(57)【要約】  充電電力をワイヤレスで受電するように構成されるウェアラブル装置が提供される。本装置はバンドを備える。本装置は第1の受電コイルを備え、第1の受電コイルは、第1の受電コイルによって包囲される断面に対して垂直な方向から見たときに、バンドの第1の部分に沿って時計回りの方向に巻き付けられる。本装置は、断面に対して垂直な方向から見たときに、バンドの第2の部分に沿って反時計回りの方向に巻き付けられる第2の受電コイルを備える。本装置は、第1の受電コイルの一部および第2の受電コイルの一部と重なり合う寄生コイルを備える。第1の受電コイルは、バンドの先端において第2の受電コイルと電気的に接続可能でない。本装置はさらに、第1の受電コイルおよび第2の受電コイルを備える1つまたは複数の共振回路を備える。
2018518929.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電電力をワイヤレスで受電するように構成されるウェアラブル装置であって、
バンドと、
第1の受電コイルであって、前記第1の受電コイルによって包囲される断面に対して垂直な方向から見たときに、前記バンドの第1の部分に沿って時計回りの方向に巻き付けられる、第1の受電コイルと、
前記断面に対して前記垂直な方向から見たときに、前記バンドの第2の部分に沿って反時計回りの方向に巻き付けられる第2の受電コイルと
を備える、ウェアラブル装置。
【請求項２】
前記バンドの前記第1の部分に沿って延在する前記第1の受電コイルのエッジ、および前記バンドの前記第2の部分に沿って延在する前記第2の受電コイルのエッジは、前記第1の受電コイルによって包囲される前記断面に対して実質的に垂直である実質的に楕円形の断面の外周の大部分を形成する、請求項1に記載のウェアラブル装置。
【請求項３】
前記第1の受電コイルおよび前記第2の受電コイルはそれぞれ、前記実質的に楕円形の断面に対して実質的に垂直な方向に偏向した磁場の影響下で交流電流を生成するように構成される、請求項2に記載のウェアラブル装置。
【請求項４】
前記磁場は、前記第1の受電コイルによって包囲される前記断面に対して実質的に平行な方向に偏向する、請求項3に記載のウェアラブル装置。
【請求項５】
前記第1の受電コイルは前記第2の受電コイルと重なり合わない、請求項1に記載のウェアラブル装置。
【請求項６】
前記第1の受電コイルは前記第2の受電コイルの一部と重なり合う、請求項1に記載のウェアラブル装置。
【請求項７】
前記第1の受電コイルの一部および前記第2の受電コイルの一部と重なり合う寄生コイルをさらに備える、請求項1に記載のウェアラブル装置。
【請求項８】
前記寄生コイルは、前記第1の受電コイルと前記第2の受電コイルとの間に画定される間隙内で自ら交差する、請求項7に記載のウェアラブル装置。
【請求項９】
前記第1の受電コイルは、前記バンドの先端において前記第2の受電コイルと電気的に接続可能でない、請求項1に記載のウェアラブル装置。
【請求項１０】
前記第1の受電コイルおよび前記第2の受電コイルは、前記ウェアラブル装置に電力を供給するか、または前記ウェアラブル装置を充電するために、送電器から電力を誘導性結合するように構成される、請求項1に記載のウェアラブル装置。
【請求項１１】
前記ウェアラブル装置に電力を供給するか、または前記ウェアラブル装置を充電するために、前記第1の受電コイルおよび前記第2の受電コイルが磁場の影響下にあるときに、前記第1の受電コイルから、および前記第2の受電コイルから電流を受電するように構成される受電回路をさらに備える、請求項1に記載のウェアラブル装置。
【請求項１２】
前記第1の受電コイルおよび前記第2の受電コイルを備える1つまたは複数の共振回路をさらに備える、請求項1に記載のウェアラブル装置。
【請求項１３】
前記バンドは、2つの端部を有するバンド、ブレスレットまたはストラップと、前記ウェアラブル装置をユーザに固定するように構成可能なクラスプとを備える、請求項1に記載のウェアラブル装置。
【請求項１４】
ウェアラブル装置によって充電電力をワイヤレスで受電するための方法であって、
磁場の影響下で、第1の受電コイルによって包囲される断面に対して垂直な方向から見たときに、バンドの第1の部分に沿って時計回りの方向に巻き付けられる前記第1の受電コイルを介して第1の電流を生成するステップと、
前記磁場の影響下で、前記断面に対して垂直な前記方向から見たときに、前記バンドの第2の部分に沿って反時計回りの方向に巻き付けられる第2の受電コイルを介して第2の電流を生成するステップと、
前記第1の電流および前記第2の電流を利用して前記ウェアラブル装置を充電するか、または前記ウェアラブル装置に電力を供給するステップと
を含む、方法。
【請求項１５】
前記バンドの前記第1の部分に沿って延在する前記第1の受電コイルのエッジ、および前記バンドの前記第2の部分に沿って延在する前記第2の受電コイルのエッジは、前記第1の受電コイルによって包囲される前記断面に対して実質的に垂直である実質的に楕円形の断面の外周の大部分を形成する、請求項14に記載の方法。
【請求項１６】
前記磁場は、前記実質的に楕円形の断面に対して実質的に垂直な方向に偏向する、請求項15に記載の方法。
【請求項１７】
前記磁場は、前記第1の受電コイルによって包囲される前記断面に対して実質的に平行な方向に偏向する、請求項16に記載の方法。
【請求項１８】
前記第1の受電コイルは前記第2の受電コイルと重なり合わない、請求項14に記載の方法。
【請求項１９】
前記第1の受電コイルは前記第2の受電コイルの一部と重なり合う、請求項14に記載の方法。
【請求項２０】
前記第1の受電コイルの一部および前記第2の受電コイルの一部と重なり合う寄生コイルを介して前記第1の受電コイルと前記第2の受電コイルとの間の相互誘導性結合を高めるステップをさらに含む、請求項14に記載の方法。
【請求項２１】
前記寄生コイルは、前記第1の受電コイルと前記第2の受電コイルとの間に画定される間隙内で自ら交差する、請求項20に記載の方法。
【請求項２２】
前記第1の受電コイルは、前記バンドの先端において前記第2の受電コイルと電気的に接続可能でない、請求項14に記載の方法。
【請求項２３】
前記ウェアラブル装置に電力を供給するか、または前記ウェアラブル装置を充電するために、前記第1の受電コイルからの前記第1の電流および前記第2の受電コイルからの前記第2の電流を受電回路によって受電するステップをさらに含む、請求項14に記載の方法。
【請求項２４】
充電電力をワイヤレスで受電するように構成されるウェアラブル装置を作製するための方法であって、
第1の受電コイルによって包囲される断面に対して垂直な方向から見たときに、バンドの第1の部分に沿って時計回りの方向に前記第1の受電コイルを巻き付けるステップと、
前記断面に対して前記垂直な方向から見たときに、前記バンドの第2の部分に沿って反時計回りの方向に第2の受電コイルを巻き付けるステップと
を含む、方法。
【請求項２５】
前記バンドの前記第1の部分に沿って延在する前記第1の受電コイルのエッジ、および前記バンドの前記第2の部分に沿って延在する前記第2の受電コイルのエッジは、前記第1の受電コイルによって包囲される前記断面に対して実質的に垂直である実質的に楕円形の断面の外周の大部分を形成する、請求項24に記載の方法。
【請求項２６】
前記第1の受電コイルは前記第2の受電コイルと重なり合わない、請求項24に記載の方法。
【請求項２７】
前記第1の受電コイルは前記第2の受電コイルの一部と重なり合う、請求項24に記載の方法。
【請求項２８】
前記第1の受電コイルの一部および前記第2の受電コイルの一部と重なり合うように前記バンドに沿って寄生コイルを巻き付けるステップをさらに含む、請求項24に記載の方法。
【請求項２９】
前記寄生コイルは、前記第1の受電コイルと前記第2の受電コイルとの間に画定される間隙内で自ら交差する、請求項28に記載の方法。
【請求項３０】
前記第1の受電コイルは、前記バンドの先端において前記第2の受電コイルと電気的に接続可能でない、請求項24に記載の方法。
【請求項３１】
少なくとも前記第1の受電コイルおよび前記第2の受電コイルから1つまたは複数の共振回路を形成するステップをさらに含む、請求項24に記載の方法。
【請求項３２】
前記バンドは、2つの端部を有するバンド、ブレスレットまたはストラップと、前記ウェアラブル装置をユーザに固定するように構成可能なクラスプとを備える、請求項24に記載の方法。
【請求項３３】
充電電力をワイヤレスで受電するように構成されるウェアラブル装置であって、
磁場の影響下で電流を生成するための第1の手段であって、前記第1の手段によって包囲される断面に対して垂直な方向から見たときに、バンドの第1の部分に沿って時計回りの方向に巻き付けられる、手段と、
前記磁場の影響下で電流を生成するための第2の手段であって、前記断面に対して垂直な前記方向から見たときに、前記バンドの第2の部分に沿って反時計回りの方向に巻き付けられる、手段と
を備える、ウェアラブル装置。
【請求項３４】
