(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線電力送信器であって、
電力送信部と、
通信部と、
制御部と、を含み、
前記制御部は、
前記無線電力送信器に対応する無線電力ネットワークに無線電力受信器を加入させて、
前記電力送信部に、前記無線電力受信器を充電するための充電電力が印加されるように制御し、
前記電力送信部のロード変更、前記電力送信部の電圧の変更及び前記電力送信部の電流の変更の中の少なくとも一つを検出し、
前記電力送信部のロード変更、前記電力送信部の電圧の変更及び前記電力送信部の電流の変更の中の少なくとも一つの検出と、前記通信部の前記無線電力受信器からの通信信号の受信失敗に応答して、前記無線電力送信器に対応する前記無線電力ネットワークから前記無線電力受信器を除去する無線電力送信器。
【請求項２】
前記制御部は、すでに設定された時間以内に前記通信回路の受信を失敗すると、前記無線電力送信器に対応する前記無線電力ネットワークから前記無線電力受信器を除去する請求項１に記載の無線電力送信器。
【請求項３】
前記制御部は、無線電力送信器に対応する前記無線電力ネットワークから前記無線電力受信器を除去した以後に、前記無線電力ネットワークに加入した無線電力受信器がないと、物体の配置により発生される他のロード変更を検出するための検出電力が前記電力送信部に印加されるように制御する  請求項１に記載の無線電力送信器。
【請求項４】
前記制御部は、無線電力送信器に対応する前記無線電力ネットワークから前記無線電力受信器を除去することに応答して、前記電力送信部に印加される前記充電電力のサイズを調整する請求項１に記載の無線電力送信器。
【請求項５】
無線電力送信器の制御方法であって、
前記無線電力送信器に対応する無線電力ネットワークに無線電力受信器を加入させる動作と、
前記無線電力送信器の電力送信部に前記無線電力受信器を充電するための充電電力を印加する動作と、
前記電力送信部のロード変更、前記電力送信部の電圧の変更及び前記電力送信部の電流の変更の中の少なくとも一つを検出する動作と、
前記電力送信部のロード変更、前記電力送信部の電圧の変更及び前記電力送信部の電流の変更の中の少なくとも一つの検出と、前記無線電力送信器の通信部の前記無線電力受信器からの通信信号の受信失敗に応答して、前記無線電力送信器に対応する前記無線電力ネットワークから前記無線電力受信器を除去する動作と、を含む無線電力送信器の制御方法。
【請求項６】
前記無線電力受信器を除去する動作は、すでに設定された時間以内に前記通信回路の受信を失敗すると、前記無線電力送信器に対応する前記無線電力ネットワークから前記無線電力受信器を除去する請求項５に記載の無線電力送信器の制御方法。
【請求項７】
無線電力送信器に対応する前記無線電力ネットワークから前記無線電力受信器を除去した以後に、前記無線電力ネットワークに加入した無線電力受信器がないと、物体の配置により発生される他のロード変更を検出するための検出電力を前記電力送信部に印加する動作をさらに含む請求項５に記載の無線電力送信器の制御方法。
【請求項８】
無線電力送信器に対応する前記無線電力ネットワークから前記無線電力受信器を除去することに応答して、前記電力送信部に印加される前記充電電力のサイズを調整する動作をさらに含む請求項５に記載の無線電力送信器の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線電力を送信するための方法及び装置に関し、より詳細には、複数の無線電力受信器に無線電力を送信するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近では、無線充電又は無接点充電技術が開発され、無線電動歯ブラシ又は無線転機カミソリのような様々な電子機器に幅広く使用されている。
【０００３】
このような無線充電技術は、無線電力送受信に基づいており、携帯電話のような電子機器のバッテリは、携帯電話に個別の充電コネクタを接続せずに、例えば、ユーザが携帯電話を充電パッドに置きさえすれば、自動で充電されることができる。
【０００４】
無線充電技術は、コイルに基づく電磁気誘導方式と、共振方式と、電気エネルギーをマイクロ波に変換させることにより伝達する電波放射（Radio Frequency（ＲＦ）/MicroWave Radiation）方式とに大別することができる。
【０００５】
電磁気誘導を用いる方式が頻繁に使用されてきたが、最近では、ＲＦ／マイクロ波放射方式を用いる実験に成功している。したがって、将来には、多くの種類の電子製品を無線で充電するものと期待される。
【０００６】
電磁気誘導に基づく電力送信は、１次コイルと２次コイルとの間で電力を送信する。例えば、磁石がコイルのまわりに動かされる時に誘導電流が発生する。このような原理を用いて、送信器は、磁場を発生させ、受信器では、磁場の変化により電流が誘導され、これにより、エネルギーを作り出す。この電力送信方法は、優秀なエネルギー送信効率を有する。
【０００７】
共振方式に対して、電力は、結合モード理論（Coupled Mode Theory）を用いて、電気装置が充電装置とは数メートル離れて位置するとしても無線で転送されることができる。共振方式は、音叉が鳴る場合に、近くに位置したワイングラスは、同一の周波数で鳴り得る物理学概念に基づく。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、その共振方式は、声を共鳴させる代わりに、電気エネルギーを含む電磁波を共鳴させる。共鳴した電気エネルギーは、同一の共振周波数を有する装置のみに直接伝達され、使用されない部分は、空気の中に拡散される代わりに電磁場として再吸収される。したがって、他の電磁波とは異なり、共鳴された電気エネルギーは、周辺のデバイス及び身体には影響を及ぼしてはいけない。
【０００９】
近来、無線充電方式について多くの注意及び研究が活発に進んでいるが、無線充電の順位、無線電力送信器及び受信器の検索、無線電力送信器と無線電力受信器間の通信周波数の選択、無線電力の調整、マッチング回路の選択、及び１回の充電サイクルでの各無線電力受信器に対する通信時間の分配などに対する標準については提案されていない。特に、無線電力送信器が管理する無線電力ネットワークへの無線電力受信器の追加及び無線電力ネットワークからの無線電力受信器の除去を決定する無線電力送信器のための標準が要求される。
【００１０】
本発明の目的は、少なくとも上述した問題点及び／又は不都合に取り組み、少なくとも以下の利便性を提供することにある。すなわち、本発明の目的は、無線電力送受信器の全般的な動作に対する標準を提供することにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、無線電力送信器が管理する無線電力ネットワークへの無線電力受信器の追加及び無線電力ネットワークからの無線電力受信器の除去を判定する無線電力送信器及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記のような目的を達成するために、本発明の一態様によれば、無線電力送信器が管理する無線電力ネットワークにおける無線電力を送信する方法が提供される。上記方法は、第１の充電電力を第１の無線電力受信器に送信するステップと、第２の無線電力受信器を検出するステップと、上記第２の無線電力受信器と通信ネットワークを形成するステップと、上記第２の無線電力受信器を上記無線電力ネットワークに加入させるステップと、上記第２の充電電力を上記第２の無線電力受信器に送信するステップと、を含む。
【００１３】
本発明の他の態様によれば、無線電力ネットワークにおける無線電力を送信する無線電力送信器が提供される。上記無線電力送信器は、上記第１の充電電力を上記第１の無線電力受信器に送信する電力送信部と、第２の無線電力受信器を検出する制御部と、上記第２の無線電力受信器と通信ネットワークを形成する通信部とを含み、上記制御部は、上記第２の無線電力受信器を上記無線電力ネットワークに加入させ、第２の充電電力を上記第２の無線電力受信器に送信するように上記電力送信部を制御する。
【００１４】
本発明のさらに他の態様によれば、第１の無線電力受信器及び無線電力送信器が管理する無線電力ネットワークの第２の無線電力受信器に無線電力を送信する方法が提供される。上記方法は、予め定められた期間で上記第１の無線電力受信器の電力情報報告を命令する命令信号を上記無線電力送信器に送信するステップと、上記命令信号に対応する報告信号を上記第１の無線電力受信器から受信するか否かを判定するステップと、上記予め定められた期間の予め定められた回数に対応する時間の間に上記第１の無線電力受信器から上記報告信号を受信できない場合に、上記第１の無線電力受信器が上記無線電力ネットワークから除去されたものと判定するステップと、を含む。
【００１５】
本発明のさらなる他の態様によれば、第１の無線電力受信器及び無線電力送信器が管理する無線電力ネットワークの第２の無線電力受信器に無線電力を送信する無線電力送信器が提供される。上記無線電力送信器は、予め定められた期間で上記第１の無線電力受信器の電力情報報告を命令する命令信号を上記第１の無線電力受信器に送信する通信部と、上記命令信号に対応する報告信号を上記第１の無線電力受信器から受信するか否かを判定し、上記予め定められた期間の予め定められた回数に対応する時間の間に上記第１の無線電力受信器から上記報告信号を受信できない場合に、上記第１の無線電力受信器が無線電力ネットワークから除去されたものと判定する制御部と、を含む。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の実施形態は、ジグビー方式及びＢＬＥ方式に基づいて無線充電を確実に実行することができる。
【００１７】
本発明の様々な実施形態は、電力浪費を防止することにより、無線電力ネットワークに無線電力受信器を加入させるか又は無線電力ネットワークから無線電力受信器を除去するかを判定する無線電力送信過程を提供する。
【００１８】
本発明の一実施形態の目的、特性、及び長所は、添付した図面と共に以下の説明により、さらに明確になるはずである。上記の図面において、同一の図面参照符号は、同一な素子、特性、及び構造を意味することが分かるはずである。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の一実施形態による無線充電システムを示す図である。
【図２Ａ】本発明の一実施形態による無線電力送信器及び無線電力受信器の構成を示すブロック図である。
【図２Ｂ】本発明の一実施形態による無線電力受信器の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態による無線電力送受信方法を示すフローチャートである。
【図４Ａ】本発明の一実施形態による無線電力送信器を示す回路図である。
