JPH08130840A - 電波給電装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電気を動力源とする自動車やロボット等の移
動物体に、電波により非接触で給電を行なう給電装置を
得る。 【構成】 アンテナで受けた電波を検波、増幅し、時間
の最小単位毎に出力する受信手段と、受信手段出力を入
力し、あらかじめ決められたしきい値と比較し、比較の
結果を出力する目標検出手段と、目標検出手段出力を受
けて、受信手段出力を入力して目標の距離を測定し、そ
の距離を出力する目標距離測定手段と、目標距離測定手
段出力を入力して給電に必要な電力を決め、電力送信手
段の増幅の大きさを制御する電力制御手段と、目標検出
手段出力を受けて、受信手段出力を入力して目標の角度
を測定し、その角度を出力する目標角度測定手段と、目
標検出手段出力を受けて、目標角度測定手段出力を入力
し、上記アンテナのビームをその角度へ向けるアンテナ
ビーム制御手段とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電気を動力源とする
自動車やロボット等の移動物体に、電波により非接触で
給電を行なう電波給電装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来この種の装置については、例えば、
郵政省電気通信局電波部航空海上課・成層圏無線中継シ
ステム研究会による「成層圏無線中継システムに関する
調査研究報告書」(1992)に開示されているものがある。
図２２は従来の電波給電装置（マイクロ波送受電システ
ム）の基本構成を示すブロック図である。図において、
１は受電局（移動体）、２は給電局、３はパイロット信
号送信アンテナ、４はパイロット信号発生回路、５は受
電アンテナ、６は整流器、７ａ〜７ｃはアンテナ、８ａ
〜８ｃは送受信切替え手段、９ａ〜９ｃは低雑音増幅手
段、１０ａ〜１０ｃは位相共役回路、１１ａ〜１１ｃは
高出力増幅手段、１２は基準信号発生手段、１３はパイ
ロット信号、１４は給電電波、である。

【０００３】次に動作について説明する。図２２におい
て、受電局１上に備えられたパイロット信号発生回路４
で、特定の周波数のパイロット信号を発生させ、パイロ
ット信号送信アンテナ３より送信する。

【０００４】給電局２ではアンテナ７ａ〜７ｃでパイロ
ット信号１３を受信し、それぞれに例えばサーキュレー
タの様な送受信切替え手段８ａ〜８ｃを介して、低雑音
増幅手段９ａ〜９ｃで増幅され、位相共役回路１０ａ〜
１０ｃに出力される。位相共役回路１０ａ〜１０ｃは、
基準信号発生手段１２からの信号を基に、受信信号の位
相項の符合を反転させた位相共役信号を生成し、高出力
増幅手段１１ａ〜１１ｃへ出力する。

【０００５】高出力増幅手段１１ａ〜１１ｃは、入力し
た位相共役信号を給電に必要な電力まで増幅した後、受
信切替え手段８ａ〜８ｃを介して、各アンテナ７ａ〜７
ｃより放射する。ここでは、位相共役回路１０ａ〜１０
ｃで位相項の符号を逆転させているため、パイロット信
号１３が受電局から送信されて送電局へ届くまでの遅延
時間と、給電電波１４が受電局まで伝搬する遅延時間と
打ち消し合う。そのため、給電局２、受電局１双方のア
ンテナ５と７ａ〜７ｃの位置によらず位相が揃い、給電
ビームは自動的にパイロット信号の方向、すなわち受電
局１の方向を指向する。

【０００６】放射された、給電電波１４は受電局１上に
備えられた受電アンテナ５で受信され、整流器６で整流
されエネルギーとして取り込まれる。

【０００７】また、上記「成層圏無線中継システムに関
する調査研究報告書」に開示されている他の方法として
図２３に示すものがある。図において、１５は第１のパ
イロット信号受信アンテナ、１６は第２のパイロット信
号受信アンテナ、１７は角度検出手段、１８は給電制御
手段、１９は電力送信手段、２０は給電アンテナであ
り、その他の構成要素は図２２と同じものである。

【０００８】次に動作について説明する。図２３におい
て、受電局１上に備えられたパイロット信号発生回路４
で、特定の周波数であるパイロット信号を発生させ、パ
イロット信号送信アンテナ３より送信する。

【０００９】給電局２では、空間的に離れた第１のパイ
ロット信号受信アンテナ１５および、第２のパイロット
信号受信アンテナ１６で、それぞれパイロット信号１３
を受ける。この２つの信号は角度検出手段１７に入力さ
れ、２つの信号の位相差を利用して、パイロット信号の
到来角を求め、給電制御手段１８へ出力する。給電制御
手段１８は、入力された到来角の方向へアンテナビーム
を向けるように給電アンテナ２０を制御し、電力送信手
段１９より給電電波１４を出力する。例えば、給電アン
テナがパラボラであれば機械的にアンテナの向きを変
え、給電アンテナがアレイアンテナでは、各素子アンテ
ナに与える位相を変える。

【００１０】給電電波は受電局１上に備えられた受電ア
ンテナ５で受信され、整流器６で整流されエネルギーと
して取り込まれる。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】従来の電波給電装置は
以上のように構成され、自らその存在を示す手段を持た
ない受電局や、複数受電局への給電はできなかった。ま
た、従来の電波給電装置は、給電局受電局間の距離にか
かわらず給電量が一定であるので、給電局受電局間の距
離変化により受信電力量の変化が大きい距離範囲にある
受電局では電力の過不足が生じるという問題があった。

【００１２】この発明は上記の問題点を解消するために
なされたもので、電気を動力源として移動する受電局の
うち、自らの存在を示す手段を持たない１つあるいは複
数受電局へ、給電局受電局間の距離変化に応じて過不足
なく、電波により非接触で給電を行なう給電装置を得る
ことを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項第１項の発明に係
る電波給電装置は、特定の周波数の電波を発振、増幅し
て出力する電力送信手段と、上記電力送信手段の出力を
空間へ放射し、空間からの電波を受けるアンテナと、上
記アンテナで受けた電波を検波、増幅し、時間の最小単
位毎に出力する受信手段と、上記電力送信手段の出力を
入力して上記アンテナへ出力し、上記アンテナで受けた
電波を入力して上記受信手段へ出力する送受信切替え手
段と、上記受信手段の出力を入力し、あらかじめ決めら
れたしきい値と比較し、比較の結果を出力する目標検出
手段と、上記目標検出手段の出力を受けて、上記受信手
段の出力を入力して目標の距離を測定し、その距離を出
力する目標距離測定手段と、上記目標距離測定手段の出
力を入力して目標の給電に必要な電力を決め、上記電力
送信手段の増幅の大きさを制御する電力制御手段と、上
記目標検出手段の出力を受けて、上記受信手段の出力を
入力して目標の角度を測定し、その角度を出力する目標
角度測定手段と、上記目標検出手段の出力を受けて、上
記目標角度測定手段の出力を入力し、上記アンテナのビ
ームをその角度へ向けるアンテナビーム制御手段とを備
えたものである。

【００１４】請求項第２項の発明に係る電波給電装置
は、請求項１に記載の電波給電装置において、目標距離
測定手段の出力と目標角度測定手段の出力を入力し、目
標検出手段の出力に応じてアンテナビーム制御手段に対
して目標角度を出力し、電力制御手段に対して目標距離
を出力する割り込みビーム制御手段を付加したものであ
る。

【００１５】請求項第３項の発明に係る電波給電装置
は、特定の周波数の電波を発振、増幅して出力する電力
送信手段と、上記電力送信手段の出力を入力し複数に分
配して出力する電力分配手段と、上記電力分配手段の各
出力を空間へ放射し、空間からの電波を受ける複数のア
ンテナと、上記複数のアンテナのそれぞれが受けた電波
毎にそれぞれ検波、増幅し、時間の最小単位毎に出力す
る複数の受信手段と、上記電力分配手段の各出力を入力
して上記複数のアンテナに出力し、上記複数のアンテナ
のそれぞれが受けた電波毎に入力して上記の各受信手段
へ出力する複数の送受信切替え手段と、上記受信手段の
各出力を入力し、あらかじめ決められたしきい値と比較
し、比較の結果を出力する複数の目標検出手段と、上記
目標検出手段の各出力を受けて、上記受信手段の各出力
を入力してそれぞれの目標距離を測定し、その距離を出
力する複数の目標距離測定手段と、上記複数の目標距離
測定手段の出力を入力し、全ての目標への給電に必要な
電力の大きさを電力送信手段へ出力し、上記電力分配手
段へ各送受信切替え手段への分配電力量を出力する第２
の電力制御手段と、上記目標検出手段の各出力を受け
て、上記受信手段の各出力を入力してそれぞれの目標角
度を測定し、その角度を出力する複数の目標角度測定手
段と、上記目標検出手段の各出力を受けて、上記目標角
度測定手段の各出力を入力し、上記複数のアンテナの各
ビームを上記それぞれの角度へ向ける複数のアンテナビ
ーム制御手段とを備えたものである。

