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(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】P2024070467
(43)【公開日】2024-05-23
(54)【発明の名称】給電システム、及び、給電方法
(51)【国際特許分類】
H02J 50/40 20160101AFI20240516BHJP
H02J 50/23 20160101ALI20240516BHJP
【ＦＩ】
H02J50/40
H02J50/23
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022180987
(22)【出願日】2022-11-11
(71)【出願人】
【識別番号】000114215
【氏名又は名称】ミネベアミツミ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(72)【発明者】
【氏名】藤井 正明
(57)【要約】
【課題】受電装置の受電電力を増大可能な位相を迅速に設定可能な給電システム、給電システム、及び、給電方法を提供する。
【解決手段】給電システムは、給電装置と、給電装置から送電される送電信号を受電する第１受電装置とを含む給電システムであって、給電装置は、電力を送電可能な複数のアンテナを有するアレイアンテナと、複数のアンテナから第１受電装置に送電する送電信号の位相の制御と送電制御とを行う送電制御部とを有し、複数のアンテナは、複数のグループに分けられており、各グループは、複数のアンテナを含み、複数のグループのうちのＮ（Ｎは２以上の整数）個のグループに含まれるアンテナは、第１受電装置に送電信号を送電するアンテナサブセットを構築し、第１受電装置は、アンテナサブセットを構築するグループとして、送電信号の受電電力が大きい上位Ｎ個のグループを選択する。
【選択図】図１
【解決手段】給電システムは、給電装置と、給電装置から送電される送電信号を受電する第１受電装置とを含む給電システムであって、給電装置は、電力を送電可能な複数のアンテナを有するアレイアンテナと、複数のアンテナから第１受電装置に送電する送電信号の位相の制御と送電制御とを行う送電制御部とを有し、複数のアンテナは、複数のグループに分けられており、各グループは、複数のアンテナを含み、複数のグループのうちのＮ（Ｎは２以上の整数）個のグループに含まれるアンテナは、第１受電装置に送電信号を送電するアンテナサブセットを構築し、第１受電装置は、アンテナサブセットを構築するグループとして、送電信号の受電電力が大きい上位Ｎ個のグループを選択する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
給電装置と、
前記給電装置から送電される送電信号を受電する第１受電装置と
を含む給電システムであって、
前記給電装置は、
電力を送電可能な複数のアンテナを有するアレイアンテナと、
前記複数のアンテナから前記第１受電装置に送電する送電信号の位相の制御と送電制御とを行う送電制御部と
を有し、
前記複数のアンテナは、複数のグループに分けられており、
各グループは、複数の前記アンテナを含み、
前記複数のグループのうちのＮ（Ｎは２以上の整数）個の前記グループに含まれるアンテナは、前記第１受電装置に前記送電信号を送電するアンテナサブセットを構築し、
前記第１受電装置は、前記アンテナサブセットを構築するグループとして、前記送電信号の受電電力が大きい上位Ｎ個の前記グループを選択する、給電システム。
前記給電装置から送電される送電信号を受電する第１受電装置と
を含む給電システムであって、
前記給電装置は、
電力を送電可能な複数のアンテナを有するアレイアンテナと、
前記複数のアンテナから前記第１受電装置に送電する送電信号の位相の制御と送電制御とを行う送電制御部と
を有し、
前記複数のアンテナは、複数のグループに分けられており、
各グループは、複数の前記アンテナを含み、
前記複数のグループのうちのＮ（Ｎは２以上の整数）個の前記グループに含まれるアンテナは、前記第１受電装置に前記送電信号を送電するアンテナサブセットを構築し、
前記第１受電装置は、前記アンテナサブセットを構築するグループとして、前記送電信号の受電電力が大きい上位Ｎ個の前記グループを選択する、給電システム。
【請求項2】
前記送電制御部は、前記グループ毎に複数のタイムスロットにわたって符号値がランダムに設定された符号表に基づいて、前記複数のタイムスロットにわたって前記送電信号の位相をシフトしながら前記複数のアンテナから前記送電信号を送電し、
前記第１受電装置は、前記複数のタイムスロットにわたって前記複数のアンテナから送電された前記送電信号を前記第１受電装置が受電した際の受電電力を前記グループ毎に求め、前記アンテナサブセットを構築するグループとして、前記グループ毎の前記受電電力が大きい上位Ｎ個の前記グループを選択する、請求項１に記載の給電システム。
前記第１受電装置は、前記複数のタイムスロットにわたって前記複数のアンテナから送電された前記送電信号を前記第１受電装置が受電した際の受電電力を前記グループ毎に求め、前記アンテナサブセットを構築するグループとして、前記グループ毎の前記受電電力が大きい上位Ｎ個の前記グループを選択する、請求項１に記載の給電システム。
【請求項3】
前記第１受電装置は、
受電した前記送電信号を復調して得る復調情報と、前記符号表に含まれる前記複数のタイムスロットにわたる符号値とに基づいて、チャネル推定値を前記グループ毎に求め、
前記Ｎ個のグループについてのＮ個の前記チャネル推定値に基づいて、前記Ｎ個のグループの各々から前記第１受電装置が前記送電信号を受電した際の受電位相を求め、
前記Ｎ個のグループについての前記受電位相を前記送電制御部に通知し、
前記送電制御部は、前記第１受電装置から通知された前記Ｎ個のグループについての前記受電位相に基づいて、前記Ｎ個のグループから前記第１受電装置が受電する際の受電位相が揃うように、各グループの前記送電位相を制御する、請求項２に記載の給電システム。
受電した前記送電信号を復調して得る復調情報と、前記符号表に含まれる前記複数のタイムスロットにわたる符号値とに基づいて、チャネル推定値を前記グループ毎に求め、
前記Ｎ個のグループについてのＮ個の前記チャネル推定値に基づいて、前記Ｎ個のグループの各々から前記第１受電装置が前記送電信号を受電した際の受電位相を求め、
前記Ｎ個のグループについての前記受電位相を前記送電制御部に通知し、
前記送電制御部は、前記第１受電装置から通知された前記Ｎ個のグループについての前記受電位相に基づいて、前記Ｎ個のグループから前記第１受電装置が受電する際の受電位相が揃うように、各グループの前記送電位相を制御する、請求項２に記載の給電システム。
【請求項4】
前記送電制御部は、前記第１受電装置から通知された前記Ｎ個のグループについての前記受電位相に基づいて、前記Ｎ個のグループの前記送電位相の初期値を求め、前記Ｎ個のグループについてのＮ個の前記初期値に対して、共通のランダムな位相シフト量を前記タイムスロット毎に追加することによって、前記Ｎ個のグループから前記第１受電装置が受電する際の受電位相が揃うように、各グループの前記送電位相を制御する、請求項３に記載の給電システム。
【請求項5】
前記給電装置から送電される送電信号を受電する第２受電装置をさらに含み、
前記送電制御部は、前記複数のグループのうちのＮ個の前記グループ以外のグループに含まれるアンテナの送電位相を前記タイムスロット毎にランダムに設定する、請求項２乃至４のいずれか１項に記載の給電システム。
前記送電制御部は、前記複数のグループのうちのＮ個の前記グループ以外のグループに含まれるアンテナの送電位相を前記タイムスロット毎にランダムに設定する、請求項２乃至４のいずれか１項に記載の給電システム。
【請求項6】
前記第２受電装置の位置は固定されている、請求項５に記載の給電システム。
【請求項7】
前記第１受電装置は、移動可能である、請求項１に記載の給電システム。
【請求項8】
給電装置と、
前記給電装置から送電される送電信号を受電する第１受電装置と
を含む給電システムにおける給電方法であって、
前記給電装置は、
電力を送電可能な複数のアンテナを有するアレイアンテナと、
前記複数のアンテナから前記第１受電装置に送電する送電信号の位相の制御と送電制御とを行う送電制御部と
を有し、
前記複数のアンテナは、複数のグループに分けられており、
各グループは、複数の前記アンテナを含み、
前記複数のグループのうちのＮ（Ｎは２以上の整数）個の前記グループに含まれるアンテナは、前記第１受電装置に前記送電信号を送電するアンテナサブセットを構築し、
前記第１受電装置が、前記アンテナサブセットを構築するグループとして、前記送電信号の受電電力が大きい上位Ｎ個の前記グループを選択する、給電方法。
前記給電装置から送電される送電信号を受電する第１受電装置と
を含む給電システムにおける給電方法であって、
前記給電装置は、
電力を送電可能な複数のアンテナを有するアレイアンテナと、
前記複数のアンテナから前記第１受電装置に送電する送電信号の位相の制御と送電制御とを行う送電制御部と
を有し、
前記複数のアンテナは、複数のグループに分けられており、
各グループは、複数の前記アンテナを含み、
前記複数のグループのうちのＮ（Ｎは２以上の整数）個の前記グループに含まれるアンテナは、前記第１受電装置に前記送電信号を送電するアンテナサブセットを構築し、
前記第１受電装置が、前記アンテナサブセットを構築するグループとして、前記送電信号の受電電力が大きい上位Ｎ個の前記グループを選択する、給電方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、給電システム、及び、給電方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、受電機器の方向を検出する第１の検出手段と、第１の検出手段によって検出された受電機器の方向に無線で給電電力を放射する第１の放射、及び、給電電力を放射する方向を定められた範囲で変更しながら無線で給電電力を放射する第２の放射を行うよう、給電電力を放射する放射部を制御する制御手段とを有する給電機器がある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１９－０８３６４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、従来の給電機器は、複数の受電装置に対して給電する場合に、多くの受電量が必要な特定の受電装置への給電と、特定の受電装置以外の受電装置への給電とを両立することを行っていない。
