JP2023540893A - ワイヤレス電力供給のための方法およびシステム - Google Patents
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Abstract
ワイヤレス電力供給のための方法は、好ましくは、送信機－受信機の近接度を特定するステップ、伝送パラメータを評価するステップ、および／または伝送計画に基づいて電力伝送するステップを含む。ワイヤレス電力伝送のためのシステムは、好ましくは、複数の受信機と１つ以上の送信機を含む。【選択図】図３
Description
関連出願の相互参照
本出願は、この参照によりその全体が組み込まれる、２０２０年８月２８日に出願された米国出願番号１７／００６，２４２の優先権を主張するものである。
本出願は、この参照によりその全体が組み込まれる、２０２０年８月２８日に出願された米国出願番号１７／００６，２４２の優先権を主張するものである。
本出願は、２０１９年１２月６日に出願された米国出願番号１６／７０６，１３１に関連するものであり、これは２０１９年５月１７日に出願された米国出願番号１６／４１５，６６４の一部継続出願であり、これは２０１８年６月６日に出願された米国特許出願番号１６／００１，７２５の継続出願であり、これは２０１７年６月６日に出願された米国仮出願番号６２／５１５，９６２および２０１７年６月７日に出願された米国仮出願番号６２／５１６，５７２の利益を主張するものであり、さらに２０１９年８月１３日に出願された米国出願番号１６／５３９，２８８の一部継続出願であり、これは２０１９年３月７日に出願された米国出願番号１６／２９５，６８４の継続出願であり、これは２０１８年３月８日に出願された米国仮出願番号６２／６４０，２６９、２０１８年９月１１日に出願された米国仮出願番号６２／７２９，８６０、２０１８年１１月２７日に出願された米国仮出願番号６２／７７２，０５２、２０１８年１１月２８日に出願された米国仮出願番号６２／７７２，４２５の利益を主張するものであり、さらに２０１９年１１月２７日に出願された米国出願番号１６／６９８，１９６の一部継続出願であり、これは２０１８年１１月３０日に出願された米国仮出願番号６２／７７３，９３５、２０１９年８月１９日に出願された米国仮出願番号６２／８８８，８１７の利益を主張するものであり、また２０１９年３月１２日に出願された米国仮出願番号６２／８１７，０６３の優先権を主張するものであり、これらの各々はこの参照により全体が組み込まれる。
本発明は、概して、ワイヤレス電力供給分野に関し、より具体的には、ワイヤレス電力供給分野における新規かつ有用な方法およびシステムに関する。
一般的なワイヤレス電力供給システムは、ビームフォーミング構成に限定されており、高性能の結果が得られない場合がある。したがって、ワイヤレス電力供給分野では、ワイヤレス電力供給のための新規かつ有用な方法およびシステムを生み出す必要がある。
本発明の好ましい実施形態の以下の説明は、本発明をそれらの好ましい実施形態に限定することを意図するものではなく、当業者が本発明を製造および使用することを可能にすることを意図している。
１．概要
ワイヤレス電力供給のための方法は、好ましくは、（例えば、図１Ａおよび／または図３に示すように）送信機－受信機の近接度を特定するステップＳ１００と、伝送パラメータを評価するステップＳ４００と、および／または伝送計画に基づいて電力を伝送するステップＳ７００とを含む。ワイヤレス電力供給のためのシステムは、好ましくは、（例えば、図２Ａ～図２Ｄに示すように）複数の受信機と、１または複数の送信機とを含む。システムが複数の送信機を具える実施形態において、この方法は、この参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２０１９年１２月６日に出願され「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ」と題された米国特許出願１６／７０６，１３１に記載されたような１以上の要素を任意に含み、例えば、方法は米国特許出願１６／７０６，１３１に記載のように実行され得るが、「伝送パラメータ値を決定するステップＳ２００」と記載されている要素は、代わりに「伝送パラメータを評価するステップＳ４００」として本書に記載されているように実行することができる（および／または、米国特許出願１６／７０６，１３１に記載されるような１つまたは複数の要素も保持しつつ、本書記載の１つまたは複数の要素を含むことができる）。しかしながら、本システムおよび／または本方法は、追加的または代替的に、他の任意の適切な要素を含むことができる。本方法は、好ましくは、上述したシステムを使用して実行されるが、追加的または代替的には、他の任意の適切なシステムを使用して実行することができる。
ワイヤレス電力供給のための方法は、好ましくは、（例えば、図１Ａおよび／または図３に示すように）送信機－受信機の近接度を特定するステップＳ１００と、伝送パラメータを評価するステップＳ４００と、および／または伝送計画に基づいて電力を伝送するステップＳ７００とを含む。ワイヤレス電力供給のためのシステムは、好ましくは、（例えば、図２Ａ～図２Ｄに示すように）複数の受信機と、１または複数の送信機とを含む。システムが複数の送信機を具える実施形態において、この方法は、この参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２０１９年１２月６日に出願され「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ」と題された米国特許出願１６／７０６，１３１に記載されたような１以上の要素を任意に含み、例えば、方法は米国特許出願１６／７０６，１３１に記載のように実行され得るが、「伝送パラメータ値を決定するステップＳ２００」と記載されている要素は、代わりに「伝送パラメータを評価するステップＳ４００」として本書に記載されているように実行することができる（および／または、米国特許出願１６／７０６，１３１に記載されるような１つまたは複数の要素も保持しつつ、本書記載の１つまたは複数の要素を含むことができる）。しかしながら、本システムおよび／または本方法は、追加的または代替的に、他の任意の適切な要素を含むことができる。本方法は、好ましくは、上述したシステムを使用して実行されるが、追加的または代替的には、他の任意の適切なシステムを使用して実行することができる。
典型的な方法およびシステムを使用して効率的なワイヤレス電力供給のための送電設定を決定することは困難であり、および／または非常に時間がかかることがある。候補の送電設定の評価には、時間がかかる（例えば、１～１００ミリ秒以上を必要とする）場合がある。加えて、送電設定には、通常、多数のパラメータが含まれるため、探索空間が非常に大きく、その完全な探索を効果的に行うことができなくなる可能性がある。さらに、システムの要素および周囲の要素は頻繁に移動する場合があり、それによって以前の解が無効となり、新しい探索を必要とする可能性がある。このような問題に鑑み、本発明者らは、迅速に求められた解（例えば、限界または最適な結果の閾値範囲内の送電をもたらす解）が、長い探索時間の後にしか見い出されないグローバル最適解よりも優れている可能性があることを発見した。
２．効果
本方法は、許容可能なおよび／または望ましい送電設定を決定するのに必要な時間を大幅に短縮することができる。第一に、本方法は、局所探索または確率的グローバル探索を実行するステップを含むことができ、通常、決定論的グローバル探索よりも遥かに短い時間で十分な解を見付けることができる。さらに、本方法は、受信機のサブセット（例えば、一対の受信機のような受信機グループ）の目的関数のみに基づく多変量探索および／または多目的探索を実行するステップを含むことができ、それは、典型的には、そのような受信機すべて、（例えば、２、３、４、５、１０、５～１０、１０～３０、３０超など、閾値数の受信機よりも多い）特に多数の受信機の目的関数に基づく多変量探索または多目的探索よりも遥かに短い時間で十分な解を見付けることができる（例えば、様々な受信機グループについての複数の最適設定を採用して、多くの受信機への十分な電力供給を達成することができる）。この探索時間の短縮により、多くの場合（例えば、要素の向きが変化するシステムにおいて）、非常に優れたエネルギー伝送結果が得られる。
本方法は、許容可能なおよび／または望ましい送電設定を決定するのに必要な時間を大幅に短縮することができる。第一に、本方法は、局所探索または確率的グローバル探索を実行するステップを含むことができ、通常、決定論的グローバル探索よりも遥かに短い時間で十分な解を見付けることができる。さらに、本方法は、受信機のサブセット（例えば、一対の受信機のような受信機グループ）の目的関数のみに基づく多変量探索および／または多目的探索を実行するステップを含むことができ、それは、典型的には、そのような受信機すべて、（例えば、２、３、４、５、１０、５～１０、１０～３０、３０超など、閾値数の受信機よりも多い）特に多数の受信機の目的関数に基づく多変量探索または多目的探索よりも遥かに短い時間で十分な解を見付けることができる（例えば、様々な受信機グループについての複数の最適設定を採用して、多くの受信機への十分な電力供給を達成することができる）。この探索時間の短縮により、多くの場合（例えば、要素の向きが変化するシステムにおいて）、非常に優れたエネルギー伝送結果が得られる。
第二に、（例えば、局所探索および／またはグローバル探索中の）送電設定の評価は、設定に従って送信機を構成し、設定を使用して送電の結果を（例えば、受信機において）測定し、および／または様々なエンティティ間で結果を伝達する（例えば、受信機から送信機に結果を送信する）必要があるため、時間がかかる場合がある。そのような時間消費を低減するために、本方法は、任意選択的に、評価（例えば、結果）および／または関連する情報（例えば、最適化探索が現在実行されているような現在検討中の１または複数の受信機と、送信機へのワイヤレス通信リンクを有する他の受信機などのシステムの他の任意の適当な受信機との両方）を推定および／またはキャッシュするステップを含むことができ、それによって完全な評価の代わりに推定および／またはキャッシュされた値の高速探索が可能となる。
第三に、送電最適化手法（例えば、パラメータに関連付けられた測定結果に基づく伝送パラメータの最適化などのリアルタイム最適化手法）を採用することにより、環境および／またはシステム構成における潜在的な変化にも拘わらず、受信機および／または送信機アンテナにおけるスーパーゲイン動作の励起および／または維持が可能になる。さらに、電力伝送のための純音（および／またはほぼ純音）信号の使用は、そのようなアンテナに通常関連する狭い帯域幅（例えば、分数インピーダンス帯域幅）（例えば、そのようなアンテナの中および／または周りに通常発生する高エネルギー近接場から生じる）にも拘わらず、かかるスーパーゲインアンテナの使用を実行可能にすることが可能である。スーパーゲインアンテナは、一般的なアンテナよりも遥かに高い利得を示すことができ、それにより、例えば、電力伝送速度の増加および／または受信機および／または送信機のサイズの縮小が可能になる。しかしながら、本方法およびシステムは、追加的または代替的には、他の任意の適切な利点を与えることができる。
３．システム
システムの１または複数の送信機は、好ましくは、送信アンテナなどの１または複数の送信要素（例えば、ＲＦおよび／またはマイクロ波電力などの電磁放射を伝送するように構成された要素）を含む。アンテナおよび／または他の送信要素は、狭帯域要素（例えば、５０、７５、１００、１２５、１５０、２００、２５０、５００、３０～１００、１００～１５０、１５０～３００、３００～１０００、または１０００超などの閾値より大きいＱ値）、広帯域要素（例えば、５、１０、２０、３０、５０、７５、１００、１２５、１５０、１～５、５～１５、１５～３０、３０～５０、５０～１００、１００～１５０、１５０～３００、３００～１０００、または１未満などの閾値より小さいＱ値）、および／または他の任意の適切な帯域幅を有する。送信要素は、任意選択的に、（例えば、送信要素の送信および／または共振周波数を制御するように構成された）１または複数の周波数適応要素を含むことができる。いくつかの実施形態では、送信要素は、２０１８年６月６日に出願された「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ」を発明の名称とする米国特許出願第１６／００１，７２５号に（例えば、システムの送信要素に関して）記載されているような１または複数の要素を含み、この出願はこの参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
