JP2014217093A - 漏洩電磁波制御システム、及び漏洩電磁波制御システムの制御方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】人のいる空間において漏洩電磁波の到達範囲に人が入ることがない漏洩電磁波制御システムを提供する。【解決手段】電磁波の到達範囲を示す電磁波供給範囲にエネルギーを波動として送信する送電コイル3_1〜3_3と、送電コイル3_1〜3_3のオン及びオフの制御、並びに出力レベルを制御する電源2と、電磁波供給範囲を含む位置情報検知範囲を検知エリアとして当該検知エリアに人が存在するか否かを判定する位置判定装置10と、を備え、電源2は、位置判定装置10の判定結果に応じて電源2のオン又はオフを制御する。【選択図】図1
Description
本発明は、漏洩電磁波制御システム、及び漏洩電磁波制御システムの制御方法に関する。
スマートフォンや電気自動車の普及に伴い、ケーブルを使用せずワイヤレスにより電力を伝送する技術(非接触給電技術)に注目が集まっている。非接触給電の方式には、電磁誘導方式、磁界(電界)共鳴方式、マイクロ波方式など様々な方式が存在する。これらのいずれの方式においても、電力電装の際に発生する送信機周囲での漏洩電磁波が問題となっている。漏洩電磁波は、人体への直接的な影響が明確には判っていないものの、人体には好ましくない影響を及ぼすことが懸念されている。
そのため、国内では経済産業省により、国際的にはWTO(World Trade Organization;世界貿易機関)やICNIRP(International Commission on Non-Ionizing Radiation Protection;国際非電離放射線防護委員会)により、放射電磁波の人体に対する防護指針が示されている。そして、非接触給電の利用においては、これらの防護指針を満足することが求められている。このような漏洩電磁波を抑えるシステムとして、例えば、特許文献1〜3に記載のシステムが開示されている。
特許文献1に記載のシステムでは、共鳴方式において送受信コイルの対向面以外を、電磁シールドされたボックスにより覆うことにより、周囲に発生する漏洩電磁波を抑えている。しかしながら、特許文献1のシステムでは、電気自働車での非接触充電を前提としており、給電中の車内への漏洩電磁波を抑制できるが、開口しているコイル間は当然遮蔽できず、人のいる空間において利用する場合には適さない。
また、特許文献2に記載のシステムでは、送信側と受信側との両コイルに流す電流の向きを逆向きにすることにより漏洩電磁波を抑えている。しかしながら、この特許文献2に記載のシステムでは、漏洩電磁波を抑制することはできるものの、漏洩電磁波を全くゼロにすることはできず、特許文献1に記載のシステムと同様に、人のいる空間において利用する場合には適さない。
また、特許文献3に記載のシステムでは、室内空間に複数の人検知センサを設け、いずれか1つの人検知センサが、人が存在する検知した場合、無線機器へ電力を供給する波動送信装置(非接触給電装置)の出力レベルを、人体に影響の出ない電力レベルまで落とし、安全性を確保している。しかしながら、特許文献3に記載のシステムでは、人が実際に室内空間に存在する際は、非接触給電装置から、例えば無線機器の帯電デバイスなど供給電力が少なくてもよいデバイスへの給電は可能であるものの、実質的に電子機器を駆動する電力レベルの送電は不可能である。
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、人のいる空間、例えば室内空間において漏洩電磁波の到達範囲に人が入ることのない、また実質的に電子機器を駆動する電力レベルの送電が可能な漏洩電磁波制御システムを提供することにある。
上記の課題を解決するために、本発明の漏洩電磁波制御システムは、電磁波の到達範囲を示す電磁波供給範囲にエネルギーを波動として送信する波動送信装置と、前記波動送信装置のオン及びオフの制御、並びに出力レベルを制御する電源装置と、前記電磁波供給範囲を含む位置情報検知範囲を検知エリアとして当該検知エリアに人が存在するか否かを判定する位置判定装置と、を備え、前記電源装置は、前記位置判定装置の判定結果に応じて前記波動送信装置のオン又はオフを制御する、ことを特徴とする。
また、本発明の漏洩電磁波制御システムは、前記波動送信装置の出力レベルが、当該波動送信装置に対応して設けられる受電機器に応じて予め設定される、ことを特徴とする。
また、本発明の漏洩電磁波制御システムは、前記位置情報検知範囲の大きさが、前記波動送信装置の出力レベルに応じて予め設定される、ことを特徴とする。
