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技術 無線電力磁気共振器からの電力収量を最大化すること

出願人 クゥアルコム・インコーポレイテッド
発明者 ハンズペーター・ウィドマースティーブン・ドミニアクニゲル・ピー.・クック
出願日 2013年6月10日 (8年6ヶ月経過) 出願番号 2013-121729
公開日 2013年12月5日 (8年0ヶ月経過) 公開番号 2013-243921
状態 特許登録済
技術分野 電磁波による給配電方式
主要キーワード 安全規定 組み立てユニット 抵抗型負荷 規制環 磁気共振器 国家標準 各周波数範囲 誘導電流密度
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2013年12月5日)のものです。
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図面 (2)

課題

電磁場を導く線を使用しないで無線電力磁気共振器からの電力収量を最大化する。

解決手段

電力送信機アセンブリ100はソース、ACプラグ102から電力を受け取る。周波数発生器104は、アンテナ110は共振アンテナエネルギーを結合するために使用される。アンテナ110は、高いQの共振アンテナ部112に誘導的に連結される誘導ループ111を含む。共振アンテナは、それぞれのループ半径RAを有するN回巻きのコイルループ113を含む。可変コンデンサ114は、コイル113と直列に接続されて、共振ループを形成する。この実施例では、コンデンサはコイルから完全に分かれた構造である。しかし、ある実施例では、コイルを形成するワイヤ自己キャパシタンスはキャパシタンス114を形成することができる。

概要

背景

電磁場を導く線を使用しないでソース(source)から送り先電気エネルギーを伝達することが望ましい。以前の試みの問題点は、伝えられた電力の不十分な量と低い効率で伝えられることである。

開示部分の全内容が参照によりこれとともに組み込まれている、"Wireless Apparatus and Methods"という名称の、2008年1月22日に出願された米国特許出願番号12/018,069を含んでいて、しかしこれに制限されない、我々の以前の出願および仮出願は、電力の無線伝達について述べる。

ステムは、好ましくは、例えば、共振の5−10%、共振の15%、あるいは共振の20%以内で実質的に共振する共振アンテナである、送信および受信アンテナを使用することができる。アンテナのための利用可能な空間が制限されている、携帯式及び手持ち式の装置に適合することを可能にするために、アンテナは好ましくは小さいサイズである。効率的な電力の伝達は、移動する電磁波の形をとって自由空間へエネルギーを送るのではなく、送信アンテナ近距離場にエネルギーを蓄えることにより、2本のアンテナ間で実行されることができる。高いクオリティファクターを備えたアンテナが使用されることができる。2本の高いQのアンテナは、それらが疎結合変圧器に同様に反応するように設置され、一方のアンテナが他方のアンテナに電力を誘導する。アンテナは、望ましくは1000を越えるQを有する。

概要

電磁場を導く線を使用しないで無線電力磁気共振器からの電力収量を最大化する。電力送信機アセンブリ100はソース、ACプラグ102から電力を受け取る。周波数発生器104は、アンテナ110は共振アンテナにエネルギーを結合するために使用される。アンテナ110は、高いQの共振アンテナ部112に誘導的に連結される誘導ループ111を含む。共振アンテナは、それぞれのループ半径RAを有するN回巻きのコイルループ113を含む。可変コンデンサ114は、コイル113と直列に接続されて、共振ループを形成する。この実施例では、コンデンサはコイルから完全に分かれた構造である。しかし、ある実施例では、コイルを形成するワイヤ自己キャパシタンスはキャパシタンス114を形成することができる。

目的

電場結合は、オープンコンデンサか誘電体ディスクである、誘導的に負荷かけられた電気双極子を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

1つを超える国家標準規格に対応する、機関によって設定された標準規格に応じるように設定された値を有する、磁気によって共振する素子を使用する、無線電力伝達システムを形成することを具備する方法。

請求項2

前記標準規格機関は、アメリカ合衆国管理機関および少なくとも1つの他の管理機関を含む、請求項1の方法。

請求項3

前記少なくとも1つの他の機関は欧州の機関を含む、請求項2の方法。

請求項4

前記無線電力伝達は、13.56MHz+/−7kHzで行なわれる、請求項1の方法。

請求項5

前記無線伝達は135kHz未満で行なわれる、請求項1の方法。

請求項6

前記無線電力伝達システムは、前記標準規格によって許可された場より高いが、人が位置することができないエリアの中でのみそれらの標準規格より高い、場を生成する、請求項1の方法。

