(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のアンテナと、
前記複数のアンテナに動作可能に結合された制御回路であって、
前記複数のアンテナのうちの１つまたは複数を介して無線給電環境においてクライアント機器との無線通信リンクを確立し、
前記無線給電環境における受電のための前記クライアント機器のセットを選択し、前記選択されたクライアント機器のセットのためのビーコン送信スケジューリングの割当てを含む、ビーコン送信スケジューリング情報を生成するように、前記クライアント機器から受信したクライアント固有の情報を処理し、
前記選択されたクライアント機器のセットの各々のために、ビーコン送信スケジューリングの割当てと、前記選択されたクライアント機器のセットから送信される信号を符号化するのに用いられる伝送コードとを送信するように、前記１つまたは複数のアンテナに指示するように構成された前記制御回路と、
を含む、無線給電システム。
【請求項２】
前記制御回路は、前記選択されたクライアント機器のセットの機器ごとに固有の伝送コードを選択するようにさらに構成されている、請求項１に記載の無線給電システム。
【請求項３】
前記伝送コードは、前記無線給電システムに固有のものである、請求項２に記載の無線給電システム。
【請求項４】
前記伝送コードは、擬似ランダムシーケンスを含む、請求項１に記載の無線給電システム。
【請求項５】
前記制御回路が、
特定のクライアント機器が、前記選択されたクライアント機器のセットに含まれている正当な機器であるかどうか判定するために、前記特定のクライアント機器から受信した符号化ビーコン信号を復号する、
ようにさらに構成されている、請求項１に記載の無線給電システム。
【請求項６】
前記符号化ビーコン信号は、前記伝送コードに基づいて位相変調される、請求項５に記載の無線給電システム。
【請求項７】
前記制御回路は、
前記符号化ビーコン信号が、無線電力を前記無線給電環境内の個々のクライアント機器に向けるように構成することのできる無線周波数適応位相調整アンテナである前記複数のアンテナのうちの１つまたは複数で受信される位相を測定し、
前記測定した位相に基づいて前記クライアント機器に対応する位置情報を決定し、または更新し、
無線電力を前記特定のクライアントに向けるように前記無線周波数適応位相調整アンテナを調整する、
ようにさらに構成されている、請求項６に記載の無線給電システム。
【請求項８】
前記制御回路が、
送電スケジューリング情報を生成するために、前記クライアント機器から受信した前記クライアント固有の情報を処理し、
前記１つまたは複数のアンテナを、前記送電スケジューリング情報を前記選択されたクライアント機器のセットに送信するように向ける、
ようにさらに構成されている、請求項１に記載の無線給電システム。
【請求項９】
前記ビーコン送信スケジューリング情報は、事前定義スケジュールに基づいて給電をスケジュールするビーコン・ビート・スケジュール（ＢＢＳ）を含む、請求項１に記載の無線給電システム。
【請求項１０】
前記ビーコン送信スケジューリングの割当ては重複する、請求項１に記載の無線給電システム。
【請求項１１】
無線給電環境において無線給電システムから電力を無線で受け取るための受電装置を動作させる方法であって、
前記無線給電システムとクライアント機器との無線通信リンクを確立することと、
前記無線給電システムにクライアント固有の情報を送信することと、
前記無線給電環境における受電のための前記クライアント機器のセットを選択し、前記クライアント固有の情報の少なくとも一部に基づいて生成するように処理された、前記選択されたクライアント機器のセットのためのビーコン送信スケジューリングの割当てを含むビーコン送信スケジューリング情報と、前記選択されたクライアント機器のセットから送信する信号を符号化するのに用いられる伝送コードとを、前記無線給電システムから、受信することと、
ビーコン信号を前記伝送コードで符号化して符号化ビーコン信号を得ることと、
前記ビーコン送信スケジューリング情報によって指定されるビーコン送信割当ての間に前記符号化ビーコン信号を前記無線給電システムに送信することと、
を含む方法。
【請求項１２】
前記伝送コードは擬似ランダムシーケンスを含み、前記ビーコン信号を符号化することは、前記擬似ランダムシーケンスに基づいて前記ビーコン信号を位相偏移させること、または前記擬似ランダムシーケンスに基づいて前記ビーコン信号を変調することのうちの１つまたは複数を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記ビーコン信号を符号化することは、前記擬似ランダムシーケンスに基づいて前記ビーコン信号を位相偏移させることを含み、前記擬似ランダムシーケンスは２進数を含み、前記２進数の各「１」は所定の量の位相偏移を指示し、各「０」はゼロ位相偏移を指示する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記符号化ビーコン信号を送信したことに応答して、前記受電装置に割り当てられたパワーサイクルの間に前記無線給電システムから無線電力を受け取ること、
をさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記クライアント固有の情報は、前記受電装置が組み込まれている無線機器に固有のシステム情報を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記クライアント固有の情報は、前記受電装置が組み込まれている無線機器の電池レベル、前記無線機器の電池使用状況情報、前記受電装置の電池レベル、前記受電装置の電池使用状況情報、前の充電サイクルに関する情報、前の充電時間に関する情報、前記無線機器に電力を提供した前の充電器に関する情報、優先充電情報、受信信号強度表示（ＲＳＳＩ）情報、前記無線機器の温度情報、または前記受電装置の温度情報のうちの１つまたは複数を含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
無線給電環境においてクライアント機器に分離された無線給電を提供するための無線給電システムを動作させる方法であって、
前記無線給電環境において前記クライアント機器との無線通信リンクを確立することと、
前記クライアント機器からクライアント固有の情報を受信することと、
前記無線給電環境における受電のための前記クライアント機器のセットを選択し、前記クライアント固有の情報の少なくとも一部に基づいて、前記選択されたクライアント機器のセットのためのビーコン送信スケジューリングの割当てを含むビーコン送信スケジューリング情報を生成することと、
前記選択されたクライアント機器のセットの各々に、ビーコン送信スケジューリングの割当てと、前記選択されたクライアント機器のセットから送信される信号を符号化するのに用いられる伝送コードとを送信することと、
を含む方法。
【請求項１８】
前記無線給電システムは、前記選択されたクライアント機器のセットの前記セットのクライアントごとに固有の伝送コードを用いる、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記伝送コードは擬似ランダムシーケンスを含み、前記方法は、
特定のクライアント機器が、前記選択されたクライアント機器のセットに含まれ、なおかつ固有の伝送コードを割り当てられている正当な機器であるかどうか判定するために、前記特定のクライアント機器から受信した符号化ビーコン信号を復号すること、
をさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
符号化ビーコン信号が、無線電力を前記無線給電環境内の個々のクライアント機器に向けるように構成することのできる無線周波数適応位相調整アンテナである前記複数のアンテナのうちの１つまたは複数で受信される位相を測定することと、
前記測定した位相に基づいて前記クライアント機器に対応する位置情報を決定し、または更新することと、
無線電力を前記特定のクライアントに向けることと、
をさらに含む、請求項１７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、参照により本明細書に明示的に組み入れられる、２０１４年１２月２日に出願された「ＴＥＣＨＮＩＱＵＥＳ  ＦＯＲ  ＩＤＥＮＴＩＦＹＩＮＧ  ＣＬＩＥＮＴＳ  ＡＮＤ  ＣＨＡＲＧＥＲＳ  ＩＮ  ＷＩＲＥＬＥＳＳ  ＰＯＷＥＲ  ＥＮＶＩＲＯＮＭＥＮＴＳ」という名称の米国仮特許出願第６２／０８６４８１号の優先権および恩典を主張するものである。
【背景技術】
【０００２】
無線給電環境における無線充電器とクライアント機器との間の信号伝送は困難である場合がある。例えば、クライアント機器は、無線充電器が無線電力をクライアント機器に限定して向けられるように、ビーコン信号その他の信号を無線充電器に周期的に送ることができる。残念ながら、同じ環境内に複数のクライアント機器が存在する場合、無線充電器は、無許可の、または誤った無線機器に意図せずに電力を送る可能性がある。すなわち、無線充電器は、無線機器と同じ周波数で送信している無許可の送信源（例えば、別の無線機器や他の送信機）に意図せずにロックオンし、その結果、無線電力が目的の無線機器ではなく無許可の送信源に向けられることになる可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
