JP2010520741A - 電子機器のための電気装置及び該電子機器への電力供給方法 - Google Patents

Abstract

電力を電気装置や電子装置に供給する電力供給面を有する電子システムを提供する。上記電力供給面は、壁面のコンセント、太陽電池システム、電池、自動車のライター用の電源、発電装置との直接接続、その他の電源など、あらゆる電源によって電力供給される。上記電力供給面は、電力を電子機器へワイヤレスで供給する。上記電力供給面は、他の電力供給技術と同様、導電的、誘導的、光学的、そして音響的に電子機器と接続されて、該電子機器の複数の接点を介して、該電子機器へ電力を供給する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電力供給面を利用して、１またはそれ以上の電子機器に電力を供給するための電子システムに関する。

おもちゃ、ゲーム、携帯電話、ラップトップコンピュータ、カメラ、そして個人型携帯情報端末などの様々な電子機器は、それらに電力を供給する方法とともに開発されてきた。携帯型の電子機器は、一般的に、電源コードユニットを介してコンセントなどの電源に接続することによって充電可能なバッテリーを備えている。設置型の電子機器は、一般的に、電源コードユニットを介して電力供給され、使用中に移動されることを目的としていない。

携帯型電子機器の典型的な構成として、上記電源コードユニットには、電源に接続するためのプラグと、バッテリーの電源レセプタクルに接続するためのバッテリー用コネクタと、が含まれる。上記プラグ及びバッテリー用コネクタは相互に接続されているため、それらの間には電気信号が流れる。これにより、電源は、電源コードユニットを介してバッテリーを充電する。

ある構成として、上記電源コードユニットには、ＡＣ入力線を介してコンセントに接続され、ＤＣ出力線を介してバッテリー用コネクタに接続される電源アダプタが含まれる。この電源アダプタは、プラグ及びＡＣ入力線を介して電源から受信したＡＣ入力信号をＤＣ出力信号へ変換して、該ＤＣ出力信号を出力してＤＣ出力線へ送る。このＤＣ出力信号は、バッテリー電源レセプタクルを介して流れ、バッテリーを充電するのに用いられる。

しかし、通常、メーカーは独自の電子機器を製造する一方、他のメーカーや他の種類の電子機器と互換性を有する電源コードユニットを製造しない。その結果、一般的には、あるメーカーによって製造されたバッテリー用コネクタは、他のメーカーによって製造されたバッテリー電源用レセプタクルに適合しない。しかも、ある種類の機器用に製造されたバッテリー用コネクタは、一般的には、他の種類の機器用に製造されたバッテリー電源用レセプタクルに適合しない。メーカーは、いくつかの理由、例えばコスト問題、責任問題、要求される電源の違い、及びより大きな市場占有率を得るために、このようなことをする。

消費者は、特定の電子機器のために電源コードユニットを購入しなければならないため、面倒である。ユーザーは、頻繁に機器を買い換える傾向にあるため、彼らが電源コードユニットをも買い換えなければならないことは、不便で費用がかかる。しかも、使用できなくなった電源コードユニットは捨てられるため、浪費につながる。また、ユーザーは、一般に、複数の種類の電子機器を所有しているため、これらの電子機器のそれぞれに備えられている電源コードユニットをも所有している。これにより、消費者は多くの電源コードユニットを扱わなければならず、電源コードがもつれる状況が発生して不便である。

ある実施形態では、電力を電気機器若しくは電子機器に送る電力供給面を有する電子システムを使用している。この電力供給面は、壁面のコンセント、太陽電池システム、電池、自動車のライター用の電源、発電装置との直接接続、その他の電源など、あらゆる電源によって電力供給される。上記電力供給面は、電力を電子機器へワイヤレスで供給する。上記電力供給面は、他の電力供給技術と同様、導電的、誘導的、光学的、そして音響的に電子機器と接続されて、該電子機器の複数の接点を介して該電子機器へ電力を供給する。

ある実施形態では、複数の接点が設けられたバッテリーを有する機器が含まれる場合がある。上記接点は、上記バッテリーが電力供給サポート構造体上に置かれたときに、複数の接点のうち少なくとも２つの接点間にバッテリーを充電する電位差が発生するように配置されている。様々な実施形態に対応するために、バッテリーに電源アダプタ回路が含まれる場合がある。上記電源アダプタ回路は、電圧を受け取って、バッテリーを充電するための電圧を出力する。ある実施形態のために、上記システムには、バッテリー収納部が形成されているとともに、内部に一対の充電用の接点が形成されたハウジングを有するバッテリー充電器が含まれる場合がある。上記バッテリー収納部は、バッテリーが入るような大きさや形状に形成されている。

これらの及びその他の、本発明の特徴、側面及び利点は、以下に記載する図面、詳細な説明、及び請求項によってより深く理解される。

図１は、電子機器が有効に接続されている電力供給サポート構造体を備えた本発明に係る電力供給システムの斜視図である。 図２ａは、電源アダプタ回路を備えた図１の電子機器の部分的な側面図である。 図２ｂは、電子機器の磁気要素が有効に接続された図１の電力供給システムの側面図である。 図２ｃは、電子機器の接点が有効に接続された図１の電力供給システムの側面図である。 図３は、様々な種類の電子機器が有効に接続された図１の電力供給システムの上面図である。 図４ａは、図２の電源アダプタ回路のブロック図である。 図４ｂは、図２ａの電源アダプタ回路に含まれている整流回路の一実施形態を示す概略図である。 図５ａは、本発明に係る電力供給システムに電力を供給するための一手段を示す斜視図である。 図５ｂは、本発明に係る電力供給システムに電力を供給するための一手段を示す斜視図である。 図５ｃは、本発明に係る電力供給システムに電力を供給するための一手段を示す斜視図である。 図６ａは、本発明に係る電力供給システムを備える太陽エネルギー供給システムが展開された状態を示す上面図である。 図６ｂは、本発明に係る電力供給システムを備える太陽エネルギー供給システムが部分的に展開された状態を示す上面図である。 図６ｃは、本発明に係る電力供給システムを備える太陽エネルギー供給システムが折り畳まれた状態を示す上面図である。 図７は、本発明に係る電力供給サポート構造体に対して有効に接続されている様々な種類の電子機器を示すブロック図である。 図８は、本発明に係る電力供給サポート構造体、及び、ラップトップコンピュータとして表された本発明に係る電子機器の斜視図である。 図９ａは、電源コネクタを有するラップトップコンピュータとして表された本発明に係る電子機器の斜視図である。 図９ｂは、電源コネクタを有するラップトップコンピュータとして表された本発明に係る電子機器の斜視図である。 図９ｃは、図９ａ及び図９ｂの電源コネクタの側面図である。 図９ｄは、図９ａ及び図９ｂの電源コネクタの上面図である。 図１０ａは、電力供給サポート構造体に対して有効に接続される電源コネクタを有する本発明に係る電力供給システムの斜視図である。 図１０ｂは、電力供給サポート構造体に対して接続されていない状態における図１０ａの電源コネクタをさらに詳細に示した図である。 図１０ｃは、図１０ａの電源コネクタの断面図である。 図１０ｄは、電源コードユニットを介して電源に接続される電源コネクタを有する本発明に係る電源供給システムの斜視図である。 図１１ａは、本発明に係るバッテリー充電器を上側から視た斜視図である。 図１１ｂは、本発明に係るバッテリー充電器を下側から視た斜視図である。 図１１ｃは、図１１ａ及び図１１ｂで示すバッテリー充電器用のバッテリーとして表された本発明に係る電子機器を上側から視た斜視図である。 図１１ｄは、図１１ａ及び図１１ｂで示すバッテリー充電器用のバッテリーとして表された本発明に係る電子機器を下側から視た斜視図である。 図１１ｅは、図９ｃ及び図９ｄのバッテリーを部分的に展開した状態を上側から視た斜視図である。 図１１ｆは、図９ｃ及び図９ｄのバッテリーを部分的に展開した状態を下側から視た斜視図である。 図１２ａは、バッテリー充電器として表された本発明に係る電子機器を上側から視た斜視図である。 図１２ｂは、バッテリー充電器として表された本発明に係る電子機器を下側から視た斜視図である。 図１３ａは、バッテリー充電器として表された本発明に係る電子機器を上側から視た斜視図である。 図１３ｂは、バッテリー充電器として表された本発明に係る電子機器を下側から視た斜視図である。 図１４は、立設された電力供給構造体を有する本発明に係る電力供給サポート構造体の斜視図である。 図１５は、本発明に係る電動工具及び電源アダプタの斜視図である。 図１６ａは、カップホルダーによって保持されるカップとして表された電子機器と電力供給サポート構造体とを有する本発明に係る電源供給システムの斜視図である。 図１６ｂは、図１６ａのカップ及びカップホルダーの１２ａ−１２ａ’線における側面断面図である。 図１６ｃは、図１６ａのカップの１２ａ−１２ａ’線における側面断面図、及び、図１６ａのカップホルダーの１２ａ−１２ａ’線における側面断面図である。 図１７は、本発明に係る電力供給サポート構造体が使用されうる様々な場所を示すブロック図である。 図１８ａは、電力供給サポート構造体を有するスキャナーとして表された本発明に係る電子機器の斜視図である。 図１８ｂは、電力供給サポート構造体を有するプリンターとして表された本発明に係る電子機器の斜視図である。 図１９ａは、電力供給サポート構造体を有するラップトップコンピュータとして表された本発明に係る電子機器の斜視図である。 図１９ｂは、電力供給サポート構造体を有するラップトップコンピュータとして表された本発明に係る電子機器の斜視図である。 図２０は、本発明に係る電力供給サポート構造体を有するトレーを備えるラップトップコンピュータとして表された本発明に係る電子機器の斜視図である。 図２１ａは、本発明に係る電力供給サポート構造体を有するトレーを備えるラップトップコンピュータとして表された本発明に係る電子機器の斜視図である。 図２１ｂは、本発明に係る電力供給サポート構造体を有するトレーを備えるラップトップコンピュータとして表された本発明に係る電子機器の斜視図である。 図２２は、電源コードユニットを介して本発明に係る電力供給サポート構造体に接続されるラップトップコンピュータとしての電子機器の斜視図である。 図２３ａは、本発明に係る電力供給サポート構造体を有する長いすとして表された家具の斜視図である。 図２３ｂは、本発明に係る電力供給サポート構造体を有するテーブルとして表された家具の斜視図である。 図２３ｃは、本発明に係る電力供給サポート構造体を有する机として表された家具の斜視図である。 図２４ａは、本発明に係る電力供給サポート構造体を有するデジタル時計として表された電気器具の斜視図である。 図２４ｂは、本発明に係る電力供給サポート構造体を有する高周波オーブンとして表された電気器具の斜視図である。 図２４ｃは、本発明に係る電力供給サポート構造体を有する冷蔵庫として表された電気器具の斜視図である。 図２４ｄは、本発明に係る電力供給サポート構造体を有する工具箱として表された電気器具の斜視図である。 図２５ａは、本発明に係る電力供給サポート構造体を有する自動車の内装の斜視図である。 図２５ｂは、本発明に係る電力供給サポート構造体を有するシートを備えた飛行機として表された乗り物の斜視図である。 図２６は、収納される電力供給面の斜視図である。 図２７は、巻回された電力供給面の斜視図である。 図２８ａは、折り畳み可能な電力供給面の斜視図である。 図２８ｂは、折り畳み可能な電力供給面の斜視図である。 図２８ｃは、折り畳み可能な電力供給面の斜視図である。 図２９ａは、隣接する電力供給面同士を接続するための内部ロック機構の一実施形態を示す図である。 図２９ｂは、隣接する電力供給面同士を接続するための内部ロック機構の一実施形態を示す図である。 図２９ｃは、適切に機械接続するための適切な側面を有し、並列に相互接続された電力供給面の配置を示す概略図である。 図２９ｄは、適切に電気接続するための適切な角部を有し、並列に相互接続された電力供給面の配置を示す概略図である。 図２９ｅは、並列に接続された電力供給面の角部における電気的接続を示す図である。 図３０は、図１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄで示された電源コネクタを有する回路のブロック図である。 図３１ａは、電力供給面に、機能的且つ美的な照明を与えるための一構造を示す斜視図である。 図３１ｂは、電力供給面に、機能的且つ美的な照明を与えるための一構造を示す上面図である。 図３１ｃは、電力供給面に、機能的且つ美的な照明を与えるための一構造を示す上面図である。 図３１ｄは、電力供給面に、機能的且つ美的な照明を与えるための一構造を示す断面図である。 図３１ｅは、電力供給面に、機能的且つ美的な照明を与えるための一構造を示す断面図である。 図３１ｆは、電力供給面に、機能的且つ美的な照明を与えるための一構造を示す断面図である。 図３２ａは、いくつかの独立したセクションに分解される電力供給面の概略図である。 図３２ｂは、いくつかの独立したセクションに分解される電力供給面の電力供給及び保護回路を示す概略ブロック図である。 図３２ｃは、いくつかの独立したセクションに分解される電力供給面の電力供給及び保護回路を示す概略ブロック図である。 図３３ａは、一体化された電力レシーバを有するバッテリーを備えた機器の概略ブロック図である。 図３３ｂは、バッテリーの斜視図である。 図３３ｃは、ホスト機器の斜視図である。 図３３ｄは、一体化された電力レシーバ及びレギュレータを有するバッテリーを備えた機器の概略ブロック図である。 図３３ｅは、一体化された電力レシーバ、レギュレータ及び充電レギュレータを有するバッテリーを備えた機器の概略ブロック図である。 図３３ｆは、完全に一体化されたバッテリーを備えた機器の概略ブロック図である。 図３４は、電力レシーバ、任意のレギュレータ及びセンサー回路を備えた機器のブロック図である。 図３５は、電力供給面の停止を検出する回路の概略図である。 図３６は、電力レシーバと機器への電力入力との間の一体化された電力コンバータ（レギュレータ）によって形成された汎用機器インターフェースのブロック図である。 図３７は、電力レシーバと機器への電力入力との間のレギュレータ回路の概略図である。 図３８は、線形負荷を検出するためのブリッジ型整流回路の概略図である。 図３９は、図３８の回路に接続される負荷と等価な負荷の概略図である。 図４０ａは、ある状況下における図３８の回路の電圧／電流（Ｖ／Ｉ）特性を示すグラフである。 図４０ｂは、ある状況下における図３８の回路の電圧／電流（Ｖ／Ｉ）特性を示すグラフである。 図４０ｃは、ある状況下における図３８の回路の電圧／電流（Ｖ／Ｉ）特性を示すグラフである。 図４１は、スイッチングされる直流電圧を図３８の回路に印加した場合の電圧−時間を示すグラフである。 図４２は、図４１のようにスイッチングされる直流電圧を印加した場合における概念的な回路図である。 図４３は、図４１のようにスイッチングされる直流電圧の印加に対して応答するために要求される回路である。 図４４は、交流電流を印加したときのゼロクロス点を示すための電圧−時間のグラフである。 図４５は、図４４のグラフに対応する回路のブロック図である。 図４６は、図４５のブロック図に対応する回路の概略図である。 図４７は、過大電力を検出及び停止するシステムのブロック図である。 図４８は、過大電力を検出及び停止するシステムを導電によって解決するための電子スイッチの回路ブロック図である。 図４９は、図４８のブロック図を具体化した回路の概略図である。 図５０は、自動再試行機能を有し、且つ過大電力を検出及び停止するシステムのブロック図である。 図５１は、直接通電システムのための図５０のブロック図を具体化した概略回路である。 図５２は、過小電力を検出及び停止するシステムブロック図である。 図５３は、図５２のブロック図を具体化した回路の概略図である。 図５４は、過大電圧検出システムの回路図である。 図５５は、所望の負荷の検出システムを示す回路図である。 図５６ａは、所望の負荷の回路図である。 図５６ｂは、所望の負荷の回路図である。 図５７は、自動再試行システムを有し、且つ様々な状態を検出及び停止するシステムを組み合わせた回路のブロック図である。 図５８は、自動再試行システムを有し、且つ様々な状態を検出及び停止するシステムを組み合わせた他の実施形態の回路図である。 図５９は、データを電子機器に送信するための電力供給面に関するシステムのブロック図である。 図６０は、電力レシーバ検出回路の回路図である。 図６１は、図５９に示されるデータ送信の図である。

図１は、本発明に係る電力供給システム１００の斜視図である。システム１００は、本明細書や他の文献で述べられている特長を与える多くの様々な実施形態を有する。いくつかの実施形態は、２００７年２月２日に出願されて係属中の米国特許出願シリアルＮｏ．１１／６７０，８４２、及び、２００７年２月６日に出願されて係属中の米国特許出願シリアルＮｏ．１１／６７２，０１０で述べられている。図１において、システム１００は、電力を電子機器１１２へ供給するのに用いられる電力供給面１１１ａを有する電力供給サポート構造体１１１を含んでいる。サポート構造体１１１は、電源コードユニット１１３’を介して、電力信号Ｓ_{ＰＯＷＥＲ}を該サポート構造体１１１に供給する電源（図示しない）と接続されている。上記電源は、電気コンセント、バッテリー、自動車のライター用の電源、発電装置への直接接続、そして太陽電池システム等、様々なタイプでありうる。それらのいくつかについては、図５a〜５ｃ及び図６ａ〜６ｃを用いて、以下で詳細に述べられている。電力供給面１１１ａは、様々な形状に形成されうるが、ここでは、幅Ｗ、長さＬの長方形状で、厚さはｔである。つまり、構造体１１１は、直方体状に形成されている。表面１１１ａは、略平面状に形成されているが、曲面形状にすることもできる。本実施形態において、表面１１１ａは、互いに対向する側端部１１５ａと１１５ｂとの間、及び、同様に互いに対向する側端部１１５ｃと１１５ｄとの間に、拡がるように形成されている。対向する側端部１１５ｃ及び１１５ｄは、側端部１１５ａ及び１１５ｂの対向する端部から、それらの間に延びるように形成されている。側端部１１５ａ及び１１５ｂは、側端部１１５ｃ及び１１５ｄに対して０度でない角度に方向付けられている。この実施形態では、０度以外の角度とは、表面１１１ａが長方形状になるために、約９０度である。他の例として、表面１１１ａは、例えば円形状や三角状など、他の形状に形成されていてもよい。表面１１１ａが円形の場合、構造体１１１は円柱形状となる。上記電力供給面は、電力を機器１１２へワイヤレスで供給し、異なる電力が要求される複数の機器１１２へ同時に電力を供給することが可能で、そして、機器１１２が上記電力供給面１１１ａ上のあらゆる位置及び向きに配置されていても、機器１１２が電力を受け取ることを許容する。上記電力供給面１１１ａは、携帯型機器でも、携帯型でなくても、バッテリー電源であっても、そうでなくても、あらゆる機器１１２にワイヤレスで電力を供給することができる。

