【手続補正書】
【提出日】平成23年2月1日(2011.2.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘導電力転送システムの１次ユニットに用いる検出方法であって，該１次ユニットは電磁誘導によって，前記１次ユニットの近傍に配置された前記システムの少なくとも一つの２次ユニットへ，及び／又は前記近傍に配置された異物へ，無線で電力を転送することができ，前記少なくとも一つの２次ユニットは調整器を含んでおり，前記方法は
駆動状態において，前記１次ユニットの１又は複数の１次コイルへ供給された電気駆動信号の強度が，第１値から第２値へ変化するように前記１次ユニットを駆動するステップと，
前記１次ユニットの電気特性に対する前記駆動の影響を評価するステップと，
前記１次ユニットの近傍に配置された前記調整器を含む前記２次ユニット及び／又は異物の存在を，前記の評価した影響に応じて検出するステップと，
を有する検出方法。
【請求項２】
前記１次ユニットの前記電気特性は，前記１次ユニットから取り出される電力のレベルとする請求項１に記載の検出方法。
【請求項３】
前記の各値は，前記電気駆動信号を特徴付ける請求項１に記載の検出方法。
【請求項４】
前記の各値は，前記１次ユニットの１又は複数の１次コイルに印加される交番電位差のピーク値又は平均二乗根値とする請求項１に記載の検出方法。
【請求項５】
前記の各値は，前記１次ユニットの１又は複数の１次コイルを通る交番電流のピーク値又は平均二乗根値とする請求項１に記載の検出方法。
【請求項６】
前記第１値及び第２値を，前記１次ユニットの動作が安定するために十分長く一定に維持するステップを有する請求項１に記載の検出方法。
【請求項７】
前記第２値は前記第１値より大きい請求項１に記載の検出方法。
【請求項８】
前記１次ユニットは，ＤＣ電気駆動信号を，関係する前記１又は複数の１次コイルへ供給する時間変動電気駆動信号に変換する変換手段を備え，前記の駆動ステップは該変換手段の動作を制御するステップを含む請求項１に記載の検出方法。
【請求項９】
前記変換手段の動作はデューティサイクルによって管理され，前記の駆動ステップは，前記変換手段のデューティサイクルを制御するステップを含む請求項８に記載の検出方法。
【請求項１０】
前記の駆動ステップは，前記１次ユニットの動作を，前記変化の前の既存状態から前記変化に続く変化後の状態へ再設定するステップを含み，前記の評価ステップは，前記既存状態及び前記変化後の状態において，前記１次ユニットの電気特性の測定値を得るステップを含む請求項１に記載の検出方法。
【請求項１１】
前記既存状態においては前記第１値を維持し，前記変化後の状態においては前記第２値を維持するステップを有する請求項１０に記載の検出方法。
【請求項１２】
前記の評価ステップは，１次コイル信号に関する電圧測定値及び／又は電流測定値を取得するステップを含む請求項８に記載の検出方法。
【請求項１３】
ＤＣ電気駆動信号に関する前記電圧測定値及び／又は電流測定値を取得するステップを更に含む請求項１２に記載の検出方法。
【請求項１４】
時間変動電気駆動信号に関する前記電圧測定値及び／又は電流測定値を取得するステップを更に含む請求項１３に記載の検出方法。
【請求項１５】
前記電圧及び／又は電流について一連の標本を取得するステップと，前記一連の標本を用いて前記評価を行うステップと，を有する請求項１４に記載の検出方法。
【請求項１６】
前記の駆動ステップ及び評価ステップが方法ステップの集合を形成し，前記方法は，前記集合を複数回実行するステップと，前記集合を２回以上実行することによって前記検出を行うステップと，を有する請求項１に記載の検出方法。
【請求項１７】
前記１次ユニットの電気特性が前記駆動の結果実質的に変化したと判定されたとき，前記異物が前記１次ユニットの近傍にあると判定するステップを有する請求項１に記載の検出方法。
【請求項１８】
前記システムの前記２次ユニットは，前記１次ユニットの近傍にあって該１次ユニットから誘導で電力を受電しているとき，前記２次ユニットの電気特性が前記駆動に予期した方法で応答するように構成され，前記方法は，前記評価及び前記の予期した応答の結果に応じて，前記２次ユニット及び／又は異物が前記１次ユニットの近傍にあるかどうか判定するステップを更に有する請求項１に記載の検出方法。
【請求項１９】
前記２次ユニットの電気特性は，該２次ユニットが前記１次ユニットから取り出された電力とする請求項１８に記載の検出方法。
【請求項２０】
前記評価の結果が前記予期した応答と少なくとも部分的に関連しないとき，異物があると判定するステップを有する請求項１９に記載の検出方法。
【請求項２１】
前記評価の結果が前記予期した応答と少なくとも部分的に関連するとき，２次ユニットがあると判定するステップを有する請求項２０に記載の検出方法。
【請求項２２】
前記２次ユニットの少なくとも一つに関して，前記予期した応答は，該２次ユニットの電気特性が前記駆動に応答して実質的に変化しないこととする請求項２１に記載の検出方法。
