JP7254889B2 - Wireless power transmission device and wireless power transmission method - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は無線給電に関する。 Embodiments of the present invention relate to wireless power.
電波を用いて電力を送信する無線送電装置は、電力が送信され得る範囲である送電領域内で動作する無線システムと共存できることが要求される。共存方法とは、無線システムに干渉しない、または干渉し難くする方法である。
このような無線送電装置の一例として、充電電波を無線により送信し、携帯型電子機器を充電する非接触充電器がある。非接触充電器から送信される充電電波が車載無線システムの通信に干渉し難くする手法の一つとして、充電電波の周波数をスイープして車載システムの周波数を検出し、それを避けて携帯型電子機器に対する送電周波数をホップさせるものがある。
Wireless power transmission devices that transmit power using radio waves are required to be able to coexist with wireless systems that operate within the power transmission area, which is the range in which power can be transmitted. A coexistence method is a method that does not interfere or is less likely to interfere with a wireless system.
An example of such a wireless power transmission device is a non-contact charger that wirelessly transmits charging radio waves to charge a portable electronic device. One of the methods of making it difficult for charging radio waves transmitted from a contactless charger to interfere with in-vehicle wireless system communication is to sweep the frequency of the charging radio waves, detect the frequency of the in-vehicle system, and Some hop transmission frequencies to equipment.
従来の無線送電装置は、送電領域内で動作する無線システムの周波数を検出することを前提としており、この検出時間が送電動作の効率を低下させる。
本発明の目的は、無線システムを検出しなくても、無線システムと共存することができる無線送電装置及び無線送電方法を提供することである。
Conventional wireless power transmission devices are premised on detecting the frequency of the wireless system operating within the power transmission range, and this detection time reduces the efficiency of the power transmission operation.
An object of the present invention is to provide a wireless power transmission device and a wireless power transmission method that can coexist with a wireless system without detecting the wireless system.
実施形態による無線送電装置は、メモリと、制御手段と、送電手段とを具備する。メモリは、無線通信規格の通信周波数帯に含まれる少なくとも１つの通信チャネルに関する通信チャネル情報を記憶する。制御手段は、前記通信チャネル情報に基づいて第１送電周波数チャネルを選択する。送電手段は、第１送電周波数チャネルで電磁波を介して送電する。
前記第１送電周波数チャネルは第１周波数と第２周波数から選択可能である。
前記第１周波数は第１データサブキャリアの周波数と第２データサブキャリアの周波数との間にある。
前記第１データサブキャリアと前記第２データサブキャリアは第１通信チャネルのデータサブキャリアである。
前記第１データサブキャリアと前記第２データサブキャリアは前記無線通信規格に基づく通信に使用される。
前記第１データサブキャリアの周波数は前記少なくとも１つの通信チャネルの直流成分の周波数より高く、前記直流成分に最も近いデータサブキャリアの周波数である。
前記第２データサブキャリアの周波数は前記直流成分の周波数より低く、前記直流成分に最も近いデータサブキャリアの周波数である。
前記第２周波数は第３データサブキャリアの周波数と第４データサブキャリアの周波数との間にある。
前記第３データサブキャリアの周波数は第２通信チャネルと該第２通信チャネルに隣接する通信チャネルとの境界の周波数より高く、前記境界に最も近いデータサブキャリアの周波数である。
前記第４データサブキャリアの周波数は前記境界の周波数より低く、前記境界に最も近いデータサブキャリアの周波数である。
前記無線通信規格に基づく通信に使用されている通信チャネルのデータサブキャリアの周波数は、前記第２周波数を含まない周波数である。
A wireless power transmission device according to an embodiment comprises a memory, a control means, and a power transmission means. The memory stores communication channel information regarding at least one communication channel included in a communication frequency band of a wireless communication standard. The control means selects a first transmission frequency channel based on the communication channel information. The power transmission means transmits power via electromagnetic waves on a first power transmission frequency channel.
The first transmit frequency channel is selectable from a first frequency and a second frequency.
The first frequency is between the frequency of the first data subcarrier and the frequency of the second data subcarrier.
The first data subcarrier and the second data subcarrier are data subcarriers of a first communication channel.
The first data subcarrier and the second data subcarrier are used for communication based on the wireless communication standard.
The frequency of the first data subcarrier is higher than the frequency of the DC component of the at least one communication channel and is the frequency of the data subcarrier closest to the DC component.
The frequency of the second data subcarrier is lower than the frequency of the DC component and is the frequency of the data subcarrier closest to the DC component.
The second frequency is between the frequency of the third data subcarrier and the frequency of the fourth data subcarrier.
The frequency of the third data subcarrier is higher than the frequency of the boundary between the second communication channel and the communication channel adjacent to the second communication channel, and is the frequency of the data subcarrier closest to the boundary.
The frequency of the fourth data subcarrier is lower than the frequency of the boundary and is the frequency of the data subcarrier closest to the boundary.
A data subcarrier frequency of a communication channel used for communication based on the wireless communication standard is a frequency that does not include the second frequency.
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。なお、開示はあくまで一例にすぎず、以下の実施形態に記載した内容により発明が限定されるものではない。当業者が容易に想到し得る変形は、当然に開示の範囲に含まれる。説明をより明確にするため、図面において、各部分のサイズ、形状等を実際の実施態様に対して変更して模式的に表す場合もある。複数の図面において、対応する要素には同じ参照数字を付して、詳細な説明を省略する場合もある。 Embodiments will be described below with reference to the drawings. The disclosure is merely an example, and the invention is not limited by the contents described in the following embodiments. Modifications that can be easily conceived by those skilled in the art are naturally included in the scope of the disclosure. In order to make the explanation clearer, in the drawings, the size, shape, etc. of each part may be changed from the actual embodiment and shown schematically. Corresponding elements in multiple drawings may be denoted by the same reference numerals and detailed descriptions thereof may be omitted.
［無線給電システムの全体構成］
図１は、第１実施形態による無線送電装置を含む無線給電システムの一例を示すブロック図である。無線給電システムは、単数又は複数の無線送電装置１００と単数又は複数の無線受電端末２００からなる。図１は、単数の無線送電装置１００と複数の無線受電端末２００－１、２００－２、…（無線受電端末２００と総称することもある）からなるシステムの一例を示す。無線送電装置１００は送電領域内に位置する無線受電端末２００に電力を送信できる。
[Overall Configuration of Wireless Power Supply System]
FIG. 1 is a block diagram showing an example of a wireless power feeding system including a wireless power transmitting device according to the first embodiment. The wireless power feeding system includes one or more wireless power transmitting
無線送電装置１００は、特定の周波数帯（以下、送電周波数帯と称する）の電磁波を介して電力を１以上の無線受電端末２００に送信する。無線送電装置１００は、発振器１６と、発振器１６から出力された高周波信号（ＲＦ信号）を増幅して送信アンテナ１２－１、１２－２、…１２－ｎ（送信アンテナ１２と称称することもある）に供給する増幅器１４－１、１４－２、…１４－ｎ（増幅器１４と総称することもある）と、発振器１６及び増幅器１４を制御するコントローラ１８と、メモリ２０を備える。増幅器１４で増幅されたＲＦ信号が送信アンテナ１２に供給され、送信アンテナ１２から電磁波が放射される。この電磁波により無線送電装置１００から無線受電端末２００に電力が送信される。
The wireless
無線送電装置１００の送電領域内に無線通信システム（例えば、無線ＬＡＮ、ＤＳＲＣ(Dedicated Short Range Communication)等）が存在する場合、送電に使われる電磁波が無線通信システムに干渉する可能性がある。無線送電装置１００は、その送電領域内で動作する無線通信システムと共存することが要求される。すなわち干渉が生じないように、もしくは干渉し難くなるように、無線送電装置１００は送電を制御する必要がある。このため、コントローラ１８には、送電を制御するための制御情報が入力される。制御情報のコントローラ１８への入力は必ずしも図示された入力部を介さなくてもよい。入力部はユーザが制御情報を入力するキーボード等でも良いし、他の機器から送信された制御情報を受信する受信機でも良いし、制御情報が予め記憶されているメモリ２０でも良い。また、キーボードや受信機から入力された制御情報がメモリ２０に格納されても良い。制御情報の一例は、送電領域内に存在する可能性のある無線通信システムの通信周波数帯に含まれる少なくとも１つの通信チャネルに関する情報（以下、チャネル情報と称する）を含む。制御情報は、これ以外に、無線送電装置１００が動作可能な周波数帯の情報や、実際に送電を行っている通信チャネルの中心周波数（以下、送電周波数と称する）等の送電状況を示す情報を含んでも良い。
If a wireless communication system (for example, wireless LAN, DSRC (Dedicated Short Range Communication), etc.) exists within the power transmission area of the wireless
コントローラ１８は、例えばメモリ２０等にアクセスして、これらの制御情報を読み出し、これらの情報に基づき、発振器１６と増幅器１４を制御して送電を制御する。例えば、コントローラ１８は、発振器１６を制御して、送電周波数、出力時間等を制御しても良い。コントローラ１８は、増幅器１４のゲインを制御して、電磁波の出力パワー（送電電力に対応）等を制御しても良い。さらに、コントローラ１８は、複数の増幅器１４のそれぞれのゲインを制御し、複数の送信アンテナ１２から送信される電磁波のビーム方向をそれぞれ制御し、複数の無線受電端末２００に同時に送電できるように構成されても良い。
The
メモリ２０はコントローラ１８の外に設けるのではなく、コントローラ１８内に組み込んでも良い。メモリ２０は不揮発性メモリであっても良い。無線送電装置１００の電源が常時投入され、バックアップバッテリが備えられている場合、メモリ２０は揮発性メモリであっても良い。さらに、無線送電装置の送電領域内に存在する可能性のある無線通信システムのチャネル情報を保持するだけであれば、メモリ２０はＲＯＭでも良い。
The
無線受電端末２００の各々は、受信アンテナ３２と、整流器３６と、充電器／給電器３８を備える。受信アンテナ３２で受信された電磁波は整流器３６で直流電力に変換され、充電器／給電器３８に供給される。無線受電端末２００の一例は、スマートフォン等のポータブルな電子機器でも良いし、ウェアラブル端末でも良いし、電気自動車、ドローン等の移動体でも良い。無線受電端末２００の他の例は、空間に設置されている産業機器用センサでも良い。無線受電端末２００が二次電池を含む場合、充電器／給電器３８は二次電池を充電しても良い。無線受電端末２００が二次電池を含まない場合、充電器／給電器３８は整流器３６の出力をそのまま無線受電端末２００の負荷に供給しても良い。
Each wireless power receiving terminal 200 comprises a
送電周波数帯としては、例えば、マイクロ波帯が用いられる。マイクロ波帯とは、広義では３００ＭＨｚ～３ＴＨｚ（波長が０．１ｍｍ～１ｍ）、狭義では３～３０ＧＨｚ（波長が１～１０ｃｍ）の周波数帯である。本実施形態では、送電周波数帯としては、例えば無線ＬＡＮが利用する２．４ＧＨｚ帯や５ＧＨｚ帯と少なくとも一部が重なる周波数帯が用いられる。このため、本実施形態の無線送電装置１００はマイクロ波送電装置とも称される。
For example, a microwave band is used as the power transmission frequency band. The microwave band is a frequency band of 300 MHz to 3 THz (wavelength 0.1 mm to 1 m) in a broad sense and 3 to 30 GHz (wavelength 1 to 10 cm) in a narrow sense. In this embodiment, as the power transmission frequency band, for example, a frequency band at least partially overlapping with the 2.4 GHz band or 5 GHz band used by the wireless LAN is used. Therefore, the wireless
例えば、無線送電装置１００の送信電力は最大で１０Ｗ、ｅ．ｉ．ｒ．ｐ．（等価等方放射電力）は１ｋＷであり、送電マイクロ波は連続波（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ）であり、送信マイクロ波の帯域幅は１００ｋＨｚ未満である。このように送電マイクロ波は送電領域内で動作する無線ＬＡＮの通信に干渉する可能性があり、コントローラ１８は干渉が生じないように、もしくは干渉を減じて通信への重篤な影響が出ないように送電を制御する。
For example, the maximum transmission power of the wireless
第１実施形態の無線送電装置１００の他の例を説明する。図１に示した無線送電装置１００は、送電装置単体で送電を制御するが、図２に示す無線送電装置１０２は、無線受電端末２０２－１、２０２－２、…（無線受電端末２０２と総称することもある）から送信されたフィードバック情報にも基づいて送電を制御する。無線送電装置１０２は、発振器１６と、増幅器１４と、送信アンテナ１２と、コントローラ１８に加えて、受信アンテナ２２と、受信機２４と、復調器２６を備える。受信機２４の出力が復調器２６に供給され、復調器２６の出力がコントローラ１８に供給される。
Another example of the wireless
無線受電端末２０２の各々は、受信アンテナ３２と、整流器３６と、充電器／給電器３８に加えて、変調器４４と、送信機４６と、送信アンテナ４８と、コントローラ４２を備える。無線受電端末２０２から無線送電装置１０２へ送信されるフィードバック情報が変調器４４に入力され、変調器４４で変調された後、送信機４６により送信アンテ４８から送信される。コントローラ４２は、無線受電端末２０２に含まれる各部を制御する。コントローラ４２には、送電装置１０２内のメモリ２０と同様なメモリ５２も接続される。メモリ５２はコントローラ４２の外に設けるのではなく、コントローラ４２内に組み込んでも良い。メモリ５２は不揮発性のメモリであっても良いし、ＲＯＭでも良い。
Each wireless powered terminal 202 includes a
無線受電端末２０２から送信されたフィードバック情報は、無線送電装置１０２の受信アンテナ２２で受信される。受信機２６の出力が復調器２６で復調され、フィードバック情報がコントローラ１８に入力される。フィードバック情報はメモリ２０に格納されても良い。例えばコントローラ１８はメモリ２０に格納されている制御情報とフィードバック情報に基づいて送電を制御する。
Feedback information transmitted from the wireless power receiving terminal 202 is received by the receiving
フィードバック情報の一例は、無線受電端末２０２が二次電池を充電する場合、何％の充電が完了したかを示す情報、無線受電端末２０２の位置推定を行うための情報等である。フィードバック情報の他の例は、無線受電端末２０２で観測した無線チャネルの状況を示す情報である。フィードバック情報を伝送する信号をビーコン（Ｂｅａｃｏｎ）信号と呼ぶことがある。 An example of the feedback information is, when the wireless power receiving terminal 202 charges the secondary battery, information indicating what percentage of charging has been completed, information for estimating the position of the wireless power receiving terminal 202, and the like. Another example of feedback information is information indicating the state of the wireless channel observed by wireless power receiving terminal 202 . A signal that transmits feedback information is sometimes called a beacon signal.
