JP2023088974A - ワイヤレス電力信号の伝播パターンを制御するための選択的に起動される供給部を有するループアンテナ - Google Patents
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Abstract
【課題】ワイヤレス電力信号の伝播パターンを制御するワイヤレス電力伝送用ループアンテナを提供する。【解決手段】ワイヤレス電力トランスミッタ300は、接地板210と、接地板からオフセットされ、レシーバデバイスにワイヤレス給電するためにRF信号を放射するループアンテナ(アンテナ素子202)を形成する導電線202ーA~202-Dと、接地板から導電線まで延在し、夫々導電線上の異なる位置で各導電線に接続される多数の供給素子204A~204Dと、多数の供給素子のうちの1つ又は複数の供給素子に接続された電力増幅器と、を含む。電力増幅器は、多数の供給素子に対するレシーバデバイスの場所に基づいて、1つ又は複数の供給素子のそれぞれの供給素子にRF信号を選択的に供給する。【選択図】図3A
Description
[0001] 本開示は、概して、ワイヤレス電力伝送用のループアンテナに関し、より具体的には、ワイヤレス電力信号の伝播パターンを制御するための選択的に起動される供給部を有するループアンテナに関する。
[0002] スマートフォン、タブレット、ノートブック及び他の電子デバイスなどのポータブル電子デバイスは、他者との通信及び対話に欠かせないものになった。しかし、ポータブル電子デバイスの頻繁な使用により、かなりの量の電力が使用され、これらのデバイスに取り付けられた電池が急速に消耗する。ポータブルデバイスの誘導充電パッド及び対応する誘導コイルは、誘導パッドのコイルとデバイスのコイルとの間のそれぞれの磁気結合によってデバイスの接触式充電が可能になるように誘導パッド上の特定の位置にデバイスを置くことによって、ユーザがデバイスのワイヤレス充電を行えるようにする。
[0003] しかし、従来の誘導充電パッドは、多くの欠点を抱えている。その1つは、充電パッドの表面に間隙(「デッドゾーン」又は「コールドゾーン」)が存在することが原因で、ユーザが、典型的には、彼らのデバイスを充電パッド上の特定の位置に一定の向きで置かなければならないことである。言い換えれば、最適に充電するには、必要な磁気結合が起こるように、充電パッドのコイルをデバイスのコイルと位置合わせする必要がある。それに加えて、誘導充電パッドの近くに他の金属物体を置くと、誘導充電パッドの動作が妨げられる恐れがある。従って、ユーザが彼らのデバイスを正確に適正な位置に置いたとしても、別の金属物体がパッド上にあれば、磁気結合は依然として起こらず、誘導充電パッドによってデバイスが充電されることはない。これにより、多くのユーザは、彼らのデバイスを適切に充電できないために、苛立たしい経験をすることになる。
[0004] 電磁放射(例えば、マイクロ波放射波)を使用した充電は有望であるが、RF充電は、典型的には、遠距離場充電に重点を置き、充電予定のデバイスがRFエネルギートランスミッタ上又はRFエネルギートランスミッタの近くに置かれる近距離場又は中距離場充電には重点を置かない。
[0005] それに従って、(i)レシーバに電力をワイヤレス伝達するために中距離場の距離(及び様々な他の距離)でエネルギーを放射し、(ii)ユーザが彼らのデバイスをパッド上又はパッド近くの任意の位置に置いた上で依然としてワイヤレス伝達されるエネルギーを受信することができるワイヤレス充電における解決法を見出す必要がある。ワイヤレス電力トランスミッタのそのような一例を動作するための方法については、以下で説明する。
[0006] 以下の説明では、「中距離場」伝送への言及は、最大でアンテナの動作周波数の波長ほどの距離に対するアンテナ(例えば、本明細書で説明されるループアンテナ)による電磁波の放射を指す(例えば、5.8GHzの動作周波数の波長は、約5.17センチメートルであり、従って、この例におけるアンテナの中距離場伝送距離は、約5.17センチメートルになる)。いくつかの実施形態では、動作周波数は、400MHz~60GHzの範囲である。以下の説明の目的のため、中距離場充電パッド(又は中距離場高周波充電パッド)は、1つ又は複数のワイヤレス電力トランスミッタを含むワイヤレス送電デバイスであり、1つ又は複数のワイヤレス電力トランスミッタの各々は、充電パッドから中距離場の距離内(例えば、充電パッドの1つ又は複数のワイヤレス電力トランスミッタが5.8GHzの動作周波数を使用している場合は、充電パッドから0~5.17センチメートル以内)に位置するレシーバデバイスに電磁波を放射するように構成される。
[0007] (A1)いくつかの実施形態では、レシーバデバイスをワイヤレス充電するための方法は、ワイヤレス電力トランスミッタを提供することであって、ワイヤレス電力トランスミッタが、(i)接地板と、(ii)接地板からオフセットされた導電線であって、ループアンテナを形成する導電線と、(iii)接地板から導電線まで延在する多数の供給素子であって、各供給素子が、導電線上の異なる位置で導電線に接続される、多数の供給素子と、(iv)多数の供給素子のうちの1つ又は複数の供給素子に接続された電力増幅器とを含む、提供することを含む。方法は、電力増幅器によって、多数の供給素子に対するレシーバデバイスの場所に基づいて、1つ又は複数の供給素子のそれぞれの供給素子にRF信号を選択的に供給することをさらに含む。方法は、(i)電力増幅器による供給を受けるそれぞれの供給素子によって、導電線を励磁することと、(ii)レシーバデバイスにワイヤレス給電するために、導電線によって、RF信号を放射することとをさらに含む。
[0008] (A2)A1の方法のいくつかの実施形態では、方法は、(i)ワイヤレス電力トランスミッタのコントローラによって、多数の供給素子に対するレシーバデバイスの場所に基づいて、1つ又は複数の供給素子のそれぞれの供給素子を選択することと、(ii)コントローラによって、それぞれの供給素子へのRF信号の供給を電力増幅器に行わせる命令を電力増幅器に送信することとをさらに含む。
[0009] (A3)A2の方法のいくつかの実施形態では、方法は、ワイヤレス電力トランスミッタの通信無線機によって、レシーバデバイスの対応する通信無線機から通信信号を受信することをさらに含む。その上、方法は、コントローラによって、通信信号に少なくとも部分的に基づいて、多数の供給素子に対するレシーバデバイスの場所を決定することをさらに含む。いくつかの実施形態では、A3の動作は、A2の動作の前に実行される。
[0010] (A4)A2又はA3の方法のいくつかの実施形態では、方法は、ワイヤレス電力トランスミッタの1つ又は複数のセンサによって、レシーバデバイスの存在を検出することをさらに含む。その上、方法は、コントローラによって、1つ又は複数のセンサによって生成された情報に基づいて、多数の供給素子に対するレシーバデバイスの場所を決定することをさらに含む。いくつかの実施形態では、多数の供給素子に対するレシーバデバイスの場所を決定することは、通信信号と1つ又は複数のセンサによって生成された情報との組合せに基づく。いくつかの実施形態では、A4の動作は、A2の動作の前に実行される。
[0011] (A5)A1~A4のいずれか1つの方法のいくつかの実施形態では、RF信号を放射することは、多数の供給素子のうちのどの供給素子が電力増幅器による供給を受けるかに応じて、異なる伝播パターン(例えば、放射パターン)で導電線からRF信号を放射することを含む。
[0012] (A6)A5の方法のいくつかの実施形態では、RF信号は、異なる伝播パターンで導電線から放射され、異なる伝播パターンは、導電線の幅、導電線の長さ、導電線の厚さ、導電線の直径、ループの形状及び接地板と導電線との間のオフセットの大きさを含むワイヤレス電力トランスミッタの多数の物理的寸法に少なくとも部分的に基づく。
[0013] (A7)A5又はA6の方法のいくつかの実施形態では、それぞれの供給素子が、第1の位置で導電線に接続される1つ又は複数の供給素子の第1の供給素子である際、方法は、レシーバデバイスの場所が第1の位置から第1の閾値距離内にある際に、電力増幅器を介して、第1の供給素子にRF信号を供給することをさらに含む。
[0014] (A8)A7の方法のいくつかの実施形態では、RF信号を放射することは、1つ又は複数の供給素子の第1の供給素子が電力増幅器による供給を受ける際に、異なる伝播パターンの第1の伝播パターンで導電線からRF信号を放射することを含み、第1の伝播パターンの高濃度のRFエネルギーは、レシーバデバイスの場所に向けて移動するように操作される。
[0015] (A9)A5~A8のいずれか1つの方法のいくつかの実施形態では、それぞれの供給素子が、第1の位置とは異なる第2の位置で導電線に接続される1つ又は複数の供給素子の第1の供給素子とは異なる第2の供給素子である際、方法は、レシーバデバイスが場所とは異なる第2の場所に位置する際に、電力増幅器を介して、第2の供給素子にRF信号を供給することであって、第2の場所が、第2の位置から第2の閾値距離内にある、供給することをさらに含む。
[0016] (A10)A9の方法のいくつかの実施形態では、RF信号を放射することは、1つ又は複数の供給素子の第2の供給素子が電力増幅器による供給を受ける際に、異なる伝播パターンの第2の伝播パターンでRF信号を放射することを含み、第2の伝播パターンの高濃度のRFエネルギーは、レシーバデバイスの第2の場所に向けて移動するように操作される。
[0017] (A11)A10の方法のいくつかの実施形態では、第1の伝播パターンで放射されるRF信号は、レシーバデバイスの場所に向けて第1の位置から離れるように第1の方向に伝播し、第2の伝播パターンで放射されるRF信号は、レシーバデバイスの第2の場所に向けて第2の位置から離れるように第2の方向に伝播する。いくつかの実施形態では、第2の方向は、第1の方向とは異なる。いくつかの実施形態では、第2の方向は、第1の方向と同じである。
[0018] (A12)A8~A11のいずれか1つの方法のいくつかの実施形態では、第1の伝播パターンは、第1の偏波を有し、第2の伝播パターンは、第2の偏波を有する。いくつかの実施形態では、第2の偏波は、第1の偏波とは異なる。いくつかの実施形態では、第2の偏波は、第1の偏波と同じである。
[0019] (A13)A1~A12のいずれか1つの方法のいくつかの実施形態では、接地板は第1の平面に配置され、導電線は第2の平面に配置され、第2の平面は第1の平面に実質的に平行である。
