(57)【要約】  本明細書では、他の特徴の中でもとりわけ、マルチパスワイヤレス給電環境（６００）における複数の経路（６３０〜６６０）上の信号集中を強化することによって、ワイヤレス給電環境におけるデバイスのより効果的なワイヤレス充電を可能にする技術について述べる。より具体的には、本明細書で論じるシステムおよび方法は、複数の経路（６３０〜６６０）を利用して充電を集中させる能力の強化、ワイヤレス環境における移動検出および位相同期を可能にする着信信号の位相検出（１２２０）、および指向性アレイを含む、デバイスの実効充電を増加させるための技術を記載する。
2018536372.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチパスワイヤレス給電環境においてパルス化された信号送信を集中させる方法であって、
前記マルチパスワイヤレス給電環境において、単一の送信アンテナ（６１０）から、パルス化されたトレーニング信号を、複数の経路（６４０〜６６０）上で受信アンテナ（６２０）へ送信すること（１２１０）であって、前記パルス化されたトレーニング信号は、少なくとも１つの信号パルスを含むことと、
前記複数の経路の各々において、前記受信アンテナにより受信される前記パルス化されたトレーニング信号に対応するタイミングおよび位相情報を識別すること（１２２０）と、
前記タイミングおよび位相情報に基づいて、前記送信アンテナに関連づけられる送信設定を設定すること（１２３０）であって、前記送信設定は、前記受信アンテナによる受信のためにパルス化されたワイヤレス送電信号を集中させることと、
前記パルス化されたワイヤレス送電信号を前記受信アンテナへ送信すること（１２４０）、を含む方法。
【請求項２】
前記送信設定は、前記受信アンテナによる前記複数経路のうちの２つ以上における前記パルス化されたワイヤレス送電信号の同時受信のために、前記タイミング情報を反転させる、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記送信設定は、前記受信アンテナによる前記複数経路のうちの２つ以上における、前記パルス化されたワイヤレス送電信号の同位相または正規化された受信のために、前記位相情報を調整する、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記複数の経路のうちの２つ以上において送信される前記パルス化されたワイヤレス送電信号は、建設的に干渉してより高いエネルギー「パルス」を生成する、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記タイミングおよび位相情報は、信号到達時間、信号振幅および信号位相を含む、前記トレーニング送信から受信される信号を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
閾値に満たない振幅で受信される信号は、前記タイミングおよび位相情報から除外される、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記パルス化されたトレーニング信号を、トリガイベントの後に、第２の複数の経路上で前記受信機アンテナへ送信し直すことと、
前記第２の複数の経路の各々において前記受信アンテナにより受信される前記パルス化されたトレーニング信号に対応する第２のタイミングおよび位相情報を識別することと、
前記第２のタイミングおよび位相情報に基づいて、前記送信アンテナに関連づけられる前記送信設定を再設定すること、をさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記パルス化されたワイヤレス送電信号は、予め決められた時間に渡って送信され、かつ前記トリガイベントには、前記予め決められた時間の満了が含まれる、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記パルス化されたワイヤレス送電信号から、前記受信アンテナで受信される電力に関するフィードバックを受信することと、
前記フィードバックを予想される電力利得と比較することをさらに含み、前記トリガイベントは、前記フィードバックが前記予想される電力利得とは異なることを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記タイミングおよび位相情報は、ワイヤレス電力受信機クライアントから受信される、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
装置であって、
１つまたは複数のコンピュータ可読記憶媒体と、
前記１つまたは複数のコンピュータ可読記憶媒体に格納されたプログラム命令と、を備え、前記プログラム命令は、処理システムによって実行されると、
前記処理システムに、
単一の送信アンテナに、パルス化されたトレーニング信号を複数の経路上で前記マルチパスワイヤレス給電環境内の受信アンテナへ送信するように指示させ、前記パルス化されたトレーニング信号は、少なくとも１つの信号パルスを含み、
前記複数の経路の各々において前記受信アンテナにより受信される前記パルス化されたトレーニング信号に対応するタイミングおよび位相情報を識別させ、
前記タイミングおよび位相情報に基づいて、前記送信アンテナに関連づけられる送信設定を設定させ、前記送信設定は、前記受信アンテナによる受信のためにパルス化されたワイヤレス送電信号を集中させ、かつ、
前記信号送信アンテナに、前記パルス化されたワイヤレス送電信号を前記受信アンテナへ送信するように指示させる、装置。
【請求項１２】
前記送信設定は、前記受信アンテナによる前記複数経路のうちの２つ以上における前記パルス化されたワイヤレス送電信号の同時受信のために、前記タイミング情報を反転させる、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記送信設定は、前記受信アンテナによる前記複数経路のうちの２つ以上における前記パルス化されたワイヤレス送電信号の同位相または正規化された受信のために、前記位相情報を調整する、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記複数の経路のうちの２つ以上において送信される前記パルス化されたワイヤレス送電信号は、建設的に干渉して、信号の追加からパルス振幅の増加を生じさせる、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記タイミングおよび位相情報は、信号到達時間、信号振幅および信号位相を含む、前記トレーニング送信から受信される信号を含む、請求項１１に記載の装置。
【請求項１６】
閾値に満たない振幅で受信される信号は、前記タイミングおよび位相情報から除外される、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記プログラム命令は、前記処理システムによって実行されると、
前記処理システムに、
前記パルス化されたワイヤレス送電信号から、前記受信アンテナにおいて受信される電力に関するフィードバックを受信させ、
前記フィードバックを予想される電力利得と比較させ、
前記フィードバックが前記予想される電力利得と異なれば、再較正イベントをトリガさせる、請求項１１に記載の装置。
【請求項１８】
前記タイミングおよび位相情報は、ワイヤレス電力受信機クライアントから受信される、請求項１に記載の装置。
【請求項１９】
ワイヤレス送電システムであって、
複数の高周波（ＲＦ）トランシーバを有する適応位相アンテナアレイと、
制御回路と、を備え、前記制御回路は、
前記適応位相アンテナアレイのうちの単一の送信アンテナに、パルス化されたトレーニング信号を複数の経路上で前記マルチパスワイヤレス給電環境内の受信アンテナへ送信するように指示するように構成され、前記パルス化されたトレーニング信号は、少なくとも１つの信号パルスを含み、
前記複数の経路の各々において前記受信アンテナにより受信される前記パルス化されたトレーニング信号に対応するタイミングおよび位相情報を識別し、
前記タイミングおよび位相情報に基づいて、前記送信アンテナに関連づけられる送信設定を設定するように構成され、前記送信設定は、前記受信アンテナによる受信のためにパルス化されたワイヤレス送電信号を集中させ、かつ、
前記信号送信アンテナに指示して、前記パルス化されたワイヤレス送電信号を前記受信アンテナへ送信させるように構成される、ワイヤレス送電システム。
【請求項２０】
前記送信設定は、前記受信アンテナによる前記複数経路のうちの２つ以上における前記パルス化されたワイヤレス送電信号の同時受信のために、前記タイミング情報を反転させる、請求項１９に記載のワイヤレス送電システム。
【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、２０１５年１０月１５日に提出された「ＳＹＳＴＥＭＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＦＯＲ  ＳＩＮＧＬＥ  ＡＮＴＥＮＮＡ  ＦＯＣＵＳＩＮＧ  ＦＯＲ  ＷＩＲＥＬＥＳＳ  ＰＯＷＥＲ  ＴＲＡＮＳＦＥＲＳ」と題する米国仮特許出願第６２／２４２，２４８号明細書に対する優先権を主張し、かつその利益を主張するものであり、前記出願は、参照により明示的に開示に含まれる。
【０００２】
本明細書に記述する技術は、概して、高周波（ＲＦ）信号を用いるワイヤレス充電のためのアンテナ設計および機能を改良することに関し、より具体的には、マルチパス環境における単一の送信アンテナからのパルス信号の送信を集中させることに関する。
【背景技術】
【０００３】
多くの電子機器は、電池によって給電される。充電式電池は、従来の乾電池の交換費用をなくし、かつ貴重な資源を節約するためによく使用される。しかしながら、従来の充電式電池の充電器で電池を充電するには、交流（ＡＣ）電源コンセントに接続する必要があり、これが時には利用不可であったり、不便であったりする。従って、電子機器用の電源を無線式に得ることが望ましいと思われる。
【０００４】
磁気または誘導ベースの結合は、充電器と受信機とが互いに比較的近接していることを必要とする。しかしながら、より長い距離に渡るデバイスのワイヤレス充電には、高周波（ＲＦ）信号による伝送、超音波伝送、レーザ給電、他等のより高度な機構が必要であり、その各々が、商業的成功にとって幾つかの固有のハードルを呈している。
【０００５】
伝送媒体に関わらず、エネルギーが住居、商業用建物または他の居住環境等の自由空間を介して転送されるときは常に、伝送される信号の露出レベルを制限することが望ましい。給電は、比較的低い電力レベル（典型的には、ほぼミリワットレベル）に制約される。この低いエネルギー転送速度に起因して、ワイヤレス送電システムは、可能な限り効率的であることが不可欠である。
【０００６】
自由空間のワイヤレス環境において、全方向性の放射体またはアンテナからの放射線は、拡張する球として伝搬する。電力密度は、球の表面積が増大するにつれて１／（ｒ２）の割合で低下し、ここで、ｒは、球の半径である。このタイプの放射体は、このような全方向性放射パターンに対して等方性と呼ばれることが多く、通常、アンテナは、等方性に対するデシベルを意味するｄＢｉとして、その指向性と利得との関係で呼称される。ＲＦ伝送の意図された受信機が、伝送放射体に対してある特定の地点にあり、かつ電力をある意図された受信機へと方向づけることができる場合、これは、所与の距離に関連するその受信システムにおいて、電力が全方向式に放射されたとすればそうなると思われるものより多い電力が利用可能になることを意味する。この指向性概念は、システム性能を向上させるという理由で極めて重要である。極めて単純な類似物は、他の場所はほとんど、または全く照らすことなく選好した領域を照明するために使用される懐中電灯を作製するために、光を提供するための小さいランプ、および反射体またはレンズを用いてエネルギーを誘導する効果、を利用することに見られる。
【０００７】
指向性アンテナの概念は、ある特定の領域へと向けられる電力が、そうでなければ別の方向へ送られていたはずの電力を犠牲にして到達することと性質を同じくする。単純な一例は、反射体が放射エレメントの後に置かれ、そうでなければ反射体の背後に存在したはずの放射線を全て効果的にゼロにするというものである。これの古典的な一例は、衛星放送用パラボラアンテナの受信機器に見られ、これは、アンテナを反射体背後の環境から隔離する金属製反射体を有するだけでなく、この反射体の慎重な成形によって、ＲＦ信号をアンテナおよび反射体アセンブリの前に収束する懐中電灯レンズのように作用することができる。これは、指向性の高いアンテナの一例である。指向性は、意図された方向へ放射されるＲＦ信号の総量と、放射されるＲＦ信号の全方向での平均との比である。これは、信号の増幅ではなく向け直しであり、よってこれが、受信機の観点からすると、伝送される電力レベルが増加されていたかのような効果を有することは、理解されるべきである。この考察を補うものとして、受信アンテナは、単にアンテナ背後からのＲＦ信号が低減または排除され、しかもＲＦ信号が望ましくないノイズまたは干渉において失われないという理由で、同じ利得効果を経験する。
【０００８】
ある典型的な地上環境では、信号が、視野方向伝送に加えて、各々が僅かに異なる経路長さを有する複数のオブジェクトから跳ね返ることがある点で、障害物の存在が問題をさらに複雑にする。複数の経路に沿ったこうした伝搬は、技術上「マルチパス」と称され、信号経路または「信号線」は、概して位相長さおよび振幅を異にすることを含意するものと理解される。反射は、金属製障害物等の良導体の場合のように全体的であることもあれば、金属化処理された窓覆いまたは導電性のベネチアンブラインド等のさほど良導体ではない場合のように部分的であることもある。概して、導体における反射は、入射波に対する反射波の接線成分における１８０゜の位相シフトを意味し、これは、完全導体の場合に導体表面の電圧がゼロでなければならないという境界の必要条件を満たす。したがって、受信アンテナに到達する信号の組合せは、全ての反射波と視野方向直接波との合計である。相対振幅および位相が変わる波の加算および減算は、受信される信号強度が相応に可変であり得、かつ受信される信号の振幅がピークおよび谷を示し得ることを意味し、日常的体験で言えば、信号は、衰えるように見え、かつこの効果は、反射面に沿って移動するときに極めて顕著であり得る。自動車内の運転者は、無線信号が切れたり繋がったりして急速に衰え、ＦＭ放送帯域上で数フィート毎に良好な信号とノイズの多い信号との間で変化する「杭垣」効果の発生を経験することがあるが、これは、マルチパス高速フェージング環境の実際的な好例である。
