(57)【要約】高エネルギービームを、識別標識を備えた受信器へ向ける無線電力伝送器システムである。識別標識の一つのタイプは、その鏡像が、回転され、傾斜され、幾何学的に操作された後であっても、その実際の形状にマッチし得ないような非対称形状特性を有してよい。このシステムはそれゆえ、一の標識の検出された画像が受信器から直接受信した真の画像であるか否か、又は画像を結んだビームが受信器と送信システムとの間で反射を受けた後に受信されたか否かを決定することができる。後者の場合、システムは、高い電力の送信が、実際の受信器以外の位置へ向けられて安全上の危険となることを防止することができる。他のタイプの識別標識が、送信が許可又は禁止されるゾーンを識別するべく、送信空間の異なるゾーンの中又は境界上に配置され得る。
2021525996.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線電力供給デバイスからのビームを安全に少なくとも一つの電力受信デバイスへ向ける方法であって、
（ａ）少なくとも一つの電力受信デバイスに関連付けられた少なくとも一つの非対称特性を有する少なくとも一つの標識の、前記電力供給デバイスによる検出のために視野をスキャンすることと、
（ｂ）前記標識のうちの少なくとも一つの標識が検出されると、前記少なくとも一つの検出された標識が得られたスキャンポーズを記録することと、
（ｃ）少なくとも一つの電力受信デバイスに関連付けられた標識の一以上の表現を包含するデータベースから、前記少なくとも一つの非対称特性を有する標識が、前記少なくとも一つの検出された標識を前記表現のうちの少なくとも一つの表現にマッピングする標識マッチングアルゴリズムを行うことと、
（ｄ）前記標識マッチングアルゴリズムによって、前記検出された標識が前記データベースに包含された一の標識の表現にマッチすると決定された場合、前記検出された標識が、前記スキャンポーズから向けられたビームが反射されていないことを示すものと推定することであって、前記電力受信デバイスと前記無線電力供給デバイスとの間に直接的な視線が示されることと、
（ｅ）（ｉ）少なくとも一つのビームを前記少なくとも一つの電力受信デバイスへ向けることと、（ｉｉ）前記無線電力供給デバイスの動作パラメータを修正することとの少なくとも一方を行うことと
を含む、方法。
【請求項２】
請求項１のステップ（ｅ）が、前記検出された画像の鏡像を前記データベースに包含された非対称標識の前記表現のいずれかへマッピングすることによって行われる標識マッチングアルゴリズムから独立している、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記標識マッチングアルゴリズムは、前記検出された画像の鏡像を前記データベースに包含された非対称標識の前記表現のいずれかへマッピングすることによって付加的に行われる、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記動作パラメータの修正は、前記検出された画像の鏡像が、前記データベースに包含された標識のいずれかの表現へマッピングされる場合に無線電力供給を防止することを含む、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
請求項１のステップ（ｅ）は、前記検出された画像が、前記データベースに包含された標識の鏡像の表現ではないことを前記標識マッピングアルゴリズムが決定する場合にのみ行われる、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
空間における前記受信器の（ｉ）位置、（ｉｉ）配向及び（ｉｉｉ）座標の少なくとも一つが、前記検出された標識及び前記スキャンポーズの少なくとも一方によって決定される、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
前記標識は異なるゾーンを代表し、
前記ゾーンは異なる受信器の周波数を代表する、請求項１から６のいすれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記ゾーンは、充電ゾーン、非充電ゾーン、高周波数受信器ゾーン、又は低減された電力の受信ゾーンのいずれかである、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記標識の少なくとも一つが、一のゾーンの少なくとも一つの特徴を画定する、請求項７及び８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記画定することは、一のゾーンの面積、範囲、境界、コーナー、半径、中心の少なくとも一つに関連する情報を与えることを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
少なくとも一つの標識が、（ｉ）少なくとも一つの受信器に付着されること、（ｉｉ）受信器の中に埋め込まれること、（ｉｉｉ）少なくとも一つの受信器に対する固定位置を有すること、（ｉｖ）少なくとも一つの受信器の配置に関する情報を包含すること、のうちの少なくとも一つとなる、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記標識マッチングアルゴリズムは、前記画像の回転及び前記画像のズーム操作の少なくとも一方を含む、請求項１から１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
少なくとも一つの受信器への安全な無線電力供給のシステムであって、
（ａ）無線電力を放出するべく適合された送信器と、
（ｂ）少なくとも一つの受信器に関連付けられた少なくとも一つの非対称特性を有する少なくとも一つの標識を検出するべく構成された検出器と、
（ｃ）少なくとも一つのコントローラと
を含み、
前記少なくとも一つのコントローラは、
（ｉ）前記検出器から信号を受信することと、
（ｉｉ）前記検出器が標識を検出したポーズを記録することと、
（ｉｉｉ）少なくとも一つの受信器に関連付けられた標識の一以上の表現を包含するデータベースにアクセスすることであって、前記標識は少なくとも一つの非対称特性を有することと、
（ｉｖ）検出された標識を前記表現の少なくとも一つの表現にマッピングする標識マッチングアルゴリズムを実行することと、
（ｖ）検出された標識が前記データベースに包含された一の標識の少なくとも一つの表現にマッチすると決定することと、
（ｖｉ）前記送信器に少なくとも一つのビームを前記少なくとも一つ電力受信デバイスへ向けるように命令すること、及び前記無線電力供給デバイスの動作パラメータを修正すること、の少なくとも一方を実行することと
を行うべく適合される、システム。
【請求項１４】
前記コントローラにより前記決定することは、前記ポーズにおいて向けられたビームが反射されなかったことを示し、その結果、前記少なくとも一つの受信器と前記送信器との間の直接的な視線が示される、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
前記コントローラの前記動作は、
（ｉ）前記記録されたスキャンポーズを利用してビームを前記少なくとも一つの受信器へ向けることと、
（ｉｉ）前記送信器の動作パラメータを修正することと
を含む、請求項１３又は１４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１６】
送信器から少なくとも一つの受信器へ光無線電力を送信するシステムであって、
光無線電力のビームを放出するべく適合された少なくとも一つの送信器であって、前記少なくとも一つの送信器は前記ビームを前記少なくとも一つの受信器へ向けるべく構成され、前記少なくとも一つの受信器は前記ビームを電気エネルギーに変換するべく適合される、少なくとも一つの送信器と、
前記少なくとも一つの送信器に関連付けられた標識識別システムであって、前記少なくとも一つの受信器に関連付けられた標識を識別するべく適合された標識識別システムと
を含み、
前記標識識別システムは、少なくとも一つの標識の画像を前記少なくとも一つの標識の鏡像から区別するべく適合される、システム。
【請求項１７】
前記鏡像は、（ｉ）標識平面に直交する軸まわりの任意程度の回転、（ｉｉ）標識平面内の軸まわりの９０°未満の回転、及び（ｉｉｉ）前記画像の拡大又は縮小、（ｉｖ）前記画像の回転、並びに（ｖ）前記画像のズーム操作後、の少なくとも一つの後であっても、前記標識の画像から区別可能となる、請求項１６に記載のシステム。
【請求項１８】
前記標識識別システムは少なくとも一つのセンサを含み、
前記標識は、少なくとも１０−８ｍ２をセンサの数で割った面積を有する、請求項１６及び１７のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項１９】
前記少なくとも一つのセンサは本質的に前記ビームに整合される、請求項１７に記載のシステム。
【請求項２０】
前記システムは最大動作レンジを有するように適合される、請求項１６から１９のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２１】
前記標識識別システムはさらに、半径が前記最大動作レンジの２％未満である外部アパチャを含む、請求項２０に記載のシステム。
【請求項２２】
前記ビームは、レーザから放出されるレーザビームである、請求項１６から２１のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２３】
少なくとも一つセンサが、剛性接続部によって前記レーザに機械的に接続される、請求項２２のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２４】
少なくとも一つの標識が、（ｉ）少なくとも一つの受信器に付着されること、（ｉｉ）受信器の中に埋め込まれること、（ｉｉｉ）少なくとも一つの受信器に対する固定位置を有すること、（ｉｖ）少なくとも一つの受信器の配置に関する情報を包含すること、のうちの少なくとも一つとなる、請求項１６から２３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２５】
前記標識識別システムは、前記少なくとも一つの検出された標識を、標識の一以上の表現を包含するデータベースからの少なくとも一つのアイテムにマッピングする標識マッチングアルゴリズムを実行するべく適合され、