したがって、上記の問題を克服する技術、およびさらなる利点を提供する技術が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本明細書で提供する、いくつかの先行システムまたは関連システムおよびそれらのシステムに関連付けられる制限の例は、除外ではなく例示のためのものである。既存のシステムまたは先行システムの他の制限については、以下の詳細な説明を読めば当業者には明らかになるであろう。
【０００５】
本発明の１つまたは複数の実施形態を、限定ではなく例として、添付の図面の各図において示す。図面において類似した参照符号は類似した要素を指示している。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】１台または複数の無線充電器から無線給電環境内の様々な無線機器への分離された無線給電を示す無線給電環境の例を示すブロック図である。
【図２】いくつかの実施形態による、分離された無線給電を開始するための無線充電器と無線受電機器との間の動作の例を示すシーケンス図である。
【図３】いくつかの実施形態による無線送電器（充電器または無線給電システム）の構成要素の例を示すブロック図である。
【図４】いくつかの実施形態による無線受電器（クライアント）の構成要素の例を示すブロック図である。
【図５Ａ】いくつかの実施形態による無線給電の受電クライアントを分離するためにビーコン信号を符号化するプロセスの例を示す流れ図である。
【図５Ｂ】いくつかの実施形態による無線給電の受電クライアントを分離するためにビーコン信号を符号化するプロセスの例を示す流れ図である。
【図５Ｃ】いくつかの実施形態による無線給電の受電クライアントを分離するためにビーコン信号を符号化するプロセスの例を示す流れ図である。
【図６】いくつかの実施形態による、伝送スケジュールの例を示す信号図である。
【図７】いくつかの実施形態による、伝送スケジュールの例を示す信号図である。
【図８】いくつかの実施形態による、携帯電話機（もしくはスマートフォン）またはタブレットコンピュータ機器の形態の無線受電器またはクライアントを備える代表的なモバイル機器またはタブレットコンピュータの構成要素の例を示すブロック図である。
【図９】本明細書で論じる方法のうちの１つまたは複数をその内部で機械に行わせるための命令セットが実行されるコンピュータシステムの、例示的な形態の機械を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下の説明および図面は例示であり、限定として解釈すべきではない。本開示の十分な理解を提供するために多くの具体的な詳細を記載している。しかし、いくつかの例では、説明を不明瞭にすることのないように、周知の詳細や従来技術の詳細を記載していない。本開示においてある実施形態または一実施形態という場合、必ずしもそうとは限らないが、それは同じ実施形態を指すことができ、また、そうした言及は実施形態のうちの少なくとも１つを意味するものである。
【０００８】
本明細書において「ある実施形態」または「一実施形態」という場合、それは、その実施形態に関連して記載される特定の特徴、構造、または特性が本開示の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味するものである。本明細書の様々な箇所で「ある実施形態において」という表現が用いられているが、それらは必ずしもすべてが同じ実施形態を指しているとは限らず、他の実施形態と相互排他的な別個の実施形態や代替の実施形態であるとも限らない。さらに、ある実施形態では示されるが、他の実施形態では示されない様々な特徴も記載されている。同様に、ある実施形態には必要であるが、他の実施形態には不要な様々な要件も記載されている。
【０００９】
本明細書で用いる用語は、一般に、本開示の文脈内で、各用語が用いられる具体的な文脈において、当技術分野における通常の意味を有するものである。本開示を説明するのに用いるいくつかの用語について、本開示の説明に関して実践者に追加的な指針を提供するために、以下で、または本明細書の別の該当箇所で論じる。便宜上、いくつかの用語を、例えば、斜体および／または引用符を用いて強調表示する場合もある。強調表示の使用は、用語の範囲および意味に影響を与えるものではなく、用語の範囲および意味は、用語が強調表示されているか否かにかかわらず、同じ文脈では同じである。同じことを複数の言い方をすることができることは理解されよう。
【００１０】
したがって、本明細書で論じられる用語のいずれか１つまたは複数に代替表現および同義語を用いる場合もあり、ある用語が本明細書で詳述され、考察されているか否かを特に重要視すべきではない。いくつかの用語の同義語が提供されている。１つまたは複数の同義語を記載することにより、他の同義語の使用を排除するものではない。本明細書で論じる任意の用語の例を含めて、本明細書中のいずれかの箇所で例を引く場合、それは例示にすぎず、本開示の、または例示される用語の範囲および意味をさらに限定するためのものではない。同様に、本開示は本明細書で示す様々な実施形態だけに限定されるものではない。
【００１１】
本開示の範囲をさらに限定することを意図せずに、本開示の実施形態による器具、装置、方法およびそれらに関連した結果の例を以下に示す。読者の便宜のために、各例において表題または副題を用いる場合があるが、これは、いかなる点においても、本開示の範囲を限定するものではないことに留意されたい。特に定義しない限り、本明細書で用いるすべての科学技術用語は、本開示が属する分野の当業者が一般に理解するのと同じ意味を有する。矛盾する場合には、定義を含めて、本明細書が優先される。
【００１２】
本開示の実施形態では、無線給電環境においてビーコン信号を符号化するための技術を説明する。より具体的には、無線給電環境における無線給電を目的としてクライアント機器を分離するためにビーコン信号を符号化するための技術を開示する。ビーコン信号は、無線給電環境内の選択されたクライアントに提供される伝送コードを用いて符号化し、または変調することができる。このようにして、選択クライアントからのビーコン信号を識別し、対応するクライアント機器を無線給電のために分離することができる。いくつかの実施形態では、伝送コードは、送信ビーコン信号を符号化するために無線給電クライアントが用いる擬似ランダムシーケンス（疑似ランダムの数列）とすることができる。
【００１３】
いくつかの実施形態では、同じ伝送コードがすべてのクライアントに用いられる（充電器に固有の伝送コード）。他の実施形態では、異なる伝送コードが各クライアントまたは通信経路に提供される。図７に関連してより詳細に論じるように、クライアントごとに異なる伝送コードは、無線給電環境におけるクライアントによるビーコン信号の同時またはほぼ同時の送信を円滑に行わせることができ、正当な（選択された）クライアントのみが無線給電システムによって「ロック」されることがさらに保証される。
【００１４】
いくつかの実施形態では、本明細書に示す技術は、特に、無線給電環境における充電器によるクライアントの正確な識別および追跡（例えば、「ロッキング」）を実現する。正確な識別により、無許可の送信源へのロックオンが防止される。
【００１５】
限定ではなく例として、本明細書に記載するビーコン符号化技術は、干渉なしで、電力を供給し、同じ環境内の多くの正当な無線機器を識別する複数の充電器を備えることを必要としうる、様々な工業用途、軍事用途、テロリズム対策用途、省エネルギー、環境の質、医療用途などにおいて用いることができる。
【００１６】
図１は、１台または複数の無線充電器１０１から無線給電環境１００内の様々な無線機器１０２への分離された無線給電を示す無線給電環境の例１００を示す図である。より具体的には、図１には、無線電力および／またはデータを、１台または複数の受電クライアント１０３．１〜１０３．ｎ（本明細書では、「無線受電器」または「無線電力クライアント」ともいう）を有する利用可能な無線機器１０２．１〜１０２．ｎに供給することができる無線給電環境の例１００が示されている。無線受電器は、１台または複数の無線充電器１０１から、分離された無線電力を受け取るように構成されている。
【００１７】
図１の例に示すように、無線機器１０２．１〜１０２．ｎは、それぞれ、携帯電話機器１０２．２、１０２．ｎ、および無線ゲームコントローラ１０２．１であるが、無線機器１０２．１〜１０２．ｎは、電力を必要とし、１台または複数の内蔵受電クライアント１０３．１〜１０３．ｎを介して無線電力を受け取ることができる任意の（スマートもしくはダム）無線機器またはシステムとすることができる。本明細書で論じるように、１台または複数の内蔵受電クライアントまたは「無線受電器」は、１台または複数の送電機／充電器１０１．ａ〜１０１．ｎから電力を受け取り、電力を処理し、その電力を動作のために無線機器１０２．１〜１０２．ｎに提供する。