請求項7

前記無線電力伝達システムは、生物学的作用および他の電子装置との干渉作用の両方に基づくレベルで場を生成する、請求項1の方法。

請求項8

第1の国に関連した第1の標準規格機関によって設定された第1のレベルに応じ、および、前記第1の国と異なる第2の国に関連した第2の標準規格機関によって設定された第2のレベルにさらに応じるレベルで電力場(power field)を生成する送信機を具備する無線電力伝達システム。

請求項9

前記送信機は、また、第3の国によって明らかにされた第3の標準規格機関によって設定された第3の標準規格にも準拠している、請求項8のシステム

請求項10

前記標準規格は、米国標準規格および欧州標準規格に準拠している、請求項8のシステム。

請求項11

前記無線電力伝達は、13.56MHz+/−7kHzで実行される、請求項8のシステム。

請求項12

前記無線電力伝達は、135kHz未満で実行される、請求項8のシステム。

請求項13

前記送信機は、前記標準規格のレベルより高いが、利用者が位置することができないエリアにおいてのみ、より高いレベルを生成する、請求項8のシステム。

請求項14

前記標準規格は、生物学的作用、およびさらに干渉作用の両方のための標準規格である、請求項8のシステム。

優先権の主張

0001

本出願は、開示部分の全内容が参照によりこれとともに組み込まれている、2007年9月19日に出願された、仮出願番号60/973,711からの優先権を主張するものである。

背景技術

0002

電磁場を導く線を使用しないでソース(source)から送り先電気エネルギーを伝達することが望ましい。以前の試みの問題点は、伝えられた電力の不十分な量と低い効率で伝えられることである。

0003

開示部分の全内容が参照によりこれとともに組み込まれている、"Wireless Apparatus and Methods"という名称の、2008年1月22日に出願された米国特許出願番号12/018,069を含んでいて、しかしこれに制限されない、我々の以前の出願および仮出願は、電力の無線伝達について述べる。

0004

ステムは、好ましくは、例えば、共振の5−10%、共振の15%、あるいは共振の20%以内で実質的に共振する共振アンテナである、送信および受信アンテナを使用することができる。アンテナのための利用可能な空間が制限されている、携帯式及び手持ち式の装置に適合することを可能にするために、アンテナは好ましくは小さいサイズである。効率的な電力の伝達は、移動する電磁波の形をとって自由空間へエネルギーを送るのではなく、送信アンテナ近距離場にエネルギーを蓄えることにより、2本のアンテナ間で実行されることができる。高いクオリティファクターを備えたアンテナが使用されることができる。2本の高いQのアンテナは、それらが疎結合変圧器に同様に反応するように設置され、一方のアンテナが他方のアンテナに電力を誘導する。アンテナは、望ましくは1000を越えるQを有する。

0005

本出願は電磁場結合による電力源から電力送り先へのエネルギー伝達について記述する。

0006

実施例は、政府機関によって許可されるレベルでの電力の伝達および出力を維持するアンテナおよびシステムの形成について記述する。

図面の簡単な説明

0007

これらおよび他の態様が、今、添付の図面への参照とともに詳細に記述されるだろう。
図1は、磁気波に基づいた無線送電システムブロックダイヤグラムを示す。

実施例

0008

基礎的な実施例は図1に示される。電力送信機アセンブリ(assembly)100はソース(source)、例えばACプラグ102から電力を受け取る。周波数発生器104は、アンテナ110、ここでは共振アンテナにエネルギーを結合するために使用される。アンテナ110は、高いQの共振アンテナ部112に誘導的に連結される誘導ループ111を含む。共振アンテナは、それぞれのループ半径RAを有するN回巻きのコイルループ113を含む。可変コンデンサとしてここで示されたコンデンサ114は、コイル113と直列に接続されて、共振ループを形成する。この実施例では、コンデンサはコイルから完全に分かれた構造である。しかし、ある実施例では、コイルを形成するワイヤ自己キャパシタンスはキャパシタンス114を形成することができる。

