特許 7418645 基地局、ＭＥＣ装置、無線電力伝送システム及び基地局アンテナの制御方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-01-11

(45)【発行日】2024-01-19

(54)【発明の名称】基地局、ＭＥＣ装置、無線電力伝送システム及び基地局アンテナの制御方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 50/20 20160101AFI20240112BHJP

   H02J 50/40 20160101ALI20240112BHJP

   H02J 50/90 20160101ALI20240112BHJP

   H04W 52/00 20090101ALN20240112BHJP

【ＦＩ】

H02J50/20

H02J50/40

H02J50/90

H04W52/00

【請求項の数】 18

(21)【出願番号】P 2023160730

(22)【出願日】2023-09-25

【審査請求日】2023-10-02

【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）令和３年度国立研究開発法人情報通信研究機構「革新的情報通信技術研究開発委託研究／完全ワイヤレス社会実現を目指したワイヤレス電力伝送の高周波化および通信との融合技術」、産業技術力強化法第１７条の適用を受ける特許出願

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】501440684

【氏名又は名称】ソフトバンク株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098626

【弁理士】

【氏名又は名称】黒田 壽

(74)【代理人】

【識別番号】100128691

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 弘通

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 直輝

(72)【発明者】

【氏名】中本 悠太

(72)【発明者】

【氏名】平川 昂

(72)【発明者】

【氏名】石井 あかね

(72)【発明者】

【氏名】坂井 英治

(72)【発明者】

【氏名】小林 陽介

(72)【発明者】

【氏名】渡邊 工起

(72)【発明者】

【氏名】村里 寛

【審査官】清水 祐樹

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０２３／０８５０５４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０２１－１８０４８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０２１／１９２０４４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０２１－１５８８３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】OPPO，Discussion on ambient power-enabled IoT[online]，3GPP TSG RAN #95e RP-220182，Internet<URL:https://www.3gpp.org/ftp/tsg_ran/TSG_RAN/TSGR_95e/Docs/RP-220182.zip>，2022年04月13日

【文献】Naoki SHINOHARA，“History and Innovation of Wireless Power Transfer via Microwaves”，IEEE Journal of Microwaves，2021年01月，Vol. 1, No. 1，p.218-228，DOI: 10.1109/JMW.2020.3030896

【文献】Sanae El HASSANI et al.，“Overview on 5G Radio Frequency Energy Harvesting”，Advances in Science, Technology and Engineering Systems Journal，2019年，Vol. 4, No. 4，p.328-346，DOI: 10.25046/aj040442

【文献】Jing JIANG et al.，“Blockchain Technology Enabled Communication Network for 5G MEC Architecture of Smart Grids”，2022 IEEE 8th International Conference on Computer and Communications (ICCC)，2022年12月09日，DOI: 10.1109/ICCC56324.2022.10065994

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０２Ｊ ５０／００ － ５０／９０

Ｈ０４Ｂ ７／２４ － ７／２６

Ｈ０４Ｗ ４／００ － ９９／００

ＩＥＥＥ Ｘｐｌｏｒｅ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

無線電力伝送システムであって、
基地局アンテナを介して複数の対象装置のそれぞれと通信可能な基地局と、
前記基地局に近い場所に配置された、移動通信網のコアネットワーク内のノードに接続された、又は、前記コアネットワークと前記基地局との間の経路のノードに接続された、ＭＥＣ装置と、を備え、
前記ＭＥＣ装置は、
前記複数の対象装置のそれぞれについて前記対象装置に関する情報及び前記対象装置の利用者に関する情報の少なくとも一方を含む対象関連情報を取得し、
前記対象関連情報に基づいて、前記基地局アンテナでビームを形成して前記複数の対象装置に無線給電するための給電制御情報を生成し、
前記給電制御情報を前記基地局に送信し、
前記基地局は、
前記ＭＥＣ装置から前記給電制御情報を受信し、
前記給電制御情報に基づいて、前記ビームを形成し、前記ビームを介して前記複数の対象装置に無線電力伝送用の送信信号を送信し、
前記対象関連情報は、前記複数の対象装置それぞれのステータス情報及び前記複数の対象装置の利用者それぞれのステータス情報の少なくとも一方のステータス情報を含み、
前記給電制御情報は、前記ビームの方向を指示するビーム方向指示情報を含み、
前記ビーム方向指示情報は、前記複数の対象装置の位置と前記複数の対象装置に対する無線給電の優先度とを識別可能な優先度ヒートマップを含み、
前記ＭＥＣ装置は、
前記対象関連情報に基づいて、前記複数の対象装置それぞれに対して又は前記複数の対象装置の利用者それぞれに対してウェイトを付与し、
前記複数の対象装置それぞれの位置情報と、前記複数の対象装置それぞれに又は前記複数の利用者それぞれに付与されたウェイトの情報とに基づいて、前記優先度ヒートマップを作成する、
ことを特徴とする無線電力伝送システム。

【請求項2】

請求項１の無線電力伝送システムにおいて、
前記対象関連情報は、前記複数の対象装置それぞれに対して又は前記複数の対象装置の利用者それぞれに対して発行された給電サービス利用のための複数のトークンの情報と、前記複数の対象装置それぞれのバッテリの残量の情報と、前記複数の対象装置それぞれの位置情報と、を含み、
前記ＭＥＣ装置は、前記複数のトークンの情報と、前記複数の対象装置それぞれのバッテリの残量の情報とに基づいて、前記ウェイトを付与する、
ことを特徴とする無線電力伝送システム。

【請求項3】

請求項２の無線電力伝送システムにおいて、
前記基地局のセルに在圏する複数の対象装置のそれぞれについて、前記対象装置又はその利用者に対して発行されたトークンの数をＮｔとし、前記セルに在圏する複数の対象装置のトークンの総数をＮ０とし、前記対象装置のバッテリの残量をＢｒとし、前記セルに在圏する複数の対象装置のバッテリの総残量をＢ０とし、前記トークンに対する係数をＣ１とし、前記バッテリの残量に対する係数をＣ２とし、前記ウェイトの調整値をαとしたとき、前記ウェイトＷは次式（１）で計算される、ことを特徴とする無線電力伝送システム。

【数1】

【請求項4】

請求項１乃至３のいずれかの無線電力伝送システムにおいて、
前記ＭＥＣ装置を複数備え、
前記複数のＭＥＣ装置はそれぞれ、前記ＭＥＣ装置に対応する前記基地局から前記複数の対象装置への無線給電の利用履歴情報を、ブロックチェーンネットワークシステムに構築されている分散台帳又は移動通信網のコアネットワーク若しくは外部のネットワークに設けられているサーバに転送して記録する、ことを特徴とする無線電力伝送システム。

【請求項5】

請求項４の無線電力伝送システムにおいて、
前記基地局及び前記ＭＥＣ装置を複数組備え、
前記複数のＭＥＣ装置が接続されたブロックチェーンネットワークシステムが構築され、
前記複数のＭＥＣ装置の計算機領域を利用して前記ブロックチェーンネットワークシステムに分散台帳が構築されている、
ことを特徴とする無線電力伝送システム。

【請求項6】

無線電力伝送システムであって、
基地局アンテナを介して複数の対象装置のそれぞれと通信可能な基地局と、
前記基地局に近い場所に配置された、移動通信網のコアネットワーク内のノードに接続された、又は、前記コアネットワークと前記基地局との間の経路のノードに接続された、ＭＥＣ装置と、を備え、
前記ＭＥＣ装置は、
前記複数の対象装置のそれぞれについて前記対象装置に関する情報及び前記対象装置の利用者に関する情報の少なくとも一方を含む対象関連情報を取得し、
前記対象関連情報に基づいて、前記基地局アンテナでビームを形成して前記複数の対象装置に無線給電するための給電制御情報を生成し、
前記給電制御情報を前記基地局に送信し、
前記基地局は、
前記ＭＥＣ装置から前記給電制御情報を受信し、
前記給電制御情報に基づいて、前記ビームを形成し、前記ビームを介して前記複数の対象装置に無線電力伝送用の送信信号を送信し、
前記ＭＥＣ装置を複数備え、
前記複数のＭＥＣ装置はそれぞれ、前記ＭＥＣ装置に対応する前記基地局から前記複数の対象装置への無線給電の利用履歴情報を、ブロックチェーンネットワークシステムに構築されている分散台帳又は移動通信網のコアネットワーク若しくは外部のネットワークに設けられているサーバに転送して記録する、
ことを特徴とする無線電力伝送システム。

【請求項7】

請求項６の無線電力伝送システムにおいて、
前記基地局及び前記ＭＥＣ装置を複数組備え、
前記複数のＭＥＣ装置が接続されたブロックチェーンネットワークシステムが構築され、
前記複数のＭＥＣ装置の計算機領域を利用して前記ブロックチェーンネットワークシステムに分散台帳が構築されている、
ことを特徴とする無線電力伝送システム。

