JP2015133877A - 給電システム及び情報処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】新たな給電システムの構築を短時間で行うことを目的とする。
【解決手段】複数の送電装置のうち他の送電装置を制御する一のマスター送電装置とマスター送電装置に制御される複数のスレーブ送電装置とを決定する決定手段と、決定手段により決定された一のマスター送電装置が給電システムから消失した場合に代わりのマスター送電装置とすべく複数のスレーブ送電装置に対して優先度を設定する設定手段と、決定手段により決定された一のマスター送電装置が給電システムから消失した場合、設定手段により設定された優先度に基づき、複数のスレーブ送電装置のうち一のスレーブ送電装置をマスター送電装置とする再決定手段と、を有する。
【選択図】図４

Description

本発明は、給電システム及び情報処理方法に関する。

送電装置が複数の無線電力受信装置へ送電を行う１対Ｎの給電方式が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１では、送電装置が給電を行っていない場合のスタンバイモード時に一定のパルス信号を発信して数メートル以内に無線電力受信装置が近接されたかを探索する。無線電力受信装置が自身の固有ＩＤを送電装置へ送ると、送電装置が給電対象の無線電力受信装置なのか否かを判別する。給電対象の無線電力受信装置である場合、送電装置が給電電力を無線電力受信装置へ送る。このとき送電装置から充電量や機器の状態等を個別に受信するために、無線電力受信装置へ固有のコードを送ることができる。
また、ＩＳＯ／ＩＥＣの標準化団体により、複数の送電装置が複数の無線電力受信装置へ送電を行うＮ対Ｎの無線給電規格の標準化が進行しており、例えば、非特許文献１が発行されている。これによると、送電装置を介して通信可能な範囲に存在する複数の送電装置によりグループを形成し、グループ内の一つの送電装置がマスターとなり、グループ内の全ての電力伝送と通信を制御するように規定されている。
また、特許文献２においては送電装置を複数台組み合わせて一つの連結システムとして動作することが提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２００９−１３６１３２号公報 特開２０１１−２１１８７４号公報

"Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒ ― ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｓｏｕｒｃｅｓ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ" ＩＴＣ １００、 ２０１２年１０月

しかしながら、従来の技術では、複数の送電装置が受信装置へ送電を行う給電システムにおいて、ある送電装置が消失した場合に、新たな給電システムの構築を短時間で行うことができない問題があった。

そこで、本発明は、複数の送電装置を含む給電システムであって、前記複数の送電装置のうち他の送電装置を制御する一のマスター送電装置と前記マスター送電装置に制御される複数のスレーブ送電装置とを決定する決定手段と、前記決定手段により決定された一のマスター送電装置が前記給電システムから消失した場合に代わりのマスター送電装置とすべく前記複数のスレーブ送電装置に対して優先度を設定する設定手段と、前記決定手段により決定された一のマスター送電装置が前記給電システムから消失した場合、前記設定手段により設定された優先度に基づき、前記複数のスレーブ送電装置のうち一のスレーブ送電装置をマスター送電装置とする再決定手段と、を有する。

本発明によれば、新たな給電システムの構築を短時間で行うことができる。

複数の送電装置が複数の受電装置へ送電を行うＮ対Ｎの無線給電システムのシステム構成の一例を示す図である。 送電装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 受電装置のハードウェア構成の一例を示す図である。 Ｎ対Ｎの無線給電システムにおける情報処理の一例を示すシーケンス図である。 無線給電システムのシステム構成の一例を示す図である。 図４の無線給電システムのシーケンス図において、グループを形成するまでの送信装置の情報処理の一例を示したフローチャートである。 Ｓ３０３においてマスター送電装置が決定した後のマスター送電装置の情報処理の一例を示すフローチャートである。 Ｓ３０３においてマスター送電装置が決定した後のスレーブ送電装置の情報処理の一例を示すフローチャートである。 図４に示す無線給電システムにおいて、スレーブ送電装置１０ｃが消失した場合のデータのやりとりを示すシーケンス図である。 図４に示す無線給電システムにおいて、マスター送電装置１０ｂが消失した場合のデータのやりとりを示すシーケンス図である。 図５に示す無線給電システムの構成において、図９のＳ８０１でスレーブ送電装置１０ｃが消失した状態の一例を示す図である。 図５に示す無線給電システムの構成において、図１０のＳ９０１でマスター送電装置１０ｂが消失した状態の一例を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。

図１は、複数の送電装置が複数の受電装置へ送電を行うＮ対Ｎの無線給電システムのシステム構成の一例を示す図である。
各送電装置１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅは、各受電装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄに無線で電力を給電する。また、各送電装置１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅは、通信可能な範囲内の各受電装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄとの間で給電のために必要なデータ通信も行う。
各受電装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄは、各送電装置１０ａ、１０ｂ、１０ｃから無線で電力を給電される。また、各受電装置２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄは、通信可能な範囲内の送電装置１０ａ、１０ｂ、１０ｃとの間で給電のために必要なデータ通信も行う。
給電エリア３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ、３０ｅは、各送電装置１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅから受電装置２０への給電が可能なエリアを示している。
通信エリア４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄ、４０ｅは、各送電装置１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ、１０ｅのデータ通信が可能なエリアを示している。その際の通信対象は送電装置１０及び受電装置２０である。
各送電装置１０の給電エリア３０と通信エリア４０との関係は、通信エリア４０の方が給電エリア３０より広く、通信エリア４０が給電エリア３０を包含する形となっている。

