(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘導給電と、遠隔装置とを具備し、前記遠隔装置は、前記給電から誘導結合を介して電力を誘導的に受電することができ、
前記誘導給電は、
前記遠隔装置に電力を誘導的に転送する１次と、
前記１次に動作可能なように結合される１次回路であって、前記１次回路は、１）前記誘導結合を介して反映される前記遠隔装置の特性に影響された電力特性を示す出力を生成し、かつ２）前記出力に対応して前記誘導給電の作動を制御する１次回路とを含み、
前記遠隔装置は、
前記誘導給電により提供される前記電力を利用することができるターゲット負荷と、
前記遠隔装置の電力特性を検出するセンサと、
前記誘導給電に通信するために変調ができる通信負荷と、
１）前記センサの出力に基づく動的構成である第１の通信負荷構成で前記通信負荷を構成し、２）前記誘導給電と通信するために、前記第１の通信負荷構成と、第２の通信負荷構成との間を変調するようにプログラムされるコントローラと、を含み、
前記コントローラは、前記誘導給電との通信による電力損失量を最小化する動的負荷構成を決定するようにプログラムされる、ことを特徴とする非接触給電システム。
【請求項２】
前記第１の通信負荷構成は、抵抗、ダイオード、容量、インダクタ、動的負荷及び一定の電圧降下を有する装置の少なくとも１つを含む請求項１に記載の非接触給電システム。
【請求項３】
前記第１の通信負荷構成及び前記第２の通信負荷構成の少なくとも１つは、前記ターゲット負荷を含む請求項１に記載の非接触給電システム。
【請求項４】
誘導給電と、遠隔装置とを具備し、前記遠隔装置は、前記給電から誘導結合を介して電力を誘導的に受電することができ、
前記誘導給電は、
前記遠隔装置に電力を誘導的に転送する１次と、
前記１次に動作可能なように結合される１次回路であって、前記１次回路は、１）前記誘導結合を介して反映される前記遠隔装置の特性に影響された電力特性を示す出力を生成し、かつ２）前記出力に対応して前記誘導給電の作動を制御する１次回路とを含み、
前記遠隔装置は、
前記誘導給電により提供される前記電力を利用することができるターゲット負荷と、
前記遠隔装置の電力特性を検出するセンサと、
前記誘導給電に通信するために変調ができる通信負荷と、
１）前記センサの出力に基づく動的構成である第１の通信負荷構成で前記通信負荷を構成し、２）前記誘導給電と通信するために、前記第１の通信負荷構成と、第２の通信負荷構成との間を変調するようにプログラムされるコントローラと、を含み、
前記コントローラは、前記センサからの前記出力がしきい値を下回るときに第１の通信負荷状態で前記第１の通信負荷構成を構成するために負荷シフトを使用するようにプログラミングされ、前記コントローラは、前記センサからの前記出力がしきい値を上回るときに異なる第２の通信負荷状態で前記第１の通信負荷構成を構成するために負荷シフトを使用するようにプログラミングされる非接触給電システム。
【請求項５】
前記第２の通信負荷構成は、前記通信負荷及び前記ターゲット負荷を含む請求項４に記載の非接触給電システム。
【請求項６】
誘導給電と、遠隔装置とを具備し、前記遠隔装置は、前記給電から誘導結合を介して電力を誘導的に受電することができ、
前記誘導給電は、
前記遠隔装置に電力を誘導的に転送する１次と、
前記１次に動作可能なように結合される１次回路であって、前記１次回路は、１）前記誘導結合を介して反映される前記遠隔装置の特性に影響された電力特性を示す出力を生成し、かつ２）前記出力に対応して前記誘導給電の作動を制御する１次回路とを含み、
前記遠隔装置は、
前記誘導給電により提供される前記電力を利用することができるターゲット負荷と、
前記遠隔装置の電力特性を検出するセンサと、
前記誘導給電に通信するために変調ができる通信負荷と、
１）前記センサの出力に基づく動的構成である第１の通信負荷構成で前記通信負荷を構成し、２）前記誘導給電と通信するために、前記第１の通信負荷構成と、第２の通信負荷構成との間を変調するようにプログラムされるコントローラと、を含み、