【0005】
そこで、多くの受電量が必要な特定の受電装置への給電と、特定の受電装置以外の受電装置への給電とを両立可能な給電システム、及び、給電方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の実施形態の給電システムは、給電装置と、前記給電装置から送電される送電信号を受電する第１受電装置とを含む給電システムであって、前記給電装置は、電力を送電可能な複数のアンテナを有するアレイアンテナと、前記複数のアンテナから前記第１受電装置に送電する送電信号の位相の制御と送電制御とを行う送電制御部とを有し、前記複数のアンテナは、複数のグループに分けられており、各グループは、複数の前記アンテナを含み、前記複数のグループのうちのＮ（Ｎは２以上の整数）個の前記グループに含まれるアンテナは、前記第１受電装置に前記送電信号を送電するアンテナサブセットを構築し、前記第１受電装置は、前記アンテナサブセットを構築するグループとして、前記送電信号の受電電力が大きい上位Ｎ個の前記グループを選択する。
【発明の効果】
【0007】
多くの受電量が必要な特定の受電装置への給電と、特定の受電装置以外の受電装置への給電とを両立可能な給電システム、及び、給電方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】実施形態の給電システム３００を示す図である。
【図2A】特定デバイス５０Ａの構成の一例を示す図である。
【図2B】通信部５９が給電装置１００に送信するパケットのデータ構造の一例を示す図である。
【図3】制御装置１４０の構成を示す図である。
【図4】ＷＦ符号表の一例を示す図である。
【図5A】６４個のアンテナ素子１１１へのインデックスの割り振りの一例を示す図である。
【図5B】６４個のアンテナ素子１１１へのインデックスの割り振りの一例を示す図である。
【図5C】６４個のアンテナ素子１１１へのインデックスの割り振りの一例を示す図である。
【図5D】グループインデックス毎のアンテナ素子１１１同士の間の平均的な距離の一例を示す図である。
【図6A】２×２配置の４つのアンテナ素子１１１のグループインデックスを示す図である。
【図6B】２×２配置の４つのアンテナ素子１１１のグループインデックスを示す図である。
【図7】フレーム構造の一例を示す図である。
【図8】最適化処理の一例を説明する図である。
【図9A】特定デバイス５０Ａが受電する送電信号の位相の最適化を説明する図である。
【図9B】特定デバイス５０Ａが受電する送電信号の位相の最適化を説明する図である。
【図9C】特定デバイス５０Ａが受電する送電信号の位相の最適化を説明する図である。
【図9D】特定デバイス５０Ａが受電する送電信号の位相の最適化を説明する図である。
【図10】給電システム３００の制御装置１４０及び特定デバイス５０Ａが実行する処理の一例を表すフローチャートである。
【図11】シミュレーションの条件の一例を説明する図である。
【図12A】比較用のランダムビームフォーミングで送電した場合の受電電力についてのシミュレーション結果の一例を示す図である。
【図12B】給電システム３００のシミュレーション結果の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の給電システム、給電システム、及び、給電方法を適用した実施形態について説明する。
【0010】
＜実施形態＞
＜給電システム３００＞
図１は、実施形態の給電システム３００を示す図である。給電システム３００は、給電装置１００と特定デバイス５０Ａとを含む。特定デバイス５０Ａは、受電装置の一例である。以下では、ＸＹＺ座標系を用いて説明する。平面視とはＸＹ平面視のことである。また、給電システム３００は、給電装置１００と複数のデバイス５０とを含んでもよい。複数のデバイス５０には、特定デバイス５０Ａと、特定デバイス５０Ａ以外の複数の非特定デバイス５０Ｂとが含まれる。
＜給電システム３００＞
図１は、実施形態の給電システム３００を示す図である。給電システム３００は、給電装置１００と特定デバイス５０Ａとを含む。特定デバイス５０Ａは、受電装置の一例である。以下では、ＸＹＺ座標系を用いて説明する。平面視とはＸＹ平面視のことである。また、給電システム３００は、給電装置１００と複数のデバイス５０とを含んでもよい。複数のデバイス５０には、特定デバイス５０Ａと、特定デバイス５０Ａ以外の複数の非特定デバイス５０Ｂとが含まれる。
【0011】
給電装置１００は、一例として、スマート工場、大規模プラント、物流センタ、倉庫等の大規模な施設の領域１０に配置される。給電装置１００は、アレイアンテナ１１０、フェーズシフタ１２０、マイクロ波発生源１３０、及び制御装置１４０を含み、領域１０内に存在する複数のデバイス５０に非接触で給電（マイクロ波給電）を行う。実施形態の給電方法は、給電装置１００によって実現される給電方法であり、特に制御装置１４０が実行する処理によって実現される。
【0012】
給電装置１００は、不特定多数のデバイス５０に給電を行う際に、アレイアンテナ１１０にビームフォーミングでの送電を行わせる。アレイアンテナ１１０の複数のアンテナ素子１１１は、後述する送電制御部が指定した送電位相で送電可能である。複数のアンテナ素子１１１が出力する送電信号の位相を固定すると、複数のアンテナ出力信号から形成されるビームによって領域１０内に定在波が生じ、定在波の節の位置に存在するデバイス５０には電力が殆ど供給されなくなる。このような事態を避けるために、給電装置１００は、複数のアンテナ素子１１１から出力される複数の送電信号の位相を時系列的にランダムにシフトさせて、定在波の節が特定の場所に長時間にわたり生じないようにしている。換言すれば、定在波の節が領域１０内で移動するようにしている。送電信号の位相は、タイムスロットに従ってシフトされる。なお、送電信号とは、アンテナ素子１１１から送電（送電）される信号であり、所定の電力を有するＲＦ（Radio Frequency）信号である。送電信号の周波数は、一例として、９１８ＭＨｚである。
【0013】
このように複数のアンテナ素子１１１から出力される複数の送電信号の位相をタイムスロットに従ってランダムにシフトさせて形成するビームでの送電を行うことを以下ではランダムビームフォーミングと称す。
【0014】
また、複数のデバイス５０の中には、内部のバッテリ５４を充電するためにより多くの受電電力を必要とするデバイス５０が存在しうる。例えば、他のデバイス５０よりも多くの電力を消費して内部のバッテリ５４の残量が少なくなっているデバイス５０である。このようにより多くの受電電力を必要とするデバイス５０を特定デバイス５０Ａと称す。図１には、ある時点における１つのデバイス５０を特定デバイス５０Ａとして示す。特定デバイス５０Ａは、第１受電装置の一例である。
【0015】
特定デバイス５０Ａは、複数のアンテナ素子１１１のうちのアンテナサブセット１１０Ａに含まれる複数のアンテナ素子１１１から主に受電する。ランダムビームフォーミングよりも、より集中的に送電を行うことにより、特定デバイス５０Ａのバッテリ５４を早期に充電するためである。
【0016】
アンテナサブセット１１０Ａに含まれる複数のアンテナ素子１１１から特定デバイス５０Ａへの送電は、フレーム毎に位相が設定される。図１では、アンテナサブセット１１０Ａに４つのアンテナ素子１１１が含まれている。アンテナサブセット１１０Ａ、及び、特定デバイス５０Ａへの送電信号の位相シフトについては後述する。
【0017】
複数のデバイス５０のうち、特定デバイス５０Ａ以外を非特定デバイス５０Ｂと称す。すべてのデバイス５０は、状況に応じて特定デバイス５０Ａになり得る。特定デバイス５０Ａは、バッテリ５４の充電量が十分な量になれば、アンテナサブセット１１０Ａからの集中的な電力供給が行われなくなり、非特定デバイス５０Ｂになる。非特定デバイス５０Ｂは、第２受電装置の一例である。非特定デバイス５０Ｂは、アンテナサブセット１１０Ａを含むアンテナ素子１１１からランダムビームフォーミングによる送電を受ける。
【0018】
また、特定デバイス５０Ａは、Automatic Guided Vehicle（AGV）、又は、Autonomous Mobile Robot（AMR）等のような遠隔管理可能な移動体に搭載されていて、移動可能であってもよい。すべての複数のデバイス５０が、このような移動体に搭載されていて、状況によって特定デバイス５０Ａになることができる構成であってもよいし、すべての複数のデバイス５０のうちの一部のデバイス５０のみが、このような移動体に搭載されていて、状況によって特定デバイス５０Ａになることができる構成であってもよい。以下では、一例として特定デバイス５０Ａが移動体に搭載されていて移動可能である形態について説明する。
【0019】
給電装置１００は、非特定デバイス５０Ｂへのランダムビームフォーミングによる送電と、特定デバイス５０Ａへのアンテナサブセット１１０Ａからの送電とを両立する給電装置である。なお、以下では、特定デバイス５０Ａと非特定デバイス５０Ｂとを特に区別しない場合には、単にデバイス５０と称す。
【0020】
また、以下では、一例として、アレイアンテナ１１０が、６４個のアンテナ素子１１１を有する形態について説明する。給電システム３００は、６４個のアンテナ素子１１１の中からアンテナサブセット１１０Ａに含まれるアンテナ素子１１１を選択する選択処理を簡易化するために、６４個のアンテナ素子１１１を１６個のグループに分ける。各グループは、４個のアンテナ素子１１１を有する。１６個のグループには、それぞれ、１～１６のグループインデックスが付与される。
【0021】
＜特定デバイス５０Ａの構成＞