【請求項8】

基地局に近い場所に配置された、移動通信網のコアネットワーク内のノードに接続された、又は、前記コアネットワークと前記基地局との間の経路のノードに接続された、ＭＥＣ装置であって、
複数の対象装置のそれぞれについて前記対象装置に関する情報及び前記対象装置の利用者に関する情報の少なくとも一方を含む対象関連情報を取得する手段と、
前記対象関連情報に基づいて、基地局アンテナでビームを形成して前記複数の対象装置に無線給電するための給電制御情報を生成する手段と、
前記給電制御情報を前記基地局に送信する手段と、
前記対象関連情報は、前記複数の対象装置それぞれのステータス情報及び前記複数の対象装置の利用者それぞれのステータス情報の少なくとも一方のステータス情報を含み、
前記給電制御情報は、前記ビームの方向を指示するビーム方向指示情報を含み、
前記ビーム方向指示情報は、前記複数の対象装置の位置と前記複数の対象装置に対する無線給電の優先度とを識別可能な優先度ヒートマップを含み、
当該ＭＥＣ装置は、
前記対象関連情報に基づいて、前記複数の対象装置それぞれに対して又は前記複数の対象装置の利用者それぞれに対してウェイトを付与する手段と、
前記複数の対象装置それぞれの位置情報と、前記複数の対象装置それぞれに又は前記複数の利用者それぞれに付与されたウェイトの情報とに基づいて、前記優先度ヒートマップを作成する手段と、を備える、
ことを特徴とするＭＥＣ装置。

【請求項9】

請求項８のＭＥＣ装置において、
前記対象関連情報は、前記複数の対象装置それぞれに対して又は前記複数の対象装置の利用者それぞれに対して発行された給電サービス利用のための複数のトークンの情報と、前記複数の対象装置それぞれのバッテリの残量の情報と、前記複数の対象装置それぞれの位置情報と、を含み、
当該ＭＥＣ装置は、前記複数のトークンの情報と、前記複数の対象装置それぞれのバッテリの残量の情報とに基づいて、前記ウェイトを付与する手段を、備える、
ことを特徴とするＭＥＣ装置。

【請求項10】

請求項９のＭＥＣ装置において、
前記基地局のセルに在圏する複数の対象装置のそれぞれについて、前記対象装置又はその利用者に対して発行されたトークンの数をＮｔとし、前記セルに在圏する複数の対象装置のトークンの総数をＮ０とし、前記対象装置のバッテリの残量をＢｒとし、前記セルに在圏する複数の対象装置のバッテリの総残量をＢ０とし、前記トークンに対する係数をＣ１とし、前記バッテリの残量に対する係数をＣ２とし、前記ウェイトの調整値をαとしたとき、前記ウェイトＷは次式（２）で計算される、ことを特徴とするＭＥＣ装置。

【数2】

【請求項11】

請求項８乃至１０のいずれかのＭＥＣ装置において、
当該ＭＥＣ装置に対応する前記基地局から前記複数の対象装置への無線給電の利用履歴情報を、ブロックチェーンネットワークシステムに構築されている分散台帳又は移動通信網のコアネットワーク若しくは外部のネットワークに設けられているサーバに転送して記録する手段を備える、ことを特徴とするＭＥＣ装置。

【請求項12】

請求項１１のＭＥＣ装置において、
当該ＭＥＣ装置の計算機領域は、複数のＭＥＣ装置が接続されたブロックチェーンネットワークシステムにおける分散台帳の構築に利用されている、
ことを特徴とするＭＥＣ装置。

【請求項13】

基地局に近い場所に配置された、移動通信網のコアネットワーク内のノードに接続された、又は、前記コアネットワークと前記基地局との間の経路のノードに接続された、ＭＥＣ装置であって、
複数の対象装置のそれぞれについて前記対象装置に関する情報及び前記対象装置の利用者に関する情報の少なくとも一方を含む対象関連情報を取得する手段と、
前記対象関連情報に基づいて、基地局アンテナでビームを形成して前記複数の対象装置に無線給電するための給電制御情報を生成する手段と、
前記給電制御情報を前記基地局に送信する手段と、
前記対象関連情報は、前記複数の対象装置それぞれのステータス情報及び前記複数の対象装置の利用者それぞれのステータス情報の少なくとも一方のステータス情報を含み、
前記給電制御情報は、前記ビームの方向を指示するビーム方向指示情報を含み、
当該ＭＥＣ装置に対応する前記基地局から前記複数の対象装置への無線給電の利用履歴情報を、ブロックチェーンネットワークシステムに構築されている分散台帳又は移動通信網のコアネットワーク若しくは外部のネットワークに設けられているサーバに転送して記録する手段を備える、
ことを特徴とするＭＥＣ装置。

【請求項14】

請求項１３のＭＥＣ装置において、
当該ＭＥＣ装置の計算機領域は、複数のＭＥＣ装置が接続されたブロックチェーンネットワークシステムにおける分散台帳の構築に利用されている、
ことを特徴とするＭＥＣ装置。

【請求項15】

基地局アンテナを介して複数の対象装置のそれぞれと通信可能な基地局であって、
当該基地局に、移動通信網のコアネットワーク内のノードに又は前記コアネットワークと前記基地局との間の経路のノードに接続されたＭＥＣ装置から、前記基地局アンテナでビームを形成して前記複数の対象装置に無線給電するための給電制御情報を受信する手段と、
前記給電制御情報に基づいて、前記ビームを形成し、前記ビームを介して前記複数の対象装置に無線電力伝送用の送信信号を送信する手段と、を備え、
前記給電制御情報は、前記ビームの方向を指示するビーム方向指示情報を含み、
前記ビーム方向指示情報は、前記複数の対象装置の位置と前記複数の対象装置に対する無線給電の優先度とを識別可能な優先度ヒートマップを含む、
ことを特徴とする基地局。

【請求項16】

基地局アンテナの制御方法であって、
複数の対象装置のそれぞれについて前記対象装置に関する情報及び前記対象装置の利用者に関する情報の少なくとも一方を含む対象関連情報を取得することと、
前記対象関連情報に基づいて、前記基地局アンテナでビームを形成して前記複数の対象装置に無線給電するための給電制御情報を生成することと、
前記給電制御情報に基づいて、前記ビームを形成することと、を含み、
前記対象関連情報は、前記複数の対象装置それぞれのステータス情報及び前記複数の対象装置の利用者それぞれのステータス情報の少なくとも一方のステータス情報を含み、
前記給電制御情報は、前記ビームの方向を指示するビーム方向指示情報を含み、
前記ビーム方向指示情報は、前記複数の対象装置の位置と前記複数の対象装置に対する無線給電の優先度とを識別可能な優先度ヒートマップを含み、
当該制御方法は、
前記対象関連情報に基づいて、前記複数の対象装置それぞれに対して又は前記複数の対象装置の利用者それぞれに対してウェイトを付与することと、
前記複数の対象装置それぞれの位置情報と、前記複数の対象装置それぞれに又は前記複数の利用者それぞれに付与されたウェイトの情報とに基づいて、前記優先度ヒートマップを作成することと、を含む、
ことを特徴とする基地局アンテナの制御方法。

【請求項17】

請求項１６の基地局アンテナの制御方法において、
前記対象関連情報は、前記複数の対象装置それぞれに対して又は前記複数の対象装置の利用者それぞれに対して発行された給電サービス利用のための複数のトークンの情報と、前記複数の対象装置それぞれのバッテリの残量の情報と、前記複数の対象装置それぞれの位置情報と、を含み、
当該制御方法は、前記複数のトークンの情報と、前記複数の対象装置それぞれのバッテリの残量の情報とに基づいて、前記ウェイトを付与すること、を含む、
ことを特徴とする基地局アンテナの制御方法。

【請求項18】

請求項１７の基地局アンテナの制御方法において、
基地局のセルに在圏する複数の対象装置のそれぞれについて、前記対象装置又はその利用者に対して発行されたトークンの数をＮｔとし、前記セルに在圏する複数の対象装置のトークンの総数をＮ０とし、前記対象装置のバッテリの残量をＢｒとし、前記セルに在圏する複数の対象装置のバッテリの総残量をＢ０とし、前記トークンに対する係数をＣ１とし、前記バッテリの残量に対する係数をＣ２とし、前記ウェイトの調整値をαとしたとき、前記ウェイトＷは次式（３）で計算される、ことを特徴とする基地局アンテナの制御方法。

【数3】

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無線給電可能な基地局、ＭＥＣ装置、無線電力伝送システム及び基地局アンテナの制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、無線フレームに設定された複数の無線リソースの少なくとも一部を用いて基地局（通信中継装置）と端末装置（対象装置）との間で通信を行う通信システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。また、非特許文献１には、移動通信システムの基地局であるｇＮＢとＩｏＴデバイス（対象装置）であるタグとの間で無線通信を行うことが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】国際公開第２０１７／１６４２２０号

