特表 2022-505719 無線電力送信システムにおけるデータを送信または受信する装置及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-01-14

(54)【発明の名称】無線電力送信システムにおけるデータを送信または受信する装置及び方法

(51)【国際特許分類】

   H02J 50/80 20160101AFI20220106BHJP

   H02J 50/10 20160101ALI20220106BHJP

   H04W 8/24 20090101ALI20220106BHJP

【ＦＩ】

H02J50/80

H02J50/10

H04W8/24

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2021522368

(86)(22)【出願日】2019-10-25

(85)【翻訳文提出日】2021-04-23

(86)【国際出願番号】 KR2019014105

(87)【国際公開番号】W WO2020085828

(87)【国際公開日】2020-04-30

(31)【優先権主張番号】10-2018-0129205

(32)【優先日】2018-10-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(81)【指定国・地域】

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．ブルートゥース

２．ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ

３．ｉＰｏｄ

４．ＺＩＧＢＥＥ

(71)【出願人】

【識別番号】502032105

【氏名又は名称】エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド

【氏名又は名称原語表記】ＬＧ ＥＬＥＣＴＲＯＮＩＣＳ ＩＮＣ．

【住所又は居所原語表記】１２８， Ｙｅｏｕｉ－ｄａｅｒｏ， Ｙｅｏｎｇｄｅｕｎｇｐｏ－ｇｕ， ０７３３６ Ｓｅｏｕｌ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ

(74)【代理人】

【識別番号】100099759

【弁理士】

【氏名又は名称】青木 篤

(74)【代理人】

【識別番号】100123582

【弁理士】

【氏名又は名称】三橋 真二

(74)【代理人】

【識別番号】100165191

【弁理士】

【氏名又は名称】河合 章

(74)【代理人】

【識別番号】100114018

【弁理士】

【氏名又は名称】南山 知広

(74)【代理人】

【識別番号】100159259

【弁理士】

【氏名又は名称】竹本 実

(72)【発明者】

【氏名】パク ヨンチョル

【テーマコード（参考）】

5K067

【Ｆターム（参考）】

5K067AA34

5K067BB21

5K067DD11

(57)【要約】

本明細書は、無線電力送信システムにおいてデータを送信または受信する装置及び方法に関する。このような本明細書は、電力送信段階で、磁気カップリングに基づいて生成された無線電力を無線電力送信装置から受信するように構成された電力ピックアップ回路、及び第１の二重データストリーム情報を含む構成パケットを前記無線電力送信装置に送信し、または第２の二重データストリーム情報を含む能力パケットを前記無線電力送信装置から受信するように構成された通信及びコントロール回路を含む無線電力受信装置を開示する。無線電力送信装置と無線電力受信装置との間に上位階層データの両方向送信可否を明確に認知することによって上位階層データが効果的に交換されることができ、無線電力送信装置と受信装置との間に電力損失を計算するタイミングが同期化されることによって電力損失の正確度とプロセシングリソースの節約が達成されることができる。
【選択図】図１４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電力送信段階（ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｐｈａｓｅ）で、磁気カップリング（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｃｏｕｐｌｉｎｇ）に基づいて生成された無線電力を無線電力送信装置から受信するように構成された電力ピックアップ回路（ｐｏｗｅｒ ｐｉｃｋｕｐ ｃｉｒｃｕｉｔ）；及び、
前記無線電力送信装置に出力される（ｏｕｔｇｏｉｎｇ）データストリームと前記無線電力送信装置から入力される（ｉｎｃｏｍｉｎｇ）データストリームの同時サポート可否を指示する第１の二重データストリーム情報を含む構成パケット（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｐａｃｋｅｔ）を前記無線電力送信装置に送信し、前記無線電力送信装置が前記無線電力送信装置から前記無線電力受信装置に出力される（ｏｕｔｇｏｉｎｇ）データストリームと前記無線電力受信装置から前記無線電力送信装置に入力される（ｉｎｃｏｍｉｎｇ）データストリームの同時サポート可否を指示する第２の二重データストリーム情報を含む能力パケット（ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ｐａｃｋｅｔ）を前記無線電力送信装置から受信するように構成される通信／コントロール回路（ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ／ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｉｒｃｕｉｔ）；を含むことを特徴とする、無線電力受信装置。

【請求項2】

前記第１の二重データストリーム情報が前記同時サポートを指示し、前記第２の二重データストリーム情報が前記同時サポートを指示する場合、
前記通信／コントロール回路は、前記無線電力送信装置に第１のデータストリームを送信すると同時に前記無線電力送信装置から第２のデータストリームを受信するように構成されることを特徴とする、請求項１に記載の無線電力受信装置。

【請求項3】

前記第１の二重データストリーム情報と前記第２の二重データストリーム情報のうち少なくとも一つが前記同時サポートを指示しない場合、
前記通信／コントロール回路は、前記無線電力送信装置への第１のデータストリームまたは前記無線電力送信装置からの第２のデータストリームのうちいずれか一つのみを開通する（ｏｐｅｎ）ように構成されることを特徴とする、請求項１に記載の無線電力受信装置。

【請求項4】

前記第１の二重データストリーム情報と前記第２の二重データストリーム情報は、各々、１ビットであり、同時サポートするまたは同時サポートしないを指示することを特徴とする、請求項１に記載の無線電力受信装置。

【請求項5】

前記通信／コントロール回路は、前記受信される無線電力の計算する時間区間を提供するウィンドウ（ｔ＿ｗｉｎｄｏｗ）の開始を指示するタイミングパケット（ｔｉｍｉｎｇ ｐａｃｋｅｔ）を前記無線電力送信装置に送信することを特徴とする、請求項１に記載の無線電力受信装置。

【請求項6】

電力送信段階（ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｐｈａｓｅ）で、磁気カップリング（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｃｏｕｐｌｉｎｇ）に基づいて生成された無線電力を無線電力受信装置に送信するように構成された電力変換回路（ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｃｉｒｃｕｉｔ）；及び、
前記無線電力受信装置に出力される（ｏｕｔｇｏｉｎｇ）データストリームと前記無線電力受信装置から入力される（ｉｎｃｏｍｉｎｇ）データストリームの同時サポート可否を指示する第１の二重データストリーム情報を含む能力パケット（ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ｐａｃｋｅｔ）を前記無線電力受信装置に送信し、前記無線電力受信装置が前記無線電力受信装置から前記無線電力送信装置に出力される（ｏｕｔｇｏｉｎｇ）データストリームと前記無線電力送信装置から前記無線電力受信装置に入力される（ｉｎｃｏｍｉｎｇ）データストリームの同時サポート可否を指示する第２の二重データストリーム情報を含む構成パケット（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｐａｃｋｅｔ）を前記無線電力受信装置から受信するように構成される通信／コントロール回路（ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ／ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｉｒｃｕｉｔ）；を含むことを特徴とする、無線電力送信装置。

【請求項7】

前記第１の二重データストリーム情報が前記同時サポートを指示し、前記第２の二重データストリーム情報が前記同時サポートを指示する場合、
前記通信／コントロール回路は、前記無線電力受信装置に第１のデータストリームを送信すると同時に前記無線電力受信装置から第２のデータストリームを受信するように構成されることを特徴とする、請求項６に記載の無線電力送信装置。

【請求項8】

前記第１の二重データストリーム情報と前記第２の二重データストリーム情報のうち少なくとも一つが前記同時サポートを指示しない場合、
前記通信／コントロール回路は、前記無線電力受信装置への第１のデータストリームまたは前記無線電力受信装置からの第２のデータストリームのうちいずれか一つのみを開通する（ｏｐｅｎ）ように構成されることを特徴とする、請求項６に記載の無線電力送信装置。

【請求項9】

前記第１の二重データストリーム情報と前記第２の二重データストリーム情報は、各々、１ビットであり、同時サポートするまたは同時サポートしないを指示することを特徴とする、請求項６に記載の無線電力送信装置。

【請求項10】

前記通信／コントロール回路は、前記送信される無線電力の計算する時間区間を提供するウィンドウ（ｔ＿ｗｉｎｄｏｗ）の開始を指示するタイミングパケット（ｔｉｍｉｎｇ ｐａｃｋｅｔ）を前記無線電力受信装置から受信することを特徴とする、請求項６に記載の無線電力送信装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無線電力送信システムに関し、より詳しくは、データを送信または受信する装置及び方法に関する。

【背景技術】

【0002】

無接点（Ｃｏｎｔａｃｔｌｅｓｓ）無線充電方式は、既存の有線を介してエネルギーを送信して電子機器の電源で使用する方式から、線を除去して電磁気的にエネルギーを伝達するエネルギー伝達方式である。無接点無線送信方式には電磁気誘導方式及び共振方式が存在する。電磁気誘導方式は、電力送信部で電力送信コイル（１次コイル）を介して磁場を発生させ、電流が誘導されることができる位置に受信コイル（２次コイル）を位置させることによって電力を伝達する方式である。共振方式は、送信コイルと受信コイルとの間の共鳴現象を利用してエネルギーを送信する。ただし、１次コイルの共振周波数と２次コイルの共振周波数を同一にシステムを構成することによってコイル間の共振モードエネルギー結合を使用する。

【0003】

無線電力送信システムは、多様な応用分野への拡張をサポートするために応用階層のメッセージの交換機能を具備することができる。このような機能に基づいて、機器の認証関連情報またはその他のアプリケーションレベルの情報が無線電力送信装置と受信装置との間に送受信されることができる。このように上位階層のメッセージが無線電力送信装置と受信装置との間に交換されるために、データ送信のための別途の階層的アーキテクチャ（ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）が構成されることができる。このような上位階層メッセージまたは上位階層データが効果的に交換されることができるプロトコルが要求される。

【0004】

一方、無線電力送信システムは、電力損失（ｐｏｗｅｒ ｌｏｓｓ）ベースの異物検知（ｆｏｒｅｉｇｎ ｏｂｊｅｃｔ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ：ＦＯＤ）をサポートする。しかしながら、無線電力送信装置と無線電力受信装置が各々送信電力と受信電力を測定するタイミングが同期化されない場合、正確な電力損失を計算しにくいという問題がある。また、無線電力送信装置の立場では受信電力パケット（ｒｅｃｅｉｖｅｄ ｐｏｗｅｒ ｐａｃｋｅｔ）を無線電力受信装置から受信するタイミングを正確に予測しにくいため、オフセット（ｏｆｆｓｅｔ）毎に累積的に送信電力を計算しなければならない。これは無線電力送信装置のプロセシングリソースを浪費する結果を招く。したがって、無線電力送信装置と受信装置との間に電力損失を計算するタイミングを同期化する方法が要求される。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明の技術的課題は、上位階層データの両方向送信のサポート可否を指示する情報を送信する無線電力送信装置及び方法、並びに無線電力受信装置及び方法を提供することにある。

【0006】

本発明の他の技術的課題は、上位階層データの両方向送信のサポート可否を指示する情報を受信する無線電力送信装置及び方法、並びに無線電力受信装置及び方法を提供することにある。

【0007】

本発明の他の技術的課題は、電力損失を計算するタイミングを同期化するパケットを送信する無線電力受信装置及び方法を提供することにある。

【0008】

本発明の他の技術的課題は、電力損失を計算するタイミングを同期化するパケットを受信する無線電力送信装置及び方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明の一態様によると、電力送信段階（ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｐｈａｓｅ）で、磁気カップリング（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｃｏｕｐｌｉｎｇ）に基づいて生成された無線電力を無線電力送信装置から受信するように構成された電力ピックアップ回路（ｐｏｗｅｒ ｐｉｃｋｕｐ ｃｉｒｃｕｉｔ）、及び前記無線電力送信装置に出力される（ｏｕｔｇｏｉｎｇ）データストリームと前記無線電力送信装置から入力される（ｉｎｃｏｍｉｎｇ）データストリームの同時サポート可否を指示する第１の二重データストリーム情報を含む構成パケット（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｐａｃｋｅｔ）を前記無線電力送信装置に送信し、前記無線電力送信装置が前記無線電力送信装置から前記無線電力受信装置に出力される（ｏｕｔｇｏｉｎｇ）データストリームと前記無線電力受信装置から前記無線電力送信装置に入力される（ｉｎｃｏｍｉｎｇ）データストリームの同時サポート可否を指示する第２の二重データストリーム情報を含む能力パケット（ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ｐａｃｋｅｔ）を前記無線電力送信装置から受信するように構成される通信／コントロール回路（ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ／ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｉｒｃｕｉｔ）を含むことを特徴とする無線電力受信装置を提供する。

【0010】

一側面において、前記第１の二重データストリーム情報が前記同時サポートを指示し、前記第２の二重データストリーム情報が前記同時サポートを指示する場合、前記通信／コントロール回路は、前記無線電力送信装置に第１のデータストリームを送信すると同時に前記無線電力送信装置から第２のデータストリームを受信するように構成される。

【0011】

他の側面において、前記第１の二重データストリーム情報と前記第２の二重データストリーム情報のうち少なくとも一つが前記同時サポートを指示しない場合、前記通信／コントロール回路は、前記無線電力送信装置への第１のデータストリームまたは前記無線電力送信装置からの第２のデータストリームのうちいずれか一つのみを開通する（ｏｐｅｎ）ように構成される。

【0012】

他の側面において、前記第１の二重データストリーム情報と前記第２の二重データストリーム情報は、各々、１ビットであり、同時サポートするまたは同時サポートしないを指示する。

【0013】

他の側面において、前記通信／コントロール回路は、前記受信される無線電力の計算する時間区間を提供するウィンドウ（ｔ＿ｗｉｎｄｏｗ）の開始を指示するタイミングパケット（ｔｉｍｉｎｇ ｐａｃｋｅｔ）を前記無線電力送信装置に送信する。

【0014】

本発明の他の態様によると、電力送信段階（ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｐｈａｓｅ）で、磁気カップリング（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｃｏｕｐｌｉｎｇ）に基づいて生成された無線電力を無線電力受信装置に送信するように構成された電力変換回路（ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｃｉｒｃｕｉｔ）、及び前記無線電力受信装置に出力される（ｏｕｔｇｏｉｎｇ）データストリームと前記無線電力受信装置から入力される（ｉｎｃｏｍｉｎｇ）データストリームの同時サポート可否を指示する第１の二重データストリーム情報を含む能力パケット（ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ｐａｃｋｅｔ）を前記無線電力受信装置に送信し、前記無線電力受信装置が前記無線電力受信装置から前記無線電力送信装置に出力される（ｏｕｔｇｏｉｎｇ）データストリームと前記無線電力送信装置から前記無線電力受信装置に入力される（ｉｎｃｏｍｉｎｇ）データストリームの同時サポート可否を指示する第２の二重データストリーム情報を含む構成パケット（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｐａｃｋｅｔ）を前記無線電力受信装置から受信するように構成される通信／コントロール回路（ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ／ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｉｒｃｕｉｔ）を含む無線電力送信装置を提供する。

【0015】

一側面において、前記第１の二重データストリーム情報が前記同時サポートを指示し、前記第２の二重データストリーム情報が前記同時サポートを指示する場合、前記通信／コントロール回路は、前記無線電力受信装置に第１のデータストリームを送信すると同時に前記無線電力受信装置から第２のデータストリームを受信するように構成される。

【0016】

他の側面において、前記第１の二重データストリーム情報と前記第２の二重データストリーム情報のうち少なくとも一つが前記同時サポートを指示しない場合、前記通信／コントロール回路は、前記無線電力受信装置への第１のデータストリームまたは前記無線電力受信装置からの第２のデータストリームのうちいずれか一つのみを開通する（ｏｐｅｎ）ように構成される。

【0017】

他の側面において、前記第１の二重データストリーム情報と前記第２の二重データストリーム情報は、各々、１ビットであり、同時サポートするまたは同時サポートしないを指示する。

【0018】

他の側面において、前記通信／コントロール回路は、前記送信される無線電力の計算する時間区間を提供するウィンドウ（ｔ＿ｗｉｎｄｏｗ）の開始を指示するタイミングパケット（ｔｉｍｉｎｇ ｐａｃｋｅｔ）を前記無線電力受信装置から受信する。

【発明の効果】

【0019】

無線電力送信装置と無線電力受信装置との間に上位階層データの両方向送信可否を明確に認知することによって上位階層データが効果的に交換されることができ、無線電力送信装置と受信装置との間に電力損失を計算するタイミングが同期化されることによって電力損失の正確度とプロセシングリソースの節約が達成されることができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】一実施例に係る無線電力システム１０のブロック図である。

【図2】他の実施例に係る無線電力システム１０のブロック図である。

【図3a】無線電力送信システムが導入される多様な電子機器の実施例を示す。

【図3b】無線電力送信システムにおけるＷＰＣ ＮＤＥＦの一例を示す。

【図4a】他の実施例に係る無線電力送信システムのブロック図である。

【図4b】本発明が適用されることができるブルートゥース通信アーキテクチャ（Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）の一例を示す。

【図4c】一例に係るＢＬＥ通信を使用する無線電力送信システムを示すブロック図である。

【図4d】他の例に係るＢＬＥ通信を使用する無線電力送信システムを示すブロック図である。

【図5】無線電力送信手順を説明するための状態遷移図である。

【図6】一実施例に係る電力制御コントロール方法を示す。

【図7】他の実施例に係る無線電力送信装置のブロック図である。

【図8】他の実施例に係る無線電力受信装置を示す。

【図9】一実施例に係る通信フレーム構造を示す。

【図10】一実施例に係るシンクパターンの構造である。

【図11】一実施例に係る共有モードで無線電力送信装置及び無線電力受信装置の動作状態を示す。

【図12】一例に係る無線電力送信装置と受信装置との間にアプリケーションレベルのデータストリームを示す。

【図13】一例に係る無線電力送信装置と無線電力受信装置との間にデータストリームの送信のための階層的アーキテクチャを示す。

【図14】一例に係るデータストリームの送信方法を示す流れ図である。

【図15】一例に係る二重データストリーム情報を含む構成パケットである。

【図16】一例に係る二重データストリーム情報を含む能力パケットである。

【図17】一例に係る無線電力受信装置が受信電力を計算するタイミングを示す。

【図18】一例に係る無線電力送信装置が送信電力を計算するタイミングを示す。

【図19】一例に係るタイミングパケットの運用方法を示す。

【図20】一例に係るタイミングパケットを示す。

【図21】他の例に係るタイミングパケットを示す。

【発明を実施するための形態】

【0021】

本明細書において、一つの図面内で個別的に説明される技術的特徴は、個別的に具現されることもでき、同時に具現されることもできる。以下で使われる“無線電力”という用語は、物理的な電磁気伝導体の使用なしに無線電力送信機（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）から無線電力受信装置（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｐｏｗｅｒ ｒｅｃｅｉｖｅｒ）に伝達される電場、磁場、電磁場などと関連した任意の形態のエネルギーを意味するように使われる。無線電力は、無線電力信号（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｐｏｗｅｒ ｓｉｇｎａｌ）とも呼ばれ、１次コイルと２次コイルにより囲まれる（ｅｎｃｌｏｓｅｄ）振動する磁束（ｏｓｃｉｌｌａｔｉｎｇ ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｌｕｘ）を意味することができる。例えば、移動電話、コードレス電話、ｉＰｏｄ、ＭＰ３プレイヤ、ヘッドセットなどを含むデバイスを無線で充電するためにシステムでの電力変換がここに説明される。一般的に、無線電力送信の基本的な原理は、例えば、磁気カップリング（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｃｏｕｐｌｉｎｇ）を介して電力を伝達する方式、無線周波数（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ：ＲＦ）を介して電力を伝達する方式、マイクロウェイブ（ｍｉｃｒｏｗａｖｅ）を介して電力を伝達する方式、超音波を介して電力を伝達する方式を全部含む。