【０００９】
１つの態様は、偏波（一定の基準に対する、信号を含む電場および磁場の角度）の影響、特に、多重反射の結果である。地上アプリケーションにおける慣例として、「垂直偏波」という用語は、信号の電場が地表に対して垂直に振動することを意味する。偏波は、極めて変わりやすく、実社会のアプリケーションでは制御できない可能性があり、よって、より一般的な方法で最適化されなければならない。小型アンテナは、幾つかのアンテナによるアレイに構成されない限り、かなり無指向性になりがちである。位相情報は、所望の平面波を構成するために使用され、アンテナの数が多いほど、放射パターンがより良く制御される。フェージングが偏波とうまく相関せず、よって、別のアンテナと直交するアンテナに見えるフェージング効果がこの別のアンテナと同じにならないことは、技術上周知である。直交偏波を受信できるアンテナシステムは、マルチパス誘導フェージングに対する低減された脆弱性によって益を得るであろう。多様であるというこの能力（ダイバーシティ受信）は、任意のポジショニングを有する２つ以上の別個のアンテナからの合計信号が完全なＲＦ信号フェードを示す可能性が低いことを意味する。
【００１０】
しかし、ダイバーシティシステムを用いる、フェージングに対する不感受性または脆弱性低減は、複雑かつ高価な演習となる。これに替わる、より安価なソリューションが必要とされる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
したがって、上述の課題を克服する技術、ならびに付加的な利益を提供する技術が必要とされている。本明細書において提供する、幾つかの先行または関連システムおよびこれらに付随する限定事項の例は、例示を目的とするものであって、排他的なものではない。当業者には、以下の詳細な説明を読むことによって、既存または先行システムの他の限定事項が明らかとなるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本明細書で論じる例は、１つまたは複数のアプリケーションプラットフォーム上で実行する複数の独立したアプリケーション間でアプリケーションデータを共有するための決定サービスに関する。ある実装では、マルチパスワイヤレス給電環境においてパルス信号伝送を集中させる方法を開示する。本方法は、単一の送信アンテナから、パルス化されたトレーニング信号を、マルチパスワイヤレス給電環境における受信アンテナへ複数の経路上で送信することを含む。パルス化されたトレーニング信号は、少なくとも１つの信号パルスを含む。本方法はさらに、複数の経路の各々において受信アンテナにより受信されるパルス化されたトレーニング信号に対応するタイミングおよび位相情報を識別することと、このタイミングおよび位相情報に基づいて、送信アンテナに関連づけられる送信設定を構成（設定）することを含む。送信設定は、受信アンテナが受信するためのパルス化されたワイヤレス送電信号を集中させる。本方法は、さらに、パルス化されたワイヤレス送電信号を受信アンテナへ送信することを含む。
【００１３】
実施形態によっては、送信設定は、受信アンテナによる複数経路のうちの２つ以上におけるパルス化されたワイヤレス送電信号の同時受信のために、タイミング情報を反転させる。
【００１４】
実施形態によっては、送信設定は、受信アンテナによる複数経路のうちの２つ以上におけるパルス化されたワイヤレス送電信号の同位相または正規化された受信のために、位相情報を調整する。
【００１５】
実施形態によっては、複数の経路のうちの２つ以上において送信されるパルス化されたワイヤレス送電信号は、建設的に干渉して（建設的干渉によって）より高いエネルギー「パルス」を生成する。
【００１６】
実施形態によっては、タイミングおよび位相情報は、信号到達時間、信号振幅および信号位相を含む、トレーニング送信から受信される信号を含む。
【００１７】
実施形態によっては、閾値に満たない振幅で受信される信号は、タイミングおよび位相情報から除外される。
【００１８】
実施形態によっては、本方法はさらに、パルス化されたトレーニング信号を、トリガイベント後に、第２の複数の経路上で受信機アンテナへ送信し直すことと、第２の複数の経路の各々において受信アンテナにより受信されるパルス化されたトレーニング信号に対応する第２のタイミングおよび位相情報を識別することと、この第２のタイミングおよび位相情報に基づいて、送信アンテナに関連づけられる送信設定を再構成（再設定）することを含む。
【００１９】
実施形態によっては、パルス化されたワイヤレス送電信号は、予め決められた時間に渡って送信され、トリガイベントには、この予め決められた時間の満了が含まれる。
【００２０】
実施形態によっては、本方法は、さらに、パルス化されたワイヤレス送電信号から、受信アンテナで受信される電力に関するフィードバックを受信することと、このフィードバックを予想される電力利得と比較することを含む。トリガイベントには、予想される電力利得とは異なるフィードバックが含まれ得る。
【００２１】
実施形態によっては、タイミングおよび位相情報は、ワイヤレス電力受信機クライアントから受信される。
【００２２】
別の実装では、１つまたは複数のコンピュータ可読記憶媒体と、１つまたは複数のコンピュータ可読記憶媒体に記憶されるプログラム命令とを含む装置を開示する。プログラム命令は、処理システムによって実行されると、処理システムを導いて、単一の送信アンテナにパルス化されたトレーニング信号を複数の経路上でマルチパスワイヤレス給電環境における受信アンテナへ送信させる。パルス化されたトレーニング信号は、少なくとも１つの信号パルスを含む。命令は、さらに、処理システムを導いて、複数の経路の各々において受信アンテナにより受信されるパルス化されたトレーニング信号に対応するタイミングおよび位相情報を識別させ、このタイミングおよび位相情報に基づいて、送信アンテナに関連づけられる送信設定を構成させ、ここで、送信設定は、受信アンテナによる受信のためにパルス化されたワイヤレス送電信号を集中させ、かつ、パルス化されたワイヤレス送電信号を受信アンテナへ送信するように信号送信アンテナに指示させる。
【００２３】
実施形態によっては、送信設定は、受信アンテナによる複数経路のうちの２つ以上におけるパルス化されたワイヤレス送電信号の同時受信のために、タイミング情報を反転させる。
【００２４】
実施形態によっては、送信設定は、受信アンテナによる複数経路のうちの２つ以上におけるパルス化されたワイヤレス送電信号の同位相または正規化された受信のために、位相情報を調整する。
【００２５】
実施形態によっては、複数の経路のうちの２つ以上において送信されるパルス化されたワイヤレス送電信号は、建設的に干渉して（建設的干渉によって）、信号の追加からパルス振幅の増加を形成する（生じさせる）。
【００２６】
実施形態によっては、タイミングおよび位相情報は、信号到達時間、信号振幅および信号位相を含む、トレーニング送信（トレーニング伝送）から受信される信号を含む。
【００２７】
実施形態によっては、閾値に満たない振幅で受信される信号は、タイミングおよび位相情報から除外される。
【００２８】
実施形態によっては、命令は、装置を導いて、受信アンテナで受信される電力に関する、パルス化されたワイヤレス送電信号からのフィードバックを受信させ、このフィードバックを予想される電力利得と比較させ、かつ、フィードバックが予想される電力利得と異なれば、再較正イベントをトリガさせる。
【００２９】
実施形態によっては、タイミングおよび位相情報は、ワイヤレス電力受信機クライアントから受信される。
【００３０】
別の実装では、ワイヤレス送電システムについて論じる。ワイヤレス送電システムは、複数の高周波（ＲＦ）トランシーバを有する適応位相アンテナアレイと、制御回路とを含み、制御回路は、適応位相アンテナアレイの単一の送信アンテナに、パルス化されたトレーニング信号を複数の経路上でマルチパスワイヤレス給電環境における受信アンテナへ送信するように指示し、ここで、パルス化されたトレーニング信号は、少なくとも１つの信号パルスを含み、複数の経路の各々において受信アンテナにより受信されるパルス化されたトレーニング信号に対応するタイミングおよび位相情報を識別し、かつ、このタイミングおよび位相情報に基づいて、送信アンテナに関連づけられる送信設定を構成（設定）するように構成される。送信設定は、受信アンテナが受信するためのパルス化されたワイヤレス送電信号を集中させるように構成される。制御回路は、さらに、信号送信（信号伝送）アンテナに指示してパルス化されたワイヤレス送電信号を受信アンテナへ送信させるように構成される。
【００３１】
実施形態によっては、送信設定は、受信アンテナによる複数経路のうちの２つ以上におけるパルス化されたワイヤレス送電信号の同時受信のために、タイミング情報を反転させる。
【００３２】
この概要は、後の「技術開示」において詳述する概念の抜粋を略示して紹介するためのものである。この概要が、特許請求する主題の重要な特徴または本質的特徴を特定するためのものでなく、また、特許請求する主題の範囲の限定に用いるためのものでもないことは、理解されよう。
【００３３】
添付の図面における諸図に示す本発明の１つまたは複数の実施形態は、例示であって限定ではなく、類似の参照符号は、同様のエレメントを示す。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】幾つかの実施形態による、ワイヤレス給電環境の一例を示すブロック図であって、ワイヤレス給電環境内の１つまたは複数のワイヤレス送電システムから様々な無線デバイスへのワイヤレス給電を描いている。
【図２】幾つかの実施形態による、ワイヤレス給電を開始するための、ワイヤレス送電システムとワイヤレス受信機クライアントとの間の動作例を示すシーケンス図である。
【図３】幾つかの実施形態による、ワイヤレス送電システムのコンポーネント例を示すブロック図である。
【図４】幾つかの実施形態による、ワイヤレス電力受信機クライアントのコンポーネント例を示すブロック図である。
【図５Ａ】幾つかの実施形態による、マルチパスワイヤレス給電環境の一例を示す図である。
【図５Ｂ】幾つかの実施形態による、マルチパスワイヤレス給電環境の一例を示す図である。
【図６】幾つかの実施形態による、各経路が異なる長さを有する結果、信号が異なる時間および異なる位相および振幅で到着する４経路ワイヤレス伝送の一例を示す図である。
【図７】幾つかの実施形態による、異なる位相を有する２つの正弦波が放射されるワイヤレス充電環境の一例、および結果としてのこれらの和を示す図である。
【図８】幾つかの実施形態による、２つのフェーザの合計を示す図である。
【図９】幾つかの実施形態による、収束信号の加法的影響を表すグラフの一例である。
【図１０】幾つかの実施形態による、バースト送信から経時的に知覚される信号振幅を表すグラフの一例である。
【図１１】幾つかの実施形態による、マルチパス伝送で送信が加法的影響のためにどのようにスケジュールされ得るかを示すグラフの一例である。
【図１２】幾つかの実施形態による、マルチパスワイヤレス給電のプロセスの一例を示すフロー図である。
【図１３】幾つかの実施形態による、何らかのワイヤレス伝送のチャネルインピーダンスと周波数との関係を示すグラフの一例である。
【図１４】幾つかの実施形態による、例示的な位相角間の差を示すグラフの一例である。
【図１５】幾つかの実施形態による、受信された送信例の経時的な振幅を示すグラフの一例である。
【図１６Ａ】幾つかの実施形態による、受信された送信例の経時的な振幅を、受信された信号位相に関連して示すグラフの一例である。
【図１６Ｂ】幾つかの実施形態による、受信された送信例の経時的な振幅を、受信された信号位相に関連して示すグラフの一例である。
【図１７】幾つかの実施形態による、信号発生器と受信機との間の伝送を経時的に示す一連のグラフの例である。
【図１８】幾つかの実施形態による、パルス化された連続する送信例の経時的な振幅を示すグラフの一例である。
【図１９】幾つかの実施形態による、パルス化された連続する送信例の経時的な振幅を示すグラフの一例である。
【図２０】幾つかの実施形態による、パルス化された連続する送信例の経時的な振幅を示すグラフの一例である。
【図２１】幾つかの実施形態による、時間領域および周波数領域における送信例を示すグラフの一例である。
【図２２】幾つかの実施形態による、モバイル（またはスマート）ホンまたはタブレット・コンピュータ・デバイス形式の１つまたは複数のワイヤレス電力受信機クライアントを備える代表的なモバイルデバイスまたはタブレットコンピュータのコンポーネント例を示すブロック図である。
【図２３】本明細書で論じる方法のうちの何れか１つまたはそれ以上をマシンに実行させるための命令セットを内部で実行し得る、コンピュータシステムのマシンを例示的な形態で示す線図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下の説明および図面は、例示的なものであり、限定的なものとして解釈されるべきではない。多くの具体的詳細に関する記述は、開示の完全な理解を提供するためのものである。しかしながら、所定の例では、説明を不明瞭にすることを避けて、周知の、または従来的な詳細を省略している。本開示における１つの、またはある実施形態の言及は、同一の実施形態に対する言及であり得るが、必ずしもその限りではなく、よってこのような言及は、実施形態のうちの少なくとも１つを意味する。
【００３６】
