、当該位置情報に基づいて、複数の受電装置１のうち、遮蔽物２を回避して給電する給電対象受電装置１を決定する。さらに、プロセッサ１０ｃ（受電装置決定部１０ｃ４）は、当該給電対象受電装置１に対して電波を操向するように、指向性制御部１０ｆを制御する。

したがって、本実施の形態に係る給電装置１０は、各給電タイミングで遮蔽物２の位置を示す位置情報を取得することにより、複数の受電装置１の中から、遮蔽物２により電波が遮断されず、当該電波を受信することができる、給電対象受電装置１を決定することがきる。

さらに、当該給電装置１０が、移動する遮蔽物２の位置を示す位置情報を、刻刻と取得することにより、給電アンテナ１０ａの指向性を動的に制御することができる。これにより、移動する遮蔽物２の存在に係らず、給電装置１０と複数の受電装置１との間における無線給電処理が、遮断されることを防止できる。換言すれば、たとえ、給電の障害となり得る移動する遮蔽物２が存在する場合であっても、当該遮蔽物２により無線給電が遮断されることなく、効率の良い給電処理を、給電装置１０と複数の受電装置１との間で、実行することができる。

たとえば、移動する遮蔽物２の位置を考慮せず、給電装置１０が、各受電装置１に対して電波を放射する場合には、図８に例示するような問題が生じ得る。つまり、図８に例示するように、各受電装置１に対して給電装置１０が放射した電波が、移動する遮蔽物２により、刻刻と遮断される、という問題が生じ得る。図８の例は、給電効率が最も悪い例であると把握できる。

これに対して、本実施の形態に係る給電装置１０では、上述したように、移動する遮蔽物２の位置を示す位置情報に基づいて、給電装置１０が、放射する電波の指向性を刻刻と変化させることができる。図９には、移動する遮蔽物２の位置を示す位置情報に用いて、給電装置１０が、当該遮蔽物２を避けて、給電アンテナ１０ａから放射される電波の指向性を、動的に制御している様子が例示されている。

図９に例示するように、各受電装置１に対して、本実施の形態に係る給電装置１０が電波を放射する場合には、移動する遮蔽物２により、当該電波が遮断されることがない。なお、図９には、メモリ１０ｄに格納されている対応関係テーブルＤ１の一例、および、各時刻ｔ１～ｔ４における、図３のステップＳ５終了時にメモリ１０ｄに格納されている履歴情報テーブルＤ２の例も、図示されている。

なお、本実施の形態に係る給電装置１０を採用しない場合には、電波の遮断要素となる遮蔽物２の移動等を考慮して、受電装置１および給電装置１０の設置場所を、決定・変更等する必要がある。受電装置１の数が増えると、設置場所の自由度が制限され、適切な設置場所を見つけ出すことは、困難となり得る。そこで、本実施の形態に係る給電装置１０では、上記のように、移動する遮蔽物２の位置を示す位置情報に基づいて、動的に、給電アンテナ１０ａの指向性を制御することができるので、受電装置１等の設置が容易に決定することができる。

また、本実施の形態に係る給電装置１０では、対応関係テーブルＤ１を格納するメモリ１０ｄを、さらに備えている。また、位置情報取得部１０ｂは、遮蔽物２の過去の位置を示す位置情報を取得した後、遮蔽物２の移動後の現在の位置を示す位置情報を取得する。さらに、図３のステップＳ１において、遮蔽物２の現在の位置を示す上記位置情報を、位置情報取得部１０ｂが取得したとき、プロセッサ１０ｃ（受電装置決定部１０ｃ４）は、対応関係テーブルＤ１を参照して、直前位置情報により特定される位置に対応する給電対象受電装置１の識別子を決定する（図５のステップＳ１５）。そして、プロセッサ１０ｃ（受電装置決定部１０ｃ４）は、当該給電可能受電装置１に対して電波を操向するように、指向性制御部１０ｆを制御する（図５のステップＳ１６）。

したがって、本実施の形態に係る給電装置１０では、現在の位置情報、過去の位置情報の取得履歴（履歴情報テーブルＤ２）、および対応関係テーブルＤ１に基づいて、自動的に、給電対象受電装置１を決定することができる。よって、遮蔽物２の移動パターンに変化があったとしても、自動的に、遮蔽物２による遮断なく、給電対象受電装置１を決定できる。

また、本実施の形態に係る給電装置１０では、位置情報取得部１０ｂは、遮蔽物２の位置を検出する遮蔽物位置検出装置１１から送信される、位置情報を取得する。

したがって、本実施の形態に係る給電装置１０は、移動している遮蔽物２の実際の位置を考慮して、給電アンテナ１０ａの指向性を制御することができる。

なお、上記実施の形態では、位置情報取得部１０ｂは、遮蔽物位置検出装置１１から送信される、位置情報を取得していた。しかしながら、位置情報取得部１０ｂは、他の方法により、遮蔽物２の位置を示す位置情報を取得してもよい。図１０は、他の実施の形態に係る給電システム２００の構成例を示している。

図１０に示すように、給電システム２００では、ＰＬＣ（programmable logic controller）２０が、給電装置１０に接続されている。より具体的に、図１０に示す構成例では、ＰＬＣ２０は、遮蔽物位置検出装置１１と給電装置１０との間に接続されている。なお、ＰＬＣ２０と給電装置１０との接続は、無線通信接続であっても、有線通信接続であってもよい。

