JP7236959B2 - Power supply device and power supply method - Google Patents

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本発明は、給電装置、及び、給電方法に関する。 The present invention relates to a power feeding device and a power feeding method.

従来より、第1送電器と第1送電アンテナとを有するマスター送電部と、第2送電器と複数の第2送電アンテナとを有する一つ以上のスレーブ送電部を用い、受電機器を検出したのち、スレーブ送電部からの送電停止状態で、第1送電アンテナの方向を検出し、マスター送電部からの送電停止状態で、受電機器が受電する電力量が最大となる第2送電アンテナを検出し、マスター送電部又はスレーブ送電部のどちらか片方の送電電波の位相を、受電機器が受電する電力量が最大となる位相に調整する無線給電方法がある(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a master power transmission unit having a first power transmission device and a first power transmission antenna, and one or more slave power transmission units each having a second power transmission device and a plurality of second power transmission antennas are used to detect a power receiving device and then , detecting the direction of the first power transmission antenna when power transmission from the slave power transmission unit is stopped, and detecting the second power transmission antenna that maximizes the amount of power received by the power receiving device when power transmission is stopped from the master power transmission unit; There is a wireless power supply method that adjusts the phase of the electric wave transmitted by either the master power transmission unit or the slave power transmission unit to the phase that maximizes the amount of power received by the power receiving device (see Patent Document 1, for example).

特開2018-098770号公報JP 2018-098770 A

ところで、従来の無線給電方法では、第2送電アンテナを検出するために、検出したすべての受電機器について送電を行い、受電機器が受電する電力量が最大となる位相に調整するために、受電電力が最大になる第2送電アンテナを検出する処理を検出したすべての受電機器について行っている。 By the way, in the conventional wireless power supply method, in order to detect the second power transmission antenna, power is transmitted to all the detected power receiving devices, and in order to adjust the phase to maximize the amount of power received by the power receiving device, The process of detecting the second power transmitting antenna that maximizes is performed for all the power receiving devices that have been detected.

このため、所望のアンテナと位相を検出するために必要な演算量が非常に多いという課題がある。 Therefore, there is a problem that the amount of calculation required to detect the desired antenna and phase is extremely large.

そこで、所望のアンテナと位相を検出するための試行回数、演算量、またはその両方を低減した給電装置、及び、給電方法を提供することを目的とする。 Therefore, it is an object of the present invention to provide a power feeding device and a power feeding method that reduce the number of trials and/or the amount of calculation for detecting a desired antenna and phase.

本発明の実施の形態の給電装置は、2次元アンテナグリッドの少なくとも1個のアンテナ素子から送電される電力を受電したデバイスの受電電力に基づいて、第1ベイズ最適化処理により前記受電電力が第1所定値以上になる場合の所定の組み合わせの複数のアンテナ素子を求める、アンテナ選択部と、前記所定の組み合わせの複数のアンテナ素子からそれぞれ送電される電力を前記デバイスが受電する際の複素振幅が第2所定値以上になるように、第2ベイズ最適化処理により前記所定の組み合わせの複数のアンテナ素子がそれぞれ出力する電力の位相を制御する位相制御部とを含む。 In the power feeding device according to the embodiment of the present invention, based on the received power of a device that receives power transmitted from at least one antenna element of a two-dimensional antenna grid, the received power is reduced to the first by a first Bayesian optimization process. an antenna selection unit that obtains a plurality of antenna elements in a predetermined combination when the value is equal to or greater than one predetermined value; and a complex amplitude when the device receives power transmitted from the plurality of antenna elements in the predetermined combination. a phase control unit configured to control phases of powers output from the plurality of antenna elements of the predetermined combination by a second Bayesian optimization process so as to be equal to or greater than a second predetermined value.

所望のアンテナと位相を検出するための試行回数、演算量、またはその両方を低減した給電装置、及び、給電方法を提供することができる。 It is possible to provide a power feeding device and a power feeding method that reduce the number of trials and/or the amount of calculation for detecting a desired antenna and phase.

実施の形態の給電装置100を示す図である。It is a figure which shows the electric power feeding apparatus 100 of embodiment. 制御装置140の構成を示す図である。3 is a diagram showing a configuration of a control device 140; FIG. アンテナサブセット選択処理を説明する図である。FIG. 5 is a diagram for explaining antenna subset selection processing; アンテナサブセット選択処理を説明する図である。FIG. 5 is a diagram for explaining antenna subset selection processing; アンテナサブセット選択処理を説明する図である。FIG. 5 is a diagram for explaining antenna subset selection processing; アンテナサブセット選択処理を説明する図である。FIG. 5 is a diagram for explaining antenna subset selection processing; アンテナサブセット選択処理を説明する図である。FIG. 5 is a diagram for explaining antenna subset selection processing; 位相制御処理で利用する給電装置100及びデバイス50を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a power supply apparatus 100 and a device 50 used in phase control processing; デバイス50のアンテナ51によって受電される受電電力の受電ベクトルPtを表す図である。5 is a diagram showing a received power vector Pt of received power received by an antenna 51 of the device 50. FIG. 位相制御処理で利用する給電装置100及びデバイス50を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a power supply apparatus 100 and a device 50 used in phase control processing; 位相制御部143の制御処理を説明する図である。4 is a diagram for explaining control processing of a phase control unit 143; FIG. 位相制御部143の制御処理を説明する図である。4 is a diagram for explaining control processing of a phase control unit 143; FIG. 位相制御部143の制御処理を説明する図である。4 is a diagram for explaining control processing of a phase control unit 143; FIG. 位相制御部143の制御処理を説明する図である。4 is a diagram for explaining control processing of a phase control unit 143; FIG. デバイス50の受電電力の電界分布の目的関数が表す分布を示す図である。5 is a diagram showing a distribution represented by an objective function of the electric field distribution of received power of the device 50. FIG. 位相制御部143がベイズ最適化処理を用いた位相制御処理で求めたRSSI値の推定分布を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an estimated distribution of RSSI values obtained by phase control processing using Bayesian optimization processing by a phase control unit 143; 位相制御部143がベイズ最適化処理を用いた位相制御処理で求めたRSSI値の推定分布を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an estimated distribution of RSSI values obtained by phase control processing using Bayesian optimization processing by a phase control unit 143; 位相制御部143がベイズ最適化処理を用いた位相制御処理で求めたRSSI値の推定分布を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an estimated distribution of RSSI values obtained by phase control processing using Bayesian optimization processing by a phase control unit 143; 位相制御部143がベイズ最適化処理を用いた位相制御処理で求めたRSSI値の推定分布を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an estimated distribution of RSSI values obtained by phase control processing using Bayesian optimization processing by a phase control unit 143; 位相制御部143がベイズ最適化処理を用いた位相制御処理で求めたRSSI値の推定分布を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing an estimated distribution of RSSI values obtained by phase control processing using Bayesian optimization processing by a phase control unit 143; アンテナ素子111を示す図である。FIG. 2 shows an antenna element 111;

以下、本発明の給電装置、及び、給電方法を適用した実施の形態について説明する。 EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment to which the electric power feeding apparatus of this invention and the electric power feeding method are applied is described.

<実施の形態>
図1は、実施の形態の給電装置100を示す図である。以下では、XYZ座標系を用いて説明する。平面視とはXY平面視のことである。
<Embodiment>
FIG. 1 is a diagram showing a power supply device 100 according to an embodiment. In the following description, the XYZ coordinate system will be used. A planar view is an XY planar view.

給電装置100は、一例として、スマート工場、大規模プラント、物流センタ、倉庫等の大規模な施設に配置される。給電装置100は、アレイアンテナ110、フェーズシフタ120、マイクロ波発生源130、及び制御装置140を含み、デバイス50に非接触で給電(マイクロ波給電)を行う。 Power supply device 100 is arranged in large-scale facilities such as smart factories, large-scale plants, distribution centers, and warehouses, for example. The power supply device 100 includes an array antenna 110, a phase shifter 120, a microwave generation source 130, and a control device 140, and supplies power (microwave power supply) to the device 50 in a contactless manner.

デバイス50は、図1の下側に拡大して示すように、アンテナ51、受電電力モニタ部52、及び充電部53を有する。 The device 50 has an antenna 51, a received power monitor section 52, and a charging section 53, as shown enlarged in the lower part of FIG.

アンテナ51は、1又は複数のアンテナ素子111から電力を受電するためのアンテナである。アンテナ51は、受電した電力を受電電力モニタ部52及び充電部53に出力する。 Antenna 51 is an antenna for receiving power from one or more antenna elements 111 . The antenna 51 outputs the received power to the received power monitor section 52 and the charging section 53 .

受電電力モニタ部52は、RFID(Radio Frequency Identifier)タグのIC(Integrated Circuit)の部分に、電力検出部を付加した構成を有し、アンテナ52Aが接続されている。受電電力モニタ部52は、アンテナ51から電力が供給されると、供給された電力に相当する大きさを表すRSSI(Received Signal Strength Indicator:受信信号強度)と、ICの内部メモリに格納されているIDとを含むパケットデータを放射する。放射されたパケットデータは、制御装置140によって受信される。 The received power monitor unit 52 has a configuration in which a power detection unit is added to an IC (Integrated Circuit) portion of an RFID (Radio Frequency Identifier) tag, and an antenna 52A is connected. When power is supplied from the antenna 51, the received power monitor unit 52 receives RSSI (Received Signal Strength Indicator) representing a magnitude corresponding to the supplied power, and a received signal strength indicator stored in the internal memory of the IC. emits packet data containing IDs. The emitted packet data is received by controller 140 .

充電部53は、一例として二次電池又はキャパシタであり、アンテナ51から供給される電力を充電する。充電部53には、電力を消費する負荷が接続されていてもよい。例えば、負荷は、温度や湿度等を検出するセンサであってもよく、この場合にはデバイス50をセンサデバイスとして取り扱うことができる。 The charging unit 53 is, for example, a secondary battery or a capacitor, and charges power supplied from the antenna 51 . A load that consumes power may be connected to charging unit 53 . For example, the load may be a sensor that detects temperature, humidity, etc. In this case, the device 50 can be treated as a sensor device.

また、デバイス50が移動可能な移動体に取り付けられている場合には、充電部53が充電する電力は、負荷としての移動体のモータ等の動力源や制御部等を駆動するための電力として利用することができる。 Further, when the device 50 is attached to a movable body, the electric power charged by the charging unit 53 is used as electric power for driving a power source such as a motor of the moving body as a load, a control unit, or the like. can be used.