0009

周波数発生器104は、好ましくはアンテナ110に同調することができ、さらに、FCC準拠(compliance)のために選ばれることができる。

0010

この実施例は多方向性のアンテナを使用する。115は、あらゆる方向に出力されたエネルギーを示す。アンテナ100の出力の多くが電磁気放射エネルギーではなく、より定常の磁場であるという意味で、このアンテナは放射しない。もちろん、アンテナからの出力の一部は、実際には放射するだろう。

0011

別の実施例は、放射するアンテナを使用することができる。

0012

受信機150は、送信アンテナ110から距離Dだけ遠ざけて設置した受信アンテナ155を含む。受信アンテナも同様に、誘導結合ループ152に連結し、コイル部とコンデンサを有する、高いQの共振コイルアンテナ151である。結合ループ152の出力は整流器160の中で整流され、負荷に加えられる。その負荷は、任意のタイプの負荷、例えば電球のような抵抗型負荷、あるいは、電化製品コンピュータ充電式電池音楽プレーヤーあるいは自動車(automobile)のような電子装置負荷であることができる。

0013

ここでは、磁場結合が実施例として主に説明されるが、エネルギーは、電場結合あるいは磁場結合のいずれかによって伝達されることができる。

0014

電場結合は、オープンコンデンサか誘電体ディスクである、誘導的に負荷がかけられた電気双極子を提供する。外部からのオブジェクトは、電場結合に対し、比較的強い影響を与え得る。磁場の中での外部からのオブジェクトは「空の」空間と同じ磁性を有するため、磁場結合の方が選ばれることができる。

0015

実施例は、容量的に負荷がかけられた磁気双極子を使用する、磁場結合について記述する。そのような双極子は、アンテナに電気的に負荷をかけて共振状態にするコンデンサと直列の、少なくとも1ループまたは少なくとも1回巻のコイルを形成するワイヤーループから形成される。

0016

このタイプの放射に関して提起された2つの異なる種類の限度、つまり、生物学的作用に基づいた限度および規定の作用に基づいた限度がある。後者の作用は、他の送信に対する干渉を回避するために単に用いられる。

0017

生物学上の限度は、それを超えると健康への悪影響が生じ得るしきい値に基づく。安全マージンも加えられる。規定の作用は、隣接した周波数帯ならびに他の設備に対する干渉の回避に基づいて設定される。

0018

限度は、密度限度、例えばワット平方センチメートル、磁場限度、例えばアンペア毎メートル、及び、ボルト毎メートルのような電場限度に基づいて通常設定される。限度は、遠距離場測定に、自由空間のインピーダンスによって関連付けられる。

0019

FCCはアメリカ合衆国の中での無線通信のための管理機関である。適用可能な規定標準規格はFCC CFRタイトル47である。FCCは、§15.209の中で電場(E-field)のための放射性の放射(radiative emission)の限度をさらに指定する。これらの限度はテーブルIに示され、等価な磁場(H-field)限度はテーブル2に示される。

0020

テーブルI
13.553-13.567MHzの間では、電場(E-field)強度が、30メートルで15,848マイクロボルト/メートルを超過しないものとする、13.56MHzのISM帯での例外がある。

0021

EN 300330の規定限度をFCCの規定限度と比較するために、FCC限度が、10mでなされた測定に外挿されることができる。FCCの§15.31によると、30MHz未満周波数については、40dB/decadeの外挿ファクターが使用されるべきである。テーブル3は、問題となっている2つの周波数についての外挿値を示す。これらのレベルは比較目的に使用されることができる。

0022

EMFのレベルのための欧州標準規格はETSIとCENELECによって規定される。

0023

ETSIの規定限度は、「ETSI EN 300 330-1 Vl.5.1(2006-4):電磁適合性および無線スペクトルの問題(ERM)」、「近距離デバイス(SRD)」、「周波数範囲9kHzから25MHzでの無線設備、および周波数範囲9kHzから30MHzでの誘導ループシステム」、および「パート1:技術的特性及び試験方法」で公表されている。EN 300 330は、10mで測定されなければならない磁場(H-field)の(放射)限度を規定している。これらの限度はテーブル4に示される。