【非特許文献】

【0004】

【文献】３ＧＰＰ ＴＳＧ ＲＡＮ Ｍｅｅｔｉｎｇ ＃９８－ｅ ＲＰ－２２２９１８，Ｅ－ｍｅｅｔｉｎｇ，Ｄｅｃｅｍｂｅｒ １２ｔｈ－１６ｔｈ，２０２２，"Ｖｉｅｗｓ ｏｎ Ａｍｂｉｅｎｔ ＩｏＴ"

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

従来の通信システムの基地局に接続して通信する対象装置として、内蔵電池から供給される電力を主に利用する端末装置がある。この端末装置では、内蔵電池の残量が少なくなったときに内蔵電池を充電する煩雑な作業が必要である。また、内蔵電池ではなく有線接続の電源ラインから供給される電力を利用する端末装置は、そのような電源ラインを利用可能な場所での使用に制限される。このように基地局に接続して通信を行う様々な端末装置への給電をまかなうことができるような給電インフラが未整備である。

【0006】

第５世代及びその後の次世代の移動通信システムでは、基地局に接続して通信する対象装置（例えば、ユーザ装置、センサ、ＩｏＴデバイス、タグ等）が急増してくるのが予想され、膨大なトラフィックを捌く通信インフラの整備が進められている。しかしながら、上記通信を行う膨大な数の対象装置への給電をまかなうことができる給電インフラは未整備のままである。

【0007】

また、多数の対象装置へ給電する給電インフラでは、複数の対象装置のそれぞれに対して効果的に給電すること、各対象装置への給電をリアルタイムに低遅延で行うことができる給電サービスを実現すること、各対象装置に対して自律的に給電可能な複数の基地局を分散配置した自立分散型の基地局を提供すること等が課題になっている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様に係る無線電力伝送システムは、基地局アンテナを介して複数の対象装置のそれぞれと通信可能な基地局と、前記基地局に、移動通信網のコアネットワーク内のノードに又は前記コアネットワークと前記基地局との間の経路のノードに接続されたＭＥＣ装置と、を備える。前記ＭＥＣ装置は、前記複数の対象装置のそれぞれについて前記対象装置に関する情報及び前記対象装置の利用者に関する情報の少なくとも一方を含む対象関連情報を取得し、前記対象関連情報に基づいて、前記基地局アンテナでビームを形成して前記複数の対象装置に無線給電するための給電制御情報を生成し、前記給電制御情報を前記基地局に送信する。前記基地局は、前記ＭＥＣ装置から前記給電制御情報を受信し、前記給電制御情報に基づいて、前記ビームを形成し、前記ビームを介して前記複数の対象装置に無線電力伝送用の送信信号を送信する。

【0009】

前記無線電力伝送システムにおいて、前記対象関連情報は、前記複数の対象装置それぞれのステータス情報及び前記複数の対象装置の利用者それぞれのステータス情報の少なくとも一方のステータス情報を含んでもよく、前記給電制御情報は、前記ビームの方向を指示するビーム方向指示情報を含んでもよい。

【0010】

前記無線電力伝送システムにおいて、前記ビーム方向指示情報は、前記複数の対象装置の位置と前記複数の対象装置に対する無線給電の優先度とを識別可能な優先度ヒートマップを含んでもよく、前記ＭＥＣ装置は、前記対象関連情報に基づいて、前記複数の対象装置のそれぞれに対して又は前記複数の対象装置の利用者それぞれに対してウェイトを付与し、前記複数の対象装置それぞれの位置情報と、前記複数の対象装置それぞれ又は前記複数の利用者それぞれに付与されたウェイトの情報とに基づいて、前記優先度ヒートマップを作成してもよい。

【0011】

前記無線電力伝送システムにおいて、前記対象関連情報は、前記複数の対象装置それぞれに対して又は前記複数の対象装置の利用者それぞれに対して発行された給電サービス利用のための複数のトークンの情報と、前記複数の対象装置それぞれのバッテリの残量の情報と、前記複数の対象装置それぞれの位置情報と、を含んでもよく、前記ＭＥＣ装置は、前記複数のトークンの情報と、前記複数の対象装置それぞれのバッテリの残量の情報とに基づいて、前記ウェイトを付与してもよい。

【0012】

前記無線電力伝送システムにおいて、前記基地局のセルに在圏する複数の対象装置のそれぞれについて、前記対象装置又はその利用者に対して発行されたトークンの数をＮｔとし、前記セルに在圏する複数の対象装置のトークンの総数をＮ０とし、前記対象装置のバッテリの残量をＢｒとし、前記セルに在圏する複数の対象装置のバッテリの総残量をＢ０とし、前記トークンに対する係数をＣ１とし、前記バッテリの残量に対する係数をＣ２とし、前記ウェイトの調整値をαとしたとき、前記ウェイトＷは次式（１）で計算されてもよい。

【数1】

【0013】

前記無線電力伝送システムにおいて、前記複数のＭＥＣ装置はそれぞれ、前記ＭＥＣ装置に対応する前記基地局から前記複数の対象装置への無線給電の利用履歴情報を、ブロックチェーンネットワークシステムに構築されている分散台帳又は移動通信網のコアネットワーク若しくは外部のネットワークに設けられているサーバに転送して記録してもよい。

【0014】

前記無線電力伝送システムにおいて、前記基地局及び前記ＭＥＣ装置を複数組備えてもよく、前記複数のＭＥＣ装置が接続されたブロックチェーンネットワークシステムを備え、前記複数のＭＥＣ装置の計算機領域を利用して前記ブロックチェーンネットワークシステムに分散台帳が構築されてもよい。

【0015】

本発明の他の態様に係るＭＥＣ装置は、前記基地局に、移動通信網のコアネットワーク内のノードに又は前記コアネットワークと前記基地局との間の経路のノードに接続されたＭＥＣ装置である。このＭＥＣ装置は、前記複数の対象装置のそれぞれについて前記対象装置に関する情報及び前記対象装置の利用者に関する情報の少なくとも一方を含む対象関連情報を取得する手段と、前記対象関連情報に基づいて、基地局アンテナでビームを形成して前記複数の対象装置に無線給電するための給電制御情報を生成する手段と、前記給電制御情報を前記基地局に送信する手段と、を備える。

【0016】

前記ＭＥＣ装置において、前記対象関連情報は、前記複数の対象装置それぞれのステータス情報及び前記複数の対象装置の利用者それぞれのステータス情報の少なくとも一方のステータス情報を含んでもよく、前記給電制御情報は、前記ビームの方向を指示するビーム方向指示情報を含んでもよい。

【0017】

前記ＭＥＣ装置において、前記ビーム方向指示情報は、前記複数の対象装置の位置と前記複数の対象装置に対する無線給電の優先度とを識別可能な優先度ヒートマップを含んでもよく、当該ＭＥＣ装置は、前記対象関連情報に基づいて、前記複数の対象装置それぞれに対して又は前記複数の対象装置の利用者それぞれに対してウェイトを付与する手段と、前記複数の対象装置それぞれの位置情報と、前記複数の対象装置それぞれに又は前記複数の対象装置の利用者それぞれに付与されたウェイトの情報とに基づいて、前記優先度ヒートマップを作成する手段と、を備えてもよい。

【0018】

前記ＭＥＣ装置において、前記対象関連情報は、前記複数の対象装置それぞれに対して又は前記複数の対象装置の利用者それぞれに対して発行された給電サービス利用のための複数のトークンの情報と、前記複数の対象装置それぞれのバッテリの残量の情報と、前記複数の対象装置それぞれの位置情報と、を含んでもよく、当該ＭＥＣ装置は、前記複数のトークンの情報と、前記複数の対象装置それぞれのバッテリの残量の情報とに基づいて、前記ウェイトを付与する手段を、備えてもよい。

【0019】

前記ＭＥＣ装置において、前記基地局のセルに在圏する複数の対象装置のそれぞれについて、前記対象装置又はその利用者に対して発行されたトークンの数をＮｔとし、前記セルに在圏する複数の対象装置のトークンの総数をＮ０とし、前記対象装置のバッテリの残量をＢｒとし、前記セルに在圏する複数の対象装置のバッテリの総残量をＢ０とし、前記トークンに対する係数をＣ１とし、前記バッテリの残量に対する係数をＣ２とし、前記ウェイトの調整値をαとしたとき、前記ウェイトＷは次式（２）で計算されてもよい。

【数2】

【0020】

前記ＭＥＣ装置において、当該ＭＥＣ装置に対応する前記基地局から前記複数の対象装置への無線給電の利用履歴情報を、ブロックチェーンネットワークシステムに構築されている分散台帳又は移動通信網のコアネットワーク若しくは外部のネットワークに設けられているサーバに転送して記録する手段を備えてもよい。

