(57)【要約】装置の適応誘導充電のための方法および装置が使用される。充電することは、誘導による充電を受けることができる装置の存在を検出することと、装置を誘導により充電するための１組のパラメータを決定することと、装置を充電するための１組のパラメータに対応する誘導による充電を送ることとを含む。充電することのもう１つの態様は、互いに異なる角度で送られる少なくとも２つの誘導磁界を組み合わせることと、組み合わせた誘導磁界を装置に対してある向きで送ることと、装置を充電するときのその向きの誘導磁界の有効性を判定するために装置の負荷を測定することと、測定した、装置の負荷がしきい負荷レベルを超えたときにその向きの誘導磁界で装置を充電することと含む。
2006517378.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘導による充電を受けることができる装置の存在を検出することと、
誘導によって前記装置を充電するための一連のパラメータを決定することと、
前記装置を充電するための前記一連のパラメータに対応する、誘導による充電を送ることと
を含む、装置を適応的に充電する方法。
【請求項２】
前記装置が十分に充電されたときに前記誘導による充電を送ることを終了することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記終了することが、
前記装置から充電レベルを識別する信号を受け取ることと、識別された前記充電レベルに基づいて前記装置が充電を完了したことを判断することとを含む請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記信号が、前記装置を充電するために使用されるのと同じチャネルを介して前記負荷の変化を引き起こす、請求項３に記載の方法。
【請求項５】
前記信号が、前記装置を充電するために使用される前記チャネルと別個の信号チャネルを介して伝送される、請求項３に記載の方法。
【請求項６】
前記信号が、無線周波数識別装置（ＲＦＩＤ）適合技術を使用して前記装置から送られる、請求項３に記載の方法。
【請求項７】
前記装置を充電するために決定された前記一連のパラメータが、充電に使用される一次コイルの実質的な負荷を提供する、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記実質的な負荷を提供することが、さらに、
前記装置を充電するための前記パラメータの組み合わせを、ある時間間隔の間に変化させることと、
前記パラメータの様々な組み合わせのそれぞれごとに前記一次コイルの前記負荷を測定することと、
前記一次コイルの前記負荷を最も大きく増大させるパラメータを選択することとを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記パラメータの少なくとも１つが、前記誘導磁界の向きを含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記誘導磁界の前記向きは、互いに異なる角度で位置決めされた１つまたは複数の要素の誘導磁界を組み合わせることによって決定される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記パラメータの少なくとも１つが、誘導磁界の位相、振幅および周波数を含む一連のパラメータから選択される、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記装置を充電するために決定される前記一連のパラメータは、特定の装置用の予め定められたパラメータを有するルックアップ表（ＬＵＴ）に従って設定される、請求項１に記載の方法。
【請求項１３】
前記装置が、前記装置を充電するために使用される前記一連のパラメータを備える、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記装置が、無線周波数識別装置（ＲＦ−ＩＤ）を使用し、前記充電チャネルを介して前記一連のパラメータを提供する、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記装置が、前記装置を充電するために使用される前記チャネルと別の通信リンクを使用して前記一連のパラメータを提供する、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
