特表 2022-519749 アンテナアレイ内の個々のアンテナに使用するための最適位相を推定するシステム及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-03-24

(54)【発明の名称】アンテナアレイ内の個々のアンテナに使用するための最適位相を推定するシステム及び方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 50/20 20160101AFI20220316BHJP

   H02J 50/80 20160101ALI20220316BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20220316BHJP

【ＦＩ】

H02J50/20

H02J50/80

H02J7/00 301D

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2021546383

(86)(22)【出願日】2020-02-06

(85)【翻訳文提出日】2021-09-30

(86)【国際出願番号】 US2020016975

(87)【国際公開番号】W WO2020163574

(87)【国際公開日】2020-08-13

(31)【優先権主張番号】62/802,127

(32)【優先日】2019-02-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．ＺＩＧＢＥＥ

２．ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ

(71)【出願人】

【識別番号】514160238

【氏名又は名称】エナージャス コーポレイション

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(74)【代理人】

【識別番号】100117189

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134120

【弁理士】

【氏名又は名称】内藤 和彦

(72)【発明者】

【氏名】サラジェディニ，アミール

【テーマコード（参考）】

5G503

【Ｆターム（参考）】

5G503AA01

5G503BB01

5G503BB03

5G503GB09

5G503GD03

5G503GD06

(57)【要約】

方法は、受電器が伝送器の無線電力伝送範囲内にあることを指示する無線通信信号を受信することを含む。受信することに応じて、本方法は、それぞれのアンテナのための少なくとも２つの試験位相を使用して複数の無線周波数（ＲＦ）試験信号を伝送することをさらに含む。本方法は、少なくとも２つの試験位相の第１のものにおいて伝送された第１のＲＦ試験信号によって受電器に供給された第１の電力量を識別する情報を受信することと、少なくとも２つの試験位相の第２のものにおいて伝送された第２のＲＦ試験信号によって受電器に供給された第２の電力量を識別する情報を受信することと、第１及び第２の電力量に基づいて、それぞれのアンテナのための最適位相を決定することとをさらに含む。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

方法であって、
アンテナアレイを含む無線電力伝送デバイスの無線通信受信器により、無線電力受電デバイスが前記無線電力伝送デバイスの無線電力伝送範囲内にあることを指示する無線通信信号を受信することと、
前記無線通信信号を受信することに応じて、
前記無線電力伝送デバイスの前記アンテナアレイのそれぞれのアンテナを介して、前記それぞれのアンテナのための複数の利用可能な位相の少なくとも２つの試験位相を使用して複数の無線周波数（ＲＦ）試験信号を伝送することであって、前記複数の利用可能な位相は、前記少なくとも２つの試験位相以外の位相を含む、伝送することと、
前記無線電力受電デバイスから、前記少なくとも２つの試験位相の第１のものにおいて伝送された前記複数のＲＦ試験信号の第１のものによって前記無線電力受電デバイスに供給された第１の電力量を識別する情報を受信することと、
前記無線電力受電デバイスから、前記少なくとも２つの試験位相の第２のものにおいて伝送された前記複数のＲＦ試験信号の第２のものによって前記無線電力受電デバイスに供給された第２の電力量を識別する情報を受信することと、
前記無線電力受電デバイスに供給された前記第１及び第２の電力量に基づいて、前記複数の利用可能な位相の中から、前記無線電力伝送デバイスの前記それぞれのアンテナのための最適位相を決定することと
を含む方法。

【請求項2】

ＲＦ試験信号は、前記少なくとも２つの試験位相以外の位相を使用して伝送されない、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記最適位相は、前記少なくとも２つの試験位相以外の前記位相の１つである、請求項１又は２に記載の方法。

【請求項4】

前記無線電力伝送デバイスの前記それぞれのアンテナを介して、前記最適位相を有する１つ以上のＲＦ電力信号を前記無線電力受電デバイスに伝送することであって、前記無線電力受電デバイスは、前記１つ以上のＲＦ電力信号からの電力を使用して、それ自体に給電するか又はそれ自体を充電する、伝送することをさらに含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項5】

前記複数のＲＦ試験信号を伝送することは、
前記無線電力受電デバイスから前記無線通信信号を受信することに応じて、前記複数のＲＦ試験信号の第１のものを伝送することと、
前記無線電力受電デバイスから追加の無線通信信号を受信することに応じて、前記複数のＲＦ試験信号の第２のものを伝送することと
を含む、請求項１～４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項6】

前記それぞれのアンテナは、第１のアンテナであり、
前記複数のＲＦ試験信号は、第１の複数のＲＦ試験信号であり、及び
前記方法は、前記無線通信信号を受信することに応じて、
前記アンテナアレイのそれぞれの追加のアンテナを介して、前記少なくとも２つの試験位相を使用してそれぞれ伝送されるそれぞれの複数のＲＦ試験信号を伝送することと、
それぞれの追加のアンテナについて、前記無線電力受電デバイスから、前記少なくとも２つの試験位相の前記第１のものにおいて伝送された前記複数のＲＦ試験信号の第１のものによって前記無線電力受電デバイスに供給された第１の電力量を識別する情報を受信することと、
それぞれの追加のアンテナについて、前記無線電力受電デバイスから、前記少なくとも２つの試験位相の前記第２のものにおいて伝送された前記複数のＲＦ試験信号の第２のものによって前記無線電力受電デバイスに供給された第２の電力量を識別する情報を受信することと、
それぞれの追加のアンテナによって前記無線電力受電デバイスに供給された前記第１及び第２の電力量に基づいて、前記複数の利用可能な位相の中から、前記無線電力伝送デバイスのそれぞれの追加のアンテナのための最適位相を決定することと
をさらに含む、請求項１～５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項7】

前記第１のアンテナのための前記最適位相は、前記アンテナアレイ内の少なくとも１つの他のアンテナの前記最適位相と異なる、請求項１～６のいずれか一項に記載の方法。

【請求項8】

前記第１の複数のＲＦ試験信号は、前記アンテナアレイ内の前記他のアンテナによって伝送される前記複数のＲＦ試験信号の前に伝送される、請求項６又は７に記載の方法。

【請求項9】

前記少なくとも２つの試験位相のためのそれぞれの値は、既定の間隔によって隔てられている、請求項１～８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項10】

前記既定の間隔は、純粋正弦波の既知の特性に対応する、請求項９に記載の方法。

【請求項11】

前記無線電力受電デバイスに供給された前記第１の電力量を識別する前記情報は、第１の追加の無線通信信号を介して受信され、及び
前記無線電力受電デバイスに供給された前記第２の電力量を識別する前記情報は、第２の追加の無線通信信号を介して受信される、請求項１～１０のいずれか一項に記載の方法。

【請求項12】

前記無線電力受電デバイスに供給された前記第１の電力量を識別する前記情報及び前記無線電力受電デバイスに供給された前記第２の電力量を識別する前記情報は、追加の無線通信信号において一緒に受信される、請求項１～１１のいずれか一項に記載の方法。

【請求項13】

前記無線電力受電デバイスから、前記少なくとも２つの試験位相の第３のものにおいて伝送された前記複数のＲＦ試験信号の第３のものによって前記無線電力受電デバイスに供給された第３の電力量を識別する情報を受信することをさらに含み、
前記無線電力受電デバイスの前記それぞれのアンテナのための前記最適位相を決定することは、前記無線電力受電デバイスに供給された前記第３の電力量にさらに基づく、請求項１～１２のいずれか一項に記載の方法。

【請求項14】

無線電力伝送デバイスであって、
無線通信受信器と、
アンテナアレイと、
１つ以上のプロセッサと、
前記１つ以上のプロセッサによる実行のための１つ以上のプログラムを記憶するメモリと
を含み、前記１つ以上のプログラムは、
前記無線通信受信器により、無線電力受電デバイスが前記無線電力伝送デバイスの無線電力伝送範囲内にあることを指示する無線通信信号を受信することと、
前記無線通信信号を受信することに応じて、
前記アンテナのそれぞれのアンテナを介して、前記それぞれのアンテナのための複数の利用可能な位相の少なくとも２つの試験位相を使用して複数の無線周波数（ＲＦ）試験信号を伝送することであって、前記複数の利用可能な位相は、前記少なくとも２つの試験位相以外の位相を含む、伝送することと、
前記無線電力受電デバイスから、前記少なくとも２つの試験位相の第１のものにおいて伝送された前記複数のＲＦ試験信号の第１のものによって前記無線電力受電デバイスに供給された第１の電力量を識別する情報を受信することと、
前記無線電力受電デバイスから、前記少なくとも２つの試験位相の第２のものにおいて伝送された前記複数のＲＦ試験信号の第２のものによって前記無線電力受電デバイスに供給された第２の電力量を識別する情報を受信することと、
前記無線電力受電デバイスに供給された前記第１及び第２の電力量に基づいて、前記複数の利用可能な位相の中から、前記無線電力伝送デバイスの前記それぞれのアンテナのための最適位相を決定することと
を行うための命令を含む、無線電力伝送デバイス。

【請求項15】

前記１つ以上のプログラムは、前記１つ以上のプロセッサによって実行されると、前記無線電力伝送デバイスに、請求項２～１３のいずれか一項に記載の方法を実施させる、請求項１４に記載の無線電力伝送デバイス。

【請求項16】

無線通信受信器とアンテナアレイとを含む無線電力伝送デバイスの１つ以上のプロセッサによる実行のために構成された１つ以上のプログラムを記憶する非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、前記１つ以上のプログラムは、
前記無線通信受信器により、無線電力受電デバイスが前記無線電力伝送デバイスの無線電力伝送範囲内にあることを指示する無線通信信号を受信することと、
前記無線通信信号を受信することに応じて、
前記アンテナアレイのそれぞれのアンテナを介して、前記それぞれのアンテナのための複数の利用可能な位相の少なくとも２つの試験位相を使用して複数の無線周波数（ＲＦ）試験信号を伝送することであって、前記複数の利用可能な位相は、前記少なくとも２つの試験位相以外の位相を含む、伝送することと、
前記無線電力受電デバイスから、前記少なくとも２つの試験位相の第１のものにおいて伝送された前記複数のＲＦ試験信号の第１のものによって前記無線電力受電デバイスに供給された第１の電力量を識別する情報を受信することと、
前記無線電力受電デバイスから、前記少なくとも２つの試験位相の第２のものにおいて伝送された前記複数のＲＦ試験信号の第２のものによって前記無線電力受電デバイスに供給された第２の電力量を識別する情報を受信することと、
前記無線電力受電デバイスに供給された前記第１及び第２の電力量に基づいて、前記複数の利用可能な位相の中から、前記無線電力伝送デバイスの前記それぞれのアンテナのための最適位相を決定することと
を行うための命令を含む、非一時的コンピュータ可読記憶媒体。

【請求項17】

前記１つ以上のプログラムは、請求項２～１３のいずれか一項に記載の方法を実施するための命令をさらに含む、請求項１６に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。

【請求項18】

方法であって、
アンテナアレイを含む無線電力伝送デバイスの無線通信受信器により、無線電力受電デバイスが前記無線電力伝送デバイスの無線電力伝送範囲内にあることを指示する無線通信信号を受信することと、
前記無線通信信号を受信することに応じて、前記無線電力伝送デバイスの前記アンテナアレイのそれぞれのアンテナを介して、（ｉ）前記それぞれのアンテナのための複数の利用可能な位相の第１の試験位相における第１の無線周波数（ＲＦ）試験信号、及び（ｉｉ）前記複数の利用可能な位相の第２の試験位相における第２のＲＦ試験信号を伝送することであって、前記第１及び第２の試験位相は、ある数の前記利用可能な試験位相によって隔てられている、伝送することと、
前記無線電力受電デバイスから、前記第１及び第２のＲＦ試験信号によって前記無線電力受電デバイスにそれぞれ供給された第１及び第２の電力量を識別する情報を受信することと、
前記第１の電力量が前記第２の電力量よりも大きいと決定することに応じて、
前記第１の試験位相を基準試験位相として選択することと、
前記それぞれのアンテナを介して、それぞれ第３及び第４の試験位相において第３及び第４のＲＦ試験信号を伝送することであって、前記第３の試験位相は、前記第１の試験位相よりも大きい位相値であり、及び前記第４の試験位相は、前記第１の試験位相よりも小さい位相値である、伝送することと
を含む方法。

【請求項19】

前記無線電力受電デバイスから、前記第３及び第４のＲＦ試験信号によって前記無線電力受電デバイスに供給された第３及び第４の電力量を識別する情報を受信することをさらに含む、請求項１８に記載の方法。

【請求項20】

前記第３及び第４の試験位相がそれぞれ前記基準試験位相に隣接しているという決定に従って、
前記第１、第３及び第４の電力量を互いに比較することと、
前記第１、第３及び第４の電力量からの最も高い電力量を有する位相を前記それぞれのアンテナのための最適位相として選択することと
をさらに含む、請求項１９に記載の方法。

【請求項21】

前記第３及び第４の試験位相がそれぞれ前記基準試験位相に隣接していないという決定に従って、且つ前記第３の電力量が前記第４の電力量よりも大きいと決定することに応じて、
前記第３の試験位相を前記基準試験位相として選択することと、
前記それぞれのアンテナを介して、それぞれ第５及び第６の試験位相において第５及び第６のＲＦ試験信号を伝送することであって、前記第５の試験位相は、前記第３の試験位相よりも大きい位相値であり、及び前記第６の試験位相は、前記第３の試験位相よりも小さい位相値である、伝送することと
をさらに含む、請求項１９又は２０に記載の方法。

【請求項22】

前記無線電力受電デバイスから、前記第５及び第６のＲＦ試験信号によって前記無線電力受電デバイスに供給された第５及び第６の電力量を識別する情報を受信することと、
前記第５及び第６の試験位相がそれぞれ前記基準試験位相に隣接しているという決定に従って、
前記第３、第５及び第６の電力量を互いに比較することと、
前記第３、第５及び第６の電力量からの最も高い電力量を有する位相を前記それぞれのアンテナのための最適位相として選択することと
をさらに含む、請求項２１に記載の方法。

【請求項23】

前記無線電力伝送デバイスの前記それぞれのアンテナを介して、前記最適位相を有する１つ以上のＲＦ電力信号を前記無線電力受電デバイスに伝送することであって、前記無線電力受電デバイスは、前記１つ以上のＲＦ電力信号からの電力を使用して、それ自体に給電するか又はそれ自体を充電する、伝送することをさらに含む、請求項２０～２２のいずれか一項に記載の方法。

【請求項24】

無線電力伝送デバイスであって、
無線通信受信器と、
アンテナアレイと、
１つ以上のプロセッサと、
前記１つ以上のプロセッサによる実行のための１つ以上のプログラムを記憶するメモリと
を含み、前記１つ以上のプログラムは、請求項１８～２３のいずれか一項に記載の方法を実施するための命令を含む、無線電力伝送デバイス。

