JP2020522213A - 無線電力送信システムにおいて電力制御を行う装置及び方法 - Google Patents

無線電力送信システムにおいて電力制御を行う装置及び方法 Download PDF

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Abstract

本発明は、無線電力送信システムにおいて認証を行う装置及び方法に関する。本明細書は、前記対象装置が認証機能をサポートするか否かに関する指示情報を含む第１パケットを前記対象装置から受信する段階と、前記対象装置が認証機能をサポートする場合、認証要求メッセージを前記対象装置に送信する段階と、前記認証要求メッセージに対する応答として、無線充電に関する認証書（certificate）を含む認証応答メッセージを前記対象装置から受信する段階と、前記認証応答メッセージに基づいて前記対象装置の認証を確認（confirm）する段階とを含む無線電力送信システムにおける認証方法が開示される。

Description

本発明は、無線電力送信に関し、より詳細には、無線電力送信システムにおいて電力制御を行う装置及び方法に関する。
無線電力送信技術は、電源ソースと電子機器の間に無線で電力を伝達する技術である。一例として、無線電力送信技術は、スマートフォンやタブレットなどの無線端末を無線充電パッドの上に置くことだけで無線端末機のバッテリを充電できるようにすることにより、既存の有線充電コネクタを利用する有線充電環境に比べてより優れた移動性、利便性、及び安全性を提供することができる。無線電力送信技術は、無線端末の無線充電以外にも、電気自動車、ブルートゥースイヤホンや３Ｄメガネなどの各種ウェアラブルデバイス（wearable device）、家電機器、家具、地中施設物、建物、医療機器、ロボット、レジャーなどの多様な分野で既存の有線電力送信環境を代替すると注目されている。
無線電力送信方式は、非接触（contactless）電力送信方式又は無接点（no point of contact）電力送信方式、無線充電（wireless charging）方式ともいう。無線電力送信システムは、無線電力送信方式で電気エネルギーを供給する無線電力送信装置と、前記無線電力送信装置から無線で供給される電気エネルギーを受信してバッテリセルなどの受電装置に電力を供給する無線電力受信装置と、から構成される。
無線電力送信技術は、磁気カップリング（magnetic coupling）により電力を伝達する方式、無線周波数（radio frequency：ＲＦ）により電力を伝達する方式、マイクロ波（microwave）により電力を伝達する方式、超音波により電力を伝達する方式などとして多様である。磁気カップリングに基づいた方式は、磁気誘導（magnetic induction）方式と磁気共振（magnetic resonance）方式とにさらに分類される。磁気誘導方式は、送信側のコイルと受信側のコイルの間の電磁結合により送信側コイルバッテリセルから発生させた磁場により受信側コイルに誘導される電流を利用してエネルギーを送信する方式である。磁気共振方式は、磁場を利用するという点で磁気誘導方式と類似している。しかしながら、磁気共振方式は、送信側のコイルと受信側のコイルに特定の共振周波数が印加されるときに共振が発生し、これにより、送信側と受信側の両端に磁場が集中する現象によりエネルギーが伝達されるという点で磁気誘導とは異なる。
特定の標準技術に従うように実現される無線電力システムは、異物などにより過熱した場合、安全上の問題を解決することができる。ところで、技術標準又は規格に関する製品認証を受けていない非認証製品が市場で流通されており、これにより、ユーザが危険に露出する恐れがある。従って、無線電力送信装置と無線電力受信装置が無線充電の前後過程で相互に正品であることを認証（mutual authentication）することにより、安定性と信頼性を確保する必要がある。
本発明の技術的課題は、無線電力送信システムにおいて電力制御を行う装置及び方法を提供することにある。
本発明の一態様によると、無線電力送信装置を提供する。前記装置は、無線電力受信装置と磁気カップリング（magnetic coupling）を形成して前記無線電力受信装置に無線電力を送信するように構成された電力変換ユニット（power conversion unit）と、前記無線電力受信装置との通信に基づいて前記無線電力の送信制御とデータの送信又は受信を行うように構成された通信／制御ユニットと、を含む。
ここで、前記通信／制御ユニットは、前記無線電力受信装置により受信された電力値を示す受信電力パケット（received power packet：ＲＰＰ）を前記無線電力受信装置から受信し、前記通信／制御ユニットが前記無線電力受信装置に送信するデータが存在する場合、前記ＲＰＰに対する応答として前記無線電力送信装置による通信を要求するビットパターン（bit pattern）を前記無線電力受信装置に送信し、前記ビットパターンに対する応答として前記送信するデータをポーリング（polling）するパケットを前記無線電力受信装置から受信することができる。
一側面において、前記送信するデータは、前記無線電力のレベルを増加又は減少させるための電力関連情報を含むことができる。
他の側面において、前記ＲＰＰは、前記無線電力受信装置がモード０であることを示すことができる。
さらに他の側面において、前記ＲＰＰがモード４を除いた残りのモードを示す場合、前記通信／制御ユニットは前記ビットパターンを送信することができる。
さらに他の側面において、前記ビットパターンと前記ポーリングパケットはそれぞれ８ビットであり得る。
本発明の他の態様によると、無線電力送信装置による電力制御方法を提供する。前記方法は、無線電力受信装置と磁気カップリング（magnetic coupling）を形成して前記無線電力受信装置に無線電力を送信する段階と、前記無線電力受信装置との通信に基づいて前記無線電力の送信制御とデータの送信又は受信を行う段階と、を含む。
ここで、前記データの送信又は受信を行う段階は、前記無線電力受信装置により受信された電力値を示す受信電力パケット（received power packet: ＲＰＰ）を前記無線電力受信装置から受信する段階と、前記無線電力送信装置が前記無線電力受信装置に送信するデータが存在する場合、前記ＲＰＰに対する応答として前記無線電力送信装置による通信を要求するビットパターン(bit pattern)を前記無線電力受信装置に送信する段階と、前記ビットパターンに対する応答として前記送信するデータをポーリング（polling）するパケットを前記無線電力受信装置から受信する段階とを含むことができる。
一側面において、前記送信するデータは、前記無線電力のレベルを増加又は減少させるための電力関連情報を含むことができる。
他の側面において、前記ＲＰＰは、前記無線電力受信装置がモード０であることを示すことができる。
さらに他の側面において、前記ＲＰＰがモード４を除いた残りのモードを示す場合、前記通信／制御ユニットは前記ビットパターンを送信することができる。
さらに他の側面において、前記ビットパターンと前記ポーリングパケットはそれぞれ８ビットであり得る。
本発明のさらに他の態様によると、無線電力受信装置を提供する。前記装置は、無線電力送信装置と磁気カップリング（magnetic coupling）を形成して前記無線電力送信装置から無線電力を受信するように構成された電力ピックアップユニット（power pickup unit）と、前記無線電力送信装置との通信に基づいて前記無線電力の送信制御とデータの送信又は受信を行うように構成された通信／制御ユニットと、を含む。
ここで、前記通信／制御ユニットは、前記無線電力受信装置により受信された電力値を示す受信電力パケット（received power packet：ＲＰＰ）を前記無線電力送信装置に送信し、前記無線電力送信装置が送信するデータが存在する場合、前記ＲＰＰに対する応答として前記無線電力送信装置による通信を要求するビットパターン（bit pattern）を前記無線電力送信装置から受信し、前記ビットパターンに対する応答として前記送信するデータをポーリング（polling）するパケットを前記無線電力送信装置に送信することができる。
一側面において、前記送信するデータは、前記無線電力のレベルを増加又は減少させるための電力関連情報を含むことができる。
他の側面において、前記ＲＰＰは、前記無線電力受信装置がモード０であることを示すことができる。
さらに他の側面において、前記ＲＰＰがモード４を除いた残りのモードを示す場合、前記通信／制御ユニットは前記ビットパターンを受信することができる。
さらに他の側面において、前記ビットパターンと前記ポーリングパケットはそれぞれ８ビットであり得る。
本発明のさらに他の態様によると、無線電力受信装置による電力制御方法を提供する。前記方法は、無線電力送信装置と磁気カップリング（magnetic coupling）を形成して前記無線電力送信装置から無線電力を受信する段階と、前記無線電力送信装置との通信に基づいて前記無線電力の送信制御とデータの送信又は受信を行う段階と、を含む。
ここで、前記データの送信又は受信を行う段階は、前記無線電力受信装置により受信された電力値を示す受信電力パケット（received power packet：ＲＰＰ）を前記無線電力送信装置に送信する段階と、前記無線電力送信装置が前記無線電力受信装置に送信するデータが存在する場合、前記ＲＰＰに対する応答として前記無線電力送信装置による通信を要求するビットパターン（bit pattern）を前記無線電力送信装置から受信する段階と、前記ビットパターンに対する応答として前記送信するデータをポーリング（polling）するパケットを前記無線電力送信装置に送信する段階とを含むことができる。
一側面において、前記送信するデータは、前記無線電力のレベルを増加又は減少させるための電力関連情報を含むことができる。
他の側面において、前記ＲＰＰは、前記無線電力受信装置がモード０であることを示すことができる。
さらに他の側面において、前記ＲＰＰがモード４を除いた残りのモードを示す場合、前記通信／制御ユニットは前記ビットパターンを受信することができる。
さらに他の側面において、前記ビットパターンと前記ポーリングパケットはそれぞれ８ビットであり得る
無線電力送信装置と受信装置の相互間に認証に必須の要素、例えば、無線充電認証書のフォーマット、認証機能のサポートに関する指示情報、認証関連手順と無線充電フェーズ間のタイミング、認証手順及び認証メッセージ、認証手順をサポートする下位レベルのプロトコルが本願発明により明確に提供されて、高電力の無線充電中にも安定性と信頼性を確保することができる。
一実施形態による無線電力システム１０のブロック図である。 他の実施形態による無線電力システム１０のブロック図である。 無線電力送信システムが導入される多様な電子機器の実施形態を示す。 他の実施形態による無線電力送信システムのブロック図である。 無線電力送信手順を説明するための状態遷移図である。 一実施形態による電力制御コントロール方法を示す。 他の実施形態による無線電力送信装置のブロック図である。 他の実施形態による無線電力受信装置を示す。 一実施形態による通信フレーム構造を示す。 一実施形態によるシンクパターンの構造である。 一実施形態によるシェアードモードで無線電力送信装置及び無線電力受信装置の動作状態を示す。 一実施形態による無線充電認証書フォーマットを示すブロック図である。 他の実施形態による無線充電認証書フォーマットを示すブロック図である。 また他の実施形態による無線充電認証書フォーマットを示すブロック図である。 一実施形態による無線電力送信装置の性能パケット構造である。 他の実施形態による無線電力送信装置の性能パケット構造である。 一実施形態による無線電力受信装置の構成パケット構造である。 他の実施形態による無線電力受信装置の構成パケット構造である。 一実施形態による無線電力受信装置が無線電力送信装置の認証（authentication of PTx by PRx）を行うときに送受信されるパケットのシーケンスを示すフローチャートである。 ＧＥＴ＿ＤＩＧＥＳＴＳのメッセージ構造の一例である。 ＧＥＴ＿ＤＩＧＥＳＴＳのメッセージ構造の他の例である。 ＤＩＧＥＳＴＳが送信される物理的パケット構造とこれを送信する方法を図す。 ＧＥＴ＿ＣＥＲＴＩＦＩＣＡＴＥのメッセージ構造の一例である。 認証書（Certificate）が送信される物理的パケット構造とこれを送信する方法の一例である。 無線電力送信装置の認証応答メッセージが送信される物理的パケット構造とこれを送信する方法の例である。 ＣＨＡＬＬＥＮＧＥメッセージ構造の一例である。 ＣＨＡＬＬＥＮＧＥ＿ＡＵＴＨが送信される物理的パケット構造とこれを送信する方法の一例である。 一実施形態による無線電力送信装置が無線電力受信装置の認証（authentication of PRx by PTx）を行うときに送受信されるパケットのシーケンスを示すフローチャートである。 無線電力送信装置が送信するＧＥＴ＿ＤＩＧＥＳＴＳのメッセージ構造の一例である。 無線電力送信装置が送信するＧＥＴ＿ＣＥＲＴＩＦＩＣＡＴＥメッセージ構造の一例である。 無線電力受信装置の認証書（Certificate）が送信される物理的パケット構造とこれを送信する方法の一例である。 無線電力送信装置が送信するＣＨＡＬＬＥＮＧＥメッセージ構造の一例である。 無線電力受信装置のＣＨＡＬＬＥＮＧＥ＿ＡＵＴＨが送信される物理的パケット構造とこれを送信する方法の一例である。 無線電力受信装置の認証応答メッセージが送信される物理的パケット構造とこれを送信する方法の例である。 無線電力受信装置の認証応答メッセージが送信される物理的パケット構造とこれを送信する方法の他の例である。 他の実施形態による無線電力送信装置が無線電力受信装置の認証（authentication of PRx by PTx）を行うときに送受信されるパケットのシーケンスを示すフローチャートである。 インバンド通信で無線電力受信装置が無線電力送信装置に送信するパケットの構造を示す図である。 インバンド通信で無線電力送信装置が無線電力受信装置に送信するパケットの構造を示す図である。 一実施形態による下位レベルの観点から無線電力受信装置と送信装置間のパケットの送受信シーケンスを示す図である。 他の実施形態による下位レベルの観点から無線電力受信装置と送信装置間のパケットの送受信シーケンスを示す図である。 一実施形態による拡張された制御エラーパケットの構造である。 一実施形態による電力送信終了（end power transfer：ＥＰＴ）パケットの構造である。 一実施形態による拡張された受信電力パケットの構造である。 一実施形態による下位レベルの観点から無線電力受信装置と送信装置間のパケットの送受信シーケンスを示す図である。 一実施形態によるデータトランスポートを示す図である。 他の実施形態によるデータトランスポートを示す図である。 一実施形態による無線電力受信装置に関するＡＤＴデータパケット（ADT_PRx Data Packet）の構造である。 一実施形態による無線電力受信装置に関するＡＤＴ応答パケット（ADT_PRx Response Packet）の構造である。 一実施形態による無線電力受信装置に関するＡＤＴ制御パケット（ADT_PRx Control Packet）の構造である。 一実施形態による無線電力送信装置に関するＡＤＴデータパケット（ADT_PTx Data Packet）の構造である。 一実施形態による無線電力送信装置に関するＡＤＴ応答パケット（ADT_PTx Response Packet）の構造である。 一実施形態による無線電力送信装置に関するＡＤＴ応答／制御パケット（ADT_PTx Response/Control Packet）の構造である。 一実施形態による無線電力送信装置に関するＡＤＴ制御パケット（ADT_PTx Control Packet）の構造である。 一実施形態によるＡＤＴデータパケット記録（write）に関する状態マシン（state mashine）を示すダイアグラムである。 一実施形態によるＡＤＴデータパケットの交換のとき、無線電力受信装置と無線電力送信装置の上位レベルとハイレベルの送信シーケンスを説明する図である。 他の実施形態によるＡＤＴデータパケットの交換のとき、無線電力受信装置と無線電力送信装置の上位レベルとハイレベルの送信シーケンスを説明する図である。 また他の実施形態によるＡＤＴデータパケットの交換のとき、無線電力受信装置と無線電力送信装置の上位レベルとハイレベルの送信シーケンスを説明する図である。 一実施形態による認証要求メッセージに関するＡＤＴデータパケットの交換シーケンスを説明する図である。 他の実施形態による認証要求メッセージに関するＡＤＴデータパケットの交換シーケンスを説明する図である。 また他の実施形態による認証要求メッセージに関するＡＤＴデータパケットの交換シーケンスを説明する図である。 また他の実施形態による認証要求メッセージに関するＡＤＴデータパケットの交換シーケンスを説明する図である。 また他の実施形態による認証要求メッセージに関するＡＤＴデータパケットの交換シーケンスを説明する図である。 一実施形態による認証応答メッセージに関するＡＤＴデータパケットの交換シーケンスを説明する図である。 他の実施形態による認証応答メッセージに関するＡＤＴデータパケットの交換シーケンスを説明する図である。 また他の実施形態による認証応答メッセージに関するＡＤＴデータパケットの交換シーケンスを説明する図である。 また他の実施形態による認証応答メッセージに関するＡＤＴデータパケットの交換シーケンスを説明する図である。 また他の実施形態による認証応答メッセージに関するＡＤＴデータパケットの交換シーケンスを説明する図である。 一実施形態によるＡＤＴデータパケットの交換のとき、無線電力送信装置と無線電力受信装置の上位レベルとハイレベルの送信シーケンスを説明する図である。 他の実施形態によるＡＤＴデータパケットの交換のとき、無線電力送信装置と無線電力受信装置の上位レベルとハイレベルの送信シーケンスを説明する図である。 一実施形態による認証要求メッセージに関するＡＤＴデータパケットの交換シーケンスを説明する図である。 他の実施形態による認証要求メッセージに関するＡＤＴデータパケットの交換シーケンスを説明する図である。 また他の実施形態による認証要求メッセージに関するＡＤＴデータパケットの交換シーケンスを説明する図である。 また他の実施形態による認証要求メッセージに関するＡＤＴデータパケットの交換シーケンスを説明する図である。 また他の実施形態による認証要求メッセージに関するＡＤＴデータパケットの交換シーケンスを説明する図である。 一実施形態による認証応答メッセージに関するＡＤＴデータパケットの交換シーケンスを説明する図である。 他の実施形態による認証応答メッセージに関するＡＤＴデータパケットの交換シーケンスを説明する図である。 また他の実施形態による認証応答メッセージに関するＡＤＴデータパケットの交換シーケンスを説明する図である。 また他の実施形態による認証応答メッセージに関するＡＤＴデータパケットの交換シーケンスを説明する図である。 一実施形態によるＧＲＰの構造である。 一実施形態による無線電力送信装置により開始される電力管理に関する送信シーケンスである。
以下で用いられる「無線電力」という用語は、物理的な電磁気伝導体を使用せずに無線電力送信装置（wireless power transmitter）から無線電力受信装置（wireless power receiver）に伝達される電場、磁場、電磁場などと関連した任意の形態のエネルギーを意味するように用いられる。無線電力は、無線電力信号（wireless power signal）と呼ばれることもあり、１次コイルと２次コイルにより囲まれる（enclosed）振動する磁束（oscillating magnetic flux）を意味することもある。例えば、移動電話機、コードレス電話機、ｉＰｏｄ、ＭＰ３プレーヤー、ヘッドセットなどを含むデバイスを無線で充電するためにシステムにおける電力変換がここに説明される。一般に、無線電力送信の基本的な原理は、例えば、磁気カップリング（magnetic-coupling）により電力を伝達する方式、無線周波数（radio frequency：ＲＦ）により電力を伝達する方式、マイクロウェーブ（microwave）により電力を伝達する方式、超音波により電力を伝達する方式を全て含む。
図１は、一実施形態による無線電力システム１０のブロック図である。
図１に示すように、無線電力システム１０は、無線電力送信装置（wireless power transmitter）１００と無線電力受信装置（wireless power receiver）２００を含む。
無線電力送信装置１００は、外部の電源ソース（Ｓ）から電源が印加されて磁場を発生させる。無線電力受信装置２００は、発生した磁場を利用して電流を発生させて無線で電力を受信する。
また、無線電力システム１０において無線電力送信装置１００と無線電力受信装置２００は、無線電力送信に必要な多様な情報を送受信することができる。ここで、無線電力送信装置１００と無線電力受信装置２００間の通信は、無線電力送信に利用される磁場を利用するインバンド通信（in-band communication）や別途の通信キャリアを利用するアウトバンド通信（out-band communication）のいずれか１つの方式により行われる。
ここで、無線電力送信装置１００は、固定型又は移動型で提供される。固定型の例としては、室内の天井や壁面又はテーブルなどの家具に埋め込まれる（embedded）形態、室外の駐車場、バス停や地下鉄駅などにインプラント形式で設置される形態や、車両や汽車などの運送手段に設置される形態などがある。移動型の無線電力送信装置１００は、移動可能な重さやサイズの移動型装置やノートパソコンのカバーなどの他の装置の一部として実現されることができる。
また、無線電力受信装置２００は、バッテリを備える各種電子機器及び電源ケーブルの代わりに無線で電源が供給されて駆動される各種家電機器を含む包括的な概念として解釈されなければならない。無線電力受信装置２００の代表的な例として、移動端末（portable terminal）、携帯電話（cellular phone）、スマートフォン（smart phone）、個人情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistant）、携帯型メディアプレーヤー（ＰＭＰ：Portable Media Player）、ワイブロ端末（Wibro terminal）、タブレット（tablet）、パブレット（pablet）、ノートパソコン（notebook）、デジタルカメラ、ナビゲーション端末、テレビ、電気車（ＥＶ：Electronic Vehicle）などがある。
無線電力システム１００において無線電力受信装置２００は、１つ又は複数であり得る。図１においては、無線電力送信装置１００と無線電力受信装置２００が一対一で電力をやりとりすることで表現されているが、図２に示すように、１つの無線電力送信装置１００が複数の無線電力受信装置２００−１、２００−２、．．．、２００−Ｍに電力を伝達することも可能である。特に、磁気共振方式で無線電力送信を行う場合は、１つの無線電力送信装置１００が同時送信方式や時分割送信方式を応用して同時に複数の無線電力受信装置２００−１、２００−２、．．．、２００−Ｍに電力を伝達することできる。
また、図１には、無線電力送信装置１００が無線電力受信装置２００に直ちに電力を伝達する様子が示されているが、無線電力送信装置１００と無線電力受信装置２００間に無線電力送信距離を増大させるためのリレー（relay）又は中継器（repeater）などの別途の無線電力送受信装置が備えられることもできる。この場合、無線電力送信装置１００から無線電力送受信装置に電力が伝達され、無線電力送受信装置が再び無線電力受信装置２００に電力を伝達することができる。
以下、本明細書で言及される無線電力受信機、電力受信機、受信機は、無線電力受信装置２００を示す。また、本明細書で言及される無線電力電送機、電力電送機、電送機は、無線電力受信送信装置１００を示す。
図３は、無線電力送信システムが導入される多様な電子機器の実施形態を示す。
図３には、無線電力送信システムで送信及び受信する電力量によって電子機器を分類して示した。図３に示すように、スマート時計（Smart watch）、スマートグラス（Smart Glass）、ＨＭＤ（Head Mounted Display）、及びスマートリング（Smart ring）などのウェアラブル機器及びイヤホン、リモコン、スマートフォン、ＰＤＡ、タブレットパソコンなどのモバイル電子機器（又は、ポータブル電子機器）には、小電力（約５Ｗ以下又は約２０Ｗ以下）無線充電方式が適用されることができる。
ノートパソコン、ロボット掃除機、ＴＶ、音響機器、掃除機、モニターなどの中／小型家電機器には中電力（約５０Ｗ以下又は約２００Ｗ以下）無線充電方式が適用されることができる。ミキサー、電子レンジ、電気炊飯器などの厨房用家電機器、車椅子、電動キックボード、電動自転車、電気自動車などの個人用移動機器（又は、電子機器／移動手段）には大電力（約２ｋＷ以下又は２２ｋＷ以下）無線充電方式が適用されることができる。
前述した（又は、図１示す） 電子機器／移動手段は、後述する無線電力受信機をそれぞれ含むことができる。従って、前述した電子機器／移動手段は、無線電力送信機から無線で電力を受信して充電されることができる。
以下では、電力無線充電方式が適用されるモバイル機器を中心に説明するが、これは、実施形態に過ぎず、本発明による無線充電方法は前述した様々な電子機器に適用できる。
無線電力送信に関する標準（standard）は、ＷＰＣ（wireless power consortium）、ＡＦＡ（air fuel alliance）、ＰＭＡ（power matters alliance）を含む。
ＷＰＣ標準は、基本電力プロファイル（baseline power profile：ＢＰＰ）と拡張電力プロファイル（extended power profile：ＥＰＰ）を定義する。ＢＰＰは、５Ｗの電力送信をサポートする無線電力送信装置と受信装置に関し、ＥＰＰは、５Ｗより大きく３０Ｗより小さい範囲の電力送信をサポートする無線電力送信装置と受信装置に関する。
相異なる電力レベル（power level）を使用する様々な無線電力送信装置と受信装置が、各標準別にカバーされ、相異なる電力クラス（power class：ＰＣ）又はカテゴリに分類される。
