无线输电装置的制作方法

1.本公开涉通过电波以无线的方式向移动体输电的无线输电装置。

背景技术：

2.开发了一种通过控制从多个元件天线辐射的微波来控制输电微波波束的方向并进行输电的系统(参照非专利文献1)。以使用微波等频带的电波来向远处输电为目的来开发该系统。该系统中，对于波束控制使用了振幅单脉冲法和元件电场矢量旋转法(rotating element electric field vector(rev)method、rev法)。通过使用振幅单脉冲法和rev法，实现了使用了微波的高效率的无线功率传输。发送从受电侧引导输电微波的发送方向的导频信号，根据振幅单脉冲法利用各输电脉冲来检测导频信号的到来方向，并向该方向辐射微波。根据rev法，检测并校正相当于各输电脉冲之间的高低差的光路长度差。通过将监视天线安装于可二维移动的xy扫描器来扫描电波辐射的区域从而对输电的微波的波束方向、辐射图案进行测定。
3.提出了使用相控阵天线作为输电天线向无人机等移动体无线输电的无线输电系统。在使用相控阵天线的无线输电装置中，通过控制输电天线的各元件天线发射的电波的相位，从而在移动体的受电装置存在的方向上形成输电波束。在各元件天线的相位基准不统一的状态下，不能形成沿发送方向的波束。提出了在向移动体输电之前，为了使相控阵天线所具有的各元件天线的相位基准统一，根据静止在空中的移动体受电的功率，利用rev法来进行求取的技术(参照专利文献1)。利用rev方法使各元件天线的相位基准统一的方法是一种公知技术(参照专利文献2)。现有技术文献专利文献
4.专利文献1：日本专利特开2019-75984专利文献2：日本专利特公平成1-37882非专利文献
5.非专利文献1：牧野克省他：“面向ssps的实现的高精度微波波束方向控制装置的开发及其技术验证试验”，电子信息通信学会技报，sane2015-22，pp.37-42，june2015.

