(57)【要約】  例示的なワイヤレス電力トランスミッタは、（ｉ）接地板と、（ｉｉ）接地板からオフセットされた導電線であって、レシーバデバイスにワイヤレス給電するためにＲＦ信号を放射するように構成されたループアンテナを形成する導電線と、（ｉｉｉ）接地板から導電線まで延在する多数の供給素子であって、各供給素子が、導電線上の異なる位置で導電線に接続される、多数の供給素子と、（ｉｖ）多数の供給素子のうちの１つ又は複数の供給素子に接続された電力増幅器とを含む。電力増幅器は、多数の供給素子に対するレシーバデバイスの場所に基づいて、１つ又は複数の供給素子のそれぞれの供給素子にＲＦ信号を選択的に供給するように構成される。【選択図】図３Ａ
2021518097.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接地板と、
前記接地板からオフセットされた導電線であって、レシーバデバイスにワイヤレス給電するためにＲＦ信号を放射するように構成されたループアンテナを形成する導電線と、
前記接地板から前記導電線まで延在する多数の供給素子であって、各供給素子が、前記導電線上の異なる位置で前記導電線に接続される、多数の供給素子と、
前記多数の供給素子のうちの１つ又は複数の供給素子に接続された電力増幅器であって、前記多数の供給素子に対する前記レシーバデバイスの場所に基づいて、前記１つ又は複数の供給素子のそれぞれの供給素子に前記ＲＦ信号を選択的に供給するように構成された電力増幅器と、を含むワイヤレス電力トランスミッタ。
【請求項２】
前記多数の供給素子に対する前記レシーバデバイスの前記場所に基づいて、前記１つ又は複数の供給素子の前記それぞれの供給素子を選択することと、
前記それぞれの供給素子への前記ＲＦ信号の供給を前記電力増幅器に行わせる命令を前記電力増幅器に送信することと、を行うように構成されたコントローラをさらに含む、請求項１に記載のワイヤレス電力トランスミッタ。
【請求項３】
前記レシーバデバイスの対応する通信無線機から通信信号を受信するように構成された通信無線機をさらに含み、
前記コントローラが、前記通信信号に基づいて、前記多数の供給素子に対する前記レシーバデバイスの前記場所を決定するようにさらに構成される、請求項１又は２に記載のワイヤレス電力トランスミッタ。
【請求項４】
前記レシーバデバイスの存在を検出するように構成されたセンサをさらに含み、
前記コントローラが、前記センサによって生成された情報に基づいて、前記多数の供給素子に対する前記レシーバデバイスの前記場所を決定するようにさらに構成される、請求項１〜３のいずれか１項に記載のワイヤレス電力トランスミッタ。
【請求項５】
前記導電線が、前記多数の供給素子のうちのどの供給素子が前記電力増幅器による供給を受けるかに応じて、異なる伝播パターンで前記導電線から前記ＲＦ信号を放射するように構成される、請求項１〜４のいずれか１項に記載のワイヤレス電力トランスミッタ。
【請求項６】
前記導電線が、ワイヤレス電力トランスミッタの多数の物理的寸法に基づく前記異なる伝播パターンで前記導電線から前記ＲＦ信号を放射するように構成され、前記多数の物理的寸法が、
前記導電線の幅、
前記導電線の長さ、
前記導電線の高さ、
前記導電線の厚さ、
前記ループの形状及び
前記接地板と前記導電線との間の前記オフセットの大きさを含む、請求項５に記載のワイヤレス電力トランスミッタ。
【請求項７】
前記それぞれの供給素子が、第１の位置で前記導電線に接続される前記１つ又は複数の供給素子の第１の供給素子である際、前記電力増幅器が、前記レシーバデバイスの前記場所が前記第１の位置から第１の閾値距離内にある際に、前記第１の供給素子に前記ＲＦ信号を供給するようにさらに構成される、請求項５又は６に記載のワイヤレス電力トランスミッタ。
【請求項８】
前記導電線が、前記１つ又は複数の供給素子の前記第１の供給素子が前記電力増幅器による供給を受ける際に、前記異なる伝播パターンの第１の伝播パターンで前記導電線から前記ＲＦ信号を放射するように構成され、
前記第１の伝播パターンの高濃度のＲＦエネルギーが、前記レシーバデバイスの前記場所に向けて移動するように操作される、請求項７に記載のワイヤレス電力トランスミッタ。
【請求項９】
前記それぞれの供給素子が、前記第１の位置とは異なる第２の位置で前記導電線に接続される前記１つ又は複数の供給素子の前記第１の供給素子とは異なる第２の供給素子である際、前記電力増幅器が、前記レシーバデバイスが前記場所とは異なる第２の場所に位置する際に、前記第２の供給素子に前記ＲＦ信号を供給することであって、前記第２の場所が、前記第２の位置から第２の閾値距離内にある、供給することを行うようにさらに構成される、請求項５〜８のいずれか１項に記載のワイヤレス電力トランスミッタ。
【請求項１０】
前記導電線が、前記１つ又は複数の供給素子の前記第２の供給素子が前記電力増幅器による供給を受ける際に、前記異なる伝播パターンの第２の伝播パターンで前記ＲＦ信号を放射するように構成され、
前記第２の伝播パターンの高濃度のＲＦエネルギーが、前記レシーバデバイスの前記第２の場所に向けて移動するように操作される、請求項９に記載のワイヤレス電力トランスミッタ。
【請求項１１】
使用の際、
前記第１の伝播パターンで放射される前記ＲＦ信号が、前記レシーバデバイスの前記場所に向けて前記第１の位置から離れるように第１の方向に伝播し、
前記第２の伝播パターンで放射される前記ＲＦ信号が、前記レシーバデバイスの前記第２の場所に向けて前記第２の位置から離れるように第２の方向に伝播し、
前記第２の方向が、前記第１の方向とは異なるように構成される、請求項１０に記載のワイヤレス電力トランスミッタ。
【請求項１２】
使用の際、
前記第１の伝播パターンが、第１の偏波を有し、
前記第２の伝播パターンが、第２の偏波を有し、
前記第２の偏波が、前記第１の偏波とは異なる
ように構成される、請求項８〜１１のいずれか１項に記載のワイヤレス電力トランスミッタ。
【請求項１３】
前記接地板が第１の平面に配置され、
前記導電線が第２の平面に配置され、
前記第２の平面が前記第１の平面に実質的に平行である、請求項１〜１２のいずれか１項に記載のワイヤレス電力トランスミッタ。
【請求項１４】
前記第２の平面が、前記第１の平面から一定の距離分オフセットされる、請求項１３に記載のワイヤレス電力トランスミッタ。
【請求項１５】
前記多数の供給素子の各々が、前記第１及び第２の平面に実質的に垂直である、請求項１３又は１４に記載のワイヤレス電力トランスミッタ。
【請求項１６】
前記１つ又は複数の供給素子が、１つ又は複数の第１の供給素子であり、
前記多数の供給素子のうちの１つ又は複数の第２の供給素子に接続された第２の電力増幅器をさらに含む、請求項１〜１５のいずれか１項に記載のワイヤレス電力トランスミッタ。
【請求項１７】
前記１つ又は複数の供給素子が、少なくとも２つの供給素子を含み、
前記電力増幅器が、前記レシーバデバイスの前記場所が前記２つの供給素子の間にあると決定され次第、前記少なくとも２つの供給素子に前記ＲＦ信号を供給するようにさらに構成される、請求項１〜１６のいずれか１項に記載のワイヤレス電力トランスミッタ。
【請求項１８】
前記導電線が、多数の隣り合うセグメントを含み、
前記多数の供給素子の各々が、前記多数の隣り合うセグメントのうちのセグメントのそれぞれの対の間に位置付けられる、請求項１〜１７のいずれか１項に記載のワイヤレス電力トランスミッタ。
【請求項１９】
前記多数の隣り合うセグメントのうちの１つ又は複数の第１のセグメントが、第１の形状を有し、
前記多数の隣り合うセグメントのうちの１つ又は複数の第２のセグメントが、前記第１の形状とは異なる第２の形状を有する、請求項１８に記載のワイヤレス電力トランスミッタ。
【請求項２０】
前記多数の隣り合うセグメントの各々が、前記多数の供給素子のうちの１つが前記電力増幅器による供給を受ける際に、前記ＲＦ信号を放射するように構成される、請求項１７〜１９のいずれか１項に記載のワイヤレス電力トランスミッタ。
【請求項２１】
前記多数の供給素子が、前記異なる位置で前記導電線に前記ＲＦ信号を提供するように構成される、請求項１〜２０のいずれか１項に記載のワイヤレス電力トランスミッタ。
【請求項２２】
前記ＲＦ信号が波長を有し、
前記第１及び第２の閾値距離が、ワイヤレス電力トランスミッタの中距離場伝送距離内にあり、
前記中距離場伝送距離が、ワイヤレス電力トランスミッタから前記ＲＦ信号の前記波長分の距離内にある、請求項７又は９に記載のワイヤレス電力トランスミッタ。
【請求項２３】
レシーバデバイスをワイヤレス充電するための方法であって、
ワイヤレス電力トランスミッタを提供することであって、前記ワイヤレス電力トランスミッタが、
接地板と、
前記接地板からオフセットされた導電線であって、ループアンテナを形成する導電線と、
前記接地板から前記導電線まで延在する多数の供給素子であって、各供給素子が、前記導電線上の異なる位置で前記導電線に接続される、多数の供給素子と、
前記多数の供給素子のうちの１つ又は複数の供給素子に接続された電力増幅器と
を含む、提供することと、
前記電力増幅器によって、前記多数の供給素子に対するレシーバデバイスの場所に基づいて、前記１つ又は複数の供給素子のそれぞれの供給素子にＲＦ信号を選択的に供給することと、
前記電力増幅器による供給を受ける前記それぞれの供給素子によって、前記導電線を励磁することと、
前記レシーバデバイスにワイヤレス給電するために、前記導電線によって、前記ＲＦ信号を放射することと、を含む方法。
【請求項２４】
多数のワイヤレス電力トランスミッタを含む、トランスミッタパッドであって、前記多数のワイヤレス電力トランスミッタの各々が、
接地板と、
前記接地板からオフセットされた導電線であって、レシーバデバイスにワイヤレス給電するためにＲＦ信号を放射するように構成されたループアンテナを形成する導電線と、
前記接地板から前記導電線まで延在する多数の供給素子であって、各供給素子が、前記導電線上の異なる位置で前記導電線に接続される、多数の供給素子と、
前記多数の供給素子のうちの１つ又は複数の供給素子に接続された電力増幅器であって、前記多数の供給素子に対する前記レシーバデバイスの場所に基づいて、前記１つ又は複数の供給素子に前記ＲＦ信号を選択的に供給するように構成された電力増幅器と、を含む、トランスミッタパッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
[0001]  本開示は、概して、ワイヤレス電力伝送用のループアンテナに関し、より具体的には、ワイヤレス電力信号の伝播パターンを制御するための選択的に起動される供給部を有するループアンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
