JP7187617B1 - 電子機器、制御方法及び制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】マルチパスリッチの伝搬環境において、人体の安全性の確保を向上すること。【解決手段】例えば、電子機器は、送信信号を送信する送信部１３と、規定信号を受信する受信部１４と、受信した規定信号から電波伝搬環境を推定可能な環境推定部１５と、電波伝搬環境における人の有無を検出する人検出部１６と、環境推定部１５の推定結果及び人検出部１６の検出結果から、反射波が生じるマルチパスリッチな環境と判断され、かつ、人が検出された場合は、送信信号のサイドローブを低減する制御部１８と、を備える。【選択図】図２

Description

本出願は、電子機器、制御方法及び制御プログラムに関する。

無線電力伝送においては、給電効率の向上と人体の安全性の確保とを両立するための技術がある。例えば、特許文献１には、異物が存在しない通常の環境状態を示す環境情報との差分に基づき、検知範囲内への人などの異物の進入を検出することで、通常の環境状態において動きのある物体があったとしてもそれを誤検出することを防止する技術が開示されている。

特開２０２０－５４６９号公報

例えば、反射波の多いマルチパスリッチな環境においては、フェージングの影響により意図しないエリアで高い信号強度が確認されてしまう可能性があり、人体の安全性を確保することに改善の余地があった。フェージングとは、受信電波の強度が相互干渉の状態変化などによって変化する現象である。

態様の１つに係る電子機器は、送信信号を送信する送信部と、規定信号を受信する受信部と、受信した前記規定信号から電波伝搬環境を推定可能な環境推定部と、前記電波伝搬環境における人の有無を検出する人検出部と、前記環境推定部の推定結果及び前記人検出部の検出結果から、反射波が生じるマルチパスリッチな環境と判断され、かつ、人が検出された場合は、前記送信信号のサイドローブを低減する制御部と、を備える。

態様の１つに係る制御方法は、送信信号を送信する送信部と、規定信号を受信する受信部と、を備える電子機器が、受信した前記規定信号から電波伝搬環境を推定すること、前記電波伝搬環境における人の有無を検出すること、前記電波伝搬環境の推定結果及び前記人の有無の検出結果から、反射波が生じるマルチパスリッチな環境と判断され、かつ、人が検出された場合は、前記送信信号のサイドローブを低減すること、を含む。

態様の１つに係る制御プログラムは、送信信号を送信する送信部と、規定信号を受信する受信部と、を備える電子機器に、受信した前記規定信号から電波伝搬環境を推定すること、前記電波伝搬環境における人の有無を検出すること、前記電波伝搬環境の推定結果及び前記人の有無の検出結果から、反射波が生じるマルチパスリッチな環境と判断され、かつ、人が検出された場合は、前記送信信号のサイドローブを低減すること、を実行させる。

図１は、実施形態に係る電子機器を用いたワイヤレス電力伝送システムの概要を説明するための図である。 図２は、実施形態に係る親機の構成の一例を示す図である。 図３は、実施形態に係る子機の構成の一例を示す図である。 図４は、実施形態に係る親機が実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。 図５は、図１示すシステムのシーケンスの一例を示す図である。 図６は、図１示すシステムの動作の一例を説明するための図である。 図７は、図１示すシステムのシーケンスの他の一例を示す図である。 図８は、図１示すシステムの動作の他の一例を説明するための図である。 図９は、図１示すシステムのシーケンスの他の一例を示す図である。

本出願に係る電子機器、制御方法及び制御プログラム等を実施するための複数の実施形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。以下の説明において、同様の構成要素について同一の符号を付すことがある。さらに、重複する説明は省略することがある。

図１は、実施形態に係る電子機器を用いたワイヤレス電力伝送システムの概要を説明するための図である。図１に示すシステム１は、例えば、マイクロ波伝送型（空間伝送型）のワイヤレス電力伝送が可能なワイヤレス電力伝送システムを含む。ワイヤレス電力伝送は、例えば、ケーブルやプラグを用いることなく、電力を伝送することが可能な仕組みである。マイクロ波伝送型のシステム１は、エネルギー伝送として電波（マイクロ波）を使用するため、周波数を狭帯域かつ無変調波を使用する。システム１は、例えば、複数の周波数帯で電力を伝送する。複数の周波数帯は、例えば、日本では、９２０ＭＨｚ、２．４ＧＨｚ、５．７ＧＨｚ等を含む。本実施形態では、システム１は、状況に適した給電効率の向上及び安全性の確保を両立することを可能とする。システム１は、例えば、宇宙太陽光発電等に適用することができる。なお、本開示の実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムでは、使用される電波の周波数帯域として上記マイクロ波に限定するものではなく、電波の波長として、数メートルから数ｐｍまでの幅広い波長の電波を利用するとしてもよい。