技术实现要素：

发明所要解决的技术问题
6.在从相控阵天线即输电天线辐射电波并以无线的方式进行输电的无线输电装置中，由于各种原因，各元件天线辐射的电波的相位发生偏差，从而降低输电效率。如果输电效率降低，则执行rev法，使各元件天线辐射的电波相位的基准统一。rev法是基于由位置固定的测量用天线接收电波并进行测量的受电强度，使各元件天线辐射的电波相位的基准统一。在正在移动的移动体上搭载了测量用天线的情况下，将移动体移动引起的受电强度的降低也包含在内，由测量用天线测量受电强度。因此，rev法的执行精度变差。即使执行rev
法后，元件天线辐射的电波的相位的基准有时也不统一。
7.本公开是为了解决上述问题而完成的，其目的在于得到一种无线输电装置，该无线输电装置在对正在移动的移动体执行rev法的情况下，与以往相比能够高精度地执行rev法。解决技术问题所采用的技术方案
8.本公开涉及的无线输电装置包括：输电天线，该输电天线是相控阵天线，以进行辐射的电波来输送电力，能够变更辐射电波的方向即辐射方向，所述相控阵天线具有辐射电波的多个元件天线、及多个元件模块，所述多个元件模块针对所决定的个数的所述元件天线的每一个而设，具有使作为电波而被辐射的发送信号的相位发生变化的移相器、及放大发送信号的放大器；发送信号生成部，该发送信号生成部生成作为电波而从输电天线被辐射的发送信号；存在方向决定部，该存在方向决定部决定移动体存在的方向即存在方向，该移动体搭载有接收电波的受电装置、接收电波的测量用天线、对包含由测量用天线接收的电波的振幅即电场强度在内的接收电波数据进行测量的电波测量部、以及移动体通信机；辐射方向变更部，该辐射方向变更部通过控制移相器使发送信号的相位发生变化的量即移相量，从而将输电天线的辐射方向朝向存在方向；rev法相位控制部，该rev法相位控制部基于对相位操作模式进行规定的rev法方案，在操作移相器中，以将由相位操作模式所规定的移相量即操作移相量、与由辐射方向变更部进行变更的移相量即方向变更移相量相加而得的移相量，来使发送信号的相位发生变化，所述相位操作模式通过改变操作移相器来重复以下动作，即，在由至少一部分的元件天线辐射电波的状态下，使作为一部分移相器的操作移相器的移相量发生变化；相位基准调整部，该相位基准调整部在rev法相位控制部基于rev法方案来使操作移相器的操作移相量发生变化的状态下，基于元件电场相位，来对元件模块输出的发送信号的相位基准进行统一，元件电场相位基于电场变化数据来进行计算，是利用测量用天线来对由提供一个元件模块所输出的发送信号的元件天线所辐射的电波进行接收而检测到的元件电场矢量的相位，所述电场变化数据基于移动体所接收的接收电波数据即rev法执行时电波数据而生成；以及输电侧通信机，该输电侧通信机与移动体通信机进行通信。
9.另外，包括：输电天线，该输电天线是相控阵天线，以进行辐射的电波来输送电力，能够对成为辐射电波的目标的在三维空间中的位置范围即辐射目标位置进行变更，所述相控阵天线具有辐射电波的多个元件天线、及多个元件模块，所述多个元件模块针对所决定的个数的元件天线的每一个而设，具有使作为电波而被辐射的发送信号的相位发生变化的移相器、及放大发送信号的放大器；发送信号生成部，该发送信号生成部生成作为电波而从输电天线被辐射的发送信号；存在方向决定部，该存在方向决定部决定移动体存在的方向即存在方向，所述移动体搭载有接收电波的受电装置、接收电波的测量用天线、对包含由测量用天线接收的电波的振幅即电场强度在内的接收电波数据进行测量的电波测量部、以及移动体通信机；移动体距离测量部，该移动体距离测量部对从输电天线到移动体的距离即移动体距离进行测量；辐射目标位置决定部，该辐射目标位置决定部将辐射目标位置决定为相对于输电天线的位置即输电天线位置的相对位置，使得包含由存在方向和移动体距离所决定的在三维空间中的位置即移动体位置；辐射目标位置变更部，该辐射目标位置变更部通过控制移相器使发送信号的相位发生变化的量即移相量，从而辐射电波，以使得相位
在辐射目标位置进行统一；rev法相位控制部，该rev法相位控制部基于对相位操作模式进行规定的rev法方案，在操作移相器中，以将由相位操作模式所规定的移相量即操作移相量、与由辐射方向变更部进行变更的移相量即方向变更移相量相加而得的移相量，来使发送信号的相位发生变化，所述相位操作模式通过改变操作移相器来重复以下动作，即，在由至少一部分的元件天线辐射电波的状态下，使作为一部分移相器的操作移相器的移相量发生变化；相位基准调整部，该相位基准调整部在rev法相位控制部基于rev法方案来使操作移相器的操作移相量发生变化的状态下，基于元件电场相位，来对元件模块输出的发送信号的相位基准进行统一，元件电场相位基于电场变化数据来进行计算，是利用测量用天线来对由提供一个元件模块所输出的发送信号的元件天线所辐射的电波进行接收而检测到的元件电场矢量的相位，所述电场变化数据基于移动体所接收的接收电波数据即rev法执行时电波数据而生成；以及输电侧通信机，该输电侧通信机与移动体通信机进行通信。发明效果
10.根据本公开所涉及的无线输电装置，在对正在移动的移动体执行rev法的情况下，与以往相比能够高精度地执行rev法。
附图说明
11.图1是说明使用实施方式1所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的无线输电系统的结构的示意图。图2是说明使用实施方式1所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的无线输电系统的简要结构的图。图3是说明当对正在移动的移动体执行rev法时输电波束不跟踪移动体时的动作的图。图4是说明当对正在移动的移动体执行rev法时输电波束跟踪移动体时的动作的图。图5是说明实施方式1所涉及的无线输电装置以及移动体的功能结构的框图。图6是表示在实施方式1所涉及的无线输电装置所具有的相控阵天线中振幅衰减比γ相对于偏差角度δ的变化的曲线图。图7是说明表示移动体和无线输电装置的位置关系的变量的图。图8是说明利用实施方式1所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的输电步骤的流程图。图9是说明在实施方式1所涉及的无线输电装置中利用rev法对各元件天线所辐射的电波的元件电场矢量进行计算的步骤的流程图。图10是表示在动作例中通过实施方式1所涉及的无线输电装置所得到的执行rev法过程中的电场矢量的轨迹的图。图11是表示在动作例中通过实施方式1所涉及的无线输电装置所得到的执行rev法过程中的电场矢量的振幅和相位的时间变化的图。图12是表示在执行作为比较例的rev法过程中不跟踪移动体的情况下所得到的rev法正在执行时的电场矢量的轨迹的图。图13是表示在动作例中在比较例中所得到的执行rev法过程中的电场矢量的振幅
和相位的时间变化的图。图14是表示在动作例中对在实施方式1所涉及的无线输电装置以及比较例中所得到的执行rev法过程中的电场矢量的振幅的时间变化进行比较的图。图15是表示在动作例中在实施方式1的无线输电装置及比较例中所得到的移相偏移值及校正后残留的相位误差的图。图16是在动作例中对实施方式1的无线输电装置及比较例中的校正后的电场矢量的振幅的绝对值进行比较的图。图17是说明用于调查实施方式1所涉及的无线输电装置和比较例中的相位误差模式的影响的相位误差模式的图。图18是关于相位误差的三种模式、对实施方式1所涉及的无线输电装置和比较例中的校正后的电场矢量的振幅和功率值相对于移动体的移动速度的变化进行比较并进行示出的图。图19是说明用于调查实施方式1所涉及的无线输电装置和比较例中的相位误差大小的影响的相位误差模式的图。图20是关于相位误差的大小、对实施方式1所涉及的无线输电装置和比较例中的校正后的电场矢量的振幅和功率值相对于移动体的移动速度的变化进行比较并进行示出的图。图21是关于在rev法开始的时间点移动体存在的方向、对实施方式1所涉及的无线输电装置和比较例中的校正后的电场矢量的振幅和功率值相对于移动体的移动速度的变化进行比较并进行示出的图。图22是关于在rev法开始的时间点移动体存在的方向与移动体的移动方向之间的角度差、对实施方式1所涉及的无线输电装置和比较例中的校正后的电场矢量的振幅和功率值相对于移动体的移动速度的变化进行比较并进行示出的图。图23是说明使用实施方式2所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的无线输电系统的简要结构的图。图24是说明实施方式2所涉及的无线输电装置以及移动体的功能结构的框图。图25是说明利用实施方式2所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的输电步骤的流程图。图26是说明使用实施方式3所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的无线输电系统的结构的示意图。图27是说明使用实施方式3所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的无线输电系统的简要结构的图。图28是说明实施方式3所涉及的无线输电装置以及移动体的功能结构的框图。图29是表示在实施方式3所涉及的无线输电装置所具有的相控阵天线中振幅衰减比γ相对于偏差角度δ的变化的曲线图。图30是说明实施方式3所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的输电步骤的流程图。图31是说明利用实施方式3所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的输电步骤中使输电方向返回到适当角度范围内的步骤的流程图。
图32是说明使用实施方式4所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的无线输电系统的简要结构的图。图33是说明实施方式4所涉及的无线输电装置以及移动体的功能结构的框图。图34是说明利用实施方式4所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的输电步骤的流程图。图35是说明在实施方式4所涉及的无线输电装置中利用rev法对各元件天线所辐射的电波的元件电场矢量进行计算的步骤的流程图。图36是说明使用实施方式5所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的无线输电系统的简要结构的图。图37是说明利用实施方式5所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的输电步骤的流程图。图38是说明使用实施方式6所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的无线输电系统的结构的示意图。图39是说明使用实施方式6所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的无线输电系统的简要结构的图。图40是说明实施方式6所涉及的无线输电装置以及移动体的功能结构的框图。图41是说明利用实施方式6所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的输电步骤的流程图。图42是说明使用实施方式7所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的无线输电系统的结构的示意图。图43是说明使用实施方式7所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的无线输电系统的简要结构的图。图44是说明实施方式7所涉及的无线输电装置以及移动体的功能结构的框图。图45是说明利用实施方式7所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的输电步骤的流程图。图46是说明实施方式8所涉及的无线输电装置以及移动体的功能结构的框图。图47是说明在实施方式8所涉及的无线输电装置中利用rev法对各元件天线所辐射的电波的元件电场矢量进行计算的步骤的流程图。图48是说明实施方式9所涉及的无线输电装置以及移动体的功能结构的框图。图49是说明在实施方式9所涉及的无线输电装置中利用rev法对各元件天线所辐射的电波的元件电场矢量进行计算的步骤的流程图。图50是说明使用实施方式10所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的无线输电系统的结构的示意图。图51是说明使用实施方式10所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的无线输电系统的简要结构的图。图52是说明实施方式10所涉及的无线输电装置以及移动体的功能结构的框图。图53是表示在实施方式10所涉及的无线输电装置和移动体中产生从元件天线8p到辐射目标位置p
t
的距离gp与从输电装置位置ps到辐射目标位置p
t
的距离g之差的情况的一例的图。
图54是表示在实施方式10所涉及的无线输电装置所具有的相控阵天线(l＝1800mm)中振幅衰减比γ相对于偏差角度δ的变化的曲线图。图55是表示在实施方式10所涉及的无线输电装置所具有的相控阵天线(l＝1800mm)中振幅衰减比γ相对于偏差距离g的变化的曲线图。图56是表示在实施方式10所涉及的无线输电装置所具有的相控阵天线(l＝600mm)中振幅衰减比γ相对于偏差角度δ的变化的曲线图。图57是表示在实施方式10所涉及的无线输电装置所具有的相控阵天线(l＝600mm)中振幅衰减比γ相对于偏差距离g的变化的曲线图。图58是表示实施方式10所涉及的无线输电装置根据移动的移动体的位置设定辐射目标位置的一例的图。图59是表示实施方式10所涉及的无线输电装置根据移动的移动体的位置设定辐射目标位置的另一例的图。图60是说明利用实施方式10所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的输电步骤的流程图。图61是说明在实施方式10所涉及的无线输电装置中利用rev法对各元件天线所辐射的电波的元件电场矢量进行计算的步骤的流程图。图62是表示在作为l＝1800mm的动作例中通过实施方式10所涉及的无线输电装置及比较例中所得到的移相偏移值及校正后残留的相位误差的图。图63是在作为l＝1800mm的动作例中对实施方式10所涉及的无线输电装置及比较例中的校正后的电场矢量的振幅的绝对值进行比较的图。图64是表示在作为l＝600mm的动作例中在实施方式10所涉及的无线输电装置及比较例中所得到的移相偏移值及校正后残留的相位误差的图。图65是在作为l＝600mm的动作例中对实施方式10所涉及的无线输电装置及比较例中的校正后的电场矢量的振幅的绝对值进行比较的图。图66是在动作例中、在输电方向ψ0的某些情况下表示在实施方式10所涉及的无线输电装置和比较例中的与元件天线间隔l的变化相对的校正后的电场矢量的振幅的绝对值的图。图67是在动作例中、在移动体的移动速度v0的某些情况下表示在实施方式10所涉及的无线输电装置和比较例中的与元件天线间隔l的变化相对的校正后的电场矢量的振幅的绝对值的图。图68是在动作例中、在移动体的移动速度v0的某些情况下表示在实施方式10所涉及的无线输电装置和比较例中的与元件天线间隔l的变化相对的校正后的电场矢量的振幅的绝对值的图。图69是在动作例中、在移动体的移动方向ξ0的某些情况下表示在实施方式10所涉及的无线输电装置和比较例中的与元件天线间隔l的变化相对的校正后的电场矢量的振幅的绝对值的图。图70是在动作例中、在移动体的移动方向ξ0的某些情况下表示在实施方式10所涉及的无线输电装置和比较例中的与元件天线间隔l的变化相对的校正后的电场矢量的振幅的绝对值的图。
图71是说明使用实施方式11所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的无线输电系统的结构的示意图。图72是说明使用实施方式11所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的无线输电系统的简要结构的图。图73是说明实施方式11所涉及的无线输电装置以及移动体的功能结构的框图。图74是说明利用实施方式11所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的输电步骤的流程图。图75是说明使用实施方式12所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的无线输电系统的结构的示意图。图76是说明使用实施方式12所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的无线输电系统的简要结构的图。图77是说明实施方式12所涉及的无线输电装置以及移动体的功能结构的框图。图78是说明利用实施方式12所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的输电步骤的流程图。图79是说明使用实施方式13所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的无线输电系统的结构的示意图。图80是说明使用实施方式13所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的无线输电系统的简要结构的图。图81是说明实施方式13所涉及的无线输电装置以及移动体的功能结构的框图。图82是说明利用实施方式13所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的输电步骤的流程图。图83是说明使用实施方式14所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的无线输电系统的结构的示意图。图84是说明使用实施方式14所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的无线输电系统的简要结构的图。图85是说明实施方式14所涉及的无线输电装置以及移动体的功能结构的框图。图86是说明利用实施方式14所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的输电步骤的流程图。图87是说明使用实施方式15所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的无线输电系统的结构的示意图。图88是说明使用实施方式15所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的无线输电系统的简要结构的图。图89是说明实施方式15所涉及的无线输电装置以及移动体的功能结构的框图。图90是说明利用实施方式15所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的输电步骤的流程图。图91是说明使用实施方式16所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的无线输电系统的结构的示意图。图92是说明使用实施方式16所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的无线输电系统的简要结构的图。
图93是说明实施方式16所涉及的无线输电装置以及移动体的功能结构的框图。图94是说明利用实施方式16所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的输电步骤的流程图。图95是说明使用实施方式17所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的无线输电系统的结构的示意图。图96是说明使用实施方式17所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的无线输电系统的简要结构的图。图97是说明实施方式17所涉及的无线输电装置以及移动体的功能结构的框图。图98是说明利用实施方式17所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的输电步骤的流程图。图99是说明使用实施方式18所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的无线输电系统的结构的示意图。图100是说明使用实施方式18所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的无线输电系统的简要结构的图。图101是说明实施方式18所涉及的无线输电装置以及移动体的功能结构的框图。图102是说明利用实施方式18所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的输电步骤的流程图。图103是说明使用实施方式16所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的无线输电系统的结构的示意图。图104是说明使用实施方式19所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的无线输电系统的简要结构的图。图105是说明实施方式19所涉及的无线输电装置以及移动体的功能结构的框图。图106是说明利用实施方式19所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的输电步骤的流程图。
具体实施方式
12.实施方式1.图1是说明使用本公开所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的无线输电系统的结构的示意图。无线输电装置1例如通过微波等输电电波2，以无线的方式向移动体60(例如利用无人机、其他的无人而在空中移动的移动体等)供电(输电)。无线输电装置1具有发射输电电波2的输电天线50和控制装置10。输电天线50是相控阵天线。控制装置10控制输电天线50。移动体60在其下面具有受电装置3。受电装置3接收输电电波2并变换为功率。由输电电波2发送的功率被移动体60消耗。移动体60具有发送导频信号4的导频发送机5。导频信号5被发送以向无线输电装置1通知移动体60(严格地说是受电装置3)存在的方向。无线输电装置1具有接收导频信号5的导频天线6以及求出导频信号4到来的到来方向的到来方向检测装置7(图2所示)。无线输电装置1沿朝向到来方向的方向辐射输电电波2。为了进行执行rev法所需的通信，移动体60具备移动体通信机20，无线输电装置1具备通信机30。导频天线6例如设置在输电天线50的开口面的中央。到来方向也是从无线输电装置1观察时移动体60存在的方向即存在方向。到来方向检测装置7是决定存在方向的存在方向决定部。移动体
通信机20和通信机30通过电波进行通信。用于通信的电波称为通信电波。
13.参照图2，说明无线输电装置1及移动体60的结构。图2是说明使用实施方式1所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的无线输电系统的简要结构的图。
14.无线输电装置1通过输电天线50向移动体60辐射输电电波2。作为相控阵天线的输电天线50具有多个元件天线8、针对每个元件天线8设置的元件模块9、发送信号生成部11以及分配电路12。元件天线8辐射对相位和振幅进行了调整的元件电波2e(未图示)。元件天线8以决定的间隔配置成二维的格子状。各元件天线8辐射具有与相邻的元件天线8的间隔对应的相位差的元件电波2e。然后，作为整个输电天线50，沿输电方向辐射输电电波2(也称为输电波束)。元件天线8辐射的元件电波2e是输电电波2的一部分。元件天线8辐射输电电波2。
15.输电方向是从输电天线50辐射输电波束的辐射方向。输电方向决定为朝向移动体60存在的方向(存在方向)的方向。元件模块9调整提供给元件天线8的元件发送信号的相位和振幅。发送信号生成部11生成各元件天线8
p
作为元件电波2e
p
所辐射的已决定的频率的发送信号。分配电路12分配由发送信号生成部11生成的发送信号并将其输入到各元件模块9。无线输电装置1具有用于控制各元件模块9的控制装置10。
16.各元件模块9具有移相器13和放大器14。移相器13使发送信号的相位仅变化指令值。移相器13以决定的步长使相位离散地变化。使相位变化的步长即相位分辨率由移相器13能用于表示相位值的比特数来决定。移相器13设为7比特移相器。移相器13以360
°
/27＝360
°
/128＝2.8125
°
的步长使相位旋转。移相器13也可以是使相位连续变化的装置。放大器14以指定的放大率放大发送信号。控制装置10具有时刻装置15，移动体60具有时刻装置16。时刻装置15和时刻装置16以需要的精度获取时刻同步。例如，gps接收机能够用于时刻装置15和时刻装置16。
17.移动体60具有受电装置3、导频发送机5、监视天线17、检波器18、机载控制装置19、数据存储装置21和移动体通信机20。监视天线17是用于测量输电电波2的振幅等的天线。监视天线17是接收输电装置1所辐射的电波的测量用天线。检波器18对监视天线17所接收到的电波进行检波，并测量电波的相位、振幅。检波器18生成检波数据71。检波数据71是表示监视天线17接收的电波的相位、振幅的数据。检波数据71与测量出的时刻相关联。测量出的时刻是在测量出的时间点由时刻装置16输出的时刻数据72。机载控制装置19对检波器18进行控制并对测定出的检波数据71进行管理。数据存储装置21是存储检波数据71等的存储装置。移动体通信机20是与控制装置10通信的通信机。
18.无线输电装置1包括导频天线6和到来方向检测装置7，以接收导频信号4并决定到来方向。导频天线6接收导频信号4并生成导频接收信号。导频天线6具有指向性。
19.到来方向检测装置7具有导频天线支架22、导频天线控制部23和导频接收机24。导频天线支架22支承导频天线6，使得能够变更导频天线6的指向方向。导频天线控制部23控制导频天线支架22，以使得导频天线6的指向方向朝向导频信号4的到来方向。导频接收信号被输入到导频接收机24。导频接收机24通过单脉冲测角来处理导频接收信号，并输出表示导频信号4的到来方向与导频天线6的指向方向之差的单脉冲误差信号。导频天线控制部23决定导频天线6的指向方向的指令值，使得单脉冲误差信号接近于零。导频天线控制部23控制导频天线支架22，使得指令值与导频天线6的实际指向方向之差接近于零。导频天线6
的指向方向的指令值与导频信号4的到来方向平行或具有微小误差。因此，导频天线控制部23向控制装置10通知导频天线6的指向方向的指令值作为导频信号4的到来方向。控制装置10进行控制，使得无线输电装置1沿朝向到来方向的方向辐射输电电波2。另外，导频信号4从移动体60存在的方向到来，因此导频信号4的到来方向是移动体60的存在方向。到来方向检测装置7是用来决定移动体存在的方向即存在方向的存在方向决定部。
20.通常的rev法是在测量天线的位置被固定的状态下执行的，上述测量天线用于接收输电天线辐射的电波。因此，在将输电波束固定在测量天线存在的方向上的状态下，使一部分移相器的移相量发生变化。以往，即使在移动体60移动时执行rev方法，也通过固定输电波束的方向来执行rev法。当通过固定输电波束的方向来执行rev法时，由于移动体60移动，测量天线受电的功率发生变化，rev法的精度劣化。
21.参照图3和图4，说明在对正在移动的移动体执行rev法时，输电波束跟踪移动体和不跟踪移动体时的动作。图3是输电波束不跟踪移动体的情况，图4是跟踪移动体的情况。在图3和图4中，上侧表示移动体存在的方向(简称为移动体方向)和输电方向(辐射输电波束的方向)的时间变化，下侧表示测量天线测量的受电强度的时间变化。对图3进行说明。从执行上次的rev法开始，随着时间的推移，各元件的相位误差发生变化，在输电电波的波束形成中产生误差，受电强度降低。当受电强度小于阈值时，再次执行rev法。阈值可以以执行rev法后的受电强度为基准来决定，也可以是不取决于受电强度的固定值。标号90所示的期间是执行rev法的期间。
22.移动体方向91随着时间平滑地变化。在不执行rev法的期间内，控制输电方向92，使得输电方向92和移动体方向91之差变得微小。由于移相器13离散地变更相位，因此输电方向92呈阶梯状发生变化。在图3中，在执行rev法的期间90中，输电方向92被固定在rev法开始时间点的移动体方向上。另外，在执行rev法的期间90，可以将输电方向92固定在与rev法开始时间点的移动体方向不同的方向上。在即使在执行rev法的过程中输电波束也跟踪移动体的情况的图4中，输电方向92a在执行rev法的期间90也呈阶梯状发生变化，使得与移动体方向91之差减小。
23.在rev法中，相位由一部分元件天线8辐射的元件电波2e来变更。因此，由测量天线测量的受电强度93在执行rev法的期间90变动。当执行rev法的期间90结束时，由各元件天线8
p
辐射的元件电波2e
p
的相位误差减小，因此受电强度93成为大于期间90的前一值的值。
24.在图3中，受电强度93在执行rev法的期间90变动，同时移动平均值降低。其原因是，由于输电方向93不跟踪移动体方向91，因此输电方向93与移动体方向91发生偏差。因此，在执行rev法的期间90，受电强度93降低。
25.与此相对，在图4中，由于输电方向92a跟踪移动体方向91，所以在执行rev法的期间90，受电强度93a的移动平均值不降低。另外，由于利用rev法使得相位误差的调整精度提高，因此执行rev法之后的受电强度93a大于接收强度93。
26.在执行rev法的过程中固定输电方向的图3的情况下，由于利用rev法使得相位误差的调整精度较差，因此执行rev法后的受电强度93小于图4所示的受电强度93a。因此，直到受电强度变为阈值以下为止的期间比执行rev法的过程中输电方向跟踪移动体60的情况要短。因此，实施rev法的周期变短。由于rev法执行过程中输电能力降低，因此，如果频繁实施rev法，则输电效率就会降低。
27.如图4所示，在无线输电装置1中，输电波束在执行rev法的过程中也跟踪移动体60。参照图5，说明无线输电装置1及移动体60的功能结构。图5是说明实施方式1所涉及的无线输电装置以及移动体的功能结构的框图。控制装置10生成要发送到移动体60的数据获取命令73。数据获取命令73是用于向机载控制装置19发出指示以获取电场变化数据的命令。电场变化数据是表示通过执行rev法所得到的由监视天线17测量的电场矢量的变化的数据。电场矢量是表示输电电波2的振幅和相位的矢量。数据获取命令73从控制装置10被发送到搭载在移动体60上的机载控制装置19。当接收到数据获取命令73时，机载控制装置19设定由数据获取命令73指定的测量期间。测量期间设定在预定执行rev法方案74(后述)的期间内。测量期间可以是一个期间，也可以是分成多个的期间。检测器18在至少包含测量期间的期间，测量由监视天线17接收的电波的电场矢量。可以将电场矢量作为由振幅和相位表示的矢量来测量，也可以仅测量电场矢量的振幅。电场矢量的振幅称为电场强度。例如，可以在每个测量期间内发送数据获取命令73。
28.rev法方案74是为了执行rev法而对在各移相器13中使相位发生变化的量(移相量)的模式进行规定的数据。另外，rev法方案74可以使移相器13的移相量一个一个地变化，也可以在多个移相器13中使相位变化相同的移相量。在rev法方案74中，可以从所有元件天线8辐射元件电波2e，也可以从一部分的元件天线8辐射元件电波2e。rev法方案74可以规定相位操作模式。相位操作模式是在至少一部分元件天线8辐射元件电波2e的状态下改变一部分移相器13来重复使一部分移相器13的移相量变化的模式。使移相量变化的移相器13称为操作移相器。
29.在无线输电装置1中，追随移动的移动体60，沿着移动体60存在的方向使辐射方向变化，同时使用于rev法的一部分元件天线8辐射的电波的相位变化。将rev法方案74中规定的移相量(操作移相量)与用于朝向移动的移动体60变更辐射方向的相位的操作量(方向变更移相量)相加而得到的值成为各移相器13的相位指令值。控制装置10向各元件模块9、即各移相器13和各放大器14提供命令值来进行控制。
30.机载控制装置19将测量出的时间点的时刻数据72添加到由检波器18测量出的电场矢量来生成检波数据71。将在执行rev法方案74的过程中由检波器18测量的检波数据71称为rev法执行时电波数据。检波数据71表示由监视天线17测量的电场矢量的变化。至少在测量期间内测量出的检波数据71存储在数据存储装置21中。在执行rev法方案74的过程中测量出的检波数据71从机载控制装置19被发送到控制装置10。从移动体60发送的用于由控制装置10求出元件电场矢量的数据是电场变化数据。在该实施方式1中，rev法执行时电波数据即检波数据71是电场变化数据。
31.在rev法中，为了使各元件模块9的相位的基准统一(校准)，在至少一部分元件天线8辐射元件电波2e的状态下使一部分移相器13的移相量发生变化，监视天线17重复测量电场矢量的变化。移相量是使从移相器13输出的信号的相位从所输入的信号的相位发生变化的量。根据电场矢量的变化针对每个元件天线8计算元件电场矢量。元件电场矢量是由元件天线8辐射的元件电波2e在监视天线17的位置处生成的电场矢量，其中，元件天线8提供由一个元件模块9输出的发送信号。监视天线17通过接收元件电波2e检测元件电场矢量。在元件电场矢量中，通过监视天线17接收并检测由各元件天线
p
8辐射的元件电波2e
p
。
32.控制装置10根据每个元件天线8的元件电场矢量的相位计算用于使各移相器13的
相位基准统一的移相偏移值77。计算出的移相偏移值77设定在各移相器13中。另外，可以根据每个元件天线8的元件电场矢量的振幅比来调整各放大器14的放大率，以使元件电场矢量的振幅也统一。可以仅求出作为元件电场矢量的相位的元件电场相位，而不是元件电场矢量。
33.控制装置10具有时刻装置15、数据存储部25、rev法是否需要判断部26、rev法执行部27、数据获取命令生成部28、元件电场运算部29、通信机30、相位偏移值计算部31、相位偏移值设定部32、辐射方向决定部33以及电波辐射控制部34。元件电场运算部29具有测量数据分析部35、操作移相量获取部36和元件电场矢量计算部37。
34.数据存储部25存储执行rev法所需的数据以及控制装置10向移动体60输电所需的数据。rev法是否需要判断部26判断是否需要执行rev法。rev法执行部27在执行rev法的过程中控制各元件模块9。数据获取命令生成部28生成向移动体60通知rev法开始执行的数据获取命令73。通信机30与移动体60具有的移动体通信机20进行通信。元件电场运算部29通过rev法计算由各元件天线8
p
辐射的元件电波2e
p
所生成的元件电场矢量。相位偏移值计算部31根据元件电场矢量计算设定在各移相器13中的相位偏移值。辐射方向决定部33根据导频信号4的到来方向来决定辐射方向。电波辐射控制部34控制各模块9以沿辐射方向辐射输电电波2。到来方向是存在方向，即移动体60存在的方向。
35.所谓相位偏移值是从提供给移相器1的相位指令值中减去的值。移相器13使相位仅变化从相位指令值减去相位偏移值后的量。因此，实际上移相器13输出的发送信号中的相位的变化量是从相位指令值减去了相位偏移值后的值。通过从相位指令值减去相位偏移值，当向各元件模块9提供相同的相位指令值时，各元件天线8
p
能够辐射具有相同相位的元件电波2e
p
。
36.通过rev法对各元件天线8
p
辐射的元件电波2e
p
所生成的元件电场矢量之间的相位差进行测定。rev法使元件天线8的某一个所辐射的元件电波2e的相位发生变化，测量由监视天线17接收的电波的电场矢量的振幅(电场强度)的变化。至少包含测量出的电场强度的检波数据71由移动体通信机20发送到控制装置10。表示测量的时刻的时刻数据72被添加到检波数据71。
37.控制装置10根据通过接收到的检波数据71传输的电场矢量的振幅的变化，计算出各元件模块9所对应的元件天线8所辐射的电波的元件电场矢量、与对所有的元件天线8所辐射的元件电波2e进行合成后得到的输电电波2的电场矢量(合成电场矢量)之间的相位差。控制装置10根据元件电场矢量与合成电场矢量之间的相位差计算设定在各移相器13中的相位偏移值。
38.由元件天线8
p
辐射的元件电波2e
p
所生成的元件电场矢量之间的相位差是由于无线输电装置1内部的路径长度的差、各元件天线8与监视天线17之间的距离的差、无线输电装置1周围环境的变化等而产生的。在使用无线输电装置1之前，求出并校正由无线输电装置1内部的路径长度的差引起的相位差。在电波频率电路中，除了路径长度差之外，还存在诸如温度特性的差异等的相位误差分量，因此相位差根据无线输电装置1的温度而变化。无线输电装置1周围环境的变化例如是无线输电装置1周围存在的构造物的影响、传送输电电波2的大气状态的变化等。输电效率由于无线输电装置1的周围环境的变化而产生的相位差而降低。当输电效率降低时，实施rev法求出相位差并进行校正。因此，无线输电装置1的输
电效率能够恢复到本来值。
39.数据存储部25存储rev法方案74、检波数据71、相位操作数据75、元件电场矢量76、相位偏移值77、到来方向数据78、辐射方向数据79和辐射指令值80。
40.rev法方案74规定了使移相量变化以执行rev法的移相器13的顺序、以及在各移相器13中使移相量变化的时间变化的模式即相位操作模式。将用于沿输电方向输电的方向变更移相量加上由rev法方案74决定的操作移相量而得到的值是各移相器13的相位指令值。
41.相位操作图案规定一个序列，该序列在从rev法方案74的开始起的相对时间内使各移相器13的移相量变化。可以针对每个移相器13，在从该移相器13使移相量变化的期间的开始起的相对时间内来表现该移相器13的移相量的变化。一般而言，在rev法方案74中，利用指定时刻的一个或多个基准现象、以及从任意的基准现象起的相对时间内表现时刻的非基准现象来表现相位操作模式。rev法方案可以是仅规定现象的顺序作为位相操作模式等、具有更多的自由度来表现位相操作模式的方案。在本实施方式中使用的rev方案74中，开始是基准现象，而其他现象是非基准现象。