[0020] (A14)A13の方法のいくつかの実施形態では、第2の平面は、第1の平面から一定の距離分オフセットされる。
[0021] (A15)A13又はA14の方法のいくつかの実施形態では、多数の供給素子の各々は、第1及び第2の平面に実質的に垂直である。
[0022] (A16)A1~A15のいずれか1つの方法のいくつかの実施形態では、1つ又は複数の供給素子は、1つ又は複数の第1の供給素子であり、ワイヤレス電力トランスミッタは、多数の供給素子のうちの1つ又は複数の第2の供給素子に接続された第2の電力増幅器をさらに含む。
[0023] (A17)A1~A16のいずれか1つの方法のいくつかの実施形態では、1つ又は複数の供給素子は、少なくとも2つの供給素子を含み、RF信号を供給することは、レシーバデバイスの場所が2つの供給素子の間にあると決定され次第、少なくとも2つの供給素子にRF信号を供給することをさらに含む。
[0024] (A18)A1~A17のいずれか1つの方法のいくつかの実施形態では、導電線は、多数の隣り合うセグメントを含み、多数の供給素子の各々は、多数の隣り合うセグメントのうちのセグメントのそれぞれの対の間に位置付けられる。
[0025] (A19)請求項A18の方法のいくつかの実施形態では、多数の隣り合うセグメントのうちの1つ又は複数の第1のセグメントは、第1の形状を有し、多数の隣り合うセグメントのうちの1つ又は複数の第2のセグメントは、第1の形状とは異なる第2の形状を有する。
[0026] (A20)A17~A19のいずれか1つの方法のいくつかの実施形態では、多数の供給素子のうちの1つが電力増幅器による供給を受ける際に、多数の隣り合うセグメントのうちの1つ又は複数(又は各々)を介して、RF信号を放射することをさらに含む。
[0027] (A21)A1~A20のいずれか1つの方法のいくつかの実施形態では、多数の供給素子は、異なる位置で導電線にRF信号を提供するように構成される。
[0028] (A22)A1~A21のいずれか1つの方法のいくつかの実施形態では、RF信号は、5.8GHz、2.4GHz又は900MHzの周波数で送信される。
[0029] (A23)A7又はA9の方法のいくつかの実施形態では、RF信号は波長を有し、第1及び第2の閾値距離は、ワイヤレス電力トランスミッタの中距離場伝送距離内にあり、中距離場伝送距離は、ワイヤレス電力トランスミッタからRF信号の波長分の距離内にある。
[0030] (A24)他の一態様では、ワイヤレス電力トランスミッタが提供され、ワイヤレス電力トランスミッタは、上記のA1~A22のいずれか1つで説明されるワイヤレス電力トランスミッタに対する構造特性を含み、また、ワイヤレス電力トランスミッタは、上記のA1~A23のいずれか1つで説明される方法ステップを実行するように構成される。
[0031] (A25)別の態様では、A1~A23のいずれか1つで説明されるワイヤレス電力トランスミッタのうちの1つ又は複数を含むトランスミッタパッドが提供される。いくつかの実施形態では、トランスミッタパッドは、1つ又は複数のプロセッサや、1つ又は複数のプログラムを格納するメモリと連通し、1つ又は複数のプログラムは、1つ又は複数のプロセッサによって実行されると、A1~A23のいずれか1つで説明される方法をトランスミッタパッドに実行させる。
[0032] (A26)さらなる別の態様では、トランスミッタパッド(A1~A23のいずれか1つで説明されるワイヤレス電力トランスミッタのうちの1つ又は複数を含む)が提供され、トランスミッタパッドは、A1~A23のいずれか1つで説明される方法を実行するための手段を含む。
[0033] (A27)さらなる別の態様では、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体が提供される(例えば、トランスミッタパッドと連通する外部又は内部記憶装置などのメモリデバイスとして)。非一時的なコンピュータ可読記憶媒体は、実行可能命令を格納し、実行可能命令は、1つ又は複数のプロセッサ/コアを有するトランスミッタパッド(多数のワイヤレス電力トランスミッタを含む)によって実行されると、A1~A23のいずれか1つで説明される方法をトランスミッタパッドに実行させる。
[0034] 特許又は出願ファイルは、少なくとも1つのカラー図面を含む。カラー図面付きのこの特許又は特許出願公開のコピーは、要求され次第且つ必要な費用が支払われ次第、特許庁によって提供される。
[0035] その結果、本開示をさらに詳しく理解することができ、様々な実施形態の特徴を参照することによってより具体的な説明を有することができ、それらのいくつかが添付の図面に示されている。しかし、添付の図面は、本開示の関連特徴の単なる例示であり、従って、説明は他の効果的な特徴を認めることができるため、制限するものと見なしてはならない。
[0043] 一般的な慣行によれば、図面に示される様々な特徴は、原寸に比例するとは限らない。それに従って、様々な特徴の寸法は、明確にするために、任意に拡大又は縮小することができる。それに加えて、図面のいくつかは、所定のシステム、方法又はデバイスのコンポーネントのすべてを描写していない場合がある。最後に、本明細書及び図全体を通じて、同様の参照番号を使用して、同様の特徴を示すことができる。
[0044] 添付の図面に示される例示的な実施形態の完全な理解を提供するため、本明細書では多くの詳細が説明される。しかし、いくつかの実施形態は、多くの具体的な詳細がなくとも実践することができ、特許請求項の範囲は、請求項において具体的に記述されるそれらの特徴及び態様によってのみ制限される。その上、本明細書で説明される実施形態の関連態様を不必要に曖昧にすることのないように、周知のプロセス、コンポーネント及び材料については、網羅的且つ詳細には説明していない。
[0045] 図1Aは、いくつかの実施形態による、トランスミッタパッド100の高レベルのブロック図である。トランスミッタパッド100(本明細書では、交換可能に、中距離場高周波(RF)充電パッド、中距離場充電パッド又は高周波充電パッドとも呼ばれる)は、コンポーネント102を含む。トランスミッタパッド100は、トランスミッタパッド100に近接して置かれるか(例えば、パッドのワイヤレス電力トランスミッタが2.4GHzの動作周波数を現在使用している場合は、トランスミッタパッド100から約12.5センチメートルなどの中距離場の距離内)又はトランスミッタパッド100の上部に置かれるレシーバによって受信される電磁エネルギー(例えば、RF電力伝送波/RF信号)を生成するように構成される。本明細書の説明は、RF電力伝送波は、主に説明に役立つ例として使用されるが、当業者であれば、これらの説明を踏まえて、ある実施形態又は実装形態では、いかなるタイプの電磁放射波も代わりに使用できることが理解されよう。
[0046] トランスミッタパッド100のコンポーネント102は、例えば、1つ若しくは複数のプロセッサ/コア104、メモリ106、1つ若しくは複数のトランスミッタゾーン110(各々は、1つ若しくは複数のワイヤレス電力トランスミッタ300のそれぞれを含み、例示的なトランスミッタ300は、図3A、図3Bに示される)、1つ若しくは複数の通信コンポーネント112及び/又は1つ若しくは複数のトランスミッタセンサ114を含む。いくつかの実施形態では、これらのコンポーネント102は、通信バス108によって相互接続される。いくつかの実施形態では、コンポーネント102は、トランスミッタパッド100内に収納される。或いは、いくつかの実施形態では、コンポーネント102のうちの1つ又は複数は、トランスミッタパッド100の外側(例えば、外部)に配置される。例えば、1つ又は複数のプロセッサ104、メモリ106、1つ又は複数の通信コンポーネント112は、外部のものであり得る一方で、それぞれのトランスミッタゾーン100の各々におけるそれぞれの1つ又は複数のトランスミッタ300及び1つ又は複数のトランスミッタセンサ114は、内部のものであり得る(或いはコンポーネントの他の何らかの組合せ/編成)。
[0047] いくつかの実施形態では、通信コンポーネント112は、例えば、多種多様なワイヤレスプロトコル(例えば、IEEE802.15.4、Wi-Fi、ZigBee、6LoWPAN、Thread、Z-Wave、Bluetooth Smart、ISA100.11a、WirelessHART、MiWiなど)、有線プロトコル(例えば、Ethernet、HomePlugなど)及び/又は他の任意の適切な通信プロトコル(この文書の出願日の時点において未だ開発されていない通信プロトコルを含む)のいずれかを使用してデータ通信が可能なハードウェアを含む。
[0048] いくつかの実施形態では、通信コンポーネント112は、電子デバイスによって、通信信号をレシーバ120に送信する。例えば、通信コンポーネント112は、電子デバイスの通信コンポーネントに情報を伝えることができ、これを受けて、電子デバイスは、レシーバ120に伝えることができる(例えば、バスを介して)。
[0049] いくつかの実施形態では、レシーバ120は、レシーバ側の通信コンポーネントによって生成されたそれぞれの通信信号を通じて、トランスミッタパッド100と様々なタイプのデータを通信するように構成された通信コンポーネントを含む。データは、レシーバ120の場所インジケータ、電子デバイスの電力ステータス、レシーバ120のステータス情報(例えば、レシーバ120のワイヤレス受電アンテナがチューニングされる周波数、ワイヤレス受電アンテナの偏波など)、電子デバイスのステータス情報(例えば、電子デバイスの現在の電池充電レベル)、パッド100によってレシーバ120に送信されている電力波についてのステータス情報(例えば、レシーバ120が電力波から抽出できるエネルギーの量)を含み得る。
[0050] いくつかの実施形態では、通信信号内に含まれるデータは、電力波を送信するためにトランスミッタ300のいずれかによって使用される1つ又は複数の特性の調整を決定するために、電子デバイス、レシーバ120及び/又はトランスミッタパッド100によって使用される。通信信号を使用することにより、トランスミッタパッド100は、例えば、トランスミッタパッド100上のレシーバ120を識別するため、電子デバイスを識別するため、電力波の安全で効果的な波形特性を決定するため、及び/又は、1つ若しくは複数のトランスミッタ300に対してどの供給部を起動するかを決定するために使用されるデータを受信する。