【００１８】
各充電器１０１（本明細書では、「送電器」、「アンテナアレイ」または「アンテナ・アレイ・システム」ともいう）は、複数のアンテナ１０４、例えば、数百または数千のアンテナを含むアンテナアレイを含むことができ、これらのアンテナ１０４は無線機器１０２に無線電力を供給することができる。いくつかの実施形態では、アンテナは、適応位相調整無線周波数アンテナである。充電器１０１は、コヒーレントな送電信号を受電クライアント１０３に供給するために適切な位相を決定することができる。アレイは、複数のアンテナから互いに対して特定の位相で信号（例えば、連続波やパルス送電信号）を発するように構成されている。「アレイ」という用語の使用は、必ずしもアンテナアレイを特定のアレイ構造だけに限定するものではないことを理解されたい。すなわち、アンテナアレイは、特定の「アレイ」形態または幾何学的構造として構成される必要はない。さらに、本明細書で用いる場合、「アレイ」または「アレイシステム」という用語は、無線機、ディジタル論理、モデムといった、信号の生成、受信および送信のための関連周辺回路を含むものとして用いられる場合がある。いくつかの実施形態では、充電器１０１は組み込みＷｉ‐Ｆｉハブを備えることができる。
【００１９】
無線機器１０２は、１つまたは複数の受電クライアント１０３を含むことができる。図１の例に示すように、給電アンテナ１０４ａおよびデータ通信アンテナ１０４ｂが示されている。給電アンテナ１０４ａは、無線給電環境においてワイヤレス無線周波数給電を提供するように構成されている。データ通信アンテナは、受電クライアント１０３．１〜１０３および／または無線機器１０２．１〜１０２．ｎにデータ通信を送信し、受電クライアント１０３．１〜１０３および／または無線機器１０２．１〜１０２．ｎからデータ通信を受信するように構成されている。いくつかの実施形態では、データ通信アンテナは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ‐Ｆｉ、ＺｉｇＢｅｅなどを介して通信することができる。
【００２０】
各受電クライアント１０３．１〜１０３．ｎは、充電器１０１からの信号を受け取るための１つまたは複数のアンテナ（図示せず）を含む。同様に、各充電器１０１．ａ〜１０１．ｎは、互いに対して特定の位相で連続波信号を発することができる１つまたは複数のアンテナおよび／またはアンテナセット（アンテナの集合）を有するアンテナアレイを含む。上記のように、各アレイは、コヒーレント信号を受電クライアント１０２．１〜１０２．ｎに供給するための適切な位相を決定することができる。例えば、コヒーレント信号は、コヒーレント信号がビーコン信号を送った特定の受電クライアントのために適正に位相調整されるように、アレイの各アンテナにおける受信ビーコン信号の複素共役を算出することによって決定することができる。
【００２１】
図示されていないが、環境の各構成要素、例えば無線受電器、充電器などは、制御同期機構、例えば、データ通信同期モジュールを含むことができる。充電器１０１．ａ〜１０１．ｎは、例えば、充電器を建物内の標準または一次交流（ＡＣ）電源に接続するコンセントや電源といった電源に接続することができる。代替として、またはこれに加えて、充電器１０１．ａ〜１０１．ｎのうちの１台または複数に、電池によって、または他の機構によって給電することもできる。
【００２２】
いくつかの実施形態では、受電クライアント１０２．１〜１０２．ｎおよび／または充電器１０１．ａ〜１０１．ｎは、無線給電環境内でビーコン信号を送り、かつ／または無線電力および／もしくはデータを受け取るのに、例えば、範囲内の壁その他のＲＦ反射障害物といった反射物体１０６を利用する。反射物体１０６は、充電器と受電クライアントとの間の見通し線内に遮断物体があるかどうかにかかわらず、多方向信号通信に利用することができる。
【００２３】
本明細書に記載するように、各無線機器１０２．１〜１０２．ｎは、例示的な環境１００内の別の機器、サーバ、および／または他のシステムとの接続を確立することができる任意のシステムおよび／または機器、および／または機器／システムの組み合わせとすることができる。いくつかの実施形態では、無線機器１０２．１〜１０２．ｎは、ユーザにデータを提示するためのディスプレイその他の出力機能および／またはユーザからデータを受け取るための入力機能を含む。例えば、無線機器１０２は、それだけに限らないが、ビデオ・ゲーム・コントローラ、サーバデスクトップ、デスクトップコンピュータ、コンピュータクラスタ、モバイルコンピューティング機器、例えば、ノートブック、ラップトップコンピュータ、ハンドヘルドコンピュータ、携帯電話機、スマートフォン、ＰＤＡ、Ｂｌａｃｋｂｅｒｒｙ機器、Ｔｒｅｏ、および／またはｉＰｈｏｎｅ（登録商標）などとすることができる。また無線機器１０２は、任意のウェアラブル機器、例えば、腕時計、ネックレス、指輪とすることもでき、顧客自体に組み込まれた機器とすることさえできる。無線機器１０２の他の例には、それだけに限らないが、安全センサ（例えば、火気や一酸化炭素）、電動歯ブラシ、電子ドアロック／ハンドル、電灯スイッチコントローラ、電気シェーバなどが含まれる。
【００２４】
図１の例には示されていないが、充電器１０１および受電クライアント１０３．１〜１０３．ｎは、各々、データチャネルを介して通信するためのデータ通信モジュールを含むことができる。代替として、またはこれに加えて、受電クライアント１０３．１〜１０３．ｎは、無線機器１０２．１〜１０２．ｎに、既存のデータ通信モジュールを介して充電器と通信するよう指図することもできる。加えて、いくつかの実施形態では、本明細書では主として連続波形と呼ぶビーコン信号は、代替として、またはこれに加えて、変調信号の形を取ることもできる。
【００２５】
図２は、一実施形態による、分離された無線給電を開始するための無線充電器１０１と受電クライアント１０３との間の動作の例を示すシーケンス図２００である。最初に、充電器１０１と受電クライアント１０３との間で通信が確立される。充電器１０１は次に、充電器が続いて分離された無線給電を行うための受電クライアント１０３によるビーコン信号の符号化を円滑に行わせるように、受電クライアント１０３にビーコンスケジュール情報および伝送コードを送る。また充電器１０１は、受電クライアント１０３に充電器からの無線給電をいつ予期すべきかが分かるように、送電スケジューリング情報も送ることもできる。本明細書で論じるように、受電クライアント１０３は、伝送コードを用いて符号化ビーコン信号を生成し、その符号化ビーコンを、ビーコンスケジュール情報によって指示（指定）されるビーコン送信割当て、例えばＢＢＳサイクルなどの間にブロードキャストする。
【００２６】
図示のように、充電器１０１は、受電クライアント１０３からビーコンを受信し、クライアント１０３が正当な、または選択されたクライアントであることを保証するためにクライアント１０３に提供した伝送コードを用いて符号化ビーコン信号を復号する。また、充電器１０１は、ビーコン信号が受信された位相（または方向）を検出し、クライアントが正当であると充電器が判断すると、受信ビーコンの位相（または方向）に基づいて受電クライアント１０３に無線電力および／またはデータを供給する。いくつかの実施形態では、充電器１０１は、位相の複素共役を求め、その複素共役を用いて、ビーコン信号が受電クライアント１０３から受信されたのと同じ方向（または位相）で受電クライアント１０３に無線電力を供給し、かつ／または他の方法で向けることができる。
【００２７】
いくつかの実施形態では、充電器１０１は多くのアンテナを含み、これらのうちの１つまたは複数が受電クライアント１０３に給電するのに用いられる。充電器１０１は、各アンテナでビーコン信号が受信される位相を検出することができる。アンテナが多数であることにより、異なる符号化ビーコン信号が充電器１０１の各アンテナで受信されることになる。充電器は、その場合、各アンテナで受信されたビーコン信号の複素共役を求めることができる。この複素共役を用いて、１つまたは複数のアンテナは、充電器１０１内の多数のアンテナの影響を考慮に入れた信号を発することができる。言い換えると、充電器１０１は、１つまたは複数のアンテナから、ビーコンの波形を反対方向にほぼ再現する、アンテナのうちの１つまたは複数からの集合信号を発生させるようなやり方で信号を発する。
【００２８】
本明細書で論じるように、無線電力は、電源スケジュール情報によって定義されるパワーサイクルで供給することができる。無線給電を開始するのに必要な信号のより詳細な例を次に図３を参照して説明する。
【００２９】
図３は、一実施形態による、無線充電器３００の構成要素の例を示すブロック図である。図３の例に示すように、無線充電器３００は、マスタ・バス・コントローラ（ＭＢＣ）・ボードと、集合的にアンテナアレイを構成する複数のメザニンボードとを含む。ＭＢＣは、制御論理３１０と、外部電源インターフェース（Ｉ／Ｆ）３２０と、通信ブロック３３０と、プロキシ３４０とを含む。メザニン（またはアンテナ・アレイ・ボード３５０）は、各々、複数のアンテナ３６０ａ〜３６０ｎを含む。いくつかの実施形態では、これらの構成要素の一部または全部を省くことができる。追加の構成要素も可能である。
