WO2020026413A1 - 無線端末装置および無線給電装置 - Google Patents

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WO2020026413A1
WO2020026413A1 PCT/JP2018/029040 JP2018029040W WO2020026413A1 WO 2020026413 A1 WO2020026413 A1 WO 2020026413A1 JP 2018029040 W JP2018029040 W JP 2018029040W WO 2020026413 A1 WO2020026413 A1 WO 2020026413A1
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WO
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power supply
wireless power
wireless
terminal device
wireless terminal
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Application number
PCT/JP2018/029040
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English (en)
French (fr)
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保夫 矢作
城杉 孝敏
秋山 仁
川前 治
学 勝木
Original Assignee
マクセル株式会社
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/40Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using two or more transmitting or receiving devices
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/20Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using microwaves or radio frequency waves
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/80Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the exchange of data, concerning supply or distribution of electric power, between transmitting devices and receiving devices

Definitions

  • the present invention relates to technologies such as a wireless power supply system, a wireless communication system, a portable terminal device, and a wireless power supply device.
  • the present invention also relates to a technology of wireless power supply and wireless communication that can use microwaves and millimeter-wave electromagnetic waves.
  • a system for wirelessly supplying power from a wireless power supply device to a wireless terminal device has been developed.
  • a system for performing wireless power supply in a short distance has already been realized.
  • a system that performs wireless power supply over a medium distance has been developed.
  • wireless power feeding systems such as a radio wave receiving system, an electromagnetic induction system, a magnetic field resonance system, and an electric field coupling system.
  • wireless power is supplied by transmitting electromagnetic waves (for example, microwaves or millimeter waves) from a wireless power supply device to a wireless terminal device within a middle distance.
  • Patent Document 1 describes that a power receiving device includes a unit that wirelessly receives power from at least one of a plurality of power supply devices, a unit that transmits an instruction for adjusting a phase of power, and the like.
  • Patent Literature 2 describes that a wireless communication device having a wireless power transmission unit transmits a power supply request signal to another wireless communication device using position information of a power supply target device.
  • Patent Document 3 discloses that a plurality of wireless power pulses are distributed to a power receiver as a method of delivering pulse wireless power to a plurality of power receivers using a power transmitter assembly.
  • JP-A-2015-213392 Japanese Patent No. 4661900 JP 2016-512677 A
  • a wireless power supply system for performing wireless power supply using electromagnetic waves there is a system for performing wireless power supply between a plurality of wireless power supply devices and one wireless terminal device.
  • Such a system has the following problems.
  • Wireless power supply has problems in terms of efficiency and accuracy of wireless power supply, depending on the type and characteristics of the electromagnetic wave used.
  • the types of electromagnetic waves include millimeter waves and microwaves.
  • the efficiency of wireless power supply is reduced or wireless power supply becomes impossible.
  • An object of the present invention is to provide a technology capable of improving the efficiency, reliability, user convenience, and the like of a plurality of wireless power supplies with respect to the wireless power supply technique.
  • a typical embodiment of the present invention is a wireless terminal device and a wireless power supply device that constitute a wireless power supply system, and has a configuration described below.
  • a wireless terminal device is a wireless terminal device constituting a wireless power supply system, wherein the wireless power supply system includes the wireless terminal device to be wirelessly powered and a wireless power supply that wirelessly supplies power to the wireless terminal device.
  • Device and a wireless base station that relays wireless data communication of the wireless terminal device, wherein the wireless base station, the wireless power supply device, or the wireless terminal device includes the wireless power supply device near the wireless terminal device.
  • the wireless power supply is performed based on a determination of a prospective relationship between the wireless terminal device and each of the candidate wireless power supply devices. Determining an assignment of one or more wireless power supply devices, wherein the wireless power supply device performs the wireless power supply to the wireless terminal device according to the assignment; According, receive one or more wireless power feeding from the one or more wireless power supply device.
  • a wireless power supply device is a wireless power supply device that forms a wireless power supply system, wherein the wireless power supply system includes a wireless terminal device to be wirelessly powered and the wireless power supply device that wirelessly supplies power to the wireless terminal device.
  • Device and a wireless base station that relays wireless data communication of the wireless terminal device, wherein the wireless base station, the wireless power supply device, or the wireless terminal device includes the wireless power supply device near the wireless terminal device.
  • the wireless power supply is performed based on a determination of a prospective relationship between the wireless terminal device and each of the candidate wireless power supply devices. Determining an assignment of one or more wireless power supply devices, wherein the wireless power supply device performs the wireless power supply to the wireless terminal device according to the assignment; According, receive one or more wireless power feeding from the one or more wireless power supply device.
  • the efficiency and reliability of a plurality of wireless power supplies, user convenience, and the like can be improved with respect to the wireless power supply technique.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a wireless power supply system including a wireless terminal device and a wireless power supply device according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating another configuration example of the wireless power supply system in the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating another configuration example of the wireless power supply system in the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of an area in the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of a positional relationship between a plurality of wireless power feeding devices and one wireless terminal device in Embodiment 1.
  • FIG. 4 is a diagram schematically illustrating an example of assignment when performing a plurality of wireless power feedings in the first embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating, from a bird's-eye view, an example of assignment when performing a plurality of wireless power feedings in the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a first example of a method of selecting a wireless power feeding device regarding a plurality of wireless power feedings in the first embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a second example of a method of selecting a wireless power supply device for a plurality of wireless power supplies in the first embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating various allocation schemes for a plurality of wireless power supplies in the first embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example in the case of a first allocation scheme in the first embodiment.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating an example of a handheld state of a wireless terminal device by a user related to FIG. 11.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless terminal device according to a first allocation scheme in Embodiment 1.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example in the case of a second allocation scheme in the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless terminal device according to a second allocation scheme in the first embodiment.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration example in the case of a third allocation scheme in the first embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of a wireless terminal device using a third allocation scheme in the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example in the case of an assignment system in which an antenna is separated between wireless data communication and wireless power feeding in the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a first communication method according to the first embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a second communication method in a modification of the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a wireless terminal device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of an antenna switch and the like of the wireless terminal device according to the first embodiment;
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of a wireless terminal device according to a modification of the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of an appearance of the wireless terminal device according to the first embodiment
  • 25 is a diagram illustrating a configuration example of a cross section of the wireless terminal device of FIG. 24.
  • FIG. FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a wireless power supply device according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration example of an appearance of the wireless power supply device according to the first embodiment;
  • FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a relationship between a wireless power supply device and a wireless terminal device according to Embodiment 1;
  • FIG. 3 is a diagram showing a processing flow of the wireless terminal device according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a processing flow of the wireless power feeding apparatus according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of a schedule in the first embodiment.
  • FIG. 4 is a diagram showing a sequence between devices in wireless data communication in the first embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram showing a first sequence between devices in the first embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram showing a second sequence between devices in the first embodiment.
  • FIG. 5 is a diagram showing a third sequence between devices in the first embodiment.
  • FIG. 36 is a diagram illustrating a configuration example of a schedule corresponding to the case of FIG. 35.
  • FIG. 3 is a diagram showing a position management function in the first embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration example of an antenna switch and the like of the wireless terminal device in Embodiment 1.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of a wireless power supply system including a wireless terminal device and a wireless power supply device according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a diagram showing a sequence between devices in the second embodiment.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a plurality of wireless power supplies in a wireless power supply system of a comparative example.
  • the millimeter wave is an electromagnetic wave having a wavelength of 1 to 10 mm and a frequency of 30 to 300 GHz.
  • the “line-of-sight relationship” refers to, for example, a state in which no object that blocks a millimeter wave is present within a linear range connecting the wireless power supply device and the wireless terminal device.
  • the “line-of-sight relationship” indicates a state in which the difference between the direction of the antenna of the wireless power supply device and the direction of the antenna of the wireless terminal device is sufficiently small.
  • the “line-of-sight relationship” ideally refers to a state in which the antenna of the wireless power supply device and the antenna of the wireless terminal device face each other without any obstacle.
  • the wireless power supply requires a long time due to insufficient efficiency or the like.
  • the power received by the terminal device may be small. In that case, user convenience is not good.
  • the distance between the wireless power feeding device and the wireless terminal device is, for example, about several meters.
  • the wireless power feeding device of the electromagnetic wave energy transmitted from the antenna of the wireless power feeding device, a part of the electromagnetic wave energy that reaches the antenna of the wireless terminal device is attenuated by attenuation. In this case, there is a possibility that sufficient power cannot be supplied in a short time by only one wireless power supply using one wireless power supply device. That is, the wireless terminal device may not be able to charge the battery with high efficiency.
  • the wireless power supply may be inefficient due to interference.
  • the efficiency may be low depending on the phase of the electromagnetic waves.
  • FIG. 41 illustrates a case where inefficiency occurs when performing multiple wireless power supply in a multiple-to-one manner in the wireless power supply system of the comparative example.
  • a narrow area base station 92 a plurality (for example, two) of wireless power supply devices 93 (931, 932), and a wireless terminal device 94 are arranged.
  • the narrow area base station 92 is connected to the wide area base station 91.
  • the wireless terminal device 94 performs wireless data communication C1 via the narrow area base station 92 and the like.
  • the wireless terminal device 94 can receive the wireless power supply W1 between, for example, two wireless power supply devices 93 (931, 932) in the vicinity.
  • the wireless power supply W1 includes a wireless power supply W11 (first wireless power supply) from the wireless power supply device 931 and a wireless power supply W12 (second wireless power supply) from the wireless power supply device 932.
  • the wireless terminal device 94 receives wireless power supply from one of the two wireless power supplies W11 and W12. However, at this time, the wireless terminal device 94 cannot always select the wireless power supply that has higher efficiency and accuracy among the two wireless power supplies W11 and W12. For example, in the case of wireless power supply using a millimeter wave band, if there is no line-of-sight relationship between the wireless power supply device 93 and the wireless terminal device 94, wireless power supply becomes inefficient or impossible. In the system of the prior art example, a mechanism for selecting a suitable wireless power supply from the plurality of wireless power supplies of the plurality of wireless power supply devices 93 has not been sufficiently studied.
  • the wireless terminal device 94 may simultaneously receive two wireless power supplies W11 and W12 from the two wireless power supply devices 93 (931, 932).
  • the wireless terminal device 94 may simultaneously receive two wireless power supplies W11 and W12 from the two wireless power supply devices 93 (931, 932).
  • their efficiency and accuracy may not be ensured.
  • the wireless power supply device 93 and the wireless terminal device 94 particularly the positional relationship between antennas, etc.
  • at least one of the two wireless power supplies may be inefficient or impossible.
  • the electromagnetic waves of the two wireless power supplies may interfere with each other.
  • the millimeter wave band antenna of the wireless terminal device 94 faces the antenna of one wireless power supply device 931 but does not face the antenna of the other wireless power supply device 932, the wireless power supply W12 Is inefficient or impossible.
  • a mechanism for ensuring efficiency and accuracy when simultaneously performing a plurality of wireless power feedings from a plurality of wireless power feeding devices has not been sufficiently studied.
  • wireless power supply to the wireless terminal device is performed by a plurality of wireless power supply devices. It has a function realized by wireless power supply.
  • the wireless power supply system has a function of simultaneously performing a plurality of wireless power supplies from one wireless power supply device to one wireless terminal device.
  • the present wireless power supply system has a function of controlling a plurality of wireless power supplies so as to increase efficiency and accuracy with respect to a plurality of wireless power supplies between the plurality of wireless power supply apparatuses and one wireless terminal device.
  • the wireless terminal device has a function of requesting the plurality of wireless power supplies to the wireless power supply device or the wireless base station, and a function or a communication unit of receiving the plurality of wireless power supplies.
  • the plurality of wireless power feeding devices have a function of controlling execution of the plurality of wireless power feeding and a power transmission unit.
  • the wireless base station determines the assignment of the correspondence between the plurality of wireless power supply apparatuses and the wireless terminal apparatuses regarding the plurality of wireless power supply. Further, the wireless base station determines allocation of wireless resources related to the plurality of wireless power supplies and creates a schedule. At this time, the wireless power supply device or the wireless terminal device determines the positional relationship between the wireless power supply device (especially, the antenna) and the wireless terminal device (especially, the antenna), particularly, the line-of-sight relationship. The wireless base station selects a suitable wireless power supply device that performs wireless power supply based on the positional relationship between the plurality of wireless power supply devices and the wireless terminal device.
  • the wireless base station determines suitable wireless resource allocation of the wireless power supply apparatus and the wireless terminal apparatus that perform wireless power supply based on the positional relationship.
  • the wireless base station selects and determines the wireless power supply apparatus that performs the wireless power supply and the allocation of the wireless resources so that the efficiency and accuracy of the plurality of wireless power supplies are secured and interference is prevented or reduced.
  • the radio base station determines a suitable radio resource allocation in consideration of interference and efficiency between the radio data communication of the radio terminal device and a plurality of radio power supplies.
  • the radio base station determines the allocation of time, frequency, antenna, type of electromagnetic wave, and the like as radio resources at the time of scheduling including radio resource allocation.
  • interference is prevented by allocating in a method such as dividing time, dividing frequency, dividing antenna, dividing electromagnetic wave type, and the like.
  • the wireless power supply device includes a power transmission unit that handles them.
  • the wireless terminal device includes a communication unit that handles them.
  • the wireless terminal device switches the state of the communication unit according to the type of the electromagnetic wave or the antenna used.
  • the wireless power supply device switches the state of the power transmission unit according to the type of an electromagnetic wave or the antenna used.
  • the wireless terminal device includes a plurality of antennas at a plurality of different sites.
  • the wireless terminal device can receive the plurality of wireless power feeds based on assignment of a plurality of antennas. Various schemes are available for antenna assignment.
  • the wireless terminal device and the wireless power supply device have a position management function for grasping the positions of the wireless base station, the wireless power supply device, and the wireless terminal device.
  • the wireless power supply device has a function of grasping the relative position of the wireless terminal device with respect to the wireless power supply device with high accuracy for the efficiency and accuracy of wireless power supply.
  • the wireless power supply apparatus obtains the position of the wireless terminal device as viewed from the wireless power supply device by correction based on information on the position of the wireless terminal device as viewed from the wireless base station.
  • the wireless terminal device and the wireless power supply device have a position determination function using a camera or the like, particularly an antenna position determination function.
  • the wireless terminal device and the wireless power supply device use the position determination function to determine the position of the partner device related to wireless power supply, particularly the position of the antenna, and determine the relationship of the line of sight.
  • the wireless terminal device and the wireless power supply device can control a plurality of wireless power supplies based on the determination result.
  • the wireless terminal device and the wireless power supply device can reflect the determination result information on the assignment of a plurality of wireless power supplies by the wireless base station.
  • FIG. 1 shows a configuration outline of a wireless power supply system according to the first embodiment.
  • This wireless power supply system is, in other words, a wireless communication system.
  • the wireless power supply system includes a global base station (wide area base station) 1, a local base station (narrow area base station) 2, a wireless power supply device 3, and a wireless terminal device 4.
  • a predetermined area 101 one or more narrow-area base stations 2, a plurality of wireless power supply devices 3, and one or more wireless terminal devices 4 are provided.
  • two wireless power supply apparatuses 3 (31, 32) are provided in the area 101.
  • the area 101 is an area corresponding to a home, an office, a wireless LAN, and the like.
  • the wide area base station 1 and the narrow area base station 2 are connected by an optical fiber.
  • the wide area base station 1 and the narrow area base station 2 may be wirelessly connected, and wireless communication in each direction of transmission and reception may be performed therebetween.
  • the narrow area base station 2 and the wireless power supply device 3 are connected wirelessly (indicated by a broken line).
  • the narrow area base station 2 and the wireless power supply device 3 may be connected by an optical fiber.
  • the narrow area base station 2 and the wireless terminal device 4 are wirelessly connected.
  • the wireless power supply device 3 and the wireless terminal device 4 are wirelessly connected.
  • the wireless terminal device 4 is a portable information terminal device such as a smartphone and a tablet terminal, and is owned by a user.
  • This wireless power supply system has a wide area base station 1 and a narrow area base station 2 as wireless base stations.
  • the wireless base station is a device that communicates with the wireless terminal device 4 and the wireless power supply device 3 and relays wireless data communication of the wireless terminal device 4.
  • the wide area base station 1 constitutes a core network of a wireless communication network or the like, and may be called a macro base station or the like.
  • the wide area base station 1 is a base station that covers a distance range of, for example, several hundreds of meters to several tens of kilometers.
  • the Internet or the like is connected to the wireless communication network.
  • the wireless terminal device 4 and the like can also perform wireless data communication with a server device and the like on the Internet.
  • the narrow-area base station 2 is connected to the wide-area base station 1 for communication, and corresponds to, for example, a device such as an access point or a router that forms a wireless LAN.
  • the narrow area base station 2 is a base station that covers a distance range of, for example, several meters to several tens of meters.
  • the narrow area base station 2 may be called a small base station, a spot base station, a femto base station, an ultra small base station, or the like, depending on the radius of an area that can cover wireless communication, and is a generic term including all of them.
  • the wireless power supply device 3 and the narrow area base station 2 are installed independently and at positions separated from each other.
  • the wireless power supply device 3 and the narrow area base station 2 operate in cooperation with each other through communication.
  • the wireless power supply device 3 and the narrow area base station 2 may be arranged at almost the same position.
  • the wireless power supply device 3 has a wireless power supply function of performing wireless power supply to the wireless terminal device 4.
  • the wireless power supply device 3 performs, for example, wireless power supply W1 to the wireless terminal device 41.
  • the wireless power supply device 3 also has a wireless communication function with the narrow area base station 2 and a wireless communication function with the wireless terminal device 4, and performs control communication and the like using the wireless communication function.
  • each of the plurality of wireless power supply apparatuses 3 has a plurality of wireless power supply functions 103 that is a function of performing a plurality of wireless power supply from the plurality of wireless power supply apparatuses 3 to one wireless terminal apparatus 4.
  • the wireless power supply W1 includes a wireless power supply W11 from the wireless power supply device 31 and a wireless power supply W12 from the wireless power supply device 32.
  • the wireless terminal device 4 has a wireless data communication function and a function of receiving wireless power supply from the wireless power supply device 3.
  • the wireless terminal device 41 performs wireless data communication C1 with another wireless terminal device or another device via wireless communication with the narrow area base station 2.
  • the wireless data communication C1 includes wireless data communication in a receiving direction and wireless data communication in a transmitting direction.
  • the wireless data communication in the receiving direction is wireless data communication in the receiving direction from the outside of the area 101, for example, from another remote wireless terminal device to the wireless terminal device 4 via the wireless base station.
  • the wireless data communication in the transmission direction is wireless data communication in the transmission direction from the wireless terminal device 4 to another remote wireless terminal device outside the area 101, for example.
  • the wireless terminal device 42 also performs wireless data communication C2. Wireless data communication is realized by a known procedure such as establishing a connection, transmitting or receiving data in a connected state, and releasing the connection.
  • the wireless terminal device 4 is a function corresponding to the wireless power supply function 103 of the wireless power supply devices 3 and requesting the wireless power supply device 3 or the wireless base station to perform wireless power supply by the wireless power supply devices 3. It has a function of requesting a plurality of wireless power supplies.
  • the wireless base station particularly, the wide area base station 1 has a scheduling function.
  • This scheduling function includes a multiple wireless power supply allocation function 102.
  • the scheduling function of the wireless base station is a function for creating a schedule including assignment of wireless resources for both wireless power supply and wireless data communication related to the wireless power supply device 3 and the wireless terminal device 4.
  • This scheduling determines the allocation of wireless resources such as time, frequency, and antenna so that interference in both wireless power supply and wireless data communication is prevented or reduced and overall efficiency is improved.
  • the multiple wireless power supply allocating function 102 is a function of selecting a wireless power supply apparatus 3 in charge and allocating wireless resources for a plurality of wireless power supplies by the plurality of wireless power supply apparatuses 3.
  • the plurality of wireless power supplies refer to a plurality of wireless power supplies of a plurality of wireless power supply apparatuses 3 and one wireless terminal apparatus 4, and depending on the situation, only one wireless power supply apparatus 3 is selected and 1 wireless power supply apparatus 3 is selected. There may be one-to-one wireless power supply.
  • the wireless power supply device 3 and the wireless terminal device 4 have a function of making a scheduling request for the scheduling function of the wireless base station or a request for assignment to the multiple wireless power supply allocating function 102.
  • the wireless power supply device 3 and the wireless terminal device 4 transmit scheduling information and a request to the wireless base station, acquire schedule information from the wireless base station, and perform wireless power supply and wireless data communication execution management according to the schedule information. I do.
  • the wireless power supply device 3 and the wireless terminal device 4 transmit information and requests related to the allocation of a plurality of wireless power supplies to the multiple wireless power supply allocating function 102.
  • a plurality of wireless power supplies can be performed from a plurality of wireless power supply devices 3 to one wireless terminal device 4, so that the wireless terminal device 4 can efficiently receive power and can supply power to a battery. Efficient charging is possible.
  • the assignment of the frequency, the antenna, and the like can be separated, so that interference or the like of a plurality of electromagnetic waves is prevented or reduced, and the accuracy of the wireless power supply is secured.
  • FIG. 2 shows another configuration example of the wireless power supply system.
  • the wireless power supply device 3 is provided at the same position as an integrated type with the narrow area base station 2 and operates in cooperation.
  • the function of the wireless power supply device 3 and the function of the narrow area base station 2 are implemented as one device.
  • This device is a wireless base station device having a wireless power supply function or a wireless power supply device having a wireless base station function.
  • This one device is referred to as a wireless base station power supply device 5.
  • the area 101 includes a plurality of (for example, two) wireless base station power supply devices 5 (51, 52).
  • the plurality of wireless terminal devices 4 (41 to 43) can perform wireless data communication and wireless power supply with the wireless base station power supply device 5, respectively.
  • the wireless terminal device 41 can receive two wireless power supplies W11 and W12 as the wireless power supply W1 between the two wireless base station power supply devices 51 and 52.
  • the wireless terminal device 43 can receive the wireless power supply W3 with one selected wireless base station power supply device 52.
  • the plurality of wireless terminal devices 4 (41 to 43) may perform wireless communication with each other via the wireless base station power supply device 5. The wireless communication is also included in the wireless data communication to be scheduled.
  • a plurality of wireless terminal devices 4 (41 to 43) mutually communicate with other nearby wireless terminal devices 4 without passing through a wireless base station.
  • a case where direct communication is performed (multi-device connection data communication described later) is also shown.
  • An example of this communication is shown as communication MM1, MM2, MM3.
  • This communication may be realized by short-range wireless communication using an interface such as Bluetooth (registered trademark), for example.
  • This type of wireless communication is also included in the wireless data communication to be scheduled.
  • a PC is wirelessly connected as another device 6 to the wireless base station power supply device 5 and the wireless terminal device 4 in the area 101.
  • the wireless terminal device 4 for example, the wireless terminal device 41 can perform wireless data communication CX with a PC that is another device 6. This wireless data communication CX can also be included in the wireless data communication to be scheduled.
  • FIG. 3 shows a configuration example of the wireless power supply system according to the first embodiment.
  • one narrow-area base station 2 a plurality (for example, six) of wireless power supply devices 3 (31 to 36), and a plurality of (for example, four) wireless terminal devices 4 (41) are provided in an area 101. To 44).
  • the wide area base station 1 and the narrow area base station 2 are connected by an optical fiber
  • the narrow area base station 2 and the plurality of wireless power supply apparatuses 3 (31 to 36) are connected by an optical fiber.
  • the plurality of wireless power supply apparatuses 3 cooperate with the narrow area base station 2 by communication.
  • the numbers of the wireless base stations, the wireless power supply devices 3, and the wireless terminal devices 4 are not limited to the numbers in each configuration example.
  • a plurality of wireless power supply devices 3 are arranged around the narrow area base station 2.
  • the wireless terminal device 41 is located particularly near the two wireless power supply devices 31 and 32 and receives wireless power supply W11 and W12 from the two wireless power supply devices 31 and 32.
  • the wireless terminal device 42 is located especially near the two wireless power supply devices 32 and 33 and receives wireless power supply W21 and W22 from the two wireless power supply devices 32 and 33.
  • the wireless terminal device 43 is located particularly near the wireless power supply device 34 and receives the wireless power supply W3 only from the wireless power supply device 34.
  • FIG. 4 illustrates an example of a configuration of the area 101 and an example of a usage scene in the wireless power supply system illustrated in FIG. 1 and the like.
  • the area 101 is associated with, for example, a company floor.
  • one or more narrow-area base stations 2 and a plurality of wireless power supply apparatuses 3 are installed.
  • five wireless power supply devices 3 are wirelessly connected to one narrow-area base station 2.
  • power supply areas 501 and 502 are provided as power supply areas.
  • the power supply area is an area or spot where one or more wireless power supply devices 3 are installed and wireless power supply is possible.
  • a necessary number of wireless power supply devices 3 are installed so that a power supply area is formed in all or a part of the area 101 according to needs.
  • the wireless power supply device 3 can be added, removed, or moved according to needs.
  • the range in which power can be supplied to each wireless power supply device 3 is indicated by a circle. This range indicates a range corresponding to a medium distance (about several meters) when, for example, millimeter wave wireless power feeding is performed by a radio wave reception method.
  • the user in the area 101 can receive wireless power supply by bringing his / her wireless terminal device 4 into the power supply area as needed.
  • one wireless power supply device 3 (3e) is installed in the power supply area 501.
  • four wireless power supply devices 3 (3a to 3d) are installed.
  • the wireless power supply devices 3 may be configured such that the ranges in which the wireless power supply is possible are overlapped.
  • the wireless terminal device 4 of the user can receive the wireless power supply if it is within the range of any of the wireless power supply devices 3 (3a to 3d).
  • the user may change the installation position of the wireless power supply device 3 according to needs.
  • the positions of the narrow area base station 2 and the wireless power supply device 3 are set in advance and managed.
  • the setting position is also updated.
  • the setting of the relative position of the wireless power supply device 3 with respect to the narrow area base station 2 is updated.
  • the narrow area base station 2 may detect the position of the wireless power supply apparatus 3 and update the setting, or the wireless power supply apparatus 3 may detect its own position and notify the narrow area base station 2.
  • Settings may be updated.
  • a plurality of wireless power supply devices 3 may be installed in close and dense positions. Further, in the area 101, a conventional wireless power supply apparatus that can perform close proximity wireless power supply and a corresponding wireless terminal apparatus may be mixed.
  • the radio wave receiving method is particularly used in the first embodiment.
  • the medium distance (about several meters) is set as the power supply distance covered by the wireless power supply device 3.
  • the wireless power supply can be received.
  • the wireless power supply device 3 converts electric power into an electromagnetic wave and transmits the electromagnetic wave from an antenna.
  • the wireless terminal device 4 receives the electromagnetic wave with an antenna, converts the electromagnetic wave into electric power, and uses the electric power, for example, charges a battery.
  • a microwave or a millimeter wave can be used as an electromagnetic wave in a radio wave receiving system.
  • the wireless terminal device 4 includes a communication unit that handles the plurality of types of electromagnetic waves.
  • the wireless power supply device 3 includes a power transmission unit that handles the plurality of types of electromagnetic waves.
  • FIG. 5 shows a part of a wireless power supply system similar to FIG.
  • FIG. 5 shows an example of a positional relationship when a plurality of wireless power supplies (for example, a plurality of simultaneous wireless power supplies) are performed between the plurality of wireless power supply apparatuses 3 (31 to 34) and one wireless terminal apparatus 4.
  • the configuration in FIG. 5 corresponds to the four wireless power supply devices 3 in FIG. 3 and also corresponds to the example of the power supply area # 2 (502) in FIG.
  • the narrow-area base station 2 and each wireless power supply device 3 are connected by an optical fiber or wirelessly, but illustration of connection lines is omitted.
  • the wireless terminal device 4 is wirelessly connected to each of the wireless terminal devices 3 (31 to 34) to perform wireless communication for control.
  • Wireless communication for control (including each direction of transmission and reception) is indicated by communication cc1 to cc4.
  • each wireless power supply device 3 (31 to 34) are indicated by positions P31 to P34.
  • the position of the wireless terminal device 4 is indicated by a position P4.
  • the wireless terminal device 4 is located at a position P4 surrounded by four wireless terminal devices 3 (31 to 34). That is, in this situation, in the vicinity of the wireless terminal device 4, four wireless terminal devices 3 exist as candidates for wireless power supply.
  • the wireless power supply range of each wireless power supply device 3 is a range of a distance of about several meters in the case of a radio wave receiving system using a millimeter wave band. In this example, the ranges of the four wireless power supply apparatuses 3 (31 to 34) overlap each other.
  • the distance between adjacent devices in the arrangement of the plurality of wireless power supply devices 3 is a distance K1
  • the distance K1 is shorter than the radius of the wireless power supply device 3 within a range in which wireless power supply is possible.
  • the four wireless power supply apparatuses 3 are arranged at positions of vertices of a substantially square.
  • the position P4 of the wireless terminal device 4 is within the range of each wireless power supply device 3 (31 to 34).
  • the wireless terminal device 4 can receive one or more wireless power supplies from one or more wireless power supply devices 3 among the plurality of candidate wireless power supply devices 3 (31 to 34).
  • the arrangement position of each wireless power supply device 3 is not limited to a regular arrangement as shown in FIG. 5, but has a high degree of freedom.
  • a case is shown in which the positional relationship with the wireless terminal devices 31, 32, and 33 is good as the line-of-sight relationship with respect to the position P4 of the wireless terminal device 4.
  • a line-of-sight relationship is not formed because a shield exists between the devices.
  • the shield includes a case where the user is a person holding the wireless terminal device 4 and a case where the shield is a user himself. Further, even when the difference between the direction of the antenna of the wireless terminal device 4 and the direction of the antenna of the wireless power supply device 3 is large, the relationship of the visibility is not good.
  • the wireless terminal device 4 can receive, as candidates, the wireless power supply W11 from the wireless terminal device 31, the wireless power supply W12 from the wireless terminal device 32, and the wireless power supply W13 from the wireless terminal device 33. It is.
  • the wireless base station causes the wireless terminal device 4 to perform a plurality of wireless power supply operations based on a request for a plurality of simultaneous wireless power supply operations from the wireless terminal device 4 and such a positional relationship, the wireless base station performs a plurality of wireless power supply operations.
  • Device 3 is selected and assigned.
  • the wireless power supply apparatus 34 having no line-of-sight relationship is selected and excluded, and a plurality of wireless power supply apparatuses are transmitted from the wireless terminal apparatuses 31, 32, 33 according to the wireless resource allocation request amount and the positional relationship. 3 is selected.
  • the wireless terminal device 4 can receive two wireless power feeds W11 and W12 from the two wireless terminal devices 31 and 32.
  • FIG. 6 schematically illustrates an example in which a plurality of wireless power supplies (for example, a plurality of simultaneous wireless power supplies) are performed between a plurality of wireless power supply apparatuses 3 and one wireless terminal apparatus 4.
  • FIG. 6 shows an example in which two wireless power supplies W11 and W12 are simultaneously performed between two wireless power supply apparatuses 3 (31 and 32) and one wireless terminal apparatus 4.
  • the wireless terminal device 4 includes two antennas, an antenna 61-1 and an antenna 61-2, as the millimeter wave band antenna 61 on the front surface s1.
  • the direction of the wireless terminal device 4, in particular, the direction perpendicular to the front surface s1 is indicated by a direction Ds1.
  • the directions of the two antennas 61 are the same as the direction Ds1.
  • the configuration details of the wireless terminal device 4 will be described later.
  • the wireless power supply device 3 (31, 32) includes a plurality of antennas as the millimeter-wave band antenna 361. Details of the configuration of the wireless power supply device 3 will be described later.
  • the wireless power supply device 31 has the antenna AP1 as the antenna 361 facing the wireless terminal device 4 most
  • the wireless power supply device 32 has the antenna AP2 as the antenna 361 facing the wireless terminal device 4 most.
  • a line E1 extending from the antenna AP1 to the antenna 61-1 and a line E2 extending from the antenna AP2 to the antenna 61-2 are indicated by dashed arrows.
  • the difference between the direction of the antenna AP1 and the direction Ds1 of the wireless terminal device 4 is sufficiently small.
  • the difference between the direction of the antenna AP2 and the direction Ds1 of the wireless terminal device 4 is sufficiently small.
  • the wireless base station determines the assignment of the plurality of wireless power supplies, for example, based on the fact that the prospective relationship among the plurality of candidate wireless power supply apparatuses 3 (31 to 34) in FIG. 5 is good.
  • two wireless power supply apparatuses 31 and 32 are selected as the wireless power supply apparatuses 3 that are in charge of a plurality of wireless power supply.
  • a set of the antenna AP1 of the wireless power supply device 31 and the antenna 61-1 of the wireless terminal device 4 is allocated to the wireless power supply W11 as the first wireless power supply
  • a pair of the antenna AP2 of the wireless power supply device 32 and the antenna 61-2 of the wireless terminal device 4 is assigned to the wireless power supply W12 which is two wireless power supply.
  • the first frequency f11 is assigned to the wireless power supply W11
  • the second frequency f12 different from the first frequency f11 is assigned to the wireless power supply W12.
  • the frequencies and antennas used are separated in the two wireless power feeds W11 and W12.
  • FIG. 7 shows the perspective relationship and the like in the example of FIG. 6 in more detail from an overhead view from above vertically.
  • the antenna 361 of the wireless power feeding device 3 (31, 32) has, for example, three antennas A1 to A3.
  • the direction perpendicular to the plane of each antenna is indicated by directions d1 to d3.
  • the direction d1 of the antenna A1 of the wireless power supply device 31 is most directed toward the wireless terminal device 4, and corresponds to the antenna AP1.
  • the direction d1 of the antenna A1 of the wireless power supply device 32 is most directed toward the wireless terminal device 4, and corresponds to the antenna AP2.
  • the difference between the direction ds1 of the antenna AP1 and the direction d1 of the antenna AP2 is sufficiently small between the direction Ds1 of the wireless terminal device 4 and the antenna 61 (61-1, 61-2) thereof.
  • the wireless terminal device 4 including the antenna 61 is within a predetermined range centered on the straight line in the direction d1 of the antenna AP1.
  • the wireless terminal device 4 is within a predetermined range centered on a straight line in the direction d1 of the antenna AP2.
  • the wireless power supply device 3 is viewed from the wireless terminal device 4.
  • the wireless power supply devices 31 and 32 fall within a predetermined range on a straight line in the direction Ds1.
  • the antenna AP1 of the wireless power supply device 31 and the antenna 61 of the wireless terminal device 4 have a line-of-sight relationship
  • the antenna AP2 of the wireless power supply device 32 and the antenna 61 of the wireless terminal device 4 have a line-of-sight relationship
  • a set of the antenna AP1 of the wireless power supply device 31 and the antenna 61-1 of the wireless terminal device 4 is allocated to the wireless power supply W11 by the allocation by the wireless base station.
  • a set of the antenna AP2 of the wireless power supply device 32 and the antenna 61-2 of the wireless terminal device 4 is assigned to the wireless power supply W12.
  • FIG. 8 shows an example of a detailed method for selecting a wireless power supply device 3 that is in charge of wireless power supply when the wireless base station makes an assignment determination regarding a plurality of wireless power supplies.
  • FIG. 8 shows a case where the distance between devices is used as the first selection method.
  • four wireless power supply apparatuses 3 31 to 34 are set around the wireless terminal apparatus 4 as candidates.
  • the wireless power supply device 3 to be in charge is selected in consideration of not only the line of sight but also the distance between the position of the wireless terminal device 4 and the position of the candidate wireless power supply device 3.
  • each wireless power supply device 3 or the wireless terminal device 4 grasps such distances dst1 to dst4 using predetermined means.
  • predetermined means a position management function or a position determination function described later can be used.
  • each wireless power supply device 3 or wireless terminal device 4 transmits information including the grasped distance to the wireless base station.
  • the wireless base station calculates the distance using the position information acquired from each device.
  • the wireless base station uses the information including the distance to determine the assignment for a plurality of wireless power supplies.
  • the wide area base station 1 selects a plurality of wireless power supply apparatuses 3 in charge from the distances dst1 to dst4 by assigning priorities in order of decreasing distance.
  • dst2 ⁇ dst3 ⁇ dst1 ⁇ dst4.
  • the wireless power supply device 32 is ranked higher, and the wireless power supply device 33, the wireless power supply device 31, and the wireless power supply device 34 are given priority in this order.
  • the priorities are indicated by # 1 to # 4.
  • the wide area base station 1 selects a plurality of wireless power supply apparatuses 3 that satisfy the outlook relationship based on the priority. For example, when two wireless power supply devices 3 are selected, the wireless power supply devices 32 and 33 are selected, and the corresponding wireless power supply W12 and W13 are assigned. According to the first selection method, the distance at the time of wireless power supply is made as short as possible, and accordingly, efficient wireless power supply is possible.
  • FIG. 9 shows an example in which the determination is made using the direction (corresponding posture) of the device as the second selection method.
  • four wireless power supply devices 3 31 to 34 are candidates around the wireless terminal device 4.
  • the responsible wireless power supply device 3 is selected in consideration of the relationship between the direction of the wireless terminal device 4 and the direction of the candidate wireless power supply device 3.
  • FIG. 9 shows a bird's-eye view.
  • the antennas 361 A1 to A3
  • the directions facing the position P4 of the wireless terminal apparatus 4 the most are indicated by directions D1 to D4.
  • the corresponding antenna 361 is indicated by antennas AP1 to AP4.
  • the directions perpendicular to the front surface s1 and the rear surface s2 of the wireless terminal device 4 are indicated by directions Ds1 and Ds2.
  • each wireless power supply device 3 or the wireless terminal device 4 grasps these directions by using a predetermined means.
  • the predetermined means can use a gyro sensor or a position determination function described later.
  • each wireless power supply device 3 or wireless terminal device 4 transmits information including the grasped direction to the wireless base station.
  • the radio base station calculates a direction using information obtained from each device.
  • the wireless base station uses the information including the direction to determine the relationship between the perspectives of the devices, and to determine the assignment for a plurality of wireless power supplies.