前記動的構成は、前記第１の通信負荷構成が前記通信負荷と、補助的な通信負荷とを含む第１の通信負荷状態と、前記第１の通信負荷構成が前記通信負荷を含む第２の通信負荷状態とを含み、前記コントローラは、前記センサからの前記出力がしきい値を下回るときに、前記第２の通信負荷状態において、前記第１の通信負荷構成を利用するようにプログラミングされ、前記コントローラは、前記センサからの前記出力がしきい値を上回るときに、前記第１の通信負荷状態において、前記第１の通信負荷構成を利用するようにプログラミングされる非接触給電システム。
【請求項７】
誘導給電と、遠隔装置とを具備し、前記遠隔装置は、前記給電から誘導結合を介して電力を誘導的に受電することができ、
前記誘導給電は、
前記遠隔装置に電力を誘導的に転送する１次と、
前記１次に動作可能なように結合される１次回路であって、前記１次回路は、１）前記誘導結合を介して反映される前記遠隔装置の特性に影響された電力特性を示す出力を生成し、かつ２）前記出力に対応して前記誘導給電の作動を制御する１次回路とを含み、
前記遠隔装置は、
前記誘導給電により提供される前記電力を利用することができるターゲット負荷と、
前記遠隔装置の電力特性を検出するセンサと、
前記誘導給電に通信するために変調ができる通信負荷と、
１）前記センサの出力に基づく動的構成である第１の通信負荷構成で前記通信負荷を構成し、２）前記誘導給電と通信するために、前記第１の通信負荷構成と、第２の通信負荷構成との間を変調するようにプログラムされるコントローラと、を含み、
前記コントローラは、メッセージが前記誘導給電により受信されるまで前記通信負荷の抵抗を増加することによって、異なる負荷構成の間を切替えるようにプログラミングされる非接触給電システム。
【請求項８】
誘導給電から電力を受電する遠隔装置であって、
前記誘導給電により提供される前記電力を利用することができるターゲット負荷と、
前記遠隔装置の電力特性を検出するセンサと、
前記誘導給電に通信するための変調ができる通信負荷と、
１）前記センサの出力に基づく動的構成である第１の通信負荷構成の前記通信負荷を構成し、２）前記誘導給電と通信するために、前記第１の通信負荷構成と、第２の通信負荷構成との間を変調するようにプログラムされるコントローラと、を含み、
前記コントローラは、前記誘導給電との通信による電力損失量を最小化する動的負荷構成を決定するようにプログラムされる、ことを特徴とする遠隔装置。
【請求項９】
前記第１の通信負荷構成は、抵抗、ダイオード、容量、インダクタ、動的負荷及び一定の電圧降下を有する装置の少なくとも１つを含む請求項８に記載の遠隔装置。
【請求項１０】
前記第１の通信負荷構成及び前記第２の通信負荷構成の少なくとも１つは、前記ターゲット負荷を含む請求項８に記載の非接触給電システム。
【請求項１１】
誘導給電から電力を受電する遠隔装置であって、
前記誘導給電により提供される前記電力を利用することができるターゲット負荷と、
前記遠隔装置の電力特性を検出するセンサと、
前記誘導給電に通信するための変調ができる通信負荷と、
１）前記センサの出力に基づく動的構成である第１の通信負荷構成の前記通信負荷を構成し、２）前記誘導給電と通信するために、前記第１の通信負荷構成と、第２の通信負荷構成との間を変調するようにプログラムされるコントローラと、を含み、
前記動的構成は、前記第１の通信負荷構成が前記ターゲット負荷を含む第１の通信負荷状態と、前記第１の通信負荷構成が前記通信負荷を含む第２の通信負荷状態とを含み、前記コントローラは、前記センサからの前記出力がしきい値を下回るときに、前記第２の通信負荷状態において、前記第１の通信負荷構成を利用するようにプログラミングされ、前記コントローラは、前記センサからの前記出力がしきい値を上回るときに、前記第１の通信負荷状態において、前記第１の通信負荷構成を利用するようにプログラミングされる遠隔装置。
【請求項１２】
前記第２の通信負荷状態における前記第１の通信負荷構成は、前記通信負荷と、前記ターゲット負荷とを含む請求項１１に記載の遠隔装置。
