CN108293037B - 供电装置、受电装置、供电系统、供电方法和电源管理方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种供电装置、受电装置、供电系统、供电方法和电源管理方法，本申请的技术领域涉及进行无线通信和无线电力传输的无线装置即母站(10)的供电装置、以及通过来自母站的无线电力传输被供电并以无线方式与母站进行数据通信的无线通信装置即子站的受电装置。母站(10)是向作为受电装置的子站发送用于供给电力的供电信号的供电装置。母站(10)具有：作为供电侧存储部的唤醒时刻记录部(12c)，其存储有确定应该开始与受电装置进行数据通信的开始时刻的时刻信息；以及供电侧判定部(102)，其判定是否已到达由时刻信息确定的开始时刻，在判定为已到达开始时刻的情况下，发送供电信号。

Description

供电装置、受电装置、供电系统、供电方法和电源管理方法

技术领域

本发明涉及进行无线通信和无线电力传输的无线装置即母站的供电装置、以及通过来自母站的无线电力传输被供电并以无线方式与母站进行数据通信的无线通信装置即子站的受电装置。

背景技术

在以无线传感器网络为首的设置多个无线通信装置的系统中，为了实现设置成本削减、设置场所的自由度提高，存在不使用电力供给布线的要求。作为该要求的实现方法，存在利用使用无线电波进行电源供给的无线电力传输(无线供电、整流天线)技术的方法。无线电力传输的技术有时也被称作无线供电、整流天线。

存在使用无线通信装置的电池驱动或利用周围环境中存在的能量的发电作为无线通信装置的电源的方法。

但是，在使用它们作为电源的方法中，无线通信装置需要以有限的电量进行长期间的连续运用。由此，要求在无线通信装置中极力减小运用中的电力消耗量。

在专利文献1中公开有非接触式的电力传输系统。在专利文献1的电力传输系统中，从送电部到受电装置的电力的发送时间按照一定期间被分割成多个期间。而且，各个受电装置被分配给分割后的任意期间，在被分配的期间内进行电力传输。根据这种方式，能够稳定地向各受电装置输送电力。

但是，在受电装置是传感器终端的情况下，需要极力减小传感器终端的电池消耗，因此，在使用无线电力传输的情况下，除了针对受电装置的电力稳定供给以外，还需要极力减小消耗电力。

在子站进行间歇动作的情况下，在子站采用RTC(Real Time Clock：实时时钟)的时刻管理的情况下，子站的间歇周期可能偏移。因此，在子站进行时刻同步来进行通信的情况下，通信时机偏移，因此，再次引入同步的次数增加，导致消耗电力增大。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-268311号公报

发明内容

发明要解决的课题

本发明的目的在于，减少进行无线供电的无线通信装置的消耗电力。

用于解决课题的手段

本发明的供电装置向受电装置发送用于供给电力的供电信号，其中，所述供电装置具有：供电侧存储部，其存储有确定应该开始与所述受电装置进行数据通信的开始时刻的时刻信息；以及供电侧判定部，其判定是否已到达由所述时刻信息确定的所述开始时刻，在判定为已到达所述开始时刻的情况下，发送所述供电信号。

发明效果

本发明具有存储有确定应该开始与受电装置进行数据通信的开始时刻的时刻信息的供电侧存储部、以及根据供电侧存储部的时刻信息进行供电信号的发送的供电侧判定部，因此，能够减少进行无线供电的无线通信装置的消耗电力。

附图说明

图1是实施方式1的图，是示出供电系统1的结构的图。

图2是实施方式1的图，是母站10的功能框图。

图3是实施方式1的图，是母站10的硬件结构图。

图4是实施方式1的图，是子站20的功能框图。

图5是实施方式1的图，是子站20的硬件结构图。

图6是实施方式1的图，是示出母站10与多个子站20的交互的时序图。

图7是实施方式1的图，是示出母站10的动作的流程图。

图8是实施方式1的图，是示出子站20的动作的流程图。

图9是实施方式2的图，是母站10A的框图。

图10是实施方式2的图，是子站20A的框图。

图11是实施方式2的图，是示出母站10A与多个子站20A的交互的时序图。

图12是实施方式2的图，是示出母站10A的动作的流程图。

图13是实施方式2的图，是示出子站20A的动作的流程图。

具体实施方式

实施方式1

参照图1～图8对实施方式1进行说明。图1是示出实施方式1的供电系统1的图。供电系统1具有母站10和多个子站20。母站是供电装置，各个子站是受电装置。在图1中，示出子站20-1～子站20-N这N个子站。母站10与各个子站20以无线方式进行数据通信。并且，母站10以无线方式向子站20发送用于供给电力的供电信号。

<***结构的说明***>

图2是母站10的功能框图。母站10具有与各个子站20进行数据通信的数据通信部11以及发送供电信号的供电部12。数据通信部11具有向子站20发送数据信号并从子站接收数据信号的通信部11a、对数据信号进行信号处理并向外部设备转送数据的信号处理部11b、存储部11c和数据通信用的天线11d。通信部11a和信号处理部11b构成供电侧数据通信部103。供电侧数据通信部103与受电装置进行数据通信。供电部12具有生成供电信号的供电信号生成部12a、向通信部11a发送数据通信命令并使供电信号生成部12a开始进行供电的唤醒时机管理部12b、存储有子站20-1～子站20-N的全部子站的唤醒时刻的唤醒时刻记录部12c和供电用的天线12d。唤醒时刻记录部12c是供电侧存储部101。供电信号生成部12a和唤醒时机管理部12b构成供电侧判定部102。