[0002]  スマートフォン、タブレット、ノートブック及び他の電子デバイスなどのポータブル電子デバイスは、他者との通信及び対話に欠かせないものになった。しかし、ポータブル電子デバイスの頻繁な使用により、かなりの量の電力が使用され、これらのデバイスに取り付けられた電池が急速に消耗する。ポータブルデバイスの誘導充電パッド及び対応する誘導コイルは、誘導パッドのコイルとデバイスのコイルとの間のそれぞれの磁気結合によってデバイスの接触式充電が可能になるように誘導パッド上の特定の位置にデバイスを置くことによって、ユーザがデバイスのワイヤレス充電を行えるようにする。
【０００３】
[0003]  しかし、従来の誘導充電パッドは、多くの欠点を抱えている。その１つは、充電パッドの表面に間隙（「デッドゾーン」又は「コールドゾーン」）が存在することが原因で、ユーザが、典型的には、彼らのデバイスを充電パッド上の特定の位置に一定の向きで置かなければならないことである。言い換えれば、最適に充電するには、必要な磁気結合が起こるように、充電パッドのコイルをデバイスのコイルと位置合わせする必要がある。それに加えて、誘導充電パッドの近くに他の金属物体を置くと、誘導充電パッドの動作が妨げられる恐れがある。従って、ユーザが彼らのデバイスを正確に適正な位置に置いたとしても、別の金属物体がパッド上にあれば、磁気結合は依然として起こらず、誘導充電パッドによってデバイスが充電されることはない。これにより、多くのユーザは、彼らのデバイスを適切に充電できないために、苛立たしい経験をすることになる。
【０００４】
[0004]  電磁放射（例えば、マイクロ波放射波）を使用した充電は有望であるが、ＲＦ充電は、典型的には、遠距離場充電に重点を置き、充電予定のデバイスがＲＦエネルギートランスミッタ上又はＲＦエネルギートランスミッタの近くに置かれる近距離場又は中距離場充電には重点を置かない。
【発明の概要】
【０００５】
[0005]  それに従って、（ｉ）レシーバに電力をワイヤレス伝達するために中距離場の距離（及び様々な他の距離）でエネルギーを放射し、（ｉｉ）ユーザが彼らのデバイスをパッド上又はパッド近くの任意の位置に置いた上で依然としてワイヤレス伝達されるエネルギーを受信することができるワイヤレス充電における解決法を見出す必要がある。ワイヤレス電力トランスミッタのそのような一例を動作するための方法については、以下で説明する。
【０００６】
[0006]  以下の説明では、「中距離場」伝送への言及は、最大でアンテナの動作周波数の波長ほどの距離に対するアンテナ（例えば、本明細書で説明されるループアンテナ）による電磁波の放射を指す（例えば、５．８ＧＨｚの動作周波数の波長は、約５．１７センチメートルであり、従って、この例におけるアンテナの中距離場伝送距離は、約５．１７センチメートルになる）。いくつかの実施形態では、動作周波数は、４００ＭＨｚ〜６０ＧＨｚの範囲である。以下の説明の目的のため、中距離場充電パッド（又は中距離場高周波充電パッド）は、１つ又は複数のワイヤレス電力トランスミッタを含むワイヤレス送電デバイスであり、１つ又は複数のワイヤレス電力トランスミッタの各々は、充電パッドから中距離場の距離内（例えば、充電パッドの１つ又は複数のワイヤレス電力トランスミッタが５．８ＧＨｚの動作周波数を使用している場合は、充電パッドから０〜５．１７センチメートル以内）に位置するレシーバデバイスに電磁波を放射するように構成される。
【０００７】
[0007]  （Ａ１）いくつかの実施形態では、レシーバデバイスをワイヤレス充電するための方法は、ワイヤレス電力トランスミッタを提供することであって、ワイヤレス電力トランスミッタが、（ｉ）接地板と、（ｉｉ）接地板からオフセットされた導電線であって、ループアンテナを形成する導電線と、（ｉｉｉ）接地板から導電線まで延在する多数の供給素子であって、各供給素子が、導電線上の異なる位置で導電線に接続される、多数の供給素子と、（ｉｖ）多数の供給素子のうちの１つ又は複数の供給素子に接続された電力増幅器とを含む、提供することを含む。方法は、電力増幅器によって、多数の供給素子に対するレシーバデバイスの場所に基づいて、１つ又は複数の供給素子のそれぞれの供給素子にＲＦ信号を選択的に供給することをさらに含む。方法は、（ｉ）電力増幅器による供給を受けるそれぞれの供給素子によって、導電線を励磁することと、（ｉｉ）レシーバデバイスにワイヤレス給電するために、導電線によって、ＲＦ信号を放射することとをさらに含む。
【０００８】
[0008]  （Ａ２）Ａ１の方法のいくつかの実施形態では、方法は、（ｉ）ワイヤレス電力トランスミッタのコントローラによって、多数の供給素子に対するレシーバデバイスの場所に基づいて、１つ又は複数の供給素子のそれぞれの供給素子を選択することと、（ｉｉ）コントローラによって、それぞれの供給素子へのＲＦ信号の供給を電力増幅器に行わせる命令を電力増幅器に送信することとをさらに含む。
【０００９】
[0009]  （Ａ３）Ａ２の方法のいくつかの実施形態では、方法は、ワイヤレス電力トランスミッタの通信無線機によって、レシーバデバイスの対応する通信無線機から通信信号を受信することをさらに含む。その上、方法は、コントローラによって、通信信号に少なくとも部分的に基づいて、多数の供給素子に対するレシーバデバイスの場所を決定することをさらに含む。いくつかの実施形態では、Ａ３の動作は、Ａ２の動作の前に実行される。
【００１０】
[0010]  （Ａ４）Ａ２又はＡ３の方法のいくつかの実施形態では、方法は、ワイヤレス電力トランスミッタの１つ又は複数のセンサによって、レシーバデバイスの存在を検出することをさらに含む。その上、方法は、コントローラによって、１つ又は複数のセンサによって生成された情報に基づいて、多数の供給素子に対するレシーバデバイスの場所を決定することをさらに含む。いくつかの実施形態では、多数の供給素子に対するレシーバデバイスの場所を決定することは、通信信号と１つ又は複数のセンサによって生成された情報との組合せに基づく。いくつかの実施形態では、Ａ４の動作は、Ａ２の動作の前に実行される。
【００１１】
[0011]  （Ａ５）Ａ１〜Ａ４のいずれか１つの方法のいくつかの実施形態では、ＲＦ信号を放射することは、多数の供給素子のうちのどの供給素子が電力増幅器による供給を受けるかに応じて、異なる伝播パターン（例えば、放射パターン）で導電線からＲＦ信号を放射することを含む。
【００１２】
[0012]  （Ａ６）Ａ５の方法のいくつかの実施形態では、ＲＦ信号は、異なる伝播パターンで導電線から放射され、異なる伝播パターンは、導電線の幅、導電線の長さ、導電線の厚さ、導電線の直径、ループの形状及び接地板と導電線との間のオフセットの大きさを含むワイヤレス電力トランスミッタの多数の物理的寸法に少なくとも部分的に基づく。
【００１３】
[0013]  （Ａ７）Ａ５又はＡ６の方法のいくつかの実施形態では、それぞれの供給素子が、第１の位置で導電線に接続される１つ又は複数の供給素子の第１の供給素子である際、方法は、レシーバデバイスの場所が第１の位置から第１の閾値距離内にある際に、電力増幅器を介して、第１の供給素子にＲＦ信号を供給することをさらに含む。
【００１４】
[0014]  （Ａ８）Ａ７の方法のいくつかの実施形態では、ＲＦ信号を放射することは、１つ又は複数の供給素子の第１の供給素子が電力増幅器による供給を受ける際に、異なる伝播パターンの第１の伝播パターンで導電線からＲＦ信号を放射することを含み、第１の伝播パターンの高濃度のＲＦエネルギーは、レシーバデバイスの場所に向けて移動するように操作される。
【００１５】
[0015]  （Ａ９）Ａ５〜Ａ８のいずれか１つの方法のいくつかの実施形態では、それぞれの供給素子が、第１の位置とは異なる第２の位置で導電線に接続される１つ又は複数の供給素子の第１の供給素子とは異なる第２の供給素子である際、方法は、レシーバデバイスが場所とは異なる第２の場所に位置する際に、電力増幅器を介して、第２の供給素子にＲＦ信号を供給することであって、第２の場所が、第２の位置から第２の閾値距離内にある、供給することをさらに含む。
【００１６】
[0016]  （Ａ１０）Ａ９の方法のいくつかの実施形態では、ＲＦ信号を放射することは、１つ又は複数の供給素子の第２の供給素子が電力増幅器による供給を受ける際に、異なる伝播パターンの第２の伝播パターンでＲＦ信号を放射することを含み、第２の伝播パターンの高濃度のＲＦエネルギーは、レシーバデバイスの第２の場所に向けて移動するように操作される。
【００１７】
[0017]  （Ａ１１）Ａ１０の方法のいくつかの実施形態では、第１の伝播パターンで放射されるＲＦ信号は、レシーバデバイスの場所に向けて第１の位置から離れるように第１の方向に伝播し、第２の伝播パターンで放射されるＲＦ信号は、レシーバデバイスの第２の場所に向けて第２の位置から離れるように第２の方向に伝播する。いくつかの実施形態では、第２の方向は、第１の方向とは異なる。いくつかの実施形態では、第２の方向は、第１の方向と同じである。
【００１８】
[0018]  （Ａ１２）Ａ８〜Ａ１１のいずれか１つの方法のいくつかの実施形態では、第１の伝播パターンは、第１の偏波を有し、第２の伝播パターンは、第２の偏波を有する。いくつかの実施形態では、第２の偏波は、第１の偏波とは異なる。いくつかの実施形態では、第２の偏波は、第１の偏波と同じである。
【００１９】
[0019]  （Ａ１３）Ａ１〜Ａ１２のいずれか１つの方法のいくつかの実施形態では、接地板は第１の平面に配置され、導電線は第２の平面に配置され、第２の平面は第１の平面に実質的に平行である。
【００２０】
[0020]  （Ａ１４）Ａ１３の方法のいくつかの実施形態では、第２の平面は、第１の平面から一定の距離分オフセットされる。
【００２１】
[0021]  （Ａ１５）Ａ１３又はＡ１４の方法のいくつかの実施形態では、多数の供給素子の各々は、第１及び第２の平面に実質的に垂直である。
【００２２】
[0022]  （Ａ１６）Ａ１〜Ａ１５のいずれか１つの方法のいくつかの実施形態では、１つ又は複数の供給素子は、１つ又は複数の第１の供給素子であり、ワイヤレス電力トランスミッタは、多数の供給素子のうちの１つ又は複数の第２の供給素子に接続された第２の電力増幅器をさらに含む。
【００２３】
[0023]  （Ａ１７）Ａ１〜Ａ１６のいずれか１つの方法のいくつかの実施形態では、１つ又は複数の供給素子は、少なくとも２つの供給素子を含み、ＲＦ信号を供給することは、レシーバデバイスの場所が２つの供給素子の間にあると決定され次第、少なくとも２つの供給素子にＲＦ信号を供給することをさらに含む。
