(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギー送信端からエネルギー受信端にエネルギーを送信するために用いられるシンボル区間の間に、前記エネルギー送信端に誘起される交流信号から複数の第１サンプルを取得するサンプリング部と、
前記第１サンプルの絶対値の和と、前記エネルギー送信端のスイッチと前記エネルギー受信端のスイッチとの間で同期整合が実行されるシンボル区間の間に取得される複数の第２サンプルの絶対値の和との差に基づいてシンボル同期を補正する補正部とを有することを特徴とする無線エネルギー送信装置。
【請求項２】
前記複数の第１サンプルの絶対値の和と前記複数の第２サンプルの絶対値の和との比較結果に基づいて、前記シンボル同期を補正するか否かを決定する制御部をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の無線エネルギー送信装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記複数の第１サンプルの絶対値の和及び前記複数の第２サンプルの絶対値の和を算出する算出部と、
前記複数の第１サンプルの絶対値の和と前記複数の第２サンプルの絶対値の和とを比較する比較部とを含むことを特徴とする請求項２に記載の無線エネルギー送信装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記複数の第１サンプルの絶対値の和が前記複数の第２サンプルの絶対値の和よりも大きい場合、前記シンボル同期を補正するものと決定することを特徴とする請求項２に記載の無線エネルギー送信装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記複数の第１サンプルの絶対値の和が前記複数の第２サンプルの絶対値の和よりも小さいか同一の場合、現在のシンボル同期を保持するものと決定することを特徴とする請求項２に記載の無線エネルギー送信装置。
【請求項６】
前記補正部は、前記複数の第１サンプルの絶対値の和と前記複数の第２サンプルの絶対値の和との差に基づいて、前記エネルギー送信端のスイッチのターンオン及びターンオフのタイミングを制御することを特徴とする請求項１に記載の無線エネルギー送信装置。
【請求項７】
前記補正部は、前記複数の第１サンプルの絶対値の和と前記複数の第２サンプルの絶対値の和との差に基づいて、１つのシンボル区間の間に前記エネルギー送信端のスイッチのターンオン及びターンオフのタイミングを減少させ、
前記制御部は、次のシンボル区間の間に前記エネルギー送信端に誘起される交流信号から取得された複数の第３サンプルの絶対値の和と前記複数の第１サンプルの絶対値の和との比較結果に基づいて、前記減少させたスイッチのターンオン及びターンオフのタイミングを補正するか否かを決定することを特徴とする請求項２に記載の無線エネルギー送信装置。
【請求項８】
前記補正部は、前記複数の第３サンプルの絶対値の和が前記複数の第１サンプルの絶対値の和よりも大きい場合、前記複数の第３サンプルの絶対値の和と前記複数の第２サンプルの絶対値の和との差に基づいて、以前に減少させた前記スイッチのターンオン及びターンオフのタイミングを増加させることを特徴とする請求項７に記載の無線エネルギー送信装置。
【請求項９】
前記エネルギー受信端のターゲット共振器との相互共振によって前記エネルギー受信端にエネルギーを送信するソース共振器と、
前記ソース共振器にエネルギーを供給する電源と、
前記電源と前記ソース共振器を電気的にターンオン及びターンオフするスイッチとをさらに有することを特徴とする請求項１に記載の無線エネルギー送信装置。
【請求項１０】
前記スイッチのターンオン及びターンオフ動作に基づいてデータを変調する変調部と、
前記エネルギー受信端で前記ソース共振器と前記ターゲット共振器との間に相互共振が発生するか否かに基づいて、前記エネルギー受信端から送信されたデータを復調する復調部とをさらに有することを特徴とする請求項９に記載の無線エネルギー送信装置。
【請求項１１】
ソース共振器とターゲット共振器との間の相互共振によってエネルギーを送信し、各シンボル区間ごとに前記ソース共振器で誘起される交流信号の複数の第１サンプルを取得するサンプリング部と、前記複数の第１サンプルの絶対値の和と、シンボル同期の整合が行われたシンボル区間で取得された複数の第２サンプルの絶対値の和との比較結果に基づいて前記シンボル同期を補正するか否かを決定する制御部と、前記複数の第１サンプルの絶対値の和と前記複数の第２サンプルの絶対値の和との差に基づいて前記シンボル同期を補正する補正部とを含む無線エネルギー送信装置と、
前記相互共振を通して前記ソース共振器によって送信されたエネルギーを受信し、前記ターゲット共振器で誘起される交流信号の複数のサンプル値に基づいてシンボル同期を整合する前記ターゲット共振器を含む無線エネルギー受信装置とを有することを特徴とする無線エネルギー送信システム。
【請求項１２】
前記無線エネルギー受信装置は、各シンボル区間ごとに前記ターゲット共振器で誘起される交流信号の複数の第１サンプルをサンプリングするサンプリング部と、
前記複数の第１サンプルのうち最も大きい絶対値を有する時点をシンボル同期時点として整合するシンボル同期整合部とを含むことを特徴とする請求項１１に記載の無線エネルギー送信システム。
【請求項１３】
前記無線エネルギー受信装置は、前記ターゲット共振器で受信されたエネルギーが充電される負荷と、
前記ターゲット共振器と接続される場合に対応して、前記ターゲット共振器の共振周波数を変更させるキャパシタと、
前記負荷及び前記キャパシタと前記ターゲット共振器とを電気的にターンオン及びターンオフさせるスイッチと、
前記スイッチの動作を前記シンボル同期時点に基づいて制御するスイッチ制御部とをさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の無線エネルギー送信システム。
【請求項１４】
前記無線エネルギー受信装置は、前記スイッチのターンオン及びターンオフ動作に基づいてデータを変調する変調部と、
前記無線エネルギー送信装置にて相互共振が発生するか否かに基づいて、前記無線エネルギー送信装置から送信されたデータを復調する復調部とをさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の無線エネルギー送信システム。
【請求項１５】
エネルギー送信端からエネルギー受信端にエネルギーを送信するために用いられるシンボル区間の間に、前記エネルギー送信端で誘起される交流信号の複数の第１サンプルを取得するステップと、
前記複数の第１サンプルの絶対値の和と、前記エネルギー送信端のスイッチと前記エネルギー受信端のスイッチとの間で実行される同期整合が行われたシンボル区間の間にサンプリングされた複数の第２サンプルの絶対値の和との差に基づいてシンボル同期を補正するステップとを有することを特徴とする無線エネルギー送信方法。
【請求項１６】
前記複数の第１サンプルを取得する以前に、前記交流信号から前記複数の第２サンプルを取得するステップと、
前記複数の第２サンプルの絶対値の和を算出するステップと、
前記複数の第１サンプルの絶対値の和を算出するステップと、
前記複数の第１サンプルの絶対値の和と前記複数の第２サンプルの絶対値の和とを比較するステップと、
前記複数の第１サンプルの絶対値の和と前記複数の第２サンプルの絶対値の和との比較結果に基づいて前記シンボル同期を補正するか否かを決定するステップとをさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載の無線エネルギー送信方法。
【請求項１７】
前記シンボル同期を補正するか否かを決定するステップは、前記複数の第１サンプルの絶対値の和が前記複数の第２サンプルの絶対値の和よりも大きい場合、前記エネルギー送信端のスイッチのターンオン及びターンオフのタイミングを補正するものと決定するステップを含むことを特徴とする請求項１６に記載の無線エネルギー送信方法。
【請求項１８】
前記シンボル同期を補正するステップは、前記複数の第１サンプルの絶対値の和が前記複数の第２サンプルの絶対値の和よりも小さいか同一の場合、前記エネルギー送信端のスイッチの現在のターンオン及びターンオフのタイミングを保持するステップと、
前記複数の第１サンプルの絶対値の和が前記複数の第２サンプルの絶対値の和よりも大きい場合、前記複数の第１サンプルの絶対値の和と前記複数の第２サンプルの絶対値の和との差に比例して、前記スイッチのターンオン及びターンオフのタイミングを減少させるステップとを含むことを特徴とする請求項１５に記載の無線エネルギー送信方法。
【請求項１９】
前記スイッチのターンオン及びターンオフのタイミングを減少させるのに応えて、次のシンボル区間の間に、前記交流信号から複数の第３サンプルを取得するステップと、
前記複数の第３サンプルの絶対値の和を算出するステップと、
前記複数の第３サンプルの絶対値の和と前記複数の第１サンプルの絶対値の和とを比較するステップと、
前記複数の第３サンプルの絶対値の和が前記複数の第１サンプルの絶対値の和よりも大きいか同一の場合、前記エネルギー送信端のスイッチのターンオン及びターンオフのタイミングを補正するものと決定するステップと、
前記複数の第３サンプルの絶対値の和と前記複数の第２サンプルの絶対値の和との差に比例して、前記スイッチのターンオン及びターンオフのタイミングを増加させるステップとをさらに含むことを特徴とする請求項１８に記載の無線エネルギー送信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
以下の開示は、無線でエネルギーを送信する方法及びその装置並びに無線エネルギー送信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線電力送信に対する研究は、携帯機器を含む様々な電子機器の爆発的な増加による有線電力供給の不便の増加、及び既存のバッテリ（ｂａｔｔｅｒｙ）容量の限界直面などを克服するために始まった。その中にも近距離無線電力送信に対する研究が盛んに行われている。近距離無線電力送信とは、動作周波数で波長の長さに比べて送受信コイル間の距離が十分小さい場合の無線電力送信を意味する。
【０００３】
無線電力は、同一の周波数で共振する装置間で送信され得る。
共振特性を用いる無線電力送受信システムは、電力を供給するソースと電力を供給されるターゲットを含む。