互いに異なる角度で伝送される少なくとも２つの誘導磁界を組み合わせることと、
前記組み合わせた誘導磁界を前記装置に対してある向きで送ることと、
前記装置の負荷を測定して、前記装置を充電するときの前記誘導磁界の前記向きの有効性を判定することと、
前記装置の前記測定した負荷がしきい負荷レベルを超えたときに、前記装置を前記誘導磁界の前記向きで充電することと
を含む、相互インダクタンスによって装置を充電する方法。
【請求項１７】
追加の複数の装置を充電することであって、前記複数の装置のそれぞれの前記測定した負荷がしきい負荷レベルを超えたときに前記誘導磁界の異なる向きで追加の装置を充電することをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記少なくとも２つの誘導磁界がベクトル演算を使用して組み合わされる、請求項１６に記載の方法。
【請求項１９】
前記誘導磁界間の角度が鈍角である、請求項１６に記載の方法。
【請求項２０】
前記誘導磁界間の角度が鋭角である、請求項１６に記載の方法。
【請求項２１】
前記選択されたしきい負荷レベルが、ある時間間隔にわたって前記装置を充電するのに少なくとも十分な大きさである、請求項１６に記載の方法。
【請求項２２】
装置を適応的に充電するために、コンピュータ可読媒体上に実行可能に記憶されたコンピュータプログラム製品であって、プログラム可能なプロセッサに、
誘導による充電を受け取ることができる装置の存在を検出させ、
誘導によって前記装置を効率的に充電するための１組のパラメータを決定させ、
前記装置を充電するために前記１組のパラメータに対応する、誘導による充電を送らせる
ように動作可能な命令を含むことを特徴とするコンピュータプログラム製品。
【請求項２３】
相互インダクタンスによって装置を充電するために、コンピュータ可読媒体に実行可能に記憶されたコンピュータプログラム製品であって、プログラム可能なプロセッサに、
互いに異なる角度で送られる少なくとも２つの誘導磁界を組み合わるようにさせ、
組み合わされた前記誘導磁界を前記装置に対してある向きで送らせ、
前記装置を充電するときの前記誘導磁界の前記向きの有効性を判定するために前記装置の前記負荷を測定させ、
前記装置の前記測定した負荷がしきい負荷レベルを超えたときに、前記向きの前記誘導磁界で前記装置を充電させる
ように動作可能な命令を含むことを特徴とする、コンピュータプログラム製品。
【請求項２４】
１つまたは複数の装置を電磁誘導で充電する機器であって、
前記１つまたは複数の装置の充電レベルを示す信号を受け取るセンサと、
互いに異なる角度で位置決めされ、相互インダクタンスによって前記１つまたは複数の装置を充電することができる一連の複数の誘導コイルと、
前記一連の複数の誘導コイルにエネルギーを送り、前記１つまたは複数の装置に対して異なる向きの誘導磁界を作成するように設計された電源とを含む、１つまたは複数の装置を電磁誘導で充電する機器。
【請求項２５】
前記複数の誘導コイルの前記誘導磁界を制御するパラメータを有するメモリと、
前記パラメータを選択的に組み合わせ、前記複数の誘導コイルの制御のために前記電源に前記パラメータを送るプロセッサと
をさらに含む、請求項２４に記載の装置。
【請求項２６】
充電用チャネルとは別の通信チャネルを介して前記１つまたは複数の装置と充電情報および状況を交換する通信ポート
をさらに含む、請求項２４に記載の装置。
【請求項２７】
前記１つまたは複数の装置を充電するときに負荷を監視し、前記１つまたは複数の装置による前記負荷特性の変動により変化した情報に基づいて、前記１つまたは複数の装置のうちの少なくとも１つが充電を完了したことを判定する負荷センサ
をさらに含む、請求項２４に記載の装置。
【請求項２８】