図２に示すように無線送電装置１０２が送電と無線受電端末２０２からのビーコン信号の受信を行う場合、送電とビーコン信号の受信を時分割多重（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ；ＴＤＤ）で行っても良い。時分割多重方式の場合には、送電周波数帯とフィードバック情報の送信のためのビーコン信号の周波数帯は同一であっても、無線送電装置１０２は送電と受信を容易に実施できる。なお、送電周波数帯は以降に記述するように、ビーコン信号の周波数帯と同一である必要はなく、異なる周波数帯であっても良い。すなわち、時分割多重方式は必須ではない。
As shown in FIG. 2, when the wireless
送電周波数とビーコン信号の周波数帯が同一ではない場合、送電とビーコン信号の受信を周波数分割多重（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｅｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ；ＦＤＤ）で行なっても良い。周波数分割多重方式では、無線送電装置１０２は送電とビーコン信号の受信を同時に行うことも可能である。さらに、送電とビーコン信号の受信を時分割にしつつ、周波数も多重（分割）する方式を採用することも可能である。さらに、送電とビーコン信号の受信を同一周波数帯で行うことができ、タイミングの制約もない、全二重（Ｆｕｌｌ ｄｕｐｌｅｘ；ＦＤ）方式を採用しても良い。
When the power transmission frequency and the frequency band of the beacon signal are not the same, the power transmission and the reception of the beacon signal may be performed by frequency division duplex (FDD). In frequency division multiplexing, the wireless
無線受電端末２０２から無線送電装置１０２へのビーコン信号の送信は、例えばＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ（ＢＬＥ）（登録商標）などの無線ＰＡＮ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、あるいはＬｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ（ＬＴＥ）などのセルラー系の通信方式等の既存の無線通信方式を用いても良い。本実施形態では、ビーコン信号の送信に既存の無線通信方式を転用し、既存の無線通信方式で用いられている周波数帯と同じ周波数帯でビーコン信号を送信するが、ビーコン信号の送信に既存の無線通信方式を用いるが周波数帯のみ既存の無線通信方式とは異なる周波数帯を用いるようにしても良い。
Transmission of the beacon signal from the wireless power receiving terminal 202 to the wireless
例えば、ビーコン信号の送信にＢＬＥ方式を利用する場合、ＢＬＥ方式の周波数帯は２．４ＧＨｚ帯だが、本実施形態では、２．４ＧＨｚ帯とは異なる５ＧＨｚ帯の中の一周波数（例えば５，７３２ＭＨｚ）を含む周波数帯を、ビーコン信号の送信に使っても良い。なお、無線送電装置の送電周波数には標準的な周波数（基準周波数と称する）が想定されており、５，７３２ＭＨｚは無線給電システムの基準周波数の一例である。なお、基準周波数は５，７３２ＭＨｚに限らず、他の周波数でも良い。 For example, when the BLE system is used to transmit beacon signals, the frequency band of the BLE system is the 2.4 GHz band. ) may be used for beacon signal transmission. A standard frequency (referred to as a reference frequency) is assumed as the power transmission frequency of the wireless power transmission device, and 5,732 MHz is an example of the reference frequency of the wireless power supply system. Note that the reference frequency is not limited to 5,732 MHz, and may be another frequency.
また、ビーコン信号の送信にＢＬＥ方式ではなく、ＩＥＥＥ８０２．１１規格の無線ＬＡＮを用いても良い。この場合、送電領域内に存在する可能性のある５ＧＨｚ帯の無線通信システムとしてはＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｎ／ａｃ／ａｘ規格の無線ＬＡＮがあり得るので、それらとの共存を考慮してビーコン信号の送信周波数帯を決定する必要がある。そのため、無線受電端末２０２のコントローラ４２に接続されるメモリ５２に、送電領域内に存在する可能性のある無線通信システムが動作し得る少なくとも１つのチャネルのチャネル情報が格納されている。なお、送電領域内に存在する可能性のある無線通信システムのチャネル情報は無線送電装置１００、１０２内のメモリ２０に格納されているので、無線送電装置１００、１０２がこのチャネル情報を無線受電端末２０２へ知らせても良い。このチャネル情報を無線受電端末２０２へ知らせる方法として無線通信を用いる場合には、無線送電装置１００、１０２に、無線受電端末２０２と同様に変調器と送信機を備える。無線送電装置１０２の受信アンテナ２２、受信機２４、復調器２６を送電領域内で動作するＩＥＥＥ８０２．１１規格の無線ＬＡＮに適合させると、無線送電装置１０２を効率的に構成することができる。
Also, a wireless LAN conforming to the IEEE802.11 standard may be used for transmission of the beacon signal instead of the BLE system. In this case, a wireless LAN conforming to the IEEE802.11a/n/ac/ax standard can be used as a 5 GHz band wireless communication system that may exist within the power transmission area. It is necessary to determine the transmission frequency band. Therefore, the
無線送電装置１００、１０２が動作し得る送電周波数帯は、無線送電装置１００の送電領域内に存在する可能性がある無線通信システムの通信周波数帯と少なくとも一部が重なる。これは、周波数の利用状況が逼迫しているので、無線送電装置と無線システムが周波数帯を共用するためである。例えば、無線送電装置１００、１０２が５ＧＨｚ帯、例えば、５，４９０ＭＨｚ～５，７１０ＭＨｚ、いわゆる５．６ＧＨｚ帯（Ｗ５６とも表記する）の一部もしくは全てを送電周波数帯として用いる場合、この周波数帯はＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｎ／ａｃ／ａｘ規格の無線ＬＡＮ規格（ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘは現在規格策定中。また、記載した規格名以外に、当該周波数帯で利用可能な無線ＬＡＮ規格として今後策定されるものを含む）が利用可能である。従って、無線送電装置１００、１０２の送電周波数帯が５ＧＨｚ帯である場合、無線送電装置１００、１２０及び／又は無線受電端末２００、２０２の周辺にＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｎ／ａｃ／ａｘ規格の無線ＬＡＮ端末（基地局を含む）が存在した場合、送電周波数帯と重なる又は送電周波数帯の近傍の通信周波数帯の無線ＬＡＮ端末の通信が送電マイクロ波により干渉を受ける可能性がある。
The power transmission frequency band in which the wireless
無線ＬＡＮでは、動作チャネルの隣接チャネルと次隣接チャネルでの感度抑圧レベルが決まっており、それを満たしていれば、通信に支障がない。しかし、無線送電装置１００、１０２の送信電力が大きい場合、無線ＬＡＮの動作チャネルの隣接チャネルや次隣接のチャネルの領域で送電が行われても、無線ＬＡＮの受信回路の高周波部分（アナログ部）が飽和してしまう危険性がある。例えば、無線送電装置１００、１０２がＷ５６に含まれない５，７３２ＭＨｚを送電周波数帯として用いる場合、Ｗ５６で動作する無線通信システムの通信に干渉する可能性がある。そのため、無線送電装置１００、１０２の送電領域内で動作する無線通信システム（ここでは無線ＬＡＮシステム）の通信に対して送電マイクロ波が干渉しない、もしくは干渉し難くなるように、無線送電装置１００、１０２は送電を制御する必要がある。送電制御には、例えば、送電周波数帯を調整する、送電時間を調整する、送電電力を調整すること等が含まれる。
In a wireless LAN, desensitization levels are determined for channels adjacent to and next to the operating channel, and communication is not hindered if these levels are satisfied. However, when the transmission power of the wireless
［チャネル割り当て］
ここでは、先ず、送電周波数帯の選択を説明する。例えば、５，４９０ＭＨｚから５，７１０ＭＨｚの５．６ＧＨｚ帯で動作する場合のＩＥＥＥ８０２．１１規格の無線ＬＡＮの通信チャネルの割り当ては図３に示すようになっている。
チャネル帯域幅が２０ＭＨｚの場合、チャネル番号１００、１０４、１０８、１１２、１１６、１２０、１２４、１２８、１３２、１３６、１４０の１１個の通信チャネルがＷ５６に割り当てられる。チャネル帯域幅が４０ＭＨｚの場合、チャネル番号１０２、１１０、１１８、１２６、１３４の５個の通信チャネルがＷ５６に割り当てられる。チャネル帯域幅が８０ＭＨｚの場合、チャネル番号１０６、１２２の２通信チャネルがＷ５６に割り当てられる。チャネル帯域幅が１６０ＭＨｚの場合、チャネル番号１１４の１個の通信チャネルがＷ５６に割り当てられる。このようにＩＥＥＥ８０２．１１規格の無線ＬＡＮでは、複数のチャネル帯域幅が利用可能であり、基本のチャネル幅である２０ＭＨｚの２のべき乗倍（２倍、４倍、８倍）のチャネル帯域幅が用いられる。この、基本のチャネル幅を複数連接して利用する形態をチャネルボンディングと呼ぶ。
[Channel allocation]
Here, first, the selection of the power transmission frequency band will be explained. For example, FIG. 3 shows the wireless LAN communication channel allocation of the IEEE802.11 standard when operating in the 5.6 GHz band from 5,490 MHz to 5,710 MHz.
If the channel bandwidth is 20 MHz, 11 communication channels with
これら複数のチャネル帯域幅とチャネル位置（通信チャネルの中心周波数）を表すチャネル情報が無線送電装置１００、１０２のメモリ２０に格納されている。すなわち、図４に示すように、チャネル帯域幅が２０ＭＨｚのチャネル番号１００、１０４、１０８、１１２、１１６、１２０、１２４、１２８、１３２、１３６、１４０の１１個の通信チャネルの中心周波数５，５００ＭＨｚ、５，５２０ＭＨｚ、５，５４０ＭＨｚ、５，５６０ＭＨｚ、５，５８０ＭＨｚ、５，６００ＭＨｚ、５，６２０ＭＨｚ、５，６４０ＭＨｚ、５，６６０ＭＨｚ、５，６８０ＭＨｚ、５，７００ＭＨｚがメモリ２０に記憶される。チャネル帯域幅が４０ＭＨｚのチャネル番号１０２、１１０、１１８、１２６、１３４の５個の通信チャネルの中心周波数５，５１０ＭＨｚ、５，５５０ＭＨｚ、５，５９０ＭＨｚ、５，６３０ＭＨｚ、５，６７０ＭＨｚもメモリ２０に記憶される。チャネル帯域幅が８０ＭＨｚのチャネル番号１０６、１２２の２個の通信チャネルの中心周波数５，５３０ＭＨｚ、５，６１０ＭＨｚもメモリ２０に記憶される。チャネル帯域幅が１６０ＭＨｚのチャネル番号１１４の１個の通信チャネルの中心周波数５，５７０ＭＨｚもメモリ２０に記憶される。
Channel information representing the plurality of channel bandwidths and channel positions (center frequencies of communication channels) is stored in the
なお、国や地域によっては、Ｗ５６は図５に示すように高い側の周波数が５，７３０ＭＨｚまで利用可能である。この場合のチャネル帯域幅とチャネル位置を表すチャネル情報がメモリ２０に格納されても良い。
チャネル帯域幅が２０ＭＨｚの場合、チャネル番号１００、１０４、１０８、１１２、１１６、１２０、１２４、１２８、１３２、１３６、１４０，１４４の１２個の通信チャネルが５，４９０ＭＨｚから５，７３０ＭＨｚまでのＷ５６に割り当てられる。チャネル帯域幅が４０ＭＨｚの場合、チャネル番号１０２、１１０、１１８、１２６、１３４、１４２の６個の通信チャネルがＷ５６に割り当てられる。チャネル帯域幅が８０ＭＨｚの場合、チャネル番号１０６、１２２、１３８の３個の通信チャネルがＷ５６に割り当てられる。チャネル帯域幅が１６０ＭＨｚの場合、チャネル番号１１４の１個の通信チャネルがＷ５６に割り当てられる。
In some countries and regions, W56 can use frequencies up to 5,730 MHz on the higher side as shown in FIG. Channel information representing the channel bandwidth and channel position in this case may be stored in the
If the channel bandwidth is 20 MHz, 12 communication channels with
図６に示すように、チャネル帯域幅が２０ＭＨｚのチャネル番号１００、１０４、１０８、１１２、１１６、１２０、１２４、１２８、１３２、１３６、１４０，１４４の１２個の通信チャネルの中心周波数５，５００ＭＨｚ、５，５２０ＭＨｚ、５，５４０ＭＨｚ、５，５６０ＭＨｚ、５，５８０ＭＨｚ、５，６００ＭＨｚ、５，６２０ＭＨｚ、５，６４０ＭＨｚ、５，６６０ＭＨｚ、５，６８０ＭＨｚ、５，７００ＭＨｚ、５，７２０ＭＨｚがメモリ２０に記憶される。チャネル帯域幅が４０ＭＨｚのチャネル番号１０２、１１０、１１８、１２６、１３４、１４２の６個の通信チャネルの中心周波数５，５１０ＭＨｚ、５，５５０ＭＨｚ、５，５９０ＭＨｚ、５，６３０ＭＨｚ、５，６７０ＭＨｚ、５，７１０ＭＨｚもメモリ２０に記憶される。チャネル帯域幅が８０ＭＨｚのチャネル番号１０６、１２２，１３８の３個の通信チャネルの中心周波数５，５３０ＭＨｚ、５，６１０ＭＨｚ、５，６９０ＭＨｚもメモリ２０に記憶される。チャネル帯域幅が１６０ＭＨｚのチャネル番号１１４の１個の通信チャネルの中心周波数５，５７０ＭＨｚもメモリ２０に記憶される。
As shown in FIG. 6, 12 communication channels with
図７は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格の無線ＬＡＮにおいて５ＧＨｚ帯として利用できる周波数領域として５，１７０ＭＨｚ～５，３３０ＭＨｚを利用する場合の通信チャネルの割り当てを示す。５，１７０ＭＨｚ～５，３３０ＭＨｚの周波数領域は、５，１７０ＭＨｚ～５，２５０ＭＨｚの５．２ＧＨｚ帯（Ｗ５２とも表記する）と、５，２５０ＭＨｚ～５，３３０ＭＨｚの５．３ＧＨｚ帯（Ｗ５３とも表記する）と区別されることもある。 FIG. 7 shows allocation of communication channels when using a frequency range of 5,170 MHz to 5,330 MHz as the 5 GHz band in a wireless LAN conforming to the IEEE802.11 standard. The frequency range from 5,170 MHz to 5,330 MHz includes the 5.2 GHz band from 5,170 MHz to 5,250 MHz (also written as W52) and the 5.3 GHz band from 5,250 MHz to 5,330 MHz (also written as W53). are sometimes distinguished.