【図４Ｂ】本発明の一実施形態による無線電力送信器で時間の経過につれて測定した電流及び電圧をそれぞれ示すグラフである。
【図４Ｃ】本発明の一実施形態による無線電力送信器で時間の経過につれて測定した電流及び電圧をそれぞれ示すグラフである。
【図４Ｄ】本発明の一実施形態による無線電力送信器の一地点で時間の経過につれて測定した温度を示すグラフである。
【図４Ｅ】本発明の一実施形態による無線電力送信器の一地点での位相を示すグラフである。
【図５】本発明の一実施形態による無線電力送信器のロード検出及び信号送信を示すタイミング図である。
【図６Ａ】本発明の一実施形態による無線電力送信器と無線電力受信器との間の電力供給動作を示すタイミング図である。
【図６Ｂ】本発明の一実施形態による無線電力送信器と無線電力受信器との間の電力供給動作を示すタイミング図である。
【図７】本発明の一実施形態による無線電力送信方法を示すフローチャートである。
【図８Ａ】本発明の一実施形態による無線電力受信器が無線電力送信器により管理される無線電力ネットワークへの加入に失敗する動作を示すタイミング図である。
【図８Ｂ】本発明の一実施形態による無線電力受信器が無線電力送信器により管理される無線電力ネットワークへの加入に失敗する動作を示すタイミング図である。
【図９Ａ】本発明の一実施形態による無線電力受信器の除去を判定する動作を示すタイミング図である。
【図９Ｂ】本発明の一実施形態による無線電力受信器の除去を判定する動作を示すタイミング図である。
【図１０】本発明の一実施形態による無線電力受信器の加入及び無線電力送信器での充電電力の送信のための方法を示すフローチャートである。
【図１１Ａ】本発明の一実施形態による無線電力送信器と２個の無線電力受信器との間の電力供給動作を示すタイミング図である。
【図１１Ｂ】本発明の一実施形態による無線電力送信器と２個の無線電力受信器との間の電力供給動作を示すタイミング図である。
【図１２】本発明の一実施形態による無線電力送信器のタイミング分割を示す図である。
【図１３】本発明の一実施形態による無線電力送信器の方法を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の一実施形態による無線電力送信器が管理する無線電力ネットワークからの無線電力受信器の除去による割り当て時間の変更を示す概念図である。
【図１５】本発明の一実施形態による無線電力送信器での無線電力受信器を管理する装置制御テーブルを示す図である。
【図１６Ａ】本発明の一実施形態による無線電力送信器が管理する無線電力ネットワークから２個の無線電力受信器の中の１つを除去する動作を示すタイミング図である。
【図１６Ｂ】本発明の一実施形態による無線電力送信器が管理する無線電力ネットワークから２個の無線電力受信器の中の１つを除去する動作を示すタイミング図である。
【図１７Ａ】本発明の一実施形態による無線電力送信器と無線電力受信器との間の通信信号を示すタイミング図である。
【図１７Ｂ】本発明の一実施形態による無線電力送信器と無線電力受信器との間の通信信号を示すタイミング図である。
【図１８】本発明の一実施形態による装置制御テーブルを示す例示図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の好適な実施形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。下記の説明において、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものの範囲内で定められるような本発明の実施形態の包括的な理解を助けるために提供するものであり、この理解を助けるために様々な特定の詳細を含むが、唯一つの実施形態に過ぎない。従って、本発明の範囲及び趣旨を逸脱することなく、ここに説明する実施形態の様々な変更及び修正が可能であるということは、当該技術分野における通常の知識を有する者には明らかである。また、明瞭性と簡潔性の観点から、当業者に良く知られている機能や構成に関する具体的な説明は、省略する。
【００２１】
図１は、本発明の一実施形態による無線充電システムを示す図である。
図１を参照すると、無線充電システムは、無線電力送信器１００と無線電力受信器１１０−１、１１０−２、及び１１０−ｎとを含む。無線電力送信器１００は、無線電力受信器１１０−１、１１０−２、及び１１０−ｎに電力１−１、１−２、及び１−ｎのそれぞれを無線で送信する。より詳細には、無線電力送信器１００は、所定の認証手順を実行することにより電力１−１、１−２、及び１−ｎを認証された無線電力受信器のみに無線で送信する。
【００２２】
無線電力送信器１００は、無線電力受信器１１０−１、１１０−２、及び１１０−ｎと電気的接続を形成する。例えば、無線電力送信器１００は、無線電力を電磁波の形態で無線電力受信器１１０−１、１１０−２、及び１１０−ｎに送信する。
【００２３】
また、無線電力送信器１００は、無線電力受信器１１０−１、１１０−２、及び１１０−ｎと双方向通信を実行する。ここで、無線電力送信器１００及び無線電力受信器１１０−１、１１０−２、及び１１０−ｎは、所定のフレームでそれぞれ構成されたパケット２−１、２−２、及び２−ｎを処理し送受信する。無線電力受信器１１０−１、１１０−２、及び１１０−ｎは、例えば、移動通信端末、パーソナルディジタルアシスタンス（Personal Digital Assistants：ＰＤＡｓ）、パーソナルマルチメディアプレーヤー（Personal Multimedia Players：ＰＭＰｓ）、及びスマートフォンなどで具現されることができる。
【００２４】
無線電力送信器１００は、共振方式を用いて複数の無線電力受信器１１０−１、１１０−２、及び１１０−ｎに無線で電力を供給する。無線電力送信器１００が共振方式を使用する場合に、無線電力送信器１００と複数の無線電力受信器１１０−１、１１０−２、１１０−ｎとの間の距離は、好ましく３０ｍ以下であり得る。しかしながら、無線電力送信器１００が電磁誘導方式を使用する場合に、無線電力送信器１００と無線電力受信器１１０−１、１１０−２、及び１１０−ｎとの間の距離は、好ましく１０ｃｍ以下であり得る。
【００２５】
無線電力受信器１１０−１、１１０−２、及び１１０−ｎは、無線電力送信器１００から無線電力を受信することにより内部に装着されたバッテリの充電を実行する。また、無線電力受信器１１０−１、１１０−２、及び１１０−ｎは、無線電力の送信を要請する信号、無線電力を受信する情報、無線電力受信器の状態情報、無線電力送信器１００のための制御情報などを無線電力送信器１００に送信し得る。
【００２６】
無線電力受信器１１０−１、１１０−２、及び１１０−ｎは、それぞれの充電状態を示すメッセージを無線電力送信器１００に送信する。
【００２７】
無線電力送信器１００は、無線電力受信器１１０−１、１１０−２、及び１１０−ｎから受信したメッセージに基づいて無線電力受信器１１０−１、１１０−２、及び１１０−ｎのそれぞれの状態を表示するディスプレーを含む。また、無線電力送信器１００は、無線電力受信器１１０−１、１１０−２、及び１１０−ｎの充電が完了するまで推定される残り時間を表示する。
【００２８】
さらに、無線電力送信器１００は、無線電力受信器１１０−１、１１０−２、及び１１０−ｎの無線充電機能をディスエーブルするための制御信号を送信する。基本的に、無線電力送信器１００から無線充電機能のディスエーブル制御信号を受信する場合に、無線電力受信器は、無線充電機能をディスエーブルする。
【００２９】
図２Ａは、本発明の実施形態による無線電力送信器及び無線電力受信器の構成を示すブロック図である。
【００３０】
図２Ａを参照すると、無線電力送信器２００は、電力送信部２１１、制御部２１２、及び通信部２１３を含む。無線電力受信器２５０は、電力受信部２５１、制御部２５２、及び通信部２５３を含む。ここで、用語‘部（unit）’は、ハードウェア装置又はハードウェアとソフトウェアとの組み合せを意味する。
【００３１】
電力送信部２１１は、電力受信部２５１を介して無線電力受信器２５０に無線で電力を供給する。電力送信部２１１は、交流（ＡＣ）波形で電力を供給する。しかしながら、電力送信部２１１が、例えば、バッテリから直流波形で電力を受信する場合に、電力送信部２１１は、インバータを用いてＤＣ波形をＡＣ波形に変換した後にＡＣ波形で電力を供給する。電力送信部２１１は、内蔵されたバッテリで具現されるか、又は電力受信インターフェースで具現されることができ、外部のソース、例えば、コンセントから電力を受信し、これを他の構成要素に供給する形態でも具現されることができる。電力送信部２１１がＡＣ波形の電力を供給できる限り制限がないということは、当業者が容易に理解するのであろう。
【００３２】
追加で、電力送信部２１１は、電磁波の形態でＡＣ波形を無線電力受信器２５０に提供できる。したがって、電力送信部２１１は、追加のループコイルを含むこともでき、これにより、所定の電磁波を送信するか又は受信できる。電力送信部２１１がループコイルで具現される場合に、ループコイルのインダクタンス（Ｌ）は、変更可能なこともある。電力送信部２１１が電磁波を送受信することができる限り制限がないということは、当業者は容易に理解することができるであろう。
【００３３】
制御部２１２は、メモリ（図示せず）から読み出されたアルゴリズム、プログラム、又はアプリケーションを用いて無線電力送信器２００の全般的な動作を制御する。制御部２１２は、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、マイクロプロセッサ、ミニコンピュータなどで具現されることができる。
【００３４】
通信部２１３は、近距離通信（Near Field Communication：ＮＦＣ）、ジグビー、赤外線通信（ＩｒＤＡ）、可視光線通信（ＶＬＣ）、ブルートゥース（登録商標）方式、及びブルートゥース低エネルギー（Bluetooth(登録商標) low energy：ＢＬＥ）方式などを用いて無線電力受信器２５０内の通信部２５３と通信する。また、通信部２１３は、ＩＥＥＥ８０２．１５．４方式のジグビー通信方式又はＢＬＥ方式を用いて通信を実行する。追加で、通信部２１３は、キャリアセンスマルチプルアクセス（ＣＳＭＡ）／衝突回避（ＣＡ）アルゴリズムを使用する。
【００３５】
通信部２１３は、無線電力送信器２００の情報と関連した信号を送信する。例えば、通信部２１３は、この信号のユニキャスト、マルチキャスト、又はブロードキャストを実行する。
【００３６】
以下の表１は、本発明の一実施形態に従って、予め定められた期間ごとに無線電力送信器２００から送信される信号のデータ構造を示す。
【００３７】
【表１】
0006338743.tif 000002
【００３８】