無線電力を送信して受信する過程でソースとターゲットは制御情報を共有する必要があり、そうでなければ、無線電力送受信の効率が低下するという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記従来の無線電力送信における問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、無線エネルギー送信装置でシンボル同期の補正を担当することによりエネルギー受信端で同期整合するために求められる算出量を減らし得る無線エネルギー送信方法及びその装置並びにそのシステムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一態様によれば、本発明による無線エネルギー送信装置は、エネルギー送信端からエネルギー受信端にエネルギーを送信するために用いられるシンボル区間の間に、前記エネルギー送信端に誘起される交流信号から複数の第１サンプルを取得するサンプリング部と、前記第１サンプルの絶対値の和と、前記エネルギー送信端のスイッチと前記エネルギー受信端のスイッチとの間で同期整合が実行されるシンボル区間の間に取得される複数の第２サンプルの絶対値の和との差に基づいてシンボル同期を補正する補正部とを有することを特徴とする。
【０００６】
前記複数の第１サンプルの絶対値の和と前記複数の第２サンプルの絶対値の和との比較結果に基づいて、前記シンボル同期を補正するか否かを決定する制御部をさらに有することが好ましい。
前記制御部は、前記複数の第１サンプルの絶対値の和及び前記複数の第２サンプルの絶対値の和を算出する算出部と、前記複数の第１サンプルの絶対値の和と前記複数の第２サンプルの絶対値の和とを比較する比較部とを含むことが好ましい。
前記制御部は、前記複数の第１サンプルの絶対値の和が前記複数の第２サンプルの絶対値の和よりも大きい場合、前記シンボル同期を補正するものと決定することが好ましい。
前記制御部は、前記複数の第１サンプルの絶対値の和が前記複数の第２サンプルの絶対値の和よりも小さいか同一の場合、現在のシンボル同期を保持するものと決定することが好ましい。
前記補正部は、前記複数の第１サンプルの絶対値の和と前記複数の第２サンプルの絶対値の和との差に基づいて、前記エネルギー送信端のスイッチのターンオン及びターンオフのタイミングを制御することが好ましい。
前記補正部は、前記複数の第１サンプルの絶対値の和と前記複数の第２サンプルの絶対値の和との差に基づいて、１つのシンボル区間の間に前記エネルギー送信端のスイッチのターンオン及びターンオフのタイミングを減少させ、前記制御部は、次のシンボル区間の間に前記エネルギー送信端に誘起される交流信号から取得された複数の第３サンプルの絶対値の和と前記複数の第１サンプルの絶対値の和との比較結果に基づいて、前記減少させたスイッチのターンオン及びターンオフのタイミングを補正するか否かを決定することが好ましい。
前記補正部は、前記複数の第３サンプルの絶対値の和が前記複数の第１サンプルの絶対値の和よりも大きい場合、前記複数の第３サンプルの絶対値の和と前記複数の第２サンプルの絶対値の和との差に基づいて、以前に減少させた前記スイッチのターンオン及びターンオフのタイミングを増加させることが好ましい。
前記エネルギー送信装置は、前記エネルギー受信端のターゲット共振器との相互共振によって前記エネルギー受信端にエネルギーを送信するソース共振器と、前記ソース共振器にエネルギーを供給する電源と、前記電源と前記ソース共振器を電気的にターンオン及びターンオフするスイッチとをさらに含むことが好ましい。
前記スイッチのターンオン及びターンオフ動作に基づいてデータを変調する変調部と、前記エネルギー受信端で前記ソース共振器と前記ターゲット共振器との間に相互共振が発生するか否かに基づいて、前記エネルギー受信端から送信されたデータを復調する復調部とをさらに有することが好ましい。
【０００７】
本発明の一態様によれば、本発明による無線エネルギー送信システムは、ソース共振器とターゲット共振器との間の相互共振によってエネルギーを送信し、各シンボル区間ごとに前記ソース共振器で誘起される交流信号の複数の第１サンプルを取得するサンプリング部と、前記複数の第１サンプルの絶対値の和と、シンボル同期の整合が行われたシンボル区間で取得された複数の第２サンプルの絶対値の和との比較結果に基づいて前記シンボル同期を補正するか否かを決定する制御部と、前記複数の第１サンプルの絶対値の和と前記複数の第２サンプルの絶対値の和との差に基づいて前記シンボル同期を補正する補正部とを含む無線エネルギー送信装置と、前記相互共振を通して前記ソース共振器によって送信されたエネルギーを受信し、前記ターゲット共振器で誘起される交流信号の複数のサンプル値に基づいてシンボル同期を整合する前記ターゲット共振器を含む無線エネルギー受信装置とを有することを特徴とする。
【０００８】
前記無線エネルギー受信装置は、各シンボル区間ごとに前記ターゲット共振器で誘起される交流信号の複数の第１サンプルをサンプリングするサンプリング部と、前記複数の第１サンプルのうち最も大きい絶対値を有する時点をシンボル同期時点として整合するシンボル同期整合部とを含むことが好ましい。
前記無線エネルギー受信装置は、前記ターゲット共振器で受信されたエネルギーが充電される負荷と、前記ターゲット共振器と接続される場合に対応して、前記ターゲット共振器の共振周波数を変更させるキャパシタと、前記負荷及び前記キャパシタと前記ターゲット共振器とを電気的にターンオン及びターンオフさせるスイッチと、前記スイッチの動作を前記シンボル同期時点に基づいて制御するスイッチ制御部とをさらに含むことが好ましい。
前記無線エネルギー受信装置は、前記スイッチのターンオン及びターンオフ動作に基づいてデータを変調する変調部と、前記無線エネルギー送信装置にて相互共振が発生するか否かに基づいて、前記無線エネルギー送信装置から送信されたデータを復調する復調部とをさらに含むことが好ましい。
【０００９】
本発明の一態様によれば、本発明による無線エネルギー送信方法は、エネルギー送信端からエネルギー受信端にエネルギーを送信するために用いられるシンボル区間の間に、前記エネルギー送信端で誘起される交流信号の複数の第１サンプルを取得するステップと、前記複数の第１サンプルの絶対値の和と、前記エネルギー送信端のスイッチと前記エネルギー受信端のスイッチとの間で実行される同期整合が行われたシンボル区間の間にサンプリングされた複数の第２サンプルの絶対値の和との差に基づいてシンボル同期を補正するステップとを有することを特徴とする。
【００１０】
前記複数の第１サンプルを取得する以前に、前記交流信号から前記複数の第２サンプルを取得するステップと、前記複数の第２サンプルの絶対値の和を算出するステップと、前記複数の第１サンプルの絶対値の和を算出するステップと、前記複数の第１サンプルの絶対値の和と前記複数の第２サンプルの絶対値の和とを比較するステップと、前記複数の第１サンプルの絶対値の和と前記複数の第２サンプルの絶対値の和との比較結果に基づいて前記シンボル同期を補正するか否かを決定するステップとをさらに含むことが好ましい。
前記シンボル同期を補正するか否かを決定するステップは、前記複数の第１サンプルの絶対値の和が前記複数の第２サンプルの絶対値の和よりも大きい場合、前記エネルギー送信端のスイッチのターンオン及びターンオフのタイミングを補正するものと決定するステップを含むことが好ましい。
前記シンボル同期を補正するステップは、前記複数の第１サンプルの絶対値の和が前記複数の第２サンプルの絶対値の和よりも小さいか同一の場合、前記エネルギー送信端のスイッチの現在のターンオン及びターンオフのタイミングを保持するステップと、前記複数の第１サンプルの絶対値の和が前記複数の第２サンプルの絶対値の和よりも大きい場合、前記複数の第１サンプルの絶対値の和と前記複数の第２サンプルの絶対値の和との差に比例して、前記スイッチのターンオン及びターンオフのタイミングを減少させるステップとを含むことが好ましい。
前記スイッチのターンオン及びターンオフのタイミングを減少させるのに応えて、次のシンボル区間の間に、前記交流信号から複数の第３サンプルを取得するステップと、前記複数の第３サンプルの絶対値の和を算出するステップと、前記複数の第３サンプルの絶対値の和と前記複数の第１サンプルの絶対値の和とを比較するステップと、前記複数の第３サンプルの絶対値の和が前記複数の第１サンプルの絶対値の和よりも大きいか同一の場合、前記エネルギー送信端のスイッチのターンオン及びターンオフのタイミングを補正するものと決定するステップと、前記複数の第３サンプルの絶対値の和と前記複数の第２サンプルの絶対値の和との差に比例して、前記スイッチのターンオン及びターンオフのタイミングを増加させるステップとをさらに含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る無線エネルギー送信方法及びその装置並びにそのシステムによれば、シンボル同期の補正を担当することによって、エネルギー受信端で同期整合するために求められる算出量を減らし得る。したがって、無線エネルギー送信システムで、エネルギー受信端の算出複雑度が減少するという効果がある。
また、エネルギー受信端の算出複雑度が減少することによって、エネルギー受信端で消費する電力量も減少され得る。すなわち、エネルギー受信端の算出量の減少によって電力消費を節減するという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る無線エネルギー送信システムの等価回路を示す図である。
【図２】本発明の他の実施形態に係る無線エネルギー送信システムの等価回路を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る無線エネルギー送信システムで送信端と受信端のスイッチの動作タイミングを示す図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る無線エネルギー送信装置を示すブロック図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る無線エネルギー送信装置を示すブロック図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る無線エネルギー送信システムを示すブロック図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る無線エネルギー受信装置を示すブロック図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る無線エネルギー送信システムで、同期整合が行われた一つのシンボル内で、送信端と受信端に印加される電圧変化を示すグラフである。
【図９】本発明の一実施形態に係る無線エネルギー送信システムで、同期が整合されない一つのシンボル内で、送信端と受信端に印加される電圧変化を示すグラフである。
【図１０】本発明の一実施形態に係る無線エネルギー送信システムで、同期が整合されない一つのシンボル内で、送信端と受信端に印加される電圧変化を示すグラフである。