チャネル帯域幅が２０ＭＨｚの場合、チャネル番号３６、４０、４４、４８の４個の通信チャネルがＷ５２に割り当てられ、チャネル番号５２、５６、６０、６４の４個の通信チャネルがＷ５３に割り当てられる。チャネル帯域幅が４０ＭＨｚの場合、チャネル番号３８、４６の２個の通信チャネルがＷ５２に割り当てられ、チャネル番号５４、６２の２個の通信チャネルがＷ５３に割り当てられる。チャネル帯域幅が８０ＭＨｚの場合、チャネル番号４２の１個の通信チャネルがＷ５２に割り当てられ、チャネル番号５８の１個の通信チャネルがＷ５３に割り当てられる。チャネル帯域幅が１６０ＭＨｚの場合、チャネル番号５０の１個の通信チャネルがＷ５２とＷ５３にまたいで割り当てられる。
If the channel bandwidth is 20 MHz, four communication channels with
図８に示すように、チャネル帯域幅が２０ＭＨｚのチャネル番号３６、４０、４４、４８、５２、５６、６０、６４の８個の通信チャネルの中心周波数５，１８０ＭＨｚ、５，２００ＭＨｚ、５，２２０ＭＨｚ、５，２４０ＭＨｚ、５，２６０ＭＨｚ、５，２８０ＭＨｚ、５，３００ＭＨｚ、５，３２０ＭＨｚがメモリ２０に記憶される。チャネル帯域幅が４０ＭＨｚのチャネル番号３８、４６、５４、６２の４個の通信チャネルの中心周波数５，１９０ＭＨｚ、５，２３０ＭＨｚ、５，２７０ＭＨｚ、５，３１０ＭＨｚもメモリ２０に記憶される。チャネル帯域幅が８０ＭＨｚのチャネル番号４２、５８の２個の通信チャネルの中心周波数５，２１０ＭＨｚ、５，２９０ＭＨｚもメモリ２０に記憶される。チャネル帯域幅が１６０ＭＨｚのチャネル番号５０の１個の通信チャネルの中心周波数５，２５０ＭＨｚもメモリ２０に記憶される。
As shown in FIG. 8, center frequencies of 5,180 MHz, 5,200 MHz, and 5,220 MHz of eight communication channels with
Ｗ５２に割り当てられた通信チャネルのチャネル情報はＷ５３に割り当てられた通信チャネルのチャネル情報と類似しているので、全てのチャネル情報をメモリ２０に格納しなくても良く、Ｗ５２又はＷ５３に割り当てられた通信チャネルのチャネル情報と、Ｗ５２又はＷ５３を示す情報をメモリ２０に格納するだけでも良い。
Since the channel information of the communication channel assigned to W52 is similar to the channel information of the communication channel assigned to W53, it is not necessary to store all the channel information in
無線ＬＡＮが利用できる５ＧＨｚ帯上の全てのチャネル情報、例えばＷ５６、Ｗ５２、Ｗ５３に割り当てられた通信チャネルのチャネル情報をメモリ２０に格納しても良い。また、Ｗ５６とＷ５３に割り当てられた通信チャネルのチャネル情報というように無線ＬＡＮが利用できる５ＧＨｚ帯上の一部の通信チャネルのチャネル情報をメモリ２０に格納しても良い。例えば、無線送電装置１００、１０２の利用する周波数の上限が５，７３２ＭＨｚ（基準周波数）であり、カバーできるＲＦ領域（アナログの領域）がＷ５３まで、というのであれば、このような記憶方法が考えられる。
All channel information on the 5 GHz band that can be used by the wireless LAN, for example, channel information of communication channels assigned to W56, W52, and W53 may be stored in the
また、図３～図８の例では、無線ＬＡＮのチャネル情報として、チャネル帯域幅が２０ＭＨｚ、４０ＭＨｚ、８０ＭＨｚ、１６０ＭＨｚのそれぞれの場合のチャネル位置に関する情報をメモリ２０に格納するが、チャネル帯域幅が２０ＭＨｚの場合のチャネル位置に関する情報のみをメモリ２０に格納し、他のチャネル帯域幅の通信チャネルの中心位置は、帯域幅が２０ＭＨｚの通信チャネルの中心位置から単純な計算によって求めても良い。例えば、チャネル帯域幅が４０ＭＨｚのチャネル番号１０２の通信チャネルの中心周波数はチャネル番号１０２の通信チャネルに含まれるチャネル帯域幅が２０ＭＨｚのチャネル番号１００、１０４の２個の通信チャネルの境界の周波数である。通信チャネルの境界の周波数はチャネルの帯域幅と中心周波数から簡単に求められる。チャネル帯域幅が８０ＭＨｚのチャネル番号１０６の通信チャネルの中心周波数はチャネル番号１０６の通信チャネルに含まれるチャネル帯域幅が２０ＭＨｚのチャネル番号１０４、１０８の２個の通信チャネルの境界の周波数である。チャネル帯域幅が１６０ＭＨｚのチャネル番号１１４の通信チャネルの中心周波数はチャネル番号１１４の通信チャネルに含まれるチャネル帯域幅が２０ＭＨｚのチャネル番号１１２、１１６の２個の通信チャネルの境界の周波数である。
In addition, in the examples of FIGS. 3 to 8, as wireless LAN channel information, information on channel positions for channel bandwidths of 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz, and 160 MHz is stored in the
図３～図８の例では、通信チャネルに無線ＬＡＮ上でのチャネル番号が付されているが、無線送電装置としてはこのチャネル番号の情報は下記が実施できるのであれば、保持する必要はない。
［送電周波数帯の制御例］
上記のようなチャネル情報に基づいて送電周波数帯を制御する幾つかの例を説明する。先ず、無線ＬＡＮの２０ＭＨｚチャネルに関するチャネル情報のみがメモリ２０に記憶されている場合の制御例を説明する。
In the examples of FIGS. 3 to 8, the channel numbers on the wireless LAN are attached to the communication channels, but the wireless power transmission device does not need to hold the channel number information if the following can be performed. .
[Example of control of transmission frequency band]
Several examples of controlling the transmission frequency band based on the channel information as described above will now be described. First, an example of control when only channel information relating to a 20 MHz channel of the wireless LAN is stored in the
（例１：無線ＬＡＮの２０ＭＨｚチャネルの直流成分の周波数で送電する）
ＩＥＥＥ８０２．１１規格の無線ＬＡＮでは、周波数ホッピング方式を採用する一部の方式を除き、チャネル帯域幅が２０ＭＨｚの通信チャネルで信号を伝送することが基本である。直交周波数分割多重（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ；ＯＦＤＭ）を用いるＩＥＥＥ８０２．１１規格の無線ＬＡＮ（拡張ファミリも含む）、例えばＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｇ／ｎ／ａｃ／ａｘ規格では、２０ＭＨｚチャネルの周波数方向の中心に直流（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ；ＤＣ）成分が位置する。ＤＣ成分のある周波数帯では信号が伝送されないため、無線ＬＡＮ端末は他の無線端末から信号を受信した際、ＤＣオフセットキャンセルを行う。このため、無線送電装置１００、１０２が、送電周波数帯として、送電領域内で動作する無線ＬＡＮの通信周波数帯に含まれる少なくとも１つの通信チャネルのＤＣ成分の周波数を含む周波数帯を選択した場合、無線ＬＡＮ端末側での受信処理中のＤＣオフセットキャンセルにより、送電マイクロ波が無線ＬＡＮ端末の通信に干渉しない、もしくは干渉し難くなり、無線ＬＡＮの通信性能を維持することができる。
(Example 1: Power is transmitted at the frequency of the DC component of the 20 MHz channel of the wireless LAN)
Wireless LANs conforming to the IEEE 802.11 standard basically transmit signals through a communication channel with a channel bandwidth of 20 MHz, except for some systems that employ a frequency hopping system. IEEE 802.11 standard wireless LAN (including extended family) using Orthogonal Frequency Division Multiplex (OFDM), e.g. A direct current (DC) component is located at . Since no signal is transmitted in a frequency band with a DC component, the wireless LAN terminal performs DC offset cancellation when receiving a signal from another wireless terminal. Therefore, when the wireless
例えば、図３のようなチャネル割り当ての無線ＬＡＮシステムが無線送電装置１００、１０２の送電領域内で動作する場合、無線送電装置１００、１０２のコントローラ１８は、図４に示す２０ＭＨｚチャネルの中心周波数（ＤＣ成分の周波数）５，５００ＭＨｚ、５，５２０ＭＨｚ、５，５４０ＭＨｚ、５，５６０ＭＨｚ、５，５８０ＭＨｚ、５，６００ＭＨｚ、５，６２０ＭＨｚ、５，６４０ＭＨｚ、５，６６０ＭＨｚ、５，６８０ＭＨｚ、５，７００ＭＨｚの中から選ばれたいずれかの周波数を含む周波数帯で送電する。
For example, when a wireless LAN system with channel assignments such as shown in FIG. 3 operates within the power transmission area of the wireless
（ＤＣ帯域）
無線送電装置の送電周波数の帯域幅は１００ｋＨｚ程度であるのに対し、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｇ／ｎ規格の無線ＬＡＮ（ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格では２．４ＧＨｚ帯であるが、２．４ＧＨｚ帯で送電する場合も同様の手法をＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格の無線ＬＡＮに対して適用できる）では、サブキャリア間隔が３１２．５ｋＨｚであり、ＤＣ信号の帯域幅は送電の帯域幅に比べて十分広い。また、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ規格の無線ＬＡＮの場合、サブキャリア間隔は７８．１２５ｋＨｚだが、ＤＣ成分として最小で３サブキャリアが割り当てられるため、ＤＣ信号の帯域幅は１５６．２５ｋＨｚ（＝７８．１２５ｋＨｚ×２）であり、やはりＤＣ信号の周波数帯域幅は送電周波数の帯域幅に比べて広い。そのため、無線送電装置の送電周波数帯が２０ＭＨｚチャネルの中心周波数（ＤＣ成分の周波数）を含む周波数帯から多少ずれても、ＤＣオフセットキャンセルの効果が期待できる。
一例として、送電周波数帯として、無線ＬＡＮの通信周波数帯に含まれる少なくとも１つの通信チャネルのＤＣ成分の周波数を含み、ＤＣ成分の周波数に最も近いデータサブキャリアの周波数帯を含まない周波数帯を選ぶことにより、無線ＬＡＮへの干渉を生じさせない、あるいは干渉を生じ難くすることができる。この場合、ＤＣ成分の周波数よりも高い周波数帯を有する最も近いデータサブキャリアの周波数帯の下限と、ＤＣ成分の周波数よりも低い周波数帯を有する最も近いデータサブキャリアの周波数帯の上限とにはさまれる周波数の少なくとも一部が、送電周波数帯として設定される。
また他の一例としてとして、送電周波数帯として、無線ＬＡＮの通信周波数帯に含まれる少なくとも１つの通信チャネルのＤＣ成分の周波数を含み、ＤＣ成分の周波数に最も近い１以上（閾値以下）のデータサブキャリアの周波数帯を含む周波数帯を選ぶことにより、無線ＬＡＮへの干渉を生じ難くすることができる。
(DC band)
While the bandwidth of the power transmission frequency of the wireless power transmission device is about 100 kHz, the IEEE802.11a/g/n standard wireless LAN (the IEEE802.11g standard uses the 2.4 GHz band, but power A similar technique can also be applied to IEEE 802.11g standard wireless LAN), the subcarrier spacing is 312.5 kHz, and the DC signal bandwidth is sufficiently wider than the power transmission bandwidth. In the case of IEEE802.11ax standard wireless LAN, the subcarrier spacing is 78.125kHz, but since a minimum of 3 subcarriers are allocated as DC components, the DC signal bandwidth is 156.25kHz (=78.125kHz x 2 ), and the frequency bandwidth of the DC signal is also wider than the bandwidth of the transmission frequency. Therefore, even if the power transmission frequency band of the wireless power transmission device slightly deviates from the frequency band including the center frequency (DC component frequency) of the 20 MHz channel, the effect of DC offset cancellation can be expected.
As an example, as the power transmission frequency band, a frequency band that includes the frequency of the DC component of at least one communication channel included in the communication frequency band of the wireless LAN and does not include the frequency band of the data subcarrier that is closest to the frequency of the DC component is selected. Thus, it is possible to prevent interference with the wireless LAN, or to make interference less likely to occur. In this case, the lower limit of the frequency band of the nearest data subcarrier having a frequency band higher than the frequency of the DC component and the upper limit of the frequency band of the nearest data subcarrier having a frequency band lower than the frequency of the DC component are At least a portion of the frequencies sandwiched between are set as transmission frequency bands.
As another example, the power transmission frequency band includes the frequency of the DC component of at least one communication channel included in the communication frequency band of the wireless LAN, and one or more (threshold or less) data subs that are closest to the frequency of the DC component. By selecting a frequency band that includes the frequency band of the carrier, interference with the wireless LAN can be made less likely to occur.
（周波数オフセット）
無線送電装置１００、１０２の周波数にオフセットがあり、送電周波数帯の中心周波数が無線ＬＡＮのＤＣ成分の位置からずれてしまう場合も実際の運用上は考えられる。しかし、この場合でも、２０ＭＨｚチャネルや後述の８０ＭＨｚチャネルではＤＣ成分の近傍の周波数帯には後述のパイロットサブキャリアがないので、送電周波数帯が無線ＬＡＮのＤＣ成分からずれてしまっても、送電マイクロ波がパイロットサブキャリアに重なることがなく、その結果、送電マイクロ波が無線ＬＡＮの通信に干渉しない、もしくは干渉し難くなる。
(frequency offset)
In actual operation, there may be an offset in the frequencies of the wireless
無線ＬＡＮはＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ Ｓｅｎｓｅ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ ｗｉｔｈ Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）で動作しているので、受信信号を復号できず、送信先端末から送達確認フレーム（ＡｃｋフレームやＢｌｏｃｋＡｃｋフレームなど）を受信しなかった場合、再送が行われる。このため、無線ＬＡＮ端末が送電の影響により受信信号を復号できない場合でも、送電がある程度以上時間を占有し続けることがなければ、再送動作により、送電マイクロ波が無線ＬＡＮの通信に干渉しない、もしくは干渉し難くなる。 Since the wireless LAN operates in CSMA/CA (Carrier Multiple Access with Collision Avoidance), if the received signal cannot be decoded and an acknowledgment frame (Ack frame, BlockAck frame, etc.) is not received from the destination terminal , is retransmitted. Therefore, even if the wireless LAN terminal cannot decode the received signal due to the influence of the power transmission, if the power transmission does not continue to occupy a certain amount of time, the retransmission operation will prevent the transmitted microwave from interfering with the wireless LAN communication. difficult to interfere.