アレイアンテナ110は、2次元アンテナグリッドの一例であり、一例としてマトリクス状に配置されるアンテナ素子111を含む。アンテナ素子111は、一例として、X方向に16個、Y方向に16個で256個ある。256個のアンテナ素子111は、XY平面上に位置する。 The array antenna 110 is an example of a two-dimensional antenna grid, and includes antenna elements 111 arranged in a matrix as an example. As an example, there are 256 antenna elements 111, 16 in the X direction and 16 in the Y direction. 256 antenna elements 111 are located on the XY plane.

各アンテナ素子111は、送電ケーブル130Aを介してマイクロ波発生源130に接続されている。制御装置140によって制御されることにより、256個のアンテナ素子111のうちの選択されたアンテナ素子111は、マイクロ波発生源130からマイクロ波帯の電力が供給されることによって給電される。アンテナ素子111は、平面視で矩形状のパッチアンテナである。アンテナ素子111は、-Z方向側にグランド電位に保持されるグランド板を有していてもよい。 Each antenna element 111 is connected to a microwave generation source 130 via a power transmission cable 130A. Under the control of the control device 140 , selected antenna elements 111 out of the 256 antenna elements 111 are fed with power in the microwave band from the microwave generation source 130 . The antenna element 111 is a rectangular patch antenna in a plan view. The antenna element 111 may have a ground plate held at ground potential on the -Z direction side.

各アンテナ素子111は、上述したスマート工場等の大規模な施設の天井や柱等に取り付けられている。各アンテナ素子111の間の間隔は、一例として、アンテナ素子111の通信周波数における波長の数波長に相当する。アンテナ素子111の通信周波数は、一例としてマイクロ波帯を想定しており、一例として915MHzである。 Each antenna element 111 is attached to the ceiling, pillar, or the like of a large-scale facility such as the smart factory described above. The interval between each antenna element 111 corresponds to, for example, several wavelengths of the communication frequency of the antenna element 111 . A communication frequency of the antenna element 111 is assumed to be a microwave band, for example, 915 MHz.

また、図1には、一例として、デバイス50がアレイアンテナ110に含まれる256個のアンテナ素子111のうちの3個のアンテナ素子111から電力を受電している状態を示す。これは、制御装置140によって選択された3個のアンテナ素子111が電力を出力し、デバイス50が受電している状態を表す。このように、制御装置140によって選択された複数のアンテナ素子111の集合をアンテナサブセット110Aと称す。 FIG. 1 also shows, as an example, a state in which the device 50 receives power from three antenna elements 111 out of 256 antenna elements 111 included in the array antenna 110 . This represents a state in which the three antenna elements 111 selected by the controller 140 are outputting power and the device 50 is receiving power. A set of antenna elements 111 thus selected by controller 140 is referred to as antenna subset 110A.

フェーズシフタ120は、各アンテナ素子111に1個ずつ接続されており、各アンテナ素子111と送電ケーブル130Aとの間に挿入されている。図1では、説明の便宜上、1個のアンテナ素子111及びフェーズシフタ120を拡大して示す。 One phase shifter 120 is connected to each antenna element 111 and inserted between each antenna element 111 and the power transmission cable 130A. In FIG. 1, one antenna element 111 and one phase shifter 120 are enlarged for convenience of explanation.

フェーズシフタ120は、マイクロ波発生源130から送電ケーブル130Aを介して伝送される電力の位相をシフトしてアンテナ素子111に出力する。フェーズシフタ120は、位相調節部の一例である。 Phase shifter 120 shifts the phase of power transmitted from microwave generation source 130 via power transmission cable 130A and outputs the power to antenna element 111 . Phase shifter 120 is an example of a phase adjuster.

マイクロ波発生源130は、256個のフェーズシフタ120に接続されており、所定の電力のマイクロ波を供給する。マイクロ波発生源130は、電波発生源の一例である。マイクロ波の周波数は、一例として915MHzである。なお、ここでは給電装置100がマイクロ波発生源130を含む形態について説明するが、マイクロ波に限られるものではなく、所定の周波数の電波であればよい。 A microwave source 130 is connected to 256 phase shifters 120 and supplies microwaves of a predetermined power. Microwave source 130 is an example of a radio wave source. An example microwave frequency is 915 MHz. In addition, although the form in which the power supply device 100 includes the microwave generation source 130 will be described here, it is not limited to microwaves, and radio waves of a predetermined frequency may be used.

制御装置140は、制御部の一例であり、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、及び不揮発性メモリ等を有するマイクロコンピュータであり、一例として、離散型ウェーブレット・マルチトーン(DMWT)を用いることができる。 The control device 140 is an example of a control unit, and is a microcomputer having a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), and a nonvolatile memory. Wavelet Multitone (DMWT) can be used.

制御装置140は、アンテナ140Aを有し、デバイス50から送信されるパケットデータを受信する。パケットデータには、デバイス50がアレイアンテナ110のうちの幾つかのアンテナ素子111から受信する電波のRSSI値が含まれる。 Control device 140 has antenna 140A and receives packet data transmitted from device 50 . The packet data includes RSSI values of radio waves that device 50 receives from some antenna elements 111 of array antenna 110 .

制御装置140は、給電するアンテナ素子111の選択制御、256個のフェーズシフタ120における位相の制御、マイクロ波発生源130の電力の出力制御、及び、ベイズ最適化処理による所定の制御を行う。ベイズ最適化処理による所定の制御については後述する。 The control device 140 performs selection control of the antenna elements 111 to be fed, phase control in the 256 phase shifters 120, power output control of the microwave generation source 130, and predetermined control by Bayesian optimization processing. Predetermined control by Bayesian optimization processing will be described later.

図2は、制御装置140の構成を示す図である。制御装置140は、主制御部141、アンテナ選択部142、位相制御部143、及びメモリ144を有する。主制御部141、アンテナ選択部142、及び位相制御部143は、制御装置140が実行するプログラムの機能を機能ブロックとして示したものである。また、メモリ144は、制御装置140のメモリを機能的に表したものである。 FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the control device 140. As shown in FIG. The control device 140 has a main control section 141 , an antenna selection section 142 , a phase control section 143 and a memory 144 . The main control unit 141, the antenna selection unit 142, and the phase control unit 143 represent functions of programs executed by the control device 140 as functional blocks. A memory 144 functionally represents the memory of the control device 140 .

主制御部141は、制御装置140の処理を統括する処理部であり、アンテナ選択部142及び位相制御部143が実行する処理以外の処理を実行する。主制御部141は、例えば、フェーズシフタ120の位相調節や、マイクロ波発生源130の電力の出力制御を行う。 The main control unit 141 is a processing unit that supervises the processing of the control device 140 and executes processing other than the processing executed by the antenna selection unit 142 and the phase control unit 143 . The main control unit 141 performs, for example, phase adjustment of the phase shifter 120 and power output control of the microwave generation source 130 .

アンテナ選択部142は、アレイアンテナ110の複数のアンテナ素子111の中から順次選択された1つのアンテナ素子111から送電される電力を受電したデバイス50の受電電力に基づいて、ベイズ最適化処理(第1ベイズ最適化処理の一例)により受電電力が最も大きくなる場合の所定の組み合わせの複数のアンテナ素子111を求める。所定の組み合わせの複数のアンテナ素子111は、アンテナサブセット110Aを構築する。アンテナ選択部142の詳細な制御内容については、図3乃至図7を用いて後述する。所定の組み合わせの複数のアンテナ素子111の数は、アンテナサブセット110Aに含まれるアンテナ素子111の数である。 The antenna selection unit 142 performs Bayesian optimization processing (first A plurality of antenna elements 111 in a predetermined combination when the received power is maximized is obtained by one example of 1-Bayesian optimization processing. A given combination of multiple antenna elements 111 constitutes an antenna subset 110A. Detailed control contents of the antenna selection unit 142 will be described later with reference to FIGS. 3 to 7. FIG. The number of multiple antenna elements 111 in the predetermined combination is the number of antenna elements 111 included in antenna subset 110A.

なお、アンテナ選択部142が求める所定の組み合わせの複数のアンテナ素子111は、受電電力が最も大きくなる場合に限らず、受電電力が所定値(第1所定値の一例)以上になる場合であればよい。受電電力が最も大きくなる場合は、受電電力が所定値以上になる場合のうちの最良の形態である。所定値は適切な値に設定すればよい。 It should be noted that the plurality of antenna elements 111 in the predetermined combination obtained by the antenna selection unit 142 is not limited to the case where the received power is the largest, and if the received power is equal to or greater than a predetermined value (an example of the first predetermined value) good. The case in which the received power is maximized is the best mode among the cases in which the received power is equal to or greater than a predetermined value. The predetermined value may be set to an appropriate value.

位相制御部143は、アンテナサブセット110Aを構築する所定の組み合わせの複数のアンテナ素子111から同時に送電される電力をデバイス50が受電する際の複素振幅が所定値(第2所定値の一例)以上になるように、ベイズ最適化処理(第2ベイズ最適化処理の一例)により、アンテナサブセット110Aを構築する所定の組み合わせの複数のアンテナ素子111がそれぞれ出力する電力の位相を制御する。位相制御部143の詳細な制御内容については、図8乃至図20を用いて後述する。 The phase control unit 143 controls the complex amplitude when the device 50 receives power simultaneously transmitted from a plurality of antenna elements 111 of a predetermined combination forming the antenna subset 110A to a predetermined value (an example of a second predetermined value) or more. By Bayesian optimization processing (an example of the second Bayesian optimization processing), the phase of power output from each of the plurality of antenna elements 111 in a predetermined combination that constructs the antenna subset 110A is controlled so that Details of the control performed by the phase control unit 143 will be described later with reference to FIGS. 8 to 20. FIG.

メモリ144は、主制御部141、アンテナ選択部142、及び位相制御部143が処理を実行する際に用いるデータやプログラム等を格納する。 The memory 144 stores data, programs, and the like used when the main control unit 141, the antenna selection unit 142, and the phase control unit 143 execute processing.

以下、制御装置140が実行する制御処理について説明する。制御装置140が実行する処理には、主に、アンテナサブセット選択処理と位相制御処理がある。 Control processing executed by the control device 140 will be described below. The processing executed by control device 140 mainly includes antenna subset selection processing and phase control processing.

まず、図3乃至図7を用いてアンテナサブセット選択処理について説明する。アンテナサブセット選択処理は、制御装置140のうちのアンテナ選択部142によって主に行われる。図3乃至図7は、アンテナサブセット選択処理を説明する図である。 First, antenna subset selection processing will be described with reference to FIGS. 3 to 7. FIG. Antenna subset selection processing is mainly performed by antenna selection section 142 in control device 140 . 3 to 7 are diagrams for explaining the antenna subset selection process.

