(57)【要約】【課題】本開示は、ワイヤレス通信ネットワークを介して充電デバイスと接続するためのシステム、方法、および装置を提供する。【解決手段】一態様では、ワイヤレス充電器は、電力信号を送信するように構成された送信機を含む。ワイヤレス充電器は、デバイスによって送信される1つまたは複数の接続要請についてスキャンするように構成されたデバイススキャナをさらに含む。ワイヤレス充電器は、送信された電力信号に応答して充電デバイスからワイヤレス通信ネットワークを介して接続要請を受信するように構成された受信機をさらに含む。送信機は、受信された接続要請に応答して充電デバイスとの接続を確立する旨の接続要求を送信するように構成され得る。【選択図】図7
2018057266.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワイヤレス通信ネットワークを介して充電デバイスと接続するためのワイヤレス充電器であって、
電力信号を送信するように構成された送信機と、
前記電力信号を駆動する回路で検出された変化に基づいて負荷を検出するように構成された負荷検出器であって、前記検出された変化は、前記電力信号の送信と、前記送信機によって生成された場内の前記負荷の存在とに起因する、負荷検出器と、
前記負荷の検出に応答して、デバイスによって送信される1つまたは複数の接続要請についてスキャンするように構成されたデバイススキャナと、
前記送信された電力信号に応答して前記充電デバイスから前記ワイヤレス通信ネットワークを介して接続要請を受信するように構成された受信機であり、前記送信機が、前記受信された接続要請に応答して前記充電デバイスとの接続を確立する旨の接続要求を送信するようにさらに構成される、受信機と
を含むワイヤレス充電器。
【請求項２】
前記接続要請が充電サービスに関連付けられた充電情報を含む、請求項1に記載のワイヤレス充電器。
【請求項３】
前記充電情報がターゲットデバイスアドレスおよび充電サービスタイプを含む、請求項2に記載のワイヤレス充電器。
【請求項４】
前記接続要求が、前記送信された電力信号とは別の通信で送信される、請求項1に記載のワイヤレス充電器。
【請求項５】
前記電力信号が前記充電デバイスを充電する、請求項1に記載のワイヤレス充電器。
【請求項６】
前記充電デバイスが、充電中、通常モードで動作するのに十分な電力を含まない充電器電力供給モード、および前記充電デバイスが、充電中、前記通常モードで動作するのに十分な電力を含む自己電力供給モードを、前記充電デバイスが含む、請求項5に記載のワイヤレス充電器。
【請求項７】
前記充電器電力供給モードが、第1の物理的な実装によってサポートされ、前記自己電力供給モードが、第2の物理的な実装によってサポートされ、前記充電デバイスが、前記充電器電力供給モードであり、前記充電デバイスが、充電中、前記通常モードで動作するのに十分な電力の量を受信するとき、前記充電デバイスが、前記ワイヤレス充電器との接続を終了する、請求項6に記載のワイヤレス充電器。
【請求項８】
前記充電デバイスが、充電中、前記通常モードで動作するのに十分な電力の量を受信するとき、前記充電デバイスが、前記自己電力供給モードに移行し、前記充電デバイスが、前記ワイヤレス充電器との接続を再度確立する、請求項7に記載のワイヤレス充電器。
【請求項９】
前記充電器電力供給モードが、第1の物理的な実装によってサポートされ、前記自己電力供給モードが、前記第1の物理的な実装によってサポートされる、請求項6に記載のワイヤレス充電器。
【請求項１０】
前記充電デバイスが、充電中、前記ワイヤレス充電器との前記接続を終了することなく、前記通常モードで動作するのに十分な電力の量を受信するとき、前記充電デバイスが、前記充電器電力供給モードから前記自己電力供給モードに移行する、請求項9に記載のワイヤレス充電器。
【請求項１１】
前記充電デバイスが前記自己電力供給モードであるとき、前記送信機が、前記充電デバイスにおける充電動作を開始する旨の命令を送信するようにさらに構成される、請求項6に記載のワイヤレス充電器。
【請求項１２】
前記受信機が、前記充電デバイスから充電報告を受信するようにさらに構成され、前記充電報告が、前記充電デバイスの現在の充電レベルを含む、請求項1に記載のワイヤレス充電器。
【請求項１３】
前記送信機が、前記受信された充電報告に基づいて前記充電デバイスへ充電停止命令を送信するようにさらに構成される、請求項12に記載のワイヤレス充電器。
【請求項１４】
ワイヤレス通信ネットワークを介して充電デバイスと接続するための方法であって、
電力信号を送信するステップと、
前記電力信号を駆動する回路で検出された変化に基づいて負荷を検出するステップであって、前記検出された変化は、前記電力信号の送信と、前記電力信号の送信によって生成された場内の前記負荷の存在とに起因する、ステップと、
前記負荷の検出に応答して、デバイスによって送信される1つまたは複数の接続要請についてスキャンするステップと、
前記送信された電力信号に応答して前記充電デバイスから前記ワイヤレス通信ネットワークを介して接続要請を受信するステップと、
前記受信された接続要請に応答して前記充電デバイスとの接続を確立する旨の接続要求を送信するステップと
を含む方法。
【請求項１５】
接続要請を受信するステップが、充電サービスに関連付けられた充電情報を受信するステップを含む、請求項14に記載の方法。
【請求項１６】
前記充電情報がターゲットデバイスアドレスおよび充電サービスタイプを含む、請求項15に記載の方法。
【請求項１７】
接続要求を送信するステップが、前記送信された電力信号とは別の通信で前記接続要求を送信するステップを含む、請求項14に記載の方法。
【請求項１８】
電力信号を送信する前記ステップが、前記充電デバイスを充電するために前記電力信号を送信するステップをさらに含み、前記充電デバイスが、充電中、通常モードで動作するのに十分な電力を含まない充電器電力供給モード、および前記充電デバイスが、充電中、前記通常モードで動作するのに十分な電力を含む自己電力供給モードを、前記充電デバイスが含む、請求項14に記載の方法。
【請求項１９】
前記充電デバイスが、充電中、前記通常モードで動作するのに十分な電力の量を受信するとき、前記充電デバイスとの前記接続を終了するステップであり、前記充電器電力供給モードが、第1の物理的な実装によってサポートされ、前記自己電力供給モードが、第2の物理的な実装によってサポートされ、前記充電デバイスが、前記充電器電力供給モードである、ステップをさらに含む、請求項18に記載の方法。
【請求項２０】
前記充電デバイスが前記自己電力供給モードに移行した後、前記充電デバイスとの接続を再度確立するステップであり、前記充電デバイスが、充電中、前記通常モードで動作するのに十分な電力の量を受信するとき、前記充電デバイスが前記自己電力供給モードに移行する、ステップをさらに含む、請求項19に記載の方法。
【請求項２１】
前記充電デバイスが、前記充電器電力供給モードから前記自己電力供給モードに移行するとき、前記充電デバイスとの前記接続を維持するステップであり、前記充電器電力供給モードが、第1の物理的な実装によってサポートされ、前記自己電力供給モードが、前記第1の物理的な実装によってサポートされる、ステップをさらに含む、請求項18に記載の方法。
【請求項２２】
前記充電デバイスが前記自己電力供給モードであるとき、前記充電デバイスにおける充電動作を開始する旨の命令を送信するステップをさらに含む、請求項18に記載の方法。
【請求項２３】
前記充電デバイスから充電報告を受信するステップであり、前記充電報告が、前記充電デバイスの現在の充電レベルを含む、ステップをさらに含む、請求項14に記載の方法。
【請求項２４】
前記受信された充電報告に基づいて前記充電デバイスへ充電停止命令を送信するステップをさらに含む、請求項23に記載の方法。
【請求項２５】
ワイヤレス通信ネットワークを介して充電デバイスと接続するための装置であって、
電力信号を送信するための手段と、
前記電力信号を駆動する回路で検出された変化に基づいて負荷を検出するための手段であって、前記検出された変化は、前記電力信号の送信と、前記送信するための手段によって生成された場内の前記負荷の存在とに起因する、手段と、
前記負荷の検出に応答して、デバイスによって送信される1つまたは複数の接続要請についてスキャンするための手段と、
前記送信された電力信号に応答して前記充電デバイスから前記ワイヤレス通信ネットワークを介して接続要請を受信するための手段と、
前記受信された接続要請に応答して前記充電デバイスとの接続を確立する旨の接続要求を送信するための手段と
を含む装置。
【請求項２６】
接続要請を受信するための前記手段が、ターゲットデバイスアドレスおよび充電サービスタイプを受信するための手段を含む、請求項25に記載の装置。
【請求項２７】
接続要求を送信するための前記手段が、前記送信された電力信号とは別の通信で前記接続要求を送信するための手段を含む、請求項25に記載の装置。
【請求項２８】
電力信号を送信するための前記手段が、前記充電デバイスを充電するために前記電力信号を送信するための手段をさらに含み、前記充電デバイスが、充電中、通常モードで動作するのに十分な電力を含まない充電器電力供給モード、および前記充電デバイスが、充電中、前記通常モードで動作するのに十分な電力を含む自己電力供給モードを、前記充電デバイスが含む、請求項25に記載の装置。
【請求項２９】
前記充電デバイスが、充電中、前記通常モードで動作するのに十分な電力の量を受信するとき、前記充電デバイスとの接続を終了するための手段であり、前記充電器電力供給モードが、第1の物理的な実装によってサポートされ、前記自己電力供給モードが、第2の物理的な実装によってサポートされ、前記充電デバイスが、前記充電器電力供給モードである、手段をさらに含む、請求項28に記載の装置。
【請求項３０】
前記充電デバイスが、前記充電器電力供給モードから前記自己電力供給モードに移行するとき、前記充電デバイスとの前記接続を維持するための手段であり、前記充電器電力供給モードが、第1の物理的な実装によってサポートされ、前記自己電力供給モードが、前記第1の物理的な実装によってサポートされる、手段をさらに含む、請求項28に記載の装置。
【請求項３１】
前記充電デバイスが前記自己電力供給モードであるとき、前記充電デバイスにおける充電動作を開始する旨の命令を送信するための手段をさらに含む、請求項28に記載の装置。
【請求項３２】
電力信号を送信するための前記手段、および接続要請を送信するための前記手段が送信機を含み、負荷を検出するための前記手段が負荷検出器を含み、デバイスについてスキャンするための前記手段がデバイススキャナを含み、受信するための前記手段が受信機を含む、請求項25に記載の装置。
【請求項３３】
コードを含む非一時的コンピュータ可読記録媒体であって、前記コードが、実行されたときに、装置に、
電力信号を送信させ、
前記電力信号を駆動する回路で検出された変化に基づいて負荷を検出させ、
前記負荷の検出に応答して、デバイスによって送信される1つまたは複数の接続要請についてスキャンさせ、
前記送信された電力信号に応答して充電デバイスからワイヤレス通信ネットワークを介して接続要請を受信させ、
前記受信された接続要請に応答して前記充電デバイスとの接続を確立する旨の接続要求を送信させ、
前記検出された変化は、前記電力信号の送信と、前記電力信号の送信によって生成された場内の前記負荷の存在とに起因する、非一時的コンピュータ可読記録媒体。
【請求項３４】
実行されたときに、装置に、ターゲットデバイスアドレスおよび充電サービスタイプを受信させるコードをさらに含む、請求項33に記載の媒体。
