(57)【要約】【課題】好適な無線電力送信方法、装置及びシステムを提供すること。【解決手段】本発明は、無線電力送信分野における無線電力送信方法、無線電力送信装置及び無線充電システムに関し、前記無線電力送信方法は、複数のスロットを用いて少なくとも１つの無線電力受信装置と通信を行う無線電力送信装置の通信方法において、前記少なくとも１つの無線電力受信装置のいずれか１つの無線電力受信装置に前記複数のスロットのいずれか１つのスロットを割り当てる段階と、前記割り当ての後、前記いずれか１つの無線電力受信装置に前記複数のスロットの少なくとも１つのスロットをロックスロットとして提供する段階と、前記ロックスロット内で、前記いずれか１つの無線電力受信装置から設定フェーズに関する情報及びネゴシエーションフェーズに関する情報を受信する段階とを含んでもよい。【選択図】図２９ａ
2018148796.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のスロットを用いて少なくとも１つの無線電力送信装置と通信を行う無線電力受信装置の通信方法において、
無線電力送信装置から前記複数のスロットのいずれか１つのスロットを割り当てられる動作を行する段階と、
前記割り当ての後、前記無線電力送信装置から前記複数のスロットの少なくとも１つのスロットをロックスロットとして提供される動作を行する段階と、
前記ロックスロットを用いて、前記無線電力送信装置に設定フェーズに関する情報及びネゴシエーションフェーズに関する情報を送信する段階とを含み、
前記設定フェーズに関する情報及び前記ネゴシエーションフェーズに関する情報の送信が完了されると、前記ロックスロットの提供が中止される、無線電力受信装置の通信方法。
【請求項２】
前記ロックスロットの提供が中止される前は、前記少なくとも１つのスロットがロックスロットとして提供され、
前記ロックスロットの提供が中止された後は、前記少なくとも１つのスロットがフリースロットとして提供される、請求項１に記載の無線電力受信装置の通信方法。
【請求項３】
前記複数のスロットのうち前記無線電力送信装置から割り当てられたいずれか１つのスロットを除くスロットは、フリースロットであり、
前記ロックスロットは、前記フリースロットの少なくとも１つである、請求項１に記載の無線電力受信装置の通信方法。
【請求項４】
前記設定フェーズに関する情報は、識別データパケット、１つ又はそれ以上のプロプライエタリデータパケット及び識別パケット（ＣＦＧ）を含む、請求項１に記載の無線電力受信装置の通信方法。
【請求項５】
前記ネゴシエーションフェーズに関する情報は、１つ又はそれ以上のネゴシエーションデータパケット、さらなるプロプライエタリデータパケット、具体的な要求及びネゴシエーション終了パケットを含む、請求項１に記載の無線電力受信装置の通信方法。
【請求項６】
前記ロックスロットの提供が中止された後、前記無線電力受信装置とは異なる他の無線電力受信装置に前記複数のスロットの少なくとも１つのスロットがロックスロットとして提供される、請求項１に記載の無線電力受信装置の通信方法。
【請求項７】
前記他の無線電力受信装置に提供されるロックスロットは、前記複数のスロットのうち前記無線電力受信装置に割り当てられた前記いずれか１つのスロット、及び前記他の無線電力受信装置に割り当てられた他の１つのスロットを除く少なくとも１つのスロットである、請求項６に記載の無線電力受信装置の通信方法。
【請求項８】
前記ロックスロットでは、前記いずれか１つのスロットが割り当てられた前記無線電力受信装置の情報のみ送信される、請求項１に記載の無線電力受信装置の通信方法。
【請求項９】
前記ロックスロットでは、前記無線電力受信装置を除く無線電力受信装置による前記設定フェーズに関する情報及び前記ネゴシエーションフェーズに関する情報の送信が制限される、請求項１に記載の無線電力受信装置の通信方法。
【請求項１０】
複数のスロットを用いて無線電力送信装置と通信を行う無線電力受信装置において、
前記無線電力送信装置から無線電力信号を受信するように形成された電力受信部と、
前記無線電力信号の受信を制御する電力受信制御部とを含み、
前記無線電力受信装置は、前記無線電力送信装置から前記複数のスロットのいずれか１つのスロットを割り当てられ、前記割り当ての後、前記複数のスロットの少なくとも１つのスロットをロックスロットとして提供され、
前記無線電力受信装置は、前記ロックスロットを用いて、設定フェーズに関する情報及びネゴシエーションフェーズに関する情報を送信し、
前記設定フェーズに関する情報及び前記ネゴシエーションフェーズに関する情報の送信が完了されると、前記ロックスロットの提供が中止される、無線電力受信装置。
【請求項１１】
前記ロックスロットは、前記無線電力受信装置を除く無線電力受信装置による前記設定フェーズに関する情報及び前記ネゴシエーションフェーズに関する情報の送信が制限される、請求項１０に記載の無線電力受信装置。
【請求項１２】
前記ロックスロットの提供が中止される前は、前記少なくとも１つのスロットがロックスロットとして提供され、
前記ロックスロットの提供が中止された後は、前記少なくとも１つのスロットがフリースロットとして提供される、請求項１０に記載の無線電力受信装置。
【請求項１３】
前記複数のスロットのうち前記無線電力受信装置に割り当てられたいずれか１つのスロットを除くスロットは、フリースロットであり、
前記ロックスロットは、前記フリースロットの少なくとも１つのスロットとして提供される、請求項１０に記載の無線電力受信装置。
【請求項１４】
前記設定フェーズに関する情報は、識別データパケット、１つ又はそれ以上のプロプライエタリデータパケット及び識別パケット（ＣＦＧ）を含む、請求項１０に記載の無線電力受信装置。
【請求項１５】
前記ネゴシエーションフェーズに関する情報は、１つ又はそれ以上のネゴシエーションデータパケット、さらなるプロプライエタリデータパケット、具体的な要求及びネゴシエーション終了パケットを含む、請求項１０に記載の無線電力受信装置。
【請求項１６】
前記無線電力受信装置に提供された前記ロックスロットの提供が中止された後、前記無線電力受信装置とは異なる他の無線電力受信装置に前記複数のスロットの少なくとも１つのスロットがロックスロットとして提供される、請求項１０に記載の無線電力受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線電力送信分野における無線電力送信方法、無線電力送信装置及び無線充電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線電力受信装置に有線で電気エネルギーを供給する従来の方法を代替して、接触することなく無線で電気エネルギーを供給する方法が用いられている。無線でエネルギーを受信する無線電力受信装置は、受信した無線電力により直接駆動されるか、受信した無線電力によりバッテリを充電してその充電された電力により駆動される。
【０００３】
無線電力を送信する無線電力送信装置と無線電力を受信する無線電力受信装置間での円滑な無線電力送信のために、無線電力送信に関する技術の規格化（すなわち、標準化）が進められている。
【０００４】
無線電力送信に関する技術の標準化の一環として、磁気誘導方式の無線電力送信に関する技術を取り扱うワイヤレスパワーコンソーシアム（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｓｏｒｔｉｕｍ；  ＷＰＣ）は、２０１０年４月１２日に無線電力送信における互換性（ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ）に関する「無線送電システム説明、第１巻、低消費電力、第１部：インタフェース定義、バージョン１．００リリース候補１（Ｓｙｓｔｅｍ  Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｐｏｗｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ，  Ｖｏｌｕｍｅ  １，  Ｌｏｗ  Ｐｏｗｅｒ，  Ｐａｒｔ  １：  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ  Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ，  Ｖｅｒｓｉｏｎ  １．００  Ｒｅｌｅａｓｅ  Ｃａｎｄｉｄａｔｅ  １）」標準文書を公開している。
【０００５】
一方、他の技術標準協議会であるパワー・マターズ・アライアンス（Ｐｏｗｅｒ  Ｍａｔｔｅｒｓ  Ａｌｌｉａｎｃｅ）は、２０１２年３月に設立され、インタフェース標準の製品群を発展させ、誘導共振電力を供給するために誘導結合技術をベースとした標準文書を公開している。
【０００６】
私たちは既に日常生活でこのような電磁誘導を用いた無線充電方式に頻繁に接している。例えば、電動歯ブラシやコードレス電気ケトルなどにおいて商用化されて活用されている。
【０００７】
一方、ＷＰＣ標準では、無線電力送信装置と無線電力受信装置間で通信を行う方法について規定している。現在ＷＰＣ標準で規定している通信方式は、一対一通信方式であって、１つの無線電力送信装置と１つの無線電力受信装置が通信を行う方式である。
【０００８】
そこで、本発明においては、一対一通信方式だけでなく、複数の無線電力受信装置と通信を行う無線電力送信装置の通信方法を提供する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、１つ又はそれ以上の無線電力受信装置と通信を行う無線電力送信装置において、衝突することなく、初期化段階を行う方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、複数のスロットを用いて少なくとも１つの無線電力受信装置と通信を行う無線電力送信装置の通信方法において、前記少なくとも１つの無線電力受信装置のいずれか１つの無線電力受信装置に前記複数のスロットのいずれか１つのスロットを割り当てる段階と、前記割り当ての後、前記いずれか１つの無線電力受信装置に前記複数のスロットの少なくとも１つのスロットをロックスロットとして提供する段階と、前記ロックスロット内で、前記いずれか１つの無線電力受信装置から設定フェーズ（ＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮ  ＰＨＡＳＥ）に関する情報及びネゴシエーションフェーズ（ＮＥＧＯＴＩＡＴＩＯＮ  ＰＨＡＳＥ）に関する情報を受信する段階とを含む、無線電力送信装置の通信方法を提供する。
【００１１】
一実施形態によれば、前記無線電力送信装置の通信方法は、前記設定フェーズに関する情報及び前記ネゴシエーションフェーズに関する情報の受信が完了すると、前記ロックスロットの提供を中止する段階をさらに含む。
【００１２】
一実施形態によれば、前記ロックスロットの提供が中止される前は、前記少なくとも１つのスロットがロックスロットとして提供され、前記ロックスロットの提供が中止された後は、前記少なくとも１つのスロットがフリースロットとして提供される。
【００１３】
一実施形態によれば、前記複数のスロットのうち前記いずれか１つの無線電力受信装置に割り当てられたいずれか１つのスロットを除くスロットは、フリースロットであり、前記ロックスロットは、前記フリースロットの少なくとも１つである。
【００１４】
一実施形態によれば、前記フリースロットは、前記少なくとも１つの無線電力受信装置のいずれか１つの無線電力受信装置からの情報の受信が可能なスロットである。
【００１５】
一実施形態によれば、前記設定フェーズに関する情報は、識別データパケット（ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｄａｔａ  ｐａｃｋｅｔ）、１つ又はそれ以上のプロプライエタリデータパケット（ｐｒｏｐｒｉｅｔａｒｙ  ｄａｔａ  ｐａｃｋｅｔ）及び識別パケット（ＣＦＧ）を含む。
【００１６】
一実施形態によれば、前記ネゴシエーションフェーズに関する情報は、１つ又はそれ以上のネゴシエーションデータパケット（ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ  ｄａｔａ  ｐａｃｋｅｔ）、さらなるプロプライエタリデータパケット（ｏｐｔｉｏｎａｌｌｙ  ｉｎｔｅｒｍｉｘｅｄ  ｗｉｔｈ  ｐｒｏｐｒｉｅｔａｒｙ  ｄａｔａ  ｐａｃｋｅｔ）、具体的な要求（ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｒｅｑｕｅｓｔ）及びネゴシエーション終了パケット（ｅｎｄ−ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ  ｐａｃｋｅｔ）を含む。
【００１７】
一実施形態によれば、前記いずれか１つの無線電力受信装置への前記ロックスロットの提供が中止された後、前記いずれか１つの無線電力受信装置とは異なる他の１つの無線電力受信装置に前記複数のスロットの少なくとも１つのスロットがロックスロットとして提供される。
【００１８】
一実施形態によれば、前記他の１つの無線電力受信装置に提供されるロックスロットは、前記複数のスロットのうち前記いずれか１つの無線電力受信装置に割り当てられた前記いずれか１つのスロット、及び前記他の１つの無線電力受信装置に割り当てられた前記いずれか１つのスロットとは異なる他の１つのスロットを除く少なくとも１つのスロットである。
【００１９】
一実施形態によれば、前記他の１つの無線電力受信装置に提供されたロックスロット内で、前記他の１つの無線電力受信装置から設定フェーズに関する情報及びネゴシエーションフェーズに関する情報を受信する。
【００２０】
一実施形態によれば、前記ロックスロットでは、前記いずれか１つのスロットが割り当てられた前記いずれか１つの無線電力受信装置から送信される情報のみ受信される。
【００２１】
一実施形態によれば、前記ロックスロットは、前記少なくとも１つの無線電力受信装置のうち前記いずれか１つの無線電力受信装置を除く無線電力受信装置からの前記設定フェーズに関する情報及び前記ネゴシエーションフェーズに関する情報の受信が制限されている。
【００２２】
一実施形態によれば、本発明は、複数のスロットを用いて少なくとも１つの無線電力受信装置と通信を行う無線電力送信装置において、前記少なくとも１つの無線電力受信装置と無線電力信号を送受信するように形成された電力変換部と、前記少なくとも１つの無線電力受信装置のいずれか１つの無線電力受信装置に前記複数のスロットのいずれか１つのスロットを割り当て、前記割り当ての後、前記いずれか１つの無線電力受信装置に前記複数のスロットの少なくとも１つのスロットをロックスロットとして提供するように構成された制御部とを含み、前記ロックスロットは、前記いずれか１つの無線電力受信装置から設定フェーズに関する情報及びネゴシエーションフェーズに関する情報を受信するようにロックされている、無線電力送信装置を提供する。
【００２３】
一実施形態によれば、前記ロックスロットは、前記少なくとも１つの無線電力受信装置のうち前記いずれか１つの無線電力受信装置を除く無線電力受信装置からの前記設定フェーズに関する情報及び前記ネゴシエーションフェーズに関する情報の受信が制限されている。
【００２４】
一実施形態によれば、前記制御部は、前記設定フェーズに関する情報及び前記ネゴシエーションフェーズに関する情報の受信が完了すると、前記ロックスロットの提供を中止する。
【００２５】
一実施形態によれば、前記ロックスロットの提供が中止される前は、前記少なくとも１つのスロットがロックスロットとして提供され、前記ロックスロットの提供が中止された後は、前記少なくとも１つのスロットがフリースロットとして提供される。
【００２６】
一実施形態によれば、前記複数のスロットのうち前記いずれか１つの無線電力受信装置に割り当てられたいずれか１つのスロットを除くスロットは、フリースロットであり、前記ロックスロットは、前記フリースロットの少なくとも１つのスロットとして提供される。
【００２７】
一実施形態によれば、前記設定フェーズに関する情報は、識別データパケット、１つ又はそれ以上のプロプライエタリデータパケット及び識別パケット（ＣＦＧ）を含む。
【００２８】
一実施形態によれば、前記ネゴシエーションフェーズに関する情報は、１つ又はそれ以上のネゴシエーションデータパケット、さらなるプロプライエタリデータパケット、具体的な要求及びネゴシエーション終了パケットを含む。
【００２９】
一実施形態によれば、前記制御部は、前記いずれか１つの無線電力受信装置への前記ロックスロットの提供が中止された後、前記いずれか１つの無線電力受信装置とは異なる他の１つの無線電力受信装置に前記複数のスロットの少なくとも１つのスロットをロックスロットとして提供する。
本明細書は、例えば、以下の項目も提供する。
（項目１）
複数のスロットを用いて少なくとも１つの無線電力受信装置と通信を行う無線電力送信装置の通信方法において、
前記少なくとも１つの無線電力受信装置のいずれか１つの無線電力受信装置に前記複数のスロットのいずれか１つのスロットを割り当てる段階と、
前記割り当ての後、前記いずれか１つの無線電力受信装置に前記複数のスロットの少なくとも１つのスロットをロックスロットとして提供する段階と、
前記ロックスロット内で、前記いずれか１つの無線電力受信装置から設定フェーズに関する情報及びネゴシエーションフェーズに関する情報を受信する段階とを含む、無線電力送信装置の通信方法。
（項目２）
前記設定フェーズに関する情報及び前記ネゴシエーションフェーズに関する情報の受信が完了すると、前記ロックスロットの提供を中止する段階をさらに含む、項目１に記載の無線電力送信装置の通信方法。
（項目３）
前記ロックスロットの提供が中止される前は、前記少なくとも１つのスロットがロックスロットとして提供され、
前記ロックスロットの提供が中止された後は、前記少なくとも１つのスロットがフリースロットとして提供される、項目２に記載の無線電力送信装置の通信方法。
（項目４）
前記複数のスロットのうち前記いずれか１つの無線電力受信装置に割り当てられたいずれか１つのスロットを除くスロットは、フリースロットであり、
前記ロックスロットは、前記フリースロットの少なくとも１つである、項目１に記載の無線電力送信装置の通信方法。
（項目５）
前記フリースロットは、前記少なくとも１つの無線電力受信装置のいずれか１つの無線電力受信装置からの情報の受信が可能なスロットである、項目４に記載の無線電力送信装置の通信方法。
（項目６）
前記設定フェーズに関する情報は、識別データパケット、１つ又はそれ以上のプロプライエタリデータパケット及び識別パケット（ＣＦＧ）を含む、項目１に記載の無線電力送信装置の通信方法。
（項目７）
前記ネゴシエーションフェーズに関する情報は、１つ又はそれ以上のネゴシエーションデータパケット、さらなるプロプライエタリデータパケット、具体的な要求及びネゴシエーション終了パケットを含む、項目１に記載の無線電力送信装置の通信方法。
（項目８）
前記いずれか１つの無線電力受信装置への前記ロックスロットの提供が中止された後、前記いずれか１つの無線電力受信装置とは異なる他の１つの無線電力受信装置に前記複数のスロットの少なくとも１つのスロットがロックスロットとして提供される、項目１に記載の無線電力送信装置の通信方法。
（項目９）
前記他の１つの無線電力受信装置に提供されるロックスロットは、前記複数のスロットのうち前記いずれか１つの無線電力受信装置に割り当てられた前記いずれか１つのスロット、及び前記他の１つの無線電力受信装置に割り当てられた前記いずれか１つのスロットとは異なる他の１つのスロットを除く少なくとも１つのスロットである、項目８に記載の無線電力送信装置の通信方法。
（項目１０）
前記他の１つの無線電力受信装置に提供されたロックスロット内で、前記他の１つの無線電力受信装置から設定フェーズに関する情報及びネゴシエーションフェーズに関する情報を受信する、項目８に記載の無線電力送信装置の通信方法。
（項目１１）
前記ロックスロットでは、前記いずれか１つのスロットが割り当てられた前記いずれか１つの無線電力受信装置から送信される情報のみ受信される、項目１に記載の無線電力送信装置の通信方法。
（項目１２）
前記ロックスロットは、前記少なくとも１つの無線電力受信装置のうち前記いずれか１つの無線電力受信装置を除く無線電力受信装置からの前記設定フェーズに関する情報及び前記ネゴシエーションフェーズに関する情報の受信が制限されている、項目１に記載の無線電力送信装置の通信方法。
（項目１３）
複数のスロットを用いて少なくとも１つの無線電力受信装置と通信を行う無線電力送信装置において、
前記少なくとも１つの無線電力受信装置と無線電力信号を送受信するように形成された電力変換部と、
前記少なくとも１つの無線電力受信装置のいずれか１つの無線電力受信装置に前記複数のスロットのいずれか１つのスロットを割り当て、前記割り当ての後、前記いずれか１つの無線電力受信装置に前記複数のスロットの少なくとも１つのスロットをロックスロットとして提供するように構成された制御部とを含み、
前記ロックスロットは、前記いずれか１つの無線電力受信装置から設定フェーズに関する情報及びネゴシエーションフェーズに関する情報を受信するようにロックされている、無線電力送信装置。
