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公開番号2025005207
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-16
出願番号2023105294
出願日2023-06-27
発明の名称送電装置、制御方法及び制御プログラム
出願人京セラ株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類H01Q 3/26 20060101AFI20250108BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】屋内で放射する電波の外部への影響について改善する。
【解決手段】送電装置10は、構造物内に配置された受電装置へ送信波を送信する送受信部13と、構造物の開口部を示す方向に基づいて、ある方向に、開口部がある場合と無い場合とでその方向への強度が異なるように、開口がある場合にはその方向にヌル形成するように、開口部における送信波の電波強度を、開口部とは異なる場所における送信波の電波強度よりも低い第1強度とする制御部17と、を備える。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
構造物内に配置された受電装置へ送信波を送信する送信部と、
前記構造物の開口部を示す方向に基づいて、ある方向に、開口部がある場合と無い場合とでその方向への強度が異なるように、開口がある場合にはその方向にヌル形成するように、前記開口部における前記送信波の電波強度を、前記開口部とは異なる場所における前記送信波の電波強度よりも低い第１強度とする制御部と、を備える送電装置。
続きを表示（約 1,200 文字）【請求項２】
前記開口部の第１位置及び方向の少なくとも一方を検出可能なセンサ部を備え、
前記センサ部は、前記開口部の前記第１位置及び方向の少なくとも一方を検出可能であり、
前記制御部は、前記センサ部で検出した前記開口部の前記第１位置及び方向の少なくとも一方に基づいて、前記開口部における前記送信波の電波強度を、前記開口部とは異なる前記構造物における前記送信波の電波強度よりも低い第１強度とする、請求項１に記載の送電装置。
【請求項３】
前記センサ部は、前記開口部の大きさを検出する、請求項２に記載の送電装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記センサ部の検出した開口部の大きさに基づいて、前記第１強度とする電波の範囲を広角化する、請求項２に記載の送電装置。
【請求項５】
前記制御部は、予め記憶部に記憶されている前記開口部の前記第１位置及び方向の少なくとも一方に基づいて、前記開口部における前記送信波の電波強度を、前記開口部とは異なる前記構造物における前記送信波の電波強度よりも低い第１強度とする、請求項２に記載の送電装置。
【請求項６】
前記開口部の状態を検出可能な検出部を備え、
前記制御部は、
前記構造物の外部に前記送信波が到達可能な前記開口部の第１状態を検出した場合、前記第１位置における前記送信波の電波強度を第１強度とし、
前記構造物の外部に前記送信波が到達不能な前記開口部の第２状態を検出した場合、前記第１位置における前記送信波の電波強度を第１強度としない、請求項２に記載の送電装置。
【請求項７】
前記制御部は、前記開口部の透過率に基づいて、前記開口部における前記送信波の前記第１強度を設定する、請求項１または２に記載の送電装置。
【請求項８】
構造物内に配置された受電装置へ送信波を送信する送受信部を備える送電装置が、
前記構造物の開口部を示す第１位置及び方向の少なくとも一方に基づいて、ある方向に、開口部がある場合と無い場合とで、その方向への強度が異なるように、開口がある場合には、その方向にヌル形成するように、前記開口部における前記送信波の電波強度を、前記開口部とは異なる場所における前記送信波の電波強度よりも低い第１強度とする制御方法。
【請求項９】
構造物内に配置された受電装置へ送信波を送信する送受信部を備える送電装置に、
前記構造物の開口部を示す第１位置及び方向の少なくとも一方に基づいて、ある方向に、開口部がある場合と無い場合とで、その方向への強度が異なるように、開口がある場合には、その方向にヌル形成するように、前記開口部における前記送信波の電波強度を、前記開口部とは異なる場所における前記送信波の電波強度よりも低い第１強度とさせる、制御プログラム。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本出願は、送電装置、制御方法及び制御プログラムに関する。
続きを表示（約 2,800 文字）【背景技術】
【０００２】
アレーアンテナを用いた無線給電では、レトロディレクティブ方式が用いられることがある。レトロディレクティブ方式は、電力伝送に先立ち受電装置からパイロット信号を送信し、送電装置側でパイロット信号の電波伝搬チャネル特性を推定し、これをもとに送信ウェイトを生成することでアンテナ指向性を制御する。特許文献１には、複数のアンテナ素子と給電対象機器のアンテナとの間の伝搬係数を計算し、伝搬係数に基づいて給電信号の位相及び振幅を複数のアンテナ素子ごとに調整する無線給電装置が開示されている。また、引用文献２には、物体が所定の範囲内にある場合、被給電物への電波による給電を停止することなく、当該物体の位置に到達する電波の強度を弱める無線給電装置が開示されている。また、非特許文献１には、反射波が存在するマルチパス環境や遮蔽物が存在する見通し外環境における有効性が記されている。当該文献では当該方式をマルチパス・レトロディレクティブ方式と呼んでいる。そして、利用環境に人が存在する場合でも、受電装置から送電装置へ伝搬するパイロット信号は人体を通り抜けないため、送電装置から人体に向けて放射されることはない技術が記されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－１０４８５号公報