図２Ａは、特定デバイス５０Ａの構成の一例を示す図である。特定デバイス５０Ａは、アンテナ５１、スイッチＳＷ、制御部５２、ＲＦ／ＤＣ（Direct Current）変換部５３、バッテリ５４、直交検波部５５、チャネル推定部５６、サブセット選択部５７、受電位相推定部５８、及び通信部５９を有する。通信部５９は、アンテナ５９Ａを有する。
図２Ａは、特定デバイス５０Ａの構成の一例を示す図である。特定デバイス５０Ａは、アンテナ５１、スイッチＳＷ、制御部５２、ＲＦ／ＤＣ（Direct Current）変換部５３、バッテリ５４、直交検波部５５、チャネル推定部５６、サブセット選択部５７、受電位相推定部５８、及び通信部５９を有する。通信部５９は、アンテナ５９Ａを有する。
【0022】
アンテナ５１は、１又は複数のアンテナ素子１１１から電力を受電するためのアンテナである。アンテナ５１は、受電した電力をスイッチＳＷに出力する。スイッチＳＷは、制御部５２によって切り替えられ、アンテナ５１の接続先をＲＦ／ＤＣ変換部５３と直交検波部５５のいずれかに切り替える。
【0023】
制御部５２は、各フレームにおける最適化期間と給電期間とでスイッチＳＷを切り替える。制御部５２は、最適化期間ではスイッチＳＷを直交検波部５５に接続するように切り替え、給電期間ではスイッチＳＷをＲＦ／ＤＣ変換部５３に接続するように切り替える。
【0024】
制御部５２は、最適化期間では、直交検波部５５、チャネル推定部５６、サブセット選択部５７、受電位相推定部５８、及び通信部５９に、受電位相推定部５８において得られる受電位相を表すデータを給電装置１００の制御装置１４０に送電させる処理を行わせる。
【0025】
また、制御部５２は、給電期間では、アンテナ５１を介してアンテナ素子１１１から受電する受電電力をバッテリ５４に充電する充電制御を行う。
【0026】
バッテリ５４は、一例として二次電池又はキャパシタであり、アンテナ５１から供給される電力を充電する。バッテリ５４に充電される電力は、スイッチＳＷ、制御部５２、ＲＦ／ＤＣ変換部５３、直交検波部５５、チャネル推定部５６、サブセット選択部５７、受電位相推定部５８、及び通信部５９が動作する際に利用される。
【0027】
バッテリ５４には、電力を消費する負荷が接続されていてもよい。例えば、負荷は、温度や湿度等を検出するセンサであってもよく、この場合にはデバイス５０をセンサデバイスとして取り扱うことができる。また、負荷は、モータやアクチュエータ等の動力源であってもよく、デバイス５０は動的な作業を行うデバイスであってもよい。
【0028】
また、デバイス５０が移動可能な移動体に取り付けられている場合には、バッテリ５４が充電する電力は、負荷としての移動体のモータ等の動力源や制御部等を駆動するための電力として利用することができる。
【0029】
ＲＦ／ＤＣ変換部５３は、アンテナ５１で受電（受信）した送電信号（ＲＦ信号）を直流電力に変換してバッテリ５４に出力するコンバータ（変換回路）である。
【0030】
直交検波部５５は、アンテナ５１で受電した送電信号を復調して受信系列を取り出し、チャネル推定部５６に出力する。直交検波部５５が取り出す受信系列は、アンテナ５１で受電される送電信号の合成振幅及び位相を表す。受信系列は、復調情報の一例である。
【0031】
チャネル推定部５６は、直交検波部５５から入力される受信系列と、各グループについてのＷＦ符号とに基づいて、各グループのチャネル推定値を算出する。チャネル推定値は、電圧と位相に相当する次元を有しており複素数で表される。ＷＦ符号は、Walsh-Hadamard符号であり、符号表の一例である。ＷＦ符号については、図４を用いて後述する。
【0032】
サブセット選択部５７は、チャネル推定部５６によって各グループについて算出されるチャネル推定値の絶対値の二乗を各グループの受電電力として算出する。また、サブセット選択部５７は、フレーム毎に、すべてのグループの受電電力についてランキング処理を行い、上位の所定数のグループをアンテナサブセット１１０Ａに含まれるグループとして選択する。サブセット選択部５７は、アンテナサブセット１１０Ａに含まれるグループとして選択したグループを表す選択結果を受電位相推定部５８に出力する。
【0033】
ランキング処理は、すべてのグループの受電電力について、一例として、受電電力が最も高いグループに対して－１５ｄＢまでのグループを選択することとする。一例として、サブセット選択部５７は、フレーム毎に、受電電力が最も高いグループに対して１５ｄＢ落ちまでのランキングの複数のグループを選択する。各フレームにおけるアンテナサブセット１１０Ａに含まれるグループの数は、受信電力の最高値から１５ｄＢ落ちまでのグループの数によって決まるため、フレームによって異なる場合がある。
【0034】
受電位相推定部５８は、サブセット選択部５７から入力される選択結果に基づいて、アンテナサブセット１１０Ａに含まれるグループのチャネル推定値を算出し、算出したチャネル推定値が表す受電位相（角度情報）を選択結果とともに通信部５９に出力する。
【0035】
通信部５９は、受電位相推定部５８から出力される選択結果及び受電位相をアンテナ５９Ａから給電装置１００に送信する。受電位相推定部５８から通信部５９に出力される選択結果は、サブセット選択部５７が受電位相推定部５８に出力した選択結果である。
【0036】
なお、図２Ａを用いて特定デバイス５０Ａの構成について説明したが、複数のデバイス５０のうち、特定デバイス５０Ａになることがなく、非特定デバイス５０Ｂとしてのみ機能するデバイス５０は、スイッチＳＷ、直交検波部５５、チャネル推定部５６、サブセット選択部５７、受電位相推定部５８、及び通信部５９を有していなくてよく、制御部５２は、バッテリ５４の充電制御を行えばよい。
【0037】
ここで、図１に示すアレイアンテナ１１０について説明する前に、図２Ｂを用いて通信部５９が給電装置１００に送信するパケットのデータ構造について説明する。図２Ｂは、通信部５９が給電装置１００に送信するパケットのデータ構造の一例を示す図である。
【0038】
図２Ｂには、パケットは、ランキングが１位から受信電力の大きい順に、グループインデックスと、受電位相とを含む。図２Ｂには、一例として、ランキングが１位から３位のグループインデックス及び受電位相を、グループインデックス＃１及び受電位相＃１、グループインデックス＃２及び受電位相＃２、グループインデックス＃３及び受電位相＃３と示す。
ランキングが４位以下のグループが存在する場合には、３位のグループインデックス＃３及び受電位相＃３の後ろに、グループインデックス及び受電位相が続くことになる。
ランキングが４位以下のグループが存在する場合には、３位のグループインデックス＃３及び受電位相＃３の後ろに、グループインデックス及び受電位相が続くことになる。
【0039】
＜アレイアンテナ１１０＞
アレイアンテナ１１０は、図１に示すように、２次元アンテナグリッドの一例であり、一例としてマトリクス状に配置されるアンテナ素子１１１を含む。アンテナ素子１１１は、一例として、Ｘ方向に８個、Ｙ方向に８個で６４個ある。６４個のアンテナ素子１１１は、ＸＹ平面上に位置する。上述のように６４個のアンテナ素子１１１は、１６個のグループに分けられている。
アレイアンテナ１１０は、図１に示すように、２次元アンテナグリッドの一例であり、一例としてマトリクス状に配置されるアンテナ素子１１１を含む。アンテナ素子１１１は、一例として、Ｘ方向に８個、Ｙ方向に８個で６４個ある。６４個のアンテナ素子１１１は、ＸＹ平面上に位置する。上述のように６４個のアンテナ素子１１１は、１６個のグループに分けられている。
【0040】
各アンテナ素子１１１は、送電ケーブル１３０Ａを介してマイクロ波発生源１３０に接続されており、マイクロ波帯の電力が供給される。制御装置１４０によって制御されることにより、１６個のグループのうちのアンテナサブセット１１０Ａを構成するグループとして選択された複数のグループに含まれるアンテナ素子１１１は、特定デバイス５０Ａに向けて最適化された位相で送電を行うが、特定デバイス５０Ａの近傍に位置する非特定デバイス５０Ｂにも副次的に給電がなされる。
【0041】
アンテナサブセット１１０Ａを構成するグループとして選択された複数のグループに含まれないグループのアンテナ素子１１１は、ランダムビームフォーミングによって非特定デバイス５０Ｂに送電を行うが、特定デバイス５０Ａの比較的近傍に位置するアンテナ素子１１１からも副次的に給電がなされる。なお、アンテナサブセット１１０Ａに含まれるグループの数は複数であれば幾つであってもよい。
【0042】
各グループは、４つのアンテナ素子１１１を有するため、一例として、４つのグループがアンテナサブセット１１０Ａを構成するグループとして選択されると、４つのアンテナ素子１１１を含むアンテナサブセット１１０Ａが４つ存在することになる。しかしながら、後述する処理を行うことにより、特定デバイス５０Ａに向けて最適化された位相で送電を行うアンテナサブセット１１０Ａを１つに絞ることができる。すなわち、図１に示すように、特定デバイス５０Ａに向けて最適化された位相で送電を行うアンテナサブセット１１０Ａは、１つである。
【0043】
なお、アンテナ素子１１１は、平面視で矩形状のパッチアンテナである。アンテナ素子１１１は、－Ｚ方向側にグランド電位に保持されるグランド板を有していてもよい。
【0044】
また、特定デバイス５０Ａの移動に伴い、フレーム毎にアンテナサブセット１１０Ａを構成するアンテナ素子１１１の見直しが行われ、アンテナサブセット１１０Ａに含まれるアンテナ素子１１１の選択が行われる。
【0045】
各アンテナ素子１１１は、上述したスマート工場等の大規模な施設の天井や柱等に取り付けられている。各アンテナ素子１１１の間の間隔は、一例として、アンテナ素子１１１の通信周波数における波長の数波長に相当する。アンテナ素子１１１の通信周波数は、一例としてマイクロ波帯を想定しており、一例として９１８ＭＨｚである。
【0046】