（項目１４）
前記ロックスロットは、前記少なくとも１つの無線電力受信装置のうち前記いずれか１つの無線電力受信装置を除く無線電力受信装置からの前記設定フェーズに関する情報及び前記ネゴシエーションフェーズに関する情報の受信が制限されている、項目１３に記載の無線電力送信装置。
（項目１５）
前記制御部は、前記設定フェーズに関する情報及び前記ネゴシエーションフェーズに関する情報の受信が完了すると、前記ロックスロットの提供を中止する、項目１３に記載の無線電力送信装置。
（項目１６）
前記ロックスロットの提供が中止される前は、前記少なくとも１つのスロットがロックスロットとして提供され、
前記ロックスロットの提供が中止された後は、前記少なくとも１つのスロットがフリースロットとして提供される、項目１３に記載の無線電力送信装置。
（項目１７）
前記複数のスロットのうち前記いずれか１つの無線電力受信装置に割り当てられたいずれか１つのスロットを除くスロットは、フリースロットであり、
前記ロックスロットは、前記フリースロットの少なくとも１つのスロットとして提供される、項目１３に記載の無線電力送信装置。
（項目１８）
前記設定フェーズに関する情報は、識別データパケット、１つ又はそれ以上のプロプライエタリデータパケット及び識別パケット（ＣＦＧ）を含む、項目１３に記載の無線電力送信装置。
（項目１９）
前記ネゴシエーションフェーズに関する情報は、１つ又はそれ以上のネゴシエーションデータパケット、さらなるプロプライエタリデータパケット、具体的な要求及びネゴシエーション終了パケットを含む、項目１３に記載の無線電力送信装置。
（項目２０）
前記制御部は、前記いずれか１つの無線電力受信装置への前記ロックスロットの提供が中止された後、前記いずれか１つの無線電力受信装置とは異なる他の１つの無線電力受信装置に前記複数のスロットの少なくとも１つのスロットをロックスロットとして提供する、項目１３に記載の無線電力送信装置。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の実施形態による無線電力送信装置及び無線電力受信装置の例を示す概念図である。
【図２ａ】本明細書に開示される実施形態に採用可能な無線電力送信装置の構成の例を示すブロック図である。
【図２ｂ】本明細書に開示される実施形態に採用可能な無線電力受信装置の構成の例を示すブロック図である。
【図３】誘導結合方式により無線電力送信装置から無線電力受信装置に無線で電力が送信される概念を示す図である。
【図４ａ】本明細書に開示される実施形態に採用可能な磁気誘導方式の無線電力送信装置の構成の一部の例を示すブロック図である。
【図４ｂ】本明細書に開示される実施形態に採用可能な磁気誘導方式の無線電力受信装置の構成の一部の例を示すブロック図である。
【図５】本明細書に開示される実施形態に採用可能な誘導結合方式により電力を受信する１つ以上の送信コイルを有するように構成された無線電力送信装置のブロック図である。
【図６】共振結合方式により無線電力送信装置から無線電力受信装置に無線で電力が送信される概念を示す図である。
【図７ａ】本明細書に開示される実施形態に採用可能な共振方式の無線電力送信装置の構成の一部の例を示すブロック図である。
【図７ｂ】本明細書に開示される実施形態に採用可能な共振方式の無線電力受信装置の構成の一部の例を示すブロック図である。
【図８】本明細書に開示される実施形態に採用可能な共振結合方式により電力を受信する１つ以上の送信コイルを有するように構成された無線電力送信装置のブロック図である。
【図９】本明細書に開示される実施形態による無線電力送信において無線電力信号の変調及び復調により無線電力送信装置と電子機器間でパケットを送受信する概念を示す図である。
【図１０】本明細書に開示される実施形態による無線電力送信において電力制御メッセージを送受信するための構成を示す図である。
【図１１ａ】本明細書に開示される実施形態による無線電力送信において行われる変調及び復調における信号の形態を示す図である。
【図１１ｂ】本明細書に開示される実施形態による無線電力送信において行われる変調及び復調における信号の形態を示す図である。
【図１１ｃ】本明細書に開示される実施形態による無線電力送信において行われる変調及び復調における信号の形態を示す図である。
【図１２ａ】本明細書に開示される実施形態による無線電力送信方法で用いられる電力制御メッセージを含むパケットを示す図である。
【図１２ｂ】本明細書に開示される実施形態による無線電力送信方法で用いられる電力制御メッセージを含むパケットを示す図である。
【図１２ｃ】本明細書に開示される実施形態による無線電力送信方法で用いられる電力制御メッセージを含むパケットを示す図である。
【図１３】本明細書に開示される実施形態による無線電力送信装置及び無線電力受信装置のオペレーションフェーズを示す図である。
【図１４】無線電力送信装置と無線電力受信装置との間の電力制御メッセージを含むパケットの構造を示す図である。
【図１５ａ】無線電力送信装置と無線電力受信装置との間の電力制御メッセージを含むパケットの構造を示す図である。
【図１５ｂ】無線電力送信装置と無線電力受信装置との間の電力制御メッセージを含むパケットの構造を示す図である。
【図１６】無線電力送信装置と無線電力受信装置との間の電力制御メッセージを含むパケットの構造を示す図である。
【図１７】無線電力送信装置と無線電力受信装置との間の電力制御メッセージを含むパケットの構造を示す図である。
【図１８】無線電力送信装置と無線電力受信装置との間の電力制御メッセージを含むパケットの構造を示す図である。
【図１９】無線電力送信装置が１つ以上の無線電力受信装置に電力を送信する方法を示す概念図である。
【図２０ａ】本発明による通信を行うためのフレーム構造を示す構造図である。
【図２０ｂ】本発明による通信を行うためのフレーム構造を示す構造図である。
【図２０ｃ】本発明による通信を行うためのフレーム構造を示す構造図である。
【図２１】本発明によるシンクパターンを示す図である。
【図２２】多対一通信を行う無線電力送信装置及び無線電力受信装置のオペレーションフェーズを示す図である。
【図２３】制御情報パケットを示す図である。
【図２４】識別データパケットを示す図である。
【図２５】設定パケットを示す図である。
【図２６】ＳＲＱデータパケットを示す図である。
【図２７】ＥＰＴパケットを示す図である。
【図２８】充電状態パケットを示す図である。
【図２９ａ】無線電力送信装置が無線電力受信装置にロックスロットを提供する方法を示す図である。
【図２９ｂ】無線電力送信装置が無線電力受信装置にロックスロットを提供する方法を示す図である。
【図３０ａ】無線電力送信装置が無線電力受信装置にロックスロットを提供する方法を示す図である。
【図３０ｂ】無線電力送信装置が無線電力受信装置にロックスロットを提供する方法を示す図である。
【図３１ａ】無線電力送信装置が無線電力受信装置にロックスロットを提供する方法を示す図である。
【図３１ｂ】無線電力送信装置が無線電力受信装置にロックスロットを提供する方法を示す図である。
【図３２】１つ又はそれ以上の無線電力受信装置に割り当てられたスロットの位置を再配列する方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本明細書に開示される技術は、無線電力送信（ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ｐｏｗｅｒ  ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ）に適用される。しかし、本明細書に開示される技術は、これに限定されるものではなく、当該技術の技術思想を適用できる全ての電力送信システム及び方法、無線充電回路及び方法、それに加えて、無線で送信される電力を用いる方法及び装置にも適用することができる。
【００３２】
本明細書で使用される技術用語は、単に特定の実施形態を説明するために使用されるものであり、本発明を限定するものではない。また、本明細書で使用される技術用語は、本明細書において特に断らない限り、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者に一般的に理解される意味で解釈されなければならず、非常に包括的な意味で解釈されたり、非常に狭い意味で解釈されたりしてはならない。さらに、本明細書で使用される技術用語が本発明の思想を正確に表現できない間違った技術用語である場合は、当業者が正しく理解できる技術用語で代替して理解すべきである。さらに、本発明で使用される一般的な用語は、辞書の定義に従って、又は前後の文脈によって解釈されなければならず、非常に狭い意味で解釈されてはならない。
【００３３】
そして、本明細書で使用される単数の表現は、特に断らない限り、複数の表現を含む。本出願において、「構成される」や「含む」などの用語は、本明細書に記載された様々な構成要素又は段階の全てを必ず含むものと解釈されてはならず、そのうち一部の構成要素又は段階を含まないこともあり、追加の構成要素又は段階をさらに含むこともあるものと解釈されなければならない。
【００３４】
また、本明細書で使用される構成要素の接尾辞である「モジュール」及び「部」は、明細書の作成を容易にするために付与又は混用されるものであり、それ自体が有意性や有用性を有するものではない。
【００３５】
さらに、本明細書で使用される第１、第２などのように序数を含む用語は様々な構成要素を説明するために使用されるが、前記構成要素は前記用語により限定されるものではない。前記用語は１つの構成要素を他の構成要素と区別する目的でのみ使用される。例えば、本発明の権利範囲から外れない限り、第１構成要素は第２構成要素と命名してもよく、同様に、第２構成要素は第１構成要素と命名してもよい。
【００３６】
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態を詳細に説明するが、図面番号に関係なく同一又は類似の構成要素には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
【００３７】
また、本発明を説明するにあたって、関連する公知技術についての具体的な説明が本発明の要旨を不明にすると判断される場合は、その詳細な説明を省略する。なお、添付図面は本発明の思想を容易に理解できるようにするためのものにすぎず、添付図面により本発明の思想が限定的に解釈されてはならない。
【００３８】
定義
多対一通信方法：１つの送信機（Ｔｘ）が複数の受信機（Ｒｘ）と通信を行う方法
単方向通信：単に受信機から送信機への方向にのみ必要なメッセージを送信する通信方法
双方向通信：送信機から受信機へ、受信機から送信機へ、すなわち両方向のメッセージ送信が可能な通信方法
ここで、送信機は送信装置と同じ意味であり、受信機は受信装置と同じ意味であり、以下、これら用語は混用されることもある。
【００３９】
無線電力送信装置及び無線電力受信装置の概念図
図１は本発明の実施形態による無線電力送信装置及び無線電力受信装置の例を示す概念図である。
【００４０】
図１を参照すると、無線電力送信装置１００は、無線で無線電力受信装置２００が必要とする電力を伝達する電力伝達装置であってもよい。
【００４１】
また、無線電力送信装置１００は、無線で電力を送信することにより無線電力受信装置２００のバッテリを充電する無線充電装置であってもよい。
【００４２】
その他、無線電力送信装置１００は、接触していない状態で電源を必要とする無線電力受信装置２００に電力を送信する様々な形態の装置で実現することができる。
【００４３】
無線電力受信装置２００は、無線電力送信装置１００から無線で電力を受信して動作する機器である。また、無線電力受信装置２００は、前記受信した無線電力を用いてバッテリを充電することができる。
【００４４】
一方、本明細書で説明される無線で電力を受信する無線電力受信装置は、携帯が可能な全ての電子機器、例えば、キーボード、マウス、画像もしくは音声の補助出力装置などの入出力装置をはじめとし、携帯電話、セルラフォン、スマートフォン（ｓｍａｒｔ  ｐｈｏｎｅ）、ＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ａｓｓｉｓｔａｎｔｓ）、ＰＭＰ（Ｐｏｒｔａｂｌｅ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｐｌａｙｅｒ）、タブレット、マルチメディア機器などを包括する意味で解釈されるべきである。
【００４５】
無線電力受信装置２００は、後述するように、移動通信端末機（例えば、携帯電話、セルラフォン、タブレット）又はマルチメディア機器であってもよい。
【００４６】
一方、無線電力送信装置１００は、少なくとも１つの無線電力送信方法を用いて、無線電力受信装置２００に接触することなく無線で電力を送信することができる。すなわち、無線電力送信装置１００は、無線電力信号（ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ｐｏｗｅｒ  ｓｉｇｎａｌ）による磁気誘導現象に基づく誘導結合（Ｉｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｃｏｕｐｌｉｎｇ）方式と特定の周波数の無線電力信号による電磁共振現象に基づく磁気共振結合（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ  Ｃｏｕｐｌｉｎｇ）方式の少なくとも一方を用いて電力を送信することができる。
【００４７】
前記誘導結合方式による無線電力送信とは、１次コイル（プライマリコイル）及び２次コイル（セカンダリコイル）を用いて無線で電力を送信する技術であって、磁気誘導現象による磁場の変化により一方のコイルから他方のコイルに電流が誘導されることで電力が送信されることをいう。
【００４８】
前記共振結合方式による無線電力送信とは、無線電力送信装置１００から送信された無線電力信号により無線電力受信装置２００に共振が発生するが、その共振現象により無線電力送信装置１００から無線電力受信装置２００に電力が送信されることをいう。
【００４９】
以下、本明細書に開示される実施形態による無線電力送信装置１００及び無線電力受信装置２００について具体的に説明する。以下の各図面の構成要素に符号を付す上で、異なる図面に示されるとしても同一の構成要素には同一の符号を用いる。
【００５０】
図２ａ及び図２ｂは本明細書に開示される実施形態に採用可能な無線電力送信装置１００及び無線電力受信装置２００の構成の例を示すブロック図である。
【００５１】
無線電力送信装置
図２ａを参照すると、無線電力送信装置１００は、電力送信部（Ｐｏｗｅｒ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｕｎｉｔ）１１０を含む。電力送信部１１０は、電力変換部（Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ  Ｕｎｉｔ）１１１と、電力送信制御部（Ｐｏｗｅｒ  Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）１１２とを含んでもよい。
【００５２】
電力変換部１１１は、送信側電源供給部１９０から供給された電力を無線電力信号に変換して無線電力受信装置２００に送信する。電力変換部１１１により送信される無線電力信号は、振動する特性を有する磁場又は電磁場の形で形成される。このために、電力変換部１１１は、前記無線電力信号を発生するコイルを含むように構成されてもよい。
【００５３】
電力変換部１１１は、各電力送信方式によって異なるタイプの無線電力信号を形成するための構成要素を含んでもよい。例えば、電力変換部１１１は、誘導結合方式で無線電力受信装置２００の２次コイルに電流を誘導するために、変化する磁場を形成する１次コイルを含むように構成されてもよい。また、電力変換部１１１は、共振結合方式で無線電力受信装置２００に共振現象を発生させるために、特定の共振周波数を有する磁場を形成するコイル（又はアンテナ）を含むように構成されてもよい。
【００５４】
さらに、電力変換部１１１は、前述した誘導結合方式と共振結合方式の少なくとも一方の方法を用いて電力を送信することができる。
【００５５】
電力変換部１１１に含まれる構成要素のうち、誘導結合方式のものについては図４ａ、図４ｂ及び図５を参照して後述し、共振結合方式のものについては図７ａ、図７ｂ及び図８を参照して後述する。
【００５６】
一方、電力変換部１１１は、前記無線電力信号を形成するために用いられる周波数、印加電圧、供給電流などの特性を制御できる回路をさらに含むように構成されてもよい。
【００５７】
電力送信制御部１１２は、電力送信部１１０に含まれる各構成要素を制御する。電力送信制御部１１２は、無線電力送信装置１００を制御する他の制御部（図示せず）と統合して実現してもよい。
【００５８】
一方、前記無線電力信号が到達する領域は２つに分けられる。まず、活動領域（アクティブ領域）とは、無線電力受信装置２００に電力を送信する無線電力信号が通過する領域をいう。次に、検知領域（セミアクティブ領域）とは、無線電力送信装置１００が無線電力受信装置２００の存在を検出できる関心領域をいう。ここで、電力送信制御部１１２は、無線電力受信装置２００が前記活動領域又は前記検知領域に配置（ｐｌａｃｅｍｅｎｔ）されたか、除去（ｒｅｍｏｖａｌ）されたかを検知することができる。具体的には、電力送信制御部１１２は、電力変換部１１１で形成される無線電力信号を用いるか、又は別途備えられたセンサを用いて、無線電力受信装置２００が前記活動領域又は前記検知領域に配置されたか否かを検出することができる。例えば、電力送信制御部１１２は、前記検知領域に存在する無線電力受信装置２００により前記無線電力信号が影響を受けて電力変換部１１１の前記無線電力信号を形成するための電力の特性が変化するか否かをモニタすることにより、無線電力受信装置２００の存在を検出することができる。ただし、前記活動領域及び前記検知領域は、誘導結合方式や共振結合方式などの無線電力送信方式によって異なる。
【００５９】
電力送信制御部１１２は、無線電力受信装置２００の存在を検出した結果に基づいて、無線電力受信装置２００を識別する過程を行うか、又は無線電力送信を開始するか否か決定することができる。
【００６０】
また、電力送信制御部１１２は、前記無線電力信号を形成するための電力変換部１１１の周波数、電圧及び電流の少なくとも１つの特性を決定することができる。前記特性の決定は、無線電力送信装置１００側の条件に応じて行ってもよく、無線電力受信装置２００側の条件に応じて行ってもよい。
【００６１】
電力送信制御部１１２は、無線電力受信装置２００から電力制御メッセージを受信することができる。電力送信制御部１１２は、前記受信した電力制御メッセージに基づいて電力変換部１１１の周波数、電圧及び電流の少なくとも１つの特性を決定することができ、また、前記電力制御メッセージに基づいて他の制御動作を行うこともできる。
【００６２】
例えば、電力送信制御部１１２は、無線電力受信装置２００の整流された電力量情報、充電状態情報及び識別情報の少なくとも１つを含む電力制御メッセージに基づいて、前記無線電力信号を形成するために用いられる周波数、電圧及び電流の少なくとも１つの特性を決定することができる。
【００６３】
また、前記電力制御メッセージを用いる他の制御動作として、無線電力送信装置１００は、無線電力送信に関する一般的な制御動作を前記電力制御メッセージに基づいて行うことができる。例えば、無線電力送信装置１００は、前記電力制御メッセージにより、聴覚的又は視覚的に出力される無線電力受信装置２００に関する情報を受信することもでき、機器間の認証などに必要な情報を受信することもできる。
【００６４】
前記電力制御メッセージを受信するために、電力送信制御部１１２は、前記無線電力信号により受信する方法とユーザデータを受信する方法のいずれかを用いることができる。
【００６５】
前記電力制御メッセージを受信するために、無線電力送信装置１００は、電力変換部１１１に電気的に接続される変復調部（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ／Ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｕｎｉｔ）１１３をさらに含むように構成されてもよい。変復調部１１３は、無線電力受信装置２００により変調された無線電力信号を復調し、前記電力制御メッセージを受信するために用いることができる。
【００６６】
その他、一実施形態においては、電力送信制御部１１２が無線電力送信装置１００に含まれる通信手段（図示せず）により電力制御メッセージが含まれるユーザデータを受信することにより、前記電力制御メッセージを取得するようにしてもよい。
【００６７】
［帯域内双方向通信をサポートする場合］
また、本明細書に開示される実施形態による双方向通信が可能な無線電力送信環境では、電力送信制御部１１２が無線電力受信装置２００にデータを送信することができる。電力送信制御部１１２が送信するデータは、無線電力受信装置２００が電力制御メッセージを送るように要求するものであってもよい。