本明細書における「一実施形態」または「ある実施形態」の言及は、その実施形態に関連して記述される具体的な特徴、構造または特性が、本開示の少なくとも１つの実施形態に包含されることを意味する。本明細書の様々な箇所における「一実施形態において」という言い回しの出現は、必ずしも全てが同一の実施形態を指すものではなく、また、互いに他の実施形態を排除する別個の、または代替的な実施形態を指すものでもない。さらに、記述される様々な特徴は、一部の実施形態では呈示されるが、他の実施形態では呈示されないことがある。同様に、記述される様々な要件も、一部の実施形態の要件であっても、他の実施形態の要件ではないことがある。
【００３７】
本明細書で使用される用語は、概して、開示のコンテキストにおいて、かつ各用語が使用される具体的なコンテキストにおいても、当技術分野における一般的な意味を有する。開示を説明するために使用される所定の用語については、後に、または本明細書の他の箇所で論じ、実行者に開示の説明に関する追加的な手引きを提供する。便宜的に、所定の用語を、例えば斜体および／または引用符を用いて強調表示することがある。強調表示の使用は、用語の範囲および意味に影響せず、用語の範囲および意味は、強調表示の有無に関わらず、同じコンテキストにおいて同一である。同じことを複数の方法で言えることについても、理解されよう。
【００３８】
したがって、本明細書で論じる用語のうちの何れか１つまたはそれ以上について、代替的な言語および同義語が使用されてもよく、また、本明細書においてある用語が詳述または論議されているか否かについては、如何なる特別な意味合いも置かれるべきではない。所定の用語については、同義語が提供されている。１つまたは複数の同義語の記載は、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む、本明細書の何れかの箇所における実施例の使用は、単に例示であって、開示内容または例示される任意の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、本明細書に記載される様々な実施形態に限定されない。
【００３９】
以下、開示の範囲をさらに限定する意図を有することなく、本開示の実施形態による器具、装置、方法およびこれらに関連する結果の例について述べる。これらの例においては、読者の便宜のために、タイトルまたはサブタイトルを用いる場合があるが、これらは、如何なる場合も開示の範囲を限定するものでないことに留意されたい。別段の規定のない限り、本明細書で用いる全ての技術および科学用語は、本開示が関係する一般的な当業者によって通常理解されるものと同じ意味を有する。矛盾が生じる場合は、定義を含み、本文書が優先する。
【００４０】
本明細書に用いる見出しは何れも便宜的なものにすぎず、必ずしも特許請求される発明の範囲または意味に影響を及ぼすものではない。
【００４１】
Ｉ．ワイヤレス送電システムの概要／アーキテクチャ
【００４２】
図１は、幾つかの実施形態による、ワイヤレス給電環境の一例１００を示すブロック図であって、ワイヤレス給電環境１００内の１つまたは複数のワイヤレス送電システム（ＷＰＴＳ）１０１ａ〜ｎ（「ワイヤレス給電システム」、「アンテナ・アレイ・システム」および「ワイヤレス充電器」とも称される）から様々な無線デバイス１０２ａ〜ｎへのワイヤレス給電を描いている。より具体的には、図１は、ワイヤレス電力および／またはデータを、１つまたは複数のワイヤレス電力受信機クライアント１０３ａ〜１０３ｎ（本明細書では、「クライアント」および「ワイヤレス電力受信機」とも称する）を有する利用可能な無線デバイス１０２ａ〜１０２ｎへ送ることができるワイヤレス給電環境の一例１００を示している。ワイヤレス電力受信機クライアントは、１つまたは複数のワイヤレス送電システム１０１ａ〜１０１ｎからワイヤレス電力を受信して処理するように構成される。ワイヤレス電力受信機クライアントの一例１０３のコンポーネントについては、図４を参照してより詳細に示しかつ論じる。
【００４３】
図１の例に示すように、無線デバイス１０２ａ〜１０２ｎには、携帯電話デバイスおよびワイヤレス・ゲーム・コントローラが含まれる。しかしながら、無線デバイス１０２ａ〜１０２ｎは、電力を必要としかつ１つまたは複数の統合型電力受信機クライアント１０３ａ〜１０３ｎを介してワイヤレス電力を受信することができる任意のデバイスまたはシステムであってもよい。本明細書で論じるように、１つまたは複数の統合型電力受信機クライアントは、１つまたは複数のワイヤレス送電システム１０１ａ〜１０１ｎから電力を受信して処理し、かつこの電力を無線デバイス１０２ａ〜１０２ｎ（または無線デバイスの内部バッテリ）へ提供してこれを動作させる。
【００４４】
各ワイヤレス送電システム１０１は、無線デバイス１０２へワイヤレス電力を送ることができる複数のアンテナ１０４ａ〜ｎ、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、を含んでもよい。実施形態によっては、アンテナは、適応的に位相調整される高周波（ＲＦ）アンテナである。ワイヤレス送電システム１０１は、コヒーレントな送電信号を電力受信機クライアント１０３へ送るための適切な位相を決定することができる。アレイは、信号（例えば、連続波またはパルス化された送電信号）を複数のアンテナから互いに対して特有の位相で放出するように構成される。「アレイ」という用語の使用が、必ずしもアンテナアレイを特有のアレイ構造に限定するものでないことは、認識される。すなわち、アンテナアレイが、特有の「アレイ」の形態または幾何学形状で構成される必要はない。さらに、本明細書で使用する「アレイ」または「アレイシステム」という用語は、ラジオ、デジタル論理およびモデム等の、信号の発生、受信および送信のための関連および周辺回路を包含するように使用されてもよい。実施形態によっては、ワイヤレス送電システム１０１は、１つまたは複数のアンテナまたはトランシーバを介するデータ通信のための埋込型Ｗｉ−Ｆｉハブを有してもよい。
【００４５】
無線デバイス１０２は、１つまたは複数の受信電力クライアント１０３を含んでもよい。図１の例には、給電アンテナ１０４ａ〜１０４ｎが示されている。給電アンテナ１０４ａは、ワイヤレス給電環境においてワイヤレス高周波電力の配信を提供するように構成される。実施形態によっては、給電アンテナ１０４ａ〜１０４ｎのうちの１つ以上は、代替的または追加的に、ワイヤレス給電に加えて、またはその代わりにデータ通信を行なうように構成されてもよい。１つまたは複数のデータ通信アンテナは、電力受信機クライアント１０３ａ〜１０３ｎおよび／または無線デバイス１０２ａ〜１０２ｎとの間でデータ通信を送受信するように構成される。実施形態によっては、データ通信アンテナは、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉ（商標）、ＺｉｇＢｅｅ（商標）、他を介して通信してもよい。他のデータ通信プロトコルも、可能である。
【００４６】
各電力受信機クライアント１０３ａ〜１０３ｎは、ワイヤレス送電システム１０１ａ〜１０１ｎから信号を受信するための１つまたは複数のアンテナ（不図示）を含む。同様に、各ワイヤレス送電システム１０１ａ〜１０１ｎは、連続波または離散（パルス）信号を互いに対して特有の位相で放出することができる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を有するアンテナアレイを含む。先に論じたように、各ワイヤレス送電システム１０１ａ〜１０１ｎは、電力受信機クライアント１０２ａ〜１０２ｎへコヒーレントな信号を送るための適切な位相を決定することができる。例えば、実施形態によっては、コヒーレント信号は、コヒーレント信号がビーコン（または較正）信号を送信した特定の電力受信機クライアントへ電力を配信すべく位相調整されるように、アレイの各アンテナにおいて受信されるビーコン（または較正）信号の複素共役を計算することによって決定されてもよい。
【００４７】
図示されていないが、環境の各コンポーネント、例えば無線デバイス、ワイヤレス送電システム、他は、制御および同期機構、例えばデータ通信同期モジュールを含んでもよい。ワイヤレス送電システム１０１ａ〜１０１ｎは、例えば、ワイヤレス送電システムを建物内の標準または一次交流（ＡＣ）電源へ接続する電源コンセントまたは電源等の電源へ接続されてもよい。あるいは、または追加的に、ワイヤレス送電システム１０１ａ〜１０１ｎのうちの１つまたはそれ以上は、バッテリによって、または他の機構、例えば太陽電池、他を介して給電されてもよい。
【００４８】
電力受信機クライアント１０２ａ〜１０２ｎおよび／またはワイヤレス送電システム１０１ａ〜１０１ｎは、マルチパスワイヤレス給電環境において動作するように構成される。すなわち、電力受信機クライアント１０２ａ〜１０２ｎおよびワイヤレス送電システム１０１ａ〜１０１ｎは、例えば壁またはレンジ内の他のＲＦ反射障害物等の反射物体１０６を利用して、ワイヤレス給電環境内でビーコン（または較正）信号を送信しかつ／またはワイヤレス電力および／またはデータを受信するように構成される。反射物体１０６は、ワイヤレス送電システムと電力受信機クライアントとの間の視野方向内に遮蔽物があるかどうかに関わらず、多方向信号通信に利用されてもよい。
【００４９】
本明細書で記述しているように、各無線デバイス１０２ａ〜１０２ｎは、例示的な環境１００内で別のデバイス、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／またはデバイス、および／またはデバイス／システムの任意の組合せであってもよい。実施形態によっては、無線デバイス１０２ａ〜１０２ｎは、ユーザにデータを提示するためのディスプレイまたは他の出力機能、および／またはユーザからデータを受信するための入力機能を含む。例として、無線デバイス１０２は、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、ノートブック等のモバイル・コンピューティング・デバイス、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、スマートフォン、ＰＤＡ、Ｂｌａｃｋｂｅｒｒｙデバイス、Ｔｒｅｏおよび／またはｉＰｈｏｎｅ（登録商標）、他であってもよいが、この限りではない。また、限定ではなく例として、無線デバイス１０２は、腕時計、ネックレス、リング等の任意のウェアラブルデバイスであっても、顧客の体内に埋め込まれるデバイスであってもよい。無線デバイス１０２の他の例には、安全センサ（例えば、火災または一酸化炭素）、電動歯ブラシ、電子ドアロック／ハンドル、電気光スイッチコントローラ、電気カミソリ、他が含まれるが、この限りではない。
【００５０】
図１の例には示されていないが、ワイヤレス送電システム１０１および電力受信機クライアント１０３ａ〜１０３ｎ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んでもよい。あるいは、または追加的に、電力受信機クライアント１０３ａ〜１０３ｎは、既存のデータ通信モジュールを介してワイヤレス送電システムと通信するように無線デバイス１０２．１〜１０２．ｎを導いてもよい。実施形態によっては、本明細書では主として連続波形と称されるビーコン信号は、代替的または追加的に、変調信号の形態を取ってもよい。
【００５１】
図２は、ある実施形態による、ワイヤレス給電をマルチパスワイヤレス給電において確立するための、ワイヤレス送電システム（例えば、ＷＰＴＳ１０１）とワイヤレス電力受信機クライアント（例えば、ワイヤレス電力受信機クライアント１０３）との間の例示的な動作を示すシーケンス図２００である。まず、ワイヤレス送電システム１０１と電力受信機クライアント１０３との間に通信が確立される。最初の通信は、例えば、ワイヤレス送電システム１０１の１つまたは複数のアンテナ１０４を介して確立されるデータ通信リンクであってもよい。論じているように、実施形態によっては、アンテナ１０４ａ〜１０４ｎのうちの１つまたはそれ以上は、データアンテナ、ワイヤレス送電アンテナまたは二重目的のデータ／電力アンテナであってもよい。ワイヤレス送電システム１０１とワイヤレス電力受信機クライアント１０３との間では、様々な情報が、このデータ通信チャネル上で交換されてもよい。例えば、ワイヤレス電力シグナリングは、ワイヤレス給電環境において様々なクライアント間でタイムスライスされてもよい。このような場合、ワイヤレス送電システム１０１は、ワイヤレス電力受信機クライアント１０３にそのビーコン信号をいつ送信（同報通信）すべきか、および電力をいつ待ち受けるべきか、他が分かるように、ビーコンスケジュール情報、例えば、ビーコン・ビート・スケジュール（ＢＢＳ）サイクル、電力サイクル情報、他、を送ってもよい。
【００５２】
引き続き図２の例を参照すると、ワイヤレス送電システム１０１は、電力を受信するための１つまたは複数のワイヤレス電力受信機クライアントを選択し、かつ選択された電力受信機クライアント１０３へビーコンスケジュール情報を送信する。また、ワイヤレス送電システム１０１は、電力受信機クライアント１０３にワイヤレス送電システムからのワイヤレス電力をいつ期待すべきか（例えば、時間ウィンドウ）が分かるように、送電スケジューリング情報も送ってもよい。電力受信機クライアント１０３は、次に、ビーコン（または、較正）信号を生成し、かつこのビーコンを、ビーコンスケジュール情報、例えばビーコン・ビート・スケジュール（ＢＢＳ）サイクル、によって指示される割り当てられたビーコン送信ウィンドウ（または、タイムスライス）の間に同報通信する。本明細書で論じているように、ワイヤレス電力受信機クライアント１０３は、電力受信機クライアント１０３が埋め込まれる無線デバイス１０２に近接する３次元空間に放射および受信パターンを有する１つまたは複数のアンテナ（またはトランシーバ）を含む。
【００５３】