また、図１の送電装置１０ａ及び１０ｂ、送電装置１０ｂ及び１０ｃのように、通信エリア４０の中に複数の送電装置１０が存在する場合、それらの送電装置１０は一つの送電装置１０がマスターとなりグループを形成する。マスターとなった送電装置は、そのグループ内の給電エリアにある受電装置に対してどの送電装置から給電を実行するかを決定する。
図１では送電装置１０ａ及び１０ｂ、送電装置１０ｂ及び１０ｃがそれぞれお互いの通信エリア４０内に存在するため、送電装置１０ａ、１０ｂ及び１０ｃの３つの送電装置がグループを形成する。尚、送電装置１０ａと１０ｃとはお互いの通信エリア４０ａ及び４０ｃの範囲内に存在していないため、直接、送電装置１０ａから送電装置１０ｃへ、又は送電装置１０ｃから送電装置１０ａへ通信を行うことができない。
しかし送電装置１０ａ及び送電装置１０ｃと通信可能な送電装置１０ｂを介して間接的に通信が可能であるため、送電装置１０ａ、１０ｂ及び１０ｃはグループを形成する。
一方、送電装置１０ｄは通信エリア４０ｄ内に通信可能な送電装置がないため、グループを形成することができず単独で送電動作を行う。
また、送電装置１０ｅは送電装置１０ｃの通信エリアに含まれるが、送電装置１０ｅの通信エリア４０ｅの内に通信可能な送電装置がないため、グループを形成することができず単独で送電動作を行う。

図２は、送電装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
尚、図２において、データのやり取りを示す線は実線で示し、電力の供給を示す線は点線で示す。
送電装置１０は、制御部１１０、無線通信部１２０、電源供給部１３０から構成される。
制御部１１０は、ＣＰＵ１１１、ＲＯＭ１１２、ＲＡＭ１１３、ＨＤＤ１１４、ＵＩ１１５、電源制御部１１６から構成される。制御部１１０は、無線通信部１２０と内部バスで接続される。
ＣＰＵ１１１は、ＵＩ１１５への表示データの送信、ＲＯＭ１１２、ＲＡＭ１１３、ＨＤＤ１１４へデータアクセスを行う。またＣＰＵ１１１は、無線通信部１２０と内部バスで接続されており、無線通信や送電回路１２５への制御を行う。

ＲＯＭ１１２は、不揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵ１１１が使用するブートプログラム等を記憶する。
ＲＡＭ１１３は揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵ１１１が使用するデータやプログラム、送電装置１０の給電エリア、通信エリア、最大送電電力等を含む送電装置の情報を交換するときの交換データ等を一時的に記憶する。以下、これらの情報をＩｎｆｏ又はＩｎｆｏ情報と記す。
ＨＤＤ１１４は、不揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵ１１１が使用するＯＳやアプリケーションのプログラム及び書き換えることのない機器情報（Ｉｎｆｏの一部）等を記憶する。
ＵＩ１１５は、ユーザに様々な情報を表示し、ユーザから様々な指示を受け付ける。
電源制御部１１６は、各ブロックへの電源供給を制御する。

無線通信部１２０は、送電装置１０及び受電装置２０と通信を行い、電力を受電装置２０へ無線で送信するための構成である。無線通信部１２０は、アンテナ１２１、ＲＦ回路１２２、ベースバンド部１２３、送電コイル１２４、送電回路１２５から構成される。
アンテナ１２１は、電磁波を受けて電気信号に変換する、又は電気信号を電磁波に変換する。
ＲＦ回路１２２は、送信時にベースバンド信号を周波数帯（ＲＦ帯）に変調する。また、ＲＦ回路１２２は、受信時に周波数帯の信号をベースバンド信号に復調する。
ベースバンド部１２３は、アンテナ１２１からの電磁波を受けてＡＤ変換し電気信号を処理する。またベースバンド部１２３は、ＣＰＵ１１１からの電気信号をＤＡ変換し電磁波をアンテナ１２１へ送信する。
送電回路１２５は、電力を送信するための変調信号を生成する。
送電コイル１２４は、送電回路１２５が偏重した変調信号を受電装置２０及びグループを形成する他の送電装置へ送信する。
電源供給部１３０は、ＡＣ電源からの交流電圧を直流電圧へ変換し、直流電圧を制御部１１０、無線通信部１２０に供給する。
ＣＰＵ１１１がＲＯＭ１１２又はＨＤＤ１１４に記憶されているプログラムに基づき処理を実行することによって、送電装置の機能及び後述する送電装置に係るフローチャート等の処理が実現される。

図３は、受電装置のハードウェア構成の一例を示す図である。
尚、図３において、データ通信を示す線は実線で示し、電力の供給を示す線は点線で示す。
受電装置２０は、制御部２１０、無線通信部２２０、バッテリー２３０を含む。
制御部２１０は、受電装置２０を制御するための構成である。制御部２１０は、ＣＰＵ２１１、ＲＯＭ２１２、ＲＡＭ２１３、不揮発性メモリ２１４、ＵＩ２１５を含む。制御部２１０は、無線通信部２２０と内部バスで接続される。
ＣＰＵ２１１は、ＲＯＭ２１２、ＲＡＭ２１３、不揮発性メモリ２１４へのデータ通信とＵＩ２１５への表示データの送信を行う。またＣＰＵ２１１は、無線通信部２２０とバッテリー２３０と内部バスで接続されており、バッテリー２３０が満充電になったときに受電コイル２２４へ充電を停止させる制御やバッテリー２３０の残量確認や無線通信の制御を行う。
ＲＯＭ２１２は、不揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵ２１１が使用するブートプログラム等を記憶する。
ＲＡＭ２１３は、揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵ２１１が使用するデータやプログラム等を一時的に記憶する。
不揮発性メモリ２１４は、不揮発性の記憶媒体であり、ＣＰＵ２１１が使用するＯＳやアプリケーションのプログラム及び書き換えることのない機器情報（Ｉｎｆｏ管理情報の一部）等を記憶する。
ＵＩ２１５は、ユーザに様々な情報を表示し、ユーザから様々な指示を受け付ける。

