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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-06-10
(45)【発行日】2022-06-20
(54)【発明の名称】簡略化されたワイヤレス動力レシーバアーキテクチャ
(51)【国際特許分類】
H02J 50/20 20160101AFI20220613BHJP
H02J 50/80 20160101ALI20220613BHJP
H02J 7/00 20060101ALN20220613BHJP
【ＦＩ】
H02J50/20
H02J50/80
H02J7/00 301D
【請求項の数】
20
(21)【出願番号】P 2021559852
(86)(22)【出願日】2020-04-10
(65)【公表番号】
(43)【公表日】2022-04-26
(86)【国際出願番号】 US2020027669
(87)【国際公開番号】W WO2020210622
(87)【国際公開日】2020-10-15
【審査請求日】2021-10-08
(31)【優先権主張番号】62/832,185
(32)【優先日】2019-04-10
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
【早期審査対象出願】
(73)【特許権者】
【識別番号】515213630
【氏名又は名称】オシア インク．
(74)【代理人】
【識別番号】110000659
【氏名又は名称】弁理士法人広江アソシエイツ特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ゼイン，ハテム イブラヒム
(72)【発明者】
【氏名】ウィリアムス，ダグラス ウェイン
(72)【発明者】
【氏名】ウォジック，ジェームス ジェー．
【審査官】杉田 恵一
(56)【参考文献】
【文献】特表２０１０－５３０２１０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－２２６４４０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１８－５０１７５５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１８－５１４１７７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１８－５１４１７８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１８－５１６０４１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１８－５２１３０１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１８－５２１６１８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１８－５２３４５１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１８－５２３４５３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０２１－５０２７９１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０２２－５１６４１２（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第９９４２７８８（ＵＳ，Ｂ１）
【文献】米国特許出願公開第２００７／０１０９１２１（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１０／００３３０２１（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１０／００３４２３８（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１０／０２５９４４７（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１２／０２７４１５４（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１２／０３１６４１４（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１３／００５８３７９（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１３／０２３４５３６（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１５／０２２９１３３（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１５／０３０３７４１（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１７／０２０８５９７（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１７／０１１０９１０（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１８／００６２４５１（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１８／０１３８７５４（ＵＳ，Ａ１）
【文献】米国特許出願公開第２０１８／０２８７４１８（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０２Ｊ ７／００
Ｈ０２Ｊ ５０／２０
Ｈ０２Ｊ ５０／８０
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ワイヤレス動力レシーバ機器であって、少なくとも１つのアンテナおよびビーコン信号生成器を含む無線周波数（ＲＦ）トランシーバと、
前記ＲＦトランシーバに結合されたエネルギーハーベスタ回路と、
前記ＲＦトランシーバ、および前記エネルギーハーベスタ回路に結合された制御回路であって、
前記ＲＦトランシーバに、
ワイヤレス動力伝送機（ＷＰＴ）との接続を確立させ、
前記ビーコン信号生成器を使用して、ビーコン周波数（ｆＢ）でビーコン信号を生成させ、
第１の期間に前記ＷＰＴにビーコン信号を送信させ、
前記ビーコン信号に応答して、前記第１の期間とは異なる第２の期間に、前記ＷＰＴによって送信されたワイヤレス動力信号を動力周波数（ｆｐ）で受信させ、
前記ＷＰＴから受信した前記ワイヤレス動力信号の持続時間を測定させ、および、
前記測定された持続時間に従って、前記ビーコン信号が送信される前記ｆＢを変更させる ように構成される、制御回路と、を含む、ワイヤレス動力レシーバ機器。
【請求項2】
前記ＲＦトランシーバは、前記ビーコン信号生成器および前記少なくとも１つのアンテナに結合されたビーコンコーディングモジュールを含み、前記制御回路は、前記ＲＦトランシーバに、前記少なくとも１つのアンテナを介して前記ＷＰＴに送信するために前記ビーコンコーディングモジュールを使用して前記ビーコン信号を符号化させるようにさらに動作可能である、
請求項１に記載のワイヤレス動力レシーバ機器。
【請求項3】
前記制御回路に結合された識別（ＩＤ）モジュールをさらに含み、前記ＩＤモジュールは、前記ワイヤレス動力レシーバ機器を一意に識別するクライアントＩＤを前記ＷＰＴに格納する、請求項２に記載のワイヤレス動力レシーバ機器。
【請求項4】
前記制御回路は、前記ＲＦトランシーバに、前記ビーコンコーディングモジュールを使用して、前記クライアントＩＤを前記ビーコン信号に符号化させるように動作可能である、請求項３に記載のワイヤレス動力レシーバ機器。
【請求項5】
前記ワイヤレス動力レシーバ機器に関連するクライアントデバイスまたはシステムの１つ以上の電子部品に電流を供給するために、前記エネルギーハーベスタ回路をインターフェース接続する手段をさらに含む、請求項１に記載のワイヤレス動力レシーバ機器。
【請求項6】
インターフェース接続する前記手段に結合され、電圧調整された電流を前記クライアントデバイスまたはシステムの前記１つ以上の電子部品に供給するように構成された少なくとも１つの動力コンバータをさらに含む、請求項５に記載のワイヤレス動力レシーバ機器。
【請求項7】
前記エネルギーハーベスタ回路および前記制御回路のうちの少なくとも１つに結合され、前記ワイヤレス動力レシーバ機器に関連するクライアントデバイスまたはシステムの１つ以上の電子装置との間でデータ信号を送信または受信するように構成されたデータインターフェース手段をさらに含む、請求項１に記載のワイヤレス動力レシーバ機器。
【請求項8】
ワイヤレス動力伝送システムであって、複数の無線周波数（ＲＦ）トランシーバを有するアンテナアレイと、
前記アンテナアレイおよびメモリ記憶装置と通信する制御回路と、を含み、前記制御回路は、
ワイヤレス動力伝送環境を監視して、ワイヤレス動力レシーバクライアント（ＷＰＲＣ）によって、ビーコン周波数（ｆＢ）で送信されたビーコン信号を検出することであって、前記ビーコン信号は、前記ＷＰＲＣの識別情報を符号化する、ことと、
前記アンテナアレイが第１の持続時間から、前記第１の持続時間とは異なる第２の持続時間へとワイヤレス動力信号を送信する持続時間を変更することと、
前記第１の持続時間から、前記第２の持続時間への前記変更に応答して、前記ＷＰＲＣに、前記ｆＢを第１のｆＢから第２のｆＢへとそれぞれ変更させることであって、前記第１のｆＢは前記第２のｆＢと異なることと、
前記ビーコン信号の検出に応答して、前記識別情報が前記メモリ記憶装置に格納されたエントリと一致するかどうかを決定することと、
前記メモリ記憶装置に格納されたエントリに一致する前記識別情報について、前記アンテナアレイに、前記第１の持続時間の間、前記ワイヤレス動力信号を前記ＷＰＲＣに送信するように指示するか、または
前記メモリ記憶装置に格納されたエントリと一致しない前記識別情報について、前記アンテナアレイに、前記第２の持続時間の間、前記ワイヤレス動力信号を前記ＷＰＲＣに送信して、前記ＷＰＲＣに、前記第２のｆＢで、前記ＷＰＲＣの追加の識別情報を符号化する別のビーコン信号を送信するように指示することと、を実行するように構成される、ワイヤレス動力伝送システム。
【請求項9】
前記第１の持続時間は前記第２の持続時間よりも長い、請求項８に記載のワイヤレス動力伝送システム。
【請求項10】
ワイヤレス動力レシーバにおける方法であって、前記ワイヤレス動力レシーバの無線周波数（ＲＦ）トランシーバの少なくとも１つのアンテナを介して、ワイヤレス動力伝送機（ＷＰＴ）との接続を確立するステップと、
第１の期間に前記少なくとも１つのアンテナを介して、ビーコン周波数（ｆＢ）でビーコン信号を前記（ＷＰＴ）に送信するステップと、
前記ビーコン信号に応答して、前記第１の期間とは異なる第２の期間に、前記少なくとも１つのアンテナを介して、前記ＷＰＴによって送信されたワイヤレス動力信号を動力周波数（ｆｐ）で受信するステップと、
前記ＷＰＴから受信した前記ワイヤレス動力信号の持続時間を測定するステップと、および、
前記測定に従って、前記ビーコン信号が送信される前記ｆＢを変更するステップと、を含む方法。
【請求項11】
前記ワイヤレス動力レシーバのエネルギーハーベスタ回路に、前記ワイヤレス動力信号のエネルギーの少なくとも一部を、エネルギー貯蔵装置に供給させるステップをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項12】
前記ＲＦトランシーバに、前記ワイヤレス動力信号のエネルギーを交流（ＡＣ）信号に変換させるステップと、前記ＲＦトランシーバから前記エネルギーハーベスタ回路の整流器に前記ＡＣ信号を送信するステップと、
前記エネルギーハーベスタ回路に、前記エネルギー貯蔵装置に直流（ＤＣ）信号として動力を供給させるステップと、をさらに含む、
請求項１１に記載の方法。
【請求項13】
前記ビーコン信号を送信するステップは、タイミングビーコン信号および位相ビーコン信号を前記ＷＰＴに送信するステップを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項14】
前記ワイヤレス動力レシーバが位置しているワイヤレス動力供給環境のＲＦ媒体がアイドル状態であるかどうかを決定するためにクリアチャネル評価（ＣＣＡ）を実行するステップをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項15】
前記ＲＦ媒体がアイドル状態であるとの決定に応答して、前記ＲＦトランシーバに、前記少なくとも１つのアンテナを介して、ショートタイミングビーコンおよび位相ビーコンを前記ワイヤレス動力供給環境に送信させるステップと、
前記ワイヤレス動力信号の動力周波数（ｆｐ）を監視するステップと、または
前記ＲＦ媒体がアイドルではないとの決定に応答して、
前記ＲＦトランシーバを所定の時間量にわたって待機させるステップと、
少なくとも１回の反復にわたって前記ＣＣＡを実行するステップと、をさらに含む、
請求項１４に記載の方法。
【請求項16】
前記測定された持続時間に従って前記ワイヤレス動力レシーバの通信または処理動作を制御するステップをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項17】
前記エネルギーハーベスタ回路と、前記制御回路に結合されたエネルギー貯蔵装置をさらに備え、前記制御回路は前記エネルギー貯蔵装置の動力レベルを決定し、前記エネルギーハーベスタ回路に、前記ワイヤレス動力信号のエネルギーの少なくとも一部を、前記エネルギー貯蔵装置内に貯蔵するために前記エネルギー貯蔵装置に供給させるように動作可能な、請求項１に記載のワイヤレス動力レシーバ機器。
【請求項18】
前記ビーコン信号を前記ＷＰＴに送信するために、前記制御回路は、さらに、第１の持続時間で前記ワイヤレス動力信号が測定されたことに応答して、前記ビーコン信号を第１のｆＢで生成および送信するように動作可能か、または、