【００１６】請求項第４項の発明に係る電波給電装置
は、請求項３に記載の電波給電装置において、電力送信
手段と、電力制御手段をそれぞれ複数備え、複数の目標
距離測定手段の出力と複数の目標角度測定手段の出力を
入力して各アンテナが給電すべき目標を決定し、各電力
制御手段へ目標距離を、各アンテナビーム制御手段へ目
標角度を出力するビーム配分決定手段を付加したもので
ある。

【００１７】請求項第５項の発明に係る電波給電装置
は、請求項１に記載の電波給電装置において、目標検出
手段の出力を受けて、受信手段の出力を入力し、目標の
速度を測定して出力する目標速度測定手段と、上記目標
速度測定手段の出力を入力し、目標の距離変化量を求め
出力する目標距離変化推定手段と、上記目標距離変化推
定手段の出力を入力し、目標距離を測定する時間を決め
目標距離測定手段を制御する目標距離測定時間間隔制御
手段とを付加したものである。

【００１８】請求項第６項の発明に係る電波給電装置
は、請求項４に記載の電波給電装置において、目標速度
測定手段と、目標距離変化推定手段と、目標距離測定時
間間隔制御手段をそれぞれ複数備え、ビーム配分決定手
段の代わりに、上記複数の目標距離測定手段の出力と上
記複数の目標角度測定手段の出力を入力し、各アンテナ
が給電すべき目標を決定し、目標距離は異なる間隔で各
電力制御手段へ出力し、目標角度は一定間隔で各アンテ
ナビーム制御手段へ出力する第２のビーム配分決定手段
を備えたものである。

【００１９】請求項第７項の発明に係る電波給電装置
は、請求項５に記載の電波給電装置において、目標速度
測定手段の出力を入力し、目標の角度変化量を求め出力
する目標角度変化推定手段と、角度変化推定手段の出力
を入力し、目標角度を測定する時間を決め上記目標角度
測定手段を制御する目標角度測定時間間隔制御手段を付
加したものである。

【００２０】請求項第８項の発明に係る電波給電装置
は、請求項６に記載の電波給電装置において、目標角度
変化推定手段と、目標角度測定時間間隔制御手段をそれ
ぞれ複数備え、第２のビーム配分決定手段の代わりに、
複数の目標距離測定手段出力と複数の目標角度測定手段
出力を入力し、各アンテナが給電すべき目標を決定し、
各電力制御手段へ出力する目標距離と、各アンテナビー
ム制御手段へ出力する目標角度を、共に異なる間隔で出
力する第３のビーム配分決定手段を備えたものである。

【００２１】請求項第９項の発明に係る電波給電装置
は、給電局と受電局とを備えて構成され、上記給電局
は、特定の周波数の電波を発振、増幅して出力する電力
送信手段と、上記電力送信手段の出力を空間へ放射し、
空間からの電波を受けるアンテナと、上記アンテナで受
けた電波を検波、増幅して出力する第２の受信手段と、
上記電力送信手段の出力を入力して上記アンテナへ出力
し、上記アンテナで受けた電波を入力して上記第２の受
信手段へ出力する送受信切替え手段と、上記第２の受信
手段の出力を入力し、あらかじめ決められたしきい値と
比較し、そのしきい値より大きければ、その第２の受信
手段の出力を出力する第２の目標検出手段と、上記第２
の目標検出手段の出力を入力し、受電局より送信され、
上記アンテナで受けた受電局の位置情報を解読し、目標
の距離と目標の角度を出力する目標情報解読手段と、上
記目標情報解読手段の目標の距離の出力を入力し、目標
の給電に必要な電力を決め、上記電力送信手段の増幅の
大きさを制御する電力制御手段と、上記目標情報解読手
段の目標の角度の出力を入力し、上記アンテナのビーム
をその角度へ向けるアンテナビーム制御手段とを備えて
構成され、上記受電局は、受電局の位置情報を電波に与
える自己情報送信手段と、上記給電局のアンテナから放
射される電波を受け、上記自己情報送信手段の出力を空
間へ放射する受電局アンテナと、上記受電局アンテナで
受けた電波の電力をあらかじめ決められたしきい値と比
較し、比較の結果を上記自己情報送信手段へ出力する電
力検出手段とを備えて構成されたものである。

【００２２】請求項第１０項の発明に係る電波給電装置
は、給電局と受電局とを備えて構成され、上記給電局
は、特定の周波数の電波を発振、増幅して出力する電力
送信手段と、上記電力送信手段の出力を入力し複数に分
配して出力する電力分配手段と、上記電力分配手段の各
出力を空間へ放射し、空間からの電波を受ける複数のア
ンテナと、上記複数のアンテナのそれぞれが受けた電波
毎にそれぞれ検波、増幅し、時間の最小単位毎に出力す
る複数の受信手段と、上記電力分配手段の各出力を入力
して上記複数のアンテナに出力し、上記複数のアンテナ
のそれぞれが受けた電波毎に入力して上記の各受信手段
へ出力する複数の送受信切替え手段と、上記受信手段の
各出力を入力し、あらかじめ決められたしきい値と比較
し、比較の結果を出力する複数の目標検出手段と、上記
目標検出手段の各出力を受けて、上記受信手段の各出力
を入力してそれぞれの目標距離を測定し、その距離を出
力する複数の目標距離測定手段と、上記複数の目標距離
測定手段の出力を入力し、全ての目標への給電に必要な
電力の大きさを電力送信手段へ出力し、上記電力分配手
段へ各送受信切替え手段への分配電力量を出力する第２
の電力制御手段と、上記目標検出手段の各出力を受け
て、上記受信手段の各出力を入力してそれぞれの目標角
度を測定し、その角度を出力する複数の目標角度測定手
段と、上記目標検出手段の各出力を受けて、上記目標角
度測定手段の各出力を入力し、上記複数のアンテナの各
ビームを上記それぞれの角度へ向ける複数のアンテナビ
ーム制御手段と、上記複数の目標距離測定手段の出力
と、上記複数の目標角度測定手段の出力を入力し、上記
複数のアンテナで観測される全範囲の目標に関する情報
を作成して出力する目標情報作成手段と、上記目標情報
作成手段の出力の情報を与えた電波を、発振、増幅して
出力する目標情報送信手段と、上記目標情報送信手段の
出力を入力して空間へ放射する複数の送信用アンテナと
を備えて構成され、上記受電局は、上記給電局の送信用
アンテナから放射される電波を受けて出力する受電局ア
ンテナと、上記受電局アンテナの出力を入力し、上記給
電局の目標情報送信手段で与えられた目標に関する情報
を解読し出力するデータ解読手段と、上記データ解読手
段の出力を入力し、受電局の動きを制御する移動制御手
段とを備えて構成されたものである。

【００２３】

【作用】請求項第１項の電波給電装置においては、電力
送信手段が特定の周波数の電波を発振、増幅して出力す
る。アンテナは上記電力送信手段出力を空間へ放射し、
空間からの電波を受ける。受信手段は上記アンテナで受
けた電波を検波、増幅し、時間の最小単位毎に出力す
る。送受信切替え手段は上記電力送信手段出力を入力し
て上記アンテナへ出力し、上記アンテナで受けた電波を
入力して上記受信手段へ出力する。目標検出手段が上記
受信手段出力を入力し、あらかじめ決められたしきい値
と比較して比較の結果を出力する。目標距離測定手段
は、上記目標検出手段出力を受けて、上記受信手段出力
を入力して目標の距離を測定し出力する。電力制御手段
は、上記目標距離測定手段出力を入力して給電に必要な
電力を決め、上記電力送信手段の増幅の大きさを制御す
る。一方目標角度測定手段は、上記目標検出手段出力を
受けて、上記受信手段出力を入力して目標の角度を測定
し出力する。アンテナビーム制御手段は、上記目標検出
手段出力を受けて、上記目標角度測定手段出力を入力
し、上記アンテナのビームをその角度へ向ける。上記電
力送信手段が、上記電力制御手段で決められた電力まで
増幅した電波を、上記送受信切替え手段を介して上記ア
ンテナより放射する。

【００２４】請求項第２項の電波給電装置においては、
割り込みビーム制御手段が、目標検出手段の出力に応じ
て、目標距離測定手段の出力と目標角度測定手段の出力
を入力し、アンテナビーム制御手段に対して目標角度
を、電力制御手段に対して目標距離を出力する。その他
の作用は請求項第１項記載の電波給電装置と同様。