【図１１】本発明の一実施形態に係る無線エネルギー送信システムで、同期整合が行われた後、同期の補正が必要な時点を示す図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係る無線エネルギー送信装置で、一つのシンボル内にサンプルの絶対値の和を同期変化に応じて示すグラフである。
【図１３】本発明の一実施形態に係る無線エネルギー送信装置で、一つのシンボル内にサンプルの絶対値の和を同期変化に応じて示すグラフである。
【図１４】本発明の一実施形態に係る無線エネルギー送信装置で、同期を補正する工程を説明するための図である。
【図１５】本発明の一実施形態に係る無線エネルギー送信装置で、同期を補正する工程を説明するための図である。
【図１６】本発明の一実施形態に係る無線エネルギー送信装置で、同期を補正する工程を説明するための図である。
【図１７】本発明の一実施形態に係る無線エネルギー送信装置で、同期を補正するためにスイッチのターンオン及びターンオフタイミングを調整する工程を説明するための図である。
【図１８】本発明の一実施形態に係る無線エネルギー送信装置で、同期を補正するためにスイッチのターンオン及びターンオフタイミングを調整する工程を説明するための図である。
【図１９】本発明の一実施形態に係る無線エネルギー送信装置で、同期を補正するためにスイッチのターンオン及びターンオフタイミングを調整する工程を説明するための図である。
【図２０】本発明の一実施形態に係る無線エネルギー送信方法を説明するためのフローチャートである。
【図２１】他の一実施形態に係る無線エネルギー送信方法を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
次に、本発明に係る無線エネルギー送信方法及びその装置並びにそのシステムを実施するための形態の具体例を図面を参照しながら説明する。
【００１４】
無線電力送信システムは、無線で電力を必要とする様々なシステムに応用することができる。
無線電力送信システムは、携帯電話又はｗｉｒｅｌｅｓｓ  ＴＶ等の充電デバイスなど、無線電力を使用可能なシステムに用いることができる。また、バイオヘルスケア（ｂｉｏ  ｈｅａｌｔｈ  ｃａｒｅ）分野に応用可能であり、人体に挿入されたデバイスに遠隔で電力を送信したり、心拍数を測定するための包帯形のデバイスに無線電力を送信するために応用することができる。
無線電力送信システムは、電力消費に制約が大きいセンサなどのデバイスに応用することができる。
【００１５】
また、無線電力送信システムは、電源ソースがない情報記憶装置の遠隔制御に応用することができる。
無線電力送信システムは、情報記憶装置に遠隔で装置を駆動できる電力を供給すると同時に、無線で情報記憶装置に格納された情報を呼び出すシステムに応用することができる。
【００１６】
無線電力送信システムは、信号の発生のために電源供給装置からエネルギーが供給されてソース共振器に格納し、電源供給装置とソース共振器とを電気的に接続するスイッチをオフすることによって、ソース共振器の自己共振を誘導する。
自己共振するソース共振器と相互共振するほど十分近い距離にソース共振器の共振周波数と同一の共振周波数を有するターゲット共振器が存在する場合、ソース共振器とターゲット共振器との間に相互共振の現象が発生する。結果的に、電力はソースからターゲットまで無線で送信されて充電されるか、あるいは、ターゲットに対応する負荷に電力を供給する。
ソース共振器は、電源供給装置からエネルギーの供給を受ける共振器を意味し、ターゲット共振器は、相互共振現象によってソース共振器からエネルギーが伝達される共振器を意味する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係る無線エネルギー送信システムの等価回路を示す図である。
上記のような無線エネルギー送信システムは、ＲＩ（Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ  Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）システムと定義される。
図１を参照すると、無線エネルギー送信システムは、ソースとターゲットから構成されるソース−ターゲット構造である。
無線エネルギー送信システムは、ソースに該当する無線エネルギー送信装置とターゲットに該当する無線エネルギー受信装置を含む。
【００１８】
無線エネルギー送信装置は、電力入力部１１０、電力送信部１２０、及びスイッチ部１３０を含む。
電力入力部１１０は、電源供給装置を用いてキャパシタにエネルギーを格納する。
スイッチ部１３０は、キャパシタにエネルギーが格納される間には電力入力部１１０にキャパシタを接続し、スイッチ部１３０はキャパシタに格納されたエネルギーを放電する間にキャパシタを電力送信部１２０に接続する。
すなわち、スイッチ部１３０は、キャパシタが同時に電力入力部１１０と電力送信部１２０に接続されないようにする。
【００１９】
電力送信部１２０は、電磁気（ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ）エネルギーを受信部１４０に伝達する。
より具体的には、電力送信部１２０は、電力送信部１２０のソース共振器と受信部１４０のターゲット共振器との間の相互共振を用いて電力を伝達する。
ここで、ソース共振器は、キャパシタＣ１及び送信コイルＬ１を含み、ターゲット共振器は、キャパシタＣ２及び受信コイルＬ２を含む。
ソース共振器とターゲット共振器との間に発生する相互共振の程度は、相互インダクタンスＭの影響を受ける。
【００２０】
電力入力部１１０は入力電圧ＶＤＣ、内部抵抗Ｒｉｎ及びキャパシタＣ１に、電力送信部１２０は基礎回路素子Ｒ１、Ｌ１、Ｃ１に、スイッチ部１３０は複数のスイッチにモデリングされる。
スイッチとして、オン／オフ機能を行うことのできる能動素子を用いてもよい。Ｒは抵抗成分、Ｌはインダクタ成分、Ｃはキャパシタ成分を意味する。
入力電圧ＶＤＣのうちキャパシタＣ１に負荷される電圧はＶｉｎと表示される。
【００２１】
図１において、無線エネルギー受信装置は、受信部１４０、電力出力部１５０、及びスイッチ部１６０を含む。
受信部１４０は、電力送信部１２０から電磁気（ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ）エネルギーを受信する。
受信部１４０は、受信した電磁気エネルギーを接続されたキャパシタＣ２に格納する。
【００２２】
例えば、スイッチ部１６０は、キャパシタＣ２にエネルギーが格納された間に受信部１４０にキャパシタを接続する。また、スイッチ部１６０はキャパシタＣ２に格納されたエネルギーを負荷（例えば、バッテリ）に伝達する間はキャパシタＣ２を受信部１４０と接続解除し、キャパシタＣ２を電力出力部１５０に接続する。
すなわち、スイッチ部１６０は、キャパシタが同時に受信部１４０と電力出力部１５０に接続されないようにする。
【００２３】
受信部１４０の受信コイルＬ２は、電力送信部１２０の送信コイルＬ１との相互共振によって電力を受信する。
受信された電力を用いて受信コイルＬ２と接続されたキャパシタが充電される。
電力出力部１５０は、キャパシタに充電された電力をバッテリに伝達する。
電力出力部１５０は、バッテリの代わりに、負荷又はターゲット装置に電力を伝達してもよい。
受信部１４０は、回路素子Ｒ２、Ｌ２、Ｃ２に、電力出力部１５０は接続されるキャパシタＣ２及びバッテリに、スイッチ部１６０は複数のスイッチにモデリングされる。受信コイルＬ２で受信されるエネルギーのうち、キャパシタＣ２に負荷される電圧はＶｏｕｔと表示される。
【００２４】
上記のように電力入力部１１０と電力送信部１２０を物理的に分離し、受信部１４０と電力出力部１５０を物理的に分離して電力を送信するＲＩ（Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ  Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）システムは、インピーダンスマッチングを用いた従来の電力送信方式に比べて様々な長所を有する。
第１に、ＤＣ電源からソース共振器に直接電力供給が可能であるため、電力増幅器を使えなくてもよい。
第２に、バッテリの充電のために受信端のキャパシタに充電された電力でエネルギーをキャプチャー（ｃａｐｔｕｒｅ）するため、整流器を通した整流作業を必要としない。
第３に、インピーダンスマッチングする必要がないため、送信効率が送信端と受信端との間の距離変化に敏感ではない。したがって、複数の送信端及び複数の受信端を含む無線エネルギー送信システムへの拡張も容易である。
【００２５】
図２は、本発明の他の実施形態に係る無線エネルギー送信システムの等価回路を示す図である。
図２は、ＲＩ（Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ  Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）システムの他の例である。
図２を参照すると、無線エネルギー送信システムは、ソースとターゲットから構成されるソース−ターゲット構造である。
すなわち、無線エネルギー送信システムは、ソースに該当する無線エネルギー送信装置とターゲットに該当する無線エネルギー受信装置を含む。
【００２６】
無線エネルギー送信装置は、電力充電部２１０、制御部２２０及び送信部２３０を含む。
電力充電部２１０は、電源供給装置Ｖｉｎと抵抗Ｒｉｎで構成され得る。
ソース共振器は、キャパシタＣ１とインダクタＬ１で構成され得る。ソース共振器は送信部２３０に対応する。
送信部２３０は、ソース共振器とターゲット共振器との間の相互共振によってソース共振器に格納されたエネルギーを送信する。
制御部２２０は、電力充電部２１０からソース共振器に電力を供給するためにスイッチを制御する。
【００２７】
電源供給装置ＶｉｎからキャパシタＣ１に電圧が印加され、インダクタＬ１に電流が印加される。
ソース共振器が正常状態に達すれば、キャパシタＣ１に印加される電圧は０になり、インダクタＬ１に流れる電流はＶｉｎ／Ｒｉｎの値を有するようになる。正常状態では、インダクタＬ１に印加される電流を用いてインダクタＬ１に電力が充電される。
【００２８】
例えば、制御部２２０は、正常状態でソース共振器に充電された電力が所定値に達すると、スイッチをオフ（ｏｆｆ）する。
所定値に関する情報は制御部２２０に設定されてもよい。
電力充電部２１０と送信部２３０はスイッチ動作によって分離される。
スイッチがオフされれば、ソース共振器はキャパシタＣ１とインダクタＬ１間で自己共振（ｓｅｌｆ−ｒｅｓｏｎａｔｅ）する。
【００２９】
相互インダクタンス（Ｍ）２７０を考慮した、ソース共振器とターゲット共振器との間の相互共振によって、ソース共振器に格納されたエネルギーはターゲット共振器に伝えられる。
