(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレス・ネットワークから移動デバイスにワイヤレス電力を配送するためのワイヤレス電力インフラストラクチャであって、前記インフラストラクチャは、
複数の電力伝送ハブであって、各ハブが、
定められた区域に対し、ハブを一意的に識別して固定の署名周波数を送信するためのもので、ワイヤレス電力のソースとして使えないが前記定められた区域内における移動デバイスによって検知は可能である固定の署名周波数を生成する、第一コンデンサと、
各々が前記定められた区域内において選定可能な周波数で、移動デバイスへ共鳴ワイヤレス電力を生成する、第二可変コンデンサのセットと、を含む、
前記複数の電力伝送ハブを含み、
移動デバイスは、その移動デバイスがネットワーク内において移動している間に、その移動デバイスへ伝送される最強の署名周波数を伝送するハブからワイヤレス電力を受信する、
前記ワイヤレス電力インフラストラクチャ。
【請求項２】
各ハブが、第二可変コンデンサの周波数を移動デバイス中の受信可変コンデンサと同期させるため、前記定められた区域内に所在する前記移動デバイスと通信する通信システムをさらに含む、請求項１に記載のワイヤレス電力インフラストラクチャ。
【請求項３】
各ハブが、各第二可変コンデンサをオン、オフさせるための制御システムをさらに含む、請求項１に記載のワイヤレス電力インフラストラクチャ。
【請求項４】
各ハブが、共鳴ワイヤレス電力の伝送へのアクセスを制限するためのセキュリティ・システムをさらに含む、請求項１に記載のワイヤレス電力インフラストラクチャ。
【請求項５】
前記通信システムは、前記移動デバイスにハッシュ・マップを伝達するためのシステムを含み、前記ハッシュ・マップは前記複数の電力伝送ハブに関連付けられた周波数のリストを含む、請求項２に記載のワイヤレス電力インフラストラクチャ。
【請求項６】
複数の電力伝送ハブを有するワイヤレス電力ネットワークからワイヤレス共鳴電力を得るためのワイヤレス電力管理システムを有する移動デバイスであって、前記デバイスは、
近辺に所在する電力伝送ハブに関連付けられた署名周波数を検知するためであって、ワイヤレス電力のソースとして使えないが前記ハブを識別するために移動デバイスによって検知は可能である、前記ハブに一意な固定の署名周波数を検出する、第一可変コンデンサと、
前記近辺に所在する電力伝送ハブからワイヤレス共鳴電力を受信する、第二可変コンデンサと、
前記第二可変コンデンサを、前記近辺に所在する電力伝送ハブのワイヤレス共鳴電力伝送と同期する周波数に設定する、同期システムと、
を含み、
前記移動デバイスは、その移動デバイスがネットワーク内において移動している間に、その移動デバイスへ伝送される最強の署名周波数を伝送するハブからワイヤレス電力を受信する、前記移動デバイス。
【請求項７】
前記第一可変コンデンサの静電容量を変化させて署名周波数をスキャンするための署名周波数検知システムをさらに含む、請求項６に記載の移動デバイス。
【請求項８】
前記近辺に所在する電力伝送ハブと通信して、前記移動デバイスと近辺に所在する電力伝送ハブとの間のワイヤレス共鳴電力伝送の前記周波数を設定するための通信システムをさらに含む、請求項６に記載の移動デバイス。
【請求項９】
前記デバイスが新しいハブに接近し現在のハブから遠ざかるのに応じ、前記現在のハブからのワイヤレス共鳴電力の受信を終了し、前記新しいハブからのワイヤレス共鳴電力の受信を始動するための引き渡しロジックをさらに含む、請求項６に記載の移動デバイス。
【請求項１０】
前記引き渡しロジックは、前記現在のハブおよび新しいハブの前記署名周波数の信号強度を解析するためのロジックを含む、請求項９に記載の移動デバイス。
【請求項１１】
前記引き渡しロジックは、引き渡し過程において、前記第一可変コンデンサの役割と前記第二可変コンデンサの役割とを交代させるロジックを含む、請求項９に記載の移動デバイス。
【請求項１２】
前記引き渡しロジックは、前記現在のハブが前記移動デバイスへの電力伝送を停止するよう命令する信号を、前記現在のハブに送信させるロジックを含む、請求項９に記載の移動デバイス。
【請求項１３】
前記引き渡しロジックは、前記新しいハブが前記移動デバイスへの電力伝送を開始するよう命令する信号を、前記新しいハブに送信するロジックを含む、請求項９に記載の移動デバイス。
【請求項１４】
前記移動デバイスが、前記ワイヤレス電力ネットワークに参加することを可能にするためのセキュリティ・システムをさらに含む、請求項６に記載の移動デバイス。
【請求項１５】
前記複数の電力伝送ハブに関連付けられた周波数のリストを包含するハッシュ・マップを受信するためのシステムをさらに含む、請求項６に記載の移動デバイス。
【請求項１６】