前記標識は、少なくとも一つの電力受信デバイスに関連付けられて少なくとも一つの非対称特性を有する、請求項１６から２４のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項２６】
無線レーザ電力システムに情報を通信する光標識であって、
前記無線レーザ電力システムは標識を検出する少なくとも一つのセンサ及び視野を有し、
前記光標識は、
前記無線レーザ電力システムが生成する前記光標識の画像が、前記光標識の鏡像から区別可能であることと、
前記光標識が少なくとも
【数１】
2021525996.tif 000010
の面積を有し、「Ｔｘセンサの数」は前記少なくとも一つのセンサの数であることと、
前記光標識が、少なくとも
【数２】
2021525996.tif 000011
秒続く時間にわたって前記光標識が前記視野内に位置特定されているときに、前記無線レーザ電力システムへその動作パラメータを調整する命令を与える情報を包含することであって、
前記センサ立ち上り時間は、前記少なくとも一つのセンサのいずれかのセンサの最長立ち上がり時間であり、
前記センサ立ち下り時間は、前記少なくとも一つのセンサのいずれかのセンサの最長立ち下がり時間であり、
前記「ＲＭＳ信号標識関連」は、前記標識が前記視野内に存在するときの前記少なくとも一つのセンサのいずれかのセンサからの最大ＲＭＳ信号であり、
前記「ＲＭＳ信号標識非関連」は、前記標識が前記視野内に存在しないときの前記少なくとも一つのセンサのいずれかのセンサからの最小ＲＭＳ信号であることと
を特徴とする、標識。
【請求項２７】
情報を無線電力供給システムに与える標識であって、
前記標識は、（ｉ）前記標識から前記無線電力供給システムへの直接反射、及び（ｉｉ）前記標識から前記無線電力供給システムへの直接放出、の少なくとも一方により生成された前記標識の画像がその鏡像から区別可能となる対称特性を有し、
前記無線電力システムは、前記標識を検出する少なくとも一つのセンサを含み、
前記センサは、前記検出された標識が前記光標識からの直接的な視線を通して取得されたか否か、又は前記検出された標識が前記レーザビーム経路における反射によって取得されたか否かを決定することができる、標識。
【請求項２８】
前記無線電力供給システムには、その動作パラメータを、前記光標識の前記検出により与えられる情報に従って調整するため命令が与えられる、請求項２７に記載の光標識。
【請求項２９】
前記命令を与えることは、事前エンコードされた命令、又はデータベースから受信された命令、若しくはネットワークを経由して若しくは有線接続を通して受信された命令を含む、請求項２８に記載の標識。
【請求項３０】
前記標識は、光、電気又は電磁の少なくとも一つである、請求項２７から２９のいずれか一項に記載の標識。
【請求項３１】
無線電力供給デバイスからのビームを効率的に少なくとも一つの電力受信デバイスへ向ける方法であって、
（ａ）少なくとも一つのゾーンに関連付けられた少なくとも一つの標識の、前記電力供給デバイスによる検出のために視野をスキャンすることと、
（ｂ）少なくとも一つの標識が検出されると、前記少なくとも一つの検出された標識が得られたスキャンポーズを記録することと、
（ｃ）異なるゾーンに関連付けられた標識の一以上の表現を包含するデータベースから、前記少なくとも一つの検出された標識を、前記データベースに包含された一の標識の少なくとも一つの表現にマッピングする標識マッチングアルゴリズムを行うことと、
（ｄ）前記検出された標識が前記データベースに包含された一の標識の少なくとも一つの表現にマッチすると前記標識マッチングアルゴリズムが決定する場合に、前記無線電力供給システムに、前記決定されたゾーンに関連付けられた事前決定されたプロトコルに従って動作するように命令することと
を含む、方法。
【請求項３２】
前記命令は、前記検出された標識に関連付けられた視野をスキャンすることを含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３３】
前記命令は、前記無線電力供給デバイスに、前記検出された標識に関連付けられた視野をスキャンすることもそのビームを前記視野に向けることもさせないことを含む、請求項３１に記載の方法。
【請求項３４】
前記標識の少なくとも一つが一のゾーンの少なくとも一つの特徴を画定する、請求項３１から３３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３５】
前記画定することは、一のゾーンの面積、範囲、境界、コーナー、半径、中心の少なくとも一つに関連する情報を与える、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記少なくとも一つの標識は、少なくとも一つの非対称特性を有し、
前記標識マッチングアルゴリズムは、一の標識の鏡像とその元の画像とを区別することができる、請求項３１から３４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３７】
少なくとも一つの受信器への効率的な無線電力供給のシステムであって、
（ａ）無線電力を放出するべく適合された送信器と、
（ｂ）少なくとも一つのゾーンに関連付けられた少なくとも一つの標識を検出するべく構成された検出器と、
（ｃ）少なくとも一つのコントローラと
を含み、
前記少なくとも一つのコントローラは、
（ｉ）前記検出器から信号を受信することと、
（ｉｉ）前記検出器が標識を検出したポーズを記録することと、
（ｉｉｉ）異なるゾーンに関連付けられた複数の標識の一以上の表現を包含するデータベースにアクセスすることと、
（ｉｖ）検出された標識を、前記データベースに包含された一の標識の少なくとも一つの表現にマッピングする標識マッチングアルゴリズムを実行することと、
（ｖ）検出された標識が前記データベースに包含された一の標識の少なくとも一つの表現にマッチすると決定することと、
（ｖｉ）前記無線電力供給システムに、前記決定されたゾーンに関連付けられた事前決定されたプロトコルに従って動作させることと
を行うべく適合される、システム。
【請求項３８】
前記コントローラによる前記動作は、前記検出された標識に関連付けられた視野をスキャンすること、及び前記送信器から少なくとも一つのビームを、前記検出された標識に関連付けられた前記少なくとも一つの受信器へ向けることの少なくとも一方を含む、請求項３７に記載のシステム。
【請求項３９】
前記コントローラによる前記動作は、前記無線電力供給デバイスに、前記検出された標識に関連付けられた視野をスキャンすることもそのビームを前記視野に向けることもさせないことを含む、請求項３７及び３８のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項４０】
前記スキャンすることは、前記無線電力供給デバイスが放出するビームを操舵することによって行われ、
前記少なくとも一つの標識において反射された前記ビームは、前記無線電力受信デバイスから前記無線電力供給デバイスへ、前記スキャンビームとは反対の方向に進行する、請求項１に記載の方法。
【請求項４１】
前記少なくとも一つの標識の検出を目的として視野をスキャンするべく適合されたスキャナをさらに含む、請求項１３に記載のシステム。
【請求項４２】
前記送信器はスキャンミラーを含み、
前記送信器は前記無線電力のビームにより前記視野をスキャンするように適合され、
前記ビームは前記少なくとも一つの標識から反射されて前記スキャンビームとは反対の方向に進行する、請求項１３に記載のシステム。
【請求項４３】
前記送信器はさらに、前記反対の方向にされたビームを前記検出器に向けるビームスプリッタを含む、請求項４２に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は遠隔の受信器にエネルギーを与えるビームの送電の分野に関し、特には、認証された受信器へ電力を直接伝送することのみを保証することによる、及び送電を受信することが許容されるエリアにおける、かかるシステムの安全な動作に関する。
【背景技術】
【０００２】
業界周知の多くの無線電力システムが存在する。しかしながら、安全規制に従って、オフィス又は過程環境にとって合理的な距離にわたって、多くの場合に１０Ｗを超える著しい充電電力を必要とするスマートフォン及びラップトップのような携帯型電子デバイスを動作させる程度に十分な電力を伝送することができる商業的なシステムは存在しないようである。
【０００３】
無線送電システムの必要性は一般に、恐らくは２０世紀初頭のニコラ・テスラの先駆的な研究以来、長年にわたる必要性として受け入れられている。そのような提案された無線電力システムには、太陽電池へ又は受信器のアンテナへ、電磁ビームを伝送することに基づくものもあれば、超音波ビーム又は他のタイプの電力ビームを受信器へ伝送することに基づくものもある。
【０００４】
そのような示唆された伝送デバイスは、本開示において「送信器」と言及され、受信器に電力を供給するべくレーザビーム又は他の高エネルギービームを使用し得る。本開示において言及される「受信器」とは典型的に、送信器によって受信されたビームを使用可能なエネルギーに変換するべく光起電力セルを備えた携帯型電子デバイスを言及する。これにより、当該デバイスを物理的ソケットにプラグインする必要なしに当該デバイスの電池の充電が可能となる。
【０００５】
かかるシステムにおいて、送信器は、受信器からの受信、送信ビームの再帰反射、及び／又は受信器からの無線通信の受信により、受信器を識別することができる。典型的に、充電を必要とする受信器が発見されることが予想される部屋が、低電力設定で送信器が放出するレーザビーム、又は別個のＲＦビーム若しくは超音波ビーム、のいずれかを使用してスキャンされる。ひとたび送信器が受信器の位置特定をすれば、送信器はスキャンミラーを使用してそのビームを、充電を目的として、識別された受信器に向けることができる。
【０００６】
本願と共通の所有権及び数名の共通の発明者を有する「無線電力分配システム」に対する国際特許公報である特許文献１において、送信器からの全電力の送信を可能にする前に、受信器が応答を与えることにより自身を送信器に識別させ得る前に最小量のエネルギーが受信器へと送信されるシステムが記載される。他のアプリケーションでは、本願と共通の所有権及び一名の共通の発明者を有する「無線レーザ電力送信器」に対する国際特許公報である特許文献２において、全無線電力の送信が開始され得る前に送信器と受信器との間のハンドシェークが行われるシステムが記載される。
【０００７】
