JP4544339B2 - 送電装置、送電方法、プログラム、および電力伝送システム - Google Patents

Description

本発明は、送電装置、送電方法、プログラム、および電力伝送システムに関する。

近年、非接触式に装置間で電力の伝送を行うことが可能な電力伝送システムの普及が進んでいる。上記電力伝送システムとしては、例えば、電子マネーシステム、交通機関の改札システム、社員証などを用いた入館・入室用システムなど、リーダ／ライタ（送電装置の一例）とＩＣカード（受電装置の一例）とを用いたＩＣカードシステムが挙げられる。

このような中、より大容量の電力をより遠距離へと伝送する技術が開発されている。電場または磁場の共鳴を利用して電力の伝送を行う技術としては、例えば、非特許文献１が挙げられる。

Marin Soljacic,Aristeidis Karalis,John Joannopoulos,Andre Kurs,Robert Moffatt,Peter Fisher,「電力を無線伝送する技術を開発 実験で６０Ｗの電球を点灯」,日経エレクトロニクス 12-3 2007,pp.117-128.

非接触式に電力の伝送を行う電力伝送システムでは、より大容量の電力をより遠距離の受電装置へと伝送することが可能となればなる程、送電装置はより容易に複数の受電装置に対して電力を伝送することができる。

しかしながら、送電装置がある所定の期間に送信可能な電力には限りがある。そのため、送電装置がより容易に複数の受電装置に対して電力を伝送することが可能となればなる程、当該受電装置が必要とする電力を送電装置が送信できない可能性が高まる。上記のように受電装置が必要とする電力を送電装置が送信できない場合には、例えば、受電装置は動作に必要な電力を得ることができないなどの様々な障害が生じる恐れがある。上記のような受電装置において様々な障害が生じる可能性は、より大容量の電力をより遠距離へと伝送することが可能となればなる程高くなる。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、１または２以上の受電装置に対して安定的に電力を伝送することが可能な、新規かつ改良された送電装置、送電方法、プログラム、および電力伝送システムを提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の第１の観点によれば、送信する電力を受信する１または２以上の受電装置と通信を行う送電側通信部と、１または２以上の上記受電装置へ非接触式に電力を送信する送電部と、上記送電部から上記受電装置への電力の送信を、所定の期間ごとに複数の分割期間に分割し、１または２以上の上記受電装置をいずれかの上記分割期間に割り当てる割り当て部と、上記割り当て部における割り当て結果に基づいて、１または２以上の上記受電装置に対して、上記分割期間ごとに選択的に電力を送信させる電力送信制御部とを備える送電装置が提供される。

かかる構成により、１または２以上の受電装置に対して安定的に電力を伝送することができる。

また、上記割り当て部は、上記送電側通信部が受信した上記受電装置それぞれから送信される送電を所望する送電要求に基づいて、上記受電装置を上記分割期間に割り当ててもよい。

また、上記送電部から上記送電要求を送信した上記受電装置へと送信する第１送信電力を段階的に増やし、上記送電側通信部における上記受電装置から送信される受電レベルが所定のレベルを満たしたことを示す受電情報の受信に基づいて、上記受電装置との間における電力の伝送に関する状態を規定する送電に関する情報を、上記受電装置ごとに導出する送電情報導出部をさらに備え、上記割り当て部は、上記送電情報導出部が導出した上記受電装置ごとの送電に関する情報に基づいて、上記受電装置を上記分割期間に割り当ててもよい。

また、上記送電情報導出部は、上記送電に関する情報として上記受電装置との間の結合係数を導出してもよい。

また、上記割り当て部は、上記結合係数の値が所定の範囲内にある上記受電装置を、同一の分割期間に割り当ててもよい。

また、上記割り当て部は、上記分割期間ごとに送電可能な送電総量と、上記受電装置が送信を要求する要求送電量とに基づいて、上記受電装置を上記分割期間に割り当ててもよい。

また、上記送電要求は、受信した電力を直接用いるか否かを示す駆動情報をさらに含み、上記割り当て部は、さらに上記駆動情報に基づいて上記受電装置を上記分割期間に割り当ててもよい。

また、上記送電側通信部は、上記所定の期間内のいずれかの分割期間に上記送電要求の送信を要求する送電要求受付情報を送信してもよい。

また、上記送電側通信部は、上記割り当て部における割り当て結果の情報を、１または２以上の上記受電装置へ送信してもよい。

また、上記目的を達成するために、本発明の第２の観点によれば、１または２以上の受電装置に対して送電を所望する送電要求の送信を要求する送電要求受付情報を送信するステップと、上記送電要求受付情報に応じて上記受電装置から送信される上記送電要求を受信するステップと、電力の送信を所定の期間ごとに複数の分割期間に分割し、上記受信するステップにおいて受信された上記送電要求に基づいて、上記受電装置をいずれかの上記分割期間に割り当てるステップと、上記割り当てるステップにおける割り当て結果に基づいて、１または２以上の上記受電装置に対して、上記分割期間ごとに選択的に電力を送信するステップとを有する送電方法が提供される。

かかる方法を用いることにより、１または２以上の受電装置に対して安定的に電力を伝送することができる。

上記目的を達成するために、本発明の第３の観点によれば、１または２以上の受電装置に対して、送電を所望する送電要求の送信を要求する送電要求受付情報を送信するステップ、上記送電要求受付情報に応じて上記受電装置から送信される上記送電要求を受信するステップ、電力の送信を所定の期間ごとに複数の分割期間に分割し、上記受信するステップにおいて受信された上記送電要求に基づいて、上記受電装置をいずれかの上記分割期間に割り当てるステップ、上記割り当てるステップにおける割り当て結果に基づいて、１または２以上の上記受電装置に対して、上記分割期間ごとに選択的に電力を送信するステップをコンピュータに実行させるためのプログラムが提供される。

かかるプログラムにより、１または２以上の受電装置に対して安定的に電力を伝送することができる。

また、上記目的を達成するために、本発明の第４の観点によれば、電力を送信する送電装置と、上記送電装置が送信した電力を受信する１または２以上の受電装置とを有し、上記送電装置は、上記受電装置と通信を行う送電側通信部と、１または２以上の上記受電装置へ非接触式に電力を送信する送電部と、上記送電部から上記受電装置への電力の送信を、所定の期間ごとに複数の分割期間に分割し、上記送電側通信部が受信した上記受電装置それぞれから送信される送電を所望する送電要求に基づいて、上記受電装置を上記分割期間に割り当てる割り当て部と、上記割り当て部における割り当て結果に基づいて、１または２以上の上記受電装置に対して、上記分割期間ごとに選択的に電力を送信させる電力送信制御部とを備え、上記受電装置は、上記送電装置と通信を行う受電側通信部と、上記送電装置から非接触式に送信された電力を受信する受電部と、上記受電側通信部を介して上記送電要求を上記送電装置に送信させる制御部とを備える電力伝送システムが提供される。

かかる構成により、１または２以上の受電装置に対して安定的に電力を伝送することが可能な電力伝送システムが実現される。

本発明によれば、１または２以上の受電装置に対して安定的に電力を伝送することができる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

（本発明の実施形態に係る電力伝送システム）
図１は、本発明の実施形態に係る電力伝送システム１０００の概要を示す説明図である。図１を参照すると、電力伝送システム１０００は、電力を送信する送電装置１００と、送電装置１００が送信した電力を非接触式に（無線で）受信する受電装置２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄとを有する。ここで、図１では、送電装置１００がコンセント１９０を介して外部から電力を伝送されている例を示しているが、上記に限られない。また、以下では、受電装置２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄを総称して「受電装置２００」とよぶ場合がある。なお、本発明の実施形態に係る電力伝送システムを構成する受電装置２００が、４つに限られないことは、言うまでもない。

図１に示すように、電力伝送システム１０００では、１または２以上の受電装置に非接触式に電力の伝送を行うことができる。ここで、送電装置１００が所定の期間（以下、「送電フレーム」という。）に送信可能な電力には限り（上限）がある。そのため、送電装置１００が、例えば、ある送電フレームにおいて受電装置２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄに対して電力を送信する場合、ある時点における各受電装置がそれぞれ所望する電力の総量が、送電装置１００が送信可能な電力を超える恐れがある。上記の場合には、受電装置２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄ（あるいは、いずれかの受電装置）が動作に必要な電力を得ることができないなどの様々な障害が生じる可能性がある。

そこで、電力伝送システム１０００では、上記のような問題が生じることを防止するために、例えば、以下の（１）、（２）のような電力伝送アプローチをとる。

[本発明の実施形態に係る電力伝送アプローチ]
（１）分割期間の設定と、各分割期間への受電装置の割り当て
送電装置１００は、送電フレームそれぞれを、複数の分割期間（以下、「送電スロット」という。）に分割する。また、送電装置１００は、送電スロットごとに、電力を送信する受電装置２００を割り当てる。そして、送電装置１００は、どの送電スロットにどの受電装置２００が割り当てられているかを示す割り当て情報を、受電装置２００へ伝達する。上記のように、送電フレームを複数の送電スロットに分割し、当該送電スロットごとに受電装置２００を割り当てることによって、送電装置１００は、各受電装置２００が所望する電力を１つの送電フレーム内において分散して送信することができる。

（１−１）第１の割り当て例
図２は、本発明の実施形態に係る送電装置１００における送電スロット（分割期間）の割り当ての第１の例を示す説明図である。ここで、図２は、１つの送電フレームを６４の送電スロットに分割した例を示しているが、送電スロットの数は、上記に限られない。また、図２では１つの送電フレームを示しているが、上記に限られない。例えば、本発明の実施形態に係る送電フレームは、連続的に繰り返すものとすることができ、また、不連続なものとすることもできる。

図２を参照すると、第１の割り当て例では、送電装置１００は、１つの分割スロットに１つの受電装置２００を割り当てていることが分かる。図２に示すように、送電装置１００が、１つの分割スロットに１つの受電装置を割り当てることによって、受電装置２００それぞれが動作に必要な電力を得ることができないなどの様々な障害が生じる可能性を低くすることができる。

ここで、送電装置１００は、送電装置１００と受電装置２００それぞれとの間の通信結果に基づいて、送電スロットの割り当て処理を行う。より具体的には、送電装置１００は、各受電装置２００に対して送電要求受付情報を送信し、当該送電要求受付情報に応じて受電装置２００それぞれから送信される送電要求に基づいて、送電スロットの割り当てを行う。ここで、送電要求とは、受電装置２００が送電を所望するか（受電を希望するか）を送電装置１００へ伝達するための情報である。送電要求には、例えば、送電を所望する送電スロットの番号を示す送電スロット番号情報や、所望する電力を示す要求送電量の情報、受信した電力を直接用いて駆動するか否かを示す駆動情報、あるいは、これらを組み合わせた情報などを含むことができるが、上記に限られない。また、送電要求受付情報とは、各受電装置２００に対して上記送電要求の送信を要求する情報である。

図３は、本発明の実施形態に係る送電装置１００における情報の送信例を示す説明図である。ここで、図３は、送電装置１００が、送電フレームと対応付けて各種情報の送信を行う例を示している。図３を参照すると、送電装置１００は、送電フレーム同期信号Ｓ１と、送電スロット同期信号Ｓ２＿１〜Ｓ２＿６３と、割り当て情報Ｓ３と、送電要求受付情報Ｓ４とを送信する。

