JP2014521290A - 無線電力送信及び充電システム、無線電力送信及び充電システムの通信、並びに電力制御方法 - Google Patents

Abstract

無線電力送信及び充電システム、無線電力送信及び充電システムの通信及び電力制御方法が開示される。無線電力は、電磁結合によって無線電力送信装置から無線電力受信装置で伝達されるエネルギーを意味する。したがって、無線電力送信及び充電システムは、電力を無線で送信するソースデバイスと電力を無線で受信するターゲットデバイスを含む。ここで、ソースデバイスは無線電力送信装置と称してもよい。また、ターゲットデバイスは無線電力受信装置と称してもよい。ソースデバイスとターゲットデバイスは無線電力充電のための通信を遂行できる。

Description

技術分野は無線電力送信及び充電システム、無線電力送信及び充電システムの通信及び電力制御方法に関する。

無線電力は、電磁結合によって無線電力送信装置から無線電力受信装置に伝達されるエネルギーを意味する。したがって、無線電力充電システムは、電力を無線に送信するソースデバイスと電力を無線で受信するターゲットデバイスを含む。ここで、ソースデバイスは無線電力送信装置と称してもよい。また、ターゲットデバイスは無線電力受信装置と称してもよい。

ソースデバイスはソース共振器（ｓｏｕｒｃｅ ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）を備え、ターゲットデバイスはターゲット共振器（ｔａｒｇｅｔ ｒｅｓｏｎａｔｏｒ）を備える。ソース共振器とターゲット共振器との間にマグネチックカップリングまたは共振カップリングが形成されてもよい。

一実施形態において、無線電力送信及び充電システムの通信及び電力制御方法は、少なくとも１つのターゲットデバイスで初期通信のためのウェイクアップ要求信号を送信するステップと、前記少なくとも１つのターゲットデバイスの充電のための充電電力を前記少なくとも１つのターゲットデバイスに送信するステップと、前記少なくとも１つのターゲットデバイスから前記ウェイクアップ要求信号の受信感度に関する情報、及び前記充電電力の受信レベルに関する情報の少なくともいずれか１つを受信するステップと、前記ウェイクアップ要求信号の受信感度に関する情報及び前記充電電力の受信レベルに関する情報の少なくともいずれか１つに基づいて、前記ソースデバイスの電力送信領域内に位置するターゲットデバイスを検出するステップとを含む。

他の一実施形態において、無線電力送信及び充電システムの通信及び電力制御方法は、少なくとも１つのターゲットデバイスの通信及び制御機能を活性化させるウェイクアップ電力をソースデバイスが前記少なくとも１つのターゲットデバイスに送信するステップと、前記少なくとも１つのターゲットデバイスに初期通信のためのウェイクアップ要求信号を送信するステップと、前記少なくとも１つのターゲットデバイスの充電のための充電電力を予め設定された送信タイミングにより前記少なくとも１つのターゲットデバイスに送信するステップと、前記少なくとも１つのターゲットデバイスから前記ウェイクアップ要求信号の受信感度に関する情報、前記少なくとも１つのターゲットデバイスのウェイクアップ時間及び前記充電電力の受信タイミングに関する情報の少なくともいずれか１つを受信するステップとを含む。

他の一実施形態において、無線電力送信及び充電システムの通信及び電力制御方法は、ソースデバイスから通信及び制御機能を活性化させるウェイクアップ電力を受信するステップと、前記ウェイクアップ電力を用いて通信モジュールを活性化させるステップと、前記ソースデバイスから初期通信のためのウェイクアップ要求信号を受信するステップと、前記ソースデバイスから充電のための充電電力を受信するステップと、前記ウェイクアップ要求信号の受信感度に関する情報及び前記充電電力の受信レベルに関する情報に基づいて、前記ソースデバイスから制御ＩＤが割り当てられるステップとを含む。

他の一実施形態において、無線電力送信及び充電システムの通信及び電力制御方法は、ソースデバイスから通信及び制御機能を活性化させるウェイクアップ電力を受信するステップと、前記ウェイクアップ電力を用いて通信モジュールを活性化させるステップと、前記ソースデバイスから初期通信のためのウェイクアップ要求信号を受信するステップと、前記ソースデバイスから予め設定された送信タイミングにより送信される充電電力を受信するステップと、前記ウェイクアップ要求信号の受信感度に関する情報及び前記充電電力の受信タイミングに関する情報に基づいて、前記ソースデバイスから制御ＩＤが割り当てられるステップとを含む。

一実施形態において、無線電力送信及び充電システムの無線電力送信装置は、共振周波数を用いて直流電圧を交流電圧に変換してウェイクアップ電力または充電電力を生成する電力転換部と、電磁結合によって前記ウェイクアップ電力または充電電力をターゲットデバイスに送信するソース共振器と、アウト−バンド通信によって初期通信のためのウェイクアップ要求信号を前記ターゲットデバイスに送信し、前記ターゲットデバイスから前記ウェイクアップ要求信号の受信感度に関する情報及び前記充電電力の受信レベルに関する情報の少なくともいずれか１つを受信する制御及び通信部とを含む。

他の一実施形態において、無線電力送信及び充電システムの無線電力送信装置は、共振周波数を用いて直流電圧を交流電圧に変換してウェイクアップ電力または充電電力を生成する電力転換部と、電磁結合によって前記ウェイクアップ電力または充電電力をターゲットデバイスに送信するソース共振器と、アウト−バンド通信によって初期通信のためのウェイクアップ要求信号を前記ターゲットデバイスに送信し、前記充電電力の送信タイミングを制御し、前記ターゲットデバイスから前記ウェイクアップ要求信号の受信感度に関する情報、前記ターゲットデバイスのウェイクアップ時間及び前記充電電力の受信タイミングに関する情報の少なくともいずれか１つを受信する制御及び通信部とを含む。

一実施形態において、無線電力送信及び充電システムの無線電力受信装置は、電磁結合によって、ソースデバイスから通信及び制御機能を活性化させるウェイクアップ電力または充電のための充電電力を受信するターゲット共振器と、前記ウェイクアップ電力によって活性化し、前記ソースデバイスから初期通信のためのウェイクアップ要求信号を受信し、前記ウェイクアップ要求信号の受信感度に関する情報及び前記充電電力の受信レベルに関する情報を前記ソースデバイスに送信する通信モジュールと、前記ウェイクアップ要求信号の受信感度、前記充電電力の受信レベル、及び前記充電電力の受信タイミングに関する情報を検出する制御部とを含む。

他の一実施形態において、無線電力送信及び充電システムの無線電力受信装置は、電磁結合によって第１ソースデバイスから通信及び制御機能を活性化させるウェイクアップ電力を受信するターゲット共振器と、前記ウェイクアップ電力によって活性化し、第２ソースデバイスから初期通信のためのウェイクアップ要求信号を受信し、前記ウェイクアップ要求信号の受信感度に関する情報を前記第２ソースデバイスに送信する通信モジュールと、前記ウェイクアップ要求信号の受信感度を検出する制御部とを含む。

マルチソース環境で電力セルを区分できるため、無線電力送信及び充電システムを効率的に運用することができる。

特定条件で電力を送信することによって、ソースデバイスの電力浪費を防止することができる。

ソースデバイスは、制御ＩＤをターゲットデバイスに割り当てることで独立的にターゲットデバイスへ無線電力及びデータを送信することができる。

一実施形態に係る無線電力送信及び充電システムを示す。 一実施形態に係るマルチソース環境を示す例示図である。 一実施形態に係る無線電力送信及び充電システムの動作モードを説明するための図である。 一実施形態に係る無線電力送信及び充電システムの通信及び電力制御方法を示す図である。 一実施形態に係るターゲットデバイス検出基準を説明するための図である。 一実施形態に係る送信パケットの基本フォーマットを示す図である。 一実施形態に係るＩＤ割当命令語の基本フォーマットを示す図である。 一実施形態に係るターゲットデバイスのＡＣＫ命令語の基本フォーマットを示す図である。 一実施形態に係る通信タイミング及び電力送信タイミングの例を示す図である。 一実施形態に係る命令語（ｃｏｍｍａｎｄ）の種類を説明するための図である。 一実施形態に係るソース共振器及びフィーダで磁場の分布を示す。 一実施形態に係る無線電力送信装置を示す図である。 一実施形態に係るフィーディング部のフィーディングによるソース共振器の内部で磁場の分布を示す図である。 図２に示すマルチソース環境と類似する他の例を示す図である。 図１４に示すマルチソース環境で通信及び無線電力送信方法を説明するための図である。 図１５でソースデバイス１の出力電力を示す例示図である。

以下、本発明の実施形態について添付の図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、一実施形態に係る無線電力送信及び充電システムを示す。

図１を参照すると、一実施形態に係る無線電力送信及び充電システムは、ソースデバイス１１０及びターゲットデバイス１２０を含む。

ソースデバイス１１０は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１１、電力検出部（Ｐｏｗｅｒ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）１１３、電力転換部１１４、制御及び通信部１１５、ソース共振器１１６を含む。

ターゲットデバイス１２０は、ターゲット共振器１２１、整流部１２２、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２３、スイッチ部１２４、充電部１２５、及び制御部１２６を含む。また、ターゲットデバイス１２０は通信モジュールをさらに含んでもよい。

ＡＣ／ＤＣコンバータ１１１は、電源１１２から出力される数十Ｈｚ帯域のＡＣ電圧を整流してＤＣ電圧を生成する。ＡＣ／ＤＣコンバータ１１１は、一定のレベルのＤＣ電圧を出力したり、制御及び通信部１１５の制御によりＤＣ電圧の出力レベルを調整する。

電力検出部１１３は、ＡＣ／ＤＣコンバータ１１１の出力電流及び電圧を検出し、検出された電流及び電圧に関する情報を制御及び通信部１１５に伝達する。また、電力検出部１１３は、電力転換部１１４の入力電流及び電圧を検出する。

電力転換部１１４は、共振周波数を用いて直流電圧を交流電圧に変換してウェイクアップ（ｗａｋｅ−ｕｐ）電力または充電電力を生成する。

電力転換部１１４は、数十ＫＨｚ〜数十ＭＨｚ帯域のスイッチングパルス信号によって一定のレベルのＤＣ電圧をＡＣ電圧に変換することで電力を生成してもよい。すなわち、電力転換部１１４は、共振周波数を用いて直流電圧を交流電圧に変換することで、ターゲットデバイスで用いられる「ウェイクアップ電力」または「充電電力」を生成してもよい。ここで、「ウェイクアップ電力」は、ターゲットデバイスの通信及び制御機能を活性化させるためのエネルギーを意味する。充電電力は所定時間の間に続けて送信されてもよく、「ウェイクアップ電力」よりも高い電力レベルに送信されてもよい。例えば、「ウェイクアップ電力」の電力レベルは０．１〜１Ｗａｔｔであり、「充電電力」の電力レベルは１〜２０Ｗａｔｔであってもよい。

制御及び通信部１１５は、スイッチングパルス信号の周波数を制御する。制御及び通信部１１５の制御によってスイッチングパルス信号の周波数が決定される。

制御及び通信部１１５は、通信チャネルを用いるアウト−バンド通信を行ってもよい。制御及び通信部１１５は、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）などの通信モジュールを含んでもよい。制御及び通信部１１５は、アウト−バンド通信によってターゲットデバイス１２０とデータを送受信してもよい。

制御及び通信部１１５は、アウト−バンド通信によって初期通信のためのウェイクアップ要求信号を前記ターゲットデバイスに送信し、前記ターゲットデバイスから前記ウェイクアップ要求信号の受信感度に関する情報、及び前記充電電力の受信レベルに関する情報の少なくともいずれか１つを受信する。ここで、制御及び通信部１１５は、前記ウェイクアップ要求信号の受信感度に関する情報及び前記充電電力の受信レベルに関する情報の少なくともいずれか１つに基づいて、前記ソースデバイスの電力送信領域内に位置するターゲットデバイスを検出してもよい。制御及び通信部１１５は、前記ウェイクアップ要求信号の受信感度が予め設定された値以上であり、前記充電電力の受信レベルが予め設定されたレベル以上である場合、前記ウェイクアップ要求信号の受信感度に関する情報及び前記充電電力の受信レベルに関する情報を送信したターゲットデバイスを、前記ソースデバイスの電力送信領域内に位置するターゲットデバイスとして決定してもよい。