[0051] いくつかの実施形態では、トランスミッタパッド100は、表面に平らに(例えば、水平に)置くように設計される一方で、いくつかの実施形態では、トランスミッタパッド100は、表面に対してある角度で(例えば、実質的に垂直に)位置付けられるように設計される。いくつかの実施形態では、トランスミッタパッド100用の筐体は、実質的に垂直に位置付けられる際にトランスミッタパッド100が安定するように成形される。その上、トランスミッタパッド100は、追加の支持を提供するために、トランスミッタパッド100から離れる方向に延在するスタンド(例えば、キックスタンド)を含み得る。
[0052] いくつかの実施形態では、1つ又は複数のトランスミッタセンサ114は、トランスミッタパッド100上の1つ又は複数の場所に位置付けられる(例えば、いかなるトランスミッタゾーン110にも特有ではない)。或いは、いくつかの実施形態では、1つ又は複数のセンサ114の第1のセンサセットは、第1のトランスミッタゾーン110-Aの一部であり、1つ又は複数のセンサ114の第2のセンサセットは、第2のトランスミッタゾーン110-Bの一部であるなど、以下同様である。そのような配列では、様々なセンサセットは、1つ又は複数のプロセッサ104にそれぞれのセンサ情報を提供し、1つ又は複数のプロセッサ104は、センサ情報を使用して、1つ又は複数のトランスミッタゾーン110に対するレシーバ120の場所を決定する。
[0053] トランスミッタセンサ114の非限定的な例は、例えば、赤外線、焦電、超音波、レーザ、光学、ドップラー、ジャイロ、加速度計、マイクロ波、ミリメートル、RF定在波センサ、共振LCセンサ、容量センサ、光センサ及び/又は誘導センサ、ホールセンサを含む。いくつかの実施形態では、トランスミッタセンサ114用の技術は、人又は他の検知可能な物体の場所などの立体センサデータを取得するバイナリセンサを含む。
[0054] いくつかの実施形態では、トランスミッタパッド100のメモリ106は、本明細書では集合的に「モジュール」と呼ばれる1つ又は複数のプログラム(例えば、命令セット)及び/又はデータ構造を格納する。いくつかの実施形態では、メモリ106又はメモリ106の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体は、以下のモジュール107(例えば、プログラム及び/又はデータ構造)或いはそのサブセット又はスーパーセットを格納する。
・ レシーバ120から受信された情報(例えば、レシーバ120のセンサによって生成され、次いで、トランスミッタパッド100に送信されるか、又は、レシーバ120(若しくはそれに結合された電子デバイス)の通信コンポーネントによって生成され、次いで、トランスミッタパッド100に送信される)
・ トランスミッタセンサ114から受信された情報
・ RF電力伝送信号を生成して送信する(例えば、それぞれのトランスミッタ300と連動して)ためのRF電力伝送信号生成モジュール、並びに/或いは、
・ RF電力伝送信号の波形特性を選択するための特性選択モジュール
・ レシーバ120から受信された情報(例えば、レシーバ120のセンサによって生成され、次いで、トランスミッタパッド100に送信されるか、又は、レシーバ120(若しくはそれに結合された電子デバイス)の通信コンポーネントによって生成され、次いで、トランスミッタパッド100に送信される)
・ トランスミッタセンサ114から受信された情報
・ RF電力伝送信号を生成して送信する(例えば、それぞれのトランスミッタ300と連動して)ためのRF電力伝送信号生成モジュール、並びに/或いは、
・ RF電力伝送信号の波形特性を選択するための特性選択モジュール
[0055] 上記で識別されるモジュール(例えば、データ構造及び/又はプログラム(命令セットを含む))は、別個のソフトウェアプログラム、手順又はモジュールとして実施する必要はなく、従って、様々な実施形態では、これらのモジュールの様々なサブセットを組み合わせるか又は別の方法で組み換えることができる。いくつかの実施形態では、メモリ106は、上記で識別されるモジュールのサブセットを格納する。その上、メモリ106は、上記で説明されていない追加のモジュールを格納することができる。いくつかの実施形態では、メモリ106又はメモリ106の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体に格納されたモジュールは、以下で説明される方法のそれぞれの動作を実施するための命令を提供する。いくつかの実施形態では、これらのモジュールのいくつか又はすべては、モジュール機能の一部又はすべてを組み込む専用ハードウェア回路で実施することができる。上記で識別される要素のうちの1つ又は複数は、プロセッサ104のうちの1つ又は複数によって実行することができる。いくつかの実施形態では、メモリ106に関して説明されるモジュールのうちの1つ又は複数は、トランスミッタパッド100に通信可能に結合されるサーバ(図示せず)のメモリ上で並びに/或いは電子デバイス及び/又はレシーバ120のメモリによって実施される。それに加えて、メモリ106は、ある閾値及び基準並びにあるレシーバの識別子などの他の情報を格納することができる。
[0056] 図1Bに移ると、トランスミッタパッド100の簡素化された上面図が示されている。図1Bは、レシーバ120(例えば、電子デバイスに内部又は外部結合されるレシーバ)を示し、レシーバ120は、トランスミッタパッド100の上部に置かれ、トランスミッタ300のうちの1つ又は複数からエネルギーを受信する。いくつかの実施形態では、レシーバ120は、トランスミッタパッド100からエネルギー(例えば、RF信号)を受信するための1つ又は複数のアンテナと、トランスミッタパッド100によって送信された通信を受信する(又は通信を送信する)ための通信コンポーネントとを含む。また、レシーバ120の通信コンポーネントは、通信コンポーネント112に関連して上記でリストされる多種多様なワイヤレスプロトコルを使用してデータ通信が可能なハードウェアを含み得る。
[0057] レシーバ120は、レシーバ120に結合された電子デバイスへの給電及び/又は充電を行うために、受信した信号(本明細書では、RF電力伝送信号又は単にRF信号、電力波若しくは電力伝送信号とも呼ばれる)からのエネルギーを電気エネルギーに変換する。例えば、レシーバ120は、電力変換回路を使用して、電力波(ワイヤレス電力レシーバアンテナを介して受信される)から捕捉されたエネルギーを交流(AC)電気又は直流(DC)電気(電子デバイスへの給電及び/又は充電に使用可能なもの)に変換する。電力変換回路の非限定的な例は、適切な回路及びデバイスの中で、整流器、整流回路、電圧調節器を含み得る。
[0058] いくつかの実施形態では、レシーバ120は、1つ又は複数の電子デバイスに取り外し可能に結合されるスタンドアロンデバイスである。例えば、電子デバイスは、電子デバイスの1つ又は複数の機能を制御するためのプロセッサを有し、レシーバ120は、レシーバ120の1つ又は複数の機能を制御するためのプロセッサを有する。いくつかの実施形態では、レシーバ120は、電子デバイスのコンポーネントである。例えば、電子デバイスのプロセッサは、電子デバイス及びレシーバ120の機能を制御する。それに加えて、いくつかの実施形態では、レシーバ120は、電子デバイスのプロセッサと通信するプロセッサを含む。本明細書では、レシーバ120と電子デバイスとの組合せは単に「レシーバデバイス」と呼ばれる場合があることを指摘する。
[0059] いくつかの実施形態では、レシーバ120は、トランスミッタパッド100から(及び具体的にはトランスミッタ300のうちの1つ又は複数から)直接1つ又は複数の電力波を受信する。いくつかの実施形態では、レシーバ120は、トランスミッタパッド100によって送信された1つ又は複数の電力波から電力を捕獲する。以下でさらに詳細に論じられるように、1つ又は複数の電力波は、それぞれのトランスミッタゾーン110内に位置付けられたそれぞれのトランスミッタ300のそれぞれの導電線202-Aに沿って1つ又は複数の異なる位置で生成され、生成された1つ又は複数の電力波は、特定のパターンでそれぞれのトランスミッタ300から離れるように伝播する。いくつかの実施形態では、トランスミッタパッド100は、その充電表面から中距離場の距離内で1つ又は複数の電力波を送信する中距離場トランスミッタである。
[0060] いくつかの実施形態では、1つ又は複数の電力波からエネルギーが捕獲された後(以下でさらに詳細に論じられるように)、レシーバ120の回路(例えば、集積回路、増幅器、整流器及び/又は電圧調節器)は、エネルギーを使用可能な電力(すなわち、電気)に変換し、それにより、レシーバ120と関連付けられた電子デバイスへの給電が行われる(及び/又は使用可能な電力は電子デバイスの電池に貯蔵される)。いくつかの実施形態では、レシーバ120の整流回路は、電子デバイスによって使用するために、電気エネルギーをACからDCに変換する。いくつかの実施形態では、電圧調節回路は、電子デバイスによって必要とされる通りに電気エネルギーの電圧を増加又は減少し、電子デバイスによって必要とされる形態で電気を提供するための定電圧を生成することができる。
[0061] いくつかの実施形態では、多数の電子デバイスは、トランスミッタパッド100の表面に位置付けることができ、各電子デバイスは、トランスミッタパッド100から電力波を受信するために使用される少なくとも1つのそれぞれのレシーバ120を有する。いくつかの実施形態では、トランスミッタパッド100は、それぞれのレシーバ120の各々への高周波エネルギートランスミッタの伝播パターンを制御可能に形成するために、電力波の1つ又は複数の特性(例えば、位相、利得、振幅、周波数などの波形特性)を調整し、それぞれのトランスミッタ110のどの供給部を起動するかを制御する。
[0062] いくつかの実施形態では、1つ又は複数のトランスミッタゾーン110は、トランスミッタパッド100の表面エリアのすべて又は一部をカバーする。また、トランスミッタゾーン110は、トランスミッタパッド100の上面(すなわち、充電表面)を形成することもできる。さらに、いくつかの実施形態では、1つ又は複数のトランスミッタゾーン110及びトランスミッタパッド100の他のコンポーネント102は、プラスチック又は他のタイプのカバー(例えば、筐体)内に封入することができる。