図3には、デバイス50をあるXY座標の位置に配置し、256個のアンテナ素子111からデバイス50に順次送電を行った場合に、デバイス50が各アンテナ素子111から受電する受電電力に相当した大きさを表すRSSI値を示す。なお、256個のアンテナ素子111のZ方向の位置は等しく、デバイス50のZ方向の位置は一定(不変)であることとする。 FIG. 3 shows the power received by the device 50 from each antenna element 111 when the device 50 is placed at a certain XY coordinate position and power is transmitted sequentially from the 256 antenna elements 111 to the device 50. The RSSI value representing the magnitude is shown. It is assumed that the 256 antenna elements 111 have the same position in the Z direction, and that the position of the device 50 in the Z direction is constant (unchangeable).

デバイス50がX=10、Y=10の位置にある場合には、図3に示すようにX=10、Y=10の位置におけるRSSI値が最大になり、X=10、Y=10の位置から離れるに従ってRSSI値が減衰する特性を示す。 When the device 50 is at the position X=10, Y=10, the RSSI value at the position X=10, Y=10 is maximum, as shown in FIG. shows the characteristic that the RSSI value attenuates as the distance from .

図3に示すRSSI値が減衰する特性値の分布は、以下で説明するベイズ最適化処理では本来は未知の目的関数によって表されるものである。アンテナサブセット選択処理では、図3に示すような分布を表す目的関数を完全に求めることなく、ベイズ最適化処理により、デバイス50の位置を表すXY座標をできる限り少ない試行回数で求める。 The distribution of characteristic values in which the RSSI value attenuates shown in FIG. 3 is represented by an originally unknown objective function in the Bayesian optimization processing described below. In the antenna subset selection process, the XY coordinates representing the position of the device 50 are obtained with as few trials as possible by the Bayesian optimization process without completely obtaining the objective function representing the distribution as shown in FIG.

図4は、256個のアンテナ素子111のうちの4個のアンテナ素子111からデバイス50に順次送電を行い、デバイス50が4個のアンテナ素子111から順次受電する受電電力に相当した大きさを表すRSSI値を用いて、ベイズ最適化処理で求めた(予測した)RSSI値の分布を示す。デバイス50の位置は、図3に示す分布を示す場合と同一である。 FIG. 4 shows the magnitude corresponding to the received power that is sequentially transmitted from four antenna elements 111 out of 256 antenna elements 111 to the device 50 and that the device 50 sequentially receives from the four antenna elements 111. The RSSI values are used to show the distribution of (predicted) RSSI values determined by the Bayesian optimization process. The location of device 50 is the same as for the distribution shown in FIG.

4個のアンテナ素子111は、256個のアンテナ素子111から、あまり偏りがないように選択すればよい。例えば、X方向とY方向をともに1個目~8個目と9個目~16個目とに分けることで256個のアンテナ素子111を4個のエリアに分け、各エリアの中央に近い位置のアンテナ素子111を選択すればよい。 The four antenna elements 111 may be selected from the 256 antenna elements 111 so that there is little bias. For example, the 256 antenna elements 111 are divided into four areas by dividing both the X direction and the Y direction into 1st to 8th and 9th to 16th elements, and a position near the center of each area is divided into four areas. antenna element 111 is selected.

4個のアンテナ素子111から送電を行ってデバイス50から受信する4個のRSSI値を用いて、ベイズ最適化処理でRSSI値の推定分布を求めると、一例として図4に示す分布が得られる。 When an estimated distribution of RSSI values is obtained by Bayesian optimization processing using four RSSI values received from the device 50 after power transmission from four antenna elements 111, the distribution shown in FIG. 4 is obtained as an example.

図4に示す推定分布では、X=10、Y=10とその周囲と、X=9~16かつY=9~16の領域とにおいてRSSI値が高くなっている。 In the estimated distribution shown in FIG. 4, the RSSI value is high at X=10, Y=10 and its surroundings, and in the region of X=9-16 and Y=9-16.

図5は、上述した4個のアンテナ素子に加えてベイズ最適化によりアンテナ素子を順次選択して試行を進め、合計6個のアンテナ素子111からデバイス50に順次送電を行い、デバイス50が6個のアンテナ素子111から順次受電する受電電力に相当する大きさを表すRSSI値を用いて、ベイズ最適化処理で求めた(予測した)RSSI値の推定分布を示す。デバイス50の位置は、図3に示す分布を示す場合と同一である。 In FIG. 5, in addition to the four antenna elements described above, the antenna elements are sequentially selected by Bayesian optimization, and trials are performed. An estimated distribution of RSSI values obtained (predicted) by Bayesian optimization processing is shown using RSSI values representing magnitudes corresponding to received power sequentially received from the antenna elements 111 of . The location of device 50 is the same as for the distribution shown in FIG.

6個のアンテナ素子111から送電を行ってデバイス50から受信する6個のRSSI値を用いて、ベイズ最適化処理でRSSI値の推定分布を求めると、一例として図5に示す分布が得られる。 When an estimated distribution of RSSI values is obtained by Bayesian optimization processing using six RSSI values received from the device 50 by transmitting power from the six antenna elements 111, the distribution shown in FIG. 5 is obtained as an example.

図5に示す分布では、X=10、Y=10とその周囲においてRSSI値が高くなっている。 In the distribution shown in FIG. 5, the RSSI value is high around X=10 and Y=10.

図6及び図7は、さらにベイズ最適化によりアンテナ選択を順次進め、それぞれ、256個のアンテナ素子111のうちの合計8個及び合計10個のアンテナ素子111からデバイス50に順次送電を行い、デバイス50が8個及び10個のアンテナ素子111から順次受電する受電電力を表すRSSI値を用いて、ベイズ最適化処理で求めた(予測した)RSSI値の推定分布を示す。デバイス50の位置は、図3に示す分布を示す場合と同一である。 6 and 7 further advance the antenna selection sequentially by Bayesian optimization, and sequentially transmit power to the device 50 from a total of 8 and 10 antenna elements 111 out of 256 antenna elements 111, respectively. 50 shows an estimated distribution of RSSI values obtained (predicted) by Bayesian optimization using RSSI values representing received power received sequentially from eight and ten antenna elements 111 . The location of device 50 is the same as for the distribution shown in FIG.

8個及び10個のアンテナ素子111から送電を行ってデバイス50から受信する8個又は10個のRSSI値を用いて、ベイズ最適化処理でRSSI値の推定分布を求めると、一例として図6及び図7に示す分布が得られる。 Using 8 or 10 RSSI values received from the device 50 by transmitting power from 8 and 10 antenna elements 111, and obtaining an estimated distribution of RSSI values by Bayesian optimization processing, as an example, FIG. The distribution shown in FIG. 7 is obtained.

図6及び図7に示す分布では、X=10、Y=10とその周囲においてRSSI値が高くなっている。 In the distributions shown in FIGS. 6 and 7, the RSSI value is high around X=10 and Y=10.

アンテナ選択部142は、図4乃至図7に示すように、256個のアンテナ素子111から所定数のアンテナ素子111を選択し、選択した所定数のアンテナ素子111から送電される電力を受電したデバイス50の受電電力に基づいて、ベイズ最適化処理により受電電力推定値が最も大きくなる場合の所定数のアンテナ素子111の組み合わせをアンテナサブセット110Aとして求める。 As shown in FIGS. 4 to 7, the antenna selection unit 142 selects a predetermined number of antenna elements 111 from 256 antenna elements 111, and receives power transmitted from the selected predetermined number of antenna elements 111. Based on the received power of 50, a combination of a predetermined number of antenna elements 111 when the received power estimated value is maximized by Bayesian optimization processing is obtained as the antenna subset 110A.

アンテナサブセット110Aを求める際には、256個のアンテナ素子111から適切な数(ここでは一例として4個~10個)のアンテナ素子111を選択し、ベイズ最適化処理により受電電力推定値が最も大きくなる場合の所定数のアンテナ素子111の組み合わせをアンテナサブセット110Aとして求めればよい。 When obtaining the antenna subset 110A, an appropriate number of antenna elements 111 (4 to 10 as an example here) are selected from 256 antenna elements 111, and the received power estimated value is the largest by Bayesian optimization processing. A combination of a predetermined number of antenna elements 111 in such a case may be obtained as the antenna subset 110A.

このような処理を複数回繰り返すことにより、より高い精度でアンテナサブセット110Aを構築する複数のアンテナ素子111を選択することができる。 By repeating such processing multiple times, multiple antenna elements 111 that construct the antenna subset 110A can be selected with higher accuracy.

なお、アンテナサブセット選択処理でアンテナ選択部142が選択するアンテナサブセット110Aを構築するアンテナ素子111の数は、1個以上であればよい。 Note that the number of antenna elements 111 constructing the antenna subset 110A selected by the antenna selection unit 142 in the antenna subset selection process should be one or more.

また、ここでは、推定受電電力が最も大きくなる場合の所定数のアンテナ素子111の組み合わせをアンテナサブセット110Aとして求める形態について説明したが、推定受電電力が最も大きくなる場合に限らず、推定受電電力が第1所定値以上になる場合の所定数のアンテナ素子111の組み合わせをアンテナサブセット110Aとして求めてもよい。 In addition, here, a configuration has been described in which a combination of a predetermined number of antenna elements 111 when the estimated received power is the largest is obtained as the antenna subset 110A. A combination of a predetermined number of antenna elements 111 that is greater than or equal to the first predetermined value may be obtained as the antenna subset 110A.

このように、アンテナ選択部142は、ベイズ最適化処理(第1ベイズ最適化処理の一例)として、アレイアンテナ110の少なくとも1個のアンテナ素子111から送電される電力を受電したデバイス50の受電電力に基づいて、アレイアンテナ110が配列される2次元平面内において、受電電力推定値が第1所定値以上になる場合の所定の組み合わせの複数のアンテナ素子111(アンテナサブセット110A)を求める。 In this way, as the Bayesian optimization process (an example of the first Bayesian optimization process), the antenna selection unit 142 performs received power of the device 50 that has received power transmitted from at least one antenna element 111 of the array antenna 110. , a predetermined combination of a plurality of antenna elements 111 (antenna subset 110A) when the received power estimated value is greater than or equal to the first predetermined value is obtained in the two-dimensional plane in which the array antenna 110 is arranged.