【0022】

図１は、一実施例に係る無線電力システム１０のブロック図である。

【0023】

図１を参照すると、無線電力システム１０は、無線電力送信装置１００と無線電力受信装置２００を含む。

【0024】

無線電力送信装置１００は、外部の電源ソース（Ｓ）から電源の印加を受けて磁場を発生させる。無線電力受信装置２００は、発生された磁場を利用して電流を発生させることで無線で電力の受信を受ける。

【0025】

また、無線電力システム１０において、無線電力送信装置１００と無線電力受信装置２００は、無線電力送信に必要な多様な情報を送受信することができる。ここで、無線電力送信装置１００と無線電力受信装置２００との間の通信は、無線電力送信に利用される磁場を利用するイン－バンド通信（ｉｎ－ｂａｎｄ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）や別途の通信キャリアを利用するアウト－バンド通信（ｏｕｔ－ｂａｎｄ ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）のうちいずれか一つの方式によって実行されることができる。アウト－バンド通信は、アウト－オブ－バンド（ｏｕｔ－ｏｆ－ｂａｎｄ）通信とも呼ばれる。以下、用語アウト－バンド通信に統一して記述する。アウト－バンド通信の例として、ＮＦＣ、ブルートゥース（ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）、ＢＬＥ（ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ ｌｏｗ ｅｎｅｒｇｙ）などを含むことができる。

【0026】

ここで、無線電力送信装置１００は、固定型または移動型で提供されることができる。固定型の例として、室内の天井や壁面またはテーブルなどの家具に埋め込まれる（ｅｍｂｅｄｄｅｄ）形態、室外の駐車場、バス停留場や地下鉄駅などにインプラント形式に設置される形態、車両や汽車などの運送手段に設置される形態などがある。移動型である無線電力送信装置１００は、移動可能な重さや大きさの移動型装置やノートブックコンピュータのカバーなどのように他の装置の一部で具現されることができる。

【0027】

また、無線電力受信装置２００は、バッテリを具備する各種電子機器及び電源ケーブルの代わりに無線で電源の供給を受けて駆動される各種家電機器を含む包括的な概念と解釈されなければならない。無線電力受信装置２００の代表的な例として、移動端末（ｐｏｒｔａｂｌｅ ｔｅｒｍｉｎａｌ）、携帯電話（ｃｅｌｌｕｌａｒ ｐｈｏｎｅ）、スマートフォン（ｓｍａｒｔ ｐｈｏｎｅ）、個人情報端末（ＰＤＡ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔａｎｔ）、携帯メディアプレイヤ（ＰＭＰ：Ｐｏｒｔａｂｌｅ Ｍｅｄｉａ Ｐｌａｙｅｒ）、ワイブロ端末（Ｗｉｂｒｏ ｔｅｒｍｉｎａｌ）、タブレット（ｔａｂｌｅｔ）、ファブレット（ｐｈａｂｌｅｔ）、ノートブック（ｎｏｔｅｂｏｏｋ）、デジタルカメラ、ナビゲーション端末、テレビ、電気自動車（ＥＶ：Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）などがある。

【0028】

無線電力システム１０において、無線電力受信装置２００は、一つまたは複数である。図１では無線電力送信装置１００と無線電力受信装置２００が一対一で電力をやり取りすると表現されているが、図２のように一つの無線電力送信装置１００が複数の無線電力受信装置２００－１、２００－２、...、２００－Ｍに電力を伝達することも可能である。特に、磁気共振方式に無線電力送信を実行する場合は、一つの無線電力送信装置１００が同時送信方式や時分割送信方式を応用して同時に複数の無線電力受信装置２００－１、２００－２、...、２００－Ｍに電力を伝達することができる。

【0029】

また、図１には無線電力送信装置１００が無線電力受信装置２００に直接電力を伝達する方式が示されているが、無線電力送信装置１００と無線電力受信装置２００との間に無線電力送信距離を増大させるためのリレイ（ｒｅｌａｙ）または中継器（ｒｅｐｅａｔｅｒ）のような別途の無線電力送受信装置が備えられる場合もある。この場合、無線電力送信装置１００から無線電力送受信装置に電力が伝達され、無線電力送受信装置が再び無線電力受信装置２００に電力を伝達することができる。

【0030】

以下、本明細書で言及される無線電力受信機、電力受信機、受信機は、無線電力受信装置２００を指す。また、本明細書で言及される無線電力送信機、電力送信機、送信機は、無線電力受信送信装置１００を指す。

【0031】

図３は、無線電力送信システムが導入される多様な電子機器の実施例を示す。

【0032】

図３には無線電力送信システムで送信及び受信する電力量によって電子機器を分類して示す。図３を参照すると、スマート時計（Ｓｍａｒｔ ｗａｔｃｈ）、スマートグラス（Ｓｍａｒｔ Ｇｌａｓｓ）、ＨＭＤ（Ｈｅａｄ Ｍｏｕｎｔｅｄ Ｄｉｓｐｌａｙ）、及びスマートリング（Ｓｍａｒｔ ｒｉｎｇ）のようなウェアラブル機器及びイヤホン、リモコン、スマートフォン、ＰＤＡ、タブレットＰＣなどのモバイル電子機器（または、ポータブル電子機器）には小電力（約５Ｗ以下または約２０Ｗ以下）無線充電方式が適用されることができる。

【0033】

ノートブック、ロボット清掃機、ＴＶ、音響機器、清掃機、モニタのような中／小型家電機器には中電力（約５０Ｗ以下または約２００Ｗ以下）無線充電方式が適用されることができる。ミキサー、電子レンジ、電気炊飯器のようなキッチン用家電機器、車椅子、電気キックボード、電気自転車、電気自動車などの個人用移動機器（または、電子機器／移動手段）は、大電力（約２ｋＷ以下または２２ｋＷ以下）無線充電方式が適用されることができる。

【0034】

前述した（または、図１に示す）電子機器／移動手段は、後述する無線電力受信機を各々含むことができる。したがって、前述した電子機器／移動手段は、無線電力送信機から無線で電力を受信して充電されることができる。

【0035】

以下では電力無線充電方式が適用されるモバイル機器を中心に説明するが、これは実施例に過ぎず、本明細書による無線充電方法は、前述した多様な電子機器に適用されることができる。

【0036】

無線電力送信に対する標準（ｓｔａｎｄａｒｄ）は、ＷＰＣ（ｗｉｒｅｌｅｓｓ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ）、ＡＦＡ（ａｉｒ ｆｕｅｌ ａｌｌｉａｎｃｅ）、ＰＭＡ（ｐｏｗｅｒ ｍａｔｔｅｒｓ ａｌｌｉａｎｃｅ）を含む。

【0037】

ＷＰＣ標準は、基本電力プロファイル（ｂａｓｅｌｉｎｅ ｐｏｗｅｒ ｐｒｏｆｉｌｅ：ＢＰＰ）と拡張電力プロファイル（ｅｘｔｅｎｄｅｄ ｐｏｗｅｒ ｐｒｏｆｉｌｅ：ＥＰＰ）を定義する。ＢＰＰは、５Ｗの電力送信をサポートする無線電力送信装置と受信装置に関し、ＥＰＰは、５Ｗより大きい且つ３０Ｗより小さい範囲の電力送信をサポートする無線電力送信装置と受信装置に関する。

【0038】

互いに異なる電力レベル（ｐｏｗｅｒ ｌｅｖｅｌ）を使用する多様な無線電力送信装置と受信装置が各標準別にカバーされ、互いに異なる電力クラス（ｐｏｗｅｒ ｃｌａｓｓ）またはカテゴリに分類されることができる。

【0039】

例えば、ＷＰＣは、無線電力送信装置と受信装置を電力クラス（ｐｏｗｅｒ ｃｌａｓｓ：ＰＣ）－１、ＰＣ０、ＰＣ１、ＰＣ２に分類し、各ＰＣに対する標準文書を提供する。ＰＣ－１標準は、５Ｗ未満の保障電力（ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ ｐｏｗｅｒ）を提供する無線電力送信装置と受信装置に関する。ＰＣ－１のアプリケーションは、スマート時計のようなウェアラブル機器を含む。

【0040】

ＰＣ０標準は、５Ｗの保障電力を提供する無線電力送信装置と受信装置に関する。ＰＣ０標準は、保障電力が３０ＷまでであるＥＰＰを含む。イン－バンド（ｉｎ－ｂａｎｄ：ＩＢ）通信がＰＣ０の必須な（ｍａｎｄａｔｏｒｙ）通信プロトコルや、オプションのバックアップチャネルとして使われるアウト－バンド（ｏｕｔ－ｂａｎｄ：ＯＢ）通信も使われることができる。無線電力受信装置は、ＯＢのサポート可否を構成パケット（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｐａｃｋｅｔ）内のＯＢフラグを設定することによって識別できる。ＯＢをサポートする無線電力送信装置は、前記構成パケットに対する応答として、ＯＢハンドオーバのためのビットパターン（ｂｉｔ－ｐａｔｔｅｒｎ）を送信することによってＯＢハンドオーバ段階（ｈａｎｄｏｖｅｒ ｐｈａｓｅ）に進入できる。前記構成パケットに対する応答は、ＮＡＫ、ＮＤまたは新しく定義される８ビットのパターンである。ＰＣ０のアプリケーションは、スマートフォンを含む。

【0041】

ＰＣ１標準は、３０Ｗ～１５０Ｗの保障電力を提供する無線電力送信装置と受信装置に関する。ＯＢは、ＰＣ１のための必須な通信チャネルであり、ＩＢは、ＯＢへの初期化及びリンク確立（ｌｉｎｋ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｍｅｎｔ）として使われる。無線電力送信装置は、構成パケットに対する応答として、ＯＢハンドオーバのためのビットパターンを利用してＯＢハンドオーバ段階に進入できる。ＰＣ１のアプリケーションは、ラップトップや電動工具（ｐｏｗｅｒ ｔｏｏｌ）を含む。

【0042】

ＰＣ２標準は、２００Ｗ～２ｋＷの保障電力を提供する無線電力送信装置と受信装置に関し、そのアプリケーションは、キッチン家電を含む。

【0043】

このように電力レベルによってＰＣが区別されることができ、同じＰＣ間互換性（ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｙ）をサポートするかどうかは、選択または必須事項である。ここで、同じＰＣ間互換性は、同じＰＣ間には電力送受信が可能であることを意味する。例えば、ＰＣｘである無線電力送信装置が、同じＰＣｘを有する無線電力受信装置の充電が可能な場合、同じＰＣ間互換性が維持されると判断することができる。同様に、互いに異なるＰＣ間互換性もサポート可能である。ここで、互いに異なるＰＣ間互換性は、互いに異なるＰＣ間にも電力送受信が可能であることを意味する。例えば、ＰＣｘである無線電力送信装置が、ＰＣｙを有する無線電力受信装置の充電が可能な場合、互いに異なるＰＣ間互換性が維持されると判断することができる。

【0044】

ＰＣ間互換性のサポートは、ユーザ経験（Ｕｓｅｒ Ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ）及びインフラ構築側面で相当重要な問題である。ただし、ＰＣ間互換性維持には技術的に下記のような多数の問題点が存在する。

【0045】

同じＰＣ間互換性の場合、例えば、連続的に電力が送信される場合にのみ安定的に充電が可能なラップ－トップ充電（ｌａｐ－ｔｏｐ ｃｈａｒｇｉｎｇ）方式の無線電力受信装置は、同じＰＣの無線電力送信装置であるとしても、不連続的に電力を送信する電動ツール方式の無線電力送信装置から電力を安定的に供給を受けるときに問題がある。また、互いに異なるＰＣ間互換性の場合、例えば、最小保障電力が２００Ｗである無線電力送信装置は、最大保障電力が５Ｗである無線電力受信装置に電力を送信する場合、過電圧によって無線電力受信装置が破損される危険がある。その結果、ＰＣは、互換性を代表／指示する指標／基準として定めにくい。

【0046】

無線電力送信及び受信装置は、相当便利なユーザ経験とインターフェース（ＵＸ／ＵＩ）を提供することができる。即ち、スマート無線充電サービスが提供されることができる。スマート無線充電サービスは、無線電力送信装置を含むスマートフォンのＵＸ／ＵＩに基づいて具現されることができる。このようなアプリケーションのために、スマートフォンのプロセッサと無線充電受信装置との間のインターフェースは、無線電力送信装置と受信装置との間の“ドロップアンドプレー（ｄｒｏｐ ａｎｄ ｐｌａｙ）”双方向通信を許容する。

【0047】

一例として、ユーザは、ホテルでスマート無線充電サービスを経験することができる。ユーザがホテルルームに入ってルームの無線充電器上にスマートフォンを置くと、無線充電器はスマートフォンに無線電力を送信し、スマートフォンは無線電力を受信する。この過程で、無線充電器は、スマート無線充電サービスに対する情報をスマートフォンに送信する。スマートフォンが無線充電器上に位置することを検知し、または無線電力の受信を検知し、またはスマートフォンが無線充電器からスマート無線充電サービスに対する情報を受信すると、スマートフォンは、ユーザに付加的特徴への同意（ｏｐｔ－ｉｎ）を問い合わせする状態に進入する。そのために、スマートフォンは、アラームを含んだり含まない方式にスクリーン上にメッセージをディスプレーすることができる。メッセージの一例は、“Ｗｅｌｃｏｍｅ ｔｏ ＃＃＃ ｈｏｔｅｌ．Ｓｅｌｅｃｔ“Ｙｅｓ”ｔｏ ａｃｔｉｖａｔｅ ｓｍａｒｔ ｃｈａｒｇｉｎｇ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ：Ｙｅｓ|Ｎｏ Ｔｈａｎｋｓ．”のようなテキストを含むことができる。スマートフォンは、ＹｅｓまたはＮｏ Ｔｈａｎｋｓを選択するユーザの入力を受け、ユーザにより選択された次の手順を実行する。もし、Ｙｅｓが選択された場合、スマートフォンは、無線充電器に該当情報を送信する。そして、スマートフォンと無線充電器は、スマート充電機能を共に実行する。

【0048】

また、スマート無線充電サービスは、ＷｉＦｉ資格（ｗｉｆｉ ｃｒｅｄｅｎｔｉａｌｓ）自動入力（ａｕｔｏ－ｆｉｌｌｅｄ）を受信するものを含むことができる。例えば、無線充電器は、ＷｉＦｉ資格をスマートフォンに送信し、スマートフォンは、適切なＡＰＰを実行することで無線充電器から受信されたＷｉＦｉ資格を自動的に入力する。

【0049】

また、スマート無線充電サービスは、ホテルプロモーションを提供するホテルアプリケーションを実行し、または遠隔チェックイン／チェックアウト及びコンタクト情報を取得するものを含むことができる。

【0050】

他の例として、ユーザは、車両内でスマート無線充電サービスを経験することができる。ユーザが車両に搭乗してスマートフォンを無線充電器上に置くと、無線充電器はスマートフォンに無線電力を送信し、スマートフォンは無線電力を受信する。このような過程で、無線充電器は、スマート無線充電サービスに対する情報をスマートフォンに送信する。スマートフォンが無線充電器上に位置することを検知し、または無線電力の受信を検知し、またはスマートフォンが無線充電器からスマート無線充電サービスに対する情報を受信すると、スマートフォンは、ユーザにＩＤ（ｉｄｅｎｔｉｔｙ）確認を問い合わせする状態に進入する。

【0051】

この状態で、スマートフォンは、ＷｉＦｉ及び／またはブルートゥースを介して自動的に自動車と接続される。スマートフォンは、アラームを含んだり含まない方式にスクリーン上にメッセージをディスプレーすることができる。メッセージの一例は、“Ｗｅｌｃｏｍｅ ｔｏ ｙｏｕｒ ｃａｒ．Ｓｅｌｅｃｔ“Ｙｅｓ”ｔｏ ｓｙｎｃｈ ｄｅｖｉｃｅ ｗｉｔｈ ｉｎ－ｃａｒ ｃｏｎｔｒｏｌｓ：Ｙｅｓ|Ｎｏ Ｔｈａｎｋｓ．”のようなテキストを含むことができる。スマートフォンは、ＹｅｓまたはＮｏ Ｔｈａｎｋｓを選択するユーザの入力を受け、ユーザにより選択された次の手順を実行する。もし、Ｙｅｓが選択された場合、スマートフォンは、無線充電器に該当情報を送信する。そして、スマートフォンと無線充電器は、車両内のアプリケーション／ディスプレーソフトウェアを駆動することで、車両内のスマート制御機能を共に実行することができる。ユーザは、所望の音楽を楽しむことができ、正規的なマップ位置を確認することができる。車両内のアプリケーション／ディスプレーソフトウェアは、通行者のための同期化接近を提供する性能を含むことができる。

【0052】

他の例として、ユーザは、スマート無線充電をホーム内で経験することができる。ユーザが部屋へ入って方案の無線充電器上にスマートフォンを置くと、無線充電器はスマートフォンに無線電力を送信し、スマートフォンは無線電力を受信する。この過程で、無線充電器は、スマート無線充電サービスに対する情報をスマートフォンに送信する。スマートフォンが無線充電器上に位置することを検知し、または無線電力の受信を検知し、またはスマートフォンが無線充電器からスマート無線充電サービスに対する情報を受信すると、スマートフォンは、ユーザに付加的特徴への同意（ｏｐｔ－ｉｎ）を問い合わせする状態に進入する。そのために、スマートフォンは、アラームを含んだり含まない方式にスクリーン上にメッセージをディスプレーすることができる。メッセージの一例は、“Ｈｉ ｘｘｘ，Ｗｏｕｌｄ ｙｏｕ ｌｉｋｅ ｔｏ ａｃｔｉｖａｔｅ ｎｉｇｈｔ ｍｏｄｅ ａｎｄ ｓｅｃｕｒｅ ｔｈｅ ｂｕｉｌｄｉｎｇ？：Ｙｅｓ|Ｎｏ Ｔｈａｎｋｓ．”のようなテキストを含むことができる。スマートフォンは、ＹｅｓまたはＮｏ Ｔｈａｎｋｓを選択するユーザの入力を受け、ユーザにより選択された次の手順を実行する。もし、Ｙｅｓが選択された場合、スマートフォンは、無線充電器に該当情報を送信する。スマートフォンと無線充電器は、少なくともユーザのパターンを認知し、ユーザにドアと窓をかけたり電源をオフにしたり、アラームを設定したりするように勧誘できる。

【0053】

以下、互換性を代表／指示する指標／基準として‘プロファイル（ｐｒｏｆｉｌｅ）’を新しく定義する。即ち、同じ‘プロファイル’を有する無線電力送受信装置間には互換性が維持されて安定した電力送受信が可能であり、互いに異なる‘プロファイル’を有する無線電力送受信装置間には電力送受信が不可であると解釈されることができる。プロファイルは、電力クラスと関係なく（または、独立的に）互換可能可否及び／またはアプリケーションによって定義されることができる。

【0054】

プロファイルは、大いにｉ）モバイル及びコンピュータ、ii）電動ツール、及びiii）キッチン、このように三つに区分されることができる。

【0055】

または、プロファイルは、大いに、ｉ）モバイル、ii）電動ツール、iii）キッチン、及びiv）ウェアラブル、このように四つに区分されることができる。

【0056】

‘モバイル’プロファイルの場合、ＰＣはＰＣ０及び／またはＰＣ１、通信プロトコル／方式はＩＢ及びＯＢ、動作周波数は８７～２０５ｋＨｚに定義されることができ、アプリケーションの例示として、スマートフォン、ラップ－トップなどが存在できる。

【0057】

‘電動ツール’プロファイルの場合、ＰＣはＰＣ１、通信プロトコル／方式はＩＢ、動作周波数は８７～１４５ｋＨｚに定義されることができ、アプリケーションの例示として電動ツールなどが存在できる。