【0021】

前記ＭＥＣ装置において、当該ＭＥＣ装置の計算機領域は、複数のＭＥＣ装置が接続されたブロックチェーンネットワークシステムにおける分散台帳の構築に利用されてもよい。

【0022】

本発明の更に他の態様に係る基地局は、基地局アンテナを介して複数の対象装置のそれぞれと通信可能な基地局である。この基地局は、当該基地局に、移動通信網のコアネットワーク内のノードに又は前記コアネットワークと前記基地局との間の経路のノードに接続されたＭＥＣ装置から、前記基地局アンテナでビームを形成して前記複数の対象装置に無線給電するための給電制御情報を受信する手段と、前記給電制御情報に基づいて、前記ビームを形成し、前記ビームを介して前記複数の対象装置に無線電力伝送用の送信信号を送信する手段と、を備える。

【0023】

前記基地局において、前記給電制御情報は、前記ビームの方向を指示するビーム方向指示情報を含んでもよい。また、前記給電制御情報は、前記複数の対象装置それぞれのステータス情報及び前記複数の対象装置の利用者それぞれのステータス情報の少なくとも一方のステータス情報を含む対象関連情報に基づいて、前記ＭＥＣ装置が生成したものであってもよい。

【0024】

前記基地局において、前記ビーム方向指示情報は、前記複数の対象装置の位置と前記複数の対象装置に対する無線給電の優先度とを識別可能な優先度ヒートマップを含んでもよい。

【0025】

本発明の更に他の態様に係る基地局アンテナの制御方法は、基地局を介して、複数の対象装置のそれぞれについて前記対象装置に関する情報及び前記対象装置の利用者に関する情報の少なくとも一方を含む対象関連情報を取得することと、前記対象関連情報に基づいて、前記基地局アンテナでビームを形成して前記複数の対象装置に無線給電するための給電制御情報を生成することと、前記給電制御情報に基づいて、前記ビームを形成することと、を含む。

【0026】

前記基地局アンテナの制御方法において、前記対象関連情報は、前記複数の対象装置それぞれのステータス情報及び前記複数の対象装置の利用者それぞれのステータス情報の少なくとも一方のステータス情報を含んでもよく、前記給電制御情報は、前記ビームの方向を指示するビーム方向指示情報を含んでもよい。

【0027】

前記基地局アンテナの制御方法において、前記ビーム方向指示情報は、前記複数の対象装置の位置と前記複数の対象装置に対する無線給電の優先度とを識別可能な優先度ヒートマップを含んでもよく、当該制御方法は、前記対象関連情報に基づいて、前記複数の対象装置それぞれに対して又は前記複数の対象装置の利用者それぞれに対してウェイトを付与することと、前記複数の対象装置それぞれの位置情報と、前記複数の対象装置それぞれに又は前記複数の利用者それぞれに付与されたウェイトの情報とに基づいて、前記優先度ヒートマップを作成することと、を含んでもよい。

【0028】

前記基地局アンテナの制御方法において、前記対象関連情報は、前記複数の対象装置それぞれに対して又は前記複数の対象装置の利用者それぞれに対して発行された給電サービス利用のための複数のトークンの情報と、前記複数の対象装置それぞれのバッテリの残量の情報と、前記複数の対象装置それぞれの位置情報と、を含んでもよく、当該制御方法は、前記複数のトークンの情報と、前記複数の対象装置それぞれのバッテリの残量の情報とに基づいて、前記ウェイトを付与すること、を含んでもよい。

【0029】

前記基地局アンテナの制御方法において、基地局のセルに在圏する複数の対象装置のそれぞれについて、前記対象装置又はその利用者に対して発行されたトークンの数をＮｔとし、前記セルに在圏する複数の対象装置のトークンの総数をＮ０とし、前記対象装置のバッテリの残量をＢｒとし、前記セルに在圏する複数の対象装置のバッテリの総残量をＢ０とし、前記トークンに対する係数をＣ１とし、前記バッテリの残量に対する係数をＣ２とし、前記ウェイトの調整値をαとしたとき、前記ウェイトＷは次式（３）で計算されてもよい。

【数3】

【0030】

前記給電制御情報（ビーム方向指示情報）の生成、前記ウェイトの付与及び前記優先度ヒートマップの作成に用いるプログラムは、機械学習によって作成された学習済モデルであってもよい。

【発明の効果】

【0031】

本発明の一態様によれば、複数の対象装置のそれぞれに対して効果的に給電することができる。
本発明の他の態様によれば、複数の対象装置への給電をリアルタイムに低遅延で行うことができる給電サービスを実現することができる。
本発明の更に他の態様によれば、複数の対象装置に対して自律的に給電可能な複数の基地局を分散配置した自立分散型の基地局を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】図１は、実施形態に係るシステムの全体の概略構成の一例を示す説明図である。

【図2】図２は、実施形態に係るシステムの基地局アンテナ制御において送受信される各種情報の一例を示す説明図である。

【図3】実施形態に係るシステムにおける基地局アンテナの制御手順の一例を示す説明図である。

【図4】図４は、実施形態に係るシステムにおける基地局アンテナの各アンテナ素子に供給される信号の振幅及び位相の一例を示す説明図である。

【図5】図５は、実施形態に係るシステムのウェイト付与及び優先度ヒートマップ作成の方法におけるブロックチェーンネットワーク（ＢＣＮ）システムとＭＥＣ装置と対象装置（ＩｏＴ端末）との間で送受信される情報の一例を示す説明図である。

【図6】図６は、実施形態に係るシステムにおけるブロックチェーンネットワーク（ＢＣＮ）システム、ＭＥＣ装置及び基地局を介した対象装置（ＩｏＴ端末）への無線電力伝送の一例を示すシーケンス図である。

【図7】図７は、実施形態に係るシステムにおけるブロックチェーンネットワーク（ＢＣＮ）システム及び分散台帳の一例を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0033】

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
本書に記載された実施形態に係るシステムは、ブロックチェーンネット（ＢＣＮ）ワークシステム又はサーバと、対象装置（例えばＩｏＴ端末、ＩｏＴタグ）と通信可能な移動通信網の基地局と、ＭＥＣ装置とが連携して、複数の対象装置（例えばＩｏＴ端末）のそれぞれに対して効果的に給電することができる無線電力伝送システムである。また、本実施形態のシステムでは、複数の対象装置のそれぞれに無線電力伝送用のビーム（以下「ＷＰＴビーム」ともいう。）を向けて基地局から各対象装置に効果的に給電することができる。また、本実施形態のシステムでは、ＭＥＣ装置で自律分散制御することにより、複数の対象装置への給電をリアルタイムに低遅延で行うことができる給電サービスを実現することができる。更に、本実施形態のシステムでは、ＭＥＣ装置で自律分散制御することにより、複数の対象装置に対して自律的に給電可能な複数の基地局を分散配置した自立分散型の基地局を提供することができる。

【0034】

図１は、本実施形態に係るシステムの全体の概略構成の一例を示す説明図である。図２は、同システムの基地局アンテナ制御において送受信される各種情報の一例を示す説明図である。本実施形態のシステムは、通信エリア（セル）１０Ａを形成するセルラー方式の基地局１０と、ＭＥＣ装置２０と、を有する。本実施形態に係るシステムは、通信エリア１０Ａに在圏しているときに基地局１０に接続して基地局１０と無線通信可能な対象装置３０を更に有してもよい。

【0035】

なお、図１、図２及び後述の図の例におけるシステムでは、基地局１０の通信エリア（セル）１０Ａに６台の対象装置３０（１）～３０（３）、３０（ｎ）～３０（ｎ＋２）が在圏しているが、対象装置３０の数は１台～５台であってもよいし、７台以上であってもよい。複数の対象装置を互いに区別する場合は、対象装置３０（１）～３０（３）のように識別番号を付し、単数の対象装置について説明する場合又は複数の対象装置に共通する事項について説明する場合は、識別番号を付さないで説明する。

【0036】

基地局１０は、例えば、現在の移動通信で運用されている第５世代などの移動通信システムの標準規格又はそれ以降の世代（例えばＢ５Ｇ（Ｂｅｙｏｎｄ ５Ｇ）又は６Ｇ）の移動通信システムの標準規格に準拠した基地局（例えば、ｅＮｏｄｅＢ、ｇＮｏｄｅＢ）である。基地局１０は、対象装置３０との間でＤＬ（下りリンク）及びＵＬ（上りリンク）の通信を行う機能のほか、対象装置３０に対するＷＰＴの無線送電装置としての機能も有するので、以下の実施形態の説明においては、「ＷＰＴ・モバイル通信基地局」ともいう。基地局１０と対象装置３０との間の通信及び基地局１０から対象装置３０へのＷＰＴの無線媒体は、例えば、マイクロ波又はミリ波の電波である。