【請求項25】

無線通信受信器とアンテナアレイとを含む無線電力伝送デバイスの１つ以上のプロセッサによる実行のために構成された１つ以上のプログラムを記憶する非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、前記１つ以上のプログラムは、請求項１８～２３のいずれか一項に記載の方法を実施するための命令を含む、非一時的コンピュータ可読記憶媒体。

【請求項26】

所定の複数の別個の位相における無線電力供給のための無線周波数（ＲＦ）信号を伝送するように構成された無線電力伝送デバイスと、無線電力受電デバイスとの間の無線電力供給の方法であって、前記無線電力伝送デバイスは、（ｉ）無線通信受信器と、（ｉｉ）無線電力供給のための前記ＲＦ信号を伝送するように構成された１つ以上のアンテナのアンテナアレイとを含み、前記方法は、
前記無線電力伝送デバイスの前記無線通信受信器により、無線電力受電デバイスが前記無線電力伝送デバイスの無線電力伝送範囲内にあることを指示する無線通信信号を受信することと、
前記無線電力伝送デバイスが前記無線電力伝送範囲内にあると決定すると、
前記アンテナアレイのアンテナにより、それぞれ前記所定の複数の別個の位相のうちの位相の部分セットから選択される異なる位相において複数のＲＦ試験信号を伝送することと、
前記無線電力受電デバイスによって受信された前記複数のＲＦ試験信号の各々について、前記無線電力受電デバイスによって受電されたそれぞれの電力量を識別する情報を受信することと、
前記情報に基づいて、前記複数の別個の位相から、無線電力を前記アンテナから前記無線電力受電デバイスに伝送するための最適位相を決定することと
を含む、方法。

【請求項27】

前記複数のＲＦ試験信号の前記異なる位相は、位相差によって互いからそれぞれ隔てられている、請求項２６に記載の方法。

【請求項28】

前記位相差は、事前に決定される、請求項２７に記載の方法。

【請求項29】

前記複数のＲＦ試験信号を伝送することは、（ｉ）第１の位相において第１のＲＦ試験信号を伝送することと、（ｉｉ）前記第１の位相と異なる第２の位相において第２のＲＦ試験信号を伝送することとを含み、及び
前記情報を受信することは、前記無線電力受電デバイスによって受信された前記第１及び第２のＲＦ試験信号の各々について、前記無線電力受電デバイスによって受電されたそれぞれの電力量を識別する情報を受信することを含む、請求項２６～２８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項30】

前記最適位相を決定する前に、
前記無線電力受電デバイスが、前記第１のＲＦ試験信号から前記第２のＲＦ試験信号よりも多くの電力を受電したと決定することと、
前記無線電力受電デバイスが、前記第１のＲＦ試験信号から前記第２のＲＦ試験信号よりも多くの電力を受電したと決定すると、
前記第１の位相よりも大きく、且つ前記第２の位相と異なる第３の位相において第３のＲＦ試験信号を伝送することと、
前記第１の位相よりも小さく、且つ前記第２及び第３の位相と異なる第４の位相において第４のＲＦ試験信号を伝送することと、
前記無線電力受電デバイスによって受信された前記第３及び第４のＲＦ試験信号の各々について、前記無線電力受電デバイスによって受電されたそれぞれの電力量を識別する情報を受信することと
をさらに含む、請求項２９に記載の方法。

【請求項31】

前記決定された最適位相は、前記第１の位相、第３の位相及び第４の位相の１つである、請求項３０に記載の方法。

【請求項32】

前記複数のＲＦ試験信号を伝送することは、それぞれ第１及び第２の位相において第１及び第２のＲＦ試験信号を伝送することからなり、及び
前記最適位相は、前記第１及び第２の位相間にあるか又はそれらと等しい位相である、請求項２６～３１のいずれか一項に記載の方法。

【請求項33】

前記最適位相を決定することは、前記第１及び第２の位相から前記最適位相を補間することを含む、請求項２６～３２のいずれか一項に記載の方法。

【請求項34】

前記複数のＲＦ試験信号を伝送することは、それぞれ第１、第２及び第３の位相において第１、第２及び第３のＲＦ試験信号を伝送することからなり、及び
前記最適位相を決定することは、前記第１、第２及び第３の位相から前記最適位相を補間することを含む、請求項２６～３３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項35】

前記アンテナを介して、前記最適位相を有する１つ以上のＲＦ電力信号を前記無線電力受電デバイスに伝送することであって、前記無線電力受電デバイスは、前記１つ以上のＲＦ電力信号からの電力を使用して、それ自体に給電するか又はそれ自体を充電する、伝送することをさらに含む、請求項２６～３４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項36】

無線電力伝送デバイスであって、
無線通信受信器と、
所定の複数の別個の位相における無線電力供給のための無線周波数（ＲＦ）信号を伝送するように構成された１つ以上のアンテナのアンテナアレイと、
１つ以上のプロセッサと、
前記１つ以上のプロセッサによる実行のための１つ以上のプログラムを記憶するメモリと
を含み、前記１つ以上のプログラムは、請求項２６～３５のいずれか一項に記載の方法を実施するための命令を含む、無線電力伝送デバイス。

【請求項37】

無線通信受信器とアンテナアレイとを含む無線電力伝送デバイスの１つ以上のプロセッサによる実行のために構成された１つ以上のプログラムを記憶する非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、前記１つ以上のプログラムは、請求項２６～３５のいずれか一項に記載の方法を実施するための命令を含む、非一時的コンピュータ可読記憶媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

技術分野
[0001] 本開示は、概して、無線電力伝送に関し、より詳細には、受電器に無線で供給される使用可能電力を増大させるために電力伝送信号の特性を調整することに関する。

【背景技術】

【0002】

背景
[0002] スマートフォン、タブレット、ノートブック及び他の電子デバイスなどのポータブル電子デバイスは、人々により、互いに通信及び対話するために毎日使用されている。しかし、電子デバイスの頻繁な使用は、デバイスの電池の消耗をもたらす相当の電力量を必要とする。したがって、デバイスは、１日に少なくとも１回又は一部の高需要電子デバイスでは１日に１回より多く充電される必要があり得る。したがって、ユーザは、自らのデバイスを再充電するために、自らのデバイスを頻繁に電源に差し込む必要がある。この作業は、面倒で煩わしく、ユーザは、そのポータブル電子デバイスが充電される必要がある場合に備えて充電器を携行する必要があり得る。ユーザは、充電器を使用するために利用可能な電源（例えば、壁コンセント）の場所を探す必要もある。

【0003】

[0003] この問題に対処するために、電力を１つ以上の伝送器から１つ以上の受電器に無線で伝送するための無線電力伝送システムが考案された。このような伝送器は、電力を無線で伝送するように構成されたアンテナ又はコイルを含む。伝送された電力は、受電器において受電され、それによって回収される。受電器によって受電される電力を最大化するために、伝送器の個々のアンテナの位相値は、受電器によって受電される電力を最大化するように算出され得る。

【0004】

[0004] しかし、最適位相を決定するための現在の解決策は、アンテナごとに位相を３６０度（又は２π）の範囲にわたって順次増加させ、次に各位相値において受電器で受電される電力量を監視することを要する。その後、最大受電電力に対応する位相が伝送器アンテナのための位相として選定される。このプロセスは、時間、エネルギー及び不必要な処理サイクルのような貴重な資源を消費する。この方法を実施するために必要とされる時間及び処理の量は、位相及びアンテナの数が増大するにつれて激増する。加えて、各増分位相がチェックされるため、伝送器によって伝送される無線信号は、ノイズ歪みをより受けやすい。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

概要
[0005] したがって、ノイズ歪みに対する感受性を低減しつつ、時間及び処理を節減する、ＲＦ電力を受電器に伝送するべき最適位相を推定する無線電力伝送器が必要とされている。一実施形態は、ＲＦ試験信号の位相サイクル全体を最適位相のために全数探索するのではなく、２つ（又は３つ）の異なる位相のＲＦ試験信号に基づいて最適位相を推定する。本明細書において開示される伝送器は、アンテナアレイのための最適な伝送器位相を推定するためのいくつかの方法を用いる。

【課題を解決するための手段】

【0006】

[0006] （Ａ１）一部の実施形態では、方法は、無線電力伝送デバイスにおいて実施され、本方法は、アンテナアレイを含む無線電力伝送デバイスの無線通信受信器により、無線電力受電デバイスが無線電力伝送デバイスの無線電力伝送範囲内にあることを指示する無線通信信号を受信することを含む。本方法は、無線通信信号を受信することに応じて（すなわち無線電力伝送デバイスが無線電力伝送範囲内にあると決定すると）、無線電力伝送デバイスのアンテナアレイのそれぞれのアンテナを介して、それぞれのアンテナのための複数の利用可能な位相の少なくとも２つの試験位相を使用して複数の無線周波数（ＲＦ）試験信号を伝送することをさらに含む（少なくとも２つの試験位相は、異なる位相である）。重要な点として、複数の利用可能な位相は、少なくとも２つの試験位相以外の位相（例えば、位相値）を含む。本方法は、（ｉ）無線電力受電デバイスから、少なくとも２つの試験位相の第１のものにおいて伝送された複数のＲＦ試験信号の第１のものによって無線電力受電デバイスに供給された（すなわちそれによって受電された）第１の電力量を識別する情報を受信することと、（ｉｉ）無線電力受電デバイスから、少なくとも２つの試験位相の第２のものにおいて伝送された複数のＲＦ試験信号の第２のものによって無線電力受電デバイスに供給された（すなわちそれによって受電された）第２の電力量を識別する情報を受信することとをさらに含む。本方法は、無線電力受電デバイスに供給された第１及び第２の電力量に基づいて、複数の利用可能な位相の中から、無線電力伝送デバイスのそれぞれのアンテナのための最適位相を決定することをさらに含む。少なくとも２つの試験位相は、事前に決定され得ることに留意されたい。

【0007】

[0007] （Ａ２）Ａ１の一部の実施形態では、追加のＲＦ試験信号は、少なくとも２つの試験位相以外の位相を使用して伝送されない。

【0008】

[0008] （Ａ３）Ａ１～Ａ２の任意のものの一部の実施形態では、最適位相は、少なくとも２つの試験位相以外の位相の１つである。

【0009】

[0009] （Ａ４）Ａ１～Ａ３の任意のものの一部の実施形態では、本方法は、無線電力伝送デバイスのそれぞれのアンテナを介して、最適位相を有する１つ以上のＲＦ電力信号を無線電力受電デバイスに伝送することであって、無線電力受電デバイスは、１つ以上のＲＦ電力信号からの電力を使用して、それ自体に給電するか又はそれ自体を充電する、伝送することをさらに含む。一部の実施形態では、ＲＦ電力信号は、第１の電力レベルを有し、及びＲＦ試験信号は、第２の電力レベルを有し、第２の電力レベルは、第１の電力レベルよりも小さい。

【0010】

[0010] （Ａ５）Ａ１～Ａ４の任意のものの一部の実施形態では、複数のＲＦ試験信号を伝送することは、無線電力受電デバイスから無線通信信号を受信することに応じて、複数のＲＦ試験信号の第１のものを伝送することと、無線電力受電デバイスから追加の無線通信信号を受信することに応じて、複数のＲＦ試験信号の第２のものを伝送することとをさらに含む。

【0011】

[0011] （Ａ６）Ａ１～Ａ５の任意のものの一部の実施形態では、それぞれのアンテナは、第１のアンテナであり、複数のＲＦ試験信号は、第１の複数のＲＦ試験信号である。さらに、一部の実施形態では、本方法は、無線通信信号を受信することに応じて、アンテナアレイのそれぞれの追加のアンテナを介して、少なくとも２つの試験位相を使用してそれぞれ伝送されるそれぞれの複数のＲＦ試験信号を伝送することと、それぞれの追加のアンテナについて、無線電力受電デバイスから、少なくとも２つの試験位相の第１のものにおいて伝送された複数のＲＦ試験信号の第１のものによって無線電力受電デバイスに供給された第１の電力量を識別する情報を受信することと、それぞれの追加のアンテナについて、無線電力受電デバイスから、少なくとも２つの試験位相の第２のものにおいて伝送された複数のＲＦ試験信号の第２のものによって無線電力受電デバイスに供給された第２の電力量を識別する情報を受信することと、それぞれの追加のアンテナによって無線電力受電デバイスに供給された第１及び第２の電力量に基づいて、複数の利用可能な位相の中から、無線電力伝送デバイスのそれぞれの追加のアンテナのための最適位相を決定することとをさらに含む。

【0012】

[0012] （Ａ７）Ａ６の一部の実施形態では、第１のアンテナのための最適位相は、アンテナアレイ内の少なくとも１つの他のアンテナの最適位相と異なる。

【0013】

[0013] （Ａ８）Ａ６～Ａ７の任意のものの一部の実施形態では、第１の複数のＲＦ試験信号は、アンテナアレイ内の他のアンテナによって伝送される複数のＲＦ試験信号の前に伝送される。

【0014】

[0014] （Ａ９）Ａ１～Ａ８の任意のものの一部の実施形態では、少なくとも２つの異なる位相のためのそれぞれの値は、既定の間隔（例えば、既定量／数の位相）によって隔てられている。

【0015】

[0015] （Ａ１０）Ａ９の一部の実施形態では、既定の間隔は、純粋正弦波の既知の特性に対応する。

【0016】

[0016] （Ａ１１）Ａ１～Ａ１０の任意のものの一部の実施形態では、無線電力受電デバイスに供給された第１の電力量を識別する情報は、第１の追加の無線通信信号を介して受信され、及び無線電力受電デバイスに供給された第２の電力量を識別する情報は、第２の追加の無線通信信号を介して受信される。

【0017】

[0017] （Ａ１２）Ａ１～Ａ１１の任意のものの一部の実施形態では、無線電力受電デバイスに供給された第１の電力量を識別する情報及び無線電力受電デバイスに供給された第２の電力量を識別する情報は、追加の無線通信信号において一緒に受信される。

【0018】

[0018] （Ａ１３）Ａ１～Ａ１２の任意のものの一部の実施形態では、本方法は、無線電力受電デバイスから、少なくとも２つの試験位相の第３のものにおいて伝送された複数のＲＦ試験信号の第３のものによって無線電力受電デバイスに供給された第３の電力量を識別する情報を受信することと、無線電力受電デバイスに供給された第１、第２及び第３の電力量に基づいて、複数の利用可能な位相の中から、無線電力伝送デバイスのそれぞれのアンテナのための最適位相を決定することとをさらに含む。

【0019】

[0019] （Ａ１４）Ａ１～Ａ１３の任意のものの一部の実施形態では、無線電力受電デバイスに供給された第１の電力量を識別する情報は、無線電力受電デバイスに供給された第１の使用可能電力量を指示する。さらに、無線電力受電デバイスに供給された第２の電力量を識別する情報は、無線電力受電デバイスに供給された第２の使用可能電力量を指示する。