图3是母站10的硬件结构图。作为硬件，母站10具有高频电路81、中央处理装置82、RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)83、高频电路84、中央处理装置85、振荡器86和RAM87。下面，将高频电路记作RF电路，将中央处理装置记作CPU。数据通信部11由RF电路81、CPU82和RAM83构成。供电部12由RF电路84、CPU85、振荡器86和RAM87构成。

另外，与功能框图之间的对应如下所述。

(1)通信部11a的功能由RF电路81实现。

(2)信号处理部11b的功能由CPU82实现。

(3)存储部11c的功能由RAM83实现。

(4)供电信号生成部12a的功能由RF电路84和CPU85实现。

(5)唤醒时机管理部12b的功能由CPU85和振荡器86实现。

(6)唤醒时刻记录部12c的功能由RAM87实现。

图4是子站20的功能框图。子站20具有与母站10进行数据通信的数据通信部21以及针对来自母站10的供电信号对子站20自身进行电力供给的供电部22。数据通信部21与母站10的通信部11a进行数据通信。在数据通信部21未与母站10进行数据通信的情况下，数据通信部21的电源成为断开状态。数据通信部21具有向母站10发送数据并从母站10接收数据的通信部21a、对无线的数据信号进行信号处理并向外部设备转送数据的信号处理部21b和数据通信用的天线21c。

供电部22具有RF-DC转换部22a、唤醒时刻管理部22b、唤醒时刻存储部22c和接收由母站10发送的供电信号的天线22d。唤醒时刻管理部22b具有时钟22b-1。RF-DC转换部22a针对从母站10发送并由天线22d接收到的供电信号进行微波-直流转换(RF-DC转换)，向本站供给转换后的直流电力。在唤醒时刻存储部22c中存储有唤醒时刻。唤醒时刻管理部22b观测通过供电信号供给到RF-DC转换部22a的电力的供给时刻，与本站唤醒的时刻进行比较，如果在唤醒时刻存储部22c中存储的容许值以内，则接通数据通信部21的电源，开始进行数据通信。并且，将唤醒时刻存储部22c中存储的唤醒时刻修正成供电时刻。唤醒时刻存储部22c是受电侧存储部201。RF-DC转换部22a和唤醒时刻管理部22b构成受电侧判定部202。数据通信部21是受电侧数据通信部203。

图5是子站20-1的硬件结构图。作为硬件，子站20具有RF电路91、CPU92、整流电路93、DC/DC94、蓄电电容器95、CPU96、振荡器97和RAM98。DC/DC94是将直流电压转换成不同的直流电压的转换器。数据通信部21由RF电路91和CPU92构成。供电部22由整流电路93、DC/DC94、蓄电电容器95、CPU96、振荡器97和RAM98构成。另外，与功能框图之间的对应如下所述。

(1)通信部21a的功能由RF电路91实现。

(2)信号处理部21b的功能由CPU92实现。

(3)RF-DC转换部22a的功能由整流电路93、DC/DC94和蓄电电容器95实现。

(4)唤醒时刻管理部22b的功能由CPU96和振荡器97实现。

(5)唤醒时刻存储部22c的功能由RAM98实现。

<***动作的说明***>

图6是示出母站10与多个子站20的交互的时序图。图7是母站10的动作的流程图。图8是示出子站20的动作例的流程图。参照图6～图8对母站10与多个子站20的通信动作进行说明。

首先，参照图6对母站10与多个子站20的交互的概要进行说明。

如图6所示，母站10与多个子站20的交互被分成上侧的子站20的收容处理S001以及下侧的供电处理S002。

在收容处理S001中，母站10从N个子站20分别收集唤醒时机信息。在步骤S01中，母站10通过第1次的无线供电来发送供电信号。各子站20在接收到第1次的供电信号的情况下，数据通信部21、供电部22起动。然后，在步骤S02～S04等中，各个子站20的数据通信部21向母站10发送唤醒时刻存储部22c中存储的唤醒时机信息，在发送后，断开各个子站20的数据通信部21的电源。

在收容处理S001中，在母站10判断为存在已到达唤醒时刻的子站20的情况下，发送供电信号。即，在判断为存在已到达唤醒时刻的子站20的情况下，在步骤S05中，母站10通过无线供电来发送第2次的供电信号。步骤S05的无线供电是母站10根据在步骤S02～S04等中收集到的各个子站20的唤醒时机信息判断为已到达任意子站20的唤醒时刻的情况。该情况下，母站10能够识别存在已到达唤醒时间的子站就够了，具体而言，不需要识别哪个子站20已到达唤醒时刻。步骤S05的无线供电示出已到达唤醒时刻的子站20为子站20-1的情况。另外，在图6中，示出在供电处理S002中子站20-1已到达唤醒时刻的情况，但是，母站10在判断为任意子站20已到达唤醒时刻的情况下，发送供电信号(步骤S05)。

