(57)【要約】  ワイヤレス電力トランスミッタとワイヤレス電力レシーバとの間の位置を決定するための装置が提供される。装置は、第１のギャップによって分離された隣接する第２および第３のフェライトブロックの各々と、第２のギャップによって分離された隣接する第４および第５のフェライトブロックの各々とに物理的に接触して配置されるように構成されたそれぞれの部分を有する第１のフェライトブロックを備える。装置は、第１のフェライトブロックのそれぞれの部分が第２、第３、第４または第５のフェライトブロックに物理的に接触しているときに、複数の検出ループのいずれもが第２、第３、第４または第５のフェライトブロックに物理的に接触しないように、第１のフェライトブロックの周りに巻きつけられた複数の検出ループをさらに備える。複数の検出ループの各々が、互いから互いに直行する平面内で第１のフェライトブロックの周りに巻きつけられる。
2018524796.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレス電力トランスミッタとワイヤレス電力レシーバとの間の位置を決定するための装置であって、
第１のギャップによって分離された隣接する第２および第３のフェライトブロックの各々と、第２のギャップによって分離された隣接する第４および第５のフェライトブロックの各々とに物理的に接触して配置されるように構成されたそれぞれの部分を有する第１のフェライトブロックと、
前記第１のフェライトブロックの前記それぞれの部分が前記第２、第３、第４または第５のフェライトブロックに物理的に接触しているときに、複数の検出ループのいずれもが前記第２、第３、第４または第５のフェライトブロックに物理的に接触しないように、前記第１のフェライトブロックの周りに巻きつけられた複数の検出ループとを備える、装置。
【請求項２】
前記複数の検出ループの各々が、互いに直行する平面内で第１のフェライトブロックの周りに巻きつけられる、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記複数の検出ループのうちの１つが、前記第２および第３のフェライトブロックの各々に物理的に接触して配置されるように構成された前記第１のフェライトブロックの前記それぞれの部分の間に巻きつけられる、請求項１に記載の装置。
【請求項４】
前記複数の検出ループのうちの１つが、前記第４および第５のフェライトブロックの各々に物理的に接触して配置されるように構成された前記第１のフェライトブロックの前記それぞれの部分の間に巻きつけられる、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記第２、第３、第４および第５のフェライトブロックの各々を通って流れる磁束が、前記第１のフェライトブロックの前記それぞれの部分を介して前記第１のフェライトブロックを通って伝達される、請求項１に記載の装置。
【請求項６】
前記複数の検出ループの各々が、前記それぞれの検出ループが巻かれる平面に垂直なそれぞれの方向に流れる磁束の量を感知するように構成される、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
第１のワイヤレス電力伝達コイルが、前記隣接する第２および第３のフェライトブロックの上または周りに巻きつけられる、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
第２のワイヤレス電力伝達コイルが、前記隣接する第４および第５のフェライトブロックの上または周りに巻きつけられる、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
前記複数の検出ループのうちの１つが、前記第１のフェライトブロックの上面の周辺に沿って配置される、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記複数の検出ループの各々が、異なる向きの平面内で前記第１のフェライトブロックの周りに巻きつけられる、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
ワイヤレス電力トランスミッタとワイヤレス電力レシーバとの間の位置を決定するための方法であって、
第１のフェライトブロックの周りに巻きつけられた複数の検出ループの各々を利用して、前記複数の検出ループが巻かれた平面に垂直なそれぞれの方向に流れる前記第１のフェライトブロック内の磁束の量を感知するステップと、
前記感知された磁束の量に少なくとも部分的に基づいて前記ワイヤレス電力トランスミッタと前記ワイヤレス電力レシーバとの間の前記位置を決定するステップとを含み、
前記第１のフェライトブロックが、第１のギャップによって分離された隣接する第２および第３のフェライトブロックの各々と、第２のギャップによって分離された隣接する第４および第５のフェライトブロックの各々とに物理的に接触して配置されるように構成されたそれぞれの部分を備え、
前記第１のフェライトブロックの前記それぞれの部分が前記第２、第３、第４または第５のフェライトブロックに物理的に接触しているときに、前記複数の検出ループのいずれもが前記第２、第３、第４または第５のフェライトブロックに物理的に接触しないように、前記複数の検出ループが前記第１のフェライトブロックの周りに巻きつけられる、方法。
【請求項１２】
前記複数の検出ループの各々が、互いに直行する平面内で前記第１のフェライトブロックの周りに巻きつけられる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記複数の検出ループのうちの１つが、前記第２および第３のフェライトブロックの各々に物理的に接触して配置されるように構成された前記第１のフェライトブロックの前記それぞれの部分の間に巻きつけられる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記複数の検出ループのうちの１つが、前記第４および第５のフェライトブロックの各々に物理的に接触して配置されるように構成された前記第１のフェライトブロックの前記それぞれの部分の間に巻きつけられる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１５】
前記第２、第３、第４および第５のフェライトブロックの各々を通って流れる磁束が、前記第１のフェライトブロックの前記それぞれの部分を介して前記第１のフェライトブロックを通って伝達される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１６】
前記隣接する第２および第３のフェライトブロックの上または周りに巻きつけられた第１のワイヤレス電力伝達コイルを介して電力を誘導的に伝達するステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１７】
前記隣接する第４および第５のフェライトブロックの上または周りに巻きつけられた第２のワイヤレス電力伝達コイルを介して電力を誘導的に伝達するステップをさらに含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１８】
ワイヤレス電力トランスミッタとワイヤレス電力レシーバとの間の位置を決定するための装置を作製するための方法であって、前記方法が、
第１のフェライトブロックの周りに複数の検出ループの各々を巻きつけるステップと、
前記第１のフェライトブロックのそれぞれの部分が、第１のギャップによって分離された隣接する第２および第３のフェライトブロックの各々と、第２のギャップによって分離された隣接する第４および第５のフェライトブロックの各々とに物理的に接触しているように、前記第１のフェライトブロックを配置するステップとを含み、
前記複数の検出ループのいずれもが前記第２、第３、第４または第５のフェライトブロックに物理的に接触しないように、前記複数の検出ループが前記第１のフェライトブロックの周りに巻きつけられる、方法。
【請求項１９】
前記複数の検出ループの各々が、互いに直行する平面内で前記第１のフェライトブロックの周りに巻きつけられる、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記複数の検出ループのうちの１つが、前記第２および第３のフェライトブロックに物理的に接触して配置されるように構成された前記第１のフェライトブロックの前記それぞれの部分の間に巻きつけられる、請求項１８に記載の方法。
【請求項２１】
前記複数の検出ループのうちの１つが、前記第４および第５のフェライトブロックに物理的に接触して配置されるように構成された前記第１のフェライトブロックの前記それぞれの部分の間に巻きつけられる、請求項１８に記載の方法。