図２は、電子機器１１２の一部分を示す側面図である。本発明によれば、機器１１２は電源アダプタ回路１３０を備えている。詳しくは後述するが、信号Ｓ_{ＰＯＷＥＲ}が、電力供給サポート構造体１１１と接続されて操作可能な機器１１２に応じて構造体１１１へ供給されたとき、電力供給信号Ｓ_ＰＤＳは回路１３０へ供給される。信号Ｓ_ＰＤＳにおける電力は、信号Ｓ_{ＰＯＷＥＲ}からの電力である。機器１１２が有効にサポート構造体１１１と接続されたとき、回路１３０は信号Ｓ_ＰＤＳを受信し、それを、要求される電力信号Ｓ_{ＤＥＶＩＣＥ}に変換する。この信号Ｓ_{ＤＥＶＩＣＥ}は、機器１１２と互換性を有し且つ要求される電力量と一致し、機器１１２を操作するために使用される。詳しくは後述するが、要求される電力量は、電子機器やメーカーの種類など、多くの様々な要因に依存する。このように、電子機器１１２は、サポート構造体１１１によって電力供給されている。

図２ｂは、電力供給システム１００の側面図であって、ここでは、機器１１２を電力供給構造体１１１に磁気的に接続することによって、信号Ｓ_ＰＤＳを回路１３０に供給している。この実施形態によれば、電子機器１１２は、電源アダプタ回路１３０と接続されている磁気要素３００を備えている。要素３００は、多くの様々な種類があるが、この実施形態ではインダクタである。磁気要素３００には、変化する磁場Ｂとの接続に応じて磁気的に誘導された電流が流れる。磁場Ｂの変化は、信号Ｓ_{ＰＯＷＥＲ}に応じて、電力供給面１１１ａを介してサポート構造体１１１によって与えられる。磁場Ｂは、誘導要素３００内の電気導体のループに磁場Ｂの変化による電流が流れるように、拡がったり縮まったりする。磁気的な誘導電流は、信号Ｓ_ＰＤＳとして、電源アダプタ回路３００に与えられる。このように、磁気要素を介して電子機器１１２及び電力供給サポート構造体１１１は互いに接続され、そして、表面１１１ａは、電力供給面として働き、そこでは、電力は磁場が変化することによって供給される。電子機器１１２及び電力供給サポート構造体１１１は、図２ｃに開示される一つの実施形態も含めて、他の様々な方法で接続することができる。

また、磁場Ｂは、簡略化のために表面１１１ａと平行なものとして示されているが、様々な方向を向くことができる。求められる磁場Ｂの方向は、通常、要素３００の方向に依存する。さらに、磁気的な誘導電流は、機器１１２が電力供給サポート構造体１１１と接触しているとき、または図２ｂに示すように離れているときであっても、磁気要素３００を介して流れる。通常、電力供給面の磁場の変化は、電力サポート構造体１１１の一部である導電金属のループを介して電気が通ることによって生じる。一般的に、磁場は、上記ループに対して垂直であるため、該ループが上記表面１１１と平行な場合、磁場は表面１１１に対して垂直になる。

この実施形態では、アダプタ回路１３０は、信号Ｓ_{ＤＥＶＩＣＥ}を、機器１１２に含まれる電源システム１３１に出力する。電源システム１３１は、充電式バッテリー、他の蓄電式システムであるか、または、機器１１２の電力を調整する回路でありうる。回路１３０は、電源システム１３１の接点１３９ａ及び１３９ｂのそれぞれと接続される接点１３３ａ及び１３３ｂを備えていて、これにより、信号Ｓ_{ＤＥＶＩＣＥ}は上記回路１３０と電源システム１３１との間を伝わることができる。電源システム１３１は、ディスプレイや制御回路等、機器１１２に含まれる電子部品に、電力を供給する。これらの電子部品は、図４ａを用いて詳しく述べられる。これらの電子部品は、ここでは簡略化のために図示しない。

電子機器１１２は、電力供給サポート構造体１１１によって、多くの様々な方法で電力供給されうる。例えば、移動型機器においてよくあるように、ある状況においては、信号Ｓ_{ＤＥＶＩＣＥ}は電源システム１３１内のバッテリーを充電させる。また、他の状況においては、信号Ｓ_{ＤＥＶＩＣＥ}は、直接、機器１１２に電力を供給する。直接、電力が供給される機器の一つの例として、ラップトップコンピュータがある。このラップトップコンピュータは、バッテリーが外された後、サポート構造体１１１によって電力が供給されれば、操作可能である。直接接続は、機器の回路が電力の印加を認めており且つそれがディスプレイに表示されている場合、または上記機器が充電回路を含んでいる場合、他にも直接接続が有利な特徴がある場合において、有利なこともある。例えば、携帯電話には、基板上の充電回路と、ユーザーにバッテリー状態及び直接接続によって電力供給されて充電されている状態を表示するディスプレイアイコンと、が含まれている場合がある。ある場合において、信号Ｓ_{ＤＥＶＩＣＥ}は、機器１１２の入力回路の複雑さを減らすために、または、信号Ｓ_{ＤＥＶＩＣＥ}を、機器１１２内に別部品を組み込むような修正を避けるための標準入力コネクタへ供給するために、メーカーによって供給された標準電源アダプターと同じ入力回路に入力されることが望まれる。

図２ｃは、電力供給システム１００”の側面図である。この図２ｃにおいて、信号Ｓ_ＰＤＳは、機器１１２を電力供給構造体１１１と電気的に接続することによって、回路１３０へ供給される。この実施形態では、サポート構造体１１１は、電力供給表面１１１ａに形成されたパッド１４０ａ及び１４０ｂを備えていて、電子機器１１２は、接点１２０を備えている。ここで、接点１２０は５つあるが、簡略化のために２つのみを図示していて、これらを１２０ａ及び１２０ｂとしている。上記接点１２０は、通常は２またはそれ以上であるが、５以上または５以下にすることもできる。

動作中、電源は、信号Ｓ_{ＰＯＷＥＲ}を電源コードユニット１１３’を介してサポート構造体１１１へ送り、そしてそれに対応する電圧がパッド１４０ａと１４０ｂとの間に印加される。詳しくは後述するが、機器１１２が構造体１１１上に配置された場合、複数の接点のうち２つの接点１２０について、一方の接点がパッド１４０ａと接続されるとともに他方の接点が１４０ｂと接続されることによって電圧が印加されるように、接点１２０は配置されている。この実施例では、接点１２０ａ及び１２０ｂは、それぞれ、パッド１４０ａ及び１４０ｂに接続されている。これに対応して、パッド１４０ａと１４０ｂとの間の電圧は、信号Ｓ_ＰＤＳとして接点１２０ａ及び１２０ｂを介して電源アダプタ回路１３０に印加される。したがって、信号Ｓ_ＰＤＳは、サポート構造体１１１上の機器１１２に応じて、電源アダプタ回路１３０に供給される。回路１３０は、信号Ｓ_ＰＤＳを受信し、該信号Ｓ_ＰＤＳを、システム１３１に供給される要求される電力信号Ｓ_{ＤＥＶＩＣＥ}と一致するように変換する。これにより、電子機器１１２と電力供給サポート構造体とは、接点を介して、有効に互いに接続される。

以下で述べられる電子機器及び電力供給サポート構造体は、上記目的のための接点を介して、お互いに有効に接続される。しかし、これらの実施形態は、図２ｂに関して述べられたような磁気誘導要素や、容量接続要素、音響的な接続要素または光線接続要素等のような他のワイヤレス電力技術の要素を介して、電子機器及び電力供給サポート構造体がお互いに有効に接続されるように、修正されうる。

本発明によれば、接点１２０は、電力供給面１１１ａに対する機器１１２の向きに関係なく信号Ｓ_ＰＤＳがアダプタ回路１３０に供給されるように、配置されている。これらの接点の配置は、上記継続中の出願に係る明細書中で、より詳しく述べられている。つまり、信号Ｓ_ＰＤＳは、Φ（図１参照）がどのような角度であっても、電源アダプタ回路１３０に供給される。この角度Φは、０度から３６０度の間の値をとることができる。この例によれば、角度Φは、構造体１１１の側端部（例えば、側端部１１５ａ〜１１５ｄ）と、面１１１ａに対して平行に延びるとともに機器１１２を通過する基準線１４２と、の間の角度となる。角度Φは、表面１１１ａに対して垂直に延びている基準線１４３を中心として回転する。したがって、接点１２０は、Φがいかなる角度であっても接点１２０を介して電源アダプタ回路１３０に電圧が印加されるように、配置されている。

電源アダプタ回路１３０は、多くの様々な理由のために、機器１１２に設けられている。一つの理由は、図３を用いて述べられるように、様々な電力の範囲で操作される複数の電子機器への電力供給が求められているためである。したがって、それぞれの電子機器１１２への信号Ｓ_{ＤＥＶＩＣＥ}は異なる場合がある。ある状況では、電子機器は同じ種類の場合がある（例えば、２台の携帯電話）。電子機器が同じ種類であって、同じ電力が要求される場合があり、または、それらは異なる種類であって、異なる電力が要求される場合がある。上記複数の種類の電子機器は、同じメーカーまたは異なるメーカーによって製造されうる。

他の状況においては、電子機器は、異なる種類の機器（例えば、携帯電話とラップトップコンピュータ）である。異なる種類の機器は、いくつかの実施例の場合には電力の範囲が同じかまたは重なることもあるが、通常は、異なる電力の範囲内で動作する。上記種類の異なる機器は、同じメーカーまたは異なるメーカーによって製造されうる。したがって、それぞれの電子機器のための電源アダプタ回路１３０は、電力供給システム１００が、電力を多くの様々な種類の電子機器に供給するように、設計される。

例えば、少なくとも２つの接点が異なる電位を有するために、接点１２０は、該接点１２０を表面１１１ａ上で所定の向きに揃えなくても、表面１１１ａと接続されうる。該接点１２０が表面１１１ａ上でより多くの様々な方法で配置されうるため、接点１２０の配置は、複数の電子機器に電力供給する際にも便利である。これにより、より多くの機器が構造体１１１によって同時に電力供給されるため、表面１１１ａを、より効率的に使用することができる。これは、複数の電子機器のそれぞれに電力供給するために利用できる電源が十分にないような状況において便利である。

通常、構造体１１１は、表面１１１ａの面積が増えた場合にはより多くの電子機器に電力を供給できる一方、その面積が減った場合には電力を供給できる電子機器が減少する。この実施形態では、表面１１１ａは長方形状に形成されているため、表面１１１ａの面積は、長さＬに幅Ｗを乗じることによって求められる。したがって、構造体１１１は、長さＬ及び／又は幅Ｗが増えたときには、より多くの電子機器に電力を供給できる一方、長さＬ及び／又は幅Ｗが減ったときには、電力を供給できる電子機器が減少する。構造体１１１上に置くことができる電子機器の数は、該電子機器の大きさにもよる。例えば、一般的には、携帯電話の方がラップトップコンピュータよりも小さいため、表面１１１ａに与えられた領域内において、ラップトップコンピュータと比べて携帯電話をより多く置くことができる。

図３に、電子機器４０１，４０２，４０３が有効に接続された電源供給システム１００の上面図を示す。この実施形態では、電子機器４０１はラップトップコンピュータとして表されており、電子機器４０２，４０３は、異なるメーカーによって製造された携帯電話として表されている。それぞれの電子機器４０１，４０２，４０３は、図２ｃの電子機器１１２で示すように、対応する接点１２０と通信する電源アダプタ回路を備えている。しかし、これらの特徴は、簡略化のためにここでは記載されていない。

機器４０１，４０２，４０３は、任意に、表面１１１ａ上に様々な角度Φで配置される。上述したように、機器４０１，４０２，４０３用の接点は、該接点が電力供給サポート構造体１１１と有効に接続される間であっても、機器４０１，４０２，４０３が角度Φで回転できるように、配置されている。したがって、機器４０１，４０２，４０３は、それぞれ、方向矢印４１１，４１２，４１３で示されるように回転されうる。機器４０１，４０２，４０３は、それぞれ、電力供給サポート構造体１１１と有効に接続されている限り、方向矢印４１１，４１２，４１３の反対方向にも回転できる。

動作中、信号Ｓ_ＰＤＳは、それぞれの機器４０１，４０２，４０３が電力供給サポート構造体１１１と有効に接続されている間、これらの機器４０１，４０２，４０３の電源アダプタ回路に供給される。それぞれの機器４０１，４０２，４０３の電源アダプタ回路は、信号Ｓ_ＰＤＳを受信し、それに対応して、信号Ｓ_{ＤＥＶＩＣＥ１}，Ｓ_{ＤＥＶＩＣＥ２}，Ｓ_{ＤＥＶＩＣＥ３}を供給する。信号Ｓ_{ＤＥＶＩＣＥ１}，Ｓ_{ＤＥＶＩＣＥ２}，Ｓ_{ＤＥＶＩＣＥ３}は、それぞれ、機器４０１，４０２，４０３を操作するために要求される電力量に対応している。機器４０１はラップトップコンピュータであって、機器４０２及び４０３は携帯電話であるため、通常、信号Ｓ_{ＤＥＶＩＣＥ１}は、信号Ｓ_{ＤＥＶＩＣＥ２}及びＳ_{ＤＥＶＩＣＥ３}と異なる電力の範囲である。したがって、機器４０１は、機器４０２及び４０３とは異なる種類の機器である。信号Ｓ_{ＤＥＶＩＣＥ２}及びＳ_{ＤＥＶＩＣＥ３}は、同じ電力の範囲であるか、または、機器４０２及び４０３が異なるメーカーによって製造された携帯電話である場合には、電力の範囲は異なっている。このように、電源供給システム１００は、同じ種類または異なる種類の複数の電子機器に電力を供給することができる。

図４ａは、本発明に係る電源アダプタ回路１３０のブロック図である。電源アダプタ回路１３０は、多くの様々な構成にすることができる。より基本的であると考えられる実施形態において、電気的な導電ワイヤレス電力変換システムで電力を受けるために用いられる電源アダプタ回路は、整流回路によって構成される。該整流回路の出力は、信号Ｓ_{ＤＥＶＩＣＥ}を構成する。これは、熱いコーヒーカップのような、不規則または周期的な入力電圧を許容する機器に適用できる。もう一つの実施形態では、回路は、信号Ｓ_{ＤＥＶＩＣＥ}を通すキャパシタのような、別のエネルギー蓄積要素を備える。やや応用的な回路は、機器の有無を自動で検出するための構成を電力供給面の回路に付加するために、さらにダイオードと抵抗とを備えている。特定の入力電圧を必要とする機器において、回路１３０には、整流回路や、蓄電要素や、機器にはっきりした波形の信号Ｓ_{ＤＥＶＩＣＥ}を発生させるための電圧調整器が含まれる場合がある。いくつかの適用例では、機器のバッテリーや他の蓄電要素を直接充電する信号Ｓ_{ＤＥＶＩＣＥ}を供給することが望まれる。このために、回路１３０には、整流回路、蓄電要素、そしてバッテリー充電回路が含まれる。

図４ｂは、電源アダプタ回路１３０に含まれる整流回路の一つの実施例を示す概略図である。この実施形態では、回路１３０ａは、ダイオード１３２ａの陰極側及びダイオード１３２ｂの陽極側に接続された接点１２０ａと、ダイオード１３２ｃの陰極側及びダイオード１３２ｄの陽極側に接続された接点１２０ｂと、ダイオード１３２ｅの陰極側及びダイオード１３２ｆの陽極側に接続された接点１２０ｃと、ダイオード１３２ｇの陰極側及びダイオード１３２ｈの陽極側に接続された接点１２０ｄと、を備えている。ダイオード１３２ａ、１３２ｃ、１３２ｅ、１３２ｇは、それぞれ、導電性接点１３３ｂに接続される陰極を有し、ダイオード１３２ｂ、１３２ｄ、１３２ｆ、１３２ｈは、それぞれ、導電性接点１３３ａに接続される陽極を有している。

この実施形態では、回路１３０ａには、接点１２０を介して表面１１１ａから電圧が印加され、それに対応して、信号Ｓ_{ＤＥＶＩＣＥ}が導電性接点１３３ａ及び１３３ｂの間に流れる。上述したように、接点１２０は、該接点１２０が表面１１１ａと接続しているときに、少なくとも２つの接点間で電圧が発生するように配置されている。回路１３０は、複数の接点１２０のうちのいずれかの接点間の電圧を、導電性接点１３３ａ及び１３３ｂに印加する。そして、接点１３３ａ及び１３３ｂの間の電圧は、信号Ｖ_{ＤＥＶＩＣＥ}として、接点１３９ａ及び１３９ｂを介してバッテリに印加される。このように、信号Ｖ_{ＤＥＶＩＣＥ}は、電源システム１３１のための電源として使用される。

