特許 7177830 無線給電センシングシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-11-15

(45)【発行日】2022-11-24

(54)【発明の名称】無線給電センシングシステム

(51)【国際特許分類】

   H02J 7/00 20060101AFI20221116BHJP

   H02J 50/20 20160101ALI20221116BHJP

   H02J 50/80 20160101ALI20221116BHJP

【ＦＩ】

H02J7/00 301D

H02J7/00 302B

H02J7/00 B

H02J50/20

H02J50/80

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020521829

(86)(22)【出願日】2019-05-13

(86)【国際出願番号】 JP2019018926

(87)【国際公開番号】W WO2019230355

(87)【国際公開日】2019-12-05

【審査請求日】2021-12-17

(31)【優先権主張番号】P 2018104302

(32)【優先日】2018-05-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000005821

【氏名又は名称】パナソニックホールディングス株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002952

【氏名又は名称】弁理士法人鷲田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】谷 博之

【審査官】田中 慎太郎

(56)【参考文献】

【文献】特表２００４－５１３６８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１５／０９９１５９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２００７－０８９３４１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ７／００

Ｈ０２Ｊ ５０／２０

Ｈ０２Ｊ ５０／８０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

空間に電力を発振し、情報を受信する送受信器と、
前記電力を受信し、センシングを行う受電センサと、を含み、
前記送受信器は、
前記電力を生成する発振部と、
前記電力を前記空間に放射させるとともに、前記受電センサにおける前記電力の供給動作を指示する第２制御部と、を有し、
前記受電センサは、
前記電力を蓄積する電池と、
前記センシングを行うセンサ部と、
前記センサ部の消費電力量を計測する制御部と、を有し、
前記情報は、
所定の時刻における前記消費電力量を含み、
前記第２制御部は、
前記消費電力量および前記情報の電波強度から前記電池の充電量を推定し、
前記電池の充電量が予め定められた閾値以上である第１モードの場合、前記受電センサで受電された前記電力が前記センサ部に供給されるように指示する制御情報を前記受電センサに送信し、
前記電池の充電量が前記閾値未満である第２モードの場合、前記受電センサで受電された前記電力が前記電池に供給されるように指示する制御情報を前記受電センサに送信する、
無線給電センシングシステム。

【請求項2】

前記第２制御部は、
複数の前記受電センサの前記電池の充電量を比較し、
前記充電量が最も多い受電センサに対し、前記電池に蓄積された電力が前記センサ部に供給されるように指示する制御情報を送信し、
前記充電量が最も多い受電センサ以外の受電センサに対し、受電された前記電力が前記電池へ供給されるように指示する制御情報を送信する、
請求項１に記載の無線給電センシングシステム。

【請求項3】

前記第２制御部は、
前記受電センサから前記センサ部によるセンシングの結果を示すセンシング情報を受信した場合、該センシング情報を所定の記憶部に記憶させる、
請求項１に記載の無線給電センシングシステム。

【請求項4】

前記受電センサは、ウェアラブルセンサである、
請求項１に記載の無線給電センシングシステム。

【請求項5】

前記受電センサは、
前記電池に蓄積された電力を、前記センサ部へ供給する第１制御部を更に備え、
前記第１制御部は、
前記制御情報が前記第１モードを示す場合、前記受電センサで受電された前記電力を前記センサ部に供給するように制御し、
前記制御情報が前記第２モードを示す場合、前記受電センサで受電された前記電力を前記電池に供給するように制御する、
請求項１に記載の無線給電センシングシステム。

【請求項6】

前記送受信器１つに対して、前記受電センサが複数ある、
請求項１に記載の無線給電センシングシステム。

【請求項7】

前記受電センサ１つに対して、前記センサ部が複数種類ある、
請求項１に記載の無線給電センシングシステム。

【請求項8】

前記送受信器は、
前記電力を前記空間に放射し、前記受電センサと情報の送受信を行うアンテナを有する、
請求項１に記載の無線給電センシングシステム。

【請求項9】

前記受電センサは、
前記送受信器からの電力を受ける受電用アンテナと、
前記送受信器と情報の送受信を行う通信用アンテナと、を有する、
請求項１に記載の無線給電センシングシステム。

【請求項10】

前記受電用アンテナと、前記通信用アンテナとは、共通する１つのアンテナである、
請求項９に記載の無線給電センシングシステム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、無線通信を用いて電力供給および情報送信を行う無線給電センシングシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