誘導による充電を受け取ることができる装置の存在を検出する手段と、
誘導によって前記装置を効率的に充電するための一連のパラメータを決定する手段と、
前記装置を充電するために前記一連のパラメータに対応する、誘導による充電を送る手段と
を含む、装置を適応的に充電する装置。
【請求項２９】
相互インダクタンスによって装置を充電する機器であって、
互いに異なる角度で送られる少なくとも２つの誘導磁界を組み合わせる手段と、
組み合わされた前記誘導磁界を前記装置に対してある向きで送る手段と、
前記装置を充電するときに、前記向きの前記誘導磁界の前記有効性を判定するために前記装置の負荷を測定する手段と、
前記装置の前記測定した負荷がしきい負荷レベルを超えたときに前記向きの前記誘導磁界で前記装置を充電する手段と
を含む相互インダクタンスによって装置を充電する機器。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
本発明は、誘導コイルを使用した装置への充電の伝送に関する。携帯型装置は、動作するためのエネルギー源が必要である。一般に、装置内にある充電電池は、適当な使用期間の間装置に電力を供給する働きをし、次に晩、または装置を使用しなくなったときに充電される。ユーザは、バッテリ容量が十分に大きくかつバッテリ充電器内で定期的に充電されている場合は、エネルギーを使い果たすことなくそのような装置（すなわち、電話、携帯情報端末、携帯型コンピュータ、診断装置）を有効に使用することができる。
【０００２】
一般に、別個の充電器は、バッテリの充電要件と特定の装置の形状に適合するように設計された各携帯型装置と共に提供される。残念ながら、消費者と専門家（携帯型装置を仕事に用いる人）によって使用される携帯型装置の数が増え続けるにつれて、多くの充電装置の数が増えて手に負えなくなってきている。各充電器は、充電するために個別の物理電源またはコンセントを必要とするが、コンセントは、ホテル、オフィスまたは小さなアパートでは供給量が限られることがある。さらに、家から仕事に、および遠くの場所に移動する専門家は、自分が使用し、それに頼っている携帯型装置のそれぞれに適した充電器を持ち運ばなければならない。
【０００３】
そのような充電器を持ち運ぶことができる場合でも、従来の充電器は使用するのに問題があることがある。いくつかの装置を充電するために使用される固定配線ケーブルまたは充電クレードルは、ケーブルまたは充電クレードルの接点が時間の経過と供に摩耗したときに装置との機械的および／または電気的接触が不十分になることがある。充電装置のこの信頼性の低下は、ユーザの経験に悪い影響を及ぼすことがあり、また保証期間中の修復と保守は製造業者にとって割高になることがある。
【０００４】
充電器と携帯型装置の間の一定の電磁結合を使用すると、前述の欠点のすべてではなくてもいくつかに対処することができる。そのような充電器は、装置との機械的または電気的接触がないため、機械的または電気的故障が起きにくい。また、これは、特定の環境（すなわち、体内に埋め込まれたペースメーカーやブラッシング中に水にさらされる歯ブラシ）で従来の電気接点が危険になる状況で有利である。しかしながら、従来の誘導による充電器でも、充電器の形状と、充電する装置との間の適切な位置的整合を必要とする。従って、誘導により充電される携帯型装置は、充電する特定のバッテリと装置形状に関して独自に設計された複数の対応する充電器を備える必要がある。誘導による充電器のそのような電気的、機械的、および位置的要件が、充電する装置の設計様式を制限したり損なったりすることもある。
【発明の開示】
【０００５】
本発明の１つの態様は、装置の適応誘導充電を特徴とする。充電する段階は、誘導による充電を受け取ることができる装置の存在を検出する段階と、誘導によって装置を充電するための１組のパラメータを決定する段階と、装置を充電するための１組のパラメータに対応する、誘導による充電を伝送する段階とを含む。
【０００６】