図５ａ，５ｂ，５ｃは、それぞれ、本発明に係る電力供給システム１０３，１０４，１０５の斜視図である。システム１０３，１０４，１０５は、信号Ｓ_{ＰＯＷＥＲ}のような電力信号を電力供給サポート構造体１１１に供給するための様々な方法を示している。

図５ａにおいて、システム１０３は、電力信号を電源コードユニット１１３を介してサポート構造体１１１へ供給する太陽エネルギーシステムを備えている。この実施形態では、太陽エネルギーシステム２２０は、スタンド２２２に支持されるソーラーパネル２２１を備えている。電源コードユニット１１３は、太陽エネルギーシステム２２０及び電源アダプタ１２２に接続されている電源コード１１３ｂを備えている。さらに、ユニット１１３は、電源アダプタ１２２及びサポート構造体１１１に接続される電源コード１１３ａを備えている。

動作中、ソーラーパネル２２１に光が照射されることによって、電力信号が電源コードユニット１１３を流れる。この電源信号は、電源アダプタ１２２によって、該電源信号が電源供給サポート構造体１１１と互換性をもつように変換される。そして、上記電源信号は、電子機器（図示しない）が上述のように電源供給サポート構造体１１１と有効に接続されたときに、該電子機器に供給される。

図５ｂにおいて、システム１０４は、電源コードユニット１１３を介してアダプタ２２６と接続される電力供給サポート構造体１１１を備える。アダプタ２２６は、自動車の電源レセプタクルに挿入できる大きさ及び形状に形成されている。このような電源レセプタクルの一つとして、図２５ａのレセプタクル１９３のように、自動車のライター用に使用されているものがある。動作中、アダプタ２２６は上記電源レセプタクルに接続されて、そしてそれに応じて、電源信号が、上記自動車用の電源システムから、図５ａを用いて述べたように電源供給サポート構造体１１１へ流れる。この電力は、電子機器（図示しない）が上述のように電源供給サポート構造体１１１と有効に接続されたときに、該電子機器に供給される。

図５ｃにおいて、システム１０５は、電力供給サポート構造体１１１に電力供給する複数の通路を備えている。システム１０５は、キャンプをするときのように、どのような種類の電源を利用できるかがはっきりしない状況において便利である。ここでは、システム１０５は、電源コード１１３ｂを介して電源アダプタ１２２に接続されるアダプタ２２６と、電源コード１１３ｃを介して電源アダプタ１２２に接続されるプラグ２２８と、を備える。システム１０５は、電源コード１１３ｄを介して電源アダプタ１２２に接続される太陽エネルギーシステム２２０’も備える。本実施形態では、それは折り畳み式であるが、エネルギーシステム２２０’は、多くの様々な種類がありえて、多くの様々な構成にすることができる。電源アダプタ１２２は、電源コード１１３ａを介して電力供給サポート構造体１１１と接続されている。このように、電源信号は、アダプタ２２６、プラグ２２８、及び／又は太陽エネルギーシステム２２０’を介して電力供給サポート構造体１１１に供給されうる。この電源信号は、電子機器（図示しない）が上述のように電源供給サポート構造体１１１と有効に接続されたときに、該電子機器（図示しない）に供給される。

図６ａ，６ｂ，６ｃは、本発明に係る太陽エネルギー供給システム１７０の上面図であって、それぞれ、展開された図、部分的に展開された図、折り畳まれた図、である。この実施形態では、システム１７０は、太陽エネルギーシステム１７１に接続される電力供給システム１００を備えている。太陽エネルギーシステム１７１は、多くの構成をとりうる。この実施形態では、このシステム１７０は、互いに有効に接続されている１７１ａ，１７１ｂ，１７１ｃ，１７１ｄ，１７１ｅ，１７１ｆ，１７１ｇ，１７１ｈで示される、複数のソーラーパネルを備えている。図６ａにおいて、ソーラーパネル１７１ａ，１７１ｂ，１７１ｃ，１７１ｄは、それぞれ、電子システム１００の側端部１１５ａ，１１５ｂ，１１５ｃ，１１５ｄから延びるように形成されている。同様に、ソーラーパネル１７１ｅ，１７１ｆ，１７１ｇ，１７１ｈは、それぞれ、ソーラーパネル１７１ａ，１７１ｂ，１７１ｃ，１７１ｄから延び、且つ、電力供給システム１００から離れるように、形成されている。

システム１７０は、展開された状態と折り畳まれた状態とに、繰り返し動かされうる。システム１７０は、多くの様々な方法によって、展開された状態と折り畳まれた状態とに動かされうる。一つの例では、ソーラーパネル１７１ｅは、パネル１７１ａを覆うために、該パネル１７１ａへ向かって折り畳まれる。それから、パネル１７１ａ及び１７１ｅは、システム１００を覆うために、該システム１００へ向かって折り畳まれる。ソーラーパネル１７１ｆは、パネル１７１ｂを覆うために、該パネル１７１ｂへ向かって折り畳まれる。それから、パネル１７１ｂ及び１７１ｆは、システム１００を覆うために、パネル１７１ａ及び１７１ｅと同様、該システム１００へ向かって折り畳まれる。ソーラーパネル１７１ｇは、パネル１７１ｃを覆うために、該パネル１７１ｃへ向かって折り畳まれる。それから、パネル１７１ｃ及び１７１ｇは、システム１００を覆うために、パネル１７１ａ，１７１ｂ，１７１ｅ及び１７１ｆと同様、該システム１００へ向かって折り畳まれる。ソーラーパネル１７１ｈは、図６ｂに示すように、パネル１７１ｄを覆うために、該パネル１７１ｄへ向かって折り畳まれる。それから、パネル１７１ｄ及び１７１ｈは、システム１００を覆うために、図６ｃに示すように、パネル１７１ａ，１７１ｂ，１７１ｃ，１７１ｅ，１７１ｆ及び１７１ｇと同様、該システム１００へ向かって折り畳まれる。ここでは簡略化のために一つの例を示したが、上記パネルは他にも多くの手順によって折り畳むことができる。さらに、折り畳まれた状態から展開された状態へシステム１７０を動かす手順の一例としては、上記ステップを逆に行えばよい。

図７は、電力供給構造体１１１と有効に接続される様々な種類の、本発明に係る電子機器を示すブロック図である。電子機器のいくつかの例には、ラップトップコンピュータやデスクトップパソコンのようなコンピュータが含まれる。電子機器の他の例には、おもちゃ、ゲーム機器、携帯電話、充電器、バッテリー、携帯装置、電動工具、電源コネクタ、カップ、音楽再生機、カメラ、計算機、リモコン、ビデオカセットレコーダー（ＶＣＲ）、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）、ファックス、そして個人用携帯情報端末が含まれる。電子機器には、電気カミソリ、歯ブラシ、バリカンのような身だしなみを整える機器や、テレビ、冷蔵庫のような電気器具が含まれる。電力供給構造体１１１と有効に接続される電子機器は他にもある。ここでは、簡略化のため、いくつかの例のみについて記載する。

図８は、電力供給サポート構造体１１１、及び、ラップトップコンピュータ１２５として表された本発明に係る電子機器の斜視図である。ラップトップコンピュータ１２５は、底面１２５’に接点セット１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃ，１２５ｄを有している。ラップトップコンピュータ１２５が電力供給サポート構造体１１１と有効に接続されているとき、電力は、接点セット１２５ａ，１２５ｂ，１２５ｃ及び／又は１２５ｄを介してラップトップコンピュータ１２５に供給される。接点１２５ａ〜ｄは、電力をラップトップコンピュータ１２５に供給する電力供給サポート構造体１１１に対して、多くの様々な位置に配置されうるように、お互いに間隔をあけて配置されている。

例えば、接点１２５ａ及び／又は１２５ｂは、電力がラップトップコンピュータ１２５に流れるように、表面１１１ａと接続されうる。このように、ラップトップコンピュータ１２５は、電力供給サポート構造体１１１に対して、多くの様々な方法によって配置されうる。しかも、接点１２５ａ及び１２５ｂが表面１１１ａと接続されているとき、電流はそれらの間に分けて流れる。このように、複数セットの接点を介して電流が流れるため、該接点に対応する電力アダプタに流れる電流は減少する。より少量の電流が電力アダプタ回路を介して流れるため、温度上昇が少なくなって損傷が少なくなり、上記回路の寿命が長くなる。

図９ａ及び９ｂは、電源コネクタ１２６を有するラップトップコンピュータ１２５’として表された本発明に係る電子機器の斜視図である。この実施形態では、電源コネクタ１２６は、図９ｃにおけるコネクタ１２６の下面図によって示されるように、該コネクタ１２６の表面１２６ａから延びるように形成された接点１２０を備えている。さらに、コネクタ１２６は、上述のように、接点１２０と繋がっている電力アダプタ回路１３０を備えている。ここでは、簡略化のために回路１３０は図示しない。他の実施形態に開示されるように、図９ａ及び９ｂに示す実施形態では、電力供給面１１１ａから上記機器１１２への導電的な電力の供給が表されているが、ここで明らかにされる他の実施形態のように、電力は、導電的、誘導的、光学的、音響的、そして高周波的な電力供給、またはその他のあらゆる電力供給のような他の技術を用いて供給されうる。ラップトップコンピュータ１２５’は、バッテリー用コネクタ１２８を受け入れるような形状や大きさに形成されたバッテリー電源レセプタクル１２９を備える。通常、バッテリー電源レセプタクル１２９は、電源コードユニットを介して電源プラグと接続されている。電源レセプタクル１２９は、ラップトップコンピュータ１２５’のハウジング１２７内に形成されていて、ラップトップコンピュータ１２５’の電源システムと通信される。この実施形態では、バッテリー用コネクタ１２８は、電源レセプタクル１２９に対して、取り付けた状態（図９ａ）と取り外した状態（図９ｂ）との間を繰り返し脱着することができる。しかし、その他の実施形態では、バッテリー用コネクタ１２８を、電源レセプタクル１２９に対して固定することもできる。

図９ｄは、表面１１１ａと接続された状態のコネクタ１２６の側面図である。この実施形態では、コネクタ１２６は、動作を表す矢印で示すように、電源レセプタクル１２９に対して回転可能であるため、接点１２０を、電源供給面１１１ａに対して接続した状態と接続していない状態との間で回転することができる。上記接続状態においては、接点１２０は電力供給面１１１ａと接続されて、電源レセプタクル１２９を介してラップトップコンピュータ１２５’へ電力が供給される。上記未接続状態においては、接点１２０は表面１１１ａから離れるため、電源は電源レセプタクル１２９を介してラップトップコンピュータ１２５’へ供給されない。このように、コネクタ１２６によって、ラップトップコンピュータ１２５’を電源供給面１１１ａと有効に接続することができる。他の実施形態では、コネクタ１２６は、電源レセプタクル１２９に対して回転できない。このコネクタ１２６が回転できない実施形態では、コネクタ１２６は、電源レセプタクル１２９に固定されるか、または、該コネクタ１２６は、該電源レセプタクル１２９に対する脱着が可能である。

図１０ａは、本発明に係る電力供給システム１０１の斜視図である。システム１０１はシステム１００と同様、上で詳しく記載した電力供給サポート構造体１１１を備えている。しかし、一つの違いは、電子機器１１２はサポート構造体１１１と有効に接続されているものの、該サポート構造体上で移動しない点である。その代わり、システム１０１は、構造体１１１上で移動する電源コネクタ１１６として表された電子機器を含んでいる。

図１０ｂは、表面１１１ａから取り外された状態における一実施形態に係る電源コネクタ１１６のより詳しい斜視図である。この図に示すように、コネクタ１１６は、電源コネクタハウジング１１７と、電源コネクタ表面１１６ａから延びるように形成された接点１２０と、を備えている。さらに、コネクタ１１６は、上述のように接点１２０と繋がっている電力アダプタ回路１３０（図示しない）も備えている。回路１３０は、電源コード１１４を介して電子機器１１２と繋がっている。その他の実施形態では、コネクタ１１６が磁場Ｂに対応するように、電源コネクタ１２６が磁気要素３００を備えることもできる。同様に、光学的、音響的、高周波的、容量的な電力供給等を利用することもできる。

本実施形態によれば、コード１１４は、コード１１４がコネクタ１１６に対してより柔軟に移動可能に形成されたストレス吸収部１１４ａを備えている。このストレス吸収部１１６ａは、表面１１１ａに対してコネクタ１１６が望ましくない動きをする可能性を減少させることができる。ストレス吸収部１１４ａは、ここでは上述した目的のためのみに設けられる。

図１０ｃは、電源コネクタ１１６の断面図である。この実施形態では、コネクタ１１６は、該コネクタ１１６を電源供給サポート構造体１１１に対して押さえつけるための重り１１８を有していて、これにより、表面１１１ａ及び接点１２０の間の電気的な接触がより良好になる。一つの例として、図１４で示されるように、重り１１８は磁気を帯びている一方、電力供給サポート構造体１１１は磁気材料を備えている。これにより、重り１１８及びサポート構造体１１１を、互いに磁気的に接合することができる。さらに、電源コネクタ１１６は、ハウジング１１７内に搭載された回路基板１２３を備えている。この回路基板１２３は、接点１２０及びアダプタ基板１３０（図示しない）を有している。該基板１２３については、２００６年の２月６日に出願されて継続中の米国特許出願シリアルＮｏ．１１／６７２，０１０に詳細に記載されている。電源コード１１４は、接点１２０ａ，１２０ｂ，１２０ｃに対応して接続される、別々の導電線１２１ａ，１２１ｂ，１２１ｃを備えている。あるいは、回路１３０は、ハウジング１１６ａ内に設けられている。これにより、上記コードを介して外部に繋がるワイヤーが信号Ｓ_{ＤＥＶＩＣＥ}を送信する。このワイヤーは普通、一対の導電体、すなわち、一方が正極で他方が負極である一対からなる。

動作中、接点１２０は、電源コネクタ１１６が電力供給サポート構造体１１１上に置かれたときに、電源供給面１１１ａと接続する。これに応じて、回路１３０は、信号Ｓ_ＰＤＳを受信し、コードユニット１１４を介して電子機器１１２へ信号Ｓ_{ＤＥＶＩＣＥ}を送信する。これにより、電源コネクタ１１６は、接点１２０を介して電力供給サポート構造体１１１と有効に接続される。そして、電子機器１１２は、電源コネクタ１１６を介して電力供給サポート構造体１１１と有効に接続される。このようにして、電子機器１１２は、該電子機器１１２が電力供給サポート構造体１１１上に置かれなくても、該電力供給サポート構造体１１１と有効に接続されうる。

図１０ｄは、本発明に係る電力供給システム１０２の斜視図である。システム１０２は、上述したシステム１０１と同様、電源コネクタ１１６を備えている。しかし、一つの違いは、電源コネクタ１１６は、電源コードユニット１１３を介して電源（図示しない）に接続されることである。接点１２０は、コネクタ１１６が電力供給サポート構造体１１１と有効に接続されるように、表面１１１ａに接続される。

動作中、電源はコード１１３ｂを介して電源アダプタ１２２へ電力を供給する。電源アダプタ１２２は、電力を互換性のある電力レベルに変換し、該変換された電力をコード１１３ａを介して電源コネクタ１１６へ送信する。電源コネクタ１１６は電力を受信し、該電力を、電源アダプタ回路１３０及び接点１２０を介して電力供給サポート構造体１１１へ送信する。上記電力は、接点１２０が電力供給面１１１ａと接続しているときに、構造体１１１へ流れる。この電力は、詳細は上述したように、電子機器１１２がサポート構造体１１１と有効に接続されたときに、該電子機器１１２へ流れる。この場合、回路１３０は、通電していないパッドに電力を供給するために使用される。ここでは、回路１３０は、複数の接点のうちどの接点が電力供給面の電極に接続されているかを確認するための検出回路を含む。追加された回路は、適切な接点を、電力供給面１１１ａの電極に適切な電力を供給する回路１３０内のドライバー回路に接続する。このように、能動的には動作しない電力供給面１１１ａを含む受動的な電極セットに電力が供給されて、上記回路１３０を有する本発明に係る装置によって、十分な機能をもつ電力供給面になる。この配置の一つの目的は、表面に置かれた能動的なドライバーによって有効になる電力供給接点を有するテーブルや他の表面を備えることが低コストになる場合があることである。

バッテリーを充電する実施形態として、一般的に３つの充電方法がある。１）バッテリーを電力供給面上に置くことによる、バッテリー自身による充電、２）パッドから電力を得るために使用され且つバッテリーの充電を制御する、単なる充電コントローラーである充電器、３）電力レシーバと充電コントローラーとを有していて、単３電池や単４電池のようなパッドに対応していないバッテリーを充電する充電器、である。１）の場合、バッテリーは、全ての充電能力及び電力受信能力を含む。この場合、バッテリーを表面に置けば、バッテリー自身によって充電される。２）の場合、バッテリーは電力レシーバを有している。しかし、該レシーバは、自身で充電を制御するための回路構成（すなわち、回路１３０）を有していない。このバッテリーは、単純に、電力レシーバの出力を、受け取った電力をホスト機器に送信する自身の接点に送信する。ここでは、バッテリー充電器はバッテリー充電回路を有していて、表面から電力を得るバッテリーを使用することがある。３）の場合、バッテリーは、一体化された電力レシーバと、信号Ｓ_{ＤＥＶＩＣＥ}を発生する回路１３０とを有しているが、バッテリー充電能力は有していない。この場合、バッテリー充電器は、上述した２）と同じように、表面から電力を得るために、上記バッテリーを使用する。