ワイヤレス送電システム１０１は、電力受信機クライアント１０３からビーコンを受信し、かつ複数のアンテナにおいてビーコン信号が受信される位相（または、方向）を検出しかつ／または別段で測定する。ワイヤレス送電システム１０１は、次に、検出または測定された、対応するアンテナの各々における受信されたビーコンの位相（または、方向）に基づいて、複数のアンテナ１０３から電力受信機クライアント１０３へワイヤレス電力を送る。実施形態によっては、ワイヤレス送電システム１０１は、測定されたビーコンの位相の複素共役を決定し、かつこの複素共役を用いて、ワイヤレス電力を電力受信機クライアント１０３へ、ビーコン信号が電力受信機クライアント１０３から受信されたのと同じ経路で送りかつ／または別段で方向づけるための、アンテナを構成する送信位相を決定する。
【００５４】
実施形態によっては、ワイヤレス送電システム１０１は、多くのアンテナを含む。これらの多くのアンテナのうちの１つまたはそれ以上は、電力を電力受信機クライアント１０３へ送るために使用されてもよい。ワイヤレス送電システム１０１は、各アンテナにおいてビーコン信号が受信される位相を検出しかつ／または別段で決定または測定することができる。多数のアンテナにより、ワイヤレス送電システム１０１の各アンテナにおいて異なる位相のビーコン信号が受信される結果となり得る。先に論じたように、ワイヤレス送電システム１０１は、各アンテナで受信されるビーコン信号の複素共役を決定してもよい。複素共役を用いて、１つまたは複数のアンテナは、ワイヤレス送電システム１０１における多数のアンテナの効果を考慮した信号を放出してもよい。言い換えれば、ワイヤレス送電システム１０１は、１つまたは複数のアンテナからワイヤレス送電信号を、アンテナのうちの１つまたはそれ以上からビーコンの波形を反対方向に略再現する集合信号を生成するようにして、放出してもよい。言い換えれば、ワイヤレス送電システム１０１は、ワイヤレスＲＦ電力をクライアントデバイスへ、ワイヤレス送電システム１０１においてビーコン信号が受信されるのと同じ経路で送ってもよい。これらの経路は、環境内の反射物体１０６を利用してもよい。さらに、ワイヤレス送電信号は、ワイヤレス送電信号が、クライアントデバイスに近接する３次元（３Ｄ）空間においてクライアントデバイスのアンテナ放射および受信パターンと集合的に一致するように、ワイヤレス送電システム１０１から同時に送信されてもよい。
【００５５】
図示されているように、ビーコン（または較正）信号は、給電環境内の電力受信機クライアント１０３により、例えばＢＢＳに従って周期的に送信されてもよく、よって、ワイヤレス送電システム１０１は、ワイヤレス給電環境における電力受信機クライアント１０３のロケーションを持続的に知ることができかつ／または前記ロケーションを追跡することができる。本明細書では、ワイヤレス送電システムにおいてワイヤレス電力受信機クライアントからビーコン信号を受信し、かつ次に、ワイヤレス電力をこの特定のクライアントに向けて応答するプロセスを、逆方向性ワイヤレス給電と称する。
【００５６】
さらに、本明細書で論じているように、ワイヤレス電力は、電力スケジュール情報によって規定される電力サイクルで送られてもよい。次に、図３を参照して、ワイヤレス給電の開始に必要なシグナリングのより詳細な例について述べる。
【００５７】
図３は、ある実施形態による、ワイヤレス送電システム３００の例示的なコンポーネントを示すブロック図である。図３の例に示されているように、ワイヤレス充電器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備える複数のメザニンボードとを含む。ＭＢＣは、制御論理３１０と、外部データインタフェース（Ｉ／Ｆ）３１５と、外部電力インタフェース（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。実施形態によっては、コンポーネントの一部または全てが省略されてもよい。追加のコンポーネントも、可能である。例えば、実施形態によっては、通信ブロック３３０またはプロキシ３４０の一方だけが含まれてもよい。
【００５８】
制御論理３１０は、アレイコンポーネント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、他を備えてもよく、かつ様々なデータおよび電力通信を方向づけかつ制御してもよい。通信ブロック３３０は、データ通信を、クロック同期のためのベース信号クロック等のデータキャリア周波数上へ方向づけることができる。データ通信は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉ（商標）、ＺｉｇＢｅｅ（商標）、他、であってもよく、但しこれらの組合せまたは変形を含む。同様に、プロキシ３４０も、本明細書で論じているように、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、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、Ｗｉ−Ｆｉ（商標）、ＺｉｇＢｅｅ（商標）、他であってもよいが、この限りではない。他の通信プロトコルも、可能である。
【００５９】
実施形態によっては、制御論理３１０は、モノのインターネット（ＩｏＴ）デバイスのためのデータ集約を容易にし、かつ／または別段で有効にすることもできる。実施形態によっては、ワイヤレス電力受信機クライアントは、ワイヤレス電力受信機クライアントが埋め込まれているデバイスに関するＩｏＴ情報にアクセスし、これを追跡しかつ／または別段で取得し、かつこのＩｏＴ情報をワイヤレス送電システム３００へデータ接続部上で提供することができる。このＩｏＴ情報は、外部データインタフェース３１５を介して中央またはクラウドベース・システム（不図示）へ提供されてもよく、ここでデータの集約、処理、他が行われてもよい。例えば、中央システムは、データを処理して、地理、ワイヤレス送電システム、環境、デバイス、他の様々な傾向を識別してもよい。実施形態によっては、集約されたデータおよび／または傾向データは、遠隔更新、他を介してデバイスの動作を改善するために使用されてもよい。代替的または追加的に、実施形態によっては、集約されたデータが第三者であるデータ消費者に提供されてもよい。この方式では、ワイヤレス送電システムは、ＩｏＴのためのゲートウェイまたはイネーブラとして作用する。例えば、ＩｏＴ情報には、ワイヤレス電力受信機クライアントが埋め込まれるデバイスの能力、デバイスの使用情報、デバイスの電力レベル、デバイスまたはワイヤレス電力受信機クライアント自体により、例えばセンサを介して取得される情報、他が含まれてもよいが、この限りではない。
【００６０】
外部電力インタフェース３２０は、外部電力を受信しかつこの電力を様々なコンポーネントに提供するように構成される。実施形態によっては、外部電力インタフェース３２０は、標準の外部２４ボルト電源を受信するように構成されてもよい。他の実施形態では、外部電力インタフェース３２０は、例えば、様々なコンポーネントへ電力を供給するために必要なＤＣ１２／２４／４８ボルトを調達する、埋込みＤＣ電源に至るＡＣ１２０／２４０ボルト主電源であってもよい。あるいは、外部電力インタフェースは、必要とされるＤＣ１２／２４／４８ボルトを調達するＤＣ電源である可能性もある。代替構成も、可能である。
【００６１】
動作において、ワイヤレス送電システム３００を制御するマスタ・バス・コントローラ（ＭＢＣ）は、電源から電力を受け取って起動される。ＭＢＣは、次に、ワイヤレス送電システム上のプロキシアンテナ素子を起動し、プロキシアンテナ素子は、デフォルトの「発見」モードに入ってワイヤレス送電システムの範囲内で利用可能なワイヤレス受信機クライアントを識別する。クライアントが見つかると、ワイヤレス送電システム上のアンテナ素子に電源が入り、エニュメレートされ、かつ（場合により）較正される。
【００６２】
ＭＢＣは、次に、スケジューリングプロセスの間に、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、電力受信機クライアントの選択を含む。例えば、ＭＢＣは、送電のための電力受信機クライアントを選択し、かつ選択されたワイヤレス電力受信機クライアントのビーコン・ビート・スケジュール（ＢＢＳ）サイクルおよび電力スケジュール（ＰＳ）を生成してもよい。本明細書で論じているように、電力受信機クライアントは、それらの対応する性質および／または要件に基づいて選択されてもよい。
【００６３】
実施形態によっては、ＭＢＣは、クライアント・クエリ・テーブル（ＣＱＴ）でそのステータスが問い合わされる利用可能クライアントを識別しかつ／または別段で選択することもできる。ＣＱＴに置かれるクライアントは、「待機中」のもの、例えば、充電を受けていないクライアントである。ＢＢＳおよびＰＳは、クライアントに関する重要な情報、例えば、バッテリ状態、現行の活動／使用状況、電力切れまでのクライアントの所要時間、使用に関する優先順位、他等、に基づいて計算される。
【００６４】
プロキシアンテナ素子（ＡＥ）は、ＢＢＳを全てのクライアントへ同報通信する。本明細書で論じているように、ＢＢＳは、各クライアントがいつビーコンを送るべきかを示す。同様に、ＰＳは、アレイがいつどのクライアントへ電力を送るべきか、およびクライアントがいつワイヤレス電力を待ち受けるべきかを指示する。各クライアントは、ＢＢＳおよびＰＳに従って、そのビーコンの同報通信およびアレイからの電力受信を開始する。プロキシは、同時に、クライアント・クエリ・テーブルに問い合わせて、他の利用可能クライアントのステータスをチェックすることができる。実施形態によっては、クライアントは、単にＢＢＳまたはＣＱＴ（例えば、待機リスト）の何れかに存在し、両方に存在することはできない。先のステップで収集された情報は、持続的かつ／または周期的にＢＢＳサイクルおよび／またはＰＳを更新する。
【００６５】
図４は、幾つかの実施形態による、ワイヤレス電力受信機クライアント４００のコンポーネント例を示すブロック図である。図４の例に示されているように、受信機４００は、制御論理４１０と、バッテリ４２０と、ＩｏＴ制御モジュール４２５と、通信ブロック４３０および関連のアンテナ４７０と、電力メータ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、ビーコンコード化ユニット４６２および関連のアンテナ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のアンテナ４９０ａ〜ｎへ接続するスイッチ４６５とを含む。実施形態によっては、コンポーネントの一部または全てが省略されてもよい。例えば、実施形態によっては、ワイヤレス電力受信機クライアントは、その固有のアンテナを含まず、代わりに、ワイヤレス電力受信機クライアントが埋め込まれる無線デバイスの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／または別段でこれを共用する。さらに、実施形態によっては、ワイヤレス電力受信機クライアントは、データ送信機能ならびに電力／データ受信機能を提供する単一のアンテナを含んでもよい。追加のコンポーネントも、可能である。
【００６６】
コンバイナ（結合器、合成器）４５５は、受信機４００が２つ以上のアンテナを有する場合に、送電機から送電信号を受信し、かつ受信された送電信号を合成する。コンバイナは、整合状態を保全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る任意のコンバイナまたは分配器回路であってもよい。例えば、コンバイナ４５５は、ウィルキンソン電力分配器回路であってもよい。整流器４５０は、もしあればコンバイナ４５５から合成された送電信号を受信し、これが、電力メータ４４０を介して充電のためにバッテリ４２０へ供給される。他の実施形態では、各アンテナの電力経路が固有の整流器４５０を有してもよく、整流器からのＤＣ電力は、電力メータ４４０への供給に先立って合成される。電力メータ４４０は、受信される電力信号の強度を測定することができ、この測定値を制御論理４１０へ提供する。
【００６７】
バッテリ４２０は、保護回路および／または監視機能を包含してもよい。さらに、バッテリ４２０は、電流制限、温度保護、過／不足電圧警報および保護、およびクーロン監視を含むが、但しこれらに限定されない１つまたは複数の特徴を含んでもよい。
【００６８】
制御論理４１０は、バッテリ４２０からバッテリの電力レベルを受信しかつこれを処理することができる。制御論理４１０は、また、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等のデータキャリア周波数上でデータ信号を送／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生成し、ビーコン信号が符号化された後に、ビーコン信号を、アンテナ４８０またはアンテナ４９０のいずれかを用いて送信する。
【００６９】
バッテリ４２０は、受信機４００によって充電されかつ受信機４００へ電力を供給するように示されているが、受信機は、その電力を整流器４５０から直に受け取る場合もあることは、留意され得る。これは、整流器４５０がバッテリ４２０へ充電電流を供給することに加えて、または充電を提供する代わりであってもよい。また、複数のアンテナの使用は実装の一例であって、この構造は、１つの共用アンテナにまで縮小されてもよいことも留意され得る。
【００７０】
実施形態によっては、制御論理４１０および／またはＩｏＴ制御モジュール４２５は、ワイヤレス電力受信機クライアント４００が埋め込まれるデバイスと通信しかつ／または別段で前記デバイスからＩｏＴ情報を導出することができる。図示されていないが、実施形態によっては、ワイヤレス電力受信機クライアント４００は、ＩｏＴ情報をそこにおいて取得することができる、ワイヤレス電力受信機クライアント４００が埋め込まれるデバイスとの１つまたは複数のデータ接続部（有線または無線式）を有してもよい。代替的または追加的に、ＩｏＴ情報は、ワイヤレス電力受信機クライアント４００により、例えば、１つまたは複数のセンサを介して決定されかつ／または推測されてもよい。先に論じたように、ＩｏＴ情報には、ワイヤレス電力受信機クライアントが埋め込まれるデバイスの能力に関する情報、ワイヤレス電力受信機クライアントが埋め込まれるデバイスの使用情報、ワイヤレス電力受信機クライアントが埋め込まれるデバイスの１つまたは複数のバッテリの電力レベル、および／またはワイヤレス電力受信機クライアントが埋め込まれるデバイスまたはワイヤレス電力受信機クライアント自体により、例えばセンサ、他を介して取得または推測される情報が含まれてもよいが、この限りではない。