また、本発明の漏洩電磁波制御システムの制御方法は、波動送信装置により電磁波の到達範囲を示す電磁波供給範囲にエネルギーを波動として送信する波動送信ステップと、前記波動送信装置のオン及びオフの制御、並びに出力レベルを制御する電源制御ステップと、前記電磁波供給範囲を含む位置情報検知範囲を検知エリアとして当該検知エリアに人が存在するか否かを判定する位置判定ステップと、を含み、前記電源制御ステップは、前記位置判定ステップの判定結果に応じて前記波動送信装置のオン又はオフを制御するステップを有する、ことを特徴とする。
本発明によれば、位置判定装置が、人が存在するか否かを検知する範囲である、位置判定装置の位置情報検知範囲に人が入ってきたか否かを判定する。この位置情報検知範囲は、給電装置(波動送信装置)の給電エリア(電磁波供給範囲)を含んでいる。電源装置は、位置判定装置の判定結果に応じて波動送信装置のオンまたはオフを制御するので、位置情報検知範囲に人が入れば、電源装置をオフし、人が入らなければ電源装置をオフしない構成とすることができる。
これにより、人が実際に、例えば室内空間に存在する場合であっても、位置情報検知範囲の境界の外側にいる限りは、非接触給電装置から、実質的に電子機器を駆動する電力レベルの送電を行うことができる。この際、電磁波を位置情報検知範囲の内側を対象として送信できる。
これにより、人が実際に、例えば室内空間に存在する場合であっても、位置情報検知範囲の境界の外側にいる限りは、非接触給電装置から、実質的に電子機器を駆動する電力レベルの送電を行うことができる。この際、電磁波を位置情報検知範囲の内側を対象として送信できる。
このように、本発明によれば、人のいる空間において非接触充電を利用するための漏洩電磁波制御システムを提供することができる。つまり、本発明の漏洩電磁波制御システムによれば、人が実際に、例えば室内空間に存在する場合であっても、位置情報検知範囲の境界の外側にいる限りは、電磁波を位置情報検知範囲の内側を対象として送信でき、動作電力の大きい電子機器にも継続的に電力を供給することができる。
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について詳しく説明する。
図1は、本実施形態に係る漏洩電磁波制御システム1の概略構成図である。
漏洩電磁波制御システム1は、人の位置情報を活用し、非接触給電装置(本実施形態では、送電コイル3_1〜3_3)の近傍(後述する位置情報検知範囲Aの内部)に人がいない場合に、送電コイルから電子機器に送電することにより、漏洩電磁波の到達範囲に人が入ることのない、安全性の高いシステムである。なお、ここで、電子機器とは、蓄電池などの蓄電デバイス8a、スマートフォン(登録商標)など多機能携帯電話等の携帯端末8b、鞄9に収められたノートPC(Personal Computer)など、非接触給電装置がオンすることにより充電される機器である。
図1は、本実施形態に係る漏洩電磁波制御システム1の概略構成図である。
漏洩電磁波制御システム1は、人の位置情報を活用し、非接触給電装置(本実施形態では、送電コイル3_1〜3_3)の近傍(後述する位置情報検知範囲Aの内部)に人がいない場合に、送電コイルから電子機器に送電することにより、漏洩電磁波の到達範囲に人が入ることのない、安全性の高いシステムである。なお、ここで、電子機器とは、蓄電池などの蓄電デバイス8a、スマートフォン(登録商標)など多機能携帯電話等の携帯端末8b、鞄9に収められたノートPC(Personal Computer)など、非接触給電装置がオンすることにより充電される機器である。
図1においては、非接触給電装置として、送電コイル3_1〜3_3を示している。送電コイル3_1〜3_3は、例えば室内空間に、互いに所定の距離をおいて配置される。
送電コイル3_1は、電源2によりオンされると、自機に対して予め定められている所定の電力レベルで、電磁波の送信を行なう。この電磁波の到達範囲を、本実施形態においては、以下「電磁波供給範囲」と呼ぶ。
なお、室内に配置される送電コイルの個数は、本実施形態の様に3個に限るものではない。また、予め定められている所定の電力レベルとは、各送電コイルに対応して設けられる電子機器を駆動するために十分な電力レベルである。また、送電コイル3_1〜3_3各々の予め定められている所定の電力レベルは、対応する電子機器に応じて予め定められるものとする。