近年、人の身体に装着されるウェアラブルセンサが開発されている。ウェアラブルセンサは、人の動きまたは健康状態などを示す情報を自動的に収集する。その情報を分析することで、危険予知（見守り）または健康管理などに活用されることが期待されている。

【0003】

例えば、介護施設等において、ウェアラブルセンサにより高齢者の動きを検知することで、転倒事故にいち早く気づくことができ、さらには、動きの兆候を分析して、転倒を事前に防ぐことが可能となる。また、ウェアラブルセンサにより体温や脈などを継続的にセンシングすることで、病気や体調不良の兆候に気づくことが可能となる。

【0004】

このようなウェアラブルセンサの形態は様々である。例えば、バンドタイプで腕に巻くものや、絆創膏や湿布のように身体に貼り付けるものなどがある。ウェアラブルセンサは、常時身に着けられることを想定して、できるだけ身体への負担がないように開発されている。例えば、特許文献１には、身体に貼り付けるタイプであって、様々な生体情報をセンシングできるウェアラブルセンサが開示されている。

【0005】

このようなウェアラブルセンサの多くは、電池を電源としている。よって、定期的に電池の充電や交換が必要となる。現在市販されているセンサでは、常時センシングを行った場合、数１０時間程度で電池が切れることが一般的である。例えば見守り用のウェアラブルセンサでは、常時センシングを行う必要があることから、電池の充電や交換を定期的に行うことは困難である。

【0006】

したがって、ウェアラブルセンサでは、電池の充電や交換の必要なく、永続的にセンシングを実行できることが求められている。

【0007】

そのために、例えば、エナジーハーベスト（環境発電）による電力をウェアラブルセンサの電源として活用する方法が考えられる。光や振動、熱などから電気を生み出された電力をウェアラブルセンサに供給することで、電池を備えないウェアラブルセンサを実現できる可能性がある。

【0008】

しかしながら、エナジーハーベストで用いられる発電デバイスは、所定の条件下でなければ十分な発電を行うことができない。そのため、必要な電力を常にウェアラブルセンサに供給することは難しい。

【0009】

そこで、無線給電方法をウェアラブルセンサに適用することが考えられる。無線給電方法は、例えば、屋内の所定の場所に設置された送電器から無線送信された電力を、その送電器から見通しの良い範囲内に存在するセンサが受電する方法である。

【0010】

図５を用いて、従来の無線給電センシングシステムについて説明する。図５は、従来の無線給電センシングシステムの一例を示す模式図である。

【0011】

図５に示すように、無線給電センシングシステムは、送電器１０１と、複数の受電機能付きセンサ１０４とを有する。

【0012】

送電器１０１は、高周波の発振部１０２およびアンテナ１０３を有する。受電機能付きセンサ１０４は、アンテナ１０５およびセンサ１０６を有する。

【0013】

発振部１０２で生成された高周波電力は、アンテナ１０３から電磁波として放射され、空間を伝わり、各受電機能付きセンサ１０４へ到達し、アンテナ１０５で受電される。受電された高周波電力は、直流電力に変換された後、情報収集を行うセンサ１０６の電源として活用される。

【0014】

図５に示した無線給電センシングシステムでは、送電器１０１から電波が届く範囲にある受電機能付きセンサ１０４へ電力を供給することが可能となる。よって、受電機能付きセンサ１０４では、電池の充電および交換が不要となり、さらには、給電用の配線も不要となる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0015】

【文献】特開２００２－２７０８５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0016】

しかしながら、上述した従来の無線給電センシングシステムでは、送電器１０１のアンテナ１０３と受電機能付きセンサ１０４のアンテナ１０５との位置関係に応じて、供給電力にばらつきが生じる。

【0017】

すなわち、アンテナ１０３の送電方向とアンテナ１０５の受電方向とが一致している場合、供給電力は多くなる。その一方で、アンテナ１０３の送電方向とアンテナ１０５の受電方向と一致していない場合（例えば、両方向が反対である場合）、供給電力は少なくなる。