前記バンドの前記第1の部分に沿って延在する、電流を生成するための前記第1の手段のエッジ、および前記バンドの前記第2の部分に沿って延在する、電流を生成するための前記第2の手段のエッジが、電流を生成するための前記第1の手段によって包囲される前記断面に対して実質的に垂直である実質的に楕円形の断面の外周の大部分を形成する、請求項33に記載のウェアラブル装置。
【請求項３５】
前記磁場は、前記実質的に楕円形の断面に対して実質的に垂直な方向に偏向する、請求項34に記載のウェアラブル装置。
【請求項３６】
前記磁場は、電流を生成するための前記第1の手段によって包囲される前記断面に対して実質的に平行な方向に偏向する、請求項35に記載のウェアラブル装置。
【請求項３７】
電流を生成するための前記第1の手段は、電流を生成するための前記第2の手段と重なり合わない、請求項33に記載のウェアラブル装置。
【請求項３８】
電流を生成するための前記第1の手段は、電流を生成するための前記第2の手段の一部と重なり合う、請求項33に記載のウェアラブル装置。
【請求項３９】
電流を生成するための前記第1の手段と電流を生成するための前記第2の手段との間の相互誘導性結合を高めるための手段をさらに備える、請求項33に記載のウェアラブル装置。
【請求項４０】
前記相互誘導性結合を高めるための手段は、電流を生成するための前記第1の手段と電流を生成するための前記第2の手段との間に画定される間隙内で自ら交差する、請求項39に記載のウェアラブル装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は包括的には、充電電力をワイヤレスで伝達することに関し、より具体的には、バンドクラスプにおいて電気的に接触することなくワイヤレスで電力を伝達するためのウェアラブル受電コイルに関する。
【背景技術】
【０００２】
ウェアラブル電子デバイスのワイヤレス充電は、ウェアラブルデバイスのバンド内に位置する受電コイルを完全に巻くために、ウェアラブルデバイスのバンドのクラスプにおいて電気的に接続することが必要な場合がある。しかしながら、実施態様によっては、ウェアラブル電子デバイスのバンドのクラスプにおける電気的な接続を必要とすることなく、ウェアラブルデバイスをワイヤレスで充電可能にすることが望ましい場合がある。したがって、バンドクラスプにおいて電気的に接触することなくワイヤレスで電力を伝達するためのウェアラブル受電コイルが望ましい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
いくつかの実施態様において、充電電力をワイヤレスで受電するように構成されるウェアラブル装置が提供される。本装置はバンドを備える。本装置は第1の受電コイルを備え、第1の受電コイルは、第1の受電コイルによって包囲される断面に対して垂直な方向から見たときに、バンドの第1の部分に沿って時計回りの方向に巻き付けられる。本装置は、断面に対して垂直な方向から見たときに、バンドの第2の部分に沿って反時計回りの方向に巻き付けられる第2の受電コイルを備える。
【０００４】
いくつかの他の実施態様において、ウェアラブル装置によって充電電力をワイヤレスで受電するための方法が提供される。本方法は、磁場の影響下で、第1の受電コイルを介して第1の電流を生成することを含み、第1の受電コイルは、第1の受電コイルによって包囲される断面に対して垂直な方向から見たときに、バンドの第1の部分に沿って時計回りの方向に巻き付けられる。本方法は、磁場の影響下で、その断面に対して垂直な方向から見たときに、バンドの第2の部分に沿って反時計回りの方向に巻き付けられる第2の受電コイルを介して第2の電流を生成することを含む。本方法はさらに、第1の電流および第2の電流を利用して、ウェアラブル装置を充電するか、またはウェアラブル装置に電力を供給することを含む。
【０００５】
さらに別の実施態様において、充電電力をワイヤレスで受電するように構成されるウェアラブル装置を作製するための方法が提供される。本方法は、第1の受電コイルによって包囲される断面に対して垂直な方向から見たときに、バンドの第1の部分に沿って時計回りの方向に第1の受電コイルを巻き付けることを含む。本方法は、その断面に対して垂直な方向から見たときに、バンドの第2の部分に沿って反時計回りに第2の受電コイルを巻き付けることを含む。
【０００６】
さらに別の実施態様において、充電電力をワイヤレスで受電するように構成されるウェアラブル装置が提供される。ウェアラブル装置は、磁場の影響下で電流を生成するための第1の手段を備え、第1の手段は、第1の手段によって包囲される断面に対して垂直な方向から見たときに、バンドの第1の部分に沿って時計回りの方向に巻き付けられる。ウェアラブル装置は、磁場の影響下で電流を生成するための第2の手段を備え、第2の手段は、その断面に対して垂直な方向から見たときに、バンドの第2の部分に沿って反時計回りの方向に巻き付けられる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】いくつかの例示的な実施態様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】いくつかの他の例示的な実施態様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】いくつかの例示的な実施態様による、送電カプラまたは受電カプラを含む、図2の送電回路または受電回路の一部の概略図である。
【図４】いくつかの実施態様による、受電コイルを含むウェアラブルデバイスの図である。
【図５】いくつかの実施態様による、ウェアラブルデバイス内のバンド内の第1の受電コイルおよび第2の受電コイル、ならびにワイヤレス送電器の平面送電コイルの図である。
【図６】いくつかの実施態様による、ウェアラブルデバイス内の受電コイルの第1の受電コイルおよび第2の受電コイルの平坦化されたバージョンと、図7および図8に示される磁束に関連する切り取られた平面とを示す図である。
【図７】いくつかの実施態様による、充電面の下方に配置される送電コイルによって生成された磁場の影響下で、図6の第1の受電コイルおよび第2の受電コイル内に誘導される電流によって生成されることになる例示的な磁場ベクトルの図である。
【図８】いくつかの実施態様による、充電面の下方に配置される送電コイルによって生成された磁場の影響下で、図6の第1の受電コイルおよび第2の受電コイル内に誘導される電流によって生成されることになる例示的な磁場ベクトルの別の図である。
【図９】いくつかの実施態様による、互いに部分的に重なり合う、ウェアラブルデバイス内の第1の受電コイルおよび第2の受電コイルの立体図および平坦化された図である。
【図１０】いくつかの実施態様による、互いに重なり合わない、ウェアラブルデバイス内の第1の受電コイルおよび第2の受電コイルの立体図および平坦化された図である。
【図１１】いくつかの実施態様による、ウェアラブルデバイス内の第1の受電コイルおよび第2の受電コイルのそれぞれと部分的に重なり合う寄生コイルの立体図および平坦化された図である。
【図１２】いくつかの実施態様による、ウェアラブルデバイス内の第1の受電コイルおよび第2の受電コイルのそれぞれと部分的に重なり合う寄生コイルの立体図および平坦化された図である。
【図１３】いくつかの例示的な実施態様による、ウェアラブルデバイスによって充電電力をワイヤレスで受電するための方法を示す流れ図である。
【図１４】いくつかの例示的な実施態様による、充電電力をワイヤレスで受電するように構成されるウェアラブル装置を製造するための方法を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下の詳細な説明では、本開示の一部を形成する添付図面への参照が行われる。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施態様は、限定的であることを意味しない。本明細書において提示される主題の趣旨または範囲から逸脱することなく、他の実施態様が利用される場合があり、かつ他の変更が加えられる場合がある。本明細書において包括的に説明され、図に示されるような本開示の態様は、広範の異なる構成において配置し、代用し、結合し、かつ設計することができ、そのすべてが、明示的に考慮され、本開示の一部を形成することは、容易に理解されるであろう。
【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(たとえば、電力が、自由空間を通して伝達される場合がある)、送電器から受電器への電場、磁場、電磁場、またはそれ以外に関連付けられる任意の形のエネルギーを伝達することを指す場合がある。ワイヤレス場(たとえば、磁場または電磁場)の中に出力される電力は、電力伝達を達成するために「受電カプラ」によって受電されるか、取り込まれるか、または結合される場合がある。
【００１０】