【請求項２２】
前記隣接する第２および第３のフェライトブロックの上または周りに第１のワイヤレス電力伝達コイルを巻きつけるステップをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２３】
前記隣接する第４および第５のフェライトブロックの上または周りに第２のワイヤレス電力伝達コイルを巻きつけるステップをさらに含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２４】
前記複数の検出ループのうちの１つが、前記第１のフェライトブロックの上面の周辺に沿って巻かれる、請求項１８に記載の方法。
【請求項２５】
ワイヤレス電力トランスミッタとワイヤレス電力レシーバとの間の位置を決定するための装置であって、
第１のギャップによって分離された隣接する第２および第３の磁束をチャネリングするための手段の各々と、第２のギャップによって分離された隣接する第４および第５の磁束をチャネリングするための手段の各々とに物理的に接触して配置されるように構成されたそれぞれの部分を有する第１の磁束をチャネリングするための手段と、
前記第１の磁束をチャネリングするための手段の前記それぞれの部分が前記第２、第３、第４または第５の磁束をチャネリングするための手段に物理的に接触しているとき、複数の磁束を検出するための手段のいずれもが前記第２、第３、第４または第５の磁束をチャネリングするための手段に物理的に接触しないように、前記第１の磁束をチャネリングするための手段の周りに巻きつけられた複数の磁束を検出するための手段とを含む、装置。
【請求項２６】
前記複数の磁束を検出するための手段の各々が、互いに直行する平面内で前記第１の磁束をチャネリングするための手段の周りに巻きつけられる、請求項２５に記載の装置。
【請求項２７】
前記複数の磁束を検出するための手段のうちの１つが、前記第２および第３の磁束をチャネリングするための手段の各々に物理的に接触して配置されるように構成された前記第１の磁束をチャネリングするための手段の前記それぞれの部分の間に巻きつけられる、請求項２５に記載の装置。
【請求項２８】
前記複数の磁束を検出するための手段のうちの１つが、前記第４および第５の磁束をチャネリングするための手段の各々に物理的に接触して配置されるように構成された前記第１の磁束をチャネリングするための手段の前記それぞれの部分の間に巻きつけられる、請求項２５に記載の装置。
【請求項２９】
第１のワイヤレス電力伝達コイルが、前記隣接する第２および第３の磁束をチャネリングするための手段の上または周りに巻きつけられ、第２のワイヤレス電力伝達コイルが、前記隣接する第４および第５の磁束をチャネリングするための手段の上または周りに巻きつけられる、請求項２５に記載の装置。
【請求項３０】
前記複数の磁束を検出するための手段のうちの１つが、前記第１の磁束をチャネリングするための手段の上面の周辺に沿って配置される、請求項２５に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、一般に、ワイヤレス充電電力伝達用途に関し、より詳細には、ワイヤレス誘導充電電力用途における位置決めアンテナの統合に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤレス誘導充電電力用途における効率は、ワイヤレス電力トランスミッタとワイヤレス電力レシーバとの間の少なくとも１つの最小整合しきい値を達成すること少なくとも部分的に依存する。そのような整合を支援するための一方法は磁気ベクトル化の使用であり、そこにおいて、ワイヤレス電力トランスミッタとワイヤレス電力レシーバとの間の距離および／または方向が、ワイヤレス電力トランスミッタまたはワイヤレス電力レシーバのいずれかによって生成される磁場の１つまたは複数の属性を感知することに基づいて決定される。しかしながら、そのような磁気ベクトル化方法の感度は、ワイヤレス電力トランスミッタのフェライトに極めて密接して配置されている位置決めセンサ、コイルまたはアンテナに少なくとも部分的に依存する場合がある。したがって、本明細書で説明するワイヤレス誘導充電電力用途における位置決めアンテナの統合が望ましい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
いくつかの実装形態によれば、ワイヤレス電力トランスミッタとワイヤレス電力レシーバとの間の位置を決定するための装置が提供される。装置は、第１のギャップによって分離された隣接する第２および第３のフェライトブロックの各々と、第２のギャップによって分離された隣接する第４および第５のフェライトブロックの各々とに物理的に接触して配置されるように構成されたそれぞれの部分を有する第１のフェライトブロックを備える。装置は、第１のフェライトブロックのそれぞれの部分が第２、第３、第４または第５のフェライトブロックに物理的に接触しているときに、複数の検出ループのいずれもが第２、第３、第４または第５のフェライトブロックに物理的に接触しないように、第１のフェライトブロックの周りに巻きつけられた複数の検出ループを備える。
【０００４】
いくつかの他の実装形態では、ワイヤレス充電電力トランスミッタとワイヤレス充電電力レシーバとの間の相対位置を決定するための方法が提供される。方法は、第１のフェライトブロックの周りに巻きつけられた複数の検出ループの各々を利用して、複数の検出ループが巻かれた平面に垂直なそれぞれの方向に流れる第１のフェライトブロック内の磁束の量を感知するステップを含む。方法は、感知された磁束の量に少なくとも部分的に基づいてワイヤレス電力トランスミッタとワイヤレス電力レシーバとの間の位置を決定するステップを含む。第１のフェライトブロックは、第１のギャップによって分離された隣接する第２および第３のフェライトブロックの各々と、第２のギャップによって分離された隣接する第４および第５のフェライトブロックの各々とに物理的に接触して配置されるように構成されたそれぞれの部分を備える。複数の検出ループは、第１のフェライトブロックのそれぞれの部分が第２、第３、第４または第５のフェライトブロックに物理的に接触しているときに、複数の検出ループのいずれもが第２、第３、第４または第５のフェライトブロックに物理的に接触しないように、第１のフェライトブロックの周りに巻きつけられる。
【０００５】
また他の実装形態では、ワイヤレス電力トランスミッタとワイヤレス電力レシーバとの間の位置を決定するための装置を製作するための方法が提供される。方法は、第１のフェライトブロックの周りに複数の検出ループの各々を巻きつけるステップを含む。方法は、第１のフェライトブロックのそれぞれの部分が、第１のギャップによって分離された隣接する第２および第３のフェライトブロックの各々と、第２のギャップによって分離された隣接する第４および第５のフェライトブロックの各々とに物理的に接触しているように、第１のフェライトブロックを配置するステップを含む。複数の検出ループは、複数の検出ループのいずれもが第２、第３、第４または第５のフェライトブロックに物理的に接触しないように、第１のフェライトブロックの周りに巻きつけられる。
【０００６】
また他の実装形態では、ワイヤレス電力トランスミッタとワイヤレス電力レシーバとの間の位置を決定するための装置が提供される。装置は、第１のギャップによって分離された隣接する第２および第３の磁束をチャネリングするための手段の各々と、第２のギャップによって分離された隣接する第４および第５の磁束をチャネリングするための手段の各々とに物理的に接触して配置されるように構成されたそれぞれの部分を有する第１の磁束をチャネリングするための手段を含む。装置は、第１の磁束をチャネリングするための手段のそれぞれの部分が第２、第３、第４または第５の磁束をチャネリングするための手段に物理的に接触しているとき、複数の磁束を検出するための手段のいずれもが第２、第３、第４または第５の磁束をチャネリングするための手段に物理的に接触しないように、第１の磁束をチャネリングするための手段の周りに巻きつけられた複数の磁束を検出するための手段をさらに含む。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】いくつかの実装形態によるワイヤレス電力伝達システムの機能ブロック図である。
【図２】いくつかの他の実装形態によるワイヤレス電力伝達システムの機能ブロック図である。
【図３】いくつかの実装形態による、送電または受電カプラを含む、図２の送電回路構成または受電回路構成の一部分の概略図である。
【図４】いくつかの実装形態による、図１〜図３のいずれかに関連して説明したものと同様のワイヤレス電力伝達システムの複数のフェライトブロックの等角図である。