【0018】

受電機能付きセンサ１０４をウェアラブルセンサに適用した場合、人の動きに伴ってアンテナ１０５の受電方向の変化が多くなる。よって、アンテナ１０５の受電方向がアンテナ１０３の送電方向と一致しない場合が多発する。その結果、センサ１０６の動作に必要な電力が供給されず、センサ１０６が情報収集を行うことができないおそれがある。

【0019】

本開示の一態様の目的は、受電方向が変化しても、安定して情報収集を行うことができる無線給電センシングシステムを提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0022】

本開示の一態様に係る無線給電センシングシステムは、空間に電力を発振し、情報を受信する送受信器と、前記電力を受信し、センシングを行う受電センサと、を含み、前記送受信器は、前記電力を生成する発振部と、前記電力を前記空間に放射させるとともに、前記受電センサにおける前記電力の供給動作を指示する第２制御部と、を有し、前記受電センサは、前記電力を蓄積する電池と、前記センシングを行うセンサ部と、前記センサ部の消費電力量を計測する制御部と、を有し、前記情報は、所定の時刻における前記消費電力量を含み、前記第２制御部は、前記消費電力量および前記情報の電波強度から前記電池の充電量を推定し、前記電池の充電量が予め定められた閾値以上である第１モードの場合、前記受電センサで受電された前記電力が前記センサ部に供給されるように指示する制御情報を前記受電センサに送信し、前記電池の充電量が前記閾値未満である第２モードの場合、前記受電センサで受電された前記電力が前記電池に供給されるように指示する制御情報を前記受電センサに送信する。

【発明の効果】

【0023】

本開示によれば、受電方向が変化しても、安定して情報収集を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】本開示の実施の形態に係る無線給電センシングシステムの構成例を示す模式図

【図2】本開示の実施の形態に係る無線給電センシングシステムの動作例を示すフローチャート

【図3】本開示の実施の形態に係る受電センサの構成例を示すブロック図

【図4】本開示の変形例２に係る受電センサの構成例を示すブロック図

【図5】従来の無線給電センシングシステムの一例を示す模式図

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、各図において共通する構成要素については同一の符号を付し、それらの説明は適宜省略する。

【0026】

＜無線給電センシングシステム１の構成＞
まず、本開示の実施の形態に係る無線給電センシングシステム１の構成について、図１を用いて説明する。図１は、本実施の形態の無線給電センシングシステム１の構成例を示す模式図である。

【0027】

無線給電センシングシステム１は、送受信器２０１および受電センサ２０４（ともに無線給電センシング装置の一例）を有する。受電センサ２０４は、例えば、ウェアラブルセンサである。なお、図１では例として、２つの受電センサ２０４を図示しているが、受電センサ２０４の数は、１つでもよいし、３つ以上でもよい。

【0028】

送受信器２０１は、発振部１０２、アンテナ２０３、および制御部２０２を有する。

【0029】

発振部１０２は、水晶振動子、位相同期回路（ＰＬＬ（Phase Locked Loop）回路）、増幅回路（ＡＭＰ）などの電気回路で構成され、例えば商用電源から高周波電力を生成する。生成される周波数は、送電する距離や送受信器２０１のサイズに応じて、選択される。選択される周波数としては、９００ＭＨｚ帯、２．４５ＧＨｚ帯、５．８ＧＨｚ帯などのマイクロ波帯が挙げられるが、これらに限定されない。

【0030】

アンテナ２０３は、発振部１０２で生成された高周波電力を電波（電磁波）として空間へ放射する。

【0031】

また、アンテナ２０３は、受電センサ２０４から送信された通知情報を受信する。通知情報は、例えば、受電センサ２０４を識別可能なＩＤ情報と、センサ部２０７による検知結果を示すセンシング情報または２次電池２０８の充電量を示す充電量情報のいずれかと、を含む。

【0032】

また、アンテナ２０３は、受電センサ２０４の動作を制御する制御情報を、受電センサ２０４へ送信する。制御情報は、受電センサ２０４を第１モードまたは第２モードのいずれかで動作させるための情報である。第１モードおよび第２モードについては後述する。

【0033】

なお、アンテナ２０３としては、指向性アンテナまたは無指向性アンテナのいずれかを用いることができる。ある特定の方向へ長距離送電したい場合には、指向性アンテナを用いればよく、近距離で広い範囲に送電したい場合には、無指向性アンテナを用いればよい。