  • the wide area base station 1 determines the degree of good line-of-sight relationship from the directions D1 to D4 and the directions Ds1 and Ds2 in the order in which the direction difference between the wireless power supply device 3 and the wireless terminal device 4 is short.
  • the difference in direction is represented by an angle (particularly, a smaller angle) formed by a straight line in the direction of the wireless power supply device 3 and a straight line in the direction of the wireless terminal device 4.
  • the difference between the direction Ds1 of the front surface s1 of the wireless terminal device 4 and the direction D3 of the antenna AP3 of the wireless power supply device 33 is the smallest. Further, the difference between the direction Ds2 of the back surface s2 of the wireless terminal device 4 and the direction D1 of the antenna AP1 of the wireless power supply device 31 is the smallest. As a result, a pair of the antenna AP3 of the wireless power supply device 33 and the antenna 61 on the front surface s1 of the wireless terminal device 4 and a pair of the antenna AP1 of the wireless power supply device 31 and the back surface of the wireless terminal device 4 are provided as a pair having a good line of sight. The pair with the antenna 61 of s2 is selected.
  • the wide area base station 1 selects a plurality of wireless power supply apparatuses 3 satisfying the line of sight relationship. For example, when two wireless power supply apparatuses 3 are selected, the wireless power supply apparatuses 33 and 31 are selected, and the corresponding wireless power supply W13 and W11 are assigned. According to the second selection method, the one with a good outlook relationship is selected, and accordingly, efficient wireless power supply is possible. As a more detailed selection method, a method of making a determination in consideration of the position and direction of each antenna 61 of the wireless terminal device 4 may be used. A combination of the first selection method and the second selection method is also possible. Note that each device such as the wireless power supply device 3 may determine the distance and the direction using a predetermined threshold.
  • FIG. 10 shows the number of wireless power supply devices 3 and the number of antennas of the wireless terminal device 4 when performing a plurality of wireless power supply, and various allocation methods.
  • Various allocation schemes for the plurality of wireless power supply apparatuses 3 and the antennas of the wireless terminal apparatuses 4 are possible according to the configurations and situations of these numbers.
  • ((A) of FIG. 10 shows an example in which multiple assignment is performed as a first assignment scheme.
  • the wireless power supply devices 3 are assigned one-to-one for each antenna of the wireless terminal device 4. It is assumed that the number of wireless power supply apparatuses 3 that can be assigned to wireless power supply is N according to the situation. The number of antennas that can be assigned to wireless power supply in the wireless terminal device 4 is assumed to be several M. The number of wireless power supply apparatuses 3 to be actually assigned is set to several nx. The number of antennas of the wireless terminal device 4 to be actually assigned is set to several mx.
  • the assignment 1001 shows an example of assigning nx: mx in, for example, a two-to-two manner.
  • ((B) of FIG. 10 shows an example in which multiple assignment is performed as a second assignment scheme.
  • the second allocation method is possible.
  • a plurality of wireless power supply devices 3 are assigned to one antenna of the wireless terminal device 4.
  • the assignment 1002 shows an example of assigning nx: mx, for example, on a two-to-one basis.
  • two wireless power supplies from the two wireless power supply apparatuses 3 are simultaneously received by one antenna of the wireless terminal device 4 and integrated as one wireless power supply.
  • a plurality of one-to-one assignments can be provided. For example, a four-to-two assignment is possible as a whole. In this system, efficiency and received power can be increased by collectively receiving power from a plurality of wireless power feeding apparatuses 3.
  • ((C) of FIG. 10 shows an example of one-to-many assignment as the third assignment method.
  • the third allocation method a plurality of antennas of the wireless terminal device 4 are assigned to one wireless power supply device 3.
  • the assignment 1003 shows an example of assigning nx: mx on a one-to-two basis.
  • the wireless power supply from one wireless power supply device 3 is divided and received as a plurality of wireless power supplies by a plurality of antennas of the wireless terminal device 4.
  • a plurality of one-to-many assignments can be provided. For example, a two-to-four assignment is possible as a whole. In this method, efficiency and received power can be increased by receiving power collectively by a plurality of antennas.
  • FIG. 11 shows an example of the case of the first assignment method as a configuration example in which a plurality of wireless power feedings are performed.
  • FIG. 11 similarly to the example of FIG. 5, when there are a plurality of (for example, four) wireless power supply apparatuses 3 (31 to 34) and one wireless terminal apparatus 4 (MT1) in the area 101, An example in which a plurality (four) of wireless power supplies W11 to W14 are simultaneously performed as the wireless power supply W1 therebetween is schematically shown.
  • the plurality of (for example, four) antennas 61 in the millimeter wave band provided in the wireless terminal device 4 include antennas 61-1, 61-2, 61-3, and 61-4.
  • the front s1 has two antennas 61-1 and 61-2, and the rear s2 has two antennas 61-3 and 61-4.
  • Each wireless power supply device 3 has a plurality of antennas as the millimeter-wave band antenna 361.
  • the pair of the antenna 361 of the wireless power supply device 3 and the antenna 61 of the wireless terminal device 4 has a line-of-sight relationship.
  • the detailed correspondence of assignment is as follows.
  • the wireless power supply W11 that is the first wireless power supply
  • the antenna AP1 of the wireless power supply device 31 and the antenna 61-3 on the rear surface s2 of the wireless terminal device 4 are allocated, and the frequency F11 is allocated.
  • the wireless power supply W12 which is the second wireless power supply
  • the antenna AP2 of the wireless power supply device 32 and the antenna 61-4 of the rear surface s2 of the wireless terminal device 4 are allocated, and the frequency F12 is allocated.
  • the wireless power supply W13 that is the third wireless power supply
  • the antenna AP3 of the wireless power supply device 33 and the antenna 61-2 on the front surface s1 of the wireless terminal device 4 are allocated, and the frequency F13 is allocated.
  • the wireless power supply W14 as the fourth wireless power supply
  • the antenna AP4 of the wireless power supply device 34 and the antenna 61-1 on the front surface s1 of the wireless terminal device 4 are allocated, and the frequency F14 is allocated.
  • the wireless terminal device 4 (MT1) receives a plurality of (four) wireless power supply devices 3 (31 to 34) from the plurality (four) of wireless power supply devices 3 (31 to 34) as a wireless power supply W1 in which a plurality of wireless power supply devices are integrated into one. ) Can be simultaneously received (wireless power supply W11 to W14).
  • the wireless terminal device 4 (MT1) can be charged efficiently by the wireless power supply W1 including the wireless power supplies W11 to W14. In the four wireless power feeds W11 to W14, the frequency and the antenna are separated. Therefore, interference of electromagnetic waves in a plurality of wireless power supplies is also prevented or reduced.
  • the time may be separated by, for example, shifting the timing of each wireless power supply in the plurality of wireless power supplies.
  • the same amount of wireless resources for example, a bandwidth configured using a plurality of channels
  • Different amounts of radio resources may be allocated.
  • the outlook relationship may be partially deteriorated.
  • the line of sight relationship is temporarily not established. Even in that case, at least one wireless power supply can be continued if the line-of-sight relationship with the other wireless power supply devices 3 (for example, the wireless power supply devices 31 to 33) is maintained. Therefore, a decrease in the efficiency of wireless power supply can be suppressed.
  • FIG. 12 shows an example of a hand-held state in which the user holds the wireless terminal device 4 of FIG. 11 in the left hand.
  • FIG. 12 schematically illustrates a state of the wireless terminal device 4 as viewed from the rear surface s2 side.
  • Millimeter wave electromagnetic waves are significantly attenuated compared to microwave electromagnetic waves. Therefore, when performing wireless power supply in the millimeter wave band, it is desirable that the antenna 61 in the millimeter wave band is arranged so as not to be hidden by the user's hand or body when viewed from the antenna 361 of the wireless power supply device 3.
  • the electromagnetic wave in the millimeter wave band has higher straightness than the microwave electromagnetic wave. Therefore, for efficient wireless power supply, high accuracy is required for the positional relationship of the millimeter wave wireless power supply, that is, the positions of the antennas 61 and 361.
  • the positional relationship between the wireless terminal device 4 and the plurality of wireless power supply devices 3 (31 to 34) around the wireless terminal device 4 is, for example, viewed from the antenna 361 side of the wireless power supply devices 31 and 32.
  • the antenna 61 on the back surface s2 of the device 4 is in a state where it can be seen without being hidden by hand. That is, there is a line-of-sight relationship between the antennas of each device.
  • Lines E11 and E12 indicate a straight line between the antennas, and no shield exists on the straight line.
  • the positions of the plurality of antennas 61 of the wireless terminal device 4 are designed so that a line-of-sight relationship is easily formed even in such a hand-held state by the user. The same applies to the front surface s1 of the wireless terminal device 4.
  • a method of dividing antennas to be used at the time of scheduling is a method in which electromagnetic waves to be used are spatially separated by separating antennas. Thereby, interference between wireless power supply and wireless data communication can be prevented or reduced.
  • FIG. 13 illustrates a configuration example of the wireless terminal device 4 relating to antenna switching control and the like at the time of a plurality of wireless power feedings in the first allocation scheme in FIG.
  • FIG. 13 shows an example in which the frequency and the antenna are separated when the wireless terminal device 4 receives two wireless power supplies W11 and W12 between the two wireless power supply devices 3 (31, 32).
  • the wireless terminal device 4 includes a microwave antenna 62 and millimeter wave antennas 61A and 61B as the plurality of antennas 60 in the communication unit.
  • the millimeter wave antenna 61A corresponds to the antenna 61-1 in FIG. 6, and the millimeter wave antenna 61B corresponds to the antenna 61-2 in FIG.
  • Wireless terminal device 4 includes a wireless data communication circuit 80A for performing wireless data communication, and a wireless power supply circuit 80B for receiving wireless power supply. Further, the wireless terminal device 4 includes an antenna switch 70 between the antenna 60 and the wireless data communication circuit 80A and the wireless power supply circuit 80B.
  • the microwave antenna 62 and a predetermined frequency are assigned to the wireless data communication C1 in FIG.
  • the millimeter wave antenna 61A (61-1) and the first frequency are assigned to the wireless power supply W11.
  • the millimeter wave antenna 61B (61-2) and the second frequency are assigned to the wireless power supply W12.
  • the wireless terminal device 4 switches the antenna switch 70 and the frequency according to a schedule including the assignment. Specifically, when performing the wireless data communication C1, the wireless terminal device 4 controls the connection state of the switches of the antenna switch 70 so that the microwave antenna 62 and the wireless data communication circuit 80A are connected. . That is, the terminal of switch number #a is selected.
  • the wireless terminal device 4 controls the connection state of the switches of the antenna switch 70 so that the millimeter wave antenna 61A (61-1) and the wireless power supply circuit 80B are connected. . That is, the terminal of switch number #d is selected.
  • the wireless terminal device 4 controls the connection state of the antenna switch 70 so that the millimeter wave antenna 61B (61-2) and the wireless power supply circuit 80B are connected. . That is, the terminal of switch number #f is selected.
  • FIG. 14 shows a configuration example in the second assignment scheme.
  • two wireless power supply devices 31 and 32 are assigned to one antenna 61, for example, the antenna 61-1 on the front surface s1 of the wireless terminal device 4.
  • the wireless power supply W1 includes a wireless power supply W11 from the antenna AP1 of the wireless power supply device 31 to the antenna 61-1 and a wireless power supply W12 from the antenna AP2 of the wireless power supply device 32 to the antenna 61-1.
  • the frequency of the wireless power supply W11 and the frequency of the wireless power supply W12 are the same frequency f0.
  • the wireless terminal device 4 receives a plurality of electromagnetic waves of a plurality of wireless power feeds simultaneously with one antenna.
  • the plurality of electromagnetic waves of the plurality of wireless power supplies have the same phase. By aligning the phases, the received power can be increased.
  • the plurality of wireless power supply devices 3 and the wireless terminal devices 4 include a mechanism for adjusting the phases of the plurality of electromagnetic waves of the plurality of wireless power supply.
  • the wireless power supply device 3 on the transmitting device side or the wireless terminal device 4 on the receiving device side include a phase adjustment circuit or the like for adjusting the phase of an AC signal or the like for wireless power supply.
  • FIG. 14 also shows an equation relating to the phase adjustment method.
  • two wireless power supply devices 3 (31, 32) transmit an electromagnetic wave of the same frequency f0 in the millimeter wave band to one antenna 61 (for example, antenna 61-1) of one wireless terminal device 4.
  • the distance between the antenna 61 of the wireless terminal device 4 and the wireless power supply devices 31 and 32 is defined as distances d1 and d2, respectively, and the speed of light is defined as c0.
  • Lines E1 and E2 indicate straight lines between the antennas, and have a distance d1 and a distance d2, respectively.
  • the phase difference between two electromagnetic waves transmitted from the wireless power feeding devices 31 and 32 is represented by ⁇ .
  • Known techniques can be applied as the phase adjusting means.
  • a phase adjustment circuit for an AC signal received by the antenna 61 may be provided in a communication unit 410 (FIG. 21) described later of the wireless terminal device 4.
  • FIG. 15 similarly shows a configuration example of the wireless terminal device 4 relating to antenna switching control in the case of the second allocation scheme corresponding to the example of FIG.
  • the microwave antenna 62 is assigned, and the antenna switch 70 is connected to the wireless data communication circuit 80A.
  • One millimeter wave antenna 61A (antenna 61-1) is assigned to the wireless power supply W11 and W12 from the two wireless power supply devices 31 and 32.
  • the reception frequency of the millimeter wave antenna 61A is set to the frequency f0.
  • the millimeter wave antenna 61A and the wireless power supply circuit 80B are connected by selecting the terminal #d by the antenna switch 70.
  • the millimeter wave antenna 61B is in the off state, and in this off state, the millimeter wave antenna 61B is not connected to any of the terminals #e and #f of the switch.
  • FIG. 16 shows a configuration example of the third assignment method.
  • one wireless power supply device 31 is assigned to the antennas 61-1 and 61-2 that are the two antennas 61 on the front surface s1 of the wireless terminal device 4.
  • the wireless power supply W1 includes a wireless power supply W11 from the antenna AP1 of the wireless power supply device 31 to the antenna 61-1 and a wireless power supply W12 from the antenna AP1 of the wireless power supply device 31 to the antenna 61-2.
  • the wireless terminal device 4 receives electromagnetic waves of one wireless power supply separately by two antennas, and integrates them as one received power in the device.
  • FIG. 17 similarly shows a configuration example of the wireless terminal device 4 relating to antenna switching control in the case of the third allocation scheme corresponding to the example of FIG.
  • the microwave antenna 62 is assigned, and the antenna switch 70 is connected to the wireless data communication circuit 80A.
  • Millimeter wave antenna 61A (antenna 61-1) and millimeter wave antenna 61B (antenna 61-2) are assigned to wireless power supply W11 and W12 from one wireless power supply device 31.
  • the reception frequencies of the millimeter wave antennas 61A and 61B are set to the frequency f0.
  • the antenna switch 70 connects the millimeter-wave antenna 61A and the millimeter-wave antenna 61B to the wireless power feeding circuit 80B by selecting the terminals #d and #f.
  • FIG. 18 shows another example of assignment.
  • a plurality of millimeter-wave band antennas are used to separate and assign frequencies and antennas.
  • FIG. 18A schematically shows an example in which an area 101 includes, for example, one narrow-area base station 2, two wireless power supply devices 3 (31, 32), and one wireless terminal device 4. .
  • the wireless terminal device 4 has the above-described antennas 61-1 to 61-4 as a plurality of millimeter-wave band antennas.
  • the wireless base station assigns an antenna 61-1 to the wireless data communication C11, assigns an antenna 61-2 to the wireless power supply W11 of the wireless power supply apparatus 31, and assigns an antenna 61-2 to the wireless data communication C12, as an example of allocation. Assigns an antenna 61-3, and assigns an antenna 61-4 to the wireless power supply W12 of the wireless power supply device 32. In this way, by allocating different antennas for wireless data communication and wireless power supply, processing can be spatially separated. Also, in this case, the radio base station assigns a correspondence relationship in consideration of the directivity characteristics of the millimeter wave so that the visibility relationship is good. Further, the narrow-area base station 2 also controls the phase of the electromagnetic wave for wireless data communication C11 and C12 using millimeter waves.
  • (B) of FIG. 18 is an example of the same assignment as (A), and schematically shows an example of the positional relationship between the devices. The assignment is made so that the line of sight relationship between the devices is good.
  • wireless data communication C11 with the narrow area base station 2 (for example, the narrow area base station 21) is performed by the upper antenna 61-1 and at the same time, the lower antenna 61-2.
  • wireless data communication C12 with the narrow area base station 2 (for example, the narrow area base station 22) is performed by the upper antenna 61-3, and at the same time, the lower antenna 61-4.
  • frequencies f1, f2, f3, and f4 are assigned as different frequencies to wireless data communication C11, C12 and wireless power supply W11, W12.
  • the wireless data communication C11 and C12 may be wireless data communication with another wireless terminal device 4 or wireless data communication with another device 6 such as a PC. In this way, efficient assignment is possible even in a combination of a plurality of wireless data communications and a plurality of wireless power feeds. Depending on the situation, the assignment may be made only to the front face s1 side, or may be made only to the back face s2 side.
  • the wireless base station not only allocates a plurality of wireless power supplies to one wireless terminal apparatus 4 at the time of scheduling, but also similarly allocates a plurality of wireless power supplies to a plurality of wireless terminal apparatuses 4. It is also possible. At this time, the allocation of the radio resources is performed so that the overall efficiency is improved. For example, when two wireless terminal devices 4 (41, 42) enter a power supply area where four wireless power supply devices 3 (31 to 34) exist as shown in FIG. , Two wireless power supply devices 31 and 32 can be allocated, and the other wireless terminal device 42 can be allocated another two wireless power supply devices 33 and 34. In this case, since another wireless power supply device 3 is in charge of each wireless terminal device 4, a plurality (for example, four) of wireless power supplies can be efficiently realized as a whole.
  • FIG. 19 shows the first communication method in the first embodiment.
  • the first communication method is a detailed communication method for processing wireless power supply and wireless data communication between the wide area base station 1, the narrow area base station 2, the wireless power supply device 3, and the wireless terminal device 4 based on scheduling.
  • the wide area base station 1 performs scheduling.
  • a wireless power supply request from the wireless terminal device 4 is transmitted to the wireless base station (narrow area base station 2). It is assumed that one wireless terminal device 4, one wireless power supply device 3, and one narrow-area base station 2 exist in the area 101.
  • 5 shows a wireless data communication C1 and a wireless power supply W1 for a wireless terminal device 4 to be scheduled.
  • WR1 to WR5 are shown as communication procedures relating to a request for wireless power supply W1 and the like.
  • the wireless terminal device 4 transmits a wireless power supply request to the narrow area base station 2.
  • the narrow area base station 2 transmits a wireless power supply request from the wireless terminal device 4 to the wide area base station 1.
  • the wide area base station 1 transmits schedule information and the like to the narrow area base station 2.
  • the narrow area base station 2 transmits schedule information and the like to the wireless power supply apparatus 3.
  • step WR5 the narrow area base station 2 transmits schedule information and the like to the wireless terminal device 4.
  • Procedures CR1 to CR5 are shown as communication procedures relating to requests for wireless data communication C1 and the like.
  • the wireless terminal device 4 transmits a request for wireless data communication connection to the narrow area base station 2.
  • the narrow area base station 2 transmits a request from the wireless terminal device 4 to the wide area base station 1.
  • the wide area base station 1 transmits schedule information and the like to the narrow area base station 2.
  • the narrow area base station 2 transmits schedule information and the like to the wireless power supply apparatus 3.
  • step CR5 the narrow area base station 2 transmits schedule information and the like to the wireless terminal device 4.
  • wide area base station 1 When receiving a request in procedure WR2 or a request in procedure CR2, wide area base station 1 performs the latest scheduling according to the situation at that time. Further, when there is both a request for the wireless power supply W1 and a request for the wireless data communication C1, the wide area base station 1 determines a schedule including assignment of wireless resources for both of them. For example, a first time T1 and a first frequency F1 are assigned to the wireless power supply W1. The second time T2 and the second frequency F2 are assigned to the wireless data communication C1.
  • the wide area base station 1 When the wide area base station 1 receives a request for the plurality of wireless power supplies (particularly, a plurality of simultaneous wireless power supplies) from the wireless terminal device 4 or the wireless power supply device 3, the wide area base station 1 assigns the plurality of wireless power supplies.
  • the wireless power supply device 3 executes the wireless power supply W1 to the wireless terminal device 4 at the first time T1 and the first frequency F1 according to the acquired schedule information J3.
  • the wireless terminal device 4 receives the wireless power supply W1 from the wireless power supply device 3 according to the acquired schedule information J4.
  • the wireless terminal device 4 executes the wireless data communication C1 at the second time T2 and the second frequency F2 according to the schedule information J4.
  • the contents of the schedule information J3 and the schedule information J4 correspond to each other.
  • FIG. 20 shows a second communication method according to a modification of the first embodiment. In the second communication method, the narrow area base station 2 performs scheduling.
  • a wireless power supply request from the wireless terminal device 4 is transmitted to the wireless power supply device 3. Similar effects can be obtained in this modification.
  • Procedures WR1 to WR4 are shown as procedures relating to a request for wireless power supply W1 and the like.
  • the wireless terminal device 4 transmits a wireless power supply request to the wireless power supply device 3.
  • the wireless power supply device 3 grasps a wireless power supply request from the wireless terminal device 4 and transmits a corresponding wireless power supply request to the narrow area base station 2.
  • the narrow area base station 2 performs scheduling, and then transmits schedule information and the like to the wireless power feeding apparatus 3.
  • the wireless power supply device 3 transmits schedule information and the like to the wireless terminal device 4.
  • procedures CR1 to CR3 are shown as communication procedures related to the request of the wireless data communication C1 and the like.
  • the wireless terminal device 4 transmits a request for connection for wireless data communication to the narrow area base station 2.
  • the narrow area base station 2 communicates with the wide area base station 1, confirms connection of wireless data communication, and performs scheduling.
  • the narrow area base station 2 transmits schedule information and the like to the wireless terminal device 4.
  • FIG. 21 shows a configuration of the wireless terminal device 4 according to the first embodiment.
  • the wireless terminal device 4 is a portable information terminal device such as a smartphone.
  • the wireless terminal device 4 includes a processor 401, a memory 402, a sensor 403, a camera 404, a microphone 405, a speaker 406, a display device 407, an LED 408, a communication unit 410, an AC-DC converter 421, a charge control circuit 422, a battery 423, and an AC adapter. 424, etc., which are connected via a bus or the like.
  • the communication unit 410 includes a first communication unit 411, a second communication unit 412, and a third communication unit 413.
  • the communication unit 410 is a wireless communication interface device.
  • a battery 423 is mounted on the charge control circuit 422.
  • An AC-DC converter 421 is connected to the charge control circuit 422.
  • the antenna switch 71 of the first communication unit 411 is connected to the AC-DC converter 421.
  • An AC adapter 424 can be connected to the charge control circuit 422 in case the remaining amount of the battery 423 (corresponding charging power) is not enough to operate the wireless terminal device 3.
  • the power supplied from the commercial power supply can be charged from the AC adapter 212 to the battery 423 via the AC charging control circuit 422.
  • the antenna switches 71 to 73 are components for switching an antenna and a circuit to be used according to a schedule, an application, and the like.
  • the antenna switch is connected between the antenna and the circuit.
  • the antenna switch 71 of the first communication unit 411 is connected to the AC-DC converter 421. That is, wireless power supply to the battery 423 is possible only from the antenna 61 of the first communication unit 411.
  • the AC power from the antenna 61 is converted into DC power by the AC-DC converter 421 according to the connection state of the antenna switch 71 and supplied to the charging control circuit 422.
  • the processor 401 includes a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and controls the entire wireless terminal device 4.
  • the processor 401 controls the communication units (the antenna switches 71 to 73 and the circuits 81 to 83) of the communication unit 410 and the like.
  • the processor 401 includes a communication control unit 401A, a power management unit 401B, an antenna control unit 401C, a schedule management unit 401D, a terminal information management unit 401E, and an image processing unit 401F as processing units including software program processing or hardware circuits.
  • the memory 402 stores programs, various data, setting information, and the like.
  • the memory 402 stores, for example, data obtained by wireless communication (including the schedule information J4), image data captured by the camera 404, and the like.
  • the sensor 403 is a known sensor device, and includes a GPS sensor, an electronic compass, a gyro sensor, an acceleration sensor, an illuminance sensor, a proximity sensor, and the like.
  • the GPS sensor acquires the position information of the wireless terminal device 4.
  • the electronic compass acquires the azimuth angle of the wireless terminal device 4.
  • the gyro sensor acquires information on the tilt and rotation of the wireless terminal device 3.
  • the acceleration sensor acquires information on acceleration.
  • the illuminance sensor acquires information on brightness.
  • the proximity sensor acquires information on the approach state of the object.
  • the microphone 405 and the speaker 406 are used for voice input / output and the like.
  • the display device 407 is, for example, a touch panel, and also receives a touch input operation.
  • the LED 408 is used for illumination of the camera 404 and the like.
  • the LED 408 includes an LED used to transmit the position of the millimeter wave antenna 61 and the like to the user by emitting
  • the first communication unit 411 is a communication unit that performs wireless communication using millimeter waves with the narrow area base station 2 and other terminals.
  • the second communication unit 412 is a communication unit that performs wireless communication using microwaves with the narrow area base station 2 and other terminals.
  • the third communication unit 413 is a communication unit that performs wireless communication by Bluetooth in this example with a nearby device.
  • the first communication unit 411 includes the antenna 61, the antenna switch 71, and the circuit 81.
  • the antenna 61 is an antenna capable of transmitting and receiving using millimeter waves as electromagnetic waves.
  • the circuit 81 is a circuit such as a wireless IC on which a wireless communication interface process is mounted, and performs transmission / reception processing related to wireless communication using millimeter waves based on the control of the processor 401.
  • the antenna switch 71 is connected between the antenna 61 and the circuit 81, and is also connected to the AC-DC converter 421.
  • the processor 401 controls the connection state between the antenna 61 and the circuit 81 by controlling the state of the antenna switch 71.
  • the antenna 61 of the first communication unit 411 is basically an array antenna.
  • the antenna 61 can be used as an antenna combined with a lens.
  • the second communication unit 412 includes the antenna 62, the antenna switch 72, and the circuit 82.
  • the antenna 62 is an antenna capable of transmitting and receiving using microwaves as electromagnetic waves.
  • the circuit 82 performs transmission / reception processing related to wireless communication using microwaves under the control of the processor 401.
  • the antenna switch 72 is connected between the antenna 62 and the circuit 82.
  • the processor 401 controls the state of the antenna switch 72 by controlling the state of the antenna switch 72.
  • the third communication unit 413 includes the antenna 63, the antenna switch 73, and the circuit 83.
  • the antenna 63 is an antenna capable of transmitting and receiving using electromagnetic waves corresponding to Bluetooth.
  • the circuit 83 performs transmission / reception processing related to Bluetooth wireless communication based on the control of the processor 401.
  • the antenna switch 73 is connected between the antenna 63 and the circuit 83.
  • the processor 401 controls the state of the antenna 63 and the circuit 83 by controlling the state of the antenna switch 73.
  • the antenna 61 of the first communication unit 411 is a shared antenna that can support both wireless data communication and wireless power feeding. Regarding this shared antenna, switching between wireless data communication and wireless power supply is possible according to the state of the antenna switch 71.
  • the antenna switch 71 sets the antenna 61 and the circuit 81 to be connected.
  • the circuit 81 processes information from the processor 401 and sends a transmission signal to the antenna 61, and processes a reception signal from the antenna 61 and sends information to the processor 401.
  • the antenna 61 and the AC-DC converter 421 are connected by the antenna switch 71. In the case of wireless power feeding, AC power received by the antenna 61 is converted into DC power by the AC-DC converter 421, and the battery 423 is charged via the charging control circuit 422.
  • the communication control unit 401A controls protocol processing and the like of the wireless communication interface.
  • the communication control unit 401A determines the necessity of wireless data communication and generates a connection request that is a wireless data communication request.
  • the power management unit 401B monitors and manages the state such as the remaining amount of the battery 423 and the state of power, determines the necessity of wireless power supply based on the state, and generates a wireless power supply request when necessary. .
  • the antenna control unit 401C controls switching of the antenna switches 71 to 73 so that the antenna and the circuit of the communication unit 410 are selected and used according to the schedule information J4.
  • the schedule management unit 401D stores the schedule information J4 including the wireless resource allocation acquired from the narrow area base station 2 or the wireless power supply device 3 in the memory 402 and manages the schedule information J4.
  • the schedule management unit 401D controls execution of wireless data communication and wireless power supply according to the schedule information J4.
  • the terminal information management unit 401E creates terminal information JT, stores it in the memory 402, and manages it.
  • the terminal information JT is information including an ID, a type, a position, a state, device configuration information, and the like regarding the wireless terminal device 4 that is its own device.
  • the position is position information acquired by a GPS sensor or the like, position information acquired from a wireless base station, or the like.
  • the state includes the state of charge of the battery 423.
  • the device configuration information includes configuration information such as the type (including the wireless communication interface and the type of electromagnetic wave) and the number of the communication unit 410, particularly the type and number of the antennas.
  • the image processing unit 401F is a processing unit provided for a case where a position determination function described later is provided.
  • the image processing unit 401F analyzes the image captured by the camera 404 to determine the presence or absence, the position, the distance, the direction, and the like of the device such as the wireless power supply device 3 that is included in the image.
  • the determination result information of the image processing unit 401F is stored in the memory 402. Note that the image processing unit 401F may be implemented by a dedicated IC or the like.
  • Wi-Fi registered trademark
  • LTE registered trademark
  • WiGig registered trademark
  • WiMAX registered trademark
  • Bluetooth 3GPP (3rd Generation) Partnership Project
  • 5G NR New Radio
  • WiGig and New Radio are communication systems that also support electromagnetic waves in the millimeter wave band.
  • the first communication unit 411 has an implementation corresponding to WiGig or New Radio.
  • the second communication unit 412 has an implementation corresponding to Wi-Fi, LTE, WiMAX, and the like.
  • the third communication unit 413 has an implementation corresponding to Bluetooth.
  • the third communication unit 413 supports a wireless communication interface different from the mobile network.
  • FIG. 22 illustrates a configuration example of the antenna 61, the antenna switch 71, the circuit 81, and the like of the first communication unit 411 of the wireless terminal device 4.
  • an antenna 61A and an antenna 61B are provided as two antennas 61 corresponding to the millimeter wave band.
  • the circuit 81 as a wireless IC includes an RFIC 81-1 (RF: Radio Frequency) and a baseband IC 81-2.
  • the antenna switch 61 has eight terminals indicated by numbers # 1 to # 8.
  • An antenna 61 (61A, 61B) is connected to two terminals # 5 and # 6.
  • An AC-DC converter 421 (that is, a wireless power supply side) is connected to the two terminals # 1 and # 3.
  • the RFIC 81-1 (that is, the wireless data communication side) is connected to the two terminals # 2 and # 4.
  • the processor 401 (particularly the antenna control unit 401C) is connected to the two control terminals # 7 and # 8.
  • the control terminal of # 7 corresponds to one switch, and the control terminal of # 8 corresponds to the other switch.
  • connection destination (# 1, # 2, # 3, # 4) of the switch in the antenna switch 71 is selected by the input of the control signal from the antenna control unit 401C to the control terminal (# 7, # 8).
  • Table 2200 shows a truth table of the antenna switch 71. In Table 2200, depending on whether the input of the control terminals (# 7 and # 8) is "H" (High) or "L" (Low), the connection destination of the switch, that is, the connection destination of the antenna 61 (wireless power supply side, wireless data Communication side) is selected.
  • the input of # 7 is for switching related to the antenna 61A (# 5), and the input of # 8 is for switching related to the antenna 61B (# 6).
  • (# 7, # 8) is (H, H)
  • (# 1, # 3) is selected as the connection destination of the antennas 61A, 61B. That is, both antennas are connected to the AC-DC converter 421 (wireless power supply side).
  • (L, L) is selected as the connection destination of the antennas 61A, 61B. That is, both antennas are connected to the RFIC 81-1 (wireless data communication side).
  • the antenna 61A is connected to the wireless power supply side
  • the antenna 61B is connected to the wireless data communication side.
  • the antenna 61A is connected to the wireless data communication side, and the antenna 61B is connected to the wireless power supply side.
  • the switch in the antenna switch 71 can be turned off according to the control. For example, when the switch to which the antenna 61A is connected is in the off state, the terminal # 5 is not connected to any of the terminals # 1 and # 2. In this off state, neither wireless power supply nor wireless data communication is performed.
  • the processor 401 acquires the schedule information J4 from the narrow area base station 2 or the wireless power supply device 3, and stores the schedule information J4 in the memory 402.
  • the schedule management unit 401D controls execution of wireless data communication and wireless power feeding in cooperation with the antenna control unit 401C and the like according to the schedule information J4 in the memory 402.
  • the antenna control unit 401C supplies a control signal to the antenna switch 71.
  • the wireless communication unit 401A controls the operation of the circuit 81.
  • the power management unit 401B controls the operation of the charging control circuit 422.
  • FIG. 38 illustrates a configuration example of the antenna switch 71 and the like of the first communication unit 411 of the wireless terminal device 4.
  • the first communication unit 411 has four antennas 61-1, 61-2, 61-3, and 61-4 as shown in FIG. 24 described later as the antenna 61 corresponding to the millimeter wave band.
  • this configuration has two antenna switches 71 (71-1, 71-2).
  • the configuration of each antenna switch 71 is the same as that of FIG. 22, and has, for example, terminals # 1 to # 8.
  • the antenna 61-1 on the front surface s1 and the antenna 61-3 on the rear surface s2 on the upper side of the long side of the housing in FIG. 24 are connected to the antenna switch 71-1.
  • the antenna 61-2 on the front surface s1 on the lower side of the long side and the antenna 61-4 on the rear surface s2 are connected to the antenna switch 71-2.
  • An AC-DC converter 421 and a circuit 81 are connected to the connection destinations (# 1 to # 4) of the antenna switches 71-1 and 71-2, respectively.
  • the processor 401 particularly the antenna control unit 401D, controls switching of the antenna switch 71 (71-1, 71-2).
  • the antennas 61-1 and 61-2 are connected to the wireless data communication side
  • the antennas 61-3 and 61-4 are connected to the wireless power supply side. ing.
  • FIG. 23 shows a configuration of a wireless terminal device 4 according to a modification example of FIG.
  • the modification of FIG. 23 differs from the configuration of FIG. 22 in the following.
  • two AC-DC converters a first AC-DC converter 421-1 and a second AC-DC converter 421-2, are provided in parallel.
  • the antenna switch 71 of the first communication unit 411 is connected to the first AC-DC converter 421-1
  • the antenna switch 72 of the second communication unit 412 is connected to the second AC-DC converter 421-2. Have been.
  • the battery 423 can be charged from both the first communication unit 411 in the millimeter wave band and the second communication unit 412 in the microwave band.
  • the antenna 61 of the first communication unit 411 and the antenna 62 of the second communication unit 412 are shared antennas that can support both wireless data communication and wireless power feeding. Regarding this shared antenna, switching between wireless data communication and wireless power feeding is possible according to the state of the antenna switches 71 and 72.
  • the configuration of the AC-DC converter is not limited to this, but is possible. A configuration is also possible in which these two AC-DC converters are combined as one AC-DC converter and shared. However, in the case of the common configuration, the first communication unit 411 supports the millimeter wave band and the second communication unit 412 supports the microwave band, so that it is necessary to use a wideband AC-DC converter.
  • FIG. 24 illustrates a configuration example regarding the appearance of the wireless terminal device 4, particularly a configuration example regarding an antenna in the case of a smartphone.
  • FIG. 24A shows a configuration of a plane (referred to as an xy plane) on a front surface s1 side, which is a side having a display screen, of the housing of the wireless terminal device 4, and
  • FIG. 2 shows the configuration of the side plane.
  • the x direction corresponds to the short side
  • the y direction corresponds to the long side.
  • the front surface s1 has a display screen 900 of the display device 407, which is a touch panel, as a main rectangular area.
  • a home button 903 In a frame area outside the display screen 900 on the front surface s1, a home button 903, an in-camera 404-1 (particularly, a lens unit) of the cameras 404, a speaker 406, and the like are provided. A microphone 405 and the like (not shown) are provided near the side surface of the housing. On the back surface s2, an out-camera 404-2 (especially a lens unit) among the cameras 404 is provided.
  • an antenna 62 (62-1, 62-2) of the second communication unit 412 in the microwave band is provided in the housing of the wireless terminal device 4, as indicated by a broken line.
  • two antennas 62-1 and 62-2 are provided at the center positions of the upper and lower sides of the long side (y direction) in the frame region in plan view of the front surface s1 and the back surface s2 of the housing.
  • the upper antenna 62-1 is an antenna corresponding to Wi-Fi
  • the lower antenna 62-2 is an antenna corresponding to LTE, New @ Radio.
  • the antenna 61 (61-1 to 61-4) of the first communication unit 411 in the millimeter wave band is provided in the housing of the wireless terminal device 4 with a part thereof being exposed on the front surface s1 and the back surface s2. ing.
  • a total of four antennas 61-1 to 61-4 are provided as antenna parts that are particularly exposed at left and right positions on the upper and lower sides of the long side (y direction) of the frame area.
  • the antenna 61-1 is located at the upper right position of the front surface s1
  • the antenna 61-2 is located at the lower left position of the front surface s1
  • the antenna 61-3 is located at the upper right position of the rear surface s2
  • the antenna 61- is located at the lower left position of the rear surface s2. 4 are provided.
  • FIG. 25 shows a part of a cross section taken along the line AA of the lower side of the front surface s1 in FIG.
  • the millimeter wave band antennas 61 (61-2, 62-4) are mounted on the substrate 1001 in the housing of the wireless terminal device 4 on each of the front surface s1 side and the back surface s2 side.
  • Each antenna 61 includes components such as an antenna element 611, an LED element 612 (part of the LED 408), and a light guide component 613.