【００７１】
実施形態によっては、クライアント識別子（ＩＤ）モジュール４１５は、ワイヤレス給電環境における電力受信機クライアントを一意に識別できるクライアントＩＤを記憶する。例えば、通信が確立されると、ＩＤが１つまたは複数のワイヤレス送電システムへ送信されてもよい。実施形態によっては、電力受信機クライアントは、ワイヤレス給電環境における他の電力受信機クライアントを受信し、かつクライアントＩＤに基づいて識別することもできる場合がある。
【００７２】
任意選択の動きセンサ４９５は、動きを検出し、かつ制御論理４１０に、適宜行動するように信号を送ることができる。例えば、電力を受け取るデバイスは、動きを検出するために、加速度計または同等の機構等の動き検出機構を組み込んでもよい。デバイスが、デバイスの動作中であることを検出すると、デバイスがユーザによって取り扱われているという想定がなされる可能性があり、アレイへ、送電を停止する、またはデバイスへ伝送される電力を下げるための信号がトリガされることになる。実施形態によっては、デバイスが車、列車または飛行機のような移動する環境で使用される場合、デバイスの電力が危機的な低さでない限り、電力は、断続的に、または低減されたレベルでしか伝送されないこともある。
【００７３】
図５Ａおよび図５Ｂは、幾つかの実施形態による、マルチパスワイヤレス給電環境の例５００を示す図である。マルチパスワイヤレス給電環境５００は、１つまたは複数のワイヤレス電力受信機クライアント５０３を含む無線デバイス５０２を操作するユーザを含む。無線デバイス５０２および１つまたは複数のワイヤレス電力受信機クライアント５０３は、各々、図１の無線デバイス１０２、および図１のワイヤレス電力受信機クライアント１０３または図４のワイヤレス電力受信機クライアント４００であってもよいが、代替構成も可能である。同様に、ワイヤレス送電システム５０１は、図１のワイヤレス送電システム１０１または図３のワイヤレス送電システム３００であってもよいが、代替構成も可能である。マルチパスワイヤレス給電環境５００は、反射物体５０６と、様々な吸収物体、例えばユーザまたは人、家具、他と、を包含する。
【００７４】
無線デバイス５０２は、無線デバイス１０２に隣接する３次元空間に放射および受信パターン５１０を有する１つまたは複数のアンテナ（またはトランシーバ）を含む。１つまたは複数のアンテナ（またはトランシーバ）は、完全にまたは部分的に、無線デバイス１０２および／またはワイヤレス電力受信機クライアント（図示せず）の一部として含まれてもよい。例えば、実施形態によっては、無線デバイス５０２の１つまたは複数のアンテナ、例えばＷｉ−Ｆｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、他、は、ワイヤレス電力を受信するために利用されかつ／または別段で共有されてもよい。図５Ａおよび図５Ｂの例に示されているように、放射および受信パターン５１０は、主ローブおよび複数の副ローブを有するローブパターンを備える。他のパターンも、可能である。
【００７５】
無線デバイス５０２は、ビーコン（または較正）信号を、複数の経路上でワイヤレス送電システム５０１へ送信する。本明細書で論じているように、無線デバイス５０２は、ワイヤレス送電システムによって受信されるビーコン信号の強度、例えば受信信号強度示度（ＲＳＳＩ）が放射および受信パターン５１０に依存するように、ビーコンを放射および受信パターン５１０の方向へ送信する。例えば、放射および受信パターン５１０内にヌルが存在し、かつビーコン信号が放射および受信パターン５１０におけるピーク、例えば主ローブのピーク、において最強である場合、ビーコン信号は送信されない。図５Ａの例に示されているように、無線デバイス５０２は、ビーコン信号を５つの経路Ｐ１〜Ｐ５上で送信する。経路Ｐ４およびＰ５は、反射および／または吸収物体５０６によってブロックされる。ワイヤレス送電システム５０１は、経路Ｐ１〜Ｐ３を介して増大する強度のビーコン信号を受信する。より太い線は、より強い信号を示す。実施形態によっては、ビーコン信号は、例えば、ユーザへの不必要なＲＦエネルギー暴露を回避するために、このように指向的に送信される。
【００７６】
アンテナの基本的特性は、受信に使用される場合のアンテナの受信パターン（方向の関数としての感受性）が、送信に使用される場合のアンテナの遠距離場放射パターンと同一である、というものである。これは、電磁気学における相反定理の帰結である。図５Ａおよび図５Ｂの例に示されているように、放射および受信パターン５１０は、３次元ローブの形状である。しかしながら、放射および受信パターン５１０は、アンテナ設計に使用される１つまたは複数のタイプ、例えばホーンアンテナ、単純な垂直アンテナ、他、に依存して任意の数の形状であってもよい。例えば、放射および受信パターン５１０は、様々な指向性パターンを含んでもよい。ワイヤレス給電環境においては、複数のクライアントデバイスの各々に対して、任意の数の異なるアンテナ放射および受信パターンが可能である。
【００７７】
図５Ａを再度参照すると、ワイヤレス送電システム５０１は、複数のアンテナまたはトランシーバにおいて、複数の経路Ｐ１〜Ｐ３を介するビーコン（または較正）信号を受信する。図示されているように、経路Ｐ２およびＰ３は、直接的な視野方向経路であるが、経路Ｐ１は、非視野方向の経路である。ワイヤレス送電システム５０１によってビーコン（または較正）信号が受信されると、送電システム５０１は、ビーコン（または較正）信号を処理して、複数のアンテナの各々におけるビーコン信号の１つまたは複数の受信特性を決定する。例えば、ワイヤレス送電システム５０１は、他の動作の中でもとりわけ、複数のアンテナまたはトランシーバの各々においてビーコン信号が受信される位相を測定してもよい。
【００７８】
ワイヤレス送電システム５０１は、対応するアンテナまたはトランシーバにおいて測定されるビーコン（または較正）信号の１つまたは複数の受信特性に基づいて、複数のアンテナの各々におけるビーコン信号の１つまたは複数の受信特性を処理し、複数のＲＦトランシーバの各々の１つまたは複数のワイヤレス送電特性を決定または測定する。例えば、ワイヤレス送電特性には、各アンテナまたはトランシーバの位相設定、送信電力設定、他が含まれ得るが、この限りではない。
【００７９】
本明細書で論じているように、ワイヤレス送電システム５０１は、アンテナまたはトランシーバが構成されると、複数のアンテナまたはトランシーバが、クライアントデバイスに近接する３次元空間におけるクライアント放射および受信パターンに一致するワイヤレス電力信号を移動させるべく動作可能であるように、ワイヤレス送電特性を決定する。図５Ｂは、ワイヤレス送電システム５０１が、ワイヤレス電力を経路Ｐ１〜Ｐ３を介して無線デバイス５０２へ送信することを示す。効果的には、本明細書で論じているように、ワイヤレス電力信号は、クライアントデバイスに近接する３次元空間におけるクライアント放射および受信パターン５１０に一致する。言い替えれば、ワイヤレス送電システムは、ワイヤレス電力信号を、ワイヤレス電力受信機が最大利得を有する方向、例えば最大のワイヤレス電力を受け取る方向へ送信する。その結果、信号は、ワイヤレス電力受信機が受信できない方向、例えば空白および障害物へ向かっては、送信されない。実施形態によっては、ワイヤレス送電システム５０１は、受信されるビーコン信号のＲＳＳＩを測定し、ビーコンが閾値に満たなければ、ワイヤレス送電システムは、その経路を介してワイヤレス電力を送信しない。
【００８０】
図５Ａおよび図５Ｂの例に示されている３つの経路は、単純化のために示されたものであり、無線デバイス５０２へ電力を伝送するための経路は、他の因子のなかでもとりわけ、ワイヤレス給電環境における反射および吸収物体に依存して、如何なる数でも利用できることは、認識される。
【００８１】
ＩＩ．パルス信号送信の集中
【００８２】
ここでは、他の特徴の中でもとりわけ、マルチパスワイヤレス給電環境における複数の経路上の信号集中を強化することによって、ワイヤレス給電環境におけるデバイスのより効果的なワイヤレス充電を可能にする技術について述べる。より具体的には、ここで論じるシステムおよび方法は、複数の経路を利用して充電を集中させる能力の強化、移動検出および位相同期を可能にする着信信号の位相検出、および指向性アレイを含む、デバイスの実効充電を増加させるための技術を記載する。
【００８３】
実施形態によっては、ここで論じる技術は、電力が複数の経路を介して単一エリア（または、受信アンテナ）に略同時にかつ略同相で到達するように、単一の送信機からの給電を時変調送信によって集中させする能力について説明する。信号は、建設的に干渉することによって、ワイヤレス給電のためのより高いエネルギーの「パルス」を生成する。このようなシステムおよび方法を、本明細書では、単一アンテナ集中、または複数経路を介する集中と称する。
【００８４】
実施形態によっては、複数の経路を用いる単一アンテナ集中は、異なる信号送信（信号伝送）が受信アンテナに互いに同時にかつ同位相で到着するように、信号送信および送信の位相の時間を決めることにより達成され、よって、信号は、建設的干渉を有し、これにより、給電ポテンシャルが高まる。これは、連続送信を所与として、実効的であるには給電が低すぎる場合、および（寿命が短いとしても）より強い信号が望まれる場合に、特に有益である。
【００８５】
実施形態によっては、送信のマルチパス集中のプロセスは、経時的に受信機により受信されるトレーニング送信（トレーニング伝送）を送信することによって開始される。経時的に受信されるパルスは、信号がとる異なる経路に対応し、かつ進行距離および反射回数に基づいて互いに位相が変わり得る。受信されるトレーニング送信データは、次に、時間的にかつ信号位相に関しても受信されるトレーニング送信とは略反対である電力スケジュールを生成するために使用されてもよい。こうして、送信される信号は、同時に、かつ概して同位相で到着する。
【００８６】
送信スケジュールにおいて識別される信号は、集束される最大の給電イベントが可能であることを保証するために、繰り返されかつ可能であればインタリーブされてもよい。事例によっては、供給される電力は、給電されている電力が予想通りのものであることを保証するために、監視される。そうでなければ、送信スケジュールを微調整するために、トレーニングプロセスが繰り返されてもよい。この繰り返しにより、充電環境または初期トレーニング中の他のエラーが変わる場合がある。
【００８７】
まず、図６を参照すると、図６は、幾つかの実施形態による、内部で、集中される電力が２つのアンテナ間で交換される２次元の部屋またはエンクロージャの一例６００を示す。より具体的には、部屋またはエンクロージャ６００内に、両者間で電力が交換される２つのアンテナ６１０および６２０と、代表的な障害物６０５とが示されている。例として、アンテナ６１０から放射される電力は、各々４つの信号経路６３０、６４０、６５０および６６０上でアンテナ６２０へ送られる。図６の例に示されているように、経路６３０はアンテナ間の直接経路であり、経路６４０および６５０は、１回の反射を有し、経路６６０は、２回の反射を有する。単純化のために４つの経路が示されているが、一部はより多くの反射を伴って任意数の経路が可能であることは、認識されるべきである。
【００８８】
典型的には、反射点における信号損失に起因して、関心の対象は、直接経路、および比較的無損失である、またはほとんど反射のない経路に限られる。論考を容易にするために、アンテナ６１０が２つの次元において等方性であれば、アンテナから発する放射方向は、ほぼ何れも、複数の「バウンス」または反射の後に受信アンテナ６２０に達する経路を辿ることが明らかである。まずは、反射は、表面の法線に対して対称である（鏡面反射）ものとし、よって、信号は、反射され、かつ放射線が受信機に達することなくその経路を何度も辿ることがない。後者の放射線は、特に興味深いものではなく、送信時に失われる無駄な電力を表す。
【００８９】
予想されるように、送信機６１０から受信機６２０への最短経路は、最も低い損失を示す直接経路６３０である。他の経路は、本質的により長く、少なくとも１回の反射を伴い、かつ透過損失（反射表面が損失のない、例えば抵抗ゼロ、の完全導体である場合を除く）に加えて、反射体自体においても損失がある。信号の伝搬速度は、比較的一定であり、よって、単位長さ当たりの位相変化は、伝送経路のどこでも同じになる。実際には、伝搬媒体は、大部分が空気であり、よって信号は、実質的な誘電体材料を通過せず、よって速度係数は、基本的に１である。
【００９０】
伝搬速度は、ナノ秒当たり約３０センチメートル（１フィート／ナノ秒より僅かに少ない）である。例えば、動作周波数がＷｉ−Ｆｉ周波数割当てのほぼ真ん中である２．４３ＧＨｚとして選択されれば、おおよその波長は、１２．３５ｃｍである。これにより、次には、任意の所与の経路について、送信アンテナから受信アンテナまでの距離を波長単位で計算することが可能となるが、これは、計算を行ない得る方法を示す一例であって、開示を数値によってむやみに複雑なものにして理解できなくしないように、精度は変えられている。
【００９１】
図６の例において、送信が発生しているエンクロージャ６００は、長さ約６４０ｃｍ（２１フィート）、幅４５７ｃｍ（１５フィート）であり、典型的な居間、待合室または大きな単一のオフィス空間を表す。この尺度では、直接経路６３０は、約１１．５フィートまたは３５０．５センチメートルを表す。１２．３５センチメートルの波長では、これは、２８．３８波長に相当し、０．３８波長すなわち１３６．８゜の位相遅延を表す。同様にして、各経路をその位相遅延に関連して評価することができ、経路６４０では３０．４７波長、経路６５０では４２．３波長および経路６６０では６１．９波長の波長遅延となる。これらの計算値は、各々１６９．２゜、１０８゜および３２４゜の位相遅延（整数でない波長の端数）に相当する。