本明細書において使用される用語は、特定の実施態様を説明することのみを目的としており、本開示に対する限定であることは意図していない。特定の数のクレーム要素が意図される場合には、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、そのような意図がないことは理解されよう。たとえば、本明細書において使用されるときに、単数形「1つの」(a、an)、および「その」(the)は、文脈においてそうでないことが明示されない限り、複数形も含むことを意図している。本明細書において使用されるときに、「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、comprising)、「含む」(includes、including)という用語は、本明細書において使用されるときに、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は理解されよう。「少なくとも1つ」のような表現が、要素のリストに先行するとき、要素のリスト全体を変更し、リストの個々の要素を変更しない。
【００１１】
図1は、いくつかの例示的な実施態様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)から送電器104に入力電力102を供給することができる。受電器108が、送電器104によって生成されたワイヤレス場105内に位置するときに、受電器108は受電カプラ118を介して電力を受電することができる。ワイヤレス場105は、送電器104によって出力されたエネルギーが受電器108によって取り込まれる場合がある領域に対応する。受電器108はワイヤレス場105に結合し、蓄積するために、または出力電力110に結合されるデバイス(この図には示されない)によって消費するために出力電力110を生成することができる。送電器104と受電器108の両方は、距離112だけ分離される。
【００１２】
例示的な一実施態様では、送電カプラ114によって生成された時変磁場を介して、電力が誘導的に伝達される。送電器104および受電器108はさらに、相互共振関係に従ってさらに構成することができる。受電器108の共振周波数および送電器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、送電器104と受電器108との間の送電損失は最小である。しかしながら、送電器104と受電器108との間の共振が一致しないときでも、効率は低下する場合があるものの、エネルギーを伝達することができる。たとえば、共振が一致しないとき、効率は低下する場合がある。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付近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、共振誘導性結合技法は、改善された効率と、種々の距離にわたって、様々な誘導性カプラ構成による電力伝達とを可能にする場合がある。
【００１３】
いくつかの実施態様において、ワイヤレス場105は、送電器104の「近距離場」に相当する。近距離場は、送電カプラ114から電力を最小限に放射する送電カプラ114内の電流および電荷から生じる強い反応場が存在する領域に対応することができる。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)内にある領域に対応することができる。効率的なエネルギー伝達は、電磁波内のエネルギーの大部分を遠距離場に伝搬させるのではなく、ワイヤレス場105内のエネルギーの大きい部分を受電カプラ118に結合することによって行うことができる。ワイヤレス場105内に位置決めされるとき、送電カプラ114と受電カプラ118との間に「結合モード」が生成される場合がある。
【００１４】
図2は、いくつかの他の例示的な実施態様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とすることができる。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さらなる詳細を提供する。システム200は、送電器204および受電器208を含む。送電器204は、発振器222と、ドライバ回路224と、フィルタおよび整合回路226とを含む送電回路206を含む。発振器222は、周波数制御信号223に応答して調整することができる所望の周波数において信号を生成するように構成することができる。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することができる。
【００１５】
フィルタおよび整合回路226は、高調波または他の望ましくない周波数をフィルタリングし、送電回路206のインピーダンスを送電カプラ214のインピーダンスに整合させる。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、電池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で出力する。
【００１６】
受電器208は、整合回路232と整流器回路234とを含む受電回路210を備える。整合回路232は、受電回路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ることができる。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、電池236を充電することができる。受電器208および送電器204はさらに、別個の通信チャネル219(たとえば、Bluetooth(登録商標)、Zigbee、セルラーなど)上で通信することができる。代替的には、受電器208および送電器204は、ワイヤレス場205の特性を使用する帯域内シグナリングを介して通信することができる。いくつかの実施態様において、受電器208は、送電器204によって送電され、受電器208によって受電される電力量が電池236を充電するのに適しているか否かを判断するように構成することができる。
【００１７】
図3は、いくつかの例示的な実施態様による、図2の送電回路206または受電回路210の一部の概略図である。図3に示されるように、送電回路または受電回路350はカプラ352を含むことができる。カプラ352は、「導体ループ」、アンテナ、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」という用語は一般に、別の「カプラ」と結合するためにエネルギーをワイヤレスで出力するか、または受電することができる構成要素を指す。
【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く。インダクタンスは単にカプラ352によって生成されるインダクタンスの場合があるが、キャパシタンスは、所望の共振周波数において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)を介して追加される場合がある。非限定的な例として、共振周波数において信号358を選択する共振回路を作り出すために、送電回路または受電回路350にキャパシタ354およびキャパシタ356が追加される場合がある。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、カプラのサイズが大きくなるにつれて、結合効率は高くなる場合がある。これは主に、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、カプラ352の共振周波数に実質的に対応する周波数を有する信号358を、カプラ352への入力とすることができる。
【００１９】
図4は、いくつかの実施態様による、受電コイルを含むウェアラブルデバイス400の図である。ウェアラブルデバイス400は、腕時計、ブレスレット、バンド、またはバンド402の端部間に、内在化された誘導性ワイヤレス充電電力伝達コイルのための電気的接続を与えない何らかの他のタイプのウェアラブル装置とすることができる。バンド402は、2つの端部を有するバンド、ブレスレットまたはストラップを含み、いくつかの実施態様では、クラスプ(図示せず)が、ウェアラブルデバイス400をユーザに固定するように構成可能である。いくつかの実施態様では、たとえば、腕時計が腕に巻かれるときのように、ウェアラブルデバイス400を腕に確実に保持するために、ウェアラブルデバイス400を落とすことなく装着できるようにする固定手段が設けられる。図4に示されるように、バンド402は実質的に湾曲した断面404を有する。この適用例の場合に、「実質的に湾曲した断面」は、断面404が全体的に湾曲する(たとえば、平坦でない)ことを意味すると解釈される場合があるが、前面406、またはウェアラブルデバイス400のバンド402の端部を物理的に接続するためのクラスプ(図4にクラスプは示されない)などにおいて、相対的に平坦、または直線的である1つまたは複数の部分を有する場合がある。