【0037】

基地局１０は、無線電力伝送（ＷＰＴ）に用いることができる基地局アンテナとしてのアレーアンテナ（以下「ＷＰＴアンテナ」ともいう。）１１０を備える。基地局アンテナ（アレーアンテナ）１１０は、２次元配置又は３次元配置された複数のアンテナ素子を有する大開口（例えば数１０ｃｍ×数１０ｃｍのサイズ）のアンテナ（レクテナアレイ）である。無線電力伝送（ＷＰＴ）を行っているとき、基地局アンテナ（アレーアンテナ）１１０の複数のアンテナ素子それぞれの単体での送信電力は、例えば、数１００μＷ～数１０ｍＷである。

【0038】

基地局アンテナ（アレーアンテナ）１１０は、マイクロ波又はミリ波の電波を介して複数の対象装置３０との間でｍａｓｓｉｖｅ ＭＩＭＯ（ｍＭＩＭＯ）伝送方式の通信を行うアンテナ装置として兼用してもよい。

【0039】

基地局１０の通信エリア（セル）１０Ａの全部又は一部は、基地局１０から対象装置３０に向けてビームフォーミングで形成したフォーカス・ビーム１０Ｂを介して給電可能な無線電力伝送エリア（以下「ＷＰＴエリア」という。）になっている。基地局１０から１０ｍ程度離れた位置にある対象装置３０に向けて送信された給電用の電波がミリ波の場合は、ＷＰＴエリアにおける電界は、遠方界ではなく近傍界になっている。

【0040】

基地局１０は、対象装置３０との間のＵＬ通信により、対象装置３０に関する対象関連情報を対象装置３０から受信してＭＥＣ装置２０に転送する。図１及び図２に示すように通信エリア（セル）１０Ａに複数の対象装置３０（１）～３０（３）、３０（ｎ）～３０（ｎ＋２）が在圏する場合は、基地局１０は、複数の対象装置３０（１）～３０（３）、３０（ｎ）～３０（ｎ＋２）それぞれとの間のＵＬ通信により、各対象装置３０に関する対象関連情報を対象装置３０から受信してＭＥＣ装置２０に転送する。

【0041】

前記対象関連情報は、例えば、対象装置３０のステータス情報及び対象装置３０を所有する利用者のステータス情報の少なくとも一方を含む情報（以下、「端末／ユーザステータス情報」ともいう。）である。対象装置３０のステータス情報は、対象装置３０の位置情報、バッテリ残量の情報、対象装置３０に対して発行されているトークンの数などの情報である。利用者のステータス情報は、当該利用者に対して発行されているトークンの数などの情報である。

【0042】

前記トークンは、対象装置３０に対して又は対象装置３０の利用者それぞれに対して発行されたＷＰＴ給電サービス利用のためのトークンである。前記トークンは、ＷＰＴ給電サービス利用に対する利用料金の課金要素（課金対象）として利用することができる。前記トークンは、ブロックチェーン上の代替不可能なデジタルデータであるＮＦＴ（非代替性トークン）であってもよい。

【0043】

基地局１０は、基地局１０の周辺に位置する対象装置３０との間で近距離通信により信号を送受信し、対象装置３０の方向及び対象装置３０と基地局１０との間の距離を測定して対象装置３０の位置を特定することにより、対象装置３０の位置情報を取得してもよい。近距離通信の無線通信方式は、例えば、ＢＬＥ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標） Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ）通信方式、又は、無線媒体としてＵＷＢ（超広帯域）無線の電波を用いる通信方式である。ＵＷＢは、広帯域（例えば、数ＧＨｚ帯中の任意の周波数を中心とした数百ＭＨｚの帯域幅）の微弱電波での通信技術であり、ＩＥＥＥ８０２．１５．４で定義されている。また、対象装置３０の方向及び対象装置３０と基地局１０との間の距離の測定には、電波の受信角度（ＡｏＡ：Ａｎｇｌｅ ｏｆ Ａｒｒｉｖａｌ）検知方式、ＴＤＯＡ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ Ｏｆ Ａｒｒｉｖａｌ）方式等を用いてもよい。

【0044】

前記対象装置３０の位置は、基地局１０に設けた単一又は複数のカメラ（撮像手段）により基地局１０の周辺を撮影し、その撮影した画像を解析することによって特定してもよい。例えば、基地局１０で撮影した画像上で対象装置３０の方向の角度（所定基準方向からの角度）及び対象装置３０までの距離を推定し、その推定結果に基づいて対象装置３０の位置を特定してもよい。

【0045】

基地局１０は、対象装置３０の周辺における既知の位置座標に設置され基地局１０と通信可能な固定端末装置（例えば、ＩｏＴデバイス）を介して対象装置３０の位置情報を取得してもよい。固定端末装置は、例えば、固定端末装置の周辺に位置する対象装置３０との間で近距離通信により信号を送受信し、対象装置３０の方向及び対象装置３０と基地局１０との間の距離を測定して対象装置３０の位置を特定する。固定端末装置は、対象装置３０の位置情報を基地局１０に送信する。

【0046】

前記固定端末装置は、移動通信の第１の無線通信方式によって基地局１０との間で無線通信する第１の通信機能と、第２の無線通信方式によって対象装置３０との間で無線通信する第２の通信機能と、を有する。第２の無線通信方式は、前記ＢＬＥ通信方式又は前記無線媒体としてＵＷＢ（超広帯域）無線の電波を用いる通信方式等の近距離通信方式である。固定端末装置としてのＩｏＴデバイスは、例えば、固定センサ（例えば、温湿度センサ、照度センサ、人感センサなど）である。固定端末装置は、例えば、通信エリア（セル）１０Ａ内又はその近傍のエリアに固定配置された無線接続（例えば無線ＬＡＮ接続）の固定アクセスポイント装置、又は、対象装置（子機）３０に対する親機としての機能を有する移動通信の移動局としてのスマートフォンなどの端末装置（ＵＥ）であってもよい。

【0047】

前記固定端末装置の位置は、基地局１０に設けた単一又は複数のカメラ（撮像手段）により基地局１０の周辺を撮影し、その撮影した画像を解析することによって特定してもよい。例えば、基地局１０で撮影した画像上で固定端末装置の方向の角度（所定基準方向からの角度）及び固定端末装置までの距離を推定し、その推定結果に基づいて固定端末装置の位置を特定してもよい。

【0048】

ＭＥＣ装置２０は、基地局１０に近い場所に計算機リソースを配置して各種サービスの処理を実施するＭＥＣ（「マルチアクセス・エッジ・コンピューティング」又は「モバイル・エッジ・コンピューティング」の略）の機能を有するサーバ（以下、略して「ＭＥＣ」ともいう。）である。ＭＥＣ装置２０は、例えば、移動通信網のコアネットワーク４０内のノード又はコアネットワーク４０と基地局１０との間の経路のノードに接続される。図１の例では、ＭＥＣ装置２０は、コアネットワーク４０の基地局側に位置するＵＰＦ（Ｕｓｅｒ Ｐｌａｎｅ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）４０１に接続されている。ＵＰＦ４０１はユーザーデータパケットの転送を行うＵ－ｐｌａｎｅのノードである。

【0049】

ＭＥＣ装置２０は、基地局１０から対象装置への無線電力伝送によるＷＰＴ給電を制御するＷＰＴ制御の機能を有する。ＷＰＴ制御には、例えば、ＷＰＴ給電のターゲットの対象装置３０に関する対象関連情報（例えば、端末／ユーザステータス情報）を取得して処理することと、ＷＰＴ給電のターゲットの対象装置３０を選択することと、ＷＰＴ給電のスケジューリングを決定することが含まれる。

【0050】

図１及び図２において、ＭＥＣ装置２０は、基地局１０を介して、複数の対象装置３０（１）～３０（３）、３０（ｎ）～３０（ｎ＋２）のそれぞれについて対象関連情報（例えば、端末／ユーザステータス情報）を取得し、その対象関連情報に基づいて、基地局アンテナ１１０でビーム１０Ｂ（１），１０Ｂ（ｎ）を形成して複数の対象装置３０（１）～３０（３）、３０（ｎ）～３０（ｎ＋２）に無線給電するための給電制御情報を自律的に生成し、その給電制御情報を基地局１０に送信する。給電制御情報は、例えば、ビーム１０Ｂ（１），１０Ｂ（ｎ）の方向を指示するビーム方向指示情報（例えば、後述の優先度ヒートマップ）を含む。

【0051】

基地局１０は、ＭＥＣ装置２０から給電制御情報を受信し、その給電制御情報に基づいて、ビーム１０Ｂ（１），１０Ｂ（ｎ）を形成するＷＰＴビームフォーミングを行い、そのビーム１０Ｂ（１），１０Ｂ（ｎ）を介して複数の対象装置３０（１）～３０（３）、３０（ｎ）～３０（ｎ＋２）に無線電力伝送用の送信信号を送信する。

