ワイヤレスエネルギー転送を利用した警察及びセキュリティカメラシステム

本開示は、ワイヤレスエネルギー転送を利用する警察及びセキュリティカメラのためのシステム及び方法に関する。

本願は、2014年12月29日付けで出願された「自動カメラ起動を伴う警察システム」という名称の米国仮特許出願第62/097,212号の米国特許法第119条に基づくより早い出願日の優先権を主張する。前述の仮特許出願は、任意の目的で、その全体が参照によってここに援用される。

本願は、2014年12月30日付けで出願された「自動カメラ起動及び表示を伴う警察システム」という名称の米国仮特許出願第62/097,954号の米国特許法第119条に基づくより早い出願日の優先権を主張する。前述の仮特許出願は、任意の目的で、その全体が参照によってここに援用される。

本願は、2015年1月16日付けで出願された「自動カメラ起動及び表示を伴う拡張された警察システム」という名称の米国仮特許出願第62/104,504号の米国特許法第119条に基づくより早い出願日の優先権を主張する。前述の仮特許出願は、任意の目的で、その全体が参照によってここに援用される。

本願は、2015年2月6日付けで出願された「ワイヤレスパワー及びエネルギー転送を使用する警察及びセキュリティカメラシステム」という名称の米国仮特許出願第62/112,683号の米国特許法第119条に基づくより早い出願日の優先権を主張する。前述の仮特許出願は、任意の目的で、その全体が参照によってここに援用される。

本願は、2015年2月9日付けで出願された「高共振結合を使用する警察及びセキュリティカメラシステム」という名称の米国仮特許出願第62/113,622号の米国特許法第119条に基づくより早い出願日の優先権を主張する。前述の仮特許出願は、任意の目的で、その全体が参照によってここに援用される。

本願は、2015年2月16日付けで出願された「高共振結合を使用する拡張された警察及びセキュリティカメラシステム」という名称の米国仮特許出願第62/116,656号の米国特許法第119条に基づくより早い出願日の優先権を主張する。前述の仮特許出願は、任意の目的で、その全体が参照によってここに援用される。

本願は、2015年3月3日付けで出願された「高共振結合した警察及びセキュリティカメラシステム」という名称の米国仮特許出願第62/127,789号の米国特許法第119条に基づくより早い出願日の優先権を主張する。前述の仮特許出願は、任意の目的で、その全体が参照によってここに援用される。

本願は、2015年4月28日付けで出願された「ワイヤレスエネルギー転送ができる警察及びセキュリティカメラシステム」という名称の米国仮特許出願第62/154,023号の米国特許法第119条に基づくより早い出願日の優先権を主張する。前述の仮特許出願は、任意の目的で、その全体が参照によってここに援用される。

本願は、2015年5月28日付けで出願された「ワイヤレスエネルギー転送ができるさらに拡張された警察及びセキュリティカメラシステム」という名称の米国仮特許出願第62/167,747号の米国特許法第119条に基づくより早い出願日の優先権を主張する。前述の仮特許出願は、任意の目的で、その全体が参照によってここに援用される。

本願は、2015年6月10日付けで出願された「ワイヤレスエネルギー転送ができるロバストな警察及びセキュリティカメラシステム」という名称の米国仮特許出願第62/173,754号の米国特許法第119条に基づくより早い出願日の優先権を主張する。前述の仮特許出願は、任意の目的で、その全体が参照によってここに援用される。

本願は、2015年6月29日付けで出願された「ワイヤレスエネルギー転送を利用した警察及びセキュリティカメラシステム」という名称の米国仮特許出願第62/186,297号の米国特許法第119条に基づくより早い出願日の優先権を主張する。前述の仮特許出願は、任意の目的で、その全体が参照によってここに援用される。

本願は、2015年7月10日付けで出願された「エネルギーハーベスティングを備えているワイヤレスエネルギー転送を利用した警察及びセキュリティカメラシステム」という名称の米国仮特許出願第62/190,857号の米国特許法第119条に基づくより早い出願日の優先権を主張する。前述の仮特許出願は、任意の目的で、その全体が参照によってここに援用される。

本願は、2015年12月15日付けで出願された「距離を隔てた電子デバイスをワイヤレスに充電するためのワイヤレスパワーベースユニット並びにシステム及び方法」という名称の米国正規特許出願第14/969,455号を、任意の目的で、その全体を参照によってここに援用する。

警察及びセキュリティカメラは制約を有する。例えば、ユーザは、カメラが記録を始めるためにカメラを起動することを忘れてはならない。カメラが装着者のシフト全体に渡ってオンしたままにされると、そのときには、保存されカタログされ及び/又はレビューされるべきデータ量が、非実用的に大きくなり得る。加えて、使用中に、ボディーカメラは対象領域から離れ得て、このことは、重要な情報が記録から除かれ得る結果となり得る。さらに、警察及びセキュリティ要員は、彼らのタスクに干渉しないほど十分に小さい電子ウエアラブルデバイスを望む。現存している警察及びセキュリティカメラシステムは、大きすぎて効果的ではないことがある。法の執行のためにデータ(例えば動画、画像、及び音声)を獲得して送信する、より効率的且つ有効な方法に対する必要性が存在する。

ワイヤレスエネルギー転送のためのベースユニット、システム及び方法の例が記述される。一例では、火器は、火器に取り付けられたカメラと、カメラに電子的に結合されて火器が収納配置にあるかどうかを検出するように構成されたセンサと、を含む。カメラは、火器が収納配置にあるときにパワーを誘導的に受け取るように構成され得る。カメラはさらに、火器が収納配置に無いことをセンサが検出することに応答してデータを記録するように構成され得る。一例では、カメラは、火器が収納配置にあることをセンサが検出することに応答してデータの記録を止めるように構成され得る。カメラは、距離を隔てた送信機からワイヤレスにパワーを受け取るように構成された受信機を備え得る。収納配置は、例えばホルスタ、火器ラック、火器保管庫、又はストラップによって固定された火器を含み得る。センサは、例えばUVセンサ、光センサ、圧力センサ、又は動きセンサであり得る。カメラは、パワーのためのエネルギー、例えばWi−Fiエネルギー及び/又は無線周波数エネルギーをハーベストするように構成され得る。一例では、記録されたデータは、画像キャプチャデータ、音声キャプチャデータ、ジオロケーションデータ、及び/又は日時データの一つ又はそれ以上を含み得る。

一例では、火器ホルスタは、火器ホルスタに配置するように構成された火器に搭載されたカメラへのワイヤレスパワー送達のために構成された送信機を含む。一例では、送信機に結合されたバッテリと、バッテリ及び送信機に結合されて、火器が火器ホルスタに置かれているときに送信機にバッテリから火器へ選択的にパワーを送信させるように構成されたコントローラと、がある。一例では、火器ホルスタはさらに、検知されたデータをカメラから受け取るように構成された受信機と、受信され検知されたデータを保存するように構成されたメモリと、を含み得る。

火器ホルスタは、いくつかの例では、送信機、バッテリ、コントローラ、受信機、及びメモリを取り囲むハウジングを含み得て、ハウジングは火器ホルスタに結合されている。送信機は、磁性コアを備えるコイルを備え得る。送信機のコイルは、火器が火器ホルスタに置かれているときにカメラのコイルと誘導的に結合され得る。一例では、受信機はさらに、センサから信号を受け取るように構成され得て、コントローラはさらに、受信された信号に応答して、送信機にバッテリからカメラへパワーを選択的に送信させるように構成され得る。一例では、センサは、心拍数センサ、光センサ、熱センサ、O₂センサ、COセンサ、CO₂センサ、エアクォリティセンサ、放射線センサ、又は加速度計である。一例では、センサは、火器が火器ホルスタにあるかどうかを検出するように構成される。

一例では、ヘッドウエアは、ヘッドウエアに搭載されたカメラにパワーをワイヤレスに送達するように構成された送信機を備え得る。一例では、ヘッドウエアはさらに、送信機に結合されたバッテリと、バッテリ及び送信機に結合されて、送信機にパワーをバッテリからカメラへ選択的に送信させるように構成されたコントローラと、を含む。ヘッドウエアはさらに、検知されたデータをカメラから受け取るように構成された受信機と、受信され検知されたデータを保存するように構成されたメモリと、を含み得る。

いくつかの例では、ヘッドウエアはさらに、送信機、バッテリ、コントローラ、受信機、及びメモリを取り囲むハウジングを含み得て、ハウジングはヘッドウエアに結合されている。ヘッドウエアは、帽子又はヘルメットを含み得る。送信機のコイルはカメラのコイルと誘導的に結合され得る。受信機はさらに、センサから信号を受け取るように構成され得て、コントローラはさらに、受信された信号に応答して、送信機にバッテリからカメラへパワーを選択的に送信させるように構成され得る。一例では、センサは、心拍数センサ、光センサ、熱センサ、O₂センサ、COセンサ、CO₂センサ、エアクォリティセンサ、放射線センサ、又は加速度計である。

一例では、方法は、ベースユニットにて、ベースユニットから離れたデバイスの状態を受け取るステップと、デバイスの状態に応答して、ベースユニットからデバイスに搭載されたカメラへパワー信号をワイヤレスに送信するステップと、カメラからのデータをベースユニットでワイヤレスに受け取るステップと、を含み得る。一例では、デバイスは懐中電灯であり得て、状態は懐中電灯が点灯していることを含む。一例では、デバイスは火器であり得て、状態は火器がホルスタから離れていることを含む。一例では、方法はさらに、データをベースユニットから他の関係部位に送信することを含み得る。

ここに記述された技術の例示的な特徴、局面、及び例に付随した効果は、添付の図面とともにみられたときに、様々な実施形態の以下の詳細な記述から明らかになるであろう。

本開示の例に従ったシステムのブロック図である。

本開示に従った電子デバイスのための受信コイル及びベースユニットのための送信コイルの一例を描いた図である。

本開示の例に従ったベースユニットのブロック図である。

ここにおけるいくつかの例に従ったプロセスの流れ図である。

ここにおけるさらなるの例に従ったプロセスの流れ図である。

本開示の例に従ったハウジングを有するベースユニットの図である。

本開示の例に従ったハウジングを有するベースユニットの図である。

本開示の例に従ったベースユニットの送信コイルの配置を描く図である。

本開示の例に従ったベースユニットの送信コイルの配置を描く図である。

本開示の例に従ったベースユニットの送信コイルの配置を描く図である。

本開示のさらなる例に従ったベースユニットの送信コイルの配置を描く図である。

本開示のさらなる例に従ったベースユニットの送信コイルの配置を描く図である。

本開示のさらなる例に従ったベースユニットの送信コイルの配置を描く図である。

ここにおけるさらなる例に従ったパック形態のベースユニットを描く図である。

本開示に従った一例の送信機及び受信機を描く図である。

本開示のいくつかの例に従ったワイヤレスパワー転送システムのシミュレーション結果を描く図である。

本開示のさらなる例に従ったワイヤレスパワー転送システムのシミュレーション結果を描く図である。

本開示のいくつかの例に従ったワイヤレスパワー転送システムとQ標準システムとの間の比較を描く図である。

ここにおけるいくつかの例に従った誘導的に結合された送信及び受信コイルの磁場線を描く図である。

本開示のいくつかの例に従ったベースユニット、カメラ、及びセンサを含むワイヤレスカメラシステムを描く図である。

火器、ホルスタ、ベースユニット、カメラ、及びセンサを含む一例のワイヤレスカメラシステムを描く図である。

懐中電灯、ベースユニット、カメラ、及びセンサを含む一例のワイヤレスカメラシステムを描く図である。

ヘッドギア、ベースユニット、カメラ、及びセンサを含む一例のワイヤレスカメラシステムを描く図である。

ヘッドギア、ベースユニット、カメラ、及びセンサを含む一例のワイヤレスカメラシステムを描く図である。

ユーザ、火器、ホルスタ、懐中電灯、ヘッドギア、カメラ、及びベースユニットを含む一例のワイヤレスカメラシステムを描く図である。

ここにおけるさらなる例に従ったベースユニット、センサ、及びカメラを使用するプロセスの流れ図である。

電子デバイスにワイヤレスでパワーを与えるシステム、方法、及び装置が記述される。ここにおける例に従ったシステム及び方法は、商業的に利用可能なシステムより大きな距離を隔てて、パワー送信及び受信コイルの間でワイヤレスパワーを提供し得る。付加的な効果は、以下のさらなる記述から理解されるように、記録の改良された便利さ、重要なイベントの自動記録、カタログされて記録されるべきデータ量の低減、及びその他の恩恵であり得る。

ここにおけるいくつかの例に従うと、ワイヤレスカメラシステム、より具体的にはワイヤレスパワー転送(例えば、適度な周波数依存性を示す比較的広い共鳴増幅を有する弱共振システム)を利用するワイヤレスカメラシステムが記述される。一例では、カメラは、火器、懐中電灯、ヘッドギア、又は法執行者、セキュリティ要員、又はその他の者によって装着されるその他の物品に搭載され得る。カメラは、離れたベースユニットによってワイヤレスにパワーを与えられ得る。ベースユニットは、センサ(例えば、カメラが搭載されているデバイス上に搭載されたセンサ)から状態を受け取り、その状態に基づいて選択的にワイヤレスにカメラにパワーを与え得る。カメラは、パワーが与えられているときに自動的にデータを記録及び送信するように構成され得る。

ここに開示されたワイヤレスパワー送信のいくつかの例によれば、誘導コイルの相対サイズ及びコイル間の方向への依存性は、100を超えるQ値を示す強い共振結合を有する商業的に利用可能なシステムにて典型的に見出されるコイルサイズ及び方向へのそのような依存性に比べて、低減され得る。本開示に従ったいくつかの例では、ワイヤレスパワー転送システムは100よりも小さいQ値で動作し得る。Q値は1/R√(L/C)と表現され得て、Rは抵抗、Lはインダクタンス、Cはキャパシタンスである。Qはまたω₀/2Γとも表現され得て、ω₀は周波数であり、Γは損失係数であってR/Lに等しい。