【００９２】
ここでの論考のために、信号の伝搬は、偏波の問題を無視して線形であるものと想定されてもよく、よって、理解を容易にするために数学的処理の複雑さが不明瞭になることはない。実世界は３次元であるが、説明のために２次元表現を示す。先の例は、単純な計算を行って実効経路長さを位相遅延に関連して決定し得る方法を示している。同様の原理は、少し複雑になるだけで３次元モデルにも適用することができる。２次元モデルは、実際には発生せず、よって、事実上アンテナは何れの方向においても対称成分であると考えられ得ることに起因して送信または受信のいずれかで達成され得る軸外放射レベルを考慮する調整をする。
【００９３】
完全導体からの反射は、如何なる損失も伴わない。しかしながら、これは、反射面における入射波の接線成分の位相反転を引き起こす。したがって、１回の反射は、知覚される位相遅延において１８０゜のオフセットを引き起こす。こうしたことから、経路の詳細なしに、多重反射によって信号が位相シフトされているかどうか、または、実際に経路長さだけが測定結果の原因であるかどうかを判断することは、困難であり得る。さらに、信号の偏波が界面で影響を受けることは周知であり（地上効果のみを考慮し、プラズマ効果に起因して自由空間を進行中に生じる偏波回転を無視する）、この影響により、複数回反射した信号は、任意の偏波を有することになるが、これは、概して無視されてもよい。あるいは、この影響は、偏波非依存のアンテナ構造を用いて調整されてもよい。
【００９４】
壁および物体からの反射が無損失であることは、比較的まれであり、よって、反射される信号は、直接経路を取るものより弱くなる可能性がある。様々な構造の壁について透過損失を評価した研究は多いが、表面のばらつきがあまりに大きく、反射信号レベルに関する有益な指針となるものは、ほとんどない。言い換えると、実験的には、各反射毎に２〜５ｄＢ間の平均減衰が予測されることが決定されていて、このようなシステムでは、受信される全ての信号の相対信号レベルが決定可能であることから、システムは、所定の信号経路を他の信号経路ほどは望ましくないとして無視することがあり、よって、意図された電力受信機への送電は、既知の損失経路を回避することによってこれを利用してもよい。
【００９５】
信号経路は、偏波回転の影響、および環境が変化しているかもしれないという事実によって、必ずしも相反的ではない場合があるが、環境は、区分的に静的であって、大部分は、１つのアンテナから別のアンテナへの伝搬が短期的な可逆プロセスであることが想定され得る。この影響は、周知であって、多くの屋外用途に依存する。しかしながら、１世紀以上前に開発された科学基盤にも関わらず、電力交換システムは新規であり、最新技術は、材料およびサイズに関わる限定因子の多くを克服していることから、これらのシステムは、遂に実用的なものとなっている。
【００９６】
次に、図７を参照すると、２つの正弦波（典型的な搬送波は、正弦波状である）を受信する効果が示されている。この例示的な図において、７１０は、４ボルトの振幅を有する正弦波であり、７２０は、３ボルトの振幅および７１０に対して９０゜（π／２ラジアン）の相対位相遅延を有する、第１の正弦波と同じ周波数の第２の正弦波である。水平軸は、時間を表し、垂直軸は、使いやすさからゼロを中心に上下する電圧を示す。線形受信機システムは、図示されている第３の正弦波７３０となる、これらの２つの信号の単純和を経験することになる。結果的に生じるこの正弦波は、各瞬時における２つの成分波の振幅合計であり、５ボルトの振幅を有しかつ第１の正弦波に対してｔａｎ−１（３／４）または約３７゜の位相遅れを有する、第１の正弦波と同じ周波数の正弦波を産出する。
【００９７】
図８は、これらの値がどのように到達するかを説明するアルガン図またはフェーザ図を示す。基準正弦波７１０は、４単位長さの０゜におけるフェーザ８１０として示されている。第２の波７２０は、３単位長さおよびその位相シフトを表す９０゜の相対角度を有するフェーザ８２０として示されている。合成波７３０は、ピタゴラスの定理から√（４２＋３２）＝５となる、５単位の長さでありかつ基準波７２０からの角度または位相遅延ｔａｎ−１（３／４）を有するフェーザ８３０として示されている。この単純な例は、各々が特定の経路を表す任意数のフェーザへと拡張することができて、長さは、信号の振幅を表し、基準波に対するその角度は、その位相遅延を表す。位相遅延は、「回転」またはサイクル毎に繰り返され、よって、位相角φは、φ＋２πｎから区別できないことは留意すべきであり、ここで、ｎは、サイクル数である。
【００９８】
図６に示されている、経路６３０、６４０、６５０および６６０から受信される信号は、全て同じ周波数であって、唯一、位相によって区別される。各波は、複素指数の実部を取って指数形式で表されてもよく、ｅｘｐ［ｊ（ωｔ＋φ）］＝ｃｏｓ（ωｔ＋φ）＋ｊｓｉｎ（ωｔ＋φ）が想起され、ここで、ωは、角振動数｛ω＝２πｆ｝であり、ｔは、経過時間であり、φは、位相オフセットである。より適正には、これは、０．５（ｅｘｐ［ｊ（ωｔ＋φ）］＋ｅｘｐ［−ｊ（ωｔ＋φ）］と書かれてもよいが、実部は概して、式があまりに長くならないように単に１つの因数として表される場合に暗示されることに留意すれば、結果は同じである。後者の式に複素共役を加えると、虚部が消され、加算によって実部が２倍になり、よって、因数２を用いて結果が分割され、正しい値が回復されることに留意されたい。
【００９９】
この方式では、次に、図８の４経路の例について、送信されると、全ての位相がアラインされて最大電力を提供するように受信アンテナに到達する、伝送波Ｔの式が書かれてもよい。したがって、Ｔは、Ｔ＝ｅｘｐ［ｊ（ωｔ）］（ａ．ｅｘｐ［ｊ（φ１）］＋ｂ．ｅｘｐ［ｊ（φ２）］＋ｃ．ｅｘｐ［ｊ（φ３）］＋ｄ．ｅｘｐ［ｊ（φ４）］）と書かれてもよく、ここで、ａ、ｂ、ｃおよびｄは、到達する各波の振幅であり、φｎは、各経路の位相である。これは、括弧内の項が（ａ．ｃｏｓφ１＋ｊａ．ｓｉｎφ１＋ｂ．ｃｏｓφ２＋ｊｂ．ｓｉｎφ２＋ｃ．ｃｏｓφ３＋ｊｃ．ｓｉｎφ３＋ｄ．ｃｏｓ４＋ｊｄ．ｓｉｎφ４）の形に書き直され得るように、三角法式に拡張されてもよく、ここで、係数ａ〜ｄは、各々４つの経路のうちの各々から受信される信号の振幅を表し、これらの振幅は、経路損失の関数である。この例では、連続的な搬送波は、これらの経路の様々な位相から結果的に生じる建設的または相殺的干渉によってその振幅を変えることがわかる。これは、図７および図８によって強調される単純な例のマルチパスの一般的定式化である。この方程式を調べれば、マルチパス環境では、所定の経路に沿って信号を導くことができる操縦可能アンテナなしで、非常に深い信号ヌル、または最小限からゼロまでの信号が存在するエリアをもたらし得る経路長さの特定の組合せが生じることが明らかである。アンテナの指向性が伝搬経路の制御において有用であることは、留意されるべきである。主経路またはアンテナの主ローブに加えて、放射信号がはるかに少ない副ローブがほぼ必ず存在し、この効果を有利に用いることはできるものの、信号の主ローブ内の反射の影響を完全に排除することはできない。
【０１００】
連続的な搬送波ではなく、一連のパルスを代わりに送信することにより、パルスのタイミングは、ある時点で受信アンテナにおいて建設的加算が存在するように配置されてもよい。ここで、無線の例における伝搬環境を再現するために、なじみのある音響設定を用いる単純なアナログ事例について考察されたい。この例では、２つの廊下が存在し、一方はより短く、他方はより長い。日常的体験からすると、音が伝搬する所要時間は、短い経路より長い経路の方が長いことが分かる。２つのラウドスピーカまたは音源を、各々廊下へと音を発するように位置合わせし、受信システムで双方の廊下から到来する音を観察する。クリック音またはパルス音等の短い音が長い方の経路へ送られ、続いて同様のクリック音またはパルス音が短い方の経路へ送られると、信号間の時間が遅延を徐々に長くするように変更されるにつれて、知覚される音は、両者間の遅延がゼロであるときの２つの区別的なクリック音から、伝送間の遅延が両波の進行時間の差と同じになるように調整されたときの単一のより大きいクリック音へと変わり、よって、聴取者からすると、両方の信号が同時に届いたように知覚される。
【０１０１】
この第１の例は、２つのアンテナを各々の伝搬経路に沿った向きにし、各々が別々に励振されて、受信される信号が同位相で届く２つの別々の信号で構成される加算的信号であるように位相オフセットを選択できること、に略等しい。パルスの伝送開始からパルスの受信開始までの時間は、より長い経路の伝搬時間に等しいように思われる。
【０１０２】
図９も同様の例を示しているが、この場合は、単一の音響が無線の例における単一の放射体の行動を表すことが異なる。損失を無視すると、連続信号の場合、長い方の経路がトーン周波数における半波長の奇数倍であれば、信号は完全に無効にされ、起動およびシャットダウンの過渡状態を除き、システムが定常状態に落ち着くと、聴取者に信号が聞こえないことは明らかである。しかしながら、短いエネルギーパルスが送信されれば（オーディオ用語では「クリック」）、第２のパルスは、信号伝搬に要する２経路間の時間差（９０５）だけ遅延して送信され、次に、２つのパルスのうちの第２のパルスは、より短い経路を介して、より長い経路を介する第１のパルスの到着に合わせて到着するように配置されてもよい。これで、適切にアラインされたときの両パルスは、受け取るエネルギーを合計させる。この場合、２つの例示的な経路間の伝搬時間の差は、９０５で示され、短い経路９２０を介する伝搬時間は、９４０で示される。これで、予め設定されるパルス間のスペーシング９０５が、受信されるパルス同士がアラインして合計されるエネルギーが回復されるように決定されれば、パルス列９１０を形成するためにこの同じシーケンスが継続され得ることは、明らかである。９２０は、第１のパルスが送信されて時間９４０の後に、短い経路を介して受信される。時間９４０＋時間９０５において、この同じパルスは、長い経路を介して受信され、これが、第１のパルスから時間９０５の後に送信される列９３０内の第２のパルスの受信に一致し、以下同様である。
【０１０３】
ワイヤレス送電環境において必要とされるパルス列は、前述のこの２つの経路例のように単純にはいかない。伝送経路は、多数存在する可能性があるが、これらは、送信機側でこれらを受信機側から送信されたパルスシーケンスとして受信し、パルスの到着時間を測定することによって決定されることが可能である。これで、到着時間の差は、存在する伝搬経路の尺度となり、最も長い経路は、最後の到着となる。マルチパス環境に一般的な条件は存在しないことから、検出しきい値を設定して、このレベルに満たない信号は、全体的なエネルギー伝達への貢献度が小さく、実際の実装では無視され得ると推論してもよい。
【０１０４】
パルスのスペーシングが、最も早い到着から最も遅いものまで決定され、かつパルスの振幅が不十分であって、そのように分類されたものがあれば、これらのパルスは、プロセスを単純にするために廃棄されてもよい。次に、送電のためのパルス列は、目標受信機アンテナシステムにおいて同位相で現れるように決定されてもよい。この伝送されるパルス列は、電力受信機からの受信されるセットアップ送信の時間反転バージョンであり、よって、最も長い遅延である最も遅い到着が最初に送信され、かつ直接経路である可能性が高い最も早い到着が最後に送信される。次には、このシーケンスが便利に反復されてもよい。
【０１０５】
次に、図１０を参照すると、パルスタイミングを決定するためのこの機構の一例が示されている。図１０の例において、送信機は、パルス信号（最初の送信ブロック１０１０として示されている）を送信し、受信機は、着信信号（後続の網掛けのないブロック）を監視する。本例において、受信信号は、離散的なパルスとして表されているが、無線環境では、膨大な数の経路が利用されることに起因して、受信される実際の信号が典型的には重大なノイズを含むことは理解される。単一のパルスは、受信される信号を結果的に強め、かつ弱めることになる建設的干渉および相殺的干渉の双方を有することが多い。しかしながら、概して、信号は、典型的には、受信機には最初のスパイク（直接的な放射線による）として見え、続いて、放射線が代替経路を介して到着するにつれて徐々に小さくなる信号スパイクとして見える。媒体を介する、かつ反射時の損失に起因して、連続するこれらのパルスは、概して振幅が急激に減少する（建設的干渉が生じる状況を除く）。様々な信号が受信されるタイミング、および受信される各パルスの相対位相を監視することにより、全体的な信号利得をもたらす送信パルスのスケジュールが生成されてもよい。
【０１０６】
図１１は、送信スケジュールの一例を示す例示的な図１１００を示す。図示されているように、送信機と受信機との間の直接経路は、最短距離であり、よって、直接経路は、より長い経路を介する他の信号と同時に到着するために、時間を遅らせて送信される。この例示的な図では、経路４が送信のある最後の経路であって、最短経路に相当する。同様に、経路３、Ｌｎ、２および１の順に、より長い経路を表す。各送信は、水平のタイムラインに沿った円として示されている。対応する経路を介する到着が意図される各送信は、信号が確実に同位相で到着しかつ合計され得るように適切に位相シフトされる。位相の違いは、送信毎に異なる陰影で示されている。送信の集合体は、送信機のパルス行動を示す１１５０に示されている。１１１０、１１２０、１１３０および１１４０に対応する各パルスシーケンスは、結果的に、受信される単一の加算的電力パルスとなる。理想環境において、送信される事実上全ての電力は、損失なく受信される可能性もある。
【０１０７】
図１２に進むと、単一アンテナによるマルチパス給電の時間的増幅プロセスを示す例示的なフロー図１２００が提示されている。本明細書で論じているように、まず、（１２１０において）送信機がパルス信号を送信する。１２２０において、受信機は、タイミング、受信波の位相、極性周波数、他等の情報を含む送信を記録する。収集されたこの情報は、１２３０において、送信スケジュールを生成するために使用されてもよく、これは、信号受信の反転タイミングであって、全ての信号が互いに同位相で受信されるように位相調整される。