ここで、ソース共振器の共振周波数ｆ１とターゲット共振器の共振周波数ｆ２は同一である。ソース共振器の共振周波数ｆ１とターゲット共振器の共振周波数ｆ２は、以下の数式（１）によって算出される。
【００３０】
【数１】
0006316827.tif 000002
【００３１】
無線エネルギー受信装置は、充電部２４０、制御部２５０、及び電力出力部２６０を含む。
図２において、ターゲット共振器は、キャパシタＣ２とインダクタＬ２で構成され得る。ソース共振器とターゲット共振器との間に相互共振するとき、ソース共振器は電源供給装置Ｖｉｎと分離し、ターゲット共振器は負荷（ＬＯＡＤ）及びキャパシタＣＬと分離している。
ターゲット共振器のキャパシタＣ２とインダクタＬ２は相互共振によって電力を充電される。
【００３２】
ターゲット共振器に電力を充電するために、制御部２５０はスイッチを制御（例えば、スイッチをオフするように制御）する。
スイッチがオフの間に、ターゲット共振器の共振周波数とソース共振器の共振周波数とは一致するため、相互共振が発生する。
制御部２５０は、ターゲット共振器に充電された電力が所定値に達すると、スイッチをオン（ｏｎ）する。所定値に関する情報は、制御部２５０に設定されてもよい。
スイッチがオンされれば、キャパシタＣＬが接続し、ターゲット共振器の共振周波数が以下の数式（２）のように変更される。
【００３３】
【数２】
0006316827.tif 000003
【００３４】
したがって、ソース共振器とターゲット共振器との間の共振周波数が一致しなくなり、ソース共振器とターゲット共振器との間に相互共振が終了する。
より詳しくは、ターゲット共振器のＱを考慮して、ｆ２’がｆ２より小さければ、相互共振チャネルが消滅する。
また、電力出力部２６０は、キャパシタＣ２とインダクタＬ２に充電された電力を負荷（ＬＯＡＤ）に伝達する。
電力出力部２６０は、負荷（ＬＯＡＤ）の必要に適する方式で電力を伝達してもよい。
例えば、電力出力部２６０は、負荷で要求する定格電圧に電圧をレギュレーション（ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ）して電力を伝達してもよい。
【００３５】
ターゲット共振器に充電された電力が所定値未満の値を有すれば、制御部２５０はスイッチをオフする。
オフによってソース共振器の共振周波数ｆ１がターゲット共振器の共振周波数ｆ２に再び接近するか一致すれば、充電部２４０は、ソース共振器とターゲット共振器との間の相互共振によって再びターゲット共振器に電力を充電する。
ソース共振器とターゲット共振器との間に相互共振が発生するときスイッチが接続されない。したがって、スイッチの接続による送信効率の減少を予防することができる。
【００３６】
図１に示すキャパシタに充電されたエネルギーを伝達する方式に比べて、図２に示す方式は、ターゲット共振器に格納されたエネルギーのキャプチャー時点を制御することが容易である。
図１に示すキャパシタに充電されたエネルギーを伝達する方式では、無線電力受信装置がキャパシタに充電されたエネルギーをキャプチャーできるが、図２に示す共振周波数を変更してエネルギーを取得する方式は、ターゲット共振器のインダクタ及びキャパシタに格納されたエネルギーをキャプチャーするため、エネルギーのキャプチャー時点に対する自由度が向上する。
【００３７】
ＲＩ（Ｒｅｓｏｎａｔｏｒ  Ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）システムの送信端は、電力あるいはデータを送信するためにスイッチ接続を介してソース共振器にエネルギーの充電及び放電工程を繰り返し行う。
このような一回のエネルギーの充電と放電工程は１つのシンボルで定義されてもよい。
受信端は、送信端からエネルギー又はデータを受信するために、送信端の充電及び放電を繰り返すスイッチの動作周期に合わせて受信端のスイッチを動作しなければならない。
【００３８】
受信端は、送信端からのエラーなしで電力又はデータを受信するため、送信端のスイッチがいつオフしていつオンするか、そして、いつ相互共振を始めていつターゲット共振器に格納されたエネルギーがピーク値を有するかを把握しなければならない。
送信端スイッチのオン／オフタイムに関する情報を把握し、受信端のオン／オフタイムを送信端スイッチのオン／オフタイムに関する情報に合わせて調整する工程を時間同期化の工程であると言える。
【００３９】
ＲＩシステムは情報を伝達するために、ソース共振器とターゲット共振器との間の相互共振現象を用いる。
より具体的には、送信端は、所定の時間間隔（区間）の間にソース共振器にエネルギーを供給するか、又は供給しない動作に応じて、当該の時間間隔の間に相互共振を誘発する現象か、又は誘発しない現象を誘導してもよく、それぞれの現象に情報を割り当ててもよい。
【００４０】
例えば、送信端は、相互共振が発生する現象にビット“１”を、相互共振が発生しない現象にビット“０”を割り当ててもよい。
ここで、所定の時間間隔（区間）は、例えば、１つのシンボルに定義され得る。
受信端は、所定の時間間隔（区間）の間にターゲット共振器の共振周波数をソース共振器の共振周波数と合わせたり、又は合わせない動作を行うことにより、相互共振を誘発する現象か、又は誘発しない現象を誘導し得る。
ここで、受信端は、それぞれの現象に情報を割り当ててもよい。
例えば、受信端は、相互共振が発生する現象にビット“１”を、相互共振が発生しない現象にビット“０”を割り当ててもよい。
【００４１】
シンボル単位で情報を伝達する方法において、シンボルの同期を合わせる作業を先行して行わなければならない。
シンボルの同期を合わせるために、受信端で同期整合の作業を実行する。
受信端で同期整合の作業が実行されれば、予め設定したプロトコルによって送信端と受信端との間に双方向データ送信を行う。
【００４２】
同期整合の後に一定の時間が経過すれば、整合した同期がずれる。
その理由は、送信端のシステムの発振器（ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）の周期と受信端システムの発振器の周期が微妙に異なるためである。
したがって、これを補正するために周期的に再整合の作業を行うか、同期補正の作業をしなければならない。
一般的に、このような作業は全て受信端で行われる。受信端で同期整合、再整合、あるいは補正作業を行うためには、チャンネルモニタリング（ｃｈａｎｎｅｌ  ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ）を持続的に行わなければならず、整合補正及び再整合のための追加的なプロセスを行わなければならない。
これは受信端の電力消費量を増加させる問題を引き起こす。
【００４３】
図３は、本発明の一実施形態に係る無線エネルギー送信システムで送信端と受信端のスイッチの動作タイミングを示す図である。
図３を参照すると、送信端は、充電と放電の工程を繰り返すことによって受信端にエネルギーを送信する。
このような一回のエネルギーの充電及び放電の工程は１つの「シンボル区間」に定義され得る。
【００４４】
図２に示すＲＩシステムを参照して考えると、受信端は、送信端が送信するエネルギーを受信するために送信端のＳＷ１がターンオフされ、放電段階に切り替える所定時間（すなわち、同期マージン（Ｓｙｎｃ．Ｍａｒｇｉｎ））の前に、ＳＷ２をオフして送信端との相互共振を準備する。
相互共振が開始すると、受信端のターゲット共振器にエネルギーが充電される。
この場合、相互共振は、ソース共振器とターゲット共振器との間のカップリングに表現され得る。
受信端は、ターゲット共振器に格納されるエネルギーがピーク値又は所定の閾値を満たす値を有する時点に、ＳＷ２をターンオンしてターゲット共振器の共振周波数をソース共振器の共振周波数と異なるように変更し、ターゲット共振器に格納されたエネルギーをキャプチャーする。受信端は、ターゲット共振器に格納されるエネルギーの値に基づいてＳＷ２のオン／オフ時点を調整することによって、送信端のＳＷ１との同期を整合することができる。
【００４５】
図４は、本発明の一実施形態に係る無線エネルギー送信装置を示すブロック図である。
図４を参照すると、本発明の一実施形態に係る無線エネルギー送信装置は、サンプリング部４４０、制御部４５０及び補正部４６０を含む。
無線エネルギー送信装置は、追加的に電源４１０、スイッチ４２０、及びソース共振器４３０をさらに含む。
【００４６】
サンプリング部４４０は、シンボル区間の間に、エネルギー送信端で誘起される交流信号から複数の第１サンプルを取得するようにサンプリングを実行する。
シンボル区間は、エネルギー送信端からエネルギー受信端にエネルギーを送信する基準として用いられる。
シンボル区間は、エネルギー送信端でスイッチの動作に応じてエネルギー受信端にエネルギーを送信する所定の時間として定義される。また、シンボル区間は、エネルギー送信端でスイッチ４２０のターンオン及びターンオフが一回ずつ行われて保持される時間を意味する。
サンプリング部４４０は、各シンボル区間ごとにエネルギー送信端で誘起される交流信号から複数のサンプルを取得するようにサンプリングを実行する。
【００４７】
ソース共振器４３０とターゲット共振器（図示せず）との間に相互共振が発生すると、ソース共振器４３０に交流電圧が誘起される。
サンプリング部４４０は、誘起された交流電圧信号から複数の第１サンプルをサンプリングする。
また、交流信号には交流電流信号も含まれてもよい。例えば、サンプリング部４４０は、アナログ−デジタル変換器（Ａｎａｌｏｇ  ｔｏ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ：ＡＤＣ）を含んでもよい。サンプリング部４４０は、同期整合が行われたシンボル区間で複数の第２サンプルをサンプリングする。
【００４８】
補正部４６０は、複数の第１サンプルの絶対値の和と複数の第２サンプルの絶対値の和の差に基づいてシンボル同期を補正する。
同期整合は、エネルギー送信端のスイッチ４２０とエネルギー受信端のスイッチ（図示せず）との間で行われる。
例えば、同期整合は、エネルギー送信端のスイッチ４２０がターンオフされるとき、所定のマージン（ｍａｒｇｉｎ）時間内でエネルギー受信端のスイッチ４２０をターンオフさせることを意味する。
したがって、初期同期整合は、エネルギー受信端で行われる。本発明の一実施形態によれば、同期整合（ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  ｍａｔｃｈｉｎｇ）は、送信端のスイッチ動作タイミングと受信端のスイッチ動作タイミングとの間の同期を意味し、同期不整合（ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ  ｍｉｓｍａｔｃｈｉｎｇ）は、同期化された動作タイミング間の差を意味する。
【００４９】
補正部４６０は、複数の第１サンプルの絶対値の和と複数の第２サンプルの絶対値の和との差に比例して、エネルギー送信端のスイッチ４２０がターンオンする時間及びターンオフする時間を減少させたり増加させたりする。