【図５】いくつかの実装形態による、図１〜図３のいずれかに関連して説明したものと同様のワイヤレス電力伝達コイルをさらに含む図４の複数のフェライトブロックの展開等角図である。
【図６】図５の折畳み等角図である。
【図７】いくつかの実装形態による、三次元検出ループをさらに含む図５の複数のフェライトブロックおよびワイヤレス電力送信コイルの展開等角図である。
【図８】図７の折畳み等角図である。
【図９】いくつかの実装形態による、図１〜図３に関連して説明したものと同様のワイヤレス電力伝達システムのための複数の二等分フェライトブロックの等角図である。
【図１０】いくつかの実装形態による、図１〜図３のいずれかに関連して説明したものと同様のワイヤレス電力伝達コイルを含む図９の複数の二等分フェライトブロックの展開等角図である。
【図１１】いくつかの実装形態による、三次元検出ループをさらに含む図１０の複数の二等分フェライトブロックおよびワイヤレス電力送信コイルの展開等角図である。
【図１２】図１１の折畳み等角図である。
【図１３】いくつかの実装形態による、図１１の三次元検出ループのうちの１つによって検出可能な、Ｘ方向における図１１の二等分フェライトブロックを通ってチャネリングされる磁束の等角図である。
【図１４】いくつかの実装形態による、図１１の三次元検出ループのうちの１つによって検出可能な、Ｙ方向における図１１の二等分フェライトブロックを通ってチャネリングされる磁束の等角図である。
【図１５Ａ】いくつかの実装形態による、図１１の三次元検出ループのうちの１つによって検出可能な、Ｚ方向における図１１の二等分フェライトブロックを通ってチャネリングされる磁束の等角図である。
【図１５Ｂ】いくつかの実装形態による、図１１の三次元検出ループのうちの１つによって検出可能な、Ｚ方向における図１１の二等分フェライトブロックを通過する磁束の別の等角図である。
【図１６】いくつかの実装形態による、ワイヤレス電力トランスミッタとワイヤレス電力レシーバとの間の位置を決定するための方法を示すフローチャートである。
【図１７】いくつかの実装形態による、ワイヤレス電力トランスミッタとワイヤレス電力レシーバとの間の位置を決定することを製作するための方法を示すフローチャートである。
【図１８】いくつかの実装形態による、車両パッドと駐車スペースにおけるベースパッドとの整合を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下の発明を実施するための形態では、本開示の一部を形成する添付の図面を参照する。詳細な説明、図面、および特許請求の範囲において説明される例示的な実装形態は、限定的であることを意味しない。本明細書で提示する主題の趣旨または範囲から逸脱することなく、他の実装形態が利用されてよく、他の変更が加えられてよい。本明細書で概略的に説明し、図に示すような本開示の態様は、多種多様な異なる構成で配置、置換、組合せ、および設計されてよく、それらのすべてが明示的に企図され本開示の一部を形成することが容易に理解されよう。
【０００９】
ワイヤレス電力伝達は、物理的な電気導体を使用することなく、電場、磁場、電磁場などに関連する任意の形態のエネルギーをトランスミッタからレシーバに伝達する（たとえば、電力は、自由空間を通して伝達されることがある）ことを指す場合がある。電力伝達を実現するために、ワイヤレス場（たとえば、磁場または電磁場）の中に出力された電力は、「受電カプラ」によって受けられ、取り込まれ、または結合され得る。
【００１０】
本明細書で使用する用語は、特定の実装形態を説明することのみを目的とするものであり、本開示の限定であることは意図されない。特定の数の請求項要素が意図される場合、そのような意図が特許請求の範囲において明示的に記載され、そのような記載がない場合、そのような意図が存在しないことが理解されよう。たとえば、本明細書で使用される場合、単数形「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、文脈がそうでないことを明確に示さない限り、同様に複数形も含むことが意図される。本明細書で使用する「および／または」という用語は、関連する列挙された項目のうちの１つまたは複数のあらゆる組合せを含む。さらに、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「備えている（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、および「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」という用語は、本明細書で使用されるとき、述べられた特徴、整数、ステップ、動作、要素、および／または構成要素の存在を明示するが、１つまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、および／またはそれらのグループの存在または追加を排除しないことが理解されよう。「のうちの少なくとも１つ」などの表現は、要素の列挙の後に続くとき、要素の列挙全体を修飾するものであり、列挙の個々の要素を修飾するのではない。
【００１１】
図１は、いくつかの実装形態によるワイヤレス電力伝達システム１００の機能ブロック図である。エネルギー伝達を実行するために送電カプラ１１４を介してワイヤレス場（たとえば、磁場または電磁場）１０５を生成するために、電源（図示せず）からトランスミッタ１０４に入力電力１０２が供給され得る。レシーバ１０８は、レシーバ１０８がトランスミッタ１０４によって生成されたワイヤレス場１０５内に位置しているときに電力を受電し得る。ワイヤレス場１０５は、トランスミッタ１０４によって出力されたエネルギーがレシーバ１０８によって取り込まれ得る領域に対応する。レシーバ１０８は、ワイヤレス場１０５に結合し、蓄積のため、または出力電力１１０に結合されるデバイス（この図には示さず）による消費のために出力電力１１０を生成し得る。トランスミッタ１０４とレシーバ１０８の両方は、距離１１２だけ分離される。
【００１２】
例示的な一実装形態では、送電カプラ１１４によって生成された時間変動磁場を介して、電力が誘導的に伝達される。トランスミッタ１０４およびレシーバ１０８は、相互共振関係に従ってさらに構成され得る。レシーバ１０８の共振周波数とトランスミッタ１０４の共振周波数が実質的に同じであるか、または極めて接近しているとき、トランスミッタ１０４とレシーバ１０８との間の送電損失は最小である。しかしながら、トランスミッタ１０４とレシーバ１０８との間の共振が整合しないときでも、効率が低減する場合があるが、エネルギーが伝達され得る。たとえば、共振が整合しないとき、効率が低くなる場合がある。エネルギーの伝達は、送電カプラ１１４から自由空間にエネルギーを伝搬させるのではなく、送電カプラ１１４のワイヤレス場１０５から、ワイヤレス場１０５の近傍に存在する受電カプラ１１８にエネルギーを結合することによって行われる。したがって、共振誘導結合技法は、効率の改善と、様々な距離にわたる、様々な誘導カプラ構成による電力伝達とを可能にし得る。
【００１３】
いくつかの実装形態では、ワイヤレス場１０５は、トランスミッタ１０４の「近距離場」に相当する。近距離場は、送電カプラ１１４から離れて最小限に電力を放射する送電カプラ１１４の中の電流および電荷からもたらされる強い反応場が存在する領域に相当し得る。近距離場は、送電カプラ１１４の約１波長（または、その数分の一）内にある領域に相当し得る。効率的なエネルギー伝達は、電磁波のエネルギーの大部分を遠距離場に伝搬するのではなく、ワイヤレス場１０５内のエネルギーの大部分を受電カプラ１１８に結合することによって行われ得る。ワイヤレス場１０５内に位置するとき、送電カプラ１１４と受電カプラ１１８との間に「結合モード」が展開される場合がある。
【００１４】
図２は、いくつかの他の実装形態によるワイヤレス電力伝達システム２００の機能ブロック図である。システム２００は、図１のシステム１００と同様の動作および機能のワイヤレス電力伝達システムである場合がある。しかしながら、システム２００は、図１と比較して、ワイヤレス電力伝達システム２００の構成要素に関して追加の詳細を提供する。システム２００は、トランスミッタ２０４およびレシーバ２０８を含む。トランスミッタ２０４は、発振器２２２、ドライバ回路２２４、およびフィルタ／整合回路２２６を含む送電回路構成２０６を含む。発振器２２２は、周波数制御信号２２３に応答して調整され得る所望の周波数において信号を生成するように構成され得る。発振器２２２は、発振器信号をドライバ回路２２４に供給する。ドライバ回路２２４は、入力電圧信号（ＶＤ）２２５に基づいて、送電カプラ２１４の共振周波数において送電カプラ２１４を駆動するように構成される場合がある。