図１１ａ及び１１ｂは、本発明に係るバッテリー充電器２００を上側及び下側から視た斜視図である。この実施形態では、バッテリー充電器２００は、バッテリー収納部２０４に位置する接点２０５ａ及び２０５ｂを備えている。接点２０５ａ及び２０５ｂは、バッテリーの充電状態を表示するパワーメーター２０１と接続されている。この実施形態では、バッテリー充電器２００は、バッテリー２０６が充電されているかどうかを示すライト２０３を備えている。例えば、ライト２０３は、バッテリー２０６が少し充電されていることを示す赤色、及び、バッテリー２０６が充電される必要があることを示す緑色に発光可能である。パワーメーター２０１及びライト２０３は任意の構成要素であって、上述した目的のために設けられている。

図１１ｃ及び１１ｄは、バッテリー２０６として表された本発明に係る電子機器を上側及び下側から視た斜視図である。バッテリー２０６は、充電器２００のバッテリー収納部２０４内に入るような大きさ及び形状に形成されている。バッテリー２０６は、電力供給サポート構造体１１１と有効に接続されたときに充電されうる。バッテリー２０６は、多くの様々な種類のものとするができ、多くの様々な電子機器に電力を供給するために使用されうる。この例では、バッテリー２０６は、携帯電話に電力供給するために使用される充電式携帯電話用バッテリーである。

この実施形態では、バッテリー２０６は、電源アダプタ回路１３０（図１１ｅ及び１１ｆ参照）と、バッテリーケーシング１９５’を貫通して該バッテリーの表面２０６ａから外方に延びる接点１２０と、を備えている。また、バッテリー２０６は、ケーシング１９５’を貫通して該バッテリー表面２０６ｂから外方に延びる接点１３９ａ及び１３９ｂを備えている。このように、接点１２０及び接点１３９ａ，１３９ｂは、バッテリー２０６に一体的に設けられている。

動作の際、バッテリー２０６は、接点１３９ａ及び１３９ｂがそれぞれ接点２０５ａ及び２０５ｂと接続されるように収納部２０４に収納され、パワーメーター２０１は、バッテリー２０６の充電状態に応じて該充電状態を表示する。バッテリー充電器２００は、上述のように、接点１２０が表面１１１ａに接続されるように、電力供給サポート構造体１１１上に配置され、表面１１１ａから接点１２０及び接点１３９ａ，１３９ｂを介して電力を受信する。このように、バッテリ充電器２００は、電力供給面１１１ａを用いてバッテリー２０６を充電するのに使用される。

図１１ｅ及び１１ｆは、それぞれ、部分的に展開されたケーシング１９５’を有するバッテリー２０６を上側及び下側から視た斜視図である。この実施形態では、バッテリー２０６は、接点１２０と繋がっていて、整流回路として動作する回路１３０を備えている。この回路１３０は、それぞれが導電線１３３ａ及び１３３ｂを介して繋がる接点１３９ａ及び１３９ｂと接続されている。接点１２０は、該接点１２０が電力供給面１１１ａと接続されたときに、それらのうちの少なくとも２つの間で電位差が発生するように配置されている。さらに、接点１２０は、表面１１１ａ上の機器１１２の向きに関わらず、電源アダプタ回路１３０に電圧が印加されるように配置されている。このように、電力供給面１１１ａは、接点１２０が該電力供給面１１１ａと接続されたときに、電気的な接点１２０を介して回路１３０に電圧を印加する。

図１２ａ及び１２ｂは、バッテリー２１２を充電するバッテリー充電器２１０として表された本発明に係る電子機器を上側及び下側から視た斜視図である。この実施形態では、バッテリー充電器２１０は、バッテリー２１２を収納するための複数の開口部を有するハウジング２１１を備えている。接点１２０は、バッテリ充電器２１０に設けられていて、ハウジング２１１の表面２１０ｂを貫通するように延びている。さらに、バッテリー充電器２１０は、簡略化のために図示しないが、接点１２０と通信する電源アダプタ回路１３０を備えている。上記バッテリー２１２は、ここでは携帯電話のバッテリーとして表されているが、どのような種類であってもよい。

動作の際、バッテリー２１２は、該バッテリーの接点が回路１３０を介して接点１２０と通信するように、対応する開口部内に挿入される。バッテリー充電器２１０は、接点１２０が電力供給面１１１ａと接続して、信号Ｓ_ＰＤＳを上記接点１２０を介して回路１３０へ送信できるように、電力供給サポート構造体１１１上に配置されている。これに応じて、回路１３０は、バッテリー２１２を充電するのに用いられる信号Ｓ_{ＤＥＶＩＣＥ}を送信する。

図１３ａ及び１３ｂは、バッテリー２１７を充電するバッテリー充電器２１５として表された本発明に係る電子機器を上側及び下側から視た斜視図である。バッテリー２１７は、従来のバッテリーで、Ａ型，ＡＡ型（単３型），ＡＡＡ型（単４型）などの様々なサイズである。充電器２１５は、バッテリー２１７を挿入するための大きさ及び形状を有する複数のバッテリー収納部が形成されたハウジング２１６を備えている。接点（図示しない）は、対応するバッテリーの接点と接続するように、各バッテリー収納部に配置されている。上記接点は、ハウジング１２６の表面２１６ｂを貫通するように延びていて、電源アダプタ回路１３０（図示しない）を介して接点１２０と接続されている。

動作の際、バッテリー２１７は、回路１３０を介して接点１２０と通信するように、対応する開口部に挿入される。バッテリー充電器２１５は、接点１２０が電力供給面１１１ａと接続されて、信号Ｓ_ＰＤＳが接点１２０を介して回路１３０に送信されるように、電力供給サポート構造体１１１上に配置される。これに応じて、回路１３０は、バッテリー２１７を充電するために使用される信号Ｓ_{ＤＥＶＩＣＥ}を送信する。

図１４は、本発明に係る電力供給システム１００’が立てて置かれた状態の斜視図である。この実施形態では、システム１００’は、電力供給サポート構造体１１１及び電子機器１１２を含む。構造体１１１は、立てて置かれてるため、その状態では表面１１１ａは図１に示す地面に対して垂直である。上記表面１１１ａは、地面に対して、平行以外のあらゆる角度をとりうる。機器１１２は、例えば真空吸引のような多くの様々な方法によって表面１１１ａと接続されうる。しかし、この例では、機器１１２は、磁石による吸着効果によって表面１１１ａと接続される。ここで、機器１１２は、磁気要素１１９ａ及び１１９ｂを有している一方、電力供給サポート構造体１１１は、磁気材料を含んでいる。磁気要素１１９ａ及び１１９ｂは、機器１１２の電子機器ハウジング１２４内に収納されたり、上記ハウジング１２４を貫通して延びるように形成されうる。機器１１２は、磁気材料と磁気的に接続された磁気要素１１９ａ及び１１９ｂによって表面１１１ａ上に保持されている。これにより、接点１２０が表面１１１ａに接触する力が増加する。該接触力が増加すると接触抵抗が減少する一方、該接触力が減少すると接触抵抗が増加する。

磁気的な接続は、いくつかの異なる状況において便利である。例えば、電力供給サポート構造体１１１を冷蔵庫の前面のような垂直面に取り付けることにより、機器１１２をそこに磁気的に接続することができる。このような実施形態の一つは図２４ｃで述べる。もう一つの状況では、電力供給サポート構造体１１１を、図２５ａに示す自動車の内装に取り付けることができる。自動車において、機器１１２が動かないように、該機器１１２を電力供給サポート構造体１１１に対して保持させることは有用である。

この実施形態では、電子機器１１２は、表面１１１ａ上に配置されている摩擦部１１９ｃ及び１１９ｄを備えている。摩擦部１１９ｃ及び１１９ｄは、機器１１２と電力供給サポート構造体１１１との間の摩擦力を増大させるために、表面１１１ａと接触する。これにより、機器１１２は、表面１１１ａに対してほとんど滑らない。部材１１９ａ及び１１９ｂは、電力供給面１１１ａに対して望まれる摩擦力にするように、ゴムやプラスチックのような多くの様々な材料を含むことができる。

図１５は、本発明に係る電動工具１８７及び電源アダプタ１８８の斜視図である。この実施形態では、電動工具１８７はドリルとして表されているが、電動ドライバーやのこぎりのような他の工具にも適用できる。電動工具１８７は、該電動工具を操作するための電力を供給する充電式バッテリー（図示しない）を備えている。電源アダプタ１８８は、上述のように、相互に繋がっている接点１２０及び電源アダプタ回路１３０を備えている。この例では、接点１２０は、アダプタ１８８の側面１８８ａから延びている。しかし、他の例では、接点１２０をアダプタ１８８の底面から延ばすこともできる。さらに他の例では、接点１２０を側面１８８ａ及び底面１８８ｂの両方から延ばすこともできる。これにより、電源アダプタ１８８を、より多くの方向において電力供給サポート構造体１１１と有効に接続することができる。さらに、１セットの接点が操作不能になった場合の代理機能をもたせることができる。その上、図８を用いて述べたように、複数の接点セットを備えることによって信号Ｓ_ＰＤＳを分けることができる。

動作中、電動工具１８７は、該電動工具のバッテリー（図示しない）が電源アダプタ回路１３０を介して接点１２０と通信するように、電源アダプタ１８８に有効に接続されている。接点１２０は、電力供給面１１１ａ（図１参照）と接触していて、信号Ｓ_ＰＤＳを接点１２０を介して電源アダプタ回路１３０へ送信する。回路１３０は、信号Ｓ_{ＤＥＶＩＣＥ}を、バッテリーまたは対応する電動工具１８７の充電回路へ出力する。電力供給サポート構造体１１１は、図１及び１４において示したように、多くの様々な方向に向けて配置されうる。

図１６ａは、本発明に係る電力供給システム３６０の斜視図である。ここでは、電子機器は、カップホルダー３６２によって保持されるカップとして表される。カップ３６１及びカップホルダー３６２は、さらに詳しくは後述するが、電力供給構造体１１１上に置かれている。図１６ｂ及び１６ｃは、図１６ａの１２ａ−１２ａ’線におけるカップ３６１及びスリーブ３６２の断面図である。カップ３６１は、図１６ｂではホルダー３６２に嵌っている一方、図１６ｃではホルダー３６２から外れている。スリーブ３６２は、カップ３６１を安定させることができ、該カップ３６１が電力供給構造体１１１上で動いたときに電力供給表面１１１ａに対して傾く可能性を軽減することができる。

この実施形態では、スリーブ３６２は、カップ３６１を受けるための中央空間部３７３が形成された側壁３７１を有している。さらに、スリーブ３６２は、電力供給サポート構造体１１１上で動かされたときに、しっかり保持されるような環状のフランジ３７０を有している。フランジ３７０は任意の部品であって、スリーブ側壁３７１と一体的であっても、別の部品であってもよい。さらに、カップホルダー３６２も任意の部品であって、カップ３６１が本発明に係るカップホルダー３６２無しで構成されていてもよい。

カップ３６１は、多くの様々な種類のものとすることができる。この実施形態では、カップ３６１は、内部空間３６８を囲む内壁３６６及び外壁３６７を備えている。カップ３６１は、コーヒーや紅茶のような飲料を収納するための空間３６９に繋がる開口部３６５を有している。さらに、カップ３６１は、開口部３６５の外周縁部を一周するように延びる円環状のフランジ３７２を備えている。カップ３６１は、多くの様々な材料から作ることができ、通常は、金属、プラスチック、セラミックのような、広範囲の温度に耐えられるような材料を含む。温度範囲には、通常、飲料が飲まれる温度が含まれる。

本発明によれば、カップ３６１は、該カップの表面３６１ａから上記開口部３６５から離れる方向へ延びる接点１２０を備える。そして、カップ３６１は、内部空間３６８内に位置する電源アダプタ回路１３０を備えていて、これにより、上述のように接点１２０と繋がる。さらに、カップ３６１は、電源アダプタ回路１３０と繋がっている温度コントローラー３７４を備えている。温度コントローラー３７４は、多くの様々な場所に配置されうるが、ここでは、空間３６９の内壁３６６に取り付けられている。上記コントローラー３７４は、内壁３６６及び空間３６９内の飲料の温度を制御することができる。温度コントローラー３７４は、電源アダプタ回路１３０からの信号に応じて要求される温度を与えるための熱電気ヒーターやクーラーのような、多くの様々な部品から作ることができる。

動作中、信号Ｓ_ＰＤＳは、カップ３６１が電力供給サポート構造体１１１上に置かれて接点１２０が表面１１１ａと接触したときに、電源アダプタ回路１３０に流れる。電源アダプタ回路１３０は、受信した信号Ｓ_ＰＤＳに応じて、信号Ｓ_{ＤＥＶＩＣＥ}を温度コントローラー３７４へ供給する。このように、温度コントローラー３７４は、電力供給サポート構造体１１１によって電力供給され、カップ３６１の温度を制御する。

動作モードの一つとして、温度コントローラー３７４は、飲料の温度を要求される高い温度へ上昇させるためのヒーターとして動作する。もう一つの動作モードとして、温度コントローラー３７４は、飲料の温度を要求される低い温度へ冷やすためのクーラーとして動作する。通常、高温とは室温よりも高い温度であり、低温とは室温よりも低い温度である。いくつかの例では、コントローラー３７４は、飲料の温度を望まれる高温または低温にするために、ヒーター及びクーラーの両方として動作しうる。このように、空間３６９内の飲料の温度は制御される。

この実施形態では、カップ３６１は、該カップ３６１がホルダー３６２に嵌められたときにホルダー３６２の細長い穴３６４から延びる取手部３６３を備えている。取手部３６３は、カップ３６１が電力供給面１１１ａから離れるように動いたときに、ホルダー３６２に対して細長い穴３６４を挿通した状態で動く。上記取手部３６３及び細長い穴３６４は任意の要素であって、上述した目的のために設けられている。カップ３６１は、スリーブ３６２に対して嵌め込んだり（図１６ｂ）外したり（図１６ｃ）することができる。上記外れた状態において、カップ３６１は、フランジ３７２がスリーブの側壁３７１から離れるように、上方へ移動される。

カップ３６１及びスリーブ３６２は、様々な方法によって、それぞれに対して動かすことができる。ここでは、取手部３６３によってカップ３６１を持ち上げた場合、スリーブ３６２はフランジ３７２を保持したまま上方に動き、それに対応してカップ３６１は表面１１１ａから離れる。カップ３６１が表面１１１ａと接触した場合、スリーブ３６２は、該スリーブが表面１１１ａと接触するまで下に動く。

上記嵌め込まれた状態における、スリーブ３６２に対するカップ３６１の位置は、接点１２０及び表面１１１ａの接触力が適切になるように調整されうる。接点１２０及び表面１１１ａの間の接触力が増加すると、それらの間の接触抵抗が減少する。一方、接点１２０及び表面１１１ａの間の接触力が減少すると、それらの間の接触抵抗は増加する。

図１７は、本発明に係る電力供給システムが使用されうる、様々な場所を示すブロック図である。いくつかの実施例では、電力供給システムは、通常の住居用や商業用のビルを含むビルにおいて使用される。住居用や商業用のビルは、家庭、企業、キャビン、ホテルのような多くの様々な形態をとることができる。いくつかの実施形態では、電力供給システムは、キャンプのようなアウトドアのときに使用することができる。

電力供給システムは、多くの様々な装置において使用することもできる。例えば、図１８ａ及び１８ｂ、図１９ａ及び１９ｂ、図２０、図２１ａ及び２１ｂ、図２２で示すように、電力供給システムは、電子機器において使用されうる。図２３ａ，２３ｂ及び２３ｃにおいては、電力供給システムは家具の一部において使用される。図２４ａ，２４ｂ，２４ｃ及び２４ｄに示すように、電力供給システムは電気器具において使用される。他の実施形態では、電力供給システムは、自動車や船舶や飛行機のような乗り物で使用される。例えば、電力供給システムは、図２５ａ及び２５ｂにそれぞれ示すような自動車や飛行機において使用される。このように、これらの装置は、上述のように電力を他の電子機器に供給するために使用される。

図１８ａ及び１８ｂは、それぞれ、スキャナ１５５及びプリンタ１５６として表された本発明に係る電子機器の斜視図である。この実施形態では、スキャナ１５５は、表面１１１ａが該スキャナの上側の表面１５５ａの一部となるように形成される電力供給サポート構造体１１１を含んでいる一方、プリンタ１５６は、表面１１１ａが該プリンタの上側の表面１５６ａの一部となるように形成されている電力供給サポート構造体１１１を含んでいる。電力供給面１１１ａへの電力は、スキャナ１５５またはプリンタ１５６の電源システムによって供給されるか、または、独立した電源コードユニット（図示しない）から供給される。

図１９ａは、ラップトップコンピュータ１３５として表された本発明に係る電子機器の斜視図である。この実施形態では、ラップトップコンピュータ１３５は、表面１１１ａが該ラップトップコンピュータ１３５のハウジング１２７の外側表面１２７ａの一部となるように形成される電力供給サポート構造体１１１を備えている。いくつかの例では、ラップトップコンピュータ１３５の電源システムは、電力供給面１１１ａに電力を供給する。他の例では、電力は、ラップトップコンピュータ１３５の電源システムとは関係なく表面１１１ａに供給される。例えば、独立した電源コードユニットをラップトップコンピュータ１３５から延ばして、電力供給面１１１ａを電気コンセントに接続することができる。

図１９ｂは、ラップトップコンピュータ１３６として表された本発明に係る電子機器の斜視図である。この実施形態では、ラップトップ１３６は、ハウジング１２７の内側表面１２７ｂから延びるディスプレイ１３７及びキーボード１３８を備えている。さらに、ラップトップ１３６は、表面１１１ａが外側表面１２７ａの一部となるように形成された電力供給サポート構造体１１１を備えている。表面１１１ａには、上記ラップトップ１３５について記載したのと同じ若しくは似たような方法で電力供給される。

図２０は、ラップトップコンピュータ１３９として表された本発明に係る電子機器の斜視図である。この実施形態では、ラップトップ１３９は、動作を示す矢印によって示すように、ラップトップの前面に対して引き出したり（図示する）閉じたり（図示しない）することが可能なトレー１４０を備えている。トレー１４０が引き出された状態の場合、電子機器１１２はその上に置かれて、上述のように電力供給面１１１ａによって電力供給される。トレー１４０が閉じられた状態の場合、該トレー１４０はハウジング１２７内の空洞部（図示しない）に収納される。