42.数据获取命令73是用于向机载控制装置19发出测量期间的指示的命令，该测量期间是搭载在移动体60上的检波器18测量检波数据71的期间。数据获取命令73例如用开始时刻和从开始时刻起经过的时间来表现测量期间。测量期间可以用开始时刻和结束时刻来表现。数据获取命令73可以是在测量期间的开始和结束的定时发送的命令。
43.检波数据71是由检波器18所生成的电场矢量的带时刻的数据。检波数据71按照决定的每个时间步长来测量。相位操作数据75是根据rev法方案74变化的移相器13的每个时间步长的操作移相量的数据。
44.元件电场矢量76是表示由元件天线8
p
在监视天线17存在的位置处辐射的元件电波2e
p
所生成的电场矢量的数据。将在后面进行说明，元件电场运算部29计算作为元件电场矢量的相位的元件电场相位、以及作为元件电场矢量的振幅的元件电场振幅。元件电场计算部可以仅计算元件电场相位。
45.相位偏移值77是要从移相量即相位指令值减去的数值。移相偏移值77设定在各移相器13中。各移相器13使相位仅变化从相位指令值减去相位偏移值77后而得到的移相量。因此，当对各移相器13提供相同的相位指令值时，由各元件天线8
p
辐射的元件电波2e
p
所生成的元件电场矢量27的相位变得相同。相位偏移值77被计算为每个元件模块9的元件电场相位的差。相位偏移值77是基于每个元件模块9的元件电场相位求出的、用于使元件模块9的相位基准统一的数据。为了计算相位偏移值77，需要计算元件电场相位。此外，如果能够计算元件电场相位，则能够计算相位偏移值77。
46.为了使元件模块9的相位基准统一，可以使用不同于在移相器13中设定相位偏移值的方法。在其他实施方式中也是如此。
47.到来方向数据78是表示导频信号4到来的方向的数据。到来方向检测装置7通过单脉冲侧角法从导频接收信号求出到来方向数据78。辐射方向数据79是指定从输电天线50辐射的电波的方向的数据。辐射指令值80是表示指令值的数据，该指令值指示各移相器13和各放大器14使得电波能够沿着由辐射方向数据79所示的方向辐射。辐射指令值80作为输电控制信号发送到无线输电装置1。
48.rev法是否需要判断部26根据从移动体60周期性地发送的检波数据71来判断是否
需要执行rev法。检波数据71包含受电功率值，该受电功率值是移动体60受电的功率的值。rev法是否需要判断部26在到移动体60的距离为相同程度时的受电功率值比决定的阈值降低得更小时，判断为需要执行rev法。另外，从执行了上次rev法之后经过了决定的时间的情况下，也判断为需要执行rev法。也可以仅根据受电功率值降低到小于阈值和时间经过中的某一个来判断是否需要执行rev法。
49.rev法执行部27使rev法方案74中指定的移相器13的操作移相量发生变化，并生成作为经变化后的结果记录的相位操作数据75。rev法执行部27是rev法相位控制部，其基于rev法方案，在操作移相器中以操作移相量和方向变更移相量相加后的移相量来使发送信号的相位发生变化。rev法执行部27也是相位操作记录部，其生成将基于rev法方案而变化的移相器13的操作移相量的时间变化进行记录的相位操作数据75。rev法方案74也可以不存储在数据存储部25中，而是记述在实现rev法执行部27的程序中的形式。
50.数据获取命令生成部28生成数据获取命令73。通信机30将数据获取命令73发送到机载控制装置19，并接收从机载控制装置19发送的检波数据71。移动体60具有的移动体通信机20接收由控制装置10发送的数据获取命令73，并将检波数据71发送到控制装置10。
51.元件电场运算部29基于rev法方案74、相位操作数据75和检波数据71来计算各移相器13的元件电场矢量76。计算元件电场矢量76的方法是现有技术。例如，专利文献2中所记载。例如，根据在记录在检波数据71中的电场矢量的振幅变为最大或最小的时间点记录在相位操作数据75中的操作移相量、以及电场矢量的振幅的最大值与最小值之比，来计算元件电场矢量。元件电场运算部29是用于针对每个元件模块9求出元件电场相位的rev法分析部。元件电场运算部29的内部结构将在后面进行说明。另外，相位操作数据75是基于rev法方案74而生成的。因此，元件电场运算部29基于rev法方案74和检波数据71来计算各移相器13的元件电场矢量76。
52.相位偏移值计算部31根据各移相器13的元件电场矢量76来计算各移相器13的相位偏移值77。相位偏移值设定部32将相位偏移值77设定在各移相器13中。相位偏移值计算部31和相位偏移值设置部32构成相位基准调整部，该相位基准调整部基于元件电场相位来使元件模块9输出的发送信号的相位的基准统一。
53.辐射方向决定部33基于到来方向数据78决定辐射方向并将其设定为辐射方向数据79。电波辐射控制部34基于辐射方向数据79生成辐射指令值80。在辐射方向未决定、即辐射方向数据79未设定的情况下，电波辐射控制部34不生成辐射指令值80。电波辐射控制部34是将输电天线50的辐射方向朝向存在方向的辐射方向变更部。
54.如图5所示，搭载在移动体60上的数据存储装置21存储测量期间数据70和检波数据71。测量期间数据70是表示记录检波数据71的期间的数据。测量期间数据70由从控制装置10发送的数据获取命令73指示。检波数据71是使监视天线17在由测量期间数据70指定的测量期间中测量出的电场矢量与在测量到电场矢量的时间点的时刻数据72相对应的数据。
55.机载控制装置19具有时刻装置16、检波器控制部61、检波数据时刻添加部62、数据获取命令解释部63和发送数据生成部64。检波数据时刻添加部62将机载控制装置19接收到检波数据71的时刻的时刻数据72添加到检测器18输出的检波数据71中。
56.数据获取命令解释部63从数据获取命令73获取测量期间数据70并将其存储在数据存储装置21中。检波器控制部61控制检波器18，以便在由测量期间数据70指定的测量期
间生成检波数据71。将检波数据71存储于数据存储装置21。
57.发送数据生成部64通过压缩由测量期间数据70规定的测量期间的检波数据71来生成要发送的检波数据71。移动体通信机20接收数据获取命令73，并将由发送数据生成部64生成的检测数据71发送到控制装置10。
58.元件电场运算部29具有测量数据分析部35、操作移相量获取部36和元件电场矢量计算部37。测量数据分析部35分析从机载控制装置19发送的检波数据71，并在每个测量期间中检测电场强度变为最大和最小的时刻以及电场强度的最大值和最小值。操作移相量获取部36在电场强度变为最大和最小的时刻，参照相位操作数据75，在每个测量期间求出操作移相器的操作移相量。电场强度变为最大或最小的时刻是求出操作移相量的时刻，因此也称为移相量检测时刻。
59.元件电场矢量计算部37基于各移相器13的操作移相量来计算每个元件模块9的元件电场矢量。在rev法方案74中，当使移相器13的操作移相量逐个变化时，能够根据各移相器13的操作移相量、以及电场强度的最大值与最小值之比来计算元件电场矢量。当存在使多个移相器13的操作移相量同时变化所测量出的操作移相量时，能够通过解联立方程式等来计算每个元件模块9的元件电场矢量。
60.为了根据移相量检测时刻来求出移相器13的操作移相量，参照相位操作数据75是更为正确的，但也可以参照rev法方案74。在这种情况下，求出从移相量检测时刻减去rev法方案74的开始时刻而获得的相对时间。以相对时间参照由从rev法方案74的开始起的相对时间规定的各移相器13的操作移相量的变化模式，求出移相器13在移相量检测时刻的操作移相量。也可以将rev法方案74中记述的相对时间转换为绝对时间(时刻)，参照在移相量检测时刻转换为绝对时间的rev法方案。
61.考察搭载在移动体60上的受电装置3所受电的功率是如何随着移动体60的移动而变化的。假设以下内容。(a)输电天线50的元件天线8以一维的方式呈直线状排列。(b)输电天线50所输电的功率以远场成立的距离来计算。(c)研究元件天线8排列的方向和输电天线50的正面方向存在的平面内的输电方向的变化。在输电方向与输电天线50的正面方向一致的情况下，输电方向的角度设为0度。(d)设无线输电装置1和受电装置3之间的距离变化小，不考虑受电装置3所受电的功率相对于距离变化的变化。另外，由于无线输电装置1和受电装置3之间的距离是远场成立的距离，因此，无线输电装置1和受电装置3之间的距离变化在所有的元件天线8中以相同的方式发生。因此，无线输电装置1与受电装置3之间的距离变化不会使各元件天线8
p
辐射的元件电波2e
p
的相位差发生变化。
62.作为表现输电天线50的特性的变量，定义以下变量。n：输电天线50的元件天线8的个数。nm：n的中间值。nm＝(n+1)/2。f：输电的输电电波2的频率。λ：输电的输电电波2的波长。λ＝c/(2π*f)。c是光速。l：元件天线8之间的距离。
nd：能在移相器13中变化的相位的个数。θd：移相器13中使相位发生变化的步长。θd＝2π/nd[rad]p：对元件天线8的下标。相邻的元件天线8的编号p是连续的。φp：编号为p的元件天线8
p
辐射的元件电波2e
p
所具有的相位误差。rev法中的调整对象。ψ：输电天线50的输电方向。θ
p
：输电方向ψ时，相对于编号p的元件天线8的方向变更移相量。k
p
：相对于方向变更移相量θ
p
的编号p的移相器13中的移相量。δ：与输电方向ψ的偏差角度。ε：在偏差角度δ的方向上检测出的相邻元件天线8辐射的元件电波2e所生成的元件电场矢量的相位差γ：在偏差角度δ方向上检测出的电场矢量的振幅相对于在输电方向ψ上检测出的电场矢量的振幅之比。称为振幅衰减比。
[0063]
在输电方向ψ上输电时，各元件天线8
p
辐射的元件电波2e
p
的方向变更移相量θ
p
如下。另外，在各移相器13p中，设相位误差φp＝0。θ
p
＝(2*π)*(p-nm)*(l/λ)*sin(φ)p＝1，
…
，n
ꢀꢀꢀ
(1)在移相器13中以θd步长来使相位发生变化，因此，k
p
决定如下，使得|θ
p-k
p
*θd|≤(θd/2)成立。这里，int(x)是返回实数x以下的最大整数的函数。k
p
＝int((θ
p
/θd)+0.5)
ꢀꢀꢀ
(2)
[0064]
在与输电方向ψ仅偏离角度δ的方向(ψ+δ)上检测出的、相邻元件天线8辐射的元件电波2e所生成的元件电场矢量的相位差ε如下。ε＝(2*π)*(l/λ)*(sin(φ+δ)-sin(φ))
ꢀꢀꢀ
(3)在式(3)中，将δ设得微小，用sin(δ)≈δ和cos(δ)≈1来近似如下。ε＝(2*π)*(l/λ)*cos(ψ)*δ
ꢀꢀꢀ
(4)
[0065]
在方向(ψ+δ)上检测出的电场矢量的振幅除以在输电方向ψ上检测出的电场矢量的振幅而得到的值即振幅衰减比γ能够计算如下。另外，假设在移相器13中以θd步长使相位发生变化而导致的输电效率的降低在输电方向ψ上为零。γ＝(1/n)*∑exp(j*(p-nm)*ε)
ꢀꢀꢀ
(5)在式(5)等中，∑表示取在p＝1、
…
、n时的和。在式(5)中，不是p*ε而是(p-nm)*ε的理由是由于合成电场矢量的相位不会因相位差ε而发生变化。根据式(5)，γ的绝对值|γ|能够计算如下。
[0066]
作为相控阵天线即输电天线50，在n＝10、f＝5ghz、λ＝60mm、l＝60mm、nd＝128、θd＝2.8125度的情况下进行研究。表示在输电方向ψ＝0度、30度、60度的情况下振幅衰减比γ相对于偏差角度δ的变化的曲线如图6所示。ψ＝0度的曲线图用实线表示，ψ＝30度的曲线图用虚线表示，ψ＝60度的曲线图用单点划线表示。在ψ＝0度的情况下，振幅衰减为一半的半
值幅度(半值全幅度)约为6.8度。ψ变得越大，半值幅度变得越大。在ψ＝30度的情况下，半值幅度约为8.0度。在ψ＝60度的情况下，半值幅度约为14.1度。当超过ψ＝30度时，相对于ψ的增加幅度，半值幅度的增加程度变大。对于输电波束的幅度，偏差角度δ＞0的一侧大于δ＜0的一侧。δ＞0的一侧是相对于正面方向的角度变大的一侧。
[0067]
为了记述对移动的移动体60输电的条件，定义以下变量。另外，假设输电天线50以正面方向朝向天顶的方式设置。ψ：从无线输电装置1朝向移动体60的方向。朝向天顶的情况下，ψ＝0度。在ψ＞0的情况下，移动体60存在于无线输电装置1的前方。将ψ称为高度角。ψ0：在rev法开始时间点的输电方向ψ。g：从无线输电装置1到移动体60的距离。g0：在rev法开始时间点的距离g。v0：移动体60的速度。固定值。ξ0：移动体60的移动方向与朝向天顶的方向之间的角度差。固定值。朝向天顶的情况下，ξ0＝0度。t：从rev法开始时间点起的经过时间。p
t
：移动体60在时间t的位置。以无线输电装置1的位置为基准。p0：移动体60在rev法开始时间点(t＝0)的位置。
[0068]
关于到移动体60的距离和方向，以下成立。图7示出说明表现移动体和无线输电装置的位置关系的变量的图。在图7中，用单点划线表示朝向天顶的方向。式(7)是关于移动体60的高度的式子，式(8)是关于移动体60的水平方向的距离的式子。g0*sin(φ0)+v0*t*sin(ξ0)＝g*sin(φ)
ꢀꢀꢀ
(7)g0*cos(φ0)+v0*t*cos(ξ0)＝g*cos(φ)
ꢀꢀꢀ
(8)根据式(7)及式(8)，能够在下式中计算g及ψ。φ＝sin-1
((g0*sin(φ0)+v0*t*sin(ξ0))/g)
ꢀꢀꢀ
(10)
[0069]
作为用于说明rev法的处理的变量，定义以下。td：在执行rev法的过程中元件天线8辐射的元件电波2e是所指令的操作移相量的时间长度。m：从rev法的开始起在各元件模块9中使操作移相量发生变化的累积次数。成为t＝m*td。θ
rp
：执行rev法的过程中相对于编号q的移相器13的相位指令值。q：通过rev法使相位发生变化的元件天线8的编号。r：利用rev法来指定在编号q的元件天线8中变化的相位的编号。e0：一个元件天线8辐射的元件电波2e所生成的元件电场矢量的振幅。e
p
：编号p的元件天线8
p
辐射的元件电波2e
p
所生成的受电装置3的位置处的元件电场矢量。
esum：所有元件天线8辐射的元件电波2e所生成的受电装置3的位置处的元件电场矢量。θsum：电场矢量esum的相位。
[0070]
在rev法中，以q＝1、
…
、n的顺序使用编号q的元件天线8q，每隔时间td，以r＝1、
…
、nd的顺序使相位仅变化r*θd。另外，控制各元件天线8
p
辐射的元件电波2e
p
的相位，使得能够朝向输电方向ψ来辐射元件电波2e
p
。在时间t＝m*td，各移相器13中的相位指令值θ
rp
如下。式(11-1)及式(11-2)所示的k
p
*θd为方向变更移相量，r*θd是操作移相量。另外，k
p
能够根据式(2)和式(1)来计算。ψ能够根据式(10)和式(9)来计算。p≠q
で
、θ
rp
＝k
p
*θd
ꢀꢀꢀ
(11-1)p＝q
で
、θ
rp
＝(k
p
+r)*θd
ꢀꢀꢀ
(11-2)这里，q和r与m具有以下关系。mod(x，y)是返回将自然数x除以自然数y时的余数的函数。m每增加nd，q就增加1。m每增加1，r就增加1。当r＝nd时，接着r＝1。q＝int((m-1)/nd)+1
ꢀꢀꢀ
(12)r＝mod((m-1)，nd)+1
ꢀꢀꢀ
(13)这里，在每隔10msec更新方向变更移相量的情况下，进行模拟。
[0071]
编号p的元件天线8
p
辐射的元件电波2e
p
的相位相对于方向变更移相量θ
p
，存在以下3种差异。(a)编号p的元件天线8
p
辐射的元件电波2e
p
所具有的相位误差φp。(b)以θd的整数倍来近似θp的误差。(c)在执行rev法的过程的基础上的操作移相量r*θd。因此，元件电场矢量e
p
和esum能够如下计算。e
p
＝e0*exp(j(φp+θ
rp-θ
p
))
ꢀꢀꢀ
(14)esum＝ze
p
＝e0*zexp(j(φp+θ
rp-θ
p
)
ꢀꢀꢀ
(15)θsum＝sin-1
(∑sin(φp+θ
rp-θ
p
)/|e sum|)
ꢀꢀꢀ
(17)
[0072]
作为比较例，研究在执行rev法的过程中不跟踪移动体60的情况。定义以下变量。θ
0p
：输电方向ψ0时，相对于编号p的元件天线8的方向变更移相量。k
0p
：相对于方向变更移相量θ
0p
的、编号p的移相器13中的移相量。ε2：输电方向ψ中检测出的、相邻的元件天线8
p
辐射的元件电波2e
p
所生成的元件电场矢量的相位差。e2
p
：执行rev法的过程中不跟踪移动体60的情况下，编号p的元件天线8
p
辐射的元件电波2e
p
所生成的元件电场矢量。e2sum：执行rev法的过程中不跟踪移动体60的情况下，所有元件天线8辐射的元件电波2e所生成的元件电场矢量。θ2sum：电场矢量e2sum的相位。
[0073]
θ
0p
、k
0p
及ε2可以计算如下。θ
0p
＝(2*π)*(p-nm)
*(l/λ)*sin(φ0)p＝1，
…
，n
ꢀꢀꢀ
(18)k
0p
＝int((θ
0p
/θd)+0.5)
ꢀꢀꢀ
(19)ε2＝(2*π)*(l/λ)*(sin(φ)-sin(φ0))
ꢀꢀꢀ
(20)
[0074]
在式(20)中代入式(7)时，如下。ε2＝(2*π)*(l/λ)*(1/g)*((g
0-g)*sin(φ0)+v0*m*td*sin(ξ0))
ꢀꢀꢀ
(21)
[0075]
在执行rev法的过程中不跟踪移动体60情况下，时间t＝m*td时各移相器13中的相位指令值θ
rp
如下。p≠q
で
、θ
rp
＝k
0p
*θd
ꢀꢀꢀ
(22-1)p＝q
で
、θ
rp
＝(k
0p
+r)*θd
ꢀꢀꢀ
(22-2)
[0076]
e2
p
和e2sum可以用以下式计算。e2
p
＝e0*exp(j(φp+θ
rp-θ
0p
+(p-nm)*ε2)
ꢀꢀꢀ
(23)e2sum＝∑e2
p
＝e0*∑exp(j(φp+θ
rp-θ
0p
+(p-nm)*ε2)
ꢀꢀꢀ
(24)θ2sum＝sin-1
(∑sin(φp+θ
rp-θ
0p
+(p-nm)*ε2)/|e2sum|)
ꢀꢀꢀ
(26)
[0077]
输电天线50以二维的方式排列元件天线8。考察元件天线8排列的方向和移动体60的轨迹不在一个平面上的情况。在此，在输电天线50中排列元件天线8的方向与南北方向及东西方向一致的情况下进行研究。定义以下变量。另外，移动体60在沿决定的方向延伸的直线上移动。ψ
az
：从无线输电装置1朝向移动体60的方向的方位角分量。朝向北的情况下，ψ
az
＝0。在顺时针方向上，ψ
az
＞0。称为方位角。ψ
el
：从无线输电装置1朝向移动体60的方向的仰角分量。朝向天顶的情况下，ψ
el
＝0。称为高度角。ψ
az0
：在rev法开始的时间点，从无线输电装置1朝向移动体60的方向的方位角分量。ψ
el0
：在rev法开始的时间点，从无线输电装置1朝向移动体60的方向的高度角。v0：移动体60的速度。固定值。ξ
az0
：移动体60的移动方向与南北方向之间的角度差。ξ
el0
：移动体60的移动方向与朝向天顶的方向之间的角度差。
[0078]
关于到移动体60的距离和方向，以下成立。关于移动体60的南北方向的位置，式(27)成立。g0*sin(φ
el0
)*cos(φ
az0
)+v0*t*sin(ξ
el0
)*cos(ξ
az0
)＝g*sin(φ
el
)*cos(φ
az
)
ꢀꢀꢀ
(27)关于移动体60的东西方向的位置，式(28)成立。
g0*sin(φ
el0
)*sin(φ
az0
)+v0*t*sin(ξ
el0
)*sin(ξ
az0
)＝g*sin(φ
el
)*sin(φ
az
)
ꢀꢀꢀ
(28)关于移动体60存在的高度，式(29)成立。g0*cos(φ
el0
)+v0*t*cos(ξ
el0
)＝g*cos(φ
el
)
ꢀꢀꢀ
(29)
[0079]
从式(27)～(29)，得到以下。9)，得到以下。9)，得到以下。
[0080]
在输电天线50中，n2个元件天线8在纵向和横向上分别排列n个。元件天线8的间隔在纵向和横向上设为相同的l。定义以下的变量，以考察为了向输电方向(ψ
az
，ψ
el
)辐射输电电波2而提供给各元件天线8的移相量。xp：元件天线8的横向(东西方向)上的下标。yp：元件天线8的纵向(南北方向)上的下标。θ
xp，yp
：输电方向(ψ
az
，ψ
el
)时，相对于编号(xp，yp)的元件天线8的方向变更移相量。k
xp，yp
：相对于方向变更移相量θ
xp，yp
的编号(xp，yp)的移相器13中的移相量。
[0081]
θ
xp，yp
和k
xp，yp
能用下式来计算。θ
xp，yp
＝(2*π)*(l/λ)*sin(φ
el
)*((xp-nm)*sin(φ
az
)+(yp-nm)*cos(φ
az
))
ꢀꢀꢀ
(33)k
xp，yp
＝int((θ
xp，yp
/θd)+0.5)
ꢀꢀꢀ
(34)
[0082]
对动作进行说明。图8是说明利用实施方式1所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的输电步骤的流程图。在步骤s01中，无线输电装置1向输电方向(ψ
az
，ψ
el
)辐射输电电波2。移动体60所具有的受电装置3接收输电电波2。
[0083]
更具体地说明基于输电电波2的输电的处理。控制装置10计算对各元件模块9的相位及振幅的指令值。对各元件模块9的相位和振幅的指令值以使输电天线50的辐射方向朝向输电方向的方式进行计算。输电控制信号是每个元件模块的相位和振幅的指令值。各元
件模块9根据输电控制信号生成调整了相位和振幅的元件发送信号，从分别对应的元件天线8
p
辐射作为元件电波2e
p
。从各元件模块9提供发送信号的元件天线8
p
辐射根据输电方向而调整了相位的元件电波2e
p
，从而能够增强沿输电方向辐射的输电电波2。另外，调整各元件天线8
p
辐射的元件电波2e
p
的振幅，从而能够使波束形状成为更优选的形状。由此，无线输电装置1能够沿输电方向高效率地输电。
[0084]
在步骤s02中，将受电装置3接收到的输电电波2转换为功率，消耗为用于移动体60移动的动力等。并行地执行无线输电装置1和移动体60之间的功率的收发电(s01)和在移动体60中的受电的功率的消耗(s02)。关于在某个时间点无线输电装置1输电的功率，按照s01、s02的顺序进行，因此在流程图中，表现为在s01之后执行s02。
[0085]
与s01和s02并行地，在步骤s03中，检查移动体60向无线输电装置1发送受电功率值的定时。移动体60所受电的受电功率值例如每隔30秒发送给无线输电装置1。在不是发送受电功率值的定时的情况下(s03中的“否”)，返回s03。
[0086]
在是发送受电功率值的定时的情况下(s03中的“是”)，在步骤s04中，移动体60将受电功率值发送给控制装置10，控制装置10接收受电功率值。在步骤s05中，根据受电功率值的时间推移，控制装置10判断是否需要执行rev法。在判断为不需要执行rev法的情况下(s05中的“否”)，返回s03。
[0087]
rev法是否需要判断部26具有针对到移动体60的距离的受电功率值的阈值的表。rev法是否需要判断部26以到当前的移动体60为止的距离g检索该表并获取阈值。然后，检查当前的受电功率值是否小于阈值。在当前的受电功率值降低到小于阈值时，rev法是否需要判断部26判断为需要执行rev法。另外，从执行了上次rev法之后经过了决定的时间的情况下，也判断为需要执行rev法。也可以通过无线输电的移动体来判断是否需要执行rev法。
[0088]
在判断为需要执行rev法的情况下(s05中的“是”)，在步骤s06中执行rev法。通过rev法，计算各元件天线8
p
辐射的元件电波2e
p
所引起的元件电场矢量之间的相位差，并计算用于补偿相位差的相位偏移值。在步骤s07中，将通过rev法得到的相位偏移值设定在各移相器13中。执行s07后，返回s03。
[0089]
与s01～s02及s03～s07并行地执行步骤s11～s13的处理。在s11中，移动体60具有的导频发送机5发送导频信号4。无线输电装置1具有的导频天线6接收导频信号4，生成导频接收信号。在步骤s12中，到来方向检测装置7通过单脉冲侧角检测导频接收信号，检测导频信号4的到来方向78。在步骤s13中，辐射方向决定部33基于到来方向78来决定输电方向(ψ
az
，ψ
el
)。输电方向设为到来方向的相反方向。也可以基于到来方向和移动体60的移动速度，预测经过决定的时间后的移动体60的位置，将朝向预测的位置的方向作为输电方向。在s01中输电天线50沿在s13中决定的输电方向(ψ
az
，ψ
el
)辐射输电电波2。
[0090]
执行s13后，返回s11。s11～s13的处理以已决定的周期同步地执行。决定一个周期的长度，以使得即使在移动体60以假设的最大移动速度移动的情况下，一个周期的长度也能在上一次计算出的到来方向与当前的到来反向之差所允许的范围内。
[0091]
从移动体60发送导频信号4，无线输电装置1将输电电波2沿导频信号4到来的方向进行辐射，因此移动体60的受电装置3能够高效率地对输电电波2进行受电。
[0092]
参照图9说明执行rev法的步骤。图9是说明在实施方式1所涉及的无线输电装置中利用rev法对各元件天线所辐射的电波的元件电场矢量进行计算的步骤的流程图。
首先，在步骤s31中，控制装置10向机载控制装置19发送数据获取命令73。
[0093]
在步骤s32中，数据获取命令解释部63解释数据获取命令73，并将指定数目的用于指定开始和结束测量的时刻的测量期间数据70存储在数据存储装置21中。用变量tp表现第p个测量期间。在步骤s33中，设p＝0，rev法执行部27在各移相器13的移相量中仅设定方向变更移相量。测量期间tp是包含一个rev法单位期间的期间。在图9所示的流程图中，设定一个数据获取命令73所需的所有测量期间tp。一个数据获取命令73可以执行至少一个测量期间tp。
[0094]
在步骤s34中，设p＝p+1，rev法执行部27按照rev法方案74中指定的顺序选择一个移相器13。所选择的移相器13标记为移相器13p。移相器13p是作为使移相量发生变化的一部分移相器的操作移相器。在步骤s35中，rev法执行部27基于rev法方案74在测量期间tp使移相器13p的操作移相量发生变化，并记录相位操作数据75。另外，当移相器13p的操作移相量的变更序列完成时，移相器13p的移相量仅为方向变更移相量。在测量期间tp中，执行步骤s36作为与s35并行执行的处理。在s36中，监视天线17接收电波，并测量作为测量期间tp的检波数据71的电场强度cp。
[0095]
在步骤s37中，移动体通信装置20将测量期间tp的电场强度cp从移动体60发送到控制装置10。发送数据生成部64压缩电场强度cp并进行发送，使得能够以较少的数据量发送相同的内容。另外，在s37中发送电场强度cp的处理也可以不等待测量s36中的电场强度cp的处理完成就执行。测量期间tp中的电场强度cp是表示测量期间tp中的电场变化的电场变化数据。在步骤s38中，通信机30接收电场强度cp。
[0096]
在步骤s39中，测量数据分析部35求出在测量期间tp测量出的电场强度cp取最大值cpmax的时刻tpmax和取最小值cpmin的时刻tpmin。可以在输入测量期间tp中的所有电场强度cp之后执行s39，也可以在每次输入电场强度cp时，由元件电场计算部29检测时刻tpmax和时刻tpmin。时刻tpmax和时刻tpmin是作为操作移相器的移相器13p的移相量检测时刻。测量期间tp中的电场强度cp是操作移相器对应电波数据，该操作移相器对应电波数据是rev法单位期间中在移相器13p的操作移相量下的检波数据71的集合。
[0097]
在步骤s40中，操作移相量获取部36参考相位操作数据75，检测在时刻tpmax的移相器13p的操作移相量spmax和在时刻tpmin的移相器13p的操作移相量spmin。
[0098]
在步骤s41中，元件电场矢量计算部37根据操作移相量spmax、操作移相量spmin和电场强度cp的最大值cpmax和最小值cpmin，来计算元件电场矢量ep的相位和振幅。
[0099]
在此，电场强度cp的最大值cpmax与最小值cpmin之比设为r2，操作移相量spmax或操作移相量spmin或平均值设为δ0。δ0是操作移相量。最大值cpmax与最小值cpmin之比称为电场强度变化比。在专利文献2所示的方法中，能够如下计算将相位偏移值x以及元件电场矢量的振幅除以合成电场矢量的振幅而得到的值k。r、p、k是与专利文献2中的变量相匹配的值。r、p、k在本说明书的其他地方以不同的含义使用。x＝tan-1
(sinδ0/(cosδ0+p)
ꢀꢀꢀ
(36)在此，r、p、δ0决定如下。r2＝|c pmax|/|c pmin|
ꢀꢀꢀ
(37)
p＝(r-1)/(r+1)
ꢀꢀꢀ
(38)δ0由以下三个式子中的任一个来决定。无论根据哪个式子，都能够得到0≤δ0＜180范围内的δ0。δ0＝s pmax-180*int(s pmax/180)
ꢀꢀꢀ
(39-1)δ0＝s pmin-180*int(s pmin/180)
ꢀꢀꢀ
(39-2)δ0＝(s pmax-180*int(s pmax/180)+s pmin-180*int(s pmin/180))/2
ꢀꢀꢀ
(39-3)
[0100]
另外，可以使用以下式子简单地计算相位偏移值x。至少可以基于δ0计算相位偏移值x。x＝δ0ꢀꢀꢀ
(40)
[0101]
在步骤s42中，检查是否存在未处理的移相器13。在存在未处理的移相器13的情况下(s42中“是”)，返回到步骤s34。当没有未处理的移相器13时(s42中的“否”)结束。
[0102]
通过执行rev法，计算相位偏移值77并将其设定在各元件模块具有的移相器13中。通过相位偏移值77，能够使各元件模块的相位基准相同(统一)。
[0103]
通过动作例，示出了在执行rev法的过程中输电波束跟踪移动体60的效果。设td＝1.00msec作为rev法的参数。1轮rev法所需的时间为n*nd*td＝10*128*1.00＝1280msec。
[0104]
关于移动体60的参数设为g0＝1000m、ψ0＝0度、v0＝-30m/sec、ξ0＝90度。是移动体60以30米每秒的速度在无线输电装置1的正上方1000米的上空水平移动的情况。另外，在ψ0＞0度的情况下，移动体60沿上升的方向移动。
[0105]
相位误差φ
p
设为以下的模式1。相位误差的单位用度来表示。相位误差φ
p
是用rev法求出的对象。(相位误差的模式1)(φ1，φ2，φ3，φ4，φ5，φ6，φ7，φ8，φ9，φ
10
)＝(-45，51，-36，39，-27，27，-18，15，-9，3)
[0106]
图10示出了在执行动作例中的rev法的过程中输电方向跟踪移动体的、无线输电装置1中的合成电场矢量esum的轨迹。图11示出了在动作例中的无线输电装置1中的合成电场矢量的振幅|esum|和相位θsum的时间变化。在图11中，以在一个元件模块9中变更操作移相量的期间(128msec)为单位来表现时间。将在一个元件模块9中变更操作移相量的期间称为rev法单位期间。图10中，用实线表示第奇数个rev法单位期间的合成电场矢量的轨迹，用虚线表示第偶数个rev法单位期间的轨迹。另外，对rev法的开始和结束的时间点、以及各rev法单位期间的0.25以及0.75的时间点标注菱形。在图11中，振幅的变化用实线表示，相位的变化用虚线表示。在图11中，不实施rev法，即将各移相器13的移相量仅设为方向变更移相量时的振幅|esum0|和相位θsum0也用细的实线或虚线表示。rev法单位期间是操作移相器对应期间，该操作移相器对应期间是对于各操作移相器使各操作移相量变化的期间。
[0107]
在图10所示的轨迹中，方向变更移相量每10msec变更一次，因此合成电场矢量的振幅有突然变化的地方。当相位误差φp不为零时，一个rev法单位期间的合成电场矢量esum成为以偏离实轴的位置为中心的椭圆形。将合成电场矢量esum的一个rev法单位期间的轨迹中心称为单位轨迹中心。在相位误差φp为正的rev法单位期间中，单位轨迹中心的
虚数部分y为正。在相位误差φp为负的rev法单位期间中，单位轨迹中心的虚数部分y为负。相位误差φp的绝对值越大，单位轨迹中心距离实轴(y＝0的直线)越远。在各rev法单位期间，椭圆形轨迹与实轴交叉的位置基本是相同的位置。合成电场矢量轨迹由于在各rev法单位期间中成为操作移相器的移相器13p具有的相位误差φp而发生较大变化。在图11中，如果rev法单位期间发生变化，则振幅|esum|以及相位θsum的变化情况发生较大变化。在追踪移动体时，合成电场矢量的振幅|esum|基本为对固定值加上操作移相量所带来的变化后得到的形状。
[0108]
图12示出了在执行动作例中的rev法的过程中输电方向不跟踪移动体时的、无线输电装置中的合成电场矢量e2sum的轨迹。图13示出了在比较例中的无线输电装置中的合成电场矢量的振幅|e2sum|和相位θ2sum的时间变化。在图13中，没有操作移相量所带来的变动时的振幅|e2sum0|及相位θ2sum0也用细的实线或虚线表示。在输电方向不跟踪移动体的比较例中，由于没有操作移相量所引起的变动时的合成电场矢量的振幅|e2sum0|逐渐降低，因此，e2sum的轨迹随着时间的经过向图12的图中的左侧移动。
[0109]
如图13所示，比较例中的无线输电装置中的合成电场矢量的振幅|e2sum|为了在rev法中变更操作移相器的操作移相量而增减，但也是逐渐减少。比较例中的合成电场矢量的相位θ2sum在波动中逐渐增加。
[0110]
在图14中，放大地示出了在动作例中的无线输电装置1中的合成电场矢量的振幅|esum|和在比较例中的合成电场矢量的振幅|e2sum|的时间变化。在|esum|和|e2sum|中，取最大值和最小值的时间是不同的。因此，在无线输电装置1和比较例中，通过rev法求出的元件电场矢量是不同的。
[0111]
图15是表示在动作例中通过实施方式1所涉及的无线输电装置及比较例所得到的移相偏移值及校正后残留的相位误差的图。图15(a)表示设定的相位误差和相位偏移值，图15(b)表示剩余相位误差。相位误差的设定值用细实线表示，执行rev法的过程中输电方向跟踪移动体(有移动校正)时求出的相位偏移值用粗实线表示，输电方向不跟踪移动体(没有移动修正)时的相位偏移值用粗虚线表示。图15(b)表示从设定的相位误差中减去相位偏移值而获得的剩余相位误差。图15示出了相位偏移值的关于各移相器13p的平均值和剩余相位误差的平均值为零。
[0112]
有移动校正的情况的相位偏移值能够在与设定的相位误差φp之差在5度左右以下时计算出。没有移动校正的情况的相位偏移值在第6个rev法单位期间之后，与通过计算获得的相位偏移值和设定的相位误差φp之差变大。在图中所示的例子中，第6个rev法单位期间发生了-35度左右的误差，第10个rev法单位期间发生了+55度左右的误差。
[0113]
图16是在动作例中对实施方式1的无线输电装置及比较例中的校正后的合成电场矢量的振幅的绝对值进行比较的图。当各元件天线8
p
辐射的元件电波2e
p
的相位统一时，|esum|＝10。在图15所示的相位误差的模式1中，在执行rev法之前，下降到|esum|＝8.6。在有移动校正的rev法中，校正后|esum|＝9.95。在没有移动校正的rev法中，校正后|esum|＝9.33。可知通过在执行rev法的过程中输电方向跟踪移动体，从而能够用rev法高精度地消除相位误差。在执行rev法的过程中输电方向不跟踪移动体的情况下，在执行rev法之后合成电场矢量的幅度仅恢复到比本来的振幅小7％左右的振幅。在执行rev法的过程中输电方向不跟踪移动体时，rev法的精度不够高，rev法的效果也不充分。
[0114]
在实际执行rev法时，相位误差φp在执行rev法之前是不知道的。参照图17至图20说明相位误差φp的模式引起的rev法的精度的差异。图17是说明用于调查实施方式1所涉及的无线输电装置和比较例中的相位误差模式的影响的相位误差模式的图。图18是关于相位误差的三种模式、对实施方式1所涉及的无线输电装置和比较例中的校正后的电场矢量的振幅和功率值相对于移动体的移动速度的变化进行比较并进行示出的图。图19是说明用于调查实施方式1所涉及的无线输电装置和比较例中的相位误差大小的影响的相位误差模式的图。图20是关于相位误差的大小、对实施方式1所涉及的无线输电装置和比较例中的校正后的电场矢量的振幅和功率值相对于移动体的移动速度的变化进行比较并进行示出的图。
[0115]
图17所示的相位误差φp的模式是前面所示的模式1和下面所示的两个模式。图17到图20中，模式1用标号pt1表示，模式2用标号pt2表示，模式3用标号pt3表示。图17中，模式1用实线表示，模式2用虚线表示，模式3用单点划线表示。(相位误差的模式2)(φ1，φ2，φ3，φ4，φ5，φ6，φ7，φ8，φ9，φ
10
)＝(-45，51，-9，3，-36，39，-18，15，-27，27)(相位误差的模式3)(φ1，φ2，φ3，φ4，φ5，φ6，φ7，φ8，φ9，φ
10
)＝(3，-9，15，-18，27，-27，39，-36，51，-45)
[0116]
与移动体相关的条件是g0＝1000m、ψ0＝0度、ξ0＝90度，使移动体的移动速度v0在60到-60(m/sec)的范围内变化。图18中，有移动校正的|esum|以及|esum|2用实线表示，rev法前用虚线表示。关于没有移动校正的|e2sum|以及|e2sum|2，模式1用实线表示，模式2用虚线表示，模式3用单点划线表示。有移动校正的|esum|在各模式以及移动速度|v0|≤60时，可以通过|esum|≥9.88进行计算。没有移动校正的|e2sum|在|v0|较大时降低。|e2sum|在执行rev法前的|esum|以上的范围在模式1中是40＞v0＞-40的范围，在模式2中是40＞v0＞-40，在模式3中是50＞v0＞-50。
[0117]