例えば、複数の第１サンプルは、交流電圧信号の電圧値を有する。したがって、複数の第１サンプルの絶対値の合計は複数の第１サンプルの電圧値の絶対値の和を意味する。
同様に、複数の第２サンプルの絶対値の合計も複数の第２サンプルの電圧値の絶対値の和を意味する。
【００５０】
補正部４６０は、スイッチ４２０がターンオンする時間及びターンオフする時間を調整してシンボル区間の長さ、すなわち、シンボル持続時間（ｓｙｍｂｏｌ  ｄｕｒａｔｉｏｎ）を調整する。
また、補正部４６０は、１つのシンボル区間の長さだけを調整してもよい。
補正が行われていない残りのシンボル区間は所定のシンボル区間の長さを有してもよい。
【００５１】
制御部４５０は、複数の第１サンプルの絶対値の和と複数の第２サンプルの絶対値の和との比較結果に基づいてシンボル同期の補正を行うかどうかの決定を行う。
例えば、シンボル同期が整合する区間でサンプリングされた複数の第２サンプルの絶対値の和が、他のシンボル区間で算出された和と比較して小さい値を有する。
したがって、複数の第１サンプルの絶対値の和が複数の第２サンプルの絶対値の和よりも大きい場合、シンボル同期が整合されないと判断され得る。
【００５２】
図４の実施形態において、制御部４５０は、算出部４５１及び比較部４５３を含む。
算出部４５１は、複数の第１サンプルの絶対値の和を算出し、複数の第２サンプルの絶対値の和を算出する。
算出部４５１は、サンプリング部４４０でサンプリングした複数のサンプルの絶対値の和を算出する。
【００５３】
比較部４５３は、複数の第１サンプルの絶対値の和と複数の第２サンプルの絶対値の和とを比較する。
例えば、比較部４５３は、複数の第１サンプルの絶対値の和が複数の第２サンプルの絶対値の和より大きい場合に“１”のようなビット値を出力し、複数の第１サンプルの絶対値の和が複数の第２サンプルの絶対値の和よりも小さいか同一である場合に“０”のようなビット値を出力する。
または、比較部４５３は、複数の第１サンプルの絶対値の和が複数の第２サンプルの絶対値の和より大きい場合にビット値“０”を出力し、複数の第１サンプルの絶対値の和が複数の第２サンプルの絶対値の和よりも小さいか同一である場合にビット値“１”を出力してもよい。
【００５４】
制御部４５０は、複数の第１サンプルの絶対値の和が複数の第２サンプルの絶対値の和よりも大きければ、シンボル同期を補正するものと決定する。
比較部４５３から出力されるビットが意味するものは、予め比較部４５３と制御部４５０との間に約束されている。
制御部４５０は、複数の第１サンプルの絶対値の和が複数の第２サンプルの絶対値の和よりも小さいか同一であれば、現在のシンボル同期を保持すると決定する。
シンボル同期が整合する状態であると判断されるためである。
【００５５】
補正部４６０は、複数の第１サンプルの絶対値の和と複数の第２サンプルの絶対値の和との差に基づいてエネルギー送信端のスイッチ４２０のターンオン及びターンオフのタイミングを制御する。
ターンオンのタイミング及びターンオフのタイミングは、ターンオンさせるタイミング及びターンオフさせるタイミングを意味する。または、ターンオンのタイミング及びターンオフのタイミングは、ターンオンを保持させる時間及びターンオフを保持させる時間を意味する。
【００５６】
補正部４６０は、複数の第１サンプルの絶対値の和と複数の第２サンプルの絶対値の和との差に基づいてエネルギー送信端のスイッチ４２０のターンオンのタイミングを制御する。
ここで、ターンオンのタイミングは変更される一方、ターンオフのタイミングは固定されてもよい。
又は、補正部４６０は、複数の第１サンプルの絶対値の和と複数の第２サンプルの絶対値の和との差に基づいて、エネルギー送信端のスイッチ４２０のターンオフのタイミングを制御してもよい。
ここで、ターンオフのタイミングは変更される一方、ターンオンのタイミングは固定されてもよい。
【００５７】
補正部４６０は、複数の第１サンプルの絶対値の和と複数の第２サンプルの絶対値の和との差に基づいて、１つのシンボル区間の間にエネルギー送信端のスイッチ４２０のターンオン及びターンオフのタイミングの全てを減少させてもよい。
ここで、制御部４５０は、次のシンボル区間でエネルギー送信端に誘起される交流信号からサンプリングされた複数の第３サンプルの絶対値の和と複数の第１サンプルの絶対値の和との比較結果に基づいて、以前シンボル区間で減少させたスイッチ４２０のターンオン及びターンオフのタイミングを補正するか否かを決定してもよい。
【００５８】
サンプリング部４４０は、次のシンボル区間で複数の第３サンプルをサンプリングする。
算出部４５１は、複数の第３サンプルの絶対値の和を算出する。
比較部４５３は、複数の第３サンプルの絶対値の和と複数の第１サンプルの絶対値の和とを比較する。
例えば、複数の第３サンプルの絶対値の和が複数の第１サンプルの絶対値の和よりも大きければ、制御部４５０は、以前シンボル区間で減少させたスイッチ４２０のターンオン及びターンオフのタイミングを補正すると決定する。
補正部４６０は、複数の第３サンプルの絶対値の和が複数の第１サンプルの絶対値の和よりも大きければ、複数の第３サンプルの絶対値の和と複数の第２サンプルの絶対値の和との差に基づいて、以前シンボル区間で予め減少させたスイッチ４２０のターンオン及びターンオフのタイミングを増加させる。
【００５９】
ソース共振器４３０は、エネルギー受信端のターゲット共振器（図示せず）との相互共振によってエネルギー受信端にエネルギーを送信する。
電源４１０は、ソース共振器４３０にエネルギーを供給する。
スイッチ４２０は、電源４１０とソース共振器４３０を電気的にターンオン又はターンオフする。
補正部４６０のターンオン及びターンオフのタイミング制御により、スイッチ４２０が動作する。
【００６０】
図５は、本発明の他の実施形態に係る無線エネルギー送信装置を示すブロック図である。
図５を参照すると、無線エネルギー送信装置は、変調部５７０及び復調部５８０をさらに含む。
サンプリング部５４０、制御部５５０及び補正部５６０は図４を参照に説明した内容と同一であるか類似の動作を行う。したがって、繰り返しの内容は省略する。
【００６１】
変調部５７０は、スイッチ５２０のターンオン及びターンオフ動作に基づいてデータを変調する。
スイッチ５２０のターンオン又はターンオフの有無に応じて、電源５１０からソース共振器５３０にエネルギーを供給するか否かが決定され得る。
また、スイッチ５２０のターンオン及びターンオフ動作に応じてソース共振器５３０の自己共振の有無が決定されてもよい。
例えば、変調部５７０は、シンボル区間の間、ソース共振器５３０に送信するエネルギーの量を調整し、データを変調する。すなわち、送信するエネルギーの量に応じて異なるデータが送信され得る。
【００６２】
復調部５８０は、エネルギー受信端によってソース共振器５３０とターゲット共振器（図示せず）との間に相互共振が発生するか否かに基づいて、エネルギー受信端から送信されたデータを受け、復調する。
エネルギー受信端では、ターゲット共振器（図示せず）の共振周波数を変更し、相互共振有無を調整することによってデータを変調する。
ここで、復調部５８０は、エネルギー受信端によって相互共振が発生するか否かに応じてデータを復調する。
【００６３】
制御部５５０は、無線エネルギー送信装置の全般的な制御を担当し、サンプリング部５４０、補正部５６０、変調部５７０、及び復調部５８０の１つ以上の機能を行い得る。
【００６４】
図６は、本発明の一実施形態に係る無線エネルギー送信システムを示すブロック図である。
図６を参照すると、本発明の一実施形態に係る無線エネルギー送信システム６００は、無線エネルギー送信装置６１０及び無線エネルギー受信装置６２０を含む。
【００６５】
無線エネルギー送信装置６１０は、ソース共振器６１３とターゲット共振器６２１の相互共振によってエネルギーを送信し、ソース共振器６１３を介して誘起される交流信号の複数のサンプルの絶対値の和に基づいてシンボル同期を補正する。
無線エネルギー送信装置６１０は、電源６１１、スイッチ６１２、ソース共振器６１３、サンプリング部６１４、制御部６１５、補正部６１６を含む。
【００６６】
サンプリング部６１４は、シンボル区間ごとにソース共振器６１３を介して誘起される交流信号の複数の第１サンプルを取得するようにサンプリングを実行する。
制御部６１５は、複数の第１サンプルの絶対値の和とシンボル同期の整合が行われたシンボル区間でサンプリングされた複数の第２サンプルの絶対値の和の比較結果に基づいて、シンボル同期の補正を行うか否かを決定する。
制御部６１５は、複数の第１サンプルの絶対値の和が複数の第２サンプルの絶対値の和よりも大きければ、シンボル同期を補正するものと決定する。
【００６７】
補正部６１６は、複数の第１サンプルの絶対値の和と複数の第２サンプルの絶対値の和との差に基づいてシンボル同期を補正する。
補正部６１６は、スイッチ６１２のターンオンのタイミング及びターンオフのタイミングを調整する。
補正部６１６は、まず、スイッチ６１２のターンオンのタイミング及びターンオフのタイミングを減少させる。次のシンボル区間における複数のサンプルの絶対値の和が現在のシンボル区間における複数のサンプルの絶対値の和と同一であるか大きければ、補正部６１６は、スイッチ６１２のターンオンのタイミング及びターンオフのタイミングを増加させる。
電源６１１は、スイッチ６１２がターンオンされれば、ソース共振器６１３にエネルギーを供給する。
【００６８】
無線エネルギー受信装置６２０は、相互共振によってターゲット共振器６２１でソース共振器６１３が送信したエネルギーを受信し、ターゲット共振器６２１で誘起される交流信号の複数のサンプル値に基づいてシンボル同期を整合させる。
無線エネルギー受信装置６２０は、ターゲット共振器６２１、スイッチ６２２、キャパシタ６２３、負荷６２４、サンプリング部６２５、シンボル同期整合部６２６、及びスイッチ制御部６２７を含む。
【００６９】
サンプリング部６２５は、シンボル区間ごとにターゲット共振器６２１に誘起される交流信号の複数の第１サンプルをサンプリングする。
ここで、誘起される交流信号は、交流電圧信号又は交流電流信号を意味する。
シンボル同期整合部６２６は、複数の第１サンプルのうち最も大きい絶対値を有する時点をシンボル同期時点に整合する。
例えば、シンボル同期整合部６２６は、複数の第１サンプルのうち、最も大きい電圧値を有する時点をシンボル同期時点に整合する。
スイッチ６２２は、負荷６２４及びキャパシタ６２３とターゲット共振器６２１とを電気的に接続又は切断させる。
【００７０】
キャパシタ６２３は、ターゲット共振器６２１と接続されれば、ターゲット共振器６２１の共振周波数を変更させる。
例えば、ターゲット共振器６２１の共振周波数は、ターゲット共振器６２１のインダクタ値とキャパシタ値によって決定されるが、キャパシタ６２３が接続されれば、キャパシタ値に影響を及ぼすためである。