ワイヤレス電力ネットワークにおいて移動デバイスによってワイヤレス共鳴電力を取得する方法であって、前記方法は、
ワイヤレス電力のソースとして使えないが前記定められた区域内における移動デバイスによって検知が可能であって、ワイヤレス電力ネットワーク内における複数のハブの各々を一意に識別する、固定の署名周波数を生成する第一可変コンデンサを使って、第一署名周波数を識別するステップと、
第一ハブを前記第一署名周波数と関連付けるステップと、
前記第一ハブと通信して電力伝送周波数を設定するステップと、
第二可変コンデンサを前記電力伝送周波数に調整するステップと、
前記第二可変コンデンサを介して前記第一ハブからワイヤレス共鳴電力を受信するステップと、
を含み、
前記移動デバイスは、その移動デバイスがネットワーク内において移動している間に、その移動デバイスへ伝送される最強の署名周波数を伝送するハブからワイヤレス共鳴電力を受信する、前記方法。
【請求項１７】
前記移動デバイスが前記ハブからワイヤレス共鳴電力を受信している間に、第二ハブに関連付けられた第二署名周波数が検知された場合、引き渡しプロセスを遂行するステップをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記引き渡しプロセスは、前記第一署名周波数の強度と前記第二署名周波数の強度とを測定するステップを含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記引き渡しプロセスは、
前記第二ハブと通信して新しい電力伝送周波数を設定するステップと、
第二可変コンデンサを前記新しい電力伝送周波数に調整するステップと、
前記第二可変コンデンサを介して前記第二ハブからワイヤレス共鳴電力を受信するステップと、
を含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記引き渡しプロセスは、前記第一ハブに信号を送信して、前記第一ハブに電力伝送を終了させるステップを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記引き渡しプロセスは、前記第二ハブに信号を送信して、前記第二ハブに電力伝送を開始させるステップを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２２】
前記引き渡しプロセスは、前記第一可変コンデンサの役割と前記第二可変コンデンサとの役割とを交代させる、請求項１９に記載の方法。
【請求項２３】
複数の電力伝送ハブを含むワイヤレス電力ネットワークにおいて、あるハブから移動デバイスにワイヤレス電力を配送する方法であって、前記方法は、
、ワイヤレス電力のソースとして使えないが前記ハブを識別するために移動デバイスによって検知は可能である、前記ハブに一意な固定の署名周波数であって、定められた区域に第一コンデンサからその署名周波数を生成するステップと、
移動デバイスから、前記移動デバイスが前記定められた区域内に居り、ワイヤレス電力を必要としていることの通信を受信するステップと、
可変コンデンサに選定された周波数を設定するステップと、
前記選定された周波数を前記移動デバイスに通信するステップと、
前記選定された周波数で共鳴ワイヤレス電力を伝送するステップと、
を含み、
前記移動デバイスは、その移動デバイスがネットワーク内において移動している間に、その移動デバイスへ伝送される最強の署名周波数を伝送するハブからワイヤレス共鳴電力を受信する、前記方法。
【請求項２４】
制御システムを用いて、前記共鳴ワイヤレス電力の伝送を解除するステップをさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
前記移動デバイスに今まで共鳴ワイヤレス電力を供給していた第二ハブに、前記第二ハブは前記移動デバイスへの共鳴ワイヤレス電力の伝送を終了すべきと通信するステップをさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】
前記移動デバイスから、前記移動デバイスへの共鳴ワイヤレス電力の伝送はもはや必要でないとの通信を受信するステップと、
新しいハブに、前記移動デバイスへの共鳴ワイヤレス電力の伝送が必要なことを通信するステップと、
をさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】
前記ハブへのアクセスを制限するためのセキュリティ・システムを設けるステップをさらに含む、請求項２３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示はワイヤレス電力に関し、さらに具体的には、ワイヤレス電力ネットワークにおいて、移動デバイスへのワイヤレス電力を一つのハブから別のハブに引き渡すシステムおよび方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁放射を含め、ワイヤレスで電力を伝送するさまざまな方法が知られている。かかる放射は電波など情報の無線送信に広く使われている。残念ながら、放射はエネルギを全方向に分散させるので、かかる送信は電力伝送のためには効果的な手段ではない。