表１において、信号のタイプを示す‘フレームタイプ’フィールドは、対応する信号が通知（Notice）信号であることを示す。また、通信プロトコルのタイプを示す‘プロトコルバージョン’フィールドは、例えば、４ビットが割り当てられ、対応する信号の順次的な順序を示す‘シーケンス番号’フィールドは、例えば、１バイトが割り当てられ得る。シーケンス番号は、信号の送受信ステップに応じて増加する。
【００３９】
無線電力送信器２００のネットワーク識別子を示す‘ネットワークＩＤ’フィールドは、例えば、１バイトが割り当てられ、無線電力送信器２００への報告を実行する無線電力受信器を示す‘報告対象Ｒｘ（スケジュールマスク）’フィールドは、例えば、１バイトが割り当てられ得る。
【００４０】
以下の表２は、本発明の一実施形態による‘報告対象Ｒｘ（スケジュールマスク）’フィールドの例を示す。
【００４１】
【表２】
0006338743.tif 000003
【００４２】
表２において、Ｒｘ１乃至Ｒｘ８は、第１乃至第８の無線電力受信器にそれぞれ対応する。表２に基づいて、スケジュールマスク番号が‘１’として表示された、すなわち、Ｒｘ１、Ｒｘ６、Ｒｘ７、及びＲｘ８の無線電力受信器が報告を行うことができる。
【００４３】
表１において、将来の使用のために予約される‘予備’フィールドは、例えば、５ビットが割り当てられ、無線電力送信器２００に隣接した無線電力受信器の個数を示す‘Ｒｘの個数’フィールドは、例えば、３ビットが割り当てられる。
【００４４】
表１のフレームタイプの信号は、ＩＥＥＥ８０２．１５．４データ構造で無線電力送信（Wireless Power Transmission：ＷＰＴ）に割り当てられるように具現されることができる。
【００４５】
表３は、ＩＥＥＥ８０２．１５．４データ構造を示す。
【００４６】
【表３】
0006338743.tif 000004
【００４７】
表３に示すように、ＩＥＥＥ８０２．１５．４データ構造は、‘プリアンブル’、‘開始フレームデリミタ（ＳＦＤ）’、‘フレーム長さ’、‘ＷＰＴ’、及びサイクリックリダンダンシーチェック（ＣＲＣ）１６’フィールドを含む。また、表１に示したデータ構造は、表３のＷＰＴフィールドに含まれ得る。
【００４８】
通信部２１３は、無線電力受信器２５０から電力情報を受信する。ここで、電力情報は、無線電力受信器２５０の容量、バッテリレベル、充電回数、使用量、バッテリ容量、及びバッテリ比率の中の少なくとも１つを含み得る。また、通信部２１３は、無線電力受信器２５０の充電機能を制御する充電機能制御信号を送信する。例えば、充電機能制御信号は、特定の無線電力受信器２５０内の無線電力受信部２５１を制御することにより、充電機能のイネーブル又はディスエーブルを実行する。
【００４９】
また、通信部２１３は、他の無線電力送信器（図示せず）からの信号を受信する。例えば、通信部２１３は、他の無線電力送信器から上述した表１の形態の通信信号を受信し得る。
【００５０】
図２Ａでは、電力送信部２１１及び通信部２１３が異なるハードウェア構造で示されたが、電力送信部２１１及び通信部２１３は、１つのハードウェア構造でも構成され得る。
【００５１】
無線電力送信器２００及び無線電力受信器２５０は、様々な信号を送受信する。このような機能を用いて、本発明の一実施形態によると、無線電力送信器２００により管理される無線電力ネットワークに無線電力受信器２５０を加入させることにより充電過程が提供される。
【００５２】
図２Ｂは、本発明の一実施形態による無線電力受信器の構成を示すブロック図である。
【００５３】
図２Ｂを参照すると、無線電力受信器２５０は、電力受信部２５１、制御部２５２、通信部２５３、整流部２５４、ＤＣ／ＤＣ変換部２５５、スイッチング部２５６、及び充電部２５７を含む。電力受信部２５１、制御部２５２、及び通信部２５３の説明が図２Ａに関連してすでに提供されたので、ここでは、反復的な説明を省略する。
【００５４】
整流部２５４、例えば、ブリッジダイオードは、電力受信部２５１から受信された無線電力をＤＣ電力の形態で整流する。ＤＣ／ＤＣ変換部２５５は、整流された電力を予め定められた利得で変換する。例えば、ＤＣ／ＤＣ変換部２５５は、その出力端２５９での電圧が５Ｖであるように整流された電力を変換する。ＤＣ／ＤＣ変換部２５５の前端２５８に印加されることができる電圧の最小値及び最大値がすでに設定され得、これらの値に関する情報は、より詳細に後述する加入要請信号の‘入力電圧ＭＩＮ’フィールド及び‘入力電圧ＭＡＸ’フィールドにそれぞれ記録され得る。また、ＤＣ／ＤＣ変換部２５５の後端２５９に印加される定格電圧値及び定格電流値は、加入要請信号の代表的な出力電圧（Typical Output Voltage）フィールド及び代表的な出力電流（Typical Output Current）フィールドに記載され得る。
【００５５】
スイッチング部２５６は、制御部２５２の制御の下に、ＤＣ／ＤＣ変換部２５５を充電部２５７に接続する。充電部２５７は、スイッチング部２５６がオン状態である場合に、ＤＣ／ＤＣ変換部２５５から受信される変換された電力を保存する。
【００５６】
図３は、本発明の一実施形態による無線電力送受信方法を示すフローチャートである。
図３を参照すると、無線電力送信器は、ステップＳ３０１において、無線電力送信器の近傍に位置した物体を検出する。例えば、ロードの変更を検出する場合に、無線電力送信器は、新たな物体が無線電力送信器の近傍に位置するか否かを判定する。あるいは、無線電力送信器は、電圧、電流、位相、温度などに基づいて近傍の物体を検出する。
【００５７】
ステップＳ３０３において、無線電力受信器は、少なくとも１つのチャネルで無線電力を受信する無線電力送信器を検索する。例えば、無線電力受信器は、少なくとも１つの無線電力送信器に無線電力送信器検索信号を送信し、無線電力送信器検索信号に応じて受信された無線電力送信器検索応答信号に基づいて無線電力を受信する無線電力送信器を選択する。また、無線電力受信器は、無線電力を受信する無線電力送信器と通信ネットワークを形成できる。
【００５８】
ステップＳ３０５において、無線電力受信器は、無線電力を受信する無線電力送信器により管理される無線電力ネットワークに加入する。例えば、無線電力受信器は、加入要請信号（Request Join signal）を無線電力を受信する無線電力送信器に送信し、これに応答して、無線電力受信器は、無線電力送信器から加入応答信号（Response Join signal）を受信する。加入応答信号は、加入許可／禁止情報を含み得、これは、無線電力送信器が管理する無線電力ネットワークへの加入が許可されるか否かを判定するために使用される。
【００５９】
ステップＳ３０７において、無線電力送信器及び無線電力受信器は、待機状態に進入する。無線電力送信器は、命令信号を無線電力受信器に送信する。無線電力受信器は、受信された命令信号に応じて報告信号又はアクノリッジメント（Ａｃｋ）信号を送信する。命令信号が充電開始命令を含む場合に、ステップＳ３０９において、無線電力受信器は、充電を開始できる。
【００６０】
図４Ａは、本発明の一実施形態による無線電力送信器を示す回路図である。
図４Ａを参照すると、無線電力送信器は、駆動電圧ＶＤＤを受信する入力端４０１を含む。コイル４０２の第１の端は、入力端４０１に接続され、コイル４０２の第２の端は、ノード４０３に接続され、ノード４０３には、フィールド効果トランジスタ（ＦＥＴ）素子４０４の一端、コイル４０６の一端、及びキャパシタ４０５の一端が接続される。ＦＥＴ素子４０４の他端は、接地される。また、キャパシタ４０５の他端も接地される。コイル４０６の他端は、キャパシタ４０７の一端に接続される。キャパシタ４０７の第２の端は、キャパシタ４１０の一端及びコイル４１２の一端に接続されるフィルタ４０９に接続される。キャパシタ４１０の他端は接地される。
【００６１】
無線電力送信器は、無線電力送信器の近傍の物体を検出するために、入力端４０１でのロード又はインピーダンスを測定する。例えば、新たな物体が無線電力送信器の近傍に配置される場合には、突然の（abrupt）ロードの変更が検出される。したがって、無線電力送信器は、新たな物体が近傍に配置されたことを判定する。
【００６２】
同様に、無線電力送信器は、近傍に配置された物体が遠くに移動したことを検出するために、入力端４０１でのロード又はインピーダンスを測定する。例えば、測定されたロードが突然に減少する場合に、無線電力送信器は、その近傍に配置された物体が存在しないものと判定する。
【００６３】
無線電力送信器は、入力端４１０の他にもフィルタ４０９の前端４０８又は後端４１１でのロードを検出する。すなわち、無線電力送信器は、様々な部分でのロードを検出することにより近傍の新たな物体又は物体の不在を判定する。
あるいは、無線電力送信器は、電圧値又は電流値に基づいて近傍の新たな物体又は物体の不在を判定する。
【００６４】
図４Ｂ及び図４Ｃは、本発明の一実施形態による無線電力送信器で時間の経過につれて測定した電流及び電圧をそれぞれ示すグラフである。
図４Ｂにおいて、測定の開始から時点t１まで無線電力送信器の一地点で測定された電流値は、‘ａ’である。時点ｔ１の後に、測定された電流値は、‘ｂ’である。図４Ｂのグラフからわかるように、電流値は、時点ｔ１において、‘ａ’から‘ｂ’への突然の変更を有する。また、無線電力送信器は、突然の変更を検出することにより無線電力送信器の近傍の新たな物体又は近傍の前の物体の不在を判定できる。
【００６５】
図４Ｃにおいて、測定の開始から時点t１まで無線電力送信器の一地点で測定された電流値は、‘ｃ’である。時点t１の後に、測定された電圧値は、‘ｄ’である。図４Ｃのグラフからわかるように、電圧値は、時点ｔ１において、‘ｃ’から‘ｄ’への突然の変更を有する。また、無線電力送信器は、突然の変更を検出することにより無線電力送信器の近傍の新たな物体又は近傍の前の物体の不在を判定できる。
【００６６】
図４Ｄは、本発明の一実施形態による無線電力送信器の一地点で時間の経過につれて測定した温度を示すグラフである。
図４Ｄを参照すると、無線電力送信器の一地点で測定された温度は線形的に増加する。特に、特定の時点ｔ１まで無線電力送信器の一地点で測定された温度が‘ｅ’のスロープで増加する。時点t１の後に、温度が‘ｆ’のスロープで増加する。図４Ｄからわかるように、温度に対する増加スロープは、時点ｔ１において、‘ｅ’から‘ｆ’に突然に変更される。また、無線電力送信器は、突然の変更を検出することにより無線電力送信器の近傍の新たな物体又は近傍の前の物体の不在を判定できる。
【００６７】
図４Ｅは、本発明の一実施形態による無線電力送信器の一地点での位相を示すグラフである。
図４Ｅを参照すると、特定の時点まで無線電力送信器の一地点での電圧４２１及び電流４２２は、相互に重ならない。特定の時点の後に、無線電力送信器の一地点での位相が変更されるので、電圧４２１及び電流４２２が一部重なることがある。電圧４２１及び電流４２２が一部重なることにより電力損失が発生する。すなわち、無線電力送信器は、電力損失を検出することにより突然の位相変更を検出する。無線電力送信器は、突然の変更を検出することにより、近傍の新たな物体又は近傍の前の物体の不在を判定する。