典型的に、探索モードの低電力設定は、その電力が人間の眼に対する安全限界未満又は規制安全しきい値未満となるように選択される。かかる制限は、２０１８年４月の現行の米国の規制及び他の同様に認められた規制のような政府の規制によって設定されている。しかしながら、これらの安全しきい値を使用するシステムは一般に、人間の安全性を念頭に置いて実装されているが、必ずしも、人間の眼よりもかなり低い電力ビームにも敏感な実験室又は医療機器、カメラ、通信システム等のような、レーザビームによる損傷をさらに受けやすい他の「システム」を考慮しているわけではない。すなわち、送信器が、低出力設定であっても、非常に短い時間であっても、ビームを放出するとき、当該ビームの経路においてレーザビームに敏感な機器が損傷を受け得る。したがって、かかるシステムは、そのような敏感な機器を識別してそれらのスキャンを回避すること、又は、すべての側面から実際的なことだが、送信器がそれらを識別した後にのみ受信器にそのレーザ発振を向けることができることを保証するシステムを利用することのいずれかができるべきである。
【０００８】
先行技術のシステムは、所定の状況に対する許与不可能な安全上の危険を示唆し得る一定数の問題を有する。受信器の位置が送信器にとって既知であり、ひいては、受信器及びその位置を識別するスキャンが必要とされないシステムであっても、特に受信器が家庭環境のような光学的に複雑な環境内に位置決めされている場合、ビームは、送信器と受信器との間の経路における物体によってそらされ又は反射され得る。
【０００９】
さらに、低電力ビームが空間をスキャンし、複数の受信器を見つけてそれらに電力を送信しようとするシステムであっても、受信器の存在及び位置を送信器に警告するべく使用される受信器再帰反射器のサイズは、ミリメートル程度のオーダーに過ぎない。したがって、探索ビームは、同様の又はわずかに大きい寸法のサイズを有するべきである。それゆえ、かかるビームがラスタパターン又はスパイラルパターンでスキャンされる場合、受信器の肯定的な位置を保証するべく、スキャン経路間の距離は当該ミリメートル以下とする必要があり、このような密なスキャンパターンには、この場合、過大な長さの時間がかかる。さらに、受信器の肯定的な識別及びログインを保証するべく、スキャンを実行する間に高い電力の信号を有することが有用となる。
【００１０】
したがって、先行技術の欠点の少なくともいくつかを克服し、特に、敏感な物体に向けての又は禁止領域におけるレーザ発振のリスクを最小限に低減するシステム及び方法の必要性が存在する。
【００１１】
このセクションで及び本明細書の他のセクションで言及される各公報の開示は、それぞれにおいてその全体がここに参照により組み入れられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】国際公開第２０１７／０３３１９２号
【特許文献２】国際公開第２００９／０８３９９０号
【発明の概要】
【００１３】
無線電力送信器が受信器として位置を誤って識別した場合、当該送信器は高エネルギービームを当該位置に向けるが、当該ビームによる損傷をもたらし得る。例えば、受信器の画像がミラーによって反射される場合、送信器は、受信器として誤って反射を識別し、当該ミラーにおける受信器の画像にビームを向けることがある。これは、ビームがミラーによって敏感な機器へと向けられるときに危険な反射を引き起こす可能性がある。当該機器は、この反射によって損傷を受け、又は他の意図しない結果を招くことがある。したがって、これらの受信器の正しい位置が送信器に与えられることが重要となる。送信器が意図しないエリアに向けられた場合、送信器により放出されたビームが室内の人又は機器に損傷を与え得るからである。
【００１４】
この問題を解決するべく、本願は、特別な又は固有の標識を備えた新規な受信器を記載する。標識は、受信器の位置に関連付けられてよく、又は実際の受信器に埋め込まれてもよい。被スキャン空間内の任意の箇所に配置されてよく又は動き回ってもよい受信器の箇所を識別するべく、送信器は、システムの中でもとりわけ、カメラ又は低電力ビームを使用して、これらの標識の位置を識別するように空間をスキャンしてよい。送信器には、その視野内でこれらの符号を識別する検出器が備えられる。この検出器は、当該標識を使用して受信器の正確な位置を識別する。
【００１５】
ここに開示されるシステムの一つの重要な特徴は、かかる標識が自身の鏡像と区別可能な点にある。すなわち、表面が意図せずに標識からの照明を反射する場合でも、この反射によってレンダリングされる符号の画像が、その鏡像となる標識の元の形状と区別可能となる。したがって、システムが部屋をスキャンして標識の反射を撮像する場合、得られる標識の画像は、元の標識と幾何学的に区別可能となる。
【００１６】
すなわち、システムは、標識の反射された鏡像の検出により、検出された反射の方向が受信器の真の位置を表しておらず、それゆえ、高エネルギービームを当該反射像に向けるべきではないことが意味されると認識するようにプログラムされる。そうすることにより、仮想画像が実際標識の実際方向にあると考えながら、反射面に高出力レーザビームを向ける結果となる。それにより、反射面の破断がもたらされ得るので、引き続いての制御されない高出力ビームのスキャン空間への伝播、若しくはレーザビームの危険な方向への散乱、又は、他の望ましくなく潜在的に危険な若しくは損傷を与える状況を伴う。これらは、以下に説明される。これにより、標識の反射画像を生成するミラー又は他の表面が、システムによって実際の受信器として誤って識別されないことが保証されるので、送信器は、受信器上の標識のこれらの仮想位置にビームを向けることが防止される。したがって、送信器は、受信器の位置及び配置を正確に識別して直接的な視線と反射ビーム経路とを区別することができる。
【００１７】
検出器は、以下の方法のいずれかにより標識の表示を取得することができる。
（ｉ）送信器が放出する低出力ビームであって、当該標識により反射されて当該送信器に関連付けられた検出器へと戻されることが意図された低出力ビームによって部屋をスキャンすること、
（ｉｉ）検出器を、標識によって能動的に送信される信号を検出するように適合すること、
（ｉｉｉ）人工若しくは自然の光源（最も一般的な形態）からのような、周囲において利用可能な環境電力から、若しくはＷｉ−Ｆｉ信号のようなラジオ波を散乱させることによって、若しくは周囲における他のエネルギー源を使用することによって、標識により反射される信号、又は
（ｉｖ）受信器における発光器によって生成されるか若しくは受信器によって反射されるかいずれかの一連の短い光パルスの検出
である。
【００１８】
かかる標識はすべて、送信器に対するそれらの箇所及び配向のいずれか一方を一意的に定義するべく使用され得るという点で、特別な目印を有すると称されてよい。さらに、検出器は、検出されている標識が、当該標識からセンサへの若しくは当該送信器から標識への直接的な視線の結果であるか否か、又は潜在的に危険な状況を示す経路上の反射の結果として検出されているのか否かを決定できる必要がある。かかる決定は、本開示に記載されるタイプの特別な目印によって可能となる。標識は、その鏡像がその直接像から識別可能となるようにされるからである。したがって、意図しない反射からもたらされる画像を、直接検出された画像と区別することができるので、意図しない反射ビームから生じ得る危険性ゆえの適切な安全対策を講じることができる。鏡像を構成するものの定義及び説明、並びに撮像された標識が元の符号の鏡像であるか否かを決定する方法は、以下の詳細な説明のセクションでさらに説明される。
【００１９】
本開示のシステムは、かかる識別可能な特殊標識に基づいて動作パラメータを決定するべく、以下の方法のいずれかを使用する。
Ａ．最初に受信器を識別するべく部屋をスキャンするとき、送信器の視野の一部が、（ａ）受信器が、その表面による周囲からの電力の反射によって、例えばバーコードを有する場合に、若しくは受信器が、点滅するＬＥＤ光源によってのように内部的に電力を生成する場合に、受信器がスキャンにおいて検出されるときに生じ得るような電力を使用しないか、又は（ｂ）システムの視野に潜在的に存在する人、動物、財産及び機器のための安全規制内にある電力レベルを使用するかのいずれかとなる。かかるスキャンは、（ｉ）送信器が例えば、空間の「写真」を組み立てるべく異なる方向にレーザを向けて各方向のデータを収集することによって、又はは（ｉｉ）カメラ若しくは他のセンサを使用して当該エリアを撮像することによって、又は（ｉｉｉ）受信器自体が、カメラを使用して送信器の写真を撮像することによって、又は（ｉｖ）追加のコンポーネント、例えば、セキュリティカメラ、若しくは専用カメラ、若しくは部屋を「マッピング」することが可能な他のデバイスによってのいずれかで実行することができる。スキャンは、光学的に、又は外部若しくは予め設定されたソースから潜在的な座標を受信することによって実行され得る。典型的に、かかるスキャンは、カメラが近傍を見ることによって、又は低電力スキャンレーザビームによって、受信器からの通信メッセージを受信することによって、又はユーザ入力のような外部ソースからのデータの入力によって、若しくはかかるスキャンの結果を表す座標及びデータを含む外部ソースからの通信によって、実行され得る。加えて、スキャンは、レーダ様システムにおけるラジオ送信を使用して、又は超音波を使用して、実行され得る。典型的に、スキャンの電力レベルはユーザ若しくは製造者が設定する必要がある。かかるスキャンはいつでも実行できるが、通常はユーザの要求時に、システムのセットアップ時に、又はシステム動作中に周期的に、実行され得る。
【００２０】
Ｂ．データは第１時間にわたって統合される。典型的に、標識が、環境と比べて高いコントラスト比を有するとして識別される。システムは、視野の被スキャン部分に関連付けられた受信器の近似的な配置に関する情報を収集することができる。本開示の文脈において使用されるコントラスト比は、スキャンビームがマーク上に存在するときのＲＭＳ信号と、スキャンビームがマーク上に存在しないときのＲＭＳ信号との比として定義することができる。代替的に、コントラスト比は、一の標識から収集された信号のＲＭＳ値を、同じ標識から収集された平均値／代表値／算術平均値で割った値、又は中央値信号であってよい。
【００２１】