【００６８】
無線電力受信装置
図２ｂを参照すると、無線電力受信装置２００は、電源供給部２９０を含む。電源供給部２９０は、無線電力受信装置２００の動作に必要な電力を供給する。電源供給部２９０は、電力受信部２９１と電力受信制御部２９２とを含んでもよい。
【００６９】
電力受信部２９１は、無線電力送信装置１００から無線で送信される電力を受信する。
【００７０】
電力受信部２９１は、無線電力送信方式に応じて前記無線電力信号を受信するために必要な構成要素を含んでもよい。また、電力受信部２９１は、少なくとも１つの無線電力送信方式で電力を受信することができ、この場合、電力受信部２９１は、各方式に必要な構成要素を含んでもよい。
【００７１】
まず、電力受信部２９１は、振動する特性を有する磁場又は電磁場の形で送信される無線電力信号を受信するためのコイルを含むように構成されてもよい。
例えば、電力受信部２９１は、誘導結合方式による構成要素として、変化する磁場によって電流が誘導される２次コイルを含んでもよい。また、電力受信部２９１は、共振結合方式による構成要素として、特定の共振周波数を有する磁場によって共振現象が発生するコイル及び共振回路を含んでもよい。
【００７２】
ただし、電力受信部２９１が少なくとも１つの無線電力送信方式で電力を受信する場合、電力受信部２９１は、１つのコイルを用いて受信するように実現してもよく、各電力送信方式によって異なるコイルを用いて受信するように実現してもよい。
【００７３】
電力受信部２９１に含まれる構成要素のうち、誘導結合方式のものについては図４ａ及び図４ｂを参照して後述し、共振結合方式のものについては図７ａ及び図７ｂを参照して後述する。
【００７４】
一方、電力受信部２９１は、前記無線電力信号を直流に変換するための整流回路（ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ）及び平滑回路（ｒｅｇｕｌａｔｏｒ）をさらに含んでもよい。また、電力受信部２９１は、受信した電力信号により過電圧又は過電流が発生しないように防止する回路をさらに含んでもよい。
【００７５】
電力受信制御部２９２は、電源供給部２９０に含まれる各構成要素を制御する。
【００７６】
具体的には、電力受信制御部２９２は、無線電力送信装置１００に電力制御メッセージを送信することができる。前記電力制御メッセージは、無線電力送信装置１００に無線電力信号の送信を開始又は終了するように指示するものであってもよい。また、前記電力制御メッセージは、無線電力送信装置１００に前記無線電力信号の特性を制御するように指示するものであってもよい。
【００７７】
前記電力制御メッセージを送信するために、電力受信制御部２９２は、前記無線電力信号により送信する方法とユーザデータにより送信する方法の少なくとも１つを用いることができる。
【００７８】
前記電力制御メッセージを送信するために、無線電力受信装置２００は、電力受信部２９１に電気的に接続される変復調部（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ／Ｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｕｎｉｔ）２９３をさらに含むように構成されてもよい。変復調部２９３は、無線電力送信装置１００と同様に、前記無線電力信号により前記電力制御メッセージを送信するために用いることができる。変復調部２９３は、無線電力送信装置１００の電力変換部１１１を流れる電流及び／又は電圧を調整する手段として用いることができる。以下、無線電力送信装置１００の変復調部１１３及び無線電力受信装置２００の変復調部２９３が無線電力信号による電力制御メッセージの送受信のために用いられる方法について説明する。
【００７９】
電力変換部１１１により形成された無線電力信号は、電力受信部２９１により受信される。このとき、電力受信制御部２９２は、前記無線電力信号を変調するように、無線電力受信装置２００の変復調部２９３を制御する。例えば、電力受信制御部２９２は、電力受信部２９１に接続された変復調部２９３のリアクタンスを変化させることにより、それに応じて前記無線電力信号から受信される電力量を変化させる変調過程を行わせるようにしてもよい。前記無線電力信号から受信される電力量の変化は、前記無線電力信号を形成する電力変換部１１１の電流及び／又は電圧の変化をもたらす。このとき、無線電力送信装置１００の変復調部１１３は、電力変換部１１１の電流及び／又は電圧の変化を検知し、復調過程を行う。
【００８０】
すなわち、電力受信制御部２９２は、無線電力送信装置１００に送信する電力制御メッセージを含むパケットを生成し、前記パケットを含むように前記無線電力信号を変調し、電力送信制御部１１２は、変復調部１１３の復調過程の結果に基づいて前記パケットを復号することにより、前記パケットに含まれる前記電力制御メッセージを取得することができる。
【００８１】
その他、電力受信制御部２９２が無線電力受信装置２００に含まれる通信手段（図示せず）により電力制御メッセージが含まれるユーザデータを送信することにより、前記電力制御メッセージを無線電力送信装置１００に送信するようにしてもよい。
【００８２】
［帯域内双方向通信をサポートする場合］
また、本明細書に開示される実施形態による双方向通信が可能な無線電力送信環境では、電力受信制御部２９２が無線電力送信装置１００から送信されるデータを受信することができる。無線電力送信装置１００から送信されるデータは、電力制御メッセージを送るように要求するものであってもよい。
【００８３】
なお、電源供給部２９０は、充電部２９８とバッテリ２９９とをさらに含んでもよい。
【００８４】
電源供給部２９０から動作のための電源が供給される無線電力受信装置２００は、無線電力送信装置１００から送信された電力により動作することもでき、前記送信された電力を用いてバッテリ２９９を充電し、その後バッテリ２９９に充電された電力により動作することもできる。このとき、電力受信制御部２９２は、前記送信された電力を用いて充電を行うように充電部２９８を制御することができる。
【００８５】
以下、本明細書に開示される実施形態に適用可能な無線電力送信装置及び無線電力受信装置について説明する。まず、図３〜図５を参照して、前記無線電力送信装置が前記無線電力受信装置に誘導結合方式で電力を送信する方法を開示する。
【００８６】
誘導結合方式
図３は誘導結合方式により無線電力送信装置から無線電力受信装置に無線で電力が送信される概念を示す図である。
【００８７】
無線電力送信装置１００の電力送信が誘導結合方式により行われる場合、電力送信部１１０の１次コイルに流れる電流の強度が変化すると、その電流により１次コイルを通過する磁場が変化する。その変化する磁場は、無線電力受信装置２００の２次コイル側に誘導起電力を発生させる。
【００８８】
この方式によれば、無線電力送信装置１００の電力変換部１１１は、磁気誘導において１次コイルとして動作する送信（Ｔｘ）コイル１１１１ａを含んでもよい。また、無線電力受信装置２００の電力受信部２９１は、磁気誘導において２次コイルとして動作する受信（Ｒｘ）コイル２９１１ａを含んでもよい。
【００８９】
まず、無線電力送信装置１００の送信コイル１１１１ａと無線電力受信装置２００の受信コイルとが隣接するように無線電力送信装置１００及び無線電力受信装置２００を配置する。その後、電力送信制御部１１２が、送信コイル１１１１ａの電流が変化するように制御すると、電力受信部２９１は、受信コイル２９１１ａに誘導された起電力を利用して無線電力受信装置２００に電源を供給するように制御する。
【００９０】
前記誘導結合方式による無線電力送信の効率は、周波数特性による影響は小さいが、各コイルを含む無線電力送信装置１００と無線電力受信装置２００との配列及び距離の影響を受ける。
【００９１】
一方、前記誘導結合方式による無線電力送信のために、無線電力送信装置１００は、平面状のインタフェース表面（図示せず）を含むように構成されてもよい。前記インタフェース表面の上部には、少なくとも１つの無線電力受信装置が載置されるようにしてもよく、前記インタフェース表面の下部には、送信コイル１１１１ａが取り付けられるようにしてもよい。その場合、前記インタフェース表面の下部に取り付けられた送信コイル１１１１ａと前記インタフェース表面の上部に載置された無線電力受信装置２００の受信コイル２９１１ａ間の垂直空間（ｖｅｒｔｉｃａｌ  ｓｐａｃｉｎｇ）が小さくなることにより、前記コイル間の距離は、前記誘導結合方式による無線電力送信が効率的に行われるように十分に小さくなる。
【００９２】
また、前記インタフェース表面の上部には、無線電力受信装置２００が載置される位置を指示する配列指示部（図示せず）が形成されていてもよい。前記配列指示部は、前記インタフェース表面の下部に取り付けられた送信コイル１１１１ａと受信コイル２９１１ａとが適切に配列されるようにする無線電力受信装置２００の位置を指示する。前記配列指示部は、単純な表示（マーク）であってもよく、無線電力受信装置２００の位置をガイドする突出構造の形態で形成されてもよい。あるいは、前記配列指示部は、前記インタフェース表面の下部に取り付けられる磁石などの磁性体の形態で形成され、無線電力受信装置２００の内部に取り付けられる異極性の磁性体との引力により前記コイルが適切に配列されるようにガイドするものであってもよい。
【００９３】
一方、無線電力送信装置１００は、１つ以上の送信コイルを含むように形成されてもよい。無線電力送信装置１００は、前記１つ以上の送信コイルのうち、無線電力受信装置２００の受信コイル２９１１ａと適切に配列された一部のコイルを選択的に用いて、電力送信効率を向上させることができる。前記１つ以上の送信コイルを含む無線電力送信装置１００については図５を参照して後述する。
【００９４】
以下、本明細書に開示される実施形態に適用可能な誘導結合方式の無線電力送信装置及び無線電力受信装置の構成について詳細に説明する。
【００９５】
誘導結合方式の無線電力送信装置及び無線電力受信装置
図４ａ及び図４ｂは本明細書に開示される実施形態に採用可能な磁気誘導方式の無線電力送信装置１００及び無線電力受信装置２００の構成の一部の例を示すブロック図である。図４ａを参照して無線電力送信装置１００に含まれる電力送信部１１０の構成について説明し、図４ｂを参照して無線電力受信装置２００に含まれる電源供給部２９０の構成について説明する。
【００９６】
図４ａを参照すると、無線電力送信装置１００の電力変換部１１１は、送信（Ｔｘ）コイル１１１１ａと、インバータ１１１２とを含んでもよい。
【００９７】
送信コイル１１１１ａは、前述したように、電流の変化に応じて無線電力信号に対応する磁場を形成する。送信コイル１１１１ａは、平面スパイラル型（ｐｌａｎａｒ  ｓｐｉｒａｌ  ｔｙｐｅ）又は円筒ソレノイド型（ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ  ｓｏｌｅｎｏｉｄ  ｔｙｐｅ）で実現されてもよい。
【００９８】
インバータ１１１２は、電源供給部１９０から得られた直流（ＤＣ）入力を交流（ＡＣ）波形に変換する。インバータ１１１２により変換された交流電流が、送信コイル１１１１ａ及びコンデンサ（図示せず）を含む共振回路（ｒｅｓｏｎａｎｔ  ｃｉｒｃｕｉｔ）を駆動することにより、送信コイル１１１１ａに磁場が形成される。
【００９９】
また、電力変換部１１１は、位置決定部（ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ  ｕｎｉｔ）１１１４をさらに含んでもよい。
【０１００】
位置決定部１１１４は、前記誘導結合方式による無線電力送信の効率を向上させるために、送信コイル１１１１ａを移動又は回転させることができる。これは、前述したように、前記誘導結合方式による電力送信は、１次コイルを含む無線電力送信装置１００と２次コイルを含む無線電力受信装置２００との配列及び距離の影響を受けるからである。特に、位置決定部１１１４は、無線電力受信装置２００が無線電力送信装置１００の活動領域内に存在しない場合に用いられるようにしてもよい。
【０１０１】
よって、位置決定部１１１４は、無線電力送信装置１００の送信コイル１１１１ａと無線電力受信装置２００の受信コイル２９１１ａとの中心間距離が所定範囲内となるように送信コイル１１１１ａを移動させるか、又は送信コイル１１１１ａと受信コイル２９１１ａとの中心が重なるように送信コイル１１１１ａを回転させる駆動部（図示せず）を含むように構成されてもよい。
【０１０２】
このために、無線電力送信装置１００は、無線電力受信装置２００の位置を検知するセンサからなる位置検知部（図示せず）をさらに含み、電力送信制御部１１２は、前記位置検知部から受信した無線電力受信装置２００の位置情報に基づいて位置決定部１１１４を制御するようにしてもよい。
【０１０３】
また、このために、電力送信制御部１１２は、変復調部１１３を介して無線電力受信装置２００との配列又は距離に関する制御情報を受信し、前記受信した配列又は距離に関する制御情報に基づいて位置決定部１１１４を制御するようにしてもよい。
【０１０４】
電力変換部１１１が複数の送信コイルを含むように構成された場合、位置決定部１１１４は、当該複数の送信コイルのうちいずれのコイルを電力送信のために用いるか決定するようにしてもよい。前記複数の送信コイルを含む無線電力送信装置１００の構成については図５を参照して後述する。
【０１０５】
一方、電力変換部１１１は、電力検知部１１１５をさらに含むように構成されてもよい。無線電力送信装置１００の電力検知部１１１５は、送信コイル１１１１ａに流れる電流又は電圧をモニタする。電力検知部１１１５は、無線電力送信装置１００が正常に動作するか否かを確認するためのものであって、外部から供給される電源の電圧又は電流を検出し、前記検出された電圧又は電流が閾値を超えるか否かを確認することができる。図示していないが、電力検知部１１１５は、外部から供給される電源の電圧又は電流を検出するための抵抗と、前記検出された電源の電圧値又は電流値と閾値とを比較してその比較結果を出力する比較器とを含んでもよい。電力送信制御部１１２は、電力検知部１１１５の前記確認の結果に基づいてスイッチング部（図示せず）を制御することにより、送信コイル１１１１ａに供給される電源を遮断することができる。
【０１０６】
図４ｂを参照すると、無線電力受信装置２００の電源供給部２９０は、受信（Ｒｘ）コイル２９１１ａと、整流回路２９１３とを含んでもよい。
【０１０７】
送信コイル１１１１ａで形成される磁場の変化に応じて受信コイル２９１１ａに電流が誘導される。受信コイル２９１１ａの実現形態は、送信コイル１１１１ａと同様に、平面スパイラル型であってもよく、円筒ソレノイド型であってもよい。
【０１０８】
また、無線電力受信の効率向上や共振検知（ｒｅｓｏｎａｎｔ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）のために、受信コイル２９１１ａに直列及び並列コンデンサが接続されるように構成されてもよい。
【０１０９】
受信コイル２９１１ａは、単一のコイルの形態であってもよく、複数のコイルの形態であってもよい。
【０１１０】
整流回路２９１３は、交流を直流に変換するために電流に対して全波整流（ｆｕｌｌ−ｗａｖｅ  ｒｅｃｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）を行う。整流回路２９１３は、例えば４つのダイオードからなるフルブリッジ整流回路、又は能動素子（ａｃｔｉｖｅ  ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ）を用いた回路で実現することができる。
【０１１１】
その上、整流回路２９１３は、整流された電流をより平坦で安定した直流にする平滑回路をさらに含んでもよい。また、整流回路２９１３の出力電源は電源供給部２９０の各構成要素に供給される。さらに、整流回路２９１３は、出力される直流電源を、電源供給部２９０の各構成要素（例えば、充電部２９８などの回路）に必要な電源に調整するために適正な電圧に変換する直流−直流変換器（ＤＣ−ＤＣ  ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）をさらに含んでもよい。
【０１１２】
変復調部２９３は、電力受信部２９１に接続され、直流電流に対しては抵抗が変化する抵抗性素子で構成され、交流電流に対してはリアクタンスが変化する容量性素子で構成されるようにしてもよい。電力受信制御部２９２は、変復調部２９３の抵抗又はリアクタンスを変化させることにより、電力受信部２９１に受信される無線電力信号を変調することができる。
【０１１３】
一方、電源供給部２９０は、電力検知部２９１４をさらに含んでもよい。無線電力受信装置２００の電力検知部２９１４は、整流回路２９１３により整流された電源の電圧及び／又は電流をモニタし、前記モニタの結果、前記整流された電源の電圧及び／又は電流が閾値を超えた場合、電力受信制御部２９２は、適切な電力が送信されるように、無線電力送信装置１００に電力制御メッセージを送信する。
【０１１４】
１つ以上の送信コイルを含む無線電力送信装置
図５は本明細書に開示される実施形態に採用可能な誘導結合方式により電力を受信する１つ以上の送信コイルを有するように構成された無線電力送信装置のブロック図である。
【０１１５】
図５を参照すると、本明細書に開示される実施形態による無線電力送信装置１００の電力変換部１１１は、１つ以上の送信コイル１１１１ａ−１〜１１１１ａ−ｎを含む。１つ以上の送信コイル１１１１ａ−１〜１１１１ａ−ｎは、部分的に重なる１次コイルの配列であってもよい。前記１つ以上の送信コイルの一部により活動領域が決定されるようにしてもよい。
【０１１６】
１つ以上の送信コイル１１１１ａ−１〜１１１１ａ−ｎは、前記インタフェース表面の下部に取り付けられるようにしてもよい。また、電力変換部１１１は、１つ以上の送信コイル１１１１ａ−１〜１１１１ａ−ｎの一部のコイルの接続を確立及び解除するマルチプレクサ１１１３をさらに含んでもよい。
【０１１７】
前記インタフェース表面の上部に載置された無線電力受信装置２００の位置が検知されると、電力送信制御部１１２は、無線電力受信装置２００の検知された位置に基づいて、１つ以上の送信コイル１１１１ａ−１〜１１１１ａ−ｎのうち無線電力受信装置２００の受信コイル２９１１ａと誘導結合関係に置かれるコイルが接続されるようにマルチプレクサ１１１３を制御することができる。
【０１１８】
このために、電力送信制御部１１２は、無線電力受信装置２００の位置情報を取得することができる。一例として、電力送信制御部１１２は、無線電力送信装置１００に備えられた前記位置検知部（図示せず）により前記インタフェース表面上の無線電力受信装置２００の位置を取得するようにしてもよい。他の例として、電力送信制御部１１２は、１つ以上の送信コイル１１１１ａ−１〜１１１１ａ−ｎをそれぞれ用いて前記インタフェース表面上の物体から無線電力信号の強度を示す電力制御メッセージ又は前記物体の識別情報を示す電力制御メッセージを受信し、その受信した結果に基づいて前記１つ以上の送信コイルのうちどのコイルの位置に近いかを判断することにより、無線電力受信装置２００の位置情報を取得することができる。
【０１１９】
一方、前記活動領域とは、前記インタフェース表面の一部であり、無線電力送信装置１００が無線電力受信装置２００に無線で電力を送信する際に高い効率の磁場が通過する部分を意味する。ここで、前記活動領域を通過する磁場を形成する単一の送信コイル又は１つ以上の送信コイルの組み合わせをプライマリセル（主要セル）という。よって、電力送信制御部１１２は、無線電力受信装置２００の検知された位置に基づいて活動領域を決定し、前記活動領域に対応するプライマリセルの接続を確立することにより、無線電力受信装置２００の受信コイル２９１１ａと前記プライマリセルに属するコイルが誘導結合関係に置かれるようにマルチプレクサ１１１３を制御することができる。
【０１２０】
また、電力変換部１１１は、接続されたコイルと共振回路を形成するようにインピーダンスを調整するインピーダンスマッチング部（図示せず）をさらに含んでもよい。
【０１２１】
以下、図６〜図８を参照して、無線電力送信装置が共振結合方式で電力を送信する方法を開示する。
【０１２２】
共振結合方式
図６は共振結合方式により無線電力送信装置から無線電力受信装置に無線で電力が送信される概念を示す図である。
【０１２３】
まず、共振（又は共鳴）について簡単に説明すると次の通りである。共振とは、振動系がその固有の振動数と同じ振動数を有する外力を周期的に受けてその振幅が顕著に増加する現象をいう。共振は、力学的振動や電気的振動など、全ての振動において起こる現象である。一般に、外部から振動系に振動させることのできる力が加わった場合、その振動系の固有の振動数と外部から加わった力の振動数が同じであると、その振動は激しくなり、振幅も大きくなる。
【０１２４】
同じ原理で、所定の距離内で離れている複数の振動体が同じ周波数で振動する場合、前記複数の振動体は互いに共振し、その場合は、前記複数の振動体間の抵抗が減少する。電気回路ではインダクタとコンデンサを用いて共振回路を設けることができる。
【０１２５】