【００２５】請求項第３項の電波給電装置においては、
電力送信手段が特定の周波数の電波を発振、増幅して出
力する。電力分配手段は上記電力送信手段出力を入力し
複数に分配して出力する。複数のアンテナは上記電力分
配手段の各出力を空間へ放射し、空間からの電波を受け
る。複数の受信手段は上記各アンテナが受けた電波毎に
それぞれ検波、増幅し、時間の最小単位毎に出力する。
複数の送受信切替え手段は上記電力分配手段の各出力を
入力して上記の各アンテナに出力し、上記の各アンテナ
が受けた電波毎に入力して上記の各受信手段へ出力す
る。複数の目標検出手段は上記受信手段の各出力を入力
し、あらかじめ決められたしきい値と比較し、比較の結
果を出力する。複数の目標距離測定手段は上記目標検出
手段の各出力を受けて、上記受信手段の各出力を入力し
てそれぞれの目標距離を測定し、その距離を出力する。
第２の電力制御手段は上記複数の目標距離測定手段出力
を入力し、全ての目標の給電に必要な電力の大きさを電
力送信手段へ出力し、上記電力分配手段へ各分配量を出
力する。複数の目標角度測定手段は上記目標検出手段の
各出力を受けて、上記受信手段の各出力を入力してそれ
ぞれの目標角度を測定し、その角度を出力する。複数の
アンテナビーム制御手段は上記目標検出手段の各出力を
受けて、上記目標角度測定手段の各出力を入力し、上記
各アンテナのビームを各角度へ向ける。上記電力送信手
段が、上記第２の電力制御手段で決められた電力まで増
幅した電波を、出力する。上記電力分配手段は、上記電
力送信手段出力を、上記第２の電力制御手段により制御
された電力で各送受信切替え手段へ分配して上記各アン
テナより放射する。

【００２６】請求項第４項の電波給電装置においては、
電力送信手段と、電力制御手段が複数で請求項第１項と
同様に作用し、ビーム配分決定手段が、複数の目標距離
測定手段出力と複数の目標角度測定手段出力を入力し、
各アンテナが給電すべき目標を決定し、各電力制御手段
へ目標距離を、各アンテナビーム制御手段へ目標角度を
出力する。その他の作用は請求項第３項記載の電波給電
装置と同様。

【００２７】請求項第５項の電波給電装置においては、
目標速度測定手段が、目標検出手段の出力を受けて上記
受信手段出力を入力し、目標の速度を測定して出力す
る。目標距離変化推定手段が、上記目標速度測定手段出
力を入力し、目標の距離変化量を求め出力する。目標距
離測定時間間隔制御手段が、上記目標距離変化推定手段
出力を入力し、目標距離を測定する時間を決め上記目標
距離測定手段を制御する。その他の作用は請求項第１項
記載の電波給電装置と同様。

【００２８】請求項第６項の電波給電装置においては、
目標速度測定手段と、目標距離変化推定手段と、目標距
離測定時間間隔制御手段が、複数で請求項第５項と同様
に作用する。第２のビーム配分決定手段は上記複数の目
標距離測定手段出力と上記複数の目標角度測定手段出力
を入力し、各アンテナが給電すべき目標を決定し、目標
距離は異なる間隔で各電力制御手段へ出力し、目標角度
は一定間隔で各アンテナビーム制御手段へ出力する。そ
の他の作用は請求項第４項記載の電波給電装置と同様。

【００２９】請求項第７項の電波給電装置においては、
目標角度変化推定手段が、目標速度測定手段出力を入力
し、目標の角度変化量を求め出力する。目標角度測定時
間間隔制御手段が、上記角度変化推定手段出力を入力
し、目標角度を測定する時間を決め上記目標角度測定手
段を制御する。その他の作用は請求項第５項記載の電波
給電装置と同様。

【００３０】請求項第８項の電波給電装置においては、
目標角度変化推定手段と、目標角度測定時間間隔制御手
段が、複数で請求項第７項と同様に作用する。第３のビ
ーム配分決定手段は上記複数の目標距離測定手段出力と
上記複数の目標角度測定手段出力を入力し、各アンテナ
が給電すべき目標を決定し、各電力制御手段へ出力する
目標距離と、各アンテナビーム制御手段へ出力する目標
角度を、共に異なる間隔で出力する。その他の作用は請
求項第６項記載の電波給電装置と同様。

【００３１】請求項第９項の電波給電装置においては、
受電局では、受電局アンテナが、給電局のアンテナから
放射される電波を受ける。電力検出手段は、上記受電局
アンテナで受けた電波の電力をあらかじめ決められたし
きい値と比較し、比較の結果を自己情報送信手段へ出力
する。自己情報送信手段は、電力検出手段の出力を受け
て受電局の位置情報を電波に与え出力する。上記受電局
アンテナは、上記自己情報送信手段出力を空間へ放射す
る。給電局では、第２の受信手段が、上記アンテナで受
信された電波を検波、増幅して出力する。第２の目標検
出手段は、上記第２の受信手段出力を入力して、あらか
じめ決められたしきい値と比較し、そのしきい値より大
きければ、その受信手段出力を出力する。目標情報解読
手段は、上記第２の目標検出手段を入力して上記自己情
報送信手段で符号化された位置情報を解読し、目標の距
離を上記電力制御手段へ、目標の角度を上記アンテナビ
ーム制御手段へ出力する。その他の作用は請求項第１項
記載の電波給電装置と同様。

【００３２】請求項第１０項の電波給電装置において
は、給電局では、目標情報作成手段が、上記複数の目標
距離測定手段出力と、上記複数の目標角度測定手段出力
を入力し、上記複数のアンテナで観測される全範囲の目
標に関する情報を作成して出力する。目標情報送信手段
は、上記目標情報作成手段出力の情報を与えた電波を、
発振、増幅して出力する。複数の送信用アンテナは、上
記目標情報送信手段出力を入力して空間へ放射する。受
電局では、受電局アンテナが、上記送信用アンテナから
放射される電波を受けて出力する。データ解読手段は、
上記受電局アンテナ出力を入力し、上記目標情報送信手
段で符号化された目標に関する情報を解読し出力する。
移動制御手段は、上記データ解読手段出力を入力し、受
電局の動きを制御する。その他の作用は請求項第３項記
載の電波給電装置と同様。

【００３３】

【実施例】以下、この発明の実施例について図を参照し
て説明する。 実施例１．図１は本発明の一実施例である電波給電装置
の構成図である。図１において新規な部分は、２１の受
信手段、２２の目標検出手段、２３の目標距離測定手
段、２４の電力制御手段、２５の目標角度測定手段、２
６のアンテナビーム制御手段、である。その他の構成要
素は上記従来例の図２２で示したものと同等である。図
２は目標検出手段２２の入力と出力を示すものであり、
２７は入力である受信信号、２８は時間の最小単位、２
９はしきい値、である。図３は給電局と給電局のアンテ
ナビームと受電局の位置関係を示すものであり、１ａ、
１ｂは受電局、７は給電局のアンテナ、３０は給電局の
走査用ビーム、３１は給電局の給電用ビーム、である。

【００３４】この動作を図に基づいて説明する。図１に
おいて、電力送信手段１９が、特定の周波数の電波を発
振し、あらかじめ定められた距離で、あらかじめ定めら
れた大きさの物体を検出できるだけの電力に増幅し、サ
ーキュレータの様な送受信切替え手段８を介して送信信
号として、アンテナ７より空間へ放射する。ここで、給
電局の走査用ビーム３０は特定の方向を向いている。受
信手段２１は、送信信号を放射後、あらかじめ定められ
た距離を観測できるだけの時間内にアンテナ７で受信さ
れる電波を、送受信切替え手段８を介して検波、増幅
し、送信信号との時間差方向について時間の最小単位
（セル）ごとに受信信号として目標検出手段２２へ出力
する。

【００３５】以下で目標とは受電局を意味する。目標検
出手段２２では図２の様に、あらかじめ決められたしき
い値２９と、入力される受信信号２７を比較し、セル２
８ごとに、受信信号２７がしきい値２９より大きければ
目標が検出されたとして”１”、それ以外では”０”の
検出信号を出力する。この検出信号は、目標距離測定手
段２３、目標角度測定手段２５、アンテナビーム制御手
段２６へ出力される。

【００３６】始めに受電局が図３の１ａであれば全セル
の検出信号は”０”であり、この場合には、目標距離測
定手段２３、目標角度測定手段２５は何も動作しない。
また、アンテナビーム制御手段２６は、あらかじめ設定
されたビームの走査方法に従って、例えば、アンテナ自
体を機械的に駆動する、あるいは、アレイアンテナで各
素子アンテナの位相を制御する、などしてアンテナビー
ム３０の方向を変化させ走査を行なう。

【００３７】図３の受電局１ａが移動し１ｂの位置にあ
るときに、上記検出信号は”１”となる。この検出信号
を受けて、目標距離測定手段２３は、受信手段２１より
受信信号を入力し、検出信号が”１”のセルまでの時間
間隔Ｔを求め、次式により目標距離Ｒを測定し、目標距
離Ｒを電力制御手段２４へ出力する。