無線通信部２２０は、電力を送電装置１０から無線で受信し、データを送電装置１０と送受信するための構成である。無線通信部２２０は、アンテナ２２１、ＲＦ回路２２２、ベースバンド部２２３、受電コイル２２４、整流回路２２５、電圧安定化回路２２６を含む。
アンテナ２２１は、電磁波を受けて電気信号に変換する、又は電気信号を電磁波に変換する。
ＲＦ回路２２２は、送信時にベースバンド信号を周波数帯（ＲＦ帯）に変調する。また、ＲＦ回路２２２は、受信時に周波数帯の信号をベースバンド信号に復調する。
ベースバンド部２２３は、ＲＦ回路２２２で復調された信号をＡＤ変換し、ＣＰＵ２１１送信する。またベースバンド部２２３は、ＣＰＵ２１１からの電気信号をＤＡ変換し、ＲＦ回路２２２へ送信する。
受電コイル２２４は、送電装置１０から変調信号を受信する。
整流回路２２５は、受電コイル２２４から受信した電力を整流化し直流電圧を生成する。
電圧安定化回路２２６は、整流回路２２５が生成した直流電圧を安定化し、バッテリー２３０へ供給する。
バッテリー２３０は、電圧安定化回路２２６が安定化した電圧を受けて、電力を蓄積する。また、バッテリー２３０は、蓄積した電力を基に、直流電圧を制御部２１０、無線通信部２２０に供給する。
ＣＰＵ２１１がＲＯＭ２１２又は不揮発性メモリ２１４に記憶されているプログラムに基づき処理を実行することによって、受電装置の機能が実現される。

図４は、Ｎ対Ｎの無線給電システムにおける情報処理の一例を示すシーケンス図である。
図４では、図５に示す無線給電システムの構成を例に説明を行う。図５では、送電装置１０ａ〜１０ｅはそれぞれ以下のような状態である。
送電装置１０ａは、送電装置１０ｂ及び１０ｅと通信可能、受電装置２０ａ及び２０ｂに対して給電可能である。
送電装置１０ｂは、送電装置１０ａ及び１０ｃと通信可能、受電装置２０ｂ及び２０ｃに対して給電可能である。
送電装置１０ｃは、送電装置１０ｂ及び１０ｄと通信可能、受電装置２０ｄに対して給電可能である。
送電装置１０ｄは、送電装置１０ｃと通信可能、給電可能な受電装置はない。
送電装置１０ｅは、送電装置１０ａと通信可能、給電可能な受電装置はない。

無線給電システムが以下のシーケンスを実行することにより、複数の送電装置が複数の受電装置へ送電を行う無線給電のためのデータ通信が実現される。
まずＳ３０１において、送電装置間でのデバイスＩＤの情報交換が行われる。デバイスＩＤの情報交換はそれぞれ通信可能な送電装置間で行われるため、送電装置１０ａは、送電装置１０ｂ及び送電装置１０ｅとデバイスＩＤの情報を交換する。また、送電装置１０ｂは、別の送電装置１０ｃとも通信可能であるため、そちらともデバイスＩＤの情報を交換する。同様に送電装置１０ｃは、送電装置１０ｂ及び送電装置１０ｄとデバイスＩＤの情報を交換する。送電装置１０ｄは、送電装置１０ｃのみ通信可能であるため、送電装置１０ｃとデバイスＩＤの情報を交換する。同様に、送電装置１０ｅは、送電装置１０ａとデバイスＩＤの情報を交換する。
次にＳ３０２において、送電装置間でＩｎｆｏ情報の交換が行われる。Ｉｎｆｏ情報の交換もＳ３０１のデバイスＩＤ情報の交換と同様に、通信可能なエリアにある送電装置間で行われ、給電エリア、通信エリア、通信可能な送電装置数、最大送電電力等の情報が交換される。

Ｓ３０３において、Ｓ３０１、３０２で交換した情報を用いてマスターとなる送電装置が決定されて複数の送電装置においてグループが形成される。本実施形態の場合は、すべての送電装置１０ａ〜１０ｅと通信するために介在する送電装置の数が少ない送電装置をマスターとする方式が採用されている。
例えば、送電装置１０ａをマスターとした場合、送電装置１０ｃと通信を行うためには送電装置１０ｂが必要となり、送電装置１０ｄと通信を行うためには送電装置１０ｂ及び送電装置１０ｃが必要となる。また、送電装置１０ｅ及び送電装置１０ｃとは直接通信が行えるので、介在する送電装置はない。そのため、すべての送電装置と通信をするために介在が必要となる送電装置は３（送電装置１０ｂが２回、送電装置１０ｃが１回）となる。
送電装置１０ｂをマスターとした場合、送電装置１０ｅと通信を行うためには送電装置１０ａが必要となり、送電装置１０ｄと通信を行うためには送電装置１０ｃが必要となる。送電装置１０ａ及び送電装置１０ｃとは直接通信が行えるので、介在する送電装置はない。そのため、介在が必要となる送電装置の数は２（送電装置１０ａが１回、送電装置１０ｃが１回）となる。
送電装置１０ｃをマスターとした場合、介在が必要となる送電装置の数は３（送電装置１０ａが１回、送電装置１０ｂが２回）となる。
同様に、送電装置１０ｄをマスターとした場合、介在が必要となる送電装置の数は６（送電装置１０ａが１回、送電装置１０ｂが２回、送電装置１０ｃが３回）となる。
また、送電装置１０ｅをマスターとした場合、介在が必要となる送電装置の数は６（送電装置１０ａが３回、送電装置１０ｂが２回、送電装置１０ｃが１回）となる。
以上の結果により、本実施形態では介在が必要となる送電装置の数が最も少ない送電装置１０ｂがマスター、その他の送電装置がスレーブとして決定される。