送電フレーム同期信号Ｓ１は、送電フレームの開始位置を受電装置２００へ伝達し、送電装置１００と受電装置２００との間で同期をとるための情報である。送電フレーム同期信号Ｓ１は、例えば、送電フレームの開始を示す情報や、固有の送電フレーム番号などの情報を含むことができる。送電スロット同期信号Ｓ２＿１〜Ｓ２＿６３は、各送電スロットの開始位置を受電装置２００へ伝達し、送電装置１００と受電装置２００との間で同期をとるための情報である。送電スロット同期信号Ｓ２＿１〜Ｓ２＿６３は、例えば、送電スロットの開始を示す情報や、固有の送電スロット番号などの情報を含むことができる。なお、送電フレーム同期信号Ｓ１は、送電スロット０に対応する送電スロット同期信号としての役目も果たす。

割り当て情報Ｓ３は、次の送電フレームにおける各送電スロットへの割り当てを示す情報（割り当て結果の情報）である。割り当て情報Ｓ３は、例えば、送電スロットの番号と受電装置を特定する受電装置情報（例えば、ＭＡＣアドレス（Media Access Control address）など）とが送電スロットごとに対応付けられた情報や、電力の送信に係る情報（例えば、電力を送信するための周波数の情報など）を含むことができる。受電装置２００は、割り当て情報Ｓ３を受信することによって、例えば、次の送電フレームにおいてどの送電スロットにおいて送電がされるのかや、どの送電スロットでは送電がされないのかなどを認識することができる。送電要求受付情報Ｓ４は、受電装置２００に対して、次の送電フレームに対応する送電要求の送信を要求する情報である。ここで、受電装置２００それぞれは送電要求受付情報Ｓ４の受信に応じて送電要求を送信するので、送電装置１００は、送電要求受付情報Ｓ４の送信後に次の送電フレームに対応する送電要求の送信を一時期に取得することができる。したがって、送電装置１００は、送電要求受付情報Ｓ４の送信後に割り当て処理を行うことによって、当該割り当て処理を効率的に行うことができる。

送電装置１００は、例えば図３に示すように、送電フレームと対応付けて各種情報を送信することによって、電力の送信や、送電スロットの割り当てを効率的に行うことができる。なお、本発明の実施形態に係る送電装置１００における情報の送信が、図３に限られないことは、言うまでもない。例えば、送電装置１００は、送電要求受付情報Ｓ４を、送電フレーム内の任意の位置で送信することもできる。

第１の割り当て例に係る送電装置１００は、送電要求受付情報Ｓ４に応じて各受電装置２００から送信される送電要求に基づいて、１つの送電スロットに１つの受電装置２００を割り当てる。

〔割り当て処理の例〕
（１−１−Ａ）割り当て処理の第１の例
送電装置１００は、例えば、送電要求に含まれる送電スロット番号情報に基づいて送電スロットへの割り当てを行う。ここで、複数の受電装置２００が、同一の送電スロットにおいて送電を要求してきた場合には、送電装置１００は、例えば、送電要求が最初に受信された受電装置２００を送電スロット番号情報が示す送電スロットに割り当て、他の受電装置２００を他の送電スロットに割り当てる。なお、第１の例に係る割り当て処理は、上記に限られず、例えば、送電装置１００は、予め規定された受電装置の優先順位に基づいて送電スロットの割り当てを行うこともできる。

また、送電装置１００は、受電装置２００を送電スロットに割り当てる場合には、例えば、送電要求に含まれる所望する電力を示す要求送電量の情報に基づいて、当該送電要求を送信した受電装置２００に電力を安定的に送信できるか否かを判定する。ここで、非接触式に電力の伝送を行う場合、送電装置１００と受電装置２００との間における電力の伝送に関する状態は一定であるとは限らない。上記電力の伝送に関する状態は、例えば、送電装置の送電アンテナの向きと受電装置の送電アンテナの向きとの関係や、送電装置と受電装置との間に障害物が存在することによって変化しうる。上記のように電力の伝送に関する状態が一定ではない場合には、受電装置２００が要求する要求送電量に対応する電力を送電装置１００が送信したとしても受電装置２００において様々な障害が生じる恐れがある。上記生じる恐れがある障害としては、例えば、受電装置２００が動作に必要な電力を送電装置から得られない、あるいは、受電装置２００が動作に必要な電力を過度に超える電力を受電装置２００が受信するなどが挙げられる。

そこで、送電装置１００は、送電装置１００と受電装置２００との間における電力の伝送に関する状態を把握するために、送電に関する情報を導出する。ここで、送電に関する情報とは、送電装置１００と受電装置２００との間における電力の伝送に関する状態を規定する情報である。送電に関する情報としては、例えば、送電装置１００と受電装置２００との間の結合係数κが挙げられるが、上記に限られない。なお、以下では、送電装置１００が送電に関する情報として結合係数κを導出する場合を例に挙げて説明する。

＜送電に関する情報の導出方法＞
図４は、本発明の実施形態に係る送電装置１００における送電に関する情報の導出方法の一例を示す説明図である。ここで、図４は、送電装置１００が、送電に関する情報として結合係数κを導出する場合を示している。

送電装置１００は、結合係数κの導出を開始する開始通知を受電装置２００へ送信する（Ｓ１００）。

ステップＳ１００において開始通知を送信すると、送電装置１００は、受電装置２００からの応答を受信したか否かを判定する（Ｓ１０２）。送電装置１００は、例えば、ステップＳ１００における開始通知の受信に応じて受電装置２００から送信される消費電力情報Ｐｒｃｖが受信されたか否かによってステップＳ１０２の判定を行うことができる。ここで、消費電力情報Ｐｒｃｖとは、受電装置２００において受電レベルが所定のレベルを満たしたことを検出するために要する消費電力を示す情報である。なお、消費電力情報Ｐｒｃｖは、後述するステップＳ１１４において、結合係数κの導出に用いられる。

ステップＳ１０２において受電装置２００からの応答を受信したと判定されない場合には、送電装置１００は、所定の時間が経過したか（タイムアウトか）否かを判定する（Ｓ１０４）。ステップＳ１０４において所定の時間が経過したと判定されない場合には、送電装置１００は、ステップＳ１０２からの処理を繰り返す。また、ステップＳ１０４において所定の時間が経過したと判定された場合には、送電装置１００は、電力を伝送できない旨を受電装置２００へ通知する（Ｓ１２０）。

また、ステップＳ１０２において受電装置２００からの応答を受信したと判定された場合には、送電装置１００は、受信した消費電力情報Ｐｒｃｖを取り込む（Ｓ１０６）。なお、ステップＳ２０２において受電装置２００からの応答として消費電力情報Ｐｒｃｖそのものを受信した場合には、送電装置１００は、ステップＳ１０６の処理を行わなくてもよい。

ステップＳ１０６において消費電力情報Ｐｒｃｖを取り込むと、送電装置１００は、第１送信電力Ｐｔｒａｎｓ（ｋ）の初期設定を行う（Ｓ１０８）。ここで、第１送信電力Ｐｔｒａｎｓ（ｋ）とは、送電に関する情報を導出するための送信電力である。送電装置１００は、受電装置２００から送信される受電レベルが所定のレベルを満たしたことを示す受電情報を受信するまで受電装置２００へ送信する第１送信電力を段階的に大きくする。上記のように第１送信電力Ｐｔｒａｎｓ（ｋ）を段階的に大きくすることによって、送電装置１００は、例えば、受電装置２００が動作に必要な電力を過度に超える電力を送信する可能性を低くさせながら、電力の伝送に関する状態に対応した結合係数κを導出することができる。

また、図４では、送電装置１００が、第１送信電力Ｐｔｒａｎｓ（ｋ）の初期値に対応するｋの値をｋ＝０に設定し、第１送信電力Ｐｔｒａｎｓ（ｋ）の最大値に対応するｋｍａｘの値をｋｍａｘ＝１０に設定した例を示している。なお、図４では、ステップＳ１０６の処理の後にステップＳ１０８の処理が行われる例を示しているが、ステップＳ１０６の処理とステップＳ１０８の処理とはそれぞれ独立に行うことができる。したがって、送電装置１００は、例えば、ステップＳ１０８の処理の後にステップＳ１０６の処理を行うことができ、また、ステップＳ１０６の処理とステップＳ１０８の処理とを同期して行うこともできる。

ステップＳ１０８において第１送信電力Ｐｔｒａｎｓ（ｋ）の初期設定が行われると、送電装置１００は、第１送信電力Ｐｔｒａｎｓ（ｋ）を送信する（Ｓ１１０）。ここで、送電装置１００は、例えば、ｋの値と第１送信電力Ｐｔｒａｎｓ（ｋ）の値とが対応付けられたルックアップテーブル（Look Up Table）を用いることによって、ｋの値に対応する第１送信電力Ｐｔｒａｎｓ（ｋ）を一意に送信することができるが、上記に限られない。

ステップＳ１１０において第１送信電力Ｐｔｒａｎｓ（ｋ）を送信した送電装置１００は、受電情報が受信されたか否かを判定する（Ｓ１１２）。ここで、送電装置１００は、ステップＳ１１２の判定のために所定の待機時間を設けることができる。

ステップＳ１１２において受電情報が受信されたと判定されない場合には、送電装置１００は、ｋの値が最大値であるか否かを判定する（Ｓ１１６）。ステップＳ１１６においてｋの値が最大値であると判定された場合には、送電装置１００は、電力を伝送できない旨の通知を受電装置２００へ送信し（Ｓ１２０）、電力の送信処理を終了する。また、ステップＳ１１６においてｋの値が最大値であると判定されない場合には、送電装置１００は、ｋの値に１を加算して（Ｓ１１８）、ステップＳ１１０からの処理を繰り返す。

また、ステップＳ１１２において受電情報が受信されたと判定された場合には、送電装置１００は、受電情報受信時の第１送信電力Ｐｔｒａｎｓ（ｋ）と、ステップＳ１０６において取り込んだ消費電力情報Ｐｒｃｖとに基づいて、結合係数κ（送電に関する情報の一例）を導出する（Ｓ１１４）。より具体的には、送電装置１００は、例えば、以下の数式１により結合係数κを導出する。

κ＝Ｐｒｃｖ／Ｐｔｒａｎｓ（ｋ）
・・・（数式１）

送電装置１００は、例えば図４に示す方法を用いることによって、送電に関する情報を導出することができる。

送電に関する情報が導出されると、送電装置１００は、送電要求に含まれる要求送電量の情報と、導出した送電に関する情報とに基づいて、各送電スロットにおいて送信される送信電力Ｐｓを決定する。より具体的には、送電装置１００は、例えば、以下の数式２により送信電力Ｐｓを決定する。ここで、数式２に示すＰｒは、例えば要求送電量の情報に含まれる所望する受電電力を示している。

Ｐｓ＝Ｐｒ／κ
・・・（数式２）

数式２に示すように、数式２により決定される送電スロットごとの電力Ｐｓは結合係数κ（送電に関する情報の一例）に依存する値となる。つまり、送電装置１００は、各送電スロットのおいて送信する電力を、受電装置２００に対する電力の送信前における電力の伝送に関する状態に対応した値とすることができる。したがって、送電装置１００は、各送電スロットにおいて、電力の送信前における電力の伝送に関する状態に適した電力を送信することができるので、受電装置２００において上述したような様々な障害が生じることを防止することができる。