例えば、ＷＰＣは、無線電力送信装置と受信装置を電力クラス（power class：ＰＣ）−１、ＰＣ０、ＰＣ１、ＰＣ２に分類し、各ＰＣに対する標準文書を提供する。ＰＣ−１標準は、５Ｗ未満の保障電力（guaranteed power）を提供する無線電力送信装置と受信装置に関する。ＰＣ−１のアプリケーションは、スマート時計のようなウェアラブル機器を含む。
ＰＣ０標準は、５Ｗの保障電力を提供する無線電力送信装置と受信装置に関する。ＰＣ０標準は、保障電力が３０ＷまでであるＥＰＰを含む。インバンド（in-band：ＩＢ）通信がＰＣ０の必須的な（mandatory）通信プロトコルであるが、オプションのバックアップチャネルとして使用されるアウトオブバンド（out-of-band：ＯＢＢ）通信も使用されることができる。無線電力受信装置は、ＯＯＢのサポート有無を構成パケット（configuration packet）内のＯＯＢフラグを設定することにより識別することができる。ＯＯＢをサポートする無線電力送信装置は、前記構成パケットへの応答として、ＯＯＢハンドオーバーのためのビットパターン（bit-pattern）を送信することによりＯＯＢハンドオーバーフェーズ（handover phase）に進入することができる。前記構成パケットに対する応答は、ＮＡＫ、ＮＤ又は新しく定義される８ビットのパターンであり得る。ＰＣ０のアプリケーションは、スマートフォンを含む。
ＰＣ１標準は、３０Ｗ〜１５０Ｗの保障電力を提供する無線電力送信装置と受信装置に関する。ＯＯＢは、ＰＣ１のための必須の通信チャネルであり、ＩＢは、ＯＯＢへの初期化及びリンク確立（link establishment）として使用される。無線電力送信装置は、構成パケットに対する応答として、ＯＯＢハンドオーバーのためのビットパターンを送信することによりＯＯＢハンドオーバーフェーズに進入することができる。ＰＣ１のアプリケーションはラップトップや電動工具（power tool）を含む。
ＰＣ２標準は、２００Ｗ〜２ｋＷの保障電力を提供する無線電力送信装置と受信装置に関し、そのアプリケーションは厨房家電を含む。
このように、電力レベルによってＰＣが区別され,同一のＰＣ間の互換性（compatibility）をサポートするか否かは選択又は必須事項である。ここで、同一のＰＣ間の互換性は、同一のＰＣ間には電力送受信が可能であることを意味する。例えば、ＰＣｘである無線電力送信装置が同一のＰＣｘを有する無線電力受信装置の充電が可能である場合、同一のＰＣ間の互換性が維持されるとみなすことができる。これと類似して、相異なるＰＣ間の互換性もサポートできる。ここで、相異なるＰＣ間の互換性は、相異なるＰＣ間にも電力送受信が可能であることを意味する。例えば、ＰＣｘである無線電力送信装置がＰＣｙ を有する無線電力受信装置の充電が可能である場合、相異なるＰＣ間の互換性が維持されるとみなすことができる。
ＰＣ間の互換性のサポートは、ユーザ経験（User Experience）及びインフラ構築の側面で非常に重要なイシューである。ただ、ＰＣ間の互換性の維持には以下のような様々な技術的な問題点が存在する。
同一のＰＣ間の互換性の場合、例えば、連続的に電力が送信される場合にのみ安定的に充電が可能なラップトップ充電（Lap-top charging）方式の無線電力受信装置は、同一のＰＣの無線電力送信装置であっても、不連続的に電力を送信する電動ツール方式の無線電力送信装置から電力が安定的に供給されるのに問題があり得る。また、相異なるＰＣ間の互換性の場合、例えば、少なくとも保障電力が２００Ｗである無線電力送信装置は最大保障電力が５Ｗである無線電力受信装置に電力を送信する場合、過電圧により無線電力受信装置が破損する恐れがある。その結果、ＰＣは互換性を代表／指示する指標／基準にすることが困難である。
以下では、互換性を代表／指示する指標／基準として「プロファイル（profile）」を新しく定義する。すなわち、同一の「プロファイル」を有する無線電力送受信装置間には互換性が維持されて安定的な電力送受信が可能であり、相異なる「プロファイル」を有する無線電力送受信装置間には電力送受信が不可能であると解釈されることができる。プロファイルは、電力クラスと関係なく（又は、独立的に）互換できるか否か及び／又はアプリケーションによって定義されることができる。
例えば、プロファイルは、ｉ）、モバイル、ｉｉ）電動ツール、ｉｉｉ）厨房、及びｉｖ）ウェアラブルの４つに大きく区分される。
「モバイル」プロファイルの場合、ＰＣはＰＣ０及び／又はＰＣ１、通信プロトコル／方式はＩＢ及びＯＯＢ、動作周波数は８７〜２０５ｋＨｚに定義されることができ、アプリケーションの例示としてはスマートフォン、ラップトップなどがある。
「電動ツール」プロファイルの場合、ＰＣはＰＣ１、通信プロトコル／方式はＩＢ、動作周波数は８７〜１４５ｋＨｚに定義されることができ、アプリケーションの例示として電動ツールなどがある。
「厨房」プロファイルの場合、ＰＣはＰＣ２、通信プロトコル／方式はＮＦＣ基盤、動作周波数は１００ｋＨｚ未満に定義されることができ、アプリケーションの例示としては厨房／家電機器などがある。
「ウェアラブル」プロファイルの場合、ＰＣはＰＣ−１、通信プロトコル／方式はＩＢ、動作周波数は８７〜２０５ｋＨｚに定義されることができ、アプリケーションの例示としてはユーザの身体に着用するウェアラブル機器などがある。
同一のプロファイル間には互換性の維持が必須事項であり、他のプロファイル間の互換性の維持は選択事項であり得る。
前述したプロファイル（モバイルプロファイル、電動ツールプロファイル、厨房プロファイル、及びウェアラブルプロファイル）は、第１ないし第ｎのプロファイルを一般化して表現されることができ、ＷＰＣ規格及び実施形態によって新しいプロファイルが追加／代替できる。
このようにプロファイルが定義される場合、無線電力送信装置が自分と同一のプロファイルの無線電力受信装置に対してのみ選択的に電力送信を行って、より安定的に電力送信が可能となる。また、無線電力送信装置の負担が低減し、互換が不可能な無線電力受信装置への電力送信を試みなくなるため、無線電力受信装置の破損危険が軽減するという効果が発生する。
「モバイル」プロファイル内のＰＣ１は、ＰＣ０を基盤にＯＯＢのような選択的拡張を借用することにより定義されることができ、「電動ツール」プロファイルの場合、ＰＣ１「モバイル」プロファイルが単純に変更されたバージョンとして定義されることができる。また、これまでは同一のプロファイル間の互換性の維持を目的と定義されたが、今後は相異なるプロファイル間の互換性維持の方向に技術が発展されることができる。無線電力送信装置又は無線電力受信装置は、多様な方式により自分のプロファイルを相手に知らせることができる。
ＡＦＡ標準は、無線電力送信装置をＰＴＵ（power transmitting unit）と称し、無線電力受信装置をＰＲＵ（power receiving unit）と称し、ＰＴＵは表１のように複数のクラスに分類され、ＰＲＵは表２のように複数のカテゴリに分類される。
Figure 2020522213
Figure 2020522213
表１のように、クラスｎ ＰＴＵの最大出力電力性能（capability）は、当該クラスのＰＴＸ＿ＩＮ＿ＭＡＸ値より大きいか同一である。ＰＲＵは、当該カテゴリで明細された（specified）電力よりも大きな電力を引き出す（draw）ことはできない。
図４は、他の実施形態による無線電力送信システムのブロック図である。
図４に示すように、無線電力送信システム１０は、無線で電力を受信するモバイル機器（Mobile Device）４５０及び無線で電力を送信するベースステーション（Base Station）４００を含む。
ベースステーション４００は、誘導電力又は共振電力を提供する装置であり、少なくとも１つの無線電力送信装置（power transmitter）１００及びシステムユニット４０５を含むことができる。無線電力送信装置１００は、誘導電力又は共振電力を送信し、送信を制御することができる。無線電力送信装置１００は、１次コイル（primary coil(s)）により磁場を生成することにより、電気エネルギーを電力信号に変換する電力変換ユニット（power conversion unit）１１０及び適切なレベルで電力を伝達するように無線電力受信装置２００との通信及び電力伝達をコントロールする通信／制御ユニット（communications & control unit）１２０）を含むことができる。システムユニット４０５は、入力電力プロビジョニング（provisioning）、複数の無線電力送信装置のコントロール、及びユーザインタフェース制御などのベースステーション１００のその他の動作制御を行うことができる。
１次コイルは、交流電力（又は、電圧又は電流）を利用して電磁場を発生させることができる。１次コイルは、電力変換ユニット１１０から出力される特定の周波数の交流電力（又は、電圧又は電流）が印加されると、これにより特定周波数の磁場を発生させることができる。磁場は、非放射型又は放射型に発生しうるが、無線電力受信装置２００は、これを受信して電流を生成する。言い換えると、１次コイルは無線で電力を送信することである。
磁気誘導方式において、１次コイルと２次コイルは任意の適した形態を有することができ、例えば、フェライト又は非晶質金属のような高透磁率の形成物の周りに巻かれた銅線であり得る。１次コイルは、１次コア（primary core）、１次ワインディング（primary winding）、１次ループアンテナ（primary loop antenna）などと呼ばれることもできる。一方、２次コイルは、２次コア（secondary core）、２次ワインディング（secondary winding）、２次ループアンテナ（secondary loop antenna）、ピックアップアンテナ（pickup antenna）などと呼ばれることもできる。
磁気共振方式を利用する場合、１次コイルと２次コイルはそれぞれ１次共振アンテナと２次共振アンテナの形態で提供される。共振アンテナは、コイルとキャパシタを含む共振構造を有することができる。このとき、共振アンテナの共振周波数は、コイルのインダクタンスとキャパシタのキャパシタンスにより決定される。ここで、コイルはループの形態で形成されることができる。また、ループの内部にはコアが配置されることができる。コアは、フェライトコア（ferrite core）のような物理的なコアや空芯コア（air core）を含むことができる。
１次共振アンテナと２次共振アンテナ間のエネルギー送信は、磁場の共振現象をにより行われることができる。共振現象とは、１つの共振アンテナで共振周波数に該当する近接場が発生するときに周囲に他の共振アンテナが位置する場合、両共振アンテナが互いにカップルリングされて共振アンテナ間で高い効率のエネルギー伝達が起こる現象を意味する。１次共振アンテナと２次共振アンテナアンテナ間で共振周波数に該当する磁場が発生すると、１次共振アンテナと２次共振アンテナが互いに共振する現象が発生し、これにより、一般的な場合に１次共振アンテナで発生した磁場が自由空間に放射される場合に比べてより高い効率で２次共振アンテナを向けて磁場が集束され、従って、１次共振アンテナから２次共振アンテナに高い効率でエネルギーが伝達されることができる。磁気誘導方式は、磁気共振方式と類似に実現されるが、このときは磁場の周波数が共振周波数である必要がない。代わりに、磁気誘導方式では１次コイルと２次コイルを構成するループ間の整合が必要であり、ループ間の間隔が非常に近接しなければならない。
図示してはいないが、無線電力送信装置１１００は、通信アンテナをさらに含むこともできる。通信アンテナは、磁場通信以外の通信キャリアを利用して通信信号を送受信することができる。例えば、通信アンテナは、Ｗｉ−Ｆｉ、ブルートゥース（Bluetooth）、ブルートゥースＬＥ、ＺｉｇＢｅｅ、ＮＦＣなどの通信信号を送受信することができる。
通信／制御ユニット１２０は、無線電力受信装置２００と情報を送受信することができる。通信／制御ユニット１２０は、ＩＢ通信モジュール又はＯＯＢ通信モジュールのうち少なくとも１つを含むことができる。
ＩＢ通信モジュールは、特定の周波数を中心周波数とする磁気波を利用して情報を送受信することができる。例えば、通信／制御ユニット１２０は、磁気波に情報を載せて１次コイルを介して送信するか、又は情報が入っている磁気波を１次コイルを介して受信することによりインバンド通信を行うことができる。このとき、二位相偏移変調（ＢＰＳＫ：binary phase shift keying）又は振幅偏移変調（ＡＳＫ：amplitude shift keying）などの変調方式とマンチェスター（Manchester）コーディング又は非ゼロ復帰レベル（ＮＺＲ−Ｌ：non-return-to-zero level）コーディングなどのコーディング方式を利用して磁気波に情報を入れるか情報が入っている磁気波を解析することができる。このようなＩＢ通信を利用すると、通信／制御ユニット１２０は、数ｋｂｐｓのデータ送信率で数メートルに至る距離まで情報を送受信することができる。
ＯＯＢ通信モジュールは、通信アンテナを介してアウトバンド通信を行うこともできる。例えば、通信／制御ユニット１２０は近距離通信モジュールとして提供されることができる。近距離通信モジュールの例としてはＷｉ−Ｆｉ、ブルートゥース、ブルートゥースＬＥ、ＺｉｇＢｅｅ、ＮＦＣなどの通信モジュールがある。
通信／制御ユニット１２０は、無線電力送信装置１００の全般的な動作を制御することができる。通信／制御ユニット１２０は、各種情報の演算及び処理を行い、無線電力送信装置１００の各構成要素を制御することができる。
通信／制御ユニット１２０は、ハードウェア、ソフトウェア、又はこれらの組み合せを利用して、コンピュータやこれと類似した装置で実現されることができる。ハードウェア的に、通信／制御ユニット１２０は電気的な信号を処理して制御機能を行う電子回路の形態で提供され、ソフトウェア的には、ハードウェア的な通信／制御ユニット１２０を駆動させるプログラムの形態で提供されることができる。
通信／制御ユニット１２０は、動作ポイント（operating point）をコントロールすることにより送信電力をコントロールすることができる。コントロールする動作ポイントは、周波数（又は、位相）、デューティサイクル（duty cycle）、デューティ比（duty ratio）及び電圧振幅の組み合わせに該当することができる。通信／制御ユニット１２０は、周波数（又は、位相）、デューティサイクル、デューティ比、及び電圧振幅のうち少なくとも１つを調節して送信電力をコントロールすることができる。また、無線電力送信装置１００は一定の電力を供給し、無線電力受信装置２００が共振周波数をコントロールすることにより受信電力をコントロールすることもできる。
モバイル機器４５０は、２次コイル（Secondary Coil）を介して無線電力を受信する無線電力受信装置（power receiver）２００と、無線電力受信装置２００で受信された電力を受けて保存し、機器に供給するロード（load）４５５を含む。
無線電力受信装置２００は、電力ピックアップユニット（power pick-up unit）２１０及び通信／制御ユニット（communications & control unit）２２０を含むことができる。電力ピックアップユニット２１０は、２次コイルを介して無線電力を受信して電気エネルギーに変換する。電力ピックアップユニット２１０は、２次コイルを介して得られる交流信号を整流して直流信号に変換する。通信／制御ユニット２２０は、無線電力の送信と受信（電力伝達及び受信）を制御する。
２次コイルは、無線電力送信装置１００から送信される無線電力を受信することができる。２次コイルは、１次コイルで発生する磁場を利用して電力を受信できる。ここで、特定周波数が共振周波数である場合は、１次コイルと２次コイル間に磁気共振現象が発生してより効率的に電力を受信することができる。
図４には示していないが、通信／制御ユニット２２０は、通信アンテナをさらに含むこともできる。通信アンテナは、磁場通信以外の通信キャリアを利用して通信信号を送受信することができる。例えば、通信アンテナは、Ｗｉ−Ｆｉ、ブルートゥース、ブルートゥースＬＥ、ＺｉｇＢｅｅ、ＮＦＣなどの通信信号を送受信することができる。
通信／制御ユニット２２０は、無線電力送信装置１００と情報を送受信する。通信／制御ユニット２２０は、ＩＢ通信モジュール又はＯＯＢ通信モジュールのうち少なくとも１つを含むことができる。
ＩＢ通信モジュールは、特定の周波数を中心周波数とする磁気波を利用して情報を送受信することができる。例えば、通信／制御ユニット２２０は、磁気波に情報を載せて２次コイルを介して送信するか又は情報が入っている磁気波を２次コイルを介して受信することによりＩＢ通信を行うことができる。このとき、二位相偏移変調（ＢＰＳＫ：binary phase shift keying）又は振幅偏移変調（ＡＳＫ：amplitude shift keying）などの変調方式と、マンチェスター（Manchester）コーディング又は非ゼロ復帰レベル（ＮＺＲ−Ｌ：non-return-to-zerovel）コーディングなどのコーディング方式を利用して磁気波に情報を入れるか情報が入っている磁気波を解析することができる。このようなＩＢ通信を利用すると、通信／制御ユニット２２０は、数ｋｂｐｓのデータ送信率で数メートルに至る距離まで情報を送受信することができる。
ＯＯＢモジュールは、通信アンテナを介してアウトバンド通信を行うこともできる。例えば、通信／制御ユニット２２０は、近距離通信モジュールとして提供されることができる。
近距離通信モジュールの例としては、Ｗｉ−Ｆｉ、ブルートゥース、ブルートゥースＬＥ、ＺｉｇＢｅｅ、ＮＦＣなどの通信モジュールがある。
通信／制御ユニット２２０は、無線電力受信装置２００の全般的な動作を制御することができる。通信／制御ユニット２２０は各種の情報の演算及び処理を行い、無線電力受信装置２００の各構成要素を制御することができる。
通信／制御ユニット２２０は、ハードウェア、ソフトウェア、又はこれらの組み合せを利用してコンピュータやこれと類似した装置で実現されることができる。ハードウェア的に、通信／制御ユニット２２０は電気的な信号を処理して制御機能を行う電子回路の形態で提供され、ソフトウェア的には、ハードウェア的な通信／制御ユニット２２０を駆動させるプログラムの形態で提供されることができる。
ロード４５５はバッテリであり得る。バッテリは、電力ピックアップユニット２１０から出力される電力を利用してエネルギーを保存することができる。一方、モバイル機器４５０にバッテリが必ず含まれなければならないことではない。例えば、バッテリは、脱着が可能な形態の外部構成で提供できる。他の例としては、無線電力受信装置２００に電子機器の多様な動作を駆動する駆動手段がバッテリの代わりに含まれることもできる。
モバイル機器４５０は無線電力受信装置２００を含むと図示され、ベースステーション４００は、無線電力送信装置１００を含むと図示されているが、広い意味では、無線電力受信装置２００はモバイル機器４５０と同一視されることができ、無線電力送信装置１００はベースステーション４００と同一視されることもできる。
以下、コイル又はコイル部は、コイル及びコイルに近接した少なくとも１つの素子を含んでコイルアセンブリ、コイルセル、又はセルと称することもできる。
図５は、無線電力送信手順を説明するための状態遷移図である。
図５に示すように、本発明の一実施形態による無線電力送信装置から受信機へのパワーの送信は、選択フェーズ（selection phase）５１０、ピングフェーズ（ping phase）５２０、識別及び構成フェーズ（identification and configuration phase）５３０、ネゴシエーションフェーズ（negotiation phase）５４０、補正フェーズ（calibration phase）５５０、電力送信フェーズ（power transfer phase）５６０、及び再ネゴシエーションフェーズ（renegotiation phase）５７０に大別される。
選択フェーズ５１０は、パワー送信を開始するかパワー送信を維持する間、特定エラー又は特定イベントが感知されると、遷移される段階−例えば、図面符号Ｓ５０２、Ｓ５０４、Ｓ５０８、Ｓ５１０、及びＳ５１２を含む−であり得る。ここで、特定エラー及び特定イベントは、以下の説明により明確になる。また、選択フェーズ５１０で無線電力送信装置は、インタフェースの表面に物体が存在するか否かをモニターすることができる。もし、無線電力送信装置がインタフェースの表面に物体がことを感知する場合、ピングフェーズ５２０に遷移することができる。選択フェーズ５１０で無線電力送信装置は、非常に短いパルスのアナログピング（Analog Ping）信号を送信し、送信コイル又は１次コイル（Primary Coil）の電流変化に基づいてインタフェースの表面の活性領域（Active Area）に物体が存在するかを感知することができる。
選択フェーズ５１０で物体が感知される場合、無線電力送信装置は、無線電力共振回路（例えば、電力送信コイル及び／又は共振コンデンサ）の品質因子を測定することができる。本発明の一実施形態では、選択フェーズ５１０で物体が感知されると、充電領域に異物とともに無線電力受信装置が置かれているかを判断するために品質因子を測定することができる。無線電力送信装置に備えられるコイルは、環境変化によりインダクタンス及び／又はコイル内の直列抵抗成分が減少することができ、これにより品質因子値が減少することになる。測定された品質因子値を利用して異物が存在するか否かを判断するために、無線電力送信装置は、充電領域に異物が配置されていない状態で予め測定された基準品質因子値を無線電力受信装置から受信することができる。ネゴシエーションフェーズＳ５４０で受信された基準品質因子値と測定された品質因子値を比較して異物が存在するか否かを判断することができる。しかしながら、基準品質因子値が低い無線電力受信装置の場合−例えば、無線電力受信装置のタイプ、用途、及び特性などによって特定の無線電力受信装置は低い基準品質因子値を有することができる−、異物が存在する場合に測定される品質因子値と基準品質因子値との間の差が大きくなくて異物が存在するか否かを判断しにくいという問題が発生する。従って、他の判断要素をさらに考慮するか、他の方法を利用して異物が存在するか否かを判断しなければならない。
本発明の他の実施形態では、選択フェーズ５１０で物体が感知されると、充電領域に異物とともに無線電力受信装置が配置されているかを判断するために特定周波数領域内（例えば、動作周波数領域）品質因子値を測定することができる。無線電力送信装置のコイルは、環境変化によりインダクタンス及び／又はコイル内の直列抵抗成分が減少し、これにより無線電力送信装置のコイルの共振周波数が変更（シフト）されることができる。すなわち、動作周波数帯域内の最大品質因子値が測定される周波数である品質因子ピーク（peak）周波数が移動されることがある。
フェーズ５２０で無線電力送信装置は、物体が感知されると、受信機を活性化（Wake up）させ、感知された物体が無線電力受信機であるか否かを識別するためのデジタルピング（Digital Ping）を送信する。ピングフェーズ５２０で無線電力送信装置は、デジタルピングに対する応答シグナル−例えば、信号強度パケット−を受信機から受信しないと、再び選択フェーズ５１０に遷移する。また、ピングフェーズ５２０で無線電力送信装置は、受信機からパワー送信が完了したことを示す信号−すなわち、充電完了パケット−を受信すると、選択フェーズ５１０に遷移することもできる。
ピングフェーズ５２０が完了すると、無線電力送信装置は受信機を識別し、受信機の構成及び状態情報を収集するための識別及び構成フェーズ５３０に遷移する。
識別及び構成フェーズ５３０で無線電力送信装置は、所望しないパケットが受信されるか（unexpected packet）、予め定義された時間の間、所望するパケットが受信されていないか（time out）、パケット送信エラーがあるか、（transmission error）、パワー送信契約が設定されないと（no power transfer contract）、選択フェーズ５１０に遷移することができる。
無線電力送信装置は、識別及び構成フェーズ５３０で受信された構成パケット（Configuration packet）のネゴシエーションフィールド（Negotiation Field）値に基づいてネゴシエーションフェーズ５４０への進入が必要であるか否かを確認することができる。確認の結果、ネゴシエーションが必要である場合、無線電力送信装置はネゴシエーションフェーズ５４０に進入して所定のＦＯＤ検出手順を行うことができる。それに対して、確認の結果、ネゴシエーションが必要でない場合、無線電力送信装置は、直ちに電力送信フェーズ５６０に進入することもできる。
ネゴシエーションフェーズ５４０で、無線電力送信装置は、基準品質因子値が含まれたＦＯＤ（Foreign Object Detection）状態パケットを受信することができる。または、基準ピーク周波数値が含まれたＦＯＤ状態パケットを受信することができる。または、基準品質因子値及び基準ピーク周波数値が含まれた状態パケットを受信することができる。このとき、無線電力送信装置は、基準品質因子値に基づいてＦＯ検出のための品質係数閾値を決定することができる。無線電力送信装置は、基準ピーク周波数値に基づいてＦＯ検出のためのピーク周波数閾値を決定することができる。
無線電力送信装置は、決定されたＦＯ検出のための品質係数閾値及び現在測定された品質因子値（ピングフェーズ以前に測定された品質因子値）を用いて充電領域にＦＯが存在するか否かを検出でき、ＦＯ検出結果に応じて電力送信を制御することができる。一例として、ＦＯが検出された場合、電力送信が中断される可能性があるが、これに限定されない。
無線電力送信装置は、決定されたＦＯ検出のためのピーク周波数閾値及び現在測定されたピーク周波数値（ピングフェーズ以前に測定されたピーク周波数値）を用いて充電領域にＦＯが存在するか否かを検出でき、ＦＯ検出結果に応じて電力送信を制御することができる。一例として、ＦＯが検出された場合、電力送信が中断される可能性があるが、これに限定されない。