0024

CENELECは、磁場(H-field)レベルに関する以下の資料を公表しているが、これらのレベルは人体曝露(生物学的な)限度に関するものである。

0025

EN 50366:「家庭用および同様の電化製品-電磁場-評価と測定のための方法」(CLC TC 61、CLC TC 106Xとの共同グループ制作)。

0026

EN 50392:「電磁場(0Hz-300GHz)への人体曝露に関係する基本制限に対する電子および電気機器コンプライアンスを実証する共通標準規格」。

0027

これらの文書の両方は、国際非電離放射線防護委員会(ICNIRP)から与えられた限度を使用する。

0028

健康/生物学上の限度は、国際非電離放射線委員会(INIRC)によってやはり設定される。

0029

INIRCは、国際放射線防護学会(IRPA)/国際非電離放射線委員会(INIRC)の後継として1992年に設立された。それらの機能は、異なる形式の非電離放射線(NIR)に関係している危険(hazards)を調査すること、NIR曝露限度の国際的なガイドラインを開発すること、および、NIR防護のすべての局面に対処することである。ICNIRPは、14人のメンバーからなる主な委員会、4つの科学的な常任委員会、および多くのコンサルティング専門家、から成る、独立した科学的な専門家の集団である。彼らは、人体曝露限度の開発でWHOとともに綿密にさらに働く。

0030

彼らは、既知の健康への悪影響からの保護を提供するためにEMF曝露を制限するためのガイドラインを確立する文書を提示した。この文書では、2つの異なる部類のガイドラインが定義される。

0031

基本制限は、「確立された健康への影響に直接基づく、時間変化する電場、磁場及び電磁場の曝露に関する制限」であり、測定に使用される物理量は、電流密度比エネルギー吸収率、および電力密度である。

0032

様々な科学的な根拠が、遂行された多くの科学研究に基づいて、基本制限の提供のために判断された。その科学研究は、様々な健康への悪影響が生じる可能性があるしきい値を決定するために使用された。その後、基本制限が、変化する安全率を含むこれらのしきい値から決定される。以下は、異なる周波数範囲のための基本制限を決定するのに使用された科学的な根拠の記述である。

0033

1Hz-10MHz:神経系機能に対する影響を防ぐための電流密度に基づいた制限
100kHz-10MHz:神経系機能に対する影響を防ぐための電流密度に基づいた制限、ならびに、全身熱ストレスおよび局所的に組織過度に熱することを防ぐための比エネルギー吸収率(SAR)に基づいた制限
10MHz-10GHz:全身的熱ストレスおよび局所的に組織を過度に熱することを防ぐためのSARのみに基づいた制限
10GHz-300GHz:体表面あるいは体表面の近くの組織の過度の加熱を防ぐための電力密度に基づいた制限
基本制限は、中枢神経系における急性即時的な影響に基づいており、したがって、この制限は、短期間または長期間の曝露の両方に適用される。

0034

参考レベルは、「基本制限を超えるかどうかを決定する目的で、実際的曝露評価を行うために設けられ」、測定に使用される物理量は、電場強度磁場強度磁束密度、電力密度および手足を通って流れる電流である。

0035

参考レベルは、特定周波数での研究所内の調査の結果からの数学的モデル化および外挿により、基本制限から得られる。

0036

磁場モデル(参考レベルの決定のための)は、人体が均質的及び等方的な導電率を持っていると仮定し、ファラデー誘導法則から導き出された周波数fでの純粋なシヌソイドフィールド(sinusoidal field)のための以下の方程式を使用することにより異なる器官および人体部位中の誘導電流推定するために、簡易な環状の導電性のループ・モデルを適用する。

0037

J=πRfσB
B:磁束密度
R;電流の誘導のためのループの半径
10MHz以上の周波数については、導き出された電場及び磁場(E and H field)強度は、計算および実験データを使用して、全身のSARの基本制限から得られた。SAR値は、近距離場に関しては有効でない場合もある。控えめに見積もると(for conservative approximation)、電場または磁場(E or H field)の寄与(contribution)によるエネルギーの結合はSAR制限を超過することができないので、これらの場の曝露レベルが近距離場について使用されることができる。控えめに見積もらないのであれば、基本制限が使用されるべきである。