制御及び通信部１１５は、アウト−バンド通信によって初期通信のためのウェイクアップ要求信号を前記ターゲットデバイスに送信し、前記充電電力の送信タイミングを制御し、前記ターゲットデバイスから前記ウェイクアップ要求信号の受信感度に関する情報、前記ターゲットデバイスのウェイクアップ時間、及び前記充電電力の受信タイミングに関する情報の少なくともいずれか１つを受信してもよい。ここで、制御及び通信部１１５は、前記ウェイクアップ要求信号の受信感度に対する、前記ターゲットデバイスのウェイクアップ時間及び前記充電電力の受信タイミングに関する情報の少なくともいずれか１つに基づいて、前記ソースデバイスの電力送信領域内に位置するターゲットデバイスを検出してもよい。制御及び通信部１１５は、前記ウェイクアップ要求信号の受信感度が予め設定された値以上であり、前記充電電力の受信タイミングに関する情報が前記予め設定された送信タイミングと整合される場合、前記ウェイクアップ要求信号の受信感度に関する情報及び前記充電電力の受信タイミングに関する情報を送信したターゲットデバイスを、前記ソースデバイスの電力送信領域内に位置するターゲットデバイスとして決定してもよい。

ソース共振器１１６は、電磁気（ｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃ）エネルギーをターゲット共振器１２１に伝達（ｔｒａｎｓｆｅｒｒｉｎｇ）する。すなわち、ソース共振器１１６は、ターゲット共振器１２１との電磁結合によって「ウェイクアップ電力」または「充電電力」をターゲットデバイス１２０に伝達する。

ターゲット共振器１２１は、ソース共振器１１６から電磁気エネルギーを受信する。すなわち、ターゲット共振器１２１は、ソース共振器１１６との電磁結合によってソースデバイス１１０から通信及び制御機能を活性化させる「ウェイクアップ電力」または充電のため「充電電力」を受信する。

整流部１２２は、交流電圧を整流することでＤＣ電圧を生成する。すなわち、整流部１２２は、ターゲット共振器１２１に受信された交流電圧を整流する。

ＤＣ／ＤＣコンバータ１２３は、整流部１２２から出力されるＤＣ電圧のレベルを充電部１２５の容量に適するよう調整する。例えば、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２３は、整流部１２２から出力されるＤＣ電圧のレベルを３〜１０Ｖｏｌｔに調整してもよい。

スイッチ部１２４は、 制御部１２６の制御によりオン／オフされる。スイッチ部１２４がオフされる場合、ソースデバイス１１０の制御及び通信部１１５は反射波を検出する。すなわち、スイッチ部１２４がオフされる場合、ソース共振器１１６とターゲット共振器１２１との間の電磁結合が除去されてもよい。

充電部１２５はバッテリを含んでもよい。充電部１２５は、ＤＣ／ＤＣコンバータ１２３から出力されるＤＣ電圧を用いてバッテリを充電してもよい。

図１において、制御部１２６及び通信モジュールは、前記ウェイクアップ電力によって活性化する。通信モジュールは前記ウェイクアップ電力によって活性化し、前記ソースデバイスから初期通信のためのウェイクアップ要求信号を受信し、前記ウェイクアップ要求信号の受信感度に関する情報及び前記充電電力の受信レベルに関する情報を前記ソースデバイス１１０に送信する。通信モジュールは、アウト−バンド通信によってソースデバイス１１０とデータを送受信してもよい。

制御部１２６は、前記ウェイクアップ要求信号の受信感度、前記充電電力の受信レベル、及び前記充電電力の受信タイミングに関する情報を検出する。充電電力の受信レベル及び充電電力の受信タイミングに関する情報は、ターゲット共振器１２１と整流部１２２との間、または整流部１２２とＤＣ／ＤＣコンバータ１２３との間で測定されてもよい。

図２は、一実施形態に係るマルチソース環境を示す例示図である。

図２を参照すると、マルチソース環境は、複数のソースデバイス２１１、２２１を含む。ソースデバイス（１）２１１の電力送信領域２１０は、ソースデバイス（２）２２１の電力送信領域２２０と重ならないように設定されてもよい。ソースデバイス（２）２２１は、ソースデバイス（１）２１１から予め設定された距離内に位置する隣接ソースデバイスと称する。

ターゲットデバイス（Ｔａｒｇｅｔ Ｄｅｖｉｃｅ）（１）２１３及びターゲットデバイス（２）２１５は、ソースデバイス（Ｓｏｕｒｃｅ Ｄｅｖｉｃｅ）（１）２１１の電力送信領域２１０内に位置する。ターゲットデバイス（３）２２３は、ソースデバイス（２）２２１の電力送信領域２２０内に位置する。したがって、ターゲットデバイス（３）２２３のターゲット共振器は、電磁結合によってソースデバイス（２）２２１から通信及び制御機能を活性化させるウェイクアップ（ｗａｋｅ−ｕｐ）電力を受信してもよい。

マルチソース環境でアウトバンド通信を使用すると、ソースデバイス（１）２１１の通信可能領域２３０は電力送信領域２１０より広く形成されてもよい。複数のソースデバイス２１１、２２１それぞれは、電力送信が可能な領域内に存在するターゲットデバイスを正確に検出しなければならない。ターゲットデバイス（３）２２３は、ソースデバイス（２）２２１の電力送信領域２２０内に位置するが、ソースデバイス（１）２１１の通信可能領域２３０内にも位置する。したがって、ターゲットデバイス（３）２２３の通信モジュールは、ソースデバイス（２）２２１から受信されたウェイクアップ電力によって活性化され、ソースデバイス（１）２１１から初期通信のためのウェイクアップ要求信号を受信してもよい。ターゲットデバイス（３）２２３は、ウェイクアップ電力をソースデバイス（２）２２１から受信し、ウェイクアップ要求信号をソースデバイス（１）２１１から受信してもよい。ソースデバイス（１）２１１から初期通信のためのウェイクアップ要求信号を受信した場合、ターゲットデバイス（３）２２３の通信モジュールは、前記ウェイクアップ要求信号の受信感度に関する情報をソースデバイス（１）２１１に送信しなければならない。

ソースデバイス（１）２１１は、ターゲットデバイス（３）２２３が電力送信領域２１０内に位置しないことを検出しなければならない。ソースデバイス（１）２１１は、電力送信領域２1０内に位置するターゲットデバイス（１）２１３及びターゲットデバイス（２）２１５に制御ＩＤを付与する。ここで、制御ＩＤは、充電モードでソースデバイスがターゲットデバイスを識別するための識別子である。

以下、図２ないし図５を参照して電力送信が可能な領域内に存在するターゲットデバイスを正確に検出するための例について説明する。

図３は、一実施形態に係る無線電力送信及び充電システムの動作モードを説明するための図である。

図３を参照すると、無線電力送信及び充電システムの動作モードは、大きく待機モード、接続モード、及び充電モードに区分される。待機モードは、ソースデバイスの電力送信領域内にターゲットデバイスが存在しないため、ソースデバイスがいずれの動作も行わない状態を示す。待機モードが特定イベントによって終了すると、ソースデバイスはアウトバンド通信を行うためのチャネルを検索する。すなわち、ソースデバイスは複数の通信チャネルを検出し、複数の通信チャネルのうちチャネル状態が最も良好なチャネルを選択する。チャネル状態が最も良好なチャネルが選択されれば、ソースデバイスは接続モードとして動作する。ソースデバイスは、チャネル状態が最も良好なチャネルによって前記ウェイクアップ要求信号を送信してもよい。接続モードは、ソースデバイスとターゲットデバイスが通信によってデータを送受信するモードである。充電モードは、充電電力を伝達するモードである。図３に示す動作モードは例示的なものであり、様々な動作モードが存在し得る。充電モードでソースデバイスは、通信チャネルの品質を確認して通信チャネル変更モードとして動作してもよい。ここで、通信チャネル変更はアウトバンド通信によって行われるため、充電電力の送信は切れることなく行われる。通信チャネル変更モードでソースデバイスは、通信チャネルの品質を確認して通信チャネル変更を要求するための命令語をターゲットデバイスに送信してもよい。

図４は、一実施形態に係る無線電力送信及び充電システムの通信及び電力制御方法を示す図である。

図２及び図４を参照すると、ターゲットデバイス（１）２１３及びターゲットデバイス（２）２１５はソースデバイス（１）２１１の電力送信領域２１０内に位置し、ターゲットデバイス（３）２２３はソースデバイス（２）２２１の電力送信領域２２０内に位置する。

ステップ４１０において、ソースデバイス（１）２１１は、少なくとも１つのターゲットデバイスの通信及び制御機能を活性化させるウェイクアップ（ｗａｋｅ−ｕｐ）電力を少なくとも１つのターゲットデバイスに送信する。すなわち、ソースデバイス（１）２１１は、ウェイクアップ電力をターゲットデバイス（１）２１３及びターゲットデバイス（２）２１５に送信してもよい。図4に示すように、ウェイクアップ電力は、ステップ４１０からステップ４４０まで切れることなく送信される。また、ウェイクアップ電力は周期的に送信されてもよい。ターゲットデバイス（１）２１３及びターゲットデバイス（２）２１５はウェイクアップ電力を用いて通信モジュールを活性化させる。

ステップ４２０において、ソースデバイス（１）２１１は通信を介してターゲットデバイスを検出する。

ステップ４２１において、ソースデバイス（１）２１１は、少なくとも１つのターゲットデバイスに初期通信のためのウェイクアップ要求信号を送信する。すなわち、ソースデバイス（１）２１１は、ターゲットデバイス（１）２１３及びターゲットデバイス（２）２１５にウェイクアップ要求信号を送信する。一方、ターゲットデバイス（３）２２３は、ソースデバイス（１）２１１の通信可能領域２３０内に位置するため、ウェイクアップ要求信号を受信してもよい。

ウェイクアップ要求信号は、ソースデバイスによって選択された通信チャネルを保持するよう、前記少なくとも１つのターゲットデバイスに要求するチャネル固定命令語を含む。また、ウェイクアップ要求信号は、図６に示された送信パケットであってもよい。ウェイクアップ要求信号はチャネル固定命令語だけではなく、受信電力量に関する情報を要求する命令語、通信信号の受信感度（ＲＳＳＩ；ｒｅｃｅｉｖｅｄ ｓｉｇｎａｌ ｓｔｒｅｎｇｔｈ ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を要求する命令語、及びＬＱＩ （Ｌｉｎｋ Ｑｕａｌｉｔｙ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）を要求する命令語を含んでもよい。ここで、ＬＱＩは、通信の品質状態を示す情報である。通信信号の受信感度が良好である場合や通信品質が良好でない場合もあるため、ＬＱＩ値によって通信チャネルが良好なチャネルを選択してもよい。

ステップ４２３〜ステップ４２７において、ターゲットデバイスそれぞれは、ウェイクアップ要求信号に対するＡＣＫ信号をソースデバイス（１）２１１に送信する。

ステップ４３０において、ソースデバイス（１）２１１は、充電電力を少なくとも１つのターゲットデバイスに送信する。すなわち、ソースデバイス（１）２１１は、充電電力をターゲットデバイス（１）２１３及びターゲットデバイス（２）２１５に送信する。ここで、ターゲットデバイス（３）２２３は、ソースデバイス（１）２１１の電力送信領域２１０の外にあることから、充電電力を受信することができない。