システムの１または複数の送信機は、好ましくは、送信アンテナなどの１または複数の送信要素（例えば、ＲＦおよび／またはマイクロ波電力などの電磁放射を伝送するように構成された要素）を含む。アンテナおよび／または他の送信要素は、狭帯域要素（例えば、５０、７５、１００、１２５、１５０、２００、２５０、５００、３０～１００、１００～１５０、１５０～３００、３００～１０００、または１０００超などの閾値より大きいＱ値）、広帯域要素（例えば、５、１０、２０、３０、５０、７５、１００、１２５、１５０、１～５、５～１５、１５～３０、３０～５０、５０～１００、１００～１５０、１５０～３００、３００～１０００、または１未満などの閾値より小さいＱ値）、および／または他の任意の適切な帯域幅を有する。送信要素は、任意選択的に、（例えば、送信要素の送信および／または共振周波数を制御するように構成された）１または複数の周波数適応要素を含むことができる。いくつかの実施形態では、送信要素は、２０１８年６月６日に出願された「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ」を発明の名称とする米国特許出願第１６／００１，７２５号に（例えば、システムの送信要素に関して）記載されているような１または複数の要素を含み、この出願はこの参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
送信要素は、好ましくは、位相および／または振幅制御可能な要素など、複数の制御可能な（例えば、適応的な）送信要素（例えば、ループ、モノポール、ダイポールなど）を含む。例えば、送信要素は、１または複数の制御可能な（例えば、適応的な）アンテナアレイ（例えば、線形アレイ、平面アレイ、３次元アレイなど、フェーズドアレイ、電子的に制御可能なアレイなど）を規定することができる。
送信要素は、好ましくは、複数のアクティブ要素（例えば、給電によって能動的に駆動されるように構成されたアンテナなどの要素）を含み、より好ましくは、独立して制御可能なアクティブアンテナ（例えば、各アクティブアンテナをシステムの他のすべてのアクティブアンテナから独立して個別に制御することができ、アクティブアンテナのグループを一緒に制御することができ、各グループを他のすべてのグループから独立して制御可能である等）を含む。第１の態様では、各アクティブアンテナが駆動される振幅および／または位相を、（例えば、各アクティブアンテナの別個のＩＱ変調器または位相シフタを介して）独立して制御することができる。第２の態様では、アクティブアンテナが１または複数のアンテナグループに分けられ、あるグループのアンテナが（例えば、各グループの単一のＩＱ変調器または位相シフタを介して）一緒に制御される。例えば、あるグループのアンテナは、互いに対して固定された位相オフセット（例えば、グループのすべてのアンテナが互いに同じ位相を有するようなゼロオフセット、非ゼロオフセット等）を有することができる（例えば、固定された位相オフセットは、ＩＱ変調器または位相シフタと各アンテナとの間のトレース長の差によって定義される）。しかしながら、アクティブアンテナは、追加的または代替的には、他の任意の適切な方法で構成することができる。
送信要素は、追加的または代替的には、１または複数のパッシブアンテナ（例えば、アクティブアンテナのうちの１または複数の電気的および／または共振的に結合され、それにより送信機の伝送特性を変更するように構成されたもの）を含むことができる。一例では、システムが、１または複数のパッシブアンテナの１または複数の電気的コンポーネント（例えば、抵抗器、コンデンサおよび／またはインダクタなどのパッシブコンポーネント、１または複数のアクティブアンテナおよび／または他のパッシブアンテナなどのアンテナ等）への電気的結合（例えば、接続、共振結合など）および／または分離を（例えば、ソフトウェア制御スイッチのようなスイッチを介して、可変コンデンサのような可変電気特性を有する要素等を介して）制御するように構成される。第１の例では、複数のパッシブアンテナを（例えば、２以上のそのようなアンテナを電気的に接続するように動作可能なスイッチを介して）互いに電気的に接続および／または切断することができる。第２の例では、可変キャパシタ（例えば、バラクタ）および／または他の可変（例えば、連続可変）要素が、１または複数のパッシブアンテナに電気的に結合（例えば、電気的に接続）され、それにより、パッシブアンテナの負荷の制御および／またはアレイ内の他のアンテナ（例えば、他のパッシブアンテナ、アクティブアンテナなど）へのそれらの結合および／またはそれらの給電を可能にする（例えば、アンテナに結合された可変要素のうちの１または複数の特性を変化させることが、アレイのネットパターンを制御するように機能し得る）。この第２の例の特定の例では、アダプティブアンテナアレイが、単一のアクティブアンテナおよび複数のパッシブアンテナを含み、パッシブアンテナのうちの１または複数が、１または複数の可変コンポーネントに電気的に結合される。
本明細書ではアンテナ（例えば、アクティブアンテナ、パッシブアンテナなど）と称するが、当業者であれば、送信要素が、追加的または代替的に、他の任意の適切なタイプの送信要素（例えば、アクティブ送信要素、パッシブ送信要素など）を含むことができることを認識するであろう。本明細書ではアンテナアレイと称するが、当業者であれば、送信素子は、追加的または代替的に、任意の他の適切な配置（例えば、非周期的配置など、アレイ以外の配置）の任意の適切な送信素子のアレイおよび／または送信素子を含み得ることを認識することができる。
送信機は、好ましくは、１または複数の電力源に結合される（例えば、導電性ワイヤによって接続されるなど、電気的に結合されるか、電力を受信するように構成される）ことが好ましい。電源は、遠隔電源（例えば、電力網、外部発電機、外部蓄電デバイスなど）および／または蓄電モジュールを含むことができる（例えば、電力供給デバイスが１または複数の蓄電モジュールを含むことができる）。蓄電モジュールは、好ましくは、電池、より好ましくは二次電池、あるいは代替として一次電池を含むが、追加的または代替的に、コンデンサ（例えば、電池と組み合わせて高速放電を容易にするため）、燃料源（例えば、金属水素化物）を有する燃料電池、任意には熱源（例えば、放射性物質、燃料およびバーナーなど）を有する熱エネルギーコンバータ（たとえば、熱電子コンバータ、熱電コンバータ、機械的熱機関など）、機械的エネルギーコンバータ（例えば、振動エネルギーハーベスタなど）、太陽エネルギーコンバータおよび／または他の任意の適切な電源を含むことができる。二次電池は、リン酸リチウム化学反応、リチウムイオンポリマー化学反応、リチウムイオン化学反応、ニッケル金属水素化物化学反応、鉛酸化学反応、ニッケルカドミウム化学反応、金属水素化物化学反応、ニッケルマンガンコバルト化学反応、マグネシウム化学反応、または他の任意の適当な化学反応を含むことができる。一次電池は、リチウムチオニルクロライド化学反応、亜鉛炭素化学反応、塩化亜鉛化学反応、アルカリ化学反応、オキシニッケル水酸化物化学反応、リチウム鉄二硫化物化学反応、リチウムマンガン酸化物化学反応、亜鉛空気化学反応、酸化銀化学反応、または他の任意の適当な化学反応を含むことができる。
しかしながら、送信機は、追加的または代替的には、任意の適切な構成の他の任意の適切な要素を含むことができる。
本システムの受信機は、（例えば、送信機によって送信される電磁放射を受信するように構成された）１または複数のアンテナを含むことができる。受信機は、任意選択的に、１または複数のクライアントデバイス（例えば、バッテリおよび／またはバッテリ内蔵デバイス、例えばスマートフォンおよび／または他の電気および／または電子ユーザデバイス）を含むか、および／またはそれらクライアントデバイスと電気的に接続する（例えば、電力を伝送するように構成する）ことができる。任意選択で、受信機は、例えば、１または複数のアンテナとクライアントデバイスとの間（例えば、１または複数のアンテナと、クライアントデバイスに接続するように構成された電気出力との間）に電気的に接続されたバッテリのような１または複数のバッファエネルギー貯蔵部（例えば、バッテリ）を含むことができ、それが、アンテナ（これは、不均一なレートおよび／または不均一な特性で電力を提供する可能性がある）とクライアントデバイス（これは、受信機などから一時的に切り離すことができ、実質的に一定のレートおよび／または実質的に一定の特性での電力供給を必要とし、および／またはそれからの利益をもたらし得る）との間のバッファとして機能することができる。いくつかの実施形態では、受信機が、２０１８年６月６日に出願された「Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｒｅｃｅｐｔｉｏｎ」という発明の名称の米国特許出願第１６／００１，６２８号および／または２０１８年６月６日に出願された「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ」という発明の名称の米国特許出願第１６／００１，７２５号に（例えば、システムの受信機に関して）記載されているような１または複数の要素を含む。それら出願の各々は、その全体が引用により本明細書に援用されるものとする。
アンテナは、好ましくは、電力（例えば、受信機に送信される電磁放射、好ましくは、伝播または「遠方場」放射であるが、追加的または代替的に、エバネセントまたは「近接場」放射）を受信し、受信した電力を受信機に結合するように機能する。
アンテナは、指向性アンテナ、無指向性アンテナおよび／または他の任意の適切なアンテナを含むことができる。アンテナは、狭帯域要素（例えば、５０、７５、１００、１２５、１５０、２００、２５０、５００、３０～１００、１００～１５０、１５０～３００、３００～１０００、または１０００超などの閾値より大きいＱ値）、広帯域要素（例えば、５、１０、２０、３０、５０、７５、１００、１２５、１５０、１～５、５～１５、１５～３０、３０～５０、５０～１００、１００～１５０、１５０～３００、３００～１０００、または１未満などの閾値より小さいＱ値）および／または他の任意の適切な帯域幅を有する。いくつかの実施形態では、受信機および／または送信機のアンテナの一部またはすべて（例えば、アクティブアンテナ、パッシブアンテナなど）は、共振器の１または複数の密結合アレイを含むが、追加的または代替的には、疎結合アレイ、疎アレイ、単一の共振器および／または他の任意の適切なアンテナ素子を含むことができる。共振器は、共振ループ、交差共振器、スプリットリング共振器、電気誘導容量共振器、他の物理的に小さい共振器（例えば、それらの共振波長に比べて小さい共振器）、および／または他の任意の適切な共振器を含むことができる。しかしながら、共振器は、他の方法で構成することもできる。
アンテナは、指向性アンテナ、無指向性アンテナおよび／または他の任意の適切なアンテナを含むことができる。アンテナは、狭帯域要素（例えば、５０、７５、１００、１２５、１５０、２００、２５０、５００、３０～１００、１００～１５０、１５０～３００、３００～１０００、または１０００超などの閾値より大きいＱ値）、広帯域要素（例えば、５、１０、２０、３０、５０、７５、１００、１２５、１５０、１～５、５～１５、１５～３０、３０～５０、５０～１００、１００～１５０、１５０～３００、３００～１０００、または１未満などの閾値より小さいＱ値）および／または他の任意の適切な帯域幅を有する。いくつかの実施形態では、受信機および／または送信機のアンテナの一部またはすべて（例えば、アクティブアンテナ、パッシブアンテナなど）は、共振器の１または複数の密結合アレイを含むが、追加的または代替的には、疎結合アレイ、疎アレイ、単一の共振器および／または他の任意の適切なアンテナ素子を含むことができる。共振器は、共振ループ、交差共振器、スプリットリング共振器、電気誘導容量共振器、他の物理的に小さい共振器（例えば、それらの共振波長に比べて小さい共振器）、および／または他の任意の適切な共振器を含むことができる。しかしながら、共振器は、他の方法で構成することもできる。
１または複数のアンテナは、任意選択的には、異なる向きで配置された複数のアレイ（および／または他の共振器構成）を含むことができ、これは、様々な偏波（例えば、直交偏波）の放射に効率的に結合するように機能することができる。第１の実施形態では、アンテナが、平行共振器層（例えば、平行共振器アレイ）を含み、各層が、異なる面内共振器配向（例えば、直交配向、斜めの角度に向けられる等）を有する。第２の実施形態では、アンテナが、非平行平面（例えば、直交平面、斜めの角度に向けられた平面など）上の共振器を含む。しかしながら、１または複数のアンテナは、追加的または代替的には、他の任意の適切な共振器および／または他のアンテナ要素を含むことができ、他の任意の適切な配置を有することができる。１または複数のアンテナはメタマテリアルであるか、または他の任意の適切な構成を有することができる。
