JP2022523648A - ワイヤレス電力レシーバークライアントとワイヤレス電力伝送システムのペアリングの最適化 - Google Patents

ワイヤレス電力レシーバークライアントとワイヤレス電力伝送システムのペアリングの最適化 Download PDF

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Abstract

局所システムにおけるワイヤレス電力レシーバークライアント(WPRC)とのワイヤレス電力伝送システム(WPTS)のペアリングを最適化するための装置および方法の態様が本明細書に説明される。現在のWPTS-WPRCペアリングと、少なくとも1つの代替えのWPTS-WPRCペアリングとがアセスメントされ、WPTS-WPRCペアリングが、関連するペアリング品質メトリックに基づいて更新される。このようにして、多くのWPTSおよびWPRCのシステムは、ε均衡に近づいて、異なるWPTSとペアリングされることにより著しくより良く供給されるWPRCはないだろう。

Description

本明細書に説明されている態様は、ワイヤレス電力伝達(wireless power delivery)に使用される複数のワイヤレス電力伝送システムの調整における改良である。
関連出願の相互参照
本出願は、2019年1月18日に出願された米国非仮出願第16/251,160号の利益を主張し、内容が参照によって本明細書に組み入れられる。
背景技術
ワイヤレス電力伝送システム(wireless power transmission system:WPTS)をワイヤレス電力受信クライアント(wireless power receive client:WPRC)と最適にペアリングする必要がある。あるWPTS-WPRCペアリング(WPTS-WPRC pairing)に関連付けられたペアリング品質メトリックは、異なるWPTS-WPRCペアリングに関連付けられた別のペアリング品質メトリックと比較して評価されなければならない。結局、ペアリング品質メトリックに基づいて、WPTSおよびWPRCをどのように最適にペアリングするかを決定しなければならない。WPTS、WPRC、または別のエンティティに存在することがあるペアリング品質メトリックアナライザー(pairing quality metric analyzer:PQMA)に対して、潜在的なペアリングを分析し、ペアリングを確立、終了、または変更して、WPTSおよびWPRCの大規模なシステム内のWPTSおよびWPRCの局所システム(localized system)を最適化する必要が存在する。
本明細書にて、ペアリング品質メトリックアナライザー(pairing quality metric analyzer:PQMA)を含み得る、またはペアリング品質メトリックアナライザーとして作動するように構成され得る、ワイヤレス電力レシーバークライアント(wireless power receiver client:WPRC)、ワイヤレス電力伝送システム(wireless power transmission system:WPTS)、またはサーバーのような別のエンティティの態様が説明される。いくつかの態様にて、WPRCは、局所システム(localized system)の第1のWPTSとの第1のペアリングに関連付けられた第1のペアリング品質メトリックを決定するように構成され得るプロセッサーを含むことがある。さらに、プロセッサーは、局所システムの第2のWPTSとの第2のペアリングに関連付けられた第2のペアリング品質メトリックを決定するように構成されることがある。さらに、プロセッサーは、第1のペアリング品質メトリックおよび第2のペアリング品質メトリックに基づいて、第1のWPTSまたは第2のWPTSのうちの1つを選択するように構成されてよく、第1のペアリング品質メトリックおよび第2のペアリング品質メトリックは、WPRCの位置および向きの情報に基づく。さらに、WPRCは、第1のWPTSまたは第2のWPTSのうちの選択された1つからワイヤレス電力を受信するように構成され得るレシーバーを含むことがある。
一態様にて、さらに、プロセッサーは、WPRCの電力ニーズに基づいて、第1のペアリング品質メトリックを決定するように構成され得る。
別の態様にて、さらに、プロセッサーは、第1のWPTSの位置および向きの情報に基づいて、第1のペアリング品質メトリックを決定するように構成され得る。
さらに別の態様にて、さらに、プロセッサーは、局所システムのWPTSがWPRCとどのようにペアリングされるかを示す情報に基づいて、第1のペアリング品質メトリックを決定するように構成され得る。
さらに別の態様にて、さらに、プロセッサーは、イベントが発生したという条件において、更新されたペアリング品質メトリックを決定するように構成され得る。イベントは、WPRCの位置における変化、WPRCの向きにおける変化、局所システムのいずれかのWPTSの位置における変化、局所システムのいずれかのWPTSの向きにおける変化、WPRCの電力ニーズにおける変化、局所システムのいずれかのWPTSの電力伝達能力における変化、局所システムのWPTSがWPRCとどのようにペアリングされるかにおける変化、または局所システムの少なくとも1つの他のWPRCの電力ニーズにおける変化を含み得る。
さらに別の態様にて、WPRCは、ペアリングする第1のWPTSまたは第2のWPTSのインディケーションを受信するように構成され得るトランシーバーを含んでもよく、インディケーションは、局所システムの第1のWPTSとの第1のペアリングに関連付けられた第1のペアリング品質メトリックと、局所システムの第2のWPTSとの第2のペアリングに関連付けられた少なくとも第2のペアリング品質メトリックとに基づき、さらに、第1のペアリング品質メトリックおよび第2のペアリング品質メトリックは、WPRCの位置および向きの情報に基づく。さらに、WPRCは、インディケーションに基づいて第1のWPTSまたは第2のWPTSからワイヤレス電力を受信するように構成され得るレシーバーを含むことがある。
さらに別の態様にて、第1のペアリング品質メトリックは、WPRCの電力ニーズに基づいてよい。追加としてまたは代替えとして、第1のペアリング品質メトリックは、第1のWPTSの位置および向きの情報に基づいてよい。追加としてまたは代替えとして、第1のペアリング品質メトリックは、局所システムのWPTSがWPRCとどのようにペアリングされるかを示す情報に基づいてよい。
さらに別の態様にて、さらに、トランシーバーは、イベントが発生したという条件において、更新されたインディケーションを受信するように構成され得る。イベントは、WPRCの位置における変化、WPRCの向きにおける変化、局所システムのいずれかのWPTSの位置における変化、局所システムのいずれかのWPTSの向きにおける変化、WPRCの電力ニーズにおける変化、局所システムのいずれかのWPTSの電力伝達能力における変化、局所システムのWPTSがWPRCとどのようにペアリングされるかにおける変化、または局所システムの少なくとも1つの他のWPRCの電力ニーズにおける変化を含み得る。
さらに別の態様にて、WPTSは、PQMAを含む、またはPQMAとして作動するように構成されることがある。WPTSは、局所システムのWPRCとの第1のペアリングに関連付けられた第1のペアリング品質メトリックを決定するように構成され得るプロセッサーを含むことがある。さらに、WPTSは、局所システムのWPRCとの第2のWPTSの第2のペアリングに関連付けられた第2のペアリング品質メトリックを受信するように構成され得るトランシーバーを含むことがある。さらに、プロセッサーは、第1のペアリング品質メトリックおよび第2のペアリング品質メトリックに基づいて、WPTSまたは第2のWPTSの1つを選択するように構成されてよく、第1のペアリング品質メトリックおよび第2のペアリング品質メトリックは、WPRCの位置および向きの情報に基づく。さらに、WPTSは、WPTSが選択されるという条件において、ワイヤレス電力をWPRCに送信するように構成され得るトランスミッターを含むことがある。
さらに別の態様にて、さらに、プロセッサーは、WPRCの電力ニーズに基づいて、第1のペアリング品質メトリックを決定するように構成され得る。
さらに別の態様にて、さらに、プロセッサーは、WPTSの位置および向きの情報に基づいて第1のペアリング品質メトリックを決定するように構成され得る。
さらに別の態様にて、さらに、プロセッサーは、局所システムのWPTSがWPRCとどのようにペアリングされるかを示す情報に基づいて、第1のペアリング品質メトリックを決定するように構成され得る。
さらに別の態様にて、さらに、プロセッサーは、イベントが発生したという条件において、更新されたペアリング品質メトリックを決定するように構成され得る。イベントは、WPRCの位置における変化、WPRCの向きにおける変化、局所システムのいずれかのWPTSの位置における変化、局所システムのいずれかのWPTSの向きにおける変化、WPRCの電力ニーズにおける変化、局所システムのいずれかのWPTSの電力伝達能力における変化、局所システムのWPTSがWPRCとどのようにペアリングされるかにおける変化、または局所システムの少なくとも1つの他のWPRCの電力ニーズにおける変化を含み得る。
さらに別の態様にて、WPRCは、ペアリングする第1のWPTSまたは第2のWPTSのインディケーションを受信するように構成され得るトランシーバーを含んでもよく、インディケーションは、局所システムの第1のWPTSとの第1のペアリングに関連付けられた第1のペアリング品質メトリックと、局所システムの第2のWPTSとの第2のペアリングに関連付けられた少なくとも第2のペアリング品質メトリックとに基づき、さらに、第1のペアリング品質メトリックおよび第2のペアリング品質メトリックは、WPRCの位置および向きの情報に基づく。さらに、WPTSは、インディケーションに基づいて、第1のWPTSまたは第2のWPTSからワイヤレス電力を受信するように構成されたレシーバーを含むことがある。
上に説明したように、第1のペアリング品質メトリックは、WPRCの電力ニーズに基づいてよい。追加としてまたは代替えとして、第1のペアリング品質メトリックは、第1のWPTSの位置および向きの情報に基づいてよい。追加としてまたは代替えとして、第1のペアリング品質メトリックは、局所システムのWPTSがWPRCとどのようにペアリングされるかを示す情報に基づいてよい。
さらに別の態様にて、さらに、トランシーバーは、イベントが発生したという条件において、更新されたインディケーションを受信するように構成され得る。イベントは、WPRCの位置における変化、WPRCの向きにおける変化、局所システムのいずれかのWPTSの位置における変化、局所システムのいずれかのWPTSの向きにおける変化、WPRCの電力ニーズにおける変化、局所システムのいずれかのWPTSの電力伝達能力における変化、局所システムのWPTSがWPRCとどのようにペアリングされるかにおける変化、または局所システムの少なくとも1つの他のWPRCの電力ニーズにおける変化を含み得る。
例示的なワイヤレス電力伝送環境を含むシステム図を描く。 ワイヤレス電力伝送システム(wireless power transmission system:WPTS)の例示的な態様の例示的なコンポーネントを例示するブロック図である。 WPRCの例示的な態様を例示するブロック図である。 ワイヤレス信号伝達環境の例示的な態様を例示するブロック図である。 2つのWPTSおよび1つのWPRCを含むシステムの例示的なシナリオを描く。 2つのWPTSおよび1つのWPRCを含むシステムの例示的なシナリオを描く。 2つのWPTSおよび1つのWPRCを含むシステムの例示的なシナリオを描く。 2つのWPTSおよび1つのWPRCを含むシステムの例示的なシナリオを描く。 2つのWPTSおよび1つのWPRCを含むシステムのさらなる例示的なシナリオを描く。 2つのWPTSおよび1つのWPRCを含むシステムのさらなる例示的なシナリオを描く。 2つのWPTSおよび1つのWPRCを含むシステムのさらなる例示的なシナリオを描く。 2つのWPTSおよび1つのWPRCを含むシステムのさらなる例示的なシナリオを描く。 2つのWPTSおよび1つのWPRCを含むシステムのさらなる例示的なシナリオを描く。 2つのWPTSおよび1つのWPRCを含むシステムのさらなる例示的なシナリオを描く。 2つのWPTSおよび1つのWPRCを含むシステムのさらなる例示的なシナリオを描く。 2つのWPTSおよび1つのWPRCを含むシステムのさらなる例示的なシナリオを描く。 WPRC、WPTS、またはサーバーのような別のエンティティによって行われ得る例示的な方法を描くフロー図である。 WPRC、WPTS、またはサーバーのような別のエンティティによって行われ得る例示的な方法を描くフロー図である。 WPTSによって行われ得る例示的な方法を描くフロー図である。 WPRC、WPTS、またはサーバーのような別のエンティティによって行われ得る例示的な方法を描くフロー図である。