また、送電装置１００は、例えば、数式２により決定される送電スロットごとの電力Ｐｓが、送電スロットにおいて送信可能な電力量（送電総量）を超えている場合には、受電装置２００に電力を安定的に送信できないと判定することもできる。上記の場合には、送電装置１００は、例えば、電力を伝送できない旨を対応する受電装置２００へ通知する。

（１−１−Ｂ）割り当て処理の第２の例
送電装置１００は、例えば、送電要求に含まれる駆動情報に基づいて送電スロットへの割り当てを行う。ここで、駆動情報とは、受信した電力を直接用いて駆動するか否かを示す情報である。送電要求に含まれる駆動情報が受信した電力を直接用いて駆動することを示している場合には、当該送電要求を送信した受電装置２００が、より安定した電力の受信を所望していることを示している。したがって、送電装置１００は、受信した電力を直接用いて駆動することを示す駆動情報を受信した場合には、例えば、連続する複数の送電スロットを優先的に割り当てる（例えば、図２の送電スロット３、４を参照）。また、割り当て処理の第２の例を用いる送電装置１００は、上記割り当て処理の第１の例を用いる場合と同様に、送電に関する情報を導出して各送電スロットにおいて送信する電力を決定する。送電装置１００が送電要求に含まれる駆動情報に基づいて送電スロットへの割り当てを行うことによって、送電装置１００は、受信した電力を直接用いて駆動する受電装置２００をより安定的に動作させることができる。

（１−１−Ｃ）割り当て処理の第３の例
送電装置１００は、上記割り当て処理の第１の例および割り当て処理の第２の例を組み合わせて、すなわち、送電要求に含まれる送電スロット番号情報および駆動情報に基づいて送電スロットへの割り当てを行うことができる。

第１の割り当て例に係る送電装置１００は、上記のように１つの送電スロットに１つの受電装置２００を割り当てる。したがって、送電装置１００は、受電装置２００それぞれが動作に必要な電力を得ることができないなどの様々な障害が生じる可能性を低くすることができる。

なお、本発明の実施形態に係る送電装置１００における割り当て処理は、上記第１〜第３の例に限られない。例えば、送電装置１００は、いずれかの送電スロットを、常時電力を送信する送電スロットとして設定することもできる。送電装置１００が、上記のような送電スロットを設定することによって、例えば、センサや時計など比較的小さな電力で駆動可能な機器や、バッテリ（内部電源の一例）が上がってしまった機器などに対して、最低限の駆動に必要な初期電力を供給することができる。上記のような機器（受電装置２００の一例）は、送電装置１００から初期電力を得ることができるので、例えば、当該初期電力を用いて送電装置１００に送電要求を送信することができる。

（１−２）第２の割り当て例
上記では、第１の割り当て例として、送電装置１００が、１つの送電スロットに１つの受電装置２００を割り当てることを示した。しかしながら、本発明の実施形態に係る送電装置１００における割り当て例は、上記に限られない。そこで、次に、送電装置１００が、１つの送電スロットに、１または２以上の受電装置２００を割り当てる第２の割り当て例を示す。

図５は、本発明の実施形態に係る送電装置１００における送電スロット（分割期間）の割り当ての第２の例を示す説明図である。ここで、図５は、図２と同様に、１つの送電フレームを６４の送電スロットに分割した例を示している。

図５を参照すると、第２の割り当て例では、送電装置１００は、１つの分割スロットに１または２以上の受電装置２００を割り当てていることが分かる。ここで、第２の割り当て例に係る送電装置１００は、基本的に上述した第１の割り当て例を用いる場合と同様に送電スロットの割り当てを行う。また、第２の割り当て例に係る送電装置１００は、さらに、導出した送電要求が受信された受電装置２００ごとに送電に関する情報に基づいて２以上の受電装置を１つの送電スロットに割り当てる。例えば、送電に関する情報として結合係数κを導出する場合には、導出した結合係数κが所定の範囲内にある受電装置２００を１つの送電スロットに割り当てる。

ここで、結合係数κが所定の範囲内にある受電装置２００を１つの送電スロットに割り当てることの利点について説明する。なお、以下では、送電装置１００が３つの受電装置２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃに１つの送電スロットで電力を送信する場合を例に挙げて説明する。また、以下では、送電装置１００と受電装置２００Ａとの間の結合係数をκ１、送電装置１００と受電装置２００Ｂとの間の結合係数をκ２、および送電装置１００と受電装置２００Ｃとの間の結合係数をκ３とする。そして、受電装置２００Ａに対応する送信電力をＰｒ１、受電装置２００Ｂに対応する送信電力をＰｒ２、および受電装置２００Ｃに対応する送信電力をＰｒ３とする。

上記の場合、受電装置２００全体における結合係数κｔｏｔａｌは数式３で表され、また、数式１および数式３より受電装置２００全体における受電電力Ｐｒ＿ｔｏｔａｌは、数式４で表される。

κｔｏｔａｌ＝１／３・（κ１＋κ２＋κ３）
・・・（数式３）

Ｐｒ＿ｔｏｔａｌ＝Ｐｓ・κｔｏｔａｌ
・・・（数式４）

また、ある送電スロットにおいて送電装置１００から送信された送信電力Ｐｓは、近似的にそれぞれの結合係数κ１、κ２、κ３に比例した割合で配分されるため、各受電装置２００における受電電力Ｐｒ１、Ｐｒ２、Ｐｒ３は、以下の数式５〜７で表される。

Ｐｒ１＝（Ｐｓ・κｔｏｔａｌ）・κ１／（κ１＋κ２＋κ３）
＝１／３・Ｐｓ・κ１
・・・（数式５）

Ｐｒ２＝（Ｐｓ・κｔｏｔａｌ）・κ２／（κ１＋κ２＋κ３）
＝１／３・Ｐｓ・κ２
・・・（数式６）

Ｐｒ３＝（Ｐｓ・κｔｏｔａｌ）・κ３／（κ１＋κ２＋κ３）
＝１／３・Ｐｓ・κ３
・・・（数式７）

ここで、受電装置２００Ａの結合係数κ１と受電装置２００Ｂの結合係数κ２との値が０．５であり、また、受電装置２００Ｃの結合係数κ３の値が０．２である場合を想定する。このとき、送電装置１００が、１つの送電スロットにおいて受電装置２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃそれぞれの受信電力が少なくとも１[Ｗ]となるように電力を送信する場合には、数式５〜数式７より送電装置１００は１５[Ｗ]の電力を当該送電スロットにおいて送信する必要がある。

次に、送電装置１００が、１つの送電スロットにおいて、結合係数κ１＝κ２＝κ３＝０．５である場合を想定する。このとき、送電装置１００が、１つの送電スロットにおいて受電装置２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃそれぞれの受信電力が少なくとも１[Ｗ]となるように電力を送信する場合には、数式５〜数式７より送電装置１００は６[Ｗ]の電力を当該送電スロットにおいて送信すればよい。

上記のように、送電装置１００が、例えば、結合係数κが同一の受電装置２００を１つの送電スロットに割り当てることによって、１つの送電スロットにおいて送信する電力を低減することができる。例えば、送電装置１００が、１送電スロットおきに結合係数κ＝０．５である２つの受電装置２００と、結合係数κ＝０．２である１つの受電装置２００とに対して２［Ｗ］ずつ電力を供給する場合には、送電装置１００は、４［Ｗ］と１０［Ｗ］とを交互に送信すればよい。上記の場合には、送電装置１００が毎送電スロットに１５［Ｗ］を送信する場合と比較して、約５３％の電力を低減することができる。なお、上記では、結合係数κが同一の受電装置２００を１つの送電スロットに割り当てる場合を例に挙げたが、上記に限られない。例えば、送電装置１００は、所定の範囲内にある受電装置２００を１つの送電スロットに割り当てることによって、同様の効果を奏することができる。

第２の割り当て例に係る送電装置１００は、上記のように１つの送電スロットに１または２以上の受電装置２００を割り当てる。ここで、第２の割り当て例に係る送電装置１００は、基本的に上述した第１の割り当て例を用いる場合と同様に送電スロットの割り当てを行う。したがって、送電装置１００は、第２の割り当て例を用いる場合であっても、上述した第１の割り当て例を用いる場合と同様に、受電装置２００それぞれが動作に必要な電力を得ることができないなどの様々な障害が生じる可能性を低くすることができる。

（１−３）分割期間（送電スロット）への割り当てに基づく送電テーブルの生成
送電装置１００は、上記（１−１）または（１−２）における各送電スロットへの割り当て結果に基づいて、送電テーブルを生成する。ここで、送電テーブルとは各送電スロットにおいて送信する電力などが記録されたテーブルであり、送電装置１００は、当該送電テーブルに基づいて電力を送信する。

図６は、本発明の実施形態に係る送電テーブルの一例を示す説明図である。ここで、図６は、１つの送電フレームを６４の送電スロットに分割した例を示している。また、図６は、送電装置１００が、４つの受電装置２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄに電力を選択的に送信する例を示している。

図６を参照すると、送電テーブルは、Ｓｌｏｔ番号ｉ（ｉは、自然数（０を含む））と、ＳｔａｔｕｓＳｉと、結合係数κｉと、総送電要求Ｄｉと、送電量Ｐｓｉと、換算送電余裕Ｒｉと、割り当てＢＭＰｉとの項目を有する。

Ｓｌｏｔ番号ｉは、送電スロットの番号を示す。ＳｔａｔｕｓＳｉは、各送電スロットの状態を示す。ここで、送電スロットの状態としては、例えば、送電スロットの空きを示す“０”や、内部電源に充電するモードで動作している受電装置２００に電力を送信することを示す“１”、受信した電力を直接用いて駆動する受電装置２００に電力を送信することを示す“２”、その他の受電装置２００に電力を送信することを示す“３”などが挙げられるが、上記に限られない。

結合係数κｉは、各送電スロットにおいて電力を送信する受電装置２００との間の結合係数κ（送電に関する情報の一例）を示している。ここで、送電装置１００は、上述したように、１または２以上の受電装置２００に電力を送信する場合には、結合係数κが同一または所定の範囲内の受電装置２００を１つの送電スロットに割り当てることができる。なお、図６は、送電装置１００が、結合係数κが同一の受電装置２００を１つの送電スロットに割り当てた例を示している。

総送電要求Ｄｉは、各送電スロットに割り当てられた受電装置２００が要求する電力の総量を示す。送電装置１００は、例えば、受電装置２００から送信される送電要求に含まれる要求送電量の情報に基づいて、総送電要求Ｄｉを導出する。

送電量Ｐｓｉは、各送電スロットにおいて送電装置１００が送信する電力を示す。送電装置１００は、例えば、上記数式２や数式４などを用いて送電量Ｐｓｉを導出する。

換算送電余裕Ｒｉは、各送電スロットにおいて送信可能な電力を受電装置２００が所望する電力に換算した値を示す。送電装置１００は、例えば、送電スロットにおいて送電可能な最大電力から当該送電スロットで送信する電力を減算し、さらに結合係数κを乗算することによって、換算送電余裕Ｒｉを導出する。例えば、送電スロットにおいて送電可能な最大電力が２０[Ｗ]である場合には、送電装置１００は、以下の数式８により換算送電余裕Ｒｉを導出することができるが、上記に限られない。

Ｒｉ＝κｉ・（２０−Ｐｓｉ）
・・・（数式８）

割り当てＢＭＰｉは、各送電スロットにおける受電装置２００の割り当てをビットマップ形式で示している。ここで、図６は、受電装置２００が４ビット（bit）で表され、それぞれのビットが受電装置２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、２００Ｄを示している。また、図６は、ビットに１が立っている場合に当該ビットに対応する送電装置１００が割り当てられていることを示している。