図１に示す一例では、システム１は、親機１０と、子機２０と、を備える。親機１０は、システム１において、ワイヤレスにより電力を伝送する伝送装置である。親機１０は、給電用の電波を伝送可能な装置である。親機１０は、電子機器の一例である。親機１０は、例えば、多入力多出力（Multiple-Input Multiple-Output：ＭＩＭＯ）アンテナ技術を用いることができる。ＭＩＭＯでは、通信回路の各端部のアンテナ素子が組み合わされて、エラーを最小限に抑え、データ速度を最適にする。

子機２０は、システム１において、給電用の電波を受信して電力を得る被給電装置である。子機２０は、例えば、スマートフォン、タブレット端末、ＩｏＴ（Internet of Things）センサ、ノート型パーソナル・コンピュータ、ドローン、電気自動車、電動自転車、ゲーム機等を含む。システム１は、電波を干渉させないため、時間分割、周波数分割等で電波の使用を管理できるとしてもよい。

場面Ｃ１では、子機２０は、親機１０との間で定められた規定信号１００を送信する。規定信号１００は、例えば、ビーコン、パイロット信号等を含む。子機２０は、例えば、送信周期で規定信号１００を送信できる。子機２０は、規定信号１００を含む電波を放射することで、規定信号１００を送信できる。一方、親機１０は、規定信号１００を受信すると、当該規定信号に基づいて子機２０の位置を推定する。親機１０は、推定した子機２０の位置に対する送信用の重み係数を算出する。

場面Ｃ２では、親機１０は、各アンテナに重み係数を乗算して指向性制御を行い、給電用の送信信号２００の電波を送信する。指向性制御は、例えば、電波の放射方向と放射強度との関係を制御することを意味する。これにより、親機１０は、放射指向性を有する放射パターンで電波を放射する。親機１０は、メインローブ２１０が子機２０に向かい、サイドローブ２２０が子機２０とは異なる方向に向かう送信信号２００の電波を放射（送信）することができる。メインローブ２１０は、放射する送信信号２００の電波のうち最も強いビームを示している。サイドローブ２２０は、メインローブ２１０以外のビームを示している。

例えば、直接波が支配的な伝搬環境では、親機１０のビームの方向にのみ受信強度が強いエリアが発生する。これに対し、マルチパスリッチの伝搬環境では、壁面、障害物等の影響により、親機１０のビームの方向以外にも受信強度が強いエリアが発生する。このため、システム１は、マルチパスリッチの伝搬環境において、親機１０のビームの方向とは異なる方向にも受信強度が強いエリアが生じる可能性があるので、人体の安全性の確保を向上する機能を提供する。

図２は、実施形態に係る親機１０の構成の一例を示す図である。図２に示すように、親機１０は、アンテナ１１と、送信信号生成部１２と、送信部１３と、受信部１４と、環境推定部１５と、人検出部１６と、記憶部１７と、制御部１８と、を備える。制御部１８は、送信信号生成部１２、送信部１３、受信部１４、環境推定部１５、人検出部１６、記憶部１７等と電気的に接続されている。本実施形態では、説明を簡単化するために、親機１０は、アンテナ１１が４つのアンテナ素子１１Ａを備える場合について説明するが、アンテナ素子１１Ａの数はこれに限定されない。

アンテナ１１は、指向性制御（ビームフォーミング）が可能な構成になっている。アンテナ１１は、複数のアンテナ素子１１Ａを備えたアンテナアレイとなっている。アンテナ１１は、例えば、複数のアンテナ素子１１Ａのそれぞれが同じ電波を放射し、それぞれの位相と電力強度を調整することで、特定の方向では電波を強め、別の方向では打ち消し合って弱めることが可能な構成になっている。アンテナ１１は、送信信号２００を含む電波を放射し、子機２０からの信号を含む電波を受信する。アンテナ１１は、受信した信号を受信部１４に供給する。アンテナ１１は、電波の放射が最大となる方向がメインローブ２１０である。アンテナ１１は、メインローブ２１０と交わる方向がサイドローブ２２０である。