（例２：無線ＬＡＮの２０ＭＨｚチャネルの境界で送電する）
５ＧＨｚ帯無線ＬＡＮでは、２０ＭＨｚチャネル使用時も実際の占有帯域幅は２０ＭＨｚよりも狭い。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｎ／ａｃ規格の場合、占有帯域幅は１９ＭＨｚ以内、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ規格の場合、占有帯域幅は１９．１４ＭＨｚである。データサブキャリアは占有帯域幅内に存在し、占有帯域幅外には存在しない。無線ＬＡＮ端末は他の無線ＬＡＮ端末から２０ＭＨｚチャネルの信号を受信した際、チャネルの境界の雑音成分をフィルタによりカットする受信処理をすることがある。従って、２０ＭＨｚチャネルの境界の周波数を含む周波数帯であって、占有帯域幅に含まれない周波数帯で送電すると、送電マイクロ波がカットされ、送電マイクロ波が無線ＬＡＮ端末の通信に干渉しない、もしくは干渉し難くなり、無線ＬＡＮの通信性能を維持することができる。
(Example 2: Transmit power at the boundary of the 20 MHz channel of wireless LAN)
In a 5 GHz band wireless LAN, the actual occupied bandwidth is narrower than 20 MHz even when using a 20 MHz channel. For example, in the case of the IEEE802.11a/n/ac standard, the occupied bandwidth is within 19 MHz, and in the case of the IEEE802.11ax standard, the occupied bandwidth is 19.14 MHz. A data subcarrier exists within the occupied bandwidth and does not exist outside the occupied bandwidth. When a wireless LAN terminal receives a 20 MHz channel signal from another wireless LAN terminal, it may perform reception processing to cut noise components at the boundary of the channel using a filter. Therefore, if power is transmitted in a frequency band that includes the frequency at the boundary of the 20 MHz channel and is not included in the occupied bandwidth, the transmitted microwaves are cut and the transmitted microwaves do not interfere with the communication of the wireless LAN terminal, or Interference is less likely to occur, and the communication performance of the wireless LAN can be maintained.
例えば送電領域内で図３のようなチャネル割り当ての無線ＬＡＮが動作する場合、コントローラ１８は、２０ＭＨｚチャネルの境界に対応する周波数である５，４９０ＭＨｚ、５，５１０ＭＨｚ、５，５３０ＭＨｚ、５，５５０ＭＨｚ、５，５７０ＭＨｚ、５，５９０ＭＨｚ、５，６１０ＭＨｚ、５，６３０ＭＨｚ、５，６５０ＭＨｚ、５，６７０ＭＨｚ、５，６９０ＭＨｚ、５，７１０ＭＨｚの中から選ばれたいずれかの周波数を含むとする周波数帯で送電する。
一例として、送電周波数帯として、無線ＬＡＮの通信周波数帯に含まれる隣接する２つの通信チャネルの境界の周波数を含み、境界の周波数に最も近いデータサブキャリアの周波数帯を含まない周波数帯を選ぶことにより、無線ＬＡＮへの干渉を生じさせない、あるいは干渉を生じ難くすることができる。この場合、境界の周波数よりも高い周波数帯を有する最も近いデータサブキャリアの周波数帯の下限と、境界の周波数よりも低い周波数帯を有する最も近いデータサブキャリアの周波数帯の上限とにはさまれる周波数の少なくとも一部が、送電周波数帯として設定される。
また他の一例としてとして、送電周波数帯として、無線ＬＡＮの通信周波数帯に含まれる隣接する２つの通信チャネルの境界の周波数を含み、境界の周波数に最も近い１以上（閾値以下）のデータサブキャリアの周波数帯を含む周波数帯を選ぶことにより、無線ＬＡＮへの干渉を生じ難くすることができる。
For example, when a wireless LAN with channel assignments such as those shown in FIG. Transmit power in a frequency band that includes any frequency selected from 5,570 MHz, 5,590 MHz, 5,610 MHz, 5,630 MHz, 5,650 MHz, 5,670 MHz, 5,690 MHz, and 5,710 MHz .
As an example, as the power transmission frequency band, a frequency band that includes the boundary frequency between two adjacent communication channels included in the wireless LAN communication frequency band and does not include the frequency band of the data subcarrier that is closest to the boundary frequency is selected. Therefore, interference with the wireless LAN can be prevented or can be made difficult to occur. In this case, it is sandwiched between the lower limit of the frequency band of the nearest data subcarrier having a frequency band higher than the boundary frequency and the upper limit of the frequency band of the nearest data subcarrier having a frequency band lower than the boundary frequency. At least some of the frequencies are set as transmission frequency bands.
As another example, the transmission frequency band includes the boundary frequency between two adjacent communication channels included in the wireless LAN communication frequency band, and one or more (threshold or less) data subcarriers closest to the boundary frequency. By selecting a frequency band that includes the frequency band of , interference with the wireless LAN can be made less likely to occur.
（４０ＭＨｚチャネル以上での考察）
無線ＬＡＮでは２０ＭＨｚチャネル以外に、４０ＭＨｚチャネル、８０ＭＨｚチャネルも利用され得る。これらのチャネル帯域幅の通信チャネルが用いられる場合、４０ＭＨｚチャネル、８０ＭＨｚチャネルの中心のＤＣ成分は、２０ＭＨｚチャネルで考えると、通信チャネルの境界に位置する。４０ＭＨｚ以上のチャネル帯域幅の通信チャネルを用いた無線ＬＡＮにおいてＤＣ成分がある周波数帯で送電することにより、送電マイクロ波が無線ＬＡＮ端末の通信に干渉しない、もしくは干渉し難くなる効果は、２０ＭＨｚのチャネル帯域幅の通信チャネルを用いた無線ＬＡＮにおいてＤＣ成分がある周波数帯で送電する場合と同様である。
(Consideration of 40 MHz channel or more)
A wireless LAN can use 40 MHz channels and 80 MHz channels in addition to 20 MHz channels. When communication channels of these channel bandwidths are used, the DC components at the center of the 40 MHz and 80 MHz channels are located at the boundary of the communication channel when considered in the 20 MHz channel. By transmitting power in a frequency band with a DC component in a wireless LAN using a communication channel with a channel bandwidth of 40 MHz or more, the effect that the transmitted microwave does not interfere or hardly interferes with the communication of the wireless LAN terminal is 20 MHz. This is similar to the case of transmitting power in a frequency band with a DC component in a wireless LAN using a communication channel with a channel bandwidth.
図３のようなチャネル割り当てで４０ＭＨｚチャネルを用いる無線ＬＡＮが無線送電装置１００、１０２の送電領域内で動作する場合、無線送電装置１００、１０２のコントローラ１８は、図４に示す４０ＭＨｚチャネルの中心周波数５，５１０ＭＨｚ、５，５５０ＭＨｚ、５，５９０ＭＨｚ、５，６３０ＭＨｚ、５，６７０ＭＨｚの中から選ばれたいずれかの周波数を含む周波数帯で送電する。同じく、図３のようなチャネル割り当てで８０ＭＨｚチャネルを用いる無線ＬＡＮシステムが送電領域内で動作する場合、コントローラ１８は、図４に示す８０ＭＨｚチャネルの中心周波数５，５３０ＭＨｚ、５，６１０ＭＨｚの中から選ばれたいずれかの周波数を含む周波数帯で送電する。 When a wireless LAN using 40 MHz channels with channel assignments as in FIG. Power is transmitted in a frequency band including any frequency selected from 5,510 MHz, 5,550 MHz, 5,590 MHz, 5,630 MHz, and 5,670 MHz. Similarly, when a wireless LAN system using 80 MHz channels with channel assignments as shown in FIG. transmit power in a frequency band that includes any of the frequencies
一方、ある無線ＬＡＮシステムで用いるチャネル帯域幅は必ずしも常に一律であるとは限らない。また、複数の無線ＬＡＮシステムの端末が送電領域内に存在する場合、同一通信チャネル上、また異なる通信チャネル上いずれでも動作する可能性がある。しかし、４０ＭＨｚチャネルや８０ＭＨｚチャネルの中心周波数は２０ＭＨｚチャネルの境界に位置する。そのため、４０ＭＨｚチャネルや８０ＭＨｚチャネルの無線ＬＡＮ端末が送電領域内で動作することを想定し、それらのチャネルの中心周波数を含む周波数帯で送電すると、送電マイクロ波は４０ＭＨｚチャネルや８０ＭＨｚチャネルの無線ＬＡＮの通信に干渉しない、もしくは干渉し難くなる。さらに、４０ＭＨｚチャネルや８０ＭＨｚチャネルの中心周波数は２０ＭＨｚチャネルの境界に対応する周波数であるので、２０ＭＨｚチャネルを使う無線ＬＡＮの通信でも上述のようにフィルタにより送電成分がカットされるので、送電マイクロ波は２０ＭＨｚチャネルを使う無線ＬＡＮの通信にもやはり干渉しない、もしくは干渉し難くなる。 On the other hand, the channel bandwidth used in a wireless LAN system is not always uniform. Also, when terminals of a plurality of wireless LAN systems exist within a power transmission area, they may operate on the same communication channel or on different communication channels. However, the center frequencies of the 40 MHz and 80 MHz channels lie on the boundary of the 20 MHz channel. Therefore, assuming that a 40 MHz channel or 80 MHz channel wireless LAN terminal operates within the power transmission area, and if power is transmitted in a frequency band that includes the center frequency of those channels, the transmitted microwave will be 40 MHz channel or 80 MHz channel wireless LAN terminal Does not interfere with communication, or interferes less. Furthermore, since the center frequency of the 40 MHz channel and the 80 MHz channel is the frequency corresponding to the boundary of the 20 MHz channel, even in wireless LAN communication using the 20 MHz channel, the power transmission component is cut by the filter as described above, so the power transmission microwave is It also does not interfere, or hardly interferes, with wireless LAN communication using 20 MHz channels.
そのため、無線ＬＡＮで用いられるチャネル帯域幅を１つに特定できない場合（無線ＬＡＮ端末が送電領域内に存在するか否かを判別できない又は判別しない場合も含む）、２０ＭＨｚチャネルの境界に対応する周波数を含む周波数帯で送電すれば、どのチャネル帯域幅の通信チャネルが使用されたとしても、無線ＬＡＮの通信への干渉を低減する効果がある程度期待できる。あるいは４０ＭＨｚチャネル帯域幅以上のチャネル、すなわちチャネルボンディング、を使用する無線ＬＡＮ端末が送電領域内で動作することが想定される場合、例えば２０ＭＨｚチャネルの境界に対応する周波数を含む周波数帯で送電するようにする。これにより、２０ＭＨｚチャネルの場合は、フィルタカットにより、送電マイクロ波が無線ＬＡＮの通信に干渉することがない、もしくは干渉し難い。４０ＭＨｚ、８０ＭＨｚ、１６０ＭＨｚのチャネルの場合は、ＤＣオフセットキャンセルにより、送電マイクロ波が無線ＬＡＮシステムの通信に干渉することがない、もしくは干渉し難い。 Therefore, if one channel bandwidth used in the wireless LAN cannot be identified (including cases where it is not possible or impossible to determine whether or not the wireless LAN terminal exists within the power transmission area), the frequency corresponding to the boundary of the 20 MHz channel If power is transmitted in a frequency band including , the effect of reducing interference with wireless LAN communication can be expected to some extent regardless of which channel bandwidth the communication channel is used. Alternatively, if it is assumed that a wireless LAN terminal that uses a channel with a channel bandwidth of 40 MHz or more, that is, channel bonding, operates within the power transmission area, for example, power is transmitted in a frequency band that includes the frequency corresponding to the boundary of the 20 MHz channel. to As a result, in the case of a 20 MHz channel, the transmitted microwave does not interfere with wireless LAN communication, or does not interfere easily, due to the filter cut. In the case of channels of 40 MHz, 80 MHz, and 160 MHz, due to DC offset cancellation, transmitted microwaves do not or hardly interfere with wireless LAN system communications.
また、２０ＭＨｚチャネルの無線ＬＡＮシステムが送電領域内で動作することが想定される場合、２０ＭＨｚチャネルの中心周波数帯で送電するようにしても良い。この判断を行うために、無線送電装置の使用候補となる周波数帯のうち無線ＬＡＮシステムと共有する周波数領域をスキャンするようにしても良い。 Further, if it is assumed that a wireless LAN system with 20 MHz channels operates within the power transmission area, power may be transmitted in the central frequency band of the 20 MHz channels. In order to make this determination, a frequency region shared with the wireless LAN system may be scanned among the frequency bands that are candidates for use by the wireless power transmission device.
（１６０ＭＨｚと８０＋８０ＭＨｚチャネルについて）
この他に、無線ＬＡＮのチャネル帯域幅としては、１６０ＭＨｚチャネル、また８０＋８０ＭＨｚチャネルがある。８０＋８０ＭＨｚチャネルは、チャネル帯域幅としては１６０ＭＨｚであるが、１つの８０ＭＨｚチャネルともう１つの８０ＭＨｚチャネルとの間に間隔がある。間隔は２０ＭＨｚ以上である。一方、１６０ＭＨｚチャネルはその間隔が０ＭＨｚのものと言うことができる。ＩＥＥＥ８０２．１１規格の無線ＬＡＮでは１６０ＭＨｚチャネルは２つの８０ＭＨｚチャネルの集合としても扱うことができる。すなわち、１６０ＭＨｚもしくは８０＋８０ＭＨｚチャネルでの周波数が下側の８０ＭＨｚ、上側の８０ＭＨｚの各々は８０ＭＨｚチャネルと同一であり、８０ＭＨｚチャネルでのＤＣ成分の位置に対応する周波数や後述のパイロットサブキャリアの位置に対応する周波数は、そのまま、１６０ＭＨｚチャネルでのＤＣ成分の位置に対応する周波数や後述のパイロットサブキャリアの位置に対応する周波数に適用できる。
(For 160MHz and 80+80MHz channels)
Other wireless LAN channel bandwidths include 160 MHz channels and 80+80 MHz channels. An 80+80 MHz channel has a channel bandwidth of 160 MHz, but with spacing between one 80 MHz channel and another 80 MHz channel. The spacing is 20 MHz or greater. On the other hand, a 160 MHz channel can be said to have a spacing of 0 MHz. In IEEE802.11 standard wireless LAN, a 160 MHz channel can be treated as a set of two 80 MHz channels. That is, each of the lower 80 MHz and the upper 80 MHz in the 160 MHz or 80 + 80 MHz channel is the same as the 80 MHz channel, and corresponds to the frequency corresponding to the position of the DC component in the 80 MHz channel and the position of the pilot subcarrier described later. The frequency to be used can be applied as it is to the frequency corresponding to the position of the DC component in the 160 MHz channel or the frequency corresponding to the position of the pilot subcarrier described later.
（例３：パイロットサブキャリアの位置では送電しない）
ＯＦＤＭを用いる無線ＬＡＮでは、パイロット信号を用いてＯＦＤＭ信号を復調する。既知の周波数帯にあるパイロット信号の受信信号レベルから通信チャネルにおける振幅と位相変動が検出され、通信チャネルの特性が推定され、受信信号がそれに応じて補正される。このパイロット信号の送信には一部のＯＦＤＭサブキャリアが用いられる。パイロット信号を送信するサブキャリアをパイロットサブキャリアと称する。２０ＭＨｚチャネルを使うＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格では２０ＭＨｚチャネルの中の４箇所にパイロットサブキャリアが位置する。ＯＦＤＭを用いるＩＥＥＥ８０２．１１ｇ又はＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格でも２０ＭＨｚチャネルではその中の４箇所にパイロットサブキャリアが位置する。そのため、これらのＯＦＤＭ復号に重要な要素となるパイロットサブキャリアの周波数帯を避けて送電周波数帯を決定するようにしても良い。
(Example 3: No power transmission at pilot subcarrier positions)
In a wireless LAN using OFDM, a pilot signal is used to demodulate the OFDM signal. Amplitude and phase variations in the communication channel are detected from the received signal level of the pilot signal in a known frequency band, the characteristics of the communication channel are estimated, and the received signal is corrected accordingly. Some OFDM subcarriers are used for transmission of this pilot signal. A subcarrier that transmits a pilot signal is called a pilot subcarrier. In the IEEE 802.11a standard that uses 20 MHz channels, pilot subcarriers are located at four locations in the 20 MHz channel. In IEEE 802.11g or IEEE 802.11n standard using OFDM, pilot subcarriers are located at four positions in a 20 MHz channel. Therefore, the power transmission frequency band may be determined by avoiding the frequency band of the pilot subcarriers, which is an important factor in OFDM decoding.