【請求項３５】
実行されたときに、装置に、前記送信された電力信号とは別の通信で前記接続要求を送信させるコードをさらに含む、請求項33に記載の媒体。
【請求項３６】
実行されたときに、装置に、前記充電デバイスを充電するために前記電力信号を送信させるコードであり、前記充電デバイスが、充電中、通常モードで動作するのに十分な電力を含まない充電器電力供給モード、および前記充電デバイスが、充電中、前記通常モードで動作するのに十分な電力を含む自己電力供給モードを、前記充電デバイスが含む、コードをさらに含む、請求項33に記載の媒体。
【請求項３７】
実行されたときに、装置に、前記充電デバイスが、充電中、前記通常モードで動作するのに十分な電力の量を受信するとき、前記充電デバイスとの接続を終了させるコードであり、前記充電器電力供給モードが、第1の物理的な実装によってサポートされ、前記自己電力供給モードが、第2の物理的な実装によってサポートされ、前記充電デバイスが、前記充電器電力供給モードである、コードをさらに含む、請求項36に記載の媒体。
【請求項３８】
実行されたときに、装置に、前記充電デバイスが前記自己電力供給モードに移行した後、前記充電デバイスとの接続を再度確立させるコードであり、前記充電デバイスが、充電中、前記通常モードで動作するのに十分な電力の量を受信するとき、前記充電デバイスが前記自己電力供給モードに移行する、コードをさらに含む、請求項37に記載の媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、ワイヤレス電力に関する。より詳細には、本開示は、Bluetooth(登録商標) Low Energyを使用してワイヤレス充電と充電デバイスとの間の接続を確立することを対象とする。
【背景技術】
【０００２】
ますます多くの様々な電子デバイスが、充電式バッテリーを介して電力供給されている。そのようなデバイスには、モバイルフォン、携帯型音楽プレーヤ、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、コンピュータ周辺デバイス、通信デバイス(たとえば、ブルートゥース(登録商標)デバイス)、デジタルカメラ、補聴器などが含まれる。バッテリー技術は向上したが、バッテリー電源式電子デバイスは、より多くの電力量をますます必要とし、それを消費し、それによって、しばしば、再充電する必要がある。充電式デバイスは、しばしば、電源に物理的に接続されているケーブルまたは他の同様の接続部を通して有線接続を介し、充電される。ケーブルおよび同様の接続部は、場合によっては、不便であるか、または扱いにくく、かつ他の欠点を有することがある。充電式電子デバイスを充電するか、または電子デバイスに電力を供給するのに使用されるように自由空間内で電力を伝達することが可能なワイヤレス充電システムは、有線充電ソリューションの欠点の一部を克服する可能性がある。したがって、電子デバイスに電力を効率的かつ安全に伝達するワイヤレス電力伝達システムおよび方法が望ましい。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００３】
添付の特許請求の範囲内のシステム、方法、およびデバイスの様々な実装形態の各々は、いくつかの態様を有し、そのどの態様も単独で、本明細書で説明する望ましい属性に関与することはない。添付の特許請求の範囲を限定することなく、本明細書においていくつかの顕著な特徴について説明する。
【０００４】
本明細書で説明する主題の1つまたは複数の実装形態の詳細について、以下の添付の図面および説明において述べる。他の特徴、態様、および利点は、説明、図面、および特許請求の範囲から明らかになるであろう。以下の図の相対的な寸法は、一定の縮尺で描かれていない可能性があることに留意されたい。
【０００５】
本開示の一態様は、ワイヤレス通信ネットワークを介して充電デバイスと接続するためのワイヤレス充電器を提供する。ワイヤレス充電器は、電力信号を送信するように構成された送信機を含む。ワイヤレス充電器は、デバイスによって送信される1つまたは複数の接続要請(connection solicitation)についてスキャンするように構成されたデバイススキャナをさらに含む。ワイヤレス充電器は、送信された電力信号に応答して充電デバイスからワイヤレス通信ネットワークを介して接続要請を受信するように構成された受信機をさらに含む。送信機は、受信された接続要請に応答して充電デバイスとの接続を確立する旨の接続要求を送信するように構成され得る。
【０００６】
本開示の別の態様は、ワイヤレス通信ネットワークを介して充電デバイスとワイヤレスに接続するための方法を提供する。この方法は、電力信号を送信するステップを含む。この方法は、デバイスによって送信される1つまたは複数の接続要請についてスキャンするステップをさらに含む。この方法は、送信された電力信号に応答して充電デバイスからワイヤレス通信ネットワークを介して接続要請を受信するステップをさらに含む。この方法は、受信された接続要請に応答して充電デバイスとの接続を確立する旨の接続要求を送信するステップをさらに含む。
【０００７】
本開示の別の態様は、ワイヤレス通信ネットワークを介して充電デバイスと接続するための装置を提供する。この装置は、電力信号を送信するための手段を含む。この装置は、デバイスによって送信される1つまたは複数の接続要請についてスキャンするための手段をさらに含む。この装置は、送信された電力信号に応答して充電デバイスからワイヤレス通信ネットワークを介して接続要請を受信するための手段をさらに含む。この装置は、受信された接続要請に応答して充電デバイスとの接続を確立する旨の接続要求を送信するための手段をさらに含む。
【０００８】
本開示の別の態様は、実行されたときに、装置に、電力信号を送信させるコードを含む、非一時的コンピュータ可読媒体を提供する。この媒体は、実行されたときに、装置に、デバイスによって送信される1つまたは複数の接続要請についてスキャンさせるコードをさらに含む。この媒体は、実行されたときに、装置に、送信された電力信号に応答して充電デバイスからワイヤレス通信ネットワークを介して接続要請を受信させるコードをさらに含む。この媒体は、実行されたときに、装置に、受信された接続要請に応答して充電デバイスとの接続を確立する旨の接続要求を送信させるコードをさらに含む。
【０００９】
本開示の別の態様は、ワイヤレス通信ネットワークを介してワイヤレス充電器と接続するための充電デバイスを提供する。充電デバイスは、ワイヤレス充電器によって送信される電力信号を受信するように構成された受信機を含む。充電デバイスは、電力信号が受信されたことに応答して接続要請を生成するように構成されたプロセッサをさらに含む。充電デバイスは、ワイヤレス通信ネットワークを介して接続要請を送信するように構成された送信機をさらに含む。受信機は、送信された接続要請に応答してワイヤレス充電器との接続を確立する旨の接続要求を受信するように構成され得る。
【００１０】
本開示の別の態様は、ワイヤレス通信ネットワークを介してワイヤレス充電器と接続するための方法を提供する。この方法は、ワイヤレス充電器によって送信される電力信号を受信するステップを含む。この方法は、電力信号が受信されたことに応答して接続要請を生成するステップをさらに含む。この方法は、ワイヤレス通信ネットワークを介して接続要請を送信するステップをさらに含む。この方法は、送信された接続要請に応答してワイヤレス充電器との接続を確立する旨の接続要求を受信するステップをさらに含む。
【００１１】
本開示の別の態様は、ワイヤレス通信ネットワークを介してワイヤレス充電器と接続するための装置を提供する。この装置は、ワイヤレス充電器によって送信される電力信号を受信するための手段を含む。この装置は、電力信号が受信されたことに応答して接続要請を生成するための手段をさらに含む。この装置は、ワイヤレス通信ネットワークを介して接続要請を送信するための手段をさらに含む。この装置は、送信された接続要請に応答してワイヤレス充電器との接続を確立する旨の接続要求を受信するための手段をさらに含む。
【００１２】
本開示の別の態様は、実行されたときに、装置に、ワイヤレス充電器によって送信される電力信号を受信させるコードを含む、非一時的コンピュータ可読媒体を提供する。この媒体は、実行されたときに、装置に、電力信号が受信されたことに応答して接続要請を生成させるコードをさらに含む。この媒体は、実行されたときに、装置に、ワイヤレス通信ネットワークを介して接続要請を送信させるコードをさらに含む。この媒体は、実行されたときに、装置に、送信された接続要請に応答してワイヤレス充電器との接続を確立する旨の接続要求を受信させるコードをさらに含む。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】例示的な実施形態による、例示的なワイヤレス電力伝達システムの機能ブロック図である。
【図２】様々な例示的な実施形態による、図1のワイヤレス電力伝達システムで使用され得る例示的な構成要素の機能ブロック図である。
【図３】例示的な実施形態による、送信コイルまたは受信コイルを含む、図2の送信回路または受信回路の一部の概略図である。
【図４】例示的な実施形態による、図1のワイヤレス電力伝達システムで使用され得る送信機の機能ブロック図である。
【図５】例示的な実施形態による、図1のワイヤレス電力伝達システムで使用され得る受信機の機能ブロック図である。
【図６】図4の送信回路で使用され得る送信回路の一部の概略図である。
【図７】図4の送信回路、および図5の受信回路を内蔵し得るワイヤレス充電システムのブロック図である。
【図８Ａ】図7のワイヤレス充電システムなどのワイヤレス充電システムのための充電サービスおよびプロファイルのブロック図である。
【図８Ｂ】図7のワイヤレス充電システムなどのワイヤレス充電システムのための充電サービスおよびプロファイルの別のブロック図である。
【図９】ワイヤレス充電器と充電デバイスとの間の接続を確立するための、図7のワイヤレス充電器および充電デバイスなど、ワイヤレス充電器と充電デバイスとの間の通信のタイミング図である。
【図１０】第1の接続の間の、図7のワイヤレス充電器および充電デバイスなど、ワイヤレス充電器と充電デバイスとの間の通信のタイミング図である。
【図１１】図7のワイヤレス充電器および充電デバイスなど、ワイヤレス充電器と充電デバイスとの間の通信のタイミング図である。
【図１２】図7のワイヤレス充電器および充電デバイスなど、ワイヤレス充電器と充電デバイスとの間の通信の別のタイミング図である。
【図１３】ワイヤレス通信ネットワークを介して充電デバイスとワイヤレスに接続するための例示的な方法のフローチャートである。
【図１４】例示的な一実施形態によるワイヤレス充電器の機能ブロック図である。
【図１５】ワイヤレス通信ネットワークを介してワイヤレス充電器に接続するための例示的な方法のフローチャートである。
【図１６】例示的な一実施形態による充電デバイスの機能ブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図面に示された様々な特徴は、縮尺通りに描かれていない場合がある。したがって、明確にするために、様々な特徴の寸法は任意に拡大または縮小されている場合がある。加えて、図面のいくつかは、所与のシステム、方法、またはデバイスの構成要素のすべてを描写していない場合がある。最後に、本明細書および図の全体を通して、同様の特徴を示すために同様の参照番号が使用される場合がある。
【００１５】