前記ワイヤレス動力信号が前記第１の持続時間とは異なる第２の持続時間で測定されたことに応答して、前記ビーコン信号を前記第１のｆＢとは異なる第２のｆＢで生成および送信するように動作可能である、請求項１に記載のワイヤレス動力レシーバ機器。
【請求項19】
前記アンテナアレイが前記第１の持続時間から、前記第２の持続時間へとワイヤレス動力信号を送信する持続時間の変更によって、前記制御回路は、前記ワイヤレス動力伝送システムおよび前記ＷＰＲＣに、ワイヤレス動力伝送のための新しいチャネルを占有させるようにさらに構成される、請求項８に記載のワイヤレス動力伝送システム。
【請求項20】
前記ビーコン信号を送信するステップは、前記ワイヤレス動力信号を第１の持続時間で測定したことに応答して、前記ビーコン信号を第１のｆＢで送信すること、または、
前記ワイヤレス動力信号が前記第１の持続時間とは異なる第２の持続時間で測定されたことに応答して、前記ビーコン信号を第１のｆＢとは異なる第２のｆＢで送信することを含む、請求項１０に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１９年４月１０日に出願された「Ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（簡略化されたワイヤレス動力レシーバアーキテクチャ）」と題する米国仮特許出願第６２／８３２，１８５号の優先権を主張し、その全体は参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、２０１９年４月１０日に出願された「Ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｒｅｃｅｉｖｅｒ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ（簡略化されたワイヤレス動力レシーバアーキテクチャ）」と題する米国仮特許出願第６２／８３２，１８５号の優先権を主張し、その全体は参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
多くの携帯型電子機器は電池で駆動する。充電式電池は、従来の乾電池を交換するコストを回避し、貴重な資源を節約するためによく使用される。しかし、従来の充電式電池充電器を使用して電池を充電するには、交流（ＡＣ）電源コンセントにアクセスする必要があり、これは時々利用できなかったり便利に同じ場所に配置されていなかったりする。したがって、電磁（ＥＭ）放射からクライアントデバイスの電池のための再充電電池動力を導出することが望ましい。
【0003】
動力レシーバは、従来、動力供給のためのサイドチャネル通信を必要としていた。このサイドチャネルは、従来、動力レシーバを登録し、動力供給タイミングを調整し、レシーバステータスを通信するために使用されるＩＥＥＥ８０２．１５．４ワイヤレスであった。このワイヤレスを含めるとコストが増加し、ワイヤレス自体、ターゲットデバイス内の他のワイヤレス（ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標） ＬＯＷ ＥＮＥＲＧＹ（ＢＬＥ）またはＷＩ－ＦＩなど）と冗長であり得る。
【0004】
したがって、上で実証された問題を克服する技術と、追加の利点を提供する技術が必要である。本明細書で提供される一部の以前のシステムまたは関連するシステムの例およびそれらに関連する制限は、例示的であり、排他的ではないことが意図されている。既存または以前のシステムの他の制限は、以下の詳細な説明を読むことにより当業者に明らかになるであろう。
【0005】
本出願は、「Ａｎｙｔｉｍｅ Ｂｅａｃｏｎｉｎｇ ｉｎ ａ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ」という表題の特許文献１および「Ｔｉｍｉｎｇ Ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ Ｍｏｄｕｌｅ Ｆｏｒ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ」という表題の特許文献２に関連および参照し、それらの全体は本明細書に組み込まれる。
【0006】
本発明の１つ以上の実施形態は、添付の図面の図において限定ではなく例として示され、同様の参照は同様の要素を示す。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【文献】米国特許出願第１５／８５２，２１６号明細書
【文献】米国特許出願第１６／２４４，０１３号明細書
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】一部の実施形態による、１つ以上のワイヤレス動力伝送システムからワイヤレス動力供給環境内の様々なワイヤレスデバイスへのワイヤレス動力供給を示す例示的なワイヤレス動力供給環境を含むブロック図を示す。
【図2】一部の実施形態による、ワイヤレス動力供給を開始するためのワイヤレス動力伝送システムとワイヤレス動力レシーバクライアントとの間の例示的な動作を示すシーケンス図である。
【図3】既知のワイヤレス動力レシーバクライアントの例示的な構成要素を示すブロック図を示す。
【図4A】一部の実施形態による簡略化されたワイヤレス動力レシーバクライアントの例示的な構成要素を示すブロック図を示す。
【図5A】一部の実施形態による例示的なマルチパスワイヤレス動力供給環境を示す図を示す。
【図5B】一部の実施形態による例示的なマルチパスワイヤレス動力供給環境を示す図を示す。
【図6】一部の実施形態による、ワイヤレス動力伝送機の観点からの、サイドチャネル通信に依存しない図４Ａ～図４Ｅのワイヤレス動力レシーバクライアントを使用するビーコン／動力供給プロセスのフローチャートを示す。
【図7】一部の実施形態による、ワイヤレス動力レシーバの観点からの、サイドチャネル通信に依存しない図４Ａ～図４Ｅのワイヤレス動力レシーバクライアントを使用するビーコン／動力供給プロセスのフローチャートを示す。
【図8】一部の実施形態による、ワイヤレス動力レシーバ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の例示的な構成要素を示すブロック図を示す。
【図9】本明細書で論じられる方法論のいずれか１つ以上を機械に実行させるための命令のセットが実行され得るコンピュータシステムの、例示的な形態の機械の図式表現を示す。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下の説明および図面は例示的なものであり、限定するものとして解釈されるべきではない。本開示の完全な理解を提供するために、多数の特定の詳細が説明されている。しかしながら、特定の例では、説明を不明瞭にすることを避けるために、よく知られているまたは従来の詳細は説明されていない。本開示における１つの実施形態への言及は、必ずしもそうである必要はないが、同じ実施形態への言及であってもよく、そのような参照は、実施形態の少なくとも１つを意味する。
【0010】
本明細書における「一実施形態」または「実施形態」への言及は、実施形態に関連して説明される特定の特徴、構造、または特性が、本開示の少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。本明細書の様々な場所での「一実施形態では」という句の出現は、必ずしもすべてが同じ実施形態に言及しているわけではなく、他の実施形態と相互に排他的な別個のまたは代替の実施形態でもない。さらに、一部の実施形態によって示され、他の実施形態によって示され得ない様々な特徴が説明される。同様に、一部の実施形態の要件であり得るが他の実施形態の要件ではない可能性がある様々な要件が説明される。
【0011】
本明細書で使用される用語は、一般に、本開示の文脈内、および各用語が使用される特定の文脈において、当技術分野におけるそれらの通常の意味を有する。本開示を説明するために使用される特定の用語は、本開示の説明に関して実施者に追加のガイダンスを提供するために、以下または本明細書の他の場所で議論される。便宜上、イタリックや引用符などを使用して特定の用語を強調表示する場合がある。強調表示の使用は、用語の範囲と意味には影響せず、用語の範囲と意味は、強調表示されているかどうかにかかわらず、同じコンテキストでは同じである。同じ内容が複数の方法で言えることは理解されるであろう。
【0012】
したがって、ここで説明する用語の１つ以上に代替の言語や同義語を使用してもよく、用語がここで詳しく述べられるまたは説明されているかどうかに特別な意味を持たせるべきではない。特定の用語の同義語が提供されている。１つ以上の同義語の繰り返しは、他の同義語の使用を除外しない。本明細書で論じられている用語の例を含む、本明細書のいずれの場所における例の使用は、単なる例示であり、本開示または例示された用語の範囲および意味をさらに限定することを意図しない。同様に、本開示は、本明細書で与えられる様々な実施形態に限定されない。
【0013】
本開示の範囲をさらに限定することを意図せずに、本開示の実施形態による機器、装置、方法およびそれらの関連結果の例を以下に示す。例の中で、読者の便宜のためにタイトルまたはサブタイトルが使用されている場合があることに注意されたい。これは、決して、開示の範囲を制限するものではない。他に定義されない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語および科学用語は、この開示が関係する当業者によって一般に理解されるのと同じ意味を有する。矛盾する場合は、定義を含めて、本文書が優先される。
【0014】
本開示は、ワイヤレス動力レシーバクライアントアーキテクチャ（ワイヤレス動力レシーバクライアント構造）を使用してワイヤレス動力を受け取るためのシステム、方法、および装置を説明する。簡略化されたワイヤレス動力レシーバ機器は、エネルギー貯蔵装置と、アンテナを含む無線周波数（ＲＦ）トランシーバとを含む。エネルギーハーベスタ回路は、エネルギー貯蔵装置およびＲＦトランシーバに結合され、制御回路は、エネルギー貯蔵装置、ＲＦトランシーバ、およびエネルギーハーベスタに結合される。制御回路は、ＲＦトランシーバに、ワイヤレス動力伝送機（ＷＰＴ）との接続を確立させ、ビーコン信号をＷＰＴに送信させ、ＷＰＴからワイヤレス動力信号を受信させる。制御回路は、エネルギーハーベスタに、ワイヤレス動力信号のエネルギーの少なくとも一部をエネルギー貯蔵装置に供給して、そこに貯蔵する。一部の実施形態では、ビーコン信号の送信とワイヤレス動力信号の受信の両方に単一のアンテナが利用される。
【0015】
本技術の実施形態では、ワイヤレス動力供給のための開示された方法は、サイドチャネル通信がない状態で実現することができる。これは、ビーコン信号を使用してワイヤレス動力レシーバクライアントからＷＰＴに基本情報（ＩＤ、一般的なステータスなど）を渡すことによって実現される。開示された実施形態によれば、既知のシステムおよび方法における直接ＷＰＴ－ワイヤレス動力レシーバ通信は、開示された簡略化されたワイヤレス動力レシーバクライアントによってビーコン信号に埋め込まれ符号化されるべき異なるデータを促すために動力信号の持続時間を使用してシグナリングするためのシステム、方法および装置によって置き換えられている。これにより、例えば、通信用の専用ワイヤレス機を使用せずにＣＯＴＡ関連のワイヤレス動力レシーバクライアントを作成することが可能になり、それによって設計が簡素化されると同時に、構成要素の複雑さおよびコストが低減され、関連する動力消費が低減される。本技術の開示された実施形態の実際の用途の例は、例えば、限定ではないが、別個のワイヤレス機を含めることがシステム設計／コストに大きな負担を与える電子棚ラベリング（ＥＳＬ）および他の低動力モノのインターネット（ＩｏＴ）用途を含む。本技術の実施形態は、好適には、専用ワイヤレス機を必要とする既知のシステムと比較して、より低いワイヤレス動力レシーバクライアントのコストおよび複雑さを提供する。開示された簡略化されたワイヤレス動力レシーバクライアントに加えて、またはその代わりに、動力信号持続時間に従ってビーコン信号に異なるデータを埋め込み符号化することにより、一部の実施形態では、その持続時間は、開示されたワイヤレス動力レシーバクライアントにそのビーコン周波数をシフトさせて、システム全体（例えば、レシーバと伝送機の両方）がワイヤレス動力伝送のための新しいチャネルを占有できるようにすることができる。
【0016】
図１は、一部の実施形態による、１つ以上のワイヤレス動力伝送システム（ＷＰＴＳ）１０１ａ～ｎ（「ワイヤレス動力供給システム」、「アンテナアレイシステム」、および「ワイヤレス充電器」とも呼ばれる）からワイヤレス動力供給環境１００内の様々なワイヤレスデバイス１０２ａ～ｎへのワイヤレス動力供給を示す例示的なワイヤレス動力供給環境１００を含むブロック図を示す。より具体的には、図１は、ワイヤレス動力および／またはデータを、１つ以上のワイヤレス動力レシーバクライアント１０３ａ～１０３ｎ（本明細書では「クライアント」および「ワイヤレス動力レシーバ」とも呼ばれる）を有する利用可能なワイヤレスデバイス１０２ａ～１０２ｎに供給することができる例示的なワイヤレス動力供給環境１００を示す。ワイヤレス動力レシーバクライアントは、１つ以上のワイヤレス動力伝送システム１０１ａ～１０１ｎからワイヤレス動力を受け取って処理するように構成される。開示された簡略化されたワイヤレス動力レシーバクライアントの態様を実装する例示的なワイヤレス動力レシーバクライアント１０３の構成要素が、図４Ａ～図４Ｅを参照してより詳細に示され説明される。
【0017】