【0058】

‘キッチン’プロファイルの場合、ＰＣはＰＣ２、通信プロトコル／方式はＮＦＣ－基盤、動作周波数は１００ｋＨｚ未満に定義されることができ、アプリケーションの例示としてキッチン／家電機器などが存在できる。

【0059】

電動ツールとキッチンプロファイルの場合、無線電力送信装置と受信装置との間にＮＦＣ通信が使われることができる。無線電力送信装置と受信装置は、ＷＰＣ ＮＤＥＦ（ＮＦＣ Ｄａｔａ Ｅｘｃｈａｎｇｅ Ｐｒｏｆｉｌｅ Ｆｏｒｍａｔ）を交換することによって相互間にＮＦＣ機器であることを確認することができる。例えばＷＰＣ ＮＤＥＦは、 図３ｂ に示すように、 アプリケーションプロファイル（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｐｒｏｆｉｌｅ）フィールド（例えば、１Ｂ）、バージョンフィールド（例えば、１Ｂ）、及びプロファイル特定データ（ｐｒｏｆｉｌｅ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｄａｔａ、例えば、１Ｂ）を含むことができる。アプリケーションプロファイルフィールドは、該当装置がｉ）モバイル及びコンピュータ、ii）電動ツール、及びiii）キッチンのうちいずれのものであるかを指示し、バージョンフィールドの上位ニブル（ｕｐｐｅｒ ｎｉｂｂｌｅ）は、メジャーバージョン（ｍａｊｏｒ ｖｅｒｓｉｏｎ）を指示し、下位ニブル（ｌｏｗｅｒ ｎｉｂｂｌｅ）は、マイナーバージョン（ｍｉｎｏｒ ｖｅｒｓｉｏｎ）を指示する。また、プロファイル特定データは、キッチンのためのコンテンツを定義する。

【0060】

‘ウェアラブル’プロファイルの場合、ＰＣはＰＣ－１、通信プロトコル／方式はＩＢ、動作周波数は８７～２０５ｋＨｚに定義されることができ、アプリケーションの例示としてユーザの身体に着用するウェアラブル機器などが存在できる。

【0061】

同じプロファイル間の互換性維持は必須事項であり、異なるプロファイル間の互換性維持は選択事項である。

【0062】

前述したプロファイル（モバイルプロファイル、電動ツールプロファイル、キッチンプロファイル及びウェアラブルプロファイル）は、第１乃至第ｎのプロファイルで一般化されて表現されることができ、ＷＰＣ規格及び実施例によって新しいプロファイルが追加／代替されることができる。

【0063】

このようにプロファイルが定義される場合、無線電力送信装置が自分と同じプロファイルの無線電力受信装置に対してのみ選択的に電力送信を実行することで、より安定的に電力送信が可能である。また、無線電力送信装置の負担が減って、互換が不可能な無線電力受信装置への電力送信を試みないようになるため、無線電力受信装置の破損危険が減るという効果が発生する。

【0064】

‘モバイル’プロファイル内のＰＣ１は、ＰＣ０に基づいてＯＢのような選択的拡張を借用することによって定義されることができ、‘電動ツール’プロファイルの場合は、ＰＣ１‘モバイル’プロファイルが単純に変更されたバージョンとして定義されることができる。また、現在までは同じプロファイル間の互換性維持を目的として定義されたが、今後互いに異なるプロファイル間の互換性維持方向に技術が発展することができる。無線電力送信装置または無線電力受信装置は、多様な方式を介して自分のプロファイルを相手に知らせることができる。

【0065】

ＡＦＡ標準は、無線電力送信装置をＰＴＵ（ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ）といい、無線電力受信装置をＰＲＵ（ｐｏｗｅｒ ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ）という。ＰＴＵは、表１のように多数のクラスに分類され、ＰＲＵは、表２のように多数のカテゴリに分類される。

【0066】

【表1】

【0067】

【表2】

【0068】

表１のように、クラスｎ ＰＴＵの最大出力電力性能（ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ）は、該当クラスのＰ_{ＴＸ＿ＩＮ＿ＭＡＸ}値より大きいまたは同じである。ＰＲＵは、該当カテゴリで明細な（ｓｐｅｃｉｆｉｅｄ）電力より大きい電力を引き寄せる（ｄｒａｗ）ことはできない。

【0069】

図４ａは、他の実施例に係る無線電力送信システムのブロック図である。

【0070】

図４ａを参照すると、無線電力送信システム１０は、無線で電力を受信するモバイル機器（Ｍｏｂｉｌｅ Ｄｅｖｉｃｅ）４５０及び無線で電力を送信するベースステーション（Ｂａｓｅ Ｓｔａｔｉｏｎ）４００を含む。

【0071】

ベースステーション４００は、誘導電力または共振電力を提供する装置であって、少なくとも一つの無線電力送信装置（ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）１００及びシステム回路４０５を含むことができる。無線電力送信装置１００は、誘導電力または共振電力を送信し、送信を制御することができる。無線電力送信装置１００は、１次コイル（ｐｒｉｍａｒｙ ｃｏｉｌ（ｓ））を介して磁場を生成することによって電気エネルギーを電力信号に変換する電力変換回路（ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｃｉｒｃｕｉｔ）１１０及び適切なレベルで電力を伝達するように無線電力受信装置２００との通信及び電力伝達をコントロールする通信／コントロール回路（ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ＆ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｉｒｃｕｉｔ）１２０を含むことができる。システム回路４０５は、入力電力プロビジョニング（ｐｒｏｖｉｓｉｏｎｉｎｇ）、複数の無線電力送信装置のコントロール、及びユーザインターフェース制御のようなベースステーション４００のその他の動作制御を実行することができる。

【0072】

１次コイルは、交流電力（または電圧または電流）を利用して電磁場を発生させることができる。１次コイルは、電力変換回路１１０で出力される特定周波数の交流電力（または電圧または電流）の印加を受け、それによって、特定周波数の磁場を発生させることができる。磁場は、非放射形または放射形で発生でき、無線電力受信装置２００は、これを受信して電流を生成するようになる。即ち、１次コイルは、無線で電力を送信する。

【0073】

磁気誘導方式で、１次コイルと２次コイルは、任意の適した形態を有することができ、例えば、フェライトまたは非晶質金属のような高透磁率の形成物の周囲に巻かれた銅線である。１次コイルは、送信コイル（ｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇ ｃｏｉｌ）、１次コア（ｐｒｉｍａｒｙ ｃｏｒｅ）、１次ワインディング（ｐｒｉｍａｒｙ ｗｉｎｄｉｎｇ）、１次ループアンテナ（ｐｒｉｍａｒｙ ｌｏｏｐ ａｎｔｅｎｎａ）などと呼ばれることもある。一方、２次コイルは、受信コイル（ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ ｃｏｉｌ）、２次コア（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｃｏｒｅ）、２次ワインディング（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｗｉｎｄｉｎｇ）、２次ループアンテナ（ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｌｏｏｐ ａｎｔｅｎｎａ）、ピックアップアンテナ（ｐｉｃｋｕｐ ａｎｔｅｎｎａ）などと呼ばれることもある。

【0074】

磁気共振方式を利用する場合、１次コイルと２次コイルは、各々、１次共振アンテナと２次共振アンテナの形態で提供されることができる。共振アンテナは、コイルとキャパシタを含む共振構造を有することができる。このとき、共振アンテナの共振周波数は、コイルのインダクタンスとキャパシタのキャパシタンスにより決定される。ここで、コイルは、ループの形態からなることができる。また、ループの内部にはコアが配置されることができる。コアは、フェライトコア（ｆｅｒｒｉｔｅ ｃｏｒｅ）のような物理的なコアや空心コア（ａｉｒ ｃｏｒｅ）を含むことができる。

【0075】

１次共振アンテナと２次共振アンテナとの間のエネルギー送信は、磁場の共振現象を介して行われることができる。共振現象とは、一つの共振アンテナで共振周波数に該当する近接場が発生する時、周囲に他の共振アンテナが位置する場合、両共振アンテナが互いにカップリングされて共振アンテナ間で高い効率のエネルギー伝達が発生する現象を意味する。１次共振アンテナと２次共振アンテナとの間で共振周波数に該当する磁場が発生すると、１次共振アンテナと２次共振アンテナが互いに共振する現象が発生し、それによって、一般的な場合、１次共振アンテナで発生した磁場が自由空間に放射される場合に比べて高い効率で２次共振アンテナに向かって磁場が集束され、したがって、１次共振アンテナから２次共振アンテナへ高い効率でエネルギーが伝達されることができる。磁気誘導方式は、磁気共振方式と類似するように具現されることができるが、このとき、磁場の周波数が共振周波数である必要はない。その代わりに、磁気誘導方式では１次コイルと２次コイルを構成するループ間の整合が必要であり、ループ間の間隔が相当近接しなければならない。

【0076】

図面には示されていないが、無線電力送信装置１００は、通信アンテナをさらに含むこともできる。通信アンテナは、磁場通信以外の通信キャリアを利用して通信信号を送受信することができる。例えば、通信アンテナは、ワイパイ（Ｗｉ－Ｆｉ）、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）、ブルートゥースＬＥ、ジグビー（ＺｉｇＢｅｅ）、ＮＦＣなどの通信信号を送受信することができる。

【0077】

通信／コントロール回路１２０は、無線電力受信装置２００と情報を送受信することができる。通信／コントロール回路１２０は、ＩＢ通信モジュールまたはＯＢ通信モジュールのうち少なくとも一つを含むことができる。

【0078】

ＩＢ通信モジュールは、特定周波数を中心周波数にする磁気波を利用して情報を送受信することができる。例えば、通信／コントロール回路１２０は、無線電力送信の動作周波数に通信情報を含ませて１次コイルを介して送信し、または情報が含まれている動作周波数を１次コイルを介して受信することによってイン－バンド通信を実行することができる。このとき、二進位相変位（ＢＰＳＫ：ｂｉｎａｒｙ ｐｈａｓｅ ｓｈｉｆｔ ｋｅｙｉｎｇ）、または振幅変位（ＡＳＫ：ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ｓｈｉｆｔ ｋｅｙｉｎｇ）などの変調方式と、マンチェスター（Ｍａｎｃｈｅｓｔｅｒ）コーディングまたはノンゼロ復帰レベル（ＮＺＲ－Ｌ：ｎｏｎ－ｒｅｔｕｒｎ－ｔｏ－ｚｅｒｏ ｌｅｖｅｌ）コーディングなどのコーディング方式を利用して磁気波に情報を含んだり情報が含まれている磁気波を解釈することができる。このようなＩＢ通信を利用すると、通信／コントロール回路１２０は、数ｋｂｐｓのデータ送信率で数メートルに達する距離まで情報を送受信することができる。

【0079】

ＯＢ通信モジュールは、通信アンテナを介してアウト－バンド通信を実行することもできる。例えば、通信／コントロール回路１２０は、近距離通信モジュールで提供されることができる。近距離通信モジュールの例として、ワイパイ（Ｗｉ－Ｆｉ）、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）、ブルートゥースＬＥ、ジグビー（ＺｉｇＢｅｅ）、ＮＦＣなどの通信モジュールがある。

【0080】

通信／コントロール回路１２０は、無線電力送信装置１００の全般的な動作を制御することができる。通信／コントロール回路１２０は、各種情報の演算及び処理を実行し、無線電力送信装置１００の各構成要素を制御することができる。

【0081】

通信／コントロール回路１２０は、ハードウェア、ソフトウェアまたはこれらの組み合わせを利用してコンピュータやこれと類似した装置で具現されることができる。ハードウェア的に、通信／コントロール回路１２０は、電気的な信号を処理して制御機能を遂行する電子回路形態で提供されることができ、ソフトウェア的に、ハードウェア的な通信／コントロール回路１２０を駆動させるプログラム形態で提供されることができる。

【0082】

通信／コントロール回路１２０は、動作ポイント（ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｐｏｉｎｔ）をコントロールすることによって送信電力をコントロールすることができる。コントロールする動作ポイントは、周波数（または、位相）、デューティサイクル（ｄｕｔｙ ｃｙｃｌｅ）、デューティ比（ｄｕｔｙ ｒａｔｉｏ）、及び電圧振幅の組み合わせに該当することができる。通信／コントロール回路１２０は、周波数（または、位相）、デューティサイクル、デューティ比、及び電圧振幅のうち少なくとも一つを調節して送信電力をコントロールすることができる。また、無線電力送信装置１００は、一定の電力を供給し、無線電力受信装置２００が共振周波数をコントロールすることによって受信電力をコントロールすることもできる。

【0083】

モバイル機器４５０は、２次コイル（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ｃｏｉｌ）を介して無線電力を受信する無線電力受信装置（ｐｏｗｅｒ ｒｅｃｅｉｖｅｒ）２００と無線電力受信装置２００で受信された電力の伝達を受けて蓄電して機器に供給する負荷（ｌｏａｄ）４５５を含む。

【0084】

無線電力受信装置２００は、電力ピックアップ回路（ｐｏｗｅｒ ｐｉｃｋ－ｕｐ ｃｉｒｃｕｉｔ）２１０及び通信／コントロール回路（ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ＆ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｉｒｃｕｉｔ）２２０を含むことができる。電力ピックアップ回路２１０は、２次コイルを介して無線電力を受信して電気エネルギーに変換できる。電力ピックアップ回路２１０は、２次コイルを介して得られる交流信号を整流して直流信号に変換する。通信／コントロール回路２２０は、無線電力の送信と受信（電力伝達及び受信）を制御することができる。

【0085】

２次コイルは、無線電力送信装置１００で送信される無線電力を受信することができる。２次コイルは、１次コイルで発生する磁場を利用して電力を受信することができる。ここで、特定周波数が共振周波数である場合、１次コイルと２次コイルとの間に磁気共振現象が発生することで、より効率的に電力の伝達を受けることができる。

【0086】

図４ａには示されていないが、通信／コントロール回路２２０は、通信アンテナをさらに含むこともできる。通信アンテナは、磁場通信以外の通信キャリアを利用して通信信号を送受信することができる。例えば、通信アンテナは、ワイパイ（Ｗｉ－Ｆｉ）、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）、ブルートゥースＬＥ、ジグビー（ＺｉｇＢｅｅ）、ＮＦＣなどの通信信号を送受信することができる。

【0087】

通信／コントロール回路２２０は、無線電力送信装置１００と情報を送受信することができる。通信／コントロール回路２２０は、ＩＢ通信モジュールまたはＯＢ通信モジュールのうち少なくとも一つを含むことができる。

【0088】

ＩＢ通信モジュールは、特定周波数を中心周波数にする磁気波を利用して情報を送受信することができる。例えば、通信／コントロール回路２２０は、磁気波に情報を含ませて２次コイルを介して送信し、または情報が含まれている磁気波を２次コイルを介して受信することによってＩＢ通信を実行することができる。このとき、二進位相変位（ＢＰＳＫ：ｂｉｎａｒｙ ｐｈａｓｅ ｓｈｉｆｔ ｋｅｙｉｎｇ）、周波数変位（ＦＳＫ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）または振幅変位（ＡＳＫ：ａｍｐｌｉｔｕｄｅ ｓｈｉｆｔ ｋｅｙｉｎｇ）などの変調方式と、マンチェスター（Ｍａｎｃｈｅｓｔｅｒ）コーディングまたはノンゼロ復帰レベル（ＮＺＲ－Ｌ：ｎｏｎ－ｒｅｔｕｒｎ－ｔｏ－ｚｅｒｏ ｌｅｖｅｌ）コーディングなどのコーディング方式を利用して磁気波に情報を含んだり情報が含まれている磁気波を解釈することができる。このようなＩＢ通信を利用すると、通信／コントロール回路２２０は、数ｋｂｐｓのデータ送信率で数メートルに達する距離まで情報を送受信することができる。

【0089】

ＯＢ通信モジュールは、通信アンテナを介してアウト－バンド通信を実行することもできる。例えば、通信／コントロール回路２２０は、近距離通信モジュールで提供されることができる。

【0090】

近距離通信モジュールの例として、ワイパイ（Ｗｉ－Ｆｉ）、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）、ブルートゥースＬＥ、ジグビー（ＺｉｇＢｅｅ）、ＮＦＣなどの通信モジュールがある。

【0091】

通信／コントロール回路２２０は、無線電力受信装置２００の全般的な動作を制御することができる。通信／コントロール回路２２０は、各種情報の演算及び処理を実行し、無線電力受信装置２００の各構成要素を制御することができる。

【0092】

通信／コントロール回路２２０は、ハードウェア、ソフトウェアまたはこれらの組み合わせを利用してコンピュータやこれと類似した装置で具現されることができる。ハードウェア的に、通信／コントロール回路２２０は、電気的な信号を処理して制御機能を遂行する電子回路形態で提供されることができ、ソフトウェア的に、ハードウェア的な通信／コントロール回路２２０を駆動させるプログラム形態で提供されることができる。

【0093】

通信／コントロール回路１２０と通信／コントロール回路２２０がＯＢ通信モジュールまたは近距離通信モジュールとしてブルートゥースまたはブルートゥースＬＥである場合、通信／コントロール回路１２０と通信／コントロール回路２２０は、各々、図４ｂのような通信アーキテクチャで具現されて動作できる。

【0094】

図４ｂは、 本発明が適用されることができるブルートゥース通信アーキテクチャ（Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）の一例を示す。

【0095】

図４ｂを参考すると、図４ｂの（ａ）は、ＧＡＴＴをサポートするブルートゥースＢＲ（Ｂａｓｉｃ Ｒａｔｅ）／ＥＤＲ（Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄａｔａ Ｒａｔｅ）のプロトコルスタックの一例を示し、（ｂ）は、ブルートゥースＬＥ（Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ）のプロトコルスタックの一例を示す。

【0096】

具体的に、図４ｂの（ａ）に示すように、ブルートゥースＢＲ／ＥＤＲプロトコルスタックは、ホストコントローラインターフェース（Ｈｏｓｔ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ、ＨＣＩ）１８を基準にして上部のコントローラスタック（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｓｔａｃｋ）４６０と下部のホストスタック（Ｈｏｓｔ Ｓｔａｃｋ）４７０を含むことができる。

【0097】

前記ホストスタック（または、ホストモジュール）４７０は、２．４ＧＨｚのブルートゥース信号を受ける無線送受信モジュールとブルートゥースパケットを送信または受信するためのハードウェアを意味し、前記コントローラスタック４６０は、ブルートゥースモジュールと接続してブルートゥースモジュールを制御して動作を実行する。

【0098】

前記ホストスタック４７０は、ＢＲ／ＥＤＲ ＰＨＹ階層１２、ＢＲ／ＥＤＲ Ｂａｓｅｂａｎｄ階層１４、リンクマネジャ階層（Ｌｉｎｋ Ｍａｎａｇｅｒ）１６を含むことができる。

【0099】

前記ＢＲ／ＥＤＲ ＰＨＹ階層１２は、２．４ＧＨｚ無線信号を送受信する階層であり、ＧＦＳＫ（Ｇａｕｓｓｉａｎ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎを使用する場合、７９個のＲＦチャネルをｈｏｐｐｉｎｇしてデータを送信することができる。

【0100】

前記ＢＲ／ＥＤＲ Ｂａｓｅｂａｎｄ階層１４は、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌを送信する役割を担当し、秒当たり１４００回ｈｏｐｐｉｎｇするチャネルシーケンスを選択し、各チャネル別６２５ｕｓ長さのｔｉｍｅ ｓｌｏｔを送信する。

【0101】

前記リンクマネジャ階層１６は、ＬＭＰ（Ｌｉｎｋ Ｍａｎａｇｅｒ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）を活用してＢｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎの全般的な動作（ｌｉｎｋ ｓｅｔｕｐ、ｃｏｎｔｒｏｌ、ｓｅｃｕｒｉｔｙ）を制御する。