添付の図面に関する下記の発明を実施するための形態は、例示的な実施形態を説明することを意図しており、本発明を実践することができる唯一の実施形態を表すことは意図していない。本説明全体にわたって使用される「例示的」という用語は、「例、実例、または例示としての役割を果たす」ことを意味しており、必ずしも、他の例示的な実施態様よりも好ましいか、または有利なものと解釈されるべきではない。発明を実施するための形態は、例示的な実施態様を完全に理解してもらうために、具体的な細部を含む。場合によっては、いくつかのデバイスがブロック図の形式で示されている。
【００１６】
電力をワイヤレスに伝達することは、物理的な電気導体を使用することなく、電場、磁場、電磁場などに関連する任意の形態のエネルギーを送信機から受信機に伝達することを指し得る(たとえば、電力は、自由空間を通して伝達され得る)。電力伝達を実現するために、ワイヤレス場(たとえば、磁場)内に出力された電力は、「受信コイル」によって受け取られ、捕捉され、または結合され得る。
【００１７】
図1は、例示的な実施形態による、例示的なワイヤレス電力伝達システム100の機能ブロック図である。エネルギー伝達を可能にするために、場105を生成するのに、電源(図示せず)から、送信機104に入力電力102を提供することができる。受信機108は、場105に結合し、出力電力110に結合されたデバイス(図示せず)によって蓄積または消費するための出力電力110を生成することができる。送信機104と受信機108の両方は、距離112だけ離されている。例示的な一実施形態では、送信機104および受信機108は、相互の共振関係に従って構成される。受信機108の共振周波数と送信機104の共振周波数が、ほぼ同じか、または極めて近いとき、送信機104と受信機108との間の伝送損失は最小となる。したがって、コイルが極めて近い(たとえば、数mm)ことが必要な大型のコイルを必要とする可能性がある純粋に誘導性のソリューションとは対照的に、より長い距離にわたってワイヤレス電力伝達を可能にすることができる。したがって、共振誘導結合技法は、効率を改善するとともに、様々な距離にわたってかつ様々な誘導コイル構成を用いて電力伝達を可能にし得る。
【００１８】
受信機108は、送信機104によって生成されたエネルギー場105に位置するとき、電力を受け取ることができる。場105は、送信機104によって出力されたエネルギーが受信機108によって捕捉され得る領域に対応する。場合によっては、場105は、以下でさらに説明するように、送信機104の「近接場」に相当してよい。送信機104は、エネルギー伝達を出力するための送信コイル114を含んでよい。さらに、受信機108は、エネルギー伝達からのエネルギーを受信または捕捉するための受信コイル118を含む。近接場は、送信コイル114から電力を最小限に放射する送信コイル114内の電流および電荷に起因する強い反応場が存在する領域に相当してよい。場合によっては、近接場は、送信コイル114の約1波長(または波長の数分の一)内にある領域に相当してよい。送信コイル114および受信コイル118は、それらに関連する適用例およびデバイスに応じてサイズを決定される。上述のように、効率的なエネルギー伝達は、電磁波のエネルギーの大部分を非近接場に伝播するのではなく、送信コイル114の場105のエネルギーの大部分を受信コイル118に結合することによって生じさせることができる。場105内に位置するとき、送信コイル114と受信コイル118との間に、「結合モード」を発生させることができる。この結合が起こり得る、送信コイル114および受信コイル118の周りの領域を、本明細書では結合モード領域と呼ぶ。
【００１９】
図2は、様々な例示的な実施形態による、図1のワイヤレス電力伝達システム100に使用され得る例示的な構成要素の機能ブロック図である。送信機204は、発振器222と、ドライバ回路224と、フィルタ/整合回路226とを含むことができる、送信回路206を含んでよい。発振器222は、周波数制御信号223に応答して調整され得る、468.75KHz、6.78MHz、または13.56MHzなどの所望の周波数の信号を生成するように構成され得る。発振器信号は、たとえば送信コイル214の共振周波数で送信コイル214を駆動するように構成されたドライバ回路224に供給され得る。ドライバ回路224は、発振器222から方形波を受け取り、正弦波を出力するように構成されたスイッチング増幅器であってよい。たとえば、ドライバ回路224は、E級増幅器であってよい。また、フィルタ/整合回路226は、高調波または他の不要な周波数をフィルタ処理し、送信機204のインピーダンスを送信コイル214に整合させるために含まれ得る。
【００２０】
受信機208は、整合回路232と、図2に示すバッテリー236を充電するかまたは受信機208に結合されたデバイス(図示せず)に電力を供給するためにAC電力入力からDC電力出力を生成するための整流器/スイッチング回路234とを含み得る受信回路210を含んでよい。整合回路232は、受信回路210のインピーダンスを受信コイル218に整合させるために含まれ得る。加えて、受信機208と送信機204は、別々の通信チャネル219(たとえば、ブルートゥース(登録商標)、zigbee、セルラーなど)上で通信してよい。別法として、受信機208および送信機204は、ワイヤレス場205の特性を使用したバンド内信号伝達を介して通信することができる。
【００２１】
以下でより十分に説明するように、選択的に無効にできる関連する負荷(たとえばバッテリー236)を最初に有することができる受信機208は、送信機204によって伝送され、受信機208によって受け取られる電力の量が、バッテリー236を充電するのに適切であるかどうかを判定するように構成できる。さらに、受信機208は、電力量が適切であると判定すると、負荷(たとえば、バッテリー236)を有効にするように構成され得る。いくつかの実施形態では、受信機208は、バッテリー236を充電することなく、ワイヤレス電力伝達場から受け取った電力を直接利用するように構成され得る。たとえば、近接場通信(NFC)または無線周波数識別デバイス(RFID)などの通信デバイスは、ワイヤレス電力伝達場と相互作用することによってワイヤレス電力伝達場から電力を受信し、かつ/または、受信電力を利用して送信機204もしくは他のデバイスと通信するように構成することができる。
【００２２】
図3は、例示的な実施形態による、送信コイルまたは受信コイル352を含む、図2の送信回路206または受信回路210の一部分の概略図である。図3に示すように、例示的な実施形態に使用される送信回路または受信回路350は、コイル352を含むことができる。また、コイルは、「ループ」アンテナ352と呼ぶことができるか、または「ループ」アンテナ352として構成することができる。また、コイル352は、本明細書では、「磁気」アンテナもしくは誘導コイルと呼ぶことができるか、または「磁気」アンテナもしくは誘導コイルとして構成することができる。「コイル」という用語は、別の「コイル」に結合するためのエネルギーをワイヤレスに出力または受信することができる構成要素を指すことが意図される。コイルは、電力をワイヤレスに出力または受信するように構成されるタイプの「アンテナ」と呼ぶこともできる。コイル352は、空芯、またはフェライトコアなどの物理的コア(図示せず)を含むように構成され得る。空芯ループコイルは、コアの近傍に配置された無関係の物理デバイスに対して、より耐用性がある可能性がある。さらに、空芯ループコイル352により、他の構成要素をコア領域内に配置することが可能になる。加えて、空芯ループは、受信コイル218(図2)を送信コイル214(図2)の平面内に配置することをより容易に可能にし得、送信コイル214(図2)の結合モード領域は、より強力であり得る。
【００２３】
上述のように、送信機104と受信機108との間のエネルギーの効率的な伝達は、送信機104と受信機108との間に整合した共振またはほぼ整合した共振が生じている間に行われ得る。しかしながら、送信機104と受信機108との間の共振が整合しないときでも、エネルギーを伝達することができるが、効率に影響を及ぼす可能性がある。エネルギーの伝達は、送信コイルの場105からのエネルギーを、近傍にある受信コイルに結合することによって行われ、この場105は、送信コイルからのエネルギーを自由空間に伝播させる代わりに確立される。
【００２４】
ループコイルまたは磁気コイルの共振周波数は、インダクタンスおよびキャパシタンスに基づいている。インダクタンスは単にコイル352によって生成されたインダクタンスである可能性があるが、キャパシタンスは、所望の共振周波数の共振構造を生成するためにコイルのインダクタンスに加えられ得る。非限定的な例として、共振周波数で信号356を選択する共振回路を生成するために、送信回路または受信回路350にキャパシタ352およびキャパシタ354を加えてよい。したがって、より大きい直径のコイルでは、共振を持続させるのに必要なキャパシタンスのサイズは、ループの直径またはインダクタンスが増加するにつれて減少してよい。さらに、コイルの直径が増加するにつれて、近接場の効率的なエネルギー伝達面積が増加してよい。他の構成要素を使用して形成される他の共振回路も考えられる。別の非限定的な例として、コイル350の2つの端子間に並列にキャパシタを配置してよい。送信コイルに関して、コイル352の共振周波数にほぼ対応する周波数を有する信号358がコイル352への入力であってよい。
【００２５】
一実施形態では、送信機104は、送信コイル114の共振周波数に対応する周波数を有する、時間変動する磁場を出力するように構成され得る。受信機が場105内にあるとき、時間変動する磁場は、受信コイル118内に電流を誘導することができる。上述のように、受信コイル118が送信コイル114の周波数で共振するように構成される場合、エネルギーを効率的に伝達することができる。受信コイル118内に誘導されたAC信号は、負荷を充電するかまたは負荷に電力を供給するために供給され得るDC信号を生成するために上述のように整流され得る。
【００２６】
図4は、例示的な実施形態による、図1のワイヤレス電力伝達システムに使用され得る送信機404の機能ブロック図である。送信機404は、送信回路406および送信コイル414を含むことができる。送信コイル414は、図3に示すコイル352である可能性がある。送信回路406は、送信コイル414の周りにエネルギー(たとえば、磁束)を発生させる発振信号を生成することにより、送信コイル414にRF電力を供給してよい。送信機404は、任意の適切な周波数で動作することができる。例として、送信機404は、13.56MHzのISMバンドで動作することができる。
【００２７】
送信回路406は、送信回路406のインピーダンス(たとえば、50オーム)を送信コイル414に整合させるための固定インピーダンス整合回路409と、高調波放射を受信機108(図1)に結合されたデバイスの自己ジャミングを防ぐレベルまで低減させるように構成されたローパスフィルタ(LPF)408とを含んでよい。他の例示的な実施形態は、ノッチフィルタを含むが、それに限定されない、異なるフィルタトポロジを含んでよく、ノッチフィルタは、特定の周波数を減衰させる一方で、他の周波数は通過させ、コイル414への出力電力、またはドライバ回路424によって引き出されるDC電流など、測定可能な送電メトリックに基づいて変化し得る、適応インピーダンス整合を含んでよい。送信回路406は、発振器423によって決定されるRF信号を駆動するように構成されたドライバ回路424をさらに含む。送信回路406は、個別のデバイスまたは回路から構成されても、または代わりに、一体型アセンブリから構成されてもよい。送信コイル414から出力される例示的なRF電力は、2.5ワット程度であってよい。