【0020】

[0020] （Ａ１５）別の態様では、無線電力伝送デバイス（例えば、伝送器１０２、図１～図２）が提供される。一部の実施形態では、無線電力伝送デバイスは、無線通信受信器と、アンテナアレイと、１つ以上のプロセッサと、１つ以上のプロセッサによる実行のための１つ以上のプログラムを記憶するメモリとを含み、１つ以上のプログラムは、無線電力伝送デバイスに、Ａ１～Ａ１４の任意のものにおいて説明された方法を実施させるための命令を含む。

【0021】

[0021] （Ａ１６）さらに別の態様では、非一時的コンピュータ可読記憶媒体が提供される。非一時的コンピュータ可読記憶媒体は、無線通信受信器とアンテナアレイとを含む無線電力伝送デバイスの１つ以上のプロセッサによる実行のために構成された１つ以上のプログラムを記憶し、１つ以上のプログラムは、無線電力伝送デバイスに、Ａ１～Ａ１４の任意のものにおいて説明された方法を実施させるための命令を含む。

【0022】

[0022] （Ａ１７）さらに別の態様では、無線電力伝送デバイス（例えば、伝送器１０２、図１～図２）が提供され、無線電力伝送デバイスは、Ａ１～Ａ１４の任意の１つにおいて説明された方法を実施するための手段を含む。

【0023】

[0023] （Ｂ１）一部の実施形態では、別の方法が無線電力伝送デバイスにおいて実施され、本方法は、アンテナアレイを含む無線電力伝送デバイスの無線通信受信器により、無線電力受電デバイスが無線電力伝送デバイスの無線電力伝送範囲内にあることを指示する無線通信信号を受信することを含む。本方法は、無線通信信号を受信することに応じて（すなわち無線電力伝送デバイスが無線電力伝送範囲内にあると決定すると）、無線電力伝送デバイスのアンテナアレイのそれぞれのアンテナを介して、（ｉ）それぞれのアンテナのための複数の利用可能な位相の第１の試験位相における第１の無線周波数（ＲＦ）試験信号、及び（ｉｉ）複数の利用可能な位相の第２の試験位相における第２のＲＦ試験信号を伝送することであって、第１及び第２の試験位相は、ある数の利用可能な試験位相によって隔てられている、伝送することをさらに含む。利用可能な位相は、ある範囲の位相値を含み、第１及び第２の試験位相は、その範囲の位相値からの閾数の位相値が第１及び第２の試験位相を隔てるように選択される。

【0024】

[0024] 本方法は、無線電力受電デバイスから、第１及び第２のＲＦ試験信号によって無線電力受電デバイスにそれぞれ供給された第１及び第２の電力量を識別する情報を受信することをさらに含む。本方法は、第１の電力量が第２の電力量よりも大きいと決定することに応じて、（ｉ）第１の試験位相を基準試験位相として選択することと、（ｉｉ）それぞれのアンテナを介して、それぞれ第３及び第４の試験位相において第３及び第４のＲＦ試験信号を伝送することとをさらに含む。重要な点として、第３の試験位相は、第１の試験位相よりも大きい位相値であり、及び第４の試験位相は、第１の試験位相よりも小さい位相値である。

【0025】

[0025] （Ｂ２）Ｂ１の一部の実施形態では、本方法は、第３及び第４のＲＦ試験信号によって無線電力受電デバイスにそれぞれ供給された第３及び第４の電力量を識別する情報をさらに含む。

【0026】

[0026] （Ｂ３）Ｂ２の一部の実施形態では、本方法は、第３及び第４の試験位相がそれぞれ基準試験位相（すなわち第１の試験位相）に隣接しているという決定に従って、（ｉ）第１、第３及び第４の電力量を互いに比較することと、（ｉｉ）第１、第３及び第４の電力量からの最も高い電力量を有する位相をそれぞれのアンテナのための最適位相として選択することとをさらに含む。

【0027】

[0027] （Ｂ４）Ｂ２の一部の実施形態では、本方法は、第３及び第４の試験位相がそれぞれ基準試験位相（すなわち第１の試験位相）に隣接していないという決定に従って、且つ第３の電力量が第４の電力量よりも大きいと決定することに応じて、（ｉ）第３の試験位相を基準試験位相として選択することと（すなわち新たな基準試験位相が選択される）、（ｉｉ）それぞれのアンテナを介して、それぞれ第５及び第６の試験位相において第５及び第６のＲＦ試験信号を伝送することとをさらに含む。一部の実施形態では、第５の試験位相は、第３の試験位相よりも大きい位相値であり、及び第６の試験位相は、第３の試験位相よりも小さい位相値である。

【0028】

[0028] （Ｂ５）Ｂ４の一部の実施形態では、本方法は、第５及び第６の試験位相がそれぞれ基準試験位相（すなわち第３の試験位相）に隣接しているという決定に従って、（ｉ）第３、第５及び第６の電力量を互いに比較することと、（ｉｉ）第３、第５及び第６の電力量からの最も高い電力量を有する位相をそれぞれのアンテナのための最適位相として選択することとをさらに含む。

【0029】

[0029] （Ｂ６）別の態様では、無線電力伝送デバイス（例えば、伝送器１０２、図１～図２）が提供される。一部の実施形態では、無線電力伝送デバイスは、無線通信受信器と、アンテナアレイと、１つ以上のプロセッサと、１つ以上のプロセッサによる実行のための１つ以上のプログラムを記憶するメモリとを含み、１つ以上のプログラムは、無線電力伝送デバイスに、Ｂ１～Ｂ５の任意のものにおいて説明された方法を実施させるための命令を含む。

【0030】

[0030] （Ｂ７）さらに別の態様では、非一時的コンピュータ可読記憶媒体が提供される。非一時的コンピュータ可読記憶媒体は、無線通信受信器とアンテナアレイとを含む無線電力伝送デバイスの１つ以上のプロセッサによる実行のために構成された１つ以上のプログラムを記憶し、１つ以上のプログラムは、無線電力伝送デバイスに、Ｂ１～Ｂ５の任意のものにおいて説明された方法を実施させるための命令を含む。

【0031】

[0031] （Ｂ８）さらに別の態様では、無線電力伝送デバイス（例えば、伝送器１０２、図１～図２）が提供され、無線電力伝送デバイスは、Ｂ１～Ｂ５の任意の１つにおいて説明された方法を実施するための手段を含む。

【0032】

[0032] （Ｃ１）一部の実施形態では、無線電力伝送デバイスであって、無線通信受信器と、所定の複数の別個の位相における無線電力供給のためのＲＦ信号を伝送するように構成された１つ以上のアンテナのアンテナアレイとを含む無線電力伝送デバイスにおいて別の方法が実施される。本方法は、無線電力伝送デバイスの無線通信受信器により、無線電力受電デバイスが無線電力伝送デバイスの無線電力伝送範囲内にあることを指示する無線通信信号を受信することを含む。本方法は、無線電力伝送デバイスが無線電力伝送範囲内にあると決定すると、アンテナアレイのアンテナにより、それぞれ所定の複数の別個の位相のうちの位相の部分セットから選択される異なる位相において複数のＲＦ試験信号を伝送することも含む。例えば、所定の複数の別個の位相（本明細書において「複数の利用可能な位相」とも称される）が１／１６、２／１６、３／１６、４／１６、５／１６、６／１６、７／１６、８／１６、９／１６、１０／１６、１１／１６、１２／１６、１３／１６、１４／１６、１５／１６及び１６／１６からなる場合、このとき、複数のＲＦ試験信号の相違位相は、４／１６及び１０／１６又は３／１６、８／１６及び１３／１６（又は何らかの他の組み合わせ）であり得る。本方法は、（ｉ）無線電力受電デバイスによって受信された複数のＲＦ試験信号の各々について、無線電力受電デバイスによって受電されたそれぞれの電力量を識別する情報を受信することと、（ｉｉ）情報に基づいて、複数の別個の位相から、無線電力をアンテナから無線電力受電デバイスに伝送するための最適位相を決定することとをさらに含む。

【0033】

[0033] （Ｃ２）Ｃ１の一部の実施形態では、複数のＲＦ試験信号の異なる位相は、位相差（例えば、５／１６の位相差又は何らかの他の位相差）によって互いからそれぞれ隔てられている。

【0034】

[0034] （Ｃ３）Ｃ２の一部の実施形態では、位相差は、事前に決定される。

【0035】

[0035] （Ｃ４）Ｃ１～Ｃ３の任意のものの一部の実施形態では、複数のＲＦ試験信号を伝送することは、（ｉ）第１の位相において第１のＲＦ試験信号を伝送することと、（ｉｉ）第１の位相と異なる第２の位相において第２のＲＦ試験信号を伝送することとを含む。さらに、情報を受信することは、無線電力受電デバイスによって受信された第１及び第２のＲＦ試験信号の各々について、無線電力受電デバイスによって受電されたそれぞれの電力量を識別する情報を受信することを含む。

【0036】

[0036] （Ｃ５）Ｃ４の一部の実施形態では、本方法は、最適位相を決定する前に、（ｉ）無線電力受電デバイスが、第１のＲＦ試験信号から第２のＲＦ試験信号よりも多くの電力を受電したと決定することと、（ｉｉ）無線電力受電デバイスが、第１のＲＦ試験信号から第２のＲＦ試験信号よりも多くの電力を受電したと決定すると、第１の位相よりも大きく、且つ第２の位相と異なる第３の位相において第３のＲＦ試験信号を伝送することと、第１の位相よりも小さく、且つ第２及び第３の位相と異なる第４の位相において第４のＲＦ試験信号を伝送することとをさらに含む。本方法は、無線電力受電デバイスによって受信された第３及び第４のＲＦ試験信号の各々について、無線電力受電デバイスによって受電されたそれぞれの電力量を識別する情報を受信することをさらに含み得る。

【0037】

[0037] （Ｃ６）Ｃ５の一部の実施形態では、決定された最適位相は、第１の位相、第３の位相及び第４の位相の１つである。

【0038】

[0038] （Ｃ７）Ｃ１～Ｃ３の任意のものの一部の実施形態では、複数のＲＦ試験信号を伝送することは、それぞれ第１及び第２の位相において第１及び第２のＲＦ試験信号を伝送することからなる。さらに、最適位相は、第１及び第２の位相間にあるか又はそれらと等しい位相である。

【0039】

[0039] （Ｃ８）Ｃ７の一部の実施形態では、最適位相を決定することは、第１及び第２の位相から最適位相を補間することを含む。

【0040】

[0040] （Ｃ９）Ｃ１～Ｃ３の任意のものの一部の実施形態では、複数のＲＦ試験信号を伝送することは、それぞれ第１、第２及び第３の位相において第１、第２及び第３のＲＦ試験信号を伝送することからなる。さらに、最適位相を決定することは、第１、第２及び第３の位相から最適位相を補間することを含む。

【0041】

[0041] （Ｃ１０）別の態様では、無線電力伝送デバイス（例えば、伝送器１０２、図１～図２）が提供される。一部の実施形態では、無線電力伝送デバイスは、無線通信受信器と、所定の複数の別個の位相における無線電力供給のための無線周波数（ＲＦ）信号を伝送するように構成された１つ以上のアンテナのアンテナアレイと、１つ以上のプロセッサと、１つ以上のプロセッサによる実行のための１つ以上のプログラムを記憶するメモリとを含み、１つ以上のプログラムは、無線電力伝送デバイスに、Ｃ１～Ｃ９の任意のものにおいて説明された方法を実施させるための命令を含む。

【0042】

[0042] （Ｃ１１）さらに別の態様では、非一時的コンピュータ可読記憶媒体が提供される。非一時的コンピュータ可読記憶媒体は、無線通信受信器と、所定の複数の別個の位相における無線電力供給のための無線周波数（ＲＦ）信号を伝送するように構成された１つ以上のアンテナのアンテナアレイとを含む無線電力伝送デバイスの１つ以上のプロセッサによる実行のために構成された１つ以上のプログラムを記憶し、１つ以上のプログラムは、無線電力伝送デバイスに、Ｃ１～Ｃ９の任意のものにおいて説明された方法を実施させるための命令を含む。

【0043】

[0043] （Ｃ１２）さらに別の態様では、無線電力伝送デバイス（例えば、伝送器１０２、図１～図２）が提供され、無線電力伝送デバイスは、Ｃ１～Ｃ９の任意の１つにおいて説明された方法を実施するための手段を含む。

【0044】

図面の簡単な説明
[0044] 本開示をより詳細に理解することができるように、より具体的な説明は、様々な実施形態の特徴を参照することにより行われ得る。実施形態のいくつかは、添付の図面に示されている。しかし、添付の図面は、単に本開示の関連する特徴を示すにすぎず、したがって限定と考えられるべきでなく、説明のために他の有効な特徴も認め得る。

【図面の簡単な説明】

【0045】

【図1】[0045]一部の実施形態に係る代表的な無線電力伝送システムを示すブロック図である。

【図2】[0046]一部の実施形態に係る代表的な伝送器デバイスを示すブロック図である。

【図3】[0047]一部の実施形態に係る代表的な受電器デバイスを示すブロック図である。

【図4A】[0048]一部の実施形態に係る伝送器のアンテナによって伝送される無線周波数（ＲＦ）試験信号の例示的なシヌソイド関数を示すプロットである。

【図4B】[0048]一部の実施形態に係る伝送器のアンテナによって伝送される無線周波数（ＲＦ）試験信号の例示的なシヌソイド関数を示すプロットである。

【図5A】[0049]一部の実施形態に係るアンテナアレイ内の個々のアンテナに用いるための最適位相を推定する方法を示すフロー図である。

【図5B】[0049]一部の実施形態に係るアンテナアレイ内の個々のアンテナに用いるための最適位相を推定する方法を示すフロー図である。

【図5C】[0049]一部の実施形態に係るアンテナアレイ内の個々のアンテナに用いるための最適位相を推定する方法を示すフロー図である。

【図6A】[0050]一部の実施形態に係るアンテナアレイ内の個々のアンテナに用いるための最適位相を推定する方法のシミュレーションの結果を示すプロットである。

【図6B】[0050]一部の実施形態に係るアンテナアレイ内の個々のアンテナに用いるための最適位相を推定する方法のシミュレーションの結果を示すプロットである。

【図7】[0051]一部の実施形態に係る最適位相を推定する方法を示すフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0046】

[0052] 一般的な慣習に従い、図面に示される様々な特徴は、原寸に比例して描かれていない場合がある。したがって、様々な特徴の寸法は、明確にするために任意に拡大又は縮小され得る。加えて、図面のいくつかは、所与のシステム、方法又はデバイスの構成要素の全てを示していない場合がある。最後に、本明細書及び図全体を通して同様の参照符号が同様の特徴を表すために用いられ得る。