送電コイル3_1は、電源2によりオンされると、自機に対して予め定められている所定の電力レベルで、電磁波の送信を行なう。この電磁波の到達範囲を、本実施形態においては、以下「電磁波供給範囲」と呼ぶ。
なお、室内に配置される送電コイルの個数は、本実施形態の様に3個に限るものではない。また、予め定められている所定の電力レベルとは、各送電コイルに対応して設けられる電子機器を駆動するために十分な電力レベルである。また、送電コイル3_1〜3_3各々の予め定められている所定の電力レベルは、対応する電子機器に応じて予め定められるものとする。
図1において、送電コイル3_1の電磁波到達範囲には、例えば机(図1において不図示)が設置され、この机上に、図1に示すRFIDタグ4_1を所持する人の鞄9内のノートPCが置かれる。ノートPCは、RFIDタグ4_1を所持する人が、送電コイル3_1の出力レベルに応じて定められる位置情報検知範囲(詳細後述)の外に出ると、送電コイル3_1がオンし、送電コイル3_1が送信する電磁波から電気エネルギーを受けて、例えば内部の帯電デバイス(蓄電池など)に、動作のための電荷を蓄える。
なお、図1においては、送電コイルとして、他に送電コイル3_2、送電コイル3_2を示している。送電コイル3_2は、電源2によりオンされると、送電コイル3_1と同様に、自機に対して予め定められている所定の電力レベルで、電磁波の送信を行なう。送電コイル3_2の電磁波到達範囲には、例えば充電器(図1において不図示)が設置され、この充電器に、図1に示すRFIDタグ4_2を所持する人の携帯端末8bが置かれる。携帯端末8bは、RFIDタグ4_2を所持する人が、送電コイル3_2の出力レベルに応じて定められる位置情報検知範囲の外に出ると、送電コイル3_2がオンし、送電コイル3_2が送信する電磁波から電気エネルギーを受けて、例えば内部の帯電デバイス(蓄電池など)に、動作のための電荷を蓄える。
同様に、送電コイル3_3は、電源2によりオンされると、送電コイル3_1、3_2と同様に、自機に対して予め定められている所定の電力レベルで、電磁波の送信を行なう。送電コイル3_3の電磁波到達範囲には、蓄電デバイス8aが置かれる。蓄電デバイス8aは、人(図1において不図示)が、送電コイル3_3の出力レベルに応じて定められる位置情報検知範囲の外に出ると、送電コイル3_3がオンし、送電コイル3_3が送信する電磁波から電気エネルギーを受けて充電される。
このように、漏洩電磁波制御システム1は、人の位置情報を活用し、送電コイル3_1〜3_3の近傍(後述する位置情報検知範囲の内部)に人がいない場合に、送電コイルから電子機器に送電する。
ここで、本実施形態において、人の位置情報の活用とは、図1に示す位置判定装置10(位置判定装置)により行なう、RFID(Radio Frequency Identification)タグを所持する人(所持者)の位置を検出することをいう。以下では、図1に示すRFIDタグ4_1を所持し、ノートPCを充電する人の位置検出を行なう位置判定装置10について説明する。他の人(RFIDタグ4_2を所持し、携帯端末8bを充電する人、RFIDタグを所持し、蓄電デバイス8aを充電する人)についても、下記に説明する位置判定装置10が各送電コイルに対応して設けられる。なお、位置判定装置10のうち、位置情報サーバ6は、図1に示す様に送電コイル3_1〜3_3に対して共通に設けることができる。
ここで、本実施形態において、人の位置情報の活用とは、図1に示す位置判定装置10(位置判定装置)により行なう、RFID(Radio Frequency Identification)タグを所持する人(所持者)の位置を検出することをいう。以下では、図1に示すRFIDタグ4_1を所持し、ノートPCを充電する人の位置検出を行なう位置判定装置10について説明する。他の人(RFIDタグ4_2を所持し、携帯端末8bを充電する人、RFIDタグを所持し、蓄電デバイス8aを充電する人)についても、下記に説明する位置判定装置10が各送電コイルに対応して設けられる。なお、位置判定装置10のうち、位置情報サーバ6は、図1に示す様に送電コイル3_1〜3_3に対して共通に設けることができる。
図1に示すように、位置判定装置10は、LF(Low Frequency;長波)発信機11と、LFアンテナ12と、RFIDタグ4_1(電子タグ装置)と、RFIDリーダ5_1(検出情報生成装置)とを備えている。LF発信機11は、予め定められた周期ごとに(定期的に)、自機が設置されている位置を示す位置情報を含む長波帯の信号(以下、LF波という。)をLFアンテナ12に出力する。LFアンテナ12は、例えば、室内の床面又は床下に設置され、LF発信機11から入力されるLF波を定期的に放射する。