負荷６２４は、ターゲット共振器６２１で受信するエネルギーで充電される。
例えば、スイッチ６２２がターンオンされ、ターゲット共振器６２１と負荷６２４が接続されれば、負荷６２４は、ターゲット共振器６２１に格納されたエネルギーから充電される。
スイッチ制御部６２７は、スイッチ６２２の動作をシンボル同期時点に基づいて制御する。例えば、スイッチ制御部６２７は、シンボル同期時点でスイッチ６２２をターンオンさせる。
【００７１】
図７は、本発明の一実施形態に係る無線エネルギー受信装置を示すブロック図である。
図７を参照すると、本発明の一実施形態に係る無線エネルギー受信装置は、ターゲット共振器７１０、スイッチ７２０、キャパシタ７３０、負荷７４０、サンプリング部７５０、シンボル同期整合部７６０、及びスイッチ制御部７７０を含む。追加的に無線エネルギー受信装置は、変調部７８０及び復調部７９０を含んでもよい。
【００７２】
サンプリング部７５０は、各シンボル区間の間にターゲット共振器７１０を介して誘起される交流信号から複数の第１サンプルを取得するようにサンプリングを実行する。
ここで、誘起される交流信号は交流電圧信号又は交流電流信号を意味する。
シンボル同期整合部７６０は、複数の第１サンプルのうち最も大きい絶対値を有する時点をシンボル同期時点に整合する。
例えば、シンボル同期整合部７６０は複数の第１サンプルのうち、最も大きい電圧値を有する時点をシンボル同期時点に整合する。
【００７３】
スイッチ制御部７７０は、スイッチ７２０の動作をシンボル同期時点に基づいて制御する。
例えば、スイッチ制御部７７０は、シンボル同期時点でスイッチ７２０がターンオンするように制御する。また、スイッチ制御部７７０は、所定のシンボル持続時間が経過すると、スイッチ７２０をターンオフさせる。
スイッチ７２０がターンオフされれば、ターゲット共振器７１０はソース共振器（図示せず）と自己共振及び相互共振する。
スイッチ７２０は、負荷７４０及びキャパシタ７３０とターゲット共振器７１０とを電気的に接続又は切断させる。
【００７４】
キャパシタ７３０は、ターゲット共振器７１０と接続されれば、ターゲット共振器７１０の共振周波数を変更させる。
ターゲット共振器７１０の共振周波数は、ターゲット共振器７１０のインダクタ値とキャパシタ値によって決定されるが、キャパシタ７３０が接続されれば、キャパシタ値に影響を及ぼすためである。
負荷７４０は、ターゲット共振器７１０で受信したエネルギーで充電される。
スイッチ７４０がターンオンされて、ターゲット共振器７１０と負荷７４０が接続されれば、負荷７４０はターゲット共振器７１０に格納されたエネルギーで充電される。
【００７５】
変調部７８０は、スイッチ７２０のターンオン及びターンオフ動作に基づいてデータを変調する。
例えば、スイッチ７２０がターンオン又はターンオフされることにより、相互共振が発生され得る。
すなわち、変調部７８０は、相互共振の有無に基づいてデータを変調する。
復調部７９０は、無線エネルギー送信装置によってソース共振器（図示せず）とターゲット共振器７１０との間に相互共振が発生するか否かに基づいて、無線エネルギー送信装置から送信されたデータを復調する。
又は、復調部７９０は、シンボル区間の間、ターゲット共振器７１０に格納されたエネルギーの量に基づいて無線エネルギー送信装置から送信されたデータを復調してもよい。
【００７６】
図８は、本発明の一実施形態に係る無線エネルギー送信システムで、同期整合が行われた一つのシンボル内で、送信端と受信端に印加される電圧変化を示すグラフである。
ＲＩ（ｒｅｓｏｎａｔｏｒ  ｉｓｏｌａｔｉｏｎ）システムは、送信端と受信端のアナログスイッチ動作に基づいて信号を伝達する。
エネルギー及び／又は情報を送受信するためには、送信端と受信端との間のスイッチ動作が同期整合されなければならない。
【００７７】
同期整合のために受信端は、エネルギー送信チャネル上の信号を分析して送信端に送信する信号の開始点を推定することによって、送信端のスイッチと受信端のスイッチ動作の同期を整合する工程を実行する。
受信端が正確な同期整合を行って送信端と受信端との間のシンボルの同期が一致しても、送信端のクロックシステムと受信端のクロックシステムで発生するクロックの誤差により時間の経過につれて同期整合がずれることがある。
【００７８】
例えば、一般的に常用のクロックシステムは、ｐｐｍ（ｐａｒｔｓ  ｐｅｒ  ｍｉｌｌｉｏｎ）単位のクロック誤差を有することがある。
メインクロックが７２ＭＨｚであり、クロック誤差が２０ｐｐｍである送信端と受信端を仮定する。
クロックシステムは、送信端でソース共振器の共振周波数を形成するために使用され、受信端でターゲット共振器の共振周波数を形成するために使用される。
【００７９】
例えば、共振周波数１３．５６ＭＨｚを使用し、一つのシンボル持続時間（ｓｙｍｂｏｌ  ｄｕｒａｔｉｏｎ）は５０共振周期であると仮定すると、シンボルの持続時間は３．６９μｓである。
７２ＭＨｚ、２０ｐｐｍのクロックシステムの場合、クロックシステムは７２．００００２０ＭＨｚ及び７１．９９９９８０ＭＨｚのクロック誤差が発生し、１クロック周期当たり７．７ｆｓの誤差が発生する。
１つのシンボル持続時間における誤差時間を算出すれば、２．０５ｐｓである。１共振周期の同期不整合が行われることを「同期が合わない」と定義し、３５９８２シンボルの（＝１３３ｍｓ）時間が経過すれば同期不整合の状態となる。
【００８０】
このように同期整合の後に一定時間が経過すれば、同期の再整合あるいは補正が求められる。
再整合は、一般的に受信端で整合を再び行うものである。
本発明の一実施形態に係る無線エネルギー送信装置は、受信端の複雑度や電力消費を減らすために、同期整合後の補正作業を担当する。
【００８１】
図８は、同期整合が行われたシンボルを示す。
太線８１０は受信端（ＲＸ）スイッチの動作を示す。
受信端は初期にスイッチをオフ（ＯＦＦ）状態に保持して相互共振を保障し、ターゲット共振器に最大エネルギーが誘起された場合、すなわち、１０共振周期でスイッチをオン（ＯＮ）してエネルギーをキャプチャーする。
点線（ＴＸで示す）及び実線（ＲＸで示す）は、それぞれソース共振器及びターゲット共振器に誘起される交流電圧信号である。
【００８２】
図９及び図１０は、本発明の一実施形態に係る無線エネルギー送信システムで、同期が整合されない一つのシンボル内で、送信端（ＴＸ）と受信端（ＲＸ）に印加される電圧変化を示すグラフである。
図９及び図１０は、受信端で同期整合が行われた後、時間が経過して同期が整合されない場合の例を示す。
【００８３】
図９は、送信端のクロックシステムのクロック周波数が受信端のクロックシステムのクロック周波数より早い場合であり、図１０は、送信端のクロックシステムのクロック周波数が受信端のクロックシステムのクロック周波数より遅い場合である。
送信端のクロック周波数と受信端のクロック周波数が同一ではない場合、クロック差が累積され、一定時間が経過すれば図９及び図１０の形態が示される。
【００８４】
ソース共振器を介して誘起される交流電圧信号を観察すれば図８に示す整合の場合と異なることが分かる。
受信端のスイッチの動作を示す太線９１０、太線１０１０も図８に示す場合と異なることが分かる。
すなわち、スイッチの動作に変化が発生する。
本発明の一実施形態に係る無線エネルギー送信装置は、一つのシンボル内でソース共振器を介して誘起される電圧の変化を推定して同期補正作業を行う。
【００８５】
図１１は、一実施形態に係る無線エネルギー送信システムで、同期整合が行われた後、同期の補正が必要な時点を示す図である。
図１１を参照すると、エネルギー送信の初期に受信端で同期整合が行われると、無線エネルギー送信システムは決定した時間の間にエネルギー送信を行う。
無線エネルギー送信システムのクロックシステムが送信端と受信端にクロック１１１０を供給する。
エネルギー送信の初期に受信端で同期整合が行われた場合のシンボル持続時間１１２０は、後で同期補正に基づいて調整される。
【００８６】
例えば、所定の時間が経過すると、送信端は一つのシンボル内で、ソース共振器に誘起される電圧の変化を推定して同期を補正する。
ここで、同期の不整合が生じる状況は、「ｔｙｐｅ  Ｉ」と「ｔｙｐｅ  ＩＩ」の二種類の場合に分類される。
「Ｔｙｐｅ  Ｉ」は、送信端のクロック周波数が受信端のクロック周波数より早い場合を示し、「Ｔｙｐｅ  ＩＩ」は受信端のクロック周波数が送信端のクロック周波数より早い場合を示す。
【００８７】
「Ｔｙｐｅ  Ｉ」では、同期補正のためにシンボル持続時間１１３０を時間１１４０だけ増加させねばならず、「Ｔｙｐｅ  ＩＩ」では、シンボル持続時間１１５０が時間１１６０だけ減少させなければならない。
ここで、シンボル持続時間は、送信端でスイッチのターンオン、ターンオフのタイミングを調整することによって増加又は減少させる。
【００８８】
図１２及び図１３は、本発明の一実施形態に係る無線エネルギー送信装置で、一つのシンボル内に複数のサンプルの絶対値の和を同期変化に応じて示すグラフである。
本発明の一実施形態に係る無線エネルギー送信装置は、同期補正のために以下の数式（３）の算出値を活用する。
【００８９】
【数３】
0006316827.tif 000004
【００９０】
ここで、“Ｓ”は一つのシンボル内のサンプルの絶対値の和を示す。
和“Ｓ”は同期整合が変化に基づいて和“Ｓ”の値が決定される。
図９に示す送信端に誘起される交流電圧信号の複数のサンプルの絶対値の和と図１０に示す送信端に誘起される交流電圧信号の複数のサンプルの絶対値の和が異なることが容易に観察される。
同期整合がずれることによって、１シンボル内で、送信端に誘起される電圧は変化する。
本発明の一実施形態に係る無線エネルギー送信装置は、誘起される電圧信号を複数サンプリングして複数のサンプルの電圧値を累積し、同期整合のずれた程度を判断する。
【００９１】
図１２及び図１３は、同期整合後の同期がずれた程度によるＳの値を示す。
図１２は、送信端と受信端との間に強い相互共振が発生する状況であり、図１３は弱い相互共振が発生する状況である。
図１２及び図１３では、同期整合が行われた時点（同期差（ｓｙｎｃ．ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）＝０）で最も小さい“Ｓ”の値を有する。同期整合時に受信端で最大エネルギーを取得するためである。
同期差が増加することによって、Ｓ値は同期整合の場合よりも大きい値を有する。
同期差（ｓｙｎｃ．Ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ）が続けて増加すれば、“Ｓ”は最高値に達して再び減少する。
同期不整合状況における“Ｓ”は整合状況の“Ｓ”よりも大きいことが分かる。
【００９２】
図１４〜図１６は、本発明の一実施形態に係る無線エネルギー送信装置で、同期を補正する工程を説明するための図である。