図1は、ワイヤレス電力伝送システム(wireless power transmission system:WPTS)101のような1つまたは複数のWPTSからのワイヤレス電力伝達を例示する例示的なワイヤレス電力伝送環境100を含むシステム図を描く。より具体的には、図1は、1つまたは複数のワイヤレス電力レシーバークライアント(wireless power receiver client:WPRC)110a~110cへの電力伝送を例示する。WPTS101は、エンコードされたビーコン111a~111cをWPRC110a~110cから受信し、ワイヤレス電力112a~112cをWPRC110a~110cに送信するように構成され得る。さらに、ワイヤレスデータ113a~113cは、WPTS101とWPRC110a~110cとの間において双指向性的に交換されてもよい。WPRC110a~110cは、WPTS101のような1つまたは複数のWPTSからワイヤレス電力112a~112cおよびワイヤレスデータ113a~113cを受信し、処理するように構成され得る。例示的なWPTS101のコンポーネントは、図2においても同様に、以下により詳細に示され、述べられる。例示的なWPRC110a~110cのコンポーネントは、図3を参照してより詳細に示され、述べられる。
WPTS101は、複数のアンテナ103a~103n、例えば、複数のアンテナを含むアンテナアレイを含むことがあり、ワイヤレス電力112a~112cをWPRC110a~110cに伝達する性能があってよい。さらに、アンテナ103a~103nは、1つまたは複数のタイミング捕捉(timing acquisition)アンテナおよび1つまたは複数の通信アンテナを含むことがある。いくつかの態様にて、ワイヤレス電力の送信のために同一のアンテナが、タイミング捕捉およびワイヤレスデータ通信のために使用され得る。代替えの態様にて、別個のアンテナが、ワイヤレス電力、タイミング捕捉、およびワイヤレスデータ通信のために使用され得る。いくつかの態様にて、アンテナは、適応位相の無線周波数(RF)アンテナである。WPTS101は、コヒーレントな電力伝送信号をWPRC110a~110cに伝達するための適切な位相を決定する性能があってよい。アンテナ103a~103nを含むアンテナアレイの各アンテナは、アンテナの集まりから送信された信号のコヒーレントな和がそれぞれのWPRC110a~110cのロケーションにフォーカスされるように、信号、例えば、連続波またはパルス電力伝送信号を、他の各アンテナに関して特定の位相において発せられるように構成され得る。いくつものアンテナが、図1に描かれた信号の受信および送信に使われ得る。アンテナ103a~103nのすべてを含み得るアンテナ103a~103nの一部分を含む複数のアンテナが、ワイヤレス信号の送信および/または受信に使われ得る。用語「アレイ」の使用は、アンテナアレイをいずれかの特定のアレイ構造に必ずしも限定しないことが理解される。つまり、アンテナアレイは、特定の「アレイ」のかたちまたはジオメトリにおいて構造が与えられる必要がない。その上さらに、本明細書にて使用されている用語「アレイ」または「アレイシステム」は、ラジオ、デジタル回路、モデムのような信号の生成、受信、および送信のために関係のある回路および周辺回路を含めて使用され得る。
図1の例に例示されるように、アンテナ103a~103nは、WPTS101に含まれることがあり、電力とデータとの両方を送信し、データを受信するように構成され得る。アンテナ103a~103nは、ワイヤレス電力伝送環境100においてワイヤレス無線周波数電力(wireless radio frequency power)の伝達を提供し、データ伝送を提供し、エンコードされたビーコン信号111a~111cを含む、WPRC110a~110cによって送信されたワイヤレスデータを受信するように構成され得る。いくつかの態様にて、データ伝送は、ワイヤレス無線周波数電力の伝送よりも弱い電力信号を送ることによることがある。いくつかの態様にて、代替えとして、アンテナ103a~103nのうちの1つまたは複数は、ワイヤレス電力伝達の代わりに、データ通信のために構成され得る。いくつかの態様にて、代替えとしてまたは追加として、電力伝達アンテナ103a~103nのうちの1つまたは複数は、ワイヤレス電力伝達に加えてまたは代わりに、データ通信のために構成されることが可能である。1つまたは複数のデータ通信アンテナは、WPRC110a~110cにデータ通信を送り、WPRC110a~110cからデータ通信を受信するように構成される。
WPRC110a~110cの各々は、WPTS101に信号を送信し、WPTS101から信号を受信するための1つまたは複数のアンテナ(図示せず)を含むことがある。同様に、WPTS101は、1つまたは複数のアンテナおよび/またはアンテナのセットを有するアンテナアレイを含んでもよく、各アンテナまたはアンテナのセットは、互いのアンテナまたはアンテナのセットに関して特定の位相にて連続波または離散(パルス)信号を発する性能がある。上に述べたように、WPTS101は、コヒーレント信号をアンテナ103a~103nに伝達するための適切な位相を決定する性能がある。例えば、いくつかの態様にて、特定のWPRCへのコヒーレント信号を伝達することは、ビーコン信号を送信した特定のWPRCへ電力またはデータを伝達するとき使用される他のアンテナからの信号に関して、各アンテナからの信号が適切に位相調整されるように、アレイの各アンテナまたはアレイの一部の各アンテナにて受信したエンコードされたビーコン信号の複素共役を計算することによって決定することが可能である。WPTS101は、信号(例えば、連続波またはパルス送信信号)を、複数の導波管を用いる複数のアンテナから、互いに関して特定の位相にて発するように構成されることが可能である。さらに、コヒーレントなワイヤレス電力信号を伝達するための他の技術は、例えば、2017年12月22日に出願された「Anytime Beaconing In A WPTS」というタイトルの米国特許出願第15/852,216号、および2017年12月22日に出願された「Transmission Path Identification based on Propagation Channel Diversity」というタイトルの米国特許出願第15/852,348号にて述べられる技術など、適用可能であり、これらは本明細書に参照により明示的に組み入れられる。
例示されないが、ワイヤレス電力伝送環境100の各コンポーネント、例えば、WPRC110a~110c、WPTS101は、制御および同期メカニズム、例えば、データ通信同期モジュールを含むことが可能である。WPTS101は、例えば、WPTSを建物における標準または一次交流(AC)電力供給に連結する電源コンセントまたはソースのような電源に接続されることが可能である。代替えとして、または追加として、WPTS101は、バッテリーによって、または他のメカニズム、例えば、太陽電池などを介して、電力を供給されることが可能である。
図1の例に示すように、WPRC110a~110cは、モバイルフォンデバイスおよびワイヤレスタブレットを含む。しかしながら、WPRC110a~110cは、電力を必要とし、1つまたは複数の統合されたWPRCを介してワイヤレス電力を受信する性能があるいずれかのデバイスまたはシステムであることが可能である。3つのWPRC110a~110cが描かれるが、WPRCのいくつでもサポートされ得る。本明細書にて述べられるように、WPRCは、1つまたは複数のWPTSから電力を受信し処理し、その動作のためにWPRC110a~110cまたはWPRC110a~110cの内部電池に電力を提供するように構成された1つまたは複数の統合された電力レシーバーを含み得る。
本明細書にて説明されるように、WPRC110a~110cの各々は、例示的なワイヤレス電力伝送環境100内の別のデバイス、サーバーおよび/または他のシステムとの接続を確立することが可能であるいずれかのシステムおよび/もしくはデバイス、ならびに/またはデバイス/システムのどんな組み合わせでもあり得る。いくつかの態様にて、WPRC110a~110cは、各々、ユーザーにデータを与えるまたは送信するディスプレイまたは他の出力機能性、および/またはユーザーからデータを受信する入力機能性を含むことがある。一例として、WPRC110aは、限定されないが、ビデオゲームコントローラー、サーバーデスクトップ、デスクトップコンピューター、コンピュータークラスター、例えばノートブックのようなモバイルコンピューティングデバイス、ラップトップコンピューター、ハンドヘルドコンピューター、携帯電話、スマートフォン、PDA、Blackberryデバイス、Treo、および/またはiPhoneなどであることが可能である。一例としておよび限定されないが、さらに、WPRC110aは、腕時計、ネックレス、指輪のようなどんなウェアラブルデバイスでも、または顧客上または顧客内に埋め込まれたデバイスであることもできる。WPRC110aの他の例は、限定されないが、安全センサー、例えば火災または一酸化炭素センサー、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ー、電気シェーバー、ESL(Electronic Shelf Label)などを含む。
図1の例にて例示されないが、WPTS101およびWPRC110a~110cは、各々、データチャネルを介して通信するためのデータ通信モジュールを含むことが可能である。代替えとして、または追加として、WPRC110a~110cは、WPTS101と通信するアンテナを既存のデータ通信モジュールを介して指示することが可能である。いくつかの態様にて、WPTS101は、1つまたは複数のアンテナまたはトランシーバーを介するデータ通信のための埋め込まれたWi-Fiハブを有することが可能である。いくつかの態様にて、アンテナ103a~103nは、Bluetooth(登録商標)、Wi-Fi(登録商標)、ZigBee(登録商標)などを介して通信することが可能である。さらに、WPRC110a~110cは、WPTS101と通信するために埋め込まれたBluetooth(登録商標)、Wi-Fi(登録商標)、ZigBee(登録商標)などのトランシーバーを含むこともある。さらに、他のデータ通信プロトコルも可能である。いくつかの態様にて、本明細書にて主として連続波形と言われるビーコン信号は、代替えとしてまたは追加として、変調信号および/または離散/パルス信号のかたちをとることが可能である。
さらに、WPTS101は、制御回路102を含むこともある。制御回路102は、WPTS101のコンポーネントに制御およびインテリジェンスを提供するように構成され得る。制御回路102は、1つまたは複数のプロセッサー、メモリーユニットなどで構成され、種々のデータ通信および電力通信を指示し制御してもよい。制御回路102は、ワイヤレス電力が伝達される周波数と同じまたは異なることがあるデータキャリア周波数にてデータ通信を指示することがある。同様に、制御回路102は、本明細書にて述べられるように、WPRC110a~110cと通信するようにワイヤレス伝送システム100に指示することがある。データ通信は、一例としておよび限定されないが、Bluetooth(登録商標)、Wi-Fi(登録商標)、ZigBee(登録商標)などであることが可能である。他の通信プロトコルが可能である。
用語「WPTS」の使用は、WPTSをいずれかの特定の構造に必ずしも限定しないことが理解される。つまり、WPTSは、特定のかたちまたはジオメトリにおいて構造が与えられる必要がない。その上さらに、本明細書にて使用されている用語「伝送システム」または「WPTS」は、ラジオ、デジタル回路、モデムのような信号の生成、受信、および送信のために関係のある回路および周辺回路を含むのに使用され得る。