在第2次的无线供电的情况下，即供电处理S002中的无线供电的情况下，子站20的动作与收容处理S001的动作不同。在收容处理S001的无线供电中，在子站20接收到供电信号的情况下，以供电信号的接收为契机，接通数据通信部21、供电部22的电源，数据通信部21向母站10发送唤醒时机信息。但是，在供电处理S002的无线供电的情况下，在子站20中，仅供电部22起动，数据通信部21处于电源断开的状态(步骤S06-1、S06-2、S06-N)。唤醒时刻管理部22b判断由母站10供电的时刻和根据唤醒时刻存储部22c中存储的唤醒时机信息确定的时刻是否一致(步骤S07-1、S07-2、S07-N)。唤醒时刻管理部22b在判断为一致的情况下，接通数据通信部21的电源，使数据通信部21开始与母站10进行数据通信(步骤S08-1)。唤醒时刻管理部22b在判断为不一致的情况下，维持数据通信部21的电源断开状态(步骤S09-2、S09-N)。

收容处理S001、供电处理S002的供电信号相同。即，在收容处理S001和供电处理S002中发送的供电信号相对于各子站20是相同的。下面，有时将该供电信号称作共同供电信号。各个子站20如下所述区分收容处理S001的供电信号和供电处理S002的供电信号。子站20的唤醒时刻管理部22b能够判别是收容处理S001的无线供电还是供电处理S002的无线供电。具体而言，唤醒时刻管理部22b在唤醒时刻存储部22c中记录供电信号的接收次数N。唤醒时刻管理部22b将初次记录为N＝1的情况判定为收容处理S001，如果N＝2以上，则判定为供电处理S002。

另外，子站也可以不在唤醒时刻存储部22c中存储供电信号的接收次数N，不等待供电信号的接收而在成为自身的唤醒时刻时自动地进行收容处理S001，判定为收容处理S001之后的处理是供电处理S002。即，子站不等待供电信号的接收而在成为自身的唤醒时刻时自动地向母站发送唤醒时机信息。然后，子站判定为发送唤醒时机信息后是供电处理S002。

参照图7对母站10的动作进行说明。在图7中，利用虚线框示出与收容处理S001、供电处理S002对应的处理。

在步骤S10中，母站10接通数据通信部11、供电部12的电源，数据通信部11、供电部12起动。

在步骤S11中，供电信号生成部12a发送供电信号。步骤S11对应于步骤S01。子站20在接收到第1次的供电信号的情况下，数据通信部21、供电部22起动，数据通信部21发送唤醒时机信息。具体而言，子站20的唤醒时刻管理部22b经由RF-DC转换部22a检测接收到第1次的供电信号的情况，以检测为契机，使用通信部21a发送唤醒时刻存储部22c中存储的唤醒时机信息。

在步骤S12中，在母站10中，通信部11a经由天线11d接收各个子站20发送的唤醒时机信息。在唤醒时机信息中包含有唤醒时刻、唤醒间隔、识别子站20的识别编号的信息。识别编号是识别信息的例子。能够确定子站即可，也可以是识别编号以外的信息。唤醒时机信息是确定应该开始与受电装置进行数据通信的开始时刻的时刻信息。唤醒时刻是15时0分0秒这样的信息，唤醒间隔是5小时这样的信息。母站10使用识别编号，通过数据通信向识别编号的子站20发送用于通知唤醒时机信息的接收完成的应答数据。在接收到应答数据的子站20中，断开数据通信部21的电源。在实施方式1中，假设在唤醒时机信息中包含识别编号，但是，也可以构成为在唤醒时机信息中不包含识别信息。在唤醒时机信息中不包含识别信息的情况下，接收到唤醒时机信息的母站10不发送应答数据，并且，在发送了唤醒时机信息的子站20中，在发送唤醒时机信息后，断开数据通信部21的电源。在由通信部11a接收到唤醒时机信息后，信号处理部11b从唤醒时机信息中读取识别编号、唤醒时刻、唤醒间隔并发送到唤醒时机管理部12b。

在步骤S13中，唤醒时机管理部12b在唤醒时刻记录部12c中存储子站20的识别编号、唤醒时刻、唤醒间隔。

在步骤S14中，信号处理部11b使子站20的收容个数M加1。在步骤S15中，信号处理部11b判定全部子站数即收容个数S和收容个数M是否一致。在收容个数S和收容个数M不一致的情况下，反复进行步骤S12～步骤S14的动作。另外，收容个数S存储在存储部11c中。在存储部11c中记录收容个数M，信号处理部11b从存储部11c读出所记录的收容个数M和所设定的收容个数S并进行比较，进行步骤S15的判定。

在步骤S15中由信号处理部11b判断为收容个数M与收容个数S一致的情况下，在步骤S16中，母站10成为接收待机状态。

在步骤S17中，唤醒时机管理部12b使用时钟12b-1，使用唤醒时刻记录部12c中记录的多个子站的唤醒时刻和唤醒间隔，判定多个子站中的任意子站应该唤醒的时刻即唤醒时机是否与当前的时钟一致。唤醒时机是通过唤醒时刻+(整数×唤醒间隔)得到的时刻。整数为零以上。另外，时钟12b-1由CPU85和振荡器86实现。