【０１０８】
次に、１２４０において、電力が、生成されたスケジュールに従って送信される。可能であれば、１２５０において、電力送信の受信機は、供給される電力を監視し、かつ結果を充電器へ報告して返してもよい。電力の受取りが予想通りに続けば、電力スケジュールは、無期限に繰り返されてもよい。しかしながら、１２６０において、電力の受取りが予想通りでなければ、環境内の何かが変わって、経路の変更が生じている。このような状況では、新たなパルスの送信によって送電スケジュールが更新されてもよい。環境が静的であることは稀であることから、実装によっては、給電のフィードバック経由ではなく、所定の時間間隔毎にセットアップの送信が要求されることに留意すべきである。実施形態によっては、環境の変化が極めて遅いことが判明して、３つ以上のセットアップシーケンスが酷似する結果を伴って反復されれば、セットアップシーケンスを頻繁に要求しすぎることで無駄になる電力を減らすために、セットアップを要求する時間間隔が伸ばされ得ることを条件として、間隔は、典型的には、１００ミリ秒から５秒までの間である。
【０１０９】
図１３〜図２１は、マルチパス単一送信増幅によって可能となる課題およびソリューションを詳述する、一連の例示的な送信シナリオを示す。特定される１つの課題は、所与の環境は、レイアウトおよび使用される材料に基づいて、幾つかの周波数の送信を他より良好に行えるようにする異なる特性を有し得る、というものである。この現象は、送信機構に関わりなく当てはまる。一部の音響信号は、ちょうどＲＦ信号インピーダンスが周波数依存であるように、共鳴および他の周波数より良好な反射に起因して、所与の環境においてより良く進行することが知られている。
【０１１０】
図１３は、送信された信号の周波数と無線カバレージエリア内のインピーダンスとを比較したグラフの例示的な図解である。このカバレッジエリア内では、異なるロケーションが異なる最適周波数を有し得ることが留意され得る。さらに、環境が変わるにつれて（移動、ドアの開放、電力変化、他）、送信の最適周波数も同様に変化し得る。したがって、システムは、広範な信号スペクトルが送信されかつインピーダンスフィードバックが収集される周期的な周波数同調を受けてもよい。次に、任意の所与の受信機について、任意の所与の時間において、このデータは、送信を最適化するために使用されてもよい。
【０１１１】
次に、図１４を参照すると、異なる経路から受信される２つの送信の相対位相を示すグラフの例が提供されている。ここではθで示されている２信号間の位相差は、先に論じたように、経路長さおよび／または反射回数の差の結果である。図１５では、これらの２つの送信が、その相対振幅に関連して経時的にプロットされている。より短い経路を介する第１の送信は、より大きい振幅で受信される信号（Ｐ１）をもたらす。第２の経路を介する送信は、おそらくは振幅がより低い（Ｐ２）。信号が通過する媒体は、概して一定であることから、経路長さの差は、信号伝搬の速度および時間差（ΔＴ）を知ることによって容易に計算され得る。図１６Ａは、２つの新しいパルス化送信の位相を決定づけるために、これらの同じ２つの送信を活用している。第１のパルスの位相を０度とし、かつ第２のパルスを先に発見された位相差（θ）として割り当てることにより、結果的に生じる合成された信号は、相加効果を有することになる。
【０１１２】
図１６Ｂは、時間の進行と共に、ある点における送信の振幅が受信機においてどのように重なり合って（Ｐ１＋Ｐ２）信号の建設的干渉をもたらすかを示す。この建設的干渉は、単一の非指向性エミッタが如何にして信号利得を生成できるかについての核心である。
【０１１３】
図１７は、２つの信号が２つの経路上で送信される、経時的な一連のグラフを提供している。経路の終わりは、受信機である。時間１において、第２の送信（Ｐ２）が双方の経路を介して送信される。時間２において、第１の送信（Ｐ１）が送信される。時間３において、第２の信号（Ｐ２）が、第１の（より短い）経路を介して終点に達する。しかしながら、時間４において、第２の信号（Ｐ２）は、第１の信号（Ｐ１）が第１のより短い経路を介して到着するのと同時に、第２のより長い経路を介して終点で受信される。これらの信号Ｐ１およびＰ２は、合成または加算されて（適切な位相を想定する）増幅された信号を生成する。
【０１１４】
したがって、建設的干渉を生かすために、主伝送経路と副経路との間の経路周期（時間差ΔＴで示される）毎に位相が連続して位相差θだけシフトされる連続送信が使用されてもよい。図１８は、このような送信スケジュールの例示的な図解である。僅か２つのパルスが送信されるだけで、増幅または集中を限られた時間期間内に有することが可能であって、次に、信号レベルは、単一経路のときのレベルまで下がって戻る。しかしながら、事実上無制限の数の経路を用いて、ほぼ連続する（または、延長された）信号集中期間を維持するために信号位相を連続的に変調することが可能である。
【０１１５】
図１９では、受信されるパルスが加算され、結果的に信号集中が繰り返されて示されている。このシステム例では、集中が繰り返されているが、全ての時間間隔において、パルスが完全にオフになっていて、しかも受信された信号が依然としてパルス状になっている時間があることに留意されたい。
【０１１６】
これに対して、図２０では、パルス幅が制御式に増加され、完全に連続した信号が生成されている。受信された信号は、最適な環境において、最終的に集中した最大値に達するまで振幅を増す。図２０は、図２１の連続信号を生成するために利用されるパルス信号を示す。新しいパルスの開始と共に、位相がどのように変わるかに留意されたい。この信号の対応する周波数領域バージョンも、示されている。
【０１１７】
図２２は、ある実施形態による、モバイル（またはスマート）フォンまたはタブレット・コンピュータ・デバイスの形態であるワイヤレス電力受信機またはクライアントを有する代表的なモバイルデバイスまたはタブレットコンピュータ２２００のコンポーネント例を示すブロック図である。図２２を参照して様々なインタフェースおよびモジュールを示すが、モバイルデバイスまたはタブレットコンピュータは、本明細書に記述する機能を実行するために全てのモジュールまたは機能を必要とするわけではない。多くの実施形態において、カテゴリコントローラの動作には、様々なコンポーネントが包含されず、かつ／または必要でないことは、認識される。例えば、コントローラには、コストおよび／または複雑さを減らすために、ＧＰＳラジオ、携帯ラジオおよび加速度計等のコンポーネンが含まれなくてもよい。さらに、ＺｉｇＢｅｅラジオおよびＲＦＩＤトランシーバ等のコンポーネントは、アンテナとともにプリント基板をポピュレートすることができる。
【０１１８】
ワイヤレス電力受信機クライアントは、図１の電力受信機クライアント１０３であってもよいが、代替の構成も可能である。さらに、ワイヤレス電力受信機クライアントは、例えば図１のワイヤレス送電システム１０１である送電システムから電力および／またはデータ信号を受信するための１つまたは複数のＲＦアンテナを含んでもよい。
【０１１９】
図２３は、マシンに本明細書で論じる方法論のうちの１つまたはそれ以上を実行させるための命令セットが実行され得る、コンピュータシステムのマシンを例示的形態で示す図式表現である。
【０１２０】
図２３の例において、コンピュータシステムは、プロセッサ、メモリ、不揮発性メモリおよびインタフェースデバイスを含む。説明を簡単にするために、様々な一般的コンポーネント（例えば、キャッシュメモリ）を省略している。コンピュータシステム２３００は、図１の例に描かれているコンポーネント（および本明細書に記述している他の任意のコンポーネント）のうちの何れかを実装できるハードウェアデバイスを示すためのものである。例えば、コンピュータシステムは、任意の放射オブジェクトまたはアンテナ・アレイ・システムであってもよい。コンピュータシステムは、任意の適用可能な既知のまたは便利なタイプであってもよい。コンピュータシステムのコンポーネントは、バスを介して、または他の既知の、または便利なデバイスを介して互いに結合されてもよい。
【０１２１】
プロセッサは、例えば、Ｉｎｔｅｌ  ＰｅｎｔｉｕｍのマイクロプロセッサまたはＭｏｔｏｒｏｌａのパワーＰＣマイクロプロセッサ等の従来のマイクロプロセッサであってもよい。当業者には、「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タイプのデバイスを含むことが認識されるであろう。
【０１２２】
メモリは、プロセッサへ、例えばバスによって結合される。メモリは、限定ではなく例として、ダイナミックＲＡＭ（ＤＲＡＭ）およびスタティックＲＡＭ（ＳＲＡＭ）等のランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）を含んでもよい。メモリは、ローカルであっても、リモートまたは分散型であってもよい。
【０１２３】
また、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へも結合する。不揮発性メモリは、多くの場合、磁気フロッピーまたはハードディスク、磁気光学ディスク、光学ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭまたはＥＥＰＲＯＭ等の読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、磁気または光学カード、または大量データ用の別の形式のストレージである。このデータの一部は、コンピュータ２３００におけるソフトウェアの実行中に、直接的なメモリ・アクセス・プロセスによってメモリに書き込まれることが多い。不揮発性ストレージは、ローカルであっても、リモートまたは分散型であってもよい。不揮発性メモリは、メモリ内で利用可能な全てのデータによってシステムを作成できることから、任意選択である。典型的なコンピュータシステムは、通常、少なくともプロセッサと、メモリと、メモリをプロセッサへ結合するデバイス（例えば、バス）とを含む。
【０１２４】
ソフトウェアは、典型的には、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る。実際には、プログラムが大規模である場合、プログラム全体をメモリに格納することが不可能である場合もある。しかしながら、ソフトウェアを実行するために必要であれば、ソフトウェアが処理に適するコンピュータでの読取りが可能なロケーションへ移されることは理解されるべきであり、説明を目的として、本明細書ではこのロケーションをメモリと称する。ソフトウェアが実行のためにメモリへ移される場合でも、プロセッサは、典型的には、ソフトウェアに関連する値を格納するためのハードウェアレジスタ、および理想的には実行を高速化するローカルキャッシュを利用する。本明細書で使用するソフトウェアプログラムは、それが「コンピュータ可読媒体に実装される」とされる場合、（不揮発性ストレージからハードウェアレジスタへの）任意の既知の、または便利なロケーションに格納されるものと想定される。プロセッサは、プログラムに関連する少なくとも１つの値がプロセッサによって読取り可能なレジスタに格納されている場合、「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。
【０１２５】
また、バスは、プロセッサをネットワーク・インタフェース・デバイスへも結合する。インタフェースは、モデムまたはネットワークインタフェースのうちの１つまたはそれ以上を含んでもよい。モデムまたはネットワークインタフェースがコンピュータシステムの一部であるとされ得ることは、認識されるであろう。インタフェースには、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・インタフェース、衛星伝送インタフェース（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へ結合するための他のインタフェースが含まれてもよい。インタフェースは、１つまたは複数の入力および／または出力デバイスを含んでもよい。Ｉ／Ｏデバイスには、例示として、キーボード、マウスまたは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、およびディスプレイデバイスを含む他の入力および／または出力デバイスが含まれてもよいが、これらに限定されない。ディスプレイデバイスには、例示として、陰極線管（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、または他の何らかの適用可能な既知の、または便利なディスプレイデバイスが含まれてもよいが、これらに限定されない。簡略化のために、図２３の例に描かれていない任意デバイスのコントローラは、インタフェース内に存在するものとする。
【０１２６】
動作中、コンピュータシステム２３００は、ディスク・オペレーティング・システム等の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されてもよい。関連するファイル管理システムソフトウェアを伴うオペレーティング・システム・ソフトウェアの一例は、ワシントン州レドモンド所在のマイクロソフト社のＷｉｎｄｏｗｓ（登録商標）として知られるオペレーティングシステムおよびこれらに付随するファイル管理システムのファミリである。関連するファイル管理システムソフトウェアを伴うオペレーティング・システム・ソフトウェアの別の例は、Ｌｉｎｕｘ（登録商標）のオペレーティングシステムおよびその付随するファイル管理システムである。ファイル管理システムは、典型的には、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、かつプロセッサに、不揮発性メモリおよび／またはドライブユニットにファイルを格納することを含む、データを入出力しかつデータをメモリに格納するためにオペレーティングシステムにより要求される様々な動作を実行させる。