送信信号生成部１２は、子機２０に送電する電流を電波に変換した給電用の送信信号２００を生成する。送信信号２００は、電力を供給可能な電波を送信するための信号である。送信信号生成部１２は、電力源から電流を伝送周波数の電波に変換して送信信号２００を生成する。電力源は、例えば、商用電源、直流電源、バッテリ等を含む。送信信号生成部１２は、生成した送信信号２００を送信部１３に供給する。

送信部１３は、アンテナ１１の複数のアンテナ素子１１Ａと電気的に接続されている。送信部１３は、給電用の送信信号２００を含む電波をアンテナ１１から放射させる。送信部１３は、複数のアンテナ素子１１Ａで形成可能なビームに対応したウェイトを適用することで、電波を複数のアンテナ素子１１Ａから特定の方向に放射させる。送信部１３は、制御部１８が指示したウェイトを複数のアンテナ素子１１Ａに適用する。

受信部１４は、アンテナ１１の複数のアンテナ素子１１Ａ、環境推定部１５等と電気的に接続されている。受信部１４は、アンテナ１１を介して受信した子機２０からの電波から受信信号を抽出する。受信信号は、例えば、上述した規定信号１００等を含む。受信部１４は、抽出した受信信号を環境推定部１５、制御部１８等に供給する。

環境推定部１５は、子機２０から受信した既知である規定信号１００から電波伝搬環境を推定する。電波伝搬環境は、例えば、親機１０と子機２０との間で電波を伝搬する空間を含む。環境推定部１５は、例えば、空間における電波伝搬の状況を推定する。電波伝搬の状況は、例えば、直接波が支配的な環境、反射波が生じるマルチパスリッチな環境等を識別可能な状況を含む。環境推定部１５は、受信信号から受信応答ベクトル（端末到来方向）を推定する。環境推定部１５は、例えば、受信信号に含まれる既知の規定信号１００と既知の参照信号との比較により受信応答ベクトルを推定する。環境推定部１５は、例えば、空間における電波伝搬の状況を把握するために、規定信号１００の受信レベル、感度、受信応答ベクトル、参照用の伝搬モデル、機械学習プログラム等を用いて、伝搬環境を推定する。環境推定部１５は、例えば、受信した規定信号１００の損失が判定閾値よりも小さい場合に、直接波が支配的な環境と電波伝搬環境を推定する。環境推定部１５は、例えば、受信した規定信号１００の損失が判定閾値以上である場合に、マルチパスリッチな環境と電波伝搬環境を推定する。環境推定部１５は、規定信号１００に基づく推定結果を制御部１８に供給する。

人検出部１６は、電波伝搬環境における人の有無を検出する。人検出部１６は、例えば、人感センサ、カメラ等を用いて、電波伝搬環境における人の有無を検出する。人検出部１６は、例えば、検出エリアが人間の高さとなるように設けられている。人検出部１６は、親機１０の外部に設けられてもよいし、子機２０の内部に設けられてもよい。人検出部１６は、電波伝搬環境における人の有無の検出結果を制御部１８に供給する。なお、本開示の人検出部１６は、人の代わりに若しくは人と共に、犬、猫、牛、馬、魚若しくは鳥などの動物、植物、食物、薬品又は衣類などを検出するとしてもよい。

記憶部１７は、プログラム及びデータを記憶できる。記憶部１７は、半導体記憶媒体、及び磁気記憶媒体等の任意の非一過的な記憶媒体を含んでよい。記憶部１７は、メモリカード、光ディスク、又は光磁気ディスク等の記憶媒体と、記憶媒体の読み取り装置との組み合わせを含んでよい。記憶部１７は、ＲＡＭなどの一時的な記憶領域として利用される記憶デバイスを含んでよい。

記憶部１７は、制御プログラム１７Ａ、ウェイトデータ１７Ｂ等を記憶できる。制御プログラム１７Ａは、親機１０の各種動作に関する処理を実現するための機能をそれぞれ提供できる。制御プログラム１７Ａは、ワイヤレス電力伝送に関する各機能を提供できる。ウェイトデータ１７Ｂは、例えば、複数の指向性パターンごとに、アンテナ１１の複数のアンテナ素子１１Ａから放射する信号の振幅と位相を調整するための複数のウェイト（重み係数）を示すデータを有する。ウェイトデータ１７Ｂは、例えば、指向性パターンに対応する複数のアンテナ素子１１Ａの組み合わせを示すデータを有する。ウェイトデータ１７Ｂは、例えば、ウェイトベクトル（重み係数ベクトル）が各アンテナ素子１１Ａにおける受信応答ベクトルにより一意に表わせることに着目し、受信応答ベクトルの時間変動を推定することによって得られたウェイトを示すデータを含む。