【0052】

図１及び図２のシステムにおいて、複数の対象装置３０の位置情報に基づいて、位置が互いに近い複数の対象装置をそれぞれ含むユーザ群である複数のグループＧ（１），Ｇ（ｎ）が構成され、グループＧ毎にビーム１０Ｂを形成するように基地局１０の基地局アンテナ１１０が制御される。例えば、図１及び図２において、互いに近くに位置する複数の対象装置３０（１）、３０（２）、３０（３）を含むように第１番目のグループＧ（１）が構成され、基地局１０は、グループＧ（１）のエリアに向けて第１のビーム１０Ｂ（１）を形成する。また、互いに近くに位置する複数の対象装置３０（ｎ）、３０（ｎ＋１）、３０（ｎ＋２）を含むように第ｎ番目のグループＧ（ｎ）が構成され、基地局１０は、グループＧ（ｎ）のエリアに向けて第ｎ番目のビーム１０Ｂ（ｎ）を形成する。

【0053】

また、図１及び図２のシステムにおいて、複数のＭＥＣ装置２０が接続可能なブロックチェーンネットワーク（ＢＣＮ）システム５０を備え、複数のＭＥＣ装置２０の計算機領域を利用してＢＣＮシステム５０に分散台帳が構築されてもよい。

【0054】

ここで、分散台帳は、ブロックチェーンネットワーク（ＢＣＮ）を構成する複数のノードが同一のデータベースを保持するように構成された分散型の台帳である。特に、ＢＣＮシステム５０に構築される分散台帳は、所定のアルゴリズムに従い、任意のトランザクションおよびその集合体であるブロックの順序が決定され、ＢＣＮのノードである各ＭＥＣ装置が正しいと認めた分散型の台帳である。ＢＣＮの分散台帳は、前記ブロックがハッシュによってリンクされ、トランザクションの記録がすべてそのまま残るため、改ざん耐性を備える。

【0055】

複数のＭＥＣ装置２０はそれぞれ、ＭＥＣ装置２０に対応する基地局１０から複数の対象装置３０への無線給電の利用履歴情報を、ＢＣＮシステム５０に構築されている分散台帳に転送して記録することができる。利用履歴情報は、例えば表１に示すように、各ユーザのユーザ名と、各ユーザが所有するトークンの数、各ユーザが所有するＩｏＴ端末３０の位置と、各ユーザが所有するＩｏＴ端末３０が属するグループの識別番号とを含む。

【表1】

【0056】

なお、無線給電の利用履歴情報は、移動通信網のコアネットワーク４０若しくは外部のネットワークに設けられている外部サーバに転送して記録してもよい。外部サーバは、単体のコンピュータ装置で構成されたサーバであってもよいし、ネットワークを介して互いに通信可能な複数のコンピュータ装置で構成されたクラウドサーバであってもよい。

【0057】

対象装置３０は、例えば、移動通信システムの移動局としての端末装置（以下「ＵＥ」（ユーザ装置）ともいう。）である。対象装置３０は、基地局１０と無線通信可能な通信装置（例えば移動通信モジュール）とセンサなどの各種デバイス（例えば、ＩｏＴデバイス、ＩｏＴタグなど）とを組み合わせたものであってもよい。

【0058】

対象装置３０は、ＧＰＳ等のＧＮＳＳ（全地球航法衛星システム）受信機を備え、その受信機の受信結果に基づいて、対象装置（自装置）３０の位置（緯度、経度、高度）を特定してもよい。

【0059】

対象装置３０は、位置が既知の基地局１０との間で前述のＢＬＥ通信方式又は無線媒体としてＵＷＢ（超広帯域）無線の電波を用いる通信方式等の近距離通信方式により信号を送受信し、基地局１０の方向及び対象装置３０と基地局１０との間の距離を測定して対象装置（自装置）３０の位置を特定してもよい。

【0060】

対象装置３０は、対象装置３０の周辺における既知の位置座標に設置された固定端末装置（例えば、ＩｏＴデバイス）を介して対象装置（自装置）３０の位置情報を特定してもよい。対象装置３０は、例えば、対象装置３０の周辺に位置する一又は複数の固定端末装置との間で近距離通信により信号を送受信し、固定端末装置の方向及び対象装置３０と固定端末装置との間の距離を測定して対象装置（自装置）３０の位置を特定する。

【0061】

前記固定端末装置は、例えば、固定センサ（例えば、温湿度センサ、照度センサ、人感センサなど）などのＩｏＴデバイス、固定アクセスポイント装置、又は、対象装置（子機）３０に対する親機としての機能を有する移動通信の移動局としてのスマートフォンなどの端末装置（ＵＥ）であってもよい。

【0062】

対象装置３０の位置は、対象装置（自装置）３０に設けた単一又は複数のカメラ（撮像手段）により対象装置３０の周辺を撮影し、その撮影した画像を解析することによって特定してもよい。例えば、対象装置３０で撮影した画像上で基地局１０の方向の角度（所定基準方向からの角度）及び基地局１０までの距離を推定し、その推定結果に基づいて対象装置（自装置）３０の位置を特定してもよい。また、対象装置３０で撮影した画像上で前記固定端末装置の方向の角度（所定基準方向からの角度）及び前記固定端末装置までの距離を推定し、その推定結果に基づいて対象装置（自装置）３０の位置を特定してもよい。

【0063】

以下の実施形態では、対象装置３０が、基地局１０を介してインターネットに接続可能な端末装置であるＩｏＴデバイス（以下「ＩｏＴ端末」ともいう。）である場合について説明する。

【0064】

図３は、実施形態に係るシステムにおける基地局アンテナ１１０の制御手順の一例を示す説明図である。図３に例示する基地局アンテナ１１０の制御手順Ｓ１００は、ステータス情報取得ステップＳ１１０と、ウェイト付与ステップＳ１２０と、優先度ヒートマップ作成ステップＳ１３０と、ＷＰＴビーム制御ステップＳ１４０とを含む。

【0065】

ステータス情報取得ステップＳ１１０において、ＷＰＴ・モバイル通信基地局１０は、ターゲットの通信エリア１０Ａに在圏する複数のＩｏＴ端末３０を複数のグループ（ユーザ群）Ｇ（１），Ｇ（ｍ），Ｇ（ｎ）に分け、グループ毎に、ＩｏＴ端末３０の位置情報を含む端末／ユーザステータス情報を取得する。端末／ユーザステータス情報は、ＩｏＴ端末３０のバッテリ残量と、ＩｏＴ端末３０を所有するユーザが有するトークンの数を含む。

【0066】

図３の例では、各ＩｏＴ端末３０の位置情報として、地上の所定位置（例えば基地局１０の位置）を原点とした２次元のｘｙ座標系における座標（ｘ_１，ｙ_１），（ｘ_２，ｙ_２），（ｘ_ｎ，ｙ_ｎ），（ｘ_ｍ，ｙ_ｍ）を取得している。

【0067】

なお、位置情報は、各ＩｏＴ端末に組み込んだＧＰＳ等のＧＮＳＳ（全地球航法衛星システム）受信機で受信された受信結果に基づいて測定（検出）された各ＩｏＴ端末３０の緯度、経度、高度の情報であってもよい。また、各ＩｏＴ端末３０の位置情報は、基地局１０とＩｏＴ端末３０との間の前述のＵＷＢ又はＢＬＥの近距離通信を用いて取得した位置情報であってもよい。また、各ＩｏＴ端末３０の位置情報は、各ＩｏＴ端末３０に組み込まれたカメラ（撮像手段）で撮影した基地局１０等を含む周囲の画像に基づいて、画像認識により取得してもよい。

【0068】

ＷＰＴ・モバイル通信基地局１０は、各ＩｏＴ端末３０との間の移動通信のＵＬ通信により、各ＩｏＴ端末３０の位置情報を各ＩｏＴ端末３０から受信し、ＭＥＣ装置２０に転送する。

【0069】

次に、ウェイト付与ステップＳ１２０において、ＭＥＣ装置２０は、各ＩｏＴ端末３０に、ステータス情報（バッテリ残量、対応ユーザが所有するトークン数など）に応じたウェイトＷを付与し、各ＩｏＴ端末３０の位置情報とウェイトＷとの対応関係を示すウェイトリストＬを作成する。ここで、ウェイトＷは、ＩｏＴ端末３０へのＷＰＴ給電の優先度を示す指標値であり、ウェイトＷの値が大きいほど、対応するＩｏＴ端末３０へのＷＰＴ給電の優先度が高い。