【０００３】
ワイヤレス電力を送信するための一つの有望な技術に結合共鳴オブジェクトの使用に基づくものがある。同一の共鳴周波数の２つの共鳴オブジェクトは、エネルギを効率的に交換し、無関係な非共鳴オブジェクトとの相互作用は弱い。かかるプロセスの事例が、非特許文献１に記載されている。該記載された実験では、２つの銅コイル（一つは送信用一つは受信用）から成る磁気結合された共鳴装置を使って、結合ＭＨｚ周波数において振動する非放射性磁場の送信および受信が行われている。前述のように、非放射フィールドを用いる利点は、環境中に放射されるのと対照的に、受信コイルに受信されない電力のほとんどが送信ユニットの近辺に留まることである。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】「Ｇｏｏｄｂｙｅ  ｗｉｒｅｓ…，」ｈｔｔｐ：／／ｗｅｂ．ｍｉｔ．ｅｄｕ／ｎｅｗｓｏｆｆｉｃｅ／２００７／ｗｉｒｅｌｅｓｓ−０６０７．ｈｔｍｌ、Ｆｒａｎｋｌｉｎ  Ｈａｄｌｅｙ、Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ  ｆｏｒ  Ｓｏｌｄｉｅｒ  Ｎａｎｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ、２００７年７月。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
残念なことに、ワイヤレス電力伝送は、非常に短い距離に限定されている（例、数メートル）。現時点では、広い領域を動き回るデバイスにワイヤレス電力を配送するための実用的インプリメンテーションは存在しない。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ワイヤレス電力ネットワークにおいて、移動デバイスへのワイヤレス電力を管理し引き渡すためのシステムおよび方法に関する。本発明は、デバイスへのワイヤレス電力の伝送を途切らすことなく、デバイスが一つのワイヤレス電力伝送ハブから別のハブに移転することを可能にする。しかして、デバイスに対し連続した電力を供給するためのワイヤレス送信機のネットワークを設けることができる。
【０００７】
一つの実施形態には、ワイヤレス・ネットワークから移動デバイスにワイヤレス電力を配送するためのワイヤレス電力インフラストラクチャがあり、該インフラストラクチャは複数の電力伝送ハブを有し、各ハブは、定められた区域に対し署名周波数を送信するための第一コンデンサと、各々が該定められた区域内において選定可能な周波数で共鳴ワイヤレス電力を伝送する、第二コンデンサのセットとを含む。
【０００８】
第二の実施形態には、複数の電力伝送ハブを有するワイヤレス電力ネットワークから、ワイヤレス共鳴電力を得るためのワイヤレス電力管理システムを有する移動デバイスがあり、該デバイスは、近辺に所在する電力伝送ハブに関連付けられた署名周波数を検知するための第一可変コンデンサと、該近辺に所在する電力伝送ハブからワイヤレス共鳴電力を受信するための第二可変コンデンサと、第二可変コンデンサを、該近辺に所在する電力伝送ハブのワイヤレス共鳴電力伝送と同期する周波数に設定するための同期システムとを含む。
【０００９】
第三の実施形態には、ワイヤレス電力ネットワークにおいて移動デバイスによってワイヤレス共鳴電力を取得する方法があり、該方法は、第一可変コンデンサを使って第一署名周波数を識別するステップと、第一ハブを第一署名周波数と関連付けるステップと、第一ハブと通信して電力伝送周波数を設定するステップと、第二可変コンデンサを該電力伝送周波数に調整するステップと、第二可変コンデンサを介して第一ハブからワイヤレス共鳴電力を受信するステップとを含む。
【００１０】
第四の実施形態には、ワイヤレス電力ネットワークにおいてハブから移動デバイスにワイヤレス電力を配送する方法があり、該方法は、定められた区域に第一コンデンサから署名周波数を送信するステップと、移動デバイスから、該移動デバイスが定められた区域内に居り、ワイヤレス電力を必要としていることの通信を受信するステップと、可変コンデンサに選定された周波数を設定するステップと、該選定された周波数を移動デバイスに通信するステップと、該選定された周波数で共鳴ワイヤレス電力を伝送するステップとを含む。
【００１１】