また、図１には、一例として、特定デバイス５０Ａがアレイアンテナ１１０に含まれる６４個のアンテナ素子１１１のうちの４個のアンテナ素子１１１から電力を受電している状態を示す。このように、特定デバイス５０Ａに送電するために制御装置１４０によって選択された複数のアンテナ素子１１１の集合をアンテナサブセット１１０Ａと称す。アンテナサブセット１１０Ａに含まれないアンテナ素子１１１は、タイムスロットに従って送電信号の位相をシフトさせながらランダムビームフォーミングによって送電を行い、ランダムビームフォーミングによって送電される電力は、非特定デバイス５０Ｂによって受電されるが特定デバイス５０Ａにも副次的に受電される。
【0047】
フェーズシフタ１２０は、各アンテナ素子１１１に１個ずつ接続されており、各アンテナ素子１１１と送電ケーブル１３０Ａとの間に挿入されている。図１では、説明の便宜上、１個のアンテナ素子１１１、及びフェーズシフタ１２０を拡大して示す。
【0048】
フェーズシフタ１２０は、マイクロ波発生源１３０から送電ケーブル１３０Ａを介して伝送される電力の送電位相をシフトしてアンテナ素子１１１に出力する。フェーズシフタ１２０は、位相調節部の一例である。
【0049】
マイクロ波発生源１３０は、６４個のフェーズシフタ１２０に接続されており、所定の電力のマイクロ波を供給する。マイクロ波発生源１３０は、電波発生源の一例である。マイクロ波の周波数は、一例として９１８ＭＨｚである。なお、ここでは給電装置１００がマイクロ波発生源１３０を含む形態について説明するが、マイクロ波に限られるものではなく、所定の周波数の電波であればよい。
【0050】
制御装置１４０は、制御部の一例であり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、及び不揮発性メモリ等を有するマイクロコンピュータであり、一例として、離散型ウェーブレット・マルチトーン（DWMT）を用いることができる。
【0051】
制御装置１４０は、アンテナ１４０Ａを有し、特定デバイス５０Ａから受電位相及び選択結果が書き込まれたビーコン信号を受信する。
【0052】
制御装置１４０は、特定デバイス５０Ａから受信した選択結果に基づいてアンテナサブセット１１０Ａを設定するサブセット設定処理、特定デバイス５０Ａから受信した受電位相に基づく６４個のフェーズシフタ１２０の位相制御、及び、マイクロ波発生源１３０の電力の出力制御を行う。アンテナサブセット１１０Ａに含まれるアンテナ素子１１１の送電信号の位相制御と、アンテナサブセット１１０Ａに含まれないアンテナ素子１１１のランダムビームフォーミングによる送電信号の位相制御とは、フェーズシフタ１２０における位相の制御によって実現される。
【0053】
＜制御装置１４０＞
図３は、制御装置１４０の構成を示す図である。制御装置１４０は、主制御部１４１、送電制御部１４２、及びメモリ１４３を有する。主制御部１４１及び送電制御部１４２は、制御装置１４０が実行するプログラムの機能を機能ブロックとして示したものである。また、メモリ１４３は、制御装置１４０のメモリを機能的に表したものである。
図３は、制御装置１４０の構成を示す図である。制御装置１４０は、主制御部１４１、送電制御部１４２、及びメモリ１４３を有する。主制御部１４１及び送電制御部１４２は、制御装置１４０が実行するプログラムの機能を機能ブロックとして示したものである。また、メモリ１４３は、制御装置１４０のメモリを機能的に表したものである。
【0054】
主制御部１４１は、制御装置１４０の処理を統括する処理部であり、送電制御部１４２が実行する処理以外の処理を実行する。
【0055】
送電制御部１４２は、特定デバイス５０Ａから受信した選択結果に基づいて、アンテナサブセット１１０Ａに含まれるアンテナ素子１１１を設定するサブセット設定処理と、特定デバイス５０Ａから受信した受電位相に基づいて６４個のフェーズシフタ１２０における位相を制御する位相制御と、マイクロ波発生源１３０の電力の出力制御とを行う。
【0056】
送電制御部１４２は、アンテナサブセット１１０Ａを設定していない状態では、すべてのアンテナ素子１１１から送電を行う送電制御を行う。送電制御部１４２は、すべてのアンテナ素子１１１から送電を行う際には、すべてのアンテナ素子１１１の送電信号の位相をランダムに設定し、かつ、タイムスロット毎に位相をランダムにシフトさせるランダムビームフォーミングによる送電制御を行う（ランダムモード）。これにより、領域１０（図１参照）で送電信号の定在波が生じる位置が時間的に固定されないようにすることができ、すべてのデバイス５０が比較的均等に受電することができる。
【0057】
また、送電制御部１４２は、アンテナサブセット１１０Ａを構築すると、各フレームにおける最適化期間で最適化処理を行い、各フレームの給電期間で給電処理を行う。最適化期間における最適化処理、及び、給電期間における給電処理については後述する。
【0058】
メモリ１４３は、主制御部１４１及び送電制御部１４２が処理を実行する際に用いるデータやプログラム等を格納する。各タイムスロットにおける送電信号の位相を表すデータもメモリ１４３に格納される。
【0059】
＜ＷＨ（Walsh-Hadamard）符号表＞
図４は、ＷＦ符号表の一例を示す図である。図４には、グループインデックス１～１６に対して、タイムスロット１～１６について生成された符号値を示す。図４において、符号値１は、位相シフト量が０度であることを表し、符号値－１は、位相シフト量が１８０度であることを表す。すなわち、符号値１と符号値－１とは、位相シフト量が１８０度（π）異なる。
図４は、ＷＦ符号表の一例を示す図である。図４には、グループインデックス１～１６に対して、タイムスロット１～１６について生成された符号値を示す。図４において、符号値１は、位相シフト量が０度であることを表し、符号値－１は、位相シフト量が１８０度であることを表す。すなわち、符号値１と符号値－１とは、位相シフト量が１８０度（π）異なる。
【0060】
このような符号表を用いて、１６グループのアンテナ素子１１１の送電位相をシフトさせながら、アンテナサブセット１１０Ａに含まれるグループの選択と、受電位相の推定とを行う。なお、タイムスロットの数を一例として１６に設定したのは、１６個のグループの位相シフト量を１６回にわたって変更可能にするためである。タイムスロットの数は、１６よりも少なくてもよく、多くてもよいが、グループの数の整数倍であることが好ましい。
【0061】
＜グループ分け＞
図５Ａ乃至図５Ｃは、６４個のアンテナ素子１１１へのインデックスの割り振りの一例を示す図である。図５Ａ乃至図５Ｃには、Ｘ方向及びＹ方向に８×８で６４個配置される６４個のアンテナ素子１１１に割り振られるインデックスの一例を示す。
図５Ａ乃至図５Ｃは、６４個のアンテナ素子１１１へのインデックスの割り振りの一例を示す図である。図５Ａ乃至図５Ｃには、Ｘ方向及びＹ方向に８×８で６４個配置される６４個のアンテナ素子１１１に割り振られるインデックスの一例を示す。
【0062】
図５Ａには、６４個のアンテナ素子１１１に１～６４のインデックスを規則的に割り振った結果の一例を示す。－Ｘ方向側かつ＋Ｙ方向側の角から、＋Ｘ方向側かつ－Ｙ方向側の角までに、１～６４のインデックスが順番に割り振られている。アンテナ素子１１１の数と同一数のインデックスが必要であり、符号値数が６４、符号長が６４となるため、オーバーヘッドが増加する。また、受信側において６４タイムスロットの受信信号系列を処理する必要があるため演算量が多くなる。
【0063】
図５Ｂ及び図５Ｃには、６４個のアンテナ素子１１１を１６個のグループに分けた場合のグループインデックスの割り振り結果を示す。各グループは、４つのアンテナ素子１１１を含むため、図５Ｂ及び図５Ｃでは、同一のグループインデックスが４つずつ存在する。グループインデックスが同一の４つのアンテナ素子１１１の送電位相は、同一の送電位相に設定される。
【0064】
図５Ｂには、６４個のアンテナ素子１１１の中心を通るＸ軸及びＹ軸に平行な直線で６４個のアンテナ素子１１１を４つエリア（４×４の１６個のアンテナ素子１１１を含むエリア）に分け、各エリアについて、インデックスとして１～１６のグループインデックスを規則的に配置したグループインデックスの割り振り結果を示す。
【0065】
図５Ａの場合に比べて、符号値数が１／４の１６に減るため、オーバーヘッドを１／４に低減することができる。同じグループインデックスが割り振られたアンテナ素子１１１同士の間の最小距離は、隣り合うアンテナ素子１１１同士の間隔を２．０ｍとすると８．０ｍとなり、お互いに影響を受けにくくなっている。
【0066】
しかしながら、例えば、グループインデックスが６、７、１０、１１の４つのアンテナ素子１１１が２×２配置で各エリアに存在し、かつ、４つのアンテナ素子１１１がすべて同一の配置になる。例えば、特定デバイス５０Ａに向けて最適化された位相で送電を行うアンテナサブセット１１０Ａが、グループインデックス６、７、１０、１１の４つのグループのアンテナ素子１１１を含み、かつ、４つのアンテナ素子１１１が２×２配置である場合には、４つのアンテナサブセット１１０Ａにおけるビームフォーミングで得られるビームを区別することができない。換言すれば、特定デバイス５０Ａに向けて最適化された位相で送電を行うアンテナサブセット１１０Ａを１つに絞ることができない。このため、４つのアンテナサブセット１１０Ａのうちの１つのアンテナサブセット１１０Ａは、特定デバイス５０Ａに向けて最適化された位相で送電を行うことができるが、残りの３つのアンテナサブセット１１０Ａは、特定デバイス５０Ａが存在しない位置に向けて、ビーム状の送電信号を送電することになり、無用な強電界エリアを発生させてしまう。
【0067】
そこで、給電システム３００では、図５Ｃに示すように６４個のアンテナ素子１１１に対して１６個のグループインデックスをランダムに割り振る。図５Ｃでは、同一のグループインデックスが割り振られているアンテナ素子１１１同士は、一定以上の距離を保っている。また、例えば、アンテナサブセット１１０Ａに含まれるグループとして選択されたグループのグループインデックスが１２、６、５、２であって、特定デバイス５０Ａに送電信号を送電するために選択されたアンテナサブセット１１０Ａが、＋Ｘ方向側かつ＋Ｙ方向側において濃いドットで示すように、グループインデックスが１２、６、５、２の２×２配置の４つのアンテナ素子１１１を含むこととする。
【0068】