【００６８】
また、無線電力送信器は、ＩＲセンサを用いるか又はユーザ入力に基づいて、物体の近接を判定する。
【００６９】
図５は、本発明の一実施形態による無線電力送信器のロード検出及び信号送信を示すタイミング図である。
図５を参照すると、無線電力送信器の制御部（ＴＸ  ＭＣＵ）５０１は、ステップＳ５１０において、通信を実行するチャネル及びネットワークＩＤを決定する。例えば、無線電力送信器は、ＩＥＥＥ８０２．１５．４方式でのチャネル１１、１５、２０、及び２４の中のいずれか１つを通信チャネルとして設定する。また、無線電力送信器は、通信チャネル内の他の無線電力送信器５０３と重複されないようにネットワークＩＤを設定する。
【００７０】
制御部５０１は、ステップＳ５０２及びステップＳ５１５において、検出電力５１３及び５１６を定められた検出期間ｔｄｅｔ＿ｐｅｒで有効な検出期間ｔｄｅｔの間に送信する検出状態を保持する。
【００７１】
したがって、無線電力送信器の制御部５０１は、ステップＳ５１１において、物体を検出する。検出電力及び有効な検出期間のサイズは、制御部５０１が電力送信部、すなわち、共振器のロード値の変更を感知することにより、有効な範囲内に無線充電のための候補装置が存在するか否かを判定するのに使用する最小電力量及び時間により決定される。これは、候補装置、すなわち、金属物体が共振器のロードの変更から感知されるので、制御部５０１は、共振器のロード値を感知できるサイズを有する低い電圧を有するサイン波を、共振器のロード値を感知するのに必要な短い時間の間に周期的に発生させることにより検出状態での電力消費を最小化する。この検出状態は、新たな装置が検出されるまで有効な検出期間の間に保持される。
【００７２】
例えば、無線電力受信器が無線電力送信器上（on or over）に配置される場合に、制御部５０１は、ロードの変更を検出し、物体が自身の周辺に配置されることを確認する。例えば、制御部５０１は、図４Ａに示すように、ロードにおける突然の変更を検出するか、又は図４Ｂ乃至図４Ｅに示すような様々な他の判定基準における突然の変更を検出する。
【００７３】
図５において、制御部５０１が突然の変更を検出しないと仮定する。したがって、制御部５０１は、印加電力の変更なしに、予め定められた検出期間で検出電力５１３及び５１６を印加する。
【００７４】
また、通信部（ＴＸ  ＲＦ）５０２は、ステップＳ５１４及びステップＳ５１７において、通信信号を予め定められた期間で送信する。例えば、通信信号は、上述した表１に示すデータ構造を有する。
【００７５】
通信チャネルを用いる他の無線電力送信器５０３は、通信部５０２から送信される通知信号を受信する。通知信号は、表１と関連して上述したように、無線電力送信器のネットワークＩＤを示すか、又は無線電力送信器との通信を実行する無線電力受信器のスケジュールを示すことができる。また、通知信号は、予め定められた期間、例えば、２７０ｍｓごとに送信され、したがって、同期信号として使用されることもある。
【００７６】
図６Ａ及び図６Ｂは、本発明の一実施形態による無線電力送信器と無線電力受信器との間の電力供給動作を示すタイミング図である。
図６Ａを参照すると、無線電力送信器の制御部６５０は、ステップＳ６０１において、予め定められた期間ごとに検出電力６０２を印加することによりロードの変更を検出する。また、通信部６６０は、ステップＳ６０３において、予め定められた期間ごとに通知信号を送信する。図６Ａにおいて、無線電力送信器の制御部６５０は、ステップＳ６０１において、ロードの突然の変更を検出しない。
【００７７】
ステップＳ６０４において、ユーザ６９５は、無線電力受信器を無線電力送信器の近傍に位置させる。
【００７８】
ステップＳ６０７において、制御部６５０は、予め定められた期間の後に検出電力をさらに印加し、ステップ６０４において受信器を配置させることにより発生するロードの突然の変更を検出する。制御部６５０は、有効な検出期間の内に装置が検出される場合に、検出電力６０２より大きい駆動電力（又は登録電力）Ｐｒｅｇを印加する。ここで、駆動電力は、無線電力受信器の制御部６９０を駆動させる。
【００７９】
したがって、ステップＳ６０５において、制御部６９０は、駆動（又はパワーオン）され、ステップＳ６０６において、通信部６８０を初期化する。一方、制御部６５０は、制御部６９０により開始されるパルスの存在（presence of pulse）により無線電力受信器の存在を判定する。制御部６５０は、制御部６５０によりその存在が判定された無線電力受信器を装置制御テーブルでアップデートできる。
【００８０】
図１８は、本発明の一実施形態による装置制御テーブルを示す例示図である。
図１８を参照すると、装置制御テーブルは、無線電力受信器のそれぞれのセッションＩＤ、製造社ＩＤ、製品ＩＤ、ロード特性、電流特性、電圧特性、効率特性、現在の状態、無線電力受信器の直流（ＤＣ）／ＤＣ変換器の前端での電圧、無線電力受信器のＤＣ／ＤＣ変換器の後端での電圧、及び無線電力受信器のＤＣ／ＤＣ変換器の後端での電流の情報などを管理するために使用される。ここで、現在の状態は、無線電力受信器が充電が完了した後に待機状態にあるか、無線電力受信器が充電電力の不足により待機状態にあるか、無線電力受信器が定電圧（constant voltage：ＣＶ）モードで充電中であるか、又は無線電力受信器が定電流（constant current：ＣＣ）モードで充電中であるかを示す。
【００８１】
図６Ａをさらに参照すると、通信部６８０は、制御部６９０の制御の下に第２のチャネルを使用する。図６Ａの例において、第２のチャネルは、無線電力送信器６７０により使用され、通信部６６０により使用されるチャネルとは異なる。したがって、通信部６６０により使用されるチャネルは、‘第１のチャネル’と呼ばれる。
【００８２】
制御部６９０が検索チャネルを決定する順序は、すでに設定されており、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１５．４のチャネル１１、チャネル２４、チャネル１５、及びチャネル２０を用いて設定される。また、制御部６９０により検索される初期検索チャネルは、ランダムに決定される。
【００８３】
通信部６８０は、ステップＳ６１０において、第２のチャネルで無線電力送信器検索信号を送信する。例えば、無線電力送信器検索信号は、下記の表４に示すようなデータ構造を有する。
【００８４】
【表４】
0006338743.tif 000005
【００８５】
表４において、信号のタイプを示す‘フレームタイプ’フィールドは、対応する信号が検索信号であることを示す。また、通信プロトコルのタイプを示す‘プロトコルバージョン’フィールドは、例えば、４ビットが割り当てられ、対応する信号の順次的な順序を示す‘シーケンス番号’フィールドは、例えば、１バイトが割り当てられ得る。例えば、シーケンス番号は、信号の送受信ステップに応じて増加する。すなわち、表１における通知信号のシーケンス番号が１である場合に、表４における検索信号のシーケンス番号は、２である。
【００８６】
無線電力受信器のメーカ情報を示す‘製造社ＩＤ’フィールドは、例えば、１バイトが割り当てられ、無線電力受信器の製品情報を示す‘製品ＩＤ’フィールドは、例えば、無線電力受信器のシリアル番号情報が記載される。例えば、４バイトが割り当てられる。無線電力受信器のインピーダンス情報を示す‘インピーダンス’フィールドは、例えば、４ビットが割り当てられ、無線電力受信器の定格電力情報（rated power information）を示す‘クラス’フィールドは、例えば、４ビットが割り当てられる。
【００８７】
図６Ａにおいて、例えば、３個の無線電力送信器は、第２のチャネルを使用する。ステップＳ６１１、Ｓ６１３、及びＳ６１５において、３個の無線電力送信器６７０の各々は、無線電力送信器検索信号に応じて無線電力送信器検索応答信号を通信部６８０に送信する。
【００８８】
無線電力送信器検索応答信号、すなわち、検索応答（Response Search）信号は、表５に示すようなデータ構造を有する。
【００８９】
【表５】
0006338743.tif 000006
【００９０】
表５において、信号のタイプを示す‘フレームタイプ’フィールドは、対応する信号が検索応答信号であることを示す。将来の使用のために予約される‘予備’フィールドは、例えば、４ビットが割り当てられる。対応する信号の順次的な順序を示す‘シーケンス番号’フィールドは、例えば、１バイトが割り当てられ得る。例えば、シーケンス番号は、例えば、信号の送受信ステップに応じて増加する。無線電力送信器のネットワーク識別子を示す‘ネットワークＩＤ’フィールドは、例えば、１バイトが割り当てられる。
【００９１】
制御部６９０は、ステップＳ６１２、Ｓ６１４、及びＳ６１６において、第２のチャネルを介して受信された無線電力送信器検索応答信号に基づいて、第２のチャネルを使用する３個の無線電力送信器６７０のそれぞれに関するチャネル情報及びネットワークＩＤ情報を識別する。また、制御部６９０は、ステップＳ６１７において、識別されたチャネル情報及びネットワークＩＤ情報、及びチャネル別ＲＳＳＩ強度を記憶する。
【００９２】
ステップＳ６１８において、通信部６８０は、検索信号を送信する。検索信号に対応する探索応答信号を受信しなかった場合には、通信部６８０は、ステップＳ６１９及びＳ６２０において、２回さらに検索信号を送信する。通信部６８０が３回間検索信号を送信した後にも、これに対応する探索応答信号を受信していない場合に、制御部６９０は、検索チャネルを他のチャネルに変更するか又はスイッチする。
【００９３】
図６Ａにおいて、制御部６９０は、例えば、検索チャネルを第１のチャネルに変更する。
通信部６８０は、ステップＳ６２１において、第１のチャネルを用いて検索信号を送信する。通信部６６０は、検索信号を受信し、制御部６５０は、ステップＳ６２２において、検索信号に基づいて図１８に示す装置制御テーブルをアップデートする。また、制御部６５０は、検索信号に対応する探索応答信号を生成する。
【００９４】
通信部６６０は、ステップＳ６２３において、この生成された探索応答信号を通信部６８０に送信する。
【００９５】
制御部６９０は、第１のチャネルを介して受信された探索応答信号に基づいて、ステップＳ６２４において、第１のチャネルを使用する無線電力送信器のチャネル情報及びネットワークＩＤ情報を識別する。また、制御部６９０は、識別されたチャネル情報及びネットワークＩＤ情報、及びチャネル別ＲＳＳＩ強度を保存することができる。通信部６８０は、ステップＳ６２５、Ｓ６２６、及びＳ６２７において、検索信号を３回さらに送信する。
【００９６】