在|v0|≤35的范围内，由模式的不同所引起的|e2sum|的差在0.14左右以下。|e2sum|变为最大的模式以及变为最小的模式会根据v0的值而发生变化。在|v0|≥40的范围内，由模式的不同所引起的|e2sum|的差变大，根据模式的不同最大产生1左右的差。|e2sum|变为最大的模式以及变为最小的模式即使在v0≥40的范围内也发生变化。
[0118]
相同模式下的相位误差φp的大小的影响如图19及图20所示。将模式2的振幅为2/3的情况设为模式4，将模式2的振幅为1/3的情况设为模式5。图19和图20中，模式4用标号pt4表示，模式5用标号pt5表示。图19中，模式1用实线表示，模式2用虚线表示，模式5用单点划线表示。图20中，执行模式2、模式4、模式5的rev法前的|esum|以及| esum|2用虚线表示。(相位误差的模式4)(φ1，φ2，φ3，φ4，φ5，φ6，φ7，φ8，φg，φ
10
)＝(-30，34，-6，2，-24，26，-12，10，-18，18)(相位误差的模式5)(φ1，φ2，φ3，φ4，φ5，φ6，φ7，φ8，φ9，φ
10
)＝(-15，17，-3，1，-12，13，-6，5，-9，9)
[0119]
在图20中，有移动校正的|esum|在各模式以及移动速度|v0|≤60时，可以通过|esum|≥9.92进行计算。没有移动校正的|e2sum|在v0≤30的范围内各模式的差在0.19左右以下。v0≥30时，各模式下的差变大，差的大小发生变动。在没有移动校正的情况下，无论相位误差的大小如何，相位误差的校正精度都不好。如果移动速度|v0|较大，在没有移动校正的情况下，通过执行rev法，输电效率比rev法前降低。
[0120]
参照图21，考察rev法开始时间点的移动体的存在方向即输电方向ψ0的影响。图21是关于在开始rev法的时间点移动体存在的方向、对实施方式1所涉及的无线输电装置和比较例中的校正后的电场矢量的振幅和功率值相对于移动体的移动速度的变化进行比较并进行示出的图。在图21中，相位误差φp为模式3，g0＝1000m。移动体的移动方向ξ0与输电方向ψ0正交。在以下三种情况下，使移动速度v0在60～-60(m/sec)的范围内变化。情况1：(ψ0，ξ0)＝(0度，90度)情况2：(ψ0，ξ0)＝(15度，105度)情况3：(ψ0，ξ0)＝(30度，120度)
[0121]
图21中，情况1用ψ0＝0度表示，情况2用ψ0＝15度表示，情况3用ψ0＝30度表示。图21中，有移动校正的|esum|以及|esum|2用实线表示，rev法前用虚线表示。关于没有移动校正的|e2sum|以及|e2sum|2，ψ0＝0度用实线表示，ψ0＝15度用虚线表示，ψ0＝30度用单点划线表示。
[0122]
在图21中，有移动校正的|esum|在移动体的输电方向ψ0的各角度以及移动速度|v0|≤60时，可以通过|esum|≥9.94进行计算。没有移动校正的|e2sum|在ψ0＝30度时比在全速度范围内ψ0＝0度及ψ0＝15度时要大。v0＝-35度以及v0＝-40度时，ψ0＝15度时的|e2sum|比ψ0＝0度时的|e2sum|要小。在其他速度中，ψ0＝15度时的|e2sum|比ψ0＝0度时的e2sum要大。可以认为，对于没有相位校正的|e2sum|，|ψ0|越小与|esum|相比下降量越大。|ψ0|越小，执行rev法的过程中输电波束跟踪移动体的效果越大。
[0123]
参照图22，考察在rev法开始的时间点对移动体输电的输电方向ψ0和移动体的移动方向的角度差的影响。图22是关于在rev法开始的时间点移动体存在的方向与移动体的移动方向之间的角度差、对实施方式1所涉及的无线输电装置和比较例中的校正后的电场矢量的振幅和功率值相对于移动体的移动速度的变化进行比较并进行示出的图。在图22中，相位误差φp为模式3，g0＝1000m，ψ0＝0度。在移动体的移动方向ξ0为ξ0＝90度、ξ0＝75度、ξ0＝60度的三种情况下，使移动速度v0在60到-60(m/sec)的范围内变化图22中，有移动校正的|esum|以及|esum|2用实线表示，rev法前用虚线表示。关于没有移动校正的|e2sum|以及|e2sum|2，ξ0＝90度用实线表示，ξ0＝75度用虚线表示，ξ0＝60度用单点划线表示。
[0124]
在图22中，有移动校正的|esum|在各移动方向ξ0的角度以及移动速度|v0|≤60时，可以通过|esum|≥9.94进行计算。没有移动校正的|e2sum|在v0≤15时，ξ0＝90度时和ξ0＝75度时基本相同。差值小于等于0.07左右。除了v0＝60的情况以外，ξ0＝60度时比ξ0＝90度时和ξ0＝75度时都要大。
[0125]
如图18、图20至图22所示，在执行rev法的过程中，通过输电波束跟踪移动体，从而能够不依赖于相位误差φp的模式、在rev法开始的时间点对移动体输电的输电方向ψ0、移动体的移动方向ξ0、移动体的速度v0，而通过rev法使各移相器13p的相位基准统一。其结果，能够将执行rev法后的合成电场矢量的振幅|esum|设为理论上决定的可取得的最大值。
[0126]
在执行rev法的过程中，控制输电电波2的传输方向以使得朝向移动体60的方向。因此，能够高精度地执行rev法，在向移动体输电时，能够沿辐射方向高精度地辐射输电电波2。此外，由于在执行rev法时使用的检波数据71中包含时刻数据72，因此，能够根据时刻数据正确地决定移相量和检波数据71之间的对应关系，从而能够高精度地执行rev法。
[0127]
在执行rev法的过程中，控制输电电波2的传输方向以使得朝向移动体60的方向。通过这样做，能够期待以下效果。(1)减少由于输电方向与移动体60发生偏离而对执行rev法的过程中的接收强度的影响，并且提高对正在移动的移动体执行的rev法的精度。执行rev法后形成的输电波束成为更理想的形状，输电效率提高。(2)通过提高rev法结果的精度，形成更接近理想的波束，避免向不需要的方向辐射输电电波。因此，对其他设备的干扰的影响较小。(3)由于执行rev法后的输电效率变高，因此，能够延长直到受电强度降低到接下来需要执行rev的程度为止的期间。通过执行rev法的间隔变长，执行rev法的期间与应输电的整个期间的比例变小。执行rev法的过程中输电效率降低。通过减少执行rev法的期间与应输电的整个期间的比例，从而提高输电效率。
[0128]
示出了在从无线输电装置到受电装置的距离是远场成立的距离的情况下的模拟结果。即使是比远场成立的距离更短的距离(近场)，通过在执行rev法的过程中控制输电电波2的输电方向以使其朝向移动体60的方向，从而与在执行rev法的过程中不使输电电波2的输电方向发生变化的情况相比，rev法的精度提高。在从无线输电装置到受电装置的距离是成为近场的距离的情况下，可以利用近场中的计算公式来计算受电装置受电的各元件天线8
p
所辐射的元件电波2e
p
的相位差、rev法中的计算等。
[0129]
通过对导频信号4进行脉冲调制，从而可以通过导频信号4从移动体60发送检波数据71。移动体60与控制装置10之间的通信只要能够以所需的速度进行通信，则可以是任意的通信。
[0130]
从移动体60发送导频信号4，无线输电装置1将输电电波2沿导频信号4到来的方向进行辐射，因此移动体60的受电装置3能够高效率地对输电电波2进行受电。
[0131]
也可以不从机载控制装置19发送执行rev法的过程中的检波数据71来作为电场变化数据，而是发送基于检波数据71而生成的电场变化数据。由此，能减少从机载控制装置发送至无线输电装置的数据量。另外，可以使机载控制装置具有元件电场运算部，并由机载控制装置计算元件电场矢量。另外，检波数据71本身也包含在基于检波数据71所生成的电场变化数据中。
[0132]
输电天线还可以具有通过机械驱动变更辐射方向的机构。通过将机械驱动和电变更辐射方向进行组合来变更辐射方向，从而即使移动体更大幅度地移动，也能向移动体输电。
[0133]
虽然针对每个元件天线设置了元件模块，但是可以针对每两个以上的元件天线提供一个元件模块。可以针对决定的个数的元件天线的每一个设置元件模块。以上内容也可适用于其他实施方式。
[0134]
实施方式2.在实施方式2所涉及的无线输电装置中，是输电天线具有多个输电天线单元的情
况。图23是说明使用实施方式2所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的无线输电系统的简要结构的图。无线输电装置1a具有输电天线50a。输电天线50a具有四个输电天线单元51。四个输电天线单元51纵向相邻配置两个，横向相邻配置两个。由四个输电天线单元51构成一个输电天线50a。两个、三个或五个以上的输电天线单元可以构成输电天线。
[0135]
输电天线单元51具有两种类型的元件模块9：初级元件模块9p和次级元件模块9s。输电天线单元51具有一个发送信号生成部11、一个初级元件模块9p、一个分配电路12、以及与元件天线8相同数量的次级元件模块9s。初级元件模块9p和次级元件模块9s是相同的结构，具有移相器13和放大器14。将发送信号生成部11输出的发送信号输入至初级元件模块9p。从初级元件模块9p输出的发送信号由分配电路12分配并被输入到各次级元件模块9s。各次级元件模块9s输出的发送信号被输入到相对应的一个元件天线8。
[0136]
由于利用具有初级元件模块9p和次级元件模块9s的输电天线50a进行输电来执行rev法，因此控制装置10a也变更。图24是说明实施方式2所涉及的无线输电装置以及移动体的功能结构的框图。在控制装置10a中，变更rev法执行部27a、数据存储部25a以及电波辐射控制部34a。rev法执行部27a利用以次级元件模块9s为对象的rev法和以初级元件模块9p为对象的rev法，在次级阶段执行rev法。rev法方案74a能够执行以次级元件模块9s为对象的rev法和以初级元件模块9p为对象的rev法。数据存储部25a存储rev法方案74a。电波辐射控制部34a在初级元件模块9p和次级元件模块9s中分开设定用于沿输电方向辐射输电电波2的移相量。
[0137]
对动作进行说明。图25是说明利用实施方式2所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的输电步骤的流程图。关于图25，对与实施方式1的情况下的图8的不同点进行说明。
[0138]
在判断为需要执行rev法的情况下(s05中的“是”)，在步骤s06a中以次级元件模块9s为对象，执行rev法。通过rev法，计算各元件天线8
p
辐射的元件电波2e
p
所引起的元件电场矢量之间的相位差，并计算用于补偿相位差的次级元件模块9s的相位偏移值。在步骤s07a中，将通过rev法获得的相位偏移值设定在各次级元件模块9s的移相器13中。在步骤s08中，以初级元件模块9p为对象，执行rev法。通过rev法，计算各输电天线单元51辐射的电波所引起的电场矢量之间的相位差，并计算用于补偿相位差的初级元件模块9p的相位偏移值。在步骤s09中，将通过rev法获得的相位偏移值设定在各初级元件模块9p的移相器13中。执行s09后，返回s03。
[0139]
在s06a及s08中执行rev法的步骤与实施方式1的情况下的图9相同。
[0140]
无线输电装置1a与无线输电装置1同样地动作，获得同样的效果。由于即使在执行rev法的过程中输电波束也跟踪移动体60，因此能够提高rev法的精度。
[0141]
实施方式3.实施方式3是将实施方式1变更为能够机械地驱动输电天线来变更输电方向的情况。图26是说明使用实施方式3所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的无线输电系统的结构的示意图。关于图26，对与实施方式1的情况下的图1的不同点进行说明。输电天线50b设置在能够变更方位角的方位角旋转支架52上，并使其开口面倾斜。输电天线50b以使开口面相对于水平面形成例如30度的角度的方式设置在方位角旋转支架52上。图26示出了到来方向检测装置7和控制装置10b也设置在方位角旋转支架52上的情况。到来方向检测装置7和控制装置10b可以不设置在方位角旋转支架52。
[0142]
图27是说明使用实施方式3所涉及的无线输电装置对移动体进行输电的无线输电系统的简要结构的图。关于图27，对与实施方式1的情况下的图2的不同点进行说明。无线输电装置1b具有方位角旋转支架52。方位角旋转支架52能够围绕垂直的方位角旋转轴进行旋转。方位角旋转支架52能够顺时针和逆时针无限旋转。输电天线50b(包含导频天线6)设置在方位角旋转支架52上。当方位角旋转支架52旋转时，输电天线50b和导频天线6以相同方式旋转。控制装置10b还控制方位角旋转支架52。导频天线6可以与输电天线50b分开设置。
[0143]
方位角旋转支架52是通过机械地移动输电天线50b来变更辐射方向的输电天线驱动装置。方位角旋转支架52以水平面作为基准平面，相对于基准平面倾斜地支承输电天线50b。方位角旋转支架52使输电天线s0b围绕垂直于基准平面的旋转轴即方位角旋转轴进行旋转。
[0144]
图28是说明实施方式3所涉及的无线输电装置以及移动体的功能结构的框图。关于图28，对与实施方式1的情况下的图5的不同点进行说明。控制装置10b还具有用于控制方位角旋转支架52的支架控制部38。变更辐射方向决定部33b。
[0145]
定义以下变量，用来说明辐射方向决定部33b和支架控制部38的动作。ψ
azm
：方位角旋转支架52朝向的方位角。ψ
aze
：输电方向相对于输电天线50b的正面方向的方位角分量。φ
aze
＝φ
az-φ
azm
ꢀꢀꢀ
(41)ψ
elm
：方位角旋转支架52的倾斜角度。水平面与输电天线50b的开口面形成的角度。这里设ψ
elm
＝30度。ψ
ele
：输电方向相对于输电天线50b的正面方向的高度角。高度角是输电方向与朝向天顶的方向所形成的角度。φ
ele
＝φ
el-φ
elm
ꢀꢀꢀ
(42)ψ
azmax
：针对|ψ
aze
|的上限值。例如，设为45度。ψ
elmax
：针对高度角ψ
ele
的上限值。例如，设为45度。ψ
elmin
：针对高度角ψ
ele
的下限值。例如，设为-45度。
[0146]
在无线输电装置1b中，导频天线6和到来方向检测装置7以输电天线50b的开口面的方向为基准来检测到来方向。到来方向检测装置7检测到来方向(ψ
aze
，ψ
ele
)。因此，将朝向到来方向(ψ
aze
，ψ
ele
)的方向设为输电电波2的辐射方向(ψ
aze
，ψ
ele
)。当以不利用导频信号的方法来检测移动体的存在方向(ψ
az
，ψ
el
)时，通过式(41)和式(42)将存在方向(ψ
az
，ψ
el
)转换为方向(ψ
aze
，ψ
ele
)。将朝向方向(ψ
aze
，ψ
ele
)的方向设为输电电波2的辐射方向。
[0147]
支架控制部38控制方位角旋转支架52朝向的方向ψ
azm
，使得ψ
aze
和ψ
ele
全部满足下式(43)和式(44)。将全部满足式(43)和式(44)的输电方向(ψ
aze
，ψ
ele
)的范围称为适当角度范围。|φ
aze
|≤φ
aznax
ꢀꢀꢀ
(43)φ
elmin
≤φ
ele
≤φ
elnax
ꢀꢀꢀ
(44)在式(43)中代入式(41)时，如下。|φ
az-ψ
azm
|≤φ
aznax
ꢀꢀꢀ
(45)在式(44)中代入式(42)时，如下。φ
elmin
+φ
elm
≤ψ
el
≤φ
elmax
+φ
elm
ꢀꢀꢀ
(46)
也可以不监视输电方向(ψ
aze
，ψ
ele
)，而监视是否满足式(45)和式(46)的输电方向(ψ
az
，ψ
el
)。
[0148]
可以考虑几种由支架控制部38控制方位角旋转支架52的方法。这里，仅当输电方向(ψ
aze
，ψ
ele
)偏离适当角度范围时，变更方位角旋转支架52的方位角。与使方位角旋转支架52旋转相比，电变更输电方向(ψ
aze
，ψ
ele
)能够更快地变更辐射方向。在ψ
aze
发生大变动之后，可以使方位角旋转支架52缓慢地旋转以使得ψ
aze
接近零。
[0149]
支架控制部38监视ψ
aze
和ψ
ele
，并检查式(43)和式(44)是否成立。在式(43)不满足的情况下，使方位角旋转支架52旋转以使式(43)满足。在ψ
aze
《-ψ
azmax
的情况下，使方位角旋转支架52逆时针旋转。在ψ
aze
＞ψ
azmax
的情况下，使方位角旋转支架52顺时针旋转。方位角旋转支架52旋转直到ψ
aze
＝0度为止。在方位角旋转支架52旋转过程中，控制ψ
aze
和ψ
ele
，使得输电方向朝向移动体60的存在方向。
[0150]
在ψ
ele
＞ψ
elmax
并且不满足式(44)的情况下，意味着移动体60存在于低仰角(高度角ψ
el
大)。除了移动体60移动到具有更高仰角的位置之外，没有其他方法满足式(44)。在检测到ψ
ele
＞ψ
elmax
的情况下，停止向移动体60输电。在检测到ψ
ele
≤ψ
elmax
的情况下，重新开始向移动体60输电。
[0151]
在ψ
ele
＜ψ
elmin
、且不满足式(44)的情况下，使方位角旋转支架52旋转。当方位角旋转支架52旋转180度时，ψ
el
＜0变化为-ψ
el
＞0，从而成为ψ
ele
＝-ψ
el-ψ
elm
＞-ψ
elm
＞ψelmin，满足式(44)。
[0152]
在支架控制部38检测到ψ
ele
＜ψ
elmin
的情况下，使方位角旋转支架52旋转，以使得ψ
aze
＝0、ψ
ele
≥ψ
elmin
。决定方位角旋转支架52的旋转方向，以减小方位角旋转支架52的旋转角度直到ψ
aze
＝0、ψ
ele
≥ψ
elmin
为止。在ψ
aze
≥0的情况下，使方位角旋转支架52逆时针旋转。在ψ
aze
＜0的情况下，使方位角旋转支架52顺时针旋转。在成为ψ
aze
＝0、ψ
ele
≥ψ
elmin
之前，产生|ψ
aze
|＞ψ
azmax
的期间。在|ψ
aze
|＞ψ
azmax
的期间中，停止输电电波2的辐射，并以最高速度使方位角旋转支架52旋转。通过使方位角旋转支架52以最高速度旋转，从而尽可能缩短停止输电电波2的辐射的期间。在|ψ
aze
|≤ψ
azmax
的期间，控制ψ
aze
和ψ
ele
，使得输电方向朝向移动体60的存在方向。
[0153]
输电天线50b能够形成具有低仰角且半值幅度小于输电天线50的输电波束。图29是表示在实施方式3所涉及的无线输电装置所具有的相控阵天线中振幅衰减比γ相对于偏移角度δ的变化的曲线图。图29中示出表示在ψ
aze
＝0度、ψ
el
＝0度、30度、60度的情况下振幅衰减比γ相对于偏差角度δ的变化的曲线图。ψ
el
＝0度的曲线图用实线表示，ψ
el
＝30度的曲线图用虚线表示，ψ＝60度的曲线图用单点划线表示。在ψ
el
＝0度的情况下，半值幅度约为8.0度。在ψ
el
＝30度的情况下，半值幅度约为6.8度。在ψ
el
＝60度的情况下，半值幅度约为8.0度。与图6相比，ψ
el
＝60度时的半值幅度变小。
[0154]
对动作进行说明。图30是说明利用实施方式3所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的输电步骤的流程图。关于图30，对与实施方式1的情况下的图8的不同点进行说明。在决定输电方向(ψ
az
，ψ
el
)的s13之后，追加步骤s14～s16。在s14中，根据输电方向(ψ
az
，ψ
el
)决定输电天线50b的输电方向(ψ
aze
，ψ
ele
)。输电方向(ψ
az
，ψ
el
)与输电方向(ψ
aze
，ψ
ele
)之间存在式(41)和式(42)之间的关系。
[0155]
在步骤s15中，检查输电天线50b的输电方向(ψ
aze
，ψ
ele
)是否在适当角度范围内。在
是适当角度范围内的情况下(s15中的“是”)，返回到s11。在不是适当角度范围内的情况下(s15中的“否”)，在步骤s16中，使方位角旋转支架52旋转，使得输电方向(ψ
aze
，ψ
ele
)在适当角度范围内。执行s16后，返回到s11。
[0156]
参照图31说明将s16中不在适当角度范围内的输电方向(ψ
aze
，ψ
ele
)返回到适当角度范围内的步骤。在步骤s61中，检查是否是ψ
ele
＞ψ
elmax
。在ψ
ele
＞ψ
elmax
(s61中为“是”)的情况下，在步骤s62中停止输电电波2的辐射。在步骤s63中，检查是否是ψ
ele
≤ψ
elmax
。在ψ
ele
≤ψ
elmax
(s63中为“是”)的情况下，在步骤s64中重新开始辐射输电电波2。执行s64后结束。在不是ψ
ele
≤ψ
elmax
(s63中为“否”)的情况下，以决定的周期反复执行s63。
[0157]
在不是ψ
ele
＞ψ
elmax
(s61中为“否”)的情况下，在步骤s65中，检查是否是ψ
ele
＜ψ
elmin
。在是ψ
ele
＜ψ
elmin
(s65中为“是”)的情况下，在步骤s66中决定方位角旋转支架62的旋转方向。在是ψ
aze
≥0的情况下按逆时针方向决定，在是ψ
aze
＜0的情况下按顺时针方向决定。在步骤s67中，使方位角旋转支架62旋转。在步骤s68中，检查是否是|ψ
aze
|≤ψ
azmax
。在是|ψ
aze
|≤ψ
azmax
(s68中为“是”)的情况下，控制ψ
aze
和ψ
ele
，使得输电方向朝向移动体60的存在方向。执行s69后，返回s68。
[0158]
在不是|ψ
aze
|≤ψ
azmax
(s68中为“否”)的情况下，在步骤s70中，停止输电电波2的辐射，使方位角旋转支架62的转速最大。在步骤s71中，检查是否是|ψ
aze
|≤ψ
azmax
。在是|ψ
aze
|≤ψ
azmax
(s71中为“是”)的情况下，在步骤s72中，重新开始辐射输电电波2，使方位角旋转支架62的转速变为通常的速度。在步骤s73中，控制ψ
aze
和ψ
ele
，使得输电方向朝向移动体60的存在方向。在步骤s74中，检查是否是ψ
aze
＝0度。在不是ψ
aze
＝0度(s74中为“是”)的情况下，以决定的周期反复执行s74。在是ψ
aze
＝0度(s74中为“是”)的情况下，在步骤s75中停止方位角旋转支架62的旋转。执行s75后结束。
[0159]
在不是ψ
ele
＜ψ
elmin
(s65中为“否”)的情况下，在步骤s76中，检查是否是|ψ
aze
|＞ψ
azmax
。在不是|ψ
aze
|＞ψ
azmax
(s76中为“否”)的情况下结束。在是|ψ
aze
|＞ψ
azmax
(s76中为“是”)的情况下，在步骤s77中决定方位角旋转支架62的旋转方向。在是ψ
aze
≥0的情况下按逆时针方向决定，在是ψ
aze
＜0的情况下按顺时针方向决定。在步骤s78中，使方位角旋转支架62旋转。在步骤s79中，检查是否是|ψ
aze
|≤ψ
azmax
。在不是|ψ
aze
|≤ψ
azmax
(s79中为“否”)的情况下，以决定的周期反复执行s79。在|ψ
aze
|≤ψ
azmax
(s79中为“是”)的情况下，前进至s73。
[0160]
无线输电装置1b能够利用方位角旋转支架52来变更输电天线50b的方位角，将输电天线50b与水平面倾斜地配置。因此，无线输电装置1b能够在方位角和仰角比无线输电装置1要宽的范围内向移动体60输电。无线输电装置1b能够形成在低仰角的情况下半值宽度比无线输电装置1要窄的输电波束。
[0161]
可以机械地变更输电天线的开口面朝向的方向上的仰角。只要输电天线能够通过机械变更和电变更辐射方向相结合来变更辐射方向即可。
[0162]
实施方式4.在实施方式1中，作为跟踪移动体的手段，采用了在输电侧对受电侧发送的导频信号进行单脉冲跟踪的方法。在实施方式4中，对导频信号进行步进跟踪。在步进跟踪中，一边试探性地变更接收导频信号的导频天线的指向方向一边进行探测，向导频信号的接收强度变大的方向变更输电电波的输电方向。导频天线的指向方向虽然在接收强度降低的方向上也会发生变更，但输电电波的输电方向仅沿接收强度增加的方向进行跟踪。
[0163]
参照图32和图33，说明无线输电装置1c及移动体60的结构。图32是说明使用实施方式4所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的无线输电系统的简要结构的图。关于图32，对与实施方式1的情况下的图2的不同点进行说明。变更到来方向检测装置7c和控制装置10c。到来方向检测装置7c具有信号强度测量器39来取代导频接收机24。信号强度测量器39测量导频接收信号的信号强度。变更导频天线控制部23c。导频天线控制部23c通过步进跟踪来控制导频天线支架22。
[0164]
图33是说明实施方式4所涉及的无线输电装置以及移动体的功能结构的框图。关于图33，对与实施方式1的情况下的图5的不同点进行说明。控制装置10c针对由rev法方案74c指定的移相器13是所指定的移相量的每一个期间发送数据获取命令73c，获取一个检波数据71c。数据存储部25c存储rev法方案74c。
[0165]
将信号强度测量器39测量的导频接收信号的信号强度称为导频信号强度。导频天线控制部23c以前一个周期中的导频天线6的指向方向作为基准方向，将导频天线6的指向方向仅变更在多个方向上临时决定的角度。在导频天线6的指向方向朝向从基准方向变更的方向的状态下，信号强度测量器39测量导频信号强度。导频天线控制部23c将导频信号强度在临时变更的方向中变为最大的方向作为导频天线6的指向方向的新基准方向。导频天线控制部23c重复这样的处理以变更导频天线6的指向方向的基准方向。导频天线控制部23c将导频天线6的指向方向的基准方向作为到来方向通知给控制装置10c。到来方向检测装置7c检测到来方向的周期比到来方向检测装置7要长。
[0166]
控制装置10c将数据获取命令生成部28c和辐射方向决定部33c进行变更。辐射方向决定部33c以比更新到来方向数据79的周期要短的周期来更新辐射方向数据81c。辐射方向决定部33c插补并生成到来方向数据79不存在的时间点的辐射方向数据81c。具体地，辐射方向决定部33c推测到来方向数据79的变化速度，基于推测出的速度来推测到来方向数据79，并更新辐射方向数据81c。
[0167]
针对由rev法方案74c指定的移相器13p所指定的操作移相量(r*θd)即每一个测量期间tpr，r＝1，
…
，nd来生成数据获取命令73c。
[0168]
一个测量期间数据70c是表示测量期间tpr，r＝1，
…
，nd的开始时刻和结束时刻的数据。每当接收到数据获取命令73c时，设定一个测量期间数据70c。控制装置10c具有的数据命令生成部28c每隔测量期间tpr生成数据获取命令73c。机载控制装置19c生成由数据获取命令73c指定的测量期间的电场强度的平均值作为检波数据71。机载控制装置19c将每个测量期间tpr的检波数据71发送到控制装置10c。测量期间tpr是作为操作移相器的移相器13p取得一个操作移相量的期间。
[0169]
对动作进行说明。图34是说明利用实施方式4所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的输电步骤的流程图。关于图34，对与实施方式1的情况下的图8的不同点进行说明。变更步骤s06c、s12c以及s13c。
[0170]
在s06c中，每隔一个测量期间tpr，r＝1，...，nd发送和接收数据获取命令73c和检波数据71，执行rev法。在s12c中，到来方向检测装置7c通过步进跟踪导频信号4来决定导频信号4的到来方向。在s13c中，推测导频信号4的到来方向数据79的变化速度，以比到来方向数据79的更新周期要短的周期来推测并更新辐射方向数据81c。
[0171]
参照图35说明在实施方式4中执行rev法的步骤。关于图35，对与实施方式1的情况
下的图9的不同点进行说明。没有s31、s32，在步骤s33中，设p＝0，rev法执行部27将各移相器13的移相量仅设为方向变更移相量。在步骤s34中，设p＝p+1，r＝0，按照rev法方案中指定的顺序选择一个移相器13p。作为s34c的下一个步骤，在步骤s43中，设r＝r+1。在步骤s44中，控制装置10c每隔测量期间tpr将数据获取命令73c发送到机载控制器19c。在步骤s45，数据获取命令解释部63c解释数据获取命令73c，并将指定开始和结束测量受电电场强度的时刻的一个测量期间数据70c与tpr对应地存储在数据存储装置21c中。
[0172]
作为s45的下一个步骤，在步骤s35c中，rev法执行部27c基于rev法方案74c在测量期间tpr中使移相器13p以取得操作移相量spr的方式变化，记录相位操作数据75。与s35c并行地，在步骤s36c中，监视天线17接收电波，并测量作为测量期间tpr的检波数据71即电场强度cpr。计算测量期间tpr中的电场强度cpr的平均值。
[0173]
在步骤s37c中，移动体通信机20将测量期间tpr的电场强度cpr的平均值从移动体60发送到控制装置10c。测量期间tpr的电场强度cpr是表示测量期间tpr的电场变化的电场变化数据。在步骤s38c中，通信机30接收电场强度cpr。
[0174]
在s38c之后，在步骤s46中，检查r＝nd是否成立。在是r＝nd的情况下，一个移相器13取得所有操作移相量spr。在是r＝nd的情况下(s46中为“是”)，前进至s39。在不是r＝nd的情况下(s46中为“否”)，返回至s43。
[0175]
无线输电装置1c与无线输电装置1同样地动作，获得同样的效果。由于即使在执行rev法的过程中输电波束也跟踪移动体60，因此能够提高rev法的精度。由于使用输出接收信号强度的信号强度测量器39，因此，到来方向检测装置的结构变得简单。因此，能够实现到来方向检测装置的小型化。
[0176]
实施方式5.实施方式5是从实施方式4变更了移动体的跟踪方法的情况。在实施方式4中，作为跟踪移动体的手段，在输电侧对受电侧发送的导频信号进行步进跟踪。在实施方式5中，在导频信号的到来方向附近变更导频天线的指向方向，测定接收强度。根据有意变更的指向方向和受电强度的变化，推测到来方向的误差，并基于推测出的误差来推测最准确的到来方向。实施方式5中的跟踪方法称为附近搜索跟踪。向控制装置10c通知最准确的到来方向。控制装置10c与实施方式4中的控制装置相同。
[0177]
图36是说明使用实施方式5所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的无线输电系统的简要结构的图。关于图36，对与实施方式4的情况下的图32的不同点进行说明。到来方向检测装置7d变更导频天线控制部23d。导频天线控制部23d变更导频天线26的指向方向以使得成为附近搜索跟踪。
[0178]
对动作进行说明。图37是说明利用实施方式5所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的输电步骤的流程图。关于图37，对与实施方式4的情况下的图34的不同点进行说明。在步骤s12d中，到来方向检测装置7d通过附近搜索跟踪来检测导频信号4的到来方向。
[0179]
无线输电装置1d与无线输电装置1同样地动作，获得同样的效果。由于即使在执行rev法的过程中输电波束也跟踪移动体60，因此能够提高rev法的精度。在实施方式5中，也能够使到来方向检测装置的结构简单，能够实现到来方向检测装置的小型化。
[0180]
实施方式6.实施方式6是移动体测定自己的位置和姿势并通知给无线输电装置、无线输电装
置基于移动体的位置和姿势来决定输电方向的情况。实施方式6变更实施方式1。也可以基于实施方式2至实施方式5或其他实施方式进行变更。
[0181]
参照图38和图40，说明无线输电装置1e及移动体60e的结构。图38是说明使用实施方式6所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的无线输电系统的结构的示意图。图39是说明使用实施方式6所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的无线输电系统的简要结构的图。图40是说明实施方式6所涉及的无线输电装置以及移动体的功能结构的框图。在实施方式6中，不需要导频发送机5以及到来方向检测装置。移动体60e不具有导频发射机5。移动体60e具有定位传感器65、姿势传感器66和移动体位置发送部67。定位传感器65测量移动体60e的位置。定位传感器65兼用作时刻装置16。定位传感器65例如是gps接收机。即使不是gps接收机，只要能够测量移动体60e在三维空间中的位置，就能够用作定位传感器65。姿势传感器66测定移动体60e的姿势。移动体位置发送部67执行下述处理，即周期性地向控制装置10e发送由定位传感器65测量出的移动体位置81和由位置传感器66测量出的姿势数据82。在由定位传感器65测量的移动体位置远离受电装置3的位置的情况下，控制装置10e使用由姿势传感器66测量的姿势和表示移动体60e的结构的结构数据来校正移动体位置，并决定受电装置3的位置。在移动体60e较小、并且移动体60e在三维空间中的位置被视为受电装置3的位置的情况下，可以不包括姿势传感器66。
[0182]
移动体60e对数据存储装置21e进行变更。数据存储装置21e还存储移动体位置81和姿势数据82。移动体位置81是由定位传感器65测量的移动体60e的三维位置。姿势数据82是表示由姿势传感器66测量的移动体60e的姿势的数据。
[0183]
控制装置10e具有定位传感器40和移动体位置决定部41。定位传感器40测定无线输电装置1e的位置。定位传感器40兼用作时刻装置15。移动体位置决定部41根据从移动体60e发送的移动体60e的移动体位置和姿势数据来决定移动体60e的位置。当移动体60e的位置决定时，存在方向也被决定，该存在方向是从输电天线50的位置观察的移动体60e存在的方向。移动体位置决定部41是决定存在方向的存在方向决定部。定位传感器40例如是gps接收机。即使不是gps接收机，只要能够测量无线输电装置1e在三维空间中的位置，就能够用作定位传感器40。在无线输电装置1e不移动的情况下，可以没有定位传感器40。
[0184]
在控制装置10e中，对数据存储部25e、辐射方向决定部33e和电波辐射控制部34e进行变更。数据存储部25e具有移动体结构数据83、输电装置位置84、移动体位置81、姿势数据82和受电装置位置85。移动体位置81中记录由定位传感器65测量并从移动体60e发送的移动体60e的位置数据。姿势数据82中记录由姿势传感器66测量并从移动体60e发送的移动体60e的姿势数据。姿势数据82例如是移动体60e朝向的方向(机头方向)。在受电装置位置85中记录由移动体位置决定部41决定的受电装置3的位置。在移动体结构数据83中，记录当从移动体位置81和姿势数据82求取受电装置位置85时使用的、表示移动体60e的结构的数据。移动体结构数据83是表示例如受电装置3的位置存在于比定位传感器65的位置更靠近机头方向后方10m的位置等的数据。数据存储部25e是存储移动体结构数据的移动体数据存储部。
[0185]
移动体位置决定部41是通过使用移动体结构数据83、移动体位置81和姿势数据82来决定受电装置位置85的受电装置位置决定部。在姿势数据82例如是移动体60e的机头方向的情况下，相对于移动体位置81，在姿势数据82所示的方向上由移动体结构数据83指定
的位置关系的位置成为受电装置位置85。输电装置位置84是由定位传感器40测量的无线输电装置1e(严格地说，输电天线50)的位置。移动体位置决定部可以决定由定位传感器65测量的移动体位置。输电装置位置84是输电天线50的位置即输电天线位置。
[0186]
辐射方向决定部33e基于受电装置位置85和输电装置位置84来决定朝向受电装置3的输电电波2的辐射方向(输电方向)。电波辐射控制部34e还利用无线输电装置1e与受电装置3之间的距离(输电距离)来决定由各元件天线8
p
辐射的元件电波2e
p
的相位和振幅，并且控制各元件模块9以达到决定的相位和振幅。对于远场的情况，可以不使用输电距离。另外，当输电距离不能视为远场时，还需要考虑输电距离来决定各元件天线8
p
辐射的元件电波2e
p
的相位和振幅。
[0187]
对动作进行说明。图41是说明利用实施方式6所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的输电步骤的流程图。关于图41，对与实施方式1的情况下的图8的不同点进行说明。取代s11～s13，具有步骤s21～s26。在步骤s21中，移动体60e具有的定位传感器65测量移动体60e的位置即移动体位置81，姿势传感器66测量姿势数据82。在步骤s22中，移动体60e发送移动体位置81和姿势数据82，并由控制装置10e接收。在步骤s23中，移动体位置决定部41通过使用移动体结构数据83、移动体位置81和姿势数据82来决定受电装置位置85。在步骤s24中，基于受电装置位置85和输电装置位置84来决定存在方向，该存在方向是从输电装置位置84观察的受电装置位置85存在的方向。在步骤s25中，辐射方向决定部33e决定朝向受电装置3的输电方向(ψ
az
，ψ
el
)。在步骤s26中，电波辐射控制部34e使用输电方向(ψ
az
、ψ
el
)和输电距离来决定由各元件天线8
p
辐射的元件电波2e
p
的相位和振幅，并且决定各元件模块9的移相量和放大率以使得达到决定的相位和振幅。在s01中，无线输电装置1e以在s26中决定的移相量和放大率向输电方向辐射输电电波2。执行s26后，返回s21。控制装置10e以决定的周期反复执行s21～s26的处理。
[0188]
无线输电装置1e与无线输电装置1同样地动作，获得同样的效果。由于即使在执行rev法的过程中输电波束也跟踪移动体60，因此能够提高rev法的精度。
[0189]
由于测量移动体60e的位置，因此不需要导频发射机、导频天线和到来方向检测装置。在移动体60较大的情况下，由于考虑到由姿势传感器65测量的移动体60e的姿势来决定受电装置3的位置，因此，能够高精度和高效率地向受电装置3进行输电。在移动体60较小的情况下，将朝向由定位传感器66测量的移动体位置的方向设为存在方向。
[0190]
通过还利用移动体60e与无线输电装置1e之间的距离，从而能够提高rev法的精度，输电时也能够根据受电装置3的位置高精度地进行输电。
[0191]