ＰＬＣ２０は、ＰＬＣ２０に設定されている制御フローに従い、遮蔽物２の移動を制御する、遮蔽物制御装置である。当該制御フローには、遮蔽物２を時間的にどのように移動させるかという制御情報が規定されている。したがって、制御フローの制御情報を参照することにより、ある時間における遮蔽物２の位置を、特定することが可能である。

図１０の構成例において、給電処理中に、ＰＬＣ２０は、上記制御フローの制御情報を参照して（当該ＰＬＣ２０による遮蔽物２の制御に基づいて）、ある時点における遮蔽物２の位置を特定する。そして、ＰＬＣ２０は、時間経過とともに、上記位置の特定を行い、当該特定後の位置を示す位置情報を、位置情報取得部１０ｂに対して、刻刻と送信する。このように、図１０の例では、給電装置１０（位置情報取得部１０ｂ）は、遮蔽物２の移動を制御するＰＬＣ２０から送信される位置情報を、取得する。なお、位置情報の発信元が、給電システム１００と給電システム２００との間で相違するが、その他の構成、図３，５で説明した動作は、給電システム１００と給電システム２００との間で、同じである。

したがって、図１０に例示する給電装置１０は、遮蔽物２の実際の位置を検出することなく、ＰＬＣ２０が有する制御フローに含まれる遮蔽物２の位置情報を利用して、給電アンテナ１０ａの指向性を動的に制御することができる。

なお、図１０の例では、位置情報取得部１０ｂは、ＰＬＣ２０からだけなく、遮蔽物位置検出装置１１からも（たとえば、ＰＬＣ２０を経由して、または、当該ＰＬＣ２０を経由せず）、位置情報を取得することができる。しかしながら、たとえば、図１０に示す給電システム２００において、遮蔽物位置検出装置１１を省略することもできる。

上述した複数の実施の形態は、それぞれ単独で成立し得るものであるが、実施の形態同士の組みあわせも可能である。また、異なる実施の形態の中の種々の特徴も、それぞれ単独で成立し得るものであるが、異なる実施の形態の中の特徴同士の組みあわせも可能である。

１ 受電装置
２ 遮蔽物
１０ 給電装置
１０ａ 給電アンテナ
１０ｂ 受電装置決定部
１０ｃ プロセッサ
１０ｃ３ 指向性制御部
１０ｃ４ 受電装置決定部
１０ｄ メモリ
１１ 遮蔽物位置検出装置
１００，２００ 給電システム
Ｄ１ 対応関係テーブル
Ｄ２ 遮蔽物移動履歴情報テーブル（履歴情報テーブル）

Claims (3)

1. 複数の受電装置に対して給電信号に基づく電波を放射する給電アンテナと、
   前記給電アンテナの指向性を制御する指向性制御部と、
   前記給電アンテナと前記複数の受電装置の少なくとも一つの受電装置との間において移動する遮蔽物の位置を示す位置情報を取得する位置情報取得部と、
   前記位置情報に基づいて、前記複数の受電装置のうち、前記遮蔽物を回避して給電する受電装置を決定し、決定された受電装置に対して前記電波を操向するように、前記指向性制御部を制御する制御部と、
   前記遮蔽物の位置と、当該位置と対応する前記受電装置の識別子との関係を示す、対応関係テーブルを格納する記憶部と、を備え、
   前記位置情報取得部は、前記遮蔽物の第一の位置を示す第一の位置情報を取得した後、前記遮蔽物の移動後の第二の位置を示す第二の位置情報を取得し、
   前記位置情報取得部が前記第二の位置情報を取得したとき、前記制御部は、
   前記対応関係テーブルを参照して、前記第一の位置情報により特定される前記第一の位置に対応する前記受電装置の識別子を決定し、
   決定された前記識別子の受電装置に対して前記電波を操向するように、前記指向性制御部を制御する
   ことを特徴とする給電装置。
2. 複数の受電装置に対して給電信号に基づく電波を放射する給電アンテナと、
   前記給電アンテナの指向性を制御する指向性制御部と、
   前記給電アンテナと前記複数の受電装置の少なくとも一つの受電装置との間において移動する遮蔽物の位置を示す位置情報を取得する位置情報取得部と、
   前記位置情報に基づいて、前記複数の受電装置のうち、前記遮蔽物を回避して給電する受電装置を決定し、決定された受電装置に対して前記電波を操向するように、前記指向性制御部を制御する制御部と、を備え
   前記位置情報取得部は、前記遮蔽物の移動を制御する遮蔽物制御装置から送信される前記位置情報を、取得する
   ことを特徴とする給電装置。
3. 複数の受電装置と、
   前記複数の受電装置に対して、無線給電を行う給電装置と、
   前記給電装置と前記複数の受電装置の少なくとも一つの受電装置との間において移動する遮蔽物の当該移動を制御し、当該制御に基づいて特定される前記遮蔽物の位置を示す位置情報を、前記給電装置へ送信する遮蔽物制御装置とを、備え、
   前記給電装置は、
   前記複数の受電装置に対して給電信号に基づく電波を放射する給電アンテナと、
   前記給電アンテナの指向性を制御する指向性制御部と、
   前記遮蔽物制御装置から前記位置情報を取得する位置情報取得部と、
   前記位置情報に基づいて、前記複数の受電装置のうち、前記遮蔽物を回避して給電する受電装置を決定し、決定された受電装置に対して前記電波を操向するように、前記指向性制御部を制御する制御部と、を備える
   ことを特徴とする給電システム。

Images