次に、位相制御処理について説明する。図8は、位相制御処理で利用する給電装置100及びデバイス50を示す図である。ここでは、3個のアンテナ素子111を111A、111B、111Cとして区別する。一例として、アンテナサブセット選択処理でアンテナ選択部142が3個のアンテナ素子111A、111B、111Cを選択したこととし、それぞれが出力する電力の位相をφ1、φ2、φ3とする。また、φ1を0度に固定し、位相制御部143がφ2、φ3を制御する場合について説明する。 Next, phase control processing will be described. FIG. 8 is a diagram showing the power supply apparatus 100 and the device 50 used in phase control processing. Here, the three antenna elements 111 are distinguished as 111A, 111B, and 111C. As an example, assume that the antenna selection unit 142 selects three antenna elements 111A, 111B, and 111C in the antenna subset selection process, and the phases of power output by them are φ1, φ2, and φ3. Also, a case where φ1 is fixed at 0 degrees and the phase control unit 143 controls φ2 and φ3 will be described.

図9は、デバイス50のアンテナ51によって受電される受電電力の受電ベクトルPtを表す図である。受電ベクトルPtは、3個のアンテナ素子111A、111B、111Cによって送電され、デバイス50のアンテナ51によって受電された電力P1、P2、P3のベクトル(以下、送電ベクトルP1、P2、P3)の合計である。受電電力の受電ベクトルPtの長さは、複素振幅であり、受電電力の大きさを表す。送電ベクトルP1は電力の位相がφ1であり、送電ベクトルP2は電力の位相がφ2であり、送電ベクトルP3は電力の位相がφ3である。なお、I軸は実軸、Q軸は虚軸である。 FIG. 9 is a diagram showing the received power vector Pt of the received power received by the antenna 51 of the device 50. As shown in FIG. The received power vector Pt is the sum of the vectors of the powers P1, P2, and P3 transmitted by the three antenna elements 111A, 111B, and 111C and received by the antenna 51 of the device 50 (hereinafter referred to as transmitted vectors P1, P2, and P3). be. The length of the received power vector Pt is a complex amplitude and represents the magnitude of the received power. The power transmission vector P1 has a power phase of φ1, the power transmission vector P2 has a power phase of φ2, and the power transmission vector P3 has a power phase of φ3. Note that the I axis is the real axis and the Q axis is the imaginary axis.

図9(A)に示すように、送電ベクトルP1、P2、P3の方向が揃っていない場合は、受電ベクトルPtの長さ(複素振幅)は短くなるが、図9(B)に示すように、送電ベクトルP1、P2、P3の方向が揃っている場合は、受電ベクトルPtの長さ(複素振幅)は長くなる。 As shown in FIG. 9A, when the directions of the power transmission vectors P1, P2, and P3 are not aligned, the length (complex amplitude) of the power reception vector Pt becomes short, but as shown in FIG. , the power transmission vectors P1, P2, and P3 are oriented in the same direction, the length (complex amplitude) of the power reception vector Pt is long.

そこで、位相制御部143は、送電ベクトルP1、P2、P3の方向を揃えることで受電ベクトルPtの複素振幅が長くなるように、φ2、φ3を制御する。 Therefore, the phase control unit 143 controls φ2 and φ3 so that the directions of the power transmission vectors P1, P2, and P3 are aligned to increase the complex amplitude of the power reception vector Pt.

図10は、位相制御処理で利用する給電装置100及びデバイス50を示す図である。図10(A)には、2個のアンテナ素子111A、111Bを示し、それぞれが出力する電力の位相をφ1、φ2とする。また、φ1を0度に固定し、位相制御部143がφ2を制御する場合について説明する。なお、図10(A)では制御装置140を省略する。 FIG. 10 is a diagram showing the power supply apparatus 100 and the device 50 used in phase control processing. FIG. 10A shows two antenna elements 111A and 111B, and let φ1 and φ2 be the phases of power output from them, respectively. Also, a case where φ1 is fixed at 0 degrees and φ2 is controlled by the phase control unit 143 will be described. Note that the control device 140 is omitted in FIG. 10(A).

図10(B)に示すように、2個のアンテナ素子111A、111Bによって出力され、デバイス50のアンテナ51によって受電される受電電力の受電ベクトルPtは、デバイス50のアンテナ51によって受電された電力P1、P2のベクトル(送電ベクトルP1、P2)の合計のベクトルである。受電電力の受電ベクトルPtの長さは、複素振幅であり、受電電力の大きさを表す。送電ベクトルP1は電力の位相がφ1であり、送電ベクトルP2は電力の位相がφ2である。なお、I軸は実軸、Q軸は虚軸である。 As shown in FIG. 10B, the received power vector Pt of the received power output by the two antenna elements 111A and 111B and received by the antenna 51 of the device 50 is the power P1 received by the antenna 51 of the device 50. , P2 (power transmission vectors P1, P2). The length of the received power vector Pt is a complex amplitude and represents the magnitude of the received power. The power transmission vector P1 has a power phase of φ1, and the power transmission vector P2 has a power phase of φ2. Note that the I axis is the real axis and the Q axis is the imaginary axis.

図10(C)に示すように、送電ベクトルP2の位相を1度から360度まで変化させると、受電電力は正弦波状に変化し、受電電力の山と谷はともに1個のみである。 As shown in FIG. 10C, when the phase of the power transmission vector P2 is changed from 1 degree to 360 degrees, the received power changes sinusoidally, and the received power has only one peak and one trough.

なお、ここでは、2個のアンテナ素子111A、111Bについて説明したが、2個のアンテナ素子111A、111Cについても同様である。 Although the two antenna elements 111A and 111B have been described here, the same applies to the two antenna elements 111A and 111C.

次に、図11乃至図14を用いて、位相制御部143がベイズ最適化処理(第2ベイズ最適化処理の一例)を用いて、受電ベクトルPtの複素振幅が大きくなるようにアンテナ素子111A、111B、111Cの出力電力の位相を制御する処理について説明する。図11乃至図14は、位相制御部143の制御処理を説明する図である。 Next, referring to FIGS. 11 to 14, the phase control unit 143 uses Bayesian optimization processing (an example of the second Bayesian optimization processing) to increase the complex amplitude of the received power vector Pt. A process for controlling the phases of the output powers of 111B and 111C will be described. 11 to 14 are diagrams for explaining control processing of the phase control unit 143. FIG.

まず、位相制御部143は、図11に示すように、ベイズ最適化処理(第2ベイズ最適化処理の一例)において、アンテナサブセット110Aを構築する3個のアンテナ素子111A、111B、111Cのうちの1個のアンテナ素子111B(第1アンテナ素子の一例)が出力する電力の位相φ2(第1位相の一例)をα度(第1の所定位相の一例)と(α+180)度(第1の所定位相に180度加算した位相)とに設定するとともに、アンテナサブセット110Aを構築する3個のアンテナ素子111A、111B、111Cのうちの他の1個のアンテナ素子111C(第2アンテナ素子の一例)が出力する電力の位相φ3(第2位相の一例)をβ度(第2の所定位相の一例)と(β+180)度(第2の所定位相に180度加算した位相)とに設定する。図11では、一例としてα=90度であり、β=90度である。 First, as shown in FIG. 11, the phase control unit 143, in the Bayesian optimization process (an example of the second Bayesian optimization process), performs The phase φ2 (an example of the first phase) of the power output by one antenna element 111B (an example of the first antenna element) is set to α degrees (an example of the first predetermined phase) and (α+180) degrees (a first predetermined phase). 180 degrees added to the phase), and the other one antenna element 111C (an example of the second antenna element) among the three antenna elements 111A, 111B, and 111C forming the antenna subset 110A is The phase φ3 (an example of the second phase) of the power to be output is set to β degrees (an example of the second predetermined phase) and (β+180) degrees (the phase obtained by adding 180 degrees to the second predetermined phase). In FIG. 11, as an example, α=90 degrees and β=90 degrees.

位相制御部143は、主制御部141にフェーズシフタ120の位相調節とマイクロ波発生源130の電力の出力制御を行わせて、φ2=α度でφ3=β度、φ2=(α+180)度でφ3=β度、φ2=α度でφ3=(β+180)度、φ2=(α+180)度でφ3=(β+180)度の4点Q1~Q4(図11に黒丸で示す4点Q1~Q4)に順次設定させる。なお、アンテナ素子111Aが出力する電力の位相φ1は固定値であり、一例として0度である。点Q1~Q4は、位相φ2、φ3で特定される動作点である。 The phase control unit 143 causes the main control unit 141 to adjust the phase of the phase shifter 120 and control the output of the power of the microwave generation source 130, so that φ2=α degrees, φ3=β degrees, and φ2=(α+180) degrees. φ3 = β degrees, φ2 = α degrees and φ3 = (β + 180) degrees, φ2 = (α + 180) degrees and φ3 = (β + 180) degrees at four points Q1 to Q4 (four points Q1 to Q4 indicated by black circles in Fig. 11) Sequentially set. Note that the phase φ1 of the power output from the antenna element 111A is a fixed value, such as 0 degrees. Points Q1 to Q4 are operating points specified by phases φ2 and φ3.

また、位相制御部143は、図11に示す位相φ2(第1位相の一例)及び位相φ3(第2位相の一例)で規定されるφ2-φ3平面の位相φ2が1度≦第2≦360度で位相φ3が1度≦φ3≦360度の領域(2次元探索領域の一例)を4個のエリアA1~A4に分ける。なお、位相φ2、φ3は、1度刻みである。 Further, the phase control unit 143 controls the phase φ2 of the φ2-φ3 plane defined by the phase φ2 (an example of the first phase) and the phase φ3 (an example of the second phase) shown in FIG. An area (an example of a two-dimensional search area) where the phase φ3 is 1 degree≦φ3≦360 degrees is divided into four areas A1 to A4. Note that the phases φ2 and φ3 are in increments of 1 degree.

エリアA1は、1度≦φ2≦180度かつ1度≦φ3≦180度のエリアである。エリアA2は、180度<φ2≦360度かつ1度≦φ3≦180度のエリアである。エリアA3は、1度≦φ2≦180度かつ180度<φ3≦360度のエリアである。エリアA4は、180度<φ2≦360度かつ180度<φ3≦360度のエリアである。エリアA1~A4は、φ2-φ3平面の位相φ2が1度≦φ2≦360度で位相φ3が1度≦φ3≦360度の領域(2次元探索領域の一例)の1/4のエリアである。 Area A1 is an area where 1 degree≦φ2≦180 degrees and 1 degree≦φ3≦180 degrees. Area A2 is an area where 180 degrees<φ2≦360 degrees and 1 degree≦φ3≦180 degrees. Area A3 is an area where 1 degree≦φ2≦180 degrees and 180 degrees<φ3≦360 degrees. Area A4 is an area where 180 degrees<φ2≦360 degrees and 180 degrees<φ3≦360 degrees. Areas A1 to A4 are 1/4 areas of the φ2-φ3 plane where the phase φ2 is 1 degree ≤ φ2 ≤ 360 degrees and the phase φ3 is 1 degree ≤ φ3 ≤ 360 degrees (an example of a two-dimensional search region). .