また、ステップ４３０において、ソースデバイス（１）２１１は、充電電力を予め設定された送信タイミングにより前記少なくとも１つのターゲットデバイスに送信してもよい。

ステップ４４０において、ソースデバイス（１）２１１は、少なくとも１つのターゲットデバイスから前記ウェイクアップ要求信号の受信感度に関する情報及び前記充電電力の受信レベルに関する情報の少なくともいずれか１つを受信する。すなわち、ターゲットデバイス（１）２１３、ターゲットデバイス（２）２１５及びターゲットデバイス（３）２２３は、ステップ４４１〜ステップ４４５でウェイクアップ要求信号の受信感度に関する情報及び前記充電電力の受信レベルに関する情報をソースデバイス（１）２１１に報告する。ターゲットデバイス（１）２１３、ターゲットデバイス（２）２１５及びターゲットデバイス（３）２２３はステップ４４１〜ステップ４４５において、ウェイクアップ要求信号の受信感度に関する情報及び前記充電電力の受信タイミングに関する情報をソースデバイス（１）２１１に報告する。ここで、充電電力の受信タイミングに関する情報は、前記充電電力の受信周期に関する情報、前記充電電力の受信開始時間に関する情報、及び前記充電電力の受信終了時間に関する情報を含んでもよい。ここで、前記予め設定された送信タイミングは、前記ソースデバイスから予め設定された距離内に位置する隣接ソースデバイスの充電電力送信タイミングと相異に設定されてもよい。ソースデバイス（１）２１１とソースデバイス（２）２２１は、充電電力送信タイミングを調整するための通信を行うことができる。

ステップ４５０において、ソースデバイス（１）２１１は、電力送信領域内にあるターゲットデバイスを検出する。ステップ４５０の後、ソースデバイス（１）２１１は、ソースデバイスの電力送信領域内に位置するターゲットデバイスを識別するための制御ＩＤを割り当てる。すなわち、ソースデバイス（１）２１１は、ターゲットデバイス（１）２１３及びターゲットデバイス（２）２１５に制御ＩＤを割り当てる。ターゲットデバイス（１）２１３及びターゲットデバイス（２）２１５は、ウェイクアップ要求信号の受信感度に関する情報及び前記充電電力の受信レベルに関する情報に基づいて制御ＩＤが割り当てられる。ターゲットデバイス（３）２２３は、充電電力の受信レベルが予め設定されたレベルよりも小さいか、０に近いレベルであってもよい。したがって、ターゲットデバイス（３）２２３は、ソースデバイス（１）２１１から制御ＩＤが割り当てられない。

また、ターゲットデバイス（１）２１３及びターゲットデバイス（２）２１５は、ウェイクアップ要求信号の受信感度に関する情報及び前記充電電力の受信タイミングに関する情報に基づいて、前記ソースデバイスから制御ＩＤが割り当てられてもよい。ターゲットデバイス（３）２２３がソースデバイス（２）２２１から充電電力を受信する場合、ソースデバイス（１）２１１とソースデバイス（２）２２１の充電電力送信タイミングは異なるため、ターゲットデバイス（３）２２３はソースデバイス（１）２１１から制御ＩＤを割り当てられることはできない。

一実施形態において、ソースデバイスは、ターゲットデバイスのウェイクアップ時間を介して電力送信領域内に存在するターゲットデバイスを正確に検出することができる。ここで、ウェイクアップ時間は、ターゲットデバイスの制御部または通信モジュールが活性化した時間であってもよい。すなわち、ターゲットデバイス（１）２１３及びターゲットデバイス（２）２１５は、ウェイクアップ電力によって通信機能及び制御機能が活性化された後、制御部または通信モジュールが活性化した時間をソースデバイス（１）２１１に送信してもよい。ソースデバイス（１）２１１は、ウェイクアップ電力の送信時間とウェイクアップ時間が一致する場合、ターゲットデバイス（１）２１３及びターゲットデバイス（２）２１５に制御ＩＤを割り当てることができる。

一方、ソースデバイス（１）２１１、ターゲットデバイス（１）２１３、ターゲットデバイス（２）２１５、及びターゲットデバイス（３）２２３はアウトバンド通信を行う。したがって、電磁結合を形成するための共振周波数の帯域、及び前記ウェイクアップ要求信号を前記少なくとも１つのターゲットデバイスに送信するための通信用周波数の帯域は互いに異なる周波数帯域である。例えば、共振周波数の帯域は５ＭＨｚ〜２０ＭＨｚであり、通信用周波数の帯域は６ＭＨｚ〜７０ＧＨｚであってもよい。前記ウェイクアップ電力及び前記充電電力は、前記ソースデバイスのソース共振器及び前記少なくとも１つのターゲットデバイスのターゲット共振器間に形成される電磁結合によって伝達される。

図５は、一実施形態に係るターゲットデバイス検出基準を説明するための図である。

図５を参照すると、電力（Ｐｏｗｅｒ）（受信電力（ｒｅｃｅｉｖｅ ｐｏｗｅｒ））はウェイクアップ信号の受信感度または充電電力の受信レベルであってもよい。ターゲットデバイス１及びターゲットデバイス２は予め設定された基準５１０よりも大きい電力を受信するため、ソースデバイスから制御ＩＤが割り当てられてもよい。しかし、ターゲットデバイス３は予め設定された基準５１０よりも小さい電力を受信するため、ソースデバイスから制御ＩＤが割り当てられない。また、ターゲットデバイス１及びターゲットデバイス２は、予め設定された基準５１０よりもウェイクアップ信号の受信感度が大きいため、ソースデバイスから制御ＩＤが割り当てられる。

図６は、一実施形態に係る送信パケットの基本フォーマットを示す図である。

図６に示す送信パケットは、ソースデバイスからターゲットデバイスに送信される送信パケットを意味する。図６を参照すると、（ａ）は送信パケットに含まれるフィールドを示す。送信パケットはＳｔａｒｔ Ｂｉｔ（ＳＢ）フィールド6０１、ターゲット ＩＤフィールド（Ｔ＿ＩＤ）6０３、Ｃｏｍｍａｎｄ（ＣＭＤ）フィールド6０５、基準点フィールド6０７、呼び出し引数フィールド6０９、移動引数フィールド6１１及びＣｈｅｃｋ Ｂｉｔ（ＣＢ）フィールド6１３を含んでもよい。ターゲットデバイスは送信パケットを介して、接続規格を受信することでターゲットデバイスの識別に必要な情報を生成してもよい。一方、基準点フィールド6０７、呼び出し引数フィールド6０９及び移動引数フィールド6１１は、Ｃｏｍｍａｎｄ（ＣＭＤ）フィールド6０５に含まれる命令語により変更され得る。例えば、基準点フィールド6０７、呼び出し引数フィールド6０９、及び移動引数フィールド6１１はデータを送信するためのＤＡＴＡフィールドとして用いられてもよい。

Ｓｔａｒｔ Ｂｉｔ（ＳＢ）フィールド6０１は、パケットの開始を示すビット型認識子を含んでもよい。Ｓｔａｒｔ Ｂｉｔ（ＳＢ）フィールド6０１には全体パケットのサイズに応じて所定のＮビットが割り当てられてもよい。

ターゲット ＩＤフィールド（Ｔ＿ＩＤ）6０３は、ターゲットデバイスに制御ＩＤを割り当てる場合に制御ＩＤを含んでもよい。ターゲット ＩＤフィールド（Ｔ＿ＩＤ）6０３は、制御ＩＤがどのターゲットデバイスにも割り当てられない場合にはｎｕｌｌ値を含んでもよい。

Ｃｏｍｍａｎｄ（ＣＭＤ）フィールド6０５は、ソースの動作を定義する命令語を含んでもよい。命令語には、リセット、ターゲットデバイスの入力電圧／電流要求、ターゲットデバイスの直流／直流変換出力端での電圧／電流要求、ＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ）、ターゲットデバイスの負荷にパワーオン（Ｏｎ）要求、ターゲットデバイスの負荷にパワーオフ（Ｏｆｆ）要求、ターゲットデバイスの状態情報要求、接続規則伝達、ＮＡＣＫ、制御ＩＤ割当、ターゲットデバイスの登録情報要求などが含まれてもよい。それぞれの命令語にはコードが割り当てられてもよい。

基準点フィールド6０７は基準点を含む。基準点はターゲットデバイスの固有ＩＤのうち臨時ＩＤを生成する基準を意味する。基準点は、ターゲットデバイスの固有ＩＤビットのうち最上位ビット（Ｍｏｓｔ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ Ｂｉｔ、ＭＳＢ）または最下位ビット（Ｌｅａｓｔ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ Ｂｉｔ、ＬＳＢ）であってもよい。または、基準点は、ターゲットデバイスの固有ＩＤのうち所定の位置を示す。ソースとターゲットデバイス間に臨時ＩＤを生成する基準点に対して予め約束された場合には基準点フィールド6０７が接続規格命令語で省略されてもよい。また、常に基準点をターゲットデバイスの固有ＩＤビットのうち最上位ビット（Ｍｏｓｔ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ Ｂｉｔ、ＭＳＢ）または最下位ビット（Ｌｅａｓｔ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ Ｂｉｔ、ＬＳＢ）と予め設定された場合にも基準点フィールド6０７は接続規格命令語で省略されてもよい。点線は、接続規格命令語で基準点フィールド6０７が省略され得ることを示す。

呼び出し引数フィールド6０９は呼び出し引数を含む。呼び出し引数は基準点から連続する所定のｎビットを意味する。呼び出し因子は、ソースがターゲットデバイスから所定のビットを呼び出すために用いられる値である。呼び出し因子は、呼び出し引数に基づいて決定されてもよい。呼び出し引数が３ビットである場合、呼び出し因子は０００から１１１までの値を有してもよい。

移動引数フィールド6１１は移動引数を含む。移動引数は、基準点の移動ビット数を意味する。移動引数は基準点がどれだけ移動するかを示す。例えば、移動引数が１である場合に基準点は１ビットだけ右側または左側に移動してもよい。移動引数フィールド6１１に割り当てられるビット数は、全体パケットのサイズに応じて調整されてもよい。

Ｃｈｅｃｋ Ｂｉｔ（ＣＢ）フィールド6１３は、パケットの正確な送信を確認するｃｈｅｃｋ ｂｉｔを含んでもよい。

接続規格命令語は、基準点フィールド6０７、呼び出し引数フィールド6０９、及び移動引数フィールド6１１の他に追加的に様々なフィールドを含んでもよい。すなわち、接続規格命令語は、ビット単位またはバイト単位に割り当てられる様々なフィールドを含んでもよい。

（ｂ）は、基準点フィールド6０７、呼び出し引数フィールド6０９、及び移動引数フィールド6１１を具体的に示す。基準点フィールド6０７には基準点が設定されてもよい。基準点が最上位ビット（ＭＳＢ）である場合にＭまたは１が設定されてもよく、最下位ビット（ＬＳＢ）である場合にＬまたは０が設定されてもよい。呼び出し引数フィールド6０９には呼び出し引数が設定されてもよい。呼び出し引数は検出されたターゲットデバイスの個数に応じて決定されてもよく、１からｎまでの値を有してもよい。移動引数フィールド6１１には移動引数が設定されてもよい。移動引数も検出されたターゲットデバイスの個数に応じて決定されてもよく、０からｎまでの値を有してもよい。

図７は、一実施形態に係るＩＤ割当命令語の基本フォーマットを示す図である。

図７を参照すると、ＩＤ割当命令語はＳｔａｒｔ Ｂｉｔ（ＳＢ）フィールド７１０、制御ＩＤフィールド（Ｔ＿Ｎｏ）７２０、Ｃｏｍｍａｎｄ（ＣＭＤ）フィールド７３０、及びＣｈｅｃｋ Ｂｉｔ（ＣＢ）フィールド７４０を含んでもよい。

Ｓｔａｒｔ Ｂｉｔ（ＳＢ）フィールド７１０は、パケットの開始を示すビット型認識子を含んでもよい。Ｓｔａｒｔ Ｂｉｔ（ＳＢ）フィールド７１０には、全体パケットのサイズに応じて所定のＮビットが割り当てられてもよい。

制御ＩＤフィールド（Ｔ＿Ｎｏ）７２０は、ソースで割り当てられるターゲットデバイスの制御ＩＤを含んでもよい。ターゲットデバイスは、制御ＩＤフィールド（Ｔ＿Ｎｏ）７２０の制御ＩＤによってソースと独立的に通信可能なＩＤを取得してもよい。