【0102】

前記リンクマネジャ階層１６は、下記のような機能を遂行することができる。

【0103】

－ＡＣＬ／ＳＣＯ ｌｏｇｉｃａｌ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ、ｌｏｇｉｃａｌ ｌｉｎｋ ｓｅｔｕｐ及びｃｏｎｔｒｏｌをする。

【0104】

－Ｄｅｔａｃｈ：ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎを中断し、中断理由を相手デバイスに知らせる。

【0105】

－Ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ及びＲｏｌｅ ｓｗｉｔｃｈをする。

【0106】

－Ｓｅｃｕｒｉｔｙ（ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ、ｐａｉｒｉｎｇ、ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ）機能を遂行する。

【0107】

前記ホストコントローラインターフェース階層１８は、ＨｏｓｔモジュールとＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒモジュールとの間のインターフェースを提供してＨｏｓｔがｃｏｍｍａｎｄとＤａｔａをＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒに提供するようにし、ＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒがｅｖｅｎｔとＤａｔａをＨｏｓｔに提供可能にする。

【0108】

前記ホストスタック（または、ホストモジュール）２０は、論理的リンク制御及び適応プロトコル（Ｌ２ＣＡＰ）２１、属性プロトコル（Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）２２、一般属性プロファイル（Ｇｅｎｅｒｉｃ Ａｔｔｒｉｂｕｔｅ Ｐｒｏｆｉｌｅ、ＧＡＴＴ）２３、一般接近プロファイル（Ｇｅｎｅｒｉｃ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｏｆｉｌｅ、ＧＡＰ）２４、ＢＲ／ＥＤＲプロファイル２５を含む。

【0109】

前記論理的リンク制御及び適応プロトコル（Ｌ２ＣＡＰ）２１は、特定プロトコルまたはプロファイルにデータを送信するための一つの双方向チャネルを提供することができる。

【0110】

前記Ｌ２ＣＡＰ２１は、ブルートゥース上位で提供する多様なプロトコル、プロファイルなどをマルチプレキシング（ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）することができる。

【0111】

ブルートゥースＢＲ／ＥＤＲのＬ２ＣＡＰではｄｙｎａｍｉｃチャネルを使用し、ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｓｅｒｖｉｃｅ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ、ｒｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ、ｓｔｒｅａｍｉｎｇ ｍｏｄｅをサポートし、Ｓｅｇｍｅｎｔａｔｉｏｎ及びｒｅａｓｓｅｍｂｌｙ、ｐｅｒ－ｃｈａｎｎｅｌ ｆｌｏｗ ｃｏｎｔｒｏｌ、ｅｒｒｏｒ ｃｏｎｔｒｏｌを提供する。

【0112】

前記一般属性プロファイル（ＧＡＴＴ）２３は、サービスの構成時に前記属性プロトコル２２がどのように利用されるかを説明するプロトコルとして動作可能である。例えば、前記一般属性プロファイル２３は、ＡＴＴ属性がどのようにサービスで共にグループ化されるかを規定するように動作可能であり、サービスと関連した特徴を説明するように動作可能である。

【0113】

したがって、前記一般属性プロファイル２３及び前記属性プロトコル（ＡＴＴ）２２は、デバイスの状態とサービスを説明し、特徴が互いにどのように関連し、これらがどのように利用されるかを説明するために、特徴を使用することができる。

【0114】

前記属性プロトコル２２及び前記ＢＲ／ＥＤＲプロファイル２５は、ブルートゥースＢＲ／ＥＤＲを利用するサービス（ｐｒｏｆｉｌｅ）の定義及びこれらのデータをやり取りするためのａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎプロトコルを定義し、前記一般接近プロファイル（Ｇｅｎｅｒｉｃ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｏｆｉｌｅ、ＧＡＰ）２４は、デバイス発見、接続、及び保安水準を定義する。

【0115】

図４ｂの（ｂ）に示すように、ブルートゥースＬＥプロトコルスタックは、タイミングが重要な無線装置インターフェースを処理するように動作可能なコントローラスタック（Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｓｔａｃｋ）４８０と高レベル（ｈｉｇｈ ｌｅｖｅｌ）データを処理するように動作可能なホストスタック（Ｈｏｓｔ ｓｔａｃｋ）４９０を含む。

【0116】

まず、コントローラスタック４８０は、ブルートゥース無線装置を含むことができる通信モジュール、例えば、マイクロプロセッサのようなプロセシングデバイスを含むことができるプロセッサモジュールを利用して具現されることができる。

【0117】

ホストスタック４９０は、プロセッサモジュール上で作動されるＯＳの一部として、またはＯＳ上のパッケージ（ｐａｃｋａｇｅ）のインスタンス生成（ｉｎｓｔａｎｔｉａｔｉｏｎ）として具現されることができる。

【0118】

一部事例において、コントローラスタック及びホストスタックは、プロセッサモジュール内の同じプロセシングデバイス上で作動または実行されることができる。

【0119】

前記コントローラスタック４８０は、物理階層（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ、ＰＨＹ）３２、リンクレイヤ（Ｌｉｎｋ Ｌａｙｅｒ）３４、及びホストコントローラインターフェース（Ｈｏｓｔ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）３６を含む。

【0120】

前記物理階層（ＰＨＹ、無線送受信モジュール）３２は、２．４ＧＨｚ無線信号を送受信する階層であり、ＧＦＳＫ（Ｇａｕｓｓｉａｎ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎと４０個のＲＦチャネルで構成されたｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｈｏｐｐｉｎｇ技法を使用する。

【0121】

ブルートゥースパケットを送信または受信する役割をする前記リンクレイヤ３４は、３個のＡｄｖｅｒｔｉｓｉｎｇチャネルを利用してＡｄｖｅｒｔｉｓｉｎｇ、Ｓｃａｎｎｉｎｇ機能を遂行した後にデバイス間接続を生成し、３７個のＤａｔａチャネルを介して最大２５７ｂｙｔｅｓのデータパケットをやり取りする機能を提供する。

【0122】

前記ホストスタックは、ＧＡＰ（Ｇｅｎｅｒｉｃ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｏｆｉｌｅ）４０、論理的リンク制御及び適応プロトコル（Ｌ２ＣＡＰ）４１、保安マネジャ（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｒ、ＳＭ）４２、属性プロトコル（Ａｔｔｒｉｂｕｔｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ、ＡＴＴ）４４０、一般属性プロファイル（Ｇｅｎｅｒｉｃ Ａｔｔｒｉｂｕｔｅ Ｐｒｏｆｉｌｅ、ＧＡＴＴ）４４、一般接近プロファイル（Ｇｅｎｅｒｉｃ Ａｃｃｅｓｓ Ｐｒｏｆｉｌｅ）２５、ＬＴプロファイル４６を含むことができる。ただし、前記ホストスタック４９０は、これに限定されるものではなく、多様なプロトコル及びプロファイルを含むことができる。

【0123】

ホストスタックは、Ｌ２ＣＡＰを使用してブルートゥース上位で提供する多様なプロトコル、プロファイルなどを多重化（ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）する。

【0124】

まず、Ｌ２ＣＡＰ（Ｌｏｇｉｃａｌ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ ａｎｄ Ａｄａｐｔａｔｉｏｎ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）４１は、特定プロトコルまたはプロファイルにデータを送信するための一つの双方向チャネルを提供することができる。

【0125】

前記Ｌ２ＣＡＰ４１は、上位階層プロトコル間でデータを多重化（ｍｕｌｔｉｐｌｅｘ）し、パッケージ（ｐａｃｋａｇｅ）を分割（ｓｅｇｍｅｎｔ）及び再組み立て（ｒｅａｓｓｅｍｂｌｅ）し、マルチキャストデータ送信を管理するように動作可能である。

【0126】

ブルートゥースＬＥでは３個の固定チャネル（ｓｉｇｎａｌｉｎｇ ＣＨのために１個、Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｒのために１個、Ａｔｔｒｉｂｕｔｅ ｐｒｏｔｏｃｏｌのために１個）を基本的に使用する。そして、必要によって動的チャネルを使用することもできる。

【0127】

それに対して、ＢＲ／ＥＤＲ（Ｂａｓｉｃ Ｒａｔｅ／Ｅｎｈａｎｃｅｄ Ｄａｔａ Ｒａｔｅ）では動的なチャネルを基本的に使用し、ｐｒｏｔｏｃｏｌ ｓｅｒｖｉｃｅ ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ、ｒｅｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ、ｓｔｒｅａｍｉｎｇ ｍｏｄｅなどをサポートする。

【0128】

ＳＭ（Ｓｅｃｕｒｉｔｙ Ｍａｎａｇｅｒ）４２は、デバイスを認証し、キー分配（ｋｅｙ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）を提供するためのプロトコルである。

【0129】

ＡＴＴ（Ａｔｔｒｉｂｕｔｅ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）４３は、サーバ－クライアント（Ｓｅｒｖｅｒ－Ｃｌｉｅｎｔ）構造で相手デバイスのデータを接近するための規則を定義する。ＡＴＴには下記の六つのメッセージ類型（Ｒｅｑｕｅｓｔ、Ｒｅｓｐｏｎｓｅ、Ｃｏｍｍａｎｄ、Ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ、Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ、Ｃｏｎｆｉｒｍａｔｉｏｎ）がある。

【0130】

（１）Ｒｅｑｕｅｓｔ及びＲｅｓｐｏｎｓｅメッセージ：Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージは、クライアントデバイスからサーバデバイスに特定情報要求及び伝達するためのメッセージであり、Ｒｅｓｐｏｎｓｅメッセージは、Ｒｅｑｕｅｓｔメッセージに対する応答メッセージであり、サーバデバイスからクライアントデバイスに送信する用途として使用することができるメッセージを意味する。

【0131】

（２）Ｃｏｍｍａｎｄメッセージ：クライアントデバイスからサーバデバイスに主に特定動作の命令を指示するために送信するメッセージであり、サーバデバイスは、Ｃｏｍｍａｎｄメッセージに対する応答をクライアントデバイスに送信しない。

【0132】

（３）Ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎメッセージ：サーバデバイスからクライアントデバイスにイベントなどのような通知のために送信するメッセージであり、クライアントデバイスは、Ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎメッセージに対する確認メッセージをサーバデバイスに送信しない。

【0133】

（４）Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ及びＣｏｎｆｉｒｍメッセージ：サーバデバイスからクライアントデバイスにイベントなどのような通知のために送信するメッセージであり、Ｎｏｔｉｆｉｃａｔｉｏｎメッセージとは違って、クライアントデバイスは、Ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎメッセージに対する確認メッセージ（Ｃｏｎｆｉｒｍ ｍｅｓｓａｇｅ）をサーバデバイスに送信する。

【0134】

本発明は、前記属性プロトコル（ＡＴＴ）４３を使用するＧＡＴＴプロファイルで長いデータ要求時にデータ長さに対する値を送信することで、クライアントがデータ長さを明確に知るようにし、ＵＵＩＤを利用してサーバから特性（Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ）値の送信を受けることができる。

【0135】

前記一般接近プロファイル（ＧＡＰ）４５は、ブルートゥースＬＥ技術のために新しく具現された階層であり、ブルートゥースＬＥデバイス間の通信のための役割選択、マルチプロファイル作動がどのように発生するかを制御するときに使われる。

【0136】

また、前記一般接近プロファイル４５は、デバイス発見、接続生成及び保安手順部分に主に使われ、ユーザに情報を提供する方案を定義し、下記のようなａｔｔｒｉｂｕｔｅのｔｙｐｅを定義する。

【0137】

（１）Ｓｅｒｖｉｃｅ：データと関連したｂｅｈａｖｉｏｒの組み合わせでデバイスの基本的な動作を定義

【0138】

（２）Ｉｎｃｌｕｄｅ：サービス間の関係を定義

【0139】

（３）Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ：サービスで使われるｄａｔａ値

【0140】

（４）Ｂｅｈａｖｉｏｒ：ＵＵＩＤ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ Ｕｎｉｑｕｅ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ、ｖａｌｕｅ ｔｙｐｅ）に定義されたコンピュータが読み取ることができるフォーマット

【0141】

前記ＬＥプロファイル４６は、ＧＡＴＴに依存性を有するｐｒｏｆｉｌｅであり、主にブルートゥースＬＥデバイスに適用される。ＬＥプロファイル４６は、例えば、Ｂａｔｔｅｒｙ、Ｔｉｍｅ、ＦｉｎｄＭｅ、Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ、Ｔｉｍｅなどがあり、ＧＡＴＴ－ｂａｓｅｄ Ｐｒｏｆｉｌｅｓの具体的な内容は、下記の通りである。

【0142】

（１）Ｂａｔｔｅｒｙ：バッテリ情報交換方法

【0143】

（２）Ｔｉｍｅ：時間情報交換方法

【0144】

（３）ＦｉｎｄＭｅ：距離によるアラームサービス提供

【0145】

（４）Ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ：バッテリ情報交換方法

【0146】

（５）Ｔｉｍｅ：時間情報交換方法

【0147】

前記一般属性プロファイル（ＧＡＴＴ）４４は、サービスの構成時に前記属性プロトコル４３がどのように利用されるかを説明するプロトコルとして動作可能である。例えば、前記一般属性プロファイル４４は、ＡＴＴ属性がどのようにサービスで共にグループ化されるかを規定するように動作可能であり、サービスと関連した特徴を説明するように動作可能である。

【0148】

したがって、前記一般属性プロファイル４４及び前記属性プロトコル（ＡＴＴ）４３は、デバイスの状態とサービスを説明し、特徴が互いにどのように関連し、これらがどのように利用されるかを説明するために、特徴を使用することができる。

【0149】

以下、ブルートゥース低電力エネルギー（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ Ｌｏｗ Ｅｎｅｒｇｙ：ＢＬＥ）技術の手順（Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）に対して簡略に説明する。

【0150】

ＢＬＥ手順は、デバイスフィルタリング手順（Ｄｅｖｉｃｅ Ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）、広告手順（Ａｄｖｅｒｔｉｓｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）、スキャニング手順（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）、ディスカバーリング手順（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）、接続手順（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）などに区分されることができる。

【0151】

デバイスフィルタリング手順（Ｄｅｖｉｃｅ Ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）

【0152】

デバイスフィルタリング手順は、コントローラスタックで要求、指示、お知らせなどに対する応答を実行するデバイスの数を減らすための方法である。

【0153】

全てのデバイスで要求受信時、これに対して応答することが不必要であるため、コントローラスタックは、要求を送信する個数を減らして、ＢＬＥコントローラスタックで電力消費が減るように制御できる。

【0154】

広告デバイスまたはスキャニングデバイスは、広告パケット、スキャン要求または接続要求を受信するデバイスを制限するために、前記デバイスフィルタリング手順を実行することができる。

【0155】

ここで、広告デバイスは、広告イベントを送信する、即ち、広告を実行するデバイスを意味し、アドバタイザー（Ａｄｖｅｒｔｉｓｅｒ）で表現されることもある。

【0156】

スキャニングデバイスは、スキャニングを実行するデバイス、スキャン要求を送信するデバイスを意味する。

【0157】

ＢＬＥでは、スキャニングデバイスが一部広告パケットを広告デバイスから受信する場合、前記スキャニングデバイスは、前記広告デバイスにスキャン要求を送信しなければならない。

【0158】

しかし、デバイスフィルタリング手順が使われてスキャン要求送信が不必要な場合、前記スキャニングデバイスは、広告デバイスから送信される広告パケットを無視することができる。

【0159】

接続要求過程でもデバイスフィルタリング手順が使われることができる。もし、接続要求過程でデバイスフィルタリングが使われる場合、接続要求を無視することによって前記接続要求に対する応答を送信する必要がなくなる。

【0160】

広告手順（Ａｄｖｅｒｔｉｓｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）

【0161】

広告デバイスは、領域内のデバイスで非指向性のブロードキャストを実行するために広告手順を実行する。

【0162】

ここで、非指向性のブロードキャスト（Ｕｎｄｉｒｅｃｔｅｄ Ａｄｖｅｒｔｉｓｉｎｇ）は、特定デバイスに向かうブロードキャストでない全（全ての）デバイスに向かう広告（Ａｄｖｅｒｔｉｓｉｎｇ）であり、全てのデバイスが広告（Ａｄｖｅｒｔｉｓｉｎｇ）をスキャン（Ｓｃａｎ）して追加情報要求や接続要求をすることができる。

【0163】

これと違って、指向性ブロードキャスト（Ｄｉｒｅｃｔｅｄ ａｄｖｅｒｔｉｓｉｎｇ）は、受信デバイスに指定されたデバイスのみが広告（Ａｄｖｅｒｔｉｓｉｎｇ）をスキャン（Ｓｃａｎ）して追加情報要求や接続要求をすることができる。

【0164】

広告手順は、近くの開始デバイスとブルートゥース接続を確立するために使われる。

【0165】

または、広告手順は、広告チャネルでリスニングを実行しているスキャニングデバイスにユーザデータの周期的なブロードキャストを提供するために使われることができる。

【0166】

広告手順で全ての広告（または、広告イベント）は、広告物理チャネルを介してブロードキャストされる。

【0167】

広告デバイスは、広告デバイスから追加的なユーザデータを得るためにリスニングを実行しているリスニングデバイスからスキャン要求を受信することができる。広告デバイスは、スキャン要求を受信した広告物理チャネルと同じ広告物理チャネルを介して、スキャン要求を送信したデバイスにスキャン要求に対する応答を送信する。

【0168】

広告パケットの一部分として送られるブロードキャストユーザデータは、動的なデータであり、それに対して、スキャン応答データは、一般的に静的なデータである。

【0169】

広告デバイスは、広告（ブロードキャスト）物理チャネル上で開始デバイスから接続要求を受信することができる。もし、広告デバイスが接続可能な広告イベントを使用し、開始デバイスがデバイスフィルタリング手順によりフィルタリングされない場合、広告デバイスは、広告を止めて接続モード（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ ｍｏｄｅ）に進入する。広告デバイスは、接続モード以後に再び広告を始めることができる。

【0170】

スキャニング手順（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）

【0171】

スキャニングを実行するデバイス、即ち、スキャニングデバイスは、広告物理チャネルを使用する広告デバイスからユーザデータの非指向性ブロードキャストを聴取するためにスキャニング手順を実行する。

【0172】

スキャニングデバイスは、広告デバイスから追加的なデータを要求するために、広告物理チャネルを介してスキャン要求を広告デバイスに送信する。広告デバイスは、広告物理チャネルを介してスキャニングデバイスで要求した追加的なデータを含んで前記スキャン要求に対する応答であるスキャン応答を送信する。

【0173】

前記スキャニング手順は、ＢＬＥピコネットで他のＢＬＥデバイスと接続する間に使われることができる。

【0174】

もし、スキャニングデバイスがブロードキャストされる広告イベントを受信し、接続要求を開始することができるイニシィエイタモード（ｉｎｉｔｉａｔｏｒ ｍｏｄｅ）である場合、スキャニングデバイスは、広告物理チャネルを介して広告デバイスに接続要求を送信することによって広告デバイスとブルートゥース接続を始めることができる。

【0175】

スキャニングデバイスが広告デバイスに接続要求を送信する場合、スキャニングデバイスは、追加的なブロードキャストのためのイニシィエイタモードスキャニングを中止し、接続モードに進入する。

【0176】

ディスカバーリング手順（Ｄｉｓｃｏｖｅｒｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）

【0177】

ブルートゥース通信が可能なデバイス（以下、‘ブルートゥースデバイス’という。）は、近くに存在するデバイスを発見するために、または与えられた領域内で他のデバイスにより発見されるために、広告手順とスキャニング手順を実行する。