【００３０】
制御論理３１０は、アレイ構成要素に制御およびインテリジェンスを提供するように構成されている。制御論理３１０は、１つまたは複数のプロセッサ、ＦＰＧＡ、メモリユニットなどを備え、様々なデータおよび電力通信を指図し、制御することができる。通信ブロック３３０は、クロック同期のためのベース信号クロックといった、データ搬送周波数上のデータ通信を導くことができる。データ通信は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ‐Ｆｉ、ＺｉｇＢｅｅなどとすることができる。同様に、プロキシ３４０は、本明細書で論じるようにデータ通信を介してクライアントと通信することができる。データ通信は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ‐Ｆｉ、ＺｉｇＢｅｅなどとすることができる。外部電源インターフェース３２０は、外部電力を受け取り、様々な構成要素に電力を提供するように構成されている。いくつかの実施形態では、外部電源インターフェース３２０は、標準外部２４ボルト電力を受け取るように構成されていてよい。代替の構成も可能である。
【００３１】
次に、システム・パワー・サイクルの例について説明する。本例では、充電器アレイを制御するマスタ・バス・コントローラ（ＭＢＣ）は、まず電源から電力を受け取り、起動される。ＭＢＣは次いで、充電器アレイ上のプロキシアンテナ素子を作動させ、プロキシアンテナ素子は、充電器アレイの範囲内の利用可能な無線受電クライアントを識別するためにデフォルトの「発見」モードに入る。クライアントが見つかると、充電器アレイのアンテナ素子が電源投入され、計数、（任意選択の）較正を行う。
【００３２】
次に、ＭＢＣは、スケジューリングプロセスにおいてビーコン送信スケジューリング情報および送電スケジューリング情報を生成する。スケジューリングプロセスは、受電クライアントの選択を含む。例えば、ＭＢＣは、送電のための受電クライアントを選択し、選択された無線受電クライアントのためのビーコン・ビート・スケジュール（ＢＢＳ）・サイクルおよび電源スケジュール（ＰＳ）を生成することができる。図６および図７に関連して例示的なＢＢＳおよびＰＳのシグナリング図を示し、より詳細に論じる。本明細書で論じるように、受電クライアントは、それらの対応する特性および／または要件に基づいて選択することができる。
【００３３】
いくつかの実施形態では、ＭＢＣは、クライアント・クエリ・テーブル（ＣＱＴ）においてその状況を照会させることになる利用可能なクライアントを識別し、かつ／または他の方法で選択することもできる。ＣＱＴに配置されているクライアントは、「待機中」の、例えば、充電されていないクライアントである。ＢＢＳおよびＰＳは、例えば、電池状況、現在の活動／使用状況、クライアントの電力がなくなるまであとどれほどの時間か、使用に関する優先順位などといった、クライアントに関する不可欠な情報に基づいて計算される。
【００３４】
プロキシＡＥはＢＢＳをすべてのクライアントにブロードキャストする。本明細書で論じるように、ＢＢＳは、各クライアントがいつビーコンを送信すべきかを指示する。同様に、ＰＳは、いつどのクライアントにアレイが電力を送るべきかを指示する。各クライアントは、ビーコンのブロードキャスト、ならびにＢＢＳおよびＰＳに従ったアレイからの受電を開始する。プロキシは、他の利用可能なクライアントの状況をチェックするためにクライアント・クエリ・テーブルを同時に照会することができる。クライアントは、ＢＢＳまたはＣＱＴ（例えば、待機リスト）にのみ存在することができ、両方に存在することはできない。いくつかの実施形態では、限られた台数（例えば３２）のクライアントだけがＢＢＳおよびＰＳに基づいてサービスを受けることができる。同様に、ＣＱＴも、ある台数（例えば３２）のクライアントにだけ限定されてよい。よって、例えば、６４台を上回るクライアントが充電器の範囲内にある場合には、それらのクライアントのうちの一部は、ＢＢＳとＣＱＴのどちらでもアクティブにならないはずである。前のステップで収集された情報は、ＢＢＳサイクルおよび／またはＰＳを絶えず、かつ／または周期的に更新する。
【００３５】
図４は、いくつかの実施形態による無線受電器（クライアント）の構成要素の例を示すブロック図である。図４の例に示すように、受電器４００は、制御論理４１０と、電池４２０と、通信ブロック４３０および関連するアンテナ４７０と、電力計４４０と、整流器４５０と、コンバイナ４５５と、ビーコン信号発生器４６０と、ビーコン符号化部４６２および関連するアンテナ４８０と、整流器４５０またはビーコン信号発生器４６０を１つまたは複数の関連するアンテナ４９０ａ〜ｎに接続するスイッチ４６５とを含む。いくつかの実施形態では、これらの構成要素の一部または全部を省くことができる。例えば、いくつかの実施形態では、無線受電クライアントは、それ自体のアンテナを含まず、代わりに、無線受電器が組み込まれている無線機器の１つまたは複数のアンテナ（例えば、Ｗｉ‐Ｆｉアンテナ）を利用し、かつ／または他の方法で共用する。追加の構成要素も可能である。
【００３６】
コンバイナ４５５は、受電器４００が複数のアンテナを有する場合には、送電器からの受信送電信号を受け取り、合成する。コンバイナは、整合状態を維持しながら出力ポート間の分離を達成するように構成されている任意のコンバイナ回路またはデバイダ回路とすることができる。例えば、コンバイナ４５５は、ウィルキンソン・パワー・デバイダ回路とすることができる。整流器４５０は、もしあれば、充電のために電力計４４０を介して電池４２０に供給される、コンバイナ４５５からの合成された送電信号を受け取る。電力計４４０は、受電信号強度を測定し、この測定値を制御論理４１０に提供する。
【００３７】
制御論理４１０は、電池４２０自体から電池電力レベルを受け取ることもできる。また制御論理４１０は、通信ブロック４３０を介して、クロック同期のためのベース信号クロックといった、データ搬送周波数上のデータ信号を送受信してもよい。ビーコン信号発生器４６０は、ビーコン信号または較正信号を発生させ、ビーコン信号が符号化された後でアンテナ４８０または４９０のどちらかを用いてビーコン信号を送信する。
【００３８】
電池４２０は、受電器４００によって充電され、受電器４００に電力を提供するものとして図示されているが、受電器は、その電力を整流器４５０から直接受け取ることもできることに留意されたい。受電器がその電力を整流器４５０から直接受け取ることは、整流器４５０が電池４２０に充電電流を提供することに加えて、または充電を提供する代わりに、行われてもよい。また、複数のアンテナの使用は実施態様の一例であり、この構造を縮小して１つの共用アンテナにしてもよいことにも留意されたい。
【００３９】
いくつかの実施形態では、クライアント識別子（ＩＤ）モジュール４１５は、無線給電環境内の受電クライアントを一意に識別することのできるクライアントＩＤを格納する。例えば、ＩＤは、通信が確立されるときに１台または複数の充電器に送信することができる。いくつかの実施形態では、受電クライアントは、クライアントＩＤに基づいて無線給電環境内の他の受電クライアントを受信し、識別することもできる。
【００４０】
任意選択の動きセンサ４９５は、動きを検出し、しかるべく動作するよう制御論理４１０に信号を送ることができる。例えば、機器が、例えば５００ＭＨｚを上回る高周波数で電力を受け取っている場合、機器の位置は（入射する）放射線のホットスポットになる可能性がある。よって、機器が人に取り付けられている、例えばモバイル機器に組み込まれている場合、放射線のレベルは、連邦通信委員会（ＦＣＣ）または他の医療／産業当局によって設定された許容放射線レベルを超える可能性がある。潜在的な放射線の問題を回避するために、機器は、加速度計や同等の機構といった動き検出機構を組み込むことができる。機器が動いていることを機器が検出すると、機器がユーザによって操作されているものと想定し、アレイへの信号をトリガして機器への送電を停止させ、または受電を許容できる割合の電力まで下げさせる。機器が車、列車または飛行機のような移動環境で用いられる場合には、機器のすべての利用可能電力がなくなりそうにならない限り、電力は断続的に、または低レベルでしか送られないことがある。
【００４１】
図５Ａ〜図５Ｃに、いくつかの実施形態による無線給電を目的として受電クライアントを分離するためにビーコン信号を符号化するためのプロセスの例５００を示す流れ図を示す。無線受電クライアントが組み込まれている無線機器および無線給電システムは、機能の中でも特に、プロセスの例５００の対応するステップを実行することができる。無線給電システムは、無線充電器または無線充電器の構成要素、例えば、図１の無線充電器１０１や図３の無線充電器３００、および／または処理システム、例えば、図３の制御論理３１０とすることができる。同様に、無線受電クライアントは、図１の無線受電器１０３、図４の無線受電クライアント４００、あるいは無線受電クライアントの様々な構成要素とすることができる。代替の構成も可能である。