【００２４】
[0024]  （Ａ１８）Ａ１〜Ａ１７のいずれか１つの方法のいくつかの実施形態では、導電線は、多数の隣り合うセグメントを含み、多数の供給素子の各々は、多数の隣り合うセグメントのうちのセグメントのそれぞれの対の間に位置付けられる。
【００２５】
[0025]  （Ａ１９）請求項Ａ１８の方法のいくつかの実施形態では、多数の隣り合うセグメントのうちの１つ又は複数の第１のセグメントは、第１の形状を有し、多数の隣り合うセグメントのうちの１つ又は複数の第２のセグメントは、第１の形状とは異なる第２の形状を有する。
【００２６】
[0026]  （Ａ２０）Ａ１７〜Ａ１９のいずれか１つの方法のいくつかの実施形態では、多数の供給素子のうちの１つが電力増幅器による供給を受ける際に、多数の隣り合うセグメントのうちの１つ又は複数（又は各々）を介して、ＲＦ信号を放射することをさらに含む。
【００２７】
[0027]  （Ａ２１）Ａ１〜Ａ２０のいずれか１つの方法のいくつかの実施形態では、多数の供給素子は、異なる位置で導電線にＲＦ信号を提供するように構成される。
【００２８】
[0028]  （Ａ２２）Ａ１〜Ａ２１のいずれか１つの方法のいくつかの実施形態では、ＲＦ信号は、５．８ＧＨｚ、２．４ＧＨｚ又は９００ＭＨｚの周波数で送信される。
【００２９】
[0029]  （Ａ２３）Ａ７又はＡ９の方法のいくつかの実施形態では、ＲＦ信号は波長を有し、第１及び第２の閾値距離は、ワイヤレス電力トランスミッタの中距離場伝送距離内にあり、中距離場伝送距離は、ワイヤレス電力トランスミッタからＲＦ信号の波長分の距離内にある。
【００３０】
[0030]  （Ａ２４）他の一態様では、ワイヤレス電力トランスミッタが提供され、ワイヤレス電力トランスミッタは、上記のＡ１〜Ａ２２のいずれか１つで説明されるワイヤレス電力トランスミッタに対する構造特性を含み、また、ワイヤレス電力トランスミッタは、上記のＡ１〜Ａ２３のいずれか１つで説明される方法ステップを実行するように構成される。
【００３１】
[0031]  （Ａ２５）別の態様では、Ａ１〜Ａ２３のいずれか１つで説明されるワイヤレス電力トランスミッタのうちの１つ又は複数を含むトランスミッタパッドが提供される。いくつかの実施形態では、トランスミッタパッドは、１つ又は複数のプロセッサや、１つ又は複数のプログラムを格納するメモリと連通し、１つ又は複数のプログラムは、１つ又は複数のプロセッサによって実行されると、Ａ１〜Ａ２３のいずれか１つで説明される方法をトランスミッタパッドに実行させる。
【００３２】
[0032]  （Ａ２６）さらなる別の態様では、トランスミッタパッド（Ａ１〜Ａ２３のいずれか１つで説明されるワイヤレス電力トランスミッタのうちの１つ又は複数を含む）が提供され、トランスミッタパッドは、Ａ１〜Ａ２３のいずれか１つで説明される方法を実行するための手段を含む。
【００３３】
[0033]  （Ａ２７）さらなる別の態様では、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体が提供される（例えば、トランスミッタパッドと連通する外部又は内部記憶装置などのメモリデバイスとして）。非一時的なコンピュータ可読記憶媒体は、実行可能命令を格納し、実行可能命令は、１つ又は複数のプロセッサ／コアを有するトランスミッタパッド（多数のワイヤレス電力トランスミッタを含む）によって実行されると、Ａ１〜Ａ２３のいずれか１つで説明される方法をトランスミッタパッドに実行させる。
【００３４】
[0034]  特許又は出願ファイルは、少なくとも１つのカラー図面を含む。カラー図面付きのこの特許又は特許出願公開のコピーは、要求され次第且つ必要な費用が支払われ次第、特許庁によって提供される。
【００３５】
[0035]  その結果、本開示をさらに詳しく理解することができ、様々な実施形態の特徴を参照することによってより具体的な説明を有することができ、それらのいくつかが添付の図面に示されている。しかし、添付の図面は、本開示の関連特徴の単なる例示であり、従って、説明は他の効果的な特徴を認めることができるため、制限するものと見なしてはならない。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１Ａ】[0036]いくつかの実施形態による、代表的なトランスミッタパッドを示す図を示す。
【図１Ｂ】[0036]いくつかの実施形態による、代表的なトランスミッタパッドを示す図を示す。
【図２】[0037]いくつかの実施形態による、代表的なトランスミッタの概略である。
【図３Ａ】[0038]いくつかの実施形態による、代表的なワイヤレス電力トランスミッタの上面図である。
【図３Ｂ】[0039]いくつかの実施形態による、図３Ａの代表的なワイヤレス電力トランスミッタの断面図（線Ａ−Ａ1に沿って取られたもの）である。
【図４】[0040]いくつかの実施形態による、レシーバデバイスをワイヤレス充電するための方法を示すフロー図である。
【図５Ａ】[0041]いくつかの実施形態による、ワイヤレス電力トランスミッタからの様々な電力分布を示す。
【図５Ｂ】[0041]いくつかの実施形態による、ワイヤレス電力トランスミッタからの様々な電力分布を示す。
【図６Ａ】[0042]いくつかの実施形態による、ワイヤレス電力トランスミッタから放射する様々な伝播パターンを示す。
【図６Ｂ】[0042]いくつかの実施形態による、ワイヤレス電力トランスミッタから放射する様々な伝播パターンを示す。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
[0043]  一般的な慣行によれば、図面に示される様々な特徴は、原寸に比例するとは限らない。それに従って、様々な特徴の寸法は、明確にするために、任意に拡大又は縮小することができる。それに加えて、図面のいくつかは、所定のシステム、方法又はデバイスのコンポーネントのすべてを描写していない場合がある。最後に、本明細書及び図全体を通じて、同様の参照番号を使用して、同様の特徴を示すことができる。
【００３８】
[0044]  添付の図面に示される例示的な実施形態の完全な理解を提供するため、本明細書では多くの詳細が説明される。しかし、いくつかの実施形態は、多くの具体的な詳細がなくとも実践することができ、特許請求項の範囲は、請求項において具体的に記述されるそれらの特徴及び態様によってのみ制限される。その上、本明細書で説明される実施形態の関連態様を不必要に曖昧にすることのないように、周知のプロセス、コンポーネント及び材料については、網羅的且つ詳細には説明していない。
【００３９】
[0045]  図１Ａは、いくつかの実施形態による、トランスミッタパッド１００の高レベルのブロック図である。トランスミッタパッド１００（本明細書では、交換可能に、中距離場高周波（ＲＦ）充電パッド、中距離場充電パッド又は高周波充電パッドとも呼ばれる）は、コンポーネント１０２を含む。トランスミッタパッド１００は、トランスミッタパッド１００に近接して置かれるか（例えば、パッドのワイヤレス電力トランスミッタが２．４ＧＨｚの動作周波数を現在使用している場合は、トランスミッタパッド１００から約１２．５センチメートルなどの中距離場の距離内）又はトランスミッタパッド１００の上部に置かれるレシーバによって受信される電磁エネルギー（例えば、ＲＦ電力伝送波／ＲＦ信号）を生成するように構成される。本明細書の説明は、ＲＦ電力伝送波は、主に説明に役立つ例として使用されるが、当業者であれば、これらの説明を踏まえて、ある実施形態又は実装形態では、いかなるタイプの電磁放射波も代わりに使用できることが理解されよう。
【００４０】
[0046]  トランスミッタパッド１００のコンポーネント１０２は、例えば、１つ若しくは複数のプロセッサ／コア１０４、メモリ１０６、１つ若しくは複数のトランスミッタゾーン１１０（各々は、１つ若しくは複数のワイヤレス電力トランスミッタ３００のそれぞれを含み、例示的なトランスミッタ３００は、図３Ａ、図３Ｂに示される）、１つ若しくは複数の通信コンポーネント１１２及び／又は１つ若しくは複数のトランスミッタセンサ１１４を含む。いくつかの実施形態では、これらのコンポーネント１０２は、通信バス１０８によって相互接続される。いくつかの実施形態では、コンポーネント１０２は、トランスミッタパッド１００内に収納される。或いは、いくつかの実施形態では、コンポーネント１０２のうちの１つ又は複数は、トランスミッタパッド１００の外側（例えば、外部）に配置される。例えば、１つ又は複数のプロセッサ１０４、メモリ１０６、１つ又は複数の通信コンポーネント１１２は、外部のものであり得る一方で、それぞれのトランスミッタゾーン１００の各々におけるそれぞれの１つ又は複数のトランスミッタ３００及び１つ又は複数のトランスミッタセンサ１１４は、内部のものであり得る（或いはコンポーネントの他の何らかの組合せ／編成）。
【００４１】
[0047]  いくつかの実施形態では、通信コンポーネント１１２は、例えば、多種多様なワイヤレスプロトコル（例えば、IEEE802.15.4、Wi-Fi、ZigBee、6LoWPAN、Thread、Z-Wave、Bluetooth Smart、ISA100.11a、WirelessHART、MiWiなど）、有線プロトコル（例えば、Ethernet、HomePlugなど）及び／又は他の任意の適切な通信プロトコル（この文書の出願日の時点において未だ開発されていない通信プロトコルを含む）のいずれかを使用してデータ通信が可能なハードウェアを含む。
【００４２】
[0048]  いくつかの実施形態では、通信コンポーネント１１２は、電子デバイスによって、通信信号をレシーバ１２０に送信する。例えば、通信コンポーネント１１２は、電子デバイスの通信コンポーネントに情報を伝えることができ、これを受けて、電子デバイスは、レシーバ１２０に伝えることができる（例えば、バスを介して）。
【００４３】
[0049]  いくつかの実施形態では、レシーバ１２０は、レシーバ側の通信コンポーネントによって生成されたそれぞれの通信信号を通じて、トランスミッタパッド１００と様々なタイプのデータを通信するように構成された通信コンポーネントを含む。データは、レシーバ１２０の場所インジケータ、電子デバイスの電力ステータス、レシーバ１２０のステータス情報（例えば、レシーバ１２０のワイヤレス受電アンテナがチューニングされる周波数、ワイヤレス受電アンテナの偏波など）、電子デバイスのステータス情報（例えば、電子デバイスの現在の電池充電レベル）、パッド１００によってレシーバ１２０に送信されている電力波についてのステータス情報（例えば、レシーバ１２０が電力波から抽出できるエネルギーの量）を含み得る。