【0178】

ディスカバーリング手順は、非対称的に実行される。周囲の他のデバイスをさがそうとするブルートゥースデバイスをディスカバーリングデバイス（ｄｉｓｃｏｖｅｒｉｎｇ ｄｅｖｉｃｅ）といい、スキャン可能な広告イベントを広告するデバイスを探すためにリスニングする。他のデバイスから発見されて利用可能なブルートゥースデバイスをディスカバラブルデバイス（ｄｉｓｃｏｖｅｒａｂｌｅ ｄｅｖｉｃｅ）といい、積極的に広告（ブロードキャスト）物理チャネルを介して他のデバイスがスキャン可能なように広告イベントをブロードキャストする。

【0179】

ディスカバーリングデバイスとディスカバラブルデバイスの両方ともは、ピコネットで他のブルートゥースデバイスと既に接続されていることがある。

【0180】

接続手順（Ｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）

【0181】

接続手順は、非対称的であり、接続手順は、特定ブルートゥースデバイスが広告手順を実行する間に、他のブルートゥースデバイスがスキャニング手順を実行することを要求する。

【0182】

即ち、広告手順が目的になることができ、その結果、ただ一つのデバイスのみが広告に応答する。広告デバイスから接続可能な広告イベントを受信した以後、広告（ブロードキャスト）物理チャネルを介して広告デバイスに接続要求を送信することによって接続を開始することができる。

【0183】

次に、ＢＬＥ技術での動作状態、即ち、広告状態（Ａｄｖｅｒｔｉｓｉｎｇ Ｓｔａｔｅ）、スキャニング状態（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｓｔａｔｅ）、開始状態（Ｉｎｉｔｉａｔｉｎｇ Ｓｔａｔｅ）、接続状態（ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｓｔａｔｅ）に対して簡略に説明する。

【0184】

広告状態（Ａｄｖｅｒｔｉｓｉｎｇ Ｓｔａｔｅ）

【0185】

リンク階層（ＬＬ）は、ホスト（スタック）の指示により、広告状態に入る。リンク階層が広告状態である場合、リンク階層は、広告イベントで広告ＰＤＵ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｉｒｃｕｉｔ）を送信する。

【0186】

各々の広告イベントは、少なくとも一つの広告ＰＤＵで構成され、広告ＰＤＵは、使われる広告チャネルインデックスを介して送信される。広告イベントは、広告ＰＤＵが使われる広告チャネルインデックスを介して各々送信された場合、終了されたり広告デバイスが他の機能実行のために空間を確保する必要がある場合、早く広告イベントを終了することができる。

【0187】

スキャニング状態（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｓｔａｔｅ）

【0188】

リンク階層は、ホスト（スタック）の指示によりスキャニング状態に入る。スキャニング状態で、リンク階層は、広告チャネルインデックスをリスニングする。

【0189】

スキャニング状態には受動的スキャニング（ｐａｓｓｉｖｅ ｓｃａｎｎｉｎｇ）、積極的スキャニング（ａｃｔｉｖｅ ｓｃａｎｎｉｎｇ）の二つのタイプがあり、各スキャニングタイプは、ホストにより決定される。

【0190】

スキャニングを実行するための別途の時間や広告チャネルインデックスは定義されない。

【0191】

スキャニング状態の間に、リンク階層は、スキャンウィンドウ（ｓｃａｎＷｉｎｄｏｗ）区間（ｄｕｒａｔｉｏｎ）の間に広告チャネルインデックスをリスニングする。スキャンインターバル（ｓｃａｎ Ｉｎｔｅｒｖａｌ）は、二つの連続的なスキャンウィンドウの開始点間の間隔（インターバル）として定義される。

【0192】

リンク階層は、スケジューリングの衝突がない場合、ホストにより指示されたように、スキャンウィンドウの全てのスキャンインターバル完成のためにリスニングしなければならない。各スキャンウィンドウで、リンク階層は、他の広告チャネルインデックスをスキャンしなければならない。リンク階層は、使用可能な全ての広告チャネルインデックスを使用する。

【0193】

受動的なスキャニングである時、リンク階層は、パケットのみを受信し、どのようなパケットも送信できない。

【0194】

能動的なスキャニングである時、リンク階層は、広告デバイスに広告ＰＤＵと広告デバイス関連追加的な情報を要求することができる広告ＰＤＵタイプに依存するためにリスニングを実行する。

【0195】

開始状態（Ｉｎｉｔｉａｔｉｎｇ Ｓｔａｔｅ）

【0196】

リンク階層は、ホスト（スタック）の指示により開始状態に入る。

【0197】

リンク階層が開始状態である時、リンク階層は、広告チャネルインデックスに対するリスニングを実行する。

【0198】

開始状態の間に、リンク階層は、スキャンウィンドウ区間の間に広告チャネルインデックスをリスニングする。

【0199】

接続状態（ｃｏｎｎｅｃｔｉｏｎ ｓｔａｔｅ）

【0200】

リンク階層は、接続要求を実行するデバイス、即ち、開始デバイスがＣＯＮＮＥＣＴ＿ＲＥＱ ＰＤＵを広告デバイスに送信する時または広告デバイスが開始デバイスからＣＯＮＮＥＣＴ＿ＲＥＱ ＰＤＵを受信する時、接続状態に入る。

【0201】

接続状態に入る以後、接続が生成されると考慮される。ただし、接続が接続状態に入る時点で確立されるように考慮される必要はない。新しく生成された接続と既確立された接続間の唯一の相違点は、リンク階層接続監督タイムアウト（ｓｕｐｅｒｖｉｓｉｏｎ ｔｉｍｅｏｕｔ）値だけである。

【0202】

二つのデバイスが接続されている時、二つのデバイスは、他の役割として活動する。

【0203】

マスター役割を遂行するリンク階層は、マスターと呼ばれ、スレーブ役割を遂行するリンク階層は、スレーブと呼ばれる。マスターは、接続イベントのタイミングを調節し、接続イベントは、マスターとスレーブとの間の同期化される時点を意味する。

【0204】

以下、ブルートゥースインターフェースで定義されるパケットに対して簡略に説明する。ＢＬＥデバイスは、下記で定義されるパケットを使用する。

【0205】

パケットフォーマット（Ｐａｃｋｅｔ Ｆｏｒｍａｔ）

【0206】

リンク階層（Ｌｉｎｋ Ｌａｙｅｒ）は、広告チャネルパケットとデータチャネルパケットの両方とものために使われるただ一つのパケットフォーマットのみを有する。

【0207】

各パケットは、プリアンブル（Ｐｒｅａｍｂｌｅ）、アクセスアドレス（Ａｃｃｅｓｓ Ａｄｄｒｅｓｓ）、ＰＤＵ、及びＣＲＣ４個のフィールドで構成される。

【0208】

一つのパケットが広告チャネルで送信される時、ＰＤＵは、広告チャネルＰＤＵになり、一つのパケットがデータチャネルで送信される時、ＰＤＵは、データチャネルＰＤＵになる。

【0209】

広告チャネルＰＤＵ（Ａｄｖｅｒｔｉｓｉｎｇ Ｃｈａｎｎｅｌ ＰＤＵ）

【0210】

広告チャネルＰＤＵ（Ｐａｃｋｅｔ Ｄａｔａ Ｃｉｒｃｕｉｔ）は、１６ビットヘッダと多様な大きさのペイロードを有する。

【0211】

ヘッダに含まれる広告チャネルＰＤＵのＰＤＵタイプフィールドは、下記表３で定義されたようなＰＤＵタイプを示す。

【0212】

【表3】

【0213】

広告ＰＤＵ（Ａｄｖｅｒｔｉｓｉｎｇ ＰＤＵ）

【0214】

下記の広告チャネルＰＤＵタイプは、広告ＰＤＵと呼ばれ、具体的なイベントで使われる。

【0215】

ＡＤＶ＿ＩＮＤ：接続可能な非指向性広告イベント

【0216】

ＡＤＶ＿ＤＩＲＥＣＴ＿ＩＮＤ：接続可能な指向性広告イベント

【0217】

ＡＤＶ＿ＮＯＮＣＯＮＮ＿ＩＮＤ：接続可能でない非指向性広告イベント

【0218】

ＡＤＶ＿ＳＣＡＮ＿ＩＮＤ：スキャン可能な非指向性広告イベント

【0219】

前記ＰＤＵは、広告状態でリンク階層（Ｌｉｎｋ Ｌａｙｅｒ）により送信され、スキャニング状態または開始状態（Ｉｎｉｔｉａｔｉｎｇ Ｓｔａｔｅ）でリンク階層により受信される。

【0220】

スキャニングＰＤＵ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ ＰＤＵ）

【0221】

下記の広告チャネルＰＤＵタイプは、スキャニングＰＤＵと呼ばれ、下記で説明される状態で使われる。

【0222】

ＳＣＡＮ＿ＲＥＱ：スキャニング状態でリンク階層により送信され、広告状態でリンク階層により受信される。

【0223】

ＳＣＡＮ＿ＲＳＰ：広告状態でリンク階層により送信され、スキャニング状態でリンク階層により受信される。

【0224】

開始ＰＤＵ（Ｉｎｉｔｉａｔｉｎｇ ＰＤＵ）

【0225】

下記の広告チャネルＰＤＵタイプは、開始ＰＤＵと呼ばれる。

【0226】

ＣＯＮＮＥＣＴ＿ＲＥＱ：開始状態でリンク階層により送信され、広告状態でリンク階層により受信される。

【0227】

データチャネルＰＤＵ（Ｄａｔａ Ｃｈａｎｎｅｌ ＰＤＵ）

【0228】

データチャネルＰＤＵは、１６ビットヘッダ、多様な大きさのペイロードを有し、メッセージ無欠点チェック（Ｍｅｓｓａｇｅ Ｉｎｔｅｇｒｉｔｙ Ｃｈｅｃｋ：ＭＩＣ）フィールドを含むことができる。

【0229】

前記説明した、ＢＬＥ技術での手順、状態、パケットフォーマットなどは、本明細書で提案する方法を実行するために適用されることができる。

【0230】

再び、図４ａを参照すると、負荷４５５はバッテリである。バッテリは、電力ピックアップ回路２１０から出力される電力を利用してエネルギーを保存することができる。一方、モバイル機器４５０にバッテリが必ず含まれるべきものではない。例えば、バッテリは、脱着が可能な形態の外部構成で提供されることができる。他の例として、無線電力受信装置２００には電子機器の多様な動作を駆動する駆動手段がバッテリの代わりに含まれることもできる。

【0231】

モバイル機器４５０は、無線電力受信装置２００を含むと図示されており、ベースステーション４００は、無線電力送信装置１００を含むと図示されているが、広い意味で、無線電力受信装置２００は、モバイル機器４５０と同一視されることができ、無線電力送信装置１００は、ベースステーション４００と同一視されることもできる。

【0232】

通信／コントロール回路１２０と通信／コントロール回路２２０がＩＢ通信モジュール以外にＯＢ通信モジュールまたは近距離通信モジュールとしてブルートゥースまたはブルートゥースＬＥを含む場合、通信／コントロール回路１２０を含む無線電力送信装置１００と通信／コントロール回路２２０を含む無線電力受信装置２００は、図４Ｃのような単純化されたブロック図で表現されることができる。

【0233】

図４ｃは、一例に係るＢＬＥ通信を使用する無線電力送信システムを示すブロック図である。

【0234】

図４ｃを参照すると、無線電力送信装置１００は、電力変換回路１１０と通信／コントロール回路１２０を含む。通信／コントロール回路１２０は、インバンド通信モジュール１２１及びＢＬＥ通信モジュール１２２を含む。

【0235】

一方、無線電力受信装置２００は、電力ピックアップ回路２１０と通信／コントロール回路２２０を含む。通信／コントロール回路２２０は、インバンド通信モジュール２２１及びＢＬＥ通信モジュール２２２を含む。

【0236】

一側面において、ＢＬＥ通信モジュール１２２、２２２は、図４ｂによるアーキテクチャ及び動作を実行する。例えば、ＢＬＥ通信モジュール１２２、２２２は、無線電力送信装置１００と無線電力受信装置２００との間の接続を確立し、無線電力送信に必要な制御情報とパケットを交換するときに使われることもできる。

【0237】

他の側面において、通信／コントロール回路１２０は、無線充電のためのプロファイルを動作させるように構成されることができる。ここで、無線充電のためのプロファイルは、ＢＬＥ送信を使用するＧＡＴＴである。

【0238】

一方、通信／コントロール回路１２０、２２０は、図4dに示すように、各々、インバンド通信モジュール１２１、２２１のみを含み、ＢＬＥ通信モジュール１２２、２２２は、通信／コントロール回路１２０、２２０と分離されて備えられる形態も可能である。

【0239】

以下、コイルまたはコイル部は、コイル及びコイルと近接した少なくとも一つの素子を含んでコイルアセンブリ、コイルセルまたはセルとも呼ばれる。

【0240】

図５は、無線電力送信手順を説明するための状態遷移図である。

【0241】

図５を参照すると、本発明の一実施例に係る無線電力送信装置から受信機へのパワー送信は、大いに、選択段階（ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｐｈａｓｅ）５１０、ＰＩＮＧ段階（ｐｉｎｇ ｐｈａｓｅ）５２０、識別及び構成段階（ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｐｈａｓｅ）５３０、交渉段階（ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ ｐｈａｓｅ）５４０、補正段階（ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｐｈａｓｅ）５５０、電力送信段階（ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｐｈａｓｅ）５６０、及び再交渉段階（ｒｅｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ ｐｈａｓｅ）５７０に区分されることができる。

【0242】

選択段階５１０は、パワー送信を開始したりパワー送信を維持したりする間に特定エラーまたは特定イベントが検知されると、遷移される段階－例えば、図面符号Ｓ５０２、Ｓ５０４、Ｓ５０８、Ｓ５１０、及びＳ５１２を含む－である。ここで、特定エラー及び特定イベントは、以下の説明を介して明確になる。また、選択段階５１０において、無線電力送信装置は、インターフェース表面に物体が存在するかをモニタリングすることができる。もし、無線電力送信装置がインターフェース表面に物体が置かれたと検知される場合、ＰＩＮＧ段階５２０に遷移できる。選択段階５１０において、無線電力送信装置は、相当短い区間（ｄｕｒａｔｉｏｎ）に該当する電力信号（または、パルス）であるアナログＰＩＮＧ（Ａｎａｌｏｇ Ｐｉｎｇ）信号を送信し、送信コイルまたは１次コイル（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｃｏｉｌ）の電流変化に基づいてインターフェース表面の活性領域（Ａｃｔｉｖｅ Ａｒｅａ）に物体が存在するかを検知することができる。

【0243】

選択段階５１０において、物体が検知される場合、無線電力送信装置は、無線電力共振回路（例えば、電力送信コイル及び／または共振キャパシタ）の品質因子を測定することができる。本明細書の一実施例では、選択段階５１０で物体が検知されると、充電領域に異物と共に無線電力受信装置が置かれたかどうかを判断するために品質因子を測定することができる。無線電力送信装置に備えられるコイルは、環境変化によりインダクタンス及び／またはコイル内の直列抵抗成分が減少されることができ、それによって、品質因子値が減少するようになる。測定された品質因子値を利用して異物の存在可否を判断するために、無線電力送信装置は、充電領域に異物が配置されない状態であらかじめ測定された基準品質因子値を無線電力受信装置から受信することができる。交渉段階５４０で受信された基準品質因子値と測定された品質因子値を比較して異物存在可否を判断することができる。しかし、基準品質因子値が低い無線電力受信装置の場合－一例として、無線電力受信装置のタイプ、用途及び特性などによって、特定無線電力受信装置は、低い基準品質因子値を有することができる－、異物が存在する場合に測定される品質因子値と基準品質因子値との間の大きな差がなくて異物存在可否を判断しにくい問題が発生できる。したがって、他の判断要素をさらに考慮し、または他の方法を利用して異物存在可否を判断しなければならない。

【0244】

本発明の他の実施例では、選択段階５１０で物体が検知されると、充電領域に異物と共に配置されたかどうかを判断するために特定周波数領域内（例えば、動作周波数領域）品質因子値を測定することができる。無線電力送信装置のコイルは、環境変化によりインダクタンス及び／またはコイル内の直列抵抗成分が減少されることができ、それによって、無線電力送信装置のコイルの共振周波数が変更（シフト）されることができる。即ち、動作周波数帯域内の最大品質因子値が測定される周波数である品質因子ピーク（ｐｅａｋ）周波数が移動することができる。

【0245】

段階５２０において、無線電力送信装置は、物体が検知されると、受信機を活性化（Ｗａｋｅ ｕｐ）させて、検知された物体が無線電力受信機であるかを識別するためのデジタルＰＩＮＧ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｐｉｎｇ）を送信する。ＰＩＮＧ段階５２０において、無線電力送信装置は、デジタルＰＩＮＧに対する応答シグナル－例えば、信号強度パケット－を受信機から受信することができない場合、再び選択段階５１０に遷移できる。また、ＰＩＮＧ段階５２０において、無線電力送信装置は、受信機からパワー送信が完了したことを指示する信号－即ち、充電完了パケット－を受信すると、選択段階５１０に遷移することもできる。

【0246】

ＰＩＮＧ段階５２０が完了すると、無線電力送信装置は、受信機を識別し、受信機構成及び状態情報を収集するための識別及び構成段階５３０に遷移できる。

【0247】

識別及び構成段階５３０において、無線電力送信装置は、所望しないパケットが受信され（ｕｎｅｘｐｅｃｔｅｄ ｐａｃｋｅｔ）、またはあらかじめ定義された時間の間に所望のパケットが受信されない（ｔｉｍｅ ｏｕｔ）、またはパケット送信エラーがあり（ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ ｅｒｒｏｒ）、またはパワー送信契約が設定されない場合（ｎｏ ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｃｏｎｔｒａｃｔ）、選択段階５１０に遷移できる。

【0248】

無線電力送信装置は、識別及び構成段階５３０で受信された構成パケット（Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｐａｃｋｅｔ）の交渉フィールド（Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ Ｆｉｅｌｄ）値に基づいて交渉段階５４０への進入が必要かどうかを確認することができる。確認結果、交渉が必要である場合、無線電力送信装置は、交渉段階５４０に進入して所定ＦＯＤ検出手順を実行することができる。それに対して、確認結果、交渉が必要でない場合、無線電力送信装置は、直接電力送信段階５６０に進入することもできる。

【0249】

交渉段階５４０において、無線電力送信装置は、基準品質因子値が含まれているＦＯＤ（Ｆｏｒｅｉｇｎ Ｏｂｊｅｃｔ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）状態パケットを受信することができる。または、基準ピーク周波数値が含まれているＦＯＤ状態パケットを受信することができる。または、基準品質因子値及び基準ピーク周波数値が含まれている状態パケットを受信することができる。このとき、無線電力送信装置は、基準品質因子値に基づいてＦＯ検出のための品質係数閾値を決定することができる。無線電力送信装置は、基準ピーク周波数値に基づいてＦＯ検出のためのピーク周波数閾値を決定することができる。

【0250】

無線電力送信装置は、決定されたＦＯ検出のための品質係数閾値及び現在測定された品質因子値（ＰＩＮＧ段階以前に測定された品質因子値）を利用して充電領域にＦＯが存在するかを検出することができ、ＦＯ検出結果によって電力送信を制御することができる。一例として、ＦＯが検出された場合、電力送信が中断されることができるが、これに限定されるものではない。

【0251】

無線電力送信装置は、決定されたＦＯ検出のためのピーク周波数閾値及び現在測定されたピーク周波数値（ＰＩＮＧ段階以前に測定されたピーク周波数値）を利用して充電領域にＦＯが存在するかを検出することができ、ＦＯ検出結果によって電力送信を制御することができる。一例として、ＦＯが検出された場合、電力送信が中断されることができるが、これに限定されるものではない。