第五の実施形態には、ワイヤレス電力ネットワークにおいて移動デバイスによってワイヤレス共鳴電力を取得する方法があり、該方法は、移動デバイスから、第一コンデンサを使って署名周波数を送信するステップと、近辺に所在する電力伝送ハブにおいて該署名周波数を受信するステップと、電力伝送ハブと移動デバイスとの間で通信を確立し、電力伝送周波数を選定するステップと、電力伝送ハブにおいて、第二可変コンデンサを、選定された電力伝送周波数に調整するステップと、移動デバイスにおいて、可変コンデンサを選定された電力伝送周波数に調整するステップと、該可変コンデンサを介して電力伝送ハブからワイヤレス共鳴電力を受信するステップとを含む。
【００１２】
本発明の例示的態様は、本明細書で説明する課題、および記述のない他の課題を解決することを意図している。
【００１３】
以降に、本発明の実施形態を、単なる例示として、添付の図面を参照しながら説明する。これら図面は単なる概略的表現であって、本発明の特定のパラメータを描写することは意図していない。該図面は、本発明の典型的実施形態だけを示す意図のものであり、従って、本発明の範囲を限定するものと見るべきではない。図面中の類似の番号は類似のエレメントを表す。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のある実施形態による例示的移動デバイスおよび電力伝送ハブを示す。
【図２】本発明のある実施形態によるワイヤレス電力ネットワークを示す。
【図３】本発明のある実施形態による、ワイヤレス電力ネットワーク中のデバイスのオペレーションを表す流れ図を示す。
【図４】本発明のある実施形態による、移動デバイスおよび電力伝送ハブ構成の別のインプリメンテーションを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明はワイヤレス電力ネットワークのインプリメンテーションを提供し、該インプリメンテーションでは、ネットワーク中の一つ以上のデバイスに配送されているワイヤレス電力を、電力伝送ハブ（以下「ハブ」）の間で引き渡すことができる。ワイヤレス電力は、非放射共鳴電力の授受（「共鳴電力」）を含め、任意の既知のまたは今後開発される技術を使って配送することができる。共鳴電力は整合した送信および受信周波数を有するデバイスの間で、高効率の近接場電力伝送を提供する。
【００１６】
図１は、かかるワイヤレス電力ネットワーク内で作動するように作られた例示的移動デバイス１０および電力伝送ハブ２２を示す。本明細書に詳記するように、移動デバイス１０は、移動デバイス１０がネットワークのいたる所を移動するにつれ、近接度に基づいて一つの電力伝送ハブ２２から別のハブに「移転する」（図２の例を参照）。図１では、移動デバイス１０が近辺に所在する電力伝送ハブ２２と接続しているのが示されている
【００１７】
移動デバイス１０は、電話、手持ちデバイス、コンピュータ、携帯電気機器、ＭＰ３プレイヤなど、電力を必要とする任意の種類の携帯デバイスを含み得る。一般に、移動デバイス１０は、該移動デバイス１０に電力を供給するための電源２０、およびワイヤレス電力を取得して電力を電源２０に分配するためのワイヤレス電力管理システム１１を含む。電源２０は、充電式バッテリ、太陽デバイス、燃料電池など、他の統合電源を含み得る。
【００１８】
ワイヤレス電力管理システム１１は、通常、署名周波数ｆ１を検知するための第一可変コンデンサ（ＶＣＲ１）、および第二周波数ｆ２でワイヤレス電力伝送を受信するための第二可変コンデンサ（ＶＣＲ２）を含む。署名周波数には、ハブによって発信される磁場を含めることができ、これはワイヤレス電力のソースとしては使えないが、検知は可能である。署名周波数は、ネットワーク中の各ハブごとに一意的なものである。従って、単に署名周波数を観測するだけで、移動デバイス１０はどのハブが近在するかを正確に判定することができる。第一可変コンデンサ（ＶＣＲ１）は、いずれかの（すなわち近辺に所在する）ハブの署名周波数を検知する署名周波数検知システム１６によって制御される。署名周波数の検知は、例えば、署名周波数として利用可能な周波数の範囲をスキャンする、テーブルに提示された周波数のセットをスキャンする、一つ以上の署名周波数に対応する入力キーを利用する、など、任意の仕方で行うことができる。可変コンデンサの静電容量を変化させることによって、いろいろな周波数を既存の署名に対して解析することができる。
【００１９】
新しいハブの署名周波数が検知されたならば、ワイヤレス電力管理システム１１は、移動デバイス１０が検知された署名周波数に関連付けられた新しいハブから電力の受信を開始すべきかどうかの判定を、引き渡しロジック１５に委ねる。すなわち、移動デバイス１０が、現在使用中のハブと新しい「接近中の」ハブ双方の区域内に居る場合、引き渡しロジック１５は、どちらの電力伝送ハブを利用するかを判定しなければならない。単純なケースでは、引き渡しロジック１５はより強い署名周波数を有するハブを利用することができよう。他の場合には、より複雑なロジックを実行することができる。例えば、移動デバイス１０が移動している方向および速度を調べ、どちらのハブを利用するかを判定することができる。