位相制御部143は、アンテナ素子111B、111Cが出力する電力の位相φ2、φ3を4点Q1~Q4の各々に順次設定した状態で、アンテナ素子111A、111B、及び111Cから送電される電力をデバイス50が受電する際の受電電力の推定値が所定値(第3所定値の一例)以上になる場合の位相φ2、φ3を含むエリアをエリアA1~A4のうちの1個に絞る。 The phase control unit 143 controls the power transmitted from the antenna elements 111A, 111B, and 111C in a state in which the phases φ2 and φ3 of the power output by the antenna elements 111B and 111C are sequentially set to each of the four points Q1 to Q4. The area including the phases φ2 and φ3 when the estimated value of the received power when 50 receives power is equal to or greater than a predetermined value (an example of a third predetermined value) is narrowed down to one of areas A1 to A4.

より具体的には、位相制御部143は、アンテナ素子111B、111Cが出力する電力の位相φ2、φ3を4点Q1~Q4の各々に設定した状態で得られるデバイス50の4個の受電電力の推定値のうち、最も大きい受電電力の推定値を与える点を含むエリアに絞る。 More specifically, phase control section 143 sets phases φ2 and φ3 of power output from antenna elements 111B and 111C to four points Q1 to Q4, respectively. Among the estimated values, narrow down to the area including the point that gives the largest estimated value of the received power.

最も大きい受電電力の推定値を与える点を含むエリアは、受電電力が所定値(第3所定値の一例)以上になる場合の位相φ2、φ3を含むエリアの一例である。このため、最も大きい受電電力の推定値を与える位相φ2、φ3を含むエリアに限らず、所定値(第3所定値の一例)以上になる場合の位相φ2、φ3を含むエリアであればよい。 The area including the point that gives the largest estimated value of received power is an example of the area including phases φ2 and φ3 when the received power is equal to or greater than a predetermined value (an example of a third predetermined value). Therefore, the area is not limited to the area including the phases φ2 and φ3 that give the largest estimated value of the received power, and any area including the phases φ2 and φ3 when the value is equal to or greater than a predetermined value (an example of the third predetermined value).

この結果、一例として図12に示すように、位相制御部143によって、1度≦φ2≦180度かつ1度≦φ3≦180度のエリアA1に絞られたこととする。このように、位相φ2、φ3に180度を加算した位相を利用すれば、φ2-φ3平面を4等分した4個のエリアA1~A4の各々において、1回ずつデバイス50の受電電力を表すRSSI値を用いて受電電力の推定値を得ることができる。 As a result, as shown in FIG. 12 as an example, the phase control unit 143 narrows down to an area A1 where 1 degree≦φ2≦180 degrees and 1 degree≦φ3≦180 degrees. In this way, if the phase obtained by adding 180 degrees to the phases φ2 and φ3 is used, the received power of the device 50 can be expressed once in each of the four areas A1 to A4 obtained by dividing the φ2-φ3 plane into four equal parts. The RSSI value can be used to obtain an estimate of the received power.

また、φ2-φ3平面における4点Q1~Q4でのデバイス50の受電電力の推定値の大小を比較すれば、φ2-φ3平面を4等分した4個のエリアA1~A4におけるデバイス50の受電電力の大小関係の傾向を掴むことができる。 In addition, comparing the estimated values of the received power of the device 50 at the four points Q1 to Q4 on the φ2-φ3 plane, the power received by the device 50 in the four areas A1 to A4 obtained by dividing the φ2-φ3 plane into four areas. It is possible to grasp the tendency of the magnitude relationship of electric power.

また、φ2-φ3平面を4等分した4個のエリアA1~A4にそれぞれ含まれる4点Q1~Q4でのデバイス50の受電電力の推定値のうち、最も大きい受電電力の推定値が得られるエリアA1を選択すれば、エリアA1の内部又はエリアA1の近くの領域で受電ベクトルPtの長さが最も長くなる位相φ2、φ3の最適値が得られる確率が高くなる。このため、エリアA1~A4のすべてについて位相φ2、φ3の最適値を探索する必要がなくなり、演算量を削減することができる。 Further, among the estimated values of the received power of the device 50 at the four points Q1 to Q4 respectively included in the four areas A1 to A4 obtained by dividing the φ2-φ3 plane into four areas, the largest estimated value of the received power is obtained. If the area A1 is selected, the probability of obtaining the optimum values of the phases φ2 and φ3 that makes the length of the power receiving vector Pt the longest in the area inside or near the area A1 increases. Therefore, it becomes unnecessary to search for the optimum values of the phases φ2 and φ3 for all areas A1 to A4, and the amount of calculation can be reduced.

位相制御部143は、上述のように1個に絞った図12に示すエリアA1において、位相φ2(第1位相の一例)をピッチPH1(第1ピッチの一例)で振るとともに、位相φ3(第2位相の一例)をピッチPH2(第2ピッチの一例)で振りながら、アンテナ素子111A、111B、及び111Cから送電される電力をデバイス50が受電して得る受電電力を表すRSSI値を用いて受電電力の推定分布を算出する。 The phase control unit 143 shifts the phase φ2 (an example of the first phase) at a pitch PH1 (an example of the first pitch) and the phase φ3 (an example of the first pitch) in the area A1 shown in FIG. An example of two phases) is swung at a pitch PH2 (an example of a second pitch), and the RSSI value representing the received power obtained by the device 50 receiving the power transmitted from the antenna elements 111A, 111B, and 111C is used to receive power. Calculate the estimated power distribution.

これにより、図12に示すエリアA1のメッシュの各交点における受電電力の推定値が得られる。交点の数だけ送電ベクトルP2、P3の組み合わせが得られるため、位相制御部143は、アンテナ素子111B、111C(図8参照)から送電される電力の位相φ2、φ3を各組み合わせの位相φ2、φ3に設定して、デバイス50の受電電力を表すRSSI値を用いて受電電力の推定値を取得する。 As a result, an estimated value of received power at each intersection of the mesh of area A1 shown in FIG. 12 is obtained. Since as many combinations of power transmission vectors P2 and P3 as the number of intersections are obtained, the phase control unit 143 adjusts the phases φ2 and φ3 of the power transmitted from the antenna elements 111B and 111C (see FIG. 8) to the phases φ2 and φ3 of each combination. to obtain an estimate of the received power using the RSSI value representing the received power of the device 50 .

そして、位相制御部143は、得られた受電電力の推定値のうち最も大きい受電電力の推定値(第4所定値の一例)を与える位相φ2、φ3によって特定される点Q11(図13参照)を取得する。点Q11は、位相φ2、φ3によって特定される動作点である。 Then, the phase control unit 143 selects a point Q11 (see FIG. 13) specified by the phases φ2 and φ3 that gives the largest received power estimated value (an example of the fourth predetermined value) among the obtained received power estimated values. to get Point Q11 is the operating point specified by phases φ2 and φ3.

位相制御部143は、点Q11の位相φ2、φ3で得られた受電電力の推定値が点Q1の位相φ2、φ3で得られた受電電力の推定値よりも大きければ、点Q11を中心とする探索を継続する。なお、点Q11の位相φ2、φ3で得られた受電電力の推定値が点Q1の位相φ2、φ3で得られた受電電力の推定値と等しいか、あるいはそれよりも小さければ、点Q1の位相φ2、φ3を中心点としたまま探索を継続する。 If the estimated values of the received power obtained at the phases φ2 and φ3 of the point Q11 are larger than the estimated values of the received power obtained at the phases φ2 and φ3 of the point Q1, the phase control unit 143 sets the point Q11 as the center. Continue exploring. If the estimated values of the received power obtained at the phases φ2 and φ3 of the point Q11 are equal to or smaller than the estimated values of the received power obtained at the phases φ2 and φ3 of the point Q1, then the phase of the point Q1 The search is continued with φ2 and φ3 as the center points.

なお、ここでは、エリアA1のメッシュで得られた受電電力の推定値のうち最も大きい受電電力の推定値を与える位相φ2、φ3によって特定される点Q11を取得する形態について説明した。すなわち、第4所定値の一例は、エリアA1のメッシュで得られた受電電力の推定値のうち最も大きい受電電力の推定値であった。 Here, a mode of acquiring the point Q11 specified by the phases φ2 and φ3 that gives the largest estimated value of the received power among the estimated values of the received power obtained from the mesh of the area A1 has been described. That is, an example of the fourth predetermined value is the largest estimated value of received power among the estimated values of received power obtained from the mesh of area A1.

しかしながら、エリアA1のメッシュで得られた受電電力の推定値のうち、点Q1の位相φ2、φ3で得られた受電電力の推定値よりも大きい所定値以上になる場合の位相φ2、φ3によって特定される点Q11を取得してもよい。すなわち、第4所定値は、点Q1の位相φ2、φ3で得られた受電電力の推定値よりも大きい所定値であってもよい。 However, among the estimated values of the received power obtained from the mesh of the area A1, the phases φ2 and φ3 when the estimated values of the received power obtained at the phases φ2 and φ3 of the point Q1 are equal to or greater than a predetermined value are specified. You may acquire the point Q11 where it is made. That is, the fourth predetermined value may be a predetermined value that is larger than the estimated values of the received power obtained at the phases φ2 and φ3 of the point Q1.

図13では、位相制御部143は、点Q11を中心とするエリアA11の内部で、さらに探索を行う。エリアA11は、メッシュで示す領域であり、エリアA1よりも狭い(小さい)。エリアA11は、エリアA1よりもさらに絞ったエリアの一例である。 In FIG. 13, the phase control unit 143 further searches inside an area A11 centered on the point Q11. Area A11 is a region indicated by a mesh and is narrower (smaller) than area A1. Area A11 is an example of an area narrower than area A1.

位相制御部142は、エリアA11の内部で、位相φ2(第1位相の一例)をピッチPH3(第3ピッチの一例)で振るとともに、位相φ3(第2位相の一例)をピッチPH4(第4ピッチの一例)で振りながら、アンテナ素子111A、111B、及び111Cから送電される電力をデバイス50が受電して得る受電電力を表すRSSI値を用いて受電電力の推定分布を算出する。ピッチPH3はピッチPH1よりも小さく、ピッチPH4はピッチPH2よりも小さい。 The phase control unit 142 shifts the phase φ2 (an example of the first phase) at a pitch PH3 (an example of the third pitch) and shifts the phase φ3 (an example of the second phase) at a pitch PH4 (an example of the fourth phase) within the area A11. An example of the pitch), the estimated distribution of the received power is calculated using the RSSI value representing the received power obtained by the device 50 receiving the power transmitted from the antenna elements 111A, 111B, and 111C. Pitch PH3 is smaller than pitch PH1, and pitch PH4 is smaller than pitch PH2.