無線電力送信装置１００の電力送信が共振結合方式により行われる場合、電力送信部１１０においては交流電源により特定の振動周波数を有する磁場が形成される。前記形成された磁場により無線電力受信装置２００で共振現象が起こると、前記共振現象により無線電力受信装置２００内に電力が発生する。
【０１２６】
共振周波数は、例えば下記数式１により決定される。
【０１２７】
【数１】
2018148796.tif 000003
【０１２８】
ここで、共振周波数（ｆ）は、回路内のインダクタンス（Ｌ）及びキャパシタンス（Ｃ）により決定される。コイルを用いて磁場を形成する回路において、前記インダクタンスは、前記コイルの巻数などにより決定され、前記キャパシタンスは、前記コイル間の間隔、面積などにより決定される。前記共振周波数を決定するために、前記コイルに加え、容量性共振回路が接続されるように構成されてもよい。
【０１２９】
図６を参照すると、共振結合方式で無線で電力が送信される場合、無線電力送信装置１００の電力変換部１１１は、磁場が形成される送信（Ｔｘ）コイル１１１１ｂと、送信コイル１１１１ｂに接続されて特定の振動周波数を決定するための共振回路１１１６とを含んでもよい。共振回路１１１６は、容量性回路（コンデンサ）を用いて実現することができ、前記特定の振動周波数の決定は、送信コイル１１１１ｂのインダクタンス及び共振回路１１１６のキャパシタンスに基づいて行われる。
【０１３０】
共振回路１１１６の回路素子は、電力変換部１１１が磁場を形成できるように、様々な形態で構成することができ、図６のような送信コイル１１１１ｂと並列に接続される形態に限定されるものではない。
【０１３１】
また、無線電力受信装置２００の電力受信部２９１は、無線電力送信装置１００で形成された磁場により共振現象が起こるように構成された共振回路２９１２及び受信（Ｒｘ）コイル２９１１ｂを含む。すなわち、共振回路２９１２は、容量性回路を用いて実現することができ、受信コイル２９１１ｂのインダクタンス及び共振回路２９１２のキャパシタンスに基づいて決定される共振周波数が前記形成された磁場の共振周波数と同一になるように構成される。
【０１３２】
共振回路２９１２の回路素子は、前記磁場により電力受信部２９１に共振が起こるように、様々な形態で構成することができ、図６のような受信コイル２９１１ｂと直列に接続される形態に限定されるものではない。
【０１３３】
無線電力送信装置１００での前記特定の振動周波数は、ＬＴＸ、ＣＴＸであり、上記数式１を用いて取得することができる。ここで、無線電力受信装置２００のＬＲＸ及びＣＲＸを上記数式１に代入した結果が前記特定の振動周波数と同じ場合、無線電力受信装置２００では共振が起こる。
【０１３４】
前記共振結合方式による無線電力送信の効率は、周波数特性による影響は大きいが、各コイルを含む無線電力送信装置１００と無線電力受信装置２００との配列及び距離の影響は前記誘導結合方式に比べて相対的に小さい。
【０１３５】
以下、本明細書に開示される実施形態に適用可能な共振結合方式の無線電力送信装置及び無線電力受信装置の構成について詳細に説明する。
【０１３６】
共振結合方式の無線電力送信装置
図７ａ及び図７ｂは本明細書に開示される実施形態に採用可能な共振方式の無線電力送信装置１００及び無線電力受信装置２００の構成の一部の例を示すブロック図である。
【０１３７】
図７ａを参照して無線電力送信装置１００に含まれる電力送信部１１０の構成について説明する。
【０１３８】
無線電力送信装置１００の電力変換部１１１は、送信（Ｔｘ）コイル１１１１ｂ、インバータ１１１２及び共振回路１１１６を含んでもよい。インバータ１１１２は、送信コイル１１１１ｂ及び共振回路１１１６に接続されるように構成されてもよい。
【０１３９】
送信コイル１１１１ｂは、誘導結合方式で電力を送信するための送信コイル１１１１ａとは別に取り付けられるものであってもよいが、１つの単一のコイルを用いて誘導結合方式及び共振結合方式で電力を送信するようにしてもよい。
【０１４０】
送信コイル１１１１ｂは、前述したように、電力を送信するための磁場を形成する。送信コイル１１１１ｂ及び共振回路１１１６は、交流電源が供給されると共振を発生し、このとき、振動周波数は送信コイル１１１１ｂのインダクタンス及び共振回路１１１６のキャパシタンスに基づいて決定される。
【０１４１】
このために、インバータ１１１２は電源供給部１９０から得られた直流入力を交流波形に変換し、前記変換された交流電流は送信コイル１１１１ｂ及び共振回路１１１６に供給される。
【０１４２】
その上、電力変換部１１１は、電力変換部１１１の共振周波数値を変更するための周波数調整部１１１７をさらに含んでもよい。電力変換部１１１の共振周波数は、上記数式１により、電力変換部１１１を構成する回路内のインダクタンス及びキャパシタンスに基づいて決定されるので、電力送信制御部１１２は、前記インダクタンス及び／又はキャパシタンスが変化するように周波数調整部１１１７を制御することにより、電力変換部１１１の共振周波数を決定することができる。
【０１４３】
周波数調整部１１１７は、例えば、共振回路１１１６に含まれるコンデンサ間の距離を調整してキャパシタンスを変化させるモータを含むか、送信コイル１１１１ｂの巻数又は直径を調整してインダクタンスを変化させるモータを含むか、又は前記キャパシタンス及び／又は前記インダクタンスを決定する能動素子を含むように構成されてもよい。
【０１４４】
一方、電力変換部１１１は、電力検知部１１１５をさらに含んでもよい。電力検知部１１１５の動作は前述した通りである。
【０１４５】
図７ｂを参照して無線電力受信装置２００に含まれる電源供給部２９０の構成について説明する。電源供給部２９０は、前述したように、受信（Ｒｘ）コイル２９１１ｂと、共振回路２９１２とを含んでもよい。
【０１４６】
また、電源供給部２９０の電力受信部２９１は、共振現象により生成された交流電流を直流に変換する整流回路２９１３をさらに含んでもよい。整流回路２９１３は、前述した通り構成されてもよい。
【０１４７】
また、電力受信部２９１は、整流された電源の電圧及び／又は電流をモニタする電力検知部２９１４をさらに含んでもよい。電力検知部２９１４は、前述した通り構成されてもよい。
【０１４８】
１つ以上の送信コイルを含む無線電力送信装置
図８は本明細書に開示される実施形態に採用可能な共振結合方式により電力を受信する１つ以上の送信コイルを有するように構成された無線電力送信装置のブロック図である。
【０１４９】
図８を参照すると、本明細書に開示される実施形態による無線電力送信装置１００の電力変換部１１１は、１つ以上の送信コイル１１１１ｂ−１〜１１１１ｂ−ｎと、各送信コイルに接続される共振回路１１１６−１〜１１１６−ｎとを含んでもよい。また、電力変換部１１１は、１つ以上の送信コイル１１１１ｂ−１〜１１１１ｂ−ｎの一部のコイルの接続を確立及び解除するマルチプレクサ１１１３をさらに含んでもよい。
【０１５０】
１つ以上の送信コイル１１１１ｂ−１〜１１１１ｂ−ｎは、同じ共振周波数を有するように設定されてもよく、一部が異なる共振周波数を有するように設定されてもよい。これは、１つ以上の送信コイル１１１１ｂ−１〜１１１１ｂ−ｎにそれぞれ接続された共振回路１１１６−１〜１１１６−ｎが有するインダクタンス及び／又はキャパシタンスによって決定される。
このために、周波数調整部１１１７は、１つ以上の送信コイル１１１１ｂ−１〜１１１１ｂ−ｎにそれぞれ接続された共振回路１１１６−１〜１１１６−ｎのインダクタンス及び／又はキャパシタンスを変化させるように構成されてもよい。
【０１５１】
帯域内通信
図９は本明細書に開示される実施形態による無線電力送信において無線電力信号の変調及び復調により無線電力送信装置と電子機器間でパケットを送受信する概念を示す図である。
【０１５２】
図９を参照すると、無線電力送信装置１００に含まれる電力変換部１１１は、無線電力信号を形成する。前記無線電力信号は、電力変換部１１１に含まれる送信コイル１１１１により形成される。
【０１５３】
電力変換部１１１により形成された無線電力信号１０ａは、無線電力受信装置２００に到達し、無線電力受信装置２００に含まれる電力受信部２９１により受信される。前記形成された無線電力信号は、電力受信部２９１に含まれる受信コイル２９１１を介して受信される。
【０１５４】
電力受信制御部２９２は、電力受信部２９１に接続された変復調部２９３を制御して、無線電力受信装置２００の前記無線電力信号の受信中に前記無線電力信号を変調する。前記受信される無線電力信号が変調された場合、前記無線電力信号は磁場又は電磁場内で閉ループを形成するので、無線電力受信装置２００の前記無線電力信号の受信中に前記無線電力信号を変調すると、無線電力送信装置１００は、変調された無線電力信号１０ｂを検知することができる。変復調部１１３は、前記検知された無線電力信号を復調し、前記復調された無線電力信号から前記パケットを復号する。
【０１５５】
一方、無線電力送信装置１００と無線電力受信装置２００との通信に用いられる変調方法は、振幅変調方式であってもよい。前述したように、前記振幅変調方式は、無線電力受信装置２００の変復調部２９３が電力変換部１１１により形成された無線電力信号１０ａの振幅を変化させ、変調された無線電力信号１０ｂの振幅を無線電力送信装置１００の電力受信制御部２９２が検出するバックスキャッタ変調（後方散乱変調）方式であってもよい。
【０１５６】
無線電力信号の変調及び復調
以下、図１０、図１１ａ、図１１ｂ及び図１１ｃを参照して、無線電力送信装置１００と無線電力受信装置２００との間で送受信されるパケットの変調及び復調について説明する。
【０１５７】
図１０は本明細書に開示される実施形態による無線電力送信において電力制御メッセージを送受信するための構成を示す図である。図１１ａ、図１１ｂ及び図１１ｃは本明細書に開示される実施形態による無線電力送信において行われる変調及び復調における信号の形態を示す図である。
【０１５８】
図１０を参照すると、無線電力受信装置２００の電力受信部２９１により受信される無線電力信号は、図１１ａに示すように、変調されていない無線電力信号５１である。電力受信部２９１内の共振形成回路２９１２により設定された共振周波数によって無線電力受信装置２００と無線電力送信装置１００間で共振結合が行われ、受信コイル２９１１ｂを介して無線電力信号５１が受信される。
【０１５９】
電力受信制御部２９２は、電力受信部２９１により受信される無線電力信号５１を、変復調部２９３内の負荷インピーダンスを変化させることにより変調する。変復調部２９３は、無線電力信号５１を変調するための受動素子２９３１及び能動素子２９３２を含んでもよい。変復調部２９３は、無線電力送信装置１００に送信するパケットが含まれるように無線電力信号５１を変調する。ここで、前記パケットは、変復調部２９３内の能動素子２９３２に入力されるようにしてもよい。
その後、無線電力送信装置１００の電力送信制御部１１２は、変調された無線電力信号５２を包絡線検波（ｅｎｖｅｌｏｐ  ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ）過程により復調し、その検出された信号５３をデジタルデータ５４に復号する。前記復調は、電力変換部１１１を流れる電流又は電圧がＨＩ状態（ＨＩ  ｓｔａｔｅ）及びＬＯ状態（ＬＯ  ｓｔａｔｅ）の２つの状態に区分されることを検知し、その状態によって区分されるデジタルデータに基づいて無線電力受信装置２００が送信するパケットを取得するようにしてもよい。
【０１６０】
以下、無線電力送信装置１００が復調されたデジタルデータから無線電力受信装置２００が送信する電力制御メッセージを取得する過程について説明する。
図１１ｂを参照すると、電力送信制御部１１２は、信号（ＣＬＫ）を用いて、包絡線検波された信号から符号化されたビットを検出する。前記検出される符号化されたビットは、無線電力受信装置２００側の変調過程で用いられたビット符号化方法により符号化されたものである。前記ビット符号化方法は、ＮＲＺ（ｎｏｎ−ｒｅｔｕｒｎ  ｔｏ  ｚｅｒｏ）であってもよく、バイフェーズ（ｂｉ−ｐｈａｓｅ）符号化であってもよい。
【０１６１】
例えば、前記検出されるビットは、ディファレンシャルバイフェーズ（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  ｂｉ−ｐｈａｓｅ；  ＤＢＰ）符号化されたものであってもよい。前記ＤＢＰ符号化によれば、無線電力受信装置２００の電力受信制御部２９２は、データビット１を符号化するために２回の状態遷移（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎｓ）が発生し、データビット０を符号化するために１回の状態遷移が発生するようにする。すなわち、データビット１は、前記信号の立ち上がりエッジ（ｒｉｓｉｎｇ  ｅｄｇｅ）及び立ち下がりエッジ（ｆａｌｌｉｎｇ  ｅｄｇｅ）でＨＩ状態とＬＯ状態間の遷移が発生するように符号化されるもの、データビット０は、前記信号の立ち上がりエッジでＨＩ状態とＬＯ状態間の遷移が発生するように符号化されるものであってもよい。
【０１６２】
一方、電力送信制御部１１２は、前記ビット符号化方法により検出されたビット列から、パケットを構成するバイトフォーマット（ｂｙｔｅ  ｆｏｒｍａｔ）を用いてバイト単位のデータを取得することができる。例えば、前記検出されたビット列は、図１１ｃに示すような１１ビット非同期シリアルフォーマット（１１−ｂｉｔ  ａｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ  ｓｅｒｉａｌ  ｆｏｒｍａｔ）を用いて送信されるものであってもよい。すなわち、前記検出されたビットは、バイトの開始を示すスタート（ＳＴＡＲＴ）ビットとバイトの終了を示すストップ（ＳＴＯＰ）ビットとを含み、また、前記スタートビットと前記ストップビット間にデータビット（ｂ０〜ｂ７）を含んでもよい。また、データのエラーを検査するためのパリティ（ＰＡＲＩＴＹ）ビットをさらに含んでもよい。前記バイト単位のデータは、電力制御メッセージを含むパケットを構成する。
【０１６３】
［帯域内双方向通信をサポートする場合］
以上のように、図９は無線電力送信装置１００により形成された搬送波信号（ｃａｒｒｉｅｒ  ｓｉｇｎａｌ）１０ａを用いて無線電力受信装置２００がパケットを送信することを示すが、無線電力送信装置１００も同様の方式で無線電力受信装置２００にデータを送信することができる。
【０１６４】
すなわち、電力送信制御部１１２は、変復調部１１３を制御して無線電力受信装置２００に送信するデータが搬送波信号１０ａに含まれるように変調することができる。その場合、無線電力受信装置２００の電力受信制御部２９２は、前記変調された搬送波信号１０ａからデータを取得できるように変復調部２９３を制御して復調を行うことができる。
【０１６５】
パケットフォーマット
以下、本明細書に開示される実施形態による無線電力信号での通信に用いられるパケットの構造を説明する。
【０１６６】
図１２ａ、図１２ｂ及び図１２ｃは本明細書に開示される実施形態による無線電力送信方法で用いられる電力制御メッセージを含むパケットを示す図である。
【０１６７】
図１２ａを参照すると、無線電力送信装置１００及び無線電力受信装置２００は、送信するデータをコマンドパケット（ＣＯＭＭＡＮＤ＿ＰＡＣＫＥＴ）５１０の形態で送受信するようにしてもよい。コマンドパケット５１０は、ヘッダ（ＨＥＡＤＥＲ）５１１及びメッセージ（ＭＥＳＳＡＧＥ）５１２を含むように構成されてもよい。
【０１６８】
ヘッダ５１１は、メッセージ５１２に含まれるデータの種類を示すフィールドを含んでもよい。前記データの種類を示すフィールドが示す値に基づいて前記メッセージのサイズ及び種類が決定される。
【０１６９】
また、ヘッダ５１１は、前記パケットの発信者を識別できるアドレスフィールドを含んでもよい。例えば、前記アドレスフィールドは、無線電力受信装置２００の識別子又は無線電力受信装置２００が属するグループの識別子を示すようにしてもよい。無線電力受信装置２００がパケット５１０を送信する場合、無線電力受信装置２００は、パケット５１０のアドレスフィールドが無線電力受信装置２００の識別情報を示すようにパケット５１０を生成するようにしてもよい。
【０１７０】
メッセージ５１２は、パケット５１０の発信者が送信するデータを含む。メッセージ５１２に含まれるデータは、相手への報告事項（ｒｅｐｏｒｔ）、要求事項（ｒｅｑｕｅｓｔ）又は応答事項（ｒｅｓｐｏｎｓｅ）であってもよい。
【０１７１】
一実施形態によれば、コマンドパケット５１０は、図１２ｂに示すように構成されてもよい。コマンドパケット５１０に含まれるヘッダ５１１は、所定のサイズにしてもよい。例えば、ヘッダ５１１は、２バイトのサイズであってもよい。
【０１７２】
ヘッダ５１１は、受信アドレスフィールドを含むように構成されてもよい。例えば、前記受信アドレスフィールドは、６ビットのサイズであってもよい。
【０１７３】
ヘッダ５１１は、ＯＣＦ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ  ｃｏｍｍａｎｄ  ｆｉｅｌｄ）又はＯＧＦ（Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ  ｇｒｏｕｐ  ｆｉｅｌｄ）を含むように構成されてもよい。ＯＧＦは、無線電力受信装置２００のためのコマンドのグループ毎に付与される値であり、ＯＣＦは、無線電力受信装置２００が含まれる各グループ内に存在するコマンド毎に付与される値である。
【０１７４】
メッセージ５１２は、パラメータ長（ＰＡＲＡＭＥＴＥＲ  ＬＥＮＧＴＨ）フィールド５１２１とパラメータ値（ＰＡＲＡＭＥＴＥＲ  ＶＡＬＵＥ）フィールド５１２２に区分されるようにしてもよい。すなわち、パケット５１０の発信者は、前記メッセージを、前記送信するデータを示すために必要な少なくとも１つのパラメータ長とパラメータ値の対（５１２１ａと５１２２ａなど）の形態で構成するようにしてもよい。
【０１７５】
図１２ｃを参照すると、無線電力送信装置１００及び無線電力受信装置２００は、コマンドパケット５１０に送信のためのプリアンブル（ＰＲＥＡＭＢＬＥ）５２０及びチェックサム（ＣＨＥＣＫＳＵＭ）５３０を付加したパケットの形態で前記データを送受信するようにしてもよい。
【０１７６】
プリアンブル５２０は、無線電力送信装置１００により受信されるデータとの同期化を行い、またコマンドパケット５１０のスタートビットを正確に検出するために用いられる。プリアンブル５２０は、同じビットが繰り返されるように構成されてもよい。例えば、プリアンブル５２０は、前記ＤＢＰ符号化によるデータビット１が１１回〜２５回繰り返されるように構成されてもよい。
【０１７７】
チェックサム５３０は、電力制御メッセージが送信される途中でコマンドパケット５１０に発生し得るエラーを検出するために用いられる。
【０１７８】
オペレーションフェーズ
以下、一対一通信において、無線電力送信装置１００及び無線電力受信装置２００のオペレーションフェーズについて説明する。
【０１７９】
図１３は本明細書に開示される実施形態による無線電力送信装置１００及び無線電力受信装置２００のオペレーションフェーズを示す図である。また、図１４〜図１８は無線電力送信装置１００と無線電力受信装置２００との間の電力制御メッセージを含むパケットの構造を示す図である。
【０１８０】
図１３を参照すると、無線電力送信のための無線電力送信装置１００及び無線電力受信装置２００のオペレーションフェーズ（ＯＰＥＲＡＴＩＯＮ  ＰＨＡＳＥ）は、選択フェーズ（ＳＥＬＥＣＴＩＯＮ  ＰＨＡＳＥ）６１０、ピンフェーズ（ＰＩＮＧ  ＰＨＡＳＥ）６２０、識別及び設定フェーズ（ＩＤＥＮＴＩＦＩＣＡＴＩＯＮ  ＡＮＤ  ＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮ  ＰＨＡＳＥ）６３０及び電力送信フェーズ（ＰＯＷＥＲ  ＴＲＡＮＳＦＥＲ  ＰＨＡＳＥ）６４０に分けられる。
【０１８１】
選択フェーズ６１０においては、無線電力送信装置１００が無線で電力を送信できる範囲内にオブジェクトが存在するか否かを検知し、ピンフェーズ６２０においては、無線電力送信装置１００が前記検知されたオブジェクトに検出信号を送り、無線電力受信装置２００は前記検出信号に対する応答を送る。
【０１８２】
また、識別及び設定フェーズ６３０においては、無線電力送信装置１００が前のフェーズで選択した無線電力受信装置２００を識別し、電力送信のための設定情報を取得する。電力送信フェーズ６４０においては、無線電力送信装置１００が、無線電力受信装置２００から受信した制御メッセージに対応して送信する電力を調整して、無線電力受信装置２００に電力を送信する。
【０１８３】
以下、前記各オペレーションフェーズについて具体的に説明する。
【０１８４】
１）選択フェーズ