緩く結合されるシステムにおいて特に、誘導性電力伝達中に受電コイルと送電コイルとの間の相互結合を高めるために、十分な磁束を捕捉できるように実現可能なほど大きく、受電コイルのサイズを大きくする(たとえば、実効的な直径を大きくする)ことが有益な可能性がある。しかしながら、ウェアラブルデバイス400のフォームファクタがより小さいために、適切な電力伝達のために送電コイルとの十分な相互結合を有するだけの十分なサイズの受電コイルを作り出すのが難しい場合がある。さらに、今説明されたように、ウェアラブルデバイス400は、ユーザの手首または他の人体部分の周りにバンド402を取り付けるか、または固定するために、バンド402の端部間に間隙を必要とする場合があるか、または他の締結構造を必要とする場合がある。ウェアラブルデバイス400全体の周りに大きい受電コイルのための機構を作り出すために、バンド402の端部間に電気的接続を設けることは難しい場合がある。したがって、後続の図において示される実施態様によれば、バンドもしくはストラップのクラスプにおいて、またはクラスプが別の方法で配置される場合にバンドまたはストラップ内の間隙において、受電コイル間を電気的に接触させることなく、ウェアラブルデバイス400のバンド402(またはストラップ)内に受電コイルを備える共振器を設計することができる。これは、今説明されたような電気的接続の必要性を回避しながら、適切なワイヤレス電力伝達のために送電コイルとの十分な相互結合を有する、より大きい受電コイルを組み込むウェアラブルデバイスを実現できるようにする場合がある。
【００２０】
図5は、いくつかの実施態様による、ウェアラブルデバイス(たとえば、図4のウェアラブルデバイス400)内のバンド内の第1の受電コイル502および第2の受電コイル504、ならびにワイヤレス送電器の平面送電コイル510の図500である。いくつかの実施態様において、第1の受電コイル502および第2の受電コイル504は、図4のウェアラブルデバイス400のバンド402(またはストラップ)内に配置される場合がある。したがって、図4に示されるように、ウェアラブルデバイス400は、バンド402(またはストラップ)の実質的に湾曲した断面404が点線506および508と実質的に一致するように、横にされる。いくつかの実施態様において、第1の受電コイル502および第2の受電コイル504は、共振誘導性電力伝達システムの容量性/誘導性共振器の一部とすることができる。したがって、共振誘導性ワイヤレス電力伝達は、非共振誘導性ワイヤレス電力伝達より効率的な場合があるため、1つまたは複数の共振回路が、第1の受電コイル502および第2の受電コイル504を含む場合がある。いくつかの他の実施態様では、第1の受電コイル502および第2の受電コイル504は、非共振誘導性電力伝達システムの一部とすることができる。図示されるように、バンド(たとえば、図4のバンド402)のクラスプまたはバンド自体の間隙が位置する場合がある間隙514において、第1の受電コイル502と第2の受電コイル504との間に直接の電気的接続は存在しない。ワイヤレス送電器の送電コイル510も示されており、ワイヤレス送電器の例示的な帯電面512とともに、第1の受電コイル502および第2の受電コイル504の下方に配置される。
【００２１】
いくつかの実施態様において、第1の受電コイル502および第2の受電コイル504によって包囲される断面が、Z方向およびY方向に実質的に延在することができ、X方向の中に湾曲することができるように(図示されるX軸、Y軸およびZ軸による)、第1の受電コイル502および第2の受電コイル504は(図5に示される向きに関して)垂直に配置することができる。送電コイル510が、第1の受電コイル502および第2の受電コイル504によって包囲される断面に対して実質的に垂直に配置されるように、送電コイル510によって包囲される断面はX-Y平面内に存在することができる。したがって、第1の受電コイル502および第2の受電コイル504のそれぞれによって包囲される断面は、バンド402の実質的に湾曲した断面404に対して実質的に垂直でもある。バンドの第1の部分(図5に示されるように、コイル502の上端の広がりによって描かれる)に沿って延在する第1の受電コイル502のエッジおよびバンドの第2の部分(図5に示されるように、コイル504の上端の広がりによって描かれる)に沿って延在する第2の受電コイル504のエッジが、実質的に楕円形の複合的な断面(たとえば、点線506によって示される)の外周の大部分を形成するように、第1の受電コイル502および第2の受電コイル504を形成することができる。第1の受電コイル502および第2の受電コイル504の下端も、上から見たときに同様の複合的な断面(たとえば、点線508によって示される)を形成することができる。したがって、第1の受電コイル502および第2の受電コイル504の上端および/または下端によって形成される点線506、508によって示されるこれらの複合的な楕円形の断面は、送電コイル510によって生成される垂直方向(Z軸)に偏向した磁束を取り囲むか、または包囲することができる。これらの複合的な楕円形の断面は、第1の受電コイル502および第2の受電コイル504によって包囲される断面の平面に対して実質的に垂直な場合があり、送電コイル510の平面(たとえば、送電コイル510が巻き付けられる平面)に対して平行な場合がある。さらに、いくつかの実施態様において、第1の受電コイル502は、第2の受電コイル504に比べて、(第1の受電コイルおよび第2の受電コイルによって包囲される断面に対して垂直な方向から、たとえば、図5に示されるようなX軸に沿って見たとき)反対の時計回りまたは反時計回りの方向に巻き付けられる場合がある。
【００２２】
図6は、いくつかの実施態様による、ウェアラブルデバイス内の第1の受電コイル602および第2の受電コイル604の平坦化されたバージョン600と、図7および図8に示される磁束に関連する切り取られた平面606とを示す。第1の受電コイル602および第2の受電コイル604は、図5に関連して先に説明された第1の受電コイル502および第2の受電コイル504の平坦化されたバージョンに対応することができる(たとえば、簡単にするために、第1の受電コイル502および第2の受電コイル504はY-Z平面の中に平坦化され、X方向の中に湾曲しないものとして示される)。切り取られた平面606は、以下に図7および図8において示される図に対応する第1の受電コイル602および第2の受電コイル604上の位置を示す。したがって、切り取られた平面606は図5のX-Z平面内に存在することになる。
【００２３】
図7は、いくつかの実施態様による、帯電面706の下方に配置される送電コイルによって生成された磁界の影響下で、図6の第1の受電コイル602および第2の受電コイル604内に誘導される電流によって生成されることになる例示的な磁場ベクトルの図700である。図7において、第1の受電コイル602および第2の受電コイル604は、(反対側に向かって水平に見て、図7の左側または右側から見たとき)同じ時計回りまたは反時計回りの方向に巻き付けられる。図に示されるように、第1の受電コイル602および第2の受電コイル604は同じ方向に巻き付けられるため、電流は各コイルにおいて同じ方向に誘導されることになり、それは、第1の受電コイル602および第2の受電コイル604のそれぞれの場合に、それぞれに対して実質的に同じ相対的方向を指す磁場ベクトルによって推測することができる。そのような実施態様では、合成された第1および第2のコイル602、604(たとえば、垂直コイル)と、帯電面706の下方に配置される送電コイルとの間に実質的に相互インダクタンスは存在しない場合がある。これは、充電エリアの中心において、第1の受電コイル602からの誘導された磁束が下降しており、第2のコイル604からの磁束が上昇しており、結果として、正味の垂直磁束が非常に小さいか、または0になるためである。
【００２４】
図8は、いくつかの実施態様による、帯電面706の下方に配置される送電コイルによって生成された磁界の影響下で、図6の第1の受電コイル602および第2の受電コイル604内に誘導される電流によって生成されることになる例示的な磁界ベクトルの別の図800である。図8において、第1の受電コイル602および第2の受電コイル604は、(反対側に向かって水平に見て、図8の左側または右側から見たとき)反対の時計回りおよび反時計回りの方向に巻き付けられる。図に示されるように、第1の受電コイル602および第2の受電コイル604は反対方向に巻き付けられるため、生成される交流電流は各コイルにおいて反対方向に誘導されることになり、それは、第1の受電コイル602および第2の受電コイル604のそれぞれの場合に、それぞれに対して実質的に反対の相対的方向を指す磁場ベクトルによって推測することができる。そのような実施態様では、第1の受電コイル602または第2の受電コイル604と、帯電面706の下方に配置される送電コイルとの間に実質的に0でない相互インダクタンス(たとえば、150nH)が存在する場合がある。したがって、図8に示されるように、第1の受電コイル602および第2の受電コイル604はそれぞれ、図5に関連して先に説明された点線506、508によって示される実質的に楕円形の断面に対して実質的に垂直な方向に偏向した磁場の影響下で交流電流を生成するように構成される。そのような磁場は、第1の受電コイル602および第2の受電コイル604のそれぞれによって包囲される断面に対して実質的に平行な方向に偏向することになる。第1の受電コイル602および第2の受電コイル604の場合に同じ方向におけるこの偏向は、第1の受電コイル602および/または第2の受電コイル604と、帯電面706の下方に配置される送電コイルとの間の相互結合を高める。そのような生成された電流は、ウェアラブル装置を充電するか、またはウェアラブル装置に電力を供給するために利用することができる。