【００３８】

【数１】

【００３９】電力制御手段２４は、入力された目標距離
Ｒから次式により、送信すべき電力Ｐを求め、その電力
Ｐで送信するように電力送信手段１９を制御する。例え
ば、電力送信手段１９における増幅の係数を電力制御手
段２４が変化させる。

【００４０】

【数２】

【００４１】また、上記検出信号”１”を入力した目標
角度測定手段２５は、受信手段２１より受信信号を入力
し、例えば、いわゆるモノパルス方式により、検出信号
が”１”であるセルについて目標の角度θを測定し、ア
ンテナビーム制御手段２６へ出力する。

【００４２】アンテナビーム制御手段２６は、その角度
θに給電用ビーム３１が向くように制御する。そして、
電力送信手段１９が、上記電力制御手段２４で制御され
た電力で、給電すべき電波を、送受信切替え手段８を介
して、アンテナ７より目標方向へ放射する。

【００４３】この後も、目標が検出されている限り、一
定の間隔で、同じ動作をくりかえす。

【００４４】実施例２．図４は本発明の他の実施例であ
る電波給電装置の構成図である。図４において新規な部
分は３２の割り込みビーム制御手段である。その他の構
成要素は上記実施例１の図１で示したものと同等であ
る。図５は給電局と給電局のアンテナビームと受電局の
位置関係を示すものであり、１ａ、１ｂは受電局、７は
給電局のアンテナ、３０は給電局の走査用ビーム、であ
る。図６はアンテナビーム走査と給電の様子を示すもの
であり、１ａ、１ｂは受電局、７は給電局のアンテナ、
３０は給電局の走査用ビーム、３１ａ、３１ｂは給電局
の給電用ビーム、３３は走査だけの場合の時間的変化に
よるビームの位置、３４は走査と給電の場合の時間的変
化によるビームの位置、である。

【００４５】この動作を図に基づいて説明する。図４に
おいて、目標検出手段２２の出力で全セルの検出信号
が”０”の場合は上記実施例１と同様である。

【００４６】図５の様にビーム走査範囲内に２つの受電
局１ａ、１ｂが存在する場合、目標検出手段２２では２
つのセルについて検出信号が”１”となる。この検出信
号を受けて、目標距離測定手段２３、目標角度測定手段
２５は、検出信号が”１”となった、全ての受信信号に
ついてそれぞれ、目標距離と目標角度を測定する。

【００４７】また、目標検出手段２２の検出信号は、割
り込みビーム制御手段３２にも入力される。割り込みビ
ーム制御手段３２は、検出信号の”１”が入力された時
に、目標距離測定手段２３と目標角度測定手段２５より
各目標の距離Ｒと角度θを得る。そして、一定周期で走
査を繰り返しているアンテナビーム制御手段２６に対し
て割り込みをかけ、検出された目標の角度θに給電用ビ
ームを向け、目標距離Ｒを電力制御手段２４に与えるこ
とにより必要な電力Ｐで電力送信手段１９から給電され
るようにする。

【００４８】このビームの動きを図６を用いて説明す
る。図６は全走査に９本の走査用ビーム３０が必要で、
最大２つの目標を検出する例である。目標検出手段２２
の出力で全セルの検出信号が”０”の場合は３３の様
に、＃１から＃９までを順に繰り返し走査する。ここ
で、＃４と＃７のビームで目標が検出されるものとす
る。このとき走査の周期は、（検出目標数）×（ビーム
１本の照射時間）＋（検出信号が割り込みビーム制御手
段に出力されるのに必要な時間）だけ増える。この例で
は、この検出信号が割り込みビーム制御手段３２に出力
されるまでにビーム２本走査するだけの時間が必要であ
るとすると、３４の様に４ビーム走査時間分だけ増える
ことになる。そして、＃４のビームでの検出信号によ
り、＃６のビームの次に割り込みビーム制御手段３２
が、アンテナビーム制御手段２６に割り込みをかけ、目
標距離に応じた電力で＃４のビーム内の目標１ａに給電
用ビーム３１ａが給電を行なう。同様に、＃７のビーム
での検出信号により、＃９のビームの次に割り込みビー
ム制御手段３２が、アンテナビーム制御手段２６に割り
込みをかけ、目標距離に応じた電力で＃７のビーム内の
目標１ｂに給電用ビーム３１ｂが給電を行なう。

【００４９】この後も、目標が検出されている限り、一
定の間隔で、同じ動作をくりかえす。

【００５０】実施例３．図７は本発明の他の実施例であ
る電波給電装置の構成図である。図７において新規な部
分は、３５の第２の電力制御手段、７２の電力分配手
段、である。その他の構成要素は上記従来例１の図１で
示したものと同等である。また、図８は給電局と給電局
のアンテナビームと受電局の位置関係を示すものであ
り、１ａ〜１ｃは受電局、７ａ〜７ｃは給電局、３０ａ
〜３０ｃは給電局の走査用ビーム、３１ａ〜３１ｃは給
電局の給電用ビーム、である。

【００５１】この動作を図に基づいて説明する。図７に
おいて、複数の各目標距離測定手段２３ａ〜２３ｃ出力
までは上記従来例１と同様である。ただし、ビームの走
査範囲は図８に示す様に、各々重ならないようにされて
いるものとする。

【００５２】各目標距離測定手段２３ａ〜２３ｂは、そ
れぞれ受信手段２１ａ〜２１ｃより入力した受信信号か
ら、送信信号との時間差Ｔｉ（ｉ＝１〜ｎ）（ｎ：検出
目標数）を求め、次式により目標距離Ｒｉ（ｉ＝１〜
ｎ）を測定し、

【００５３】

【数３】

【００５４】それぞれ目標距離Ｒｉ（ｉ＝１〜ｎ）を第
２の電力制御手段３５へ出力する。

【００５５】第２の電力制御手段３５は、入力された目
標距離Ｒｉ（ｉ＝１〜ｎ）から、次式により送信すべき
電力Ｐｔを求め、その電力Ｐｔで送信するように電力送
信手段１９を制御する。

【００５６】

【数４】

【００５７】さらに第２の電力制御手段３５は、各送受
信切替え手段８ａ〜８ｃにそれぞれ次式で決まる電力Ｐ
ｉ（ｉ＝１〜ｍ）（ｍ：アンテナ数）が分配されるよう
に電力分配手段７２を制御する。

【００５８】

【数５】

【００５９】各目標角度測定手段２５ａ〜２５ｃは、そ
れぞれ受信手段２１ａ〜２１ｃより受信信号を入力し、
例えば、いわゆるモノパルス方式により目標の角度θｉ
（ｉ＝１〜ｎ）を測定し、それぞれアンテナビーム制御
手段２６ａ〜２６ｃへ出力する。

【００６０】アンテナビーム制御手段２６ａ〜２６ｃ
は、その角度θｉ（ｉ＝１〜ｎ）にそれぞれのアンテナ
７ａ〜７ｃのビームが向くように制御する。

【００６１】そして、電力送信手段１９が、上記第２の
電力制御手段３５で制御された電力Ｐｔで給電すべき電
波を発振、出力し、電力分配手段７２が各送受信切替え
手段８ａ〜８ｃへＰｉ（ｉ＝１〜ｍ）の電力を分配す
る。分配された電力はそれぞれ図８の様にそれぞれのア
ンテナ７ａ〜７ｃより、それぞれの目標方向１ａ〜１ｃ
へ、給電用ビーム３１ａ〜３１ｃで給電する。

【００６２】この後も、目標が検出されている限り、一
定の間隔で、同じ動作をくりかえす。

【００６３】実施例４．図９は本発明の他の実施例であ
る電波給電装置の構成図である。図９において新規な部
分は、３６のビーム配分決定手段である。その他の構成
要素は上記従来例３の図７で示したものと同等である。
図１０は給電局と給電局のアンテナビームと受電局の位
置関係を示すものであり、１ａ〜１ｄは受電局、７ａ〜
７ｆは給電局のアンテナ、３０ａ〜３０ｆは給電局の走
査用ビーム、３１ａ〜３１ｄは給電局の給電用ビーム、
である。図１１はビーム配分決定手段が持つ距離・方位
マップであり、３７ａ〜３７ｃは距離・方位マップ、３
８ａ〜３８ｃは検出された目標、３９ａ、３９ｂは検出
された目標間の距離、４０ａ、４０ｂは給電対象目標、
である。

【００６４】この動作を図に基づいて説明する。図９に
おいて、各電力送信手段１９ａ〜１９ｃが、複数のアン
テナ間で相互に干渉が起こりうるならそれぞれ異なる特
定の周波数の電波を発振する。そうでなければ、全て同
じ特定の周波数で電波を発振する。それ以外の各目標距
離測定手段２３ａ〜２３ｃと、各目標角度測定手段２５
ａ〜２５ｃの出力までは上記実施例３と同様である。