図2は、本明細書に説明される態様にしたがうWPTS200の例示的なコンポーネントを例示するブロック図である。図2の例に例示されるように、WPTS200は、制御回路201、外部電力インターフェース202、および電力システム203を含むことがある。制御回路201は、例えば、ベースバンドプロセッサーなどのプロセッサー204と、メモリー205とを含むことがある。加えて、1つのアンテナアレイボード208および1つのトランスミッター206のみが図2に描かれるが、WPTS200は、1つまたは複数のアンテナアレイボード208に接続された1つまたは複数のトランスミッター206を含み、1つまたは複数のアンテナアレイボード208に信号を送信してもよい。1つのレシーバーのみが図2に描かれるが、1つまたは複数のレシーバー207は、1つまたは複数のアンテナアレイボード208に接続されてもよく、1つまたは複数のアンテナアレイボード208の1つまたは複数のアンテナ250a~250nから信号を受信してもよい。各アンテナアレイボード208は、スイッチ220a~220n、位相シフター230a~230n、パワーアンプ240a~240n、およびアンテナアレイ250a~250nを含む。各スイッチ、位相シフター、パワーアンプ、およびアンテナは、1対1の関係において描かれるが、これは限定しているとして解釈されるべきではない。追加としてまたは代替えとして、スイッチ、位相シフター、パワーアンプ、およびアンテナのいくつでも結合され得る。WPTS200のコンポーネントのいくつかまたはすべては、いくつかの態様にて、省略される、組み合わされる、または細区分されることが可能である。その上さらに、スイッチ220a~220nおよび位相シフター230a~230nの設定は、限定しているとして解釈されるべきではない。スイッチ220a~220n、位相シフター230a~230n、および/またはパワーアンプ240a~240nのいずれか、またはそれらの組み合わせは、個々に制御される、またはグループにおいて制御されることがある。1つまたは複数のアンテナアレイボード208によって送信され受信される信号は、ワイヤレス電力信号、ワイヤレスデータ信号、または両方であり得る。
制御回路201は、スイッチ220a~220n、位相シフター230a~230n、パワーアンプ240a~240n、およびアンテナアレイ250a~250nを含むアレイコンポーネントに制御およびインテリジェンスを提供するように構成される。制御回路201は、種々のデータ通信および電力通信を指示し制御してもよい。トランスミッター206は、キャリア周波数にて電力通信またはデータ通信を含む信号を生成することが可能である。信号は、組み合わせまたはバリエーションを含む、Bluetooth(登録商標)、Wi-Fi(登録商標)、ZigBee(登録商標)などのような標準化されたフォーマットに従わされることが可能である。追加としてまたは代替えとして、信号は、Bluetooth(登録商標)、Wi-Fi(登録商標)、ZigBee(登録商標)などを使用しない私有のフォーマットであることが可能であり、ワイヤレスデータを送信するために、ワイヤレス電力を送信するのに使用されるのと同じスイッチ220a~220n、位相シフター230a~230n、パワーアンプ240a~240n、およびアンテナアレイ250a~250nを利用する。上記の構成は、前述した標準化されたフォーマットに従うことにより負わされる制約に関係なく動作することによって、ハードウェアの複雑さを防ぎ、電力を節約することがある。いくつかの態様にて、さらに、制御回路201は、WPRC210から受信したエンコードされたビーコン信号に基づいて、スイッチ220a~220n、位相シフター230a~230n、およびアンプ240a~240nの制御による指向性伝送を含む伝送構成を決定することも可能である。
外部電力インターフェース202は、外部電力を受け取り、電力を種々のコンポーネントに提供するように構成される。いくつかの態様にて、外部電力インターフェース202は、例えば、標準的な外部24ボルトの電力供給を受け取るように構成され得る。他の態様にて、例えば、外部電力インターフェース202は、種々のコンポーネントに電力を提供する、例えば、12/24/48ボルトDCを供給することがある埋め込まれたDC電力供給への120/240ボルトACコンセントであることが可能である。代替えとして、外部電力インターフェースは、例えば、12/24/48ボルトDCを供給することがあるDC電力源であることが可能であるだろう。さらに、他の電圧を含む代替えの構成も可能である。
スイッチ220a~220nは、電力および/またはデータを送信し、スイッチ220a~220nの状態に基づいてエンコードされたビーコン信号を受信するのにアクティベートされ得る。一例にて、スイッチ220a~220nは、電力伝送、データ伝送、および/またはエンコードされたビーコン受信のために、アクティベートされる、例えば閉じられる、またはディアクティベートされる、例えば開かれることがある。さらに、追加のコンポーネントも可能である。例えば、いくつかの態様にて、位相シフター230a~230nは、WPRC210に電力またはデータを送信するときに信号の位相を変更するのに含まれることがある。位相シフター230a~230nは、WPRC210からのエンコードされたビーコン信号の複素共役の位相に基づいて、電力信号またはデータ信号をWPRC210に送信してもよい。さらに、位相シフトは、WPRC210から受信したエンコードされたビーコン信号を処理し、WPRC210を識別することによって決定してもよい。次に、WPTS200は、電力信号を送信するWPRC210に関連付けられた位相シフトを決定してもよい。例示的な態様にて、WPTS200から送信されるデータは、WPRC210とクロックを同期させるのに使用されることがある通信ビーコンのかたちにおいてであり得る。今述べた同期は、ビーコン位相検出の信頼性を向上させることがある。
動作において、WPTS200を制御し得る制御回路201は、外部電力インターフェース202を介して電源から電力を受け取ることがあり、アクティベートされることがある。制御回路201は、アンテナ250a~250nの少なくとも一部を介して、WPRC210によって開始したエンコードされたビーコン信号を受信することによって、WPTS200の範囲内にある利用可能なWPRC210を識別してもよい。WPRC210が、エンコードされたビーコン信号に基づいて識別されるとき、WPTSのアンテナ素子のセットは、電源が入り、エニュメレーションし、ワイヤレス電力および/またはデータ送信のためにキャリブレーションすることがある。このとき、さらに、制御回路201は、アンテナ250a~250nの少なくとも一部を介して、他のWPRCからの追加のエンコードされたビーコン信号を同時に受信することができることもある。
送信構成が生成され、命令が制御回路201から受信されれば、トランスミッター206は、1つまたは複数の電力および/またはデータ信号波を生成し、1つまたは複数のアンテナボード208に転送してもよい。命令および生成された信号に基づいて、パワースイッチ220a~220nの少なくとも一部が、開かれるまたは閉じられることがあり、位相シフター230a~230nの少なくとも一部が、伝送構成に関連付けられた適切な位相に設定されることがある。次に、電力および/またはデータ信号は、パワーアンプ240a~240nの少なくとも一部によって増幅され、WPRC210のロケーションに向かって向けられた角度に送信され得る。本明細書にて述べられるように、アンテナ250a~250nの少なくとも一部は、追加のWPRC210からのエンコードされたビーコン信号を同時に受信していることがある。
上に説明したように、WPTS200は、1つまたは複数のアンテナアレイボード208を含むことがある。一態様にて、各アンテナアレイボード208は、複数のアンテナアレイボード208のうちの異なるアンテナアレイボード208が複数のWPRC210のうちの異なるWPRC210と通信するように、単一のWPRC210と通信するように構成され得る。上記の実装は、WPRC210と同期させるLR-WPAN(Low-Rate Personal Area Network)、IEEE802.15.4、またはBLE(Bluetooth Low Energy)接続のような通信方法への依存を取り除くことがある。WPTS200は、アンテナ250a~250nの異なるアンテナを介して、WPRC210から同じメッセージを受信してもよい。WPTS200は、異なるアンテナにわたって同じメッセージの複製を使用して、より信頼できる通信リンクを確立することがある。上記のシナリオにて、ビーコン電力は、より低い電力が、複製された受信信号の恩恵をこうむった向上された信頼性によって埋め合わされることが可能であるので、弱められることがある。いくつかの態様にて、さらに、あるアンテナまたはアンテナのグループをデータ通信のための専用にし、他のアンテナまたはアンテナのグループを電力伝達のための専用にすることも可能であり得る。例えば、例示的なWPTS200は、アンテナ250a~250nのうち8または16つのアンテナを、データ通信よりも相対的に高い電力レベルにて電力伝達に専用にされ得るいくつかの残りのアンテナよりも低い電力レベルにデータ通信に、専用にしてもよい。
図3は、本明細書に説明される態様にしたがう例示的なWPRC300を例示するブロック図である。図3の例に示されるように、WPRC300は、制御回路301、エネルギーストレージ302、制御モジュール303、例えばIoT(Internet of Things)制御モジュール、トランシーバー306および関連する1つまたは複数のアンテナ320、電力計309、整流器310、結合器311、ビーコン信号ジェネレーター307、ビーコン符号化ユニット308および関連する1つまたは複数のアンテナ321、ならびに結合器311またはビーコン信号ジェネレーター307を1つまたは複数の関連するアンテナ322a~322nに接続するスイッチ312を含むことがある。例えば、エネルギーストレージ302は、バッター、コンデンサー、またはいずれかの他の適切なエネルギースマートデバイスであってもよい。描かれていないが、WPRC300は、WPRC300に、バッテリーを用いることの代わりにまたはそれに加えて、短期的なエネルギーストレージ用のコンデンサーにより動作することを可能にするエネルギーハーベスティング回路を含むことがある。図3に描かれるコンポーネントのいくつかまたはすべては、いくつかの態様にて、省略される、組み合わされる、または細区分されることが可能である。図3に描かれたコンポーネントのいくつかまたはすべては、1つの集積チップ(IC)に組み入れられることがある。WPTS200はフルデュプレキシングを使用してもよいが、追加としてまたは代替えとして、WPRC300はハーフデュプレキシングを使用してもよいことが指摘されるべきである。受信および/または送信データレートは、例えば、20Mbpsであり得る。しかしながら、より高いまたはより低いデータレートが、他の設計目標を達成するのに実装されることがある。WPRC300は、確認応答(ACK)メッセージを、図2に描かれたWPTS200のようなWPTSに返送してもよい。描かれていないが、ローカルCPUがWPRC300に組み入れられてもよい。例えば、ローカルCPUは、制御回路301に含まれてもよい。
結合器311は、1つまたは複数のアンテナ322a~322nを介して受信した受信電力および/またはデータ送信信号を受信し結合してもよい。結合器は、整合した状態を保持しながら出力ポート間の絶縁を達成するように構成されるいずれかの結合器または電力分配器であることが可能である。例えば、結合器311は、ウィルキンソン電力分配器であることが可能である。結合器311は、特性インピーダンス、例えば50オームを保持しながら、2つ以上のRF信号を結合するのに使用されることがある。結合器311は、抵抗器を用いた抵抗型結合器であっても、変圧器を用いたハイブリッド型結合器であってもよい。整流器310は、与えられるならば、結合器311からの結合された電力伝送信号を受信してもよく、充電のために電力計309を介してエネルギーストレージ302に供給され得る。他の態様にて、各アンテナの電力経路は、独自の整流器310を有することが可能であり、整流器から出るDC電力は、電力計309に供給するより前に結合される。電力計309は、受信電力信号強度を測定することがあり、この測定値を制御回路301に提供してもよい。