【0034】

指向性アンテナとしては、例えば、誘電体基板をＧＮＤ板とアンテナ板とで挟んだ平面状のパッチアンテナが挙げられる。一方、無指向性アンテナとしては、例えば、電気を流す導線などを直線状に伸ばした線状のダイポールアンテナまたはモノポールアンテナが挙げられる。

【0035】

制御部２０２（第２制御部の一例）は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、制御プログラムを格納したＲＯＭ（Read Only Memory）等の記憶媒体、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の作業用メモリ、および通信回路（いずれも図示略）を有する。後述する制御部２０２の各機能は、ＣＰＵがコンピュータプログラムを実行することにより実現される。

【0036】

制御部２０２は、発振器１０２で生成された高周波電力をアンテナ２０３へ出力し、その高周波電力を電磁波として空間へ放射するようにアンテナ２０３を制御する。

【0037】

また、制御部２０２は、アンテナ２０３が通知情報を受信した場合、その通知情報に基づいて、受電センサ２０４に指示すべき電源モードを判定する。電源モードとしては、受電した電力をセンサ部２０７に供給する第１モードと、受電した電力を２次電池２０８に供給する第２モードとがある。

【0038】

そして、制御部２０２は、第１モードまたは第２モードのいずれかを示す制御情報を受電センサ２０４へ送信するようにアンテナ２０３を制御する。

【0039】

また、制御部２０２は、受信した通知情報を所定の記憶部（図示略）に記憶させてもよい。この記憶部は、送受信器２０１（制御部２０２）に備えられた記憶デバイスであってもよいし、送受信器２０１の外部に設けられた記憶デバイスであってもよい。

【0040】

受電センサ２０４は、アンテナ２０５、センサ部２０７、２次電池２０８、および制御部２０６を有する。

【0041】

アンテナ２０５は、アンテナ２０３と同じ種類のアンテナである。

【0042】

アンテナ２０５は、送受信器２０１から放射された電磁波を受信する。

【0043】

また、アンテナ２０５は、通知情報を送受信器２０１へ送信する。

【0044】

また、アンテナ２０５は、送受信器２０１から制御情報を受信する。

【0045】

センサ部２０７は、１つ以上のセンサデバイス（図３参照）で構成される。センサデバイスは、例えば、人の動きを検知する加速度センサでもよいし（見守り用の場合）、体温を検知するセンサや心拍数を検知するセンサ（健康管理用の場合）でもよい。

【0046】

センサ部２０７は、検知の結果を示す信号を、制御部２０６へ出力する。

【0047】

２次電池２０８（電池の一例）は、制御部２０６から供給された直流電力（詳細は後述）を蓄積する。また、２次電池２０８は、制御部２０６の制御により、蓄積している電力をセンサ部２０７へ供給する。

【0048】

２次電池２０８としては、例えば、短時間で小容量の電力を蓄積し、その電力を放出するキャパシタ、または、長期間蓄電しながら電力の放出を行う蓄電デバイス（リチウムイオン電池等）が挙げられる。

【0049】

制御部２０６（第１制御部の一例）は、制御部２０２と同様に、例えば、ＣＰＵ、制御プログラムを格納したＲＯＭ等の記憶媒体、ＲＡＭ等の作業用メモリ、および通信回路（いずれも図示略）を有する。後述する制御部２０６の各機能は、ＣＰＵがコンピュータプログラムを実行することにより実現される。

【0050】

制御部２０６は、アンテナ２０５により受信された高周波電力を直流電力へ変換し、その直流電力をセンサ部２０７または２次電池２０８に供給する。

【0051】

直流電力の供給先は、送受信器２０１から受信した制御情報に基づいて決定される。すなわち、制御部２０６は、制御情報が第１モードを示す場合、センサ部２０７に直流電力を供給し、制御情報が第２モードを示す場合、２次電池２０８に直流電力を供給（充電）する。

【0052】

なお、直流電力は、制御部２０６自身を作動させる電源としても使用される。

【0053】

また、制御部２０６は、２次電池２０８に蓄積（充電）された電力をセンサ部２０７に供給するように制御する。

【0054】

また、制御部２０６は、センサ部２０７から受け取った信号に基づいて、センサ部２０７による検知結果を示すセンシング情報を生成する。

【0055】

また、制御部２０６は、２次電池２０８の充電量を計測し、計測結果を示す充電量情報を生成する。

【0056】

また、制御部２０６は、通知情報を送受信器２０１へ送信するようにアンテナ２０５を制御する。上述したとおり、この通知情報には、ＩＤ情報のほか、センシング情報または充電量情報のいずれかが含まれる。ＩＤ情報は、例えば、制御部２０６自身が保有している。