【００６５】各アンテナ７ａ〜７ｃで検出された目標の
距離と角度が、ビーム配分決定手段３６へ入力される。
ビーム配分決定手段３６は、入力された角度と距離か
ら、図１１の様に、距離・方位方のマップ３７ａ〜３７
ｃを利用して各アンテナ７ａ〜７ｃで検出された目標３
８ａ〜３８ｃをマップ上に配置する。そして、検出目標
３８ａと検出目標３８ｂの様に目標間距離３９ａがあら
かじめ定められた値より小さければ同じ給電対象目標４
０ａとし、検出目標３８ｂと検出目標３８ｃの様に目標
間距離３９ｂがあらかじめ定められた値より大きければ
異なる給電対象目標とする。以上の様にして給電対象目
標の数を得る。

【００６６】そして、どのアンテナがどの目標に対して
給電するかを決める。４０ａの目標の場合２つのマップ
上にあるので、２ヶ所のアンテナ７ｂ、７ｃから給電可
能である。目標までの距離が近い方が送信する電力が少
なく済むので、例えば、距離を基準として近い方のアン
テナ７ｂから給電するようにビーム配分決定手段３６
は、電力制御手段２４ｂとアンテナビーム制御手段２６
ｂを制御する。

【００６７】同様にして、ビーム配分決定手段３６は、
全ての目標に対して、各電力制御手段２４ａ〜２４ｃと
各アンテナビーム制御手段２６ａ〜２６ｃを制御し、図
１０の様に各アンテナ７ａ〜７ｃから決められた目標に
対して給電を行なう。

【００６８】また図１０のように、アンテナ７ｅの走査
範囲に複数の目標１ｃ、１ｄが存在し、その隣のアンテ
ナ７ｄの走査範囲に目標が存在しない場合には、ビーム
配分決定手段３６は、アンテナ７ｄが、隣のアンテナ７
ｅで検出された目標１ｃに給電するように制御する。

【００６９】この後も、目標が検出されている限り、一
定の間隔で、同じ動作をくりかえす。

【００７０】実施例５．まず、この発明で利用する目標
の速度と距離の関係について、図１２を用いて説明す
る。図１２で、７は給電局のアンテナ、３０は給電局の
走査用ビーム、４１ａ、４１ｂは目標の速度ベクトル、
４２ａ、４２ｂは目標の距離方向の速度成分、４３ａ、
４３ｂは現在の受電局（目標）、４４ａ、４４ｂは現在
から最小測定時間間隔後の目標、である。

【００７１】図１２の目標４３ａでは、距離方向の速度
４２ａが大きく目標の距離が大きく変わる。そのため、
電力の過不足を起こさないようにするためには、短い時
間間隔で目標の距離を測定する必要がある。一方目標４
３ｂでは、速度４３ｂは小さく目標距離の変化は小さ
い。そのため、目標距離の測定時間間隔はある程度長く
することができる。つまり、無駄なく給電を行うには、
目標距離の測定時間間隔は目標の速度により変えるべき
である。

【００７２】図１３は本発明の他の実施例である電波給
電装置の構成図である。図１３において新規な部分は、
４５の目標速度測定手段、４６の目標距離変化推定手
段、４７の目標距離測定時間間隔制御手段、である。そ
の他の構成要素は上記従来例１の図１で示したものと同
等である。

【００７３】この動作を図に基づいて説明する。図１３
において、目標検出手段２２出力までは、上記従来例１
と同様である。検出信号は、目標距離測定手段２３、目
標角度測定手段２５、目標速度測定手段４５、アンテナ
ビーム制御手段２６へ出力される。

【００７４】受電局が走査範囲内に存在するなら、検出
信号は”１”となる。この検出信号を受けて目標速度測
定手段４５は、受信手段２１より受信信号を入力し、例
えば、ドップラ周波数を利用して、目標の速度ｖを測定
し、目標距離変化推定手段４６へ出力する。

【００７５】目標距離変化推定手段４６は目標速度ｖを
入力し、次式により目標の距離変化量ｄＲを推定し目標
距離測定時間間隔制御手段４７へ出力する。

【００７６】

【数６】

【００７７】目標距離測定時間間隔制御手段４７は、目
標の距離変化量ｄＲを入力し、次式により、次に目標距
離を測定する時間τを求める。そして、次回はその間隔
で目標距離測定手段２３が動作するように制御を行な
う。

【００７８】

【数７】

【００７９】目標距離測定手段２３は、目標距離測定時
間間隔制御手段４７によって決められた測定時間間隔で
受信手段２１より受信信号を入力し、目標距離を測定し
電力制御手段２４へ出力する。

【００８０】それ以外は上記実施例１と同様である。

【００８１】実施例６．図１４は本発明の他の実施例で
ある電波給電装置の構成図である。図１４において新規
な部分は、４８の第２のビーム配分決定手段、である。
その他の構成要素は上記従来例５の図１３で示したもの
と同等である。

【００８２】この動作を図に基づいて説明する。図１４
において、各電力送信手段１９ａ〜１９ｃが、それぞれ
異なる特定の周波数の電波を発振する。それ以外の各目
標距離測定手段２３ａ〜２３ｃ、各目標角度測定手段２
５ａ〜２５ｃの出力までは上記実施例５と同様である。

【００８３】各アンテナ７ａ〜７ｃで検出された目標の
距離と角度が、第２のビーム配分決定手段４８へ入力さ
れる。第２のビーム配分決定手段４８は、入力された角
度と距離から、上記従来例４と同様にして、どのアンテ
ナがどの目標に対して給電するかを決める。ただし、目
標によって目標距離を測定する間隔が異なるため、各電
力制御手段２４ａ〜２４ｃへは非同期で目標距離を出力
する。そのため、第２のビーム配分決定手段４８の距離
・方位方向のマップには、あらかじめ定められた過去の
時間の状態が保存できるもの、例えばメモリを使用す
る。

【００８４】それ以外は上記実施例５と同様である。

【００８５】実施例７．まず、この発明で利用する目標
の速度と方位角の関係について、図１５を用いて説明す
る。図１５で、７は給電局のアンテナ、３０は給電局の
走査用ビーム、４１ａ、４１ｂは目標の速度ベクトル、
４２ａ、４２ｂは目標の距離方向の速度成分、４３ａ、
４３ｂは現在の受電局（目標）、４４ａ、４４ｂは現在
から最小測定時間間隔後の目標、４９ａ、４９ｂは目標
の方位方向の速度成分、５０は目標の移動方向、５１
ａ、５１ｂはビームの方向、５２ａ、５２ｂは目標の移
動方向とビームの方向の成す角である。

【００８６】ここで、目標はある決まった方向５０に直
線移動しているものとする。すると各ビームで検出され
た目標４３ａ、４３ｂの方位方向の速度成分ｕｉ（ｉ＝
１〜ｎ）（ｎ：目標数）も、測定で得られる距離方向の
速度成分ｖｉ（ｉ＝１〜ｎ）と、目標の移動方向５０と
各アンテナビームの方向５１ａ、５１ｂが成す角φｉ
（ｉ＝１〜ｎ）から、次式により求めることができる。

【００８７】

【数８】

【００８８】図１５で目標４３ａと目標４３ｂは同じ速
度だが、測定される距離方向の速度成分ｖｉ（ｉ＝１〜
ｎ）とφｉ（ｉ＝１〜ｎ）は異なるので、方位方向の速
度成分ｕｉ（ｉ＝１〜ｎ）は異なる。そのため、目標に
給電し続けるようにするためには、方位方向の速度成分
が大きい目標の角度は、短い時間間隔で測定する必要が
ある。つまり、過不足のない給電を行うためには、目標
角度の測定時間間隔は目標の方位方向の速度により変え
るべきである。

【００８９】図１６は本発明の他の実施例である電波給
電装置の構成図である。図１６において新規な部分は、
５３の目標角度変化推定手段、５４の目標角度測定時間
間隔制御手段、である。その他の構成要素は上記従来例
５の図１３で示したものと同等である。

【００９０】この動作を図に基づいて説明する。図１６
において、目標速度測定手段出力４５までは、上記従来
例５と同様である。つまり、目標速度検出手段４５は、
例えば、ドップラ周波数を利用して、目標の速度ｖを測
定し、目標距離変化推定手段４６と目標角度変化推定手
段５３へ出力する。目標距離変化推定手段４６、目標距
離測定時間間隔制御手段４７は上記従来例５と同様な動
作を行ない目標距離測定手段２３の測定時間間隔を制御
する。

【００９１】一方、目標角度変化推定手段５３は目標速
度ｖを入力し、次式により目標の角度変化量ｄθを推定
し、目標角度測定時間間隔制御手段５４へ出力する。

【００９２】

【数９】

【００９３】目標角度測定時間間隔制御手段５４は、目
標の角度変化量ｄθを入力し、次式により、次に目標距
離を測定する間隔ｔを求める。そして、次回はその間隔
で目標角度測定手段２５が動作するように制御を行な
う。