实施方式7.实施方式7是将实施方式1变更为从地面测量移动体的位置的情况。对移动体和无线输电装置进行变更。
[0192]
参照图42和图44，说明无线输电装置1f及移动体60f的结构。图42是说明使用实施方式7所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的无线输电系统的结构的示意图。图43是说明使用实施方式7所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的无线输电系统的简要结构的图。图44是说明实施方式7所涉及的无线输电装置以及移动体的功能结构的框图。移动体60f不具有导频发射机5。移动体60f也不具有定位传感器等。激光定位装置42设置在无线输电装置1f附近。激光定位装置42测量移动体60f具有的受电装置3的位置。表示由激光定位
装置42定位的受电装置3的位置的受电装置位置85f在向移动体60f进行输电的过程中以决定的周期被输入到控制装置10f。激光定位装置42是测量移动体位置的移动体位置测定装置。
[0193]
激光定位装置42向各方向发送激光43，接收由作为定位对象的移动体60f所反射的反射激光44。根据反射激光44的方向决定移动体60f存在的方向，根据辐射激光43后直到接收反射激光44为止的时间来决定到移动体60f的距离。当移动体60f较大并且反射激光44具有宽度地进行测量时，还决定受电装置3的位置即受电装置位置85f。激光定位装置42具有表示来自移动体60f的反射图案的数据。反射图案还包含表示反射图案中的受电装置位置的数据。激光定位装置42通过将图案与实际获得的反射激光43匹配来决定受电装置位置85f。对于移动体60f的反射图案，事先准备从几个方向观察移动体60f时的图案。另外，作为测定受电装置3的位置的定位装置，可以不使用激光而使用电波、声波。
[0194]
控制装置10f对数据存储部25f和辐射方向决定部33e进行变更。数据存储部25f具有受电装置位置85f来取代到来方向数据78。在受电装置位置85f中设定有从激光定位装置42输入的受电装置3的受电装置位置85f。
[0195]
辐射方向决定部33e是与控制装置10e具有的结构相同的结构，同样地进行动作。
[0196]
对动作进行说明。图45是说明利用实施方式7所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的输电步骤的流程图。关于图45，对与实施方式6的情况下的图37的不同点进行说明。变更s21f和s22f，并删除s23。在步骤s21f中，激光定位装置42测量受电装置位置85f。在步骤s22f中，激光定位装置42检测到的受电装置位置85f被输入到控制装置10f中。s24～s26与实施方式6的情况下的图37相同。执行s26后，返回到s21f。控制装置10f以决定的周期反复执行s21f～s26的处理。
[0197]
无线输电装置1f与无线输电装置1同样地动作，获得同样的效果。由于即使在执行rev法的过程中输电波束也跟踪移动体60，因此能够提高rev法的精度。
[0198]
移动体不需要包括定位传感器和导频发送机。即使在移动体较小且可搭载的设备受到限制的情况下，无线输电装置1f也能够以高精度高效率地向移动体进行输电。
[0199]
测量移动体位置的移动体位置测定装置可以是辐射激光、非激光的光、电波、超声波等测距波而被移动体反射、并将其接收作为测距反射波的装置。也可以基于从发送测距波到接收测距反射波所经过的时间来测量到移动体的距离，并根据测量出的距离和测距反射波到来的方向来测量移动体位置。
[0200]
实施方式8.实施方式8是将实施方式1变更为在移动体中实施利用rev法计算元件电场矢量的处理的一部分以减小从移动体向控制装置发送的数据量的情况。在实施方式8中，与实施方式1相比，变更了控制装置10g、机载控制装置19g以及数据存储装置21g。利用图46对由实施方式8所涉及的无线输电装置向移动体输电的输电系统的结构进行说明。图46是说明实施方式8所涉及的无线输电装置以及移动体的功能结构的框图。关于图46，对与实施方式1的情况下的图5的不同点进行说明。
[0201]
测量期间tp是由数据获取命令通知的多个期间。各个测量期间对应于操作移相器变更移相量的期间。搭载于移动体60g的数据存储装置21g还存储最大最小时刻86和最大最小振幅值87。最大最小时刻86是测量期间tp内实际检测出的电场强度cp(t)变为最大的时
刻tpmax和电场强度cp(t)变为最小的时刻tpmin。最大最小振幅值87是测量期间tp内的电场强度cp(t)的最大值cpmax和最小值cpmin。最大最小时刻86和最大最小振幅值87作为对数据获取命令73g的回复从机载控制器19g发送到控制装置10g。最大最小时刻86和最大最小振幅值87是表示电场在测量期间tp的变化的电场变化数据。可以仅将最大最小时刻86作为电场变化数据来回复。
[0202]
机载控制装置19g不具有发送数据生成部64，而具有测量数据分析部35g。测量数据分析部35g根据在测量期间tp内实际测量出的电场强度cp(t)来检测时刻tpmax和时刻tpmin。另外，也对电场强度cp(t)的最大值cpmax和最小值cpmax进行检测。测量期间tp是分析在该期间内测量出的电场强度cp(t)的分析期间。另外，作为最大最小时刻86而存储在数据存储装置21g中的时刻tpmax和时刻tpmin是通过分析在分析期间分别测量出的电场强度cp(t)而得到的移相量检测时刻。测量数据分析部35g在每个分析期间检测移相量检测时刻。
[0203]
移动体通信机20将最大最小时刻86和最大最小振幅值87发送到控制装置10g。移动体通信装置20不将在测量期间tp中测量出的电场强度cp即检波数据71发送到控制装置10g。
[0204]
在控制装置10g所具有的数据存储部25g中，存储从移动体60g发送的最大最小时刻86和最大最小振幅值87。由于检波数据71不从移动体60g发送，因此检波数据71不存储在数据存储部25g中。
[0205]
元件电场运算部29g不具有测量数据分析部35。操作移相量获取部36求出在作为最大最小时刻86的时刻tpmax和时刻tpmin记录在相位操作数据75中的移相器13p的操作移相量。元件电场矢量计算部37计算由与使相位发生变化的移相器13p相对应的元件天线8生成的元件电场矢量76的相位(元件电场相位)和元件电场矢量76的振幅。与移相器13p相对应的元件天线8是输入从移相器13p输出的元件发送信号的元件天线8。元件电场矢量计算部37根据在时刻tpmax和时刻tpmin记录在相位操作数据75中的移相器13p的操作移相量、以及电场强度cp(t)的最大值cpmax和最小值cpmin，计算元件电场矢量76的相位和振幅。相位偏移值计算部31根据各移相器13的元件电场矢量76的相位来计算各移相器13的相位偏移值77。相位偏移值设定部32将相位偏移值77设定在各移相器13中。
[0206]
对动作进行说明。图47是说明在实施方式8所涉及的无线输电装置中利用rev法对各元件天线所辐射的电波的元件电场矢量进行计算的步骤的流程图。
[0207]
关于图47，对与实施方式1的情况下的图9的不同点进行说明。将s37变更为s37g，将s38变更为s38g。在步骤s37g之前，追加了步骤s47。在s47中，移动体60g具有的测量数据分析部35g对测量期间tp的电场强度cp的最大值cpmax、和取最大值cpmax的时刻即时刻tpmax进行检测。此外，对测量期间tp的电场强度cp的最小值cpmin、和取最小值cpmin的时刻即时间tpmin进行检测。s47的处理相当于图40中的s39的处理。因此，在图47中不存在s39。
[0208]
在步骤s37g中，移动体60g具有的移动体通信机20将时刻tpmax和时刻tpmin作为最大最小时刻86，将最大值cpmax和最小值cpmin作为最大最小振幅值87，并发送给控制装置10g具有的通信机30。在步骤s38g中，通信机30接收时刻tpmax和时刻tpmin、最大值cpmax和最小值
cpmin。
[0209]
在s38g之后，执行s40。以后与图40相同。
[0210]
在实施方式8的对移动体进行输电的输电系统中，除了实施方式1所产生的效果之外，还能够减少为了执行rev法而从移动体60g发送的数据量。
[0211]
实施方式9.实施方式9是变更了实施方式1以使得在移动体中实施利用rev法计算元件电场矢量的处理来减小从移动体向控制装置发送的数据量的情况。另外，在rev法方案中，使各移相器的操作移相量离散，且将各操作移相量中固定的时间设为适当的长度。因此，能够减小使用rev法方案根据时刻来求出操作移相量时的误差，而不使用实际的移相器的操作移相量的变化的记录。
[0212]
在无线输电装置1h中，与无线输电装置1相比，对控制装置10h、机载控制装置19h和数据存储装置21h进行了变更。利用图48对由实施方式9所涉及的无线输电装置向移动体输电的输电系统的结构进行说明。图48是说明实施方式9所涉及的无线输电装置以及移动体的功能结构的框图。关于图48，对与实施方式8的情况下的图46的不同点进行说明。
[0213]
数据获取命令73h是向机载控制装置19h发出计算元件电场矢量的指示的命令。数据获取命令73h从控制装置10h发送到机载控制装置19h。机载控制装置19h生成检波数据71。机载控制装置19h基于检波数据71和rev法方案74来计算各元件模块的元件电场矢量76。机载控制装置19h将元件电场矢量76发送到控制装置10h。
[0214]
控制装置10h不具有元件电场运算部29。变更数据获取命令生成部28h。另外，数据存储部25h不存储最大最小时刻86和最大最小振幅值87。数据存储部25h存储rev法方案74h。rev法方案74h从rev法方案74变更，以使即使用机载控制装置19h也容易计算元件电场矢量76。rev法方案74h将在后面进行说明。
[0215]
控制装置10h变更数据获取命令生成部28h以生成数据获取命令73h。数据获取命令73h由移动体通信机20发送到机载控制装置19h。数据获取命令73h包含rev法开始时刻。rev法开始时刻88是控制装置10h的rev法执行部27h开始执行rev法方案74h的时刻。在rev法方案74h中，执行开始是基准现象，除此以外的现象是以从执行开始的相对时间来表现时间的非基准现象。在rev法方案具有多个基准现象等情况下，可以多次发送数据获取命令73h，或者发送一次以上传递基准现象的时刻的命令以及一次数据获取命令73h。
[0216]
机载控制装置19h具有数据获取命令解释部63h和元件电场运算部29h。数据存储装置21h存储rev法方案74h、rev法开始时刻88、测量期间数据70、检波数据71、最大最小时刻86、最大最小振幅值87和元件电场矢量76。rev法方案74h在移动体60h起飞之前预先存储在数据存储装置21h中。
[0217]
存储在数据存储装置21h中的rev法方案74h可以与控制装置10h所具有的方案相同，也可以仅包含元件电场运算部29h所需的数据。由于最大最小时刻86和最大最小振幅值87是元件电场运算部29h用于求得元件电场矢量76的数据，因此，它们作为元件电场运算部29h的内部数据，可以不存储在数据存储装置21h中。
[0218]
当接收到数据获取命令73h时，数据获取命令解释部63h从数据获取命令73h获取rev法开始时刻88并将其存储在数据存储装置21h中。参照rev法方案74h，设定作为每个操
作移相器的测量期间tp的测量期间数据70。在测量期间数据70中，使用rev法开始时刻88将相对时间替换为时刻。基于rev法开始时刻88和rev法方案74h来设定多个测量期间tp，这也可以应用于用移动体来求出作为移相量检测时刻的时刻tpmax和时刻tpmin的实施方式8等。
[0219]
检波器控制部61在由测量期间数据70指定的测量期间生成检波数据71。检波数据时刻附加部62将表示测量出的时刻的时刻数据72附加到检波数据71。将检波数据71存储于数据存储装置21h。
[0220]
元件电场运算部29h基于在由测量期间数据70指定的期间内测量出的检波数据71和rev法方案74h来计算元件电场矢量76。相位操作数据75不从控制装置10h发送到机载控制器19h。因此，元件电场运算部29h参照rev法方案74h以取代相位操作数据75。
[0221]
元件电场运算部29h具有测量数据分析部35g、操作移相量获取部36h和元件电场矢量计算部37h。测量数据分析部35g与实施方式8同样地，对在测量期间tp内实际测量出的电场强度cp(t)成为最大或最小的时刻tpmax和时刻tpmin进行检测。不是严格地求出最大或最小的时刻，而是将除噪声引起的变化部分以外电场强度cp(t)取接近于最大或最小的值的期间的中心附近的时刻作为时刻tpmax和时刻tpmin进行检测。另外，也对电场强度cp(t)的最大值cpmax和最小值cpmin进行检测。时刻tpmax和时刻tpmin作为最大最小时刻86存储在数据存储装置21h中。最大值cpmax和最小值cpmin作为最大最小振幅值87存储在数据存储装置21h中。
[0222]
操作移相量获取部36h从时刻tpmax和时刻tpmin减去rev法开始时刻88，进而转换为相对时间。在转换为相对时间的时刻tpmax和时刻tpmin，参照rev法方案74h，求出时刻tpmax的操作移相量spmax和时刻tpmin的操作移相量spmin。可以预先将rev法方案74h中的相对时间与rev法开始时刻88相加来转换为时刻，并在时刻tpmax和时刻tpmin参考rev法方案74h。
[0223]
元件电场矢量计算部37h根据操作移相量spmax、操作移相量spmin、最大值cpmax和最小值cpmin来计算各元件模块的元件电场矢量。
[0224]
变更rev法方案74h，是的即使在元件电场运算部29h不参考相位操作数据75的情况下，也能够可靠地获得操作移相量。在rev法方案74h中，使各移相器13的操作移相量离散地变化。移相器13将所指令的操作移相量固定的期间设为决定的长度以上。即，在rev法方案74h中，相位操作模式被规定为使得操作移相器(操作移相量的移相器13)是不同的多个操作移相量中的每一个的时间为决定的持续时间以上。
[0225]
当rev法执行部27h根据rev法方案74h来控制移相器13时，在实际使操作移相量变化的定时，可能发生误差。即使在发生误差的情况下，由于操作移相量恒定的期间为决定的长度以上，因此，能够参照rev法方案74h，以减小误差的方式获取时刻tpmax和时刻tpmin的操作移相量spmax和操作移相量spmin。考虑到执行时刻变动的误差的大小，适当地决定操作移相量固定的期间的长度。
[0226]
对动作进行说明。图49是说明在实施方式9所涉及的无线输电装置中利用rev法对各元件天线所辐射的电波的元件电场矢量进行计算的步骤的流程图。
[0227]
关于图49，对与实施方式8的情况下的图47的不同点进行说明。没有s37g和s38g，追加步骤s48～s51。s47～s50是由移动体60h执行的处理。在s47中，与实施方式8的情况同
样地，测量数据分析部35g检测时刻tpmax以及时刻tpmin。在步骤s47之后，在步骤s48中，操作移相量获取部36h参照rev法方案74h，对在时刻tpmax的移相器13p的操作移相量spmax进行检测。还对在时刻tpmin的移相器13p的操作移相量spmin进行检测。
[0228]
在步骤s49中，元件电场矢量计算部37h根据操作移相量spmax、操作移相量spmin和电场强度cp的最大值cpmax和最小值cpmin，来计算元件电场矢量ep的相位和振幅。基于根据操作移相量spmax计算出的相位和根据操作移相量spmin计算出的相位的平均和电场强度变化比(|cpmax|/|cpmin|)，计算元件电场矢量ep的相位。
[0229]
在步骤s50中，搭载在移动体60h上的移动体通信机20将元件电场矢量ep发送到控制装置10g具有的通信机30。在步骤s51中，通信机30接收元件电场矢量ep。
[0230]
在步骤s51之后，在s42中检查是否有未处理的移相器13。
[0231]
在实施方式9中，除了实施方式1所产生的效果之外，由于在移动体中执行rev法，因此能够减小从移动体60g发送的数据量。另外，控制装置10h也可以不使用rev法计算元件电场矢量ep。
[0232]
在机载控制装置中，可以在求出操作移相器的操作移相量spmax和操作移相量spmin的处理之前进行实施，根据操作移相量spmax和操作移相量spmin计算元件电场矢量ep的处理可以由控制装置来实施。该情况下，操作移相量spmax和操作移相量spmin从机载控制装置发送到控制装置。
[0233]
实施方式10.实施方式10是无线输电装置辐射输电电波(输电波束)、使得不仅测量移动体的存在方向还测量移动体的三维位置(称为移动体位置)并能在移动体位置对最大功率进行受电的情况。实施方式10是即使在由于输电天线大规模化或向较近距离的移动体输电而使得到移动体的距离不再是远场的情况下也能够应对的实施方式。在实施方式10中，即使在执行rev法的过程中也测量移动体位置，使输电波束跟踪变化的移动体位置。参照图50，对实施方式10所涉及的对移动体进行输电的无线输电系统的结构进行说明。变更无线输电装置1j和移动体60j。
[0234]
无线输电装置1j能够发送经脉冲调制后的输电电波2j。移动体60j能够发送经脉冲调制后的导频信号4j。无线输电装置1j基于从发送经脉冲调制后的输电电波2j到接收经脉冲调制后的导频信号4j的时间，测量输电天线50j与移动体60j之间的距离g。
[0235]
与无线输电装置1相比，无线输电装置1j变更了输电天线50j和控制设备10j。输电装置50j发送经脉冲调制后的输电电波2j。移动体60j对输电电波2j回复经脉冲调制后的导频信号4j。控制装置10j控制输电天线50j，使得能够发送经脉冲调制后的输电电波2j。控制装置10j测量距离g。
[0236]
参照图51，说明无线输电装置1j及移动体60j的结构。图51是说明使用实施方式10所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的无线输电系统的简要结构的图。关于图51，对与实施方式1的情况下的图2的不同点进行说明。
[0237]
无线输电装置1j变更输电天线50j、到来方向检测装置7j和控制装置10j。输电天线50j变更元件模块9j。元件模块9j具有用于对输电电波2j进行脉冲调制的脉冲调制开关45。脉冲调制开关45由控制装置10j控制以切换“发射/不发射”输电电波2j。通过以决定的周期通断脉冲调制开关45，从而能够对输电电波2j进行脉冲调制。当路径调制开关45使导
通的状态持续时，辐射未被脉冲调制的输电电波2j。控制装置10j在预先决定的长度t0的期间内对脉冲调制开关45进行通断控制，从输电天线50j辐射经脉冲调制后的输电电波2j。脉冲调制开关45始终使导通的状态持续，不对输电电波2j进行脉冲调制。
[0238]
到来方向检测装置7j变更导频接收机24j。导频接收机24j接收经脉冲调制后的导频信号4j，检测脉冲调制的开始部分和结束部分，并通知给控制装置10j。将通知的信号称为脉冲调制检测信号89(图52中示出)。接收到脉冲调制检测信号89的控制装置10j记录导频信号4j的接收时刻。将参照图52说明控制装置10j的变更内容。
[0239]
移动体60j变更导频发送机5j、检波器18j和机载控制装置19j。导频发送机5j发送经脉冲调制后的导频信号4j。尽管未图示出，但导频发送机5j在其内部具有用于切换“发送/不发送”导频信号4j的开关。开关由机载控制装置19j控制。在开关以决定的周期进行通断的期间内，导频发送机5j发送经脉冲调制后的导频信号4j。在开关持续通断的期间内，导频发送机5j发送未脉冲调制的导频信号4j。
[0240]
检波器18j接收经脉冲调制后的输电电波2j，检测脉冲调制的开始部分和结束部分，并通知给机载控制装置19j。接收到通知的机载控制装置19j记录输电电波2j的接收时刻，并进行控制以使导频通信机5j开始和结束脉冲调制。导频通信机5j在检波器18j接收到经脉冲调制后的输电电波2j并经过固定时间t1之后，开始发送经脉冲调制后的导频信号4j。将参照图52说明机载控制装置19j的变更内容。
[0241]
参照图52，说明无线输电装置1j及移动体60j的功能结构。图52是说明实施方式10所涉及的无线输电装置以及移动体的功能结构的框图。关于图52，对与实施方式1的情况下的图5的不同点进行说明。
[0242]
机载控制装置19j追加脉冲调制管理部68。脉冲调制管理部68接收从检波器18j发送的表示输电电波2j的脉冲调制的开始部分和结束部分的检测信号，并控制是否使导频发送机5j进行脉冲调制。脉冲调制管理部68在接收到开始了输电电波2j的脉冲调制的通知时，获取通知的接收时刻(开始通知时刻)。进行控制以使导频发送机5j在从开始通知时刻起经过了时间t1的时刻开始导频信号4j的脉冲调制。脉冲调制管理部68在接收到结束输电电波2j的脉冲调制的通知时，获取通知的接收时刻(结束通知时刻)。进行控制以使导频发送机5j在从结束通知时刻起经过了固定时间t1的时刻结束导频信号4j的脉冲调制。
[0243]
控制装置10j不具有辐射方向决定部33，而是具有测距部46和辐射目标位置决定部47。控制装置10j变更数据存储部25j、电波辐射控制部34j。辐射目标位置决定部47对由辐射方向和距输电天线50j的距离而决定的辐射目标位置进行决定。辐射目标位置是成为输电天线50j辐射电波的目标的在三维空间中的位置的范围。输电天线50j能够通过变更辐射目标位置来辐射电波。
[0244]
测距部46测量从输电天线50j到移动体60j(严格地说是受电装置3)的距离。将从输电天线50j到移动体60j的距离称为移动体距离。测距部46根据从发送输电电波2j到接收导频信号4j的时间来求出移动体距离。测距部46是移动体距离测量部，该移动体距离测量部将输电电波发送到移动体，并基于直到无线输电装置接收到根据输电电波而发送的导频信号为止所经过的时间，来测量移动体距离。
[0245]
移动体60j从输电天线50j观察存在于沿存在方向的移动体距离的位置。移动体60j存在的三维空间中的位置是移动体位置。到来方向检测装置7和测距部46构成移动体位
置决定部，该移动体位置决定部根据存在方向和移动体距离来决定移动体位置。决定移动体存在的位置即移动体位置的移动体位置决定部可以通过其他方式决定移动体位置。
[0246]
测距部46将测量出的移动体距离作为目标位置距离数据97记录在数据存储部25j中，使得能够将移动体位置作为辐射目标位置来辐射输电电波2j。电波辐射控制部34j控制各元件模块9，使得输电天线50j辐射在辐射目标位置相位统一的输电电波2j。
[0247]
在无线输电装置1j中，将辐射目标位置设为三维空间内的一个点。将辐射目标位置设为一个点是作为三维空间内的位置的范围的辐射目标位置的一例。辐射目标位置不仅可以是一个点的位置，也可以是位置的范围。可以基于到来方向和移动体距离的测量精度来决定辐射目标位置的范围大小。可以根据无线输电装置辐射的输电波束的特性来决定辐射目标位置的范围大小。辐射目标位置的范围大小可以为固定，也可以根据情况而变更。
[0248]
目标位置距离是到包含在辐射目标位置中的点为止的距离。例如，可以将到成为辐射目标位置中心的位置为止的距离设为目标位置距离。或者，可以例如设为到辐射目标位置的边界上的决定位置的点为止的距离。在无线输电装置1j中，决定辐射目标位置，使得包含移动体位置从而能够向移动体输电。
[0249]
数据存储部25j具有辐射目标位置数据94来取代辐射方向数据79。数据存储部25j还具有脉冲发送时刻95、脉冲接收时刻96和目标位置距离数据97。辐射目标位置数据94是表示辐射目标位置的数据，该辐射目标位置是在从输电天线50j决定的方向(辐射方向)上决定的距离(目标位置距离)的位置。辐射方向是基于到来方向数据78决定的方向。目标位置距离数据97是表示目标位置距离的数据。脉冲发送时刻95是表示与发送了输电电波2j的时刻相关联的时刻的数据。脉冲接收时刻96是表示与接收了导频信号4j的时刻相关联的时刻的数据。测距部46设定脉冲发送时刻95和脉冲接收时刻96，基于脉冲发送时刻95和脉冲接收时刻96来测量移动体距离，并将所测量出的移动体距离作为目标位置距离数据97而设定到数据存储部25j。
[0250]
测距部46通过对脉冲调制开关45进行通断控制来对输电电波2j进行脉冲调制。测距部46将开始和结束了输电电波2j的脉冲调制的时刻记录为脉冲发送时刻95。测距部46将接收到开始和结束导频信号4j的脉冲调制的脉冲调制检测信号89的时刻设定为脉冲接收时刻96。测距部46求出开始的脉冲接收时刻96与脉冲发送时刻95之间的时间差和结束的脉冲接收时刻96与脉冲发送时刻95之间的时间差的平均t2。进而，求出从t2减去t1后的时间t3＝t2-t1。t3是输电电波2j和导频信号4j往返于移动体60j的时间。测距部46基于t3求出目标位置距离。目标位置距离是考虑到导频发送机5j与受电装置3之间的位置关系等来对根据t3计算出的距离进行校正后得到的距离。测距部46将求出的目标位置距离设定为目标位置距离数据97。
[0251]
辐射目标位置决定部47基于到来方向数据78和目标位置距离数据97来决定辐射目标位置，并将决定好的辐射目标位置设定为辐射目标位置数据94。辐射目标位置决定部47将与到来方向数据78所表示的方向相反的方向作为辐射方向，并且将在辐射方向上距输电天线50j由目标位置距离数据97所表示的距离的位置决定为辐射目标位置。
[0252]
可以基于到来方向数据78和目标位置距离数据97的时间推移来推测移动体60j的移动速度，并决定辐射目标位置以使得包含被推测为在考虑移动速度而决定的时间之后移动体60j存在的位置。由各时间点的到来方向数据78和目标位置距离数据97决定的位置可
以被存储为移动位置，基于所存储的移动体位置的时间推移来预测在所决定的时间之后的移动体的位置，并决定辐射目标位置以使得包含所预测的移动体的位置。
[0253]
辐射目标位置决定部47通过控制移相器13使发送信号的相位发生变化的量即移相量，从而以使得包含移动体位置的方式将辐射目标位置决定为相对于输电天线位置的相对位置。
[0254]
电波辐射控制部34j生成辐射指令值80，使得输电天线50j将在存储于辐射目标位置数据95中的辐射目标位置相位统一的输电电波2j进行辐射。辐射指令值80作为输电控制信号发送到无线输电装置1。控制各元件模块9j，使得各元件天线8辐射由辐射指令值80指示的相位和振幅的元件电波2e
p
。电波辐射控制部34j是辐射目标位置变更部，该辐射目标位置变更部通过控制各元件模块9j所具有的移相器13的移相量，将输电电波2j辐射到所述辐射目标位置。将电波辐射控制部34j变更的移相量称为辐射目标位置变更移相量。由于辐射目标位置由辐射方向和距离决定，因此，电波辐射控制部34j也是辐射方向变更部。
[0255]
在辐射目标位置处，输电电波2j的相位统一意味着各元件天线8
p
辐射的元件电波2e
p
的相位在辐射目标位置处的相位差的最大值为决定的上限值以下。期望在辐射目标位置为一个点的情况下进行控制以使得辐射目标位置处各元件电波2e
p
之间的相位差为零。当辐射目标位置在具有宽度的范围的情况下，进行控制以使得在该范围内的各点处各元件电波2e
p
之间的相位差为上限值以下。可以进行控制以使得在辐射目标位置范围内的一个点处各元件电波2e
p
之间的相位差为零。可以进行控制以使得在辐射目标位置的范围内的各点处各元件电波2e
p
之间的相位差的总和为最小。或者，也可以考虑以下方法。在包含在由辐射目标位置规定的范围内的点中，求出与各元件天线8
p
的位置之间距离最大的点(最大距离点)、距离最小的点(最小距离点)、以及连接最大距离点和最小距离点的线段的中点(中央距离点)。进行控制以使得由各元件天线8
p
辐射的元件电波2e
p
的相位在各元件天线8
p
的中央距离点处相同。
[0256]
在实施方式10中，为了求出无线输电装置1j和移动体60j之间的距离g，变更了输电电波2j、输电天线50j、元件模块9j、移动体60j等。在无线输电装置1j进行无线输电的，这些变更是没有关系的。在说明由电波辐射控制部34j决定辐射指令值80的方法的部分中，使用输电电波2、输电天线50、元件模块9、移动体60等。
[0257]
对决定到各元件模块9的相位的指令值、使得由各元件天线8辐射的元件电波2e
p
的相位在辐射目标位置统一的方法进行说明。这里，假设以下内容。(a)输电天线50的元件天线8以一维的方式呈直线状排列。(b2)移动体60到输电天线50的距离比远场成立的距离要短。(c)研究元件天线8排列的方向和输电天线50的正面方向存在的平面内的输电方向的变化。在输电方向与输电天线50的正面方向一致的情况下，输电方向的角度设为0度。(d2)还考虑无线输电装置1j与受电装置3之间的距离的变化。
[0258]
为了进行说明，定义以下变量。对变更意义的变量也进行说明。ps：无线输电装置1的位置。输电天线50的中央(nm位置)的位置。称为输电装置位置或输电天线位置。p
t
：辐射目标位置。受电装置3相对于输电装置位置ps的相对位置。ψ：输电方向。从输电装置位置ps朝向辐射目标位置p
t
的方向与输电天线50的正面
方向之间形成的角度。g：辐射目标位置距离。从输电装置位置ps到辐射目标位置p
t
的距离。gp：元件天线8
p
到辐射目标位置p
t
的距离。δp：gp与g之差。δp＝gp-g。θ
gp
：目标位置改变移相量，即向输电方向ψ、距离g的辐射目标位置p
t
输电时编号p的元件天线8对相位变更的量。元件天线8
p
辐射的元件电波2e
p
与从输电装置位置ps辐射的元件电波2e之间的相位差。k
gp
：相对于目标位置变更移相量θ
gp
的编号p的移相器13中的移相量。pe：偏差位置。与辐射目标位置p
t
不同的位置。δ：偏差角度。朝向偏差位置pe的方向与朝向辐射目标位置p
t
的输电方向ψ之间的角度差。朝向偏差位置pe的方向是(ψ+δ)。d：偏差位置距离。偏差位置pe与输电装置位置ps之间的距离。dp：偏差位置距离。从元件天线8
p
到偏差位置pe的距离。ε
gp
：在朝向辐射目标位置p
t
辐射的状态下、在偏差位置pe处检测到的元件天线8
p
辐射的元件电波2e
p
与从输电装置位置ps辐射的元件电波2e之间的相位差。γg：在偏差位置pe处检测出的电场矢量的振幅相对于在辐射目标位置p
t
上检测出的电场矢量的振幅之比。称为振幅衰减比。
[0259]
输电方向ψ下的距离g
p
和距离差δp可以用以下公式计算。和距离差δp可以用以下公式计算。
[0260]
根据式(47)，当g大到可以忽略(p-nm)*l(g＞＞(p-nm)*l)时，gp/g＝1，式(48)为式(1)。
[0261]
相位差θ
gp
能用下式来计算。θ
gp
＝(2*π)*(δp/λ)＝(2*π)*(l/λ)*(p-nm)*(2*g*sin(φ)+(p-nm)*l)/(gp+g)p＝1，
…
，n
ꢀꢀꢀ
(49)在移相器13中以θd步长来使相位发生变化，因此，k
gp
决定如下，使得|θ
gp-k
gp
*θd|≤(θd/2)成立。k
gp
＝int((θ
gp
/θd)+0.5)
ꢀꢀꢀ
(50)
[0262]
图53示出了产生从元件天线8
p
到辐射目标位置p
t
的距离gp与从输电装置位置ps到辐射目标位置p
t
的距离g之差的一例。这里，设为n＝10，表示元件天线81、8
10
与辐射目标位置p
t
之间的距离g1、g
10
和距离差δ1、δ
10
。输电天线50将输电电波2从输电装置位置ps发射到辐射目标位置p
t
。另外，当元件天线8存在于输电装置位置ps处时，以与输电电波2相同的方式辐射元件电波2e
nm
。调整由元件天线8
p
辐射的元件电波2e
p
的相位并将其进行辐射，以使其具有对应于与输电电波2的距离差δ
p
的相位差kgp*θd。因此，在辐射目标位置p
t
处由各元件天线8
p
辐射的元件电波2e
p
之间的相位差为(θd/2)以下。
[0263]
在偏差位置pe处检测出的由元件天线8
p
辐射的元件电波2e
p
与从输电装置位置ps辐射的元件电波2e之间的相位差ε
gp
如下。ε
gp
＝(2*π)*((dp-d)/λ)-kgp*θd＝(2*π)*(l/λ)*(p-nm)*(2*d*sin(φ+δ)+(p-nm)*l)/(dp+d)-kgp*θd
ꢀꢀꢀ
(51)
[0264]
在式(51)、(52)中，将δ设得微小，用sin(δ)≈δ和cos(δ)≈1来近似如下。ε
gp
＝(2*π)*(l/λ)*(p-nm)*(2*d*δ*cos(φ)+(p-nm)*l)/(dp+d)-kgp*θd
ꢀꢀꢀ
(53)
[0265]
在偏差位置pe处检测出的电场矢量的振幅除以在辐射目标位置p
t
处检测出的电场矢量的振幅而得到的值即振幅衰减比γg能够在以下中计算。另外，在辐射目标位置p
t
处无视在移相器13中以θd步长使相位发生变化而导致的输电效率的降低。γg＝(1/n)*∑exp(j*ε
gp
)
ꢀꢀꢀ
(55)在式(55)等中，∑表示取在p＝1、
……
、n时的和。根据式(55)，γg的绝对值|γg|能够计算如下。
[0266]
作为相控阵天线的输电天线50，在n＝10、f＝5ghz、λ＝60mm、l＝1800mm＝1.8m、nd＝128、0d＝2.8125度的情况下进行研究。在g＝1000m、输电方向ψ＝0度、30度、60度的位置为辐射目标位置的情况下维持g＝1000m、表示振幅衰减比γ相对于偏差角度δ的变化的曲线图如图54所示。图54(a)示出δ从10度到-10度的范围，图54(b)扩大地示出δ从5度到-5度的范围。表示在维持ψ＝0度、30度、60度、使距离g发生变化的情况下的振幅衰减比γ的变化的曲线图如图55所示。在图55中，横轴用log
10
(d/g)表示。当d＝g时，log
10
(d/g)＝0。在图54和图55中，ψ＝0度的曲线图用实线表示，ψ＝30度的曲线图用虚线表示，ψ＝60度的曲线图用单点划线表示。
[0267]
在图54所示的ψ＝0度的情况下，电场矢量的振幅衰减为一半的半值宽度(半值全宽)约为0.24度。远场成立时的图6的情况下，半值宽度约为6.8度。在ψ＝0度辐射输电电波的情况下，图54中与图6的情况相比，输电波束的半值宽度约减小为1/28。输电波束的半值宽度与输电天线50j的大小变为约30倍大致成比例地变窄。ψ＝30度时的半值宽度与ψ＝0度时基本相同。在ψ＝60度的情况下的半值宽度约为0.47度。ψ＝0度的情况下，以约1.9度的间隔在电场矢量的振幅上产生峰值，ψ＝30度的情况下，以约2.2度的间隔产生峰值。ψ＝60度的情况下，在偏差角度δ＜0的一侧电场矢量的振幅上以约3.6度产生峰值，在偏差角度δ＞0的一侧矢量的振幅上以约4.0度产生峰值。
[0268]
在将到辐射目标位置的距离考虑在内控制输电波束的相位的情况下，相对于偏差距离d的变动，振幅衰减比γ的变动变大。图55所示的ψ＝0度的情况下，振幅衰减比γ在log
10
(d/g)≈-0.28即d≈0.53*g时降低3db。在偏差距离d增加的一侧，γ在log
10
(d/g)≈1.03即d≈10.7*g时降低3db。ψ＝30度的情况下，γ在log
10
(d/g)≈-0.34即d≈0.45*g时降
低3db。ψ＝60度的情况下，γ在log
10
(d/g)≈-0.67即d≈0.21*g时降低3db。在偏差距离d增加的一侧，ψ＝30度的情况下，γ在log
10
(d/g)＝即d＝10*g时降低约1.8db。ψ＝60度的情况下，γ在log
10
(d/g)＝即d＝10*g时降低约0.2db。波束宽度较宽时，γ的降低程度相对于距离的变动较小。
[0269]
作为比较例，仅将l变更为l＝600mm时的振幅衰减比γ的曲线图如图56和图57所示。图56是表示l＝600mm的输电天线中振幅衰减比γ相对于偏差角度δ的变化的曲线图。图57是表示l＝600mm的输电天线中振幅衰减比γ相对于偏差距离d的变化的曲线图。在图56中，在ψ＝0度的情况下的半值宽度约为0.71度。ψ＝30度的情况下，半值宽度约为0.82度，ψ＝30度的情况下，半值宽度约为1.4度。由于输电天线50的大小为1/3，因此半值宽度约为3倍。在ψ的各角度下峰值的间隔也变宽。ψ＝0度的情况下以约5.7间隔产生峰值，ψ＝30度的情况下以约6.4间隔产生峰值。ψ＝60度的情况下，在偏差角度δ＜0的一侧大约产生10度峰值，在δ＞0的一侧峰值的间隔大于10度。
[0270]
相对于图57所示的偏差距离d的变化，振幅衰减比γ的变化无论在哪个ψ角度，在log
10
(d/g)＞-0.5即d＞0.32*g的范围内γ的较低都小于0.4db。l＝600mm的输电天线50被认为是当输电距离g＝1000m时远场成立的距离。ψ＝0度下γ降低3db是在log
10
(d/g)≈-0.96即d≈0.11*g时。ψ＝30度的情况下是在log
10
(d/g)＝-1.07即d≈0.085*g时。ψ＝60度的情况下，γ在log
10
(d/g)＝-1.25即d≈0.056*g时降低约0.8db。
[0271]
图57也能够被认为是示出无线输电装置1在更近的距离内输电效率降低多少的图，该无线输电装置1进行控制以使得各元件电波2e
p
在作为远场的距离处的相位统一。从图57可知，在无线输电装置1中，当移动体60存在于附近的位置的情况下，输电效率降低。在无线输电装置1j中，通过控制各元件电波2e
p
的相位，使得将到移动体的距离g也考虑在内在辐射目标位置处输电无线电波2的振幅成为最大，从而无论距离g是什么值，都能够将输电电波的振幅维持在最大值。即使在搭载受电装置的无人机等移动体在从无线输电装置观察时沿纵深方向移动的情况下，也能够将相控阵天线的各元件天线所辐射的电波的相位设定为最佳值，提高输电效率。
[0272]
在执行rev法的过程中将移动体60的位置作为辐射目标位置p
t
，对输电波束跟踪移动体60的效果进行研究。对于移动体60的距离g和输电方向ψ，设由式(9)和式(10)计算的值能够进行测量。作为用于说明rev法的处理的变量，定义如下。还使用已定义的变量。p
tt
：移动体60在从rev法开始时间点起经过时间t的位置。θ
grp
：执行rev法的过程中相对于编号q的移相器13的相位指令值。e