エネルギーストレージ302は、保護回路および/または監視機能を含むことがある。加えて、エネルギーストレージ302は、限定されないが、電流制限、温度保護、過/不足電圧の警告および保護、および容量監視、例えばクーロン監視を含む1つまたは複数の機能を含むことがある。制御回路301は、エネルギーストレージ302自体からエネルギーレベルを受信してもよい。さらに、制御回路301は、トランシーバー306を介して、クロック同期用のベース信号クロックのようなデータキャリア周波数におけるデータ信号を送信/受信してもよい。ビーコン信号ジェネレーター307は、ビーコン信号または校正信号を生成し、1つまたは複数のアンテナ321を用いてビーコン信号または校正信号を送信してもよい。
エネルギーストレージ302は、WPRC300によって充電され、WPRC300に電力を供給するとして示されるが、レシーバーは、整流器310から直接電力を受信することもあることが指摘されてもよい。今述べたことは、整流器310がエネルギーストレージ302に充電電流を提供することに加える、または充電を提供することに代えることがある。さらに、複数のアンテナ320、321、322a~322nの使用は、実装の一例であるが、しかしながら構成は、1つの共有アンテナのような、より少ないアンテナに減らされ得ることが指摘されてもよい。
いくつかの態様にて、制御回路301および/または制御モジュール303は、WPRC300と通信する、および/または他の方法によりWPRC300からデバイス情報を導出することが可能である。デバイス情報は、限定されないが、WPRC300の能力についての情報、WPRC300の使用情報、WPRC300のエネルギーストレージ302の電力レベル、および/またはWPRC300によって取得または推論された情報を含むことが可能である。いくつかの態様にて、クライアント識別子(ID)モジュール305は、ワイヤレス電力伝達環境においてWPRC300を一意的に識別することが可能であるクライアントIDを格納する。例えば、IDは、エンコードされたビーコン信号において、1つまたは複数のWPTSに送信されることが可能である。いくつかの態様にて、さらに、WPRCは、クライアントIDに基づいて、ワイヤレス電力伝達環境における他のWPRCを受信して識別することができることもある。
動き/向きセンサー304は、動きおよび/または向きを検出することが可能であり、それに応じて作動する制御回路301に信号を送ることがある。例えば、電力を受信するデバイスは、加速度計、または動きを検出する同等のメカニズムのような動き検出メカニズムを統合することがある。デバイスが動いていることを検出すれば、ユーザーによって扱われていることが想定されることがあり、WPTSのアンテナアレイへ信号をトリガーして、WPTSから、電力および/またはデータを送信することを停止するか、またはワイヤレス電力および/またはデータの送信を開始するかのいずれかをすることがある。WPRCは、エンコードされたビーコンまたは他のシグナリングを使用して、WPTSと通信することができます。いくつかの態様にて、WPRC300が車、電車、飛行機のような移動環境において使用されると、電力は、WPRC300が電力に関して決定的に低くない限り、断続的にまたは削減されたレベルにてのみ送信されることがあるだろう。
追加としてまたは代替えとして、WPRC300は、WPRC300の特定の向きを感知することがある向きセンサーを含んでもよい。WPRC300の向きは、WPTSからワイヤレス電力をどのように受信するかに影響を与えることがある。ゆえに、向きを用いて、ペアリングするのに最も良いWPTSを決定することがある。動き/向きセンサー304は、動きセンサーのみ、向きセンサーのみを含んでもよく、両方を統合してもよい。代替えとして、2つ以上の別個のセンサーが使用されることもある。追加としてまたは代替えとして、WPRC300は、1つまたは複数のWPTSからアンテナを介して受信した信号の方向を検出して、1つまたは複数のWPTSに関する向きを決定してもよい。ゆえに、いくつかの態様にて、さらに、WPRC300は、向きセンサーを必要とせずに、相対的な向きを検出することができることもある。
図4は、本明細書に説明される態様にしたがう例示的なワイヤレス信号伝達環境400を例示するブロック図である。ワイヤレス信号伝達環境400は、WPTS401と、ユーザー動作のWPRC402aおよび402bと、ワイヤレスネットワーク409とを含む。2つのWPRCが図4において描かれるが、WPRCのいくつでもサポートされ得る。図4に描かれているWPTS401は、代替えとして、図1に描かれているWPTS101にしたがって実装されることが可能である。さらに、代替えの構成も可能である。同様に、図4に描かれているようなWPRC402aおよび402bは、図1のWPRC110a~110cにしたがって実装されることが可能であり、または、代替えの構成も可能であるが、図3に描かれているようなWPRC300にしたがって実装されることが可能である。
WPTS401は、電源403、メモリー404、プロセッサー405、インターフェース406、1つまたは複数のアンテナ407、およびネットワーキングインターフェースデバイス408を含むことがある。WPTS401のコンポーネントのいくつかまたはすべては、いくつかの態様にて、省略される、組み合わされる、または細区分されることが可能である。ネットワーキングインターフェースデバイスは、ネットワーク409によりワイヤードまたはワイヤレスに通信して、最後にWPRC402aおよび402bへ、またはWPRC402aおよび402bから通信され得る情報を交換してもよい。さらに、1つまたは複数のアンテナ407は、1つまたは複数のレシーバー、トランスミッター、および/またはトランシーバーを含むこともある。1つまたは複数のアンテナ407は、適宜、WPRC402a、WPRC402b、または両方に非常に近い空間に向けられた放射および受信パターンを有してもよい。WPTS401は、アンテナ407の少なくとも一部を介して、ワイヤレス電力信号、ワイヤレスデータ信号、または両方をWPRC402aおよび402bに送信してもよい。本明細書にて述べられるように、WPTS401は、WPRC402aおよび402bによってそれぞれ受信されるワイヤレス信号の強度が、アンテナ407の少なくとも一部からの対応する向けられた送信ビームの指向性の正確度に依存するように、WPRC402aおよび402bの方向における角度に、ワイヤレス電力信号、ワイヤレスデータ信号、または両方を送信してもよい。
アンテナの基本的な特性は、受信するために使用されるときのアンテナの受信パターンが、送信するために使用されるときのアンテナの遠距離放射パターンに直に関係させられることである。今述べたことは、電磁気学における相互関係の定理(reciprocity theorem)の結果である。放射パターンは、波形の特性によって生成されるビームの指向性と、アンテナ407のアンテナ設計にて使用されるアンテナの種類とによって決まるいくつもの形および強度であることが可能である。アンテナ407の種類は、例えば、ホーンアンテナ、単純な垂直アンテナなどを含むことがある。アンテナ放射パターンは、ワイヤレス信号伝達環境400において、種々のディレクティブパターンを含む、いくつもの異なるアンテナ放射パターンを含むことが可能である。一例としておよび限定されないが、ワイヤレス電力送信特性は、各アンテナおよび/またはトランシーバーに対する位相設定、各アンテナおよび/またはトランシーバーに対する送信電力設定、またはアンテナおよびトランシーバーのグループのいずれかの組み合わせなどを含むことが可能である。
本明細書にて説明されるように、WPTS401は、アンテナおよび/またはトランシーバーが構成されれば、複数のアンテナおよび/またはトランシーバーが、WPRCに非常に近い空間においてWPRCの放射パターンに調和するワイヤレス電力信号および/またはワイヤレスデータ信号を送信するのに使用できるように、ワイヤレス通信の送信特性を決定してもよい。有利に、本明細書にて述べられるように、電力信号、データ信号、または両方を含むワイヤレス信号は、図4に描かれているWPRC402aおよび402bのような、それぞれのWPRCのロケーションに向けて、ワイヤレス信号のビームをより正確に向けるように調整され得る。
図4の例に示された放射パターンの指向性は、簡単のために例示される。他の要因の中に、ワイヤレス通信伝達環境における反射体および吸収体によって決まる、WPRC402aおよび402bへのワイヤレス信号を送信するために、いくつものパスが利用されることが可能であることが理解される。図4は、ダイレクトな信号経路を描くが、しかしながらマルチパス信号を含むダイレクトではない他の信号経路も可能である。
ワイヤレス通信伝達環境におけるWPRC402aおよび402bのポジショニングおよびリポジショニングは、RF信号強度またはいずれかの他の方法を用いて決定され得る距離と対になったどんな極性においてもRF信号の3次元入射角を用いてWPTS401によってトラッキングされ得る。本明細書にて述べられるように、位相を測定できるアンテナ407のアレイは、ウェーブフロントの入射角を検出するのに使用することがある。WPRC402a、402bに向かう方向のそれぞれの角度は、WPRC402a、402bまでのそれぞれの距離とそれぞれの電力計算とに基づいて決定され得る。代替えとして、または追加として、WPRC402aおよび402bへの方向のそれぞれの角度は、複数のアンテナアレイセグメント407から決定されることが可能である。
いくつかの態様にて、WPRC402aおよび402bに向かう方向のそれぞれの角度を決定するときの正確度の程度は、アンテナ407のサイズおよび数、位相ステップの数、位相検出の方法、距離測定方法の正確度、環境におけるRFノイズレベルなどに依存することがある。いくつかの態様にて、ユーザーは、環境内でのロケーションおよび動きをトラッキングするために管理者によって定義されたプライバシーポリシーに同意するよう求められることがある。その上さらに、いくつかの態様にて、システムは、ロケーション情報を使用して、デバイス間の情報の流れを修正し、環境を最適化することが可能である。加えて、システムは、過去のワイヤレスデバイスのロケーション情報をトラッキングし、動きのパターン情報、プロファイル情報、好みの情報を開発することが可能である。
一態様にて、WPRCは、WPRCおよびWPTSの局所システム内の複数のWPTSのうちの1つとペアリングされることがある。局所システムは、WPRCおよびWPTSのより大きなシステムの一部であり得る。いくつかの態様にて、局所システムは、複数の隣接したWPTSと、1つまたは複数のWPRCとを含むことがある。いくつかの態様にて、局所システムは、互いに対してある近辺内の1つまたは複数のWPRCおよび1つまたは複数のWPTSを含んでいてもよく、1つもしくは複数のWPRCおよび/または1つもしくは複数のWPTSの1つまたは複数の条件における変化は、局所システムにおいて、他の1つもしくは複数のWPRCおよび/または1つもしくは複数のWPTSに自明でない影響を及ぼすことがある。
ペアリングは、ペアリング品質メトリックによって特徴付けられる。ペアリング品質メトリックは、現在のペアリングを用いて局所システムの性能を特徴づける。
少なくとも1つの代替えのペアリングに対する局所システムの性能を特徴づける少なくとも1つの代替えのペアリング品質メトリックが生成され得る。
ペアリング品質メトリックアナライザー(PQMA)は、ペアリング品質メトリックに基づいて、a)現在のペアリング、およびb)少なくとも1つの代替えのペアリングのどちらか良い方について、少なくとも1つの決定をすることがある。PQMAの決定は、少なくとも1つの代替えのペアリングを開始することを選んで、現在のペアリングに終了させることがある。
PQMAは、複数のWPRCおよび/またはWPTSにわたって最初に分散されていることがあるペアリング品質メトリック情報を集約する必要があり得る。