【００９４】

【数１０】

【００９５】目標角度測定手段２５は、目標角度測定時
間間隔制御手段５４によって決められた測定時間間隔で
受信手段２１より受信信号を入力し、目標角度を測定
し、アンテナビーム制御手段２６へ出力する。

【００９６】それ以外は上記実施例５と同様である。

【００９７】実施例８．図１７は本発明の他の実施例で
ある電波給電装置の構成図である。図１７において新規
な部分は、５５の第３のビーム配分決定手段、である。
その他の構成要素は上記従来例７の図１６で示したもの
と同等である。

【００９８】この動作を図に基づいて説明する。図１７
において、各電力送信手段１９ａ〜１９ｃが、それぞれ
異なる特定の周波数の電波を発振する。それ以外の各目
標距離測定手段２３ａ〜２３ｃ、各目標角度測定手段２
５ａ〜２５ｃの出力までは上記実施例６と同様である。

【００９９】各アンテナ７ａ〜７ｃで検出された目標の
距離と角度が、第３のビーム配分決定手段５５へ入力さ
れる。第３のビーム配分決定手段５５は、入力された角
度と距離から、上記従来例６と同様にして、どのアンテ
ナがどの目標に対して給電するかを決める。ただし、目
標によって目標距離、目標角度を観測する時間が異なる
ため、各電力制御手段２４ａ〜２４ｃへは目標距離を、
各アンテナビーム制御手段２６ａ〜２６ｃへは目標角度
を非同期で出力する。そのため、第３のビーム配分決定
手段５５の距離・方位方向のマップには、あらかじめ定
められた過去の時間の状態が保存できるもの、例えばメ
モリを使用する。

【０１００】それ以外は上記実施例７と同様である。

【０１０１】実施例９．図１８は本発明の他の実施例で
ある電波給電装置の構成図である。図１８において新規
な部分は、５６の受電局アンテナ、５７の電力検出手
段、５８の自己情報送信手段、５９の第２の受信手段、
６０の第２の目標検出手段、６１の目標情報解読手段、
である。その他の構成要素は上記従来例１の図１で示し
たものと同等である。

【０１０２】この動作を図に基づいて説明する。図１８
において、電力送信手段１９が、特定の周波数の電波を
発振し、あらかじめ定められた電力に増幅し、例えばサ
ーキュレータの様な送受信切替え手段８ａを介して送信
信号として、アンテナ７より空間へ放射する。

【０１０３】一方、移動している受電局１は、電力検出
手段５７が送受信切替え手段８ｂを介して受電局アンテ
ナ５６に入る電波を受信し、その電力をあらかじめ決め
られたしきい値と比較している。アンテナ７の走査範囲
内に受電局１が存在しなければ、受信電力はしきい値を
越えず、電力検出手段５７は自己情報送信手段５８へ何
も出力しない。

【０１０４】アンテナ７の走査範囲内へ受電局１が移動
した場合、電力検出手段５７が比較していた、送受信切
替え手段８ｂを介して受電局アンテナ５６から入る電波
の電力はしきい値を越える。このとき、電力検出手段５
７は電力検出信号を自己情報送信手段５８へ出力する。

【０１０５】電力検出信号を受けた自己情報送信手段５
７は、例えば、あらかじめ人工衛星からの信号を利用し
て測定された自己の位置情報を、符号化する。そして、
受信した給電局２の送信信号をその符号にしたがって、
例えば位相変調を行ない、増幅して送受信切替え手段８
ｂを介して受電局アンテナ５６より放射する。

【０１０６】第２の受信手段５９は、送信信号を放射
後、あらかじめ定められた距離を観測できるだけの時間
内にアンテナ７で受信される電波を、送受信切替え手段
８ａを介して検波、増幅し、受信信号として第２の目標
検出手段６０へ出力する。

【０１０７】第２の目標検出手段６０では、例えばあら
かじめ決められたしきい値と、入力される受信信号を比
較し、受信信号がしきい値より大きければ目標が検出さ
れたとして、その時の受信信号を目標情報解読手段６１
へ出力する。また、受信信号がしきい値より小さければ
何も出力しない。

【０１０８】目標情報解読手段６１は、第２の目標検出
手段６０の出力である受信信号を入力し自己情報送信手
段５８で符号化された受電局１の位置情報を解読する。
その位置情報から、目標の距離と角度を求め、距離を電
力制御手段２４へ、角度をアンテナビーム制御手段２６
へ出力する。

【０１０９】電力制御手段２４、電力送信手段１９、ア
ンテナビーム制御手段２６は上記従来例１と同様に動作
し、給電すべき電波が送受信切替え手段８ａを介して、
アンテナ７より目標方向へ送信する。

【０１１０】この後も、電力検出手段５７がしきい値以
上の電力を検出している限り、一定の間隔で、同じ動作
をくりかえす。

【０１１１】実施例１０．図１９は本発明の他の実施例
である電波給電装置の構成図である。図１９において新
規な部分は、６２の目標情報作成手段、６３の目標情報
送信手段、６４の送信用アンテナ、６５のデータ解読手
段、６６の移動制御手段、である。その他の構成要素は
上記従来例３の図７と上記従来例９の図１８で示したも
のと同等である。また、図２０は目標情報作成手段が作
成するデータを示すものであり、１ａ〜１ｃは検出され
た受電局（目標）、７ａ〜７ｃは給電局のアンテナ、６
７ａ〜６７ｃは測定された目標距離、６８ａ〜６８ｃは
測定された目標角度、６９ａ〜６９ｃは変換されたＸ座
標値、７０ａ〜７０ｃは変換されたＹ座標値、また、図
２１は給電局と給電局のアンテナビームと受電局の位置
関係を示すものであり、１ａ〜１ｃは受電局、７ａ〜７
ｃは給電局のアンテナ、６４ａ〜６４ｃは給電局の送信
用アンテナ、３０ａ〜３０ｃは給電局の走査用ビーム、
３１ａ〜３１ｃは給電局の給電用ビーム、７１ａ〜７１
ｃは給電局の送信用アンテナのビーム、である。

【０１１２】この動作を図に基づいて説明する。図１９
において、各目標距離測定手段２３ａ〜２３ｃ出力、各
目標角度測定手段２５ａ〜２５ｃ出力、までは上記従来
例３と同様である。ただし、ビームの走査範囲は重なら
ないように決められているものとする。

【０１１３】各目標距離測定手段２３ａ〜２３ｃは、上
記従来例３と同様に、第２の電力制御手段３５へ各アン
テナ７ａ〜７ｃで検出された目標の距離Ｒｉ（ｉ＝１〜
ｎ）（ｎ：目標数）を出力する。同時にその目標距離Ｒ
ｉ（ｉ＝１〜ｎ）は、目標情報作成手段６２へも送られ
る。各目標角度測定手段２５ａ〜２５ｃは、上記従来例
３と同様に、目標の角度θｉ（ｉ＝１〜ｎ）を測定しそ
れぞれアンテナビーム制御手段２６ａ〜２６ｃへ出力す
る。同時に目標の角度θｉ（ｉ＝１〜ｎ）は、目標情報
作成手段６２へも送られる。第２の電力制御手段３５、
各アンテナビーム制御手段２６ａ〜２６ｃは、上記従来
例３と同様な動作を行ない、給電を行なう。

【０１１４】一方、目標情報作成手段６２は図２０の様
に示すように、入力された各目標の距離Ｒｉ（ｉ＝１〜
ｎ）６７ａ〜６７ｃと角度θｉ（ｉ＝１〜ｎ）６８ａ〜
６８ｃから、全てのアンテナの走査範囲についての各目
標の位置を、座標変換をしたＸｉ（ｉ＝１〜ｎ）６９ａ
〜６９ｃ、Ｙｉ（ｉ＝１〜ｎ）７０ａ〜７０ｃとして求
めたデータＤ（Ｘｉ，Ｙｉ）（ｉ＝１〜ｎ）を作成す
る。作成されたデータＤ（Ｘｉ，Ｙｉ）（ｉ＝１〜ｎ）
は、目標情報送信手段６３へ出力される。

【０１１５】目標情報送信手段６３は、入力データＤ
（Ｘｉ，Ｙｉ）（ｉ＝１〜ｎ）を符号化し、その符号に
したがって位相変調をかけた電波を発振し、送信用アン
テナ６４ａ〜６４ｃから空間へ放射する。この送信用ア
ンテナのビームは図２１の７１の様に広いもので、各ア
ンテナの走査範囲全てを覆うようなものである。

