(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023076910
(43)【公開日】2023-06-05
(54)【発明の名称】無線送受電装置、無線送電システム
(51)【国際特許分類】
H02J 50/50 20160101AFI20230529BHJP
H02J 50/20 20160101ALI20230529BHJP
H02J 50/60 20160101ALI20230529BHJP
H02J 50/80 20160101ALI20230529BHJP
H02J 50/40 20160101ALI20230529BHJP
H02J 7/00 20060101ALI20230529BHJP
【ＦＩ】
H02J50/50
H02J50/20
H02J50/60
H02J50/80
H02J50/40
H02J7/00 301D
H02J7/00 X
【審査請求】未請求
【請求項の数】13
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021189941
(22)【出願日】2021-11-24
(71)【出願人】
【識別番号】504163612
【氏名又は名称】株式会社ＬＩＸＩＬ
(74)【代理人】
【識別番号】100105924
【弁理士】
【氏名又は名称】森下 賢樹
(72)【発明者】
【氏名】堀部 房二
(72)【発明者】
【氏名】青山 航大
(72)【発明者】
【氏名】安尾 貴司
【テーマコード（参考）】
5G503
【Ｆターム（参考）】
5G503AA01
5G503BA02
5G503BB01
5G503CA08
5G503EA05
5G503GB09
5G503GD03
5G503GD04
(57)【要約】
【課題】本開示の目的の一つは、送電装置から十分に見通せない機器にワイヤレスで電力を供給することができる無線送受電装置に関する技術を提供することにある。
【解決手段】本開示のある態様の第２無線送受電装置１０は、電力供給用の第１電波Ｗ１を受信する第３受信装置７と、第３受信装置７で受信した第１電波Ｗ１から変換された電力に基づいて充電される二次電池５３と、二次電池５３の電力に基づいて電力供給用の第２電波Ｗ２を送信する送信部と、を備える。
【選択図】図２
【解決手段】本開示のある態様の第２無線送受電装置１０は、電力供給用の第１電波Ｗ１を受信する第３受信装置７と、第３受信装置７で受信した第１電波Ｗ１から変換された電力に基づいて充電される二次電池５３と、二次電池５３の電力に基づいて電力供給用の第２電波Ｗ２を送信する送信部と、を備える。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電力供給用の第１電波を受信する受信手段と、
前記受信手段で受信した前記第１電波から変換された電力に基づいて充電される二次電池と、
前記二次電池の電力に基づいて電力供給用の第２電波を送信する送信部と、
を備える、無線送受電装置。
前記受信手段で受信した前記第１電波から変換された電力に基づいて充電される二次電池と、
前記二次電池の電力に基づいて電力供給用の第２電波を送信する送信部と、
を備える、無線送受電装置。
【請求項2】
前記第２電波を受信するための複数の受信装置のうちから前記第２電波の送信先を決定する決定部と、
前記決定部の決定結果に基づいて前記第２電波の送信方向を制御する送信制御部と、
を備える、請求項１に記載の無線送受電装置。
前記決定部の決定結果に基づいて前記第２電波の送信方向を制御する送信制御部と、
を備える、請求項１に記載の無線送受電装置。
【請求項3】
前記第１電波を受信するためのアンテナを用いて前記第２電波を送信する、請求項１または２に記載の無線送受電装置。
【請求項4】
前記第１電波の受信と、前記第２電波の送信とを時分割または空間分割で行う、請求項１から３いずれか１項に記載の無線送受電装置。
【請求項5】
前記第２電波を送信する空間に人が存在するか否かを推定する推定装置を備え、
前記推定装置が、人が存在すると推定したとき、前記第２電波の送信を停止する、請求項１から４のいずれか１項に記載の無線送受電装置。
前記推定装置が、人が存在すると推定したとき、前記第２電波の送信を停止する、請求項１から４のいずれか１項に記載の無線送受電装置。
【請求項6】
前記決定部は、前記複数の受信装置について予め設定された時刻に前記電波を送信するように前記送信先を決定する、請求項２に記載の無線送受電装置。
【請求項7】
前記複数の受信装置は、受信した前記電波から変換された電力に基づいて充電される二次電池を有し、前記決定部は、前記各二次電池の電池残量に基づいて前記送信先を決定する、請求項２に記載の無線送受電装置。
【請求項8】
前記決定部は、前記各二次電池の最大容量に対する電池残量の残量比率を比較して、前記各残量比率の差が小さくなるように前記送信先を決定する、請求項７に記載の無線送受電装置。
【請求項9】
電力供給用の第１電波を送信する第１無線送電装置と、
前記第１電波を受信する第２無線送受電装置と、
を備え、
前記第２無線送受電装置は、
前記第１電波を受信する受信手段と、
前記受信手段で受信した前記第１電波から変換された電力に基づいて充電される二次電池と、
前記二次電池の電力に基づいて電力供給用の第２電波を送信する送信部と、
を有する、無線送電システム。
前記第１電波を受信する第２無線送受電装置と、
を備え、