本明細書ではアンテナ（例えば、アクティブアンテナ、パッシブアンテナなど）と称するが、当業者であれば、受信機アンテナが、追加的または代替的に、他の任意の適切なタイプの受信要素を含むことができることを認識するであろう。
送信機および受信機は、追加的または代替的には、他の任意の適切な形態（例えば、音、光学など）でエネルギーを送信および／または受信するように、および／または他の任意の適切な役割を実行するように構成されるものであってもよい。一実施形態では、送信機のすべてまたは一部がさらに受信機として機能することができ、および／または受信機のすべてまたは一部がさらに送信機として機能することができる。例えば、システムは、複数の同等のデバイスを含むことができ、それらのデバイスの各々が、他のデバイスの各々に電力をワイヤレスで伝送し、他のデバイスの各々から電力を受け取ることができる。
送信機および受信機はそれぞれ、好ましくは無線通信モジュールを含むが、追加的または代替的には、有線通信モジュールまたは他の任意の適切な通信モジュールを含むことができるか、あるいは通信モジュールを省略することができる。無線通信モジュールは、好ましくは、１または複数の無線通信プロトコル（例えば、ＷｉＦｉ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＢＬＥ、ＮＦＣ、ＲＦ、ＩＲ、Ｚｉｇｂｅｅ、Ｚ波など）をサポートする（例えば、無線通信プロトコルを使用して通信を可能にする）。しかしながら、送信機および受信機は、追加的または代替的には、他の任意の適切な要素を含むことができる。
送信機および受信機は、好ましくは、互いに対して任意のおよび／または動的な配置を有する。一例では、システムが、固定位置の送信機と、複数の受信機とを含み、受信機の各々が、時間とともに位置および向き（例えば、送信機に対して、互いに等）において多くの変化を受ける。システムは、任意選択的に、他の近くの物体（例えば、ワイヤレス電力伝送に対する障害物）もシステムの要素に対して任意のおよび／または動的な配置を有することができる設定で配置されるようにしてもよい。しかしながら、システムは、他の任意の適切な配置を規定することができる。
ＲＦに敏感なコンポーネント（例えば、敏感な電子機器）を有するクライアントデバイスの場合、１または複数の散逸要素（例えば、電力供給デバイスによって伝送されるＲＦ電力に対する散逸性を有する要素）を、任意選択的には、ＲＦに敏感なコンポーネント（および／または、入射ＲＦ強度を最小限に抑えることが望ましい他の任意の要素）の近傍に配置することができる。散逸要素のそのような配置によって、伝送最適化アルゴリズム（例えば、方法に関して以下に記載されるようなアルゴリズム）は、敏感なコンポーネントの近くに高いＲＦ強度を生成する伝送条件を回避し、および／または敏感なコンポーネントの近くに高いＲＦ強度を生成しない伝送条件を実現することができる。追加的または代替的には、（例えば、上述した１または複数の受信機に加えて）負帰還受信機を、任意選択的には、ＲＦに敏感なコンポーネント（および／または入射ＲＦ強度を最小限に抑えることが望ましい他の任意の要素）の近傍に配置することができる。そのような負帰還受信機は、好ましくは、受信機に関して述べた要素の一部またはすべてを含む（および／または、クライアントデバイスに結合された受信機と無線通信モジュールなどのいくつかの要素を共有する）。例えば、負帰還受信機は、（例えば、ＲＦに敏感なコンポーネントへの近接度を示す、および／または関連するプログラミングなどの構成および／または識別子を除いて）上述した受信機と実質的に同一であってもよい。
いくつかの実施形態では、本システムは、２０１８年６月６日に出願された「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ」という発明の名称の米国特許出願第１６／００１，７２５号に記載されているような１または複数の要素（および／またはシステム全体）を含む。この出願は、その全体が引用により本明細書に援用されるものとする。しかしながら、本システムは、任意の適切な構成の他の任意の適切な要素を追加的または代替的に含むことができる。
４．方法
４．１ 送信機－受信機の近接度を特定するステップ
送信機－受信機の近接度を特定するステップＳ１００は、（例えば、送信機から１または複数の受信機への）ワイヤレス電力供給の機会を示すように機能することができる。好ましくは、Ｓ１００は、１または複数の送信機の範囲内にある（例えば、送信機との通信範囲内にある、送信機との通信が確立されている、送信機からの距離が閾値未満である、送信機からの電力を閾値より高いレートで受信できると予測される）受信機のセットを特定することを含む。例えば、Ｓ１００は、１または複数の受信機が送信機の送信範囲（例えば、効率的な電力伝送、実質的な電力伝送、任意の測定可能な電力伝送などを可能にする範囲）内にあることの判定を含むことができる。送信機－受信機の近接度は、好ましくは、無線通信を使用して（例えば、送信機および受信機の無線通信モジュールを使用して）判定される。例えば、一方のデバイスは、他方のデバイスが近くにあることを、それらの間の無線通信の確立、無線通信信号強度（例えば、ＲＳＳＩ）、無線接続を介して遣り取りされる情報、および／または他の任意の適切な指標に基づいて判定することができる。
４．１ 送信機－受信機の近接度を特定するステップ
送信機－受信機の近接度を特定するステップＳ１００は、（例えば、送信機から１または複数の受信機への）ワイヤレス電力供給の機会を示すように機能することができる。好ましくは、Ｓ１００は、１または複数の送信機の範囲内にある（例えば、送信機との通信範囲内にある、送信機との通信が確立されている、送信機からの距離が閾値未満である、送信機からの電力を閾値より高いレートで受信できると予測される）受信機のセットを特定することを含む。例えば、Ｓ１００は、１または複数の受信機が送信機の送信範囲（例えば、効率的な電力伝送、実質的な電力伝送、任意の測定可能な電力伝送などを可能にする範囲）内にあることの判定を含むことができる。送信機－受信機の近接度は、好ましくは、無線通信を使用して（例えば、送信機および受信機の無線通信モジュールを使用して）判定される。例えば、一方のデバイスは、他方のデバイスが近くにあることを、それらの間の無線通信の確立、無線通信信号強度（例えば、ＲＳＳＩ）、無線接続を介して遣り取りされる情報、および／または他の任意の適切な指標に基づいて判定することができる。
送信機－受信機の近接度を特定するステップＳ１００は、追加的または代替的には、光学認識（例えば、送信機のカメラによってキャプチャされた画像内で近くの受信機を検出すること）、ユーザ入力（例えば、ボタン押下）の受信、ワイヤレス電力供給の変化の検出、および／または他の任意の適切な要素を含むことができる。例えば、電力を第１の受信機にワイヤレスで伝送する送信機は、第１の受信機に供給される電力の減少に基づいて、第２の受信機の到来を検出することができる。
Ｓ１００は、追加的または代替的には、受信機および／または１または複数の送信機に関する情報を特定することを含むことができる。この情報は、デバイスの種類（例えば、モデル、シリアル番号など）、電力需要（例えば、バッテリ充電状態、現在の消費電力など）、推定（例えば、標準、計画、予測など）近接滞留時間、近接中の推定位置安定性（例えば、テーブル上での静止、ユーザの衣服ポケット内で移動中など）、デバイス位置（例えば、三辺測量／三角測量、光学認識、視線近接センサ、デバイスＩＭＵ読み取り値、デバイスＧＰＳ読み取り値などに基づくもの）、および／または他の任意の適切な情報を含むことができる。しかしながら、Ｓ１００は、追加的または代替的には、他の任意の適切な要素を含むか、または他の方法で実行することができる。
４．２ 伝送パラメータを評価するステップ
伝送パラメータを評価するステップＳ４００は、好ましくは、（例えば、送信機から受信機への）効率的な電力伝送を実現する１または複数の伝送パラメータ値のセット（伝送設定）を決定するように機能する。Ｓ４００は、好ましくは、送信機－受信機の近接度を特定するステップＳ１００に応答して実行され、追加的または代替的には、伝送性能および／または必要性の変化の判定に応答して実行され得る。しかしながら、Ｓ４００は、追加的または代替的には、他の任意の適切な時に実行され得る。伝送パラメータは、１または複数のアンテナの伝送位相（例えば、基準アンテナの伝送位相のような基準位相に対する）および／または伝送振幅、ビーム方向などのビームフォーミングパラメータ（例えば、方位角および極角のようなビーム方向を説明する角度）、他の空間パラメータ（例えば、高強度および／または低強度励起の領域の位置および／または向き）、スーパーゲイン受信機の種類、位置および／または向きなどのスーパーゲイン励起パラメータ、１または複数のアンテナに結合された抵抗、キャパシタンスおよび／またはインダクタンスなどのパッシブアンテナパラメータ（例えば、電気コンポーネント結合パラメータ）および／または他の任意の適切なパラメータを含むことができる。第１の例では、伝送パラメータが、１または複数のアクティブアンテナおよび／またはアンテナグループ（例えば、ハードウェア定義のグループ、ソフトウェア定義のグループなど）の伝送位相および／または振幅、好ましくは（例えば、位相アンテナアレイまたは他のアダプティブアンテナアレイのようなアンテナアレイの）１または複数の送信機の各アクティブアンテナの伝送位相および／または振幅を含む。第２の例では、伝送パラメータが、アンテナによって規定される１または複数のビームフォーミングネットワーク（例えば、Ｒｏｔｍａｎレンズ、Ｂｕｔｌｅｒマトリックスなど）に関連するビームフォーミングパラメータを含む（例えば、ソフトウェア定義のアンテナグループのような１または複数のアンテナグループは、各々が別個のビームフォーミングネットワークを規定する）。第３の例では、伝送パラメータが、送信機（例えば、ハードウェアおよび／またはソフトウェア定義のアンテナグループなどの１または複数のアンテナグループが、それぞれ別個のスーパーゲイン構造を定義する）および／または受信機のアンテナによって規定される１または複数のスーパーゲイン構造（例えば、アンテナ、アレイなど）に関連するスーパーゲイン励起パラメータを含む。しかしながら、伝送パラメータは、追加的または代替的には、他の任意の適切なパラメータを含むことができる。
伝送パラメータを評価するステップＳ４００は、好ましくは、（例えば、送信機から受信機への）効率的な電力伝送を実現する１または複数の伝送パラメータ値のセット（伝送設定）を決定するように機能する。Ｓ４００は、好ましくは、送信機－受信機の近接度を特定するステップＳ１００に応答して実行され、追加的または代替的には、伝送性能および／または必要性の変化の判定に応答して実行され得る。しかしながら、Ｓ４００は、追加的または代替的には、他の任意の適切な時に実行され得る。伝送パラメータは、１または複数のアンテナの伝送位相（例えば、基準アンテナの伝送位相のような基準位相に対する）および／または伝送振幅、ビーム方向などのビームフォーミングパラメータ（例えば、方位角および極角のようなビーム方向を説明する角度）、他の空間パラメータ（例えば、高強度および／または低強度励起の領域の位置および／または向き）、スーパーゲイン受信機の種類、位置および／または向きなどのスーパーゲイン励起パラメータ、１または複数のアンテナに結合された抵抗、キャパシタンスおよび／またはインダクタンスなどのパッシブアンテナパラメータ（例えば、電気コンポーネント結合パラメータ）および／または他の任意の適切なパラメータを含むことができる。第１の例では、伝送パラメータが、１または複数のアクティブアンテナおよび／またはアンテナグループ（例えば、ハードウェア定義のグループ、ソフトウェア定義のグループなど）の伝送位相および／または振幅、好ましくは（例えば、位相アンテナアレイまたは他のアダプティブアンテナアレイのようなアンテナアレイの）１または複数の送信機の各アクティブアンテナの伝送位相および／または振幅を含む。第２の例では、伝送パラメータが、アンテナによって規定される１または複数のビームフォーミングネットワーク（例えば、Ｒｏｔｍａｎレンズ、Ｂｕｔｌｅｒマトリックスなど）に関連するビームフォーミングパラメータを含む（例えば、ソフトウェア定義のアンテナグループのような１または複数のアンテナグループは、各々が別個のビームフォーミングネットワークを規定する）。第３の例では、伝送パラメータが、送信機（例えば、ハードウェアおよび／またはソフトウェア定義のアンテナグループなどの１または複数のアンテナグループが、それぞれ別個のスーパーゲイン構造を定義する）および／または受信機のアンテナによって規定される１または複数のスーパーゲイン構造（例えば、アンテナ、アレイなど）に関連するスーパーゲイン励起パラメータを含む。しかしながら、伝送パラメータは、追加的または代替的には、他の任意の適切なパラメータを含むことができる。