RFIDタグ4_1は、セミパッシブRFIDタグであり、LFアンテナ12から放射されるLF波(位置情報信号)を検出すると、検出したLF波に含まれるLF発信機11の位置を示す位置情報と、自機を識別する予め割り当てられている識別情報とを含む極超短波帯の信号(以下、RFID波という。)を送信する。RFIDタグ4_1がLF波を検出できる範囲であるLF波受信エリアは、LF波の送信電力や、LFアンテナ12を配置する位置及び形状などにより調節することができる。なお、LFアンテナ12が放射するLF波の送信電力(以下、LF波の出力レベルと呼ぶこともある)は、漏洩電磁波制御装置7により変更可能である。漏洩電磁波制御装置7は、LFアンテナ12が放射するLF波の出力レベルを、上述した送電コイル3_1の出力レベルに応じて制御する(詳細後述)。
RFIDリーダ5_1は、RFIDタグ4_1から送信されるRFID波(識別信号)を受信し、受信したRFID波に含まれる位置情報及び識別情報を組み合わせた検出情報を位置情報サーバ6に送信する。なお、RFIDリーダ5_1は、その電磁波の受信面の中心が、床面を上部から平面視して、LFアンテナ12、及び送電コイル3_1の電磁波の放射面の中心と一致するように配置される。
位置情報サーバ6は、RFIDリーダ5_1から受信する検出情報に基づいて、建物への入退場を管理や、居室内に備えられている設備機器の制御などを行う。また、位置情報サーバ6は、RFIDリーダ5_1から受信する検出情報に基づいて、後述する位置情報検知範囲に人がいるか否かを判定し、判定結果を通信手段により電源2に対して出力する。
LF波の出力レベルが大きくなると、RFIDタグ4_1のLF波受信エリアは拡大し、出力レベルが小さくなると、RFIDタグ4_1のLF波受信エリアは縮小する。これにより、RFIDタグ4_1が送信するRFID波の到達範囲が、LF波の出力レベルにより拡大又は縮小し、RFIDリーダ5_1の検知エリア(以下、位置情報検知範囲とする)も拡大又は縮小する。
LF波の出力レベルが大きくなると、RFIDタグ4_1のLF波受信エリアは拡大し、出力レベルが小さくなると、RFIDタグ4_1のLF波受信エリアは縮小する。これにより、RFIDタグ4_1が送信するRFID波の到達範囲が、LF波の出力レベルにより拡大又は縮小し、RFIDリーダ5_1の検知エリア(以下、位置情報検知範囲とする)も拡大又は縮小する。
このように、位置判定装置10において、LF発信機11、及びLFアンテナ12(発信装置)が、人の検出を行いたいエリアに対応して配置され、LF発信機11が出力するLF波に含まれる位置情報を用いて、RFIDタグ4_1を所持する人の位置するエリアを検出する。すなわち、位置判定装置10により、位置情報検知範囲において、人がいるか否かが判定される。
図1に戻って、漏洩電磁波制御装置7は、LFアンテナ12が放射するLF波の出力レベルを、自己が有する記憶テーブルを参照して、送電コイルの出力レベルに応じて制御する。図2は、漏洩電磁波制御装置7が有する記憶テーブルの一例を示す図である。
図2に示す記憶テーブルにおいては、「コイル出力」、「電磁波供給範囲」、「位置情報検知範囲」、「LF出力」が「電子機器」に関連付けられて記憶されている。「電子機器」は、RFIDタグを所持する人が充電したいと意図する電子機器を示し、「コイル出力」は当該電子機器に対応する送電コイルの予め設定されるコイル出力を示し、「電磁漏洩波範囲」は当該出力コイルの電磁波供給範囲を示す。また、「位置情報検知範囲」は、送電コイルに対応して設けられる、RFIDリーダ5_1の位置情報検知範囲を示し、「LF出力」は、LFアンテナが放射するLF波の出力レベルを示す。
図2に示す記憶テーブルにおいては、「コイル出力」、「電磁波供給範囲」、「位置情報検知範囲」、「LF出力」が「電子機器」に関連付けられて記憶されている。「電子機器」は、RFIDタグを所持する人が充電したいと意図する電子機器を示し、「コイル出力」は当該電子機器に対応する送電コイルの予め設定されるコイル出力を示し、「電磁漏洩波範囲」は当該出力コイルの電磁波供給範囲を示す。また、「位置情報検知範囲」は、送電コイルに対応して設けられる、RFIDリーダ5_1の位置情報検知範囲を示し、「LF出力」は、LFアンテナが放射するLF波の出力レベルを示す。
漏洩電磁波制御装置7は、記憶テーブルを参照し、送電コイルに対して予め定められている所定の電力レベル(Pc_1、PC_2)に合わせて、LFアンテナ12が放射するLF出力(Plf_1、Plf_2)を決定し、電磁波の送信を行なわせる制御を行なう。
