(57)【要約】【課題】無線システムを様々な方法で容易に利用することができるシステムを提供する。【解決手段】無線電力送信装置および受信装置は、送信装置から受信装置へ送信された無線電力信号を使用する双方向通信チャネルを通して通信することができる。本発明の実施例は、無線電力送信装置へのファームウェア／ソフトウェアアップデート、車両イグニッション、セキュリティロックシステム、データバックアップおよびストレージシステム、充電ノード統計およびアップデート、Ｅコマースアプリケーション、コンテキストアウェアネスアプリケーション、双方向ユーザ体験、ならびにウェアラブルおよび他の装置へのアプリケーションを提供することができる。【選択図】図２
2019221133.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信コイルに接続されたインバータと、
前記インバータを動作させて前記送信コイルで無線電力信号を生成するように接続された無線コントローラと、
前記無線コントローラに接続されたコントローラと、
前記コントローラに接続された変調器および復調器を有し、前記無線電力信号上のデータ送信信号の変調および復調を提供する双方向通信チャネルとを有し、
前記コントローラは、無線電力送信以外の機能を実行するために、前記無線電力送信装置と近接して配置された受信装置と前記双方向通信チャネルを使用して機能データを交換する、無線電力送信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の無線電力送信装置において、
前記機能データは、ファームウェア／ソフトウェアアップデートを含み、
前記コントローラは、
前記受信装置を認証し、
前記受信装置が認証された場合に、ファームウェア／ソフトウェアアップデートを受信し、
ファームウェア／ソフトウェアをアップデートし、
成功した場合にアップデートを通知する、
命令を実行する、無線電力送信装置。
【請求項３】
請求項２に記載の無線電力送信装置において、
ファームウェア／ソフトウェアをアップデートするための命令は、前記コントローラ内のファームウェア／ソフトウェアをアップデートするための命令を含む、無線電力送信装置。
【請求項４】
請求項２に記載の無線電力送信装置において、
ファームウェア／ソフトウェアをアップデートするための命令は、前記無線電力送信装置に接続された装置内のファームウェア／ソフトウェアをアップデートするための命令を含む、無線電力送信装置。
【請求項５】
請求項１に記載の無線電力送信装置において、
前記コントローラに接続された自動車システムイグニッションをさらに含み、
前記機能データは車両イグニッションデータを含み、
前記コントローラは、
前記受信装置を認証し、
認証が成功した場合に、前記自動車システムイグニッションで車両を始動し、
車両の始動が成功した場合に通知する、
命令を実行する、無線電力送信装置。
【請求項６】
請求項１に記載の無線電力送信装置であって、
前記受信装置は電子ロックであり、
前記機能データは認証データであり、
前記コントローラは、
前記受信装置に対して自身を認証し、
前記電子キーの作動をリクエストする
命令を実行する、無線電力送信装置。
【請求項７】
請求項６に記載の無線電力送信装置であって、
生体認証リーダを更に含み、
前記コントローラは、前記無線送信装置のユーザが前記生体認証リーダによって認証された時に、前記電子ロックにキーを提供することによって認証する、無線電力送信装置。
【請求項８】
請求項６に記載の無線電力送信装置において、
前記コントローラは、前記無線電力送信装置のユーザが認証された時に、前記電子ロックにキーを提供することによって認証する、無線電力送信装置。
【請求項９】
請求項１に記載の無線電力送信装置であって、
前記機能データはバックアップデータであり、
前記コントローラは、
前記受信装置を認証し、
認証に成功した場合に、前記受信装置から前記バックアップデータを受信し、
前記バックアップデータを保存する、
命令を実行する無線電力送信装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の無線電力送信装置において、
前記バックアップデータが記憶されるデータストレージをさらに含む、無線電力送信装置。
【請求項１１】
請求項１に記載の無線電力送信装置において、
前記機能データはメンテナンスデータを含み、
前記コントローラは、
前記受信装置を認証し、
前記無線電力送信装置に関するメンテナンスデータを前記受信装置に通信する、
命令を実行する、無線電力送信装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の無線電力送信装置において、
前記メンテナンスデータは、前記受信装置が、性能データを取得するために前記無線送信装置の１つをテストした時に取得される性能データである、無線電力送信装置。
【請求項１３】
請求項１１に記載の無線電力送信装置において、
統計ログをさらに含み、
前記コントローラは、前記統計ログにパフォーマンスデータを経時的に格納し、前記メンテナンスデータは、前記統計ログの内容を含む、無線電力送信装置。
【請求項１４】
請求項１に記載の無線電力送信装置において、
前記機能データは会員サービスを含み、
前記コントローラは、
前記受信装置を認証し、
認証が確認された場合に、会員サービスを提供する、
命令を実行する、無線電力送信装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の無線電力送信装置において、
会員サービスは、メニュー注文、支払いサービス、無料Ｗｉ-Ｆｉ接続、および会員通知のうちの１つまたは複数を含む、無線電力送信装置。
【請求項１６】
請求項１４に記載の無線電力送信装置において、
前記コントローラは、認証が確認されない場合、会員登録を提供する、無線電力送信装置。
【請求項１７】
請求項１に記載の無線電力送信装置において、
前記機能データは位置情報を含み、
前記コントローラは、前記無線電力送信装置の位置を前記受信装置に提供する命令を実行する、無線電力送信装置。
【請求項１８】
請求項１７に記載の無線電力送信装置において、
前記位置情報は、方位データを含む無線電力送信装置、。
【請求項１９】
請求項１に記載の無線電力送信装置において、
前記機能データは、前記受信装置から受信された位置データである無線電力送信装置。
【請求項２０】
請求項１に記載の無線電力送信装置において、
前記機能データは、前記無線電力送信装置の位置に文脈的に依存する、無線電力送信装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載の無線電力送信装置において、
前記機能データは、前記受信装置への、１つまたは複数の位置依存広告または通知、非常サービス、安全警報、退出ルートを含む、無線電力送信装置。
【請求項２２】
請求項２０に記載の無線電力送信装置において、
前記無線電力送信装置の位置に近接する第３の装置に情報をさらに提供する、無線電力送信装置。
【請求項２３】
請求項１に記載の無線電力送信装置において、
前記受信装置は、前記無線電力信号のみから電力供給される、無線電力送信装置。
【請求項２４】
請求項２３に記載の無線電力送信装置において、前記受信装置は、ウェアラブル装置、オンザゴー（ＯＴＧ）装置、防水装置、または防塵装置である、無線電力送信装置。
【請求項２５】
無線電力信号を提供し、
無線電力伝送以外の機能を実行するために、無線電力信号上の双方向通信チャネルを介して送信された機能データを受信装置と交換する、無線送信装置の動作方法。
【請求項２６】
請求項２５に記載の方法において、
前記機能データはファームウェア／ソフトウェアアップデートを含み、さらに、
前記受信装置を認証し、
前記受信装置が認証された場合に、ファームウェア／ソフトウェアアップデートを受信し、
ファームウェア／ソフトウェアをアップデートし、
成功した場合に、アップデートを通知する、方法。
【請求項２７】
請求項２５に記載の方法において、
前記機能データは、車両イグニッションデータを含み、さらに、
前記受信装置を認証し、
認証が成功した場合に、自動車システムイグニッションで前記車両を始動させ、
成功した場合に、車両始動を通知する、方法。
【請求項２８】
請求項２５に記載の方法において、
前記受信装置は、電子ロックであり、前記機能データは認証データであり、さらに、
前記受信装置に対して自身を認証し、前記電子ロックの作動を要求する、方法。
【請求項２９】
請求項２５に記載の方法であって、
前記機能データは、バックアップデータであり、さらに、
前記受信装置を認証し、
認証が成功した場合に、前記受信装置から前記バックアップデータを受信し、
前記バックアップデータを保存する、方法。
【請求項３０】
請求項２５に記載の方法において、
前記機能データは、メンテナンスデータを含み、さらに、
前記受信装置を認証し、
無線電力送信装置に関するメンテナンスデータを前記受信装置に通信する、方法。
【請求項３１】
請求項２５に記載の方法において、
前記機能データは、会員サービスを含み、さらに、
前記受信装置を認証し、
認証が確認された場合に会員サービスを提供する、方法。
【請求項３２】
請求項２５に記載の方法において、
前記機能データは、前記無線電力送信装置の位置に文脈的に依存する、方法。
【請求項３３】
請求項２５に記載の方法において、
前記受信装置は、ウェアラブル装置、オンザゴー（ＯＴＧ）装置、防水装置、または防塵装置である、方法。
【請求項３４】
受信コイルにおける無線電力信号から電力を受信するように接続された整流器と、
無線電力信号から電力を生成するために前記整流器を動作させるよう接続された無線コントローラと、
前記無線コントローラに接続されたデバイスコントローラと、
前記デバイスコントローラに接続された変調器および復調器を有し、前記無線電力信号上のデータ送信信号の変調および復調を提供する双方向通信チャネルと、を有し、
前記デバイスコントローラは、無線電力送信以外の機能を実行するために、前記無線電力受信装置と近接する送信装置と前記双方向通信チャネルを使用して機能データを交換する、無線電力受信装置。
【請求項３５】
請求項３４に記載の無線電力受信装置において、
前記機能データは、ファームウェア／ソフトウェアアップデートを含み、
前記デバイスコントローラは、
前記送信装置に対し前記受信装置を認証し、
前記受信装置が認証された場合に、前記ファームウェア／ソフトウェアアップデートを送信する、
命令を実行する、無線電力受信装置。
【請求項３６】
請求項３４に記載の無線電力受信装置において、
前記機能データは、車両イグニッションデータを含み、
前記デバイスコントローラは、前記送信装置へ前記受信装置を認証するための命令を実行する、無線電力受信装置。
【請求項３７】
請求項３４に記載の無線電力受信装置において、
前記デバイスコントローラに接続された電子ロックアクチュエータドライバと、
前記電子ロックアクチュエータドライバに接続されたアクチュエータと、を更に含み、
前記機能データは認証データであり、
前記デバイスコントローラは、
前記送信装置を認証し、
前記電子ロックアクチュエータドライバを介して前記アクチュエータを作動させる
命令を実行する、無線電力受信装置。
【請求項３８】
請求項３４に記載の無線電力受信装置において、
前記機能データは、バックアップデータであり、
前記デバイスコントローラは、
前記受信装置を認証し、
認証が成功した場合に、前記バックアップデータを前記送信装置に送信する
命令を実行する、無線電力受信装置。
【請求項３９】
請求項３４に記載の無線電力受信装置において、
前記機能データは、メンテナンスデータを含み、
前記デバイスコントローラは、
前記受信装置を認証し、
前記無線電力送信装置に関するメンテナンスデータを要求し、
メンテナンスデータを受信し、
前記無線電力送信装置をテストし、
前記無線電力送信装置の性能を解析する
命令を実行する、無線電力受信装置。
【請求項４０】
請求項３４に記載の無線電力受信装置において、
前記機能データは、会員サービスを含み、
前記デバイスコントローラは、前記受信装置を認証し、認証が確認された場合に、会員サービスを受信する命令を実行する、無線電力受信装置。
【請求項４１】
請求項３４に記載の無線電力受信装置において、
前記機能データは、位置情報を含み、
前記デバイスコントローラは、前記無線電力送信装置の位置を前記受信装置に提供するための命令を実行する、無線電力受信装置。
【請求項４２】
請求項３４に記載の無線電力受信装置において、
前記機能データは、前記無線電力送信装置の位置に文脈的に依存する、無線電力受信装置。
【請求項４３】
請求項３４に記載の無線電力受信装置において、
前記受信装置は、前記無線電力信号のみから電力供給される、無線電力受信装置。
【請求項４４】
送信装置から無線電力信号を受信し、
無線電力信号上の双方向通信チャネルを介して送信される機能データを、無線電力転送以外の機能を実行するための無線電力信号を提供する送信装置と交換する、無線電力受信装置の動作方法。
【請求項４５】
請求項４４に記載の方法において、
前記機能データは、ファームウェア／ソフトウェアアップデートを含み、さらに、
前記送信装置に対し前記受信装置を認証し、
前記受信装置が認証された場合に、前記ファームウェア／ソフトウェアアップデートを提供する、方法。
【請求項４６】
請求項４４に記載の方法において、
前記機能データは、車両イグニッションデータを含み、さらに、
前記送信装置に対し前記受信装置を認証し、
車両の始動を要求する、方法。
【請求項４７】
請求項４４に記載の方法において、
前記受信装置は、電子ロックであり、前記機能データは、認証データであり、さらに
前記送信装置を認証し、
送信装置が認証された場合に、前記電子ロックを作動する、方法。
【請求項４８】
請求項４４に記載の方法において、
前記機能データは、バックアップデータであり、さらに、
前記受信装置および前記送信装置を認証し、
認証が成功した場合に、前記バックアップデータを前記送信装置に送信する、方法。
【請求項４９】
請求項４４に記載の方法において、
前記機能データは、メンテナンスデータであり、さらに、
前記送信装置に対して前記受信装置を認証し、
前記無線電力送信装置に関するメンテナンス要求を通信し、
前記送信装置からメンテナンスデータを受信し、
前記メンテナンスデータを分析して前記送信装置の機能状態を判定する、方法。
【請求項５０】
請求項４４に記載の方法において、
前記機能データは、会員サービスを含み、さらに、
前記送信装置に前記受信装置を認証し、
認証が確認された場合に、会員サービスを受信する、方法。
【請求項５１】
請求項４４に記載の方法において、
前記機能データは、前記無線電力送信装置の位置に文脈的に依存する、方法。
【請求項５２】
請求項４４に記載の方法において、
前記受信装置は、ウェアラブル装置、オンザゴー（ＯＴＧ）装置、防水装置、または防塵装置である、方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
実施例は、無線電力システムに関し、特に、無線電力伝送システムにおける双方向通信の利用に関する。
【背景技術】
【０００２】