  • the antenna 61-2 on the front surface s1 includes an antenna element 611-2, an LED element 612-2, and a light guide component 613-2.
  • the antenna 61-4 on the rear surface s2 includes an antenna element 611-4, an LED element 612-4, and a light guide component 613-4.
  • the light guide component 613 is transparent, guides light emitted from the LED element 612, and emits the light to the outside from an exposed area of a part of the front surface s1 or the rear surface s2 (that is, the position of the antenna unit in FIG. 24). Each component is arranged so that the light guide component 613 overlaps the antenna element 611 in the thickness direction of the housing (z direction). The surface of the light guide component 613 is exposed so as to be almost flush with the front surface s1 and the back surface s2.
  • the processor 401 controls the LED element 612 to emit light when using the millimeter-wave band antenna 61, for example, during wireless power feeding.
  • the light guide component 613 of the antenna 61 on the front surface s1 and the back surface s2 shines.
  • the position of the light guide component 613 corresponds to the position of the antenna element 611.
  • the antenna 61 (61-1, 61-3) on the upper side has the same configuration.
  • FIG. 26 shows a block configuration of the wireless power supply apparatus 3.
  • the wireless power supply device 3 includes a processor 301, a memory 302, a sensor 303, a camera 304, a display device 307, an LED 308, a communication unit 310, a first power transmission unit 311, a second power transmission unit 312, a power control circuit 321, a power supply 322, and the like. .
  • the processor 301 is constituted by a CPU or the like, controls the entire wireless power supply apparatus 3, and controls power transmission (that is, electromagnetic wave transmission) during wireless power supply. At the time of wireless power supply, the processor 301 controls the power supply 322 to supply power to the power transmission units (the first power transmission unit 311 and the second power transmission unit 312) via the power supply control circuit 321.
  • the processor 301 includes a communication control unit 301A, a power transmission control unit 301B, a schedule management unit 301C, a terminal information management unit 301D, and an image processing unit 301E as processing units realized by program processing or the like.
  • the communication unit 310 corresponds to a wireless communication interface device for performing wireless communication with the narrow area base station 2 and the wireless terminal device 4.
  • the communication unit 310 includes an antenna 311A, an antenna switch 311B, and a circuit (wireless IC) 311C.
  • the first power transmission unit 311 performs wireless power supply using a millimeter wave band.
  • the second power transmission unit 312 performs wireless power supply using a microwave band.
  • Each power transmission unit includes an antenna, an antenna switch, a circuit, and the like.
  • the first power transmission unit 311 includes an antenna 311a, an antenna switch 311b, and a circuit 311c.
  • the second power transmission unit 312 includes an antenna 312a, an antenna switch 312b, and a circuit 312c.
  • the power transmission unit generates power for transmitting power to the wireless terminal device 4 based on the power of the power supply 322, and transmits the power by transmitting electromagnetic waves from an antenna.
  • the sensor 303 includes a GPS sensor, an electronic compass, a gyro sensor, an illuminance sensor, a proximity sensor, and the like.
  • the GPS sensor acquires the position information of the wireless power supply device 3.
  • the electronic compass acquires the direction information of the wireless power supply device 3.
  • the gyro sensor acquires the inclination of the wireless power supply device 3 and the like.
  • the proximity sensor detects a state of proximity of an object including the wireless terminal device 4. When a position determination function described later is provided, such a sensor may be used.
  • the communication control unit 301A controls the communication unit 310 when performing wireless communication with the wireless base station and the wireless terminal device 4.
  • the power transmission control unit 301B controls the power transmission units (the first power transmission unit 311 and the second power transmission unit 312) during wireless power feeding.
  • the power transmission control unit 301B stores and manages information related to control of wireless power supply in the own device in the memory 302 as power supply device information JP.
  • the power supply device information JP includes the ID, type, position, state, device configuration information, and the like of the wireless power supply device 3.
  • the device configuration information includes information such as the type of electromagnetic wave of the power transmission unit and the number of antennas.
  • the schedule management unit 301C acquires the schedule information J3 from the wireless base station, stores it in the memory 302, and manages it.
  • the schedule management unit 301C controls execution of wireless power supply in cooperation with each unit according to the schedule information J3.
  • the terminal information management unit 301D acquires the terminal information JT from the wireless terminal device 4 via the communication unit 310 and the like, stores it in the memory 302, and manages it.
  • the terminal information JT includes the ID, type, position, state, device configuration information, and the like of the wireless terminal device 4 described above.
  • the terminal information management unit 301D grasps the state and the like of the wireless terminal device 4 based on the terminal information JT and the like.
  • the processor 301 determines a positional relationship and a line-of-sight relationship with the surrounding wireless terminal device 4 and other devices using the camera 304 and the image processing unit 301E.
  • the processor 301 stores information indicating the position and the positional relationship of the wireless terminal device 4 in the determination result information in the memory 302 and manages the information.
  • the image processing unit 301E performs image processing related to a position determination function and the like.
  • the image processing unit 301E grasps the existence, position, distance, direction, and the like of the device including the wireless terminal device 4 around the wireless power supply device 3, which is its own device, by analyzing the image captured by the camera 304.
  • the processor 301 implements a position determination function and the like using the information.
  • the display device 307 is formed of, for example, a touch panel and receives a touch input operation. On the display screen of the display device 307, information obtained by the wireless power supply device 3 and information processed are displayed.
  • the display screen displays setting information relating to the wireless power supply system, and allows a user to perform a setting operation. For example, in the setting information, it is possible to register the position and the like of the wireless power supply device 3 as an initial setting.
  • the LED 308 performs display control indicating the state of the wireless power supply device 3.
  • FIG. 27 shows a configuration example of the external appearance of the wireless power supply apparatus 3.
  • FIG. 27 (A) shows a perspective view
  • FIG. 27 (B) shows a plan view from above vertically.
  • the wireless power supply device 3 is provided with a generally triangular prism-shaped antenna portion 331 for a column 330 of a housing.
  • An antenna 362 that is a microwave antenna corresponding to a microwave band is provided on the top surface of the support 330 and the antenna unit 331.
  • the antenna 362 has, for example, a disk shape.
  • the antenna 362 corresponds to the antenna 312a of the second power transmission unit 312 in FIG.
  • antennas A1, A2, and A3 are provided as three antennas 361 that are millimeter-wave antennas corresponding to the millimeter-wave band.
  • the antennas 361 (A1 to A3) correspond to the antennas 311a of the first power transmission unit 311 in FIG. 26, and are each configured by an array antenna. That is, for example, a plurality of small antennas (array antenna elements), not shown, are arranged on the surface of the antenna A1.
  • the antenna unit 331 has a regular triangular shape.
  • the antennas A1 to A3 of the antenna 361 face the respective directions, in this example, directions d1 to d3 obtained by dividing the horizontal 360 degrees into three. Further, by making the antenna portion 311 rotatable with respect to the support column 330, the directions of the three side surfaces of the antenna 361 can be adjusted by the user.
  • the electromagnetic wave of the millimeter wave basically reaches, so that wireless power supply is possible. It is.
  • a 180-degree range corresponding to the side surface (shown by a line a1) of the antenna A1 is covered.
  • the efficiency of wireless power supply may differ depending on the detailed direction and position where the wireless terminal device 4 exists, due to the characteristics of the straightness of the millimeter wave.
  • the case where the wireless terminal device 4 is at the position of the point p1 at the end of the direction d1 and the case where the wireless terminal device 4 is at the position of the point p2 between the direction d1 and the direction d2 are the former case.
  • the efficiency of wireless power supply may be higher.
  • cameras 304 are provided on the surface of the antenna 361 (A1 to A3), respectively, as illustrated.
  • each camera 304 (especially a lens unit) is provided near the upper side of each side surface and at a position avoiding the array antenna element.
  • the shooting direction of each camera 304 (that is, the optical axis of the lens unit) is the same as the directions d1 to d3, which are the directions perpendicular to the surfaces of the antennas A1 to A3 and the side surfaces.
  • the image processing unit 301 ⁇ / b> E of the wireless power supply device 3 can grasp the presence and the position of the target wireless terminal device 3 (particularly, the position of the antenna 61) based on the image of the camera 304.
  • the wireless power supply device 3 determines whether the antenna 61 of the wireless terminal device 3 is present in the direction (directions d1 to d3) of the antenna 361 (A1 to A3), whether there is no shield in that direction, and the like. It is possible.
  • the wireless power supply apparatus 3 can grasp which antenna 361 (A1 to A3) covers the wireless terminal apparatus 3 in a range (a predetermined range centered on the directions d1 to d3).
  • the configuration of the wireless power supply device 3 is not limited to the configuration example described above, and is possible.
  • a configuration without the camera 304 is also possible.
  • the millimeter-wave antenna 361 and the antenna section 331 may have four or more sides and directions, or may have two or less sides and directions.
  • the position of the camera 304 may be the center position of the surface of the antenna 361, or may be a position other than the surface of the antenna 361.
  • FIG. 28 illustrates an example of a positional relationship between the wireless power supply device 3 and the wireless terminal device 4 when performing wireless power supply using millimeter waves.
  • FIG. 28A shows an outline in a perspective view. In particular, the line of sight between the millimeter-wave antenna 361 (for example, the antenna A1) of the wireless power supply device 3 and the millimeter-wave antenna 61 of the wireless terminal device 4 is shown. Show the relationship.
  • the approximate position of the wireless power supply device 3 in the space is defined as a position P3, and the approximate position of the wireless terminal device 4 is defined as a position P4. It is assumed that the distance between the position P3 and the position P4 is several meters or less.
  • the antenna A1 of the wireless power supply device 3 and the antenna 61 (61-1, 61-2) on the front surface s1 of the wireless terminal device 4 are arranged so as to roughly face each other.
  • the line E1 is a straight line connecting the antenna A1 and the antenna 61-1.
  • the line E2 is a straight line connecting the antenna A1 and the antenna 61-2.
  • ((B) of FIG. 28 shows an example of the arrangement in a bird's-eye view from above vertically.
  • the case where the line E1 between the antennas almost coincides with the direction d1 of the antenna A1 is shown.
  • the most efficient wireless power supply is possible using the line E1.
  • Sufficiently efficient wireless power supply is possible with the line E2.
  • FIG. 28 (C) particularly shows a case where there is no line in the direction d1 of the antenna A1 that forms a line of sight that enables efficient wireless power supply.
  • the difference between the directions Ds1 and Ds2 of the wireless terminal device 4 with respect to the direction of the antenna A1 is large.
  • a set for wireless power supply is not selected or a lower priority is given.
  • a suitable assignment can be made by judging the outlook relationship from the relationship between the direction of the wireless power supply device 3 and the direction of the wireless terminal device 4.
  • FIG. 29 shows a processing flow regarding control of charging of battery 423 in wireless terminal device 4.
  • the flow in FIG. 29 includes steps S401 to S414.
  • This processing flow corresponds to a function capable of performing automatic charging using wireless power supply when the remaining amount of the battery 423 becomes low. Thereby, even if the user forgets to charge with the AC adapter 424, the battery 424 can be automatically charged when the wireless terminal device 4 is within the range of the wireless power supply device 3.
  • the power management unit 401B (FIG. 23) of the wireless terminal device 4 monitors the terminal voltage of the battery 423 via the charge control circuit 422, and reads the terminal voltage value (VB).
  • the power management unit 401B determines the magnitude of the terminal voltage value VB at that time with respect to those thresholds, using the threshold Vth1 and the threshold Vth2 (Vth1> Vth2) relating to the preset terminal voltage VB. If the terminal voltage value VB is smaller than the threshold value Vth1 (Y) (VB ⁇ Vth1), the process proceeds to S403.
  • the power management unit 401B displays a warning on the display device 407.
  • the warning display is, for example, a display of information such as "Please charge the battery” to prompt the user to charge. Note that, similarly, audio output may be used.
  • the power management unit 401B proceeds to S405 if the AC adapter 424 is connected (Y) or not (N) within a predetermined time after the warning display, and proceeds to S406 if the AC adapter 424 is not connected (N). In S405, the power management unit 401B starts charging the battery 423 via the AC adapter 424 and the power control circuit 422.
  • the power management unit 401B reads the terminal voltage value VB of the battery 423 again.
  • the power management unit 401B proceeds to S408.
  • the power management unit 401B displays a warning on the display device 407.
  • the warning display is, for example, a display of information indicating that the battery is automatically charged, such as "charging the battery".
  • the power management unit 401B transmits a wireless power supply request, which is a charging request, to the narrow area base station 2.
  • power management section 401B receives wireless power supply approval, which is charging approval, from narrow area base station 2.
  • the schedule management unit 401D receives the schedule information J4 from the narrow area base station 2.
  • schedule management section 401D transmits a schedule acceptance notification to narrow area base station 2.
  • the antenna control unit 401C moves the antenna switch 71 to the AC-DC converter 421 side according to the schedule information J4 so that, for example, the antenna 61 of the first communication unit 411 is connected to the charging side, that is, the wireless power feeding side. Switch.
  • power management unit 401B charges battery 421 via AC-DC converter 421 and power control circuit 422 based on the power received from antenna 61.
  • the wireless terminal device 4 requests wireless power supply from one wireless power supply device 3 or receives a request from a plurality of wireless power supply devices 3 according to the state of charge of the battery 423 and the degree of power. It may be determined whether to request a plurality of wireless power supplies, and the corresponding request may be transmitted.
  • FIG. 30 shows a processing flow concerning control of wireless power supply in the wireless power supply apparatus 3.
  • the flow in FIG. 30 includes the following steps S301 to S308.
  • the wireless power supply device 3 confirms whether a wireless power supply request has been received from the wireless terminal device 4, the narrow area base station 2, or the wide area base station 1. If it has been received (Y), the flow proceeds to S302.
  • the wireless power supply device 3 acquires the terminal information JT regarding the wireless terminal device 4 targeted by the wireless power supply request, or refers to the terminal information JT already acquired in the memory.
  • the wireless power supply apparatus 3 determines whether or not to execute wireless power supply to the target wireless terminal apparatus 4 based on the wireless power supply request and the terminal information JT. At this time, the wireless power supply device 3 may determine the above-mentioned outlook relationship.
  • the wireless power supply apparatus 3 transmits the wireless power supply approval to the narrow area base station 2 or the wide area base station 1.
  • the wireless power supply apparatus 3 receives the schedule information J3 of the schedule notification from the narrow area base station 2 or the wide area base station 1.
  • the wireless power supply apparatus 3 stores the acquired schedule information J3 in the memory.
  • the wireless power supply apparatus 3 transmits a schedule acceptance notification to the narrow area base station 2 or the wide area base station 1.
  • the wireless power supply apparatus 3 controls the state of the power transmission unit and transmits a wireless power supply start notification to the narrow area base station 2 or the wide area base station 1 in preparation for wireless power supply in accordance with the schedule information J3.
  • the wireless power supply device 3 starts wireless power supply to the wireless terminal device 4.
  • FIG. 31 shows an example of a radio resource and a schedule.
  • the radio resources and the schedule are represented by a matrix in which the horizontal axis represents time (in other words, a time slot) and the vertical axis represents a channel (in other words, a frequency).
  • One cell in the table represents a radio resource unit.
  • channels c1 (frequency f1) to channel c12 (frequency f12) are provided as a plurality of channels (frequency) usable in the area 101.
  • a portion from time t1 to t12 is shown.
  • An example of scheduling is as follows.
  • the wireless terminal device MT1 receives one wireless power supply from one selected wireless power supply device 3 (for example, PS5).
  • the channel c11 (frequency f11) and the channel c12 (frequency f12) are allocated to the wireless terminal device MT1 for wireless power feeding (indicated by a hatched pattern) from time t1 to t12.
  • Channel c1 (frequency f1) and channel c2 (frequency f2) are allocated to wireless terminal device MT2 for general wireless data communication (indicated by a dot pattern) from time t1 to t6.
  • the wireless terminal device MT2 receives a plurality of simultaneous wireless power supplies from time t7 to t10.
  • Four wireless power supplies from four wireless power supply devices PS1 to PS4 are allocated as a plurality of simultaneous wireless power supplies.
  • Eight channels from channel c1 (frequency f1) to channel c8 (frequency f8) are allocated to the wireless terminal device MT2 from time t7 to t10.
  • schedules for the wireless power supply devices PS1 to PS4 are secured.
  • the channel c1 (frequency f1) and the channel c2 (frequency f2) are again allocated to the wireless terminal device MT2 for wireless data communication from time t11 to t12.
  • FIG. 32 shows an example of a wireless communication sequence when a request for normal wireless data communication occurs.
  • the wireless base station performs scheduling only for wireless data communication.
  • FIG. 32 includes the following steps S11 to S20.
  • the wireless terminal device 4 transmits a connection request, which is a wireless data communication request, to the wide area base station 1.
  • the wide area base station 1 grasps a wireless data communication request.
  • the wide area base station 1 transmits the information of the corresponding connection request to the narrow area base station 2.
  • the narrow area base station 2 transmits the information of the corresponding connection request to the wireless power supply apparatus 3.
  • the wide area base station 1 when approving the connection of the wireless data communication, transmits a connection approval notification to the wireless terminal device 4.
  • the wide area base station 1 transmits a corresponding connection approval notification to the narrow area base station 2.
  • the narrow area base station 2 transmits the corresponding connection approval information to the wireless power supply apparatus 3.
  • the wireless terminal device 4 transmits a connection completion notification to the wide area base station 1 based on the reception of the connection approval in S14.
  • the wide area base station 1 transmits a corresponding connection completion to the narrow area base station 2.
  • the narrow area base station 2 transmits the corresponding connection completion information to the wireless power supply apparatus 3.
  • the wireless terminal device 4 performs wireless data communication through the wide area base station 1. As described above, the wireless power supply apparatus 3 and the narrow-area base station 2 acquire information and status regarding the wireless data communication request of the wireless terminal apparatus 4 through the wide-area base station 1 and grasp them.
  • FIG. 33 shows a first sequence which is an example of a wireless communication sequence.
  • the wireless terminal device 4 that has completed the connection of the wireless data communication as shown in FIG. 32 further transmits the wireless signals from a plurality of (for example, two) wireless power supply devices 3 (31, 32).
  • 3 shows a sequence of wireless communication when receiving power supply.
  • FIG. 33 illustrates operations such as control communication between the wireless base station, the wireless power supply devices 3 (31, 32), and the wireless terminal device 4.
  • the wide area base station 1 and the narrow area base station 2 are collectively shown as a wireless base station.
  • the first sequence has the following steps S21 to S32.
  • the wireless terminal device 4 is in a wirelessly connected state as shown in FIG. That is, a certain radio resource, for example, the frequency F1 has already been allocated to the radio terminal device 4 for radio data communication.
  • the wireless terminal device 4 determines the necessity of charging the battery 423, and transmits a wireless power supply request to the wide area base station 1 when determining that it is necessary.
  • the wireless terminal device 4 transmits the terminal information JT and the wireless resource allocation request information simultaneously with the wireless power supply request.
  • the wireless power supply request information may include wireless resource allocation request information.
  • the terminal information JT includes various information such as the ID, type, position, attitude information, state, and device configuration information of the wireless terminal device 4.
  • the position is position information of the wireless terminal device 4, for example, position information acquired by a GPS sensor or position information measured by a wireless base station. Alternatively, the position of the wireless terminal device 4 may be position information measured by the wireless power supply device 3.
  • the attitude information is information indicating the direction of the wireless terminal device 4, particularly information indicating the direction of the antenna, for example, information detected by a gyro sensor.
  • the state is a power state, a wireless data communication state, a wireless power supply state, or the like.
  • the radio resource allocation request information includes a radio resource allocation request amount.
  • the required amount is, for example, an amount in units of frequency channels for wireless power supply. The required amount is not limited to this, and may be, for example, an electric power amount. The required amount may be appropriately converted on the wireless base station side and the wireless power supply apparatus 3 side.
  • the wireless terminal device 4 determines the urgency or the like regarding the charging of the battery 423 (that is, wireless power supply) by the power management unit 401B. You may transmit including the information of the urgency etc.
  • the power management unit 401B determines the urgency of charging based on the remaining amount and consumption of the battery 423. For example, when the remaining amount of the battery 423 is 20% when the wireless terminal device 4 uses an application with low power consumption, wireless resources for four channels are requested.
  • the wireless base station side and the wireless power supply apparatus side can determine wireless resource allocation and the like according to the urgency and the like. Note that this required amount is a required amount on the wireless terminal device 4 side.
  • the wireless base station side and the wireless power supply apparatus 3 determine the amount of wireless resource allocation as scheduling according to the state of the other wireless terminal apparatuses 4 and the state of wireless resource allocation and availability at that time. .
  • the wireless terminal device 4 may transmit a wireless power supply request to the wide area base station 1 via the narrow area base station 2 or may transmit a wireless power supply request directly to the wide area base station 1. You may. Alternatively, the wireless terminal device 4 may transmit a wireless power supply request to the wireless power supply device 3 and the wireless power supply device 3 may transmit corresponding wireless power supply request information to the wireless base station.
  • the wide area base station 1 receives the wireless power supply request and the like, grasps the terminal information JT and the wireless resource allocation request information and the like, and sends the corresponding information such as the wireless power supply request and the like (also accompanied by the terminal information JT and the like). , To the plurality of wireless power supply apparatuses 3 through the narrow area base station 2. At this time, the wide area base station 1 transmits information such as a wireless power supply request to all the wireless power supply apparatuses 3 in the area 101. In a modified example, the wide area base station 1 determines information such as a wireless power supply request for one or more candidate wireless power supply apparatuses 3 that are nearby with respect to the position of the wireless terminal apparatus 4 using, for example, a distance. , May be transmitted to the limited number of wireless power supply apparatuses 3. In this example, the request is transmitted to at least the candidate wireless power supply apparatuses 31 and 32.
  • the wireless power supply device 3 receives the information such as the wireless power supply request and grasps the terminal information JT, the wireless resource allocation request information, and the like.
  • the wireless power supply apparatus 3 transmits the wireless power supply approval to the wide area base station 1 through the narrow area base station 2. Further, when the wireless power supply apparatus 3 transmits the information of the wireless power supply approval, the wireless power supply apparatus 3 also transmits the power supply apparatus information including the ID, type, position, state, apparatus configuration information, and the like of the wireless power supply apparatus 3 together.
  • the position is position information of the wireless power supply device 3.
  • the state includes, for example, a wireless power supply state such as a state in which the wireless power supply apparatus 3 has already performed wireless power supply with another wireless terminal apparatus 4.
  • the device configuration information includes configuration information such as the type and number of antennas of the power transmission unit of the wireless power supply device 3.
  • the wide area base station 1 performs scheduling including wireless resource allocation relating to wireless power supply and wireless data communication using the grasping information in S23.
  • the wide area base station 1 creates a schedule for wireless power feeding and wireless data communication (corresponding schedule information) based on available wireless resources.
  • the wide-area base station 1 uses the existing schedule based on the radio resource such as the frequency F1 allocated by the wireless terminal device 4 that has been wirelessly connected for wireless data communication and the frequency that is available at that time. Perform up-to-date scheduling, including review.
  • the wide area base station 1 determines, based on the existing schedule information, the frequency already used in the wireless data communication of the target wireless terminal apparatus 4 and the frequency of the other wireless terminal apparatuses 4 in the vicinity. Ascertain frequencies and the like already used in wireless data communication.
  • the wide area base station 1 grasps the frequency used in the wireless power supply.
  • the wide area base station 1 determines the position of the target wireless terminal device 4, the position of the candidate wireless power supply device 3, and the position of the target wireless terminal device 4 and the candidate wireless power supply device 3 based on the latest position information. Understand relationships, especially outlook relationships.
  • the wide area base station 1 performs scheduling based on the grasp.
  • the wide area base station 1 Based on the positional relationship between the wireless terminal device 4 and each of the plurality of candidate wireless power supply devices 3, the wide area base station 1, for example, a wireless power supply device 3 having a good line-of-sight relationship, or a wireless device having a short distance between the devices.
  • the power supply device 3 and the like are determined.
  • the wide area base station 1 determines the target wireless power supply apparatus 3 by assigning priorities in the order of good outlook relation. Further, for example, the wide area base station 1 assigns priorities in the order of shorter distances and determines the target wireless power supply apparatus 3.
  • the wide area base station 1 determines one or more wireless power supply apparatuses 3 to perform the required wireless power supply from the determination result.
  • the wide area base station 1 when the target wireless terminal device 4 has a function of receiving a plurality of wireless power feeds, or in particular, when requesting a plurality of simultaneous wireless power feeds, the wide area base station 1 And a plurality of wireless power supply devices 3 for performing a plurality of wireless power supply.
  • the wide area base station 1 incorporates, into the schedule information, the determined wireless power supply apparatus 3 and the information on the allocation of the wireless resources such as the wireless power supply time and frequency.
  • the wide area base station 1 At the time of scheduling, the wide area base station 1 considers the position, direction, device configuration, and the like of the wireless terminal device 4, and also considers the position, direction, device configuration, and the like of each of the plurality of candidate wireless power supply devices 3. Then, a plurality of wireless power supply-related decisions are made. Each direction corresponds to the attitude information, and particularly the antenna direction is considered. Wide-area base station 1 determines which of a plurality of antennas of wireless terminal device 4 is to be used for wireless power supply, and which one of a plurality of wireless power supply devices 3 is to be in charge of wireless power supply device 3. , Etc.
  • the specific example of the scheduling is the same as that described above, but the time, frequency, antenna, and the like are set so that a plurality of (two) wireless power supply apparatuses 3 (31, 32) perform a plurality of wireless power supply.
  • Radio resources are allocated. For example, a first time and a first frequency are secured for the wireless power supply W11 of the wireless power supply device 31, and a second time and a second frequency are secured for the wireless power supply W12 of the wireless power supply device 32.
  • the first time and the second time are the same.
  • the first frequency and the second frequency are different frequencies.
  • the antennas two of the plurality of antennas 61 of the millimeter wave communication unit 411 of the wireless terminal device 4 are selected. In this case, the frequency and antenna are separated by the two wireless power feeds.
  • the wide area base station 1 may use the information on the result of grasping the positional relationship in the wireless power feeding device 3 or the position in the wireless terminal device 4 to determine and grasp the positional relationship between the devices. You may use the information on the result of grasping the relationship.
  • the information on the result of grasping the positional relationship from the wireless power supply apparatus 3 may be transmitted, for example, together with the approval of S24.
  • the grasp result information of the positional relationship from the wireless terminal device 4 may be transmitted, for example, together with the request in S22.
  • the request amount, the urgency, the plurality of wireless Scheduling may be performed with the aim of optimizing the entire area 101 in consideration of the priority between the terminal devices 4 and the like.
  • the wide area base station 1 notifies the wireless terminal device 4 of the wireless power supply approval after the requested wireless power supply wireless resource is included in the schedule.
  • the wide area base station 1 notifies the created latest schedule information to the narrow area base station 2, the wireless terminal device 4, and the wireless power supply devices 3 (31, 32). That is, each device receives and grasps the schedule information.
  • the wireless terminal device 4 acquires the above-mentioned schedule information J4, and the wireless power feeding device 3 acquires the above-mentioned schedule information J3.
  • each of the narrow area base station 2, the wireless terminal device 4, and the wireless power supply apparatus 3 transmits a schedule acceptance notification to the wide area base station 1.
  • the schedule reception notification is a notification of confirmation that the schedule information has been received.
  • the wireless terminal device 4 switches the antenna switch so as to switch the state of the communication unit 410 from the wireless data communication side to the wireless power supply side according to the schedule information J4. That is, the wireless terminal device 4 prepares for execution of wireless power supply.
  • each of the plurality of wireless power supply apparatuses 3 (31, 32) transmits a wireless power supply start notification to the wide area base station 1 through the narrow area base station 2 and according to the schedule information J3. Alternatively, the data is transmitted to the wireless terminal device 4 directly.
  • each wireless power supply device 3 (31, 32) starts wireless power supply with the wireless terminal device 4 according to the schedule information J3.
  • the wireless terminal device 4 receives wireless power supply from each of the wireless power supply devices 3 (31, 32), and charges the battery 423 with the received power.
  • the wireless power supply apparatus 3 terminates the wireless power supply according to the schedule information J3
  • the wireless power supply apparatus 3 transmits a wireless power supply end notification to the wide area base station 1 through the narrow area base station 2.
  • the wireless terminal device 4 transmits a wireless power supply end notification to the wide area base station 1.
  • the wide area base station 1 receives the wireless power supply end notification from each device and grasps the state of each device.
  • the present system it is possible to perform a plurality of wireless power supply between a plurality of suitable wireless power supply devices 3 and a wireless terminal device 4 selected based on a positional relationship or the like, 4 can charge efficiently.
  • a suitable frequency or the like interference between wireless data communication and wireless power supply and interference between a plurality of wireless power supplies are prevented.
  • FIG. 34 shows a second sequence that is another example of the sequence of wireless communication.
  • the second sequence shows scheduling in the following case.
  • the other wireless terminal device 42 that has been wirelessly connected generates a request for millimeter wave wireless power supply while one wireless terminal device 41 is receiving wireless power supply at the frequency F1.
  • the sequence in FIG. 34 includes the following steps S41 to S50.
  • the wireless terminal device 41 is performing millimeter-wave wireless power supply according to the existing schedule, for example, by assigning the frequency F1 to the wireless power supply device 31.
  • the wireless terminal device 42 is in a state where wireless data communication is already connected with a predetermined frequency allocation.
  • the wireless terminal device 42 transmits a wireless power supply request to the wireless base station (the wide area base station 1) based on the determination of the necessity of charging, and the wide area base station 1 The corresponding wireless power supply request is transmitted to the plurality of wireless power supply devices 3 (31 to 34).
  • each wireless power supply device 3 transmits a wireless power supply approval to the wide area base station 1 through the narrow area base station 2.
  • the wide area base station 1 performs scheduling based on the recognition of the wireless power supply request and the wireless power supply approval. At this time, the wide area base station 1 updates the latest wireless data communication and wireless power supply based on the wireless resource allocation state of each of the plurality of wireless terminal devices 4 (41, 42) and the idle wireless resource state. Create a schedule. Specifically, in this example, at the time of scheduling, the wide area base station 1 uses, as a wireless resource for wireless power supply of the wireless terminal device 42, a frequency different from the frequency F1 of wireless power supply of the wireless terminal device 41 in the same time zone. For example, the frequency F2 is assigned.
  • the wide area base station 1 selects a new wireless power supply apparatus 3 to be newly supplied with wireless power, based on the status of wireless data communication and wireless power supply that are already being performed.
  • the wide area base station 1 excludes the wireless power supply apparatus 31 from the options or lowers the priority of assignment.
  • the wide area base station 1 performs efficient wireless power supply among the plurality of wireless power supply apparatuses 3 (31 to 34) while taking into account the amount of wireless resource allocation request of the wireless power supply request.
  • One or more suitable wireless power supply apparatuses 3 for realizing the above are selected.
  • the wide area base station 1 selects a group for performing wireless power supply in consideration of a good line-of-sight relationship between the devices. For example, in FIG. 5, it is assumed that the wireless power supply device 33 has the best outlook relationship except for the wireless power supply device 31. In that case, the wide area base station 1 selects and allocates the wireless power supply device 33 as a device that causes the wireless terminal device 42 to perform new wireless power supply.
  • the wide area base station 1 may select and assign one or more suitable antennas 61 based on the determination of the positional relationship between the antennas.
  • the antenna 61-1 is selected as the antenna 61 that has a good visibility relationship with the antenna 361 of the wireless power supply device 33.
  • the wide area base station 1 transmits a wireless power supply approval to the wireless terminal device 42 and the wireless terminal device 41.
  • the wide area base station 1 transmits the corresponding wireless power supply approval information not only to the wireless terminal device 42 that has made the wireless power supply request, but also to the wireless terminal device 41.
  • the wide area base station 1 transmits the schedule notification to the narrow area base station 2, the wireless power supply device 3, the wireless terminal device 41, and the wireless terminal device 42.
  • the wide area base station 1 transmits a corresponding schedule notification not only to the wireless terminal device 42 but also to the wireless terminal device 41.
  • the wireless power supply device 3 acquires the schedule information J3, and the wireless terminal devices 41 and 42 acquire the schedule information J4.
  • each of the narrow area base station 2, the wireless power supply apparatus 3, the wireless terminal apparatus 41, and the wireless terminal apparatus 42 transmits a schedule acceptance notification to the wide area base station 1.
  • the wireless terminal device 42 switches the antenna switch so that the antenna is connected to the wireless power supply side, and prepares for wireless power supply.
  • the wireless power supply apparatus 3 transmits a wireless power supply start notification to the wide area base station 1 through the narrow area base station 2.
  • the wide area base station 1 transmits a corresponding wireless power supply start notification to the wireless terminal device 42 and the wireless terminal device 42 via the narrow area base station 2.
  • the wireless power supply start notification at this time is a notification that the wireless power supply device 3 starts wireless power supply using the frequency F2 to the wireless terminal device 42.
  • step S50 the wireless power supply apparatus 3, particularly the wireless power supply apparatus 31, continues to supply wireless power to the wireless terminal apparatus 41 using the frequency F1.
  • the wireless power supply device 3 especially the newly selected wireless power supply device 33, newly starts wireless power supply to the wireless terminal device 42 using the frequency F2.
  • the wireless terminal device 42 receives the wireless power supply at the frequency F2 and charges the battery 423 with the received power. Thereafter, when each wireless power supply ends, the wireless resources are released based on the wireless power supply end notification.
  • the radio base station can use the released radio resources for new scheduling.
  • the wireless power supply apparatus 4 in charge in the same time zone, the frequency of the wireless power supply, And the like, efficient wireless power supply is possible while preventing interference.
  • the sequence in the case where the narrow area base station 2 and the wireless power supply device 3 are separate as shown in FIG. 1 has been described. Similar control can be realized even when the narrow-area base station 2 and the wireless power supply device 3 are integrated as the wireless base station power supply device 5 as shown in FIG. In that case, wireless communication between the narrow area base station 2 and the wireless power supply device 3 is reduced.
  • the sequence in the case where the wide area base station 1 performs the scheduling has been described.
  • the same control can be realized when the narrow area base station 2 or the wireless base station power supply device 5 performs the scheduling.
  • the scheduling target area is limited to the area 101.
  • the scheduling target area may be an area wider than the area 101.
  • a schedule notification, a wireless power supply start notification, and the like are notified to both the wireless terminal device 41 and the wireless terminal device 42, assuming cooperation between a plurality of wireless terminal devices 4, and the like. Not limited to this, but possible.
  • a method of notifying a schedule notification or the like only to the target wireless terminal device 42 may be adopted.
  • FIG. 35 shows a third sequence that is another example of the sequence of wireless communication.
  • a request for a type of wireless data communication that is distinguished from general wireless data communication and that has higher importance and priority than that of the general wireless data communication (described as “highest priority data communication”) occurs.
  • the wireless power supply device 3 for example, the wireless power supply device 31. It is assumed that the wireless power is being supplied.
  • the sequence in FIG. 34 has the following steps S61 to S80.
  • the highest-priority data communication is wireless data communication (at least one of transmission and reception) having the property of ultra-high reliability and low delay communication (URLLC: Ultra-Reliable and Low Latency Communications).
  • URLLC is communication in which communication in real time is continued and non-disconnection is desirable.
  • URLLC is applied to, for example, remote surgery, automatic vehicle driving, and the like.
  • the URLLC is not limited to control within a single narrow-area base station 2 (corresponding area 101) to which the wireless terminal device 4 belongs, and is different from the wide-area base station 1 to which the narrow-area base station 2 belongs. May be communication with another device such as the wireless terminal device 4 existing within the range under the jurisdiction. Due to its nature, URLLC may be performed using all channels in, for example, the millimeter wave band.
  • the wireless terminal device 41 is being wirelessly powered from the wireless power supply device 31 using the frequency F1 based on the existing schedule.
  • the wireless terminal device 42 is in a connected state of wireless data communication using a predetermined frequency.
  • the narrow area base station 2 has received a URLLC request from the wide area base station 1 as an interrupt signal.
  • the wide area base station 1 receives the URLLC request from another wide area base station via a core network or the like.
  • the target of the URLLC is the wireless terminal device 42.
  • the wireless terminal device 42 has also received the URLLC request through the wide area base station 1 at substantially the same time as the narrow area base station 2.
  • step S64 the narrow area base station 2 recognizes that the wireless data communication with the target wireless terminal device 42 is of a high priority type based on the URLLC request. At that time, the narrow-area base station 2 also knows that the wireless terminal device 41 is in a state of wireless power feeding from the wireless power feeding device 31. The narrow area base station 2 determines that the URLLC should be given the highest priority so that the URLLC does not interfere with other wireless data communication or wireless power supply. Therefore, first, in S64, the narrow area base station 2 transmits a wireless power supply stop request regarding the wireless power supply being performed to the wireless power supply apparatus 31. In S65, the wireless power supply apparatus 31 immediately stops wireless power supply to the wireless terminal apparatus 41 in response to receiving the wireless power supply stop request. At that time, the wireless power supply apparatus 31 transmits a wireless power supply stop notification to the narrow area base station 2 and the wireless terminal apparatus 41.
  • step S66 the wireless terminal device 41 that has received the wireless power supply stop notification switches the antenna switch so that the antenna is connected from the wireless power supply side to the wireless data communication side.
  • the wireless terminal device 4 since the wireless terminal device 4 normally performs wireless data communication, the antenna is kept connected to the wireless data communication side.
  • the narrow area base station 2 performs scheduling in consideration of the URLLC. For example, the time and frequency are preferentially reserved for the URLLC of the wireless terminal device 42. Then, in S68, the narrow area base station 2 starts the URLLC for the wireless terminal device 42 together with the schedule notification. Accordingly, the wireless terminal device 42 executes URLLC wireless data communication with an external partner device via the narrow area base station 2 and the wide area base station 1.
  • the wireless terminal device 41 issues a re-power supply request, which is a request for restarting the wireless power supply, to the narrow-area base station 2 at, for example, a regular timing.
  • a re-power supply request may be transmitted from the wireless terminal device 41 to the wireless power supply device 31, and a re-power supply request corresponding to the narrow area base station 2 may be transmitted from the wireless power supply device 31.