図１４は、送信端のクロック周波数が受信端のクロック周波数より早い場合の例を示す。
ここで、Ｓ１、Ｓ２は数式（３）で算出された一つのシンボル内のサンプルの絶対値の和を示す。
【００９３】
まず、同期整合が行われる。
シンボル区間１４１０で測定されたＳ１が最小値を有する。
一定時間が経過すると、同期不整合が発生する。
例えば、一定時間が流れた後にシンボル区間１４２０でＳ２を測定すれば、Ｓ２は同期整合時に測定されたＳ１よりも大きい値を有する。
ただし、Ｓ２がＳ１よりも大きい場合、無線エネルギー送信装置でいずれのシステムのクロック周波数が早いかを判断することはできない。
その理由は、いずれのシステムであってもクロック周波数が一致しない場合、全部Ｓ２がＳ１よりも大きいためである。
【００９４】
ここで、無線エネルギー送信装置は、送信端のクロック周波数が受信端のクロック周波数よりも遅いと仮定して同期補正を行う。
ここで、同期補正はシンボル持続時間を減らすことを意味する。
より具体的には、送信端のスイッチのターンオンを保持させる時間及びターンオフを保持させる時間を減らすことを意味する。
また、１次同期補正が行われると、シンボル区間１４３０でＳ３値が測定される。
【００９５】
無線エネルギー送信装置は送信端のクロック周波数が受信端のクロック周波数よりも早くても、送信端のクロック周波数が受信端のクロック周波数よりも遅く決定される。したがって、補正後Ｓ３はＳ２よりもさらに大きい値を有する。
無線エネルギー送信装置は、１次同期補正後に測定値Ｓ３が補正前Ｓ２より高ければ２次補正作業を行う。
ここで、無線エネルギー送信装置は、シンボル持続時間を増加させ得る。
例えば、１次補正のとき、減らした時間の２倍だけシンボル持続時間を延長させ得る。２次補正が行われると、次のシンボル区間１４４０で同期整合が再び行われる。
【００９６】
図１５は、送信端のクロック周波数が受信端のクロック周波数より遅い場合の例を示す。
前述したように、Ｓ１、Ｓ２は数式（３）で算出された一つのシンボル内のサンプルの絶対値の和を示す。
【００９７】
まず、同期整合が行われる。
シンボル区間１５１０で測定したＳ１が最小値を有する。
一定時間が経過すると、同期不整合が発生する。
例えば、一定時間が流れた後シンボル区間１５２０でＳ２を測定すれば、Ｓ２は整合時に測定されたＳ１よりも大きい値を有する。
ただし、Ｓ２がＳ１よりも大きい場合、無線エネルギー送信装置でどのシステムのクロック周波数が早いかを判断することはできない。その理由は、いずれのシステムであってもクロック周波数が一致しない場合、全部Ｓ２がＳ１よりも大きいためである。
【００９８】
図１４の場合と同様に、無線エネルギー送信装置は、送信端のクロック周波数が受信端のクロック周波数より遅いと仮定して１次補正を行う。
ここで、同期補正は、シンボル持続時間を減らすことを意味する。
より具体的には、送信端のスイッチのターンオンを保持させる時間及びターンオフを保持させる時間を減らすことを意味する。
また、１次同期補正が行われると、シンボル区間１５３０でＳ３値が測定される。
【００９９】
図１５の例において、送信端のクロック周波数は受信端のクロック周波数よりも遅く、したがって、１次補正のみが行われる。
Ｓ３がＳ２よりも小さいため、無線エネルギー送信装置は同期補正が正しい方向に行われたと判断して補正作業を終了する。
【０１００】
図１６は、最初の受信端で同期整合が不完全な場合を示す。
例えば、シンボル区間１６２０で最初測定されたＳ２の値がシンボル区間１６１０における測定値Ｓ１よりも小さい場合、無線エネルギー送信装置は同期補正動作を行わない。
その理由は、現時点で行われた整合が整合時点で行われた整合よりも正確であるためである。
【０１０１】
図１７〜図１９は、本発明の一実施形態に係る無線エネルギー送信装置で、同期を補正するためにスイッチのターンオン及びターンオフのタイミングを調整する工程を説明するための図である。
【０１０２】
図１７を参照すると、受信端ＲＸでシンボルの同期を整合が実行される。
同期の整合が実行された時、送信端ＴＸのスイッチＳＷ１がターンオフされるタイミング１７１０と受信端ＲＸのスイッチＳＷ２がターンオフされるタイミング１７２０とが一致する。
ところが、時間が経過して同期整合がずれ始めると、スイッチＳＷ１がターンオフされるタイミングとスイッチＳＷ２がターンオフされるタイミングとが不一致することになる。
【０１０３】
シンボル区間で、スイッチＳＷ１がターンオフされるタイミングとスイッチＳＷ２がターンオフされるタイミングとの間に差が発生し、このとき発生する差は同期不整合が発生した時間を示す。
無線エネルギー送信装置は、スイッチＳＷ１のターンオンのタイミング及びターンオフのタイミングを制御し、スイッチＳＷ２のターンオフのタイミングと一致させる。
無線エネルギー送信装置でスイッチＳＷ１のターンオンのタイミング及びターンオフのタイミングを制御することによって、シンボル持続時間も調整され得る。
【０１０４】
もし、受信端ＲＸのクロック周波数が送信端ＴＸのクロック周波数より早い場合、無線エネルギー送信装置は、スイッチＳＷ１のターンオンのタイミング及びターンオフのタイミングをΔＴ（１７３０）だけ減少させ、スイッチＳＷ２のターンオフのタイミングと一致させる。
ターンオンのタイミング及びターンオフのタイミングをΔＴ（１７３０）だけ減少させることによって、シンボル持続時間１７４０もΔＴ（１７３０）だけ減少する。
【０１０５】
送信端ＴＸのクロック周波数が受信端ＲＸのクロック周波数より早い場合、無線エネルギー送信装置は、スイッチＳＷ１のターンオンのタイミング及びターンオフのタイミングをΔＴ（１７５０）だけ増加させ、スイッチＳＷ２のターンオフのタイミングと一致させる。
ターンオンのタイミング及びターンオフのタイミングをΔＴ（１７５０）だけ増加させることによって、シンボル持続時間１７６０もΔＴ（１７５０）だけ増加する。
無線エネルギー送信装置は、一つのシンボル区間に補正を行ってもよい。補正を行った後、シンボル区間は以前に設定されたシンボル持続時間に再び保持され得る。
【０１０６】
図１８を参照すると、ソース共振器を介して誘起される交流信号の複数のサンプルの絶対値の和に基づいて無線エネルギー送信装置は同期不整合を検出する。
無線エネルギー送信装置は、誘起される交流信号の複数のサンプルの絶対値の和に基づいてスイッチＳＷ１のターンオフのタイミングとスイッチＳＷ２のターンオフのタイミングとが一致しないものと判断する。
図１８で、受信端のクロック周波数は送信端のクロック周波数よりも早い。
同期不整合が検出されれば、無線エネルギー送信装置は、スイッチＳＷ１のターンオンのタイミングとターンオフのタイミングを増加又は減少させ、同期補正を実行する。
【０１０７】
例えば、送信端ＴＸのクロック周波数が受信端ＲＸのクロック周波数よりも早い場合、スイッチＳＷ１のターンオンのタイミング及びターンオフのタイミングを増加させて同期を再び整合する。
また。受信端ＲＸのクロック周波数が送信端ＴＸのクロック周波数より早い場合、スイッチＳＷ１のターンオンのタイミング及びターンオフのタイミングを減少させ、同期を再び整合させる。
【０１０８】
ところが、送信端ＴＸのクロック周波数が受信端ＲＸのクロック周波数より早いか遅いかどうかを判断することは困難であるため、無線エネルギー送信装置は、スイッチＳＷ１のターンオンのタイミング及びターンオフのタイミングをΔＴ（１８１０）だけ増加させる。
スイッチＳＷ１のターンオンのタイミング及びターンオフのタイミングがΔＴ（１８１０）だけ増加することによって、シンボル持続時間１８２０もΔＴ（１８１０）だけ増加する。
【０１０９】
１次同期補正の後、無線エネルギー送信装置は、依然としてスイッチＳＷ１のターンオフのタイミングとスイッチＳＷ２のターンオフのタイミングとが一致しないを検出することがある。
例えば、無線エネルギー送信装置は、１次補正が誤った方向に行われたと判断し、１次補正が行われた方向と反対方向に２次補正を行ってもよい。
したがって、無線エネルギー送信装置は、スイッチＳＷ１のターンオンのタイミング及びターンオフのタイミングをΔＴ（１８３０）だけ減少させてもよい。
【０１１０】
この例では、ΔＴ（１８３０）は、ΔＴ（１８１０）より２倍長い時間であり得る。
ターンオンのタイミング及びターンオフのタイミングがΔＴ（１８３０）だけ減少することによって、シンボル持続時間１８４０もΔＴ（１８３０）だけ減少する。
２次補正の後、無線エネルギー送信装置は、スイッチＳＷ１のターンオフのタイミングとスイッチＳＷ２のターンオフのタイミングとが一致することを検出し得る。
【０１１１】
図１９は、送信端ＴＸのクロック周波数が受信端ＲＸのクロック周波数より早い場合の例を示す。
図１９を参照すると、送信端ＴＸのクロック周波数が受信端ＲＸのクロック周波数より早いか遅いかを判断することは難しい。
したがって、無線エネルギー送信装置は、スイッチＳＷ１のターンオンのタイミング及びターンオフのタイミングをΔＴ（１９１０）だけ減少させる。
スイッチＳＷ１のターンオンのタイミング及びターンオフのタイミングがΔＴ（１９１０）だけ減少することによって、シンボル持続時間１９２０もΔＴ（１９１０）だけ減少する。
【０１１２】
１次同期補正の後、無線エネルギー送信装置は、依然としてスイッチＳＷ１のターンオフのタイミングとスイッチＳＷ２のターンオフのタイミングとが一致しないを検出することがある。
例えば、無線エネルギー送信装置は１次補正が誤った方向に行われたと判断し、１次補正が行われた方向と反対方向に２次補正を行ってもよい。
したがって、無線エネルギー送信装置は、スイッチＳＷ１のターンオンのタイミング及びターンオフのタイミングをΔＴ（１９３０）だけ増加させる。
ここで、ΔＴ（１９３０）は、誤った方向を回復するためにΔＴ（１９１０）より２倍だけ長い時間であり得る。
ターンオンのタイミング及びターンオフのタイミングがΔＴ（１９３０）だけ増加することによって、シンボル持続時間１９４０もΔＴ（１９３０）だけ増加する。
２次補正の後、無線エネルギー送信装置は、スイッチＳＷ１のターンオフのタイミングとスイッチＳＷ２のターンオフのタイミングとが一致することを検出し得る。
【０１１３】
図２０は、本発明の一実施形態に係る無線エネルギー送信方法を説明するためのフローチャートである。
図２０を参照すると、ステップＳ２００５において、無線エネルギー送信装置は、同期整合が行われたシンボル区間で複数の第２サンプルを取得するようにサンプリングする。
ここで、同期整合は、エネルギー受信端で行われる。無線エネルギー送信装置は、ソース共振器に誘起された交流信号の複数の第２サンプルをサンプリングする。
【０１１４】
ステップＳ２０１０において、無線エネルギー送信装置は、複数の第２サンプルの絶対値の和を算出する。
ステップＳ２０１５において、無線エネルギー送信装置は、同期整合が行われた後、シンボル区間で複数の第１サンプルをサンプリングする。