【0047】

詳細な説明
[0053] 添付の図面に示される例示的な実施形態の詳細な理解をもたらすために、多くの詳細が本明細書において説明される。しかし、一部の実施形態は、特定の詳細の多くを有することなく実施され得、請求項の範囲は、請求項において具体的に列挙されているそれらの特徴及び態様によってのみ限定される。さらに、よく知られたプロセス、構成要素及び材料は、本明細書において説明される実施形態の関連する態様を不必要に不明瞭にしないために、徹底して詳細に説明されなかった。

【0048】

[0054] 図１は、一部の実施形態に係る無線電力伝送環境１００の構成要素のブロック図である。無線電力伝送環境１００は、例えば、伝送器１０２（例えば、伝送器１０２ａ、１０２ｂ．．．１０２ｎ）及び１つ以上の受電器１２０（例えば、受電器１２０ａ、１２０ｂ．．．１２０ｎ）を含む。一部の実施形態では、各々のそれぞれの無線電力伝送環境１００は、各々がそれぞれの電子デバイス１２２に関連付けられているいくつかの受電器１２０を含む。場合により、伝送器１０２は、本明細書において「無線電力伝送デバイス」又は「無線電力伝送器」と称される。加えて、場合により、受電器１２０は、本明細書において「無線電力受電デバイス」又は「無線電力受電器」と称される。

【0049】

[0055] 例示的な伝送器１０２（例えば、伝送器１０２ａ）は、例えば、１つ以上のプロセッサ１０４、メモリ１０６、１つ以上のアンテナアレイ１１０、１つ以上の通信構成要素１１２（本明細書において「無線通信受信器」、「通信受信器」若しくは単に「受信器」とも称される）及び／又は１つ以上の伝送器センサ１１４を含む。一部の実施形態では、これらの構成要素は、通信バス１０８を経由して相互接続される。伝送器１０２のこれらの構成要素への言及は、これらの構成要素の１つ以上（及びそれらの組み合わせ）が含まれる実施形態を網羅する。構成要素は、以下において図２を参照してさらに詳細に説明される。

【0050】

[0056] 一部の実施形態では、単一のプロセッサ１０４（例えば、伝送器１０２ａのプロセッサ１０４）は、複数の伝送器１０２（例えば、伝送器１０２ｂ．．．１０２ｎ）を制御するためのソフトウェアモジュールを実行する。一部の実施形態では、単一の伝送器１０２（例えば、伝送器１０２ａ）は、（例えば、アンテナアレイ１１０による信号１１６の伝送を制御するように構成された）１つ以上の伝送器プロセッサ、（例えば、通信構成要素１１２によって伝送される通信を制御し、及び／又は通信構成要素１１２を経由して通信を受信するように構成された）１つ以上の通信構成要素プロセッサ及び／又は（例えば、伝送器センサ１１４の動作を制御し、及び／又は伝送器センサ１１４からの出力を受信するように構成された）１つ以上のセンサプロセッサなどの複数のプロセッサ１０４を含む。

【0051】

[0057] 無線電力受電器１２０は、伝送器１０２によって伝送された電力伝送信号１１６及び／又は通信信号１１８を受信する。一部の実施形態では、受電器１２０は、１つ以上のアンテナ１２４（例えば、複数のアンテナ要素を含むアンテナアレイ）、電力変換器１２６、受電器センサ１２８及び／又は他の構成要素又は回路機構（例えば、プロセッサ１４０、メモリ１４２及び／又は通信構成要素１４４）を含む。一部の実施形態では、これらの構成要素は、通信バス１４６を経由して相互接続される。受電器１２０のこれらの構成要素への言及は、これらの構成要素の１つ以上（及びそれらの組み合わせ）が含まれる実施形態を網羅する。

【0052】

[0058] 受電器１２０は、受信された信号１１６（本明細書においてＲＦ電力伝送信号又は単にＲＦ信号、ＲＦ波、電力波若しくは電力伝送信号とも称される）からのエネルギーを電子デバイス１２２に給電し、及び／又はそれを充電するための電気エネルギーに変換する。例えば、受電器１２０は、電力変換器１２６を用いて、電力波１１６から引き出されたエネルギーを電子デバイス１２２に給電し、及び／又はそれを充電するための交流（ＡＣ）電気又は直流（ＤＣ）電気に変換する。電力変換器１２６の非限定例としては、好適な回路機構及びデバイスの中でも整流器、整流回路、電圧調節器が挙げられる。

【0053】

[0059] 一部の実施形態では、受電器１２０は、１つ以上の電子デバイス１２２に切り離し可能に結合された独立型デバイスである。例えば、電子デバイス１２２は、電子デバイス１２２の１つ以上の機能を制御するためのプロセッサ１３２を有し、受電器１２０は、受電器１２０の１つ以上の機能を制御するためのプロセッサ１４０を有する。

【0054】

[0060] 一部の実施形態では、受電器１２０は、電子デバイス１２２の構成要素である。例えば、プロセッサ１３２は、電子デバイス１２２及び受電器１２０の機能を制御する。加えて、一部の実施形態では、受電器１２０は、電子デバイス１２２のプロセッサ１３２と通信する１つ以上のプロセッサ１４０を含む。

【0055】

[0061] 一部の実施形態では、電子デバイス１２２は、１つ以上のプロセッサ１３２、メモリ１３４、１つ以上の通信構成要素１３６及び／又は１つ以上の電池１３０を含む。一部の実施形態では、これらの構成要素は、通信バス１３８を経由して相互接続される。一部の実施形態では、電子デバイス１２２と受電器１２０との間の通信は、通信構成要素１３６及び／又は１４４を介して行われる。一部の実施形態では、電子デバイス１２２と受電器１２０との間の通信は、通信バス１３８と通信バス１４６との間の有線接続を介して行われる。一部の実施形態では、電子デバイス１２２及び受電器１２０は、単一の通信バスを共有する。

【0056】

[0062] 一部の実施形態では、受電器１２０は、（例えば、１つ以上のアンテナ１２４を介して）直接、伝送器１０２から１つ以上の電力波１１６を受信する。一部の実施形態では、受電器１２０は、伝送器１０２によって伝送された１つ以上の電力波１１６によってもたらされた１つ以上のエネルギーポケットから電力波を回収する。一部の実施形態では、伝送器１０２は、近傍界距離（例えば、伝送器１０２からおよそ６インチ未満）内で１つ以上の電力波１１６を伝送する近傍界伝送器である。他の実施形態では、伝送器１０２は、遠方界距離（例えば、伝送器１０２からおよそ６インチ超）内で１つ以上の電力波１１６を伝送する遠方界伝送器である。

【0057】

[0063] 電力波１１６が受信され、及び／又はエネルギーがエネルギーポケットから回収された後、受電器１２０の回路機構（例えば、集積回路、増幅器、整流器及び／又は電圧調節器）は、電力波（例えば、無線周波数電磁放射）のエネルギーを電子デバイス１２２に給電し、及び／又は電子デバイス１２２の電池１３０に蓄積される使用可能電力（すなわち電気）に変換する。一部の実施形態では、受電器１２０の整流回路は、電気エネルギーを電子デバイス１２２による使用のためにＡＣからＤＣに変容させる。一部の実施形態では、電圧調節回路は、電子デバイス１２２によって必要とされるとおりに電気エネルギーの電圧を増大又は減少させる。一部の実施形態では、電気リレーが電気エネルギーを受電器１２０から電子デバイス１２２に伝える。

【0058】

[0064] 一部の実施形態では、電子デバイス１２２は、複数の伝送器１０２から及び／又は複数の受電器１２０を用いて電力を得る。一部の実施形態では、無線電力伝送環境１００は、伝送器１０２からの電力波を、電子デバイス１２２を充電するための電力に回収するために用いられる、少なくとも１つのそれぞれの受電器１２０をそれぞれ有する複数の電子デバイス１２２を含む。

【0059】

[0065] 一部の実施形態では、１つ以上の伝送器１０２は、電力波１１６の１つ以上の特性（例えば、位相、ゲイン、方向、振幅、偏波及び／又は周波数などの波形特性）の値を調整する。例えば、伝送器１０２は、電力波１１６の伝送を開始し、電力波１１６の伝送を停止し、及び／又は電力波１１６を伝送するために用いられる１つ以上の特性の値を調整するためのアンテナアレイ１１０の１つ以上のアンテナ要素の部分セットを選択する。一部の実施形態では、１つ以上の伝送器１０２は、電力波１１６の軌道が伝送場内の所定の場所（例えば、空間内の場所又は領域）において集束し、制御された建設的又は相殺的干渉パターンをもたらすように電力波１１６を調整する。伝送器１０２は、電力波１１６の伝送に悪影響を及ぼし得る無線電力受電器における変化に対応するために、電力波１１６を伝送するための１つ以上の特性の値を調整し得る。

【0060】

[0066] 以下において、図５Ａ～図５Ｃを参照して詳細に説明されることになるように、伝送器１０２は、ＲＦ試験信号１１６を伝送するようにも構成される。ＲＦ試験信号は、伝送器のアンテナアレイ１１０内のアンテナの少なくとも部分セットのための最適位相（「最適位相設定」又は「最適位相値」とも呼ばれる）を決定するために用いられる。加えて、少なくとも一部の実施形態では、最適位相がアンテナの部分セットのために決定されると、受電器の場所が決定される。

【0061】

[0067] 一部の実施形態では、１つ以上の伝送器１０２のそれぞれのアンテナアレイ１１０は、１つ以上の偏波を有するアンテナを含み得る。例えば、それぞれのアンテナアレイ１１０は、垂直若しくは水平偏波、右旋若しくは左旋円偏波、楕円偏波又は他の偏波並びに任意の数の偏波の組み合わせを含み得る。一部の実施形態では、アンテナアレイ１１０は、無線電力伝送を最適化するためにアンテナ偏波（又は任意の他の特性）を動的に変更する能力を有する。

【0062】

[0068] 一部の実施形態では、１つ以上の伝送器１０２のそれぞれのアンテナアレイ１１０は、電力波１１６を１つ以上の伝送器１０２のそれぞれの伝送場内に伝送するように構成された１つ以上のアンテナのセットを含み得る。コントローラ回路（例えば、無線周波数集積回路（ＲＦＩＣ））及び／又は波形発生器など、それぞれの伝送器１０２の集積回路（図示せず）がアンテナの挙動を制御し得る。例えば、受電器１２０から通信信号１１８を経由して受信された情報に基づいて、コントローラ回路（例えば、伝送器１０２のプロセッサ１０４、図１）は、電力を受電器１２０及びその結果として電子デバイス１２２に効果的に提供するであろう電力波１１６の波形特性（例えば、特性の中でもとりわけ、振幅、周波数、軌道、方向、位相、偏波）の値を決定し得る。コントローラ回路は、アンテナアレイ１１０から、電力波１１６を伝送するのに効果的であろうアンテナの部分セットも識別し得る。一部の実施形態では、プロセッサ１０４に結合されたそれぞれの伝送器１０２の波形発生器回路（図１には示されていない）がエネルギーを変換し、プロセッサ１０４／コントローラ回路によって識別された波形特性のための特定の値を有する電力波１１６を発生させ、次に電力波を伝送のためにアンテナアレイ１１０に提供し得る。

【0063】

[0069] 一部の実施形態では、２つ以上の電力波１１６（例えば、ＲＦ電力伝送信号）は、互いに位相が一致して集束し、合成波になり、これにより、合成波の振幅が電力波の単一のものの振幅よりも大きくなったとき、電力波の建設的干渉が生じる。例えば、複数のアンテナからある場所に到達した正弦波形の正及び負のピークは、「合算し」、より大きい正及び負のピークを作り出す。一部の実施形態では、電力波の建設的干渉が生じる伝送場内の場所においてエネルギーポケットが形成される。

【0064】

[0070] 一部の実施形態では、２つ以上の電力波が、位相がずれて集束し、合成波になり、これにより合成波の振幅が電力波の単一のものの振幅よりも小さくなったとき、電力波の相殺的干渉が生じる。例えば、電力波は、「互いに相殺し合い」、これにより伝送場内のある場所において集中されたエネルギーの量を減じる。一部の実施形態では、相殺的干渉は、電力波が集束する伝送場内の場所において、無視できるエネルギー量又は「空」を発生させるために用いられる。

【0065】

[0071] 一部の実施形態では、１つ以上の伝送器１０２は、２つ以上の別個の伝送場（例えば、重なり合う及び／又は重なり合わない別個の伝送場）を作り出す電力波１１６を伝送する。一部の実施形態では、第１の伝送場（すなわち電力波の第１のセットが伝送される物理空間の区域）は、第１の伝送器（例えば、伝送器１０２ａ）の第１のプロセッサ１０４によって管理され、第２の伝送場（すなわち電力波の第２のセットが伝送される物理空間の別の区域）は、第２の伝送器（例えば、伝送器１０２ｂ）の第２のプロセッサ１０４によって管理される。一部の実施形態では、（例えば、重なり合う及び／又は重なり合わない）２つ以上の別個の伝送場は、伝送器プロセッサ１０４によって単一の伝送場として管理される。さらに、一部の実施形態では、単一のプロセッサ１０４が第１及び第２の伝送場を管理する。

【0066】

[0072] 一部の実施形態では、通信構成要素１１２は、有線及び／又は無線通信接続を経由して通信信号１１８を受電器１２０に伝送する。一部の実施形態では、通信構成要素１１２は、受電器１２０の三角測量のために用いられる通信信号１１８（例えば、試験信号）を発生させる。一部の実施形態では、通信信号１１８は、電力波１１６を伝送するために用いられる１つ以上の波形特性の値を調整するために伝送器１０２と受電器１２０との間で情報を伝える（例えば、ＲＦ試験信号から引き出された電力量を伝える）ために用いられる。一部の実施形態では、通信信号１１８は、ステータス、効率、ユーザデータ、電力消費、課金、ジオロケーション及び他の種類の情報に関連する情報を含む。

【0067】

[0073] 一部の実施形態では、通信構成要素１１２は、電子デバイス１２２ａを経由して通信信号１１８を受電器１２０に伝送する。例えば、通信構成要素１１２は、情報を電子デバイス１２２ａの通信構成要素１３６に伝え得、それを今度は電子デバイス１２２ａが（例えば、バス１３８を介して）受電器１２０に伝える。

【0068】

[0074] 一部の実施形態では、通信構成要素１１２は、受電器１２０及び／又は他の伝送器１０２（例えば、伝送器１０２ｂ～１０２ｎ）と通信するための通信構成要素アンテナを含む。一部の実施形態では、これらの通信信号１１８は、電力波１１６の伝送のために用いられる第２のチャネル（例えば、第１の周波数帯域とは別個の第２の周波数帯域）から独立しており、それとは別個である第１のチャネル（例えば、第１の周波数帯域）を用いて送信される。