前記第２無線送受電装置は、
前記第１電波を受信する受信手段と、
前記受信手段で受信した前記第１電波から変換された電力に基づいて充電される二次電池と、
前記二次電池の電力に基づいて電力供給用の第２電波を送信する送信部と、
を有する、無線送電システム。
【請求項10】
前記第２無線送受電装置は、
前記第２電波を受信するための複数の受信装置のうちから前記第２電波の送信先を決定する決定部と、
前記決定部の決定結果に基づいて前記第２電波の送信方向を制御する送信制御部と、
を有する、請求項９に記載の無線送電システム。
前記第２電波を受信するための複数の受信装置のうちから前記第２電波の送信先を決定する決定部と、
前記決定部の決定結果に基づいて前記第２電波の送信方向を制御する送信制御部と、
を有する、請求項９に記載の無線送電システム。
【請求項11】
前記第１無線送電装置は、前記第２無線送受電装置とは別の受信装置に前記第１電波を送信する、請求項９または１０に記載の無線送電システム。
【請求項12】
前記第１無線送電装置は、前記第２無線送受電装置と前記別の受信装置とに時分割または空間分割で前記第１電波を送信する、請求項１１に記載の無線送電システム。
【請求項13】
前記第１無線送電装置の少なくとも一部は照明装置に組み込まれる、請求項９から１２のいずれか１項に記載の無線送電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、無線送受電装置および無線送電システムに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１には、制御対象機器と、当該機器を遠隔操作するためのリモコンとから構成されるリモートコントロールシステムが記載されている。制御対象機器には、無線信号を発受信する発受信手段が搭載される。リモコンは、制御対象機器の発受信手段から発信された無線信号を受信手段と、無線信号を発信する発信手段とを有する。リモコンは、発受信手段から発信された無線信号を受信し電力に変換する電力変換部を備え、その電力をリモコン自身の制御電源とする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２００４－１２０６４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１には、ワイヤレス電力伝送の技術を用いて、制御対象機器から発信された無線信号を受信し、受信信号から変換された電力によりリモコンを作動させる技術が開示されている。しかし、この文献には、送電装置から十分に見通せない状態で設置された機器に電力を供給する観点からは十分な開示がなされていない。
【0005】
本開示の目的の１つは、送電装置から十分に見通せない機器にワイヤレスで電力を供給できる無線送受電装置の技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記課題を解決するために、本開示のある態様の無線送受電装置は、電力供給用の第１電波を受信する受信手段と、受信手段で受信した第１電波から変換された電力に基づいて充電される二次電池と、二次電池の電力に基づいて電力供給用の第２電波を送信する送信部と、を備える。
【0007】
本開示の別の態様は、無線送電システムである。この無線送電システムは、電力供給用の第１電波を送信する第１無線送電装置と、第１電波を受信する第２無線送受電装置と、を備える。第２無線送受電装置は、第１電波を受信する受信手段と、受信手段で受信した第１電波から変換された電力に基づいて充電される二次電池と、二次電池の電力に基づいて電力供給用の第２電波を送信する送信部と、を有する。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
本願発明者は、電力供給用の電波を送信する無線送電装置を検討し、次の新たな知見を得た。例えば、トイレブースに便器洗浄装置の制御装置とこの制御装置にワイヤレスで制御信号を送る壁付けリモコンを設置する場合、これらの機器のために電源工事が必要になる。既存の設備に後付けで機器を取り付ける場合に、壁裏配線の手間や狭い場所での作業など、設置工事が煩雑になる。
【0010】
電源工事を省くために、これらの機器それぞれに１次電池を備えることが考えられる。この場合、リモコンの機器は待機中も電力を消費するため電池の消耗が大きく、電池交換の頻度を考えると使い勝手が良いとはいえない。
【0011】
電源工事を省くために、これらの機器それぞれにマイクロ波等の電波で電力を供給するワイヤレス電力伝送を行うことが考えられる。この場合、無線送電装置から受信装置を直接見通せない状態ではワイヤレス電力伝送の伝送効率が大幅に低下する。伝送路を曲げるために、中継地点に電力伝送用の電波を反射するリフレクタを設けることが考えられる。この場合、受信装置までの伝送距離が長くなり、十分に電力を供給できない可能性がある。本開示は、これらの知見に基づいてなされたものであり、以下、実施形態を参照して説明する。
【0012】
以下、実施形態の一例を説明する。同一の構成要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。同一の構成要素を区別するときは符号に－Ａ、－Ｂのようにアルファベットを付して表記する。各図面では、説明の便宜のため、適宜、構成要素の一部を省略、拡大、縮小する。図面は符号の向きに合わせて見るものとする。本明細書で言及する構造及び形状に、言及している内容に厳密に一致する構造及び形状のみでなく、寸法誤差、製造誤差等の誤差の分だけずれた構造及び形状も含む。各図面において実施形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。