また、Ｓ３０３では、スレーブとなった送電装置に対してマスター送電装置候補となる優先度を決める。これはマスター送電装置が通信不能等になった場合に、Ｉｎｆｏ情報の交換を行わずにグループ内のスレーブ送電装置の中からマスター送電装置を決めるために使用されるものである。
本実施形態の場合は、介在が必要となる送電装置の数が少ない送電装置をマスターとするため、送電装置１０ａ、１０ｃの優先度に１（優先度が高い）を、送電装置１０ｄ、１０ｅの優先度に２（優先度が低い）が設定される。ここで、マスター送電装置１０ｂが消失した場合、グループが複数に分割されるため、各グループにおいてマスター送電装置が存在するように、優先度の設定がなされる。
以上で複数の送電装置によるグループの形成が完了する。その後、Ｓ３０４以降で送電装置と受電装置との関連付けが行われる。

送電装置と受電装置との関連付けは以下の２ステップからなる。１つ目のステップは送電装置１０ａ〜１０ｃのそれぞれの通信エリアに受電装置が存在するか否かを特定するための認証作業である。２つ目のステップは各送電装置の認証作業結果に基づき、マスターの送電装置１０ｂが受電装置の割り振りを通知する分担決め作業である。
以下それぞれのステップの詳細について説明する。
Ｓ３０４において、マスター送電装置１０ｂは、スレーブ送電装置に対して認証開始命令を発行する。送電装置と受電装置との間の認証動作はＳ３０５〜Ｓ３０７で行われる。
Ｓ３０５では、各送電装置は、自身の通信エリア内に受電装置がないかを確認するため、デバイスＩＤ要求をブロードキャストで発行する。本実施形態の場合、マスター送電装置１０ｂの通信エリア内の受電装置２０ｂと受電装置２０ｃとが送電装置１０ｂの要求を受信することになる。また、スレーブ送電装置１０ａの通信エリア内の受電装置２０ａ、２０ｂがスレーブ送電装置１０ａの要求を受信する。スレーブ送電装置１０ｃの通信エリア内の受電装置２０ｄがスレーブ送電装置１０ｃの要求を受信する。スレーブ送電装置１０ｄの通信エリア内の受電装置２０ｄがスレーブ送電装置１０ｄの要求を受信する。スレーブ送電装置１０ｅの通信エリア内の受電装置２０ａがスレーブ送電装置１０ｅの要求を受信する。

Ｓ３０６において、各受電装置が、要求を受け取った送電装置にデバイスＩＤ情報を送信する。本実施形態の場合、受電装置２０ａは、送電装置１０ａ、１０ｅに対してデバイスＩＤを送信する。また受電装置２０ｂは、送電装置１０ａ、１０ｂに対してデバイスＩＤを送信する。同様に受電装置２０ｃは、送電装置１０ｂに対してデバイスＩＤを送信する。受電装置２０ｄは、送電装置１０ｃ、１０ｄに対してデバイスＩＤを送信する。
Ｓ３０７では、各受電装置が、各送電装置の送電エリアに入っているかを確認し、その結果を情報交換する。本実施形態の場合、送電装置１０ａは、受電装置２０ａ、２０ｂと情報交換を行う。また、送電装置１０ｂは、受電装置２０ｂ、２０ｃと情報交換を行う。送電装置１０ｃは、受電装置２０ｄと情報交換する。同様に送電装置１０ｄは、受電装置２０ｄと情報交換する。送電装置１０ｅは、受電装置２０ａと情報交換する。
受電装置は、送電エリアに入っているか否かを、送電装置から受電装置へ電力伝送トレーニングを行った結果で判断してもよいし、位置センサの検知結果に基づき判断してもよい。

Ｓ３０８で、スレーブ送電装置は、自身の通信エリアに存在する受電装置との情報交換が終了したら、終了したことをマスター送電装置１０ｂにその結果と共に認証Ａｃｋとして通知し、認証ステップを終了する。
Ｓ３０９で、マスター送電装置１０ｂは、自身と通信できる受電装置とスレーブ送電装置が通信できる受電装置との認証結果に基づき、どの送電装置がどの受電装置に電力伝送を行うかの分担決めを実行する。
ここで、受電装置２０ｂは、送電装置１０ａ及び１０ｂ双方の給電エリア内に入っているが、本実施形態では、受電装置と送電装置との間の距離が近く給電効率のよいと判断された送電装置１０ａから給電を受ける構成をとる。
また、受電装置２０ａは、送電装置１０ｅの通信エリアには入っているが給電エリア内に入っていないため、送電装置１０ａから給電を受ける。同様に、受電装置２０ｄは、送電装置１０ｄの通信エリアには入っているが給電エリア内に入っていないため、送電装置１０ｃから給電を受ける。
ここまでで関連付け期間が終了する。

関連付け期間の終了後は、電力伝送準備期間となる。電力伝送準備期間では、各送電装置間で決定された分担に基づき、各送電装置と受電装置との間で電力伝送を行うための各種設定が行われる。例えば、給電先のデバイスＩＤや、給電元のソースＩＤ、給電周波数や受電装置の残電力情報等の設定が行われる。以下に電力伝送準備期間の動作について説明する。
Ｓ３１０で、マスター送電装置１０ｂは、スレーブ送電装置１０ａ、１０ｃに対し、電力伝送を実行するデバイスＩＤを通知する割り振り通達を実行する。尚、スレーブ送電装置１０ｄ、１０ｅは、電力伝送を実行する受電装置がないため、マスター送電装置１０ｂから割り振り通達を実行されない。
Ｓ３１１で、スレーブ送電装置１０ａ、１０ｃは、マスター送電装置１０ｂからの指示された受電装置との間で、給電するために必要な情報を交換する。
給電情報の交換が終了したら、Ｓ３１２で、スレーブ送電装置は、割り振られた受電装置との間で電力伝送準備が整ったことを示す割り振りＡＣＫを返信する。マスター送電装置１０ｂに全てのスレーブの送電装置１０ａ、１０ｃから割り振りＡＣＫが返信された時点で電力伝送準備期間が終了する。次のＳ３１３から電力伝送期間に入る。