図１の例に示すように、ワイヤレスデバイス１０２ａ～１０２ｎ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を含む。しかしながら、ワイヤレスデバイス１０２ａ～１０２ｎは、動力を必要とし、１つ以上の統合されたワイヤレス動力レシーバクライアント１０３ａ～１０３ｎを介してワイヤレス動力を受け取ることができる任意のデバイスまたはシステムであり得る。本明細書で説明するように、１つ以上の統合されたワイヤレス動力レシーバクライアントは、１つ以上のワイヤレス動力伝送システム１０１ａ～１０１ｎから動力を受け取りおよび処理し、その動作のために動力をワイヤレスデバイス１０２ａ～１０２ｎ（またはワイヤレスデバイスの内部電池）に供給する。
【0018】
各ワイヤレス動力伝送システム１０１は、複数のアンテナ１０４ａ～ｎ、例えば、ワイヤレス動力をワイヤレスデバイス１０２ａ～１０２ｎに供給することができる数百または数千のアンテナを含むアンテナアレイを含むことができる。一部の実施形態では、アンテナは、適応位相ＲＦアンテナである。ワイヤレス動力伝送システム１０１は、コヒーレント動力伝送信号をワイヤレス動力レシーバクライアント１０３ａ～１０３ｎに供給するための適切な位相を決定することができる。アレイは、互いに対して特定の位相で複数のアンテナから信号（例えば、連続波またはパルス動力伝送信号）を放射するように構成される。「アレイ」という用語の使用は、アンテナアレイを特定のアレイ構造に必ずしも限定するものではないことを理解されたい。つまり、アンテナアレイを、特定の「アレイ」の形式や形状で構成する必要はない。さらに、本明細書で使用される「アレイ」または「アレイシステム」という用語は、無線、デジタルロジックおよびモデムなどの信号生成、受信および送信のための関連および周辺回路を含み得る。一部の実施形態では、ワイヤレス動力伝送システム１０１は、１つ以上のアンテナまたはトランシーバを介したデータ通信のための組み込みＷｉ－Ｆｉハブを有してもよい。
【0019】
ワイヤレスデバイス１０２は、１つ以上のワイヤレス動力レシーバクライアント１０３を含むことができる。図１の例に示すように、動力供給アンテナ１０４ａ～１０４ｎが示されている。動力供給アンテナ１０４ａは、ワイヤレス動力供給環境においてワイヤレス無線周波数（ＲＦ）動力の供給を提供するように構成される。一部の実施形態では、１つ以上の動力供給アンテナ１０４ａ～１０４ｎは、代替的または追加的に、ワイヤレス動力供給に加えて、またはその代わりに、データ通信用に構成することができる。１つ以上のデータ通信アンテナは、ワイヤレス動力レシーバクライアント１０３ａ～１０３ｎおよび／またはワイヤレスデバイス１０２ａ～１０２ｎとの間でデータ通信を送信し、そこからデータ通信を受信するように構成される。一部の実施形態では、データ通信アンテナは、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）、ＷＩ－ＦＩ、ＺＩＧＢＥＥ（登録商標）などを介して通信することができる。他のデータ通信プロトコルも可能である。
【0020】
各ワイヤレス動力レシーバクライアント１０３ａ～１０３ｎは、ワイヤレス動力伝送システム１０１ａ～１０１ｎから信号を受信するための１つ以上のアンテナ（図示せず）を含む。同様に、各ワイヤレス動力伝送システム１０１ａ～１０１ｎは、互いに特定の位相で連続波または離散（パルス）信号を放射することができる１つ以上のアンテナおよび／またはアンテナのセットを有するアンテナアレイを含む。上述したように、ワイヤレス動力伝送システム１０１ａ～１０１ｎの各々は、コヒーレント信号をワイヤレス動力レシーバクライアント１０２ａ～１０２ｎに供給するための適切な位相を決定することができる。例えば、一部の実施形態では、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ワイヤレス動力レシーバクライアントに動力を供給するために位相調整されるように、アレイの各アンテナで受信ビーコン（または較正）信号の複素共役を計算することによってコヒーレント信号を決定できる。
【0021】
図示されていないが、環境の各構成要素、例えば、ワイヤレスデバイス、ワイヤレス動力伝送システムなどは、例えば、データ通信同期モジュールなどの制御および同期機構を含むことができる。ワイヤレス動力伝送システム１０１ａ～１０１ｎは、例えば、ワイヤレス動力伝送システムを建物内の標準または主要な電源に接続する電源コンセントまたは動力源などの動力源に接続することができる。代替的または追加的に、ワイヤレス動力伝送システム１０１ａ～１０１ｎのうちの１つ以上は、電池によって、または他の機構、例えば太陽電池などを介して動力を供給され得る。
【0022】
ワイヤレス動力レシーバクライアント１０２ａ～１０２ｎおよび／またはワイヤレス動力伝送システム１０１ａ～１０１ｎは、マルチパスワイヤレス動力供給環境で動作するように構成される。すなわち、ワイヤレス動力レシーバクライアント１０２ａ～１０２ｎおよびワイヤレス動力伝送システム１０１ａ～１０１ｎは、例えば壁または範囲内の他のＲＦ反射性障害物などの反射性オブジェクト１０６を利用して、ワイヤレス動力供給環境内でビーコン（または較正）信号を送信し、および／またはワイヤレス動力および／またはデータを受け取るように構成される。反射性オブジェクト１０６は、ブロックオブジェクトがワイヤレス動力伝送システムとワイヤレス動力レシーバクライアント１０３ａ～１０３ｎとの間の見通し線内にあるかどうかにかかわらず、多方向信号通信に利用することができる。
【0023】
本明細書で説明されるように、各ワイヤレスデバイス１０２ａ～１０２ｎは、例示的な環境１００内の別のデバイス、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み合わせであり得る。一部の実施形態では、ワイヤレスデバイス１０２ａ～１０２ｎはそれぞれ、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、ワイヤレスデバイス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、そしてノートブック、ラップトップコンピュータ、ハンドヘルドコンピュータ、携帯電話、スマートフォン、ＰＤＡ、ＢＬＡＣＫＢＥＲＲＹ（登録商標）デバイス、ＴＲＥＯ、ｉＰＨＯＮＥなどのモバイルコンピューティングデバイスなどであり得るが、これらに限定されない。限定ではなく例として、ワイヤレスデバイス１０２はまた、腕時計、ネックレス、リングなどの任意のウェアラブルデバイス、または顧客の上もしくは内部に組み込まれたデバイスとすることもできる。ワイヤレスデバイス１０２の他の例には、安全センサ（例えば、火または一酸化炭素）、電動歯ブラシ、電子ドアロック／ハンドル、電灯スイッチコントローラ、電気シェーバなどが含まれるが、これらに限定されない。
【0024】
図１の例には示されていないが、ワイヤレス動力伝送システム１０１およびワイヤレス動力レシーバクライアント１０３ａ～１０３ｎはそれぞれ、データチャネルを介して通信するためのデータ通信モジュールを含むことができる。代替的または追加的に、ワイヤレス動力レシーバクライアント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動力伝送システムと通信するようにワイヤレスデバイス１０２ａ～１０２ｎに指示することができる。一部の実施形態では、本明細書では主に連続波形と呼ばれるビーコン信号は、代替的または追加的に、変調信号の形をとることができる。
【0025】
図２は、一実施形態による、マルチパスワイヤレス動力供給においてワイヤレス動力供給を確立するためのワイヤレス動力供給システム（例えば、ＷＰＴＳ１０１）とワイヤレス動力レシーバクライアント（例えば、ワイヤレス動力レシーバクライアント１０３）との間の例示的な動作を示すシーケンス図２００を示す。最初に、ワイヤレス動力伝送システム１０１と動力レシーバクライアント１０３との間で通信が確立される。初期通信は、例えば、ワイヤレス動力伝送システム１０１の１つ以上のアンテナ１０４を介して確立されるデータ通信リンクとすることができる。説明したように、一部の実施形態では、アンテナ１０４ａ～１０４ｎのうちの１つ以上は、データアンテナ、ワイヤレス動力伝送アンテナ、または二重目的データ／動力アンテナとすることができる。ワイヤレス動力伝送システム１０１とワイヤレス動力レシーバクライアント１０３との間では、このデータ通信チャネルを介して様々な情報を交換することができる。例えば、ワイヤレス動力シグナリングは、ワイヤレス動力供給環境内の様々なクライアント間でタイムスライスすることができる。そのような場合、ワイヤレス動力伝送システム１０１は、例えばビーコンビートスケジュール（ＢＢＳ）サイクル、動力供給サイクル情報などのビーコンスケジュール情報を送信することができ、これにより、ワイヤレス動力レシーバクライアント１０３は、ビーコン信号を伝送（ブロードキャスト）する時期および動力を待機する時期などを把握することができる。
【0026】
図２の例を続けると、ワイヤレス動力伝送システム１０１は、動力を受け取るための１つ以上のワイヤレス動力レシーバクライアントを選択し、選択したワイヤレス動力レシーバクライアント１０３にビーコンスケジュール情報を送信する。ワイヤレス動力伝送システム１０１はまた、動力伝送スケジューリング情報を送信することができ、その結果、ワイヤレス動力レシーバクライアント１０３は、ワイヤレス動力伝送システムからのワイヤレス動力をいつ期待するか（例えば、時間枠）を知ることができる。次いで、ワイヤレス動力レシーバクライアント１０３は、ビーコン（または較正）信号を生成し、例えばＢＢＳサイクルなどのビーコンスケジュール情報によって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）の間にビーコンをブロードキャストする。本明細書で説明するように、ワイヤレス動力レシーバクライアント１０３は、ワイヤレス動力レシーバクライアント１０３が組み込まれているワイヤレスデバイス１０２に近接する三次元空間に放射および受信パターンを有する１つ以上のアンテナ（またはトランシーバ）を含む。
【0027】
ワイヤレス動力伝送システム１０１は、動力レシーバクライアント１０３からビーコンを受信し、ビーコン信号が複数のアンテナで受信される位相（または方向）を検出および／または別の方法で測定する。次いで、ワイヤレス動力伝送システム１０１は、対応するアンテナの各々における受信ビーコンの検出または測定された位相（または方向）に基づいて、複数のアンテナ１０３から動力レシーバクライアント１０３にワイヤレス動力を供給する。一部の実施形態では、ワイヤレス動力伝送システム１０１は、ビーコンの測定位相の複素共役を決定し、この複素共役を使用して、ビーコン信号がワイヤレス動力レシーバクライアント１０３から受信されたのと同じ経路を介してワイヤレス動力をワイヤレス動力レシーバクライアント１０３に供給し、かつ／または別の方法で方向付けるためのアンテナを構成する送信位相を決定する。
【0028】
一部の実施形態では、ワイヤレス動力伝送システム１０１は多くのアンテナを含む。多くのアンテナのうちの１つ以上を使用して、動力レシーバクライアント１０３に動力を供給することができる。ワイヤレス動力伝送システム１０１は、ビーコン信号が各アンテナで受信された位相を検出および／または別の方法で決定または測定することができる。多数のアンテナは、ワイヤレス動力伝送システム１０１の各アンテナで受信されるビーコン信号の異なる位相をもたらし得る。上述したように、ワイヤレス動力伝送システム１０１は、各アンテナで受信されたビーコン信号の複素共役を決定することができる。複素共役を使用して、１つまたは複数のアンテナは、ワイヤレス動力伝送システム１０１内の多数のアンテナの影響を考慮に入れた信号を発することができる。言い換えれば、ワイヤレス動力伝送システム１０１は、ビーコンの波形を反対方向にほぼ再現する集約信号をアンテナのうちの１つ以上から生成するように、１つ以上のアンテナからワイヤレス動力伝送信号を発することができる。言い換えれば、ワイヤレス動力伝送システム１０１は、ビーコン信号がワイヤレス動力伝送システム１０１において受信されるのと同じ経路を介してワイヤレスＲＦ動力をワイヤレス動力レシーバクライアントに供給することができる。これらの経路は、環境内の反射性オブジェクト１０６を利用することができる。さらに、ワイヤレス動力伝送信号は、ワイヤレス動力伝送信号がクライアントデバイスに近接する三次元（３Ｄ）空間内の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、ワイヤレス動力伝送システム１０１から同時に送信することができる。
【0029】
図示するように、ビーコン（または較正）信号は、例えばＢＢＳに従って動力供給環境内のワイヤレス動力レシーバクライアント１０３によって周期的に送信することができ、その結果、ワイヤレス動力伝送システム１０１は、ワイヤレス動力供給環境内の動力レシーバクライアント１０３の位置の把握を維持し、および／または別の方法で追跡することができる。ワイヤレス動力伝送システムにおいてワイヤレス動力レシーバクライアント１０３からビーコン信号を受信し、次にその特定のワイヤレス動力レシーバクライアントに向けられたワイヤレス動力で応答するプロセスは、本明細書ではレトロディレクティブ方式ワイヤレス動力供給と呼ばれる。
【0030】
さらに、本明細書で説明するように、ワイヤレス動力は、動力スケジュール情報によって定義された動力サイクルで供給することができる。開示された簡略化されたワイヤレス動力レシーバクライアントを使用してワイヤレス動力供給を開始するために必要なシグナリングのより詳細な例を、図４Ａ～図４Ｅを参照して以下に説明する。
【0031】
図３は、既知のワイヤレス動力レシーバクライアント３００の例示的な構成要素を示すブロック図である。図３の例に示されるように、レシーバ３００は、制御ロジック３１０、電池３２０、ＩｏＴ制御モジュール３２５、通信ブロック３３０および関連付けられたアンテナ３７０、動力計３４０、整流器３５０、コンバイナ３５５、ビーコン信号生成器３６０、ビーコンコーディングユニット３６２および関連付けられたアンテナ３８０、ならびに整流器３５０またはビーコン信号生成器３６０を１つ以上の関連付けられたアンテナ３９０ａ～ｎに接続するスイッチ３６５を含む。一部の実施形態では、構成要素の一部またはすべてを省略できる。一部の例では、ワイヤレス動力レシーバクライアント３００は、それ自体のアンテナを含まず、代わりに、ワイヤレス動力レシーバクライアントが組み込まれたワイヤレスデバイスの１つ以上のアンテナ（例えば、ＷＩ－ＦＩアンテナ）を利用し、および／または別の方法で共有する。さらに、一部の例では、ワイヤレス動力レシーバクライアント３００は、データ伝送機能ならびに動力／データ受信機能を提供する単一のアンテナを含むことができる。追加の構成要素も可能である。