この後に、無線電力受信器は、ステップＳ６２８において、通信を実行する通信チャネル及び無線電力を受信する無線電力送信器を決定する。すなわち、この保存されたチャネル情報及びＲＳＳＩ情報に基づいて、無線電力受信器は、通信チャネル及び無線電力を受信する無線電力送信器を決定する。例えば、無線電力受信器は、最小のＲＳＳＩ値を有するチャネルを通信チャネルとして決定できる。この後に、無線電力受信器の通信部６８０は、通信部６６０とペアリングを形成する。
この後に、無線電力送信器及び受信器は、加入された状態に進入する。
【００９７】
ステップＳ６２９において、無線電力受信器は、決定された通信チャネル及び決定された無線電力を受信する無線電力送信器に関する情報に基づいて加入要請信号を生成する。通信部６８０は、ステップＳ６３０において、生成された加入要請信号を通信部６６０に送信する。
例えば、加入要請信号は、表６に示すようなデータ構造を有する。
【００９８】
【表６】
0006338743.tif 000007
【００９９】
表６において、信号のタイプを示す‘フレームタイプ’フィールドは、対応する信号が加入要請信号であることを示す。また、将来の使用のために予約される‘予備’フィールドは、例えば、４ビットが割り当てられる。対応する信号の順次的な順序を示す‘シーケンス番号’フィールドは、例えば、１バイトが割り当てられる。例えば、シーケンス番号は、信号の送受信ステップに応じて増加する。
【０１００】
無線電力送信器のネットワーク識別子を示す‘ネットワークＩＤ’フィールドは、例えば、１バイトが割り当てられる。無線電力受信器の製品情報を示す‘製品ＩＤ’フィールドは、例えば、無線電力受信器のシリアル番号情報、例えば、４バイトが割り当てられる。無線電力受信器のＤＣ／ＤＣインバータ（図示せず）の前端に印加される最小電圧値を示す‘入力電圧ＭＩＮ’フィールドは、例えば、１バイトが割り当てられ、無線電力受信器のＤＣ／ＤＣインバータ（図示せず）の後端に印加される最大電圧値を示す‘入力電圧ＭＡＸ’フィールドは、例えば、１バイトが割り当てられ、無線電力受信器のＤＣ／ＤＣインバータ（図示せず）の後端に印加される定格電圧値を示す‘代表的な出力電圧’フィールドは、例えば、１バイトが割り当てられ、無線電力受信器のＤＣ／ＤＣインバータ（図示せず）の後端に印加される定格電流値を示す‘代表的な出力電流’フィールドは、例えば、１バイトが割り当てられる。
【０１０１】
無線電力送信器の制御部６５０は、ステップＳ６３０において、受信された加入要請信号に基づいて、無線電力受信器を無線電力ネットワークに加入させるか否かを判定する。無線電力送信器の制御部６５０は、図１８に示すような装置制御テーブルに基づいて、無線電力ネットワークに無線電力受信器を加入させるか否かを判定できる。例えば、無線電力送信器が供給できる使用可能な電力量より無線電力受信器がより大きい電力量を要請する場合には、無線電力送信器は、無線電力受信器の加入を許可しなくてもよい。
【０１０２】
無線電力送信器が無線電力受信器を無線電力ネットワークに加入させると判定する場合には、制御部６５０は、セッションＩＤを無線電力受信器に割り当てる。制御部６５０は、セッションＩＤ又は加入許可／禁止情報を含む加入応答（Response Join）信号を生成する。ステップＳ６３２において、制御部６５０は、生成された加入応答信号を無線電力受信器の通信部６８０に送信するように通信部６６０を制御する。
【０１０３】
例えば、加入応答信号は、表７に示すようなデータ構造を有する。
【０１０４】
【表７】
0006338743.tif 000008
【０１０５】
表７において、信号のタイプを示す‘フレームタイプ’フィールドは、対応する信号が加入応答信号であることを示す。また、将来の使用のために予約される‘予備’フィールドは、例えば、４ビットが割り当てられる。対応する信号の順次的な順序を示す‘シーケンス番号’フィールドは、例えば、１バイトが割り当てられる。例えば、シーケンス番号は、信号の送受信ステップに応じて増加する。
【０１０６】
無線電力送信器のネットワークＩＤを示す‘ネットワークＩＤ’フィールドは、例えば、１バイトが割り当てられ、無線電力ネットワークへの無線電力受信器の加入が許可されるか又は禁止されるかを示す‘許可’フィールドは、例えば、４ビットが割り当てられる。例えば、‘許可’フィールドが‘１’を示す場合には、無線電力受信器の加入を許可したことを示すが、‘許可’フィールドが‘０’を示す場合には、無線電力受信器の加入を許可しないことを示す。‘セッションＩＤ’フィールドは、無線電力送信器が無線電力ネットワークの制御のために無線電力受信器に割り当てるセッションＩＤを示す。‘セッションＩＤ’は、例えば、４ビットが割り当てられる。
【０１０７】
一方、無線電力受信器の通信部６８０は、無線電力送信器の通信部６６０から加入応答信号を受信するまで加入要請信号を送信できる。
【０１０８】
無線電力受信器の制御部６９０は、ステップＳ６３３において、受信された加入要請信号を分析することにより、加入が許可されるか否かを決定し、割り当てられたセッションＩＤを識別する。
【０１０９】
通信部６８０は、ステップＳ６３５において、Ａｃｋ信号を通信部６６０に送信する。通信部６６０は、通信部６８０からＡｃｋ信号を受信するまで加入応答信号を送信できる。制御部６５０は、ステップＳ６３６において、チャネル及びネットワークＩＤでＡｃｋ信号を識別し、ステップＳ６３７において、無線電力ネットワークに無線電力受信器の加入を登録する。例えば、制御部６６０は、図１８に示すような装置制御テーブルを用いて加入した無線電力受信器を管理する。
【０１１０】
また、制御部６６０は、加入された無線電力受信器が待機状態に進入するように制御できる。例えば、制御部６６０は、無線電力受信器の充電が完了するか、又は送信電力が無線電力受信器の充電部の容量を充電するほど十分でない場合に、無線電力受信器が待機状態にあるように制御する。
【０１１１】
制御部６５０は、ステップＳ６３８において、現在のロードを検出することによりロードの変更がないことを確認する。制御部６５０は、ステップＳ６３９において、充電のための充電電力に印加電力を増加させる。無線電力送信器の通信部６６０は、ステップＳ６４０において、無線電力受信器の中で通信を実行する無線電力受信器を示す通知信号を送信する。無線電力送信器の制御部６５０は、通知信号の報告対象Ｒｘ（スケジュールマスク）フィールドを用いて通信を実行する無線電力受信器を示す。
【０１１２】
通信部６６０は、ステップＳ６４１において、充電を開始する命令信号を送信する。基本的に、命令信号は、無線電力受信器が実行する命令事項を示す。例えば、命令信号は、表８に示すようなデータ構造を有する。
【０１１３】
【表８】
0006338743.tif 000009
【０１１４】
表８において、信号のタイプを示す‘フレームタイプ’フィールドは、対応する信号が命令信号であることを示す。‘セッションＩＤ’フィールドは、無線電力送信器が無線電力ネットワークの制御のために無線電力受信器にそれぞれ割り当てるセッションＩＤを示す。‘セッションＩＤ’は、例えば、４ビットが割り当てられる。対応する信号の順次的な順序を示す‘シーケンス番号’フィールドは、例えば、１バイトが割り当てられる。シーケンス番号は、信号の送受信ステップに応じて増加する。
無線電力送信器のネットワーク識別子を示す‘ネットワークＩＤ’フィールドは、例えば、１バイトが割り当てられ、命令のタイプを示す‘命令タイプ’フィールドは、例えば、４ビットが割り当てられ、命令信号を補充する可変（Variable）フィールドは、例えば、４ビットが割り当てられる。
【０１１５】
‘命令タイプ’フィールド及び‘可変’フィールドは、表９に示すような様々な実施形態を有する。
【０１１６】
【表９】
0006338743.tif 000010
【０１１７】
表９において、‘充電開始’は、無線電力受信器が充電を開始するようにする命令である。‘充電終了’は、無線電力受信器が充電を終了するようにする命令である。‘報告要請’は、無線電力受信器が報告信号を送信するようにする命令である。‘リセット’は、初期化命令であり、‘チャネルスキャン’は、チャネルをスキャンする命令である。‘チャネルの変更’は、通信チャネルを変更する命令である。
【０１１８】
ステップＳ６４２において、無線電力受信器の制御部６９０は、命令信号に基づいて充電を開始できる 。ステップＳ６４３において、無線電力受信器の制御部６９０は、ＤＣ／ＤＣ変換部と充電部との間のスイッチング部をターンオンすることにより充電を開始する。
【０１１９】
ステップＳ６４４において、通信部６８０は、Ａｃｋ信号を送信し、ステップＳ６４５において、通信部６６０は、報告を要請する命令信号を送信する。命令信号は、命令タイプが報告要請である命令信号である。
【０１２０】
ステップＳ６４６で送信された命令信号を受信する場合に、制御部６９０は、ステップＳ６４７において、現在の電力状況を測定する。ステップＳ６４８において、制御部６９０は、この測定の結果に基づいて現在の電力状況情報を含む報告信号を生成する。ステップＳ６４９において、通信部６８０は、生成された報告信号を通信部６６０に送信する。
【０１２１】
ここで、報告信号は、無線電力受信器の現在の状態を無線電力送信器に報告する信号である。例えば、報告信号は、表１０に示すようなデータ構造を有する。
【０１２２】
【表１０】
0006338743.tif 000011
【０１２３】
表１０において、信号のタイプを示す‘フレームタイプ’フィールドは、対応する信号が報告信号であることを示す。‘セッションＩＤ’フィールドは、無線電力送信器が無線電力ネットワークの制御のために無線電力受信器に付加するセッションＩＤを示す。‘セッションＩＤ’は、例えば、４ビットが割り当てられる。
追加で、対応する信号の順次的な順序を示す‘シーケンス番号’フィールドは、例えば、１バイトが割り当てられる。シーケンス番号は、例えば、信号の送受信ステップに応じて増加する。
【０１２４】
無線電力送信器のネットワークＩＤを示す‘ネットワークＩＤ’フィールドは、例えば、１バイトが割り当てられ、無線電力受信器のＤＣ／ＤＣインバータ（図示せず）の前端に印加される電圧値を示す‘入力電圧’フィールドは、例えば、１バイトが割り当てられ、無線電力受信器のＤＣ／ＤＣインバータ（図示せず）の後端に印加される‘出力電圧’フィールドは、例えば、１バイトが割り当てられ、無線電力受信器のＤＣ／ＤＣインバータ（図示せず）の後端に印加される定格電流値を示す‘出力電流’フィールドは、例えば、１バイトが割り当てられる。
【０１２５】
無線電力送信器は、無線電力受信器から報告信号又はＡｃｋ信号を受信するまで命令信号を送信できる。無線電力送信器が割り当てられた時間の間に特定の無線電力受信器から報告信号又はＡｃｋ信号を受信できない場合には、無線電力送信器は、追加の時間の間に特定の無線電力受信器に命令信号を再送信できる。