本発明のもう１つの態様は、相互インダクタンスにより装置を充電する段階を示す。本発明のこの態様において、充電する段階は、互いに異なる角度で送られる少なくとも２つの誘導磁界を組み合わせる段階と、組み合わせた誘導磁界を装置に対してある向きで送る段階と、装置の負荷を測定して装置を充電するときの誘導磁界の向きの有効性を決定する段階と、測定した装置の負荷がしきい負荷レベルを超えたときの誘導磁界の向きで装置を充電する段階と含む。
【０００７】
本発明の１つまたは複数の実施形態の詳細は、添付図面と以下の説明において示される。本発明の他の特徴および利点は、説明、図面および特許請求の範囲から明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の態様は、以下の方法のうちの少なくとも１つまたは複数の様式において有利である。本発明に従って設計された誘導による充電器装置を使用して、複数の異なる携帯型装置を充電することができる。充電器装置は、充電器板上の１つまたは複数の装置の存在を識別し、誘導磁界の向き、強度、位相、振幅、および周波数を含む各装置を充電するための適切なパラメータを決定する。充電器装置上に配置された複数の装置はそれぞれ、各装置を効率的に充電するように向けられた誘導磁界を受ける。適切な磁界の向きによって、充電するために必要な充電器と装置の間の相互電磁結合が改善される。
【０００９】
本発明の実施形態は、また、適合する装置が双方向チャネルを介して充電レベルや他の情報を通信して充電効率を高めかつ充電器の操作を自動化できるので有利である。この双方向チャネルは、充電チャネルに重畳して、専用データチャネルを別個に追加する追加コストなしに情報の伝達をすることができる。一般に、本発明により設計された誘導による充電器は、自動的に複数の異なる装置に対応するだけでなく、電磁誘導で充電する装置ごとに別々の充電器を備える必要もなくす。
【００１０】
図１は、本発明の実施形態に従って設計された１連の装置１０４と適応誘導式充電器１０６（以下では誘導式充電器１０６）を示すブロック図である。誘導式充電器１０６は、充電のために選択されたオプションにより１つまたは複数の装置１０４を同時または順次充電することができる。装置１０４には、例えば、携帯情報端末（ＰＤＡ）１０８、スマートデバイス／カード１１０、タイマ装置１１２、機器１１４、電話装置１１６、誘導による充電を受け取る他の装置１１８がある。
【００１１】
動作に際して、ユーザは、誘導式充電器１０６の表面に１つまたは複数の装置１０４を置く。誘導式充電器１０６の表面は、様々な形状、サイズおよび向きに対応し、特に１つの装置を受け取るための特殊な面を持たない。その代わりに、誘導式充電器１０６は、本発明の実施形態による複数の誘導コイルを動作させて、各装置を充電するのに適切な磁界を１つまたは複数の各装置に提供する。１つの実施形態において、誘導式充電器１０６は、装置１０４を、各装置に最も適した磁界を使用してプラッタ上の各装置を漸増的に充電する、ラウンドロビン方式で充電することができる。誘導式充電器１０６は、装置１０４内を順番に、各装置に一定期間または可変期間、充電を提供しその後で別の装置に切り換えて充電する。
【００１２】
代替として、誘導式充電器１０６は、装置１０４内の各装置を順番に先入れ先出し（ＦＩＦＯ）シーケンスで充電する。この後者の手法では、誘導式充電器１０６上に置かれた最初の装置は、完全に充電されるまで誘導充電を受け取ることを止めないので、迅速に充電することができる。誘導式充電器１０６上に次に置かれた他の装置は、前の装置が完全に充電されるのにかかる時間だけ遅らされることになる。
【００１３】
図２は、本発明の１つの実施形態と適合する誘導式充電器１０６と装置２０４のブロック図を示す。誘導式充電器１０６は、複数のインダクタ用の可変周波数共振インバータ２０６、交流電源２０８、１連のインダクタ２１０〜２１２、入力周波数制御部２１４、メモリ２１６、プロセッサ２１８、および個別のデータ通信チャネル２２０を介して通信するために使用される通信ポート２４３を含む。
【００１４】
複数のインダクタ用の可変周波数共振インバータ（以下ではインバータ２０６）は、電源２０８の入力電圧の変化を検出して、インバータのスイッチング周波数を制御してインダクタ２１０〜２１２の全体に比較的一定の電力を提供する。入力周波数制御部２１４は、インバータ２０６への入力周波数を、特定の装置に必要でかつ回路の共振周波数よりも高い周波数に維持する。