選択フェーズ６１０にある無線電力送信装置１００は、検知領域内に存在する無線電力受信装置２００の選択のために検出過程を行う。前記検知領域とは、前述したように、当該領域内のオブジェクトが電力変換部１１１の電力の特性に影響を及ぼす領域をいう。ピンフェーズ６２０と比較すると、選択フェーズ６１０における無線電力受信装置２００の選択のための検出過程は、電力制御メッセージを用いて無線電力受信装置２００から応答を受信する方式の代わりに、無線電力送信装置１００の電力変換部で無線電力信号を形成するための電力量の変化を検知して所定範囲内にオブジェクトが存在するか否かを確認する過程である。選択フェーズ６１０における検出過程は、後述するピンフェーズ６２０におけるデジタル形式のパケットを用いるのではなく無線電力信号を用いてオブジェクトを検出することから、アナログピン過程とも呼ばれる。
【０１８５】
選択フェーズ６１０にある無線電力送信装置１００は、前記検知領域内にオブジェクトが出入することを検知することができる。また、無線電力送信装置１００は、前記検知領域内にあるオブジェクトのうち、無線で電力を送信できる無線電力受信装置２００とその他のオブジェクト（例えば、鍵、小銭など）を区分することができる。
【０１８６】
前述したように、誘導結合方式と共振結合方式とでは、無線で電力を送信できる距離が異なるので、選択フェーズ６１０においてオブジェクトが検出される検知領域も異なる。
【０１８７】
まず、誘導結合方式で電力が送信される場合、選択フェーズ６１０にある無線電力送信装置１００は、オブジェクトの配置及び除去を検知するために、インタフェース表面（図示せず）をモニタすることができる。
【０１８８】
また、無線電力送信装置１００は、前記インタフェース表面の上部に載置された無線電力受信装置２００の位置を検知することもできる。前述したように、１つ以上の送信コイルを含むように形成された無線電力送信装置１００は、選択フェーズ６１０からピンフェーズ６２０に移行し、ピンフェーズ６２０において、各コイルを用いて前記オブジェクトから検出信号に対する応答が送信されるか否かを確認するか、又はその後識別フェーズ６３０に移行して前記オブジェクトから識別情報が送信されるかを確認する方法を行うことができる。無線電力送信装置１００は、このような過程により取得した前記検知された無線電力受信装置２００の位置に基づいて、無線電力送信に用いられるコイルを決定することができる。
【０１８９】
また、共振結合方式で電力が送信される場合、選択フェーズ６１０にある無線電力送信装置１００は、前記検知領域内のオブジェクトによる前記電力変換部の周波数、電圧及び電流の少なくとも１つの変化を検知することにより、前記オブジェクトを検出することができる。
【０１９０】
一方、選択フェーズ６１０にある無線電力送信装置１００は、前記誘導結合方式による検出方法と前記共振結合方式による検出方法の少なくとも１つの方法によりオブジェクトを検出することができる。無線電力送信装置１００は、各電力送信方式によるオブジェクト検出過程を行い、その後他のフェーズ６２０、６３０、６４０に移行するために無線電力送信のための結合方式から前記オブジェクトを検出する方式を選択することができる。
【０１９１】
一方、選択フェーズ６１０にある無線電力送信装置１００において、オブジェクトの検出のために形成する無線電力信号と、その後のフェーズ６２０、６３０、６４０におけるデジタル検出、識別、設定及び電力送信のために形成する無線電力信号とは、その周波数や強度などの特性が異なるようにしてもよい。これは、無線電力送信装置１００の選択フェーズ６１０はオブジェクトの検出のための待機状態（アイドル状態）に該当するので、無線電力送信装置１００が待機中の消費電力を低減したり効率的なオブジェクトの検出のために特化された信号を生成できるようにするためである。
【０１９２】
２）ピンフェーズ
ピンフェーズ６２０にある無線電力送信装置１００は、電力制御メッセージを用いて前記検知領域内に存在する無線電力受信装置２００を検出する過程を行う。選択フェーズ６１０における無線電力信号の特性などを用いた無線電力受信装置２００の検出過程と比較して、ピンフェーズ６２０における検出過程はデジタル検出過程とも呼ばれる。
【０１９３】
ピンフェーズ６２０において、無線電力送信装置１００は、無線電力受信装置２００の検出のための無線電力信号を形成し、無線電力受信装置２００により変調された無線電力信号を復調し、前記復調された無線電力信号から前記検出信号に対する応答に相当するデジタルデータ形態の電力制御メッセージを取得する。無線電力送信装置１００は、前記検出信号に対する応答に相当する電力制御メッセージを受信することにより、電力送信の対象となる無線電力受信装置２００を認識することができる。
【０１９４】
ピンフェーズ６２０にある無線電力送信装置１００がデジタル検出過程を行うために形成する検出信号は、特定の動作ポイント（ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  ｐｏｉｎｔ）の電力信号を所定時間供給することにより形成される無線電力信号であってもよい。前記動作ポイントとは、送信（Ｔｘ）コイルに印加される電圧の周波数、デューティサイクル（ｄｕｔｙ  ｃｙｃｌｅ）及び振幅を意味する。無線電力送信装置１００は、前記特定の動作ポイントの電力信号を供給することにより生成された前記検出信号を所定時間生成し、無線電力受信装置２００からの電力制御メッセージの受信を試みるようにしてもよい。
【０１９５】
一方、前記検出信号に対する応答に相当する電力制御メッセージは、無線電力受信装置２００が受信した無線電力信号の強度を示すメッセージであってもよい。例えば、無線電力受信装置２００は、図１４に示すような前記検出信号に対する応答として受信した無線電力信号の強度を示すメッセージが含まれる信号強度パケット（ｓｉｇｎａｌ  ｓｔｒｅｎｇｔｈ  ｐａｃｋｅｔ）５１００を送信するようにしてもよい。パケット５１００は、信号強度を示すパケットであることを示すヘッダ５１２０と、無線電力受信装置２００が受信した電力信号の強度を示すメッセージ５１３０とを含むように構成されてもよい。メッセージ５１３０内の電力信号の強度は、無線電力送信装置１００と無線電力受信装置２００間の電力送信のための誘導結合又は共振結合の程度（ｄｅｇｒｅｅ  ｏｆ  ｃｏｕｐｌｉｎｇ）を示す値であってもよい。
【０１９６】
無線電力送信装置１００は、前記検出信号に対する応答メッセージを受信して無線電力受信装置２００を見つけ、その後前記デジタル検出過程を延長して識別及び設定フェーズ６３０に移行するようにしてもよい。すなわち、無線電力送信装置１００は、無線電力受信装置２００を見つけ、その後前記特定の動作ポイントの電力信号を保持して識別及び設定フェーズ６３０に必要な電力制御メッセージを受信するようにしてもよい。
【０１９７】
ただし、無線電力送信装置１００が電力を送信できる無線電力受信装置２００が見つからない場合、無線電力送信装置１００のオペレーションフェーズは選択フェーズ６１０に戻る。
【０１９８】
３）識別及び設定フェーズ
識別及び設定フェーズ６３０における無線電力送信装置１００は、無線電力受信装置２００から送信される識別情報及び／又は設定情報を受信し、電力送信が効率的に行われるように制御することができる。
【０１９９】
識別及び設定フェーズ６３０において、無線電力受信装置２００は、無線電力受信装置２００の識別情報を含む電力制御メッセージを送信するようにしてもよい。このために、無線電力受信装置２００は、例えば、図１５ａに示すような無線電力受信装置２００の識別情報を示すメッセージが含まれる識別パケット（ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｐａｃｋｅｔ）５２００を送信するようにしてもよい。パケット５２００は、識別情報を示すパケットであることを示すヘッダ５２２０と、前記無線電力受信装置の識別情報を含むメッセージ５２３０とを含むように構成されてもよい。メッセージ５２３０は、無線電力送信のための規約のバージョンを示す情報２５３１、５２３２、無線電力受信装置２００のメーカー識別情報５２３３、拡張装置識別子の有無を示す情報５２３４、及び基本装置識別子５２３５を含むように構成されてもよい。また、拡張装置識別子の有無を示す情報５２３４が拡張装置識別子の存在を示す場合、図１５ｂに示すような拡張装置識別子を含む拡張識別パケット（ｅｘｔｅｎｄｅｄ  ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｐａｃｋｅｔ）５３００が別途送信されるようにしてもよい。パケット５３００は、拡張装置識別子を示すパケットであることを示すヘッダ５３２０と、拡張装置識別子を含むメッセージ５３３０とを含むように構成されてもよい。このように拡張装置識別子が用いられる場合、無線電力受信装置２００を識別するために、メーカー識別情報５２３３、基本装置識別子５２３５及び拡張装置識別子５３３０に基づく情報を用いることができる。
【０２００】
識別及び設定フェーズ６３０において、無線電力受信装置２００は、予想最大電力に関する情報を含む電力制御メッセージを送信するようにしてもよい。このために、無線電力受信装置２００は、例えば、図１６に示すような設定パケット（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ  ｐａｃｋｅｔ）５４００を送信するようにしてもよい。前記パケットは、設定パケットであることを示すヘッダ５４２０と、予想最大電力に関する情報を含むメッセージ５４３０とを含むように構成されてもよい。メッセージ５４３０は、電力クラス５４３１、予想最大電力に関する情報５４３２、無線電力送信装置側のプライマリセルの電流を決定する方法を示す指示子５４３３、及び選択的な設定パケットの数５４３４を含むように構成されてもよい。指示子５４３３は、無線電力送信のための規約に規定されているとおり前記無線電力送信装置側のプライマリセルの電流が決定されるか否かを示すものであってもよい。
【０２０１】
一方、無線電力送信装置１００は、前記識別情報及び／又は設定情報に基づいて、無線電力受信装置２００と電力充電に用いられる電力送信規約（ｐｏｗｅｒ  ｔｒａｎｓｆｅｒ  ｃｏｎｔｒａｃｔ）を生成するようにしてもよい。前記電力送信規約は、電力送信フェーズ６４０における電力送信特性を決定するパラメータの限定事項（ｌｉｍｉｔｓ）を含むようにしてもよい。
【０２０２】
無線電力送信装置１００は、電力送信フェーズ６４０に移行する前に、識別及び設定フェーズ６３０を終了し、選択フェーズ６１０に戻るようにしてもよい。例えば、無線電力送信装置１００は、無線で電力を受信できる他の無線電力受信装置を見つけるために、識別及び設定フェーズ６３０を終了することができる。
【０２０３】
４）電力送信フェーズ
電力送信フェーズ６４０における無線電力送信装置１００は、無線電力受信装置２００に電力を送信する。
【０２０４】
無線電力送信装置１００は、電力を送信する途中で無線電力受信装置２００から電力制御メッセージを受信し、前記受信した電力制御メッセージに対応して前記送信コイルに供給される電力の特性を制御するようにしてもよい。例えば、前記送信コイルの電力特性を制御するために用いられる電力制御メッセージは、図１７に示すような制御エラーパケット（ｃｏｎｔｒｏｌ  ｅｒｒｏｒ  ｐａｃｋｅｔ）５５００に含まれるようにしてもよい。パケット５５００は、制御エラーパケットであることを示すヘッダ５５２０と、制御エラー値を含むメッセージ５５３０とを含むように構成されてもよい。無線電力送信装置１００は、前記制御エラー値に基づいて前記送信コイルに供給される電力を調整するようにしてもよい。すなわち、前記送信コイルに供給される電流は、前記制御エラー値が０の場合に維持され、負の値の場合に減少し、正の値の場合に増加するように調整可能である。
【０２０５】
電力送信フェーズ６４０において、無線電力送信装置１００は、前記識別情報及び／又は設定情報に基づいて生成された電力送信規約内のパラメータをモニタするようにしてもよい。前記パラメータをモニタした結果、無線電力受信装置２００との電力送信が前記電力送信規約に含まれる限定事項に違反した場合、無線電力送信装置１００は、前記電力送信を取り消して選択フェーズ６１０に戻るようにしてもよい。
【０２０６】
無線電力送信装置１００は、無線電力受信装置２００から送信された電力制御メッセージに基づいて電力送信フェーズ６４０を終了するようにしてもよい。
【０２０７】
例えば、無線電力受信装置２００が送信された電力を用いてバッテリを充電する途中で前記バッテリの充電が完了した場合、無線電力送信装置１００に無線電力送信を中止することを要求する電力制御メッセージを送信するようにしてもよい。この場合、無線電力送信装置１００は、前記電力送信の中止を要求するメッセージを受信し、その後、無線電力送信を終了し、選択フェーズ６１０に戻るようにしてもよい。
【０２０８】
他の例として、無線電力受信装置２００は、既に生成された電力送信規約を更新するために、再ネゴシエーション（ｒｅｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ）又は再設定（ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒｅ）を要求する電力制御メッセージを送信するようにしてもよい。無線電力受信装置２００は、現在送信されている電力量より多いか又は少ない量の電力が必要な場合、前記電力送信規約の再ネゴシエーションを要求するメッセージを送信するようにしてもよい。この場合、無線電力送信装置１００は、前記電力送信規約の再ネゴシエーションを要求するメッセージを受信し、その後、無線電力送信を終了し、識別及び設定フェーズ６３０に戻るようにしてもよい。
【０２０９】
このために、無線電力受信装置２００から送信されるメッセージは、例えば図１８に示すような電力送信中断（Ｅｎｄ  Ｐｏｗｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ）パケット５６００であってもよい。パケット５６００は、電力送信中断パケットであることを示すヘッダ５６２０と、中断の理由を示す電力送信中断コードを含むメッセージ５６３０とを含むように構成されてもよい。前記電力送信中断コードは、充電完了（ｃｈａｒｇｅ  ｃｏｍｐｌｅｔｅ）、内部エラー（ｉｎｔｅｒｎａｌ  ｆａｕｌｔ）、過熱（ｏｖｅｒ  ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）、過電圧（ｏｖｅｒ  ｖｏｌｔａｇｅ）、過電流（ｏｖｅｒ  ｃｕｒｒｅｎｔ）、バッテリエラー（ｂａｔｔｅｒｙ  ｆａｉｌｕｒｅ）、再設定（ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒｅ）、無応答（ｎｏ  ｒｅｓｐｏｎｓｅ）及び未知のエラー（ｕｎｋｎｏｗｎ  ｅｒｒｏｒ）のいずれかを示すようにしてもよい。
【０２１０】
複数の電子機器の通信方法
以下、１つの無線電力送信装置と少なくとも１つの電子機器が無線電力信号を用いて通信を行う方法について説明する。
【０２１１】
図１９は無線電力送信装置が１つ以上の無線電力受信装置に電力を送信する方法を示す概念図である。
【０２１２】
無線電力送信装置１００は、少なくとも１つの無線電力受信装置２００、２００’のために電力を送信することができる。図１９には２つの電子機器２００、２００’を示すが、本明細書に開示される実施形態による方法は図示の電子機器の数に限定されるものではない。
【０２１３】
無線電力送信装置１００の無線電力送信方式によって活動領域及び検知領域が異なる。よって、無線電力送信装置１００は、共振結合方式の活動領域もしくは検知領域に配置された無線電力受信装置が存在するか否か、又は誘導結合方式の活動領域もしくは検知領域に配置された無線電力受信装置が存在するか否かを判断するようにしてもよい。前記判断の結果に基づいて、各無線電力送信方式をサポートする無線電力送信装置１００は、各無線電力受信装置に対する電力送信方式を変更するようにしてもよい。
【０２１４】
本明細書に開示される実施形態による無線電力送信においては、無線電力送信装置１００が同じ無線電力送信方式で少なくとも１つの電子機器２００、２００’のために電力を送信する場合、電子機器２００、２００’が互いに衝突することなく前記無線電力信号により通信を行うことができる。
【０２１５】
図１９に示すように、無線電力送信装置１００により形成された無線電力信号１０ａは、第１電子機器２００’及び第２電子機器２００に到達する。第１電子機器２００’及び第２電子機器２００は、前記形成された無線電力信号１０ａを用いて電力制御メッセージを送信するようにしてもよい。
【０２１６】
第１電子機器２００’及び第２電子機器２００は、無線電力信号を受信する無線電力受信装置として動作する。本明細書に開示される実施形態による無線電力受信装置は、前記形成された無線電力信号を受信する電力受信部２９１’、２９１と、前記受信した無線電力信号に対して変調又は復調を行う変復調部２９３’、２９３と、前記無線電力受信装置の各構成要素を制御する制御部２９２’、２９２とを含んでもよい。
【０２１７】
以下、多対一通信を行う無線電力送信装置、多対一通信を行う無線電力送信装置の制御方法、及び多対一通信を行う無線充電システム（又は無線電力送信システム）について、図面を参照してより具体的に説明する。
【０２１８】
図２０ａ、図２０ｂ及び図２０ｃは本発明による通信を行うためのフレーム構造を示す構造図である。また、図２１は本発明によるシンクパターンを示す図である。図２２は多対一通信を行う無線電力送信装置及び無線電力受信装置のオペレーションフェーズを示す図である。さらに、図２３は制御情報パケットを示す図であり、図２４は識別データパケットを示す図であり、図２５は設定パケットを示す図であり、図２６はＳＲＱデータパケットを示す図であり、図２７はＥＰＴパケットを示す図である。
【０２１９】
本発明の一実施形態による無線電力送信装置１００は、電力変換部１１１を用いて、無線で電力を送信することができる。ここで、無線電力送信装置１００は、誘導結合方式及び共振結合方式の少なくとも一方の方式で電力を送信することができる。
【０２２０】
無線電力送信装置１００の電力変換部１１１は、単一のコイル又は複数のコイルで構成されてもよい。以下に説明する通信方法を行う無線電力送信装置１００は、電力変換部１１１が単一のコイルで構成された場合と複数のコイルで構成された場合の両方に適用することができる。
【０２２１】
また、電力変換部１１１は、無線電力送信装置１００と無線電力受信装置２００との通信のために無線電力信号を送信するようにしてもよい。より具体的には、電力変換部１１１で生成された無線電力信号は、変復調部１１３により変調及び復調され、無線電力受信装置にパケットとして送信されるようにしてもよい。前記変調及び復調の方法については、図９で説明したのでその説明を省略する。
【０２２２】
一方、無線電力送信装置１００は、１つの無線電力受信装置と通信を行うこともでき、複数の無線電力受信装置と通信を行うこともできる。
【０２２３】
ここで、１つの無線電力受信装置と通信を行う方式を排他モード（ｅｘｃｌｕｓｉｖｅ
ｍｏｄｅ）と定義し、１つ又はそれ以上の無線電力受信装置と通信を行う方式を共有モード（ｓｈａｒｅｄ  ｍｏｄｅ）と定義する。前記排他モードは、磁気結合係数が０．３又はそれ以上であってもよく、また、前記共有モードは、磁気結合係数が０．１又はそれ以下であってもよい。
【０２２４】
無線電力受信装置２００は、無線電力受信装置２００が無線電力送信装置１００の機能が実行される機能エリア（ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  ａｒｅａ）内に位置する場合、無線電力送信装置１００から電力信号（ｐｏｗｅｒ  ｓｉｇｎａｌ）を受信するようにしてもよい。ここで、無線電力受信装置２００は、前記無線電力信号に基づいて、選択フェーズでオペレーションを開始するようにしてもよい。
【０２２５】
前記選択フェーズで、無線電力受信装置２００は、無線電力送信装置１００から受信した無線電力信号内に特定の信号が存在するか否かによって、排他モードと共有モードのいずれかのモードで動作するようにしてもよい。ここで、前記特定の信号は、ＦＳＫ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  ｓｈｉｆｔ  ｋｅｙｉｎｇ）であってもよい。前記ＦＳＫ信号は、無線電力受信装置に同期化情報やその他の情報を提供するための信号であってもよい。
【０２２６】
より具体的には、無線電力受信装置２００は、前記選択フェーズでオペレーションを開始し、直ちに前記無線電力信号内にＦＳＫ信号が存在するか否かを検知するようにしてもよい。無線電力受信装置２００が前記無線電力信号の受信時点から予め設定された時間が経過する前に前記ＦＳＫ信号を検出した場合、無線電力受信装置２００は、共有モードの導入フェーズを実行するようにしてもよい。ここで、予め設定された時間は、排他モードのデジタルピン（ｄｉｇｉｔａｌ  ｐｉｎｇ）時間であり、例えば６５ｍｓであってもよい。
【０２２７】
それに対し、無線電力受信装置２００が前記ＦＳＫ信号を検出していない場合、無線電力受信装置２００は、排他モードで動作するようにしてもよい。この場合、無線電力受信装置２００は、図１３で説明したオペレーションフェーズを実行するようにしてもよい。
【０２２８】
以下、無線電力受信装置２００が共有モードを実行する方法について、図面を参照してより具体的に説明する。
【０２２９】