本開示は、２０１９年１月２３日に出願された「Ａｕｔｈｅｎｔｉｃａｔｉｏｎ  ｆｏｒ  Ｓｅｃｕｒｅｌｙ  Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃａｌｌｙ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓｌｙ  Ｐｏｗｅｒｅｄ Ｌｏｃｋｓ」と題する米国仮出願第６２／７９６，０２４号、２０１８年１２月３１日に出願された「ＴＲｘ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ」と題する米国仮出願第６２／７８６，９９６号、２０１８年１２月２６日に出願された「Ｂａｃｋ-Ｕｐ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｗｉｔｈ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｃｈａｒｇｉｎｇ」と題する米国仮出願第６２／７８５，０６１号、２０１８年６月２６日に出願された「Ｐｏｓｉｔｉｏｎ、Ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ、ａｎｄ  Ｃｏｎｔｅｘｔｕａｌ  Ａｗａｒｅｎｅｓｓ  Ｕｓｉｎｇ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｐｏｗｅｒ  ａｎｄ  Ｂｉ−Ｄｉ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ」と題する米国仮出願６２／６９０，２３８号、２０１８年６月２５日に出願された「Ｅ−Ｃｏｍｍｅｒｃｅ  Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｕｓｉｎｇ  Ｂｉ−Ｄｉ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ」と題する米国仮出願第６２／６８９，７４９号、２０１８年６月２５日に出願された「Ｎｏｄｅ  Ｃｈａｒｇｉｎｇ  ａｎｄ  Ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ  ａｎｄ  Ｕｐｄａｔｅｓ」と題する米国仮出願第６２／６８９，６９３号、２０１８年６月１９日に出願された「Ｎｏｄｅ  Ｃｈａｒｇｉｎｇ  ａｎｄ  Ｓｔａｔｉｓｔｉｃｓ  ａｎｄ  Ｕｐｄａｔｅｓ」と題する米国仮出願第６２／６８７，１８４号、２０１８年６月１９日に出願された「Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ  Ｃａｒ  Ｓｔａｒｔ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｋｅｙ」と題する米国仮出願６２／６８７，０６６号、２０１８年６月１４日に出願された「Ｃｈａｒｇｉｎｇ  Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ｕｐｄａｔｅ  Ｕｓｉｎｇ  Ｂｉ−Ｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ」と題する米国仮出願６２／６８５，２３６号に対する優先権を主張し、その内容は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【０００３】
無線電力充電システムは、世界中でますます一般的になってきている。モバイル装置が無線電力受信機を装備することは、ますます一般的になっている。場合によっては、無線装置は、無線電力送信能力ならびに無線電力受信能力をますます備えている。
【０００４】
電力の無線伝送のために、現在複数の異なる規格が使用されている。より一般的な電力の無線送信の規格は、ワイヤレスパワーコンソーシアム規格、Ｑｉ規格である。ワイヤレスパワーコンソーシアム規格、Ｑｉ規格では、受信コイル回路の共振振動数で単一の装置を充電するために共振誘導接続システムが利用される。Ｑｉ規格では、受信コイルは、送信コイルのすぐ近くに配置される。他の規格では、受信コイルは、潜在的に他の充電装置に備わる他の受信コイルと共に、送信コイルの近傍に配置される。
【０００５】
典型的には、無線電力システムは、時間変化する磁場を生成するように駆動される送信コイルを含む送信装置を含む。受信装置は、時間変化する磁場で送信された電力を受信し、その電力を受信コイルが含まれる装置に提供する受信コイルを含む。上述のように、受信装置は、携帯電話、ＰＤＡ、コンピュータ、または他の装置の装置内に組み込むことができる。受信装置は、時間変化する磁場で送信される電力を受信するために、送信コイルに対して配置される。
【０００６】
静止型の無線発電所は、様々な公共の場所に配備されている。例えば、無線発電所は、多くのレストラン、ホテル、空港、ラウンジ、および他の公共の場所に配備されており、そこでは、様々な備品に組み込むことができる。ワイヤレスパワーコンソーシアムなどの標準化委員会は、無線電力送信装置と無線電力受信装置との間の無線電力伝送の安全性および効率の改善に一貫して取り組んでいる。無線電力送信装置は、自動車または他の用途にも配備され、車両に組み込まれる。さらに、携帯装置は、他の装置を充電するための無線電力送信機能を有することもできる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
したがって、これらの無線システムを様々な方法で容易に利用することができるシステムを開発する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
いくつかの実施例によれば、送信装置は、無線電力送信に関連しない情報を通信することができる受信装置と通信することができる。無線電力送信装置は、送信コイルに接続されたインバータと、インバータを動作させて送信コイルで無線電力信号を生成するように接続された無線コントローラと、無線コントローラに接続されたコントローラと、コントローラに接続された変調器および復調器を含む双方向通信チャネルとを有し、双方向通信チャネルは、無線電力信号上でデータ送信信号の変調および復調を提供し、コントローラは、無線電力送信以外の機能を実行するために、双方向通信チャネルを使用して無線送信装置に近接して配置された受信装置と機能データを交換する。無線送信装置を動作させる方法は、無線電力信号を提供し、無線電力信号上の双方向通信チャネルを介して送信された機能データを受信装置と交換し、無線電力伝送以外の機能を実行することを含む。
【０００９】
無線電力受信装置は、受信コイルにおいて無線電力信号から電力を受信するように接続された整流器と、整流器が無線電力信号から電力を生成するように動作するよう接続された無線コントローラと、無線コントローラに接続されたデバイスコントローラと、  デバイスコントローラに接続された変調器および復調器を含み、無線電力信号上のデータ送信信号の変調および復調を提供する双方向通信チャネルとを有し、デバイスコントローラは、無線電力送信以外の機能を実行するために、無線電力受信装置に近接する送信装置と、双方向通信チャネルと機能データを交換する。無線電力受信装置を動作させる方法は、送信装置から無線電力信号を受信し、無線電力信号上の双方向通信チャネルを介して送信された機能データを、無線電力信号を供給する送信装置と交換して、無線電力伝送以外の機能を実行することを含む。
【発明の効果】
【００１０】
無線電力送信装置および受信装置は、送信装置から送信された無線電力信号を使用する双方向通信チャネルを介して通信することができる。実施例によれば、無線電力送信装置へのファームウェア／ソフトウェアアップデート、車両イグニッション、セキュリティロックシステム、データバックアップおよびストレージシステム、充電ノード統計およびアップデート、Ｅコマースアプリケーション、コンテキストアウェアネスアプリケーション、ならびにウェアラブルおよび他の装置へのアプリケーションを提供することができる。
【００１１】
これらおよび他の実施例は、以下の図面に関して以下でさらに説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】いくつかの実施例による無線電力システムを示す。
【図２】受信装置と通信する無線電力送信装置を示す。
【図３Ａ】いくつかの実施例による無線電力送信装置上のファームウェア／ソフトウェアをアップデートするためのシステムを示す。
【図３Ｂ】いくつかの実施例による無線電力送信装置上のファームウェア／ソフトウェアをアップデートするためのフローチャートを示す。
【図４Ａ】いくつかの従来の自動車イグニッションシステムを示す。
【図４Ｂ】いくつかの従来の自動車イグニッションシステムを示す。
【図５Ａ】いくつかの実施例による車両イグニッションシステムを示す。
【図５Ｂ】いくつかの実施例による車両イグニッションシステムを示す。
【図５Ｃ】いくつかの実施例による車両イグニッションシステムのフローチャートを示す。
【図６Ａ】いくつかの実施例によるセキュリティロックシステムを示す。
【図６Ｂ】いくつかの実施例によるセキュリティロックシステムを示す。
【図６Ｃ】いくつかの実施例によるセキュリティロックシステムのフローチャートを示す。
【図７Ａ】いくつかの実施例によるデータバックアップを有する無線電力充電器を示す。
【図７Ｂ】いくつかの実施例によるデータバックアップを有する無線電力充電器のフローチャートを示す。
【図７Ｃ】いくつかの実施例によるデータバックアップを有する無線電力充電器のフローチャートを示す。
【図８Ａ】充電送信装置ノードに関する統計を監視するための無線電力システムを示す。
【図８Ｂ】充電送信装置ノードに関する統計を監視するための無線電力システムのフローチャートを示す。
【図９Ａ】エレクトリックコマースに関与する無線電力システムを示す。
【図９Ｂ】エレクトリックコマースに関与する無線電力システムを示す。
【図９Ｃ】エレクトリックコマースに関与する無線電力システムのフローチャートを示す。
【図１０Ａ】受信装置と相互作用する特定の位置に配置された無線電力システムを示す。
【図１０Ｂ】受信装置と相互作用する特定の位置に配置された無線電力システムのフローチャートを示す。
【図１１Ａ】いくつかの実施例による無線充電器と相互作用するウェアラブルおよび他の装置を示す。
【図１１Ｂ】いくつかの実施例による無線充電器と相互作用するウェアラブルおよび他の装置のフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下の記述では、いくつかの実施例を説明するために、具体的な細部について述べる。しかし、当業者には、これらの具体的な細部の一部または全部がなくても、いくつかの実施例を実施できることが明らかであろう。本明細書に開示される具体的な実施例は、例示を意図するものであり、限定を意図するものではない。当業者は、本明細書では特に説明しないが、本開示の範囲および趣旨内にある他の要素を理解することができる。
発明の態様および実施例を示すこの説明および添付の図面は、特許請求の範囲が保護された発明を規定するものとして解釈されるべきではない。この説明および特許請求の範囲の趣旨および範囲から逸脱することなく、様々な変更を行うことができる。場合によっては、周知の構造および技術は、本発明を不明瞭にしないために、詳細には示されていないか、または説明されていない。
【００１４】
１つの実施例に関して詳細に説明される要素およびそれらの関連する態様は、実用的な場合はいつでも、それらが具体的に示されていないかまたは説明されていない他の実施例に含まれてもよい。例えば、ある要素が、１つの実施例を参照して詳細に説明され、他の実施例を参照して説明されない場合でも、その要素は他の実施例に含まれるものとして特許請求され得る。
【００１５】
本発明による実施例は、無線電力送信装置と、無線電力送信装置に近接する無線電力受信装置との間の双方向バックチャネル通信チャネルを用いて、無線電力送信自身に関連しない情報をやり取りする。バックチャネル通信チャネルは、有線通信リンクまたはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ(登録商標)などの他の無線リンクの代わりに使用することができる。既存のバックチャネル通信チャネルを使用することは、無線電力送信装置と無線電力受信装置との間のロバストな機能を可能にしながら、工程に関与する送信装置および／または受信装置の構成要素コストを大幅に低減することができる。
【００１６】
図１は、いくつかの実施例による無線電力システム１００を示す。図１に示すように、システム１００は送信装置１０２を含む。受信装置１１０は、電力が送信装置１０２から受信装置１１０に転送されることができるように、送信装置１０２に近接して配置される。上述のように、送信装置１０２は、料金請求サービスを提供するために必要に応じてレストラン、休憩エリア、空港、オフィス街、家庭、または他の場所などの様々な場所に永続的に設置することができる。いくつかの実施例では、送信装置１０２は、構造物内または場所内の様々な場所に移動可能であってもよい。
【００１７】
本開示を通して、送信装置１０２は、無線電力を送信している装置として識別され、受信装置１１０は、無線電力を受信している装置として識別される。いくつかの実施例では、特定の装置は、電力の受信および送信の両方の能力を有することができ、使用される識別子は、議論される動作中の装置の機能に依存する。送信装置１０２は、固定送信装置の一部であってもよく、または、タブレットまたはスマートフォンのような無線電力送信能力を有するモバイル装置であってもよい。受信装置１１０もまた、固定装置の一部であってもよく、ウェアラブルな装置であってもよく、またはスマートフォン、タブレット、または他のモバイル装置であってもよい。
【００１８】
図１にさらに示すように、送信装置１０２は電源１０４を含む。電源１０４は、任意の電源、例えば、標準的な家庭用コンセント（ローカル電源規格に従う１２０Ｖ  ＡＣ、２４０ＡＣ、または同様のもの）、および、送信装置１０２の他の回路を動作させるために必要とされる電圧（ＤＣまたはＡＣ）を提供するための回路であり得る。場合によっては、電源１０４はバッテリ電源であってもよいが、送信装置１０２がある場所に永久的に設置されるＡＣ電源を提供することがより一般的である。
【００１９】
図１に示すように、電源１０４はドライバ１０６に電力を供給する。ドライバ１０６は、電圧を受け取り、送信コイル１０８を駆動して、時間変化する磁場を提供する。ドライバ１０６は、プロセッサを含むコントローラと、送信コイル１０８に時間変化磁場を効率的に提供するために、コントローラによって制御される電圧インバータとを含むことができる。
【００２０】
受信装置１１０は、送信コイル１０８によって生成された時間変化磁場を受信する受信コイル１１２を含む。したがって、受信装置１１０は、送信コイル１０８および受信コイル１１２が実質的に位置合わせされるように、送信装置１０２に近接して配置される。図１に示すように、受信装置１１０は、受信コイル１１２から信号を受信し、電力を電力ブロック１１６に供給する無線電力受信機１１４を含む。したがって、無線電力受信機１１４は、電力ブロック１１６に電力を供給するために、整流、フィルタリング、および他の電力処理回路を含む。電力ブロック１１６は、受信装置１１０の他の回路に電圧を供給することができる。電力ブロック１１６は、例えば、バッテリ充電器と、充電されるバッテリとを含むことができる。
【００２１】
図１に更に示すように、通信チャネル１２０が受信装置１１０と送信装置１０２との間に設けられている。通信チャネル１２０は、送信コイル１０８によって生成され受信コイル１１２によって受信される時間変化磁場上でデータ信号を変調する。（典型的には、データを転送するために振幅偏移変調（ＡＳＫ）または周波数偏移変調（ＦＳＫ）を使用する）。多くのシステムでは、通信チャネル１２０によって双方向バックチャネル通信を提供することができる。特に、送信装置１０２は、周波数偏移変調（ＦＳＫ）によって受信装置１１０にデータを送信することができる。ある実施例では、ＦＳＫ変調は、無線電力伝送のための中心周波数ｆｃ（通常１１０〜２０５ｋＨｚの間）の周辺で実行することができ、特に、位相偏移は、ｆｃの２５６または５１２サイクルに対して＋／−５００Ｈｚでありうる。（または、時間とともに通信レートを増大させるために、より短い間隔を取りうる）場合によっては、Ｄｅｔｅｌｉｎ  Ｂｏｒｉｓｌａｖｏｖ  Ｍａｒｔｃｈｏｖｓｋｙによる「Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｐｏｗｅｒ  Ｂａｃｋ  Ｃｈａｎｎｅｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ」と題する米国特許出願第１６／２８２，０２３号に記載されているように、位相偏移変調を送信装置１０２によって使用して、より高いデータレートでデータを送信することができる。なお、米国特許出願第１６／２８２，０２３号は本開示と同じ出願人であり、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【００２２】