【０１１６】受電局１では、受電局アンテナ５６より、
データ解読手段６５が給電局の送信用アンテナ６４ａ〜
６４ｃから放射された電波を受信、解読し、データＤ
（Ｘｉ，Ｙｉ）（ｉ＝１〜ｎ）を得て、移動制御手段６
６へ出力する。例えば、受電局１が電気自動車であれ
ば、移動制御手段６６は運転者に当たり、運転者はデー
タＤ（Ｘｉ，Ｙｉ）（ｉ＝１〜ｎ）を見ることにより、
周囲の状況を把握して移動する。

【０１１７】

【発明の効果】請求項第１項の発明によれば、電波給電
装置において、目標を検出し、目標までの距離を測定
し、その距離に応じた電力で給電するように構成したの
で、目標に対して過不足なく給電することができる。

【０１１８】請求項第２項の発明によれば、電波給電装
置において、走査を行ないながら検出した目標に対して
給電に使うビームを向けるように構成したので、複数の
目標に対して給電することができる。

【０１１９】請求項第３項の発明によれば、電波給電装
置において、複数のアンテナを用いて目標の検出と検出
された目標への給電を行なうように構成したので、複数
の目標に対して給電することができる。

【０１２０】請求項第４項の発明によれば、電波給電装
置において、複数のアンテナを用いて目標の検出を行な
い、検出された目標へ給電するアンテナを決めるよう構
成したので、複数の目標に対して無駄なく給電すること
ができる。

【０１２１】請求項第５項の発明によれば、電波給電装
置において、検出された目標の速度を測定し、目標の距
離変化量を求めて、目標距離測定時間間隔を制御するよ
う構成したので、目標の動きに対応して無駄なく給電す
ることができる。

【０１２２】請求項第６項の発明によれば、電波給電装
置において、複数のアンテナを用いて目標の検出を行な
い、検出された目標へ給電するアンテナと、目標の速度
から目標距離測定時間間隔を決めるよう構成したので、
複数の目標に対して各目標の動きに応じて無駄なく給電
することができる。

【０１２３】請求項第７項の発明によれば、電波給電装
置において、検出された目標の速度を測定し、目標の角
度変化量を求めて、目標角度測定時間間隔を制御するよ
う構成したので、目標の動きに対応して過不足無く給電
することができる。

【０１２４】請求項第８項の発明によれば、電波給電装
置において、複数のアンテナを用いて目標の検出を行な
い、検出された目標へ給電するアンテナと、目標の速度
から目標距離測定時間間隔と目標角度測定時間間隔を決
めるよう構成したので、複数の目標に対して各目標の動
きに応じて過不足なく給電することができる。

【０１２５】請求項第９項の発明によれば、電波給電装
置において、受電局自身が自己の位置情報を給電局へ送
信し、給電局はその情報をもとに給電するよう構成した
ので、目標として検出される受電局へ正確に過不足なく
給電することができる。

【０１２６】請求項第１０項の発明によれば、電波給電
装置において、給電局で検出された受電局の位置情報を
受電局へ送信するよう構成したので、受電局は周囲の状
況を知って給電を受け易い位置へ移動することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施例１を示す電波給電装置の構
成図である。