なお、４０ＭＨｚチャネル、８０ＭＨｚチャネル、又は１６０ＭＨｚチャネルを用いる無線ＬＡＮは、２０ＭＨｚチャネルを用いる無線ＬＡＮとパイロットサブキャリアの周波数帯が同一ではない可能性がある。そのため、例えば、複数のチャネル帯域幅の無線ＬＡＮシステムが送電領域内で動作することを想定する場合、無線送電装置１００、１０２のコントローラ１８は、４０ＭＨｚチャネル、８０ＭＨｚチャネル、１６０ＭＨｚチャネルのいずれのチャネル帯域幅の無線ＬＡＮでもパイロットサブキャリアがない周波数帯を優先的に送電周波数帯として選択する。すなわち、２０ＭＨｚチャネルの中心周波数は４０ＭＨｚチャネルでも８０ＭＨｚチャネルでもパイロットサブキャリアが配置されないようになっているため、送電領域内で動作し得る無線ＬＡＮシステムの２０ＭＨｚチャネルの中心周波数又は２０ＭＨｚチャネル間の境界に対応する周波数、すなわち１０ＭＨｚ間隔の周波数を含む周波数帯で送電するようにすれば良い。
A wireless LAN using a 40 MHz channel, an 80 MHz channel, or a 160 MHz channel may not have the same pilot subcarrier frequency band as a wireless LAN using a 20 MHz channel. Therefore, for example, when it is assumed that a wireless LAN system with a plurality of channel bandwidths operates within the power transmission area, the
図９は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ規格の無線ＬＡＮにおけるパイロットサブキャリアの中心周波数をチャネル帯域幅毎に示す。パイロットサブキャリアの中心周波数はチャネルの中心周波数の位置を０とし、左右に対称に配置される。数字はサブキャリア（７８．１２５ｋＨｚ間隔）の数を示す。 FIG. 9 shows the center frequencies of pilot subcarriers for each channel bandwidth in a wireless LAN conforming to the IEEE802.11ax standard. The center frequencies of the pilot subcarriers are arranged symmetrically to the left and right with the position of the center frequency of the channel being 0. Numbers indicate the number of subcarriers (78.125 kHz intervals).
図１０は、チャネル帯域幅が２０ＭＨｚの場合のＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ規格の無線ＬＡＮにおけるパイロットサブキャリアの中心周波数を示す。
図１１は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格の無線ＬＡＮ（チャネル帯域幅は２０ＭＨｚのみ）におけるパイロットサブキャリアの中心周波数を示す。図１２は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格の無線ＬＡＮ（チャネル帯域幅は２０ＭＨｚと４０ＭＨｚ）におけるパイロットサブキャリアの中心周波数をチャネル帯域幅毎に示す。図１３は、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｃ規格の無線ＬＡＮ（チャネル帯域幅は２０ＭＨｚ、４０ＭＨｚ、８０ＭＨｚ、１６０ＭＨｚ）におけるパイロットサブキャリアの中心周波数をチャネル帯域幅毎に示す。ＩＥＥＥ８０２．１１ａ／ｎ／ａｃ規格では、サブキャリア間隔がＩＥＥＥ８０２．１１ａｘ規格の４倍の３１２．５ｋＨｚであり、サブキャリア数は相対的に少ない。
FIG. 10 shows the center frequencies of pilot subcarriers in IEEE 802.11ax standard wireless LAN when the channel bandwidth is 20 MHz.
FIG. 11 shows the center frequencies of pilot subcarriers in IEEE 802.11a standard wireless LAN (channel bandwidth is only 20 MHz). FIG. 12 shows the center frequencies of pilot subcarriers for each channel bandwidth in an IEEE 802.11n standard wireless LAN (channel bandwidths are 20 MHz and 40 MHz). FIG. 13 shows the center frequencies of pilot subcarriers for each channel bandwidth in an IEEE802.11ac standard wireless LAN (channel bandwidths are 20 MHz, 40 MHz, 80 MHz, and 160 MHz). In the IEEE802.11a/n/ac standard, the subcarrier interval is 312.5 kHz, which is four times that of the IEEE802.11ax standard, and the number of subcarriers is relatively small.
このように、第１実施形態では、送電領域内に存在する可能性のある無線ＬＡＮシステムの通信へ干渉しない、もしくは干渉し難い有意の周波数帯で送電される。 As described above, in the first embodiment, power is transmitted in a significant frequency band that does not interfere or hardly interferes with communications of the wireless LAN system that may exist within the power transmission area.
なお、第１実施形態では、記憶する無線ＬＡＮのチャネル情報として、チャネル帯域幅とチャネル位置の情報を例に示したが、これに限らず、無線送電装置が無線ＬＡＮのチャネル上で送電の影響を受けない有意の周波数帯を選択できれば良く、記憶する情報はこれに限られない。例えば、無線ＬＡＮの有意な周波数帯、例えば２０ＭＨｚチャネルの中心の周波数帯及び／又は２０ＭＨｚチャネルの境界の周波数帯だけを保持するようにしても良い。 Note that in the first embodiment, channel bandwidth and channel position information are exemplified as wireless LAN channel information to be stored. The information to be stored is not limited to this, as long as it is possible to select a significant frequency band that does not receive . For example, only significant frequency bands of the wireless LAN, such as the central frequency band of the 20 MHz channel and/or the frequency bands at the boundary of the 20 MHz channel, may be retained.
また、第１実施形態では、送電領域内で存在する可能性のある無線システムとしてはＩＥＥＥ８０２．１１規格の無線ＬＡＮシステムを説明したが、他の無線通信システムであっても同様な手法で共存を図ることができる。
このように、送電周波数として選択する周波数帯を制限することは、送電アンテナ１２を広帯域化する必要が無く、アンテナの設計負荷を軽減できるという効果もある。
Also, in the first embodiment, the IEEE802.11 standard wireless LAN system has been described as a wireless system that may exist within the power transmission area. can be planned.
Limiting the frequency band selected as the power transmission frequency in this way also has the effect of reducing the design load of the antenna without the need to widen the band of the
［第２実施形態］
第２実施形態の構成は図１、図２に示した第１実施形態の構成と同じである。コントローラ１８による送電周波数帯の選択の仕方が第１実施形態と異なる。第１実施形態では、送電周波数帯は一定であるが、第２実施形態では、送電周波数帯は時間の経過とともに変化する、いわゆる周波数ホッピングが採用される。周波数ホッピングにより変更される周波数帯は、第１実施形態に従って選択された周波数帯のいずれかである。図１４は第２実施形態のコントローラ１８が選択する送電周波数帯の変化の一例を示す。図１４は、図３のようなチャネル割り当ての無線ＬＡＮが２０ＭＨｚチャネルで動作する場合の周波数ホッピングの一例を示す。コントローラ１８は、１回目の送電時にＷ５６内のチャネル１０８の中心周波数を含む周波数帯、２回目の送電時にＷ５６外であるが無線送電装置の基準周波数の一例である５，７３２ＭＨｚを含む周波数帯、３回目の送電時にＷ５６内のチャネル１２８の中心周波数を含む周波数帯、…を送電周波数帯として順次選択する。
[Second embodiment]
The configuration of the second embodiment is the same as the configuration of the first embodiment shown in FIGS. The method of selecting the power transmission frequency band by the
送電周波数帯が固定で、送電周波数帯が無線ＬＡＮの動作チャネルの隣接又は次隣接チャネルに存在する場合、無線ＬＡＮのＲＦ成分が飽和する可能性がある。周波数ホッピングを採用することにより、このような送電マイクロ波の干渉が一部のチャネルへ偏ることを防止することができる。 If the transmitted frequency band is fixed and the transmitted frequency band is adjacent or sub-adjacent to the wireless LAN's operating channel, the RF component of the wireless LAN may saturate. By adopting frequency hopping, it is possible to prevent such interference of transmitted microwaves from biasing toward some channels.
送電周波数帯を変更する時間間隔は固定でも可変でも良い。例えば、毎回の送電時に送電周波数帯をホップさせても良いし、ランダム回数の送電後に周波数帯をホップさせても良いし、所定の条件が満たされたら周波数帯をホップさせても良い。ホッピング回数は少なくとも１回でよい。送電とビーコン信号の受信を時分割で行う場合、送電周波数帯を変更する時間間隔の周期性は崩れても良い。 The time interval for changing the transmission frequency band may be fixed or variable. For example, the power transmission frequency band may be hopped each time power is transmitted, the frequency band may be hopped after power transmission is performed a random number of times, or the frequency band may be hopped when a predetermined condition is met. The number of hoppings may be at least one. When power transmission and beacon signal reception are performed in a time division manner, the periodicity of the time intervals for changing the power transmission frequency band may be broken.
通常の無線通信システムでの周波数ホッピング方式では、送信側と受信側で予め周波数のホッピングパターンを共有しておかなくてはならない。これは無線信号を受信側で復号しなくてはならないためである。しかし、無線給電システムでは、連続波により送電装置から受電端末に送電し、受電端末は広帯域の高周波（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）でその連続波を受ければ良い。従って、送電装置と受電端末の間で広帯域の高周波の周波数範囲が一致しており、その周波数範囲で周波数ホッピングさせるのであれば、ホッピングパターンを予め共有しておく必要がない。 In a frequency hopping system in a normal radio communication system, a frequency hopping pattern must be shared in advance between the transmitting side and the receiving side. This is because the radio signal must be decoded at the receiving end. However, in a wireless power supply system, power is transmitted from a power transmitting device to a power receiving terminal using a continuous wave, and the power receiving terminal only needs to receive the continuous wave at a wideband high frequency (Radio Frequency). Therefore, if the broadband high-frequency frequency range is the same between the power transmitting device and the power receiving terminal, and frequency hopping is performed in that frequency range, there is no need to share a hopping pattern in advance.
第２実施形態によれば、他の無線通信システムに干渉を与え得る送電周波数帯を周波数ホッピングにより周波数軸上に分散することにより、例えば送電領域内で動作する可能性のある通信システムの動作周波数帯を同定できなくても、送電マイクロ波の干渉が通信システムの一部のチャネルだけへ偏ることを防止することができる。 According to the second embodiment, by dispersing the power transmission frequency band that may interfere with other wireless communication systems on the frequency axis by frequency hopping, for example, the operating frequency of the communication system that may operate within the power transmission area Even if the band cannot be identified, it is possible to prevent the transmission microwave interference from being biased to only some channels of the communication system.
なお、周波数ホッピングにより変更される送電周波数は第１実施形態に基づいて選択される。すなわち、無線ＬＡＮの２０ＭＨｚチャネルのＤＣ成分が存在する周波数（チャネルの中心周波数）であって該周波数帯に最も近いデータサブキャリアの周波数帯を含まない周波数帯、無線ＬＡＮの２０ＭＨｚチャネルのチャネル境界の周波数を含む周波数帯であって、データサブキャリアの周波数帯を含まない周波数帯、無線ＬＡＮのパイロットサブキャリアの周波数帯以外の周波数帯の間で周波数ホッピングが行われる。 The power transmission frequency changed by frequency hopping is selected based on the first embodiment. That is, a frequency band at which the DC component of the 20 MHz channel of the wireless LAN exists (the center frequency of the channel) and does not include the frequency band of the data subcarrier closest to the frequency band, and the channel boundary of the 20 MHz channel of the wireless LAN. Frequency hopping is performed between a frequency band that includes frequencies but does not include a frequency band for data subcarriers and a frequency band other than the frequency band for pilot subcarriers of the wireless LAN.
上述したように、無線ＬＡＮのＤＣ位置はチャネルの帯域幅の中央であり、４０ＭＨｚ、８０ＭＨｚチャネルの中心位置は２０ＭＨｚチャネルで考えると、チャネルの境界である。そのため、１０ＭＨｚ間隔で周波数ホッピングさせても良い。
さらに、チャネルボンディングを使用している無線ＬＡＮシステムにおいて、２０ＭＨｚ間隔で２０ＭＨｚチャネルの境界に周波数ホッピングさせても良い。
As mentioned above, the DC location of a wireless LAN is the center of the channel's bandwidth, and the center location of 40 MHz and 80 MHz channels is the boundary of the channel when considering the 20 MHz channel. Therefore, frequency hopping may be performed at intervals of 10 MHz.
Further, in a wireless LAN system using channel bonding, frequency hopping may be performed at 20 MHz intervals to 20 MHz channel boundaries.