【０１２６】
図７は、本発明の一実施形態による無線電力送信器の方法を示すフローチャートである。
図７を参照すると、無線電力送信器は、ステップＳ７０１において、ロードの変更の検出のための検出電力を周期的に出力する。ロードの変更が検出されない（ステップＳ７０３においてＮｏ）場合に、無線電力送信器は、ステップＳ７０１において、周期的に検出電力を継続して出力する。しかしながら、ロードの変更が検出される（ステップＳ７０３においてＹｅｓ）場合に、無線電力送信器は、ステップＳ７０５において、無線電力受信器との通信のための駆動電力を出力する。例えば、駆動電力は、無線電力受信器の制御部を駆動させることができる電力の量である。
【０１２７】
ステップＳ７０７において、無線電力送信器は、予め定められた期間内に検索信号を受信するか否かを判定する。検索信号が予め定められた期間内に受信されない（ステップＳ７０７においてＮｏ）場合に、無線電力送信器は、ステップＳ７０１において、検出電力を出力する。しかしながら、検索信号が予め定められた期間内に受信される（ステップＳ７０７においてＹｅｓ）場合に、無線電力送信器は、ステップＳ７０９において、検索応答信号を生成し送信する。ステップＳ７１１において、無線電力送信器は、加入要請信号を受信し、ステップＳ７１３において、加入要請信号に応じて加入要請信号を生成し送信する。
【０１２８】
図８Ａ及び図８Ｂは、本発明の一実施形態による無線電力受信器が無線電力送信器により管理される無線電力ネットワークへの加入に失敗する動作を示すタイミング図である。
図８Ａを参照すると、無線電力送信器の制御部８０１は、ステップＳ８１１及びＳ８１５において、検出電力８１２を周期的に出力し、ロード検出を実行し、ステップＳ８１３及びＳ８１６において、周期的に通知信号を送信する。
【０１２９】
ステップＳ８１７において、ユーザ８０５は、無線電力受信器を無線電力送信器に位置させ、制御部８０１は、ステップＳ８１４において、ロードの変更を検出する。制御部８０１は、ステップＳ８１８において、値８１５により駆動電力に印加電力を増加させ、無線電力受信器の通信部８０３は、無線電力受信器の制御部８０４により初期化される。通信部８０３は、ステップＳ８１９乃至Ｓ８２７において、他のチャネルで無線電力送信器検索信号及び無線電力送信器検索応答信号を送信し、関連情報を記憶する。
追加で、ステップＳ８２８乃至Ｓ８３０において、通信部８０３は、チャネルを変更することにより無線電力送信器検索信号及び無線電力送信器検索応答信号を送信し、関連情報を記憶する。
【０１３０】
制御部８０４は、ステップＳ８３１において、無線電力を受信する無線電力送信器を決定し、ステップＳ８３２において、加入要請信号を生成する。通信部８０３は、ステップＳ８３３において、生成された加入要請信号を通信部８０２に送信する。
【０１３１】
制御部８０１は、ステップＳ８３４において、無線電力受信器の加入を許可し、無線電力受信器にセッションＩＤを割り当てる。通信部８０２は、ステップＳ８３５において、加入応答信号を通信部８０３に送信する。しかしながら、図８Ａ及び図８Ｂにおいて、加入応答信号は、無線電力受信器の通信部８０３で受信されることができない。
【０１３２】
通信部８０３は、ステップＳ８３５において、加入応答信号を受信できないために、ステップＳ８３６において、加入要請信号を再送信する。しかしながら、再送信された加入要請信号は、通信部８０２で受信されない。通信部８０３は、加入応答信号が受信されなかったために、ステップＳ８３７において、加入要請信号を再送信する。
【０１３３】
制御部８０１は、ステップＳ８３８において、無線電力受信器の加入を許可し、無線電力受信器にセッションＩＤを割り当てる。通信部８０２は、ステップＳ８３９において、加入応答信号を通信部８０３に送信する。
【０１３４】
通信部８０３は、ステップＳ８４０において、加入応答信号に対するＡｃｋ信号を通信部８０２に送信する。しかしながら、Ａｃｋ信号は、通信部８０２で受信されない。
【０１３５】
制御部８０１は、登録制限時間（又は加入制限時間）Ｔｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ＿ｌｉｍｉｔの間に３回の信号の送受信失敗が発生したことを確認し、ステップＳ８４１において、エラーの発生を通知する。ここで、‘３回’は、単なる例であるだけであり、変更が可能である。
【０１３６】
本発明の他の実施形態に従う無線電力送信器の制御部８０１は、ステップＳ８４１において、信号の送受信失敗の回数に関係なしに、登録制限時間の経過時に、即座にこのエラーを通知することもできる。
【０１３７】
エラーの通知に対して、視覚又は聴覚的な表示装置は、例えば、警告音又はＬＥＤの点滅を発生させるのに使用される。また、エラーの発生は、表示部（図示せず）上に出力される。
【０１３８】
制御部８０１は、ステップＳ８４２において、ロード検出によりエラーの原因を除去するか否かを判定する。エラーの発生の通知は、ステップＳ８４３において、無線電力受信器が無線電力送信器から除去されるまで反復される。
制御部８０１は、ロードが最初のロードにリターンしたか否かに基づいて無線電力受信器を除去するか否かを判定する。
【０１３９】
したがって、制御部８０１は、ステップＳ８４２及びＳ８４５において、検出電力８１２を周期的に印加し、ロードが最初のロードにリターンしたか否かを判定する。ステップＳ８４４において、ユーザ８０５が無線電力送信器から無線電力受信器を除去するので、ロードが最初のロードにリターンする場合に、無線電力送信器の制御部８０１は、エラーの発生の通知を中断する。
【０１４０】
図９Ａ及び図９Ｂは、本発明の一実施形態による無線電力送信器が管理する無線電力ネットワークから無線電力受信器の除去を判定する方法を示すタイミング図である。
図９Ａを参照すると、無線電力送信器は、充電電力９００を無線電力受信器に出力する。ステップＳ９１１において、無線電力送信器の通信部９０２は、通知信号を送信する。無線電力受信器は、通知信号内の‘報告対象Ｒｘ（スケジュールマスク）’フィールドを識別することにより通信を実行するか否かを判定する。
【０１４１】
無線電力送信器の制御部９０１は、ステップＳ９１２において、セッションＩＤ情報を含む命令信号を生成し、ステップＳ９１３において、命令信号を無線電力受信器の通信部９０３に送信するように通信部９０２を制御する。無線電力受信器の制御部９０４は、ステップＳ９１４において、命令信号を分析し、ステップＳ９１５において、現在の電力状況に関する情報を含む報告信号を生成する。通信部９０３は、ステップＳ９１６において、生成された報告信号を通信部９０２に送信する。制御部９０１は、ステップＳ９１７において、受信された報告信号に基づいてインピーダンスマッチングなどを実行する。
【０１４２】
ユーザ９０５は、ステップＳ９１８において、無線電力受信器を除去する。制御部９０１は、ステップＳ９１９において、ロードの変更を検出する。通信部９０２は、ステップＳ９２０において、通知信号を送信し、ステップＳ９２１において、命令信号を送信する。通信部９０２は、無線電力受信器の除去のために、ステップＳ９２２において、報告信号を受信しない。無線電力送信器の通信部９０２は、ステップＳ９２１及びＳ９２３において、通知信号が送信される期間である１回のサブフレームサイクルの間に命令信号を継続して送信する。しかしながら、通信部９０２は、ステップＳ９２２及びＳ９２４において、対応する報告信号を受信できない。
【０１４３】
制御部９０１は、ステップＳ９２５において、ロード検出をさらに実行し、ステップＳ９２６において、１回のサブフレームサイクルの間にも通知信号を送信し、ステップＳ９２７及びＳ９２９において、命令信号を送信する。対応するサイクルの間にも、通信部９０２は、ステップＳ９２８及びＳ９３０において、報告信号を受信できない。制御部９０１は、ステップＳ９３１において、さらにロード検出を実行し、ステップＳ９３２において、次の１回のサブフレームサイクルの間にも通知信号を送信し、ステップＳ９３３及びＳ９３５において、命令信号を送信する。対応するサイクルの間にも、無線電力送信器の通信部９０２は、ステップＳ９３４及びＳ９３６において、報告信号を受信できない。
【０１４４】
通信部９０２が３回のサブフレームサイクルの間にも報告信号又はＡｃｋ信号を受信できない場合には、制御部９０１は、ステップＳ９３７において、無線電力受信器が除去されるものと判定する。その結果、制御部９０１は、値９３８により検出電力の印加電力を減少させる。
【０１４５】
その後に、制御部９０１は、ステップＳ９３９において、周期的に検出電力を印加することによりロード検出をさらに実行し、通信部９０２は、ステップＳ９４０において、通知信号を送信する。上述したように、無線電力送信器は、無線電力受信器が除去されるか否かを確実に把握し、これにより、電力浪費の防止に寄与できる。
【０１４６】
図１０は、本発明の一実施形態による無線電力受信器の加入及び無線電力送信器での充電電力の送信のための方法を示すフローチャートである。図１０において、無線電力送信器及び１つの無線電力受信器がすでに充電を実行していることを仮定する。
【０１４７】
図１０を参照すると、無線電力送信器は、ステップＳ１００１において、第１の充電電力を第１の無線電力受信器に送信する。その後に、ユーザは、第２の無線電力受信器を無線電力送信器上に又はその近傍に配置する。
【０１４８】
無線電力送信器は、ステップＳ１００３において、第２の無線電力受信器の配置に基づいてロードの変更を検出する。無線電力送信器は、ロードの変更を検出できない（ステップＳ１００３においてＮｏ）場合には、ステップＳ１００１において、第１の充電電力を第１の無線電力受信器に継続して送信する。
【０１４９】
しかしながら、無線電力送信器がロードの変更を検出する（ステップＳ１００３においてＹｅｓ）場合には、ステップＳ１００５において、第２の無線電力受信器は、検索信号を送信し、無線電力送信器は、検索信号を受信する。無線電力送信器は、ステップＳ１００７において、検索信号に応じて検索応答信号を生成し送信する。また、ステップＳ１００９において、無線電力送信器は、第２の無線電力受信器から加入要請信号を受信し、ステップＳ１０１１において、これに対応する加入応答信号を送信する。したがって、ステップＳ１０１３において、第２の無線電力受信器は、無線電力送信器が管理する無線電力ネットワークに加入でき、無線電力送信器は、第２の充電電力をさらに送信する。
【０１５０】
図１１Ａ及び図１１Ｂは、本発明の一実施形態による無線電力送信器と２個の無線電力受信器との間の電力供給動作を示すタイミング図である。具体的には、図１１Ａ及び図１１Ｂにおいて、第１の無線電力受信器１１０３は、無線電力送信器から第１の充電電力を受信することによりすでに充電を実行している。
【０１５１】