ＦＯが検出された場合、無線電力送信装置は、選択フェーズ５１０に回帰することができる。これに対して、ＦＯが検出されない場合、無線電力送信装置は、補正フェーズ５５０を経て電力送信フェーズ５６０に進入することもできる。詳しくは、ＦＯが検出されていない場合、無線電力送信装置は、補正フェーズ５５０で受信端に受信された電力の強度を決定し、送信端で送信した電力の強度を決定するために受信端と送信端における電力損失を測定することができる。すなわち、無線電力送信装置は、補正フェーズ５５０で送信端の送信パワーと受信端の受信パワー間の差に基づいて電力損失を予測することができる。一実施形態による無線電力送信装置は、予測された電力損失を反映してＦＯＤ検出のための閾値を補正することもできる。
電力送信フェーズ５６０で、無線電力送信装置は、所望しないパケットが受信されるか（unexpected packet）、予め定義された時間の間、所望するパケットが受信されていないか（time out）、設定されたパワー送信契約に対する違反が発生するか（power transfer contract violation）、充電が完了した場合、選択フェーズ５１０に遷移することができる。
また、電力送信フェーズ５６０で、無線電力送信装置は、無線電力送信装置の状態変化などによってパワー送信契約を再構成する必要がある場合、再ネゴシエーションフェーズ５７０に遷移することができる。このとき、再ネゴシエーションが正常に完了すると、無線電力送信装置は電力送信フェーズ５６０に回帰することができる。
前述したパワー送信契約は、無線電力送信装置と受信機の状態及び特性情報に基づいて設定されることができる。一例として、無線電力送信装置の状態情報は、最大送信可能なパワー量に関する情報、最大収容可能な受信機の数に関する情報などを含むことができ、受信機の状態情報は要求電力に関する情報などを含むことができる。
図６は、一実施形態による電力制御コントロール方法を示す。
図６において、電力送信フェーズ５６０で、無線電力送信装置１００及び無線電力受信装置２００は、電力送受信と共に通信を並行することにより伝達される電力の量をコントロールすることができる。無線電力送信装置及び無線電力受信装置は、特定のコントロールポイントで動作する。コントロールポイントは、電力伝達が行われるとき、無線電力受信装置の出力端（output）で提供される電圧及び電流の組み合わせ（combination）を示す。
より詳細に説明すると、無線電力受信装置は、所望するコントロールポイント（desired Control Point）−所望する出力電流／電圧、モバイル機器の特定位置の温度などを選択し、さらに、現在動作している実際のコントロールポイント（actual control point）を決定する。無線電力受信装置は、所望するコントロールポイントと実際のコントロールポイントを使用して、コントロールエラー値（control error value）を算出し、これをコントロールエラーパケットとして無線電力送信装置に送信することができる。
そして、無線電力送信装置は、受信したコントロールエラーパケットを使用して新しい動作ポイント−振幅、周波数、及びデューティサイクル−を設定／コントロールして電力伝達を制御することができる。従って、コントロールエラーパケットは、電力伝達段階で一定時間間隔で送信／受信され、実施形態として無線電力受信装置は、無線電力送信装置の電流を低減しようとする場合は、コントロールエラー値を負の数に、電流を増加させようとする場合は、コントロールエラー値を正の数に設定して送信することができる。このように誘導モードでは、無線電力受信装置がコントロールエラーパケットを無線電力送信装置に送信することにより電力伝達を制御することができる。
以下で説明する共振モードでは、誘導モードとは別の方式で動作することができる。共振モードでは１つの無線電力送信装置が複数の無線電力受信装置を同時にサービングできなければならない。ただ、前述した誘導モードのように電力伝達をコントロールする場合、伝達される電力が１つの無線電力受信装置との通信によりコントロールされるので、追加的な無線電力受信装置に対する電力伝達はコントロールが困難になる可能性がある。従って、本発明の共振モードでは、無線電力送信装置は、基本電力を共通に伝達し、無線電力受信装置が自体の共振周波数をコントロールすることにより受信する電力量をコントロールする方法を使用しようとする。ただ、このような共振モードの動作においても図６で説明した方法が完全に排除されることではなく、追加的な送信電力の制御を図６の方法で行うこともできる。
図７は、他の実施形態による無線電力送信装置のブロック図である。これは、磁気共振方式又はシェアードモード（shared mode）の無線電力送信システムに属することができる。シェアードモードは、無線電力送信装置と無線電力受信装置間に１対多通信及び充電を行うモードを称する。シェアードモードは、磁気誘導方式又は共振方式で実現される。
図７に示すように、無線電力送信装置７００は、コイルアセンブリを覆うカバー７２０、電力送信機（power transmitting unit）７４０に電力を供給する電力アダプタ７３０、無線電力を送信する電力送信機７４０、又は電力伝達進行及び他の関連情報を提供するユーザインタフェース７５０のうち少なくとも１つを含むことができる。特に、ユーザインタフェース７５０は、オプショナルに含まれるか、無線電力送信装置７００の他のユーザインタフェース７５０として含まれることもできる。
電力送信機７４０は、コイルアセンブリ７６０、インピーダンスマッチング回路７７０、インバータ７８０、通信ユニット７９０、又は制御ユニット７１０のうち少なくとも１つを含むことができる。
コイルアセンブリ７６０は、磁場を生成する少なくとも１つの１次コイルを含み、コイルセルと呼ばれることもできる。
インピーダンスマッチング回路７７０は、インバータと１次コイル（ら）間のインピーダンスマッチングを提供することができる。インピーダンスマッチング回路７７０は、１次コイル電流をブースト（boost）するに適した（suitable）周波数で共振（resonance）を発生させることができる。多重−コイル（multi-coil）電力送信機７４０においてインピーダンスマッチング回路は、インバータから１次コイルのサブセットに信号をルーティングするマルチフレックスを追加で含むこともできる。インピーダンスマッチング回路は、「タンク回路（tank circuit）」と呼ばれることもできる。
インピーダンスマッチング回路７７０は、キャパシタ、インダクタ、及びこれらの接続をスイッチングするスイッチング素子を含むことができる。インピーダンスのマッチングは、コイルアセンブリ７６０を介して送信される無線電力の反射波を検出し、検出された反射波に基づいてスイッチング素子をスイッチングしてキャパシタやインダクタの接続状態を調整するか、キャパシタのキャパシタンスを調整するか、インダクタのインダクタンスを調整することにより行われることができる。場合によって、インピーダンスマッチング回路７７０は、省略されて実施されることもでき、本明細書はインピーダンスマッチング回路７７０が省略された無線電力送信装置７００の実施形態も含む。
インバータ７８０は、ＤＣインプットをＡＣ信号に変換することができる。インバータ７８０は、可変（adjustable）周波数のパルスウェーブ及びデューティサイクルを生成するようにハーフブリッジ又はフルブリッジで駆動されることができる。また、インバータは、入力電圧レベルを調整するように複数のステージを含むこともできる。
通信ユニット７９０は、電力受信機との通信を行うことができる。電力受信機は、電力送信機に対する要求及び情報を通信するためにロード（load）変調を行う。従って、電力送信機７４０は、通信ユニット７９０を使用して電力受信機が送信するデータを復調するために１次コイルの電流及び／又は電圧の振幅及び／又は位相をモニターすることができる。
また、電力送信機７４０は、通信ユニット７９０を介してＦＳＫ（Frequency Shift Keying）方式などを使用してデータを送信するように出力電力をコントロールすることもできる。
制御ユニット７１０は、電力送信機７４０の通信及び電力伝達をコントロールすることができる。制御ユニット７１０は、前述した動作ポイントを調整して電力送信を制御することができる。動作ポイントは、例えば、動作周波数、デューティサイクル、及び入力電圧のうち少なくとも１つにより決定されることができる。
通信ユニット７９０及び制御ユニット７１０は、別個のユニット／素子／チップセットとして備えられるか、１つのユニット／素子／チップセットとして備えられることもできる。
図８は、他の実施形態による無線電力受信装置を示す。これは、磁気共振方式又はシェアードモード（shared mode）の無線電力送信システムに属する。
図８において、無線電力受信装置８００は、電力伝達進行及び他の関連情報を提供するユーザインタフェース８２０、無線電力を受信する電力受信機（power receiving unit）８３０、ロード回路（load circuit）８４０、又はコイルアセンブリを支えてカバーするベース８５０のうち少なくとも１つを含むことができる。特に、ユーザインタフェース８２０は、オプショナルに含まれるか、電力受信装備の他のユーザインタフェース８２として含まれることもできる。
電力受信機８３０は、電力コンバータ８６０、インピーダンスマッチング回路８７０、コイルアセンブリ８８０、通信ユニット８９０、又は制御ユニット８１０のうち少なくとも１つを含むことができる。
電力コンバータ８６０は、２次コイルから受信するＡＣ電力をロード回路に適した電圧及び電流に変換（convert）することができる。実施形態として、電力コンバータ８６０は、整流器（rectifier）を含む。整流器は、受信した無線電力を整流して交流から直流に変換できる。整流器は、ダイオードやトランジスタを利用して交流を直流に変換し、キャパシタと抵抗を利用してこれを平滑することができる。整流器としては、ブリッジ回路などで実現される全波整流器、半波整流器、電圧増倍器などが利用される。さらに、電力コンバータは電力受信機の反射（reflected）インピーダンスを適用（adapt）することもできる。
インピーダンスマッチング回路８７０は、電力コンバータ８６０及びロード回路８７０の組み合わせと２次コイル間のインピーダンスマッチングを提供することができる。実施形態として、インピーダンスマッチング回路は、電力伝達を強化できる１００ｋＨｚ近傍の共振を発生させることができる。インピーダンスマッチング回路８７０は、キャパシタ、インダクタ、及びこれらの組み合わせをスイッチングするスイッチング素子で構成されることができる。インピーダンスの整合は、受信される無線電力の電圧値や電流値、電力値、周波数値などに基づいてインピーダンスマッチング回路８７０を構成する回路のスイッチング素子を制御することにより行われることができる。場合によって、インピーダンスマッチング回路８７０は省略されて実施されることもでき、本明細書は、インピーダンスマッチング回路８７０が省略された無線電力受信装置２００の実施形態も含む。
コイルアセンブリ８８０は、少なくとも１つの２次コイルを含み、オプショナルには磁場から受信機の金属部分をシールド（shield）するエレメント（element）をさらに含むこともできる。
通信ユニット８９０は、電力送信機に要求（request）及び他の情報を通信するためにロード変調を行うことができる。
このために、電力受信機８３０は、反射インピーダンスを変更するように抵抗又はキャパシタをスイッチングすることもできる。
制御ユニット８１０は、受信電力をコントロールすることができる。このために、制御ユニット８１０は、電力受信機８３０の実際の動作ポイントと所望する動作ポイントの差を決定／算出することができる。そして、制御ユニット８１０は、電力送信機の反射インピーダンスの調整及び／又は電力送信機の動作ポイント調整要求を行うことにより実際の動作ポイントと所望する動作ポイントの差を調整／低減する。この差を最小化する場合、最適な電力受信を行うことができる。
通信ユニット８９０及び制御ユニット８１０は別個の素子／チップセットとして備えられるか、１つの素子／チップセットとして備えられることもできる。
図９は、一実施形態による通信フレーム構造を示す。これは、シェアードモードでの通信フレーム構造であり得る。
図９に示すように、シェアードモードでは、相異なる形態のフレームが共に使用されることができる。例えば、前記シェアードモードでは、（Ａ）のような複数のスロットを有するスロットフレーム（slotted frame）及び（Ｂ）のような特定形態のないフリーフォーマットフレーム（free format frame）を使用することができる。より具体的に、スロットフレームは、無線電力受信装置２００から、無線電力送信装置１００に短いデータパケットを送信するためのフレームであり、フリーフォーマットフレームは、複数のスロットを備えないため、長いデータパケットの送信が可能なフレームであり得る。
一方、スロットフレーム及びフリーフォーマットフレームは、当業者により様々な名称に変更されることができる。例えば、スロットフレームはチャネルフレームに、フリーフォーマットフレームはメッセージフレームなどに変更されて名付けられることができる。
より具体的に、スロットフレームは、スロットの開始を示すシンクパターン、測定スロット、９つのスロット及び前記９つのスロットのそれぞれの前に、同一の時間間隔を有する追加的なシンクパターンを含むことができる。
ここで、前記追加的なシンクパターンは、前述したフレームの開始を示すシンクパターンとは異なるシンクパターンである。より具体的に、前記追加的なシンクパターンは、フレームの開始を示すことではなく、隣接したスロット（すなわち、シンクパターンの両側に位置する連続する２つのスロットル）に関する情報を示すことができる。
前記９つのスロットのうち連続する２つのスロット間には、それぞれシンクパターンが位置することができる。この場合、前記シンクパターンは、前記連続して２つのスロットに関する情報を提供する。
また、前記９つのスロット及び前記９つのスロットのそれぞれの前に提供されるシンクパターンは、それぞれ同一の時間間隔を有することができる。例えば、前記９つのスロットは５０ｍｓの時間間隔を有することができる。また、前記９つのシンクパターンも５０ｍｓの時間長さを有することができる。
一方、（Ｂ）のようなフリーフォーマットフレームは、フレームの開始を示すシンクパターン及び測定スロット以外に、具体的な形態を有しない可能性もある。すなわち、前記フリーフォーマットフレームは、前記スロットフレームと異なる役割を行うためのものであり、例えば、前記無線電力送信装置と無線電力受信装置との間に長いデータパケット（例えば、追加所有者情報パケットなど）の通信を行うか、複数のコイルで構成された無線電力送信装置において、複数のコイルのうちいずれか１つのコイルを選択する役割のために使用されることもできる。
以下では、各フレームに含まれたシンクパターン（sync pattern）について図面とともにより具体的に説明する。
図１０は、一実施形態によるシンクパターンの構造である。
図１０に示すように、シンクパターンは、プリアンブル（preamble）、スタートビット（start bit）、応答フィールド（Response field）、タイプフィールド（type field）、情報フィールド（info field）、及びパリティビット（parity bit）で構成される。図１０では、スタートビットがＺＥＲＯに示されている。
より具体的に、プリアンブルは連続するビットで構成され、全部０に設定されることができる。すなわち、プリアンブルは、シンクパターンの時間長を合わせるためのビットである。
プリアンブルを構成するビットの数は、シンクパターンの長さが５０ｍｓに最も近くなるように、しかしながら、５０ｍｓを超過しない範囲内で、動作周波数に従属されることができる。例えば、動作周波数が１００ｋＨｚである場合、シンクパターンは２つのプリアンブルビットで構成され、動作周波数が１０５ｋＨｚである場合、シンクパターンは３つのプリアンブルビットで構成される。
スタートビットは、プリアンブルの次に続くビットであり、ゼロ（ZERO）を意味する。前記ゼロ（ZERO）は、シンクパターンの種類を示すビットであり得る。ここで、シンクパターンの種類は、フレームに関する情報を含むフレームシンク（frame sync）とスロットの情報を含むスロットシンク（slot sync）を含む。すなわち、前記シンクパターンは、連続するフレーム間に位置し、フレームの開始を示すフレームシンクであるか、フレームを構成する複数のスロットのうち連続するスロット間に位置し、前記連続するスロットに関する情報を含むスロットシンクであり得る。
例えば、前記ゼロが０である場合は、該当スロットがスロットとスロットの間に位置したスロットシンクであることを意味し、１である場合は、当該シンクパターンがフレームとフレーム間に位置したフレームシンクであることを意味する。
パリティビットは、シンクパターンの最後のビットであり、シンクパターンのデータフィールド（即ち、応答フィールド、タイプフィールド、情報フィールド）を構成するビットの個数情報を示す。例えば、パリティビットは、シンクパターンのデータフィールドを構成するビットの個数が偶数である場合は１、その他の場合（すなわち、奇数の場合）は０になり得る。
応答（Response）フィールドは、シンクパターン以前のスロット内で、無線電力受信装置との通信に対する、無線電力送信装置の応答情報を含むことができる。例えば、応答フィールドは、無線電力受信装置と通信の実行が感知されない場合、「００」を有することができる。また、前記応答フィールドは、無線電力受信装置との通信に通信エラー（communication error）が感知された場合、「０１」を有することができる。通信エラーは、２つ又はそれ以上の無線電力受信装置が１つのスロットに接近を試みて、２つ又はそれ以上の無線電力受信装置との間の衝突が発生した場合であり得る。
また、応答フィールドは、無線電力受信装置からデータパケットを正確に受信しているか否かを示す情報を含むことができる。より具体的に、応答フィールドは、無線電力送信装置がデータパケットを拒否（deny）した場合、「１０」（10-not acknowledge、ＮＡＫ）に、無線電力送信装置が前記データパケットを確認（confirm）した場合、「１１」（11-acknowledge、ＡＣＫ）になり得る。
タイプフィールドは、シンクパターンの種類を示す。より具体的に、タイプフィールドは、シンクパターンがフレームの１番目のシンクパターンである場合（すなわち、フレームの１番目のシンクのパターンであって、測定スロットの以前に位置した場合）、フレームシンクであることを示す「１」を有することができる。
また、タイプフィールドは、スロットフレームにおいて、シンクパターンがフレームの１番目のシンクパターンではない場合、スロットシンクであることを示す「０」を有することができる。
また、情報フィールドは、タイプフィールドが示すシンクパターンの種類によってその値の意味が決定される。例えば、タイプフィールドが１である場合（すなわち、フレームシンクを示す場合）、情報フィールドの意味はフレームの種類を示すことができる。すなわち、情報フィールドは、現在のフレームがスロットフレーム（slotted frame）であるか又はフリーフォーマットフレーム（free-format frame）であるかを示す。例えば、情報フィールドが「００」である場合はスロットフレームを示し、情報フィールドが「０１」である場合はフリーフォーマットフレームを示す。
それとは異なり、タイプフィールドが０である場合（すなわち、スロットシンクである場合）、情報フィールドはシンクパターンの後ろに位置した次のスロット（next slot）の状態を示すことができる。より具体的に、情報フィールドは、次のスロットが特定（specific）無線電力受信装置に割り当てられた（allocated）スロットである場合は「００」を、特定無線電力受信装置が一時的に使用するために、ロックされているスロットの場合は「０１」を、又は任意の無線電力受信装置が自由に使用可能なスロットである場合は「１０」を有することができる。
図１１は、一実施形態によるシェアードモードで無線電力送信装置及び無線電力受信装置の動作状態を示す。
図１１に示すように、シェアードモードで動作する無線電力受信装置は、選択フェーズ（Selection Phase）１１００、導入フェーズ（Introduction Phase）１１１０、設定フェーズ（Configuration Phase）１１２０、ネゴシエーションフェーズ（Negotiation Phase）１１３０、及び電力送信フェーズ（Power Transfer Phase）１１４０のいずれか１つの状態で動作することができる。
まず、一実施形態による無線電力送信装置は、無線電力受信装置を感知するために、無線電力信号を送信することができる。すなわち、無線電力信号を利用して無線電力受信装置を感知する過程をアナログピング（Analog ping）ということができる。
一方、無線電力信号を受信した無線電力受信装置は、選択フェーズ１１００に進入することができる。選択フェーズ１１００に進入した無線電力受信装置は、前述したように、前記無線電力信号上にＦＳＫ信号の存在を感知することができる。
すなわち、無線電力受信装置は、ＦＳＫ信号の有無によってエクスクルーシブモード又はシェアードモードのいずれか１つの方式で通信を行うことができる。
より具体的に、無線電力受信装置は、無線電力信号にＦＳＫ信号が含まれている場合はシェアードモードで動作し、そうでない場合はエクスクルーシブモードで動作することができる。
無線電力受信装置がシェアードモードで動作する場合、前記無線電力受信装置は導入フェーズ１１１０に進入することができる。導入フェーズ１１１０において、無線電力受信装置は、設定フェーズ、ネゴシエーションフェーズ、及び電力送信フェーズで制御情報パケット（Control Information（ＣＩ） packet）を送信するために無線電力送信装置に制御情報パケットを送信することができる。制御情報パケットは、ヘッダ（Header）及び制御に関する情報を有することができる。例えば、制御情報パケットは、ヘッダが０Ｘ５３であり得る。
導入フェーズ１１１０において、無線電力受信装置は、制御情報（control information：ＣＩ）パケットを送信するためにフリースロット（free slot）を要求する試みを次の構成フェーズ、ネゴシエーションフェーズ、電力送信フェーズにわたって行う。このとき、無線電力受信装置は、フリースロットを選択し、最初のＣＩパケットを送信する。もし、無線電力送信装置が当該ＣＩパケットにＡＣＫで応答すると、無線電力送信装置は構成フェーズに進入する。もし、無線電力送信装置がＮＡＣＫで応答すると、他の無線電力受信装置が構成及びネゴシエーションフェーズを進行していることである。この場合、無線電力受信装置は、フリースロットの要求を再び試みる。
もし、無線電力受信装置がＣＩパケットに対する応答としてＡＣＫを受信すると、無線電力受信装置は、最初のフレームシンクまで残りのスロットシンクをカウントすることによりフレーム内の個人スロット（private slot）の位置を決定する。全ての後続スロット基盤フレームにおいて、無線電力受信装置は当該スロットを介してＣＩパケットを送信する。
もし、無線電力送信装置が無線電力受信装置に構成フェーズに進行することを許可すると、無線電力送信装置は、無線電力受信装置の排他的使用のためのロックスロット（locked slot）シリーズを提供する。これは、無線電力受信装置が衝突なしに構成フェーズを進行することを確実にする。
無線電力受信装置は、２つの識別データパケット（ＩＤＨＩとＩＤＬＯ）のようなデータパケットのシーケンスをロックスロットを使用して送信する。本フェーズを完了すると、無線電力受信装置はネゴシエーションフェーズに進入する。ネゴシエーションフェーズで、無線電力送信装置が無線電力受信装置に排他的使用のためのロックスロットを継続して提供する。これは、無線電力受信装置が衝突なしにネゴシエーションフェーズを進行することを確実にする。
無線電力受信装置は、当該ロックスロットを使用して１つ又はそれ以上のネゴシエーションデータパケットを送信し、これはプロプライエタリデータパケット（proprietary data packet） と混合される可能性がある。結局、当該シーケンスは、特定要求（specific request（ＳＲＱ））パケットと共に終了する。当該シーケンスを完了すると、無線電力受信装置は電力送信フェーズに進入し、無線電力送信装置はロックスロットの提供を中断する。
電力送信状態において、無線電力受信装置は、割り当てられたスロットを使用してＣＩパケットの送信を行い、電力を受信する。無線電力受信装置は、レギュレータ回路を含むことができる。レギュレータ回路は通信／制御ユニットに含まれることができる。無線電力受信装置は、レギュレータ回路を介して無線電力受信装置の反射インピーダンスを自己調節（self-regulate）することができる。言い換えると、無線電力受信装置は、外部負荷により要求される量のパワーを送信するために反射するインピーダンスを調整することができる。これは、過度な電力の受信と過熱を防止することができる。
シェアードモードにおいて、無線電力送信装置は、受信されるＣＩパケットに対する応答として電力を調整することを行わないことがあるので（動作モードに応じて）、この場合は過電圧状態を防止するための制御が必要になる。
以下、無線電力送信装置と無線電力受信装置の間の認証（authentication）について開示される。無線電力送信装置と無線電力受信装置は、予め規約された同一の電力送信インタフェースと通信インタフェースにより実現されてこそ相互互換が可能となり、電力伝達が正常に行わるようになる。無線電力送信装置と受信装置が同一の製造社により製造されなくても同一の技術標準又は規格に基づいて製造された場合は相互互換が可能である。しかしながら、同一の技術標準に従うとしても製造社ごとに実現品質が異なり、また、標準を誠実且つ正確に従わない場合、無線充電が円滑に行われることになる。特に、異物検出（foreign object detection：ＦＯＤ）と過熱防止機能に問題がある製品の場合は、爆発などの安全事故の危険がある。従って、技術標準を運営する標準化団体は、公認された認証機関により各製造社の無線電力送信装置又は無線電力受信装置が標準技術を正確に従っているか（compliance）と、機器相互運用性（interoperability）が守られているかをテストして正品を認証するサービスを提供している。