【００２５】
図9は、いくつかの実施態様による、互いに部分的に重なり合う、ウェアラブルデバイス内の第1の受電コイル902および第2の受電コイル904の立体図900および平坦化された図950である。そのような実施態様において、ウェアラブルデバイスを装着するためのクラスプは完全になくすことができる。第1の受電コイル902および第2の受電コイル904の配置をより容易に可視化するために、2つの図:立体図900と、第1の受電コイル902および第2の受電コイル904の相対位置を示すために完全に平坦化されたようなバンドを示す平坦化された図950とが示される。平坦化された図950において、点AおよびCは、第1の受電コイル902および第2の受電コイル904を形成するために利用される単一の導体の第1の端部および第2の端部に対応する。平坦化された図950内のバンドの各側に示される点Bは、導体が第1の受電コイル902から第2の受電コイル904まで延在するときの導体上の同じ点を示す。点Bは、バンドの下端付近に、任意のクラスプが通常配置されることになっていた側と、実質的にバンドの反対側に位置する。第1の受電コイル902は、重なり部分906において第2の受電コイル904と部分的に重なり、ある程度の磁気を与えるが、重なり部分906において第1の受電コイル902と第2の受電コイル904との間に電気的接続はない。図9は、第1の受電コイル902および第2の受電コイル904が直列に結線されるように示されるが、これは必要とされない。第1の受電コイル902および第2の受電コイル904は、まったく異なる導体から巻き付けられる場合もある。これにより、クラスプが重なり合うことができるようになる場合があるが、先に説明されたように、クラスプ端部間の直接の電気的接続は存在しない。図9は、矢印の方向に見たときに、第1の受電コイル902の巻線が上から時計回りに巻き付けられることを示す。その後、図8に関連して先に説明されたように、導体はウェアラブルデバイスバンドの裏側の底部にわたって(点Bを通って)引き回され、第2の受電コイル904は、矢印の方向に見たときに、底部から反時計回りに巻き付けられる。図950は、第1のコイル902と同じ方向に巻き付けられる第2のコイル904を示すことに留意されたい。しかしながら、これは、円形のバンドが、図950において直線の中に完全に平坦化されるためにすぎない。したがって、図950は実際には、矢印によって示される方向と反対方向から見たときの第2のコイル904を示すことになる。Table 1(表1)は、図9に示される実施態様の場合の受電コイル(902および904)と種々の送電器との間の最大および最小相互インダクタンスのための例示的な値を示す。
【表１】
2018518929.tif 000003
【００２６】
図10は、いくつかの実施態様による、互いに部分的に重なり合わない、ウェアラブルデバイス内の第1の受電コイル1002および第2の受電コイル1004の立体図1000および平坦化された図1050である。第1の受電コイル1002および第2の受電コイル1004の配置をより容易に可視化するために、2つの図:立体図1000と、第1の受電コイル1002および第2の受電コイル1004の相対位置を示すために完全に平坦化されたようなバンドを示す平坦化された図1050とが示される。平坦化された図1050において、点AおよびCは、第1の受電コイル1002および第2の受電コイル1004を形成するために利用される単一の導体の第1の端部および第2の端部に対応する。平坦化された図1050内のバンドの各側に示される点Bは、導体が第1の受電コイル1002から第2の受電コイル1004まで延在するときの導体上の同じ点を示す。点Bは、バンドの下端付近に、任意のクラスプが通常配置されることになっていた側と、実質的にバンドの反対側に位置する。第1の受電コイル1002は第2の受電コイル1004と重なり合わない。さらに、第1の受電コイル1002および第2の受電コイル1004は、バンドの先端において電気的に接続可能でない。図10は、第1の受電コイル1002および第2の受電コイル1004が直列に結線されるように示されるが、これは必要とされない。第1の受電コイル1002および第2の受電コイル1004は、まったく異なる導体から巻き付けられる場合もある。図10は、矢印の方向に見たときに、第1の受電コイル1002の巻線が上から時計回りに巻き付けられることを示す。その後、図8に関連して先に説明されたように、導体はウェアラブルデバイスバンドの裏側の底部にわたって引き回され、第2の受電コイル1004は、矢印の方向に見たときに、底部から反時計回りに巻き付けられる。図9と図10の両方に示されるように、見る人に最も近いコイルの側に(たとえば、図9内の重なり906において、または図10内の同じ場所における第1の受電コイル1002と第2の受電コイル1004との間の間隙において)電気的な接触は存在しない。図1050は、第1のコイル1002と同じ方向に巻き付けられる第2のコイル1004を示すことに留意されたい。しかしながら、これは、円形のバンドが、図1050において直線の中に完全に平坦化されるためにすぎない。したがって、図1050は実際には、矢印によって示される方向とは反対方向から見たときの第2のコイル1004を示すことになる。Table 2(表2)は、図10に示される実施態様の場合の受電コイル(902および904)と種々の送電器との間の最大および最小相互インダクタンスのための例示的な値を示す。
【表２】
2018518929.tif 000004
【００２７】
図11は、いくつかの実施態様による、ウェアラブルデバイス内の第1の受電コイル1102および第2の受電コイル1104のそれぞれと部分的に重なり合う寄生コイル1106の立体図1100および平坦化された図1150を示す。第1の受電コイル1102および第2の受電コイル1104の配置をより容易に可視化するために、2つの図:立体図1100と、第1の受電コイル1102および第2の受電コイル1104の相対位置を示すために完全に平坦化されたようなバンドを示す平坦化された図1150とが示される。平坦化された図1150において、点AおよびCは、第1の受電コイル1102および第2の受電コイル1104を形成するために利用される単一の導体の第1の端部および第2の端部に対応する。平坦化された図1150内のバンドの各側に示される点Bは、導体が第1の受電コイル1102から第2の受電コイル1104まで延在するときの導体上の同じ点を示す。点Bは、バンドの下端付近に、任意のクラスプが通常配置されることになっていた側と、実質的にバンドの反対側に位置する。図11は、図10に関連して第1の受電コイル1002および第2の受電コイル1004の場合に先に説明されたのと実質的に同じ配置を有することができる、第1の受電コイル1102および第2の受電コイル1104を示す。図11はさらに、第1の受電コイル1102および第2の受電コイル1104のそれぞれと部分的に重なり合う寄生コイル1106を示す。いくつかの実施態様において、寄生コイル1106は、受電コイル1102、1104のいずれにも直接電気的に接続されず、さらに、任意のドライバ回路によって直接駆動されないか、または任意の電力を整流回路に直接出力しない。寄生コイル1106は、第1の受電コイル1102および第2の受電コイル1104と部分的に重なり合うことによって、第1の受電コイル1102と第2の受電コイル1104との間の磁場を結び付け、第1の受電コイル1102と第2の受電コイル1104との間の間隙における電気的接続に類似している。この効果は、第1の受電コイル1102内に誘導される電流が寄生コイル1106内に電流を誘導する磁場を引き起こし、それが今度は、第2の受電コイル1104内に電流を誘導する別の磁場を引き起こすことから達成され、その逆も起こり得る。一方の受電コイルから寄生コイル1106への、そしてその後の他方の受電コイルへのこの電流誘導は、第1の受電コイル1102と第2の受電コイル1104との間の電気的接続に類似している。図1150は、第1のコイル1102と同じ方向に巻き付けられる第2のコイル1104を示すことに留意されたい。しかしながら、これは、円形のバンドが、図1150において直線の中に完全に平坦化されるためにすぎない。したがって、図1150は実際には、矢印によって示される方向と反対方向から見たときの第2のコイル1104を示すことになる。