  • the narrow area base station 2 determines whether to restart the wireless power supply (in other words, to approve). In this example, the narrow area base station 2 determines that resumption and approval are not performed in a state where the URLLC is continuing. In this example, the narrow-area base station 2 does not transmit a response to the wireless terminal device 41 when the URLLC is being continued when the re-power supply request is received and when the URLLC is not completed. Alternatively, the narrow area base station 2 may transmit a non-approval response. In S71, when the URLLC ends, a URLLC end notification is transmitted from the wireless terminal device 42 to the narrow area base station 2. Alternatively, the narrow area base station 2 grasps the state of the URLLC termination based on the communication with the wide area base station 1.
  • step S72 when the URL re-supply request is received and the URLLC is terminated, the narrow-area base station 2 performs scheduling again.
  • this scheduling since the radio resources of the URLLC are released, the narrow-area base station 2 can create a new schedule using the radio resources.
  • the frequency F1 is assigned again for wireless power supply from the wireless power supply device 31 to the wireless terminal device 41.
  • a frequency different from the previous frequency F1 may be allocated, or a wireless power supply device 3 different from the previous frequency may be selected and allocated.
  • the narrow area base station 2 transmits a wireless power supply request based on the new schedule to the wireless power supply apparatus 3.
  • the wireless power supply device 3 transmits a wireless power supply acknowledgment to the narrow area base station 2 when the wireless power supply can be restarted.
  • the narrow area base station 2 transmits a wireless power supply approval to the wireless terminal device 41, which is an approval to restart the wireless power supply.
  • the narrow area base station 2 transmits a new schedule notification to the wireless power supply device 3 and the wireless terminal device 41.
  • the wireless power supply device 3 and the wireless terminal device 41 transmit a schedule acceptance notification to the narrow area base station 2.
  • the wireless terminal device 41 switches the antenna switch so that the antenna is connected to the wireless power supply side in accordance with the change.
  • the wireless power supply apparatus 31 transmits a wireless power supply start notification to the wireless terminal apparatus 41.
  • This notification is a notification that the wireless power supply to the wireless terminal device 41 is restarted using the frequency F1 assigned by the scheduling.
  • the wireless power supply apparatus 31 starts wireless power supply with the wireless terminal apparatus 41 using the frequency F1.
  • the wireless terminal device 41 receives the wireless power supply and charges the battery 423 with the received power.
  • the wireless terminal device 41 switched the antenna from the wireless power supply side to the wireless data communication side in S66, and switched the antenna from the wireless data communication side to the wireless power supply side in S78.
  • the following may be a modification sequence.
  • the wireless terminal device 41 transmits a re-power supply request to the narrow area base station 2 in S69 without switching the antenna from the wireless power supply side to the wireless data communication side.
  • the wireless terminal device 41 receives the wireless power supply approval for resumption in S75, the wireless terminal device 41 restarts the wireless power supply without switching the antenna in S78.
  • the urgency, importance, priority, and the like can be determined for the type and content of the wireless data communication without being limited to the example of the URLLC, and scheduling and control according to the determination can be performed.
  • FIG. 36 shows an example of a schedule corresponding to the example of the third sequence of FIG. (A) and (B) of FIG. 36 show examples of changes in schedule information of radio resource allocation before and after a URLLC request.
  • the wireless terminal device MT1 receives wireless power supply from time t1 to t12 using two channels c12 and c13.
  • the wireless terminal device MT3 performs general wireless data communication between time t1 and time tt10 using one of the channels c1.
  • the nine wireless terminal devices 4 of the wireless terminal devices MT4 to MT12 use the multiple devices connection data communication (MMTC) (shown by the lattice pattern) as shown in the example of FIG. )I do.
  • MMTC multiple devices connection data communication
  • the schedule (B) is created by scheduling.
  • the wireless terminal device MT2 performs URLLC (indicated by a stripe pattern) at times t5, t6, t9, and t10 using all the channels c1 to c12. Due to the occurrence of the URLLC, the wireless power supply to the wireless terminal device MT1 using the channels c12 and c13 is suspended at the time t5. With respect to the wireless terminal device MT3, general wireless data communication using the channel c1 is suspended during the URLLC time. Regarding the wireless terminal devices MT4 to MT12, the MMTC using the channels c2 to c10 is suspended at the time of the URLLC.
  • each device of the wireless power supply system further has a position management function that is a function for performing position grasp and position correction of each device related to wireless power supply.
  • This position management function is a function for improving the accuracy of wireless power supply using the millimeter wave band.
  • each device of the present system obtains the position of the wireless terminal device 4 viewed from the wireless power supply device 3 by using this function by correction.
  • the wireless power supply device 3 can perform wireless power supply using millimeter waves with high accuracy based on the line-of-sight relationship using the position.
  • FIG. 37 is an explanatory diagram related to position correction in the position management function.
  • FIG. 37 shows an outline of a configuration example corresponding to FIG. 1 in which the wireless base station and the wireless power supply device 3 operate in cooperation with each other and the wireless power supply device 3 performs position correction.
  • one wireless power supply apparatus 32 performs the position correction process to obtain the position of the wireless terminal device 4.
  • the position of the narrow area base station 2 is set as a position P2
  • the position of the wireless power supply device 3 (31, 32) is set as a position P3 (P31, P32)
  • the position of the terminal device 4 is defined as a position P4.
  • a relative position (corresponding to a displacement amount and a vector) of the wireless terminal device 4 as viewed from the narrow area base station 2 is defined as a position L1.
  • the relative position of the wireless terminal device 4 with respect to the wireless power supply device 3 (particularly, the wireless power supply device 32) is defined as a position L2.
  • the relative position of the wireless power supply device 3 (particularly, the wireless power supply device 32) viewed from the narrow area base station 2 is defined as a position L3.
  • the wireless power supply device 32 when the wireless power supply device 32 performs wireless power supply W12 to the wireless terminal device 4, particularly when performing wireless power supply using millimeter waves, the wireless power supply device 32 raises the position of the target wireless terminal device 4, that is, the position L2. It is desirable to know the accuracy. As shown in FIG. 28 and the like, the position P3 of the wireless power supply device 3 (particularly, the antenna 361) and the wireless terminal device 4 (particularly, the antenna The relationship of the outlook with the position P4 of 61) is important. For this purpose, the present system uses a position management function. As corresponding functions, the narrow area base station 2 includes a position management function 112, the wireless power supply apparatus 3 includes a position management function 113, and the wireless terminal device 4 includes a position management function 114. The terminal information management unit 301D in FIG. 26 also performs processing corresponding to the position management function 113.
  • the wireless power supply device 3 can directly acquire information on the position L2 of the wireless terminal device 4 or information on the position P4 of the wireless terminal device 4 and the position P3 of the wireless power supply device 3 from the wireless base station or the wireless terminal device 4. In this case, there is no need to use this position management function.
  • the position L1 is different from the position L2 viewed from the wireless power supply device 3. That is, the position L1 has a position difference between the wireless power supply device 3 and the narrow area base station 2 (that is, the position L3). Therefore, when performing wireless power supply based on the position L1, the efficiency is lower than the ideal value.
  • the wireless power supply device 3 performs wireless power supply based on the position L2, thereby enabling more accurate and efficient wireless power supply.
  • one of the settings is a position P2 of the narrow area base station 2, a position P3 of the wireless power supply apparatus 3, and a position of the wireless power supply apparatus 3 as viewed from the narrow area base station 2.
  • L3 is registered. At least one of the narrow-area base station 2 and the wireless power supply device 3 has their location information.
  • the position L3 is a unique value in each wireless power supply device 3 (31, 32), and is a fixed set value unless the wireless power supply device 3 is moved.
  • steps S231 to S234 are provided as a processing procedure for position correction.
  • the wireless terminal apparatus 4 when transmitting the wireless power supply request to the narrow area base station 2 or the wireless power supply apparatus 3, the wireless terminal apparatus 4 transmits, for example, the terminal information JT at the same time.
  • the terminal information JT includes the ID, type, state, position information, device configuration information, and the like of the wireless terminal device 4.
  • This position information includes information on the relative position L1 as viewed from the narrow area base station 2.
  • the narrow area base station 2 grasps the position L1 of the wireless terminal device 4 for wireless data communication.
  • the position L1 can be used as the position information here.
  • the position information may be position information obtained by the wireless terminal device 4 itself using GPS, a sensor, a camera, or the like.
  • the narrow area base station 2 transmits the terminal information JT of the wireless terminal device 4 to the wireless power supply device 32.
  • the narrow-area base station 2 may transmit the position L1 measured by itself to the wireless power supply apparatus 32.
  • the wireless power supply apparatus 32 acquires the terminal information JT from the narrow area base station 2.
  • the wireless power supply apparatus 32 grasps the position L1 from the acquired terminal information JT. Further, the wireless power supply device 32 grasps the position L3 of the wireless power supply device 32 as viewed from the narrow area base station 2.
  • the wireless power supply device 32 refers to, for example, the above-described set value of the position L3, or acquires information on the position L3 from the narrow area base station 2. Then, the wireless power supply device 32 obtains the position L2 by correcting the position L1 using the position L3.
  • the wireless power supply apparatus 32 performs the millimeter-wave wireless power supply W12 to the wireless terminal device 4 using the position L2 obtained in S233.
  • the wireless power supply apparatus 32 may select the antenna 361 that performs wireless power supply, for example, such that the difference between the direction of the antenna 361 and the direction of the antenna 61 has the smallest relationship.
  • the wireless power supply apparatus 32 may perform the millimeter wave wireless power supply by adjusting the direction of the antenna 361 so as to face the direction corresponding to the position L2.
  • the wireless power supply device 32 may notify the wireless terminal device 4 and output an instruction to prompt the user to perform adjustment so that the direction of the wireless terminal device 4 has a more preferable relationship corresponding to the position L2. Good.
  • the procedure of the position correction is performed when wireless power supply is started after scheduling by the wireless base station.
  • the present invention is not limited to this, and the position correction procedure may be performed before scheduling.
  • the wireless power supply apparatus 3 transmits information on the position L2 obtained by the position correction to the wireless base station.
  • the wireless base station may perform scheduling such as allocation of a plurality of wireless power supplies using the information on the position L2.
  • the position correction is performed by the wireless power supply device 3, but the present invention is not limited thereto.
  • the narrow area base station 2 or the wireless terminal device 4 may perform the position correction.
  • the narrow-area base station 2 calculates the position L2 from the position L1 and the position L3, and transmits the obtained information of the position L2 to the wireless power supply apparatus 3.
  • the wireless terminal device 4 acquires the information of the position L1 and the position L3 from the narrow area base station 2, calculates the position L2 from the position L1 and the position L3, and calculates the position L2. The information is transmitted to the wireless power supply device 3.
  • the position P3 and the position P2 are almost the same, and the position L2 can be obtained in the same manner.
  • the position L1 and the position L2 are almost the same, if there is the position L1, the position correction can be omitted.
  • the setting update regarding the position L3 is performed by using the following functions of the wireless base station or the wireless power supply apparatus 3. Is possible.
  • the narrow-area base station 2 includes a millimeter-wave electromagnetic wave source
  • the position L3 of the wireless power supply device 3 and the position L1 of the wireless terminal device 4 viewed from the narrow-area base station 2 can be determined. It may be measured and grasped.
  • the wireless power supply device 3 includes a millimeter-wave electromagnetic wave source, it is used as a radar to measure the position of the narrow area base station 2 as viewed from the wireless power supply device 3 (information in the opposite direction of the position L3). You may understand.
  • the wireless power supply device 3 may measure and grasp the position L2 of the wireless terminal device 4 viewed from the wireless power supply device 3 by using a millimeter-wave electromagnetic wave source as a radar. In this case, no position correction is required.
  • the position L1 of the wireless terminal device 4 and the position L3 of the wireless power supply device 3 viewed from the wireless base station 2 may be grasped by analyzing an image captured by the camera.
  • the wireless power supply device 3 includes the camera 304
  • the position L2 of the wireless terminal device 4 and the position of the narrow area base station 2 may be grasped by analyzing an image captured by the camera.
  • the wireless terminal device 4 includes the camera 404
  • the position of the wireless power supply device 3 and the position of the narrow area base station 2 may be grasped by analyzing an image captured by the camera.
  • each of the wireless power supply device 3 and the wireless terminal device 4 has a position determination function for determining the position of the partner device at the time of wireless power supply, in particular, a position determination function using a camera. Prepare. Note that only one of the wireless power supply device 3 and the wireless terminal device 4 may have a position determination function.
  • the wireless power supply device 3 has a position determination function using the camera 304.
  • the processor 301 implements a position determination function using the image processing unit 301E.
  • the wireless power feeding device 3 determines the position (position L2) of the target wireless terminal device 4 as the partner device with high accuracy before wireless power feeding.
  • the wireless power supply device 3 determines the relationship between the position of the antenna 61 of the wireless terminal device 4 and the line of sight with high accuracy.
  • the processor 301 of the wireless power supply apparatus 3 acquires an image using the camera 304 (FIG. 27), and analyzes the image using the image processing unit 301E.
  • the position of the antenna 61 of the wireless terminal device 4 is determined from the position of the antenna 361 of the wireless power supply device 3 (the position of the corresponding camera 304).
  • the wireless power supply device 3 determines whether the wireless terminal device 4 (especially, the antenna 61) exists within a predetermined range centered on the direction of the camera 304, and whether there is no shield including a person.
  • the wireless power supply device 3 determines that wireless power supply can be performed efficiently when the target wireless terminal device 4 exists within the range in that direction and there is no shield OB.
  • the wireless power supply device 3 determines that wireless power supply cannot be efficiently performed when the target wireless terminal device 4 does not exist within the range in that direction or when there is a shield.
  • the wireless power supply device 3 controls wireless power supply based on the determination result.
  • the wireless power supply device 3 tracks and detects the light emission of the LED by analyzing the image of the camera 304. Then, the position of the antenna 61 is grasped.
  • the wireless power supply device 3 can recognize the presence or absence of the wireless terminal device 4 and the presence or absence of a shield in the direction of each antenna 361 (A1 to A3) from the image of each camera 304 (304-1 to 304-3).
  • the wireless power supply device 3 can determine the position, the direction, the distance, and the like of the wireless terminal device 4 viewed from the wireless power supply device 3 based on a known calculation from the image.
  • the wireless power supply device 3 may determine the direction (such as the direction Ds1) of the wireless terminal device 4 (particularly, the antenna 61) from the image.
  • the wireless power supply device 3 controls wireless power supply using the position (position L2), azimuth, distance, direction of the wireless terminal device 4, and the like of the wireless terminal device 4 (particularly, the antenna 61) in the determination result using the position determination function. I do.
  • the wireless power supply device 3 performs wireless power supply from the antenna 361 toward the position of the antenna 61 of the wireless terminal device 4. As a result, wireless power supply can be efficiently realized with high accuracy.
  • the wireless power supply apparatus 3 can perform more detailed wireless power supply control using the determination result information of the position determination function.
  • the wireless power supply device 3 is, for example, when there is an obstacle including a person between the antenna 361 of the wireless power supply device 3 and the wireless terminal device 4 or in the vicinity of the wireless terminal device 4 in the direction of the antenna 361 of the wireless power supply device 3. If the presence of a person is recognized, more detailed wireless power control is performed. That is, the wireless power supply apparatus 3 controls the wireless power supply not to start according to the recognition timing, the control to temporarily stop the power transmission in the middle of the wireless power supply, or the control to adjust the power transmission power to be reduced. And so on.
  • the wireless power supply device 3 starts wireless power supply, resumes power transmission, and transmits power when detecting a state in which there is no person or a shield between the wireless terminal device 4 and the wireless terminal device 4 using the position determination function. Control to restore the original.
  • the wireless power supply apparatus 3 may transmit the determination result information using the position determination function to the wireless base station and reflect the information in the scheduling of the wireless power supply allocation.
  • the determination result information is information indicating the positional relationship between the wireless power supply device 3 and the wireless terminal device 4, for example, the position (position L2), azimuth, and distance of the wireless terminal device 4 (especially, an antenna) viewed from the wireless power supply device 3. , The direction of the wireless terminal device 4 and the like.
  • the wireless base station may use the determination result information to determine, for example, a wireless power supply device 3 in charge of a plurality of wireless power supplies from the plurality of wireless power supply devices 3.
  • the wireless power supply device 3 may transmit the determination result information to the target wireless terminal device 4.
  • the wireless power supply device 3 may output the wireless terminal device 4 so as to prompt the user of the wireless terminal device 4 to adjust the position and the direction of the wireless terminal device 4.
  • the wireless terminal device 4 has a position determination function using the camera 404.
  • the processor 401 implements a position determination function using the image processing unit 401F. Using this function, the wireless terminal device 4 accurately determines the position of the wireless power supply device 3 as the partner device before receiving wireless power supply. In particular, in the case of wireless power supply using millimeter waves, the wireless terminal device 4 determines the relationship between the position of the antenna 361 of the wireless power supply device 3 and the line of sight with high accuracy.
  • the processor 401 of the wireless terminal device 4 acquires an image using the camera 404 (FIG. 24), and analyzes the image using the image processing unit 401F.
  • the position of the antenna 361 of the wireless power supply device 3 is determined from the position of the antenna 61 of the wireless terminal device 4 (the position of the corresponding camera 404).
  • the wireless terminal device 4 determines whether or not the wireless power supply device 3 exists within a predetermined range centered on the direction of the camera 404 and whether or not there is a shield including a person. When the wireless power supply device 3 exists within the range in that direction and there is no obstacle, the wireless terminal device 4 determines that wireless power supply can be efficiently received.
  • the wireless terminal device 4 determines that wireless power cannot be efficiently received when the wireless power supply device 3 does not exist in the range of the direction or when there is a shield.
  • the wireless terminal device 4 controls wireless power supply based on the determination result.
  • a light emitting unit for transmitting the position of the antenna 361 may be provided on the antenna 361 side of the wireless power supply apparatus 3.
  • the wireless terminal device 4 grasps the position of the antenna 361 by tracking and detecting the light emission by analyzing the image of the camera 404 or using an optical sensor or the like.
  • the wireless terminal device 4 recognizes the presence or absence of the wireless power supply device 3 and the presence or absence of a shield in the direction of each antenna 61 (61-1 to 61-4) from the image of each camera 404 (404-1, 404-2). it can.
  • the wireless terminal device 4 can determine the position, the direction, the distance, and the like of the wireless power supply device 3 as viewed from the wireless terminal device 4 based on a known calculation from the image. Further, the wireless terminal device 4 may determine the direction (such as the direction d1) of the wireless power supply device 3 (particularly, the antenna 361) from the image.
  • the wireless terminal device 4 controls wireless power supply using the position, azimuth, distance, direction of the wireless power supply device 3 and the like of the wireless power supply device 3 (particularly, the antenna 361) based on the determination result using the position determination function. For example, the wireless terminal device 4 communicates with the wireless power supply device 3 to give information and an instruction, thereby causing wireless power supply from the antenna 361 of the wireless power supply device 3 to the position of the antenna 61 of the wireless terminal device 4. As a result, wireless power supply can be efficiently realized with high accuracy.
  • the wireless terminal device 4 can perform more detailed wireless power control using the determination result information of the position determination function. For example, when there is an obstacle including a person between the wireless power supply device 3 and the wireless terminal device 4, the wireless terminal device 4 communicates with the wireless power supply device 3 to perform the above-described temporary stop of the power transmission. Detailed wireless power supply control is performed.
  • the wireless terminal device 4 may transmit the determination result information using the position determination function to the wireless base station and reflect the information on the scheduling of wireless power supply allocation.
  • the determination result information is information indicating the positional relationship between the wireless power supply device 3 and the wireless terminal device 4, and includes, for example, the position, direction, distance, and wireless power supply device of the wireless power supply device 3 (especially, an antenna) viewed from the wireless terminal device 4. 3 is information such as the direction.
  • the wireless base station may similarly use the determination result information to determine the wireless power supply apparatus 3 in charge of a plurality of wireless power supplies. Further, the wireless terminal device 4 may transmit the determination result information to the wireless power supply device 3. In addition, the wireless terminal device 4 may output a message display, sound, or the like so as to prompt the user to adjust the position or direction of the wireless terminal device 4.
  • the camera 404 and the camera 304 may be a lensless camera or another optical sensor that performs the same function.
  • An infrared sensor or the like may be used.
  • the wireless power supply is performed by using the radio wave receiving method.
  • the wireless terminal device 4 can be arranged at a middle distance of, for example, about several meters with respect to the wireless power supply device 3. Therefore, user convenience is high.
  • wireless power supply and wireless data communication using the millimeter wave band and the microwave band are possible, and a plurality of wireless power supply can be efficiently realized in each combination.
  • the relationship between the lines of sight can be determined using the position management function and the position determination function, and the accuracy can be improved.
  • it is possible to control wireless power supply according to the state of the shield and for example, it is possible to avoid unnecessary irradiation of the human body with electromagnetic waves.
  • the wireless terminal device 4 determines the necessity of charging and issues a wireless power supply request.
  • the present invention is not limited to this, and in a modified example, the wireless power supply apparatus 3 may cooperate with and communicate with the wireless terminal apparatus 4 to determine the necessity of charging the wireless terminal apparatus 4 and generate a wireless power supply request.
  • the wireless power supply device 3 acquires the terminal information JT from the wireless terminal device 4, and determines the necessity of wireless power supply according to the power state of the wireless terminal device 4 indicated by the terminal information JT.
  • the communication unit 410 of the wireless terminal device 4 may be a communication unit that supports only one type of wireless communication interface, for example, only the millimeter wave band or only the microwave band.
  • one communication unit may include a single antenna.
  • the wireless power supply apparatus 3 may perform the scheduling instead of the scheduling performed by the wireless base station.
  • the wireless power supply device 3 grasps information such as a wireless power supply request from the wireless terminal device 4, and acquires information related to a request and a state of wireless data communication in cooperation with the narrow area base station 2. To understand.
  • the wireless power supply apparatus 3 allocates at least suitable wireless resources for wireless power supply based on the information so that interference between wireless power supply and wireless data communication is reduced.
  • the wireless power supply device 3 notifies the wireless terminal device 4 of the created schedule information.
  • the wireless terminal device 4 receives wireless power supply according to the schedule information.
  • the wireless power supply device 3 or the wireless terminal device 4 uses the position determination function to perform a plurality of wireless power supply, and the correspondence between the plurality of wireless power supply devices 3 and the wireless terminal device 4.
  • Assignment particularly antenna assignment, may be determined. For example, when a plurality of wireless power supply devices 3 make a determination, each wireless power supply device 3 determines a positional relationship with the wireless terminal device 4 and exchanges determination result information by, for example, mutual control communication, and takes charge of the plurality of wireless power supply devices 3.
  • the wireless power supply apparatus 3 is determined. At least one of the plurality of wireless power supply apparatuses 3, for example, one representative wireless power supply apparatus 3 may make the determination.
  • the wireless terminal device 4 determines the positional relationship with the plurality of wireless power supply devices 3 and the like, and assigns the plurality of wireless power supply devices 3 in charge or the transmission destination of the wireless power supply request. to decide.
  • the active cooperation operation including the wireless communication for control
  • the wireless power supply is performed by the cooperative operation of the narrow-area base station 2 and the wireless terminal device 4 and the cooperative operation of the wireless terminal device 4 and the wireless power supply device 3.
  • the narrow area base station 2 performs scheduling.
  • FIG. 39 shows a configuration example of a wireless power feeding system according to the second embodiment.
  • the area 101 includes a narrow area base station 2, a plurality (for example, four) wireless power supply devices 3 (31 to 34), and a plurality (for example, two) wireless terminal devices 4 (41, 42).
  • the wireless power supply apparatuses 3 (31 to 34) do not actively cooperate with the narrow area base station 2.
  • the wireless power supply apparatuses 3 (31 to 34) wirelessly communicate with the wireless terminal apparatus 4 to operate in cooperation.
  • the radio base station particularly the narrow area base station 2, performs scheduling including radio resource allocation.
  • the wireless terminal device 4 requests the wireless base station for scheduling.
  • the difference between the configuration of the wireless terminal device 4 of the second embodiment and the configuration of the wireless terminal device 4 of the first embodiment is that the processor 401 in FIG. 21 further includes a wireless power supply management unit 401G.
  • the wireless power supply management unit 401G stores and manages information necessary for the wireless terminal device 4 to recognize the wireless power supply device 3 and receive wireless power supply from the wireless power supply device 3 in the memory 402 as wireless power supply information JW.
  • the wireless power supply information JW includes power supply device information acquired from the wireless power supply device 3 and positional relationship information based on a position determination function.
  • FIG. 40 shows a sequence of wireless communication of the system according to the second embodiment.
  • This sequence shows a sequence when the wireless power supply device 3, for example, the wireless power supply device 31 performs the wireless power supply W11 after performing the position correction of the wireless terminal device 4.
  • This sequence has the following steps S81 to S88.
  • the wireless terminal device 4 when making a wireless power supply request, the wireless terminal device 4 first transmits a position information request, a wireless power supply frequency securing request, and terminal information JT to the narrow area base station 2.
  • the position information request is a request related to the position L1 of the wireless terminal device 4 as viewed from the narrow area base station 2.
  • the wireless power supply frequency securing request is a request related to allocation of wireless resources such as a frequency for wireless power supply, in other words, a scheduling request.
  • the terminal information JT is information including the ID and the power state of the wireless terminal device 4 and does not include position information, as described above.
  • the short-range base station 2 performs the scheduling including the allocation of the wireless resource including the frequency for the wireless power supply based on the state of the wireless terminal device 4 indicated by the terminal information JT in response to the wireless power supply frequency securing request. I do.
  • the narrow area base station 2 requests the wide area base station 1 for the scheduling, and acquires the schedule information of the scheduling result by the wide area base station 1. The contents of this scheduling are the same as in the first embodiment.
  • the narrow-area base station 2 transmits the information of the position L1 (FIG. 37) that has been grasped or the information of the newly measured position L1 to the wireless terminal 4. Responds to device 4.
  • the narrow area base station 2 transmits a schedule notification of schedule information to the wireless terminal device 4 as a response together with the position information of the position L1.
  • the wireless terminal device 4 transmits a wireless power supply request to the wireless power supply device 31 together with the information on the position L1 obtained from the narrow area base station 2 and the schedule information.
  • the wireless power supply apparatus 31 obtains the position L2 by correction using the position L1 acquired from the wireless terminal device 4 and the set value of the position L3.
  • step S86 the wireless power supply apparatus 31 transmits a wireless power supply approval to the wireless terminal device 4 when approving wireless power supply in accordance with the schedule information obtained in step S83.
  • the wireless terminal communication 4 switches the antenna switch according to the schedule information so that the antenna of the communication unit 410 to be used is connected to the wireless power supply side.
  • the wireless power supply device 31 executes the wireless power supply W11 with the wireless terminal device 4 in accordance with the schedule information toward the position L2 obtained in S85.
  • each of the wireless power supply apparatuses 3 performs the same position correction to acquire the position L2 of the wireless terminal device 4 respectively.
  • each of the wireless power supply devices 3 (31 to 34) acquires information such as the position L2 of the wireless terminal device 4 using the position determination function.
  • the wireless terminal device 4 acquires information such as the position L2 from each of the wireless power supply devices 3 (31 to 34) and transmits the information to the narrow area base station 2.
  • the narrow area base station 2 determines a schedule including an assignment related to a plurality of wireless power supplies using information such as the position L2 of each wireless power supply apparatus 3 and notifies the wireless terminal apparatus 4 of the schedule information.
  • the wireless terminal device 4 receives a plurality of wireless power supplies with the plurality of designated wireless power supply devices 3 according to the schedule information.
  • SYMBOLS 1 Wide area base station, 2 ... Narrow area base station, 3, 31, 32 ... Wireless power supply device, 4, 41, 42 ... Wireless terminal device, 101 ... Area, 102 ... Multiple wireless power supply allocation function, 103 ... Multiple wireless power supply Function, 104: Multiple wireless power supply request function, W1, W11, W12, W2: Wireless power supply, C1, C2: Wireless data communication.

