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公開番号2025058452
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-09
出願番号2023168387
出願日2023-09-28
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H02J 50/20 20160101AFI20250402BHJP(電力の発電,変換,配電)
要約【課題】電波の回避対象が近傍にある場合の電波の適切な放射について改善すること。
【解決手段】送電装置10は、アレーアンテナ11を介して電波を送信する送受信部13と、予め設定された複数の所定位置ごとのアレー応答ベクトルを記憶する記憶部17Dと、電波の回避対象の位置に対応した、記憶部17Dに記憶されたアレー応答ベクトルに基づいて、電波において回避対象にヌルを向けるためのウェイトを生成する制御部17と、を備える。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
アレーアンテナを介して電波を送信する送信部と、
予め設定された複数の所定位置ごとのアレー応答ベクトルを記憶する記憶部と、
前記電波の回避対象の位置に対応した、前記記憶部に記憶されたアレー応答ベクトルに基づいて、前記電波において前記回避対象にヌルを向けるためのウェイトを生成する制御部と、
を備える、送電装置。
続きを表示（約 970 文字）【請求項２】
前記制御部は、自機から前記回避対象までの距離が所定距離以下の場合に、前記回避対象の位置に対応した、前記記憶部に記憶されたアレー応答ベクトルに基づいて、前記電波において前記回避対象にヌルを向けるためのウェイトを生成する、請求項１に記載の送電装置。
【請求項３】
前記電波の波長をλ、前記送信部で用いる複数のアンテナ素子が基板上に配置された際の配置方向の長さをＤとした場合、前記所定距離は、２Ｄ
２
／λを満たす値である、請求項２に記載の送電装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記回避対象までの距離が前記所定距離よりも大きい場合、受電装置からの規定信号の伝搬チャネルの特性と、前記回避対象の対象方向とに基づいて、指向性を制御するためのウェイトを生成する、請求項３に記載の送電装置。
【請求項５】
前記制御部は、複数の前記所定位置の中から、前記回避対象の位置に対応した前記所定位置を特定し、特定した前記所定位置の前記アレー応答ベクトルからヌルを向けるための前記ウェイトを生成する、請求項１に記載の送電装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記電波により受電装置を給電するように前記送信部を制御する、請求項１に記載の送電装置。
【請求項７】
アレーアンテナを介して電波を送信する送信部を備える送電装置が、
予め設定された複数の所定位置ごとのアレー応答ベクトルを記憶部に記憶する記憶工程と、
回避対象の位置に対応した、前記記憶部に記憶されたアレー応答ベクトルに基づいて、アレーアンテナを介して送信する電波において前記回避対象にヌルを向けるためのウェイトを生成する生成工程と、
を備える、制御方法。
【請求項８】
アレーアンテナを介して電波を送信する送信部を備える送電装置に、
予め設定された複数の所定位置ごとのアレー応答ベクトルを記憶部に記憶する記憶工程と、
回避対象の位置に対応した、前記記憶部に記憶されたアレー応答ベクトルに基づいて、アレーアンテナを介して送信する電波において前記回避対象にヌルを向けるためのウェイトを生成する生成工程と、
を実行させる、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 2,100 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、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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－００５４６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
屋内有人環境におけるワイヤレス伝送システムでは、物体の方向から遠方界のヌルを形成する場合、電波の強度が低減されるまでにある程度の強度を要する。しかし、ワイヤレス伝送システムは、屋内環境で使用される場合、電波の回避対象との間の距離が十分に確保できない可能性があった。従来の送電装置は、電波の回避対象が近傍にある場合の電波の適切な放射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】
【０００５】
態様の１つに係る送電装置は、アレーアンテナを介して電波を送信する送信部と、予め設定された複数の所定位置ごとのアレー応答ベクトルを記憶する記憶部と、前記電波の回避対象の位置に対応した、前記記憶部に記憶されたアレー応答ベクトルに基づいて、前記電波において前記回避対象にヌルを向けるためのウェイトを生成する制御部と、を備える。
【０００６】
態様の１つに係る制御方法は、アレーアンテナを介して電波を送信する送信部を備える送電装置が、予め設定された複数の所定位置ごとのアレー応答ベクトルを記憶部に記憶する記憶工程と、回避対象の位置に対応した、前記記憶部に記憶されたアレー応答ベクトルに基づいて、アレーアンテナを介して送信する電波において前記回避対象にヌルを向けるためのウェイトを生成する生成工程と、を備える。
【０００７】
態様の１つに係る制御プログラムは、アレーアンテナを介して電波を送信する送信部を備える送電装置に、予め設定された複数の所定位置ごとのアレー応答ベクトルを記憶部に記憶する記憶工程と、回避対象の位置に対応した、前記記憶部に記憶されたアレー応答ベクトルに基づいて、アレーアンテナを介して送信する電波において前記回避対象にヌルを向けるためのウェイトを生成する生成工程と、を実行させる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
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、実施形態に係る送電装置の構成の一例を示す図である。
図３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４は、アダプティブアレーアンテナにおける方向と位相の関係の一例を示す図である。
図５は、送電装置の電波伝搬環境と複数の所定位置の関係を説明するための図である。
図６は、送電装置のアレーアンテナにおける複数のアンテナ素子の配置例を説明するための図である。
図７は、所定位置情報のデータ構造の一例を示す図である。
図８は、実施形態に係る受電装置の構成の一例を示す図である。
図９は、図６に示す送電装置の処理手順の一例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本出願に係る複数の実施形態を、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。
【００１０】
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１に示すシステム１は、例えば、マイクロ波伝送型（空間伝送型）のワイヤレス電力伝送が可能なワイヤレス電力伝送システムを含む。ワイヤレス電力伝送は、例えば、ケーブルやプラグを用いることなく、電力を伝送することが可能な仕組みである。システム１は、例えば、宇宙太陽光発電等に適用することができる。マイクロ波伝送型のシステム１は、エネルギー伝送として電波（マイクロ波）を使用する。マイクロ波伝送型のシステム１において使用する電波の周波数は、複数の周波数帯が利用可能であり、例えば、日本では、９２０ＭＨｚ帯、２．４ＧＨｚ帯、５．７ＧＨｚ帯等を含む。マイクロ波伝送型のシステム１は、レトロディレクティブ方式を用いることができる。本実施形態では、システム１は、状況に適した給電効率の向上及び安全性の確保を両立することを可能とする。
（【００１１】以降は省略されています）

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