このとき、エリアA11のメッシュの交点の数だけ送電ベクトルP2、P3の組み合わせが得られるため、位相制御部143は、アンテナ素子111B、111C(図8参照)から送電される電力の位相φ2、φ3を各組み合わせの位相φ2、φ3に設定して、デバイス50の受電電力を表すRSSI値を用いて受電電力の推定値を取得する。 At this time, as many combinations of power transmission vectors P2 and P3 are obtained as the number of intersections of the mesh of area A11, the phase control unit 143 sets the phases φ2 and φ3 of the power transmitted from the antenna elements 111B and 111C (see FIG. 8). to the phases φ2, φ3 of each combination, and the RSSI value representing the received power of the device 50 is used to obtain an estimate of the received power.

この結果、図13に示すエリアA11のメッシュの各交点における受電電力の推定値が得られる。位相制御部143は、得られた受電電力の推定値のうち最も大きい受電電力の推定値を与える位相φ2、φ3によって特定される点Q12を取得する。点Q12は、位相φ2、φ3によって特定される動作点である。 As a result, an estimated value of received power at each intersection of the mesh of area A11 shown in FIG. 13 is obtained. Phase control section 143 acquires point Q12 specified by phases φ2 and φ3 that give the largest estimated value of received power among the obtained estimated values of received power. Point Q12 is the operating point identified by phases φ2 and φ3.

位相制御部143は、点Q12の位相φ2、φ3で得られた受電電力の推定値が点Q11の位相φ2、φ3で得られた受電電力の推定値よりも大きければ、点Q12(図14参照)を中心とする探索を継続する。なお、点Q12の位相φ2、φ3で得られた受電電力の推定値が点Q11の位相φ2、φ3で得られた受電電力と等しいか、あるいはそれよりも小さければ、点Q11の位相φ2、φ3を中心点としたまま探索を継続する。 If the estimated values of the received power obtained at the phases φ2 and φ3 of the point Q12 are larger than the estimated values of the received power obtained at the phases φ2 and φ3 of the point Q11, the phase control unit 143 controls the point Q12 (see FIG. 14). ) to continue the search. If the estimated values of the received power obtained at the phases φ2 and φ3 of the point Q12 are equal to or smaller than the received power obtained at the phases φ2 and φ3 of the point Q11, then the phases φ2 and φ3 of the point Q11 is the center point and the search is continued.

なお、ここでは、エリアA11のメッシュで得られた受電電力の推定値のうち最も大きい受電電力の推定値を与える位相φ2、φ3によって特定される点Q12を取得する形態について説明した。すなわち、第5所定値の一例は、エリアA11のメッシュで得られた受電電力の推定値のうち最も大きい受電電力の推定値であった。 Here, a mode of obtaining the point Q12 specified by the phases φ2 and φ3 that gives the largest estimated value of the received power among the estimated values of the received power obtained from the mesh of the area A11 has been described. That is, an example of the fifth predetermined value is the largest estimated value of received power among the estimated values of received power obtained from the mesh of area A11.

しかしながら、エリアA11のメッシュで得られた受電電力の推定値のうち、点Q11の位相φ2、φ3で得られた受電電力の推定値よりも大きい所定値以上になる場合の位相φ2、φ3によって特定される点Q12を取得してもよい。すなわち、第5所定値は、点Q11の位相φ2、φ3で得られた受電電力の推定値よりも大きい所定値であってもよい。 However, among the estimated values of the received power obtained from the mesh of the area A11, the phases φ2 and φ3 that are larger than the estimated values of the received power obtained at the phases φ2 and φ3 of the point Q11 are specified by the phases φ2 and φ3. You may acquire the point Q12 where it is made. That is, the fifth predetermined value may be a predetermined value that is larger than the estimated values of the received power obtained at phases φ2 and φ3 at point Q11.

図14では、位相制御部143は、点Q12を中心とするエリアA12の内部で、さらに探索を行う。エリアA12は、メッシュで示す領域であり、エリアA11よりも狭い(小さい)。エリアA12は、エリアA11よりもさらに絞ったエリアの一例である。 In FIG. 14, the phase control unit 143 further searches inside an area A12 centered on the point Q12. Area A12 is a region indicated by a mesh and is narrower (smaller) than area A11. Area A12 is an example of an area narrower than area A11.

エリア12における探索は、エリア11における探索と同様である。すなわち、位相φ2、φ3の方向におけるピッチをピッチPH3、PH4よりもさらに小さくし、ベイズ最適化処理で、点Q12の位相φ2、φ3で得られた受電電力よりも大きい電力が得られる点の位相φ2、φ3を求めることになる。 Searching in area 12 is similar to searching in area 11 . That is, the pitch in the direction of the phases φ2 and φ3 is made smaller than the pitches PH3 and PH4, and the phase of the point Q12 at which power larger than the received power obtained at the phases φ2 and φ3 of the point Q12 is obtained in the Bayesian optimization process. φ2 and φ3 are obtained.

次に、位相制御部143が実行する位相制御処理において選択する送電ベクトルについて説明する。ここでは、アンテナ素子111A、111B、111C(図8参照)から送電を行うこととし、アンテナ素子111Aが送電する電力の位相φ1は、一例として0度である。すなわち、送電ベクトルP1は固定である。 Next, the power transmission vector selected in the phase control process executed by the phase control unit 143 will be described. Here, power is transmitted from the antenna elements 111A, 111B, and 111C (see FIG. 8), and the phase φ1 of power transmitted by the antenna element 111A is 0 degrees as an example. That is, the power transmission vector P1 is fixed.

図15は、デバイス50の受電電力の電界分布であり、本来は未知の目的関数が表す分布を示す図である。図15において、2個の横軸は、位相φ2、φ3を示し、縦軸は電界分布を規格化した値(単位なし)で示す。 FIG. 15 shows the electric field distribution of the received power of the device 50, which is originally a distribution represented by an unknown objective function. In FIG. 15, the two horizontal axes indicate phases φ2 and φ3, and the vertical axis indicates normalized values (unitless) of the electric field distribution.

図16乃至図20は、位相制御部143がベイズ最適化処理を用いた位相制御処理で求めたRSSI値の推定分布を示す図である。図16乃至図20において、2個の横軸は、位相φ2、φ3を示し、縦軸はRSSI値を規格化した値(単位なし)で示す。 16 to 20 are diagrams showing estimated distributions of RSSI values obtained by phase control processing using Bayesian optimization processing by the phase control unit 143. FIG. In FIGS. 16 to 20, the two horizontal axes indicate phases φ2 and φ3, and the vertical axis indicates normalized RSSI values (without units).

図15は、256個のアンテナ素子111からデバイス50に電力を順次送電した場合の電界分布を示しており、本来は未知の目的関数によって表されるものである。図15に示す電界分布は、送電ベクトルP1の位相を固定した状態で、送電ベクトルP2、P3の位相を360(度)×360(度)=129600個の組み合わせの位相に設定して、順次送電を行った場合にデバイス50が受電する電力の電界分布を表す。なお、位相φ2、φ3の最適値は、位相φ2=270度、φ3=200度である。 FIG. 15 shows the electric field distribution when power is sequentially transmitted from 256 antenna elements 111 to the device 50, which is originally represented by an unknown objective function. The electric field distribution shown in FIG. 15 is obtained by setting the phases of the power transmission vectors P2 and P3 to 360 (degrees)×360 (degrees)=129,600 combinations of phases while the phase of the power transmission vector P1 is fixed. represents the electric field distribution of the power received by the device 50 when The optimum values of the phases φ2 and φ3 are φ2=270 degrees and φ3=200 degrees.

また、129600個の組み合わせに含まれる位相φ2、φ3は、一例として、図1におけるX軸を位相φ2(1度≦φ2≦360度)に相当する軸とし、Y軸を位相φ3(1度≦φ3≦360度)に相当する軸とした場合に、X、Yの座標に相当する位相φ2、φ3として按分すればよい。 Further, the phases φ2 and φ3 included in 129600 combinations are, for example, the X axis in FIG. φ3≦360 degrees), the phases φ2 and φ3 corresponding to the X and Y coordinates may be proportionally divided.

図16乃至図20は、それぞれ、送電ベクトルP2、P3の位相φ2、φ3の組み合わせが4組、5組、6組、7組、8組で、各送電ベクトルでの送電が順次行われた場合に、デバイス50によって順次受電される受電電力に基づいて、位相制御部143がベイズ最適化処理を用いた位相制御処理で求めた受電電力の推定分布を示す図である。送電ベクトルP2、P3の位相φ2、φ3の組み合わせが4組、5組、6組の場合は、それぞれ、図11、図13、図14に対応する。 FIGS. 16 to 20 show the cases where the power transmission vectors P2 and P3 have 4, 5, 6, 7, and 8 combinations of the phases φ2 and φ3, respectively, and power transmission is performed sequentially with each power transmission vector. 2 is a diagram showing an estimated distribution of received power obtained by phase control processing using Bayesian optimization processing by the phase control unit 143 based on received power sequentially received by the device 50. FIG. 4, 5, and 6 combinations of the phases φ2 and φ3 of the power transmission vectors P2 and P3 correspond to FIGS. 11, 13, and 14, respectively.

まず、位相φ2方向及び位相φ3方向において180度ずつ位相差を有する4組の送電ベクトルで順次送電することで、図16に示すように、φ2-φ3平面の位相φ2が1度≦第2≦360度で位相φ3が1度≦φ3≦360度の領域(2次元探索領域の一例)の1/4のエリアに絞られる。これは、図12でエリアA1に絞られた状態と同様である。 First, by sequentially transmitting power using four sets of power transmission vectors having a phase difference of 180 degrees each in the phase φ2 direction and the phase φ3 direction, as shown in FIG. The area is narrowed down to 1/4 of the area (an example of the two-dimensional search area) where the phase φ3 is 1 degree≦φ3≦360 degrees at 360 degrees. This is the same as the state narrowed down to area A1 in FIG.

