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

給電装置および給電システム Download PDF

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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。
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