Ｓ３１３では、マスター送電装置１０ｂが、スレーブ送電装置１０ａ、１０ｃに対し、受電装置への給電開始を指示する。
Ｓ３１４で、各送電装置１０ａ〜１０ｃから各受電装置２０ａ〜２０ｄに対して無線給電が開始される。
電力伝送期間では、Ｓ３１５で、電力を受電している受電装置２０ａ〜２０ｄは、定期的に充電量の通知を行う。
そして、Ｓ３１６で、受電装置の充電量が満充電となった受電装置２０ａ、２０ｄは、充電完了をそれぞれの供給元の送電装置１０ａ、１０ｃに通知する。
一方、受電装置２０ｂ、２０ｃは、充電完了の前に電源が切れたり、通信エリア外に移動したり等の理由により、給電システムから消失状態になっている。この場合、送電装置１０ａ、１０ｂは、充電量の通知が受け取れなくなるため、電力の給電を終了する。
このように全ての受電装置２０ａ〜２０ｄが充電完了、又は消失により給電の必要性がなくなったら電力伝送期間が終了し、再び関連付け期間へと移行する。

図６は、図４の無線給電システムのシーケンス図において、グループを形成するまでの送信装置の情報処理の一例を示したフローチャートである。
送電装置は始めに、複数の送電装置でグループを形成するためのグループ形成期間に入る。グループ形成期間では、Ｓ３０１において、送電装置間でのＩＤ情報交換が行われる。そして、Ｓ５０１において、ＣＰＵ１１１は、他の送電装置とＩＤ情報交換が行われたか否かを判定する。通信エリア内に他の送電装置がある場合、同様に周囲の送電装置に対してＩＤ情報を交換しているので、Ｓ５０１において、ＣＰＵ１１１は、他の送電装置のＩＤ情報を受信できたかどうかで通信エリア内の送信装置の有無を判断する。
Ｓ５０１でＩＤ情報が受信できなかった場合、ＣＰＵ１１１は、周囲にグループが形成可能な送電装置がないと判断し、グループを形成する動作を終了する。
Ｓ５０１でＩＤ情報を受信した場合、Ｓ５０２において、ＣＰＵ１１１は、ＩＤ情報を受信した送電装置のＩｎｆｏが取得済みであるかどうかを確認する。Ｓ５０２においてＩｎｆｏ情報を取得していない場合は、Ｓ３０２において、ＣＰＵ１１１は、Ｉｎｆｏ情報の交換を行う。

Ｓ５０２においてＩＤ情報を交換した送電装置のＩｎｆｏ情報を既に取得している場合は、Ｓ３０２のＩｎｆｏ交換を行わずにＳ３０３において、ＣＰＵ１１１は、マスター決定及びグループ形成に進む。
Ｓ３０３に記載するマスター決定及びグループ形成は図６に以下に説明する順番で行われる。
始めに、ＣＰＵ１１１は、Ｓ３０１においてＩＤ情報交換を行った送電装置の中に、マスター送電装置が存在するかどうかをＳ５０３で判断する。マスターとして動作している送電装置が存在している場合は、ＣＰＵ１１１は、引き続き前記送電装置をマスター送電装置とする。
マスターとして動作している送電装置が存在しない場合、Ｓ５０４において、ＣＰＵ１１１は、ＩＤ情報を交換した各送電装置に対して、マスター送電装置候補となる優先度が設定されているかを判別する。

送電装置に優先度が設定されている場合は、Ｓ５０５において、ＣＰＵ１１１は、送電装置の中で最も優先度の高い送電装置をマスター送電装置として選出する（再決定）。
Ｓ５０４で送電装置に優先度が設定されていない場合は、Ｓ５０６において、ＣＰＵ１１１は、マスター送電装置を選出する。図４及びＳ５０６では、ＣＰＵ１１１は、前述したようにグループを構成するすべての送電装置に通信を行うために介在が必要となる送電装置の数が最も少ない送電装置をマスター送電装置とする。
尚、Ｓ５０６においてマスター送電装置を決定する方法として、他にも供給可能な電力が最大である、直接通信が行える送電装置の数が最大である、搭載しているＣＰＵ１１１の処理能力が最も高い、又は通信エリアが最も広い等、様々な方法を採用してもよい。
以上の動作によりマスター送電装置が決定すると、Ｓ５０７において、ＣＰＵ１１１は、マスター以外の送電装置に対して、マスター候補となる優先度の設定を行う。マスター候補となる優先度を設定する方法は、Ｓ５０６と同じ方法とする。
Ｓ５０８では、ＣＰＵ１１１は、Ｓ５０３〜Ｓ５０６において選出したマスター送電装置の情報と、Ｓ５０７で決定したマスター候補となる優先度等の情報と、を送電装置間で共有する。
以上の動作により、マスター送信装置の決定とグループの形成とが終了する。

図７は、Ｓ３０３においてマスター送電装置が決定した後のマスター送電装置の情報処理の一例を示すフローチャートである。尚、図７ではマスター送電装置とスレーブ送電装置との間の通信動作のフローを表している。以下、図７を用いて、グループ内のスレーブ送電装置が消失した場合のマスター送電装置の動作について説明する。
マスター送電装置が決定すると、Ｓ３０４において、マスター送電装置のＣＰＵ１１１（以下、図７において単にＣＰＵ１１１という）は、グループを形成するスレーブ送電装置に対して受電装置との認証動作を行うための認証開始命令を発行する。スレーブ送電装置は、認証開始命令を受信すると、受電装置との情報交換を行い、受電装置との認証動作が終了したことを表す認証Ａｃｋ信号を送信する。
Ｓ３０８において、ＣＰＵ１１１は、グループを形成するすべてのスレーブ送電装置から認証Ａｃｋ信号が送られてくるのを待つ。