トレー１４０は、多くの様々な方法で、引き出された状態と閉じられた状態との間で動作しうる。一つの例では、トレー１４０は、ハウジング１２７に対してスライドして近づいたり離れたりするように、レールによって保持されている。もう一つの例では、トレー１４０には、ハウジング１２７に形成された溝とかみ合う舌状部が取り付けられている。いくつかの例では、トレー１４０は、閉じられた状態から引き出された状態まで引き出すための取手を備えている。

図２１ａ及び図２１ｂは、ラップトップコンピュータ１４５として表された本発明に係る電子機器の斜視図である。この実施形態では、コンピュータ１４５は、動作を示す矢印によって示すように、ハウジング１２７の側面に対して閉じたり（図２１ａ）引き出したり（図２１ｂ）することが可能なトレー１４８を備えている。上記閉じられた状態において、トレー１４８は、ハウジング１２７の側面と面一である。トレー１４８は、ボタン１４７の操作に応じて、閉じられた状態から引き出された状態に動作することができる。このように、トレー１４８は、ＣＤ−ＲＯＭドライブやＤＶＤプレイヤーのトレーと同様に動作する。

この実施形態では、電力供給サポート構造体１１１は、トレー１４８に設けられていて、該トレー１４８とともに移動可能である。電力供給面１１１ａは、バッテリーまたはラップトップ１４５の電源システムから電力を得ることができる。必要な場合には、電子機器を該トレー１４８上で移動させることができるように、トレー１４８は、表面１１１ａを露出させるように引き出される。不要な場合には、トレー１４８が閉じられた状態で保持されるように、該トレー１４８は閉じられて、ドア１４６がハウジング１２７に固定される。トレー１４８は、電子機器１１２の重さに耐えられるように設計されている。

いくつかの例では、ＣＤ−ＲＯＭドライブやＤＶＤプレイヤーのような既存のコンピュータ構成要素は、既にラップトップ１４５に組み込まれている。本発明によれば、この既に組み込まれている構成要素をラップトップ１４５から取り除いて、トレー１４８に再配置することができる。さらに他の実施形態では、既存のＣＤ−ＲＯＭドライブやＤＶＤプレイヤーのトレーは、これらが電力供給面１１１ａを有するように修正されうる。このように、トレー１４８は、ＣＤやＤＶＤを再生したり、電子機器に電力を供給するために、使用されうる。

図２２は、電力供給サポート構造体１１１に接続されたラップトップコンピュータ１５０として表された本発明に係る電子機器の斜視図である。この実施形態では、ラップトップ１５０は、電源コードユニット１５１によって電源コンセント（図示しない）に接続されている。電力供給サポート構造体１１１は、ラップトップ１５０のバッテリー電源コネクタ１５２に接続されている電源コード１１３を介して、ラップトップ１５０から電力供給される。このように、電力は、コード１１３を介して、ラップトップ１５０と電源供給面１１１ａとの間を流れる。上記電力は、ラップトップ１５０内のバッテリーによって供給されたり、コードユニット１５１から直接流れうる。

電源コネクタ１５２は、ラップトップを電源に接続するために使用される通常のコネクタのように、多くの様々な形態にすることができる。いくつかの実施形態では、電力供給面１１１ａは、コンピュータマウスに電力を供給するマウスパッドとして働きうる。他の例では、表面１１１ａは、コンピュータに情報を与えるためのタッチパットとして働きうる。

本発明によれば、複数の独立した電力供給システムは、無線充電インフラ構造に電力供給するために、同じ若しくは様々な場所に配置される。「無線」充電インフラ構造には、電源と充電が必要な電子機器とを接続する電源コードユニットが不要である。このインフラ構造によって、電子機器のユーザーは、無線で電子機器を充電したり操作したりすることができ、バッテリー充電器を持ち運ぶ必要がない。電力供給面１１１ａには依然として電源コードが必要である一方、個々の電子機器は、電源コードが不要なワイヤレスである。

十分な電力供給システムが与えられる場合、ユーザーは、さらに該システムを使用しやすくなると思われる。いくつかの状況では、電力供給システムは、便利なものとして、無線インフラ構造を提供する企業によってユーザーに提供される。そして、他の状況では、ユーザーは、企業によって使用料を請求される。

上記インフラ構造は、該インフラ構造を様々な構造と一体化することによって、別々の方法で提供されうる。例えば、それぞれが図２３ａ，２３ｂ及び２３ｃに開示されるような、ソファー、テーブル及び机に一体化される。これにより、上記インフラ構造はより個別化される。また、その場所には電源コードユニットが少なくなるため、人々がそれらを紛失したり、それらにつまずいたりすることがほとんどなくなると思われる。

図２３ａは、電力供給サポート構造体１１１を備えた長いすによって表された本発明に係る家具の斜視図である。この実施形態では、電力供給サポート構造体１１１は、長いす１８０の腕１８１上に形成されている。しかし、電力供給サポート構造体１１１は、長いす１８０における多くの様々な他の場所に配置されうる。この実施形態では、電力供給サポート構造体１１１は、テレビや上述の他の電子機器用のリモコンを充電するために使用されうる。電力を電力供給サポート構造体１１１に供給する電源ケーブルは、壁の電源コンセント（図示しない）から、表から見えないように長いす１８０を介して電源供給面１１１ａへ延びている。

図２３ｂは、電力供給サポート構造体１１１を有するテーブル１８２として表された本発明に係る家具の斜視図である。この実施形態では、電力供給サポート構造体１１１は、テーブル１８２の上面１８２ａ上に形成されている。しかし、電力供給サポート構造体１１１は、下面１８２ｂのような、テーブル１８２における多くの様々な他の場所に配置されうる。電力を電力供給面１１１ａに供給する電源ケーブルは、壁の電源コンセント（図示しない）から、電源供給面１１１ａへ延びている。ランプ１８２ａは、壁のコンセントに接続されている電源ケーブルによって電力供給されたり、電力供給サポート構造体１１１によって電力供給されうる。これにより、電源ケーブルは表から見えなくなって、家具がより美的に満足できるものとなる。

図２３ｃは、電力供給サポート構造体１１１を有する机１８３として表された本発明に係る家具の斜視図である。この実施形態では、電源供給面１１１ａは、机１８３の側面１８３ｃに形成されている。しかし、電源供給面１１１ａは、上面１８３ａや下面１８３ｂのような、机１８３における多くの様々な他の場所に配置されうる。電源供給面１１１ａは、壁のコンセント（図示しない）及び電力供給面１１１ａの間に接続される電源コードユニットによって、電力供給される。これにより、電源コードユニットは表から見えなくなり、机１８３はより美的に満足できるものになる。いくつかの実施形態において、電源供給面１１１ａは、接着剤や、図１４に示されるような磁力によって、机１８３に保持される。

図２４ａは、電力供給サポート構造体１１１を有するデジタル時計１８４として表された本発明に係る器具の斜視図である。この実施形態では、電力供給サポート構造体１１１は、時計１８４の上面１８４ａ上に形成されている。しかし、電力供給サポート構造体１１１は、側面１８４ｂのような、時計１８４における多くの様々な他の場所に配置されうる。いくつかの実施形態では、時計１８４は、電力供給サポート構造体１１１によって電力供給されたり、電源コードユニットから電力供給されうる。

図２４ｂは、電力供給サポート構造体１１１を有する高周波オーブン１８５として表された本発明に係る器具の斜視図である。この実施形態では、電力供給サポート構造体１１１はオーブン１８５の上面１８５ａに配置されている。しかし、電力供給サポート構造体１１１は、側面１８５ｂのような、オーブン１８５における多くの様々な他の場所に配置されうる。

図２４ｃは、電力供給面を有する冷蔵庫１８６として表された本発明に係る機器の斜視図である。この実施形態では、電力供給サポート構造体１１１は、冷蔵庫１８６の前面に配置されている。しかし、電力供給サポート構造体１１１は、側面１８６ｂや上面１８６ａのような、冷蔵庫１８６においてにおいて多くの様々な他の場所に配置されうる。

図２４ｄは、電力供給面を有する本発明に係る工具箱１９０の斜視図である。この実施形態では、工具箱１９０は、太陽エネルギーシステム１８９を備える蓋１９１を有している。電力供給サポート構造体１１１は、蓋１９１によって覆われる面１９０ａ上に設けられている。太陽エネルギーシステム１８９は、電力供給サポート構造体１１１と接続されていて、該電力供給サポート構造体１１１に電力を供給する。電力供給サポート構造体１１１に接続されている太陽エネルギーシステムのいくつかの例は、図５ａ〜５ｃ及び図６ａ〜６ｃで示されている。蓋１９１は、面１９０ａに対して、開いたり閉じたりして繰り返し動作することができる。工具箱は、しばしばピックアップトラックの後部で運ばれる屋外用の工具箱でありうる。該工具箱は、車のフードの下に置くことができる。ベッドアクセサリーは、しばしばピックアップトラックのベッドに運ばれる。それは、ベッドまたは尾板の側壁に乗せることができる。上記工具箱は、該工具箱の底面に設けられ、且つベッドの底面上の電力供給面と接続可能な接点を備える場合がある。上記電力供給面は、車両の電気システムによって電力供給されて、電動工具を充電するために使用される。上記電力供給面は、キャンピングカー、テント、トラックのキャンパーシェル、トラック、建設車両、トレーラー等と一体化されうる。例えば、上記電力供給面は、トレーラーのテールランプ用のコネクタとして使用される場合がある。

図１５４に、表面に電力供給面を有する工具箱または汎用箱を示す。この例では、蓋１９１の一面に、システムに電力供給するための太陽パネルが設けられている。一つの実施形態では、上記工具箱または汎用箱は、ピックアップトラックの後部や貨物室の中のような車両に取り付けられたり搭載されたりするかもしれない。持ち運び可能な工具が工具箱内または工具箱上で充電されるので、建設労働者にとって有用な適用例である。

図２５ａは、電源供給サポート構造体１１１を有する車１９５として表された本発明に係る自動車の内装の斜視図である。電力供給サポート構造体１１１は、車１９５における多くの様々な位置に配置されうる。例えば、電力供給サポート構造体は、１１１で示すように運転者を助手席側と区画するコンソール１９４に配置されたり、１１１’で示すようにコンソール１９４とダッシュボード１９２との中間位置に配置されたり、１１１”で示すようにダッシュボード１９２の上に配置されたりする。

電力供給サポート構造体１１１’及び１１１”は、電力供給サポート構造体１１１と同様若しくは類似している。これらの例では、サポート構造体１１１は、車１９５が動いていても電子機器を保持できるよう、図１ｂに示すような磁気材料を含む場合がある。他の例では、電力供給サポート構造体１１１は、車の外側にも配置されうる。しかし、これらの実施形態は、簡略化のためにここでは図示しない。

電力供給サポート構造体１１１，１１１’及び１１１”は、車１９５に備えられている場合、多くの様々な方法によって電力供給されうる。いくつかの実施例では、それらは車１９５の電気システムと配線によって接続される。この接続は、直接、または、煙草のライター用のレセプタクル１９３のような電力コネクタを介して行われる。煙草のライター用のレセプタクル１９３のような電力コネクタによって電力供給される電力供給サポート構造体１１１を、図５ｂ及び５ｃに示す。さらに、サポート構造体１１１は、車のトランクや、ピックアップトラックで運ばれる工具箱の外装に配置されうる。また、サポート構造体１１１を、フードの下のような乗り物の外装に配置すると便利である。これは、電動工具のような多くの様々な電子機器に電力供給するのに便利である。

図２５ｂは、電力供給サポート構造体１１１を有する座席１９７を備える飛行機として表された本発明に係る乗り物の斜視図である。この実施形態では、電力供給サポート構造体１１１は、開いたり閉じたり繰り返し動作可能なトレーテーブル１９９ａ上に形成されている。この例では、シート１９８ａは、電力供給サポート構造体１１１を有するトレーテーブル１９９ａを支えている。トレーテーブル１９９ａは、閉じられた状態で示されている。シート１９８ｂは、電力供給サポート構造体１１１が一体化されているトレーテーブル１９９ｂを支えている。トレーテーブル１９９ｂは、開いた状態で示されている。上記飛行機は、商業用飛行機であっても個人の飛行機であってもよい。いくつかの実施形態では、電力供給サポート構造体１１１は、トレーの代わりに、シート１９８ａ及び１９８ｂのアームレストと一体化されうる。また、サポート構造体１１１は、シート１９８ａ及び１９８ｂの後部と一体化されて、図１ｂに開示されるような磁気材料を含みうる。

図２６は、ラップトップコンピュータのような機器１２７の下部に形成された非常に薄くて細長い形状の穴にしまい込まれるような電力供給面１１１の斜視図である。上記電力供給面１１１が引き出されると、該電力供給面１１１は、平坦面上に固定される。上記平坦面上に置かれるあらゆる機器の重さも、電力供給面が固定される面によって支えられる。カード形状の電力供給面１１１は、ホスト機器１２７にしまい込まれると、該ホスト機器１２７内の平坦な空洞を占める。あるいは、上記カード形状の電力供給面１１１は、いずれか一方側に形成された舌状部と溝とによって固定されうる。この場合、カード形状の電力供給面１１１の底面は、常に外部に露出している。もう一つの選択肢としては、電力供給面１１１は、引き込まれるように、バネ仕掛けのシャフトの周りに円筒状に巻き取られうる。電力供給するように電力供給面１１１に電源を接続するために、柔軟な配線接続が必要である。この巻き取り式機構の場合、スリップリングアセンブリ(slip ring assembly)が有用な場合がある。しまい込むときに、ユーザーは、図に示されるつまみ１５３によって上記「カード」を引っぱり出すことができる。

図２７は、巻回された電力供給面１１１の斜視図である。電力供給面１１１は、例えば、機器を持ち運んだり片づけたりするのに便利なように、円筒状に巻き取られる場合がある。巻き取りを容易にするために、基板は容易に折り曲げ可能、及び／又は、圧縮可能若しくは伸張可能でなければならない。さらに、基板が薄ければ薄いほど、該基板はより巻き取りやすくなる。導電性パターンが複数種類ある表面上の導電体を有する電力供給面１１１の場合、表面電極の最長辺が、上記供給面が巻き取られる中心軸に対して平行であるのが最も好ましい。導電性の細片１１８のパターンを有していて、該細片１１８の長辺に対して平行な軸に沿って巻き取られている基板１１１の例を図２７に示す。

図２８ａ，２８ｂ及び２８ｃは、折り畳み可能な電力供給面の斜視図である。電力供給面１１１は、折り畳み式であるため、低コストで製造される場合がある。ヒンジ４０４及び相互接続は、折り畳みを可能にするために、慎重に選ばれる。図２８ａは、導電性の２つの細片の間の隙間に形成されたラインに沿って２つに分割された導電性の電力供給面１１１を示す。導電体４０３ａ，４０３ｂは、（Ａ）半面４０１上の「正極の」表面電極を、（Ｂ）半面４０２上の「正極の」表面電極へ接続している。反対側の類似の導電体４０３ａ，４０３ｂは、（Ａ）半面４０１の「負極の」表面電極を、（Ｂ）半面４０２の「負極の」表面電極へ接続している。丈夫な布や他の編み込まれた繊維によって形成されているヒンジ４０４が、電力供給面１１１の裏面に取り付けられている状態を図２８ｂに示す。ドア４０４として表された通常のヒンジは、一体成型されているか、または図２８ｃに示すように、電力供給面１１１の底面に接着されている。

図２９ａ及び２９ｂは、隣接する電力供給面を接続するための内部ロック機構の図である。電力供給面のパッドは、１箇所の接続を介して電力を受け取る有効エリアを拡大するために、お互いに対して動的に接続されている。電力供給面は、実効的な電力供給領域を拡大するために、相互に隣接して配置されうる。図２９ａ及び２９ｂは、隣接する電力供給面を機械的に繋ぐための、「極性を有する」内部ロック機構を示す。上記２つの「極性」は、「Ｕ」４１０及び「Ｄ」４１１とに分類される。

図２９ｃは、適切に機械的接続するために作られた適切な側面を有していて、並列に相互接続された電力供給面の配置を示す概略図である。図２９ｃには、２×２のマトリックスで、４つの電力供給面が配置されている。金具が相互に接続されるＵ４１０及びＤ４１１は、図に示されるように、各電力供給面に配置されている。これにより、全ての隣接する電力供給面が集まる場所で、Ｎ×Ｍのマトリックスを組み立てることができる。

図２９ｄは、適切に電気的接続するために作られた適切な角部を有していて、並列に相互接続された電力供給面の配置を示す概略図である。電力供給面の角部４１２，４１３は、２つの電力供給面が内部でロックされたときに、該２つの電力供給面が接続されるように、図２９ｅに示すような接点を有する。これにより、電力供給面のマトリックスは、互いに接続されて、単独の電源によって電力供給される大きな電力供給面を作ることができる。

図２９ｅは、並列に接続された電力供給面の角部における電気的接続を示す図である。ある電力供給面のそれぞれの角部における接点４１４は、もう一つの電力供給面の反対側の角部の接点４１５と電気的に接続している。上記角部は、全ての角部の極性（全ての角部は、正極４１２または負極４１３である）が合うように接続されなければならない。

電力供給面は、スライド構造によって重ねられる場合もある。この場合、電力供給面は、複数のセグメント部に分けられる。隣接するセグメント部は、一方が他方の下にスライドして重ねられる。一つの実施形態として、それぞれのセグメント部には、下側の対向する端部に一セットの溝部を有する舌状部と、上側の対向する端部に形成された一対の「舌状部」と、が必要となる場合がある。上記セグメント部の上側の舌状部は、対になっていて、隣接するパネルの下側の溝に対してスライドする。