【００１５】
プロセッサ２１８は、本発明の１つの実施形態に従ってメモリ２１６に記憶された命令とプログラムを実行する。インダクタ制御部２２２は、充電用の磁界を生成するために使用される複数のインダクタコイルのそれぞれに送られる電力量を指定する。誘導式充電器１０６上の様々な装置を充電するときに個々のインダクタ２１０〜２１２によって提供される様々な磁界を組み合わせるために、ベクトル演算が計算され、インダクタ制御部２２２によって使用される。様々なベクトル演算は、インダクタコイルの幾何学形状とその互いに対する位置に依存して行われる。また、インダクタ制御部２２２は、誘導磁界の向き、強度、位相、振幅および周波数を含む、装置を電磁誘導的に充電するために使用される特定のパラメータを考慮する。
【００１６】
所定の電磁界パターンも誘導磁界の学習済みパターンも両方とも、電磁界パターン構成要素２２４によって管理され記憶される。１つの実施形態において、電磁界パターン構成要素２２４は、本発明の実施形態に従って設計された装置を充電するための所定のプロファイルとパラメータを記憶する。代替として、特定の装置を充電するためのプロファイルは、予め決められておらず、充電前に本発明に従って発見され、電磁界パターン構成要素２２４に記憶される。もう１つの実施形態において、装置に記憶されたプロファイルは、電磁界パターン構成要素２２４に充電され記憶される前に充電器装置１０６に送られる。
【００１７】
充電ロジック構成要素２２６は、複数の装置を充電するためのロジックを含み、誘導式充電器１０６上に置かれた各装置を充電するために使用されるプロファイルを決定する。さらに、充電ロジック構成要素２２６は、情報を処理して特定の装置が完全に充電されたか、または充電の障害が有るかを判定し、これをオペレータまたはユーザに通知する。例えば、充電ロジック構成要素２２６は、充電している装置から、装置の充電状況（例えば、完全に充電された、充電されていない、バッテリ故障）を示す信号を受け取ることができる。この信号は、充電チャネルまたは別個のデータ通信チャネル２２０を介して変調することができる。ランタイム構成要素２２８は、リソースの割り振りおよび誘導式充電器１０６の全体的な動作を管理するために使用されるリアルタイムまたはプリエンプティブな実行システムである。
【００１８】
装置２０４は、制御式整流器２３０、二次コイル２３２、バッテリ／負荷２３４、出力電圧制御部２３６、メモリ２３８、プロセッサ（ＲＦＩＤ）２４０、およびデータ通信チャネル２２０を介して通信する通信ポート２４２を含む。代替として、通信ポート２４２は、個別のデータ通信チャネル２２０ではなく二次インダクタ２３２およびインダクタ２１０〜２１２を介して充電情報および状況を通信してもよい。
【００１９】
制御式整流器２３０は、二次コイル２３２を介して充電を受け、起こる可能性のある負荷変化を考慮して出力を調整する。程度としては大きくないが、制御式整流器２３０は、１つまたは複数のインダクタ２１０〜２１２からの入力電圧変化を調整することもできる。二次コイル２３２とインダクタ２１０〜２１２との間の相互インダクタンスは、磁界が、本発明の実施形態による適切な向き、強度、位相、振幅、周波数および他の充電パラメータを備えているときにバッテリ／負荷２３４を充電する。
【００２０】
出力電圧制御部２３６は、パルス幅変調（ＰＷＭ）、電圧検出、スケーリング、レベルシフティング回路、その他の手段を利用して、プロセッサ（ＲＦＩＤ）２４０と他の構成要素が適切な出力レベルを受け取るようにする。また、プロセッサ（ＲＦＩＤ）２４０は、必要に応じて、装置２０４に「タグ付け」し、充電情報、パラメータおよび充電状況を提供する無線周波数識別（ＲＦＩＤ）機能を有する。ここでは、プロセッサ（ＲＦＩＤ）２４０は、誘導式充電器１０６からコマンドと電力を受け取り、これに応じて同じ充電チャネルを介してデータ、クロックおよび電力情報を送る。ＲＦＩＤ機能が無い場合、誘導式充電器１０６は、負荷レベルを監視し結果を解釈することによって、装置２０４の充電情報、パラメータおよび状況を決定することもできる。