【0252】

ＦＯが検出された場合、無線電力送信装置は、選択段階５１０に回帰できる。それに対して、ＦＯが検出されない場合、無線電力送信装置は、補正段階５５０を経て電力送信段階５６０に進入することもできる。詳しくは、無線電力送信装置は、ＦＯが検出されない場合、無線電力送信装置は、補正段階５５０で受信端に受信された電力の強度を決定し、送信端で送信した電力の強度を決定するために受信端と送信端での電力損失を測定することができる。即ち、無線電力送信装置は、補正段階５５０で送信端の送信パワーと受信端の受信パワーとの間の差に基づいて電力損失を予測することができる。一実施例に係る無線電力送信装置は、予測された電力損失を反映してＦＯＤ検出のための閾値を補正することもできる。

【0253】

電力送信段階５６０において、無線電力送信装置は、所望しないパケットが受信され（ｕｎｅｘｐｅｃｔｅｄ ｐａｃｋｅｔ）、またはあらかじめ定義された時間の間に所望のパケットが受信されない（ｔｉｍｅ ｏｕｔ）、または既設定されたパワー送信契約に対する違反が発生され（ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｃｏｎｔｒａｃｔ ｖｉｏｌａｔｉｏｎ）、または充電が完了した場合、選択段階５１０に遷移できる。

【0254】

また、電力送信段階５６０において、無線電力送信装置は、無線電力送信装置の状態変化などによってパワー送信契約を再構成する必要がある場合、再交渉段階５７０に遷移できる。このとき、再交渉が正常に完了すると、無線電力送信装置は、電力送信段階５６０に回帰できる。

【0255】

本実施例では、補正段階５５０と電力送信段階５６０を別個の段階に区分したが、補正段階５５０は、電力送信段階５６０に統合されることができる。この場合、補正段階５５０での動作は、電力送信段階５６０で実行されることができる。

【0256】

前記パワー送信契約は、無線電力送信装置と受信機の状態及び特性情報に基づいて設定されることができる。一例として、無線電力送信装置の状態情報は、最大送信可能なパワー量に対する情報、最大収容可能な受信機個数に対する情報などを含むことができ、受信機の状態情報は、要求電力に対する情報などを含むことができる。

【0257】

図６は、一実施例に係る電力制御コントロール方法を示す。

【0258】

図６において、電力送信段階５６０で、無線電力送信装置１００及び無線電力受信装置２００は、電力送受信と共に通信を並行することによって、伝達される電力の量をコントロールすることができる。無線電力送信装置及び無線電力受信装置は、特定コントロールポイントで動作する。コントロールポイントは、電力伝達が実行される時、無線電力受信装置の出力端（ｏｕｔｐｕｔ）で提供される電圧及び電流の組み合わせ（ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ）を示す。

【0259】

より詳細に説明すると、無線電力受信装置は、所望のコントロールポイント（ｄｅｓｉｒｅｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｏｉｎｔ）－所望の出力電流／電圧、モバイル機器の特定位置の温度などを選択し、追加で現在動作している実際コントロールポイント（ａｃｔｕａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｏｉｎｔ）を決定する。無線電力受信装置は、所望のコントロールポイントと実際コントロールポイントを使用し、コントロールエラー値（ｃｏｎｔｒｏｌ ｅｒｒｏｒ ｖａｌｕｅ）を算出し、これをコントロールエラーパケットとして無線電力送信装置に送信できる。

【0260】

そして、無線電力送信装置は、受信したコントロールエラーパケットを使用して新しい動作ポイント－振幅、周波数及びデューティサイクル－を設定／コントロールして電力伝達を制御することができる。したがって、コントロールエラーパケットは、電力伝達段階で一定時間の間隔に送信／受信され、実施例として、無線電力受信装置は、無線電力送信装置の電流を低減しようとする場合、コントロールエラー値を負数に設定し、電流を増加させようとする場合、コントロールエラー値を正数に設定して送信できる。このように誘導モードでは無線電力受信装置がコントロールエラーパケットを無線電力送信装置に送信することによって電力伝達を制御することができる。

【0261】

以下で説明する共振モードでは誘導モードとは異なる方式に動作できる。共振モードでは一つの無線電力送信装置が複数の無線電力受信装置を同時にサービング可能でなければならない。ただし、前述した誘導モードのように電力伝達をコントロールする場合、伝達される電力が一つの無線電力受信装置との通信によりコントロールされるため、追加的な無線電力受信装置に対する電力伝達はコントロールしにくい。したがって、本明細書の共振モードで、無線電力送信装置は基本電力を共通的に伝達し、無線電力受信装置が自体の共振周波数をコントロールすることによって、受信する電力量をコントロールする方法を使用する。ただし、このような共振モードの動作でも図６で説明した方法が完全に排除されるものではなく、追加的な送信電力の制御を図６の方法で実行することもできる。

【0262】

図７は、他の実施例に係る無線電力送信装置のブロック図である。これは磁気共振方式または共有モード（ｓｈａｒｅｄ ｍｏｄｅ）の無線電力送信システムに属することができる。共有モードは、無線電力送信装置と無線電力受信装置との間に一対多通信及び充電を実行するモードを指すことができる。共有モードは、磁気誘導方式または共振方式に具現されることができる。

【0263】

図７を参照すると、無線電力送信装置７００は、コイルアセンブリを覆うカバー７２０、電力送信機７４０に電力を供給する電力アダプタ７３０、無線電力を送信する電力送信機７４０または電力伝達進行及び他の関連情報を提供するユーザインターフェース７５０のうち少なくとも一つを含むことができる。特に、ユーザインターフェース７５０は、オプショナルに含まれ、または無線電力送信装置７００の他のユーザインターフェース７５０として含まれることもできる。

【0264】

電力送信機７４０は、コイルアセンブリ７６０、インピーダンスマッチング回路７７０、インバータ７８０、通信回路７９０またはコントロール回路７１０のうち少なくとも一つを含むことができる。

【0265】

コイルアセンブリ７６０は、磁場を生成する少なくとも一つの１次コイルを含み、コイルセとも呼ばれる。

【0266】

インピーダンスマッチング回路７７０は、インバータと１次コイル（ら）との間のインピーダンスマッチングを提供することができる。インピーダンスマッチング回路７７０は、１次コイル電流をブースト（ｂｏｏｓｔ）する適した（ｓｕｉｔａｂｌｅ）周波数で共振（ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）を発生させることができる。多重－コイル（ｍｕｌｔｉ－ｃｏｉｌ）電力送信機７４０でインピーダンスマッチング回路は、インバータで１次コイルのサブセットで信号をルーティングするマルチプレックスを追加で含むこともできる。インピーダンスマッチング回路は、タンク回路（ｔａｎｋ ｃｉｒｃｕｉｔ）とも呼ばれる。

【0267】

インピーダンスマッチング回路７７０は、キャパシタ、インダクタ、及びこれらの接続をスイッチングするスイッチング素子を含むことができる。インピーダンスのマッチングは、コイルアセンブリ７６０を介して送信される無線電力の反射波を検出し、検出された反射波に基づいてスイッチング素子をスイッチングすることで、キャパシタやインダクタの接続状態を調整したり、キャパシタのキャパシタンスを調整したり、インダクタのインダクタンスを調整したりすることによって実行されることができる。場合によって、インピーダンスマッチング回路７７０は、省略されて実施されることもでき、本明細書は、インピーダンスマッチング回路７７０が省略された無線電力送信装置７００の実施例も含む。

【0268】

インバータ７８０は、ＤＣインプットをＡＣ信号に転換できる。インバータ７８０は、可変（ａｄｊｕｓｔａｂｌｅ）周波数のパルスウェイブ及びデューティサイクルを生成するようにハーフ－ブリッジまたはフル－ブリッジで駆動されることができる。また、インバータは、入力電圧レベルを調整するように複数のステージを含むこともできる。

【0269】

通信回路７９０は、電力受信機との通信を実行することができる。電力受信機は、電力送信機に対する要求及び情報を通信するためにロード（ｌｏａｄ）変調を実行する。したがって、電力送信機７４０は、通信回路７９０を使用して電力受信機が送信するデータを復調するために１次コイルの電流及び／または電圧の振幅及び／または位相をモニタリングすることができる。

【0270】

また、電力送信機７４０は、通信回路７９０を介してＦＳＫ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）方式などを使用してデータを送信するように出力電力をコントロールすることもできる。

【0271】

コントロール回路７１０は、電力送信機７４０の通信及び電力伝達をコントロールすることができる。コントロール回路７１０は、前述した動作ポイントを調整して電力送信を制御することができる。動作ポイントは、例えば、動作周波数、デューティサイクル、及び入力電圧のうち少なくとも一つにより決定されることができる。

【0272】

通信回路７９０及びコントロール回路７１０は、別個の回路／素子／チップセットで備えられ、または一つの回路／素子／チップセットで備えられることもできる。

【0273】

図８は、他の実施例に係る無線電力受信装置を示す。これは磁気共振方式または共有モード（ｓｈａｒｅｄ ｍｏｄｅ）の無線電力送信システムに属することができる。

【0274】

図８において、無線電力受信装置８００は、電力伝達進行及び他の関連情報を提供するユーザインターフェース８２０、無線電力を受信する電力受信機８３０、ロード回路（ｌｏａｄ ｃｉｒｃｕｉｔ）８４０またはコイルアセンブリを支えてカバーするベース８５０のうち少なくとも一つを含むことができる。特に、ユーザインターフェース８２０は、オプショナルに含まれ、または電力受信装備の他のユーザインターフェース８２０として含まれることもできる。

【0275】

電力受信機８３０は、電力コンバータ８６０、インピーダンスマッチング回路８７０、コイルアセンブリ８８０、通信回路８９０またはコントロール回路８１０のうち少なくとも一つを含むことができる。

【0276】

電力コンバータ８６０は、２次コイルから受信するＡＣ電力をロード回路に適した電圧及び電流に転換（ｃｏｎｖｅｒｔ）できる。実施例として、電力コンバータ８６０は、整流器（ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ）を含むことができる。整流器は、受信された無線電力を整流して交流から直流に変換できる。整流器は、ダイオードやトランジスターを利用して交流を直流に変換し、キャパシタと抵抗を利用してこれを平滑化することができる。整流器として、ブリッジ回路などで具現される全波整流器、半波整流器、電圧乗算器などが利用されることができる。追加で、電力コンバータは、電力受信機の反射（ｒｅｆｌｅｃｔｅｄ）インピーダンスを適用（ａｄａｐｔ）することもできる。

【0277】

インピーダンスマッチング回路８７０は、電力コンバータ８６０及びロード回路８４０の組み合わせと２次コイル間のインピーダンスマッチングを提供することができる。実施例として、インピーダンスマッチング回路は、電力伝達を強化することができる１００ｋＨｚ付近の共振を発生させることができる。インピーダンスマッチング回路８７０は、キャパシタ、インダクタ、及びこれらの組み合わせをスイッチングするスイッチング素子で構成されることができる。インピーダンスの整合は、受信される無線電力の電圧値や電流値、電力値、周波数値などに基づいてインピーダンスマッチング回路８７０を構成する回路のスイッチング素子を制御することによって実行されることができる。場合によって、インピーダンスマッチング回路８７０は、省略されて実施されることもでき、本明細書は、インピーダンスマッチング回路８７０が省略された無線電力受信装置２００の実施例も含む。

【0278】

コイルアセンブリ８８０は、少なくとも一つの２次コイルを含み、オプショナルには磁場から受信機の金属部分をシールド（ｓｈｉｅｌｄ）するエレメント（ｅｌｅｍｅｎｔ）をさらに含むこともできる。

【0279】

通信回路８９０は、電力送信機に要求（ｒｅｑｕｅｓｔ）及び他の情報を通信するためにロード変調を実行することができる。

【0280】

そのために、電力受信機８３０は、反射インピーダンスを変更するように抵抗またはキャパシタをスイッチングすることもできる。

【0281】

コントロール回路８１０は、受信電力をコントロールすることができる。そのために、コントロール回路８１０は、電力受信機８３０の実際動作ポイントと所望の動作ポイントとの差を決定／算出することができる。そして、コントロール回路８１０は、電力送信機の反射インピーダンスの調整及び／または電力送信機の動作ポイント調整要求を実行することによって実際動作ポイントと所望の動作ポイントとの差を調整／低減することができる。この差を最小化する場合、最適の電力受信を実行することができる。

【0282】

通信回路８９０及びコントロール回路８１０は、別個の素子／チップセットで備えられ、または一つの素子／チップセットで備えられることもできる。

【0283】

図９は、一実施例に係る通信フレーム構造を示す。これは共有モード（ｓｈａｒｅｄ ｍｏｄｅ）での通信フレーム構造である。

【0284】

図９を参照すると、共有モードでは、互いに異なる形態のフレームが共に使われることができる。例えば、前記共有モードでは、（Ａ）のような複数のスロットを有するスロットフレーム（ｓｌｏｔｔｅｄ ｆｒａｍｅ）及び（Ｂ）のような特定形態がない自由形式フレーム（ｆｒｅｅ ｆｏｒｍａｔ ｆｒａｍｅ）を使用することができる。より具体的に、スロットフレームは、無線電力受信装置２００から、無線電力送信装置１００に短いデータパケットの送信のためのフレームであり、自由形式フレームは、複数のスロットを具備しなくて、長いデータパケットの送信が可能なフレームである。

【0285】

一方、スロットフレーム及び自由形式フレームは、当業者により多様な名称に変更されることができる。例えば、スロットフレームはチャネルフレームに、自由形式フレームはメッセージフレームに変更されて命名されることができる。

【0286】

より具体的に、スロットフレームは、スロットの開始を示すシンクパターン、測定スロット、９個のスロット、及び前記９個のスロットの前に、各々、同じ時間の間隔を有する追加的なシンクパターンを含むことができる。

【0287】

ここで、前記追加的なシンクパターンは、前記説明したフレームの開始を示すシンクパターンと異なるシンクパターンである。より具体的に、前記追加的なシンクパターンは、フレームの開始を示さずに、隣接したスロット（即ち、シンクパターンの両側に位置した連続する二つのスロット）と関連した情報を示すことができる。

【0288】

前記９個のスロットのうち連続する二つのスロット間には、各々シンクパターンが位置できる。この場合、前記シンクパターンは、前記連続する二つのスロットと関連した情報を提供することができる。

【0289】

また、前記９個のスロット及び前記９個のスロットの前に、各々、提供されるシンクパターンは、各々同じ時間の間隔を有することができる。例えば、前記９個のスロットは、５０ｍｓの時間の間隔を有することができる。また、前記９個のシンクパターンも５０ｍｓの時間長さを有することができる。

【0290】

一方、（Ｂ）のような自由形式フレームは、フレームの開始を示すシンクパターン及び測定スロット以外に、具体的な形態を有しない。即ち、前記自由形式フレームは、前記スロットフレームと異なる役割を遂行するためのものであり、例えば、前記無線電力送信装置と無線電力受信装置との間に長いデータパケット（例えば、追加所有者情報パケット）の通信を実行し、または複数のコイルで構成された無線電力送信装置において、複数のコイルのうちいずれか一つのコイルを選択する役割のために使われることができる。

【0291】

以下、各フレームに含まれているシンクパターン（ｓｙｎｃ ｐａｔｔｅｒｎ）に対して図面と共により具体的に説明する。

【0292】

図１０は、一実施例に係るシンクパターンの構造である。

【0293】

図１０を参照すると、シンクパターンは、プリアンブル（ｐｒｅａｍｂｌｅ）、開始ビット（ｓｔａｒｔ ｂｉｔ）、応答フィールド（Ｒｅｓｏｎｓｅ ｆｉｅｌｄ）、タイプフィールド（ｔｙｐｅ ｆｉｅｌｄ）、情報フィールド（ｉｎｆｏ ｆｉｅｌｄ）、及びパリティビット（ｐａｒｉｔｙ ｂｉｔ）で構成されることができる。図１０では開始ビットがＺＥＲＯで示されている。

【0294】

より具体的に、プリアンブルは、連続されるビットからなっており、全て０に設定されることができる。即ち、プリアンブルは、シンクパターンの時間長さを合わせるためのビットである。

【0295】

プリアンブルを構成するビットの個数は、シンクパターンの長さが５０ｍｓに最も近くなるように、しかし、５０ｍｓを超過しない範囲内で、動作周波数に従属することができる。例えば、動作周波数が１００ｋＨｚである場合、シンクパターンは２個のプリアンブルビットで構成され、動作周波数が１０５ｋＨｚである場合、シンクパターンは３個のプリアンブルビットで構成されることができる。

【0296】

開始ビットは、プリアンブルの次にくるビットであり、ゼロ（ＺＥＲＯ）を意味することができる。前記ゼロ（ＺＥＲＯ）は、シンクパターンの種類を示すビットである。ここで、シンクパターンの種類は、フレームと関連した情報を含むフレームシンク（ｆｒａｍｅ ｓｙｎｃ）とスロットの情報を含むスロットシンク（ｓｌｏｔ ｓｙｎｃ）を含むことができる。即ち、前記シンクパターンは、連続するフレーム間に位置し、フレームの開始を示すフレームシンクであり、またはフレームを構成する複数のスロットのうち連続するスロット間に位置し、前記連続するスロットと関連した情報を含むスロットシンクである。

【0297】

例えば、前記ゼロが０である場合、該当スロットがスロットとスロットとの間に位置したスロットシンクであることを意味し、１である場合、該当シンクパターンがフレームとフレームとの間に位置したフレームシンクであることを意味することができる。

【0298】

パリティビットは、シンクパターンの最後のビットであり、シンクパターンのデータフィールド（即ち、応答フィールド、タイプフィールド、情報フィールド）を構成するビットの個数情報を示すことができる。例えば、既パリティビットは、シンクパターンのデータフィールドを構成するビットの個数が偶数である場合、１になり、その他の場合（即ち、奇数である場合）、０になることができる。

【0299】

応答（Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィールドは、シンクパターン以前のスロット内で、無線電力受信装置との通信に対する、無線電力送信装置の応答情報を含むことができる。例えば、応答フィールドは、無線電力受信装置と通信の実行が検知されない場合、‘００’を有することができる。また、前記応答フィールドは、無線電力受信装置との通信に通信エラー（ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ ｅｒｒｏｒ）が検知された場合、‘０１’を有することができる。通信エラーは、二つまたはそれ以上の無線電力受信装置が一つのスロットに接近を試みることで、二つまたはそれ以上の無線電力受信装置間の衝突が発生した場合である。

【0300】

また、応答フィールドは、無線電力受信装置からデータパケットを正確に受信したかどうかを示す情報を含むことができる。より具体的に、応答フィールドは、無線電力送信装置がデータパケットを拒否（ｄｅｎｉ）した場合、“１０”（１０－ｎｏｔ ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ、ＮＡＫ）になり、無線電力送信装置が前記データパケットを確認（ｃｏｎｆｉｒｍ）した場合、“１１”（１１－ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ、ＡＣＫ）になることができる。

【0301】

タイプフィールドは、シンクパターンの種類を示すことができる。より具体的に、タイプフィールドは、シンクパターンがフレームの１番目のシンクパターンである場合（即ち、フレームの１番目のシンクパターンであり、測定スロット以前に位置した場合）、フレームシンクであることを示す‘１’を有することができる。

【0302】

また、タイプフィールドは、スロットフレームで、シンクパターンがフレームの１番目のシンクパターンでない場合、スロットシンクであることを示す‘０’を有することができる。

【0303】

また、情報フィールドは、タイプフィールドが示すシンクパターンの種類によって、その値の意味が決定されることができる。例えば、タイプフィールドが１である場合（即ち、フレームシンクを示す場合）、情報フィールドの意味は、フレームの種類を示すことができる。即ち、情報フィールドは、現在フレームがスロットフレーム（ｓｌｏｔｔｅｄ ｆｒａｍｅ）であるか、または自由形式フレーム（ｆｒｅｅ－ｆｏｒｍａｔ ｆｒａｍｅ）であるかを示すことができる。例えば、情報フィールドが‘００’である場合、スロットフレームを示し、情報フィールドが‘０１’である場合、自由形式フレームを示すことができる。