【００２０】
図１で、引き渡しロジック１５が、移動デバイス１０は電力伝送ハブ２２からの電力を利用すべきと判定したと仮定すれば、第二可変コンデンサ（ＶＣＲ２）は、電力伝送ハブ２２によって電力生成に使われる周波数と同じ周波数ｆ２に同調されなければならない。これは任意の仕方で実施することができる。簡単な実施形態では、署名周波数それ自体を、電力伝送周波数を計算または判定するために用いることができよう。すなわち、署名周波数ｆ１をルックアップ・テーブル中に当てはめることによって電力伝送周波数ｆ２を算定することが可能であろう。よりロバストな実施形態においては、通信システム１２を用いて、（例えば、ブルートゥース（Ｒ）を使って）電力伝送ハブ２２の通信システム２４と交信し、電力を送信および受信するための電力伝送周波数を選定／設定することができよう。このアプローチは、とりわけて、電力伝送ハブ２２が相異なる周波数で複数の移動デバイスにサービスすることを可能にする。また、これを使って、周波数選定プロセスの暗号化を可能にすることにより安全性を提供することができる。いずれにせよ、電力伝送周波数ｆ２が算定されたならば、電力周波数同期システム１８は、第二可変コンデンサ（ＶＣＲ２）を、電源２０に対する電力を取得するための整合送信周波数に同期させることができる。
【００２１】
また、ワイヤレス電力管理システム１１には、暗号化および解読サービスを提供するためのセキュリティ・システム１４も含めることができる。例えば、ワイヤレス電力ネットワークへのアクセスを得るには、移動デバイス１０に関連付けられたＩ／Ｏシステム（図示せず）へのキー入力が必要なようにすることができる
【００２２】
電力伝送ハブ２２は、一般に、署名周波数ｆ１を送信するための第一コンデンサＣＴ１を含み、該コンデンサは、署名周波数送信システム３０によって制御される。通常、署名周波数ｆ１は望ましくは固定されるので、第一コンデンサＣＴ１は可変コンデンサを含む必要はない。一つ以上のワイヤレス電力伝送信号ｆ２を生成するために第二コンデンサ・セットＶＣＴ２が備えられる。一つの実施形態において、電力伝送ハブ２２は、固定周波数の電力伝送信号ｆ２だけを生成することができる。よりロバストな実施形態では、異なった移動デバイスが相異なる周波数でワイヤレス電力を取得できるように、電力伝送信号ｆ２は可変となっている。この実施形態において、複数のコンデンサＶＣＴ２が、各送信電力信号に対し一つずつ用いられる。かかる各コンデンサＶＣＴ２は、電力周波数選定システム３２に制御され、該システムは、各コンデンサに、選定された周波数で電源３４から電力を送信させる。
【００２３】
また、電力伝送ハブ２２は、移動デバイス１０が、その受信コンデンサＶＣＲ２を送信コンデンサＶＣＴ２に同期することを可能にするための通信システム２４を含む。制御システム２８を用いて、移動デバイスが電力伝送ハブ２２の区域に出入りするのに応じて、送信コンデンサＶＣＴ２を介する電力伝送をオン・オフすることができる。移動デバイスが電力伝送ハブの区域を離れた時点の判定は、任意の仕方で実施することができる。例えば、電力伝送ハブは、他の全ての電力伝送ハブとネットワークを組み、どのハブが所与のデバイスを取り扱っているかを判定することができる。上記に換えて、通信システム１２および２４は、随時、相互に信号を送信し、移動デバイス１０が電力伝送ハブ２２から引き続き電力を受電していることを知らせることができよう。さらに、移動デバイス１０が別のハブに移動した場合、通信システム１２から通信システム２４に離脱信号を送信することもできよう。
【００２４】
電力伝送ハブ２２にも、同様に、暗号化ワイヤレス電力を提供するためのセキュリティ・システム２６を含めることができる。電力伝送ハブへのアクセスを制限するため任意の種類のセキュリティ（例、パスワードなど）を用いることができよう。電力周波数の選定は、暗号化スキームに基づいて指定することができよう。
【００２５】
さらなる一つの実施形態において、移動デバイス１０には、引き渡しロジック１５内に、２つのコンデンサＶＣＲ１の役割とＶＣＲ２の役割とを動的に交代させるためのメカニズムを含めることができる。移動デバイス１０が現在のハブの区域と、接近中の新しいハブの区域との間を移行中の短い時間の間、移動デバイス１０は、これらコンデンサの役割を交代させることになる。今まで近隣の署名周波数を感知するために使われていたコンデンサは、接近中のハブへの電力用接続のため用いられることになる。今までワイヤレス電力のためハブへの接続に使われていたコンデンサは、近隣の署名周波数を感知するために用いられることになる。これは、一つのハブから別のハブへのスムースな引き渡しを確実にするための助力となる。
【００２６】