制御部１８は、１又は複数の演算装置を含む。演算装置は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＳｏＣ（Ｓｙｓｔｅｍ－ｏｎ－ａ－Ｃｈｉｐ）、ＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ－Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）、およびコプロセッサを含むが、これらに限定されない。制御部１８は、制御プログラム１７Ａを演算装置に実行させることにより、親機１０の各種動作に関する処理を実現する。制御部１８は、制御プログラム１７Ａにより提供される機能の少なくとも１部を専用のＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）により実現してもよい。

制御部１８は、制御プログラム１７Ａを実行することで、環境推定部１５の推定結果及び人検出部１６の検出結果から、反射波が生じるマルチパスリッチな環境と判断され、かつ、人が検出された場合は、送信信号２００のサイドローブ２２０を低減する。サイドローブ２２０を低減するとは、例えば、反射波の発生を抑制するように、サイドローブ２２０を抑制することを意味する。制御部１８は、環境推定部１５の推定結果及び人検出部１６の検出結果から、直接波が支配的な環境であると判断された場合、または、マルチパスリッチな環境であると判断されたが人を検出していない場合は、送信信号２００のサイドローブ２２０を低減しない指向性制御を行う。送信信号２００のサイドローブ２２０を低減しない指向性制御は、例えば、送信信号２００のメインローブ２１０の指向性を制御することを含む。

例えば、制御部１８は、判断部１８Ａ及び生成部１８Ｂの機能部を有する。制御部１８は、制御プログラム１７Ａを実行することで、判断部１８Ａ及び生成部１８Ｂ等の機能部として機能する。

判断部１８Ａは、環境推定部１５の推定結果及び人検出部１６の検出結果から、電波伝搬環境の状況を判断する。判断部１８Ａは、電波伝搬環境に適した送信信号２００（電波）の指向性を判断する。判断部１８Ａは、例えば、反射波が生じるマルチパスリッチな環境と判断され、かつ、人が検出された場合は、送信信号２００のサイドローブ２２０を低減すると判断する。判断部１８Ａは、直接波が支配的な環境であると判断された場合、または、マルチパスリッチな環境であると判断されたが人を検出していない場合は、送信信号２００のサイドローブ２２０を低減しないと判断する。

生成部１８Ｂは、判断部１８Ａの判断結果に基づいて、送信信号２００に用いるウェイトを生成する。生成部１８Ｂは、例えば、サイドローブ２２０を低減して人体の安全性を確保する場合、送信信号２００の振幅を不均一にするように、ウェイトデータ１７Ｂに基づいてウェイトを生成する。生成部１８Ｂは、例えば、サイドローブ２２０を低減して人体の安全性を確保する必要がない場合、最大指向性利得及び給電効率を高める目的である均一振幅となるように、ウェイトデータ１７Ｂに基づいてウェイトを生成する。

以上、本実施形態に係る親機１０の機能構成例について説明した。なお、図２を用いて説明した上記の構成はあくまで一例であり、本実施形態に係る親機１０の機能構成は係る例に限定されない。本実施形態に係る親機１０の機能構成は、仕様や運用に応じて柔軟に変形可能である。

図３は、実施形態に係る子機２０の構成の一例を示す図である。図３に示すように、子機２０は、アンテナ２１と、生成部２２と、変換部２３と、バッテリ２４と、を備える。

アンテナ２１は、生成部２２及び変換部２３と電気的に接続されている。アンテナ２１は、例えば、規定信号１００を含む電波を放射し、親機１０からの信号を含む電波を受信する。アンテナ２１は、受信した電波を変換部２３に供給する。

生成部２２は、規定信号１００を生成し、該規定信号１００を含む電波をアンテナ２１に放射させる。生成部２２は、所定のタイミングで規定信号１００を生成する。所定のタイミングは、例えば、一定時間が経過したタイミング、指定されたタイミング等を含む。生成部２２は、規定信号１００とは異なる信号を生成する構成としてもよい。

変換部２３は、バッテリ２４と電気的に接続されている。変換部２３は、アンテナ２１で受信した電波を直流電流に変換し、この直流電流を利用してバッテリ２４を充電する。変換部２３は、例えば、公知である整流回路を用いて、電波を直流電流に変換する。