Ｃ．標識の表示が得られた場合、システムは、視野の当該部分をより詳細に検査することができる。典型的に、得られた画像は、画像のデータベースから選択された画像と比較され、又はバーコードのような目印パターンと比較され、その場合、当該手順によって、得られた数が、大きな素数により割られたときの剰余のような特別な数学的特性を有することをチェックすることができる。観測された画像は、比較手順の間に、回転され、クロップされ、拡大され、又は、単純な線形変換によってサイズが低減され得る。回転は典型的に、３Ｄで実行され得るが、特に視野が低いシステムでは、２Ｄ回転で十分となり得る。
【００２２】
比較画像は、メモリ内の一組の電子データであってよく、当該比較は、畳み込みのようなアルゴリズムを使用して実行してもよい。ただし、他のパターンマッチングアルゴリズムを使用してもよい。代替的に、視野の一部をより詳細にスキャンするとき、標識は能動的に信号を送信してもよい。その結果、システムは、画像をメモリ内の画像のデータベースと比較する必要性なく、又は当該必要性に加えて、標識を確実に識別するために使用することができる。
【００２３】
Ｄ．標識が送信器により又はシステムの他の要素により識別されるとき、当該標識から推測することができるような送信器の動作パラメータを修正する命令を、送信器が実行してよい。例えば、識別された標識が受信器の位置を表す場合、送信器は、その識別された位置に向けて無線電力送信を開始することができる。
【００２４】
各標識は、バーコードのような空間のパターン、若しくはＬＥＤによって放射される一連のパルスのような時間のパターン、又は複数の波長の組み合わせのようなスペクトル空間のパターンを含み得る。これらは、送信器により、受信器により、又はシステム内の他の要素により識別可能であり、数値データとして解釈され得る。
【００２５】
ほとんどの標識は、少なくとも部分的には、送信器から受信器へ電力を送信するべくシステムが使用するものと同じ波長を使用して、具体的かつ典型的には同じビームによって、スキャンすることにより識別可能となるべきである。これは、典型的に、受信器の位置のような配置関連の標識、及び／又は受信器のタイプのような安全関連の標識の双方にとって必要とされる。数値データは、周囲のランダムノイズパターンからデータを誤ってデコードする確率が極めて低くなる程度、典型的には週１回未満若しくはそれ以下、又は確率項の測定で１：１，０００若しくは１：１，０００，０００若しくはそれ以下、となる程度に十分一意的となるべきである。かかる一意性は、標識から受信した情報のビットによって測定することができる。かかる場合、標識は、少なくとも１０ビット、又は２０、４０若しくはそれ以上にもなるビットのデータを送信器へと送信することができる。
【００２６】
典型的な標識は以下のいくつかの方法で構成される。
構造Ａ：バーコード、ＱＲコード（登録商標）、又は他の同様の形状のような高コントラストの光学的形状であり、特に重要なのは、鏡像から識別可能な不規則非対称形状である。画像は、マルチカラーであっても、マルチＩＲカラーであってもよく、又は多数の波長の応答を有してもよい。
【００２７】
構造Ｂ：再帰反射形状
再帰反射形状は、検出が容易という利点を有する。再帰反射形状は、すべての波長の部分集合のみを再帰反射するフィルタを含んでよい。
再帰反射形状はまた、異なる反射率を有するエリアを構成してよい。
【００２８】
構造Ｃ：発光形状
ＬＥＤライト、若しくはＬＥＤライトのパターン、又は任意の他の発光デバイスのような発光形状。このパターンはまた、単一のＬＥＤが、送信器によって識別可能なコードを生成することができるように、時間依存としてよい。ＬＥＤの代わりにレーザダイオード又は燐光若しくは蛍光構造を使用してもよい。
【００２９】
構造Ｄ：ＲＦ放出「形状」。送信器によって識別可能な時間変化又は周波数変化信号を放出するＲＦ放出コンポーネント（又はアンテナ）。
【００３０】
構造Ｅ：上記構造の少なくともいくつかの組み合わせ。
送信器には、レーザビームシステムと整合され得る標識識別システムが装備され得る。代替的に、標識識別システムは、有線又は無線いずれかの接続を使用して送信器に接続されてよい。
【００３１】
標識識別システムは、外部アパチャ及び最大レンジを含み得る。外部アパチャは、典型的に、最大レンジの２％未満である。
【００３２】
本開示の文脈において、標識識別システムの、レーザスキャンシステムとの光学的整合は、レーザの位置に対する標識の位置の識別を意味する。これは、数式若しくは表（距離１及び角度２において２点を上に修正する）、又は、標識識別システムからレーザビームシステムまでの少なくとも一つの座標のマッピング関数、若しくはレーザビームシステムから標識識別システムまでの少なくとも一つの座標のマッピング関数の形式であってよい。例えば、ＣＣＤアレイからなる検出器の場合、光学的整合は、特定のレンジ及び方向に対してレーザに整合されるピクセルを示す表によって決定することができる（多くの場合、同じピクセルが異なるレンジで機能する）。ＣＣＤ視野の中心は、空間内の各点においてレーザに対してわずかにずれているので、異なるピクセルがレーザの位置を表し得る。整合とは、システムが、ＣＣＤ／センサ画像からレーザ座標へのそのような「変換」を含むことを意味する。
【００３３】
光学的整合は、標識識別システムを、典型的に剛性の機械的マウントを有するレーザビームシステムに接続することによって機械的に達成することができ、その結果、充電ビームに対する複数のセンサの光学的位置が本質的に固定され、又は熱的か時間的かを問わず既知の挙動を有する。かかる接続は、通常、正確な剛性構造を必要とし、又は動的整合を決定する方法の使用を必要とする。
【００３４】
光学的整合はまた、複数のセンサの少なくとも一部を、ビームに対する当該センサの位置の測定に基づいて動的に構成可能とすることによって、光学的に達成することができる。例えば、位置有感検出器の場合、光学的整合は、生成された信号にバイアスをプラス（又はマイナス）した信号がレーザに整合されるように、当該検出器にバイアスを設定することによって達成され得る。
【００３５】
光学的整合はまた、アルゴリズムによって達成してもよい。
【００３６】
光学的整合はまた、上記方法の組み合わせを使用してもよい。
【００３７】
非対称標識により、その鏡像がそれ自体とは異なるという点で、受信器の位置及び整合性の一意的な定義が可能となり、さらには、通常は光電池（ＰＶ）の中心である標的の位置を決定することが、当該標識がＰＶターゲットに対して所定位置に配置されることを理由に可能となる。しかしながら、標識はまた、ＰＶの中心においては再帰反射器よりもはるかに大きいので、この標識を見つけることは、ＰＶの中心を見つけることよりもはるかに簡単である。この標識は、発見するには低い密度のスキャンで足り、一般に、大きな信号を収集及び反射するからである。
【００３８】
センサ立ち上り時間は、システムが標識に向けられていないときに生成される出力値と、システムが標識に向けられているときに生成される出力値との間で、いずれかのセンサの出力が少なくとも２０％、好ましくは５０〜９０％だけ変化する最短時間である。
センサ立ち下がり時間は、システムが標識に向けられたときに生成される出力値と、システムが標識に向けられていないときに生成される出力値との間で、いずれかのセンサの出力が少なくとも２０％、好ましくは５０〜９０％変化する最短時間である。
値［ＲＭＳ信号標識関連］は、システムが標識に向けられたときの、いずれかのセンサにより生成された信号の最大ＲＭＳである。
値［ＲＭＳ信号標識非関連］は、システムが標識に向けられていないときの、いずれかのセンサにより生成された信号の最小ＲＭＳである（典型的には環境にわたっての平均となる）。
ひとたび時間ｔが経過すると、好ましくは明確な識別が保証される程度に長くなると、送信器は、標識が命令若しくは情報標識であるか、又は有効な標識ではないかを決定することができる。
【００３９】
かかる標識は、送信器の周囲、並びに／又は受信器の状態及びタイプに関する指示又は情報を送信器に与えることができる。かかる命令は、典型的に、受信器として明確に識別されていない物体まわりの最大又は平均のレーザ露出を制限又は修正する。本開示はまた、特定の受信器の識別、受信器のタイプ、好ましいサービスを提供するためのエリア、露出が低減されるエリア、窓を有するエリアのような固有エリアの識別等のような、追加情報を示す識別可能な標識も記載する。
【００４０】
本開示に記載される標識のさらなる実装例によれば、送信器が送信しようとする領域の異なる特性を表す異なる「ゾーン」を表示するべく、標識又はパターンを使用することができる。例えばこの表示は、
例えば、受信器が密集しているゾーンを示す標識となり得る好ましい充電ゾーンの中心及び範囲の表示、
例えば、多数の受信器が密集しているわけではないゾーンのような非充電ゾーンの中心及び範囲の表示、
好ましい充電ゾーンのコーナー又はエッジの表示、
非充電ゾーンのコーナー又はエッジの表示である。
ユーザは、送信器スキャナが識別するコード化されたラベルによって様々な領域のエッジ又は輪郭を定義してよい。かかるラベルは、送信器が解釈することができるコーナー、旋回点、曲率中心、変曲点、半径中心、又は他の幾何学的特徴として解釈してよい。代替的に、様々な領域の座標を、各定義領域においてどのようなアクションが許容されるかについての送信器への関連命令によってスキャナにプログラムしてよい。
【００４１】
かかるシステムにおいて、送信器が命令標識を検出する場合、それに応じて送信器は、システムの構成パラメータを必要に応じて修正することによって動作するのが典型的である。
【００４２】
検出された標識が、好ましい充電ゾーンの中心及び範囲の指標として解釈される場合、送信器は、そのゾーン内の受信器を探索することを好むように構成されてよく、又はそのゾーン内の受信器に多くの電力を供給してよく、又はそのゾーン内の充電受信器に高い優先順位を割り当ててよい。特定のタイプの受信器への優先度、又は最大電力引き出しのような特定の条件下での特定の受信器への優先度のような、さらに複雑な標識も存在し得る。
【００４３】
検出された標識が、非充電ゾーンの中心及び範囲の表示として解釈される場合、送信器は、そのゾーン内の受信器への、又はそのゾーン内の特定のタイプの受信器への、電力供給を拒否することができるように構成されてよい。
【００４４】
検出された標識が、好ましい充電ゾーンのコーナー又はエッジの表示として解釈される場合、受信器は、その好ましい充電ゾーンの方向及び位置を定義するべくそのゾーンの他のコーナーを探し出すように構成されてよい。
【００４５】
検出された標識が、非充電ゾーンのコーナー又はエッジの表示として解釈される場合、受信器は、その非充電ゾーンの方向及び位置を定義するべくそのゾーンの他のコーナーを探し出すように構成されてよい。