伝送パラメータを評価するステップＳ４００は、任意選択的には、１または複数のアンテナグループ（例えば、ソフトウェア定義アンテナグループ）を決定するステップを含むことができ、それは、伝送パラメータ空間の次元を低減するために使用され得る（例えば、伝送パラメータによって定義される空間は、部屋などの空間領域内の物体の位置および／または向きによって規定される物理的空間とは異なる）。例えば、各アクティブアンテナに関連するパラメータ（例えば、伝送位相および／または振幅）を独立して制御するのではなく、伝送パラメータ空間の次元を、各アンテナグループに関連するパラメータ（例えば、伝送位相および／または振幅、ビームフォーミングパラメータ、スーパーゲイン励起パラメータなど）に減らすことができる。第１の実施形態では、（例えば、送信機の特性に基づいて；固定位置に設置された送信機など、送信機の近くの固定要素の特性に基づいて）グループが予め定義される。第２の実施形態では、グループが、統計的分析および／または機械学習技術などに基づいて（例えば、システムの１または複数の受信機において受信されたワイヤレス電力に関連するデータなど、以下に説明するように求められるデータを使用して）動的に決定される。例えば、主成分分析および／またはクラスタリング手法（例えば、ｋ－ｍｅａｎｓクラスタリング、Ｘ－ｍｅａｎｓクラスタリング、スペクトルクラスタリングなど）を、アンテナグループを決定するために使用することができる（例えば、高度に相関するアンテナおよび／またはアンテナパラメータが一緒にグループ化されたり、クラスタのアンテナが一緒にグループ化される等）。しかしながら、アンテナグループは、追加的または代替的には、他の任意の適切な方法で決定することができ、あるいはアンテナグループが決定されない場合もある。
Ｓ４００は、好ましくは、（例えば、図１Ｂ～１Ｃに示すように）予備評価を実行するステップＳ４１０、受信機グループを決定するステップＳ４２０、伝送設定を最適化するステップＳ４３０、および／または伝送計画を決定するステップＳ４４０を含む。しかしながら、Ｓ４００は、追加的または代替的には、他の任意の適切な方法で伝送パラメータを評価することを含むことができる。
４．２．１ 予備評価を実行するステップ
予備評価を実行するステップＳ４１０は、好ましくは、伝送パラメータ空間と目的空間（例えば、各受信機への電力伝送を示す空間）内の点間のマッピングのセットを決定するように機能し、より好ましくは、それらの点が、１または複数の受信機への電力供給のための１または複数の効率的な伝送設定に近い（伝送パラメータ空間内にある）点を含む。Ｓ４１０は、好ましくは、送信機－受信機の近接度を判定するステップＳ１００に応答して実行されるが、追加的または代替的には、他の任意の適切な時に実行することができる。
予備評価を実行するステップＳ４１０は、好ましくは、伝送パラメータ空間と目的空間（例えば、各受信機への電力伝送を示す空間）内の点間のマッピングのセットを決定するように機能し、より好ましくは、それらの点が、１または複数の受信機への電力供給のための１または複数の効率的な伝送設定に近い（伝送パラメータ空間内にある）点を含む。Ｓ４１０は、好ましくは、送信機－受信機の近接度を判定するステップＳ１００に応答して実行されるが、追加的または代替的には、他の任意の適切な時に実行することができる。
Ｓ４１０は、好ましくは、１または複数の伝送設定を評価することを含む。各伝送設定は、好ましくは、２０１８年６月６日に出願された「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ」という発明の名称の米国特許出願第１６／００１，７２５号に記載されているように（例えば、伝送パラメータ値の決定Ｓ２００に関して記載されているように、特に候補の伝送パラメータ値の評価Ｓ２２０に関して記載されているように）評価される。この出願は、その全体が引用により本明細書に援用されるものとする。追加的または代替的には、他の任意の適切な方法で評価することが可能である。評価された各伝送設定について、Ｓ４１０は、好ましくは、対応する評価空間値（例えば、送信機の通信範囲内の各受信機などの各受信機で受信された電力；受信機で受信された電力を、伝送電力または送信機で消費された電力などの伝送電力値で割ることにより計算される電力供給効率などの電力に比例する値など）を決定および／またはキャッシュすることを含む。
いくつかの実施例では、Ｓ４１０が、各受信機（例えば、送信機の通信範囲内の各受信機）について、その受信機のための最適な伝送設定を決定するために探索（例えば、単一値の目的関数探索）を実行することを含む。この探索は、好ましくは、他の受信機の性能を考慮することなく実行される。しかしながら、探索中の他の受信機（および／または任意の負帰還受信機）の性能（例えば、他の受信機によって受信された電力）に関連する情報は、（例えば、Ｓ４１０の一部として実行される探索などの後続の探索で使用するために、受信機グループを決定するステップＳ４２０のために、および／または伝送設定を最適化するステップＳ４３０などのために）好ましくは、決定および／またはキャッシュされる。探索は、２０１８年６月６日に出願された「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ」という発明の名称の米国特許出願第１６／００１，７２５号に記載されているように（例えば、伝送パラメータ値Ｓ２００の決定に関して記載されているように）実行することができ、および／または他の任意の適切な方法で実行することができる。この出願は、その全体が引用により本明細書に援用されるものとする。
この探索は、好ましくは、ビームフォーミングパラメータ空間上（例えば、ビーム状パターンの方位角（ａｚｉｍｕｔｈａｌ ａｎｇｌｅ）および極角によってい定義される空間上）の検索など、（例えば全体が引用により本明細書に援用される２０１８年６月６日に出願された「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ」という発明の名称の米国特許出願第１６／００１，７２５号に記載された、ビームフォーミングおよび／またはビーム状パターンに関して記載されているような）ビーム状パターンに限定される。したがって、探索は、好ましくは、各受信機の推定角度位置（例えば、その受信機に対する最適ビーム状パターンの方位角および極角によって表される）を決定する結果となり、任意選択で、最適ビーム状パターンに関連するメトリック（例えば、受信機が受け取る電力、電力供給効率など）を決定する結果となり得る。探索空間の次元が限られているため（例えば、方位角と極角にそれぞれ対応する２次元）、ビーム状パターンの探索は、好ましくはグローバル探索（例えば、網羅的グローバル探索、決定論的グローバル探索、確率的グローバル探索等）であるが、追加的または代替的に、ローカル探索および／または他の任意の適切な探索技術を含むことができる。
しかしながら、ビーム状に限定されない伝送設定での探索を追加的または代替的に含むことができる。いくつかのこのような実施形態では、この探索は、（例えば、局所最適探索の実行Ｓ２３０に関して米国特許出願第１６／００１，７２５号に記載されているように）局所最適探索に限定されるが、他のこのような実施形態では、受信機の一部またはすべての探索が、（例えば、グローバル最適探索の実行Ｓ２４０に関して米国特許出願第１６／００１，７２５号に記載されているように）グローバル最適探索を含むことができる。このような実施形態では、本方法は、最適化された伝送設定についてＲＦ電界強度の高い１以上の領域を決定すること（例えば、送信パラメータに基づいて計算すること）、およびこの領域（または複数の領域）に基づいて、最適化が行われた受信機に関する位置情報を特定すること（例えば、受信機が最高強度の領域近くに位置していると思われると判定すること）を任意に含むことができる。
追加的または代替的には、１または複数の他の受信機の性能を、この探索の実行中に考慮することができる。実施例では、探索の基礎となる目的関数が、複数の受信機の性能の関数（例えば、全体が引用により本明細書に援用される２０１８年６月６日に出願された「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ」という発明の名称の米国特許出願第１６／００１，７２５号に記載されているような、各受信機で受信される電力の多変量関数および／または他の任意の適切な多変量関数）であり、および／または探索が多目的探索であり得る（例えば、各目的関数が異なる受信機または異なる受信機セットに関連付けられている）。システムが１または複数の負帰還受信機（例えば、ＲＦに敏感なコンポーネントに近接配置された負帰還受信機）を含む態様では、１または複数の負帰還受信機で受信された電力を、この探索の実行中に考慮することができる。例えば、１または複数の目的関数は、負帰還受信機のうちの１または複数への電力供給に関連する１または複数のペナルティ項を含むことができる（例えば、目的関数値が、負帰還受信機への電力供給を減少させることによって改善される）。
しかしながら、Ｓ４１０は、追加的または代替的には、他の任意の適切な方法で予備評価を実行するステップを含むことができる。
４．２．２ 受信機グループを決定するステップ
受信機グループを決定するステップＳ４２０は、好ましくは、同じ伝送設定の下で良好に動作することができる（例えば、動作することが期待される）受信機の１または複数のグループを決定するように機能する。好ましくは、各受信機グループについて、それぞれのグループの各受信機への高速および／または効率的な（例えば、閾値を超える）電力伝送が達成される伝送設定を決定することが可能であると期待される。
受信機グループを決定するステップＳ４２０は、好ましくは、同じ伝送設定の下で良好に動作することができる（例えば、動作することが期待される）受信機の１または複数のグループを決定するように機能する。好ましくは、各受信機グループについて、それぞれのグループの各受信機への高速および／または効率的な（例えば、閾値を超える）電力伝送が達成される伝送設定を決定することが可能であると期待される。
Ｓ４２０は、好ましくは、Ｓ４１０に応答して（例えば、Ｓ４１０の完了時に）実行されるが、追加的または代替的には、他の任意の適切な時に実行することができる。
Ｓ４２０は、好ましくは、受信機グループのセットを決定することを含む。各グループは、好ましくは、少数の受信機（例えば、２または３の受信機）を含むが、追加的または代替的には、より多数の受信機（例えば、４、５、６～１０、１０超など）を含むことができる。受信機グループのセットは、好ましくは、すべての受信機に及ぶ（例えば、各受信機が少なくとも１の受信機グループに含まれる）。受信機グループは、解体することも、重複させることもできる。いくつかの例では、受信機グループの数が、受信機の数よりも多い（例えば、２倍、１０倍よりも遙かに多い）（すなわち、各受信機が複数の受信機グループに属する）。
Ｓ４２０は、好ましくは、受信機グループのセットを決定することを含む。各グループは、好ましくは、少数の受信機（例えば、２または３の受信機）を含むが、追加的または代替的には、より多数の受信機（例えば、４、５、６～１０、１０超など）を含むことができる。受信機グループのセットは、好ましくは、すべての受信機に及ぶ（例えば、各受信機が少なくとも１の受信機グループに含まれる）。受信機グループは、解体することも、重複させることもできる。いくつかの例では、受信機グループの数が、受信機の数よりも多い（例えば、２倍、１０倍よりも遙かに多い）（すなわち、各受信機が複数の受信機グループに属する）。
第一の実施形態では、所望のグループのサイズのすべての可能な組み合わせが、異なる受信機グループとして用いられる。例えば、２～３個の受信機の所望のグループサイズについて、Ｓ４２０は、異なる受信機グループとして受信機のすべての考えられるペアおよび受信機のすべての考えられる３個組（ｔｒｉｐｌｅｔ）を選択することを含むことができる。
第２の実施形態では、受信機は空間的考察に基づいてグループ化される（例えば、物理的空間で互いに近接する受信機、および／または送信機から似た方向に配置された受信機がグループ化され得る）。この実施形態では、受信機グループを決定するステップは、好ましくは、空間的考察に基づいて受信機のサブセット（例えば、不連続および／または重複するサブセット）を決定し、次にそれらのサブセットから受信機グループを選択することを含む。