この場合に、図５Ｃでは、６４個のアンテナ素子１１１に対して１６個のグループインデックスをランダムに割り振られているため、残りの３つのアンテナサブセット１１０Ａは、薄いドットで示すように、１２、６、５、２のグループインデックスの４つのアンテナ素子１１１は２×２配置にならない。
【0069】
濃いドットで示す２×２配置の１２、６、５、２を含むアンテナサブセット１１０Ａは、特定デバイス５０Ａに向けて最適化された送電位相でビーム状の送電信号を送電することができる。より具体的には、最適化された送電位相を保持したランダムビームフォーミングによって送電信号を送電することができる。しかしながら、薄いドットで示す１２、６、５、２を含む３つのアンテナサブセット１１０Ａは、２×２配置ではないため、１２、６、５、２のグループインデックスを含んでいても、合成された送電信号の位相が最適化されず、無用な強電界エリアを発生させることを抑制できる。
【0070】
また、残りの３つのアンテナサブセット１１０Ａの各々において、４つのアンテナ素子１１１の周囲に位置するアンテナ素子１１１からランダムビームフォーミングで送電信号を送電することにより、マルチパスがタイムスロット毎にランダム化されるため、さらに、強電界の継続を抑制することができる。
【0071】
なお、同一のグループインデックスが割り振られるアンテナ素子１１１同士の間の距離を大きく設定するのは、同一のグループインデックスが割り振られる複数のアンテナ素子１１１が送電する送電信号が逆位相で特定デバイス５０Ａのアンテナに到達すると送電信号が相殺されるが、距離を大きくすることにより、逆位相であっても振幅差が大きくなることで、相殺されにくくすることができるからである。
【0072】
図５Ｄは、グループインデックス毎のアンテナ素子１１１同士の間の平均的な距離の一例を示す図である。図５Ｄには、図５Ｃに示すように６４個のアンテナ素子１１１に対して１６個のグループインデックスをランダムに割り振った場合に、各グループの４つのアンテナ素子１１１のうちの２つのアンテナ素子１１１同士の間の距離を平均した値を示す。図５Ｄに示すように、グループ１～１６のすべてについて、６．３ｍ以上の距離が得られており、各グループにおいて、４つのアンテナ素子１１１の間に十分な距離が保たれていることを確認できた。
【0073】
図５Ｃに示すように６４個のアンテナ素子１１１に対して１６個のグループインデックスをランダムに割り振るためには、ランダム性を保ちつつ、各グループにおいて、４つのアンテナ素子１１１の間に十分な距離を保つことが必要である。
【0074】
また、６４個のアンテナ素子１１１に対して１６個のグループインデックスをランダムに割り振る際に、例えば図５Ｂに示すように、グループインデックス６、７、１０、１１のアンテナ素子１１１を含む、複数のアンテナサブセット１１０Ａの生成を抑制するには、次のような処理を行えばよい。
【0075】
図６Ａ及び図６Ｂは、２×２配置の４つのアンテナ素子１１１のグループインデックスを示す図である。例えば、ある１つの２×２配置が含む４つのアンテナ素子１１１のグループインデックスがＸ、Ａ、Ｂ、Ｃであるとする。このような場合に、グループインデックスＸをグループインデックスＹに差し替えた場合に、図６Ｂに示す８つの２×２配置のパターンが生じないように、６４個のアンテナ素子１１１に対して１６個のグループインデックスをランダムに割り振ればよい。図６Ｂには、グループインデックスがＹ、Ａ、Ｂ、Ｃを含む８つのパターンの２×２配置を示す。
【0076】
図６Ａに示すグループインデックスがＸ、Ａ、Ｂ、Ｃの２×２配置と、図６Ｂに示す８つの２×２配置（グループインデックスはＹ、Ａ、Ｂ、Ｃ）のうちの少なくとも１つが、６４個のアンテナ素子１１１のグループインデックスの中に含まれると、グループインデックスＸとグループインデックスＹとが等しい場合に、同一の４つのグループインデックスを含む複数のアンテナサブセット１１０Ａが発生し、特定デバイス５０Ａに向けて最適化された位相で送電を行うアンテナサブセット１１０Ａを１つに絞ることができなくなるからである。
【0077】
＜フレーム構造＞
図７は、フレーム構造の一例を示す図である。フレーム期間は、一例として５０ｍｓである。フレームは、最適化期間及び給電期間を含む。給電期間は、最適化期間の後に設けられている。
図７は、フレーム構造の一例を示す図である。フレーム期間は、一例として５０ｍｓである。フレームは、最適化期間及び給電期間を含む。給電期間は、最適化期間の後に設けられている。
【0078】
最適化期間は、複数のグループ毎にＷＦ符号表（図４）に基づいて送電位相を設定して、特定デバイス５０Ａに送電信号を送電するアンテナサブセット１１０Ａに含まれる複数のグループの送電位相を最適化する最適化処理を行う期間である。
【0079】
特定デバイス５０Ａに送電信号を送電するアンテナサブセット１１０Ａに含まれる複数のグループの送電位相を最適化するとは、特定デバイス５０Ａによってアンテナサブセット１１０Ａに含まれるグループとして選択された複数のグループのアンテナ素子１１１が送電する送電信号が特定デバイス５０Ａのアンテナ５１で受電される際の位相（受電位相）を揃えることである。複数の送電信号の受電位相が揃えば、特定デバイス５０Ａの受電電力を最大化できるからである。なお、位相が揃っていることは、位相が完全に同一である場合に限らず、完全に同一である状態に略等しい状態も含む。厳密な意味で位相を揃えるのは容易ではない場合もあり、例えば位相のずれが±５％程度であれば、位相が揃っていると考えて問題ないからである。
【0080】
なお、図５Ｃを用いて説明したように、ここでは一例として、各グループが４つのアンテナ素子１１１を含むため、４つのアンテナサブセット１１０Ａにおいて送電位相が最適化されるが、アンテナサブセット１１０Ａに含まれるグループのアンテナ素子１１１が２×２配置になるのは、４つのアンテナサブセット１１０Ａのうちの１つであるため、特定デバイス５０Ａに向けて最適化された位相で送電を行うアンテナサブセット１１０Ａを１つに絞ることができる。
【0081】
給電期間は、最適化期間における最適化処理で複数のグループのアンテナ素子１１１で送電する送電信号の位相を最適化した状態で、複数のグループのアンテナ素子１１１から送電信号を送電する給電処理を行う期間である。給電期間では、アンテナサブセット１１０Ａに含まれる複数のグループのアンテナ素子１１１については、同じフレーム内の最適化区間における最適化処理で求められたアンテナサブセット１１０Ａに含まれる複数のグループの送電位相の関係を保持した状態で、ランダムビームフォーミングを行う。また、アンテナサブセット１１０Ａに含まれない複数のグループのアンテナ素子１１１については、複数のアンテナ素子１１１のグループ毎の送電位相同士に特に関係を持たせずに、ランダムビームフォーミングを行う。なお、アンテナサブセット１１０Ａに含まれない複数のグループのアンテナ素子１１１については、グループに関わらず複数のアンテナ素子１１１の送電位相同士に特に関係を持たせずに、ランダムビームフォーミングを行ってもよい。
【0082】
＜送電位相の最適化＞
各アンテナ素子１１１から、グループ毎に共通の（同一の）送電位相で送電された送電信号が、経路差に応じた位相シフトを受けて、特定デバイス５０Ａのアンテナ５１に到達する。
各アンテナ素子１１１から、グループ毎に共通の（同一の）送電位相で送電された送電信号が、経路差に応じた位相シフトを受けて、特定デバイス５０Ａのアンテナ５１に到達する。
【0083】
直交検波部５５は、アンテナ５１で受電した送電信号を復調して受信系列r(l) ( l = 1, …, NS)を取り出す。ｌはタイムスロットのインデックスであり、最大値はNsである。ここでは一例として、Nsは１６である。
【0084】
チャネル推定部５６は、直交検波部５５から入力される受信系列と、各グループについてのＷＦ符号（図４参照）とに基づいて、各グループのチャネル推定値を算出する。各グループについてのＷＦ符号は、W = w(g, l), (g = 1, …, NG)である。ｇはグループインデックスであり、NGは、グループインデックスの最大値である。ここでは一例として、NGは１６である。
【0085】
チャネル推定部５６は、次式（１）に従って、グループインデックスｇのグループについてのチャネル推定値hgを算出する。
【0086】
【数1】
【0087】
サブセット選択部５７は、チャネル推定値hgの絶対値の二乗をグループインデックスｇのグループのアンテナ素子１１１から特定デバイス５０Ａのアンテナ５１が受電した受電電力pR, gとして、次式（２）に従って算出する。
【0088】
【数2】
【0089】
また、サブセット選択部５７は、フレーム毎に、すべてのグループについての受電電力についてランキング処理を行い、上位の所定数のグループをアンテナサブセット１１０Ａに含まれるグループとして選択する。具体的には、一例として、受電電力が最も高いグループに対して－１５ｄＢまでのグループを選択する。サブセット選択部５７は、アンテナサブセット１１０Ａに含まれるグループとして選択したグループを表す選択結果を受電位相推定部５８に出力する。
【0090】
受電位相推定部５８は、サブセット選択部５７から入力される選択結果に基づいて、アンテナサブセット１１０Ａに含まれる複数のグループのチャネル推定値hsを次式（３）に従って算出する。ここで、ｓは、アンテナサブセット１１０Ａに含まれる複数のグループのグループインデックスである。
【0091】
例えば、図５Ｃに示すように、アンテナサブセット１１０Ａに、グループインデックスｇが１２、６、５、２の４つのグループが含まれる場合には、アンテナサブセット１１０Ａに含まれる複数のグループのグループインデックスｓは、１２、６、５、２である。
【0092】
チャネル推定値hsは、グループインデックスｓのグループについてのチャネル推定値である。チャネル推定値hsは、グループインデックスｓの各グループについて算出される。
【0093】
【数3】
【0094】
受電位相推定部５８は、式（３）で表されるチャネル推定値hsに基づいて、グループインデックスｓのグループのアンテナ素子１１１から特定デバイス５０Ａのアンテナ５１が受電する際の受電位相Δθｓを次式（４）に従って算出する。