在唤醒时机管理部12b判断为时钟的当前时刻与多个子站的唤醒时刻中的任意唤醒时刻一致的情况下(步骤S17：是)，在步骤S18中，供电信号生成部12a开始发送供电信号。子站的唤醒时刻是应该开始进行数据通信的开始时刻。在该例子中，子站20-1的唤醒时刻与时钟的当前时刻一致。在供电信号生成部12a发送供电信号后，在步骤S19中，母站10与子站20-1进行数据通信。具体而言，子站20-1在接收到步骤S18的供电信号的情况下，发送数据信号。该动作对应于图6的步骤S08-1、后述图8的步骤S27。母站10的通信部11a经由天线11d接收从子站20-1发送的数据信号，信号处理部11b对接收到的数据信号进行处理。在与子站20之间的数据通信结束的情况下，处理返回到步骤S16。

接着，参照图8对子站20的动作进行说明。在图8中，利用虚线框示出与收容处理S001、供电处理S002对应的处理。

在步骤S20中，各个子站20在从母站10接收到供电信号(对应于收容处理S001)的情况下，接通数据通信部21、供电部22的电源。

在步骤S21中，数据通信部21对母站10发送唤醒时机信息。具体而言，信号处理部21b经由唤醒时刻管理部22b取得唤醒时刻存储部22c中存储的唤醒时机信息，经由通信部21a发送所取得的唤醒时机信息。如在步骤S12的说明中叙述的那样，唤醒时机信息包含唤醒时刻和唤醒间隔。

在步骤S22中，在从接收到唤醒时机信息的母站10接收到应答数据的情况下，子站20断开数据通信部21的电源，仅供电部22成为电源接通状态。具体而言，信号处理部21b判定是否接收到发往本站的应答数据。信号处理部21b在判定为接收到应答数据的情况下，唤醒时刻管理部22b断开数据通信部21的电源。

在步骤S23中，唤醒时刻管理部22b根据RF-DC转换部22a的输出信号，判断是否被母站10进行了无线供电。即，唤醒时刻管理部22b判断是否接收到供电信号。

在唤醒时刻管理部22b判断为接收到供电信号的情况下(步骤S23：是)，在步骤S24中，唤醒时刻管理部22b使用时钟22b-1，对进行供电的时刻和根据唤醒时刻存储部22c中预先设定的唤醒时机信息确定的唤醒时机进行比较。唤醒时机是通过唤醒时刻+(整数×唤醒间隔)得到的时刻。整数为零以上。这里，唤醒时刻和唤醒间隔是用于判定是否应该开始进行数据通信的判定信息。并且，判定信息中的唤醒时刻和唤醒间隔也是用于判定是否应该开始进行数据通信的时刻信息。另外，时钟22b-1由CPU96和振荡器97实现。在步骤S24中，唤醒时刻管理部22b判定进行供电的时刻与唤醒时机的时刻差是否在预先设定的容许范围即±M秒以内。±M秒作为数据存储在唤醒时刻存储部22c中。

如果在±M秒以内(步骤S24：是)，则在步骤S25中，唤醒时刻管理部22b接通数据通信部21的电源。

进而，在步骤S26中，唤醒时刻管理部22b在供电时间上覆盖在唤醒时刻存储部22c中作为“唤醒时机信息”的一部分而存储的唤醒时刻(步骤S26)。这里，在该实施方式中，供电时间是唤醒时刻管理部22b在步骤S25中接通数据通信部21的电源的时刻。但是，也可以设其他时刻为供电时刻。作为其他时刻的例子，也可以是唤醒时刻管理部22b经由RF-DC转换部22a检测到供电信号的接收的步骤S23的时刻。

在步骤S27中，在接通电源的数据通信部21中，信号处理部21b与母站10的数据通信部11进行数据通信。

在步骤S28中，在信号处理部21b进行的数据通信结束的情况下，唤醒时刻管理部22b断开数据通信部21的电源。并且，唤醒时刻管理部22b使供电部22成为待机状态。然后，反复进行步骤S22～步骤S28。

<***实施方式1的效果***>

如上所示，根据实施方式1，母站10对子站20的唤醒时机进行管理，根据子站20的唤醒时机进行无线供电。然后，子站20在被母站10进行无线供电的时机起动供电部22，如果唤醒时机在预先设定的时刻的容许范围以内，则接通数据通信部21的电源，开始进行数据通信。由此，能够减少子站之间的间歇周期的同步偏移。由此，通过减少间歇周期的同步偏移，同步的再次引入的次数减少，因此，能够抑制子站的消耗电力。

实施方式2

在实施方式1中，构成为母站10对子站20的唤醒时机进行管理，根据子站20的唤醒时机进行无线供电。由此，能够减少间歇周期的同步偏移，抑制消耗电力。在实施方式2中，母站10按照每个子站20的识别编号改变供电信号的信号模式，由此，在无线供电的同时指定要唤醒的子站20。即，在不是数据信号的供电信号中反映子站20的识别信息，由此，使子站20识别发往本站的供电信号。由此，不需要在实施方式1中需要的时钟22b-1。在子站20中，不需要进行供电处理S002的待机中的时钟驱动，因此，不需要时钟的驱动电力。由此，能够进一步抑制子站20的消耗电力。

在实施方式2中，唤醒时机信息必须包含子站20的识别编号。并且，在子站20中，不需要在实施方式1中需要的供电处理S002的待机中的时钟。

参照图9～图13对实施方式2进行说明。实施方式2的系统结构与实施方式1的图1相同，但是，在实施方式2中设为母站10A、子站20A。由此，在实施方式2中，图1的母站10、子站20-1…子站20-N是母站10A、子站20A-1…子站20A-N。下面，对与实施方式1不同的部分进行说明。