【００２８】
送信回路406は、発振器423の周波数または位相を調整し、かつ取り付けられた受信機を介して隣接するデバイスと対話するための通信プロトコルを実装するように出力電力レベルを調整するために、特定の受信機の送信フェーズ(またはデューティサイクル)の間に発振器423を選択的に有効にするためのコントローラ415をさらに含んでよい。コントローラ415は、本明細書ではプロセッサ415と呼ばれることもあることに留意されたい。発振器位相および送信経路内の関連する回路の調整により、特に、ある周波数から別の周波数に移行する際の帯域外放射の低減が可能になり得る。
【００２９】
送信回路406は、送信コイル414によって生成された近接場の近傍における作動中の受信機の有無を検出するための負荷感知回路416をさらに含んでよい。例として、負荷感知回路416は、以下でさらに説明するように、送信コイル414によって生成された場の近傍における作動中の受信機の有無によって影響を及ぼされ得るドライバ回路424に流れる電流を監視する。ドライバ回路424上の負荷に対する変化の検出は、エネルギーを伝送するために発振器423を有効にすべきかどうか、および作動中の受信機と通信すべきかどうかを決定する際に使用するためにコントローラ415によって監視される。以下でより十分に説明するように、ドライバ回路424で測定される電流は、無効なデバイスが送信機404のワイヤレス電力伝達領域内に位置するかどうかを判定するために使用され得る。
【００３０】
送信コイル414は、リッツ線とともに、または抵抗損を低く保つために選択された厚さ、幅、および金属のタイプを有するアンテナストリップとして実装され得る。一実装形態では、送信コイル414は、一般に、テーブル、マット、ランプ、または他の携帯性の低い構成などの、より大きい構造と関連付けて構成され得る。したがって、送信コイル414は、一般に、実用的な寸法となるように「巻くこと」を必要としない場合がある。送信コイル414の例示的な実装形態は、「電気的に小型」(すなわち、波長の数分の一)であり、共振周波数を規定するためにキャパシタを使用することにより、より低い使用可能な周波数で共振するように同調され得る。
【００３１】
送信機404は、送信機404に関連し得る受信機デバイスの所在および状態に関する情報を収集および追跡してよい。したがって、送信回路406は、(本明細書ではプロセッサとも呼ばれる)コントローラ415に接続される、存在検出器480、密閉型検出器460、またはこれらの組合せを含んでよい。コントローラ415は、存在検出器480および密閉型検出器460からの存在信号に応答してドライバ回路424により送出される電力量を調整してよい。送信機404は、たとえば、ビル内にある従来のAC電力を変換するためのAC-DCコンバータ(図示せず)、従来のDC電源を送信機404に適した電圧に変換するためのDC-DCコンバータ(図示せず)などのいくつかの電源を介して、または従来のDC電源(図示せず)から直接電力を受け取ってよい。
【００３２】
非限定的な例として、存在検出器480は、送信機404のカバー領域に挿入される、充電されるべきデバイスの最初の存在を感知するために利用される運動検出器であってよい。検出後、送信機404はオンにされてよく、デバイスによって受け取られるRF電力は、所定の方法でRxデバイス上のスイッチを切り替えるために使用されてよく、これにより次に、送信機404の駆動点インピーダンスに対する変化をもたらす。
【００３３】
別の非限定的な例として、存在検出器480は、たとえば、赤外線検出手段、運動検出手段、または他の適切な手段によって人を検出することが可能な検出器であってよい。いくつかの例示的な実施形態では、送信コイル414が特定の周波数で送信することができる電力量を制限する規定が存在してよい。場合によっては、これらの規定は、人を電磁放射から守ることを意図されている。しかしながら、送信コイル414が、たとえば、ガレージ、工業の現場、店舗などの、人によって占有されないか、または人によって占有される頻度が低い領域に位置する環境が存在し得る。これらの環境に人間がいない場合は、通常の電力制限規定を超えて送信コイル414の電力出力を増加させることを許容し得る。言い換えれば、コントローラ415は、人の存在に応答して、送信コイル414の電力出力を、規制レベルまたはそれ未満に調整し、人が送信コイル414の電磁場から規制距離の外側にいる場合は、送信コイル414の電力出力を、規制レベルを超えるレベルに調整してよい。
【００３４】
非限定的な例として、密閉型検出器460(本明細書では、密閉型コンパートメント検出器または密閉型空間検出器と呼ばれることもある)は、包囲体が閉状態または開状態であることを判定するための感知スイッチなどのデバイスであってよい。送信機が閉状態の包囲体内にあるとき、送信機の電力レベルを増加させてよい。
【００３５】
例示的な実施形態では、送信機404がいつまでもオンのままではない方法を使用してよい。この場合、送信機404は、ユーザが決定した時間後に切断するようにプログラムされ得る。この特徴は、送信機404の周囲のワイヤレスデバイスが十分充電された後、送信機404、特にドライバ回路424が長く動作するのを防ぐ。このイベントは、リピータまたは受信コイルより送信された、デバイスが十分充電されたという信号を検出するための回路の故障によるものである可能性がある。その周囲に別のデバイスが配置されている場合に、送信機404が自動的にシャットオフすることを防止するために、送信機404の自動シャットオフ機能は、その周囲で動作が検出されずに、定められた期間が経過した後にだけ、アクティブ化されてよい。ユーザが、望み通りに、無活動時間間隔を決定し、それを変更できてよい。非限定的な例として、この時間間隔は、特定のタイプのワイヤレスデバイスが最初に完全に放電したという仮定の下に、そのデバイスを完全に充電するのに必要な時間間隔よりも長くてよい。
【００３６】
図5は、例示的な実施形態による、図1のワイヤレス電力伝達システムに使用され得る受信機508の機能ブロック図である。受信機508は、受信コイル518を含み得る受信回路510を含む。受信機508は、それに受信電力を提供するためのデバイス550にさらに結合する。受信機508は、デバイス550の外部にあるものとして示されているが、デバイス550に統合されてよいことに留意されたい。エネルギーは、受信コイル518にワイヤレスに伝播され、次いで受信回路510の残りの部分を介してデバイス550に結合され得る。例として、充電デバイスには、モバイルフォン、携帯型音楽プレーヤ、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、コンピュータ周辺デバイス、通信デバイス(たとえば、ブルートゥース(登録商標)デバイス)、デジタルカメラ、補聴器(および他の医療用デバイス)などのデバイスが含まれ得る。
【００３７】
受信コイル518は、送信コイル414(図4)と同じ周波数で、または特定の周波数範囲内で共振するように同調され得る。受信コイル518は、送信コイル414と同様の寸法を有しても、または関連するデバイス550の寸法に基づいて異なるサイズを有してもよい。例として、デバイス550は、送信コイル414の直径または長さよりも小さい直径寸法または長さ寸法を有するポータブル電子デバイスであってよい。そのような例では、受信コイル518は、同調キャパシタ(図示せず)のキャパシタンス値を低減させ、受信コイルのインピーダンスを増加させるために多巻きコイルとして実装され得る。例として、受信コイル518は、コイルの直径を最大化し、受信コイル518のループ巻き数(すなわち、巻回)および巻線間キャパシタンスを低減するために、デバイス550の実質的な外周の周りに配置されてよい。
【００３８】
受信回路510は、受信コイル518に対するインピーダンス整合を可能にしてよい。受信回路510は、受け取られたRFエネルギー源をデバイス550が使用するための充電電力に変換するための電力変換回路506を含む。電力変換回路506は、RF-DC変換器520を含み、DC-DC変換器522を含んでもよい。RF-DC変換器520は、受信コイル518で受信されたRFエネルギー信号を、Vrectで表される出力電圧を有する非交流電力に整流する。DC-DC変換器522(または他の電力調整器)は、整流されたRFエネルギー信号を、VoutおよびIoutによって表される出力電圧および出力電流を有する、デバイス550に適合するエネルギーポテンシャル(たとえば、電圧)に変換する。部分的および完全な整流器、調整器、ブリッジ、ダブラー、ならびにリニア変換器およびスイッチング変換器を含む、様々なRF-DC変換器が企図される。
【００３９】
受信回路510は、受信コイル518を電力変換回路506に接続するための、あるいは電力変換回路506を切断するための、スイッチング回路512をさらに含んでよい。電力変換回路506から受信コイル518を切断することにより、デバイス550の充電を中断するだけでなく、送信機404(図2)から「見た」「負荷」も変化する。
【００４０】
上記で開示したように、送信機404は、送信機ドライバ回路424に供給されるバイアス電流の変動を検出することができる負荷感知回路416を含む。したがって、送信機404は、受信機が送信機の近接場内に存在することを判定するための機構を有する。
【００４１】
複数の受信機508が送信機の近接場内に存在するとき、他の受信機をより効率的に送信機に結合させるために、1つまたは複数の受信機の装荷および除荷を時間多重化することが望ましい場合がある。受信機508はまた、他の近くの受信機への結合を解消するか、または近くの送信機への装荷を低減させるためにクローキングされ得る。受信機のこの「除荷」は、本明細書では「クローキング」としても知られる。さらに、受信機508によって制御され送信機404によって検出される、除荷と装荷との間のこのスイッチングは、以下でより十分に説明するように、受信機508から送信機404への通信機構を実現することができる。加えて、受信機508から送信機404にメッセージを送信することを可能にするプロトコルが、このスイッチングに関連付けられ得る。例として、スイッチング速度は、100μ秒程度であってよい。
【００４２】
例示的な実施形態では、送信機404と受信機508との間の通信は、従来の双方向通信(すなわち、結合場を使用したバンド内信号伝達)ではなく、デバイス感知/充電制御機構を指す。言い換えれば、送信機404は、エネルギーが近接場で利用可能であるかどうかを調整するために送信信号のオン/オフキーイングを使用してよい。受信機は、これらのエネルギー変化を送信機404からのメッセージとして解釈してよい。受信機側から、受信機508は、どれくらいの電力が場から受け入れられているかを調整するために受信コイル518の同調および非同調を使用してよい。場合によっては、同調および非同調は、スイッチング回路512を介して実現され得る。送信機404は、場からの使用される電力のこの差を検出し、これらの変化を受信機508からのメッセージとして解釈してよい。送信電力の変調および負荷挙動の他の形態を利用してよいことに留意されたい。
【００４３】
受信回路510は、送信機から受信機への情報信号伝達に対応し得る、受信エネルギーの変動を識別するために使用される、信号伝達検出器/ビーコン回路514をさらに含んでよい。さらに、信号伝達/ビーコン回路514は、低減されたRF信号エネルギー(すなわち、ビーコン信号)の送信を検出し、かつ低減されたRF信号エネルギーを公称電力に整流し、受信回路510内の電力を供給されていない回路または電力が枯渇した回路のいずれかを呼び起こして受信回路510をワイヤレス充電が可能なように構成するために使用されてもよい。