すべてのスレーブ送信装置から認証Ａｃｋ信号を受信すると、Ｓ３０９において、ＣＰＵ１１１は、スレーブ送電装置の認証結果に基づき、受電装置に対して電力伝送を行う給電デバイスの分担決めを行う。
そしてＳ３１０において、ＣＰＵ１１１は、Ｓ３０９で決定した分担内容を割り振り通達としてスレーブ送電装置に送信する。
その後、Ｓ３１２において、ＣＰＵ１１１は、グループを形成するすべてのスレーブ送電装置から割り振られた受電装置との間で電力伝送準備が整ったことを示す割り振りＡＣＫが送られてくるのを待つ。
すべてのスレーブ送信装置から割り振りＡＣＫ信号を受信すると、Ｓ３１３において、ＣＰＵ１１１は、スレーブ送電装置に対して受電装置への給電開始を送信する。これにより電力伝送準備期間が終了して電力伝送期間に移行し、各送電装置から受電装置へ無線給電が開始される。

電力伝送期間においては、ＣＰＵ１１１は、Ｓ６０１において所定時間経過するのを待つ。
所定時間が経過すると、Ｓ６０２において、ＣＰＵ１１１は、グループを形成するスレーブ送電装置に対して送電装置の状態やスレーブ送電装置が送電を行っている受電装置の状態を問い合わせるＳｔａｔｕｓ要求を送信する。
そしてＳ６０３において、ＣＰＵ１１１は、グループを形成するすべてのスレーブ送電装置からＳ６０２で送信したＳｔａｔｕｓ要求に対する返答としてＳｔａｔｕｓ Ａｃｋが送られてくるのを待つ。
すべてのスレーブ送信装置からＳｔａｔｕｓ Ａｃｋ信号を受信すると、再びＳ６０１において、ＣＰＵ１１１は、所定時間が経過するのを待つ。これによりマスター伝送装置は所定時間ごとにスレーブ送電装置に対してＳｔａｔｕｓ要求信号を出力する。
一方、Ｓ６０３においてＳｔａｔｕｓ Ａｃｋが受信できないスレーブ送電装置があると、ＣＰＵ１１１は、スレーブ送電装置が消失したと判断して電力伝送期間を終了する。
その後、送電装置は、Ｓ３０３に戻り、再び残った送電装置でグループの形成を行う。

図８は、Ｓ３０３においてマスター送電装置が決定した後のスレーブ送電装置の情報処理の一例を示すフローチャートである。尚、図８ではマスター送電装置とスレーブ送電装置との間の通信動作のフローを表している。以下、図８を用いて、グループ内のマスター送電装置が消失した場合のスレーブ送電装置の動作について説明する。
マスター送電装置が決定すると、スレーブ送電装置のＣＰＵ１１１（以下、図８において単にＣＰＵ１１１という）は、Ｓ３０４において、マスター送電装置から認証開始命令が送信されるのを待つ。
マスター送電装置から認証開始命令が送信されると、ＣＰＵ１１１は、受電装置との認証動作を行った後、Ｓ３０８において、認証動作が終了したことを表す認証Ａｃｋ信号をマスター送電装置に対して送信する。
これにより、関連付け期間は終了し、続いて電力伝送準備期間に移行する。

電力伝送準備期間では、Ｓ３１０において、ＣＰＵ１１１は、マスター送電装置から各スレーブ送電装置へ割り振り通達信号が送信されるのを待つ。
マスター送電装置の割り振り通達信号を受信すると、ＣＰＵ１１１は、割り振り通達信号の内容に従って受電装置に電力伝送を行う準備を行う。そして、電力伝送準備が整うと、Ｓ３１２において、ＣＰＵ１１１は、マスター送電装置に対して割り振りＡＣＫ信号を送信する。
その後、Ｓ３１３において、ＣＰＵ１１１は、マスター送電装置から給電開始信号を受信する。すると、電力伝送準備期間が終了して電力伝送期間に移行し、各送電装置から受電装置へ無線給電が開始される。
電力伝送期間においては、Ｓ７０１において、ＣＰＵ１１１は、マスター送電装置からＳｔａｔｕｓ要求が送信されたか判断を行う。Ｓｔａｔｕｓ要求が受信された場合、Ｓ７０２において、ＣＰＵ１１１は、Ｓｔａｔｕｓ Ａｃｋをマスター送電装置に対して送信する。また、Ｓｔａｔｕｓ要求が受信されていない場合、Ｓ７０３において、ＣＰＵ１１１は、所定時間が経過したか判断を行う。所定時間が経過していない場合、ＣＰＵ１１１は、Ｓ７０１に戻って再びＳｔａｔｕｓ要求が受信されたか判断を行う。一方、所定時間内にＳｔａｔｕｓ要求が受信できなかった場合、ＣＰＵ１１１は、マスター送電装置において何らかのエラー等が発生したか、又はスレーブ送電装置自身がグループから外れてマスター送電装置と通信できなくなったと判断して電力伝送期間を終了する。
その後、送電装置は、Ｓ３０１に戻り、デバイスＩＤの交換から再びグループの形成を行う。