【0032】
コンバイナ３５５は、レシーバ３００が複数のアンテナを有する場合に、動力伝送機から動力伝送信号を受信し、受信した動力伝送信号を結合する。コンバイナは、整合状態を維持しながら出力ポート間の分離を実現するように構成された任意のコンバイナまたはディバイダ回路とすることができる。例えば、コンバイナ３５５は、ウィルキンソン動力ディバイダ回路とすることができる。整流器３５０は、コンバイナ３５５（存在する場合）から結合された動力伝送信号を受信し、これは、充電のために動力計３４０を介して電池３２０に供給される。他の実施例では、各アンテナの動力経路は、それ自体の整流器３５０を有することができ、整流器からのＤＣ動力は、動力計３４０に供給される前に結合される。動力計３４０は、受信した動力信号強度を測定することができ、この測定値を制御ロジック３１０に提供する。
【0033】
電池３２０は、保護回路および／または監視機能を含むことができる。さらに、電池３２０は、電流制限、温度保護、過電圧／不足電圧警告および保護、ならびにクーロン監視を含むがこれらに限定されない１つ以上の機能を含むことができる。
【0034】
制御ロジック３１０は、電池３２０自体から電池残量を受信して処理する。制御ロジック３１０は、通信ブロック３３０を介して、クロック同期のためのベース信号クロックなどのデータ信号をデータキャリア周波数で送信／受信することもできる。ビーコン信号生成器３６０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、アンテナ３８０または３９０のいずれかを使用してビーコン信号を送信する。
【0035】
電池３２０は、ワイヤレス動力レシーバクライアント３００によって充電され、それに動力を供給するものとして示されているが、レシーバはまた、整流器３５０から直接動力を受け取ることもできることに留意されたい。これは、電池３２０に充電電流を供給する整流器３５０に加えて、または充電を提供する代わりに行うことができる。また、複数のアンテナの使用は実装の一例であり、構造は１つの共有アンテナに削減できることに留意されたい。
【0036】
一部の実施形態では、制御ロジック３１０および／またはＩｏＴ制御モジュール３２５は、ワイヤレス動力レシーバクライアント３００が組み込まれているデバイスから通信および／または別の方法でＩｏＴ情報を導出することができる。図示されていないが、一部の例では、ワイヤレス動力レシーバクライアント３００は、それを介してＩｏＴ情報を取得することができるワイヤレス動力レシーバクライアント３００が組み込まれたデバイスとの１つ以上のデータ接続（有線またはワイヤレス）を有することができる。代替的または追加的に、ＩｏＴ情報は、例えば、１つ以上のセンサを介して、ワイヤレス動力レシーバクライアント３００によって決定および／または推測することができる。上述したように、ＩｏＴ情報は、ワイヤレス動力レシーバクライアント３００が組み込まれたデバイスの能力に関する情報、ワイヤレス動力レシーバクライアント３００が組み込まれたデバイスの使用情報、ワイヤレス動力レシーバクライアント３００が組み込まれたデバイスの電池残量、および／またはワイヤレス動力レシーバクライアントが組み込まれたデバイスもしくはワイヤレス動力レシーバクライアント自体によって、例えばセンサなどを介して取得もしくは推測される情報を含むことができるが、これらに限定されない。
【0037】
一部の実施例では、クライアント識別子（ＩＤ）モジュール３１５は、ワイヤレス動力供給環境においてワイヤレス動力レシーバクライアント３００を一意に識別することができるクライアントＩＤを格納する。例えば、ＩＤは、通信が確立されたときに１つ以上のワイヤレス動力伝送システムに送信され得る。一部の実施例では、ワイヤレス動力レシーバクライアントはまた、クライアントＩＤに基づいて、ワイヤレス動力供給環境において他のワイヤレス動力レシーバクライアントを受信および識別することができてもよい。
【0038】
オプションのモーションセンサ３９５は、モーションを検出し、それに応じて動作するように制御ロジック３１０に信号を送信することができる。例えば、動力を受け取るデバイスは、モーションを検出するために、加速度計などのモーション検出機構または同等の機構を統合することができる。デバイスが動いていることを検出すると、ユーザによって使用されていると見なされ、動力の伝送を停止するか、デバイスに送信される動力を下げるために、アレイへの信号がトリガされる。一部の実施例では、デバイスが車、電車、飛行機などの移動環境で使用される場合、デバイスの動力が非常に低い場合を除き、動力は断続的に、または低減されたレベルでのみ送出される。
【0039】
図４Ａは、一部の実施形態による簡略化されたワイヤレス動力レシーバクライアント４００の例示的な構成要素を示すブロック図を示す。図４Ｂは、一部の実施形態による、図４Ａの簡略化されたワイヤレス動力レシーバクライアント４００の例示的な実施態様を示すブロック図を示す。図４Ｃは、一部の実施形態による、ＥＳＬアプリケーションのための図４Ａの簡略化されたワイヤレス動力レシーバクライアント４００の例示的な実施態様のブロック図を示す。図４Ｄは、一部の実施形態による、従来の単３または単４電池アプリケーションのための図４Ａの簡略化されたワイヤレス動力レシーバクライアント４００の例示的な実施態様のブロック図を示す。図４Ｅは、一部の実施形態による、異なる電源を有する図４Ａの簡略化されたワイヤレス動力レシーバクライアント４００の例示的な実施態様のブロック図を示す。
【0040】
図３の既知のワイヤレス動力レシーバクライアント３００と比較すると、図４Ａの簡略化されたワイヤレスレシーバクライアント４００は、専用通信ワイヤレスブロック３３０を含まない。代わりに、図４Ａの簡略化されたワイヤレスレシーバクライアント４００は、アップリンクのためにビーコンコーディングモジュール（ビーコン符号化モジュール）４４０を利用し、動力信号持続時間の測定のために制御ロジック４１０を使用する。これにより、既知のワイヤレス動力レシーバクライアント３００と比較して、より単純なダウンリンクシグナリングがさらに提供される。
【0041】
図４Ａを参照すると、簡略化されたワイヤレス動力レシーバクライアント４００は、制御ロジック４１０と、エネルギー貯蔵装置４１５（例えば、電池）と、ＲＦトランシーバブロック４２０および少なくとも１つの関連するアンテナ４２５と、エネルギーハーベスタブロック４３０とを含む。ＲＦトランシーバ４２０は、ビーコンコーディングモジュール４４０と通信するビーコン信号生成器４３５を含むことができる。ビーコンコーディングモジュール４４０は、アンテナ４２５に結合することができる。エネルギーハーベスタ４３０は、整流器４４９に結合された動力管理ブロック４４５を含むことができる。整流器４４９は、アンテナ４２５に結合することができる。動力管理ブロック４４５は、エネルギー貯蔵装置４１５および制御ロジック４１０に結合することができる。エネルギー貯蔵装置４１５は、制御ロジック４１０に結合することができる。制御ロジック４１０、エネルギーハーベスタブロック４３０、ビーコン信号生成器４３５、ビーコンコーディングモジュール４４０、および動力管理モジュール４４５はそれぞれ、開示された実施形態による本技術の動作を実行、実施、または他の様態で容易にするように構成された１つ以上のアナログおよび／またはデジタル電子構成要素を含むことができる。
【0042】
一部の実施形態では、構成要素の一部またはすべてを省略できる。一部の実施形態では、ワイヤレス動力レシーバクライアント４００は、それ自体のアンテナを含まず、代わりに、ワイヤレス動力レシーバクライアント４００が組み込まれたワイヤレスデバイスの１つ以上のアンテナ（例えば、ＷＩ－ＦＩアンテナ）を利用し、および／または別の方法で共有する。さらに、一部の実施形態では、ワイヤレス動力レシーバクライアント４００は、データ伝送機能ならびに動力／データ受信機能を提供する単一のアンテナを含むことができる。追加の構成要素も可能である。
【0043】
ＲＦトランシーバ４２０は、アンテナ４２５を介して動力伝送機から動力伝送信号を受信することができる。例として以下により詳細に説明するように、動力伝送信号は、ＲＦトランシーバ４２０からエネルギーハーベスタ４３０の整流器４４９に送ることができる。一例では、動力伝送信号は、統合されたＲＦスイッチ４４６を使用して、ＲＦトランシーバ４２０から整流器４４９に送ることができる。整流器４４９は、ＲＦトランシーバ４２０から時変（例えば、正弦波）動力伝送信号を受信し、それを整流することができる。整流された動力伝送信号は、整流器４４９からエネルギーハーベスタ４３０の動力管理ブロック４４５に渡すことができる。動力管理ブロック４４５は、充電のためにエネルギー貯蔵装置４１５に動力を供給する。さらに、図４Ａに示すように、整流された動力を動力管理ブロック４４５を介して制御ロジック４１０に供給することができる。
【0044】
エネルギー貯蔵装置４１５（例えば、電池またはスーパーキャパシタ）は、保護回路および／または監視機能を含むことができる。さらに、エネルギー貯蔵装置４１５は、電流制限、温度保護、過電圧／不足電圧警告および保護、ならびにクーロン監視を含むがこれらに限定されない１つ以上の機能を含むことができる。
【0045】
制御ロジック４１０は、エネルギー貯蔵装置４１５自体から電池残量を受け取り、処理する。制御ロジック４１０はまた、ＲＦトランシーバ４２０に、例えばＲＦトランシーバ４２０を介して、データキャリア周波数でデータ信号を送信させることができる。ビーコン信号生成器４３５は、ビーコン信号または較正信号を生成し、ビーコン信号がビーコンコーディングモジュール４４０によって符号化された後、アンテナ４２５を使用してビーコン信号を送信することができる。一部の実施形態では、制御ロジック４１０は、シグナリング目的のためにワイヤレスＲＦ動力信号の持続時間を測定することができる。図６および図７を参照して以下により詳細に説明するように、動力信号の持続時間は、ワイヤレス動力伝送環境におけるクライアント発見プロセスを制御するために使用することができる。一例では、測定された持続時間は、測定された持続時間に従って、ＲＦトランシーバ４２０および／または少なくとも１つのアンテナ４２５の通信（例えば、受信）挙動を制御するためのシグナリング目的に使用することができる。別の例では、測定された持続時間は、例えば、動力管理モジュール４４５および／または制御ロジック４１０の処理動作を制御するために使用することができる。通信および／または処理のそのような制御の例は、他の動作の中でも、次のビーコンでロングＩＤを送信するようにワイヤレス動力レシーバクライアント４００をトリガすること、ビーコンの周波数を設定すること、および次のビーコンでエネルギー貯蔵装置４１５（例えば、電池）状態を送信することを含むことができる。開示された簡略化されたワイヤレス動力レシーバクライアントに加えて、またはその代わりに、動力信号持続時間に従ってビーコン信号に異なるデータを埋め込み符号化することにより、一部の実施形態では、その持続時間は、開示されたワイヤレス動力レシーバクライアントにそのビーコン周波数をシフトさせて、システム全体（例えば、レシーバと伝送機の両方）がワイヤレス動力伝送のための新しいチャネルを占有できるようにすることができる。
【0046】
エネルギー貯蔵装置４１５（例えば、電池）は、ワイヤレス動力レシーバクライアント４００によって充電され、それに動力を供給するものとして示されているが、レシーバはまた、例えば、これに限定されないが、動力管理ブロック４４５を介して、整流器４４９から直接その動力を受け取ることもできることに留意されたい。これは、エネルギー貯蔵装置４１５に充電電流を供給する整流器４４９に加えて、または充電を提供する代わりに行うことができる。また、複数のアンテナの使用は一実施形態であり（図４Ａには示さず）、図４Ａに示すように、１つの共有アンテナ４２５に削減され得ることに留意されたい。
【0047】
一部の実施形態では、制御ロジック４１０は、ワイヤレス動力レシーバクライアント４００が組み込まれているデバイスから通信および／または別の方法でＩｏＴ情報を導出することができる。図４Ａには示されていないが、一部の実施形態では、ワイヤレス動力レシーバクライアント４００は、それを介してＩｏＴ情報を取得することができるワイヤレス動力レシーバクライアント４００が組み込まれたデバイスとの１つ以上のデータ接続（有線またはワイヤレス）を有することができる。代替的または追加的に、ＩｏＴ情報は、例えば、１つ以上のセンサ（図４Ａには図示せず）を介して、ワイヤレス動力レシーバクライアント４００によって決定および／または推測することができる。上述したように、ＩｏＴ情報は、ワイヤレス動力レシーバクライアント４００が組み込まれたデバイスの能力に関する情報、ワイヤレス動力レシーバクライアント４００が組み込まれたデバイスの使用情報、ワイヤレス動力レシーバクライアント４００が組み込まれたデバイスの電池残量、および／またはワイヤレス動力レシーバクライアント４００が組み込まれたデバイスもしくはワイヤレス動力レシーバクライアント４００自体によって、例えばセンサなどを介して取得もしくは推測される情報を含むことができるが、これらに限定されない。
【0048】
一部の実施形態では、クライアント識別子（ＩＤ）モジュール４５０は、ワイヤレス動力供給環境においてワイヤレス動力レシーバクライアント４００を一意に識別することができるクライアントＩＤを格納する。例えば、ビーコン符号化メッセージを使用して、クライアントＩＤを１つ以上のワイヤレス動力伝送システムに渡すことができる。一部の実施形態では、ワイヤレス動力レシーバクライアント４００は、他のデバイスのクライアントＩＤを認識させることができるように、ワイヤレス動力レシーバクライアント４００に追加の機能を提供するためのＩｏＴワイヤレス機（図４Ａには図示せず）を含むことができる。