【００２１】
装置２０４内のメモリ２３８は、インダクタ情報２４６と充電器情報２４８を含み、また装置２０４のリソースを管理するランタイム情報２４８を含む。インダクタ情報２４６は、充電を受け、電流を生成する二次インダクタ２３２の様々な技術的および動作的指定を含むことができる。充電器情報２４８は、装置２０４の充電履歴ならびに誘導式充電器１０６が充電しているときに有用な充電状況および他の情報を含む。
【００２２】
図３は、本発明の１つの実施形態により１つまたは複数の装置を充電するときに誘導式充電器により使用されるフローチャート図である。誘導式充電器は、プレート上に１つまたは複数の装置が充電のために置かれたかどうかを定期的に確認する（３０２）。１つの実施形態において、誘導式充電器は、インダクタに流されている負荷の変化を測定して、装置が誘導式充電器の上にセットされたかどうかを判断する（３０４）。代替として、装置上のＲＦＩＤタグは、誘導充電を必要とすることを誘導式充電器に知らせる。また、誘導式充電器は、誘導式充電器によってポーリングされる別個の無線データチャネルを介して、充電を必要とする旨の通知を受け取ることもできる。
【００２３】
１つまたは複数の装置が検出された後、本発明の実施形態は、予め定められた設定および装置情報に基づいてインダクタのアレイに関する様々なパラメータを走査する。誘導式充電器は、誘導によって装置を最もよく充電できる１連のパラメータを選択する（３０６）。充電のパラメータには、誘導磁界の向き、強度、位相、振幅および周波数がある。検出された各装置とパラメータの組み合せを関連付けるために負荷測定値が使用される。例えば、負荷測定値が大きいということは、誘導式充電器と装置間のより大きな相互電磁結合と、より最適な充電パラメータの組み合せを示す。
【００２４】
誘導式充電器は、単一の装置が充電を必要としているか複数の装置が充電を必要としているかにより（３０８）、異なる動作をする。単一の装置が検出された場合、誘導式充電器は、装置を充電するために最適なパラメータと向きを選択する（３１０）。これらのパラメータにより、検出された装置を充電するために向けられる磁界を生成する１つまたは複数の誘導コイルを作動させる。さらに、このパラメータは、誘導磁界の強度、位相、振幅および周波数を指定することもある。これらの設定を使用して、誘導式充電器は、装置が充電されるかまたは充電器の近くから取り除かれるまで装置を充電し続ける（３１２）。１つの実施形態において、誘導式充電器は、負荷を監視して、装置が完全に充電されたことを判断し、次に充電プロセスを終了する（３１４）。代替として、装置は、別個のデータ通信チャネルまたは充電チャネルを介して、装置が十分な充電を受けたことを示す信号を送ることができる。更にもう１つの実施形態では、装置に埋め込まれたＲＦＩＤタグを使用して誘導式充電器内のＲＦＩＤリーダと通信し、充電完了の信号を送る。
【００２５】
複数の装置が検出されたとき、誘導式充電器は、複数のそれぞれの装置を充電するための複数組のパラメータと向きを選択する（３１６）。誘導式充電器は、充電を受ける装置に応じて、１つまたは複数のインダクタおよび充電回路を調整し、最初の装置に磁界を供給する（３１８）。そのようなパラメータは、最初の装置を充電するために向けられる磁界を作成する１つまたは複数の誘導コイルを作動させる。さらに、パラメータは、誘導磁界の強度、位相、振幅および周波数を指定することもできる。
【００２６】
誘導式充電器は、装置を一定の長さまたはいろいろな長さの時間にわたって充電して、複数の装置をラウンドロビン方式で充電することを容易にする。経過した期間の終わりに、誘導式充電器は、さらに他の装置を充電する必要があるか、あるいは装置が誘導式充電器から取り除かれれたかどうかを判断する（３２２）。１つまたは複数の装置が充電を必要とする場合、誘導式充電器は、本発明の実施形態に従って、充電する次の装置用に誘導コイルと回路を調整し、充電プロセスを続ける（３１８）。複数の装置は、時間の経過とともに、誘導式充電器をこのラウンドロビン共用部でタイムシェリングすることによって充電される（３１４）。代替として、誘導式充電器は、複数の装置を、誘導式充電器上への装置の配置に従ってＦＩＦＯ待ち行列で充電することができる。したがって、最初の装置が完全に充電された後で次の装置が充電を受ける。この代替方式は、最初の装置をより迅速に充電することになり、次に待ち行列に入れられた装置は、待ち行列内の前の各装置がその充電サイクルを完了するまで待たなければならない。