それにもかかわらず、非認証製品が市場で流通していることを根本的に遮断することは現実的に難しいため、既に市場に流通された無線電力送信装置と無線電力受信装置が無線充電の前後過程で互いに正常であることを認証（mutual authentication）することにより安定性と信頼性を確保する必要がある。すなわち、公認された認証機関が製品の発売前に正品認証を付与することを事前的認証手順と言えば、製品が発売された後に無線充電の動作の過程で製品間に認証手順を行うことを事後的認証手順と言う。例えば、製品間相互認証（mutual authentication）は、インバンド通信チャネルを介して行われることができ、ＵＳＢ−Ｃ認証と互換できる。認証に失敗する場合、無線電力受信装置はユーザに警告し、低電力モード（low power mode）で充電を行うか、電力信号を除去することができる。
本明細書では、標準技術としてＷＰＣのＱｉ標準を例示しているが、本発明の技術的思想はＱｉ標準だけでなく、他の標準に基づく認証の実施形態まで含む。
インバンド通信を使用する無線電力送信システムにＵＳＢ−Ｃ認証を導入することにおいて、次の表のような性能指標が導出される。すなわち、ＵＳＢ−Ｃは、無線充電認証のための１つのモデルになる。
Figure 2020522213
表３において、ＰＲｘは無線電力受信装置を意味し、ＰＴｘは無線電力送信装置を意味する。認証は、無線電力受信装置による無線電力送信装置の認証と、無線電力送信装置による無線電力受信装置の認証を含む。
フル認証を使用して無線電力送信装置を認証する場合、最大約３分までの長い時間が必要となりうるが、これは、ＵＳＢ−Ｃ認証書の大きなサイズ（large size）と無線電力送信システムが採用する低いビットレート（low bit rate）の通信プロトコルのためである。特に、ユーザが無線充電スポット（spot）を頻繁に変更する公共場所（public venue）においてこのようなフル認証が毎回発生する状況は、ユーザに不便を与える可能性がある。従って、認証に関連したチェーン（chain）又はパケットのサイズをコンパクトに（compact）又は単純に（simplified）定義する必要がある。もちろん、フル認証時間を合理的な時間（６０秒以内）に減らしながらもＵＳＢ−Ｃ認証での１２８ビットのセキュリティレベル（security level, ECDSA with SHA256）を維持することが好ましい。もちろん、認証に求められる時間はトラフィックのエラーによるデータの反復送信により増加することもある
。
以下では、標準技術の認証に使用される認証書（certificate）、認証手順、認証メッセージ、そして認証手順を行う下位レベルの通信プロトコルに関する具体的な実施形態が開示される。以下で説明される全ての認証に関連した通信、プロトコル、メッセージ、パケットなどは、本願明細書に記載された通信及び制御ユニット１２０、２２０、通信ユニット７９０、８９０により生成、処理、保存、送信、加工できる。
１．無線充電認証書
認証書のチェーンレベルの側面で、認証書チェーン（certificate chain）のレベルが制限されることがある。例えば、認証書チェーンのレベルは３であり得る。最小限のチェーンレベルを運用しても製造社は依然として製品に自社の認証書を発行（issue）することができ、製造社と認証書発行機関（certificate authority：ＣＡ）の負担も低減することができる。認証書チェーンとは、２つ又はそれ以上の認証書のシリーズであって、各認証書はチェーン内で以前認証書（preceding certificate）により署名される。
認証書の種類の側面で、２種類の認証書が無線電力送信装置と受信装置との間に送信されると規定されることができる。ここで、２種類の認証書は、中間認証書（intermediate）とリーフ（leaf）認証書を含むことができる。ルート（root）認証書は、相互認証がサポートされる両者間で同一である。ルート認証書は、認証書チェーン内で最初認証書として自己署名されたものである（self-signed）。リーフ認証書は認証書チェーンで最後の認証書であり、中間認証書は認証書チェーン内でルート認証書でもなくリーフ認証書でもない認証書である。
認証書のフォーマットの側面で、認証書のフォーマットが、減らされた（reduced）又は単純化（simplified）フォーマットとして規定されることができる。ここで、「減らされた」又は「単純化」フォーマットは、ＵＳＢ−Ｃの認証書フォーマット（Ｘ５０９ｖ３フォーマット）に比べて無線充電用に減らされた又は単純化されたフォーマットを意味することができる。例えば、中間認証書とリーフ認証書のために単純化された認証書フォーマットは、１００バイトより小さくなる（例えば、８０バイト）。このとき、ルート認証書は、依然としてＵＳＢ−Ｃの認証書フォーマットに従うことがある。以下では、単純化された認証書フォーマットを無線充電認証書フォーマット又はＱｉ認証書フォーマットということができる。ＰＣ１のようにアウトオブバンド（ＯＯＢ）通信をサポートする無線電力送信システムの場合は、より広い帯域幅を使用することができるため、ＵＳＢ−Ｃフォーマットによる無線充電認証書が提供できることは言うまでもない。
図１２は、一実施形態による無線充電認証書フォーマットを示すブロック図である。
図１２に示すように、無線充電認証書フォーマットは、認証書タイプ（certificate type）、認証書長さ（certificate length）、識別情報（ＩＤ）、予備ビット（reserved）、公共キー（public key）及び署名（signature）を含む。
認証書タイプは、例えば、１バイトであって、該当認証書がルート認証書／中間認証書／リーフ認証書のうちいずれか１つであることを示すこともでき、無線電力送信装置に関する認証書又は無線電力受信装置に関する認証書であることを示すこともでき、２つの情報を両方とも示すこともできる。例えば、認証書タイプのビット列ｂ３〜ｂ０が‘００００’ｂである場合が中間認証書を示し、‘０００１’ｂである場合はリーフ認証書を示す。そして、認証書タイプのビット列ｂ７〜ｂ４が‘０００１’ｂである場合は無線電力送信装置に関する認証書を示し、‘００００’ｂである場合は無線電力受信装置に関する認証書を示す。従って、認証書タイプのビット列がある特定値になると、該当認証書は、無線電力送信装置に関するものであってリーフ認証書であることを示すことができる。
認証書の長さは、例えば、２バイトであって、該当認証書の長さをバイト単位で示すことができる。
識別情報は、例えば、６バイトであって、無線電力送信装置の製造社コード又は無線電力受信装置の製造社コードを示すか、ＷＰＩＤ（wireless power ID）を示すこともできる。
予備ビットは、例えば、７バイトであり得る。公共キーは、例えば、３２バイトであり得る。署名は、例えば、３２バイト又は６４バイトであり得る。
図１２に示すような無線充電認証書フォーマットに基づいてインバンド通信で認証を行う場合、表４のように相互間のフル認証は１分以内で完了されることができる。
Figure 2020522213
図１２は、認証書フォーマットのサイズが８０バイトである場合を例示しているが、これは例示に過ぎず、各フィールドが相異なるビット数と定義される実施形態も当業者に自明な事項として本願発明の技術的思想に該当する。
図１３Ａは、他の実施形態による無線充電認証書フォーマットを示すブロック図である。
図１３Ａに示すように、無線充電認証書フォーマットは、認証書タイプ（certificate type）、ＰＴｘ及びリーフ指示子（PTx, Leaf）、認証書長さ（certificate length）、識別情報（ＩＤ）、予備ビット（reserved）、公共キー（public key）、及び署名（signature）を含む。
図１３Ａの無線充電認証書フォーマット内でＰＴｘ及びリーフ指示子は、認証書タイプとは分離されて同一のバイト（Ｂ０）内に認証書タイプと相異なるビットに割り当てられる。
認証書タイプは、例えば、６ビットであって、該当認証書がルート認証書／中間認証書／リーフ認証書のうちいずれか１つであることを示すこともでき、無線電力送信装置に関する認証書又は無線電力受信装置に関する認証書であることを示すこともでき、２つの情報を両方とも示すこともできる。
ＰＴｘ及びリーフ指示子は、該当認証書が無線電力送信装置に関するものであるか否か共に、リーフ認証書であるか否かを示す。すなわち、ＰＴｘ及びリーフ指示子は、該当認証書が無線電力送信装置に関するリーフ認証書であるか否かを示すことができる。
ＰＴｘ及びリーフ指示子は、例えば、２ビットであって、１ビットのＰＴｘ指示子と１ビットのリーフ指示子を含む形態で構成される。この場合、ＰＴｘ指示子は、該当認証書が無線電力送信装置に関するものである場合は１を示し、無線電力受信装置に関するものである場合は０を示す。また、リーフ指示子は、１ビットであって、該当認証書がリーフの認証書に該当する場合は値が１に設定され、リーフの認証書に該当していない場合は値が０に設定されることができる。図１３Ａは、各ビットが１に設定されているので、該当認証書はＰＴｘリーフ認証書であることを示す。
ＰＴｘ及びリーフ指示子は、認証書タイプと同一のバイト（Ｂ０）内に含まれており、認証書タイプのすぐ隣のビット列に構成され、認証書タイプと相異なるビットに割り当てられる。
認証書長さは、例えば、１バイトであって、該当認証書の長さをバイト単位で示すことができる。
識別情報は、例えば、６バイトであって、無線電力送信装置の製造社コード又は無線電力受信装置の製造社コード（PRx manufacturer code：ＰＲＭＣ）を示すか、ＷＰＩＤ（wireless power ID）を示すこともできる。または、認証書タイプ＝中間認証書である場合、識別情報は無線電力送信装置の製造社コード又は無線電力受信装置の製造社コードを示し、認証書タイプ＝リーフ認証書である場合、識別情報はＷＰＩＤを示すこともできる。
予備ビットは、例えば、４バイトであり得る。公共キーは、例えば、３２バイトであり得る。署名は、例えば、６４バイトであり得る。
図１３Ａが同一の無線充電認証書フォーマットに基づいてインバンド通信で認証を行う場合、表５のように相互間のフル認証は６０秒以内で完了することができる。
Figure 2020522213
図１３Ａは、認証書フォーマットのサイズが１０８バイトである場合を例示しているが、これは例示に過ぎず、各フィールドが相異なるビット数と定義される実施形態も当業者に自明な事項として本願発明の技術的思想に該当する。
商業的な性能要求事項として、認証手順はインバンド通信を使用する環境で応答者（responder）のイニシエータ（initiator）による認証を６０秒以内に完了することが好ましい。また、認証手順は、インバンド通信を使用する環境で以前に認証された応答者の保安認知（secure recognition）のためのメカニズムを２０秒以内に提供することが好ましい。
図１３Ｂは、また他の実施形態による無線充電認証書フォーマットを示すブロック図である。
図１３Ｂに示すように、無線充電認証書フォーマットは、無線充電標準認証書構造バージョン（Qi Authentication Certificate Structure Version）、予備ビット、ＰＴｘ及びリーフ指示子（PTx Leaf）、認証書タイプ（certificate type）、署名オフセット（signature offset）、シリアル番号（serial number）、発行者ＩＤ（issuer ID）、サブジェクトＩＤ（subject ID）、公共キー（public key）、及び署名（signature）を含む。
無線充電認証書フォーマット内でＰＴｘ及びリーフ指示子は、認証書タイプとは分離されて同一のバイト（Ｂ０）内に認証書タイプと相異なるビットに割り当てられる。
ＰＴｘ及びリーフ指示子は、該当認証書が無線電力送信装置に関するものであるか否かと共に、リーフ認証書であるか否かを示す。すなわち、ＰＴｘ及びリーフ指示子は、該当認証書が無線電力送信装置に関するリーフ認証書であるか否かを示すことができる。
ＰＴｘ及びリーフ指示子は、図１３Ａとは異なって１ビットであり得る。ＰＴｘ及びリーフ指示子が０であると、これは、該当認証書がリーフ認証書ではないことを示すか、無線電力受信装置のリーフ認証書であることを示すことができる。それに対して、ＰＴｘ及びリーフ指示子が１であると、これは、該当認証書が無線電力送信装置のリーフ認証書であることを示すことができる。
認証書タイプは、例えば、２ビットであって、該当認証書がルート認証書／中間認証書／リーフ認証書のうちいずれか１つであることを示すことができ、これらをすべて示すこともできる。
２．認証機能のサポートに関する指示情報
無線電力送信装置と無線電力受信装置のいずれか１つでも認証機能をサポートしない場合（例えば、既に発売されたレガシー（legacy）製品は新しい認証機能をサポートしないことがある）、結局、これらの間で認証手順は実行できない。すなわち、認証手順が実行されるためには、無線電力送信装置と無線電力受信装置が両方とも認証機能をサポートする必要がある。ところで、認証機能は製品のバージョンによって製造社によってサポートされることも、サポートされないこともあるため、これを確認する手順及びこの手順に使用されるメッセージが要求される。ひいては、無線電力送信装置と受信装置のうちいずれか１つの機器のみの認証機能をサポートし、他の機器はレガシー製品である場合、最小充電機能のための逆互換性（backward compatibility）が満足されなければならない。システム政策によって認証をサポートしない機器に対しても５Ｗ（又は、その以下の最小電力、例えば、３Ｗ）をサポートしなければならない。
無線電力送信装置は、性能パケット（capability packet）を利用して無線電力受信装置に認証機能をサポートするか否かを知らせることができる（無線電力受信装置による無線電力送信装置の認証（authentication of PTx by PRx）の場合）。一方、無線電力受信装置は、構成パケット（configuration packet）を利用して無線電力送信装置に認証機能をサポートするか否かを知らせることができる（無線電力送信装置による無線電力受信装置の認証（authentication of PRx by PTx）の場合）。以下、認証機能をサポートするか否かに関する指示情報（性能パケットと構成パケット）の構造に関してより詳細に開示する。
図１４は、一実施形態による無線電力送信装置の性能パケットの構造である。
図１４に示すように、対応するヘッダ（header）値が０Ｘ３１である性能パケットは、３バイトであって、１番目のバイト（Ｂ０）は、電力クラス、保障された電力値（guaranteed power value）を含み、２番目のバイト（Ｂ１）は予備（reserved）、潜在的な電力値（potential power value）を含み、３番目のバイト（Ｂ２）は予備（reserved）、認証（Auth）、ＮＦＣＰＰ、ＮＦＣＤ、ＷＰＩＤ、Ｎｏｔ ＲＥｓ Ｓｅｎｓを含む。具体的に、認証（Auth）は、１ビットであって、例えば、その値が０である場合は当該無線電力送信装置が認証機能をサポートしないことを示し、その値が１である場合は当該無線電力送信装置が認証機能をサポートすることを示すことができる。
図１５は、他の実施形態による無線電力送信装置の性能パケットの構造である。
図１５に示すように、対応するヘッダ（header）値が０Ｘ３１である性能パケットは、３バイトであって、１番目のバイト（Ｂ０）は、電力クラス、保障された電力値（guaranteed power value）を含み、２番目のバイト（Ｂ１）は予備（reserved）、潜在的な電力値（potential power value）を含み、３番目のバイト（Ｂ２）は、認証イニシエータ（Authentication Initiator：ＡＩ）、認証応答者（Authentication Responder：ＡＲ）、予備、ＷＰＩＤ、Ｎｏｔ ＲＥｓ Ｓｅｎｓを含む。具体的に、認証イニシエータは、１ビットであって、例えば、その値が‘１ｂ’である場合は当該無線電力送信装置が認証イニシエータとして動作できることを示す。また、認証応答者は、１ビットであって、例えば、その値が‘１ｂ’である場合は当該無線電力送信装置が認証応答者として動作できることを示す。
図１６は、一実施形態による無線電力受信装置の構成パケットの構造である。
図１６に示すように、対応するヘッダ（header）値が０Ｘ５１である構成パケットは、５バイトであって、１番目のバイト（Ｂ０）は、電力クラス、最大電力値（maximum power value）を含み、２番目のバイト（Ｂ１）は予備（reserved）を含み、３番目のバイト（Ｂ２）はＰｒｏｐ、予備、ＺＥＲＯ、Ｃｏｕｎｔを含み、４番目のバイト（Ｂ３）は、ウィンドウサイズ（Window size）、ウインドウオフセットを含み、５番目のバイト（Ｂ４）はＮｅｇ、極性（polarity）、深さ（Depth）、認証（Auth）、予備を含む。具体的に、認証（Auth）は、１ビットであって、例えば、その値が０である場合は当該無線電力受信装置が認証機能をサポートしないことを示し、その値が１である場合は当該無線電力受信装置が認証機能をサポートすることを示すことができる。
図１７は、他の実施形態による無線電力受信装置の構成パケットの構造である。
図１７に示すように、対応するヘッダ（header）値が０Ｘ５１である構成パケットは、５バイトであって、１番目のバイト（Ｂ０）は、電力クラス、最大電力値（maximum power value）を含み、２番目のバイト（Ｂ１）はＡＩ、ＡＲ、予備を含み、３番目のバイト（Ｂ２）はＰｒｏｐ、予備、ＺＥＲＯ、Ｃｏｕｎｔを含み、４番目のバイト（Ｂ３）は、ウィンドウサイズ（Window size）、ウインドウオフセットを含み、５番目のバイト（Ｂ４）はＮｅｇ、極性（polarity）、深さ（Depth）、認証（Auth）、予備を含む。具体的に、認証イニシエータは１ビットであって、例えば、その値が‘１’ｂである場合は当該無線電力受信装置が認証イニシエータとして動作できることを示す。また、認証応答者は１ビットであって、例えば、その値が‘１ｂ’である場合は当該無線電力受信装置が認証応答者として動作できることを示す。
３．認証関連手順と無線充電フェーズ間のタイミング
認証機能をサポートするか否かを確認する手順と認証手順は、識別及び構成フェーズ（identification and configuration phase）、ネゴシエーションフェーズ、補正フェーズ（calibration phase）、電力送信フェーズ、再ネゴシエーションフェーズ、導入フェーズのうち少なくとも１つ又は複数のフェーズにわたって行われることができる。
一例として、認証手順は、ネゴシエーションフェーズで行われることができる。ところで、ネゴシエーションフェーズでクイック認証を行う場合、インバンド通信でＤＩＧＥＳＴＳを読み出して確認する過程は約４秒がかかることがある。従って、ユーザの便宜性の側面では、認証が完了した後、充電を開始するよりは、認証の有無と関係なく、認証前でも基本電力で無線充電を提供することが考慮されることができる。これは、認証機能がない機器に対する逆互換性の側面からも好ましい。
他の例として、認証手順は、ネゴシエーションフェーズと電力送信フェーズにわたって行われることができる。識別及び構成フェーズ中にはパケットシーケンス（packet sequence）が厳しく制御され、無線電力受信装置から送信装置への単方向通信のみが許容されるのに対して、ネゴシエーション及び電力送信フェーズ中には両方向の通信が許容される。従って、双方向通信が許容されるネゴシエーション及び電力送信フェーズで認証手順が行われることができる。ネゴシエーションフェーズで、｛ＧＥＴ＿ＤＩＧＥＳＴＳ，ＣＨＡＬＬＥＮＧＥ｝メッセージを交換する無線電力送信装置又は受信装置によりクイック認証が行われる。そして、確立された信頼（trust）に基づいて電力契約が締結されることができる。無線電力送信装置と受信装置がＤＩＧＥＳＴＳをチェックすることにより初めて互いに会うことになると、システム政策に基づいた初期電力契約を確立し、できるだけ早く無線電力受信装置にデフォルト（default）低電力を提供するために電力送信フェーズに進入する。電力送信フェーズ中に、｛ＧＥＴ＿ＣＥＲＴＩＦＩＣＡＴＥ，ＣＨＡＬＬＥＮＧＥ｝メッセージを交換する無線電力送信装置又は受信装置によりフル認証が行われる。フル認証が成功裏に完了すると、無線電力送信装置及び／又は受信装置は、電力契約を更新する。
また他の例として、無線電力送信装置と受信装置は、一応認証無しに電力送信フェーズに直ちに進入した後、電力送信フェーズで認証手順を行うことができる。電力送信フェーズで認証が成功すると、再ネゴシエーションフェーズを介して電力契約を更新するか、無線電力送信装置がサポート可能な目標電力（target power）又はフルパワー（full power）を無線電力送信装置／受信装置が所望するレベルでサポートすることができる。従って、ユーザの便宜性が増大する。
また他の例として、無線電力受信装置による無線電力送信装置の認証（authentication of PTx by PRx）の場合、無線電力受信装置は、無線電力送信装置が認証機能をサポートするか否かを確認する手順をネゴシエーションフェーズで行うことができる。この場合、ネゴシエーションフェーズの以前に既に初期の電力契約（initial power contract）に基づいて電力送信が進行中であり得る。ネゴシエーションフェーズで、無線電力受信装置は、クエリパケット（query packet）を送信し、その応答を確認することにより手順に従って無線電力送信装置が認証機能をサポートするか否かを確認することができる。一側面において、クエリパケットは一般要求パケット（general request packet（0x07））であり得るし、この場合、無線電力受信装置が一般要求パケットを無線電力送信装置に送信すると、無線電力送信装置は、図１４又は図１５のような認証（auth）を含む性能パケットを応答として無線電力受信装置に送信する。他の側面において、クエリパケットは、特定要求パケット（specific request packet（０x２０））であり得るし、この場合、無線電力受信装置が特定要求パケットを無線電力送信装置に送信すると、無線電力送信装置はＡＣＫ（認証機能をサポートする場合）又はＮＡＣＫ（認証機能をサポートしない場合）として応答する。ネゴシエーションフェーズで無線電力送信装置が認証機能をサポートすることが確認されると、無線電力受信装置は、当該無線電力送信装置（ＰＣ０）と５Ｗ以上の電力契約を確立することができる。
無線電力受信装置が無線電力送信装置の認証機能サポートを確認すると、初めて認証手順（authentication procedure）が開始されることができる。より詳しくは、無線電力受信装置は、制御エラーパケット（ＣＥＰ）を約２５０ｍｓの周期で送信する正常又は安定状態（stable operation point）に到達した以後に、無線電力受信装置は無線電力送信装置と認証手順を行うことができる。電力送信フェーズ中に認証手順は、既存の電力契約を更新（renew）するために使用されることができる。すなわち、無線電力受信装置は、認証手順の結果によって既存の電力契約による電力レベルを増加させるために電力契約を再ネゴシエーションすることができる。この場合、無線電力受信装置は、再ネゴシエーションパケット（renegotiation packet（０x０９））を送信することにより電力管理政策によって電力契約を更新することができる。例えば、認証手順（ＤＩＧＥＳＴとともに）が成功すると、無線電力受信装置は、増加された電力に電力契約を更新するか、現在の電力契約を維持することができる。それに対して、認証手順が失敗すると、無線電力受信装置は、減少した電力に電力契約を更新するか、電力信号を除去することができる。
また他の例として、無線電力送信装置による無線電力受信装置の認証（authentication of PRx by PTx）の場合、無線電力送信装置は、無線電力受信装置が認証機能をサポートするか否かを確認する手順を初期化フェーズ（initialization phase）で行うことができる。ここで、初期化フェーズは、ネゴシエーションフェーズ以前のフェーズ、例えば、選択フェーズ、ピングフェーズ、識別及び設定フェーズのいずれか１つであり得る。初期化フェーズで、無線電力送信装置は、無線電力受信装置が認証機能をサポートするか否かを確認するために、無線電力受信装置から図１６又は図１７のような認証（auth）を含む構成パケットを受信する。
無線電力送信装置が無線電力受信装置の認証機能のサポートを確認すると、ネゴシエーションフェーズで認証手順（authentication procedure）が開始されることができる。このとき、初期電力契約が締結される。より詳しくは、無線電力送信装置は、無線電力受信装置からＤＩＧＥＳＴＳの受信を待機する。もし、無線電力受信装置が以前に既に認証されたことを無線電力送信装置が認知すると、認証手順が成功する。もし、無線電力送信装置がＤＩＧＥＳＴＳを認知（acknowledge）することに失敗すると、無線電力送信装置は、電力送信フェーズ中に認証手順を継続する。電力管理政策によって、無線電力送信装置は、無線電力受信装置と電力契約を確立する。このとき、無線電力送信装置は、ＤＩＧＥＳＴＳとして認証を通過した当該無線電力受信装置（ＰＣ０）と５Ｗ以上の電力契約を確立することができる。電力送信フェーズ中に認証手順が完了すると、無線電力送信装置は、電力レベルを増加させるために電力契約を再ネゴシエーションすることができる。
電力送信フェーズで無線電力受信装置が制御エラーパケット（ＣＥＰ、０ｘ０３）を約２５０ｍｓの周期で送信する正常又は安定状態（stable operation point）に到達した後に、無線電力送信装置は、無線電力受信装置と認証手順を行うことができる。電力送信フェーズ中に認証手順は、既存の電力契約を更新（renew）するために使用されることができる。すなわち、無線電力受信装置は、認証手順の結果によって既存の電力契約による電力レベルを増加させるために電力契約を再ネゴシエーションすることができる。この場合、無線電力受信装置は、再ネゴシエーションパケット（renegotiation packet（０x０９））を送信することにより電力管理政策によって電力契約を更新することができる。例えば、認証手順（ＤＩＧＥＳＴとともに）が成功すると、無線電力受信装置は、増加された電力に電力契約を更新するか、現在の電力契約を維持することができる。それに対して、認証手順が失敗すると、無線電力受信装置は減少した電力に電力契約を更新するか、電力信号を除去することができる。