【0013】
第１、第２などの序数を含む用語は多様な構成要素を説明するために用いられる。この用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ用いられ、この用語によって本開示の構成が限定されるものではない。以下の実施形態は、本開示の内容理解を助けるために例示するものであり、本開示の構成を限定するものではない。
【0014】
［実施形態］
図１、図２を参照する。本開示の実施形態は第２無線送受電装置１０と無線送電システム１００である。図１に示すように、実施形態の無線送電システム１００は、電力供給用の第１電波Ｗ１を送信する第１無線送電装置１と、第１電波Ｗ１を受信して電力供給用の第２電波Ｗ２を送信する第２無線送受電装置１０とを備える。無線送受電装置は、第２無線送受電装置１０に例示される。第２無線送受電装置１０は、１個以上の受信装置に第２電波Ｗ２を送信する。
図１、図２を参照する。本開示の実施形態は第２無線送受電装置１０と無線送電システム１００である。図１に示すように、実施形態の無線送電システム１００は、電力供給用の第１電波Ｗ１を送信する第１無線送電装置１と、第１電波Ｗ１を受信して電力供給用の第２電波Ｗ２を送信する第２無線送受電装置１０とを備える。無線送受電装置は、第２無線送受電装置１０に例示される。第２無線送受電装置１０は、１個以上の受信装置に第２電波Ｗ２を送信する。
【0015】
図１は、壁８２で仕切られた３つの空間８０－Ａ、８０－Ｂ、８０－Ｃに無線送電システム１００が適用された例を示している。図１の例では、空間８０はトイレブースであり、床８１と４方の壁８２と、天井８３に包囲される。空間８０は、床８１と壁８２とが相互に接続され、壁８２と天井８３の間には隙間が設けられている。壁８２には出入口や窓が設けられてもよい。天井８３には照明装置８５が設けられている。
【0016】
図１の例では、第１無線送電装置１は、空間８０－Ｂ、８０－Ｃおよび第２無線送受電装置１０に電力供給用の第１電波Ｗ１を送信する。図１の例では、壁８２のため、第１無線送電装置１からは空間８０－Ａの送信対象を直接見通せない。第２無線送受電装置１０は、空間８０－Ａを直接見通せる位置に配置され、空間８０－Ａに電力供給用の第２電波Ｗ２を送信する。第１電波Ｗ１と第２電波Ｗ２を総称するときは電波Ｗという。第１無線送電装置１と第２無線送受電装置１０を総称するときは単に無線送電装置という。
【0017】
空間８０には、電波Ｗを受信するための複数の受信装置５、６が設けられる。受信装置５、６は、様々な電気装置に備えることができる。図１の例では、受信装置５、６は、操作装置２１と、操作装置２１にワイヤレスで遠隔操作される被制御機器２２に備えられる。操作装置２１は後述するリモコン７５であり、被制御機器２２は後述するトイレ装置制御部７６である。受信装置５、６は、リモコン７５に備えられる第１受信装置５と、トイレ装置制御部７６に備えられる第２受信装置６を含む。
【0018】
図１に示すように、空間８０にはトイレ装置７０が設置される。トイレ装置７０は、トイレ装置本体７１と、水洗装置７２と、洗浄便座装置７３と、トイレ装置制御部７６と、リモコン７５とを含む。トイレ装置本体７１は、便鉢部、便蓋、給水タンク等を含む。水洗装置７２は、給水タンクからの水の勢いにより、便鉢内の汚物を洗い流して洗浄する装置である。この例の水洗装置７２は、トイレ装置制御部７６に制御される電磁弁を有し、この電磁弁の作用により作動する。電磁弁は、ソレノイドバルブであってもよい。
【0019】
洗浄便座装置７３は、給水タンクからの水の勢いにより、使用者の肛門等を洗浄する装置である。この例の洗浄便座装置７３は、トイレ装置制御部７６に制御される電動アクチュエータを有し、この電動アクチュエータの作用により作動する。これに加えて、トイレ装置７０は、トイレ装置制御部７６に制御されるその他の機能ユニット７４を備えている。その他の機能ユニット７４としては、温水生成ユニット、乾燥機能ユニット、脱臭ユニット、便座保温ユニット、マッサージユニットなどが挙げられる。
【0020】
図２から図６の各図に示す各ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのプロセッサ、ＣＰＵ、メモリをはじめとする素子や電子回路、機械装置で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。各ブロックは、１つの機器にまとめて配置されてもよいし、複数の機器に分散して配置されてもよい。
【0021】
先に、リモコン７５およびトイレ装置制御部７６を説明する。図５に示すように、リモコン７５は、操作ボタン７５１と、操作取得部７５２と、信号変換部７５３と、リモコン送信部７５４と、第１受信装置５とを含む。操作ボタン７５１は、水洗装置７２の操作を行うボタン、洗浄便座装置７３の操作を行うボタン、その他の機能ユニット７４の操作を行うボタンを含む。操作取得部７５２は、操作ボタン７５１から使用者の操作入力を取得する。信号変換部７５３は、操作取得部７５２で取得された操作入力を制御情報に変換する。リモコン送信部７５４は、制御情報を搬送波に変調したリモコン電波信号Ｕを送信する。一例として、リモコン電波信号Ｕは、ループアンテナ７５５によってトイレ装置制御部７６に送信できる。