次に、図16で絞られたエリアの中で、位相φ2及び位相φ3の方向に所定のピッチで仮想的なメッシュを作成し、交点に相当する5組の位相φ2及び位相φ3の送電ベクトルP2、P3の組を用いて、アンテナ素子111A、111B、111Cから送電を行う。この場合にデバイス50が受電する受電電力に相当した大きさを表すRSSI値を用いて、位相制御部143がベイズ最適化処理を用いた位相制御処理で求めたRSSI値の推定分布は、図17に示す通りである。 Next, in the area narrowed down in FIG. 16, a virtual mesh is created at a predetermined pitch in the direction of phases φ2 and φ3, and five pairs of power transmission vectors P2 of phases φ2 and φ3 corresponding to intersections are generated. , P3 are used to transmit power from the antenna elements 111A, 111B, and 111C. In this case, the estimated distribution of the RSSI values obtained by the phase control process using the Bayesian optimization process by the phase control unit 143 using the RSSI value representing the magnitude corresponding to the received power received by the device 50 is shown in FIG. as shown in

同様に、図16で絞られたエリアの中で、仮想的なメッシュの交点に相当する6組の位相φ2及び位相φ3の送電ベクトルP2、P3の組を用いて、アンテナ素子111A、111B、111Cから送電を行った場合に、位相制御部143がベイズ最適化処理で求めたRSSI値の推定分布は、図18に示す通りである。 Similarly, in the area narrowed down in FIG. 16, the antenna elements 111A, 111B, and 111C are obtained using six pairs of power transmission vectors P2 and P3 of phases φ2 and φ3 corresponding to intersection points of the virtual mesh. FIG. 18 shows the estimated distribution of RSSI values obtained by the phase control unit 143 through the Bayesian optimization process when power is transmitted from .

同様に、仮想的なメッシュの交点に相当する7組の位相φ2及び位相φ3の送電ベクトルP2、P3の組を用いて、アンテナ素子111A、111B、111Cから送電を行った場合に、位相制御部143がベイズ最適化処理で求めたRSSI値の推定分布は、図19に示す通りである。 Similarly, when power is transmitted from the antenna elements 111A, 111B, and 111C using seven pairs of power transmission vectors P2 and P3 with phases φ2 and φ3 corresponding to intersections of the virtual mesh, the phase control unit The estimated distribution of RSSI values obtained by Bayesian optimization processing by 143 is as shown in FIG.

また、同様に、仮想的なメッシュの交点に相当する8組の位相φ2及び位相φ3の送電ベクトルP2、P3の組を用いて、アンテナ素子111A、111B、111Cから送電を行った場合に、位相制御部143がベイズ最適化処理で求めたRSSI値の推定分布は、図20に示す通りである。 Similarly, when power is transmitted from the antenna elements 111A, 111B, and 111C using eight pairs of power transmission vectors P2 and P3 with phases φ2 and φ3 corresponding to the intersection points of the virtual mesh, the phase FIG. 20 shows the estimated distribution of RSSI values obtained by the control unit 143 through the Bayesian optimization process.

以上のように、図16に示す1/4に絞られたエリアは、図17乃至図20に示すRSSI値の最大値を与える領域を含んでおり、最初に位相φ2方向及び位相φ3方向において180度ずつ位相差を有する4組の送電ベクトルでエリアを絞ることにより、演算量を低減できることが確認できた。 As described above, the area narrowed down to 1/4 shown in FIG. 16 includes the area giving the maximum RSSI value shown in FIGS. It was confirmed that the amount of calculation can be reduced by narrowing down the area with four sets of power transmission vectors having a phase difference of 1 degree.

また、図16で絞られたエリアの中で、メッシュを細かくすることにより、図17から図20に示すRSSI値の推定分布をベイズ最適化処理で求めることができた。図17乃至図20に示すように、メッシュが細かくなるにつれ(送電ベクトルP2、P3の組の数が増えるにつれ)、図15に示す分布の形状により近づいた形状が得られている。 Further, by refining the mesh in the area narrowed down in FIG. 16, the estimated distribution of RSSI values shown in FIGS. 17 to 20 could be obtained by Bayesian optimization processing. As shown in FIGS. 17 to 20, as the mesh becomes finer (as the number of pairs of power transmission vectors P2 and P3 increases), a shape closer to the shape of the distribution shown in FIG. 15 is obtained.

なお、以上では、アンテナサブセット110Aが3個のアンテナ素子111A、111B、111Cを含み、位相φ2、φ3による2次元探索領域を用いて説明したが、アンテナサブセット110Aが2個のアンテナ素子111を含む場合には、位相φ2だけの1次元探索領域でφ2の最適値を求めればよい。 In the above description, the antenna subset 110A includes three antenna elements 111A, 111B, and 111C, and the two-dimensional search area with phases φ2 and φ3 is used, but the antenna subset 110A includes two antenna elements 111. In this case, the optimum value of φ2 can be found in a one-dimensional search area of only phase φ2.

また、以上では、アンテナサブセット110Aが3個のアンテナ素子111A、111B、111Cを含む形態について説明したが、アンテナサブセット110Aが4個以上のアンテナ素子111を含む場合には、次のようにしてもよい。 In the above description, the antenna subset 110A includes three antenna elements 111A, 111B, and 111C. However, when the antenna subset 110A includes four or more antenna elements 111, the following good.

図21は、アンテナ素子111を示す図である。図21には、3行×3列の9個のアンテナ素子111を示す。説明の便宜上、9個のアンテナ素子111に1~9のアンテナ番号を割り振る。9個のアンテナ素子111を次の4個のグループG1~G4に分ける。G1={1,2,5}であり、グループG1は、アンテナ番号が1、2、5のアンテナ素子111を含むことを意味する。同様に、G2={3,5,6}であり、G3={4,5,7}であり、G4={5,8,9}である。 FIG. 21 is a diagram showing the antenna element 111. As shown in FIG. FIG. 21 shows nine antenna elements 111 arranged in three rows and three columns. For convenience of explanation, antenna numbers 1 to 9 are assigned to the nine antenna elements 111 . The nine antenna elements 111 are divided into the following four groups G1-G4. G1={1, 2, 5}, meaning that group G1 includes antenna elements 111 with antenna numbers 1, 2, and 5; Similarly, G2={3,5,6}, G3={4,5,7} and G4={5,8,9}.

グループG1~G4は、すべて中央に位置するアンテナ番号5のアンテナ素子111を含む。このように9個のアンテナ素子111を複数のグループに分けて、すべてのグループG1~G4が共通のアンテナ素子111(ここではアンテナ番号5のアンテナ素子111)を含むようにする。そして、アンテナ番号5のアンテナ素子111を上述のアンテナ素子111Aのように位相φ1を固定する基準のアンテナ素子111に設定し、残りの2個のアンテナ素子111の位相φ2、φ3の最適値を求めればよい。このような処理を4個のグループG1~G4について同時に行えばよい。 Groups G1 to G4 all include antenna element 111 with antenna number 5 located in the center. In this way, the nine antenna elements 111 are divided into a plurality of groups so that all groups G1 to G4 include a common antenna element 111 (here, the antenna element 111 with antenna number 5). Then, the antenna element 111 with antenna number 5 is set as the reference antenna element 111 for fixing the phase φ1 like the antenna element 111A described above, and the optimum values of the phases φ2 and φ3 of the remaining two antenna elements 111 are obtained. Just do it. Such processing may be performed simultaneously for the four groups G1 to G4.

以上のように、実施の形態によれば、アンテナサブセット選択処理及び位相制御処理においてベイズ最適化処理を利用することにより、デバイス50に給電する際における送電ベクトルP2、P3の位相φ2、φ3の最適値を演算するための演算量を低減することができる。 As described above, according to the embodiment, by using the Bayesian optimization process in the antenna subset selection process and the phase control process, the phases φ2 and φ3 of the power transmission vectors P2 and P3 when feeding the device 50 are optimized. The amount of calculation for calculating the value can be reduced.

より具体的には、アンテナサブセット選択処理では、アンテナ選択部142は、アレイアンテナ110の256個のアンテナ素子111から選択した少なくとも1個のアンテナ素子111から送電される電力を受電したデバイス50の受電電力に基づいて、アレイアンテナ110が配列される2次元平面内において、受電電力が第1所定値以上になる場合の所定の組み合わせの複数のアンテナ素子111をアンテナサブセット110Aとして求める。 More specifically, in the antenna subset selection process, the antenna selection unit 142 receives power transmitted from at least one antenna element 111 selected from the 256 antenna elements 111 of the array antenna 110. Based on the power, a predetermined combination of a plurality of antenna elements 111 when the received power is greater than or equal to the first predetermined value in the two-dimensional plane in which the array antennas 110 are arranged is obtained as the antenna subset 110A.

また、位相制御処理では、位相制御部143は、まず、位相φ2方向及び位相φ3方向において180度ずつ位相差を有する4組の送電ベクトルでエリアを絞り、絞られたエリアの中で、仮想的なメッシュを作成する。メッシュの交点に相当する複数組の送電ベクトルP2、P3を用いてアンテナ素子111A、111B、111Cから送電を行った場合のデバイス50の受電電力を表すRSSIの推定値に基づいて、位相制御部143がベイズ最適化処理を行えば、位相φ2、φ3の最適値を求めることができる。 In the phase control process, the phase control unit 143 first narrows down the area with four sets of power transmission vectors having a phase difference of 180 degrees in the phase φ2 direction and the phase φ3 direction, and virtual create a nice mesh. Based on the estimated value of the RSSI representing the received power of the device 50 when power is transmitted from the antenna elements 111A, 111B, and 111C using a plurality of sets of power transmission vectors P2 and P3 corresponding to the intersections of the mesh, the phase control unit 143 performs the Bayesian optimization process, the optimum values of the phases φ2 and φ3 can be obtained.

すなわち、実施の形態によれば、アレイアンテナ110に含まれる複数のアンテナ素子111の中から、アンテナサブセット110Aに含まれる少なくとも1個以上のアンテナ素子111を少ない演算量で求めることができ、さらに、アンテナサブセット110Aに含まれる複数のアンテナ素子111の各々の位相を少ない演算量で求めることができる。 That is, according to the embodiment, at least one or more antenna elements 111 included in the antenna subset 110A can be obtained from among the plurality of antenna elements 111 included in the array antenna 110 with a small amount of calculation, and further, The phase of each of the multiple antenna elements 111 included in the antenna subset 110A can be obtained with a small amount of computation.

したがって、所望のアンテナ素子111と位相を検出するための試行回数、演算量、またはその両方を低減した給電装置100、及び、給電方法を提供することができる。 Therefore, it is possible to provide the power feeding device 100 and the power feeding method that reduce the number of trials and/or the amount of calculation for detecting the desired antenna element 111 and phase.

なお、以上では、デバイス50の受電電力モニタ部52がアンテナ素子111から受電した電力を表すRSSI値を含むパケットデータを放射する形態について説明したが、RSSI値の代わりに、デバイス50が受電した電力による充電量を表すデータをパケットデータに含めてもよい。 In the above description, the received power monitor unit 52 of the device 50 radiates packet data containing an RSSI value representing the power received from the antenna element 111. Instead of the RSSI value, the power received by the device 50 The packet data may include data representing the amount of charge by the .