图9是实施方式2的母站10A的功能框图。母站10A具有数据通信部11和供电部32。数据通信部11与实施方式1相同。供电部32具有供电信号生成部32a、唤醒时机管理部32b和唤醒模式记录部32c。唤醒时机管理部32b具有时钟32b-1。

(1)供电信号生成部32a生成与要唤醒的子站20A的识别编号对应的信号模式的供电信号，发送所生成的模式的供电信号。下面，将与识别编号对应的信号模式称作供电模式。供电模式是供电信号的发送模式。

(2)唤醒时机管理部32b在成为任意子站20A的唤醒时机的情况下，使供电信号生成部32a开始发送作为对象的子站20A的供电模式的供电信号。

(3)唤醒模式记录部32c记录母站10A收容的全部子站20A的唤醒时机信息。

唤醒模式记录部32c是供电侧存储部101。供电信号生成部32a和唤醒时机管理部32b构成供电侧判定部102。通信部11a和信号处理部11b构成供电侧数据通信部103。

与实施方式1的母站10同样，母站10A的硬件结构能够由图3所示的硬件结构实现。具体而言如下所述。

(1)数据通信部11与实施方式1相同。

(2)供电信号生成部32a的功能由CPU85和RF电路84实现。

(3)唤醒时机管理部32b的功能由CPU85和振荡器86实现。

(4)唤醒模式记录部32c的功能由RAM87实现。

图10是实施方式2的子站20A的功能框图。子站20A具有数据通信部21和供电部42。数据通信部21与实施方式1相同。

供电部42具有RF-DC转换部22a、供电模式检测部42a、唤醒管理部42b和识别编号存储部42c。

(1)供电模式检测部42a检测RF-DC转换部22a的供电模式，进而，根据供电模式识别子站20的识别编号。

另外，可以仅检测供电模式，也可以根据供电模式对识别编号进行识别。如后所述，供电模式的信息存储在识别编号存储部42c中。在仅检测供电模式的情况下，在供电模式一致的情况下，接通子站的数据通信部21的电源。在后述图13的子站的动作中，说明根据供电模式对识别编号进行识别的情况，但是，在仅检测供电模式的情况下，在图13中不需要步骤S44，步骤S45成为“供电模式一致？”。

(2)唤醒管理部42b判断供电模式检测部42a识别出的识别编号或供电模式是否是自身的识别编号或自身的供电模式。在判断结果为是自身的识别编号或自身的供电模式的情况下，唤醒管理部42b接通数据通信部21的电源。

(3)在识别编号存储部42c中存储有子站20A即本站的识别编号和供电模式的信息。所存储的供电模式的信息是能够确定接收到的供电信号的供电模式的信息。具体而言，如果是后述<例1>的供电模式的情况，则为电力传输期间的信息，如果是后述<例2>的供电模式的情况，则为接通断开模式的信息，如果是<例3>的供电模式的情况，则为电波的传播特性的信息。

识别编号存储部42c是受电侧存储部201。RF-DC转换部22a、供电模式检测部42a和唤醒管理部42b构成受电侧判定部202。数据通信部21是受电侧数据通信部203。

与实施方式1的子站20同样，子站20A的硬件结构能够由图5所示的硬件结构实现。但是，在子站20A中不需要时钟22b-1。具体而言如下所述。

(1)数据通信部21和RF-DC转换部22a与实施方式1相同。

(2)供电模式检测部42a的功能由CPU96实现。

(3)唤醒管理部42b的功能由CPU96实现。

(4)识别编号存储部42c的功能由RAM98实现。

图11是示出母站10A与多个子站20A的交互的时序图。图12是母站10A的动作的流程图。图13是示出子站20A的动作例的流程图。参照图11～图13对母站10A与多个子站20A的通信动作进行说明。

参照图11对母站10A与多个子站20A的交互的概要进行说明。以与实施方式1的图6的不同之处为中心进行说明。在图11中，母站10A与多个子站20A的交互也被分成子站20A的收容处理S001和供电处理S002。

通过收容处理S001，母站10A从N个子站20A分别收集唤醒时机信息。与实施方式1的不同之处在于，在实施方式2中，在唤醒时机信息中必须包含子站20A的识别编号。并且，在图11的步骤S01中发送的供电信号是共同供电信号。另外，在图11的步骤S05中发送的供电信号不是共同供电信号，而是与各个子站20A对应的供电模式的供电信号。下面，将该信号称作模式供电信号。

与实施方式1同样，通过图11的收容处理S001，母站10A对子站20A进行供电。与实施方式1的不同之处在于，如上所述，在图11的步骤S05中发送模式供电信号。然后，在步骤S07-1、步骤S07-2、步骤S07-3等中，各个子站20A判定接收到的模式供电信号是否发往本站，在判定为发往本站的情况下，如步骤S08-1那样，接通数据通信部21的电源，开始与母站10A进行数据通信。在数据通信结束后，断开数据通信部21的电源。