ある例示的インプリメンテーションを以下に説明する。ユーザが、ワイヤレス電力が提供されている領域に入ると、該ユーザは、ユーザの移動デバイスがワイヤレス電力を受信するため聴取することになる、ある周波数を与えられる。ユーザの移動デバイスは、ワイヤレス電力ネットワーク中の全署名周波数のリストおよび対応するブルートゥース（または類似の無線通信）の「ＩＰアドレス」（例えば、署名周波数がキーで「ＩＰアドレス」が値の「ハッシュ・マップ」）を与えられる。次いで、デバイスに最も近いハブが、ユーザに与えられた周波数で（または、暗号化ワイヤレス電力の場合は、キーに従って）ユーザに対し電力を伝送することになる。ユーザが一つのワイヤレス電力ハブの区域から出て別のハブの区域内に移動した場合（署名周波数を感知するため使われる、デバイス内部の前述のコンデンサによって検知される）、移動デバイスは、接近中のハブの署名周波数に気付き、該ハブと無線で通信するためにその「ＩＰアドレス」を調べることになる。次いで、移動デバイスは、ワイヤレス電力の受信を開始するため、ブルートゥース（または類似の技術）を使ってハブに通信する。
【００２７】
次に、接近中のハブが、移動デバイスが同期された周波数でワイヤレス電力の送信を開始することになる。次いで、移動デバイスは今までのハブに再通信して、該移動デバイスがそのハブからの電力をもう使っていないので、ワイヤレス電力を送信するのを停止するよう通知する。ユーザが２つの異なるハブから等距離に居る場合、途切れがちな切断と接続とを回避するため、デバイスを今までのハブに連結したままにしておくことができる。引き渡しの閾値を設定し、デバイスが切り替えを行うに先立って、接近中の新しいハブが今までのハブよりどの位近くでなければならないかを定めておくことができる。別の実施形態では、各ハブからの電力を、ユーザが近隣に居るかどうかに基づいてオン／オフする必要なしに、そのままにしておくこともできよう。
【００２８】
図４を参照すると、移動デバイス７０およびハブ７２を含む別の実施形態が示されている。このケースでは、移動デバイス７０は、署名コンデンサ７４使って（例えば、セル・デバイスの電話番号に基づいた）固定の署名周波数８０を送信するためのシステムを備えている。しかして、近隣のハブ７２は、可変コンデンサＶＣ１を使って移動デバイス７０が区域内に居ることを検知し、可変コンデンサＶＣ２を使って、移動デバイス７０に対しワイヤレス電力８２の供給を開始することになる。前述のように、通信システム７６および７８を用いて電力伝送周波数を設定することができる。移動デバイス７０がハブ７２の区域を離脱し、別の新しいハブの区域に入ったとき、接近中の新しいハブは、移動デバイスの署名周波数８０を検知し、該デバイスへの電力の供給を開始し、次いで今までのハブ７２に電力の供給を停止するよう伝達することになる。
【００２９】
さらなる実施形態では、移動デバイスには、全ての署名周波数の「ハッシュ・マップ」および対応する「ＩＰアドレス」は与えられない。その代わりに、ワイヤレス電力伝送ハブのブルートゥース（または類似の技術）の範囲は、移動デバイスが、ワイヤレス電力区域内にあるハブとだけ通信が可能なように制限されている。こうすれば、移動デバイスは、どのハブであれ、通信が可能でワイヤレス電力伝送を開始するよう通知できるハブと通信する必要があるだけで、かかるハブは常に最近隣のハブである。
【００３０】
さらに、移動デバイスは、接近中のハブに電力オンするよう通知する代わりに、今までのハブにオフするよう通知することができる。今までのハブは接近中のハブに対し電力オンするよう通知することができる。上記に換えて、移動デバイスは接近中のハブには電力オンするよう通知するが、今までのハブにオフすることを通知しないでおくこともできる。接近中のハブが代わって今までのハブにオフするよう通知する。
【００３１】
図２は、３つのハブ５２、５４、５６を含む例示的ワイヤレス電力ネットワーク５０を示す。各ハブ５２、５４、５６は、それぞれ関連する区域５２ａ、５４ａ、５６ａを含み、これらの域内で、移動デバイス６０は、ワイヤレス電力周波数を介してワイヤレス電力を受信することができる。前述のように、各区域は、ハブによって生成された署名周波数も含み、ハブは該署名周波数を該ハブに関連付けている。示された例において、移動デバイス６０は、３つのハブの各々から電力を得るようにして、経路６２に沿って移動する。移動デバイス６０が区域５２ａ内に居るときは、該デバイスはハブ５２からの電力を認識、受信し、区域５４ａ内に居るときは、ハブ５４からの電力を認識、受信し、区域５６ａ内に居るときは、ハブ５６からの電力を認識、受信する。
【００３２】