【００２８】
図12は、いくつかの実施態様による、ウェアラブルデバイス内の第1の受電コイル1202および第2の受電コイル1204のそれぞれと部分的に重なり合う寄生コイル1206の立体図1200および平坦化された図1250を示す。第1の受電コイル1202および第2の受電コイル1204の配置をより容易に可視化するために、2つの図:立体図1200と、第1の受電コイル1202および第2の受電コイル1204の相対位置を示すために完全に平坦化されたようなバンドを示す平坦化された図1250とが示される。平坦化された図1250において、点AおよびCは、第1の受電コイル1202および第2の受電コイル1204を形成するために利用される単一の導体の第1の端部および第2の端部に対応する。平坦化された図1250内のバンドの各側に示される点Bは、導体が第1の受電コイル1202から第2の受電コイル1204まで延在するときの導体上の同じ点を示す。点Bは、バンドの下端付近に、任意のクラスプが通常配置されることになっていた側と、実質的にバンドの反対側に位置する。図12は、図10に関連して第1の受電コイル1002および第2の受電コイル1004の場合に先に説明されたのと実質的に同じ配置を有することができる、第1の受電コイル1202および第2の受電コイル1204を示す。図12は、第1の受電コイル1202および第2の受電コイル1204のそれぞれと部分的に重なり合い、第1の受電コイル1202と第2の受電コイル1204との間に画定される、バンドの実質的に湾曲した断面に沿った間隙において自ら交差する寄生コイル1206をさらに含む。第1の受電コイル1202および第2の受電コイル1204と部分的に重なり合う寄生コイル1206は、第1の受電コイル1202と第2の受電コイル1204との間で磁場を結び付け、寄生コイル1206が重なる第1の受電コイル1202と第2の受電コイル1206との間の間隙における電気的接続に類似している。図1250は、第1のコイル1202と同じ方向に巻き付けられる第2のコイル1204を示すことに留意されたい。しかしながら、これは、円形のバンドが、図1250において直線の中に完全に平坦化されるためにすぎない。したがって、図1250は実際には、矢印によって示される方向とは反対方向から見たときの第2のコイル1204を示すことになる。
【００２９】
いくつかの実施態様において、第1のコイル502、602、902、1002、1102、1202は、「磁場の影響下で電流を生成するための第1の手段」の少なくとも一部としても知られる場合があるか、またはそれを含む場合がある。同様に、第2のコイル504、904、1004、1104、1204は、「磁場の影響下で電流を生成するための第2の手段」の少なくとも一部としても知られる場合があるか、またはそれを含む場合がある。いくつかの実施態様において、寄生コイル1106、1206は、「電流を生成するための第1の手段と電流を生成するための第2の手段の一部との間の相互誘導性結合を高めるための手段」の少なくとも一部としても知られる場合があるか、またはそれを含む場合がある。
【００３０】
図13は、いくつかの実施態様による、ウェアラブル装置によって充電電力をワイヤレスで受電するための方法を示す流れ図1300である。流れ図1300は、図4〜図12のいずれかを参照しながら本明細書において説明される。流れ図1300は特定の順序を参照しながら本明細書において説明されるが、種々の実施態様において、本明細書のブロックは、異なる順序で実行される場合があるか、または省略される場合があり、かつさらなるブロックが追加される場合がある。
【００３１】
ブロック1302は、磁場の影響下で、第1の受電コイルによって包囲される断面に対して垂直な方向から見たときに、バンドの第1の部分に沿って時計回りの方向に巻き付けられる第1の受電コイルを介して第1の電流を生成することを含む。たとえば、図9〜図12に関連して先に説明されたように、第1の受電コイル902、1002、1102、1202によって包囲される断面に対して垂直な方向(矢印を参照)から見たときに、バンドの第1の部分に沿って時計回りの方向に巻き付けられる第1の受電コイル902、1002、1102、1202を介して、磁場の影響下で電流を生成することができる。流れ図1300は、ブロック1304に進むことができる。
【００３２】
ブロック1304は、磁場の影響下で、断面に対して垂直な方向から見たときに、バンドの第2の部分に沿って反時計回りの方向に巻き付けられる第2の受電コイルを介して第2の電流を生成することを含む。たとえば、図9〜図12に関連して先に説明されたように、その方向(たとえば、丸められ、平坦に置かれていないときの同じ矢印)から見たときに、バンドの第2の部分に沿って反時計回りの方向に巻き付けられる第2の受電コイル904、1004、1104、1204を介して、磁場の影響下で第2の電流を生成することができる。
【００３３】
いくつかの実施態様、たとえば図10および図12において、第1の受電コイル1002、1202は、第2の受電コイル1004、1204と重なり合わない。いくつかの他の実施態様において、たとえば、図9および図11において、第1の受電コイル902、1102は、第2の受電コイル904、1104の一部と重なり合う。図4〜図6および図9〜図12によって示されるように、バンド402の第1の部分に沿って延在する第1の受電コイル502、602、902、1002、1102、1202のエッジ、およびバンド402の第2の部分に沿って延在する第2の受電コイル504、904、1004、1104、1204のエッジが、第1の受電コイル502、602、902、1002、1102、1202によって包囲される断面に対して実質的に垂直である、点線506、508によって示される実質的に楕円形の断面の外周の大部分を形成する。また、点線506によって示される実質的に楕円形の断面は、場合によっては、第2の受電コイル504、904、1004、1104、1204によって包囲される断面に対して実質的に垂直である。第1の受電コイル1002、1202は、バンドの先端において第2の受電コイル1004と電気的に接続可能でない(図9〜図12のそれぞれにおいて点線として示される)。流れ図1300は、ブロック1306に進むことができる。
【００３４】
ブロック1306は、第1の電流および第2の電流を利用してウェアラブル装置を充電するか、またはウェアラブル装置に電力を供給することを含む。たとえば、図4および図5に関連して先に説明されたように、ウェアラブルデバイス400は、第1の受電コイル502、602、902、1002、1102、1202および第2の受電コイル504、904、1004、1104、1204によって生成された電流を利用して、ウェアラブルデバイス400を充電するか、またはウェアラブルデバイス400に電力を供給することができる。
【００３５】
いくつかの実施態様において、流れ図1300はさらに、第1の受電コイル1102、1202の一部および第2の受電コイル1104、1204の一部と重なり合う寄生コイル1106、1206を介して、第1の受電コイル1102、1202と第2の受電コイル1104、1204との間の相互誘導性結合を高めることを含むことができる。図12に示されるように、いくつかの実施態様において、寄生コイル1206は、第1の受電コイル1202と第2の受電コイル1204との間に画定される間隙内で自ら交差する。
【００３６】
図14は、いくつかの例示的な実施態様による、充電電力をワイヤレスで受電するように構成されるウェアラブル装置を製造するための方法を示す流れ図1400である。流れ図1400は、図4〜図12のいずれかを参照しながら本明細書において説明される。流れ図1400は特定の順序を参照しながら本明細書において説明されるが、種々の実施態様において、本明細書のブロックは、異なる順序で実行される場合があるか、または省略される場合があり、かつさらなるブロックが追加される場合がある。
【００３７】
ブロック1402は、第1の受電コイルによって包囲される断面に対して垂直な方向から見たときに、バンドの第1の部分に沿って時計回りの方向に第1の受電コイルを巻き付けることを含む。たとえば、図4〜図6または図9〜図12によって以前に説明されたように、第1の受電コイル502、602、902、1002、1102、1202は、ウェアラブルデバイス400のバンド402の第1の部分に沿って巻き付けられる場合がある。流れ図1400はブロック1404に進むことができる。
【００３８】
ブロック1404は、その断面に対して垂直な方向から見たときに、バンドの第2の部分に沿って反時計回りの方向に第2の受電コイルを巻き付けることを含む。たとえば、図4〜図6または図9〜図12によって以前に説明されたように、第2の受電コイル504、904、1004、1104、1204は、その方向から見たときに(たとえば、バンド402が丸められ、平坦に置かれていないときに第1のコイルの巻線が見られるのと同じ方向から見たときに)、バンド402の第2の部分に沿って反時計回りの方向(たとえば、第1のコイルと反対の方向)に巻き付けられる場合がある。