【0022】
図６に示すように、トイレ装置制御部７６は、リモコン受信部７６２と、制御情報取得部７６３と、ユニット制御部７６４と、第２受信装置６とを含む。リモコン受信部７６２は、リモコン７５から送信されるリモコン電波信号Ｕを、ループアンテナ７６５を介して受信する。リモコン電波信号Ｕは、所定の搬送波にリモコン７５の制御情報が変調された信号である。制御情報取得部７６３は、リモコン電波信号Ｕを復調してリモコン７５の制御情報を抽出する。ユニット制御部７６４は、リモコン７５の制御情報に基づいて水洗装置７２、洗浄便座装置７３およびその他の機能ユニット７４を制御する。
【0023】
第１受信装置５および第２受信装置６は、電力受信部５１と、電力変換部５２と、二次電池５３とを含む。電力受信部５１は、第２無線送受電装置１０からの無線送電用の電波を、アンテナ５１２、６１２を介して受信する。電力変換部５２は、電力受信部５１で受信した電波を整流して電力に変換する。二次電池５３は、電波から変換された電力を蓄える。第１受信装置５の二次電池５３は、リモコン７５内の電気回路（電子回路を含む）に電力を供給する。第２受信装置６の二次電池５３は、トイレ装置制御部７６、水洗装置７２、洗浄便座装置７３およびその他の機能ユニット７４の電気回路（電子回路を含む）に電力を供給する。
【0024】
二次電池５３の構成に限定はないが、この例では、リチウムイオン電池である。アンテナ５１２およびアンテナ６１２の構成に限定はないが、この例では、複数のアンテナ素子を規則的に配列したアレイアンテナである。
【0025】
図１を参照する。第１無線送電装置１は、空間８０－Ｂ、８０－Ｃおよび第２無線送受電装置１０に電力供給用の電波Ｗ１を送信可能であれば何所に設置されてもよい。図１に示すように、実施形態の第１無線送電装置１は、天井８３に設けられている。第１無線送電装置１は、壁８２に設けられてもよい。
【0026】
第２無線送受電装置１０は、第１無線送電装置１から見通せる位置で、空間８０－Ａに電力供給用の電波Ｗ２を送信可能であれば何所に設置されてもよい。図１に示すように、実施形態の第２無線送受電装置１０は、壁８２に設けられている。第２無線送受電装置１０は、天井８３に設けられてもよい。
【0027】
図２に示すように、第１無線送電装置１および第２無線送受電装置１０は、補助ユニット８と、送信ユニット９を有する。加えて、第１無線送電装置１は、第３受信装置７を有する。
【0028】
図４を参照して、第３受信装置７を説明する。第３受信装置７は、電力受信部５１と、電力変換部５２と、二次電池５３とを含む。電力受信部５１は、第１無線送電装置１からの無線送電用の電波を、アンテナ３６を介して受信する。電力変換部５２は、電力受信部５１で受信した電波を整流して電力に変換する。二次電池５３は、電波から変換された電力を蓄える。二次電池５３は、第２無線送受電装置１０の電気回路（電子回路を含む）に電力を供給する。以下、第１受信装置５、第２受信装置６および第３受信装置７を総称するときは受信装置という。アンテナ３６の受信領域の面積は、アンテナ３４の受信領域の面積と同じであってもよいし、異なっていてもよい。アンテナ３４、３６の受信領域の面積は、アンテナ５１２、６１２の受信領域の面積よりも大きくてもよい。
【0029】
図３、図４を参照して、送信ユニット９を説明する。送信ユニット９は、電波発生部３２と、送信部３と、決定部２と、送信制御部３３とを備える。電波発生部３２は、電力供給用の電波Ｗを発生させる。電力伝送可能であれば電力供給用の電波Ｗに限定はない。例えば２．４ＧＨｚ帯の電波により１５Ｗ程度の送信出力を実現でき、例えば５．７ＧＨｚ帯の電波により３２Ｗ程度の送信出力を実現できることが判明している。また、その他の周波数帯の電波によっても電力伝送が可能であることが報告されている。実施形態では電力供給用の電波Ｗとして５．７ＧＨｚ帯の電波を用いている。
【0030】
送信部３は、電波発生部３２で発生させた電波Ｗを送信する。送信部３は、電波Ｗを送信するためのアンテナ３４、３６を含む。アンテナ３４、３６の構成に限定はないが、この例では、複数の放射素子を規則的に配列したアレイアンテナである。特に、この例のアンテナ３４、３６は、放射素子を平面状に配列したプレーナアレイである。
【0031】
送信制御部３３は、決定部２の決定結果に基づいて電波Ｗの送信方向を制御する。上述したように、アンテナ３４、３６は、平面状に配列された複数の放射素子で構成されている。送信制御部３３は、各放射素子の振幅と位相を電気的に調整してアンテナ３４、３６の指向性を変えることにより、電波Ｗの送信方向を制御できる。この例では、送信制御部３３は、アンテナ３４の指向性を変えることにより、電波Ｗの送信方向を複数の受信装置のいずれか一方向に向ける。
【0032】
良好な伝達効率を得る観点から、電波Ｗの送信方向の延長線が受信装置の近傍を通ることが望ましい。送信方向を変更せずに異なる方向に配置された複数の受信装置に電波Ｗを送信すると、良好な伝達効率を得にくい。そこで、実施形態では、決定部２は、空間８０に設けられた複数の受信装置のうちから送信先を決定する。
【0033】