【0304】

これと違って、タイプフィールドが０である場合（即ち、スロットシンクである場合）、情報フィールドは、シンクパターンの後に位置した次のスロット（ｎｅｘｔ ｓｌｏｔ）の状態を示すことができる。より具体的に、情報フィールドは、次のスロットが特定（ｓｐｅｃｉｆｉｃ）無線電力受信装置に割り当てられた（ａｌｌｏｃａｔｅｄ）スロットである場合‘００’を有し、特定無線電力受信装置が一時的に使用するためにロックされているスロットである場合‘０１’を有し、または任意の無線電力受信装置が自由に使用可能なスロットである場合‘１０’を有することができる。

【0305】

図１１は、一実施例に係る共有モードで無線電力送信装置及び無線電力受信装置の動作状態を示す。

【0306】

図１１を参照すると、共有モードで動作する無線電力受信装置は、選択状態（Ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ Ｐｈａｓｅ）１１００、導入状態（Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ Ｐｈａｓｅ）１１１０、設定状態（Ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ Ｐｈａｓｅ）１１２０、交渉状態（Ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ Ｐｈａｓｅ）１１３０、及び電力送信状態（Ｐｏｗｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｐｈａｓｅ）１１４０のうちいずれか一つの状態で動作できる。

【0307】

まず、一実施例に係る無線電力送信装置は、無線電力受信装置を検知するために、無線電力信号を送信することができる。即ち、無線電力信号を利用して無線電力受信装置を検知する過程をアナログＰＩＮＧ（Ａｎａｌｏｇ ｐｉｎｇ）という。

【0308】

一方、無線電力信号を受信した無線電力受信装置は、選択状態１１００に進入できる。選択状態１１００に進入した無線電力受信装置は、前記説明した通り、前記無線電力信号上にＦＳＫ信号の存在を検知することができる。

【0309】

即ち、無線電力受信装置は、ＦＳＫ信号の存在可否によって占有モードまたは共有モードのうちいずれか一つの方式に通信を実行することができる。

【0310】

より具体的に、無線電力受信装置は，無線電力信号にＦＳＫ信号が含まれている場合、共有モードで動作し、そうでない場合、占有モードで動作できる。

【0311】

無線電力受信装置が共有モードで動作する場合、前記無線電力受信装置は、導入状態１１１０に進入できる。導入状態１１１０で、無線電力受信装置は、設定状態、交渉状態及び電力送信状態で、制御情報パケット（ＣＩ、Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｐａｃｋｅｔ）を送信するために、無線電力送信装置に制御情報パケットを送信することができる。制御情報パケットは、ヘッダ（Ｈｅａｄｅｒ）及び制御と関連した情報を有することができる。例えば、制御情報パケットは、ヘッダが０Ｘ５３である。

【0312】

導入状態１１１０で、無線電力受信装置は、制御情報（ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ：ＣＩ）パケットを送信するために自由スロット（ｆｒｅｅ ｓｌｏｔ）を要求する試みを次の構成、交渉、電力送信段階にわたって実行する。このとき、無線電力受信装置は、自由スロットを選択して最初ＣＩパケットを送信する。もし、無線電力送信装置が該当ＣＩパケットにＡＣＫとして応答する場合、無線電力送信装置は、構成段階に進入する。もし、無線電力送信装置がＮＡＫとして応答する場合、他の無線電力受信装置が構成及び交渉段階を介して進行している場合である。この場合、無線電力受信装置は、自由スロットの要求を再び試みる。

【0313】

もし、無線電力受信装置がＣＩパケットに対する応答としてＡＣＫを受信する場合、無線電力受信装置は、最初フレームシンクまで残りのスロットシンクをカウンティングすることでＵフレーム内の個人スロット（ｐｒｉｖａｔｅ ｓｌｏｔ）の位置を決定する。全ての後続スロットベースのフレームで、無線電力受信装置は、該当スロットを介してＣＩパケットを送信する。

【0314】

もし、無線電力送信装置が無線電力受信装置に構成段階に進行することを許諾する場合、無線電力送信装置は、無線電力受信装置の排他的使用のためのロックスロット（ｌｏｃｋｅｄ ｓｌｏｔ）シリーズを提供する。これは無線電力受信装置が衝突なしに構成段階を進行することを確実にする。

【0315】

無線電力受信装置は、２個の識別データパケット（ＩＤＨＩとＩＤＬＯ）のようなデータパケットのシーケンスをロックスロットを使用して送信する。本段階を完了すると、無線電力受信装置は、交渉段階に進入する。交渉段階で、無線電力送信装置が無線電力受信装置に排他的使用のためのロックスロットを提供し続ける。これは無線電力受信装置が衝突なしに交渉段階を進行することを確実にする。

【0316】

無線電力受信装置は、該当ロックスロットを使用して一つまたはそれ以上の交渉データパケットを送信し、これは私的データパケットと混ざることもできる。結局該当シーケンスは、特定要求（ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｒｅｑｕｅｓｔ（ＳＲＱ））パケットと共に終了される。該当シーケンスを完了すると、無線電力受信装置は電力送信段階に進入し、無線電力送信装置はロックスロットの提供を中断する。

【0317】

電力送信状態で、無線電力受信装置は、割り当てられたスロットを使用してＣＩパケットの送信を実行し、電力を受信する。無線電力受信装置は、レギュレータ回路を含むことができる。レギュレータ回路は、通信／制御回路に含まれることができる。無線電力受信装置は、レギュレータ回路を介して無線電力受信装置の反射インピーダンスをセルフ－調節（ｓｅｌｆ－ｒｅｇｕｌａｔｅ）することができる。即ち、無線電力受信装置は、外部負荷により要求される量のパワーを送信するために反射されるインピーダンスを調整することができる。これは過度な電力の受信と過熱を防止することができる。

【0318】

共有モードで、無線電力送信装置は、受信されるＣＩパケットに対する応答として電力を調整することを実行しない場合もあるため（動作モードによって）、この場合は過電圧状態を防止のための制御が必要である。

【0319】

無線電力送信システムは、多様な応用分野への拡張をサポートするために応用階層のメッセージの交換機能を具備することができる。このような機能に基づいて、機器の認証関連情報またはその他のアプリケーションレベルのメッセージが無線電力送信装置と受信装置との間に送受信されることができる。このように無線電力送信装置と受信装置との間に上位階層のメッセージが交換されるために、データ送信のための別途の階層的アーキテクチャ（ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ）が要求され、階層的アーキテクチャの効率的な管理及び運営方法が要求される。

【0320】

図１２は、一例に係る無線電力送信装置と受信装置との間にアプリケーションレベルのデータストリームを示す。

【0321】

図１２を参照すると、データストリームは、補助データ制御（ａｕｘｉｌｉａｒｙ ｄａｔａ ｃｏｎｔｒｏｌ：ＡＤＣ）データパケット及び／または補助データ送信（ａｕｘｉｌｉａｒｙ ｄａｔａ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ：ＡＤＴ）データパケットを含むことができる。

【0322】

ＡＤＣデータパケットは、データストリームを開始（ｏｐｅｎｉｎｇ）するときに使われる。ＡＤＣデータパケットは、ストリームに含まれているメッセージのタイプと、データバイトの個数を指示することができる。それに対して、ＡＤＴデータパケットは、実際メッセージを含むデータのシーケンスである。ストリームの終了を知らせる時にはＡＤＣ／ｅｎｄデータパケットが使われる。例えば、データ送信ストリーム内のデータバイトの最大個数は、２０４７に制限されることができる。

【0323】

ＡＤＣデータパケットとＡＤＴデータパケットの正常な受信可否を知らせるために、ＡＣＫまたはＮＡＣＫが使われる。ＡＤＣデータパケットとＡＤＴデータパケットの送信タイミング間に、制御エラーパケット（ＣＥ）またはＤＳＲなど、無線充電に必要な制御情報が送信されることができる。

【0324】

このようなデータストリーム構造を利用し、認証関連情報またはその他のアプリケーションレベルの情報が無線電力送信装置と受信装置との間に送受信されることができる。

【0325】

図１３は、一例に係る無線電力送信装置と無線電力受信装置との間にデータストリームの送信のための階層的アーキテクチャを示す。

【0326】

図１３を参照すると、データストリーム開始子（ｄａｔａ ｓｔｒｅａｍ ｉｎｉｔｉａｔｏｒ）とデータストリーム応答子（ｄａｔａ ｓｔｒｅａｍ ｒｅｓｐｏｎｄｅｒ）との間にデータストリームが交換される。無線電力送信装置と無線電力受信装置は、両方ともデータストリーム開始子または応答子になることができる。例えば、データストリーム開始子が無線電力受信装置である場合、データストリーム応答子は無線電力送信装置であり、データストリーム開始子が無線電力送信装置である場合、データストリーム応答子は無線電力受信装置である。

【0327】

データストリーム開始子は、応用階層水準のメッセージ（例えば、認証関連メッセージ）を生成し、これを応用階層（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｌａｙｅｒ）が管理するバッファ（ｂｕｆｆｅｒ）に格納する。また、データストリーム開始子は、前記バッファに格納されたメッセージを応用階層から送信階層（ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｌａｙｅｒ）に提供（ｓｕｂｍｉｔ）する。データストリーム開始子は、送信階層が管理するローカルバッファ（ｌｏｃａｌ ｂｕｆｆｅｒ）に前記メッセージを格納する。送信階層のローカルバッファの大きさは、例えば、少なくとも６７バイトである。

【0328】

データストリーム開始子は、送信階層のデータ送信ストリーム（ｄａｔａ ｔｒａｎｓｐｏｒｔ ｓｔｒｅａｍ）を利用して前記メッセージを無線チャネルを介してデータストリーム応答子に送信する。このとき、前記メッセージは、多数のデータパケットにスライス（ｓｌｉｃｅ）されて送信され、これをデータ送信ストリームという。データパケットの送信過程でエラーが発生する場合、データストリーム開始子は、エラーが発生したパケットの再送信を実行することができ、このとき、データストリーム開始子の送信階層は、応用階層に対してメッセージ送信の成功または失敗に対するフィードバック（ｆｅｅｄｂａｃｋ）を実行することができる。

【0329】

データストリーム応答子は、無線チャネルを介してデータ送信ストリームを受信する。受信されたデータ送信ストリームは、データストリーム開始子の手順の逆過程で復調及び復号化される。例えば、データストリーム応答子は、送信階層が管理するローカルバッファにデータ送信ストリームを格納し、これを併合して送信階層から応用階層へ伝達し、応用階層は、伝達を受けたメッセージをバッファに格納する。

【0330】

データストリームの制御

【0331】

前述したように、無線電力送信装置と無線電力受信装置は、電力送信段階の間にデータストリームをやり取りすることができる。一例として、無線電力送信装置と無線電力受信装置は、各々、一つのデータストリームを開通する（ｏｐｅｎ）ことができる。具体的に、一方が出力される（ｏｕｔｇｏｉｎｇ）データストリームを開通すると、そのデータストリームの送信が完了する時まで入力される（ｉｎｃｏｍｉｎｇ）データストリームが開通されることを拒否（ｒｅｆｕｓｅ）することができる。これは具現の容易性のためである。

【0332】

無線電力受信装置は、マスターとして動作するため、無線電力送信装置のデータストリーム開通要求に対して応答しないことによって無線電力送信装置が新しいデータストリームを開通することを拒否することができる。それに対して、無線電力送信装置は、無線電力受信装置がマスターとしてデータストリームを開通することを拒否することができない。即ち、無線電力送信装置が応答しなくても、無線電力受信装置は、データストリームを送信し続ける。これは現在既に開通されて送信されるデータストリームの送信を妨害するため、システム性能低下を引き起こす。したがって、データストリームが効果的に交換されることができるプロトコルが要求される。

【0333】

したがって、本実施例は、出力される（ｏｕｔｇｏｉｎｇ）データストリームと入力される（ｉｎｃｏｍｉｎｇ）データストリームを同時にまたは選択的に開通または処理するように構成された無線電力送信装置及び無線電力受信装置を開示する。出力されるデータストリームと入力されるデータストリームを同時に開通または処理するように構成された無線電力送信装置及び無線電力受信装置は、相互間に多重（ｍｕｌｔｉｐｌｅ）データストリームを送信または受信する。

【0334】

以下で、多重データストリームは、同時（ｓｉｍｕｌｔａｎｅｏｕｓ）データストリームと入力される（ｉｎｃｏｍｉｎｇ）データストリームを意味することができる。または、多重データストリームは、全二重（ｆｕｌｌ-ｄｕｐｌｅｘ）データストリームを意味することができる。

【0335】

一例として、無線電力送信装置は、一度に単一データストリームをサポートし、または同時（または、多重の出力される／入力される）データストリームをサポートすることができる。そして、無線電力送信装置は、自分が単一データストリームをサポートするかまたは同時データストリームをサポートするかを指示する二重データストリーム情報を無線電力受信装置に送信できる。前記二重データストリーム情報は、無線電力送信装置の能力パケット（ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ｐａｃｋｅｔ）に含まれることができ、その名称は、データストリーム（ｄａｔａ ｓｔｒｅａｍ：ＤＳ）ビットまたは全二重（ｆｕｌｌ-ｄｕｐｌｅｘ）ビットまたは簡単に二重（ｄｕｐｌｅｘ）ビットと呼ばれる。

【0336】

もし、無線電力送信装置が単一データストリームをサポートする場合、単一データストリームをサポートすることを指示する二重データストリーム情報を無線電力受信装置に送信し、一度に単一データストリーム（出力されるまたは入力される）を開通し、前記単一データストリームの送信が終了されると、新しいデータストリーム（出力されるまたは入力される）を開通する。

【0337】

もし、無線電力送信装置が同時データストリームをサポートする場合、同時データストリームをサポートすることを指示する二重データストリーム情報を無線電力受信装置に送信する。そして、無線電力送信装置は、無線電力受信装置が同時データストリームをサポートするかどうかを判断する。もし、無線電力受信装置が同時データストリームをサポートする場合、無線電力送信装置は、同時データストリーム（出力される及び入力される）を開通することができる。それに対して、もし、無線電力送信装置は同時データストリームをサポートするにもかかわらず、無線電力受信装置が単一データストリームをサポートする場合、無線電力送信装置は、一度に単一データストリーム（出力されるまたは入力される）を開通し、前記単一データストリームの送信が終了されると、新しいデータストリーム（出力されるまたは入力される）を開通する。

【0338】

他の例として、無線電力受信装置は、一度に単一データストリームをサポートし、または同時（または、多重の出力される／入力される）データストリームをサポートすることができる。そして、無線電力受信装置は、自分が単一データストリームをサポートするかまたは同時データストリームをサポートするかを指示する二重データストリーム情報を無線電力受信装置に送信できる。前記二重データストリーム情報は、無線電力送信装置の能力パケット（ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ｐａｃｋｅｔ）に含まれることができ、その名称は、データストリーム（ｄａｔａ ｓｔｒｅａｍ：ＤＳ）ビットまたは簡単に二重（ｄｕｐｌｅｘ）ビットと呼ばれる。

【0339】

もし、無線電力受信装置が単一データストリームをサポートする場合、単一データストリームをサポートすることを指示する二重データストリーム情報を無線電力送信装置に送信し、一度に単一データストリーム（出力されるまたは入力される）を開通し、前記単一データストリームの送信が終了されると、新しいデータストリーム（出力されるまたは入力される）を開通する。

【0340】

もし、無線電力受信装置が同時データストリームをサポートする場合、同時データストリームをサポートすることを指示する二重データストリーム情報を無線電力送信装置に送信する。そして、無線電力受信装置は、無線電力送信装置が同時データストリームをサポートするかどうかを判断する。もし、無線電力送信装置が同時データストリームをサポートする場合、無線電力受信装置は、同時データストリーム（出力される及び入力される）を開通することができる。それに対して、もし、無線電力受信装置は同時データストリームをサポートするにもかかわらず、無線電力送信装置が単一データストリームをサポートする場合、無線電力受信装置は、一度に単一データストリーム（出力されるまたは入力される）を開通し、前記単一データストリームの送信が終了されると、新しいデータストリーム（出力されるまたは入力される）を開通する。

【0341】

図１４は、一例に係るデータストリームの送信方法を示す流れ図である。

【0342】

図１４を参照すると、無線電力受信装置は、二重データストリーム（ｄａｔａ ｓｔｒｅａｍ：ＤＳ）情報を含む構成パケット（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｐａｃｋｅｔ）を無線電力送信装置に送信する（Ｓ１４００）。二重データストリーム情報は、無線電力受信装置が同時データストリームをサポートするかまたはサポートしないか（または、単一データストリームをサポートするか）を指示する１ビットの情報である。例えば、二重データストリーム情報が１である場合、無線電力受信装置が同時データストリームをサポートすることを指示し、０である場合、無線電力受信装置が同時データストリームをサポートしないことを指示する。このように構成パケットに一つのビットを使用することによって、無線電力受信装置は、二つのデータストリーム（または、同時データストリーム）を同時に処理できる機能有無を表示することができる。

【0343】

図１５は、一例に係る二重データストリーム情報を含む構成パケットである。

【0344】

図１５を参照すると、構成パケットは、受信電力スケーリングファクターフィールド、予備（ｒｅｓｅｒｖｅｄ）フィールド、私的電力制御情報に対するＰｒｏｐフィールド、認証開始子（ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ ｉｎｉｔｉａｔｏｒ）機能をサポートするかに対するＡＩフィールド、認証応答子（ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ ｒｅｓｐｏｎｄｅｒ）機能をサポートするかに対するＡＲフィールド、アウトバンド通信のサポート可否を指示するＯＢフィールド、カウントフィールド、ウィンドウサイズフィールド、ウィンドウオフセットフィールド、拡張されたプロトコル（ｅｘｔｅｎｄｅｄ ｐｒｏｔｏｃｏｌ）のサポート可否を指示するＮｅｇフィールド、ＦＳＫ変調の極性（ｐｏｌａｒｉｔｙ）を指示するＰｏｌフィールド、ＦＳＫ変調の深さ（ｄｅｌｐｔｈ）を指示するＤｅｐｔｈフィールド、二重データストリーム（ＤＳ）フィールドのうち少なくとも一つを含むことができる。

【0345】

再び、図１４を参照すると、無線電力送信装置は、二重データストリーム情報を含む能力パケット（ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ｐａｃｋｅｔ）を無線電力受信装置に送信する（Ｓ１４０５）。二重データストリーム情報は、無線電力送信装置が同時データストリームをサポートするかまたはサポートしないか（または、単一データストリームをサポートするか）を指示する情報である。例えば、二重データストリーム情報が１である場合、無線電力送信装置が同時データストリームをサポートすることを指示し、０である場合、無線電力送信装置が同時データストリームをサポートしないことを指示する。このように能力パケットに一つのビットを使用することによって、無線電力送信装置は、二つのデータストリーム（または、同時データストリーム）を同時に処理できる機能有無を表示することができる。

【0346】

図１６は、一例に係る二重データストリーム情報を含む能力パケットである。

【0347】

図１６を参照すると、能力パケットは、電力クラスフィールド、最大交渉可能保障電力フィールド、予備フィールド、潜在電力フィールド、認証開始子（ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ ｉｎｉｔｉａｔｏｒ）機能をサポートするかに対するＡＩフィールド、認証応答子（ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ ｒｅｓｐｏｎｄｅｒ）機能をサポートするかに対するＡＲフィールド、アウトバンド通信のサポート可否を指示するＯＢフィールド、二重データストリーム（ＤＳ）フィールド、ＷＰＩＤフィールド、ＮＲＳフィールドのうち少なくとも一つを含むことができる。