【００４４】
受信回路510は、本明細書で説明するスイッチング回路512の制御を含む、本明細書で説明する受信機508のプロセスを調整するためのプロセッサ516をさらに含む。また、受信機508のクローキングは、充電電力をデバイス550に提供する外部の有線充電ソース(たとえば、壁コンセント/USB電力)の検出を含む他のイベントが発生したときにも行われる可能性がある。プロセッサ516は、受信機のクローキングを制御するのに加えて、ビーコン回路514を監視してビーコン状態を判定し、送信機404から送信されたメッセージを抽出してもよい。プロセッサ516は、性能の改善のためにDC-DC変換器522を調整してもよい。
【００４５】
図6は、図4の送信回路406に使用され得る送信回路600の一部分の概略図である。送信回路600は、上記に図4において説明したように、ドライバ回路624を含んでよい。上述のように、ドライバ回路624は、方形波を受け取り、送信回路650に供給する正弦波を出力するように構成され得るスイッチング増幅器であってよい。場合によっては、ドライバ回路624は、増幅器回路と呼ばれることがある。ドライバ回路624は、E級増幅器として示されているが、実施形態によって任意の適切なドライバ回路624が使用されてよい。ドライバ回路624は、図4に示されるように、発振器423からの入力信号602によって駆動することができる。また、ドライバ回路624は、送信回路650を介して送出され得る最大電力を制御するように構成された駆動電圧VDを提供され得る。高調波を解消または低減させるために、送信回路600は、フィルタ回路626を含んでよい。フィルタ回路626は、3極(キャパシタ634、インダクタ632、およびキャパシタ636)ローパスフィルタ回路626であってよい。
【００４６】
フィルタ回路626によって出力された信号は、コイル614を含む送信回路650に提供され得る。送信回路650は、ドライバ回路624によって供給されるフィルタ処理済み信号の周波数で共振する可能性がある、(たとえば、コイルのインダクタンスもしくはキャパシタンス、または追加のキャパシタ構成要素に起因する可能性がある)あるキャパシタンス620およびインダクタンスを有する直列共振回路を含んでよい。送信回路650の負荷は、可変抵抗器622によって表すことができる。この負荷は、送信回路650から電力を受け取るように置かれたワイヤレス電力受信機508の関数であってよい。
【００４７】
図7は、図4の送信回路406、および図5の受信回路510を内蔵し得るワイヤレス充電システム700のブロック図である。ワイヤレス充電システム700は、ワイヤレス充電器(wireless charger)702および充電デバイス(charging device)704を含み得る。ワイヤレス充電器702は、ワイヤレス電力送信機710およびBluetooth(登録商標)トランシーバ720を含み得る。一実施形態において、ワイヤレス電力送信機710は、図4の送信回路406と類似し得る、および/またはそれと同じ機能を含み得る。充電デバイス704は、図5の充電デバイス550と類似していてもよく、ワイヤレス電力受信機715およびBluetooth(登録商標)トランシーバ725をさらに含み得る。一実施形態において、ワイヤレス電力受信機715は、図5の受信回路510と類似し得る、および/またはそれと同じ機能を含み得る。
【００４８】
ワイヤレス電力送信機710は、送信コイル714に結合され得る。送信コイル714は、図4の送信コイル414に類似していてもよい。同様に、ワイヤレス電力受信機715は、受信コイル718に結合され得る。受信コイル718は、図5の受信コイル518に類似していてもよい。一実施形態において、ワイヤレス電力送信機710は、充電デバイス704を充電するためにワイヤレス電力受信機715に電力をワイヤレスに送信するように構成され得る。
【００４９】
さらに、Bluetooth(登録商標)トランシーバ720はBluetooth(登録商標)アンテナ724に結合され、Bluetooth(登録商標)トランシーバ725はBluetooth(登録商標)アンテナ728に結合され得る。一実施形態において、充電デバイス704がそのバッテリーまたは類似のデバイスを充電するために、ワイヤレス充電器702から電力をワイヤレスで受信することができるように、アンテナ724および728を介して、ワイヤレス充電器702と充電デバイス704との間の接続を確立するために、Bluetooth(登録商標)トランシーバ720および725が使用され得る。ワイヤレス充電器702と充電デバイス704との間の接続を確立するためのBluetooth(登録商標)プロトコルの使用が本明細書で説明されているが、これは限定を意図するものではないことに留意されたい。本明細書で説明した本開示の態様は、任意のワイヤードまたはワイヤレスの通信プロトコル(たとえば、プロプライエタリ通信プロトコル、IEEEのような規格組織によって確立される通信プロトコル)の使用を介して実施され得る。たとえば、IrDA、Wireless USB、Z-Wave、ZigBee、USB、FireWireなどが使用され得る。
【００５０】
図8Aは、図7のワイヤレス充電システム700などのワイヤレス充電システムのための充電サービスおよびプロファイル800のブロック図である。一実施形態では、充電サービスおよびプロファイル800は、ワイヤレス充電器802および充電デバイス804を含む。ワイヤレス充電器802は、図7のワイヤレス充電器702と類似していてもよく、充電デバイス804は、図7の充電デバイス704と類似していてもよい。ワイヤレス充電器802は、充電プロファイル815を動作させるように構成されたプロセッサ810を含み得る。いくつかの態様では、充電プロファイル815は、Bluetooth(登録商標) Low Energy(BLE)トランスポートを使用したgeneric attribute profile(GATT)クライアントであり、GATTは、一般の動作、および属性プロトコルによってトランスポートされ、記憶されるデータのためのフレームワークを設定する。一般に、GATTは、発見サービスのために使用される。
【００５１】
充電デバイス804は、自己電力供給モード(self-powered mode)および充電器電力供給モード(charger powered mode)の2つのモードで動作することができる。自己電力供給モードでは、充電デバイス804は、充電中、通常モードで動作するのに十分な電力を含む(たとえば、十分な充電がそのバッテリーまたは他の内部電源内に残っている)。充電器電力供給モードでは、充電デバイス804は、通常モードで動作するのに十分な電力を有しておらず、充電動作をサポートするために、ワイヤレス充電器802からの電力をパワーアップする必要がある。
【００５２】
充電デバイス804は、充電サービス825を動作させるように構成されたプロセッサ820を含み得る。いくつかの態様では、充電サービス825は、BLEトランスポートを使用したGATTサーバであり、GATTサーバは、GATTクライアントからの属性プロトコルおよびアクセス属性プロトコル要求、コマンド、および確認を介してトランスポートされるデータを記憶する。一実施形態では、充電デバイス804が自己電力供給モードで動作しているとき、充電サービス825は、充電プロファイル815と対話することができる。たとえば、チップセットのような他の構成要素よりも多くの電力を使用し得るプロセッサ820のようなデバイスを起動できるように、自己電力供給モードの充電デバイス804は、十分な充電がそのバッテリー内に残っている可能性がある。他の実施形態では、充電デバイス804が充電器電力供給モードで動作しているとき、充電サービス825は、充電プロファイル815と対話することができる。
【００５３】
充電デバイス804は、充電サービス835を動作させるように構成されたBluetooth(登録商標)チップセット830などのチップセットも含み得る。いくつかの態様では、充電サービス835は、GATTサーバである。一実施形態では、充電デバイス804が充電器電力供給モードで動作しているとき、充電サービス835は、充電プロファイル815と対話することができる。たとえば、充電器電力供給モードの充電デバイス804は、プロセッサ820のようなその構成要素のすべてを起動するのに十分な充電を有していない場合がある。ワイヤレス充電器802から受け取られる電力を使用して、電力を節約する方法として、Bluetooth(登録商標)チップセット830のみが起動され得る。他の実施形態では、充電デバイス804が自己電力供給モードで動作しているとき、充電サービス835は、充電プロファイル815と対話することができる。言い換えれば、充電デバイス804は、各々異なる充電サービス825または835を実装する、少なくとも2つのGATTサーバを含むことができ、各サーバは、WiPower充電サービス(WPCS)の1つのインスタンス、およびデバイス情報サービス(DIS)の1つのインスタンスを含み得る。
【００５４】
図8Aはチップセット830をBluetooth(登録商標)チップセットであるものとして示しているが、これは限定を意図するものではなく、チップセット830は、任意のワイヤレス通信プロトコルを処理するように設計され得ることに留意されたい。さらなる実施形態では、充電サービス825および/または835は、外部デバイスまたは外殻など、充電デバイス804のアクセサリーにおいて実施され得る。
【００５５】
図8Bは、図7のワイヤレス充電システム700などのワイヤレス充電システムのための充電サービスおよびプロファイル850の別のブロック図である。一実施形態では、充電デバイス804は、充電サービス825および835を動作させるように構成されたBluetooth(登録商標)チップセット830などのチップセットを含み得る。充電デバイス804が自己電力供給モードであるとき、充電プロファイル815と対話するために、充電サービス825が使用され得、充電デバイス804が充電器電力供給モードであるとき、充電プロファイル815と対話するために、充電サービス835が使用され得る。代替として、充電デバイス804が充電器電力供給モードであるとき、充電プロファイル815と対話するために、充電サービス825が使用され得、充電デバイス804が自己電力供給モードであるとき、充電プロファイル815と対話するために、充電サービス835が使用され得る。他の実施態様では、たとえば図8Aのプロセッサ820などのプロセッサは、充電サービス825および835を動作させるように構成され得る。言い換えれば、充電デバイス804は、少なくとも2つの異なる充電サービス825または835を実装する、1つのGATTサーバを含むことができ、GATTサーバは、WPCSの1つのインスタンス、およびDISの1つのインスタンスを含み得る。
【００５６】
図9は、ワイヤレス充電器と充電デバイスとの間の接続を確立するための、ワイヤレス充電器702および充電デバイス704など、ワイヤレス充電器と充電デバイスとの間の通信のタイミング図である。ワイヤレス充電器702は、電力パルス902を送信することができ、電力パルス902は、充電デバイスを充電するために、充電デバイス704のような充電デバイスに電力を供給するために使用され得る。ワイヤレス充電器702は、充電デバイスを検出するために、電力パルス902を送信することができる。図9に示すように、電力パルス902は送信されたが、充電デバイスは電力パルス902の範囲内にはなかった。ワイヤレス充電器702は、別の電力パルス904を送信する前に、ある時間期間を待つことができる。たとえば、ワイヤレス充電器702は、11.25msまたは22.5ms待つことができる。電力パルス902および/または904を送信すると、ワイヤレス充電器702は、一般の接続確立手順を開始することができる。図9に示すように、電力パルス904は、送信され、充電デバイス704の範囲内にあった。