典型的には空芯コイルを使用する商業的に利用可能なシステムとは異なって、ここにおけるいくつかの例によれば、コイル間の磁場の形状は、例えばフェライトのような高透磁率を有する媒質を使用することによって増加され得る。いくつかの例によれば、ガイドされた磁束又は部分的にガイドされた磁束が、所与の方向でシステムの性能を改善するために使用され得る。適切な周波数、例えば人体に安全な周波数が、パワー発信のために使用される。発信周波数は、遮蔽効果からの結果として生じ得る損失を低減するように、調整され得る。

ここにおけるいくつかの例によれば、ワイヤレス磁気共鳴エネルギー、共振誘導結合、又は電磁誘導は、実質的に同じ周波数で共鳴するようにチューニングされたコイル間での電気エネルギーのニアフィールド・ワイヤレス送信を指し得る。共振転送は、振動電流が流れるコイルリングを使用して、振動磁場を生成し得る。コイルが高共振であれば、そのときにはコイルに置かれたエネルギーが比較的ゆっくりと非常に多くの周期を掛けて減衰し得るが、第2のコイルが近くに置かれていると、そのコイルは、いくらかの距離だけ離れているときであってさえ、失われる前にエネルギーの多くをピックアップすることができる。受け取られたエネルギーは、スーパーキャパシタのようなエネルギー貯蔵ユニットに蓄えられ得る。一例では、スーパーキャパシタは、その重量の15〜35Wh/kgまで電気エネルギーを蓄えることができ得る。蓄えられたエネルギーは、必要とされるときに電子デバイスによって、そのルーチンの動作のために必要とされる電圧で、利用されることができる。一例では、システムは送信機及び受信機からなり、これらは正確に同じ周波数にチューニングされた磁気ループアンテナを含む。他の例では、システムは、正確に同じ周波数にチューニングされた磁気ループアンテナを含む送信機及び受信機を含み得る。進行する電磁波に基づくファーフィールド・ワイヤレスパワー送信システムとは異なって、ここに記述される例は、変圧器で見出されるものと同様の磁場を通した共振誘導結合を提供し得るが、一次コイル及び二次巻線は物理的に離れていてよく、共振して磁気結合を増すようにチューニングされ得る点が異なっている。一次コイルによって生成されるこれらのチューニングされた磁場は、離れた機器の整合された二次巻線とは積極的に相互作用するが、無線信号又は生体組織のような任意の周囲の物体又は材料とははるかに弱く相互作用するように、構成され得る。

共振結合は、ニアフィールド共振結合、ミッドフィールド共振結合、及びファーフィールド共振結合を含み得る。ニアフィールド共振結合は、送信及び受信コイルがそれらコイルの直径の5倍以下の距離だけ離れて配置されている共振結合を意味し得る。ニアフィールドは高効率であり得るが、2つの結合されたコイルの所定の角度方向には強くは依存し得ない。ミッドフィールド共振結合は、送信及び受信コイルの間の距離がそれらコイルの直径の約5倍から約1000倍である共振結合を意味し得る。ミッドフィールド共振結合は、2つの結合されたコイルの所定の相対的な角度方向に、比較的依存し得る。エネルギー又は電子信号のミッドフィールドワイヤレス転送は、80%までのエネルギー転送効率を有する受信機とアンテナとの間の高効率磁気共鳴結合を利用して、広範囲の相対角度方向(例えば40〜70度)及び約1〜2メートルまでの距離に渡って、可能であり得る。ファーフィールド共振結合は、送信及び受信コイルの間の距離がそれらコイルの直径の1000倍を超える結合を意味し得る。ファーフィールド共振結合は、2つの結合されたコイルの角度方向がそれほど重要ではなくてよい。2つの結合されたコイルのインピーダンス整合が使用され得る。

高いクォリティファクタの共振器は、より低い結合率で、より長距離に渡って、且つより高い位置決め自由度にて、効率的なエネルギー転送を可能にする。高共振テクニックは、エネルギーを転送するために磁場を使う。これはまた、磁気共鳴とも呼ばれることができる。高共振ワイヤレスエネルギー転送又は高共振ワイヤレスエネルギー転送は、ある距離範囲並びに様々な位置決めの位置及び方向に渡って(パワー及び/又はデータの形態で)エネルギーを転送する能力を提供する。従来の誘導結合に対して、高共振結合を使うことによって、位置角度は、より許容されやすくなり得る。並びに、ベースユニット又は電子ウエアラブルデバイスシステムの内部に置かれた複数のコイルを有することによって、ワイヤレスエネルギー転送の効率がさらに改善され得る。モバイルベースユニットは、誘導結合、共振結合、又はその両方を通して、電子ウエアラブルデバイスの電子回路に対して断熱的に電磁パワーを転送し得る。

図1は、本開示のいくつかの例に従って一つ又はそれ以上の電子デバイスにワイヤレスにパワーを与えるシステムのブロック図を示す。このシステム10は、ベースユニット100、及び一つ又はそれ以上の電子デバイス200を含む。ベースユニット100は、ベースユニットからある距離だけ離れ得る一つ又はそれ以上の電子デバイス200に、ワイヤレスにパワーを提供するように構成される。ベースユニット100は、電子デバイスがベースユニット100の閾値距離(例えば充電範囲又は充電ゾーン106)の内部に留まる間に、電子デバイス200にワイヤレスにパワーを提供するように構成される。ベースユニット100は、ベースユニット100の近傍内(例えば充電範囲内)にあると検出された任意の数の電子デバイス(例えば1、2、3、4、5、6、7、8、9、又は10個であるが、いくつかの例では10個より多くのデバイスが充電され得る)に、選択的にパワーをワイヤレスに送信し得る。電子デバイス200は典型的には、ベースユニット100からある距離だけ離れている間に充電される(例えば充電のためにベースユニットに結合される)が、電子デバイス200がベースユニット100に隣接しているか又は接触しているときにベースユニット100が電子デバイス200にワイヤレスにパワーを提供することが想定され、且つ本開示の範囲内である。

ベースユニット100は、送信機110、バッテリ120、及びコントローラ130を含む。送信機110は、少なくとも一つの送信コイル112(相互交換可能にTxコイルと称される)を含む。送信コイル112は、導電性巻線を有する磁性コアを含み得る。巻線は銅ワイヤ(銅巻線とも称される)を含み得る。いくつかの例では、銅ワイヤはモノリシックな銅ワイヤ(例えば単撚線ワイヤ)であり得る。いくつかの例では、銅ワイヤは多撚線銅ワイヤ(例えばリッツワイヤ)であり得て、これはいくつかの例では表皮効果により抵抗率を低減し得て、これは、抵抗損失が低くなるために、より高い転送パワーを可能にし得る。いくつかの例では、磁性コアはフェライトコア(相互交換可能にフェライトロッドと称される)であり得る。フェライトコアは中程度の透磁率のフェライト、例えばフェアライト・コーポレーション(Fair−Rite Corporation)によって供給される78の材料を備え得る。いくつかの例では、フェライトコアは、ドイツのヴァキュームシュメルツ社(Vacuumschmelze)によって供給されるVitroperm 500Fのような高透磁率材料を備え得る。他のフェライト材料を備えるフェライトコアが使用され得る。いくつかの例では、フェライトは約2300のマイクロ−i(μ)の中程度の透磁率を有し得る。いくつかの例では、フェライトは約200〜約5000の範囲のマイクロ−i(μ)の透磁率を有し得る。いくつかの例では、異なる磁性材料が磁性コアに使用され得る。一般的に、ここで記述される送信コイルは、磁場線が磁性コアを選択に通過するので、いくつかの例では送信コイルによって提供される場を形成する磁性コアを利用し得て、このようにして、磁束の一部が磁性コアによってガイドされる部分的にガイドされた磁束が利用され得る。

送信コイル112は、電子デバイス200の受信コイル210と誘導的に結合するように構成される。いくつかの例では、送信機110は付加的に受信機として構成され得て、これにより相互交換的に送信機/受信機と称され得る。例えば、送信機/受信機の送信コイルは、付加的に受信コイルとして構成され得る。いくつかの例では、送信機/受信機は付加的に受信コイルを含み得る。さらに他の例では、ベースユニットが、受信コイルを備える別個の受信機140を含み得る。ベースユニットの送信機/受信機又は別個の受信機は、以下にさらに詳細に記述されるように、ワイヤレスにパワー(102)及び/又はデータ(104)を受信するように構成され得る。

いくつかの例では、送信機110は信号送信コイル112を含み得る。送信コイル112は最適な位置及び/又は方向に配置され得て、最適な充電ゾーン106を提供する。いくつかの例では、送信コイルは、デバイスの典型的な使用の間に多数の充電機会を提供するように、選択されたベースユニット内部の位置に配置され得る。例えば、送信コイル112は、最も頻繁に電子デバイスの近傍に来るベースユニットの側面の近くに配置され得る。

いくつかの例では、送信機110は複数の送信コイル112を含む。送信コイル112は、実質的に任意のパターンで配置され得る。例えば、ベースユニットは、お互いに角度が付けられた1対のコイルを含み得る。いくつかの例では、コイルは90度より小さい角度、例えば15〜75度の間の範囲の角度で配置され得る。いくつかの例では、コイルはお互いに対して45度で配置され得る。他の組み合わせ及び配置が使用され得て、そのいくつかの例が、以下にさらに記述される。

いくつかの例では、送信コイルは、ほぼ全方向性の充電ゾーン106(充電スフェア又はホットスポットとも称される)を提供するように配置され得る。ベースユニットの充電ゾーン106は、ベースユニットの周囲の三次元空間によって規定され得て、これはベースユニットからの閾値距離を全3方向(例えばx、y、及びz方向)に延在する。ベースユニットの充電範囲に対応する三次元(3D)空間は、ここではスフェアとも称され得るが、充電範囲に対応する三次元(3D)空間が、形状的に厳密に球体状である必要がないことを理解されたい。いくつかの例では、充電スフェアは楕円体又は異なる形状であり得る。

充電ゾーン106内部のワイヤレスパワー転送の効率は、例えばベースユニット及び電子デバイスの送信及び受信コイルの特定の組み合わせ、並びに/あるいはコイルの特定の配置又はコイルの相対的な配置に依存して、可変であり得る。一つ又はそれ以上の送信コイル112が、充電ゾーン106の全方向性を改良し且つ/又はゾーン106内部のパワー送信の効率を改良するような方法で、ベースユニットのハウジング内部に配置され得る。いくつかの例では、一つ又はそれ以上の送信コイル112が、ベースユニットの典型的な使用の間に充電の機会を増すような方法で、ハウジング内部に配置され得る。例えば、送信コイルは、少なくとも部分的に、電子デバイスに最も近く置かれたベースユニットの一つ又はそれ以上の側面(例えば、アイウエアカメラ又はデジタル腕時計のようなウエアラブル電子デバイスの近傍に頻繁に動かされ得るモバイルフォンケースベースユニットの頂面又は側面)に沿って延在し得る。いくつかの例では、ベースユニットは、典型的な使用の間に表面(例えばテーブル又は机)に置かれ得て、電子デバイスはベースユニットの周囲に置かれ得る。いくつかの例では、ベースユニットは職務ベルトに装着され得て、充電デバイスはベルト上のベースユニットに沿ってアレイ状に配置され得る。そのような例では、送信コイルはベースユニットハウジングの縁に沿って配置され得る。他の例では、ベースユニットはホルスタと一体化されるか又は取り付けられ得て、そこに挿入された火器に取り付けられたデバイスを充電するように構成され得る。そのような例では、送信コイルはベースユニットの背面に沿って配置され得る。

いくつかの例では、ベースユニットは、接着性アタッチメント、弾性アタッチメント、ばねクランプ、吸引カップ、機械圧、又はその他の様な取り付け機構を介して、物品又はデバイスに取り付けられ得る。ベースユニットが取り付けられ得る物品又はデバイスは、携帯電話、ベルト、ホルスタ、ヘッドギア、懐中電灯、帽子、アイウエア、ヘルメット、ベルト、ストラップ、コート、髪留め、ネクタイ、ネクタイ留め、ボタン、シャツ、車のダッシュボード、車両のダッシュボード、車両、飛行機、腕時計、リストバンド、ネックレス、イアリング、指輪、靴を含み得るが、これらに限定されるものではない。いくつかの例では、ベースユニットは、一般に平面状の形状を有するエンクロージャ(ハウジングとも称される)に囲まれるか又は埋め込まれ得る。いくつかの例では、ベースユニットは、取り付けられることが意図されている物品に対応した形状を有するエンクロージャに、囲まれるか又は埋め込まれ得る。取り付け機構は、ベースユニットが物品又はデバイスに取り外し可能に取り付けられ得るように、ハウジングに結合され得る。一例では、取り付け機構は、クリップのような付勢部材であり得て、これは、例示のみの目的として長方形の板の形態で、ベースユニットに向かって物品又はデバイスを付勢するように構成される。例えば、クリップがベースユニットの側面の近傍に設けられ得て、ベースユニットは、紙又はノート/ノートパッドをクリップボードに取り付ける際と同様の方法で、そのクリップを介して携帯電話に取り付けられ得る(クリップ留めされ得る)。いくつかの例では、ベースユニットは、物品又はデバイスに接着的に又は弾性的に取り付けられ得る。

さらなる例では、ベースユニットは物品又はデバイスから別個であり得る。さらにさらなる例では、ベースユニットは物品又はデバイスに組み込まれ得る(例えば一体化され得る)。例えば、送信機110は、典型的な携帯電話、無線機、ウォーキートーキー、又はその他のデバイスの他の構成部品と一体化され得る。他の例では、送信機110は、帽子又はその他の物品のつばに一体化され得る。コントローラ130はデバイス内の別個のICであり得て、あるいは、その機能がデバイスのプロセッサ及び/又はその他の回路に組み込まれ得る。典型的な携帯電話、懐中電灯、無線機、及びウォーキートーキーはバッテリ(例えば再充電可能なバッテリ)を含み、これがベースユニットのバッテリ120としても機能し得る。この方法で、物品又はデバイスは、別個の電子ウエアラブルデバイスのような電子デバイスにワイヤレスにパワーを与えるように構成され得る。