図２０ａ、図２０ｂ及び図２０ｃに示すように、無線電力受信装置が共有モードで動作する場合、無線電力送信装置１００は、複数のスロット（又はタイムスロット）を提供し、１つ又はそれ以上の無線電力受信装置と通信を行うようにしてもよい。前記スロットは、無線電力受信装置のデータパケットの送信に適した長さを有するスロットであってもよい。
【０２３０】
前記複数のスロットは、それぞれ一定の長さを有するスロットであってもよい。また、無線電力送信装置１００は、前記複数のスロットのうち２つの連続するスロット間で、無線電力受信装置にシンクパターン（ｓｙｎｃ  ｐａｔｔｅｒｎ）を送信するようにしてもよい。
【０２３１】
前記シンクパターンは、前記複数のスロット間で送信され、連続するスロットを分離する役割を果たす。また、前記シンクパターンは、無線電力送信装置１００と無線電力受信装置との通信を最適化する役割を果たす。例えば、前記シンクパターンは、前記無線電力受信装置に衝突の発生及び保証された待機時間に関する情報を提供することにより、通信の最適化を図ることができる。
【０２３２】
一方、前記複数のスロットは、一定の長さのフレーム構造を有するようにしてもよい。すなわち、前記フレームは、複数のスロットから構成されてもよい。
ここで、前記フレームとは、電力送信中に情報を送受信するための通信単位を意味する。前記フレームは、予め設定された長さを有するようにしてもよい。例えば、前記単一のフレームは、１秒（１０００ｍｓ）の時間間隔を有するようにしてもよい。
【０２３３】
すなわち、無線電力送信装置１００は、フレーム単位で通信を行うようにしてもよい。すなわち、無線電力送信装置１００は、１秒間第１フレームで通信を行い、前記１秒が経過してから１秒間第２フレームで通信を行うようにしてもよい。
【０２３４】
前記フレームは、シンクパターンから開始されるようにしてもよい。すなわち、前記シンクパターンは、フレームとフレーム間に存在し、フレームとフレームを分離する役割を果たす。また、前記シンクパターンは、フレームの最も前方に配置され、フレームの開始を示す役割を果たす。すなわち、前記無線電力受信装置は、前記無線電力送信装置から受信したシンクパターンに基づいて、フレームの開始を検知するようにしてもよい。ここで、前記シンクパターンのスタートビットは、フレームの開始を示すようにしてもよい。
【０２３５】
また、前記フレームは、シンクパターンに続き、予め設定された時間間隔（例えば、５０ｍｓ）を有するスロットから構成されてもよい。前記シンクパターンに続くスロットは、測定スロット（ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  ｓｌｏｔ）又は測定ウィンドウ（ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  ｗｉｎｄｏｗ）とも命名される。前記測定スロットは、前記無線電力送信装置と前記無線電力受信装置間の電力測定を容易にするために、前記無線電力送信装置と前記無線電力受信装置との通信が行われないスロット、すなわち通信フリースロットであることが維持されるスロットであってもよい。
【０２３６】
より具体的には、前記無線電力送信装置は、前記測定スロット内で、前記無線電力受信装置に送信した電力を決定するようにしてもよい。また、それぞれの無線電力受信装置は、前記測定スロット内で、無線電力受信装置自身が受信した電力量を前記無線電力送信装置に送信するように、無線電力受信装置自身が受信した電力量を決定するようにしてもよい。
【０２３７】
すなわち、前記無線電力送信装置は、前記測定スロットに基づいて、無線電力受信装置に送信する電力量を認知し、今後送信される電力量を制御することができる。
【０２３８】
以下の前記共有モードでは、前記フレームの開始を示すシンクパターン及び前記測定スロットを全てのフレームに備えるようにしてもよい。
【０２３９】
前記フレームは様々な形態で構成される。前記フレームを構成するスロットの数、スロットの長さ、フレームの長さなどは設計者の設計により変更することができる。一例として、前記フレームは、同じ時間間隔を有する、１０個のスロット及び１０個のシンクパターンから構成されてもよい。他の例として、前記フレームは、同じ時間間隔を有する、８個のスロット及び１個のシンクパターンから構成されてもよい。さらに他の例として、前記フレームは、異なる時間間隔を有する複数のスロットから構成されてもよい。
【０２４０】
一方、前記共有モードでは、異なる形態のフレームが共に用いられてもよい。例えば、前記共有モードでは、複数のスロットを有するスロットフレーム（ｓｌｏｔｔｅｄ  ｆｒａｍｅ）及び特定の形態のないフリーフォーマットフレーム（ｆｒｅｅ−ｆｏｒｍａｔ  ｆｒａｍｅ）を用いるようにしてもよい。より具体的には、前記スロットフレームは、無線電力受信装置から無線電力送信装置１００に短いデータパケットを送信するためのフレームであってもよく、また、前記フリーフォーマットフレームは、複数のスロットを備えないので長いデータパケットの送信が可能なフレームであってもよい。
【０２４１】
一方、前記スロットフレーム及び前記フリーフォーマットフレームは、当業者により様々な名称に変更可能である。例えば、前記スロットフレームはチャネルフレームに変更されて命名され、前記フリーフォーマットフレームはメッセージフレームなどに変更されて命名されてもよい。
【０２４２】
より具体的には、図２０ａを参照すると、前記スロットフレームは、スロットの開始を示すシンク（Ｓｙｎｃ）パターン、測定（Ｍｅａｓｕｒｅ）スロット、９つのスロット、及び前記９つのスロットのそれぞれの前において同じ時間間隔を有するさらなるシンクパターンを含むようにしてもよい。ここで、前記さらなるシンクパターンは、前述したフレームの開始を示すシンクパターンとは異なるシンクパターンである。より具体的には、前記さらなるシンクパターンは、フレームの開始を示すのではなく、隣接するスロット（すなわち、シンクパターンの両側に配置される２つの連続するスロット）に関する情報を示すようにしてもよい。
【０２４３】
すなわち、図２０ａを参照すると、前記９つのスロットのうち２つの連続するスロット間には、それぞれシンクパターンが配置されてもよい。この場合、前記シンクパターンは、前記２つの連続するスロットに関する情報を提供するようにしてもよい。
【０２４４】
また、前記９つのスロット及び前記９つのスロットのそれぞれの前に提供されるシンクパターンは、それぞれ同じ時間間隔を有するようにしてもよい。例えば、図２０ａを参照すると、前記９つのスロットが５０ｍｓの時間間隔を有するようにしてもよい。また、前記９つのシンクパターンが５０ｍｓの時間長を有するようにしてもよい。
【０２４５】
一方、前記スロットフレームは、前述した形態とは異なる形態を有するようにしてもよい。例えば、図２０ｂを参照すると、スロットの開始を示すシンク（Ｓｙｎｃ）パターン、測定（Ｍｅａｓｕｒｅ）スロット及び複数のスロットから構成されてもよい。すなわち、図２０ｂを参照すると、前記スロットフレームは、２つの連続するスロット間にシンクパターンを備えず、フレームの開始を示すシンクパターンのみを備える。
【０２４６】
この場合、前記フレームの開始を示すシンクパターンは、前記スロットフレームを構成する複数のスロットの状態情報を含むようにしてもよい。例えば、前記シンクパターンは、前記複数のスロットのそれぞれが無線電力受信装置に割り当てられたか否かに関する情報を含むようにしてもよい。
【０２４７】
また、図２０ｂを参照すると、前記スロットフレームは、同じ時間間隔を有するスロットから構成されてもよい。ここで、前記スロットの時間間隔は、無線電力送信装置１００が同時に充電可能な無線電力受信装置の数によって決定されるようにしてもよい。例えば、無線電力送信装置１００が同時に８つの無線電力受信装置に電力を送信できる場合、１つのスロットは１２５ｍｓの時間間隔を有するようにしてもよい。
【０２４８】
一方、図２０ｂを参照すると、無線電力送信装置１００は、スロットとスロット間にシンクパターンを備えなくても、スロットとスロット間で、隣接するスロットの状態を示す情報を無線電力受信装置に送信することができる。例えば、図２９ｂを参照すると、前記スロットの状態を示す情報は、割り当てられたスロット情報（ｓｌｏｔ  ｏｃｃｕｐｉｅｄ  ｉｎｄｉｃａｔｏｒ，  ＳＯＩ）、ロックスロット情報（Ｓｔａｒｔ−ｕｐ  ｓｌｏｔ  ｉｎｄｉｃａｔｏｒ，  ＳＳＩ）、フリースロット情報（ｓｌｏｔ  ｆｒｅｅ  ｉｎｄｉｃａｔｏｒ，  ＳＦＩ）、及びスロット内で無線電力受信装置から通信が円滑に行われているか否かに関する情報（ＡＣＫ、ＮＡＫ、無通信信号、通信エラー信号）などである。
【０２４９】
すなわち、スロットフレームは、スロットとスロット間にシンクパターンを備えるか否かに関係なく、隣接するスロット間の情報を無線電力受信装置に送信することができる。すなわち、無線電力送信装置１００は、シンクパターン又はシンクビットの形態で無線電力受信装置に提供することができる。よって、無線電力受信装置は、各スロットの状態情報を認知し、無線電力送信装置との通信を円滑に行うことができる。
【０２５０】
以下の説明は、前記スロットフレームの形態に関係なく、前記スロットフレームの全てに同様に適用することができる。
前記スロットフレームを構成する複数のスロットは、１つの無線電力送信装置と１つ又はそれ以上の無線電力受信装置との通信を行うように提供されてもよい。
【０２５１】
前記複数のスロットは、割り当てられたスロット（ａｌｌｏｃａｔｅｄ  ｓｌｏｔ）、フリースロット（ｆｒｅｅ  ｓｌｏｔ）、測定スロット（ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  ｓｌｏｔ）及びロックスロット（ｌｏｃｋｅｄ  ｓｌｏｔ）の少なくとも１つから構成される。
【０２５２】
前記割り当てられたスロットは、特定の無線電力受信装置により使用されるスロットであってもよい。より具体的には、前記特定の無線電力受信装置以外の他の無線電力受信装置は、前記特定の無線電力受信装置に割り当てられたスロット内で、前記無線電力送信装置への情報の送信が制限されるようにしてもよい。
【０２５３】
前記フリースロットは、任意の無線電力受信装置が自由に使用できるスロットであってもよい。すなわち、前記フリースロットは、任意の無線電力受信装置が前記フリースロット内で前記無線電力送信装置に情報を送信できるように提供されたスロットであってもよい。
【０２５４】
前記測定スロットは、送信電力及び受信電力を測定するために、無線電力受信装置と通信を行わないスロットである。より具体的には、前記測定スロットは、無線電力送信装置と無線電力受信装置間の電力情報を送受信できるように提供されたスロットであってもよい。
【０２５５】
前記ロックスロットは、一時的に特定の無線電力受信装置により使用されるようにロックされているスロットであってもよい。より具体的には、前記ロックスロットは、特定の無線電力受信装置が初期化段階（ｓｔａｒｔ−ｕｐ  ｓｅｑｕｅｎｃｅ）を行うために、初期化段階で特定の無線電力受信装置のみアクセスが可能なスロットであってもよい。前記初期化段階は、以下でより具体的に説明する。
【０２５６】
前記ロックスロットは、前記特定の無線電力受信装置以外の他の無線電力受信装置のアクセスが制限されるようにしてもよい。すなわち、前記ロックスロットが提供された状態で、他の無線電力受信装置は前記ロックスロット内で情報の送信が制限されるようにしてもよい。
【０２５７】
一方、前記ロックスロットは、一時的に提供されるものであり、前記特定の無線電力受信装置の初期化段階が完了すると、再びフリースロットとして提供されるようにしてもよい。
【０２５８】
前記複数のスロットのそれぞれは、制限された時間長を有するようにしてもよい。例えば、前記複数のスロットのそれぞれは、５０ｍｓの時間長を有するようにしてもよい。前記それぞれのスロットが５０ｍｓを有するので、前記無線電力受信装置は、１つのスロット当たり約５ｂｙｔｅのデータを送信することができる。
【０２５９】
前記スロットフレームの構造は当業者により容易に変更可能であり、前記スロットフレームの構造に関係なく、以下に説明する通信方式を同様に行うことができる。
【０２６０】
また、図２０ｃを参照すると、前記フリーフォーマット（Ｆｒｅｅ  Ｆｏｒｍａｔ）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ようにしてもよい。すなわち、前記フリーフォーマットフレームは、前記スロットフレームとは異なる役割を果たすためのものであり、例えば、前記無線電力送信装置と前記無線電力受信装置間で長いデータパケット（例えば、さらなるプロプライエタリ情報パケット）の通信を行ったり、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からいずれかのコイルを選択する役割のために用いられてもよい。
【０２６１】
以上、フレーム構造について説明した。
【０２６２】
以下、各フレームに含まれるシンクパターンについて、図面を参照してより具体的に説明する。
【０２６３】
前記シンクパターンは、スロットに関する情報を含む信号であり、様々な形態で実現することができる。例えば、前記シンクパターンは、パターンで実現してもよく、パケットで実現してもよい。
【０２６４】
また、前記シンクパターンは、フレーム構造において少なくとも１つ存在する。例えば、前記シンクパターンは、複数のスロットから構成されたフレーム構造において、各スロットの前方にそれぞれ備えられてもよく、フレームの最も前方にのみ備えられてもよい。一例として、前記シンクパターンは、複数のスロットから構成されたフレーム内で、フレームの最も前方及び各スロット間に備えられてもよい。他の例として、前記シンクパターンは、複数のスロットから構成されたフレーム内で、フレームの最も前方にのみ備えられてもよい。
【０２６５】
前記シンクパターンは、様々な情報を含む。例えば、前記シンクパターンは、スロットの状態情報、フレームの状態情報、フレームの構造、通信実行状態情報などを含むようにしてもよい。
【０２６６】
例えば、図２１を参照すると、前記シンクパターンは、プリアンブル（Ｐｒｅａｍｂｌｅ）、スタート（Ｓｔａｒｔ）ビット、応答（Ｒｅｓｐｏｎｓｅ）フィールド、タイプ（Ｔｙｐｅ）フィールド、情報（Ｉｎｆｏ）フィールド及びパリティ（Ｐａｒｉｔｙ）ビットから構成されてもよい。図２１においては、前記スタートビットがゼロとなっている。
【０２６７】
より具体的には、前記プリアンブルは、連続するビットからなり、全て０に設定されてもよい。すなわち、前記プリアンブルは、前記シンクパターンの時間長を合わせるためのビットであってもよい。
【０２６８】
前記プリアンブルを構成するビットの数は、前記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を超えない範囲で、動作周波数に従属するようにしてもよい。例えば、動作周波数が１００ｋＨｚの場合、前記シンクパターンは２つのプリアンブルビットで構成され、動作周波数が１０５ｋＨｚの場合、前記シンクパターンは３つのプリアンブルビットで構成されてもよい。
【０２６９】
前記スタートビットは、前記プリアンブルに続くビットであり、ゼロ（ＺＥＲＯ）を意味する。前記ゼロ（ＺＥＲＯ）は、前記シンクパターンの種類を示すビットであってもよい。ここで、前記シンクパターンの種類には、フレームに関する情報を含むフレームシンク（ｆｒａｍｅ  ｓｙｎｃ）と、スロットに関する情報を含むスロットシンク（ｓｌｏｔ  ｓｙｎｃ）とが含まれてもよい。すなわち、前記シンクパターンは、連続するフレーム間に配置され、フレームの開始を示すフレームシンクであってもよく、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配置され、前記連続するスロットに関する情報を含むスロットシンクであってもよい。例えば、前記ゼロが０であると、該当スロットがスロットとスロット間に配置されるスロットシンクであることを意味し、前記ゼロが１であると、該当シンクパターンがフレームとフレーム間に配置されるフレームシンクであることを意味する。
【０２７０】
前記パリティビットは、前記シンクパターンの最後のビットであり、前記シンクパターンのデータフィールド（すなわち、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数に関する情報を示す。例えば、前記パリティビットは、前記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数が偶数の場合は１、その他の場合（すなわち、奇数の場合）は０となる。
【０２７１】
前記応答フィールドは、前記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関する、無線電力送信装置の応答情報を含んでもよい。例えば、前記応答フィールドは、無線電力受信装置との通信の実行が検知されていない場合、「００」を有するようにしてもよい。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」を有するようにしてもよい。前記通信エラーは、２つ又はそれ以上の無線電力受信装置が１つのスロットへのアクセスを試み、２つ又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ってもよい。
【０２７２】
また、前記応答フィールドは、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否かを示す情報を含んでもよい。より具体的には、前記応答フィールドは、無線電力送信装置が前記データパケットを拒否（ｄｅｎｙ）した場合、「１０」（１０−ｎｏｔ  ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ，  ＮＡＫ）、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）となるようにしてもよい。
【０２７３】
前記タイプフィールドは、前記シンクパターンの種類を示すようにしてもよい。より具体的には、前記タイプフィールドは、前記シンクパターンがフレームの最初のシンクパターンである場合（すなわち、フレームの最初のシンクパターンであり、測定スロットの前に配置された場合）、フレームシンクであることを示す「１」を有するようにしてもよい。
【０２７４】
また、前記タイプフィールドは、スロットフレームにおいて、前記シンクパターンがフレームの最初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」を有するようにしてもよい。
【０２７５】
また、前記情報フィールドは、前記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ようにしてもよい。例えば、前記タイプフィールドが１の場合（すなわち、フレームシンクを示す場合）、前記情報フィールドはフレームの種類を示すようにしてもよい。すなわち、前記情報フィールドは、現在のフレームがスロットフレーム（ｓｌｏｔｔｅｄ  ｆｒａｍｅ）であるか、フリーフォーマットフレーム（ｆｒｅｅ−ｆｏｒｍａｔ  ｆｒａｍｅ）であるかを示すようにしてもよい。例えば、前記情報フィールドが「００」の場合は前記スロットフレームを示し、前記情報フィールドが「０１」の場合は前記フリーフォーマットフレームを示すようにしてもよい。
【０２７６】
それに対し、前記タイプフィールドが０の場合（すなわち、スロットシンクの場合）、前記情報フィールドは、前記シンクパターンの次に配置された次のスロット（ｎｅｘｔ  ｓｌｏｔ）の状態を示すようにしてもよい。より具体的には、前記情報フィールドは、次のスロットが特定の無線電力受信装置に割り当てられたスロットの場合は「００」を有し、前記特定の無線電力受信装置に一時的に使用させるためにロックされているスロットの場合は「０１」を有し、任意の無線電力受信装置が自由に使用できるスロットの場合は「１０」を有するようにしてもよい。
【０２７７】
以上、シンクパターンの構造について説明した。
【０２７８】
以下、共有モードでの無線電力受信装置のオペレーションフェーズについてより具体的に説明する。
【０２７９】
図２２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、選択フェーズ（ＳＥＬＥＣＴＩＯＮ  ＰＨＡＳＥ）２０００、導入フェーズ（ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮ  ＰＨＡＳＥ）２０１０、設定フェーズ（ＣＯＮＦＩＧＵＲＡＴＩＯＮ  ＰＨＡＳＥ）２０２０、ネゴシエーションフェーズ（ＮＥＧＯＴＩＡＴＩＯＮ  ＰＨＡＳＥ）２０３０及び電力送信フェーズ（ＰＯＷＥＲ  ＴＲＡＮＳＦＥＲ  ＰＨＡＳＥ）２０４０のいずれかのフェーズで動作する。
【０２８０】
まず、本発明の一実施形態による無線電力送信装置１００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ようにしてもよい。すなわち、図１３で説明したように、このように無線電力信号を用いて無線電力受信装置を検知する過程はアナログピン（ａｎａｌｏｇ  ｐｉｎｇ）と呼ばれる。
【０２８１】