受信装置１１０は、送信装置１０２によって変調された送信データを、送信コイル１０８で生成された無線電力信号上で受信することができる。さらに、受信装置１１０は、送信装置１０２によって検出することができる無線電力信号上のデータを変調することができる。特に、受信装置１１０は、無線電力受信機１１４において、受信された無線電力信号に接続された負荷を変調することができ、送信装置１０２に振幅偏移変調（ＡＳＫ）された信号を生成する。多くの実施例では、受信装置１１０は、約２ｋＢｉｔ／ｓの速度で送信装置１０２にデータを送信することができる。
【００２３】
いくつかの実施例では、通信チャネル１２０は、他の無線通信をさらに含むことができる。例えば、いくつかの実施例ではブルートゥース(登録商標)、近距離通信（ＮＦＣ）、または他の無線データ伝送を使用して、受信装置１１０と送信装置１０２との間でデータを送信することができる。
【００２４】
その結果、受信装置１１０は、適切な水準で無線電力を提供するために、送信装置１０２に動作情報および電力要求を提供することができる。ＷＰＣ規格自体は、無線電力転送に関連するデータの交換のための通信プロトコルを提供する。場合によっては、装置認証手続きは、Ｍａｎｊｉｔ  Ｓｉｎｇｈ、Ｊｉａｎｂｉｎ  Ｈａｏ、Ｚｈｕｙａｎ  Ｓｈａｏ、およびＣｈｒｉｓｔｏｐｈｅｒ  Ｓｔｅｐｈｅｎｓによる「Ｅｓｔａｂｌｓｈｉｎｇ  Ｔｒｕｓｔｅｄ  Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ  ｆｏｒ  Ｍｕｌｔｉｍｏｄａｌ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｐｏｗｅｒ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ」と題される米国特許出願第１５／６０４，４６６号に記載と似たように実装される。なお、米国特許出願第１５／６０４，４６６号は本開示と同じ出願人であり、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。
【００２５】
本発明の実施例によれば、通信チャネル１２０は、送信装置１０２と受信装置１１０との間の無線電力の伝送に直接的に関連しないデータを送信するために使用される。したがって、送信装置は、追加のサービスを提供するように構成することができ、そのいくつかの例を以下で説明する。さらに、受信装置１１０は、追加のデータおよびサービスを送信装置１０２に提供するように構成することができる。本発明の実施例の例は、無線電力送信装置１０２へのファームウェア／ソフトウェアアップデート、車両イグニッション、セキュリティロックシステム、データバックアップおよびストレージシステム、充電ノード統計およびアップデート、Ｅコマースアプリケーション、コンテキストアウェアネスアプリケーション、ならびにウェアラブルおよび他の装置へのアプリケーションを提供することができる。
【００２６】
いくつかの実施例は、例えば、無線電力送信装置１０２内のファームウェアまたはソフトウェア（ファームウェア／ソフトウェア）をアップデートする能力を提供する。このアップデートは、無線電力充電中に、受信装置１１０が双方向通信チャネルを介してファームウェア／ソフトウェアアップデートを送信装置１０２に転送することによって達成することができる。次いで、送信装置１０２は、その内部ファームウェア／ソフトウェアをアップデートされたファームウェア／ソフトウェアでアップデートすることができる。
【００２７】
いくつかの実施例では、受信装置１１０は、ウェアラブルな装置であってもよい。例えば、送信装置１０２は、携帯電話またはスマートフォンに含まれ、時計、リストバンド、医療用モニタ、または他の装置などのウェアラブルな装置を充電するために使用され得る。利点は、携帯電話送信装置１０２が携帯型充電ステーションとして機能し、ユーザが携帯するのに必要な装置を減らすことができることである。携帯電話送信装置１０２は、受信装置１１０のウェアラブル装置からデータを収集することもできる。送信装置１０２は、そのデータを格納することができ、または、次に、データをアップロードするためにインターネットプロバイダに接続することができる。データは、アップデートまたは他の必要な情報を提供するために、送信装置１０２と受信装置１１０との間で送受信されてもよい。
【００２８】
いくつかの実施例によれば、送信装置１０２は、車両イグニッションシステムに組み込むことができる。無線電力伝送が行われるように送信装置１０２に近接して配置された受信装置１１０を認証することにより、ユーザは、車両を始動させ、動作させることができる。
【００２９】
いくつかの実施例によれば、受信装置１１０が電子ロックに組み込まれる電子ロックシステムは、受信装置１１０に近接して配置された送信装置１０２がロックを解除することを可能にする。送信装置１０２は、モバイル装置（例えば、スマートフォン、タブレット、専用フォブ、または他のモバイル装置）に組み込まれ得、これは、ロックを操作するために、無線電力および認証を受信装置１１０に提供する。送信装置１０２は、生体認証データに基づいてユーザを認証するために使用することができる生体認証リーダを含むことができる。
【００３０】
いくつかの実施例では、送信装置１０２は、受信装置１１０のためのバックアップデータストレージを提供することができる。送信装置１０２および受信装置１１０は、無線電力送信中にデータを伝送することができるように構成することができる。その結果、受信装置１１０が充電されている間、受信装置１１０からのデータを送信装置１０２にバックアップすることができる。さらに、いくつかの実施例では、受信装置１１０は、無線電力伝送中にファームウェア／ソフトウェアアップデートを受信することができる。
【００３１】
いくつかの実施例では、無線電力送信装置１０２のメンテナンスは、受信装置１１０を用いて実行することができる。受信装置１１０と送信装置１０２との間で、動作統計、動作ログ、およびテスト情報の認証および通信を行うことができる。
【００３２】
いくつかの実施例では、無線充電送信装置１０２と受信装置１１０との間の双方向通信チャネル１２０を介して会員サービスを提供することができる。会員サービスは、認証が実行された後に受信装置１１０に提供することができる。
【００３３】
いくつかの実施例では、位置依存サービスを提供することができる。送信装置１０２の位置は、正確に知ることができる。そのような位置データは、位置、方向情報、およびコンテキスト情報(文脈情報)を含むことができる。このような情報は、位置情報に基づく広告または緊急サービスなどのサービスを受信装置のユーザに提供するために使用することができる。
【００３４】
いくつかの実施例によれば、無線電力送信装置１０２は、バッテリを含まない受信装置１１０に電力を供給する。受信装置１１０は、例えば、ウェアラブルな装置、非給電装置、防水または防塵装置、安全装置、または無線給電されている場合にのみ動作あるいは動作しない他の装置であってもよい。
【００３５】
いくつかの実施例では、受信装置１１０は、バッテリレスまたはオンザゴー（ＯＴＧ）装置であってもよい。バッテリレスまたはＯＴＧ装置使用の例には、スピーカ、フレキシブルスクリーン、無線キーボード、テレコム設定（スピーカおよびマイクロホン）、または携帯電話またはタブレットなどのモバイル装置の一部とすることができる送信装置１０２を介して無線で給電される他の装置が含まれる。これらの用途では、送信装置１０２によって生成される無線電力伝送は、ケーブルを使用することなく、これらの装置のための従来のバッテリソースまたはＯＴＧ  ＵＳＢソースに取って代わるために使用することができる。バッテリレス受信装置１１０を携帯電話送信装置１０２の近くに配置して、電力および通信を提供するだけでよい。バッテリがないため、ＯＴＧ受信装置１１０は、より小さなサイズであり、より軽量であり、より柔軟な形を提供することができる。従来のＯＴＧ法と比較して、ケーブルは必要とされない。スピーカまたは他の装置の場合、上述したように、通信チャネル１２０を介して送信装置１０２と受信装置１０４との間でデータを送信することができる。
【００３６】
いくつかの実施例では、受信装置１０４は、防水または防塵装置であってもよい。例えば、水中カメラを充電し、水中カメラから写真データを受信するために、携帯電話または携帯型充電装置を使用することができる。無線充電の利点は、水中装置を完全に防水性にすることができる。また、送信装置１０２のＴＲＸ機能は、受信装置１１０（携帯電話または携帯型充電装置）を水中適用要件に適合するように防水性にすることができる。
【００３７】
いくつかの実施例では、受信装置１１０は、屋外装置であってもよい。例えば、携帯電話または携帯型充電装置に含まれる送信装置１０２を使用して、屋外モニタ、屋外コーヒーメーカ、ライト、または他の屋外携帯装置とすることができる受信装置１１０に充電することができる。利点には、屋外で使用するための携帯可能で防水性の装置を提供することが含まれる。
【００３８】
いくつかの実施例では、受信装置１１０は、安全装置とすることができる。例えば、送信装置１０２は、電気ロックまたはセーフティボックスを開閉するために使用することができるＴＲｘ機能を有する携帯電話であってもよい。いくつかの実施例では、受信装置１１０は、バッテリを含まなくてもよく、また、そのような電気セーフティ装置のためにバッテリを設置する（または交換する）必要がないように、送信装置１０２によって完全に電力供給されてもよい。その結果、これらの装置は、より堅牢（移動不能）にすることができる。そのような装置、無線電力を使用してセーフティ装置に電力を供給することができ、一方、通信チャネル１２０を使用して、ロックを開き、セーフティ装置へのアクセスを可能にするアクセスコードを通信することができる。
【００３９】
いくつかの実施例では、電話-電話または電話-時計通信を提供することができる。言い換えると、送信装置１０２が携帯電話の一部であり、受信装置１１０が携帯電話またはウェアラブルウォッチの一部である。伝送機能の間、電力の流れだけでなく、送信装置１０２と受信装置１１０との間の通信もあり、これは、電子支払いなどのいくつかの近距離通信用途で使用することができる。その利点として、携帯電話機や関連するウェアラブル装置内のＮＦＣ部品の削減がある。いくつかの実施例では、電話／ウォッチのバッテリが放電したときに通信が起こり得る。
【００４０】
図２は、いくつかの実施例による無線送信装置１０２および受信装置１１０を含むシステム１００の実例を例示する。図２に示される無線送信装置１０２および受信装置１１０は、例として提供される。以下でさらに説明するように、図２に示す無線送信装置１０２および受信装置１１０の特定の構成は、特定の用途のために変更することができる。具体的には、特定のアプリケーションのための無線電力送信装置１０２は、図２に示されている要素のすべてを含まなくてもよく、図２に示されていない追加の要素を含んでもよい。同様に、受信装置１１０は、図２に示されている要素のすべてを含まなくてもよく、図２に示されていない追加の要素を含んでもよい。図２に示す構成は限定的なものと解釈されるべきではない。
【００４１】
図２に示すように、無線電力ドライバ１０６は、インバータ２０４、無線制御回路２０８、変調器２０２、および復調器２０６を含むことができる。インバータ２０４は、送信コイル１０８を介して交流電流を駆動するように接続され、送信コイル１０８を介してＡＣ電流を供給するハーフブリッジまたはフルブリッジ構成を形成するスイッチのアレイを含むことができる。無線制御回路２０８は、インバータ２０４のスイッチを制御して、所定の周波数および振幅でＡＣ電流を提供するようにスイッチを動作させることによって、送信コイル１０８を介して電力を効率的に送信するように接続される。無線制御回路２０８は、変調器２０２および復調器２０６にも接続される。上述のように、変調器２０２は、ある実施例では、インバータ２０４内のスイッチを中心周波数から周波数偏移された周波数でさらに制御することによって、ＦＳＫ変調を提供することができる。さらに、復調器２０６は、受信装置１１０によって提供されるＡＳＫ変調を検出するために、送信コイル１０８に提供される電力をモニタすることができる。
【００４２】
さらに図示されるように、無線制御回路２０８、変調器２０２、および復調器２０６は、コントローラ２１０に接続され得る。コントローラ２１０は、変調器２０２にデータを提供し、復調器２０６からデータを受信し、無線制御回路２０８に制御命令を提供して、インバータ２０４を適切に制御し、無線電力を提供する。コントローラ２１０はまた、無線電力を提供する主要なタスク以外の追加のタスクを実行してもよい。いくつかの実施例では、コントローラ２１０は、ユーザインターフェース／ディスプレイ２１８および／または外部インターフェース２２０に接続することができる。
【００４３】
コントローラ２１０は、プロセッサ２１２、メモリ２１４、およびサポート回路２１６を含むことができる。プロセッサ２１２は、本明細書で説明するアルゴリズムを実行することができる任意のマイクロプロセッサとすることができる。メモリ２１４は、データおよび命令を格納する揮発性および不揮発性メモリの任意の形態および組み合わせであり得る。コントローラ２１０はまた、電子機器によって固定された所定の動作セットを有するように設計されたデジタル回路の組み合わせである有限ステートマシンであってもよい。プロセッサ２１２は、メモリ２１４に記憶された命令を実行する。コントローラ２１０は、変調器２０２、無線制御回路２０８、および復調器２０６と通信するプロセッサ２１２をサポートする回路２１６をさらに含む。
【００４４】
ユーザインターフェース２１８を含む実施例では、ユーザインターフェース／ディスプレイ２１８は、任意の形態のディスプレイとすることができる。例としては、ユーザ入力装置、ディスプレイスクリーン、タッチスクリーン、またはデータを表示またはデータを入力するための任意の他の装置が挙げられる。インターフェース２２０を含む実施例では、インターフェース２２０は、有線または無線の任意の形態のインターフェースとすることができる。インターフェース２２０は、ローカルエリアネットワークを含む他の装置との接続を提供することができる。
いくつかの実施例では、送信装置１０２は、アンテナ２７４を介し、クラウド２７０を介してインターネットに接続された無線インターフェース２７６をさらに含むことができる。したがって、送信装置１０２は、固定装置の一部であってもよく、スマートフォン、タブレット、または他の装置などのモバイル装置の一部であってもよい。
【００４５】
図２は、受信装置１１０の例示をさらに示す。以下に説明する種々の実施例に適用可能な受信装置は、図２に特に例示される全ての要素を有するわけではない。上述したように、受信装置１１０は、無線電力受信機１１４と、受信装置１１０の要素に電力を供給する電力ブロック１１６とを含む任意の装置とすることができる。しかし、いくつかの実施例では、受信装置１１０は、無線接続を介して直接的に、または携帯電話ネットワークを介して、クラウド２７０内のインターネットサービスに接続することができる。さらに、受信装置１１０は、大規模な計算およびインターフェース機能を有するタブレットまたはスマートフォンの内蔵機能をほとんど有さない、簡略化された専用装置とすることができる。