0038

基本制限に応じるために、電場および磁場(E and H fields)のための参考レベルは、加算的にではなく、別々に考慮されることができる。

0039

これらの制限は、時間変化する場がそれによって生物と相互作用する、3つの異なる結合メカニズムについて記述する。

0040

低周波数の電場への結合:組織の中に含まれる電気双極子の再配向という結果
低周波数の磁場への結合:誘導電場および渦電流という結果
電磁場からのエネルギーの吸収:4つのカテゴリー分類することができるエネルギー吸収と温度の上昇という結果
100Hz-20MHz:エネルギーの吸収は、首と脚で最も顕著である。

0041

20MHz-300MHz:全身での高い吸収
300MHz-10GHz:顕著な局部的で不均一な吸収
10GHzを超える周波数:吸収が主として体表面で生じる。

0042

INIRCは、それらのガイドラインを2つの異なる周波数範囲に分割し、また、各周波数範囲の生物学的作用の概要は下のように示される。

0043

100kHz以内:
低周波数の場への曝露は、神経および筋の刺激につながる中枢神経系上の膜刺激および関連する作用に対応付けられる。

0044

研究室での研究は、誘導電流密度が10mA m^-2、あるいはそれ以下である場合、確立している健康への悪影響はないことを示している。

0045

100kHz-300Hz:
100kHzと10MHzの間で、膜作用から電磁エネルギー吸収による加熱作用への遷移領域が生じる。

0046

10MHzを超えると、加熱作用が支配的である。

0047

1−2℃を超える温度上昇は、例えば熱疲憊と熱射病といった健康への悪影響がありえる。

0048

1℃の体温上昇は、4W/kgの全身SARをもたらすEMFへの約30分の曝露に起因する場合がある。

0049

0.4W/kg(4W/kgの最大の曝露限度の10%)の職業上の曝露制限。

0050

パルス化した(変調した)放射は、CW放射と比較して、より高い不利な生物学的反応を引き起こす傾向がある。この一例は、「マイクロ波ヒアリング現象であり、正常な聴力を持った人々は、200MHz-6.5GHzの間の周波数をともなうパルス変調された場を感知することができる。

0051

基本制限および参考レベルは2つの異なるカテゴリーの曝露のために提供された。

0052

一般人曝露は、その年齢および健康状態労働者のものと異なりうる一般住民のための曝露である。さらに、その住民は、一般に、場への曝露に気づいておらず、用心処置を講ずることができない(より限定的なレベル)。

0053

職業上の曝露は、必要に応じて予防策が取られることが可能な、既知の場への曝露である(それほど限定的でないレベル)。

0054

規定の限度に加えて、FCCは、CFRタイトル47中で、健康への悪影響に基づいた最大曝露レベルをさらに指定する。これらの健康上の限度は、タイトル47のパート2(§2.1091と§2.1093)で指定された、異なるカテゴリーの機器に基づいて指定される。

0055

モバイル機器:モバイル機器は、少なくとも20cmの別離距離が送信機の放射の構造と、利用者または近くの人の身体との間で通常維持されるように使用されることを意図した送信装置として定義される。

0056

携帯機器:携帯機器は、機器の放射の構造が利用者の身体の20センチメートル以内にあるように使用されることを意図した送信装置として定義される。

0057

一般/固定式送信機:非携帯用あるいはモバイル機器
§2.1093には、組み立てユニットの(modular)あるいは卓上型(desktop)の送信機について、機器の潜在的な使用状況が、モバイルポータブルのいずれかとしてのその機器の容易な分類を、可能にすることができない、と明記されている。そのような場合、申込者は、SAR、場の強度、あるいは電力密度のうち、最も適切ないずれかの評価に基づき、その機器の意図された用途および設置に準拠して最小距離を決定する責任を負う。

0058

曝露限度は、モバイル機器および一般/固定式送信機について同じであり、§1.1310で与えられ、テーブル2−8に示される。ただ一つの違いは、モバイル機器のための場の強度を決定するのに、時間平均化手順が用いられることができないということである。これは、下記のテーブル中の平均時間がモバイル機器に当てはまらないことを意味する。

0059

世界保健機関(WHO)
WHOは、健康への悪影響を生む可能性があるEMFへの高レベルの曝露から市民を保護する模範法(model legislation)を作成した。この法令は電磁場人体曝露制限授権法(The Electromagnetic FieldsHuman Exposure Act)として知られている。