PQMAは、イベントに基づいて、後に少なくとも1つの追加の決定をしてもよい。イベントは、先行した決定をするのに使用された情報に著しい規模の変更、タイマーの満了、またはPQMAを占めていた少なくとも1つの他のタスクの完了を含むことが可能だろう。例えば、いくつかの態様にて、先行した決定をするのに使用された情報に著しい規模の変更は、WPRCの位置における変化、WPRCの向きにおける変化、局所システムのいずれかのWPTSの位置における変化、局所システムのいずれかのWPTSの向きにおける変化、WPRCの電力ニーズにおける変化、局所システムのいずれかのWPTSの電力伝達能力における変化、局所システムのWPTSがWPRCとどのようにペアリングされるかにおける変化、または局所システムの少なくとも1つの他のWPRCの電力ニーズにおける変化を含み得る。
ペアリング品質メトリックの決定は、WPRC、WPTS、または例えば、WPRCまたはWPTSへのデータ接続があるコンピューティングサーバーのような別のデバイスによってなされることがある。いくつかの態様にて、WPTS、WPRC、または別のデバイスは、PQMAであってもよい、またはPQMAを含んでもよい。決定は、種々のWPRCおよび/またはWPTSの間に最初に分散されている情報の集約が必要となることがある。情報を集約するために、WPRCおよびWPTSは、いくつかの手段によって通信することがある。一態様にて、通信は、ワイヤレスネットワーキングを用いることによって発生することがある。
決定をするのに集約される情報は、WPRCの位置および向きの情報、WPTSの位置および向きの情報、WPRCの電力ニーズについての情報、WPTSの電力伝達能力についての情報、WPTSがWPRCと現在どのようにペアリングされているかについての情報、およびWPRCの電力ニーズについての情報を含むことがある。
WPRCの更新された位置情報および向き情報は、WPRCにより送信されたビーコンに基づいてWPTSによって決定されてもよい、または1つまたは複数の位置および向きセンサーに基づいてWPRCによってWPTSに提供されてもよい。
一態様にて、WPTS-WPRCペアリングを最適化するために、WPRCとペアリングされたWPTSは、局所システムにおいて、WPRCの更新された位置情報および向き情報を1つまたは複数の隣接したWPTSと共有してもよい。1つまたは複数のPQMAは、局所システムの1つまたは複数の隣接したWPTSに常駐してもよい。1つまたは複数のPQMAは、WPRCの更新された位置情報および向き情報を用いて、各々、それぞれのWPTSに対して、WPRCへの予測される電力伝達を算出してもよい。それぞれの予測される電力伝達値は、1つまたは複数のPQMA間に共有されるおよび/または集約され得る。一態様にて、ペアリングされたWPTSと1つまたは複数の隣接したWPTSとは、それぞれの予測される電力伝達値を互いに共有してもよい。1つまたは複数のPQMAのうち少なくとも1つは、WPRCに対して、最も高い予測される電力伝達を有するWPTS-WPRCペアリングを選択してもよい。
ペアリングされたWPTSが最も大型の予測される電力伝達を有するという条件にて、ペアリングされたWPTSは、WPRCとペアリングされたままであってもよく、更新された位置情報および向き情報を用いて、WPRCにワイヤレス電力を指向性的に送信するだろう。いくつかの態様にて、ワイヤレス電力がWPRCに指向的に送信されることは、特定のWPRCを目標とすることと、WPRCに非常に近い目標となる領域にワイヤレス電力を送信することとを含むことがある。1つまたは複数の隣接したWPTSのうち1つが、最も大型の予測される電力伝達を有するという条件にて、PQMAは、ペアリングされたWPTSおよび1つまたは複数の隣接したWPTSと通信して、WPRCが1つの隣接したWPTSとペアリングされるべきであることを示してもよい。隣接したWPTSは、更新された位置情報および向き情報を用いて、WPRCにワイヤレス電力を指向性的に送信することがある。
このようにして、1つまたは複数のPQMAは、WPTS-WPRCペアリングを最適化することがある。1つまたは複数のPQMAは、WPRCおよびWPTSの位置情報および向き情報を更新して保持し、どのWPTSがWPRCにワイヤレス電力を提供するべきかを評価してもよい。ペアリングは、別のWPTSとペアリングされることによって著しくより良く供給されるWPRCがないように調整されることがある。
上に参照されるように、WPTSの予測される電力は、WPRCの更新された位置情報および向き情報に基づくだけでなくてもよいが、追加としてまたは代替えとして、WPTS自体の更新された位置情報および向き情報に基づいていてもよい。例えば、WPTSは、自動車のドアのような動かせる構造に搭載されることがあり、ドアが開かれるまたは閉じられることが、WPTSの位置および向きと、ワイヤレス電力をWPRCに伝達できる関連する能力とを変える。
WPTSの予測される電力は、WPRCまたはWPTSの更新された位置情報および向き情報に基づくだけでないことがあり、WPTSとペアリングされるすべてのWPRCに関連付けられた負荷を補助できる能力に基づくこともある。例えば、WPTSは、WPTSと既にペアリングされている他のWPRCによるWPTSに置かれた負荷要求のために、WPRCにワイヤレスに供給することが可能である電力がどれぐらいかによって制限されることがある。ゆえに、1つの例示的なシナリオにて、重く負荷をかけられたWPTSは、大きな電力負荷に対して既にワイヤレスに伝達する責任がないならば、WPTSが伝達できただろう最適なワイヤレス電力をWPRCに伝達できないことがある。別の例のシナリオにて、ペアリング品質メトリックアナライザーは、WPTSがWPRCにより多くの電力を提供できることがあるように、重く負荷をかけられたWPTSとペアリングされているWPRCのうちの1つまたは複数を他のWPTSにオフロードすることがあり、局所システムにおけるWPTS-WPRCペアリングの全体的により良く最適化されたセットが確立されることがある。
上に説明したように、WPRCまたはWPTSの位置または向きが変わることは、PQMAに、WPTSがWPRCにワイヤレスにどれぐらいの電力を伝達することが可能であるか、WPRCが隣接したWPTSとより良くペアリングされるどうかを再評価させることがある。追加としてまたは代替えとして、異なるWPTSに負荷要求を変えることは、PQMAに、WPRCが隣接したWPTSとより良くペアリングされるだろうかどうかを再評価させることがある。別の例にて、追加または代替えとして、環境における変化は、PQMAに、WPTSとWPRCのペアリングを評価させることがある。例えば、人は、WPTSと、ペアリングされているWPRCとの間を移動し、電力をWPRCにワイヤレスに伝達できるWPTSの能力を弱めることがある。今述べた例にて、WPRCは、人が隣接したWPTSとWPRCとの間にいない、隣接したWPTSとペアリングされることが最適であることがある。
ゆえに、上に説明された例示的な態様からすると、例示的なシステムが想像され、1つまたは複数のPQMAは、ペアリングされたWPRCにワイヤレス電力を提供するWPTSのそれぞれの能力について更新された情報を保持してもよいという結果になる。例示的なシステムにおけるPQMAは、更新されたペアリング品質メトリックに基づいてWPTSのペアリングを評価して、別のWPTSとペアリングされる、著しくより良く供給されるWPRCがないことを確実することがある。ゆえに、本明細書における説明にしたがって構成されたシステムは、ε均衡に向かって進化するだろう。
図5A~5Dは、WPRC Aに供給する2つの候補のWPTS、WPTS1およびWPTS2の例示的なシナリオを描き、WPRC Aの向きは、どのWPTSがWPRC Aに最適に供給するだろうかに影響を与えることがある。PQMAは、WPTS1および/またはWPTS2に、WPRC Aに、および/または例えば、クラウドサーバーのような、描かれていない別のエンティティに含まれることがある。追加としてまたは代替えとして、WPTS1、WPTS2、WPRC A、および/または描かれていない別のエンティティ、および関連しているコンポーネントは、PQMAとして作動するように構成され得る。
図5Aは、WPRC Aがワイヤレスビーコン信号を送信していることを描く。ワイヤレスビーコン信号は、無指向性または指向性であってもよい。さらに、WPRC Aは、更新された位置情報および向き情報を送信することもある。一態様にて、WPRC Aは、更新された位置情報をWPTS1のみに送信し、WPTS1は、更新された位置情報をWPTS2と共有してもよい。追加としてまたは代替えとして、WPTSは、ビーコン信号の特性から、更新された位置情報および向き情報を決定することがある。WPRC Aは、前に実行された手順によってWPTS1とペアリングされていることが仮定され得る。PQMAは、WPRC AとのWPTS1のペアリングが再評価され得ることを決定することがある。上に説明したように、PQMAは、WPTS1、WPTS2、WPRC A、または描かれていない別のエンティティのいずれかに位置されることがある。PQMAは、トリガーとなるイベントが発生したことを検出することに基づいて、ペアリングを再評価することがある。トリガーとなるイベントは、上に説明したようなどんなトリガーとなるイベントでも、例えば、WPRC Aの向きにおける変化を含むことがある。描かれているように、一態様にて、WPTS1、WPTS2、およびWPRC Aは、更新された位置情報および向きの情報を共有してもよい。PQMAは、最適なペアリングを決定するために、局所WPTSおよびWPRCのシステムについて情報を集約することがある。PQMAは、いずれか1つの特定のエンティティに位置されることに限定されない。むしろ、PQMAのロケーションに応じて、情報は、エンティティ間のシグナリングを介して適切に集約されることがある。PQMAは、WPRC AとペアリングされたWPTS1に対して、および代替えとしてWPRC AとペアリングされたWPTS2に対して、局所システムの予測される性能を決定することがある。先に説明したように、PQMAは、例えば、WPTS1、WPTS2、およびWPRC Aの位置および向きの情報、WPTS1およびWPTS2の負荷要求、および他の環境要因のような情報を分析して、WPTS1とペアリングされたWPRC Aに対して、およびWPTS2とペアリングされたWPRC Aに対して局所システムの性能を決定することがある。
図5Bは、WPTS1がWPRC Aにワイヤレス電力を送信していることを描く。今述べたシナリオにて、PQMAは、局所システムが、対応するペアリング品質メトリックに基づいて、WPTS2ではなくて、WPRC AとペアリングされているWPTS1により最適化されることを決定していることがある。ゆえに、WPTS1は、WPRC Aとペアリングされたままであり、電力をWPRC Aにワイヤレスに伝達する責任がある。WPRC Aは、WPTS1に向かって向き付けられるアンテナを有して描かれていることが指摘されてもよい。一例として、WPRC AのアンテナがWPTS1に向かって向き付けられ、WPTS2から離れているので、WPTS1は、より多くのワイヤレス電力をWPRC Aに伝達することができることがある。ゆえに、図5Bに描かれるように、WPTS1は、電力をWPRC Aにワイヤレスに伝達する。
図5Cは、WPRC Aが別のワイヤレスビーコン信号を送信していることを描く。図5Cに描かれるように、WPRC Aは、図5Aおよび図5Bに描かれる向きから向きが変わっていることがある。さらに、WPRC Aは、更新された位置情報および向き情報を送信することもある。一態様にて、WPRC Aは、更新された位置情報をWPTS1のみに送信し、WPTS1は、更新された位置情報をWPTS2と共有してもよい。PQMAは、例えば、WPRC Aの向きが変わったこと、およびWPRC AとのWPTS1のペアリングが再評価され得ることを検出することがある。描かれているように、一態様にて、WPTS1、WPTS2、およびWPRC Aは、更新された位置情報および向き情報を共有してもよい。PQMAは、最適なペアリングを決定するために、局所WPTSおよびWPRCのシステムについて情報を集約することがある。PQMAは、WPRC AとペアリングされたWPTS1に対して、および代替えとしてWPRC AとペアリングされたWPTS2に対して、局所システムの予測される性能を決定することがある。先に説明したように、PQMAは、例えば、WPTS1、WPTS2、およびWPRC Aの位置および向きの情報、WPTS1およびWPTS2の負荷要求、および他の環境要因のような情報を分析して、WPTS1とペアリングされたWPRC Aに対して、およびWPTS2とペアリングされたWPRC Aに対して局所システムの性能を決定することがある。