【請求項２３】
一つの前記２次ユニットに関する予期した応答は，別の前記２次ユニットに関する予期した応答と異なる請求項２２に記載の検出方法。
【請求項２４】
前記１次ユニットにおいて，電力を必要とする状態にある２次ユニットから，該２次ユニットに関する前記予期した応答に関する情報を受信するステップを更に有する請求項２３に記載の検出方法。
【請求項２５】
前記情報は関係する２次ユニット種別を特定し，前記方法は，前記の特定された２次ユニット種別に応じて前記予期した応答を判定するステップを更に有する請求項２４に記載の検出方法。
【請求項２６】
前記の検出ステップを実行するとき，前記２次ユニットが前記１次ユニットに与える寄生負荷に関する２次ユニット補償情報を用いて，前記の２次ユニットの寄生負荷を補償するステップを更に有する請求項１に記載の検出方法。
【請求項２７】
前記２次ユニット補償情報を前記２次ユニットから受信するステップを有する請求項２６に記載の検出方法。
【請求項２８】
前記情報の一部又は全部が，前記の誘導電力転送によって構成されるリンクとは別個の通信リンクを介して受信される請求項２７に記載の検出方法。
【請求項２９】
前記通信リンクは，ＲＦＩＤリンクとする請求項２８に記載の検出方法。
【請求項３０】
前記情報の一部又は全部が，前記の誘導電力転送によって構成される誘導通信リンクを介して受信される請求項２４に記載の検出方法。
【請求項３１】
前記の検出ステップを実行するとき，前記１次ユニット自体の損失に関する１次ユニット補償情報を用いて該損失を補償するステップを更に有する請求項１に記載の検出方法。
【請求項３２】
前記１次ユニットが実効的に電磁的に隔離されているとき，該１次ユニットが取得した測定値から，前記１次ユニット補償情報の一部又は全部を導出するステップを更に有する請求項３１に記載の検出方法。
【請求項３３】
前記１次ユニットの近傍にある異物の検出に続いて，前記１次ユニットからの誘導電力供給を制限又は停止するステップを更に有する請求項１に記載の検出方法。
【請求項３４】
電力を必要とする１又は複数の２次ユニットの検出に続いて，前記１次ユニットからの誘導電力供給を要求に合うように維持又は調整するステップを更に有する請求項１に記載の検出方法。
【請求項３５】
電力を必要とする１又は複数の２次ユニットがないとき，電力を必要としない１又は複数の２次ユニットの検出に続いて，前記１次ユニットからの誘導電力供給を制限又は停止するステップを更に有する請求項１に記載の検出方法。
【請求項３６】
誘導電力転送システムに用いる１次ユニットであって，電磁誘導によって，前記１次ユニットの近傍に配置された前記システムの少なくとも一つの２次ユニットへ，及び／又は前記近傍に配置された異物へ，無線で電力を転送することができ，前記少なくとも一つの２次ユニットは調整器を含んでおり，
駆動状態において，前記１次ユニットの１又は複数の１次コイルへ供給された電気駆動信号の強度が，第１値から第２値へ変化するように前記１次ユニットを駆動する駆動手段と，
前記１次ユニットの電気特性に対する前記駆動の影響を評価する手段と，
前記１次ユニットの近傍に配置された前記調整器を含む前記２次ユニット及び／又は異物の存在を，前記の評価した影響に応じて検出する手段と，
を備える１次ユニット。
【請求項３７】
前記１次ユニットの前記電気特性は，前記１次ユニットから取り出される電力のレベルとする請求項３６に記載の１次ユニット。
【請求項３８】
１次ユニット及び少なくとも一つの２次ユニットを備えた誘導電力転送システムであって，前記１次ユニットは，電磁誘導によって，前記１次ユニットの近傍に配置された少なくとも一つの前記２次ユニットへ，及び／又は前記近傍に配置された異物へ，無線で電力を転送することができ，前記少なくとも一つの２次ユニットは２次コイルを含んでおり，前記システムは，
駆動状態において，前記１次ユニットの１又は複数の１次コイルへ供給された電気駆動信号の強度が，第１値から第２値へ変化するように前記１次ユニットを駆動する駆動手段と，
前記１次ユニットの電気特性に対する前記駆動の影響を評価する手段と，
前記１次ユニットの近傍に配置された前記２次ユニット及び／又は異物の存在を，前記の評価した影響に応じて検出する手段と，
前記２次コイルから取り出される電力が，入力レベルの既知の関数になるように調整する手段と，
を備える誘導電力転送システム。
【請求項３９】
前記１次ユニットの前記電気特性は，前記１次ユニットから取り出される電力のレベルとする請求項３８に記載の誘導電力転送システム。
【請求項４０】
前記システムの前記２次ユニットは，前記１次ユニットの近傍にあって該１次ユニットから誘導で電力を受電しているとき，前記２次ユニットの電気特性が前記駆動に予期した方法で応答するように構成され，前記方法は，前記評価及び前記の予期した応答の結果に応じて，前記２次ユニット及び／又は異物が前記１次ユニットの近傍にあるかどうか判定するステップを更に有する請求項３９に記載の誘導電力転送システム。