0060

IEEE標準規格C95.1-2005
IEEE 標準規格 C95.1-2005は、無線周波数の電磁場、3kHz−300GHzへの人体曝露についての安全レベルのための標準規格である。それは、ANSIにより認可および承認された標準規格である。この標準規格は、悪影響を3つの異なる周波数範囲に分類する。

0061

3kHz-100kHz:電気刺激(electrostimulation)に関連した作用
100kHz-5MHz:電気刺激に関連した作用と加熱作用を伴う遷移領域
5MHz-300GHz:加熱作用
その勧告は2つの異なるカテゴリーに分類される。

0062

基本制限(BRs):内部の場、SAR、および電流密度に対する制限
3kHzと5MHzの間の周波数については、BRsは、電気刺激による悪影響を最小化する、生物学上の組織内の電場に対する制限を指す。

0063

100kHzと3GHzの間の周波数については、BRsは、全身曝露の間に人体を加熱することに関連した、確立している健康への影響に基づく。従来の安全率である10が、上の段階の曝露に適用され、下の段階の曝露には、50が適用される。

0064

最大許容曝露(MPE)値:外部の場、誘導および接触電流に対する制限
3kHzと5MHzの間の周波数については、MPEは、生物学上の組織の電気刺激による悪影響を最小化することに相当する。

0065

100kHzと3GHzの間の周波数については、MPEは、空間的に平均した平面波等価電力密度、あるいは電場および磁場強度の二乗を空間的に平均した値に相当する。

0066

30MHz未満の周波数については、準拠するために、電場および磁場(E and H field)レベルの両方は、規定された限度内でなければならない。

0067

曝露限度の2つの異なる段階が確立されている。

0068

上の段階:(規制環境中の人の曝露)この段階は、これを下回ると、測定可能な危険に対応する科学的な証拠がない、上位レベルの曝露限度を表わす。

0069

下の段階:(一般人)この段階は、NCRP勧告およびICNIRPガイドラインとの一致をサポートするだけでなく、曝露に関する社会的関心を認識したさらなる安全率を含む。この段階は、すべての個人の連続的な長期の曝露の懸念に対応する。

0070

問題となっているある特定の周波数(f<30MHz)では、上の段階と下の段階との間で、磁場強度のためのMPE限度に違いはない。

0071

遷移領域(100kHzと5MHzの間)でのMPEの決定のためには、3kHzと5MHzの間の周波数のためのMPE、および100kHzと300GHzの間の周波数のためのMPEの両方が考慮されるべきである。それらのMPEの間のより限定的な値が選ばれるべきである。これは、2つの異なるMPE値が静電作用のためのMPEおよび加熱作用のためのMPEに関係があるからである。

0072

MPE値は、BR値が超過されない限り超過されることができる。

0073

この標準規格の意図(view)は、実際には規定の限度を上回る(例えば、送信するループに接近している)場が、個人がこれらの場に曝露され得ない限り、存在することができるということである。従って、少なくとも1つの実施例は、利用者が位置し得ないエリアでのみ許容量を超える場を生成することができる。

0074

NATOは、STANAG 2345の下で公表された許容曝露レベルの文書を公表した。これらのレベルは、高いRFレベルに曝露される可能性があるすべてのNATOの人員のために適用可能である。基礎的な曝露レベルは標準的な0.4W/kgである。NATO許容曝露レベルは、IEEE C95.1標準規格に基づくらしく、テーブル2−15に示される。

0075

日本の総務省(MIC)は、ある特定の限度をさらに設定した。

0076

日本でのRF防護ガイドラインはMICによって設定されている。MICによって設定された限度は、テーブルに示される。日本の曝露限度はICNIRPレベルよりわずかに高いが、IEEEレベル未満である。

0077

カナダ保健省の放射線防護事務局(Health Canada's Radiation Protection Bureau)は、無線周波数の場への曝露のための安全ガイドラインを確立した。限度は、安全規定(Safety Code)6、つまり「10kHzから300GHzの周波数での無線周波数の場への曝露の限度」で見つけることができる。曝露限度は2つの異なる種類の曝露に基づく。

0078

職業上:無線周波数の場のソース(source)に接して働いている個人(1日当たり8時間、1週当たり5日)
害を引き起こす可能性がある最低レベルの曝露の10分の1の安全率。