[0063] いくつかの実施形態では、コントローラ回路及び/又は波形ジェネレータなどのトランスミッタパッド100の回路(図示せず)は、トランスミッタ110の挙動を少なくとも部分的に制御することができる。例えば、通信信号によってレシーバ120から受信された情報(又はトランスミッタセンサ114によって集められたデータ)に基づいて、コントローラ回路(例えば、コントローラ209(図2))は、レシーバ120に電力を効果的に提供する電力波を送信するために使用される1つ又は複数の波形特性(例えば、数ある他の特性の中でも特に、振幅、周波数、方向、位相)のセットを決定することができる。また、コントローラ回路は、電力波の送信に効果的な1つ又は複数のトランスミッタゾーン110(及びその中に含まれるトランスミッタ300)を識別することもできる(例えば、レシーバ120は、2つのトランスミッタゾーン110の間に位置付けることができ、そのような事例では、2つのトランスミッタゾーン110内に位置付けられたそれぞれのトランスミッタ300を起動することができる)。また、1つ又は複数のトランスミッタゾーン110及び/又はその中に位置付けられた特定のトランスミッタ300が識別され次第、コントローラ回路は、多数の供給素子に対するレシーバデバイスの場所に基づいて、トランスミッタ300の各々から1つ又は複数の供給素子のそれぞれの供給素子(例えば、多数の供給素子204-A~204-D(図2)のうちの1つ)を選択することもできる。そうすることで、コントローラ回路は、1つ又は複数のトランスミッタ110の選択されたそれぞれの供給素子へのRF信号の供給を電力増幅器に行わせる命令を1つ又は複数のトランスミッタ110の電力増幅器に送信することができる。
[0064] 図2は、いくつかの実施形態による、代表的なトランスミッタゾーン110の概略である。代表的なトランスミッタゾーン110は、トランスミッタゾーン110-A~110-N(図1B)のうちの1つの例である。図2のコンポーネントは、図解を容易にするために特定の配列で示され、当業者であれば、他の配列も可能であることが理解されよう。その上、いくつかの例示的な特徴が示されている一方で、簡潔にするため及び本明細書で開示される例示的な実装形態の関連態様を曖昧にすることのないように、様々な他の特徴は示されていない。
[0065] 非限定的な例として、代表的なトランスミッタゾーン110は、トランスミッタ300(アンテナ素子202、多数の供給部204-A、204-B、…204-N及び電力増幅器206(又は複数の電力増幅器)を含む)を含む。代表的なトランスミッタゾーン110のコンポーネントは、バス108を介して結合されるか、又は、コンポーネントは、互いに直接結合される。それに加えて、代表的なトランスミッタゾーン110は、電力増幅器206とそれぞれの供給部204の各々との間に位置付けられたスイッチ208-A、208-B、…208-Nを含む。いくつかの実施形態では、単一の電力増幅器206を複数の供給部204と結合するためにスイッチを使用する代わりに、複数の電力増幅器の各々を単一の供給部204と直接結合することができる(或いは図2に示されるようなスイッチ配列を介して2つの電力増幅器の各々を供給部のうちの1つ又は複数と結合することができる)。また、当業者であれば本明細書の説明を読み進めるにつれて容易に理解されるように、電力増幅器及び供給部の他の構成もこの開示の範囲内にある。
[0066] いくつかの実施形態では、電力増幅器206及び任意のスイッチ208は、トランスミッタ300の一部として構成することができる一方で(図示せず)、他の実施形態では、電力増幅器206及び任意のスイッチ208は、トランスミッタ300の外部のものとして構成することができ、アンテナ素子202の供給部に結合することができる(図2に示されるように)。いくつかの実施形態では、電力増幅器206は、複数のトランスミッタゾーン110にわたって共有することができる。
[0067] アンテナ素子202は、多数の供給部204-A、204-B、…204-Nと結合される。いくつかの実施形態では(図3Bに示されるように)、アンテナ素子202は、供給部204-A、204-B、…204-Nの各々と直接結合される。アンテナ素子202は、レシーバ120にワイヤレス伝達される電力を提供する1つ又は複数のRF信号を放射するために使用される。いくつかの実施形態では、放射された1つ又は複数のRF信号は、トランスミッタゾーン110の上面と最大でトランスミッタゾーン110からトランスミッタ300の動作周波数の波長分の距離との間のどこかにレシーバが位置する(トランスミッタ300の中距離場伝送距離内にレシーバ120が位置する)際、レシーバ120によって受信される。いくつかの実施形態では、アンテナ素子202は、ループアンテナ(例えば、実質的に隣り合うループアンテナ)を形成する導電線である。アンテナ素子202は、RF信号の伝導が可能な適切な材料から作ることができる。
[0068] 各供給部204は、アンテナ素子202上の異なる位置(例えば、位置A~D(図3A))でアンテナ素子202と結合される。例えば、供給部204-Aは、第1の位置でアンテナ素子202と結合され、供給部204-Bは、第2の位置でアンテナ202と結合されるなど、以下同様である。多数の供給部204-A、204-B、…204-Nの各々は、アンテナ素子202に沿って特定の位置でアンテナ素子202によって放射される1つ又は複数のRF信号を提供する(以下でさらに詳細に説明されるように)。各供給部204は、適切ないかなる導電性材料(例えば、アルミニウム、銅など)からでも作ることができる。
[0069] 電力増幅器は、スイッチ208-A、208-B、…208-Nのうちの1つ又は複数を閉鎖することによって、供給部204-A、204-B、…204-Nのうちの1つ又は複数に電力を選択的に提供するために使用される。電力増幅器206は、多数の供給部204-A~204-Dに対するレシーバ120の場所に応じて、スイッチ208-A、208-B、…208-Nのうちの1つ又は複数のそれぞれのスイッチを閉鎖するという指示を受けることができる(例えば、コントローラ209によって)。示されていないが、スイッチ208-A、208-B、…208-Nのうちの1つ又は複数は、電力増幅器の一部(例えば、電力増幅器の内部のもの)であり得る。電力増幅器の動作については、方法400を参照して以下でさらに詳細に論じられる。
[0070] いくつかの実施形態では、電力増幅器206は、電源(図示せず)と結合され、電力増幅器206は、電源からエネルギーを引き出して、供給部204-A、204-B、…204-Nのうちの1つ又は複数にRF信号を提供する。その上、いくつかの実施形態では(図示せず)、電力増幅器206は、RF電力トランスミッタ集積回路と結合される(例えば、RF集積回路は、トランスミッタゾーン110の一部であるか、又は、より一般的には、トランスミッタパッド100の一部であり得る)。RF集積回路は、適切なRF信号を生成し、そのRF信号を電力増幅器206に提供するように構成され、これを受けて、電力増幅器206は、供給部204-A、204-B、…204-Nのうちの1つ又は複数にRF信号を提供する。いくつかの実施形態では、RF集積回路は、RFレシーバ120への送信に適切であるようにRF信号を生成するために使用されるRF発振器及び/又は周波数変調器を含む(例えば、トランスミッタ300からRFレシーバ120に最大量のエネルギーが移動することを保証するために、RF信号は、適切な電力レベル、周波数などを有する)。
[0071] いくつかの実施形態では、電力増幅器206は、コントローラ209に内部又は外部結合され(トランスミッタパッド100に対して)、次に、1つ又は複数のプロセッサ104(図1A)に結合される。いくつかの実施形態では、コントローラ209及び1つ又は複数のプロセッサ104は、特定のトランスミッタゾーン110の一部ではない(例えば、コントローラ209は、全体的にトランスミッタパッド100の内部のコンポーネントであり、トランスミッタゾーン110の各々と連通する)。或いは、いくつかの実施形態では、それぞれのコントローラ209及びそれぞれの1つ又は複数のプロセッサ104は、各々が、それぞれのトランスミッタゾーン110の各々と内部で関連付けられる。コントローラ209及び1つ又は複数のプロセッサ104は、電力増幅器206の動作を制御するように構成される。例えば、コントローラ209又は1つ若しくは複数のプロセッサ104は、供給部204-A、204-B、…204-Nに対するレシーバ120の場所に基づいて、供給部204-A、204-B、…204-Nのそれぞれの供給部を選択することができる。さらに、コントローラ209は、レシーバの場所に基づいて選択されたそれぞれの供給部への1つ又は複数のRF信号の供給を電力増幅器206に行わせる命令を電力増幅器206に送信することができる。
[0072] いくつかの実施形態では、コントローラ209(又はそのコンポーネント、例えば、1つ又は複数のプロセッサ104)は、1つ若しくは複数の通信コンポーネント112によって受信された情報及び/又は1つ若しくは複数のトランスミッタセンサ114によって検出された情報を使用して、供給部204-A、204-B、…204-Nに対するレシーバ120の場所を決定する。レシーバ120の場所を決定することについては、方法400を参照して以下でさらに詳細に論じられる。
[0073] 図3A及び図3Bは、いくつかの実施形態による、代表的なトランスミッタ300の様々な図を示す。トランスミッタ300は、トランスミッタゾーン110(図1A及び図2)のうちの1つに含まれる例示的なワイヤレス電力トランスミッタである。示されるように、トランスミッタ300は、接地板210、アンテナ素子202及び多数の供給部204-A~204-Dを含む。代表的なトランスミッタ300及びその様々なコンポーネントは、原寸に比例するとは限らないことを指摘する。その上、いくつかの例示的な特徴が示されている一方で、簡潔にするため及び本明細書で開示される例示的な実装形態の関連態様を曖昧にすることのないように、様々な他の特徴は示されていない。
[0074] 接地板は、多数の開口部212-A~212-Dを定義し、多数の開口部212-A~212-Dの各々は、多数の供給部204のうちの1つを受け取って適応させるようにサイズ指定される。開口部の数は、供給部の数に対応する。いくつかの実施形態では、接地板210は、トランスミッタパッド100の底面を形成する。接地板210は、当業者によって知られているような様々な材料から作ることができる。以下で説明されるように、トランスミッタ300は、状況に応じて、いかなる数の供給部も含み得る。