この例では、第１無線送電装置１の決定部２は、空間８０－Ｂ、８０－Ｃに設けられた第１受信装置５と第２受信装置６と、第２無線送受電装置１０の第３受信装置７のうちから送信先を決定する。第１無線送電装置１の送信先を第１送信先という。第２無線送受電装置１０の決定部２は、空間８０－Ａに設けられた第１受信装置５と第２受信装置６のうちから送信先を決定する。第２無線送受電装置１０の送信先を第２送信先という。
【0034】
実施形態の決定部２は、補助ユニット８で取得した情報を参照して送信先を決定する。図３、図４に示すように、補助ユニット８は、残量取得部１２、情報通信部１３、推定装置１４、光検知部１５、方向検知部１６および記憶部１７を含む。
【0035】
（第１の例）
決定部２の決定動作の第１の例を説明する。一の受信装置に長時間送信すると、他の受信装置の二次電池の残量が不足するため、二次電池として大きな容量のものを備えることが求められる。そこで、決定部２は、電波Ｗを各受信装置に時分割または空間分割で送信するように送信先を決定してもよい。
決定部２の決定動作の第１の例を説明する。一の受信装置に長時間送信すると、他の受信装置の二次電池の残量が不足するため、二次電池として大きな容量のものを備えることが求められる。そこで、決定部２は、電波Ｗを各受信装置に時分割または空間分割で送信するように送信先を決定してもよい。
【0036】
例えば、決定部２は、所定の期間Ｐ毎に各受信装置を順次切り替えて電波Ｗを送信してもよい。所定期間Ｐが短すぎると、切り替え時の損失が大きくなり効率が低下し、所定期間Ｐが長すぎると、二次電池の残量が不足しやすくなる。例えば、所定期間Ｐは、１０秒以上で１時間以下の範囲で設定されてもよい。この範囲内では、損失を抑えながら二次電池の残量が不足することはほとんどない。所定期間Ｐは、一定でも変更してもよい。電波Ｗの送信期間は、各受信装置で異なっていてもよいし、同じであってもよい。
【0037】
（第２の例）
決定部２の決定動作の第２の例を説明する。例えば、夜間や休日など人の出入りが少ない時間帯に電波Ｗを送信することが望ましい。そこで、決定部２は、各受信装置について予め設定された時刻に電波Ｗを送信するように送信先を決定してもよい。例えば、決定部２は、予め設定されたスケジュールにしたがって各受信装置を順次切り替えて電波Ｗを送信できる。このスケジュールには、各受信装置について電波Ｗの送信開始時刻および送信終了時刻が設定される。
決定部２の決定動作の第２の例を説明する。例えば、夜間や休日など人の出入りが少ない時間帯に電波Ｗを送信することが望ましい。そこで、決定部２は、各受信装置について予め設定された時刻に電波Ｗを送信するように送信先を決定してもよい。例えば、決定部２は、予め設定されたスケジュールにしたがって各受信装置を順次切り替えて電波Ｗを送信できる。このスケジュールには、各受信装置について電波Ｗの送信開始時刻および送信終了時刻が設定される。
【0038】
（第３の例）
決定部２の決定動作の第３の例を説明する。二次電池の残量とは関係なく送信先を決定すると、いずれかの受信装置で電池の充電切れになる可能性がある。このため、二次電池の容量を増やすことも考えられるが、この場合、電池が大型化する。このため、電池残量を基準に、相対的に電池残量が低い受信装置に優先的に電波Ｗを送信することが望ましい。そこで、決定部２は、各受信装置の二次電池の電池残量に基づいて電波Ｗの送信先を決定してもよい。例えば、決定部２は、各二次電池の電池残量を比較して、相対的に残量が少ない受信装置に電波Ｗの送信先を決定できる。
決定部２の決定動作の第３の例を説明する。二次電池の残量とは関係なく送信先を決定すると、いずれかの受信装置で電池の充電切れになる可能性がある。このため、二次電池の容量を増やすことも考えられるが、この場合、電池が大型化する。このため、電池残量を基準に、相対的に電池残量が低い受信装置に優先的に電波Ｗを送信することが望ましい。そこで、決定部２は、各受信装置の二次電池の電池残量に基づいて電波Ｗの送信先を決定してもよい。例えば、決定部２は、各二次電池の電池残量を比較して、相対的に残量が少ない受信装置に電波Ｗの送信先を決定できる。
【0039】
本明細書では、二次電池について、単位ｍＡｈで表す放電可能な電気量（電流時間積）を「容量」という。満充電状態の二次電池の容量を「最大容量」という。二次電池に残存する容量を「電池残量」、「残量」という。電池残量の最大容量に対する比率（電池残量／最大容量×１００％）を「残量比率」という。
【0040】
受信装置５、６、７は、二次電池５３の電池残量に関する情報を無線送電装置に送信する電池情報通信部５６を備える。電池情報通信部５６は、電池情報に加えて所定の情報を送受信できる。残量取得部１２は、電池情報通信部５６から送信された各電池残量に関する情報を取得する。決定部２は、残量取得部１２で取得した各電池残量に関する情報に基づいて相対的に残量が少ない受信装置に電波Ｗの送信先を決定する。
【0041】
（第４の例）
決定部２の決定動作の第４の例を説明する。決定部２は、残量比率が相対的に低い受信装置に優先的に電波Ｗを送信してもよい。例えば、決定部２は、残量取得部１２で取得した各電池残量に関する情報に基づいて各残量比率を算出し、算出された各残量比率を比較して、各残量比率の差が小さくなるように電波Ｗの送信先を決定できる。
決定部２の決定動作の第４の例を説明する。決定部２は、残量比率が相対的に低い受信装置に優先的に電波Ｗを送信してもよい。例えば、決定部２は、残量取得部１２で取得した各電池残量に関する情報に基づいて各残量比率を算出し、算出された各残量比率を比較して、各残量比率の差が小さくなるように電波Ｗの送信先を決定できる。