送電装置１００は、例えば、上記（１−１）または（１−２）における各送電スロットへの割り当て結果に基づいて、図６に示すような送電テーブルを生成する。ここで、送電装置１００は、例えば、送電テーブルを更新することによって、各送電スロットの内容を各送電フレームに対応するものとすることができるが、上記に限られない。例えば、送電装置１００は、各送電フレームごとに送電テーブルを生成してもよい。

（２）分割期間（送電スロット）への割り当てに基づく電力の送信
送電装置１００は、上記（１）において各送電スロットへの割り当て結果に基づいて電力を送信する。より具体的には、送電装置１００は、例えば、上記（１−３）で生成した送電テーブルに基づいて電力を送信する。したがって、送電装置１００は、受電装置２００それぞれが動作に必要な電力を得ることができないなどの様々な障害が生じる可能性を低くさせながら、受電装置２００に対して電力を送信することができる。なお、上記では、送電装置１００が、割り当て結果に基づいて図６に示すような送電テーブルを生成し、当該送電テーブルに基づいて電力を送信する例を示したが、本発明の実施形態に係る送電装置が上記に限られないことは、言うまでもない。

本発明の実施形態に係る電力伝送システム１０００は、例えば、上述した（１）、（２）のような電力伝送アプローチをとることによって、送電装置１００が、１または２以上の受電装置２００に対して安定的に電力を伝送することができる。

以下、上述した電力伝送アプローチを実現することが可能な電力伝送システム１０００を構成する送電装置１００、および受電装置２００について説明する。なお、以下では、受電装置２００のうち受電装置２００Ａについて説明し、その他の受電装置２００については、同様の構成を有することができるため、説明を省略する。図７は、本発明の実施形態に係る電力伝送システム１０００の構成の一例を示す説明図である。図７に示すように、送電装置１００と受電装置２００Ａとは、非接触式に電力の伝送を行う。

ここで、電力伝送システム１０００を構成する送電装置１００、受電装置２００Ａそれぞれの構成について説明する前に、まず、本発明の実施形態に係る電力の伝送手段について説明する。なお、以下では、図７に示す送電装置１００が備える送電部１０４と、受電装置２００Ａが備える受電部２０４とに着目して電力の伝送手段を説明する。

[本発明の実施形態に係る電力の伝送手段]
〔１〕第１の伝送手段：電磁誘導を利用した電力の伝送
図８は、本発明の実施形態に係る電力の第１の伝送手段を説明するための説明図である。ここで、図８は、電磁誘導を利用して電力の伝送を行う送電装置１００の送電部１０４Ａと受電装置２００Ａの受電部２０４Ａとの構成例を示している。

図８を参照すると、送電部１０４Ａは、交流電源Ｖ、コンデンサＣ１、およびインダクタＬ１を有する。また、受電部２０４Ａは、インダクタＬ２、コンデンサＣ２、コンデンサＣ３、およびダイオードＤ１を有する。送電部１０４Ａは、交流電源ＶによってインダクタＬ１に交流電流を流し、インダクタＬ１の周囲に磁束が生じさせる。そして、受電部２０４Ａは、上記磁束によりインダクタＬ２に流れる交流電流をダイオードＤ１およびコンデンサＣ３が整流することによって直流電流を得る。したがって、第１の伝送手段が適用された受電装置２００Ａは、送電装置１００から電力を得ることができる。

また、図８に示すような電磁誘導を利用した電力の伝送手段を用いる場合には、例えば、インダクタＬ１およびインダクタＬ２の巻き数や配置位置を変化させることによって電力の伝送効率を変動させ、伝送効率の好適化を図ることができる。

〔２〕第２の伝送手段：電波を利用した電力の伝送
図９は、本発明の実施形態に係る電力の第２の伝送手段を説明するための説明図である。ここで、図９は、電波を利用して電力の受信を行う受電装置２００Ａの受電部２０４Ｂの構成例を示している。

図９に示すように、受電部２０４Ｂは、アンテナ２３０、共振回路２３２、コンデンサＣ４、コンデンサＣ５、ダイオードＤ２、ダイオードＤ３、コンデンサＣ６、およびコンデンサＣ７を有する。ここで、共振回路２３２は、例えば、所定の静電容量を有するコンデンサと、所定のインダクタンスを有するインダクタから構成される。上記の構成において、送電装置１００の送電部１０４Ｂ（図示せず）から送信された電波をアンテナ２３０が受信すると、アンテナ２３０から共振回路２３２に交流電流が供給され、共振回路２３２が当該交流電流を共振により増幅する。さらに、受電部２０４Ｂは、増幅された交流電流をダイオードＤ３およびコンデンサＣ６などからなる整流回路が整流することにより直流成分を抽出して直流電流を得る。したがって、第２の伝送手段が適用された受電装置２００Ａは、送電装置１００から電力を得ることができる。

〔３〕第３の伝送手段：磁場の共鳴を利用した電力の伝送
図１０は、本発明の実施形態に係る電力の第３の伝送手段を説明するための説明図である。ここで、図１０は、磁場の共鳴を利用して電力の受信を行う送電装置１００の送電部１０４Ｃと受電装置２００Ａの受電部２０４Ｃとの構成例を示している。

送電部１０４Ｃは、図１０に示すようにコンデンサＣ８およびインダクタＬ３を有する共振回路を備え、当該共振回路には例えば交流電源（図示せず）が接続される。また、受電部２０４Ｃは、コンデンサＣ９およびインダクタＬ４を有する。ここで、第３の伝送手段は、固有の振動数を有する振動子を２つ並べた場合に、一方に加えた振動が他方にも伝わる共鳴の原理を利用した伝送手段である。よって、送電部１０４ＣのコンデンサＣ８およびインダクタＬ３による共振周波数と、受電部２０４ＣのコンデンサＣ９およびインダクタＬ４による共振周波数とがより等しくなるようにそれぞれの静電容量およびインダクタンスを調整することによって、伝送効率の好適化を図ることができる。上記のように共鳴の原理を利用することによって、第３の伝送手段が適用された受電装置２００Ａは、送電装置１００から電力を得ることができる。

ここで、上記のように共鳴の原理を利用した電力伝送（第３の伝送手段）は、電磁誘導を利用した電力の伝送（第１の伝送手段）や電波を利用した電力の伝送（第２の伝送手段）よりも電力の伝送効率が高い。第３の伝送手段が適用された受電装置２００Ａは、例えば、送電装置１００との距離が数メートル場合には、数キロワット程度の電力を受信することができる。

〔４〕第４の伝送手段：電場の共鳴を利用した電力の伝送
図１１は、本発明の実施形態に係る電力の第４の伝送手段を説明するための説明図である。ここで、図１１は、電場の共鳴を利用して電力の受信を行う送電装置１００の送電部１０４Ｄと受電装置２００Ａの受電部２０４Ｄとの構成例を示している。

第４の伝送手段は、上記第３の伝送手段と同様に、固有の振動数を有する振動子（図１１では、誘電体１３０および誘電体２３４）を２つ並べた場合に、一方に加えた振動が他方にも伝わる共鳴の原理を利用した伝送手段である。よって、送電部１０４Ｄの誘電体１３０における共振周波数と、受電部２０４Ｄの誘電体２３４における共振周波数とがより等しくなるようにそれぞれの誘電体が選択されることによって、伝送効率の好適化を図ることができる。上記のように共鳴の原理を利用することによって、第４の伝送手段が適用された受電装置２００Ａは、第３の伝送手段が適用された受電装置２００と同様に、送電装置１００から電力を得ることができる。

本発明の実施形態に係る電力伝送システム１０００では、例えば、上記〔１〕〜〔４〕に挙げた第１〜第４の伝送手段を用いることによって、送電装置１００から受電装置２００Ａへと電力の伝送を行う。なお、本発明の実施形態に係る電力伝送システム１０００における電力の伝送手段が、上記第１〜第４の伝送手段に限られないことは、言うまでもない。

再度図７を参照して、電力伝送システム１０００を構成する送電装置１００、受電装置２００Ａそれぞれの構成について説明する。

[送電装置１００]
まず、送電装置１００について説明する。送電装置１００は、通信部１０２（送電側通信部）と、送電部１０４と、制御部１０６と、記憶部１０８と、操作部１１０と、表示部１１２とを備える。

また、送電装置１００は、例えば、制御部１０６が使用するプログラムや演算パラメータなどの制御用データが記録されたＲＯＭ（Read Only Memory；図示せず）や、制御部１０６により実行されるプログラムなどを一次記憶するＲＡＭ（Random Access Memory；図示せず）などを備えてもよい。送電装置１００は、例えば、データの伝送路としてのバス（bus）により上記各構成要素間を接続する。

〔送電装置１００のハードウェア構成例〕
図１２は、本発明の実施形態に係る送電装置１００のハードウェア構成の一例を示す説明図である。図１２を参照すると、送電装置１００は、例えば、アンテナ回路１５０と、搬送波送信回路１５２と、ＭＰＵ１５４と、ＲＯＭ１５６と、ＲＡＭ１５８と、記録媒体１６０と、入出力インタフェース１６２と、操作入力デバイス１６４と、表示デバイス１６６と、通信インタフェース１６８とを備える。また、送電装置１００は、例えば、データの伝送路としてのバス１７０で各構成要素間を接続する。

アンテナ回路１５０および搬送波送信回路１５２は、送電装置１００における送電部１０４として機能する。よって、アンテナ回路１５０および搬送波送信回路１５２は、上述した第１〜第４の電力の伝送手段を実現するために、例えば、図８〜図１１に対応する構成をとることができる。例えば、アンテナ回路１５０は、送受信アンテナとしての所定のインダクタンスをもつコイルおよび所定の静電容量をもつキャパシタからなる共振回路から構成されるが、上記に限られない。また、搬送波送信回路１５２は、例えば、交流電源および当該交流電源の出力を増幅する増幅回路などから構成される。

ＭＰＵ１５４は、送電装置１００全体を制御する制御部１０６として機能する。また、ＭＰＵ１５４は、送電装置１００において、後述する通信制御部１２０、送電情報導出部１２２、送電スロット割り当て部１２４、および電力送信制御部１２６の役目を果たすこともできる。

ＲＯＭ１５６は、ＭＰＵ１５４が使用するプログラムや演算パラメータなどの制御用データを記憶し、また、ＲＡＭ１５８は、ＭＰＵ１５４により実行されるプログラムなどを一次記憶する。

記録媒体１６０は、記憶部１０８として機能し、例えば、図６に示すような送電テーブルや、各受電装置２００の結合係数κ（送電に関する情報の一例）、アプリケーションなどを記憶する。ここで、記録媒体１６０としては、例えば、ハードディスク（Hard Disk）などの磁気記録媒体や、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）、フラッシュメモリ（flash memory）、ＭＲＡＭ（Magnetoresistive Random Access Memory）、ＦｅＲＡＭ（Ferroelectric Random Access Memory）、ＰＲＡＭ(Phase change Random Access Memory)などの不揮発性メモリ（nonvolatile memory）が挙げられるが、上記に限られない。