【００２７】
図４は、本発明の１つの実施形態による誘導式充電器のパラメータと設定を選択する動作のフローチャート図である。様々な装置に対応するために、誘導式充電器を様々な方法で充電するように調整またはセットアップすることができる。前に述べたように、誘導式充電器は、各装置の充電パラメータを決定する前に１つまたは複数の装置の存在を検出する（４０２）。これは、誘導式充電器上の負荷の急変を検出することによって、あるいは充電を必要とする装置に関して充電チャネルまたはデータ通信チャネルを監視することによって行うことができる。本発明の１つの実施の形態において、装置は、本発明に従って設計され、誘導式充電器と共にあらかじめ登録される。したがって、誘導式充電器が装置と関連したパラメータを認識し一意に識別した場合は（４０６）、誘導式充電器に組み込まれたルックアップ表（ＬＵＴ）から装置の充電パラメータと情報を得ることができる。ＲＦＩＤタグが装置モデルおよびタイプを送り、誘導式充電器が続いて、ローカルに記憶されたＬＵＴ内の装置の最適な充電パラメータを決定するようにしてもよい。
【００２８】
代替として、誘導式充電器は、装置から送られた充電パラメータと情報を受け取ることができる（４０８）。本発明に従って設計された装置のＲＦＩＤタグは、装置の適切な充電パラメータと情報とを含むことができる。このＲＦＩＤタグは、誘導式充電器と関連したＲＦＩＤリーダに情報を送り（４１６）、誘導式充電器はその情報を使用して、特定の装置を充電するために誘導コイルと回路を調節する。
【００２９】
さらにもう１つの代替において、誘導式充電器は、負荷を監視して特定の装置に関する適切なパラメータと充電情報を決定する（４１０）。前に述べたように、誘導式充電器は、誘導コイルと回路を調節する様々な組み合せを試して最も適した設定を決定する（４１８）。例えば、より大きい負荷は、誘導式充電器と装置の間のより大きい相互電磁結合とより効率的な充電を示す。ルックアップ表（４１４）、ＲＦＩＤタグ情報（４１６）、または測定負荷特性（４１８）によって較正する前述の例のそれぞれにおいて、本発明の実施形態は、装置を充電する前に磁界の様々な向きを試みる（４２０）。
【００３０】
図５は、本発明の実施形態により誘導コイルを構成する様々な幾何学構成を示すブロック図である。正方形の構成５０２、円形の構成５０４、および多角形５０６は、本発明に使用する誘導コイルの幾何学的構成の例である。誘導コイルの個々の幾何学構成は、ベクトル演算を使用して計算される充電中の様々な磁界を生成する。正方形の構成５０２では、示したような４つの誘導コイルのそれぞれによって作成される磁界を決定するときに最大４つのベクトルが使用できる。例えば、ベクトル［Ａ］＋［Ｂ］＋［Ｃ］＋［Ｄ］の組み合わせベクトルによって合成ベクトル［Ｒ］が作成される。代替として、正方形の構成５０２は、２つのベクトルだけを使用することもでき、合成ベクトル［Ｒ］は１対の直交ベクトル［Ａ］＋［Ｂ］または［Ｃ］＋［Ｄ］から計算される。
【００３１】
円形の構成５０４は、さらに多くのコイルを含み、磁界の向きに対する改善された制御を含むより広い範囲の充電条件に使用することができる。この例において、合成ベクトル［Ｒ］は、ベクトル［Ａ］＋［Ｂ］＋［Ｃ］＋［Ｄ］＋［Ｅ］＋［Ｆ］＋［Ｇ］＋［Ｈ］＋［Ｉ］＋［Ｊ］のベクトルの組み合せによって生成される。代替として、円形の構成５０４ではこれよりも少ないかまたは多い誘導コイルおよび対応するベクトルが使用されることもある。同様に、多角形５０６は、辺が正方形５０２よりも多くかつたいてい円形の構成５０４よりも少ない幾何学的構成を示す。この実施形態において、合成ベクトル［Ｒ］は、ベクトル［Ａ］＋［Ｂ］＋［Ｃ］＋［Ｄ］＋［Ｅ］＋［Ｆ］＋［Ｇ］＋［Ｈ］の組み合わせによって作成される。しかし、本発明のさらに他の実施形態は、誘導コイルを、非対称的で規則的でなく、４つ未満の辺を含み、２次元または３次元空間における他の所定の形状を外接して囲むかまた取り囲む幾何学的形状で結合することができる。例えば、誘導コイルは、２次元または３次元構成で互いに対して鈍角、鋭角またはその組み合わせで位置決めされてもよい。