gp
：编号p的元件天线8
p
辐射的元件电波2e
p
所生成的在辐射目标位置p
t
处的元件电场矢量。egsum：所有元件天线8辐射的元件电波2e所生成的在辐射目标位置p
t
处的元件电场矢量。θgsum：电场矢量egsum的相位。
[0273]
在rev法中，以q＝1、
……
、n的顺序使用编号q的元件天线8，每隔时间td，以r＝1、
……
、nd的顺序使相位仅变化r*θd。另外，控制各元件天线8
p
辐射的元件电波2e
p
的相位，使得能够朝向辐射目标位置p
t
来辐射元件电波2e。在时间t＝m*td，各移相器13中的相位指令值θ
grp
如下。式(57-1)及式(57-2)所示的k
gp
*θd为目标位置变更移相量，r*θd是操作移相
量。另外，k
gp
能够根据式(50)和式(49)来计算。p≠q
で
、θ
grp
＝k
gp
*θd
ꢀꢀꢀ
(57-1)p＝q
で
、θ
grp
＝(k
gp
+r)*θd
ꢀꢀꢀ
(57-2)这里，在q和r与m之间公式(12)、(13)所示的关系成立。
[0274]
编号p的元件天线8
p
辐射的元件电波2e
p
的相位相对于目标位置变更移相量θ
gp
，存在以下三种差。(a)编号p的元件天线8
p
辐射的元件电波2e
p
所具有的相位误差φp。(b)以θd的整数倍来近似θgp的误差。(c)在执行rev法的过程的基础上的操作移相量r*θd。因此，元件电场矢量e
gp
和egsum能够如下计算。e
gp
＝e0*exp(j(φp+θ
grp-θ
gp
))
ꢀꢀꢀ
(58)egsum＝∑e
gp
＝e0*∑exp(j(φp+θ
grp-θ
gp
)
ꢀꢀꢀ
(59)θgsum＝sin-1
(∑sin(φp+θ
grp-θ
gp
)/|egsum|)
ꢀꢀꢀ
(61)
[0275]
作为比较例，研究在执行rev法的过程中不跟踪移动体60的情况。定义以下变量。p
t0
：移动体60在rev法开始时间点(t＝0)的位置。ψ0：在rev法开始时间点的辐射方向。从输电装置位置ps朝向辐射目标位置p
t0
的方向与输电天线50的正面方向之间形成的角度。g0：在rev法开始时间点的辐射目标位置距离。从输电装置位置ps到辐射目标位置p
t0
的距离。g
0p
：在rev法开始时间点从元件天线8
p
到辐射目标位置p
t0
的距离。δ
0p
：g
0p
和g0的差。δ
0p
＝g
0p-g0。θ
g0p
：朝向rev法开始时间点的辐射目标位置p
t0
辐射元件电波2e
p
时相对于编号p的元件天线8的目标位置变更移相量。k
g0p
：相对于目标位置变更移相量θ
g0p
的编号p的移相器13中的移相量。ε 2
gp
：在执行rev法的过程中朝向辐射目标位置p
t0
辐射的状态下，在移动体60的位置p
t
(相当于偏差位置)处检测到的元件天线8
p
辐射的元件电波2e
p
与从输电装置位置ps辐射的元件电波2e之间的相位差。e2
gp
：在执行rev法的过程中朝向辐射目标位置p
t0
辐射的状态下，编号p的元件天线8
p
辐射的元件电波2e
p
在移动体60的位置p
t
处生成的元件电场矢量。e2gsum：在执行rev法的过程中朝向辐射目标位置p
t0
辐射的状态下，所有元件天线8辐射的元件电波2e在移动体60的位置p
t
处生成的元件电场矢量。θ2gsum：电场矢量e2gsum的相位。
[0276]
θ
g0p
、k
g0p
及ε2
gp
可以计算如下。θ
g0p
＝(2*π)*(l/λ)*(p-nm)*(2*g0*sin(φ0)+(p-nm)*l)/(g
0p
+g0)
ꢀꢀꢀ
(62)k
g0p
＝int((θ
g0p
/θd)+0.5)
ꢀꢀꢀ
(63)
ε2
gp
＝(2*π)*((gp-g)/λ)-k
g0
p*θd＝(2*π)*(l/λ)*(p-nm)*(2*g*sin(φ)+(p-nm)*l)/(gp+g)-k
g0
p*θd
ꢀꢀꢀ
(64)
[0277]
在式(64)中代入式(7)时，如下。ε2
gp
＝(2*π)*(l/λ)*(p-nm)/(gp+g)*(2*(g0*sin(φ0)+v0*m*td*sin(ξ0))+(p-nm)*l)-k
g0
p*θd
ꢀꢀꢀ
(65)
[0278]
在执行rev法的过程中不跟踪移动体60的情况下，时间t＝m*td时各移相器13中的相位指令值θ
grp
如下。p≠q
で
、θ
grp
＝k
g0p
*θd
ꢀꢀꢀ
(66-1)p＝q
で
、θ
grp
＝(k
g0p
+r)*θd
ꢀꢀꢀ
(66-2)
[0279]
e2
gp
和e2gsum可以用以下式计算。e2
gp
＝e0*exp(j(φp+θ
grp-θ
g0p
+ε2
gp
)
ꢀꢀꢀ
(67)e2sum＝∑e2p＝e0*∑exp(j(φp+θ
grp-θ
g0p
+ε2
gp
)
ꢀꢀꢀ
(68)θ2sum＝sin-1
(∑sin(φp+θ
grp-θ
g0p
+ε2
gp
)/|e2sum|)
ꢀꢀꢀ
(70)
[0280]
作为另一比较例，将研究下述情况，即：如无线输电装置1那样以仅变更电波2的辐射方向控制各移相器13p的相位θp，在执行rev法的过程中也输电波束也跟踪移动体60。方向变更移相量θ
p
可以用前面所示的式(1)计算。将θ
p
离散化的k
p
可以用式(2)计算。执行rev法的过程中各移相器13中的相位指令值θ
rp
可以通过前面所示的式(11-1)和公式(11-2)来计算。
[0281]
在移相器13p中，应该产生由式(49)计算的相位差θ
gp
，但设定了由式(1)计算的方变更移相量θ
p
。因此，元件电场矢量e
p
如下所示。另外，θ
p
用于计算θ
rp
。e
p
＝e0*exp(j(φp+θ
rp-θ
gp
))
ꢀꢀꢀ
(71)esum
ぉよび
θsum
は
、以下
のように
計算
できる
。esum＝∑e
p
＝e0*∑exp(j(φp+θ
rp-θ
gp
)
ꢀꢀꢀ
(72)θsum＝sin-1
(∑sin(φp+θ
rp-θ
gp
)/|esum|)
ꢀꢀꢀ
(74)
[0282]
在实施方式10中，关于用于在二维空间中排列元件天线8的输电天线跟踪移动体60的距离g和指向方向(ψ
az
，ψ
el
)的式(31)至式(32)也同样成立。
[0283]
为了表示在维空间中排列元件天线8的输电天线的目标位置变更移相量，定义以下变量。θ
gxp，yp
：当距离为g且朝向作为输电方向(ψ
az
，ψ
el
)的辐射目标位置辐射输电电波2时相对于编号(xp，yp)的元件天线8的目标位置变更移相量。kgxp，yp
：相对于目标位置变更移相量θ
gxp，yp
的编号(xp，yp)的移相器13中的移相量。
[0284]
θ
gxp，yp
和k
gxp，yp
能用下式来计算。θ
gxp，yp
＝(2*π)*(l/λ)*((xp-nm)*sin(φ
az
)+(yp-nm)*cos(φ
az
))*(2*g*sin(φ
el
)+((xp-nm)*sin(φ
az
)+(yp-nm)*cos(φ
az
))*l)/(gp+g)p＝1，
…
，n
ꢀꢀꢀ
(75)k
gxp，yp
＝int((θ
xp，yp
/θd)+0.5)
ꢀꢀꢀ
(76)
[0285]
图58和59示出了无线输电装置1j根据移动的移动体60的位置来设定辐射目标位置p
t
的例子。图58是移动体60主要以到来方向发生变化的方式移动的情况。图59是移动体60主要以来自无线输电装置1j的距离发生变化的方式移动的情况。无论移动体60如何移动，无线输电装置1j求出移动体60的位置并设定辐射目标位置p
t
以使得包含所求出的位置。无线输电装置1j通过控制各元件模块9，以能够在辐射目标位置p
t
处将最大功率进行输电的方式来辐射输电电波2。
[0286]
对动作进行说明。图60是说明利用实施方式10所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的输电步骤的流程图。关于图60，对与实施方式1的情况下的图8的不同点进行说明。
[0287]
在步骤s01j，无线输电装置1j将在移动体60j存在的距离g处输电方向(ψ
az
，ψ
el
)的位置作为辐射目标位置，来辐射输电电波2j。移动体60j所具有的受电装置3接收输电电波2j。s06j中执行rev法的处理也稍微变更。
[0288]
将步骤s11～s13中决定输电方向的处理变更为步骤s81～s85中决定辐射目标位置的处理。在步骤s81中，测距部46开始输电电波2j的脉冲调制，记录脉冲发送时刻95。决定进行脉冲调制的期间的长度t0，并且测距部46记录进行脉冲调制的期间的开始时刻和结束时刻作为脉冲发送时刻95。在步骤s82中，移动体60j接收经脉冲调制后的输电电波2j，在接收后t1之后，对导频信号4j进行脉冲调制。当不再接收经脉冲调制后的输电电波2j时，从t1之后不对导频信号4j进行脉冲调制。
[0289]
在步骤s83中，导频天线6接收导频信号4j，并且到来方向检测装置7j通过单脉冲测角来检测导频信号4j的到来方向。到来方向检测装置7j检查导频信号4j是否被脉冲调制，并在检测到被脉冲调制的时间点和检测到脉冲调制结束的时间点将脉冲调制检测信号89发送到控制装置10j。
[0290]
在步骤s84，当控制装置10j接收到开始的脉冲调制检测信号89时，测距部46将该时间点的时刻设定为脉冲接收时刻96。即使在接收到结束的脉冲调制检测信号89的情况下，测距部46也将该时间点的时刻设定为脉冲接收时刻96。测距部46根据脉冲接收时刻96和脉冲发送时刻95之间的时间差t3来决定目标位置距离g，并设定目标位置距离数据97。到来方向检测装置7j检测到的到来方向设定在到来方向数据78中。
[0291]
在步骤s85中，辐射目标位置决定部47基于到来方向数据78和目标位置距离数据97来决定辐射目标位置，并在辐射目标位置数据94中设定所决定的辐射目标位置。在s01j中，无线输电装置1j朝向由在s85中设定的辐射目标位置数据95指示的位置来辐射输电电波2j。
[0292]
执行s85后，返回s81。s81～s85的处理以已决定的周期同步地执行。决定一个周期
的长度，以使得即使在移动体60j以假设的最大移动速度移动的情况下，一个周期的长度也能在上一次计算出的辐射目标位置与当前的辐射目标位置之差所允许的范围内。
[0293]
参照图61，说明在s06j中执行rev法的步骤。图61是说明在实施方式10所涉及的无线输电装置中利用rev法对各元件天线所辐射的电波的元件电场矢量进行计算的步骤的流程图。关于图61，对与实施方式1的情况下的图9的不同点进行说明。
[0294]
在s33j中，仅将目标位置变更移相量而不是方向变更移相量设定为移相器13的移相量。
[0295]
通过动作例，示出了在由无线输电装置1j执行rev法的过程中输电波束跟踪移动体60的效果。对于输电天线和rev法的参数，在n＝10、f＝5ghz、λ＝60mm、l＝1800mm＝1.8m、nd＝128、θd＝2.8125度的情况下进行研究。关于移动体60j的参数设为g0＝1000m、ψ0＝0度、v0＝-30m/sec、ξ0＝90度。对于实施方式1的情况，变更了l＝1800mm和ψ0＝30度。
[0296]
图62是表示在作为l＝1800mm的动作例中在实施方式10所涉及的无线输电装置及比较例中所得到的移相偏移值及校正后残留的相位误差的图。作为比较例，是在执行rev法的过程中输电波束不跟踪移动体的情况(没有移动校正)、以及由朝向输电方向辐射输电电波的无线输电装置1执行rev法的过程中跟踪移动体的情况(有方向校正)。图62(a)表示设定的相位误差和通过执行rev法而得到的相位偏移值，图62(b)表示剩余相位误差。相位误差的设定值用细实线表示，执行rev法的过程中辐射目标位置跟踪移动体(有移动校正)时求出的相位偏移值用粗实线表示，辐射目标位置不跟踪移动体(无移动修正)时的相位偏移值用粗虚线表示，输电方向跟踪移动体(有方向校正)时的相位偏移值用细虚线表示。图62(b)表示从设定的相位误差中减去相位偏移值而获得的剩余相位误差。图62示出为相位偏移值的各移相器13p的平均值和剩余相位误差的平均值为零。
[0297]
有移动校正时的相位偏移值能够用其与设定的相位误差φp的差的绝对值最大约为9度、平均约为5度来计算。在没有移动校正时的相位偏移值与φp的差的绝对值最大约为128度，平均约为56度。在输电天线50的两端的p＝1和p＝10的情况下，有方向校正时的相位偏移值与φp的差增大。与φp的差的绝对值最大约为89度，平均约为48度。
[0298]
图63是在作为l＝1800mm的动作例中对实施方式1所涉及的无线输电装置及比较例中的校正后的合成电场矢量的振幅的绝对值进行比较的图。当各元件天线8
p
辐射的元件电波2e
p
的相位统一时，|egsum|＝10。rev法执行前，下降到|egsum|＝8.6。在有移动校正的rev法中，校正后|egsum|＝9.95。在没有移动校正的rev法中，校正后|e2gsum|＝4.8。在有方向校正的rev法中，校正后|esum|＝6.2。在没有移动校正以及有方向修正的情况下，与rev法执行前相比，校正后的合成电场矢量的振幅降低。
[0299]
可知通过在执行rev法的过程中输电方向跟踪移动体，从而能够用rev法高精度地消除相位误差。在执行rev法的过程中，当辐射目标位置不跟踪移动体时，不能利用rev法来校正相位误差。可以认为，当l＝1800mm、g＝1000m时，输电天线50辐射的电波不能利用远场公式来计算。在不能利用远场公式计算电场的距离中，仅变更向移动体输电的输电方向的情况下是不能通过rev法来校正相位误差的。
[0300]
作为其他情况，l＝600m的情况下执行rev法时的结果如图64和图65所示。有移动校正时的相位偏移值能够用其与设定的相位误差φp之差的绝对值最大约为7.4度、平均约为4.1度来计算。在有方向校正时的相位偏移值与φp之差的绝对值最大约为9.8度，平均约
为5.2度。如图65所示，当l＝600mm时，在有方向校正的情况下，合成电场矢量的振幅|esum|＝9.97。被认为g＝1000m是远场的l＝600mm的情况下，即使在执行仅校正方向的rev法的情况下，也能够通过rev法来校正相位误差。
[0301]
无线输电装置1j与无线输电装置1同样地动作，获得同样的效果。由于即使在执行rev法的过程中输电波束也跟踪移动体60，因此能够提高rev法的精度。由于将到移动体60的距离也考虑在内来控制由各元件天线8
p
辐射的元件电波2e
p
的相位，因此，与控制相位以使得在输电天线50大或到移动体60的距离小的情况下仅使辐射方向跟踪移动体的情况相比，能够提高输电效率。
[0302]
图62至图65是相位误差φp的一例的情况。虽然未示出图等，但无线输电装置1j与无线输电装置1同样地，相位误差φp即使是其他模式，也能够高精度地执行rev。
[0303]
参照图66，对在输电方向ψ0为几种情况下，在g＝1000m下使作为输电天线50大小指标的元件天线8之间的距离l发生变化时的rev法执行后的合成电场矢量的振幅进行研究。图66是表示在rev法开始的时间点输电方向ψ0为30度、0度、90度的情况下、使l发生变化并执行rev法而得到的rev法执行后的合成电场矢量的振幅|egsum|的曲线图。在此，与移动体60j的移动相关的参数设为g0＝1000m、ψ0＝30度、v0＝-30m/sec、ξ0＝90度。各图中不变化的参数取基本模式的值。图66等曲线图的横轴用将l相对于波长λ的比率取常用对数后而得的值(log
10
(l/λ))表示。
[0304]
辐射目标位置跟踪移动体60并实施rev法而获得的合成电场矢量的振幅|egsum|由粗实线表示。通过将辐射目标位置设为rev法开始时间点的移动体60的位置并使输电波束固定在该位置来执行rev法而得到的合成电场矢量的振幅|e2gsum|用虚线表示。仅输电波束的放射方向跟踪移动体并实施rev法而得到的合成电场矢量的振幅|e
sum
|用单点划线表示。这些表现方法在其他曲线图中也是一样的。
[0305]
ψ0＝30度时的|e2
gsum
|用粗虚线表示，ψ0＝0度时的|e2
gsum
|用中等粗细的虚线表示，ψ0＝60度时的|e2
gsum
|用细虚线表示。ψ0＝30度时的|e
sum
|用粗单点划线表示，ψ0＝0度时的|e
sum
|用中等粗细的单点划线表示，ψ0＝60度时的|e
sum
|用细单点划线表示。
[0306]
跟踪移动体60并实施rev法的|egsum|在ψ0＝30度、ψ0＝0度、ψ0＝60度的任何情况下，对于任何l，都是|egsum|≥9.995。无论输电方向ψ0取什么样的值，l取什么样的值，|egsum|≥9.995都成立。
[0307]
使输电波束固定在rev法开始时间点的移动体60的位置时的|e2
gsum
|，在ψ0＝30度的情况下，从log
10
(l/λ)＝-0.25即l＝0.56*λ＝33mm左右开始下降，在log
10
(l/λ)＝0.2即l＝1.59*λ＝96mm时下降到|e2
gsum
＝9|。开始下降的l在ψ0＝0度时比ψ0＝30度时要小。ψ0＝0度的情况下，从log
10
(l/λ)＝-0.4即l＝0.4*λ＝24mm左右开始下降，在log
10
(l/λ)＝0.08即l＝1.19*λ＝72mm时，下降到|e2
gsum
|＝9。开始下降的l在ψ0＝60度时比ψ0＝30度时要大。ψ0＝60度的情况下，从log
10
(l/λ)＝0.15即l＝1.4*λ＝84mm左右开始下降，在log
10
(l/λ)＝0.65即l＝1.19*λ＝72mm时，下降到|e2
gsum
|＝9。当|e2
gsum
|下降到小于6左右时，之后|e2
gsum
|相对于l的增加而随机上下波动。|e2
gsum
|相对于l的增加而随机上下波动的模式可以认为是由于相位误差φp而变化的。
[0308]
在l相对于λ较小(例如，l＜λ)的情况下由辐射目标位置的移动所引起的输电电波4的相位变化较小，即使将输电波束固定在rev法的开始时间点的位置，也能够高精度地执
行rev法。该情况是不取决于朝向在rev法开始时间点的移动体60的位置的输电方向ψ0而成立的。
[0309]
ψ0较大的情况下，|e2gsum|≥9能够维持到更大的l为止的理由有以下两个。(a)ψ0较大时，输电波束的波束宽度较大。(b)由于ξ0＝90度，因此ψ0越大，伴随移动体60的移动的存在方向的变化量越小。
[0310]
仅输电波束的放射方向跟踪移动体并实施rev法而得到的合成电场矢量的振幅|e
sum
|在ψ0＝30度的情况下，从log
10
(l/λ)＝1.05即l＝11.2*λ＝672mm左右开始下降，在log
10
(l/λ)＝1.31即l＝23.2*λ＝1392mm时下降到|e
sum
＝9|。开始下降的l在ψ0＝0度时比ψ0＝30度时要小。ψ0＝0度的情况下，从log
10
(l/λ)＝1.0即l＝10.0*λ＝600mm左右开始下降，在log
10
(l/λ)＝1.25即l＝17.8*λ＝1068mm时，下降到|e
sum
|＝9。开始下降的l在ψ0＝60度时比ψ0＝30度时要大。ψ0＝60度的情况下，从log
10
(l/λ)＝1.33即l＝21.4*λ＝1284mm左右开始下降，在log
10
(l/λ)＝1.51即l＝32.4*λ＝1944mm时，下降到|e
sum
|＝9。当|e
sum
|下降到小于6左右时，之后| e2
gsum
|相对于l的增加而上下波动。
[0311]
在此所示的动作例中，无论哪个辐射方向ψ0，在l≤600mm的情况下，认为在g＝1000m的距离下能够以用远场的计算式来计算输电电波2。ψ0较大的情况下，|esum|≥9能够维持到更大的l为止的理由是如上述所示的(a)、(b)。
[0312]
参照图67和图68，对在移动体60的移动速度v0为几种情况下在g＝1000m时使元件天线8之间的距离l变化时的rev法执行后的合成电场矢量的振幅进行研究。为了便于观察图，图67示出了|e2
gsum
|的移动速度v0＝-30(m/sec)、v0＝-60(m/sec)和v0＝-15(m/sec)的情况，而对于|esum|仅示出v0＝-30(m/sec)的情况。图68关于|e2
gsum
|仅示出了移动速度v0满足v0＝-30(m/sec)的情况，而关于|esum|示出了v0＝-30(m/sec)、v0＝-60(m/sec)和v0＝-15(m/sec)的情况。图67和图68中，v0＝-30(m/sec)时的|e2
gsum
|用粗虚线表示，v0＝-60(m/sec)时的|e2
gsum
|用中等粗细的虚线表示，v0＝-15(m/sec)时的|e2
gsum
|用细虚线表示。v0＝-30(m/sec)时的|e
sum
|用粗单点划线表示，v0＝-60(m/sec)时的|e
sum
|用中等粗细的单点划线表示，v0＝-15(m/sec)时的|e
sum
|用细单点划线表示。
[0313]
跟踪移动体60并实施rev法时的|e
gsum
|在v0＝-30(m/sec)、v0＝-60(m/sec)和v0＝-15(m/sec)的任何情况下，对于任何l，都是|egsum|≥9.995。无论移动速度v0取什么样的值且l取什么样的值，|egsum|≥9.995都成立。
[0314]
在图67和图68中，用于使输电波束固定在rev法的开始时间点的移动体60的位置上的v0＝-30(m/sec)时的|e2
gsum
|的曲线图与图66中的ψ0＝30度时的|e2
gsum
|的曲线图相同。如图67所示，开始下降的l在v0＝-60(m/sec)时的|e2gsum|比v0＝-30(m/sec)时的要小。v0＝-60(m/sec)的情况下，从log
10
(l/λ)＝-0.7即l＝0.2*λ＝12mm左右开始下降，在log
10
(l/λ)＝-0.06即l＝0.88*λ＝53mm时，下降到|e2
gsum
|＝9。开始下降的l在v0＝-15(m/sec)时比v0＝-30(m/sec)时要大。v0＝-15(m/sec)的情况下，从log
10
(l/λ)＝0.15即l＝1.4*λ＝84mm左右开始下降，在log
10
(l/λ)＝0.49即l＝3.09*λ＝185mm时，下降到|e2
gsum
|＝9。当|e2
gsum
|下降到小于6左右时，之后|e2
gsum
|相对于l的增加而随机上下波动。
[0315]
在l相对于λ较小(例如，l＜λ)的情况下由辐射目标位置的移动所引起的输电电波4的相位变化较小，即使将输电波束固定在rev法的开始时间点的位置，也能够高精度地执行rev法。该情况是不取决于移动体60的移动速度v0而成立的。
[0316]
移动速度v0较小的情况下，|e2gsum|≥9能够维持到更大的l为止的理由如下。(c)在移动速度v0较小的情况下，在执行rev法的期间移动体60的移动距离和存在方向的变化量较小。
[0317]
在图67和图68中，仅输电波束的辐射方向跟踪移动体并实施rev法的v0＝-30(m/sec)时的合成电场矢量的振幅|e
sum
|的曲线图与图66中的ψ0＝30度时的|e
sum
|的曲线图相同。如图68所示，当v0＝-60(m/sec)时和当v0＝-15(m/sec)时的|e
sum
|的曲线图与v0＝-30(m/sec)时的曲线图基本相同。在v0＝-15～-60(m/sec)范围内降低到|e
sum
|＝9的l是log
10
(l/λ)＝1.27～1.32即l＝18.8*λ～20.7*λ＝1130～1240mm的范围。
[0318]
在此所示的动作例中，与移动速度v0无关，在l≤600mm的情况下，认为在g＝1000m的距离下能够以用远场的计算式来计算输电电波2。
[0319]
参照图69和图70，对在移动体60的移动方向ξ0为几种情况下，在g＝1000m时使元件天线8之间的距离l变化时的rev法执行后的合成电场矢量的振幅进行研究。为了便于观察图，图69示出了|e2
gsum
|的移动方向ξ0满足ξ0＝90度、ξ0＝120度、ξ0＝60度的情况，而对于|esum|仅示出ξ0＝90度的情况。图70仅示出了|e2
gsum
|的移动方向ξ0满足ξ0＝90度的情况，而对于|esum|示出ξ0＝90度、ξ0＝120度、ξ0＝60度的情况。图69和图70中，ξ0＝90度时的|e2
gsum
|用粗虚线表示，ξ0＝120度时的|e2
gsum
|用中等粗细的虚线表示，ξ0＝60度时的|e2
gsum
|用细虚线表示。ξ0＝90度时的|e
sum
|用粗单点划线表示，ξ0＝120度时的|e
sum
|用中等粗细的单点划线表示，ξ0＝60度时的|e
sum
|用细单点划线表示。
[0320]
跟踪移动体60并实施rev法时的|e
gsum
|在ξ0＝90度、ξ0＝120度、ξ0＝60度的任何情况下，对于任何l，都是|egsum|≥9.995。无论移动方向ξ0取什么样的值且l取什么样的值，都认为|egsum|≥9.995。
[0321]
在图69和图70中，使输电波束固定在rev法开始时间点的移动体60的位置上的ξ0＝90度时的|e2
gsum
|的曲线图与图66中的ψ0＝30度时的|e2
gsum
|曲线图相同。如图69所示，开始下降的l在ξ0＝120度时的|e2
gsum
|比ξ0＝90时的要小。ξ0＝120度的情况下，从log
10
(l/λ)＝-0.35即l＝0.45*λ＝27mm左右开始下降，在log
10
(l/λ)＝0.13即l＝1.36*λ＝81mm时，下降到|e2
gsum
|＝9。开始下降的l在ξ0＝60度时比ξ0＝90度时要大。ξ0＝60度的情况下，从log
10
(l/λ)＝-0.1即l＝0.79*λ＝47mm左右开始下降，在log
10
(l/λ)＝0.41即l＝2.58*λ＝155mm时，下降到|e2
gsum
|＝9。当|e2
gsum
|下降到小于6左右时，之后|e2
gsum
|相对于l的增加而随机上下波动。
[0322]
在l相对于λ较小(例如，l＜λ)的情况下由辐射目标位置的移动所引起的输电电波4的相位变化较小，即使将输电波束固定在rev法的开始时间点的位置，也能够高精度地执行rev法。该情况是不取决于移动体60的移动方向ξ0而成立的。
[0323]
移动方向ξ0较小的情况下，|e2
gsum
|≥9能够维持到更大的l为止的理由如下。(d)由于输电方向ψ0＝30度，因此ξ0越小，伴随移动体60的移动的存在方向的变化量越小。
[0324]
在图69和图70中，仅输电波束的辐射方向跟踪移动体并实施rev法的ξ0＝90度时的合成电场矢量的振幅|e
sum
|的曲线图与图66中的ψ0＝30度时的|e
sum
|的曲线图相同。如图68所示，ξ0＝120度时、以及ξ0＝60度时的|e
sum
|的曲线图也与ξ0＝90度时基本相同。在ξ0＝60～120度范围内降低到|e
sum
|＝9的l是log
10
(l/λ)＝1.26～1.32即l＝18.1*λ～20.7*λ＝
1090～1240mm的范围。
[0325]
在此所示的动作例中，与移动方向ξ0无关，在l≤600mm的情况下，认为在g＝1000m的距离下能够用远场的计算式来计算输电电波2。
[0326]
在利用方向和距离来掌握移动体60的位置并以输电电波的相位在移动体60存在的位置统一的方式进行控制的无线输电装置中，通过在执行rev法的过程中跟踪移动体并执行rev法，从而能够不取决于决定输电天线大小的元件天线8之间的距离l、输电方向ψ、到移动体的距离g、移动体的移动速度v0以及移动方向ξ0而高精度地执行rev法。另外，实施rev法之后，无论天线8之间的距离l、输电方向ψ、距离g、移动速度v0以及移动方向ξ0如何，都能够向由输电方向ψ以及距离g决定的辐射目标位置高效地进行无线输电。
[0327]
在将移动体存在的方向作为输电电波的辐射方向，并以在被认为每个元件天线8
p
的元件电波2e
p
平行前进的远场的距离处输电电波的相位统一的方式进行控制的无线输电装置中，在输电电波的波长λ、天线8之间的距离l以及到移动体的距离g成为远场的位置处存在移动体的状态下，通过在执行rev法的过程中跟踪移动体并执行rev，从而能够不取决于输电方向ψ、到移动体的距离g、移动体的移动速度v0以及移动方向ξ0而高精度地执行rev法。另外，实施rev法之后，在由波长λ和天线8之间的距离l决定的成为远场的距离g处存在移动体的状态下，不取决于输电方向ψ、距离g、移动速度v0以及移动方向ξ0，能够沿输电方向ψ高效地无线输电。
[0328]
不仅可以发送是否对输电电波进行脉冲调制，还可以发送将定时信息作为数字信号包含在输电部所辐射的输电电波中的调制波。移动体可以解调输电电波，并通过导频信号发送经解调后的信息。在移动体中进行某些处理时，如果将由移动定执行的处理所需的时间固定，则通过减去固定的时间，从而能够测量在无线输电装置与移动体之间往返的时间。
[0329]
可以基于传播时间来测量移动体距离，该传播时间是用于无线输电装置与移动体之间的通信的通信电波在通信机30与移动体通信机20之间往返或单程传播所需的时间。
[0330]
对从输电天线的位置到移动体位置的距离进行测量的距离测定器可以是辐射激光、非激光的光、电波、超声波等测距波而被移动体反射，并作为测距反射波来接收的装置。也可以是基于从发送测距波到接收测距反射波的经过时间来测量到移动体的距离的装置。基于测量的经过时间和辐射的测距波的速度来测量距离。接收到的信号可以在移动体中放大，而不是简单地在移动体中反射，放大的信号可以沿无线输电装置的方向进行辐射。
[0331]
可以用移动体测量到移动体的到达时间并用移动体测量距离，而不是测量到移动体的往复时间差通过移动体辐射电波等，无线输电装置可以测量电波到达无线输电装置的时间，并测量到移动体的距离。可以基于移动体发射电波等并往返于无线输电装置的时间，用移动体测量距离。移动体测量出的距离可以由移动体通信机发送，也可以通过调制导频信号来发送。
[0332]
也可以用伪随机数符号对电波等进行频谱扩散，从能够逆扩散的符号位置测量电波等的传播时间。
[0333]
除了移动体的存在方向外，还可以使用测量移动体存在的位置即移动体位置并将移动体位置设为辐射目标位置的方法。以上内容也可适用于其他实施方式。
[0334]
实施方式11.实施方式11是将实施方式10变更为使用至少两台进行单脉冲测角的导频天线来测定移动体位置。参照图71至图73，对实施方式11所涉及的对移动体进行输电的无线输电系统的结构进行说明。在实施方式11中，移动体没有变更。仅变更无线传输装置。
[0335]
关于图71，对与实施方式1的情况下的图1的不同点进行说明。关于图72，对与实施方式1的情况下的图2的不同点进行说明。无线输电装置1k变更控制装置10k。除了配置在输电天线50的中心的导频天线6之外，无线输电装置1k在远离输电天线50的位置处还具有导频天线62和另一台到来方向检测装置72(图72中示出)。导频天线6、62设置在不同的地点。导频天线62是与导频天线6同样的天线。导频天线62接收导频信号4并生成导频接收信号。到来方向检测装置72具有与到来方向检测装置7相同的结构。到来方向检测装置72对来自导频天线62的导频接收信号进行单脉冲测角以决定到来方向数据782，并将其输出到控制装置10k。
[0336]
关于图73，对与实施方式1的情况下的图5的不同点进行说明。控制装置10k不具有辐射方向决定部33，而是具有辐射目标位置决定部47k。辐射目标位置决定部47k对由辐射方向和距输电天线50的距离决定的辐射目标位置进行决定。控制装置10k变更数据存储部25k、电波辐射控制部34j。电波辐射控制部34j是与控制装置10j具有的控制部同样的控制部。
[0337]
数据存储部25k具有辐射目标位置数据94来取代辐射方向数据79。辐射目标位置数据94是表示作为输电天线50辐射电波的目标的辐射目标位置的数据。辐射目标位置数据94是与数据存储部25j中具有的数据相同的数据。数据存储部25k还具有到来方向数据782和导频天线位置98。到来方向数据782是到来方向检测装置72检测到的在导频天线62的位置处的导频信号4的到来方向。导频天线位置98是表示导频天线6和62相对于输电天线50的位置的数据。
[0338]
导频天线位置98是导频天线设置地点数据，该导频天线设置地点数据是表示作为设置有导频天线6、62的地点的导频天线设置地点的数据。数据存储部25k是存储导频天线设置地点数据的设置地点数据存储部。
[0339]
辐射目标位置决定部47k使用到来方向数据78和782以及导频天线位置98通过三角测量来决定移动体60的位置(移动体位置)。辐射目标位置决定部47k将以导频天线6为基准的移动体位置决定为辐射目标位置。辐射目标位置决定部47k将所决定的辐射目标位置作为辐射目标位置数据94设定在数据存储部25k中。这里，设在移动体60中导频发送机5和受电装置3位于附近，将导频发送机5的位置设为辐射目标位置。
[0340]
对辐射目标位置决定部47k根据到来方向数据78、782和导频天线位置98来决定导频发送机5的位置的方法进行说明。定义以下变量。点pa1：被设定在导频天线位置98的导频天线6的位置。点pa2：被设定在导频天线位置98的导频天线62的位置。va1：用到来方向数据78表示的方向矢量。va2：用到来方向数据78表示的方向矢量。点p0：假设的导频发送机5的位置vb1：从点pa1朝向点p0的方向矢量。
vb2：从点pa2朝向点p0的方向矢量。ev(p0)：由点p0决定的方向矢量的误差的评价函数。在此，设方向矢量va1、va2、vb1、vb2的大小全部相同。即以下成立。|va1|＝|va2|＝|vb1|＝|vb2|
ꢀꢀꢀ
(77)
[0341]
ev(p0)设为如下。ev(p0)＝|va
1-vb1|2+|va
2-vb2|2ꢀꢀꢀ
(78)决定导频发送机5的位置p0，使得由式(78)计算的ev(p0)为最小。
[0342]
在导频天线6是三台以上的na台的情况下，ev(p0)变更如下所示。ev(p0)＝∑|va
k-vbk|2ꢀꢀꢀ
(79)在式(79)中，∑表示对k＝1、2、
……
、na取和。将使式(79)成为最小的位置p0设为导频通信机5的位置。
[0343]
辐射目标位置决定部47k是基于至少两个到来方向和导频天线设置地点数据来决定移动体位置的移动体位置决定部。辐射目标位置决定部47k是基于输电天线位置和移动体位置来决定存在方向的存在方向决定部。辐射目标位置决定部47k是基于输电天线位置和移动体位置来测量移动体距离的移动体距离测量部。
[0344]
对动作进行说明。图74是说明利用实施方式11所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的输电步骤的流程图。关于图74，对与实施方式1的情况下的图8的不同点进行说明。
[0345]
与无线输电装置1j同样地，无线输电装置1k也变更s0j和s06j。在步骤s01j中，无线输电装置1k在移动体60存在的距离g处将输电方向(ψ
az
，ψ
el
)的位置作为辐射目标位置来辐射输电电波2。移动体60所具有的受电装置3接收输电电波2。执行s06j中的rev法的处理与无线输电装置1j同样地，如图61所示。
[0346]
变更步骤s11k～s13k。在s11k中，移动体60具有的导频发送机5发送导频信号4。无线输电装置1具有的导频天线6、62接收导频信号4，生成导频接收信号。在步骤s12k中，到来方向检测装置7、72通过单脉冲侧角检测导频接收信号，分别检测导频信号4的到来方向。在步骤s13k中，辐射目标位置决定部47k基于到来方向数据78、782来决定移动体位置。此外，将移动体位置变换为以导频天线2为基准的相对位置，决定辐射目标位置84。辐射目标位置是决定输电方向(ψ
az
，ψ
el
)和距离g的点。输电方向是从导频天线6朝向辐射目标位置的方向。另外，导频天线6设置在输电天线50的开口面的中央。也可以基于辐射目标位置和移动体60的移动速度，预测经过决定的时间后的移动体60的位置，将预测到的位置设为辐射目标位置。在s01j中，输电天线50将输电电波2辐射到由s13k决定的辐射目标位置。
[0347]
执行s13k后，返回s11k。s11k～s13k的处理以已决定的周期同步地执行。决定一个周期的长度，以使得即使在移动体60以假设的最大移动速度移动的情况下，一个周期的长度也能在上一次计算出的辐射目标位置与当前的辐射目标位置之差所允许的范围内。
[0348]
无线输电装置1k与无线输电装置1j同样地动作，获得同样的效果。由于即使在执行rev法的过程中输电波束也跟踪移动体60，因此能够提高rev法的精度。
[0349]
实施方式12.实施方式12是将实施方式10变更为使用设置在相互不同位置的三台以上的光学距离测定器来测定移动体位置的情况。在实施方式12中，与实施方式7同样地，使用不具有导频发送机的移动体。变更无线输电装置。参照图75至图77，对实施方式12所涉及的对移动
体进行输电的无线输电系统的结构、无线输电装置以及移动体的结构进行说明。
[0350]
关于图75，对与实施方式1的情况下的图1的不同点进行说明。关于图76，对与实施方式1的情况下的图2的不同点进行说明。移动体60f不具有导频发送机5并且不发送导频信号4。移动体60f也未搭载位置传感器等。无线输电装置1l不具有导频天线6。
[0351]
无线输电装置1l具有三台激光距离测定器481、482、483。各激光距离测定器481、482、483是测量从其自身的位置到移动体60f的距离的距离测定器。各激光距离测定器481、482、483分别辐射激光431、432、433。各激光431、432、433被移动体60f反射，从而分别成为反射激光441、442、443。各激光距离测定器481、482、483分别测量从辐射激光431、432、433到接收反射激光441、442、443的时间。各激光距离测定器481、482、483根据测量出的时间求出从自身的位置到移动体60f的距离ga1、ga2、ga3。各激光距离测定器481、482、483将测量出的距离ga1、ga2、ga3发送到控制装置10l。
[0352]
控制装置10l根据距离ga1、ga2、ga3和各激光距离测定器481、482、483的设置地点的数据来决定移动体60的位置。这里，从各激光距离测定器481、482、483的设置地点起，分别是距离ga1、ga2、ga3的点是唯一决定的，该点为移动体60的位置。另外，优选激光距离测定器481、482、483的设置地点彼此充分地分开，以高精度地求出移动体60的位置。