参照图12对母站10A的动作进行说明。在图12中，利用虚线框示出与收容处理S001、供电处理S002对应的处理。

在步骤S30中，母站10A接通数据通信部11、供电部32的电源，数据通信部11、供电部32起动。

在步骤S31中，供电信号生成部32a发送共同供电信号。步骤S31对应于图11的步骤S01，内容与实施方式1的步骤S11相同。

各个子站20A在接收到共同供电信号的情况下起动。起动后的各个子站20A向母站10A发送包含本站的识别编号的唤醒时机信息。这相当于图11的步骤S02～S04。

在步骤S32中，在母站10A中，通信部11a接收从各个子站20A发送的包含识别编号的唤醒时机信息。在实施方式2中，在唤醒时机信息中，除了唤醒时刻、唤醒间隔以外，还必须包含识别编号。在步骤S32中，与步骤S12同样，母站10A返回应答数据。

在接收到包含识别编号的唤醒时机信息后，信号处理部11b读取识别编号、唤醒时刻、唤醒间隔，通知给唤醒时机管理部32b。在步骤S33中，唤醒时机管理部32b将唤醒时刻、唤醒间隔与子站20A的识别编号对应起来存储在唤醒模式记录部32c中。

在步骤S34中，信号处理部11b使子站20A的收容个数M加1。步骤S34是与步骤S14相同的处理。

与实施方式1同样，反复进行步骤S32～步骤S34的动作，直到相加后的收容个数M与母站10A中预先设定的子站20A的收容个数S一致为止。

在步骤S35中收容个数M与收容个数S一致的情况下，母站10A成为接收待机状态(步骤S36)。步骤S35、S36与步骤S15、S16相同。

在步骤S37中，唤醒时机管理部32b使用时钟32b-1，判定根据唤醒模式记录部32c中记录的唤醒时机信息确定的唤醒时机中的任意唤醒时机是否与时钟的当前时刻一致。步骤S37是与步骤S17相同的处理。与实施方式1同样，时钟由CPU85和振荡器86实现。

在唤醒时机管理部32b判断为时钟的当前时刻与多个唤醒时机中的任意唤醒时机一致的情况下(步骤S37：是)，从唤醒模式记录部32c中存储的唤醒时机信息中提取与时钟的时刻一致的唤醒时机的识别编号。唤醒时机管理部32b向供电信号生成部32a发送检测到的识别编号和命令发送供电信号的命令信号。这里，识别编号、唤醒时刻、唤醒间隔是用于判定是否应该开始进行数据通信的判定信息。

在步骤S38中，供电信号生成部32a在从唤醒时机管理部32b接收到识别编号、命令信号的情况下，根据识别编号确定供电模式，生成并发送所确定的供电模式的供电信号。另外，构成供电信号生成部32a的CPU85以能够根据识别编号确定供电模式的方式预先进行编程，CPU85使用RF电路84，生成并发送所确定的供电模式的供电信号。这相当于图11的步骤S05。

在发送模式供电信号后，在步骤S39中，母站10A与以模式供电信号的接收为契机开始进行数据通信的子站20A进行数据通信。这里，设进行数据通信的子站20A为子站20A-1。在母站10A中，在数据通信结束的情况下，通过信号处理部11b，处理返回到步骤S36的接收待机状态。这些处理对应于图11的步骤S06-1、S07-1、S08-1。

接着，参照图13对子站20A的动作进行说明。在图13中，利用虚线框示出与收容处理S001、供电处理S002对应的处理。

在步骤S40中，各个子站20A在从母站10A接收到共同供电信号(对应于图11的步骤S01)的情况下，接通数据通信部21、供电部22的电源。

在步骤S41中，在各个子站20A接收到共同供电信号的情况下，数据通信部21将本站的识别编号包含在唤醒时机信息中进行发送。具体而言，步骤S41如下所述。供电模式检测部42a经由RF-DC转换部22a检测共同供电信号的接收。供电模式检测部42a在检测到共同供电信号的接收的情况下，向唤醒管理部42b发送检测信号。唤醒管理部42b在接收到检测信号的情况下，从识别编号存储部42c读出识别编号、唤醒时刻、唤醒间隔，向信号处理部21b发送包含它们的唤醒时机信息。信号处理部21b使用通信部21a发送包含识别编号的唤醒时机信息。步骤S41对应于图11的步骤S02～S04。

在步骤S42中，在从母站10A返回应答数据的情况下，在子站20A中，信号处理部21b断开数据通信部21的电源，仅供电部42成为电源接通状态。这是与步骤S22相同的处理。

子站20A在接收到母站10A发送的模式供电信号的情况下(步骤S43：是)，供电模式检测部42a经由RF-DC转换部22a检测模式供电信号的接收(步骤S43：是)。在步骤S44中，在检测到模式供电信号的接收的情况下，供电模式检测部42a根据模式供电信号的供电模式确定识别编号。具体而言，构成供电模式检测部42a的CPU96以能够根据供电模式确定识别编号的方式预先进行编程。供电模式检测部42a向唤醒管理部42b发送所确定的识别编号。

在步骤S45中，唤醒管理部42b对从供电模式检测部42a接收到的识别编号和识别编号存储部42c中存储的识别编号进行比较，判定是否一致。识别编号存储部42c中存储的识别编号是应该与从供电模式检测部42a接收到的识别编号进行核对的核对信息。并且，从供电模式检测部42a接收到的识别编号是表示供电信号的发送模式的模式信息。步骤S44、S45相当于图11的步骤S07-1～S07-N。