図３０は、図１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄで示された電源コネクタ１１６を有する回路のブロック図である。機器が受動的な電力供給面１１１ａにセットされた場合、接点の結合は、開放されているか、１セットの表面電極と接続されているか、または、もう一つの表面電極と接続されているか、のいずれかである。本実施形態では、検出ロジック５０３は、接点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのうちのどの接点をお互いに接続させるか、そして、どの接点を接続しないか、を決定する。いったん各接点５０４の接続が決定されると、スイッチ制御部５０２は、各スイッチを、電力供給部５０１の適切な電極に接続するようにセットするため、電力供給面１１１ａにエネルギーが供給される。

図３１ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ，ｆは、電力供給面用に、機能的且つ美的な照明を与える器具を示す図である。この照明は、半透明のパッド基板６０３を介して見えるバックライト、または、パッド接点の間の隙間から見える光のような、発光周縁部のリング６０２の形状の場合がある。照明は、白熱光、ライトパイプ、電子発光、発光ダイオード（ＬＥＤ）、または他の光源によって生成されうる。図３１ａに、電子発光（ＥＬ）または他の発光材料で形成された発光周縁部６０２によって縁取られた電力供給面１１１ａの例を示す。周縁部の形状や種類は、上述された単純な周縁部とは違う形状や種類かもしれない。図３１ｂ及び３１ｃに、照明の他の異なる形態を示す。これらの例では、遮光材６０３が上面に設けられている基板６０３は、電力供給面１１１ａ上での発光パターンの効果を実現するために、半透明または発光するように形成されている。図３１ｄには、半透明または透明な材料６０３ａを介して、基板上の遮光材６０４の表面から輝いて見える電力供給面１１１ａの断面図を示す。この場合、遮光材６０４は、まず、半透明材料または透明材料６０３ａの基板上に形成される。このサンドイッチされる材料６０３ａは、発光体６０３ｂの層の上に形成される。発光体６０３ｂによって発生した光は、上記半透明材料または透明材料６０３ｂを通って、遮光材６０４の間から出てくる。図３１ｅは、他の構成の電力供給面１１１ａの断面図を示す。この場合、最上層の遮光材６０４は、発光体６０３ｂに直接、貼り付けられている。光は、表面を形成する遮光材６０４の間の発光体６０３ｂから直接、発生する。発光体６０３ｂは、最下層を形成する付属基板６０５上に形成されている。この最下層基板６０５は、硬度を高めるためや耐久性を高めるため、またはその他の理由によって、用いられる場合がある。

図３１ｆの構造は、図３１ｅの構造と比べて、最下層基板６０５が「光の通路」６０７として使用される実質的に透明な材料によって構成されている点のみが異なる。発光体６０３ｂの底面側から発生した光は、上記光の通路６０７内を通過し、電力供給面１１１ａの端部へ導かれる。反射体６０８は、透明材料６０３ｂの底面の複数の溝またはギザギザの刻み目によって形成される。これらの反射体６０８は、放射された光６０６を電力供給面の外側の端部に向けて導くように形成されている。電力供給面の周辺部では、底部側の表面の更なる溝またはギザギザの刻み目６０８が、電力供給面１１１ａの周辺部の周りが光るような効果を生み出すために、上方且つ外方へ放射された光６０６をそらすように形成されている。上述のような照明の動作は、電力供給面１１１ａの励起によって導かれうる。この場合、照明は、ある程度、パッド１１１ａの状態に追随する。例えば、電力供給面がスリープモードに入った場合には、照明は薄暗くなる。あるいは、照明は、電力供給面１１１ａに印加される励起とは独立して制御されうる。この場合、照明は、電力供給面の様々な状態に応じて、または美的な理由のために、変化させられる。また、照明を、機器が充電されている状態と故障している状態とを伝達するため、または美的な理由のために、色や明るさを変えるように作ることもできる。

図３２ａは、いくつかの独立したセクション７０１ａ〜７０１ｆに分類された電力供給面１１１ａの概略図である。それぞれのセクション７０１ａ〜７０１ｆは、同じ電源１１３によって、独立した過小電流センサ（undercurrent sensors）７０３ａ〜７０３ｆを介して電力供給されている。その結果、多くのパッド１１１ａには、どんな所定の時刻にも電力が供給されないかもしれない。もう一つの実施形態では、電力供給面７０１ａ〜７０１ｆの異なるセクションは、様々なパッドのエリアに異なる電圧や他の電気特性を与えるように構成される場合がある。一つの実施形態では、上記パッドは、独立したパッド７０１ａ〜７０１ｆが並べられて構成されている。それぞれの独立したパッド７０１ａ〜７０１ｆは、独自の予め定められた電圧または電気特性を有する電源セットのうちの一つと接続されている。上記パッド７０１ａ〜７０１ｆは、プログラミングレジスタ技術を用いて、機器１１２の電力の条件を検出する。このように、上記パッドは、機器１１２にコンバータを実装することなく、互換性のある電圧を機器に供給することができる。電力供給面１１１ａのセクション７０１ａ〜７０１ｆは、それぞれのセクションが別々の励起を与えるために、お互いに電気的に独立した多くのセクション７０１ａ〜７０１ｆに分割されている場合がある。また、それぞれのセクション７０１ａ〜７０１ｆが他のセクションの動作に関係なく、独立して安全性を確保したり検査を実行したりするために、それぞれのセクション７０１ａ〜７０１ｆが独立しているのが望ましい。図３２ａに、６つのセクション７０１ａ〜７０１ｆに分割された電力供給面１１１ａ（簡略化して記載）を示す。それぞれのセクションは、電源入力線７０２を備えている。一つの実施形態では、６つのセクション７０１ａ〜７０１ｆは、グランドを共有している一方、電気的には完全に独立している。

図３２ｂ及び３２ｃに、いくつかの独立したセクションに分割された電力供給面１１１ａのために用いられる電源と保護回路のブロック図を示す。図３２ｂは、図３２ａの電力供給面の独立したセクションを駆動させるための電気システムのブロック図である。それぞれの独立したセクションが同じ電源を共有しているため、省エネを実現できる。それぞれのセクションは、各セクション７０１ａ〜７０１ｎに存在する様々な異常状態を検出する保護回路７０３ａ〜７０３ｎを介して接続されている。したがって、電力供給面１１１ａはより安全で、上述のように電源を共有できるためより効率的である。

図３２ｃに、ｎ個の電源のいずれかがｍ個の電源供給面セクション７０１ａ〜７０１ｎのいずれかと接続されている実施形態を示す。それぞれの電源１１３は、安全保護回路７０３ａ〜７０３ｎを駆動する。ｎ回またはｍ回のブロックを繰り返しは、「…」で示す省略記号によって表されている。コントローラー７０６は、それぞれの安全保護回路７０３ａ〜７０３ｎからの入力、電源要求センサ７０５からの入力、及びそれぞれの電源１１３からの入力をチェックする。上記コントローラ７０６は、上記電源要求センサ７０５から、どの電源供給面１１１ａをどの電源１１３と接続する必要があるかを決定する。安全保護は、場所（ａ）の７０１ａ、場所（ｂ）の７０１ｂ、または両方の場所の７０１ａ及び７０１ｂで使用される。安全保護回路（ａ）の７０３ａの場合、該保護回路は、該保護回路が接続されている電源１１３を保護する。例えば、上記電源１１３によって電力供給されるセクション７０１ａ〜７０１ｆの一つに異常が発生したら、安全保護回路（ａ）７０３ａは、上記電源の出力を停止するとともに、クロスポイント電源スイッチ７０４によって安全保護回路（ａ）７０３ａの出力と接続されている全てのセクションも停止する。安全保護回路（ｂ）７０３ｂは、該保護回路が直接、接続されている所定のセクション７０１ａ〜７０１ｆを保護する。この場合、所定のセクション７０１ａ〜７０１ｆにおける異常は、上記安全保護回路（ｂ）７０３ｂを介して、上記所定のセクションのみを停止する。

図３３ａは、集積電力レシーバを有するバッテリーを備えた機器の概略のブロック図である。これは、ホストモバイル機器１１２に適切な上限値の電圧及び／又は電流を供給するように要求する「無口な(dumb)」バッテリー８０１である。ホストモバイル機器１１２には、バッテリー２００を充電するために、充電回路８０７及び／又はレギュレータ８０６が必要である。バッテリー２００は、充電及び放電が可能なように、ホスト機器１１２と電気的に接続されている。電力レシーバ８０５は、電力８００を、電力供給面１１１ａからホスト機器１１２へ供給する。この構成によれば、バッテリー２００及び電力レシーバ８０５の操作は独立している。電力レシーバ８０５の出力がホスト機器１１２の電力要求と互換性がない場合、ホスト機器には、特性を適切な状態にするための電力レギュレータ８０６が必要となる。さらに、上記ホスト１１２には、バッテリー２００を適切に充電するための充電レギュレータ８０７が必要である。

図３３ｂ及び３３ｃは、バッテリー２００及びホスト機器１１２の斜視図である。機器１１２に操作されるホストバッテリーと繋がるバッテリーの接続部は、バッテリーを使用したり充電したりするための、ホストデバイス１１２向けのものである。さらに、上記バッテリーは、互換性のあるアダプタからの電源接点２０５を備える場合がある。図３３ｂに、集積電力レシーバ８０５を有するバッテリーの構造を示す。電力レシーバ８０５の出力は、ホスト電気接続部８０４と内部的に配線で接続される。ホスト電気接続部８０４は、ホスト接点２０５と繋がっている。図３３ｃに、バッテリー収納部２０４を有する一般的なホスト機器１１２を示す。ホスト接点２０５は、ホスト電気接続部８０４と接続されている。バッテリーカバー２１０は、構造によって使用されても使用されなくてもよい。カバー２１０が使用される場合、該カバー２１０は、バッテリー２００に組み込まれた電力レシーバ８０５のための適切な機械的許容部１２０を備えていなければならない。

図３３ｄは、集積電力レシーバ８０５及びレギュレータ８０６を有するバッテリーを備えた機器の概略のブロック図である。機器１１２と接続されているバッテリーの接続部８０４は、バッテリー２００を使用したり充電したりするための、ホストデバイス１１２向けのものである。さらに、上記バッテリー２００は、互換性のあるアダプタからの電源接点２０５と、アダプタ電力が集積されたものからの電源接点とを含む場合がある。ホストモバイル機器１１２には、バッテリーを充電するための充電回路８０７が必要である。外観的な構成は、図３３ｂ及び３３ｃで示したものと同じである。しかし、ここでは、集積バッテリー８０２にレギュレータ８０６が収容されているため、ホスト機器１１２には不要である。しかし、ホスト機器１１２は、バッテリー２００を適切に充電するための充電レギュレータ８０７を備えていなければならない。

図３３ｅは、集積電力レシーバ８０５、レギュレータ８０６及び充電レギュレータ８０７を有するバッテリー８０３を備えた機器の概略のブロック図である。集積コンバータ８０７は、モバイル機器内において充電コントローラーを適切に操作するための適切な電圧及び／又は電流を供給する。これは、モバイル機器１１２に、充電のために必要な電圧／電流の全てを供給する汎用パッド対応（padenabled）バッテリー８０３である。このバッテリーは、ホストモバイル機器１１２に、充電を制御するように要求する。バッテリー２００を単独でパッド１１１ａ上にセットしても、自身で充電することはできない。ホスト機器１１２は、様々な集積システムと接続される電気的接続部８０４を有する。ホスト機器は、上記レギュレータ８０６または充電レギュレータ８０７を含まない。外観的な構造は図３３ｂと同様である。

図３３ｆは、完全集積バッテリー８１１を有する機器１１２の概略のブロック図である。完全集積バッテリー８１１には、互換性のあるアダプタが一体化されていて、完全な充電及びモニタリング回路８０８を備えている。バッテリー８１１は、例えば充電状態を判定できるようなモニタリング信号８０９を有するモバイル機器１１２と接続される。これは、自身で処理ができ（再充電でき）、ホスト機器１１２に自身の状況を送信するだけの、汎用パッド対応バッテリーである。このようなバッテリー８１１は、再充電のために、モバイル機器１１２のないパッド１１１ａ上にセットされる。上記完全集積バッテリー８１１は、電力レシーバ８０５、レギュレータ８０６、充電レギュレータ８０７、及び充電コントローラ８０８を備える。ホスト機器１１２は、バッテリー２００から電力を供給され、状態及び制御信号８０９は、ホスト機器１１２及び充電コントローラ８０８の間で通信される。バッテリー８１１及び上記ホスト機器の間で通信される状態及び制御信号８０９には、バッテリーが充電されていたり、電力レシーバが電力や電圧を供給されていたりすること等を示す信号が含まれる場合がある。完全集積バッテリー８１１は、ホスト機器１１２に組み込まれなくても、電力供給面１１１ａ上で再充電される能力を有する。

図３４は、電力レシーバ８０５と、任意のレギュレータ８０６と、センサー回路８１２と、を備える機器１１２のブロック図である。モバイル機器用のこのシステムは、所定の状態８０９を検出して、機器１１２の実装知能部に送信することができる。上記機器１１２は、以下のことを区別できる場合がある。すなわち、１）有効なパッド及び適切に動作しているパッド、２）パッドを介して検出された抵抗値が低いために停止されたパッド、３）パッドを介して接続される負荷がないために停止されたパッド、を区別できる場合がある。機器アダプタ８１２は、所定の状態８０９を、電力供給面上で使用される安全技術の詳細な実施に従って、ホスト機器に送信することができる。センサー回路８１２の詳細や能力が、電力供給面によって使用される故障保護方式の詳細に従っているために、図３４〜３７における以下の例は、全ての実施形態を明らかにすることを目的にしているわけではない。その代わり、上記例は、電力供給面の状態を達成するために使用される能力や技術の種類を一般的に示している。当業者は、これらの原理を、考えられる様々な実施形態における異なる実施例の他の故障方式に適用できるかもしれない。

図３５は、電力供給面の停止を検出するための回路の概略図である。電気機器１１２の電力レシーバ８０５及び／又はレギュレータ８０６は、電力供給面の状態を判定するためにモニターされる。例えば、電力供給面が過大電圧によって停止した場合、上記電力供給面上の電圧はしきい値よりも大きくなり、通常の操作電圧付近の中心の範囲から外れる。この状態は、例えば、電力レシーバ８０５の整流された出力８２１、８２２ａ、８２２ｂをモニターするためにＡ／Ｄコンバータを用いるなど、当業者にとって明らかな多くの方法によって検出することができる。もう一つの例として、モバイル機器１１２は、スタンバイ状態のときに、電力供給面上において孤立状態かどうかを判定できる。この場合、モバイル機器１１２は、電力供給面における励起の有無を検出できる。モバイル機器が電力供給面の最小電力のしきい値以下の電力を受けていて、この状態が最小電力タイムアウト時間よりも長く続いた場合、上記機器は、もう一つの負荷と電力供給面を共有していると判定することができる。電力供給面からの励起の不足または励起がないことが検出されるため、スリープモード状態の電力供給面は上記孤立状態の電力供給面と区別される。これは、図３５に示すように実現されうる。この場合、ホストモバイル機器は、Ａ／Ｄコンバータに、電力レシーバ整流器８２１の出力８２２ａ，８２２ｂを測定するように指令する。その値がスリープモードのために使用される電圧と同じ場合、ホストモバイル機器の知能部は、電力供給面からの励起が不足しているかまたはゼロであるとみなす。測定された電力レシーバ整流器８２１の出力８２２ａ、８２２ｂがゼロ（またはほどんどゼロ）の場合、ホストモバイル機器は、該ホストモバイル機器が電力供給面上にないか、または、電力供給面が停止しているか不足している、と判定することができる。上記状態を判定するために、機械的スイッチ８２０がさらに情報を追加することができる。また、上記機器が置かれている電力供給面についてのさらなる情報を計測するために、または、上記機器が表面上に置かれているかどうかを計測するために、光学センサーが使用される場合がある。そのような場合の他の状態は、同様に検出されうる。

図３６は、電力レシーバ８０５と機器１１２の電力入力との間の電力コンバータ（レギュレータ）８０６を一体化することによって構成される汎用機器インターフェースのブロック図である。電力の要求を変える機器は、予め決められた電圧の電力供給面（パッド）から電力供給される場合がある。所定の機器１１２の場合、既にパッドによって供給された電圧と互換性があり、特に上記レギュレータ８０６を考慮に入れる必要がない。他の機器の場合、パッドの電圧を、特定機器に使用するのに適した電圧へ変換するためのレギュレータ８０６のような機構が必要となる。このような機器のために、コンバータ８０６がシステムに一体化されていて、これにより、このような機器をパッドの電圧と互換性を持たせることができる。汎用機器インターフェースは、電力レシーバ８０５と機器１１２の電力出力との間の電力コンバータ（レギュレータ）８０６を一体化することによる一定の励起を用いることによって形成される場合がある。電源１１３は、電力を電力供給励起器８３０へ供給する。この電力供給励起器８３０は、電力供給面によって求められている電力の形状、または電力供給面に必要な電力の形状を生成する。電力は、自由位置表面８３１を介して供給され、電力レシーバ８０５によって受け取られる。上記電力レシーバ８０５の出力は、電力レシーバ８０５の出力及び機器１１２に必要な入力電力に依存するため、機器１１２に直接印加するのに適する場合と適さない場合がある。レギュレータ８０６は、電力レシーバ８０５の出力を機器１１２の入力に必要な特性に変換する。このように、様々な入力条件の機器は、標準化された電力供給面から操作される場合がある。この場合、電力供給面が自身を特定の装置の入力条件を満たすように調整する必要はない。