【００４６】
図２に例示されている実施形態では、受信装置１１０は、携帯電話サービス２５０、有線インターフェース２５４、無線インターフェース２５８、およびユーザインターフェース２６０に接続されたデバイスプロセッサ２４０を含む。有線インターフェース２５４は、例えば、ＵＳＢ、ＨＤＭＩ(登録商標)、またはローカルエリアネットワークまたは外部装置への有線接続を可能にするインターフェースへの他の一般的なポートとすることができる。無線インターフェース２５８は、インターネットまたは他の装置に無線で接続するアンテナ２５６に接続された任意の無線インターフェースとすることができる。例えば、無線インターフェース２５８は、ＷｉＦｉインターフェース（８０２．１１または他の規格）、ブルートゥースインターフェース、または無線インターネット接続または他の装置と接続するための他の無線インターフェースを含むことができる。無線インターフェース２５８は、近距離通信（ＮＦＣ）を実施するために、無線電力受信機にさらに接続されてもよい。したがって、ローカルエリアネットワークとの相互通信を介して、クラウド２７０内のインターネットサービスに、無線インターフェース２５８を介してアクセスすることができる。携帯電話サービス２５０はまた、クラウド２７０内のインターネットサービスへのアクセスを提供することができる。携帯電話サービス２５０は、携帯ネットワークを介して音声およびデータを送信するために、近くの携帯電話サービス塔と接続するためのアンテナ２５２に接続されたインターフェースを含むことができる。したがって、携帯電話サービス２５０は、クラウド・サービス２７０内のインターネットへのインターフェースを提供することができる。
【００４７】
ユーザインターフェース２６０は、任意の組のユーザインターフェースを含むことができる。例えば、ユーザインターフェース２６０は、ディスプレイ、タッチスクリーン、ハードボタン入力装置、生体認証リーダ、カメラ、または他の装置を含むことができる。場合によっては、デバイスプロセッサ２４０は、ログイン情報、生体認証情報、顔認識などのインプットデータを使用して、以下で説明する任意の認証プロセスの一部としてユーザ認証を提供することができる。
【００４８】
デバイスプロセッサ２４０は、受信装置１１０を動作させる機能を実行することができる任意のプロセッシングシステムとすることができる。デバイスプロセッサ２４０は、受信装置１１０の機能を実行するための命令を実行することができるマイクロコンピュータまたはマイクロプロセッサを含むことができる。デバイスプロセッサ２４０はさらに、マイクロプロセッサまたはマイクロコンピュータによって実行可能な命令を保持するための揮発性および不揮発性メモリや、受信装置１１０の他の構成要素と通信するための他のサポート回路を含むことができる。
【００４９】
図２にさらに示すように、デバイスプロセッサ２４０は、無線電力受信機１１４に接続することができる。無線電力受信機１１４は、受信コイル１１２から無線電力信号を受信するように接続された整流回路２３０を含む。整流回路２３０は、無線制御回路２３４によって制御されるスイッチのフルブリッジまたはハーフブリッジ構成を含むことができる。無線制御回路２３４は、整流回路２３０のスイッチを制御して、無線電力を受信し、整流された電圧を提供する。いくつかの実施例では、無線制御回路２３４は、無線電力受信機１１４の外部に、例えば、電力ブロック１１６に供給される電圧のような電圧を供給するための電力回路をさらに含むことができる。
【００５０】
無線制御回路２３４自体は、無線電力受信機１１４の機能を動作させるのに十分なプロセッサ（マイクロプロセッサまたはマイクロコンピュータ）と、プロセッサに命令およびデータを提供する揮発性および不揮発性メモリとを含むことができる。無線制御回路２３４は、受信コイル２３０から無線電力を受信するように整流回路２３０のスイッチを制御する。無線制御回路２３４はまた、デバイスプロセッサ２４０との通信を提供する。
【００５１】
さらに、無線電力受信機１１４は、整流回路２３０および無線制御回路２３４に接続された復調器２３２を含む。復調器２３２は、送信装置によって提供されたＦＳＫ変調を検出し、受信したデジタルデータを無線制御回路２３４に提供する。場合によっては、無線制御回路は、それ自身がデバイスプロセッサ２４０によって指示され、その場合、受信されたデータは、デバイスプロセッサ２４０に向けられる。いくつかの実施例では、無線制御回路２３４は、無線電力の伝送のための命令を実行し、そのため、無線電力に関連するデータは、無線制御回路２３４に残り、無線制御回路２３４に向けられていないデータ（たとえば、無線電力の伝送に直接的に関連しないデータ）は、デバイスプロセッサ２４０に提供される。
【００５２】
さらに、無線電力受信機１１４は、無線制御回路２３４からデータを受信する変調器２３６を含む。伝送のためのデータは、無線制御回路２３４によって直接的に提供されてもよく、または無線制御回路２３４によってデバイスプロセッサ２４０から受信されてもよい。変調器２３６は、整流回路２３０に接続された負荷２３８を変調することによって、伝送のためのデータに関するＡＳＫ変調を提供することができる。いくつかの実施例では、負荷２３８は、受信コイル１１２からの入力リードに接続され、負荷変調を提供するために変調器２３６によって接続または接続解除され得るキャパシタであり得る。上述のように、負荷変調は、ＡＳＫ変調として送信装置１０２の復調器２０６によって受信することができる。
【００５３】
上述したように、無線電力受信機１１４は、電力ブロック１１６に電圧を供給する。電力ブロック１１６は、受信装置１１０に動作電圧を供給する電源部２４８を含むことができる。電源部２４８は、受信コイル１１２に無線電力が存在しない場合に電力源を提供することができる内部バッテリ２４６に接続することができる。さらに、電力ブロック１１６は、無線電力が存在するときに内部バッテリ２４６を充電するバッテリ充電器２４２を含むことができる。
【００５４】
上述したように、また以下の例では、送信装置１０２および受信装置１１０は、図２に示す要素を含むことができ、またはこれらのコメントの一部分を含むことができ、所望の機能を実行するための追加の要素を含むことができる。さらに、送信装置１０２および受信装置１１０は、特定の用途に従って、構造物内に永久的に設置された固定装置であってもよく、またはモバイル装置の一部であってもよい。いくつかの用途を論じるいくつかの実施例を以下で具体的に論じる。しかし、当業者であれば、複数の他のアプリケーションを提供することができる。
【００５５】
＜ファームウェア／ソフトウェアアップデート＞
送信装置１０２のような無線電力送信装置は、多くの消費者アクセス可能な場所、例えば、レストラン、空港ラウンジ、輸送サービス（列車、バス、および車）または他のエリアに配置され得る。送信装置１０２は、家具その他消費者が容易にアクセスできる他のプラットフォームに組み込むことができる。しかし、多くの場合（例えば、レストラン、ホテル、および空港ラウンジ）、無線充電送信装置１０２は、いくつかの第三者企業によって設置される。さらに、施設の所有者は、技術的な専門知識を持たず、これらの送信装置を維持するのに多すぎる費用を費やすことを望まない。さらに、ワイヤレスパワーコンソーシアム（標準化委員会）は、安全性およびユーザ経験を改善するためにＱｉ規格を改善し続けている。他の規格もまた、絶えず改善されている。これらの場合、送信装置１０２のコントローラ２１０のメモリ２１４に記憶されたファームウェア／ソフトウェアは、新しい規格仕様を組み込むために定期的に再プログラムされるべきである。さらに、消費者標準送信装置１０２は、典型的には、最新の標準ソフトウェアへのサービスを得るために送信装置１０２（またはパッド）上のファームウェア／ソフトウェアをアップデートするための直接メカニズムを有していない。
【００５６】
送信装置１０２は、家具または他のプラットフォームに組み込むことができ、そこでは、見えないように隠すことができ、受信装置１１０などの消費者装置を充電するための有益なプラットフォームを提供することができる。したがって、受信装置１１０は、典型的には、図２に示されるようなスマートフォン、タブレット、小型コンピュータ、または他の装置などの任意のバッテリ駆動装置である。いくつかの実施例によれば、受信装置１１０は、直接無線でインターネット接続して、または図２に関して上述したような携帯電話接続して、インターネットまたは他のリモートネットワーク２７０と通信する。しかし、いくつかの実施例では、受信装置１１０は、ソフトウェアアップデートを内部に記憶し、送信装置１０２に近接して配置されたときに、アップデートを送信装置１０２に提供する専用装置とすることができる。
【００５７】
家具に埋め込まれた送信装置１０２など、送信装置パッド内部にあるファームウェア／ソフトウェアを再プログラミングするために従来の方法を使用すると、家具の物理的な分解および再組立てが必要である。従来の方法を用いて、例えば、インターフェース２２０を介して新しいソフトウェアをダウンロードすることによって、ファームウェア／ソフトウェアをアップデートすることは、非常に骨の折れる工程である。さらに、無線充電送信装置１０２を有する多くの施設は、施設が２４時間開いている可能性があるので、施設が空であるダウンタイムを有していない。したがって、無線充電インフラストラクチャに取り組む技術者は、施設の顧客に不便を生じさせ、施設所有者に収益の損失を引き起こす可能性がある。
【００５８】
図３Ａは、コントローラ２１０のメモリ２１４に格納されたソフトウェアをアップグレードするために使用することができるシステム３００の一例を示す。受信装置１１０は、通信チャネル１２０を介してソフトウェアアップデートを提供することができる。したがって、受信装置１１０は、プロセッサ３０２およびメモリ３０４を含むデバイスプロセッサ２４０を含む。いくつかの実施例、装置では、プロセッサ２４０は、ソフトウェアアップデートをメモリ３０４に記憶する。いくつかの実施例では、ソフトウェアアップデートは、図２に示されるように、クラウド２７０内のインターネットサイトから検索される。メモリアップデートは、送信装置１０２によって受信装置１１０に適用されてもよく、受信装置１１０によって送信装置１０２に適用されてもよく、または、送信装置１０２または受信装置１１０のいずれかに接続された別の装置に適用されてもよい。
【００５９】
したがって、図３Ａは、ソフトウェアアップデートを内部的に記憶するように構成された例示的なケースの受信装置１１０を示す。メモリ３０４は、プロセッサ３０２のための命令および送信装置１０２のためのソフトウェアアップデートを格納するのに十分な揮発性および不揮発性メモリを含む。いくつかの実施例では、ユーザインターフェース２６０は、ユーザが、ソフトウェアアップデートが完了したかどうかに関するアップデートを開始し、アップデートを受信することを可能にする。上記で示唆したように、いくつかの実施例による装置では、プロセッサ２４０は、インターネットからソフトウェアアップデートを受信するように接続される。
【００６０】
図３Ａにさらに示されるように、デバイスプロセッサ２４０は、無線電力受信機１１４に接続され、電力を受信し、通信チャネル１２０を介して送信装置１０２と通信する。したがって、送信装置１０２のファームウェア／ソフトウェアアップグレードは、クラウド２７０内のメモリ３０４またはインターネットソースから受信装置１１０に送信され、送信装置１０２と受信装置１１０との間の無線電力リンク上で提供される双方向通信チャネル１２０を介して送信装置１０２に送信され得る。したがって、双方向通信を使用して、受信装置（Ｒｘ）は、アップデートデータを送信装置（Ｔｘ）に送信することができる。
【００６１】
通常、受信装置１１０は、図２に示すように、クラウド２７０内のインターネットとの高処理能力と良好な接続性を有する携帯電話であり、受信装置１１０は、ネットワーク２７０を介してクラウドサーバと通信し、最新の規格をサポートする送信装置１０２の最新のファームウェアをダウンロードすることができる。通信チャネル１２０の双方向通信を使用して、受信装置１１０は、ファームウェア／ソフトウェアアップデートを送信装置１０２に無線で伝送することができる。次いで、送信装置１０２は、アップデートを受信し、それに応じてファームウェア／ソフトウェアを再プログラムすることができる。
【００６２】
したがって、この方法を使用すると、送信装置１０２が埋め込まれた家具を分解し、再組み立てする必要がない。さらに、ソフトウェアアップデートは、受信装置１１０が送信装置１０２に近接しているときはいつでも行うことができ、受信装置１１０が充電されている間に達成することができる。いくつかの実施例では、受信装置１１０は、受信装置１１０がアップデートインフォメーションを提供することができることを送信装置１０２が検証するために、特定の許可された装置とすることができ、またはユーザ認証ソフトウェアを含むことができる。受信装置１１０は、送信装置１０２上のソフトウェアをアップデートする技術者によって操作される専用装置であってもよいし、ソフトウェアをアップデートすることを許可されたユーザであってもよい。
【００６３】
図３Ｂは、ファームウェア／ソフトウェアアップデートを受信するために送信装置１０２のコントローラ２１０によって実行することができるアルゴリズム３１０と、いくつかの実施例に従ってファームウェア／ソフトウェアアップデートを送信するために受信装置１１０のデバイスプロセッサ２４０によって実行することができるアルゴリズム３３０とを示す。アルゴリズム３１０および３３０は、送信装置１０２と受信装置１１０との間の無線電力伝送の開始後に実行することができる。
【００６４】
アルゴリズム３３０は、ステップ３３２において、ファームウェア／ソフトウェアアップデートを開始する。アルゴリズム３１０は、ファームウェア／ソフトウェアをアップデートするためのリクエストが受信装置１１０から受信されると、ステップ３１２が始まる。開始は、ユーザインターフェース２６０を介したユーザのリクエストで起こり得る。受信装置１１０は、ユーザインターフェース２６０からのユーザ入力を用いてステップ３３２を開始する。いくつかの実施例では、ステップ３３２における受信装置は、送信装置１０２から現行ファームウェア／ソフトウェアバージョンを受信し、送信装置１０２が最近のバージョンを実行していない場合、ファームウェア／ソフトウェアアップデートを自動的に開始することができる。アルゴリズム３１０のステップ３１２は、受信装置１１０のステップ３３２からアップデート命令を受信すると、送信装置１０２のコントローラ２１０によって実行される。アップデート命令は、上述したように、双方向バックチャネル通信チャネル１２０を介して送信されるアップデートリクエストの形態とすることができる。
【００６５】
アルゴリズム３１０は、次に、ステップ３１４に進むことができるが、このステップは、オプションであり、いずれかの実施例に含まれなくてもよい。ステップ３１４は、送信装置１０２と受信装置１１０との間で認証プロセスがまだ実行されていない場合に操作されてもよい。アルゴリズム３３０もまたステップ３３４に移行する。ステップ３１４および３３４において、送信装置１０２および受信装置１１０は、相互通信を認証するために通信する。送信装置１０２で実行されるアルゴリズム３１０のステップ３１４と、受信装置１１０で実行されるアルゴリズム３３０のステップ３３４との間で実行される認証アルゴリズムは、ユーザログインプロシージャまたは社内認証プロシージャ（例えば、受信装置１１０が、送信装置１０２によって認識されるキーコードを格納している）を含む、いくつかの形態のうちのいずれかをとることができる。認証が完了すると、アルゴリズム３１０はステップ３１６に進み、アルゴリズム３３０はステップ３３６に進む。