0079

一般人:1日当たり24時間1週当たり7日曝露される可能性のある個人
害を引き起こす場合がある最低レベルの曝露の50分の1の安全率。

0080

限度は2つの異なるカテゴリーに分類される。

0081

基本制限:ソース(source)から0.2m未満の距離、または100kHzから10GHzの間の周波数に関して適用する。

0082

上記から明らかなように、異なる規制機関は異なる限度を定義する。

0083

1つの理由は、健康への影響に関する知識の不足及び専門家達の間の意見食い違いがあるということである。

0084

例えば利用者によって休暇中に携行された場合に違法になりうるユニットを売ることを回避するために、実際的な機器がすべての異なる機関必要条件に応じるべきであることを、発明者は認識している。アメリカ合衆国はFCCの規定を有している。欧州はETSIとCENELACを用いる。他は上述されたとおりである。

0085

発明者は、ユニットを効率的に作るためには、それが多くの異なる国々において使用可能でなければならないことを認識している。例えば、ある特定の国において使用可能でないユニットが製造されたとしたら、そのユニットはそもそも、休暇中などに携行することができないだろう。これは全く非実用的だろう。従って、実施例によれば、これらのすべての必要条件に一致するアンテナおよび実際的なデバイスが作られる。

0086

1つの実施例は、主要国、例えばアメリカ合衆国、欧州での動作を、両国のためのレベルより下に保つことにより可能にするシステムを用いることができる。別の実施例は、場所に基づいて、例えば入力された国コードによって、または、ユニットに設けられた電極チップコード化することによって、例えばアメリカ合衆国の電極チップが使用される場合にはアメリカ合衆国の安全標準規格を自動的に採用することによって、伝達される電力の量を変えることができる。

0087

非電離放射線のための曝露限度は、FCC、IEEEおよびICNIRPを含むいくつかの組織によって定義されるように設定されることができる。限度は、別の国ではなく指定された国々からの限度に設定されることができる。

0088

小型の携帯機器への近傍送電について、「近距離機器(short range devices)」のための現在の周波数規定は、0.5m未満の距離で数百mWまでの電力伝達を可能にすることができる。

0089

3m未満の距離で数百mWの長距離電力伝達は、現在の周波数規定によって指定された、より高い場の強度レベルを要求し得る。しかしながら、曝露限度を満たすことは可能であり得る。

0090

13.56MHz+/−7kHz(ISM帯)、および135kHz未満の周波数の帯域LFVLF)は、これらの帯域が良い値を持つので、無線電力の送信にふさわしい可能性を秘めている。

0091

しかしながら、135kHzでの許容可能な場の強度レベルは、LFでは13.56MHzのときに比べて、同じ量の電力を送信するために、20dB高い磁場(H-field)強度が要求されるだろうという事実を考慮して、比較的低い。

0092

少数の実施例のみが上記に詳細に開示されたが、他の実施例が可能であり、発明者はそれらがこの明細書内に包含されることを意図している。本明細書は、別の方法で遂行されることもできる、より一般的な目的を遂行するための具体的な例を記述する。本開示は、模範的になるように意図され、また、請求項は、当業者にとって予測可能であり得るあらゆる変更か選択肢網羅するように意図される。例えば、他のサイズ、材料および接続が使用されることができる。他の実施例は、本実施例と同様の原理を使用することができ、主として静電場および/または動電場(electrodynamic field)結合にも等しく適用可能である。一般に、電場は主要な結合メカニズムとして磁場の代わりに使用されることができる。さらに、他の値および他の標準規格が、送信と受信のための適切な値を形成する際に考慮されることができる。

0093

さらに、発明者は、「〜する手段」という言葉を使用するそれらの請求項のみが35USC第112条、第6段落の下で解釈されることを意図する。さらに、それらの限定が請求項に明らかに含まれていない限り、明細書からの限定は任意の請求項に読み込まれるようには意図されない。

0094

特定の数値がここに言及される場合、ある異なる範囲が具体的に言及されていない限り、その値は、20%だけ増減され得るが、依然として本出願の教示の内に留まっているということが考慮されるべきである。特定の論理的な意味が用いられる場合、反対の論理的な意味がやはり包含されるように意図される。

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