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Abstract

複数の無線給電に関する効率性や信頼性、ユーザの利便性等を向上できる技術できる技術を提供する。無線給電システムは、無線端末装置4、無線給電装置3、無線基地局(広域基地局1および狭域基地局2)を備える。無線基地局、無線給電装置3、または無線端末装置4は、無線端末装置4の近傍に無線給電装置3として候補の複数の無線給電装置3が存在する場合に、無線端末装置4と候補の複数の無線給電装置3の各無線給電装置3との間の見通しの関係の判断に基づいて、無線給電を行う1つ以上の無線給電装置3の割り当てを決定する。無線給電装置3は、割り当てに従い、無線端末装置4へ無線給電を行う。無線端末装置4は、割り当てに従い、1つ以上の無線給電装置3からの1つ以上の無線給電を受ける。

Description

無線端末装置および無線給電装置
 本発明は、無線給電システム、無線通信システム、携帯端末装置および無線給電装置等の技術に関する。また、本発明は、マイクロ波やミリ波の電磁波を使用可能である無線給電や無線通信の技術に関する。
 無線給電技術として、無線給電装置から無線端末装置へ無線給電を行うシステムが開発されている。既に、近接距離での無線給電を行うシステムが実現されている。近年では、中距離(例えば数m程度)での無線給電を行うシステムも開発されている。無線給電の方式としては、いくつかの方式があり、例えば、電波受信方式、電磁誘導方式、磁界共鳴方式、電界結合方式等がある。電波受信方式の場合、無線給電装置から中距離の範囲内の無線端末装置へ電磁波(例えばマイクロ波またはミリ波)の送信によって無線給電を行う。
 無線給電に関する先行技術例として、特開2015-213392号公報(特許文献1)、特許第4661900号公報(特許文献2)、特表2016-512677号公報(特許文献3)が挙げられる。特許文献1には、受電装置として、複数の給電装置の少なくとも1つから無線により電力を受電する手段、電力の位相を調整するための指示を送信させる手段等を有する旨が記載されている。特許文献2には、無線送電部を持つ無線通信装置が、被電力供給装置の位置情報を用いて、電力供給依頼信号を他の無線通信装置へ送信する旨が記載されている。特許文献3には、電力送信機アセンブリを用いてパルス無線電力を複数の電力受信機に送達する方法として、電力受信機に複数の無線電力パルスを配分する旨が記載されている。
特開2015-213392号公報 特許第4661900号公報 特開2016-512677号公報
 電磁波を用いて無線給電を行う無線給電システムとして、複数の無線給電装置と1台の無線端末装置との間で無線給電を行うシステムが挙げられる。このようなシステムでは、以下のような課題がある。
 無線給電では、使用する電磁波の種類や特性等にも依存して、無線給電の効率や精度の観点で課題がある。例えば、電磁波の種類として、ミリ波やマイクロ波がある。無線給電の際に、無線給電装置と無線端末装置との位置関係が好適ではない場合、無線給電の効率が低下する、もしくは無線給電が不可能となる。
 また、1台の無線端末装置に対して周辺に複数の無線給電装置が存在する場合、その無線端末装置と各無線給電装置との間での複数の無線給電が候補としてある。しかし、無線端末装置と各無線給電装置との位置関係、距離、方向、遮蔽物の有無等に依存して、各無線給電の可否や効率等の違いが生じ、複数の電磁波の干渉も生じる可能性がある。また、特に複数の無線給電装置と1台の無線給電装置との間で複数の無線給電を同時に行うことも考えられる。この場合にも、複数の電磁波の方向や周波数や位相等に応じて、効率等の観点で課題がある。
 本発明の目的は、無線給電の技術に関して、複数の無線給電に関する効率性や信頼性、ユーザの利便性等を向上できる技術を提供することである。
 本発明のうち代表的な実施の形態は、無線給電システムを構成する無線端末装置や無線給電装置であって、以下に示す構成を有することを特徴とする。
 一実施の形態の無線端末装置は、無線給電システムを構成する無線端末装置であって、前記無線給電システムは、無線給電対象の前記無線端末装置と、前記無線端末装置へ無線給電を行う無線給電装置と、前記無線端末装置の無線データ通信を中継する無線基地局と、を備え、前記無線基地局、前記無線給電装置、または前記無線端末装置は、前記無線端末装置の近傍に前記無線給電装置として候補の複数の無線給電装置が存在する場合に、前記無線端末装置と前記候補の複数の無線給電装置の各無線給電装置との間の見通しの関係の判断に基づいて、前記無線給電を行う1つ以上の無線給電装置の割り当てを決定し、前記無線給電装置は、前記割り当てに従い、前記無線端末装置へ前記無線給電を行い、前記無線端末装置は、前記割り当てに従い、前記1つ以上の無線給電装置からの1つ以上の無線給電を受ける。
 一実施の形態の無線給電装置は、無線給電システムを構成する無線給電装置であって、前記無線給電システムは、無線給電対象の無線端末装置と、前記無線端末装置へ無線給電を行う前記無線給電装置と、前記無線端末装置の無線データ通信を中継する無線基地局と、を備え、前記無線基地局、前記無線給電装置、または前記無線端末装置は、前記無線端末装置の近傍に前記無線給電装置として候補の複数の無線給電装置が存在する場合に、前記無線端末装置と前記候補の複数の無線給電装置の各無線給電装置との間の見通しの関係の判断に基づいて、前記無線給電を行う1つ以上の無線給電装置の割り当てを決定し、前記無線給電装置は、前記割り当てに従い、前記無線端末装置へ前記無線給電を行い、前記無線端末装置は、前記割り当てに従い、前記1つ以上の無線給電装置からの1つ以上の無線給電を受ける。
 本発明のうち代表的な実施の形態によれば、無線給電の技術に関して、複数の無線給電に関する効率性や信頼性、ユーザの利便性等を向上できる。
本発明の実施の形態1の無線端末装置および無線給電装置を含む、無線給電システムの構成を示す図である。 実施の形態1で、無線給電システムの他の構成例を示す図である。 実施の形態1で、無線給電システムの他の構成例を示す図である。 実施の形態1で、エリアの構成例を示す図である。 実施の形態1で、複数の無線給電装置と1つの無線端末装置との位置関係の例を示す図である。 実施の形態1で、複数の無線給電を行う際の割り当ての例を概略的に示す図である。 実施の形態1で、複数の無線給電を行う際の割り当ての例を俯瞰で示す図である。 実施の形態1で、複数の無線給電に関する無線給電装置を選択する方式の第1例を示す図である。 実施の形態1で、複数の無線給電に関する無線給電装置を選択する方式の第2例を示す図である。 実施の形態1で、複数の無線給電に関する各種の割り当ての方式を示す図である。 実施の形態1で、第1割り当て方式の場合の構成例を示す図である。 図11に関する、ユーザによる無線端末装置の手持ち状態例を示す図である。 実施の形態1で、第1割り当て方式での無線端末装置の構成例を示す図である。 実施の形態1で、第2割り当て方式の場合の構成例を示す図である。 実施の形態1で、第2割り当て方式での無線端末装置の構成例を示す図である。 実施の形態1で、第3割り当て方式の場合の構成例を示す図である。 実施の形態1で、第3割り当て方式での無線端末装置の構成例を示す図である。 実施の形態1で、無線データ通信と無線給電とでアンテナを分離する割り当て方式の場合の構成例を示す図である。 実施の形態1で、第1通信方式を示す図である。 実施の形態1の変形例における、第2通信方式を示す図である。 実施の形態1の無線端末装置の構成を示す図である。 実施の形態1の無線端末装置のアンテナスイッチ等の構成を示す図である。 実施の形態1の変形例の無線端末装置の構成を示す図である。 実施の形態1の無線端末装置の外観の構成例を示す図である。 図24の無線端末装置の断面の構成例を示す図である。 実施の形態1の無線給電装置の構成を示す図である。 実施の形態1の無線給電装置の外観の構成例を示す図である。 実施の形態1の無線給電装置と無線端末装置との見通しの関係について示す説明図である。 実施の形態1の無線端末装置の処理フローを示す図である。 実施の形態1の無線給電装置の処理フローを示す図である。 実施の形態1で、スケジュールの構成例を示す図である。 実施の形態1で、無線データ通信の際の装置間のシーケンスを示す図である。 実施の形態1で、装置間の第1シーケンスを示す図である。 実施の形態1で、装置間の第2シーケンスを示す図である。 実施の形態1で、装置間の第3シーケンスを示す図である。 図35の場合に対応するスケジュールの構成例を示す図である。 実施の形態1で、位置管理機能について示す図である。 実施の形態1で、無線端末装置のアンテナスイッチ等の構成例を示す図である。 本発明の実施の形態2の無線端末装置および無線給電装置を含む、無線給電システムの構成を示す図である。 実施の形態2で、装置間のシーケンスを示す図である。 比較例の無線給電システムにおける複数の無線給電の例を示す図である。
 以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
 [課題等]
 前提技術や課題等について補足説明する。(1)無線給電方式として電波受信方式等を用いる場合に、使用する電磁波の種類や特性等にも依存して、無線給電の効率や精度の観点で課題がある。一般に、電磁波は空間伝播に伴い減衰する。例えば、電磁波の種類として、ミリ波を用いる場合、ミリ波の直進性の特性、言い換えると方向の指向性が強く有効範囲が狭い特性がある。無線給電の際に、ミリ波の直進の方向に対し、対象の無線端末装置の位置や方向のずれが大きい場合、無線給電の効率、例えば受電電力や時間等の効率が低下する。また、ミリ波の方向の直線上の付近に、遮蔽物(人を含む)がある場合、ミリ波が遮蔽されることで、無線給電の効率が低下する事態や無線給電ができない事態が生じる。なお、ミリ波(EHF)は、波長が1~10mm、周波数が30~300GHzの電磁波である。
 ミリ波帯を用いた無線給電の際に、高効率や高精度を実現するためには、無線給電装置(言い換えると送電装置)と無線端末装置(言い換えると受電装置)とのアンテナ間で、「見通しの関係」を有することが重要である。「見通しの関係」は、例えば無線給電装置と無線端末装置とを結ぶ直線上の範囲で、ミリ波を遮蔽する物体が介在しない状態を指す。また、「見通しの関係」は、無線給電装置のアンテナの方向と無線端末装置のアンテナの方向との差が十分に小さい状態を指す。また、「見通しの関係」は、理想的には、無線給電装置のアンテナと無線端末装置のアンテナとが、遮蔽物が無い状態で互いに向かい合っている状態を指す。
 (2)また、1台の無線端末装置に対して近傍に複数の無線給電装置が存在するシステムでは、その無線端末装置と各無線給電装置との間での複数の無線給電が候補としてある。しかし、無線端末装置と各無線給電装置との位置関係、距離、方向、特にアンテナの向き、遮蔽物の有無等に依存して、各無線給電の可否や効率等の違いが生じ、複数の電磁波が干渉する可能性も生じる。候補となる複数の無線給電装置が存在しても、無線端末装置と無線給電装置とが見通しの関係を有さない場合には、有効な無線給電ができない。
 (3)また、1台の無線給電装置と1台の無線端末装置との間での1対1の無線給電を行うシステムでは、効率不足等から、無線給電に長時間を要する場合や、無線端末装置での受電電力が小さい場合がある。その場合、ユーザの利便性が良くない。例えば無線給電方式として電波受信方式等を用いる場合、無線給電装置と無線端末装置との距離は例えば数m程度と離れることが想定される。無線給電の際に、無線給電装置のアンテナから送出された電磁波エネルギーのうち、無線端末装置のアンテナに到達するのは、減衰によって一部の電磁波エネルギーになる。この場合、1台の無線給電装置を用いた1つの無線給電のみでは、短時間での十分な電力供給ができない可能性がある。すなわち、無線端末装置では、高効率でのバッテリ充電ができない可能性がある。
 無線給電の効率向上のために、複数の無線給電装置と1台の無線端末装置との間で、複数対1での複数の無線給電を例えば同時並列で行う技術が考えられる。しかし、この場合にも、複数の電磁波の方向や位相や周波数等に応じて、効率や精度が低下する課題がある。例えば、1台の無線端末装置が2つのアンテナを用いて2台の無線給電装置から同時に2つの無線給電を受ける場合において、2台の無線給電装置と2つのアンテナとの間での2つの見通しの関係が成立するとは限らず、全体で効率的な無線給電が実現できない。また、その場合で、2つの無線給電の電磁波の周波数が同じである場合には、干渉によって無線給電が非効率となる可能性がある。あるいは、無線端末装置の同じ1つのアンテナで2つの無線給電の電磁波を受信する場合において、電磁波の位相によっては低効率となる可能性がある。
 上記のように、複数対1での複数の無線給電の制御に関して効率や精度等の点で課題がある。従来技術例では、複数の無線給電を好適に制御する方式について十分に検討されていない。
 [比較例]
 図41は、比較例の無線給電システムにおける複数対1での複数の無線給電の際に非効率が生じる事例を示す。エリア901において、狭域基地局92、複数(例えば2台)の無線給電装置93(931,932)、無線端末装置94が配置されている。狭域基地局92は広域基地局91と接続されている。無線端末装置94は、狭域基地局92等を介して無線データ通信C1を行う。また、このシステムでは、無線端末装置94は、近傍にある例えば2台の無線給電装置93(931,932)との間で無線給電W1を受けることができる。無線給電W1は、無線給電装置931からの無線給電W11(第1無線給電)と、無線給電装置932からの無線給電W12(第2無線給電)とがある。無線端末装置94は、2つの無線給電W11,W12のうちいずれか一方からの無線給電を受ける。しかし、その際、無線端末装置94は、2つの無線給電W11,W12のうち、効率や精度が高くなる方の無線給電を選択できるとは限らない。例えば、ミリ波帯を用いた無線給電の場合、無線給電装置93と無線端末装置94との間での見通しの関係が無い場合、無線給電が非効率または不可能となる。従来技術例のシステムでは、複数の無線給電装置93の複数の無線給電のうちの好適な無線給電を選択する仕組みについて十分に検討されていない。
 また、このシステムで、無線端末装置94が2つの無線給電装置93(931,932)からの2つの無線給電W11,W12を同時に受けるようにしてもよい。しかし、このシステムでは、同時に2つの無線給電W11,W12を行う際に、それらの効率や精度が確保されない可能性がある。例えば、無線給電装置93と無線端末装置94との位置関係、特にアンテナ間の位置関係等から、2つのうち少なくとも1つの無線給電に関して、非効率または不可能となる場合がある。また、2つの無線給電の電磁波が干渉する可能性がある。例えば、無線端末装置94のミリ波帯のアンテナが、一方の無線給電装置931のアンテナの方を向いているが、他方の無線給電装置932のアンテナの方には向いていない場合、無線給電W12が非効率または不可能となる。このように、従来技術例のシステムでは、複数の無線給電装置からの複数の無線給電を同時に行う際に効率や精度を確保する仕組みについて十分に検討されていない。
 (実施の形態1)
 図1~図38を用いて、本発明の実施の形態1の無線端末装置および無線給電装置を含む、無線給電システムについて説明する。実施の形態1の概要や基本的な機能については以下の通りである。
 (1)本無線給電システムでは、1台の無線端末装置に対し、近傍に複数の無線給電装置が存在する場合に、その無線端末装置への無線給電を、複数の無線給電装置からの複数の無線給電によって実現する機能を有する。特に、本無線給電システムでは、複数の無線給電装置からの1台の無線端末装置への複数の無線給電を同時に行う機能を有する。本無線給電システムでは、複数の無線給電装置と1台の無線端末装置との間での複数の無線給電に関して、効率や精度が高くなるように、複数の無線給電を制御する機能を有する。無線端末装置は、その複数の無線給電を無線給電装置または無線基地局に要求する機能、およびその複数の無線給電を受ける機能や通信部を有する。複数の無線給電装置は、その複数の無線給電の実行を制御する機能や送電部を有する。
 無線基地局は、その複数の無線給電に関する複数の無線給電装置と無線端末装置との対応関係の割り当てを判断する。また、無線基地局は、その複数の無線給電に関する無線リソースの割り当てを判断し、スケジュールを作成する。その際、無線給電装置または無線端末装置は、無線給電装置(特にアンテナ)と無線端末装置(特にアンテナ)との位置関係、特に見通しの関係を判断する。無線基地局は、複数の無線給電装置と無線端末装置との位置関係に基づいて、無線給電を行う好適な無線給電装置を選択する。また、無線基地局は、その位置関係に基づいて、無線給電を行う無線給電装置および無線端末装置の好適な無線リソースの割り当てを決定する。無線基地局は、複数の無線給電の効率や精度が確保され、干渉が防止または低減されるように、上記無線給電を行う無線給電装置および無線リソースの割り当てを選択、決定する。また、無線基地局は、無線端末装置の無線データ通信と複数の無線給電との干渉や効率性も考慮して、好適な無線リソースの割り当てを決定する。
 (2)無線基地局は、無線リソースの割り当てを含むスケジューリングの際には、無線リソースとして、時間、周波数、アンテナ、電磁波の種類等の割り当てを判断する。その際、複数の無線給電装置の複数の無線給電に関して、例えば、時間を分ける、周波数を分ける、アンテナを分ける、電磁波の種類を分ける等の方式で、割り当てを行うことで、干渉が防止される。
 (3)本システムでは、複数の種類の電磁波として、特に、ミリ波およびマイクロ波を扱う。無線給電装置は、それらを扱う送電部を備える。無線端末装置は、それらを扱う通信部を備える。無線端末装置は、複数の無線給電を受ける際に、使用する電磁波の種類やアンテナに応じて、通信部の状態を切り替える。無線給電装置は、無線給電を行う際に、使用する電磁波の種類やアンテナに応じて、送電部の状態を切り替える。
 (4)無線端末装置は、異なる複数の部位に、複数のアンテナを備える。無線端末装置は、複数の無線給電装置からの複数の無線給電を受ける際に、複数のアンテナの割り当てに基づいて、その複数の無線給電を受けることができる。アンテナの割り当てに関しては、各種の方式が可能である。
 (5)無線端末装置および無線給電装置は、無線基地局、無線給電装置および無線端末装置の各装置の位置を把握する位置管理機能を有する。特に、無線給電装置は、無線給電の効率や精度のために、無線給電装置からみた無線端末装置の相対的な位置を高精度に把握する機能を有する。無線給電装置は、無線基地局からみた無線端末装置の位置の情報に基づいて、無線給電装置からみた無線端末装置の位置を補正によって取得する。
 (6)無線端末装置および無線給電装置は、カメラ等を用いた位置判断機能、特にアンテナ位置判断機能を備える。無線端末装置および無線給電装置は、位置判断機能を用いて、無線給電に係わる相手装置の位置、特にアンテナの位置を判断し、見通しの関係を判断する。無線端末装置および無線給電装置は、判断結果に基づいて、複数の無線給電を制御することができる。無線端末装置および無線給電装置は、判断結果情報を、無線基地局による複数の無線給電に関する割り当てに反映させることができる。
 [無線給電システム(1)]
 図1は、実施の形態1で、無線給電システムの構成概要を示す。本無線給電システムは、言い換えると無線通信システムである。本無線給電システムは、グローバル基地局(広域基地局)1、ローカル基地局(狭域基地局)2、無線給電装置3、無線端末装置4を有する。所定のエリア101内に、1つ以上の狭域基地局2、複数の無線給電装置3、1つ以上の無線端末装置4を有する。図1の例では、エリア101内に2台の無線給電装置3(31,32)を有する。エリア101は、ホームやオフィス、無線LAN等に対応するエリアである。エリア101では、1人以上のユーザが無線端末装置4等を利用する。広域基地局1と狭域基地局2とが光ファイバで接続されている。他の構成例としては、広域基地局1と狭域基地局2とが無線で接続され、それらの間で送信および受信の各方向の無線通信が行われる形態でもよい。狭域基地局2と無線給電装置3とが無線(破線で示す)で接続されている。または、狭域基地局2と無線給電装置3とが光ファイバで接続されてもよい。狭域基地局2と無線端末装置4とが無線で接続されている。無線給電装置3と無線端末装置4とが無線で接続されている。無線端末装置4は、例えばスマートフォン、タブレット端末等の携帯情報端末装置であり、ユーザが所持している。
 本無線給電システムは、無線基地局として広域基地局1および狭域基地局2を有する。無線基地局は、無線端末装置4および無線給電装置3と通信し、無線端末装置4の無線データ通信を中継する装置である。広域基地局1は、無線通信網のコア網等を構成しており、マクロ基地局等と呼ばれる場合もある。広域基地局1は、例えば数100mから数十kmの距離範囲をカバーする基地局である。無線通信網にはインターネット等が接続されている。無線端末装置4等は、インターネット上のサーバ装置等との無線データ通信も可能である。
 狭域基地局2は、広域基地局1と通信接続され、例えば無線LANを構成する、アクセスポイントやルータ等の装置に相当する。狭域基地局2は、例えば数mから数十mの距離範囲をカバーする基地局である。狭域基地局2は、無線通信をカバーできるエリアの半径に応じて、スモール基地局、スポット基地局、フェムト基地局、ウルトラスモール基地局等と呼ばれる場合もあり、これらを全て含む総称とする。
 図1の構成例では、無線給電装置3と狭域基地局2とが独立していて互いに離れた位置に設置されている。無線給電装置3と狭域基地局2とが通信で連携動作する。なお、無線給電装置3と狭域基地局2とが殆ど同じ位置に配置されてもよい。
 無線給電装置3は、無線端末装置4に対する無線給電を行う無線給電機能を有する。無線給電装置3は、例えば無線端末装置41へ無線給電W1を行う。無線給電装置3は、狭域基地局2との無線通信機能および無線端末装置4との無線通信機能も有し、無線通信機能を用いて制御通信等を行う。特に、複数の各々の無線給電装置3は、複数の無線給電装置3から1台の無線端末装置4へ複数の無線給電を行う機能である複数無線給電機能103を有する。例えば、無線給電W1は、無線給電装置31からの無線給電W11と無線給電装置32からの無線給電W12とで構成される。
 無線端末装置4は、無線データ通信機能、および無線給電装置3から無線給電を受ける機能を有する。例えば、無線端末装置41は、狭域基地局2との無線通信を介して、他の無線端末装置や他の装置との無線データ通信C1を行う。無線データ通信C1としては、受信の方向の無線データ通信と、送信の方向の無線データ通信とを含む。受信の方向の無線データ通信は、エリア101の外部の例えば遠隔の他の無線端末装置からの無線基地局を介した無線端末装置4への受信の方向の無線データ通信である。送信の方向の無線データ通信は、無線端末装置4からエリア101の外部の例えば遠隔の他の無線端末装置への送信の方向の無線データ通信である。無線端末装置42は、同様に、無線データ通信C2を行う。無線データ通信は、接続を確立し、接続状態でデータを送信または受信し、接続を解除する、といった公知の手順で実現される。
 また、無線端末装置4は、複数の無線給電装置3の複数無線給電機能103に対応して、複数の無線給電装置3による複数の無線給電を無線給電装置3または無線基地局に要求する機能である複数無線給電要求機能を有する。
 本無線給電システムでは、無線基地局、特に広域基地局1は、スケジューリング機能を有する。このスケジューリング機能は、複数無線給電割り当て機能102を含む。無線基地局のスケジューリング機能は、無線給電装置3および無線端末装置4に係わる無線給電と無線データ通信との両方に関して、無線リソースの割り当てを含め、スケジュールを作成する機能である。このスケジューリングは、無線給電と無線データ通信との両方における干渉が防止または低減され、全体で効率的となるように、時間、周波数、アンテナ等の無線リソースの割り当てを決定するものである。また、特に、複数無線給電割り当て機能102は、複数の無線給電装置3による複数の無線給電に関して、担当する無線給電装置3を選択し、無線リソースの割り当てを行う機能である。なお、この複数の無線給電は、複数の無線給電装置3と1つの無線端末装置4との複数対1での無線給電を指し、状況によっては1台の無線給電装置3のみが選択されて1対1の無線給電となる場合もある。
 無線給電装置3および無線端末装置4は、無線基地局のスケジューリング機能に対するスケジューリングの要求、または複数無線給電割り当て機能102に対する割り当ての要求を行う機能を有する。無線給電装置3および無線端末装置4は、無線基地局へスケジューリングのための情報や要求を送信し、無線基地局からスケジュール情報を取得し、スケジュール情報に従った無線給電および無線データ通信の実行管理を行う。無線給電装置3および無線端末装置4は、複数無線給電割り当て機能102に対し、複数の無線給電の割り当てに係わる情報や要求を送信する。
 本無線給電システムでは、複数の無線給電装置3から1台の無線端末装置4への複数の無線給電を行うことができるので、無線端末装置4では効率的な受電が可能であり、バッテリへの効率的な充電が可能である。また、複数の無線給電の際には、周波数やアンテナ等の割り当てが分離できるので、複数の電磁波の干渉等も防止または低減され、無線給電の精度が確保される。
 [無線給電システム(2)]
 図2は、無線給電システムの他の構成例を示す。図2の無線給電システムでは、無線給電装置3は、狭域基地局2と一体型として同じ位置に付設されており、連携動作する。言い換えると、無線給電装置3の機能と狭域基地局2の機能とが1台の装置として実装されている。この装置は、無線給電機能を持つ無線基地局装置、または無線基地局機能を持つ無線給電装置である。この1台の装置を、無線基地局給電装置5と記載する。
 図2の構成例では、エリア101内に、複数(例えば2台)の無線基地局給電装置5(51,52)を有する。各無線基地局給電装置5に対し、複数の無線端末装置4、例えば3台の無線端末装置41,42,43が存在する。複数の無線端末装置4(41~43)は、それぞれ、無線基地局給電装置5との間で、無線データ通信および無線給電が可能である。例えば、無線端末装置41は、2台の無線基地局給電装置51,52との間で、無線給電W1として、2つの無線給電W11,W12を受けることができる。例えば、無線端末装置43は、選択された1つの無線基地局給電装置52との間で、無線給電W3を受けることができる。また、複数の無線端末装置4(41~43)は、無線基地局給電装置5を介して相互に無線通信を行ってもよい。その無線通信についても、スケジューリング対象の無線データ通信に含まれる。
 また、図2の構成例では、無線データ通信として、複数の無線端末装置4(41~43)が、近傍の他の無線端末装置4との間で、無線基地局を介さずに、相互に直接的に通信を行う場合(後述の多機器接続データ通信)も示している。この通信の例を通信MM1,MM2,MM3として示す。この通信は、例えば、Bluetooth(登録商標)等のインタフェースを用いた近距離無線通信で実現されてもよい。この種類の無線通信についても、スケジューリング対象の無線データ通信に含まれる。
 また、図2の無線給電システムの構成例では、エリア101内の無線基地局給電装置5および無線端末装置4に対し、他の装置6として例えばPCが無線接続されている。この場合、無線端末装置4、例えば無線端末装置41は、他の装置6であるPCとの間での無線データ通信CXが可能である。この無線データ通信CXについても、スケジューリング対象の無線データ通信に含めることができる。
 [無線給電システム(3)]
 図3は、実施の形態1での無線給電システムの構成例を示す。本無線給電システムは、エリア101に、1つの狭域基地局2と、複数(例えば6台)の無線給電装置3(31~36)と、複数(例えば4台)の無線端末装置4(41~44)とを有する。また、本構成例では、広域基地局1と狭域基地局2とが光ファイバで接続され、狭域基地局2と複数の無線給電装置3(31~36)とがそれぞれ光ファイバで接続されている。これらの複数の無線給電装置3は、狭域基地局2と通信で連携動作する。なお、無線基地局、無線給電装置3、および無線端末装置4の数は、各構成例での数に限定されない。
 図3の例では、狭域基地局2の周りに、複数の無線給電装置3(31~36)が配置されている。また、例えば無線端末装置41は、特に2台の無線給電装置31,32の近傍の位置に存在し、2台の無線給電装置31,32からの無線給電W11,W12を受ける場合を示す。例えば無線端末装置42は、特に2台の無線給電装置32,33の近傍の位置に存在し、2台の無線給電装置32,33からの無線給電W21,W22を受ける場合を示す。例えば無線端末装置43は、特に無線給電装置34の近傍の位置に存在し、無線給電装置34のみからの無線給電W3を受ける場合を示す。例えば無線端末装置44は、無線給電装置34,35,36等の近傍の位置に存在し、選択された1台の無線給電装置35のみからの無線給電W4を受ける場合を示す。
 [利用シーン]
 図4は、図1等の無線給電システムにおけるエリア101の構成例、および利用シーンの例を示す。エリア101は、例えば会社のフロアに対応付けられる。エリア101において、1つ以上の狭域基地局2と複数の無線給電装置3とが設置されている。図4の例では、1つの狭域基地局2に対し、5台の無線給電装置3が無線接続されている。エリア101内に、給電エリアとして、給電エリア501,502が設けられている。給電エリアには、1つ以上の無線給電装置3が設置され、無線給電が可能なエリア、スポットである。ニーズに応じて、エリア101内の全エリアまたは一部エリアに給電エリアが構成されるように、必要な数の無線給電装置3が設置される。ニーズに応じて、無線給電装置3の追加や撤去、移動が可能である。無線給電装置3毎の給電可能な範囲を円で示す。この範囲は、例えば電波受信方式でミリ波の無線給電を行う場合の中距離(数m程度)に対応する範囲を示す。エリア101内のユーザは、必要に応じて適宜、自分の無線端末装置4を給電エリア内に持ち寄ることで、無線給電を受けることができる。
 本例では、給電エリア501には1つの無線給電装置3(3e)が設置されている。給電エリア502には4つの無線給電装置3(3a~3d)が設置されている。特に、給電エリア502のように、各無線給電装置3の無線給電可能な範囲が重複するように構成されてもよい。給電エリア502の場合、ユーザの無線端末装置4は、いずれかの無線給電装置3(3a~3d)の範囲内に入っていれば、無線給電を受けることができる。
 エリア101内で、ニーズに応じて、ユーザが無線給電装置3の設置の位置を変更してもよい。狭域基地局2および無線給電装置3の位置は、予め設定され情報管理される。無線給電装置3の位置が変更された場合、設定上の位置も併せて更新される。例えば、狭域基地局2に対する無線給電装置3の相対位置の設定が更新される。なお、その際、狭域基地局2が無線給電装置3の位置を検出して設定を更新してもよいし、無線給電装置3が自身の位置を検出して狭域基地局2に通知することで設定を更新してもよい。
 他の構成例としては、給電エリアにおいて、複数の無線給電装置3が、近接、密集した位置に設置されてもよい。また、エリア101内に、従来の近接型の無線給電が可能な無線給電装置および対応する無線端末装置が混在していてもよい。
 [無線給電方式]
 無線給電装置3と無線端末装置4との間での無線給電方式については、基本的には限定されないが、実施の形態1では特に電波受信方式を用いる。電波受信方式で、無線給電装置3がカバーする給電可能な距離として中距離(数m程度)とする。無線給電装置3のその距離の範囲内に無線端末装置4がある場合に無線給電を受けることができる。電波受信方式では、無線給電装置3は、電力を電磁波に変換してアンテナから送信する。無線端末装置4は、その電磁波をアンテナで受信して、電力に変換して、その電力を利用する、例えばバッテリに充電する。また、実施の形態1では、電波受信方式で、電磁波としてマイクロ波またはミリ波を使用可能である。無線端末装置4は、それらの複数の種類の電磁波を扱う通信部を備える。無線給電装置3は、それらの複数の種類の電磁波を扱う送電部を備える。
 [無線給電システム(4)]
 図5は、図3と同様の無線給電システムのうちの一部を示す。図5では、複数の無線給電装置3(31~34)と1つの無線端末装置4との間での複数の無線給電(例えば複数同時無線給電)を行う際の位置関係の例を示している。図5では、狭域基地局2と、4台の無線給電装置3(31~34)と、1つの無線端末装置4(ID=MT1とする)とを示す。図5の構成は、図3のうちの4台の無線給電装置3の部分と対応しており、また、図4の給電エリア#2(502)の例とも対応している。狭域基地局2と各無線給電装置3とは光ファイバまたは無線で接続されているが、接続線の図示を省略している。無線端末装置4は、各無線端末装置3(31~34)との間で制御用に無線通信を行うために無線接続されている。制御用の無線通信(送信および受信の各方向を含む)を通信cc1~cc4で示す。
 各無線給電装置3(31~34)の位置(対応する3次元座標)を、位置P31~P34で示す。無線端末装置4の位置を位置P4で示す。無線端末装置4は、4台の無線端末装置3(31~34)に取り囲まれている位置P4にある場合を示す。すなわち、この状況では、無線端末装置4の近傍には4台の無線端末装置3が、無線給電を行う候補となる相手装置として存在する。各無線給電装置3の無線給電可能な範囲は、ミリ波帯を用いた電波受信方式の場合での数m程度の距離の範囲である。本例では、4台の無線給電装置3(31~34)の各々の範囲が重なっている。本例では、複数の無線給電装置3の配置における隣り合う装置間の距離を距離K1とすると、距離K1は、無線給電装置3の無線給電可能な範囲の半径距離よりも短いとする。4台の無線給電装置3は、概略的に正方形の頂点の位置に配置されている。無線端末装置4の位置P4は、各無線給電装置3(31~34)の範囲内に入っている。無線端末装置4は、候補となる複数の無線給電装置3(31~34)のうち、1つ以上の無線給電装置3から、1つ以上の無線給電を受けることができる。なお、実際のシステム運用では、各無線給電装置3の配置位置は、図5のような規則的な配置に限られず、自由度が高い。
 本例の状況では、無線端末装置4の位置P4に対し、無線端末装置31,32,33との位置関係が見通しの関係として良好である場合を示す。位置P4に対し、無線端末装置34との位置関係では、装置間に遮蔽物が存在するために、見通しの関係が形成されていない。遮蔽物は、人である場合を含み、無線端末装置4を持つユーザ自身である場合を含む。また、無線端末装置4のアンテナの方向と無線給電装置3のアンテナの方向とのずれが大きい場合にも、見通しの関係が良好ではない。本例では、無線端末装置4は、候補として、無線端末装置31からの無線給電W11と、無線端末装置32からの無線給電W12と、無線端末装置33からの無線給電W13とを受けることが可能である。無線基地局は、無線端末装置4からの複数同時無線給電の要求やこのような位置関係等に基づいて、無線端末装置4への複数の無線給電を行わせる場合に、担当する複数の無線給電装置3を選択して割り当てる。その際、例えば、見通しの関係を有さない無線給電装置34については選択除外され、無線端末装置31,32,33から、無線リソース割り当て要求量や位置関係等に応じて、複数の無線給電装置3が選択される。例えば、2台の無線端末装置31,32が選択された場合、無線端末装置4は、その2台の無線端末装置31,32からの2つの無線給電W11,W12を受けることができる。
 [複数の無線給電]
 図6は、複数の無線給電装置3と1つの無線端末装置4との間での複数の無線給電(例えば複数同時無線給電)を行う際の例を概略的に示す。図6の例では、2つの無線給電装置3(31,32)と1つの無線端末装置4との間で2つの無線給電W11,W12を同時に行う場合の例を示す。図6の例では、無線端末装置4は、前面s1に、ミリ波帯のアンテナ61として、アンテナ61-1,アンテナ61-2の2つのアンテナを備える。無線端末装置4の方向、特に前面s1の面垂直方向を、方向Ds1で示す。2つのアンテナ61の方向も方向Ds1と同じである。無線端末装置4の構成詳細については後述する。
 無線給電装置3(31,32)は、ミリ波帯のアンテナ361として、複数のアンテナを備えている。無線給電装置3の構成詳細については後述する。例えば、無線給電装置31は、最も無線端末装置4の方を向いているアンテナ361としてアンテナAP1を有し、無線給電装置32は、最も無線端末装置4の方を向いているアンテナ361としてアンテナAP2を有する。アンテナAP1からアンテナ61-1への方向のラインE1、およびアンテナAP2からアンテナ61-2への方向のラインE2を、破線矢印で示す。アンテナAP1の方向と無線端末装置4の方向Ds1との差が十分に小さい。アンテナAP2の方向と無線端末装置4の方向Ds1との差が十分に小さい。
 本例では、無線基地局による複数の無線給電の割り当ての判断の際に、例えば図5の候補の複数の無線給電装置3(31~34)のうち、見通しの関係が良好であることに基づいて、複数の無線給電を担当する無線給電装置3として、2台の無線給電装置31,32が選択されている。さらに、無線基地局による割り当ての判断の際に、第1無線給電である無線給電W11には、無線給電装置31のアンテナAP1と無線端末装置4のアンテナ61-1との組が割り当てられ、第2無線給電である無線給電W12には、無線給電装置32のアンテナAP2と無線端末装置4のアンテナ61-2との組が割り当てられている。また、その際、無線給電W11には第1周波数f11が割り当てられ、無線給電W12には第1周波数f11とは異なる第2周波数f12が割り当てられている。この割り当ての例では、2つの無線給電W11,W12において、使用する周波数およびアンテナが分離されている。
 図7は、図6の例の見通しの関係等について、鉛直上方からの俯瞰でより詳しく示す。無線給電装置3(31,32)のアンテナ361は、例えば3つのアンテナA1~A3を有する。各アンテナの面垂直方向を、方向d1~d3で示す。例えば、無線給電装置31のアンテナA1の方向d1が、最も無線端末装置4の方を向いており、アンテナAP1に相当する。同様に、無線給電装置32のアンテナA1の方向d1が、最も無線端末装置4の方を向いており、アンテナAP2に相当する。アンテナAP1の方向d1や、アンテナAP2の方向d1に対し、無線端末装置4およびそのアンテナ61(61-1,61-2)の方向Ds1は、差が十分に小さい。アンテナAP1の方向d1の直線を中心とした所定の範囲内に、アンテナ61を含む無線端末装置4が入っている。アンテナAP2の方向d1の直線を中心とした所定の範囲内に、無線端末装置4が入っている。
 また、逆に、無線端末装置4から無線給電装置3をみた場合にも、同様の関係が成立している。例えば、無線端末装置4の位置P4から前面s1の方向Ds1をみた場合に、その方向Ds1の直線上の所定の範囲内に、無線給電装置31,32が入っている。また、アンテナAP1の方向d1やアンテナAP2の方向d1の直線上の付近には、無線端末装置4との間で、遮蔽物が存在しない。
 このため、無線給電装置31のアンテナAP1と無線端末装置4のアンテナ61とが見通しの関係を有し、無線給電装置32のアンテナAP2と無線端末装置4のアンテナ61とが見通しの関係を有する。最終的に、無線基地局による割り当てによって、ラインE1で示すように、無線給電W11には、無線給電装置31のアンテナAP1と無線端末装置4のアンテナ61-1との組が割り当てられている。ラインE2で示すように、無線給電W12には、無線給電装置32のアンテナAP2と無線端末装置4のアンテナ61-2との組が割り当てられている。
 [無線給電装置選択方式(1)-距離]
 図8は、無線基地局によって複数の無線給電に関する割り当ての判断を行う際に、無線給電を担当する無線給電装置3を選択する際の詳しい方式の例について示す。図8では、第1選択方式として、装置間の距離を用いる場合を示す。図8の例では、図5と同様に、無線端末装置4の周囲に4台の無線給電装置3(31~34)が候補としてある。第1選択方式では、見通しの関係だけでなく、無線端末装置4の位置と候補の無線給電装置3の位置との距離を考慮して、担当する無線給電装置3を選択する。
 図8の例では、無線端末装置4の位置P4と、各無線給電装置3(31~34)の位置P31~P34との距離を、距離dst1~dst4で示す。無線基地局、各無線給電装置3、または無線端末装置4は、所定の手段を用いて、このような距離dst1~dst4を把握する。所定の手段は、後述する位置管理機能または位置判断機能を用いることができる。例えば、各無線給電装置3または無線端末装置4は、把握した距離を含む情報を、無線基地局へ送信する。もしくは、無線基地局は、各装置から取得した位置情報を用いて、距離を計算する。
 無線基地局は、その距離を含む情報を用いて、複数の無線給電に関する割り当ての判断を行う。本例では、広域基地局1は、距離dst1~dst4から、距離が短い順序で、優先順位を付けて、複数の担当する無線給電装置3を選択する。本例では、dst2<dst3<dst1<dst4となっている。よって、対応して、無線給電装置32を上位として、以降、無線給電装置33、無線給電装置31、無線給電装置34の順の優先順位となる。優先順位を#1~#4で示す。
 広域基地局1は、優先順位に基づいて、見通しの関係を満たす複数の無線給電装置3を選択する。例えば、2台の無線給電装置3を選択する場合に、無線給電装置32および無線給電装置33が選択され、対応する無線給電W12,W13が割り当てられる。この第1選択方式によれば、無線給電の際の距離がなるべく短くなるようにされるので、その分、効率的な無線給電が可能である。