【００４４】
[0050]  いくつかの実施形態では、通信信号内に含まれるデータは、電力波を送信するためにトランスミッタ３００のいずれかによって使用される１つ又は複数の特性の調整を決定するために、電子デバイス、レシーバ１２０及び／又はトランスミッタパッド１００によって使用される。通信信号を使用することにより、トランスミッタパッド１００は、例えば、トランスミッタパッド１００上のレシーバ１２０を識別するため、電子デバイスを識別するため、電力波の安全で効果的な波形特性を決定するため、及び／又は、１つ若しくは複数のトランスミッタ３００に対してどの供給部を起動するかを決定するために使用されるデータを受信する。
【００４５】
[0051]  いくつかの実施形態では、トランスミッタパッド１００は、表面に平らに（例えば、水平に）置くように設計される一方で、いくつかの実施形態では、トランスミッタパッド１００は、表面に対してある角度で（例えば、実質的に垂直に）位置付けられるように設計される。いくつかの実施形態では、トランスミッタパッド１００用の筐体は、実質的に垂直に位置付けられる際にトランスミッタパッド１００が安定するように成形される。その上、トランスミッタパッド１００は、追加の支持を提供するために、トランスミッタパッド１００から離れる方向に延在するスタンド（例えば、キックスタンド）を含み得る。
【００４６】
[0052]  いくつかの実施形態では、１つ又は複数のトランスミッタセンサ１１４は、トランスミッタパッド１００上の１つ又は複数の場所に位置付けられる（例えば、いかなるトランスミッタゾーン１１０にも特有ではない）。或いは、いくつかの実施形態では、１つ又は複数のセンサ１１４の第１のセンサセットは、第１のトランスミッタゾーン１１０−Ａの一部であり、１つ又は複数のセンサ１１４の第２のセンサセットは、第２のトランスミッタゾーン１１０−Ｂの一部であるなど、以下同様である。そのような配列では、様々なセンサセットは、１つ又は複数のプロセッサ１０４にそれぞれのセンサ情報を提供し、１つ又は複数のプロセッサ１０４は、センサ情報を使用して、１つ又は複数のトランスミッタゾーン１１０に対するレシーバ１２０の場所を決定する。
【００４７】
[0053]  トランスミッタセンサ１１４の非限定的な例は、例えば、赤外線、焦電、超音波、レーザ、光学、ドップラー、ジャイロ、加速度計、マイクロ波、ミリメートル、ＲＦ定在波センサ、共振ＬＣセンサ、容量センサ、光センサ及び／又は誘導センサ、ホールセンサを含む。いくつかの実施形態では、トランスミッタセンサ１１４用の技術は、人又は他の検知可能な物体の場所などの立体センサデータを取得するバイナリセンサを含む。
【００４８】
[0054]  いくつかの実施形態では、トランスミッタパッド１００のメモリ１０６は、本明細書では集合的に「モジュール」と呼ばれる１つ又は複数のプログラム（例えば、命令セット）及び／又はデータ構造を格納する。いくつかの実施形態では、メモリ１０６又はメモリ１０６の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体は、以下のモジュール１０７（例えば、プログラム及び／又はデータ構造）或いはそのサブセット又はスーパーセットを格納する。
・  レシーバ１２０から受信された情報（例えば、レシーバ１２０のセンサによって生成され、次いで、トランスミッタパッド１００に送信されるか、又は、レシーバ１２０（若しくはそれに結合された電子デバイス）の通信コンポーネントによって生成され、次いで、トランスミッタパッド１００に送信される）
・  トランスミッタセンサ１１４から受信された情報
・  ＲＦ電力伝送信号を生成して送信する（例えば、それぞれのトランスミッタ３００と連動して）ためのＲＦ電力伝送信号生成モジュール、並びに／或いは、
・  ＲＦ電力伝送信号の波形特性を選択するための特性選択モジュール
【００４９】
[0055]  上記で識別されるモジュール（例えば、データ構造及び／又はプログラム（命令セットを含む））は、別個のソフトウェアプログラム、手順又はモジュールとして実施する必要はなく、従って、様々な実施形態では、これらのモジュールの様々なサブセットを組み合わせるか又は別の方法で組み換えることができる。いくつかの実施形態では、メモリ１０６は、上記で識別されるモジュールのサブセットを格納する。その上、メモリ１０６は、上記で説明されていない追加のモジュールを格納することができる。いくつかの実施形態では、メモリ１０６又はメモリ１０６の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体に格納されたモジュールは、以下で説明される方法のそれぞれの動作を実施するための命令を提供する。いくつかの実施形態では、これらのモジュールのいくつか又はすべては、モジュール機能の一部又はすべてを組み込む専用ハードウェア回路で実施することができる。上記で識別される要素のうちの１つ又は複数は、プロセッサ１０４のうちの１つ又は複数によって実行することができる。いくつかの実施形態では、メモリ１０６に関して説明されるモジュールのうちの１つ又は複数は、トランスミッタパッド１００に通信可能に結合されるサーバ（図示せず）のメモリ上で並びに／或いは電子デバイス及び／又はレシーバ１２０のメモリによって実施される。それに加えて、メモリ１０６は、ある閾値及び基準並びにあるレシーバの識別子などの他の情報を格納することができる。
【００５０】
[0056]  図１Ｂに移ると、トランスミッタパッド１００の簡素化された上面図が示されている。図１Ｂは、レシーバ１２０（例えば、電子デバイスに内部又は外部結合されるレシーバ）を示し、レシーバ１２０は、トランスミッタパッド１００の上部に置かれ、トランスミッタ３００のうちの１つ又は複数からエネルギーを受信する。いくつかの実施形態では、レシーバ１２０は、トランスミッタパッド１００からエネルギー（例えば、ＲＦ信号）を受信するための１つ又は複数のアンテナと、トランスミッタパッド１００によって送信された通信を受信する（又は通信を送信する）ための通信コンポーネントとを含む。また、レシーバ１２０の通信コンポーネントは、通信コンポーネント１１２に関連して上記でリストされる多種多様なワイヤレスプロトコルを使用してデータ通信が可能なハードウェアを含み得る。
【００５１】
[0057]  レシーバ１２０は、レシーバ１２０に結合された電子デバイスへの給電及び／又は充電を行うために、受信した信号（本明細書では、ＲＦ電力伝送信号又は単にＲＦ信号、電力波若しくは電力伝送信号とも呼ばれる）からのエネルギーを電気エネルギーに変換する。例えば、レシーバ１２０は、電力変換回路を使用して、電力波（ワイヤレス電力レシーバアンテナを介して受信される）から捕捉されたエネルギーを交流（ＡＣ）電気又は直流（ＤＣ）電気（電子デバイスへの給電及び／又は充電に使用可能なもの）に変換する。電力変換回路の非限定的な例は、適切な回路及びデバイスの中で、整流器、整流回路、電圧調節器を含み得る。
【００５２】
[0058]  いくつかの実施形態では、レシーバ１２０は、１つ又は複数の電子デバイスに取り外し可能に結合されるスタンドアロンデバイスである。例えば、電子デバイスは、電子デバイスの１つ又は複数の機能を制御するためのプロセッサを有し、レシーバ１２０は、レシーバ１２０の１つ又は複数の機能を制御するためのプロセッサを有する。いくつかの実施形態では、レシーバ１２０は、電子デバイスのコンポーネントである。例えば、電子デバイスのプロセッサは、電子デバイス及びレシーバ１２０の機能を制御する。それに加えて、いくつかの実施形態では、レシーバ１２０は、電子デバイスのプロセッサと通信するプロセッサを含む。本明細書では、レシーバ１２０と電子デバイスとの組合せは単に「レシーバデバイス」と呼ばれる場合があることを指摘する。
【００５３】
[0059]  いくつかの実施形態では、レシーバ１２０は、トランスミッタパッド１００から（及び具体的にはトランスミッタ３００のうちの１つ又は複数から）直接１つ又は複数の電力波を受信する。いくつかの実施形態では、レシーバ１２０は、トランスミッタパッド１００によって送信された１つ又は複数の電力波から電力を捕獲する。以下でさらに詳細に論じられるように、１つ又は複数の電力波は、それぞれのトランスミッタゾーン１１０内に位置付けられたそれぞれのトランスミッタ３００のそれぞれの導電線２０２−Ａに沿って１つ又は複数の異なる位置で生成され、生成された１つ又は複数の電力波は、特定のパターンでそれぞれのトランスミッタ３００から離れるように伝播する。いくつかの実施形態では、トランスミッタパッド１００は、その充電表面から中距離場の距離内で１つ又は複数の電力波を送信する中距離場トランスミッタである。
【００５４】
[0060]  いくつかの実施形態では、１つ又は複数の電力波からエネルギーが捕獲された後（以下でさらに詳細に論じられるように）、レシーバ１２０の回路（例えば、集積回路、増幅器、整流器及び／又は電圧調節器）は、エネルギーを使用可能な電力（すなわち、電気）に変換し、それにより、レシーバ１２０と関連付けられた電子デバイスへの給電が行われる（及び／又は使用可能な電力は電子デバイスの電池に貯蔵される）。いくつかの実施形態では、レシーバ１２０の整流回路は、電子デバイスによって使用するために、電気エネルギーをＡＣからＤＣに変換する。いくつかの実施形態では、電圧調節回路は、電子デバイスによって必要とされる通りに電気エネルギーの電圧を増加又は減少し、電子デバイスによって必要とされる形態で電気を提供するための定電圧を生成することができる。
【００５５】
[0061]  いくつかの実施形態では、多数の電子デバイスは、トランスミッタパッド１００の表面に位置付けることができ、各電子デバイスは、トランスミッタパッド１００から電力波を受信するために使用される少なくとも１つのそれぞれのレシーバ１２０を有する。いくつかの実施形態では、トランスミッタパッド１００は、それぞれのレシーバ１２０の各々への高周波エネルギートランスミッタの伝播パターンを制御可能に形成するために、電力波の１つ又は複数の特性（例えば、位相、利得、振幅、周波数などの波形特性）を調整し、それぞれのトランスミッタ１１０のどの供給部を起動するかを制御する。
【００５６】
[0062]  いくつかの実施形態では、１つ又は複数のトランスミッタゾーン１１０は、トランスミッタパッド１００の表面エリアのすべて又は一部をカバーする。また、トランスミッタゾーン１１０は、トランスミッタパッド１００の上面（すなわち、充電表面）を形成することもできる。さらに、いくつかの実施形態では、１つ又は複数のトランスミッタゾーン１１０及びトランスミッタパッド１００の他のコンポーネント１０２は、プラスチック又は他のタイプのカバー（例えば、筐体）内に封入することができる。