[0353]
关于图77，对与实施方式1的情况下的图5的不同点进行说明。控制装置10l不具有辐射方向决定部33，而是具有辐射目标位置决定部47l。控制装置10l具有定位传感器40。辐射目标位置决定部47l使用由激光距离测定器481、482、483测定出的到移动体60f的距离来决定作为移动体60的位置的移动体位置。激光距离测定器481、482、483以及辐射目标位置决定部47l构成用于测量移动体位置的移动体位置测量部。辐射目标位置决定部47l将移动体位置变换为辐射目标位置，该辐射目标位置是相对于输电天线的位置的相对位置。辐射目标位置用辐射方向和到辐射目标位置的距离来表现。
[0354]
控制装置10l变更数据存储部25l、电波辐射控制部34j。电波辐射控制部34j是与控制装置10j具有的控制部同样的控制部。
[0355]
数据存储部25l具有辐射目标位置数据94来取代辐射方向数据79。数据存储部25l还具有输电装置位置84、目标位置距离数据971、972、972和距离测定器位置99。输电装置位置84是由定位传感器40测定出的输电天线50j的位置。目标位置距离数据971、972、972是激光距离测定器481、482、483测量出的距离ga1、ga2、ga3。距离测定器位置99是表示激光距离测定器481、482、483的设置地点的数据。距离测定器位置99是表示激光距离测定器481、482、483的设置地点的数据即距离测定器设置地点数据。数据存储部25l是存储距离测定器设置地点数据的设置地点数据存储部。
[0356]
辐射目标位置决定部47l使用目标位置距离数据971、972、972以及距离测定器位置99通过三边测量来决定移动体60f的位置(移动体位置)。如果与位置已知的三点之间的距离决定，则三维空间中的位置是唯一决定的。激光距离测定器481、482、483的位置是已知的，并且距各激光距离测定器481、482、483的位置的距离ga1、ga2、ga3是决定的，因此决定移动体60f的位置。辐射目标位置决定部47l从移动体位置减去输电装置位置84。将通过减去而获得的位置作为辐射目标位置数据94存储在数据存储部25k中。
[0357]
在激光距离测定器48k为四台以上的情况下，假设移动体60f的位置并计算与各激
光距离测定器48k的距离，只要与实测出的距离之差的例如平方和为最小的位置设为移动体60f的位置即可。
[0358]
辐射目标位置决定部47l是基于由至少三个距离测定器测量出的距离和距离测定器设置地点数据来决定移动体位置的移动体位置决定部。辐射目标位置决定部47l是基于输电天线位置和移动体位置来决定存在方向的存在方向决定部。辐射目标位置决定部47l是基于输电天线位置和移动体位置来测量移动体距离的移动体距离测量部。
[0359]
对动作进行说明。图78是说明利用实施方式13所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的输电步骤的流程图。关于图78，对与实施方式11的情况下的图74的不同点进行说明。
[0360]
执行步骤s91～s92，以取代s11k～s13k。在s91中，各激光距离测定器481、482、483测量从其自身的位置到移动体60f的距离。在s92中，辐射目标位置决定部47l使用目标位置距离数据971、972、972以及距离测定器位置99通过三边测量来决定移动体位置和辐射目标位置。
[0361]
无线输电装置1l与无线输电装置1j同样地动作，获得同样的效果。由于即使在执行rev法的过程中输电波束也跟踪移动体60，因此能够提高rev法的精度。
[0362]
距离测定器可以辐射非激光的光、电波、超声波等。
[0363]
实施方式13.实施方式13是将实施方式11变更为移动体具有姿势传感器、基于移动体的姿势数据并根据导频发送机的位置求出受电装置3的位置的情况。实施方式13是适用于移动体较大、导频发送机与受电装置分开的情况的实施方式。参照图79至图81，对实施方式13所涉及的对移动体进行输电的无线输电系统的结构、无线输电装置以及移动体的结构进行说明。
[0364]
关于图79，对与实施方式11的情况下的图71的不同点进行说明。关于图80，对与实施方式11的情况下的图72的不同点进行说明。关于图81，对与实施方式11的情况下的图73的不同点进行说明。变更无线输电装置1m和移动体60m。移动体60m具有姿势传感器66和姿势数据发送部69。姿势传感器66测定移动体60m的姿势。姿势数据发送部69执行将姿势传感器66测量出的姿势数据82周期性地发送到控制装置10m的处理。在由定位传感器65测量的移动体位置远离受电装置3的位置的情况下，控制装置10m使用表示由姿势传感器66测量的姿势和移动体60m的结构的结构数据来校正移动体位置，并决定受电装置3的位置。
[0365]
移动体60m对数据存储装置21m进行变更。数据存储装置21m还存储姿势数据82。姿势数据82是表示由姿势传感器66测量的移动体60e的姿势的数据。姿势数据82是表示例如机头方向在水平上是东北方向等的数据。
[0366]
无线输电装置1m变更控制装置10m。控制装置10m变更辐射目标位置决定部47m和数据存储部25m。数据存储部25m还存储受电装置位置85、移动体结构数据83、姿势数据82。受电装置位置85是受电装置3的位置。移动体结构数据83是表示在移动体60m中相对于导频发送机5的受电装置3的位置的数据。移动体结构数据83是表示例如受电装置3的位置存在于比导频发送机5的位置更靠近机头方向前方10m的位置等的数据。姿势数据82是从移动体60m发送的数据。数据存储部25m是存储移动体结构数据的移动体数据存储部。
[0367]
辐射目标位置决定部47m与辐射目标位置决定部47k同样地，根据到来方向数据78、782以及导频天线位置98来决定导频发送机5的位置。辐射目标位置决定部47m还参考移
动体结构数据83和姿势数据82，从导频发送机5的位置决定受电装置位置85。辐射目标位置决定部47m将受电装置位置85设为移动体位置。辐射目标位置决定部47m将以导频天线6为基准的移动体位置决定为辐射目标位置。辐射目标位置决定部47m将辐射目标位置作为辐射目标位置数据94设定在数据存储部25m中。
[0368]
辐射目标位置决定部47m是基于至少两个到来方向和导频天线设置地点数据来决定移动体位置的移动体位置决定部。辐射目标位置决定部47m是基于输电天线位置和移动体位置来决定存在方向的存在方向决定部。辐射目标位置决定部47m是基于输电天线位置和移动体位置来测量移动体距离的移动体距离测量部。辐射目标位置决定部47m是通过使用移动体结构数据83、姿势数据82来决定受电装置位置85的受电装置位置决定部。
[0369]
对动作进行说明。图81是说明利用实施方式13所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的输电步骤的流程图。关于图81，对与实施方式1的情况下的图74的不同点进行说明。
[0370]
无线输电装置1m变更步骤s13m，并且在s13m之后追加了步骤s17。在s13m中，辐射目标位置决定部47m根据到来方向78和782决定导频发送机5的位置作为移动体位置。在s17中，辐射目标位置决定部47m使用姿势数据82和移动体结构数据83，基于导频发送机5的位置来决定受电装置位置85。将受电装置位置85设为移动体位置和辐射目标位置。以导频天线6为基准的移动体位置是辐射目标位置。辐射目标位置决定部47m将决定的辐射目标位置作为辐射目标位置数据94设定在数据存储部25m中。
[0371]
通过使用姿势数据82和移动体结构数据83，能够将受电装置位置85决定为辐射目标位置。在移动体60较大并且导频发送机5与受电装置3分开的情况下，无线输电装置1m能够将受电装置位置85作为辐射目标而有效地进行无线输电。
[0372]
无线输电装置1m与无线输电装置1j同样地动作，获得同样的效果。由于即使在执行rev法的过程中输电波束也跟踪移动体60，因此能够提高rev法的精度。
[0373]
实施方式14.实施方式14是将实施方式6变更为无线输电装置辐射输电电波(输电波束)使得能够在移动体位置处接收最大的功率的情况。参照图83至图85，对实施方式14所涉及的对移动体进行输电的无线输电系统的结构、无线输电装置以及移动体的结构进行说明。在实施方式6中，移动体搭载了测量自身位置的定位传感器。无线输电装置基于从移动体发送的移动体位置来决定移动体存在的方向即存在方向。在该实施方式14中，基于从移动体发送来的移动体位置决定辐射目标位置，并控制各元件电波2e
p
的相位以使得各元件电波2e
p
的相位在辐射目标位置处统一。
[0374]
关于图83，对与实施方式6的情况下的图38的不同点进行说明。关于图84，对与实施方式6的情况下的图39的不同点进行说明。关于图85，对与实施方式6的情况下的图40的不同点进行说明。变更无线输电装置1n。移动体60e没有变更。移动体60e具有定位传感器65、姿势传感器66。
[0375]
无线输电装置1n变更控制装置10n。控制装置10n变更数据存储部25n、辐射控制部34j。电波辐射控制部34j是与控制装置10j具有的控制部同样的控制部。控制装置10n不具有辐射方向决定部33e，而是具有辐射目标位置决定部47n。数据存储部25n不具有辐射方向数据79，而具有辐射目标位置数据94。辐射目标位置决定部47n基于移动体位置81和输电装
置位置84，来设定通过将受电装置位置85变换为相对于输电装置位置84的相对位置而获得的辐射目标位置数据94。电波辐射控制部34j生成辐射指令值80，该辐射指令值80使得输电天线50辐射相位在存储于辐射目标位置数据95中的辐射目标位置处统一的输电电波2。
[0376]
对动作进行说明。图86是说明利用实施方式14所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的输电步骤的流程图。关于图86，对与实施方式6的情况下的图41的不同点进行说明。
[0377]
无线输电装置1n中，变更了步骤s01j和步骤s24n。s01j与实施方式10中的相同。在步骤s01j中，无线输电装置1n在移动体60e存在的距离g处将输电方向(ψ
az
，ψ
el
)的位置作为辐射目标位置来辐射输电电波2。移动体60e所具有的受电装置3接收输电电波2。s01j包含与图41中的s26的处理相同的处理。
[0378]
在步骤s24n中，辐射目标位置决定部47n基于移动体位置81和输电装置位置84，将受电装置位置85变换为相对于输电装置位置84的相对位置来决定辐射目标位置数据94。
[0379]
无线输电装置1n与无线输电装置1j同样地动作，获得同样的效果。由于即使在执行rev法的过程中输电波束也跟踪移动体60，因此能够提高rev法的精度。
[0380]
实施方式15.实施方式15是将实施方式7变更为无线输电装置辐射输电电波(输电波束)以使得在移动体位置处接收最大的功率的情况。参照图87至图89，对实施方式15所涉及的对移动体进行输电的无线输电系统的结构、无线输电装置以及移动体的结构进行说明。实施方式7是无线输电装置具备测量移动体位置的移动体位置测定装置的情况。
[0381]
关于图87，对与实施方式7的情况下的图42的不同点进行说明。关于图88，对与实施方式7的情况下的图43的不同点进行说明。关于图89，对与实施方式7的情况下的图44的不同点进行说明。变更无线输电装置1n。移动体60f没有变更。实施方式15中从实施方式7变更的点与实施方式14中从实施方式6变更的点相同。
[0382]
无线输电装置1p变更控制装置10p。控制装置10p变更数据存储部25p、辐射控制部34j。电波辐射控制部34j是与控制装置10j具有的控制部同样的控制部。控制装置10p不具有辐射方向决定部33，而是具有辐射目标位置决定部47n。数据存储部25n不具有辐射方向数据79，而具有辐射目标位置数据94。
[0383]
将图89与实施方式14的情况下的图85进行比较，无线输电装置1p具有激光定位装置42，并且变更控制装置10p。移动体60e变更为不具有定位传感器65和姿势传感器66的移动体60f。将控制装置10p与控制装置10n进行比较，其不同之处在于不具有移动体位置决定部41，数据存储部25p不具有受电装置位置85而具有受电装置位置85f。受电装置位置85f是由激光定位装置42测量出的数据。
[0384]
对动作进行说明。图90是说明利用实施方式15所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的输电步骤的流程图。在无线输电装置1p中，与实施方式7的情况下的图45相比，与无线输电装置1n同样地变更步骤s01j和步骤s24n。将图90与实施方式14的情况下的图86进行比较，s21f和s22f不同。s21f和s22f是由激光定位装置对受电装置位置进行测定并输入到控制装置的处理。在s24n中，辐射目标位置决定部47n基于移动体位置81和输电装置位置84，将受电装置位置85变换为相对于输电装置位置84的相对位置来决定辐射目标位置数据94。
[0385]
无线输电装置1p与无线输电装置1j同样地动作，获得同样的效果。由于即使在执行rev法的过程中输电波束也跟踪移动体60，因此能够提高rev法的精度。
[0386]
实施方式16.实施方式16是将实施方式10变更为通过通信中使用的通信电波测量到移动体的距离的情况。参照图91至图93，对实施方式16所涉及的对移动体进行输电的无线输电系统的结构、无线输电装置以及移动体的结构进行说明。
[0387]
关于图91，对与实施方式10的情况下的图50的不同点进行说明。关于图92，对与实施方式10的情况下的图51的不同点进行说明。关于图93，对与实施方式10的情况下的图52的不同点进行说明。变更无线输电装置1q和移动体60q。
[0388]
在无线输电装置1q和移动体60q之间进行用于测量距离的通信，并且基于通信所需的时间来测量输电天线50和移动体60q之间的距离。无线输电装置1q具有与无线输电装置1同样的输电天线50。输电电波2和导频信号4未被脉冲调制。
[0389]
无线输电装置1q变更到来方向检测装置7和控制装置10q。到来方向检测装置7与到来方向检测装置7j不同，仅具有检测导频信号4的到来方向的功能。控制装置10q变更数据存储部25q和测距部46q。数据存储部25q不具有脉冲发送时刻95和脉冲接收时刻96，而是具有测距发送时刻95q和测距接收时刻96q以取代脉冲发送时刻95和脉冲接收时刻96。
[0390]
移动体60q具有与移动体60同样的导频发送机5和检波器18。移动体60q变更机载控制装置19q。机载控制装置19q不具有脉冲调制管理部68，取而代之地具有测距通信部68q。当接收到由无线输电装置1q发送的测距信号53时，测距通信部68q在从接收到测距信号53的时刻起经过了预定的固定时间t1q之后，向无线输电装置1q发送测距响应信号54。
[0391]
测距部46q向移动体60q发送测距信号53，并接收由移动体60q返回的测距响应信号54。测距部46q将发送了测距信号53的时刻作为测距发送时刻95q存储在数据存储部25q中。测距部46q将接收了测距响应信号54的时刻作为测距接收时刻96q存储在数据存储部25q中。测距部46q测量从发送测距信号53到接收到测距响应信号54的时间t2q。测距部46q计算通过从t2q减去t1q而获得的时间t3q＝t2q-t1q。测距部46q基于t3q测量输电天线50与移动体60q之间的距离。测距部46q将测量出的距离作为目标位置距离数据97存储在数据存储部25q中。
[0392]
当通信机30与输电天线50之间的距离不可忽视时，基于表示通信机30与输电天线50之间的位置关系的数据，校正能根据t2q计算的距离，以决定目标位置距离数据97。
[0393]
当移动体通信机20和受电装置3之间的距离不可忽视时，姿势数据82从移动体60发送，并且基于姿势数据82和移动体结构数据83求出受电装置位置。可以基于受电装置位置来校正到来方向数据78和目标位置距离数据97。
[0394]
对动作进行说明。图94是说明利用实施方式16所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的输电步骤的流程图。关于图94，对与实施方式10的情况下的图52的不同点进行说明。
[0395]
变更s81q～s84q。在s81q中，测距部46q发送测距信号53，并记录测距发送时刻95q。在s82q中，移动体60q接收测距信号53，并且在接收后经过t1q之后发送测距响应信号54。在步骤s83q中，导频天线6接收导频信号4，到来方向检测装置7通过单脉冲测角来检测导频信号4j的到来方向。在步骤s84q中，测距部46q如果接收到测距响应信号54，则将该时
间点的时刻设定为测距接收时刻96q。测距部46q基于测距接收时刻96q与测距发送时刻95q之间的时间差t3q来决定目标位置距离g，并设定目标位置距离数据97。
[0396]
无线输电装置1q与无线输电装置1j同样地动作，获得同样的效果。由于即使在执行rev法的过程中输电波束也跟踪移动体60，因此能够提高rev法的精度。
[0397]
实施方式17.实施方式17是将实施方式14变更为设定辐射目标位置以使得包含预测移动体的位置而预测到的移动体的位置的情况。可以变更其他实施方式。参照图95至图97，对实施方式17所涉及的对移动体进行输电的无线输电系统的结构、无线输电装置以及移动体的结构进行说明。实施方式14是移动体具有定位传感器和姿势传感器、并且设定辐射目标位置以使得包含受电装置位置的情况。
[0398]
关于图95，对与实施方式14的情况下的图86的不同点进行说明。关于图96，对与实施方式14的情况下的图84的不同点进行说明。关于图97，对与实施方式14的情况下的图85的不同点进行说明。变更无线输电装置1r。移动体60e没有变更。
[0399]
无线输电装置1r仅变更控制装置10r。控制装置10r具有预测移动体60e的位置的移动体位置预测部49。在控制装置10r中，变更数据存储部25r、移动体位置决定部41r和辐射目标位置决定部47r。
[0400]
数据存储部25r变更移动体位置81r和姿势数据82r，还具有预测移动体位置55。数据存储部25r具有预测受电装置位置85r来取代受电装置位置85。移动体位置81r是在最近决定的长度tr(例如，几秒)的期间内测量出的移动体位置的数据。姿势数据82r是在最近的长度tr的期间内测量出的姿势数据。预测移动体位置55是表示由移动体位置预测部49预测到的移动体位置和姿势数据的数据。预测受电装置位置85r是表示移动体位置决定部41r基于预测移动体位置55而决定的受电装置位置的数据。
[0401]
移动体位置预测部49对预测时间ts之后的移动体位置和姿势数据进行预测。根据无线输电装置1j中的处理时间、到移动体60的距离适当地决定预测时间ts。通过预测移动体位置，从而即使在检测移动体60的位置的处理、求出相位校正值的运算需要时间的情况下，也能够有效地向移动体60进行输电。移动体位置预测部49利用相对于时间的一阶或二阶方程式来近似存储为移动体位置81r的长度tr的期间的移动体位置，从而对预测时间ts之后的移动体位置进行预测。预测的移动体位置存储为预测移动体位置55。移动体位置预测部49利用相对于时间的一阶或二阶方程式来近似存储为姿势数据82r的长度tr的期间的姿势数据，从而对预测时间ts之后的姿势数据进行预测。在姿势数据例如由偏航角、俯仰角和翻滚角表现的情况下，针对每个偏航角、俯仰角和翻滚角来进行预测。预测的姿势数据存储为预测移动体位置55。为了减小噪声的影响，可以求出移动体位置和姿势数据的移动平均，并针对移动平均后的值求出相对于时间的一阶或二阶近似式。
[0402]
移动体位置决定部41r基于预测移动体位置55(也包含预测的姿势数据)和移动体结构数据83来预测受电装置位置。预测到的受电装置位置作为预测受电装置位置85r存储在数据存储部25r中。
[0403]
辐射目标位置决定部47r决定辐射目标位置数据94以使得包含预测受电装置位置85r。在移动体较小的情况下，可以不预测受电装置位置，而决定辐射目标位置数据94以使得包含预测到的移动体位置。
[0404]
数据存储部25r是用于存储移动位置81r的移动位置履历存储部，该移动体位置81r是表示在最近长度tr的期间内测量出的移动体位置的数据。数据存储部25r是用于存储姿势数据82r的姿势数据履历存储部，该姿势数据82r是表示在最近长度tr的期间内测量出的姿势数据的数据。最近长度tr的期间是决定的时间范围。另外，时间的范围也可以决定为不包含例如测量了最新的到来方向的时刻。
[0405]
移动体位置预测部49是预测移动体位置的移动体位置预测部。移动体位置预测部49基于存储在数据存储部25r中的移动体位置81r来预测移动体位置。预测移动体位置55是由移动体位置预测部49预测到的移动体位置。
[0406]
移动体位置预测部49是预测受电装置位置的受电装置位置预测部。移动体位置预测部49基于存储在数据存储部25r中的移动体位置81r和姿势数据82r来预测受电装置位置。预测受电装置位置85r是由移动体位置预测部49预测到的受电装置位置。
[0407]
对动作进行说明。图98是说明利用实施方式17所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的输电步骤的流程图。关于图98，对与实施方式14的情况下的图86的不同点进行说明。将s23变更为s23r。在s23r之前，追加了s27。
[0408]
在s27r中，基于最近的过去(长度tr的期间)的移动体位置81r和姿势数据82r来预测移动体位置和姿势数据。预测到的移动体位置和姿势数据作为预测移动体位置55存储在数据存储部25r中。
[0409]
在s23r中，移动体位置决定部41r基于预测移动体位置55(包含预测到的姿势数据)和移动体结构数据83来决定受电装置位置。所决定的受电装置位置作为预测受电装置位置85r存储在数据存储部25r中。
[0410]
在s24r中，设定辐射目标位置以使得包含预测受电装置位置。在s01j和s06j中辐射输电电波2，以使输电电波2的相位在辐射目标位置统一。
[0411]
无线输电装置1r与无线输电装置1j同样地动作，获得同样的效果。由于即使在执行rev法的过程中输电波束也跟踪移动体60，因此能够提高rev法的精度。由于将到移动体60的距离也考虑在内来控制由各元件天线8
p
辐射的元件电波2e
p
的相位，因此，与控制相位以在输电天线50大或到移动体60的距离小的情况下仅使辐射方向跟踪移动体的情况相比，能够提高输电效率。
[0412]
预测移动体的位置和姿势，并基于预测到的移动体的位置和姿势来预测受电装置的位置。由于决定辐射目标位置以使得包含预测到的受电装置的位置，因此，即使在检测移动体和受电装置的位置的处理、对求出相位校正值的运算花费时间的情况下，也能够更有效地向受电装置进行输电。可以预测移动体的位置，决定辐射目标位置以使得包含预测到的移动体的位置。
[0413]
可以基于预测到的受电装置位置和输电天线位置来预测存在方向。可以预测受电装置的位置，并将根据输电天线位置而预测到的朝向受电装置的方向预测为存在方向。辐射方向变更部可以将辐射方向朝向作为预测的存在方向的预测存在方向。
[0414]
预测移动体位置的方法可以是实施方式10等其他实施方式中的方法，或者是本说明书中未示出的方法。以上内容也可适用于其他实施方式。
[0415]
实施方式18.
实施方式18是将实施方式6变更为决定辐射方向以使得朝向预测移动体的位置而预测出的移动体的位置的情况。可以变更其他实施方式。参照图99至图101，对实施方式18所涉及的对移动体进行输电的无线输电系统的结构、无线输电装置以及移动体的结构进行说明。在实施方式6中，在无线输电装置的附近设置移动体位置测定装置，无线输电装置将输电波束的辐射方向朝向由移动体位置测定装置测定出的受电装置位置。
[0416]
关于图99，对与实施方式6的情况下的图42的不同点进行说明。关于图100，对与实施方式6的情况下的图43的不同点进行说明。关于图101，对与实施方式6的情况下的图44的不同点进行说明。变更无线输电装置1s。移动体60f不变更。
[0417]
无线输电装置1s变更控制装置10s和激光定位装置42s。激光定位装置42s不仅测量受电装置位置85f，还测量移动体位置81f。激光定位装置42s是用于测量移动体位置和受电装置位置的移动体位置测定装置。移动体位置81f是由激光定位装置42s测量的移动体60f存在的空间范围的重心位置。也可以将不是重心而是移动体60f存在的空间范围的左右方向、上下方向和进深方向上的各个范围的中心位置设为移动体位置。只要是包含在移动体60f存在的空间范围中的位置，则移动体位置81f可以是任意决定的位置。由激光定位装置42s测量出的受电装置位置85f和移动体位置81f被输入到控制装置10s。受电装置位置85f被转换为相对于移动体位置81f的相对位置。
[0418]
控制装置10s具有用于预测移动体60f和受电装置3的位置的移动体位置预测部49s。控制装置10s对数据存储部25s和辐射方向决定部33s进行变更。数据存储部25s变更受电装置位置85s，并且还具有移动体位置81s和预测转移受电装置位置85r。受电装置位置85s是存储在最近长度tr的期间由激光定位装置42s测量出的受电装置位置85f的数据。移动体位置81s是存储在最近长度tr的期间由激光定位装置42s测量出的移动体位置81f的数据。预测移受电装置位置85r是表示由移动体位置预测部49s预测出的受电装置3的位置的数据。辐射方向决定部33s决定从输电装置位置84观察的预测移受电装置位置85r的存在方向、即作为从输电装置位置84朝向预测移受电装置位置85r的方向的存在方向。此外，辐射方向决定部33s根据存在方向来决定辐射方向。
[0419]
移动体位置预测部49s对预测时间ts之后的移动体位置和受电装置位置进行预测。移动体位置预测部49s利用相对于时间的一阶或二阶方程式来近似存储为移动体位置81s的长度tr的期间的移动体位置，从而对预测时间ts之后的移动体位置进行预测。移动体位置预测部49s利用相对于时间的一阶或二阶方程式来近似存储为受电装置位置85s的长度tr的期间的受电装置位置，从而对预测时间ts之后的受电装置位置进行预测。将预测到的受电装置位置与预测到的移动体位置相加而获得的位置作为预测移受电装置位置85r而被存储在数据存储部25s中。另外，激光定位装置42s将受电装置位置85f变换为以移动体位置81f为基准的相对位置。因此，预测到的受电装置位置与预测到的移动体位置相加而获得的位置成为受电装置3在预测时间ts之后的预测位置。
[0420]
为了减小噪声的影响，可以求出移动体位置和受电装置位置的移动平均，并针对移动平均后的值求出相对于时间的一阶或二阶近似式。激光定位装置也可以测量受电装置位置作为三维空间中的位置，并且仅处理受电装置位置以预测受电装置位置。另外，可以认为，在移动体一边移动一边变更姿势等情况下，通过预测移动体位置和受电装置位置双方，能够更正确地预测受电装置位置。可以预测移动体位置，而不是受电装置位置。
[0421]
数据存储部25s是用于存储移动体位置81s的移动体位置履历存储部，移动体位置81s是表示在最近长度tr的期间内测量的移动体位置的数据。数据存储部25s是用于存储受电装置位置85s的受电装置位置履历存储部，受电装置位置85s是表示在最近长度tr的期间内测量出的受电装置位置的数据。
[0422]
移动体位置预测部49s是用于预测移动体位置的移动体位置预测部。移动体位置预测部49s也是用于预测受电装置位置的受电装置位置预测部。移动体位置预测部49s是基于移动体位置81s和受电装置位置85s来预测受电装置位置的受电装置预测部。预测受电装置位置85r是由移动体位置预测部49s预测到的受电装置位置。
[0423]
辐射方向决定部33s是基于预测受电装置位置85r和输电天线位置来决定所述存在方向的存在方向决定部。
[0424]
对动作进行说明。图102是说明利用实施方式18所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的输电步骤的流程图。关于图102，对与实施方式6的情况下的图45的不同点进行说明。
[0425]
对步骤s21s、s22s、s24s进行变更，并在s24s前追加步骤s27s。消除s26。在s21s中，激光定位装置42s测量受电装置位置85f和移动体位置81f。在s22s中，受电装置位置85f和移动体位置81f被输入到控制装置10s。控制装置在长度tr的期间以上的期间保存所输入的受电装置位置85f和移动体位置81f。
[0426]
在s27s中，移动体位置预测部49s基于最近的过去(长度tr的期间)的移动体位置81s和受电装置位置85s，预测移动体位置和受电装置位置。预测到的受电装置位置作为预测受电装置位置85r存储在数据存储部25s中。
[0427]
在s24s中，决定从输电装置位置84观察的预测移受电装置位置85r的存在方向。在s25中，辐射方向决定部33s根据存在方向来决定输电方向(ψ
az
，ψ
el
)。在s01j和s06j中，沿辐射方向辐射输电电波2，上述辐射方向是沿朝向预测到的受电装置3的位置的方向来设定的。
[0428]
无线输电装置1s与无线输电装置1j同样地动作，获得同样的效果。由于即使在执行rev法的过程中输电波束也跟踪移动体60，因此能够提高rev法的精度。
[0429]
预测受电装置的位置，将朝向预测到的受电装置的位置的方向设为移动体的存在方向，根据存在方向决定输电电波2的辐射方向。由于预测受电装置的位置，因此能够更有效地向受电装置进行输电。可以预测移动体的位置，并将朝向预测到的移动体的位置的方向作为移动体的存在方向。
[0430]
可以基于决定的时间范围的受电装置位置来预测受电装置位置，并基于预测到的受电装置位置和输电天线位置来决定存在方向。
[0431]
可以决定辐射目标位置以使得包含移动体位置或受电装置位置，并辐射输电电波以使得输电电波的相位在辐射目标位置统一。以上内容也可适用于其他实施方式。
[0432]
实施方式19.实施方式19是将实施方式1变更为预测导频信号的到来方向，并根据预测到的到来方向来决定输电电波的辐射方向的情况。可以变更其他实施方式。参照图103至图105，对实施方式19所涉及的对移动体进行输电的无线输电系统的结构、无线输电装置以及移动体
的结构进行说明。
[0433]
关于图103，对与实施方式1的情况下的图1的不同点进行说明。关于图104，对与实施方式1的情况下的图2的不同点进行说明。关于图105，对与实施方式1的情况下的图5的不同点进行说明。变更无线输电装置1t。移动体60没有变更。
[0434]
无线输电装置1t仅变更控制装置10t。控制装置10t具有到来方向预测部49t，该到来方向预测部49t对预测时间ts之后的导频信号4的到来方向进行预测。控制装置10t对数据存储部25t和辐射方向决定部33t进行变更。数据存储部25t变更到来方向数据78t，还具有预测到来方向数据56。到来方向数据78t是存储在最近长度tr的期间由到来方向检测装置7检测出的到来方向数据78的数据。预测到来方向数据56是表示到来方向预测部49t预测到的到来方向的数据。到来方向是移动体60存在的方向即存在方向。辐射方向决定部33t参考预测到来方向数据56来决定辐射方向。
[0435]
到来方向预测部49t基于到来方向数据78t来对预测时间ts之后的导频信号4的到来方向进行预测。到来方向预测部49t利用相对于时间的一阶或二阶方程式来近似存储为到来方向数据78t的长度tr的期间的到来方向，从而对预测时间ts之后的到来方向进行预测。预测到的到来方向作为预测到来方向数据56存储在数据存储部25t中。为了减小噪声的影响，可以求出到来方向的移动平均，并针对移动平均后的值求出相对于时间的一阶或二阶近似式。
[0436]
到来方向预测部49t是基于导频接收信号来预测所述存在方向的存在方向预测部。预测到来方向数据56是表示由到来方向预测部49t预测到的存在方向即预测存在方向的数据。辐射方向决定部33t将所述辐射方向朝向预测存在方向。存在方向预测部可以基于除导频接收信号以外的信号来预测存在方向。
[0437]
到来方向数据78t是在决定的时间范围内决定的存在方向。数据存储部25t是存储在决定的时间范围内决定的存在方向的存在方向履历存储部。数据存储部25t是存储在决定的时间范围内决定的到来方向的到来方向履历存储部。
[0438]
对动作进行说明。图106是说明利用实施方式19所涉及的无线输电装置向移动体进行输电的输电步骤的流程图。关于图106，对与实施方式1的情况下的图8的不同点进行说明。
[0439]
变更步骤s13t，在s13t之前追加步骤s18。在s18中，到来方向预测部49t基于最近的过去(长度tr的期间)的到来方向数据78t来对预测时间ts之后的到来方向进行预测。在s13t中，辐射方向决定部33t基于预测到的到来方向来决定辐射方向。
[0440]
无线输电装置1t与无线输电装置1同样地动作，获得同样的效果。由于即使在执行rev法的过程中输电波束也跟踪移动体60，因此能够提高rev法的精度。
[0441]
由于预测导频信号的到来方向，并基于预测到的到来方向来决定存在方向，因此能够更有效地向受电装置进行输电。即使在根据与导频信号的到来方向不同的数据来决定移动体的存在方向的情况下，也可以预测存在方向。通过预测存在方向，从而能够更有效地向受电装置进行输电。
[0442]
可以对各实施方式进行自由组合，或者省略各实施方式的变形和一部分构成要素，或者对省略和变形了一部分构成要素的各实施方式进行自由组合。标号说明
[0443]
1、1a、1b、1c、1d、1e、1f、1g、1h、1j、1k、1l、1m、1n、1p、1q、1r、1s、1t 无线导电装置2、2j 输电电波(电波)2e 元件电波2e
p 元件天线8
p
辐射的元件电波3 受电装置4、4j 导频信号5 导频发送机6、62 导频天线7、7c、7d、7
2 到来方向检测装置8 元件天线9、9j 元件模块9p 初级元件模块9s 次级元件模块10、10a、10b、10c、10d、10e、10f、10g、10h、10j、10k、10l、10m、10n、10p、10q、10r、10s、10t 控制装置11 发送信号生成部12 分配电路13 移相器14 放大器15 时刻装置16 时刻装置17 监视天线(测量用天线)18 检波器(电波测量部)19、19e、19f、19j、19q 机载控制装置20 移动体通信机21、21e、21f 数据存储装置22 导频天线支架23 导频天线控制部24 导频接收机(存在方向决定部)24j 导频接收机(存在方向决定部、移动体位置决定部)25、25a、25f、25g、25h、25j、25n、25p、25q 数据存储部25e、25m 数据存储部(移动体数据存储部)25k、25l 数据存储部(设置地点数据存储部)25r 数据存储部(移动体数据存储部、移动体位置履历存储部、姿势数据履历存储部)25s 数据存储部(移动体位置履历存储部、受电装置位置履历存储部)26 rev法是否需要判断部27、27a、28c、28h rev法执行部(rev法相位控制部)28、28c、28h 数据获取命令生成部
29、29g、29h 元件电场运算部(rev法分析部)30 通信机(发电侧通信机)31 相位偏移值计算部(相位基准调整部)32 相位偏移值设定部(相位基准调整部)33、33b、33c、33e、33t 辐射方向决定部33s 辐射方向决定部(存在方向决定部)34、34a、34e 电波辐射控制部(辐射方向变更部)34j 电波辐射控制部(辐射方向变更部、辐射目标位置变更部)35、35g 测量数据分析部36、36h 操作移相量获取部37、37h 元件电场矢量计算部38 方位角支架控制部39 信号强度测量器40 定位传感器41 移动体位置决定部(存在方向决定部、受电装置位置决定部)42 激光定位装置(移动体位置测定装置)43、431、432、43
3 激光44、441、442、44
3 反射激光45 脉冲调制开关46 测距部(移动体距离测量部、移动体位置决定部)47、47k、47l、47n 辐射目标位置决定部47k、47l 辐射目标位置决定部(移动体位置决定部、存在方向决定部、移动体距离测量部)47m 辐射目标位置决定部(移动体位置决定部、存在方向决定部、移动体距离测量部、受电装置位置决定部)481、482、48
3 激光距离测定器(距离测定器、移动体位置测定装置)49、49s 移动体位置预测部(受电装置位置预测部)49t 到来方向预测部(存在方向预测部)50、50a、50b、50j 输电天线(相控阵天线)51 输电天线单元52 方位角旋转支架53 测距信号54 测距响应信号55 预测移动体位置56 预测到来方向数据60、60e、60f、60g、60h、60j、60m、60q 移动体61 检波器控制部62 检波数据时刻附加部63、63c、63h 数据获取命令解释部
64、64c 发送数据生成部65 定位传感器66 姿势传感器67 移动体位置发送部68 脉冲调制管理部68q 测距通信管理部69 姿势数据发送部70、70c 测量期间数据71 检波数据(接收电波数据、rev法执行时电波数据)72 时刻数据73、73c、73h 数据获取命令74、74a、74c、74h rev法方案75 相位操作数据76 元件电场矢量77 相位偏移值78、782、78t 到来方向数据79 辐射方向数据80 辐射指令值81、81f、81r、81s 移动体位置82、82r 姿势数据83 移动体结构数据84 输电装置位置(输电天线位置)85、85f、85s 受电装置位置85r 预测受电装置位置86 最大最小时刻87 最大最小振幅值88 rev法开始时刻89 脉冲调制检测信号90 正在执行rev法的期间91 移动体方向92、92a 输电方向93、93a 受电强度94 辐射目标位置数据95 脉冲发送时刻96 脉冲接收时刻95q 测距发送时刻96q 测距接收时刻97、971、972、97
3 目标位置距离数据98 导频天线位置(导频天线设置地点数据)
99 距离测定器位置(距离测定器设置地点数据)。