【００１５】
フィルタ／整合回路２２６は、高調波または他の不要な周波数をフィルタ除去し、送電回路構成２０６のインピーダンスを送電カプラ２１４に整合させる。送電カプラ２１４を駆動する結果として、送電カプラ２１４は、ワイヤレス場２０５を生成し、バッテリー２３６を充電するのに十分なレベルにおいて電力をワイヤレス出力する。
【００１６】
レシーバ２０８は、整合回路２３２および整流器回路２３４を含む受電回路構成２１０を含む。整合回路２３２は、受電回路構成２１０のインピーダンスを受電カプラ２１８のインピーダンスに整合させ得る。整流器回路２３４は、交流（ＡＣ）電力入力から直流（ＤＣ）電力出力を生成し、バッテリー２３６を充電し得る。レシーバ２０８およびトランスミッタ２０４は、さらに、別個の通信チャネル２１９（たとえば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、Ｚｉｇｂｅｅ、セルラーなど）上で通信し得る。レシーバ２０８およびトランスミッタ２０４は、代替として、ワイヤレス場２０５の特性を使用するバンド内シグナリングを介して通信し得る。いくつかの実装形態では、レシーバ２０８は、トランスミッタ２０４によって送電されレシーバ２０８によって受け取られる電力量がバッテリー２３６を充電するのに適しているかどうかを判定するように構成され得る。
【００１７】
図３は、いくつかの実装形態による、図２の送電回路構成２０６または受電回路構成２１０の一部の概略図である。図３に示すように、送電または受電回路構成３５０はカプラ３５２を含んでもよい。カプラ３５２は、「導体ループ」、コイル、インダクタ、または「磁気」カプラと呼ばれるか、またはそのように構成される場合もある。「カプラ」という用語は、概して、別の「カプラ」に結合するためのエネルギーをワイヤレスに出力し得るかまたは受け得る構成要素を指す。
【００１８】
ループカプラまたは磁気カプラの共振周波数は、ループカプラまたは磁気カプラのインダクタンスおよびキャパシタンスに基づいている。インダクタンスは単にカプラ３５２によって生成されたインダクタンスであり得るが、キャパシタンスは、所望の共振周波数において、または特定の動作基準によって設定もしくは規定された固定周波数において、ある共振構造を作り出すためにキャパシタ（または、カプラ３５２の自己キャパシタンス）を介して加えられる場合がある。非限定的な例として、共振周波数において共振するように構成された共振回路を形成するために、送電または受電回路構成３５０にキャパシタ３５４およびキャパシタ３５６が付加されてもよい。したがって、より大きいインダクタンスを示す大きい直径のカプラを使用する、より大きいサイズのカプラの場合、共振を生み出すのに必要なキャパシタンスの値は、より小さい場合がある。さらに、カプラのサイズが増大するにつれて、結合効率は増大し得る。このことは、主に送電カプラと受電カプラの両方のサイズが大きくなる場合に当てはまる。送電カプラの場合、実質的にカプラ３５２の共振周波数に相当する周波数において発振する信号３５８が、カプラ３５２への入力であり得る。受電カプラの場合、信号３５８は、負荷に電力を供給するか、または負荷を充電するための出力であり得る。
【００１９】
図４は、いくつかの実装形態による、図１〜図３のいずれかに関連して説明したものと同様のワイヤレス電力伝達システムの複数のフェライトブロック４０２、４０４、４０６の等角図４００である。図４に示すように、ワイヤレス電力伝達システム（たとえば、ワイヤレス電力レシーバまたはワイヤレス電力トランスミッタのいずれか）は、第１のコイルをその周りまたは上に巻かれた第１のフェライトブロック４０２（図５参照）と、第２のコイルをその周りまたは上に巻かれた第２のフェライトブロック４０６（図５参照）と、磁気ベクトル化を介してワイヤレス電力トランスミッタとワイヤレス電力レシーバとの間の位置および／または方向を検出する（たとえば、レシーバとトランスミッタとの間の位置決めベクトルを決定するために異なる向きにおける磁場を感知する）ために互いに直交する３方向（たとえば、Ｘ方向、Ｙ方向およびＺ方向、図７および図８参照）の各々において検出ループをその周りまたは上に巻かれた第３のフェライトブロック４０４とを備え得る。第３のフェライトブロック４０４は、第１のフェライトブロック４０２および第２のフェライトブロック４０６の各々の少なくとも一部分の上に配置され、それに物理的に接触してよい。このようにして、第１のフェライトブロック４０２、第２のフェライトブロック４０６および第３のフェライトブロック４０４の各々によって案内される磁束は、第１のフェライトブロック４０２、第３のフェライトブロック４０４および第２のフェライトブロック４０６の各々を通る物理的に途切れることのない経路を通って流れることができる。
【００２０】
図５は、いくつかの実装形態による、図１〜図３のいずれかに関連して説明したものと同様のワイヤレス電力伝達コイル５０８、５１０をさらに含む図４の複数のフェライトブロック４０２、４０４、４０６の展開等角図５００である。図５は、容易に見えるように第１のフェライトブロック４０２および第２のフェライトブロック４０６の上にいくらかの距離をおいて配置された、第３のフェライトブロック４０４を示す。第１のコイル５０８は、第１のフェライトブロック４０２の周りに巻きつけられてよい。第１のコイル５０８は、第１のフェライトブロック４０２の上面および下面に対して（たとえば、角度において）斜めに巻かれている第１のコイル５０８の複数の巻線によって特徴づけられるハイブリッドソレノイドダブルＤ構成の一部分であり得る。第２のコイル５１０は、同様に、第２のフェライトブロック４０６の周りに巻きつけられてよい。第２のコイル５１０は、第１のコイル５０８および第１のフェライトブロック４０２に関して上記で説明したハイブリッドソレノイドダブルＤ構成の別の一部分であってよい。
【００２１】
図６は、図５の折畳み等角図６００である。図６に示すように、第１のコイル５０８は、ハイブリッドソレノイドダブルＤ構成において第１のフェライトブロック４０２の周りに巻かれ、第２のコイル５１０は、同じ構成において第２のフェライトブロック４０６の周りに巻かれる。第３のフェライトブロック４０４は、図４に関連して以前に説明したように、第１のフェライトブロック４０２および第２のフェライトブロック４０６の各々の少なくとも一部分の上に配置され、それに物理的に接触しているように示される。
【００２２】
図７は、いくつかの実装形態による、三次元検出ループ７０２、７０４、７０６をさらに含む図５の複数のフェライトブロック４０２、４０４、４０６およびワイヤレス電力送信コイル５０８、５１０の展開等角図７００である。図７は、容易に見えるように第１のフェライトブロック４０２および第２のフェライトブロック４０６の上にいくらかの距離をおいて配置された、第３のフェライトブロック４０４を示す。第１の検出ループ７０２の断面（Ｙ軸およびＺ軸を含む平面内）が、互いに直角なＸ軸に沿って第３のフェライトブロック４０４を通過する磁束を閉じ込めるように、第１の検出ループ７０２は、Ｙ軸（および同じく直交するＺ軸）に沿って第３のフェライトブロック４０４の周りに巻かれる。第２の検出ループ７０４の断面（Ｘ軸およびＺ軸を含む平面内）が、互いに直交するＹ軸に沿って第３のフェライトブロック４０４を通過する磁束を閉じ込めるように、第２の検出ループ７０４は、Ｘ軸（および同じく直交するＺ軸）に沿って第３のフェライトブロック４０４の周りに巻かれる。第３の検出ループ７０６の断面が、互いに直交するＺ軸に沿って第３のフェライトブロック４０４を通過する磁束を閉じ込めるように、第３の検出ループ７０６は、（たとえば、Ｘ軸とＹ軸の両方に沿って）第３のフェライトブロック４０４の端部の周りに巻かれる。したがって、検出ループ７０２、７０４および７０６の各々は、それぞれの検出ループが巻かれる平面に垂直なそれぞれの方向に流れる磁束の量を感知するように構成され得る。３つの検出ループ７０２、７０４および７０６が示され、説明されるが、本出願は、さらに、これらの３つの検出ループ７０２、７０４および７０６のうちの任意の２つを利用する構成を企図する。磁束のこれらのＸ、ＹおよびＺ成分は、図９〜図１５に示す他の実装形態に関連してより詳細に説明される。いくつかの実装形態では、第１の検出ループ７０２、第２の検出ループ７０４および第３の検出ループ７０６の各々は、フレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）またはリボンケーブルから形成されるソレノイドであり得る。
【００２３】
図８は、図７の折畳み等角図８００であり、そこにおいて、第３のフェライトブロック４０４が、第１のフェライトブロック４０２および第２のフェライトブロック４０６の各々の少なくとも一部分に接触して示されている。