【0049】
図４Ｂのワイヤレス動力レシーバクライアント４００を参照すると、エネルギー貯蔵装置４１５は、充電のための整流された動力を受信するための、エネルギーハーベスタ４３０に結合されたスーパーキャパシタまたは電池（例えば、リチウムイオン）に具現化することができる。図４Ｂのワイヤレス動力レシーバクライアント４００は、アンテナ４２５およびエネルギーハーベスタ４３０に結合された外部整流器４５１を含むことができる。図４Ａ～図４Ｅに示す実施形態のいずれかでは、エネルギーハーベスタ４３０は、動力管理モジュール４４５および内部整流器４４９に加えて、コールドスタートモジュール４５２、スーパーキャパシタまたは電池型エネルギー貯蔵装置４１５を充電するための別個のまたは統合された充電回路４５３、１つ以上の電源４５４、１つ以上のロードスイッチ４５５、外部整流器支持ブロック４５７、およびデジタルロジック、ＲＡＭおよび通信（例えば、ＳＰＩ）インターフェース４５９を含むことができる。一例では、エネルギーハーベスタ４３０は、電源４５４、ロードスイッチ４５５、外部整流器支持ブロック４５７、および内部整流器４４９のうちの１つ以上を含むサブシステムを利用して、例えば１．８Ｖ～３．３Ｖの範囲内の動力を供給し、例えば、ワイヤレス動力レシーバクライアント４００が組み込まれているデバイス内の動力を必要とする構成要素に出力することができる。ワイヤレス動力レシーバクライアント４００は、ワイヤレス動力レシーバクライアント４００に関連するクライアントデバイスまたはシステムの１つ以上の電子部品に電流を供給することを容易にするために、内部整流器に結合されたエネルギーハーベスタ４３０をインターフェース接続する手段を含むことができる。一例では、エネルギーハーベスタ４３０をインターフェース接続する手段は、少なくとも１つの電気コネクタ４７１であるか、それを含む。
【0050】
図示の実施形態では、顧客固有システム４７２は、エネルギーハーベスタ４３０に結合されている。システム４７２は、その動作のためにエネルギーハーベスタ４３０から（例えば、１．８Ｖ～３．３Ｖで）動力を受け取ることができる。システム４７２は、ワイヤレス動力レシーバクライアント４００が組み込まれているデバイスのマイクロコントローラ、ワイヤレス機、および同様の電子サブシステムを含むことができる。例えば、エネルギーハーベスタ４３０は、例えば、これに限定されないが、シリアルペリフェラルインターフェース（ＳＰＩ）プロトコルを使用してデジタルＩ／Ｏ信号を送受信することができる。ワイヤレス動力レシーバクライアント４００は、ワイヤレス動力レシーバクライアント４００に関連するクライアントデバイスまたはシステム（例えば、システム４７２）のうちの１つ以上の電子機器との間でデータ信号の送信および／または受信を容易にするために、エネルギーハーベスタ４３０および制御ロジック４１０のうちの少なくとも一方に結合されたデータインターフェース手段を含むことができる。一例では、データインターフェース手段は、少なくとも１つのデータ通信コネクタ４７３であるか、それを含む。
【0051】
図４Ｃのワイヤレス動力レシーバクライアント４００は、図４Ｂに関して上述したように、（システム４７２を除く）すべての構成要素および機能を含む。図４Ｃの例では、エネルギーハーベスタ４３０に結合された顧客固有システム４７２は、例えば、２．４ＧＨｚ、９００ＭＨｚ、または５．８ＧＨｚなどの周波数でワイヤレス符号化信号を送信および／または受信するための、ＢＬＥ、ＺＩＧＢＥＥ（登録商標）、およびカスタムＲＦ構成要素のうちの少なくとも１つに基づくＲＦトランシーバ（例えば、トランシーバ４２０以外）を含むことができる。一例では、図４Ｃのシステム４７２は、ＳＰＩデータ出力（ＤＯＵＴ）信号を例えば３．３Ｖで１つ以上のｅ－インクディスプレイ４７６に出力することができる。使用事例では、図４Ｃに示すように、ｅ－インクディスプレイ４７６は、本明細書で説明するように、システム４７２および簡略化されたワイヤレス動力レシーバクライアント４００を使用して遠隔設定することができる英数字情報を有する複数の食料品店の店頭価格および関連製品情報ＥＳＬラベル４７８に組み込まれる。
【0052】
図４Ｄのワイヤレス動力レシーバクライアント４００は、図４Ｂに関して上に図示および説明したように、すべての構成要素および機能（システム４７２について説明したものを含む）を含む。さらに、図４Ｄの例では、エネルギーハーベスタ４３０は、電源４５４、ロードスイッチ４５５、外部整流器支持ブロック４５７、および内部整流器４４９のうちの１つ以上を含むサブシステムを利用して、例えば、ワイヤレス動力レシーバクライアント４００が組み込まれているデバイスの電池（例えば、充電可能な標準サイズの単３電池４８４）の電池接点４８２に出力される０．９Ｖ～３．０Ｖの範囲内の動力を供給することができる。図示の実施形態では、電池接点４８２は、エネルギーハーベスタ４３０からその動作のための動力（例えば、０．９Ｖ～３．０Ｖで）を受け取るために、エネルギーハーベスタ４３０に結合される。
【0053】
図４Ｅの実施形態の図示のワイヤレス動力レシーバクライアント４００は、図４Ｂに関して図示および説明したように、すべての構成要素および機能を含む。さらに、図４Ｅの例では、エネルギーハーベスタ４３０は、最大動力点追跡（ＭＰＰＴ）ブロック４８７、第１の昇降圧ＤＣ／ＤＣ動力コンバータ４８９、第２の昇降圧ＤＣ／ＤＣ動力コンバータ４９２、および第３の昇降圧ＤＣ／ＤＣ動力コンバータ４９４、またはそれらの複数のインスタンスを含む。ＭＰＰＴブロック４８７は、動力伝送信号がアンテナ４２５を介して受信された後、内部整流器４４９および外部整流器４５１に結合されてそこから整流された動力を受け取ることができる。一部の実施形態では、ＭＰＰＴブロック４８７は、動力管理モジュール４４５（図４Ｅには示さず）に含まれる。他の実施形態では、ＭＰＰＴブロック４８７は、別個の構成要素であってもよく、またはエネルギーハーベスタ４３０内の動力管理モジュール４４５を置き換えることができる。
【0054】
第１の昇降圧コンバータ４８９は、全ての条件下でエネルギーハーベスタ４３０によるワイヤレス動力信号からの動力抽出によって最大化することができるＤＣ動力を受け取るために、ＭＰＰＴブロック４８７に結合することができる。第１のコンバータ４８９は、エネルギー貯蔵装置４１５を充電する目的で充電回路４５３に動力を供給することができる。第２の昇降圧コンバータ４９２は、充電回路４５３に結合することができる。１つ以上のロードスイッチ４５５は、第２のコンバータ４９２から動力を受け取って、例えば１．８Ｖ～３．３Ｖの範囲内の調整可能な動力を提供することができ、例えば、ワイヤレス動力レシーバクライアント４００が組み込まれたデバイス内のそれを必要とする構成要素に出力することができる。一例では、第２のコンバータ４９２は、第２のコンバータ４９２がロードスイッチ４５５に動力を出力する電圧を選択するための１つ以上の手段とインターフェースする。一部の実施形態では、電圧を選択するための手段は、モードピンを含む。
【0055】
第１の昇降圧コンバータ４８９は、第３の昇降圧コンバータ４９４にさらに結合することができる。一例では、第３のコンバータ４９４のうちの１つ以上は、例えば０．８Ｖ～３．０Ｖの範囲内の調整可能な動力を提供し、１つ以上のＯＳＳＩＡ ＣＯＴＡ ＦＯＲＥＶＥＲ電池に出力する。別の例では、１つ以上の第３のコンバータ４９４は、例えば、例えば１．８Ｖの定電圧で動力を供給し、ワイヤレス動力レシーバクライアント４００が組み込まれたデバイスのＣＰＵまたは関連構成要素のリアルタイムクロック（ＲＴＣ）に５ｍＡ未満で出力する。
【0056】
一部の実施形態では、第２の動力コンバータ４９２および／または第３の動力コンバータ４９４は、図４Ｅに示す実線接続によってＭＰＰＴブロック４８７に接続される代わりに、またはそれに加えて、ＭＰＰＴブロック４８７に直接結合され（図４Ｅに破線で示す）、ＭＰＰＴブロックから動力の流れを受け取ることができる。当業者であれば、図４Ａ～図４Ｅを参照して上述した特徴のいずれかまたはすべてを実現するために、図４Ｂ～図４Ｅの例示的な実施形態のいずれかを交換または組み合わせることができることを認識および理解するであろう。
【0057】
図４Ａ～図４Ｅを参照すると、ワイヤレス動力レシーバクライアント４００は、１つ以上の５．８ＧＨｚアンテナ４２５からの動力を整流することができる。ワイヤレス動力レシーバクライアント４００は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）（例えば、制御ロジック４１０）を含むことができ、外部整流器４５１をサポートすることができ、別個の整流器（例えば、整流器４４９）を含むこともできる。ワイヤレス動力レシーバクライアント４００は、通常動作を超えるＲＦ入力動力レベルからそれ自体を保護することができる。
【0058】
ＲＦトランシーバ４２０およびその構成要素（例えば、４３５、４４０）は、単純なオンオフキーイング（ＯＯＫ）プロトコルを使用することができる５．８ＧＨｚの低動力ビーコン信号を生成する。ビーコン動力レベルおよび符号化は、例えば制御ロジック４１０に含まれる内部メモリレジスタに基づく。ワイヤレス動力レシーバクライアント４００は、それを一意に識別するために使用することができる一意の識別子（例えば、クライアントＩＤモジュール４５０に格納されている）を有することができる。この固有のＩＤは、例えばビーコンコーディングモジュール４４０によって符号化され、アンテナ４２５によって送信されるビーコン信号の一部（例えば、その中に符号化される）であり得る。
【0059】
ワイヤレス動力レシーバクライアント４００によって収集された整流動力は、非常に低い静止電流、高効率同期昇降圧コンバータ（例えば、第１のコンバータ４８９、第２のコンバータ４９２および第３のコンバータ４９４のうちの１つ以上）に入力することができる。コンバータからの出力は、スーパーキャパシタまたはリチウムイオン電池エネルギー貯蔵装置４１５を充電することができる。ワイヤレス動力レシーバクライアント４００は、内部プログラム値またはレジスタ設定電圧に達すると、システムをオンにすることができる。この値に達する前に、ワイヤレス動力レシーバクライアント４００は、スーパーキャパシタまたはリチウムイオン電池が十分な動力を貯蔵するまで、システム電源を無効に維持することができる。別個の昇降圧コンバータ（例えば、４９２および／または４９４）は、システム（例えば、４７２）を動作させるための動力を供給することができる。この昇降圧コンバータ（例えば、４９２）は、スーパーキャパシタまたはリチウムイオン電池エネルギー貯蔵装置４１５に接続し、プログラム可能な電圧を出力することができる。１つ以上のレジスタまたは工場プログラミングは、例えば上述の手段に従ってこの出力電圧を設定する。出力電圧はまた、（例えば、制御ロジック４１０の）内部メモリレジスタまたはデジタル入力ピンを介して調整可能であり、低動力モードのためにこの電圧を変更することができる。昇降圧コンバータ（例えば、４９２）は、動力を節約するためにシステム４７２の一部をオンおよびオフすることを可能にするために、１つの直接出力と、少なくとも２つのロードスイッチ４５５出力とを含む３つの出力を有することができる。ワイヤレス動力レシーバクライアント４００は、スーパーキャパシタまたはリチウムイオン電池エネルギー貯蔵装置４１５の充電状態が低いときに警告する出力信号を有することができる。一部の実施形態では、ワイヤレス動力レシーバクライアント４００は、外部リアルタイムクロック（ＲＴＣ）を実行するための超低電流昇降圧コンバータ（例えば、４９４）を有することができる。
【0060】
ワイヤレス動力レシーバクライアント４００は、アンテナ４２５を介してワイヤレス動力伝送環境に送信するための２つのビーコンモード、すなわちタイミングビーコンおよび動力ビーコンを有することができる。これらの各々は、ワイヤレス動力伝送機（ＷＰＴ）とワイヤレス動力レシーバクライアント（ＷＰＲＣ）４００との間の動力供給および同期通信を容易にするために利用することができる。これはまた、そのタイミングビーコンの送信がサイドチャネル通信よりも消費する動力が少ないため、ワイヤレス動力レシーバにおける低消費動力を可能にすることができる。
【0061】
一般的に言えば、ワイヤレス動力レシーバクライアント４００は、常に、ビーコン（タイミングビーコン／動力ビーコン）および動力収集モードの２つのモードにある。ＷＰＴは、２つの情報セット、すなわち、ＷＰＲＣからの位相セットと、最上位ビット（ＭＳＢ）と呼ぶことができるＷＰＲＣロングＩＤから抽出された特定のビットとを比較することによって、各固定レシーバを識別する能力を有することができる。例えば、ワイヤレス動力レシーバクライアント４００のフルＩＤは１２８ビットを有することができ、そのうちの８つがＭＳＢである。ＷＰＴへのキー情報は、ステータスまたは特定の必要性を伝えるためにＷＰＲＣによって送信することができる。
【0062】
ビーコン送信は、同期方式（スケジュールされたＣＷおよび／または符号化されたビーコン）または非同期方式のいずれかで送信することができる。非同期ビーコンは、米国特許出願第１５／８５２，２１６号明細書に記載されているように、設定されたスケジュールなしでブロードキャストすることができる。
【0063】
図４Ａ～図４Ｅを参照して上述したワイヤレス動力レシーバクライアント４００の実施形態における簡略化されたレシーバアーキテクチャは、米国特許出願第１６／２４４，０１３号に記載されているようなタイミング取得モジュール（ＴＡＭ）に依拠することができる。
【0064】
本明細書で開示する簡略化されたワイヤレス動力レシーバクライアント４００の技術は、ワイヤレス動力、データ、およびビーコン送信を説明する。当業者であれば、開示された技術による伝送機およびレシーバは、これらの送信および／または他のデータ送信を可能にするために、様々な周波数のうちの１つ以上で動作するように構成することができることを認識および理解するであろう。例えば、伝送機およびレシーバは、任意のＩＳＭ帯域（２．４ＧＨｚ、５．８ＧＨｚ、２４ＧＨｚなど）で動作するように構成され得る。