【００４６】
検出された標識が、
充電速度の減少−最大又は平均の電力引き出しが制限されるゾーン、
充電速度の増加−安全規制が緩和され得るアクセス不可能エリアのような、平均電力引き出しを増やすことが許容されるゾーン、
スキャン速度の減少／増加−最大達成可能レンジが制限される場所のような、異なる速度又は異なる受信器密度で受信器のスキャンが行われるゾーン、
好ましいゾーン−スキャン又は電力供給が好ましいゾーン、
減少電力ゾーン、又は
高／低／特定優先ゾーンのような修正された動作パラメータゾーン
の表示として解釈される場合、
送信器は、それに応じて動作するように構成され、当該ゾーン内で動作するときに動作パラメータを変更することができる。
検出された標識が、入口、ウィンドウ、ミラー、ミラーのエッジ、ウィンドウのエッジ、遮られた視野、安全上の危険等のような、例えば動作の中心を定義するべく較正を目的とする空間内の一定の特別なポイントの表示として解釈される場合、送信器は、かかる標識の検出に応答してシステムの動作パラメータを変更することができる。例えば、ビームを当該エリアへと向けるのを回避すること、又は特別なパラメータのビームのみを当該エリアに向けること、又は当該方向に向けられたときにシステムの何らかの他のパラメータを修正することができる。
【００４７】
検出された標識が、喫茶店若しくは駅のような環境において遭遇する高密度受信器環境、又は単一のクライアントが存在することが既知の環境のような低密度受信器環境のような、異なる特性を有する環境の表示として解釈される場合、かかる環境における送信器動作の最適化は、異なるレベルの探索を行うことにより、又は異なる態様で探索することにより、異なり得る。また、多くの場合、低受信器密度の環境における送信器は、当該送信器が受信器の位置特定をするときに当該受信器に電力を供給するように構成されてよい一方、高密度環境においては、送信器は、まず、すべての受信器の位置特定を完了してから、それらに優先順位を付けることができる。
【００４８】
検出された標識が、受信器のライセンス及び法的ステータスの表示として解釈される場合、ステータス及びＩＤは、その受信器に関する特別な取り扱い説明のためのデータベースに対して比較又は検証されてよく、そのような比較又は検証に基づいてさらなるアクションが行われてよい。
【００４９】
検出された標識が受信器の位置の表示として、又は標識自体の近くに存在して受信器の方向及び距離を示し得る他のターゲットの位置の表示として解釈される場合、若しくは受信器上であっても電力ビームを向けるべき実際のターゲット（ＰＶ）を示し得る（かかる構成は、標識の寸法がターゲット自体のマーキングよりも大きいがゆえに、受信器の位置特定に必要な時間を短縮することができる）場合、システムは、標識が示す座標において受信器を探索することができる。
【００５０】
検出された標識が、受信器の製造者及び／又はシリアル番号及び／又は電源能力及び／又はライセンス番号の少なくとも一部の表示として解釈される場合、システムは、典型的には電子的な記録を、その日付により更新し、又は解釈されたデータに基づいてその動作パラメータを修正することができる。かかる動作パラメータは、受信器に対する電力の拒否、受信器に対する最大電力の制限、受信器若しくは他のソースからの追加データの要求、支払手順の開始、内部センサの較正、受信器への動作関連データの提供、又は同様の制限を含み得る。動作関連データは、ファームウェア更新、較正データ、時刻及び日付、送信器情報、地理的データ等のようなデータを含み得る。
【００５１】
検出された標識が、電力要件及び使用モデルのようなクライアント能力の表示として解釈される場合、システムは、このデータにより、典型的には電子的な記録を更新することができる。代替的に、システムは、その動作パラメータを、解釈されたデータに基づいて修正してよい。動作パラメータに対するそのような変更は、受信器への電力の拒否、受信器の最大電力の制限、受信器若しくは他のソースからの追加データの要求、支払手順の開始、内部センサの較正、受信器への動作関連データ、例えば更新（ファームウェア更新を含む）、較正データ、時刻及び日付、送信器情報、地理的データ等、の提供を含み得る。
【００５２】
検出された標識が一時的な非充電ゾーン又は一時的な制限電力ゾーンの表示として解釈される場合、システムは、所定の時間が経過するまで、又は当該標識が除去されるまで、若しくは他の表示がシステムによって受信されるまで、そのゾーンに対する充電を中断することができる。
【００５３】
検出された標識が、一定数のターゲット及びそれらの相対的位置の表示として解釈される場合、システムは、それらのターゲットを探し出し、ひとたび当該ターゲットすべてが位置特定されると当該ターゲットの探索を終えることができる。
【００５４】
すなわち、本開示に記載のデバイスの典型的な実装に従って、無線電力供給デバイスからのビームを安全に少なくとも一つの電力受信デバイスへと向ける方法が与えられ、この方法は、
（ａ）少なくとも一つの電力受信デバイスに関連付けられた少なくとも一つの非対称特性を有する少なくとも一つの標識の、電力供給デバイスによる検出のために視野をスキャンすることと、
（ｂ）当該標識のうちの少なくとも一つの標識が検出されると、当該少なくとも一つの検出された標識が得られたスキャンポーズを記録することと、
（ｃ）少なくとも一つの電力受信デバイスに関連付けられた標識の一以上の表現を包含するデータベースから、当該少なくとも一つの非対称特性を有する標識が、当該少なくとも一つの検出された標識を当該表現のうちの少なくとも一つの表現にマッピングする標識マッチングアルゴリズムを行うことと、
（ｄ）標識マッチングアルゴリズムによって、当該検出された標識が当該データベースに包含された一の標識の表現にマッチすると決定された場合、当該検出された標識が、当該スキャンポーズから向けられたビームが反射されていないことを示すものと推定することであって、当該電力受信デバイスと当該無線電力供給デバイスとの間に直接的な視線が示されることと、
（ｅ）（ｉ）少なくとも一つのビームを当該少なくとも一つの電力受信デバイスへ向けることと、（ｉｉ）当該無線電力供給デバイスの動作パラメータを修正することとの少なくとも一方を行うことと
を含む。
【００５５】
かかる方法において、ステップ（ｅ）は、検出された画像の鏡像を当該データベースに包含された非対称標識の表現のいずれかへマッピングすることによって行われる標識マッチングアルゴリズムから独立してよい。上記方法の標識マッチングアルゴリズムは、追加的に、検出された画像の鏡像を当該データベースに包含された非対称標識の表現のいずれかへマッピングすることによって行われてもよい。この場合、動作パラメータの修正は、検出された画像の鏡像が、データベースに包含された標識のいずれかの表現へマッピングされる場合に無線電力供給を防止することを含み得る。
【００５６】
上記方法のいずれかにおいて、ステップ（ｅ）は、検出された画像が、データベースに包含された標識の鏡像の表現ではないことを標識マッピングアルゴリズムが決定する場合にのみ行われてよい。
【００５７】
方法のさらなる他例によれば、空間における受信器の（ｉ）位置、（ｉｉ）配向及び（ｉｉｉ）座標の少なくとも一つが、検出された標識及びスキャンポーズの少なくとも一方によって決定されてよい。
【００５８】
これらの方法のすべてにおいて、標識はまた、受信器の異なる周波数を代表する異なるゾーンを表現してよい。これらのゾーンは、充電ゾーン、非充電ゾーン、高周波数受信器ゾーン、又は低減された電力の受信ゾーンのいずれかとしてよい。付加的に、これらの方法において、当該標識のうち少なくとも一つの標識が、一のゾーンの少なくとも一つの特徴を画定してよい。かかる画定は、ゾーンの面積、範囲、境界、コーナー、半径、中心の少なくとも一つに関連する情報を与えることを含み得る。
【００５９】
上述した方法のさらなる実装例によれば、少なくとも一つの標識が、（ｉ）少なくとも一つの受信器に取り付けられてよく、（ｉｉ）受信器の中に埋め込まれてよく、（ｉｉｉ）少なくとも一つの受信器に対する固定位置を有してよく、又は（ｉｖ）少なくとも一つの受信器の配置に関する情報を包含してよい。
【００６０】
付加的に、標識マッチングアルゴリズムは、当該画像の回転及び当該画像のズーム操作の少なくとも一方を含み得る。
【００６１】
本開示のシステムの他の代替的実装例によれば、少なくとも一つの受信器への安全な無線電力供給のシステムがさらに与えられ、このシステムは、
（ａ）無線電力を放出するべく適合された送信器と、
（ｂ）少なくとも一つの受信器に関連付けられた少なくとも一つの非対称特性を有する少なくとも一つの標識を検出するべく構成された検出器と、
（ｃ）少なくとも一つのコントローラと
を含み、
この少なくとも一つのコントローラは、
（ｉ）当該検出器から信号を受信することと、
（ｉｉ）当該検出器が標識を検出したポーズを記録することと、
（ｉｉｉ）少なくとも一つの受信器に関連付けられた標識の一以上の表現を包含するデータベースにアクセスすることであって、当該標識は少なくとも一つの非対称特性を有することと、
（ｉｖ）検出された標識を当該表現の少なくとも一つの表現にマッピングする標識マッチングアルゴリズムを実行することと、
（ｖ）検出された標識が当該データベースに包含された一の標識の少なくとも一つの表現にマッチすると決定することと、
（ｖｉ）当該送信器に少なくとも一つのビームを当該少なくとも一つの電力受信デバイスへと向けるように指示することと、当該無線電力供給デバイスの動作パラメータを修正することとの少なくとも一方を実行することと
を行うように適合される。
【００６２】
かかるシステムにおいて、コントローラにより当該決定することが、当該ポーズに向けられたビームが反射されなかったことを示し、その結果、少なくとも一つの受信器と送信器との間の直接的な視線が示される。これらのシステムのいずれにおいても、コントローラの当該動作は、（ｉ）記録されたスキャンポーズを利用してビームを当該少なくとも一つの受信器へ向けることと、（ｉｉ）送信器の動作パラメータを修正することとを含み得る。
【００６３】
本開示によれば、なおもさらに、送信器から少なくとも一つの受信器へ光無線電力を送信するシステムが与えられ、このシステムは、
（ｉ）光無線電力のビームを放出するべく適合された少なくとも一つの送信器であって、当該少なくとも一つの送信器は当該ビームを当該少なくとも一つの受信器へ向けるべく構成され、当該少なくとも一つの受信器は当該ビームを電気エネルギーに変換するべく適合される少なくとも一つの送信器と、