【0042】
情報通信部１３は、無線送電装置および各受信装置との間で各種の情報を送受信する情報通信を行う。電力供給用の電波Ｗと情報通信用の電波の干渉は避けることが望ましい。そこで、実施形態の第１無線送電装置１および第２無線送受電装置１０は、情報通信部１３が通信する場合、電波Ｗの送信を停止してもよい。
【0043】
図３に示すように、実施形態の第１無線送電装置１は、外部電源８７から供給される電力を内部で利用可能な内部電力に変換する電源部１１を備える。外部電源８７は、照明装置８５に電力を供給する電源と共通であってもよい。第１無線送電装置１と照明装置８５とに別々に外部電源８７用の配線を設けると、配線工数が増え、コスト面で不利になる。そこで、第１無線送電装置１の少なくとも一部は照明装置８５に組み込まれてもよい。例えば、電源部１１などの第１無線送電装置１の一部が照明装置８５に組み込まれてもよいし、第１無線送電装置１が全体として照明装置８５に組み込まれてもよい。図１の例では、第１無線送電装置１の一部が照明装置８５に組み込まれている。
【0044】
第１無線送電装置１のアンテナ３４は、空間８０の広い範囲に電波Ｗを送信できる位置に設置されることが望ましい。照明装置８５は、空間８０の広い範囲を照らす位置に設置される場合が多い。アンテナ３４は、照明装置８５に取り付けられてもよい。
【0045】
受信装置が設置された空間８０に人がいる場合、電波Ｗの送信を停止することが考えられる。電波Ｗの送信を停止することで、人が電波を受けることを回避することができる。そこで、実施形態の無線送電装置は、受信装置が設置された空間８０に人が存在するか否かを推定する推定装置１４を備え、推定装置１４が、人が存在すると推定したとき、電波Ｗの送信を停止する。推定装置１４は、人の存在を推定可能なものであれば限定はない。推定装置１４は、一例として、人感センサと、このセンサの検知結果に基づいて人が存在するか否かを判定する判定部とで構成できる。推定装置１４が、人が存在しないと推定したら、電波Ｗの送信を再開してもよい。
【0046】
照明装置８５が点灯しているときは、受信装置が設置された空間８０に人がいる可能性があるため、電波Ｗの送信を停止することが望ましい。そこで、実施形態の無線送電装置は、受信装置が設置された空間８０の明るさを検知する光検知部１５を備え、光検知部１５の検知結果が閾値を超える場合に電波Ｗの送信を停止する。光検知部１５の検知結果が閾値以下になったら、電波Ｗの送信を再開してもよい。
【0047】
受信装置のそれぞれに適した電波Ｗの送信方向を自動検知して記憶しておくことにより、方向調整の工数を減らせる。そこで、実施形態の無線送電装置は、電波Ｗの送信方向を変化させて、各受信装置が電波Ｗを受信可能な送信方向を検知する方向検知部１６と、方向検知部１６で検知された送信方向を各受信装置と関連づけて記憶する記憶部１７と、を備える。
【0048】
例えば、方向検知部１６は、アンテナ３４、３６の各放射素子の振幅と位相を変化させることにより、電波Ｗの送信方向を変化させることができる。方向検知部１６は、送信方向を変化させながら、各受信装置の受信状況をモニタすることにより、各受信装置の受信状況が良好な送信方向を検知できる。記憶部１７は、受信状況が良好な送信方向を各受信装置に関連づけて記憶する。電波Ｗを送信する際、送信制御部３３は、記憶部１７から決定部２で決定された送信先の受信装置に関連づけられた送信方向を読み出して、アンテナ３４、３６の指向性を当該送信方向に向ける。
【0049】
図１、図７、図８を参照して無線送電システム１００の動作を説明する。図１は、空間８０－Ａ、８０－Ｂ、８０－Ｃに人９０がいない第１動作状態を示している。図７は、空間８０－Ａ、８０－Ｃに人９０がいて、空間８０－Ｂに人９０がいない第２動作状態を示している。図８は、空間８０－Ｂに人９０がいて、空間８０－Ａ、８０－Ｃに人９０がいない第３動作状態を示している。第１無線送電装置１、第２無線送受電装置１０は、人９０がいない空間８０に電波Ｗを送信し、人９０がいる空間８０には、電波Ｗを送信しない。この動作は、推定装置１４の推定結果に基づいて実行できる。
【0050】
図１の例では、第１無線送電装置１は、空間８０－Ｂ、８０－Ｃの受信装置５、６と、第２無線送受電装置１０の第３受信装置７とに電波Ｗ１を送信する。第２無線送受電装置１０は、空間８０－Ａの受信装置５、６に電波Ｗ２を送信する。第１受信装置５、第２受信装置６および第３受信装置７では、電波Ｗから変換された電力によって各二次電池５３が充電される。第２無線送受電装置１０は、二次電池５３の電力により作動する。
【0051】
図７の例では、第１無線送電装置１は、空間８０－Ｂの受信装置５、６と、第２無線送受電装置１０の第３受信装置７とに電波Ｗ１を送信する。空間８０－Ｃに人９０がいるので、第１無線送電装置１は、空間８０－Ｃには電波Ｗ１を送信しない。空間８０－Ａに人９０がいるので、第２無線送受電装置１０は、電波Ｗ２の送信を停止する。空間８０－Ｂの受信装置５、６の二次電池５３は、電波Ｗから変換された電力によって充電される。第２無線送受電装置１０の二次電池５３は、電波Ｗから変換された電力によって充電される。
【0052】