Ｃｏｍｍａｎｄ（ＣＭＤ）フィールド７３０は、ソースの動作を定義する命令語を含んでもよい。図7に示す場合はＩＤ割当命令語であるため、Ｃｏｍｍａｎｄ（ＣＭＤ）フィールド７３０にはＩＤ割当命令語が含まれるのであろう。命令語にはコードが割り当てられてもよい。

Ｃｈｅｃｋ Ｂｉｔ（ＣＢ）フィールド７４０は、パケットの正確な送信を確認するｃｈｅｃｋ ｂｉｔを含んでもよい。

ＩＤ割当命令語は、Ｓｔａｒｔ Ｂｉｔ（ＳＢ）フィールド７１０、制御ＩＤフィールド（Ｔ＿Ｎｏ）７２０、Ｃｏｍｍａｎｄ（ＣＭＤ）フィールド７３０、及びＣｈｅｃｋ Ｂｉｔ（ＣＢ）フィールド７４０の他に追加的に様々なフィールドを含んでもよい。すなわち、接続規格命令語は、ビット単位またはバイト単位で割り当てられる様々なフィールドを含んでもよい。

図８は、一実施形態に係るターゲットデバイスのＡＣＫ命令語の基本フォーマットを示す図である。

図８を参照すると、応答命令語は、Ｐｒｅａｍｂｌｅ（ＰＡ）フィールド８１０、Ｓｔａｒｔ Ｃｏｄｅフィールド（ＳＣ）８２０、Ｃｏｍｍａｎｄ（ＣＭＤ）フィールド８３０、及びＣＲＣ−５フィールド８４０を含んでもよい。

Ｐｒｅａｍｂｌｅ（ＰＡ）フィールド８１０は、無線パケットでパケットの損失を防ぐために任意送信するダミーデータを含んでもよい。

Ｓｔａｒｔ Ｃｏｄｅフィールド（ＳＣ）８２０は、応答命令語がＰｒｅａｍｂｌｅ（ＰＡ）フィールド８１０、Ｓｔａｒｔ Ｃｏｄｅフィールド（ＳＣ）８２０、Ｃｏｍｍａｎｄ（ＣＭＤ）フィールド８３０、及びＣＲＣ−５フィールド８４０のように４個のフィールドから構成された場合に短縮型パケットの開始を知らせる認識子を含んでもよい。短縮型パケットではない並型パケットの場合、その他の追加的に送信者のアドレスフィールド、受信者のアドレスフィールド及びデータフィールドなどを含んでもよい。

Ｃｏｍｍａｎｄ（ＣＭＤ）フィールド８３０は、ターゲットデバイスの動作を定義する命令語を含んでもよい。命令語には、リセット、ターゲットデバイスの入力電圧／電流応答、ターゲットデバイスの直流／直流変換出力端での電圧／電流応答、ＡＣＫ（Ａｃｋｎｏｗｌｅｄｇｅ）、ターゲットデバイスの状態情報応答、ターゲットデバイスの登録情報応答などが含まれてもよい。各命令語には、コードが割り当てられてもよい。図8に示す場合は応答命令語であるため、Ｃｏｍｍａｎｄ（ＣＭＤ）フィールド８３０にはＡＣＫ応答命令語が含まれるのであろう。命令語にはコードが割り当てられてもよい。

ＣＲＣ−５フィールド８４０は、パケットの正確な送信を確認するＣＲＣコードを含んでもよい。

図９は、一実施形態に係る通信タイミング及び電力送信タイミングの例を示す図である。

図９に示すように、９０１は第１ソースデバイスの通信タイミングを示し、９０３は第１ソースデバイスの電力送信タイミングを示す。また、図９において、９０５はターゲットデバイス１の通信タイミングを示し、９０６はターゲットデバイス２の通信タイミングを示す。

第１ソースデバイスの電力送信タイミング９０３を参照すると、ウェイクアップ電力は、充電電力送信時間区間９２０、９３０を除いた区間で送信される。もちろん、図９に示すものと異なって、ウェイクアップ電力が送信されない時間区間があり得る。ウェイクアップ信号９１０は通信初期に送信される。

図９における９０７は、第２ソースデバイスの電力送信タイミングを示す。ここで、第２ソースデバイスは、第１ソースデバイスから予め設定された距離内に位置する隣接ソースデバイスである。

図９に示すように、第１ソースデバイスの充電電力送信開始時間９２１、９３１は、第２ソースデバイスの充電電力送信開始時間９４１、９５１と異なるように設定されてもよい。したがって、第１ソースデバイスから充電電力を受信する第１ターゲットデバイスの充電電力の受信開始時間は、第２ソースデバイスから充電電力を受信する第２ターゲットデバイスの充電電力受信開始時間とは異なる。

また、第１ソースデバイスの充電電力送信終了時間９２３、９３３は、第２ソースデバイスの充電電力送信終了時間９４３、９５３と異なるように設定されてもよい。したがって、第１ソースデバイスから充電電力を受信する第１ターゲットデバイスの充電電力の受信終了時間は、第２ソースデバイスから充電電力を受信する第２ターゲットデバイスの充電電力受信終了時間とは異なる。

また、第１ソースデバイスの充電電力送信時間区間９２０、９３０それぞれの持続時間は、第２ソースデバイスの充電電力送信時間区間９４０、９５０それぞれの持続時間と異なるように設定されてもよい。例えば、第１ソースデバイスの充電電力送信時間区間９２０の持続時間は１０ｍｓであり、第２ソースデバイスの充電電力送信時間区間９４０の持続時間は１２ｍｓであってもよい。

図１０は、一実施形態に係る命令語（ｃｏｍｍａｎｄ）の種類を説明するための図である。

図１０に示すコードのいずれか１つは図６に示すＣＭＤフィールド6０５、図７に示すＣＭＤフィールド７３０、または、図８に示すＣＭＤフィールド８３０に挿入されてもよい。図１０に示された命令語は例示的なものであり、コードの長さは４ｂｉｔｓから８ｂｉｔｓ、１２ｂｉｔｓなどに増加してもよい。例えば、図１０に図示していないが、ターゲットデバイスに送信する電力量を把握するための命令語が追加されてもよい。図１０に示す命令語は、制御ＩＤの付与後に送信されてもよい。

Ｒｅｓｅｔ命令語、０００１

「Ｒｅｓｅｔ命令語」はターゲットデバイスの動作に異常がある場合、ターゲットデバイスのリセットを要求するための命令語である。ターゲットデバイスは「Ｒｅｓｅｔ命令語」を受信すると、ソースデバイスにＡＣＫを送信してもよい。また、ターゲットデバイスは「Ｒｅｓｅｔ命令語」を受信すると、システムリセットを行ってもよい。

ターゲットの入力電圧及び電流要求命令語、００１０

「ターゲットの入力電圧及び電流要求命令語」はターゲットデバイスの電力受信状態を確認する必要があるとき用いられる。「ターゲットの入力電圧及び電流応答命令語」は、ターゲットの入力電圧値及び電流値を要求するための命令語である。ソースデバイスは、ターゲットデバイスの電力受信状態を確認するためにＣＭＤフィールド6０５に「００１０」を挿入し、ＣＭＤフィールド6０５に「００１０」が挿入されたパケットをターゲットデバイスに送信してもよい。

ターゲットの入力電圧及び電流応答命令語、００１０

「ターゲットの入力電圧及び電流応答命令語」は前記「ターゲットの入力電圧及び電流要求命令語」に対する応答のために用いられる。すなわち、「ターゲットの入力電圧及び電流応答命令語」はターゲットの入力電圧値及び電流値の要求に対する応答メッセージであることを示す命令語である。すなわち、ターゲットデバイスは、ＣＭＤフィールド6０５に「００１０」が挿入されたパケットを受信すると、入力電圧及び電流を測定する。ここで、入力電圧及び電流は図１に示す整流部１２２の出力電圧及び電流であってもよい。また、入力電圧及び電流は、図１に示す整流部１２２の入力電圧及び電流であってもよい。ソースデバイスは、「測定されたターゲットの入力電圧値及び電流値」によって電力送信の効率が分かる。すなわち、ソースデバイスは、「測定されたターゲットの入力電圧値及び電流値」によって受信された電力量が分かり、受信された電力量と送信された電力量の比率を用いて電力送信の効率を算出する。

ターゲットのＤＣ／ＤＣ出力電圧及び電流要求命令語、００１１

「ターゲットのＤＣ／ＤＣ出力電圧及び電流要求命令語」は、ターゲットデバイスの負荷（ｌｏａｄ）に供給される電力量を確認するために用いられる。すなわち、「ターゲットのＤＣ／ＤＣ出力電圧及び電流要求命令語」は、ターゲットのＤＣ／ＤＣ出力電圧値及び電流値を要求するための命令語である。

ターゲットのＤＣ／ＤＣ出力電圧及び電流応答命令語、００１１

「ターゲットのＤＣ／ＤＣ出力電圧及び電流応答命令語」は、前記「ターゲットのＤＣ／ＤＣ出力電圧及び電流要求命令語」に対する応答のために用いられる。

ＡＣＫ命令語、０１００

「ＡＣＫ命令語」は、メッセージを確かに受け取ったという確認が必要な場合に用いられる。

ＮＡＣＫ命令語、１００１

「ＮＡＣＫ命令語」は、受信されたメッセージに誤りがある場合に用いられる。

Ｐｏｗｅｒ ｏｎ要求命令語、０１０１

「Ｐｏｗｅｒ ｏｎ要求命令語」は、図１に示すスイッチ部１２４のｏｎを要求する必要がある場合に用いられる。すなわち、「Ｐｏｗｅｒ ｏｎ要求命令語」は負荷に電源供給を命令するための命令語である。ターゲットデバイスは「Ｐｏｗｅｒ ｏｎ要求命令語」を受信すると、負荷に電源供給を開始する。

Ｐｏｗｅｒ ｏｆｆ要求命令語、０１１０

「Ｐｏｗｅｒ ｏｆｆ要求命令語」は、図１に示すスイッチ部１２４のｏｆｆを要求する必要がある場合に用いられる。すなわち、「Ｐｏｗｅｒ ｏｆｆ要求命令語」は負荷での電源供給中断を要求するための命令語である。ターゲットデバイスは「Ｐｏｗｅｒ ｏｆｆ要求命令語」を受信すると、負荷での電源供給を中断する。ソースデバイスは、複数のターゲットデバイスのうち特定ターゲットデバイスへの電力供給を中断する必要がある場合、「Ｐｏｗｅｒ ｏｆｆ要求命令語」を用いる。例えば、ソースデバイスは、複数のターゲットデバイスのうち電力送信の効率が予め設定された基準よりも低いターゲットデバイスに「Ｐｏｗｅｒ ｏｆｆ要求命令語」を送信する。

ターゲットの状態情報要求命令語、０１１１

「ターゲットの状態情報要求命令語」は、ターゲットデバイスの状態情報を要求するために用いられる。ソースデバイスは、ターゲットデバイスの充電状態、温度などを確認する必要がある場合、ＣＭＤフィールド6０５に「０１１１」を挿入してパケットをターゲットデバイスに送信する。ソースデバイスは、ターゲットの状態情報要求命令語を含むウェイクアップ要求信号をターゲットデバイスに送信してもよい。ソースデバイスは、ターゲットの状態情報要求命令語を含むウェイクアップ要求信号の送信時間と、ウェイ−業要求信号に対する応答時間とを比較することによって、電力送信領域内に位置するターゲットデバイスを検出する。

ターゲットの状態情報応答命令語、０１１１

「ターゲットの状態情報応答命令語」は、ターゲットデバイスの状態情報要求に対する応答であることを示す命令語である。

接続規格命令語、1000

「接続規格命令語」は、ターゲットデバイスに特定通信規則を伝達するために用いられる。例えば、ソースデバイスは、「接続規格命令語」を介して通信周期、通信スロット、応答規則などを複数のターゲットデバイスに送信してもよい。ここで、通信周期、通信スロット、応答規則などはＤＡＴＡフィールド（図示せず）に挿入されてもよい。