【図２】 実施例１の目標検出手段の入力と出力を示す
図である。

【図３】 実施例１における受電局と給電局のアンテナ
ビームの関係を示す図である。

【図４】 この発明の実施例２を示す電波給電装置の構
成図である。

【図５】 実施例２における複数の受電局と給電局のア
ンテナビームの関係を示す図である。

【図６】 実施例２におけるアンテナビーム走査と給電
の様子を示す図である。

【図７】 この発明の実施例３を示す電波給電装置の構
成図である。

【図８】 実施例３における複数の受電局と複数の給電
局のアンテナビームの関係を示す図である。

【図９】 この発明の実施例４を示す電波給電装置の構
成図である。

【図１０】 実施例４における複数の受電局と複数の給
電局のアンテナビームの関係を示す図である。

【図１１】 実施例４のビーム配分決定手段が持つ距離
・方位マップを示す図である。

【図１２】 この発明の実施例５における複数の受電局
と給電局の関係を示す図である。

【図１３】 この発明の実施例５を示す電波給電装置の
構成図である。

【図１４】 この発明の実施例６を示す電波給電装置の
構成図である。

【図１５】 この発明の実施例７における複数の受電局
と給電局の関係を示す図である。

【図１６】 この発明の実施例７を示す電波給電装置の
構成図である。

【図１７】 この発明の実施例８を示す電波給電装置の
構成図である。

【図１８】 この発明の実施例９を示す電波給電装置の
構成図である。

【図１９】 この発明の実施例１０を示す電波給電装置
の構成図である。

【図２０】 実施例１０の目標情報作成手段が作成する
データを示す図である。

【図２１】 実施例１０における複数の受電局と複数の
給電局のアンテナビームの関係を示す図である。

【図２２】 従来の電波給電装置の１つの基本構成図で
ある。

【図２３】 従来の電波給電装置の他の基本構成図であ
る。

【符号の説明】

１ 受電局、２ 給電局、３ パイロット信号送信アン
テナ、４ パイロット信号発生回路、５ 受電アンテ
ナ、６ 整流器、７ アンテナ、８ 送受信切替え手
段、９ 低雑音増幅手段、１０ 位相共役回路、１１
高出力増幅手段、１２ 基準信号発生手段、１３ パイ
ロット信号、１４ 給電電波、１５ 第１のパイロット
信号受信アンテナ、１６ 第２のパイロット信号受信ア
ンテナ、１７ 角度検出手段、１８ 給電制御手段、１
９ 電力送信手段、２０ 給電アンテナ、２１ 受信手
段、２２ 目標検出手段、２３ 目標距離測定手段、２
４ 電力制御手段、２５ 目標角度測定手段、２６ ア
ンテナビーム制御手段、２７ 受信信号、２８ 時間の
最小単位、２９ しきい値、３０ 給電局の走査用ビー
ム、３１ 給電局の給電用ビーム、３２ 割り込みビー
ム制御手段、３３ 走査だけの場合の時間的変化による
ビームの位置、３４ 走査と給電の場合の時間的変化に
よるビームの位置、３５ 第２の電力制御手段、３６
ビーム配分決定手段、３７ 距離・方位マップ、３８
検出された目標、３９ 検出された目標間の距離、４０
給電対象目標、４１ 目標の速度ベクトル、４２ 目
標の距離方向の速度成分、４３ 現在の受電局（目
標）、４４ 現在から最小測定時間間隔後の目標、４５
目標速度測定手段、４６ 目標距離変化推定手段、４
７ 目標距離測定間隔制御手段、４８ 第２のビーム配
分決定手段、４９ 目標の方位方向の速度成分、５０
目標の移動方向、５１ ビームの方向、５２ 目標の移
動方向とビーム方向の成す角、５３ 目標角度変化推定
手段、５４ 目標角度測定間隔制御手段、５５ 第３の
ビーム配分決定手段、５６ 受電局アンテナ、５７ 電
力検出手段、５８ 自己情報送信手段、５９ 第２の受
信手段、６０ 第２の目標検出手段、６１ 目標情報解
読手段、６２ 目標情報作成手段、６３ 目標情報送信
手段、６４ 送信用アンテナ、６５ データ解読手段、
６６移動制御手段、６７ 測定された目標距離、６８
測定された目標角度、６９変化されたＸ座標値、７０
変化されたＹ座標、７１ 送信用アンテナのビーム、７
２ 電力配分手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｓ 7/02 Ｆ (72)発明者 藤坂 貴彦 鎌倉市大船五丁目１番１号 三菱電機株式 会社電子システム研究所内 (72)発明者 近藤 倫正 鎌倉市大船五丁目１番１号 三菱電機株式 会社電子システム研究所内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 特定の周波数の電波を発振、増幅して出
   力する電力送信手段と、上記電力送信手段の出力を空間
   へ放射し、空間からの電波を受けるアンテナと、上記ア
   ンテナで受けた電波を検波、増幅し、時間の最小単位毎
   に出力する受信手段と、上記電力送信手段の出力を入力
   して上記アンテナへ出力し、上記アンテナで受けた電波
   を入力して上記受信手段へ出力する送受信切替え手段
   と、上記受信手段の出力を入力し、あらかじめ決められ
   たしきい値と比較し、比較の結果を出力する目標検出手
   段と、上記目標検出手段の出力を受けて、上記受信手段
   の出力を入力して目標の距離を測定し、その距離を出力
   する目標距離測定手段と、上記目標距離測定手段の出力
   を入力して目標の給電に必要な電力を決め、上記電力送
   信手段の増幅の大きさを制御する電力制御手段と、上記
   目標検出手段の出力を受けて、上記受信手段の出力を入
   力して目標の角度を測定し、その角度を出力する目標角
   度測定手段と、上記目標検出手段の出力を受けて、上記
   目標角度測定手段の出力を入力し、上記アンテナのビー
   ムをその角度へ向けるアンテナビーム制御手段とを備え
   たことを特徴とする電波給電装置。
2. 【請求項２】 目標距離測定手段の出力と目標角度測定
   手段の出力を入力し、目標検出手段の出力に応じてアン
   テナビーム制御手段に対して目標角度を出力し、電力制
   御手段に対して目標距離を出力する割り込みビーム制御
   手段を付加したことを特徴とする請求項１記載の電波給
   電装置。
3. 【請求項３】 特定の周波数の電波を発振、増幅して出
   力する電力送信手段と、上記電力送信手段の出力を入力
   し複数に分配して出力する電力分配手段と、上記電力分
   配手段の各出力を空間へ放射し、空間からの電波を受け
   る複数のアンテナと、上記複数のアンテナのそれぞれが
   受けた電波毎にそれぞれ検波、増幅し、時間の最小単位
   毎に出力する複数の受信手段と、上記電力分配手段の各
   出力を入力して上記複数のアンテナに出力し、上記複数
   のアンテナのそれぞれが受けた電波毎に入力して上記の
   各受信手段へ出力する複数の送受信切替え手段と、上記
   受信手段の各出力を入力し、あらかじめ決められたしき
   い値と比較し、比較の結果を出力する複数の目標検出手
   段と、上記目標検出手段の各出力を受けて、上記受信手
   段の各出力を入力してそれぞれの目標距離を測定し、そ
   の距離を出力する複数の目標距離測定手段と、上記複数
   の目標距離測定手段の出力を入力し、全ての目標への給
   電に必要な電力の大きさを電力送信手段へ出力し、上記
   電力分配手段へ各送受信切替え手段への分配電力量を出
   力する第２の電力制御手段と、上記目標検出手段の各出
   力を受けて、上記受信手段の各出力を入力してそれぞれ
   の目標角度を測定し、その角度を出力する複数の目標角
   度測定手段と、上記目標検出手段の各出力を受けて、上
   記目標角度測定手段の各出力を入力し、上記複数のアン
   テナの各ビームを上記それぞれの角度へ向ける複数のア
   ンテナビーム制御手段とを備えたことを特徴とする電波
   給電装置。
4. 【請求項４】 電力送信手段と、電力制御手段をそれぞ
   れ複数備え、複数の目標距離測定手段の出力と複数の目
   標角度測定手段の出力を入力して各アンテナが給電すべ
   き目標を決定し、各電力制御手段へ目標距離を、各アン
   テナビーム制御手段へ目標角度を出力するビーム配分決
   定手段を付加したことを特徴とする請求項３記載の電波
   給電装置。
5. 【請求項５】 目標検出手段の出力を受けて、受信手段
   の出力を入力し、目標の速度を測定して出力する目標速
   度測定手段と、上記目標速度測定手段の出力を入力し、
   目標の距離変化量を求め出力する目標距離変化推定手段
   と、上記目標距離変化推定手段の出力を入力し、目標距
   離を測定する時間を決め目標距離測定手段を制御する目
   標距離測定時間間隔制御手段とを付加したことを特徴と
   する請求項１記載の電波給電装置。
6. 【請求項６】 目標速度測定手段と、目標距離変化推定
   手段と、目標距離測定時間間隔制御手段をそれぞれ複数
   備え、ビーム配分決定手段の代わりに、上記複数の目標
   距離測定手段の出力と上記複数の目標角度測定手段の出
   力を入力し、各アンテナが給電すべき目標を決定し、目
   標距離は異なる間隔で各電力制御手段へ出力し、目標角
   度は一定間隔で各アンテナビーム制御手段へ出力する第
   ２のビーム配分決定手段を備えたことを特徴とする請求
   項４記載の電波給電装置。
7. 【請求項７】 目標速度測定手段の出力を入力し、目標
   の角度変化量を求め出力する目標角度変化推定手段と、
   角度変化推定手段の出力を入力し、目標角度を測定する
   時間を決め上記目標角度測定手段を制御する目標角度測
   定時間間隔制御手段を付加したことを特徴とする請求項
   ５記載の電波給電装置。
8. 【請求項８】 目標角度変化推定手段と、目標角度測定
   時間間隔制御手段をそれぞれ複数備え、第２のビーム配
   分決定手段の代わりに、複数の目標距離測定手段出力と
   複数の目標角度測定手段出力を入力し、各アンテナが給
   電すべき目標を決定し、各電力制御手段へ出力する目標
   距離と、各アンテナビーム制御手段へ出力する目標角度
   を、共に異なる間隔で出力する第３のビーム配分決定手
   段を備えたことを特徴とする請求項６記載の電波給電装
   置。
9. 【請求項９】 給電局と受電局とを備えて構成され、上
   記給電局は、特定の周波数の電波を発振、増幅して出力
   する電力送信手段と、上記電力送信手段の出力を空間へ
   放射し、空間からの電波を受けるアンテナと、上記アン
   テナで受けた電波を検波、増幅して出力する第２の受信
   手段と、上記電力送信手段の出力を入力して上記アンテ
   ナへ出力し、上記アンテナで受けた電波を入力して上記
   第２の受信手段へ出力する送受信切替え手段と、上記第
   ２の受信手段の出力を入力し、あらかじめ決められたし
   きい値と比較し、そのしきい値より大きければ、その第
   ２の受信手段の出力を出力する第２の目標検出手段と、
   上記第２の目標検出手段の出力を入力し、受電局より送
   信され、上記アンテナで受けた受電局の位置情報を解読
   し、目標の距離と目標の角度を出力する目標情報解読手
   段と、上記目標情報解読手段の目標の距離の出力を入力
   し、目標の給電に必要な電力を決め、上記電力送信手段
   の増幅の大きさを制御する電力制御手段と、上記目標情
   報解読手段の目標の角度の出力を入力し、上記アンテナ
   のビームをその角度へ向けるアンテナビーム制御手段と
   を備えて構成され、上記受電局は、受電局の位置情報を
   電波に与える自己情報送信手段と、上記給電局のアンテ
   ナから放射される電波を受け、上記自己情報送信手段の
   出力を空間へ放射する受電局アンテナと、上記受電局ア
   ンテナで受けた電波の電力をあらかじめ決められたしき
   い値と比較し、比較の結果を上記自己情報送信手段へ出
   力する電力検出手段とを備えて構成されたことを特徴と
   する電波給電装置。
10. 【請求項１０】 給電局と受電局とを備えて構成され、
    上記給電局は、特定の周波数の電波を発振、増幅して出
    力する電力送信手段と、上記電力送信手段の出力を入力
    し複数に分配して出力する電力分配手段と、上記電力分
    配手段の各出力を空間へ放射し、空間からの電波を受け
    る複数のアンテナと、上記複数のアンテナのそれぞれが
    受けた電波毎にそれぞれ検波、増幅し、時間の最小単位
    毎に出力する複数の受信手段と、上記電力分配手段の各
    出力を入力して上記複数のアンテナに出力し、上記複数
    のアンテナのそれぞれが受けた電波毎に入力して上記の
    各受信手段へ出力する複数の送受信切替え手段と、上記
    受信手段の各出力を入力し、あらかじめ決められたしき
    い値と比較し、比較の結果を出力する複数の目標検出手
    段と、上記目標検出手段の各出力を受けて、上記受信手
    段の各出力を入力してそれぞれの目標距離を測定し、そ
    の距離を出力する複数の目標距離測定手段と、上記複数
    の目標距離測定手段の出力を入力し、全ての目標への給
    電に必要な電力の大きさを電力送信手段へ出力し、上記
    電力分配手段へ各送受信切替え手段への分配電力量を出
    力する第２の電力制御手段と、上記目標検出手段の各出
    力を受けて、上記受信手段の各出力を入力してそれぞれ
    の目標角度を測定し、その角度を出力する複数の目標角
    度測定手段と、上記目標検出手段の各出力を受けて、上
    記目標角度測定手段の各出力を入力し、上記複数のアン
    テナの各ビームを上記それぞれの角度へ向ける複数のア
    ンテナビーム制御手段と、上記複数の目標距離測定手段
    の出力と、上記複数の目標角度測定手段の出力を入力
    し、上記複数のアンテナで観測される全範囲の目標に関
    する情報を作成して出力する目標情報作成手段と、上記
    目標情報作成手段の出力の情報を与えた電波を、発振、
    増幅して出力する目標情報送信手段と、上記目標情報送
    信手段の出力を入力して空間へ放射する複数の送信用ア
    ンテナとを備えて構成され、上記受電局は、上記給電局
    の送信用アンテナから放射される電波を受けて出力する
    受電局アンテナと、上記受電局アンテナの出力を入力
    し、上記給電局の目標情報送信手段で与えられた目標に
    関する情報を解読し出力するデータ解読手段と、上記デ
    ータ解読手段の出力を入力し、受電局の動きを制御する
    移動制御手段とを備えて構成されたことを特徴とする電
    波給電装置。