【0065】
本技術において、タイミングビーコンは、一定の持続時間（例えば、１０ｎｓ）の間、周波数０「０」で動作する。これにより、ＷＰＴに、ＷＰＲＣブロードキャストされたタイミングビーコンをリッスンすることを可能にするためにＷＰＴアンテナにおける動力を遮断する機会を与えることができる。このビーコンは、動力ビーコンタイミングに関連して短時間で送信される。タイミングビーコンは、ショートＩＤ（例えば、８ビットビーコン）を有することができ、フルレシーバＩＤ「ＣＯＴＡ ＩＤと呼ばれることもある」（１２８ビットビーコン）から抽出することができる。ＷＰＴがこのタイミングビーコンを初めて受信することができる場合、動力は特定の持続時間（例えば、ｘマイクロ秒）の間送信され得る。ワイヤレス動力レシーバクライアント４００は、動力が供給されるのにかかった時間量を確認することができる。この時点までに、ワイヤレス動力レシーバクライアント４００は、フルコード（１２８ビット）を送信するのに十分な動力を有することができ、これにより、ＷＰＴは、動力供給されるべき所望のＷＰＲＣであるかどうかを確認することができる。ここで、ＷＰＴは、ＷＰＲＣ（動力ビーコン）の８ビットコードおよび位相セットを有する。したがって、ＷＰＴは、それがどのクライアントと対話しているかを確認することができる。ＷＰＴが予想とは異なる位相セットを受信した場合、それが所望のＷＰＲＣではないことを確認することができる。これは、ＷＰＲＣが静止している場合に機能する。動いているＷＰＲＣの場合、認証は、履歴位相データに基づいて、従来の予測される場所に基づいて、別の方法で実行できる。ＷＰＴは、望ましくないレシーバを起動したり、ＷＰＲＣまたはＷＰＴにおける障害のあるハードウェア／ソフトウェアを検出したりする可能性がある。
【0066】
プロキシ（通信モジュール）が不要であるため、ＷＰＴハードウェアもまた、本技術によるワイヤレス動力レシーバクライアント４００と共に使用するために簡略化することができる。図３の既知のワイヤレス動力レシーバクライアント３００と比較して、レシーバハードウェアは、図４Ａ～図４Ｅにも記載されているように簡略化されている。ワイヤレス動力レシーバクライアント４００は、図３に示すような複数の専用アンテナの代わりに、そのすべての必要性に対して１つのアンテナ４２５のみを有することができる。ワイヤレス動力レシーバクライアント４００内の整流器（４４９および／または４５１）は、異なる周波数の指向性動力および非指向性動力を利用するための受動／能動整流器とすることができる。ワイヤレス動力レシーバクライアント４００は、システム４７２のものを含むデバイスに受け取られ、供給される動力を管理する役割を果たす動力管理モジュール４４５を有することができる。ＷＰＴは、ＷＰＲＣを識別するためにクライアントＩＤ（例えば、クライアントＩＤモジュール４５０に格納されている）と組み合わせて位相データを使用することができる。
【0067】
図６および図７を参照して以下に示され説明される２つのフローチャートは、ワイヤレス動力レシーバクライアント４００のこの簡略化された手法がどのように動作することができるかに関する詳細を提供する。動力スロットの持続時間は、特定量の情報（例えば、電池残量を送ってください）を送信するためにトリガすることができる。一部の実施形態では、動力スロット持続時間を使用して、次のビーコン内の情報をトリガするか、またはクライアントに特定の動作（例えば、ビーコン周波数を切り替えるためになど）を行わせることができる。
【0068】
図５Ａおよび図５Ｂは、一部の実施形態による例示的なマルチパスワイヤレス動力供給環境５００を示す図である。マルチパスワイヤレス動力供給環境５００は、１つ以上のワイヤレス動力レシーバクライアント５０３を含むワイヤレスデバイス５０２を操作するユーザを含む。ワイヤレスデバイス５０２および１つ以上のワイヤレス動力レシーバクライアント５０３は、それぞれ図１のワイヤレスデバイス１０２および図１のワイヤレス動力レシーバクライアント１０３または図４Ａ～図４Ｅのワイヤレス動力レシーバクライアント４００とすることができるが、代替構成も可能である。同様に、ワイヤレス動力伝送システム５０１は、図１のワイヤレス動力伝送システム１０１とすることができるが、代替構成も可能である。マルチパスワイヤレス動力供給環境５００は、反射性オブジェクト５０６と、例えばユーザまたは人間、家具などの様々な吸収性オブジェクトとを含む。
【0069】
ワイヤレスデバイス５０２は、ワイヤレスデバイス５０２に近接する三次元空間内に放射および受信パターン５１０を有する１つ以上のアンテナ（またはトランシーバ）を含む。１つ以上のアンテナ（またはトランシーバ）は、全体的または部分的に、ワイヤレスデバイス５０２および／またはワイヤレス動力レシーバクライアント（図示せず）の一部として含まれてもよい。例えば、一部の実施形態では、ワイヤレスデバイス５０２の１つ以上のアンテナ、例えば、ＷＩ－ＦＩ、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）等が、ワイヤレス動力受け取りのために利用され、および／または別の方法で共有され得る。図５Ａおよび図５Ｂの例に示すように、放射および受信パターン５１０は、一次ローブおよび複数のサイドローブを有するローブパターンを含む。他のパターンも可能である。
【0070】
ワイヤレスデバイス５０２は、複数の経路を介してビーコン（または較正）信号をワイヤレス動力伝送システム５０１に送信する。本明細書で説明するように、ワイヤレスデバイス５０２は、ワイヤレス動力伝送システムによる受信ビーコン信号の強度、例えば受信信号強度表示（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の方向に送信する。例えば、ビーコン信号は、放射および受信パターン５１０にヌルがあり、ビーコン信号が放射および受信パターン５１０のピーク、例えば一次ローブのピークで最も強い場合には送信されない。図５Ａの例に示すように、ワイヤレスデバイス５０２は、５つの経路Ｐ１～Ｐ５を介してビーコン信号を送信する。経路Ｐ４およびＰ５は、反射性および／または吸収性オブジェクト５０６によって遮断される。ワイヤレス動力伝送システム５０１は、経路Ｐ１～Ｐ３を介して強度が増加するビーコン信号を受信する。太線は、より強い信号を示す。一部の実施形態では、ビーコン信号は、例えば、ユーザへの不必要なＲＦエネルギー曝露を回避するために、このようにして指向的に送信される。
【0071】
アンテナの基本的な特性は、受信に使用したときのアンテナの受信パターン（方向の関数としての感度）が、送信に使用したときのアンテナの遠方界放射パターンと同じであることである。これは、電磁気学における相反定理の結果である。図５Ａおよび図５Ｂの例に示すように、放射および受信パターン５１０は三次元ローブ形状である。しかしながら、放射および受信パターン５１０は、例えば、アンテナ設計に使用されるホーンアンテナ、単純な垂直アンテナなど、タイプに応じて任意の数の形状とすることができる。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むことができる。ワイヤレス動力供給環境における複数のクライアントデバイスの各々について、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。
【0072】
再び図５Ａを参照すると、ワイヤレス動力伝送システム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を介してビーコン（または較正）信号を受信する。図示のように、経路Ｐ２およびＰ３は直接見通し線経路であり、経路Ｐ１は非見通し線経路である。ビーコン（または較正）信号がワイヤレス動力伝送システム５０１によって受信されると、動力伝送システム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つ以上の受信特性を決定する。例えば、ワイヤレス動力伝送システム５０１は、他の動作の中でも、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することができる。
【0073】
ワイヤレス動力伝送システム５０１は、対応するアンテナまたはトランシーバで測定されたビーコン（または較正）信号の１つ以上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つ以上の受信特性を処理して、複数のＲＦトランシーバの各々の１つ以上のワイヤレス動力伝送特性を決定または測定する。限定ではなく例として、ワイヤレス動力伝送特性は、各アンテナまたはトランシーバの位相設定、送出動力設定などを含むことができる。
【0074】
本明細書で論じられるように、ワイヤレス動力伝送システム５０１は、アンテナまたはトランシーバが一旦構成されると、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三次元空間の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動力信号を通過するように動作可能であるように、ワイヤレス動力伝送特性を決定する。図５Ｂは、経路Ｐ１～Ｐ３を介してワイヤレス動力をワイヤレスデバイス５０２に伝送するワイヤレス動力伝送システム５０１を示す。有利には、本明細書で説明するように、ワイヤレス動力信号は、クライアントデバイスに近接する三次元空間内のクライアント放射および受信パターン５１０と一致する。言い換えれば、ワイヤレス動力伝送システムは、ワイヤレス動力レシーバが最大利得を有する、例えば最も多くのワイヤレス動力を受け取る方向にワイヤレス動力信号を送信する。その結果、ワイヤレス動力レシーバが動力を受け取ることができない方向、例えばヌルおよびブロックに信号は送信されない。一部の実施形態では、ワイヤレス動力伝送システム５０１は、受信したビーコン信号のＲＳＳＩを測定し、ビーコンが閾値未満である場合、ワイヤレス動力伝送システムは、その経路を介してワイヤレス動力を送信しない。
【0075】
図５Ａおよび図５Ｂの例に示されている３つの経路は、簡略化のために示されているが、とりわけ、ワイヤレス動力供給環境内の反射性および吸収性オブジェクトに応じて、ワイヤレスデバイス５０２に動力を伝送するために任意の数の経路を利用することができることが理解される。図５Ａの例は、放射および受信パターン５１０の方向にビーコン（または較正）信号を送信することを示しているが、一部の実施形態では、ビーコン信号は、代替的または追加的に、全方向に送信され得ることが理解される。
【0076】
図６は、一実施形態による、ＷＰＴの観点からの、サイドチャネル通信に依存しない図４Ａ～図４Ｅのワイヤレス動力レシーバクライアント４００を使用するビーコン／動力供給プロセス６００のフローチャートを示す。プロセス６００は、ＷＰＴアプリケーション開始動力供給モード６０２から動作６０４Ａまで開始する。動作６０４Ａにおいて、ＴＡＭは、短いタイミングのビーコン信号についてビーコン周波数（ｆＢ）を監視する。動作６０４Ａから、プロセス６００はロジック分岐６０４Ｂに進み、ここでＴＡＭは、ショートタイミングビーコン（ＴＢ）が検出されたかどうかを決定する。ＴＡＭがショートタイミングビーコン（ＴＢ）を検出した場合、プロセス６００は動作６０６Ａに進む。動作６０６Ａにおいて、ＷＰＴトランシーバ（ＸＣＶＲ）は、ｔＢｅａｃｏｎＤｅｌａｙ未満の時間量内に、動力周波数（ｆｐ）での動力の伝送を停止する。この期間は、タイミングビーコンが検出されると短い遅延を提供し、ＷＰＴ時間が動力の伝送を停止し、かつ位相ビーコンを受信する準備をすることを可能にする。動作６０６Ａから、プロセス６００は動作６０６Ｂに進み、ここで、ＸＣＶＲは、位相ビーコンについてｆｐを監視する。
【0077】
動作６０６Ｂから、プロセス６００はロジック分岐６０８Ａに進み、ここで、アンテナマトリクスボード（ＡＭＢ）デジタルコントローラは、位相ビーコンが検出されたかどうかを決定する。一例では、ＡＭＢデジタルコントローラはフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）とすることができる。他の例では、ＡＭＢデジタルコントローラは、デジタル特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、マイクロコントローラ（ＭＣＵ）、またはデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）などとすることができる。ＡＭＢデジタルコントローラが位相ビーコンを検出した場合、プロセス６００はロジック分岐６０８Ｂに進み、そこでＡＭＢデジタルコントローラは、ショートＴＢ ＩＤが既知であるかどうかを決定する。ショートＴＢ ＩＤが既知であるとＡＭＢデジタルコントローラが決定した場合、プロセス６００はロジック分岐６１０Ａに進み、そこで構成制御基板（ＣＣＢ）デジタルコントローラは、位相データがショートＴＢ ＩＤのデータエントリと一致するかどうかを決定する。一例では、ＣＣＢデジタルコントローラはＦＰＧＡとすることができる。他の例では、ＣＣＢデジタルコントローラは、デジタルＡＳＩＣ、ＭＣＵ、またはＤＳＰなどであってもよい。位相データがショートＴＢ ＩＤのデータエントリと一致するとＣＣＢデジタル制御部が決定した場合、プロセス６００は動作６１２Ａに進む。動作６１２Ａにおいて、リアルタイムソフトウェア（ＳＷ）は、時間量＝ｔＰｏｗｅｒＳｌｏｔの間動力を伝送するようにＷＰＴに指示する。プロセス６００はその後、動作６０４Ａにループバックする。プロセス６００はまた、ロジック分岐６０４Ｂまたはロジック分岐６０８Ａにおいて、ショートＴＢが検出されないとＴＡＭが決定した場合、または位相ビーコンが検出されないとＡＭＢデジタルコントローラが決定した場合、それぞれ動作６０４Ａにループバックする。
【0078】