【００５７】
[0063]  いくつかの実施形態では、コントローラ回路及び／又は波形ジェネレータなどのトランスミッタパッド１００の回路（図示せず）は、トランスミッタ１１０の挙動を少なくとも部分的に制御することができる。例えば、通信信号によってレシーバ１２０から受信された情報（又はトランスミッタセンサ１１４によって集められたデータ）に基づいて、コントローラ回路（例えば、コントローラ２０９（図２））は、レシーバ１２０に電力を効果的に提供する電力波を送信するために使用される１つ又は複数の波形特性（例えば、数ある他の特性の中でも特に、振幅、周波数、方向、位相）のセットを決定することができる。また、コントローラ回路は、電力波の送信に効果的な１つ又は複数のトランスミッタゾーン１１０（及びその中に含まれるトランスミッタ３００）を識別することもできる（例えば、レシーバ１２０は、２つのトランスミッタゾーン１１０の間に位置付けることができ、そのような事例では、２つのトランスミッタゾーン１１０内に位置付けられたそれぞれのトランスミッタ３００を起動することができる）。また、１つ又は複数のトランスミッタゾーン１１０及び／又はその中に位置付けられた特定のトランスミッタ３００が識別され次第、コントローラ回路は、多数の供給素子に対するレシーバデバイスの場所に基づいて、トランスミッタ３００の各々から１つ又は複数の供給素子のそれぞれの供給素子（例えば、多数の供給素子２０４−Ａ〜２０４−Ｄ（図２）のうちの１つ）を選択することもできる。そうすることで、コントローラ回路は、１つ又は複数のトランスミッタ１１０の選択されたそれぞれの供給素子へのＲＦ信号の供給を電力増幅器に行わせる命令を１つ又は複数のトランスミッタ１１０の電力増幅器に送信することができる。
【００５８】
[0064]  図２は、いくつかの実施形態による、代表的なトランスミッタゾーン１１０の概略である。代表的なトランスミッタゾーン１１０は、トランスミッタゾーン１１０−Ａ〜１１０−Ｎ（図１Ｂ）のうちの１つの例である。図２のコンポーネントは、図解を容易にするために特定の配列で示され、当業者であれば、他の配列も可能であることが理解されよう。その上、いくつかの例示的な特徴が示されている一方で、簡潔にするため及び本明細書で開示される例示的な実装形態の関連態様を曖昧にすることのないように、様々な他の特徴は示されていない。
【００５９】
[0065]  非限定的な例として、代表的なトランスミッタゾーン１１０は、トランスミッタ３００（アンテナ素子２０２、多数の供給部２０４−Ａ、２０４−Ｂ、…２０４−Ｎ及び電力増幅器２０６（又は複数の電力増幅器）を含む）を含む。代表的なトランスミッタゾーン１１０のコンポーネントは、バス１０８を介して結合されるか、又は、コンポーネントは、互いに直接結合される。それに加えて、代表的なトランスミッタゾーン１１０は、電力増幅器２０６とそれぞれの供給部２０４の各々との間に位置付けられたスイッチ２０８−Ａ、２０８−Ｂ、…２０８−Ｎを含む。いくつかの実施形態では、単一の電力増幅器２０６を複数の供給部２０４と結合するためにスイッチを使用する代わりに、複数の電力増幅器の各々を単一の供給部２０４と直接結合することができる（或いは図２に示されるようなスイッチ配列を介して２つの電力増幅器の各々を供給部のうちの１つ又は複数と結合することができる）。また、当業者であれば本明細書の説明を読み進めるにつれて容易に理解されるように、電力増幅器及び供給部の他の構成もこの開示の範囲内にある。
【００６０】
[0066]  いくつかの実施形態では、電力増幅器２０６及び任意のスイッチ２０８は、トランスミッタ３００の一部として構成することができる一方で（図示せず）、他の実施形態では、電力増幅器２０６及び任意のスイッチ２０８は、トランスミッタ３００の外部のものとして構成することができ、アンテナ素子２０２の供給部に結合することができる（図２に示されるように）。いくつかの実施形態では、電力増幅器２０６は、複数のトランスミッタゾーン１１０にわたって共有することができる。
【００６１】
[0067]  アンテナ素子２０２は、多数の供給部２０４−Ａ、２０４−Ｂ、…２０４−Ｎと結合される。いくつかの実施形態では（図３Ｂに示されるように）、アンテナ素子２０２は、供給部２０４−Ａ、２０４−Ｂ、…２０４−Ｎの各々と直接結合される。アンテナ素子２０２は、レシーバ１２０にワイヤレス伝達される電力を提供する１つ又は複数のＲＦ信号を放射するために使用される。いくつかの実施形態では、放射された１つ又は複数のＲＦ信号は、トランスミッタゾーン１１０の上面と最大でトランスミッタゾーン１１０からトランスミッタ３００の動作周波数の波長分の距離との間のどこかにレシーバが位置する（トランスミッタ３００の中距離場伝送距離内にレシーバ１２０が位置する）際、レシーバ１２０によって受信される。いくつかの実施形態では、アンテナ素子２０２は、ループアンテナ（例えば、実質的に隣り合うループアンテナ）を形成する導電線である。アンテナ素子２０２は、ＲＦ信号の伝導が可能な適切な材料から作ることができる。
【００６２】
[0068]  各供給部２０４は、アンテナ素子２０２上の異なる位置（例えば、位置Ａ〜Ｄ（図３Ａ））でアンテナ素子２０２と結合される。例えば、供給部２０４−Ａは、第１の位置でアンテナ素子２０２と結合され、供給部２０４−Ｂは、第２の位置でアンテナ２０２と結合されるなど、以下同様である。多数の供給部２０４−Ａ、２０４−Ｂ、…２０４−Ｎの各々は、アンテナ素子２０２に沿って特定の位置でアンテナ素子２０２によって放射される１つ又は複数のＲＦ信号を提供する（以下でさらに詳細に説明されるように）。各供給部２０４は、適切ないかなる導電性材料（例えば、アルミニウム、銅など）からでも作ることができる。
【００６３】
[0069]  電力増幅器は、スイッチ２０８−Ａ、２０８−Ｂ、…２０８−Ｎのうちの１つ又は複数を閉鎖することによって、供給部２０４−Ａ、２０４−Ｂ、…２０４−Ｎのうちの１つ又は複数に電力を選択的に提供するために使用される。電力増幅器２０６は、多数の供給部２０４−Ａ〜２０４−Ｄに対するレシーバ１２０の場所に応じて、スイッチ２０８−Ａ、２０８−Ｂ、…２０８−Ｎのうちの１つ又は複数のそれぞれのスイッチを閉鎖するという指示を受けることができる（例えば、コントローラ２０９によって）。示されていないが、スイッチ２０８−Ａ、２０８−Ｂ、…２０８−Ｎのうちの１つ又は複数は、電力増幅器の一部（例えば、電力増幅器の内部のもの）であり得る。電力増幅器の動作については、方法４００を参照して以下でさらに詳細に論じられる。
【００６４】
[0070]  いくつかの実施形態では、電力増幅器２０６は、電源（図示せず）と結合され、電力増幅器２０６は、電源からエネルギーを引き出して、供給部２０４−Ａ、２０４−Ｂ、…２０４−Ｎのうちの１つ又は複数にＲＦ信号を提供する。その上、いくつかの実施形態では（図示せず）、電力増幅器２０６は、ＲＦ電力トランスミッタ集積回路と結合される（例えば、ＲＦ集積回路は、トランスミッタゾーン１１０の一部であるか、又は、より一般的には、トランスミッタパッド１００の一部であり得る）。ＲＦ集積回路は、適切なＲＦ信号を生成し、そのＲＦ信号を電力増幅器２０６に提供するように構成され、これを受けて、電力増幅器２０６は、供給部２０４−Ａ、２０４−Ｂ、…２０４−Ｎのうちの１つ又は複数にＲＦ信号を提供する。いくつかの実施形態では、ＲＦ集積回路は、ＲＦレシーバ１２０への送信に適切であるようにＲＦ信号を生成するために使用されるＲＦ発振器及び／又は周波数変調器を含む（例えば、トランスミッタ３００からＲＦレシーバ１２０に最大量のエネルギーが移動することを保証するために、ＲＦ信号は、適切な電力レベル、周波数などを有する）。
【００６５】
[0071]  いくつかの実施形態では、電力増幅器２０６は、コントローラ２０９に内部又は外部結合され（トランスミッタパッド１００に対して）、次に、１つ又は複数のプロセッサ１０４（図１Ａ）に結合される。いくつかの実施形態では、コントローラ２０９及び１つ又は複数のプロセッサ１０４は、特定のトランスミッタゾーン１１０の一部ではない（例えば、コントローラ２０９は、全体的にトランスミッタパッド１００の内部のコンポーネントであり、トランスミッタゾーン１１０の各々と連通する）。或いは、いくつかの実施形態では、それぞれのコントローラ２０９及びそれぞれの１つ又は複数のプロセッサ１０４は、各々が、それぞれのトランスミッタゾーン１１０の各々と内部で関連付けられる。コントローラ２０９及び１つ又は複数のプロセッサ１０４は、電力増幅器２０６の動作を制御するように構成される。例えば、コントローラ２０９又は１つ若しくは複数のプロセッサ１０４は、供給部２０４−Ａ、２０４−Ｂ、…２０４−Ｎに対するレシーバ１２０の場所に基づいて、供給部２０４−Ａ、２０４−Ｂ、…２０４−Ｎのそれぞれの供給部を選択することができる。さらに、コントローラ２０９は、レシーバの場所に基づいて選択されたそれぞれの供給部への１つ又は複数のＲＦ信号の供給を電力増幅器２０６に行わせる命令を電力増幅器２０６に送信することができる。
【００６６】
[0072]  いくつかの実施形態では、コントローラ２０９（又はそのコンポーネント、例えば、１つ又は複数のプロセッサ１０４）は、１つ若しくは複数の通信コンポーネント１１２によって受信された情報及び／又は１つ若しくは複数のトランスミッタセンサ１１４によって検出された情報を使用して、供給部２０４−Ａ、２０４−Ｂ、…２０４−Ｎに対するレシーバ１２０の場所を決定する。レシーバ１２０の場所を決定することについては、方法４００を参照して以下でさらに詳細に論じられる。
【００６７】
[0073]  図３Ａ及び図３Ｂは、いくつかの実施形態による、代表的なトランスミッタ３００の様々な図を示す。トランスミッタ３００は、トランスミッタゾーン１１０（図１Ａ及び図２）のうちの１つに含まれる例示的なワイヤレス電力トランスミッタである。示されるように、トランスミッタ３００は、接地板２１０、アンテナ素子２０２及び多数の供給部２０４−Ａ〜２０４−Ｄを含む。代表的なトランスミッタ３００及びその様々なコンポーネントは、原寸に比例するとは限らないことを指摘する。その上、いくつかの例示的な特徴が示されている一方で、簡潔にするため及び本明細書で開示される例示的な実装形態の関連態様を曖昧にすることのないように、様々な他の特徴は示されていない。
【００６８】