図３７は、電力レシーバ８０５及び機器の電力入力８４０の間のレギュレータ回路の概略図である。図３７のスイッチングレギュレータは、電力レシーバ８０５からの高電圧を、携帯電話の入力８４０用に一般的に使用される一定の電流供給源出力へ変換する。このレギュレータは、メーカーの要求に合わせて、最大７．５Ｖ、３５０ｍＡの電圧、電流を携帯電話の入力に供給する。他のタイプのレギュレータは、当業者によって知られている。高電力が必要ないくつかの機器の場合、それらの電力要求が既に電力レシーバの出力と互換性があるため、レギュレータは不要である。無線の電力供給システムは、予め決められた励起や他のシステムの特徴を適切に選択することによって、より一般的になる。アイデアの一つとしては、システムを電源として使用する最も高い電力が必要な機器に電力レギュレータが不要なように、これらのパラメータを選択することである。このように、最もコストが高い、及び／又は実用的でないレギュレータは、電力供給システムの最も汎用的なアプリケーションを達成するのに不要である。

図３８は、線形の負荷を検出するために使用されるブリッジ整流回路の概略図である。電力供給面からの電力を受け取る線形負荷（１組の鍵または労力を要するアームのようなもの（such as a set of keys or a sweaty arm））と、電力レシーバまたは有効な電力レシーバ機器の非線形特性との違いは、検出されうる。この状況において、上記目的のために、線形負荷は、抵抗の負荷と同様の特性を有するとして定義される。検査中に、臨界値より低い等価抵抗の線形負荷が検出された場合、電源は最大出力を電力供給面へ供給する。電源は、検査を定期的に行うことがあり、抵抗負荷が存在しなくなったときに最大出力を電力供給面に印加する場合がある。あるいは、そのように検出されて最大出力の印加が停止された後、電源は、電力供給面に最大出力を戻すように外部入力に要求する場合がある。一つの実施形態では、電力供給面にはＡＣ電圧が電力供給され、ＡＣ電圧がゼロの間、トライアックのトリガー回路が等価抵抗負荷を見つけるために検査する。もう１つの実施形態では、電力供給面は、定期的に等価抵抗負荷を検査するための短いデューティーサイクルの低電圧テスト信号によって繰り返し分断されるＤＣ電力によって電力供給される。もう一つの実施形態では、低振幅のドライブが電力供給面に印加される。低い値の電力は、高い値の電力と比較されて、続けるのに負荷が十分に非線形かどうかが判定される。線形負荷の検出は、ダイオードをＯＮするのに必要な電圧低下を利用することによって達成される。互換性を持つ負荷が、図３８に示すように１組の接点及びブリッジ整流器から構成されているため、全ての妥当な互換性のある負荷は、２つの直列接続されたダイオード９０１，９０２に接続されたある種類の負荷９００として現れる。

図３９は、図３８の回路と接続される上記等価負荷９００の概略図である。

図４０ａ，４０ｂ，４０ｃは、様々な条件における図３８の回路の電圧／電流特性のグラフである。図４０ａに、２つのダイオードのドロップ電圧よりも少ない電圧が印加された電圧／電流特性のグラフを示す（通常の整流器は１．２Ｖ、ショットキーの整流器は０．８Ｖ）。ここでは電流が流れていない。２つのダイオードのドロップ電圧を超えれば、電流が流れる。このしきい値を超えて流れる電流の量は、アダプターが電力供給している負荷の種類による。図４０ｂに、抵抗負荷の電圧／電流特性を示す。２つのダイオードのドロップ電圧よりも低い印加電圧で電流が流れるという点において、誘導性負荷または容量性負荷と類似する。他のシステム、例えば誘導性の解決方法も、同じ技術で適切な負荷を検出する場合がある。図４０ｃに、ダイオードを介した抵抗負荷の電圧／電流特性を示す。線形負荷の電流／電圧特性と、ダイオードを介したシステムに接続された負荷の電流／電圧特性との間の違いが区別されうる。これは、誘導を含む電力変換の他の形式にも当てはまる。誘導の場合、「プライマリー(primary)」と、「セカンダリー(secondary)」とがある。セカンダリーは、負荷を動作させるためのＤＣ出力電圧を発生させるためのブリッジ整流器と接続されている。回路に印加された電力は、プライマリーに印加されたＡＣの振幅によって変わる。このように、図４０ｃで示される特性は、所望の負荷と、望まれない負荷とを区別するために使用されうる。このために、印加された振幅は、セカンダリーにおける整流器に流れない量まで減らされる。重要な電力が消費された場合、整流器では電気特性が検出されないために、負荷は望まれない負荷であると推定される。同様に、低レベルで印加されるプライマリー励起において電力が消費されない場合、負荷は所望の負荷であると推定することができる。つまり、互換性のある負荷がダイオードを含んでいて、これにより、印加電圧が２つのダイオードのドロップ電圧を上回るまで、負荷には電流が流れない。２つのダイオードドロップ電圧を下回る印加電圧において重要な電流が流れるあらゆる負荷は、望まれない負荷として定義される。概念としては、２つのダイオードのドロップ電圧よりも低く、ゼロでない電圧を印加して、電流を測定することにより、互換性のある電圧を不要な電圧と区別することである。重要な電流が流れた場合には、望まれない負荷が存在すると判定される。この技術には、動作電圧をパッドに印加することが含まれるが、望まれない負荷の検査をするために時々電圧をゼロ近くに減らすことも含まれる。２つの方法を記載したが、他にも利用できる方法は多くある。

図４１は、図３８の回路にスイッチングされたＤＣ電圧が印加された場合の電圧−時間のグラフである。

図４２は、図４１のようにスイッチングされたＤＣ電圧が印加された概念的な回路図である。スイッチＢ９１１が開いている間、スイッチＡ９１０は閉じていて、操作電圧がパッドに印加される。時々、スイッチＡ９１０が開く一方、スイッチＢ９１１が閉じて、電流９１２が計測される。重要な電流が流れている場合、望まれない負荷９００が存在すると判定される。上記システムは、望まれない負荷９００を検出する様々な方法に応じて動作する場合がある。例えば、計測された電流が許容されるレベル以下に下がるまで、スイッチＡ９１０を開いたままで、スイッチＢ９１１を閉じたままにすることができる。

図４３は、図４１のようにスイッチングされたＤＣ電圧に応答するための望ましい回路である。この場合、Ｒ１及びＲ２が、電圧Ｖ_ＯＰを２つのダイオードのドロップ電圧以下に分割するための分圧器を形成する。Ｒ３は電流検出レジスタとなり、Ｕ１は状態を検出する。Ｑ１がＯＮの場合、Ｖ_ＯＰはテスト負荷９００（または、簡略化のために、負荷）に印加される。時々、Ｑ１は、望まれない負荷に対する検査を実行するために、ＯＦＦにされる。Ｑ１がＯＦＦにされた場合、Ｖ_ＯＰはＲ３を介して負荷に印加される。負荷に電流が流れない場合、負荷の電圧９２０はＶ_ＴＥＳＴと同じになる。重要な電流が負荷９００によって流れる場合、Ｒ３を介した電流によって、負荷電圧がＶ_ＴＥＳＴ以下に降下する。比較器Ｕ１は、負荷電圧９２０をＶ_ＴＨと比較することによって、望まれない負荷９００の存在を検出する。検査中、負荷電圧９２０がＶ_ＴＨを下回る場合、望まれない負荷９００が存在すると判定される。システムが提供できる一つの応答は、負荷電圧９２０がＶ_ＴＨを上回るまで、Ｑ１の更なる動作を禁止することである。これは、望まれない負荷９００が取り除かれるまでＶ_ＯＰがさらに印加されないということに等しい。

図４４は、ＡＣ電流を印加したときのゼロクロス点を示すための電圧−時間のグラフである。これは、ＡＣ励起を使用して、１サイクルにつき２回発生するゼロクロスを利用するもう一つの実施形態のグラフである。ゼロクロス点付近では十分電圧が低いため、上述した検査を実行することができる。

図４５は、図４４のグラフと対応する回路のブロック図である。ＡＣ電圧９３０が瞬間的にゼロに近づいた場合、Ｓ１はＯＦＦになるように指令される。Ｖ１の絶対値が低いとき、スイッチＳ１はＯＦＦになる。Ｓ１がＯＦＦになると、抵抗Ｒ１を介して負荷９００にＶ１が印加される。Ｖ１の絶対値が２個分のダイオードドロップ電圧よりも低い場合、負荷９００に流れる電流は、Ｒ１での電圧降下を計測することによって検出される。電圧降下がない場合、電流は流れない。重要な電流が流れている場合、Ｒ１での電圧降下が計測可能になる。この場合、望まれない負荷９００が存在して、スイッチＳ１は、該望まれない負荷９００が取り除かれるまで開いたままの状態にされうる。

図４６は、図４５のブロック図に対応する回路の概略回路図である。この回路の場合、トライアックＴ１には、印加されたＡＣ電圧Ｖ１の半波長ごとにトリガーがかかる。電流がゼロを通って流れた場合、トライアックＴ１はＯＦＦになる。電圧がゼロを通って流れ続けて、絶対値で増える場合、電圧降下は、負荷９００によって電流が流れるＲ１で発生するかもしれない。電流が大きすぎる場合、電圧Ｖ１はＱ１またはＱ２をＯＮするのに十分な大きさにならず、Ｔ１にはトリガーがかからずにＶ１は低いままである。望まれない負荷９００が接続されていない場合、電圧はＱ１またはＱ２をＯＮするのに十分な大きさに増える。この場合、トライアックＴ１には、Ｒ３及びＤ１若しくはＤ２を介してトリガーがかかり、最大電圧Ｖ１が負荷９００に印加される。

図４７は、過大電力を検出して停止するシステムのブロック図である。電力供給面は、所定の上限電力を超えた電力が検出されると、直ちに停止する。電力供給面の最大出力は、リセットボタンや他の外部刺激によって回復する。この回復操作時に過大電力状態が続いている場合には、その状態が検出されて、電力供給機器は再び停止し、そのサイクルが繰り返される。一つの実施形態では、電力は、電力供給面に流れる電流をモニターすることによって計測されうる。過大電力の検出は、短絡回路のような望まれない負荷９００を検出するために使用されうる。電力センサ９４０が、供給される電力が大きすぎると検出した場合、該電力センサ９４０は電力ドライバ９４１を停止する。この図４７において、電源供給ブロック１１３は、使用できる電源を意味する。電力ドライバ９４１は、使用される電力供給技術によって、必要に応じて電力の調整及び／又は変更を行う。電力検出ブロック９４０は、電力ドライバ９４１によって供給された出力電力が上限を超えたときに応答する。上記電力ドライバ９４１は、電力検出ブロック９４０からの信号９４２によって、該電力ドライバ９４１が動作不能に（停止）なるような構成になっている。過大電力状態が発生した場合、直ちに電力ドライバ９４１が停止する。通常動作は、適切な外部刺激によって再開される。

図４８は、過大電力を検出して停止するシステムの導電的な解決手段のための電気スイッチの回路のブロック図である。導電によって解決するために、電力ドライバ９４１は、電源を負荷９００へ導くために電力供給面へ繋がる電気スイッチＳ１により構成されうる。導電性機器において、出力電流９４３を測定することによって、供給される電力を測定することは、便利な場合が多い。導電的な解決手段において、供給された電力は、電圧が固定されているときの出力電流と比例する。

図４９は、図４８のブロック図を具体化した概略回路図である。負荷９００に過大電流が流れた場合、Ｒ_{ＳＥＮＳＥ}における電圧降下がＶ_ＴＨを超えて、このシステムを停止するトリガーがかけられる。この実施形態では、停止状態は、リセットボタン９４５が押されるまで持続する。

図５０は、自動再試行機能を有し、過大電力を検出して停止するシステムのブロック図である。電力供給面は、所定の上限電力を超えた電力が検出されると、直ちに停止する。過大電力が検出された後、電源１１３は、所定時間、待機し、それから電力供給面に電力を供給する。そのとき、まだ過大電力状態が続いていると、その状態が検出され、電源１１３は再び停止し、そのサイクルが繰り返される。一つの実施形態では、電力は、電力供給面に流れる電流をモニターすることによって計測されうる。したがって、このシステムには、外部刺激を待つのに比べて、定期的に動き出そうとする能力が付加されている。図５０は、リセット信号を電力ドライバに送信することによってタイマー９４３が定期的に動きだそうとする電力供給システムのブロック図である。この場合、過大電力状態では電力の出力が停止され、再び定期的に電力の出力がＯＮされる。異常状態が続いている場合、このプロセスが繰り返される。

図５１は、直接導電システムのための図５０のブロック図を具体化した回路ブロック図である。直接導電システム用に示された本実施形態では、マルチバイブレータ９５０が定期的にラッチ９５１にリセット信号を送信する。この場合、過大電力状態によって出力が停止される。しばらく時間がたった後、マルチバイブレータ９５０はラッチ９５１をリセットし、再び動き出す。

図５２は、過小電力を検出して停止するシステムのブロック図である。上記電力供給面は、電力レシーバに所定の量の最低電力が供給されない限り、最大出力を電力供給面に印加しない。上限値を超えた電力が電力レシーバに供給されたことを検出するために、部分的な電位が電力供給面に印加される。その結果、少なくとも一つの電力レシーバに電力供給面から最低電力が供給されない限り、電力供給面には、部分的にしか電力が供給されない。一つの実施形態において、電力レシーバでは、電力レシーバが存在するときに電力供給面に十分に電力供給されるのを保証するために、上限値を超えた電力が消費される専用の負荷９００が使用される場合がある。もう一つの実施形態では、電力レシーバ対応機器は、電力供給面の活性化を制御するために電力レシーバに与えられた負荷９００を制御するかもしれない。電力供給機器が最小値以上の電力を供給するように求められていない場合、該電力供給機器は停止しうる。回路によって検出された電力がしきい値以下に下がった場合、電力ドライバは停止される。このためのもう一つの条件は、「スリープモード」かもしれない。手動または定期的なリセット信号、あるいは他の種類の負荷検出機器は、電力ドライバを自動で再試行するために使用されるかもしれない。

図５３は、図５２のブロック図を具体化した概略の回路図である。図５３には、導電を基礎にしたシステムのために具体化された図が示されている。この場合、電流は、負荷９００に供給される電力を推測するために用いられる。負荷９００に流れる電流は、抵抗Ｒ_{ＳＥＮＳＥ}によって計測される。ダイオードＤ１は、Ｒ_{ＳＥＮＳＥ}における電圧降下が、高電力が供給された場合におけるダイオードドロップ電圧よりも大きくなるのを防止する。しきい値の検出器／比較器９６０は、Ｒ_{ＳＥＮＳＥ}の電圧降下が所定の値を超えた場合に反応する。このとき、制御ロジック９６１は、更なる電力が負荷９００に供給されないようにする。この状況は、手動でリセットされるかまたは他の外部刺激（図示しない）があるまで、あるいは負荷９００が検出されるまで持続する。負荷の有無の検出は、電圧が印加された抵抗Ｒｅを介して達成される。抵抗Ｒｅは、非常に小さな量のテスト電流を供給する。負荷９００が存在する場合、Ｒｅの電圧降下は比較器Ｕ２にトリガーをかけるのに十分になる。この場合、制御ロジック９６１は、電力を存在する負荷９００に供給するために、スイッチＳ１を動かし始める。

図５４は、過大電圧検出システムの回路図である。導電的な解決方法では、電圧を電力供給面へ印加する負荷９００が存在する可能性がある。そのような負荷は、線形負荷検出器や他の保護技術が、不適切にまたは危険な状態で、望まれない負荷に電力を印加させるようにするかもしれない。図５４に、直接接触電力供給法を、能動的な負荷９００が存在する可能性から保護する方法を示す。駆動ブロック９４１は、定期的にスイッチＳ１をＯＦＦにする。スイッチＳ１がＯＦＦにされた場合、負荷にかかる電圧はゼロまで降下する。しかし、能動的な負荷９００が存在するか、またはインダクタやキャパシタのようなエネルギーを蓄積する素子が存在した場合、比較器９６５によって計測された電圧は、所定のしきい値を上回るかもしれない。そうなると、負荷９００にかかる電圧がＶ_ＴＨによってセットされた所定の値を下回るまで、駆動ブロック９４１によって、スイッチＳ１のさらなる駆動が停止される。

図５５は、所望の負荷の検出システムの回路図である。導電を基礎にした電力供給のために、所望の負荷の存在は、全ての電力を印加する必要なく検出されうる。定期的に、ドライバー９４１は、スイッチＳ１を開放する。スイッチＳ１が開放されると、負荷９００の電圧はＲｓを介したＶ_ＴＥＳＴによって駆動させられる。Ｖ_ＴＥＳＴの値は、所望の負荷９００が存在する場合に電流がＲｓに流れるように、２つのダイオードのドロップ電圧とほぼ同じになるように選ばれる。比較器９６５は、所望の電圧がＲｓをプルアップしたかどうかを判定するために、しきい値に対する負荷の電位を検査する。

図５６ａ及び５６ｂは、所望の負荷の回路図である。図５５によって示されたこの方法は、常に正確に負荷の有無を検出できるわけではない。この場合、所望の負荷でさえ、抵抗Ｒｓの電圧をプルダウンできない。図５６ａに、キャパシタが設けられた所望の負荷を示す。スイッチＳ１がＯＮされてキャパシタが充電された場合、スイッチＳ１が開放された後に十分に放電されず、比較器が正確に判定するのに間に合わないかもしれない。Ｖｃが２つのダイオードのドロップ電圧と比べてかなり大きい場合、該ダイオードは通電しないため、比較器は負荷が存在しないと指し示す。図５６ｂに示すように、検査が正確に負荷の存在を反映するのを確実にするために、抵抗Ｒ１とダイオードＤｔが負荷に加えられうる。もう１つの動作モードは、負荷の存在を示すための最小電流検出器を使用することである。しかし、この負荷検出方法は、システムをスリープモードから動作させるために有効である。システムがスリープモード中である場合、負荷が存在しないと最小電流検出器が表すために、電力供給面は、比較器が常に負荷の存在を検査している間、「スリープ」電圧Ｖ_ＴＥＳＴを無期限に印加する。負荷が電力供給面と接触した場合、比較器は、負荷が存在することを指し示す（図５６ａに示す電圧Ｖｃがゼロになるまで放電されるか、または、負荷が図５６ｂに示すように構成されている場合）。