【００４２】
まず、ステップ５１０Ａとステップ５１０Ｂとで、無線受電クライアントと無線給電システムとの間で通信が確立される。上記のように、いくつかの実施形態では、無線給電システムは、充電器の範囲内の利用可能な無線受電クライアントを識別するために、デフォルトの「発見」モードに入ることができる。クライアントが見つかると、充電器アレイのアンテナ素子が電源投入され、計数、（任意選択の）較正を行う。無線受電クライアントとの通信は、無線給電システムの複数のアンテナのうちの１つまたは複数のアンテナ上で行うことができる。いくつかの実施形態では、無線受電クライアントとの通信を確立するのに単一のアンテナが用いられる。
【００４３】
無線受電クライアントと無線給電システムとの間で通信が確立されると、ステップ５１２で、無線受電クライアントは、クライアント固有の情報を収集し、無線給電システムに送る。上記のように、クライアント固有の情報は、受電クライアントまたは受電クライアントが組み込まれている無線機器に対応する様々な特性および／または要件を含むことができる。例えば、クライアント固有の情報は、それだけに限らないが、受電クライアントが組み込まれている無線機器の電池レベル、受電クライアントの電池レベル、電池使用状況情報、温度情報などを含むことができる。本明細書で論じるように、温度情報は、無線機器もしくは無線受電器の現在の温度、または無線機器もしくは無線受電器の周囲温度を含むことができる。
【００４４】
ステップ５１４で、無線給電システムは、無線給電システム（例えば充電器）の範囲内の利用可能な無線受電クライアントのクライアント固有の情報を受信する。クライアント固有の情報が受信されると、無線給電システムは、ステップ５１６で、無線受電クライアントに関する追加情報を決定し、かつ／または他の方法で識別する。追加情報は、無線給電システムがクライアントから少しずつ収集し、または他の方法で取得できる任意の情報とすることができる。例えば、無線給電システムは、受信信号強度表示（ＲＳＳＩ）に基づいて、クライアントと無線給電システムとの距離または範囲を決定することができる。ＲＳＳＩは、無線給電システムが測定することもでき、クライアントが測定し、クライアントから受信することもできる。またＲＳＳＩは、効率の指標とすることもできる。他の距離決定方法も可能である。さらに、追加情報は、無線給電システムによって取得された他の情報を含むこともできることが理解される。
【００４５】
ステップ５１８で、無線給電システムは、様々な所定の優先順位に基づいて伝送スケジューリング情報を生成し、この情報には、クライアント固有の情報および無線給電システムによって少しずつ収集された他の情報、例えば、無線給電システムまでの距離を含むことができる。上記のように、伝送スケジューリング情報を生成するステップは、無線給電システムの範囲内の利用可能な無線受電クライアントのセット（またはサブセット）を選択するステップと、選択された無線受電クライアントのセット（集合、一式、組）のビーコン送信スケジューリング情報および給電スケジューリング情報を生成するステップと、を含むことができる。ビーコン送信スケジューリング情報は、ＢＢＳサイクルを含むことができる。給電スケジューリング情報は、選択された無線受電クライアントの電源スケジュール（ＰＳ）を含むことができる。
【００４６】
ステップ５２０で、無線給電システムは、伝送コード情報を識別し、かつ／または他の方法で選択する。いくつかの実施形態では、伝送コードは、無線給電システムが無線給電のためにクライアント機器を識別し、かつ／または他の方法で分離できるようにクライアントがビーコン信号を変調するのに用いる擬似ランダムシーケンスを含むことができる。本明細書で論じるように、無線電力を受け取るようにスケジュールされる無線機器ごとに固有の伝送コードを選択することができる。あるいは、特定の無線給電システムに固有の伝送コードを選択することもできる。選択されると、ステップ５２２で、無線給電システムは、伝送スケジューリング情報および伝送コードを無線受電クライアントに送信する。
【００４７】
ステップ５２４で、無線受電クライアントは、伝送スケジューリング情報および伝送コードを受信し、ステップ５２６で、伝送コードに基づいてビーコン信号を符号化する。ビーコン信号の符号化には、それだけに限らないが、周波数偏移変調、振幅偏移変調、位相偏移変調、直交変調方式、Ｍアレイ変調方式などといった様々な変調方式を用いることができることが理解される。説明のために、本明細書に記載する例では、主として、位相偏移変調または他の位相変調技術を用いたビーコン信号の符号化について論じている。位相偏移変調は、基準信号（搬送波）の位相を変更し、または変調することによってデータを運ぶディジタル変調方式である。いくつかの実施形態では、ビーコン信号は、擬似ランダムシーケンス（または伝送コード）に基づいて変更され、または変調される。
【００４８】
例えば、シーケンス（数列）は、シーケンス内のすべての「１」がある所定の位相偏移の度合いに対応する２進数を含むことができる。所定の位相偏移の度合いは、無線給電システムが定義し、初期通信時に無線受電クライアントに伝えることができる。あるいは、所定の位相偏移の度合いは、他の方法で事前に定義し、かつ／または機器もしくは組み込み受電クライアントにおいてハードコードすることもできる。同様に、本例では、シーケンス内のすべての「０」を、信号のその特定の区間における０度の位相偏移に対応させることもできる。例えば、擬似ランダムシーケンスが「１０１０１０１１０・・・１」である場合、無線受電クライアントは、ブロードキャストするビーコンをこのシーケンスに一致するように位相偏移させることができる。これにより、以下の各項で示すように、充電器がクライアントを識別し、続いて無線給電を行うことが可能になる。
【００４９】
いくつかの実施形態では、ビーコン信号を符号化することは、ビーコン信号を位相変調すること、または位相偏移させることを含む。位相変調は、情報を搬送波の瞬時位相の変動として符号化する変調パターンである。例えば、充電器によって送信された擬似ランダムシーケンスを受信した後で、選択された無線受電器は、擬似ランダムシーケンスに基づいてビーコン信号を位相変調することができる。
【００５０】
例えば、擬似ランダムシーケンス（変調信号またはメッセージ信号と呼ばれる）をｍ（ｔ）で表し、信号が変調される搬送波がｃ（ｔ）＝Ａｃｓｉｎ（ωｃｔ＋φｃ）である場合には、変調された信号をｙ（ｔ）＝Ａｃｓｉｎ（ωｃｔ＋ｍ（ｔ）＋φｃ）で表すことができる。
【００５１】
上記のように、様々な変調方式または符号化方式を用いて、ビーコン信号の組み合わせまたは変形を含むビーコン信号を符号化することができる。
【００５２】
ステップ５２８で、無線受電クライアントは、伝送スケジューリング情報を処理して無線受電クライアントに割り当てられたビーコン送信割当てを識別し、判断ステップ５３２で、無線受電クライアントは、割り当てられたビーコンサイクルを監視する。ビーコンサイクルが検出された場合、ステップ５３４で、無線受電クライアントは、符号化ビーコン信号を無線給電システムに送信し、判断ステップ５３８で、無線受電クライアントは、割り当てられたパワーサイクルを監視する。クライアント機器が、そのパワーサイクルが接近していると判断した場合には、クライアント機器は、そのサイクルの間に電力を受け取るためにリッスンし、または他の方法で待機する。いくつかの実施形態では、クライアント機器は、その規定のパワーサイクルの間に「リッスンすること」だけを行うことによって節電することができる。
【００５３】
ステップ５４０で、無線給電システムは、符号化ビーコン信号を受信し、ステップ５４２で、ビーコン信号を復号する。例えば、ビーコン信号が位相変調されている場合には、ビーコン信号はステップ５４２で復調される。ステップ５４４で、無線給電システムは、受信ビーコン信号の位相を測定する。例えば、次の通りである。
【００５４】
ステップ５４６で、無線給電システムは、少なくとも一部は測定した位相に基づいて、無線給電環境内の受電クライアントの相対位置を決定する。本明細書で論じるように、受電クライアントは、ＢＢＳに基づいて周期的に送信されるビーコン信号に基づいて無線給電環境全体にわたって追跡することができる。正当なクライアントは、そのビーコンに伝送コードを組み込んで、無線給電システムが、正当なクライアントを、無許可の機器、例えば、正当なクライアント機器と同じ周波数で送信しているが、目下、無線給電に選択されていない不正な機器や、干渉源、例えば、別の充電器、Ｗｉ‐Ｆｉルータなどと混同しないようにしている。加えて、いくつかの実施形態では、正当なクライアントがそのビーコンにコードを組み込んでいる場合には、無線給電システムは、干渉源、例えば、無許可の送信機の（１つまたは複数の）位置を識別することができ、それらの干渉源へのロックオンを回避する。いくつかの実施形態では、充電器は、干渉源の位置を追跡して、それらを正当な送信機と混同しないようにすることができる。
【００５５】