本実施形態では、受信機同士の近接度は、好ましくはＳ４１０で特定された情報（例えば、方位角や極角で表されるような送信機から受信機までの方向、電力伝送効率に基づいて決まるような送信機までの距離のプロキシ等）に基づいて決定される。ビーム状パターンの角度は、受信機の真の位置を表すのではなく、送信機から受信機への「エネルギー伝送方向」を表すことに留意されたい（例えば、ビーム状パターンがエネルギーを反射素子へ向け、それがエネルギーを受信機へリダイレクトするような場合）。したがって、受信機のグループ化は、真の空間的位置ではなく、これらのエネルギー伝送方向に関連するエネルギー伝送空間における位置に基づき得る。
しかしながら、本実施形態では、受信機の近接度は追加的または代替的に、例えば受信信号強度表示（例えば、別の受信機の無線通信モジュールから受信した信号に基づいて受信機の無線通信モジュールで特定されるＲＳＳＩ）、空間センサ（例えば、受信機、送信機、補助デバイスなどの空間センサ）、画像データ（例えば、受信機、送信機、補助デバイスなどによってサンプリングされたもの）および／または他の任意の適切な情報（例えば、送信機－受信機の近接度を特定するステップＳ１００に関して述べたような情報）といった補助情報に基づいて決定することができる。
この実施形態の一例では、受信機のサブセットは、受信機間の角度距離に基づいて決定され得る。例えば、サブセットは、頂角が１０°、１５°、２０°、２５°、３０°、３５°、４０°、５０°、６０°、５～１５°、１５～２５°、２０～３０°、３０～４５°、４５～６０°など、閾値頂角（円錐の中心軸からその表面への角度の２倍）を有する（送信側に頂を持つ）円錐領域内にあるすべての受信機を含み得る。この例の一態様では、サブセットは、追加的または代替的に、受信機に関連するメトリック（例えば、電力、電力供給効率など）に基づいて、および／または受信機間の距離（例えば、補助情報に基づいて決定）に基づいて限定することができ、例えば、円錐領域内の受信機であって閾値距離（例えば、空間距離、電力供給メトリックの差など）内の受信機のみが同じサブセットに配置される。いくつかの態様では、サブセット（および／または受信機グループ）は、分類アルゴリズム（例えば、クラスタリングアルゴリズム）などの１以上の統計および／または機械学習技術を使用して、好ましくは空間情報（例えば、方位角および／または極角などの角度情報、電力供給メトリックなどの距離情報、補助情報に基づいて特定される空間情報など）および／またはその派生物に基づいて実行され、および／または他の任意の適切な情報に基づいて決定される。クラスタリングは、例えば、ｋ－ｍｅａｎｓクラスタリング、Ｘ－ｍｅａｎｓクラスタリング、スペクトルクラスタリングおよび／または他の任意の適切なクラスタリング手法を用いて実行することができる。
この実施形態では、単一のサブセットから選択された所望のグループのサイズのすべての可能な組み合わせが、異なる受信機グループとして好ましく用いられる。例えば、２～３個の受信機の所望のグループサイズについて、サブセットから受信機グループを選択するステップは、各サブセットについて、異なる受信機グループとしてサブセット内の受信機のすべての考えられるペアおよびサブセット内の受信機のすべての考えられる３個組を選択することを含むことができる。しかしながら、受信機グループは、追加的または代替的には、他の任意の適切方法で決定することができる。
第３の実施形態では、グループがランダムに決定される。第６の実施形態では、特定の１または複数のサイズ（例えば、すべてのペア、すべての３個組、４個組のすべてのグループなど）のすべての可能な受信機グループが使用される。
第４の実施形態（例えば、Ｓ４１０が好ましくはビーム状パターンに限定されない１以上の最適化を行うことを含む場合や、Ｓ４３０が好ましくは多目的最適化を行うことを含む場合など）において、グループは、この参照によりその全体が本書に組み込まれる２０１９年８月１３日出願の米国特許出願１６／５３９，２８８、名称「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ」に記載のように決定される（例えば、「受信機グループを決定するステップＳ４２０」に関する米国特許出願１６／５３９，２８８に記載のように）。しかしながら、受信機グループは、追加的または代替的には、他の任意の適切方法で決定することができる。
Ｓ４２０は、任意選択的には、１または複数の受信機（例えば、十分に高い電力伝送を達成することが困難または不可能である受信機）を、如何なる受信機グループにも含めないことなどによって、検討から除外することを含むことができる。例えば、各受信機（またはそのサブセット）について、既知の伝送設定（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）がいずれも閾値（例えば、予め定められた値、受信機の消費電力および／または充電状態に対する相対的な値、平均または最小の目的関数の最大値などの他の目的関数値に対する相対的な値など）よりも大きい目的関数値（検討中の受信機に関連付けられた目的関数に対する）を満たさない場合、その受信機を検討から除外することができる。しかしながら、受信機を、他の任意の適切な決定に基づいて、追加的または代替的に検討から除外することができる。
いくつかの実施形態では、Ｓ４００が、任意選択的には、伝送設定を最適化するステップＳ４３０の中および／または後に（例えば、目的関数値に基づくなど最適化の１または複数の結果に基づいて）受信機グループを決定するステップＳ４２０を含むことができる。例えば、Ｓ４２０を繰り返して、１以上の予備的な最適化の結果に基づいて、受信機グループを修正する（および／または新しいグループを決定する）ことができる（例えば、この場合、Ｓ４３０は、ゆるい収束基準を用いて実行されたり、短い時間またはサイクル数で実行されたりする）。これが例えば、２０１９年８月１３日に出願され、その全体がこの参照により本明細書に組み込まれる「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ」と題された米国特許出願１６／５３９，２８８に例示的に記載されている（例えば、多目的最適化を実行するステップの中および／または後に受信機グループを決定するステップに関して米国特許出願１６／５３９，２８８に記載のように）。
しかしながら、Ｓ４２０は、追加的または代替的に、他の任意の適切な方法で、他の任意の適切な時に、および／または他の任意の適切な情報に基づいて、受信機グループを決定するステップを含むことができる。
４．２．３ 伝送設定を最適化するステップ
伝送設定を最適化するステップＳ４３０は、好ましくは、１以上の効率の良い伝送設定（例えば、各受信機グループに１の設定、１以上のパレートフロントに近い複数の設定など）を決定するように機能する。Ｓ４３０は、好ましくは、マルチビーム設定を決定するステップＳ４３２、マルチビーム設定のサブセットを選択するステップＳ４３４、および／または設定最適化を実行するステップＳ４３６を含む（例えば、図１Ｃに示す）。
伝送設定を最適化するステップＳ４３０は、好ましくは、１以上の効率の良い伝送設定（例えば、各受信機グループに１の設定、１以上のパレートフロントに近い複数の設定など）を決定するように機能する。Ｓ４３０は、好ましくは、マルチビーム設定を決定するステップＳ４３２、マルチビーム設定のサブセットを選択するステップＳ４３４、および／または設定最適化を実行するステップＳ４３６を含む（例えば、図１Ｃに示す）。
マルチビーム設定を決定するステップＳ４３２は、好ましくは、各受信機グループ（例えば、Ｓ４２０で決定された各グループ）についてのマルチビーム設定（例えば、異なる方向に伝搬する複数のビーム状要素をもたらす伝送設定、例えば、そのようなマルチビーム伝送パターンをもたらす伝送パラメータ値）を決定するように機能し、より好ましくは、図３に例示するように、マルチビームパターンのそれぞれのビーム状要素が実質的にグループの異なる受信機の方へ向けられる（例えば、真の空間位置に関してではないにしても、「エネルギー伝送空間」において）。しかしながら、Ｓ４３２は、追加的または代替的に、受信機グループの任意の適切なサブセットについてマルチビーム設定を決定すること、および／または他の任意の適切なマルチビーム設定を決定することを含むことができる。
マルチビーム設定は、好ましくは計算される（例えば、受信機への電力伝送や受信機との通信を介してなど、伝送設定の反復的な評価に基づいて部分的または全体的に決定されるのではなく）。例えば、マルチビーム設定は、送信機で、および／または送信機の動作を制御するおよび／または送信機と通信する制御要素で計算することができる。マルチビーム設定を計算するために、１以上のアプローチを採用することができる（例えば、本参照により全体が本書に組み込まれる、Ｂａｌａｎｉｓ，Ｃｏｎｓｔａｎｔｉｎｅ Ａ．「Ａｎｔｅｎｎａ Ｔｈｅｏｒｙ：Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｄｅｓｉｇｎ」、Ｕｎｉｔｅｄ Ｋｉｎｇｄｏｍ，Ｗｉｌｅｙ，２０１６に記載のように）。
第１の例では、フーリエ変換に基づくアプローチを用いて設定を計算する（例えば、本参照により全体が本書に組み込まれる、Ｂｏｏｋｅｒ，Ｈ．Ｇ．，＆ Ｃｌｅｍｍｏｗ，Ｐ．Ｃ．（１９５０）、「Ｔｈｅ ｃｏｎｃｅｐｔ ｏｆ ａｎ ａｎｇｕｌａｒ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｏｆ ｐｌａｎｅ ｗａｖｅｓ，ａｎｄ ｉｔｓ ｒｅｌａｔｉｏｎ ｔｏ ｔｈａｔ ｏｆ ｐｏｌａｒ ｄｉａｇｒａｍ ａｎｄ ａｐｅｒｔｕｒｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ」、ＩＥＥ－ＰａｒｔＩＩＩ論文集、Ｒａｄｉｏ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，９７（４５），１１－１７に記載のように）。
第２の例では、設定は、ウッドワード・ローソン法を用いて計算される（例えば、それぞれ本参照により全体が本書に組み込まれる、Ｗｏｏｄｗａｒｄ，Ｐ．Ｍ．（１９４６）、「Ａ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇ ｔｈｅ ｆｉｅｌｄ ｏｖｅｒ ａ ｐｌａｎｅ ａｐｅｒｔｕｒｅ ｒｅｑｕｉｒｅｄ ｔｏ ｐｒｏｄｕｃｅ ａ ｇｉｖｅｎ ｐｏｌａｒ ｄｉａｇｒａｍ」ｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ－Ｐａｒｔ ＩＩＩＡ：Ｒａｄｉｏｌｏｃａｔｉｏｎ，９３（１０），１５５４－１５５８、および／または、Ｗｏｏｄｗａｒｄ，Ｐ．Ｍ．，＆ Ｌａｗｓｏｎ，Ｊ．Ｄ．（１９４８）、「Ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｗｉｔｈ ｗｈｉｃｈ ａｎ ａｒｂｉｔｒａｒｙ ｒａｄｉａｔｉｏｎ－ｐａｔｔｅｒｎ ｍａｙ ｂｅ ｏｂｔａｉｎｅｄ ｆｒｏｍ ａ ｓｏｕｒｃｅ ｏｆ ｆｉｎｉｔｅ ｓｉｚｅ」、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ－Ｐａｒｔ ＩＩＩ：Ｒａｄｉｏ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，９５（３７），３６３－３７０に記載のように）。
第３の例では、設定は誤差最適化手法で計算される。例えば、このアプローチは以下を含み得る：空間内の位置のセットにおける所望の値（例えば、電界強度値）を特定すること（例えば、セットの各位置における所望のパターンの空間サンプルを決定すること）、候補設定を決定すること、候補設定から生じる位置のセットにおける値を決定すること（例えば、得られる値は好ましくは候補設定に基づいて計算されるが、追加的または代替的に候補設定に基づく実際の伝送に基づいてサンプルされ得る）、候補設定に関連する誤差（例えば、最小二乗誤差）を特定すること（例えば、候補設定についての所望の値と決定された値との間の差に基づく）、およびこの誤差を最小化するための最適化手法を実行すること（例えば、各伝送要素に関連する振幅および／または位相などの、伝送設定パラメータによって定義される空間にわたって）、これは好ましくは、（例えば、最適化アルゴリズムに従ってなどの、最適化手法に基づいて）新たな候補設定を選択し、関連する誤差を特定することを繰り返し行うことを含む。
第４の例では、設定は重ね合わせの手法で計算される。例えば、このアプローチは、受信機グループ内の各受信機について（例えば、送信機から受信機までの方向と距離の両方に基づくなどの、受信機の位置に基づいて）、送信機の各送信要素について位相オフセットを特定し（例えば、受信機と各送信要素との距離の差に基づいて）、各受信機に関連する位相オフセットの重ね合わせ（例えば、平均、加重平均等）を発生させることを含み得る。