バッテリ２４は、変換部２３と電気的に接続されている。バッテリ２４は、充電可能な電池を含む。バッテリ２４は、例えば、Ｑｉ（ワイヤレス給電の国際標準規格）に対応したバッテリを含む。バッテリ２４は、蓄電された電力を子機２０において電力を必要とする各部等に供給できる。

以上、本実施形態に係る子機２０の機能構成例について説明した。なお、図３を用いて説明した上記の構成はあくまで一例であり、本実施形態に係る子機２０の機能構成は係る例に限定されない。本実施形態に係る子機２０の機能構成は、仕様や運用に応じて柔軟に変形可能である。

図４は、実施形態に係る親機１０が実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。図４に示す処理手順は、親機１０の制御部１８が制御プログラム１７Ａを実行することによって実現される。図４に示す処理手順は、例えば、アンテナ１１で電波を受信した場合、電波を受信するタイミング等に、制御部１８によって繰り返し実行される。

図４に示すように、親機１０の制御部１８は、子機２０から規定信号１００を受信する（ステップＳ１０１）。例えば、制御部１８は、アンテナ１１で受信した電波から規定信号１００を取得する。制御部１８は、ステップＳ１０１の処理が終了すると、処理をステップＳ１０２に進める。

制御部１８は、環境推定部１５の推定結果及び人検出部１６の検出結果を取得する（ステップＳ１０２）。例えば、制御部１８は、環境推定部１５から取得した推定結果と人検出部１６から取得した検出結果とを関連付けて記憶部１７に記憶する。制御部１８は、ステップＳ１０２の処理が終了すると、処理をステップＳ１０３に進める。

制御部１８は、電波伝搬環境がマルチパスリッチな環境であるか否かを判定する（ステップＳ１０３）。例えば、制御部１８は、環境推定部１５の推定結果がマルチパスリッチな環境を示している場合に、電波伝搬環境がマルチパスリッチな環境であると判定する。制御部１８は、電波伝搬環境がマルチパスリッチな環境ではないと判定した場合（ステップＳ１０３でＮｏ）、処理を後述するステップＳ１０６に進める。また、制御部１８は、電波伝搬環境がマルチパスリッチな環境であると判定した場合（ステップＳ１０３でＹｅｓ）、処理をステップＳ１０４に進める。

制御部１８は、人を電波伝搬環境に検出したか否かを判定する（ステップＳ１０４）。例えば、制御部１８は、人検出部１６の検出結果が人を検出したことを示している場合に、人を電波伝搬環境に検出したと判定する。制御部１８は、人を電波伝搬環境に検出したと判定した場合（ステップＳ１０４でＹｅｓ）、処理をステップＳ１０５に進める。

制御部１８は、送信信号２００のサイドローブ２２０を低減するウェイトを生成する（ステップＳ１０５）。例えば、制御部１８は、送信信号２００の振幅を不均一にするように、ウェイトデータ１７Ｂに基づいてウェイトを生成して記憶部１７に記憶する。制御部１８は、ステップＳ１０５の処理が終了すると、処理を後述するステップＳ１０７に進める。

また、制御部１８は、人を電波伝搬環境に検出していないと判定した場合（ステップＳ１０４でＮｏ）、処理をステップＳ１０６に進める。制御部１８は、送信信号２００のサイドローブ２２０を低減しないウェイトを生成する（ステップＳ１０６）。例えば、制御部１８は、最大指向性利得及び給電効率を高める目的である均一振幅となるように、ウェイトデータ１７Ｂに基づいてウェイトを生成して記憶部１７に記憶する。制御部１８は、ステップＳ１０６の処理が終了すると、処理をステップＳ１０７に進める。

制御部１８は、生成したウェイトに基づいてアンテナ１１の指向性制御を実行する（ステップＳ１０７）。例えば、制御部１８は、生成したウェイトを送信部１３に設定し、送信信号生成部１２が生成した送信信号２００を含む電波をアンテナ１１から放射させる。これにより、制御部１８は、送信信号２００のメインローブ２１０及びサイドローブ２２０の指向性を調整した電波を放射する。制御部１８は、ステップＳ１０７の処理が終了すると、図４に示す処理手順を終了させる。

図５は、図１に示すシステム１のシーケンスの一例を示す図である。図６は、図１に示すシステム１の動作の一例を説明するための図である。図５及び図６に示す一例では、システム１は、親機１０と子機２０とが電波伝搬環境の内部に設けられており、当該電波伝搬環境には人が存在していることを前提とする。