【０１１５】
無線エネルギー送信装置は、リアルタイムでシンボル区間ごとに複数の第１サンプルをサンプリングしてもよく、設定された時間が経過した後シンボル区間で複数の第１サンプルをサンプリングしてもよく、ランダムな時間が経過した後にシンボル区間で複数の第１サンプルをサンプリングしてもよい。
無線エネルギー送信装置は、ソース共振器に誘起された交流信号の複数の第１サンプルを取得するようにサンプリングする。
【０１１６】
ステップＳ２０２０において、無線エネルギー送信装置は、複数の第１サンプルの絶対値の和を算出する。
ステップＳ２０２５において、無線エネルギー送信装置は、複数の第１サンプルの絶対値の和が複数の第２サンプルの絶対値の和よりも大きい値を有するか否かを判断する。
複数の第１サンプルの絶対値の和が複数の第２サンプルの絶対値の和よりも大きいと判断されれば、同期整合がずれていると判断し、ステップＳ２０３０において、無線エネルギー送信装置は、シンボル同期を補正するものと決定する。
【０１１７】
もし、複数の第１サンプルの絶対値の和が複数の第２サンプルの絶対値の和よりも小さいか同一であると判断されれば、同期整合が保持されると判断し、ステップＳ２０３５において、無線エネルギー送信装置は、シンボル同期を保持するものと決定する。
【０１１８】
ステップＳ２０４０において、無線エネルギー送信装置は、優先的にスイッチのターンオン及びターンオフのタイミングを減少させる。
ステップＳ２０４５において、無線エネルギー送信装置は、スイッチのターンオン及びターンオフのタイミングを減少させた後、次のシンボル区間の間に複数の第３サンプルをサンプリングする。
ステップＳ２０５０において、無線エネルギー送信装置は、複数の第３サンプルの絶対値の和を算出する。
【０１１９】
ステップＳ２０５５において、無線エネルギー送信装置は、複数の第３サンプルの絶対値の和が複数の第１サンプルの絶対値の和よりも大きいか同じ値を有するかどうかを判断する。
第３サンプルの絶対値の和が第１サンプルの絶対値の和よりも大きいか同じ値を有すると判断されれば、依然として同期整合がずれていると判断し、ステップＳ２０６０において、無線エネルギー送信装置は、スイッチのターンオン及びターンオフのタイミングを増加させる。
複数の第３サンプルの絶対値の和が複数の第１サンプルの絶対値の和よりも小さい値であると判断されれば、ステップＳ２０６５において、無線エネルギー送信装置は、現在のスイッチのターンオン及びターンオフのタイミングを保持する。同期整合が行われたためである。
【０１２０】
図２１は、本発明の他の一実施形態に係る無線エネルギー送信方法を説明するためのフローチャートである。
図２１を参照すると、ステップＳ２１０５において、無線エネルギー送信装置は、エネルギー受信端で同期整合するとき、シンボル区間でサンプリングした複数のサンプルの絶対値の和Ｓｍｉｎを算出する。
ステップＳ２１１０において、無線エネルギー送信装置は、同期整合が行われたシンボル区間で時間ｔを“０”に初期化する。
【０１２１】
ステップＳ２１１５において、無線エネルギー送信装置は、時間ｔをカウントする。
ステップＳ２１２０において、無線エネルギー送信装置は、経過した時間ｔが所定の時間ｔｔｈｒ以上であるかを判断する。
この場合、所定の時間ｔｔｈｒは、シンボル区間でサンプリングを行うものと決定された時間を意味する。
【０１２２】
ステップＳ２１２５において、無線エネルギー送信装置は、時間ｔが所定の時間ｔｔｈｒになれば、所定の時間ｔｔｈｒが属するシンボル区間でソース共振器に誘起される交流信号の複数のサンプルを取得するようにサンプリングし、複数のサンプルの絶対値の和Ｓ１を算出する。
ステップＳ２１３０において、無線エネルギー送信装置は、Ｓ１がＳｍｉｎよりも大きい値を有するか否かを判断する。
【０１２３】
無線エネルギー送信装置は、Ｓ１がＳｍｉｎよりも小さい値を有するか、同じ値を有すると判断されれば、ステップＳ２１３５において、現在のシンボル同期を保持するものと決定する。
無線エネルギー送信装置は、Ｓ１がＳｍｉｎよりも大きい値を有すると判断されれば、ステップＳ２１４０において同期補正が行われるものと判断し、補正時間Δｔ１をＰ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ）制御によって推定する。
前記補正時間Δｔ１は、Ｓ１とＳｍｉｎの差に比例した値を有する。
【０１２４】
ステップＳ２１４５において、無線エネルギー送信装置は、補正時間Δｔ１だけシンボル同期を補正する。
すなわち、補正時間Δｔ１だけシンボル持続時間を減少させる。
ステップＳ２１５０において、無線エネルギー送信装置は補正が行われた後、１つのシンボル区間の後にソース共振器に誘起される交流信号の複数のサンプルをサンプリングし、複数のサンプルの絶対値の和Ｓ２を算出する。
【０１２５】
ステップＳ２１５５において、無線エネルギー送信装置は、Ｓ２がＳ１よりも大きいか同じ値を有するか否かを判断する。
無線エネルギー送信装置は、Ｓ２がＳ１よりも小さい値を有すると判断されれば、ステップＳ２１６０において、補正されたシンボル同期を保持するものと決定する。
無線エネルギー送信装置は、Ｓ２がＳ１よりも大きいか同じ値を有すると判断されれば、ステップＳ２１６５において、同期補正が行われるものと判断し、補正時間Δｔ２をＰ（Ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌ）制御によって推定する。
ここで、補正時間Δｔ２は、Ｓ２とＳｍｉｎの差に比例した値を有する。
また、補正時間Δｔ２は、ステップＳ２１４０で推定された補正時間Δｔ１とは反対方向を有する。
ステップＳ２１７０において、無線エネルギー送信装置は、補正時間Δｔ２だけシンボル同期を補正する。すなわち、補正時間Δｔ２だけシンボル持続時間を増加させる。
【０１２６】
本発明の一実施形態に係る無線エネルギー送信装置でシンボル同期の補正を担当することによって、エネルギー受信端で同期整合するために求められる算出量を減らし得る。
したがって、無線エネルギー送信システムで、エネルギー受信端の算出複雑度が減少し得る。
また、エネルギー受信端の算出複雑度が減少することによって、エネルギー受信端で消費する電力量も減少され得る。
すなわち、エネルギー受信端の算出量の減少によって電力消費の節減という効果を取得できる。
【０１２７】
本発明の実施形態に係る方法は、多様なコンピュータ手段を介して様々な処理を実行することができるプログラム命令の形態で実現され、コンピュータ読取可能記録媒体に記録され得る。
コンピュータ読取可能記録媒体は、プログラム命令、データファイル、データ構造などの内の１つ又はその組み合わせを含んでもよい。
記録媒体に記録されるプログラム命令は、本発明の目的のために特別に設計されて構成されたものでもよく、コンピュータソフトウェア分野の技術を有する当業者にとって公知のものであり、使用可能なものであってもよい。
【０１２８】
コンピュータ読取可能記録媒体の例としては、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク及び磁気テープのような磁気媒体、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤのような光記録媒体、光ディスクのような光磁気媒体、及びＲＯＭ、ＲＡＭ、フラッシュメモリなどのようなプログラム命令を保存して実行するように特別に構成されたハードウェア装置が含まれ得る。
プログラム命令の例には、コンパイラによって作られるような機械語コードだけでなく、インタープリタなどを用いてコンピュータによって実行できる高級言語コードが含まれる。前記したハードウェア装置は、本発明の動作を行うために１つ以上のソフトウェアモジュールとして作動するように構成されてもよく、その逆も同様である。
【０１２９】
上述したように、本発明を限定された実施形態と図面によって説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明が属する分野における通常の知識を有する者であれば、このような実施形態から多様な修正及び変形が可能である。
したがって、本発明の範囲は、開示された実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲だけではなく特許請求の範囲と均等なものなどによって定められるものである。
【符号の説明】
【０１３０】
１１０    電力入力部
１２０    電力送信部
１３０、１６０    スイッチ部
１４０    受信部
１５０    電力出力部
２１０    電力充電部
２２０、２５０    制御部
２３０    送信部
２４０    充電部
２６０    電力出力部
２７０    相互インダクタンス（Ｍ）
４１０、５１０、６１１    電源
４２０、５２０、６１２、６２２、７２０    スイッチ
４３０、５３０、６１３    ソース共振器
４４０、５４０、６１４、６２５、７５０    サンプリング部
４５０、５５０、６１５    制御部
４５１、５５１    算出部
４５３、５５３    比較部
４６０、５６０、６１６    補正部
５７０、７８０    変調部
５８０、７９０    復調部
６１０    無線エネルギー送信装置
６２０    無線エネルギー受信装置
６２１、７１０    ターゲット共振器
６２３、７３０    キャパシタ
６２４、７４０    負荷
６２６、７６０    シンボル同期整合部
６２７、７７０    スイッチ制御部
【図１】
0006316827.tif 000005
【図２】
0006316827.tif 000006
【図３】
0006316827.tif 000007
【図４】
0006316827.tif 000008
【図５】
0006316827.tif 000009
【図６】
0006316827.tif 000010
【図７】
0006316827.tif 000011
【図８】
0006316827.tif 000012
【図９】
0006316827.tif 000013
【図１０】
0006316827.tif 000014
【図１１】
0006316827.tif 000015
【図１２】
0006316827.tif 000016
【図１３】
0006316827.tif 000017
【図１４】
0006316827.tif 000018
【図１５】
0006316827.tif 000019
【図１６】
0006316827.tif 000020
【図１７】
0006316827.tif 000021
【図１８】
0006316827.tif 000022
【図１９】
0006316827.tif 000023
【図２０】
0006316827.tif 000024
【図２１】
0006316827.tif 000025