ターゲットのデバイス登録情報要求命令語、１１１０

ソースデバイスは、ターゲットデバイスの登録情報を要求するため「ターゲットのデバイス登録情報要求命令語」を用いる。ここで、ターゲットのデバイス登録情報は、ターゲットデバイスのシステム情報を意味する。すなわち、デバイス登録情報は、「ＴＶ／Ｃａｍｅｒａ／Ｃｅｌｌ Ｐｈｏｎｅなどのような製品の種類」、「製造社情報」、「モデル名」、「Ｂａｔｔｅｒｙ ｔｙｐｅ」、「充電方式」、「Ｌｏａｄのインピーダンス値」、「ターゲット共振器の特性に関する情報」、「使用周波数帯域に関する情報」、「所要される電力量」、「固有の識別子」、「製品のバージョンまたは規格情報」などを含んでもよい。ここで、「固有の識別子」はＮｂｙｔｅのシリアルナンバーであってもよく、シリアルナンバーをＭｂｉｔの長さに変換した短い（Ｓｈｏｒｔ）識別子であってもよい。ターゲット共振器の特性に関する情報は、ターゲット共振器のＱ及びＫ値を含んでもよい。また、ターゲット共振器の特性に関する情報は、２次元共振器または３次元共振器のような共振器のタイプに関する情報、共振器のＬ／Ｃ値、インピーダンス整合情報などをさらに含んでもよい。

ターゲットのデバイス登録情報応答命令語、１１１０

ターゲットデバイスは「ターゲットのデバイス登録情報要求命令語」に対抗応答として、「ターゲットのデバイス登録情報応答命令語」を用いる。すなわち、「ターゲットのデバイス登録情報応答命令語」は、デバイスの登録情報要求に対する応答であることを示す命令語である。

ターゲット共振器のオン／オフを制御するための命令語

図１０に示す「ターゲット共振器のオフ／オン要求」は、ターゲット共振器のオン／オフを制御するための命令語である。「ターゲット共振器のオン／オフを制御するための命令語」のためのコードは「００００」を用いたり、予め設定された他のコードを用いてもよい。また、「ターゲット共振器をオン（ｏｎ）させるための命令語」と「ターゲット共振器をオフ（ｏｆｆ）させるための命令語」のためのコードは互いに異なってもよい。ソースデバイスは、複数のターゲットデバイスのうち特定ターゲットデバイスのターゲット共振器をオフさせる必要がある場合、「ターゲット共振器をオフ（ｏｆｆ）させるための命令語」を当該のターゲットデバイスに送信する。「ターゲット共振器をオフ（ｏｆｆ）させるための命令語」を受信したターゲットデバイスはターゲット共振器をオフさせる。ターゲットデバイスは、図１に示すターゲット共振器１２１と整流部１２２との間、または整流部１２２とＤＣ／ＤＣコンバータ１２３との間をオフさせることによって、ターゲット共振器１２１をオフさせてもよい。

追加的な命令語の使用

図１０に示す命令語の他に様々な命令語をさらに用いてもよい。例えば、ターゲットデバイスのウェイクアップ時間を要求する命令語を用いてもよい。ここで、ウェイクアップ時間は、ターゲットデバイスの制御部または通信モジュールが活性化した時間であってもよい。

図１１は、一実施形態に係るソース共振器及びフィーダで磁場の分布を示す。

別途のフィーダによってソース共振器に電力が供給される場合、フィーダで磁場が発生し、ソース共振器でも磁場が発生する。

図１１（ａ）を参照すると、フィーダ１１１０で入力電流が流れに応じて磁場１１３０が発生する。フィーダ１１１０の内部で磁場の方向１１３１と外部で磁場の方向１１３３は互いに反対位相を有する。フィーダ１１１０で発生する磁場１１３０によってソース共振器１１２０で誘導電流が発生する。ここで、誘導電流の方向は入力電流の方向と反対である。

誘導電流によってソース共振器１１２０で磁場１１４０が発生する。磁場の方向は、ソース共振器１１２０の内部では同一方向を有する。したがって、ソース共振器１１２０によってフィーダ１１１０の内部で発生する磁場の方向１１４１とフィーダ１１１０の外部で発生する磁場の方向１１４３は同一の位相を有する。

結果的に、フィーダ１１１０によって発生する磁場とソース共振器１１２０で発生する磁場とを合成すると、フィーダ１１１０の内部では磁場の強度が弱くなり、フィーダ１１２０の外部では磁場の強度が強くなる。したがって、図１１に示すような構造の外部フィーダ１１１０によってソース共振器１１２０に電力を供給する場合はソース共振器１１２０の中心で磁場の強度が弱く、外郭で磁場の強度は強い。ソース共振器１１２０上で磁場の分布が均一（ｕｎｉｆｏｒｍ）ではない場合、入力インピーダンスが常に変化するためインピーダンス整合を行うことが難しい。また、磁場の強度が強い部分では無線電力送信が円満に行われ、磁場の強度が弱い部分では無線電力送信が円満に行われないため、平均的に電力送信の効率は減少する。

ターゲット共振器の場合にもソース共振器の場合と類似である。ソース共振器１１２０に流れる電流はフィーダ１１１０に流れる入力電流によって誘導される。ターゲット共振器に流れる電流は、ソース共振器１１２０とターゲット共振器と間の電磁結合によって誘導される。ターゲット共振器に流れる電流は磁場を発生させ、ターゲット共振器の内部に位置するフィーダに誘導電流を生成してもよい。この場合にも、フィーダ内部ではターゲット共振器で発生する磁場の方向とフィーダで発生する磁場の方向が互いに反対位相であるため、磁場の強度は弱くなる。

（ｂ）は、ソース共振器１１５０とフィーダ１１６０が共通の接地を有する無線電力送信装置の構造を示す。ソース共振器１１５０はキャパシタ１１５１を含んでもよい。フィーダ１１６０は、ポート１１６１を介してＲＦ信号が入力されてもよい。フィーダ１１６０にはＲＦ信号が入力され、入力電流が生成されてもよい。フィーダ１１６０に流れる入力電流は磁場を生成し、前記磁場からソース共振器１１５０に誘導電流が誘導される。また、ソース共振器１１５０に流れる誘導電流から磁場が発生する。ここで、フィーダ１１６０に流れる入力電流の方向とソース共振器１１５０に流れる誘導電流の方向は互いに反対位相を有する。したがって、ソース共振器１１５０とフィーダ１１６０との間の領域で、入力電流によって発生する磁場の方向１１７１と誘導電流によって発生する磁場の方向１１７３は同一位相を有するため、磁場の強度は強くなる。一方、フィーダ１１６０の内部では、入力電流によって発生する磁場の方向１１８１と誘導電流によって発生する磁場の方向１１８３は反対位相を有するため、磁場の強度が弱くなる。結果的に、ソース共振器１１５０の中心では磁場の強度が弱くなり、ソース共振器１１５０の外郭では磁場の強度が強くなる。

フィーダ１１６０はフィーダ１１６０内部の面積を調整し、入力インピーダンスを決定してもよい。ここで、入力インピーダンスは、フィーダ１１６０からソース共振器１１５０を観測したとき見えるインピーダンスを意味する。フィーダ１１６０内部の面積が大きくなると入力インピーダンスは増加し、内部の面積が小さくなると入力インピーダンスは減少する。ところが、入力インピーダンスが減少する場合にも、ソース共振器１１５０の内部の磁場分布は一定ではないため、ターゲットデバイスの位置に応じて入力インピーダンス値が一定ではない。したがって、電力増幅器の出力インピーダンスと前記入力インピーダンスの整合のために別途のマッチングネットワークが必要である。入力インピーダンスが増加する場合、大きい入力インピーダンスを小さい出力インピーダンスに整合させるために別途のマッチングネットワークが必要とされる場合もある。

ターゲット共振器がソース共振器１１５０のような構成であり、ターゲット共振器のフィーダがフィーダ１１６０のような構成である場合にも、別途のマッチングネットワークが必要とされる場合もある。ターゲット共振器で流れる電流の方向とターゲット共振器のフィーダで流れる誘導電流の方向は互いに反対位相を有するためである。

図１２は、一実施形態に係る無線電力送信装置を示す図である。

図１２（ａ）を参照すると、無線電力送信装置は、ソース共振器１２１０及びフィーディング部１２２０を含む。ソース共振器１２１０は、キャパシタ１２１１を含んでもよい。フィーディング部１２２０は、キャパシタ１２１１の両端に電気的に接続されている。

（ｂ）は、（ａ）の構造をより具体的に示す図である。ここで、ソース共振器１２１０は、第１送信線路、第１導体１２４１、第２導体１２４２、少なくとも１つの第１キャパシタ１２５０を含んでもよい。

第１キャパシタ１２５０は、第１送信線路で第１信号導体部分１２３１と第２信号導体部分１２３２との間の位置に直列に挿入され、これによって電界（ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｆｉｅｌｄ）は第１キャパシタ１２５０に閉じ込められるようになる。一般に、送信線路は上部に少なくとも１つの導体、下部に少なくとも１つの導体を含み、上部にある導体を介して電流が流れ、下部にある導体は電気的にグラウンドされる（ｇｒｏｕｎｄｅｄ）。本明細書では、第１送信線路の上部にある導体を第１信号導体部分１２３１と第２信号導体部分１２３２に分類して記載し、第１送信線路の下部にある導体を第１グラウンド導体部分１２３３のように記載する。

（ｂ）に示すように、ソース共振器は２次元構造の形態を有する。第１送信線路は上部に第１信号導体部分１２３１及び第２信号導体部分１２３２を含み、下部に第１グラウンド導体部分１２３３を含む。第１信号導体部分１２３１及び第２信号導体部分１２３２と第１グラウンド導体部分１２３３は互いに向かい合うように配置される。電流は、第１信号導体部分１２３１及び第２信号導体部分１２３２を介して流れる。

また、（ｂ）に示すように、第１信号導体部分１２３１の一端は第１導体１２４１と接地され、他端は第１キャパシタ１２５０と接続される。そして、第２信号導体部分１２３２の一端は第２導体１２４２と接地され、他端は第１キャパシタ１２５０と接続される。結局、第１信号導体部分１２３１、第２信号導体部分１２３２及び第１グラウンド導体部分１２３３、導体１２４１、１２４２は互いに接続されることによって、ソース共振器は電気的に閉鎖されているループ構造を有する。ここで、「ループ構造」は円形構造、四角形のような多角形の構造などを含み、「ループ構造を有する」ことは、電気的に閉鎖されていることを意味する。

第１キャパシタ１２５０は、送信線の中断部に挿入される。より具体的に、第１キャパシタ１２５０は、第１信号導体部分１２３１及び第２信号導体部分１２３２との間に挿入される。ここで、第１キャパシタ１２５０は、集中素子（ｌｕｍｐｅｄ ｅｌｅｍｅｎｔ）及び分散素子（ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ ｅｌｅｍｅｎｔ）などの形態を有してもよい。特に、分散素子の形態を有する分布型キャパシタは、ジグザグ形態の導体ラインとその導体ラインの間に存在する高い誘電率を有する誘電体を含んでもよい。

第１キャパシタ１２５０が送信線路に挿入されることによって、ソース共振器はメタ物質（ｍｅｔａｍａｔｅｒｉａｌ）の特性を有し得る。ここで、メタ物質とは、自然で発見されない特別な電気的な性質を有する物質として、人工的に設計された構造を有する。自然界に存在する全ての物質の電磁気特性は固有の誘電率または透磁率を有し、大部分の物質は正の誘電率及び正の透磁率を有する。