（同一無線ＬＡＮシステムへの連続した干渉の回避）
図１５は、第２実施形態のさらなる変形例の周波数ホッピングの一例を示す。変形例では、例えば、無線ＬＡＮの４０ＭＨｚチャネルや８０ＭＨｚチャネルのように同一システムで連続して使用する可能性のある周波数帯は次のホップでは選択しないようにする。すなわち、次に選択する周波数帯は現在の周波数帯から４０ＭＨｚもしくは８０ＭＨｚ以上離すように周波数ホッピングさせる。ホッピング周波数は２０ＭＨｚチャネルの境界に対応する周波数から選ばれるとする。例えば、コントローラ１８は、Ｗ５６内のチャネル１００、１０４の境界を含む周波数帯の次にはＷ５６内のチャネル１２０、１２４の境界の周波数を含む周波数帯を送電周波数として選択し、次にＷ５３内のチャネル５２、５６の境界を含む周波数帯、次にはＷ５６内のチャネル１０８、１１２の境界を含む周波数帯を送電周波数帯として選択する。
(Avoidance of continuous interference to the same wireless LAN system)
FIG. 15 shows an example of frequency hopping in a further modification of the second embodiment. In the modified example, for example, frequency bands that may be used continuously in the same system, such as 40 MHz channels and 80 MHz channels of wireless LAN, are not selected in the next hop. That is, frequency hopping is performed so that the next selected frequency band is separated from the current frequency band by 40 MHz or 80 MHz or more. It is assumed that the hopping frequencies are chosen from frequencies corresponding to 20 MHz channel boundaries. For example, the
なお、図１５は、図５と図７の組み合わせを想定し、送電周波数がチャネル１４４を含むが、図３と図７の組み合わせを想定し、送電周波数がチャネル１４４を含まないようにしても良い。送電領域内に存在する可能性のある無線ＬＡＮが１６０ＭＨｚチャネルを使用することが想定される場合、Ｗ５６とＷ５２・Ｗ５３を交互に選択するように周波数ホッピングさせても良い。このようにすることで、チャネルボンディングを使用している無線ＬＡＮシステムにおいて、使用する２つのチャネルの１つへ送電マイクロ波が集中的に干渉することを解消できる。
15 assumes the combination of FIGS. 5 and 7 and the power transmission frequency includes the
ビーコン信号の周波数帯は周波数ホッピングさせても良いが、ビーコン信号の周波数帯は基準周波数である５，７３２ＭＨｚなどの固定周波数を含む周波数帯とし（周波数ホッピングさせず）、無線送電装置１０２からの送電マイクロ波の送電周波数帯のみ周波数ホッピングさせても良い。この場合、無線受電端末２０２は周波数帯を切り替える動作を実施する必要はなく、無線送電装置１０２のみが周波数帯を切り替える動作を実施すれば良い。
The frequency band of the beacon signal may be frequency hopped, but the frequency band of the beacon signal is a frequency band including a fixed frequency such as 5,732 MHz, which is the reference frequency (no frequency hopping), and power transmission from the wireless
なお、選択する周波数帯を制限して周波数ホッピングさせることは、送電アンテナ１２を広帯域化する必要が無く、アンテナの設計負荷を軽減できるという効果もある。
［第３実施形態］
第１、第２実施形態は、送電周波数帯を制御したが、第３実施形態として、無線システムとの周波数共有のために送電時間を制御する例を説明する。第３実施形態は、第１実施形態に基づき送電周波数帯を選択して、選択した周波数帯で送電する際に実施、もしくは第２実施形態に基づき時間によって送電周波数帯を順次変更し、変更した周波数帯で送電する際に実施される。第３実施形態の構成は図１、図２に示した第１実施形態の構成と同じである。コントローラ１８が送電時間も制御する点で第１、第２実施形態と異なる。
Limiting the frequency band to be selected for frequency hopping eliminates the need to broaden the band of the
[Third embodiment]
Although the power transmission frequency band is controlled in the first and second embodiments, an example of controlling the power transmission time for frequency sharing with a wireless system will be described as a third embodiment. The third embodiment is implemented when a power transmission frequency band is selected based on the first embodiment and power transmission is performed in the selected frequency band, or the power transmission frequency band is sequentially changed according to time based on the second embodiment. It is implemented when transmitting power in the frequency band. The configuration of the third embodiment is the same as the configuration of the first embodiment shown in FIGS. This differs from the first and second embodiments in that the
（レーダとして誤検出されることを防止するために送信時間を長くする）
無線ＬＡＮはレーダ信号を認識すると、レーダへ干渉を与えない、もしくは干渉を与え難くなるように現在動作しているチャネルを動作停止させ、他の周波数チャネルに切り替えるという動的周波数選択(Ｄｙｎａｍｉｃ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ；ＤＦＳ)と呼ばれる動作を行っている。送電領域内に存在する可能性のある無線システムがレーダ検出を義務付けられている無線ＬＡＮシステムである場合、無線ＬＡＮシステムが狭帯域の信号を検出したと判断すると、狭帯域の信号をレーダ信号と誤認識してしまう可能性がある。そのため、狭帯域信号を用いる新無線ＬＡＮ規格の検討では、従来規格に基づくレガシー無線ＬＡＮアクセスポイント（Ａｃｃｅｓｓ Ｐｏｉｎｔ）がＤＦＳ動作する周波数帯においては、レガシー無線ＬＡＮアクセスポイントが新規格で定義される狭帯域信号をレーダと誤検出しないように、狭帯域信号の使用を制限する措置を取る方針になっている。第１、第２実施形態の無線送電装置１００、１０２の送信帯域は１００ｋＨｚ程度であり、レガシー無線ＬＡＮの信号に比べ狭帯域であるため、無線送電装置１００、１０２からの送電マイクロ波をレガシー無線ＬＡＮアクセスポイントがレーダ信号と誤検出する可能性がある。
(Increase transmission time to prevent false detection as radar)
When a wireless LAN recognizes a radar signal, it stops the operation of the currently operating channel and switches to another frequency channel so as not to interfere with the radar or to interfere less with the radar. ; DFS). If the wireless system that may exist within the power transmission area is a wireless LAN system that is obligated to detect radar, when the wireless LAN system determines that a narrowband signal has been detected, the narrowband signal is regarded as a radar signal. There is a possibility of erroneous recognition. Therefore, in the study of a new wireless LAN standard that uses narrowband signals, in the frequency band in which the legacy wireless LAN access point (Access Point) based on the conventional standard operates DFS, the legacy wireless LAN access point is defined by the new standard. The policy is to take measures to limit the use of narrowband signals so that band signals are not falsely detected as radar. The transmission band of the wireless
これを防ぐために、無線送電装置１００、１０２のコントローラ１８は、発振器１６の発振時間を制御して、ＤＦＳ動作対象になっているレーダが使用するパルス長よりも送電時間を長くする。このため、無線ＬＡＮがＤＦＳ動作対象としている１又は複数のレーダが使用する最大パルス長を予めメモリ２０に格納しておく。あるいは、送電前にこの最大パルス長をコントローラ１８に対して入力しても良い。例えば、送電周波数帯がＷ５６から選ばれる場合はＷ５６で動作するレーダの最大パルス長をメモリ２０に予め格納しておき、送電周波数帯がＷ５３から選ばれる場合はＷ５３で動作するレーダの最大パルス長をメモリ２０に予め格納しておき、コントローラ１８は、送電周波数帯に応じていずれかの最大パルス長をメモリ２０から読み出し、それよりも長い送電時間になるように発振器１６の動作を制御する。使用されるレーダの最大パルス長は国や地域により異なることに対応するため、あらゆる国や地域で使用されるレーダの最大パルス長をメモリ２０に格納しておき、無線送電装置１００、１０２の動作地域を指定可能とし、指定された地域に応じた最大パルス長が選択されるようになっていても良い。
To prevent this, the
また、無線ＬＡＮがＤＦＳ動作を要求される周波数帯を送電にも利用する場合には、動作地域、周波数帯の細かい指定はせずに、想定される最大パルス長以上に送電時間を設定しても良い。例えば、Ｃ帯気象レーダのパルス長は通常は長くても４００μｓ程度である。従って、Ｃ帯気象レーダをＤＦＳ動作対象とする無線ＬＡＮとの周波数共用を考慮する場合、４００μｓ以上の送電時間とすれば良い。 Also, if the wireless LAN uses a frequency band that requires DFS operation for power transmission, set the power transmission time longer than the expected maximum pulse length without specifying the operation area or frequency band in detail. Also good. For example, the pulse length of C-band weather radar is usually about 400 μs at the longest. Therefore, when considering frequency sharing with a wireless LAN in which the C-band weather radar is a DFS operation target, the power transmission time should be set to 400 μs or longer.
図１６は、レーダ信号として誤検出されることを防止するために送電時間を制御する処理の一例を示すフローチャートである。コントローラ２０は、ブロック３０２で、メモリ２０からチャネル情報とレーダの最大パルス長を読み出す。コントローラ２０は、ブロック３０４で、チャネル情報に基づいて第１実施形態と同様に送電周波数帯を決定する。コントローラ２０は、ブロック３０６で、レーダの最大パルス長に基づいて送電時間（最大パルス長以上の時間）を決定する。コントローラ２０は、ブロック３０８で、これらの情報に基づき１回の送電を行う。
FIG. 16 is a flowchart showing an example of processing for controlling power transmission time to prevent erroneous detection as a radar signal.
コントローラ２０は、ブロック３１２で、送電完了か否かを判定する。完了の場合、処理は終了する。完了ではない場合、コントローラ２０は、ブロック３１４で、周波数ホッピングが設定されているか否かを判定する。周波数ホッピングが設定されていない場合、コントローラ２０は、ブロック３０８で、前回の送電時と同じ送電周波数帯、送電時間で次回の送電を行う。周波数ホッピングが設定されている場合、コントローラ２０は、ブロック３１６で、チャネル情報に基づいて第２実施形態と同様に送電周波数帯を変更（周波数ホッピング）する。その後、コントローラ２０は、ブロック３０８で、変更した送電周波数帯、前回の送電時と同じ送電時間で次回の送電を行う。
The
なお、無線送電装置１００、１０２の送信電力は無線ＬＡＮに比べて大きいため、レーダに対して与える干渉量も無線ＬＡＮに比べて大きく、送電マイクロ波がレーダの運用に重篤な影響を及ぼす可能性がある。そのため、レーダから十分な離隔距離が取れている、など、レーダの運用に支障がないことが保障されている場合に限り、レーダの動作する周波数帯を送電に利用できるようにしても良い。無線ＬＡＮは基本的にＤＦＳ動作を実施することでレーダからの離隔距離などの制限を受けずに利用できるため、レガシー無線ＬＡＮアクセスポイントで送電マイクロ波をレーダとして誤検出することを回避するために送電時間を調整することは重要である。
Since the transmission power of the wireless
（無線ＬＡＮが検出できない程度に送信時間を短くする）
あるいは、逆に、レガシー無線ＬＡＮアクセスポイントが送電マイクロ波を検出できないように送電時間を短くしても良い。無線ＬＡＮはＣＳＭＡ／ＣＡ動作をするために、無線媒体のキャリアセンスを行っている。無線媒体が何らかにより使用されている（無線媒体がビジー）と検出するために必要な時間は短くても数μｓ（例えば２μｓ）必要である。そのため、送電時間がそれよりも短い場合、無線ＬＡＮは送電マイクロ波を検出することができず、無線ＬＡＮの送信判断に影響を与えない。その上で、このように送電時間が短時間であれば、無線ＬＡＮの通信への送電マイクロ波の影響は軽微となり、さらに誤り訂正や前述の再送制御などで無線ＬＡＮは送電の影響を回避できる。
(Shorten the transmission time so that the wireless LAN cannot be detected)
Alternatively, conversely, the power transmission time may be shortened so that the legacy wireless LAN access point cannot detect the transmitted microwaves. A wireless LAN carries out carrier sense of a wireless medium in order to perform CSMA/CA operation. The time required to detect that the wireless medium is being used for some reason (the wireless medium is busy) is at least several μs (eg, 2 μs). Therefore, if the transmission time is shorter than that, the wireless LAN cannot detect the transmitted microwaves, and does not affect the transmission determination of the wireless LAN. On top of that, if the power transmission time is short like this, the influence of the transmitted microwave on the communication of the wireless LAN becomes negligible, and the wireless LAN can avoid the influence of the power transmission by error correction and the above-mentioned retransmission control. .
第１実施形態のように同一の周波数帯で送電が繰り返される場合、１回の送電時間は数μｓ（例えば２μｓ）以下とし、１回の送電から次の送電までに時間を開ける。連続する送電の間に時間を開ける理由は、無線ＬＡＮは時間間隔が短か過ぎる２つの信号を同一の１つの信号として認識してしまうためである。例えば、１回の送電から次の送電までの時間間隔を無線媒体のビジーを検出するのに必要な時間（数μｓ）以上としても良い。あるいは、無線ＬＡＮでは送受の切り替えの最短時間としてＳＩＦＳ（Ｓｈｏｒｔ Ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ Ｓｐａｃｅ）というものが規定されている。１回の送電から次の送電までの時間間隔をＳＩＦＳ以上としても良い。５ＧＨｚ帯では２０ＭＨｚ以上のチャネル帯域幅のチャネルを用いる場合、ＳＩＦＳは１６μｓである。あるいは、無線ＬＡＮで４０ＭＨｚチャネルなどのように複数の連続した２０ＭＨｚチャネルを用いて送信する際に、基準となる２０ＭＨｚチャネル（これをｐｒｉｍａｒｙチャネルまたはｐｒｉｍａｒｙ２０チャネルと呼ぶ）に対し、拡張する２０ＭＨｚチャネル（４０ＭＨｚチャネルの場合には、ｓｅｃｏｎｄａｒｙチャネルまたはｓｅｃｏｎｄａｒｙ２０チャネルと呼ぶ）側ではキャリアセンスに要求される時間として、ＰＩＦＳ（Ｐｏｉｎｔ Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ ＳｐａｃｅもしくはＰｏｉｎｔ Ｉｎｔｅｒｆｒａｍｅ Ｓｐａｃｅ）が規定されている。１回の送電から次の送電までの時間間隔をＰＩＦＳ以上としても良い。ＰＩＦＳは先のＳＩＦＳ時間にＳｌｏｔ時間というものを足したものであるが、５ＧＨｚ帯では２０ＭＨｚチャネル以上を用いるシステムの場合、通常２５μｓである。あるいは無線ＬＡＮで用いられるＡｃｋＴｉｍｅｏｕｔなどの典型的な時間長以上の間隔にする、としても良い。このＡｃｋＴｉｍｅｏｕｔ時間は先のＳＩＦＳ時間にＳｌｏｔ時間、さらに無線パケットを受信検出する遅延時間を考慮したものであり、各無線ＬＡＮ方式でこの無線パケットを受信検出する遅延時間を規定していることから、例えば利用する周波数帯で共存する無線ＬＡＮ方式での最大時間を選択して時間間隔として用いる、あるいは無線ＬＡＮで用いられる何らかのフレーム、例えばＡｃｋ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅｍｅｎｔ）フレーム、の典型的な占有時間長以上の間隔にする、としても良い。 When power transmission is repeated in the same frequency band as in the first embodiment, the duration of one power transmission is several μs (for example, 2 μs) or less, and there is a time interval between one power transmission and the next power transmission. The reason why there is a gap between successive power transmissions is that the wireless LAN recognizes two signals with too short a time interval as one and the same signal. For example, the time interval from one power transmission to the next power transmission may be longer than the time (several microseconds) required to detect that the wireless medium is busy. Alternatively, in a wireless LAN, SIFS (Short Interframe Space) is defined as the shortest time for switching between transmission and reception. The time interval from one power transmission to the next power transmission may be SIFS or longer. In the 5 GHz band, SIFS is 16 μs when using a channel with a channel bandwidth of 20 MHz or more. Alternatively, when transmitting using a plurality of continuous 20 MHz channels such as a 40 MHz channel in a wireless LAN, a 20 MHz channel to be extended (40 MHz In the case of a channel, PIFS (Point Coordination Function Interframe Space or Point Interframe Space) is defined as the time required for carrier sensing on the secondary channel or secondary20 channel side. The time interval from one power transmission to the next power transmission may be PIFS or longer. PIFS is the sum of the above SIFS time and the slot time, and in the 5 GHz band, it is usually 25 μs in the case of a system using channels of 20 MHz or more. Alternatively, an interval longer than a typical length of time such as AckTimeout used in wireless LAN may be used. This AckTimeout time takes into consideration the previous SIFS time, the Slot time, and the delay time for receiving and detecting a wireless packet. For example, the maximum time in a wireless LAN system that coexists in the frequency band to be used is selected and used as a time interval, or an interval longer than the typical occupied time length of some frame used in a wireless LAN, such as an Ack (Acknowledgement) frame. It is good to make it.