【００３２】
例と実施形態を示したが、これらは本発明の範囲を限定するのものではない。したがって、本発明の実施形態は、ディジタル電子回路において、あるいはコンピュータハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、またはそれらの組み合せにおいて実施することができる。本発明の装置は、プログラム可能なプロセッサによって実行される機械可読記憶装置に実装された、実行可能に体現されるコンピュータプログラム製品において実現することができ、本発明の方法の各段階は、入力データを処理し出力を生成することによって本発明の機能を実行する命令プログラムを実行するプログラム可能なプロセッサによって実行することができる。本発明は、データ記憶システム、少なくとも１つの入力装置、および少なくとも１つの出力装置からデータと命令を受け取りまたそれらにデータと命令を送るように結合された少なくとも１つのプログラム可能なプロセッサを含むプログラム可能なシステム上で実行可能な１つまたは複数のコンピュータプログラムで有利に実現することができる。各コンピュータプログラムは、ハイレベルな手続型の、またはオブジェクト指向のプログラミング言語、または必要に応じてアセンブリ言語または機械語で実現することができ、いずれの場合も、言語はコンパイルまたは翻訳された言語でよい。適切なプロセッサは、例えば、汎用と専用両方のマイクロプロセッサを含む。一般に、プロセッサは、読み取り専用メモリおよび／またはランダムアクセスメモリから命令とデータを受け取る。一般に、コンピュータは、データファイルを記憶する１つまたは複数の大容量記憶装置を含み、その装置は、内部ハードディスクやリムーバブルディスクなどの磁気ディスク、光磁気ディスク、光ディスクを含む。コンピュータプログラム命令とデータを実行可能に体現するのに適した記憶装置には、例えばＥＰＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ装置などの半導体メモリ装置、内部ハードディスクや取外し可能ディスクなどの磁気ディスク、光磁気ディスク、およびＣＤ−ＲＯＭディスクを含むすべての形の不揮発性メモリがある。以上のいずれも、ＡＳＩＣによって補足されてもよくＡＳＩＣに組み込まれてもよい。
【００３３】
さらに、本明細書において例示のために特定の実施形態を説明したが、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく様々な修正を行うことができる。したがって、本発明は、前述の実施形態に限定されず、むしろ添付の特許請求の範囲によってその範囲全体の等価物を鑑みて定義される。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の１つの実施形態により設計された１連の装置と適応型誘導式充電器を示すブロック図である。
【図２】本発明の１つの実施形態に適合する誘導式充電器と装置のブロック図である。
【図３】本発明の１つの実施形態により１つまたは複数の装置を充電するときに誘導式充電器によって使用されるフローチャート図である。
【図４】本発明の１つの実施形態により誘導式充電器のパラメータと設定値を選択する動作のフローチャート図である。
【図５】本発明の実施形態により誘導コイルを構成する様々な幾何学的構成を示すブロック図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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