【００２４】
単一のより大きいフェライトブロックではなく、図４〜図８の各々に示す別個のフェライトブロック部分（たとえば、第１のフェライトブロック４０２、第２のフェライトブロック４０６および第３のフェライトブロック４０４）の使用は、ハイブリッドソレノイドダブルＤコイル構造（たとえば、第１のフェライトブロック４０２、第２のフェライトブロック４０６、第１のコイル５０８および第２のコイル５１０）と磁気ベクトル化感知構成（たとえば、第３のフェライトブロック４０４、第１の検出ループ７０２、第２の検出ループ７０４および第３の検出ループ７０６）との別個の製造を可能にする。加えて、第１のフェライトブロック４０２および第２のフェライトブロック４０６の各々を貫通する磁束は、第３のフェライトブロック４０４を通って流れるための専用経路を与えられるので、第３のフェライトブロック４０４と、第１のフェライトブロック４０２および第２のフェライトブロック４０６の各々との間の物理的接触によって、検出ループ７０２、７０４、７０６はより小さく作製され得、（第１のコイル５０８および第２のコイル５１０にまたがるより大きい単一のフェライトブロックの周りに巻かれるのとは対照的に）より小さい第３のフェライトブロック４０４だけの周りに巻かれる。
【００２５】
しかしながら、図８に示すように、第２の検出ループ７０４は、第３のフェライトブロック４０４の裏面に延びることになり、第３のフェライトブロック４０４と、第１および第２のフェライトブロック４０２、４０６の各々との間の物理的接触の部分において、第１のフェライトブロック４０２および第２のフェライトブロック４０６と実質的に接触することになる。たとえ検出ループ７０４が第１および第２のフェライトブロック４０２、４０６から電気的に絶縁されているとしても、これは、検出ループの感度および性能に悪影響を及ぼす場合がある。したがって、本出願は、検出ループに密接して（たとえば、真上にまたは真下に）ギャップが設けられるように、第１のフェライトブロック４０２および第２のフェライトブロック４０６が２つの部分に二等分される実装形態を企図する。
【００２６】
図９は、いくつかの実装形態による、図１〜図３に関連して説明したものと同様のワイヤレス電力伝達システムのための複数の二等分フェライトブロック９０２ａ、９０２ｂ、９０６ａ、９０６ｂの等角図９００である。図９は、第３のフェライトブロック９０２ｂに隣接して配置された第２のフェライトブロック９０２ａを示す。第３のフェライトブロック９０２ｂから第２のフェライトブロック９０２ａを分離するギャップが画定される。加えて、図９は、第５のフェライトブロック９０６ｂに隣接して配置された第４のフェライトブロック９０６ａを示す。第５のフェライトブロック９０６ｂから第４のフェライトブロック９０６ａを分離するギャップが画定される。さらに、図９は、第２のフェライトブロック９０２ａ、第３のフェライトブロック９０２ｂ、第４のフェライトブロック９０６ａおよび第５のフェライトブロック９０６ｂの各々の少なくとも一部分の上に配置され、それに物理的に接触する第１のフェライトブロック９０４を示す。これらの部分は、それぞれ、部分９１２、９１４、９１６および９１８として示されている。このようにして、第２から第５のフェライトブロック９０２ａ、９０２ｂ、９０６ａ、９０６ｂの各々によって案内される磁束は、第１のフェライトブロック９０４を通る専用の途切れることのない経路を通って流れることができる。また、本出願は、図９の点線で示すように、第２および第３のフェライトブロック９０２ａ、９０２ｂは、それがなければ第２の検出ループ１１０４に物理的に接触することになる、単一のフェライトブロックの少なくとも一部分に対して画定されたスロットまたは切欠きを有する単一のフェライトブロックである実装形態を企図する（図１１および図１２参照）。同様に、これらの実装形態は、第２および第３のフェライトブロック９０２ａ、９０２ｂに関して前に説明したものと同様のスロットまたは切欠きを含む、第４および第５のフェライトブロック９０６ａ、９０６ｂに対する単一のフェライトブロックを含むことになる。また他の実装形態では、第１のフェライトブロック９０４は、第２から第５のフェライトブロック９０２ａ、９０２ｂ、９０６ａ、９０６ｂのうちの１つまたは複数と接触していない。しかしながら、そのような実装形態は、第１のフェライトブロック９０４が、第２から第５のフェライトブロック９０２ａ、９０２ｂ、９０６ａ、９０６ｂと直接物理的に接触している実装形態と比較すると、実質的により低い効率および感度において動作することになる。そのような実施態様は、図１０〜図１５に対する以下の説明に対して等しく適用され得る。
【００２７】
いくつかの実装形態では、第１のフェライトブロック９０４はまた、第１の磁束をチャネリングするための手段の少なくとも一部分として知られているか、またはその一部分を含む場合がある。同様に、第２、第３、第４および第５のフェライトブロック９０２ａ、９０２ｂ、９０６ａ、９０６ｂの各々もまた、それぞれ、第２、第３、第４および第５の磁束をチャネリングするための手段の少なくとも一部分として知られているか、またはその一部分を含む場合がある。
【００２８】
図１０は、いくつかの実装形態による、図１〜図３のいずれかに関連して説明したものと同様のワイヤレス電力伝達コイルを含む図９の複数の二等分フェライトブロック９０２ａ、９０２ｂ、９０６ａ、９０６ｂの展開等角図１０００である。図９は、容易に見えるように第２から第５のフェライトブロック９０２ａ、９０２ｂ、９０６ａ、９０６ｂの上にいくらかの距離をおいて配置された、第１のフェライトブロック９０４を示す。第１のコイル１００８は、第２および第３のフェライトブロック９０２ａ、９０２ｂの周りに巻きつけられてよい。第１のコイル１００８は、図５に関連して前に説明したハイブリッドソレノイドダブルＤ構成の一部分であってよい。同様に、第２のコイル１０１０は、第４および第５のフェライトブロック９０６ａ、９０６ｂの周りに巻きつけられてよい。第２のコイル１０１０は、第１のコイル１００８ならびに第２および第３のフェライトブロック９０２ａ、９０２ｂに関して上記で説明したハイブリッドソレノイドダブルＤ構成の別の一部分であってよい。いくつかの実装形態では、第１のコイル１００８はまた、第１の電力をワイヤレスに伝達するための手段の少なくとも一部分として知られているか、またはその一部分を含む場合がある。同様に、第２のコイル１０１０はまた、第２の電力をワイヤレスに伝達するための手段の少なくとも一部分として知られているか、またはその一部分を含む場合がある。
【００２９】
図１１は、いくつかの実装形態による、三次元検出ループ１１０２、１１０４、１１０６をさらに含む図１０の複数の二等分フェライトブロック９０２ａ、９０２ｂ、９０６ａ、９０６ｂおよびワイヤレス電力伝達コイル１００８、１０１０の展開等角図１１００である。第１の検出ループ１１０２の断面（Ｙ軸およびＺ軸を含む平面内）が、互いに直交するＸ軸に沿って第１のフェライトブロック９０４を通過する磁束を閉じ込めるように、第１の検出ループ１１０２は、Ｙ軸（および同じく直交するＺ軸）に沿って第１のフェライトブロック９０４の周りに巻かれる。第２の検出ループ１１０４の断面（Ｘ軸およびＺ軸を含む平面内）が、互いに直交するＹ軸に沿って第１のフェライトブロック９０４を通過する磁束を閉じ込めるように、第２の検出ループ１１０４は、Ｘ軸（および同じく直交するＺ軸）に沿って第１のフェライトブロック９０４の周りに巻かれる。第３の検出ループ１１０６の断面（Ｘ軸およびＹ軸を含む平面内）が、互いに直交するＺ軸に沿って第１のフェライトブロック９０４を通過する磁束を閉じ込めるように、第３の検出ループ１１０６は、（たとえば、Ｘ軸とＹ軸の両方に沿って）第１のフェライトブロック９０４の端部の周りに巻かれる。磁束のこれらのＸ、ＹおよびＺ成分は、図１３〜図１５に関連してより詳細に説明される。いくつかの実装形態では、第１の検出ループ１１０２、第２の検出ループ１１０４および第３の検出ループ１１０６の各々は、フレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）またはリボンケーブルから形成されるソレノイドであり得る。
【００３０】
いくつかの実装形態では、第１、第２および第３の検出ループ１１０２、１１０４、１１０６はまた、それぞれ、第１、第２および第３の磁束を検出するための手段の少なくとも一部分として知られているか、またはその一部分を含む場合がある。
【００３１】