ロジック分岐６０８Ｂにおいて、ショートＴＢ ＩＤが既知ではないとＡＭＢデジタルコントローラが決定した場合、プロセス６００は動作６１２Ｂに進む。同様に、ロジック分岐６１０Ａにおいて、位相データがショートＴＢ ＩＤのデータエントリと一致しないとＣＣＢデジタルコントローラが決定した場合、プロセス６００は動作６１２Ｂに進む。動作６１２Ｂにおいて、リアルタイムＳＷは、時間量＝ｔＳｉｇｎａｌＤｉｓｃｏｖｅｒｙの間動力を伝送する。動作６１２Ｂから、プロセス６００は動作６０４Ｃに進む。動作６０４Ｃにおいて、ＴＡＭは、ロングＩＤを含むタイミングビーコン信号についてｆＢを監視する。動作６０４Ｃから、プロセス６００はロジック分岐６０４Ｄに進み、ここでＴＡＭは、ロングＴＢが検出されたかどうかを決定する。ロングＴＢが検出されていないとＴＡＭが決定した場合、プロセス６００は動作６０４Ａにループバックする。
【0079】
しかしながら、ロジック分岐６０４Ｄにおいて、ロングＴＢが検出されたとＴＡＭが決定した場合、プロセス６００は動作６０６Ｃに進む。動作６０６Ｃにおいて、ＸＣＶＲは、ｔＢｅａｃｏｎＤｅｌａｙ未満の時間量内にｆｐで動力を伝送することを停止する。動作６０６Ｃから、プロセス６００は動作６０６Ｄに進み、ここで、ＸＣＶＲは、位相ビーコンについてｆｐを監視する。動作６０６Ｄから、プロセス６００はロジック分岐６０８Ｃに進み、そこでＡＭＢデジタルコントローラは、位相ビーコンが検出されたかどうかを決定する。位相ビーコンが検出されない場合、プロセス６００は動作６０４Ａにループバックする。しかしながら、ロジック分岐６０８Ｃにおいて、位相ビーコンが検出されたとＡＭＢデジタルコントローラが決定した場合、プロセス６００はロジック分岐６０８Ｄに進む。ロジック分岐６０８Ｄにおいて、ＡＭＢデジタルコントローラは、ロングＴＢ ＩＤが（例えば、テーブル内の）データエントリと一致するかどうかを決定する。
【0080】
ロジック分岐６０８Ｄにおいて、ロングＴＢ ＩＤがデータエントリと一致するとＡＭＢデジタルコントローラが決定した場合、プロセス６００は動作６１０Ｂに進む。動作６１０Ｂにおいて、ＣＣＢデジタルコントローラは、ワイヤレス動力レシーバクライアント４００の新しい位相データを用いてデータエントリを更新する。しかしながら、ロングＴＢ ＩＤがデータエントリと一致しないとＡＭＢデジタルコントローラが決定した場合、プロセス６００は動作６１０Ｃに進む。動作６１０Ｃにおいて、ＣＣＢデジタルコントローラは、ワイヤレス動力レシーバクライアント４００のショートＩＤおよびロングＩＤならびに位相データを用いてデータエントリを作成する。動作６１０Ｂまたは６１０Ｃから、プロセス６００は、動作６０４Ａにループバックする。
【0081】
図７は、一部の実施形態による、ワイヤレス動力レシーバの観点からの、サイドチャネル通信に依存しない図４Ａ～図４Ｅのワイヤレス動力レシーバクライアント４００を使用するビーコン／動力供給プロセス７００のフローチャートを示す。プロセス７００は、電池が切れているデバイス（例えば、スマートフォン）のワイヤレス動力レシーバクライアント４００のエントリ７０２から開始し、動作７０４に進む。動作７０４において、ワイヤレス動力レシーバクライアント４００のエネルギー貯蔵装置４１５（例えば、コンデンサ）は、ワイヤレス動力伝送環境内の周囲ＲＦから充電される。動作７０４から、プロセス７００は動作７０６に進み、ここではワイヤレス動力レシーバクライアント４００は「デッド」から起動する。本技術の文脈において、「デッド」とは、完全に空乏した充電状態にあり、ＷＰＴで集中型動力供給サイクルを開始するのに十分な周囲エネルギーを収集することができるＷＰＲＣを指す。次に、プロセス７００は動作７０６からロジック分岐７０８に進み、ここでクリアチャネル評価（ＣＣＡ）が実行されて、ＲＦ媒体がアイドルであるかどうかが決定される。チャネルがクリアでない場合、プロセス７００は動作７１０に進む。動作７１０において、ワイヤレス動力レシーバクライアント４００は時間量＝ｔｂａｃｋｏｆｆの間待機し、次いでロジック分岐７０８にループバックする。しかしながら、ロジック分岐７０８において、チャネルがクリアであるとワイヤレス動力レシーバクライアント４００が決定した場合、プロセス７００は動作７１２に進む。
【0082】
動作７１２において、ワイヤレス動力レシーバクライアント４００は、ショートＴＢおよび位相ビーコンをワイヤレス動力伝送機に送信する。次に、動作７１４において、ワイヤレス動力レシーバクライアント４００は、ワイヤレス動力伝送機からの到来ＲＦエネルギーを監視する。動作７１４から、プロセス７００はロジック分岐７１６に進み、ここでワイヤレス動力レシーバクライアント４００は、ＲＦ動力が受け取られたかどうかを決定する。ＲＦ動力が受け取られていないと決定された場合、プロセス７００はロジック分岐７１８に進み、ここでワイヤレス動力レシーバクライアントは、ビーコン信号を送信するのに十分なエネルギー貯蔵が存在するかどうかを決定する。ビーコンに十分なエネルギーがエネルギー貯蔵装置４１５に存在する場合、プロセス７００は動作７２０に進む。動作７２０において、ワイヤレス動力レシーバクライアント４００は時間量＝ｔｂａｃｋｏｆｆの間待機し、次いでプロセス７００は、ロジック分岐７０８にループバックする。しかしながら、ロジック分岐７１８において、ビーコン送信に十分なエネルギーがエネルギー貯蔵装置４１５に存在しないとワイヤレス動力レシーバクライアント４００が決定した場合、プロセス７００は動作７２２に進み、ワイヤレス動力レシーバクライアント４００を「デッド」状態に戻す。動作７２２から、プロセス７００は、動作７０４にループバックする。
【0083】
ロジック分岐７１６において、ＲＦ動力が受け取られたとワイヤレス動力レシーバクライアント４００が決定した場合、プロセス７００はロジック分岐７２４に進む。ロジック分岐７２４において、ワイヤレス動力レシーバクライアント４００は、ｔＳｉｇｎａｌＤｉｓｃｏｖｅｒｙに等しい時間量＝ｔｐｏｗｅｒが経過したかどうかを決定する。その時間量が経過した場合、プロセス７００はロジック分岐７２６に進み、ここでＣＣＡが実行されてＲＦ媒体がアイドルであるかどうかが決定される。チャネルがクリアでない場合、プロセス７００は動作７２８に進む。動作７２８において、ワイヤレス動力レシーバクライアント４００は、時間量＝ｔｂａｃｋｏｆｆの間待機する。その後、プロセス７００は、ロジック分岐７２６にループバックする。
【0084】
しかしながら、ロジック分岐７２６において、ＣＣＡの結果が、チャネルがクリアであるというものである場合、プロセス７００は動作７３０に進む。動作７３０において、ワイヤレス動力レシーバクライアント４００は、ロングＴＢおよび位相ビーコンをワイヤレス動力伝送機に送信する。動作７３０から、プロセス７００は動作７３２に進み、ここでワイヤレス動力レシーバクライアント４００はＲＦ動力を受け取る。動作７３２から、プロセス７００はロジック分岐７３４に進み、ここでワイヤレス動力レシーバクライアント４００は、さらなる動力を必要とするかどうかを決定する。同様に、プロセス７００はロジック分岐７３４に進み、ロジック分岐７２４において、ワイヤレス動力レシーバクライアント４００は、ｔＳｉｇｎａｌＤｉｓｃｏｖｅｒｙに等しい時間量＝ｔｐｏｗｅｒが経過していないかどうかを決定する。ロジック分岐７３４において、ワイヤレス動力レシーバクライアント４００がより多くの動力を必要としないと決定した場合、プロセスは動作７３６に進む。動作７３６において、ワイヤレス動力レシーバクライアント４００は、時間量＝ｔｓｌｅｅｐの間、ディープスリープ状態に入る。プロセス７００はその後、ロジック分岐７３４にループバックする。しかしながら、ロジック分岐７３４において、ワイヤレス動力レシーバクライアント４００がさらなる動力を必要とすると決定した場合、プロセス７００はロジック分岐７０８にループバックする。
【0085】
図８は、一部の実施形態による、モバイル（またはスマート）電話またはタブレット・コンピュータ・デバイスの形態の、ワイヤレス動力レシーバ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８００の例示的な構成要素を示すブロック図を示す。様々なインターフェースおよびモジュールが図８を参照して示されているが、モバイルデバイスまたはタブレットコンピュータは、本明細書に記載の機能を実行するためのモジュールまたは機能のすべてを必要とするわけではない。多くの実施形態では、カテゴリコントローラの動作には様々な構成要素が含まれず、および／または必要ではないことが理解される。例えば、ＧＰＳワイヤレス機、セルラワイヤレス機、および加速度計などの構成要素は、コストおよび／または複雑さを低減するためにコントローラに含まれなくてもよい。さらに、ＺＩＧＢＥＥ（登録商標）ワイヤレス機およびＲＦＩＤトランシーバなどの構成要素は、アンテナと共に、プリント回路基板（ＰＣＢ）に実装することができる。
【0086】
ワイヤレス動力レシーバクライアントは、図１の動力レシーバクライアント１０３または図４Ａのワイヤレス動力レシーバクライアント４００とすることができるが、代替の構成も可能である。さらに、ワイヤレス動力レシーバクライアントは、例えば図１の充電器１０１などの充電器から動力および／またはデータ信号を受信するための１つ以上のＲＦアンテナを含むことができる。
【0087】
図９は、本明細書で論じられる方法論のいずれか１つ以上を機械に実行させるための命令のセットが実行され得るコンピュータシステム９００の、例示的な形態の機械の図式表現を示す。
【0088】
図９の例では、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、およびインターフェースデバイスを含む。説明を簡単にするために、様々な共通の構成要素（例えば、キャッシュメモリ）は省略されている。コンピュータシステム９００は、図１または図４Ａの例に示された構成要素のいずれか（および本明細書に記載された任意の他の構成要素）を実装することができるハードウェアデバイスを示すことを意図している。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とすることができる。コンピュータシステムは、任意の適用可能な既知のまたは便利なタイプのものとすることができる。コンピュータシステムの構成要素は、バスを介して、または何らかの他の既知のまたは便利なデバイスを介して互いに結合することができる。
【0089】
プロセッサは、例えば、ＩＮＴＥＬ ＰＥＮＴＩＵＭ（登録商標）マイクロプロセッサまたはＭＯＴＯＲＯＬＡ ＰＯＷＥＲ ＰＣマイクロプロセッサなどの従来のマイクロプロセッサであってもよい。当業者は、「機械可読（記憶）媒体」または「コンピュータ可読（記憶）媒体」という用語が、プロセッサによってアクセス可能な任意のタイプのデバイスを含むことを認識するであろう。一部の実施形態では、これらの記憶媒体は、開示された技術（例えば、制御ロジック４１０、動力管理モジュール４４５、システム４７２）の１つ以上のプロセッサによって実行されると、ワイヤレス動力レシーバクライアント４００に本明細書で開示された様々なアルゴリズムおよび方法の実行を実施、実行、または他の方法で促進させるプログラム命令（例えば、ソフトウェアまたはファームウェアとして）を記憶することができる非一時的コンピュータ可読媒体で具現化される。
【0090】
メモリは、例えばバスによってプロセッサに結合される。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）などのランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）を含むことができる。メモリは、ローカル、リモート、または分散型とすることができる。
【0091】
バスはまた、プロセッサを不揮発性メモリおよびドライブユニットに結合する。不揮発性メモリは、多くの場合、磁気フロッピーもしくはハードディスク、磁気光学ディスク、光ディスク、ＣＤ－ＲＯＭ、ＥＰＲＯＭもしくはＥＥＰＲＯＭなどの読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、磁気カードもしくは光カード、または大量のデータ用の別の形式の記憶装置である。このデータの一部は、コンピュータ９００内のソフトウェアの実行中に、直接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。不揮発性記憶装置は、ローカル、リモート、または分散型とすることができる。不揮発性メモリは、メモリ内で利用可能なすべての適用可能なデータを用いてシステムを作成できるため、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に結合するデバイス（例えば、バス）とを含む。
【0092】
ソフトウェアは、通常、不揮発性メモリおよび／またはドライブユニットに格納される。実際、大規模なプログラムでは、プログラム全体をメモリに格納することさえできない場合がある。それにもかかわらず、ソフトウェアが実行されるために、必要に応じて、ソフトウェアは処理に適したコンピュータ可読位置に移動され、例示目的のために、その位置は本文書ではメモリと呼ばれることを理解されたい。ソフトウェアが実行のためにメモリに移動される場合であっても、プロセッサは、通常、ソフトウェアに関連する値を記憶するためにハードウェアレジスタと、理想的には実行を高速化するように機能するローカルキャッシュとを利用する。本明細書で使用される場合、ソフトウェアプログラムは、ソフトウェアプログラムが「コンピュータ可読媒体に実装されている」と呼ばれる場合、（不揮発性記憶装置からハードウェアレジスタまでの）任意の既知のまたは便利な場所に記憶されると想定される。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み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」と見なされる。
【0093】