（ｉｉ）当該少なくとも一つの送信器に関連付けられた標識識別システムであって、当該少なくとも一つの受信器に関連付けられた標識を識別するべく適合された標識識別システムと
を含み、
当該標識識別システムは、少なくとも一つの標識の画像を、当該少なくとも一つの標識の鏡像から区別するべく適合される。
【００６４】
このシステムにおいて、鏡像は、（ｉ）標識平面に直交する軸まわりの任意程度の回転、（ｉｉ）標識平面内の軸まわりの９０°未満の回転、及び（ｉｉｉ）画像の拡大又は縮小、（ｉｖ）画像の回転、及び（ｖ）画像のズーム操作後の少なくとも一つの後であっても、標識の画像から区別可能となり得る。
【００６５】
付加的に、標識識別システムは少なくとも一つのセンサを含み、標識は、少なくとも１０−８ｍ２をセンサの数で割った面積を有してよい。かかる場合、少なくとも一つのセンサは本質的に、ビームに整合されるべきである。さらに、システムは、最大操作レンジを有するように適合され得る。その場合、標識識別システムはさらに、半径が最大動作レンジの２％未満である外部アパチャを含み得る。これらのシステムのいずれにおいても、ビームはレーザビームとしてよい。その場合、少なくとも一つのセンサは、剛性接続部によって機械的に当該レーザに接続され得る。付加的に、標識が、（ｉ）少なくとも一つの受信器に接続されること、（ｉｉ）受信器の中に埋め込まれること、（ｉｉｉ）少なくとも一つの受信器に対する固定位置を有すること、（ｉｖ）少なくとも一つの受信器の配置に関する情報を包含すること、のうちの少なくとも一つとしてよい。さらに、標識識別システムは、当該少なくとも一つの検出された標識を、標識の一以上の表現を包含するデータベースからの少なくとも一つのアイテムにマッピングする標識マッチングアルゴリズムを実行するべく適合され、当該標識は、少なくとも一つの電力受信デバイスに関連付けられて少なくとも一つの非対称特性を有する。
【００６６】
本開示に記載されるなおもさらなる実装例によれば、無線レーザ電力システムに情報を通信する光標識であって、この無線レーザ電力システムは標識を検出する少なくとも一つのセンサ及び視野を有する光標識も与えられ、
この光標識は、
（ｉ）無線レーザ電力システムが生成する光標識の画像が、当該光標識の鏡像から区別可能であることと、
（ｉｉ）光標識が少なくとも
【数１】
2021525996.tif 000003
の面積を有し、「Ｔｘセンサの数」は少なくとも一つのセンサの数であることと、
（ｉｉｉ）光標識が、少なくとも
【数２】
2021525996.tif 000004
秒続く時間にわたって当該光標識が当該視野内に位置特定されているときに、無線レーザ電力システムへその動作パラメータを調整する命令を与える情報を包含することであって、
センサ立ち上がり時間は、当該少なくとも一つのセンサのいずれかのセンサの最長立ち上がり時間であり、
センサ立ち下り時間は、当該少なくとも一つのセンサのいずれかのセンサの最長立ち下がり時間であり、
「ＲＭＳ信号標識関連」は、当該標識が当該視野内に存在するときの当該少なくとも一つのセンサのいずれかのセンサからの最大ＲＭＳ信号であり、
「ＲＭＳ信号標識非関連」は、当該標識が当該視野内に存在しないときの当該少なくとも一つのセンサのいずれかのセンサからの最小ＲＭＳ信号であることと
を特徴とする。
【００６７】
本願のさらなる実装例は、情報を無線電力供給システムに与える標識を記載する。この標識は、
（ｉ）当該標識から当該無線電力供給システムへの直接反射、及び（ｉｉ）当該標識から当該無線電力供給システムへの直接放出の少なくとも一方により生成された当該標識の画像がその鏡像から区別可能となる対称特性を有し、
当該無線電力システムは、当該標識を検出する少なくとも一つのセンサを含み、当該センサは、当該検出された標識が当該光標識からの直接的な視線を通して取得されたか否か、又は当該検出された標識が当該レーザビーム経路における反射によって取得されたか否かを決定することができる。かかる場合、無線電力供給システムには、その動作パラメータを、標識の検出により与えられる情報に従って調整するため命令が与えられるべきである。このとき、命令を与えることは、事前エンコードされた命令、又はデータベースから受信された命令、若しくはネットワークを経由して若しくは有線接続を通して受信された命令を含み得る。標識自体は、光データ、電子データ又は電磁データの少なくとも一つを含んでよい。
【００６８】
さらに、無線電力供給デバイスからのビームを、効率的に少なくとも一つの電力受信デバイスへと向ける方法が与えられ、この方法は、
（ａ）少なくとも一つのゾーンに関連付けられた少なくとも一つの標識の、電力供給デバイスによる検出のために視野をスキャンすることと、
（ｂ）少なくとも一つの標識が検出されると、当該少なくとも一つの検出された標識が得られたスキャンポーズを記録することと、
（ｃ）異なるゾーンに関連付けられた標識の一以上の表現を包含するデータベースから、当該少なくとも一つの検出された標識を、当該データベースに包含された一の標識の少なくとも一つの表現にマッピングする標識マッチングアルゴリズムを行うことと、
（ｄ）当該検出された標識が当該データベースに包含された一の標識の少なくとも一つの表現にマッチすると当該標識マッチングアルゴリズムが決定する場合に、当該無線電力供給システムに、当該決定されたゾーンに関連付けられた事前決定されたプロトコルに従って動作するように命令することとを含む。
【００６９】
かかる方法において、命令は、当該検出された標識に関連付けられた視野をスキャンすることを含んでよく、又は、当該無線電力供給デバイスに、当該検出された標識に関連付けられた視野をスキャンすること、若しくはそのビームを当該視野に向けることのいずれもさせないことを含んでもよい。付加的に、当該標識のうち少なくとも一つの標識が、一のゾーンの少なくとも一つの特徴を画定してよく、当該画定は、ゾーンの面積、範囲、境界、コーナー、半径、中心の少なくとも一つに関連する情報を与えてよい。付加的に、当該少なくとも一つの標識は、少なくとも一つの非対称特性を有してよく、当該標識マッチングアルゴリズムは、一の標識の鏡像とその元画像とを区別することができる。
【００７０】
本開示のなおもさらなるシステムは、少なくとも一つの受信器への効率的な無線電力供給を与えるようにされてよく、かかるシステムは、
（ａ）無線電力を放出するべく適合された送信器と、
（ｂ）少なくとも一つのゾーンに関連付けられた少なくとも一つの標識を検出するべく構成された検出器と、
（ｃ）少なくとも一つのコントローラと
を含み、
この少なくとも一つのコントローラは、
（ｉ）当該検出器から信号を受信することと、
（ｉｉ）当該検出器が標識を検出したポーズを記録することと、
（ｉｉｉ）異なるゾーンに関連付けられた複数の標識の一以上の表現を包含するデータベースにアクセスすることと、
（ｉｖ）検出された標識を、当該データベースに包含された一の標識の少なくとも一つの表現にマッピングする標識マッチングアルゴリズムを実行することと、
（ｖ）検出された標識が当該データベースに包含された一の標識の少なくとも一つの表現にマッチすると決定することと、
（ｖｉ）当該無線電力供給システムに、当該決定されたゾーンに関連付けられた事前決定されたプロトコルに従って動作させることと
を含む。
【００７１】
かかるシステムにおいて、コントローラの動作は、検出された標識に関連付けられた視野をスキャンすること、及び送信器から少なくとも一つのビームを、当該検出された標識に関連付けられた少なくとも一つの受信器へ向けることの少なくとも一方を含み得る。コントローラはさらに、無線電力供給デバイスに、検出された標識に関連付けられた視野をスキャンすること、又はそのビームを当該視野に向けることのいずれもさせないことを含んでもよい。
【００７２】
上述した方法のいずれかにおいて、スキャンすることは、無線電力供給デバイスが放出するビームを操舵することによって行ってよく、少なくとも一つの標識において反射されたビームは、無線電力受信デバイスから無線電力供給デバイスへ、スキャンビームとは反対の方向に進行する。
【００７３】
最終的に、上述したシステムのいずれも、少なくとも一つの標識の検出を目的として視野をスキャンするべく適合されたスキャナをさらに含み得る。さらに、送信器はスキャンミラーを含み得る。当該送信器は無線電力のビームにより視野をスキャンするように適合され、当該ビームは少なくとも一つの標識から反射されて当該スキャンビームとは反対の方向に進行する。かかる状況において、送信器はさらに、反対方向にされたビームを検出器へと向けるビームスプリッタを含み得る。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
本発明は、図面と併せて以下の詳細な説明からより完全に理解及び認識される。
【００７５】
【図１Ａ】ビームが反射面に衝突してセンサシステムにより検出される先行技術の電力送信システムの模式的な例示を示す。
【図１Ｂ】図１Ａに示される状況の模式的な例示を示すが、本開示に係るシステムが組み入れられる。反射面に表示されている受信器の画像と直接見られる実際の受信器の画像とが区別される。
【図２】送信器が部屋全体をカバーするときの部屋の典型的なレイアウトを示す。部屋の中でいくつかのゾーンがマーキングされる。ここには、例えば、送信が許可又は禁止されるエリアを画定する複数のゾーンのコーナーが含まれる。
【図３Ａ−３Ｃ】図３Ａ〜３Ｃは、対称性であるがゆえに本開示の新規なシステムにとって有用ではない標識の一定数の例を示す。
【図３Ｄ】標識から受信された画像が、直接受信された画像であるか、又は反射後に受信された当該標識の鏡像であるかを決定するべく使用される非対称標識を示す。
【図３Ｅ−３Ｊ】図３Ｅ〜３Ｊは、物体の鏡像の概念を例示するための、例えば文字Ｆの様々な画像を示す。
【図４】一を超える受信器の位置を示す単一の標識、又は単一の受信器上の一を超えるターゲットを例示する。
【図５】上に示したもののような標識の検出及び識別のための一定数のセンサが装備された送信器を示す。
【図６】受信器の一体部分であり、非対称性であり、受信器の中に埋め込まれ、及び光起電セルに対する固定位置に存在する標識を示す。
【図７】情報をエンコードすることができる高コントラスト標識の一例となるバーコードを示す。
【図８】本開示に記載されるシステムの典型的な構造を例示する。
【発明を実施するための形態】
【００７６】
最初に、光電力をハンドヘルド携帯デバイスに送信する先行技術のシステムの例を概略的に示す図１Ａを参照する。送信器は、ミラー又は窓のような反射面におけるビームの反射ゆえに、誤って受信器位置を識別することがあり、人又は敏感な機器への損傷のリスクを増大させる。