すなわち、電子機器(波動送信装置に対応して設けられる受電機器)毎に駆動する送信コイルの電力レベルは異なり、これに対応するLF出力も異なるため、その結果、位置情報検知範囲の大きさも電子機器毎に異なるものとなる。
なお、漏洩電磁波制御装置7が有する記憶テーブルは、電子機器の受電コイルの室内で配置に応じて任意に書き込みことが可能な構成となっている。例えば、LFアンテナ12に対応して設けられる送電コイルの出力レベルは、電子機器に応じて設定され、この送電コイルの出力レベルに応じて、「電磁波供給範囲」、「位置情報検知範囲」、「LF出力」を設定することができる。このように、電磁波供給範囲、及び位置情報検知範囲の大きさは、送信コイルの出力レベルに応じて変わるので、充電したい電子機器の置き場所を例えば室内空間において変更する際も、変更に応じて電磁波供給範囲、及び位置情報検知範囲を自由に設定できる。
すなわち、電子機器(波動送信装置に対応して設けられる受電機器)毎に駆動する送信コイルの電力レベルは異なり、これに対応するLF出力も異なるため、その結果、位置情報検知範囲の大きさも電子機器毎に異なるものとなる。
なお、漏洩電磁波制御装置7が有する記憶テーブルは、電子機器の受電コイルの室内で配置に応じて任意に書き込みことが可能な構成となっている。例えば、LFアンテナ12に対応して設けられる送電コイルの出力レベルは、電子機器に応じて設定され、この送電コイルの出力レベルに応じて、「電磁波供給範囲」、「位置情報検知範囲」、「LF出力」を設定することができる。このように、電磁波供給範囲、及び位置情報検知範囲の大きさは、送信コイルの出力レベルに応じて変わるので、充電したい電子機器の置き場所を例えば室内空間において変更する際も、変更に応じて電磁波供給範囲、及び位置情報検知範囲を自由に設定できる。
図3は、位置情報検知範囲Aを説明するための図である。図3は、位置情報検知範囲Aと電磁波供給範囲Bとが、同心円状に、また、位置情報検知範囲Aの半径が電磁波供給範囲Bの半径以上に、設定されることを示している。
漏洩電磁波制御装置7は、LFアンテナ12のLF出力を、図3に示す様に、位置情報検知範囲Aが送電コイルにより予め定められる電磁波供給範囲Bと同一、又は電磁波供給範囲より大きくなるように、すなわち位置情報検知範囲Aが電磁波供給範囲Bを含むように制御する。
漏洩電磁波制御装置7は、LFアンテナ12のLF出力を、図3に示す様に、位置情報検知範囲Aが送電コイルにより予め定められる電磁波供給範囲Bと同一、又は電磁波供給範囲より大きくなるように、すなわち位置情報検知範囲Aが電磁波供給範囲Bを含むように制御する。
図1を参照すると、例えば、送電コイル3_1が設けられる地点では、ノートPCを充電できるようにするため、送電コイル3_1のコイル出力を50W(=Pc_1)とする。また、送電コイル3_2が設けられる地点では、携帯機器8を充電できればよいので、送電コイル3_2のコイル出力を5W(=Pc_2)とする。この場合、LF出力は、送電コイル3_1に対応するLFアンテナ12の出力が、送電コイル3_2に対応するLFアンテナ12の出力より大きくなり、送電コイル3_1に対応するLFアンテナ12では、位置判定装置10の位置情報検知範囲がより大きくなる。
つまり、電磁波供給範囲Bは、送電コイルのコイル径を一定とした場合、送電コイルの出力に応じて予め決まる。そのため、図3に示す様に、位置情報検知範囲Aを、コイル出力により予め定められる電磁波供給範囲Bと同一、又は電磁波供給範囲Bより大きくなるように制御することは、漏洩電磁波制御装置7がLFアンテナ12の出力を送信コイルの出力レベルに応じて制御することにより実現可能である。
図1に戻って、位置情報サーバ6は、RFIDリーダ5_1から受信する検出情報に基づいて、位置情報検知範囲に人がいる否かを判定し、判定結果を通信手段により電源2に対して出力する。
電源2は、当該判定結果により、位置情報検知範囲に人がいる場合、送電コイルをオフさせ、一方、位置情報検知範囲に人がいない場合、オンさせる。これにより、漏洩電磁波の到達範囲に人が入ることがなく、電子機器に対する非接触充電が可能となる。また、位置情報検知範囲が、電子機器に対応して設けられる送電コイルの出力レベルに応じて設定されるので、不必要に位置情報検知範囲が大きくなることはなく、電子タグを有する人が自由に家具等を配置する室内空間を行き来しても、送電コイルがオン又はオフを繰り返すことはない。そのため、室内空間における家具等の配置を自由にレイアウトすることができる。