しかしながら、移動デバイス６０が一つの区域５２ａから別の区域５４ａに移動する間に引き渡し領域６４があり、この中ではデバイス６０は２つのハブ５２および５４にアクセスを有する。一つの実施形態において、デバイス６０内の引き渡しロジック１５（図１）は、何時ハブ５２からの電力を打ち切り、ハブ５４からの電力を開始すべきかを決定する。これは、例えば、どちらの署名周波数が最強か、デバイスがどの位の速さで移動しているか、デバイスがどの方向に向かっているか、などを判断することによって行うことができる。引き渡し領域６６中のユーザがデバイス６８を保持している場所など、ある状況においては、不必要な行きつ戻りつの切り替えを回避するために、できるだけ長く現在のハブに接続したままにするのが望ましいこともあり得る。
【００３３】
図３は、上記で説明したプロセスを実行するための例示的流れ図を示す。Ｓ１において、移動デバイスを使って署名周波数に対するスキャンが行われる。Ｓ２で、新しいハブからの署名周波数が検知されたかどうかの判定が行われる（すなわち、移動デバイスが、一つのハブから別のハブへ移動した、スイッチが入れられた、ワイヤレス・ネットワーク内に入ったすぐの時点）。検知がない場合、プロセスはＳ１に戻り、スキャンが続けられる。ハブが全く検知されない、または現在のハブがデバイスに供給している間は上記が続く。検知された場合、次にＳ３において、デバイスが既に新しいハブから電力を受信しているかどうか、すなわちデバイスが現在のハブおよび新しいハブ双方の区域に居るかどうかの判定が行われる。受信がない場合、次いでＳ４において、Ｓ６でブルートゥースを用い新しいハブと通信して新しいハブと移動デバイスとの間の電力伝送を同期し、Ｓ７で新しいハブからワイヤレス電力を受信することを含め、ワイヤレス・ネットワークとの初期接続が確立される。
【００３４】
Ｓ３において、デバイスが既に新しいハブから電力を受信している場合、次いでＳ５において、現在のハブから新しいハブへの「引き渡し」を行うべきかどうかの判定が行われる。前述したように、引き渡しロジックを用いて、例えば、どちらの署名周波数が最強か、デバイスが一つのゾーンから別のゾーンに移動している方向および速度などを判定することができる。引き渡しが妥当でない場合、プロセスはＳ２にループ・バックする。Ｓ５において引き渡しが妥当とされた場合、次いでＳ６において、ブルートゥースを用い新しいハブと通信して新しいハブと移動デバイスとの間の電力伝送が同期され、Ｓ７で新しいハブからワイヤレス電力が受信される。引き渡しが行われる場合、Ｓ８において、これまでの（すなわち現在の）ハブからの伝送は終了され、プロセスはＳ１にループ・バックして上記が繰り返される。
【００３５】
図１を再度参照すると、ワイヤレス電力管理システム１１は、任意の種類のコンピューティング・デバイスまたはインフラストラクチャとして実装可能なことが理解される。かかるコンピューティング・デバイスは、一般に、プロセッサ、入力／出力（Ｉ／Ｏ）デバイス、メモリ、およびバスを含む。該プロセッサは、単一のプロセシング・ユニットを含むことができ、あるいは、例えばクライアントおよびサーバなど、一つ以上の場所の一つ以上のプロセシング・ユニットに亘って分散することができる。メモリには、磁気媒体、光媒体、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、データ・キャッシュ、データ・オブジェクトなどを含め、任意の既知の種類のデータ記憶装置を含めることができる。さらに、メモリは、一つ以上の種類のデータ記憶装置を含む単一の物理的場所に在置することも、あるいは複数の物理システムに亘ってさまざまな形で分散することも可能である。
【００３６】
Ｉ／Ｏデバイスには外部リソースと情報のやり取り交換のための任意のシステムを含めることができる。外部デバイス／リソースには、モニタ／ディスプレイ、スピーカ、記憶装置、別のコンピュータ・システム、手持ちデバイス、キーボード、マウス、音声認識システム、スピーチ出力システム、プリンタ、ファクシミリ、ページャなどを含め、任意の周知の種類の外部デバイスを含めることができる。バスは、コンピュータ・システム中のコンポーネント各々の間の通信リンクを提供し、同様に、電気方式、光方式、ワイヤレスなどを含め任意の周知の種類の送信リンクを含み得る。図示はしていないが、キャッシュ・メモリ、通信システム、システム・ソフトウエアなど追加のコンポーネントを、ワイヤレス電力管理システム１１中に組込むことができる。
【００３７】