【0057】

制御部２０６の構成の詳細については、図３を用いて後述する。

【0058】

＜無線給電センシングシステム１の動作＞
次に、無線給電センシングシステム１の動作について、図２を用いて説明する。図２は、無線給電センシングシステム１の動作例を示すフローチャートである。以下では、送受信器２０１と、１つの受電センサ２０４との間で処理が行われる場合を例に挙げて説明する。

【0059】

まず、送受信器２０１は、初期動作を実行するか否かを判定する（ステップＳ１）。

【0060】

初期動作とは、送受信器２０１が、受電センサ２０４から２次電池２０８の充電量情報を取得する動作である。初期動作は、例えば、無線給電センシングシステム１（または、送受信器２０１）の立ち上げ時、または、一日の所定の時刻に実行される。実行のタイミングは、ユーザが任意に設定できる。

【0061】

初期動作を実行しない場合（ステップＳ１：ＮＯ）、フローは、後述のステップＳ５へ進む。

【0062】

初期動作を実行する場合（ステップＳ１：ＹＥＳ）、送受信器２０１は、送電（高周波電力の放射）を開始するとともに、受電センサ２０４に２次電池２０８の充電量を問い合わせる（ステップＳ２）。

【0063】

受電センサ２０４は、電力の受電により動作を開始し、２次電池２０８の充電量を計測する（ステップＳ３）。

【0064】

受電センサ２０４は、通知情報を送受信器２０１へ送信する（ステップＳ４）。ここでの通知情報には、ＩＤ情報および充電量情報が含まれる。

【0065】

送受信器２０１は、受信した充電量情報に基づいて、受電センサ２０４の電源モードを判定する（ステップＳ５）。この電源モードの判定方法の詳細については、後述する。

【0066】

送受信器２０１は、判定された電源モード（第１モードまたは第２モード）を示す制御情報を受電センサ２０４へ送信する（ステップＳ６）。

【0067】

受電センサ２０４は、受信した制御情報に示される第１モードまたは第２モードのいずれかでの動作を開始する（ステップＳ７）。

【0068】

受電センサ２０４は、通知情報を送受信器２０１へ送信する（ステップＳ８）。ここでの通知情報には、ＩＤ情報およびセンシング情報が含まれる。

【0069】

上述したステップＳ１～Ｓ８は、一定の間隔をおいて繰りかえし行われる。その間隔は、ユーザが任意に設定できる。例えば、受電センサ２０４が見守り用ウェアラブルセンサである場合、送受信器２０１は、常時センシング情報を収集する必要があるため、設定される間隔は、数秒程度が望ましい。

【0070】

なお、図１に示すように、１つの送受信器２０１に対して複数の受電センサ２０４が存在する場合、上述したステップＳ１～Ｓ８は、受電センサ２０４毎に順次行われる。

【0071】

＜電源モードの判定方法＞
送受信器２０１の制御部２０２が行う電源モードの判定方法（図２に示したステップＳ５）の具体例について説明する。

【0072】

まず、送受信器２０１は、所定の時刻における２次電池２０８の充電量を推定する。

【0073】

この推定処理には、受電センサ２０４から受信した充電量情報に示される初期状態での充電量（以下、単に「充電量」という）、受電センサ２０４が受電した電力量（以下、受電電力量という）、および、センサ部２０７が消費した電力量（以下、消費電力量という）が用いられる。初期状態での充電量とは、受電センサ２０４が送受信器２０１から充電量の問い合わせを受けたときに計測された２次電池２０８の充電量である。また、消費電力量は、例えば、電源モードの判定の度に、制御部２０６によって、センサ部２０７の電圧値および電流値に基づいて計測される。そして、計測された消費電力量は、例えば、送受信器２０１へ送信される充電量情報に含まれる。

【0074】

受電電力量は、送受信器２０１が受信する通知情報（ＩＤ情報および充電量情報）の電波強度と相関がある。よって、送受信器２０１は、受信した通知情報の電波強度に一定の相関係数を乗算することで、受電電力量を推定できる。