判断ステップ５４８で、無線給電システムは、特定の無線受電クライアントのパワーサイクルがアクティブであるかどうか判定し、アクティブである場合、ステップ５５０で、本明細書に記載するようにパワーサイクルの間に無線給電クライアントにコヒーレント電力信号を送る。最後に、ステップ５５２で、無線受電クライアントは電力信号を受け取り、ステップ５５４で、本明細書に記載するように電力を処理して１つまたは複数の電池を充電する。
【００５６】
図６は、いくつかの実施形態による、無線給電環境における複数の受電クライアント＃１〜Ｎおよび無線給電システムの伝送スケジュールの例６００を示す信号図である。伝送スケジュールの例６００は、単一の擬似ランダムシーケンスの使用を伴う。図６の例には単一の充電器が示されているが、無線給電環境は複数の無線受電クライアントを含むことができることが理解される。
【００５７】
図６の例に示すように、給電スケジュールは、選択されたクライアントの各々に割り当てられた給電割当て（またはサイクル）の指示（指令）を含むことができる。本明細書に記載するように、充電器は、選択されたクライアントに伝えた事前に確認された擬似ランダムシーケンスに基づいて位相変調ビーコンを検出し、本明細書でビーコン・ビート・スケジュール（「ＢＢＳ」）と呼ぶ事前定義スケジュールに基づいて給電をスケジュールする。
【００５８】
上記のように、無線給電システム（「充電器」）と、無線給電環境内の様々な受電クライアント＃１〜＃Nとの間で通信がまず確立される。無線給電システムは次いで、ビーコンスケジューリング情報および電源スケジューリング情報を含むことができる伝送スケジューリング情報を生成する。ビーコンスケジューリング情報は、「ビーコン・ビート・スケジュール」を含むことができる。 ＢＢＳサイクルは、環境における充電器とクライアントとの間の給電／ビーコンブロードキャストをスケジュールし、編成する。本明細書で論じるように、伝送スケジュールの生成は、無線給電環境内に閾値を超える台数の機器（例えば３０台）がある場合、機器の選択を含むことができる。加えて、１台または複数の機器を「待機リスト」に載せることもできる。
【００５９】
伝送スケジューリング情報が生成されると、無線給電システムは、伝送スケジューリング情報および伝送コード、例えば擬似ランダムシーケンスを無線給電環境内の受電クライアントに提供する。いくつかの実施形態では、関連するスケジューリング情報（例えば、特定の受電クライアントのスケジューリングまたは割当て情報）のみが、特定の受電クライアントに提供される。あるいは、スケジューリング情報の全部または一部のみが受電クライアントに提供されてもよい。
【００６０】
図６の例では、無線給電システムによってただ１つの固有の擬似ランダムシーケンスのみが用いられるため、無線給電システムは、すべてのクライアント、例えば＃１〜＃Ｎを、（例えば位相変調された）その符号化ビーコンを異なる時間にブロードキャストするようにスケジュールする。このスケジュールにより各クライアントの給電が保証される。しかし、多数のクライアント（例えば３０台以上）が限られた毎秒のサイクル数（例えば、毎秒１００サイクル）を共用しなければならない場合には、クライアントは毎秒限られた数のビーコン（毎秒１００サイクルのシステムにおいて３０台のクライアントに約３ビーコン）で終了する場合がある。サイクル数が限られていると、受電クライアントが比較的長期間にわたって給電対象からはずれたままになり、機器が受け取る無線電力の量が潜在的に制限される可能性がある。さらに、クライアントの動きを追跡する際の毎秒のビーコン数が少ないと、潜在的に、無許可の送信源に「ロックオン」し、動いている機器の粒度が低下することになる可能性もある。各システムのサイクル数は、毎秒１００サイクルより多い場合も少ない場合もあることが理解される。
【００６１】
図７は、いくつかの実施形態による、無線給電環境における複数の受電クライアント＃１〜Ｎおよび無線給電システムの伝送スケジュールの例７００を示す別の信号図である。伝送スケジュールの例７００は、複数の擬似ランダムシーケンスの使用を伴う。図７の例には単一の充電器が示されているが、無線給電環境は複数の無線受電クライアントを含むことができることが理解される。
【００６２】
図７の例は、無線給電システム、例えば充電器が、各クライアントに、変調ビーコンをブロードキャストすべき各クライアントのスケジュールスロットと共に、各クライアントのビーコン符号化方式として用いるための異なる伝送コード、例えば、擬似ランダムシーケンスを発行し、かつ／または他の方法で割り当てることを除いて、図６の例と同様である。有利には、固有の伝送コードがクライアントごとに用いられる場合に、ビーコン送信スケジュールは、各クライアントに、各クライアントの符号化ビーコンを同時に、またはほぼ同時に送信するように指図することができる。この方式は、機器が１秒当たりに充電器に送信するビーコンの数量を増やすことができ、このため充電器が意図せずに無許可の送信源にロックオンする可能性が低下する。
【００６３】
クライアントは、提供された伝送コード（擬似ランダムシーケンス）を利用して、符号化ビーコン、例えば位相変調ビーコンをブロードキャストする。無線給電システム、例えば充電器は、割り当てられた伝送コード（例えば、擬似ランダムシーケンス）に基づいて位相変調ビーコンを検出し、本明細書で論じるようにクライアントに提供することもできる事前定義電源スケジュールに基づいて給電をスケジュールする。本例では、充電器は各パワーサイクルの前に位相検出モードを有する。図示のように、位相検出モード（符号化ビーコン検出モードともいう）は、各クライアントに対応するチャンクに分割することができる。あるいは、いくつかの実施形態では、各位相を充電器が同時に検出することも可能である。
【００６４】
いくつかの実施形態では、本明細書に記載する例は、１０億分の１の精度または１ｐｐｂ（十億分率）の変動の範囲内の精度に近い正確な時間クロック整合を前提とする。いくつかの実施形態では、受電クライアントは、そのために、効率のよい給電を目的として充電器の給電サイクルと整合するように内部クロックを調整することができる。代替として、またはこれに加えて、クライアントは、既知の持続時間にわたって、予期される速度で（ビーコン信号の一部として）トーンを送信するため、充電器は、受信された実際のトーン信号を測定することによってクライアントのクロックが速いか遅いかを判定することができる。充電器はその場合、クライアントがそのシステムクロックに適用するための調整値を送信することができる。
【００６５】
本明細書で論じる例では、各実施形態はデータ通信モジュールを含むことができ、データ通信モジュールはイベントを調整するのに用いることができる。加えて、いくつかの実施形態では、本明細書では主として連続波形と呼ぶビーコン信号は、代替として、またはこれに加えて、変調信号の形を取ることもできる。
【００６６】
図８に、一実施形態による、携帯電話機（もしくはスマートフォン）またはタブレットコンピュータ機器の形態の無線受電器またはクライアントを備える代表的なモバイル機器またはタブレットコンピュータ８００の構成要素の例を示すブロック図を示す。様々なインターフェースおよびモジュールが図８に関連して示されているが、モバイル機器またはタブレットコンピュータは、本明細書に記載する機能を果たすためにすべてのモジュールまたは機能を必要とするとは限らない。多くの実施形態では、カテゴリコントローラの動作については様々な構成要素が含まれず、かつ／または不要であることが理解される。例えば、ＧＰＳ無線機、セルラ無線機、加速度計といった構成要素は、コストおよび／または複雑さを低減するためにコントローラに含まれなくてもよい。加えて、ＺｉｇＢｅｅ無線機やＲＦＩＤ送受信機といった構成要素は、アンテナと共にプリント回路基板に実装することもできる。
【００６７】
無線受電クライアントは図１の受電クライアント１０３とすることができるが、代替の構成も可能である。加えて、無線受電クライアントは、充電器、例えば図１の充電器１０１から電力および／またはデータ信号を受け取るための１つまたは複数のＲＦアンテナを含むことができる。
【００６８】
図９に、本明細書で論じる方法のうちのいずれか１つまたは複数を機械に行わせるための命令セットが実行されるコンピュータシステムの、例示的な形態の機械を示す。
【００６９】
図９の例では、コンピュータシステムは、プロセッサと、メモリと、不揮発性メモリと、インターフェース機器とを含む。説明を簡単にするために、様々な共通コンポーネント（例えば、キャッシュメモリ）が省略されている。コンピュータシステム９００は、図１の例に示した構成要素のうちのいずれか（および本明細書に記載する任意の他の構成要素）を実装することができるハードウェアデバイスを例示するためのものである。例えば、コンピュータシステムは、任意の放射物体またはアンテナ・アレイ・システムとすることができる。コンピュータシステムは、任意の適用可能な公知の、または好都合な種類のものとすることができる。コンピュータシステムの構成要素は、バスを介して、または他の公知の、もしくは好都合な機器を介して相互に結合することができる。
【００７０】
プロセッサは、例えば、Ｉｎｔｅｌ  Ｐｅｎｔｉｕｍマイクロプロセッサや、Ｍｏｔｏｒｏｌａ  Ｐｏｗｅｒ  ＰＣマイクロプロセッサといった従来のマイクロプロセッサであってよい。当業者は、「機械可読（記憶）媒体」または「コンピュータ可読（記憶）媒体」という用語が、プロセッサによってアクセス可能な任意の種類のデバイスを含むものであることを理解するであろう。