入出力インタフェース１６２は、例えば、操作入力デバイス１６４や、表示デバイス１６６を接続する。操作入力デバイス１６４は、操作部１１０として機能し、また、表示デバイス１６６は、表示部１１２として機能する。ここで、入出力インタフェース１６２としては、例えば、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）端子や、ＤＶＩ（Digital Visual Interface）端子、ＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface）端子などが挙げられるが、上記に限られない。また、操作入力デバイス１６４は、例えば、ボタン、方向キー、ジョグダイヤルなどの回転型セレクター、あるいは、これらの組み合わせなど、送電装置１００上に備えられ、送電装置１００の内部で入出力インタフェース１６２と接続される。また、表示デバイス１６６は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display；液晶ディスプレイ）、有機ＥＬディスプレイ（organic ElectroLuminescence display；または、ＯＬＥＤディスプレイ（Organic Light Emitting Diode display）とも呼ばれる。）など、送電装置１００上に備えられ、送電装置１００の内部で入出力インタフェース１６２と接続される。なお、入出力インタフェース１６２は、送電装置１００の外部装置としての操作入力デバイス（例えば、キーボードやマウスなど）や、表示デバイス（例えば、外部ディスプレイなど）と接続することもできることは、言うまでもない。

通信インタフェース１６８は、送電装置１００が備える通信手段であり、受電装置２００などの外部装置と無線／有線で通信を行うための通信部１０２として機能する。ここで、通信インタフェース１６８としては、例えば、通信アンテナおよびＲＦ回路（無線通信）や、ＩＥＥＥ８０２．１５．１ポートおよび送受信回路（無線通信）、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂポートおよび送受信回路（無線通信）、あるいはＬＡＮ端子および送受信回路（有線通信）などが挙げられるが、上記に限られない。

送電装置１００は、図１２に示すようなハードウェア構成によって、上述した本発明の実施形態に係る電力伝送アプローチを実現することが可能な電力伝送システム１０００を構成する。

再度図７を参照して、送電装置１００の構成について説明する。通信部１０２は、送電装置１００が備える通信手段であり、受電装置２００などの外部装置と有線／無線で通信を行う役目を果たす。ここで、通信部１０２は、例えば、光や電波、あるいは、音波などを利用して受電装置２００などの外部装置と無線通信を行うことができるが、上記に限られない。また、通信部１０２は、例えば、制御部１０６が備える通信制御部１２０によってその通信が制御される。

送電部１０４は、送電装置１００が備える電力送信手段であり、受電装置２００などの外部装置に対して非接触式に（無線で）電力を送信する役目を果たす。ここで、送電部１０４は、例えば、電磁誘導（第１の伝送手段）や、電波（第２の伝送手段）、電場または磁場の共鳴（第３の伝送手段、第４の伝送手段）を利用して電力を外部装置に対して送信することができるが、上記に限られない。また、送電部１０４は、例えば、制御部１０６が備える電力送信制御部１２６によってその電力の送信が制御される。

制御部１０６は、例えば、ＭＰＵなどで構成され、送電装置１００全体を制御する役目を果たす。また、制御部１０６は、通信制御部１２０と、送電情報導出部１２２と、送電スロット割り当て部１２４と、電力送信制御部１２６とを備える。

通信制御部１２０は、通信部１０２を制御する役目を果たす。通信制御部１２０は、例えば図３に示すように、送電フレーム同期信号Ｓ１、送電スロット同期信号Ｓ２、割り当て情報Ｓ３、および送電要求受付情報を、通信部１０２に送信させる。ここで、通信制御部１２０は、例えば、送電スロット割り当て部１２４から伝達される送電テーブルの更新が行われた旨の通知に基づいて、記憶部１０８に記憶されている送電テーブルを読み出すことによって、次の送電フレームに対応する割り当て情報Ｓ３を送信するが、上記に限られない。また、送電装置１００が、例えば、電場または磁場の共鳴（第３の伝送手段、第４の伝送手段）を利用して電力を外部装置に対して送信する場合には、送電装置１００は、電力の送信に係る情報をさらに送信することができる。上記電力の送信に係る情報としては、例えば、各送電スロットにおける共振周波数の情報（電力を伝送するキャリア周波数の情報）などが挙げられるが、上記に限られない。送電装置１００が、例えば、共振周波数の情報などの電力の送信に係る情報を各受電装置２００に通知することによって、受電装置２００は、割り当てられた送電スロットにおいて電力を受信することができる。

また、通信制御部１２０は、通信部１０２が送電要求を受信した場合には、送電要求を送信した受電装置２００に対して、結合係数κの導出を開始する開始通知を通信部１０２に送信させる。

さらに、通信制御部１２０は、受電装置２００から送信された各種情報を通信部１０２が受信した場合には、例えば、情報の種別に応じて当該情報を使用する各部に伝達する。例えば、通信部１０２が消費電力情報Ｐｒｃｖを受信した場合には、通信制御部１２０は、消費電力情報Ｐｒｃｖを送電情報導出部１２２に伝達し、また、通信部１０２が受電情報を受信した場合には、通信制御部１２０は、当該受電情報あるいは受電情報が受信された旨の情報を送電情報導出部１２２へ伝達する。なお、通信制御部１２０は、通信部１０２が受信した各種情報を各部に伝達することに限られず、例えば、記憶部１０８に記録することもできる。

送電情報導出部１２２は、送電装置１００と受電装置２００との間における電力の伝送に関する状態を規定する送電に関する情報を導出する役目を果たす。より具体的には、送電情報導出部１２２は、送電に関する情報を導出するための第１送信電力Ｐｔｒａｎｓ（ｋ）を送電部１０４から送信させる。また、送電情報導出部１２２は、初期値（例えば、ｋ＝０）から最大値まで段階的に増えていくような第１送信電力Ｐｔｒａｎｓ（ｋ）を送信させる。ここで、送電情報導出部１２２は、例えば、ｋの値と第１送信電力Ｐｔｒａｎｓ（ｋ）の値とが対応付けられたルックアップテーブル（Look Up Table）を利用して、段階的な第１送信電力Ｐｔｒａｎｓ（ｋ）を送信させることができるが、上記に限られない。また、送電情報導出部１２２が第１送信電力Ｐｔｒａｎｓ（ｋ）を送信させるために用いるルックアップテーブルなどの情報は、例えば、送電情報導出部１２２が備える記憶手段（例えば、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリなどの不揮発性メモリ）に記憶することができるが、上記に限られず、送電装置１００の記憶部１０８に記憶されていてもよい。

また、送電情報導出部１２２は、受電装置２００それぞれから取得した消費電力情報Ｐｒｃｖと、受電情報受信時の第１送信電力Ｐｔｒａｎｓ（ｋ）とに基づいて、送電に関する情報を導出する。ここで、送電情報導出部１２２は、例えば、数式１を用いることによって、送電に関する情報としての結合係数κを導出することができるが、上記に限られない。例えば、送電情報導出部１２２は、消費電力情報Ｐｒｃｖ、第１送信電力Ｐｔｒａｎｓ（ｋ）、および結合係数κとが対応付けられたルックアップテーブルを利用して、送電に関する情報としての結合係数κを一意に導出することもできる。

さらに、送電情報導出部１２２は、導出した送電に関する情報を記憶部１０８に記録することができる。なお、送電情報導出部１２２は、例えば、電力送信制御部１２６に送信指示を与えることによって、第１送信電力Ｐｔｒａｎｓ（ｋ）を電力送信制御部１２６に送信させてもよい。

送電スロット割り当て部１２４は、上述した電力伝送アプローチのうちの（１）の処理を行う役目を果たす。より具体的には、送電スロット割り当て部１２４は、例えば、受電装置２００から送信される送電要求に基づいて各送電スロットに１または２以上の受電装置２００を割り当てる。そして、送電装置１００は、割り当て結果に基づいて、例えば図６に示すような送電テーブルを生成または更新する。

また、送電スロット割り当て部１２４は、例えば、送電テーブルの更新が行われた旨の通知を通信制御部１２０に伝達する。なお、送電スロット割り当て部１２４が、割り当て結果そのものを通信制御部１２０に伝達することができることは、言うまでもない。

電力送信制御部１２６は、送電部１０４を制御する役目を果たす。電力送信制御部１２６は、例えば、記憶部１０８に記憶されている送電テーブルを読み出し、読み出された送電テーブルに基づいて各送電フレームの送電スロットごとに電力を送信する。ここで、送電スロット割り当て部１２４が送電テーブルの更新を行う構成である場合（送電フレームごとに送電テーブルが生成されない構成である場合）には、送電スロット割り当て部１２４と電力送信制御部１２６とは、互いに連携して処理を行うことができる。また、電力送信制御部１２６は、送電情報導出部１２２からの送信指示に基づいて、段階的に送信する電力を増やす第１送信電力Ｐｔｒａｎｓ（ｋ）を送電部１０４に送信させることもできる。

制御部１０６は、例えば、通信制御部１２０、送電情報導出部１２２、送電スロット割り当て部１２４、および電力送信制御部１２６を備えることによって、受電装置２００との間の通信制御、および電力送信制御を行うことができる。

記憶部１０８は、送電装置１００が備える記憶手段である。記憶部１０８は、例えば、送電テーブルや、各受電装置２００から送信された消費電力情報Ｐｒｃｖ、送電情報導出部１２２が導出した各受電装置２００の結合係数κ（送電に関する情報の一例）、各種アプリケーションなどを記憶する。ここで、図７では、記憶部１０８に送電テーブル１３０が記憶されている例を示している。

また、記憶部１０８としては、例えば、ハードディスクなどの磁気記録媒体や、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリなどが挙げられるが、上記に限られない。

操作部１１０は、ユーザによる所定の操作を可能とする送電装置１００の操作手段である。送電装置１００は、操作部１１０を備えることによって、例えば、ユーザが所望する動作を送電装置１００に対して行わせることができる。ここで、操作部１１０としては、例えば、キーボードやマウスなどの操作入力デバイスや、ボタン、方向キー、ジョグダイヤルなどの回転型セレクター、あるいは、これらの組み合わせなどが挙げられるが、上記に限られない。

表示部１１２は、送電装置１００が備える表示手段であり、表示画面に様々な情報を表示する。表示部１１２の表示画面に表示される画面としては、例えば、所望する動作を送電装置１００に対して行わせるための操作画面や、受電装置２００との間における通信の状態や電力送信の状態などを示す画面などが挙げられるが、上記に限られない。ここで、表示部１１２としては、例えば、ＬＣＤや有機ＥＬディスプレイなどが挙げられるが、上記に限られない。

送電装置１００は、上記のような構成によって、１または２以上の受電装置２００に対して安定的に電力を送信することができる。次に、送電装置１００における送電方法についてより具体的に説明する。

〔送電装置１００における送電方法〕
図１３は、本発明の実施形態に係る送電装置１００における送電方法の一例を示す流れ図である。なお、図１３は、送電装置１００が、送電に関する情報として結合係数κを導出する場合を示している。

送電装置１００は、送電要求受付情報を送信する（Ｓ２００）。送電装置１００は、例えば、図３に示すように送電フレームの最後の送電スロットにおいて送電要求受付情報を送信することができるが、上記に限られない。

ステップＳ２００において送電要求受付情報を送信すると、送電装置１００は、受電装置２００から送信される送電要求が受信されたか否かを判定する（Ｓ２０２）。ステップＳ２０２において、例えば所定の待機期間内に送電要求が受信されたと判定されない場合には、送電装置１００はステップＳ２００からの処理を繰り返す。