【００３９】
いくつかの実施態様において、流れ図1400はさらに、第1の受電コイル1102、1202の一部および第2の受電コイル1104、1204の一部と重なり合うように、バンド402に沿って寄生コイル1106、1206を巻き付けることを含むことができる。いくつかの実施態様において、寄生コイル1206は、第1の受電コイル1202と第2の受電コイル1204との間に画定される間隙内で自ら交差する。
【００４０】
先に説明された方法の種々の動作は、種々のハードウェアおよび/もしくはソフトウェア構成要素、回路、ならびに/またはモジュールなどの、動作を実行することが可能な任意の好適な手段によって実行される場合がある。概して、図に示される任意の動作が、動作を実行することができる対応する機能的手段によって実行される場合がある。
【００４１】
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る場合がある。
【００４２】
本明細書において開示される実施態様に関連して説明される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現される場合がある。ハードウェアおよびソフトウェアのこの互換性を明確に示すために、種々の例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップは、これまで、それらの機能に関して概略的に説明されてきた。そのような機能がハードウェアまたはソフトウェアのいずれとして実現されるのかは、特定の適用例と、システム全体に課される設計制約とによって決まる。説明された機能は、特定の適用例ごとに様々な方法で実現される場合があるが、そのような実施態様が、実施態様の範囲からの逸脱を引き起こすと解釈されるべきではない。
【００４３】
本明細書において開示された実施態様に関連して説明した種々の例示的なブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ(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、ディスクリートゲートもしくはトランジスタロジック、ディスクリートハードウェア構成要素、または、本明細書において説明された機能を実行するように設計されたそれらの任意の組合せを用いて実現または実行される場合がある。汎用プロセッサはマイクロプロセッサとすることができるが、代替形態において、プロセッサは、任意の従来型プロセッサ、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とすることができる。また、プロセッサは、コンピューティングデバイスの組合せ(たとえば、DSPおよび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)として実現される場合もある。
【００４４】
本明細書において開示された実施態様に関連して説明され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に、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る場合がある。ソフトウェアにおいて実現される場合には、機能は、1つもしく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場合があるか、または有形の非一時的コンピュータ可読媒体を介して送信される場合がある。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、または当技術分野において知られている任意の他の形の記憶媒体内に存在する場合がある。記憶媒体は、プロセッサが情報を記憶媒体から読み取り、かつ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。代替形態において、記憶媒体は、プロセッサと一体化される場合がある。ディスク(disk)およびディスク(disc)は、本明細書において使用されるときに、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Blu-ray(登録商標)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し、ディスク(disc)は、データをレーザで光学的に再生する。上記の組合せも、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に存在する場合がある。
【００４５】
本開示を要約する目的のため、特定の態様、利点、および新規の特徴が、本明細書において説明されてきた。任意の特定の実施態様に従って、そのような利点の必ずしもすべてを達成できるとは限らないことは理解されたい。したがって、1つまたは複数の実施態様は、本明細書において教示または示唆される場合があるように、他の利点を必ずしも達成することなく、本明細書において教示されるような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。
【００４６】
先に説明された実施態様の種々の変更が容易に明らかであり、本明細書において規定された一般的な原理は、本出願の趣旨または範囲から逸脱することなく、他の実施態様に適用することができる。したがって、本出願は、本明細書において示される実施態様に限定されることを意図するものではなく、本明細書において開示される原理および新規の特徴と一致する最も広い範囲が与えられるべきである。
【符号の説明】
【００４７】
100  ワイヤレス電力伝達システム
102  入力電力
104  送電器
105  ワイヤレス場
108  受電器
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  送電器
205  ワイヤレス場
206  送電回路
208  受電器
210  受電回路
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
226  フィルタおよび整合回路
232  整合回路
234  整流器回路
236  電池
350  受電回路
352  カプラ
354  キャパシタ
356  キャパシタ
358  信号
400  ウェアラブルデバイス
402  バンド
404  断面
406  前面
502  第1の受電コイル
504  第2の受電コイル
506  点線
508  点線
510  平面送電コイル
514  間隙
600  平坦化されたバージョン
602  第1の受電コイル
604  第2の受電コイル
606  切り取られた平面
700  磁場ベクトルの図
706  帯電面
800  磁場ベクトルの図
900  立体図
902  第1の受電コイル
904  第2の受電コイル
906  重なり部分
950  平坦化された図
1000  立体図
1002  第1の受電コイル
1004  第2の受電コイル
1050  平坦化された図
1100  立体図
1102  第1の受電コイル
1104  第2の受電コイル
1106  寄生コイル
1150  平坦化された図
1200  立体図
1202  第1の受電コイル
1204  第2の受電コイル
1206  寄生コイル
1250  平坦化された図
【図１】
2018518929.tif 000005
【図２】
2018518929.tif 000006
【図３】
2018518929.tif 000007
【図４】
2018518929.tif 000008
【図５】
2018518929.tif 000009
【図６】
2018518929.tif 000010
【図７】
2018518929.tif 000011
【図８】
2018518929.tif 000012
【図９】
2018518929.tif 000013
【図１０】
2018518929.tif 000014
【図１１】
2018518929.tif 000015
【図１２】
2018518929.tif 000016
【図１３】
2018518929.tif 000017
【図１４】
2018518929.tif 000018
【手続補正書】
【提出日】平成29年11月1日(2017.11.1)
【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】
充電電力をワイヤレスで受電するように構成されるウェアラブル装置であって、
バンドと、
第1の受電コイルであって、前記第1の受電コイルによって包囲される断面に対して垂直な方向から見たときに、前記バンドの第1の部分に沿って時計回りの方向に巻き付けられる、第1の受電コイルと、