 [無線給電装置選択方式(2)-方向]
 図9は、第2選択方式として、装置の方向(対応する姿勢)を用いて判断する例を示す。図9の例では、図5と同様に、無線端末装置4の周囲に4台の無線給電装置3(31~34)が候補としてある。第2選択方式では、見通しの関係を判断する際に、無線端末装置4の方向と候補の無線給電装置3の方向との関係を考慮して、担当する無線給電装置3を選択する。図9では、俯瞰での形状を示す。各無線給電装置3(31~34)のアンテナ361(A1~A3)のうち、最も無線端末装置4の位置P4の方を向いている方向を、方向D1~D4で示す。対応するアンテナ361をアンテナAP1~AP4で示す。無線端末装置4の前面s1および背面s2の面垂直方向を、方向Ds1,Ds2で示す。
 無線基地局、各無線給電装置3、または無線端末装置4は、所定の手段を用いて、これらの方向を把握する。所定の手段は、ジャイロセンサや後述する位置判断機能を用いることができる。例えば、各無線給電装置3または無線端末装置4は、把握した方向を含む情報を、無線基地局へ送信する。あるいは、無線基地局は、各装置から取得した情報を用いて、方向を計算する。
 無線基地局は、その方向を含む情報を用いて、各装置の見通しの関係について判断し、複数の無線給電に関する割り当ての判断を行う。本例では、広域基地局1は、方向D1~D4および方向Ds1,Ds2から、無線給電装置3と無線端末装置4との方向の差が短い順序で、見通しの関係の良好の度合いを判断する。ここでいう方向の差とは、無線給電装置3の方向の直線と無線端末装置4との方向の直線とが成す角度(特に小さい方の角度)で表される。本例では、無線端末装置4の前面s1の方向Ds1に対しては、無線給電装置33のアンテナAP3の方向D3との差が一番小さい。また、無線端末装置4の背面s2の方向Ds2に対しては、無線給電装置31のアンテナAP1の方向D1との差が一番小さい。これにより、見通しの関係が良好である組として、無線給電装置33のアンテナAP3と無線端末装置4の前面s1のアンテナ61との組、および無線給電装置31のアンテナAP1と無線端末装置4の背面s2のアンテナ61との組が選択される。
 広域基地局1は、見通しの関係を満たす複数の無線給電装置3を選択する。例えば、2台の無線給電装置3を選択する場合に、無線給電装置33および無線給電装置31が選択され、対応する無線給電W13,W11が割り当てられる。第2選択方式によれば、見通しの関係が良好なものが選択されるので、その分、効率的な無線給電が可能である。より詳細な選択方式としては、無線端末装置4の各アンテナ61の位置や方向を考慮して判断する方式でもよい。第1選択方式と第2選択方式との組合せも可能である。なお、無線給電装置3等の各装置は、上記距離や方向について、所定の閾値を用いて判断してもよい。
 [割り当て方式]
 図10は、複数の無線給電を行う際の無線給電装置3の数や無線端末装置4のアンテナの数、および各種の割り当ての方式について示す。これらの数の構成や状況に応じて、複数の無線給電装置3と無線端末装置4のアンテナとにおける各種の割り当ての方式が可能である。
 図10の(A)は、第1割り当て方式として、複数対複数で割り当てる例を示す。この方式では、無線端末装置4のアンテナ毎に無線給電装置3が1対1で割り当てられる。状況に応じて、無線給電に割り当て可能である無線給電装置3の数を数Nとする。無線端末装置4における無線給電に割り当て可能であるアンテナの数を数Mとする。実際に割り当てる無線給電装置3の数を数nxとする。実際に割り当てる無線端末装置4のアンテナの数を数mxとする。この第1割り当て方式では、数nxと数mxとを同じとして(nx=mx)、それぞれの無線給電装置3(例えばミリ波帯のアンテナ361)に対し、1対1で分けた状態で、それぞれの無線端末装置4のアンテナ(例えばミリ波帯のアンテナ61)を割り当てる。割り当て1001は、nx:mxとして例えば2対2で割り当てる例を示す。
 図10の(B)は、第2割り当て方式として、複数対1で割り当てる例を示す。無線端末装置4のアンテナの数Mよりも、無線給電装置3の数Nの方が上回る場合(N>M)には、第2割り当て方式が可能である。第2割り当て方式では、無線端末装置4の1つのアンテナに対し複数の無線給電装置3を割り当てる。割り当て1002は、nx:mxとして例えば2対1で割り当てる例を示す。これにより、2台の無線給電装置3からの2つの無線給電を、無線端末装置4の1つのアンテナで同時に受電して1つの無線給電として統合する。同様に、複数対1の割り当てを複数個設けることもできる。例えば、全体で4対2の割り当ても可能である。この方式では、複数の無線給電装置3からまとめて受電することで、効率や受電電力を高めることができる。
 図10の(C)は、第3割り当て方式として、1対複数で割り当てる例を示す。無線端末装置4のアンテナの数Mよりも、無線給電装置3の数Nの方が下回る場合(N<M)には、第3割り当て方式が可能である。第3割り当て方式では、1つの無線給電装置3に対し、無線端末装置4の複数のアンテナを割り当てる。割り当て1003は、nx:mxとして例えば1対2で割り当てる例を示す。これにより、1台の無線給電装置3からの無線給電を、無線端末装置4の複数のアンテナでの複数の無線給電として分けて受電する。同様に、1対複数の割り当てを複数個設けることもできる。例えば、全体で2対4の割り当ても可能である。この方式では、複数のアンテナでまとめて受電することで、効率や受電電力を高めることができる。
 [複数の無線給電(1)-第1割り当て方式]
 図11は、複数の無線給電を行う場合の構成例として、第1割り当て方式の場合の例について示す。図11の例では、図5の例と同様に、エリア101内の複数(例えば4台)の無線給電装置3(31~34)と1つの無線端末装置4(MT1)とがある場合に、それらの間で無線給電W1として複数(4つ)の無線給電W11~W14を同時に行う例を概略的に示す。無線端末装置4に備えるミリ波帯の複数(例えば4個)のアンテナ61としてアンテナ61-1,61-2,61-3,61-4を有する。前面s1に2つのアンテナアンテナ61-1,61-2、背面s2に2つのアンテナアンテナ61-3,61-4を有する。各無線給電装置3には、ミリ波帯のアンテナ361として複数のアンテナを有する。
 図11では、無線給電装置3と無線端末装置4のアンテナ61との複数対複数での割り当ての例として、nx=mxとして4対4での割り当ての例を示す。4つの各割り当てでは、無線給電装置3のアンテナ361と無線端末装置4のアンテナ61との組に、見通しの関係を有する。割り当ての詳しい対応関係は以下である。第1無線給電である無線給電W11としては、無線給電装置31のアンテナAP1と、無線端末装置4の背面s2のアンテナ61-3とが割り当てられ、周波数F11が割り当てられている。第2無線給電である無線給電W12としては、無線給電装置32のアンテナAP2と、無線端末装置4の背面s2のアンテナ61-4とが割り当てられ、周波数F12が割り当てられている。第3無線給電である無線給電W13としては、無線給電装置33のアンテナAP3と無線端末装置4の前面s1のアンテナ61-2とが割り当てられ、周波数F13が割り当てられている。第4無線給電である無線給電W14としては、無線給電装置34のアンテナAP4と無線端末装置4の前面s1のアンテナ61-1とが割り当てられ、周波数F14が割り当てられている。
 この割り当てで、無線端末装置4(MT1)は、複数の無線給電が1つに統合された無線給電W1として、複数(4台)の無線給電装置3(31~34)からの複数(4つ)の無線給電(無線給電W11~W14)を同時に受けることができる。無線端末装置4(MT1)は、無線給電W11~W14から構成される無線給電W1によって、効率的に充電を行うことができる。また、4つの無線給電W11~W14では、周波数およびアンテナが分離されている。よって、複数の無線給電における電磁波の干渉も防止または低減される。また、他の制御例としては、このような複数の無線給電における各々の無線給電のタイミングをずらす等して、時間を分離させてもよい。これにより、干渉を防止する効果が得られる。また、無線基地局の判断によって、複数の各々の無線給電(無線給電W11~W14)には、同じ量の無線リソース(例えば複数のチャネルを用いて構成される帯域幅)を割り当ててもよいし、異なる量の無線リソースを割り当ててもよい。
 なお、このように無線基地局が一旦対応関係を割り当てて、複数の無線給電を実行開始した後、その時の状況によっては、一部、見通しの関係が悪くなることも考えられる。例えば、図5の例のように、無線給電装置34と無線端末装置4との装置間に遮蔽が生じた場合、一時的に、見通しの関係が成立しない状態となる。その場合でも、他の無線給電装置3(例えば無線給電装置31~33)との間での見通しの関係が維持されている場合には、少なくとも1つの無線給電を継続することができる。そのため、無線給電の効率低下が抑えられる。
 また、図11の例において、例えばユーザが無線端末装置4を手に持った状態であるとする。図12には、図11の無線端末装置4をユーザが左手に持った手持ち状態の例を示す。図12では、無線端末装置4の背面s2側からみた状態を概略的に示す。ミリ波帯の電磁波は、マイクロ波の電磁波に比して、減衰が著しい。そのため、ミリ波帯の無線給電を行う際には、ミリ波帯のアンテナ61が、無線給電装置3のアンテナ361からみて、ユーザの手や体等によって隠れないように配置されることが望ましい。また、ミリ波帯の電磁波は、マイクロ波の電磁波に比して、直進性が高い。そのため、効率的な無線給電のためには、ミリ波の無線給電の位置関係、すなわち各アンテナ61およびアンテナ361の位置に関して、高精度が要求される。
 図12の場合で、無線端末装置4とその周辺の複数の無線給電装置3(31~34)との位置関係において、例えば無線給電装置31および無線給電装置32のアンテナ361側からみて、無線端末装置4の背面s2のアンテナ61が手で隠れずに見えている状態となる。すなわち、互いの装置のアンテナ間で見通しの関係を有する。ラインE11,E12は、アンテナ間の直線を示し、この直線上に遮蔽物が存在しない。特にミリ波の無線給電を行う場合には、このようにアンテナ間での見通しの関係を有することが好ましい。ユーザの状態にも依るが、実施の形態1では、無線端末装置4の複数のアンテナ61の少なくとも一部が、複数の無線給電装置3の少なくとも一部との間で、このような見通しの関係を形成する。実施の形態1では、このようなユーザによる手持ちの状態であっても見通しの関係を形成しやすいように、無線端末装置4の複数のアンテナ61の位置が設計されている。無線端末装置4の前面s1側においても同様である。
 また、本例のように、無線端末装置4の筐体において、異なる複数の部位に、複数のアンテナ、特にミリ波のアンテナ61を備える構成の場合、スケジューリングの際に、使用するアンテナを分ける方式が適用可能である。言い換えると、この方式は、アンテナの分離によって、使用する電磁波が空間的に分離される方式である。これにより、無線給電および無線データ通信の干渉を防止または低減することができる。
 [アンテナスイッチ構成(1)]
 図13は、図6の第1割り当て方式での複数の無線給電の際のアンテナ切り替え制御等に関する、無線端末装置4の構成例を示す。図13では、無線端末装置4が2台の無線給電装置3(31,32)との間での2つの無線給電W11,W12を受ける場合に、周波数およびアンテナを分ける例を示す。無線端末装置4は、通信部において、複数のアンテナ60として、マイクロ波アンテナ62と、ミリ波アンテナ61A,61Bとを含む。ミリ波アンテナ61Aは図6のアンテナ61-1に相当し、ミリ波アンテナ61Bは図6のアンテナ61-2に相当する。無線端末装置4は、無線データ通信を行うための無線データ通信回路80Aと、無線給電を受けるための無線給電回路80Bとを含む。また、無線端末装置4は、アンテナ60と無線データ通信回路80Aおよび無線給電回路80Bとの間に、アンテナスイッチ70を備える。
 無線データ通信および複数の無線給電に関する割り当ての例として、図1の無線データ通信C1には、マイクロ波アンテナ62および所定の周波数が割り当てられる。無線給電W11には、ミリ波アンテナ61A(61-1)および第1周波数が割り当てられる。無線給電W12には、ミリ波アンテナ61B(61-2)および第2周波数が割り当てられる。無線端末装置4は、この割り当てを含むスケジュールに応じて、アンテナスイッチ70および周波数を切り替える。具体的には、無線端末装置4は、無線データ通信C1を行う際には、マイクロ波アンテナ62と無線データ通信回路80Aとが接続されるように、アンテナスイッチ70のスイッチの接続状態を制御する。すなわち、スイッチの番号#aの端子が選択される。また、無線端末装置4は、無線給電W11を受ける際には、ミリ波アンテナ61A(61-1)と無線給電回路80Bとが接続されるように、アンテナスイッチ70のスイッチの接続状態を制御する。すなわち、スイッチの番号#dの端子が選択される。また、無線端末装置4は、無線給電W12を受ける際には、ミリ波アンテナ61B(61-2)と無線給電回路80Bとが接続されるように、アンテナスイッチ70のスイッチの接続状態を制御する。すなわち、スイッチの番号#fの端子が選択される。
 [複数の無線給電(2)-第2割り当て方式]
 図14は、第2割り当て方式での構成例を示す。複数(nx=2)の無線給電装置3に対し、1つ(mx=1)のアンテナを割り当てる例を示す(nx>mx)。図14の例では、無線端末装置4の前面s1の1つのアンテナ61、例えばアンテナ61-1に対し、2つの無線給電装置31,32が割り当てられている。無線給電W1は、無線給電装置31のアンテナAP1からのアンテナ61-1への無線給電W11と、無線給電装置32のアンテナAP2からのアンテナ61-1への無線給電W12とで構成されている。無線給電W11の周波数と無線給電W12の周波数とは同じ周波数f0とされている。
 この方式の場合、無線端末装置4は、複数の無線給電の複数の電磁波を1つのアンテナで同時に受信する。効率的な無線給電のためには、この複数の無線給電の複数の電磁波の間で位相が揃っていることが望ましい。位相を揃えることで、受電電力を高めることができる。複数の無線給電装置3および無線端末装置4は、複数の無線給電の複数の電磁波における位相を調整する仕組みを備えることが望ましい。例えば、送信装置側である無線給電装置3、または受信装置側である無線端末装置4において、無線給電の交流信号等の位相を調整する位相調整回路等を備えることが望ましい。
 図14中に位相調整方法に関する式も示している。簡単のため、1台の無線端末装置4の1つのアンテナ61(例えばアンテナ61-1)に対し、2台の無線給電装置3(31,32)が、ミリ波帯の同じ周波数f0の電磁波を用いて、2つの無線給電を同時に行う場合について説明する。無線端末装置4のアンテナ61と無線給電装置31,32との距離を、それぞれ、距離d1,d2とし、光速をc0とする。ラインE1,E2は、アンテナ間の直線を示し、それぞれ、距離d1、距離d2を有する。無線給電装置31,32から送出された2つの電磁波の位相差をθとする。2つの電磁波が、無線端末装置4のアンテナ61の位置で強め合うためには、位相差θが、以下の式1を満たすように、位相を調整すればよい。すなわち、式1として、θ=2πf0×(d2-d1)/c0である。位相調整手段としては公知技術を適用可能である。例えば、無線端末装置4の後述の通信部410(図21)において、アンテナ61で受信した交流信号に関する位相調整回路を設けてもよい。
 [アンテナスイッチ構成(2)]
 図15は、図14の例に対応した第2割り当て方式の場合のアンテナ切り替え制御に関する無線端末装置4の構成例を同様に示す。無線端末装置4の無線データ通信C1に関しては、マイクロ波アンテナ62が割り当てられ、アンテナスイッチ70で、無線データ通信回路80Aと接続されている。2つの無線給電装置31,32からの無線給電W11,W12には、1つのミリ波アンテナ61A(アンテナ61-1)が割り当てられている。ミリ波アンテナ61Aの受信周波数は周波数f0にされている。アンテナスイッチ70で、#dの端子の選択によって、ミリ波アンテナ61Aと無線給電回路80Bとが接続されている。ミリ波アンテナ61Bはオフ状態とされており、このオフ状態ではミリ波アンテナ61Bはスイッチの#e,#fのいずれの端子とも接続されていない。
 [複数の無線給電(3)-第3割り当て方式]
 図16は、第3割り当て方式での構成例を示す。1つ(nx=1)の無線給電装置3に対し、無線端末装置4の複数(mx=2)のアンテナを割り当てる例を示す(nx<mx)。図16の例では、無線端末装置4の前面s1の2つのアンテナ61であるアンテナ61-1およびアンテナ61-2に対し、1つの無線給電装置31が割り当てられている。無線給電W1は、無線給電装置31のアンテナAP1からのアンテナ61-1への無線給電W11と、無線給電装置31のアンテナAP1からのアンテナ61-2への無線給電W12とで構成されている。この方式の場合、無線端末装置4は、1つの無線給電の電磁波を2つのアンテナで分けて受信し、装置内で1つの受電電力として統合する。
 [アンテナスイッチ構成(3)]
 図17は、図16の例に対応した第3割り当て方式の場合のアンテナ切り替え制御に関する無線端末装置4の構成例を同様に示す。無線端末装置4の無線データ通信C1に関しては、マイクロ波アンテナ62が割り当てられ、アンテナスイッチ70で、無線データ通信回路80Aと接続されている。1つの無線給電装置31からの無線給電W11,W12には、ミリ波アンテナ61A(アンテナ61-1)およびミリ波アンテナ61B(アンテナ61-2)が割り当てられている。ミリ波アンテナ61A,61Bの受信周波数は周波数f0にされている。アンテナスイッチ70で、#d,#fの端子の選択によって、ミリ波アンテナ61Aおよびミリ波アンテナ61Bと無線給電回路80Bとが接続されている。
 [複数の無線給電(4)-無線データ通信]
 図18は、他の割り当ての例を示す。本例では、無線端末装置4の無線データ通信と複数の無線給電の受電とに関して、ミリ波帯の複数のアンテナを用いて周波数およびアンテナを分離して割り当てる。図18の(A)は、エリア101に例えば1台の狭域基地局2と2台の無線給電装置3(31,32)と1台の無線端末装置4とがある例を概略的に示す。無線端末装置4は、ミリ波帯の複数のアンテナとして、前述のアンテナ61-1~61-4を有する。無線基地局は、スケジューリングの際に、割り当ての例として、無線データ通信C11にはアンテナ61-1を割り当て、無線給電装置31の無線給電W11にはアンテナ61-2を割り当て、無線データ通信C12にはアンテナ61-3を割り当て、無線給電装置32の無線給電W12にはアンテナ61-4を割り当てている。このように、無線データ通信と無線給電とで異なるアンテナを割り当てることで、空間的に分離して処理が可能である。また、この場合、無線基地局は、ミリ波の指向性の特性を考慮して、それぞれ見通しの関係が良好となるように、対応関係を割り当てる。また、狭域基地局2は、ミリ波を用いた無線データ通信C11,C12に関しても、電磁波の位相制御を行う。
 図18の(B)は、(A)と同様の割り当ての例で、装置間の位置関係の例を概略的に示す。装置間の見通しの関係が良好となるように、割り当てが行われている。無線端末装置4の前面s1側では、上側のアンテナ61-1で狭域基地局2(例えば狭域基地局21)との無線データ通信C11が行われ、それと同時に、下側のアンテナ61-2で無線給電装置31からの無線給電W11を受ける。無線端末装置4の背面s2側では、上側のアンテナ61-3で狭域基地局2(例えば狭域基地局22)との無線データ通信C12が行われ、それと同時に、下側のアンテナ61-4で無線給電装置32からの無線給電W12を受ける。周波数の割り当ての例としては、無線データ通信C11,C12および無線給電W11,W12には、異なる周波数として周波数f1,f2,f3,f4が割り当てられている。また、無線データ通信C11,C12は、前述のように、他の無線端末装置4との無線データ通信でもよいし、PC等の他の装置6との無線データ通信でもよい。このように、複数の無線データ通信と複数の無線給電との組合せでも、効率的な割り当てが可能である。なお、状況に応じて、前面s1側のみの割り当てとしてもよいし、背面s2側のみの割り当てとしてもよい。
 また、無線基地局は、スケジューリングの際に、1台の無線端末装置4に対する複数の無線給電を割り当てるだけでなく、同様に、複数の各々の無線端末装置4に対し、複数の無線給電を割り当てることも可能である。その際にも、全体的に効率的となるように、無線リソースの配分が行われる。例えば、図5のように4台の無線給電装置3(31~34)がある給電エリアに、2台の無線端末装置4(41,42)が入ってきた場合に、一方の無線端末装置41には2台の無線給電装置31,32を割り当て、他方の無線端末装置42には別の2台の無線給電装置33,34を割り当てるといったことが可能である。この場合、各無線端末装置4には別の無線給電装置3が担当するので、複数(例えば4つ)の無線給電を全体的に効率的に実現できる。
 [詳細]
 以下、さらに、実施の形態1の詳細について説明する。
 [通信方式(1)]
 図19は、実施の形態1で、第1通信方式を示す。第1通信方式は、広域基地局1、狭域基地局2、無線給電装置3、および無線端末装置4の間で、無線給電および無線データ通信をスケジューリングに基づいて処理する際の詳しい通信方式の例を示す。第1通信方式では、広域基地局1がスケジューリングを行う。また、第1通信方式では、無線端末装置4からの無線給電要求が無線基地局(狭域基地局2)へ送信される。エリア101に、1つの無線端末装置4、1つの無線給電装置3、1つの狭域基地局2があるとする。スケジューリングの対象となる無線端末装置4に関する無線データ通信C1および無線給電W1を示す。
 無線給電W1の要求等に関する通信手順として、手順WR1~WR5を示す。手順WR1で、無線端末装置4は、無線給電要求を、狭域基地局2へ送信する。手順WR2で、狭域基地局2は、無線端末装置4からの無線給電要求を、広域基地局1へ送信する。手順WR3で、広域基地局1は、スケジューリングを行った後、スケジュール情報等を、狭域基地局2へ送信する。手順WR4で、狭域基地局2は、スケジュール情報等を、無線給電装置3へ送信する。また、手順WR5で、狭域基地局2は、スケジュール情報等を、無線端末装置4へ送信する。
 無線データ通信C1の要求等に関する通信手順として、手順CR1~CR5を示す。手順CR1で、無線端末装置4は、無線データ通信の接続の要求を、狭域基地局2へ送信する。手順CR2で、狭域基地局2は、無線端末装置4からの要求を、広域基地局1へ送信する。手順CR3で、広域基地局1は、スケジューリングを行った後、スケジュール情報等を、狭域基地局2へ送信する。手順CR4で、狭域基地局2は、スケジュール情報等を、無線給電装置3へ送信する。また、手順CR5で、狭域基地局2は、スケジュール情報等を、無線端末装置4へ送信する。
 スケジューリングの例として以下である。広域基地局1は、手順WR2で要求を受けた時や、手順CR2で要求を受けた時、それぞれ、その時点の状況に応じた最新のスケジューリングを行う。また、広域基地局1は、無線給電W1の要求と、無線データ通信C1の要求との両方がある場合には、それらの両方に関する無線リソースの割り当てを含むスケジュールを決定する。例えば、無線給電W1には、第1時間T1および第1周波数F1が割り当てられる。無線データ通信C1には、第2時間T2および第2周波数F2が割り当てられる。また、広域基地局1は、無線端末装置4または無線給電装置3から、前述の複数の無線給電(特に複数同時無線給電)のための要求を受けた場合には、その複数の無線給電に関する割り当てを含むスケジュールを決定する。例えば、無線給電W1が図1の2つの無線給電W11,W12で構成され、それぞれの無線リソースが割り当てられる。
 無線給電装置3は、取得したスケジュール情報J3に従って、無線端末装置4に対する無線給電W1を、第1時間T1および第1周波数F1で実行する。対応して、無線端末装置4は、取得したスケジュール情報J4に従って、無線給電装置3からの無線給電W1を受ける。また、無線端末装置4は、スケジュール情報J4に従って、無線データ通信C1を第2時間T2および第2周波数F2で実行する。なお、スケジュール情報J3とスケジュール情報J4の内容は対応している。
 [通信方式(2)]
 図20は、実施の形態1の変形例における第2通信方式を示す。第2通信方式では、狭域基地局2がスケジューリングを行う。また、第2通信方式では、無線端末装置4からの無線給電要求が無線給電装置3へ送信される。この変形例でも同様の効果が得られる。無線給電W1の要求等に関する手順として、手順WR1~WR4を示す。手順WR1で、無線端末装置4は、無線給電要求を、無線給電装置3へ送信する。手順WR2で、無線給電装置3は、無線端末装置4からの無線給電要求を把握し、対応する無線給電要求を、狭域基地局2へ送信する。手順WR3で、狭域基地局2は、スケジューリングを行った後、スケジュール情報等を、無線給電装置3へ送信する。手順WR4で、無線給電装置3は、スケジュール情報等を、無線端末装置4へ送信する。また、無線データ通信C1の要求等に関する通信手順として、手順CR1~CR3を示す。手順CR1で、無線端末装置4は、無線データ通信の接続の要求を、狭域基地局2へ送信する。手順CR2で、狭域基地局2は、広域基地局1と通信して、無線データ通信の接続に関して確認し、スケジューリングを行う。手順CR3で、狭域基地局2は、スケジュール情報等を、無線端末装置4へ送信する。
 [無線端末装置(1-1)]
 図21は、実施の形態1の無線端末装置4の構成を示す。この無線端末装置4は、スマートフォン等の携帯情報端末装置である場合を示す。無線端末装置4は、プロセッサ401、メモリ402、センサ403、カメラ404、マイク405、スピーカ406、表示装置407、LED408、通信部410、AC-DCコンバータ421、充電制御回路422、バッテリ423、ACアダプタ424等を備え、それらがバス等を介して接続されている。通信部410は、第1通信部411、第2通信部412、第3通信部413を有する。通信部410は、無線通信インタフェース装置である。
 充電制御回路422にはバッテリ423が装着されている。充電制御回路422には、AC-DCコンバータ421が接続されている。AC-DCコンバータ421には、第1通信部411のアンテナスイッチ71が接続されている。バッテリ423の残量(対応する充電電力)が無線端末装置3を動作させるのに十分ではない場合等に備えて、充電制御回路422には、ACアダプタ424が接続可能である。ACアダプタ212が接続された状態では、商用電源からの供給電力をACアダプタ212からAC充電制御回路422を介してバッテリ423に充電することができる。
 アンテナスイッチ71~73は、スケジュールおよび用途等に応じて、使用するアンテナおよび回路を切り替えるための構成要素である。アンテナスイッチは、アンテナと回路との間に接続されている。図21の構成例では、アンテナスイッチ71~73のうち、第1通信部411のアンテナスイッチ71のみがAC-DCコンバータ421に接続されている。すなわち、バッテリ423に対する無線給電は、第1通信部411のアンテナ61のみから可能である。アンテナスイッチ71の接続状態に応じて、アンテナ61からの交流電力は、AC-DCコンバータ421で直流電力に変換されて、充電制御回路422に供給される。
 プロセッサ401は、CPU、ROM、RAM等で構成され、無線端末装置4全体の制御を行う。プロセッサ401は、通信部410の各通信部(アンテナスイッチ71~73および各回路81~83)等を制御する。プロセッサ401は、ソフトウェアプログラム処理またはハードウェア回路等によって構成される処理部として、通信制御部401A、電力管理部401B、アンテナ制御部401C、スケジュール管理部401D、端末情報管理部401E、画像処理部401Fを有する。メモリ402には、プログラム、各種のデータ、設定情報等が格納されている。メモリ402には、例えば無線通信で得られたデータ(スケジュール情報J4を含む)や、カメラ404で撮影した画像データ等が格納される。
 センサ403は、公知のセンサデバイス類であり、GPSセンサ、電子コンパス、ジャイロセンサ、加速度センサ、照度センサ、近接センサ等を含む。GPSセンサは、無線端末装置4の位置情報を取得する。電子コンパスは、無線端末装置4の方位角度を取得する。ジャイロセンサは、無線端末装置3の傾き、回転に関する情報を取得する。加速度センサは、加速度に関する情報を取得する。照度センサは、明るさに関する情報を取得する。近接センサは、物体の接近状態に関する情報を取得する。マイク405やスピーカ406は、音声入出力等に用いられる。表示装置407は、例えばタッチパネルであり、タッチ入力操作も受け付ける。LED408は、カメラ404の照明等に用いられる。また、LED408は、後述するが、ミリ波のアンテナ61等の位置を発光によってユーザに伝えるために用いるLEDを含む。
 第1通信部411は、狭域基地局2や他の端末との間で、ミリ波を用いた無線通信を行う通信部である。第2通信部412は、狭域基地局2や他の端末との間で、マイクロ波を用いた無線通信を行う通信部である。第3通信部413は、近傍の装置との間で、本例ではBluetoothでの無線通信を行う通信部である。
 第1通信部411は、アンテナ61、アンテナスイッチ71、回路81を含む。アンテナ61は、電磁波としてミリ波を用いた送受信が可能なアンテナである。回路81は、無線通信インタフェース処理を実装した無線IC等の回路であり、プロセッサ401の制御に基づいて、ミリ波を用いた無線通信に関する送受信の処理を行う。アンテナスイッチ71は、アンテナ61と回路81との間に接続され、AC-DCコンバータ421とも接続されている。プロセッサ401は、アンテナスイッチ71の状態を制御することで、アンテナ61と回路81との接続状態を制御する。第1通信部411のアンテナ61は、基本的にはアレーアンテナである。アンテナ61は、レンズと組み合わせたアンテナとして使用することも可能である。
 第2通信部412は、アンテナ62、アンテナスイッチ72、回路82を含む。アンテナ62は、電磁波としてマイクロ波を用いた送受信が可能なアンテナである。回路82は、プロセッサ401の制御に基づいて、マイクロ波を用いた無線通信に関する送受信の処理を行う。アンテナスイッチ72は、アンテナ62と回路82との間に接続されている。プロセッサ401は、アンテナスイッチ72の状態を制御することで、アンテナ62と回路82の状態を制御する。
 第3通信部413は、アンテナ63、アンテナスイッチ73、回路83を含む。アンテナ63は、Bluetoothに対応する電磁波を用いた送受信が可能なアンテナである。回路83は、プロセッサ401の制御に基づいて、Bluetoothの無線通信に関する送受信の処理を行う。アンテナスイッチ73は、アンテナ63と回路83との間に接続されている。プロセッサ401は、アンテナスイッチ73の状態を制御することで、アンテナ63と回路83の状態を制御する。
 実施の形態1では、第1通信部411のアンテナ61は、無線データ通信と無線給電との両方に対応可能な共用アンテナである。この共用アンテナに関して、アンテナスイッチ71の状態に応じて、無線データ通信と無線給電との切り替えが可能となっている。例えば、第1通信部411に関して、無線データ通信を行う際には、アンテナスイッチ71によってアンテナ61と回路81とが接続された状態にされる。例えば、回路81は、プロセッサ401からの情報を処理して送信信号をアンテナ61に送り、アンテナ61からの受信信号を処理して情報をプロセッサ401に送る。無線給電を行う際には、アンテナスイッチ71によってアンテナ61とAC-DCコンバータ421とが接続された状態にされる。無線給電の場合、アンテナ61で受信した交流電力が、AC-DCコンバータ421で直流電力に変換され、充電制御回路422を介してバッテリ423に充電される。
 通信制御部401Aは、無線通信インタフェースのプロトコル処理等を制御する。通信制御部401Aは、無線データ通信の必要性を判断し、無線データ通信要求である接続要求を発生させる。
 電力管理部401Bは、バッテリ423の残量等の状態、電力の状態を監視、管理し、その状態に基づいて、無線給電の必要性を判断し、必要な場合に無線給電の要求を発生させる。
 アンテナ制御部401Cは、スケジュール情報J4に従って、通信部410のアンテナおよび回路を選択して使用するように、アンテナスイッチ71~73の切り替えを制御する。
 スケジュール管理部401Dは、狭域基地局2または無線給電装置3から取得した無線リソース割り当てを含むスケジュール情報J4をメモリ402に格納し、管理する。スケジュール管理部401Dは、そのスケジュール情報J4に従って、無線データ通信や無線給電の実行を制御する。
 端末情報管理部401Eは、端末情報JTを作成し、メモリ402に格納し、管理する。端末情報JTは、自機である無線端末装置4に関するID、種類、位置、状態、装置構成情報、等を含む情報である。位置は、GPSセンサ等によって取得した位置情報、あるいは無線基地局から取得した位置情報等である。状態は、バッテリ423の充電状態を含む。装置構成情報は、通信部410の種類(無線通信インタフェース、電磁波の種類等を含む)や数、特にアンテナの種類や数、等の構成情報を含む。
 画像処理部401Fは、後述の位置判断機能等を備える場合に対応して備える処理部である。画像処理部401Fは、カメラ404で撮影した画像を解析することで、画像内に写っている無線給電装置3等の装置の有無や位置や距離や方向等を判断する。画像処理部401Fの判断結果情報は、メモリ402に格納される。なお、画像処理部401Fは、専用のIC等で実装されてもよい。
 [無線端末装置(1-2)-無線通信方式]
 無線端末装置4の通信制御部401Aおよび通信部410における実装で対応する無線通信インタフェースの例は以下である。(1)Wi-Fi(登録商標)、(2)LTE(登録商標)、(3)WiGig(登録商標)、(4)WiMAX(登録商標)、(5)Bluetooth、(6)3GPP(3rd Generation Partnership Project)の5G NR(New Radio)。特に、WiGigとNew Radioは、ミリ波帯の電磁波にも対応する通信方式である。第1通信部411は、WiGigまたはNew Radioに対応する実装を有する。第2通信部412は、Wi-Fi、LTE、WiMAX等に対応する実装を有する。第3通信部413は、Bluetoothに対応する実装を有する。第3通信部413は、モバイル網とは別の無線通信インタフェースに対応している。
 [無線端末装置(1-3)-アンテナスイッチ]
 図22は、無線端末装置4の第1通信部411のアンテナ61、アンテナスイッチ71、および回路81等に関する構成例を示す。本例では、ミリ波帯に対応する2つのアンテナ61として、アンテナ61A、アンテナ61Bを有する。無線ICである回路81は、RFIC81-1(RF:Radio Frequency)、ベースバンドIC81-2を含む。
 アンテナスイッチ61は、番号#1~#8で示す8個の端子がある。#5と#6の2つの端子には、アンテナ61(61A,61B)が接続されている。#1と#3の2つの端子には、AC-DCコンバータ421(すなわち無線給電側)が接続されている。#2と#4の2つの端子には、RFIC81-1(すなわち無線データ通信側)が接続されている。#7と#8の2つの制御端子には、プロセッサ401(特にアンテナ制御部401C)が接続されている。#7の制御端子は一方のスイッチ、#8の制御端子は他方のスイッチに対応する。
 アンテナ制御部401Cからの制御端子(#7,#8)への制御信号の入力によって、アンテナスイッチ71内のスイッチの接続先(#1,#2,#3,#4)が選択される。表2200は、アンテナスイッチ71の真理値表を示す。表2200で、制御端子(#7と#8)の入力が“H”(High)か“L”(Low)かによって、スイッチの接続先、すなわちアンテナ61の接続先(無線給電側、無線データ通信側)が選択される。#7の入力はアンテナ61A(#5)に関する切り替え用、#8の入力はアンテナ61B(#6)に関する切り替え用である。例えば、(#7,#8)の入力が(H,H)である場合、アンテナ61A,61Bの接続先として(#1,#3)が選択される。すなわち、2つのアンテナが共にAC-DCコンバータ421(無線給電側)に接続される。(L,L)の場合、アンテナ61A,61Bの接続先として(#2,#4)が選択される。すなわち、2つのアンテナが共にRFIC81-1(無線データ通信側)に接続される。(H,L)の場合、アンテナ61Aが無線給電側、アンテナ61Bが無線データ通信側に接続される。(L,H)の場合、アンテナ61Aが無線データ通信側、アンテナ61Bが無線給電側に接続される。なお、アンテナスイッチ71内のスイッチは、制御に応じてオフ状態をとることもできる。例えば、アンテナ61Aが接続されているスイッチは、オフ状態の場合、#5の端子に対し、#1,#2のいずれの端子とも接続されない状態となる。このオフ状態では、無線給電および無線データ通信のいずれも行われない。
 プロセッサ401、特にスケジュール管理部401Dは、狭域基地局2または無線給電装置3からスケジュール情報J4を取得し、メモリ402に格納する。スケジュール管理部401Dは、メモリ402のスケジュール情報J4に従って、アンテナ制御部401C等との連携で、無線データ通信と無線給電の実行を制御する。制御に従い、アンテナ制御部401Cは、アンテナスイッチ71に制御信号を与える。制御に従い、無線通信部401Aは、回路81の動作を制御する。制御に従い、電力管理部401Bは、充電制御回路422の動作を制御する。
 図38は、無線端末装置4の第1通信部411のアンテナスイッチ71等の構成例を示す。第1通信部411は、ミリ波帯に対応するアンテナ61として、後述の図24のような4つのアンテナ61-1,61-2,61-3,61-4を有する。対応して、この構成では、2つのアンテナスイッチ71(71-1,71-2)を有する。各アンテナスイッチ71の構成は、図22の場合と同様であり、例えば番号#1~#8の端子を有する。アンテナスイッチ71-1には、図24の筐体の長辺の上側の前面s1のアンテナ61-1および背面s2のアンテナ61-3が接続されている。アンテナスイッチ71-2には、長辺の下側の前面s1のアンテナ61-2および背面s2のアンテナ61-4が接続されている。アンテナスイッチ71-1およびアンテナスイッチ71-2の接続先(#1~#4)には、それぞれ、AC-DCコンバータ421および回路81が接続されている。プロセッサ401、特にアンテナ制御部401Dは、アンテナスイッチ71(71-1,71-2)の切り替えを制御する。図38のアンテナスイッチ71-1,71-2の状態の例では、アンテナ61-1およびアンテナ61-2が無線データ通信側に、アンテナ61-3およびアンテナ61-4が無線給電側に接続されている。
 [無線端末装置(1-4)-変形例]
 図23は、図22に対する変形例の無線端末装置4の構成を示す。図23の変形例は、図22の構成との違いとして以下である。この無線端末装置4では、AC-DCコンバータとして、第1AC-DCコンバータ421-1、第2AC-DCコンバータ421-2の2つが並列に設けられている。通信部410のうち、第1通信部411のアンテナスイッチ71と第1AC-DCコンバータ421-1とが接続され、第2通信部412のアンテナスイッチ72と第2AC-DCコンバータ421-2とが接続されている。すなわち、この構成では、ミリ波帯の第1通信部411とマイクロ波帯の第2通信部412とのいずれからもバッテリ423への充電が可能である。この変形例では、第1通信部411のアンテナ61および第2通信部412のアンテナ62は、無線データ通信と無線給電との両方に対応可能な共用アンテナである。この共用アンテナに関して、アンテナスイッチ71,72の状態に応じて、無線データ通信と無線給電との切り替えが可能となっている。
 AC-DCコンバータの構成はこれに限らず可能である。これらの2つのAC-DCコンバータを1つのAC-DCコンバータとして併合し、共用する構成も可能である。ただし、その共用の構成とする場合、第1通信部411がミリ波帯、第2通信部412がマイクロ波帯に対応するため、広帯域のAC-DCコンバータを用いる必要がある。
 [無線端末装置(1-5)-外観]
 図24は、無線端末装置4の外観に関する構成例、特にスマートフォンの場合でのアンテナに関する構成例を示す。図24の(A)は、無線端末装置4の筐体のうち、表示画面を持つ側である前面s1側の平面(x-y平面とする)の構成を示し、(B)は、背面s2側の平面の構成を示す。x方向が短辺、y方向が長辺に対応する。前面s1には、主な長方形の領域として、タッチパネルである表示装置407の表示画面900を有する。前面s1の表示画面900の外側にある額縁領域には、ホームボタン903、カメラ404のうちのインカメラ404-1(特にレンズ部)、スピーカ406等が設けられている。筐体の側面付近には、図示しないマイク405等が設けられている。背面s2では、カメラ404のうちのアウトカメラ404-2(特にレンズ部)、等が設けられている。
 また、無線端末装置4の筐体内には、破線で示すが、マイクロ波帯の第2通信部412のアンテナ62(62-1,62-2)が備えられている。本例では、筐体の前面s1および背面s2の平面視で、額縁領域における長辺(y方向)の上下辺における中央の位置に、2つのアンテナ62-1,62-2が設けられている。特に、上側のアンテナ62-1は、Wi-Fiに対応するアンテナであり、下側のアンテナ62-2は、LTE、New Radioに対応するアンテナである。