【００６６】
アルゴリズム３３０のステップ３３６において、受信装置１１０は、ファームウェア／ソフトウェアアップデートを送信装置１０２に送信し、ステップ３１６および３１８において受信される。上述したように、いくつかの実施例では、ファームウェア／ソフトウェアアップデートはインターネットからダウンロードされる。いくつかの実施例では、ファームウェア／ソフトウェアアップデートは、受信装置１１０のメモリ３０４に予め記憶される。ファームウェア／ソフトウェアが受信され、コントローラ２１０のメモリ２１４に格納されたアルゴリズムがステップ３１６および３１８でアップデートされる。いくつかの実施例では、ステップ３１６および３１８は、第１のアルゴリズム３１０がアップデートを受信し、次いで、コントローラ２１０内の現行ファームウェア／ソフトウェアをアップデートするために実行するという点で、別個である。いくつかの実施例では、プロセッサ２１２は、新しいアップデートされたアルゴリズムを受信し、それらをメモリ２１４内で同時にアップデートする。ステップ３１６および３１８においてファームウェア／ソフトウェアが受信されアップデートされると、アルゴリズム３１０はステップ３２０に進む。ステップ３２０において、コントローラ２１０が、アップデートされたファームウェア／ソフトウェアの受信に成功したと判定した場合、コントローラ２１０は、チャネル１２０を介して、受信装置１１０のステップ３３８に通知を送る。いくつかの実施例では、コントローラ２１０は、ステップ３２０の後に再起動して、アップデートされたソフトウェアを実行することができる。アルゴリズム３３０のステップ３３８において、受信装置１１０は、ファームウェア／ソフトウェアアップデートの通知を待つ。通知が、例えば、予め設定された時間内に受信されない場合、アルゴリズム３３０は、ステップ３３２からやり直してもよいし、終了してもよい。
【００６７】
その結果、受信装置１１０と送信装置１０２は、アップグレードファームウェア／ソフトウェアの転送を共に容易にするアルゴリズム３１０、アルゴリズム３３０をそれぞれ実行することができる。いくつかの実施例では、受信装置１１０および送信装置１０２は、新しいファームウェア／ソフトウェアの通信が開始できる前に、送信装置１０２および受信装置１１０を検証するために、認証セキュリティプロシージャを実行することができる。いくつかの実施例では、受信装置１１０は、サービス技術者によって動作させることができるが、この工程は、送信装置１０２のファームウェア／ソフトウェアをアップデートすることができる任意の受信装置１１０によってさらに動作させることができる。
【００６８】
＜車両イグニッション＞
自動車システム（自動車、トラック、重量機器、および他のモバイルシステム）または他の車両システム（ボート、飛行機、または他の運搬手段）を含む典型的な車両システムは、図４Ａに示すようにイグニッション４０２のキー４０４を使用して、または図４Ｂに示すようにスタートボタン４０６を押すことによって開始される。図４Ａに示す始動手順は、ブレーキペダルを押し、キー４０４を挿入し、ねじって車両を始動させる。図４Ｂに示す始動手順は、ブレーキペダルを押し、ボタン４０６を押して車両を始動させる。いずれの場合も、オペレータは、自動車システムを始動させるためにキー４０２またはキーフォブを必要とする。オペレータがキーまたはキーフォブを持たない状況では、オペレータは車両を操作することができない。
【００６９】
図５Ａは、本発明のいくつかの実施例による自動車始動システム５００を示す。図５Ａに示すように、デジタルキー５０２またはスマートフォン５０４は、自動車システムに埋め込まれた自動車イグニッションシステム／充電器５０６上に配置される。デジタルキー５０２またはスマートフォン５０４が自動車のイグニッションシステム／充電器５０６上に配置されると、自動車システムが始動することが可能になる。この場合、自動車システムは、ブレーキが押されたとき、別個のボタンが押されたとき、またはデジタルキー５０２またはスマートフォン５０４が自動車の始動を指示されたときに始動することができる。図５Ｂに示されるように、デジタルキー５０２およびスマートフォン５０４は、図２に示されるような受信装置１１０であり得、一方、自動車システム充電器５０６は、図２に示されるような送信装置１０２を含み得る。
【００７０】
図５Ｂおよび図５Ｃは、いくつかの実施例による車両始動を有する例示的な自動車システム５００を示す。図５Ｂに示すように、自動車イグニッションシステム／充電器５０６は、自動車システムイグニッション５０２に接続された上述のような送信装置１０２を含む。いくつかの実施例では、送信装置１０２のコントローラ２１０は、インターフェース２２０を介して自動車システムイグニッション５０２に接続され、特定の状態が満たされると、イグニッション５０２に自動車を始動するように命令する。図５Ｂに示すように、送信装置１０２は、図２に関して説明したようなものであり、電源１０４は、通常は１２Ｖバッテリである車両のバッテリから電力を受け取る。上述のように、電力および制御は、電力が携帯装置に組み込まれた無線電力受信装置１１０に送信され得るように、電流を駆動するインバータ２０４に提供され、送信コイル１０８を介して駆動される。図５Ｂに示すように、無線電力受信装置１１０は、無線電力が送信装置１０２から受信装置１１０に転送されるように、送信コイル１０８に近接して配置することができる受信コイル１１２を含む。受信装置１１０は、図５Ｂに関して説明したように、デジタルキー５０２またはスマートフォン５０４とすることができる。
【００７１】
さらに、送信装置１０２は、上述した双方向通信チャネル１２０を介して受信装置１１０と通信することができる。例えば、送信装置１１０は、送信コイル１０８で生成された無線電力信号を変調、例えば周波数変調するために、コントローラ２１０および無線制御回路２０８に接続された変調器２０２および復調器２０６を含むことができる。その結果、送信装置１０２から受信装置１１０にデータを送信することができる。さらに、受信装置１１０は、送信装置１０２にデータを送信するために、例えば、受信電力上で負荷２３８を変調することによって、電力信号を振幅変調することができる。したがって、送信装置１０２および受信装置１１０は、送信コイル１０８と受信コイル１１２との間の送信無線電力で動作する通信チャネル１２０を介して通信することができる。
【００７２】
上述のように、送信装置１０２は、視界から隠すことができ、受信装置１１０を充電のために配置することができる有益なプラットホームを提供することができる自動車システム内に埋め込むことができる。したがって、受信装置１１０は、スマートフォン、タブレット、小型コンピュータ、または他の装置などの任意のバッテリ給電装置とすることができる。いくつかの実施例によれば、受信装置１１０は、直接無線インターネット接続を介して、または上述のような携帯電話接続を介して、クラウド２７０を介してインターネットまたは他のリモートネットワークと通信する。いくつかの実施例では、受信装置１１０は、内蔵バッテリを含まなくてもよく、無線電力送信装置１０２の存在下でのみ動作する。その場合、電力ブロック１１６は、無線電力受信機１１４によって受信された無線電力から受信装置１１０に電力を供給する。図示されるように、無線電力受信機１１４は、通信チャネル１２０を介して送信装置１０２と通信するために、復調器２３２および変調器２３６をさらに含む。
【００７３】
いくつかの実施例では、受信装置１１０のデバイスプロセッサ２４０および送信装置１０２のコントローラ２１０の各々は、自動車イグニッションシステム５０２を介して車両システムの始動を容易にするアプリケーションを実行する。いくつかの実施例では、受信装置１１０および送信装置１０２は、通信を開始することができるようになる前に、送信装置１０２および受信装置１１０を認証するためのセキュリティプロシージャを実行することができる。いくつかの実施例では、アプリケーションおよび受信装置１１０は、自動車イグニッションシステム／充電器５０６が埋め込まれた車両のオペレータによって操作され得る。
【００７４】
図５Ｃは、自動車イグニッションシステム／充電器５０６および受信装置１１０上でそれぞれ動作する例示的なアルゴリズム５１０および５３０を示す。アルゴリズム５１０は、車両を実際に始動させる自動車システムイグニッション５０２に接続された自動車イグニッションシステム／充電器５０６内の送信装置１０２のコントローラ２１０上で実行することができる。アルゴリズム５３０は、フォブ５０２、スマートフォン５０４、または自動車イグニッションシステム／充電器５０６と相互作用する命令を実行することができる他の受信装置のいずれかであり得る受信装置１１０のデバイスプロセッサ２４０上で動作する。
【００７５】
図５Ｃに示すように、アルゴリズム５３０のアルゴリズム５２２は、イグニッションリクエストを実行し、そのリクエストをアルゴリズム５１０のステップ５１２に通信する。いくつかの実施例では、受信装置１１０が自動車イグニッションシステム／充電器５０６に近接して配置されたときに、イグニッションリクエストがステップ５２２によって送信される。いくつかの実施例では、ユーザが受信装置１１０にユーザ入力を提供するとき、イグニッションリクエストは、ステップ５２２によって送信される。いくつかの実施例では、イグニッションリクエストは、ユーザまたは受信装置１１０のアイデンティティを識別する識別符号を含むことができる。
【００７６】
ステップ５１２から、アルゴリズム５１０は認証ステップ５１４に進むことができる。認証ステップ５１４は、アルゴリズム５３０の認証５２４と通信して、イグニッションリクエストが有効であるかどうかを判定する。上述のように、認証は、ユーザが受信装置１１０へ入力するキーコードを含むことができ、受信装置１１０に格納された認証コードを含むことができ、またはユーザの別のプロセスを含むことができる。場合によっては、オペレータは、車両システムを始動することを許可される前に、受信装置１１０を用いて、いくつかのさらなるタスク（例えば、さらなる識別を提供すること、呼吸器データを提供すること、または他のタスク）を実行することを必要とされ得る。ステップ５１４および５２４において認証が失敗した場合、アルゴリズム５１０は、車両を始動してからある期間ユーザをロックアウトすることができ、送信装置１０２は、アルゴリズム５１０を出るか、またはステップ５１８に進むことができる。
【００７７】
ステップ５１４と５２４との間で認証が完了すると、アルゴリズム５１０はステップ５１６に進み、認証が成功した場合、アルゴリズム５３０はステップ５２６に進む。ステップ５１６において、コントローラ２１０は、自動車システムイグニッション５０２と通信して、車両を物理的に始動させる。車両が始動すると、またはステップ５１４における認証が成功しなかった場合、アルゴリズム５１０はステップ５１８に進み、始動をステップ５２６に通知する。ステップ５１６で車両が始動しない場合、ある実施例では、エラーコードがステップ５２６に送られ、ステップ５２６は、処理をやり直すか、または車両が始動しないことをユーザに知らせる。
【００７８】
その結果、上述したように、受信装置１１０を送信装置１０２に近接して配置し、受信装置１１０から始動命令を発することによって、車両を始動させることができる。いくつかの実施例では、送信装置１０２は、通信チャネル１２０の帯域内通信システムを介して受信装置１１０を認証するために、セキュリティプロシージャを動作させる。いくつかの実施例では、暗号化は、アルゴリズム５１０および５３０の通信認証コードで使用され得る。エンジン始動コマンドは、受信装置１１０から、または別個のスタート／ストップボタンから実行することができ、このスタート／ストップボタンは、認証された受信装置１１０の存在によって有効化される。自動車の動作中、受信装置１１０は、自動車イグニッションシステム／充電器５０６の送信装置１０２によって充電される。
【００７９】
＜セキュリティロックシステム＞
電子ロック、特にホテルまたはアパートビルの状況における電子ロックは、規模を拡大することが困難であり、かなりの内部処理を必要とする。特に、従来の電子ロックは、アクセスカードを読み取り、アクセスカードを検証し、次いで、カードが検証されたときにロックを開く。このプロセスは、各ロック自体が、十分な処理能力、検証システムへのアクセス、および、動作時に電力を容易に消費する傾向があるために有線電源またはバッテリ電源を必要とする機械システムを有することになる。どちらの電源も、有線電力を収容することができないドア、および／または、頻繁に交換する必要があり、事前に警告することなくしばしば故障するバッテリのために、制限される。したがって、ロック機構に電力を供給しながら、無線電力電子ロックを開く前にユーザを認証するシステムが必要とされている。現在、ホテルおよび他のシステムは、ドアキーカードまたはキーを使用する以外に、ロックを開く安全な方法を有していない。本発明の実施例は、モバイル装置におけるユーザの認証を提供し、無線電力伝送を介してモバイル装置からロックに電力を供給する。
【００８０】
図６Ａは、ロッキング機構６０２を起動するための送信装置１０２と受信装置１０４との間の相互作用を示す例示的な無線電力伝送システム６００を示す。図６Ａに示されるように、送信装置１０２は、受信コイル１１２に電力を供給し、電子ロック受信装置１１０に電力を供給するために、送信コイル１０８を駆動するように接続される。電子ロック受信装置１１０は、電力及びロック機構６０２に接続される。
【００８１】
図６Ｂは、システム６００の一例をより詳細に示す。図６Ｂに示すように、送信装置１０２は、クラウド２７０を介したインターネットアクセスを可能にする無線インターフェース２７６を含むことができる。送信装置１０２は、例えば、スマートフォン、タブレット、または専用コントローラとすることができる。さらに、送信装置１０２は、上述したように、受信装置１１０によって受信され得る無線電力を提供する。受信装置は、無線電力受信機１１４において無線電力を受信し、電力ブロック１１６に電力を供給する。電力ブロック１１６は、デバイスプロセッサ２４０のような他の回路に電力を供給するとともに、Ｅロック機構６０２に電力を供給する。いくつかの実施例では、受信装置１１０はバッテリを含まず、その結果、送信装置１０２から受信される無線電力なしで、受信装置は電力供給されない。
【００８２】
図６Ｂにさらに示すように、Ｅロック機構６０２は、インターフェース２５４を介してデバイスプロセッサ２４０に接続されたアクチュエータドライバ６０８を含む。アクチュエータドライバ６０８は、機械ロックを機械的にロックし、ロックを解除するロック作動６０６を駆動し、作動させる。Ｅロック機構６０２は、電力ブロック１１６から電力を供給される。
【００８３】
図６Ｂに示すように、本発明のいくつかの実施例では、送信装置１０２および受信装置１１０がＥロック機構６０２を起動する前に、生体認証リーダ６０４を使用してユーザ（心拍数、心電図、指紋）を認証することができる。さらに、送信装置１０２をローカルネットワーク（ＷｉＦｉまたはイーサネット(登録商標)）に接続する必要がある場合、別のセキュリティ層を追加することができる。ユーザは、電話機または送信装置上のバイオセンサによって認証することができ（したがって、ユーザ情報は安全であり、個人に留まる）、ユーザは、ホテルのローカルネットワークに接続されたとき、またはローカルホテルアプリケーションを介して、ホテルによってさらに認証されることができ、ユーザはインターネットアクセスを介してキーコードを受信することができる。両方の認証の後、アプリは、ロックを開く一意のコードを有する無線送信装置を有効にする。このようにして、ホテルキーは、ユーザの電話またはホテルサーバにのみ存在し、ユーザ証明書は、ユーザの電話に存在する。また、ロックは、ユーザ証明書を検証するための追加のＤＳＰを必要とせず、これにより、そのようなＥロックを配備し、それが配備されるホテルまたはアパートビルによって維持する全体的なオーバーヘッドおよび関連するコストが低減される。