先述のように、ベースユニット100はバッテリ120を含み得る。バッテリ120は、ニッケル・メタルハイドライド(NiMH)、リチウムイオン(Li−ion)、又はリチウムイオンポリマ(Li−ion polymer)バッテリのような再充電可能バッテリであり得る。バッテリ120は、他の構成部品に結合されてパワーを受け得る。一例では、バッテリ120は、セキュリティ車両によって充電され得る。他の例では、バッテリ120はエネルギー発生器150に結合され得る。エネルギー発生器150はエネルギーハーベスティングデバイスを含み得て、これが、ハーベストされたエネルギーを、貯蔵及び電子デバイスの充電での使用のためにバッテリに提供し得る。エネルギーハーベスティングデバイスは、運動エネルギーハーベスティングデバイス、太陽電池、熱電発生器、又は無線周波数ハーベスティングデバイスを含み得るが、これらに限定されるものではない。いくつかの例では、バッテリ120は、ユニバーサルシリアルバス(USB)ポートのような入力/出力コネクタ180に結合され得る。ここでUSBポートという用語が、例えばミニ及びマイクロUSBタイプインターフェースのような現時点で既知であるか又は後に開発される任意のタイプのUSBインターフェースを含むことを理解されたい。現時点で既知であるか又は後に開発される他のタイプのコネクタが、付加的に又は代替的に使用され得る。I/Oコネクタ180(例えばUSBポート)は、ベースユニット100を外部デバイス、例えば外部電源又は計算デバイス(例えばコンピュータ、ラップトップ、タブレット、又は携帯電話)に接続するために使用され得る。ベースユニット100は、一つ又はそれ以上のデバイスに対する副バッテリパックとなり得るか、又はそのようにしてもまた機能し得る。一例では、ベースユニット100はバッテリを備えず、又は主電源としてバッテリを備えない。一例では、バッテリ120はベースユニットから(例えばベースユニットのハウジングの外側に)離れていてもよい。一例では、ベースユニット100は、電源からパワーを受け取るように構成されたポートを備える。

送信機110は、動作的にバッテリ120に結合されて、バッテリから選択的にパワーを受け取り、そのパワーを電子デバイス200にワイヤレスに送信する。ここで述べられるように、いくつかの例では、送信機は送信機及び受信機の機能を組み合わせ得る。そのような例では、送信機はまた、外部電源からパワーをワイヤレスに受け取るようにも構成され得る。送信の間に、パワーが送信機によってワイヤレスに発信され得て且つ近接範囲内(例えば送信機の発信距離内)の任意の受信デバイスによって受け取られ得ることを、理解されたい。

送信機110は、いくつかの例では、電子デバイス200内の受信機に密に又は弱く結合され得る。送信機110と電子デバイス200との間の距離に依存して、送信機110と電子デバイス200内の受信機との間に、密な結合があってもなくてもよい。高共振結合は密な結合とみなされ得る。弱い(又は疎な)結合は、ある距離を超えた(例えば、職務ベルト上のベースユニットからユーザの手に保持されたウエアラブルデバイスまで、又は、表面上に置かれたベースユニットからベースユニットの近傍であるがその上ではない表面上に置かれたウエアラブルデバイスまで)パワー送信を可能にする。このため、例えば、送信機110は受信機から距離が離されていてもよい。この距離は、いくつかの例では1mm未満であり、いくつかの例では1mmより大きく、いくつかの例では10mmより大きく、いくつかの例では100mmより大きく、いくつかの例では1000mmより大きくてもよい。他の例では他の距離も使用され得て、パワーがこれらの距離を超えて転送され得る。送信機110及び電子デバイス200内の受信機は、ある場合には弱く結合され得て、且つ他の場合には強く結合され得る。

送信機110及び電子デバイス200内の受信機は、各々がインダクタンス、キャパシタンス、及び抵抗を有するインピーダンス整合回路を含み得る。インピーダンス整合回路は、送信機110のインピーダンスを調整して、通常の期待される負荷の下で受信機のインピーダンスとより良く整合するように機能し得る。ただし、ここで記述される例では、送信機及び受信機は、異なるサイズ及び/又はその他の特性を有する送信及び受信コイルをそれぞれ有し得て、受信機及び送信機のインピーダンスはインピーダンス整合回路によっては整合され得ないが、インピーダンス整合回路は送信機及び受信機のインピーダンスの相違を低減し得る。送信機110は一般的に、身体に安全な周波数、例えばいくつかの例では500kHz未満、いくつかの例では300kHz未満、いくつかの例では200kHz未満、いくつかの例では75kHz〜175kHzの間、いくつかの例では125kHz、いくつかの例では100kHz未満で提供され得るワイヤレスパワー信号を提供し得るが、他の周波数も使用され得る。いくつかの例では、周波数は、100kHz〜1GHz、1kHz〜1GHz、及び100kHz〜10GHzの範囲内であり得る。他の例では、周波数は1MHz〜1GHzの範囲内であり得る。他の例では、周波数変調は13.6MHz±5%であり得る。

パワーの送信/発信は、パワーが発信されているときにコントローラが制御するような選択的であり得る。ベースユニットは、バッテリ120及び送信機110に結合されたコントローラ130を含み得る。コントローラ130は、さらに記述されるように、送信機110に選択的にパワーを送信させるように構成され得る。充電器回路がバッテリ120に接続され得て、バッテリを過充電から保護する。充電器回路はバッテリ120の充電レベルをモニタし得て、バッテリ120が満充電されたことを検出すると充電をオフする。充電器回路の機能は、いくつかの例では、コントローラ130内に組み込まれ得るか、又は、別個の回路(例えば別個のICチップ)であり得る。

いくつかの例では、ベースユニットはメモリ160を含み得る。メモリ160は、ベースユニット100へ及びそこから送信されるデータの保存のために、送信機110及び/又は任意の付加的な送信機及び/又は受信機(例えば受信機140)に結合され得る。例えば、ベースユニット100は、電子デバイス200へ及びそこからワイヤレスにデータを通信するように構成され得る。例えば、ベースユニットは電子デバイスで獲得された画像、音声、及び/又は動画を受け取り得て、及び/又は構成データを電子デバイスに送信し得る。ベースユニットは一つ又はそれ以上のセンサ170を含み得て、これはコントローラに動作的に結合され得る。センサ170は、送信機がコントローラ130からの制御下で選択的に及び/又は調整可能にパワーを提供し得るように、ベースユニットのステータスを検出し得る。センサ170は、ベースユニットのステータス、又は外部温度、ユーザの心拍数、及び/又はその他のステータス(複数又は単数)のようなベースユニットの外部状態を検出し得る。いくつかの例では、ベースユニットは、マイク、音声レコーダ、音声再生ユニットをさらに含み得る。

電子デバイス200は、実質的に任意の機能、例えば、ウエアラブルカメラ、電子時計、電子バンド、及びその他のそのようなスマートデバイスとして構成された電子デバイスを提供するように、構成され得る。電子デバイスの特定の機能を実行するように適合された回路に加えて、電子デバイス200はさらに、ワイヤレス充電に関連する回路を含み得る。電子デバイス200は少なくとも一つの受信コイル212を含み得て、これは、電子デバイス200上の再充電可能パワーセルに結合され得る。電子デバイスの典型的な使用の間におけるユーザに対して非侵襲的な又は最小限に侵襲的な方法での頻繁な充電が、ここでの例に関連した受信及び送信コイルの間のワイヤレス結合を介して達成され得る。

いくつかの例では、電子デバイスはウエアラブル電子デバイスであり得て、これはここでは相互交換的に電子ウエアラブルデバイスと称され得る。電子デバイスは、ユーザによって容易に携帯されるほどに十分に小さいフォームファクタを有し得る。電子デバイス200は、衣服、ユーザによって装着されるアクセサリ(例えばアイウエア又はヘッドギア)、あるいはユーザによって持ち運ばれる物品又はデバイス(例えば火器又は懐中電灯)に取り付け可能であり得る。例えば、電子デバイス200は、アイウエアに組み込まれたガイド6(例えばトラック)を使用してアイウエアに取り付けられ得る。いくつかの例では、電子デバイス200は小型化されたカメラシステムであり得て、これはいくつかの例では、火器に取り付けられ得る。他の例では、電子デバイスは、画像表示システム、エアクォリティセンサ、UV/HEVセンサ、歩数計、夜間ライト、ブルートゥース(登録商標)ヘッドセットのようなブルートゥース可能な通信デバイス、補聴器、又は音声システムのような、任意の他のタイプの電子システムであり得る。いくつかの例では、電子デバイスは身体に、例えば手首の周囲に装着され得る(例えば電子時計、又は歩数計のような生体計測デバイス)。電子デバイス200は、描写された特定の例以外の他のタイプの電子デバイスであってもよい。電子デバイス200は、実質的に任意の小型化された電子デバイス、例えば且つ制約無しに、カメラ、画像獲得デバイス、IRカメラ、静止カメラ、ビデオカメラ、画像センサ、反復器、共振器、センサ、音声増幅器、指向性マイク、電子部品を支持するアイウエア、分光器、指向性マイク、マイク、カメラシステム、赤外ビジョンシステム、夜間ビジョンエイド、夜間ライト、照明システム、センサ、歩数計、ワイヤレスセルホン、携帯電話、ワイヤレス通信システム、プロジェクタ、レーザ、ホログラフデバイス、ホログラフシステム、ディスプレイ、無線機、GPS,データストレジ、メモリストレジ、電源、スピーカ、落下検出器、覚醒モニタ、ジオロケーション、パルス検出、ゲーミング、視線追跡、瞳モニタリング、アラーム、COセンサ、CO検出器、CO₂センサ、CO₂検出器、気中粒子センサ、気中粒子メータ、UVセンサ、UVメータ、IRセンサ、IRメータ、熱センサ、熱メータ、劣気センサ、劣気モニタ、悪呼吸センサ、悪呼吸モニタ、アルコールセンサ、アルコールモニタ、動きセンサ、動きモニタ、温度計、煙センサ、煙検出器、錠剤リマインダ、音声再生デバイス、音声レコーダ、スピーカ、アコースティック増幅デバイス、アコースティックキャンセリングデバイス、補聴器、聴覚援助デバイス、広報イヤホン、スマートイヤホン、スマートイヤウエアラブル、動画再生デバイス、動画レコーダデバイス、画像センサ、落下検出器、覚醒センサ、覚醒モニタ、情報アラートモニタ、健康センサ、健康モニタ、フィットネスセンサ、フィットネスモニタ、生理学的センサ、生理学的モニタ、ムードセンサ、ムードモニタ、ストレスモニタ、歩数計、動き検出器、ジオロケーション、パルス検出、ワイヤレス通信デバイス、ゲームデバイス、電子部品を備えるアイウエア、拡張現実感システム、疑似現実感システム、視線追跡デバイス、瞳センサ、瞳モニタ、自動リマインダ、ライト、アラーム、セルホンデバイス、電話、携帯通信デバイス、劣気質警告デバイス、睡眠検出器、居眠り検出器、アルコール検出器、温度計、屈折誤差測定デバイス、波面測定デバイス、収差計、GPSシステム、煙検出器、錠剤リマインダ、スピーカ、運動エネルギー源、マイク、プロジェクタ、仮想キーボード、顔認証デバイス、声認証デバイス、音認証システム、放射能検出器、放射線検出器、ラドン検出器、湿気検出器、湿度検出器、気圧計、騒音計、ノイズ計、アコースティックセンサ、距離計、レーザシステム、トポグラフィセンサ、モータ、マイクロモータ、ナノモータ、スイッチ、バッテリ、ダイナモ、熱パワー源、燃料電池、太陽電池、運動エネルギー源、熱電パワー源、スマートバンド、スマート時計、スマートイアリング、スマートネックレス、スマート衣服、スマートベルト、スマート指輪、スマートブラ、スマートシューズ、スマート履物、スマート手袋、スマート帽子、スマートヘッドウエア、スマートアイウエア、及びその他のそのようなスマートデバイスのような実質的に任意の小型化された電子デバイスであり得る。いくつかの例では、リストされた構成部品の一つ又はそれ以上がベースユニットに一体化され得る。いくつかの例では、電子デバイス200はスマートデバイスであり得る。いくつかの例では、電子デバイス200は微小ウエアラブルデバイス又は埋め込まれたデバイスであり得る。

電子デバイス200は、ベースユニット100の送信機(例えばTxコイル112)と誘導的に結合するように構成された受信機(例えばRxコイル212)を含み得る。受信機は、電子デバイス及びこれより受信機がベースユニットの近傍内にいるときに(例えば電子デバイスがベースユニットから所定の距離にあるか又は充電範囲内にあるときに)、ベースユニットから自動的にパワーを受け取るように構成され得る。電子デバイス200は、電子デバイスのオンボードパワーセルに、過剰なパワーを蓄え得る。電子デバイスのオンボードパワーセルは、ベースユニットのバッテリよりも著しく小さくてよい。パワーセルの頻繁な再充電は、通常の使用中にベースユニットの近傍内に頻繁にくる電子デバイスによって、行われ得る。例えば、アイウエアに結合されたウエアラブル電子デバイス及びセルホンケースの形態のベースユニットの場合、通常の使用中に、セルホンは、電話をするために頻繁にユーザの頭の近傍に持ってこられて、そのときに、ウエアラブル電子デバイスのオンボードパワーセルの再充電が達成され得る。他の例として、搭載された電子デバイスを有する火器は、通常の使用中に、火器の電子デバイスをワイヤレスに再充電するベースユニットを含み得るホルスタに置かれ得る。ウエアラブル電子デバイスがリストバンド又はアームバンドに結合された電子時計又は生体計測センサを備えるいくつかの例では、ウエアラブル電子デバイスは、そのセルホンに近づくユーザ及びウエアラブル電子デバイスの近傍内に到来するセルホンケースの形態のベースユニットによって、頻繁に再充電され得る。いくつかの例では、電子デバイスはエネルギーハーベスティングシステムを含み得る。