大部分の物質で電界、磁界及びポインティングベクトルには右手法則が適用されるため、このような物質をＲＨＭ（Ｒｉｇｈｔ Ｈａｎｄｅｄ Ｍａｔｅｒｉａｌ）という。しかし、メタ物質は、自然界に存在しない誘電率または透磁率を有する物質として、誘電率または透磁率の符号によりＥＮＧ（ｅｐｓｉｌｏｎ ｎｅｇａｔｉｖｅ）物質、ＭＮＧ（ｍｕ ｎｅｇａｔｉｖｅ）物質、ＤＮＧ（ｄｏｕｂｌｅ ｎｅｇａｔｉｖｅ）物質、ＮＲＩ（ｎｅｇａｔｉｖｅ ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｉｎｄｅｘ）物質、ＬＨ（ｌｅｆｔ−ｈａｎｄｅｄ）物質などに分類される。

ここで、集中素子として挿入された第１キャパシタ１２５０のキャパシタンスを適切に決定する場合、ソース共振器はメタ物質の特性を有し得る。特に、第１キャパシタ１２５０のキャパシタンスを適切に調整することによって、ソース共振器は負の透磁率を有し得るため、ソース共振器はＭＮＧ共振器と呼ばれる。第１キャパシタ１２５０のキャパシタンスを決定する前提（ｃｒｉｔｅｒｉｏｎ）は様々であり得る。ソース共振器がメタ物質（ｍｅｔａｍａｔｅｒｉａｌ）の特性を有する前提、ソース共振器が対象周波数で負の透磁率を有する前提、またはソース共振器が対象周波数でゼロ番目共振（Ｚｅｒｏｔｈ−Ｏｒｄｅｒ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）の特性を有する前提などがあり、前述した前提のうち少なくとも１つの前提下で第１キャパシタ１２５０のキャパシタンスが決定されてもよい。

ＭＮＧ共振器は、伝搬定数（ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ ｃｏｎｓｔａｎｔ）が０であるときの周波数を共振周波数として有するゼロ番目共振（Ｚｅｒｏｔｈ−Ｏｒｄｅｒ Ｒｅｓｏｎａｎｃｅ）特性を有してもよい。ＭＮＧ共振器はゼロ番目共振特性を有するため、共振周波数はＭＮＧ共振器の物理的なサイズに対して独立的であり得る。すなわち、下記で再び説明するが、ＭＮＧ共振器で共振周波数を変更するためには第１キャパシタ１２５０を適切に設計することで充分であるため、ＭＮＧ共振器の物理的なサイズを変更しなくてもよい。

また、近接フィールド（ｎｅａｒ ｆｉｅｌｄ）において、電界は送信線路に挿入された第１キャパシタ１２５０に集中するため、第１キャパシタ１２５０によって近接フィールドでは磁場（ｍａｇｎｅｔｉｃ ｆｉｅｌｄ）がドミナント（ｄｏｍｉｎａｎｔ）される。そして、ＭＮＧ共振器は集中素子の第１キャパシタ１２５０を用いて高いＱ−ファクター（Ｑ−Ｆａｃｔｏｒ）を有するため、電力送信の効率を向上させることができる。参考に、Ｑ−ファクターは、無線電力送信において、抵抗損失の程度、または抵抗に対するリアクタンスの比を表すが、Ｑ−ファクターが大きいほど無線電力送信の効率は大きいものと理解される。

また、（ｂ）に図示していないが、ＭＮＧ共振器を貫通する磁気コアがさらに含まれてもよい。このような磁気コアは、電力送信距離を増加させる機能を行う。

（ｂ）を参照すると、フィーディング部１２２０は、第２送信線路、第３導体１２７１、第４導体１２７２、第５導体１２８１、及び第６導体１２８２を含んでもよい。

第２送信線路は、上部に第３信号導体部分１２６１及び第４信号導体部分１２６２を含み、下部に第２グラウンド導体部分１２６３を含む。第３信号導体部分１２６１及び第４信号導体部分１２６２と第２グラウンド導体部分１２６３は互いに向かい合うように配置される。電流は、第３信号導体部分１２６１及び第４信号導体部分１２６２を介して流れる。

また、（ｂ）に示すように、第３信号導体部分１２６１の一端は第３導体１２７１と接地され、他端は第５導体１２８１と接続される。そして、第４信号導体部分１２６２の一端は第４導体１２７２と接地され、他端は第６導体１２８２と接続される。第５導体１２８１は第１信号導体部分１２３１と接続され、第６導体１２８２は第２信号導体部分１２３２と接続される。第５導体１２８１と第６導体１２８２は第１キャパシタ１２５０の両端に並列に接続される。ここで、第５導体１２８１及び第６導体１２８２はＲＦ信号が入力される入力ポートとして用いられてもよい。

結局、第３信号導体部分１２６１、第４信号導体部分１２６２及び第２グラウンド導体部分１２６３、第３導体１２７１、第４導体１２７２、第５導体１２８１、第６導体１２８２及びソース共振器１２１０は互いに接続されることによって、ソース共振器１２１０及びフィーディング部１２２０は電気的に閉鎖されているループ構造を有する。ここで、「ループ構造」は円形構造、四角形のような多角形の構造などを含む。第５導体１２８１または第６導体１２８２を介してＲＦ信号が入力されれば、入力電流はフィーディング部１２２０及びソース共振器１２１０に流れることになり、入力電流によって発生する磁場によってソース共振器１２１０に誘導電流が誘導される。フィーディング部１２２０で流れる入力電流の方向とソース共振器１２１０で流れる誘導電流の方向が同一に形成されることで、ソース共振器１２１０の中央では磁場の強度が強くなり、ソース共振器１２１０の外郭では磁場の強度が弱くなる。

ソース共振器１２１０とフィーディング部１２２０との間領域の面積によって入力インピーダンスが決定され得るため、電力増幅器の出力インピーダンスと前記入力インピーダンスの整合を行うため、別途のマッチングネットワークは必要ではない。マッチングネットワークが用いられる場合にも、フィーディング部１２２０の大きさを調整することによって入力インピーダンスを決定するため、マッチングネットワークの構造は単純になる。単純なマッチングネットワーク構造はマッチングネットワークの整合損失を最小化する。

第２送信線路、第３導体１２７１、第４導体１２７２、第５導体１２８１、第６導体１２８２は、ソース共振器１２１０と同一の構造を形成してもよい。すなわち、ソース共振器１２１０がループ構造である場合にはフィーディング部１２２０もループ構造である。また、ソース共振器１２１０が円形構造の場合にはフィーディング部１２２０も円形構造である。

前述したソース共振器１２１０及びフィーディング部１２２０の構成は、ターゲット共振器及びターゲット共振器のフィーディング部にも同一に適用されてもよい。ターゲット共振器のフィーディング部が前述した構成と同一である場合、フィーディング部はフィーディング部の大きさを調整することによって、ターゲット共振器の出力インピーダンスとフィーディング部の入力インピーダンスを整合することができる。したがって、別途のマッチングネットワークを使用しない。

図１３は、一実施形態に係るフィーディング部のフィーディングに係るソース共振器の内部で磁場の分布を示す図である。

無線電力送信においてフィーディングは、ソース共振器に電力を供給することを意味する。また、無線電力送信においてフィーディングは、整流部にＡＣ電力を供給することを意味する。（ａ）は、フィーディング部で流れる入力電流の方向及びソース共振器で誘導される誘導電流の方向を示す。また、（ａ）は、フィーディング部の入力電流によって発生する磁場の方向及びソース共振器の誘導電流によって発生する磁場の方向を示す。（ａ）は、図１2に示すソース共振器１２１０及びフィーディング部１２２０をより簡略に表現した図である。（ｂ）は、フィーディング部とソース共振器の等価回路を示す。

（ａ）を参照すると、フィーディング部の第５導体または第６導体は入力ポート１３１０として用いられてもよい。入力ポート１３１０はＲＦ信号が入力される。ＲＦ信号は電力増幅器から出力されてもよい。電力増幅器は、ターゲットデバイスの必要に応じてＲＦ信号の振幅を増減させてもよい。入力ポート１３１０で入力されたＲＦ信号は、フィーディング部に流れる入力電流の形態に表示されてもよい。フィーディング部に流れる入力電流はフィーディング部の送信線路に沿って時計周りに流れる。ところが、フィーディング部の第５導体は、ソース共振器と電気的に接続される。より具体的に、第５導体はソース共振器の第１信号導体部分と接続される。したがって、入力電流はフィーディング部だけではなく、ソース共振器にも流れることになる。ソース共振器で入力電流は反時計周りに流れる。ソース共振器に流れる入力電流によって磁場が発生し、前記磁場によってソース共振器に誘導電流が生成する。誘導電流はソース共振器で時計周りに流れる。ここで、誘導電流は、ソース共振器のキャパシタにエネルギーを伝達することができる。また、誘導電流によって磁場が発生する。（ａ）において、フィーディング部及びソース共振器に流れる入力電流は実線のように表示し、ソース共振器に流れる誘導電流は点線のように表示した。

電流によって発生する磁場の方向は右ねじの法則によって確認できる。フィーディング部の内部で、フィーディング部に流れる入力電流によって発生した磁場の方向１３２１と、ソース共振器に流れる誘導電流によって発生した磁場の方向１３２３は互いに同一である。したがって、フィーディング部の内部で磁場の強度が強くなる。

また、フィーディング部とソース共振器との間の領域で、フィーディング部に流れる入力電流によって発生した磁場の方向１３３３とソース共振器に流れる誘導電流によって発生した磁場の方向１３３１は互いに反対位相である。したがって、フィーディング部とソース共振器との間の領域で磁場の強度は弱化される。

ループ形態のソース共振器では、一般的にソース共振器の中心では磁場の強度が弱く、ソース共振器の外郭の部分では磁場の強度が強い。ところが、（ａ）を参照すると、フィーディング部がソース共振器のキャパシタ両端に電気的に接続されることでソース共振器の誘導電流の方向とフィーディング部の入力電流の方向が同一になる。ソース共振器の誘導電流の方向とフィーディング部の入力電流の方向が同一であるため、フィーディング部の内部では磁場の強度が強くなり、フィーディング部の外部では磁場の強度が弱くなる。結果的に、ループ形態のソース共振器の中心ではフィーディング部により磁場の強度が強くなり、ソース共振器の外郭の部分では磁場の強度が弱くなる。したがって、ソース共振器内部では全体的に磁場の強度が均一になる。また、ソース共振器でターゲット共振器に伝達される電力送信の効率はソース共振器で発生する磁場の強度に比例するため、ソース共振器の中心で磁場の強度が強くなることにより電力送信の効率も増加する。

（ｂ）を参照すると、フィーディング部１３４０及びソース共振器１３５０は等価回路のように表現されてもよい。フィーディング部１３４０からソース共振器側を観測したとき見える入力インピーダンスＺ_ｉｎは次の数式のように算出される。

ここで、Ｍはフィーディング部１３４０とソース共振器１３５０との間の相互インダクタンスを意味し、ωはフィーディング部１３４０とソース共振器１３５０との間の共振周波数を意味し、Ｚはソース共振器１３５０からターゲットデバイス側を観測したとき見えるインピーダンスを意味する。Ｚ_ｉｎは、相互インダクタンスＭに比例する。したがって、フィーディング部１３４０とソース共振器１３５０との間に相互インダクタンスを調整することによってＺ_ｉｎを制御してもよい。相互インダクタンスＭは、フィーディング部１３４０とソース共振器１３５０との間の領域面積によって調整されてもよい。フィーディング部１３４０の大きさに応じて、フィーディング部１３４０とソース共振器１３５０との間の領域面積が調整されてもよい。Ｚ_ｉｎはフィーディング部１３４０の大きさに応じて決定され得るため、電力増幅器の出力インピーダンスとインピーダンス整合を行うために別途のマッチングネットワークを必要としない。

無線電力受信装置に含まれたターゲット共振器及びフィーディング部も上記のような磁場の分布を有してもよい。ターゲット共振器は、ソース共振器から電磁結合によって無線電力を受信する。ここで、受信される無線電力によってターゲット共振器では誘導電流が生成される。ターゲット共振器で誘導電流によって発生した磁場はフィーディング部に再び誘導電流を生成してもよい。ここで、（ａ）の構造のようにターゲット共振器とフィーディング部が接続されると、ターゲット共振器で流れる電流の方向とフィーディング部で流れる電流の方向は同一になる。したがって、フィーディング部の内部では磁場の強度が強くなり、フィーディング部とターゲット共振器との間の領域では磁場の強度が弱くなる。