図１１Ａを参照すると、無線電力送信器の制御部１１０１は、第１の無線電力受信器１１０３を充電するための第１の充電電力１１１２を送信する。ステップＳ１１１１において、制御部１１０１は、第１の充電電力１１１２を用いて周期的にロードの変更を検出する。また、無線電力送信器の通信部１１０２は、ステップＳ１１１３において、通知信号を送信する。通知信号の‘ＲＸの個数’フィールドは、現在充電中である無線電力受信器の個数が１であることを示す情報を含む。
【０１５２】
制御部１１０１は、ステップＳ１１１４において、第１の無線電力受信器１１０３のセッションＩＤを含む命令信号を生成し、ステップＳ１１１５において、通信部１１０２は、生成された命令信号を送信する。ここで、‘報告要請’は、命令信号の命令タイプフィールドに記載される。第１の無線電力受信器１１０３は、ステップＳ１１１６において、命令信号に基づいて第１の無線電力受信器の現在の電力状況を測定し、第１の無線電力受信器の現在の電力状況を含む報告信号を生成し、報告信号を通信部１１０２に送信する。
【０１５３】
制御部１１０１は、ステップＳ１１１７において、受信された報告信号に基づいて電力状況を管理し、インピーダンスマッチングを実行する。
【０１５４】
ユーザは、第２の無線電力受信器１１０４を無線電力送信器上に又はその近傍に配置し、制御部１１０１は、ステップＳ１１２０において、ロードの突然の変更を検出する。第２の無線電力受信器１１０４は、ステップＳ１１１８において、製品ＩＤを含む検索信号を生成し、検索信号を通信部１１０２に送信する。制御部１１０１は、受信された検索信号に基づいて第２の無線電力受信器１１０４の製品ＩＤを識別し、これを図１８に示すような装置制御テーブルに登録することにより製品ＩＤを管理する。ステップＳ１１２１において、通信部１１０２は、検索信号に対応する検索応答信号を送信する。
【０１５５】
第２の無線電力受信器１００４は、ステップＳ１１２２において、加入要請信号を通信部１１０２に送信する。これに応じて、通信部１１０２は、ステップＳ１１２３において、加入応答信号を送信する。制御部１１０１は、第２の無線電力受信器１１０４の加入を許可するか否かを判定し、加入の許可を含む加入応答信号を送信する。これに応じて、第２の無線電力受信部１１０４は、ステップＳ１１２４において、Ａｃｋ信号を送信し、ネットワークへの加入の後に待機状態に進入する。
【０１５６】
制御部１１０１は、第２の無線電力受信器１１０４を充電する第２の充電電力１１２５を送信する。また、通信部１１０２は、ステップＳ１１２６において、充電開始命令を含む命令信号を第２の無線電力受信器１１０４に送信する。第２の無線電力受信器１１０４は、命令信号に基づいて充電部に接続されるスイッチング部をターンオンすることにより充電を実行する。さらに、第２の無線電力受信器１１０４は、ステップＳ１１２７においてＡｃｋ信号を送信する。
【０１５７】
制御部１１０１は、ステップＳ１１２８において、予め定められた期間の経過の後にロードの変更をチェックする。ロードの変更がない場合には、無線電力送信器の制御部１１０１は、同一の充電電力、すなわち、第１及び第２の充電電力を送信する。
【０１５８】
通信部１１０２は、ステップＳ１１２９において、通知信号を送信する。また、通信部１１０２は、ステップＳ１１３０及びＳ１１３２において、第１の無線電力受信器１１０３及び第２の無線電力受信器１１０４の各々に命令信号を送信する。通信部１１０２は、ステップＳ１１３１及びＳ１１３３において、第１の無線電力受信器１１０３及び第２の無線電力受信器１１０４の各々から報告信号を受信する。
【０１５９】
予め定められた期間の経過後に、通信部１１０２は、ステップＳ１１３４において、通知信号を送信する。また、通信部１１０２は、ステップＳ１１３５及びＳ１１３７第１において、第１の無線電力受信器１１０３及び第２の無線電力受信器１１０４の各々に命令信号を送信する。通信部１１０２は、ステップＳ１１３６及びＳ１１３８において、第１の無線電力受信器１１０３及び第２の無線電力受信器１１０４の各々から報告信号を受信する。
【０１６０】
図１２は、本発明の一実施形態による無線電力送信器のタイミング分割を示す図である。
図１２を参照すると、無線電力送信器が第１の無線電力受信器１１０３だけを管理する場合に、全スーパーフレームサイクル（super-frame cycle）の半分を第１の無線電力受信器１１０３との通信のための時間１２０１として割り当て、残りの半分をコンテンション期間（contention period）１２０２として割り当てる。ここで、コンテンション期間は、通信が実行されない場合のために割り当てられた期間であり得る。
【０１６１】
図１２を参照すると、第２の無線電力受信器１１０４が無線電力ネットワークに加入した場合に、無線電力送信器は、割り当てられた全期間１２００を３つの部分に等分し、これらを第１の無線電力受信器１１０３との通信のための期間１２０３、第２の無線電力受信器１１０４との通信のための期間１２０４、及びコンテンション期間１２０５にそれぞれ割り当てる。
【０１６２】
図１３は、本発明の一実施形態による無線電力送信器の方法を示すフローチャートである。
図１３を参照すると、無線電力送信器は、ステップＳ１３０１において、報告信号を要請する命令信号を送信する。報告信号を受信できない場合に、無線電力送信器は、次のスーパーフレームサイクルで報告信号の受信を待機する。次の３回のスーパーフレームサイクルの間に報告信号を受信できない（ステップＳ１３０５においてＹｅｓ）場合に、無線電力送信器は、ステップＳ１３０７において、無線電力受信器が除去されると判定する。ステップＳ１３０９において、無線電力送信器は、電力送信の前に無線電力受信器を充電するための充電電力を減少させる。
【０１６３】
しかしながら、報告信号が受信される（ステップＳ１３０３においてＹｅｓ）場合には、無線電力送信器は、次のスーパーフレームサイクルの後に命令信号を送信する。
【０１６４】
図１４は、本発明の実施形態による無線電力受信器の除去による割り当て時間の変更を示す図である。
図１４を参照すると、無線電力送信器が２個の無線電力受信器を管理する場合には、無線電力送信器は、全スーパーフレームサイクルを２つの部分に等分し、これらを第１の無線電力受信器との通信のための期間１４０４、第２の無線電力受信器との通信のための期間１４０２、及びコンテンション期間１４０３にそれぞれ割り当てる。しかしながら、例えば、第２の無線電力受信器が除去される場合に、図１４に示すように、無線電力送信器は、全スーパーフレームサイクルを２つの部分に等分し、これらを第１の無線電力受信器との通信のための期間１４０４及びコンテンション期間１４０５にそれぞれ割り当てる。
【０１６５】
図１５は、本発明の一実施形態による無線電力送信器での無線電力受信器を管理する装置制御テーブルを示す図である。
図１５において、無線電力送信器は、第１乃至第３の無線電力受信器を管理する。したがって、無線電力送信器は、１、２、及び３のセッションＩＤを第１乃至第３の無線電力受信器にそれぞれ割り当てる。その後に、第２の無線電力受信器が除去されると判定される場合には、無線電力送信器は、第２の無線電力受信器のために割り当てられたセッションＩＤを装置制御テーブルから削除する。無線電力送信器は、図１５に示すように、第２の無線電力受信器のセッションＩＤを第３の無線電力受信器に割り当てる。他方、無線電力送信器は、図１５に示すように、第３の無線電力受信器が既存のセッションＩＤを保持するように管理する。
【０１６６】
図１６Ａ及び図１６Ｂは、本発明の一実施形態による無線電力送信器が管理する無線電力ネットワークから２個の無線電力受信器の中の１つを除去する動作を示すタイミング図である。
【０１６７】
図１６Ａを参照すると、無線電力送信器の制御部１６０１は、第１の無線電力受信器１６０３及び第２の無線電力受信器１６０４の充電のための充電電力１６１２を送信する。制御部１６０１は、ステップＳ１６１１において、ロードの変更が検出されない場合に、充電電力１６１２を継続して送信する。また、無線電力送信器の通信部１６０２は、ステップＳ１６１３及びＳ１６１４において、通知信号を第１の無線電力受信器１６０３及び第２の無線電力受信器１６０４に送信する。通信部１６０２は、ステップＳ１６１５において、命令信号を生成し、ステップＳ１６１６において、生成された命令信号を第１の無線電力受信器１６０３に送信する。第１の無線電力受信器１６０３は、報告信号を生成し、ステップＳ１６１７において、これを通信部１６０２に送信する。制御部１６０１は、ステップＳ１６１８において、報告信号を分析することにより現在の電力状況を把握し、インピーダンスマッチングを実行する。
【０１６８】
通信部１６０２は、ステップＳ１６１９において、命令信号を第２の無線電力受信器１６０４に送信し、ステップＳ１６２０において、第２の無線電力受信器１６０４から報告信号を受信する。
【０１６９】
ユーザは、第１の無線電力受信器１６０３を除去し、制御部１６０１は、ステップＳ１６２１において、ロードの突然の変更を検出する。図４Ａ乃至図４Ｅを参照して上述したように、制御部１６０１は、様々な基準、例えば、無線電力送信器の様々な位置でのロードに基づいて第１の無線電力受信器１６０３が除去されるか否かを判定できる。
【０１７０】
ステップＳ１６２２において、通信部１６０２は、通知信号を第２の無線電力受信器１６０４に送信する。ステップＳ１６２３において、通信部１６０２は、命令要請報告信号を第１の無線電力受信部１６０３に送信する。ステップＳ１６２４において、第１の無線電力受信器１６０３は、報告信号をリターンできない。ステップＳ１６２５において、通信部１６０２は、命令要請報告信号を第２の無線電力受信部１６０４に送信する。ステップＳ１６２６において、第２の無線電力受信器１６０４は、報告信号をリターンできる。
【０１７１】
ステップＳ１６２７において、制御部１６０１は、ロードの変更を検出しない。通信部１６０２は、ステップＳ１６２８及びＳ１６２９において、通知信号を送信する。通信部１６０２は、ステップＳ１６３０において、命令信号を第１の無線電力受信器１６０３に送信するが、第１の無線電力受信器１６０３の除去のために、ステップＳ１６３１において報告信号を受信できない。この後に、通信部１６０２は、ステップＳ１６３２において、命令信号を第２の無線電力受信器１６０４に送信し、ステップＳ１６３３において、第２の無線電力受信器１６０４は、報告信号を送信する。
【０１７２】
制御部１６０１は、ステップＳ１６３４において、ロードの変更を検出しない。通信部１６０２は、ステップＳ１６３５及びＳ１６３６において、通知信号を送信する。通信部１６０２は、ステップＳ１６３７において、命令信号を第１の無線電力受信器１６０３に送信するが、第１の無線電力受信器１６０３の除去のためにステップＳ１６３８で報告信号を受信できない。その後に、通信部１６０２は、ステップＳ１６３９において、命令信号を第２の無線電力受信器１６０４に送信し、第２の無線電力受信器１６０４は、ステップＳ１６４０において、報告信号を送信する。