【0069】

[0075] 一部の実施形態では、受電器１２０は、受電器側通信構成要素によって発生されたそれぞれの通信信号１１８（一部の実施形態では、それぞれの通信信号１１８は、広告信号と称される）を通して、様々な種類のデータを伝送器１０２の１つ以上と通信するように構成された受電器側通信構成要素１４４（本明細書において「無線通信受信器」、「通信受信器」又は単に「受信器」とも称される））を含む。データは、受電器１２０及び／又は電子デバイス１２２のための場所インジケータ、デバイス１２２の電力ステータス、受電器１２０のためのステータス情報、電子デバイス１２２のためのステータス情報、電力波１１６に関するステータス情報及び／又はエネルギーポケットのためのステータス情報を含み得る。換言すれば、受電器１２０は、他の種類の情報を包含する可能なデータ点の中でもとりわけ、受電器１２０若しくはデバイス１２２の現在の場所、受電器１２０によって受電されたエネルギー（すなわち使用可能電力）の量並びに電子デバイス１２２によって受電及び／又は使用された電力量を識別する情報を含む、システム１００の現在の動作に関するデータを、通信信号１１８を経由して伝送器１０２に提供し得る。

【0070】

[0076] 一部の実施形態では、通信信号１１８内に包含されるデータは、電子デバイス１２２、受電器１２０及び／又は伝送器１０２により、アンテナアレイ１１０によって電力波１１６を伝送するために用いられる１つ以上の波形特性の値に対する調整を決定するために用いられる。通信信号１１８を用いて、伝送器１０２は、例えば、伝送場内の受電器１２０を識別し、電子デバイス１２２を識別し、安全で効果的な電力波の波形特性を決定し、及び／又はエネルギーポケットの配置を高精度化するために用いられるデータを通信する。一部の実施形態では、受電器１２０は、通信信号１１８を用いて、例えば受電器１２０が伝送場に入った若しくはまさに入ろうとしていること（例えば、伝送器１０２の無線電力伝送範囲内に到来したこと）を知らせるためのデータを伝送器１０２に通信し、電子デバイス１２２に関する情報を提供し、電子デバイス１２２に対応するユーザ情報を提供し、受信された電力波１１６の有効性を指示し、及び／又は１つ以上の伝送器１０２が、電力波１１６の伝送を調整するために用いられる更新された特性若しくは伝送パラメータを提供する。

【0071】

[0077] 一部の実施形態では、伝送器センサ１１４及び／又は受電器センサ１２８は、電子デバイス１２２、受電器１２０、伝送器１０２及び／又は伝送場の条件を検出及び／又は識別する。一部の実施形態では、伝送器センサ１１４及び／又は受電器センサ１２８によって生成されたデータは、伝送器１０２により、電力波１０６を伝送するために用いられる１つ以上の波形特性の値に対する適切な調整を決定するために用いられる。伝送器１０２によって受信される伝送器センサ１１４及び／又は受電器センサ１２８からのデータは、例えば、生センサデータ及び／又はセンサプロセッサなどのプロセッサ１０４によって処理されたセンサデータを含む。処理されたセンサデータは、例えば、出力されたセンサデータに基づく決定を含む。一部の実施形態では、受電器１２０及び伝送器１０２の外部にあるセンサから受信されたセンサデータ（熱撮像データ、光センサからの情報及び他のものなど）も用いられる。

【0072】

[0078] 一部の実施形態では、受電器センサ１２８は、配向データ（例えば、３軸配向データ）などの生データを提供するジャイロスコープであり、この生データを処理することは、配向データを用いて受電器１２０の場所及び／又は又は受電器アンテナ１２４の場所を決定することを含み得る。さらに、受電器センサ１２８は、受電器１２０及び／又は電子デバイス１２２の配向を指示することができる。一例として、伝送器１０２は、受電器センサ１２８からの配向情報を受信し、伝送器１０２（又はプロセッサ１０４などのそれらの構成要素）は、受信された配向情報を用いて、電子デバイス１２２がテーブルの上に横倒しになっているか、運動しているか、及び／又は（例えば、ユーザの頭の付近で）使用中であるかどうかを決定する。

【0073】

[0079] 一部の実施形態では、受電器センサ１２８は、（例えば、熱撮像情報を出力する）１つ以上の赤外センサを含み、この赤外センサデータを処理することは、熱撮像情報に基づいて人物を識別すること（例えば、人物の存在を指示すること及び／又は人物の識別を指示すること）又は他の感応性物体を識別することを含む。

【0074】

[0080] 一部の実施形態では、受電器センサ１２８は、電子デバイス１２２のセンサである。一部の実施形態では、受電器１２０及び／又は電子デバイス１２２は、信号（例えば、受電器センサ１２８によって出力されたセンサ信号）を伝送器１０２に伝送するための通信システムを含む。

【0075】

[0081] 伝送器センサ１１４及び／又は受電器センサ１２８の非限定例としては、例えば、赤外、焦電、超音波、レーザ、光、ドップラー、ジャイロ、加速度計、マイクロ波、ミリメートル、ＲＦ定在波センサ、共振ＬＣセンサ、容量センサ及び／又は誘導センサが挙げられる。一部の実施形態では、伝送器センサ１１４及び／又は受電器センサ１２８のための技術は、人間又は他の感応性物体の場所など、立体センサデータを獲得するバイナリセンサを含む。

【0076】

[0082] 一部の実施形態では、伝送器センサ１１４及び／又は受電器センサ１２８は、人間認識のために構成される（例えば、人物と、家具などの他の物体とを区別する能力を有する）。人間認識対応センサによって出力されるセンサデータの例としては、体温データ、赤外レンジファインダデータ、動きデータ、活動認識データ、シルエット検出及び認識データ、ジェスチャデータ、心拍数データ、ポータブルデバイスデータ並びにウェラブルデバイスデータ（例えば、生体測定読み値及び出力、加速度計データ）が挙げられる。

【0077】

[0083] 図２は、一部の実施形態に係る代表的な伝送器デバイス１０２（ときに本明細書において伝送器１０２、無線電力伝送器１０２及び無線電力伝送デバイス１０２とも称される）を示すブロック図である。一部の実施形態では、伝送器デバイス１０２は、１つ以上のプロセッサ１０４（例えば、ＣＰＵ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、マイクロプロセッサ及び同様のもの）、１つ以上の通信構成要素１１２（例えば、受信器）、メモリ１０６、１つ以上のアンテナ１１０並びにこれらの構成要素を相互接続するための１つ以上の通信バス１０８（ときにチップセットと呼ばれる）を含む。一部の実施形態では、伝送器デバイス１０２は、以上において図１を参照して説明されたとおりの１つ以上のセンサ１１４を含む。一部の実施形態では、伝送器デバイス１０２は、１つ以上のインジケータライト、サウンドカード、スピーカ、文字情報及びエラーコードを表示するための小型ディスプレイ等などの１つ以上の出力デバイスを含む。一部の実施形態では、伝送器デバイス１０２は、伝送器デバイス１０２の場所を決定するための、ＧＰＳ（全地球測位衛星）又は他のジオロケーション受信器などの場所検出デバイスを含む。

【0078】

[0084] 通信構成要素１１２は、伝送器１０２と１つ以上の通信ネットワークとの間の通信を可能にする。一部の実施形態では、通信構成要素１１２は、例えば、種々の無線プロトコル（例えば、IEEE 802.15.4、Wi-Fi、ZigBee、6LoWPAN、Thread、Z-Wave、Bluetooth Smart、ISA100.11a、WirelessHART、MiWi等）、有線プロトコル（例えば、Ethernet、HomePlug等）及び／又は本明細書の出願日の時点では依然として開発されていない通信プロトコルを含む、任意の他の好適な通信プロトコルの任意のものを用いたデータ通信の能力を有するハードウェアを含む。

【0079】

[0085] メモリ１０６は、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＤＤＲ ＳＲＡＭ又は他のランダムアクセスソリッドステートメモリデバイスなどの高速ランダムアクセスメモリを含み、任意選択的に、１つ以上の磁気ディスク記憶デバイス、１つ以上の光ディスク記憶デバイス、１つ以上のフラッシュメモリデバイス又は１つ以上の他の不揮発性ソリッドステート記憶デバイスなどの不揮発性メモリを含む。メモリ１０６又は代替的にメモリ１０６内の不揮発性メモリは、非一時的コンピュータ可読記憶媒体を含む。一部の実施形態では、メモリ１０６又はメモリ１０６の非一時的コンピュータ可読記憶媒体は、以下のプログラム、モジュール及びデータ構造又はそれらの部分セット若しくは上位セットを記憶する：
・様々な基本システムサービスを処理し、且つハードウェア依存タスクを実施するための手順を含む動作論理２１６、
・通信構成要素１１２と連携してリモートデバイス（例えば、リモートセンサ、伝送器、受電器、サーバ等）に結合し、及び／又はそれらと通信するための通信モジュール２１８、
・例えば、伝送器１０２の近傍における物体の存在、速度及び／又は位置付けを決定するために、（例えば、センサ１１４と連携して）センサデータを得て処理するためのセンサモジュール２２０、
・ＲＦ試験信号１１６に基づいて伝送器のアンテナアレイ１１０内のそれぞれのアンテナのための最適位相アンテナを決定するための最適位相設定モジュール２２２。一部の実施形態では、以下において図５Ａ～図５Ｃを参照して説明されるように、最適位相設定モジュール２２２は、二分探索法若しくは最小二乗法のいずれか又はそれらの何らかの組み合わせを用いて最適位相設定を決定する、
・限定するものではないが、所与の場所においてエネルギーのポケットを形成することを含む、（例えば、アンテナ１１０と連携して）電力波及び試験信号（例えば、ＲＦ試験信号１１６）を発生させ、伝送するための電力波発生モジュール２２４。一部の実施形態では、ＲＦ試験信号１１６が最適位相を決定するために用いられるため、電力波発生モジュール２２４は、最適位相設定モジュール２２２と関連付けられる（又はそれを含む）、
・限定するものではないが、以下のものを含むデータベース２２６：
○１つ以上のセンサ（例えば、センサ１１４及び／又は１つ以上のリモートセンサ）によって受信、検出及び／又は伝送されたデータを記憶し、管理するためのセンサ情報２２８、
○電力波発生モジュール２２４によって伝送された試験信号の所定の試験位相を記憶し、管理するための試験位相２３０。一部の実施形態では、以下において図５Ａ～図５Ｃを参照して説明されるように、試験位相は、純粋正弦波の既知の特性に対応する所定の間隔によって隔てられている、
○最適位相設定モジュール２２２によって１つ以上のアンテナ１１０のために決定された最適なアンテナ位相を記憶し、管理するための最適位相２３２、及び
○１つ以上のプロトコル（例えば、ZigBee、Z-Wave等などのカスタム又は標準無線プロトコル及び／又はEthernetなどのカスタム又は標準有線プロトコル）のためのプロトコル情報を記憶し、管理するための通信プロトコル情報２３４。

【0080】

[0086] 以上において識別された要素（例えば、伝送器１０２のメモリ１０６内に記憶されたモジュール）の各々は、任意選択的に、上述されたメモリデバイスの１つ以上の内部に記憶され、上述された機能を実施するための命令のセットに対応する。以上において識別されたモジュール又はプログラム（例えば、命令のセット）は、独立したソフトウェアプログラム、手順又はモジュールとして実施される必要はなく、したがって、これらのモジュールの様々な部分セットは、任意選択的に、様々な実施形態において組み合わされるか又は再編成される。一部の実施形態では、メモリ１０６は、任意選択的に、以上において識別されたモジュール及びデータ構造の部分セットを記憶する。さらに、メモリ１０６は、任意選択的に、伝送場内の物体の運動及び位置付けを追跡するための追跡モジュールなど、上述されてない追加のモジュール及びデータ構造を記憶する。

【0081】

[0087] 図３は、一部の実施形態に係る代表的な受電器デバイス１２０（本明細書において受電器１２０、無線電力受電器１２０及び無線電力受電デバイス１２０とも称される）を示すブロック図である。一部の実施形態では、受電器デバイス１２０は、１つ以上のプロセッサ１４０（例えば、ＣＰＵ、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ、マイクロプロセッサ及び同様のもの）、１つ以上の通信構成要素１４４、メモリ１４２、１つ以上のアンテナ１２４、電力回収回路機構３１０並びにこれらの構成要素を相互接続するための１つ以上の通信バス３０８（ときにチップセットと呼ばれる）を含む。一部の実施形態では、受電器デバイス１２０は、以上において図１を参照して説明された１つ又はセンサなどの１つ以上のセンサ１２８を含む。一部の実施形態では、受電器デバイス１２０は、電力回収回路機構３１０を介して回収されたエネルギーを蓄積するためのエネルギー蓄積デバイス３１２を含む。様々な実施形態では、エネルギー蓄積デバイス３１２は、１つ以上の電池（例えば、電池１３０、図１）、１つ以上のキャパシタ、１つ以上のインダクタ及び同様のものを含む。

【0082】

[0088] 図１を参照して上述されたように、一部の実施形態では、受電器１２０は、接続１３８（例えば、バス）を介して電子デバイス（例えば、電子デバイス１２２ａ、図１）に内部又は外部接続される。

【0083】

[0089] 一部の実施形態では、電力回収回路機構３１０は、１つ以上の整流回路及び／又は１つ以上の電力変換器を含む。一部の実施形態では、電力回収回路機構３１０は、電力波及び／又はエネルギーポケットからのエネルギーを電気エネルギー（例えば、電気）に変換するように構成された１つ以上の構成要素（例えば、電力変換器１２６）を含む。一部の実施形態では、電力回収回路機構３１０は、ラップトップ又は電話など、結合された電子デバイス（例えば、電子デバイス１２２）に電力を供給するようにさらに構成される。一部の実施形態では、結合された電子デバイスに電力を供給することは、電気エネルギーをＡＣ形態から（例えば、電子デバイス１２２によって使用可能な）ＤＣ形態に変容することを含む。

【0084】

[0090] 通信構成要素１４４は、受電器１２０と１つ以上の通信ネットワークとの間の通信を可能にする。一部の実施形態では、通信構成要素１４４は、例えば、種々のカスタム又は標準無線プロトコル（例えば、IEEE 802.15.4、Wi-Fi、ZigBee、6LoWPAN、Thread、Z-Wave、Bluetooth Smart、ISA100.11a、WirelessHART、MiWi等）、カスタム又は標準有線プロトコル（例えば、Ethernet、HomePlug等）及び／又は本明細書の出願日の時点では依然として開発されていない通信プロトコルを含む、任意の他の好適な通信プロトコルの任意のものを用いたデータ通信の能力を有するハードウェアを含む。一部の実施形態では、受電器１２０は、組み込み通信構成要素（例えば、Bluetooth受信器）又は受電器が結合される電子デバイスを利用し得、したがって、これらの実施形態では、受電器１２０は、その独自の通信構成要素を含まなくてもよい。