【0070】

次に、優先度ヒートマップ作成ステップＳ１３０において、ＭＥＣ装置２０は、各ＩｏＴ端末の位置情報およびウェイトＷの情報に基づき、優先度ヒートマップＭを作成（生成）する。優先度ヒートマップＭは、複数のＩｏＴ端末（対象装置）３０の位置と複数のＩｏＴ端末３０に対する無線給電の優先度とを識別可能なマップデータである。例えば、優先度ヒートマップＭは、複数のグループＧ（１）、Ｇ（ｍ）及びＧ（ｎ）それぞれのＩｏＴ端末３０の位置と、各基地局１０がＷＰＴビームを形成する給電ターゲットの優先度の分布とを示す２次元マップである。図示の優先度ヒートマップＭの例では、各位置（ｘ，ｙ）の給電ターゲットの優先度ｆ（ｘ，ｙ）を濃度の高低で示している。ＭＥＣ装置２０は、作成した優先度ヒートマップＭをＷＰＴ・モバイル通信基地局１０に送信する。

【0071】

次に、ＷＰＴビーム制御ステップＳ１４０において、ＷＰＴ・モバイル通信基地局１０は、ＭＥＣ装置から受信した優先度ヒートマップＭに基づき、基地局アンテナ１１０の位相および振幅を制御することにより、ＷＰＴビーム１０Ｂ（１）、１０Ｂ（ｍ）及び１０Ｂ（ｎ）の方向を制御する。

【0072】

図４は、本実施形態に係るシステムにおける基地局アンテナ（ＷＰＴアンテナ）１１０の一例を示す説明図である。基地局アンテナ（ＷＰＴアンテナ）１１０は、所定の方向及び間隔で配置されたＮ個のアンテナ素子１１１（１）～１１１（Ｎ）を有する。前述のＷＰＴビーム制御ステップＳ１４０では、基地局アンテナ１１０の各アンテナ素子１１１（１）～１１１（Ｎ）に供給される信号の振幅及び位相が制御される。

【0073】

基地局アンテナ（ＷＰＴアンテナ）１１０は、フェイズアレイアンテナ又は分散協調型アンテナにより構築される。フェイズアレイアンテナは、各アンテナ素子１１１（１）～１１１（Ｎ）に入力する信号の振幅及び位相の調整により任意の方向にビームステアリングするアンテナである。分散協調型アンテナは、各アンテナ素子１１１（１）～１１１（Ｎ）に入力する信号の振幅及び位相により任意のエリアにホットスポットを生成するアンテナである。

【0074】

図５は、実施形態に係るシステムのウェイト付与及び優先度ヒートマップ作成の方法におけるブロックチェーンネットワーク（ＢＣＮ）システム５０とＭＥＣ装置２０と対象装置（ＩｏＴ装置）３０との間で送受信される情報の一例を示す説明図である。図５のウェイト付与及び優先度ヒートマップ作成の方法は、トークン付与ステップＳ２１０と、ステータス情報の転送ステップＳ２２０と、ウェイトリスト・優先度ヒートマップの生成ステップＳ２３０と、利用履歴情報（取引履歴情報）の転送・記録ステップＳ２４０とを含む。

【0075】

トークン付与ステップＳ２１０において、ブロックチェーンネットワーク（ＢＣＮ）システム５０は、各ユーザに対してトークン（例えば、ＮＦＴ）を発行し、コアネットワーク４０のＵＰＦ４０１を介して各ユーザのＩｏＴ端末３０（１），３０（ｍ），３０（ｎ）に配布する。トークン（例えば、ＮＦＴ）は、例えば、ユーザ、ＩｏＴ端末又はその両方のブロックチェーンネットワーク（ＢＣＮ）システムへの寄与に応じて配布される。

【0076】

次に、ステータス情報の転送ステップＳ２２０において、ＭＥＣ装置２０は、ＷＰＴ・モバイル通信基地局１０の通信エリア（セル）１０Ａに在圏する各ユーザのＩｏＴ端末３０（１），３０（ｍ），３０（ｎ）から端末／ユーザステータス情報を取得する。端末／ユーザステータス情報は、各ユーザのＩｏＴ端末３０（１），３０（ｍ），３０（ｎ）のトークン所有状況（例えばトークン数）、各ユーザのＩｏＴ端末３０（１），３０（ｍ），３０（ｎ）のバッテリ残量及び位置情報を含む。

【0077】

次に、ウェイトリスト・優先度ヒートマップの生成ステップＳ２３０において、ＭＥＣ装置２０は、各ＩｏＴ端末３０（１），３０（ｍ），３０（ｎ）に付与するウェイトＷを計算する。例えば、ＭＥＣ装置２０は、各ユーザのＩｏＴ端末３０（１），３０（ｍ），３０（ｎ）から取得した端末／ユーザステータス情報に基づき、次の（４）式により、各ＩｏＴ端末３０（１），３０（ｍ），３０（ｎ）に付与するウェイトＷを計算する。また、ＭＥＣ装置２０は、各ユーザのＩｏＴ端末３０（１），３０（ｍ），３０（ｎ）の位置情報とウェイトＷとが対応付けられたウェイトリストＬを生成する。

【数4】

【0078】

ここで、Ｎｔは対象のユーザのＩｏＴ端末に配布されたトークンの数であり、Ｎ０は通信エリア（セル）１０Ａに在圏するすべてのＩｏＴ端末３０に配布されたトークンの総数である。また、Ｂｒは対象のＩｏＴ端末３０のバッテリの残量であり、Ｂ０は、通信エリア（セル）１０Ａに在圏するすべてのＩｏＴ端末３０のバッテリの総残量である。また、Ｃ１はトークンに対する係数であり、Ｃ２はバッテリの残量に対する係数であり、αはウェイトＷの調整値である。

【0079】

ＭＥＣ装置２０は、ウェイトリストＬに基づき優先度ヒートマップを生成する。

【0080】

次に、利用履歴情報（取引履歴情報）の転送・記録ステップＳ２４０において、ＭＥＣ装置２０は、ＷＰＴ給電サービスの利用履歴情報を、取引履歴情報として、ブロックチェーンネットワーク（ＢＣＮ）システムの分散台帳に転送して記録する。

【0081】

図６は、実施形態に係るシステムにおけるブロックチェーンネットワーク（ＢＣＮ）システム５０、ＭＥＣ装置２０及び基地局１０を介した対象装置（ＩｏＴ端末）３０への無線電力伝送の一例を示すシーケンス図である。なお、図６の例では、ＭＥＣ装置２０は利用履歴情報（取引履歴情報）をＢＣＮシステム５０に送信しているが、利用履歴情報（取引履歴情報）を前述の外部サーバに送信してもよい。

【0082】

図６において、まず、ユーザのＩｏＴ端末３０へのＷＰＴ給電サービスを開始する前に、ＭＥＣ装置２０は、そのＭＥＣ装置（自装置）２０が有する最新の利用履歴情報（取引履歴情報）とともに台帳情報要求及び更新要求をＢＣＮシステム５０に送信する（Ｓ３０１）と、ＢＣＮシステム５０は、ＭＥＣ装置２０から受信した利用履歴情報（取引履歴情報）に基づいて分散台帳を更新し（Ｓ３０２）、更新後の台帳情報をＭＥＣ装置２０に送信する（Ｓ３０３）。ＭＥＣ装置２０は、ＢＣＮシステム５０から受信した台帳情報をＭＥＣ装置（自装置）２０内に保存する。

【0083】

次に、ユーザのＩｏＴ端末３０へのＷＰＴ給電サービスを利用するためのループが実行される。このループにおいて、まず、ＭＥＣ装置２０は、ＷＰＴ・モバイル通信基地局１０を介して、対象の通信エリア在圏する複数のＩｏＴ端末３０について端末／ユーザステータス情報を取得する（Ｓ３０４～Ｓ３０７）。ＭＥＣ装置２０は、そのＭＥＣ装置（自装置）２０内に保存されている台帳を参照し、各ＩｏＴ端末３０から取得した端末／ユーザステータス情報に基づいて台帳を更新する（Ｓ３０８）。

【0084】

次に、ＭＥＣ装置２０は、各ＩｏＴ端末３０から取得した端末／ユーザステータス情報に基づいて、各ＩｏＴ端末３０に対するウェイトＷを計算して各ＩｏＴ端末３０に付与し（Ｓ３０９）、各ＩｏＴ端末３０に付与されたウェイトＷと各ＩｏＴ端末３０の位置情報とに基づいて、対象の通信エリアについて優先度ヒートマップＭを作成して生成する（Ｓ３１０）。ＭＥＣ装置２０は、優先度ヒートマップＭに基づいて、基地局アンテナ１１０の各アンテナ素子に適用する位相と振幅のリストであるアンテナ素子位相振幅リストを生成する（Ｓ３１１）。ＭＥＣ装置２０は、所定のスケジューリングで規定されたタイミングに、給電制御情報として、アンテナ素子位相振幅リストを含むＷＰＴビーム方向指示と送電指示とをＷＰＴ・モバイル通信基地局１０に送信する（Ｓ３１２）。