図１２は、図１１の折畳み等角図１２００であり、そこにおいて、第１のフェライトブロック９０４が、第２から第５のフェライトブロック９０２ａ、９０２ｂ、９０６ａ、９０６ｂの各々の少なくとも一部分に接触して示されている。３つの検出ループ１１０２、１１０４、１１０６が図１１に示されているが、任意の数の検出ループ（たとえば、検出ループ１１０２、１１０４、１１０６のうちの任意の２つ）が実装されてもよい。
【００３２】
ワイヤレス電力伝達システムのワイヤレス電力トランスミッタとワイヤレス電力レシーバとの間の距離および／または方向を決定するために磁気ベクトル化が利用され得る、動作原理の簡単な説明は以下の通りである。ワイヤレス電力トランスミッタまたはワイヤレス電力レシーバ内の少なくとも１つのコイルが、交流電流を用いてそれぞれのコイルを駆動することによって磁場を生成し得る。この磁場は、ワイヤレス電力伝達のために利用される磁場とは異なる磁場であり得る。この磁場は、任意に確立された互いに直交するＸ、ＹおよびＺ方向またはＸ、ＹおよびＺ軸の各々の中に成分を有することになる。磁気ベクトル化検出ループが、位置決め磁場を生成していないワイヤレス電力トランスミッタまたはワイヤレス電力レシーバの中または付近に配置される実装形態の場合、磁場に対する低磁気抵抗経路を与えるフェライトブロックによって、磁場は、検出ループがその周りに巻きつけられるフェライトブロックに延び、そのフェライトブロックを通ってチャネリングされるので、磁場のＸ、ＹおよびＺ成分は、それぞれに方向づけられた検出ループによって検出され得る。この磁場のＸ、ＹおよびＺ成分の各々の、互いに対する、および／または各成分ごとのそれぞれの知られている基準値に対する相対強度、または相対強度の変化を測定することによって、検出ループから磁場を生成しているコイルまでの方向および距離が計算または決定され得る。
【００３３】
磁気ベクトル化検出ループが、位置決め磁場を生成しているワイヤレス電力トランスミッタまたはワイヤレス電力レシーバのうちの１つの中または付近に配置される実装形態の場合、磁場に対する低磁気抵抗経路を与えるフェライトブロックによって、磁場は、検出ループがその周りに巻きつけられるフェライトブロックに延び、そのフェライトブロックを通ってチャネリングされるので、磁場のＸ、ＹおよびＺ成分は、それぞれに方向づけられた検出ループによって検出され得る。磁場を生成していないが生成された磁場内に位置するワイヤレス電力トランスミッタまたはワイヤレス電力レシーバは、空気または現在の物理環境と比較して、それのコイルおよび／または磁束の部分が流れるための低磁気抵抗経路を与えるフェライトブロックによって、磁場の形状および強度（およびしたがって、その磁場のＸ、ＹおよびＺ成分の各々の相対強度）を変化させ得る。
【００３４】
この磁場のＸ、ＹおよびＺ成分の各々の、互いに対する、および／または各成分ごとのそれぞれの知られている基準値に対する相対強度、または相対強度の変化を測定することによって、検出ループから磁場を生成していないコイルまたは関連するフェライトブロックまでの方向および距離が計算または決定され得る。
【００３５】
いくつかの非限定的な実装形態では、位置決め磁場（たとえば、磁場ビーコン）が、車両を充電するために駐車場に入るかまたは駐車スペースに接近する車両によって生成され得る。これは、複数のそのような車両が存在するときに経験されることがある干渉問題および共存問題の可能性を減少させる。そのような実装形態では、複数の検出ループに関連する任意の前置増幅器回路構成が、ベースパッド（たとえば、ワイヤレス電力トランスミッタ）内に配置されてよく、これは、車両パッド（たとえば、ワイヤレス電力レシーバ）内の位置と比較して増加したパッケージングの柔軟性をもたらし得る。そのような実装形態では、１つまたは複数のリレー（図示せず）が、車両パッド内の受電コイルから複数の検出ループを磁気的に減結合するために（たとえば、ワイヤレス電力レシーバを有する）車両内で利用される場合がある。さらに、そのような実装形態では、磁気ベクトル化システムが、ベースパッドに対する車両パッドのＸおよびＹ位置決め情報を、ユーザインターフェースを介して車両のドライバに与える場合がある。いくつかの他の実装形態では、磁気ベクトル化システムは、ベースパッドに対する車両パッドの角度および距離の位置決め情報を、ユーザインターフェースを介して車両のドライバに与える場合がある。いくつかの実装形態では、この位置決め情報が周期的（たとえば、５秒ごと）に更新されてよく、車両と特定の充電ステーションとの間のワイヤレス通信ペアリングのための何らかのメカニズムが制定される場合がある。
【００３６】
これらの検出ループに関連するフェライトブロックを通る上述の磁場のＸ、ＹおよびＺ成分の各々の流れが、図１３に関連してより詳細に説明される。
【００３７】
図１３は、いくつかの実装形態による、図１１の三次元検出ループのうちの１つ１１０２によって検出可能な、Ｘ方向における図１１の二等分フェライトブロック９０２ａ、９０２ｂ、９０６ａ、９０６ｂを通過する磁束１３０２の等角図１３００である。図１３に示すように、第２のフェライトブロック９０２ａは第１のフェライトブロック９０４の一部分９１２に物理的に接触しており、第３のフェライトブロック９０２ｂは第１のフェライトブロック９０４の一部分９１２に物理的に接触しており、第４のフェライトブロック９０６ａは第１のフェライトブロック９０４の一部分９１６に物理的に接触しており、第５のフェライトブロック９０６ｂは第１のフェライトブロック９０４の一部分９１８に物理的に接触している。これは、第１から第５のフェライトブロック９０２ａ、９０２ｂ、９０６ａ、９０６ｂ、９０４の各々を通って流れる磁束１３０２（たとえば、Ｘ成分）が閉じ込められ、したがって第１の検出ループ１１０２によって感知されることを可能にする。図示のように、第３のフェライトブロック９０２ｂから第２のフェライトブロック９０２ａを分離するギャップが画定され、第５のフェライトブロック９０６ｂから第４のフェライトブロック９０６ａを分離する別のギャップが画定される。
【００３８】
したがって、いくつかの実装形態では、第２から第５のフェライトブロック９０２ａ、９０２ｂ、９０６ａ、９０６ｂと第１および第２のコイル１００８、１０１０との任意の組合せを含むハイブリッドソレノイドダブルＤコイル配置が作成され、製造され、作製され、または構築される場合がある。別個に、第１から第３の検出ループ１１０２、１１０４、１１０６が第１のフェライトブロック９０４の周りに巻きつけられて、検出アセンブリを形成する場合がある。次いで、検出アセンブリが、図１２に関連して前に説明したハイブリッドソレノイドダブルＤコイル配置の上に設置されてよく、第１から第３の検出ループ１１０２、１１０４、１１０６のいずれかと第２から第５のフェライトブロック９０２ａ、９０２ｂ、９０６ａ、９０６ｂのいずれかとの間の接触または密接による検出アセンブリとの干渉を生じることなく、第２から第５のフェライトブロックと第１のフェライトブロックとの間の物理的接触を確実にする。
【００３９】
図１４は、いくつかの実装形態による、図１１の三次元検出ループのうちの１つ１１０４によって検出可能な、Ｙ方向における図１１の二等分フェライトブロック９０２ａ、９０２ｂ、９０６ａ、９０６ｂを通過する磁束１４０２の等角図１４００である。図１４に示すように、第２のフェライトブロック９０２ａは第１のフェライトブロック９０４の一部分９１２に物理的に接触しており、第３のフェライトブロック９０２ｂは第１のフェライトブロック９０４の一部分９１２に物理的に接触しており、第４のフェライトブロック９０６ａは第１のフェライトブロック９０４の一部分９１６に物理的に接触しており、第５のフェライトブロック９０６ｂは第１のフェライトブロック９０４の一部分９１８に物理的に接触している。これは、第１から第５のフェライトブロック９０２ａ、９０２ｂ、９０６ａ、９０６ｂ、９０４の各々を通って流れる磁束１４０２（たとえば、Ｙ成分）が閉じ込められ、したがって第２の検出ループ１１０４によって感知されることを可能にする。図示のように、第３のフェライトブロック９０２ｂから第２のフェライトブロック９０２ａを分離するギャップが画定され、第５のフェライトブロック９０６ｂから第４のフェライトブロック９０６ａを分離する別のギャップが画定される。また、これらのギャップは、第２の検出ループ１１０４が第２から第５のフェライトブロック９０２ａ、９０２ｂ、９０６ａ、９０６ｂのいずれかに物理的に接触しないように、第２のループ１１０４に、第２から第５のフェライトブロック９０２ａ、９０２ｂ、９０６ａ、９０６ｂに対する間隙を与える。
【００４０】