４．認証手順及び認証メッセージ
以下では、認証手順（authentication procedure）及び認証手順に使用される各種メッセージに関して開示される。
認証手順で使用されるメッセージを認証メッセージという。認証メッセージは、認証に関する情報を運搬するのに用いられる。認証メッセージには２つのタイプが存在する。１つは認証要求（authentication request）であり、他の１つは認証応答（authentication response）である。認証の要求は認証イニシエータにより送信され、認証応答は認証応答者により送信される。無線電力送信装置と受信装置は両方とも認証イニシエータと認証応答者になることができる。例えば、無線電力送信装置が認証イニシエータである場合は、無線電力受信装置は認証応答者となり、無線電力受信装置が認証イニシエータである場合は、無線電力送信装置が認証応答者になる。
認証要求メッセージは、ＧＥＴ＿ＤＩＧＥＳＴＳ（例えば、４バイト）、ＧＥＴ＿ＣＥＲＴＩＦＩＣＡＴＥ（例えば、８バイト）、ＣＨＡＬＬＥＮＧＥ（例えば、３６バイト）を含む。
認証応答メッセージは、ＤＩＧＥＳＴＳ（例えば、４＋３２バイト）、ＣＥＲＴＩＦＩＣＡＴＥ（例えば、４＋認証書チェーン（３×５１２バイト）＝１５４０バイト）、ＣＨＡＬＬＥＮＧＥ＿ＡＵＴＨ（例えば、１６８バイト）、ＥＲＲＯＲ（例えば、４バイト）を含む。
認証メッセージは、認証パケットと呼ばれることもでき、認証データ、認証制御情報と呼ばれることもできる。また、ＧＥＴ＿ＤＩＧＥＳＴ、ＤＩＧＥＳＴＳなどのメッセージは、ＧＥＴ＿ＤＩＧＥＳＴパケット、ＤＩＧＥＳＴパケットなどと呼ばれることもできる。
以下、このような認証メッセージに基づいて無線電力受信装置が無線電力送信装置の認証を行う手順について説明する。
（１）無線電力受信装置による無線電力送信装置の認証（Authentication of PTx by PRx）
無線電力受信装置による無線電力送信装置の認証（authentication of PTx by PRx）がインバンド通信に基づいて動作する場合、各段階別の要求時間は、表６又は表７のようである。
Figure 2020522213
表６は、電力契約（power contract）がネゴシエーションフェーズ中のＧＥＴ＿ＤＩＧＥＳＴＳの結果に基づく場合において、各認証メッセージの要求時間の一例を示す。もし、無線電力受信装置が既に無線電力送信装置に関するＤＩＧＥＳＴを知っている場合、ＧＥＴ＿ＣＥＲＴＩＦＩＣＡＴＥとＣＥＲＴＩＦＩＣＡＴＥの送信／受信段階は省略されることができる。また、認証結果に依存して再ネゴシエーションフェーズで電力契約が更新されることができる。
Figure 2020522213
表７は、電力契約（power contract）がネゴシエーションフェーズ中のＧＥＴ＿ＤＩＧＥＳＴＳの結果に基づく場合において、各認証メッセージの要求時間の他の例を示す。もし、無線電力受信装置が既に無線電力送信装置に関するＤＩＧＥＳＴを知っている場合、ＧＥＴ＿ＣＥＲＴＩＦＩＣＡＴＥとＣＥＲＴＩＦＩＣＡＴＥの送信／受信段階は省略されることができる。また、認証結果に依存して再ネゴシエーションフェーズで電力契約が更新されることができる。以下では、前記要求時間を満足させるための認証手順に関して開示される。
図１８は、一実施形態による無線電力受信装置が無線電力送信装置の認証（authentication of PTx by PRx）を行うときに送受信されるパケットのシーケンスを示すフローチャートである。
図１８に示すように、無線電力受信装置は、無線電力送信装置の認証書チェーンＤＩＧＥＳＴＳを取得又は検索（retrieve）するために、ＧＥＴ＿ＤＩＧＥＳＴＳを無線電力送信装置に送信する（Ｓ１８００）。ここで、ＲＥＱＵＥＳＴ＝ＰＴｘ’ｓ ＤＩＧＥＳＴに設定される。段階Ｓ１８００のための先決動作は、無線電力受信装置が無線電力送信装置から受信した性能パケットで認証機能のサポートを確認する動作を含むことができる。無線電力受信装置は、ネゴシエーションフェーズ又は再ネゴシエーションフェーズ中に一般要求パケットを使用してＧＥＴ＿ＤＩＧＥＳＴＳを無線電力送信装置に送信することができる。すなわち、ＧＥＴ＿ＤＩＧＥＳＴＳは一般要求パケットに載せられて送信されることができる。
図１９は、ＧＥＴ＿ＤＩＧＥＳＴＳのメッセージ構造の一例である。図１９に示すように、ＧＥＴ＿ＤＩＧＥＳＴＳは、例えば、１バイトであって、要求（request）フィールドを含む。要求フィールドは、例えば、無線電力送信装置のＤＩＧＥＳＴのヘッダを示すことができる。
図２０は、ＧＥＴ＿ＤＩＧＥＳＴＳのメッセージ構造の他の例である。図２０に示すように、ＧＥＴ＿ＤＩＧＥＳＴＳは、例えば、１バイトであって、予備（reserved）とスロット番号（slot number）を含む。スロット番号は、要求された認証書チェーンが保存されるスロットを識別し、例えば、３ビットであり得る。
再び図１８において、無線電力送信装置はＧＥＴ＿ＤＩＧＥＳＴＳに対する応答として、ＤＩＧＥＳＴＳを無線電力受信装置に送信する（Ｓ１８０５）。ＤＩＧＥＳＴＳは、認証応答者が認証書チェーンダイジェスト（digests）及どのスロットが有効な認証書チェーンダイジェスト（digests）を含むかに関するレポートを送信するのに使用される。ＤＩＧＥＳＴＳのパラメータは、認証書チェーンのハッシュ値（hash value）の３２バイトであり得る。
図２１は、ＤＩＧＥＳＴＳが送信される物理的パケット構造とこれを送信する方法を示す。図２１に示すように、ＤＩＧＥＳＴＳパケットは、３２バイトのＤＩＧＥＳＴＳペイロード（payload）、該当パケットがＤＩＧＥＳＴＳに関するものであることを示す１バイトのヘッダ、当該パケットの長さを示す２バイトのヘッダを含む。一方、無線電力送信装置は、このようなＤＩＧＥＳＴＳパケットを特定長さ（例えば、３バイト）の複数の小パケット（small packet）に分割し、小パケットの最後にチェックサムを添加（add）して４バイトのＤＩＧＥＳＴＳ小パケットのシーケンスで送信する。このようなシーケンスの最後の小パケットのサイズは４バイトより小さい可能性がある。小パケットはセグメントと呼ばれることもできる。図２１の例示は、１つの認証応答を最大４バイトで構成されるように無線電力送信装置の送信パケットのサイズを限定したものである。このように１つの応答メッセージを小パケットのシリーズに分割することは、無線電力受信装置が送信装置に周期的に（約２５０ｍｓ）送信する（拡張された）制御エラーパケット（ＣＥＰ）と（拡張された）受信電力パケット（ＲＰＰ）を送信するタイミングを許容するためであり、これにより、無線電力送信装置の電力送信のための動作点と異物感知が効率的に管理されることができる。
再び図１８において、もし、無線電力送信装置が既に以前に認証されたことが確認されると（acknowledge）、認証は成功する。もし、無線電力受信装置がＤＩＧＥＳＴＳを確認しないと、無線電力受信装置は電力送信フェーズ中に認証を継続して行う。段階Ｓ１８００とＳ１８０５は、ネゴシエーション又は再ネゴシエーションフェーズで行われることができる。または、段階Ｓ１８００とＳ１８０５は電力送信フェーズで行われることができる。
次に、無線電力受信装置は、無線電力送信装置の認証書チェーンを得るためにＧＥＴ＿ＣＥＲＴＩＦＩＣＡＴＥを無線電力送信装置に送信する（Ｓ１８１０）。ここで、ＧＥＴ＿ＣＥＲＴＩＦＩＣＡＴＥはオフセット（offset）と長さ（length）により設定される。ＧＥＴ＿ＣＥＲＴＩＦＩＣＡＴＥは対象認証書チェーンのセグメント（segment）を読み出すために用いられる。
図２２は、ＧＥＴ＿ＣＥＲＴＩＦＩＣＡＴＥのメッセージ構造の一例である。図２２に示すように、ＧＥＴ＿ＣＥＲＴＩＦＩＣＡＴＥは、例えば、２バイトであって、オフセット（offset）と長さ（length）フィールドを含むことができる。ここで、オフセットは、認証書チェーンの開始位置から読み出し要求（read request）が開始される位置までのオフセットであり、その指示単位はバイトである（Offset in bytes from the start of the Certificate Chain to where the read request begins）。長さ（length）は、読み出し要求の長さであり、その指示単位はバイトである（Length in bytes of the read request）。例えば、認証書チェーンの開始位置から４バイトを読み出すためにＧＥＴ＿ＣＥＲＴＩＦＩＣＡＴＥのオフセット［１１．．．０］＝００ｂであり、長さ＝１１ｂ値を有することができる。
再び図１８において、無線電力送信装置はＧＥＴ＿ＣＥＲＴＩＦＩＣＡＴＥに対する応答として、認証書チェーンの少なくとも一部を無線電力受信装置に送信する（Ｓ１８１５）。このとき、認証書チェーンの一部は、バイト単位の長さで開始される時点からオフセットの分だけ以後に開始されるものであり得る。
図２３は、認証書（Certificate）が送信される物理的パケット構造とこれを送信する方法の一例である。図２３に示すように、無線電力送信装置は、１５３６バイトの認証書のパケットを送信することにおいて、認証書パケットのオフセット地点から長さ４バイトの分だけの認証書を抽出し、前端には認証書であることを示すヘッダを添加し、後端にはチェックサムを添加して、トータル６バイト長の認証書のセグメントを生成して送信する。
図２４は、無線電力送信装置の認証応答メッセージが送信される物理的パケット構造とこれを送信する方法の例である。図２４に示すように、認証書パケット（例えば、１５４３バイト）は、認証書チェーン（例えば、１５４０バイト）、認証書であることを指示するヘッダ（例えば、１バイト）、認証書パケットの長さを示すヘッダ（例えば、２バイト）を含むことができる。一方、無線電力送信装置は、このような認証書のパケットを特定長さ（例えば、３バイト）の複数の小パケット（small packet）に分割し、小パケットの最後にチェックサムを添加（add）して４バイトの認証書小パケットのシーケンスで送信する。この場合、トータル５１５個のデータの塊（chunk）がそれぞれ送信される。シーケンスの最後の小パケットのサイズは４バイトより小さくなり得る。小パケットはセグメントと呼ばれることもできる。図２４の例示は、１つの認証応答を最大４バイトで構成されるように無線電力送信装置の送信パケットのサイズを限定したものである。このように１つの応答メッセージを小パケットのシリーズに分割することは、無線電力受信装置が送信装置に周期的に（約２５０ｍｓ）送信する（拡張された）制御エラーパケット（ＣＥＰ）と（拡張された）受信電力パケット（ＲＰＰ）を送信するタイミングを許容するためであり、これにより、無線電力送信装置の電力送信のための動作点と異物感知が効率的に管理されることができる。
再び図１８において、必要な場合、無線電力受信装置は、制御エラー（control error：ＣＥ）パケット及び／又は受信電力パケット（received power packet：ＲＰＰ）を無線電力送信装置に送信することができる（Ｓ１８２０）。段階Ｓ１８１０とＳ１８２０は、例えば、電力送信フェーズ（power transfer phase）で行われることができる。
以降、無線電力受信装置は、全ての認証書チェーンを読み出すまで、段階Ｓ１８１０からＳ１８２０を繰り返して行うことができる。
無線電力受信装置は、ＣＨＡＬＬＥＮＧＥを無線電力送信装置に送信する（Ｓ１８２５）。ＣＨＡＬＬＥＮＧＥは製品の認証を開始（initiate）するために使用される。
図２５は、ＣＨＡＬＬＥＮＧＥメッセージ構造の一例である。図２５に示すように、ＣＨＡＬＬＥＮＧＥは、例えば、３２ビット（４バイト）であって、４つのＮｏｎｃｅフィールドを含むことができる。Ｎｏｎｃｅは、認証イニシエータにより選択される二進ランダム番号（binary random number）である。
再び図１８において、無線電力受信装置は、ＣＨＡＬＬＥＮＧＥ＿ＡＵＴＨを取得するために無線電力送信装置にＧＥＴ＿ＣＨＡＬＬＥＮＧＥ＿ＡＵＴＨを送信する（Ｓ１８３０）。ここで、ＧＥＴ＿ＣＨＡＬＬＥＮＧＥ＿ＡＵＴＨはオフセット（offset）と長さ（length）により設定されることができる。
無線電力送信装置は、ＧＥＴ＿ＣＨＡＬＬＥＮＧＥ＿ＡＵＴＨに対する応答として、ＣＨＡＬＬＥＮＧＥ＿ＡＵＴＨの一部を無線電力受信装置に送信する（Ｓ１８３５）。このとき、ＣＨＡＬＬＥＮＧＥ＿ＡＵＴＨの一部はバイト単位の長さで開始される時点からオフセットの分だけ以後に開始されるものであり得る。
図２６は、ＣＨＡＬＬＥＮＧＥ＿ＡＵＴＨが送信される物理的パケット構造とこれを送信する方法の一例である。図２６に示すように、ＣＨＡＬＬＥＮＧＥ＿ＡＵＴＨパケット（例えば、１６００バイト）は、認証書チェーンハッシュ（certifiate chain hash）（例えば、３２バイト）、Ｓａｌｔ（例えば、３２バイト）、コンテキストハッシュ（context hash）（例えば、３２バイト）、及び署名（signature）（例えば、６４バイト）を含むことができる。一方、無線電力送信装置は、ＧＥＴ＿ＣＨＡＬＬＥＮＧＥ＿ＡＵＴＨで指示されたオフセットと長さに基づいて、このようなＣＨＡＬＬＥＮＧＥ＿ＡＵＴＨパケットをオフセットから特定の長さ（例えば、４バイト）の分だけを抽出し、前端にはＣＨＡＬＬＥＮＧＥ＿ＡＵＴＨパケットであることを示すヘッダを添加し、後端にはチェックサムを添加してトータル６バイト長の認証書のセグメントを生成して送信する。
再び図１８において、必要な場合、無線電力受信装置は、制御エラー（control error：ＣＥ）パケット及び／又は受信電力パケット（received power packet：ＲＰＰ）を無線電力送信装置に送信することができる（Ｓ１８４０）。
以降、無線電力受信装置は、全ての認証書チェーンを読み出すまで、段階Ｓ１８３０からＳ１８４０を繰り返して行うことができる。
次に、認証メッセージに基づいて無線電力送信装置が無線電力受信装置の認証を行う手順について説明する。
（２）無線電力送信装置による無線電力受信装置の認証（Authentication of PRx by PTx）
無線電力送信装置による無線電力送信装置の認証（authentication of PRx by PTx）がインバンド通信に基づいて動作する場合、各段階別の要求時間は表８又は表９に示すようである。
Figure 2020522213
表８は、電力契約（power contract）がネゴシエーションフェーズ中のＧＥＴ＿ＤＩＧＥＳＴＳの結果に基づく場合において、各認証メッセージの要求時間の一例を示す。もし、無線電力送信装置が既に無線電力受信装置に関するＤＩＧＥＳＴを知っている場合、ＧＥＴ＿ＣＥＲＴＩＦＩＣＡＴＥとＣＥＲＴＩＦＩＣＡＴＥの送信／受信段階は省略されることができる。また、認証結果に依存して再ネゴシエーションフェーズで電力契約が更新されることができる。
Figure 2020522213
表９は、電力契約（power contract）がネゴシエーションフェーズ中のＧＥＴ＿ＤＩＧＥＳＴＳの結果に基づく場合において、各認証メッセージの要求時間の一例を示す。もし、無線電力送信装置が既に無線電力受信装置に関するＤＩＧＥＳＴを知っている場合、制御エラーパケット送信段階、通信要求段階、ＧＥＴ＿ＣＥＲＴＩＦＩＣＡＴＥとＣＥＲＴＩＦＩＣＡＴＥの送信／受信段階は省略されることができる。また、認証結果に依存して再ネゴシエーションフェーズで電力契約が更新されることができる。以下では、前記要求時間を満足させるための認証手順に関して開示する。
図２７は、一実施形態による無線電力送信装置が無線電力受信装置の認証（authentication of PRx by PTx）を行うときに送受信されるパケットのシーケンスを示すフローチャートである。
図２７に示すように、無線電力送信装置は、線電力受信装置から送信されるＤＩＧＥＳＴＳを受信する（Ｓ２７００）。ＤＩＧＥＳＴＳは、認証応答者が認証書チェーンダイジェスト（digests）及びどのスロットが有効な認証書チェーンダイジェストを含んでいるかに関するレポートを送信するのに使用される。ＤＩＧＥＳＴＳのパラメータは、認証書チェーンのハッシュ値（hash value）の３２バイトであり得る。段階Ｓ２７００のための先決動作は、無線電力受信装置が無線電力送信装置から受信した性能パケット（capability packet）で認証機能のサポートを確認する動作、無線電力送信装置が無線電力受信装置にＧＥＴ＿ＤＩＧＥＳＴＳを送信する動作を含むことができる。段階Ｓ２７００は、ネゴシエーション又は再ネゴシエーションフェーズ又は電力送信フェーズで行われることができる。
図２８は、無線電力送信装置が送信するＧＥＴ＿ＤＩＧＥＳＴＳのメッセージ構造の一例である。図２８に示すように、ＧＥＴ＿ＤＩＧＥＳＴＳは、例えば、１バイトであって、要求（request）フィールドを含む。予備（reserved）とスロット番号（slot number）を含む。スロット番号は、要求された認証書チェーンが保存されるスロットを識別し、例えば、３ビットであり得る。
再び図２７において、電力送信フェーズ中に無線電力受信装置は、制御エラーパケット又は受信電力パケットを無線電力送信装置に送信する（Ｓ２７０５）。
無線電力送信装置は、制御エラーパケット又は受信電力パケットに対する応答として、通信のための要求を送信する（Ｓ２７１０）。通信のための要求は、例えば、ビットパターン応答であり得る。
無線電力受信装置が通信を行うための要求に対してＡＣＫで応答すると（Ｓ２７１５）、無線電力送信装置は、無線電力受信装置の認証書チェーン又はＣＨＡＬＬＥＮＧＥ＿ＡＵＴＨ応答を得るためにＧＥＴ＿ＣＥＲＴＩＦＩＣＡＴＥを無線電力受信装置に送信する（Ｓ２７２０）。ここで、ＧＥＴ＿ＣＥＲＴＩＦＩＣＡＴＥは、オフセット（offset）と長さ（length）により設定される。ＧＥＴ＿ＣＥＲＴＩＦＩＣＡＴＥは、対象認証書チェーンのセグメント（segment）を読み出すのに用いられる。
図２９は、無線電力送信装置が送信するＧＥＴ＿ＣＥＲＴＩＦＩＣＡＴＥメッセージ構造の一例である。図２９に示すように、ＧＥＴ＿ＣＥＲＴＩＦＩＣＡＴＥは、例えば、２バイトであって、オフセット（offset）と長さ（length）フィールドを含むことができる。ここで、オフセットは、認証書チェーンの開始位置から読み出し要求（read request）が開始される位置までのオフセットであり、その指示単位はバイトである（Offset in bytes from the start of the Certificate Chain to where the read request begins）。長さ（length）は、読み出し要求の長さであり、その指示単位はバイトである（Length in bytes of the read request）。例えば、認証書チェーンの開始位置から４０バイトを読み出すために、ＧＥＴ＿ＣＥＲＴＩＦＩＣＡＴＥのオフセット［７．．．０］＝００ｂであり、長さ＝１１００００ｂ値を有することができる。
再び図２７において、無線電力受信装置は、ＧＥＴ＿ＣＥＲＴＩＦＩＣＡＴＥに対する応答として、認証書チェーンの少なくとも一部を無線電力送信装置に送信する（Ｓ２７２５）。このとき、認証書チェーンの一部は、バイト単位の長さで開始する時点からオフセットの分だけ以後に開始されるものであり得る。
図３０は、無線電力受信装置の認証書（Certificate）が送信される物理的パケット構造とこれを送信する方法の一例である。図３０に示すように、無線電力受信装置は、１５３６バイトの認証書のパケットを送信することにおいて、認証書パケットのオフセット地点から長さ４０バイトの分だけの認証書を抽出し、前端には認証書であることを示すヘッダ（例えば、１バイト）を添加し、後端にはチェックサム（例えば、１バイト）を添加してトータル４２バイト長の認証書のセグメントを生成して送信する。
再び図２７において、無線電力送信装置は、全ての認証書チェーンを読み出すまで、段階Ｓ２７１０からＳ２７２５を繰り返して行うことができる。
必要な場合、無線電力受信装置は、制御エラー（control error：ＣＥ）パケット及び／又は受信電力パケット（received power packet：ＲＰＰ）を無線電力送信装置に送信することができる（Ｓ２７３０）。
無線電力送信装置は、制御エラーパケット又は受信電力パケットに対する応答として、通信のための要求を送信する（Ｓ２７３５）。通信のための要求は、例えば、ビットパターン応答であり得る。
無線電力受信装置が通信を行うための要求に対してＡＣＫで応答すると（Ｓ２７４０）、無線電力送信装置はＣＨＡＬＬＥＮＧＥ［ｎ］を無線電力受信装置に送信する（Ｓ２７４５）。ＣＨＡＬＬＥＮＧＥは製品の認証を開始（initiate）するために使用される。
図３１は、無線電力送信装置が送信するＣＨＡＬＬＥＮＧＥメッセージ構造の一例である。図３１に示すように、ＣＨＡＬＬＥＮＧＥは、例えば、３２ビット（４バイト）であって、４つのＮｏｎｃｅフィールドを含むことができる。Ｎｏｎｃｅは、認証イニシエータにより選択される二進ランダム番号（binary random number）である。無線電力送信装置は、８つのＣＨＡＬＬＥＮＧＥパケットを送信することにより、トータル３２バイトのＮｏｎｃｅを無線電力受信装置に提供することができる。
再び図２７において、無線電力送信装置は、無線電力受信装置からＡＣＫを受信した後、ＣＨＡＬＬＥＮＧＥを全て送信するまで、段階Ｓ２７３５からＳ２７５０を繰り返して行うことができる。
無線電力受信装置は、制御エラーパケット及び／又は受信電力パケットを無線電力送信装置に送信することができる（Ｓ２７５５）。無線電力送信装置は、制御エラーパケット又は受信電力パケットに対する応答として、通信のための要求を送信する（Ｓ２７６０）。通信のための要求は、例えば、ビットパターン応答であり得る。
無線電力受信装置が通信を行うための要求に対してＡＣＫで応答すると（Ｓ２７６５）、無線電力送信装置は、ＣＨＡＬＬＥＮＧＥ＿ＡＵＴＨを取得するために無線電力受信装置にＧＥＴ＿ＣＨＡＬＬＥＮＧＥ＿ＡＵＴＨを送信する（Ｓ２７７０）。ここで、ＧＥＴ＿ＣＨＡＬＬＥＮＧＥ＿ＡＵＴＨはオフセット（offset）と長さ（length）により設定されることができる。
無線電力受信装置は、ＧＥＴ＿ＣＨＡＬＬＥＮＧＥ＿ＡＵＴＨに対する応答として、ＣＨＡＬＬＥＮＧＥ＿ＡＵＴＨの少なくとも一部を無線電力送信装置に送信する（Ｓ２７７５）。このとき、ＣＨＡＬＬＥＮＧＥ＿ＡＵＴＨの少なくとも一部は、バイト単位の長さで開始される時点からオフセットの分だけ以後に開始されるものであり得る。
図３２は、無線電力受信装置のＣＨＡＬＬＥＮＧＥ＿ＡＵＴＨが送信される物理的パケット構造とこれを送信する方法の一例である。図３２に示すように、ＣＨＡＬＬＥＮＧＥ＿ＡＵＴＨパケット（例えば、１６０バイト）は、認証書チェーンハッシュ（certifiate chain hash）（例えば、３２バイト）、Ｓａｌｔ（例えば、３２バイト）、コンテキストハッシュ（context hash）（例えば、３２バイト）、及び署名（signature）（例えば、６４バイト）を含むことができる。一方、無線電力送信装置は、ＧＥＴ＿ＣＨＡＬＬＥＮＧＥ＿ＡＵＴＨで指示されたオフセットと長さに基づいて、このようなＣＨＡＬＬＥＮＧＥ＿ＡＵＴＨパケットをオフセットから特定の長さ（例えば、４０バイト）の分だけを抽出し、前端にはＣＨＡＬＬＥＮＧＥ＿ＡＵＴＨパケットであることを示すヘッダ（例えば、１バイト）を添加し、後端にはチェックサム（例えば、１バイト）を添加してトータル４２バイト長の認証書のセグメントを生成して送信する。
以降、無線電力送信装置は、全てのＣＨＡＬＬＥＮＧＥ＿ＡＵＴＨを読み出すまで、段階Ｓ２７６０からＳ２７７５を繰り返して行うことができる。
図３３は、無線電力受信装置の認証応答メッセージが送信される物理的パケット構造とこれを送信する方法の例である。図３３に示すように、例えば、認証書パケット（例えば、Ｎバイト）は、認証書チェーン、認証書であることを示すヘッダ（例えば、１バイト）、認証書パケットの長さを示すヘッダ（例えば、２バイト）を含むことができる。一方、無線電力受信装置は、このような認証書のパケットを特定長さ（例えば、Ｍ−１バイト）の複数の小パケット（small packet）に分割し、小パケットの最後に１バイトのチェックサムを添加（add）してＭバイトの認証書小パケットのシーケンスで送信する。シーケンスの最後の小パケットのサイズはＭバイトより小さくなり得る。小パケットはセグメントと呼ばれることもできる。図３３の例示は、１つの認証応答がＭバイトで構成されるように無線電力受信装置の送信パケットのサイズを限定したものである。このように、１つの応答メッセージを小パケットのシリーズに分割することは、無線電力受信装置が送信装置に周期的に（約２５０ｍｓ）送信する（拡張された）制御エラーパケット（ＣＥＰ）と（拡張された）受信電力パケット（ＲＰＰ）を送信するタイミングを許容するためであり、これにより、無線電力送信装置の電力送信のための動作点と異物感知が効率的に管理されることができる。
図３４は、無線電力受信装置の認証応答メッセージが送信される物理的パケット構造とこれを送信する方法の他の例である。図３４に示すように、例えば、認証書パケット（例えば、１５４３バイト）は、認証書チェーン（例えば、１５４０バイト）、認証書であることを示すヘッダ（例えば、１バイト）、認証書パケットの長さを示すヘッダ（例えば、２バイト）を含むことができる。一方、無線電力受信装置は、このような認証書のパケットを特定長さ（例えば、３８バイト）の複数の小パケット（small packet）に分割し、小パケットの前端にはプリアンブル（preamble）（例えば、１バイト）を添加し、後端にはチェックサム（例えば、１バイト）を添加（add）して４０バイトの認証書小パケットのシーケンスで送信する。この場合、トータル４１個のデータの塊（chunk）がそれぞれ送信される。シーケンスの最後の小パケットのサイズは４０バイトより小さくなり得る。小パケットはセグメントと呼ばれることもできる。図３４の例示は、１つの認証応答が４０バイトで構成されるように無線電力受信装置の送信パケットのサイズを限定したものである。このように、１つの応答メッセージを小パケットのシリーズに分割することは、無線電力受信装置が送信装置に周期的に（約２５０ｍｓ）送信する（拡張された）制御エラーパケット（ＣＥＰ）と（拡張された）受信電力パケット（ＲＰＰ）を送信するタイミングを許容するためであり、これにより、無線電力送信装置の電力送信のための動作点と異物感知が効率的に管理されることができる。