 また、無線端末装置4の筐体内には、前面s1および背面s2で一部が露出する状態で、ミリ波帯の第1通信部411のアンテナ61(61-1~61-4)が備えられている。本例では、額縁領域の長辺(y方向)の上下辺における左右の位置に、合計4つのアンテナ61-1~61-4が特に露出するアンテナ部として設けられている。詳細には、前面s1の右上の位置にアンテナ61-1、前面s1の左下の位置にアンテナ61-2、背面s2の右上の位置にアンテナ61-3、背面s2の左下の位置にアンテナ61-4が設けられている。
 図25は、図24の(A)の前面s1の下辺部のA-A線の断面(x-z平面とする)の一部を示す。無線端末装置4の筐体内の基板1001上に、前面s1側および背面s2側のそれぞれで、ミリ波帯のアンテナ61(61-2,62-4)が実装されている。各アンテナ61は、アンテナエレメント611、LED素子612(LED408の一部)、導光部品613等の部品で構成されている。例えば、前面s1のアンテナ61-2は、アンテナエレメント611-2、LED素子612-2、導光部品613-2を有する。背面s2のアンテナ61-4は、アンテナエレメント611-4、LED素子612-4、導光部品613-4を有する。
 導光部品613は、透明であり、LED素子612の発光を導光して、前面s1または背面s2の一部の露出する領域(すなわち図24のアンテナ部の位置)から外部へ出射させる。筐体の厚さ方向(z方向)で、アンテナエレメント611の上側に導光部品613が重畳するように各部品が配置されている。導光部品613の表面は、前面s1や背面s2と殆ど同一面になるようにして露出している。
 プロセッサ401は、ミリ波帯のアンテナ61を用いる際、例えば無線給電の際に、LED素子612を発光させるように制御する。これにより、前面s1や背面s2でのアンテナ61の導光部品613が光る。導光部品613の位置はアンテナエレメント611の位置と対応している。これにより、ユーザに対し、ミリ波のアンテナ61の位置を、光でわかりやすく伝えることができる。上辺部のアンテナ61(61-1,61-3)も同様の構成である。
 [無線給電装置(1-1)]
 図26は、無線給電装置3のブロック構成を示す。無線給電装置3は、プロセッサ301、メモリ302、センサ303、カメラ304、表示装置307、LED308、通信部310、第1送電部311、第2送電部312、電源制御回路321、電源322等を備える。
 プロセッサ301は、CPU等で構成され、無線給電装置3全体の制御を行い、無線給電の際の送電(すなわち電磁波送信)等を制御する。プロセッサ301は、無線給電の際には、電源322から電源制御回路321を介して送電部(第1送電部311、第2送電部312)に電力を供給するように制御する。プロセッサ301は、プログラム処理等により実現される処理部として、通信制御部301A、送電制御部301B、スケジュール管理部301C、端末情報管理部301D、画像処理部301Eを有する。
 通信部310は、狭域基地局2や無線端末装置4との無線通信を行うための無線通信インタフェース装置に対応する。通信部310は、アンテナ311A、アンテナスイッチ311B、回路(無線IC)311Cを含む。第1送電部311は、ミリ波帯による無線給電を行う。第2送電部312は、マイクロ波帯による無線給電を行う。各送電部は、アンテナ、アンテナスイッチ、回路等を含む。第1送電部311は、アンテナ311a、アンテナスイッチ311b、回路311cを含む。第2送電部312は、アンテナ312a、アンテナスイッチ312b、回路312cを含む。送電部は、電源322の電力に基づいて、無線端末装置4に送電するための電力を生成し、その電力をアンテナからの電磁波送信によって送電する。
 センサ303は、GPSセンサ、電子コンパス、ジャイロセンサ、照度センサ、近接センサ等を含む。GPSセンサは、無線給電装置3の位置情報を取得する。電子コンパスは、無線給電装置3の方角情報を取得する。ジャイロセンサは、無線給電装置3の傾き等を取得する。近接センサは、無線端末装置4を含む物体の近接の状態を検出する。後述の位置判断機能を備える場合には、このようなセンサを用いてもよい。
 通信制御部301Aは、無線基地局や無線端末装置4との無線通信の際に通信部310を制御する。送電制御部301Bは、無線給電の際に送電部(第1送電部311、第2送電部312)を制御する。また、送電制御部301Bは、自機での無線給電の制御に係わる情報を、給電装置情報JPとして、メモリ302に格納し、管理する。給電装置情報JPは、無線給電装置3のID、種類、位置、状態、装置構成情報等を含む。装置構成情報は、送電部の電磁波の種類、アンテナの数等の情報を含む。
 スケジュール管理部301Cは、無線基地局からスケジュール情報J3を取得し、メモリ302に格納し、管理する。スケジュール管理部301Cは、スケジュール情報J3に従って、各部との連携で、無線給電の実行を制御する。端末情報管理部301Dは、通信部310等を介して、無線端末装置4から端末情報JTを取得し、メモリ302に格納し、管理する。その端末情報JTには、前述の無線端末装置4のID、種類、位置、状態、装置構成情報等を含む。端末情報管理部301Dは、端末情報JT等に基づいて、無線端末装置4の状態等を把握する。
 また、後述の位置判断機能を備える場合、プロセッサ301は、カメラ304および画像処理部301Eを用いて、周辺の無線端末装置4や他の装置との位置関係や見通しの関係を判断する。プロセッサ301は、判断結果情報における無線端末装置4の位置や位置関係等を表す情報を、メモリ302に格納し、管理する。画像処理部301Eは、位置判断機能等に係わる画像処理を行う。画像処理部301Eは、カメラ304で撮影した画像の解析によって、自機である無線給電装置3の周辺にある無線端末装置4を含む装置の存在や位置や距離や方向等を把握する。プロセッサ301は、その情報を用いて位置判断機能等を実現する。
 表示装置307は例えばタッチパネルで構成され、タッチ入力操作を受け付ける。表示装置307の表示画面には、無線給電装置3が取得した情報や処理した情報が表示される。また、表示画面には、本無線給電システムに係わる設定情報が表示され、ユーザによる設定操作が可能である。例えば、設定情報では、初期設定として、無線給電装置3の位置等の登録が可能である。LED308は、無線給電装置3の状態を表す表示制御が行われる。
 [無線給電装置(1-2)]
 図27は、無線給電装置3の外観の構成例を示す。図27の(A)では斜視、(B)では鉛直上方から平面視した構成を示す。無線給電装置3は、筐体の支柱330に対し、概略的に三角柱形状のアンテナ部331が設けられている。支柱330およびアンテナ部331の頭頂面には、マイクロ波帯に対応するマイクロ波アンテナであるアンテナ362が設けられている。アンテナ362は例えば円板形状を有する。このアンテナ362は、図26の第2送電部312のアンテナ312aに対応する。
 また、アンテナ部331の三角柱の3つの側面には、ミリ波帯に対応するミリ波アンテナである3つのアンテナ361としてアンテナA1,A2,A3が設けられている。このアンテナ361(A1~A3)は、図26の第1送電部311のアンテナ311aに対応し、それぞれアレーアンテナで構成されている。すなわち、例えばアンテナA1の面には、図示しないが複数の小さいアンテナ(アレーアンテナ素子)が配列されている。
 (B)の平面視で、アンテナ部331は、正三角形形状を有する。アンテナ361の各アンテナA1~A3は、それぞれの方向、本例では水平360度を3分割した方向d1~d3を向いている。また、支柱330に対してアンテナ部311を回転可能な構造とすることで、アンテナ361の3つの側面の向きを、ユーザによって調節可能となっている。
 このようなアンテナ361の構成により、無線給電装置3の周りに3次元でどの方向のどの位置に無線端末装置4があったとしても、基本的にミリ波の電磁波が届くので、無線給電が可能である。例えば、アンテナA1の場合、アンテナA1の側面(線a1で示す)に対応する180度の範囲をカバーする。ただし、ミリ波の直進性の特性から、無線端末装置4が存在する詳しい方向や位置に応じて、無線給電の効率が異なる場合がある。例えば、方向d1の先にある点p1の位置に無線端末装置4がある場合と、方向d1と方向d2の間にある点p2の位置に無線端末装置4がある場合とでは、前者の場合の方が無線給電の効率が高くなる場合がある。
 また、本例では、アンテナ361(A1~A3)の面には、図示のように、それぞれ、カメラ304(304-1~304-3)が設けられている。例えば、各側面の上辺の近くの位置で、アレーアンテナ素子を避けた位置に、各カメラ304(特にレンズ部)が設けられている。各カメラ304の撮影方向(すなわちレンズ部の光軸)は、各アンテナA1~A3および各側面の面垂直方向である方向d1~d3と同じである。無線給電装置3の画像処理部301Eは、カメラ304の画像に基づいて、対象となる無線端末装置3の存在や位置(特に前述のアンテナ61の位置)等を把握可能である。特に、無線給電装置3は、アンテナ361(A1~A3)の方向(方向d1~d3)に、無線端末装置3のアンテナ61があるかどうかや、その方向に遮蔽物が無いかどうか等を把握可能である。無線給電装置3は、どのアンテナ361(A1~A3)がカバーする範囲(方向d1~d3を中心とする所定の範囲)に無線端末装置3があるかを把握可能である。
 無線給電装置3の構成は、上記構成例に限らず可能である。カメラ304を備えない構成も可能である。また、例えば、ミリ波のアンテナ361およびアンテナ部331に関して、4つ以上の側面および方向を持つようにしてもよいし、2つ以下の側面および方向を持つようにしてもよい。また、例えば、カメラ304の位置は、アンテナ361の面の中央位置としてもよいし、アンテナ361の面以外の位置としてもよい。
 [ミリ波の無線給電および見通しの関係]
 図28は、ミリ波を用いた無線給電を行う場合の、無線給電装置3と無線端末装置4との位置関係の例を示す。図28の(A)は概要を斜視で示し、特に、無線給電装置3のミリ波帯のアンテナ361(例えばアンテナA1)と、無線端末装置4のミリ波帯のアンテナ61との間の見通しの関係を示す。空間内での無線給電装置3の概略的な位置を位置P3とし、無線端末装置4の概略的な位置を位置P4とする。位置P3と位置P4との距離は数m以下であるとする。
 本例では、無線給電装置3のアンテナA1と、無線端末装置4の前面s1のアンテナ61(61-1,61-2)とが概略的に対向して配置されている。ラインE1はアンテナA1とアンテナ61-1とを結ぶ直線であり、ラインE2はアンテナA1とアンテナ61-2とを結ぶ直線である。このようなアンテナ間のラインの方向が、アンテナA1の方向d1に十分に近い範囲内の場合、ミリ波を用いた無線給電を効率的に行うことができる。このようなアンテナ間のラインの方向が、アンテナA1の方向d1の範囲外になる場合、無線給電を効率的に行うことができない。また、アンテナ間のライン上に、遮蔽物OBがある場合には、ミリ波が遮蔽されることで、見通しの関係が成立せず、無線給電が非効率または不可能となる。
 図28の(B)は、鉛直上方からの俯瞰での配置例を示す。特に、アンテナA1の方向d1に対し、アンテナ間のラインE1が殆ど一致する場合を示す。この場合、特にラインE1を用いて最も効率的な無線給電が可能である。ラインE2の方でも十分に効率的な無線給電が可能である。
 図28の(C)の配置例では、特に、アンテナA1の方向d1に対し、効率的に無線給電が可能となる見通しの関係を形成するようなラインが無い場合を示す。この配置例では、アンテナA1の方向に対する無線端末装置4の方向Ds1,Ds2の差が大きい。このような位置関係の場合、無線給電用の組としては選択されないか、優先順位が下位とされる。前述のように、無線給電装置3の方向と無線端末装置4の方向との関係から見通しの関係を判断することで、好適な割り当てが可能である。
 [無線端末装置-処理フロー]
 図29は、無線端末装置4におけるバッテリ423の充電の制御に関する処理フローを示す。図29のフローはステップS401~S414を有する。以下、ステップの順に説明する。本処理フローは、バッテリ423の残量が少なくなってきた時に、無線給電を用いて自動充電を行うことができる機能に対応している。これにより、ユーザがACアダプタ424での充電を忘れた場合でも、無線端末装置4が無線給電装置3の範囲内にある場合には、自動的にバッテリ424を充電することができる。
 S401で、無線端末装置4の電力管理部401B(図23)は、バッテリ423の端子電圧を、充電制御回路422を介して監視しており、その端子電圧値(VBとする)を読み取る。S402で、電力管理部401Bは、予め設定された端子電圧VBに関する閾値Vth1および閾値Vth2(Vth1>Vth2)を用いて、それらの閾値に対するその時の端子電圧値VBの大きさを判断する。端子電圧値VBが閾値Vth1よりも小さい場合(Y)には(VB<Vth1)、S403へ進む。S403で、電力管理部401Bは、表示装置407に警告表示を行う。警告表示は、例えば、「バッテリを充電してください」等の、ユーザに充電を促す旨の情報の表示である。なお、同様に、音声出力を用いてもよい。S404で、電力管理部401Bは、警告表示から所定の時間内に、ACアダプタ424が接続された場合(Y)にはS405へ進み、接続されない場合(N)にはS406へ進む。S405で、電力管理部401Bは、ACアダプタ424および電源制御回路422を介して、バッテリ423への充電を開始する。
 S406で、電力管理部401Bは、再度、バッテリ423の端子電圧値VBを読み取る。S407で、電力管理部401Bは、端子電圧値VBが、閾値Vth2よりも小さい場合(Y)には(VB<Vth2)、S408へ進む。S408で、電力管理部401Bは、表示装置407に警告表示を行う。警告表示は、例えば、「バッテリの充電を行います」等の、自動的に充電を行う旨の情報の表示である。
 S409で、電力管理部401Bは、狭域基地局2に、充電要求である無線給電要求を送信する。S410で、電力管理部401Bは、狭域基地局2から、充電承認である無線給電承認を受信する。S411で、スケジュール管理部401Dは、狭域基地局2から、スケジュール情報J4を受信する。S412で、スケジュール管理部401Dは、狭域基地局2へ、スケジュール受理通知を送信する。S413で、アンテナ制御部401Cは、スケジュール情報J4に従い、例えば第1通信部411のアンテナ61を、充電側、すなわち無線給電側に接続されるように、アンテナスイッチ71をAC-DCコンバータ421側に切り替える。S414で、電力管理部401Bは、アンテナ61からの受電電力に基づいて、AC-DCコンバータ421および電力制御回路422を介して、バッテリ421に充電を行う。
 他の処理例としては、無線端末装置4は、バッテリ423の充電状態、電力の度合いに応じて、1台の無線給電装置3からの無線給電を要求するか、複数の無線給電装置3からの複数の無線給電を要求するか等を判断し、対応する要求を送信してもよい。
 [無線給電装置-処理フロー]
 図30は、無線給電装置3における無線給電の制御に関する処理フローを示す。図30のフローは下記のステップS301~S308を有する。S301で、無線給電装置3は、無線端末装置4または狭域基地局2または広域基地局1からの無線給電要求を受信したかを確認する。受信した場合(Y)にはS302へ進む。S302で、無線給電装置3は、無線給電要求で対象となっている無線端末装置4に関する端末情報JTを取得するか、または、既にメモリに取得済みの端末情報JTを参照する。S303で、無線給電装置3は、無線給電要求および端末情報JTから、対象の無線端末装置4に対する無線給電の実行の可否等を判断する。この際、無線給電装置3は、前述の見通しの関係の判断を行ってもよい。無線給電装置3は、無線給電を承認する場合、無線給電承認を、狭域基地局2または広域基地局1へ送信する。S304で、無線給電装置3は、狭域基地局2または広域基地局1からのスケジュール通知のスケジュール情報J3を受信する。無線給電装置3は、取得したスケジュール情報J3をメモリに格納する。S305で、無線給電装置3は、スケジュール受理通知を、狭域基地局2または広域基地局1へ送信する。S306で、無線給電装置3は、スケジュール情報J3に従い、無線給電のための準備として、送電部の状態を制御し、無線給電開始通知を、狭域基地局2または広域基地局1へ送信する。S307で、無線給電装置3は、無線端末装置4に対する無線給電を開始する。
 [無線リソースおよびスケジュール]
 図31は、無線リソースおよびスケジュールの例を示す。図31の表では、横軸を時間(言い換えると時間スロット)、縦軸をチャネル(言い換えると周波数)とした行列で、無線リソースおよびスケジュールが表されている。表の1マスが無線リソース単位を表す。本例では、エリア101で使用可能な複数のチャネル(周波数)としてチャネルc1(周波数f1)~チャネルc12(周波数f12)がある場合を示す。本例では時間t1~t12の部分を示す。エリア101内に、複数(例えば6台)の無線給電装置3(ID=PS1~PS6とする)と2台の無線端末装置4(ID=MT1,MT2)があるとする。スケジューリングの例は以下である。
 無線端末装置MT1は、選択された1つの無線給電装置3(例えばPS5)からの1つの無線給電を受ける。無線端末装置MT1には、時間t1~t12の間、無線給電(斜線パターンで示す)用に、チャネルc11(周波数f11)およびチャネルc12(周波数f12)が割り当てられている。無線端末装置MT2には、時間t1~t6では、一般の無線データ通信(ドットパターンで示す)用に、チャネルc1(周波数f1)およびチャネルc2(周波数f2)が割り当てられている。無線端末装置MT2は、時間t7~t10で、複数同時無線給電を受ける。複数同時無線給電として、4台の無線給電装置PS1~PS4からの4つの無線給電が割り当てられる。無線端末装置MT2には、時間t7~t10で、チャネルc1(周波数f1)からチャネルc8(周波数f8)までの8つのチャネルが割り当てられている。対応して、無線給電装置PS1~PS4のスケジュールが確保されている。その後、無線端末装置MT2には、時間t11~t12では、再度、無線データ通信用に、チャネルc1(周波数f1)およびチャネルc2(周波数f2)が割り当てられている。
 [無線通信シーケンス(1)-無線データ通信]
 図32は、通常の無線データ通信の要求が生じた場合の無線通信のシーケンスの例を示す。なお、ここでは、無線基地局が無線データ通信のみに関してスケジューリングを行う。図32は、下記のステップS11~S20を有する。
 S11で、無線端末装置4は、無線データ通信要求である接続要求を、広域基地局1へ送信する。広域基地局1は、無線データ通信要求を把握する。S12で、広域基地局1は、対応する接続要求の情報を、狭域基地局2へ送信する。S13で、狭域基地局2は、対応する接続要求の情報を、無線給電装置3へ送信する。S14で、広域基地局1は、無線データ通信の接続を承認する場合、接続承認通知を、無線端末装置4へ送信する。また、S15で、広域基地局1は、対応する接続承認通知を、狭域基地局2へ送信する。S16で、狭域基地局2は、対応する接続承認情報を、無線給電装置3に送信する。S17で、無線端末装置4は、S14の接続承認の受信に基づいて、広域基地局1に、接続完了通知を送信する。S18で、広域基地局1は、対応する接続完了を、狭域基地局2へ送信する。S19で、狭域基地局2は、対応する接続完了情報を、無線給電装置3に送信する。S20で、無線端末装置4は、広域基地局1を通じて、無線データ通信を行う。上記のように、無線給電装置3および狭域基地局2は、無線端末装置4の無線データ通信の要求に関する情報や状態を、広域基地局1を通じて取得し、把握する。
 [無線通信シーケンス(2)-複数の無線給電]
 図33は、無線通信のシーケンスの一例である第1シーケンスを示す。第1シーケンスは、図32のようにして無線データ通信の接続を完了済みの状態である無線端末装置4が、さらに、複数(例えば2台)の無線給電装置3(31,32)からの無線給電を受ける場合の無線通信のシーケンスを示す。図33では、無線基地局と、無線給電装置3(31,32)と、無線端末装置4との間での制御通信等の動作を示す。なお、ここでは広域基地局1および狭域基地局2を1つにまとめて無線基地局として示す。第1シーケンスは以下のステップS21~S32を有する。
 S21で、無線端末装置4は、図32のようにして無線接続済みの状態である。すなわち、無線端末装置4には、既に、無線データ通信のために、ある無線リソース、例えば周波数F1が割り当て済みである。S22で、無線端末装置4は、バッテリ423の充電の必要性を判断し、必要と判断した場合、無線給電要求を、広域基地局1へ送信する。また、この時、無線端末装置4は、無線給電要求と同時に、端末情報JT、および無線リソース割り当て要求情報を送信する。なお、無線給電要求情報の中に無線リソース割り当て要求情報を含んでもよい。
 端末情報JTは、無線端末装置4のID、種類、位置、姿勢情報、状態、装置構成情報等の各種の情報を含む。位置は、無線端末装置4の位置情報であり、例えばGPSセンサで取得された位置情報、あるいは無線基地局によって測定された位置情報である。あるいは、無線端末装置4の位置は、無線給電装置3によって測定された位置情報としてもよい。また、姿勢情報は、無線端末装置4の向きを表す情報、特にアンテナの向きを表す情報であり、例えばジャイロセンサで検出した情報である。状態は、電力状態、無線データ通信状態、無線給電状態等である。無線リソース割り当て要求情報は、無線リソース割り当て要求量を含む。この要求量は、無線給電用に、例えば周波数のチャネル数単位での量である。この要求量は、これに限らず可能であり、例えば電力量等でもよい。無線基地局側および無線給電装置3側で、その要求量を適宜に換算すればよい。
 また、S22で、無線端末装置4は、無線給電要求および無線リソース割り当て要求情報を送信する際に、電力管理部401Bによって、バッテリ423の充電(すなわち無線給電)に関する緊急度等を判断して、その緊急度等の情報を含めて送信してもよい。電力管理部401Bは、バッテリ423の残量および消費量に基づいて、充電の緊急度を判断する。例えば、無線端末装置4が低消費電力のアプリを利用している時に、バッテリ423の残量が20%である場合に、4チャネル分の無線リソースを要求する。これにより、無線基地局側および無線給電装置側では、その緊急度等に応じた無線リソース割り当て等の判断が可能である。なお、この要求量は、あくまでも無線端末装置4側の要求量である。最終的には、無線基地局側および無線給電装置3側が、他の無線端末装置4の状態や、その時の無線リソース配分や空き等の状況に応じて、スケジューリングとして、無線リソース割り当て量を決定する。
 なお、S22の際、無線端末装置4は、狭域基地局2を経由して広域基地局1へ無線給電要求を送信してもよいし、広域基地局1へ直接に無線給電要求を送信してもよい。また、無線端末装置4が無線給電装置3へ無線給電要求を送信し、無線給電装置3が対応する無線給電要求情報を無線基地局へ送信してもよい。
 S23で、広域基地局1は、無線給電要求等を受信して端末情報JTや無線リソース割り当て要求情報等を把握し、対応する無線給電要求等の情報(同様に端末情報JT等を伴う)を、狭域基地局2を通じて複数の無線給電装置3にも送信する。この際、広域基地局1は、無線給電要求等の情報を、エリア101内の全ての無線給電装置3に送信する。変形例では、広域基地局1は、無線給電要求等の情報を、無線端末装置4の位置に対して周辺にある候補の1つ以上の無線給電装置3を、例えば距離等を用いて判断し、その限定された数の無線給電装置3に送信してもよい。本例では、少なくとも候補となる無線給電装置31,32に要求が送信されている。
 無線給電装置3は、その無線給電要求等の情報を受信して端末情報JTや無線リソース割り当て要求情報等を把握する。S24で、無線給電装置3は、無線給電要求に関する無線給電を承認する場合、無線給電承認を、狭域基地局2を通じて広域基地局1に送信する。また、無線給電装置3が無線給電承認の情報を送信する際に、その無線給電装置3のID、種類、位置、状態、装置構成情報等を含む給電装置情報を、ともに送信する。位置は、無線給電装置3の位置情報である。状態は、例えばその無線給電装置3が他の無線端末装置4との間での無線給電を既に行っている場合の状態等の、無線給電状態を含む。装置構成情報は、その無線給電装置3の送電部のアンテナの種類や数等の構成情報を含む。
 S25で、広域基地局1は、無線給電承認の受信および考慮に基づいて、S23の把握情報を用いて、無線給電および無線データ通信に関する無線リソース割り当てを含むスケジューリングを行う。広域基地局1は、使用可能な無線リソースに基づいて、無線給電および無線データ通信のスケジュール(対応するスケジュール情報)を作成する。本例では、広域基地局1は、無線接続済みの無線端末装置4が無線データ通信用に割り当てている周波数F1や、その時点で空いている周波数等の無線リソースに基づいて、既存のスケジュールの見直しを含む、最新のスケジューリングを行う。
 この際、実施の形態1では、広域基地局1は、既存のスケジュール情報に基づいて、対象の無線端末装置4の無線データ通信で既に使用している周波数、周辺の他の無線端末装置4の無線データ通信で既に使用している周波数等を把握する。また、広域基地局1は、対象の無線給電装置3が他の無線給電を既に行っている場合にはその無線給電で使用している周波数等を把握する。また、広域基地局1は、最新の位置情報に基づいて、対象の無線端末装置4の位置、候補の無線給電装置3の位置、対象の無線端末装置4と候補の無線給電装置3との位置関係、特に見通しの関係等を把握する。広域基地局1は、それらの把握に基づいて、スケジューリングを行う。
 広域基地局1は、無線端末装置4と候補の複数の各々の無線給電装置3との位置関係に基づいて、例えば見通しの関係が良好となる無線給電装置3、あるいは装置間の距離が短い無線給電装置3等を判断する。例えば、広域基地局1は、見通しの関係が良好である順序で優先順位を付けて、対象の無線給電装置3を判断する。また、例えば、広域基地局1は、距離が短い順序で優先順位を付けて、対象の無線給電装置3を判断する。広域基地局1は、判断結果から、要求されている無線給電を行わせる1つ以上の無線給電装置3を決定する。また、対象の無線端末装置4が、複数の無線給電を受ける機能を備えている場合や、特に複数同時無線給電を要求している場合には、広域基地局1は、条件を満たす範囲内で、複数の無線給電を行わせるための複数の無線給電装置3を決定する。広域基地局1は、決定した対象の無線給電装置3、および無線給電の時間や周波数等の無線リソースの割り当ての情報を、スケジュール情報内に組み込む。
 広域基地局1は、スケジューリングの際には、無線端末装置4の位置、方向、装置構成等を考慮し、また、候補の複数の各々の無線給電装置3の位置、方向、装置構成等を考慮して、複数の無線給電に関する決定を行う。各方向は、姿勢情報に対応し、特にアンテナ方向が考慮される。広域基地局1は、無線端末装置4の複数のアンテナのうちいずれのアンテナを無線給電に使用するか、また、複数の無線給電装置3のうちいずれの無線給電装置3を担当する装置とするか、等を選択する。
 スケジューリングの具体例は、前述と同様であるが、複数(2台)の無線給電装置3(31,32)との間での複数の無線給電を行うように、時間、周波数、およびアンテナ等の無線リソースが割り当てられる。例えば、無線給電装置31の無線給電W11のために第1時間および第1周波数が確保され、無線給電装置32の無線給電W12のために第2時間および第2周波数が確保される。複数同時無線給電の場合には第1時間と第2時間とが同じとされる。第1周波数と第2周波数とが異なる周波数とされる。アンテナとして、無線端末装置4のミリ波の通信部411の複数のアンテナ61のうちの2つのアンテナが選択される。この場合、2つの無線給電で周波数およびアンテナが分離される。
 なお、変形例として、広域基地局1は、各装置の位置関係の判断、把握については、無線給電装置3での位置関係の把握結果情報を用いてもよいし、無線端末装置4での位置関係の把握結果情報を用いてもよい。無線給電装置3からの位置関係の把握結果情報は、例えばS24の承認と共に送信されてもよい。無線端末装置4からの位置関係の把握結果情報は、例えばS22の要求と共に送信されてもよい。また、広域基地局1は、複数の無線端末装置4から概略同じ時間帯に複数の無線給電要求を受信している場合には、複数の無線給電要求について、要求量や緊急度、複数の無線端末装置4間での優先度等を考慮して、エリア101全体での最適化を目指したスケジューリングを行ってもよい。
 S26で、広域基地局1は、要求された無線給電の無線リソースがスケジュールに組み込まれた後、無線給電承認を、無線端末装置4へ通知する。また、S27で、広域基地局1は、作成した最新のスケジュール情報を、狭域基地局2、無線端末装置4、および無線給電装置3(31,32)の各装置へ通知する。すなわち、各装置は、スケジュール情報を受信して把握する。無線端末装置4は前述のスケジュール情報J4を取得し、無線給電装置3は前述のスケジュール情報J3を取得する。S28で、狭域基地局2、無線端末装置4、および無線給電装置3の各装置は、スケジュール受理通知を、広域基地局1へ送信する。スケジュール受理通知は、スケジュール情報を受理したことの確認の通知である。
 S29で、無線端末装置4は、スケジュール情報J4に従い、通信部410の状態を、無線データ通信側から無線給電側に切り替えるように、アンテナスイッチの切り替えを行う。すなわち、無線端末装置4は、無線給電の実行のための準備を行う。S30で、複数の各々の無線給電装置3(31,32)は、スケジュール情報J3に従い、無線給電開始通知を、狭域基地局2を通じて広域基地局1へ送信し、また、広域基地局1を通じてまたは直接に、無線端末装置4へ送信する。S31で、各無線給電装置3(31,32)は、スケジュール情報J3に従い、無線端末装置4との間で、無線給電を開始する。無線端末装置4は、各無線給電装置3(31,32)からの無線給電を受けて、その受電電力をバッテリ423に充電する。S32で、無線給電装置3は、スケジュール情報J3に従った無線給電を終了した場合、無線給電終了通知を、狭域基地局2を通じて広域基地局1へ送信する。また、無線端末装置4は、無線給電終了通知を、広域基地局1へ送信する。広域基地局1は、各装置からの無線給電終了通知を受信して、各装置の状態を把握する。
 本シーケンスのように、本システムでは、位置関係等に基づいて選択された好適な複数の無線給電装置3と無線端末装置4との間での複数の無線給電を行うことができ、無線端末装置4は、効率的に充電を行うことができる。また、その際には、好適な周波数等が割り当てられることで、無線データ通信と無線給電との干渉や、複数の無線給電の干渉が防止される。
 [無線通信シーケンス(3)-複数の無線端末装置]
 図34は、無線通信のシーケンスの他の一例である第2シーケンスを示す。第2シーケンスでは、以下の場合のスケジューリングについて示す。エリア101内に、複数の無線給電装置3(本例では4台の無線給電装置31~34)を有し、それぞれの範囲内に、2つの無線端末装置4(41,42)がある場合とする。一方の無線端末装置41が周波数F1で無線給電を受けている途中の状態で、無線接続済みの他方の無線端末装置42が、ミリ波の無線給電の要求を発生させた場合とする。図34のシーケンスは、下記のステップS41~S50を有する。
 S41で、無線端末装置41は、既存のスケジュールに従って、例えば無線給電装置31との間で、周波数F1の割り当てで、ミリ波の無線給電の実行中である。また、無線端末装置42は、所定の周波数の割り当てで、無線データ通信の接続済みの状態である。S42で、無線端末装置42は、充電の必要性の判断に基づいて、無線給電要求を、無線基地局(広域基地局1)に送信し、広域基地局1は、狭域基地局2を通じて、対応する無線給電要求を、複数の無線給電装置3(31~34)に送信する。S43で、各無線給電装置3は、狭域基地局2を通じて広域基地局1に無線給電承認を送信する。
 S44で、広域基地局1は、無線給電要求および無線給電承認の把握に基づいて、スケジューリングを行う。その際、広域基地局1は、複数の各無線端末装置4(41,42)の無線リソースの割り当ての状態、および空いている無線リソースの状態に基づいて、無線データ通信および無線給電に関する最新のスケジュールを作成する。具体的には、本例では、広域基地局1は、スケジューリングの際、無線端末装置42の無線給電用の無線リソースとして、同じ時間帯の無線端末装置41の無線給電の周波数F1とは異なる周波数、例えば周波数F2を割り当てる。また、スケジューリングの際、広域基地局1は、既に実行中の無線データ通信や無線給電の状況を踏まえて、新たに無線給電を行わせる無線給電装置3を選択する。本例では、既に無線給電装置31が無線端末装置41に対する無線給電を実行中であるため、広域基地局1は、無線給電装置31については、選択肢から除外するか、または割り当ての優先順位を下位とする。
 また、本例では、スケジューリングの際、広域基地局1は、無線給電要求の無線リソース割り当て要求量等も考慮しながら、複数の無線給電装置3(31~34)のうち、効率的な無線給電を実現するための好適な1つ以上の無線給電装置3を選択する。また、この際、広域基地局1は、前述のように、装置間の見通しの関係が良好であることを考慮して、無線給電を行う組を選択する。例えば、図5で、無線給電装置31を除くと、見通しの関係が最も良好なのが無線給電装置33であるとする。その場合、広域基地局1は、無線給電装置33を、無線端末装置42に対する新たな無線給電を行わせる装置として選択し割り当てる。また、この際、広域基地局1は、前述のように、アンテナ間の位置関係の判断に基づいて、好適な1つ以上のアンテナ61を選択して割り当ててもよい。例えば、無線給電装置33のアンテナ361との見通しの関係が良好なアンテナ61として、アンテナ61-1が選択される。
 S45で、広域基地局1は、無線端末装置42および無線端末装置41に、無線給電承認を送信する。なお、本例では、広域基地局1は、無線給電要求を行った無線端末装置42だけでなく、無線端末装置41に対しても、対応する無線給電承認の情報を送信するようにしている。S46で、広域基地局1は、スケジュール通知を、狭域基地局2、無線給電装置3、無線端末装置41および無線端末装置42に送信する。なお、本例では、広域基地局1は、無線端末装置42だけでなく、無線端末装置41に対しても、対応するスケジュール通知を送信するようにしている。無線給電装置3はスケジュール情報J3を取得し、無線端末装置41および無線端末装置42は、スケジュール情報J4を取得する。
 S47で、狭域基地局2、無線給電装置3、無線端末装置41および無線端末装置42の各装置は、スケジュール受理通知を、広域基地局1へ送信する。S48で、無線端末装置42は、アンテナが無線給電側に接続されるようにアンテナスイッチを切り替えて、無線給電の準備を行う。S49で、無線給電装置3は、無線給電開始通知を、狭域基地局2を通じて広域基地局1へ送信する。広域基地局1は、対応する無線給電開始通知を、狭域基地局2を通じて、無線端末装置42および無線端末装置42へ送信する。この際の無線給電開始通知は、無線給電装置3が無線端末装置42に対し、周波数F2を用いて無線給電を開始する旨の通知である。
 S50で、無線給電装置3、特に無線給電装置31は、無線端末装置41に対して、引き続き、周波数F1を用いた無線給電を継続する。無線給電装置3、特に新たに選択された無線給電装置33は、無線端末装置42に対し、新たに、周波数F2を用いて無線給電を開始する。無線端末装置42は、周波数F2での無線給電を受けて、受電電力をバッテリ423に充電する。その後、各無線給電が終了した場合には、無線給電終了通知に基づいて、無線リソースが解放される。無線基地局は、解放された無線リソースを、新たなスケジューリングの際に使用可能である。上記のように、第2シーケンスの例では、複数の無線給電装置3と複数の無線端末装置4との間の複数の無線給電に関して、同じ時間帯における担当する無線給電装置4、無線給電の周波数等を分離することで、干渉を防止しながら、効率的な無線給電が可能である。
 なお、上記では図1のように狭域基地局2と無線給電装置3とが別体である場合のシーケンスを示した。図2のように狭域基地局2と無線給電装置3とが無線基地局給電装置5として一体型である場合でも、同様の制御が実現できる。その場合、狭域基地局2と無線給電装置3との無線通信が削減される。また、上記では広域基地局1がスケジューリングを行う場合のシーケンスを示したが、狭域基地局2または無線基地局給電装置5がスケジューリングを行う場合でも、同様の制御が実現できる。なお、広域基地局1がスケジューリングを行う場合と、狭域基地局2がスケジューリングを行う場合とでは、スケジューリング対象エリアに違いがあってもよい。狭域基地局2がスケジューリングを行う場合、スケジューリング対象エリアがエリア101に限定される。広域基地局1がスケジューリングを行う場合、スケジューリング対象エリアは、エリア101よりも広いエリアとしてもよい。
 第2シーケンスでは、複数の無線端末装置4間での連携等も想定して、スケジュール通知や無線給電開始通知等を、無線端末装置41および無線端末装置42の両方に通知する方式としたが、これに限らず可能である。スケジュール通知等を、対象の無線端末装置42のみへ通知する方式としてもよい。
 [無線通信シーケンス(4)-最優先データ通信]
 図35は、無線通信のシーケンスの他の一例である第3シーケンスを示す。本例では、無線データ通信として、一般の無線データ通信とは区別される、それよりも重要性や優先度合いが高い種類の無線データ通信(「最優先データ通信」と記載する)の要求が生じた場合を示す。本例では、エリア101の複数(例えば2台)の無線端末装置4(41,42)のうち、一方の無線端末装置41は、無線給電装置3(例えば無線給電装置31)から周波数F1を用いて無線給電を受けている途中の状態であるとする。そして、その際、他方の無線端末装置42に関して、無線データ通信の接続済みの状態で、最優先データ通信の要求が発生した場合を示す。図34のシーケンスは下記のステップS61~S80を有する。
 ここで、最優先データ通信は、超高信頼・低遅延通信(URLLC:Ultra-Reliable and Low Latency Communications)という性質の無線データ通信(送信または受信の少なくとも一方の通信)である。URLLCは、リアルタイムでの通信を継続し、非切断が望ましい通信である。URLLCは、例えば遠隔手術、車両自動運転等に応用される。URLLCは、無線端末装置4が属する単一の狭域基地局2(対応するエリア101)内の制御に限定されず、狭域基地局2が属する広域基地局1とは別の広域基地局1の管轄する範囲内に存在する他の無線端末装置4等の装置との間での通信の場合もある。URLLCは、その性質上、例えばミリ波帯の全チャネルを使用して行う場合も想定される。
 S61で、無線端末装置41は、既存のスケジュールに基づいて、無線給電装置31から、周波数F1を用いて無線給電が行われている。また、無線端末装置42は、所定の周波数を用いて、無線データ通信の接続済みの状態である。S62で、狭域基地局2は、広域基地局1から、URLLC要求を割り込み信号として受信したとする。広域基地局1では、コア網等を通じて、他の広域基地局からそのURLLC要求を受けている。そのURLLCは、対象が無線端末装置42であるとする。S63で、無線端末装置42も、広域基地局1を通じて、狭域基地局2と略同時に、URLLC要求を受信している。
 S64で、狭域基地局2は、そのURLLC要求に基づいて、対象の無線端末装置42に対する無線データ通信が、優先度が高い種類のものであることを把握する。また、その時、狭域基地局2は、無線端末装置41が無線給電装置31から無線給電中の状態であることも把握している。狭域基地局2は、URLLCが他の無線データ通信や無線給電と干渉しないように、URLLCを最優先とすべきと判断する。そのため、まず、S64で、狭域基地局2は、実行中の無線給電に関する無線給電停止要求を、無線給電装置31に送信する。S65で、無線給電装置31は、無線給電停止要求の受信に応じて、即座に、無線端末装置41に対する無線給電を停止する。また、その際、無線給電装置31は、無線給電停止通知を、狭域基地局2および無線端末装置41に送信する。
 S66で、無線給電停止通知を受信した無線端末装置41は、アンテナを、無線給電側から無線データ通信側に接続されるように、アンテナスイッチを切り替える。なお、無線端末装置4は、通常時には、無線データ通信を基本とするので、アンテナを、無線データ通信側に接続された状態にしておく。
 S67で、狭域基地局2は、URLLCを考慮したスケジューリングを行う。例えば、無線端末装置42のURLLC用に、時間および周波数が優先的に確保される。そして、S68で、狭域基地局2は、スケジュール通知と共に、無線端末装置42に対するURLLCを開始させる。それに伴い、無線端末装置42は、狭域基地局2および広域基地局1を通じて、外部の相手側の装置との間でのURLLCの無線データ通信を実行する。
 S69で、一方、無線端末装置41は、S65で無線給電が中途で停止された後、無線給電の再開のための要求である再給電要求を、例えば定期的なタイミングで、狭域基地局2に送信する。または、無線端末装置41から無線給電装置31に再給電要求を送信し、無線給電装置31から狭域基地局2に対応する再給電要求を送信するようにしてもよい。