[0075] アンテナ素子202は、接地板からオフセットされる(例えば、距離(D)(図3B))。そのような配列では、接地板210は、第1の平面(例えば、第1の水平平面:底面)を定義し、アンテナ素子202は、第1の平面からオフセットされた第2の平面(例えば、第2の水平平面:上面)を定義する。接地板210とアンテナ素子202との間には間隙が形成される。
[0076] 多数の供給部204-A~204-Dの各々は、多数の開口部212-A~212-Dのそれぞれの開口部に配置され、供給部204-A~204-Dの各々は、導電線202-Aに沿って異なる位置でアンテナ素子202に接続される。そのような配列では、供給部204-A~204-Dは、アンテナ素子202の長さに沿ってアンテナ素子204を支持する。例えば、図3Bを参照すると、供給部204-A及び204-Bは、それらのそれぞれの開口部212-A及び212-Bを通じてアンテナ素子202まで延在し、そうすることで、アンテナ素子202を構造的に支持する。多数の供給部204-A~204-Dの各々は、接地板210及びアンテナ素子202に実質的に垂直である(例えば、多数の供給部204-A~204-Dの各々は、それぞれの垂直軸に沿って配置され、導電板及びアンテナ素子は、それぞれの水平軸/平面に沿って配置される)。図3Aには4つの供給部が示されているが、トランスミッタ300は、状況に応じて、いかなる数の供給部も含み得る(例えば、4つ未満又は多い4つを超える供給部であり得る)。
[0077] いくつかの実施形態では、アンテナ素子202は、多数の隣り合うセグメント202-A~202-Dを含み、多数の供給部204-A~204-Dの各々は、隣接セグメントのそれぞれの対の間に位置付けられる(例えば、隣接セグメントの当接部の間に位置付けられる)。例えば、多数の供給部204の第1の供給部204-Aは、多数の隣り合うセグメントの第3のセグメント202-Cと第4のセグメント202-Dと(すなわち、隣接セグメントの第1のそれぞれの対)の間に位置付けられ、多数の供給部204の第2の供給部204-Bは、多数の隣り合うセグメントの第4のセグメント202-Dと第1のセグメント202-Aと(すなわち、隣接セグメントの第2のそれぞれの対)の間に位置付けられるなど、以下同様である。そのような配列では、多数の供給部204-A~204-Dの各々は、2つのセグメントと機械的(及び電気的)に結合される。
[0078] いくつかの実施形態では(図示せず)、多数の隣り合うセグメント202-A~202-Dの各セグメントの形状は、実質的に同じである(例えば、各々は、長方形又は他の何らかの形状である)。いくつかの実施形態では、多数の隣り合うセグメント202-A~202-Dの少なくとも1つのセグメントの形状は、多数の隣り合うセグメント202-A~202-Dの他のセグメントの形状とは異なる。例えば、セグメント202-B及び202-Dは、第1の形状(例えば、長方形)を有し、セグメント202-A及び202-Cは、第1の形状とは異なる第2の形状を有する。様々な形状の組合せを使用してアンテナ素子202の隣り合うセグメントを形成することができ、図3Aに示される形状は単なる例であることを指摘する。
[0079] 図3Bは、いくつかの実施形態による、図3Aの代表的なトランスミッタ300の断面図(線A-A1に沿って取られたもの)である。供給部204-A及び202-Bは、アンテナ素子202の2つのセグメントと直接結合される(示されていないが、供給部204-C及び204-Dも同じ配列を有する)。拡大図311に示されるように、第4のセグメント202-Dは、第1の接続ポイント312で供給部204-Bと直接結合され、第1のセグメント202-Aは、第2の接続ポイント314で供給部204-Bと直接結合される(他の供給部は、それぞれのセグメントと類似した様式で接続される)。そのような配列では、電力増幅器206が供給部204-BにRF信号を供給すると、RF信号は、供給部204-Bに沿って移動し、次いで、アンテナ素子202のセグメント202-A~202-Dを通じて移動する。
[0080] 供給部204のうちのどの供給部が電力増幅器206による供給を受けるように選択されるかに応じて、アンテナ素子202は、異なる伝播パターン及び濃度でRFエネルギーを放射するように構成される。いくつかの状況では、選択された供給部から中距離場の距離のところで高濃度の放射RFエネルギーが生成される。いくつかの例では、「高濃度」のRFエネルギーは、放射エネルギーの約50パーセントを含むが、より大きな及び小さなパーセンテージを達成することができる。例えば、図5Aを参照すると、電力増幅器206が供給部204-CにRF信号を供給すると(図5Aに概略的に示される)、アンテナ202から中距離場の距離D1のところでトランスミッタ300によって放射される高濃度のエネルギーが生成される。図5Bにも供給部204-Dの起動に対して同様の結果が示されている。
[0081] いくつかの実施形態では、供給部のうちの1つ(例えば、上記の例では、供給部204-D)を起動することにより、起動されていない供給部の各々においてインピーダンス変化が導入され得る(例えば、上記の例では供給部204-A、204-B、204-Cは起動されておらず、それにより、アンテナ素子に沿ってこれらの供給部がアンテナ素子202と接触するそれぞれのポイントでインピーダンスが導入される)。また、異なる供給部の選択的な起動は、RFエネルギーがトランスミッタ300から離れるように放射する方向を操作する上で役立てることができる。例えば、図6Aに示されるように、供給部204-Cのみが起動されると、RFエネルギーは、トランスミッタ300から離れるように実質的に右移動方向(トランスミッタ300の上面又はトランスミッタ300が位置付けられたトランスミッタゾーン110の上面に向いた視点から)に放射される。別の例として、図6Bに示されるように、供給部204-Dのみが起動されると、RFエネルギーは、トランスミッタ300から離れるように実質的に左移動方向(トランスミッタ300の上面又はトランスミッタ300が位置付けられたトランスミッタゾーン110の上面に向いた視点から)に放射される。この方法では、より高い濃度のRFエネルギーがターゲットレシーバ120(トランスミッタ300又はトランスミッタ300が位置付けられたトランスミッタゾーン110から最大で波長分の距離のところに位置付けることができる)に到達することを保証するために、トランスミッタ300は、RFエネルギーの放射を制御できるように構成される。
[0082] 図3Bに示される接続ポイント配列は、アンテナ素子202及び供給部204の想定される単なる一配列である。代替の実施形態では、各供給部204-A~204-Dは、単一の接続ポイントでアンテナ素子202と直接結合することができる。この代替の実施形態では、アンテナ素子202は、多数の隣り合うセグメントに分割されないが、代わりに、連続アンテナ素子202である。この代替の実施形態では、各供給部204-A~204-Dは、それぞれの第2の接続ポイントでのみ連続アンテナ素子202に接続され、それぞれの第2の接続ポイントの各々は、アンテナ素子202の導電線に沿って異なる位置にある。
[0083] 図4を参照して以下でさらに詳細に説明されるように、アンテナ素子202は、多数の供給素子204のうちのどの供給素子が電力増幅器206(図2)による供給を受けるかに応じて、異なる伝播パターンでRF信号(又は複数のRF信号)を放射するように構成される。いくつかの例では、アンテナ素子202の物理的寸法(及びトランスミッタ300の他の物理的寸法)は、結果として得られる伝播パターンを決定づける(又は少なくとも部分的に決定づける)。物理的寸法は、これらに限定されないが、アンテナ素子202の幅(W)、アンテナ素子202の長さ(L3)、アンテナ素子202の高さ(L1)、アンテナ素子202の1つ又は複数のセグメントの長さ(L2)、アンテナ素子202の厚さ(T)、アンテナ素子202の形状、及び、接地板210とアンテナ素子202との間のオフセットの大きさ(D)を含む。
[0084] いくつかの実施形態では、物理的寸法の各々に対する値は、アンテナ素子202によって放射される1つ又は複数のRF信号の波長(λ)及び周波数に従って定義される。トランスミッタパッド100は、応用に応じて、400MHz(λ=0.75メートル)のうちの1つ又は複数~60GHz(λ=0.005メートル)の範囲の周波数でRF信号の伝送を引き起こすように寸法指定されたトランスミッタ300を含み得る。それに従って、900MHz(λ=0.333メートル)の周波数で動作する際、トランスミッタ300の例示的なアンテナ素子202の幅(W)は、約.005994メートル(すなわち、約6mm)であり、例示的なアンテナ素子202の高さ(L1)は、約.0333メートル(すなわち、約33mm)であり、例示的なアンテナ素子202の長さ(L3)は、約.11655メートル(すなわち、約116.5mm)であり、例示的なアンテナ素子202のセグメント202-B及びセグメント202-Dの長さ(L2)は、約.04995メートル(すなわち、約50mm)であり、接地板210と例示的なアンテナ素子202との間のオフセットの大きさ(D)は、約.02331メートル(すなわち、約23.3mm)であり、例示的なアンテナ素子202の各供給部204の長さ(LF)は、約.02731メートルである(すなわち、約27.3mm)。その上、例示的なアンテナ素子202の接地板210の高さ及び長さはそれぞれ、04995メートル(すなわち、約50mm)及び.14985メートル(すなわち、約150mm)であり得る。いくつかの実施形態では、厚さ(T)は、例示的なアンテナ素子202の幅(W)と等しいか又はそれより薄い。当業者であれば、上記の寸法は単なる一例であることが理解されよう。状況に応じて、様々な他の寸法が可能である。
動作の方法
[0085] 図4は、いくつかの実施形態による、ワイヤレス電力伝送の方法を示すフロー図である。方法400の動作(例えば、ステップ)は、トランスミッタパッドのコントローラ(例えば、トランスミッタパッド100のコントローラ209(図2))によって実行することができ、トランスミッタパッドは、1つ又は複数のトランスミッタゾーン(例えば、トランスミッタゾーン110(図1A及び図1B)、各々は1つ又は複数のトランスミッタ300(図3A)のそれぞれを含む)を含む。図4に示される動作の少なくともいくつかは、コンピュータメモリ又はコンピュータ可読記憶媒体(例えば、トランスミッタパッド100のメモリ106(図1A))に格納された命令に対応する。