図３５は、他の実施形態による無線電力送信装置が無線電力受信装置の認証（authentication of PRx by PTx）を行うときに送受信されるパケットのシーケンスを示すフローチャートである。
図３５に示すように、無線電力送信装置は、無線電力受信装置から送信されるＤＩＧＥＳＴＳを受信する（Ｓ３５００）。段階Ｓ３５００のための先決動作は、無線電力受信装置が無線電力送信装置から受信した性能パケット（capability packet）から認証機能のサポートを確認する動作、無線電力送信装置が無線電力受信装置にＧＥＴ＿ＤＩＧＥＳＴＳを送信する動作を含むことができる。段階Ｓ３５００は、ネゴシエーションフェーズ又は電力送信フェーズで行うことができる。
電力送信フェーズ中に無線電力受信装置は、制御エラーパケット又は受信電力パケットを無線電力送信装置に送信する（Ｓ３５０５）。
無線電力送信装置は、制御エラーパケット又は受信電力パケットに対する応答として、複数通信（multiple communication）のための要求を送信する（Ｓ３５１０）。複数通信のための要求は、例えば、ビットパターン応答であり得る。
無線電力受信装置が複数通信のための要求に対してＡＣＫで応答すると（Ｓ３５１５）、無線電力送信装置は、無線電力受信装置の認証書チェーン又はＣＨＡＬＬＥＮＧＥ＿ＡＵＴＨ応答を得るためにＧＥＴ＿ＣＥＲＴＩＦＩＣＡＴＥを無線電力受信装置に送信する（Ｓ３５２０）。ここで、ＧＥＴ＿ＣＥＲＴＩＦＩＣＡＴＥはオフセット（offset）と長さ（length）により設定される。ＧＥＴ＿ＣＥＲＴＩＦＩＣＡＴＥは、対象認証書チェーンのセグメント（segment）を読み出すために用いられる。
無線電力受信装置は、ＧＥＴ＿ＣＥＲＴＩＦＩＣＡＴＥに対する応答として、認証書チェーンの少なくとも一部を無線電力送信装置に送信する（Ｓ３５２５）。このとき、認証書チェーンの一部は、バイト単位の長さで開始される時点からオフセットの分だけ以後に開始されるものであり得る。
無線電力送信装置は、全ての認証書チェーンを読み出すまで段階Ｓ３５２０からＳ３５２５を繰り返して行うことができる。
必要な場合、無線電力受信装置は、制御エラー（control error：ＣＥ）パケット及び／又は受信電力（received power packet：ＲＰＰ）パケットを無線電力送信装置に送信することができる（Ｓ３５３０）。
無線電力送信装置は、制御エラーパケット又は受信電力パケットに対する応答として、複数通信のための要求を送信する（Ｓ３５３５）。複数通信のための要求は、例えば、ビットパターン応答であり得る。
無線電力受信装置が複数通信のための要求に対してＡＣＫで応答すると（Ｓ３５４０）、無線電力送信装置は、ＣＨＡＬＬＥＮＧＥ［ｎ］を無線電力受信装置に送信する（Ｓ３５４５）。ＣＨＡＬＬＥＮＧＥは製品の認証を開始（initiate）するために使用される。
無線電力送信装置は、無線電力受信装置からＡＣＫを受信した後（Ｓ３５５０）、ＣＨＡＬＬＥＮＧＥを全て送信するまで、段階Ｓ３５４５からＳ３５５０を繰り返して行うことができる。
無線電力受信装置は、制御エラーパケット及び／又は受信電力パケットを無線電力送信装置に送信することができる（Ｓ３５５５）。無線電力送信装置は、制御エラーパケット又は受信電力パケットに対する応答として、複数通信のための要求を送信する（Ｓ３５６０）。複数通信のための要求は、例えば、ビットパターン応答であり得る。
無線電力受信装置が複数通信のための要求に対してＡＣＫで応答すると（Ｓ３５６５）、無線電力送信装置は、ＣＨＡＬＬＥＮＧＥ＿ＡＵＴＨを取得するために無線電力受信装置にＧＥＴ＿ＣＨＡＬＬＥＮＧＥ＿ＡＵＴＨを送信する（Ｓ３５７０）。ここで、ＧＥＴ＿ＣＨＡＬＬＥＮＧＥ＿ＡＵＴＨは、オフセット（offset）と長さ（length）により設定されることができる。
無線電力受信装置は、ＧＥＴ＿ＣＨＡＬＬＥＮＧＥ＿ＡＵＴＨに対する応答として、ＣＨＡＬＬＥＮＧＥ＿ＡＵＴＨの少なくとも一部を無線電力送信装置に送信する（Ｓ３５７５）。このとき、ＣＨＡＬＬＥＮＧＥ＿ＡＵＴＨの少なくとも一部は、バイト単位の長さで開始される時点からオフセットの分だけ以後に開始されるものであり得る。
以降、無線電力送信装置は、全てのＣＨＡＬＬＥＮＧＥ＿ＡＵＴＨを読み出すまで、段階Ｓ３５７０からＳ３５７５を繰り返して行うことができる。
５．認証手順をサポートする下位レベルのプロトコル
認証手順をサポートする下位レベル（low level）のパケット送信プロトコルは、インバンド通信に基づくことがあるので、インバンド通信で使用されるパケット構造を認証手順と認証メッセージに適合するように構成する必要がある。
図３６は、インバンド通信で無線電力受信装置が無線電力送信装置に送信するパケットの構造を示す図である。図３６によるパケットはＡＳＫ方式で変造されることができる。
図３６に示すように、ビットレート（bit rate）は２Ｋｂｐｓであり、パケットはプリアンブル、ヘッダ、メッセージ、チェックサムを含む。例えば、プリアンブルは１１ビットに、ヘザーは１Ｂに、チェックサムは１Ｂに設定される（１Ｂ→１１ｂｉｔｓ）。
図３７は、インバンド通信で無線電力送信装置が無線電力受信装置に送信するパケットの構造を示す図である。図３７によるパケットは、ＦＳＫ方式で変調されることができる。
図３７に示すように、１００ｋＨｚ動作周波数でのビットレート（bit rate）は２００ｂｐｓであり、パケットは、ヘッダ、メッセージ、チェックサムを含む。例えば、ヘッダは１Ｂに、チェックサムは１Ｂに設定される（１Ｂ→１１ｂｉｔｓ）。
（１）下位レベルの認証シーケンス
１）無線電力受信装置による無線電力送信装置の認証（Authentication of PTx by PRx）
無線電力受信装置が認証イニシエータである場合、無線電力送信装置は認証応答者になる。または、無線電力送信装置は、（認証）対象装置で表現されることもできる。認証イニシエータとして、無線電力受信装置は、無線電力送信装置の認証に必要なメッセージ（又は、パケット）を無線電力送信装置に要求するメッセージ（又は、パケット）を送信する。認証応答者として、無線電力送信装置は、様々なパケットのシーケンスで構成される認証応答メッセージを無線電力受信装置に送信する。このような一連のメッセージの送受信過程は、下位レベルのパケット送信プロトコルにより規定されることができる。
図３８は、一実施形態による下位レベルの観点から無線電力受信装置と送信装置間のパケットの送受信シーケンスを示す図である。図３８は、無線電力受信装置が無線電力送信装置にＧＥＴ＿ＤＩＧＥＳＴＳを送信したことに対して、無線電力送信装置が無線電力受信装置に認証応答パケット（ＤＩＧＥＳＴＳ）を送信する過程を示す図である。
図３８に示すように、無線電力送信装置は、シーケンスの毎パケット（packet）の送信後に、無線電力受信装置からＡＣＫ／ＮＡＣＫ又は持続（continue）／中断（stop）が送信されることを待機する。ＡＣＫ／ＮＡＣＫ又は持続（continue）／中断（stop）は、図３９のような拡張された（extended）制御エラーパケット（ＣＥＰ）に含まれて送信される。無線電力送信装置及び／又は受信装置は、シーケンスの全てのパケットを送信するまで下記の手順を繰り返す。
＞もし、無線電力送信装置が「ＡＣＫと持続」を受信すると、無線電力送信装置は次のパケットを送信する。
＞もし、無線電力送信装置が「ＡＣＫと中断」を受信すると、無線電力送信装置は「ＡＣＫと持続」を含む次の（next）拡張されたＣＥＰを受信するまで待機する。
＞もし、無線電力送信装置が「ＮＡＣＫと持続」を受信すると、無線電力送信装置は以前のパケットを再送信する。
＞もし、無線電力送信装置が「ＮＡＣＫと中断」を受信すると、無線電力送信装置は「ＡＣＫと持続」を含む次の（next）拡張されたＣＥＰを受信するまで待機する。
図３９は、他の実施形態による下位レベルの観点から無線電力受信装置と送信装置間のパケットの送受信シーケンスを示す図である。図３９は、無線電力受信装置が無線電力送信装置にＧＥＴ＿ＣＥＲＴＩＦＩＣＡＴＥを送信したことに対して、無線電力送信装置が無線電力受信装置に認証応答パケット（ＣＥＲＴＩＦＩＣＡＴＥ）を送信する過程を示す図である。
図３９に示すように、無線電力送信装置は、シーケンスの毎パケット（packet）の送信後に、無線電力受信装置からＡＣＫ／ＮＡＣＫ又は持続（continue）／中断（stop）が送信されることを待機する。ＡＣＫ／ＮＡＣＫ又は持続（continue）／中断（stop）は、図３９のような拡張された（extended）制御エラーパケット（ＣＥＰ）に含まれて送信される。無線電力送信装置及び／又は受信装置はシーケンスの全てのパケットを送信するまで下記の手順を繰り返す。
＞もし、無線電力送信装置が「ＡＣＫと持続」を受信すると、無線電力送信装置は次のパケットを送信する。例えば、パケット（１）に対しては拡張された制御エラーパケット（ＣＥＰ）により「ＡＣＫと持続」を受信し、パケット（ｍ）に対しては、図４２のような拡張された受信電力パケット（Extended RPP）により「ＡＣＫと持続」を受信することができる。
＞もし、無線電力送信装置が「ＡＣＫと中断」を受信すると、無線電力送信装置は「ＡＣＫと持続」を含む次の（next）拡張されたＣＥＰを受信するまで待機する。例えば、パケット（ｎ）に対して、拡張されたＣＥＰにより「ＡＣＫと中断」を受信する。
＞もし、無線電力送信装置が「ＮＡＣＫと持続」を受信すると、無線電力送信装置は以前のパケットを再送信する。
＞もし、無線電力送信装置が「ＮＡＣＫと中断」を受信すると、無線電力送信装置は「ＡＣＫと持続」を含む次の（next）拡張されたＣＥＰを受信するまで待機する。
図４０は、一実施形態による拡張された制御エラーパケットの構造である。
図４０に示すように、無線電力受信装置は、無線電力送信装置のパケットに対する応答として、拡張された制御、エラーパケットを送信する。このとき、拡張された制御エラーパケットは、無線電力送信装置の動作点を調整する制御エラー値を含むだけでなく、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ又は持続（continue）／中断（stop）のうち少なくとも１つを含む。
例えば、中断は１ビットであって、その値が‘１’ｂであると、無線電力送信装置がパケットの送信を中断することを示し、その値が‘０’ｂであると、無線電力送信装置がシーケンスの次のパケットを送信すること（すなわち、送信の持続（continue））を示す。ここで、無線電力受信装置が無線電力送信装置の動作点を速く調整するために短周期（short period）でＣＥＰを送信する必要があるとき、又は全ての応答パケットを受信したとき、無線電力受信装置は、中断を‘１’に設定することにより無線電力送信装置が次のシーケンスでパケットを送信することを保留（suspend）するよう強制することができる（enforce）。
ＡＣＫ／ＮＡＣＫは、例えば、４ビットであって、その値が‘００００’ｂであるとＡＣＫを示し、その値が‘１１１１’ｂであるとＮＡＣＫを示す。ＡＣＫは、無線電力受信装置がエラー条件なしにパケットを成功裏に受信することを示し、ＮＡＣＫは、無線電力受信装置がパケット受信エラーの発生によりパケットの再送信を無線電力送信装置に要求することを示す。
図４１は、一実施形態による電力送信終了（end power transfer：ＥＰＴ）パケットの構造である。
図４１に示すように、ヘッダ値０ｘ０２に対応する電力送信終了パケットは認証手順に必要なコード値を示すことができる。例えば、無線電力送信装置の認証に失敗する場合、無線電力受信装置は、ＥＰＴコード値を０ｘ０Ｅのように従来のＥＰＴコードとは異なるコード値を示すように設定することができる。新しいＥＰＴコード値を送信することにより無線電力受信装置は電力送信を除去することができる。
図４２は、一実施形態による拡張された受信電力パケットの構造である。
図４２に示すように、拡張された受信電力パケットは２４ビットであって、第１予備ビット、モード（mode）、受信電力値（received power value）、第２予備ビット、中断（stop）、ＡＣＫ／ＮＡＣＫを含むことができる。すなわち、拡張された受信電力パケットは、無線電力送信装置のＦＯＤに関連した受信電力値を含むだけでなく、ＡＣＫ／ＮＡＣＫ又は持続（continue）／中断（stop）のうち少なくとも１つを含む。
例えば、中断は１ビットであって、その値が‘１’ｂであると無線電力送信装置はパケットの送信を中断し、その値が‘０’ｂであると無線電力送信装置はシーケンスの次のパケットを送信する（すなわち、送信の持続（continue））。ここで、無線電力受信装置が無線電力送信装置の動作点を速く調整するために短周期（short period）でＣＥＰを送信する必要があるとき、又は全ての応答パケットを受信したとき、無線電力受信装置は、中断を‘１’に設定することにより無線電力送信装置が次のシーケンスでパケットを送信することを保留（suspend）するよう強制することができる（enforce）。
ＡＣＫ／ＮＡＣＫは、例えば、４ビットであって、その値が‘００００’ｂであるとＡＣＫを示し、その値が‘１１１１’ｂであるとＮＡＣＫを示す。ＡＣＫは、無線電力受信装置がエラー条件なしにパケットを成功裏に受信することを示し、ＮＡＣＫは、無線電力受信装置がパケット受信エラーの発生によりパケットの再送信を無線電力送信装置に要求することを示す。
２）無線電力送信装置による無線電力受信装置の認証（Authentication of PRx by PTx）
無線電力送信装置が認証イニシエータである場合、無線電力受信装置は認証応答者になる。または、無線電力受信装置は（認証）対象装置で表現されることもできる。認証イニシエータとして、無線電力送信装置は、無線電力受信装置の認証に必要なメッセージ（又は、パケット）を無線電力受信装置に要求するメッセージ（又は、パケット）を送信する。認証応答者として、無線電力受信装置は、様々なパケットのシーケンスで構成される認証応答メッセージを無線電力送信装置に送信する。このような一連のメッセージの送受信の過程は、下位レベルのパケット送信プロトコルにより規定されることができる。
図４３は、一実施形態による下位レベルの観点から無線電力受信装置と送信装置間のパケットの送受信シーケンスを示す図である。図４３は、無線電力送信装置が無線電力送信装置にＧＥＴ＿ＣＥＲＴＩＦＩＣＡＴＥを送信したことに対して無線電力受信装置が無線電力送信装置に認証応答パケット（ＣＥＲＴＩＦＩＣＡＴＥ）を受信する過程を示す。
図４３に示すように、無線電力受信装置は、シーケンスの毎パケット（packet）の送信後に、無線電力送信装置からＡＣＫ／ＮＡＣＫ（ビットパターン応答）が送信されることを待機する。ビット応答時間は、例えば、４０ｍｓであり得る。無線電力送信装置及び／又は受信装置は、シーケンスの全てのパケットを送信するまで下記手順を繰り返すことができる。認証応答パケットの間で（in between）、無線電力受信装置はＣＥＰ及び／又はＲＰＰを送信することもできる。
＞もし、無線電力受信装置が「ＡＣＫ」を受信すると、無線電力受信装置は、次のパケッ トを送信する。例えば、パケット（１）に対してはＡＣＫを受信すると、無線電力受信装置は、次の送信タイミングにパケット（２）を送信する。
＞もし、無線電力受信装置が「ＮＡＣＫ」を受信すると、無線電力受信装置は以前のパケットを再送信する。
（２）下位レベルのデータ交換プロトコル（protocol for data transaction）
以下では、データ交換プロトコル（data transaction protocol）について開示される。下位レベルのデータ交換のために本実施形態は４つの規則を考慮する。
規則１は、無線電力受信装置がマスター（master）として動作することである。無線電力受信装置がマスター（master）として動作し、無線電力送信装置がスレーブ（slave）として動作するとき、無線電力受信装置は無線電力送信装置の通信がいつ許容されるかを決定する。
無線電力受信装置は、無線電力送信装置が送信するデータストリームがあるか否かを質疑するためにデータストリーム開始（start of data stream：ＳＯＤ）ＡＤＴ＿ＣＴＲＬパケットを送信することができる。または、無線電力受信装置は、無線電力送信装置が送るパケットがあるか否かについて無線電力送信装置にポーリング（pool）をするために要求（request）が「０ｘＦＦ」に設定された一般要求パケット（general request packet：ＧＲＰ）を送信することができる。
規則２は、通信エラー制御（communication error control）である。無線電力受信装置又は送信装置は、ＡＣＫを受信するまでＡＤＴパケットを再記録（re-write）することができる。また、通信エラーが発生しないとき、“ＡＣＫ”ＡＤＴ＿ＣＴＲＬパケットが送信され、通信エラーが検出（detected）されたとき、“ＮＡＣＫ”ＡＤＴ＿ＣＴＲＬパケットが送信される。
規則３は、データストリームの同期化である。同期化のために、新しいＡＤＴデータパケットが送信される度にＡＤＴデータパケットのヘッダがトグルされることができる。
規則４は、データストリームの終端（end）をマーキング（mark）するか、終端と始端（start）をマーキングすることである。具体的に、データストリームの始端（start）にデータストリームの開始（start of data stream：ＳＯＤ）ＡＤＴ＿ＣＴＲＬパケットが付加（add）されることができる。または、データストリームの終端（end）にデータストリームの終了（end of data stream：ＥＯＤ）ＡＤＴ＿ＣＴＲＬパケットが付加されることができる。ここで、ＳＯＤとＥＯＤは、データストリームの長さが１パケットより大きいときに付加される。
前記規則に基づいて、データトランスポート及びパケット構造は次のように定義されることができる。
１）認証のための下位レベルのデータトランスポート（transport）及びパケット構造
以下では、認証のための下位レベルデータトランスポート（data transport）及びパケット構造に関して詳しく説明される。下位レベルデータトランスポートの設計方式は、専用のマッピング（dedicated mapping）方式と、一般ビットパイプ（generic bit pipe）方式の２つの方式に大別される。一般ビットパイプ方式は、アプリケーションアグノスティック（application-agnostic）データ送信を提供し、認証以外にも今後他のアプリケーションのためにも使用できるという長所がある。
一般ビットパイプ基盤の下位レベルデータトランスポートのための設計要件は、ｉ）上位レベル（high level）と下位レベルとの間での相互作用（interaction）を最小化することと、ｉｉ）エラー−回復（error-recovery）及び同期化された（synchronized）下位レベルデータトランスポートを保障することである。ｉ）と関連して、上位レベルは、データストリームを符号化（encode）して下位レベルにプッシュし（push）（書き込み：write）、下位レベルから提供されるデータストリームを復号（decode）する（読み出し：read）。また、下位レベルは、複数の補助データトランスポート（auxiliary data transport：ＡＤＴ）データパケットを利用してデータストリームを記録するか読み出す（write/read）。ｉｉ）と関連して、単純で強靭な（robust）通信エラー−回復メカニズムは、無線電力送信装置又は受信装置がＡＣＫを受信するまでＡＤＴパケットを書き直す動作（re-write）と、通信エラーがない時までＡＤＴパケットを再読する動作（re-read）を含む。また、無線電力送信装置と受信装置間のデータストリームの単純な同期化（synchronization）は、新しいＡＤＴデータパケットをトランスポートするとき、データパケットのヘッダをトグル（toggle）する動作を含む。
図４４は、一実施形態によるデータトランスポートを示す図である。図４４は、アップデートデータトランスポート（update data transport：ＵＤＴ）である。
図４４に示すように、アップデートデータトランスポートはアップデートデータを運ぶために使用される。アップデートデータにはいくつかのデータパケットが含まれる。例えば、アップデートデータは、制御エラーパケット（ＣＥＰ）、ＡＣＫ又はＮＡＣＫを選択的に含む受信電力パケット（ＲＰＰ）、補助データトランスポート（ＡＤＴ）、充電状態パケット（charge status packet：ＣＳＰ）、プロプライエタリパケット（proprietary packet）、ＡＣＫ又はＮＡＣＫを選択的に含む再ネゴシエーション（renegotiation：ＲＮＧ）パケット、予備パケット（無線電力送信装置は予備ビットに弾力的（resilient）でなければならない）を含むことができる。
ＡＤＴは、上位レベルアプリケーションのための下位レベルデータパケット又はトランスポートであり、無線電力送信装置の性能パケットと同じ論理層パケットを含む。
図４５は、他の実施形態によるデータトランスポートを示す図である。図４５は、補助データトランスポート（ＡＤＴ）である。
図４５に示すように、ＡＤＴは、無線電力受信装置に関するＡＤＴ（ＡＤＴ＿ＰＲｘ）と、無線電力送信装置に関するＡＤＴ（ＡＤＴ＿ＰＴｘ）を含む。
無線電力受信装置に関するＡＤＴは、無線電力受信装置からのデータ又は応答（例えば、ＡＣＫ、ＮＡＣＫ、ＲＦＡ）パケット又は制御パケットを運ぶ。
無線電力送信装置に関するＡＤＴは、無線電力送信装置からのデータ又は応答（例えば、ＡＣＫ、ＮＡＣＫ、ＲＦＡ）パケット又は制御パケット又はＡＣＫ／ＮＡＣＫ／ＲＦＡビットパターン応答を運ぶ。
一例として、ＡＤＴパケットのヘッダは、上位レベルアプリケーションのための下位レベルデータパケット（例えば、無線電力受信装置の下位レベルデータパケット又は無線電力送信装置の下位レベルデータパケット）を示すことができる。上位レベルアプリケーションは、例えば、認証手順、プロプライエタリ情報の交換（proprietary information exchange）、ファームウェアアップデート、無線電力送信装置の電力性能制御（capabilities control）を含むことができる。
他の例として、ＡＤＴパケットのヘッダは、論理層データパケット（例えば、無線電力受信装置のパケット又は無線電力送信装置のパケット）を示すことができる。また他の例として、ＡＤＴパケットのヘッダは、制御パケットを含むことができる。
また他の例として、ＡＤＴパケットのヘッダは、ＡＤＴデータパケットを示すことができるが、この場合、ＡＤＴデータパケットのヘッダは、複数タイプのヘッダ（例えば、ヘッダＡとヘッダＢ、このように２つのタイプのヘッダ）を含むことができる。新しいＡＤＴデータパケットが送信される度にＡＤＴデータパケットのヘッダＡ→Ｂ又はＢ→Ａにトグルされることにより、データストリームの同期化が達成できる。
また他の例として、ＡＤＴパケットのヘッダは、ＡＤＴ制御パケットを示すことができるが、この場合、ＡＤＴパケットのヘッダは、単一タイプのヘッダを含むことができる。
以下では、下位レベルデータトランスポートとしてのＡＤＴパケット構造について開示される。前述したように、ＡＤＴは無線電力受信装置に関するＡＤＴ（ＡＤＴ＿ＰＲｘ）と無線電力送信装置に関するＡＤＴ（ＡＤＴ＿ＰＴｘ）の対（pair）で構成され、まず無線電力受信装置に関するＡＤＴ（ＡＤＴ＿ＰＲｘ）について開始される。
図４６は、一実施形態による無線電力受信装置に関するＡＤＴデータパケット（ADT_PRx Data Packet）の構造である。
図４６に示すように、ＡＤＴデータパケットは、例えば、（ｎ＋１）バイトのペイロード（payload）を含み、各ペイロードは、複数ヘッダタイプのいずれか１つに対応することができる。表１０は、ＡＤＴデータパケットのペイロードサイズ（ｎ＝１５の場合、最大１６バイト）とヘッダの対応関係を示す。
Figure 2020522213
表１０を参照すると、特定バイトのペイロードがＡＤＴデータパケットに含まれて送信される場合、ヘッダＡ又はヘッダＢが使用されることができる。ペイロードのサイズは、１バイトから１６バイトになり得る。無線電力受信装置と無線電力送信装置は、新しいＡＤＴデータパケットを送信する時と、直前のＡＤＴデータパケットを再送信する時のヘッダ値のパターンを特定するように約束することにより相互間の同期化を図ることができる。例えば、無線電力受信装置が１バイトペイロードをＡＤＴデータパケットで送信する状況において、無線電力受信装置は、新しいＡＤＴデータパケットを送信するときは、ヘッダ値をヘッダＡ（＝０ｘ１Ｃ）からＢ（＝０ｘ１Ｄ）に、又はＢ（＝０ｘ１Ｄ）からＡ（＝０ｘ１Ｃ）にトグルさせ、直前のＡＤＴデータパケットを再送信するときは、直前のヘッダ値をそのまま維持することができる。直前のＡＤＴデータパケットを再送信する状況は、無線電力受信装置が無線電力送信装置からＮＡＣＫ応答を受信するか、無線電力受信装置が無線電力送信装置の復号エラーを発見したときであり得る。
図４７は、一実施形態による無線電力受信装置に関するＡＤＴ応答パケット（ADT_PRx Response Packet）の構造である。
図４７に示すように、無線電力受信装置に関するＡＤＴ応答パケットは、例えば、１バイトであって、その値は、ＡＣＫ、ＮＡＣＫ、ＲＦＡを示すことができる。表１１は、ＡＤＴ応答パケットのペイロード値とその指示内容の対応関係を示す。
Figure 2020522213
表１１において、ペイロード値が‘１１１１１１１１’ｂであると、直前のＡＤＴで無線電力送信装置が送信したＡＤＴデータパケットを無線電力受信装置が成功裏に受信して復号化したことを示す（ＡＣＫ）。ペイロード値が‘００００００００’ｂであると、直前のＡＤＴにおいて無線電力送信装置が送信したＡＤＴデータパケットを無線電力受信装置が成功裏に受信できていないか、復号化できなかったことを示す（ＮＡＣＫ）。この場合、無線電力送信装置は、現在のＡＤＴで直前のＡＤＴデータパケットを再送信し、このとき、ＡＤＴデータパケットのヘッダは、直前のデータパケットの再送信に対応する値を有する（例えば、０ｘ１Ｃ）。ペイロード値が‘００１１００１１’ｂであると、無線電力受信装置が無線電力送信装置に応答データを送信するように要求したことを示す（ＲＦＡ）。表１１において、ペイロード値とその指示内容は例示に過ぎず、各指示内容に対応するペイロード値はいくらでも異なる値が使用されることができ、これらも本発明の技術的範囲に該当する。