【００５７】
いくつかの実施形態では、ワイヤレス充電器702は、充電デバイス704のようなデバイスからの広告(たとえば、接続要請、またはデバイス特性の通知)についてのスキャンを開始する。さらなる実施形態では、ひとたびワイヤレス充電器702が電力パルス904における負荷を検出すると、ワイヤレス充電器702は、充電デバイス704のようなデバイスからの広告(たとえば、接続要請、またはデバイス特性の通知)についてのスキャンを開始する。このようにして、ワイヤレス充電器702は、ひとたびそれが電力パルスにおける負荷を検出すると、広告についてのスキャンのみによって電力を節約することができる。一実施形態において、電力パルス904は、充電デバイス704に広告を生成させる(たとえば、充電デバイス704のプロセッサは広告を生成することができる)。広告は、ターゲットデバイスアドレスおよび充電サービスタイプを含むことができる。たとえば、広告は、BLE広告906でもよい。充電デバイス704は、予定受信者としてワイヤレス充電器702に対してBLE広告906を(たとえば、ブロードキャストメッセージとして)送信することができる。(図9に示すように)BLE広告906がワイヤレス充電器702に到達しない場合、充電デバイス704は、別のBLE広告908を生成し、送信することができる。たとえば、充電デバイス704は、別のBLE広告908を送る前に20ms待つことができる。接続が、たとえば10秒など、ある期間フレーム以内に確立されない場合、充電デバイス704は、接続可能なモードを出て、開始し得た任意の充電を停止することができる。このようにして、充電デバイス704は、ひとたびそれがワイヤレス充電器702から電力パルス902および/または904を受信すると、BLE広告906および/または908を生成し、送信することのみによって、電力を節約することができる。
【００５８】
ひとたびワイヤレス充電器702がBLE広告908を受信すると、ワイヤレス充電器は、接続要求912を充電デバイス704に送信することができる。充電デバイス704が接続要求912を受け入れた場合、ワイヤレス充電器702と充電デバイス704との間の接続914が確立される。いくつかの実施形態では、ひとたびワイヤレス充電器702がBLE広告908を受信すると、ワイヤレス充電器702と充電デバイス704との間の接続914が確立されるまで、ワイヤレス充電器702は、電力パルス902および/または904を送信し続け得る。
【００５９】
図9に示した接続プロセスの間、ワイヤレス充電器702が、充電デバイス704を充電するために、たとえば電力パルス902および/または904を介して、電力910を送信し続けることができることに留意されたい。いくつかの態様では、充電デバイス704は、充電器電力供給モードとすることができ、ワイヤレス充電器702との接続を確立するために、電力910によって、充電デバイス704は、アクティブのままとすることができる。接続を確立することができない、充電デバイス704が現在自己電力供給モードである、および/または、さもなければ、充電デバイス704がワイヤレス充電器702から送信される電力を必要としないことをひとたびワイヤレス充電器702が決定すると、ワイヤレス充電器702は、電力910を送信するのを停止することができる。
【００６０】
接続が任意のポイントで失われた場合、充電デバイス704は、ワイヤレス充電器702と再接続することを試みることができる。代替として、充電デバイス704は、それがワイヤレス充電器702から別の電力パルス902および/または904を受信するまで待つことができる。
【００６１】
図10は、第1の接続の間の、図7のワイヤレス充電器702および充電デバイス704など、ワイヤレス充電器と充電デバイスとの間の通信のタイミング図である。一実施形態において、充電デバイスが自己電力供給モードで動作しているか充電器電力供給モードで動作しているかにかかわらず、第1の接続の間、後続の通信が起こり得る。ワイヤレス充電器702と充電デバイス704との間に接続914が確立された後、充電デバイス704がBLE認証/暗号化/結合手順1002を介して充電器に適合することを確実にするために、ワイヤレス充電器702は、充電デバイス704を認証することができる。BLE認証/暗号化/結合手順1002について、図11および図12に関してより詳細に説明する。
【００６２】
認証の後、ワイヤレス充電器702は、汎用一意識別子(UUID)要求1004を送信することによって、1次サービスを発見することができる。たとえば、UUID要求1004は、1次WPCSを発見するために使用され得る。充電デバイス704は、UUID応答1006で応答し得る。次いで、ワイヤレス充電器702は、サービス要求1008を送信することによって、サービスのいくつかまたはすべての特性を発見することができる。たとえば、サービス要求1008は、WPCSのいくつかまたはすべての特性を発見するために使用され得る。充電デバイス704は、サービス応答1012で応答し得る。
【００６３】
次いで、ワイヤレス充電器702は、UUID要求1014を送信することによって、1次サービスを発見することができる。たとえば、UUID要求1014は、1次DISを発見するために使用され得る。充電デバイス704は、UUID応答1016で応答し得る。次いで、ワイヤレス充電器702は、サービス要求1018を送信することによって、サービスのいくつかまたはすべての特性を発見することができる。たとえば、サービス要求1018は、DISのいくつかまたはすべての特性を発見するために使用され得る。充電デバイス704は、サービス応答1020で応答し得る。
【００６４】
図10に示した第1の接続プロセスの間、ワイヤレス充電器702が、充電デバイス704を充電するために、電力1010を送信し続けることができることに留意されたい。いくつかの態様では、充電デバイス704は、充電器電力供給モードとすることができ、ワイヤレス充電器702との接続を確立するために、電力1010によって、充電デバイス704は、アクティブのままとすることができる。接続が終了した、および/または、さもなければ、充電デバイス704がワイヤレス充電器702から送信される電力を必要としないことをひとたびワイヤレス充電器702が決定すると、ワイヤレス充電器702は、電力1010を送信するのを停止することができる。
【００６５】
図11は、図7のワイヤレス充電器702および充電デバイス704など、ワイヤレス充電器と充電デバイスとの間の通信のタイミング図である。一実施形態では、充電デバイス704が自己電力供給モードで動作しているとき、後続の通信が起こり得る。ワイヤレス充電器702と充電デバイス704との間に接続914が確立された後、充電デバイス704が(たとえばBLE認証/暗号化手順1102を介して)BLEトランスポートを介してチャレンジ応答プロトコルを使用して充電器に適合することを確実にするために、ワイヤレス充電器702は、充電デバイス704を認証することができる。
【００６６】
ワイヤレス充電器702は、応答無し(WPT認証)書込み値(write without response (WPT authenticate) value)1104を充電デバイス704に送信することができる。一実施形態では、受信された値に基づいて、充電デバイス704は、キー値を生成し、通知(WPT認証)値応答(notification (WPT authenticate) value response)1106を介してキー値をワイヤレス充電器702に送信することができる。他の実施形態では、受信された値に基づいて、充電デバイス704は、充電デバイス704に記憶された、または埋め込まれたキー値を、通知(WPT認証)値応答1106を介してワイヤレス充電器702に送信することができる。キー値は、公開鍵、秘密鍵、公開鍵証明書、デジタル署名、セキュリティトークン、一意の製造業者識別子などでもよい。キー値がワイヤレス充電器702によって予想される値に一致する場合、認証は終了し、ワイヤレス充電器702は、充電デバイス704がそれに適合することを決定した。
【００６７】
他の態様では、充電デバイス704が充電器702に適合することを確実にするために、ワイヤレス充電器702は、充電デバイス704との1つまたは複数の通信に従事することができる。ワイヤレス充電器702は、1つまたは複数の認証メッセージを充電デバイス704に送信することができる。充電デバイス704から受信された1つまたは複数の応答がワイヤレス充電器702によって予想される応答に一致する場合、認証は終了し、ワイヤレス充電器702は、充電デバイス704がそれに適合することを決定した。たとえば、ワイヤレス充電器702は、充電デバイス704を認証するために、結合キーを使用することができる。ワイヤレス充電器702は、充電デバイス704に記憶された充電器技術キー値の要求を送信することができる。充電デバイス704がワイヤレス充電器702に適合する場合、充電デバイス704に記憶され、充電デバイス704によってワイヤレス充電器702に送信される充電器技術キー値は、ワイヤレス充電器702によって予想される値に一致し得る。充電デバイス704が適合する場合、ワイヤレス充電器702は、充電デバイス704に記憶された製造業者キー値の要求を送信することができる。充電デバイス704が充電デバイス704の製造業者によって製造された場合、充電デバイス704に記憶され、充電デバイス704によってワイヤレス充電器702に送信される製造業者キー値は、ワイヤレス充電器702によって予想される値に一致し得る。他の実施態様では、ワイヤレス充電器702は、同じまたはほとんど同じときに、充電器技術キー値と製造業者キー値の両方を要求することができる。このようにして、製造業者は、製造業者によって製造される充電デバイス704のみを充電する、および/または他の適合性のある充電デバイス704とは異なって製造業者によって製造される充電デバイス704を充電するようにワイヤレス充電器702を制限することが可能であり得る。
【００６８】
さらに他の態様では、ワイヤレス充電器702は、一方向の通信を介して充電デバイスを認証することができる。ワイヤレス充電器702は、1つまたは複数のメッセージを送信し、充電デバイス704の挙動またはアクションに基づいて充電デバイス704が適合するかどうかを決定することができる。たとえば、充電デバイス704は、適合し得、充電デバイス704がワイヤレス充電器702によって送信される1つまたは複数のメッセージに基づいてワイヤレス充電器702から電力を受信するのを一時的に停止する場合、認証は終了し得る。同様に、充電デバイス704は、促されることなく、1つまたは複数のメッセージを送信することができ、ワイヤレス充電器702は、受信された1つまたは複数のメッセージに基づいて、充電デバイス704が適合するかどうかを決定することができる。たとえば、適合するデバイス704は、電力パルスを受信する第1の時間期間内に特定のメッセージまたはメッセージの組を送信するように構成され得る。ワイヤレス充電器702が時間期間内に特定のメッセージまたはメッセージの組を受信する場合、ワイヤレス充電器702は、充電デバイス704が適合することを決定し、認証が終了し得る。