図5Dは、WPTS2がWPRC Aにワイヤレス電力を送信していることを描く。今述べたシナリオにて、PQMAは、局所システムが、対応するペアリング品質メトリックに基づいて、WPTS1によるのではなくてWPRC AとペアリングされているWPTS2により最適化されることを決定していることがある。ゆえに、PQMAは、WPRC AがWPTS2とペアリングされ、今、WPTS2が電力をWPRC Aにワイヤレスに伝達する責任があるように、局所システムを更新する。図5Dに描かれるように、WPRC Aの向きは、図5Aおよび図5Bに描かれる向きから変わっている。図5Dにて、WPRC Aのアンテナは、WPTS2に向かって向き付けられる。一例として、WPRC AのアンテナがWPTS2に向かって向き付けられ、WPTS1から離れているので、WPTS2は、より多くのワイヤレス電力をWPRC Aに伝達することができることがある。ゆえに、図5Dに描かれるように、WPTS2は、電力をWPRC Aにワイヤレスに伝達する。
図6A~6Dは、WPRC Aに供給する2つの候補のWPTS、WPTS1およびWPTS2のさらなる例示的なシナリオを描き、WPRC Aの位置は、どのWPTSがWPRC Aに最適に供給するだろうかに影響を与えることがある。PQMAは、WPTS1および/またはWPTS2に、WPRC Aに、および/または例えば、クラウドサーバーのような、描かれていない別のエンティティに含まれることがある。追加としてまたは代替えとして、WPTS1、WPTS2、WPRC A、および/または描かれていない別のエンティティ、および関連しているコンポーネントは、PQMAとして作動するように構成され得る。
図6Aは、WPRC Aがワイヤレスビーコン信号を送信していることを描く。先に述べたように、ワイヤレスビーコン信号は、無指向性または指向性であってもよい。さらに、WPRC Aは、更新された位置情報および向き情報を送信することもある。一態様にて、WPRC Aは、更新された位置情報をWPTS2のみに送信し、WPTS2は、更新された位置情報をWPTS1と共有してもよい。追加としてまたは代替えとして、WPTSは、ビーコン信号の特性から、更新された位置情報および向き情報を決定することがある。WPRC Aは、前に実行された手順によってWPTS2とペアリングされていることが仮定され得る。PQMAは、WPRC AとのWPTS2のペアリングが再評価され得ることを決定することがある。上に説明したように、PQMAは、WPTS1、WPTS2、WPRC A、または描かれていない別のエンティティのいずれかに位置されることがある。PQMAは、トリガーとなるイベントが発生したことを検出することに基づいて、ペアリングを再評価することがある。トリガーとなるイベントは、例えば、WPRC Aのロケーションにおける変化など、上述したようなどんなトリガーとなるイベントでも含むことがある。描かれているように、一態様にて、WPTS1、WPTS2、およびWPRC Aは、更新された位置情報および向き情報を共有してもよい。PQMAは、最適なペアリングを決定するために、局所WPTSおよびWPRCのシステムについて情報を集約することがある。PQMAは、いずれか1つの特定のエンティティに位置されることに限定されない。むしろ、PQMAのロケーションに応じて、情報は、エンティティ間のシグナリングを介して適切に集約されることがある。PQMAは、WPRC AとペアリングされたWPTS2に対して、および代替えとしてWPRC AとペアリングされたWPTS1に対して、局所システムの予測される性能を決定することがある。先に説明したように、PQMAは、例えば、WPTS1、WPTS2、およびWPRC Aの位置および向きの情報、WPTS1およびWPTS2の負荷要求、および他の環境要因のような情報を分析して、WPTS1とペアリングされたWPRC Aに対して、およびWPTS2とペアリングされたWPRC Aに対して局所システムの性能を決定することがある。
図6Bは、WPTS2がWPRC Aにワイヤレス電力を送信していることを描く。今述べたシナリオにて、PQMAは、局所システムが、対応するペアリング品質メトリックに基づいて、WPTS1によるのではなくてWPRC AとペアリングされているWPTS2により最適化されることを決定していることがある。ゆえに、WPTS2は、WPRC Aとペアリングされたままであり、電力をWPRC Aにワイヤレスに伝達する責任がある。WPRC Aは、WPTS1によりもWPTS2に相対的により近い位置に位置して描かれていることが指摘されてもよい。一例として、WPRC Aが、WPTS1によりもWPTS2により近く位置されるので、WPTS2は、より多くのワイヤレス電力をWPRC Aに伝達することができることがある。ゆえに、図6Bに描かれるように、WPTS2は、電力をWPRC Aにワイヤレスに伝達する。
図6Cは、WPRC Aが別のワイヤレスビーコン信号を送信していることを描く。図6Cに描かれるように、WPRC Aは、図6Aおよび図6Bに描かれる位置から位置が変わっていることがある。さらに、WPRC Aは、更新された位置情報および向き情報を送信することもある。一態様にて、WPRC Aは、更新された位置情報をWPTS1のみに送信し、WPTS1は、更新された位置情報をWPTS2と共有してもよい。WPTS1、WPTS2、WPRC A、または描かれていない別のエンティティに常駐し得るPQMAは、例えば、WPRC Aの位置が変わったこと、およびWPRC AとのWPTS2のペアリングが再評価され得ることを検出することがある。描かれているように、一態様にて、WPTS1、WPTS2、およびWPRC Aは、更新された位置情報および向き情報を共有してもよい。PQMAは、最適なペアリングを決定するために、局所WPTSおよびWPRCのシステムについて情報を集約することがある。PQMAは、WPRC AとペアリングされたWPTS2に対して、および代替えとしてWPRC AとペアリングされたWPTS1に対して、局所システムの予測される性能を決定することがある。先に説明したように、PQMAは、例えば、WPTS1、WPTS2、およびWPRC Aの位置および向きの情報、WPTS1およびWPTS2の負荷要求、および他の環境要因のような情報を分析して、WPTS1とペアリングされたWPRC Aに対して、およびWPTS2とペアリングされたWPRC Aに対して局所システムの性能を決定することがある。
図6Dは、WPTS1がWPRC Aにワイヤレス電力を送信していることを描く。今述べたシナリオにて、PQMAは、局所システムが、対応するペアリング品質メトリックに基づいて、WPTS2ではなくて、WPRC AとペアリングされているWPTS1により最適化されることを決定していることがある。ゆえに、PQMAは、WPRC AがWPTS1とペアリングされ、今、WPTS1が電力をWPRC Aにワイヤレスに伝達する責任があるように、局所システムを更新する。図6Dに描かれるように、WPRC Aの位置は、図6Aおよび図6Bに描かれる位置から変わっている。図6Dにて、WPRC Aは、WPTS1に近く位置される。一例として、WPRC Aが、WPTS2によりもWPTS1により近く位置されるので、WPTS1は、より多くのワイヤレス電力をWPRC Aに伝達することができることがある。ゆえに、図6Dに描かれるように、WPTS1は、電力をWPRC Aにワイヤレスに伝達する。
図7A~7Dは、WPRC Aに供給する2つの候補のWPTS、WPTS1およびWPTS2のさらなる例示的なシナリオを描き、環境変化は、どのWPTSがWPRC Aに最適に供給するだろうかに影響を与えることがある。PQMAは、WPTS1および/またはWPTS2に、WPRC Aに、および/または例えば、クラウドサーバーのような、描かれていない別のエンティティに含まれることがある。追加としてまたは代替えとして、WPTS1、WPTS2、WPRC A、および/または描かれていない別のエンティティ、および関連しているコンポーネントは、PQMAとして作動するように構成され得る。
図7Aは、WPRC Aがワイヤレスビーコン信号を送信していることを描く。先に述べたように、ワイヤレスビーコン信号は、無指向性または指向性であってもよい。さらに、WPRC Aは、更新された位置情報および向き情報を送信することもある。一態様にて、WPRC Aは、更新された位置情報をWPTS2のみに送信し、WPTS2は、更新された位置情報をWPTS1と共有してもよい。追加としてまたは代替えとして、WPTSは、ビーコン信号の特性から、更新された位置情報、向き情報、および環境情報を決定することがある。例えば、図7Aに描かれるように、WPTS2は、WPRC Aから受信したビーコンの特性に基づいて人のロケーションを決定してもよい。WPRC Aは、前に実行された手順によってWPTS2とペアリングされていることが仮定され得る。PQMAは、WPRC AとのWPTS2のペアリングが再評価され得ることを決定することがある。上に説明したように、PQMAは、WPTS1、WPTS2、WPRC A、または描かれていない別のエンティティのいずれかに位置されることがある。PQMAは、トリガーとなるイベントが発生したことを検出することに基づいて、ペアリングを再評価することがある。トリガーとなるイベントは、例えば、WPTS2とWPRC Aとの間に確立されたワイヤレス信号経路に関する人の位置のような環境条件における変化など、上述したようなどんなトリガーとなるイベントでも含むことがある。描かれているように、一態様にて、WPTS1、WPTS2、およびWPRC Aは、更新された位置情報、向き情報、および環境情報を共有してもよい。PQMAは、最適なペアリングを決定するために、局所WPTSおよびWPRCのシステムについて情報を集約することがある。PQMAは、いずれか1つの特定のエンティティに位置されることに限定されない。むしろ、PQMAのロケーションに応じて、情報は、エンティティ間のシグナリングを介して適切に集約されることがある。PQMAは、WPRC AとペアリングされたWPTS2に対して、および代替えとしてWPRC AとペアリングされたWPTS1に対して、局所システムの予測される性能を決定することがある。先に説明したように、PQMAは、例えば、WPTS1、WPTS2、およびWPRC Aの位置および向きの情報、WPTS1およびWPTS2の負荷要求、および他の環境要因のような情報を分析して、WPTS1とペアリングされたWPRC Aに対して、およびWPTS2とペアリングされたWPRC Aに対して局所システムの性能を決定することがある。
WPTS1およびWPTS2は、各々が、WPRC Aに関連付けられた位置情報、向き情報、および環境情報を独立してまたは共同して決定することが可能であるようにWPRC Aからのビーコンを各々受信するように構成され得る。例えば、WPTS1は、受信したビーコンに基づいて、人がWPTS1とWPRC Aとの間の見通し線経路(line-of-sight path)にいることを決定することがある。WPTS2は、受信したビーコンに基づいて、人がWPTS2とWPRC Aとの間の見通し経路から離れて好ましく位置されていることを決定することがある。追加としてまたは代替えとして、WPTS1およびWPTS2の各々は、WPRC Aに試験ワイヤレス電力伝送(trial wireless power transmission)を送信してもよい。いくつかの態様にて、試験ワイヤレス電力伝送を送信することは、WPTS1がWPRC Aとペアリングすることを含むことがある。WPTS1は、ビーコンをWPRC Aから受信することがある。WPTS1は、ビーコン信号に基づいて、電力をWPRC Aへ返送してもよい。WPRC Aは、WPTS1から受信される電力を測定して、WPTS1から受信される電力量を決定することがあり、測定に基づいて電力測定情報をPQMAに提供してもよい。同様の処理が、WPTS2およびWPRC Aによって実行され得る。いくつかの態様にて、WPTS2は、WPRC Aからビーコンを受信してもよい。追加としてまたは代替えとして、WPTS2は、新しいビーコンをWPRC Aから受信することがある。WPTS2は、受信したビーコンに基づいて、電力をWPRC Aに返送してもよい。WPRC Aは、WPTS2から受信される電力を測定して、WPTS2から受信される電力量を決定することがあり、測定に基づいて電力測定情報をPQMAに提供してもよい。WPTS1およびWPTS2による送信電力に対する、提供された電力測定情報の比較に基づいて、PQMAは、どのWPTSがWPRC Aにワイヤレス電力を提供するのにより最適であるかを決定してもよい。