図５７に、自動再試行システムを有し、且つ様々な状態を検出及び停止するシステムを組み合わせた回路ブロック図を示す。この実施形態は、利用できる適切な期間で検査される検出基準の組み合わせを含む。停止した場合、適切で定期的なリセット検査が使用される。上記安全停止法を組み合わせることによって、上述したいずれか１つの技術よりもより安全な回路が提供される。図５７に、適用される上記安全保護発明の全てを有するシステムを示す。この場合、電力供給面の駆動は以下の状況において停止する。ａ）負荷に過大電力が印加された場合、ｂ）負荷に過小電力が印加されるか、または負荷がない場合、ｃ）負荷が線形であるために、望まれないとみなされた場合、または、ｄ）電力供給法が直流導電の場合、機器が、負荷が存在しないと判断した場合、スリープモードに突入するかもしれない。起動は、小さな印加電圧Ｖ_ＴＨを使用する上記負荷検出回路によって判定される。定期的に、上記システムは、異常状態の間、異常が続いているかどうかを判定するために自身をリセットする。定期的な再試行は、時間が経つこと、または異常状態が解決することがきっかけとなる。制御ロジックは、より大きな電力の印加における試行を証明するために、十分な異常状態が解決されたかどうかを判定する。例えば、短絡した負荷は、全ての電力を印加する必要なく検出されうる。この場合、短絡状態がなくなるまで、最大出力の印加を試みることはできない。

図５８は、自動再試行システムを有し、且つ様々な状態を検出及び停止するシステムを組み合わせた他の実施形態の回路ブロック図を示す。複数の検出方法が組み合わされた場合、特定の回路構成は、様々な技術のために使用される共通の要素を利用するかもしれない。図５８における直接導電電力供給面のための技術を示す。この場合、駆動ロジックは、時々、瞬間的にスイッチＳ１に開放するように指示する。このタイミングは、クロックによって計測される。スイッチＳ１が開いた場合、いくつかの検査が電圧Ｖ１に基づいて同時に行われる。これらは、ａ）過大電圧テスト、ｂ）負荷存在テスト、及び、ｃ）線形負荷テスト、である。最大電流テストブロックは、過大電力状態を判定する。最小電流検出は、無負荷状態（過小電力）を判定する。過小電力状態を確認する前に、経過する時間の最小値を求めるのが賢明である。これにより、一瞬の過小電力状態になった場合、機器がスリープモードに入るのを防止できる。スリープモードに入った場合、線形負荷状態が検出されておらず且つ負荷が検出されていて過大電圧状態でないときに限り、機器が起動しうる。

図５９は、データ９７０を電子機器１１２に送信するための電力供給面（パッド）のシステムのブロック図である。データ９７０は、電力供給変調を用いることによって、パッドから機器１１２へ送られる場合がある。電力供給面は、データ９７０を、振幅変調または周波数変調によって電力レシーバへ送信する。図５９に、自由位置表面のドライバ側でデータ９７０が変調される技術のブロック図を示す。自由位置表面９７２の電子機器側において、変調が検出されて復調される。この変調は、当業者にとって明らかなあらゆる技術によって、さらに変調される（変調されたものの更なる変調）。導電性の電力供給面に関する１つの実施形態では、供給電圧は、変調された後に電力レシーバによって検出される。このような電力レシーバ検出器を、図６０に示す。

図６０は、電力レシーバ検出回路の回路図である。ここでは、ダイオードＤ９は、電力レシーバ整流器のピークの電圧出力を用いてキャパシタＣ１を充電するために使用される。しかし、振幅が変調された信号は、抵抗Ｒで検出されうる。この基本的な検出方法による変調及び変調キャリアに関する多くの方法がある。１つの実施形態では、１ビットの長さは、上述した安全保護において記載されたような、安全な検査期間によって決められる。一般的な安全検査のレートは、４００Ｈｚである。検出器は、上記安全な検査期間を容易に検出できる。

図６１は、図５９で示されるデータ転送の図である。それぞれの期間において、供給電圧上で変調されたキャリア振幅のＯＮ／ＯＦＦ調整が、データを送信するために用いられうる。誘導的または容量的な結合の場合、駆動周波数は、データを移動するために変調されうる。

これらと他の多くの変形例、及び上述した方法及び実施形態の組み合わせは、当業者に容易に想到されるので、上述した正確な構成と方法のいずれも本発明を制限するものではない。上述したいくつかの側面と実施例が述べられる間、当業者はその他の変形例、置換、追加及びサブコンビネーションを理解する。したがって、以下に添付される特許請求の範囲及び今後修正される特許請求の範囲は、全ての修正、置換、追加、そしてサブコンビネーションを含むように解釈される。この明細書及び特許請求の範囲において使用されている、「含む」、「含んでいる」、「有する」、「有している」、「備える」、「備えている」という言葉は、特徴またはステップの存在を示すことを目的としている。しかし、それらは、他の特徴、ステップ、またはそのグループの存在または追加を排除しない。

Claims (52)

1. 少なくとも支持面の一部を有し、電源と電気的に接続されていて、電力を供給可能に構成された電力供給面と、
   支持面上に配置可能で、少なくとも該支持面の一部である上記電力供給面から電力を受け取るように構成された電気機器と、
   を備えている電気装置。
2. 請求項１に記載の電気装置において、
   上記電力供給面は、電力供給技術によって上記電気機器に対して電力を供給するものであり、
   上記電力供給技術には、導電的、誘導的、容量的、音響的、光学的及びマイクロ波的な技術のうちの少なくとも一つが含まれる電気装置。
3. 請求項１に記載の電気装置において、
   上記電源には、電気コンセント、バッテリー、自動車のライター用の電源、太陽電池システム及び発電装置への直接接続のうちの少なくとも一つが含まれる電気装置。
4. 請求項１に記載の電気装置において、
   上記電力供給面の一部であって、磁場を変化可能に構成されている磁界電気回路と、
   上記電気機器の一部であって、該電気機器に電力を供給するように、変化する磁場中に置かれた場合に電流が誘起される誘導要素と、
   をさらに備えている電気装置。
5. 請求項１に記載の電気装置において、
   上記支持面上に配置可能で、上記支持面の少なくとも一部である上記電力供給面から電力を受け取るように構成されている複数の電気機器、をさらに備えている電気装置。
6. 請求項１に記載の電気装置において、
   上記電気機器は、上記電力供給面に供給された電力によって電力供給されるように構成されている電気装置。
7. 請求項１に記載の電気装置において、
   上記電気機器は、上記電力供給面に供給された電力によって充電されるように構成されている電気装置。
8. 請求項７に記載の電気装置において、
   上記電気機器は、バッテリーシステムを備えていて、
   上記バッテリーシステムは、ホスト機器に含まれていない状態で充電される電気装置。
9. 請求項８に記載の電気装置において、
   上記バッテリーシステムは、
   上記電力供給面によって充電されて、電気エネルギーを蓄積するように構成されているバッテリーと、
   上記バッテリーと一体化されていて、上記電力供給面から上記バッテリーへ電力を供給するように構成された電力レシーバ回路と、
   上記バッテリーと一体化されていて、該バッテリーの所望の電圧に合わせるために、上記電力供給面によって電圧の供給を調整するように構成されたレギュレータ回路と、
   上記バッテリーと一体化されていて、該バッテリーの充電を行うために、バッテリーの充電を制御するように構成された充電コントローラ回路と、
   をさらに備えている電気装置。
10. 請求項７に記載の電気装置において、
    上記電気機器は、バッテリーシステムを備えていて、
    上記バッテリーシステムは、該バッテリーシステムの充電を実行するために、ホスト機器に含まれている電気装置。
11. 請求項１０に記載の電気装置において、
    上記バッテリーシステムは、
    上記電力供給面によって充電されて、電気エネルギーを蓄積するように構成されたバッテリーと、
    上記バッテリーの所望の電圧に合わせるために上記電力供給面によって電圧の供給を調整するように構成されたレギュレータ回路と、上記バッテリーの充電を行うために、バッテリーの充電を制御するように構成された充電コントローラ回路と、を有し且つ上記バッテリーシステムに含まれるホスト機器を備えていて、上記バッテリーと一体化され、上記電力供給面から上記バッテリーへ電力を供給する電力レシーバ回路と、
    をさらに備えている電気装置。
12. 請求項１０に記載の電気装置において、
    上記バッテリーシステムは、
    上記電力供給面によって充電されて、電気エネルギーを蓄積するように構成されたバッテリーと、
    上記バッテリーと一体化されていて、上記電力供給面から上記バッテリーへ電力を供給するように構成された電力レシーバ回路と、
    上記バッテリーの充電を行うためにバッテリーの充電を制御する充電コントローラ回路を有し且つ上記バッテリーシステムに含まれる上記ホスト機器を備えていて、上記バッテリーと一体化され、上記バッテリーの所望の電圧に合わせるために上記電力供給面によって電圧の供給を調整するレギュレータ回路と、
    をさらに備えている電気装置。
13. 請求項１に記載の電気装置において、
    上記電気機器は、
    おもちゃ、ゲーム機器、携帯電話、バッテリー、充電器、携帯装置、電動工具、電源コネクタ、カップ、音楽再生機、カメラ、計算機、リモコン、ビデオカセットレコーダー（ＶＣＲ）、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）、ファックス、コンピュータ、個人用携帯情報端末、身だしなみを整える機器、電気カミソリ、歯ブラシ、バリカン、家庭用電気器具、テレビ、及び冷蔵庫、のうちの少なくとも一つを含む電気装置。
14. 請求項１に記載の電気装置において、
    上記電気機器は、
    上記電力供給面から電力を受け取るように構成された電力レシーバシステムと、
    上記電力供給面からの電力を利用するように構成されたホスト機器と、
    をさらに備えている電気装置。
15. 請求項１４に記載の電気装置において、
    上記電力レシーバシステムは、上記ホスト機器と一体化されている電気装置。
16. 請求項１４に記載の電気装置において、
    上記電力レシーバシステムは、電力コネクタシステムを介して上記ホスト機器と接続されている電気装置。
17. 請求項１６に記載の電気装置において、
    上記電力コネクタシステムは、バッテリーシステムを備えている電気装置。
18. 請求項１に記載の電気装置において、
    上記電気機器は、
    液体を収容するカップと、
    電力が供給されて、上記カップを収容し且つ温めるように構成されたヒーティングエレメントと、
    上記電力供給面から電力を受け取るように構成された電力レシーバシステムと、
    をさらに備えている電気装置。
19. 請求項１に記載の電気装置において、
    磁石が上記支持面に付着するように該支持面に組み込まれていて、該支持面の少なくとも一部である上記電力供給面から電力を受け取るように構成された強磁性体材料と、
    上記支持面が水平でない状態の場合でも、該支持面に付着するように電気機器に組み込まれた磁石と、
    をさらに備えている電気装置。
20. 請求項１に記載の電気装置において、
    上記支持面は、ホスト構造に含まれている電気装置。
21. 請求項２０に記載の電気装置において、
    上記ホスト構造は、自動車、自動車のダッシュボード、自動車のセンターコンソール、自動車のシート、自動車のトレーテーブル、トラックのベッドの工具箱、家庭用電気機器、目覚まし時計、電子レンジ、冷蔵庫、家具、長いす、テーブル、机、電子機器、スキャナ、プリンタ、ラップトップコンピュータ、ビル、及び備え付け設備のうちの少なくとも一つに備えられている電気装置。
22. 請求項２０に記載の電気装置において、
    上記ホスト構造は、上記電力供給面を含むとともに該ホスト構造に対してスライド移動するように構成されたトレー構造をさらに備えている電気装置。
23. 請求項２０に記載の電気装置において、
    上記ホスト構造は、上記電力供給面を含むとともに電力コネクタシステムを介して該ホスト構造と接続されたトレー構造をさらに備えている電気装置。
24. 請求項１に記載の電気装置において、
    上記電力供給面は、より大きな電力供給面を形成するために、他の電力供給面と相互接続される電気装置。
25. 請求項１に記載の電気装置において、
    上記電力供給面は、折り畳み可能に構成されている電気装置。
26. 請求項１に記載の電気装置において、
    上記電力供給面は、保管のために円筒状に巻回可能に構成されている電気装置。
27. 請求項１に記載の電気装置において、
    上記電力供給面は、上記電気機器と同様に、該電力供給面に接続されている電力コネクタを介して電力を受け取るように構成されている電気装置。
28. 請求項１に記載の電気装置において、
    上記電力供給面は、発光するように構成されている電気装置。
29. 請求項１に記載の電気装置において、
    上記電力供給面は、該電力供給面から電力を受け取る様々な電子機器の要求に合わせて、それぞれが、異なった電気特性の電力を供給する複数のセクションに分割されている電気装置。
30. 請求項１に記載の電気装置において、
    上記電力供給面のための負荷検出及び停止保護機構をさらに備えている電気装置。
31. 請求項１に記載の電気装置において、
    上記電気機器は、上記電力供給面の存在及び状態を検出するように構成されている電気装置。
32. 請求項１に記載の電気装置において、
    上記電力供給面は、データを上記電気機器と通信するように構成されている電気装置。
33. バッテリーと、
    上記バッテリーに接続されていて、該バッテリーを電力供給サポート構造上に配置する場合に、少なくとも二つの接点間に電位差が発生するように配置された複数の接点と、
    を備えていることを特徴とする電子機器。
34. 請求項３３に記載の電子機器において、
    上記バッテリーは、上記電位差に応じて充電されるように構成されている電子機器。
35. 請求項３３に記載の電子機器において、
    上記バッテリーは、上記接点が貫通するバッテリーケーシングを備えている電子機器。
36. 請求項３３に記載の電子機器において、
    上記バッテリーは、該バッテリーが電力供給サポート構造体と接続されている場合に、電力供給信号を受け取る電力アダプタ回路を備えている電子機器。
37. 請求項３６に記載の電子機器において、
    上記電力アダプタ回路は、上記電力供給信号を、所望の電力信号に変換するように構成されている電子機器。
38. 請求項３６に記載の電子機器において、
    上記接点は、上記電力供給サポート構造体に対する上記バッテリーの向きに関係なく、上記電力供給信号Ｓ_ＰＤＳが上記アダプタ回路に供給されるように配置されている電子機器。
39. 請求項３７に記載の電子機器において、
    上記電力アダプタ回路に接続されていて、上記所望の電力信号を出力する一対の出力接点をさらに備えている電子機器。
40. 電力供給サポート構造体上に配置された場合、少なくとも二つの間に上記バッテリーを充電する電圧が発生するように配置されている複数の接点を有するバッテリーと、
    バッテリー収容部が形成されたハウジングと、該ハウジング内に設けられた一対の充電接点とを含み、該バッテリー収容部が、上記バッテリーの収容される大きさ及び形状に形成されたバッテリー充電器と、
    を備えている電子システム。
41. 請求項４０に記載の電子システムにおいて、
    上記バッテリーは、上記接点が貫通するバッテリーケーシングを備えている電子システム。
42. 請求項４０に記載の電子システムにおいて、
    上記バッテリーは、上記接点と通信可能であるとともに、該バッテリーが電力供給サポート構造体と接続されている場合に、電力供給信号を受け取るように構成された電力アダプタ回路を備えている電子システム。
43. 請求項４２に記載の電子システムにおいて、
    上記電力アダプタ回路は、電力供給信号を所望の電力信号に変換するように構成されている電子システム。
44. 請求項４２に記載の電子システムにおいて、
    上記電力アダプタ回路に接続されていて、上記所望の電力信号を出力する一対の出力接点をさらに備えている電子システム。
45. 請求項４４に記載の電子システムにおいて、
    上記バッテリーが上記収容部内に収容されている場合に、上記一対の出力接点は、対応する充電接点と接続されるように構成されている電子システム。
46. 請求項４４に記載の電子システムにおいて、
    上記一対の出力接点及び電力アダプタ回路は、上記バッテリーの反対側に配置されている電子システム。
47. 第１導電領域及び第２導電領域によって形成された電力供給面を有する電力供給サポート構造体と、
    複数の接点を有していて、電力供給サポート構造体上に配置され、該接点と上記第１導電領域及び第２導電領域とが、該接点のうちの少なくとも一つが上記第１導電領域と接続され、且つ該接点のうちの少なくとも他の一つが上記第２導電領域と接続されるように配置されるバッテリーと、
    上記バッテリーに含まれていて、上記第１導電領域と第２導電領域との間の電圧が印加される電力アダプタ回路と、
    を備えている電子システム。
48. 請求項４７に記載の電子システムにおいて、
    上記各接点の寸法は、該接点が上記第１導電領域及び第２導電領域の両方と同時に接続されないように選定されている電子システム。
49. 請求項４７に記載の電子システムにおいて、
    上記電力アダプタ回路は、上記バッテリーを充電するために、上記第１導電領域と第２導電領域との間の電圧に応じて所望の電圧を印加する電子システム。
50. 請求項４９に記載の電子システムにおいて、
    上記電圧は、上記電力供給面に対する電子機器の向きに関係なく、上記接点に印加される電子システム。
51. 請求項４９に記載の電子システムにおいて、
    バッテリー収容部が形成されたハウジングと、該ハウジング内に設けられた一対の充電接点とを含むバッテリー充電器をさらに備える電子システム。
52. 請求項５１に記載の電子システムにおいて、
    上記バッテリー充電器及びバッテリーは、該バッテリーが該バッテリー収容部に収納された場合に、一対の接点を介して接続される電子システム。

Images