図１４は、図２に示されたマルチソース環境と類似する他の例を示す図である。

図１４を参照すると、マルチソース環境は、ソースデバイス（１）１４１０及びソースデバイス（２）１４２０を含む。すなわち、マルチソース環境は複数のソースデバイスを含んでもよい。

図１４に示す例で、ターゲットデバイス１４３０は、ソースデバイス（１）１４１０の電力送信領域１４１１内に位置する。ターゲットデバイス１４３０は、ソースデバイス（１）１４１０からウェイクアップ電力を受信して通信及び制御機能を活性化させてもよい。

ターゲットデバイス１４３０は、ソースデバイス（２）１４２０の電力送信領域１４２１の外に位置する。マルチソース環境でアウトバンド通信を使用すると、ソースデバイス（２）１４２０の通信可能領域は電力送信領域１４２１よりも広くてもよい。したがって、ターゲットデバイス１４３０は、ソースデバイス（１）１４１０及びソースデバイス（２）１４２０それぞれから通信信号を受信することができる。

例えば、ターゲットデバイス１４３０は、ソースデバイス（１）１４１０及びソースデバイス（２）１４２０それぞれから構成信号（ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ ｓｉｇｎａｌ）を受信してもよい。ここで、構成信号はウェイクアップ要求信号、ビーコン信号、またはＣＷ（Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ Ｗａｖｅ）信号であってもよい。

構成信号は、ソースデバイス（１）１４１０及びソースデバイス（２）１４２０それぞれの固有識別子を含んでもよい。ここで、固有識別子は「ネットワークＩＤ」と称してもよい。すなわち、ソースデバイス（１）１４１０及びソースデバイス（２）１４２０は、ネットワークＩＤによって識別されてもよい。

ターゲットデバイス１４３０は、構成信号のＲＳＳＩ値を参照して電力を受信するソースデバイスを選択してもよい。

図１５は、図１４に示すマルチソース環境で通信及び無線電力送信方法を説明するための図である。

ソースデバイス（１）１４１０及びソースデバイス（２）１４２０は、ターン−オンされると、ウェイクアップ電力を周期的に出力してもよい。

したがって、ターゲットデバイス１４３０は、ソースデバイス（１）１４１０からウェイクアップ電力を受信して通信及び制御機能を活性化させる。

ソースデバイス（１）１４１０は、ステップ１５１１で第１構成信号をブロードキャストし、ソースデバイス（２）１４２０はステップ１５１３で第２構成信号をブロードキャストする。

ここで、第１構成信号は、ソースデバイス（１）１４１０のネットワークＩＤを含んでもよい。第２構成信号は、ソースデバイス（２）１４２０のネットワークＩＤを含んでもよい。

ターゲットデバイス１４３０は、第１構成信号のＲＳＳＩと第２構成信号のＲＳＳＩとを比較し、高いＲＳＳＩを有するソースデバイスを選択してもよい。図１４を参照すると、ターゲットデバイス１４３０はソースデバイス（２）１４２０よりもソースデバイス（１）１４１０に近く位置してもよい。したがって、第１構成信号のＲＳＳＩは第２構成信号のＲＳＳＩよりも高い値である。

実施形態によってターゲットデバイス１４３０は、ソースデバイスを選択する過程を行わなくてもよい。

ステップ１５２１でターゲットデバイス１４３０は、第１サーチフレーム（ｓｅａｒｃｈ ｆｒａｍｅ）をユニキャストするかブロードキャストしてもよい。第１サーチフレームは、ソースデバイス（１）１４１０のネットワークＩＤ及び第１構成信号のＲＳＳＩ値のうち少なくとも１つを含んでもよい。

もし、ターゲットデバイス１４３０がＲＳＳＩ値に基づいてソースデバイスを選択する過程を行わない場合、ステップ１５２３でターゲットデバイス１４３０は、ソースデバイス（２）１４２０のネットワークＩＤ及び第２構成信号のＲＳＳＩ値のうち少なくとも１つを含む第２サーチフレームをソースデバイス（２）１４２０でユニキャストするかブロードキャストしてもよい。

すなわち、ターゲットデバイス１４３０がＲＳＳＩ値に基づいてソースデバイスを選択する過程を行わない場合、ステップ１５２１及びステップ１５２３は全て行わなければならない。

ソースデバイス（１）１４１０は第１サーチフレームに含まれたネットワークＩＤが第１構成信号に含まれたネットワークＩＤと同一であれば、ステップ１５３０で応答フレームをターゲットデバイス１４３０に送信する。

ここで、ソースデバイス（１）１４１０は、第１サーチフレームに含まれたネットワークＩＤが第１構成信号に含まれたネットワークＩＤと同一であり、第１構成信号のＲＳＳＩ値が予め設定された値以上である場合にのみ、応答フレームをターゲットデバイス１４３０に送信してもよい。

また、第１サーチフレームにネットワークＩＤが含まれていない場合、ソースデバイス（１）１４１０は、第１構成信号のＲＳＳＩ値が予め設定された値以上である場合に応答フレームをターゲットデバイス１４３０に送信してもよい。

ソースデバイス（２）１４２０は、第２構成信号のＲＳＳＩ値が予め設定された値よりも小さい場合、第２サーチフレームに対する応答フレームを送信しなくてもよい。図１５に示された例は、第２構成信号のＲＳＳＩ値が予め設定された値よりも小さいか、ステップ１５２３が行われない場合を示す。

ターゲットデバイス１４３０は応答フレームを受信すると、ステップ１５４０で応答フレームに対するＡＣＫ信号をソースデバイス（１）１４１０に送信する。

一方、ソースデバイス（１）１４１０とターゲットデバイス１４３０との間に約束された通信チャネルが複数である場合、ステップ１５２１でターゲットデバイス１４３０は複数の通信チャネルそれぞれに対して第１サーチフレームを送信してもよい。複数の通信チャネルそれぞれに対する第１サーチフレームの送信は、通信チャネルごとに任意に送信されたり順次送信されてもよい。

複数の通信チャネルそれぞれに対する第１サーチフレームの送信後、予め設定された時間内に応答フレームを受信することができなければ、ターゲットデバイス１４３０は新しい構成信号が受信されるかを判断し、ステップ１５１１を再び行う。

ここで、複数の通信チャネルそれぞれに対する第１サーチフレームの送信は２回ないし５回繰り替えて行われてもよい。

ターゲットデバイス１４３０はステップ１５１１〜ステップ１５４０によってソースデバイス（１）１４１０を探してもよい。

ターゲットデバイス１４３０はステップ１５５１でソースデバイス（１）１４１０の無線電力送信ネットワークにジョイン（ｊｏｉｎ）するためのＲｅｑｕｅｓｔ Ｊｏｉｎ ｆｒａｍｅをソースデバイス（１）１４１０に送信する。ここで、Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｊｏｉｎ ｆｒａｍｅはステップ１５１１で受信されたネットワークＩＤを含む。

ソースデバイス（１）１４１０は、Ｒｅｑｕｅｓｔ Ｊｏｉｎ ｆｒａｍｅに含まれたネットワークＩＤが自身のネットワークＩＤと同一であれば、ステップ１５５３でＲｅｓｐｏｎｓｅ Ｊｏｉｎ ｆｒａｍｅをターゲットデバイス１４３０に送信する。ソースデバイス（１）１４１０は、Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｊｏｉｎ ｆｒａｍｅをターゲットデバイス１４３０に送信することによって、ソースデバイス（１）１４１０の無線電力送信ネットワークにターゲットデバイス１４３０がジョインすることを許可する。

ここで、Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｊｏｉｎ ｆｒａｍｅは、ネットワークＩＤ、通信のためのｓｅｓｓｉｏｎ ＩＤ、ソースデバイス（１）１４１０のモデル情報、及び図１０に例示された各種情報のうち少なくとも１つを含んでもよい。例えば、Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｊｏｉｎ ｆｒａｍｅは、無線電力送信ネットワークでターゲットデバイス１４３０を識別するための識別子及び許可される消費電力に関する情報を含んでもよい。

ステップ１５６０において、ソースデバイス（１）１４１０は充電電力をターゲットデバイス１４３０に送信する。

図１５を参照すると、ソースデバイス（１）１４１０は、ターゲットデバイスのウェイクアップのためのウェイクアップ電力を無線に送信し、無線電力送信ネットワークを構成するための構成信号をブロードキャストし、前記構成信号の受信感度値を含むサーチフレームを前記ターゲットデバイスから受信し、前記ターゲットデバイスのジョインを許可し、無線電力送信ネットワークで前記ターゲットデバイスを識別するための識別子を前記ターゲットデバイスに送信し、電力制御によって充電電力を生成して前記充電電力を無線で前記ターゲットデバイスに送信する。

また、図１５を参照すると、ターゲットデバイス１４３０は、複数のソースデバイスのうち少なくとも１つからウェイクアップ電力を受信し、前記ウェイクアップ電力を用いて通信機能を活性化し、前記複数のソースデバイスそれぞれの無線電力送信ネットワークを構成するための構成信号を受信し、前記構成信号の受信感度に基づいてソースデバイスを選択し、前記選択されたソースデバイスから電力を無線で受信する。

図１６を参照すると、ソースデバイス（１）１４１０の出力電力はステップ１５１１〜１５５３で一定の値に保持され、ステップ１５６０の後に段階的に増加する。

ここで、ステップ１５１１〜１５５３でソースデバイス（１）１４１０の出力電力は周期的または間欠的に送信されてもよい。例えば、ソースデバイス（１）１４１０は、第１構成信号の送信と同時に数ｍｓの間のみ送信されてもよい。第１構成信号が周期的に送信される場合、ウェイクアップ電力も周期的に送信されてもよい。

図１６に図示するものとは異なり、ステップ１５４０〜ステップ１５５３でソースデバイス（１）１４１０の出力電力はウェイクアップ電力よりも大きく、充電電力よりも小さくてもよい。

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な記録媒体に記録されてもよい。コンピュータ読取可能な媒体は、プログラム命令、データファイル、データ構造などのうちの１つまたはその組合せを含んでもよい。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。

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。

１１０ ソースデバイス
１１１ ＡＣ／ＤＣコンバータ
１１２ 電源
１１３ 電力検出部
１１４ 電力転換部
１１５ 制御及び通信部
１１６ ソース共振器
１２０ ターゲットデバイス
１２１ ターゲット共振器
１２２ 整流部
１２３ コンバータ
１２４ スイッチ部
１２５ 充電部
１２６ 制御部
２１０ 電力送信領域
２１１ ソースデバイス１
２１３ ターゲットデバイス１
２１５ ターゲットデバイス２
２２０ 電力送信領域
２２１ ソースデバイス２
２２３ ターゲットデバイス３
２３０ 通信可能領域

Claims (27)