図８の例では、第１無線送電装置１は、空間８０－Ｃの受信装置５、６と、第２無線送受電装置１０の第３受信装置７とに電波Ｗ１を送信する。空間８０－Ｂに人９０がいるので、第１無線送電装置１は、空間８０－Ｂには電波Ｗ１を送信しない。第２無線送受電装置１０は、空間８０－Ａの受信装置５、６に電波Ｗ２を送信する。空間８０－Ａの受信装置５、６の二次電池５３は、電波Ｗ２から変換された電力によって充電される。空間８０－Ｃの受信装置５、６の二次電池５３は、電波Ｗ１から変換された電力によって充電される。
【0053】
空間８０のリモコン７５およびトイレ装置制御部７６は、二次電池５３の電力により作動する。
【0054】
実施形態の第２無線送受電装置１０の特徴を説明する。第２無線送受電装置１０は、電力供給用の第１電波Ｗ１を受信する第３受信装置７と、第３受信装置７で受信した第１電波Ｗ１から変換された電力に基づいて充電される二次電池５３と、二次電池５３の電力に基づいて電力供給用の第２電波Ｗ２を送信する送信部３と、を備える。
【0055】
この構成によれば、第２無線送受電装置１０は、第１電波Ｗ１を直接受信できない受信装置にワイヤレスで電力供給できる。例えば、リフォームなどで、既設のトイレにリモコン７５を後から設置する場合、リモコン７５に受信装置を設けることができる。この場合、リモコン７５のための外部電源の壁裏配線をしなくてもよいので、煩雑な作業を回避できる。
【0056】
一例として、第２無線送受電装置１０は、第２電波Ｗ２を受信するための複数の受信装置５、６のうちから第２電波Ｗ２の送信先を決定する決定部２と、決定部２の決定結果に基づいて第２電波Ｗ２の送信方向を制御する送信制御部３３と、を備えてもよい。この場合、複数の受信装置５、６それぞれにワイヤレスで電力供給できる。
【0057】
一例として、第２無線送受電装置１０は、第１電波Ｗ１を受信するためのアンテナ３６を用いて第２電波Ｗ２を送信してもよい。この場合、別々にアンテナを設ける場合よりも、小型化に有利である。
【0058】
一例として、第２無線送受電装置１０は、第１電波Ｗ１の受信と、第２電波Ｗ２の送信とを時分割または空間分割で行ってもよい。この場合、第１電波Ｗ１と第２電波Ｗ２の干渉を抑制できる。
【0059】
一例として、第２無線送受電装置１０は、第２電波Ｗ２を送信する空間に人が存在するか否かを推定する推定装置１４を備え、推定装置１４が、人が存在すると推定したとき、第２電波Ｗ２の送信を停止してもよい。この場合、人が存在するときには電波Ｗの送信を止めることによって、人が電波を受けることを回避できる。
【0060】
一例として、決定部２は、複数の受信装置５、６について予め設定された時刻に電波Ｗを送信するように送信先を決定してもよい。この場合、夜間など人の出入りが少ない時間帯に集中的に給電できる。
【0061】
一例として、複数の受信装置５、６は、受信した電波Ｗから変換された電力に基づいて充電される二次電池５３を有しており、決定部２は、各二次電池５３の電池残量に基づいて電波Ｗの送信先を決定してもよい。この場合、電池残量が低い受信装置の電池に優先的に充電できるので、電池の充電切れを生じにくい。
【0062】
一例として、決定部２は、各二次電池の最大容量に対する電池残量の残量比率を比較して、各残量比率の差が小さくなるように電波Ｗの送信先を決定してもよい。この場合、残量比率が低い受信装置の電池に優先的に充電できるので、電池の充電切れを生じにくい。
【0063】
実施形態の無線送電システム１００の特徴を説明する。無線送電システム１００は、電力供給用の第１電波Ｗ１を送信する第１無線送電装置１と、第１電波Ｗ１を受信する第２無線送受電装置１０と、を備える。第２無線送受電装置１０は、第１電波Ｗ１を受信する第３受信装置７と、第３受信装置７で受信した第１電波Ｗ１から変換された電力に基づいて充電される二次電池５３と、二次電池５３の電力に基づいて電力供給用の第２電波Ｗ２を送信する送信部３と、を有する。
【0064】
この構成によれば、第２無線送受電装置１０は、第１電波Ｗ１を直接受信できない受信装置にワイヤレスで電力供給できる。
【0065】
一例として、無線送電システム１００の第２無線送受電装置１０は、第２電波Ｗ２を受信するための複数の受信装置５、６のうちから第２電波Ｗ２の送信先を決定する決定部２と、決定部２の決定結果に基づいて第２電波Ｗ２の送信方向を制御する送信制御部３３と、を有してもよい。この場合、複数の受信装置５、６それぞれにワイヤレスで電力供給できる。
【0066】
一例として、第１無線送電装置１は、第２無線送受電装置１０とは別の受信装置に第１電波Ｗ１を送信してもよい。この場合、別の受信装置にワイヤレスで電力供給できる。
【0067】
一例として、第１無線送電装置１は、第２無線送受電装置１０と別の受信装置とに時分割または空間分割で第１電波Ｗ１を送信してもよい。この場合、第２無線送受電装置１０と別の受信装置それぞれに給電可能で、一方の二次電池５３をフル充電してから他方の二次電池５３に充電する場合より、電池の充電切れを起こしにくい。
【0068】
一例として、第１無線送電装置１の少なくとも一部は照明装置に組み込まれてもよい。この場合、これらを別々に設置する場合に比べて外部電源８７からの配線工数を削減できる。
【0069】
以上が実施形態の説明である。
【0070】
以下、変形例を説明する。変形例の図面及び説明では、実施形態と同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付する。実施形態と重複する説明を適宜省略し、実施形態と相違する構成を重点的に説明する。