一方、無線電力受信装置に関するＡＤＴ制御パケットの構造は、図４７によるＡＤＴパケット構造と同一であり得る。
図４８は、一実施形態による無線電力受信装置に関するＡＤＴ制御パケット（ADT_PRx Control Packet）の構造である。
図４８に示すように、無線電力受信装置に関するＡＤＴ制御パケットは、例えば、１バイトであって、その値は、ＡＣＫ、ＮＡＣＫ、ＳＯＤ、ＥＯＤを示すことができる。表１２は、ＡＤＴ制御パケットのペイロード値とその指示内容の対応関係を示す。
Figure 2020522213
表１２において、ペイロード値が‘１１１１１１１１’ｂであると、直前のＡＤＴで無線電力送信装置が送信したＡＤＴデータパケットを無線電力受信装置が成功裏に受信して復号化したことを示す（ＡＣＫ）。ペイロード値が‘００００００００’ｂであると、直前のＡＤＴで無線電力送信装置が送信したＡＤＴデータパケットを無線電力受信装置が成功裏に受信できていないか、復号できなかったことを示す（ＮＡＣＫ）。この場合、無線電力送信装置は、現在のＡＤＴで直前のＡＤＴデータパケットを再送信し、このとき、ＡＤＴデータパケットのヘッダは、直前のデータパケットの再送信に対応する値を有する（例えば、０ｘ１Ｃ）。ペイロード値が‘００１１００１１’ｂであると、ＡＤＴデータストリームの開始を要求したことを示す（ＳＯＤ）。ペイロード値が‘１１００１１００’ｂであると、ＡＤＴデータストリームの終了を示す（ＥＯＤ）。
表１２において、ペイロード値とその指示内容は例示に過ぎず、各指示内容に対応するペイロード値はいくらでも異なる値が使用されることができ、これらも本発明の技術的範囲に該当する。
以下では、無線電力送信装置に関するＡＤＴ（ＡＤＴ＿ＰＴｘ）について開示される。
図４９は、一実施形態による無線電力送信装置に関するＡＤＴデータパケット（ADT_PTx Data Packet）の構造である。
図４９に示すように、ＡＤＴデータパケットは、例えば、（ｎ＋１）バイトのペイロードを含み、各ペイロードは、複数のヘッダタイプのいずれか１つに対応することができる。表１３は、ＡＤＴデータパケットのペイロードサイズ（ｎ＝３の場合、最大４バイト）とヘッダの対応関係を示す。
Figure 2020522213
表１３を参照すると、特定バイトのペイロードがＡＤＴデータパケットに含まれて送信される場合、ヘッダＡ又はヘッダＢが使用されることができる。ペイロードのサイズは、１バイトから４バイトであり得る。無線電力送信装置と無線電力受信装置は、新しいＡＤＴデータパケットを送信するときと、直前のＡＤＴデータパケットを再送信するときのヘッダ値のパターンを特定するように約束することにより相互間の同期化を図ることができる。例えば、無線電力送信装置が１バイトペイロードをＡＤＴデータパケットで送信する状況において、無線電力送信装置は、新しいＡＤＴデータパケットを送信するときは、ヘッダ値をヘッダＡ（＝０ｘ１Ｃ）からＢ（＝０ｘ１Ｄ）に、又はＢ（＝０ｘ１Ｄ）からＡ（＝０ｘ１Ｃ）にトグルさせ、直前のＡＤＴデータパケットを再送信するときは、直前のヘッダ値をそのまま維持することができる。直前のＡＤＴデータパケットを再送信する状況は、無線電力送信装置が無線電力受信装置からＮＡＣＫ応答を受信するか、無線電力送信装置が無線電力受信装置の復号エラーを発見したときであり得る。
図５０は、一実施形態による無線電力送信装置に関するＡＤＴ応答パケット（ADT_PTx Response Packet）の構造である。
図５０に示すように、無線電力送信装置に関するＡＤＴ応答パケットは、例えば、１バイトであって、その値は、ＡＣＫ、ＮＡＣＫ、ＲＦＡを示すことができる。表１４は、ＡＤＴ応答パケットのペイロード値とその指示内容の対応関係を示す。
Figure 2020522213
表１４において、ペイロード値が‘１１１１１１１１’ｂであると、直前のＡＤＴで無線電力受信装置が送信したＡＤＴデータパケットを無線電力送信装置が成功裏に受信して復号化したことを示す（ＡＣＫ）。ペイロード値が‘００００００００’ｂであると、直前のＡＤＴで無線電力受信装置が送信したＡＤＴデータパケットを無線電力送信装置が成功裏に受信できていないか、復号化できなかったことを示す（ＮＡＣＫ）。この場合、無線電力受信装置は、現在ＡＤＴで直前のＡＤＴデータパケットを再送信し、このとき、ＡＤＴデータパケットのヘッダは、直前のデータパケットの再送信に対応する値を有する（例えば、０ｘ１Ｃ）。ペイロード値が‘００１１００１１’ｂであると、無線電力送信装置が無線電力受信装置に応答データを送信するように要求したことを示す（ＲＦＡ）。表１４においてペイロード値とその指示内容は例示に過ぎず、各指示内容に対応するペイロード値はいくらでも異なる値が使用されることができ、これらも本発明の技術的範囲に該当する。
図５１は、一実施形態による無線電力送信装置に関するＡＤＴ応答／制御パケット（ADT_PTx Response/Control Packet）の構造である。
図５１に示すように、無線電力送信装置に関するＡＤＴ応答パケットは、例えば、１バイトであって、その値は、ＡＣＫ、ＲＦＡを示すことができる。表１５は、ＡＤＴ応答パケットのペイロード値とその指示内容の対応関係を示す。
Figure 2020522213
表１５において、ペイロード値が‘１１１１１１１１’ｂであると、直前のＡＤＴで無線電力受信装置が送信したＡＤＴデータパケットを無線電力送信装置が成功裏に受信して復号化したことを示す（ＡＣＫ）。ペイロード値が‘００１１００１１’ｂであると、無線電力送信装置が無線電力受信装置に応答データを送信するように要求したことを示す（ＲＦＡ）。本実施形態によると、直前のＡＤＴで無線電力受信装置が送信したＡＤＴデータパケットを無線電力送信装置が成功裏に受信できていないか、復号化できなかった場合、無線電力送信装置が別途の通信エラー信号（ＮＡＣＫ）を送信しない。表１５においてペイロード値とその指示内容は例示に過ぎず、各指示内容に対応するペイロード値はいくらでも異なる値が使用されることができ、これらも本発明の技術的範囲に該当する。
図５２は、一実施形態による無線電力送信装置に関するＡＤＴ制御パケット（ADT_PTx Control Packet）の構造である。
図５２に示すように、無線電力送信装置に関するＡＤＴ制御パケットは、例えば、１バイトであって、その値は、ＡＣＫ、ＮＡＣＫ、ＳＯＤ、ＥＯＤを示すことができる。表１６は、ＡＤＴ制御パケットのペイロード値とその指示内容の対応関係を示す。
Figure 2020522213
表１６において、ペイロード値が‘１１１１１１１１’ｂであると、直前のＡＤＴで無線電力受信装置が送信したＡＤＴデータパケットを無線電力送信装置が成功裏に受信して復号化したことを示す（ＡＣＫ）。ペイロード値が‘００００００００’ｂであると、直前のＡＤＴで無線電力受信装置が送信したＡＤＴデータパケットを無線電力送信装置が成功裏に受信できていないか、復号化できなかったことを示す（ＮＡＣＫ）。この場合、無線電力受信装置は、現在ＡＤＴで直前のＡＤＴデータパケットを再送信し、このとき、ＡＤＴデータパケットのヘッダは、直前のデータパケットの再送信に対応する値を有する（例えば、０ｘ１Ｃ）。ペイロード値が‘００１１００１１’ｂであると、ＡＤＴデータストリームの開始を要求したことを示す（ＳＯＤ）。ペイロード値が‘１１００１１００’ｂであると、ＡＤＴデータストリームの終了を示す（ＥＯＤ）。表１６においてペイロード値とその指示内容は例示に過ぎず、各指示内容に対応するペイロード値はいくらでも異なる値が使用されることができ、これらも本発明の技術的範囲に該当する。
以下では、前述したＡＤＴのような下位レベルのデータトランスポート及びパケット構造に基づいて認証シーケンスを実現する実施形態を開示する。
２）認証のための下位レベルのデータ交換シーケンス（ＡＤＴ基盤）
図５３は、一実施形態によるＡＤＴデータパケット記録（write）に関する状態マシン（state mashine）を示すダイアグラムである。
図５３に示すように、送信側及び／又は受信側は、規則３によるデータストリームの同期化を図５３のように行う。すなわち、同期化のために新しいＡＤＴデータパケット［ｎ］が送信される度にＡＤＴデータパケット［ｎ］のヘッダがトグルされることができる。ＡＤＴパケットのヘッダは、ＡＤＴデータパケットを示すことができるが、この場合、ＡＤＴデータパケットのヘッダは、複数タイプのヘッダ（例えば、ヘッダＡとヘッダＢ、このように２つのタイプのヘッダ）を含むことができる。新しいＡＤＴデータパケットが成功裏に（ＡＣＫ）送信される度にＡＤＴデータパケットのヘッダＡ→Ｂ又はＢ→Ａにトグルされることにより、データストリームの同期化が達成されることができる。無線電力受信装置が無線電力送信装置からＮＡＣＫ応答を受信するか、無線電力受信装置が無線電力送信装置の復号エラーを発見したときは、直前のＡＤＴデータパケットを再送信し、この場合、直前ヘッダ値がそのまま維持される。
２−１）無線電力受信装置による無線電力送信装置の認証（Authentication of PTx by PRx）
ＡＤＴ基盤の下位レベルの認証シーケンスとして、まず、無線電力受信装置による無線電力送信装置の認証について説明される（PRx=Initiator/PTx=Responder）
図５４は、一実施形態によるＡＤＴデータパケットの交換のとき、無線電力受信装置と無線電力送信装置の上位レベルとハイレベルの送信シーケンスを説明する図ある。
図５４に示すように、Ｈ＿ＡはＡタイプヘッダを示し、Ｈ＿ｂはＢタイプヘッダを示す。無線電力受信装置（sender）において上位レベルの１番のデータが下位レベルに伝達されてヘッダＡとともに無線電力送信装置に送信されると、無線電力送信装置の下位レベルは１番のデータを上位レベルに伝達する。１番のデータの受信に成功すると、無線電力送信装置は、１番のデータに対するＡＣＫを無線電力受信装置に送信する。無線電力受信装置は、新しい２番のデータを上位レベルから下位レベルに伝達した後、ヘッダＢとともに無線電力送信装置に送信するが、このとき、無線電力送信装置が２番のデータの受信に失敗すると、ＮＡＣＫを無線電力受信装置に送信する。無線電力受信装置は、ＮＡＣＫを受信したので、これに対して２番のデータを直前のヘッダＢとともに再送信する。このような方式で無線電力受信装置と無線電力送信装置は、同期を確保することができ、単純で強靭なエラー復旧及び同期化メカニズムを実現することができる。
図５５は、他の実施形態によるＡＤＴデータパケットの交換のとき、無線電力受信装置と無線電力送信装置の上位レベルとハイレベルの送信シーケンスを説明する図である。ここで、無線電力受信装置は認証イニシエータであり、無線電力送信装置は認証応答者である。無線電力受信装置と送信装置間のＡＤＴデータパケット交換は、前述された「（１）下位レベルの認証シーケンス」と「（２）下位レベルのデータ交換プロトコル」によって行われる。
図５５に示すように、無線電力受信装置は、上位レベルにおいてＭバイトのＣＨＡＬＬＥＮＧＥメッセージを生成して下位レベルに伝達し、下位レベルは、これをＡＤＴデータパケット（又は、トランスポート）に載せて無線電力送信装置に送信する。
下位レベルの認証シーケンスに従ってＣＨＡＬＬＥＮＧＥメッセージに関するＡＤＴデータパケットは数回にわたって送信されることができ、規則２（rule 2）に従ってＡＤＴデータパケットが数回にわたって送信される間、無線電力送信装置は、下位レベルから各次回のＡＤＴデータパケットに関するＡＣＫ／ＮＡＣＫを無線電力受信装置に送信し、ＡＤＴデータパケットを上位レベルに伝達する。このような一連の過程を経て、ＣＨＡＬＬＥＮＧＥメッセージ（上位レベルの観点）又はＣＨＡＬＬＥＮＧＥメッセージに関するＡＤＴデータパケット（下位レベルの観点）の送信が完了すると、無線電力受信装置は規則４（rule 4）に従って、ＣＨＡＬＬＥＮＧＥメッセージに関するＡＤＴデータパケットの終端にＥＯＤを付加して送信の完了を知らせる。
一方、無線電力受信装置は、規則１（rule 1）に従って、スレーブの無線電力送信装置が送信するデータストリームがあるか否かを質疑する。このために、無線電力受信装置はＳＯＤを送信することができる。この場合、無線電力受信装置は、無線電力送信装置がデータパケットで応答するまで、又はタイムアウトが発生するまでＳＯＤを繰り返して送信することができる。無線電力送信装置がＳＯＤを受信すると、無線電力送信装置は、上位レベルにおいてＮバイトのＣＨＡＬＬＥＮＧＥ＿ＡＵＴＨ＿ＲＥＳＰＯＮＳＥを生成して下位レベルに伝達し、下位レベルは、これをＡＤＴデータパケット（又は、トランスポート）に載せて無線電力受信装置に送信する。
下位レベルの認証シーケンスに従って、ＣＨＡＬＬＥＮＧＥ＿ＡＵＴＨ＿ＲＥＳＰＯＮＳＥメッセージに関するＡＤＴデータパケットは数回にわたって送信されることができ、規則２（rule 2）に従ってＡＤＴデータパケットが数回にわたって送信される間、無線電力受信装置は下位レベルから各回次のＡＤＴデータパケットに関するＡＣＫ／ＮＡＣＫを無線電力送信装置に送信し、ＡＤＴデータパケットを上位レベルに伝達する。このような一連の過程を経て、ＣＨＡＬＬＥＮＧＥ＿ＡＵＴＨ＿ＲＥＳＰＯＮＳＥメッセージ（上位レベルの観点）又はＣＨＡＬＬＥＮＧＥ＿ＡＵＴＨ＿ＲＥＳＰＯＮＳＥメッセージに関するＡＤＴデータパケット（下位レベルの観点）の送信が完了すると、無線電力送信装置は、規則４（rule 4）に従って、ＣＨＡＬＬＥＮＧＥ＿ＡＵＴＨ＿ＲＥＳＰＯＮＳＥメッセージに関するＡＤＴデータパケットの終端にＥＯＤを付加して送信の完了を知らせる。
図５６は、また他の実施形態によるＡＤＴデータパケットの交換のとき、無線電力受信装置と無線電力送信装置の上位レベルとハイレベルの送信シーケンスを説明する図である。
図５６の実施形態は、ＡＤＴデータパケットを送信する度に規則４によるＳＯＤとＥＯＤの付加を厳格に守りながら、規則１による質疑（又は、ポーリング）のためにＳＯＤの代わりに一般の要求パケット（ＧＲＰ）を使用する点で図５５の実施形態と異なる。
図５７は、一実施形態による認証要求メッセージに関するＡＤＴデータパケットの交換シーケンスを説明する図である。
図５７に示すように、認証メッセージのためのビットストリーム（例えば、３５バイト）が用意されると、無線電力受信装置は、ヘッダ（例えば、１バイト）とペイロード（例えば、３４バイト）で構成されるＡＤＴデータパケットを下位レベルに送信する。ここで、認証メッセージは、例えば、無線電力受信装置から送信装置に送信されるＣＨＡＬＬＥＮＧＥメッセージであり得る。
ＡＤＴデータパケットは１６バイトまで送信可能であるので、３５バイトの認証メッセージは、１６バイトの第０ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＲｘ（０））、１６バイトの第１ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＲｘ（１））、そして３バイトの第２ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＲｘ（２））に分割されて送信される。
まず、１番目のラインにおいて、無線電力受信装置は、第０ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＲｘ（０））を成功裏に送信してからＡＣＫを受信するが、第１ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＲｘ（１））の送信には失敗してＮＡＣＫを受信する。以降、２番目のラインにおいて、無線電力受信装置は、第１ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＲｘ（１））を再送信するが、これに対する応答（ＡＣＫ又はＮＡＣＫ）の受信に失敗して、ＮＡＣＫを送信する。これに対して、無線電力送信装置がＡＣＫで応答すると、第１ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＲｘ（１））の再送信が成功したことが確認されるので、無線電力受信装置は、残った３バイトの第２ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＲｘ（２）））を成功裏に送信してからＡＣＫを受信する。これに対して、無線電力受信装置は、ＥＯＤを成功裏に送信してＡＣＫを受信することにより、認証メッセージの送信を終了する。
図５８は、他の実施形態による認証要求メッセージに関するＡＤＴデータパケットの交換シーケンスを説明する図である。図５８の実施形態は、無線電力受信装置がトータル３５バイトの認証メッセージを１６バイトの第０ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＲｘ（０））、１６バイトの第１ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＲｘ（１））、そして３バイトの第２ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＲｘ（２）））に分割して送信することにおいて、毎ＡＤＴデータパケットのヘッダを規則３に従ってトグル（ヘッダＡ<−>ヘッダＢ）し、ＡＤＴデータパケットの再送信を行うときには以前に使用したヘッダを同一に使用（図５８ではヘッダＢ）することにより単純化された同期化を行い、再送信を指示する点で図５７の実施形態と異なる。
図５９は、また他の実施形態による認証要求メッセージに関するＡＤＴデータパケットの交換シーケンスを説明する図である。図５９の実施形態は、無線電力受信装置がトータル３５バイトの認証メッセージを１６バイトの第０ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＲｘ（０））、１６バイトの第１ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＲｘ（１））、そして３バイトの第２ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＲｘ（２）））に分割して送信することにおいて、毎ＡＤＴデータパケットのヘッダを規則３に従ってトグル（ヘッダＡ<−>ヘッダＢ）する点で図５８の実施形態とは同一であるが、ＡＤＴデータパケットの送信開始時にＳＯＤを付加する点で図５８の実施形態とは異なる。
図６０は、また他の実施形態による認証要求メッセージに関するＡＤＴデータパケットの交換シーケンスを説明する図である。図６０の実施形態は、無線電力受信装置がトータル３５バイトの認証メッセージを１６バイトの第０ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＲｘ（０））、１６バイトの第１ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＲｘ（１））、そして３バイトの第２ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＲｘ（２）））に分割して送信することにおいて、第２ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＲｘ（２）））の送信に失敗したとき、ヘッダがトグルされてはならないにもかかわらず、ヘッダがトグルされた状態で第２ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＲｘ（２）））の再送信が発生する点で図５８の実施形態と異なる。ここで、無線電力送信装置のＡＤＴ応答パケットの代わりにビットパターン応答が使用されることができ、これにより、ＡＤＴ交換時間が減少することができる。
図６１は、また他の実施形態による認証要求メッセージに関するＡＤＴデータパケットの交換シーケンスを説明する図である。図６１の実施形態は、無線電力受信装置がトータル３５バイトの認証メッセージを１６バイトの第０ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＲｘ（０））、１６バイトの第１ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＲｘ（１））、そして３バイトの第２ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＲｘ（２）））に分割して送信することにおいて、第０ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＲｘ（０））、１６バイトの第１ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＲｘ（１））の送信は成功するが、第２ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＲｘ（２）））に対して何の応答がなくて送信に失敗するシナリオを説明している。
図６２は、一実施形態による認証応答メッセージに関するＡＤＴデータパケットの交換シーケンスを説明する図である。
図６２に示すように、認証応答メッセージのためのビットストリーム（例えば、９９バイト）が用意される。認証応答メッセージは、例えば、無線電力送信装置から受信装置に送信されるＣＨＡＬＬＥＮＧＥ＿ＡＵＴＨ＿ＲＥＳＰＯＮＳＥメッセージであり得る。
ＰＴｘ→ＰＲｘ方向の通信プロトコル（例えば、ＦＳＫ）を使用する場合、ＡＤＴデータパケットは４バイトまで送信できるので、９９バイトの認証応答メッセージは、４バイトの第０ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（０））、４バイトの第１ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（１））、...、４バイトの第２３ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（２３））、３バイトの第２４ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（２４））に分割されて送信される。
まず、無線電力受信装置がボーリングのためにＳＯＤを無線電力送信装置に送信すると、無線電力送信装置は、第０ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（０））を成功裏に送信してからＡＣＫを受信する。しかしながら、無線電力送信装置は、第１ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（１））の送信には失敗してＮＡＣＫを受信する。以降、無線電力送信装置は、第１ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（１））を再送信するが、これに対するＡＣＫの受信に失敗してＮＡＣＫを送信する。これに対して、無線電力受信装置がＡＣＫで応答すると、第１ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（１））の再送信が成功したことが確認されるので、無線電力送信装置は第２ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（２））を送信する。このようなＡＤＴパケットの送信シーケンスを繰り返した後、無線電力送信装置は、最後に残った３バイトの第２４ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（２４））を成功裏に送信してからＡＣＫを受信する。これに対して、無線電力送信装置はＥＯＤを成功裏に送信してＡＣＫを受信することにより、認証応答メッセージの送信を終了する。
図６３は、他の実施形態による認証応答メッセージに関するＡＤＴデータパケットの交換シーケンスを説明する図である。図６３の実施形態は、無線電力送信装置がトータル９９バイトの認証応答メッセージを４バイトの第０ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（０））、４バイトの第１ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（１））、...、４バイトの第２３ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（２３））、３バイトの第２４ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（２４））に分割して送信することにおいて、毎ＡＤＴデータパケットのヘッダを規則３に従ってトグル（ヘッダＡ<->ヘッダＢ）し、第１ＡＤＴデータパケットの再送信を行うときには以前に使用したヘッダを同一に使用（図６２ではヘッダＢ）することにより単純化された同期化を行い、再送信を指示する点で図６２の実施形態と異なる。
図６４は、また他の実施形態による認証応答メッセージに関するＡＤＴデータパケットの交換シーケンスを説明する図である。図６４の実施形態は、無線電力送信装置がトータル９９バイトの認証応答メッセージを４バイトの第０ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（０））、４バイトの第１ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（１））、...、４バイトの第２３ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（２３））、３バイトの第２４ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（２４））に分割して送信することにおいて、毎ＡＤＴデータパケットのヘッダを規則３に従ってトグル（ヘッダＡ<->ヘッダＢ）する点で図６３の実施形態とは同一であるが、無線電力受信装置が無線電力送信装置をポーリングするのにＧＲＰを使用し、これに対して、無線電力送信装置がＳＯＤで応答することによりＡＤＴデータパケットの送信が開始される点で図６３の実施形態と異なる。