無線送電装置１００、１０２のメモリ２０は、無線ＬＡＮのＳＩＦＳもしくはＰＩＦＳも保持して、コントローラ１８はこれらの値にも基づいて送電を制御しても良い。なお、ＳＩＦＳもＰＩＦＳも２．４ＧＨｚ帯では５ＧＨｚ帯と値が異なる。２．４ＧＨｚ帯ではＳＩＦＳは１０μｓ、ＰＩＦＳは１９μｓである。従って、動作する周波数帯が５ＧＨｚ帯か２．４ＧＨｚ帯かいずれの可能性もある場合には、メモリ２０は両帯域での無線ＬＡＮの時間間隔情報を保持すれば良い。
The
図１７は、無線ＬＡＮが検出できない程度に送信時間を短くする処理の一例を示すフローチャートである。コントローラ２０は、ブロック３２２で、メモリ２０からチャネル情報とＳＩＦＳ又はＰＩＦＳを読み出す。コントローラ２０は、ブロック３２４で、チャネル情報に基づいて第１実施形態と同様に送電周波数帯を決定する。コントローラ２０は、ブロック３２６で、ＣＳＭＡ／ＣＡ動作に必要な時間以下に送電時間を決定する。コントローラ２０は、ブロック３２８で、これらの情報に基づき１回の送電を行う。
FIG. 17 is a flowchart showing an example of processing for shortening the transmission time to such an extent that the wireless LAN cannot be detected.
コントローラ２０は、ブロック３３２で、送電完了か否かを判定する。完了の場合、処理は終了する。完了ではない場合、コントローラ２０は、ブロック３３４で、例えばＳＩＦＳ又はＰＩＦＳに基づく時間、待機する。その後、コントローラ２０は、ブロック３２８で、前回の送電時と同じ送電周波数、送電時間で次回の送電を行う。
The
なお、第２実施形態のように周波数ホッピングを採用する場合も、１回の送電時間を数μｓ（例えば２μｓ）以下とし、１回の送電から次の送電までに例えばＳＩＦＳ又はＰＩＦＳに基づく時間を開けても良い。
なお、このように短い送電時間にすることにより、送電マイクロ波の帯域幅は例えば先の１００ｋＨｚから１ＭＨｚ程度に広がる可能性がある。また、第２実施形態のように周波数ホッピングを実施する場合には、周波数を切り替えるのに１００μｓオーダーの時間がかかる可能性がある。但し、周波数が安定する前、例えば２０ｐｐｍ以上の周波数ずれを許容するのであれば、１００μｓよりも短い時間で切り替えてもよい。
Even when frequency hopping is employed as in the second embodiment, the time for one power transmission is set to several μs (for example, 2 μs) or less, and the time from one power transmission to the next power transmission is based on, for example, SIFS or PIFS. You can open it.
It should be noted that there is a possibility that the bandwidth of the transmitted microwave can be expanded from the above 100 kHz to about 1 MHz by shortening the power transmission time in this way. In addition, when frequency hopping is performed as in the second embodiment, it may take a time on the order of 100 μs to switch frequencies. However, before the frequency stabilizes, for example, if a frequency shift of 20 ppm or more is allowed, the switching may be performed in a time shorter than 100 μs.
［第４実施形態］
第４実施形態の構成は図１、図２に示した第１実施形態の構成と同じである。第４実施形態は送信電力の制御に関する。コントローラ１８は、第１実施形態又は第２実施形態に従って送電周波数帯を決定した後、増幅器１４の増幅度を制御することにより、１回の送電電力を制御する。送電電力は送電時間と反比例するように可変される。
[Fourth Embodiment]
The configuration of the fourth embodiment is the same as the configuration of the first embodiment shown in FIGS. The fourth embodiment relates to transmission power control. After determining the transmission frequency band according to the first embodiment or the second embodiment, the
（第２実施形態との組み合わせ）
例えば、第２実施形態に基づき送電周波数帯が周波数ホッピングされる場合、コントローラ１８は、１つの周波数帯での送電時間が長い場合、送信電力を小さくし、送電時間が短い場合、送信電力を大きくする。無線給電システムの運用の際などに送電時間が決められ、システムの一連の稼働中送電時間は各送電周波数帯上で同一とされ、稼動パターンで送電時間を変える場合には、異なる送電時間を選択した稼動パターン間でこのような関係が成立する。
(Combination with Second Embodiment)
For example, when the power transmission frequency band is frequency hopped according to the second embodiment, the
（周波数ホッピングの有無と送信電力の関係）
例えば、コントローラ１８は、送電周波数帯が５，７３２ＭＨｚ（基準周波数）を含む周波数帯や第１実施形態に基づき選択された固定の周波数帯である（周波数ホッピング無し）場合、送信電力を小さくし、第２実施形態あるいは第１、第２実施形態が選択可能であり周波数ホッピング有りの場合、送信電力を大きくしても良い。この理由は、送電周波数帯が固定周波数であれば、無線通信システムの同一チャネルへ干渉を継続して与える可能性が高いため、送信電力を小さくし、周波数ホッピングにより干渉の影響が分散するのであれば、送電電力を高くしても良いからである。
(Relationship between presence/absence of frequency hopping and transmission power)
For example, the
図１８は、周波数ホッピングの有無に応じて送電電力を制御する処理の一例を示すフローチャートである。コントローラ２０は、ブロック３４２で、メモリ２０からチャネル情報を読み出す。コントローラ２０は、ブロック３４４で、チャネル情報に基づいて第１実施形態と同様に送電周波数帯を決定する。コントローラ２０は、ブロック３４６で、周波数ホッピングが設定されているか否かを判定する。周波数ホッピングが設定されていない場合、コントローラ２０は、ブロック３５２で、送電電力をある規定電力とする。周波数ホッピングが設定されている場合、コントローラ２０は、ブロック３４８で、送電電力を規定電力より大きい電力とする。コントローラ２０は、ブロック３５４で、これらの情報に基づき１回の送電を行う。
FIG. 18 is a flowchart illustrating an example of processing for controlling transmission power depending on whether or not frequency hopping is performed.
コントローラ２０は、ブロック３５６で、送電完了か否かを判定する。完了の場合、処理は終了する。完了ではない場合、コントローラ２０は、ブロック３５８で、周波数ホッピングが設定されているか否かを判定する。周波数ホッピングが設定されていない場合、コントローラ２０は、ブロック３５２で、送電電力を規定電力とする。周波数ホッピングが設定されている場合、コントローラ２０は、ブロック３６２で、チャネル情報に基づいて第２実施形態と同様に送電周波数帯を変更（周波数ホッピング）する。その後、コントローラ２０は、ブロック３４８で、送電電力を規定電力より大きい電力とし、ブロック３５４で、変更した送電周波数帯、規定電力より大きい送電電力で次回の送電を行う。
The
（送電時間と送信電力の関係）
あるいは、干渉の影響を軽減するため、コントローラ１８は、無線受電端末２００、２０２がバッテリをフル充電するために必要なトータルの送電時間が長ければ１回の送電電力を小さく、バッテリをフル充電するために必要なトータル送電時間が短ければ１回の送電電力を大きくしても良い。無線送電装置１００、１０２は、バッテリをフル充電するために必要なトータル送電時間を、例えば、無線受電端末２００、２０２のバッテリ容量を予め取得しておく、もしくはビーコン信号などで無線受電端末２００、２０２からの通知を受けることなどで把握することができる。すなわち、バッテリのフル充電に必要なトータルの送電時間の代わりにバッテリ容量に基づいて、送電電力を調整することも可能である。トータルの送電時間が長いと、送電マイクロ波が周辺の他の無線通信システムへ干渉する可能性が高くなる。これを避けるために、トータルの送電時間が長い場合に１回の送信電力を小さくすると、送電時間が短い場合の送電マイクロ波の無線ＬＡＮへの干渉の総和と、送電時間が長い場合の送電マイクロ波の無線ＬＡＮへの干渉の総和は等しくなる。
(Relationship between transmission time and transmission power)
Alternatively, in order to reduce the influence of interference, if the total power transmission time required for the wireless power receiving terminals 200 and 202 to fully charge the batteries is long, the
（５，７３２ＭＨｚと他の無線ＬＡＮの周波数との関係）
また、例えば、送電領域内で動作する他の無線通信システムが無線送電装置の基準周波数の５，７３２ＭＨｚ近辺では動作しないが、第２実施形態のように周波数ホッピングを採用し、選択される周波数帯が５，７３２ＭＨｚを含む場合、５，７３２ＭＨｚを含む周波数帯では送信電力を大きくし、他の無線通信システムが利用する可能性のある周波数帯上では送信電力を小さくしても良い。
(Relationship between 5,732 MHz and other wireless LAN frequencies)
Also, for example, other wireless communication systems that operate within the power transmission area do not operate near the reference frequency of the wireless power transmission device of 5,732 MHz, but frequency hopping is adopted as in the second embodiment, and the selected frequency band includes 5,732 MHz, the transmission power may be increased in the frequency band including 5,732 MHz and decreased in the frequency band that may be used by other wireless communication systems.
このように送電時間又は周波数ホッピングの設定の有無又は送電周波数帯に応じて送信電力を調整することにより、基準周波数帯が無線給電システムに専用に割当られ、他の無線通信システムが他の周波数帯を用いる場合、送電マイクロ波が他の無線通信システムに干渉する程度を軽減できるとともに、基準周波数帯では効率よく送電を行うことができる。 By adjusting the transmission power according to the power transmission time, the presence or absence of frequency hopping settings, or the power transmission frequency band in this way, the reference frequency band is exclusively allocated to the wireless power supply system, and other wireless communication systems use other frequency bands. When using , it is possible to reduce the extent to which the transmitted microwave interferes with other wireless communication systems, and to efficiently transmit power in the reference frequency band.
［第５実施形態］
第５実施形態の構成は図１、図２に示した第１実施形態の構成と同じである。第５実施形態は第１実施形態及び／又は第２実施形態の動作を開始する判断に係る。
無線送電装置１００、１０２の送信電力は無線ＬＡＮの送信電力に比べて大きいため、無線ＬＡＮシステムの動作チャネルの隣接チャネルあるいは次隣接チャネルで送電してしまうと、無線ＬＡＮシステム側のＲＦ成分が飽和してしまう。そのため、例えば、送電周波数帯が当初５，７３２ＭＨｚを含む周波数帯と設定されていた場合、図１又は図２に示すコントローラ１８は、図５のチャネル１４４（無線ＬＡＮにとって送電周波数帯は隣接チャネルに相当）、チャネル１４０（無線ＬＡＮにとって送電周波数帯は次隣接チャネルに相当）などの送電周波数帯の近隣のいくつかの通信チャネルをモニタリングし、それらの通信チャネルの中で無線ＬＡＮが動作しているチャネル又は動作し得るチャネルがあるか否かを判定する。なお、モニタする通信チャネルは送電周波数帯の近隣の通信チャネルに限らず、無線ＬＡＮの通信周波数帯に含まれる全ての通信チャネルでも良い。そして、送電周波数帯の近傍のチャネルに無線ＬＡＮが動作しているチャネル又は動作し得るチャネルがある場合、第１実施形態では、送電周波数帯を５，７３２ＭＨｚから離れた周波数帯であり無線ＬＡＮが動作しているチャネル又は動作し得るチャネルを除いた周波数帯に変更し、第２実施形態では、５，７３２ＭＨｚから離れた周波数帯であり無線ＬＡＮが動作しているチャネル又は動作し得るチャネルを除いた周波数帯の中で周波数ホッピングを実行してもよい。
[Fifth embodiment]
The configuration of the fifth embodiment is the same as the configuration of the first embodiment shown in FIGS. The fifth embodiment relates to a decision to start the operation of the first embodiment and/or the second embodiment.
Since the transmission power of the wireless
あるいは、図１又は図２に示すコントローラ１８は、無線送電装置と無線ＬＡＮが共用する周波数帯の一部もしくは全てのチャネル品質をモニタリングし、基準周波数である５，７３２ＭＨｚを含むチャネルよりも良い条件（例えばＲＳＳＩが低いなど）のチャネルがあるか否かを判定する。良い条件のチャネルがある場合、第１実施形態では、送電周波数帯を５，７３２ＭＨｚを含むチャネルから良い条件のチャネルに変更し、第２実施形態では、良い条件のチャネルの中で周波数ホッピングを実行してもよい。
Alternatively, the
図１９は、第５実施形態による送電制御処理の一例を示すフローチャートである。コントローラ２０は、ブロック３７２で、送電周波数を５，７３２ＭＨｚとする。コントローラ２０は、ブロック３７４で、５，７３２ＭＨｚの近隣のチャネルの通信状況をモニタリングする。コントローラ２０は、ブロック３７６で、それらのチャネルの中で無線ＬＡＮが動作中の又は動作し得るチャネルがあるか否かを判定する。ブロック３７６の判定がＮｏの場合、コントローラ２０は、ブロック３８４で、５，７３２ＭＨｚを含む送電周波数帯で送電する。
FIG. 19 is a flowchart illustrating an example of power transmission control processing according to the fifth embodiment. The
ブロック３７６の判定がＹｅｓの場合、コントローラ２０は、ブロック３７８で、無線送電装置と無線ＬＡＮが共用する周波数帯のチャネルの中で良い条件（例えばＲＳＳＩが低いなど）のチャネルがあるか否かを判定する。ブロック３７８の判定がＮｏの場合、コントローラ２０は、ブロック３８４で、５，７３２ＭＨｚを含む送電周波数帯で送電する。
If the determination in
ブロック３７８の判定がＹｅｓの場合、コントローラ２０は、ブロック３８２で、送電周波数帯を５，７３２ＭＨｚから離れた周波数帯であり無線ＬＡＮが動作しているチャネル又は動作し得るチャネルを除いて条件の良いチャネルに変更する。あるいは、周波数ホッピングが設定されている場合、コントローラ２０は、ブロック３８２で、送電周波数帯を５，７３２ＭＨｚから離れた周波数帯であり無線ＬＡＮが動作しているチャネル又は動作し得るチャネルを除いて条件の良いチャネルの中で周波数ホッピングを実行する。
If the determination of
送電周波数帯の設定後、コントローラ２０は、ブロック３８４で、設定された送電周波数帯で送電する。コントローラ２０は、ブロック３８６で、送電完了か否かを判定する。完了の場合、処理は終了する。完了ではない場合、コントローラ２０は、ブロック３７４のチャネルモニタの処理を再度実行する。
After setting the transmission frequency band, the
なお、ブロック３７６、ブロック３７８の２つの判定は必ず実行する必要は無く、いずれか一方の判定を省略してもよい。
第５実施形態は第１実施形態及び／又は第２実施形態と組み合わせて説明したが、さらに第３実施形態及び／又は第４実施形態を組み合わせ、１回の送電の際の送電時間、送電電力を調整しても良い。
Note that the two determinations of
The fifth embodiment has been described in combination with the first embodiment and/or the second embodiment. may be adjusted.