【請求項１３】
誘導給電から電力を受電する遠隔装置であって、
前記誘導給電により提供される前記電力を利用することができるターゲット負荷と、
前記遠隔装置の電力特性を検出するセンサと、
前記誘導給電に通信するための変調ができる通信負荷と、
１）前記センサの出力に基づく動的構成である第１の通信負荷構成の前記通信負荷を構成し、２）前記誘導給電と通信するために、前記第１の通信負荷構成と、第２の通信負荷構成との間を変調するようにプログラムされるコントローラと、を含み、
前記動的構成は、前記第１の通信負荷構成が前記通信負荷と、補助的な通信負荷とを含む第１の通信負荷状態と、前記第１の通信負荷構成は、前記通信負荷を含む第２の通信負荷状態と含み、前記コントローラは、前記センサからの前記出力がしきい値を下回るときに、前記第２の通信負荷状態において、前記第１の通信負荷構成を利用するようにプログラミングされ、前記コントローラは、前記センサからの前記出力がしきい値を上回るときに、前記第１の通信負荷状態において、前記第２の通信負荷構成を利用するようにプログラミングされる遠隔装置。
【請求項１４】
誘導給電から電力を受電する遠隔装置であって、
前記誘導給電により提供される前記電力を利用することができるターゲット負荷と、
前記遠隔装置の電力特性を検出するセンサと、
前記誘導給電に通信するための変調ができる通信負荷と、
１）前記センサの出力に基づく動的構成である第１の通信負荷構成の前記通信負荷を構成し、２）前記誘導給電と通信するために、前記第１の通信負荷構成と、第２の通信負荷構成との間を変調するようにプログラムされるコントローラと、を含み、
前記コントローラは、メッセージが前記誘導給電により受信されるまで前記通信負荷の抵抗を増加することによって、異なる負荷構成の間を切替えるようにプログラミングされる遠隔装置。
【請求項１５】
遠隔装置が誘導給電と通信する方法であって、
前記誘導給電から電力を受電し、
前記遠隔装置が受電した電力の特性を測定し、
前記測定した電力特性に基づいて動的負荷構成を決定し、
前記決定された動的負荷構成と他の負荷構成との間を切替えることによって、前記誘導給電と通信する、ことを含み、
前記測定電力量に基づいて動的負荷構成を決定することは、前記誘導給電との通信による電力損失量を最小化する動的負荷構成を決定することを含む、ことを特徴とする方法。
【請求項１６】
前記測定電力量に基づいて動的負荷構成を決定することは、前記測定電力量をしきい値と比較することを含む請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記測定した電力特性に基づいて動的負荷構成を決定することは、前記動的負荷構成を前記供給負荷よりも特定の割合大きくして、前記動的負荷構成と前記負荷との間の切換えによって反射インピーダンスがノイズではなく通信として区別できるように、前記動的負荷構成を決定することを含む請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
遠隔装置が誘導給電と通信する方法であって、
前記誘導給電から電力を受電し、
前記遠隔装置が受電した電力の特性を測定し、
前記測定した電力特性に基づいて動的負荷構成を決定し、
前記決定された動的負荷構成と他の負荷構成との間を切替えることによって、前記誘導給電と通信する、ことを含み、
前記測定電力量に基づいて動的負荷構成を決定することは、メッセージが前記誘導給電により受信されるまで前記動的負荷構成の抵抗を増加することを含む方法。
【請求項１９】
前記測定電力量に基づいて動的負荷構成を決定することは、前記誘導給電が前記遠隔装置からの通信を受信できるように反射インピーダンス又は負荷シフトにおいて他の負荷構成から十分な差異を作り出す動的負荷構成を決定することを含む請求項１５に記載の方法。
【請求項２０】
遠隔装置から誘導給電に通信する方法であって、
前記誘導給電から前記遠隔装置に電力を転送し、
前記誘導給電から電力を受電し、
前記遠隔装置に動的通信負荷構成を構成し、