図7Bは、WPTS2がWPRC Aにワイヤレス電力を送信していることを描く。今述べたシナリオにて、PQMAは、局所システムが、対応するペアリング品質メトリックに基づいて、WPTS1によるのではなくてWPRC AとペアリングされているWPTS2により最適化されることを決定していることがある。ゆえに、WPTS2は、WPRC Aとペアリングされたままであり、電力をWPRC Aにワイヤレスに伝達する責任がある。一例として、人がWPTS1とWPRC Aとの間に位置され、人がWPTS2とWPRC Aとの間に位置されないように描かれているので、WPTS2は、より多くのワイヤレス電力をWPRC Aに伝達することができることがある。ゆえに、図7Bに描かれるように、WPTS2は、電力をWPRC Aにワイヤレスに伝達する。
図7Cは、WPRC Aが別のワイヤレスビーコン信号を送信していることを描く。図7Cに描かれるように、人は、図7Aおよび図7Bに描かれる位置から位置が変わっていることがある。さらに、WPRC Aは、更新された位置情報および向き情報を送信することもある。追加としてまたは代替えとして、WPTSは、ビーコン信号の特性から、更新された位置情報、向き情報、および環境情報を決定することがある。例えば、図7Cに描かれるように、WPTS2は、人が、WPRC Aから受信したビーコンの特性に基づいて、WPTS2とWPRC Aとの間において移動したと決定することがある。描かれるように、WPTS1、WPTS2、およびWPRC Aは、更新された位置情報、向き情報、環境情報または要因、および試験電力測定情報(rial power measurement information)をWPTS1と共有してもよい。PQMAは、最適なペアリングを決定するために、局所WPTSおよびWPRCのシステムについて情報を集約することがある。PQMAは、WPRC AとペアリングされたWPTS2に対して、および代替えとしてWPRC AとペアリングされたWPTS1に対して、局所システムの予測される性能を決定することがある。先に説明したように、PQMAは、例えば、WPTS1、WPTS2、およびWPRC Aの位置および向きの情報、WPTS1およびWPTS2の負荷要求、および他の環境要因のような情報を分析して、WPTS1とペアリングされたWPRC Aに対して、およびWPTS2とペアリングされたWPRC Aに対して局所システムの性能を決定することがある。さらに上に説明したように、PQMAは、受信したビーコンの解析に基づいて、追加としてまたは代替えとして、WPRC Aによって受信されたワイヤレス電力量との伝送された試験ワイヤレス電力量の比較に基づいて、WPTS1およびWPTS2からWPRC Aへの予測されるワイヤレス電力伝達を決定してもよい。
図7Dは、WPTS2がWPRC Aにワイヤレス電力を送信していることを描く。今述べたシナリオにて、PQMAは、局所システムが、対応するペアリング品質メトリックに基づいて、WPTS2ではなくて、WPRC AとペアリングされているWPTS1により最適化されることを決定していることがある。ゆえに、PQMAは、WPRC AがWPTS1とペアリングされ、今、WPTS1が電力をWPRC Aにワイヤレスに伝達する責任があるように、局所システムを更新する。図7Dに描かれるように、人は、図7Aおよび図7Bに描かれる位置から位置を変えた。図7Dにて、今、人は、WPTS2とWPRC Aとの間に位置されている。一例として、人がWPTS2とWPRC Aとの間に位置され、人がWPTS1とWPRC Aとの間に位置されないように描かれているので、WPTS1は、より多くのワイヤレス電力をWPRC Aに伝達することができることがある。ゆえに、図7Dに描かれるように、WPTS1は、電力をWPRC Aにワイヤレスに伝達する。
図5A~5D、6A~6D、および7A~7Dが、2つのWPTSと1つのWPRCとを描くが、WPTSおよびWPRCのいくつでも局所システムに含まれてもよい。さらに、PQMAがWPTS1、WPTS2、およびWPRC Aのすべてに描かれるが、PQMAは、すべてに含まれなくてもよく、ゆえにサブセットに含まれるだけでもよい。先に説明したように、PQMAは、描かれていない、サーバーのような別のエンティティに含まれてもよい。いくつかの態様にて、PQMAは、WPTS1、WPTS2、およびWPRC Aに含まれなくてもよい。追加としてまたは代替えとして、さらに上にも述べたように、WPTS、WPRC、または別のエンティティおよび関連しているコンポーネントは、PQMAとして作動するように構成され得る。
WPRCは、WPRCの識別のインディケーションをWPTSに送信することによって、WPTSとペアリングされることがある。さらに、WPTSは、WPTSの識別のインディケーションをWPRCに送信してもよい。いくつかの態様にて、WPTSは、ペアリングの確認応答をWPRCに送信してもよい。確認応答は、WPTSの識別から分離され得る、またはWPTSの識別は、ペアリングの暗黙の確認応答であり得る。
WPTSは、別のWPTSと、WPRCと、またはサーバーのような別のエンティティと電力転送レート情報を共有することがある。電力転送レート情報は、例えば、特定のWPRCに送信され得る平均電力、リアルタイム電力、および/またはピーク電力を含んでもよい。さらに、WPTSは、WPTSがWPRCに電力を伝送することができることがある時間の百分率を共有することもある。このようにして、WPTSは、例えば、WPTSにおける負荷要求のインディケーションを送ることがある。さらに、WPTSは、WPRCに送信され得る電力量を測定することもある。WPRCは、WPTSと受信電力能力を共有することがある。例えば、WPRCは、WPRCの平均および/またはピーク電力の受信能力を共有することがある。さらに、WPRCは、受信されるのに、必要とされる総電力および/または必要とされる受信電力レートを共有することがある。さらに、WPRCは、WPRCが電力不足になる前に充電されたままであり得る時間がどれぐらいであるかのインディケーションを送信することもある。さらに、WPRCは、WPTSからの受信電力を測定することもあり、測定したWPTSからの受信電力量のインディケーションを共有することがある。
WPRCは、WPRCのアンテナアレイを用いて、1つまたは複数のWPTSに関して向き情報を決定してもよい。例えば、WPRCは3x3のアンテナアレイを含んでもよく、WPTSからの伝送がどの方向から受信されるかを決定してもよい。いくつかの態様にて、WPRCは、アンテナアレイの各アンテナ素子にて受信される1つまたは複数の信号の位相および/または信号強度を分析することによって、WPTS伝送がどの方向から受信されるかを決定することがある。決定された方向は、WPTSに関するWPRCの向きを決定するのに使用され得る。
別の態様にて、PQMAが局所システムに対して現在のペアリングおよび少なくとも1つの代替えのペアリングを評価することに加えて、PQMAは、局所システムに対して提案されるペアリングを受信してもよい。提案されるペアリングは、WPTS、WPRC、または例えばサーバーのような他のエンティティに常駐し得る別のPQMAから受信され得る。PQMAは、提案されたペアリングを局所システムに対して評価し、提案されたペアリングを受け入れるまたは拒否することがある。追加または代替えとして、PQMAは、提案されたペアリングを修正することがあり、承認のために、修正した提案されたペアリングを返送し得る。
上記の態様の説明は、更新された情報を共有することを含む。一態様にて、更新された情報は、最後の既知の状態からのデルタとして送信されることがある。ゆえに、更新された情報は、より効率的な方法にて伝送されることがあり、情報における変更のみが伝送され得る。
図8は、WPRC、WPTS、またはサーバーのような別のエンティティによって行われ得る例示的な方法800を描くフロー図である。PQMAは、WPRC、WPTS、もしくは別のエンティティのいずれかに含まれることがある、またはWPRC、WPTS、もしくは別のエンティティおよびそれらのそれぞれのコンポーネントは、方法800を行うように構成されることがある。ステップ810は、局所システムの少なくとも2つのWPTSの各々にペアリングされたWPRCに対して、それぞれ、1つまたは複数のペアリング品質メトリックを決定することを含む。ペアリング品質メトリックは、関連するWPTS-WPRCペアリングにより動作した場合の、局所システムの相対的な性能を示すことがある。上に説明したように、ペアリング品質メトリックは、WPRCのロケーションおよび向き、局所システムにおけるWPTSのロケーションおよび向き、局所システムのWPTSのいずれかにおける負荷要求、環境条件などに基づいてよい。ステップ820は、それぞれの1つまたは複数のペアリング品質メトリックに基づいて、WPRCをペアリングするどれかによりWPTSを選択することを含む。選択されたWPTSが、WPRCと現在ペアリングされているWPTSと同じでないならば、WPTSは、現在ペアリングされているWPTSおよびWPRCと通信して、WPRCは、選択されたWPTSとのペアリングを更新するようにしてもよい。ステップ820は、選択されたWPTSがワイヤレス電力をWPRCに送信することを含む。
図9は、WPRC、WPTS、またはサーバーのような別のエンティティによって行われ得る例示的な方法900を描くフロー図である。PQMAは、WPRC、WPTS、もしくは別のエンティティのいずれかに含まれることがある、またはWPRC、WPTS、もしくは別のエンティティおよびそれらのそれぞれのコンポーネントは、方法900を行うように構成されることがある。ステップ910は、WPRCを、ローカライズされたシステムの少なくとも2つのWPTSの各WPTSとペアリングすることと、WPRCによって受信された電力を測定することとを含む。ステップ920は、異なるペアリングに基づいて、ローカライズされたシステムの性能をアセスメントすることを含む。ステップ930は、WPRCを、ローカライズされたシステムの少なくとも2つのWPTSのうちの、ローカライズされたシステムの最適な性能に帰着するWPTSとペアリングすることを含む。局所システムに対して、最適な性能に帰着する選択されたWPRC-WPTSペアリングが現在のペアリングと同じである結果において、WPRC-WPTSペアリングは、保持されることがある。
図10は、WPTSによって行われ得る例示的な方法1000を描くフロー図である。PQMAは、WPTSに含まれることがある、またはWPTSおよびそれらのそれぞれのコンポーネントは、方法1000を行うように構成されることがある。ステップ1010は、ローカライズされたシステムのWPRCとの第1のWPTSの第1のペアリングに関連付けられた第1のペアリング品質メトリックを決定することを含む。ステップ1020は、WPRCとの第2のWPTSの第2のペアリングに関連付けられた第2のペアリング品質メトリックを受信することを含む。ステップ1030は、第1のペアリング品質メトリックおよび第2のペアリング品質メトリックに基づいて、第1のWPTSまたは第2のWPTSのうちの1つを選択することを含む。第1のWPTSが選択されるならば、1041において、第1のWPTSがワイヤレス電力をWPRCに送信する。第2のWPTSが選択されるならば、1042において、第2のWPTSがワイヤレス電力をWPRCに送信する。