電源2は、当該判定結果により、位置情報検知範囲に人がいる場合、送電コイルをオフさせ、一方、位置情報検知範囲に人がいない場合、オンさせる。これにより、漏洩電磁波の到達範囲に人が入ることがなく、電子機器に対する非接触充電が可能となる。また、位置情報検知範囲が、電子機器に対応して設けられる送電コイルの出力レベルに応じて設定されるので、不必要に位置情報検知範囲が大きくなることはなく、電子タグを有する人が自由に家具等を配置する室内空間を行き来しても、送電コイルがオン又はオフを繰り返すことはない。そのため、室内空間における家具等の配置を自由にレイアウトすることができる。
続いて、漏洩電磁波制御システム1の制御処理について説明する。図4は、漏洩電磁波制御システム1の制御処理を説明するためのフロー図である。なお、以下では、図1に示すRFIDタグ4_1を所持した人が鞄9(内部にノートPCが入っている)を持ち、位置判定装置10の位置情報検知範囲に入って、ノートPCを充電のために置き、そこから出て行く場合を説明する。なお、他の位置情報検知範囲についても、以下に説明する処理と同様の処理が実行される。
まず、位置判定装置10を含む漏洩電磁波制御システム1の電源が投入される(ステップST1)。
電源2は、ノートPCに対応する送電コイル3_1をオンさせ、また、送電コイル3_1を制御して、図2に示す、予め設定されたコイル出力Pc_2で電磁波を放射させる。
漏洩電磁波制御装置7は、テーブル記憶部を参照し、LFアンテナ12の出力レベルをLF出力Plf_2に設定し、LFアンテナ12に対して設定された出力レベルの電磁波を放射させる。位置判定装置10の位置情報検知範囲A_2が、送電コイル3_1の電磁波供給範囲B_2と同一、又はそれ以上の大きさに、すなわち位置情報検知範囲A_2が電磁波供給範囲B_2を含むように設定される(図3参照)。
電源2は、ノートPCに対応する送電コイル3_1をオンさせ、また、送電コイル3_1を制御して、図2に示す、予め設定されたコイル出力Pc_2で電磁波を放射させる。
漏洩電磁波制御装置7は、テーブル記憶部を参照し、LFアンテナ12の出力レベルをLF出力Plf_2に設定し、LFアンテナ12に対して設定された出力レベルの電磁波を放射させる。位置判定装置10の位置情報検知範囲A_2が、送電コイル3_1の電磁波供給範囲B_2と同一、又はそれ以上の大きさに、すなわち位置情報検知範囲A_2が電磁波供給範囲B_2を含むように設定される(図3参照)。
続いて、位置情報サーバ6は、位置情報検知範囲A_2に人がいるか否かを判定する(ST2)。なお、ステップST2以降の処理が、システムの電源が投入されている間、繰り返し実行される。
位置情報検知範囲A_2に、人がいる場合(ST2−Yes)、電源2は送電コイル3_1の電源をオフする(ST3)。
例えば、位置情報検知範囲A_2に、RFIDタグ4_1を付け、鞄9を持った人が入った場合、RFIDリーダ5_1は、RFIDタグ4_1から送信されるRFID波を受信し、受信したRFID波に含まれる位置情報及び識別情報を組み合わせた検出情報を位置情報サーバ6に送信する。位置情報サーバ6は、RFIDリーダ5_1から受信する検出情報に基づいて、位置情報検知範囲に人がいると判定し、判定結果を通信手段により電源2に対して出力する。電源2は、当該判定結果により、送電コイル3_1をオフさせ、電磁波の放射を停止させる。これにより、漏洩電磁波の到達範囲に人が入ることが防止される。
位置情報検知範囲A_2に、人がいる場合(ST2−Yes)、電源2は送電コイル3_1の電源をオフする(ST3)。
例えば、位置情報検知範囲A_2に、RFIDタグ4_1を付け、鞄9を持った人が入った場合、RFIDリーダ5_1は、RFIDタグ4_1から送信されるRFID波を受信し、受信したRFID波に含まれる位置情報及び識別情報を組み合わせた検出情報を位置情報サーバ6に送信する。位置情報サーバ6は、RFIDリーダ5_1から受信する検出情報に基づいて、位置情報検知範囲に人がいると判定し、判定結果を通信手段により電源2に対して出力する。電源2は、当該判定結果により、送電コイル3_1をオフさせ、電磁波の放射を停止させる。これにより、漏洩電磁波の到達範囲に人が入ることが防止される。
一方、位置情報検知範囲A_2に、人がいない場合(ST2−No)、電源2は、送電コイル3_1の電源をオンするか、または電源オンを継続する(ST4)。