前記動的通信負荷構成と他の負荷構成との間を切替えることによって、前記誘導給電に通信を転送し、
前記誘導給電からの応答を待機し、
前記応答の受信の失敗に対応して、前記遠隔装置の前記動的通信負荷構成を調整し、
前記調整した動的通信負荷構成と他の負荷構成との間を切替えることによって、前記誘導給電に通信を再転送する、
ことを含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信に関する。より詳細には、無線通信間の電力損失を最小化することに関する。
【背景技術】
【０００２】
バックスキャッタ変調は、ＲＦＩＤの多くの応用において共通の通信技術である。パッシブなＲＦＩＤタグにおいてバックスキャッタ変調を使用して、送信器を使用することなしにＲＦＩＤリーダにデータを返信することができる。その代わりに、通信は、トランジスタによってＲＦＩＤタグのコイルを繰り返して分路することにより達成され、分路により、ＲＤＩＤリーダのキャリアの振幅にわずかな変動が生じる。２次巻線が瞬時的に分路されるときに、１次巻線は瞬時的な電圧低下を経験する。ＲＦＩＤリーダは、この電圧低下を検出し、データをビットとして解釈できる。ビットは、２次巻線を体系的に分路することにより文字列化される。データビットは、様々なエンコード化アルゴリズムによりエンコードできるが、エラー回復、実施のコスト、バンド幅又は同期能力に影響を与える可能性がある。
【０００３】
また、バックスキャッタ変調及びその変動は、無線電力転送システムの誘導給電（inductive power supply）と遠隔装置との間の通信など、ＲＦＩＤコンテクストの外側で使用されている。名称を「電池を誘導的に充電するシステム及びその方法（System and Method for Inductively Charging a Battery）」という２００８年９月１４日に出願されたDavid W. Baarmanによる米国特許出願シリアル番号第１１／８５５７１０号、及び名称を「デューティサイクル制御を有する誘導給電（Inductive Power Supply with Duty Cycle Control）」という２００８年１月７日に出願されたDavid W. Baarmanによる米国特許出願シリアル番号第６１／０１９４１１号の双方は、参照することにより本明細書に組み込まれる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
バックスキャッタ変調及び従来のＲＦＩＤシステムで問題とならないような、誘導給電システム内部に存在する類似する技術におけるいくつかの課題がある。誘導給電システムにおいて、遠隔システムに供給される電力量は変動する可能性がある。例えば、スタンバイモードの携帯電話は、話中の携帯電話が引き込むよりも著しく小さな電力を誘導給電から引き込む可能性がある。２次に引き込まれる電力量又は供給される電力量が増加すると、通信に関連する電力損失は増加する。さらに典型的にはワーストケースの基準を考慮して遠隔装置の通信レジスタが製造中に選択されるので、電力損失は、増幅されることが多い。この追加の信頼性は、通信の間、さらに標準条件又は最適条件の間の電力損失に相当する代償を払って行われることが多い。無線的に電力供給される負荷の性質は、軽負荷から重負荷までの幅広く装置の要求により複雑になる空間的な動きに関連する結合の相違によって動的になる可能性がある。この動性は、システムの電力要求を変化させる可能性があり、本明細書で説明されるシステムの調整によって、変化する電力要求の計数を補助できる。
【０００５】
上述の問題は、遠隔装置の通信で使用される負荷が遠隔装置に供給される電力量とともに変動する本発明によって克服される。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に従う誘導給電システムは、誘導給電と、少なくとも１つが動的負荷構成（dynamic communication load configuration）である複数の負荷構成を有する遠隔装置とを含む。遠隔装置は、誘導給電と通信するために、負荷構成の間を切替える（toggle）。遠隔装置のセンサは、誘導給電が供給する電力量又は遠隔装置が引き込む電力量を検出する。遠隔装置のコントローラは、検出した電力に基づいて動的負荷構成を構成することができる。遠隔装置のコントローラは、誘導給電と通信するために、異なる負荷構成の間を切替えることができる。