上述した実施形態において選択される送電周波数帯の属する周波数帯について説明する。例えば、送電周波数帯がＷ５２、Ｗ５３、Ｗ５６に含まれるとする。無線送電は高周波によりカバーする周波数領域が約５ＧＨｚ以内に制限されることが考えられる。その場合、５，７３２ＭＨｚを上限とする周波数帯の中から送電周波数帯を選択すると、Ｗ５２のＷ５３寄りのチャネル４８が下限領域となる。そのため、これを考慮して第１実施形態または第２実施形態で送電周波数帯を選択するようにしてもよい。この例の場合には、例えば、２．４ＧＨｚ帯を送電周波数帯として選択する場合には、５ＧＨｚ帯を合わせて使用することはせず、２．４ＧＨｚ帯単独での運用となる。
A frequency band to which the power transmission frequency band selected in the above-described embodiment belongs will be described. For example, assume that the transmission frequency band is included in W52, W53, and W56. It is conceivable that the frequency range covered by radio frequencies is limited to within about 5 GHz. In that case, when the power transmission frequency band is selected from the frequency bands with the upper limit of 5,732 MHz, the
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せても良い。 It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying constituent elements without departing from the scope of the present invention at the implementation stage. Also, various inventions can be formed by appropriate combinations of the plurality of constituent elements disclosed in the above embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiments. Furthermore, constituent elements of different embodiments may be combined as appropriate.
１００，１０２…無線送電装置、２００，２０２…無線受電端末、１２…送信アンテナ、１４…増幅器、１６…発振器、１８…コントローラ、２０…メモリ、３２…受信アンテナ、３６…整流器、３８…充電器／給電器。
DESCRIPTION OF
Claims (17)
前記通信チャネル情報に基づいて第１送電周波数チャネルを選択する制御手段と、
前記第１送電周波数チャネルで電磁波を介して送電する送電手段と、
を具備し、
前記第１送電周波数チャネルは第１周波数と第２周波数から選択可能であり、
前記第１周波数は第１データサブキャリアの周波数と第２データサブキャリアの周波数との間にあり、
前記第１データサブキャリアと前記第２データサブキャリアは第１通信チャネルのデータサブキャリアであり、
前記第１データサブキャリアと前記第２データサブキャリアは前記無線通信規格に基づく通信に使用され、
前記第１データサブキャリアの周波数は前記少なくとも１つの通信チャネルの直流成分の周波数より高く、前記直流成分に最も近いデータサブキャリの周波数であり、
前記第２データサブキャリアの周波数は前記直流成分の周波数より低く、前記直流成分に最も近いデータサブキャリの周波数であり、
前記第２周波数は第３データサブキャリアの周波数と第４データサブキャリアの周波数との間にあり、
前記第３データサブキャリアの周波数は第２通信チャネルと該第２通信チャネルに隣接する通信チャネルとの境界の周波数より高く、前記境界に最も近いデータサブキャリアの周波数であり、
前記第４データサブキャリアの周波数は前記境界の周波数より低く、前記境界に最も近いデータサブキャリアの周波数であり、
前記無線通信規格に基づく通信に使用されている通信チャネルのデータサブキャリアの周波数は、前記第２周波数を含まない周波数である、無線送電装置。 a memory that stores communication channel information about at least one communication channel included in a communication frequency band of a wireless communication standard;
a control means for selecting a first transmission frequency channel based on the communication channel information;
power transmission means for transmitting power via electromagnetic waves on the first power transmission frequency channel;
and
the first transmission frequency channel is selectable from a first frequency and a second frequency;
the first frequency is between the frequency of the first data subcarrier and the frequency of the second data subcarrier;
the first data subcarrier and the second data subcarrier are data subcarriers of a first communication channel;
the first data subcarrier and the second data subcarrier are used for communication based on the wireless communication standard;
the frequency of the first data subcarrier is higher than the frequency of the DC component of the at least one communication channel and is the frequency of the data subcarrier closest to the DC component;
the frequency of the second data subcarrier is lower than the frequency of the DC component and is the frequency of the data subcarrier closest to the DC component;
the second frequency is between the frequency of the third data subcarrier and the frequency of the fourth data subcarrier;
the frequency of the third data subcarrier is higher than the frequency of the boundary between a second communication channel and a communication channel adjacent to the second communication channel and is the frequency of the data subcarrier closest to the boundary;
the frequency of the fourth data subcarrier is lower than the frequency of the boundary and is the frequency of the data subcarrier closest to the boundary;
The wireless power transmission device, wherein a frequency of a data subcarrier of a communication channel used for communication based on the wireless communication standard is a frequency that does not include the second frequency.
前記制御手段は、前記通信チャネル情報に基づいて前記第１送電周波数チャネルを選択する請求項１記載の無線送電装置。 The communication frequency band includes a third communication channel having a first bandwidth and a fourth communication channel having a second bandwidth that is a power-of-two multiple of the first bandwidth,
2. The wireless power transmission device according to claim 1, wherein said control means selects said first power transmission frequency channel based on said communication channel information.
前記受電状況を示す情報の周波数は固定周波数である請求項１記載の無線送電装置。 further comprising receiving means for receiving information indicating the power reception status transmitted from the power receiving device;
2. The wireless power transmission device according to claim 1, wherein the frequency of the information indicating the power reception status is a fixed frequency.
前記少なくとも１つの通信チャネルは、第１チャネル帯域幅の複数の第１チャネルと、前記第１チャネル帯域幅の２のべき乗倍の帯域幅の複数の第２チャネルとを含み、
前記第１送電周波数チャネルと前記第２送電周波数チャネルは少なくとも前記第１チャネル帯域幅の２のべき乗倍だけ異なる請求項１記載の無線送電装置。 After the power transmission means transmits power via electromagnetic waves on the first power transmission frequency channel, the control means selects a second power transmission frequency channel different from the first power transmission frequency channel, and the power transmission means transmits power on the second power transmission frequency. transmit power via electromagnetic waves in the channel,
said at least one communication channel includes a plurality of first channels having a first channel bandwidth and a plurality of second channels having a bandwidth that is a power-of-two multiple of said first channel bandwidth;
2. The wireless power transmission device of claim 1, wherein the first power transmission frequency channel and the second power transmission frequency channel differ by at least a power of two times the first channel bandwidth.
前記送電手段は、前記異なる送電周波数チャネルでの送電を繰り返し、
前記少なくとも１つの通信チャネルは、第１チャネル帯域幅の複数の第１チャネルと、前記第１チャネル帯域幅の２のべき乗倍の帯域幅の複数の第２チャネルとを含み、
１回の送電に関する送電周波数チャネルと前回の送電に関する送電周波数チャネルは少なくとも前記第１チャネル帯域幅の２のべき乗倍だけ異なる請求項１記載の無線送電装置。 The control means sequentially selects a plurality of different transmission frequency channels,
The power transmission means repeats power transmission on the different power transmission frequency channels,
said at least one communication channel includes a plurality of first channels having a first channel bandwidth and a plurality of second channels having a bandwidth that is a power-of-two multiple of said first channel bandwidth;
2. The wireless power transmission device according to claim 1, wherein the power transmission frequency channel for one power transmission and the power transmission frequency channel for the previous power transmission differ by at least a power of 2 times the first channel bandwidth.
１回の送電に関する送電周波数チャネルと前回の送電に関する送電周波数チャネルは少なくとも前記第１チャネル帯域幅の２のべき乗倍だけ異なる請求項９記載の無線送電装置。 said at least one communication channel comprises a plurality of first channels having a first channel bandwidth and a plurality of second channels having a bandwidth that is a power-of-two multiple of said first channel bandwidth;
10. The wireless power transmission device according to claim 9, wherein the power transmission frequency channel for one power transmission and the power transmission frequency channel for the previous power transmission differ by at least a power of 2 times the first channel bandwidth.
前記制御手段は、前記判定手段が前記通信周波数帯に含まれる前記少なくとも１つの通信チャネルが前記無線通信規格により使用されていることを判定した場合、前記無線通信規格により使用されている前記少なくとも１つの通信チャネル以外の通信チャネルの中から前記第１送電周波数チャネルを選択する請求項１記載の無線送電装置。 When the power transmission means is not included in the communication frequency band and transmits power via an electromagnetic wave in a power transmission frequency channel near the communication frequency band, the at least one communication channel included in the communication frequency band corresponds to the wireless communication standard. further comprising determination means for determining whether or not it is used by
When the determining means determines that the at least one communication channel included in the communication frequency band is used by the wireless communication standard, the control means controls the at least one channel used by the wireless communication standard. 2. The wireless power transmission device according to claim 1, wherein said first power transmission frequency channel is selected from among communication channels other than one communication channel.
前記制御手段は前記通信周波数帯に含まれ、受信状況が良好である前記少なくとも１つの通信チャネルの中から前記第１送電周波数チャネルを選択する請求項１記載の無線送電装置。 When the power transmission means transmits power via electromagnetic waves in a frequency band not included in the communication frequency band but in the vicinity of the communication frequency band, the reception condition of the at least one communication channel included in the communication frequency band is good. Further comprising determination means for determining whether or not there is
2. The wireless power transmission device according to claim 1, wherein said control means selects said first power transmission frequency channel from among said at least one communication channel included in said communication frequency band and having good reception conditions.
前記通信チャネル情報に基づいて第１送電周波数チャネルを選択することと、
前記第１送電周波数チャネルで電磁波を介して送電することと、
を具備し、
前記第１送電周波数チャネルは第１周波数と第２周波数から選択可能であり、
前記第１周波数は第１データサブキャリアの周波数と第２データサブキャリアの周波数との間にあり、
前記第１データサブキャリアと前記第２データサブキャリアは第１通信チャネルのデータサブキャリアであり、
前記第１データサブキャリアと前記第２データサブキャリアは前記無線通信規格に基づく通信に使用され、
前記第１データサブキャリアの周波数は前記少なくとも１つの通信チャネルの直流成分の周波数より高く、前記直流成分に最も近いデータサブキャリの周波数であり、
前記第２データサブキャリアの周波数は前記直流成分の周波数より低く、前記直流成分に最も近いデータサブキャリの周波数であり、
前記第２周波数は第３データサブキャリアの周波数と第４データサブキャリアの周波数との間にあり、
前記第３データサブキャリアの周波数は第２通信チャネルと該第２通信チャネルに隣接する通信チャネルとの境界の周波数より高く、前記境界に最も近いデータサブキャリアの周波数であり、
前記第４データサブキャリアの周波数は前記境界の周波数より低く、前記境界に最も近いデータサブキャリアの周波数であり、
前記無線通信規格に基づく通信に使用されている通信チャネルのデータサブキャリアの周波数は、前記第２周波数を含まない周波数である、無線送電方法。 reading from memory communication channel information about at least one communication channel included in a communication frequency band of a wireless communication standard;
selecting a first transmission frequency channel based on the communication channel information;
transmitting power via electromagnetic waves on the first transmission frequency channel;
and
the first transmission frequency channel is selectable from a first frequency and a second frequency;
the first frequency is between the frequency of the first data subcarrier and the frequency of the second data subcarrier;
the first data subcarrier and the second data subcarrier are data subcarriers of a first communication channel;
the first data subcarrier and the second data subcarrier are used for communication based on the wireless communication standard;
the frequency of the first data subcarrier is higher than the frequency of the DC component of the at least one communication channel and is the frequency of the data subcarrier closest to the DC component;
the frequency of the second data subcarrier is lower than the frequency of the DC component and is the frequency of the data subcarrier closest to the DC component;
the second frequency is between the frequency of the third data subcarrier and the frequency of the fourth data subcarrier;
the frequency of the third data subcarrier is higher than the frequency of the boundary between a second communication channel and a communication channel adjacent to the second communication channel and is the frequency of the data subcarrier closest to the boundary;
the frequency of the fourth data subcarrier is lower than the frequency of the boundary and is the frequency of the data subcarrier closest to the boundary;
The wireless power transmission method, wherein a frequency of a data subcarrier of a communication channel used for communication based on the wireless communication standard is a frequency that does not include the second frequency.
前記通信チャネル情報に基づいて、送電周波数チャネルを前記通信周波数帯と重複し、かつ前記少なくとも１つの通信チャネルへの前記送電周波数チャネルの干渉が減少するように選択する制御手段と、
前記送電周波数チャネルで電磁波を介して送電する送電手段と、
を具備し、
前記送電周波数チャネルは第１周波数と第２周波数から選択可能であり、
前記第１周波数は第１データサブキャリアの周波数と第２データサブキャリアの周波数との間にあり、
前記第１データサブキャリアと前記第２データサブキャリアは第１通信チャネルのデータサブキャリアであり、
前記第１データサブキャリアと前記第２データサブキャリアは前記無線通信規格に基づく通信に使用され、
前記第１データサブキャリアの周波数は前記少なくとも１つの通信チャネルの直流成分の周波数より高く、前記直流成分に最も近いデータサブキャリの周波数であり、
前記第２データサブキャリアの周波数は前記直流成分の周波数より低く、前記直流成分に最も近いデータサブキャリの周波数であり、
前記第２周波数は第３データサブキャリアの周波数と第４データサブキャリアの周波数との間にあり、
前記第３データサブキャリアの周波数は第２通信チャネルと該第２通信チャネルに隣接する通信チャネルとの境界の周波数より高く、前記境界に最も近いデータサブキャリアの周波数であり、
前記第４データサブキャリアの周波数は前記境界の周波数より低く、前記境界に最も近いデータサブキャリアの周波数であり、
前記無線通信規格に基づく通信に使用されている通信チャネルのデータサブキャリアの周波数は、前記第２周波数を含まない周波数である、無線送電装置。 a memory that stores communication channel information about at least one communication channel included in a communication frequency band of a wireless communication standard;
control means for selecting, based on said communication channel information, a transmission frequency channel to overlap with said communication frequency band and to reduce interference of said transmission frequency channel to said at least one communication channel;
power transmission means for transmitting power via electromagnetic waves on the power transmission frequency channel;
and
the transmission frequency channel is selectable from a first frequency and a second frequency;
the first frequency is between the frequency of the first data subcarrier and the frequency of the second data subcarrier;
the first data subcarrier and the second data subcarrier are data subcarriers of a first communication channel;
the first data subcarrier and the second data subcarrier are used for communication based on the wireless communication standard;
the frequency of the first data subcarrier is higher than the frequency of the DC component of the at least one communication channel and is the frequency of the data subcarrier closest to the DC component;
the frequency of the second data subcarrier is lower than the frequency of the DC component and is the frequency of the data subcarrier closest to the DC component;
the second frequency is between the frequency of the third data subcarrier and the frequency of the fourth data subcarrier;
the frequency of the third data subcarrier is higher than the frequency of the boundary between a second communication channel and a communication channel adjacent to the second communication channel and is the frequency of the data subcarrier closest to the boundary;
the frequency of the fourth data subcarrier is lower than the frequency of the boundary and is the frequency of the data subcarrier closest to the boundary;
The wireless power transmission device, wherein a frequency of a data subcarrier of a communication channel used for communication based on the wireless communication standard is a frequency that does not include the second frequency.
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