一方、前記無線電力信号を受信した無線電力受信装置は、選択フェーズ２０００に移行するようにしてもよい。選択フェーズ２０００に移行した前記無線電力受信装置は、前述したように、前記無線電力信号にＦＳＫ信号が含まれるか否かを検知するようにしてもよい。
【０２８２】
すなわち、前記無線電力受信装置は、前記ＦＳＫ信号が含まれるか否かによって排他モード又は共有モードのいずれかの方式で通信を行うようにしてもよい。
【０２８３】
より具体的には、前記無線電力受信装置は、前記無線電力信号に前記ＦＳＫ信号が含まれていれば共有モードで動作し、そうでなければ排他モードで動作するようにしてもよい。
【０２８４】
前記無線電力受信装置が排他モードで動作する場合、前記無線電力受信装置は、図１３で説明したオペレーションフェーズを実行するようにしてもよい。
【０２８５】
前記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、導入フェーズ２０１０に移行するようにしてもよい。導入フェーズ２０１０において、前記無線電力受信装置は、前記設定フェーズ、前記ネゴシエーションフェーズ及び前記電力送信フェーズにおいて制御情報（Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ，  ＣＩ）パケット２１００を送信するために、前記無線電力送信装置に前記制御情報パケットを送信するようにしてもよい。前記制御情報パケットは、ヘッダ（ｈｅａｄｅｒ）及び制御に関する情報を有するようにしてもよい。例えば、前記制御情報パケットは、ヘッダが「０Ｘ５３」であってもよい。
【０２８６】
図２３を参照すると、制御情報（ＣＩ）パケット２１００には、前記無線電力受信装置が受信した電力値（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｐｏｗｅｒ  Ｖａｌｕｅ）情報、電力送信の制御エラー値（Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｅｒｒｏｒ  Ｖａｌｕｅ）情報、電力送信中止要求（Ｆａｕｌｔ）情報などが含まれる。
【０２８７】
ここで、無線電力送信装置１００は、前記制御情報（ＣＩ）パケットに基づいて、前記無線電力受信装置に送信される電力量を制御するようにしてもよい。一例として、無線電力送信装置１００は、制御誤差情報の増加又は減少に応じて、前記無線電力送信装置の電力変換部１１１を構成するコイルの電流量が増加又は減少するようにしてもよい。他の例として、前記無線電力送信装置は、前記受信した電力値情報を測定スロットの平均値として用いるようにしてもよい。
【０２８８】
一方、無線電力送信装置１００は、前記複数のスロットのいずれか１つのスロット内で、前記無線電力受信装置から前記制御情報パケット（ＣＩ）を受信するようにしてもよい。例えば、前記無線電力送信装置は、第１フレームの複数のスロットのうち第１スロット内で、前記無線電力受信装置から前記制御情報を受信するようにしてもよい。
【０２８９】
無線電力送信装置１００は、前記第１スロットを使用できる場合、ＡＣＫ（ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ）信号を送信し、前記第１スロットを使用できない場合、前記無線電力受信装置にＮＡＫ（ｎｏｔ−ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ）信号を送信するようにしてもよい。
【０２９０】
より具体的には、無線電力送信装置１００は、前記第１スロット内で前記制御情報パケットを正常に受信した場合、前記無線電力受信装置にＡＣＫ信号を送信し、前記制御情報（ＣＩ）パケットを送信した前記無線電力受信装置とは異なる無線電力受信装置が前記第１スロット内で設定フェーズ２０２０又はネゴシエーションフェーズ２０３０を実行した場合、ＮＡＫ信号を送信するようにしてもよい。
【０２９１】
前記無線電力受信装置にＡＣＫ信号を送信した場合、無線電力送信装置１００は、前記無線電力受信装置に前記第１スロットを割り当てるようにしてもよい。このとき、前記無線電力受信装置は、設定フェーズ２０２０、ネゴシエーションフェーズ２０３０及び電力送信フェーズ２０４０で前記割り当てられた第１スロットを用いて制御情報（ＣＩ）パケットを送信するようにしてもよい。すなわち、前記無線電力受信装置は、ＡＣＫ信号を受信した場合、前記無線電力受信装置のオペレーションフェーズに関係なくいつでも制御情報（ＣＩ）パケットを送信できるようにしてもよい。
【０２９２】
それに対し、前記無線電力受信装置にＮＡＫ信号を送信した場合、無線電力送信装置１００は、前記無線電力受信装置に前記第１スロットを割り当てないようにしてもよい。このとき、前記第１スロットが割り当てられていない無線電力受信装置は、ＡＣＫ信号を受信するまで、前記第１スロットとは異なるスロットのいずれか１つのスロット内で、再び制御情報（ＣＩ）パケットを送信するようにしてもよい。
【０２９３】
一方、無線電力送信装置１００は、ＡＣＫ信号を送信し、前記無線電力受信装置が設定フェーズ２０２０に移行するようにした場合、前記無線電力受信装置の独占的使用のためのロックスロットを提供するようにしてもよい。より具体的には、無線電力送信装置１００は、前記無線電力受信装置に前記無線電力受信装置とは異なる他の無線電力受信装置のアクセスが制限されたロックスロットを提供するようにしてもよい。この場合、前記無線電力受信装置は、前記ロックスロットを用いて、前記他の無線電力受信装置と衝突することなく、設定フェーズ及びネゴシエーションフェーズを実行することができる。
【０２９４】
設定フェーズ２０２０は、前記無線電力受信装置が効率的に電力を受信するように、前記無線電力受信装置が設定フェーズ２０２０に関する情報を送信するフェーズであってもよい。より具体的には、設定フェーズ２０２０は、共有モードにおいて、無線電力送信装置１００が各無線電力受信装置を識別するように、無線電力受信装置の識別情報を無線電力送信装置１００に提供するフェーズであってもよい。
【０２９５】
すなわち、設定フェーズ２０２０において、無線電力送信装置１００は、前記ロックスロット内で前記無線電力受信装置から設定フェーズ２０２０に関する情報を受信するようにしてもよい。ここで、設定フェーズ２０２０に関する情報は、識別データパケット（ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  ｄａｔａ  ｐａｃｋｅｔ）、さらなるプロプライエタリデータパケット（ｏｐｔｉｏｎａｌｌｙ  ｐｒｏｐｒｉｅｔａｒｙ  ｄａｔａ  ｐａｃｋｅｔ）、設定パケット（ＣＦＧ  ｐａｃｋｅｔ）などを含んでもよい。
【０２９６】
図２４を参照すると、前記識別データパケットは、ＩＤＨＩパケット及びＩＤＬＯパケットを含んでもよい。前記ＩＤＨＩパケットのヘッダは「０Ｘ５４」を有し、前記ＩＤＬＯパケットのヘッダは「０Ｘ５５」を有するようにしてもよい。また、前記識別データパケットは、無線電力受信装置の識別のための固有の識別（Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ，  ＩＤ）情報、無線電力受信装置に適用された無線電力送信規約のバージョン（Ｖｅｒｓｉｏｎ）情報、及び前記識別情報のエラーを判断する循環重複検査（Ｃｙｃｌｉｃ  Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  Ｃｈｅｃｋ，  ＣＲＣ）情報を含んでもよい。
【０２９７】
前記さらなるプロプライエタリデータパケットは、５バイト以上のデータパケットであり、フリーフォーマットのフレームで前記無線電力送信装置に受信されるようにしてもよい。前記さらなるプロプライエタリデータパケットは、無線電力受信装置の所有に関する情報であり、例えば無線電力受信装置の製造会社情報などである。
【０２９８】
図２５を参照すると、設定（ＣＦＧ）パケット２７００は、さらなるデータパケットの数を含むカウント（Ｃｏｕｎｔ）情報、ＦＳＫ変調度（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  Ｄｅｐｔｈ）を計算するためのスケーリング因子（Ｓｃａｌｉｎｇ  Ｆａｃｔｏｒ）を含むデプス（Ｄｅｐｔｈ）情報、最大電力（Ｍａｘｉｍｕｍ  Ｐｏｗｅｒ）情報、低電力、中電力及び高電力のいずれかのクラスを示す無線電力受信装置の電力クラス（Ｐｏｗｅｒ  Ｃｌａｓｓ）情報、排他モードでのみ提供されるネゴシエーションフェーズ（Ｎｅｇ）情報、無線電力送信装置側の主なセルの電流を決定する方法を示すインジケータ（Ｐｒｏｐ）、ＦＳＫ信号の極性（Ｐｏｌ）情報、ウィンドウオフセット（Ｗｉｎｄｏｗ  Ｏｆｆｓｅｔ）情報などを含んでもよい。
【０２９９】
前記無線電力送信装置は、設定フェーズ２０２０に関する情報を受信すると、前記無線電力受信装置にＡＣＫ信号、ＮＡＫ信号、無通信信号及び通信エラー信号のいずれかで応答するようにしてもよい。
【０３００】
より具体的には、前記無線電力送信装置は、前記識別データパケット（ＩＤＨＩ、ＩＤＬＯ）においてＣＲＣ（ｃｙｃｌｉｃ  ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ  ｃｈｅｃｋ）エラーが検出されれば、前記無線電力受信装置にＮＡＫ信号を送信し、そうでなければ、ＡＣＫ信号を送信するようにしてもよい。
【０３０１】
一方、前記無線電力受信装置が電力送信規約を再設定するために、再設定要求情報（ＥＰＴ／ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒｅ  ｐａｃｋｅｔ）に基づいて、電力送信フェーズ２０４０から再び設定フェーズ２０２０に戻った場合、前記識別データパケットは、無線電力送信装置１００に送信されるようにしてもよく、送信されないようにしてもよい。
【０３０２】
また、前記無線電力送信装置は、前記さらなるプロプライエタリデータパケットが予め設定されたデータと異なるため認知できなければ、前記無線電力受信装置にＮＡＫ信号を送信し、そうでなければ、特定のプロプライエタリデータパケットに対し、ＡＣＫ信号又はＮＡＫ信号を適切に送信するようにしてもよい。一方、前記さらなるプロプライエタリデータパケットを受信するために、前記無線電力受信装置は、フリーフォーマットフレームを用いることができるように、前記無線電力送信装置に前記フリーフォーマットフレームを要求するフリーフォーマットフレーム挿入（ｉｎｓｅｒｔ  ｆｒｅｅ−ｆｏｒｍａｔ  ｆｒａｍｅ）情報を送信するようにしてもよい。
また、前記無線電力送信装置は、前記設定パケット（ＣＦＧ）を受信すると、設定パケットに含まれる情報に対する応答として、ＡＣＫ信号を送信するようにしてもよい。
【０３０３】
前記無線電力受信装置は、前記無線電力送信装置が設定フェーズ２０２０に関する情報に対して前記無通信信号又は前記通信エラー信号を送信すると、前記無通信信号又は前記通信エラー信号を受信したデータパケットを再び送信するようにしてもよい。
【０３０４】
前記無線電力受信装置は、設定フェーズ２０２０に関する情報が受信された後、ネゴシエーションフェーズ２０３０に移行するようにしてもよい。すなわち、無線電力送信装置１００は、設定フェーズ２０２０で設定パケット（ＣＦＧ）を受信すると、前記無線電力受信装置がネゴシエーションフェーズ２０３０に移行するようにしてもよい。
【０３０５】
ネゴシエーションフェーズ２０３０は、前記無線電力受信装置に効率的に電力を送信するように、前記無線電力受信装置が無線電力送信装置１００にネゴシエーションフェーズ２０３０に関する情報を送信するフェーズであってもよい。より具体的には、ネゴシエーションフェーズ２０３０は、共有モードにおいて、前記無線電力受信装置が、当該無線電力受信装置に送信される電力情報を前記無線電力送信装置に提供するフェーズであってもよい。
【０３０６】
ここで、無線電力送信装置１００は、設定フェーズ２０２０で提供されたロックスロットをネゴシエーションフェーズ２０３０でも提供し続けるようにしてもよい。すなわち、無線電力送信装置１００は、前記ロックスロットを提供することにより、前記無線電力受信装置と他の無線電力受信装置間の衝突が発生することなく、ネゴシエーションフェーズ２０３０が実行されることを保証することができる。
【０３０７】
前記無線電力受信装置は、前記ロックスロットを用いて、ネゴシエーションフェーズ２０３０に関する情報を送信するようにしてもよい。すなわち、無線電力送信装置１００は、前記ロックスロット内で、前記無線電力受信装置からネゴシエーションフェーズ２０３０に関する情報を受信するようにしてもよい。
【０３０８】
ここで、ネゴシエーションフェーズ２０３０に関する情報は、さらなるプロプライエタリデータパケット、ネゴシエーションデータパケット及びネゴシエーションフェーズ終了要求（ＳＲＱ／ｅｎ，  ｅｎｄ−ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ）パケットを含んでもよい。前記ネゴシエーションデータパケットは、具体的な要求（ＳＲＱ，  ｓｐｅｃｉｆｉｃ  ｒｅｑｕｅｓｔ）パケット及び一般的な要求（ＧＲＱ，  ｇｅｎｅｒａｌ  ｒｅｑｕｅｓｔ）パケットを含んでもよい。
【０３０９】
図２６を参照すると、ＳＲＱパケット２８００は、要求根拠（Ｒｅｑｕｅｓｔ  Ｇｒｏｕｎｄ）情報及び要求値（Ｒｅｑｕｅｓｔ  Ｖａｌｕｅ）情報を含んでもよい。ここで、前記要求根拠情報は、ネゴシエーション終了（ｅｎｄ  ｎｅｇｏｔｉａｔｉｏｎ）情報、保証された電力（ｇｕａｒａｎｔｅｅｄ  ｐｏｗｅｒ）情報、受信した電力パケットの種類（ｒｅｃｅｉｖｅｄ  ｐｏｗｅｒ  ｐａｃｋｅｔ  ｔｙｐｅ）情報、変調度（ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ｄｅｐｔｈ）情報、最大電力（ｍａｘｉｍｕｍ  ｐｏｗｅｒ）情報及びフリーフォーマットフレーム挿入（ｉｎｓｅｒｔ  ｆｒｅｅ−ｆｏｒｍａｔ  ｆｒａｍｅ）情報のいずれかであってもよい。前記要求値情報は、前記要求根拠情報に応じて決定される変数情報を含んでもよい。
【０３１０】
前記ネゴシエーションフェーズ終了要求パケットは、ネゴシエーションフェーズ２０３０の終了を要求する情報を含んでもよい。前記無線電力受信装置は、前記ネゴシエーションフェーズ終了要求パケットが送信されると、ネゴシエーションフェーズ２０３０を終了し、電力送信フェーズ２０４０に移行するようにしてもよい。
【０３１１】
無線電力送信装置１００は、ネゴシエーションフェーズ２０３０に関する情報を受信すると、前記無線電力受信装置にＡＣＫ信号、ＮＡＫ信号、無通信信号及び通信エラー信号のいずれかで応答するようにしてもよい。
【０３１２】
より具体的には、無線電力送信装置１００は、前記ネゴシエーションデータパケットに対し、前記無線電力受信装置にＡＣＫ信号又はＮＡＫ信号を送信するようにしてもよい。
【０３１３】
また、前記無線電力送信装置は、さらなるプロプライエタリデータパケットが予め設定されたデータと異なるため認知できなければ、前記無線電力受信装置にＮＡＫ信号を送信し、そうでなければ、ＡＣＫ信号又はＮＡＫ信号を適切に送信するようにしてもよい。
【０３１４】
さらに、無線電力送信装置１００は、ネゴシエーションフェーズ２０３０に関する情報に対して前記無通信信号又は前記通信エラー信号を受信した場合、前記無通信信号又は前記通信エラー信号を受信したデータを再び送信するようにしてもよい。
【０３１５】
一方、無線電力送信装置１００は、ネゴシエーションフェーズ２０３０に関する情報などの受信を完了すると、電力送信フェーズ２０４０に移行するようにしてもよい。例えば、無線電力送信装置１００がネゴシエーションフェーズ終了要求パケット（ＳＲＱ／ｅｎ）を受信した場合、無線電力送信装置１００はＡＣＫ信号を送信し、無線電力受信装置は電力送信フェーズ２０４０に移行するようにしてもよい。
【０３１６】
ここで、無線電力送信装置１００は、ネゴシエーションフェーズ２０３０を完了すると、前記無線電力受信装置への前記ロックスロットの提供を中止するようにしてもよい。
【０３１７】
電力送信フェーズ２０４０とは、無線で電力を送信するフェーズを意味する。前記無線電力受信装置は、電力送信フェーズ２０４０において、前記割り当てられた第１スロットを用いて、制御情報（ＣＩ）パケットを送信し続けるようにしてもよい。また、前記無線電力受信装置は、複数のスロットのうちフリースロットを用いて、自由に１つ又はそれ以上のデータパケットを送信するようにしてもよい。
【０３１８】
より具体的には、前記無線電力受信装置は、電力送信フェーズ２０４０において、電力送信中断要求（ＥＰＴ，  Ｅｎｄ  Ｐｏｗｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ）パケット、充電状態パケット（ＣＨＳ２，  Ｃｈａｒｇｅ  Ｓｔａｔｕｓ  Ｐａｃｋｅｔ）及びプロプライエタリデータパケットを送信するようにしてもよい。
【０３１９】
図２７を参照すると、電力送信中断要求パケット２９００は、電力送信中断要求パケットの要求情報及びスロット情報を含んでもよい。前記電力送信中断要求パケットの要求情報は、充電完了（ｃｈａｒｇｉｎｇ  ｃｏｍｐｌｅｔｅ）情報、ソフトウェア又はロジックエラーを示す内部エラー（ｉｎｔｅｒｎａｌ  ｆａｕｌｔ）情報、過熱（ｏｖｅｒ−ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ）情報、過電圧（ｏｖｅｒ  ｖｏｌｔａｇｅ）情報、過電流（ｏｖｅｒ  ｃｕｒｒｅｎｔ）情報、バッテリ不良を示すバッテリ障害（ｂａｔｔｅｒｙ  ｆａｉｌｕｒｅ）情報、再設定要求（ｒｅｃｏｎｆｉｇｕｒｅ  ｒｅｑｕｅｓｔ）情報、制御情報パケット又は制御エラーパケットに対する応答がないことを示す無応答（ｎｏ  ｒｅｓｐｏｎｓｅ）情報、再ネゴシエーション要求（ｒｅｎｅｇｏｔｉａｔｅ  ｒｅｑｕｅｓｔ）情報及び未知のエラー（ｕｎｋｎｏｗｎ）情報のいずれかを含んでもよい。前記スロット情報は、前記無線電力受信装置に割り当てられたスロット数情報を含んでもよい。
【０３２０】
図２８を参照すると、前記充電状態パケットは、充電状態情報及びスロット情報を含んでもよい。前記充電状態情報は、現在の無線電力受信装置の充電量情報であってもよい。例えば、前記充電状態情報は、充電パーセント情報であってもよい。前記スロット情報は、前記無線電力受信装置に割り当てられたスロット数情報を含んでもよい。
【０３２１】
前記プロプライエタリデータパケットは、無線電力受信装置でさらに生成されたデータパケットであり、例えば、無線電力受信装置の製造会社情報などを含むようにしてもよい。
【０３２２】
一方、無線電力送信装置１００は、前記無線電力受信装置に対して、ＥＰＴパケット情報に基づいて無線電力受信装置を制御するようにしてもよい。例えば、前記ＥＰＴパケットに再設定要求情報が含まれる場合、前記無線電力受信装置は、電力送信フェーズ２０４０から設定フェーズ２０２０に再び戻るようにしてもよい。
【０３２３】
以上、共有モードでの無線電力受信装置のオペレーションフェーズについて説明した。
【０３２４】
以下、共有モードで無線電力送信装置が無線電力受信装置にロックスロットを提供する方法について、図面を参照してより具体的に説明する。図２９ａ、図２９ｂ、図３０ａ、図３０ｂ、図３１ａ及び図３１ｂは無線電力送信装置が無線電力受信装置にロックスロットを提供する方法を示す図である。
【０３２５】
無線電力送信装置１００の制御部１１２（又は電力送信制御部）は、複数のスロットのいずれか１つのスロット内で、無線電力受信装置から特定情報を受信すると、前記いずれか１つのスロットを前記無線電力受信装置に割り当てるようにしてもよい。前記特定情報は、予め設定された情報であり、制御情報（ＣＩ）パケット、信号強度（ＳＳ，  ｓｉｇｎａｌ  ｓｔｒｅｎｇｔｈ）パケット、スロットナンバー（Ｓｌｏｔ  Ｎｕｍｂｅｒ）パケットなどであってもよい。
【０３２６】
前記特定情報を受信した後、制御部１１２は、前記いずれか１つのスロットを用いることができる場合、前記いずれか１つのスロットを無線電力受信装置に割り当てるようにしてもよい。
【０３２７】
ここで、前記無線電力受信装置にスロットを割り当てるとは、前記割り当てられたスロット内で前記無線電力受信装置から送信される情報のみを前記無線電力送信装置が受信するように設定することを意味する。すなわち、前記割り当てられたスロット内では、前記スロットが割り当てられた前記無線電力受信装置の特定情報のみ受信され、前記無線電力受信装置以外に他の無線電力受信装置からの特定情報の受信が制限されるようにしてもよい。
【０３２８】
一例として、図２９ａに示すように、前記無線電力送信装置は、フレームの開始を示すシンクパターン、測定スロット、９つのスロット及び９つのシンクパターンを有するフレームで、無線電力受信装置と通信を行うようにしてもよい。ここで、制御部１１２は、第１フレームの第１スロット２３１０内で、前記無線電力受信装置から制御情報（ＣＩ）パケットを受信するようにしてもよい。制御部１１２は、第１スロット２３１０を用いることができる場合、前記制御情報（ＣＩ）に応答してＡＣＫ信号を送信するようにしてもよい。また、制御部１１２は、第１スロット２３１０を前記無線電力受信装置に割り当てるようにしてもよい。