【0075】

そして、所定の時刻ｔにおける充電量Ｐ（ｔ）は、以下の式（１）により算出される。

【数1】

【0076】

上記式（１）において、Ｐ（０）は、初期状態での充電量である。また、Ｐｉ（ｔ）は、時刻ｔにおける通知情報の電波強度である。また、Ｐｓ（ｔ）は、時刻ｔにおける消費電力量である。また、Ｋは、相関係数である。

【0077】

次に、送受信器２０１は、上記式（１）を用いて算出した充電量に基づいて、受電センサ２０４に指示すべき電源モードを判定する。

【0078】

この判定処理には、予め実施された実験やシミュレーションの結果に基づいて定められた閾値が用いられる。

【0079】

送受信器２０１は、算出された充電量が閾値以上である場合、指示すべき電源モードが第１モード（センサ部２０７へ電力を供給するモード）であると判定する。一方、送受信器２０１は、算出された充電量が閾値未満である場合、指示すべき電源モードが第２モード（２次電池２０８へ電力を供給するモード）であると判定する。

【0080】

＜受電センサ２０４の構成＞
受電センサ２０４の構成について、図３を用いて説明する。図３は、受電センサ２０４の構成例を示すブロック図である。

【0081】

図３に示すように、アンテナ２０５は、受電用アンテナ３０１および通信用アンテナ３０２を含む。

【0082】

受電用アンテナ３０１は、送受信器２０１から放射された高周波電力の受電に用いられる。

【0083】

通信用アンテナ３０２は、送受信器２０１との間でやり取りされる情報（例えば、通知情報、制御情報）の送受信に用いられる。

【0084】

図３に示すように、センサ部２０７は、センサデバイス２０７ａ、２０７ｂを含む。

【0085】

上述したとおり、センサデバイス２０７ａ、２０７ｂは、例えば、人の動き、体温、または、心拍数などを検知（センシング）するセンサデバイスである。なお、図３の例では、２つのセンサデバイスを示したが、センサデバイスの数は２つに限定されない。センサデバイスの数は、供給される電力の範囲内で増やすことができる。

【0086】

図３に示すように、制御部２０６は、整流部３０３、電源制御部３０４、情報処理部３０５、および通信部３０６を有する。

【0087】

整流部３０３は、受電用アンテナ３０１で受電された高周波電力を直流電力に変換する。

【0088】

電源制御部３０４は、整流部３０３からの直流電力を、情報処理部３０５および通信部３０６へ供給する。

【0089】

また、電源制御部３０４は、通信用アンテナ３０２で受信された制御情報が第１モードを示す場合、整流部３０３からの直流電力をセンサ部２０７（センサデバイス２０７ａ、２０７ｂ）へ供給する。一方、電源制御部３０４は、通信用アンテナ３０２で受信された制御情報が第２モードを示す場合、整流部３０３からの直流電力を２次電池２０８へ供給する。

【0090】

また、電源制御部３０４は、整流部３０３からの直流電力が受電センサ２０４（例えば、情報処理部３０５、通信部３０６、センサ部２０７）の動作に必要な電力量に満たない場合、２次電池２０８に蓄えられている電力を、情報処理部３０５、通信部３０６、およびセンサ部２０７に供給する。

【0091】

また、電源制御部３０４は、２次電池２０８の充電量を計測し、計測結果を示す信号を情報処理部３０５へ出力する。

【0092】

通信部３０６は、通知情報を送受信器２０１へ送信するように通信用アンテナ３０２を制御する。

【0093】

また、通信部３０６は、通信用アンテナ３０２で受信された情報（例えば、充電量の問い合わせ情報、制御情報）を電源制御部３０４へ出力する。

【0094】

情報処理部３０５は、センサ部２０７から検知結果を示す信号を取得し、その信号に基づいてセンシング情報を生成する。

【0095】

また、情報処理部３０５は、電源制御部３０４から計測結果を示す信号を取得し、その信号に基づいて充電量情報を生成する。

【0096】

また、情報処理部３０５は、ＩＤ情報を所定の記憶部（図示略）から読み出し、そのＩＤ情報と、充電量情報またはセンシング情報のいずれかと、を含む通知情報を生成する。情報処理部３０５は、通知情報を一定のタイミングで送信するように通信部３０６に指示する。