[0085] 図4は、いくつかの実施形態による、ワイヤレス電力伝送の方法を示すフロー図である。方法400の動作(例えば、ステップ)は、トランスミッタパッドのコントローラ(例えば、トランスミッタパッド100のコントローラ209(図2))によって実行することができ、トランスミッタパッドは、1つ又は複数のトランスミッタゾーン(例えば、トランスミッタゾーン110(図1A及び図1B)、各々は1つ又は複数のトランスミッタ300(図3A)のそれぞれを含む)を含む。図4に示される動作の少なくともいくつかは、コンピュータメモリ又はコンピュータ可読記憶媒体(例えば、トランスミッタパッド100のメモリ106(図1A))に格納された命令に対応する。
[0086] 方法400は、ワイヤレス電力トランスミッタ(例えば、トランスミッタ300(図3A))を提供すること(402)であって、ワイヤレス電力トランスミッタが、(i)接地板(例えば、接地板210(図3A))と、(ii)接地板からオフセットされた導電線(例えば、アンテナ素子202(図3A))であって、ループアンテナを形成する導電線と、(iii)接地板から導電線まで延在する多数の供給素子(例えば、供給部204-A~204-D(図3A))であって、各供給素子が、導電線上の異なる位置(例えば、位置A~D(図3A))で導電線に接続される、多数の供給素子と、(iv)多数の供給素子のうちの1つ又は複数の供給素子に接続された電力増幅器(例えば、電力増幅器206(図2))とを含む、提供すること(402)を含む。いくつかの実施形態では、接地板は、多数の開口部(例えば、開口部212-A~212-D(図3A))を含み、多数の供給部の各々は、多数の開口部のそれぞれの開口部に配置される(例えば、図3A及び3Bに示されるように)。ワイヤレス電力トランスミッタの構造上の側面については、図3A及び3Bを参照して上記でさらに詳細に論じられる。
[0087] いくつかの実施形態では、方法400は、ワイヤレス電力トランスミッタのコントローラ(例えば、コントローラ209(図2)又はそのコンポーネント(1つ若しくは複数のプロセッサ104など))によって、多数の供給素子に対するレシーバデバイスの場所に基づいて、1つ又は複数の供給素子のそれぞれの供給素子を選択すること(404)をさらに含む。例えば、図3Aを参照すると、レシーバデバイスが他の供給素子204-B~204-Dと比べて供給素子204-Aの最も近くに位置する場合は、コントローラは、供給素子204-Aを選択する。いくつかの状況では、レシーバデバイスは、多数の供給素子の2つ以上の供給素子の間に位置する。そのような状況では、方法400は、コントローラによって、多数の供給素子に対するレシーバデバイスの場所に基づいて少なくとも2つの供給素子を選択することを含み得る。さらに、いくつかの例では、コントローラは、多数の供給素子のすべてを選択することができる。
[0088] いくつかの実施形態では、方法400は、コントローラによって、それぞれの供給素子へのRF信号の供給を電力増幅器に行わせる命令を電力増幅器に送信すること(406)をさらに含む。例えば、図2を参照すると、それぞれの供給素子が供給部204-Aである場合は、コントローラ209は、スイッチ208-Aの閉鎖を電力増幅器に行わせる命令を送信し(例えば、バス108を介して)、これを受けて、RF信号が供給部204-Aに供給される。
[0089] いくつかの実施形態では、ワイヤレス電力トランスミッタは、通信無線機(例えば、通信コンポーネント112(図1A))を含み、方法400は、レシーバデバイスの対応する通信無線機から通信信号を受信することをさらに含む。さらに、コントローラ(又はそのコンポーネント)は、通信信号に基づいて(例えば、通信信号に含まれる情報又は通信信号によって示される情報を使用して)、多数の供給素子に対するレシーバデバイスの場所を決定することができる。いくつかの実施形態では、受信すること及び決定することは、選択すること(404)及び送信すること(406)の前に実行される。いくつかの実施形態では、コントローラは、通信信号の信号強度、三角測量及び/又は応答時間に基づいて、多数の供給素子に対するレシーバデバイスの場所を決定する(例えば、レシーバデバイスは、送信時の通信信号のタイムスタンプを記録し、次いで、そのタイムスタンプは、ワイヤレス電力トランスミッタで受信時の通信信号のタイムスタンプと比較される)。また、追加の場所決定技法を使用することもできる。
[0090] いくつかの実施形態では、ワイヤレス電力トランスミッタは、1つ又は複数のセンサ(例えば、トランスミッタセンサ114(図1A))を含み、方法400は、1つ又は複数のセンサを介して、レシーバデバイスの存在を検出することをさらに含む。さらに、コントローラ(又はそのコンポーネント)は、1つ又は複数のセンサによって生成された情報に基づいて、多数の供給素子に対するレシーバデバイスの場所を決定することができる。いくつかの実施形態では、検出すること及び決定することは、選択すること(404)及び送信すること(406)の前に実行される。いくつかの実施形態では、1つ又は複数のセンサは、圧力センサ、赤外線センサ、電磁センサ、音響センサ、容量センサ、光センサ、誘導センサ及びホールセンサのうちの1つ又は複数を含む。例として、光センサは、レシーバデバイスがワイヤレス電力トランスミッタ上又はワイヤレス電力トランスミッタの最も近くに位置付けられる際に、電力トランスミッタの近くの光の変化を検出することができる。別の例では(以前の例に加えて又は以前の例とは別に)、赤外線センサは、レシーバデバイスがワイヤレス電力トランスミッタ上又はワイヤレス電力トランスミッタの最も近くに位置付けられる際に、ワイヤレス電力トランスミッタの近くの温度の変化を検出することができる。いくつかの実施形態では、レシーバデバイスの場所を決定するため、複数のセンサから収集された情報を使用することができる。
[0091] いくつかの実施形態では、多数の供給部の各々は、それぞれのセンサと関連付けられる(例えば、それぞれのセンサは、供給部の近く(又は恐らくは供給部上)に位置付けられ、それぞれのセンサは、供給部の近くで読取値を取る)。この方法では、センサの各々からの読取値を比較することができ(例えば、1つ又は複数のプロセッサ104によって)、コントローラは、その比較に基づいて、多数の供給素子に対するレシーバデバイスの場所を決定することができる。例えば、他の供給部で起こった光の変化と比べて最も大きな光の変化が供給部204-Aで起こった場合は、コントローラは、レシーバデバイスは供給部204-Aの最も近くに位置すると決定することができる。
[0092] いくつかの実施形態では、コントローラは、2つ以上の情報の形態(例えば、信号強度と熱画像データとの組合せ、又は、通信ベース情報とセンサベース情報との他の何らかの組合せ)を使用して、多数の供給素子に対するレシーバデバイスの場所を決定する。
[0093] 方法400は、電力増幅器によって、多数の供給素子に対するレシーバデバイスの場所に基づいて、1つ又は複数の供給素子のそれぞれの供給素子にRF信号を選択的に供給すること(408)をさらに含む。例えば、図3Aを参照すると、1つ又は複数の供給素子202-A~202-Dの第1の供給素子204-Aは、第1の位置(例えば、位置A)で導電線202に接続され、1つ又は複数の供給素子202-A~202-Dの第1の供給素子202-Aとは異なる第2の供給素子202-Bは、第2の位置(例えば、位置B)で導電線202に接続される。そのような構成では、電力増幅器は、(i)レシーバデバイスの場所が第1の位置から閾値距離内にある際は、第1の供給素子にRF信号を供給することができ、(ii)レシーバデバイスの場所が第2の位置から閾値距離内にある際は、第2の供給素子にRF信号を供給することができる。いくつかの実施形態では、1つ又は複数の供給素子にRF信号を供給することは、レシーバデバイスの場所が2つの供給素子の間にあると決定され次第、多数の供給素子のうちの2つにRF信号を供給することを含む。
[0094] いくつかの実施形態では、選択的に供給する動作(408)は、電力増幅器がコントローラから命令を受信することに応答して実行される。
[0095] 方法400は、(i)電力増幅器による供給を受けるそれぞれの供給素子によって、導電線を励磁すること(410)と、(ii)レシーバデバイスにワイヤレス給電するために、導電線によって、RF信号を放射すること(412)とをさらに含む。導電線は、多数の供給素子のうちのどの供給素子が電力増幅器による供給を受けるかに応じて、異なる伝播パターンで導電線からRF信号を放射することができる。例えば、導電線は、1つ又は複数の供給素子の第1の供給素子が電力増幅器による供給を受ける際に、異なる伝播パターンの第1の伝播パターンで導電線からRF信号を放射する。この例では、供給部204-Cから中距離場の距離のところで第1の伝播パターンの高濃度の放射RFエネルギーが生成される。いくつかの例では、「高濃度」のRFエネルギーは、放射エネルギーの約50パーセントを含むが、より大きな及び小さなパーセンテージを達成することができる。また、ある濃度を有する第1の伝播パターンのRFエネルギーは、第1の供給素子の周りに形成され、第1の伝播パターンは、レシーバデバイスの場所に向けて第1の供給素子から離れるように第1の方向(又は第1の方向のセット)に伝播する。図解するため、図5Aを参照すると、供給部204-Cから中距離場の距離(例えば、距離D1)のところで高濃度の放射RFエネルギー504が生成されている。その上、図6Aを参照すると、供給部204-CへのRF信号の供給から結果として得られたRFエネルギーの伝播パターン600は、レシーバデバイスの場所(この例では、中距離場の距離のところに位置付けられる)に向けてRFエネルギーを移動させるために、実質的に右方向に移動している。この方法では、方法400は、十分に高い濃度のRFエネルギーがレシーバデバイスの場所に向けて最適に伝播するようにRFエネルギーが伝播することを保証するために、ループアンテナの個々の供給素子を選択的に起動することを可能にする。