【００８４】
上述したように、送信装置１０２は、ユーザのスマートフォンの一部であってもよく、または、受信装置１１０に電力を供給し、それと通信するように特に設計された専用装置の一部であってもよい。受信装置１１０は、Ｅロックの一部であり、したがって、ロックの位置に固定される。ロックは、例えば、ドアロック、キャビネットロック、チェストロック、または他のロック機構であってもよい。送信装置１０２および受信装置１１０は、上述したように、通信チャネル１２０を介して通信する。受信装置１１０は、送信装置１０２が認証を提供するときに、機械装置を実際にＥロックすることができる。認証は、例えば、デバイスプロセッサ２４０によって認識される固有のキーコードの形態であってもよい。
【００８５】
図６Ｃは、送信装置１０２のコントローラ２１０上で動作するアルゴリズム６１０と、受信装置１１０のデバイスプロセッサ２４０上で動作するアルゴリズム６３０とを示す。図６Ｂに示されるように、アルゴリズム６１０および６３０は、送信装置１０２の近傍に受信装置１１０がもたらされると、電力供給されないと動作しない受信装置１１０に無線電力を送信するように動作することができる。電源が投入されると、アルゴリズム６１０はステップ６１２で開始することができ、そこでロック起動要求が開始される。開始リクエストは、受信装置１１０で実行するステップ６３２にさらに提供され得る。アルゴリズム６１０のステップ６１４およびアルゴリズム６３０のステップ６３４において、認証が実行される。上述したように、認証は、ユーザのアイデンティティの生体認証確認、ローカルエリアネットワークからのアクセスキー受信、送信装置１０２に格納された一意のキーコードの送信、または他のメカニズムを含むことができる。認証が完了し、ステップ６１４および６３４でユーザ識別が確認されると、アルゴリズム６１０は通知ステップ６１６に進み、アルゴリズム６３０はロック作動ステップ６３６に進む。認証が失敗した場合、アルゴリズム６３０はステップ６３８に進み、認証失敗を報告する。ステップ６３６において、Ｅロック機構６０２は、開始要求に応じて、ロックまたはロック解除のいずれかを行うように作動させることができる。アルゴリズム６１０のステップ６１６において、肯定通知が受信されると、アルゴリズム６１０は終了する。しかし、失敗が報告された場合、アルゴリズム６１０は、ユーザに報告し、ステップ６１２に戻って、やり直すことができる。
【００８６】
＜データバックアップ・ストレージシステム＞
本発明の実施例は、無線電力転送処理中に、受信装置と送信装置との間でファイルを転送することができる。例として、モバイル装置が送信装置１０２によって充電されている間にモバイル装置ファイルのバックアップができる。他の例として、無線電力伝送中に送信装置１０２によってモバイル装置にファイルまたはアップデートをアップロードすることができる。さらに別の例は、無線電力伝送中の送信装置１０２と受信装置１１０との間でデータ交換ができる。データは、送信装置１０２と受信装置１１０との間のバックチャネル通信チャネル１２０で交換することができる。上述のように、送信装置１０２は、周波数偏移変調（ＦＳＫ）または周波数位相変調を使用して受信装置にデータを送信することができ、一方、受信装置１１０は、振幅偏移変調（ＡＳＫ）を使用して送信装置１０２にデータを伝送することができる。
【００８７】
図７Ａは、送信装置１０２がコントローラ２１０に接続されたデータストレージ７０２を含むシステム７００を示す。上述したように、送信装置１０２は、送信コイル１０８を介して無線電力を供給し、通信チャネル１２０を介して受信装置１１０とデータを交換する。図７Ａは、送信装置１０２が、ＦＳＫ変調器２０２と、通信チャネル１２０に接続されたＡＳＫ復調器２０６とを含む場合を示す。上述のように、コントローラ２１０は、電力の伝送を制御し、受信装置１１０にデータを送信し、受信装置１１０からデータを受信する命令を含む。
【００８８】
コントローラ２１０はさらに、データをデータストレージ７０２に記憶し、データストレージ７０２からデータを取り出すように構成される。データストレージ７０２は、メモリ、または例えばＳＤカードのような他の任意のデータ記憶装置であってもよい。このようにして、受信装置１１０からデータを受信し、データストレージ７０２に格納することができる。その結果、写真、新しい連絡先、ダウンロードされたファイル、または他のデータが、無線電力転送プロセス中に受信され、データストレージ７０２に格納され得る。その結果、受信装置１１０上に記憶されたデータのバックアップをデータストレージ７０２上で行うことができる。いくつかの実施例では、データストレージ７０２に記憶されたバックアップデータを取り出して、受信装置１１０上の失われたデータを回復することもできる。さらに、送信装置１０２は、受信装置１１０からダウンロードされた写真を表示する写真表示装置７０４を含むことができる。当業者は、実施例のための他の変形例を考案することができる。
【００８９】
図７Ａは、受信装置１１０をさらに示す。上述したように、受信装置１１０は、携帯電話機、タブレット、または他のモバイル装置とすることができる。受信装置１１０は、受信コイル１１２を介して無線電力送信装置１０２から電力を受信する。受信装置１１０は、ＡＳＫ変調されたデータを送信装置２０２に提供する変調器２３６をさらに含み、ＦＳＫ変調されたデータを送信装置１０２から通信チャネル１２０を介して受信する復調器２３２を含む。図７Ａにさらに示されるように、受信装置１１０は、上述のようにプロセッサ３０２およびメモリ３０４を含むデバイスプロセッサ２４０を含む。メモリ３０４は、揮発性および不揮発性メモリを含み、データおよびプログラミング命令を格納する。データは、写真、連絡先、および他のデータを含むことができる。さらに、コントローラ２４０は、メモリストレージ、ならびにＳＤカードまたは他のデータ記憶装置を含むことができるデータ記憶システム７０６と接続することができる。
【００９０】
上述したように、データは、通信チャネル１２０を介して送信装置１０２と受信装置１１０との間で転送される。その結果、受信装置１１０に記憶されたデータは、バックアップされるか、または送信装置１０２に転送され得る。さらに、受信装置１１０は、送信装置１０２から、システムアップデートおよび他のデータを含むデータを受信することができる。データは、対話型装置をアップデートするために、または無線電力を使用しデータを共有している装置の挙動および機能を変更するために使用され得る。人々の間のメッセージは、そのような方法を使用して安全に共有され、取り出されてもよい。
【００９１】
図７Ｂは、受信装置１１０から送信装置１０２にデータをバックアップする、もしくは他の方法で転送するために、送信装置１０２上で動作するアルゴリズム７１０と、受信装置１１０上で動作するアルゴリズム７３０とを示す。図７Ｂに示すように、ステップ７１２において、送信装置１０２は、受信装置１１０の存在を認識し、ステップ７１４および７３２において、送信装置１０２および受信装置１１０は、電力の無線伝送に関連するデータをやり取りする。ステップ７１６および７３４において、送信装置１０２は無線電力伝送を開始し、受信装置１１０は送信装置１０２から電力を受信する。ステップ７１８および７３６において、送信装置１０２および受信装置１１０は、受信装置１１０から送信装置１０２へのデータ伝送を実行するか否かを決定する。ステップ７１８および７３６は、上述したように、順番に認証ステップをさらに含むことができる。送信装置１０２または受信装置１１０のいずれかは、セットアップ要求を用いてデータ転送に関するクエリを開始することができる。データ転送要求が提供され、受け入れられると、アルゴリズム７１０はステップ７２０に進み、アルゴリズム７３０はデータ７３８の送信に進む。したがって、ステップ７２０および７３８において、データは、通信チャネル１２０を使用して、受信装置１１０から送信装置１０２に送信される。ステップ７２２において、送信装置１０２は、転送されたデータをデータストレージ７０２に記憶する。ステップ７２０および７２２は、送信装置１０２がデータを受信し、格納するために、同時に実行され得ることを理解されたい。
【００９２】
図７Ｃは、送信装置１０２上で実行されるアルゴリズム７５０と、送信装置１０２から受信装置１１０にデータを伝送するために受信装置１１０上で実行されるアルゴリズム７７０とを示す。図７Ｃに示すように、ステップ７５２において、送信装置１０２は、受信装置１１０の存在を検出する。ステップ７５４および７７２において、送信装置１０２および受信装置１１０は、無線電力の転送に関するメッセージを交換する。ステップ７５６および７７４において、送信装置１０２から受信装置１１０への無線電力伝送が開始される。ステップ７５８および７７６において、送信装置１０２および受信装置１１０は、送信装置１０２がデータを受信装置１１０に送信するかどうかを決定するために、データの伝送に関する情報をやり取りする。この対話は、データを受信するための受信装置１１０による要求、またはデータを送信するための送信装置１０２による要求を含む、多くの形態をとることができる。ステップ７５８および７７６は、上述した認証ステップをさらに含むことができる。ステップ７６０および７７８において、ステップ７５８および７７６において決定されるようにデータが転送されるべきである場合、データは送信装置１０２から受信装置１１０に転送される。ステップ７８２において、受信装置１１０は、受信したデータを記憶する。ステップ７８２２において、実行されるべきアップデートがある場合、受信装置１１０は、アップデートを実行する。いくつかの実施例では、ステップ７８０および７８２を一緒に実行することができる。
ノードの統計およびアップデート
【００９３】
上述したように、無線充電送信装置は、多くのレストラン、ホテル、および空港ラウンジに設置される。これらの送信装置は、これらの施設のそれぞれに分散され、定期的なメンテナンスを必要とするが、安全性およびユーザ体験を改善するために無線充電規格がアップデートを続けることは言うまでもない。送信装置ファームウェア／ソフトウェアは、ファームウェア／ソフトウェアのアップグレードに関して上述したように、定期的に新しい標準仕様を組み込むように再プログラムすることができる。
【００９４】
また、摩耗および破損のために、無線充電送信装置のいくつかは、経時的に欠陥になる可能性がある。無線充電インフラストラクチャに取り組む技術者は、施設の顧客に不便をもたらし、施設所有者に対する収益の損失をもたらし得る。送信装置の故障を先取りし、故障前に送信装置を修理することは、故障した送信装置に反応することよりもはるかに良い。さらに、レストラン、ホテル、または空港などのビジネスにとって、その施設における顧客の行動を監視することは非常に有益であり得る。データドリブン経済では、顧客利用プロファイルを監視し、それに反応することは、あらゆるビジネスにとって有益であり得る。
【００９５】
図８Ａは、受信装置１１０と相互通信する無線電力送信装置１０２の実例を例示する。送信装置１０２および受信装置１１０は、実質的に、図２Ｃ以後に上述したようなものとすることができる。受信装置１１０は、上述したように、スマートフォン又はタブレットのようなモバイル装置とすることができる。受信装置１１０はまた、専用のテストおよび監視装置であってもよい。テストおよび監視装置として、受信装置１１０は、送信装置１０２の性能を分析するためテストアルゴリズムで使用することができる可変負荷８０４を含むことができる。
【００９６】
図８Ａに示されるように、送信装置１０２は、統計ログメモリ８０２を含むことができ、この統計ログメモリ８０２はコントローラ２１０の外部にあってもよい。統計ログメモリ８０２は、不揮発性半導体メモリ、ＳＤカード、または他の形態のデータ記憶装置を含む、任意の形態のメモリとすることができる。次いで、コントローラ２１０は、発生する可能性がある任意のエラー状態を含めて、送信装置１０２の動作を経時的に記録することができる。
【００９７】
上述したように、受信装置１１０及び送信装置１０２は、通信チャネル１２０を介して通信し、データをやり取りすることができる。特に、統計ログメモリ８０２のコンテンツは、受信装置１１０にアップロードされてもよい。さらに、受信装置１１０は、送信装置１０２の性能を分析するために、送信装置１０２に対してテストを実行することができる。上述のように、受信装置１１０は、典型的には、スマートフォン、タブレット、小型コンピュータ、または他の装置などの任意のバッテリ駆動装置である。いくつかの実施例によれば、通信装置１１０は、直接無線インターネット接続を介して、または携帯電話接続を介して、クラウドネットワーク２７０を介してインターネットまたは他のネットワークと通信する。受信装置１１０は、例えば、障害を通信し、クラウドネットワーク２７０内のインターネットサイトを介して送信装置１０２を交換するようにリクエストすることができる。
【００９８】
上述のように、送信装置１０２は、家具または他のプラットフォームに組み込むことができ、視界から隠すことができ、受信装置１１０などの消費者装置に充電するための有益なプラットフォームを提供することができる。さらに、送信装置１０２のような無線電力送信装置は、多くの消費者がアクセスできる場所、例えばレストラン、空港ラウンジ、輸送サービス（列車、バス、および車）または他のエリアに配置されている。送信装置１０２は、家具または消費者が容易にアクセスできる他のプラットフォームに組み込むことができる。
【００９９】
家具に埋め込まれた送信装置１０２などの送信装置パッド内部のファームウェア／ソフトウェアを再プログラミングするために従来の方法を使用すると、家具の物理的な分解および再組み立てが必要である。ファームウェア／ソフトウェアをアップデートしたり、伝統的な方法を用いて送信装置１０２の構成要素を修理したりすることは、非常に骨の折れる工程である。さらに、無線充電送信装置１０２を有する多くの施設は、施設が空であるダウンタイムを有していない。それらの施設は２４時間営業している。したがって、無線充電インフラに従事する技術者は、施設の顧客に不便を生じさせ、施設所有者に収益の損失が生じることがある。
【０１００】
多くの設備（例えば、レストラン、ホテル、および空港ラウンジ）では、無線充電送信装置１０２は、いくつかの第３者企業によって設置される。さらに、施設の所有者は、技術的な専門知識を持たず、送信装置１０２を維持するのに多額の費用を費やすことを望まない。さらに、ワイヤレスパワーコンソーシアム（標準化委員会）は、安全性およびユーザ経験を改善するためにＱｉ規格を改善し続けている。他の規格もまた、絶えず改善されている。これらの場合、送信装置１０２のプロセッサ・コントローラ２１０内のファームウェア／ソフトウェアは、ファームウェア／ソフトウェアのアップデートに関して上述したように、新しい規格仕様を組み込むために定期的に再プログラムされるべきである。さらに、消費者標準送信装置１０２は、典型的には、最新のＱｉ規格にサービスを得るために送信装置１０２（またはパッド）上のファームウェア／ソフトウェアをアップデートするための直接メカニズムを有していない。
【０１０１】
図８Ａに示すように、受信装置１１０はネットワーク２７０に接続される。その結果、送信装置１０２のファームウェア／ソフトウェアアップグレードは、ネットワーク２７０内のインターネットソースから受信装置１１０に送信され、通信チャネル１２０の双方向通信を介して送信装置１０２に送信される。したがって、双方向通信を使用して、受信装置（Ｒｘ）は、アップデートデータを送信装置（Ｔｘ）に送信することができる。このプロセスは、図３Ａおよび図３Ｂに関して上述されている。