唤醒管理部42b在判定为一致的情况下(步骤S45：是)，在步骤S46中，唤醒管理部42b接通数据通信部21的电源。

然后，在步骤S47中，在接通电源的数据通信部21中，信号处理部21b使用通信部21a而与母站10A进行数据通信。

在步骤S48中，在数据通信部21进行的数据通信结束的情况下，唤醒管理部42b断开数据通信部21的电源。并且，唤醒管理部42b将供电部42设为步骤S42的待机状态。以后，反复进行步骤S42～步骤S48。

另外，对母站10A生成的模式供电信号进行补充。在图12的步骤S38中，说明了由母站10A的供电信号生成部32a生成的模式供电信号。供电信号生成部32a的供电模式的生成方法能够举出以下的例1～例3。

<例1>

作为供电模式，母站10A按照每个要唤醒的子站20A保持不同的电力传输期间。母站10A使用希望唤醒的子站20A的电力传输期间进行电力传输。子站20A仅在以自身的电力传输期间的长度进行电力传输的情况下唤醒。即，仅在接收到的供电信号表示本站的供电模式的情况下，唤醒管理部42b接通数据通信部21的电源。如果举出具体例子，则子站20A-1为识别编号1，识别编号1对应着1秒钟的供电信号的电力传输期间作为供电模式。子站20A-2为识别编号2，识别编号2对应着2秒钟的供电信号的电力传输期间作为供电模式。供电信号生成部32a在识别编号1的情况下，发送1秒钟的共同供电信号作为模式供电信号，在识别编号2的情况下，发送2秒钟的共同供电信号作为模式供电信号。

<例2>

作为供电模式，母站10A以接通和断开的模式对模式供电信号进行电力传输。母站10A按照每个要唤醒的子站20A保持由接通和断开构成的不同的电力传输模式。母站10A使用希望唤醒的子站20A的接通和断开的模式即模式供电信号进行电力传输。子站20A识别电力传输的接通和断开的供电模式，仅在本站的供电模式的情况下唤醒。即，仅在接收到的供电信号表示本站的供电模式的情况下，唤醒管理部42b接通数据通信部21的电源。

<例3>

子站20A预先保持基于本站的设置位置的电波传播环境引起的供电方式差异即反射、衍射、衰减等特性，作为本站的识别信息。该情况下，母站10A发送的供电信号也可以是共同供电信号。在从母站10A接收到供电信号的情况下，子站20A仅在供电信号与本站的识别信息一致的情况下唤醒。即，仅在接收到的供电信号表示本站的供电模式的情况下，唤醒管理部42b接通数据通信部21的电源。

<***实施方式2的效果***>

如上所示，根据实施方式2的母站10A、子站20A，通过使用模式供电信号，不需要驱动子站20A的无线供电的待机中的时钟，因此，与实施方式1相比，进一步实现消耗电力的削减效果。

在以上的实施方式中，在图3、图5中示出了硬件结构，但是，除了图3、图5的硬件结构以外，也可以利用“电路系统(circuitry)”来提供图2、图4所示的“～部”。并且，也可以将“～部”改写成“电路”或“工序”或“步骤”或“处理”。并且，在“步骤”或“处理”的情况下，母站10、10A和子站20、20A的功能通过由计算机执行母站10、10A和子站20、20A的功能的程序来实现。即，以上的实施方式中叙述的供电装置、受电装置、供电系统还能够作为供电方法、电源管理方法、供电程序和电源管理程序来理解。

并且，“电路”和“电路系统”是不仅包含CPU，而且包含逻辑IC或GA(Gate Array：门阵列)或ASIC(Application Specific Integrated Circuit：面向特定用途的集成电路)或FPGA(Field-Programmable Gate Array：现场可编程门阵列)这样的其他种类的处理电路的概念。

标号说明

1：供电系统；10、10A：母站；11：数据通信部；11a：通信部；11b：信号处理部；11c：存储部；11d：天线；12：供电部；12a：供电信号生成部；12b：唤醒时机管理部；12c：唤醒时刻记录部；12d：天线；32a：供电信号生成部；32b：唤醒时机管理部；32c：唤醒模式记录部；20、20A：子站；21：数据通信部；21a：通信部；21b：信号处理部；21c：天线；22：供电部；22a：RF-DC转换部；22b：唤醒时刻管理部；22c：唤醒时刻存储部；22d：天线；42a：供电模式检测部；42b：唤醒管理部；42c：识别编号存储部；81：RF电路；82：CPU；83：RAM；84：RF电路；85：CPU；86：振荡器；87：RAM；91：RF电路；92：CPU；93：整流电路；94：DC/DC；95：蓄电电容器；96：CPU；97：振荡器；98：RAM；101：供电侧存储部；102：供电侧判定部；103：供电侧数据通信部；201：受电侧存储部；202：受电侧判定部；203：受电侧数据通信部。

Claims (5)

1.一种供电装置，该供电装置向受电装置发送用于供给电力的供电信号，其中，

所述供电装置具有：

供电侧存储部，其存储有确定应该开始与所述受电装置进行数据通信的开始时刻的时刻信息；以及

供电侧判定部，其判定是否已到达由所述时刻信息确定的所述开始时刻，在判定为已到达所述开始时刻的情况下，发送所述供电信号，

所述供电侧存储部将所述时刻信息与识别所述受电装置的识别信息对应起来进行存储，

所述供电侧判定部在判定为已到达由所述时刻信息确定的所述开始时刻的情况下，决定与所述时刻信息对应起来进行存储的所述识别信息对应的所述供电信号的发送模式，以所决定的所述发送模式发送所述供电信号，其中，所述发送模式用于使接收所述供电信号的所述受电装置判定是否应该开始进行数据通信，并且，