例えば、RFIDタグ4_1を付け、鞄9を持った人が入り、ノートPCを電磁波供給範囲B_2に置き、位置情報検知範囲A_2から出て行った後、RFIDリーダ5_1は、RFIDタグ4_1から送信されるRFID波を受信せず、検出情報を位置情報サーバ6に送信しない。位置情報サーバ6は、RFIDリーダ5_1から検出情報を受信しないことにより、位置情報検知範囲に人がいないと判定し、判定結果を通信手段により電源2に対して出力する。
例えば、RFIDタグ4_1を付け、鞄9を持った人が入り、ノートPCを電磁波供給範囲B_2に置き、位置情報検知範囲A_2から出て行った後、RFIDリーダ5_1は、RFIDタグ4_1から送信されるRFID波を受信せず、検出情報を位置情報サーバ6に送信しない。位置情報サーバ6は、RFIDリーダ5_1から検出情報を受信しないことにより、位置情報検知範囲に人がいないと判定し、判定結果を通信手段により電源2に対して出力する。
電源2は、当該判定結果により、送電コイル3_1をオンさせ、予め電子機器に対応して設定された所定の出力Pc_2でノートPCの帯電デバイスを充電する。これにより、人は、電磁波供給範囲を含む位置情報検知範囲より外側にいても、その人が漏洩電磁波の到達範囲に入ることを防ぎつつ、電子機器を予め設定された所定の電力で充電することができる。
なお、ステップST2における人の検出は、システムについて予め設定された周期毎に行なわれる。つまり、ステップST3からST2、または、ステップST4からST2への処理は、システムの電源がオンしている間、繰り返される。例えば、前回のステップST2において人がいないと判定され、今回のステップST2においても人がいないと判定された場合、電源2は、送電コイル3_1の電源オンを継続する。
なお、ステップST2における人の検出は、システムについて予め設定された周期毎に行なわれる。つまり、ステップST3からST2、または、ステップST4からST2への処理は、システムの電源がオンしている間、繰り返される。例えば、前回のステップST2において人がいないと判定され、今回のステップST2においても人がいないと判定された場合、電源2は、送電コイル3_1の電源オンを継続する。
このように、本発明の漏洩電磁波制御システム1は、電磁波の到達範囲を示す電磁波供給範囲にエネルギーを波動として送信する送電コイル3_1〜3_3(波動送信装置)と、送電コイル3_1〜3_3のオン及びオフの制御、並びに出力レベルを制御する電源2(電源装置)と、電磁波供給範囲を含む位置情報検知範囲を検知エリアとして当該検知エリアに人が存在するか否かを判定する位置判定装置10(位置判定装置)と、を備え、電源2は、位置判定装置10の判定結果に応じて送電コイル3_1〜3_3のオン又はオフを制御する。
本発明によれば、位置判定装置10が、人が存在するか否かを検知する範囲である、位置判定装置の位置情報検知範囲に人が入ってきたか否かを判定する。この位置情報検知範囲は、送電コイル3_1〜3_3の給電エリア(電磁波供給範囲)を含んでいる。電源2は、位置判定装置10の判定結果に応じて送電コイル3_1〜3_3のオンまたはオフを制御するので、位置情報検知範囲に人が入れば、電源2をオフし、人が入らなければ電源2をオフしない構成とすることができる。
また、漏洩電磁波制御システム1は、送電コイル3_1〜3_3の出力レベルに対応付けられたテーブル記憶部を有しており、送電コイル3_1〜3_3の出力レベルに応じて、位置情報検知範囲の大きさを制御する。これにより、人が実際に、例えば室内空間に存在する場合であっても、位置情報検知範囲の境界の外側にいる限りは、送電コイル3_1〜3_3から、実質的に電子機器を駆動する電力レベルの送電を行うことができる。この際、この際、電磁波を位置情報検知範囲の内側を対象として送信できる。
このように、本発明によれば、人のいる空間において非接触充電を利用するための漏洩電磁波制御システムを提供することができる。つまり、本発明の漏洩電磁波制御システムによれば、人が実際に、例えば室内空間に存在する場合であっても、位置情報検知範囲の境界の外側にいる限りは、電磁波を位置情報検知範囲の内側を対象として送信でき、動作電力の大きい電子機器にも継続的に電力を供給することができる。
また、本発明によれば、電磁シールドや特殊な送電方式を必要としないため、システムのコスト増を抑制できる。また、位置情報検知範囲が、電子機器に対応して設けられる送電コイルの出力レベルに応じて設定されるので、不必要に位置情報検知範囲が大きくなることはなく、電子タグを有する人が自由に家具等を配置する室内空間を行き来しても、送電コイルがオン又はオフを繰り返すことはない。そのため、室内空間における家具等の配置を自由にレイアウトすることができる。