いくつかの例では、電子デバイス200はバッテリを含まないかもしれず、その代わりに、ベースユニット100から受け取ったワイヤレスパワーによって直接的にパワーを与えられてもよい。いくつかの例では、電子デバイス200は、Rxコイル212に動作的に結合されたキャパシタ(例えばスーパーキャパシタ又はウルトラキャパシタ)を含み得る。

ワイヤレスパワー転送を適用する現存のシステムでは典型的に、送信及び受信コイルは同じか又は実質的に同じコイル比を有し得る。しかし、本開示に従って、より小さいフォームファクタの小型化された電子デバイスが与えられると、そのような具現化は実用的ではなくなるかもしれない。ここにおけるいくつかの例では、受信コイルは、図2に描かれるように、送信コイルよりも顕著に小さくてもよい。いくつかの例では、Txコイル112は、Rxコイル212のそれぞれの寸法(例えば、巻線216を形成するワイヤの長さ、巻線216を形成するワイヤの直径、コイル212の直径、巻線216の数、コア217の長さ、コア217の表面積)よりも大きい、例えば2倍か又はそれ以上の寸法(例えば、巻線116を形成するワイヤの長さ、コイル112の直径、巻線116の数、コア117の長さ、コア117の直径、コア117の表面積)を有し得る。いくつかの例では、Txコイル112の寸法は、Rxコイル212のそれぞれの寸法よりも、2倍か又はそれ以上、5倍か又はそれ以上、10倍か又はそれ以上、20倍か又はそれ以上、あるいは50倍か又はそれ以上であり得る。いくつかの例では、Txコイル112の寸法は、Rxコイル212のそれぞれの寸法の100倍までであり得る。例えば、受信コイル212(Rxコイル)は、約0.2mmのワイヤ径を有する導電性ワイヤを備え得る。このワイヤは、単撚線ワイヤであり得る。この例のRxコイルは、直径約2.4mm及び長さ約13mmを有し得る。Rxコイルは、直径約1.5mm及び長さ約15mmのフェライトロッドを含み得る。一例では、送信コイル112(Txコイル)のコイルが受信コイル212(Rxコイル)のコイルよりも厚ければ、送信コイル112(Txコイル)の長さは受信コイル212(Rxコイル)よりも長くなることができる。他の例では、送信コイル112(Txコイル)及び受信コイル212(Rxコイル)は、実質的に同じ長さ、巻線の数、及び厚さを有し得る。Rxコイルの巻線の数は、例示のみの目的で、およそ130巻きであり得る。送信コイル112(Txコイル)は、約1.7mmのワイヤ径を有する導電性ワイヤを備え得る。このワイヤは、多撚線ワイヤであり得る。この例のTxコイルは、直径約14.5mm及び長さ約67mmであり得る。Txコイルは、直径約8mm及び長さ約68mmのフェライトロッドを有し得る。およそ74巻きがTxコイルのために使用され得る。他の組み合わせがTx及びRxコイルのために使用され得て、例えばおよそ30cm又はそれ以上を超える距離においてさえ、パワー転送効率を最適化する。いくつかの例では、転送距離は12インチを超え得る。ここにおけるいくつかの例では、Tx及びRxコイルは、従来のワイヤレスパワー転送システムでは典型的であり得るように、インピーダンス整合されていなくてもよい。これより、いくつかの例では、ベースユニット及び電子デバイスのTx及びRxコイルはそれぞれ、疎に結合されていると称され得る。いくつかの例によれば、ベースユニットは低Q値ワイヤレスパワー転送用に構成される。例えば、ベースユニットは、いくつかの例では500より小さいQ値、いくつかの例では250より小さいQ値、いくつかの例では100より小さいQ値、いくつかの例では80より小さいQ値、いくつかの例では60より小さいQ値でのパワー転送のために構成され得て、且つ他のQ値が使用され得る。インピーダンス整合は必要とされないが、コイルが少なくとも部分的にインピーダンス整合されている例もまた具現化されて、本開示の範囲内に入る。ここに記述されたワイヤレスパワー転送システムのTx及びRxコイルは、典型的には疎に結合され得るが、本開示は、Tx及びRxコイルがインピーダンス整合されている例を排除しない。

受信コイル(例えばRxコイル212)は導電性巻線、例えば銅巻線を含み得る。銅以外の導電性材料も使用され得る。いくつかの例では巻線はモノリシック(例えば単撚線)又は多撚線ワイヤを含み得る。いくつかの例では、コイルを形成する金属の長さは1cm〜300cmの範囲を取ることができる。いくつかの例では、コイルは長方形、楕円形、円形、正方形、及び/又はその他の形状の形態であることができる。いくつかの例では、コアはフェライトのような磁性材料を含む磁性コアであり得る。コアは、ロッドの形状を有し得る。RxコイルはTxコイルの寸法よりも小さい寸法を有し得て、例えば直径、長さ、表面積、及び/又はコア(例えばロッド)の質量は、Txコイルの直径、長さ、表面積、及び/又はコア(例えばロッド)の質量よりも小さくてよい。いくつかの例では、Txコイルの磁性コア(例えばフェライトロッド)は、Rxコイルの磁性コア(例えばフェライトロッド)の表面積の2倍又はそれ以上の表面積を有し得る。いくつかの例では、Txコイルは、巻き戻されたときに、Rxコイルの巻線のワイヤの数又は長さよりも大きな巻線数及び/又は大きなワイヤ長を含み得る。いくつかの例では、Txコイルの巻き戻されたワイヤの長さは、Rxコイルの巻き戻されたワイヤの長さの少なくとも2倍であり得る。

Txコイルの直径は約5mm〜約20mmの範囲であり得る。いくつかの例では、Txコイルの直径は約8mm〜約15mmの範囲を取り得る。いくつかの例では、Txコイルの直径は9mm、10mm、11mm、12mm、13mm、又は14mmであり得る。コイルに対する異なる直径が使用し得る。この例の磁性コアは、磁性材料から形成された細長い円筒状のロッドとして具現化される。この例のロッドは、ベースユニット1100の縁の周囲に配置される。いくつかの例では、ロッドはベースユニットのハウジングの頂面、底面、左面及び右面の全長に実質的に沿って延在し得る。

いくつかの例では、Rxコイル212は約10mm〜約90mmの長さ及び約1mm〜約15mmの半径を有し得る。一つの例では、150巻の導電性巻線が巻かれた長さ20mm且つ直径2.5mmのフェライトロッドを有するRxコイル212の性能が、約125kHzの周波数でパワーを発信するように構成されたTxコイル112を使ってシミュレーションされた。Txコイル112は、長さ約67.5mm及び直径約12mmを有するフェライトロッドを含んだ。これらのコイルの性能は、コイルが同軸である直列方向及びコイルの軸がお互いに並列である並列方向でシミュレーションされて、実行されたシミュレーションの結果例が図11及び図12に示されている。直列方向では、200mmまでのコイル間距離で20%までの送信効率が得られた。コイルが並列方向に配置された時には、性能におけるいくらかの改善が観察されて、Rxコイルは距離が約300mmになるまで、送信されたパワーを受け取り続けた。本開示に従ったワイヤレスエネルギー転送システムの例は、Qi1.0標準に従って構成されたシステムによって達成可能な効率と比較された。あるシミュレーションされたシステムにおけるTxコイルのサイズは52mm×52mm×5.6mmであって、シミュレーションされたRxコイルのサイズは48.2mm×32.2mm×1.1mmであって、負荷インピーダンスは1kΩであった。シミュレーションは、いくつかのRxコイルのサイズについて直列配置で実行され、実行されたシミュレーション結果の例が図13に示されている。

ここで図3も参照すると、一例のベースユニット300が記述される。ベースユニット300は、図1を参照して上述されたベースユニット100の構成部品のいくつか又は全てを含み得る。例えば、ベースユニット300は送信コイル312(Txコイルとも称される)を含み得る。送信コイル312は電子パッケージ305に結合されており、このパッケージは、一つ又はそれ以上の電子デバイスに選択的に且つ/又は調整可能にワイヤレスでパワーを提供することを含めて、本開示に従ったベースユニットの機能を実行するように構成された回路を含む。いくつかの例では、電子デバイスは、ベースユニットからは別個の電子デバイスであり得る。

ベースユニット300は、ベースユニットの近傍(例えば充電スフェア)に置かれているか又は近傍内に到来した電子デバイスをワイヤレスに充電するために、モバイルワイヤレスホットスポット(例えば充電スフェア106)を提供し得る。一例として、ベースユニット300は、ユーザの職務ベルト上に装着され得る火器ホルスタの形態で具現化され得て、これより、ワイヤレスパワーのホットスポットをモバイルに且つユーザによって持ち運ばれている電子デバイスに対して利用可能にする。さらに理解されるように、ユーザによって装着されている電子デバイス上のパワーセルを再充電する機会は、職務ベルトの通常の装着の間に頻繁にあり、この職務ベルトは装着者のための数多くの電子デバイスを持ち運び得て、これらはセルホン、無線機、ウォーキートーキー、懐中電灯、及びその他のデバイスを含む。

複数の例では、ベースユニット300は、セキュリティ又は法執行要員の職務ベルトに一体化されるか又はそこで持ち運ばれ得る。オフィスがしばしば又は常に彼又は彼女とともに持ち運ぶユーザの職務ベルトに接続されることによるワイヤレスパワーのホットスポットは、これより有益なことにユーザとともに移動する。他の例では、ベースユニット300は、携帯電話に取り付けられ且つユーザによって持ち運ばれ得る携帯電話ケースの形態で具現化され得て、これにより、ユーザがどこに行っても、ワイヤレスパワーのホットスポットをモバイルに且つ電子デバイスに対して利用可能にする。複数の例では、ベースユニット300は携帯電話に一体化され得る。さらに理解されるように、ユーザによって装着されている電子デバイス上のパワーセルを再充電する機会は、携帯電話の通常の使用の間に頻繁にあり、この携帯電話は、使用されることによってウエアラブルデバイス(例えばユーザが電話をしているときにはアイウエアデバイス、ユーザがブラウズしているか又は携帯電話の他の機能を使用しているときには手首装着デバイス)の近傍に頻繁に持ち込まれ得る。

Txコイル312及びエレクトロニクス(例えば電子パッケージ305)はハウジング315に取り囲まれ得る。ハウジング315はポータブルなフォームファクタを有し得る。この例では、ハウジングは、デバイス又は物品に取り付けられるように構成された取り付け部材の形態で具現化される。いくつかの例では、デバイスは、携帯電話、セルラー電話、スマートフォン、双方向無線機、タブレット、ウォーキートーキーなどのような携帯通信デバイスであり得る。さらなる例では、ベースユニットのハウジングは、ベルト、ストラップ、ホルスタ、ヘッドギア、ヘッドウエア、アイウエア、衣服、スマート衣服、又はその他のものの様な物品に取り付けられるか又は一体化されるように適合された取り付け部材として具現化され得る。ハウジング315は、デバイス又は物品に機械的に係合するための形状を含み得る。ハウジング315の長さ(l)、幅(w)、及び厚さ(t)は、それぞれ約150〜180mm、80〜95mm、及び15〜25mmの範囲を取り得る。他の長さ、幅、及び厚さも、例えば所与の物品又はデバイスを収納するために且つ/又は特定のコイルサイズを収納するために、利用され得る。さらなる例では、ハウジングは、耐水、耐湿気、耐汗、耐ダスト、耐衝撃、耐落下、防水、及び/又はベースユニットのその他の特性の一つ又はそれ以上を提供するか又は寄与するように構成され得る。

図2の例において、ベースユニット300は送信コイル312を含む。送信コイル312は、導電性巻線を有する磁性コアを含み得る。コアは、強磁性体材料(例えばフェライト)、磁性金属、又は合金、あるいはそれらの組み合わせで形成され得て、これらはここでは集合的に磁性材料と称され得る。例えば、フェライト、並びに鉄及びニッケルの様々な合金のような磁性材料が使用され得る。コイル312は、コアの周囲に設けられた導電性巻線316を含む。本開示の文脈において、巻線がコアの上に直接に設けられ得るが、その必要はないことが理解される。言い換えると、巻線は、図7〜8を参照して述べられるように、巻線によって規定される空間内に配置され得るコア材料から離され得る。いくつかの例では、現在の例のように巻線をコアの上に直接に巻くことによって、改良された性能が達成され得る。

コアは細長い部材としての形状を有し得て、且つ実質的に任意の断面形状、例えば長方形又は円形の断面形状を有し得る。細長いコアは相互交換可能にロッド、例えば円筒状又は直方体のロッドと称され得る。ロッドという用語は、コアの特定の断面形状には関わらずに、本願に従った細長いコアを指すために使用され得る。コアは、単一のロッド、又は論じられるようにパターンに配置された任意の数(例えば、2、3、4、5、6、7、8、9、10、または10よりも大きい任意の他の数)の離散的なロッドを含み得る。図4及び図5の例においては、限定なしに、送信コイルは、ハウジング315の第1の面(例えば頂面)に少なくとも部分的に沿って配置された単一の円筒状ロッドを備える。他の例では、一つ又はそれ以上のコイルが代替的に又は付加的に、ハウジング315の他の面、例えば底面、左面、及び/又は右面に沿って配置され得る。

電子パッケージ305(相互交換可能的にエレクトロニクス又は回路と称される)は、ハウジング315内に埋め込まれ得るか、又は取り外し可能であり得るカバーの背後に設けられ得る。いくつかの例では、バッテリ320を置き換えることが有益であり得る。そのような例では、バッテリ320は、残りの回路から分離可能な構成部品であり得る。バッテリ320は、カバーを取り外すことによってアクセスされ得る。いくつかの例では、電子パッケージ305は、外部電源からのエネルギーを蓄えるためにバッテリを含み得る。いくつかの例では、ベースユニット300は、代替的に又は付加的に、距離が離れた電子デバイスにパワーを与えるときに、携帯電話からパワーを受け取り得る。いくつかの例では、ベースユニットはバッテリを必要としなくてもよく、これによって、より小さいフォームファクタさえ達成され得る。