【0071】
（第１変形例）
図９を参照して、無線送電システム１００の第１変形例を説明する。図９は、無線送電システム１００が、壁８２で仕切られた２つの空間８０－Ｄ、８０－Ｅに適用された例を示している。第１無線送電装置１は、空間８０－Ｄの天井８３に設けられており、空間８０－Ｄの壁８２に設けられた受信装置５に電波Ｗ１を送信できる。第１無線送電装置１は、隣の空間８０－Ｅ内を直接見通せないため、空間８０－Ｅの壁８２に設けられた受信装置５と、空間８０－Ｅの天井８３に設けられた受信装置６には、電波Ｗ１を送信できない。
図９を参照して、無線送電システム１００の第１変形例を説明する。図９は、無線送電システム１００が、壁８２で仕切られた２つの空間８０－Ｄ、８０－Ｅに適用された例を示している。第１無線送電装置１は、空間８０－Ｄの天井８３に設けられており、空間８０－Ｄの壁８２に設けられた受信装置５に電波Ｗ１を送信できる。第１無線送電装置１は、隣の空間８０－Ｅ内を直接見通せないため、空間８０－Ｅの壁８２に設けられた受信装置５と、空間８０－Ｅの天井８３に設けられた受信装置６には、電波Ｗ１を送信できない。
【0072】
空間８０－Ｅの受信装置５、６に電波Ｗ１を送信するために、空間８０－Ｄと、空間８０－Ｅの中間近傍の床８１に電波Ｗ１を反射するリフレクタを配置することが考えられる。この場合、伝送距離が長くなるため、電波Ｗ１の減衰が大きくなり、十分な電力伝送は難しい。
【0073】
そこで、本変形例では、空間８０－Ｄと、空間８０－Ｅの中間近傍の床８１に第２無線送受電装置１０を配置している。第２無線送受電装置１０は、第１無線送電装置１からの第１電波Ｗ１を受信し、第１電波Ｗ１から変換された電力を二次電池に蓄え、当該二次電池の電力に基づいて電力供給用の第２電波Ｗ２を送信する。第２無線送受電装置１０は、空間８０－Ｅの壁８２に設けられた受信装置５と、空間８０－Ｅの天井８３に設けられた受信装置６に第２電波Ｗ２を送信する。第２無線送受電装置１０を中継に用いることにより、リフレクタの場合と比べて伝送距離が短くなるため、十分な電力伝送が可能になる。
【0074】
第２無線送受電装置１０は、受信装置５、６と比べて広い面積のアンテナを備えうるため、第１電波Ｗ１を高効率で受信でき、第２電波Ｗ２を高効率で伝送できる。
【0075】
（その他の変形例）
実施形態の説明では、決定部２の決定動作の第１から第４の例が独立して実行される例を示したが、第１から第４の例の決定動作は、必要に応じて組み合わせて実行されてもよい。
実施形態の説明では、決定部２の決定動作の第１から第４の例が独立して実行される例を示したが、第１から第４の例の決定動作は、必要に応じて組み合わせて実行されてもよい。
【0076】
実施形態の説明では、中継用の第２無線送受電装置１０を一つ備えるシステムの例を示したが、これに限定されない。システムは、第１電波を受信する第２無線送受電装置を複数備えてもよいし、中継用の第２無線送受電装置を複数カスケードに組み合わせてもよい。
【0077】
実施形態の説明では、各無線送電装置が、２つの受信装置５、６に電力供給用の電波Ｗを送信する例を示したが、これに限定されない。各無線送電装置は３以上の受信装置に電力供給用の電波を送信する構成であってもよい。
【0078】
実施形態の説明では、第２受信装置６が、水洗装置７２および洗浄便座装置７３に電力を供給する例を示したが、これに限定されない。例えば、受信装置は水洗装置と洗浄便座装置とに別々に設けられてもよい。
【0079】
実施形態の説明では、第１無線送電装置１がバッテリを備えない例を示したが、これに限定されない。第１無線送電装置１は充放電可能なバッテリを備えてもよい。
【0080】
実施形態の説明では、無線送電用のアンテナ３４、３６が露出する例を示したが、これに限定されない。例えば、無線送電用のアンテナは、照明装置のカバーなどのカバー部材に覆われてもよい。
【0081】
以上の構成要素の任意の組み合わせも、実施形態及び変形例を抽象化した技術的思想の態様として有効である。たとえば、実施形態に対して他の実施形態の任意の説明事項を組み合わせてもよいし、変形例に対して実施形態及び他の変形例の任意の説明事項を組み合わせてもよい。
【0082】
以上、実施形態及び変形例を説明した。実施形態及び変形例を抽象化した技術的思想を理解するにあたり、その技術的思想は実施形態及び変形例の内容に限定的に解釈されるべきではない。前述した実施形態及び変形例は、いずれも具体例を示したものにすぎず、構成要素の変更、追加、削除等の多くの設計変更が可能である。実施形態では、このような設計変更が可能な内容に関して、「実施形態」との表記を付して強調している。しかしながら、そのような表記のない内容でも設計変更が許容される。
【符号の説明】
【0083】
１ 第１無線送電装置、 １０ 第２無線送受電装置、 ２ 決定部、 ３ 送信部、 ５ 第１受信装置、 ６ 第２受信装置、 ７ 第３受信装置、 １２ 残量取得部、 １３ 情報通信部、 １４ 推定装置、 １５ 光検知部、 １６ 方向検知部、 １７ 記憶部、 ３３ 送信制御部、 ３４、３６ アンテナ、 ５１ 電力受信部、 ５２ 電力変換部、 ５３ 二次電池、 ５６ 電池情報通信部、 ８５ 照明装置、 １００ 無線送電システム。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】