[0096] 別の例では、導電線は、1つ又は複数の供給素子の第2の供給素子が電力増幅器による供給を受ける際に、異なる伝播パターンの第2の伝播パターンでRF信号を放射することができる。この例では、供給部204-Dから中距離場の距離のところで第2の伝播パターンの高濃度のRFエネルギーが生成される。また、ある濃度を有する第2の伝播パターンのRFエネルギーは、第2の供給素子の周りに形成され、第2の伝播パターンは、レシーバデバイスの場所に向けて第2の供給素子から離れるように第2の方向(又は第2の方向のセット)に伝播する。図解するため、図5Bを参照すると、供給部204-Dから中距離場の距離(例えば、距離D2)のところで高濃度のRFエネルギー514が生成されている。その上、図6Bを参照すると、供給部204-DへのRF信号の供給から結果として得られた伝播パターン610は、レシーバデバイスの第2の場所(この例では、中距離場の距離のところに位置付けられる)に向けてRFエネルギーを移動させるために、実質的に左方向へのRFエネルギーの動きを引き起こしている。
[0097] いくつかの実施形態では、ワイヤレス電力トランスミッタは、使用の際、第1の伝播パターンは第1の偏波を有し、第2の伝播パターンは第2の偏波を有するように構成される。いくつかの実施形態では、第2の偏波は、第1の偏波とは異なる。
[0098] いくつかの実施形態では、異なる伝播パターンは、ワイヤレス電力トランスミッタの多数の物理的寸法に少なくとも部分的に基づく。多数の物理的寸法は、これらに限定されないが、(i)導電線の幅(例えば、幅(W)(図3A))、(ii)導電線の長さ(例えば、長さ(L3)(図3A))、(iii)導電線の高さ(例えば、高さ(L1)(図3A))、(iv)導電線の厚さ(例えば、厚さ(T)(図3B))、(v)ループの形状、及び、(vi)接地板と導電線との間のオフセットの大きさ(例えば、オフセット(D)(図3B))を含む。導電線(例えば、アンテナ素子202)の物理的特性については、図3A及び図3Bを参照して上記でさらに詳細に論じられる。
[0099] いくつかの実施形態では、導電線は、多数の隣り合うセグメント(例えば、セグメント202-A~202-D(図3A))を含み、多数の供給素子の各々は、多数の隣り合うセグメントのうちの隣接セグメントのそれぞれの対の間に位置付けられる(例えば、供給部204-Aは、セグメント202-Cとセグメント202-Dとの間に位置付けられる)。さらに、いくつかの実施形態では、多数の隣り合うセグメントのうちの1つ又は複数の第1のセグメントは、第1の形状を有し、多数の隣り合うセグメントのうちの1つ又は複数の第2のセグメントは、第1の形状とは異なる第2の形状を有する。いくつかの実施形態では、多数の隣り合うセグメントの各々は、多数の供給素子のうちの1つが電力増幅器による供給を受ける際に、RF信号を放射する。多数の隣り合うセグメントについては、図3A及び図3Bを参照して上記でさらに詳細に論じられる。
[00100] 図5A及び5Bは、いくつかの実施形態による、トランスミッタ(例えば、トランスミッタ300(図3A))からの様々な電力分布を示す。図5Aでは、供給部204-Cが起動される(例えば、電力増幅器206による供給を受ける)と、供給部204-Cは、アンテナ素子202を励磁し、アンテナ素子202は、示される電力分布503を有するRF信号を放射する。電力分布503は、アンテナ素子202から中距離場の距離(D1)のところでのRF信号の濃度を示す。示されるように、RF信号は、アンテナ素子202(より具体的には、供給部204-C)から中距離場の距離(D1)のところで高濃度504を有する。図5Bでは、供給部204-Dが起動される(例えば、電力増幅器206による供給を受ける)と、供給部204-Dは、アンテナ素子202を励磁し、アンテナ素子202は、示される電力分布513を有するRF信号を放射する。電力分布513に示されるように、RF信号は、アンテナ素子202(より具体的には、供給部204-D)から中距離場の距離(D2)のところで高濃度514を有する。いくつかの例では、「高濃度」は、放射RFエネルギーの約50パーセントを含む。
[00101] 図6A及び6Bは、いくつかの実施形態による、トランスミッタから放射する様々な伝播パターン600及び610を示す。図6A及び図6Bに示される伝播パターン600及び610は、図5A及び図5Bに示される及び説明される電力分布に対応する。例えば、伝播パターン600は、供給部204-Cが起動された結果として得られたものであり、伝播パターン610は、供給部204-Dが起動された結果として得られたものである。方法400を参照して上記で説明されるように、トランスミッタは、第1の伝播パターンのある濃度のRFエネルギーが第1の方向(又は第1の方向のセット)に伝播し、第2の伝播パターンのある濃度のRFエネルギーが第2の方向(又は第2の方向のセット)に伝播するように構成される。例えば、伝播パターン600は、高濃度のRFエネルギーを有する伝播パターン600の部分に対して少なくとも、実質的に右方を指し示す一方で、伝播パターン610は、高濃度のRFエネルギーを有する伝播パターン610の部分に対して少なくとも、実質的に左方を指し示す。それに従って、レシーバ120が、例えば、トランスミッタの右側に、且つ、トランスミッタから事前に定義された距離内(例えば、トランスミッタから中距離場の距離内)に位置付けられると、トランスミッタは、その供給部のうちの1つを選択的に起動して、トランスミッタの右方にRFエネルギーを誘導することができる。
[00102] いくつかの実施形態では、トランスミッタは、RF信号の1つ又は複数の特性を変更することによって、伝播パターン600及び610の形状及び/又は方向を動的に調整する。例えば、1つ又は複数の特性は、これらに限定されないが、周波数、利得、振幅及び位相を含み得る。そうすることで、伝播パターン600に関して、トランスミッタは、伝播パターン600がさらに右方若しくは少々右方(又は恐らくはさらに上方若しくは下方又はそれらの組合せ)を指し示すように、1つ又は複数の特性のうちの1つ又は複数を調整することができる。トランスミッタは、トランスミッタの1つ又は複数の供給部に対するレシーバ120の場所に応じて、伝播パターンの形状及び/又は方向を調整することができる。それに加えて、トランスミッタの物理的寸法は、結果として得られる伝播パターン600及び610に影響を及ぼす(例えば、第1の幅(W)を有するアンテナ素子は、第1の伝播パターンを生成する傾向にあり、第2の幅(W)を有するアンテナ素子は、第1の伝播パターンとは異なる第2の伝播パターンを生成する傾向にある)。また、図3A及び図3Bを参照して上記で論じられる様々な他の寸法も、結果として得られる伝播パターン600及び610に影響を及ぼし得る。
製作方法
[00103] ワイヤレス電力トランスミッタ(例えば、トランスミッタ300(図3A))を製作するための方法は、接地板(例えば、接地板210(図3A))を提供し、接地板の1つ又は複数の開口部(例えば、穴)(例えば、開口部212-A~212-D)を定義するために材料を接地板から取り除くことを含む。1つ又は複数の開口部は、供給素子(例えば、供給部204-A~204-D)を受け取るようにサイズ指定される。いくつかの実施形態では、取り除くことは、ドリリング動作を使用して実行される。方法は、ワイヤレス電力トランスミッタが1つ又は複数の供給部を含むように、1つ又は複数の開口部の各々に供給部を配置する/取り付けることをさらに含む。いくつかの実施形態では、供給部の各々は、そのそれぞれの開口部に機械的に及び/又は化学的に(例えば、接着剤を使用して)取り付けられる。1つ又は複数の供給部は、図3Bに示されるように、接地板に実質的に垂直であり、接地板から離れる方向に延在する。方法は、1つ又は複数の供給部にアンテナ素子(例えば、アンテナ素子202)を取り付けることをさらに含む。いくつかの実施形態では、アンテナ素子は、供給部に機械的に及び/又は化学的に取り付けられる。アンテナ素子と供給素子との間の接続ポイントについては、図3Bを参照して上記でさらに詳細に論じられる。アンテナ素子は、接地板から一定の距離分オフセットすることができる(例えば、オフセットの大きさ(D)(図3B))。いくつかの実施形態では、アンテナ素子は、接地板に実質的に平行である。
[00103] ワイヤレス電力トランスミッタ(例えば、トランスミッタ300(図3A))を製作するための方法は、接地板(例えば、接地板210(図3A))を提供し、接地板の1つ又は複数の開口部(例えば、穴)(例えば、開口部212-A~212-D)を定義するために材料を接地板から取り除くことを含む。1つ又は複数の開口部は、供給素子(例えば、供給部204-A~204-D)を受け取るようにサイズ指定される。いくつかの実施形態では、取り除くことは、ドリリング動作を使用して実行される。方法は、ワイヤレス電力トランスミッタが1つ又は複数の供給部を含むように、1つ又は複数の開口部の各々に供給部を配置する/取り付けることをさらに含む。いくつかの実施形態では、供給部の各々は、そのそれぞれの開口部に機械的に及び/又は化学的に(例えば、接着剤を使用して)取り付けられる。1つ又は複数の供給部は、図3Bに示されるように、接地板に実質的に垂直であり、接地板から離れる方向に延在する。方法は、1つ又は複数の供給部にアンテナ素子(例えば、アンテナ素子202)を取り付けることをさらに含む。いくつかの実施形態では、アンテナ素子は、供給部に機械的に及び/又は化学的に取り付けられる。アンテナ素子と供給素子との間の接続ポイントについては、図3Bを参照して上記でさらに詳細に論じられる。アンテナ素子は、接地板から一定の距離分オフセットすることができる(例えば、オフセットの大きさ(D)(図3B))。いくつかの実施形態では、アンテナ素子は、接地板に実質的に平行である。
[00104] いくつかの実施形態では、1つ又は複数のワイヤレス電力トランスミッタは、上記の方法を使用して製作され、伝送パッド100(すなわち、ワイヤレス電力トランスミッタのアレイ)を形成するようにまとめられる。いくつかの実施形態では、接地板は、1つ又は複数のワイヤレス電力トランスミッタによって使用される単一の接地板であり得る。或いは、いくつかの実施形態では、1つ又は複数のワイヤレス電力トランスミッタの各々は、別個の接地板を有する。ワイヤレス電力トランスミッタのアレイは、それぞれのトランスミッタゾーン内にワイヤレス電力トランスミッタの各々を位置付け、次いで、トランスミッタパッド用の共通のコントローラとトランスミッタゾーンの各々のコンポーネントを相互接続することによって形成することができる。