【０００７】
動的負荷構成を構成して、反射インピーダンスの十分な差異又は他の負荷構成からの負荷シフトを作り出すことができるので、誘導給電は通信を受信できる。負荷シフトは、遠隔装置に供給される電力量を計数（account for）し、負荷シフトがその電力量に十分であることを保証する。また、誘導給電との通信により、動的負荷構成を構成して、電力損失量を最小化できる。より大きな負荷シフトは、より大きな電力を消費するので、負荷シフトの大きさを最小化することにより、電力損失が最小化される。なお、２次回路は、１次の共振に同調でき、直列及び／又は並列の単数又は複数の共振コンデンサを含んでもよい。
【０００８】
１つの実施形態において、動的負荷構成は、動的負荷構成と他の負荷構成との間を切替えることにより構成され、誘導給電が通信を受信するまで動的負荷構成の共振が徐々に増加する。誘導給電が第１に通信を受信する動的負荷構成は、通信のために十分な最小の負荷シフトを有する負荷構成である。これは、最小の電力損失により通信することができる動的負荷構成と同等と見なされる。
【発明の効果】
【０００９】
遠隔装置に供給される電力量に基づいて負荷構成の少なくとも１つが動的に変化することによって、著しく電力が抑制されることが理解できる。
【００１０】
本発明のこれらの目的、利点及び特徴並びに他の目的、利点及び特徴は、本実施形態の説明及び図面を参照することにより十分に理解され、かつ評価されることになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る１つの実施形態に従う代表的な遠隔装置回路を概略的に示す図である。
【図２】本発明に係る１つの実施形態に従うフローチャートを示す図である。
【図３】本発明に係る他の実施形態に従うフローチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１において、本発明に係る１つの実施形態に従う誘導給電システムであって、全体的には符号１で示される誘導給電システムを示す。誘導給電システムは、誘導給電２と、遠隔装置４とを含む。遠隔装置４は、少なくとも１つが動的通信負荷構成（dynamic communication load configuration）である複数の通信負荷構成を有する。遠隔装置４は、誘導給電２と通信するために、通信負荷構成の間を切替える。遠隔装置４のセンサは、誘導給電２が遠隔装置４に供給する電力量を検出する。遠隔装置のコントローラ１８は、検出された電力に基づいて動的通信負荷構成を構成することができる。また、遠隔装置のコントローラは、誘導給電２と通信するために、異なる負荷構成の間を切替えることができる。
【００１３】
本発明は、大抵の誘導給電とともに使用するのに適切である。したがって、誘導給電２は、詳細には説明されないであろう。図１に示す誘導給電２の１つの実施形態は、整流及び電力調整回路（図示せず）と、コントローラ（図示せず）と、回路センサ（図示せず）と、インバータ（図示せず）とを有する１次回路６を含む。１次回路６は、交流電流を生成し、１次８に印加する。１次回路６によって印加される交流電流によって、１次８は、電磁界を生成する。以下でより詳細に説明されるように、遠隔装置は、誘導給電から電力を受電し、通信を返信する。１次回路６は、１次８に交流電流を供給し、誘導結合を介して反映される遠隔装置の特性に影響される電力特性を示すセンサ出力を生成し、かつセンサ出力に応答して誘導給電の作動を制御する。
【００１４】