特開２０２０－００５４６８号公報
【非特許文献】
【０００４】
Taichi Sasaki, Naoki Shinohara, “Study on Multipath Retrodirective for Efficient and Safe Indoor Microwave Power Transmission,” 2019 IEEE Wireless Power Transfer Conference(WPTC), 2019
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
空間伝送型ワイヤレス伝送システムでは、運用（サービス）を開始する前に他システムとの共用検討が行われている。屋内システムでは、屋内の壁を透過する際の電力減衰である壁損を考慮した屋外への漏洩電力を算出し、他システムとの離隔距離を計算して、共用可能エリアを決めている。しかし、窓ガラスなどが壁に存在すると、壁に比べ電波の減衰量が小さく、屋外に存在する他システムとの離隔距離を長くする必要がある。この場合、従来のシステムは、設置したい場所に空間伝送型ワイヤレス電力伝送システムを導入できない恐れがあった。あるいは、従来のシステムは、送信出力を抑えて運用しなければならないなど、所望の給電が実現できない恐れがあった。このため、従来のシステムは、屋内で放射する電波の外部への影響について改善の余地があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
態様の１つに係る送電装置は、構造物内に配置された受電装置へ送信波を送信する送信部と、前記構造物の開口部を示す方向に基づいて、ある方向に、開口部がある場合と無い場合とでその方向への強度が異なるように、開口がある場合にはその方向にヌル形成するように、前記開口部における前記送信波の電波強度を、前記開口部とは異なる場所における前記送信波の電波強度よりも低い第１強度とする制御部と、を備える。
【０００７】
態様の１つに係る制御方法は、構造物内に配置された受電装置へ送信波を送信する送受信部を備える送電装置が、前記構造物の開口部を示す第１位置及び方向の少なくとも一方に基づいて、ある方向に、開口部がある場合と無い場合とで、その方向への強度が異なるように、開口がある場合には、その方向にヌル形成するように、前記開口部における前記送信波の電波強度を、前記開口部とは異なる場所における前記送信波の電波強度よりも低い第１強度とする。
【０００８】
態様の１つに係る制御プログラムは、構造物内に配置された受電装置へ送信波を送信する送受信部を備える送電装置に、前記構造物の開口部を示す第１位置及び方向の少なくとも一方に基づいて、ある方向に、開口部がある場合と無い場合とで、その方向への強度が異なるように、開口がある場合には、その方向にヌル形成するように、前記開口部における前記送信波の電波強度を、前記開口部とは異なる場所における前記送信波の電波強度よりも低い第１強度とさせる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、実施形態に係るワイヤレス電力伝送システムの概要を説明するための図である。
図２は、従来のレトロディレクティブ方式で参考用送電装置が放射した電波の強度分布を計算機シミュレーションによって計算した結果の一例を示す図である。
図３は、従来のレトロディレクティブ方式で参考用送電装置が放射した電波による他の問題を説明するための図である。
図４は、実施形態１に係る送電装置の構成の一例を示す図である。
図５は、アダプティブアレーアンテナの等価低域系解析モデルの一例を示す図である。
図６は、アダプティブアレーアンテナと指向性の一例を示す図である。
図７は、実施形態１に係る受電装置の構成の一例を示す図である。
図８は、送電装置の制御例を説明するための図である。
図９は、送電装置が実行する処理手順の一例を示すフローチャートである。
図１０は、実施形態１の変形例に係る送電装置の構成の一例を示す図である。
図１１は、実施形態１の変形例に係る送電装置の構成の一例を示す図である。
図１２は、実施形態２に係る送電装置の構成の一例を示す図である。
図１３は、微係数拘束時のベクトル化の一例を示す図である。
図１４は、実施形態３に係る送電装置の構成の一例を示す図である。
図１５は、多点ヌル拘束方式のベクトル化の一例を示す図である。
図１６は、微係数拘束方式のベクトル化の一例を示す図である。
図１７は、前処理部のヌル深度の処理例を示す図である。
図１８は、前処理部のヌル深度の他の処理例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本出願を実施するための複数の実施形態を、図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の説明により本発明が限定されるものではない。また、以下の説明における構成要素には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。以下の説明において、同様の構成要素について同一の符号を付すことがある。さらに、重複する説明は省略することがある。
（【００１１】以降は省略されています）

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