図５に示すように、子機２０は、ワイヤレス給電の開始等に応じて、規定信号１００を親機１０に送信する（ステップＳ１１）。これにより、子機２０は、アンテナ２１から規定信号１００を含む電波を放射する。

親機１０は、アンテナ１１を介して受信した規定信号１００に基づいて、電波伝搬環境がマルチパスリッチな環境と推定する（ステップＳ１２）。親機１０は、人検出部１６によって電波伝搬環境の人を検出する（ステップＳ１３）。親機１０は、サイドローブ２２０を低減するように、給電用の送信信号２００を子機に送信する（ステップＳ１４）。これにより、親機１０は、送信信号２００を含みかつサイドローブ２２０を低減させた電波を、アンテナ１１から子機２０に向けて放射する。

子機２０は、受信した信号に基づいてバッテリ２４を充電する（ステップＳ１５）。例えば、子機２０は、受信した信号を変換部２３で直流電流に変換し、この直流電流を用いてバッテリ２４を充電する。

図６に示すように、電波伝搬環境５００がマルチパスリッチな環境であり、かつ電波伝搬環境５００で人を検出する場合、親機１０は、サイドローブ２２０を低減した送信信号２００を子機２０に送信する。この場合、電波伝搬環境５００は、親機１０と子機２０の間において、親機１０からの送信信号２００の電波（メインローブ２１０）の方向に、電波強度が強いエリアＥ１が発生する。その結果、システム１は、電波伝搬環境５００のエリアＥ１とは異なるエリアにおける人体の安全性を確保し、かつ給電効率の低下を抑制することができる。

図７は、図１に示すシステム１のシーケンスの他の一例を示す図である。図８は、図１に示すシステム１の動作の他の一例を説明するための図である。図７及び図８に示す一例では、システム１は、親機１０と子機２０とが電波伝搬環境の内部に設けられており、当該電波伝搬環境５００には人が存在していないことを前提とする。

図７に示すように、子機２０は、ワイヤレス給電の開始等に応じて、規定信号１００を親機１０に送信する（ステップＳ２１）。これにより、子機２０は、アンテナ２１から規定信号１００を含む電波を放射する。

親機１０は、アンテナ１１を介して受信した規定信号１００に基づいて、電波伝搬環境５００がマルチパスリッチな環境と推定する（ステップＳ２２）。親機１０は、人検出部１６によって電波伝搬環境５００で人を検出しない（ステップＳ２３）。親機１０は、サイドローブ２２０を低減せずに、給電用の送信信号２００を子機に送信する（ステップＳ２４）。これにより、親機１０は、送信信号２００を含みかつサイドローブ２２０を低減させていない電波を、アンテナ１１から子機２０に向けて放射する。

子機２０は、受信した信号に基づいてバッテリ２４を充電する（ステップＳ２５）。例えば、子機２０は、受信した信号を変換部２３で直流電流に変換し、この直流電流を用いてバッテリ２４を充電する。

図８に示すように、電波伝搬環境５００がマルチパスリッチな環境であり、かつ電波伝搬環境５００で人を検出していない場合、親機１０は、サイドローブ２２０を低減していない送信信号２００を子機２０に送信する。この場合、電波伝搬環境５００は、親機１０と子機２０の間において、親機１０からの送信信号２００の電波（メインローブ２１０）の方向に、電波強度が強いエリアＥ１が発生し、フェージングによる意図しないエリアＥ２が発生する。エリアＥ２は、エリアＥ１よりも電波強度が低いエリアである。これにより、システム１は、マルチパスリッチな環境において、電波伝搬環境５００に人が存在しない場合、サイドローブ２２０を低減させないので、サイドローブ２２０を低減させる場合よりも、メインローブ２１０の指向性利得を向上させることができる。その結果、システム１は、子機２０における給電効率を、サイドローブ２２０を低減させる場合よりも向上させることができる。

図９は、図１に示すシステム１のシーケンスの他の一例を示す図である。図９に示す一例では、システム１は、親機１０と子機２０とが電波伝搬環境５００の内部に設けられており、マルチパスリッチな環境ではないことを前提とする。

図９に示すように、子機２０は、ワイヤレス給電の開始等に応じて、規定信号１００を親機１０に送信する（ステップＳ３１）。これにより、子機２０は、アンテナ２１から規定信号１００を含む電波を放射する。