 S70で、狭域基地局2は、再給電要求を受信すると、無線給電を再開させるか(言い換えると承認するか)を判断する。本例では、狭域基地局2は、URLLCが継続している状態では、再開、承認を行わないと判断する。本例では、狭域基地局2は、再給電要求を受けた場合にURLLCが継続中、未終了の場合には、無線端末装置41へ応答を送信しない。または、狭域基地局2は、非承認の応答を送信してもよい。S71で、URLLCが終了した場合に、無線端末装置42から狭域基地局2へURLLC終了通知が送信されている。または、狭域基地局2は、広域基地局1との通信に基づいて、URLLC終了の状態を把握する。
 S72で、狭域基地局2は、再給電要求を受けた場合にURLLCが終了した状態の場合には、再度、スケジューリングを行う。狭域基地局2は、このスケジューリングでは、URLLCの無線リソースが解放されたので、その無線リソースを用いて新たなスケジュールを作成可能である。例えば、無線給電装置31からの無線端末装置41の無線給電のために、再度、周波数F1が割り当てられる。なお、このスケジューリングの際、状況によっては、前の周波数F1とは異なる周波数が割り当てられてもよいし、前とは異なる無線給電装置3が選択されて割り当てられてもよい。
 S73で、狭域基地局2は、新たなスケジュールに基づいた無線給電要求を、無線給電装置3へ送信する。S74で、無線給電装置3は、無線給電の再開が可能な状態の場合、無線給電承認を、狭域基地局2へ送信する。S75で、狭域基地局2は、無線給電の再開の承認である無線給電承認を、無線端末装置41へ送信する。S76で、狭域基地局2は、新たなスケジュール通知を、無線給電装置3および無線端末装置41へ送信する。S77で、無線給電装置3および無線端末装置41は、スケジュール受理通知を、狭域基地局2へ送信する。S78で、無線端末装置41は、スケジュール情報に従い、周波数等に変化がある場合には、その変化に対応させて、アンテナを、無線給電側に接続されるように、アンテナスイッチを切り替える。
 S79で、無線給電装置31は、無線給電開始通知を、無線端末装置41に送信する。この通知は、スケジューリングで割り当てられた周波数F1を使用して無線端末装置41への無線給電を再開する旨の通知である。そして、無線給電装置31は、無線端末装置41との間で、周波数F1を用いて無線給電を開始する。無線端末装置41は、その無線給電を受けて、受電電力をバッテリ423に充電する。
 上記シーケンスでは、S66で、無線端末装置41は、アンテナを、無線給電側から無線データ通信側に切り替え、S78で、アンテナを、無線データ通信側から無線給電側に切り替えた。変形例のシーケンスとして以下としてもよい。S66で、無線端末装置41は、アンテナを、無線給電側から無線データ通信側に切り替えずに、S69で、再給電要求を狭域基地局2に送信する。また、無線端末装置41は、S75で、再開のための無線給電承認を受信した場合、S78で、アンテナを切り替えず、無線給電を再開する。上記URLLCの例に限らず、無線データ通信の種類や内容に関して、緊急度、重要度、優先度等が判断できる場合に、その判断に応じたスケジューリングおよび制御が可能である。
 [スケジューリング例]
 図36は、図35の第3シーケンスの例にも対応したスケジュール例を示す。図36の(A)と(B)は、URLLC要求の前後での、無線リソース割り当てのスケジュール情報の変化の例を示す。本例では、エリア101の複数の無線端末装置4として、例えば12台の無線端末装置4(ID=MT1~MT12)があるとする。(A)のスケジュールで、無線端末装置MT1は、チャネルc12およびc13の2つのチャネルを使用して、時間t1~t12の間、無線給電を受ける。無線端末装置MT3は、チャネルc1の1つのチャネルを使用して、時間t1~tt10の間、一般の無線データ通信を行う。また、無線端末装置MT4~MT12の9台の無線端末装置4は、チャネルc2~c10の9チャネルを使用して、図2の例のような多機器接続データ通信(MMTC)(格子パターンで示す)を行う。
 無線端末装置MT2を対象とする最優先通信としてURLLCの要求が発生した場合に、スケジューリングによって、(B)のスケジュールが作成される。(B)のスケジュールで、無線端末装置MT2は、全チャネルc1~c12を使用して、時間t5,t6,t9,t10で、URLLC(ストライプパターンで示す)を行う。URLLCの発生によって、無線端末装置MT1については、チャネルc12,c13を使用した無線給電が、時間t5で中断されている。無線端末装置MT3については、チャネルc1を使用した一般の無線データ通信が、URLLCの時間では中断されている。無線端末装置MT4~MT12については、チャネルc2~c10を使用したMMTCが、URLLCの時間では中断されている。
 [位置管理機能]
 実施の形態1では、さらに、無線給電システムの各装置は、無線給電に係わる各装置の位置把握や位置補正を行うための機能である位置管理機能を備える。この位置管理機能は、特に、ミリ波帯を用いた無線給電の精度向上を実現する機能である。本システムの各装置は、ミリ波を用いた無線給電の際には、この機能を用いて、無線給電装置3からみた無線端末装置4の位置を、補正によって得る。無線給電装置3は、その位置を用いて、ミリ波を用いた無線給電を、見通しの関係に基づいて、高精度に行うことができる。
 図37は、位置管理機能のうちの位置補正に関する説明図を示す。図37は、図1に対応する構成例で、無線基地局と無線給電装置3とが連携動作して、無線給電装置3が位置補正を行う場合の概要を示す。エリア101で、1つの狭域基地局2、2つの無線給電装置3(31,32)、1つの無線端末装置4を有する場合を示す。簡単のため、ある1つの無線給電装置32が位置補正処理を行って、無線端末装置4の位置を得る場合について説明する。各装置の絶対的な位置(対応する3次元座標)として、狭域基地局2の位置を位置P2とし、無線給電装置3(31,32)の位置を位置P3(P31,P32)とし、無線端末装置4の位置を位置P4とする。また、狭域基地局2からみた無線端末装置4の相対的な位置(変位量、ベクトルに相当する)を、位置L1とする。無線給電装置3(特に無線給電装置32)からみた無線端末装置4の相対的な位置を、位置L2とする。狭域基地局2からみた無線給電装置3(特に無線給電装置32)の相対的な位置を、位置L3とする。
 例えば無線給電装置32が無線端末装置4に無線給電W12を行う際、特にミリ波を用いた無線給電を行う場合、無線給電装置32は、対象の無線端末装置4の位置、すなわち位置L2を高精度に把握することが望ましい。前述の図28等のように、ミリ波の指向性の強さから、効率的な無線給電のためには、無線給電装置3(特にアンテナ361)の位置P3と、無線端末装置4(特にアンテナ61)の位置P4との間での見通しの関係が重要である。そのために、本システムでは位置管理機能を用いる。対応する機能として、狭域基地局2は位置管理機能112を備え、無線給電装置3は位置管理機能113を備え、無線端末装置4は位置管理機能114を備える。図26の端末情報管理部301Dは、位置管理機能113に対応する処理も行う。
 無線給電装置3が、無線端末装置4の位置L2の情報、または無線端末装置4の位置P4と無線給電装置3の位置P3の情報を、無線基地局または無線端末装置4から直接的に取得できる場合には、この位置管理機能を用いる必要は無い。しかしながら、例えば、無線端末装置4の位置として得られる情報が、狭域基地局2からみた位置L1しかない場合、その位置L1は、無線給電装置3からみた位置L2とは異なる。すなわち、その位置L1は、無線給電装置3と狭域基地局2との位置差(すなわち位置L3)がある。そのため、その位置L1に基づいた無線給電を行う場合、効率が理想値よりも低い。そこで、本システムでは、位置管理機能を用いて、位置L1および位置L3の情報から、補正によって位置L2の情報を得る。これにより、無線給電装置3は、その位置L2に基づいた無線給電を行うことで、より高精度で効率的な無線給電が可能である。
 図37で、本システムでは、予めシステム設置時に、設定の1つとして、狭域基地局2の位置P2、無線給電装置3の位置P3、および狭域基地局2からみた無線給電装置3の位置L3が登録されている。狭域基地局2および無線給電装置3の少なくとも一方は、それらの位置情報を保有している。位置L3は、各無線給電装置3(31,32)での固有値であり、無線給電装置3を移動させない限り、一定の設定値である。
 図37で、位置補正に関する処理手順としてステップS231~S234を有する。S231で、無線端末装置4は、狭域基地局2または無線給電装置3へ無線給電要求を送信する際、例えば同時に、端末情報JTを送信する。この端末情報JTは、無線端末装置4のID、種類、状態、位置情報、装置構成情報等を含む。この位置情報は、狭域基地局2からみた相対的な位置L1の情報を含む。狭域基地局2は、基本的な機能として、無線データ通信のために、無線端末装置4の位置L1を把握している。その位置L1をここでの位置情報として用いることができる。あるいは、この位置情報は、無線端末装置4自身がGPSやセンサやカメラ等を用いて把握した位置情報としてもよい。
 S232で、狭域基地局2は、無線端末装置4の端末情報JTを、無線給電装置32に送信する。あるいは、狭域基地局2は、端末情報JTに位置L1を含まない場合、自身で測定した位置L1を、無線給電装置32に送信してもよい。無線給電装置32は、狭域基地局2からの端末情報JTを取得する。S233で、無線給電装置32は、取得した端末情報JTから位置L1を把握する。また、無線給電装置32は、狭域基地局2からみた無線給電装置32の位置L3を把握する。無線給電装置32は、例えば前述の位置L3の設定値を参照するか、または狭域基地局2から位置L3の情報を取得する。そして、無線給電装置32は、位置L1を、位置L3を用いて補正することで、位置L2を得る。ベクトルで考えた場合の式は、L2=L1-L3である。
 S234で、無線給電装置32は、S233で得た位置L2を用いて、無線端末装置4に対するミリ波の無線給電W12を行う。その際、無線給電装置32は、例えば、アンテナ361の方向とアンテナ61の方向との差が最も小さい関係となるように、無線給電を行うアンテナ361を選択してもよい。また、無線給電装置32は、その位置L2に対応する方向に向くようにアンテナ361の方向を調整して、ミリ波の無線給電を行ってもよい。アンテナ361の可動機構を持つ場合には、そのような調整が可能である。また、無線給電装置32は、無線端末装置4の方向が、その位置L2に対応したより好適な関係となるように、無線端末装置4に通知してユーザに調整を促す出力を行わせてもよい。
 また、上記位置補正の手順は、無線基地局によるスケジューリング後に無線給電を開始する際に行われる。これに限らず、上記位置補正の手順は、スケジューリング前に行われてもよい。その場合、無線給電装置3は、位置補正で得た位置L2の情報を無線基地局に送信する。無線基地局は、その位置L2の情報を用いて、複数の無線給電の割り当て等のスケジューリングを行ってもよい。
 上記位置管理機能の例では、無線給電装置3によって位置補正を行ったが、これに限らず可能である。変形例では、狭域基地局2または無線端末装置4が位置補正を行ってもよい。狭域基地局2が位置補正を行う場合、狭域基地局2は、位置L1と位置L3とから位置L2を計算し、得た位置L2の情報を無線給電装置3へ送信する。無線端末装置4が位置補正を行う場合、無線端末装置4は、狭域基地局2から位置L1と位置L3の情報を取得し、位置L1と位置L3とから位置L2を計算し、位置L2の情報を無線給電装置3へ送信する。
 また、図2の一体型の無線基地局給電装置5の場合、位置P3と位置P2とが殆ど同じであり、同様に位置L2を得ることができる。または、位置L1と位置L2とが殆ど同じであるため、位置L1があれば、位置補正を省略可能である。また、前述のように、ユーザによる移動によって無線給電装置3の位置(位置L3)が変更された場合、以下のような無線基地局または無線給電装置3の機能を用いて、位置L3に関する設定更新が可能である。例えば、狭域基地局2は、ミリ波の電磁波源を備える場合、それをレーダーとして用いることで、狭域基地局2からみた無線給電装置3の位置L3や、無線端末装置4の位置L1を測定して把握してもよい。あるいは、無線給電装置3は、ミリ波の電磁波源を備える場合、それをレーダーとして用いることで、無線給電装置3からみた狭域基地局2の位置(位置L3の逆方向の情報)を測定して把握してもよい。
 また、無線給電装置3は、ミリ波の電磁波源をレーダーとして用いることで、無線給電装置3からみた無線端末装置4の位置L2を、測定して把握してもよい。この場合には位置補正が不要である。
 また、無線基地局にカメラを備える場合、そのカメラで撮影した画像の解析によって、無線基地局2からみた無線端末装置4の位置L1や、無線給電装置3の位置L3を把握してもよい。また、無線給電装置3にカメラ304を備える場合、そのカメラで撮影した画像の解析によって、無線端末装置4の位置L2や狭域基地局2の位置を把握してもよい。無線端末装置4にカメラ404を備える場合、そのカメラで撮影した画像の解析によって、無線給電装置3の位置や狭域基地局2の位置を把握してもよい。
 [位置判断機能]
 ミリ波帯の電磁波はマイクロ波の電磁波に比して直進性が高い。そのため、ミリ波帯の無線給電を効率的に行うためには、電磁波による無線給電の位置、特に無線給電装置3のアンテナ361と無線端末装置4のアンテナ61との位置関係に関して、高精度が要求される。そこで、実施の形態1では、各装置である無線給電装置3および無線端末装置4は、無線給電の際の相手装置の位置を判断するための位置判断機能、特にカメラを用いた位置判断機能を備える。なお、無線給電装置3または無線端末装置4の一方の装置のみが位置判断機能を備える形態としてもよい。
 [カメラを用いた位置判断機能(1)]
 無線給電装置3は、カメラ304を用いた位置判断機能を備える。図26で、プロセッサ301は、画像処理部301Eを用いて、位置判断機能を実現する。無線給電装置3は、この機能を用いて、無線給電の前に、相手装置である対象の無線端末装置4の位置(位置L2)を高精度に判断する。特に、ミリ波を用いた無線給電の場合には、無線給電装置3は、無線端末装置4のアンテナ61の位置、および見通しの関係を高精度に判断する。
 図28等を用いて説明する。無線給電装置3のプロセッサ301は、カメラ304(図27)を用いて画像を取得し、画像処理部301Eを用いてその画像の解析を行う。これにより、無線給電装置3のアンテナ361の位置(対応するカメラ304の位置)からみた無線端末装置4のアンテナ61の位置を判断する。無線給電装置3は、カメラ304の方向を中心とした所定の範囲内に無線端末装置4(特にアンテナ61)が存在するかどうか、および人を含む遮蔽物が無いかどうかを判断する。無線給電装置3は、その方向の範囲内に対象の無線端末装置4が存在し、遮蔽物OBも無い場合、無線給電を効率的に行うことができると判断する。無線給電装置3は、その方向の範囲内に対象の無線端末装置4が存在しない場合や、遮蔽物がある場合、無線給電を効率的に行うことができないと判断する。無線給電装置3は、判断結果に基づいて、無線給電を制御する。
 また、特に、図24、図25のような無線端末装置4のアンテナ61の構成に対応して、無線給電装置3は、カメラ304の画像の解析によって、LEDの発光を追尾して検出することで、アンテナ61の位置を把握する。無線給電装置3は、各カメラ304(304-1~304-3)の画像から、各アンテナ361(A1~A3)の方向における無線端末装置4の有無や遮蔽物の有無を認識できる。また、無線給電装置3は、画像から、公知の計算に基づいて、無線給電装置3からみた無線端末装置4の位置、方位、距離等を判断できる。また、無線給電装置3は、画像から、無線端末装置4(特にアンテナ61)の方向(方向Ds1等)を判断してもよい。
 無線給電装置3は、位置判断機能を用いた判断結果における無線端末装置4(特にアンテナ61)の位置(位置L2)、方位、距離、無線端末装置4の方向等を用いて、無線給電を制御する。例えば、無線給電装置3は、アンテナ361から、無線端末装置4のアンテナ61の位置へ向けて、無線給電を行う。これにより、無線給電を高精度で効率的に実現できる。
 また、無線給電装置3は、位置判断機能の判断結果情報を用いて、より詳細な無線給電の制御が可能である。無線給電装置3は、例えば、無線給電装置3のアンテナ361と無線端末装置4との間に人を含む遮蔽物がある場合や、無線給電装置3のアンテナ361の方向における無線端末装置4の付近に、人の存在が認識される場合には、より詳細な無線給電の制御を行う。すなわち、無線給電装置3は、認識のタイミングに応じて、無線給電を開始しないようにする制御、無線給電途中の場合には送電を一時停止する制御、または送電電力を下げるように調整する制御、等を行う。また、無線給電装置3は、位置判断機能を用いて、無線端末装置4との間に人や遮蔽物が無い状態を検出した場合には、無線給電を開始する、送電を再開する、送電電力を元に戻すといった制御を行う。
 さらに、無線給電装置3は、位置判断機能を用いた判断結果情報を、無線基地局へ送信し、無線給電の割り当てのスケジューリングに反映させてもよい。判断結果情報は、無線給電装置3と無線端末装置4との位置関係を表す情報であり、例えば、無線給電装置3からみた無線端末装置4(特にアンテナ)の位置(位置L2)、方位、距離、無線端末装置4の方向等の情報である。無線基地局は、その判断結果情報を用いて、例えば、複数の無線給電装置3からの複数の無線給電に関する担当する無線給電装置3を決定してもよい。また、無線給電装置3は、判断結果情報を、対象の無線端末装置4に送信してもよい。例えば、無線給電装置3は、無線端末装置4のユーザに対しその無線端末装置4の位置や方向を調整するよう促すように無線端末装置4に出力させてもよい。
 [カメラを用いた位置判断機能(2)]
 同様に、無線端末装置4は、カメラ404を用いた位置判断機能を備える。図21で、プロセッサ401は、画像処理部401Fを用いて、位置判断機能を実現する。無線端末装置4は、この機能を用いて、無線給電を受ける前に、相手装置である無線給電装置3の位置を高精度に判断する。特に、ミリ波を用いた無線給電の場合には、無線端末装置4は、無線給電装置3のアンテナ361の位置、および見通しの関係を高精度に判断する。
 図28等を用いて説明する。無線端末装置4のプロセッサ401は、カメラ404(図24)を用いて画像を取得し、画像処理部401Fを用いてその画像の解析を行う。これにより、無線端末装置4のアンテナ61の位置(対応するカメラ404の位置)からみた無線給電装置3のアンテナ361の位置を判断する。無線端末装置4は、カメラ404の方向を中心とした所定の範囲内に無線給電装置3が存在するかどうか、および人を含む遮蔽物が無いかどうかを判断する。無線端末装置4は、その方向の範囲内に無線給電装置3が存在し、遮蔽物も無い場合、無線給電を効率的に受けることができると判断する。無線端末装置4は、その方向の範囲内に無線給電装置3が存在しない場合や、遮蔽物がある場合、無線給電を効率的に受けることができないと判断する。無線端末装置4は、判断結果に基づいて、無線給電を制御する。
 また、無線給電装置3のアンテナ361側に、アンテナ361の位置を伝えるための発光部を備えてもよい。この場合、同様に、無線端末装置4は、カメラ404の画像の解析あるいは光センサ等によって、発光を追尾して検出することで、アンテナ361の位置を把握する。無線端末装置4は、各カメラ404(404-1,404-2)の画像から、各アンテナ61(61-1~61-4)の方向における無線給電装置3の有無や遮蔽物の有無を認識できる。また、無線端末装置4は、画像から、公知の計算に基づいて、無線端末装置4からみた無線給電装置3の位置、方位、距離等を判断できる。また、無線端末装置4は、画像から、無線給電装置3(特にアンテナ361)の方向(方向d1等)を判断してもよい。
 無線端末装置4は、位置判断機能を用いた判断結果における無線給電装置3(特にアンテナ361)の位置、方位、距離、無線給電装置3の方向等を用いて、無線給電を制御する。例えば、無線端末装置4は、無線給電装置3と通信して情報および指示を与えることで、無線給電装置3のアンテナ361から無線端末装置4のアンテナ61の位置へ向けて無線給電を行わせる。これにより、無線給電を高精度で効率的に実現できる。
 また、無線端末装置4は、位置判断機能の判断結果情報を用いて、より詳細な無線給電の制御が可能である。無線端末装置4は、例えば、無線給電装置3と無線端末装置4との間に人を含む遮蔽物がある場合には、無線給電装置3と通信して、前述の送電一時停止等の、より詳細な無線給電の制御を行わせる。
 さらに、無線端末装置4は、位置判断機能を用いた判断結果情報を、無線基地局へ送信し、無線給電の割り当てのスケジューリングに反映させてもよい。判断結果情報は、無線給電装置3と無線端末装置4との位置関係を表す情報であり、例えば、無線端末装置4からみた無線給電装置3(特にアンテナ)の位置、方位、距離、無線給電装置3の方向等の情報である。無線基地局は、その判断結果情報を用いて、同様に、複数の無線給電に関する担当する無線給電装置3を決定してもよい。また、無線端末装置4は、判断結果情報を、無線給電装置3に送信してもよい。また、無線端末装置4は、ユーザに対しその無線端末装置4の位置や方向を調整するよう促すようにメッセージ表示や音声等の出力を行ってもよい。
 上記カメラ404やカメラ304は、同様の機能を果たすレンズレスカメラや他の光センサとしてもよい。赤外線センサ等を用いてもよい。なお、公知技術として、カメラの画像内の物を表す特徴点の位置座標から、その物の3次元座標や距離を推定可能である。
 [効果等(1)]
 上記のように、実施の形態1の無線端末装置4および無線給電装置3を含むシステムによれば、複数の無線給電に関する効率性や信頼性、ユーザの利便性等を向上できる。実施の形態1では、1台の無線端末装置4に対し、候補となる複数の無線給電装置3が存在する場合でも、好適な割り当ての判断によって、1台の無線端末装置4に対する複数の無線給電を、全体的な効率を高く実現できる。無線端末装置4に対する複数の無線給電を同時に行うことで、短時間での効率的な充電が可能である。複数の無線給電における時間や周波数やアンテナ等を分離することで、干渉を防止または低減することができる。
 また、特に、実施の形態1では、電波受信方式を用いて無線給電を行う方式であり、無線給電装置3に対し無線端末装置4を例えば数m程度の中距離で配置可能であり、近接設置に限られないので、ユーザの利便性が高い。また、実施の形態1では、ミリ波帯およびマイクロ波帯を用いた無線給電および無線データ通信が可能であり、各組合せの場合で、複数の無線給電を効率的に実現できる。また、実施の形態1では、ミリ波帯を用いた無線給電の場合に、位置管理機能や位置判断機能を用いて、見通しの関係を判断し、精度を高めることができる。また、実施の形態1では、遮蔽物の状態に応じた無線給電の制御も可能であり、例えば人体に対する無用な電磁波の照射も避けられる。
 [変形例]
 実施の形態1の変形例として以下も可能である。実施の形態1では、無線端末装置4が充電必要性を判断して無線給電要求を発生するものとした。これに限らず、変形例では、無線給電装置3が無線端末装置4と連携、通信して、無線端末装置4の充電必要性を判断して、無線給電要求を発生させてもよい。例えば、無線給電装置3は、無線端末装置4から端末情報JTを取得し、端末情報JTで示す無線端末装置4の電力状態等に応じて、無線給電の必要性を判断する。
 また、無線端末装置4の通信部410は、1種類の無線通信インタフェース、例えばミリ波帯のみ、またはマイクロ波帯のみに対応する通信部としてもよい。また、1つの通信部は、単一のアンテナを備えてもよい。
 また、変形例におけるシステムとして、無線基地局がスケジューリングを行うのではなく、無線給電装置3がスケジューリングを行う構成としてもよい。この構成では、無線給電装置3は、無線端末装置4からの無線給電要求等の情報を把握し、また、狭域基地局2との連携で、無線データ通信の要求や状態に係わる情報を取得して把握する。無線給電装置3は、それらの情報に基づいて、無線給電および無線データ通信の干渉が低減されるように、少なくとも好適な無線給電の無線リソースの割り当てを行う。無線給電装置3は、作成したスケジュール情報を無線端末装置4に通知する。無線端末装置4は、そのスケジュール情報に従って、無線給電を受ける。
 また、変形例におけるシステムとして、無線給電装置3または無線端末装置4は、位置判断機能を用いて、複数の無線給電を行う場合の複数の無線給電装置3と無線端末装置4との対応関係の割り当て、特にアンテナの割り当てを判断してもよい。例えば、複数の無線給電装置3が判断を行う場合、各無線給電装置3は、無線端末装置4との位置関係等を判断し、判断結果情報を例えば相互の制御通信で交換し、担当する複数の無線給電装置3の割り当てを判断する。複数の無線給電装置3のうち少なくとも1つ、例えば代表の1つの無線給電装置3が判断を行うようにしてもよい。無線端末装置4が判断を行う場合、無線端末装置4は、複数の無線給電装置3との位置関係等を判断し、担当する複数の無線給電装置3の割り当て、または無線給電要求の送信先を判断する。
 (実施の形態2)
 図39、図40を用いて、本発明の実施の形態2の無線端末装置および無線給電装置を含む、無線給電システムについて説明する。以下、実施の形態2等における、実施の形態1とは異なる構成部分について説明する。実施の形態2では、無線給電の際、実施の形態1のような狭域基地局2と無線給電装置3との積極的な連携動作(制御用の無線通信を含む)を行わない。実施の形態2では、狭域基地局2と無線端末装置4とが連携動作し、無線端末装置4と無線給電装置3とが連携動作することで、無線給電を行う。また、実施の形態2では、狭域基地局2がスケジューリングを行う。
 [無線給電システム、無線端末装置]
 図39は、実施の形態2における、無線給電システムの構成例を示す。エリア101内に、狭域基地局2、複数(例えば4台)の無線給電装置3(31~34)、複数(例えば2台)の無線端末装置4(41,42)を有する。無線給電装置3(31~34)は、実施の形態1とは異なり、狭域基地局2との積極的な連携動作を行わない。無線給電装置3(31~34)は、無線端末装置4と無線通信して連携動作する。無線基地局、特に狭域基地局2は、無線リソース割り当てを含むスケジューリングを行う。無線端末装置4は、無線基地局にスケジューリングを要求する。
 実施の形態2の無線端末装置4の構成は、実施の形態1の無線端末装置4の構成に対し、異なる点として、図21のプロセッサ401は、さらに、無線給電管理部401Gを備える。無線給電管理部401Gは、無線端末装置4が無線給電装置3を認識して無線給電装置3から無線給電を受けるために必要な情報を、無線給電情報JWとしてメモリ402に格納し管理する。無線給電情報JWは、無線給電装置3から取得した給電装置情報や、位置判断機能による位置関係情報、等を含む。
 [無線通信シーケンス]
 図40は、実施の形態2におけるシステムの無線通信のシーケンスを示す。このシーケンスは、無線給電装置3、例えば無線給電装置31が無線端末装置4の位置補正を行ってから無線給電W11を行う際のシーケンスを示す。このシーケンスは下記のステップS81~S88を有する。
 S81で、無線端末装置4は、無線給電要求を行う際、まず、狭域基地局2に、位置情報要求、無線給電周波数確保要求、および端末情報JTを送信する。位置情報要求は、狭域基地局2からみた無線端末装置4の位置L1に関する要求である。無線給電周波数確保要求は、無線給電のための周波数等の無線リソースの割り当てに関する要求であり、言い換えるとスケジューリング要求である。端末情報JTは、前述と同様に、無線端末装置4のIDや電力状態等を含む情報であり、位置情報を含まない。
 S82で、狭域基地局2は、無線給電周波数確保要求に対しては、端末情報JTで示す無線端末装置4の状態に基づいて、無線給電のための周波数を含む無線リソースの割り当てを含むスケジューリングを行う。または、広域基地局1でスケジューリングを行う形態の場合には、狭域基地局2は、広域基地局1にスケジューリングを要求して、広域基地局1によるスケジューリング結果のスケジュール情報を取得する。このスケジューリングの内容は、実施の形態1と同様である。
 S83で、狭域基地局2は、無線端末装置4からの位置情報要求に対しては、把握している位置L1(図37)の情報、または新たに計測した位置L1の情報を、無線端末装置4に応答する。狭域基地局2は、スケジュール情報のスケジュール通知を、位置L1の位置情報と共に、無線端末装置4に応答として送信する。S84で、無線端末装置4は、狭域基地局2から取得した位置L1の情報、およびスケジュール情報と共に、無線給電要求を、無線給電装置31へ送信する。S85で、無線給電装置31は、無線端末装置4から取得した位置L1と、位置L3の設定値とを用いて、補正によって、位置L2を得る。
 S86で、無線給電装置31は、S83で得たスケジュール情報に従い、無線給電を承認する場合には、無線給電承認を、無線端末装置4へ送信する。S87で、無線端末通信4は、スケジュール情報に従い、使用する通信部410のアンテナが無線給電側に接続されるように、アンテナスイッチを切り替える。S88で、無線給電装置31は、無線端末装置4との間で、スケジュール情報に従い、S85で得た位置L2に向けて、無線給電W11を実行する。
 変形例のシーケンスとして以下としてもよい。変形例のシーケンスでは、各無線給電装置3(31~34)は、同様に位置補正を行って、それぞれ、無線端末装置4の位置L2を取得する。あるいは、各無線給電装置3(31~34)は、位置判断機能を用いて、それぞれ、無線端末装置4の位置L2等の情報を取得する。無線端末装置4は、各無線給電装置3(31~34)から、位置L2等の情報を取得し、狭域基地局2へ送信する。狭域基地局2は、各無線給電装置3の位置L2等の情報を用いて、複数の無線給電に関する割り当てを含むスケジュールを決定し、スケジュール情報を無線端末装置4へ通知する。無線端末装置4は、そのスケジュール情報に従い、指定された複数の無線給電装置3との間で複数の無線給電を受ける。
 [効果等(2)]
 上記のように、実施の形態2によれば、実施の形態1と同様の効果が得られる。実施の形態2では、無線給電の際、主に無線端末装置4によって、狭域基地局2と無線給電装置3との間に介在する形式で、実施の形態1と同様の機能が実現される。
 以上、本発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は前述の実施の形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
 1…広域基地局、2…狭域基地局、3,31,32…無線給電装置、4,41,42…無線端末装置、101…エリア、102…複数無線給電割り当て機能、103…複数無線給電機能、104…複数無線給電要求機能、W1,W11,W12,W2…無線給電、C1,C2…無線データ通信。

Claims (22)

  1.  無線給電システムを構成する無線端末装置であって、
     前記無線給電システムは、
     無線給電対象の前記無線端末装置と、
     前記無線端末装置へ無線給電を行う無線給電装置と、
     前記無線端末装置の無線データ通信を中継する無線基地局と、
     を備え、
     前記無線基地局、前記無線給電装置、または前記無線端末装置は、前記無線端末装置の近傍に前記無線給電装置として候補の複数の無線給電装置が存在する場合に、前記無線端末装置と前記候補の複数の無線給電装置の各無線給電装置との間の見通しの関係の判断に基づいて、前記無線給電を行う1つ以上の無線給電装置の割り当てを決定し、
     前記無線給電装置は、前記割り当てに従い、前記無線端末装置へ前記無線給電を行い、
     前記無線端末装置は、前記割り当てに従い、前記1つ以上の無線給電装置からの1つ以上の無線給電を受ける、
     無線端末装置。
  2.  請求項1記載の無線端末装置において、
     前記無線給電を行う複数の無線給電装置の割り当てが決定された場合に、
     前記無線端末装置は、前記割り当てに従い、前記複数の無線給電装置からの複数の無線給電を同時に受ける、
     無線端末装置。
  3.  請求項1記載の無線端末装置において、
     前記無線基地局、前記無線給電装置、または前記無線端末装置は、前記無線給電を行う前記1つ以上の無線給電装置に対する、前記無線端末装置の1つ以上のアンテナの割り当てを決定し、
     前記無線給電装置は、前記割り当てに従い、前記無線端末装置の前記1つ以上のアンテナへ向けて前記無線給電を行い、
     前記無線端末装置は、前記割り当てに従い、前記1つ以上の無線給電装置からの1つ以上の無線給電を前記1つ以上のアンテナで受ける、
     無線端末装置。
  4.  請求項1記載の無線端末装置において、
     前記無線基地局、前記無線給電装置、または前記無線端末装置は、前記無線給電を行う複数の無線給電装置からの複数の無線給電を前記無線端末装置に割り当てる際に、使用する周波数を分けるように割り当て、
     前記無線給電装置は、前記割り当てに従った周波数で、前記無線端末装置へ前記無線給電を行い、
     前記無線端末装置は、前記割り当てに従った周波数で、前記複数の無線給電装置からの複数の無線給電を受ける、
     無線端末装置。
  5.  請求項1記載の無線端末装置において、
     前記無線基地局、前記無線給電装置、または前記無線端末装置は、前記無線給電を行う1つ以上の無線給電装置からの1つ以上の無線給電を前記無線端末装置に割り当てる際に、前記無線端末装置と前記無線給電装置との距離が短い前記無線給電装置から優先して選択して割り当てる、
     無線端末装置。
  6.  請求項1記載の無線端末装置において、
     前記無線基地局、前記無線給電装置、または前記無線端末装置は、前記無線給電を行う1つ以上の無線給電装置からの1つ以上の無線給電を前記無線端末装置に割り当てる際に、前記無線端末装置の方向の直線と前記無線給電装置の方向の直線とが成す角度が小さい前記無線給電装置から優先して選択して割り当てる、
     無線端末装置。
  7.  請求項1記載の無線端末装置において、
     カメラまたはセンサを用いて、前記無線端末装置と前記無線給電装置との見通しの関係を判断する、
     無線端末装置。
  8.  請求項7記載の無線端末装置において、
     前記見通しの関係を判断する際、前記無線端末装置のアンテナの位置と前記無線給電装置のアンテナの位置との間の遮蔽物の有無を判断する、
     無線端末装置。
  9.  請求項1記載の無線端末装置において、
     前記無線給電装置は、ミリ波帯の電磁波を用いて前記無線給電を行い、
     前記無線端末装置は、前記ミリ波帯の電磁波を用いて前記無線給電を受ける、
     無線端末装置。
  10.  請求項1記載の無線端末装置において、
     前記無線給電と前記無線データ通信とで共用可能であるアンテナと、
     前記無線給電の際にバッテリに充電するための無線給電回路と、
     前記無線データ通信の際に送受信処理を行う無線データ通信回路と、
     前記アンテナと前記無線給電回路と前記無線データ通信回路との間に接続されたスイッチと、
     を有し、
     前記割り当てに従い、前記無線給電を受ける際には前記アンテナが前記無線給電回路に接続されるように前記スイッチを切り替え、前記無線データ通信を行う際には前記アンテナが前記無線データ通信回路に接続されるように前記スイッチを切り替える、
     無線端末装置。
  11.  無線給電システムを構成する無線端末装置であって、
     前記無線給電システムは、
     無線給電対象の無線端末装置と、
     前記無線端末装置へ無線給電を行う無線給電機能、および前記無線端末装置の無線データ通信を中継する無線基地局機能を持つ無線給電装置と、
     を備え、
     前記無線給電装置または前記無線端末装置は、前記無線端末装置の近傍に前記無線給電装置として候補の複数の無線給電装置が存在する場合に、前記無線端末装置と前記候補の複数の無線給電装置の各無線給電装置との間の見通しの関係の判断に基づいて、前記無線給電を行う1つ以上の無線給電装置の割り当てを決定し、
     前記無線給電装置は、前記割り当てに従い、前記無線端末装置へ前記無線給電を行い、
     前記無線端末装置は、前記割り当てに従い、前記1つ以上の無線給電装置からの1つ以上の無線給電を受ける、
     無線端末装置。
  12.  無線給電システムを構成する無線給電装置であって、
     前記無線給電システムは、
     無線給電対象の無線端末装置と、
     前記無線端末装置へ無線給電を行う前記無線給電装置と、
     前記無線端末装置の無線データ通信を中継する無線基地局と、
     を備え、
     前記無線基地局、前記無線給電装置、または前記無線端末装置は、前記無線端末装置の近傍に前記無線給電装置として候補の複数の無線給電装置が存在する場合に、前記無線端末装置と前記候補の複数の無線給電装置の各無線給電装置との間の見通しの関係の判断に基づいて、前記無線給電を行う1つ以上の無線給電装置の割り当てを決定し、
     前記無線給電装置は、前記割り当てに従い、前記無線端末装置へ前記無線給電を行い、
     前記無線端末装置は、前記割り当てに従い、前記1つ以上の無線給電装置からの1つ以上の無線給電を受ける、
     無線給電装置。
  13.  請求項12記載の無線給電装置において、
     前記無線給電を行う複数の無線給電装置の割り当てが決定された場合に、
     前記無線給電装置は、前記割り当てに従い、前記複数の無線給電装置からの複数の無線給電を同時に行う、
     無線給電装置。
  14.  請求項12記載の無線給電装置において、
     前記無線基地局、前記無線給電装置、または前記無線端末装置は、前記無線給電を行う前記1つ以上の無線給電装置に対する、前記無線端末装置の1つ以上のアンテナの割り当てを決定し、
     前記無線給電装置は、前記割り当てに従い、前記無線端末装置の前記1つ以上のアンテナへ向けて前記無線給電を行い、
     前記無線端末装置は、前記割り当てに従い、前記1つ以上の無線給電装置からの1つ以上の無線給電を前記1つ以上のアンテナで受ける、
     無線給電装置。
  15.  請求項12記載の無線給電装置において、
     前記無線基地局、前記無線給電装置、または前記無線端末装置は、前記無線給電を行う複数の無線給電装置からの複数の無線給電を前記無線端末装置に割り当てる際に、使用する周波数を分けるように割り当て、
     前記無線給電装置は、前記割り当てに従った周波数で、前記無線端末装置へ前記無線給電を行い、
     前記無線端末装置は、前記割り当てに従った周波数で、前記複数の無線給電装置からの複数の無線給電を受ける、
     無線給電装置。
  16.  請求項12記載の無線給電装置において、
     前記無線基地局、前記無線給電装置、または前記無線端末装置は、前記無線給電を行う1つ以上の無線給電装置からの1つ以上の無線給電を前記無線端末装置に割り当てる際に、前記無線端末装置と前記無線給電装置との距離が短い前記無線給電装置から優先して選択して割り当てる、
     無線給電装置。
  17.  請求項12記載の無線給電装置において、
     前記無線基地局、前記無線給電装置、または前記無線端末装置は、前記無線給電を行う1つ以上の無線給電装置からの1つ以上の無線給電を前記無線端末装置に割り当てる際に、前記無線端末装置の方向の直線と前記無線給電装置の方向の直線とが成す角度が小さい前記無線給電装置から優先して選択して割り当てる、
     無線給電装置。
  18.  請求項12記載の無線給電装置において、
     カメラまたはセンサを用いて、前記無線給電装置と前記無線端末装置との見通しの関係を判断する、
     無線給電装置。
  19.  請求項18記載の無線給電装置において、
     前記見通しの関係を判断する際、前記無線給電装置のアンテナの位置と前記無線端末装置のアンテナの位置との間の遮蔽物の有無を判断する、
     無線給電装置。
  20.  請求項12記載の無線給電装置において、
     前記無線給電装置は、ミリ波帯の電磁波を用いて前記無線給電を行い、
     前記無線端末装置は、前記ミリ波帯の電磁波を用いて前記無線給電を受ける、
     無線給電装置。
  21.  請求項12記載の無線給電装置において、
     前記無線基地局からみた前記無線端末装置の位置を表す位置情報に基づいて、前記無線給電装置からみた前記無線端末装置の位置を計算し、前記計算した位置に対して前記無線給電を行う、
     無線給電装置。
  22.  無線給電システムを構成する無線給電装置であって、
     前記無線給電システムは、
     無線給電対象の無線端末装置と、
     前記無線端末装置へ無線給電を行う無線給電機能、および前記無線端末装置の無線データ通信を中継する無線基地局機能を持つ前記無線給電装置と、
     を備え、
     前記無線給電装置または前記無線端末装置は、前記無線端末装置の近傍に前記無線給電装置として候補の複数の無線給電装置が存在する場合に、前記無線端末装置と前記候補の複数の無線給電装置の各無線給電装置との間の見通しの関係の判断に基づいて、前記無線給電を行う1つ以上の無線給電装置の割り当てを決定し、
     前記無線給電装置は、前記割り当てに従い、前記無線端末装置へ前記無線給電を行い、
     前記無線端末装置は、前記割り当てに従い、前記1つ以上の無線給電装置からの1つ以上の無線給電を受ける、
     無線給電装置。
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