【0085】

[0091] メモリ１４２は、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＤＤＲ ＳＲＡＭ又は他のランダムアクセスソリッドステートメモリデバイスなどの高速ランダムアクセスメモリを含み、任意選択的に、１つ以上の磁気ディスク記憶デバイス、１つ以上の光ディスク記憶デバイス、１つ以上のフラッシュメモリデバイス又は１つ以上の他の不揮発性ソリッドステート記憶デバイスなどの不揮発性メモリを含む。メモリ１４２又は代替的にメモリ１４２内の不揮発性メモリは、非一時的コンピュータ可読記憶媒体を含む。一部の実施形態では、メモリ１４２又はメモリ１４２の非一時的コンピュータ可読記憶媒体は、以下のプログラム、モジュール及びデータ構造又はそれらの部分セット若しくは上位セットを記憶する：
・様々な基本システムサービスを処理し、且つハードウェア依存タスクを実施するための手順を含む動作論理３１４、
・通信構成要素１４４と連携してリモートデバイス（例えば、リモートセンサ、伝送器、受電器、サーバ、電子デバイス、マッピングメモリ等）に結合し、及び／又はそれらと通信するための通信モジュール３１６、
・例えば、受電器１２０、伝送器１０２又は受電器１２０の近傍における物体の存在、速度及び／又は位置付けを決定するために、（例えば、センサ１２８と連携して）センサデータを得て処理するためのセンサモジュール３１８、
・（例えば、アンテナ１２４及び／又は電力回収回路機構３１０と連携して）エネルギーを受電し、任意選択的に、（例えば、電力回収回路機構３１０と連携して）それを（例えば、直流に）変換し、エネルギーを、結合された電子デバイス（例えば、電子デバイス１２２）に伝達し、任意選択的に、（例えば、エネルギー蓄積デバイス３１２と連携して）エネルギーを蓄積するための電力受電モジュール３２０
・電力波（若しくはＲＦ試験信号）及び／又は電力波が集束するポケット又はエネルギー（例えば、ＲＦ信号１１６、図１）から抽出されたエネルギーに基づいて受電器によって受電された電力量を（電力受電モジュール３２０の動作と連携して）決定するための電力決定モジュール３２１。一部の実施形態では、以下において図５Ａ～図５Ｃを参照して説明されるように、受電器によって受電された電力量を決定した後、受電器１２０は、電力量を識別する情報を伝送器１０２に伝送する、及び
・限定するものではないが、以下のものを含むデータベース３２２：
○１つ以上のセンサ（例えば、センサ１２８及び／又は１つ以上のリモートセンサ）によって受信、検出及び／又は伝送されたデータを記憶し、管理するためのセンサ情報３２４、
○受電器１２０、結合された電子デバイス（例えば、電子デバイス１２２）及び／又は１つ以上のリモートデバイスのための動作設定を記憶し、管理するためのデバイス設定３２６、及び
○１つ以上のプロトコル（例えば、ZigBee、Z-Wave等などのカスタム又は標準無線プロトコル及び／又はEthernetなどのカスタム又は標準有線プロトコル）のためのプロトコル情報を記憶し、管理するための通信プロトコル情報３２８。

【0086】

[0092] 一部の実施形態では、電力受電モジュール３２１は、電力量を、電力量を他のリモートデバイス（例えば、伝送器１０２、図１～図２）に通信する通信モジュール３１６に通信する。さらに、一部の実施形態では、電力受電モジュール３２１は、電力量をデータベース３２２に通信する（例えば、データベース３２２は、１つ以上の電力波１１６から引き出された電力量を記憶する）。一部の実施形態では、電力受電モジュール３２１は、通信モジュール３１６に、別個の伝送（例えば、（例えば、伝送器１０２からの第１の試験信号による）受電器によって受電された第１の電力量を指示する第１の通信信号、（例えば、伝送器１０２からの第２の試験信号による）受電器によって受電された第２の電力量を指示する第２の通信信号、必要に応じて以下同様）をリモートデバイスに伝送するよう命令する。代替的に、一部の実施形態では、電力受電モジュール３２１は、通信モジュール３１６に、データパケットをリモートデバイスに伝送するよう命令する（例えば、それぞれのデータパケットは、伝送器１０２によって伝送される複数の試験信号のための情報を含むことができる）。

【0087】

[0093] 以上において識別された要素（例えば、受電器１２０のメモリ１４２内に記憶されたモジュール）の各々は、任意選択的に、上述されたメモリデバイスの１つ以上の内部に記憶され、上述された機能を実施するための命令のセットに対応する。以上において識別されたモジュール又はプログラム（例えば、命令のセット）は、独立したソフトウェアプログラム、手順又はモジュールとして実施される必要はなく、したがって、これらのモジュールの様々な部分セットは、任意選択的に、様々な実施形態において組み合わされるか又は再編成される。一部の実施形態では、メモリ１４２は、任意選択的に、以上において識別されたモジュール及びデータ構造の部分セットを記憶する。さらに、メモリ１４２は、任意選択的に、接続されたデバイスのデバイス種別（例えば、電子デバイス１２２のためのデバイス種別）を識別するための識別モジュールなど、上述されていない追加のモジュール及びデータ構造を記憶する。

【0088】

[0094] 図４Ａ～図４Ｂは、一部の実施形態に係る、伝送器（例えば、伝送器１０２、図１～図２）のアンテナ（例えば、アンテナアレイ１１０内のアンテナ、図１～図２）によって伝送される無線周波数（ＲＦ）試験信号の例示的なシヌソイド関数を示すプロットである。図４Ａ～図４Ｂは、式（１）の２つの例を示すプロットである。
｜Ｓ｜＝Ａ＋ｃｏｓ（θ_ｍ＋ｖ_ｍ） （１）
ここで、｜Ｓ｜は、信号レベルの大きさであり、Ａは、定数であり、θ_ｍは、周波数であり、ｖ_ｍは、位相である。図４Ａに示される例ではＡ＝０、ｖ_ｍ＝π／２である。図４Ｂに示される例では、ＲＦ試験信号がπ／２の位相オフセットを用いて伝送され得るにもかかわらず、ｖ_ｍは、正確にπ／２と等しくない。これは、場合によりノイズに起因する。したがって、図４Ｂに示される例は、伝送器のアンテナによって伝送されるＲＦ試験信号のシヌソイド関数のより現実的な例である。

【0089】

[0095] 図５Ａ～図５Ｃは、一部の実施形態に係る、アンテナアレイ（例えば、アンテナアレイ１１０、図１～図２）内の個々のアンテナに用いるための最適位相を推定する方法を示すフロー図である。方法５００の動作は、伝送器（例えば、伝送器１０２、図１～図２）又はその１つ以上の構成要素（例えば、図２を参照して上述されたもの）によって実施され得る（５０１）。図５Ａ～図５Ｃは、コンピュータメモリ又はコンピュータ可読記憶媒体（例えば、伝送器１０２のメモリ１０６、図２）内に記憶された命令に対応する。

【0090】

[0096] 図５Ａに示されるように、一部の実施形態では、方法５００は、伝送器の受信器により、受電器が伝送器の無線電力伝送範囲内にあることを指示する無線通信信号（例えば、信号１１８、図１）を受信すること（５０２）を含む。一部の実施形態では、無線電力伝送範囲は、あらかじめ定められ、伝送器の前方の１～２フィートと規定される遮断領域を除外する。一部の実施形態では、無線電力伝送範囲は、伝送器１０２からおよそ１～１０フィートに及ぶ（遮断領域を除外する）。無線充電技術がそれらの遠方界充電能力を改善し続けているため、無線電力伝送範囲は、時間と共に増大し得ることに留意されたい。したがって、当業者は、上述の例示的な範囲が、本分野における技術的改善を除外することを意図されないことを理解するであろう。

【0091】

[0097] 一部の実施形態では、１つ以上の受電器が無線電力伝送範囲内にある。このような場合、１つ以上の伝送器は、無線電力を１つ以上の受電器に提供するために利用され得る。例えば、受電器が伝送器から好適な距離内にない場合（例えば、伝送器の無線電力伝送範囲の外側限界付近にある）、このとき、より高い電力伝送器（例えば、受電器により近いもの）がその伝送器に伝送するために選択され得る。一部の実施形態では、１つ以上の伝送器は、互いに通信し合っており、これにより、伝送器は、充電ルーチンを連係させることができる（例えば、伝送器１は、それが電力を受電器１２０に伝送することになることを伝送器２に知らせる）。

【0092】

[0098] 続けると、一部の実施形態では、方法５００は、無線通信信号を受信することに応じて、伝送器のアンテナアレイ（例えば、アンテナアレイ１１０の一例、図１）のそれぞれのアンテナを介して、複数のＲＦ試験信号を伝送すること（５０４）を含む。複数のＲＦ試験信号は、それぞれのアンテナのための複数の利用可能な位相の（事前に決定され得る）少なくとも２つの試験位相を使用して伝送される。例えば、第１のＲＦ試験信号は、第１の試験位相における伝送器であり、第２のＲＦ試験信号は、第１のＲＦ試験信号と異なる第２の試験位相における伝送器であり、以下同様である（より多くの複数のＲＦ試験信号が３つ以上のＲＦ試験信号を含む場合）。重要な点として、複数の利用可能な位相は、少なくとも２つの試験位相以外の位相（例えば、位相値）を含む。換言すれば、複数のＲＦ試験信号のＲＦ試験信号は、利用可能な位相の部分セット － すなわち全てよりも少数 － を用いて伝送される。

【0093】

[0099] 上述されたＲＦ試験信号は、無線電力を無線電力受電器に供給するための最適位相を決定することを促進するために用いられる。一部の実施形態では、これらのＲＦ試験信号は、無線電力受電器により、電力又は充電を無線電力受電器又はそれに関連付けられたデバイスに提供するために用いられない。代わりに、ＲＦ試験信号に対してより高い電力のＲＦ信号であるＲＦ電力信号（以下において詳述される）が、電力又は充電を無線電力受電器に提供するために用いられる。このように、伝送器は、伝送器のアンテナの少なくとも部分セットのための最適位相が決定されるまでの（例えば、ＲＦ試験信号を伝送している間の）デバイス調整段階中に資源を失わないようにすることができる。以下においてより詳細に説明されることになるように、方法５００は、試験信号を用いて無線電力受電器の位置を特定し、伝送器のアンテナを調整し、次にＲＦ電力信号を無線電力受電器に伝送することができる。図１を参照して上述されたＲＦ信号１１６は、ＲＦ試験信号又はＲＦ電力信号のいずれかであり得るであろうことに留意されたい。

【0094】

[00100] 一部の実施形態では、第１の試験位相（本明細書において「試験位相設定」又は「試験位相値」とも称される）は、伝送器によって伝送されるＲＦ試験信号の１サイクルの３／１６（例えば、正弦波信号について２π＊３／１６）であり得る。本例では、第２の試験位相は、伝送器によって伝送されるＲＦ試験信号の１サイクルの１１／１６であり得る。２つの試験位相が用いられるため、それぞれのアンテナのための最適位相を決定すること（５２６）は、本明細書において二分探索法と称され、これは、以下においてより詳細に説明されることになる。他の一部の実施形態では、第１及び第２の試験位相は、３／１６及び１１／１６と異なる。二分探索法又は最小二乗法（同様に後述される）のいずれかにとって、ここで重要な点は、第１及び第２の（及び潜在的に第３の）試験位相が位相値／設定の閾量（ときに以下において「所定の間隔」又は「既定量の位相」と称される）によって隔てられていることである。位相値の閾量は、一部の実施形態では、５／１６以上であり得る（より小さい量を用いることもできる）。

【0095】

[00101] 上述されたように、複数の利用可能な位相（本明細書において「所定の複数の別個の位相」とも称される）は、所定の試験位相であり得る、少なくとも２つの試験位相以外の位相を含み得る。例えば、複数の利用可能な位相は、１／１６、２／１６、３／１６、４／１６、５／１６、６／１６、７／１６、８／１６、９／１６、１０／１６、１１／１６、１２／１６、１３／１６、１４／１６、１５／１６及び１６／１６を含み得る。当業者は、異なるアンテナが様々な利用可能な位相を有し、上述の１／１６の例が単なる１つの可能なアンテナ構成にすぎないことを理解するであろう。

【0096】

[00102] 他の一部の実施形態では、複数の試験信号は、３つの試験信号を含み、その結果、同じく所定の試験位相であり得る、３つの試験位相が用いられる。一例では、第１の試験位相は、３／１６であり、第２の試験位相は、８／１６であり、第３の試験位相は、１３／１６である。本例では、それぞれのアンテナのための最適位相を決定すること（５２６）は、最小二乗法である。最小二乗法は、概して、二分探索法よりも高速で正確な最適位相推定方法である。このアプローチは、ステップ５２６を参照してより詳細に説明されることになる。

【0097】

[00103] 最小二乗法を用いる場合、３／１６、８／１６及び１３／１６の位相が最適位相の信頼できる推定をもたらすことに留意されたい。それにもかかわらず、部分的には、これらの他の試験位相は、擬似逆行列の計算におけるノイズ及び有限ビット幅の効果に対して同等の感受性を有するため、最適位相の同等に信頼できる推定をもたらす他の試験位相を使用することもできる（例えば、４／１６、９／１６及び１４／１６が用いられ得るか、又は試験位相の何らかの他の組み合わせが用いられ得る）。さらに、４つ以上の試験位相を最小二乗法と共に用いることは、最適位相測定におけるノイズに対する堅牢性をさらに改善することができる。いくつかの試験位相の組み合わせは、最適位相の信頼できる推定をもたらさないことにも留意されたい。例えば、０／１６、１／１６及び２／１６の試験位相は、最適位相の不十分な推定をもたらす。これは、部分的には、擬似逆行列が不安定である、すなわち、それが、最小二乗解を計算する際、電力信号内のノイズ及びまたコンピュータの有限のビット幅の効果を受けやすいためである。

【0098】

[00104] 一部の実施形態では、少なくとも２つの異なる試験位相のためのそれぞれの値は、既定の間隔によって隔てられている（５０６）。例えば、少なくとも２つの試験位相が３／１６、８／１６及び１３／１６である場合、位相は、５／１６の既定の間隔によって隔てられている（すなわち５つの位相値が各試験位相を隔てている（一部の実施形態では、より大きい又はより小さい既定の内部が用いられる）。既定の間隔は、純粋正弦波の既知の特性に対応する（５０８）。例えば、伝送器は、ＲＦ試験信号を純粋正弦波として伝送し得る。すなわち、場合により、ＲＦ試験信号は、図４Ａ～図４Ｂを参照して説明される関数によって特徴付けられ得る。図４Ａ～図４Ｂを参照して説明されたように、既定の間隔は、例えば、位相指数軸に沿って等距離にある正弦波上の既定数の点において正弦波をサンプリングすることによって定められ得る。正弦波上の既定数の点間の位相指数における距離が既定の間隔である。