【0095】
【数4】
【0096】
受電位相推定部５８は、グループインデックスｓのグループ毎の受電位相を選択結果（グループインデックスｓ）とともに通信部５９に出力する。通信部５９は、選択結果及びグループインデックスｓのグループ毎の受信位相を給電装置１００に送信する。
【0097】
送電制御部１４２は、特定デバイス５０Ａから帰還された選択結果及び受信位相から、次式（５）に従って、グループインデックスｓのグループのアンテナ素子１１１の送電位相の初期値がφｓになるように設定する。このようにして、アンテナサブセット１１０Ａに含まれるグループのアンテナ素子１１１の送電位相が最適化される。送電位相φｓ（初期値）は、グループインデックスｓのグループの各々について設定される。グループインデックスｓが、１２、６、５、２である場合には、グループインデックスｓが１２、６、５、２の各々のグループについて、グループインデックスに応じた送電位相φｓが設定される。
【0098】
【数5】
【0099】
このように、アンテナサブセット１１０Ａに含まれるグループのアンテナ素子１１１の送電位相を最適化することにより、グループインデックスｓのグループのアンテナ素子１１１から送電される送電信号は、特定デバイス５０Ａのアンテナ５１が受電する際に同相化され、受電電力が最大化される。
【0100】
＜最適化処理＞
図８は、最適化処理の一例を説明する図である。図８には、１フレームにおける最適化期間及び給電期間とタイムスロットを示す。最適化処理は、Ns個のタイムスロットを含む。給電期間は、タイムスロットNs+1から始まり、最適化期間よりも長いが、ここでは簡略化して示す。
図８は、最適化処理の一例を説明する図である。図８には、１フレームにおける最適化期間及び給電期間とタイムスロットを示す。最適化処理は、Ns個のタイムスロットを含む。給電期間は、タイムスロットNs+1から始まり、最適化期間よりも長いが、ここでは簡略化して示す。
【0101】
アレイアンテナ１１０に含まれるアンテナ素子１１１のグループのグループインデックスｇを１～NGとする。タイムスロット１では、グループインデックスｇが１～NGのアンテナ素子１１１の送電位相をθ１～θNGに設定する。この状態で送電信号の送電を開始する。なお、送電位相θ１～θNGは、任意の送電位相である。
【0102】
タイムスロット２以降では、ＷＨ符号表に従って、各グループのアンテナ素子１１１の送電位相が設定される。例えば、タイムスロット２では、グループインデックスｇが偶数のグループのアンテナ素子１１１の送電位相は、タイムスロット１における送電位相に対して１８０度（＋π）シフトされる。このように、各グループのアンテナ素子１１１の送電位相は、タイムスロット毎にＷＨ符号表に従ってシフトされる。なお、タイムスロット１～Ｎｓにおいて、グループインデックス１のアンテナ素子１１１の送電位相は、θ１に固定される。
【0103】
また、給電期間においては、アンテナサブセット１１０Ａに含まれる４つのグループとしてグループインデックス１～４のグループが選択されたこととする。また、アンテナサブセット１１０Ａに含まれないグループのグループインデックスｇを５、・・・、NGとする。
【0104】
アンテナサブセット１１０Ａに含まれるグループインデックス１～４のグループのアンテナ素子１１１については、グループインデックス１～４のグループのアンテナ素子１１１の送電位相を最適化された送電位相φ１～φ４に設定し、最適化された送電位相φ１～φ４の関係を保持しながら、ランダムビームフォーミングを行う。一例として、タイムスロット毎に、グループインデックス１～４のグループのアンテナ素子１１１の送電位相をΔ１、Δ２、Δ３、・・・ずつシフトさせることによって、最適化された送電位相φ１～φ４の関係を保持しながら、ランダムビームフォーミングを行う。
【0105】
また、給電期間では、アンテナサブセット１１０Ａに含まれないグループのアンテナ素子１１１については、複数のアンテナ素子１１１のグループ毎の送電位相同士に特に関係を持たせずに、ランダムビームフォーミングを行う。給電期間は、送電期間の一例である。なお、アンテナサブセット１１０Ａに含まれない複数のグループのアンテナ素子１１１については、グループに関わらず複数のアンテナ素子１１１の送電位相同士に特に関係を持たせずに、ランダムビームフォーミングを行ってもよい。
【0106】
【0107】
図９Ａには、最適化区間のタイムスロット１において、グループインデックス１～４のアンテナ素子１１１から送電する送電信号の送電位相θ１～θ４を示す。送電位相θ１～θ４は任意の送電位相であるため、分かり易くするために、送電位相θ１～θ４をすべて０度とする。図９Ａにおける（１）～（４）の４つのベクトルは、グループインデックス１～４のアンテナ素子１１１から送電する送電信号をベクトルで表したものである。
【0108】
図９Ｂには、図９Ａに示す送電位相θ１～θ４の送電信号を特定デバイス５０Ａのアンテナ５１が受電したときの受電位相を示す。アンテナ５１では、グループインデックス１～４のアンテナ素子１１１から送電される送電信号が合成されるが、図９Ｂでは分けて示す。図９Ｂにおける（１）～（４）の４つのベクトルは、グループインデックス１～４のアンテナ素子１１１から送電され、アンテナ５１によって受電された送電信号をベクトルで表したものである。
【0109】
図９Ｂに示すように、グループインデックス１～４のアンテナ素子１１１から送電する送電信号が特定デバイス５０Ａのアンテナ５１が受電されるときの受電位相は、Δθ１～Δθ４であることとする。
【0110】
このような場合に、グループインデックス１～４のアンテナ素子１１１から送電する送電信号を最適化するには、グループインデックス１～４のアンテナ素子１１１から送電する送電信号が特定デバイス５０Ａのアンテナ５１によって受電されるときの受電位相が揃うようにすればよい。
【0111】
ここで、図９Ｃに示すように、グループインデックス１～４のアンテナ素子１１１から送電する送電信号を最適化した値がφ１～φ４であるとすると、φ１＝－Δθ１、φ２＝－Δθ２、φ３＝－Δθ３、φ４＝－Δθ４に設定すればよい。図９Ｃにおける（１）～（４）の４つのベクトルは、グループインデックス１～４のアンテナ素子１１１から送電する送電信号をベクトルで表したものである。
【0112】
このように最適化した送電信号φ１～φ４を求めて給電期間において給電を開始すると、特定デバイス５０Ａのアンテナ５１が受電するときの受電位相は、図９Ｄに示すように、すべて０度で一致することになる。図９Ｄにおける（１）～（４）の４つのベクトルは、グループインデックス１～４のアンテナ素子１１１から送電され、アンテナ５１によって受電された送電信号をベクトルで表したものである。
【0113】
なお、ここでは、分かり易くするために、送電位相θ１～θ４をすべて０度に設定して説明したため、図９Ｄに示すように、特定デバイス５０Ａのアンテナ５１が受電するときの受電位相がすべて０度で一致しているが、例えば、送電位相θ１～θ４がすべて４５度であれば、特定デバイス５０Ａのアンテナ５１が受電するときの受電位相は、すべて４５度に揃うことになる。
【0114】
このようにして、図９Ｄに示すように、特定デバイス５０Ａのアンテナ５１が受電する際のベクトル（１）～（４）の角度を揃えることができる。すなわち、特定デバイス５０Ａの受電電力を最大化することができる。
【0115】
＜フローチャート＞
図１０は、給電システム３００の制御装置１４０及び特定デバイス５０Ａが実行する処理の一例を表すフローチャートである。制御装置１４０及び特定デバイス５０Ａは別々に処理を行うが、ここでは、給電システム３００内における一連の処理として説明する。図１０に示す処理は、１つのフレーム内で行われる処理であり、各フレームで同様に行われる。
図１０は、給電システム３００の制御装置１４０及び特定デバイス５０Ａが実行する処理の一例を表すフローチャートである。制御装置１４０及び特定デバイス５０Ａは別々に処理を行うが、ここでは、給電システム３００内における一連の処理として説明する。図１０に示す処理は、１つのフレーム内で行われる処理であり、各フレームで同様に行われる。
【0116】
給電装置１００の送電制御部１４２は、すべてのグループのアンテナ素子１１１から送電信号を同時に送電する（ステップＳ１）。例えば、図８に示すタイムスロット１～Ｎｓにわたって、繰り返し送電を行う。
【0117】
特定デバイス５０Ａのチャネル推定部５６は、グループ毎にチャネル推定値を算出する（ステップＳ２）。
【0118】
特定デバイス５０Ａのサブセット選択部５７は、チャネル推定値に基づいてグループ毎に受電電力を算出し、すべてのグループの受電電力に基づくランキング処理を行い、アンテナサブセット１１０Ａに含まれるグループを選択する（ステップＳ３）。
【0119】
特定デバイス５０Ａの受電位相推定部５８は、アンテナサブセット１１０Ａに含まれるグループ毎の受電位相を算出する（ステップＳ４）。
【0120】
特定デバイス５０Ａの受電位相推定部５８は、グループ毎の受電位相と選択結果を通信部５９に送信する（ステップＳ５）。
【0121】
給電装置１００の送電制御部１４２は、アンテナサブセット１１０Ａに含まれるグループのアンテナ素子１１１から最適化された送電位相を保持したランダムビームフォーミングで送電信号を送電するとともに、アンテナサブセット１１０Ａに含まれないグループのアンテナ素子１１１からランダムビームフォーミングで送電する（ステップＳ６）。この結果、アンテナサブセット１１０Ａに含まれるグループのアンテナ素子１１１は、タイムスロット毎に、最適化された送電位相を所定位相ずつシフトさせながら送電信号を送電し、アンテナサブセット１１０Ａに含まれないグループのアンテナ素子１１１は、タイムスロット毎に、ランダムな送電位相で送電信号を送電する。
【0122】
特定デバイス５０Ａ及び非特定デバイス５０Ｂは、アンテナ５１で送電信号を受電する（ステップＳ７）。
【0123】
ステップＳ７の処理が終了すると、フレームの終了となる（ステップＳ８）。ステップＳ８において１つのフレーム内での処理が完了すると、フローはステップＳ１にリターンする。