【０１２７】
詳細な説明の一部は、コンピュータメモリ内のデータビットに関する演算のアルゴリズムおよび記号表現として提示されてもよい。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によって自らの仕事の内容を他の当業者に最も効果的に伝えるために使用される手段である。アルゴリズムは、この場合、かつ概して、所望される結果に繋がる動作の自己無撞着のシーケンスであるとされる。動作は、物理量の物理的操作を必要とするものである。通常、これらの量は、記憶され、転送され、結合され、比較されかつ別段で操作されることが可能な電気信号または磁気信号の形式をとるが、この限りではない。時として、主に共通使用を理由に、これらの信号をビット、値、要素、記号、文字、用語、数字またはこれらに類似するもの、と呼ぶことが便利であることは、判明している。
【０１２８】
しかしながら、これらの用語および類似の用語は、全て、適切な物理量に関連づけられるべきものであり、よって、これらの量に貼り付けられる便宜的なラベルに過ぎないことは、留意されるべきである。別段の具体的な指摘のない限り、以下の論考から明らかであるように、明細書本文を通じて、「処理する」または「算定する」または「計算する」または「決定する」または「表示する」またはこれらに類似するもの等の用語を利用する論考が、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）量として表現されるデータを操作しかつ、コンピュータシステムのメモリまたはレジスタまたは他のこのような情報記憶、送信または表示デバイス内の物理量として同様に表現される他のデータに変換するコンピュータシステムまたは類似の電子コンピューティングデバイスの活動およびプロセスを指すことは認識される。
【０１２９】
本明細書に提示するアルゴリズムおよびディスプレイは、本来、具体的なコンピュータまたは他の装置の何れにも関連するものではない。様々な汎用システムが、本明細書の教示によるプログラムによって使用されてもよく、または、幾つかの実施形態の方法の実行に際しては、より特殊化された装置を構築することが好都合であることが分かる場合もある。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となるであろう。さらに、何れかの具体的なプログラミング言語を参照して技術を記述することはなく、よって、様々なプログラミング言語を用いて様々な実施形態が実装されてもよい。
【０１３０】
代替実施形態において、マシンは、スタンドアロンデバイスとして動作し、または他のマシンへ接続（例えば、ネットワーク接続）されてもよい。ネットワークデプロイメントにおいて、マシンは、クライアント−サーバネットワーク環境におけるサーバマシンまたはクライアントマシンの能力において、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してもよい。
【０１３１】
マシンは、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）、パーソナル・デジタル・アシスタント（ＰＤＡ）、携帯電話、ｉＰｈｏｎｅ（登録商標）、Ｂｌａｃｋｂｅｒｒｙ、プロセッサ、電話、ウェブアプライアンス、ネットワークルータ、スイッチまたはブリッジ、または、そのマシンが取るべき行動を指定する命令セット（順次的またはその他）を実行できるあらゆるマシンであってもよい。
【０１３２】
機械可読媒体または機械可読記憶媒体は、例示的な実施形態において単一媒体であるように示されているが、「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を格納する単一の媒体または複数の媒体（例えば、集中または分散データベース、および／または関連のキャッシュおよびサーバ）を包含するように理解されるべきである。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、マシンが実行するための命令セットを記憶し、符号化し、または伝送することができ、かつマシンに、現在開示している技術および技術革新の方法論のうちの任意の１つまたはそれ以上を実行させるあらゆる媒体を包含するようにも理解されるものとする。
【０１３３】
概して、本開示の実施形態を実装するために実行されるルーチンは、オペレーティングシステムの一部、または「コンピュータプログラム」と称される命令の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、モジュールまたはシーケンスとして実装されてもよい。コンピュータプログラムは、典型的には、コンピュータにおける様々なメモリおよび記憶デバイス内に様々な時点で設定される、かつ、コンピュータにおける１つまたは複数の処理ユニットまたはプロセッサにより読み取られて実行されると、コンピュータに、本開示の様々な態様に関わるエレメントを履行するためのオペレーションを実行させる１つまたは複数の命令セットを含む。
【０１３４】
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コンテキストで説明されているが、当業者には、様々な実施形態を様々な形態のプログラムプロダクトとして配布可能であること、および、本開示内容は、実際に配布を行うために使用される具体的なマシンまたはコンピュータ可読媒体のタイプに関わりなく等しく当てはまること、が認識されるであろう。
【０１３５】
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）媒体のさらなる例には、とりわけ揮発性および不揮発性メモリデバイス、フロッピーおよび他のリムーバブルディスク、ハード・ディスク・ドライブ、光学ディスク（例えば、コンパクトディスク読取り専用メモリ（ＣＤ−ＲＯＭ）、デジタル・バーサタイル・ディスク（ＤＶＤ）、他）等の記録可能タイプの媒体、およびデジタルおよびアナログ通信リンク等の伝送型媒体が含まれるが、これらに限定されない。
【０１３６】
コンテキストが明らかに別段を必要としない限り、明細書本文および特許請求の範囲を通じて、「備える」、「備えている」およびこれらに類似する用語は、排他的または網羅的な意味とは反対の包括的な意味に、即ち、「を含むが、その限りではない」という意味に解釈されるべきである。本明細書で使用する「接続される」、「結合される」という用語またはその任意の変形は、直接であれ間接的であれ、２つ以上のエレメント間の任意の接続または結合を意味し、エレメント間のこの結合または接続は、物理的、論理的またはこれらの組合せであってもよい。さらに、「本明細書において」、「上述の」、「後述の」という言い回しおよび類似の含みを持つ用語は、本出願で用いる場合、本出願全体を指すものとし、本出願の何れの特定部分をも指すものではない。コンテキストが許せば、これまでに述べた詳細な説明において、単数または複数を用いた用語は、各々、複数または単数をも含み得る。２つ以上のアイテムによるリストに関連する「または」という用語は、次のような用語解釈の全て、即ち、リストにおけるアイテムのうちの何れか、リストにおけるアイテムの全て、およびリストにおけるアイテムのあらゆる組合せ、を全てカバーする。
【０１３７】
これまでに述べた本開示の実施形態の詳細な説明は、網羅的であること、または教示内容をこれまでに開示した正確な形態に限定することを意図するものではない。本開示の特有の実施形態および実施例に関するこれまでの説明は、例示を目的とするものであり、関連の当業者には認識されるように、開示の範囲内で様々な等価の変更が可能である。例えば、プロセスまたはブロックを所定の順序で提示しているが、代替実施形態は、ステップを有するルーチンを異なる順序で実行しても、ブロックを有するシステムを異なる順序で採用してもよく、かつ、幾つかのプロセスまたはブロックは、代替例または部分的組合せを提供するために削除され、移動され、追加され、細分され、組み合わされかつ／または変更されてもよい。これらのプロセスまたはブロックは各々、様々な異なる方法で実装されてもよい。また、プロセスまたはブロックも時として連続して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、代わりに並行して実行されても、異なる時間に実行されてもよい。さらに、本明細書に記載されている特有の数字は、何れも単なる例であり、代替実装は、異なる値または範囲を採用してもよい。
【０１３８】
本明細書で行った開示の教示内容は、必ずしもこれまでに述べたシステムではなく、他のシステムに適用することができる。これまでに述べた様々な実施形態のエレメントおよび行動は、さらなる実施形態を提供するために組み合わせることができる。
【０１３９】
添付の出願書類に記載されている可能性のあるものを含む、先に述べた特許および出願および他の引例は何れも、参照により開示に含まれる。本開示の態様は、必要に応じて、本開示のさらなる実施形態を提供するために、先に述べた様々な引例のシステム、機能および概念を採用するように変更されてもよい。
【０１４０】
本開示に対しては、上述の詳細な説明に鑑みて、これらの、および他の変更が行われてもよい。先の説明は、本開示の所定の実施形態を記述し、かつ企図された最良の態様について記述しているが、明細書における説明が如何に詳細であっても、教示内容は、多くの方法で実施することができる。システムの詳細は、その実装の詳細において大幅に変わり得るが、なおも本明細書に開示する主題に包含される。先に述べたように、本開示の所定の特徴または態様を説明する際に使用される特定の用語は、その用語法が本明細書において、その用語法が関連づけられる本開示の何れかの特有の特性、特徴または態様に限定されるように定義し直されることを含意するものとして理解されるべきではない。概して、添付の特許請求の範囲で使用される用語は、先の詳細な説明の項目がこうした用語を明示的に定義していない限り、開示内容を、本明細書に開示している特有の実施形態に限定するものと解釈されるべきではない。したがって、本開示の実際の範囲は、開示された実施形態だけでなく、請求の範囲に基づく開示内容を実施または実装するすべての同等方法も包含する。
【０１４１】
以下、本開示の所定の態様を、所定のクレーム形式で提示するが、発明者らは、開示の様々な態様を任意数のクレーム形式で企図する。例えば、特許法第１１２条第６段落に基づく手段プラス機能クレームとして開示の態様を１つだけ記載しているが、他の態様が、同様に手段プラス機能クレームとして具現されても、または、コンピュータ可読媒体において具現される等、他の形式で具現されてもよい。（特許法第１１２条第６段落に基づいて扱われることが意図されるクレームは、全て、「ｍｅａｎｓ  ｆｏｒ（するための手段）」という用語で始まる。）したがって、出願人は、開示の他の態様に関してこのような追加的なクレーム形式を続行するために、出願後も追加クレームを加える権利を留保する。
【０１４２】
本明細書で行った詳細な説明は、必ずしもこれまでに述べたシステムだけではなく、他のシステムに適用されてもよい。これまでに述べた様々な実施例のエレメントおよび行動は、本発明のさらなる実装を提供するために組み合わせることができる。本発明の幾つかの代替実装は、これまでに述べた実装に対する追加エレメントを含むだけでなく、より少ないエレメントを含んでもよい。本発明には、先に述べた詳細な説明に鑑みて、これらの、および他の変更を行うことができる。先の説明は、本発明の所定の実施例を規定し、かつ企図された最良の態様について記述しているが、明細書における説明が如何に詳細であっても、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、その特有の実装において大幅に変わり得るが、なおも本明細書に開示する発明に包含される。先に述べたように、本発明の所定の特徴または態様を説明する際に使用される特定の用語は、その用語法が本明細書において、その用語法が関連づけられる本発明の何れかの特有の特性、特徴または態様に限定されるように定義し直されることを含意するものとして理解されるべきではない。概して、添付の特許請求の範囲で使用される用語は、先の詳細な説明の項目がこうした用語を明示的に定義していない限り、本発明を、本明細書に開示している特有の実施例に限定するものと解釈されるべきではない。したがって、本発明の実際の範囲は、開示された実施例だけでなく、本発明を実施または実装するすべての同等方法も包含する。
【図１】
2018536372.tif 000003
【図２】
2018536372.tif 000004
【図３】
2018536372.tif 000005
【図４】
2018536372.tif 000006
【図５Ａ】
2018536372.tif 000007
【図５Ｂ】
2018536372.tif 000008
【図６】
2018536372.tif 000009
【図７】
2018536372.tif 000010
【図８】
2018536372.tif 000011
【図９】
2018536372.tif 000012
【図１０】
2018536372.tif 000013
【図１１】
2018536372.tif 000014
【図１２】
2018536372.tif 000015
【図１３】
2018536372.tif 000016
【図１４】
2018536372.tif 000017
【図１５】
2018536372.tif 000018
【図１６Ａ】
2018536372.tif 000019
【図１６Ｂ】
2018536372.tif 000020
【図１７】
2018536372.tif 000021
【図１８】
2018536372.tif 000022
【図１９】
2018536372.tif 000023
【図２０】
2018536372.tif 000024
【図２１】
2018536372.tif 000025
【図２２】
2018536372.tif 000026
【図２３】
2018536372.tif 000027
【国際調査報告】
2018536372.tif 000028