２００４年１１月３０日に発行された名称を「誘導結合安定器回路（Inductively Coupled Ballast Circuit）」というKuennenらによる米国特許第６８２５６２０号の共振探索回路、２００７年５月１日に発行された名称を「適応誘導給電（Adaptive Inductive Power Supply）」というBaarmanによる米国特許第７２１２４１４号の適応誘導給電、２００３年１０月２０日に出願された名称を「通信を有する適応誘導給電（Adaptive Inductive Power Supply with Communication）」というBaarmanらによる米国シリアル番号第１０／６８９１４８号の通信を有する適応誘導給電、２００７年９月１４日に出願された名称を「電磁を充電するシステム及びその方法（System and Method for Charging a Battery）」というBaarmanらによる米国シリアル番号第１１／８５５７１０号のリチウムイオン電池を無線充電する誘導給電、２００７年１２月２７日に出願された名称を「装置識別を有する誘導給電（Inductive Power Supply with Device Identification）」というBaarmanらによる米国シリアル番号第１１／９６５０８５号の装置識別を有する誘導給電、又は２００８年１月７日に出願された名称を「デューティサイクル制御を有する誘導給電（Inductive Power Supply with Duty Cycle Control）」というBaarmanらによる米国シリアル番号第６１／０１９４１１号のデューティサイクル制御を有する誘導給電を含む誘導給電を使用することが望ましいであろう。これらの文献の全ては、文献の全体を参照することにより本明細書に組み込まれる。
【００１５】
説明される実施形態は、包括的な遠隔装置４に関連して説明される。本発明は、携帯電話、携帯型音楽装置、ラップトップ、又は電気的に給電される他の装置のような大抵の遠隔装置とともに使用するのに適当であることを理解すべきである。説明される実施形態の遠隔装置４は、２次１０と、整流器１２と、検出器システム１５と、コントローラ１８と、スイッチ２１及び２３に接続される１つ又は２つ以上の通信負荷２０及び２２と、スイッチ２７に接続されるターゲット負荷２６とを含む。
【００１６】
説明される実施形態において、１次は、２．８マイクロヘンリの誘導コイルであり、２次は、４．５マイクロヘンリの誘導コイルである。他の実施形態において、２次又は１次は、異なる値を有してもよい。
【００１７】
本発明は、様々な異なる整流器とともに使用するのに適切である。フルブリッジ整流器、同期又はハーフブリッジ整流器などを遠隔装置４に使用してもよい。説明される実施形態において、フルブリッジ整流器１２は、２次１０が受電したＡＣ電力をＤＣ電力に変換する。他の実施形態において、整流器１２を取り除いてもよく、遠隔装置は、ＡＣ電力を使用してもよい。
【００１８】
検出器システム１５は、遠隔装置の電力特性を検出する。例えば、電力特性は、電圧、電流、位相、誘導給電が供給する電力量、遠隔装置が引き込む電力量を含んでもよい。説明されるシステムの検出器システムは、電流センサ１４及び電圧センサ１６の双方を含むが、他の実施形態では、これらの１つのみを含んでもよい。さらに、いくつかの実施形態では、形式が異なるセンサ又はセンサシステムを電力センサ１４及び電圧センサ１６の１つ又は双方と交換してもよい。説明される実施形態において、電流センサ１４及び電圧センサ１６は、遠隔装置４に供給される電力量の電流測定値及び電圧測定値をそれぞれコントローラ１８に提供する。他の実施形態において、検出器システム１５は、インピーダンスの絶対的なシフト、駆動周波数での電流のシフト又は他のいくつかの特性を検出してもよい。１次共振回路（直列容量又は並列容量）を有する実施形態において、検出器システムは、大きさに加えて位相を計数してもよい。
【００１９】
本発明は、多種多様な異なるコントローラとともに使用するのに適切である。説明される実施形態は、誘導給電２と通信するために、動的通信負荷構成を構成し、異なる通信負荷構成の間を切換えることができるデジタルマイクロコントローラを含む。他の実施形態において、コントローラは、アナログコントローラ、ＦＰＧＡ又は他のいくつかのコントローラ若しくは動的通信負荷構成を構成し、かつ異なる通信負荷構成の間を切換えることができるコントローラにしてもよい。コントローラをプログラムして、通信に関係する又は通信に関係しない付加的な機能を実行してもよい。