ステップＳ２０２において送電要求が受信されたと判定された場合には、送電装置１００は、当該送電要求に対応する受電装置２００との間の結合係数κ（送電に関する情報の一例）をそれぞれ導出する（Ｓ２０４）。ここで、送電装置１００は、例えば、図４に示す方法を用いることによって、送電要求に対応する受電装置２００との間の結合係数κを導出することができる。

ステップＳ２０４において送電要求に対応する受電装置２００との間の結合係数κが導出されると、送電装置１００は、結合係数κを導出した受電装置２００との間の結合係数κが変化したか否かを判定する（Ｓ２０６）。ここで、送電装置１００は、ステップＳ２０４において結合係数κを導出した受電装置２００それぞれに対して、ステップＳ２０６の処理を行う。また、送電装置１００は、例えば、記憶部１０８に記憶されている結合係数κの値と、ステップＳ２０４において導出した結合係数κの値とを比較することによってステップＳ２０６の処理を行うことができるが、上記に限られない。なお、記憶部１０８に結合係数κが記憶されていない場合（送電装置１００が結合係数κを記憶していない場合）には、送電装置１００は、例えば、結合係数κが変化したと判定することができる。

＜１＞結合係数κが変化したと判定されない場合
ステップＳ２０６において結合係数κが変化したと判定されない場合には、送電装置１００は、送電スロットが指定されているか否かを判定する（Ｓ２０８）。ここで、送電装置１００は、例えば、送電要求に含まれる、送電を所望する送電スロットの番号を示す送電スロット番号情報に基づいて、ステップＳ２０８の処理を行う。

ステップＳ２０８において送電スロットが指定されていると判定されない場合には、送電装置１００は、空き送電スロットがあるか否かを判定する（Ｓ２２０）。送電装置１００は、例えば、図６に示す送電テーブルにおける各送電スロットのＳｔａｔｕｓＳｉの値に基づいて空き送電スロットがあるか否かを判定する。

ステップＳ２２０において空き送電スロットがあると判定されない場合には、送電装置１００は、ステップＳ２２０の判定に対応する受電装置２００に対して、送電ができない旨（送電不可）を通知する（Ｓ２２４）。

また、ステップＳ２２０において空き送電スロットがあると判定された場合には、送電装置１００は、受電装置２００が送電を要求する要求送電量を満たせるか否かを判定する（Ｓ２２２）。ここで、送電装置１００は、例えば、図６に示す送電テーブルにおける各送電スロットのＳｔａｔｕｓＳｉの値および換算送電余裕Ｒｉに基づいて、ステップＳ２２２の判定を行うことができるが、上記に限られない。

ステップＳ２２２において要求送電量を満たせると判定されない場合には、送電装置１００は、ステップＳ２２２の判定に対応する受電装置２００に対して、送電ができない旨（送電不可）を通知する（Ｓ２２４）。また、ステップＳ２２２において要求送電量を満たせると判定された場合には、送電装置１００は、送電テーブルを更新する（Ｓ２１２；送電スロットの設定処理）。

ステップＳ２０８において、送電スロットが指定されていると判定された場合には、送電装置１００は、ステップＳ２２２と同様に、受電装置２００が送電を要求する要求送電量を満たせるか否かを判定する（Ｓ２１０）。

ステップＳ２１０において要求送電量を満たせると判定された場合には、送電装置１００は、送電テーブルを更新する（Ｓ２１２）。また、ステップＳ２１０において要求送電量を満たせると判定されない場合には、送電装置１００は、上述したステップＳ２２０からの処理を行う。

＜２＞結合係数κが変化したと判定された場合
ステップＳ２０６において結合係数κが変化したと判定された場合には、送電装置１００は、ステップＳ２０４において導出した結合係数κを記録（例えば、新規記録や上書き更新など）する（Ｓ２１８）。そして、送電装置１００は、上述したステップＳ２２０からの処理を行う。

送電装置１００は、送電要求に対応する受電装置２００それぞれに対して、ステップＳ２０４において導出した結合係数κに基づいて、上記＜１＞または＜２＞の処理を行う。そして、送電要求に対応する受電装置２００の全てに対して上記＜１＞または＜２＞の処理が行われると、送電装置１００は、割り当て情報を各受電装置２００へと通知する（Ｓ２１４）。ここで、送電装置１００は、例えば、図３に示すように送電フレームの最後の送電スロットにおいて割り当て情報を送信することができるが、上記に限られない。

ステップＳ２１４において割り当て情報を各受電装置２００へと通知すると、送電装置１００は、次の送電フレームにおいて、設定された送電スロットに基づいて送電を開始する（Ｓ２１６）。ここで、送電装置１００は、例えば、記憶部１０８に記憶されている送電テーブルに基づいてステップＳ２１６の処理を行うことができる。

送電装置１００は、例えば、図１３に示す送電方法を用いることによって、１または２以上の受電装置２００に対して安定的に電力を送信することができる。

[受電装置２００Ａ]
次に、受電装置２００Ａについて説明する。受電装置２００Ａは、通信部２０２（受電側通信部）と、受電部２０４と、トランス／レギュレータ２０６と、電源部２０８と、負荷回路２１０と、受電レベル検出部２１２と、スイッチング部２１４と、制御部２１６と、記憶部２１８と、操作部２２０と、表示部２２２とを備える。なお、受電装置２００Ａは、図７の構成に限られず、例えば、電源部２０８を備えない構成（受信した電力で駆動する構成）とすることもできる。

また、受電装置２００Ａは、例えば、制御部２１６が使用するプログラムや演算パラメータなどの制御用データが記録されたＲＯＭ（図示せず）や、制御部２１６により実行されるプログラムなどを一次記憶するＲＡＭ（図示せず）などを備えてもよい。受電装置２００Ａは、例えば、データの伝送路としてのバスにより上記各構成要素間を接続する。

〔受電装置２００Ａのハードウェア構成例〕
図１４は、本発明の実施形態に係る受電装置２００Ａのハードウェア構成の一例を示す説明図である。図１４を参照すると、受電装置２００Ａは、例えば、アンテナ回路２５０と、ＭＰＵ２５２と、ＲＯＭ２５４と、ＲＡＭ２５６と、記録媒体２５８と、入出力インタフェース２６０と、操作入力デバイス２６２と、表示デバイス２６４と、通信インタフェース２６６と、内部電源２６８と、受電レベル検出回路２７０とを備える。また、受電装置２００Ａは、例えば、データなどの伝送路としてのバス２７２で各構成要素間を接続する。

アンテナ回路２５０は、受電装置２００Ａにおける受電部２０４として機能する。アンテナ回路２５０は、送電装置１００が備える送電部１０４における電力の伝送手段に対応して、例えば、図８〜図１１に示すような構成をとることができる。

ＭＰＵ２５２は、受電装置２００Ａ全体を制御する制御部２１６として機能する。ＲＯＭ２５４は、ＭＰＵ２５２が使用するプログラムや演算パラメータなどの制御用データを記憶し、また、ＲＡＭ２５６は、ＭＰＵ２５２により実行されるプログラムなどを一次記憶する。

記録媒体２５８は、記憶部２１８として機能し、例えば、消費電力情報Ｐｒｃｖや、アプリケーションなどを記憶する。ここで、記録媒体２５８としては、例えば、ハードディスクなどの磁気記録媒体や、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＭＲＡＭ、ＦｅＲＡＭ、ＰＲＡＭなどの不揮発性メモリが挙げられるが、上記に限られない。

入出力インタフェース２６０は、例えば、操作入力デバイス２６２や、表示デバイス２６４を接続する。操作入力デバイス２６２は、操作部２２０として機能し、また、表示デバイス２６４は、表示部２２２として機能する。ここで、入出力インタフェース２６０としては、例えば、ＵＳＢ端子や、ＤＶＩ端子、ＨＤＭＩ端子などが挙げられるが、上記に限られない。また、操作入力デバイス２６２は、例えば、ボタン、方向キー、ジョグダイヤルなどの回転型セレクター、あるいは、これらの組み合わせなど、受電装置２００Ａ上に備えられ、受電装置２００Ａの内部で入出力インタフェース２６０と接続される。また、表示デバイス２６４は、例えば、ＬＣＤや有機ＥＬディスプレイなど、受電装置２００Ａ上に備えられ、受電装置２００Ａの内部で入出力インタフェース２６０と接続される。なお、入出力インタフェース２６０は、受電装置２００Ａの外部装置としての操作入力デバイス（例えば、キーボードやマウスなど）や、表示デバイス（例えば、外部ディスプレイなど）と接続することもできることは、言うまでもない。

通信インタフェース２６６は、受電装置２００Ａが備える通信手段であり、送電装置１００などの外部装置と無線／有線で通信を行うための通信部２０２として機能する。ここで、通信インタフェース２６６としては、例えば、通信アンテナおよびＲＦ回路（無線通信）や、ＩＥＥＥ８０２．１５．１ポートおよび送受信回路（無線通信）、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂポートおよび送受信回路（無線通信）、あるいはＬＡＮ端子および送受信回路（有線通信）などが挙げられるが、上記に限られない。

内部電源２６８は、受信した電力を蓄電し、受電装置２００Ａの各部の駆動させる駆動電圧を供給することが可能な、受電装置２００Ａが備える電源である。ここで、内部電源２６８としては、例えば、リチウムイオン二次電池（lithium-ion rechargeable battery）などの二次電池が挙げられるが、上記に限られない。

受電レベル検出回路２７０は、受電レベル検出部２１２として機能し、受信した第１送信電力Ｐｔｒａｎｓ（ｋ）の受電レベルに応じた検出結果を出力する。

＜受電レベル検出回路２７０の例＞
（ｉ）第１の例
図１５は、本発明の実施形態に係る受電レベル検出回路２７０の第１の例を示す説明図である。図１５を参照すると、第１の例に係る受電レベル検出回路２７０Ａは、抵抗Ｒ１と、発光ダイオードＬＥＤと、フォトダイオードＰＤと、抵抗Ｒ２とを備える。ここで、発光ダイオードＬＥＤに第１送信電力Ｐｔｒａｎｓ（ｋ）に応じた負荷電流が流れると、発光ダイオードＬＥＤは、当該負荷電流に応じた発光量で発光する。フォトダイオードＰＤは、いわゆる光検出器としての役目を果たし、発光ダイオードＬＥＤが発生させた光を検出する。そして、フォトダイオードＰＤは検出量に応じた電流を出力する。受電レベル検出回路２７０Ａは、上記検出量に応じた電流を検出結果として出力することによって、受信した第１送信電力Ｐｔｒａｎｓ（ｋ）の受電レベルに応じた検出結果を出力することができる。

ここで、図１５に示す抵抗Ｒ１および発光ダイオードＬＥＤは、送電に関する情報を導出するための測定負荷回路に相当する。また、図１５に示すフォトダイオードＰＤおよび抵抗Ｒ２は、検出回路に相当する。なお、図１５では、受電レベル検出回路２７０ＡがフォトダイオードＰＤを備える構成を示したが、上記に限られない。例えば、本発明の実施形態に係る受電レベル検出回路は、フォトレジスタなど様々な光検出器を用いて構成することもできる。

（ｉｉ）第２の例
図１６は、本発明の実施形態に係る受電レベル検出回路２７０の第２の例を示す説明図である。図１６を参照すると、第２の例に係る受電レベル検出回路２７０Ｂは、抵抗Ｒ３と、抵抗Ｒ４と、コンパレータＣｍｐとを備える。ここで、抵抗Ｒ３および抵抗Ｒ４は、第１送信電力Ｐｔｒａｎｓ（ｋ）に応じた電圧を分圧し、コンパレータＣｍｐは、当該分圧された電圧と基準電圧Ｖｏとを比較する。そして、コンパレータＣｍｐは比較結果に応じた電圧を検出結果として出力する。したがって、受電レベル検出回路２７０Ｂは、受信した第１送信電力Ｐｔｒａｎｓ（ｋ）の受電レベルが所定のレベルを満たしているか否かを示すを出力することができる。