所述发送模式是连续发送所述供电信号的期间即电力传输期间。

2.一种受电装置，该受电装置从发送用于供给电力的供电信号的供电装置接收所述供电信号，其中，所述受电装置具有：

受电侧存储部，其存储有用于判定是否应该开始与所述供电装置进行数据通信的判定信息；

受电侧数据通信部，其与所述供电装置进行数据通信；以及

受电侧判定部，其在接收到所述供电信号的情况下，使用所述判定信息判定是否应该开始进行所述数据通信，在判定为应该开始进行所述数据通信的情况下，接通所述受电侧数据通信部的电源，使所述受电侧数据通信部与所述供电装置进行数据通信，在所述受电侧数据通信部与所述供电装置的数据通信结束的情况下，断开所述受电侧数据通信部的电源，

所述受电侧存储部存储有与表示所述供电信号的发送模式的模式信息进行核对的核对信息作为所述判定信息，

所述受电侧判定部检测所述供电信号的所述模式信息，对检测到的所述模式信息和所述核对信息进行比较，在比较结果为所述模式信息表示所述核对信息的情况下，判定为应该开始进行所述数据通信，并且，

所述受电侧存储部中存储的所述核对信息是连续发送所述供电信号的期间即电力传输期间的信息和作为所述供电信号接收的电波的传播特性的信息中的至少任意一方。

3.一种供电系统，其中，所述供电系统具有：

供电装置，其发送用于供给电力的供电信号；以及

受电装置，其从所述供电装置接收所述供电信号，与所述供电装置进行数据通信，

所述供电装置具有：

供电侧存储部，其将确定应该开始与所述受电装置进行所述数据通信的开始时刻的时刻信息与识别所述受电装置的识别信息对应起来进行存储；

供电侧判定部，其判定是否已到达由所述时刻信息确定的所述开始时刻，在判定为已到达所述开始时刻的情况下，决定连续发送所述供电信号的期间即电力传输期间，作为与所述识别信息对应的所述供电信号的发送模式，以所决定的所述发送模式发送所述供电信号，其中，所述发送模式用于使接收所述供电信号的所述受电装置判定是否应该开始进行数据通信；以及

供电侧数据通信部，其与所述受电装置进行数据通信，

所述受电装置具有：

受电侧存储部，其存储作为核对信息的所述电力传输期间的信息和作为所述核对信息的电波的传播特性的信息中的至少任意一个所述核对信息，作为用于判定是否应该开始与所述供电装置进行所述数据通信的判定信息，其中，所述核对信息用于与表示所述供电信号的发送模式的模式信息进行核对，所述电波是作为所述供电信号而接收的；

受电侧数据通信部，其与所述供电侧数据通信部进行数据通信；以及

受电侧判定部，其在接收到所述供电信号的情况下，检测所述供电信号的所述模式信息，对检测到的所述模式信息和所述核对信息进行比较，在比较结果为所述模式信息表示所述核对信息的情况下，判定为应该开始进行所述数据通信，在判定为应该开始进行所述数据通信的情况下，接通所述受电侧数据通信部的电源，使所述受电侧数据通信部与所述供电侧数据通信部进行数据通信，在所述受电侧数据通信部与所述供电侧数据通信部的数据通信结束的情况下，断开所述受电侧数据通信部的电源。

4.一种供电方法，该供电方法由作为供电装置的计算机进行如下处理，所述供电装置向受电装置发送用于供给电力的供电信号，具有将确定应该开始与所述受电装置进行数据通信的开始时刻的时刻信息与识别所述受电装置的识别信息对应起来进行存储的供电侧存储部，所述处理包含：

判定是否已到达由所述时刻信息确定的所述开始时刻，

在判定为已到达所述开始时刻的情况下，决定连续发送所述供电信号的期间即电力传输期间，作为与所述识别信息对应的所述供电信号的发送模式，以所决定的所述发送模式发送所述供电信号，其中，所述发送模式用于使接收所述供电信号的所述受电装置判定是否应该开始进行数据通信。

5.一种电源管理方法，该电源管理方法由作为受电装置的计算机进行如下处理，所述受电装置具有受电侧数据通信部和受电侧存储部，所述受电侧数据通信部与发送用于供给电力的供电信号的供电装置进行数据通信，所述受电侧存储部存储与表示所述供电信号的发送模式的模式信息进行核对的核对信息，作为用于判定是否应该开始与所述供电装置进行数据通信的判定信息，所述处理包含：

向所述受电侧存储部存储连续发送所述供电信号的期间即电力传输期间的信息和作为所述供电信号接收的电波的传播特性的信息中的至少任意一个信息，作为所述核对信息，

在接收到所述供电信号的情况下，检测所述供电信号的所述模式信息，对检测到的所述模式信息和所述核对信息进行比较，在比较结果为所述模式信息表示所述核对信息的情况下，判定为应该开始进行所述数据通信，

在判定为应该开始进行所述数据通信的情况下，接通所述受电侧数据通信部的电源，使所述受电侧数据通信部与所述供电装置进行数据通信，在所述受电侧数据通信部与所述供电装置的数据通信结束的情况下，断开所述受电侧数据通信部的电源。

Images