[0074]  接地板は、多数の開口部２１２−Ａ〜２１２−Ｄを定義し、多数の開口部２１２−Ａ〜２１２−Ｄの各々は、多数の供給部２０４のうちの１つを受け取って適応させるようにサイズ指定される。開口部の数は、供給部の数に対応する。いくつかの実施形態では、接地板２１０は、トランスミッタパッド１００の底面を形成する。接地板２１０は、当業者によって知られているような様々な材料から作ることができる。以下で説明されるように、トランスミッタ３００は、状況に応じて、いかなる数の供給部も含み得る。
【００６９】
[0075]  アンテナ素子２０２は、接地板からオフセットされる（例えば、距離（Ｄ）（図３Ｂ））。そのような配列では、接地板２１０は、第１の平面（例えば、第１の水平平面：底面）を定義し、アンテナ素子２０２は、第１の平面からオフセットされた第２の平面（例えば、第２の水平平面：上面）を定義する。接地板２１０とアンテナ素子２０２との間には間隙が形成される。
【００７０】
[0076]  多数の供給部２０４−Ａ〜２０４−Ｄの各々は、多数の開口部２１２−Ａ〜２１２−Ｄのそれぞれの開口部に配置され、供給部２０４−Ａ〜２０４−Ｄの各々は、導電線２０２−Ａに沿って異なる位置でアンテナ素子２０２に接続される。そのような配列では、供給部２０４−Ａ〜２０４−Ｄは、アンテナ素子２０２の長さに沿ってアンテナ素子２０４を支持する。例えば、図３Ｂを参照すると、供給部２０４−Ａ及び２０４−Ｂは、それらのそれぞれの開口部２１２−Ａ及び２１２−Ｂを通じてアンテナ素子２０２まで延在し、そうすることで、アンテナ素子２０２を構造的に支持する。多数の供給部２０４−Ａ〜２０４−Ｄの各々は、接地板２１０及びアンテナ素子２０２に実質的に垂直である（例えば、多数の供給部２０４−Ａ〜２０４−Ｄの各々は、それぞれの垂直軸に沿って配置され、導電板及びアンテナ素子は、それぞれの水平軸／平面に沿って配置される）。図３Ａには４つの供給部が示されているが、トランスミッタ３００は、状況に応じて、いかなる数の供給部も含み得る（例えば、４つ未満又は多い４つを超える供給部であり得る）。
【００７１】
[0077]  いくつかの実施形態では、アンテナ素子２０２は、多数の隣り合うセグメント２０２−Ａ〜２０２−Ｄを含み、多数の供給部２０４−Ａ〜２０４−Ｄの各々は、隣接セグメントのそれぞれの対の間に位置付けられる（例えば、隣接セグメントの当接部の間に位置付けられる）。例えば、多数の供給部２０４の第１の供給部２０４−Ａは、多数の隣り合うセグメントの第３のセグメント２０２−Ｃと第４のセグメント２０２−Ｄと（すなわち、隣接セグメントの第１のそれぞれの対）の間に位置付けられ、多数の供給部２０４の第２の供給部２０４−Ｂは、多数の隣り合うセグメントの第４のセグメント２０２−Ｄと第１のセグメント２０２−Ａと（すなわち、隣接セグメントの第２のそれぞれの対）の間に位置付けられるなど、以下同様である。そのような配列では、多数の供給部２０４−Ａ〜２０４−Ｄの各々は、２つのセグメントと機械的（及び電気的）に結合される。
【００７２】
[0078]  いくつかの実施形態では（図示せず）、多数の隣り合うセグメント２０２−Ａ〜２０２−Ｄの各セグメントの形状は、実質的に同じである（例えば、各々は、長方形又は他の何らかの形状である）。いくつかの実施形態では、多数の隣り合うセグメント２０２−Ａ〜２０２−Ｄの少なくとも１つのセグメントの形状は、多数の隣り合うセグメント２０２−Ａ〜２０２−Ｄの他のセグメントの形状とは異なる。例えば、セグメント２０２−Ｂ及び２０２−Ｄは、第１の形状（例えば、長方形）を有し、セグメント２０２−Ａ及び２０２−Ｃは、第１の形状とは異なる第２の形状を有する。様々な形状の組合せを使用してアンテナ素子２０２の隣り合うセグメントを形成することができ、図３Ａに示される形状は単なる例であることを指摘する。
【００７３】
[0079]  図３Ｂは、いくつかの実施形態による、図３Ａの代表的なトランスミッタ３００の断面図（線Ａ−Ａ1に沿って取られたもの）である。供給部２０４−Ａ及び２０２−Ｂは、アンテナ素子２０２の２つのセグメントと直接結合される（示されていないが、供給部２０４−Ｃ及び２０４−Ｄも同じ配列を有する）。拡大図３１１に示されるように、第４のセグメント２０２−Ｄは、第１の接続ポイント３１２で供給部２０４−Ｂと直接結合され、第１のセグメント２０２−Ａは、第２の接続ポイント３１４で供給部２０４−Ｂと直接結合される（他の供給部は、それぞれのセグメントと類似した様式で接続される）。そのような配列では、電力増幅器２０６が供給部２０４−ＢにＲＦ信号を供給すると、ＲＦ信号は、供給部２０４−Ｂに沿って移動し、次いで、アンテナ素子２０２のセグメント２０２−Ａ〜２０２−Ｄを通じて移動する。
【００７４】
[0080]  供給部２０４のうちのどの供給部が電力増幅器２０６による供給を受けるように選択されるかに応じて、アンテナ素子２０２は、異なる伝播パターン及び濃度でＲＦエネルギーを放射するように構成される。いくつかの状況では、選択された供給部から中距離場の距離のところで高濃度の放射ＲＦエネルギーが生成される。いくつかの例では、「高濃度」のＲＦエネルギーは、放射エネルギーの約５０パーセントを含むが、より大きな及び小さなパーセンテージを達成することができる。例えば、図５Ａを参照すると、電力増幅器２０６が供給部２０４−ＣにＲＦ信号を供給すると（図５Ａに概略的に示される）、アンテナ２０２から中距離場の距離Ｄ1のところでトランスミッタ３００によって放射される高濃度のエネルギーが生成される。図５Ｂにも供給部２０４−Ｄの起動に対して同様の結果が示されている。
【００７５】
[0081]  いくつかの実施形態では、供給部のうちの１つ（例えば、上記の例では、供給部２０４−Ｄ）を起動することにより、起動されていない供給部の各々においてインピーダンス変化が導入され得る（例えば、上記の例では供給部２０４−Ａ、２０４−Ｂ、２０４−Ｃは起動されておらず、それにより、アンテナ素子に沿ってこれらの供給部がアンテナ素子２０２と接触するそれぞれのポイントでインピーダンスが導入される）。また、異なる供給部の選択的な起動は、ＲＦエネルギーがトランスミッタ３００から離れるように放射する方向を操作する上で役立てることができる。例えば、図６Ａに示されるように、供給部２０４−Ｃのみが起動されると、ＲＦエネルギーは、トランスミッタ３００から離れるように実質的に右移動方向（トランスミッタ３００の上面又はトランスミッタ３００が位置付けられたトランスミッタゾーン１１０の上面に向いた視点から）に放射される。別の例として、図６Ｂに示されるように、供給部２０４−Ｄのみが起動されると、ＲＦエネルギーは、トランスミッタ３００から離れるように実質的に左移動方向（トランスミッタ３００の上面又はトランスミッタ３００が位置付けられたトランスミッタゾーン１１０の上面に向いた視点から）に放射される。この方法では、より高い濃度のＲＦエネルギーがターゲットレシーバ１２０（トランスミッタ３００又はトランスミッタ３００が位置付けられたトランスミッタゾーン１１０から最大で波長分の距離のところに位置付けることができる）に到達することを保証するために、トランスミッタ３００は、ＲＦエネルギーの放射を制御できるように構成される。
【００７６】
[0082]  図３Ｂに示される接続ポイント配列は、アンテナ素子２０２及び供給部２０４の想定される単なる一配列である。代替の実施形態では、各供給部２０４−Ａ〜２０４−Ｄは、単一の接続ポイントでアンテナ素子２０２と直接結合することができる。この代替の実施形態では、アンテナ素子２０２は、多数の隣り合うセグメントに分割されないが、代わりに、連続アンテナ素子２０２である。この代替の実施形態では、各供給部２０４−Ａ〜２０４−Ｄは、それぞれの第２の接続ポイントでのみ連続アンテナ素子２０２に接続され、それぞれの第２の接続ポイントの各々は、アンテナ素子２０２の導電線に沿って異なる位置にある。
【００７７】
[0083]  図４を参照して以下でさらに詳細に説明されるように、アンテナ素子２０２は、多数の供給素子２０４のうちのどの供給素子が電力増幅器２０６（図２）による供給を受けるかに応じて、異なる伝播パターンでＲＦ信号（又は複数のＲＦ信号）を放射するように構成される。いくつかの例では、アンテナ素子２０２の物理的寸法（及びトランスミッタ３００の他の物理的寸法）は、結果として得られる伝播パターンを決定づける（又は少なくとも部分的に決定づける）。物理的寸法は、これらに限定されないが、アンテナ素子２０２の幅（Ｗ）、アンテナ素子２０２の長さ（Ｌ３）、アンテナ素子２０２の高さ（Ｌ１）、アンテナ素子２０２の１つ又は複数のセグメントの長さ（Ｌ２）、アンテナ素子２０２の厚さ（Ｔ）、アンテナ素子２０２の形状、及び、接地板２１０とアンテナ素子２０２との間のオフセットの大きさ（Ｄ）を含む。
【００７８】
[0084]  いくつかの実施形態では、物理的寸法の各々に対する値は、アンテナ素子２０２によって放射される１つ又は複数のＲＦ信号の波長（λ）及び周波数に従って定義される。トランスミッタパッド１００は、応用に応じて、４００ＭＨｚ（λ＝０．７５メートル）のうちの１つ又は複数〜６０ＧＨｚ（λ＝０．００５メートル）の範囲の周波数でＲＦ信号の伝送を引き起こすように寸法指定されたトランスミッタ３００を含み得る。それに従って、９００ＭＨｚ（λ＝０．３３３メートル）の周波数で動作する際、トランスミッタ３００の例示的なアンテナ素子２０２の幅（Ｗ）は、約．００５９９４メートル（すなわち、約６ｍｍ）であり、例示的なアンテナ素子２０２の高さ（Ｌ１）は、約．０３３３メートル（すなわち、約３３ｍｍ）であり、例示的なアンテナ素子２０２の長さ（Ｌ３）は、約．１１６５５メートル（すなわち、約１１６．５ｍｍ）であり、例示的なアンテナ素子２０２のセグメント２０２−Ｂ及びセグメント２０２−Ｄの長さ（Ｌ２）は、約．０４９９５メートル（すなわち、約５０ｍｍ）であり、接地板２１０と例示的なアンテナ素子２０２との間のオフセットの大きさ（Ｄ）は、約．０２３３１メートル（すなわち、約２３．３ｍｍ）であり、例示的なアンテナ素子２０２の各供給部２０４の長さ（ＬF）は、約．０２７３１メートルである（すなわち、約２７．３ｍｍ）。その上、例示的なアンテナ素子２０２の接地板２１０の高さ及び長さはそれぞれ、０４９９５メートル（すなわち、約５０ｍｍ）及び．１４９８５メートル（すなわち、約１５０ｍｍ）であり得る。いくつかの実施形態では、厚さ（Ｔ）は、例示的なアンテナ素子２０２の幅（Ｗ）と等しいか又はそれより薄い。当業者であれば、上記の寸法は単なる一例であることが理解されよう。状況に応じて、様々な他の寸法が可能である。
【００７９】
動作の方法