ベースユニットには、一つ又はそれ以上のI/Oデバイス380を設けられ得る。I/Oデバイスは、ベースユニットと他のデバイスとの間の有線接続を介して、パワー及び/又はデータを送信及び/又は受信するために使用され得る。例えば、ベースユニットは、USBコネクタの形態のI/Oデバイス380を含み得る。I/Oデバイス380(例えばUSBコネクタ)は、ベースユニットを外部デバイス(例えば送電網のような電源、及び/又はその他の電子デバイス)に結合するための第1の接続側(例えばメスポート)を含み得る。I/Oデバイス380は、ベースユニットを外部デバイス(例えば携帯電話、ポータブルハードディスクドライブ、メモリカード、及び又はその他の電子デバイス)に結合するための第2の接続側(例えばオスコネクタ)を含み得る。

ベースユニット300はコントローラ330を含み得る。コントローラは、ベースユニットの動作を制御するための機能、例えば、近傍の電子デバイスの検出、電子デバイスの検出時における選択的なワイヤレスパワー送信、ベースユニットのステータスの判定、及びベースユニットのステータスに依存した送信モードの選択を制御するための機能を含み得る。これらの機能は、計算機読み取り可能な媒体内に具現化され得るか、あるいはASIC又はその他の処理ハードウエア内にハード有線接続され得る。コントローラは、相互交換可能にベースユニットプロセッサと称され得る。

ベースユニットは一つ又はそれ以上のメモリデバイス360を含み得る。ベースユニットは、揮発性メモリ362(例えばRAM)又は不揮発性メモリ364(例えばEEPROM、フラッシュ、又はその他の永続性電子ストレジ)を含み得る。ベースユニットは、外部電子デバイスとの有線又はワイヤレス接続を通じてデータ(例えばユーザデータ、構成データ、動画データ、画像データ、音声データ、センサデータ)を受け取るように構成され得て、それらのデータをベースユニットにオンボードで(例えばメモリデバイス360の一つ又はそれ以上に)保存し得る。ベースユニットは、所望され得る様に、ベースユニットにオンボードで保存されたデータを外部の電子デバイスに送信するように構成され得る。例えば、ベースユニットは、保存されたデータを他の関係部位(例えばリモートなバックアップサイト又はレビューワー)に送信し得る。他の例では、ベースユニットは受け取ったデータを、それらのデータをベースユニットにオンボードで保存するとともに又は保存することなく、他の関係部位にリレーし得る。ユーザデータに加えて、メモリデバイスは、プロセッサ(例えばプロセッサ330)によって実行されるとベースユニットにここに記述された機能を実行させる実行可能命令を保存し得る。

ベースユニット300は充電器回路332を含み得て、これはバッテリ320を過充電から保護するように構成され得る。充電器回路は、別個のチップであり得るか、又はコントローラ330内に一体化され得る。ベースユニットは、ワイヤレスパワー送信のために使用されるTxコイル312に加えて、別個の送信機/受信機回路340を含み得る。送信機/受信機回路340は、受信/送信コイル342、例えばRFコイルを含み得る。送信機/受信機回路340はさらに、送信のためのドライバ回路344(例えばRFドライバ回路)、及び信号の受信のためにセンス回路346(例えばRFセンシング回路)を含み得る。ベースユニット300は、ワイヤレス通信のための付加的な回路(例えば通信回路388)を含み得る。通信回路388は、ブルートゥース、Wi−Fi、セルラー、LTE、及び/又はその他のワイヤレス通信のために構成された回路を含み得る。いくつかの例では、ベースユニット300のコイル(例えばコイル312又は342)は、アンテナ又は受信機として機能し得る。いくつかの例では、ベースユニット300は、ここに記述されるように、一つ又はそれ以上のセンサ370、及び/又は一つ又はそれ以上のエネルギー発生器350を含み得る。付加的な機能を提供する付加的な回路が含まれ得る。例えば、ベースユニット300は、ウエアラブル又はマウンタブルカメラ又はマイクから受信された画像、動画、及び/又は音声の処理及び/又は強調のための画像、動画、及び/又は音声プロセッサを含み得る。一例では、画像処理機能が別個の集積回路(例えばテキサスインスツルメンツ社のDaVinciチップ)に設けられ得るか、又はコントローラ330の機能を具現化するプロセッサに組み込まれ得る。

いくつかの例では、ハウジング315がデバイス又は物品を受け入れるか又はそれに結合されるように構成され得る。例えば、ハウジングは、火器ホルスタの機能を提供するように構成され得るか、又は火器を受け入れるように構成され得る。例えば、ハウジングは開口を有し得て、そこに火器が受け入れられ得る。ハウジングは、火器を固定するための係合形状を含み得る。ベースユニットの一つ又はそれ以上のコイルは、ホルスタの長さに沿って、及び/又はホルスタの縁の周囲に、例えば頂面、底面、又は左及び右面のいずれかに沿って、配置され得る。いくつかの例では、ハウジング315は、職務ベルトのような衣服の物品に機械的に結合するように構成され得る。他の例では、ハウジング315は、懐中電灯、警棒、化学スプレー、あるいはその他のデバイス又は物品を受け入れるように構成され得る。

ここで図4及び図5も参照すると、ここにおけるいくつかの例に従ったベースユニットの動作が記述される。図4は、ベースユニット(例えばベースユニット100又は300)からは別個の(例えば取り付けられていない)電子デバイス200をワイヤレスに充電するプロセス400を描いている。ベースユニット及び/又は電子デバイス200は、ブロック420に示されるように、ベースユニット及び電子デバイス200がお互いに近接するような位置に動かされ得る。例えば、ユーザは、ベースユニット100及び電子デバイス200の両方を装着するか又は持ち運び得る。この期間の間に、電子デバイス200はベースユニットの近傍(例えばベースユニットの充電範囲内)に置かれ得て、ベースユニットからワイヤレスでパワーを受信し得る。

ベースユニットは選択的にパワーを送信するように構成され得る。例えば、ベースユニットは、電子デバイスがパワー信号を受信するために十分なほどベースユニットに接近していない間には、エネルギーを保存するように構成され得る。ベースユニットは、互換可能な電子デバイスが近傍に検出されていないと、パワー送信を停止するように構成され得る。ベースユニットは、状態が検出されると、パワーの送信を開始及び/又は停止するように構成され得る。ベースユニットは、電子デバイスが特定の範囲の外にあると、ユーザに警告するように構成され得る。

パワー送信を開始するに先立って、ベースユニットは、例えばブロック430に示されるように、電子デバイスが近傍にあることを検出し得る。電子デバイスは、ベースユニットからある距離だけ隔てられているままの状態で、充電のために近傍に存在し得る。すなわち、電子デバイスは、電子デバイスがベースユニットに接していなくても、充電のために近傍に置かれ得る。いくつかの例では、電子デバイスは信号を発信して(ブロック410)、これがベースユニットによって検出され得る。この信号は、電子デバイスの存在を示す近接信号であり得る。この信号は充電ステータス信号であり得て、電子デバイス内部のパワーセル(もしあれば)の充電レベルの指標も提供する。電子デバイスがベースユニットの通信範囲内にあれば、ベースユニットは電子デバイスによって発信された信号を検出し得て、前記の信号に反応してパワー転送を開始し得る。通信範囲は、充電範囲と実質的に同じであり得る。いくつかの例では、電子デバイスがベースユニットの充電範囲内に十分にあるときのみ検出されることを確実にするために、通信範囲はベースユニットの充電範囲よりも小さくてもよい。電子デバイスは、電子デバイスの間の距離が閾値距離(例えば充電範囲)に等しいか又はそれよりも小さい限りは、近傍に留まり得る。

いくつかの例では、例えば電子デバイスのオンボードで利用可能なパワーが制約されていると、電子デバイスからの信号の発信は実用的ではないかもしれない。ベースユニットは代わりに、尋問信号を送信し得る。尋問信号は、連続的に又は周期的に送信され得る。電子デバイスは、尋問信号に反応して信号(例えば近接信号、充電ステータス信号、並びに以下に制約されるものではないが充電周波数、パワー要件、及び/又はコイル方向のような充電パラメータ)を送るように構成され得る。いくつかの例では、ベースユニット及び電子デバイスの両方が信号を発して、ブロック405及び410を参照して記述されたプロセスのいずれかに従って検出が実行されるような、冗長な検出機能が含まれ得る。

ベースユニットは、一つ又はそれ以上の条件が真である間に、電子デバイス200にワイヤレスでパワーを送信し得る(ブロック440)。例えば、ベースユニットは、電子デバイスがベースユニットの充電ゾーン内に留まっている間、あるいは電子デバイスのパワーセルが完全に充電されるまで、電子デバイスにパワーを送信し続け得る。後者に関して、電子デバイスは、パワーセルが満充電されると充電ステータス信号を送信し得て、ベースユニットは満充電ステータス信号が検出されるとパワー信号の発信を終了し得る。いくつかの例では、代替的に又は満充電ステータス信号の送信に加えて、電子デバイスは、パワーセルが完全に充電されると充電をオフすることによって、電子デバイスのパワーセルを保護するように構成された充電回路を含み得る。この方法で、例えば複数のデバイスが充電されている場面において、ベースユニットが送信を続けている間に個別の電子デバイスはパワーの受信を停止し得る。

いくつかの例では、ベースユニットは、パワー信号を発している間に周期的に又は連続して尋問信号を送るように構成され得る。尋問信号は、近傍にある電子デバイス200からの応答信号をトリガし得る。応答信号は、任意の電子デバイスが近傍に残っているかどうか、及び/又は近傍の任意のデバイスがパワーを必要としているかどうかを示し得る。ベースユニットは、近傍に電子デバイスが検出されなくなるまで、又は近傍の電子デバイスの全ての充電ステータス信号が満充電ステータスを示すようになるまで、パワーを発信するように構成され得る。

いくつかの例では、ベースユニットはさらに、パワー送信のモードを調整するように構成され得る。ベースユニットは、低パワーモード、高パワーモード、又はそれらの組み合わせでパワーを送信するように構成され得る。低パワーモードは、パワーが第1のパワーレベルで発信されるパワー転送モードに対応し得る。高パワーモードは、パワーが第1のパワーレベルよりも高い第2のパワーレベルで発信されるパワー転送モードに対応し得る。低パワーモードは、パワーが人体に安全なレベルで発信されるモードに対応し得る。ベースユニットは、ブロック450におけるように、ベースユニットの状態を検出するように構成され得る。例えば、ベースユニットのオンボードセンサ(例えば加速度計、ジャイロなど)はベースユニットの位置又は方向の変化、あるいは加速度の変化を検出し得るが、これらは、ベースユニットが保持されているのか又はユーザの身体に向かって動かされているのかを示し得る。コントローラは、ベースユニットが静止しているかどうかを判定し(ブロック460)、この判定に応答してパワーモードを変更するように構成され得る。例えば、ベースユニットが静止していると判定されると、ベースユニットは、ブロック470におけるように高パワーモードでパワーを送信し得る。ベースユニットが静止していないと判定されると、ベースユニットは、ベースユニットによって送信されるパワー信号のパワーレベルを下げ得る。ベースユニットは、ブロック480に示されるように、パワー送信のモードを低パワーモードに変更し得る。ベースユニットは、ベースユニットの状態における変化をモニタし続けて、パワーレベルをそれに従って、例えばベースユニットが再び静止していると判定されるとパワーレベルを再び高レベルに増すように、調整し得る。センサは、適切であるとき(例えば、ベースユニットが、例えば持ち運ばれているか又はユーザの身体の近傍に持ち込まれているかの結果として、動いているとき)には、パワーが安全レベルで送信されることを保証しながら、可能であるときにはパワー送信が最適化されるように、ベースユニットの状態をモニタし得る。

いくつかの例では、ベースユニットは、携帯電話、ウォーキートーキー、双方向無線機、又はその他の電子デバイスのような電子デバイスに通信的に結合され得る。電子デバイスはソフトウエアアプリケーションを実行するように構成され得て、これは、ベースユニット及び/又はその他の電子デバイスの一つ又はそれ以上の機能を制御するユーザインターフェースを提供し得る。例えば、ソフトウエアアプリケーションは、ユーザが、パワー発信又は尋問信号の発信スケジュールを構成するか、且つ/又は、ベースユニット及び/又はそこに結合された電子デバイスの充電ステータスをモニタすることを可能にし得る。その他の例として、ソフトウエアアプリケーションは、ユーザが、いつパワーをワイヤレス送信し、いつ記録を開始し、及び/又はいつアクションを取るかを決定するための状態を変更することを可能にし得る。いくつかの例では、ベースユニットの機能は、ベースユニットのユーザとは別個の他の関係部位(例えばリモートに位置する管理者)によって制御され得る。ソフトウエアアプリケーションはまた、暗号、画像処理、動画処理、音声処理、メタデータ(例えば日付スタンプ、位置スタンプ、透かし、認証など)の付加のような、電子デバイスからベースユニットによって受け取られたデータの処理も、可能にし得る。