【0348】

再び、図１４を参照すると、無線電力送信装置と無線電力受信装置がデータストリームをやり取りする動作は、（Ａ）または（Ｂ）のうちいずれか一つである。本実施例によると、一方は、他方の二重データストリーム情報を受信し、他方の同時データストリームサポート可否を確認し、他方が同時データストリームをサポートしない場合は一つのデータストリームのみを開通し、前記データストリームの送信が終了されると、新しいデータストリームを開通する。

【0349】

まず、（Ａ）は、一方が他方にデータストリームを送信する動作を含む。例えば、無線電力受信装置がデータストリームを無線電力送信装置に送信し（Ｓ１４１０）、または無線電力送信装置がデータストリームを無線電力受信装置に送信できる。

【0350】

（Ａ）は、無線電力送信装置と無線電力受信装置のうち少なくとも一つが単一データストリームをサポートする場合である。

【0351】

無線電力送信装置の二重データストリーム情報と無線電力受信装置の二重データストリーム情報が両方とも単一データストリームをサポートすることを指示する場合、または無線電力送信装置の二重データストリーム情報は単一データストリームをサポートすることを指示し、かつ無線電力受信装置の二重データストリーム情報は同時データストリームをサポートすることを指示する場合、または無線電力送信装置の二重データストリーム情報は同時データストリームをサポートすることを指示し、かつ無線電力受信装置の二重データストリーム情報は単一データストリームをサポートすることを指示する場合、一方は、他方に対して一度に単一データストリーム（出力されるまたは入力される）を開通し、前記単一データストリームの送信が終了されると、新しいデータストリーム（出力されるまたは入力される）を開通する。

【0352】

（Ｂ）は、無線電力送信装置と無線電力受信装置が両方とも同時データストリームをサポートする場合である。この場合、一方が他方に対してデータストリーム（出力されるまたは入力される）を開通し（Ｓ１４１５）、前記単一データストリームの送信が終了される前であるとしても新しいデータストリーム（出力されるまたは入力される）を開通することができる（Ｓ１４２０）。

【0353】

このような図１４による実施例における無線電力送信装置は、図１乃至図１１に開示された無線電力送信装置または無線電力送信機または電力送信部に該当する。したがって、本実施例における無線電力送信装置の動作は、図１乃至図１１での無線電力送信装置の各構成要素のうち一つまたは二つ以上の組合せにより具現される。例えば、本実施例における無線電力を送信する動作は、電力変換回路１１０により実行されることができる。また、本実施例において、構成パケットを受信する動作、能力パケットを生成して送信する動作、データストリームを開通または送信または受信する動作などは、通信／コントロール回路１２０により実行されることができる。

【0354】

また、図１４による実施例における無線電力受信装置は、図１乃至図１１に開示された無線電力受信装置または無線電力受信機または電力受信部に該当する。したがって、本実施例における無線電力受信装置の動作は、図１乃至図１１での無線電力受信装置の各構成要素のうち一つまたは二つ以上の組合せにより具現される。例えば、本実施例における無線電力を受信する動作は、電力ピックアップ回路２１０により実行されることができる。また、本実施例において、構成パケットを生成して送信する動作、能力パケットを受信する動作、データストリームを開通または送信または受信する動作などは、通信／コントロール回路２２０により実行されることができる。

【0355】

電力損失計算タイミングの同期化

【0356】

図１７は、一例に係る無線電力受信装置が受信電力を計算するタイミングを示す。

【0357】

図１７を参照すると、無線電力受信装置は、無線電力送信装置から受信した電力を指示する受信電力（ｒｅｃｅｉｖｅｄ ｐｏｗｅｒ：ＲＰまたはＲＰ８）パケットを受信電力パケットの送信周期（Ｔ＿ｒｅｃｅｉｖｅｄ）間隔に送信する。このとき、受信電力パケットは、次の受信電力周期が到来する以前の時点からウィンドウ（ｔ＿ｗｉｎｄｏｗ）の間に計算された受信電力に基づいて生成される。即ち、無線電力受信装置は、ウィンドウ（ｔ＿ｗｉｎｄｏｗ）の間に無線電力送信装置から受信された電力を計算し、その値に基づいて受信電力パケットを生成し、ウィンドウ（ｔ＿ｗｉｎｄｏｗ）が終わる時点からオフセット（ｔ＿ｏｆｆｓｅｔ）以後の時点（または、次の受信電力周期が到来する時点）に前記生成された受信電力パケットを無線電力送信装置に送信する。ここで、ウィンドウ（ｔ＿ｗｉｎｄｏｗ）は、無線電力送信装置と無線電力受信装置との間にインバンド通信が発生しない静かな区間に定義されることができる。

【0358】

一方、無線電力送信装置は、無線電力受信装置が受信電力を計算するウィンドウ（ｔ＿ｗｉｎｄｏｗ）の間に無線電力受信装置に送信した電力（Ｐｔ）を計算または推定（ｅｓｔｉｍａｔｉｏｎ）する。そして、無線電力送信装置は、受信電力パケットによる受信電力（Ｐｒ）と送信電力（Ｐｔ）との間の差に基づいて電力損失を計算し、電力損失に基づいて異物検出を実行する。

【0359】

図１８は、一例に係る無線電力送信装置が送信電力を計算するタイミングを示す。

【0360】

図１８を参照すると、無線電力送信装置は、無線電力受信装置が受信電力を計算するウィンドウ（ｔ＿ｗｉｎｄｏｗ）の開始時点を正確に知ることができない。これは無線電力送信装置と無線電力受信装置との間にウィンドウの開始時点に対する同期化が行われないためである。このように無線電力送信装置が送信電力を計算する時点と無線電力受信装置が受信電力を計算する時点が互いに一致しない場合、正確な電力損失の計算が難しい問題がある。したがって、無線電力送信装置は、ウィンドウ（ｔ＿ｗｉｎｄｏｗ）を一定間隔（ｔ＿ｓｌｉｄｅ）にスライディングさせながら、送信電力を計算し続ける。そして、無線電力送信装置は、無線電力受信装置から受信電力パケット（ＲＰまたはＲＰ８）を受信した時点からオフセット（ｔ＿ｏｆｆｓｅｔ）ほど以前時点に計算された送信電力（Ｐｔ）を電力損失の計算に利用する。

【0361】

しかしながら、受信電力パケットの送信周期（ｔ＿ｒｅｃｅｉｖｅｄ）が最大４０５０ｍｓ（５Ｗまたはその未満充電時）または２０５０ｍｓ（５Ｗ以上充電時）値に固定されておらずに可変可能なため、無線電力送信装置は、受信電力パケットが受信される時点をあらかじめ知ることができないし、ウィンドウ（ｔ＿ｗｉｎｄｏｗ）区間もあらかじめ知ることができない。例えば、受信電力パケットの送信周期（ｔ＿ｒｅｃｅｉｖｅｄ）が変わる場合、無線電力送信装置は、無線電力受信装置が受信電力を計算するウィンドウ（ｔ＿ｗｉｎｄｏｗ）区間を知ることができない。これは無線電力送信装置が送信電力を計算する時点と無線電力受信装置が受信電力を計算する時点の一致を一層難しくする。

【0362】

また、無線電力送信装置は、一定間隔毎にスライディング方式で送信電力を計算しなければならないため、これは無線電力送信装置のプロセシングリソースを浪費する結果を招く。

【0363】

したがって、無線電力送信装置と受信装置との間に電力損失を計算するタイミングを同期化する方法が要求される。以下、無線電力送信装置と受信装置との間に電力損失を計算するタイミングを同期化する方法が開示される。

【0364】

図１９は、一例に係るタイミングパケットの運用方法を示す。

【0365】

図１９を参照すると、無線電力受信装置は、受信電力パケットを送信する前に、ウィンドウ（ｔ＿ｗｉｎｄｏｗ）の開始を指示するタイミングパケット（ｔｉｍｉｎｇ ｐａｃｋｅｔ）１９００を無線電力送信装置に送信する。タイミングパケット１９００は、無線電力送信装置にウィンドウ（ｔ＿ｗｉｎｄｏｗ）の開始を知らせるパケットであって、無線電力受信装置が受信電力を計算する区間と無線電力送信装置が送信電力を計算する区間とを一致させる。即ち、タイミングパケット１９００を基点に無線電力送信装置と無線電力受信装置は、同じウィンドウ（ｔ＿ｗｉｎｄｏｗ）区間の間に電力計算を実行することができる。

【0366】

タイミングパケット１９００は、受信電力パケットのためのタイミングパケット（ｔｉｍｉｎｇ ｆｏｒ ＲＰ ｐａｃｋｅｔ：ＴＲＰ ｐａｃｋｅｔ）とも呼ばれる。タイミングパケット１９００は、別途のペイロード（ｐａｙｌｏａｄ）またはデータ無しにヘッダ情報のみで構成されることができる。即ち、最小限の大きさのタイミングパケット１９００で電力推定タイミングの同期化が達成されることができる。このとき、ヘッダの値は、例えば、０×００である。

【0367】

タイミングパケット１９００とウィンドウ（ｔ＿ｗｉｎｄｏｗ）の開始時点との間の関係の一例として、タイミングパケット１９００が送信された時点からあらかじめ決まった一定時間（ｔ＿ｐｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ）が経過された時点にウィンドウ（ｔ＿ｗｉｎｄｏｗ）の開始時点になることができる。この場合、無線電力送信装置は、タイミングパケット１９００を受信した時点からあらかじめ決まった一定時間（ｔ＿ｐｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ）が経過された時点で、ウィンドウ（ｔ＿ｗｉｎｄｏｗ）の間に送信電力を計算または推定する。そして、無線電力受信装置は、タイミングパケット１９００を送信した時点からあらかじめ決まった一定時間（ｔ＿ｐｒｅｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ）が経過された時点で、ウィンドウ（ｔ＿ｗｉｎｄｏｗ）の間に受信電力を計算する。

【0368】

タイミングパケット１９００とウィンドウ（ｔ＿ｗｉｎｄｏｗ）の開始時点との間の関係の他の例として、タイミングパケット１９００が送信された時点がウィンドウ（ｔ＿ｗｉｎｄｏｗ）の開始時点になることができる。この場合、無線電力送信装置は、タイミングパケット１９００を受信した時点からウィンドウ（ｔ＿ｗｉｎｄｏｗ）の間に送信電力を計算または推定する。そして、無線電力受信装置は、タイミングパケット１９００を送信した時点からウィンドウ（ｔ＿ｗｉｎｄｏｗ）の間に受信電力を計算する。

【0369】

図２０は、一例に係るタイミングパケットを示す。

【0370】

図２０を参照すると、タイミングパケットは、例えば、８ビットであり、タイミングパケットを識別するヘッダは、例えば、０×００に定義されることができる。

【0371】

図２１は、他の例に係るタイミングパケットを示す。

【0372】

図２１を参照すると、タイミングパケットは、例えば、８ビットであり、ウィンドウ大きさ（ｗｉｎｄｏｗ ｓｉｚｅ）フィールド及びウィンドウオフセット（ｗｉｎｄｏｗ ｏｆｆｓｅｔ）フィールドを含むことができる。ウィンドウ大きさフィールドは、例えば、５ビットであって、その値は、ウィンドウ（ｔ＿ｗｉｎｄｏｗ）の大きさを４ｍｓの単位で定義することができる。ウィンドウオフセットフィールドは、例えば、３ビットであって、その値は、ウィンドウオフセット（ｔ＿ｏｆｆｓｅｔ）の大きさを４ｍｓの単位で定義することができる。

【0373】

タイミングパケットに含まれているウィンドウ大きさフィールドとウィンドウオフセットフィールドは、デフォルトウィンドウ（ｔｗｉｎｄｏｗ）とデフォルトウィンドウオフセット（ｔ＿ｏｆｆｓｅｔ）を調整するときに使われる。ここで、デフォルトウィンドウとデフォルトウィンドウオフセットは、構成パケット（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｐａｃｋｅｔ）に含まれている値である。このような図２１によるタイミングパケットは、例えば、０×００に定義されたヘッダにより識別されることができる。

【0374】

このような図１９乃至図２１による実施例における無線電力送信装置は、図１乃至図１１に開示された無線電力送信装置または無線電力送信機または電力送信部に該当する。したがって、本実施例における無線電力送信装置の動作は、図１乃至図１１での無線電力送信装置の各構成要素のうち一つまたは二つ以上の組合せにより具現される。例えば、本実施例において、磁気カップリングに基づいて無線電力受信装置に無線電力を送信する動作は、電力変換回路１１０により実行されることができる。また、本実施例において、タイミングパケットを受信する動作、タイミングパケットに基づいて決まったウィンドウの間に前記送信される電力を計算または推定する動作、受信電力パケットを受信する動作、送信電力と受信電力に基づいて電力損失を計算する動作、電力損失に基づいて異物検出を実行する動作などは、通信／コントロール回路１２０により実行されることができる。

【0375】

また、図１９乃至図２１による実施例における無線電力受信装置は、図１乃至図１１に開示された無線電力受信装置または無線電力受信機または電力受信部に該当する。したがって、本実施例における無線電力受信装置の動作は、図１乃至図１１での無線電力受信装置の各構成要素のうち一つまたは二つ以上の組合せにより具現される。例えば、本実施例において、磁気カップリングに基づいて無線電力送信装置から無線電力を受信する動作は、電力ピックアップ回路２１０により実行されることができる。また、本実施例において、タイミングパケットを生成して送信する動作、受信電力を計算する動作、受信電力パケットを送信する動作などは、通信／コントロール回路２２０により実行されることができる。

【0376】

前述した本発明の実施例に係る無線電力送信方法及び装置、または受信装置及び方法は、全ての構成要素または段階が必須なものではないため、無線電力送信装置及び方法、または受信装置及び方法は、前述した構成要素または段階の一部または全部を含んで実行されることができる。また、前述した無線電力送信装置及び方法、または受信装置及び方法の実施例は、互いに組み合わせられて実行されることもできる。また、前述した各構成要素または段階は、必ず説明した順序通りに実行されるべきものではなく、後に説明された段階が前に説明された段階の以前に実行されることも可能である。

【0377】

以上の説明は、本発明の技術思想を例示的に説明したことに過ぎず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から外れない範囲で多様な修正及び変形が可能である。したがって、以上で説明した本発明の実施例は、互いに別個にまたは組み合わせられて具現されることも可能である。

【0378】

したがって、本発明に開示された実施例は、本発明の技術思想を限定するためのものではなく説明するためのものであり、このような実施例により本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は、請求範囲により解釈されなければならず、それと同等な範囲内にある全ての技術思想は、本発明の権利範囲に含まれると解釈されなければならない。

【図1】

【図2】

【図3a】

【図3b】

【図4a】

【図4b】

【図4c】

【図4d】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9(A)】

【図9(B)】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【手続補正書】

【提出日】2021-04-23

【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】

電力送信段階（ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｐｈａｓｅ）で、磁気カップリング（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｃｏｕｐｌｉｎｇ）に基づいて生成された無線電力を無線電力送信装置から受信するように構成された電力ピックアップ回路（ｐｏｗｅｒ ｐｉｃｋｕｐ ｃｉｒｃｕｉｔ）と、
前記無線電力送信装置に出力される（ｏｕｔｇｏｉｎｇ）データストリームと前記無線電力送信装置から入力される（ｉｎｃｏｍｉｎｇ）データストリームが同時にサポートされるかを指示する第１の二重データストリーム情報を含む構成パケット（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｐａｃｋｅｔ）を前記無線電力送信装置に送信し、前記無線電力送信装置が前記無線電力送信装置から無線電力受信装置に出力される（ｏｕｔｇｏｉｎｇ）データストリームと前記無線電力受信装置から前記無線電力送信装置に入力される（ｉｎｃｏｍｉｎｇ）データストリームを同時にサポートするかを指示する第２の二重データストリーム情報を含む能力パケット（ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ｐａｃｋｅｔ）を前記無線電力送信装置から受信するように構成される通信／コントロール回路（ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ／ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｉｒｃｕｉｔ）を含む、無線電力受信装置。

【請求項2】

前記第１の二重データストリーム情報と前記第２の二重データストリーム情報が同時サポートを指示する場合、
前記通信／コントロール回路は、前記無線電力送信装置に第１のデータストリームを送信すると同時に前記無線電力送信装置から第２のデータストリームを受信するように構成される、請求項１に記載の無線電力受信装置。

【請求項3】

前記第１の二重データストリーム情報と前記第２の二重データストリーム情報のうち少なくとも一つが同時サポートを指示しない場合、
前記通信／コントロール回路は、前記無線電力送信装置への第１のデータストリームまたは前記無線電力送信装置からの第２のデータストリームのうちいずれか一つのみを開通する（ｏｐｅｎ）ように構成される、請求項１に記載の無線電力受信装置。

【請求項4】

前記第１の二重データストリーム情報と前記第２の二重データストリーム情報は、各々、１ビットで構成される、請求項１に記載の無線電力受信装置。

【請求項5】

前記通信／コントロール回路は、前記受信される無線電力を計算する時間区間を提供するウィンドウ（ｔ＿ｗｉｎｄｏｗ）の開始を指示するタイミングパケット（ｔｉｍｉｎｇ ｐａｃｋｅｔ）を前記無線電力送信装置に送信する、請求項１に記載の無線電力受信装置。

【請求項6】

電力送信段階（ｐｏｗｅｒ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｐｈａｓｅ）で、磁気カップリング（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｃｏｕｐｌｉｎｇ）に基づいて生成された無線電力を無線電力受信装置に送信するように構成された電力変換回路（ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｃｉｒｃｕｉｔ）と、
前記無線電力受信装置に出力される（ｏｕｔｇｏｉｎｇ）データストリームと前記無線電力受信装置から入力される（ｉｎｃｏｍｉｎｇ）データストリームが同時にサポートされるかを指示する第１の二重データストリーム情報を含む能力パケット（ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ ｐａｃｋｅｔ）を前記無線電力受信装置に送信し、前記無線電力受信装置が前記無線電力受信装置から無線電力送信装置に出力される（ｏｕｔｇｏｉｎｇ）データストリームと前記無線電力送信装置から前記無線電力受信装置に入力される（ｉｎｃｏｍｉｎｇ）データストリームを同時にサポートするかを指示する第２の二重データストリーム情報を含む構成パケット（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｐａｃｋｅｔ）を前記無線電力受信装置から受信するように構成される通信／コントロール回路（ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ／ｃｏｎｔｒｏｌ ｃｉｒｃｕｉｔ）を含む、無線電力送信装置。

【請求項7】

前記第１の二重データストリーム情報と前記第２の二重データストリーム情報が同時サポートを指示する場合、
前記通信／コントロール回路は、前記無線電力受信装置に第１のデータストリームを送信すると同時に前記無線電力受信装置から第２のデータストリームを受信するように構成される、請求項６に記載の無線電力送信装置。

【請求項8】

前記第１の二重データストリーム情報と前記第２の二重データストリーム情報のうち少なくとも一つが同時サポートを指示しない場合、
前記通信／コントロール回路は、前記無線電力受信装置への第１のデータストリームまたは前記無線電力受信装置からの第２のデータストリームのうちいずれか一つのみを開通する（ｏｐｅｎ）ように構成される、請求項６に記載の無線電力送信装置。

【請求項9】

前記第１の二重データストリーム情報と前記第２の二重データストリーム情報は、各々、１ビットで構成される、請求項６に記載の無線電力送信装置。

【請求項10】

前記通信／コントロール回路は、前記送信される無線電力を計算する時間区間を提供するウィンドウ（ｔ＿ｗｉｎｄｏｗ）の開始を指示するタイミングパケット（ｔｉｍｉｎｇ ｐａｃｋｅｔ）を前記無線電力受信装置から受信する、請求項６に記載の無線電力送信装置。

【国際調査報告】