【００７７】
図１Ａにおいて、ユーザ１４が持つ受信器１０は、送信器１１の視野内に配置される。しかしながら、送信器１１は、受信器自体１０の反射からの受信器１０の画像１６を窓１３内に位置特定しているので、システムが電力ビーム１２を、識別されたはずの「受信器」１６に、実際の受信器であると信じて送信する許可を与えている。窓が入射ビームの９０％以上を透過すると、この高い電力が窓１５を超えるように進行するので、通り過ぎる人１５に、又は窓１３の外側のビーム経路に沿って配置された敏感な機器に損傷を引き起こし得る。
【００７８】
さらに、部分反射窓面１３は、そのような大きな電力レベルを取り扱うことができないので損傷し、ひいては電力ビームの拡散散乱を引き起こし、又は破損さえし得る。ただし、この場合、反射ビームがセンサまで戻って消滅し、電力送信の停止及びスキャンモードへの復帰が生じる。送信器はまた、反射性の可燃性表面に誤ってビームを向けることがあり、火災関連の損傷のリスクを増大させる。
【００７９】
さらに、多数の送信器が使用されるシステムにおいては、直接交差が防止されるシステムであっても、反射されたビームが、異なる送信器によって放出されるビームと交差することがある。これは、意図しない結果、及び危険でさえある結果をもたらし得る。ビームが結合されて安全要件が許す以上に強力となり得るからである。さらに、ビームが誤って意図しない表面に向けられると、その表面によりビームが拡散され、ビームの部屋中への散乱が生じ得る。代替的に、表面がビームをランダムな方向に分割し、敏感な物体又は機器に意図しない損傷を生じさせることもある。
【００８０】
すなわち、完全反射か部分のみの反射かにかかわらず、いずれの反射面も、とりわけ、ミラー、人、動物及びカメラの虹彩、ガラス面、金属面、及び敏感な機器も、ビームが誤ってそれらに向けられた場合に危険な状況を呈し得る。
【００８１】
ここで、有利なシステムの例を概略的に例示する図１Ｂを参照すると、送信器が、実際の受信器位置から反射又は受信された光と、誤った受信器位置を生成する受信器の虚像から受信された光とを正確に区別することができる。
【００８２】
図１Ｂに示される実施形態において、受信器１０に非対称形状を有する標識１７ａが装備される。これにより、当該形状の画像がどのように回転、傾斜、拡大、縮小、又はトリミングされるかにかかわらず、その鏡像から区別できるようになる。送信器１１が、反射窓ガラス１７内の形状１７ｂとして示される標識１３ａの反射の画像を検出すると、システムの画像処理ルーチンは、検出されている画像１７ｂが、実際の受信器から予測される許容可能な画像形状のいずれにもマッチしないと決定し、実際の受信器がその位置に配置されていないことを正確に識別する。システムは、識別された画像を、標識のデータベースと比較し、回転及び／又は拡大させ、及び／又は傾斜させ、及び／又は受信した画像をトリミングすることによって、これを行うことができる。
【００８３】
代替的に、送信器は、所定のアルゴリズムに基づいて、受信画像のハッシュ又は他の表現を計算してよい。データベースは、デジタル署名、ハッシュ、座標に関連付けられた数値、又は標識の幾何学的特性を表す他のデータの形態での標識の表現を包含し得る。送信器が受信した画像が、反射されている標識の画像である場合、当該標識の非対称性ゆえに標識マッチングアルゴリズムによってマッチングは発見されず、ひいては、その鏡像の表現が、安全な標識のデータベースに存在しないこととなる。
【００８４】
すなわち、送信器は、標識１７ｂの反射画像を無視し、反射面１３から画像１７ｂへの危険な送信を防止する。送信器は、標識１７ａを、送信器１１との直接的な視線を有する受信器の実際の位置として正確に識別すべきであり、それにより、ビーム１２を直接受信器１０に向けることができる。
【００８５】
ここで、電力送信のために好まれる又は禁止されるエリアを画定するべく、どのようにして認識可能な標識が使用され得るかを示す図２を参照する。図２は、部屋全体をカバーするべく意図された送信器２３を有する部屋の典型的な平面レイアウトを示す。いくつかの異なるゾーンが部屋の中にマーキングされる。この例において、２つの充電ゾーン２２Ｂ、２２Ｃ、及び一つの非充電ゾーン２２Ａが示され、これらの各ゾーンは、当該ゾーンのエリア内で、又はその端、境界若しくはコーナーを画定するべく、一以上の標識によりマーキングされ得る。
【００８６】
すなわち、ゾーン２２Ａは、当該ゾーンの中心に配置された標識２４Ａを有するように示される。ゾーン２２Ａは非充電ゾーンであり、これは、とりわけ、スリープエリア、格納エリア、又は受信器が通常は配置されないエリアを表し得る。送信器は、標識の識別によってゾーンのエリアを識別し、及び／又はゾーンの範囲若しくは周囲が標識に関連付けられる。それゆえ、送信器には、かかる標識を検出すると、それに応じてその送信を修正すべきであることが知らされる。
【００８７】
ゾーン２２Ｂは、４つのコーナーすべてが、標識２４Ｂ、２５Ｂ、２６Ｂ及び２７Ｂを使用して送信器にとって識別可能となる充電ゾーンを例示する。これは、送信器が、単一のゾーンに関連付けられた一を超える標識の一画像を取得することによってゾーンを識別し、ひいては、そのゾーンの面積を計算し、又はこれらの標識の配置に基づいてそのゾーンのパラメータ及び周囲を画定することができる一実施形態を示す。
【００８８】
ゾーン２２Ｃは、会議室、オフィス、食堂、又は受信器が配置されることが多い部屋を表し得る充電ゾーンとして示される。複数の標識が、部屋内に配置された複数の受信器の予想される周波数、及び／又は受信器がゾーン内に配置される推測パターン若しくはセットアップを表し得る。例えば、一の標識が、推測される受信器が置かれている場所、例えばテーブルの特定の場所、に関する情報を有する会議室を表し得る。
【００８９】
複数のゾーンが、特定のサイズ又は角度サイズの円形、楕円形又は正方形のゾーンの中心を示す単一の標識によってマーキングされ得る。なお、標識は、標識２４Ｃのようなコーナーを表すだけでなく、他のタイプの閉じた形状も表し得る。開示される他の実装例は、充電ゾーンの周囲又は面積を画定するために使用される２つ以上の標識であってよい。本開示の文脈において多角形を説明するとき、様々なタイプの丸みのあるコーナー又は他の非鋭角コーナー及び湾曲を有する形状のような、２次元又は３次元の任意の他の閉じた形状を使用してよい。同様に、「コーナー」という用語が使用されるとき、丸みのあるコーナー、又は当該形状の周囲における任意の他の明確な湾曲が言及されてよい。
【００９０】
ここで、標識の幾何学的特性の例を示す図３Ａ〜３Ｊを参照する。
簡略化された例として図３Ａに示される円のような形状の標識が、一単位のサイズ（その直径）と、黒い矢印で示されるその表面に直交する方向の空間角度位置の一次元とを送信器に与える。
【００９１】
他の簡略化された例として図３Ｂに示される矢印のような形状の標識が、複数単位のサイズ（先端の長さ、幅、サイズ）と、図３Ｂにおいて黒い矢印の頭部として示される典型的には２つ又は３つの方向とを送信器に与える。
【００９２】
面ではなく線からなる図３Ｃに示される簡略化された矢印も、かかる標識の他の有用な実装例となり得る。ただし、かかる形状は通常、検出可視性が低く、その有用性は限られる。
【００９３】
かかる形状により、標識に対するターゲットの位置の識別が許容される。しかしながら、図３Ａ、３Ｂ及び３Ｃに示される上記形状のいずれも非対称性ではない。円はその鏡像とは区別不可能であり、矢印はその回転された鏡像から区別不可能だからである。したがって、送信器は、ビームが反射された後に受信されたこれらの標識の鏡像を、かかる標識から直接受信された画像と区別することができない。
【００９４】
ここで、受信器に配置されてその位置及び方向によって、光セル３１が置かれている受信器上の場所を示す非対称標識３３の例を示す図３Ｄを参照する。非対称標識３３は、その鏡像から区別可能である。かかる標識により、システムは、標識が直接見られているのか、又は鏡に反射された後に見られているのかを決定することができる。
【００９５】
非対称形状に関し留意すべきなのは、図３Ｄに示される形状を含む多くの２次元形状が、３次元までで回転する場合、それらが見られる方向に応じて、それらの鏡像と同一となり得ることである。これは、形状を図３Ｄの図面平面の反対側から見た場合、すなわち標識を含む材料を通して見る場合にそうなる。しかしながら、かかる形状は、標識が典型的に表面に付着されて標識の裏側へのアクセスが存在しない本開示の実際的な実装例において、固定された視野を有するカメラ又は感知システムを使用して標識が見られ、標識が置かれる平面の片側からのみ標識が撮像されるので、図３Ｄのような形状は、本開示の文脈において完全に非対称とみなすことができる。システムは、図３Ｄに示される非対称標識のタイプを、その受信画像が標識から直接受信された画像であるか、又は標識の鏡像であるかを決定するべく使用し得る。
【００９６】
ここで、一例としての文字Ｆの様々な画像を示す図３Ｅ〜３Ｊを参照する。本開示において使用及び請求される標識の鏡像の概念が例示される。
【００９７】
図３Ｅに示されるように、標識の元の非反射画像は、直立した大文字「Ｆ」の形状である。受信画像を、撮像される元の標識、物体又はパターンの表現と比較することは、画像への回転、傾斜及び拡大のいずれか又はすべての操作を必要に応じて最初に実行した後であって、元の標識パターンの直接画像又は元の標識パターンのトリミングされた直接画像との比較の前に、行う必要があり得る。回転は、３次元画像の３つの座標軸のうちの一以上において行うことができる。
【００９８】
検出された標識の画像は、当該画像を２次元視野内の正しい回転配向にするべく、画像平面から突出する軸まわりに単純に９０°回転する必要がある。加えて、元の直立した文字「Ｆ」、すなわち元の標識パターン、を得るべく横方向の拡大のみが必要とされてよい。
【００９９】
図３Ｆにおいて、傾斜、回転及び拡大は、画像をその元のパターンにマッチさせるべく必要になる。よって、元の直立した文字「Ｆ」、すなわち図３Ｅに示される元の標識パターン、との比較手順の間に、文字Ｆの比較対象ソース画像に平行な平面上に現れるまで画像を傾斜させ、次にそれが直立するまで回転させ、次にその寸法がパターンにマッチするまでサイズを増大させる必要がある。
【０１００】
図３Ｇにおいて、元の直立した文字「Ｆ」、すなわち元の標識パターン、に適合させるには、回転、傾斜、及び場合によっては拡大もが必要となる。