図5は、ここにおけるさらなる例に従ったワイヤレスパワー転送のためのプロセス500の流れ図を描いている。図5における例では、ベースユニットはデバイス(例えば携帯電話、ウォーキートーキー、又は双方向無線機)に、デバイスがコマンド信号をベースユニットに送信し得る様に、通信的に結合され得る。コマンド信号は、ブロック505に示されるように、尋問信号の発信を開始するコマンドであり得る。ベースユニットは、このコマンド信号に応答して尋問信号を送信し得る(ブロック510)。近接及び/又は充電ステータス信号は、近傍にいる一つ又はそれ以上の電子デバイスから受け取られ得る(ブロック515)。近傍の電子デバイスが検出されると、ベースユニットのコントローラは、パワー信号を発信するように送信機を自動的に制御し得る(ブロック520)。いくつかの例では、検出された電子デバイスの表示が携帯電話のディスプレイに表示され得る。デバイスはユーザの指示の下でコマンド信号を送信し得て、これは、パワー転送を開始するというコマンドであり得る。ベースユニットは、ブロック525に示されるように、電子デバイスの充電ステータスを(例えば尋問信号の発信及びそれに応答した電子デバイスからの充電ステータス信号の受領を介して)モニタし続け得る。ベースユニットからのパワーの発信は、ブロック530に示されるように、イベントの発生時に終了され得る。イベントは、充電されている一つ又はそれ以上の電子デバイスからの満充電ステータスの指標の受領、ベースユニットのバッテリにおける保存パワーの枯渇の指標の受領、又は、ベースユニットの近傍に電子デバイスが無いことの判別に対応し得る。いくつかの例では、ベースユニットが動いている(例えばユーザ5によって持ち運ばれているか又は動かされている)ことを判別すると、パワーの発信は継続され得るがパワーレベルが下げられる。

図6A及び図6Bは、ここにおけるさらなる例に従ったハウジング615を有するベースユニット600を描いている。ハウジング615は、デバイス又は物品15に取り付けられるか又は受け入れるように構成された部分ケースであり得る。デバイス又は物品15は通信デバイス(例えばセルホン、無線機、ウォーキートーキー、又は双方向無線機)、火器、警棒、手錠、懐中電灯、化学スプレーデバイス、又はその他のデバイス又は物品15であり得る。ハウジング615は、ベースユニット600の回路を取り囲み得る。可動カバー619がハウジング615に取り付けられ得る。可動カバー619は、1か所又はそれ以上の箇所でヒンジ留めされ得て、ベースユニット600及び/又はデバイス又は物品15にアクセスするために邪魔にならないようにカバー619が動かされることを許容し得る。いくつかの例では、取り付け部材がハウジング615、カバー619、又はその両方に結合され得る。取り付け部材603は、ユーザがベースユニット600を便利に持ち運ぶことを許容するように構成され得る。例えば、取り付け部材603はクリップ、ループなどであり得て、ベースユニットを衣服、又は職務ベルトのようなアクセサリに取り付ける。可動カバー619は、従来のファスナ(例えばスナップ、磁気閉じ具、又はその他のもの)を介して、閉位置にて固定され得る。いくつかの実施形態では、ハウジングのファスナ又はその他の部分は、デバイス又は物品15がアクセスされているか又は動かされているかどうかを判定するセンサによってモニタされ得る。

いくつかの例では、巻線の数、又は巻線に使われているワイヤの長さを最大化することが望まれ得る。一般的に平坦化された平行四辺形形状を有するベースユニットは、4つの縁面(頂面、底面、左面及び右面)及び2つの主要な面(正面及び背面)を有し得る。巻線の数、又は巻線に使われているワイヤの長さは、デバイスの縁部に巻線を配置することによって最大化される。例えば、導電性ワイヤは、ベースユニットの縁を実質的に横切るループに(例えば頂面、底面、左及び右面によって規定されるように)巻かれ得る。図7は、ベースユニット700a〜cの例を描いており、ここでは、導電性巻線716がベースユニットの縁に設けられており、コア材料(例えばコアロッド714)が、ベースユニットの内側部分に、巻線から間隔を空けて設けられている。ベースユニット700aは、その中心線がベースユニットの主要な面(例えば正面又は背面)に垂直になるように配置された個別のロッド714を含む。ベースユニット700b及び700cは、その中心線がベースユニットの縁面に平行に配置された個別のロッド714を含む。

図8は、本開示のさらなる例に従ったベースユニットの送信コイルの配置を描いている。導電性ワイヤは、ベースユニットの主要な面に実質的に平行な平面内にワイヤがあるように巻かれ得る。例えば、ベースユニット800aは、コアプレート817の形態のコア材料を含み、巻線はコアプレートの周囲に、コイルの軸がベースユニットの左及び右面に実質的に平行に巻かれている。ベースユニット800b及び800cは、ベースユニット800aの巻線と同様な巻線816を含むが、コア材料として離散的なロッド816を使用しており、ロッドは巻線から内向きに間隔を空けられており、ベースユニットの縁側に平行に配置されている。図7及び図8の例において、非磁性材料がロッドの間の空間に設けられ得る。描かれている特定の例とは異なる巻線及びロッドの方向の組み合わせが、他の例では使用され得る。

ベースユニットは、比較的小さなフォームファクタを有し得る様々な形状で組み込まれ得る。ベースユニットは、ポータブルである(例えばユーザの手にフィットする且つ/又はユーザのポケット、バッグに容易に入れて持ち運びできるフォームファクタに組み込まれ得るか、又はユーザのウエアラブルアクセサリに取り付け可能であり得る)。例えば、ここで図9も参照すると、ベースユニット900はハウジング915を有し得て、これは一般的に円筒形状(例えばパック形状)を有する。パックベースユニット900は、ここで記述されたベースユニットの構成部品のいくつか又は全てを含み得て、そのような構成部品の記述は繰り返されない。例えば、ベースユニットは、送信機(例えばTxコイル912)、バッテリ、及びコントローラ(図示せず)を含み得る。ハウジング915は、第1の主要な面(例えばベース)及び第2の主要な面(例えば頂面)を有し得る。Txコイルは、ベースユニットの縁に沿って(例えば、円筒状の縁側に近接し、且つ少なくとも部分的に、それに沿って延在して)配置され得る。いくつかの例では、コアは円筒形状のコアプレートの形状であり得る。コイル巻線、円筒状のコアプレート、及び円筒状のパックは、同軸に位置合わせされ得る。ベースユニット900は、ベースユニットを外部パワー及び/又はその他の計算デバイスに接続するために、一つ又はそれ以上のポート960を含み得る。例えば、ベースユニット900は、ACパワーを結合するための第1の入力ポート960−1、及びベースユニットを計算デバイス、例えばラップトップ又はタブレットに結合するための第2の入力ポート960−2(例えばUSBポート)を含み得る。ベースユニット900は、一つ又はそれ以上の充電ステータスインジケータ990を含み得る。充電ステータスインジケータ990は、ベースユニット、近傍の電子デバイス、又はそれらの組み合わせのステータス及び/又は充電周期に関する視覚的フィードバックを提供し得る。

照明デバイス992の形態の充電ステータスインジケータが、ベースユニットの縁の周囲又はベースユニットの主要な面の縁に設けられ得る。照明デバイスは、複数の離散的な光源を含み得る。個々の光源の個別の一つ又はグループは、充電のためにベースユニットに誘導的に結合され得る個別の電子デバイスに関するステータスインジケータを提供し得る。いくつかの例では、インジケータディスプレイ994が、ベースユニットの主要な面(例えば頂面)に設けられ得る。インジケータディスプレイは、充電のためにベースユニットに誘導的に結合された一つ又はそれ以上の電子デバイスに関する個別の充電ステータス指標を提供し得る。

インジケータディスプレイ994は、他のデータを表示するように構成され得る。例えば、電子デバイス200はカメラとして構成され得て、インジケータディスプレイ994は、ライブの又は保存された画像のようなカメラから受け取られた視覚的な画像又は動画を表示し得る。いくつかの例では、インジケータディスプレイ994は、センサから受け取られたデータを表示するように構成され得る。いくつかの例では、カメラ又はマイクから受け取られた音声が、インジケータディスプレイ994に関連付けられたスピーカを使用して再生され得る。

図10は、本開示に従ったワイヤレスパワー転送システムのための送信機及び受信機回路の構成部品を描く。システムの送信機側では、送信コイルはインダクタンスL11で表されている。送信機回路は、所望の周波数で発信するようにチューニングされる。その目的のために送信機回路はキャパシタC1PAR及び抵抗器R1PARを含み、これらは送信機を所望の共振周波数にチューニングするように選択され得る。システムの受信機側では、受信コイルはインダクタンスL12で表されており、キャパシタC22及び抵抗器R2は、受信コイルのインダクタンス及びC22及びR2によって作られるRLC回路を、送信コイルによって作られる送信共振周波数にチューニングするように選択される。整流器(例えば全波整流器)は、4つのダイオードD1、D2、D3、及びD4により形成される。整流器はRLoad、Cload、及びLloadのために形成された負荷回路と組み合わされ、L22に誘起された交流信号を、デバイスのバッテリを充電するためにDC電圧出力に変換する。負荷抵抗器RLoad及び負荷キャパシタCLoadは、ダイオードブリッジをウエアラブルデバイスにて使用されるバッテリのための充電回路にインピーダンス整合させるように選択される。

いくつかの実施形態では、送信コイル及びこれよりインダクタンスL11は、受信コイル及びそのインダクタンスL12に比べて比較的大きい。送信及び受信コイルが密に近接していると、転送効率は比較的高い。より大きい距離では、効率は低減されるが、Qi標準準拠システムのような他のシステムに比べて比較的高いままである。これは図11〜図13に描かれている。

いくつかの例では、本開示に従って誘導的に結合された送信及び受信コイルの間の磁場パターンの形状は、コイルの頂部及び底部で良く確立された零になる非常に全方位的であり得る。放射パターンは、コイルを反射接地面に向けて又はその近くに配置することによって、単方位パターンの多くを生成するように方向付けられることができる。

図14は、受信コイルの位置が既知又は予測可能である(例えば典型的な使用シナリオにおける)ときに送信コイルから発せられる磁場線の例、及び受信コイルにおける場を描いている。そのような例では、エネルギー転送の効率を改善するために、指向フラックスアプローチが使用され得る。

ワイヤレスカメラシステムは、上記で記述された実施形態の一つ又はそれ以上に従って具現化され得る。システムは、視覚的データ、音声データ、ジオロケーションデータ、日時データ、及びその他のデータを獲得するために構成され得る。

図15は、ベースユニット1000、カメラ1100、及びセンサ1170を含むワイヤレスカメラシステム20の一例を描いている。ベースユニット1000は、ここで記述された他のベースユニット(例えばベースユニット100又は300)の構成部品及び特徴のいくつか又は全てを含み得る。ベースユニット1000はカメラ1100にパワーを提供するように構成され得る。一例では、ベースユニット1000は、ここにおける他のベースユニットに関して記述された構成部品及び特徴を使用して(例えばカメラ1100又はその他の電子デバイスに)ワイヤレスパワーを提供するように構成され得る。一例では、ベースユニットは、任意の種類の誘導的結合を使用して、誘導的にワイヤレスパワーを提供するように構成される。一例では、ベースユニット1000は誘導的にパワーを提供するように構成される。一例では、カメラ1100又はセンサ1170は、ベースユニットなしにスタンドアローン構成部品として動作するように構成され得る。一例では、システム20は、一つより多くのベースユニット及び/又は一つより多くのカメラを含み得る。一例では、システム20は、ベースユニット1000にパワーを提供するように構成された電源を含む。電源は、ベースユニット1000からは別個であり得るバッテリを使用して具現化され得る。電源は、有線又はワイヤレス接続を使用して、ベースユニット1000に接続され得る。電源は、ユーザによってウエアラブルであり得る。電源は、エネルギーハーベスティングデバイスにより獲得されたエネルギーを含むか又は受け取り得る。

カメラ1100は、ここで記述された電子デバイス(例えば電子デバイス200)の構成部品及び特徴のいくつか又は全てを含み得て、画像、動画、及び/又は音声を撮影又は獲得する能力を含み得る。一例では、カメラ1100は、180度の視野を有して構成された半球レンズを有するカメラであり得る。カメラ1100は、180のマイクロレンズが搭載された中空のハエの眼と同様の半球状バブルの光学系を有し得る。カメラ1100は、複数のマイクロレンズから形成された半球状レンズを有し得る。カメラ1100は、半球レンズ、広角レンズを有し得る。一例では、カメラ1100はCMOS APSチップを含み得る。例として、カメラ1100は、静止写真を撮影し、動画画像、赤外画像、音波画像(超音波カメラのように)、放射線画像、熱画像、X線画像、及び/又は周波数多重された画像を記録するように構成され得る。一例では、カメラ1100は、全方位性音声、双方向性音声、指向性音声、心臓型パターンの音声、及び/又はその他の種類の音声を記録するように構成されたマイクであるか、又は、そのようなマイクを含み得る。

カメラ1100は、ベルト、火器、懐中電灯、ライト、バンド、ストラップ、耳、指輪、帽子、ネックレス、時計、ブレスレット、ヘッドギア、衣服の物品、及び/又はその他の物品又はデバイスのような様々な物品又はデバイスに取り付けられるように構成されたハウジング内部に位置されるか又はそのようなハウジングを有し得る。カメラ1100は、アイウエアによって支持され得る。カメラ1100は、アイウエアのフレーム、アイウエアの正面、アイウエアのつる(テンプル)、及び/又はアイウエアの光学系に、埋め込まれるか又は取り付けられることができる。カメラ1100は、アイウエアの光学系によって支持されることができる。一例では、カメラ1100は、天井、セキュリティ支柱、ライト支柱、ライト、支柱、壁、机、及び/又はテーブルのような固定された構造に接続され得る。カメラシステムは、ダッシュボード、フード、後部、内部、又は他の位置のような車両の一部に接続され得る。

カメラ1100は、バッテリのサイズの低減、バッテリの除去、ブルートゥース送受信機の除去、カメラのメモリストレジ量の低減、マイクロUSB又はその他のポートの除去、チップ(ASIC)上のカメラの使用、キャパシタの使用、及び/又はコイルの付加の一つ又はそれ以上によって、従来のカメラよりも小さいフォームファクタを有し得る。キャパシタ(スーパーキャパシタであることができる)は、カメラ1100が使用されている間に必要とされれば、ワイヤレスエネルギー転送によってベースユニットからワイヤレスにパワーを与えられることができる。