技术特征：

1.一种无线输电装置，其特征在于，包括：输电天线，该输电天线是相控阵天线，以进行辐射的电波来输送电力，能够变更辐射所述电波的方向即辐射方向，所述相控阵天线具有辐射所述电波的多个元件天线、及多个元件模块，所述多个元件模块针对所决定的个数的所述元件天线的每一个而设，具有使作为所述电波而被辐射的发送信号的相位发生变化的移相器、及放大所述发送信号的放大器；发送信号生成部，该发送信号生成部生成作为所述电波而从所述输电天线被辐射的所述发送信号；存在方向决定部，该存在方向决定部决定移动体存在的方向即存在方向，所述移动体搭载有接收所述电波的受电装置、接收所述电波的测量用天线、对包含由所述测量用天线接收的所述电波的振幅即电场强度在内的接收电波数据进行测量的电波测量部、以及移动体通信机；辐射方向变更部，该辐射方向变更部通过控制所述移相器使所述发送信号的相位发生变化的量即移相量，从而将所述输电天线的所述辐射方向朝向所述存在方向；rev法相位控制部，该rev法相位控制部基于对相位操作模式进行规定的rev法方案，在操作移相器中，以将由所述相位操作模式所规定的所述移相量即操作移相量、与由所述辐射方向变更部进行变更的所述移相量即方向变更移相量相加而得的所述移相量，来使所述发送信号的相位发生变化，所述相位操作模式通过改变所述操作移相器来重复以下动作，即，在由至少一部分的所述元件天线辐射所述电波的状态下，使作为一部分所述移相器的所述操作移相器的所述移相量发生变化；相位基准调整部，该相位基准调整部在所述rev法相位控制部基于所述rev法方案来使所述操作移相器的所述操作移相量发生变化的状态下，基于元件电场相位，来对所述元件模块输出的所述发送信号的相位基准进行统一，所述元件电场相位基于电场变化数据来进行计算，是利用所述测量用天线来对由提供一个所述元件模块所输出的所述发送信号的所述元件天线所辐射的所述电波进行接收而检测到的元件电场矢量的相位，所述电场变化数据基于所述移动体所接收的所述接收电波数据即rev法执行时电波数据而生成；以及输电侧通信机，该输电侧通信机与所述移动体通信机进行通信。2.如权利要求1所述的无线输电装置，其特征在于，还包括导频天线，该导频天线具有指向性，接收由搭载于所述移动体的导频发送机发送的导频信号来生成导频接收信号，所述存在方向决定部基于所述导频接收信号，来决定所述存在方向。3.如权利要求1所述的无线输电装置，其特征在于，还包括移动体位置测定装置，该移动体位置测定装置对所述移动体的位置即移动体位置进行测量，所述存在方向决定部基于所述输电天线的位置即输电天线位置以及所述移动体位置，来决定所述存在方向。4.如权利要求3所述的无线输电装置，其特征在于，所述移动体位置测定装置将搭载于所述移动体的所述受电装置的位置即受电装置位置作为所述移动体位置来进行测量。5.如权利要求1所述的无线输电装置，其特征在于，
所述存在方向决定部基于由定位传感器进行测量并从所述移动体通信机进行发送的移动体位置、以及所述输电天线的位置即输电天线位置，来决定所述存在方向，所述定位传感器搭载于所述移动体，对所述移动体的位置即所述移动体位置进行测量。6.如权利要求3至5的任一项所述的无线输电装置，其特征在于，所述辐射方向变更部将所述移动体位置与所述输电天线位置之间的距离也考虑在内，来决定所述方向变更移相量。7.如权利要求1所述的无线输电装置，其特征在于，还包括：移动体数据存储部，该移动体数据存储部存储移动体结构数据，所述移动体结构数据表示所述受电装置相对于所述移动体位置的位置；以及受电装置位置决定部，该受电装置位置决定部基于由定位传感器进行测量并从所述移动体通信机进行发送的移动体位置、所述移动体结构数据、以及由姿势传感器进行测量并从所述移动体通信机进行发送的姿势数据，来决定所述受电装置的位置即受电装置位置，所述定位传感器搭载于所述移动体，对所述移动体的位置即所述移动体位置进行测量，所述姿势传感器搭载于所述移动体，对表示所述移动体的姿势的所述姿势数据进行测量，所述存在方向决定部基于所述输电天线的位置及所述受电装置位置，来决定所述存在方向。8.如权利要求7所述的无线输电装置，其特征在于，所述辐射方向变更部将所述受电装置位置与所述输电天线位置之间的距离也考虑在内，来决定所述方向变更移相量。9.如权利要求2所述的无线输电装置，其特征在于，还包括存在方向预测部，该存在方向预测部预测所述存在方向，所述辐射方向变更部将所述辐射方向朝向所述存在方向预测部所预测到的所述存在方向即预测存在方向。10.如权利要求9所述的无线输电装置，其特征在于，还包括存在方向履历存储部，该存在方向履历存储部存储在决定的时间范围内所决定的所述存在方向，所述存在方向预测部基于所述存在方向履历存储部中所存储的所述存在方向来预测所述预测存在方向。11.如权利要求9所述的无线输电装置，其特征在于，还包括：到来方向决定部，该到来方向决定部基于所述导频接收信号来决定所述导频信号到来的方向即到来方向；以及到来方向履历存储部，该到来方向履历存储部存储在决定的时间范围内所决定的所述到来方向，所述存在方向预测部基于所述到来方向履历存储部中所存储的所述到来方向，来预测所述预测存在方向。12.如权利要求3至8的任一项所述的无线输电装置，其特征在于，还包括移动体位置预测部，该移动体位置预测部预测所述移动体位置，所述存在方向决定部基于由所述移动体位置预测部所预测到的所述移动体位置即预测移动体位置、以及所述输电天线位置，来决定所述存在方向。
13.如权利要求12所述的无线输电装置，其特征在于，还包括移动体位置履历存储部，该移动体位置履历存储部存储在决定的时间范围内所测量出的所述移动体位置，所述存在方向预测部基于所述移动体位置履历存储部中所存储的所述移动体位置，来预测所述预测存在方向。14.如权利要求4、7、8的任一项所述的无线输电装置，其特征在于，还包括受电装置位置预测部，该受电装置位置预测部预测所述受电装置位置，所述存在方向决定部基于由所述受电装置位置预测部所预测到的所述受电装置位置即预测受电装置位置、以及所述输电天线位置，来决定所述存在方向。15.如权利要求14所述的无线输电装置，其特征在于，还包括受电装置位置履历存储部，该受电装置位置履历存储部存储在决定的时间范围内所决定的所述受电装置位置，所述受电装置位置预测部基于所述受电装置位置履历存储部中所存储的所述受电装置位置，来预测所述预测受电装置位置。16.如权利要求7或8所述的无线输电装置，其特征在于，还包括：移动体位置履历存储部，该移动体位置履历存储部存储在决定的时间范围内所测量出的所述移动体位置；姿势数据履历存储部，该姿势数据履历存储部存储在所述时间范围内所测量出的所述姿势数据；以及受电装置位置预测部，该受电装置位置预测部基于所述移动体位置履历存储部中所存储的所述移动体位置、所述姿势数据履历存储部中所存储的所述姿势数据、以及所述移动体结构数据，来预测所述受电装置位置，所述存在方向决定部基于由所述受电装置位置预测部所预测到的所述受电装置位置即预测受电装置位置、以及所述输电天线位置，来决定所述存在方向。17.如权利要求4所述的无线输电装置，其特征在于，所述移动体位置测定装置对所述移动体位置和所述受电装置位置进行测量，所述无线输电装置还包括：移动体位置履历存储部，该移动体位置履历存储部存储在决定的时间范围内所测量出的所述移动体位置；受电装置位置履历存储部，该受电装置位置履历存储部存储在所述时间范围内所测量出的所述受电装置位置；以及受电装置位置预测部，该受电装置位置预测部基于在所述移动体位置履历存储部中所存储的所述移动体位置、以及在所述受电装置位置履历存储部中所存储的所述受电装置位置，来预测所述受电装置位置，所述存在方向决定部基于由所述受电装置位置预测部所预测到的所述受电装置位置即预测受电装置位置、以及所述输电天线位置，来决定所述存在方向。18.如权利要求1所述的无线输电装置，其特征在于，还包括：移动体距离测量部，该移动体距离测量部对从所述输电天线到所述移动体的距离即移动体距离进行测量；辐射目标位置决定部，该辐射目标位置决定部将成为辐射所述电波的目标的在三维空
间中的位置范围即辐射目标位置决定为相对于所述输电天线的位置即输电天线位置的相对位置，使得包含由所述存在方向和所述移动体距离所决定的在三维空间中的位置即移动体位置；以及辐射目标位置变更部，该辐射目标位置变更部通过控制所述移相器使所述发送信号的相位发生变化的量即移相量，来辐射所述电波，以使得相位在所述辐射目标位置进行统一，所述rev法相位控制部在所述操作移相器中，以将由所述相位操作模式所规定的所述移相量即操作移相量、与由所述辐射目标位置变更部进行变更的所述移相量即目标位置变更移相量相加而得的所述移相量，来使所述发送信号的相位发生变化。19.一种无线输电装置，其特征在于，包括：输电天线，该输电天线是相控阵天线，以进行辐射的电波来输送电力，能够对成为辐射所述电波的目标的在三维空间中的位置范围即辐射目标位置进行变更，所述相控阵天线具有辐射所述电波的多个元件天线、及多个元件模块，所述多个元件模块针对所决定的个数的所述元件天线的每一个而设，具有使作为所述电波而被辐射的发送信号的相位发生变化的移相器、及放大所述发送信号的放大器；发送信号生成部，该发送信号生成部生成作为所述电波而从所述输电天线被辐射的所述发送信号；存在方向决定部，该存在方向决定部决定移动体存在的方向即存在方向，所述移动体搭载有接收所述电波的受电装置、接收所述电波的测量用天线、对包含由所述测量用天线接收的所述电波的振幅即电场强度在内的接收电波数据进行测量的电波测量部、以及移动体通信机；移动体距离测量部，该移动体距离测量部对从所述输电天线到所述移动体的距离即移动体距离进行测量；辐射目标位置决定部，该辐射目标位置决定部将所述辐射目标位置决定为相对于所述输电天线的位置即输电天线位置的相对位置，使得包含由所述存在方向和所述移动体距离所决定的在三维空间中的位置即移动体位置；以及辐射目标位置变更部，该辐射目标位置变更部通过控制所述移相器使所述发送信号的相位发生变化的量即移相量，从而辐射所述电波，以使得相位在所述辐射目标位置进行统一。20.如权利要求19所述的无线输电装置，其特征在于，还包括：辐射目标位置变更部，该辐射目标位置变更部通过控制所述移相器使所述发送信号的相位发生变化的量即移相量，来辐射所述电波，以使得相位在所述辐射目标位置进行统一；rev法相位控制部，该rev法相位控制部基于对相位操作模式进行规定的rev法方案，在操作移相器中，以将由所述相位操作模式所规定的所述移相量即操作移相量、与由所述辐射目标位置变更部进行变更的所述移相量即目标位置变更移相量相加而得的所述移相量，来使所述发送信号的相位发生变化，所述相位操作模式通过改变所述操作移相器来重复以下动作，即，在由至少一部分的所述元件天线辐射所述电波的状态下，使作为一部分所述移相器的所述操作移相器的所述移相量发生变化；相位基准调整部，该相位基准调整部在所述rev法相位控制部基于所述rev法方案来使所述操作移相器的所述操作移相量发生变化的状态下，基于元件电场相位，来对所述元件
模块输出的所述发送信号的相位基准进行统一，所述元件电场相位基于电场变化数据来进行计算，是利用所述测量用天线来对由提供一个所述元件模块所输出的所述发送信号的所述元件天线所辐射的所述电波进行接收而检测到的元件电场矢量的相位，所述电场变化数据基于所述移动体所接收的所述接收电波数据即rev法执行时电波数据而生成；以及输电侧通信机，该输电侧通信机与所述移动体通信机进行通信。21.一种无线输电装置，其特征在于，包括：输电天线，该输电天线是相控阵天线，以进行辐射的电波来输送电力，能够对成为辐射所述电波的目标的在三维空间中的位置范围即辐射目标位置进行变更，所述相控阵天线具有辐射所述电波的多个元件天线、以及多个元件模块，所述多个元件模块针对所决定的个数的所述元件天线的每一个而设，具有使作为所述电波而被辐射的发送信号的相位发生变化的移相器、及放大所述发送信号的放大器；发送信号生成部，该发送信号生成部生成作为所述电波而从所述输电天线被辐射的所述发送信号；存在方向决定部，该存在方向决定部决定搭载有受电装置、测量用天线、电波测量部及移动体通信机的移动体所存在的方向即存在方向，所述受电装置接收所述电波，所述测量用天线接收所述电波，所述电波测量部对包含由所述测量用天线所接收的所述电波的振幅即电场强度在内的接收电波数据进行测量；移动体距离测量部，该移动体距离测量部对从所述输电天线到所述移动体的距离即移动体距离进行测量；辐射目标位置决定部，该辐射目标位置决定部将所述辐射目标位置决定为相对于所述输电天线的位置即输电天线位置的相对位置，使得包含由所述存在方向和所述移动体距离所决定的在三维空间中的位置即移动体位置；以及辐射目标位置变更部，该辐射目标位置变更部通过控制所述移相器使所述发送信号的相位发生变化的量即移相量，从而辐射所述电波，以使得相位在所述辐射目标位置进行统一；rev法相位控制部，该rev法相位控制部基于对相位操作模式进行规定的rev法方案，在操作移相器中，以将由所述相位操作模式所规定的所述移相量即操作移相量、与由所述辐射目标位置变更部进行变更的所述移相量即目标位置变更移相量相加而得的所述移相量，来使所述发送信号的相位发生变化，所述相位操作模式通过改变操作移相器来重复以下动作，即，在由至少一部分的所述元件天线辐射所述电波的状态下，使作为一部分所述移相器的所述操作移相器的所述移相量发生变化；相位基准调整部，该相位基准调整部在所述rev法相位控制部基于所述rev法方案来使所述操作移相器的所述操作移相量发生变化的状态下，基于元件电场相位，来对所述元件模块输出的所述发送信号的相位基准进行统一，所述元件电场相位基于电场变化数据来进行计算，是利用所述测量用天线来对由提供一个所述元件模块所输出的所述发送信号的所述元件天线所辐射的所述电波进行接收而检测到的元件电场矢量的相位，所述电场变化数据基于所述移动体所接收的所述接收电波数据即rev法执行时电波数据而生成；以及输电侧通信机，该输电侧通信机与所述移动体通信机进行通信。22.如权利要求18至21的任一项所述的无线输电装置，其特征在于，
还包括导频天线，该导频天线具有指向性，接收由搭载于所述移动体的导频发送机发送的导频信号来生成导频接收信号，所述存在方向决定部基于所述导频接收信号，来决定所述移动体存在的方向即存在方向。23.如权利要求22所述的无线输电装置，其特征在于，所述移动体距离测量部将所述电波发送到所述移动体，基于直到所述无线输电装置接收对应于所述电波而发送的所述导频信号为止的经过时间，来测量所述移动体距离。24.如权利要求22所述的无线输电装置，其特征在于，所述移动体距离测量部基于用于通信的通信电波在所述输电侧发送机与所述移动体通信机之间进行传播所需的传播时间，来测量所述移动体距离。25.如权利要求18至21的任一项所述的无线输电装置，其特征在于，还包括移动体位置决定部，该移动体位置决定部决定所述移动体位置，所述存在方向决定部基于所述输电天线位置和所述移动体位置来决定所述存在方向，所述移动体距离测量部基于所述输电天线位置和所述移动体位置来测量所述移动体距离。26.如权利要求25所述的无线输电装置，其特征在于，还包括：至少两台导频天线，该至少两台导频天线设置于不同地点，具有指向性，接收由搭载于所述移动体的导频发送机发送的导频信号，生成导频接收信号；设置地点数据存储部，该设置地点数据存储部存储导频天线设置地点数据，所述导频天线设置地点数据是表示设置有所述导频天线的地点即导频天线设置地点的数据；以及到来方向决定部，该到来方向决定部基于由各所述导频天线接收到的所述导频接收信号，求出与所述导频天线的个数相同个数的到来方向，所述到来方向是从各所述导频天线设置地点观察的所述导频信号到来的方向，所述移动体位置决定部基于至少2个所述到来方向以及所述导频天线设置地点数据，来决定所述移动体位置。27.如权利要求25所述的无线输电装置，其特征在于，还包括：至少三台距离测定器，该至少三台距离测定器设置于不同地点，测量到所述移动体的距离；以及设置地点数据存储部，该设置地点数据存储部存储距离测定器设置地点数据，所述距离测定器设置地点数据是表示设置有所述距离测定器的地点即设置地点的数据，所述移动体位置决定部基于由至少三个所述距离测定器测量的距离、以及所述距离测定器设置地点数据，来决定所述移动体位置。28.如权利要求25所述的无线输电装置，其特征在于，所述移动体位置决定部是移动体位置测定装置，该移动体位置测定装置辐射作为光、电波或超声波的测距波，接收所述测距波被所述移动体反射而形成的测距反射波，基于发送所述测距波到接收所述测距反射波的经过时间，根据到所述移动体的距离以及所述测距反射波到来的方向，来测量所述移动体位置。29.如权利要求18至21的任一项所述的无线输电装置，其特征在于，所述存在方向决定部基于由定位传感器进行测量并从所述移动体通信机进行发送的
所述移动体位置、以及所述输电天线，来决定所述存在方向，所述定位传感器搭载于所述移动体，对所述移动体位置进行测量，所述移动体距离测量部基于所述输电天线位置和所述移动体位置，来测量所述移动体距离。30.如权利要求18至29的任一项所述的无线输电装置，其特征在于，还包括：移动体数据存储部，该移动体数据存储部存储移动体结构数据，所述移动体结构数据表示所述受电装置相对于所述移动体位置的位置；以及受电装置位置决定部，该受电装置位置决定部基于所述移动体结构数据、以及由姿势传感器进行测量并从所述移动体通信机进行发送的姿势数据，来决定所述受电装置的位置即受电装置位置，所述姿势传感器搭载于所述移动体，对表示所述移动体的姿势的所述姿势数据进行测量，所述存在方向决定部基于所述输电天线位置和所述受电装置位置，来决定所述存在方向，所述移动体距离测量部基于所述输电天线位置和所述受电装置位置，来测量所述移动体距离。31.如权利要求28所述的无线输电装置，其特征在于，所述移动体位置测定装置将搭载于所述移动体的所述受电装置的位置即受电装置位置作为所述移动体位置来进行测量。32.如权利要求18至31的任一项所述的无线输电装置，其特征在于，还包括移动体位置预测部，该移动体位置预测部预测所述移动体位置，所述辐射目标位置决定部决定所述辐射目标位置，使得包含所述移动体位置预测部所预测到的所述移动体位置即预测移动体位置。33.如权利要求32所述的无线输电装置，其特征在于，还包括移动体位置履历存储部，该移动体位置履历存储部存储在决定的时间范围内所测量出的所述移动体位置，所述移动体位置预测部基于所述移动体位置履历存储部中所存储的所述移动体位置，来预测所述预测移动体位置。34.如权利要求30或31所述的无线输电装置，其特征在于，还包括受电装置位置预测部，该受电装置位置预测部预测所述受电装置位置，所述辐射目标位置决定部决定所述辐射目标位置，使得包含所述受电装置位置预测部所预测到的所述受电装置位置即预测受电装置位置。35.如权利要求34所述的无线输电装置，其特征在于，还包括受电装置位置履历存储部，该受电装置位置履历存储部存储在决定的时间范围内所决定的所述受电装置位置，所述受电装置位置预测部基于所述受电装置位置履历存储部中所存储的所述受电装置位置，来预测所述预测受电装置位置。36.如权利要求30所述的无线输电装置，其特征在于，还包括：移动体位置履历存储部，该移动体位置履历存储部存储在决定的时间范围内所测量出的所述移动体位置；
姿势数据履历存储部，该姿势数据履历存储部存储在所述时间范围内所测量出的所述姿势数据；以及受电装置位置预测部，该受电装置位置预测部基于所述移动体位置履历存储部中所存储的所述移动体位置、所述姿势数据履历存储部中所存储的所述姿势数据、以及所述移动体结构数据，来预测所述受电装置位置，所述辐射目标位置决定部决定所述辐射目标位置，使得包含所述受电装置位置预测部所预测到的所述受电装置位置即预测受电装置位置。37.如权利要求31所述的无线输电装置，其特征在于，所述移动体位置测定装置对所述移动体位置和所述受电装置位置进行测量，所述无线输电装置还包括：移动体位置履历存储部，该移动体位置履历存储部存储在决定的时间范围内所测量出的所述移动体位置；受电装置位置履历存储部，该受电装置位置履历存储部存储在所述时间范围内所测量出的所述受电装置位置；以及受电装置位置预测部，该受电装置位置预测部基于所述移动体位置履历存储部中所存储的所述移动体位置、以及所述受电装置位置履历存储部中所存储的所述受电装置位置，来预测所述受电装置位置，所述辐射目标位置决定部决定所述辐射目标位置，使得包含所述受电装置位置预测部所预测到的所述受电装置位置即预测受电装置位置。38.如权利要求1至31的任一项所述的无线输电装置，其特征在于，还包括rev法分析部，该rev法分析部基于所述电场变化数据及所述rev法方案，针对每个所述元件模块计算所述元件电场相位。39.如权利要求38所述的无线输电装置，其特征在于，所述电场变化数据是所述rev法执行时电波数据，所述rev法分析部具有：测量数据分析部，该测量数据分析部基于所述rev法方案，针对每个所述操作移相器检测移相量检测时刻，所述移相量检测时刻是在操作移相器对应电波数据中所述电场强度取最大值或最小值的时刻，所述操作移相器对应电波数据是针对每个所述操作移相器在与该所述操作移相器相关的各所述操作移相量下的所述rev法执行时电波数据；操作移相量获取部，该操作移相量获取部求出所述移相量检测时刻的所述操作移相量；以及元件电场相位计算部，该元件电场相位计算部至少基于所述操作移相量来计算所述元件电场相位。40.如权利要求39所述的无线输电装置，其特征在于，所述电场变化数据是在包含至少一个操作移相器对应期间的期间内所得到的所述rev法执行时电波数据，所述操作移相器对应期间是获取与所述操作移相器相关的各所述操作移相量的期间。41.如权利要求39所述的无线输电装置，其特征在于，所述电场变化数据是在所述操作移相器为一个所述操作移相量的期间所得到的所述rev法执行时电波数据，所述测量数据分析部对所述操作移相器针对每个所述操作移相量分析从所述移动体
通信机发送的所述rev法执行时电波数据的集合即所述操作移相器对应电波数据，针对每个所述操作移相器检测所述移相量检测时刻。42.如权利要求39至41的任一项所述的无线输电装置，其特征在于，所述测量数据分析部针对每个所述操作移相器，检测在所述操作移相器对应电波数据中所述电场强度的最大值与最小值之比即电场强度变化比，所述元件电场相位计算部基于所述操作移相量及所述电场强度变化比，针对每个所述操作移相器计算所述元件电场相位。43.如权利要求38所述的无线输电装置，其特征在于，所述电场变化数据是移相量检测时刻，所述移相量检测时刻是在包含至少一个操作移相器对应期间的期间内、在针对每个所述操作移相器对应期间所检测到的、操作移相器对应电波数据中所述电场强度取最大值或最小值的时刻，所述操作移相器对应期间是使与所述操作移相器相关的各所述操作法移相量发生变化的期间，所述操作移相器对应电波数据是针对每个所述操作移相器在与该所述操作移相器相关的各所述操作移相量下的所述rev法执行时电波数据的集合，所述rev法分析部具有求出所述移相量检测时刻的所述操作移相量的操作移相量获取部、以及至少基于所述操作移相量来计算所述元件电场相位的元件电场相位计算部。44.如权利要求43所述的无线输电装置，其特征在于，所述电场变化数据包含电场强度变化比，所述电场强度变化比是在所述操作移相器对应电波数据中所述电场强度的最大值与最小值之比，所述元件电场相位计算部基于所述操作移相量和所述电场强度变化比，针对每个所述操作移相器计算所述元件电场相位。45.如权利要求39至44的任一项所述的无线输电装置，其特征在于，还具有相位操作记录部，该相位操作记录部记录执行所述rev法方案的过程中所述操作移相器的所述操作移相量的时间变化即相位操作数据，所述操作移相量获取部在所述移相量检测时刻参照所述相位操作数据来求出所述操作移相量。46.如权利要求39至44的任一项所述的无线输电装置，其特征在于，在所述rev法方案中，利用指定时刻的一个或多个基准现象、以及以从任意的所述基准现象起的相对时间来表现时刻的非基准现象，来表现所述相位操作模式，所述操作移相量获取部基于所述基准现象的时刻、所述rev法方案以及所述移相量检测时刻，来求出所述操作移相量。47.如权利要求1至8的任一项所述的无线输电装置，其特征在于，所述移动体具有：数据存储装置，该数据存储装置存储所述rev法方案；以及rev法分析部，该rev法分析部基于所述rev法方案和所述rev法执行时电波数据，针对每个所述元件模块来计算所述元件电场相位，所述相位基准调整部基于从所述移动体发送的所述元件电场相位，对所述元件模块输出的所述发送信号的相位的基准进行统一。48.如权利要求1至47的任一项所述的无线输电装置，其特征在于，规定所述相位操作模式，使得所述操作移相器分别为多个不同所述操作移相量的时间
为所决定的持续时间以上。49.如权利要求1至48的任一项所述的无线输电装置，其特征在于，包括输电天线驱动装置，该输电天线驱动装置通过机械地移动所述输电天线来变更所述辐射方向。50.如权利要求49所述的无线输电装置，其特征在于，所述输电天线驱动装置相对于基准平面倾斜地对所述输电天线进行支承，使所述输电天线围绕与所述基准平面垂直的旋转轴即方位角旋转轴进行旋转。

技术总结

在通过相控阵天线向移动体以无线的方式进行输电的输电装置中，由于在执行REV法时固定输电方向，因此REV法的精度不好。本发明的无线输电装置包括：具有辐射电波(2)的多个元件天线(8)及多个元件模块(9)的输电天线(50)，所述多个元件模块(9)针对所决定的个数的元件天线(8)的每一个而设，具有使作为电波(2)而被辐射的发送信号的相位发生变化的移相器(13)及放大发送信号的放大器(14)；以及REV法相位控制部(27)，该REV法相位控制部(27)在操作移相器中，以将用于执行REV法的操作移相量与用于变更输电方向的方向变更移相量相加而得的移相量来使发送信号的相位发生变化，使得改变操作移相器来重复在由至少一部分元件天线(8)辐射电波的状态下使作为一部分移相器(13)的操作移相器的移相量发生变化。作移相器的移相量发生变化。作移相器的移相量发生变化。

技术研发人员：

泽学 本间幸洋

受保护的技术使用者：

三菱电机株式会社

技术研发日：

2021.03.31

技术公布日：

2022/11/22