【００２０】
本発明は、様々な異なる通信負荷とともに使用するのに適切である。説明される実施形態は、同一の値を有する２つの通信負荷２０及び２２を含むが、他の実施形態は、異なる数の通信負荷又は値が異なる通信負荷を含んでもよい。本実施形態において、通信負荷２０及び２２それぞれは、２０オームの抵抗である。他の実施形態において、大きさが異なる抵抗を使用してもよい。通信負荷２０及び２２のそれぞれは、スイッチ２１及び２３を介してターゲット負荷２６に並列に接続される。通信負荷２０及び２２は、抵抗、ダイオード、容量、インダクタ又は分路されて誘導給電と通信することができる他の回路素子にしてもよい。他の実施形態において、通信負荷２０及び２２は、並列ではなく直列に接続されてもよい。本実施形態のスイッチ２１及び２３は、コントローラ１８により制御される電界効果トランジスタであるが、他の実施形態において、他のスイッチング素子をトランジスタに置換してもよい。いくつかの実施形態において、ターゲット負荷２６は、通信負荷として使用できるが、これは、以下に詳細に説明されることになるであろう。
【００２１】
１つの実施形態において、通信負荷は、ＲＣ回路又は他の動的負荷である。容量によって、パルスそれぞれにおいて大きなインパルス電流が可能であり、抵抗によりオフサイクルにおいて放電する。このようにして、大きなエッジを生成することができるが、全体的な電力損失は小さいままである。
【００２２】
他の実施形態において、通信負荷は、ダイオード又は一定の電圧降下を有する他の装置である。ダイオードは、負荷に直列に挿入され、周期的に短絡されて一定の比率の負荷変調を注入する。ダイオードの電力損失は、電流量の電圧量倍である。したがって、電力損失は、抵抗の場合の電流の平方根と対照的に、電流増加とともに線形に増加する。
【００２３】
様々な異なるターゲット負荷を遠隔装置４に含むことができる。説明される実施形態において、ターゲット負荷２６は、包括的な負荷として表されるが、ターゲット負荷は、電池、容量、他の電力貯蔵回路又は誘導給電２により遠隔装置４に提供される無線電力を利用することができる他の電子回路にしてもよいことを理解すべきである。
【００２４】
遠隔装置４が誘導給電２と通信するためには、遠隔装置４は、少なくとも１つが動的通信負荷構成である少なくとも２つの異なる通信負荷構成の間を切替える。
【００２５】
説明される実施形態において、１つの負荷構成は、ターゲット負荷２６を切断し、かつ通信負荷２０及び２２を切断することによって構成される。動的通信負荷構成は、１）大きな電力量が遠隔装置に供給されるときに、ターゲット負荷２６に接続（動的負荷構成３０）し、２）中間の電力量が遠隔装置に供給されるときに、ターゲット負荷及び通信負荷に接続（動的負荷構成２９）し、３）小さな電力量が遠隔装置に供給されるときに、ターゲット負荷及び２つ通信負荷に接続（動的負荷構成２８）することによって構成される。しきい値を選択することによって、小さな電力、中間の電力及び大きな電力を構成するものを決定してもよい。１つの実施形態において、遠隔装置４は、その装置に固有のしきい値を記憶してもよい。
【００２６】
例えば１つの実施形態において、動的通信負荷構成は、検出電力量によって、ターゲット負荷２６と、通信負荷２０及び２２のいくつかの組合せとを接続することによって構成される。図１を参照すると、全ての場合で２０Ｖの定電圧であると仮定して、１）電流センサが４４ｍＡより小さい電流を検出する場合は通信負荷２０及び２２の双方に接続（動的負荷構成２８）され、２）電流センサが４４ｍＡと１Ａとの間の電流を検出する場合は１つの通信抵抗が接続（動的負荷構成２８）され、３）電流センサが１Ａより大きい電流を検出する場合は通信抵抗のいずれも接続されない（動的負荷構成２８）。他の実施形態は、異なるしきい値を使用して、いずれの通信負荷が接続されるか決定してもよい。さらに、他の実施形態において、異なる数のしき値及び通信負荷を使用してもよい。