また、本発明によれば、電磁シールドや特殊な送電方式を必要としないため、システムのコスト増を抑制できる。また、位置情報検知範囲が、電子機器に対応して設けられる送電コイルの出力レベルに応じて設定されるので、不必要に位置情報検知範囲が大きくなることはなく、電子タグを有する人が自由に家具等を配置する室内空間を行き来しても、送電コイルがオン又はオフを繰り返すことはない。そのため、室内空間における家具等の配置を自由にレイアウトすることができる。
以上、図面を参照してこの発明の一実施形態について詳しく説明してきたが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更等をすることが可能である。
たとえば、上記実施形態の説明では、人の位置検出の際にRFIDを使ったが、狭域タイプの人感センサを用いてもよい。
また、上記実施形態の説明では、送電コイルの送信先である受電コイル側の負荷として、携帯端末の充電器などを例にとって説明したが、受電コイル側の負荷はこれらに限られない。受電コイル側の負荷としては、例えば、間接照明機器やコピー機など、人が離れていても給電して駆動させることに意味がある電子機器、かつ、蓄電デバイスを有しない電子機器であってもよい。すなわち、受電対象は、実施例で説明した電子機器に限定されるものではないことは言うまでもない。また、上記実施形態の説明では、磁界共鳴方式を用いた非接触給電について説明したが、他の電磁誘導方式、マイクロ波方式などに本願発明を適用できるのは言うまでもない。
たとえば、上記実施形態の説明では、人の位置検出の際にRFIDを使ったが、狭域タイプの人感センサを用いてもよい。
また、上記実施形態の説明では、送電コイルの送信先である受電コイル側の負荷として、携帯端末の充電器などを例にとって説明したが、受電コイル側の負荷はこれらに限られない。受電コイル側の負荷としては、例えば、間接照明機器やコピー機など、人が離れていても給電して駆動させることに意味がある電子機器、かつ、蓄電デバイスを有しない電子機器であってもよい。すなわち、受電対象は、実施例で説明した電子機器に限定されるものではないことは言うまでもない。また、上記実施形態の説明では、磁界共鳴方式を用いた非接触給電について説明したが、他の電磁誘導方式、マイクロ波方式などに本願発明を適用できるのは言うまでもない。
1…漏洩電磁波制御システム、2…電源、3_1,3_2,3_3…送電コイル、4_1,4_2…RFIDタグ、3_1,3_2,3_3…RFIDリーダ、6…位置情報サーバ、7…漏洩電磁波制御装置、8a…蓄電デバイス、8b…携帯端末、9…鞄、10…位置判定装置、11…LF発信機、12…LFアンテナ
Claims (4)
- 電磁波の到達範囲を示す電磁波供給範囲にエネルギーを波動として送信する波動送信装置と、
前記波動送信装置のオン及びオフの制御、並びに出力レベルを制御する電源装置と、
前記電磁波供給範囲を含む位置情報検知範囲を検知エリアとして当該検知エリアに人が存在するか否かを判定する位置判定装置と、
を備え、
前記電源装置は、前記位置判定装置の判定結果に応じて前記波動送信装置のオン又はオフを制御する、
ことを特徴とする漏洩電磁波制御システム。 - 前記波動送信装置の出力レベルは、当該波動送信装置に対応して設けられる受電機器に応じて予め設定される、
ことを特徴とする請求項1に記載の漏洩電磁波制御システム。 - 前記位置情報検知範囲の大きさは、前記波動送信装置の出力レベルに応じて予め設定される、
ことを特徴とする請求項2に記載の漏洩電磁波制御システム。 - 波動送信装置により電磁波の到達範囲を示す電磁波供給範囲にエネルギーを波動として送信する波動送信ステップと、
前記波動送信装置のオン及びオフの制御、並びに出力レベルを制御する電源制御ステップと、
前記電磁波供給範囲を含む位置情報検知範囲を検知エリアとして当該検知エリアに人が存在するか否かを判定する位置判定ステップと、
を含み、
前記電源制御ステップは、前記位置判定ステップの判定結果に応じて前記波動送信装置のオン又はオフを制御するステップを有する、
ことを特徴とする漏洩電磁波制御システムの制御方法。
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- 2013-04-22 JP JP2013089742A patent/JP2014217093A/ja active Pending
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