ここで、図１６に示す抵抗Ｒ３および抵抗Ｒ４は、送電に関する情報を導出するための測定負荷回路に相当する。また、図１６に示すコンパレータＣｍｐは、検出回路に相当する。なお、図１６では、抵抗Ｒ３および対抗Ｒ４を抵抗値が固定の抵抗として示しているが、上記に限られず、抵抗Ｒ３および／または対抗Ｒ４は可変抵抗であってもよい。抵抗Ｒ３および／または対抗Ｒ４を可変抵抗とすることによって、受電レベル検出回路２７０Ｃは、検出結果が示す所定のレベルを可変させることができる。

（ｉｉｉ）第３の例
図１７は、本発明の実施形態に係る受電レベル検出回路２７０の第３の例を示す説明図である。図１７を参照すると、第３の例に係る受電レベル検出回路２７０Ｃは、抵抗Ｒ５と、インダクタＬ５と、スイッチＳＷ３とを備え、電磁リレースイッチを構成する。ここで、インダクタＬ５に第１送信電力Ｐｔｒａｎｓ（ｋ）に応じた負荷電流が流れることによって、当該負荷電流に応じた磁界が発生する。そして、上記負荷電流に応じた磁界の強さに応じて、スイッチＳＷ３がスイッチング動作を行うことによって、受電レベル検出回路２７０Ｃから出力される検出結果が変化する。したがって、受電レベル検出回路２７０Ｃは、受信した第１送信電力Ｐｔｒａｎｓ（ｋ）の受電レベルに応じた検出結果を出力することができる。

受電レベル検出回路２７０は、例えば、図１５〜図１７に示すような構成をとることによって、受信した電力値（あるいは、電圧値や電流値）を測定することなく、受信した第１送信電力Ｐｔｒａｎｓ（ｋ）の受電レベルに応じた検出結果を出力することができる。

受電装置２００Ａは、図１４に示すようなハードウェア構成によって、送電装置１００が１または２以上の受電装置２００に対して安定的に電力を伝送することが可能な電力伝送システム１０００を構成することができる。

再度図７を参照して、受電装置２００Ａの構成について説明する。通信部２０２は、受電装置２００Ａが備える通信手段であり、送電装置１００などの外部装置と有線／無線で通信を行う役目を果たす。ここで、通信部２０２は、例えば、送電装置１００の通信部１０２と対応する構成とすることができる。したがって、通信部２０２は、送電装置１００から送信される、例えば図３に示す送電フレーム同期信号Ｓ１、送電スロット同期信号Ｓ２、割り当て情報Ｓ３、および送電要求受付情報Ｓ４と、結合係数κの導出を開始する開始通知とを受信することができる。また、通信部２０２は、送電装置１００に対して、受電レベルが所定のレベルを満たしたことを示す受電情報を送信することができる。ここで、通信部２０２は、例えば、制御部２１６によってその通信が制御される。

受電部２０４は、受電装置２００Ａが備える電力受信手段であり、送電装置１００から非接触式に（無線で）送信された電力を受信する役目を果たす。ここで、受電部２０４は、例えば、送電装置１００の送電部１０４と対応する構成とすることができ、例えば、電磁誘導（第１の伝送手段）や、電波（第２の伝送手段）、電場または磁場の共鳴（第３の伝送手段、第４の伝送手段）を利用して電力を受信する。

また、図７では示していないが、受電装置２０４は、制御部２１６から伝達される調整信号に基づいて、例えば、電力の受信に係る共振周波数を変化させることができる。ここで、上記調整信号は、例えば、通信部２０２が受信した各送電スロットにおける共振周波数の情報（電力の送信に係る情報の一例）に基づいて、制御部２１６から選択的に伝達される。上記の構成により、受電装置２００Ａは、割り当てられた送電スロットにおいて電力を受信することができる。なお、受電部２０４が共振周波数を変化させる手段としては、例えば、静電容量および／またはインダクタンスを変化させることが挙げられるが、上記に限られない。

トランス／レギュレータ２０６は、受電部２０４が受信した電力に基づく電圧の変圧や、変圧後の電圧の平滑化、定電圧化を行う。

電源部２０８は、受電装置２００Ａが備える内部電源であり、受信した電力を蓄電する。また、電源部２０８は、受電装置２００Ａの各部の駆動させる駆動電圧を供給する。ここで、電源部２０８としては、例えば、リチウムイオン二次電池などのが挙げられる。なお、上述したように、本発明の実施形態に係る受電装置２００は、電源部２０８を備えない構成、すなわち、受信した電力を直接用いて駆動する構成とすることもできる。

負荷回路２１０は、例えば、受電装置２００Ａが備える受信した電力を直接用いて駆動することが可能な処理回路に相当する。なお、図７では示していないが、負荷回路２１０は、通信部２０２に処理結果を外部装置へ送信させたり、当該処理結果を制御部２１６に伝達することもできる。

受電レベル検出部２１２は、例えば、図１５〜図１７に示すような構成をとることによって、受信した電力の受電レベルに応じた検出結果を出力する。ここで、受電装置２００Ａは、スイッチング部２１４を制御することによって、受電レベル検出部２１２に第１送信電力Ｐｔｒａｎｓ（ｋ）を選択的に入力する。したがって、受電レベル検出部２１２は、受信した第１送信電力Ｐｔｒａｎｓ（ｋ）の受電レベルに応じた検出結果を出力することができる。

スイッチング部２１４は、負荷回路２１０に対応するスイッチＳＷ１と、受電レベル検出部２１２に対応するスイッチＳＷ２とを備える。スイッチング部２１４は、制御部２１６から伝達される制御信号に応じて負荷回路２１０または受電レベル検出部２１２のいずれか一方を受電部２０４に（より厳密にはトランス／レギュレータ２０６に）接続する。例えば、スイッチング部２１４は、制御信号が伝達されていない場合には負荷回路２１０を受電部２０４に接続し、制御信号が伝達された場合には受電レベル検出部２１２を受電部２０４に接続する。ここで、スイッチＳＷ１およびスイッチＳＷ２は、例えば、導電型が互いに異なるＭＯＳＦＥＴ（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor）で構成することができるが、上記に限られない。また、上記制御信号は、例えば、通信部２０２が開始通知を受信した場合に制御部２１６から伝達される。

受電装置２００Ａは、スイッチング部２１４を備えることによって、通常の動作モード（受電装置２００Ａが有する機能を実行可能な状態）から受電レベル検出モード（受電レベルを検出するための状態）へと移行（切り替え）することができる。また、受電装置２００Ａは、スイッチング部２１４を備えることによって、受電レベル検出モードから通常の動作モードへと移行することができる。

制御部２１６は、例えば、ＭＰＵなどで構成され、受電装置２００Ａ全体を制御する役目や各種処理を行う役目を果たす。制御部２１６は、通信部２０２が開始通知を受信した場合には、スイッチング部２１４に対して制御信号を伝達する。よって、制御部２１６は、受電装置２００Ａを通常の動作モード（受電装置２００Ａが有する機能を実行可能な状態）から受電レベル検出モード（受電レベルを検出するための状態）への移行（切り替え）を制御することができる。また、制御部２１６は、受電レベル検出モードへと切り替えると、例えば消費電力情報Ｐｒｃｖを記憶部２１８から読み出し、消費電力情報Ｐｒｃｖを通信部２０２から送電装置１００へと送信させる。

また、制御部２１６は、受電レベル検出部２１２から伝達される検出結果に基づいて、受電レベルが所定のレベルを満たしているかを判定する。そして、制御部２１６は、受電レベルが所定のレベルを満たしていると判定した場合には、受電レベルが所定のレベルを満たしたことを示す受電情報を、通信部２０２から送電装置１００へと送信させる。

上記のように、制御部２１６は、送電装置１００との間で送受信される各種情報の送受信を制御する、通信制御部としての役目を果たすことができる。

さらに、制御部２１６は、例えば、通信部２０２が各送電スロットにおける共振周波数の情報（電力の送信に係る情報の一例）を受信した場合には、当該共振周波数の情報に基づいて、受電部２０４に調整信号を選択的に伝達する。より具体的には、制御部２１６は、例えば、共振周波数の情報が対応する送電フレームの各送電スロットと同期して、電力を受信するための第１の調整信号、または電力を受信しないための第２の調整信号を受電部２０４に伝達する。制御部２１６が上記のように調整信号を選択的に受電部２０４に伝達することによって、受電装置２００Ａは、割り当てられた送電スロットにおいて電力を受信することができる。

記憶部２１８は、受電装置２００Ａが備える記憶手段である。記憶部２１８は、例えば、消費電力情報Ｐｒｃｖや、受信した電力を直接用いるか否かを示す駆動情報、各種アプリケーションなどを記憶する。また、記憶部２１８としては、例えば、ハードディスクなどの磁気記録媒体や、フラッシュメモリなどの不揮発性メモリなどが挙げられるが、上記に限られない。

操作部２２０は、ユーザによる所定の操作を可能とする受電装置２００Ａの操作手段である。受電装置２００Ａは、操作部２２０を備えることによって、例えば、ユーザが所望する動作を受電装置２００Ａに対して行わせることができる。ここで、操作部２２０としては、例えば、キーボードやマウスなどの操作入力デバイスや、ボタン、方向キー、ジョグダイヤルなどの回転型セレクター、あるいは、これらの組み合わせなどが挙げられるが、上記に限られない。

表示部２２２は、受電装置２００Ａが備える表示手段であり、表示画面に様々な情報を表示する。表示部２２２の表示画面に表示される画面としては、例えば、所望する動作を受電装置２００Ａに対して行わせるための操作画面や、送電装置１００との間における通信の状態や電力送信の状態などを示す画面などが挙げられるが、上記に限られない。ここで、表示部２２２としては、例えば、ＬＣＤや有機ＥＬディスプレイなどが挙げられるが、上記に限られない。

受電装置２００Ａは、上記のような構成によって、送電装置１００が１または２以上の受電装置２００に対して安定的に電力を伝送することが可能な電力伝送システム１０００を構成することができる。

以上のように、本発明の実施形態に係る電力伝送システム１０００は、送電装置１００と、１または２以上の受電装置２００とを有する。送電装置１００は、１または２以上の受電装置２００に対して電力を送信し、受電装置２００は、送電装置１００から送信された電力を受信する。

ここで、送電装置１００は、（１）分割期間（送電スロット）の設定と各分割期間への受電装置の割り当て、（２）分割期間（送電スロット）への割り当てに基づく電力の送信、という電力伝送アプローチを用いて電力を送信する。また、送電装置１００は、上記（１）の処理において、例えば、上述した（１−１）第１の割り当て例や、（１−２）第２の割り当て例に示すように割り当てを行い、割り当て結果を送電テーブルに記録する。そして、送電装置１００は、送電テーブルに基づいて、送電フレームの各送電スロットにおいて選択的に電力を送信する。したがって、送電装置１００は、電力を受信する受電装置２００が動作に必要な電力を得ることができないなどの様々な障害が生じる可能性を低減させることができる。