図９は、図４に示す無線給電システムにおいて、スレーブ送電装置１０ｃが消失した場合のデータのやりとりを示すシーケンス図である。Ｓ８０１においてスレーブ送電装置１０ｃが消失すると、マスター送電装置１０ｂからのＳｔａｔｕｓ要求であるＳ６０２に対して、スレーブ送電装置１０ｄのＳｔａｔｕｓ ＡｃｋであるＳ７０２がマスター送電装置に送信されない。
尚、図９ではスレーブ送電装置１０ｄはスレーブ送電装置１０ｃを介してマスター送電装置と通信を行っている。したがって、Ｓ８０１においてスレーブ送電装置１０ｃが消失するとスレーブ送電装置１０ｄはマスター送電装置と通信ができなくなってしまう。そのため、スレーブ送電装置１０ｃと同時にスレーブ送電装置１０ｄのＳｔａｔｕｓ Ａｃｋもマスター送電装置に返信されなくなる。

マスター送電装置は、Ｓｔａｔｕｓ要求を出力した後、所定の時間内にＳｔａｔｕｓ Ａｃｋが戻ってこないスレーブ送信装置があると、電力伝送期間からグループ形成期間に移行する。そしてＳ３０３において、マスター送電装置は、Ｓｔａｔｕｓ Ａｃｋが戻ってきたスレーブ送信装置との間で再びグループの形成を行う。図９では、スレーブ送電装置１０ａ及び１０ｅからＳｔａｔｕｓ Ａｃｋを受信したため、マスター送電装置１０ｂは、スレーブ送電装置１０ａ及び１０ｅとグループを形成する。そしてマスター送電装置１０ｂは、各スレーブ送信装置に対して、新たに形成したグループ内においてマスター送電装置候補となる優先度を設定する。
図９では、マスター送電装置１０ｂは、スレーブ送電装置１０ｅに対して優先度２を、スレーブ送電装置１０ａに対して優先度１を設定する。
その後、Ｓ３０９で、マスター送電装置１０ｂは、グループ内で受電装置に電力伝送を行う送電装置の分担を決めて関連付け期間を終了する。

関連付け期間の終了後は、電力伝送準備期間となる。電力伝送準備期間では、電力伝送を行う送電装置の分担に変更がある場合は、Ｓ３０９において決定した分担に基づき、各送電装置と受電装置との間で電力伝送を行うための各種設定を行う。
Ｓ３１０で、マスター送電装置は、スレーブ送電装置に対し、電力伝送を実行するデバイスＩＤを通知する割り振り通達を実行する。
その後、スレーブ送電装置は、マスター送電装置から指示された受電装置との間で、給電するために必要な情報を交換する。
受電装置との給電情報の交換が終了したら、Ｓ３１２で、スレーブ送電装置は、割り振られた受電装置との間で電力伝送準備が整ったことを示す割り振りＡＣＫをマスター送電装置に返信する。マスター送電装置にグループ内の全てのスレーブ送電装置から割り振りＡＣＫが返信された時点で電力伝送準備期間が終了する。次のＳ３１３から電力伝送期間に戻る。

尚、Ｓ３０９においてグループの再形成を行う前と後とで送電装置の分担が変化しないスレーブ送電装置は、Ｓ３１０におけるマスター送信装置からの割り振り通達及びＳ３１２におけるスレーブ送信装置からの割り振りＡＣＫ信号の返信を行わない。
その後、Ｓ３１３ではマスター送電装置は、スレーブ送電装置に対して受電装置への給電開始を指示し、これにより再び各送電装置から受電装置へ無線給電が開始される。

図１０は、図４に示す無線給電システムにおいて、マスター送電装置１０ｂが消失した場合のデータのやりとりを示すシーケンス図である。
Ｓ９０１においてマスター送電装置１０ｂが消失する。
すると、Ｓ６０２においてマスター送電装置からスレーブ送電装置に対してＳｔａｔｕｓ要求が送信されなくなる。
グループを形成する各スレーブ送電装置は、Ｓ６０２においてマスター送電装置からＳｔａｔｕｓ要求が送信されないと、マスター送電装置において何らかのエラー等が発生したか、又はスレーブ送信装置自身がグループから分離したと判断する。その後、Ｓ３０１において、スレーブ送電装置は、グループ形成期間に移行し、新たなグループを形成するために通信可能な範囲に存在する別の送電装置とデバイスＩＤ情報を交換する。
そしてＳ３０１でデバイスＩＤ情報の交換が行われた送電装置の間でグループを形成する。図１０においては、送電装置１０ａ及び１０ｅでデバイスＩＤ情報の交換が行われる。そのため、この二つの送電装置でグループが形成される。一方、送電装置１０ｃ及び１０ｄの間でもデバイスＩＤ情報の交換が行われる。そのため、この二つの送電装置でもグループが形成される。

以下、送電装置１０ａ及び１０ｅで形成したグループを例に説明を行う。
Ｓ３０３では、送電装置１０ａ及び１０ｅは、形成したグループのマスター送電装置の選出を行う。このとき、各スレーブ送信装置に割り振られたマスター送電装置候補となる優先度の値が用いられる。即ち、各送電装置の間で優先度の値の比較を行い、グループ内で最も優先度の高い（優先度の値の低い）送電装置をマスター送電装置とする。
図１０では、送電装置１０ａの優先度が１、送電装置１０ｅの優先度が２のため、送電装置１０ａがマスター、送電装置１０ｅがスレーブとして決定される。尚、Ｓ３０３では新たにグループ内のスレーブ送電装置に対して優先度の値を決めるが、形成したグループ内にはスレーブ送電装置は一つしかないため、送電装置１０ａの優先度は最優先を表す１となる。
Ｓ３０４において、マスター送電装置は、スレーブ送電装置に対して、受電装置との認証動作を行うための認証開始命令を発行する。認証開始命令を受けたスレーブ送電装置は、受電装置との間で認証動作を行う。また、マスター送電装置自身は、スレーブ送電装置に対して認証開始命令を発行した後、受電装置との間で認証動作を行う。
Ｓ３０８において、スレーブ送電装置は、自身の通信エリアに存在する受電装置との情報交換が終了すると、終了したことをマスター送電装置にその情報交換結果と共に通知して、認証ステップを終了する。
Ｓ３０９で、マスター送電装置は、スレーブ送電装置の認証結果に基づき、どの送電装置がどの受電装置に電力伝送を行うかの分担決めを実行する。
ここまでで関連付け期間が終了する。