親機１０は、アンテナ１１を介して受信した規定信号１００に基づいて、電波伝搬環境５００がマルチパスリッチな環境ではないと推定する（ステップＳ３２）。親機１０は、サイドローブ２２０を低減せずに、給電用の送信信号２００を子機に送信する（ステップＳ３３）。これにより、親機１０は、送信信号２００を含みかつサイドローブ２２０を低減させていない電波を、アンテナ１１から子機２０に向けて放射する。

子機２０は、受信した信号に基づいてバッテリ２４を充電する（ステップＳ３４）。例えば、子機２０は、受信した信号を変換部２３で直流電流に変換し、この直流電流を用いてバッテリ２４を充電する。

電波伝搬環境５００がマルチパスリッチな環境ではない場合、親機１０は、サイドローブ２２０を低減していない送信信号２００を子機２０に送信する。この場合、電波伝搬環境５００は、図６に示したように、親機１０と子機２０の間において、親機１０からの送信信号２００の電波（メインローブ２１０）の方向に、電波強度が強いエリアＥ１が発生する。これにより、システム１は、直接波が支配的な環境の場合、サイドローブ２２０を低減させないので、サイドローブ２２０を低減させる場合よりも、メインローブ２１０の指向性利得を向上させることができる。その結果、システム１は、子機２０における給電効率を、サイドローブ２２０を低減させる場合よりも向上させることができる。

以上のように、システム１では、電波のサイドローブ２２０を低減すると、メインローブ２１０の指向性利得は、サイドローブ２２０を低減しない場合と比べて減少し、効率も減少してしまう。このため、システム１は、規定信号１００から電波伝搬環境５００がマルチパスリッチな環境と推定し、かつ、電波伝搬環境５００で人を検知した場合にのみ、電波のサイドローブ２２０を低減する。システム１は、規定信号１００から電波伝搬環境５００がマルチパスリッチな環境と推定し、かつ、電波伝搬環境５００で人を検知していない場合、電波のサイドローブ２２０を低減しない。これにより、システム１は、電波伝搬環境５００の状況に応じて電波のサイドローブ２２０を変化させるので、給電効率の向上及び人体の安全性確保を両立することができる。

また、無線通信分野では、電波伝搬環境５００は、時々刻々と変化することが知られており、親機１０と子機２０との間の状況も時々刻々と変化する可能性がある。このため、親機１０は、規定信号１００から電波伝搬環境５００がマルチパスリッチな環境と推定し、かつ、電波伝搬環境５００で人を検知した場合にのみ、電波のサイドローブ２２０を低減する。これにより、親機１０は、電波伝搬環境５００の状況が時々刻々と変化しても、人体の安全性を確保することができる。

以上により、上述した親機１０は、子機２０から受信した規定信号１００から電波伝搬環境５００がマルチパスリッチな環境と推定しかつ電波伝搬環境５００に人が検出された場合、送信信号２００のサイドローブ２２０を低減することができる。これにより、親機１０は、マルチパスリッチな環境に人が存在した場合、送信信号２００の電波のサイドローブ２２０を低減するので、人体の安全性を確保することができる。

親機１０は、直接波が支配的な環境であると推定された場合、または、マルチパスリッチな環境であると推定されたが人を検出していない場合、送信信号２００のサイドローブ２２０を低減しない指向性制御を行う。これにより、親機１０は、電波伝搬環境５００の状況または人の有無に基づいてサイドローブ２２０の抑制を制御できるので、空間上の電波の伝送効率と人体の安全性確保の両立を図ることができる。

親機１０は、送信信号２００が電力を供給可能な電波を送信する信号である。これにより、親機１０は、電波伝搬環境５００の状況または人の有無に基づいてサイドローブ２２０の抑制を制御できるので、空間上の電力伝送効率と人体の安全性確保の両立を図ることができる。

システム１は、親機１０が子機２０から受信した規定信号１００から電波伝搬環境５００がマルチパスリッチな環境と推定しかつ電波伝搬環境５００に人が検出された場合、送信信号２００のサイドローブ２２０を低減する。システム１は、子機２０が規定信号１００を親機１０に送信し、親機１０から受信した電波を電流に変換してバッテリ２４を充電する。これにより、システム１は、電波伝搬環境５００の状況または人の有無に基づいてサイドローブ２２０の抑制を制御できるので、空間上の電力伝送効率と人体の安全性確保の両立を図ることができる。

上述した実施形態では、システム１は、親機１０が電子機器である場合について説明したが、これに限定されない。電子機器は、例えば、給電用電波を放射可能な給電装置を制御する制御装置、給電装置に内蔵されたコンピュータ等で実現してもよい。また、システム１は、ワイヤレス電力伝送システムである場合について説明したが、これに限定されない。例えば、システム１は、電波伝搬環境で無線通信を行うシステム等に適用することができる。