バスはまた、プロセッサをネットワークインターフェースデバイスに結合する。インターフェースは、モデムまたはネットワークインターフェースのうちの１つ以上を含むことができる。モデムまたはネットワークインターフェースは、コンピュータシステムの一部であると見なされ得ることが理解されよう。インターフェースは、アナログモデム、ＩＳＤＮモデム、ケーブルモデム、トークンリングインターフェース、衛星伝送インターフェース（例えば、「ダイレクトＰＣ」）、またはコンピュータシステムを他のコンピュータシステムに結合するための他のインターフェースを含むことができる。インターフェースは、１つ以上の入力および／または出力（Ｉ／Ｏ）デバイスを含むことができる。Ｉ／Ｏデバイスは、限定ではなく例として、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、ならびにディスプレイ装置を含む他の入力および／または出力デバイスを含むことができる。ディスプレイ装置は、限定ではなく例として、陰極線管（ＣＲＴ）、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、または他の適用可能な既知のまたは便利なディスプレイ装置を含むことができる。簡単にするために、図９の例に示されていない任意のデバイスのコントローラがインターフェース内に存在すると仮定する。
【0094】
動作中、コンピュータシステム９００は、ディスクオペレーティングシステムなど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することができる。関連するファイル管理システムソフトウェアを有するオペレーティングシステムソフトウェアの一例は、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）として知られているオペレーティングシステムのファミリおよびそれらに関連するファイル管理システムである。関連するファイル管理システムソフトウェアを有するオペレーティングシステムソフトウェアの別の例は、ＬＩＮＵＸオペレーティングシステムおよび関連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、通常、不揮発性メモリおよび／またはドライブユニットに格納され、プロセッサに、オペレーティングシステムがデータを入出力し、不揮発性メモリおよび／またはドライブユニットにファイルを格納することを含む、メモリにデータを格納するために必要な様々な動作を実行させる。
【0095】
詳細な説明の一部の部分は、コンピュータメモリ内のデータビットに対する操作のアルゴリズムおよび記号表現に関して提示され得る。これらのアルゴリズムの説明と表現は、データ処理技術の当業者が他の当業者に自らの仕事の内容を最も効果的に伝えるために使用する手段である。アルゴリズムは、ここではおよび一般に、望ましい結果につながる自己矛盾のない一連の操作であると考えられている。操作は、物理量の物理的な操作を必要とする操作である。通常、必ずというわけではないが、これらの量は、格納、転送、結合、比較、その他の操作が可能な電気信号または磁気信号の形式をとる。これらの信号をビット、値、要素、記号、文字、用語、数値などと呼ぶことは、主に慣用の理由から、時には便利であることが証明されている。
【0096】
ただし、これらの用語および類似の用語はすべて適切な物理量に関連付けられ、これらの量に適用される便利なラベルにすぎないことを覚えておく必要がある。特に明記しない限り、以下の説明から明らかなように、説明全体を通して、「処理」または「コンピュータ処理」または「計算」または「決定」または「表示」などの用語を使用する説明は、コンピュータシステムのレジスタおよびメモリ内の物理（電子）量として表されるデータを操作および変換して、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そのような情報記憶、伝達または表示デバイス内の物理量として同様に表される他のデータに操作および変換する、コンピュータシステムまたは類似の電子計算デバイスの操作および処理を指すことが理解される。
【0097】
本明細書に提示されるアルゴリズムおよび表示は、特定のコンピュータまたは他の装置に本質的に関連するものではない。様々な汎用システムを、本明細書の教示に従ってプログラムと共に使用することができ、または一部の実施形態の方法を実行するためにより専門的な装置を構築することが好都合であることが判明する場合がある。これらのさまざまなシステムに必要な構造は、以下の説明から明らかになる。さらに、技法は、特定のプログラミング言語を参照して説明されておらず、したがって、様々な実施形態は、様々なプログラミング言語を使用して実装され得る。
【0098】
代替の実施形態では、機械は、スタンドアロンデバイスとして動作するか、または他の機械に接続（例えば、ネットワーク化）されてもよい。ネットワーク化された展開では、機械は、クライアントサーバネットワーク環境のサーバまたはクライアント機械の能力で、またはピアツーピア（または分散）ネットワーク環境のピア機械として動作する。
【0099】
機械は、サーバコンピュータ、クライアントコンピュータ、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、タブレットＰＣ、ラップトップコンピュータ、セットトップボックス（ＳＴＢ）、携帯情報端末（ＰＤＡ）、携帯電話、ｉＰＨＯＮＥ、ＢＬＡＣＫＢＥＲＲＹ（登録商標）、プロセッサ、電話、Ｗｅｂ器具、ネットワークルータ、スイッチまたはブリッジ、またはその機械が実行する動作を指定する一連の命令（順次またはその他）を実行できる機械であり得る。
【0100】
機械可読媒体または機械可読記憶媒体は、例示的な実施形態では単一の媒体であると示されているが、「機械可読媒体」および「機械可読記憶媒体」という用語は、１つ以上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、集中型または分散型データベース、および／または関連するキャッシュおよびサーバ）を含むと解釈されるべきである。「機械可読媒体」および「機械可読記憶媒体」という用語はまた、機械による実行のための一連の命令を記憶、符号化、または運ぶことができ、機械に現在開示されている技術および革新の方法論の任意の１つ以上実行を行わせる任意の媒体を含むと解釈されるべきである。
【0101】
一般に、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」と呼ばれる特定のアプリケーション、構成要素、プログラム、オブジェクト、モジュール、または一連の命令として実装され得る。コンピュータプログラムは通常、コンピュータのさまざまなメモリおよびストレージデバイスにさまざまな時点で設定された１つ以上の命令を含み、コンピュータの１つ以上の処理ユニットまたはプロセッサによって読み取られて実行されると、コンピュータに本開示のさまざまな態様を含む要素を実行するための動作を実行させる。
【0102】
さらに、実施形態は、完全に機能するコンピュータおよびコンピュータシステムの文脈で説明されたが、当業者は、様々な実施形態が様々な形態のプログラム製品として配布可能であり、実際に配布が効果をあげるために使用される特定のタイプの機械またはコンピュータ可読媒体に関係なく本開示が等しく適用されることを理解するであろう。
【0103】
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）媒体のその他の例には、とりわけ、揮発性および不揮発性メモリデバイス、フロッピーおよびその他のリムーバブルディスク、ハードディスクドライブ、光ディスク（例えば、コンパクトディスク読み取り専用メモリ（ＣＤ ＲＯＭ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）など）、デジタルおよびアナログ通信リンクなどの送信タイプの媒体などの記録可能なタイプの媒体が含まれるが、これらに限定されない。
【0104】
文脈が明らかにそうでないことを必要としない限り、説明および特許請求の範囲を通して、「備える」、「含む」などの語は、排他的または網羅的な意味ではなく、包括的意味で解釈されるべきであり、つまり、「含むがそれに限定されない」という意味である。本明細書で使用される場合、「接続された」、「結合された」という用語、またはそれらの任意の変形は、２つ以上の要素間の直接または間接のいずれかの接続または結合を意味し、要素間の接続の結合は、物理的、論理的、またはそれらの組み合わせとすることができる。さらに、「本明細書」、「上で」、「以下に」、および同様の主旨の単語は、本出願使用される場合、全体として本出願を指し、本出願の特定の部分を指すものではない。文脈が許す場合、単数または複数の数を使用する上記の詳細な説明の単語は、それぞれ複数または単数も含むことができる。２つ以上の項目のリストを参照する「または」という単語は、この単語の解釈である、リスト内の項目のいずれか、リスト内のすべての項目、およびリスト内の項目の組み合わせ、のすべてを網羅している。
【0105】
本開示の実施形態の上記の詳細な説明は、網羅的であること、または教示を上記に開示されたとおりの形態に限定することを意図していない。本開示の特定の実施形態および例が例示の目的で上に説明されているが、当業者が認識するように、本開示の範囲内で様々な同等の修正が可能である。例えば、プロセスまたはブロックが所定の順序で提示されているが、別の実施形態では、ステップを含むルーチンを実行したり、ブロックを含むシステムを異なる順序で使用したり、一部のプロセスまたはブロックを、代替または部分的組み合わせを提供するために、削除、移動、追加、再分割、結合、および／または変更してもよい。これらの各プロセスまたはブロックは、さまざまな方法で実装できる。また、プロセスまたはブロックは、時々、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よく、または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定の数値は単なる例であり、代替の実装では異なる値または範囲を使用することができる。
【0106】
本明細書で提供される開示の教示は、必ずしも上記のシステムではない他のシステムに適用することができる。上記の様々な実施形態の要素および動作は、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。
【0107】
添付の出願書類にリストされている可能性があるものを含め、上記のすべての特許および出願、ならびにその他の参考文献は、参照により本明細書に組み込まれる。本開示の態様は、本開示のなお一層の実施形態を提供するために、上で説明された様々な参考文献のシステム、機能、および概念を使用するために、必要に応じて修正され得る。
【0108】
上記の詳細な説明に照らして、これらおよび他の変更を本開示に加えることができる。上記の説明は、本開示の特定の実施形態を説明し、企図される最良のモードを説明しているが、上記がテキストにどれほど詳細に現れていても、教示は多くの方法で実施され得る。システムの詳細は、その実装の詳細はかなり異なる場合があるが、本明細書に開示されている主題によって依然として包含されている。上記のように、本開示の特定の特徴または態様を説明するときに使用される特定の用語は、その専門用語が本明細書で再定義されて、その用語が関連付けられている本開示の特定の特性、特徴、または態様に限定されることを意味するものと解釈してはならない。一般に、以下の請求項で使用される用語は、上記の詳細な説明セクションがそのような用語を明示的に定義しない限り、本開示を明細書に開示された特定の実施形態に限定する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、特許請求の範囲の下で本開示を実施または実装するすべての同等の方法も包含する。
【0109】
本開示の特定の態様は、特定の請求形態で以下に提示されるが、発明者は、任意の数の請求形態での本開示の様々な態様を企図する。例えば、本開示の１つの側面のみが米国特許法第１１２条ｆの下でミーンズプラスファンクションクレームとして記載されていても、他の側面も同様にミーンズプラスファンクションクレームとして、またはコンピュータ可読媒体で具体化されるような他の形態で具体化されてもよい。（米国特許法第１１２条第ｆの下で扱われることを意図したすべてのクレームは、「手段」という言葉で始まる。）したがって、出願人は、本出願の提出後に、開示の他の側面についてそのような追加の請求形態を追求するために、追加の請求を追加する権利を留保する。
【0110】
本明細書で提供される詳細な説明は、必ずしも上記の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。上述のさまざまな例の要素および動作は、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。本発明のいくつかの代替の実装は、上記の実装への追加の要素を含むだけでなく、より少ない要素を含んでもよい。上記の詳細な説明に照らして、これらおよび他の変更を本発明に加えることができる。上記の説明は本発明の特定の例を定義し、企図される最良の形態を説明しているが、上記がテキストにどれほど詳細に現れていても、本発明は多くの方法で実施することができる。システムの詳細は、その特定の実装においてかなり異なる場合があるが、本明細書に開示されている本発明によって依然として包含されている。上記のように、本発明の特定の特徴または態様を説明するときに使用される特定の用語は、その専門用語が本明細書で再定義されて、その用語が関連付けられている本発明の特定の特性、特徴、または態様に限定されることを意味するものと解釈してはならない。一般に、以下の請求項で使用される用語は、上記の詳細な説明セクションがそのような用語を明示的に定義しない限り、本発明を明細書に開示された特定の例に限定する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の方法も包含する。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図4E】
【図5A】
【図5B】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】