したがって、電力伝送システム１０００では、１または２以上の受電装置２００に対して安定的に電力を伝送することができる。

以上、本発明の実施形態に係る電力伝送システム１０００を構成する構成要素として送電装置１００を挙げて説明したが、本発明の実施形態は、かかる形態に限られない。本発明の実施形態は、例えば、ＰＣ（Personal Computer）やサーバ（Server）などのコンピュータ、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）ディスク再生機などのディスク再生装置、Ｂｌｕ−ｒａｙ（登録商標）レコーダやＤＶＤレコーダなどのディスク記録／再生装置、プレイステーション（登録商標）シリーズなどのゲーム機、など様々な機器に適用することができる。

また、本発明の実施形態に係る電力伝送システム１０００を構成する構成要素として受電装置２００を挙げて説明したが、本発明の実施形態は、かかる形態に限られない。本発明の実施形態は、例えば、ＰＣなどのコンピュータ、携帯電話やＰＨＳ（Personal Handyphone System）などの携帯型通信装置、ＷＡＬＫ ＭＡＮ（登録商標）などの映像／音楽再生装置、デジタルカメラ（Digital still camera）やデジタルビデオカメラ（Digital video camera）などの撮像装置、ＰｌａｙＳｔａｔｉｏｎ Ｐｏｒｔａｂｌｅ（登録商標）などの携帯型ゲーム機、など様々な機器に適用することができる。

（電力伝送システム１０００に係るプログラム）
コンピュータを、本発明の実施形態に係る送電装置１００として機能させるためのプログラムによって、（１）分割期間（送電スロット）の設定と各分割期間への受電装置の割り当て、（２）分割期間（送電スロット）への割り当てに基づく電力の送信、という電力伝送アプローチを用いて電力を送信することができる。

また、コンピュータを、本発明の実施形態に係る送電装置１００として機能させるためのプログラムによって、１または２以上の受電装置２００に対して安定的に電力を伝送することが可能な電力伝送システム１０００が実現される。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、上記では、電力を送信する送電装置１００および電力を受信する受電装置２００それぞれについて説明したが、本発明の実施形態は、かかる構成に限られない。例えば、本発明の実施形態に係る送電装置および受電装置それぞれは、送電装置１００に係る電力の送信機能および受電装置２００に係る電力の受信機能を有する送受電装置とすることもできる。本発明の実施形態に係る電力伝送システムが、上記送受電装置で構成される場合であっても、上述した電力伝送システム１０００と同様の効果を奏することができる。

また、上記では、コンピュータを本発明の実施形態に係る送電装置１００として機能させるためのプログラム（コンピュータプログラム）が提供されることを示したが、本発明の実施形態は、さらに、上記プログラムを記憶させた記憶媒体も併せて提供することができる。

上述した構成は、本発明の実施形態の一例を示すものであり、当然に、本発明の技術的範囲に属するものである。

本発明の実施形態に係る電力伝送システムの概要を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る送電装置における送電スロット（分割期間）の割り当ての第１の例を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る送電装置における情報の送信例を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る送電装置における送電に関する情報の導出方法の一例を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る送電装置における送電スロット（分割期間）の割り当ての第２の例を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る送電テーブルの一例を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る電力伝送システムの構成の一例を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る電力の第１の伝送手段を説明するための説明図である。 本発明の実施形態に係る電力の第２の伝送手段を説明するための説明図である。 本発明の実施形態に係る電力の第３の伝送手段を説明するための説明図である。 本発明の実施形態に係る電力の第４の伝送手段を説明するための説明図である。 本発明の実施形態に係る送電装置のハードウェア構成の一例を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る送電装置における送電方法の一例を示す流れ図である。 本発明の実施形態に係る受電装置のハードウェア構成の一例を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る受電レベル検出回路の第１の例を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る受電レベル検出回路の第２の例を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る受電レベル検出回路の第３の例を示す説明図である。

符号の説明

１００ 送電装置
１０２、２０２ 通信部
１０４ 送電部
１０６、２１６ 制御部
１２０ 通信制御部
１２２ 送電情報導出部
１２４ 送電スロット割り当て部
１２６ 電力送信制御部
２００ 受電装置
２０４ 受電部

Claims (11)

1. 送信する電力を受信する１または２以上の受電装置と通信を行う送電側通信部と；
   １または２以上の前記受電装置へ非接触式に電力を送信する送電部と；
   前記送電部から前記受電装置への電力の送信を、所定の期間ごとに複数の分割期間に分割し、１または２以上の前記受電装置をいずれかの前記分割期間に割り当てる割り当て部と；
   前記割り当て部における割り当て結果に基づいて、１または２以上の前記受電装置に対して、前記分割期間ごとに選択的に電力を送信させる電力送信制御部と；
   を備え、
   前記割り当て部は、前記送電側通信部が受信した前記受電装置それぞれから送信される送電を所望する送電要求に基づいて、前記受電装置を前記分割期間に割り当て、
   前記割り当て部は、前記分割期間ごとに送電可能な送電総量と、前記受電装置が送信を要求する要求送電量とに基づいて、前記受電装置を前記分割期間に割り当てる、送電装置。
2. 前記送電部から前記送電要求を送信した前記受電装置へと送信する第１送信電力を段階的に増やし、前記送電側通信部における前記受電装置から送信される受電レベルが所定のレベルを満たしたことを示す受電情報の受信に基づいて、前記受電装置との間における電力の伝送に関する状態を規定する送電に関する情報を、前記受電装置ごとに導出する送電情報導出部をさらに備え、
   前記割り当て部は、前記送電情報導出部が導出した前記受電装置ごとの送電に関する情報に基づいて、前記受電装置を前記分割期間に割り当てる、請求項１に記載の送電装置。
3. 前記送電情報導出部は、前記送電に関する情報として前記受電装置との間の結合係数を導出する、請求項２に記載の送電装置。
4. 前記割り当て部は、前記結合係数の値が所定の範囲内にある前記受電装置を、同一の分割期間に割り当てる、請求項３に記載の送電装置。
5. 前記送電要求は、受信した電力を直接用いるか否かを示す駆動情報をさらに含み、
   前記割り当て部は、さらに前記駆動情報に基づいて前記受電装置を前記分割期間に割り当てる、請求項１に記載の送電装置。
6. 前記送電側通信部は、前記所定の期間内のいずれかの分割期間に前記送電要求の送信を要求する送電要求受付情報を送信する、請求項１に記載の送電装置。
7. 前記送電側通信部は、前記割り当て部における割り当て結果の情報を、１または２以上の前記受電装置へ送信する、請求項１に記載の送電装置。
8. 送信する電力を受信する１または２以上の受電装置と通信を行う送電側通信部と；
   １または２以上の前記受電装置へ非接触式に電力を送信する送電部と；
   前記送電部から前記受電装置への電力の送信を、所定の期間ごとに複数の分割期間に分割し、１または２以上の前記受電装置をいずれかの前記分割期間に割り当てる割り当て部と；
   前記割り当て部における割り当て結果に基づいて、１または２以上の前記受電装置に対して、前記分割期間ごとに選択的に電力を送信させる電力送信制御部と；
   を備え、
   前記割り当て部は、前記送電側通信部が受信した前記受電装置それぞれから送信される送電を所望する送電要求に基づいて、前記受電装置を前記分割期間に割り当て、
   前記送電部から前記送電要求を送信した前記受電装置へと送信する第１送信電力を段階的に増やし、前記送電側通信部における前記受電装置から送信される受電レベルが所定のレベルを満たしたことを示す受電情報の受信に基づいて、前記受電装置との間における電力の伝送に関する状態を規定する送電に関する情報を、前記受電装置ごとに導出する送電情報導出部をさらに備え、
   前記割り当て部は、前記送電情報導出部が導出した前記受電装置ごとの送電に関する情報に基づいて、前記受電装置を前記分割期間に割り当て、
   前記送電情報導出部は、前記送電に関する情報として前記受電装置との間の結合係数を導出し、
   前記割り当て部は、前記結合係数の値が所定の範囲内にある前記受電装置を、同一の分割期間に割り当てる、送電装置。
9. １または２以上の受電装置に対して送電を所望する送電要求の送信を要求する送電要求受付情報を送信するステップと；
   前記送電要求受付情報に応じて前記受電装置から送信される前記送電要求を受信するステップと；
   電力の送信を所定の期間ごとに複数の分割期間に分割し、前記受信するステップにおいて受信された前記送電要求に基づいて、前記受電装置をいずれかの前記分割期間に割り当てるステップと；
   前記割り当てるステップにおける割り当て結果に基づいて、１または２以上の前記受電装置に対して、前記分割期間ごとに選択的に電力を送信するステップと；
   を有し、
   前記割り当てるステップでは、前記受信するステップにおいて受信した前記受電装置それぞれから送信される送電を所望する送電要求に基づいて、前記受電装置を前記分割期間に割り当て、
   前記割り当てるステップでは、前記分割期間ごとに送電可能な送電総量と、前記受電装置が送信を要求する要求送電量とに基づいて、前記受電装置を前記分割期間に割り当てる、送電方法。
10. １または２以上の受電装置に対して、送電を所望する送電要求の送信を要求する送電要求受付情報を送信するステップ；
    前記送電要求受付情報に応じて前記受電装置から送信される前記送電要求を受信するステップ；
    電力の送信を所定の期間ごとに複数の分割期間に分割し、前記受信するステップにおいて受信された前記送電要求に基づいて、前記受電装置をいずれかの前記分割期間に割り当てるステップ；
    前記割り当てるステップにおける割り当て結果に基づいて、１または２以上の前記受電装置に対して、前記分割期間ごとに選択的に電力を送信するステップ；
    をコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
    前記割り当てるステップでは、前記受信するステップにおいて受信した前記受電装置それぞれから送信される送電を所望する送電要求に基づいて、前記受電装置を前記分割期間に割り当て、
    前記割り当てるステップでは、前記分割期間ごとに送電可能な送電総量と、前記受電装置が送信を要求する要求送電量とに基づいて、前記受電装置を前記分割期間に割り当てる、プログラム。
11. 電力を送信する送電装置と；
    前記送電装置が送信した電力を受信する１または２以上の受電装置と；
    を有し、
    前記送電装置は、
    前記受電装置と通信を行う送電側通信部と；
    １または２以上の前記受電装置へ非接触式に電力を送信する送電部と；
    前記送電部から前記受電装置への電力の送信を、所定の期間ごとに複数の分割期間に分割し、前記送電側通信部が受信した前記受電装置それぞれから送信される送電を所望する送電要求に基づいて、前記受電装置を前記分割期間に割り当てる割り当て部と；
    前記割り当て部における割り当て結果に基づいて、１または２以上の前記受電装置に対して、前記分割期間ごとに選択的に電力を送信させる電力送信制御部と；
    を備え、
    前記割り当て部は、前記送電側通信部が受信した前記受電装置それぞれから送信される送電を所望する送電要求に基づいて、前記受電装置を前記分割期間に割り当て、
    前記割り当て部は、前記分割期間ごとに送電可能な送電総量と、前記受電装置が送信を要求する要求送電量とに基づいて、前記受電装置を前記分割期間に割り当て、
    前記受電装置は、
    前記送電装置と通信を行う受電側通信部と；
    前記送電装置から非接触式に送信された電力を受信する受電部と；
    前記受電側通信部を介して前記送電要求を前記送電装置に送信させる制御部と；
    を備える、電力伝送システム。
    

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