【００７１】
メモリは、例えばバスによってプロセッサに結合されている。メモリは、限定ではないが例えば、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）やスタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）といった、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）を含むことができる。メモリは、ローカル、リモート、または分散型とすることができる。
【００７２】
バスは、プロセッサを不揮発性メモリおよびドライブユニットにも結合する。不揮発性メモリは、多くの場合、磁気フロッピーディスクやハードディスク、光磁気ディスク、光ディスク、ＣＤ−ＲＯＭやＥＰＲＯＭやＥＥＰＲＯＭなどの読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、磁気カードや光カード、あるいは大容量データ用の別の形の記憶である。このデータの一部は、多くの場合、直接メモリ・アクセス・プロセスによって、コンピュータ９００におけるソフトウェアの実行時にメモリに書き込まれる。不揮発性記憶は、ローカル、リモート、または分散型とすることができる。不揮発性メモリは任意選択である。というのは、メモリ内で利用可能なすべての適用できるデータを用いてシステムを作成することができるからである。典型的なコンピュータシステムは、通常、少なくとも１つのプロセッサと、メモリと、メモリをプロセッサに結合するデバイス（例えばバス）とを含む。
【００７３】
ソフトウェアは、通常、不揮発性メモリおよび／またはドライブユニットに格納されている。実際、大規模なプログラムでは、プログラム全体をメモリに格納することさえ不可能な場合もある。とはいえ、ソフトウェアを実行するには、必要な場合、ソフトウェアは処理に適したコンピュータ可読の場所に移動されることを理解すべきであり、説明のために、本明細書ではその場所をメモリと呼ぶ。ソフトウェアが実行のためにメモリに移動された場合でさえも、プロセッサは、通常、ソフトウェアと関連付けられる値を格納するハードウェアレジスタと、理想的には実行を高速化するローカルキャッシュとを利用する。本明細書で用いる場合、ソフトウェアプログラムは、そのソフトウェアプログラムが「コンピュータ可読媒体において実装されている」という場合には、（不揮発性記憶からハードウェアレジスタまでの）任意の公知の、または好都合な場所に格納されるものと想定されている。プロセッサは、プロセッサが読取り可能なレジスタにプログラムと関連付けられた少なくとも１つの値が格納されているときに「プログラムを実行するように構成されている」とみなされる。
【００７４】
バスは、プロセッサをネットワークインターフェース機器にも結合する。インターフェースは、モデムまたはネットワークインターフェースのうちの１つまたは複数を含むことができる。モデムまたはネットワークインターフェースは、コンピュータシステムの一部とみなすことができることが理解されよう。インターフェースは、アナログモデム、ＩＳＤＮモデム、ケーブルモデム、トークン・リング・インターフェース、衛星伝送インターフェース（例えば「ダイレクトＰＣ」）、またはコンピュータシステムを他のコンピュータシステムに結合するための他のインターフェースを含むことができる。インターフェースは、１台または複数の入力機器および／または出力機器を含むことができる。Ｉ／Ｏ機器は、限定ではないが例えば、キーボード、マウスや他のポインティングデバイス、ディスクドライブ、プリンタ、スキャナ、ならびに、他の入力機器および／または表示装置を含む出力機器を含むことができる。表示装置は、限定ではないが例えば、ブラウン管（ＣＲＴ）や、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）や、他の適用可能な公知の、または好都合な表示装置を含むことができる。簡略化のために、インターフェースには図９の例に示されていない任意の機器のコントローラがあるものと想定する。
【００７５】
動作に際して、コンピュータシステム９００は、ディスク・オペレーティング・システムといったファイル管理システムを含むオペレーティング・システム・ソフトウェアによって制御することができる。関連付けられたファイル管理システムソフトウェアを有するオペレーティング・システム・ソフトウェアの一例が、米国ワシントン州レドモンドのＭｉｃｒｏｓｏｆｔ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎから入手できるＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）として知られているオペレーティング・システム・ファミリおよびそれらと関連付けられたファイル管理システムである。関連付けられたファイル管理システムソフトウェアを有するオペレーティング・システム・ソフトウェアの別の例が、Ｌｉｎｕｘ（登録商標）オペレーティングシステムおよびこれと関連付けられたファイル管理システムである。ファイル管理システムは、通常、不揮発性メモリおよび／またはドライブユニットに格納されており、オペレーティングシステムがデータを入出力し、不揮発性メモリおよび／またはドライブユニット上でのファイルの格納を含めて、データをメモリに格納するのに必要な様々な動作をプロセッサに実行させる。
【００７６】
この詳細な説明のいくつかの部分は、コンピュータメモリ内のデータビットに対する演算のアルゴリズム表現および記号表現として提示することができる。これらのアルゴリズムの記述および表現は、データ処理技術分野の当業者が自分の作業内容を他の当業者に最も効果的に伝えるのに用いる手段である。アルゴリズムは本明細書では、また一般には、所望の結果につながる首尾一貫した操作シーケンスであると考えられている。操作は、物理量の物理的操作を必要とする操作である。必ずしもそうとは限らないが、通常、これらの数量は、格納し、転送し、組み合わせ、比較し、他の方法で操作することが可能な電気信号または磁気信号の形を取る。主に一般的な用法のために、これらの信号をビット、値、要素、記号、文字、項、数などと呼ぶことが時として好都合であることが分かっている。
【００７７】
しかし、これらの用語および類似した用語はすべて、適切な物理量と関連付けられるべきであり、これらの数量に適用される好都合なラベルにすぎないことに留意すべきである。特に定めない限り、以下の考察から明らかなように、説明全体を通して、「処理する」、「算出する」、「計算する」、「決定する」、または「表示する」などといった用語を用いた考察は、コンピュータシステムのレジスタおよびメモリ内の物理（電子）量として表されたデータを操作し、変換して、コンピュータシステムのメモリもしくはレジスタまたは他のそうした情報記憶、伝送もしくは表示装置内の物理量として同様に表された他のデータにする、コンピュータシステム、または類似した電子コンピューティング機器の動作およびプロセスを指すものであることが理解される。
【００７８】
本明細書で提示するアルゴリズムおよびディスプレイは、いかなる特定のコンピュータその他の装置にも本来的に関連したものではない。様々な汎用システムが本開示の教示に従ったプログラムと共に用いられてよく、あるいは、いくつかの実施形態の方法を実行するためにより特殊化された装置を構築した方が好都合であると判明する可能性もある。様々なこれらのシステムに必要な構造は、以下の説明から明らかになるであろう。加えて、これらの技術は、特定のプログラミング言語に関連して記述されるものではなく、よって、様々な実施形態が様々なプログラミング言語を用いて実現されてよい。
【００７９】
代替の実施形態では、機械は独立型機器として動作してもよく、他の機械に接続（例えば、ネットワーク接続）されていてもよい。ネットワーク化された展開では、機械は、クライアント・サーバ・ネットワーク環境におけるサーバまたはクライアントマシンとして、またはピアツーピア（または分散型）ネットワーク環境におけるピアマシンとして動作することができる。
【００８０】
機械は、サーバコンピュータ、クライアントコンピュータ、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、タブレットＰＣ、ラップトップコンピュータ、セット・トップ・ボックス（ＳＴＢ）、携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯電話機、ｉＰｈｏｎｅ（登録商標）、Ｂｌａｃｋｂｅｒｒｙ、プロセッサ、電話機、ウェブアプライアンス、ネットワークルータ、スイッチもしくはブリッジ、またはそのマシンが講じるべき措置を指定する（順次の、または他の）命令セットを実行できる任意の機械とすることができる。
【００８１】