図１５Ａは、いくつかの実装形態による、図１１の三次元検出ループのうちの１つ１１０６によって検出可能な、Ｚ方向における図１１の二等分フェライトブロック９０２ａ、９０２ｂ、９０６ａ、９０６ｂを通過する磁束１５０２の等角図１５００である。図１５に示すように、第２のフェライトブロック９０２ａは第１のフェライトブロック９０４の一部分９１２に物理的に接触しており、第３のフェライトブロック９０２ｂは第１のフェライトブロック９０４の一部分９１２に物理的に接触しており、第４のフェライトブロック９０６ａは第１のフェライトブロック９０４の一部分９１６に物理的に接触しており、第５のフェライトブロック９０６ｂは第１のフェライトブロック９０４の一部分９１８に物理的に接触している。これは、第１から第５のフェライトブロック９０２ａ、９０２ｂ、９０６ａ、９０６ｂ、９０４の各々を通って流れる磁束１５０２（たとえば、Ｚ成分）が閉じ込められ、したがって第３の検出ループ１１０６によって感知されることを可能にする。図１５Ａでは、フェライトブロック９０４の各側面の周りに巻きつけられた検出ループ１１０６が示されている。図示のように、第３のフェライトブロック９０２ｂから第２のフェライトブロック９０２ａを分離するギャップが画定され、第５のフェライトブロック９０６ｂから第４のフェライトブロック９０６ａを分離する別のギャップが画定される。
【００４１】
図１５Ｂは、いくつかの実装形態による、図１１の三次元検出ループのうちの１つ１１０６によって検出可能な、Ｚ方向における図１１の二等分フェライトブロック９０２ａ、９０２ｂ、９０６ａ、９０６ｂを通過する磁束１５５２の別の等角図１５５０である。図１５に示すように、第２のフェライトブロック９０２ａは第１のフェライトブロック９０４の一部分９１２に物理的に接触しており、第３のフェライトブロック９０２ｂは第１のフェライトブロック９０４の一部分９１４に物理的に接触しており、第４のフェライトブロック９０６ａは第１のフェライトブロック９０４の一部分９１６に物理的に接触しており、第５のフェライトブロック９０６ｂは第１のフェライトブロック９０４の一部分９１８に物理的に接触している。これは、第１から第５のフェライトブロック９０２ａ、９０２ｂ、９０６ａ、９０６ｂ、９０４の各々を通って流れる磁束１５０２（たとえば、Ｚ成分）が閉じ込められ、したがって第３の検出ループ１１０６によって感知されることを可能にする。図１５Ａに示す検出ループとは対照的に、図１５Ｂの検出ループ１１０６は、フェライトブロック９０４の各側面の周りに巻きつけられるのではなく、フェライトブロック９０４の上面の周辺に沿って配置されるように示されている。図示のように、第３のフェライトブロック９０２ｂから第２のフェライトブロック９０２ａを分離するギャップが画定され、第５のフェライトブロック９０６ｂから第４のフェライトブロック９０６ａを分離する別のギャップが画定される。
【００４２】
図１６は、いくつかの実装形態による、ワイヤレス電力トランスミッタとワイヤレス電力レシーバとの間の位置を決定するための方法を示すフローチャート１６００である。フローチャート１６００は、少なくとも図４〜図１５を参照しながら本明細書で説明される。フローチャート１６００は特定の順序に関して本明細書で説明されるが、様々な実装形態では、本明細書のブロックは、異なる順序で実行されてよく、または削除されてよく、追加のブロックが加えられてもよい。
【００４３】
ブロック１６０２は、第１のフェライトブロックの周りに巻きつけられた複数の検出ループの各々を利用して、複数の検出ループが巻かれた平面に垂直なそれぞれの方向に流れる第１のフェライトブロック内の磁束の量を感知するステップを含む。たとえば、少なくとも図４〜図１５に関連して前に説明したように、第１のフェライトブロック９０４の周りに巻きつけられた複数の検出ループ１１０２、１１０４、１１０６の各々は、複数の検出ループが巻かれている平面（たとえば、図３の磁束１３０２のＸ成分を感知する検出ループ１１０２に対するＹ−Ｚ平面、図１４の磁束１４０２のＹ成分を感知する検出ループ１１０４に対するＸ−Ｙ平面、および図１５Ａおよび図１５Ｂの磁束１５０２のＺ成分を感知する検出ループ１１０６に対するＸ−Ｚ平面）に対して垂直の（たとえば、直交する）それぞれの方向に流れる、第１のフェライトブロック９０４内の磁束１３０２、１４０２、１５０２の量を感知するように構成され得る。
【００４４】
ブロック１６０４は、感知された磁束の量に少なくとも部分的に基づいてワイヤレス電力トランスミッタとワイヤレス電力レシーバとの間の位置を決定するステップを含む。たとえば、少なくとも図４〜図１５Ｂに関連して前に説明したように、プロセッサまたはコントローラは、感知された磁束１３０２、１４０２、１５０２の量（または感知された磁束１３０２、１４０２、１５０２の量における変化）に少なくとも部分的に基づいてワイヤレス電力トランスミッタとワイヤレス電力レシーバとの間の位置を決定し得る。
【００４５】
図１７は、いくつかの実装形態による、ワイヤレス電力トランスミッタとワイヤレス電力レシーバとの間の位置を決定することを製作するための方法を示すフローチャート１７００である。フローチャート１７００は、少なくとも図４〜図１５Ｂを参照しながら本明細書で説明される。フローチャート１７００は特定の順序に関して本明細書で説明されるが、様々な実装形態では、本明細書のブロックは異なる順序で実行されてよく、または削除されてよく、追加のブロックが加えられてもよい。
【００４６】
ブロック１７０２は、第１のフェライトブロックの周りに複数の検出ループの各々を巻きつけるステップを含む。たとえば、少なくとも図４〜図１５に関連して前に説明したように、複数の検出ループ１１０２、１１０４、１１０６の各々は、第１のフェライトブロック９０４の周りに巻きつけられる。
【００４７】
ブロック１７０４は、第１のフェライトブロックのそれぞれの部分が、第１のギャップによって分離された隣接する第２および第３のフェライトブロックの各々と、第２のギャップによって分離された隣接する第４および第５のフェライトブロックの各々とに物理的に接触するように、第１のフェライトブロックを配置するステップを含み、複数の検出ループのいずれもが第２、第３、第４または第５のフェライトブロックに物理的に接触しないように、複数の検出ループは第１のフェライトブロックの周りに巻きつけられる。たとえば、少なくとも図４〜図１５Ｂに関連して前に説明したように、第１のフェライトブロック９０４のそれぞれの部分９１２、９１４、９１６、９１８は、第１のギャップによって分離された隣接する第２および第３のフェライトブロック９０２ａ、９０２ｂの各々と、第２のギャップによって分離された隣接する第４および第５のフェライトブロック９０６ａ、９０６ｂの各々とに物理的に接触している。少なくとも図４〜図１５Ｂに関連してさらに説明するように、複数の検出ループ１１０２、１１０４、１１０６のいずれもが、第２、第３、第４または第５のフェライトブロック９０２ａ、９０２ｂ、９０６ａ、９０６ｂに物理的に接触しないように、複数の検出ループ１１０２、１１０４、１１０６は、第１のフェライトブロック９０４の周りに巻きつけられる。
【００４８】
図１８は、いくつかの実装形態による、車両パッド１８２０と駐車スペースにおけるベースパッド１８２４との整合を示す図１８００である。図１８は３つの駐車スペースを示し、各々は、それぞれのベースパッド１８２２、１８２４、１８２６への電力を制御して供給するそれぞれの電源ユニット１８０６、１８０８、１８１０を取り付けられる。図１８は、駐車スペースのうちの１つの中の、電源ユニット１８１０から電力を受けるように構成され得るベースパッド１８２６の上に駐車された車両１８０４を示す。加えて、図１８は、前に説明したように、少なくとも１つのワイヤレス電力レシーバと複数の検出コイルを含む磁気ベクトル化装置とを備え得る車両パッド１８２０を含む別の車両１８０２を示す。接続および発見行為では、車両１８０２と、空の駐車スペースをサービスする電源ユニット１８０６、１８０８のうちの１つとの間の接続および発見プロトコルが発生し得る。発見が行われてワイヤレス通信接続（たとえば、８０２．１１ｎ接続）が作成されると、車両１８０２は電源ユニット１８０８に、たとえば車両パッド１８２０によって送信される磁気ベクトル化ビーコンをリッスンするように指示してよい。
【００４９】
位置決め行為では、車両パッド１８２０は、磁気ベクトル化ビーコンを送信する。ベースパッド１８２４はビーコンを受信し、決定または計算されたベースパッド１８２４と車両パッド１８２０との間の距離および角度を、前に確立されたワイヤレス通信接続を介して送信してよい。この距離および角度の情報は、車両がベースパッド１８２４に接近するにつれて、連続的または周期的に更新され、ベースパッド１８２４によって車両パッド１８２０に送信される。代替として、充電ステーションは、もう１つのビーコンを受信し、生の場測定データを８０２．１１ｎ通信接続を介して車両に送信してもよい。そのような代替実装形態では、車両１８０２は、この生の場測定データに基づいて角度および距離を計算することができる。車両１８０２のドライバは、車両１８０２内のユーザインターフェース（図示せず）を介してこの情報にアクセスすることができる。整合が達成されるかまたはほぼ達成されると、車両１８０２およびベースパッド１８２４（または電源ユニット１８０８）は、互いにワイヤレスにペアリングすることができる。