ワイヤレス電力管理システム１１へのアクセスは、インターネット、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ：ｌｏｃａｌ  ａｒｅａ  ｎｅｔｗｏｒｋ）、広域ネットワーク（ＷＡＮ：ｗｉｄｅ  ａｒｅａ  ｎｅｔｗｏｒｋ）、仮想プライベートネットワーク（ＶＰＮ：ｖｉｒｔｕａｌ  ｐｒｉｖａｔｅ  ｎｅｔｗｏｒｋ）などのネットワークを介して提供することができる。通信は、直接の配線接続（例、シリアル・ポート）を介し、もしくは、有線または無線あるいはその両方の送信方法の任意の組合せを利用することのできる、アドレス可能な接続を介して行うことができよう。さらに、トークン・リング、イーサネット（Ｒ）、ＷｉＦｉ（Ｒ）または他の従来型通信規格などの既存のネットワーク接続を用いることができよう。さらにまた、従来式のＴＣＰ／ＩＰソケット・ベースのプロトコルによっても接続性を提供できよう。この場合、インターネット・サービス・プロバイダを使って相互接続を確立することが可能であろう。さらに、上記で示したように、通信は、クライアント−サーバまたはサーバ−サーバ環境で行うこともできよう。
【００３８】
本発明の教示が、会費またはフィー・ベースのビジネス手法としても提供可能であろうことも十分理解しておくべきである。例えば、本明細書で説明した機能を顧客に対し提供するサービス・プロバイダは、ワイヤレス電力管理システム１１を生成、維持、または展開し、あるいはこれらを組み合わせて行うことができよう。すなわち、サービス・プロバイダは、前述のワイヤレス電力管理システム１１を既存のデバイスに組込む機能の展開または提供をオファーすることができよう。
【００３９】
システムおよび方法としての実装に加え、これらの特質を、プログラムが実行されたときコンピュータ・デバイスがワイヤレス電力管理システム１１を提供できるようにする、コンピュータ可読媒体に格納されたプログラム製品として提供することができる。この点で、該コンピュータ可読媒体には、本明細書に記載されたプロセスおよびシステムを実装するプログラム・コードを含めることができる。「コンピュータ可読媒体」という用語は、プログラム・コードの物理的具現体の任意の種類の一つ以上を含むと理解される。具体的に、コンピュータ可読媒体は、一つ以上の携帯型記憶用製造品（例、コンパクト・ディスク、磁気ディスク、テープなど）上に、もしくは、メモリまたは記憶システムあるいはその両方などコンピュータ・デバイスの一つ以上のデータ記憶部分上に具現されたプログラム・コードを含み得る。
【００４０】
本明細書での使用において、用語「プログラム・コード」および「コンピュータ・プログラム・コード」は、直接に、もしくは（ａ）別の言語、コード、または表記法への変換、（ｂ）異なった材料形態での再生、または（ｃ）分解、あるいはこれらのいずれかの組合せの後に、情報処理能力を有するコンピュータ・デバイスに特定の機能を遂行させる命令のセットの、一切の言語、コード、または表記法による、一切の表現と同義でありこれらを意味すると理解する。この点で、プログラム・コードは、アプリケーション／ソフトウエア・プログラム、コンポーネント・ソフトウエア／機能ライブラリ、オペレーティング・システム、基本Ｉ／Ｏシステム／特定のコンピューティングのためのドライバ、またはＩ／Ｏデバイス、あるいはこれらの組合せなどの、一つ以上の種類のプログラム製品として具現することができる。さらに、「コンポーネント」および「システム」などの用語は、本明細書での使用において、ある種の機能（群）を遂行する能力のあるハードウエアまたはソフトウエアあるいはその両方の任意の組合せと同義でありこれらを表すと理解する。
【００４１】
図面中のブロック図は、本発明のさまざまな実施形態による、システム、方法、およびコンピュータ・プログラム製品の可能なインプリメンテーションのアーキテクチャ、機能、およびオペレーションを図解する。この点において、これらブロック図の各ブロックは、規定された論理機能（群）を遂行するための一つ以上の実行可能命令を含む、ハードウエア、モジュール、セグメント、またはコードの部分を表し得る。また、ブロックで言及されている機能は、図中に記されたのと違った順序で起こり得ることに留意すべきである。例えば、関与する機能の如何によっては、引き続いて示される２つのブロックが、実際はほぼ同時に実行されることがあり、時としてブロックが逆の順序で実行されることがある。また、ブロック図の各ブロックは、特定の機能または処理を遂行する特定用途ハードウエア・ベースのシステム、または特定用途ハードウエアとコンピュータ命令との組合せによって実行可能なことにも留意する。
【００４２】
本明細書には特定の実施形態を示し説明したが、当業者は、同じ目的を実現するために意図された任意の仕組みで提示された特定の実施形態を代替できること、および本発明が他の環境において他のアプリケーションを有することをよく理解していよう。このアプリケーションは、本発明の一切の改作または変形が網羅することが意図されている。以下の請求項では、本発明の範囲を本明細書に記載された特定の実施形態に限定することは全く意図されていない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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