【０３２９】
他の例として、図２９ｂに示すように、前記無線電力送信装置は、フレームの開始を示すシンクパターン、測定スロット及び８つのスロットを有するフレームで、無線電力受信装置と通信を行うようにしてもよい。ここで、制御部１１２は、前述したように、第１フレームの第１スロット２３４０で特定情報（ＣＩ）を受信すると、前記第１スロットを前記無線電力受信装置に割り当てるようにしてもよい。前記特定情報を受信した後、制御部１１２は、第１スロット２３１０を用いることができる場合、前記特定情報に応答してＡＣＫ信号を送信するようにしてもよい。また、制御部１１２は、第１スロット２３４０を前記無線電力受信装置に割り当てるようにしてもよい。
【０３３０】
前記割り当ての後、制御部１１２は、前記無線電力受信装置にロックスロットを提供するようにしてもよい。
【０３３１】
前記ロックスロットは、前記無線電力受信装置の設定フェーズ２０２０及びネゴシエーションフェーズ２０３０を完了するように前記無線電力受信装置に提供されるスロットであってもよい。すなわち、前記無線電力受信装置は、前記ロックスロットを用いて、無線電力送信装置１００に設定フェーズ２０２０に関する情報及びネゴシエーションフェーズ２０３０に関する情報を送信するようにしてもよい。例えば、前記無線電力受信装置は、識別情報パケット（ＩＤＨＩ、ＩＤＬＯ）、設定パケット（ＣＦＧ）及びネゴシエーション終了パケット（ＳＲＱ／ｅｎ）を順次送信するようにしてもよい。一方、設定フェーズ２０２０及びネゴシエーションフェーズ２０３０で前記無線電力受信装置及び無線電力送信装置１００がデータを交換する状態は、初期化段階とも命名される。
【０３３２】
すなわち、前記初期化段階とは、無線電力送信装置が無線電力受信装置に電力を送信する前に、無線電力受信装置と無線電力送信装置間の電力送信に必要な情報を送受信する過程を意味する。ここで、前記初期化段階で無線電力送信装置と無線電力受信装置間で送受信される情報は、初期化情報（ｓｔａｒｔ−ｕｐ  ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）又は初期化シーケンスとも命名される。例えば、前記初期化情報は、設定フェーズ２０２０に関する情報及びネゴシエーションフェーズ２０３０に関する情報であり、識別情報パケット（ＩＤＨＩ、ＩＤＬＯ）、設定パケット（ＣＦＧ）及びネゴシエーション終了パケット（ＳＲＱ／ｅｎ）であってもよい。
【０３３３】
前記ロックスロットは、前記複数のスロットの少なくとも一部のスロットに提供されるようにしてもよい。例えば、図２９ａ及び図２９ｂに示すように、ロックスロット２３２０は、第１スロット２３１０又は２３４０に続く少なくとも一部のスロット２３２０又は２３５０に提供されるようにしてもよい。
【０３３４】
前記ロックスロットは、前記無線電力受信装置の設定フェーズ２０２０に関する情報及びネゴシエーションフェーズ２０３０に関する情報の受信が完了すると（又は、初期化段階が完了すると）、前記無線電力受信装置に提供されなくなるようにしてもよい。すなわち、前記ロックスロットは、無線電力受信装置のネゴシエーションフェーズ２０３０が完了すると、その提供が中止されるようにしてもよい。すなわち、前記ロックスロットは、無線電力受信装置が電力送信フェーズ２０４０にある場合、前記無線電力受信装置に提供されなくなるようにしてもよい。例えば、図２９ａに示すように、制御部１１２は、ネゴシエーション終了パケット（ＳＲＱ／ｅｎ）を受信すると、前記無線電力受信装置への前記ロックスロットの提供を中止するようにしてもよい。
【０３３５】
一方、前記無線電力受信装置が電力送信フェーズ２０４０から再び設定フェーズ２０２０又はネゴシエーションフェーズ２０３０に移行すると、制御部１１２は、前記無線電力受信装置にロックスロットを再び提供するようにしてもよい。
【０３３６】
一方、前記ロックスロットとして提供される少なくとも一部のスロットは、前記ロックスロットの提供が中止されると、フリースロットに切り替えられる（又は変更される）ようにしてもよい。より具体的には、前記少なくとも一部のスロットは、ロックスロットとしての提供が中止される前に、前記無線電力受信装置にロックスロットとして提供され、前記ロックスロットとしての提供が中止された後に、前記無線電力受信装置にフリースロットとして提供されるようにしてもよい。例えば、図２９ａ及び図２９ｂに示すように、制御部１１２は、ロックスロット２３２０、２３５０としての提供が中止された少なくとも一部のスロットを、フリースロット２３３０又は２３６０として提供するようにしてもよい。
【０３３７】
一方、前記複数のスロットのいずれか１つのスロットが前記無線電力受信装置へのロックスロットとしての提供が中止された後に、制御部１１２は、前記いずれか１つのスロットとは異なる無線電力受信装置にロックスロットを提供するようにしてもよい。すなわち、制御部１１２は、一度に１つの無線電力受信装置にロックスロットを提供するようにしてもよい。つまり、制御部１１２は、同時に２つ以上の無線電力受信装置にロックスロットを提供しないようにしてもよい。
【０３３８】
より具体的には、制御部１１２は、前記ロックスロットの提供が中止された後に、前記複数のスロットのうち、前記いずれか１つのスロットとは異なる１つのスロットを用いて、前記無線電力受信装置とは異なる他の無線電力受信装置から、特定情報を受信するようにしてもよい。例えば、図３０ａに示すように、制御部１１２は、第１スロット２４１０で前記無線電力受信装置から制御情報（ＣＩ）を送信する間、第６スロット２４２０で前記無線電力受信装置とは異なる他の無線電力受信装置から制御情報（ＣＩ）を受信するようにしてもよい。
【０３３９】
この場合、制御部１１２は、前記複数のスロットのうち、前記無線電力受信装置に割り当てられたいずれか１つのスロット及び前記他の無線電力受信装置に提供された他の１つのスロットを除く少なくとも一部のスロットをロックスロットとして提供するようにしてもよい。すなわち、制御部１１２は、前記複数のスロットのうち、無線電力受信装置に割り当てられたスロット（すなわち、割り当てスロット）以外のフリースロットの少なくとも一部をロックスロットとして提供するようにしてもよい。
【０３４０】
例えば、図３０ａに示すように、制御部１１２は、前記無線電力受信装置に割り当てられた第１スロット２４１０を除くスロット２４３０ａ、２４３０ｂを、前記他の無線電力受信装置にロックスロット２４３０として提供するようにしてもよい。
【０３４１】
また、前記ロックスロットは、同じフレーム内のスロットであってもよく、連続する異なるフレーム内のスロットであってもよい。一例として、図３０ａに示すように、ロックスロット２４３０としては、第１フレームの一部のスロット２４３０ａ及び前記第１フレームに連続する第２フレームの一部のスロット２４３０ｂが提供されるようにしてもよい。他の例として、図３０ｂに示すように、前記ロックスロットとしては、第１フレームの一部のスロット２４６０ａ及び第２フレームの一部のスロット２４６０ｂが提供されるようにしてもよい。この場合も、ロックスロット２４６０としては、前記無線電力受信装置に割り当てられた第１スロット２４４０及び前記他の無線電力受信装置に割り当てられた第２スロット２４５０を除くスロットが提供されるようにしてもよい。
【０３４２】
ここで、前記他の無線電力受信装置は、ロックスロット２４３０又は２４６０を用いて、設定フェーズ２０２０に関する情報及びネゴシエーションフェーズ２０３０に関する情報を送信するようにしてもよい。すなわち、前記他の無線電力受信装置は、前記無線電力受信装置と同様に、ロックスロット２４３０又は２４６０を用いて、設定フェーズ２０２０及びネゴシエーションフェーズ２０３０を完了するようにしてもよい。
【０３４３】
制御部１１２は、設定フェーズ２０２０及びネゴシエーションフェーズ２０３０が完了すると、前記他の無線電力受信装置へのロックスロット２４３０又は２４６０の提供を中止するようにしてもよい。ロックスロット２４３０又は２４６０として提供されていた少なくとも一部のスロット２４３０ａ、２４３０ｂは、フリースロットに切り替えられる（又は変更される）ようにしてもよい。
【０３４４】
一方、少なくとも２つの無線電力受信装置が複数のスロットのいずれか１つのスロットを用いて情報を送信する場合、前記少なくとも２つの無線電力受信装置間に衝突が発生することがある。
【０３４５】
この場合、制御部１１２は、前記いずれか１つのスロットを前記少なくとも２つの無線電力受信装置の全てに割り当てないようにしてもよい。また、前記少なくとも２つの無線電力受信装置は、全て衝突解決メカニズム（ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ  ｍｅｃｈａｎｉｓｍ）を実行するようにしてもよい。例えば、図３１ａ及び図３１ｂを参照すると、制御部１１２は、第１スロット２５１０又は２５７０内で、第１無線電力受信装置から第１特定情報を受信し、第２無線電力受信装置から第２特定情報を受信するようにしてもよい。ここで、制御部１１２は、前記第１無線電力受信装置と前記第２無線電力受信装置の両方に第１スロット２５１０を割り当てないようにしてもよい。この場合、制御部１１２は、前記第１及び第２無線電力受信装置に通信エラー信号を送信するようにしてもよい。
【０３４６】
一方、前記通信エラー信号を受信した前記第１及び第２無線電力受信装置は、衝突解決メカニズムを実行するようにしてもよい。
前記衝突解決メカニズムとは、前記衝突が発生した後、前記第１及び第２無線電力受信装置に異なるスロットが割り当てられるように、前記第１及び第２無線電力受信装置が異なるスロットに特定情報を送信する過程を意味する。
【０３４７】
前記衝突解決メカニズムが実行された後、制御部１１２は、第３スロット２５２０又は２５８０内で前記第１無線電力受信装置の第１特定情報を受信するようにしてもよい。この場合、図３１ａ及び図３１ｂを参照すると、制御部１１２は、前記第１特定情報に対する応答としてＡＣＫ信号を送信するようにしてもよい。また、制御部１１２は、第３スロット２５２０又は２５８０を前記第１無線電力受信装置に割り当てるようにしてもよい。
【０３４８】
その後、制御部１１２は、図３０ａ及び図３０ｂで説明したように、前記第１無線電力受信装置にロックスロットを提供するようにしてもよい。例えば、図３１ａ及び図３１ｂを参照すると、制御部１１２は、前記第１無線電力受信装置にロックスロット２５３０又は２５９０を提供するようにしてもよい。
【０３４９】
制御部１１２は、ロックスロット２５３０又は２５９０内で、前記第１無線電力受信装置から設定フェーズ２０２０に関する情報及びネゴシエーションフェーズ２０３０に関する情報を受信するようにしてもよい。
【０３５０】
設定フェーズ２０２０に関する情報及びネゴシエーションフェーズ２０３０に関する情報の受信が完了すると、制御部１１２は、ロックスロット２５３０又は２５９０の提供を中止するようにしてもよい。
【０３５１】
ロックスロット２５３０又は２５９０の提供が中止された後に、制御部１１２は、第３スロット２５２０又は２５８０とは異なる他の１つのスロット内で、衝突解決メカニズムを実行中の第２無線電力受信装置から第２特定情報を受信するようにしてもよい。前記他の１つのスロットは、前記第１無線電力受信装置に割り当てられたいずれか１つのスロット２５２０又は２５８０を除くスロットのいずれかであってもよい。ここで、前記第１無線電力受信装置に割り当てられたいずれか１つのスロットを除くスロットには、前記第１無線電力受信装置と前記第２無線電力受信装置間の衝突が発生したスロットが含まれてもよい。
【０３５２】
一例として、図３１ａに示すように、制御部１１２は、第９スロット２５４０内で、前記第２無線電力受信装置から第２情報を受信するようにしてもよい。第９スロット２５４０は、前記第１無線電力受信装置と前記第２無線電力受信装置間で衝突が発生した第１スロット２５１０や前記無線電力受信装置に割り当てられた第３スロット２５２０とは異なるスロットであってもよい。
【０３５３】
他の例として、図３１ｂに示すように、制御部１１２は、第１スロット２６１０内で、前記第２情報を受信するようにしてもよい。第１スロット２６１０は、前記第１無線電力受信装置と前記第２無線電力受信装置間で衝突が発生したスロットであってもよい。
【０３５４】
この場合、制御部１１２は、前記第２情報に対する応答としてＡＣＫ信号を前記第２無線電力受信装置に送信し、第９スロット２５４０又は第１スロット２６１０を前記第２無線電力受信装置に割り当てるようにしてもよい。
【０３５５】
前記割り当ての後、図３１ａを参照すると、制御部１１２は、前記第２無線電力受信装置に、複数のスロットの少なくとも一部のスロットをロックスロット２５５０として提供するようにしてもよい。ここで、ロックスロット２５５０としては、前記第１無線電力受信装置に割り当てられた第３スロット２５２０及び前記第２無線電力受信装置に割り当てられた第９スロットを除くスロットが提供されるようにしてもよい。例えば、前記ロックスロットとしては、第３スロット２５２０の前に配置された少なくとも一部のスロット２５５０ａ及び第３スロット２５２０の後ろに配置された少なくとも一部のスロット２５５０ｂが提供されるようにしてもよい。他の例として、図３１ｂを参照すると、制御部１１２は、前記第２無線電力受信装置に、複数のスロットのうち前記第１無線電力受信装置に割り当てられたスロット及び前記第２無線電力受信装置に割り当てられたスロットを除くスロットの少なくとも一部２６２０ａ、２６２０ｂをロックスロット２６２０として提供するようにしてもよい。
【０３５６】
前記第２無線電力受信装置は、ロックスロット２５５０を用いて、設定フェーズ２０２０に関する情報及びネゴシエーションフェーズ２０３０に関する情報を前記無線電力送信装置に送信し、設定フェーズ２０２０及びネゴシエーションフェーズ２０３０を完了するようにしてもよい。
【０３５７】
設定フェーズ２０２０及びネゴシエーションフェーズ２０３０が完了すると、制御部１１２は、ロックスロット２５５０の提供を中止するようにしてもよい。この場合も、図３１ａ及び図３１ｂを参照すると、制御部１１２は、第１無線電力受信装置に第３スロット２５２０を割り当て続け、第２無線電力受信装置に第９スロット２５４０又は第１スロット２６１０を割り当て続けるようにしてもよい。
【０３５８】
以上、本発明による無線電力送信装置と１つ又はそれ以上の無線電力受信装置にロックスロットを提供する方法について説明した。これにより、本発明による無線電力送信装置は、１つ又はそれ以上の無線電力受信装置と通信を行うことができる。より具体的には、本発明による無線電力送信装置は、１つ又はそれ以上の無線電力受信装置に電力を送信する前に、衝突することなく通信を行うための初期化を行うことができる。
【０３５９】
以下、１つ又はそれ以上の無線電力受信装置にスロットを割り当てた後、前記割り当てられたスロットの位置を再配列する方法について説明する。図３２は１つ又はそれ以上の無線電力受信装置に割り当てられたスロットの位置を再配列する方法を示す図である。
【０３６０】
無線電力送信装置１００は、複数のスロットのいずれか１つを前記無線電力受信装置に割り当てるようにしてもよい。より具体的には、前記無線電力受信装置は、複数のスロットのいずれか１つのスロットを選択し、前記選択したスロットに情報を送信するようにしてもよい。ここで、無線電力送信装置１００は、衝突することなく前記情報を受信すると、前記無線電力受信装置に前記いずれか１つのスロットを割り当てるようにしてもよい。
【０３６１】
一方、前記無線電力受信装置は、前記いずれか１つのスロットをランダムに選択するようにしてもよい。この場合、無線電力送信装置１００は、無線電力受信装置がランダムに選択したスロットを前記無線電力受信装置に割り当てるようにしてもよい。例えば、図３１に示すように、無線電力送信装置１００は、第１無線電力受信装置に第１スロット２６３０ａを割り当て、第２無線電力受信装置に第３スロット２６３０ａを割り当て、第３無線電力受信装置に第６スロット２６５０ａを割り当てるようにしてもよい。
【０３６２】
一方、無線電力送信装置１００は、前記ランダムに割り当てられたスロットを再分配（又は、再割り当て、再配列）するようにしてもよい。例えば、無線電力送信装置１００は、割り当てられたスロットが互いに連続するように再分配する。
【０３６３】
例えば、図３２に示すように、無線送信装置１００は、前記再分配を行った後、前記第１無線電力送信装置に第１スロット２６３０ｂを割り当て、前記第２無線電力送信装置に第２スロット２６４０ｂを割り当て、第３無線電力送信装置に第３スロット２６５０ｂを割り当てるようにしてもよい。
【０３６４】
無線電力送信装置１００は、前記複数のスロットのうち基準スロットを基準として、前記割り当てられたスロットを再分配するようにしてもよい。前記基準スロットは、前記複数のスロット内で割り当てられたスロットのうち最も前方又は最も後方に配置されたスロットであってもよく、前記複数のスロットのうち最も前方又は最も後方に配置されたスロットであってもよい。例えば、図３２を参照すると、前記基準スロットは、前記複数のスロットのうち最も前方に配置されたスロットであってもよい。
【０３６５】
無線電力送信装置１００は、ユーザの要求がある場合、又は現在無線電力送信装置１００から電力を受信する１つ又はそれ以上の無線電力受信装置が全て電力送信フェーズ２０４０にある場合、前記再分配を行うようにしてもよい。
【０３６６】
より具体的には、無線電力送信装置１００は、現在１つ又はそれ以上の無線電力受信装置が検知され、前記検知された１つ又はそれ以上の無線電力受信装置のうち少なくとも一部が設定フェーズ２０２０又はネゴシエーションフェーズ２０３０にある場合、前記再分配を行わないようにしてもよい。
【０３６７】
よって、無線電力送信装置１００は、割り当てられているスロット及び割り当てられていないスロットが連続するように配列することができる。
また、無線電力送信装置１００は、全ての無線電力受信装置が電力送信フェーズにある場合にのみ再分配を行うことにより、無線電力受信装置と安定して通信を行うことができる。
【０３６８】
本明細書に開示される実施形態による無線電力送信装置の構成は、無線充電器にのみ適用可能な場合を除き、ドッキングステーション、端末機クレードル装置、その他の電子機器などの装置にも適用できることを、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば容易に理解できるであろう。
【０３６９】
本発明の範囲は本明細書に開示される実施形態に限定されるものではなく、本発明は本発明の思想及び請求の範囲に記載される範疇内において様々な形態に修正、変更又は改善することができる。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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【図６】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１１ｃ】
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【図１２ａ】
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【図１２ｂ】
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【図１２ｃ】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５ａ】
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【図１５ｂ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０ａ】
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【図２０ｂ】
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【図２０ｃ】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９ａ】
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【図２９ｂ】
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【図３０ａ】
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【図３０ｂ】
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【図３１ａ】
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【図３１ｂ】
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【図３２】
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