[0085]  図４は、いくつかの実施形態による、ワイヤレス電力伝送の方法を示すフロー図である。方法４００の動作（例えば、ステップ）は、トランスミッタパッドのコントローラ（例えば、トランスミッタパッド１００のコントローラ２０９（図２））によって実行することができ、トランスミッタパッドは、１つ又は複数のトランスミッタゾーン（例えば、トランスミッタゾーン１１０（図１Ａ及び図１Ｂ）、各々は１つ又は複数のトランスミッタ３００（図３Ａ）のそれぞれを含む）を含む。図４に示される動作の少なくともいくつかは、コンピュータメモリ又はコンピュータ可読記憶媒体（例えば、トランスミッタパッド１００のメモリ１０６（図１Ａ））に格納された命令に対応する。
【００８０】
[0086]  方法４００は、ワイヤレス電力トランスミッタ（例えば、トランスミッタ３００（図３Ａ））を提供すること（４０２）であって、ワイヤレス電力トランスミッタが、（ｉ）接地板（例えば、接地板２１０（図３Ａ））と、（ｉｉ）接地板からオフセットされた導電線（例えば、アンテナ素子２０２（図３Ａ））であって、ループアンテナを形成する導電線と、（ｉｉｉ）接地板から導電線まで延在する多数の供給素子（例えば、供給部２０４−Ａ〜２０４−Ｄ（図３Ａ））であって、各供給素子が、導電線上の異なる位置（例えば、位置Ａ〜Ｄ（図３Ａ））で導電線に接続される、多数の供給素子と、（ｉｖ）多数の供給素子のうちの１つ又は複数の供給素子に接続された電力増幅器（例えば、電力増幅器２０６（図２））とを含む、提供すること（４０２）を含む。いくつかの実施形態では、接地板は、多数の開口部（例えば、開口部２１２−Ａ〜２１２−Ｄ（図３Ａ））を含み、多数の供給部の各々は、多数の開口部のそれぞれの開口部に配置される（例えば、図３Ａ及び３Ｂに示されるように）。ワイヤレス電力トランスミッタの構造上の側面については、図３Ａ及び３Ｂを参照して上記でさらに詳細に論じられる。
【００８１】
[0087]  いくつかの実施形態では、方法４００は、ワイヤレス電力トランスミッタのコントローラ（例えば、コントローラ２０９（図２）又はそのコンポーネント（１つ若しくは複数のプロセッサ１０４など））によって、多数の供給素子に対するレシーバデバイスの場所に基づいて、１つ又は複数の供給素子のそれぞれの供給素子を選択すること（４０４）をさらに含む。例えば、図３Ａを参照すると、レシーバデバイスが他の供給素子２０４−Ｂ〜２０４−Ｄと比べて供給素子２０４−Ａの最も近くに位置する場合は、コントローラは、供給素子２０４−Ａを選択する。いくつかの状況では、レシーバデバイスは、多数の供給素子の２つ以上の供給素子の間に位置する。そのような状況では、方法４００は、コントローラによって、多数の供給素子に対するレシーバデバイスの場所に基づいて少なくとも２つの供給素子を選択することを含み得る。さらに、いくつかの例では、コントローラは、多数の供給素子のすべてを選択することができる。
【００８２】
[0088]  いくつかの実施形態では、方法４００は、コントローラによって、それぞれの供給素子へのＲＦ信号の供給を電力増幅器に行わせる命令を電力増幅器に送信すること（４０６）をさらに含む。例えば、図２を参照すると、それぞれの供給素子が供給部２０４−Ａである場合は、コントローラ２０９は、スイッチ２０８−Ａの閉鎖を電力増幅器に行わせる命令を送信し（例えば、バス１０８を介して）、これを受けて、ＲＦ信号が供給部２０４−Ａに供給される。
【００８３】
[0089]  いくつかの実施形態では、ワイヤレス電力トランスミッタは、通信無線機（例えば、通信コンポーネント１１２（図１Ａ））を含み、方法４００は、レシーバデバイスの対応する通信無線機から通信信号を受信することをさらに含む。さらに、コントローラ（又はそのコンポーネント）は、通信信号に基づいて（例えば、通信信号に含まれる情報又は通信信号によって示される情報を使用して）、多数の供給素子に対するレシーバデバイスの場所を決定することができる。いくつかの実施形態では、受信すること及び決定することは、選択すること（４０４）及び送信すること（４０６）の前に実行される。いくつかの実施形態では、コントローラは、通信信号の信号強度、三角測量及び／又は応答時間に基づいて、多数の供給素子に対するレシーバデバイスの場所を決定する（例えば、レシーバデバイスは、送信時の通信信号のタイムスタンプを記録し、次いで、そのタイムスタンプは、ワイヤレス電力トランスミッタで受信時の通信信号のタイムスタンプと比較される）。また、追加の場所決定技法を使用することもできる。
【００８４】
[0090]  いくつかの実施形態では、ワイヤレス電力トランスミッタは、１つ又は複数のセンサ（例えば、トランスミッタセンサ１１４（図１Ａ））を含み、方法４００は、１つ又は複数のセンサを介して、レシーバデバイスの存在を検出することをさらに含む。さらに、コントローラ（又はそのコンポーネント）は、１つ又は複数のセンサによって生成された情報に基づいて、多数の供給素子に対するレシーバデバイスの場所を決定することができる。いくつかの実施形態では、検出すること及び決定することは、選択すること（４０４）及び送信すること（４０６）の前に実行される。いくつかの実施形態では、１つ又は複数のセンサは、圧力センサ、赤外線センサ、電磁センサ、音響センサ、容量センサ、光センサ、誘導センサ及びホールセンサのうちの１つ又は複数を含む。例として、光センサは、レシーバデバイスがワイヤレス電力トランスミッタ上又はワイヤレス電力トランスミッタの最も近くに位置付けられる際に、電力トランスミッタの近くの光の変化を検出することができる。別の例では（以前の例に加えて又は以前の例とは別に）、赤外線センサは、レシーバデバイスがワイヤレス電力トランスミッタ上又はワイヤレス電力トランスミッタの最も近くに位置付けられる際に、ワイヤレス電力トランスミッタの近くの温度の変化を検出することができる。いくつかの実施形態では、レシーバデバイスの場所を決定するため、複数のセンサから収集された情報を使用することができる。
【００８５】
[0091]  いくつかの実施形態では、多数の供給部の各々は、それぞれのセンサと関連付けられる（例えば、それぞれのセンサは、供給部の近く（又は恐らくは供給部上）に位置付けられ、それぞれのセンサは、供給部の近くで読取値を取る）。この方法では、センサの各々からの読取値を比較することができ（例えば、１つ又は複数のプロセッサ１０４によって）、コントローラは、その比較に基づいて、多数の供給素子に対するレシーバデバイスの場所を決定することができる。例えば、他の供給部で起こった光の変化と比べて最も大きな光の変化が供給部２０４−Ａで起こった場合は、コントローラは、レシーバデバイスは供給部２０４−Ａの最も近くに位置すると決定することができる。
【００８６】
[0092]  いくつかの実施形態では、コントローラは、２つ以上の情報の形態（例えば、信号強度と熱画像データとの組合せ、又は、通信ベース情報とセンサベース情報との他の何らかの組合せ）を使用して、多数の供給素子に対するレシーバデバイスの場所を決定する。
【００８７】
[0093]  方法４００は、電力増幅器によって、多数の供給素子に対するレシーバデバイスの場所に基づいて、１つ又は複数の供給素子のそれぞれの供給素子にＲＦ信号を選択的に供給すること（４０８）をさらに含む。例えば、図３Ａを参照すると、１つ又は複数の供給素子２０２−Ａ〜２０２−Ｄの第１の供給素子２０４−Ａは、第１の位置（例えば、位置Ａ）で導電線２０２に接続され、１つ又は複数の供給素子２０２−Ａ〜２０２−Ｄの第１の供給素子２０２−Ａとは異なる第２の供給素子２０２−Ｂは、第２の位置（例えば、位置Ｂ）で導電線２０２に接続される。そのような構成では、電力増幅器は、（ｉ）レシーバデバイスの場所が第１の位置から閾値距離内にある際は、第１の供給素子にＲＦ信号を供給することができ、（ｉｉ）レシーバデバイスの場所が第２の位置から閾値距離内にある際は、第２の供給素子にＲＦ信号を供給することができる。いくつかの実施形態では、１つ又は複数の供給素子にＲＦ信号を供給することは、レシーバデバイスの場所が２つの供給素子の間にあると決定され次第、多数の供給素子のうちの２つにＲＦ信号を供給することを含む。
【００８８】
[0094]  いくつかの実施形態では、選択的に供給する動作（４０８）は、電力増幅器がコントローラから命令を受信することに応答して実行される。
【００８９】
[0095]  方法４００は、（ｉ）電力増幅器による供給を受けるそれぞれの供給素子によって、導電線を励磁すること（４１０）と、（ｉｉ）レシーバデバイスにワイヤレス給電するために、導電線によって、ＲＦ信号を放射すること（４１２）とをさらに含む。導電線は、多数の供給素子のうちのどの供給素子が電力増幅器による供給を受けるかに応じて、異なる伝播パターンで導電線からＲＦ信号を放射することができる。例えば、導電線は、１つ又は複数の供給素子の第１の供給素子が電力増幅器による供給を受ける際に、異なる伝播パターンの第１の伝播パターンで導電線からＲＦ信号を放射する。この例では、供給部２０４−Ｃから中距離場の距離のところで第１の伝播パターンの高濃度の放射ＲＦエネルギーが生成される。いくつかの例では、「高濃度」のＲＦエネルギーは、放射エネルギーの約５０パーセントを含むが、より大きな及び小さなパーセンテージを達成することができる。また、ある濃度を有する第１の伝播パターンのＲＦエネルギーは、第１の供給素子の周りに形成され、第１の伝播パターンは、レシーバデバイスの場所に向けて第１の供給素子から離れるように第１の方向（又は第１の方向のセット）に伝播する。図解するため、図５Ａを参照すると、供給部２０４−Ｃから中距離場の距離（例えば、距離Ｄ1）のところで高濃度の放射ＲＦエネルギー５０４が生成されている。その上、図６Ａを参照すると、供給部２０４−ＣへのＲＦ信号の供給から結果として得られたＲＦエネルギーの伝播パターン６００は、レシーバデバイスの場所（この例では、中距離場の距離のところに位置付けられる）に向けてＲＦエネルギーを移動させるために、実質的に右方向に移動している。この方法では、方法４００は、十分に高い濃度のＲＦエネルギーがレシーバデバイスの場所に向けて最適に伝播するようにＲＦエネルギーが伝播することを保証するために、ループアンテナの個々の供給素子を選択的に起動することを可能にする。
【００９０】