カメラ1100は、ベースユニット1000によってリモートにパワーを与えられ、ベースユニット1000からデータを受け取り、且つ/又はベースユニット1000にデータを送信するように構成され得る。カメラ1100及びベースユニット1000は、データを送信及び受信するための一つ又はそれ以上の共鳴回路を備え得る。カメラ1100は、1000mm³未満又は500mm³未満の体積を有するように構成され得て、且つ1000の画像を獲得するように構成され得る。カメラ1100は、1時間又はそれより長い動画及び/又は音声を獲得するように構成され得る。カメラ1100及びベースユニット1000は、0.5インチ、1フィート、2フィート、3フィート、4フィート、又はより大きな距離だけ離され得る。カメラ1100は、物品又はデバイスの内部に位置されるか又はそこに取り付けられ得る。ベースユニット1000及びカメラ1100は、ワイヤレス又は直接接続により通信するように構成され得る。通信は、ワイヤレスのパワー又はエネルギー転送の通信であり得る。一例では、カメラ1100はオンボードのメモリストレジを含み得て、ベースユニット1000よりも少ないオンボードメモリストレジ容量を有し得る。一例では、カメラ1100はバッテリを含み得て、ベースユニット1000よりも少ないバッテリ容量を有し得る。

カメラ1100はワイヤレスにデータを受信及び/又は送信するように構成され得る。例えば、カメラ1100は、指示(例えば記録を開始又は停止するコマンド)、アップデート、又はその他のデータを、ベースユニット1000からワイヤレスに受信し得る。一例では、カメラ1100は、記録されたデータ(例えば画像、音声、及び/又は動画)をベースユニット1000に送るように構成され得る。カメラ1100は、転送すべきデータのサイズを減らすために、圧縮アルゴリズムを利用し得る。カメラ1100は、画像、動画、及び/又は音声データを収集する一方で、定期的に(例えば必要とされれば)データをバッファし得る。例えば、カメラ1100はデータをバッファに記録し、それからそのデータをバッファからベースユニット1000に転送し得る。一例では、カメラ1100は、記録されたデータのための長期間ストレジは含まず、その代わりに必要とされれば一時的バッファを使用して、記録されたデータのベースユニットへの転送を容易にする。

ベースユニット1000は、より大きな距離におけるパワー及びデータの転送を許容する非常に狭い通信プロトコルを使用してカメラ1100と通信するように構成され得る。ベースユニットはまた、カメラ1100以外のデバイスとの通信のために、標準通信プロトコルを利用することもできる。カメラ1100は、非常にパワー効率的なワイヤレスパワー及びデータ転送を許容する非常に狭い通信プロトコルを使用するように構成され得る。カメラ1100は、そのカメラ1100に特有のそれ自身の通信アーキテクチュア及びプロトコルを使用するように構成され得る。いくつかの例では、システムの構成部品はRFリンクを介して通信し得る。ベースユニットは、そのベースユニットに特有のそれ自身の通信アーキテクチュア及びプロトコルを使用し得て、カメラ1100はベースユニットと通信する。ある実施形態では、ベースユニット及びカメラ1100のアーキテクチュアは、ブルートゥース及びWi−Fiのような標準アーキテクチュアの簡略化されたバージョンであることができる。カメラ1100は非標準のアーキテクチュア及びプロトコルを利用することができる。カメラ1100はASICを備えることができる。ASICは、そのASICに特有のそれ自身の通信プロトコルを利用することができる。カメラ1100は、ベースユニットの少なくとも一つのコイルからある距離だけ離れていて且つ共振結合されることができる少なくとも一つのコイルを備えることができる。必要であれば反復器が、カメラ1100の2つの分かれた共振結合されたコイルの間の通信を助けるために利用されることができる。2つの分かれた共振結合されたコイルの間の共振結合効率は、80%、70%、60%、50%、40%、30%、20%、10%、又はそれ以下より低い効率を有することができて、これは依然として、カメラ1100が低パワーを必要とすることにより、適切なワイヤレスパワー転送を提供することができる。2つの分かれた共振結合されたコイルの間の距離は、3インチ未満、6インチ、12インチ、24インチ、36インチであるか、36インチより大きいか、又はその他の距離であることができる。

一例では、カメラ1100及びベースユニット1000は12インチ又はそれ以上離されており、カメラ1100は100マイクロワット又はそれ以下のパワーを使ってベースユニット1000に画像をワイヤレスに送信するように構成され、ベースユニット1000は、効率の損失を考慮した後に、カメラ1100から送信された画像を受け取る。一例では、カメラ1100は1ワット又はそれ以下のパワーで動作するように構成され、ベースユニットは10ワット又はそれ以下のワイヤレスパワーをカメラに送信するように構成され、それによってカメラは正味のワイヤレスパワーをベースユニットから受け取り、効率の損失を考慮した後に、画像を撮影することができる。

カメラモジュールは、カメラ1100に対して機能を提供し得る。カメラモジュールは、スイッチ、電源、センサ、メモリ、コントローラ、マイクロプロセッサ、マイク、音声プロセッサ、動画センサ、動画プロセッサ、画像センサ、画像プロセッサ、マイクロUSBポート、及び/又はLEDを備え得る。ある実施形態では、カメラモジュールはカメラ1100内部に一体化されることができる。他の例では、カメラモジュールはカメラ1100から分離しているが、電気的に接続されている。カメラモジュールはさらに、(Txコイル112又はRxコイル212のような)コイルを備え得る。カメラモジュールは、ベースユニットから受け取るパワーを補うか又は置き換えるために、太陽電池のようなエネルギーハーベスティングデバイスを含み得る。

システム20は、複数のカメラ1100を備えることができる。一例では、複数のカメラは360度のビューを提供するように構成され得る。例えば、3つの120度視野カメラ、4つの90度視野カメラ、5つの72度視野カメラ、6つの360度視野カメラ、又はその他のカメラのタイプ及び配置があり得る。複数のカメラは、共通のコイル、共通のメモリストレジ、共通のマイク、共通のセンサ、共通のASIC、共通のバックアップバッテリ、共通のベースユニット、又はその他のリソースを共有又は利用することができる。一例では、複数のカメラが、リモートなベースユニットのコイルに共振結合される共有のコイルを利用する。一例では、複数のカメラの各々が、特有の周波数又は周波数変調を使用して通信することができる。

センサ1170は、ここで記述された電子デバイス(例えば電子デバイス200)の構成部品及び特徴のいくつか又は全てを含み得る。センサ1170は、カメラ1100及び/又はベースユニット1000と、ワイヤレス又は有線接続を使用して、直接的に又は間接的に通信するように構成され得る。センサ1170は、状態及び/又は条件を検出して、結果を保存又は送信するように構成され得る。センサ1170は、ベースユニット1000からワイヤレスにパワーを受けてもよく、あるいは受けなくてもよい。一例では、センサ1170及びカメラ1100は同じハウジング内に置かれる。

一例では、システム20は、ライト(例えば懐中電灯、又はカメラに関連付けられたフラッシュ)、距離計、レーザ、マイク、ホルスタ、火器、音声レコーダ、及び/又はその他の物品又はデバイスを含み得る。物品又はデバイスは電子デバイス200であってもよく、又は電子デバイス200を備え得る。一例では、火器はレーザ照準器を備え得る。ベースユニット1000は、これらの構成部品の一つ又はそれ以上とワイヤレスに充電及び/又は通信し得る。これらの特徴の一つ又はそれ以上はカメラ1100、ベースユニット1000に一体化され得て、且つ/又は別個の構成部品であってもよい。一例では、構成部品は、他の電子デバイスがチューニング又は駆動されると、オンされ且つ/又は記録を開始するように構成される。例えば、音声の記録は、カメラ1100が記録を開始すると開始され得る。

ここで記述される(システム20のような)システム及び方法は、火器、ホルスタ、ユーティリティベルト、帽子のようなものと共に、警察、軍隊、及び/又はセキュリティフォースで用途を見出し得る。ここで記述されるシステム及び方法は、デバイスを保持又は収納するための職務ベルト又はその他のウエアラブルデバイスとともに使用され得る。職務ベルト上に装着されるか又は収納されるデバイスは、無線機、ウォーキートーキー、手錠、化学スプレー、懐中電灯、弾薬、警棒、使い捨て手袋、ナイフ、マルチツール、救急手当キット、ノート、及び/又はその他のアイテムを含み得る。いくつかの例では、職務ベルトは、職務ベルトのアイテムがいつアクセスされるかを判定するためのセンサを含み得る。

図16は、火器32、ホルスタ34、ベースユニット1200、カメラ1300、及びセンサ1370を含む一例のワイヤレスカメラシステム30を描いている。ベースユニット1200は、ここで記述された他のベースユニット(例えばベースユニット100、300、又は1000)の構成部品及び特徴のいくつか又は全てを含み得る。ベースユニット1200は、いくつかの例のホルスタ34に一体化され且つ/又は結合され得る。一例では、ベースユニット1200は、職務ベルト上に装着され得る。カメラ1300は、ここで記述された他のカメラ(例えばカメラ1100)の構成部品及び特徴のいくつか又は全てを含み得る。センサ1370は、ここで記述された他のセンサ(例えばカメラ1170)の構成部品及び特徴のいくつか又は全てを含み得る。

火器32は、任意のタイプの発射体を発射するように構成された武器であり得る。火器32は、火薬に基づく火器又は致死的な武器に限定される必要はない。一例では、火器32は、エアフォイル銃、お手玉銃(ビーンバッグ銃)、電気ショック武器、化学薬品(例えばペッパースプレー、催涙ガス、及び/又はメース)分散剤、レーザに基づく武器、音響に基づく武器、及び/又は他のデバイスのような非致死的な武器、致死的ほどではない武器、又はその他のデバイスを含み得る。ホルスタ34は、火器32のような武器を保持又は収納するためのデバイスであり得る。ホルスタ34は、デバイスを収納位置に維持し得る。一例では、ホルスタ34は、図16に描かれたもののような火器ホルスタであり得る。一例では、ホルスタ34は、火器ラック、火器保管庫、火器ケース、ストラップ、ポケット、カバー、及び/又は、火器又は武器を保持、収納、又は積み込むためのその他の種類のデバイス又はハウジングであり得る。一例では、ホルスタ34はベースユニット1200を含み得る。

一例では、カメラ1300は火器32の下側に搭載される。他の例では、カメラ1300は、火器32の様々な部分に搭載又は取り付けられるように構成され得て、これは、スライド、胴、引き金ガード、握り、弾倉、照準器、フォアストック、銃口、前方握り、ハンドガード、搭載レール(例えばNATOアクセサリレール)、又はその他の構成部品を含むが、これらに限られるものではない。他の例では、カメラ1300は、搭載された懐中電灯又はレーザ照準器のような火器32の現存するアクセサリに搭載され得る。カメラの配置は、火器32の操作に干渉しないように選択され得る。一例では、カメラ1300は火器32の電源からパワーを受け取る。例えば、電源は、火器32のアクセサリ(例えば懐中電灯、レーザ照準器、又はその他のアクセサリ)のための電源、あるいは火器32それ自身のための電源(例えば火器32が電気ショック武器であるとき)であり得る。

一例では、センサ1370は、火器32の状態を検出するように構成されたセンサである。センサ1370は、カメラ1300の構成部品でも、カメラ1300に関連付けられていても、且つ/又はカメラ1300から分離されていてもよい。一例では、センサ1370は、火器32、ホルスタ34、又はその他の位置に置かれ得る。センサ1370は、火器32がホルスタ34内部にあるか、又はその他の方法で収容された位置にあるかどうかを検出するように構成され得る。一例では、センサ1370は光センサ又はUVセンサであって、火器32が収容されているときには受光がブロックされ、火器32が開放状態にあれば光を受ける。センサ1370は分離センサであって、センサ1370がホルスタ34に又はその近くに位置する構成部品から離れているか又は近いかを検出する。一例では、火器32、カメラ1300、及び/又はセンサ1370は、火器32がホルスタに収納されているときにパワーをワイヤレスで受け取るように構成され得て、且つセンサは、火器32、カメラ1300、及び/又はセンサ1370がベースユニット1200のような外部ソースからパワーを受け取っているかどうか(例えば誘導的に又は導電的に)を検出するように構成され得る。一例では、カメラ1300は、カメラがパワーを受けていないときにデータを記録するように構成され得る。センサ1370は動きセンサであってもよく、これは、ホルスタ34から取り出されるか又はその他の方法で収容位置から取り出されて動かされている火器32に関連した動きのパターンを検出する。他の例では、センサ1370は、火器32が準備完了位置に動かされたかどうかを検出するように構成され得る。例えば、センサ1370は、火器32が握られているとき、指が火器32の引き金の近くにあるとき、火器32のストックがユーザの身体に接しているとき、及び/又はその他の状態を検出するように構成され得る。他の例では、センサ1370は、火器32が発射されたかどうかを検出するように構成され得る。センサ1370は、火器32の発射に関連付けられた振動、加速、ノイズ、又はそれらの組み合わせを検出するように構成され得る。他の例では、センサ1370は、火器32の安全装置が無効化されているかどうかを検出するように構成され得る。

ホルスタ34は、ホルスタ34、又は火器32のようなホルスタ内部に配置されたデバイスの状態を検出する一つ又はそれ以上のセンサ1370と共に構成され得る。この状態というのは、火器32がホルスタ34内部に配置されているかどうか、火器32を所定の位置に維持するストラップが固定されているかどうか、ホルスタ34が装着されているかどうか、又はその他の状態を含み得る。ホルスタ34及び/又はベースユニット1200は、火器32がホルスタに収納されている間に、火器32の構成部品(例えば、懐中電灯、カメラ、レーザ照準器、生体計測機、マイクロコンピュータ、及び/又は火器32のその他の特徴又はアクセサリ)をワイヤレスに充電するように構成され得る。