機械可読媒体または機械可読記憶媒体は、例示的実施形態において単一の媒体であるように図示されているが、「機械可読媒体」および「機械可読記憶媒体」という用語は、１つまたは複数の命令セット（命令一式、命令の集合）を格納する単一の媒体または複数の媒体（例えば、集中型データベースもしくは分散型データベース、および／または関連付けられたキャッシュおよびサーバ）を含むものとみなすべきである。また「機械可読媒体」および「機械可読記憶媒体」という用語は、機械が実行するための命令セットを格納し、符号化し、または搬送することができ、機械に、本開示の技術革新の方法のうちの任意の１つまたは複数を実行させる任意の媒体を含むものであるともみなすべきである。
【００８２】
一般に、本開示の実施形態を実施するために実行されるルーチンは、「コンピュータプログラム」と呼ばれる、オペレーティングシステムまたは特定のアプリケーション、コンポーネント、プログラム、オブジェクト、モジュールまたは命令シーケンスの一部として実装されていてよい。 コンピュータプログラムは、典型的には、コンピュータの様々なメモリおよび記憶装置に様々な時間に設定された１つまたは複数の命令であって、コンピュータにおいて１つまたは複数の処理装置またはプロセッサによって読取られ、実行されると、コンピュータに、本開示の様々な態様に関与する要素を実行する動作を行わせる命令を含む。
【００８３】
さらに、実施形態は、完全に機能するコンピュータおよびコンピュータシステムの文脈で説明されているが、様々な実施形態は様々な形態のプログラム製品として配布することができること、および本開示は、配布を実施するのに用いられる機械またはコンピュータ可読媒体の特定の種類にかかわらず、等しく適用されることを、当業者は理解するであろう。
【００８４】
機械可読記憶媒体、機械可読媒体、またはコンピュータ可読（記憶）媒体の他の例には、それだけに限らないが、特に、揮発性および不揮発性のメモリデバイス、フロッピーその他のリムーバブルディスク、ハード・ディスク・ドライブ、光ディスク（例えば、コンパクトディスク読取り専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、ディジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）など）といった記録型媒体、ならびにディジタル通信リンクやアナログ通信リンクといった伝送型媒体が含まれる。
【００８５】
文脈上明らかに他の意味に解すべきでない限り、本明細書および特許請求の範囲全体を通して、「ｃｏｍｐｒｉｓｅ（含む）」、「ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ（含む）」などの語は、排他的な意味や網羅的な意味ではなく、包括的な意味として、すなわち、「含むが、それだけに限らない」の意味として解釈すべきである。 本明細書で用いる場合、「ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ（接続される）」、「ｃｏｕｐｌｅｄ（結合される）」という用語、またはそれらの任意の変形は、２つ以上の要素間の、直接的または間接的な任意の接続または結合を意味し、要素間の接続の結合は、物理的結合、論理的結合、またはそれらの組み合わせとすることができる。加えて、「ｈｅｒｅｉｎ（本明細書において）」、「ａｂｏｖｅ（以上で）」、「ｂｅｌｏｗ（以下で）」および類似した語は、本出願で用いる場合、本出願全体を指すものであり、本出願の特定の部分を指すものではない。文脈が許す限り、単数または複数の数字を用いた以上の詳細な説明における語は、それぞれ、複数または単数をも含んでいてよい。２つ以上の項目のリストに関連した、「ｏｒ」という語は、この語の次の解釈すべてを対象とするものである：リスト中の項目のいずれか、リスト中の項目すべて、およびリスト中の項目の任意の組み合わせ。
【００８６】
本開示の実施形態の以上の詳細な説明では、網羅的であることも、本開示の教示を上記で開示した通りの形態だけに限定することも意図していない。本開示の特定の実施形態および例が、例示目的のために以上で記載されているが、当業者は理解するように、様々な均等な改変が本開示の範囲内で可能である。例えば、プロセスまたはブロックが所与の順序で提示されているが、代替の実施形態では、異なる順序のステップを有するルーチンを実行し、または異なる順序のブロックを有するシステムを用いてもよく、いくつかのプロセスまたはブロックを削除し、移動させ、追加し、細分し、組み合わせ、かつ／または改変することにより代替形態または部分的組み合わせを提供してもよい。これらのプロセスまたはブロックの各々は、様々な異なる方法で実施されてよい。また、プロセスまたはブロックは、時として、逐次的に実行されるように示されているが、これらのプロセスまたはブロックは、代わりに、並列に実行されてもよく、異なる時間に実行されてもよい。さらに、本明細書に記載した特定の数は単なる例にすぎず、代替の実施態様では異なる値または範囲を用いることができる。
【００８７】
本明細書で提供する本開示の教示は、必ずしも上述のシステムだけに限らず、他のシステムにも適用することができる。上述の様々な実施形態の要素および動作は、さらに別の実施形態を提供するように組み合わせることができる。
【００８８】
上記の特許および出願ならびに他の参照文献は、添付の提出書類に列挙されているものを含めて、参照により本明細書に組み入れられる。本開示の態様は、必要に応じて、上述の様々な参照文献のシステム、機能、および概念を用いて、本開示のさらに別の実施形態を提供するように改変することができる。
【００８９】
上記その他の変更は、以上の詳細な説明に鑑みて本開示に対して行うことができる。上記の説明では、本開示の特定の実施形態を記載し、企図される最良の形態を記載しているが、上記の説明がいかに詳細に記載されていても、本開示の教示は多くの方法で実施することができる。システムの詳細は、その実装詳細において相当異なる場合があるが、それでもなお本明細書で開示した主題に包含される。上記のように、本開示の特定の特徴または態様を説明する際に用いた特定の用語は、その用語が、本明細書において、当該用語が関連付けられている本開示の特定の特性、特徴、または態様だけに限定されるものとして再定義されていることを意味するものとみなすべきではない。一般に、添付の特許請求の範囲で用いられる用語は、以上の詳細な説明の項でそうした用語を明示的に定義しているのでない限り、本開示を、本明細書で開示されている特定の実施形態だけに限定するものと解釈すべきではない。したがって、本開示の実際の範囲は、開示の実施形態のみならず、特許請求の範囲の下での本開示のすべての均等な実施方法または実装方法をも包含するものである。
【００９０】
添付の特許請求の範囲においては、いくつかの請求項において本開示のいくつかの態様が提示されているが、本発明者らは、任意の数の請求項として本開示の様々な態様を企図している。例えば、本開示の一態様のみが米国特許法第１１２条第６項の下でのミーンズ・プラス・ファンクション・クレームとして記載されているが、他の態様も同様に、ミーンズ・プラス・ファンクション・クレームとして、または他の形態で、例えば、コンピュータ可読媒体において具現化されるものとして具現化されてよい。（米国特許法第１１２条第６項の下で扱われることが意図されているすべての請求項は、「ｍｅａｎｓ  ｆｏｒ（〜する手段）」という言葉で始まる。） したがって、本出願人は、本開示の他の態様についてのそうした追加請求項を追求するために、本出願の出願後に追加請求項を追加する権利を留保する。
【００９１】
本明細書で提供する詳細な説明は、必ずしも上述したシステムだけに限らず、他のシステムにも適用することができる。上述した様々な例の要素および動作は、本発明のさらに別の実施態様を提供するために組み合わせることができる。本発明のいくつかの代替の実施態様は、上記の実施態様への追加要素を含む場合があるのみならず、より少ない要素を含む場合もある。上記その他の変更は、以上の詳細な説明に鑑みて本発明対して行うことができる。上記の説明では、本開示の特定の例を定義し、企図される最良の形態を記載しているが、上記の説明がいかに詳細に記載されていても、本発明は多くの方法で実施することができる。システムの詳細は、その特有の実施態様において相当異なる場合があるが、それでもなお本明細書で開示した発明に包含される。上記のように、本発明の特定の特徴または態様を説明する際に用いられる特定の用語は、その用語が、本明細書において、当該用語が関連付けられている本発明の特定の特性、特徴、または態様だけに限定されるものとして再定義されていることを意味するものとみなすべきではない。一般に、添付の特許請求の範囲で用いられる用語は、以上の詳細な説明の項でそうした用語を明示的に定義しているのでない限り、本発明を、本明細書で開示されている特定の例だけに限定するものと解釈すべきではない。したがって、本発明の実際の範囲は、開示の例のみならず、本発明のすべての均等な実施方法または実装方法をも包含するものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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