【０１０１】
図３Ｈにおいて、前述した３つの操作に加えて、データベースからの元のパターンのトリミングが、比較手順の間に必要となる。
【０１０２】
文字「Ｆ」の上記表現のすべては、ソース直立型文字Ｆの元のパターンとの完全なマッチをもたらし得る。
【０１０３】
他方、図３Ｉ及び３Ｊに示される画像に関しては、これらの画像に対して回転、傾斜又は拡大を実施しても元の直立した文字Ｆが得られないことは明らかである。図３Ｉ及び３Ｊにおける画像は、元の文字Ｆの鏡像だからである。したがって、元の直立した文字「Ｆ」を得るには、画像を反転させる必要がある。
【０１０４】
標識は、照射されるターゲットに近接して見出される非対称パターンからなってよい。標識はまた、その鏡像とは異なる対称パターン、例えば、フリーズ（Ｆｒｉｅｓｅ）パターン又は他の反復パターンを含んでよい。標識上の一点から受信器までの、詳しくは受信器内に配置されたＰＶセルまでの、方向及び距離は、外部ソースから送信器にとって既知である必要があり、又はバーコードの使用により最も便利にパターン自体にエンコードされていてもよい。
【０１０５】
典型的には標識により、送信器は、当該送信器が受信器の位置を推定することを許容する少なくとも一つの、好ましくは一つを超える、方向及びサイズを決定することができる。典型的には標識により、送信器は、当該標識が関連付けられた受信器の位置を決定することを許容する少なくとも一つの、好ましくは一つを超える、方向及び距離を決定することができる。例えば、標識が、ターゲットが当該標識から３０ｍｍに一定の画定された方向に存在することを示し得る。システムはまた、送信器からの識別及び距離を確認するべく、この形状の標識の推測されるサイズ、例えば５×５ｍｍ、を決定し得る。この情報は、例えば、データベースで検索することにより、又は標識自体のデータをエンコードすることにより見つけることができる。標識は、送信器により異なるレンジから見られるので、その結果、送信器の撮像デバイス上の標識のサイズが異なる。しかしながら、ターゲットの正確な位置は、標識の座標系、すなわち、画像をデコードするのに必要な傾斜の量を決定することにより行われるその前方向、左右方向及び上下方向、並びに画像をデコードするのに必要なズームの量によって決定されるそのサイズ、を決定することによって計算することができる。そして、ひとたび標識の方向がわかり、かつ、受信器上のターゲットに到達するために取るべき正しいステップの範囲と方向がわかれば、ターゲットの位置を容易に計算することができる。
【０１０６】
図４に示される他の実装例によれば、単一の標識４３が、一を超える受信器４１及び４２、又は単一の受信器上の一を超える光セルの位置を表し得る。したがって、一つの送信器が、一の標識から既知の距離に存在する当該受信器へ２つのビームを向けることができ、又は２つの送信器を使用して、かかる一の標識に関連付けられた当該受信器に２つのビームを放射することができる。一の標識が多数の受信者及びそれらの位置を表し得ること、又は複数の標識が単一の受信器のみを表し得ることは明らかである。
【０１０７】
標識は他のタイプの情報を含むことができる。例えば、受信器の機種及びモデル、電力性能、電力需要、識別、連絡先アドレス、並びに他のタイプの情報である。
【０１０８】
ここで、かかる標識５３の検出及び識別のための一定数のセンサ５５を備えた送信器５１を示す図５を参照する。かかるセンサの各一つは、標識５５内でエンコードされたデータの少なくとも一部分を識別することができ、典型的には、データを解釈し、それに応じて動作するコントローラ５２又はＣＰＵへと転送することができる。
【０１０９】
ほとんどのアプリケーションにおいて一つのセンサで十分であるが、一を超えるセンサを有することにより、誤った検出の可能性が低減され、一般に、標識の検出性が改善される。代替的に、各センサが、標識の同じ部分を検出して結果を、冗長性を目的として比較してよい。
【０１１０】
センサは、無線電力供給システムの一部であり、送信器の中に埋め込まれることによって、又は送信器との無線若しくは有線接続によって、及び／又は双方ともが共通のコントローラ若しくは他のデバイスを有することによって、送信器に接続されてよい。
【０１１１】
受信器標識面積は少なくとも
【数３】
2021525996.tif 000005
にする必要があるので、センサの数を増加させることによって、受信器に関連付けられた標識の必要サイズの減少、又は検出能力増加が許容される。良好な検出性は典型的に、標識面積が、例えば
【数４】
2021525996.tif 000006
よりも大きくなる場合に達成される。
又は、いくつかの極端な場合には
【数５】
2021525996.tif 000007
よりも多くてもよい。
【０１１２】
大きなサイズの標識を使用することにより、スキャン時間が著しく短縮され、例えば、赤ちゃんのベビーベッドのような電力送信が禁止される領域の境界をマーキングすることのような、ユーザが標識を適用するアプリケーションにおける標識の適用が容易となる。携帯電話のようなモバイルデバイスにおいては、小さなサイズの標識を使用できるように設計することができる。
【０１１３】
送信器は典型的に、時間ｔの間に標識から情報を収集する。ｔは少なくとも
【数６】
2021525996.tif 000008
又はｌｏｇ１０  値を使用した同等の表現若しくはそのｌｏｇ１０形式では
【数７】
2021525996.tif 000009
ここで、
センサ立ち上り時間は、システムが標識に向けられていないときに生成される出力値と、システムが標識に向けられているときに生成される出力値との間で、いずれかのセンサの出力が少なくとも２０％、好ましくは５０〜９０％だけ変化する最短時間である。
センサ立ち下がり時間は、システムが標識に向けられたときに生成される出力値と、システムが標識に向けられていないときに生成される出力値との間で、いずれかのセンサの出力が少なくとも２０％、好ましくは５０〜９０％変化する最短時間である。
値［ＲＭＳ信号標識関連］は、システムが標識又はその一部に向けられたときに任意のセンサによって生成される信号の最大ＲＭＳである。
値［ＲＭＳ信号識非標関連］は、システムが標識に向けられていないときの、いずれかのセンサにより生成された信号の最小ＲＭＳである（典型的には環境にわたっての平均となる）。
信号が当該時間ｔ以上にわたって積分及び収集された後、送信器は、標識が命令若しくは情報標識であるか否かを決定してその内容を解釈するように構成され、又はそれが無効な標識であるか否かを決定するように構成される。
【０１１４】
ここで、標識６３を示す図６を参照する。この標識は非対称性であり、受信器６１に埋め込まれている。この標識は、送信器が放射するビームのターゲットとなり得る光起電セルに対して固定位置に存在する。かかる標識により、受信器を有効受信器として肯定的に識別することが許容される。
【０１１５】
ここで、情報をエンコードし得る高コントラスト標識の一例であるバーコードを示す図７を参照する。本開示において使用される一つの典型的な慣例によれば、高コントラストという用語は、センサが標識の一部分を見るときのＲＭＳ信号が、センサが「無標識」を見るときのＲＭＳ信号よりも少なくとも１．３倍大きいことを意味すると理解される。
用語［ＲＭＳ信号標識関連］は、システムが標識又はその一部に向けられたときに任意のセンサによって生成される信号の最大ＲＭＳである。
用語［ＲＭＳ信号標識非関連］は、システムが標識に向けられていないときの、いずれかのセンサにより生成された信号の最小ＲＭＳである（典型的には環境にわたっての平均となる）。
【０１１６】
ここで、本開示に記載されるタイプのシステムの典型的な構造の例を示す図８を参照する。ビーム放出器８２はビーム８５を放出する。ビーム８５は、ビーム操舵デバイス８６を使用して受信器８０に向けられる。標識８７は、受信器上／受信器内に配置され、又は受信器の位置に関連付けられる。標識のソース又は標識自体が、ＲＦ放出器、発光体、光反射器、光再帰反射器、又は超音波放出器から構成されてよい。
【０１１７】
送信器が、受信器を識別するべくビーム８５により部屋をスキャンする場合、標識８７から放出された信号８８、又は入射ビームが標識から反射されたことにより生じる標識の画像が、受信器８６から送信器８１へと、探索ビームとは反対の方向８８に進行する。この信号８８は典型的に、ビームスプリッタ８３を使用して送信ビームから分離された後に一の又は複数の検出器８４へと向けられる。信号は、受信器の位置の識別を可能にし、受信器が有効受信器であることを確認するように設計される。送信器はまず、無線電力供給を開始するべくビームを放出する前に、標識によって放出された信号を明確に識別する必要がある。標識の肯定的な識別の後、レーザを敏感な物体に向けるリスクが著しく低減される。いくつかの場合、送信器は、識別された受信器にビームを向けることができ、ひいては、安全な無線電力送信が保証される。
【０１１８】
当業者にわかることだが、本発明は、上述した特定的に図示及び記載したものに限定されない。むしろ、本発明の範囲は、上述した様々な特徴のコンビネーション及びサブコンビネーション双方と、当業者が上記説明を読んで想到するが先行技術ではない変形例及び修正例とを含む。
【図１Ａ】
2021525996.tif 000012
【図１Ｂ】
2021525996.tif 000013
【図２】
2021525996.tif 000014
【図３Ａ】
2021525996.tif 000015
【図３Ｂ】
2021525996.tif 000016
【図３Ｃ】
2021525996.tif 000017
【図３Ｄ】
2021525996.tif 000018
【図３Ｅ】
2021525996.tif 000019
【図３Ｆ】
2021525996.tif 000020
【図３Ｇ】
2021525996.tif 000021
【図３Ｈ】
2021525996.tif 000022
【図３Ｉ】
2021525996.tif 000023
【図３Ｊ】
2021525996.tif 000024
【図４】
2021525996.tif 000025
【図５】
2021525996.tif 000026
【図６】
2021525996.tif 000027
【図７】
2021525996.tif 000028
【図８】
2021525996.tif 000029
【国際調査報告】
2021525996.tif 000030
2021525996.tif 000031
2021525996.tif 000032