添付の請求項に係る技術を完全かつ明瞭に開示するために特徴的な実施形態に関し記載してきた。しかし、添付の請求項は、上記実施形態に限定されるべきものでなく、本明細書に示した基礎的事項の範囲内で当該技術分野の当業者が創作しうるすべての変形例及び代替可能な構成を具現化するように構成されるべきである。本開示の内容は、当業者であれば本開示に基づき種々の変形および修正を行うことができる。したがって、これらの変形および修正は本開示の範囲に含まれる。例えば、各実施形態において、各機能部、各手段、各ステップなどは論理的に矛盾しないように他の実施形態に追加し、若しくは、他の実施形態の各機能部、各手段、各ステップなどと置き換えることが可能である。また、各実施形態において、複数の各機能部、各手段、各ステップなどを１つに組み合わせたり、或いは分割したりすることが可能である。また、上述した本開示の各実施形態は、それぞれ説明した各実施形態に忠実に実施することに限定されるものではなく、適宜、各特徴を組み合わせたり、一部を省略したりして実施することもできる。

[付記４]
電子機器と、
前記電子機器から受信した電波によって給電される被給電装置と、
を備え、
前記電子機器は、
送信信号を送信する送信部と、
規定信号を受信する受信部と、
受信した前記規定信号から電波伝搬環境を推定可能な環境推定部と、
前記電波伝搬環境における人の有無を検出する人検出部と、
前記環境推定部の推定結果及び前記人検出部の検出結果から、反射波が生じるマルチパスリッチな環境と判断され、かつ、人が検出された場合は、前記送信信号のサイドローブを低減する制御部と、
を備え、
前記被給電装置は、
前記規定信号を送信する第２送信部と、
前記電子機器から受信した前記電波を電流に変換する変換部と、
変換した電流によって充電するバッテリと、
を備える電力伝送システム。

１ システム
１０ 親機
１１ アンテナ
１２ 送信信号生成部
１３ 送信部
１４ 受信部
１５ 環境推定部
１６ 人検出部
１７ 記憶部
１７Ａ 制御プログラム
１７Ｂ ウェイトデータ
１８ 制御部
１８Ａ 判断部
１８Ｂ 生成部
２０ 子機
２１ アンテナ
２２ 生成部
２３ 変換部
２４ バッテリ
１００ 規定信号
２００ 送信信号
２１０ メインローブ
２２０ サイドローブ

Claims (5)

1. 送信信号を送信する送信部と、
   規定信号を受信する受信部と、
   受信した前記規定信号から電波伝搬環境を推定可能な環境推定部と、
   前記電波伝搬環境における人の有無を検出する人検出部と、
   前記環境推定部の推定結果及び前記人検出部の検出結果から、反射波が生じるマルチパスリッチな環境と判断され、かつ、人が検出された場合は、前記送信信号のサイドローブを低減する制御部と、
   を備える電子機器。
2. 請求項１に記載の電子機器において、
   前記制御部は、
   前記環境推定部の推定結果及び前記人検出部の検出結果から、直接波が支配的な環境であると判断された場合、または、前記マルチパスリッチな環境であると判断されたが人を検出していない場合は、前記送信信号のサイドローブを低減しない指向性制御を行う、電子機器。
3. 請求項１または２に記載の電子機器において、
   前記送信信号は、電力を供給可能な電波を送信する信号である、電子機器。
4. 送信信号を送信する送信部と、
   規定信号を受信する受信部と、
   を備える電子機器が、
   受信した前記規定信号から電波伝搬環境を推定すること、
   前記電波伝搬環境における人の有無を検出すること、
   前記電波伝搬環境の推定結果及び前記人の有無の検出結果から、反射波が生じるマルチパスリッチな環境と判断され、かつ、人が検出された場合は、前記送信信号のサイドローブを低減すること、
   を含む制御方法。
5. 送信信号を送信する送信部と、
   規定信号を受信する受信部と、
   を備える電子機器に、
   受信した前記規定信号から電波伝搬環境を推定すること、
   前記電波伝搬環境における人の有無を検出すること、
   前記電波伝搬環境の推定結果及び前記人の有無の検出結果から、反射波が生じるマルチパスリッチな環境と判断され、かつ、人が検出された場合は、前記送信信号のサイドローブを低減すること、
   を実行させる制御プログラム。

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