前記断面に対して前記垂直な方向から見たときに、前記バンドの第2の部分に沿って反時計回りの方向に巻き付けられる第2の受電コイルであって、前記第1の受電コイルおよび前記第2の受電コイルは前記ウェアラブル装置を充電するために送電器から電力を誘導性結合するように構成される、第2の受電コイルと
を備える、ウェアラブル装置。
【請求項２】
前記バンドの前記第1の部分に沿って延在する前記第1の受電コイルのエッジ、および前記バンドの前記第2の部分に沿って延在する前記第2の受電コイルのエッジは、前記第1の受電コイルによって包囲される前記断面に対して実質的に垂直である実質的に楕円形の断面の外周の大部分を形成する、請求項1に記載のウェアラブル装置。
【請求項３】
前記第1の受電コイルおよび前記第2の受電コイルはそれぞれ、前記実質的に楕円形の断面に対して実質的に垂直な方向に偏向した磁場の影響下で交流電流を生成するように構成される、請求項2に記載のウェアラブル装置。
【請求項４】
前記磁場は、前記第1の受電コイルによって包囲される前記断面に対して実質的に平行な方向に偏向する、請求項3に記載のウェアラブル装置。
【請求項５】
前記第1の受電コイルは前記第2の受電コイルと重なり合わない、請求項1に記載のウェアラブル装置。
【請求項６】
前記第1の受電コイルは前記第2の受電コイルの一部と重なり合う、請求項1に記載のウェアラブル装置。
【請求項７】
前記第1の受電コイルの一部および前記第2の受電コイルの一部と重なり合う寄生コイルをさらに備える、請求項1に記載のウェアラブル装置。
【請求項８】
前記寄生コイルは、前記第1の受電コイルと前記第2の受電コイルとの間に画定される間隙内で自ら交差する、請求項7に記載のウェアラブル装置。
【請求項９】
前記第1の受電コイルは、前記バンドの先端において前記第2の受電コイルと電気的に接続可能でない、請求項1に記載のウェアラブル装置。
【請求項１０】
前記ウェアラブル装置を充電するために、前記第1の受電コイルおよび前記第2の受電コイルが磁場の影響下にあるときに、前記第1の受電コイルから、および前記第2の受電コイルから電流を受電するように構成される受電回路をさらに備える、請求項1に記載のウェアラブル装置。
【請求項１１】
前記第1の受電コイルおよび前記第2の受電コイルを備える1つまたは複数の共振回路をさらに備える、請求項1に記載のウェアラブル装置。
【請求項１２】
前記バンドは、2つの端部を有するバンド、ブレスレットまたはストラップと、前記ウェアラブル装置をユーザに固定するように構成可能なクラスプとを備える、請求項1に記載のウェアラブル装置。
【請求項１３】
ウェアラブル装置によって充電電力をワイヤレスで受電するための方法であって、
磁場の影響下で、第1の受電コイルによって包囲される断面に対して垂直な方向から見たときに、バンドの第1の部分に沿って時計回りの方向に巻き付けられる前記第1の受電コイルを介して第1の電流を生成するステップと、
前記磁場の影響下で、前記断面に対して垂直な前記方向から見たときに、前記バンドの第2の部分に沿って反時計回りの方向に巻き付けられる第2の受電コイルを介して第2の電流を生成するステップと、
前記第1の電流および前記第2の電流を利用して前記ウェアラブル装置を充電するステップと
を含む、方法。
【請求項１４】
前記バンドの前記第1の部分に沿って延在する前記第1の受電コイルのエッジ、および前記バンドの前記第2の部分に沿って延在する前記第2の受電コイルのエッジは、前記第1の受電コイルによって包囲される前記断面に対して実質的に垂直である実質的に楕円形の断面の外周の大部分を形成する、請求項13に記載の方法。
【請求項１５】
前記磁場は、前記実質的に楕円形の断面に対して実質的に垂直な方向に偏向する、請求項13に記載の方法。
【請求項１６】
前記磁場は、前記第1の受電コイルによって包囲される前記断面に対して実質的に平行な方向に偏向する、請求項13に記載の方法。
【請求項１７】
前記第1の受電コイルは前記第2の受電コイルと重なり合わない、請求項13に記載の方法。
【請求項１８】
前記第1の受電コイルは前記第2の受電コイルの一部と重なり合う、請求項13に記載の方法。
【請求項１９】
前記第1の受電コイルの一部および前記第2の受電コイルの一部と重なり合う寄生コイルを介して前記第1の受電コイルと前記第2の受電コイルとの間の相互誘導性結合を高めるステップをさらに含む、請求項13に記載の方法。
【請求項２０】
前記寄生コイルは、前記第1の受電コイルと前記第2の受電コイルとの間に画定される間隙内で自ら交差する、請求項19に記載の方法。
【請求項２１】
前記第1の受電コイルは、前記バンドの先端において前記第2の受電コイルと電気的に接続可能でない、請求項13に記載の方法。
【請求項２２】
前記ウェアラブル装置を充電するために、前記第1の受電コイルからの前記第1の電流および前記第2の受電コイルからの前記第2の電流を受電回路によって受電するステップをさらに含む、請求項13に記載の方法。
【請求項２３】
充電電力をワイヤレスで受電するように構成されるウェアラブル装置を作製するための方法であって、
第1の受電コイルによって包囲される断面に対して垂直な方向から見たときに、バンドの第1の部分に沿って時計回りの方向に前記第1の受電コイルを巻き付けるステップと、
前記断面に対して前記垂直な方向から見たときに、前記バンドの第2の部分に沿って反時計回りの方向に第2の受電コイルを巻き付けるステップと
を含む、方法。
【請求項２４】
前記バンドの前記第1の部分に沿って延在する前記第1の受電コイルのエッジ、および前記バンドの前記第2の部分に沿って延在する前記第2の受電コイルのエッジは、前記第1の受電コイルによって包囲される前記断面に対して実質的に垂直である実質的に楕円形の断面の外周の大部分を形成する、請求項23に記載の方法。
【請求項２５】
前記第1の受電コイルは前記第2の受電コイルと重なり合わない、請求項23に記載の方法。
【請求項２６】
前記第1の受電コイルは前記第2の受電コイルの一部と重なり合う、請求項23に記載の方法。
【請求項２７】
前記第1の受電コイルの一部および前記第2の受電コイルの一部と重なり合うように前記バンドに沿って寄生コイルを巻き付けるステップをさらに含む、請求項23に記載の方法。
【請求項２８】
前記寄生コイルは、前記第1の受電コイルと前記第2の受電コイルとの間に画定される間隙内で自ら交差する、請求項27に記載の方法。
【請求項２９】
前記第1の受電コイルは、前記バンドの先端において前記第2の受電コイルと電気的に接続可能でない、請求項23に記載の方法。
【請求項３０】
少なくとも前記第1の受電コイルおよび前記第2の受電コイルから1つまたは複数の共振回路を形成するステップをさらに含む、請求項23に記載の方法。
【請求項３１】
前記バンドは、2つの端部を有するバンド、ブレスレットまたはストラップと、前記ウェアラブル装置をユーザに固定するように構成可能なクラスプとを備える、請求項23に記載の方法。
【請求項３２】
充電電力をワイヤレスで受電するように構成されるウェアラブル装置であって、
磁場の影響下で電流を生成するための第1の手段であって、前記第1の手段によって包囲される断面に対して垂直な方向から見たときに、バンドの第1の部分に沿って時計回りの方向に巻き付けられる、手段と、
前記磁場の影響下で電流を生成するための第2の手段であって、前記断面に対して垂直な前記方向から見たときに、前記バンドの第2の部分に沿って反時計回りの方向に巻き付けられる、手段と
を備える、ウェアラブル装置。
【請求項３３】
前記バンドの前記第1の部分に沿って延在する、電流を生成するための前記第1の手段のエッジ、および前記バンドの前記第2の部分に沿って延在する、電流を生成するための前記第2の手段のエッジが、電流を生成するための前記第1の手段によって包囲される前記断面に対して実質的に垂直である実質的に楕円形の断面の外周の大部分を形成する、請求項32に記載のウェアラブル装置。
【請求項３４】
前記磁場は、前記実質的に楕円形の断面に対して実質的に垂直な方向に偏向する、請求項33に記載のウェアラブル装置。
【請求項３５】
前記磁場は、電流を生成するための前記第1の手段によって包囲される前記断面に対して実質的に平行な方向に偏向する、請求項34に記載のウェアラブル装置。
【請求項３６】
電流を生成するための前記第1の手段は、電流を生成するための前記第2の手段と重なり合わない、請求項32に記載のウェアラブル装置。
【請求項３７】
電流を生成するための前記第1の手段は、電流を生成するための前記第2の手段の一部と重なり合う、請求項32に記載のウェアラブル装置。
【請求項３８】
電流を生成するための前記第1の手段と電流を生成するための前記第2の手段との間の相互誘導性結合を高めるための手段をさらに備える、請求項32に記載のウェアラブル装置。
【請求項３９】
前記相互誘導性結合を高めるための手段は、電流を生成するための前記第1の手段と電流を生成するための前記第2の手段との間に画定される間隙内で自ら交差する、請求項38に記載のウェアラブル装置。
【国際調査報告】
2018518929.tif 000019
2018518929.tif 000020
2018518929.tif 000021