図11は、WPRC、WPTS、またはサーバーのような別のエンティティによって行われ得る例示的な方法1100を描くフロー図である。PQMAは、WPRC、WPTS、もしくは別のエンティティのいずれかに含まれることがある、またはWPRC、WPTS、もしくは別のエンティティおよびそれらのそれぞれのコンポーネントは、方法1100を行うように構成されることがある。ステップ1110は、WPTSをWPRCとペアリングすることを含む。WPTS-WPRCペアリングは、ペアリングのときに最適であることがあり、特定のWPTSは、WPRCにワイヤレス電力を供給するのに最も良く適している。ステップ1120は、イベントを検出することを含む。上に説明したように、イベントは、WPTSがWPRCとペアリングされるのに選択された情報が失効したという検出を含み得る。例えば、失効した情報は、WPRCの位置における変化、WPRCの向きにおける変化、局所システムのいずれかのWPTSの位置における変化、局所システムのいずれかのWPTSの向きにおける変化、WPRCの電力ニーズにおける変化、局所システムのいずれかのWPTSの電力伝達能力における変化、局所システムのWPTSがWPRCとどのようにペアリングされるかにおける変化、局所システムの少なくとも1つの他のWPRCの電力ニーズにおける変化、またはペアリングのリアセスメントを起動するタイマーが満了していることがあることの結果であり得る。ステップ1130は、現在のペアリングに対してペアリング品質メトリックを決定することと、さらに少なくとも1つの他のペアリングに対してペアリング品質メトリックを決定することとを含む。ステップ1140は、決定されたそれぞれのペアリング品質メトリクスに基づいて、ペアリングを更新することを含む。上に説明したように、ペアリング品質メトリックは、関連するWPTS-WPRCペアリングが実行されるとき、WPTSおよびWPRCの局所システムの性能を示すことがある。ステップ1140にて、もっとも最適なペアリング品質メトリックに関連付けられたペアリングが選択されることが好ましい。
図8~11に描かれている例示的な方法および特定の順序のステップは、限定していることを意図しないことが指摘されるべきである。図8~11に描かれているステップは、再配列される、結合される、省略される、細区分される、または他の方法により変更されることがあるが、それでも本明細書に説明された態様の範囲に収まる。
特徴および要素が特定の組み合わせにおいて上に述べられるが、当業者は、各特徴または要素が単独においてまたはその他の特徴および要素とのどの組み合わせにおいても用いられることが可能であることを理解するであろう。加えて、本明細書において説明される方法は、コンピュータープログラム、ソフトウェア、またはコンピューターまたはプロセッサーによる実行のためにコンピューター読み取り可能な媒体に組み入れられたファームウェアにおいて実装されることがある。コンピューター読み取り可能な媒体の例は、(ワイヤードまたはワイヤレス接続を介して送信される)電子信号、およびコンピューター読み取り可能な記録媒体を含む。コンピューター読み取り可能な記録媒体の例は、限定されないが、ROM(described)、RAM(random access memory)、レジスター、キャッシュメモリー、半導体メモリーデバイス、例えば、内蔵ハードディスクおよび取り外し可能なディスクのような磁気メディア、光磁気メディア、例えば、CD-ROMディスクおよびDVD(digital versatile disk)のような光メディアを含む。ソフトウェアに関連してプロセッサーは、WPTSまたはWPRCを実装するのに使用されることがある。

Claims (24)

  1. ワイヤレス電力レシーバークライアント(WPRC)であって、
    局所システムの第1のワイヤレス電力伝送システム(WPTS)との第1のペアリングに関連付けられた第1のペアリング品質メトリックを決定し、
    前記局所システムの第2のWPTSとの第2のペアリングに関連付けられた第2のペアリング品質メトリックを決定し、
    前記第1のペアリング品質メトリックおよび前記第2のペアリング品質メトリックに基づいて、前記第1のWPTSまたは前記第2のWPTSのうちの1つを選択する
    ように構成されたプロセッサーと、
    前記第1のWPTSまたは前記第2のWPTSのうち前記選択された1つからワイヤレス電力を受信するように構成されたレシーバーと
    を備えたことを特徴とするWPRC。
  2. 前記プロセッサーは、前記WPRCの電力ニーズに基づいて前記第1のペアリング品質メトリックを決定するようにさらに構成されることを特徴とする請求項1に記載のWPRC。
  3. 前記第1のペアリング品質メトリックおよび前記第2のペアリング品質メトリックは、前記WPRCの位置および向きの情報に基づくことを特徴とする請求項1に記載のWPRC。
  4. 前記プロセッサーは、前記第1のWPTSの位置および向きの情報に基づいて、前記第1のペアリング品質メトリックを決定するようにさらに構成されることを特徴とする請求項1に記載のWPRC。
  5. 前記プロセッサーは、前記局所システムのWPTSがWPRCとどのようにペアリングされるかを示す情報に基づいて、前記第1のペアリング品質メトリックを決定するようにさらに構成されることを特徴とする請求項1に記載のWPRC。
  6. 前記プロセッサーは、イベントが発生したという条件にて、更新されたペアリング品質メトリックを決定するようにさらに構成されることを特徴とする請求項1に記載のWPRC。
  7. 前記イベントは、前記WPRCの位置における変化、前記WPRCの向きにおける変化、前記局所システムのいずれかのWPTSの位置における変化、前記局所システムのいずれかのWPTSの向きにおける変化、前記WPRCの電力ニーズにおける変化、前記局所システムのいずれかのWPTSの電力伝達能力における変化、前記局所システムのWPTSがWPRCとどのようにペアリングされるかにおける変化、または前記局所システムの少なくとも1つの他のWPRCについての電力ニーズにおける変化を含むことを特徴とする請求項6に記載のWPRC。
  8. 前記レシーバーは、前記第1のWPTSから第1の試験電力伝送を受信するようにさらに構成され、
    前記プロセッサーは、前記第1のWPTSから受信した前記第1の試験電力伝送の第1の量を決定するようにさらに構成され、
    前記レシーバーは、前記第2のWPTSから第2の試験電力伝送を受信するようにさらに構成され、
    前記プロセッサーは、前記第2のWPTSから受信した前記第2の試験電力伝送の第2の量を決定するようにさらに構成され、
    前記プロセッサーは、前記決定された第1の量および前記決定された第2の量に基づいて、前記第1のペアリング品質メトリックおよび前記第2のペアリング品質を決定するようにさらに構成される
    ことを特徴とする請求項1に記載のWPRC。
  9. ワイヤレス電力レシーバークライアント(WPRC)であって、
    ペアリングする第1のワイヤレス電力伝送システム(WPTS)または第2のWPTSのインディケーションを受信するように構成されたトランシーバーであって、前記インディケーションは、局所システムの前記第1のWPTSとの第1のペアリングに関連付けられた第1のペアリング品質メトリックと、前記局所システムの前記第2のWPTSとの第2のペアリングに関連付けられた少なくとも第2のペアリング品質メトリックとに基づく、トランシーバーと、
    前記インディケーションに基づいて、前記第1のWPTSまたは前記第2のWPTSからワイヤレス電力を受信するように構成されたレシーバーと
    を備えたことを特徴とするWPRC。
  10. 前記第1のペアリング品質メトリックは、前記WPRCの電力ニーズに基づくことを特徴とする請求項9に記載のWPRC。
  11. さらに、前記第1のペアリング品質メトリックおよび前記第2のペアリング品質メトリックは、前記WPRCの位置および向きの情報に基づくことを特徴とする請求項9に記載のWPRC。
  12. 前記第1のペアリング品質メトリックは、前記第1のWPTSの位置および向きの情報に基づくことを特徴とする請求項9に記載のWPRC。
  13. 前記第1のペアリング品質メトリックは、前記局所システムのWPTSがWPRCとどのようにペアリングされるかを示す情報に基づくことを特徴とする請求項9に記載のWPRC。
  14. 前記トランシーバーは、イベントが発生したという条件にて、更新されたインディケーションを受信するようにさらに構成されることを特徴とする請求項9に記載のWPRC。
  15. 前記イベントは、前記WPRCの位置における変化、前記WPRCの向きにおける変化、前記局所システムのいずれかのWPTSの位置における変化、前記局所システムのいずれかのWPTSの向きにおける変化、前記WPRCの電力ニーズにおける変化、前記局所システムのいずれかのWPTSの電力伝達能力における変化、前記局所システムのWPTSがWPRCとどのようにペアリングされるかにおける変化、または前記局所システムの少なくとも1つの他のWPRCについての電力ニーズにおける変化を含むことを特徴とする請求項14に記載のWPRC。
  16. プロセッサーであって、
    前記レシーバーは、前記第1のWPTSから第1の試験電力伝送を受信するようにさらに構成され、
    前記プロセッサーは、前記第1のWPTSから受信した前記第1の試験電力伝送の第1の量を決定するように構成され、
    前記レシーバーは、前記第2のWPTSから第2の試験電力伝送を受信するようにさらに構成され、
    前記プロセッサーは、前記第2のWPTSから受信した前記第2の試験電力伝送の第2の量を決定するようにさらに構成され、
    前記トランシーバーは、前記第1の量を示す第1の試験電力インディケーションおよび前記第2の量を示す第2の試験電力インディケーションを送信するようにさらに構成され、
    前記第1のWPTSまたは前記第2のWPTSの前記インディケーションは、前記第1の試験電力インディケーションおよび前記第2の試験電力インディケーションに基づく、
    プロセッサーをさらに備えることを特徴とする請求項9に記載のWPRC。
  17. ワイヤレス電力レシーバークライアント(WPRC)によって行われる方法であって、
    局所システムの第1のワイヤレス電力伝送システム(WPTS)との第1のペアリングに関連付けられた第1のペアリング品質メトリックを決定することと、
    前記局所システムの第2のWPTSとの第2のペアリングに関連付けられた第2のペアリング品質メトリックを決定することと、
    前記第1のペアリング品質メトリックおよび前記第2のペアリング品質メトリックに基づいて、前記第1のWPTSまたは前記第2のWPTSのうちの1つを選択することと、
    前記第1のWPTSまたは前記第2のWPTSのうち前記選択された1つからワイヤレス電力を受信することと
    を備えることを特徴とする方法。
  18. 前記WPRCの電力ニーズに基づいて前記第1のペアリング品質メトリックを決定することをさらに含むことを特徴とする請求項17に記載の方法。
  19. 前記第1のペアリング品質メトリックおよび前記第2のペアリング品質メトリックは、前記WPRCの位置および向きの情報に基づくことを特徴とする請求項17に記載の方法。
  20. 前記第1のWPTSの位置および向きの情報に基づいて、前記第1のペアリング品質メトリックを決定することをさらに含むことを特徴とする請求項17に記載の方法。
  21. 前記局所システムのWPTSがWPRCとどのようにペアリングされるかを示す情報に基づいて、前記第1のペアリング品質メトリックを決定することをさらに含むことを特徴とする請求項17に記載の方法。
  22. イベントが発生したという条件にて、更新されたペアリング品質メトリックを決定することをさらに含むことを特徴とする請求項17に記載の方法。
  23. 前記イベントは、前記WPRCの位置における変化、前記WPRCの向きにおける変化、前記局所システムのいずれかのWPTSの位置における変化、前記局所システムのいずれかのWPTSの向きにおける変化、前記WPRCの電力ニーズにおける変化、前記局所システムのいずれかのWPTSの電力伝達能力における変化、前記局所システムのWPTSがWPRCとどのようにペアリングされるかにおける変化、または前記局所システムの少なくとも1つの他のWPRCについての電力ニーズにおける変化を含むことを特徴とする請求項22に記載の方法。
  24. 前記第1のWPTSから第1の試験電力伝送を受信することと、
    前記第1のWPTSから受信した前記第1の試験電力伝送の第1の量を決定することと、
    前記第2のWPTSから第2の試験電力伝送を受信することと、
    前記第2のWPTSから受信した前記第2の試験電力伝送の第2の量を決定することと、
    前記決定された第1の量および前記決定された第2の量に基づいて、前記第1のペアリング品質メトリックおよび前記第2のペアリング品質を決定することと
    をさらに備えることを特徴とする請求項17に記載の方法。
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