1. 無線電力送信及び充電システムの通信及び電力制御方法において、
   少なくとも１つのターゲットデバイスで初期通信のためのウェイクアップ要求信号を送信するステップと、
   前記少なくとも１つのターゲットデバイスの充電のための充電電力を前記少なくとも１つのターゲットデバイスに送信するステップと、
   前記少なくとも１つのターゲットデバイスから前記ウェイクアップ要求信号の受信感度に関する情報、及び前記充電電力の受信レベルに関する情報の少なくともいずれか１つを受信するステップと、
   前記ウェイクアップ要求信号の受信感度に関する情報及び前記充電電力の受信レベルに関する情報の少なくともいずれか１つに基づいて、ソースデバイスの電力送信領域内に位置するターゲットデバイスを検出するステップと、
   を含む、無線電力送信及び充電システムの通信及び電力制御方法。
2. 前記ウェイクアップ要求信号を送信するステップ以前に、前記少なくとも１つのターゲットデバイスの通信及び制御機能を活性化させるウェイクアップ電力をソースデバイスが前記少なくとも１つのターゲットデバイスに送信するステップをさらに含む、請求項１に記載の無線電力送信及び充電システムの通信及び電力制御方法。
3. 前記ウェイクアップ電力及び前記充電電力は、前記ソースデバイスのソース共振器と前記少なくとも１つのターゲットデバイスのターゲット共振器との間に形成される電磁結合によって伝達される、請求項２に記載の無線電力送信及び充電システムの通信及び電力制御方法。
4. 前記電磁結合を形成するための共振周波数の帯域及び前記ウェイクアップ要求信号を前記少なくとも１つのターゲットデバイスに送信するための通信用周波数の帯域は互いに異なる周波数帯域である、請求項３に記載の無線電力送信及び充電システムの通信及び電力制御方法。
5. 前記ウェイクアップ要求信号を送信するステップは、
   前記ソースデバイスが複数の通信チャネルを検出すること、
   前記複数の通信チャネルのうちチャネル状態が最も良好なチャネルを選択すること、
   前記チャネル状態が最も良好なチャネルを介して前記ウェイクアップ要求信号を送信すること、
   を含む、請求項１に記載の無線電力送信及び充電システムの通信及び電力制御方法。
6. 前記ウェイクアップ要求信号は、
   前記ソースデバイスによって選択された通信チャネルを保持するように前記少なくとも１つのターゲットデバイスに要求するチャネル固定命令語を含む、請求項１に記載の無線電力送信及び充電システムの通信及び電力制御方法。
7. 前記ソースデバイスの電力送信領域内に位置するターゲットデバイスを識別するための制御ＩＤを割り当てるステップをさらに含む、請求項６に記載の無線電力送信及び充電システムの通信及び電力制御方法。
8. 前記ソースデバイスは、前記ウェイクアップ要求信号の受信感度が予め設定された値以上であり、前記充電電力の受信レベルが予め設定されたレベル以上である場合、前記ウェイクアップ要求信号の受信感度に関する情報及び前記充電電力の受信レベルに関する情報を送信したターゲットデバイスを前記ソースデバイスの電力送信領域内に位置するターゲットデバイスとして決定する、請求項６に記載の無線電力送信及び充電システムの通信及び電力制御方法。
9. 無線電力送信及び充電システムの通信及び電力制御方法において、
   少なくとも１つのターゲットデバイスの通信及び制御機能を活性化させるウェイクアップ電力をソースデバイスが前記少なくとも１つのターゲットデバイスに送信するステップと、
   前記少なくとも１つのターゲットデバイスに初期通信のためのウェイクアップ要求信号を送信するステップと、
   前記少なくとも１つのターゲットデバイスの充電のための充電電力を予め設定された送信タイミングにより前記少なくとも１つのターゲットデバイスに送信するステップと、
   前記少なくとも１つのターゲットデバイスから前記ウェイクアップ要求信号の受信感度に関する情報、前記少なくとも１つのターゲットデバイスのウェイクアップ時間及び前記充電電力の受信タイミングに関する情報の少なくともいずれか１つを受信するステップと、
   を含む、無線電力送信及び充電システムの通信及び電力制御方法。
10. 前記予め設定された送信タイミングは、前記ソースデバイスから予め設定された距離内に位置する隣接ソースデバイスの充電電力送信タイミングと異なる、請求項９に記載の無線電力送信及び充電システムの通信及び電力制御方法。
11. 前記少なくとも１つのターゲットデバイスから前記ウェイクアップ要求信号の受信感度に関する情報、前記少なくとも１つのターゲットデバイスのウェイクアップ時間及び前記充電電力の受信タイミングに関する情報の少なくともいずれか１つに基づいて、前記ソースデバイスの電力送信領域内に位置するターゲットデバイスを検出するステップをさらに含む、請求項９に記載の無線電力送信及び充電システムの通信及び電力制御方法。
12. 前記ソースデバイスは、前記ウェイクアップ要求信号の受信感度が予め設定された値以上であり、前記充電電力の受信タイミングに関する情報が前記予め設定された送信タイミングと整合される場合、前記ウェイクアップ要求信号の受信感度に関する情報及び前記充電電力の受信タイミングに関する情報を送信したターゲットデバイスを前記ソースデバイスの電力送信領域内に位置するターゲットデバイスとして決定する、請求項１１に記載の無線電力送信及び充電システムの通信及び電力制御方法。
13. 前記充電電力の受信タイミングに関する情報は、
    前記充電電力の受信周期に関する情報、前記充電電力の受信開始時間に関する情報、及び前記充電電力の受信終了時間に関する情報を含む、請求項９に記載の無線電力送信及び充電システムの通信及び電力制御方法。
14. ソースデバイスから通信及び制御機能を活性化させるウェイクアップ電力を受信するステップと、
    前記ウェイクアップ電力を用いて通信モジュールを活性化させるステップと、
    前記ソースデバイスから初期通信のためのウェイクアップ要求信号を受信するステップと、
    前記ソースデバイスから充電のための充電電力を受信するステップと、
    前記ウェイクアップ要求信号の受信感度に関する情報及び前記充電電力の受信レベルに関する情報に基づいて、前記ソースデバイスから制御ＩＤが割り当てられるステップと、
    を含む、無線電力送信及び充電システムの通信及び電力制御方法。
15. ソースデバイスから通信及び制御機能を活性化させるウェイクアップ電力を受信するステップと、
    前記ウェイクアップ電力を用いて通信モジュールを活性化させるステップと、
    前記ソースデバイスから初期通信のためのウェイクアップ要求信号を受信するステップと、
    前記ソースデバイスから予め設定された送信タイミングにより送信される充電電力を受信するステップと、
    前記ウェイクアップ要求信号の受信感度に関する情報及び前記充電電力の受信タイミングに関する情報に基づいて、前記ソースデバイスから制御ＩＤが割り当てられるステップと、
    を含む、無線電力送信及び充電システムの通信及び電力制御方法。
16. 第１ソースデバイスから通信及び制御機能を活性化させるウェイクアップ電力を受信するステップと、
    前記ウェイクアップ電力を用いて通信モジュールを活性化させるステップと、
    第２ソースデバイスから初期通信のためのウェイクアップ要求信号を受信するステップと、
    前記ウェイクアップ要求信号の受信感度に関する情報を前記第２ソースデバイスに送信するステップと、
    を含む、無線電力送信及び充電システムの通信及び電力制御方法。
17. 前記第１ソースデバイスから第１送信タイミングにより送信される充電電力を受信するステップと、
    前記充電電力の受信レベルに関する情報及び前記充電電力の受信タイミングに関する情報のうち少なくとも１つを前記第２ソースデバイスに送信するステップと、
    をさらに含む、請求項１６に記載の無線電力送信及び充電システムの通信及び電力制御方法。
18. 共振周波数を用いて直流電圧を交流電圧に変換してウェイクアップ電力または充電電力を生成する電力転換部と、
    電磁結合によって前記ウェイクアップ電力または充電電力をターゲットデバイスに送信するソース共振器と、
    アウト−バンド通信によって初期通信のためのウェイクアップ要求信号を前記ターゲットデバイスに送信し、前記ターゲットデバイスから前記ウェイクアップ要求信号の受信感度に関する情報及び前記充電電力の受信レベルに関する情報の少なくともいずれか１つを受信する制御及び通信部と、
    を含む、無線電力送信及び充電システムの無線電力送信装置。
19. 前記制御及び通信部は、前記ウェイクアップ要求信号の受信感度に関する情報及び前記充電電力の受信レベルに関する情報の少なくともいずれか１つに基づいて、ソースデバイスの電力送信領域内に位置するターゲットデバイスを検出する、請求項１８に記載の無線電力送信及び充電システムの無線電力送信装置。
20. 前記制御及び通信部は、前記ウェイクアップ要求信号の受信感度が予め設定された値以上であり、前記充電電力の受信レベルが予め設定されたレベル以上である場合、前記ウェイクアップ要求信号の受信感度に関する情報及び前記充電電力の受信レベルに関する情報を送信したターゲットデバイスを前記ソースデバイスの電力送信領域内に位置するターゲットデバイスとして決定する、請求項１９に記載の無線電力送信及び充電システムの無線電力送信装置。
21. 共振周波数を用いて直流電圧を交流電圧に変換してウェイクアップ電力または充電電力を生成する電力転換部と、
    電磁結合によって前記ウェイクアップ電力または充電電力をターゲットデバイスに送信するソース共振器と、
    アウト−バンド通信によって初期通信のためのウェイクアップ要求信号を前記ターゲットデバイスに送信し、前記充電電力の送信タイミングを制御し、前記ターゲットデバイスから前記ウェイクアップ要求信号の受信感度に関する情報、前記ターゲットデバイスのウェイクアップ時間及び前記充電電力の受信タイミングに関する情報の少なくともいずれか１つを受信する制御及び通信部と、
    を含む、無線電力送信及び充電システムの無線電力送信装置。
22. 前記制御及び通信部は、前記ウェイクアップ要求信号の受信感度に関する情報及び前記充電電力の受信タイミングに関する情報に基づいて、ソースデバイスの電力送信領域内に位置するターゲットデバイスを検出する、請求項２１に記載の無線電力送信及び充電システムの無線電力送信装置。
23. 前記制御及び通信部は、前記ウェイクアップ要求信号の受信感度が予め設定された値以上であり、前記充電電力の受信タイミングに関する情報が前記予め設定された送信タイミングと整合される場合、前記ウェイクアップ要求信号の受信感度に関する情報及び前記充電電力の受信タイミングに関する情報を送信したターゲットデバイスを前記ソースデバイスの電力送信領域内に位置するターゲットデバイスとして決定する、請求項２２に記載の無線電力送信及び充電システムの無線電力送信装置。
24. 電磁結合によって、ソースデバイスから通信及び制御機能を活性化させるウェイクアップ電力または充電のための充電電力を受信するターゲット共振器と、
    前記ウェイクアップ電力によって活性化し、前記ソースデバイスから初期通信のためのウェイクアップ要求信号を受信し、前記ウェイクアップ要求信号の受信感度に関する情報及び前記充電電力の受信レベルに関する情報を前記ソースデバイスに送信する通信モジュールと、
    前記ウェイクアップ要求信号の受信感度、前記充電電力の受信レベル、及び前記充電電力の受信タイミングに関する情報を検出する制御部と、
    を含む、無線電力送信及び充電システムの無線電力受信装置。
25. 電磁結合によって第１ソースデバイスから通信及び制御機能を活性化させるウェイクアップ電力を受信するターゲット共振器と、
    前記ウェイクアップ電力によって活性化し、第２ソースデバイスから初期通信のためのウェイクアップ要求信号を受信し、前記ウェイクアップ要求信号の受信感度に関する情報を前記第２ソースデバイスに送信する通信モジュールと、
    前記ウェイクアップ要求信号の受信感度を検出する制御部と、
    を含む、無線電力送信及び充電システムの無線電力受信装置。
26. ターゲットデバイスのウェイクアップのためのウェイクアップ電力を無線送信するステップと、
    無線電力送信ネットワークを構成するための構成信号をブロードキャストするステップと、
    前記構成信号の受信感度値を含むサーチフレームを前記ターゲットデバイスから受信するステップと、
    前記ターゲットデバイスのジョインを許可し、無線電力送信ネットワークで前記ターゲットデバイスを識別するための識別子を前記ターゲットデバイスに送信するステップと、
    電力制御によって充電電力を生成し、前記充電電力を無線で前記ターゲットデバイスに送信するステップと、
    を含む、無線電力送信システムの通信及び無線電力送信方法。
27. 複数のソースデバイスのうち少なくとも１つからウェイクアップ電力を受信するステップと、
    前記ウェイクアップ電力を用いて通信機能を活性化するステップと、
    前記複数のソースデバイスそれぞれの無線電力送信ネットワークを構成するための構成信号を受信するステップと、
    前記構成信号の受信感度に基づいてソースデバイスを選択するステップと、
    前記選択されたソースデバイスから電力を無線で受信するステップと、
    を含む、無線電力送信システムの通信及び無線電力送信方法。

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