【０１０２】
いくつかの実施例では、受信装置１１０は、テスト電話機またはテスト受信装置であってもよく、またはテスト電話機またはテスト受信装置にするアプリケーションを実行してもよい。受信装置１１０は、図８Ａに示すように、可変負荷８０４を含むことができ、通信チャネル１２０の双方向通信を使用して、様々な負荷を介して送信装置の性能統計を収集することができる。そのデータおよび機械学習モデルを使用して、送信装置１０２が故障するかどうかを予測することができ、その場合、送信装置１０２は、完全に故障する前に先制的にサービスされることができる。
【０１０３】
いくつかの実施例では、受信装置１１０は、送信装置１０２をテストおよび分析するために施設所有者によって使用され得る専用の特殊な受信装置である。これらの特殊な受信装置は、双方向通信を使用してＴＸ認証をパスすることができ、特殊な受信装置１１０は、送信装置１０２から多くのＴＸ統計を収集することができる。そのようなデータは、使用時間、その送信装置１０２上で充電される受信装置モデルタイプ、および他のデータを含むことができる。データを使用して、施設所有者は、施設の使用ヒートマップを取得し、場合によっては、インフラを使用する顧客の人口統計データを取得する。
【０１０４】
いくつかの実施例では、受信装置１１０が送信装置１０２上に配置されると、送信装置１０２（ノード）が最近サービスされたかどうか、またはそれがサービスのために期限が過ぎているかどうかを調べるための特殊なチェックが存在し得る。いくつかの実施例では、受信装置１１０は、送信装置１０２によって充電されている間にこれらのチェックを実行するアプリケーションを実行することができる。これらの記録をレビューすると、受信装置１１０は、ユーザに適切な決定ができるよう、ＴＸノード（送信装置１０２）のサービス契約／スケジュールの違反についてエンドユーザに通知することができる。また、受信装置１１０は、ネットワーク２７０（クラウド）を介してそのような情報をアップロードすることができ、その場合、そのような送信装置１０２は、そのようなサービスが達成されるまで、または違反が解決されるまで、将来の充電を防止するために取り消されることができる。いくつかの実施例では、送信装置１０２は、いくつかのネットワーキング接続を介してネットワークを形成することができる。このようなネットワーク接続は、インターフェース２２０を介して局所的に形成することができる。その結果、そのような取り消し情報は、それらのサービススケジュールおよびメンテナンスに関する情報をポーリングするために、他の送信装置１０２に渡すことができる。
【０１０５】
さらに説明するように、送信装置１０２は、受信装置１１０を認証することができ、次いで、受信装置１１０の検証または認証時に、例えば、統計ログメモリ８０２に格納されている情報を、そのメンテナンススケジュールログ上で受信装置１１０と共有することを決定することができる。いくつかの実施例では、受信装置１１０は、その情報を、ネットワーク２７０を介してサーバに送信することができ、または、受信装置１１０がテスト装置である場合、将来の動作のためにその情報を格納することができる。
【０１０６】
さらに、送信装置（ＴＸ）１０２と受信装置（ＲＸ）１１０との間のチャネル１２０を使用して、過負荷またはＨＶＯＤに関する統計情報を収集し、そのような情報を一意の製造業者ＩＤに基づいて記憶することができる。このケースでは、そのような情報は、通信装置１１２の位置、気象条件、アプリケーションの実行、および負荷条件を含むことができる。将来、これらの収集された統計は、電話機（通信装置１１２）をよりよく保護するために、同じアプリケーションが実行されている通信装置１１２と同様の電話機のケースで、送信装置１００の電力を調整するために使用することができる。
【０１０７】
図８Ｂは、送信装置１０２のコントローラ２１０上で動作するアルゴリズム８１０と、受信装置１１０のデバイスプロセッサ２４０上で動作するアルゴリズム８３０とを示す。アルゴリズム８１０および８３０は、チャネル１２０の双方向通信を使用することができるように、無線電力転送が確立されると実行することができる。図８Ｂに示すように、ステップ８３２において、受信装置１１０によって解析が開始される。ステップ８３２において、送信装置１０２の解析が開始される。この開始は、受信装置１１０が専用の解析装置である場合、ユーザの入力に応答することができ、自動的に始動することができる。アルゴリズム８３０は、解析の開始を通信して、アルゴリズム８１０のステップ８１２を開始することができる。ステップ８１２から、アルゴリズム８１０は認証８１４に進む。同様に、アルゴリズム８３０は認証ステップ８３４に進む。送信装置１０２は、例えば、受信装置１１０から認識されたキーコードを受信することによって、上述のように受信装置１１０を認証する。いくつかの実施例では、処理および潜在的に続くデータ伝送は、暗号化することができる。
【０１０８】
ステップ８１４および８３４で認証が完了すると、アルゴリズム８１０はステップ８１６に進み、アルゴリズム８３０はステップ８３６に進む。ステップ８３６において、受信装置１１０は解析の種類を決定する。図８Ｂに示される例では、機能決定ステップ８３６は、ログアップロードと解析または負荷テストとの間で決定する。ステップ８３６で解析機能が決定されると、その決定はアルゴリズム８１０のステップ８１６に伝えられる。機能決定８３６は、ユーザ入力に基づいて決定することができる。
【０１０９】
ログ解析が決定されると、アルゴリズム８１０はステップ８１８に進み、アルゴリズム８３０はステップ８３８に進む。ステップ８３８では、統計ログ８０２に記録されたデータの全部または一部が要求され、アルゴリズム８１０のステップ８１８に通信される。ステップ８２０では、統計ログ８０２内のデータの要求された部分がステップ８４０にアップロードされる。ステップ８４０において、アルゴリズム８３０は、受信したデータを受信し、解析する。解析中、アルゴリズム８３０は、障害、違反、またはファームウェア／ソフトウェアアップデートの必要性を判定することができる。ステップ８４０から、アルゴリズム８３０は通知８４４に進む。アルゴリズム８１０は、ステップ８２０の実行後に通知８２４に進む。通知８４４では、受信装置１１０は、送信装置１０２に関する問題を送信装置１０２に報告することができ、さらに、そのようなデータを、ネットワーク２７０を介してインターネットサイトに報告することができる。
【０１１０】
負荷テストが決定された場合、アルゴリズム８１０は性能報告８２２に進み、アルゴリズム８３０は負荷テスト８４２に進む。負荷テスト８４２において、受信装置１１０は、受信された無線電力のための様々な負荷を提供し、送信装置１０２の性能を監視する。送信装置１０２はさらに、ステップ８２２において、性能データを蓄積し、そのデータを通信チャネル１２０を介して負荷テスト８４２に報告することができる。負荷テスト８４２は、送信装置１０２のステップ８２４に報告する通知８４４を介してテストの結果を提供することができる。
【０１１１】
いくつかの実施例では、送信装置１０２の統計ログ８０２に格納されたデータは、受信装置１１０にアップロードした後にクリアすることができる。いくつかの実施例では、受信装置１１０の可変負荷８０４は、受信装置１１０の通常の機能によって実行することができ、いくつかの実施例では、可変負荷８０４は、受信装置１１０の追加の構成要素とすることができる。
【０１１２】
＜Ｅコマースアプリケーション＞
上述のように、無線充電送信装置１０２は、レストラン、ホテル、空港ラウンジ、または他の施設などの企業全体に設置することができる。送信装置１０２は、これらの設備の各々全体に分散されており、したがって、図９Ａに示すように、施設内の中央サーバ９０２と通信するために使用することができる。したがって、これらの無線充電送信装置１０２のうちの１つに近接して配置された認証された受信装置１１０を用いて、ユーザサービスをユーザに提供することができる。認証されると、受信装置１１０にユーザサービスを提供することができる。これらのユーザサービスは、例えば、インターネットサービスへのアクセスを提供すること、トイレ施設へのアクセスコードを提供すること、食べ物または飲み物の注文を受けること、サービス員を呼び出すこと、請求書の支払い、および他のサービスを含むことができる。さらに、施設内の顧客活動を監視し、施設内の顧客によりよいサービスを提供することは、レストラン、ホテル、または空港などのビジネスにとって非常に有益である。データドリブン経済では、顧客使用プロファイルを監視し、それに反応することは、任意のビジネスにとって有益であり得る。
【０１１３】
図９Ａは、前述したように、受信装置１１０と通信する無線電力送信装置１０２の一例を示す。図９Ａに示すように、送信装置１０２は、インタフェース２２０を介してネットワーク９０２に接続される。ネットワーク９０２は、任意のネットワーキングシステムとすることができ、送信装置１０２が設置される企業のローカルネットワークであることが多い。したがって、ネットワーク９０２は、通信チャネル１２０を使用して送信装置１０２を介して受信装置１１０にサービスを提供することができる。
【０１１４】
上述のように、送信装置１０２は、家具または他のプラットフォームに組み込むことができ、視界から隠すことができ、受信装置１１０などの消費者装置に充電するための有益なプラットフォームを提供することができる。したがって、受信装置１１０は、通常、スマートフォン、タブレット、小型コンピュータ、または他の装置などの任意のバッテリ駆動装置である。ある実施例によれば、受信装置１１２は、直接無線インターネット接続を介して、または携帯電話接続を介して、インターネットまたは他のリモートネットワーク１１６と通信する。
【０１１５】
図９Ｂは、何らかの実施例による企業ネットワーク９１０の一例を示す。図９Ｂに示すように、多数の無線電力送信装置１０２が、施設全体に分散されている。各無線電力送信装置１０２は、１つまたは複数のサーバ９０２とデータを交換するように接続される。サーバ９０２は、さらに、端末９１２に接続され、それを介して、受信装置１１０から無線電力送信装置１０２上で受信された消費者注文が中継され得る。受信装置１１０は、無線電力送信装置１０２に近接して配置することができ、送信装置１０２の位置が既知であるので、サービスを提供することができる場所は既知である。その結果、注文端末９１２で注文を受け取る企業サービス員は、注文を出した受信装置１１０の位置を知ることができる。
【０１１６】
図９Ｃは、送信装置１０２のコントローラ２１０および／またはネットワーク９０２のプロセッサ上で動作するアルゴリズム９２０のフローチャートを示す。アルゴリズム９２０は、無線電力が受信装置１１０に転送されているときに、受信装置１１０のデバイスプロセッサ２４０上で動作するアルゴリズム９３０と対話する。送信装置１０２は、図９Ｂに示すように、ネットワーク９１０のメンバであり、したがって、コントローラ２１０は、企業ネットワーク９０２と通信する。さらに、コントローラ２１０は、通信チャネル１２０を介して、送信装置１０２に近接して配置された受信装置１１０と相互通信することができる。
【０１１７】
上述のように、アルゴリズム９２０は、無線電力送信装置１０２、ネットワークサーバ９０２、または無線電力送信装置１０２とネットワークサーバ９０２との組合せで実行することができる。図９Ｃに示すように、アルゴリズム９２０は、無線電力送信装置１０２が受信装置１１０の存在を検出すると、ステップ９２２で開始する。アルゴリズム９２０のステップ９２２は、アルゴリズム９３０のステップ９３２と対話して、無線電力送信を開始する。上述したように、送信装置１０２及び受信装置１１０は、双方向通信チャネル１２０を介して通信する。
【０１１８】
アルゴリズム９２０のステップ９２４およびアルゴリズム９３４のステップ９３４では、受信装置１１０がサービスを受信することが証明されていることを確認するために、認証処理が実行される。いくつかの実施例では、ステップ９２４において、送信装置１０２が認証を要求し、ステップ９３４において、受信装置１１０がその要求に応答する。さらに、ステップ９２４において、アルゴリズム９２０は、受信装置１１０が適切な認証で応答したかどうかを決定する。いくつかの実施例では、証明書によって、暗号鍵のやり取りによって、ユーザログインによって、または他の方法によって、適切な認証を提供することができる。
【０１１９】
ステップ９２４において、受信装置１１０が認証された装置であると判定された場合、アルゴリズム９２０はステップ９２６に進み、そこで会員サービスが提供される。受信装置１１０のアルゴリズム９３０は、ステップ９３６に進むことができ、ここで、サービスが受信され、ユーザに提供され、会員ユーザが、例えば、ユーザインターフェース２６０を介してサービスを受信するためのインターフェースを提供する。証明された（認証された）受信装置１１０は、割引クーポン、イベント通知、Ｗｉ-Ｆｉ接続へのフリーアクセス、受信装置１１０を介したメニュー注文サービス、および受信装置１１０を介した支払サービスを含むことができる会員サービスを取得することができる。そのようなサービスはまた、ターゲットマーケティング広告または分散された一般化されたマーケティング広告を含むことができる。他のサービスも、無線電力送信装置１０２およびネットワーク９０２を介して通信する認証された受信装置１１０を介して得ることができる。
【０１２０】
アルゴリズム９２０のステップ９２４において、認証が確認できない場合、アルゴリズム９２０はステップ９２８に進み、非会員サービスのみが提供される。非会員サービスは、認証証明書を取得し、認証された装置になるために会員登録リンクを提供することを含むことができる。いずれにしても、装置１１０は、無線電力送信装置１０２を使用して充電することができる。
【０１２１】
＜コンテキストアウェアネスアプリケーション＞
上述したように、多くのレストラン、ホテル、および空港ラウンジには、数百の無線充電送信装置１０２が設置されている。図２に示されているように、送信装置１０２は、これらの施設のそれぞれに分散されている。上述したように、これらの送信装置１０２の各々は、通信チャネル１０２を介して送信装置１０２に近接して配置された受信装置１１０と通信することができる。いくつかの実施例では、送信装置１０２は、既知の位置に配置され、高度を含むその厳密な地理的位置を動作パラメータとしてメモリ２１４に格納する。その結果、送信装置１０２に近接して配置され、双方向通信チャネル１２０を介して送信装置１０２と通信する受信装置は、受信装置１１０が配置されている送信装置１０２の正確な位置を送信装置１０２から受信することができる。
【０１２２】
上述のように、受信装置１１０は、典型的には、スマートフォン、タブレット、小型コンピュータ、または他の装置などのバッテリ駆動装置である。ある実施例によれば、受信装置１１０は、直接無線インターネット接続を介して、または携帯電話接続を介して、インターネットまたは他のリモートネットワーク２７０と通信する。図２に示すように、いくつかの実施例では、無線電力送信装置１０２は、リモートネットワーク２７０と通信することもできる。
【０１２３】
上述のように、送信装置１０２は、家具または他のプラットフォームに組み込むことができ、視界から隠すことができ、受信装置１１０などの消費者装置に充電するための有益なプラットフォームを提供することができる。送信装置１０２のような無線電力送信装置は、多くの消費者がアクセスできる場所、例えばレストラン、空港ラウンジ、輸送サービス（列車、バス、および車）または他のエリアに配置されてきた。送信装置１０２は、家具または消費者が容易にアクセスできる他のプラットフォームに組み込むことができる。
【０１２４】