第５の実施例では、設定は、上述した１以上の例の組み合わせおよび／またはマルチビーム設定の計算に対する他の任意の適切なアプローチを用いて計算される。しかしながら、Ｓ４３２は、追加的または代替的に、他の任意の適切な方法でマルチビーム設定を決定することを含むことができる。
マルチビーム設定のサブセットを選択するステップＳ４３４は、好ましくは、Ｓ４３２で決定されたマルチビーム設定から効率の良い設定を選択するように機能する。代替の実施形態では、Ｓ４３４は実行されない（例えば、Ｓ４３２で決定されたすべてのマルチビーム設定がＳ４３６で使用可能である）。Ｓ４３４は、好ましくは、Ｓ４３２で決定された各マルチビーム設定について、その性能を判定し、その性能と閾値性能値とを比較することを含む。
設定の性能を判定することは、好ましくは、この参照によりその全体が本書に組み込まれる米国特許出願番号１６／００１，７２５、２０１８年６月６日出願、名称「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ」に記載されるように設定を評価することを含むが（例えば、特に候補送信パラメータ値を評価するステップＳ２２０など、送信パラメータ値を決定するステップＳ２００に関して記載のように）、追加または代替に任意の他の適切な方法で評価され得る。各設定について、その性能は、好ましくは、それが生成された受信機グループの受信機に関して評価されるが（例えば、設定の性能は、受信機グループの各受信機の電力供給メトリックに基づく）、システムの他の受信機の性能も任意に判定（および／またはキャッシュ）することができる。
閾値性能値は、好ましくは、関連する受信機グループに基づいて（例えば、グループの受信機のための予想される達成可能な電力供給メトリックに基づいて）決定される。例えば、閾値は、グループの各受信機について、その受信機への電力伝送に関連するメトリック（例えば、最適化された単一ビームまたは最適化された任意パターンの単一受信機の電力供給メトリック）に基づいて決定することができる。具体例では、閾値は、グループの各受信機の最適化された単一ビームメトリックの平均の閾値割合（例えば、５０％、６０％、７０％、８０％、９０％、９５％、１００％、２０－５０％、５０－７５％、７５－９０％、９０－１００％、１００％超など）に等しい（例えば、３つの受信機を有し、それぞれ０．４、０．６、および０．７の単一ビーム電力供給効率を持つ受信機グループにおいて、閾値性能値は平均電力供給効率の８０％に等しく、約０．４５３とすることができる）。
しかしながら、閾値性能値は、追加的または代替的に、他の任意の適切な受信機に基づいて（例えば、最適化された単一ビームまたは最適化された任意パターンの単一受信機電力供給メトリックなどの受信機への電力伝送に関連するメトリックに基づいて）、他のマルチビーム設定（および／または他の任意の適切な設定）の性能に基づいて、所定の値に基づいて、および／または他の任意の適切な情報に基づいて決定することができる。
この閾値性能値より良い性能を持つすべての設定が、好ましくは選択されたサブセットに含められる。しかしながら、サブセットは、追加的または代替的には、他の任意の適切な方法で選択することができる。例えば、サブセットは、設定の閾値数のみに制限され（例えば、閾値性能値よりも優れた設定を除外することができる）、設定の少なくとも閾値数を含むことが要求され（例えば、閾値性能値よりも悪い設定を含むことができる）、および／または受信機のセットにまたがる受信機グループからの設定を含むことが要求されるなどが可能である。しかしながら、Ｓ４３４は、追加的にまたは代替的に、任意の他の適切な方法で任意の他の適切なサブセットを選択することを含むことができる。
設定の最適化を実行するステップＳ４３６は、好ましくは、マルチビーム設定（例えば、Ｓ４３４で選択された設定の一部または全部、Ｓ４３２で決定された設定等）を改善するように機能する。Ｓ４３６は、好ましくは、Ｓ４３４で選択されたサブセットの各設定について実行されるが、追加的または代替的に、そのサブセットに対して、および／または他の任意の適切な伝送設定に対して実行することができる。
最適化される各設定（例えば、マルチビーム設定）について、Ｓ４３６は、好ましくは、２０１９年１２月１６日出願の「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ」と題する米国特許出願番号１６／７１５，２６６に記載されているような最適化を行うことを含み、これは本参照によりその全体が本書に組み込まれる。最適化は、好ましくは、「送信パラメータ値を決定するステップＳ２００」に関して米国特許出願１６／７１５，２６６に記載されているように実行され（例えば、「局所最適探索を実行するステップＳ２３０」および／または「グローバル最適探索を実行するステップＳ２４０」に関して）、ここで最適化される設定が、好ましくは最適探索（例えば、局所探索、確率的グローバル探索等のグローバル探索）のための初期パラメータ値として使用される。
設定は、好ましくは、複数の受信機（例えば、最適化される設定に関連する受信機グループの受信機）の性能に依存する関数などの多変量目的関数に基づいて最適化される。第１の例では、目的関数は、考慮される各受信機（例えば、グループの各受信機）についての性能メトリック（例えば、電力、電力供給効率など）の合計（または平均、加重平均など）に等しくすることができ、このような目的は、グループの受信機に供給される総電力を最大化するように機能し得る。第２の例では、目的関数は、各メトリックの対数の合計など、考慮される受信機の性能メトリックの非線形（好ましくは亜線形）関数の合計（または平均、加重平均など）に等しくすることができ、このような目的は、より性能が高い受信機への電力伝送を減らす結果になっても、最も少ない電力を受けている受信機への電力伝送を優先するように機能し得る（例えば、受信機間の性能を平準化することに優先的に対応する）。いくつかの態様では、目的関数は、考慮される受信機に関連する値の加重和または平均とすることができる。例えば、Ｓ４３６は、より速い電力供給を必要とする受信機に関連付けられた重みを増加させること（例えば、蓄積エネルギー状態が低い受信機、受信機が受けるよりも多くの電力をデバイスに提供する受信機、電力損失の結果が高いデバイスに電力を提供する受信機、任意の他の適切な受信機の優先付けなど）および／または迅速な電力供給を必要としない受信機に関連する重みを減少させること（例えば、蓄積エネルギー状態が高い受信機、任意のデバイスに多くの電力を提供していない受信機、電力損失の結果が低いデバイスに電力を提供する受信機、任意の他の適切な受信機の優先付けなど）を含むことができ、具体例では、１以上の受信機の重みをゼロに設定することができる（例えば、完全にエネルギーを蓄積したデバイスに受信機が関連する場合、および／または他のデバイスに電力を供給していない場合）。いくつかの例では、受信機の優先順位付けは、この参照によりその全体が本書に組み込まれる、２０１９年１２月１６日出願の米国特許出願１６／７１５，２６６「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ」に記載されたように決定することができ、および／または後述する所望の電力供給に関連するメトリックに基づいて（および／またはそのメトリックを決定するために後述する類似の情報に基づいて）決定することができる。しかしながら、Ｓ４３６は、追加的または代替的に、任意の他の適切な目的関数に基づいて最適化を実行することを含むことができる。
いくつかの実施形態では、Ｓ４３６は、１つまたは複数の多目的探索を実行することを含み得る（例えば、米国特許出願１６／５３９，２８８、出願日２０１９年８月１３日、名称「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ」、および／または米国特許出願１６／８９９，４７３、出願日２０２０年７月１１日、名称「Ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ ｆｏｒ Ｍｕｌｔｉ－Ｏｂｊｅｃｔｉｖｅ Ｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ ａｎｄ／ｏｒ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ」に記載されたように。これらは例えば米国特許出願１６／５３９，２８８のＳ４３０に関しておよび／または米国特許出願１６／８９９，４７３に関して記載されているように、各々がこの参照により全体が本書に組み込まれる）。例えば、Ｓ４３６は、最適化される各設定について、それぞれの複数の効率のよい伝送設定（例えば、最適化される設定に関連する受信機グループ内の受信機のパフォーマンスに関するパレートフロントなど、１または複数のパレートフロントに近い設定）を決定することを含むことができる。
しかしながら、Ｓ４３０および／またはＳ４３６は、追加的にまたは代替的に、任意の他の適切な方法で伝送設定を最適化することを含むことができる。
４．２．４ 伝送計画を決定するステップ
伝送計画を決定するステップＳ４４０は、好ましくは、電力がどのように受信機に伝送されるのかを決定するように機能する。Ｓ４４０は、好ましくはＳ４３０の実行に応答して実行されるが、追加的または代替的には、他の任意の適切な時に実行することができる。Ｓ４４０は、好ましくは、所望の電力供給を決定するステップＳ４４１、伝送設定のセットを選択するステップＳ４４２、および／または伝送設定の持続時間を決定するステップＳ４４３を含むが、追加的または代替的には、他の任意の適切な要素を含むことができる。
伝送計画を決定するステップＳ４４０は、好ましくは、電力がどのように受信機に伝送されるのかを決定するように機能する。Ｓ４４０は、好ましくはＳ４３０の実行に応答して実行されるが、追加的または代替的には、他の任意の適切な時に実行することができる。Ｓ４４０は、好ましくは、所望の電力供給を決定するステップＳ４４１、伝送設定のセットを選択するステップＳ４４２、および／または伝送設定の持続時間を決定するステップＳ４４３を含むが、追加的または代替的には、他の任意の適切な要素を含むことができる。
所望の電力供給を決定するステップＳ４４１は、好ましくは、各受信機について、その受信機への所望の電力供給に関連するメトリックを決定することを含む。メトリックは、好ましくは、バッテリ（例えば、受信機に関連付けられたクライアントデバイスのバッテリ）を閾値まで充電するのに必要なエネルギーなど、供給される総エネルギーである。メトリックは、代替的には、供給される平均または最小電力（例えば、受信機によって給電されるデバイスによる予想平均電力消費以上の平均値または最小値）など、電力供給メトリックであってもよい。しかしながら、メトリックは、代替的には、デバイスのエネルギー状態および／または消費量などの情報に基づいて決定された他の任意のメトリックであってもよく、あるいは他の任意の適切なメトリックであってもよい。メトリック（および／またはメトリックを決定するための情報）は、好ましくは、受信機から（例えば、無線通信を介して）受信されるが（例えば、送信機によって）、追加的または代替的には、他の任意の適切な方法で決定することができる。Ｓ４４１は、好ましくは、各受信機（例えば、送信機の通信範囲内の受信機）について実行されるが、追加的または代替的には、任意の適切な受信機のセットについて実行することができる。
システムが１または複数の負帰還受信機を含む実施形態では、Ｓ４４１は、任意選択的に、１または複数の負帰還受信機について（好ましくは、そのような受信機すべてについて）、関連するメトリック（例えば、上述したようなメトリック）を決定することを含むことができる。例えば、負帰還受信機に関連するメトリックは、最大電力（例えば、熱放散時間枠にわたって平均化されるような平均電力、瞬時電力など）および／または総エネルギー供給値とすることができる。しかしながら、Ｓ４４１は、追加的または代替的には、他の任意の適切な方法で負帰還受信機を構成することを含むことができる。
Ｓ４４１は、任意選択的には、１または複数の受信機（例えば、十分に高い電力供給を達成することが困難または不可能である受信機）を、関連するメトリックをゼロに設定すること等によって、検討から除外することを含むことができる。例えば、各受信機（またはそのサブセット）について、既知の伝送設定がいずれも、閾値（例えば、予め定められた値、受信機の消費電力および／または充電状態に対する相対的な値、他の目的関数値に対する相対的な値、例えば平均目的関数の最大値、Ｓ４３０（例えば、Ｓ４３６）で決定された伝送設定またはそのサブセット、例えば目的関数に基づいて決定されたサブセットの平均目的関数値、最小目的関数の最大値、Ｓ４３０（例えば、Ｓ４３６）で決定された伝送設定またはそのサブセット、例えば目的関数に基づいて決定されたサブセットの最小目的関数値など）よりも大きい目的関数値（検討中の受信機に関連付けられている目的関数に対する）を達成しない場合、その受信機を検討から除外することができる。しかしながら、Ｓ４４１は、追加的または代替的に、他の任意の適切な方法でメトリックを決定することを含むことができる。