【0099】

[00105] 一部の実施形態では、ＲＦ試験信号は、少なくとも２つの試験位相以外の位相を使用して伝送されない（５１０）。例えば、少なくとも２つの試験位相が３／１６、８／１６及び１３／１６である場合、他の位相 － 例えば、１／１６、２／１６、４／１６、５／１６、６／１６、７／１６、９／１６、１０／１６、１１／１６、１２／１６、１４／１６、１５／１６及び１６／１６ － は、伝送されない。これらの位相の１つが最終的に最適位相になり得るであろう（後述）ことに留意されたい。二分探索法を用いるものなどの他の実施形態では、いくつかのＲＦ試験信号は、少なくとも２つの所定の試験位相以外の位相を使用して伝送される。

【0100】

[00106] 一部の実施形態では、複数のＲＦ試験信号を伝送することは、受電器（例えば、受電器１２０、図１及び図３）からの無線通信信号を受信することに応じて複数のＲＦ試験信号の第１のＲＦ試験信号を伝送すること（５１２）と、また受電器からの追加の無線通信信号を受信することに応じて複数のＲＦ試験信号の第２のＲＦ試験信号を伝送すること（５１４）とを含む。追加の無線通信信号は、受電器が伝送器の無線電力伝送範囲内にあることを指示する（５０２において受信された）無線通信信号とは独立した別個のものであり、及び／又は少なくとも２つの試験位相を使用した（５０４において伝送された）複数のＲＦ試験信号とは独立した別個のものであり得る。代替的に、一部の実施形態では、複数のＲＦ試験信号を伝送することは、受電器からの無線通信信号を受信することに応じて第１のＲＦ試験信号及び第２のＲＦ試験信号を伝送することを含む。

【0101】

[00107] 一部の実施形態では、方法５００は、複数のＲＦ試験信号の第３のＲＦ試験信号を伝送すること（５１５）を含む。第３のＲＦ試験信号は、第１及び第２のＲＦ試験信号を伝送した後に伝送され得る。第３のＲＦ試験信号の伝送は、後述される最小二乗法と共に用いられる。

【0102】

[00108] 図５Ｂに示されるように、一部の実施形態では、方法５００は、受電器から、少なくとも２つの試験位相の第１の試験位相において伝送された複数のＲＦ試験信号の第１のＲＦ試験信号によって受電器に供給された（すなわちそれによって受電された）第１の電力量を識別する情報を受信すること（５１６）を含む。例えば、少なくとも２つの試験位相が３／１６及び１１／１６である場合、受電器に供給された第１の電力量を識別する情報は、位相設定３／１６において伝送され得る。

【0103】

[00109] 一部の実施形態では、受電器に供給された第１の電力量を識別する情報は、第１の追加の無線通信信号を介して（例えば、伝送器の受信器によって）受信される（５１８）。第１の追加の無線通信信号は、受電器が伝送器の無線電力伝送範囲内にあることを指示する（５０２において受信された）無線通信信号、少なくとも２つの試験位相を使用した（５０４において伝送された）複数のＲＦ試験信号及び／又は（５１４において伝送された、任意選択的なものである）受電器からの追加の無線通信信号とは独立した別個のものであり得る。

【0104】

[00110] 方法５００は、受電器から、少なくとも２つの試験位相の（第１の試験位相とは別個の）第２の試験位相において伝送された複数のＲＦ試験信号の第２のＲＦ試験信号によって受電器に供給された（すなわちそれによって受電された）第２の電力量を識別する情報を受信すること（５２０）も含む。例えば、少なくとも２つの試験位相が３／１６及び１１／１６である場合、受電器に供給された第２の電力量を識別する情報は、位相設定１１／１６において伝送され得る。

【0105】

[00111] 一部の実施形態では、受電器に供給された第２の電力量を識別する情報は、第２の追加の無線通信信号（５２２）を介して受信される。第２の追加の無線通信信号は、受電器が伝送器の無線電力伝送範囲内にあることを指示する（５０２において受信された）無線通信信号、少なくとも２つの試験位相を使用した（５０４において伝送された）複数のＲＦ試験信号及び／又は（５１４において伝送された）受電器からの追加の無線通信信号とは独立した別個のものであり得る。

【0106】

[00112] 他の一部の実施形態では、受電器に供給された第１の電力量を識別する情報及び受電器に供給された第２の電力量を識別する情報は、追加の無線通信信号において一緒に受信される。この追加の無線通信信号は、受電器が伝送器の無線電力伝送範囲内にあることを指示する（５０２において受信された）無線通信信号、少なくとも２つの試験位相を使用した（５０４において伝送された）複数のＲＦ試験信号及び／又は（５１４において伝送された）受電器からの追加の無線通信信号とは独立した別個のものであり得る。

【0107】

[00113] 一部の実施形態では、方法５００は、受電器から、少なくとも２つの試験位相の（第１及び第２の試験位相とは別個の）第３の試験位相において伝送された複数のＲＦ試験信号の第３のＲＦ試験信号によって受電器に供給された第３の電力量を識別する情報を受信すること（５２５）を含む。本例では、試験位相は、３／１６（例えば、第１の試験位相）、８／１６（例えば、第２の試験位相）及び１３／１６（例えば、第３の試験位相）であり得、受電器に供給された第３の電力量を識別する情報は、位相１３／１６において伝送され得る。ステップ５２５は、以下において詳細に説明される最小二乗法を用いて実施される。

【0108】

[00114] 一部の実施形態では、方法５００は、受電器に供給された第１及び第２の電力量に基づいて、複数の利用可能な位相の中から伝送器のそれぞれのアンテナのための最適位相を決定すること（５２６）を含む。２つの試験位相（例えば、３／１６及び１１／１６の位相）が存在する一部の実施形態では、最適位相を決定することは、以下において詳述される二分探索法を用いて実施される。二分探索法は、方法７００を参照して単独でも説明される。

【0109】

[00115] ２π＊３／１６及び２π＊１１／１６を例示的な試験位相として用いると、二分探索法は、以下のように実施され得る。まず、位相指数３／１６及び１１／１６のための信号レベルの大きさのそれぞれの絶対値（例えば、式（１）における｜Ｓ｜）が測定される。次に、位相指数３／１６のための信号レベルの大きさ（すなわち電力量）が位相指数１１／１６のための信号レベルの大きさよりも大きい場合、このとき、位相指数３／１６が仮の最大として指定される。他方で、位相指数１１／１６のための信号レベルの大きさが位相指数３／１６のための信号レベルの大きさよりも大きい場合、このとき、位相指数１１／１６が仮の最大として指定される。本開示は、上述されたとおりの試験位相２π＊３／１６及び２π＊１１／１６に限定されないことに留意されたい。

【0110】

[00116] 二分探索法の本実施形態では、１６個の位相指数値が存在するため、信号レベルの真の最大は、仮の最大である位相指数値の４サンプル以内になければならない。したがって、２つの位相指数のための信号レベルの大きさのそれぞれの絶対値は、仮の最大よりも４サンプル小さく且つ４サンプル大きく、測定される。例えば、仮の最大が位相指数３／１６にある場合、位相指数７／１６及び１５／１６は、評価される以下の２つになる。すなわち、位相指数７／１６及び１５／１６における信号レベルの大きさの絶対値が仮の最大と比較される。その後、最も大きい値を有する新たな位相指数値が新たな仮の最大として指定される。

【0111】

[00117] 信号レベルの大きさの絶対値を比較するこのプロセスは、全ての位相指数値がチェックされるまで反復される。各後続の反復において、仮の最大から離れており、仮の最大と比較されるサンプル数は、半分に減少される。例えば、１６個の位相指数値が存在する例を続けると、次の反復は、仮の最大の位相指数値よりも２サンプル小さく且つ２サンプル大きい２つの位相指数値を仮の最大と比較することを含む。これの後の反復は、仮の最大の位相指数値よりも１サンプル小さく且つ１サンプル大きい２つの位相指数値を仮の最大と比較することを含む。この時点で二分探索法が完了し、最後の反復における最大に対応する位相指数値がそれぞれのアンテナのための最適位相となる。

【0112】

[00118] 最適位相推定のための他の方法と異なり、二分探索法は、試験中のアンテナ信号のサイクル全体にわたって位相を順次増加させることを必要としない。したがって、二分探索法は、最適位相推定を実施するために必要とされる時間及び処理の量を減少させ、ノイズ歪みに対する伝送器の感受性を減少させる。具体的には、１６個の位相指数値の例を用いると、二分探索法は、それぞれのアンテナのための最適位相のために、可能な１６個の位相指数値の８つの位相指数値を測定する。一部のアンテナは、６４個の位相指数値（又はさらにより大きい個数）を有し、このような場合、二分探索法の恩恵は、なお一層顕著になる（例えば、可能な６４個の位相指数の３２個のみが最適位相を決定するために測定されればよい）。しかし、二分探索法でさえ、後述される最小二乗法を用いて最適位相を推定することによって改善され得る。

【0113】

[00119] （例えば、ステップ５０４において）３つ以上の試験位相が伝送される場合、このとき、二分探索法は、もはや用いられない。代わりに、最小二乗法が用いられる。最小二乗法は、少なくとも、受電器に供給された第１、第２及び第３の電力量に基づいて（５２７）最適位相を決定すること（５２６）を含む（例えば、後述されるように、試験位相及び受電器に供給されたそれらのそれぞれの電力量から最適位相を補間する）。４つ以上の電力測定を最小二乗法において用いることができる（及びまた２つの電力測定を最小二乗法において用いることもできる）ことに留意されたい。２π＊３／１６、２π＊８／１６及び２π＊１３／１６を例示的な試験位相として用いると、最小二乗法は、以下のように実施され得る。まず、三角関数の公式を用いて、上式（１）は、式（２）として表され得る。
｜Ｓ｜＝Ａ＋ｃｏｓ（θ_ｍ）ｃｏｓ（ｖ_ｍ）－ｓｉｎ（θ_ｍ）ｓｉｎ（ｖ_ｍ） （２）
本例では、全ての１６個の試験位相が範囲［０，２π］にわたって変化するため、ＲＦ試験信号レベルの大きさは、式（３）によって定義され得る射影として表され得る。

【数1】

ここで、Ｈは、モデル行列であり、式（４）によって定義され得る。

【数2】

試験位相の数が３よりも大きい例示的な実施形態では、行列Ｈは、式（５）によって定義され得る。

【数3】

ここで、ｖ_１～ｖ_ｎは、ｎ個の試験位相である。

【0114】

[00120] 最適位相を決定するために、式（３）は、式（６）として書き換えられ得る。

【数4】

ここで、ｐｉｎｖは、疑似逆行列であり、Ｈ’は、行列Ｈの共役転置又はエルミート転置を指示する。式（６）の右辺は、左辺の係数のベクトルを生成する。次に、これらの係数の第１及び第２のものは、式（７）に従って最適位相を決定するために用いられ得る。

【数5】

【0115】

[00121] 当業者は、異なる伝送アンテナ及び異なる伝送信号が様々な数式的表現を有することになり、上述の式がこのような表現の単なる例にすぎないことを理解するであろう。

【0116】

[00122] 一部の実施形態では、最適位相は、少なくとも２つの試験位相以外の位相の１つである（５２８）。例えば、少なくとも２つの試験位相が３／１６、８／１６及び１３／１６である場合、最適位相は、他の１３個の位相の１つである。しかし、他の実施形態では、最適位相は、３／１６、８／１６又は１３／１６のいずれかであり得る。

【0117】

[00123] 二分探索法が用いられるか、又は最小二乗法が用いられるかにかかわらず、方法５００は、伝送器のそれぞれのアンテナを介して、最適位相を有する１つ以上のＲＦ電力信号を受電器に伝送すること（５３０）をさらに含む。一部の実施形態では、受電器は、１つ以上のＲＦ電力信号からの電力（例えば、エネルギー）を用いてそれ自体に給電するか若しくはそれ自体を充電し、及び／又は受電器に結合された電子デバイスに給電するか若しくはそれを充電する。

【0118】

[00124] 一部の実施形態では、方法５００は、以上においてステップ５０４～５１５を参照して説明された方法でアンテナアレイのそれぞれの追加のアンテナを調整することを含む。例えば、方法５００は、アンテナアレイのそれぞれの追加のアンテナを介して、少なくとも２つの試験位相を使用してそれぞれ伝送されるそれぞれの複数のＲＦ試験信号を伝送すること（５３２）を含む。

【0119】

[00125] この伝送５３２前に、方法５００においてこれまでに実施されたステップは、伝送器のアンテナアレイ内の単一のアンテナによって実施された。しかし、最適位相がアレイ内の追加のアンテナごとに同じではない場合があるため、これらのステップは、追加のアンテナごとに繰り返され得る。このように、アレイ内の各アンテナは、全ての利用可能な試験位相におけるＲＦ試験信号を網羅的に伝送し、最適位相を強引な方法で探索するのではなく、利用可能な試験位相の部分セットにおけるＲＦ試験信号を伝送する。アレイ内のアンテナの数が増大するにつれて、このプロセスは、時間及び計算力を大幅に節減する。加えて、このプロセスは、伝送信号内のノイズ歪みに対する伝送器の感受性を減少させる。

【0120】

[00126] 一部の実施形態では、方法５００は、それぞれの追加のアンテナについて、受電器から、少なくとも２つの試験位相の第１のものにおいて伝送された複数のＲＦ試験信号の第１のものによって受電器に供給された第１の電力量を識別する情報を受信すること（５３４）を含む。一部の実施形態では、受信５３４は、ステップ５１６～５１８を参照して説明された特徴を含み得る。

【0121】

[00127] 続けると、一部の実施形態では、方法５００は、それぞれの追加のアンテナについて、受電器から、少なくとも２つの試験位相の第２のものにおいて伝送された複数のＲＦ試験信号の第２のものによって受電器に供給された第２の電力量を識別する情報を受信すること（５３６）を含む。一部の実施形態では、受信５３６は、ステップ５２０～５２４を参照して説明された特徴を含み得る。方法５００は、それぞれの追加のアンテナについて、受電器から、少なくとも２つの試験位相の第３のものにおいて伝送された複数のＲＦ試験信号の第３のものによって受電器に供給された第３の電力量を識別する情報を受信することも含み得る。

【0122】

[00128] 続けると、一部の実施形態では、方法５００は、それぞれの追加のアンテナによって受電器に供給された第１及び第２の（及び一部の実施形態では第３の）電力量に基づいて、複数の利用可能な位相の中から伝送器のそれぞれの追加のアンテナのための最適位相を決定すること（５３８）を含む。一部の実施形態では、決定５３８は、ステップ５２６～５２８を参照して説明された特徴を含み得る。

【0123】

[00129] 続けると、一部の実施形態では、方法５００は、各アンテナを介して、決定された最適位相を有するＲＦ電力信号を受電器に伝送すること（５４０）を含む。一部の実施形態では、受電器は、１つ以上のＲＦ電力信号からの電力（例えば、エネルギー）を用いてそれ自体に給電するか若しくはそれ自体を充電し、及び／又は受電器に結合された電子デバイスに給電するか若しくはそれを充電する。一部の実施形態では、伝送５４０は、ステップ５３０を参照して説明された特徴を含み得る。