【００２７】
１つの実施形態において、動的通信負荷構成は、動的通信負荷構成が、供給される負荷よりも常にある比率だけ大きくなるように、そのときに測定される電力レベルに基づいて、異なる負荷又は負荷の組合せを使用して構成される。例えば、１つの実施形態において、ノイズと区別される通信には、負荷構成反射インピーダンス間に少なくとも２％の差異が必要である。
【００２８】
１つの実施形態において、動的通信負荷構成は、メッセージが誘導給電に受信されるまで通信負荷を除々に増加することにより構成される。この方法は、１次２次配列又は寄生性の金属により生じる相互インダクタンスの変化を容易に計数できることができる利点を有する。
【００２９】
他の実施形態において、ターゲット負荷２６が電池の場合、ターゲット負荷は、負荷を絶縁及び保護するために動的通信負荷構成を全く含まなくてもよい。その代わりに、ターゲット負荷は、通信の間切断され、いくつかの通信負荷２０及び２２は、遠隔装置４に供給される電力量により接続される。
【００３０】
本実施形態において、他の通信負荷構成は、ターゲット負荷２６及び全ての通信負荷２０及び２２を切断することにより構成される静的通信負荷構成（static communication load configuration）である。この構成は、３．５１９オームの１次インピーダンスを作り出す。他の静的通信負荷構成は、ターゲート負荷、１つ又は２つ以上の通信負荷若しくはこれらの組合せを接続することによって構成してもよい。また、他の通信負荷構成は、動的通信負荷構成にしてもよい。
【００３１】
図２は、通信負荷構成を使用する通信方法の１つの実施形態のフローチャート３１を示す図である。誘導給電は、送信メッセージ手順を開始する（３２）。遠隔装置は、誘導給電から電力を受電し、かつ遠隔装置に供給される電力を測定する（３４）。遠隔装置のコントローラは、測定電力がしきい値より大きいか判定する（３６）。測定電流がしきい値よりを上回る場合、動的負荷構成は、１つの通信負荷を含むように構成され、ターゲット負荷は切断される（４０）。測定電流がしきい値よりを下回る場合、動的負荷構成は、２つの通信抵抗を並列に接続するように構成され、ターゲット負荷を切断する（３８）。メッセージが送信されると、遠隔装置は、他のメッセージが送信されるまで待機する（４２）。
【００３２】
図３は、通信負荷構成を使用する通信方法の他の実施形態のフローチャート５０を示す図である。誘導給電は、送信メッセージ手順を開始する（５２）。遠隔装置は、誘導給電から電力を受電し、かつ遠隔装置に供給される電力を測定する（５４）。遠隔装置のコントローラは、測定電力がしきい値より大きいか判定する（５６）。測定電流がしきい値よりも大きい場合、動的負荷構成は、１つの負荷のみを含むことにより構成され、ターゲット負荷を切替えることによりメッセージが送信される（６０）。測定電流がしきい値よりも小さい場合、動的負荷構成は、通信抵抗及びターゲット負荷を同時に切替えるように設定される（５８）。メッセージは、動的負荷構成と、ここでは完全に切断された負荷である他の負荷構成との間を切替えることにより送信される。メッセージが送信されると、遠隔装置は、他のメッセージが送信されるまで待機する（６２）。
【００３３】
上述の説明は、本発明に係る本実施形態の説明である。様々な変形及び変更は、添付されるクレームであって、特許法の概念に従って均等を含むクレームで規定される本発明の精神及びより広い態様から逸脱することなしに実施可能である。冠詞「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」又は「ｓａｉｄ」などを使用するクレームの単数の要素のいずれの参照も単数の要素に限定して解釈すべきではない。
【図１】
0005540016.tif 000002
【図２】
0005540016.tif 000003
【図３】
0005540016.tif 000004