伝送設定のセットを選択するステップＳ４４２は、好ましくは、Ｓ４３０で決定された伝送設定（例えば、Ｓ４３６で生成された最適化された設定、Ｓ４３２で決定されおよび／またはＳ４３４において選択されたマルチビーム設定等）から選択することを含む。多目的最適化が実行されるいくつかの例では、これは好ましくは、Ｓ４３０で決定された複数の非支配的な伝送設定（例えば、異なる受信機グループに関連付けられたそれぞれ複数）から選択することを含む。Ｓ４４２は、好ましくは、それら設定のサブセットを選択することを含む。例えば、Ｓ４４２は、それぞれの複数から、閾値数（例えば、１、２、３、４～９、１０～３０、３０～１００など）の伝送設定を選択することを含むことができる。特定の例では、Ｓ４４２が、それぞれの複数から、単一の伝送設定を選択することを含む。
これらの伝送設定のサブセット（例えば、最適サブセット）を選択することは、最適化探索を実行すること（例えば、最適サブセットを決定すること）を含むことができ、最適サブセットは、好ましくは、最適伝送計画に関連付けられたサブセット（例えば、最適伝送計画が、非ゼロ充電時間および／またはデューティサイクルを指定する設定のサブセット）である。探索を実行することは、好ましくは、候補サブセットを評価すること（例えば、候補サブセットに基づいて目的関数を評価すること）を含む。候補サブセットを評価するために、候補サブセットの電力伝送持続時間を（例えば、Ｓ４４３に関して後述するように）決定することができ、候補サブセットのメトリックをそれらの持続時間（例えば、持続時間の合計）に基づいて決定することができる。例えば、探索の最適化の目標は、総充電時間（例えば、すべての受信機への所望のエネルギー供給を達成するために必要な時間）の最小化とすることができる。探索は、グリッドサーチ（例えば、適応型グリッドサーチ）、ヒルクライムアルゴリズム、離散進化アルゴリズムおよび／または他の任意の適切なアルゴリズムなど、１または複数の離散最適化アルゴリズムを使用して（例えば、候補サブセットのメトリックに基づいて）実行することができる。システムが１または複数の負帰還受信機を含む実施形態では、探索を、任意選択的には、負帰還受信機のメトリック（例えば、最大閾値電力および／またはエネルギーを超過しない）に基づいて制約することができる。しかしながら、最適サブセットは、追加的または代替的には、他の任意の適切な方法で決定することができる（または、他の任意の適切なサブセットを選択することができる）。
代替的には、Ｓ４４２は、Ｓ４３６で生成されたすべての最適化された構成など、Ｓ４３０で決定された伝送設定のすべてを（例えば、そのような設定を検討から除外せずに）選択することを含むことができる。例えば、Ｓ４３６が、多目的最適化を実行するのではなく、多変量目的関数に基づく最適化を実行することを含む実施形態では（例えば、各受信機グループに対して複数ではなく単一の最適化された設定をもたらす）、Ｓ４３６で生成されたすべての伝送設定を選択することが好ましい場合がある。
Ｓ４４２は、任意選択で、それぞれが単一の受信機に関連する（例えば、最適化された）１または複数の伝送設定（「単一受信機設定」）を選択することを含むことができる。例えば、Ｓ４４２は、上述の伝送設定（例えば、Ｓ４３６で生成された構成）を選択することに加え、各受信機（例えば、送信機に近接する各受信機）に対して単一受信機設定を選択することを含むことができる。各単一受信機設定は、好ましくは、それが関連付けられている単一受信機の性能のみに基づいて最適化された伝送設定である（例えば、この参照により全体が本書に組み込まれる、２０１９年１２月１６日出願の米国特許出願１６／７１５，２６６「Ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍ ｆｏｒ Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｌｉｖｅｒｙ」に記載されたように最適化される）。しかしながら、単一受信機設定は、追加的または代替的に、Ｓ４１０で決定されるビーム状パターンに関連する設定を含むことができ、および／または他の任意の適切な構成を含むことができる。これらの単一受信機設定を含めることは、Ｓ４３０で決定した複数受信機設定に加えて（および／または代わりに）、そのような構成を使用できるように機能し、例えば、一部またはすべての複数受信機設定が、その代わりに使用できる単一受信機設定よりも著しく効率が悪い場合などに使用することができる。
伝送設定の持続時間を決定するステップＳ４４３は、好ましくは、伝送設定のサブセット（例えば、Ｓ４４２で選択された最適サブセット、Ｓ４４２で実行される最適サブセットの探索中に検討される候補サブセットなど）に対して実行される。好ましくは、Ｓ４４３は、線形計画問題を解くことを含む。
この問題について、制約条件は、好ましくは、（例えば、Ｓ４４１で決定された所望の電力供給に基づいて）各受信機に所望量のエネルギーを供給することである。例えば、各受信機についての制約条件は、次のように表すことができる。
ここで、ｙｊはそれぞれ検討中のサブセットの伝送設定を表し、ｆｉ（ｙｊ）は伝送設定ｙｊの下で受信機ｉに供給される電力を表し、Ｅｉは受信機ｉに供給されるべき最小総エネルギー、およびｔｊは伝送設定ｙｊの下で伝送が行われるべき持続時間（Ｓ４４３を実行して解決される持続時間）を表す。好ましくは、合計は、サブセットのすべての伝送設定について取得されるが、代替的に、合計は、関連する受信機のセットが受信機ｉを含む伝送設定（サブセットの）についてのみ、および／または他の任意の適切な伝送設定について取得される。１または複数の受信機が優先状態（例えば、高、中、低充電優先度のような優先順位分類、優先順位ランキング、優先順位スコアなど）に関連付けられる実施形態では、制約条件を、任意選択的には、優先状態に基づいて変更することができる。例えば、すべての受信機のメトリックを満たすような合計伝送時間が増加するとしても、結果として得られる伝送計画が、より高い優先度の受信機への電力供給を優先するように、制約条件を変更することができる（例えば、変更されていない制約条件と比較して、高い優先度の受信機を満たすのに必要な伝送時間は減少するが、低い優先度の受信機を満たすのに必要な伝送時間は増加する）。システムが１または複数の負帰還受信機を含む実施形態では、線形計画問題が、追加的または代替的には、負帰還受信機のメトリックに基づいて（例えば、最大閾値電力および／またはエネルギーを超過しないように）制約され得る。
線形計画問題の目的関数は、好ましくは、制約条件（例えば、個々の持続時間の合計ｔｔｏｔａｌ＝Σｊｔｊ）を満たすために必要な総伝送時間を最小化することである。線形計画問題は、１または複数のシンプレックスアルゴリズム、クリスクロスアルゴリズム、内点法（例えば、パス追跡法、楕円体法、カーマーカーのアルゴリズム、アフィンスケーリング法、Ｍｅｈｒｏｔｒａのプレディクタ・コレクタ法など）、列生成アルゴリズム、および／または他の任意の適切な線形計画法を用いて解くことができる。
しかしながら、Ｓ４４３は、追加的または代替的には、持続時間（またはそのサブセット）の非線形関数を最適化することによって持続時間を決定すること、および／または他の任意の適切な方法で持続時間を決定することを含むことができる。
Ｓ４４０は、好ましくは、伝送計画を決定することを含み、その計画は、好ましくは、最適なサブセット（例えば、Ｓ４４２で選択される）と、最適なサブセットの各伝送設定について、関連する伝送持続時間（例えば、Ｓ４４３で決定される）および／またはデューティサイクル（例えば、伝送持続時間に基づいて決定され、例えば、関連する伝送設定のための伝送持続時間を全伝送持続時間の合計で割った値に等しい）とを示す（例えば、含む）。しかしながら、Ｓ４４０は、追加的または代替的には、任意の適切な方法で他の任意の適切な送信計画を決定することを含むことができる。
４．３ 伝送計画に基づいて電力を伝送するステップ
伝送計画に基づいて電力を伝送するステップＳ７００は、受信機に電力をワイヤレスで供給するように機能することができる。電力は、好ましくは、伝送パラメータを評価するステップＳ４００に応答して（例えば、伝送計画を決定するステップＳ４４０に応答して）伝送される（Ｓ７００）が、追加的または代替的には、他の任意の適切な時に実行することができる。電力は、好ましくは、送信機の範囲内の受信機の滞留時間全体にわたって伝送される（Ｓ７００）が、追加的または代替的には、断続的に、スケジュールに従って、受信機動作パラメータ（例えば、充電状態）に基づいて、かつ／または他の任意の適切なタイミングで伝送されてもよい。
伝送計画に基づいて電力を伝送するステップＳ７００は、受信機に電力をワイヤレスで供給するように機能することができる。電力は、好ましくは、伝送パラメータを評価するステップＳ４００に応答して（例えば、伝送計画を決定するステップＳ４４０に応答して）伝送される（Ｓ７００）が、追加的または代替的には、他の任意の適切な時に実行することができる。電力は、好ましくは、送信機の範囲内の受信機の滞留時間全体にわたって伝送される（Ｓ７００）が、追加的または代替的には、断続的に、スケジュールに従って、受信機動作パラメータ（例えば、充電状態）に基づいて、かつ／または他の任意の適切なタイミングで伝送されてもよい。
Ｓ７００は、好ましくは、計画によって示される伝送設定（例えば、設定の最適なサブセット）を循環することを含み、より好ましくは、そのような循環は、計画によって示されるように（例えば、関連する持続時間および／またはデューティサイクルに比例して）時間で重み付けされる。例えば、設定を、予め設定された合計サイクル周波数で循環させることができ、各持続時間を、予め設定された数の時間スライスに分割（例えば、均等に分割）することができ、かつ／または設定を、他の任意の適切な速度で循環させることができる。代替的には、時間重み付け（および／または他の任意の適切な時間重み付け）無しで、設定を循環させることができ、例えば、所望の持続時間が経過したら、設定をサイクルから除くことができる。しかしながら、Ｓ７００は、追加的または代替的には、他の任意の適切な伝送設定の下で任意の適切な期間伝送することを含むことができる。
電力は、好ましくは、１または複数の純音（または、閾値帯域幅未満の帯域幅を規定するような実質的に純音）信号として伝送される（例えば、１または複数のスーパーゲイン構造および／または他の狭帯域幅アンテナを使用する実施形態において有益となり得る）が、追加的または代替的には、他の任意の適切な形式で伝送されるようにしてもよい（例えば、より広い帯域幅のアンテナを使用する実施形態、通信信号が電力と共に送信される実施形態など）。第１の具体例では、放射がＧＨｚスケールの周波数である（例えば、５～１０ＧＨｚ、例えば、５．８ＧＨｚおよび／または５．８ＧＨｚを超える）。第２の具体例では、放射が数百ＭＨｚスケールの周波数（例えば、１００～５００ＭＨｚ、例えば、４３３ＭＨｚおよび／または４３３ＭＨｚ未満；７００～１１００ＭＨｚ、例えば８０６～８２１ＭＨｚ、８５１～８７０ＭＨｚ、８９６～９０２ＭＨｚ、９０２～９２８ＭＨｚ、および／または９３５～９４１ＭＨｚなど）である。しかしながら、電力は、追加的または代替的には、他の任意の適切な形態で受け取ることができる。
Ｓ４００（またはその１または複数の要素）は、任意選択的には、電力伝送Ｓ７００中に繰り返すことができる（例えば、電力伝送は、伝送パラメータ再評価中に一時的に停止される）。Ｓ４００の反復実行は、好ましくは、直近で決定された伝送設定を初期値として使用するが、追加的または代替的には、他の任意の適切な値を使用することができる（例えば、Ｓ４００の初期実行中に行われるように、他の以前に決定された値などを使用する）。Ｓ４００は、伝送される電力の変化（例えば、絶対的または相対的な閾値よりも大きい）の検出、移動の検出（例えば、ＩＭＵ測定値のような受信機および／または送信機の測定値に基づく）、システムに近接するさらなる受信機および／または送信機の検出Ｓ１００、（例えば、更新されたバッテリ充電情報に基づく）１または複数の受信機への所望の電力供給の変化の判定（例えば、そのような変化に応答する繰り返しＳ４４０）、あるいはユーザ入力の受信に応答して繰り返すことができ、周期的に（例えば、予め設定されたレートで、あるいは動的に決定されたレート、例えば、システムおよび／またはその性能の観察および／または予想される時間的および／または空間的な安定性に基づいて決定されるレートであって、好ましくはより低い安定性がより迅速なレートに対応する、レート等で）、散発的に、ランダムに繰り返すことができ、かつ／または他の任意の適切な時に繰り返すことができる。しかしながら、電力は、他の任意の適切な方法で伝送することができ（Ｓ７００）、本方法は、追加的または代替的には、他の任意の適切な方法で実行される他の任意の適切な要素を含むことができる。