センサ1370によって検出された状態に基づいて、ベースユニット1200はパラメータを変更し且つ/又はアクションを取り得る。例えば、アクションは、特定の電子デバイスにパワーを与えること、又は信号を送って電子デバイスに記録を開始させることであり得る。一例では、ベースユニット1200は電子デバイスを、デバイスがホルスタ34内にあるか又は近くにあるときには第1の充電方法を使用して充電し、デバイスがホルスタ34から離れているがまだ充電距離内にあるときには第2の充電方法を使用して充電してもよい。ベースユニット1200は、火器32がホルスタ34を離れると、自動的にカメラ1300にパワーを与えるように構成され得る。カメラ1300は、パワーを受けているときに自動的に記録を開始し且つ記録されたデータを送信するように構成され得る。カメラ1300は、再充電可能バッテリを含むように構成され得て、且つカメラは、センサに基づいて自動的にオンするように構成され得る。カメラ1300は、火器32がホルスタ34内部に収納されているときのように、火器32が収納配置にあるかどうかに基づいて、記録を開始又は終了し得る。

図17は、懐中電灯42、ベースユニット1400、カメラ1500、及びセンサ1570を含む一例のシステム40を描いている。ベースユニット1400は、ここで記述された他のベースユニット(例えばベースユニット100、300、1000、又は1200)の構成部品及び特徴のいくつか又は全てを含み得る。カメラ1500は、ここで記述された他のカメラ(例えばカメラ1100又は1300)の構成部品及び特徴のいくつか又は全てを含み得る。センサ1570は、ここで記述された他のセンサ(例えばセンサ1170又は1370)の構成部品及び特徴のいくつか又は全てを含み得る。一例では、システム40はベースユニット1400を含まない。

懐中電灯42は、手で持つタイプ、銃搭載タイプ、ウエアラブル(例えば肩又は頭に)、及び/又は、光を提供するように構成された任意の種類の懐中電灯であり得る。一例では、懐中電灯42は、ユーザによってあるエリアを照射するために使用されるように構成された懐中電灯(例えば警察支給の懐中電灯)、及び光を提供することによってカメラの記録をサポートするように構成された照明源(例えば記録用のカメラのフラッシュ又はスポットライト)の一方のみ又は両方であり得る。一例では、懐中電灯42は、ベースユニット1400に誘導的に結合されてベースユニット1400からパワーを受け取る。一例では、懐中電灯42は、収納位置にあるとき(例えば懐中電灯がベルトに装着されているとき)に誘導的又は導電的にパワーを受け取るように構成される。一例では、懐中電灯の電源は、ベースユニット及び/又はカメラを充電し得る。懐中電灯は、ベースユニット(例えばベースユニット1400)を含むか又は支持し得る。

カメラ1500は、懐中電灯42の外部表面上に配置されても、懐中電灯42の光源に組み込まれても、懐中電灯42の光源の間(例えば懐中電灯42のLED発光素子の間)に位置されても、懐中電灯42のガラス上に置かれても、又はその他のエリアであってもよい。一例では、カメラ1500は、懐中電灯42から発せられた光をブロックしないか又は実質的にブロックしないエリアに位置され得る。カメラ1500及び/又は懐中電灯42は、懐中電灯42からの光がカメラ1500によって生成される画像の質に実質的に干渉しないように構成され得る。一例では、カメラ1500はベースユニットなしに動作するように構成される。カメラ1500は、懐中電灯42の電源への有線又はワイヤレス接続を通してパワーを受けるように構成され得る。

センサ1570は、懐中電灯がオンであるかオフであるかを検出又は判定するように構成され得る。センサ1570は、懐中電灯42に電気的に結合され且つ/又は懐中電灯42から離され得る。センサ1570は、懐中電灯42が光を作り出しているかどうかを判定するように構成された光センサであり得て、センサ1570は、懐中電灯42をオン又はオフするために使用されるボタン又はスイッチに配置されるか又は接続されて、ユーザが懐中電灯をオンしたら検知されるように構成され得る。一例では、センサ1570はベースユニット無しで動作するように構成され得る。センサ1570は、懐中電灯42の光源からパワーを受けるように構成され得る。

図18は、ヘッドギア52、ベースユニット1600、カメラ1700、及びセンサ1770を含む一例のワイヤレスカメラシステム50を描いている。ヘッドギア52は、頭に装着される任意の種類の物品であり得て、これは帽子、ヘルメット、ゴーグル、眼鏡、又はその他のヘッドギアを含むが、これらに限定されるものではない。ヘッドギア52は(ソーラー充電器のような)エネルギーハーベスティングデバイスを含み得る。一例では、ヘッドギア52は、伝統的に警察官によって装着される尖頭帽である。ベースユニット1600は、ここで記述された他のベースユニット(例えばベースユニット100、300、1000、1200、又は1400)の構成部品及び特徴のいくつか又は全てを含み得る。カメラ1700は、ここで記述された他のカメラ(例えばカメラ1100、1300、又は1500)の構成部品及び特徴のいくつか又は全てを含み得る。センサ1770は、ここで記述された他のセンサ(例えばセンサ1170、1370、又は1570)の構成部品及び特徴のいくつか又は全てを含み得る。ヘッドギア52はプラットホームであり得て、その上にカメラ1700が置かれる。カメラ1700は、左面、頂面、右面、後面、又はその他の位置(例えば帽子のつば)のようなヘッドギア52の異なる位置に置かれ得る。一例では、前方向き、側方向き、後方向き、及び/又はその他の方向へのカメラ1700が存在する。カメラ1700は、ヘッドギア52の装着者がほぼ見ているもののビューを提供するように構成又は配置され得る。

図19は、ヘッドギア52、ベースユニット1600、カメラ1700、及びセンサ1770を含む一例のワイヤレスカメラシステム60を描いている。ヘッドギア52は、カメラ1700に接続可能なアンテナを含み得る。このシステム60では、ベースユニット1600がヘッドギア52の一部である。一例では、ベースユニットはヘッドギア52の正面部分に取り付けられている。ベースユニットは、ヘッドギア52のつば、ヘッドギア52のストラップ、ヘッドギアの内部エリア、又はその他の位置のような、他の位置に置かれ得る。カメラ1700は、ヘッドギア52に搭載された単一の構造上に配置され得る。

図20は、ユーザ5、火器32、ホルスタ34、懐中電灯42、ヘッドギア52、カメラ1700、及びベースユニット1800を含む一例のワイヤレスカメラシステム70を描いている。ベースユニット1800は、ここで記述された他のベースユニット(例えばベースユニット100、300、1000、1200、1400、又は1600)の構成部品及び特徴のいくつか又は全てを含み得る。一例では、ベースユニットは、ユーザ5の右肩上を対角線状に通るストラップに装着され得る。システム70はまた、リモートな他の関係部位72を含む。他の関係部位72は、監督者、管理者、サーバ、コンピュータ、近くのセキュリティ要員、配車係、又は他の関係部位を含み得る。一例では、関係部位72は、ユーザ5が装着したカメラ1900及びセンサから情報を受領し得る。情報はライブであっても遅れていてもよい。ベースユニット1800は、セルラー無線機、Wi−Fiアンテナ、又はリモートな関係部位72と通信するように構成されたその他の構成部品を含み得る。ベースユニット1800は、特定の位置(例えばインテーネット接続を伴うエリア)に達するまでその情報を蓄えて、それから自動的に又は手作業で、情報を関係部位72に送信するように構成され得る。

図21は、ここにおける例に従ったベースユニット、センサ、及びカメラを伴うプロセス2000の流れ図を描いている。図21の例では、ベースユニットは、ブロック2005に示されるように、センサから状態を受領し得る。この状態は、ユーザが記録を開始又は終了することを望んでいることに応答した状態であり得る。センサは、火器又は懐中電灯のようなデバイスに搭載されたセンサであり得る。一例では、センサは、火器がホルスタから取り出されていること、火器がホルスタに戻されていること、火器がホルスタにあること、火器の発射準備ができていること、火器の安全装置がオフであること、火器の安全装置がオンであること、及び/又は、火器が発射されたことのような、デバイスの状態を検出し得る。他の例では、センサは懐中電灯の状態、例えば、懐中電灯がオンされていること、懐中電灯が低パワーで動作していること、フラッシュライトのパワーが無いこと、フラッシュライトがオフされたこと、及びその他の状態を検出し得る。一例では、この状態は、心拍数、血圧、ユーザの体温、又はその他の状態のようなユーザの状態であり得る。他の例では、この状態は、温度、ノイズ、湿度、毒性、又はその他の環境の状態のような環境の状態であり得る。他の例では、この状態は、速度、加速、減速、位置、又はその他の状態のような車両の状態であり得る。一例では、センサは、記録が開始されるべきであるというユーザ又は他の関係部位からの表示を検出するように構成されている。例えば、センサは、ボタンが押されたこと、スイッチが入れられたこと、音声コマンドが与えられたこと又はその他のそのような表示を示す状態を検出し得る。ある実施形態では、ベースユニットは、その状態の表示を他の関係部位に送信し得る。例えば、ベースユニットは、火器がホルスタの外にあることを示す状態を受け取り得て、ベースユニットはこの状態の表示を他の関係部位に送る。表示はイベントに関するメタデータを含み得て、これは、イベントの位置、状態に関連付けられたユーザの情報(例えば火器に関連付けられたユーザ)、及び/又はその他の情報を含むが、これらに限定されるものではない。

ベースユニットは、ブロック2010におけるように、その状態に基づいてカメラに関するアクションを取り得る。一例では、ベースユニットは、その状態に応答してカメラにパワーを送信し得る。例えば、ベースユニットは、カメラが取り付けられた火器がホルスタにあることを示す状態に応答して、カメラにパワーを送信し得る。他の例として、ベースユニットは、あるイベントが記録されるべきであることを示す状態に応答して、カメラにパワーを送信し得る。一例では、カメラは、その状態に応答してデータを記録するように指示され得る。例えば、ベースユニット又はセンサは、火器がホルスタから出されたこと、懐中電灯がオンされていること、又は関心のあるイベントが起こりそうであることを示す状態に応答して、カメラに記録させ得る。一例では、ベースユニットは、ある規則を満たしているという状態又は複数の状態の組み合わせに応答して、カメラにパワーを送信し得る。一例では、カメラは、ユーザの心拍数が10秒よりも長いベースラインに比較して25%も上昇していることを心拍数センサが検出したことに反応して、記録を開始するように指示され得る。いくつかの例では、カメラは既にパワーを(例えば再充電可能バッテリから)受け取り得て、カメラは、記録の開始、記録の停止、オン、オフ、記録の保存、記録の保存の停止、又は状態に応答したその他の指示を受け取る。一例では、カメラはパワーを有しており、第1のパワーモード(例えば低パワーモード)で動作して、それから、状態に応答して第2のパワーモード(例えば、より高パワーモード)に切り替わる。第1のパワーモードでは、例えば、カメラは待機の非記録モードで動作し得て、第2のパワーモードでは、カメラは記録モードで動作し得る。カメラは、ベースユニットからの付加的なパワーの受領、及び/又はコマンドの受領に応じて、第1のパワーモードから第2のパワーモードへ切り替わり得る。一例では、カメラは、状態が受領されたデバイスに位置したカメラである。例えば、状態は火器上のセンサから収集され得て、ベースユニットはパワーを火器上のカメラに送信し得る。一例では、ベースユニットはパワー又は記録コマンドを、全ての利用可能なカメラに送信する。例えば、ベースユニットは懐中電灯がオンしていることを示すワイヤレス情報を受領し得て、その後にパワーをヘッドギア、火器、及び懐中電灯に置かれたカメラにワイヤレスに送信する。

ベースユニットは、ブロック2015におけるように、カメラからデータをワイヤレスに受信し得る。一例では、カメラは、パワーを受信している間、且つ/又は記録して送信するように指令を受けている間に、データを記録し且つそのデータをベースユニットに送信し得る。一例では、カメラは、より後のイベントが発生するまでデータを保存する。例えば、カメラは、カメラがベースユニット又は受信機の密に近傍になるまで(例えば火器がホルスタに戻されたために)、データを記録且つ保存し得る。一例では、ベースユニットは、火器がホルスタから取り出されたという指示を受け取る。これに応答して、ベースユニットは、パワー及び/又は記録するようにという指示をカメラに送信し得て、これが記録を開始する。一例では、カメラは、センサに基づいて記録するか又は記録するように指示される。センサは、ホルスタ内の収納位置にもはや火器がないことの指示を受け取り得る。一例では、ベースユニット及び/又はカメラは、受け取ったデータを、保管、バックアップ、レビュー、又は見るために、リモートな関係部位に送信又はリレーする。一例では、受け取られたデータに関するメタデータが収集される。例えば、タイムスタンプ及び/又はジオロケーションデータが収集され得る。他の例では、カメラ及び/又はベースユニットに関連したユーザについての情報が収集される。

ウエアラブルデバイスの充電システムに関する使用の場合の注意深い仕様によって、ワイヤレスパワー転送システムは、充電サイクルの間の典型的な使用期間に対してデバイスを普通に充電するために必要とされるバッテリサイズの低減を通してフォームファクタはそのまま残しながら、充電条件の改良された配置を得るために最適化されることができる。いくつかの用途では、電子デバイスは、充電を促進する様に意図的に置かれる必要がなくなり得る。これは、使用時の距離において送信されるパワーが、システムから引き出されたエネルギーをバッテリに維持するために適切であり得るからである。

例に関する上記の詳細な記述は、網羅的であること、あるいは方法及びシステムを上記で開示された正確な形態に限定することは、意図していない。ワイヤレスパワー転送に関する方法及びシステムの特定の実施形態及び例が、上記で描写的な目的のために記述されたが、当業者が良く認識するように、様々な等価な改変がシステムの範囲内で可能である。例えば、プロセス又はブロックが所与の順序で提示されているが、代替的な実施形態は、異なる順序で、操作を有するルーチンを実行し又はブロックを有するシステムを使用し得て、且ついくつかのプロセス又はブロックが除去、移動、追加、分割、結合、及び/又は改変され得る。プロセス又はブロックは、その代わりに並列に実行され得て、あるいは、異なるタイミングで実行され得る。さらに、特定の例に従ったベースユニット、電子デバイス、又はシステムが、ここで記述された例のいずれかのベースユニット、電子デバイス、又はシステムの構成部品のいずれかと組み合わせて使用され得ることが理解される。