関連付け期間の終了後は、電力伝送準備期間となる。電力伝送準備期間では、Ｓ３０９において、決定された分担に基づき、各送電装置と受電装置との間で電力伝送を行うための各種設定を行う。例えば、給電先のデバイスＩＤや、給電元のソースＩＤ、給電周波数や受電装置の残電力情報等の設定が行われる。
Ｓ３１０で、マスター送電装置は、スレーブ送電装置に対し、電力伝送を実行するデバイスＩＤを通知する割り振り通達を実行する。
Ｓ３１２で、スレーブ送電装置は、割り振られた受電装置との間で電力伝送準備が整ったことを示す割り振りＡＣＫをマスター送電装置に返信する。マスター送電装置に全てのスレーブ送電装置から割り振りＡＣＫが返信された時点で電力伝送準備期間が終了して再び電力伝送期間に入る。
以上、マスター送電装置１０ｂが消失した後の、送電装置１０ａ及び１０ｅによるグループの形成について説明したが、送電装置１０ｃ及び１０ｄにより形成したグループについてもＳ３２３からＳ３２９までにおいて同様の動作が行われる。送電装置１０ｃ及び１０ｄでは、マスター送電装置候補となる優先度の値が送電装置１０ｃは１、送電装置１０ｄは２のため送電装置１０ｃがマスター送電装置、送電装置１０ｄがスレーブ送電装置となる。また、送電装置１０ｄの優先度は、他にグループに含まれるスレーブ送電装置がないため最優先を表す１となる。

図１１は、図５に示す無線給電システムの構成において、図９のＳ８０１でスレーブ送電装置１０ｃが消失した状態の一例を示す図である。尚、図１１では受電装置２０は図示を省略している。図１１ではマスター送電装置１０ｂと通信可能な送電装置１０ａ及び送電装置１０ｅにより、破線１１０１で示すグループが形成されている。
図１２は、図５に示す無線給電システムの構成において、図１０のＳ９０１でマスター送電装置１０ｂが消失した状態の一例を示す図である。図１１と同様に、図１２では受電装置２０は図示を省略している。図１２ではそれぞれ通信可能な送電装置１０ａ及び送電装置１０ｅにより、破線１２０１で示すグループが形成されると共に、通信可能な送電装置１０ｃ及び送電装置１０ｄにより、破線１２０２で示すグループが形成されている。尚、破線１２０１で示すグループでは送電装置１０ａがマスター、１０ｅがスレーブとして動作している。また破線１２０２で示すグループでは送電装置１０ｃがマスター、１０ｄがスレーブとして動作している。

以上説明したように、本実施形態ではグループを形成した送電装置間で情報を共有し、マスター送電装置が消失した場合に次にマスターとなる送電装置の優先度を決めておく。これにより、グループを形成している送電装置が故障等で消失した場合に、新たなグループの形成を短時間で行い、送電装置故障後の受信装置への給電を復帰するまでの時間を短縮することができる。

＜その他の実施形態＞
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読み出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

以上、上述した各実施形態によれば、新たな給電システムの構築を短時間で行うことができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

Claims (5)

1. 複数の送電装置を含む給電システムであって、
   前記複数の送電装置のうち他の送電装置を制御する一のマスター送電装置と前記マスター送電装置に制御される複数のスレーブ送電装置とを決定する決定手段と、
   前記決定手段により決定された一のマスター送電装置が前記給電システムから消失した場合に代わりのマスター送電装置とすべく前記複数のスレーブ送電装置に対して優先度を設定する設定手段と、
   前記決定手段により決定された一のマスター送電装置が前記給電システムから消失した場合、前記設定手段により設定された優先度に基づき、前記複数のスレーブ送電装置のうち一のスレーブ送電装置をマスター送電装置とする再決定手段と、
   を有する給電システム。
2. 前記設定手段は、前記決定手段により決定された一のマスター送電装置が前記給電システムから消失した場合に、前記給電システムが複数に分割される場合、分割された各給電システムにおいて一のマスター送電装置が存在するように前記複数のスレーブ送電装置に対して優先度を設定する請求項１記載の給電システム。
3. マスター送電装置が前記給電システムから消失したことを検知する検知手段を更に有し、
   前記再決定手段は、前記検知手段によってマスター送電装置が前記給電システムから消失したことが検知された場合、前記設定手段により設定された優先度に基づき、前記複数のスレーブ送電装置のうち一のスレーブ送電装置をマスター送電装置とする請求項１記載の給電システム。
4. 前記決定手段により決定されたマスター送電装置の情報と、前記設定手段により設定された優先度の情報と、を前記複数の送電装置で共有する共有手段を更に有する請求項１乃至３何れか１項記載の給電システム。
5. 複数の送電装置を含む給電システムが実行する情報処理方法であって、
   前記複数の送電装置のうち他の送電装置を制御する一のマスター送電装置と前記マスター送電装置に制御される複数のスレーブ送電装置とを決定する決定ステップと、
   前記決定ステップにより決定された一のマスター送電装置が前記給電システムから消失した場合に代わりのマスター送電装置とすべく前記複数のスレーブ送電装置に対して優先度を設定する設定ステップと、
   前記決定ステップにより決定された一のマスター送電装置が前記給電システムから消失した場合、前記設定ステップにより設定された優先度に基づき、前記複数のスレーブ送電装置のうち一のスレーブ送電装置をマスター送電装置とする再決定ステップと、
   を含む情報処理方法。

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