[0096]  別の例では、導電線は、１つ又は複数の供給素子の第２の供給素子が電力増幅器による供給を受ける際に、異なる伝播パターンの第２の伝播パターンでＲＦ信号を放射することができる。この例では、供給部２０４−Ｄから中距離場の距離のところで第２の伝播パターンの高濃度のＲＦエネルギーが生成される。また、ある濃度を有する第２の伝播パターンのＲＦエネルギーは、第２の供給素子の周りに形成され、第２の伝播パターンは、レシーバデバイスの場所に向けて第２の供給素子から離れるように第２の方向（又は第２の方向のセット）に伝播する。図解するため、図５Ｂを参照すると、供給部２０４−Ｄから中距離場の距離（例えば、距離Ｄ2）のところで高濃度のＲＦエネルギー５１４が生成されている。その上、図６Ｂを参照すると、供給部２０４−ＤへのＲＦ信号の供給から結果として得られた伝播パターン６１０は、レシーバデバイスの第２の場所（この例では、中距離場の距離のところに位置付けられる）に向けてＲＦエネルギーを移動させるために、実質的に左方向へのＲＦエネルギーの動きを引き起こしている。
【００９１】
[0097]  いくつかの実施形態では、ワイヤレス電力トランスミッタは、使用の際、第１の伝播パターンは第１の偏波を有し、第２の伝播パターンは第２の偏波を有するように構成される。いくつかの実施形態では、第２の偏波は、第１の偏波とは異なる。
【００９２】
[0098]  いくつかの実施形態では、異なる伝播パターンは、ワイヤレス電力トランスミッタの多数の物理的寸法に少なくとも部分的に基づく。多数の物理的寸法は、これらに限定されないが、（ｉ）導電線の幅（例えば、幅（Ｗ）（図３Ａ））、（ｉｉ）導電線の長さ（例えば、長さ（Ｌ３）（図３Ａ））、（ｉｉｉ）導電線の高さ（例えば、高さ（Ｌ１）（図３Ａ））、（ｉｖ）導電線の厚さ（例えば、厚さ（Ｔ）（図３Ｂ））、（ｖ）ループの形状、及び、（ｖｉ）接地板と導電線との間のオフセットの大きさ（例えば、オフセット（Ｄ）（図３Ｂ））を含む。導電線（例えば、アンテナ素子２０２）の物理的特性については、図３Ａ及び図３Ｂを参照して上記でさらに詳細に論じられる。
【００９３】
[0099]  いくつかの実施形態では、導電線は、多数の隣り合うセグメント（例えば、セグメント２０２−Ａ〜２０２−Ｄ（図３Ａ））を含み、多数の供給素子の各々は、多数の隣り合うセグメントのうちの隣接セグメントのそれぞれの対の間に位置付けられる（例えば、供給部２０４−Ａは、セグメント２０２−Ｃとセグメント２０２−Ｄとの間に位置付けられる）。さらに、いくつかの実施形態では、多数の隣り合うセグメントのうちの１つ又は複数の第１のセグメントは、第１の形状を有し、多数の隣り合うセグメントのうちの１つ又は複数の第２のセグメントは、第１の形状とは異なる第２の形状を有する。いくつかの実施形態では、多数の隣り合うセグメントの各々は、多数の供給素子のうちの１つが電力増幅器による供給を受ける際に、ＲＦ信号を放射する。多数の隣り合うセグメントについては、図３Ａ及び図３Ｂを参照して上記でさらに詳細に論じられる。
【００９４】
[00100]  図５Ａ及び５Ｂは、いくつかの実施形態による、トランスミッタ（例えば、トランスミッタ３００（図３Ａ））からの様々な電力分布を示す。図５Ａでは、供給部２０４−Ｃが起動される（例えば、電力増幅器２０６による供給を受ける）と、供給部２０４−Ｃは、アンテナ素子２０２を励磁し、アンテナ素子２０２は、示される電力分布５０３を有するＲＦ信号を放射する。電力分布５０３は、アンテナ素子２０２から中距離場の距離（Ｄ1）のところでのＲＦ信号の濃度を示す。示されるように、ＲＦ信号は、アンテナ素子２０２（より具体的には、供給部２０４−Ｃ）から中距離場の距離（Ｄ1）のところで高濃度５０４を有する。図５Ｂでは、供給部２０４−Ｄが起動される（例えば、電力増幅器２０６による供給を受ける）と、供給部２０４−Ｄは、アンテナ素子２０２を励磁し、アンテナ素子２０２は、示される電力分布５１３を有するＲＦ信号を放射する。電力分布５１３に示されるように、ＲＦ信号は、アンテナ素子２０２（より具体的には、供給部２０４−Ｄ）から中距離場の距離（Ｄ2）のところで高濃度５１４を有する。いくつかの例では、「高濃度」は、放射ＲＦエネルギーの約５０パーセントを含む。
【００９５】
[00101]  図６Ａ及び６Ｂは、いくつかの実施形態による、トランスミッタから放射する様々な伝播パターン６００及び６１０を示す。図６Ａ及び図６Ｂに示される伝播パターン６００及び６１０は、図５Ａ及び図５Ｂに示される及び説明される電力分布に対応する。例えば、伝播パターン６００は、供給部２０４−Ｃが起動された結果として得られたものであり、伝播パターン６１０は、供給部２０４−Ｄが起動された結果として得られたものである。方法４００を参照して上記で説明されるように、トランスミッタは、第１の伝播パターンのある濃度のＲＦエネルギーが第１の方向（又は第１の方向のセット）に伝播し、第２の伝播パターンのある濃度のＲＦエネルギーが第２の方向（又は第２の方向のセット）に伝播するように構成される。例えば、伝播パターン６００は、高濃度のＲＦエネルギーを有する伝播パターン６００の部分に対して少なくとも、実質的に右方を指し示す一方で、伝播パターン６１０は、高濃度のＲＦエネルギーを有する伝播パターン６１０の部分に対して少なくとも、実質的に左方を指し示す。それに従って、レシーバ１２０が、例えば、トランスミッタの右側に、且つ、トランスミッタから事前に定義された距離内（例えば、トランスミッタから中距離場の距離内）に位置付けられると、トランスミッタは、その供給部のうちの１つを選択的に起動して、トランスミッタの右方にＲＦエネルギーを誘導することができる。
【００９６】
[00102]  いくつかの実施形態では、トランスミッタは、ＲＦ信号の１つ又は複数の特性を変更することによって、伝播パターン６００及び６１０の形状及び／又は方向を動的に調整する。例えば、１つ又は複数の特性は、これらに限定されないが、周波数、利得、振幅及び位相を含み得る。そうすることで、伝播パターン６００に関して、トランスミッタは、伝播パターン６００がさらに右方若しくは少々右方（又は恐らくはさらに上方若しくは下方又はそれらの組合せ）を指し示すように、１つ又は複数の特性のうちの１つ又は複数を調整することができる。トランスミッタは、トランスミッタの１つ又は複数の供給部に対するレシーバ１２０の場所に応じて、伝播パターンの形状及び／又は方向を調整することができる。それに加えて、トランスミッタの物理的寸法は、結果として得られる伝播パターン６００及び６１０に影響を及ぼす（例えば、第１の幅（Ｗ）を有するアンテナ素子は、第１の伝播パターンを生成する傾向にあり、第２の幅（Ｗ）を有するアンテナ素子は、第１の伝播パターンとは異なる第２の伝播パターンを生成する傾向にある）。また、図３Ａ及び図３Ｂを参照して上記で論じられる様々な他の寸法も、結果として得られる伝播パターン６００及び６１０に影響を及ぼし得る。
【００９７】
製作方法
[00103]  ワイヤレス電力トランスミッタ（例えば、トランスミッタ３００（図３Ａ））を製作するための方法は、接地板（例えば、接地板２１０（図３Ａ））を提供し、接地板の１つ又は複数の開口部（例えば、穴）（例えば、開口部２１２−Ａ〜２１２−Ｄ）を定義するために材料を接地板から取り除くことを含む。１つ又は複数の開口部は、供給素子（例えば、供給部２０４−Ａ〜２０４−Ｄ）を受け取るようにサイズ指定される。いくつかの実施形態では、取り除くことは、ドリリング動作を使用して実行される。方法は、ワイヤレス電力トランスミッタが１つ又は複数の供給部を含むように、１つ又は複数の開口部の各々に供給部を配置する／取り付けることをさらに含む。いくつかの実施形態では、供給部の各々は、そのそれぞれの開口部に機械的に及び／又は化学的に（例えば、接着剤を使用して）取り付けられる。１つ又は複数の供給部は、図３Ｂに示されるように、接地板に実質的に垂直であり、接地板から離れる方向に延在する。方法は、１つ又は複数の供給部にアンテナ素子（例えば、アンテナ素子２０２）を取り付けることをさらに含む。いくつかの実施形態では、アンテナ素子は、供給部に機械的に及び／又は化学的に取り付けられる。アンテナ素子と供給素子との間の接続ポイントについては、図３Ｂを参照して上記でさらに詳細に論じられる。アンテナ素子は、接地板から一定の距離分オフセットすることができる（例えば、オフセットの大きさ（Ｄ）（図３Ｂ））。いくつかの実施形態では、アンテナ素子は、接地板に実質的に平行である。
【００９８】
[00104]  いくつかの実施形態では、１つ又は複数のワイヤレス電力トランスミッタは、上記の方法を使用して製作され、伝送パッド１００（すなわち、ワイヤレス電力トランスミッタのアレイ）を形成するようにまとめられる。いくつかの実施形態では、接地板は、１つ又は複数のワイヤレス電力トランスミッタによって使用される単一の接地板であり得る。或いは、いくつかの実施形態では、１つ又は複数のワイヤレス電力トランスミッタの各々は、別個の接地板を有する。ワイヤレス電力トランスミッタのアレイは、それぞれのトランスミッタゾーン内にワイヤレス電力トランスミッタの各々を位置付け、次いで、トランスミッタパッド用の共通のコントローラとトランスミッタゾーンの各々のコンポーネントを相互接続することによって形成することができる。
【００９９】
[00105]  本明細書の本発明の説明において使用される専門用語は、特定の実施形態を説明するためだけのものであり、本発明を制限することを意図しない。本発明の説明及び添付の特許請求の範囲において使用されるように、「１つの（「a」、「an」）及びその（「the」）」という単数形は、文脈で明確に示されない限り、複数形も含むことを意図する。また、本明細書で使用される「及び／又は（and/or）」という用語は、リストされる関連アイテムのうちの１つ又は複数の想定される組合せのいずれか及びすべてを指す及び包含することも理解されよう。「含む（「comprises」及び/又は「comprising」）」という用語は、この明細書で使用される際、述べられる特徴、ステップ、動作、要素及び／又はコンポーネントの存在を指定するが、１つ又は複数の他の特徴、ステップ、動作、要素、コンポーネント及び／又はそれらのグループの存在又は追加を除外しないことがさらに理解されよう。
【０１００】
[00106]  前述の説明は、解説の目的のために、特定の実施形態を参照して説明してきた。しかし、上記で示される論考は、網羅的であることも、開示されるまさにその通りの形態に本発明を限定することも意図しない。上記の教示を踏まえて、多くの変更形態及び変形形態が可能である。実施形態は、本発明の原理及びその実践上の応用を最も良く説明し、それにより、当業者が企図される特定の使用に適した様々な変更形態と共に本発明及び様々な実施形態を最も良く利用できるようにするために選ばれた及び説明されたものである。
【図１Ａ】
2021518097.tif 000003
【図１Ｂ】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【国際調査報告】
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