【0124】
＜シミュレーション＞
図１１は、シミュレーションの条件の一例を説明する図である。一例として、８×８の６４個のアンテナ素子１１１をアレイ状に配列した状態で、特定デバイス５０Ａに給電するシミュレーションを行った。特定デバイス５０Ａは点線の円の軌道上を２．０ｍ／ｓｅｃの速度で移動する。アンテナ素子１１１同士の間隔は２ｍ、アンテナ素子１１１の高さは２．５ｍ、タイムスロット長は０．５ｍｓ（ミリ秒）、フレーム長は５０ｍｓである。
図１１は、シミュレーションの条件の一例を説明する図である。一例として、８×８の６４個のアンテナ素子１１１をアレイ状に配列した状態で、特定デバイス５０Ａに給電するシミュレーションを行った。特定デバイス５０Ａは点線の円の軌道上を２．０ｍ／ｓｅｃの速度で移動する。アンテナ素子１１１同士の間隔は２ｍ、アンテナ素子１１１の高さは２．５ｍ、タイムスロット長は０．５ｍｓ（ミリ秒）、フレーム長は５０ｍｓである。
【0125】
給電システム３００のシミュレーションでは、フレーム毎に、すべてのグループの受電電力についてランキング処理を行い、ランキング結果でアンテナサブセット１１０Ａに含まれる複数のアンテナ素子１１１を選択し、アンテナサブセット１１０Ａに含まれる複数のアンテナ素子１１１には、最適化された送電位相の関係を保持しながらランダムビームフォーミングで送電させ、アンテナサブセット１１０Ａに含まれないアンテナ素子１１１には、ランダムビームフォーミングで送電させて、特定デバイス５０Ａが受電する電力量についてシミュレーションを行った。
【0126】
また、比較用に、６４個のアンテナ素子１１１をグループ分けせずに、全てのアンテナ素子１１１に１～６４の異なるインデックスを割り当て、最適化区間において６４個のタイムスロットを設け、給電区間においてランダムビームフォーミングで送電した場合に、特定デバイス５０Ａが受電する電力量についてもシミュレーションを行った。
【0127】
図１２Ａは、比較用のランダムビームフォーミングで送電した場合の受電電力についてのシミュレーション結果の一例を示す図である。図１２Ａにおいて、横軸は時間を表し、縦軸は、受電電力（ｄＢｍ）を表す。比較用のランダムビームフォーミングで送電した場合には、５０ｍｓの各フレームの前半の約３０ｍｓの期間における受電電力が略０ｄＢｍであり、これは最適化区間に相当する。タイムスロット長は０．５ｍｓで、６４タイムスロットあるため、最適化区間に３２ｍｓを要したことになる。各フレームの後半で約５ｄＢｍ程度の受電電力が得られている区間が給電区間に相当するが、２０ｍｓ未満であり、最適化区間に長時間を要することを確認できた。
【0128】
【0129】
図１２Ｂに示すように、各フレーム期間の初期に受電電力が略０ｄＢｍになる期間は約６ｍｓであり、これは最適化区間に相当する。図１２Ａに示す比較用のランダムビームフォーミングに比べると、最適化区間が１／４程度に短縮化されており、約５ｄＢｍの受電電力が得られる期間が約２倍になっている。また、１つのグループが４つのアンテナ素子１１１を含むが、図１２Ａに示す比較用のランダムビームフォーミングの給電区間における受電電力と、略同等の受電電力が得られている。このため、給電区間を長くすることができ、単位時間あたりにおける特定デバイス５０Ａの受電電力を増大可能であることを確認できた。
【0130】
＜効果＞
給電システム３００は、給電装置１００と、給電装置１００から送電される送電信号を受電する特定デバイス５０Ａとを含む給電システム３００であって、給電装置１００は、電力を送電可能な複数のアンテナ素子１１１を有するアレイアンテナ１１０と、複数のアンテナ素子１１１から特定デバイス５０Ａに送電する送電信号の位相の制御と送電制御とを行う送電制御部１４２とを有し、複数のアンテナ素子１１１は、複数のグループに分けられており、各グループは、複数のアンテナ素子１１１を含み、複数のグループのうちのＮ（Ｎは２以上の整数）個のグループに含まれるアンテナ素子１１１は、特定デバイス５０Ａに送電信号を送電するアンテナサブセット１１０Ａを構築し、特定デバイス５０Ａは、アンテナサブセット１１０Ａを構築するグループとして、送電信号の受電電力が大きい上位Ｎ個のグループを選択する。このように、複数のアンテナ素子１１１は、複数のグループに分けて、アンテナサブセット１１０Ａを構築するグループとして、送電信号の受電電力が大きい上位Ｎ個のグループを選択するので、特定デバイス５０Ａの受電電力を増大可能な位相を迅速に設定することができる。
給電システム３００は、給電装置１００と、給電装置１００から送電される送電信号を受電する特定デバイス５０Ａとを含む給電システム３００であって、給電装置１００は、電力を送電可能な複数のアンテナ素子１１１を有するアレイアンテナ１１０と、複数のアンテナ素子１１１から特定デバイス５０Ａに送電する送電信号の位相の制御と送電制御とを行う送電制御部１４２とを有し、複数のアンテナ素子１１１は、複数のグループに分けられており、各グループは、複数のアンテナ素子１１１を含み、複数のグループのうちのＮ（Ｎは２以上の整数）個のグループに含まれるアンテナ素子１１１は、特定デバイス５０Ａに送電信号を送電するアンテナサブセット１１０Ａを構築し、特定デバイス５０Ａは、アンテナサブセット１１０Ａを構築するグループとして、送電信号の受電電力が大きい上位Ｎ個のグループを選択する。このように、複数のアンテナ素子１１１は、複数のグループに分けて、アンテナサブセット１１０Ａを構築するグループとして、送電信号の受電電力が大きい上位Ｎ個のグループを選択するので、特定デバイス５０Ａの受電電力を増大可能な位相を迅速に設定することができる。
【0131】
したがって、特定デバイス５０Ａの受電電力を増大可能な位相を迅速に設定可能な給電システム３００を提供することができる。
【0132】
また、送電制御部１４２は、グループ毎に複数のタイムスロットにわたって符号値がランダムに設定された符号表に基づいて、複数のタイムスロットにわたって送電信号の位相をシフトしながら複数のアンテナ素子１１１から送電信号を送電し、特定デバイス５０Ａは、複数のタイムスロットにわたって複数のアンテナ素子１１１から送電された送電信号を特定デバイス５０Ａが受電した際の受電電力をグループ毎に求め、アンテナサブセット１１０Ａを構築するグループとして、グループ毎の受電電力が大きい上位Ｎ個のグループを選択する。このように、符号表に基づいてグループ毎に送電位相をランダムに設定できるとともに、アンテナサブセット１１０Ａを構築するグループとしてグループ毎の受電電力が大きい上位Ｎ個のグループを選択するので、グループ毎の送電位相の設定が容易であるとともに、特定デバイス５０Ａにより多くの電力を供給可能なグループを容易に選択できる。
【0133】
また、特定デバイス５０Ａは、受電した送電信号を復調して得る復調情報と、符号表に含まれる複数のタイムスロットにわたる符号値とに基づいて、チャネル推定値をグループ毎に求め、Ｎ個のグループについてのＮ個のチャネル推定値に基づいて、Ｎ個のグループの各々から特定デバイス５０Ａが送電信号を受電した際の受電位相を求め、Ｎ個のグループについての受電位相を送電制御部１４２に通知し、送電制御部１４２は、特定デバイス５０Ａから通知されたＮ個のグループについての受電位相に基づいて、Ｎ個のグループから特定デバイス５０Ａが受電する際の受電位相が揃うように、各グループの送電位相を制御する。チャネル推定値に基づいて、各グループから特定デバイス５０Ａが送電信号を受電した際の受電位相を容易に求めることができるとともに、送電制御部１４２は、通知された受電位相に基づいて、特定デバイス５０Ａの受電位相が揃うように、容易に各グループの送電位相を制御することができる。
【0134】
送電制御部１４２は、特定デバイス５０Ａから通知されたＮ個のグループについての受電位相に基づいて、Ｎ個のグループの送電位相の初期値を求め、Ｎ個のグループについてのＮ個の初期値に対して、共通のランダムな位相シフト量をタイムスロット毎に追加することによって、Ｎ個のグループから特定デバイス５０Ａが受電する際の受電位相が揃うように、各グループの送電位相を制御する。このため、Ｎ個のグループは、Ｎ個の送電位相の初期値の関係を保持したランダムビームフォーミングを容易に実現することができる。
【0135】
また、給電装置１００から送電される送電信号を受電する非特定デバイス５０Ｂをさらに含み、送電制御部１４２は、複数のグループのうちのＮ個のグループ以外のグループに含まれるアンテナの送電位相をタイムスロット毎にランダムに設定する。このため、非特定デバイス５０Ｂについては、アンテナサブセット１１０Ａに含まれないグループのアンテナ素子１１１から、ランダムビームフォーミングで送電できる。
【0136】
また、非特定デバイス５０Ｂの位置は固定されている。このため、アンテナサブセット１１０Ａに含まれないグループのアンテナ素子１１１からランダムビームフォーミングによる送電信号を効率的かつ均等に受電できる。
【0137】
また、特定デバイス５０Ａは、移動可能である。このため、移動に追従してフレーム毎にＮ個のグループについてＮ個の送電位相の初期値を設定することで、各フレームでＮ個の送電位相の初期値の関係を保持したランダムビームフォーミングによって、移動中の特定デバイス５０Ａに対しても効率的に給電することができる。
【0138】
給電方法は、給電装置１００と、給電装置１００から送電される送電信号を受電する特定デバイス５０Ａとを含む給電システム３００における給電方法であって、給電装置１００は、電力を送電可能な複数のアンテナ素子１１１を有するアレイアンテナ１１０と、複数のアンテナ素子１１１から特定デバイス５０Ａに送電する送電信号の位相の制御と送電制御とを行う送電制御部１４２とを有し、複数のアンテナ素子１１１は、複数のグループに分けられており、各グループは、複数のアンテナ素子１１１を含み、複数のグループのうちのＮ（Ｎは２以上の整数）個のグループに含まれるアンテナは、特定デバイス５０Ａに送電信号を送電するアンテナサブセット１１０Ａを構築し、特定デバイス５０Ａが、アンテナサブセット１１０Ａを構築するグループとして、送電信号の受電電力が大きい上位Ｎ個のグループを選択する。このように、複数のアンテナ素子１１１は、複数のグループに分けて、アンテナサブセット１１０Ａを構築するグループとして、送電信号の受電電力が大きい上位Ｎ個のグループを選択するので、特定デバイス５０Ａの受電電力を増大可能な位相を迅速に設定することができる。