また、デバイス50がカメラや受光部を有する場合には、RSSI値の代わりに、デバイス50が受光した光量を表すデータをパケットデータに含めてもよい。 Also, if the device 50 has a camera or a light receiving unit, the packet data may include data representing the amount of light received by the device 50 instead of the RSSI value.

また、以上では、アレイアンテナ110が256個のアンテナ素子111を含む形態について説明した。しかしながら、例えば、ドローンのような移動体に複数(例えば4個程度)のアンテナ素子111を同一平面状に位置するように搭載し、ドローンが飛行する位置を少しずつずらすことにより、ドローンに搭載される4個のアンテナ素子111の位置がアレイアンテナ110に含まれる256個のアンテナ素子111の位置になるようにして、256箇所から送電した場合にデバイス50で得られるRSSI値を取得してもよい。この場合には、アンテナ選択部142の代わりに移動位置選択部を含み、アンテナサブセット110Aに含まれるアンテナ素子111の位置を求めるようにすればよい。 Also, the configuration in which the array antenna 110 includes 256 antenna elements 111 has been described above. However, for example, by mounting a plurality of (for example, about four) antenna elements 111 on a moving body such as a drone so as to be positioned on the same plane and gradually shifting the flying position of the drone, the antenna elements 111 mounted on the drone can be mounted. The positions of the four antenna elements 111 included in the array antenna 110 may be set to the positions of the 256 antenna elements 111 included in the array antenna 110, and the RSSI value obtained by the device 50 when power is transmitted from 256 points may be acquired. . In this case, a movement position selection unit may be included instead of the antenna selection unit 142 to obtain the positions of the antenna elements 111 included in the antenna subset 110A.

以上、本発明の例示的な実施の形態の給電装置、及び、給電方法について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。 Although the power supply device and the power supply method according to the exemplary embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the specifically disclosed embodiments, and is within the scope of the claims. Various modifications and changes may be made without departing from the description.

50 デバイス
100 給電装置
110 アレイアンテナ
120 フェーズシフタ
140 制御装置
142 アンテナ選択部
143 位相制御部
50 device 100 feeding device 110 array antenna 120 phase shifter 140 control device 142 antenna selection section 143 phase control section

Claims (10)

2次元アンテナグリッドの少なくとも1個のアンテナ素子から送電される電力を受電したデバイスの受電電力に基づいて、第1ベイズ最適化処理により前記受電電力が第1所定値以上になる場合の所定の組み合わせの複数のアンテナ素子を求める、アンテナ選択部と、
前記所定の組み合わせの複数のアンテナ素子からそれぞれ送電される電力を前記デバイスが受電する際の複素振幅が第2所定値以上になるように、第2ベイズ最適化処理により前記所定の組み合わせの複数のアンテナ素子がそれぞれ出力する電力の位相を制御する位相制御部と
を含む、給電装置。
A predetermined combination in which the received power is greater than or equal to a first predetermined value by a first Bayesian optimization process based on the received power of a device that receives power transmitted from at least one antenna element of a two-dimensional antenna grid. an antenna selection unit for determining a plurality of antenna elements of
A second Bayesian optimization process is performed so that the complex amplitude when the device receives the power transmitted from each of the plurality of antenna elements of the predetermined combination is equal to or greater than a second predetermined value. and a phase controller that controls the phase of power output by each antenna element.
前記アンテナ選択部は、前記第1ベイズ最適化処理として、前記2次元アンテナグリッドのうちの1個のアンテナ素子から送電される電力、又は、前記2次元アンテナグリッドのうちの少なくとも2個のアンテナ素子から順次送電される電力を受電したデバイスの受電電力に基づいて、前記2次元アンテナグリッドが配列される2次元平面内において、前記受電電力が前記第1所定値以上になる場合の所定の組み合わせの複数のアンテナ素子を求める、請求項1記載の給電装置。 The antenna selection unit, as the first Bayesian optimization process, power transmitted from one antenna element of the two-dimensional antenna grid, or at least two antenna elements of the two-dimensional antenna grid Based on the received power of the device that received the power sequentially transmitted from the predetermined combination when the received power is equal to or greater than the first predetermined value in the two-dimensional plane in which the two-dimensional antenna grid is arranged 2. The feeding device of claim 1, wherein a plurality of antenna elements are determined. 前記位相制御部は、第2ベイズ最適化処理により前記所定の組み合わせの複数のアンテナ素子がそれぞれ出力する電力の位相を制御する際に、前記所定の組み合わせの複数のアンテナ素子のうちの第1アンテナ素子が前記電力を出力する第1位相を第1の所定位相と前記第1の所定位相に180度加算した位相とに設定するとともに、前記所定の組み合わせの複数のアンテナ素子のうちの第2アンテナ素子が前記電力を出力する第2位相を第2の所定位相と前記第2の所定位相に180度加算した位相とに設定した状態で、前記第1位相及び前記第2位相で規定される2次元探索領域において、前記デバイスが受電する際の複素振幅が第3所定値以上になる場合の前記第1位相及び前記第2位相を含むエリアを前記2次元探索領域のうちの1/4のエリアに絞る、請求項1記載の給電装置。 When controlling the phase of the power output by each of the plurality of antenna elements in the predetermined combination by the second Bayesian optimization process, the phase control unit controls the first antenna among the plurality of antenna elements in the predetermined combination. setting a first phase at which the element outputs the power to a first predetermined phase and a phase obtained by adding 180 degrees to the first predetermined phase, and a second antenna among the plurality of antenna elements in the predetermined combination; 2 defined by the first phase and the second phase in a state where the second phase in which the element outputs the power is set to the second predetermined phase and the phase obtained by adding 180 degrees to the second predetermined phase In the dimensional search area, the area including the first phase and the second phase when the complex amplitude when the device receives power is equal to or greater than a third predetermined value is 1/4 of the two-dimensional search area. The power supply device according to claim 1, wherein the power supply device is narrowed down to . 前記位相制御部は、前記1/4のエリアにおいて、前記第1位相を第1ピッチで振るとともに、前記第2位相を第2ピッチで振りながら、前記デバイスが受電する際の複素振幅が前記第3所定値よりも大きい第4所定値以上になる場合の前記第1位相及び前記第2位相を含むエリアを前記1/4のエリアの内部でさらに絞る、請求項3記載の給電装置。 The phase control section swings the first phase at a first pitch and swings the second phase at a second pitch in the quarter area, so that the complex amplitude when the device receives power changes to the 4. The power feeding device according to claim 3, further narrowing the area including said first phase and said second phase within said 1/4 area when said value is equal to or greater than a fourth predetermined value that is greater than said three predetermined values. 前記位相制御部は、前記1/4のエリアの内部でさらに絞ったエリアの内部で、前記第1位相を第3ピッチで振るとともに、前記第2位相を第4ピッチで振りながら、前記デバイスが受電する際の複素振幅が前記第4所定値よりも大きい第5所定値以上になる場合の前記第1位相及び前記第2位相を含むエリアを前記1/4のエリアの内部でさらに絞ったエリアの内部でさらに絞る、請求項4記載の給電装置。 The phase control unit swings the first phase at a third pitch and swings the second phase at a fourth pitch in an area further narrowed within the 1/4 area, while the device is The area including the first phase and the second phase when the complex amplitude at the time of power reception is equal to or greater than a fifth predetermined value larger than the fourth predetermined value is further narrowed within the quarter area. 5. The power supply device according to claim 4, further narrowed inside the. 前記第3ピッチは前記第1ピッチよりも小さく、前記第4ピッチは前記第2ピッチよりも小さい、請求項5記載の給電装置。 6. The power feeding device according to claim 5, wherein said third pitch is smaller than said first pitch, and said fourth pitch is smaller than said second pitch. 前記1/4のエリアは、前記第1位相及び前記第2位相を2軸とする前記2次元探索領域を2軸に沿って4等分して得る4個のエリアのうちのいずれか1個のエリアである、請求項3乃至6のいずれか一項記載の給電装置。 The 1/4 area is any one of four areas obtained by equally dividing the two-dimensional search area having the first phase and the second phase as two axes along the two axes. The power supply device according to any one of claims 3 to 6, which is an area of . 前記デバイスの受電電力は、前記デバイスが受電する電力のRSSI値、又は、前記デバイスが受電する電力による充電量によって表される、請求項1乃至7のいずれか一項記載の給電装置。 The power supply apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the received power of said device is represented by an RSSI value of power received by said device or a charge amount of power received by said device. 2次元素子グリッドの複数の素子から送信される光信号を受信したデバイスの受信量に基づいて、第1ベイズ最適化処理により前記受信量が第1所定値以上になる場合の所定の組み合わせの複数の素子を求める、素子選択部と、
前記所定の組み合わせの複数の素子からそれぞれ送信される光信号を前記デバイスが受信する際の複素振幅が第2所定値以上になるように、第2ベイズ最適化処理により前記所定の組み合わせの複数の素子がそれぞれ出力する光信号の位相を制御する位相制御部と
を含む、給電装置。
A plurality of predetermined combinations when the received amount is equal to or greater than a first predetermined value by the first Bayesian optimization processing based on the received amount of the device that received the optical signals transmitted from the plurality of elements of the two-dimensional element grid an element selection unit that obtains an element of
A second Bayesian optimization process is performed such that the complex amplitude when the device receives the optical signals transmitted from the plurality of elements of the predetermined combination is equal to or greater than a second predetermined value. and a phase controller that controls the phase of the optical signal output by each element.
2次元アンテナグリッドの少なくとも1個のアンテナ素子から送電される電力を受電したデバイスの受電電力に基づいて、第1ベイズ最適化処理により前記受電電力が所定値以上になる場合の所定の組み合わせの複数のアンテナ素子を求めることと、
前記所定の組み合わせの複数のアンテナ素子からそれぞれ送電される電力を前記デバイスが受電する際の複素振幅が所定値以上になるように、第2ベイズ最適化処理により前記所定の組み合わせの複数のアンテナ素子がそれぞれ出力する電力の位相を制御することと
を含む、給電方法。
A plurality of predetermined combinations when the received power becomes equal to or greater than a predetermined value by the first Bayesian optimization process based on the received power of the device that received the power transmitted from at least one antenna element of the two-dimensional antenna grid. determining the antenna elements of
The plurality of antenna elements of the predetermined combination are subjected to a second Bayesian optimization process so that the complex amplitude when the device receives the power transmitted from the plurality of antenna elements of the predetermined combination is equal to or greater than a predetermined value. and controlling the phase of the power output by each.
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