【0085】

次に、ＷＰＴ・モバイル通信基地局１０は、ＭＥＣ装置２０から受信したアンテナ素子位相振幅リストを含むＷＰＴビーム方向指示に基づき、ＷＰＴ給電時に基地局アンテナ（ＷＰＴアンテナ）１１０の各アンテナ素子に入力する信号の位相及び振幅を設定し（Ｓ３１３）、複数のビームを介して各ＩｏＴ端末に給電するためのＷＰＴ電波の照射を行う（Ｓ３１４）。

【0086】

ＭＥＣ装置２０は、アンテナ素子位相振幅リストを含むＷＰＴビーム方向指示と送電指示とをＷＰＴ・モバイル通信基地局１０に送信した後、最新の利用履歴情報（取引履歴情報）とともに台帳情報要求及び更新要求をＢＣＮシステム５０に送信する（Ｓ３１５）。ＢＣＮシステム５０は、ＭＥＣ装置２０から受信した利用履歴情報（取引履歴情報）に基づいて分散台帳を更新し（Ｓ３１６）、更新後の台帳情報をＭＥＣ装置２０に送信する（Ｓ３１７）。一方、ＷＰＴ電波の照射を受けた各ＩｏＴ端末３０は、ＩｏＴ端末３０に保存されている端末／ユーザステータス情報を更新する（Ｓ３１８）。

【0087】

図７は、実施形態に係るシステムにおけるブロックチェーンネットワーク（ＢＣＮ）システム５０及び分散台帳６０の一例を示す説明図である。図７の例では、複数の基地局１０に対応するように設けられた複数のＭＥＣ装置２０がＢＣＮシステム５０を介して互いに通信可能なＭＥＣ間分散ネットワークが構築されている。ＢＣＮシステム５０に構築された分散台帳６０は、例えば、Ｐｒｏｏｆ ｏｆ ｗｏｒｋ／Ｐｒｏｏｆ ｏｆ ｓｔａｋｅ等のブロックチェーン技術により管理される。分散台帳６０には、ユーザが所有するＩｏＴ端末の位置情報及びバッテリ残量、ユーザ（又はユーザが所有するＩｏＴ端末）に配布されたトークンの数などの、端末／ユーザステータス情報が記録される。ブロックチェーンネットワーク（ＢＣＮ）システム５０及び分散台帳６０は、各ＭＥＣ装置２０の計算機領域を利用して維持される。各ＭＥＣ装置２０は、分散台帳６０に基づきＷＰＴ優先度ヒートマップを自律的に生成する。複数のＭＥＣ装置２０のそれぞれについて、ＭＥＣ装置２０が生成したＷＰＴ優先度ヒートマップに基づいて、ＭＥＣ装置２０に対応する基地局１０のＷＰＴアンテナの制御が実行される。

【0088】

以上、本実施形態によれば、対象装置３０の位置情報を含む対象関連情報に基づいて対象装置３０に向かうビーム１０Ｂを形成し、そのビーム１０Ｂを介して対象装置３０に給電するためのＷＰＴ電波の照射を行うことにより、複数の対象装置３０のそれぞれに対して効果的に給電することができる。

【0089】

また、本実施形態によれば、対象装置３０に給電するＷＰＴ電波を照射するビームを形成する基地局アンテナ（ＷＰＴアンテナ）１１０の制御及び基地局１０から対象装置３０への給電の制御を、コアネットワーク４０を介さずに、基地局１０に対応するＭＥＣ装置２０で自律的に行うことができるので、複数の対象装置３０への給電をリアルタイムに低遅延で行うことができる給電サービスを実現することができる。

【0090】

本実施形態によれば、複数のＭＥＣ装置２０から各対象装置のＷＰＴ給電の利用履歴情報を記録することができる分散台帳が構築されたブロックチェーンネットワーク（ＢＣＮ）システム５０を用いて、複数の対象装置３０に対して自律的に給電可能な複数の基地局１０を分散配置した自立分散型の基地局１０を提供することができる。

【0091】

また、本発明は、多数の対象装置へ給電する給電インフラにおいて各対象装置のそれぞれに対して効果的に給電することができるため、持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）の目標９「産業と技術革新の基盤をつくろう」の達成に貢献できる。

【0092】

なお、本明細書で説明された処理工程並びにブロックチェーンネットワークシステム、ＭＥＣ装置、基地局、中継装置、対象装置、通信システム及び無線電力伝送システムの構成要素は、様々な手段によって実装することができる。例えば、これらの工程及び構成要素は、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、又は、それらの組み合わせで実装されてもよい。

【0093】

ハードウェア実装については、実体（例えば、各種無線通信装置、基地局装置（Ｎｏｄｅ Ｂ、Ｎｏｄｅ Ｇ）、端末装置、ハードディスクドライブ装置、又は、光ディスクドライブ装置）において上記工程及び構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段は、１つ又は複数の、特定用途向けＩＣ（ＡＳＩＣ）、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、デジタル信号処理装置（ＤＳＰＤ）、プログラマブル・ロジック・デバイス（ＰＬＤ）、フィールド・プログラマブル・ゲート・アレイ（ＦＰＧＡ）、プロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、マイクロプロセッサ、電子デバイス、本明細書で説明された機能を実行するようにデザインされた他の電子ユニット、コンピュータ、又は、それらの組み合わせの中に実装されてもよい。

【0094】

また、ファームウェア及び／又はソフトウェア実装については、上記構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段は、本明細書で説明された機能を実行するプログラム（例えば、プロシージャ、関数、モジュール、インストラクション、などのコード）で実装されてもよい。一般に、ファームウェア及び／又はソフトウェアのコードを明確に具体化する任意のコンピュータ／プロセッサ読み取り可能な媒体が、本明細書で説明された上記工程及び構成要素を実現するために用いられる処理ユニット等の手段の実装に利用されてもよい。例えば、ファームウェア及び／又はソフトウェアコードは、例えば制御装置において、メモリに記憶され、コンピュータやプロセッサにより実行されてもよい。そのメモリは、コンピュータやプロセッサの内部に実装されてもよいし、又は、プロセッサの外部に実装されてもよい。また、ファームウェア及び／又はソフトウェアコードは、例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、不揮発性ランダムアクセスメモリ（ＮＶＲＡＭ）、プログラマブルリードオンリーメモリ（ＰＲＯＭ）、電気的消去可能ＰＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、フロッピー（登録商標）ディスク、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタルバーサタイルディスク（ＤＶＤ）、磁気又は光データ記憶装置、などのような、コンピュータやプロセッサで読み取り可能な媒体に記憶されてもよい。そのコードは、１又は複数のコンピュータやプロセッサにより実行されてもよく、また、コンピュータやプロセッサに、本明細書で説明された機能性のある態様を実行させてもよい。

【0095】

また、前記媒体は非一時的な記録媒体であってもよい。また、前記プログラムのコードは、コンピュータ、プロセッサ、又は他のデバイス若しくは装置機械で読み込んで実行可能であればよく、その形式は特定の形式に限定されない。例えば、前記プログラムのコードは、ソースコード、オブジェクトコード及びバイナリコードのいずれでもよく、また、それらのコードの２以上が混在したものであってもよい。

【0096】

また、本明細書で開示された実施形態の説明は、当業者が本開示を製造又は使用するのを可能にするために提供される。本開示に対するさまざまな修正は当業者には容易に明白になり、本明細書で定義される一般的原理は、本開示の趣旨又は範囲から逸脱することなく、他のバリエーションに適用可能である。それゆえ、本開示は、本明細書で説明される例及びデザインに限定されるものではなく、本明細書で開示された原理及び新規な特徴に合致する最も広い範囲に認められるべきである。

【符号の説明】

【0097】

１０ ：基地局
１０Ａ ：通信エリア
１０Ｂ ：ビーム
２０ ：ＭＥＣ装置
３０ ：対象装置（ＩｏＴ端末）
４０ ：コアネットワーク
５０ ：ブロックチェーンネットワークシステム
１１０ ：基地局アンテナ（アレーアンテナ）

【要約】

【課題】複数の対象装置のそれぞれへの給電をリアルタイムに低遅延で行うことができる給電サービスを実現することができる無線電力伝送システムを提供する。
【解決手段】無線電力伝送システムは、基地局とＭＥＣ装置とを備える。ＭＥＣ装置は、基地局を介して、複数の対象装置のそれぞれについて対象装置に関する情報及び対象装置の利用者に関する情報の少なくとも一方を含む対象関連情報を取得し、前記対象関連情報に基づいて、基地局アンテナでビームを形成して複数の対象装置に無線給電するための給電制御情報を生成し、前記給電制御情報を基地局に送信する。基地局は、ＭＥＣ装置から前記給電制御情報を受信し、前記給電制御情報に基づいて、前記ビームを形成し、前記ビームを介して複数の対象装置に無線電力伝送用の送信信号を送信する。
【選択図】図２

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】