[00105] 本明細書の本発明の説明において使用される専門用語は、特定の実施形態を説明するためだけのものであり、本発明を制限することを意図しない。本発明の説明及び添付の特許請求の範囲において使用されるように、「1つの(「a」、「an」)及びその(「the」)」という単数形は、文脈で明確に示されない限り、複数形も含むことを意図する。また、本明細書で使用される「及び/又は(and/or)」という用語は、リストされる関連アイテムのうちの1つ又は複数の想定される組合せのいずれか及びすべてを指す及び包含することも理解されよう。「含む(「comprises」及び/又は「comprising」)」という用語は、この明細書で使用される際、述べられる特徴、ステップ、動作、要素及び/又はコンポーネントの存在を指定するが、1つ又は複数の他の特徴、ステップ、動作、要素、コンポーネント及び/又はそれらのグループの存在又は追加を除外しないことがさらに理解されよう。
[00106] 前述の説明は、解説の目的のために、特定の実施形態を参照して説明してきた。しかし、上記で示される論考は、網羅的であることも、開示されるまさにその通りの形態に本発明を限定することも意図しない。上記の教示を踏まえて、多くの変更形態及び変形形態が可能である。実施形態は、本発明の原理及びその実践上の応用を最も良く説明し、それにより、当業者が企図される特定の使用に適した様々な変更形態と共に本発明及び様々な実施形態を最も良く利用できるようにするために選ばれた及び説明されたものである。
Claims (24)
- 接地板と、
前記接地板からオフセットされた導電線であって、レシーバデバイスにワイヤレス給電するためにRF信号を放射するように構成されたループアンテナを形成する導電線と、
前記接地板から前記導電線まで延在する多数の供給素子であって、各供給素子が、前記導電線上の異なる位置で前記導電線に接続される、多数の供給素子と、
前記多数の供給素子のうちの1つ又は複数の供給素子に接続された電力増幅器であって、前記多数の供給素子に対する前記レシーバデバイスの場所に基づいて、前記1つ又は複数の供給素子のそれぞれの供給素子に前記RF信号を選択的に供給するように構成された電力増幅器と、を含むワイヤレス電力トランスミッタ。 - 前記多数の供給素子に対する前記レシーバデバイスの前記場所に基づいて、前記1つ又は複数の供給素子の前記それぞれの供給素子を選択することと、
前記それぞれの供給素子への前記RF信号の供給を前記電力増幅器に行わせる命令を前記電力増幅器に送信することと、を行うように構成されたコントローラをさらに含む、請求項1に記載のワイヤレス電力トランスミッタ。 - 前記レシーバデバイスの対応する通信無線機から通信信号を受信するように構成された通信無線機をさらに含み、
前記コントローラが、前記通信信号に基づいて、前記多数の供給素子に対する前記レシーバデバイスの前記場所を決定するようにさらに構成される、請求項1又は2に記載のワイヤレス電力トランスミッタ。 - 前記レシーバデバイスの存在を検出するように構成されたセンサをさらに含み、
前記コントローラが、前記センサによって生成された情報に基づいて、前記多数の供給素子に対する前記レシーバデバイスの前記場所を決定するようにさらに構成される、請求項1~3のいずれか1項に記載のワイヤレス電力トランスミッタ。 - 前記導電線が、前記多数の供給素子のうちのどの供給素子が前記電力増幅器による供給を受けるかに応じて、異なる伝播パターンで前記導電線から前記RF信号を放射するように構成される、請求項1~4のいずれか1項に記載のワイヤレス電力トランスミッタ。
- 前記導電線が、ワイヤレス電力トランスミッタの多数の物理的寸法に基づく前記異なる伝播パターンで前記導電線から前記RF信号を放射するように構成され、前記多数の物理的寸法が、
前記導電線の幅、
前記導電線の長さ、
前記導電線の高さ、
前記導電線の厚さ、
前記ループの形状及び
前記接地板と前記導電線との間の前記オフセットの大きさを含む、請求項5に記載のワイヤレス電力トランスミッタ。 - 前記それぞれの供給素子が、第1の位置で前記導電線に接続される前記1つ又は複数の供給素子の第1の供給素子である際、前記電力増幅器が、前記レシーバデバイスの前記場所が前記第1の位置から第1の閾値距離内にある際に、前記第1の供給素子に前記RF信号を供給するようにさらに構成される、請求項5又は6に記載のワイヤレス電力トランスミッタ。
- 前記導電線が、前記1つ又は複数の供給素子の前記第1の供給素子が前記電力増幅器による供給を受ける際に、前記異なる伝播パターンの第1の伝播パターンで前記導電線から前記RF信号を放射するように構成され、
前記第1の伝播パターンの高濃度のRFエネルギーが、前記レシーバデバイスの前記場所に向けて移動するように操作される、請求項7に記載のワイヤレス電力トランスミッタ。 - 前記それぞれの供給素子が、前記第1の位置とは異なる第2の位置で前記導電線に接続される前記1つ又は複数の供給素子の前記第1の供給素子とは異なる第2の供給素子である際、前記電力増幅器が、前記レシーバデバイスが前記場所とは異なる第2の場所に位置する際に、前記第2の供給素子に前記RF信号を供給することであって、前記第2の場所が、前記第2の位置から第2の閾値距離内にある、供給することを行うようにさらに構成される、請求項5~8のいずれか1項に記載のワイヤレス電力トランスミッタ。
- 前記導電線が、前記1つ又は複数の供給素子の前記第2の供給素子が前記電力増幅器による供給を受ける際に、前記異なる伝播パターンの第2の伝播パターンで前記RF信号を放射するように構成され、
前記第2の伝播パターンの高濃度のRFエネルギーが、前記レシーバデバイスの前記第2の場所に向けて移動するように操作される、請求項9に記載のワイヤレス電力トランスミッタ。 - 使用の際、
前記第1の伝播パターンで放射される前記RF信号が、前記レシーバデバイスの前記場所に向けて前記第1の位置から離れるように第1の方向に伝播し、
前記第2の伝播パターンで放射される前記RF信号が、前記レシーバデバイスの前記第2の場所に向けて前記第2の位置から離れるように第2の方向に伝播し、
前記第2の方向が、前記第1の方向とは異なるように構成される、請求項10に記載のワイヤレス電力トランスミッタ。 - 使用の際、
前記第1の伝播パターンが、第1の偏波を有し、
前記第2の伝播パターンが、第2の偏波を有し、
前記第2の偏波が、前記第1の偏波とは異なる
ように構成される、請求項8~11のいずれか1項に記載のワイヤレス電力トランスミッタ。 - 前記接地板が第1の平面に配置され、
前記導電線が第2の平面に配置され、
前記第2の平面が前記第1の平面に実質的に平行である、請求項1~12のいずれか1項に記載のワイヤレス電力トランスミッタ。 - 前記第2の平面が、前記第1の平面から一定の距離分オフセットされる、請求項13に記載のワイヤレス電力トランスミッタ。
- 前記多数の供給素子の各々が、前記第1及び第2の平面に実質的に垂直である、請求項13又は14に記載のワイヤレス電力トランスミッタ。
- 前記1つ又は複数の供給素子が、1つ又は複数の第1の供給素子であり、
前記多数の供給素子のうちの1つ又は複数の第2の供給素子に接続された第2の電力増幅器をさらに含む、請求項1~15のいずれか1項に記載のワイヤレス電力トランスミッタ。 - 前記1つ又は複数の供給素子が、少なくとも2つの供給素子を含み、
前記電力増幅器が、前記レシーバデバイスの前記場所が前記2つの供給素子の間にあると決定され次第、前記少なくとも2つの供給素子に前記RF信号を供給するようにさらに構成される、請求項1~16のいずれか1項に記載のワイヤレス電力トランスミッタ。 - 前記導電線が、多数の隣り合うセグメントを含み、
前記多数の供給素子の各々が、前記多数の隣り合うセグメントのうちのセグメントのそれぞれの対の間に位置付けられる、請求項1~17のいずれか1項に記載のワイヤレス電力トランスミッタ。 - 前記多数の隣り合うセグメントのうちの1つ又は複数の第1のセグメントが、第1の形状を有し、
前記多数の隣り合うセグメントのうちの1つ又は複数の第2のセグメントが、前記第1の形状とは異なる第2の形状を有する、請求項18に記載のワイヤレス電力トランスミッタ。 - 前記多数の隣り合うセグメントの各々が、前記多数の供給素子のうちの1つが前記電力増幅器による供給を受ける際に、前記RF信号を放射するように構成される、請求項17~19のいずれか1項に記載のワイヤレス電力トランスミッタ。
- 前記多数の供給素子が、前記異なる位置で前記導電線に前記RF信号を提供するように構成される、請求項1~20のいずれか1項に記載のワイヤレス電力トランスミッタ。
- 前記RF信号が波長を有し、
前記第1及び第2の閾値距離が、ワイヤレス電力トランスミッタの中距離場伝送距離内にあり、
前記中距離場伝送距離が、ワイヤレス電力トランスミッタから前記RF信号の前記波長分の距離内にある、請求項7又は9に記載のワイヤレス電力トランスミッタ。 - レシーバデバイスをワイヤレス充電するための方法であって、
ワイヤレス電力トランスミッタを提供することであって、前記ワイヤレス電力トランスミッタが、
接地板と、
前記接地板からオフセットされた導電線であって、ループアンテナを形成する導電線と、
前記接地板から前記導電線まで延在する多数の供給素子であって、各供給素子が、前記導電線上の異なる位置で前記導電線に接続される、多数の供給素子と、
前記多数の供給素子のうちの1つ又は複数の供給素子に接続された電力増幅器と
を含む、提供することと、
前記電力増幅器によって、前記多数の供給素子に対するレシーバデバイスの場所に基づいて、前記1つ又は複数の供給素子のそれぞれの供給素子にRF信号を選択的に供給することと、
前記電力増幅器による供給を受ける前記それぞれの供給素子によって、前記導電線を励磁することと、
前記レシーバデバイスにワイヤレス給電するために、前記導電線によって、前記RF信号を放射することと、を含む方法。 - 多数のワイヤレス電力トランスミッタを含む、トランスミッタパッドであって、前記多数のワイヤレス電力トランスミッタの各々が、
接地板と、
前記接地板からオフセットされた導電線であって、レシーバデバイスにワイヤレス給電するためにRF信号を放射するように構成されたループアンテナを形成する導電線と、
前記接地板から前記導電線まで延在する多数の供給素子であって、各供給素子が、前記導電線上の異なる位置で前記導電線に接続される、多数の供給素子と、
前記多数の供給素子のうちの1つ又は複数の供給素子に接続された電力増幅器であって、前記多数の供給素子に対する前記レシーバデバイスの場所に基づいて、前記1つ又は複数の供給素子に前記RF信号を選択的に供給するように構成された電力増幅器と、を含む、トランスミッタパッド。
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