したがって、多くの場合、送信装置１０２の位置は固定される。次に、送信装置１０２の位置をコントローラ２１０のメモリ２１４に記憶し、双方向通信チャネル１１０を介して受信装置１１０に送信して、受信装置１１０がその正確な位置を受信できるようにすることができる。位置は、例えば、ＧＰＳ位置、高度、住所、建物のフロア、又は建物の個々の部屋、又はその部屋内の位置によって指定することができる。
【０１２５】
図１０Ａは、そのような構成を示す。図１０Ａに示すように、送信装置１０２は、住所を有する建物１００２のフロア１００４の特定の部屋に位置する特定の設備１００６（例えば、家具）内に埋め込まれる。ある実施例では、この位置情報はコントローラ２１０のメモリ２１４に記憶される。情報は、送信装置１０２の設置中に送信装置１０２にロードされてもよく、または図９Ｂに示されるように送信装置１０２が接続されるネットワーク９０２によって提供されてもよい。送信装置１０２は、受信装置１１０が送信装置１０２から無線電力を受信するために近傍に配置されたときに、位置情報を受信装置１１０に通信することができる。送信装置１０２および受信装置１１０は、例えば図２で述べたような装置であってもよく、送信装置１０２は、例えば、図９Ａおよび図９Ｂで述べたようなネットワークに接続されてもよい。
【０１２６】
図１０Ｂは、受信装置１１０のデバイスプロセッサ２４０上で動作するアルゴリズム１０３０と相互通信する送信装置１０２のコントローラ２１０上で動作することができるアルゴリズム１０２０を示す。図１０Ｂに示すように、アルゴリズム１０２０は、ステップ１０２２で電力伝送を開始し、アルゴリズム１０３０は、ステップ１０３２で電力伝送を受信する。アルゴリズム１０２０のステップ１０２４およびアルゴリズム１０３０のステップ１０３４において、送信装置１０２は、位置情報を受信装置１１０に通信する。以下に説明するように、そのような情報は、リクエストによって提供することができ、または送信装置１０２によって自動的に提供することができる。いくつかの実施例では、受信装置１１０は、ステップ１０２４および１０３４において、送信装置１０２に位置データを入力するために使用され得る。いくつかの実施例では、受信装置１１０は、例えば、送信装置１０２のステップ１０２６で、または無線インターフェース２５８または携帯電話サービス２５０を介して送信装置１０２に直接的に、位置依存サービスが提供されるステップ１０３６を実行することができる。いくつかの実施例では、送信装置１０２の位置および受信装置１１０の存在に基づいて、ビデオディスプレイまたは他の遠隔装置１００８に情報が提供されてもよい。
【０１２７】
受信装置１１０の正確な位置を知ることによって正確な位置、向き、およびコンテキストアウェアネス（文脈認識）を得ることができ、これにより多くのアクティビティの有効性を高めることできる。例えば、ターゲット広告、緊急サービス、顧客サービスおよび経験のカスタマイズ、特定の活動のための周辺機器の選択および構成、そして他の利益などがある。無線電力を含む任意の装置についての他の情報は、任意のメモリによって記録され、メンテナンス要員または消費者からの要求によって無線送信装置１０２によって転送されることができる。
【０１２８】
現在、受信装置１１０（例えば、携帯電話機）は、広い領域にのみローカライズすることができる。これは、Ｗｉ-Ｆｉホットスポットを使用したり、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ通信を使用したり、ＧＰＳ／衛星ナビゲーションを使用したり、または他の無線（例えば、ＮＦＣ）および物理（例えば、気圧）センサを使用することによって達成される。以前は、各送信装置１０２を識別するために一意のシリアル番号を利用することでローカライゼーションを試みた。このコンセプトはある程度の価値を提供したが、効果的に使用されず、効果的でないことが証明された。
【０１２９】
上述したように、送信装置１０２と受信装置１１０との間の双方向通信は、送信装置１０２と装置１１０との間の無線電力伝送中に行われる。通信チャネル１２０の双方向通信は、複雑な情報が送信装置１０２と装置１１０との間で通信されることを可能にするのに十分に頑強である。これは、無線電力送信装置１０２のネットワーク化されたアレイ（すなわち、無線電力送信装置１０２は、図９Ｂに示されるようにローカルネットワークに接続される）およびネットワーク化されていない無線電力送信装置１０２の両方に適用される。
【０１３０】
複雑な属性を有する設備内の送信装置１０２の位置は、通信チャネル１２０を介して受信装置１１０に送信することができる。その結果、緊急サービスは、電話機の正確な位置、例えば、電話機が緊急時に発呼している建物の特定の階の特定の部屋の特定のテーブルを知ることができる。さらに、Ｅ９１１サービスクラスは、連邦安全基準を推進することができる。いくつかの実施例では、位置情報は、送信装置１０２に直接的に格納されてもよく、または、図９Ｂに示されるように、送信装置１０２が、例えばインターフェース２２０を介して接続される中央サーバーに格納されてもよい。
【０１３１】
いくつかの実施例では、ステップ１０２４および１０３２で、テーブル番号または他の識別情報を受信装置１１０に送信することができ、これにより、サービス（自動支払システムなど）が、支払システムを、それがオンになっているテーブルに同期させることができる。いくつかの実施例では、広帯域接続のためのパラメータ（例えば、Ｗｉ-ｆｉ  ＩＤおよびパスワード）の自動構成を提供することができる。一部の実施例では、ブルートゥース名とペアリングコード（例えば、自動オーディオ／ステレオ）を提供することができる。いくつかの実施例では、インターナショナルロケーション（例えば、移動による変化）は、送信装置１０２のロケーションに基づいて受信装置１１０に送信することができる。これは、ローカルエリア（ＰＴｘからＰＲｘへの送信）または他のパラメータ（例えば、ＧＰＳ／衛星ナビなど）へ、電話キャリアの高速／自動構成を提供することができる。
【０１３２】
いくつかの実施例では、受信装置１１０は、ステップ１０２４および１０３４において、送信装置１０２の位置を特定するために使用され得る。例えば、送信装置１０２の位置を送信装置１０２に送ることができる。送信装置１０２は、受信装置１１０の位置情報、または受信装置１１０のユーザによる入力によって位置を取得することができる。次いで、モバイル送信装置１０２は、Ｅ-９１１ロケーションのような必要な機能を取得することができる。さらに、送信装置１０２は、世界中の位置に基づいてＷｉ-Ｆｉ周波数を設定することができる。さらに、この工程は、後続の受信装置１１０が位置を改善することを可能にする。
【０１３３】
いくつかの実施例では、電話機利用に関するコンテキストアウェアネス（文脈認識）を、送信装置２０２に接続されたネットワーク９０２などのホストシステムに送り返すことができる。例えば、受信装置１１０は、送信装置１０２との対話に基づいて、屋内にあるか屋外にあるかを判定し、それに応じて様々なＧＰＳ、スクリーン、カメラ、または他の電話機構成を設定することができる。さらに、受信装置１１０は、受信装置１１０が、例えば自動車内／外か、飛行機内／外か、飛行機内／外かなど輸送用車両内にあるか否かを判定することができる。適切なパラメータ（例えば、ＧＰＳ等）を設定することができ、送信装置１０２は、搬送が移動しているか否か、どの方向に移動しているか、どの速度で移動しているかを受信装置１１０に通知することができる。
【０１３４】
さらに、受信装置１１０は、どの受信装置１１０（例えば、電話機）が行っているか（ゲーム、テレビ、アイドル状態、通話）を送信装置１０２に通知することができる。その結果、電話が処理中である場合、またはそうでなければ潜在的な顧客をエンゲージする場合でも、マーケティング費用は浪費されない。
【０１３５】
いくつかの実施例では、ネットワーク化された送信装置１０２は、ステップ１０２６および１０３６において、受信装置１０２がユーザにローカルな問題およびそれらの問題に対する緩和可能性について通知するために情報を送信することができる。これらの緩和には、大気の品質管理、火災／テロリズムの脅威、またはその場所で現在行われている他の緊急措置の手順を含めることができる。さらに、送信装置１０２は、出口へと指示することができ、したがって、ローカルＷｉ-Ｆｉへのアクセスまたはユーザのローカル知識を必要としないアクティブ追跡を用いて、最も近い出口への経路を指示することができる。
【０１３６】
いくつかの実施例では、送信装置１０２によって提供される位置情報は、送信装置１０２を使用している間のユーザの向きを含むことができる。例えば、受信装置１１０がテーブルの片側にある場合、広告マネジメントソフトウェアは、概して、受信装置１１０のユーザがどこを見ているかを知っている。その結果、広告は、ユーザの前にあると思われる製品上で電話に供給されることができる。さらに、広告は、ユーザに見えるように配向されたネットワーク９０２を介して送信装置１０２に接続された他の装置（ＴＶ、表スタンドなど）に供給することができる。
【０１３７】
上述のように、いくつかの実施例は、位置情報（ＰＴｘ  １０２からＰＲｘ  １１０またはＰＲｘ  １１０からＰＴｘ  １０２）、方向情報（受信装置１１０が存在する送信装置１０２がテーブル１００６のどちら側に位置するか）、および／またはコンテキスト情報（ＰＴｘ  １０２に関連するアクティビティ）を含むことができる位置情報を交換するために、無線充電送信装置（ＰＴｘ）１０２と携帯電話などの受信装置（ＰＲｘ）１１０との間で双方向通信チャネル１２０を使用する。この情報は、インフォメーション・エコノミー（例えば、ローカル装置への広告の配信、ＰＲｘ  １１０に近接したリモート装置１００８への広告の配信）で使用することができる。情報はまた、緊急サービス（例えば、９１１サービスクラス、ユーザへの警告およびメッセージ（セーフティ／退出プラン）、または他の通知）のために使用され得る。
ウェアラブル装置、ＯＴＧ  装置、屋外装置、防水・防塵装置
【０１３８】
上述のように、いくつかの実施例では、受信装置１１０は腕時計などのウェアラブルな装置であってもよい。他には、そのような装置として、医療用監視装置、大気監視装置、または他のそのような装置を含むことができる。他には、同様の装置として、スピーカ、スピーカ／マイクロフォンの組み合わせ、屋外照明、水中カメラなどの防水および防塵装置などのオンザゴー（ＯＴＧ）装置を含むことができる。したがって、送信装置１０２は、例えば、無線送信機能を含むスマートフォンであってもよい。いくつかの実施例では、受信装置１１０は、送信装置１０２とデータおよび情報を交換する医療用監視装置を含む。いくつかの実施例では、データは、送信装置１０２のリクエストによってダウンロードされてもよく、または送信装置１０２が受信装置１１０に近接して配置されたときに、ログがダウンロードされるようにしてもよい。スピーカのようないくつかの実施例では、データは受信装置１０２に提供される。
【０１３９】
図１１Ａは、いくつかの実施例による受信装置１１０を示す。受信装置１１０は、電力ブロック１１６にバッテリ２４６を含んでも含まなくてもよい。バッテリがない装置では、受信装置１１０は、送信装置１０２に無線電力が供給されているときにのみ動作することができ、または（スーパーキャパシタが充電され、充電イベント中の短期間の使用を可能にするケースなど）送信装置１０２がないときに限定された動作をすることができる。したがって、受信装置は、送信装置１０２によって完全に給電される。そのような装置には、ＯＴＧ装置、および一時的な非有線電力受信のための無線電力受信装置／充電器を含むいくつかのウェアラブル装置または任意の他の装置が含まれる。防水、防塵装置であれば、内蔵バッテリ２４６の充電を行い、完全に無線で情報（例えば、写真）のやり取りを行う。図１１Ａに示すように、受信装置１０２は、その機能を実行するためのデバイス回路１１０２を含む。例えば、受信装置１１０が防水カメラである場合、デバイス回路１１０２は、オプティクスを動作させてカメラ機能を実行するための制御回路を含む。受信装置１１０が医療用ウェアラブル装置である場合、デバイス回路１１０２は、サンプルを収集しテストするテストコンポーネントを含む。デバイス回路１１０２は、スピーカおよびスピーカドライバ、マイクロフォンおよびマイクロフォン回路、照明および照明のためのドライバ、ならびに任意の他の構成要素を含む、任意の構成要素を含み得る。
【０１４０】
データの交換は、上述の内容と図１１Ｂで更に示される内容のとおり実行することができる。図１１Ｂに示すように、アルゴリズム１１２０は、送信装置１０２のコントローラ２１０上で実行され、一方、アルゴリズム１１３０は、受信装置１１０のデバイスプロセッサ２４０上で実行される。無線データが送信装置１０２から受信装置１１０に転送されている間、上述のようなデータは、アルゴリズム１１２０のステップ１１２４およびアルゴリズム１１３０のステップ１１３４において交換される。上述のように、いくつかの実施例では、伝送ステップ１１２４および１１３４に認証ステップを含めることができる。いくつかの実施例では、例えば、受信装置１１０がスピーカまたは他のそのような装置である場合、データは、主として、送信装置１０２と受信装置１１０との間で転送される。例えば、医療用ウェアラブルのようないくつかの実施例では、データは、主として、受信装置１１０と送信装置１０２との間で転送される。ステップ１１２６では、送信装置１０２は、データに応答して、例えば、データを格納するなど、何らかのアクションを実行することができる。アルゴリズム１１３０のステップ１１３６において、受信装置１１０は、データに応じて何らかの動作を実行し、例えば、音声データをデバイス回路１１０２のスピーカに送信する。
【０１４１】
上記の発明を実施するための形態は、本発明の具体的な実施例を例示するために提供され、限定することを意図しない。本発明の範囲内で、多くの変形および修正が可能である。本発明は、以下の特許請求の範囲に記載されている。
【符号の説明】
【０１４２】
１００  ３００  無線電力システム
１０２  送信装置
１０４  電源
１０６  ドライバ
１０８  送信コイル  
１１０  受信装置（電子ロック受信装置）
１１２  受信コイル
１１４  無線電力受信機
１１６  電力ブロック
１２０  通信チャネル
２０２  ２３６変調器
２０４  インバータ
２０６  ２３２復調器
２０８  ２３４  無線制御回路
２１０  コントローラ
２１２  ３０２  プロセッサ
２１４  ３０４  メモリ
２１６  サポート回路
２１８  ユーザインターフェース／ディスプレイ
２２０  外部インターフェース
２３０  整流回路
２３８  負荷
２４０  デバイスプロセッサ
２４２  バッテリ充電器
２４６  内部バッテリ
２４８  電源部
２５０  携帯電話サービス
２５４  有線インターフェース
２５８  ２７６  無線インターフェース
２６０  ユーザインターフェース
２７０  クラウド
２７４  アンテナ
４０２  イグニッション
４０４  キー
４０６  スタートボタン
５０２  デジタルキー（自動車システムイグニッション、フォブ）
５０４  スマートフォン
５０６自動車イグニッションシステム／充電器
６０２  ロック機構
６０６  ロック作動
６０８  アクチュエータドライバ
８０２  統計ログメモリ
８０４  可変負荷
９０２  企業ネット―ワーク（サーバ）
９１２  注文端末
１００２  建物
１００３  フロア
１００６  設備
１００８  遠隔装置
１１０２  デバイス回路
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【外国語明細書】
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