【0124】

[00130] 図６Ａ～図６Ｂは、一部の実施形態に係る、アンテナアレイ内の個々のアンテナに用いるための最適位相を推定する方法のシミュレーションの結果を示すプロットである。

【0125】

[00131] 図６Ａにおけるプロットは、以上において図５Ａ～図５Ｃを参照して説明された二分探索法のシミュレーションの結果を示す。このシミュレーションでは、３０個のアンテナのアレイが伝送器内で用いられた。図６Ａに示されるように、このシミュレーションでは、二分探索法において最適位相を決定するために必要とされる信号レベル測定の数は、ＲＦ試験信号を伝送したアンテナが３０に近づくにつれておよそ１８０に近づく。これは、図６Ｂに示されるシミュレーションの結果とは対照的である。図６Ｂにおけるプロットは、以上において図５Ａ～図５Ｃを参照して説明された最小二乗法のシミュレーションの結果を示す。このシミュレーションでは、３０個のアンテナのアレイが伝送器内で用いられた。図６Ｂに示されるように、このシミュレーションでは、最小二乗法において最適位相を決定するために必要とされる信号レベル測定の数は、ＲＦ試験信号を伝送したアンテナが３０に近づくにつれておよそ９０に近づく。したがって、最小二乗法は、二分探索法のおよそ半分の計算量を達成する。

【0126】

[00132] 図７は、一部の実施形態に係る最適位相を推定する二分探索法７００を示すフロー図である。方法７００の動作は、伝送器（例えば、伝送器１０２、図１～図２）又はその１つ以上の構成要素（例えば、図２を参照して上述されたもの）によって実施され得る。図７は、コンピュータメモリ又はコンピュータ可読記憶媒体（例えば、伝送器１０２のメモリ１０６、図２）内に記憶された命令に対応する。二分探索法の態様は、以上において方法５００を参照してすでに説明されたことに留意されたい。したがって、簡潔にするために、方法５００においてすでに取り扱われたそれらの態様は、概して、ここでは繰り返されない。

【0127】

[00133] 方法７００は、伝送器の受信器により、受電器が伝送器の無線電力伝送範囲内にあることを指示する無線通信信号（例えば、信号１１８、図１）を受信することを含む。受電器からの無線通信信号を受信することは、以上において方法５００のステップ５０２を参照してさらに詳細に説明されている。

【0128】

[00134] 方法７００は、無線通信信号を受信することに応じて、無線電力伝送デバイスのアンテナアレイのそれぞれのアンテナを介して、（ｉ）それぞれのアンテナのための複数の利用可能な位相の第１の試験位相における第１の無線周波数（ＲＦ）試験信号、及び（ｉｉ）複数の利用可能な位相の第２の試験位相における第２のＲＦ試験信号を伝送すること（７０２）をさらに含む。第１及び第２の試験位相は、ある数の利用可能な試験位相によって隔てられている。利用可能な位相は、ある範囲の位相値を含み、第１及び第２の試験位相は、その範囲の位相値からの閾数の位相値が第１及び第２の試験位相を隔てるように選択される。例示のために、第１及び第２の試験位相がそれぞれ３／１６及び１１／１６である場合、このとき、これらの例示的な設定は、いずれかの視点から７つの位相値によって隔たれている（例えば、７つの位相値が３／１６及び１１／１６を隔てており（例えば、４／１６～１０／１６）、７つの位相値が１１／１６及び３／１６を隔てている、例えば１２／１６～２／１６）。一例は、所定の間隔が、その数の利用可能な試験位相が第１及び第２の試験設定間にあることを確実にするために用いられることである（例えば、所定の間隔は、７つの位相値である）。

【0129】

[00135] 方法７００は、無線電力受電デバイスから、第１及び第２のＲＦ試験信号によって無線電力受電デバイスにそれぞれ供給された（すなわちそれによって受電された）第１及び第２の電力量を識別する情報を受信すること（７０４）をさらに含む。受電器からの追加の信号を受信することは、以上において方法５００のステップ５２２及び５２４を参照してさらに詳細に説明されている。

【0130】

[00136] 方法７００は、第１の電力量が第２の使用可能電力量よりも大きいかどうか（又はその逆）を決定すること（７０６）をさらに含む。第１の電力量が第２の電力量よりも大きいと決定することに応じて（７０６ － イエス）、方法７００は、第１の試験位相を基準試験位相として選択することをさらに含む。代替的に、第１の電力量が第２の電力量よりも大きくないと決定することに応じて（７０６ － ノー）、方法７００は、第２の試験位相を基準試験位相として選択することを含む。

【0131】

[00137] 説明を進めやすくするために、第１の試験位相が基準試験位相として選択される。それにもかかわらず、以下の説明は、第２の試験位相が基準試験位相として選択される状況に同等に適用され得るであろう。また、場合により、第１及び第２の電力量は、互いに等しくなり得ることにも留意されたい。このような場合、後述されるプロセスが第２の試験位相のために繰り返される。次に、第１の試験位相及び第２の試験位相から決定された最適位相が（異なる場合に）比較され、最も高い電力量を有する結果がそれぞれのアンテナのための最終最適位相として選定される。

【0132】

[00138] 一部の実施形態では、方法７００は、それぞれのアンテナを介して、（それぞれ第１及び第２の試験位相とは別個の）第３及び第４の試験位相における第３及び第４のＲＦ試験信号をそれぞれ伝送すること（７０８）をさらに含み、第３の試験位相は、基準試験位相（すなわち第１の試験位相）よりも大きい位相値であり、第４の試験位相は、基準試験位相（すなわち第１の試験位相）よりも小さい位相値である。加えて、第３及び第４の試験位相の両方は、第１及び第２の試験位相を隔てた利用可能なある数の利用可能な試験位相の１つである。例示のために、３／１６が基準試験位相となるように選択される場合、このとき、第３及び第４の試験位相は、例えば、１５／１６及び７／１６である。第３及び第４の試験位相のための他の位相値が選択され得、提供されている例は、ここでは、文脈を与えるために用いられていることに留意されたい。

【0133】

[00139] 一部の実施形態では、方法７００は、無線電力受電デバイスから、第３及び第４のＲＦ試験信号によって無線電力受電デバイスに供給された第３及び第４の電力量を識別する情報を受信すること（７１０）を含む。この場合にも上記と同様に、受電器からの追加の信号を受信することは、以上において方法５００のステップ５２２及び５２４を参照してさらに詳細に説明されている。

【0134】

[00140] その後、方法７００は、第３及び第４の試験位相がそれぞれ基準試験位相に隣接しているかどうかを決定すること（７１２）を含む。例示のために、３／１６が基準試験位相となるように選択され、第３及び第４の試験位相が例えば２／１６及び４／１６である場合、このとき、第３及び第４の試験位相は、それぞれ基準試験位相に「隣接している」（すなわち基準試験位相、第３の試験位相及び第４の試験位相は連続した数である）。

【0135】

[00141] 一部の実施形態では、第３及び第４の試験位相がそれぞれ基準試験位相に隣接しているという決定に従って（７１２ － イエス）、方法７００は、（ｉ）第１、第３及び第４の電力量を互いに比較すること（７１４）と、（ｉｉ）第１、第３及び第４の電力量からの最も高い電力量を有する位相をそれぞれのアンテナのための最適位相として選択すること（７１６）とをさらに含む。

【0136】

[00142] しかし、第３及び第４の試験位相がそれぞれ基準試験位相に隣接していないという決定に従って（７１２ － ノー）、方法７００は、７０６の決定ステップにループして戻り、第３の電力量が第４の電力量よりも大きいかどうかを決定すること（７０６）をさらに含む。ループ動作中、７０８、７１０、７１２のステップ並びに場合によりステップ７１４及び７１６が繰り返される。例えば、第３の電力量が第４の電力量よりも大きいと決定することに応じて（７０６ － イエス）、方法７００は、（ｉ）第３の試験位相を基準試験位相として選択することと、（ｉｉ）それぞれのアンテナを介して、それぞれ第５及び第６の試験位相における第５及び第６のＲＦ試験信号を伝送することとを含み得、第５の試験位相は、第３の試験位相よりも大きい位相値であり、第６の試験位相は、第３の試験位相よりも小さい位相値である。加えて、第５及び第６の試験位相の両方は、第１及び第２の試験位相を隔てるある数の利用可能な試験位相の１つである。第４の試験位相が基準試験位相として選択された場合、同様のステップが実施される。例示のために且つ上述の例を踏まえることにより、３／１６が第１の基準試験位相となるように選択され、（ｉ）第３及び第４の試験位相が１５／１６及び７／１６であり、（ｉｉ）７／１６が第２の基準試験位相となるように選択された場合、このとき、第５及び第６の試験位相は、例えば、５／１６及び９／１６（又は７／１６よりも小さい若しくは大きい何らかの他の値）となる。

【0137】

[00143] 本例を続けると、方法７００は、無線電力受電デバイスから、第５及び第６のＲＦ試験信号によって無線電力受電デバイスに供給された第５及び第６の電力量を識別する情報を受信すること（７１０）をさらに含むことができる。その後、方法７００は、第５及び第６の試験位相がそれぞれ基準試験位相に隣接しているかどうかを決定すること（７１２）を含む。第５及び第６の試験位相がそれぞれ基準試験位相に隣接しているという決定に従って（７１２ － イエス）、方法７００は、（ｉ）第１、第５及び第６の電力量を互いに比較すること（７１４）と、（ｉｉ）第１、第５及び第６の電力量からの最も高い電力量を有する位相をそれぞれのアンテナのための最適位相として選択すること（７１６）とをさらに含む。しかし、第３及び第４の試験位相がそれぞれ基準試験位相に隣接していないという決定に従って（７１２ － ノー）、方法７００は、７０６の決定ステップにループして戻り、ループ動作が再び実施される（例えば、第７及び第８の試験位相における第７及び第８のＲＦ試験信号が伝送される）。方法７００は、第Ｘ及び第Ｙの試験位相が両方とも基準試験位相に隣接するまでループし続ける。

【0138】

[00144] 伝送器のそれぞれのアンテナのための最適位相が選択された後、方法７００は、それぞれのアンテナを介して、最適位相を有する１つ以上のＲＦ電力信号を受電器に伝送することを含む。一部の実施形態では、受電器は、１つ以上のＲＦ電力信号からの電力（例えば、エネルギー）を用いてそれ自体に給電するか若しくはそれ自体を充電し、及び／又は受電器に結合された電子デバイスに給電するか若しくはそれを充電する。

【0139】

[00145] 一部の実施形態では、方法７００は、方法７００において説明された方法でアンテナアレイのそれぞれの追加のアンテナを調整することも含む。伝送器の各アンテナ（又は何らかの閾数のアンテナ）がその（それらの）最適位相に調整されると、方法７００は、各アンテナを介して、決定された最適位相を有するＲＦ電力信号を受電器に伝送することを含む。

【0140】

[00146] 用語「第１」、「第２」等は、以上において様々な要素を記述するために用いられているが、これらの要素は、これらの用語によって限定されるべきではないことが理解されるであろう。これらの用語は、単に１つの要素を別のものと区別するために用いられるにすぎない。本明細書において用いられる用語法は、特定の実施形態を説明することのみを目的とするものであり、請求項の限定を意図されていない。実施形態及び添付の請求項の説明で使用するとき、単数形「１つの（a）」、「１つの（an）」及び「その」は、文脈が別途明確に示さない限り、複数形も含むことが意図される。また、用語「及び／又は」は、本明細書で使用するとき、関連付けられた列挙された項目の１つ以上のあらゆる可能な組み合わせを指し、それらを包含することを理解されたい。さらに、用語「含む」及び／又は「含んでいる」は、本明細書で使用される場合、記述される特徴、整数、ステップ、動作、要素及び／又は構成要素の存在を指定するが、１つ以上の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素及び／又はそれらの群の存在又は追加を排除するものではないことを理解されたい。

【0141】

[00147] 本明細書で使用するとき、用語「～の場合」は、文脈に依存して、規定された前提条件が真である「とき」、又は「際」、又は「と決定することに応じて」、又は「という決定に従って」、又は「ことを検出することに応じて」を意味すると解釈され得る。同様に、句「［規定された前提条件が真であると］決定された場合には」、又は「［規定された前提条件が真である］場合には」、又は「［規定された前提条件が真である］とき」は、文脈に依存して、規定された前提条件が真である「と決定すると」、又は「と決定することに応じて」、又は「という決定に従って」、又は「ことを検出すると」、又は「ことを検出することに応じて」を意味すると解釈され得る。

【0142】

[00148] 本発明の特徴は、処理システムを、本明細書において提示された特徴の任意のものを実施するようにプログラムするために用いられ得る命令が記憶された記憶媒体（媒体群）又はコンピュータ可読記憶媒体（媒体群）などのコンピュータプログラム製品において、それを使用して又は用いて実施され得る。記憶媒体（例えば、メモリ１０６）は、限定するものではないが、ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ、ＤＤＲ ＲＡＭ又は他のランダムアクセスソリッドステートメモリデバイスなどの高速ランダムアクセスメモリを含むことができ、１つ以上の磁気ディスク記憶デバイス、光ディスク記憶デバイス、フラッシュメモリデバイス又は他の不揮発性ソリッドステート記憶デバイスなどの不揮発性メモリを含み得る。メモリ（例えば、１０６、１３４及び／又は１４２）は、任意選択的に、ＣＰＵ（例えば、プロセッサ１０４、１３２及び／又は１４０）から遠隔に配置された１つ以上の記憶デバイスを含む。メモリ（例えば、１０６、１３４及び／又は１４２）又は代替的にメモリ内の不揮発性メモリデバイスは、非一時的コンピュータ可読記憶媒体を含む。

【0143】

[00149] 機械可読媒体（媒体群）の任意の１つ上に記憶され、本発明の特徴（例えば、伝送器及び／又は受電器に方法５００及び７００の態様を実施させるように設定された実行可能命令）は、（伝送器１０２及び／又は受電器１２０に関連付けられた構成要素などの）処理システムのハードウェアを制御し、且つ処理システムが、本発明の結果を利用する他の機構と対話することを可能にするためのソフトウェア及び／又はファームウェアに組み込むことができる。このようなソフトウェア又はファームウェアは、限定するものではないが、アプリケーションコード、デバイスドライバ、オペレーティングシステム及び実行環境／コンテナを含み得る。

【0144】

[00150] 本開示の実施形態の上述の説明は、任意の当業者が、本明細書において説明される実施形態及びそれらの変形形態を作製又は使用することを可能にするために提供されている。これらの実施形態に対する様々な変更形態は、当業者に容易に明らかになり、本明細書において定義される一般原理は、本明細書において開示される主題の趣旨又は範囲から逸脱することなく他の実施形態にも適用され得る。したがって、本開示は、本明細書において示される実施形態に限定されることを意図されておらず、添付の請求項及び本明細書において開示される原理及び新規の特徴に適合する最も広い範囲を与えられるべきである。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【国際調査報告】