【０１７３】
例えば、３回のスーパーフレームサイクルの間に、第１の無線電力受信器１６０３から報告信号を受信できない場合に、ステップＳ１６４１において、無線電力送信器の制御部１６０１は、第１の無線電力受信器１６０３が除去されたことを判定する。その後に、制御部１６０１は、第１の充電電力１６４２を減少させる。
【０１７４】
制御部１６０１は、ステップＳ１６４３においてロード検出を実行し、ステップＳ１６４４において、通知信号を送信する。通信部１６０２は、ステップＳ１６４５において、命令信号を第２の無線電力受信器１６０４だけに送信し、これに応じて、ステップＳ１６４６において、報告信号を受信する。
【０１７５】
図１７Ａ及び図１７Ｂは、本発明の一実施形態による無線電力送信器と無線電力受信器との間の通信を示すタイミング図である。特に、図１７Ａ及び図１７Ｂは、ＢＬＥ方式に基づいて通信を実行する無線電力送信器及び無線電力受信器に対するタイミング図である。
【０１７６】
図１７Ａを参照すると、無線電力送信器の制御部１７５０は、ステップＳ１７０１において、予め定められた期間で検出電力１７０２を印加することによりロードの変更をチェックする。また、無線電力送信器の通信部１７６０は、ステップＳ１７０３において、予め定められた期間で通知信号を送信する。図１７Ａを参照すると、制御部１７５０は、ステップＳ１７０１において、ロードの突然の変更を検出できない。
【０１７７】
ステップＳ１７０４において、ユーザ１７９５は、無線電力受信器を無線電力送信器の上に又はその近傍に位置させる。
【０１７８】
ステップＳ１７０７において、制御部１７５０は、スーパーフレームサイクルの後に、検出電力をさらに印加し、ロードの突然の変更を検出する。制御部１７５０は、有効な検出期間の内に装置が検出される場合に、値１７０８により検出電力１７０２より大きい駆動電力（又は登録電力）Ｐｒｅｇを印加する。ここで、駆動電力は、無線電力受信器の制御部１７９０を駆動させることができる電力であり得る。
【０１７９】
無線電力受信器の制御部１７９０は、ステップＳ１７０５において駆動され（又はパワーオンされ）、ステップＳ１７０６において、無線電力受信器の通信部１７８０を初期化する。制御部１７５０は、制御部１７９０により開始されるパルスの存在により無線電力受信器の存在を判定する。制御部１７５０は、存在を判定した無線電力受信器を装置制御テーブルにアップデートできる。
【０１８０】
例えば、装置制御テーブルは、無線電力受信器のそれぞれのセッションＩＤ、製造社ＩＤ、製品ＩＤ、ロード特性、電流特性、電圧特性、効率特性、現在の状態、無線電力受信器のＤＣ／ＤＣ変換器の前端での電圧、無線電力受信器のＤＣ／ＤＣ変換器の後端での電圧、及び無線電力受信器のＤＣ／ＤＣ変換器の後端での電流の情報などを管理するために使用される。ここで、現在の状態は、無線電力受信器が充電が完了した後に待機状態にあるか、無線電力受信器が充電電力の不足により待機状態にあるか、無線電力受信器がＣＶモードで充電中であるか、又は無線電力受信器がＣＣモードで充電中であるかを示す情報である。
【０１８１】
通信部１７８０は、制御部１７９０の制御の下に第２のチャネルを使用する。ここで、第２のチャネルは、無線電力送信器の通信部１７６０により使用されるチャネルとは異なる、他の無線電力送信器１７７０により使用されるチャネルである。したがって、通信部１７６０により使用されるチャネルは、第１のチャネルと呼ばれる。
【０１８２】
制御部１７９０が検索チャネルを決定する順序は、すでに設定されており、制御部１７９０により探索される初期検索チャネルは、ＢＬＥチャネルからランダムに選択され得る。
【０１８３】
通信部１７８０は、ステップＳ１７１０において、第２のチャネルで無線電力送信器検索信号を送信する。無線電力送信器検索信号は、無線電力受信器の装置情報を含むことができる。例えば、無線電力受信器の装置情報は、無線電力受信器のＩＤ及び無線電力受信器の装置に関する情報を含むことができる。無線電力受信器の装置に関する情報は、製造社、シリアル番号、プロトコルバージョン、ハードウェアバージョン、無線電力受信器の充電に関連したパラメータの中の少なくとも１つを含むことができる。
【０１８４】
図１７Ａにおいて、３個の無線電力送信器は、第２のチャネルを使用し、３個の無線電力送信器１７７０の各々は、ステップＳ１７１１、Ｓ１７１４、及びＳ１７１７において、無線電力送信器検索信号に応じて無線電力送信器検索応答信号を通信部１７８０に送信できる。通信部１７８０は、ステップＳ１７１３、Ｓ１７１６、及びＳ１７１９において、応答信号又はＡｃｋ信号を３個の無線電力送信器１７７０に送信する。
【０１８５】
通信部１７８０は、ステップＳ１７２０、Ｓ１７２１、及びＳ１７２２において、検索信号を送信する。
【０１８６】
制御部１７９０は、検索チャネルを第１のチャネルに変更できる。通信部１７８０は、ステップＳ１７２３において、第１のチャネルを用いて検索信号を送信する。ステップＳ１７２４において、通信部１７６０は、検索信号を受信し、制御部１７５０は、無線電力受信器の識別情報及びＲＳＳＩ値を記憶する。制御部１７５０は、ステップＳ１７２５において、記憶されたＲＳＳＩをＲＳＳＩしきい値と比較し、ステップＳ１７２６において、検索信号に応答するか否かを判定する。
【０１８７】
無線電力送信器が応答するものと判定する場合には、通信部１７６０は、ステップＳ１７２８において、応答信号を送信する。ここで、応答信号は、無線電力送信器の装置情報を含むことができる。無線電力送信器の装置情報は、無線電力送信器のＩＤを含むことができる。
【０１８８】
制御部１７９０は、ステップＳ１７３２において、無線電力受信器の通信部１７８０を制御し、通信部１７８０は、ステップＳ１７２９において、無線電力受信器の識別子及び装置情報を送信する。制御部１７５０は、ステップＳ１７３０において識別子及び装置情報を受信し、ステップＳ１７３１において、無線電力受信器を加入させるか否かを判定する。
【０１８９】
無線電力送信器が無線電力受信器を加入させるものと判定する場合には、通信部１７６０は、ステップＳ１７３３において、接続（Connection）信号を通信部１７８０に送信する。接続信号は、接続保持期間（keep-alive period）、及び無線電力送信器及び無線電力受信器のそれぞれのアドレスのような情報を含むことができる。無線電力受信器は、ステップＳ１７３４において、受信された接続信号に基づいて、無線電力送信器のＩＤ及びパラメータを把握する。
【０１９０】
本発明の他の実施形態に従って、通信部１７６０は、ステップＳ１７２３において、無線電力受信器から検索信号を受信した直後に、ステップＳ１７３３において、接続信号を送信することにより通信ネットワークを形成することができる。
【０１９１】
通信部１７６０は、ステップＳ１７３５において、無線電力送信器のパラメータ信号‘ＴＸパラメータ’を無線電力受信器の通信部１７８０に送信する。無線電力送信器のパラメータ信号は、無線電力送信器の識別子、無線電力受信器の識別子、製造社、シリアル番号、プロトコルバージョン、ハードウェアバージョン、無線電力送信器の使用可能な充電電力量、現在充電中である無線電力受信器の個数、現在充電中である電力量、及び使用可能な余剰電力量の中の少なくとも１つを含むことができる。
【０１９２】
通信部１７８０は、ステップＳ１７３６において、無線電力受信器のパラメータ信号‘ＲＸパラメータ’を送信する。制御部１７５０は、ステップＳ１７３７において、無線電力受信器のパラメータを受信し、ステップＳ１７３８において、無線電力受信器のパラメータを分析することにより無線電力受信器を無線電力ネットワークに加入させるか否かを判定する。制御部１７５０は、ステップＳ１７３９において、加入を許可するか否かを示す‘許可情報’信号を生成し、ステップＳ１７４０において、加入許可信号を無線電力受信器の通信部１７８０に送信する。ステップＳ１７４１乃至Ｓ１７５２において、この後の充電過程は、すでに上述したような図６Ａ及び図６Ｂのそれと同一であるので、これについての反復される詳細な説明は省略する。
【０１９３】
以上、本発明を具体的な実施形態を参照して詳細に説明してきたが、本発明の範囲及び趣旨を逸脱することなく様々な変更が可能であるということは、当業者には明らかであり、本発明の範囲は、上述の実施形態に限定されるべきではなく、特許請求の範囲の記載及びこれと均等なものの範囲内で定められるべきである。
【符号の説明】
【０１９４】
１００、２００、５０３、６７０、１７７０  無線電力送信器
１１０−１、１１０−２、１１０−ｎ、２５０  無線電力受信器
２１１  電力送信部
２１２、２５２、５０１、６５０、６９０、８０１、８０４、９０１、９０４、１１０１、１６０１、１７５０、１７９０  制御部
２１３、２５３、５０２、６６０、６８０、８０２、８０３、９０２、９０３、１１０２、１６０２、１７６０、１７８０  通信部
２５１  電力受信部
２５４  整流部
２５５  ＤＣ／ＤＣ変換部
２５６  スイッチング部
２５７  充電部
４０２、４０６、４１２、  コイル
４０４  ＦＥＴ素子
４０５、４０７、４１０  キャパシタ
４０９  フィルタ
【図１】
0006338743.tif 000012
【図２Ａ】
0006338743.tif 000013
【図２Ｂ】
0006338743.tif 000014
【図３】
0006338743.tif 000015
【図４Ａ】
0006338743.tif 000016
【図４Ｂ】
0006338743.tif 000017
【図４Ｃ】
0006338743.tif 000018
【図４Ｄ】
0006338743.tif 000019
【図４Ｅ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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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１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６Ａ】
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【図１６Ｂ】
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【図１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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【図１８】
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