【0139】
したがって、特定デバイス５０Ａの受電電力を増大可能な位相を迅速に設定可能な給電方法を提供することができる。
【0140】
以上、本発明の例示的な実施形態の給電システム、給電システム、及び、給電方法について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
【0141】
以上の実施形態に関し、さらに以下の項目を開示する。
（項目１）
給電装置と、
前記給電装置から送電される送電信号を受電する第１受電装置と
を含む給電システムであって、
前記給電装置は、
電力を送電可能な複数のアンテナを有するアレイアンテナと、
前記複数のアンテナから前記第１受電装置に送電する送電信号の位相の制御と送電制御とを行う送電制御部と
を有し、
前記複数のアンテナは、複数のグループに分けられており、
各グループは、複数の前記アンテナを含み、
前記複数のグループのうちのＮ（Ｎは２以上の整数）個の前記グループに含まれるアンテナは、前記第１受電装置に前記送電信号を送電するアンテナサブセットを構築し、
前記第１受電装置は、前記アンテナサブセットを構築するグループとして、前記送電信号の受電電力が大きい上位Ｎ個の前記グループを選択する、給電システム。
（項目２）
前記送電制御部は、前記グループ毎に複数のタイムスロットにわたって符号値がランダムに設定された符号表に基づいて、前記複数のタイムスロットにわたって前記送電信号の位相をシフトしながら前記複数のアンテナから前記送電信号を送電し、
前記第１受電装置は、前記複数のタイムスロットにわたって前記複数のアンテナから送電された前記送電信号を前記第１受電装置が受電した際の受電電力を前記グループ毎に求め、前記アンテナサブセットを構築するグループとして、前記グループ毎の前記受電電力が大きい上位Ｎ個の前記グループを選択する、項目１に記載の給電システム。
（項目３）
前記第１受電装置は、
受電した前記送電信号を復調して得る復調情報と、前記符号表に含まれる前記複数のタイムスロットにわたる符号値とに基づいて、チャネル推定値を前記グループ毎に求め、
前記Ｎ個のグループについてのＮ個の前記チャネル推定値に基づいて、前記Ｎ個のグループの各々から前記第１受電装置が前記送電信号を受電した際の受電位相を求め、
前記Ｎ個のグループについての前記受電位相を前記送電制御部に通知し、
前記送電制御部は、前記第１受電装置から通知された前記Ｎ個のグループについての前記受電位相に基づいて、前記Ｎ個のグループから前記第１受電装置が受電する際の受電位相が揃うように、各グループの前記送電位相を制御する、項目２に記載の給電システム。
（項目４）
前記送電制御部は、前記第１受電装置から通知された前記Ｎ個のグループについての前記受電位相に基づいて、前記Ｎ個のグループの前記送電位相の初期値を求め、前記Ｎ個のグループについてのＮ個の前記初期値に対して、共通のランダムな位相シフト量を前記タイムスロット毎に追加することによって、前記Ｎ個のグループから前記第１受電装置が受電する際の受電位相が揃うように、各グループの前記送電位相を制御する、項目３に記載の給電システム。
（項目５）
前記給電装置から送電される送電信号を受電する第２受電装置をさらに含み、
前記送電制御部は、前記複数のグループのうちのＮ個の前記グループ以外のグループに含まれるアンテナの送電位相を前記タイムスロット毎にランダムに設定する、項目２乃至４のいずれか１項に記載の給電システム。
（項目６）
前記第２受電装置の位置は固定されている、項目５に記載の給電システム。
（項目７）
前記第１受電装置は、移動可能である、項目１乃至６のいずれか１項に記載の給電システム。
（項目８）
給電装置と、
前記給電装置から送電される送電信号を受電する第１受電装置と
を含む給電システムにおける給電方法であって、
前記給電装置は、
電力を送電可能な複数のアンテナを有するアレイアンテナと、
前記複数のアンテナから前記第１受電装置に送電する送電信号の位相の制御と送電制御とを行う送電制御部と
を有し、
前記複数のアンテナは、複数のグループに分けられており、
各グループは、複数の前記アンテナを含み、
前記複数のグループのうちのＮ（Ｎは２以上の整数）個の前記グループに含まれるアンテナは、前記第１受電装置に前記送電信号を送電するアンテナサブセットを構築し、
前記第１受電装置が、前記アンテナサブセットを構築するグループとして、前記送電信号の受電電力が大きい上位Ｎ個の前記グループを選択する、給電方法。
（項目１）
給電装置と、
前記給電装置から送電される送電信号を受電する第１受電装置と
を含む給電システムであって、
前記給電装置は、
電力を送電可能な複数のアンテナを有するアレイアンテナと、
前記複数のアンテナから前記第１受電装置に送電する送電信号の位相の制御と送電制御とを行う送電制御部と
を有し、
前記複数のアンテナは、複数のグループに分けられており、
各グループは、複数の前記アンテナを含み、
前記複数のグループのうちのＮ（Ｎは２以上の整数）個の前記グループに含まれるアンテナは、前記第１受電装置に前記送電信号を送電するアンテナサブセットを構築し、
前記第１受電装置は、前記アンテナサブセットを構築するグループとして、前記送電信号の受電電力が大きい上位Ｎ個の前記グループを選択する、給電システム。
（項目２）
前記送電制御部は、前記グループ毎に複数のタイムスロットにわたって符号値がランダムに設定された符号表に基づいて、前記複数のタイムスロットにわたって前記送電信号の位相をシフトしながら前記複数のアンテナから前記送電信号を送電し、
前記第１受電装置は、前記複数のタイムスロットにわたって前記複数のアンテナから送電された前記送電信号を前記第１受電装置が受電した際の受電電力を前記グループ毎に求め、前記アンテナサブセットを構築するグループとして、前記グループ毎の前記受電電力が大きい上位Ｎ個の前記グループを選択する、項目１に記載の給電システム。
（項目３）
前記第１受電装置は、
受電した前記送電信号を復調して得る復調情報と、前記符号表に含まれる前記複数のタイムスロットにわたる符号値とに基づいて、チャネル推定値を前記グループ毎に求め、
前記Ｎ個のグループについてのＮ個の前記チャネル推定値に基づいて、前記Ｎ個のグループの各々から前記第１受電装置が前記送電信号を受電した際の受電位相を求め、
前記Ｎ個のグループについての前記受電位相を前記送電制御部に通知し、
前記送電制御部は、前記第１受電装置から通知された前記Ｎ個のグループについての前記受電位相に基づいて、前記Ｎ個のグループから前記第１受電装置が受電する際の受電位相が揃うように、各グループの前記送電位相を制御する、項目２に記載の給電システム。
（項目４）
前記送電制御部は、前記第１受電装置から通知された前記Ｎ個のグループについての前記受電位相に基づいて、前記Ｎ個のグループの前記送電位相の初期値を求め、前記Ｎ個のグループについてのＮ個の前記初期値に対して、共通のランダムな位相シフト量を前記タイムスロット毎に追加することによって、前記Ｎ個のグループから前記第１受電装置が受電する際の受電位相が揃うように、各グループの前記送電位相を制御する、項目３に記載の給電システム。
（項目５）
前記給電装置から送電される送電信号を受電する第２受電装置をさらに含み、
前記送電制御部は、前記複数のグループのうちのＮ個の前記グループ以外のグループに含まれるアンテナの送電位相を前記タイムスロット毎にランダムに設定する、項目２乃至４のいずれか１項に記載の給電システム。
（項目６）
前記第２受電装置の位置は固定されている、項目５に記載の給電システム。
（項目７）
前記第１受電装置は、移動可能である、項目１乃至６のいずれか１項に記載の給電システム。
（項目８）
給電装置と、
前記給電装置から送電される送電信号を受電する第１受電装置と
を含む給電システムにおける給電方法であって、
前記給電装置は、
電力を送電可能な複数のアンテナを有するアレイアンテナと、
前記複数のアンテナから前記第１受電装置に送電する送電信号の位相の制御と送電制御とを行う送電制御部と
を有し、
前記複数のアンテナは、複数のグループに分けられており、
各グループは、複数の前記アンテナを含み、
前記複数のグループのうちのＮ（Ｎは２以上の整数）個の前記グループに含まれるアンテナは、前記第１受電装置に前記送電信号を送電するアンテナサブセットを構築し、
前記第１受電装置が、前記アンテナサブセットを構築するグループとして、前記送電信号の受電電力が大きい上位Ｎ個の前記グループを選択する、給電方法。
【符号の説明】
【0142】
１０ 領域
５０ デバイス
５０Ａ 特定デバイス
５０Ｂ 非特定デバイス
５１ アンテナ
ＳＷ スイッチ
５２ 制御部
５３ ＲＦ／ＤＣ変換部
５４ バッテリ
５５ 直交検波部
５６ チャネル推定部
５７ サブセット選択部
５８ 受電位相推定部
５９ 通信部
１００ 給電装置
１１０ アレイアンテナ
１１０Ａ アンテナサブセット
１１１ アンテナ素子
１２０ フェーズシフタ
１３０ マイクロ波発生源
１４０ 制御装置
１４１ 主制御部
１４２ 送電制御部
１４３ メモリ
５０ デバイス
５０Ａ 特定デバイス
５０Ｂ 非特定デバイス
５１ アンテナ
ＳＷ スイッチ
５２ 制御部
５３ ＲＦ／ＤＣ変換部
５４ バッテリ
５５ 直交検波部
５６ チャネル推定部
５７ サブセット選択部
５８ 受電位相推定部
５９ 通信部
１００ 給電装置
１１０ アレイアンテナ
１１０Ａ アンテナサブセット
１１１ アンテナ素子
１２０ フェーズシフタ
１３０ マイクロ波発生源
１４０ 制御装置
１４１ 主制御部
１４２ 送電制御部
１４３ メモリ
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図6A】
【図6B】
【図7】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図9D】
【図10】
【図11】
【図12A】
【図12B】