【0097】

＜効果＞
以上説明したように、本実施の形態の受電センサ２０４では、２次電池２０８に充電された電力を用いてセンサ部２０７によるセンシングを実現できる。よって、電池切れの心配がなく、また、無線給電の受電方向の変化によって受電電力が変動する状況であっても、安定して情報収集を行うことができる。

【0098】

また、本実施の形態の送受信器２０１は、受電センサ２０４の２次電池２０８の充電量に応じて受電センサ２０４の動作を制御する。よって、受電センサ２０４において効率良く電力を消費することができる。また、ユーザが２次電池２０８の充電状態を逐次確認する必要がない。

【0099】

本開示は、上記実施の形態の説明に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の変形が可能である。以下、変形例について説明する。

【0100】

［変形例１］
図１に示したように、１つの送受信器２０１に対して複数の受電センサ２０４が存在する場合、以下の動作が行われてもよい。

【0101】

送受信器２０１は、各受電センサ２０４から受信した充電量情報を比較し、複数の受電センサ２０４のうち、２次電池２０８の充電量が最も多い受電センサ２０４を判定する。

【0102】

そして、送受信器２０１は、２次電池２０８の充電量が最も多い受電センサ２０４に対しては、２次電池２０８に充電された電力をセンサ部２０７へ供給するように指示する制御情報を送信する。この制御情報を受け取った受電センサ２０４は、２次電池２０８からセンサ部２０７への電力供給を行う。

【0103】

一方、送受信器２０１は、２次電池２０８の充電量が最も多い受電センサ２０４以外の受電センサ２０４に対しては、第２モードを示す制御情報を送信する。この制御情報を受け取った受電センサ２０４は、送受信器２０１から受電した電力を２次電池２０８へ充電する。

【0104】

なお、上記説明では、送受信器２０１が、各受電センサ２０４に対して制御情報を送信する場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、送受信器２０１は、受電センサ２０４が２次電池２０８の充電量が最も多い受電センサ２０４であるか否かを示す判定結果情報を、各受電センサ２０４へ送信してもよい。各受電センサ２０４は、判定結果情報が２次電池２０８の充電量が最も多い旨を示す場合、２次電池２０８からセンサ部２０７への電力供給を行う。一方、各受電センサ２０４は、判定結果情報が２次電池２０８の充電量が最も多い旨を示していない場合、送受信器２０１から受電した電力を２次電池２０８へ充電する。

【0105】

上述した動作をリアルタイムに行うことで、各受電センサ２０４の受電電力が変動する環境下においても、安定したセンシング動作を実現することができる。

【0106】

［変形例２］
図３に示したように、受電センサ２０４のアンテナ２０５が受電用アンテナ３０１および通信用アンテナ３０２で構成される場合を例に挙げて説明したが、これに限定されない。例えば、受電センサ２０４は、共通（同一）のアンテナで受電と各種情報の送受信を行ってもよい。この具体例について、図４を用いて説明する。

【0107】

図４に示すアンテナ２０５は、受電機能および通信機能を備える。

【0108】

また、図４に示すように、受電センサ２０４は、アンテナ２０５の受電機能と通信機能とを切り替える切替部４０１を有する。例えば、切替部４０１は、受電機能と通信機能で使用する周波数が同一または略同一である場合、アンテナ２０５と整流部３０３との接続と、アンテナ２０５と通信部３０６との接続とを切り替える。

【0109】

２０１８年５月３１日出願の特願２０１８－１０４３０２の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、すべて本願に援用される。

【産業上の利用可能性】

【0110】

本開示の無線給電センシングシステムは、ウェアラブルセンサなどの各種センサに適用することができる。

【符号の説明】

【0111】

１ 無線給電センシングシステム
１０１ 送電器
１０２ 発振部
１０３ アンテナ
１０４ 受電機能付きセンサ
１０５ アンテナ
１０６ センサ
２０１ 送受信器
２０２ 制御部
２０３ アンテナ
２０４ 受電センサ
２０５ アンテナ
２０６ 制御部
２０７ センサ部
２０７ａ、２０７ｂ センサデバイス
２０８ ２次電池
３０１ 受電用アンテナ
３０２ 通信用アンテナ
３０３ 整流部
３０４ 電源制御部
３０５ 情報処理部
３０６ 通信部
４０１ 切替部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】