【００５０】
充電行為では、充電情報が、車両１８０２とベースパッド１８２４または電源ユニット１８０８との間でワイヤレス通信接続（たとえば、８０２．１１ｎ接続）を介して通信され得る。
【００５１】
上記で説明された方法の様々な動作は、様々なハードウェアおよび／またはソフトウェア構成要素、回路、および／またはモジュールなど、動作を実施することが可能な任意の好適な手段によって実施され得る。概して、図に示された任意の動作は、その動作を実施することが可能な対応する機能的手段によって実施され得る。
【００５２】
情報および信号は、様々な異なる技術および技法のうちのいずれかを使用して表される場合がある。たとえば、上記の説明全体にわたって参照される場合があるデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、記号、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁場もしくは磁性粒子、光場もしくは光学粒子、またはそれらの任意の組合せによって表されてもよい。
【００５３】
本明細書において開示される実装形態に関連して説明した種々の例示的な論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、または両方の組合せとして実装されてもよい。ハードウェアとソフトウェアのこの互換性を明確に示すために、様々な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップについて、それらの機能に関して上記において概略的に説明した。そのような機能がハードウェアとして実装されるか、またはソフトウェアとして実装されるかは、特定の用途およびシステム全体に課せられる設計制約によって決まる。説明した機能は、各特定の用途ごとに様々な方法で実装され得るが、そのような実装決定が実装形態の範囲からの逸脱を生じさせると解釈されるべきではない。
【００５４】
本明細書で開示する実装形態に関連して説明した様々な例示的なブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）もしくは他のプログラマブル論理デバイス、個別ゲートもしくはトランジスタロジック、個別ハードウェア構成要素、または本明細書で説明した機能を実行するように設計されるそれらの任意の組合せを用いて、実装または実行され得る。プロセッサは、マイクロプロセッサである場合があるが、代替としてプロセッサは、任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、またはステートマシンであってもよい。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組合せ、たとえば、ＤＳＰとマイクロプロセッサの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、ＤＳＰコアと連携した１つもしくは複数のマイクロプロセッサ、または任意の他のそのような構成として実装されてよい。
【００５５】
本明細書で開示する実装形態に関連して説明した方法またはアルゴリズムのステップおよび機能は、ハードウェアにおいて直接、プロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールにおいて、またはその２つの組合せにおいて具現され得る。ソフトウェアで実装される場合、機能は、１つまたは複数の命令またはコードとして有形の非一時的コンピュータ可読媒体上に記憶されるか、または送信され得る。ソフトウェアモジュールは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、フラッシュメモリ、読取り専用メモリ（ＲＯＭ）、電気的プログラマブルＲＯＭ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラマブルＲＯＭ（ＥＥＰＲＯＭ）、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、または当技術分野で知られている任意の他の形態の記憶媒体内に存在し得る。記憶媒体は、プロセッサが情報を記憶媒体から読取り、記憶媒体に情報を書き込むことができるように、プロセッサに結合される。代替として、記憶媒体は、プロセッサと一体化されてもよい。本明細書で使用される場合、ディスク（ｄｉｓｋ）およびディスク（ｄｉｓｃ）は、コンパクトディスク（ｄｉｓｃ）（ＣＤ）、レーザディスク（ｄｉｓｃ）、光ディスク（ｄｉｓｃ）、デジタル多用途ディスク（ｄｉｓｃ）（ＤＶＤ）、フロッピーディスク（ｄｉｓｋ）、およびブルーレイディスク（ｄｉｓｃ）を含み、ディスク（ｄｉｓｋ）は、通常、データを磁気的に再生するが、ディスク（ｄｉｓｃ）は、レーザを用いて光学的にデータを再生する。上記の組合せはまた、コンピュータ可読媒体の範囲内に含まれるものとする。プロセッサおよび記憶媒体は、ＡＳＩＣの中に存在することがある。
【００５６】
本開示を要約する目的のために、本明細書では、特定の態様、利点、および新規な特徴について説明してきた。任意の特定の実装形態に従って、そのような利点の必ずしもすべてが実現され得るとは限らないことを理解されたい。したがって、１つまたは複数の実装形態は、本明細書で教示または示唆されている他の利点を必ずしも達成することなく、本明細書で教示された１つの利点または利点のグループを達成または最適化する。
【００５７】
上記で説明された実装形態の様々な修正が容易に明らかになり、本明細書において規定される一般原理は、本出願の趣旨または範囲を逸脱することなく他の実装形態に適用され得る。したがって、本出願は、本明細書で示す実装形態に限定されることは意図されず、本明細書で開示する原理および新規の特徴に一致する最も広い範囲を与えられるべきである。
【符号の説明】
【００５８】
１００  ワイヤレス電力伝達システム
１０２  入力電力
１０４  トランスミッタ
１０５  ワイヤレス場
１０８  レシーバ
１１０  出力電力
１１２  距離
１１４  送電カプラ
１１８  受電カプラ
２００  ワイヤレス電力伝達システム
２０４  トランスミッタ
２０５  ワイヤレス場
２０６  送電回路構成
２０８  レシーバ
２１０  受電回路構成
２１４  送電カプラ
２１８  受電カプラ
２１９  通信チャネル
２２２  発振器
２２３  周波数制御信号
２２４  ドライバ回路
２２５  入力電圧信号（ＶＤ）
２２６  フィルタ／整合回路
２３２  整合回路
２３４  整流器回路
２３６  バッテリー
３５０  送電または受電回路構成
３５２  カプラ
３５４  キャパシタ
３５６  キャパシタ
３５８  信号
４００  等角図
４０２  フェライトブロック
４０４  フェライトブロック
４０６  フェライトブロック
５００  展開等角図
５０８  ワイヤレス電力伝達コイル
５１０  ワイヤレス電力伝達コイル
６００  折畳み等角図
７００  展開等角図
７０２  三次元検出ループ
７０４  三次元検出ループ
７０６  三次元検出ループ
８００  折畳み等角図
９００  等角図
９０２ａ  二等分フェライトブロック
９０２ｂ  二等分フェライトブロック
９０４  フェライトブロック
９０６ａ  二等分フェライトブロック
９０６ｂ  二等分フェライトブロック
９１２  部分
９１４  部分
９１６  部分
９１８  部分
１００８  第１のコイル
１０１０  第２のコイル
１１００  展開等角図
１１０２  三次元検出ループ
１１０４  三次元検出ループ
１１０６  三次元検出ループ
１２００  折畳み等角図
１３００  等角図
１３０２  磁束
１４００  等角図
１４０２  磁束
１５００  等角図
１５０２  磁束
１５５０  等角図
１５５２  磁束
１８００  図
１８０２  車両
１８０４  車両
１８０６  電源ユニット
１８０８  電源ユニット
１８１０  電源ユニット
１８２０  車両パッド
１８２２  ベースパッド
１８２４  ベースパッド
１８２６  ベースパッド
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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