【請求項４１】
前記２次ユニットの電気特性は，該２次ユニットが前記１次ユニットから取り出された電力とする請求項４０に記載の誘導電力転送システム。
【請求項４２】
前記２次ユニットの少なくとも一つに関して，前記予期した応答は，該２次ユニットの電気特性が前記駆動に応答して実質的に変化しないこととする請求項４１に記載の誘導電力転送システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１６７】
差動増幅器（すなわち演算増幅器）４３０，４３２の双方の経路からの出力は，ＤＣ／ＤＣ変換器のデューティサイクルを制御するために用いられる。デューティサイクルを変えると，入力電圧と出力電圧との比が変わる。均等に，時間上の与えられた点で出力にある種の負荷が加わると，ＤＣ／ＤＣ電圧出力は必要な電流を与えるように調整できる。２次ユニット４２０は，双方の経路の出力を入力とする制御ユニットを備え，それによってＤＣ／ＤＣ変換器のデューティサイクルを調整すると考えてもよい。この制御機能は，例えばＭＯＳＦＥＴを制御する適切な論理回路を含む電子回路チップなど，多くの異なった方法で実現することができる。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１６９】
定電流段階で，電流感知器は１次的には電流Ｉｌｏａｄを一定に調整するために用いられる。１次ユニット１０の電圧Ｖｄが増加したとき，受電器コイル２２の電圧，したがってＤＣ／ＤＣ変換器４２６の整流電圧入力も対応して増加する。帰還がないと，Ｖｌｏａｄ及びＩｌｏａｄ双方が増加する。しかし電流感知器からの帰還は，負荷電流Ｉｌｏａｄが確実に一定に保たれるように作用する。この結果，受電器コイル（２次コイル）２２の電流は減少する。したがって，１次コイル１２の電流が減少する。このようにして１次コイルから取り出される電力Ｐは，電圧レベルに対する効率の変化，又はほかの可変損失を無視すれば，近似的に同一に保たれる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１８２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１８２】
図２４及び図２５は，本発明のいくつかの実施例の１次ユニットの充電面上の実施可能なコイル配置の概略図である。このようないくつかの実施例においては，２次ユニットを充電のためにこのような充電面のどこにでも，又は実質的にどこにでも置くことができる。示した各ケースにおいて，関係する１次ユニットは複数の１次コイルを含む。図２４においては，充電面はフェライトコアに巻かれたコイル１１００の配列，すなわちフェライト背面板１１０２上に巻かれたコイル１１００の配列を有する。図２５においては，充電面はＰＣＢ（印刷回路基板）１２０２にエッチングした，印刷６角スパイラルコイル１２００の配列を有する。図２５において，各６角構成物１２００は，個別コイルと考えてよい。長方形１２０４は，充電する（すなわちそこから誘導で電力を受電する）１次ユニットの充電面に置かれた上記の２次ユニットを組み込んだ２次ユニット，すなわち２次デバイスの取り得る形状（footprint）を表す。一つの実施例においては，２次ユニットの形状は，充電面上の充電範囲よりも小さく，複数の２次ユニットを同時に充電してもよいことを理解されたい。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１８７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１８７】
本発明のいくつかの実施例においては，定電流又は定電圧にするために２次ユニットで行われる調整は本質的ではない。本発明のシステムは，可搬型デバイスが取り出す電力Ｐが，入力電圧（例えば１次ユニットの電圧Ｖｄ）に対して変化しないように動作してもよい。これは，２次ユニットの負荷にどのような電圧又は電流が供給されるかにかかわらない。調整は定電力でなくてもよく，入力電圧に関して，取り出される電力Ｐが既知の従属性を有するように構成してもよい。この状況において，１次ユニット（充電器）は（測定される電力要求条件変化をなす）二つの１次コイル電圧レベルで電力測定を行ってもよい。１次コイルと２次コイルとの結合に関する知識を用いて，二つの対応する２次コイル電圧を決定できる。２次ユニットの入力電圧に対する電力要求条件変化の知識を用いて，二つの測定に対する予期される電力要求条件変化を決定できる。測定された電力要求条件変化が，予期される電力要求条件変化と大きく異なる（例えば大きい）とき，充電器は金属（すなわち異物）があるに違いないと推論する。受電器（２次ユニット）が，充電器と受電器との間の結合程度に関して，充電器（１次ユニット）に情報を伝送するか，又は受電した電圧を直接伝送することが望ましい。二回以上の測定を行って，多項式を当てはめることが望ましい。ほかの派生情報（例えば導関数）を，異物があるかどうかの判定に用いてもよい。