【００６９】
一実施形態では、認証が失敗した場合、ワイヤレス充電器702は、送信される電力の量を低減する、または電力を充電デバイス704に送信するのを停止することができる。他の実施態様では、ワイヤレス充電器702は、認証が起こる前に電力を低レベルで充電デバイス704に送信することができる。認証が成功した場合、ワイヤレス充電器702は、電力を通常のレベルで充電デバイス704に送信することができる。認証が失敗した場合、ワイヤレス充電器702は、電力を低レベルで充電デバイス704に送信し続けることができる、または電力を充電デバイス704に送信するのを停止することができる。
【００７０】
次いで、ワイヤレス充電器702は、読み取られた特性値1108を充電デバイス704に送信することができる。一実施形態では、読み取られた特性値1108は、充電パラメータを含むことができる。充電デバイス704は、読取り応答1112を送信することによって応答し得る。一実施形態では、読取り応答1112は、充電パラメータを含むことができる。
【００７１】
次いで、ワイヤレス充電器702は、書込み特性値1114を充電デバイス704に送信することができる。一実施形態では、書込み特性値1114は、充電デバイス704が充電を開始するためを充電状態に移行するよう命令するための充電制御を含むことができる。充電デバイス704は、書込み特性値応答1116で応答し得る。一実施形態では、書込み特性値応答1116は、充電デバイス704が充電状態に移行し、充電を開始することの確認を含むことができる。
【００７２】
充電の間に、充電デバイス704は、通知値1118、1120および/または1122をワイヤレス充電器702に定期的に送信することができる。一実施形態では、通知値1118、1120および/または1122は、充電デバイス704の現在の充電レベルおよび/または電圧レベルを示す充電報告を含むことができる。充電デバイス704が十分な電力の量を有することをひとたびワイヤレス充電器702が決定すると、ワイヤレス充電器702は、書込み特性値1124を送信することができる。一実施形態では、書込み特性値1124は、充電デバイス704が充電を停止するよう命令するための充電制御を含むことができる。充電デバイス704は、書込み特性値応答1126で応答し得る。一実施形態では、書込み特性値応答1126は、充電デバイス704が充電を停止することの確認を含むことができる。ひとたびワイヤレス充電器702が書込み特性値応答1126を受信すると、1128で接続が終了する。
【００７３】
図11に示した通信の間、ワイヤレス充電器702が、充電デバイス704を充電するために、電力1110を送信し続けることができることに留意されたい。1128で接続が終了した、および/または、さもなければ、充電デバイス704がワイヤレス充電器702から送信される電力を必要としないことをひとたびワイヤレス充電器702が決定すると、ワイヤレス充電器702は、電力1110を送信するのを停止することができる。
【００７４】
図12は、図7のワイヤレス充電器702および充電デバイス704など、ワイヤレス充電器と充電デバイスとの間の通信の別のタイミング図である。一実施形態では、充電デバイス704が充電器電力供給モードで動作しているとき、後続の通信が起こり得る。ワイヤレス充電器702と充電デバイス704との間に接続914が確立された後、充電デバイス704がBLE認証/暗号化/結合手順1202を介して充電器に適合することを確実にするために、ワイヤレス充電器702は、充電デバイス704を認証することができる。
【００７５】
ワイヤレス充電器702は、応答無し(WPT認証)書込み値1204を充電デバイス704に送信することができる。受信された値に基づいて、充電デバイス704は、キー値を生成し、通知(WPT認証)値応答1206を介してキー値をワイヤレス充電器702に送信することができる。キー値がワイヤレス充電器702によって予想される値に一致する場合、認証は終了し、ワイヤレス充電器702は、充電デバイス704がそれに適合することを決定した。認証が失敗した場合、ワイヤレス充電器702は、充電デバイス704に電力1210を送信するのを停止することができる。
【００７６】
次いで、ワイヤレス充電器702は、読み取られた特性値1208を充電デバイス704に送信することができる。一実施形態では、読み取られた特性値1208は、充電パラメータを含むことができる。充電デバイス704は、読取り応答1212を送信することによって応答し得る。一実施形態では、読取り応答1212は、充電パラメータを含むことができる。
【００７７】
図11に示すように、通信とは異なり、ワイヤレス充電器702は、充電を開始するよう充電デバイス704に命令するために、充電デバイス704に書込み特性値1114を送信する必要はない可能性があることに留意されたい。一実施形態では、充電デバイス704が充電器電力給電モードで動作しているので、充電デバイス704がすでに充電状態にあると仮定され得る。
【００７８】
充電の間に、充電デバイス704は、通知値1214、1216および/または1218をワイヤレス充電器702に定期的に送信することができる。一実施形態では、通知値1214、1216および/または1218は、充電デバイス704の現在の充電レベルおよび/または電圧レベルを示す充電報告を含むことができる。充電デバイス704が十分な電力の量を有することをひとたびワイヤレス充電器702が決定すると、ワイヤレス充電器702は、書込み特性値1220を送信することができる。一実施形態では、書込み特性値1220は、充電デバイス704が充電を停止するよう命令するための充電制御を含むことができる。充電デバイス704は、書込み特性値応答1222で応答し得る。一実施形態では、書込み特性値応答1222は、充電デバイス704が充電を停止することの確認を含むことができる。ひとたびワイヤレス充電器702が書込み特性値応答1222を受信すると、1224で接続が終了する。
【００７９】
図12に示した通信の間、ワイヤレス充電器702が、充電デバイス704を充電するために、電力1210を送信し続けることができることに留意されたい。いくつかの態様では、充電デバイス704は、充電器電力供給モードにあるとすることができ、ワイヤレス充電器702との接続を確立するために、電力1210によって、充電デバイス704は、アクティブのままとすることができる。接続が終了した、および/または、さもなければ、充電デバイス704がワイヤレス充電器702から送信される電力を必要としないことをひとたびワイヤレス充電器702が決定すると、ワイヤレス充電器702は、電力1210を送信するのを停止することができる。
【００８０】
図13は、ワイヤレス通信ネットワーク(たとえば、Bluetooth(登録商標)インターフェースを使用するパーソナルエリアネットワーク)を介して充電デバイスを接続するための例示的な方法1300のフローチャートである。一実施形態では、フローチャート1300におけるステップは、ワイヤレス充電器702によって実行され得る。フローチャート1300の方法は、特定の順序を参照して本明細書に記載されるが、様々な実施形態では、本明細書のブロックが異なる順序で実行されるか、または省略される場合があり、さらなるブロックが追加される場合がある。電力のワイヤレス転送を介して別のデバイスを充電するように構成され得るデバイスにおいて、フローチャート1300の方法が実施され得ることを、当業者であれば諒解されよう。
【００８１】
ブロック1302において、方法1300は、電力信号を送信する。一実施形態では、電力信号は、電力パルスである。ブロック1304で、方法1300は、デバイスによって送信される1つまたは複数の接続要請についてスキャンする。一実施形態では、方法1300は、送信された電力信号に基づいて負荷を検出することができる。次いで、方法1300は、検出された負荷に基づいてデバイスによって送信される1つまたは複数の接続要請についてスキャンすることができる。ブロック1306で、方法1300は、送信された電力信号に応答して充電デバイスからワイヤレス通信ネットワークを介して接続要請を受信する。ブロック1308で、方法1300は、受信された接続要請に応答して充電デバイスとの接続を確立する旨の接続要求を送信する。いくつかの実施形態では、方法1300が充電デバイスから接続要請を受信したとき、方法1300は、接続が確立するまで、電力信号を送信し続ける。
【００８２】
図14は、例示的な一実施形態によるワイヤレス充電器1400の機能ブロック図である。ワイヤレス充電器1400は、図1〜図12に関して説明した様々なアクションのための手段1402、手段1404、手段1406および手段1408を備える。ワイヤレス充電器1400は、電力信号を送信するための手段1402を含む。一実施形態では、電力信号を送信するための手段1402は、上記にブロック1302に関して説明した機能のうちの1つまたは複数を実施するように構成され得る。ワイヤレス充電器1400は、デバイスによって送信される1つまたは複数の接続要請についてスキャンするための手段1404をさらに含む。一実施形態では、デバイスによって送信される1つまたは複数の接続要請についてスキャンするための手段1404は、上記にブロック1304に関して説明した機能のうちの1つまたは複数を実施するように構成され得る。ワイヤレス充電器1400は、送信された電力信号に応答して充電デバイスからワイヤレス通信ネットワークを介して接続要請を受信するための手段1406をさらに含む。一実施形態では、送信された電力信号に応答して充電デバイスからワイヤレス通信ネットワークを介して接続要請を受信するための手段1406は、上記にブロック1306に関して説明した機能のうちの1つまたは複数を実施するように構成され得る。ワイヤレス充電器1400は、受信された接続要請に応答して充電デバイスとの接続を確立する旨の接続要求を送信するための手段1408をさらに含む。一実施形態では、受信された接続要請に応答して充電デバイスとの接続を確立する旨の接続要求を送信するための手段1408は、上記にブロック1308に関して説明した機能のうちの1つまたは複数を実施するように構成され得る。
【００８３】
図15は、ワイヤレス通信ネットワーク(たとえば、Bluetooth(登録商標)インターフェースを使用するパーソナルエリアネットワーク)を介してワイヤレス充電器とワイヤレスに接続するための例示的な方法1500のフローチャートである。一実施形態では、フローチャート1500におけるステップは、充電デバイス704によって実行され得る。フローチャート1500の方法は、特定の順序を参照して本明細書に記載されるが、様々な実施形態では、本明細書のブロックが異なる順序で実行されるか、または省略される場合があり、さらなるブロックが追加される場合がある。フローチャート1500の方法が電力のワイヤレス転送を介して別のデバイスによって充電されるように構成され得るデバイスにおいて実施されてよいことが当業者には諒解されよう。
【００８４】
ブロック1502で、方法1500は、ワイヤレス充電器によって送信される電力信号を受信する。ブロック1504で、方法1500は、電力信号が受信されたことに応答して接続要請を生成する。ブロック1506で、方法1500は、ワイヤレス通信ネットワークを介して接続要請を送信する。ブロック1508で、方法1500は、送信された接続要請に応答してワイヤレス充電器との接続を確立する旨の接続要求を受信する。
【００８５】