簡潔のために省略するが、好ましい実施形態は、様々なシステムコンポーネントおよび様々な方法プロセスのあらゆる組合せおよび並べ替えを含むことができる。さらに、好ましい方法の様々なプロセスは、コンピュータ可読命令を記憶するコンピュータ可読媒体を受け入れるように構成された機械として、少なくとも部分的に具現化および／または実施することができる。命令は、好ましくはシステムに統合されたコンピュータ実行可能コンポーネントによって実行されることが好ましい。コンピュータ可読媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ、光学デバイス（ＣＤまたはＤＶＤ）、ハードドライブ、フロッピードライブまたは任意の適切なデバイスなど、任意の適切なコンピュータ可読媒体に記憶することができる。コンピュータ実行可能なコンポーネントは、好ましくは、一般的またはアプリケーション固有の処理サブシステムであるが、任意の適切な専用ハードウェアデバイスまたはハードウェア／ファームウェアの組み合わせデバイスは、追加的または代替的に命令を実行することができる。
図面は、好ましい実施形態、例示的な構成およびそれらの変形例に係るシステム、方法およびコンピュータプログラム製品の可能性のある実装のアーキテクチャ、機能および動作を示している。この点に関して、フローチャートまたはブロック図の各ブロックは、モジュール、セグメント、ステップまたはコードの一部を示し、指定された１または複数の論理機能を実装するための１または複数の実行可能命令を含む。また、いくつかの代替的な実装形態では、ブロックに記載の機能が、図面に記載される順序とは異なる順序で行われ得ることにも留意されたい。例えば、連続して示される２つのブロックは、事実上、実質的に同時に実行され得るか、あるいはそれらブロックは、関連する機能に応じて時に逆の順序で実行され得る。また、ブロック図および／またはフローチャートの各ブロック、並びに、ブロック図および／またはフローチャートのブロックの組合せは、指定された機能または動作を実行する専用ハードウェアベースのシステム、または専用ハードウェアおよびコンピュータ命令の組合せによって実装され得ることにも留意されたい。
当業者であれば、前述した詳細な説明、並びに、図面および特許請求の範囲から認識されるように、特許請求の範囲で規定される本発明の範囲から逸脱することなく、本発明の好ましい実施形態に対して修正および変更を加えることができる。
Claims (19)
- ワイヤレス電力伝送のための方法であって、
送信機から第１の受信機へのワイヤレス電力伝送のための第１の伝送方向を決定するステップであって、前記第１の受信機は、第１の電力受信メトリックに関連付けられる、ステップと、
前記送信機から前記第１の受信機とは別の第２の受信機へのワイヤレス電力伝送について、前記第１の伝送方向とは異なる第２の伝送方向を決定するステップであって、前記第２の受信機は第２の電力受信メトリックと関連付けられている、ステップと、
前記第１および第２の送信方向に基づいて、前記送信機のマルチビーム設定を計算するステップであって、前記マルチビーム設定は、
実質的に前記第１の伝送方向に沿った第１のビームと、
実質的に前記第２の伝送方向に沿った第２のビームとを含む、マルチビーム伝送パターンに関連付けられている、ステップと、
前記マルチビーム設定に基づいて、前記送信機についての最適化された設定を決定するステップであって、前記最適化された設定を決定することは、前記最適化された設定に基づいて、第１および第２の電力受信メトリックを評価することを含む、ステップと、
前記送信機において、実質的に前記最適化された設定に基づいて、前記第１および第２の受信機に電力をワイヤレス伝送するステップとを含むことを特徴とする方法。 - 請求項１に記載の方法において、前記最適化された設定に基づいて前記第１および第２の電力受信メトリックを評価することは、
前記送信機において、ある時間間隔を通して、前記最適化された設定に基づいて電力を伝送するステップと、
前記第１の受信機において、前記時間間隔の間、前記送信機によって伝送された電力を受信するステップと、
前記時間間隔の間に前記第１の受信機で受信された第１の電力量を特定するステップと、
前記第１の電力量に基づいて、前記第１の電力受信メトリックを評価するステップと、
前記第２の受信機において、前記時間間隔の間に、前記送信機によって伝送された電力を受信するステップと、
前記時間間隔の間に前記第２の受信機で受信された第２の電力量を特定するステップと、
前記第２の電力量に基づいて、前記第２の電力受信メトリックを評価するステップとを含む、方法。 - 請求項２に記載の方法において、
前記第１の電力受信メトリックは、前記時間間隔の間の前記第１の受信機への電力供給効率に実質的に比例し、
前記第２の電力受信メトリックは、前記時間間隔の間の前記第２の受信機への電力供給効率に実質的に比例する、方法。 - 請求項１に記載の方法において、前記最適化された設定を決定するステップは、目的関数およびマルチビーム設定に基づいて、複数の送信機設定の各々について、前記送信機設定についての目的関数を評価することを含む最適探索を実行するステップを含み、複数の送信機設定の各々について、前記送信機設定についての目的関数を評価することは、
前記送信機において、それぞれの時間間隔を通して、前記送信機設定に基づいて電力を伝送するステップと、
前記第１の受信機において、前記それぞれの時間間隔の間に、前記送信機によって伝送された電力を受信するステップと、
前記それぞれの時間間隔の間に、前記第１の受信機で受信されたそれぞれの第１の電力量を特定するステップと、
前記それぞれの第１の電力量に基づいて、前記第１の電力受信メトリックを評価するステップと、
前記第２の受信機において、前記それぞれの時間間隔の間に、前記送信機によって伝送された電力を受信するステップと、
前記それぞれの時間間隔の間に、前記第２の受信機で受信されたそれぞれの第２の電力量を特定するステップと、
前記それぞれの第２の電力量に基づいて、前記第２の電力受信メトリックを評価するステップと、
前記第１および第２の電力受信メトリックに基づいて、前記目的関数のそれぞれの値を計算するステップと、を含む方法。 - 請求項４に記載の方法において、前記複数の送信機設定がマルチビーム設定を含む、方法。
- 請求項４に記載の方法において、前記最適探索が局所最適探索であり、前記最適探索を実行するステップが、勾配なし局所探索アルゴリズムを実施することを含む、方法。
- 請求項４に記載の方法において、前記最適探索が確率的グローバル最適探索を含む、方法。
- 請求項１に記載の方法において、さらに、前記マルチビーム設定に基づいて、複数の最適化された設定を決定するステップをさらに含み、前記複数の最適化された設定を決定するステップは、前記第１および第２の電力受信メトリックと前記マルチビーム設定とに基づいて、多目的最適化検索を実行することを含む、方法。
- 請求項８に記載の方法において、
前記第１および第２の電力受信メトリックに基づいて充電計画を決定するステップであって、前記充電計画が、
前記複数のうちの第１の最適化された設定と、
前記第１の送信機設定に関連する第１のデューティサイクルと、
前記複数のうちの第２の最適化された設定と、
前記第２の送信機設定に関連する第２のデューティサイクルとを含む、ステップと、
前記送信機において、前記充電計画に基づいて、前記第１および第２の受信機に電力をワイヤレス伝送するステップとを含む、方法。 - 請求項１に記載の方法において、
前記方法がさらに、前記送信機から前記第１および第２の受信機とは別の第３の受信機へのワイヤレス電力伝送のために、前記第１および第２の伝送方向とは異なる第３の伝送方向を決定するステップを含み、前記第３の受信機は、第３の電力受信メトリックに関連付けられており、
前記マルチビーム設定がさらに、前記第３の伝送方向に基づいてさらに決定され、前記マルチビーム伝送パターンは、前記第３の伝送方向に実質的に沿った第３のビームを含み、
前記最適化された設定を決定するステップがさらに、前記最適化された設定に基づき、前記第３の電力受信メトリックを評価すること含む、方法。 - 送信機から複数の受信機へのワイヤレス電力伝送方法であって、該方法は、
複数の伝送方向を決定するステップで合って、前記複数の伝送方向の各伝送方向は、前記送信機から前記複数の受信機のうちの異なる受信機へのワイヤレス電力伝送に関連付けられ、
前記複数の受信機のサブセットを選択するステップであって、前記サブセットの各受信機は、
前記複数の伝送方向のサブセットのそれぞれの伝送方向と、
複数のメトリックのうち、それぞれの電力受信メトリックとに関連付けられている、ステップと、
前記伝送方向のサブセットに基づいて、前記送信機についてのマルチビーム設定を計算するステップであって、前記マルチビーム設定はマルチビーム伝送パターンに関連付けられ、前記マルチビーム伝送パターンは複数のビームを含み、前記複数のビームの各ビームは前記サブセットの異なる伝送方向に実質的に方向付けられ、
目的関数とマルチビーム設定とに基づいて、前記送信機についての最適化された設定を決定するために最適探索を行うステップであって、前記最適探索を行うことは、複数の送信機設定のそれぞれについて、前記送信機設定についての目的関数を評価することを含み、前記目的関数は複数のメトリックに基づいて決定される、ステップと、
前記送信機において、前記最適化された設定に実質的に基づいて、前記受信機のサブセットに電力をワイヤレス伝送するステップとを含むことを特徴とする方法。 - 請求項１１に記載の方法において、前記複数の送信機設定のそれぞれについて、前記送信機設定についての目的関数を評価することは、
前記送信機において、それぞれの時間間隔を通して、前記送信機設定に基づいて電力を伝送するステップと、
前記受信機のサブセットの各受信機について、
前記受信機において、それぞれの時間間隔において、前記送信機から伝送された電力を受信するステップと、
それぞれの時間間隔の間に、前記受信機で受信されたそれぞれの電力量を特定するステップと、
前記それぞれの電力量に基づいて、前記受信機に関連付けられたそれぞれの電力受信メトリックを評価するステップと、
この複数のメトリックに基づいて、前記目的関数のそれぞれの値を計算するステップとを含む、方法。 - 請求項１１に記載の方法において、前記複数の伝送方向を決定するステップは、
前記送信機において、一連のビーム状伝送パターンを生成するステップで合って、前記一連のビーム状伝送パターンはそれぞれ、それぞれの伝送方向に沿ったそれぞれのビームを規定する、ステップと、
前記送信機が前記一連のビーム状伝送パターンを生成している間に、前記サブセットの各受信機において、前記受信機で受信されたそれぞれの電力量を特定するステップと、
前記サブセットの各受信機について、前記一連のビーム状伝送パターンと前記受信機で受信したそれぞれの電力量とに基づいて、前記受信機へのワイヤレス電力伝送のための伝送方向を決定するステップとを含む、方法。 - 請求項１３に記載の方法において、前記送信機は、前記サブセットの受信機で受信された電力量に基づいて、前記一連のビーム状伝送パターンを生成する、方法。
- 請求項１３に記載の方法において、前記サブセットの各受信機について、前記受信機へのワイヤレス電力伝送のための伝送方向を決定するステップは、前記一連のうちの前記受信機への電力伝送効率が最大となる最適ビーム状伝送パターンを選択するステップを含み、ここで前記最適ビーム状伝送パターンは、前記伝送方向に沿って実質的に整列している、方法。
- 請求項１１に記載の方法において、前記マルチビーム設定を計算するステップは、フーリエ変換ベースのアプローチ、ウッドワード・ローソン法ベースのアプローチ、誤差最適化アプローチ、または重ね合わせアプローチのうちの１以上を用いて実行される、方法。
- 請求項１１に記載の方法において、前記複数の受信機は前記受信機のサブセットで構成される、方法。
- 請求項１１に記載の方法において、前記最適探索は局所最適探索を含む、方法。
- 請求項１１に記載の方法において、前記送信機についての任意の設定について、それぞれの電力受信メトリックは、それぞれの電力受信メトリックに関連付けられた、前記設定を用いた、前記受信機への電力伝送効率に実質的に比例する、方法。
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