図16は、例示的な一実施形態による充電デバイス1600の機能ブロック図である。充電デバイス1600は、図1〜図12に関して説明した様々なアクションのための手段1602、手段1604、手段1606および手段1608を備える。充電デバイス1600は、ワイヤレス充電器によって送信される電力信号を受信するための手段1602を含む。一実施形態では、ワイヤレス充電器によって送信される電力信号を受信するための手段1602は、上記にブロック1502に関して説明した機能のうちの1つまたは複数を実施するように構成され得る。充電デバイス1600は、電力信号が受信されたことに応答して接続要請を生成するための手段1604をさらに含む。一実施形態では、電力信号が受信されたことに応答して接続要請を生成するための手段1604は、上記にブロック1504に関して説明した機能のうちの1つまたは複数を実施するように構成され得る。充電デバイス1600は、ワイヤレス通信ネットワークを介して接続要請を送信するための手段1606をさらに含む。一実施形態では、ワイヤレス通信ネットワークを介して接続要請を送信するための手段1606は、上記にブロック1506に関して説明した機能のうちの1つまたは複数を実施するように構成され得る。充電デバイス1600は、送信された接続要請に応答してワイヤレス充電器との接続を確立する旨の接続要求を受信するための手段1608をさらに含む。一実施形態では、送信された接続要請に応答してワイヤレス充電器との接続を確立する旨の接続要求を受信するための手段1608は、上記にブロック1508に関して説明した機能のうちの1つまたは複数を実施するように構成され得る。
【００８６】
上記の方法の様々な動作は、様々なハードウェアおよび/またはソフトウェアコンポーネント、回路および/またはモジュールなどの、動作を実行することができる任意の適切な手段によって実行することができる。概して、図面に示された任意の動作は、動作を実行することができる対応する機能的手段によって実行される可能性がある。電力信号を送信するための手段および接続要求を送信するための手段は、送信機を含む。負荷を検出するための手段は、負荷検出器を含む。デバイスによって送信される1つまたは複数の接続要請についてスキャンするための手段は、デバイススキャナを含む。接続要請を受信するための手段は、受信機を含む。電力信号を受信するための手段および接続要求を受信するための手段は、受信機を含む。接続要請を生成するための手段は、プロセッサを含む。接続要請を送信するための手段は、送信機を含む。
【００８７】
多種多様な技術および技法のうちのいずれかを使用して情報および信号を表すことができる。たとえば、上記の説明全体にわたって言及され得るデータ、命令、コマンド、情報、信号、ビット、シンボル、およびチップは、電圧、電流、電磁波、磁界または磁性粒子、光場または光学粒子、あるいはそれらの任意の組合せによって表され得る。
【００８８】
本明細書で開示する実施形態に関して説明する様々な例示的な論理ブロック、モジュール、回路、およびアルゴリズムステップは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、またはその両方の組合せとして実装され得る。ハードウェアおよびソフトウェアのこの互換性を明確に示すために、様々な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、回路、およびステップについて、上記に概してそれらの機能に関して説明した。そのような機能をハードウェアとして実装するか、ソフトウェアとして実装するかは、特定の適用例および全体的なシステムに課される設計制約に依存する。説明した機能を特定の適用例ごとに様々な方法で実装し得るが、そのような実装形態の決定は、実施形態の範囲からの逸脱を生じるものと解釈すべきではない。
【００８９】
本明細書で開示する実施形態に関して説明する様々な例示的なブロック、モジュール、および回路は、汎用プロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ(DSP)、特定用途向け集積回路(ASIC)、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)もしくは他のプログラマブル論理デバイス、個別ゲートもしくはトランジスタ論理、個別ハードウェア構成要素、または、本明細書で説明する機能を実行するように設計されたそれらの任意の組合せで、実装または実行されてよい。汎用プロセッサはマイクロプロセッサであり得るが、代替として、プロセッサは、任意の従来のプロセッサ、コントローラ、マイクロコントローラ、または状態機械であり得る。プロセッサはまた、コンピューティングデバイスの組合せ、たとえば、DSPとマイクロプロセッサとの組合せ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと連携する1つまたは複数のマイクロプロセッサ、あるいは任意の他のそのような構成として実装され得る。
【００９０】
本明細書で開示された実施形態に関連して記載された方法またはアルゴリズムおよび機能のステップは、直接ハードウェアで具現化されても、またはプロセッサによって実行されるソフトウェアモジュールで具現化されても、またはその2つの組合せで具現化されてもよい。ソフトウェアで実装する場合、機能は、1つもしくは複数の命令またはコードとして有形の非一時的コンピュータ可読媒体上に記憶されるか、あるいは非一時的コンピュータ可読媒体を介して送信され得る。ソフトウェアモジュールは、ランダムアクセスメモリ(RAM)、フラッシュメモリ、読取り専用メモリ(ROM)、電気的プログラマブルROM(EPROM)、電気消去可能プログラマブルROM(EEPROM)、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、CD ROM、または、当技術分野で既知の任意の他の形態の記憶媒体中に常駐し得る。記憶媒体は、プロセッサが記憶媒体から情報を読み取り、記憶媒体に情報を書き込むことができるように、プロセッサに結合される。代替として、記憶媒体はプロセッサと一体であり得る。本明細書で使用する場合、ディスク(disk)およびディスク(disc)は、コンパクトディスク(disc) (CD)、レーザーディスク(登録商標)(disc)、光ディスク、デジタル多用途ディスク(disc) (DVD)、フロッピー(登録商標)ディスク(disk)、およびブルーレイディスク(disc)を含み、ディスク(disk)は、通常、磁気的にデータを再生し、ディスク(disc)は、レーザーで光学的にデータを再生する。上記の組合せも、コンピュータ可読媒体の範囲の中に含まれるべきである。プロセッサおよび記憶媒体はASIC中に常駐し得る。ASICはユーザ端末中に常駐し得る。代替として、プロセッサおよび記憶媒体は、ユーザ端末中に個別構成要素として常駐し得る。
【００９１】
本開示の概要を述べるために、本発明のいくつかの態様、利点、および新規の特徴について本明細書で説明してきた。本発明の任意の特定の実施形態に従って、そのような利点の必ずしもすべてを実現できない場合があることを理解されたい。したがって、本発明は、本明細書に教示される1つの利点または利点の群を、本明細書に教示または示唆され得る他の利点を必ずしも実現することなく実現または最適化するように具体化または実行され得る。
【００９２】
上述の実施形態への様々な修正が容易に明らかになり、本明細書に定義する一般原理は、本発明の趣旨または範囲を逸脱することなく他の実施形態に適用され得る。したがって、本発明は、本明細書に示された実施形態に限定されるものではなく、本明細書に開示された原理および新規の特徴に一致する最大の範囲を与えるものである。
【符号の説明】
【００９３】
100  ワイヤレス電力伝達システム
102  入力電力
104  送信機
105  場
108  受信機
110  出力電力
112  距離
114  送信コイル
118  受信コイル
204  送信機
205  ワイヤレス場
206  送信回路
208  受信機
210  受信回路
214  送信コイル
218  受信コイル
219  通信チャネル
222  発振器
223  周波数制御信号
224  ドライバ回路
226  フィルタ/整合回路
232  整合回路
234  整流器/スイッチング回路
236  バッテリー
350  送信回路または受信回路
352  コイル
352  「ループ」アンテナ
354  キャパシタ
358  信号
404  送信機
406  送信回路
408  ローパスフィルタ(LPF)
409  固定インピーダンス整合回路
414  コイル
415  コントローラ
416  負荷感知回路
423  発振器
424  ドライバ回路
460  密閉型検出器
480  存在検出器
506  電力変換回路
508  受信機
510  受信回路
512  スイッチング回路
514  信号伝達検出器/ビーコン回路
516  プロセッサ
518  受信コイル
520  RF-DC変換器
522  DC-DC変換器
550  充電デバイス
600  送信回路
602  入力信号
614  コイル
620  キャパシタンス
622  可変抵抗器
624  ドライバ回路
626  フィルタ回路
632  インダクタ
634  キャパシタ
636  キャパシタ
650  送信回路
700  ワイヤレス充電システム
702  ワイヤレス充電器
704  充電デバイス
710  ワイヤレス電力送信機
714  送信コイル
715  ワイヤレス電力受信機
718  受信コイル
720  Bluetooth(登録商標)トランシーバ
724  Bluetooth(登録商標)アンテナ
725  Bluetooth(登録商標)トランシーバ
728  Bluetooth(登録商標)アンテナ
800  充電サービスおよびプロファイル
802  ワイヤレス充電器
804  充電デバイス
810  プロセッサ
815  充電プロファイル
825  充電サービス
830  Bluetooth(登録商標)チップセット
835  充電サービス
902  電力パルス
904  電力パルス
906  BLE広告
908  別のBLE広告
910  電力
912  接続要求
914  接続
1002  BLE認証/暗号化/結合手順
1004  汎用一意識別子(UUID)要求
1006  UUID応答
1008  サービス要求
1012  サービス応答
1016  UUID応答
1018  サービス要求
1010  電力
1104  応答無し書込み値
1106  通知(WPT認証)値応答
1108  特性値
1112  読取り応答
1114  書込み特性値
1116  書込み特性値応答
1118  通知値
1120  通知値
1122  通知値
1124  書込み特性値
1126  書込み特性値応答
1204  応答無し書込み値
1206  通知(WPT認証)値応答
1208  特性値
1210  電力
1212  読取り応答
1220  書込み特性値
1222  書込み特性値応答
1300  方法
1302  ブロック
1304  ブロック
1306  ブロック
1308  ブロック
1400  ワイヤレス充電器
1402  手段
1404  手段
1406  手段
1408  手段
1500  方法
1502  ブロック
1504  ブロック
1506  ブロック
1508  ブロック
1600  充電デバイス
1602  手段
1604  手段
1606  手段
1608  手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【外国語明細書】
2018057266000001.pdf