図６５は、また他の実施形態による認証応答メッセージに関するＡＤＴデータパケットの交換シーケンスを説明する図である。図６５の実施形態は、無線電力送信装置がトータル９９バイトの認証応答メッセージを４バイトの第０ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（０））、４バイトの第１ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（１））、...、４バイトの第２３ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（２３））、３バイトの第２４ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（２４））に分割して送信することにおいて、第１ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（１））の送信に失敗したときにヘッダがトグルされてはならないにもかかわらず、ヘッダがトグルされた状態で第１ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（１））の再送信が発生する点で図６４の実施形態と異なる。
図６６は、また他の実施形態による認証応答メッセージに関するＡＤＴデータパケットの交換シーケンスを説明する図である。図６６の実施形態は、無線電力送信装置がトータル９９バイトの認証応答メッセージを４バイトの第０ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（０））、４バイトの第１ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（１））、...、４バイトの第２３ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（２３））、３バイトの第２４ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（２４））に分割して送信することにおいて、第０ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（０））の送信は成功するが、第１ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（１））に対して何の応答がなくて送信に失敗するシナリオを説明している。
２−２）無線電力送信装置による無線電力受信装置の認証（Authentication of PRx by PTx）
ＡＤＴ基盤の下位レベルの認証シーケンスとして、無線電力送信装置による無線電力受信装置の認証について説明される（PTx=Initiator/PRx=Responder）。規則１に従うとき、無線電力送信装置はスレーブであるので、無線電力受信装置は無線電力送信装置の性能パケット内のＡＩビットに基づいて無線電力送信装置が認証イニシエータとして動作することが確認されると、無線電力送信装置にＡＤＴを提供しなければならない。
図６７は、一実施形態によるＡＤＴデータパケットの交換のとき、無線電力送信装置と無線電力受信装置の上位レベルとハイレベルの送信シーケンスを説明する図である。ここで、無線電力送信装置は認証イニシエータであり、無線電力受信装置は認証応答者である。無線電力送信装置と受信装置との間のＡＤＴデータパケット交換は、前述された「（１）下位レベルの認証シーケンス」と「（２）下位レベルのデータ交換プロトコル」により行われる。
図６７に示すように、無線電力送信装置は、無線電力受信装置により提供されるＳＯＤによりプーリングされて、上位レベルでＭバイトのＣＨＡＬＬＥＮＧＥメッセージを生成して下位レベルに伝達し、下位レベルはこれをＡＤＴデータパケット（又は、トランスポート）に載せて無線電力受信装置に送信する。この場合、無線電力受信装置は、無線電力送信装置がＡＤＴデータパケットで応答するまで、又はタイムアウトが発生するまでＳＯＤを繰り返して送信することができる。
下位レベルの認証シーケンスに従ってＣＨＡＬＬＥＮＧＥメッセージに関するＡＤＴデータパケットは数回にわたって送信されることができ、規則２（rule 2）に従ってＡＤＴデータパケットが数回にわたって送信される間、無線電力受信装置は下位レベルから各回次のＡＤＴデータパケットに関するＡＣＫ／ＮＡＣＫを無線電力送信装置に送信し、ＡＤＴデータパケットを上位レベルに伝達する。このような一連の過程を経て、ＣＨＡＬＬＥＮＧＥメッセージ（上位レベルの観点）又はＣＨＡＬＬＥＮＧＥメッセージに関するＡＤＴデータパケット（下位レベルの観点）の送信が完了すると、無線電力送信装置は規則４（rule 4）に従って、ＣＨＡＬＬＥＮＧＥメッセージに関するＡＤＴデータパケットの終端にＥＯＤを付加して送信の完了を知らせる。
一方、無線電力受信装置は、規則１（rule 1）に従ってマスターで動作するため、自分が送信するＣＨＡＬＬＥＮＧＥ＿ＡＵＴＨ＿ＲＥＳＰＯＮＳＥメッセージに対して別途のプーリングなしに上位レベルでＮバイトのＣＨＡＬＬＥＮＧＥメッセージを生成して下位レベルに伝達し、下位レベルはこれをＡＤＴデータパケット（又は、トランスポート）に載せて無線電力送信装置に送信する。
下位レベルの認証シーケンスに従ってＣＨＡＬＬＥＮＧＥ＿ＡＵＴＨ＿ＲＥＳＰＯＮＳＥメッセージに関するＡＤＴデータパケットは数回にわたって送信されることができ、規則２（rule 2）に従ってＡＤＴデータパケットが数回にわたって送信される間、無線電力送信装置は下位レベルから各回次のＡＤＴデータパケットに関するＡＣＫ／ＮＡＣＫを無線電力受信装置に送信し、ＡＤＴデータパケットを上位レベルに伝達する。このような一連の過程を経て、ＣＨＡＬＬＥＮＧＥ＿ＡＵＴＨ＿ＲＥＳＰＯＮＳＥメッセージ（上位レベルの観点）又はＣＨＡＬＬＥＮＧＥ＿ＡＵＴＨ＿ＲＥＳＰＯＮＳＥメッセージに関するＡＤＴデータパケット（下位レベルの観点）の送信が完了すると、無線電力受信装置は、規則４（rule 4）に従って、ＣＨＡＬＬＥＮＧＥ＿ＡＵＴＨ＿ＲＥＳＰＯＮＳＥメッセージに関するＡＤＴデータパケットの終端にＥＯＤを付加して送信の完了を知らせる。
図６８は、他の実施形態によるＡＤＴデータパケットの交換のとき、無線電力送信装置と無線電力受信装置の上位レベルとハイレベルの送信シーケンスを説明する図である。
図６８の実施形態は、ＡＤＴデータパケットを送信する度に規則４によるＳＯＤとＥＯＤの付加を厳格に守りながら、規則１による質疑（又は、ポーリング）のために無線電力受信装置がＳＯＤの代わりに一般の要求パケット（ＧＲＰ）を使用する点で図６７の実施形態と異なる。
図６９は、一実施形態による認証要求メッセージに関するＡＤＴデータパケットの交換シーケンスを説明する図である。
図６９に示すように、認証要求メッセージのためのビットストリーム（例えば、３５バイト）が用意されると、無線電力送信装置は、ヘッダ（例えば、１バイト）とペイロード（例えば、３４バイト）で構成されるＡＤＴデータパケットを下位レベルから送信するために待機する。ここで、認証要求メッセージは、例えば、ＣＨＡＬＬＥＮＧＥメッセージであり得る。
このとき、無線電力受信装置は、無線電力送信装置から送信されるデータがあるか否かを確認するためのプーリング作業を行い、その一環として無線電力受信装置は無線電力送信装置が応答するまで、又はタイムアウトが発生するまで繰り返してＳＯＤを送信する。
ＳＯＤにより無線電力送信装置に認証要求メッセージを送信する機会が与えられると、無線電力送信装置はＡＤＴデータパケットの送信を開始する。ＰＴｘ→ＰＲｘ方向への通信プロトコル（ＦＳＫ）を使用するとき、ＡＤＴデータパケットは４バイトまで送信できるので、３５バイトの認証メッセージは、４バイトの第０ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＲｘ（０））、４バイトの第１ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（１））、...、４バイトの第７ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（７））、３バイトの第８ＡＤＴにイーターパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（８））に分割されて送信される。
まず、無線電力送信装置は、第０ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（０））を成功裏に送信してからＡＣＫを受信するが、第１ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（１））の送信には失敗してＮＡＣＫを受信する。以降、無線電力送信装置は、第１ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（１））を再送信するが、これに対するＡＣＫ応答の受信に失敗して、ＮＡＣＫを送信する。これに対して、無線電力受信装置がＡＣＫで応答すると、第１ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（１））の再送信が成功したことが確認されるので、無線電力送信装置は次の第２ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（２））を送信する。最後のＡＤＴデータパケットまで全て送信が完了すると、これに対して、無線電力送信装置はＥＯＤを成功裏に送信し、ＡＣＫを受信することにより、認証要求メッセージの送信を終了する。
図７０は、他の実施形態による認証要求メッセージに関するＡＤＴデータパケットの交換シーケンスを説明する図である。図７０の実施形態は、無線電力送信装置がトータル３５バイトの認証要求メッセージを４バイトの第０ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（０））、４バイトの第１ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（１））、...、４バイトの第７ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（７））、３バイトの第８ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（８））に分割して送信することにおいて、毎ＡＤＴデータパケットのヘッダを規則３に従ってトグル（ヘッダＡ<->ヘッダＢ）し、ＡＤＴデータパケットの再送信を行うときには以前に使用したヘッダを同一に使用（図５８ではヘッダＢ）することにより単純化された同期化を行い、再送信を指示する点で図７０の実施形態と異なる。
図７１は、また他の実施形態による認証要求メッセージに関するＡＤＴデータパケットの交換シーケンスを説明する図である。図７１の実施形態は、無線電力送信装置がトータル３５バイトの認証要求メッセージを４バイトの第０ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（０））、４バイトの第１ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（１））、...、４バイトの第７ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（７））、３バイトの第８ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（８））に分割して送信することにおいて、毎ＡＤＴデータパケットのヘッダを規則３に従ってトグル（ヘッダＡ<->ヘッダＢ）する点で図７０の実施形態とは同一であるが、無線電力受信装置が無線電力送信装置をポーリングするのにＧＲＰを使用し、これに対して無線電力送信装置がＳＯＤで応答することによりＡＤＴデータパケットの送信が開始される点で図７０の実施形態と異なる。
図７２は、また他の実施形態による認証要求メッセージに関するＡＤＴデータパケットの交換シーケンスを説明する図である。図７２の実施形態は、無線電力送信装置がトータル３５バイトの認証要求メッセージを４バイトの第０ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（０））、４バイトの第１ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（１））、...、４バイトの第７ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（７））、３バイトの第８ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（８））に分割して送信することにおいて、無線電力送信装置がモード０でＲＰＰを送信し、ＲＦＡビットパターンを送信することにより、ＡＤＴデータパケットの送信機会を取得する点で図７１の実施形態と異なる。また、第１ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（１））の送信に失敗したとき、ヘッダがトグルされてはならないにもかかわらず、ヘッダがトグルされた状態で第１ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（１））の再送信が発生する点でも図７１の実施形態と異なる。
図７３は、また他の実施形態による認証要求メッセージに関するＡＤＴデータパケットの交換シーケンスを説明する図である。図７３の実施形態は、無線電力送信装置がトータル３５バイトの認証要求メッセージを４バイトの第０ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（０））、４バイトの第１ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（１））、...、４バイトの第７ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（７））、３バイトの第８ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（８））に分割して送信することにおいて、第０ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（０））の送信は成功するが、第１ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＴｘ（１））に対して何の応答がなくて、送信に失敗するシナリオを説明している。
図７４は、一実施形態による認証応答メッセージに関するＡＤＴデータパケットの交換シーケンスを説明する図である。
図７４に示すように、認証応答メッセージのためのビットストリーム（例えば、９９バイト）が用意されると、無線電力受信装置は、ヘッダ（例えば、１バイト）とペイロード（例えば、３４バイト）で構成されるＡＤＴデータパケットを下位レベルから送信する。ここで、認証応答メッセージは、例えば、ＣＨＡＬＬＥＮＧＥ＿ＡＵＴＨ＿ＲＥＳＰＯＮＳＥメッセージであり得る。
無線電力受信装置は、第０ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＲｘ（０））を成功裏に送信してからＡＣＫを受信する。しかしながら、無線電力受信装置は、第１ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＲｘ（１））の送信には失敗してＮＡＣＫを受信する。以降、無線電力受信装置は、第１ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＲｘ（１））を再送信するが、これに対するＡＣＫの受信に失敗してＮＡＣＫを送信する。これに対して無線電力送信装置がＡＣＫで応答すると、第１ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＲｘ（１））の再送信が成功したことが確認されるので、無線電力受信値は第２ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＲｘ（２））を送信する。このようなＡＤＴパケットの送信シーケンスを繰り返した後、無線電力送信装置は、最後に残ったＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＲｘ）を成功裏に送信してからＡＣＫを受信する。これに対して無線電力受信装置はＥＯＤを成功裏に送信してＡＣＫを受信することにより、認証応答メッセージの送信を終了する。
図７５は、他の実施形態による認証応答メッセージに関するＡＤＴデータパケットの交換シーケンスを説明する図である。図７５の実施形態は、無線電力受信装置がトータル９９バイトの認証応答メッセージを１６バイトの第０ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＲｘ（０））、１６バイトの第１ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＲｘ（１））、...、１６バイトの第５ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＲｘ（５））、３バイトの第６ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＲｘ（６））に分割して送信することにおいて、毎ＡＤＴデータパケットのヘッダを規則３に従ってトグル（ヘッダＡ<->ヘッダＢ）し、第１ＡＤＴデータパケットの再送を行うときには以前に使用したヘッダを同一に使用（図７５ではヘッダＢ）することにより単純化された同期化を行い、再送信を指示する点で図７５の実施形態と異なる。
図７６は、また他の実施形態による認証応答メッセージに関するＡＤＴデータパケットの交換シーケンスを説明する図である。図７６の実施形態は、無線電力受信装置がトータル９９バイトの認証応答メッセージを１６バイトの第０ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＲｘ（０））、１６バイトの第１ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＲｘ（１））、...、１６バイトの第５ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＲｘ（５））、３バイトの第６ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＲｘ（６））に分割して送信することにおいて、第１ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＲｘ（１））の送信に失敗したときにヘッダがトグルされてはならないにもかかわらず、ヘッダがトグルされた状態で第１ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＲｘ（１））の再送信が発生する点で図７５の実施形態と異なる。
図７７は、また他の実施形態による認証応答メッセージに関するＡＤＴデータパケットの交換シーケンスを説明する図である。図７７の実施形態は、無線電力受信装置がトータル９９バイトの認証応答メッセージを１６バイトの第０ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＲｘ（０））、１６バイトの第１ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＲｘ（１））、...、１６バイトの第５ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＲｘ（５））、３バイトの第６ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＲｘ（６））に分割して送信することにおいて、第０ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＲｘ（０））の送信は成功するが、第１ＡＤＴデータパケット（ＡＤＴ＿ＰＲｘ（１））に対して何の応答がなくて、送信に失敗するシナリオを説明している。
２−３）無線電力送信装置と無線電力受信装置との間の相互同時認証（Concurrent Authentication between PRx and PTx）
無線電力送信装置と無線電力受信装置が両方とも認証イニシエータとして動作を同時に行うことができる。
一例として、無線電力送信装置は、無線電力受信装置から受信するパケットに対してＡＣＫを含むＡＤＴの代わりに認証関連パケットを含むＡＤＴを送信することができる。この場合、無線電力受信装置は、認証関連パケットを含むＡＤＴを受信することにより、黙示的にＡＣＫを受信したとみなして次の動作を行うことができる。すなわち、無線電力送信装置がデータ（認証関連パケット）を含むＡＤＴを送信すると、無線電力受信装置は、ＡＣＫの代わりにデータＡＤＴを受信しても直前に自分が無線電力送信装置に送信したＡＤＴデータが成功裏に送信されたと判断することができる。ただ、無線電力送信装置は、直前に無線電力受信装置から受信したＡＤＴデータに通信エラーが発生する場合、ＮＡＣＫを送信することができる。もちろん、前記認証関連パケットを含むＡＤＴはＡＣＫをさらに含むこともできる。
他の例として、無線電力受信装置は、無線電力送信装置から受信するパケットに対してＡＣＫを含むＡＤＴの代わりに認証関連パケットを含むＡＤＴを送信することができる。この場合、無線電力送信装置は、認証関連パケットを含むＡＤＴを受信することにより、黙示的にＡＣＫを受信したとみなして次の動作を行うことができる。すなわち、無線電力受信装置がデータ（認証関連パケット）を含むＡＤＴを送信すると、無線電力送信装置は、ＡＣＫの代わりにデータＡＤＴを受信しても直前に自分が無線電力受信装置に送信したＡＤＴデータが成功裏に送信されたと判断することができる。もちろん、前記認証関連パケットを含むＡＤＴはＡＣＫをさらに含むこともできる。
２−４）無線電力送信装置による通信開始プロトコル
規則１に基づいて無線電力送信装置がスレーブで動作する間、無線電力受信装置は規則的なポーリングを行うことにより無線電力送信装置により開始される通信（PTx initiated communication）の機会を提供することができる。この場合、無線電力送信装置の通信開始は無線電力受信装置への依存度が高い。無線電力受信装置は、規則的に無線電力送信装置をポーリング（poll）することにより無線電力送信装置が送信するパケットを有しているかを確認することができる。この場合、図７８のようにＧＲＰが使用されることができる。図７８に示すように、例えば、無線電力受信装置は、一般要求パケットを「０ｘＦＦ」又は「００」又は「ＦＦ」に設定することにより、ポーリングを行うことができる。もし、無線電力送信装置が「０ｘＦＦ」又は「００」又は「ＦＦ」に設定されたＧＲＰを受信すると、無線電力送信装置は自分が送信しようとするいかなる種類のパケットも送信できる状態になる。
一方、無線電力送信装置により開始される通信の機会をもっと保障するための他の方案として、無線電力送信装置は、無線電力受信装置のＲＰＰ（モード‘１００’ｂを除く）に対する応答として通信を行うための要求（request for communication：ＲＦＣ）ビットパターンを送信することができる。無線電力受信装置がＲＦＣ応答を受信すると、無線電力受信装置は、自分に適当なタイミングにＧＲＰを利用して無線電力送信装置をポーリングする。無線電力受信装置は、無線電力送信装置が管理するターゲット電力（target power）の値が変わる時点を正確にわからないのに、無線電力送信装置のＲＦＣ応答により無線電力送信装置が所望する通信開始時点を比較的良好に保障することができる。
特に、ＲＦＣの応答期限ポーリングは、無線電力送信装置により開始される電力管理（PTx-initiated power management）に使用されることができる。無線電力送信装置により開始される電力管理により、無線電力送信装置は、現在周辺の充電条件を考慮してターゲット電力を変更（増加又は減少）することができる。
図７９は、一実施形態による無線電力送信装置により開始される電力管理に関する送信シーケンスである。
図７９に示すように、無線電力送信装置は、無線電力受信装置のＲＰＰ（mode 0）に対する応答としてＲＦＣ応答（ビットパターン）を含むアラーム（alert）を無線電力受信装置に送信する。無線電力受信装置は、要求値が「０ｘＦＦ」に設定されたＧＲＰを無線電力送信装置に送信する。以降、無線電力送信装置は、ターゲット電力パケットを無線電力受信装置に送信する。無線電力受信装置は変更されたターゲット電力によって動作モードを調整することができる。
６．認証手順に関連したアプリケーション
認証機能は、ユーザによりＯｎ／Ｏｆｆに設定される。例えば、スマートフォンは、アプリケーションにより認証機能の活性化／非活性化をユーザに表示し、ユーザから活性化（ＯＮ）又は非活性化（ＯＦＦ）に関する選択情報が入力されることにより認証機能を活性化又は非活性化することができる。
無線電力送信及び受信装置は、非常に便利なユーザの経験とインタフェース（ＵＸ／ＵＩ）を提供することができる。すなわち、スマート無線充電サービスが提供されることができる、スマート無線充電サービスは、無線電力送信装置を含むスマートフォンのＵＸ／ＵＩに基づいて実現されることができる。このようなアプリケーションのために、スマートフォンのプロセッサと無線充電受信装置間のインタフェースは、無線電力送信装置と受信装置間の「ロップアンドプレイ（drop and play）」双方向通信を許容する。
一例として、ユーザは、ホテルでスマート無線充電サービスを経験することができる。ユーザがホテルの部屋に入って部屋内の無線充電器の上にスマートフォンを置くと、無線充電器は、スマートフォンに無線電力を送信し、スマートフォンは無線電力を受信する。この過程で、無線充電器は、スマート無線充電サービスに関する情報をスマートフォンに送信する。スマートフォンが無線充電器上に位置することを感知するか、無線電力の受信を感知するか、又はスマートフォンが無線充電器からスマート無線充電サービスに関する情報を受信すると、スマートフォンは、ユーザに付加的特徴への同意（opt-in）を問い合わせする状態に進入する。このために、スマートフォンは、アラーム音を含むか、又は含まない形態でスクリーン上にメッセージを表示することができる。メッセージの一例は、「Welcome to ### hotel.Select "Yes" to activate smart charging functions : Yes | No Thanks.」のような文句を含むことができる。スマートフォンは、Ｙｅｓ又はＮｏ Ｔｈａｎｋｓを選択してユーザが入力すると、ユーザにより選択された次の手順を行う。もし、Ｙｅｓが選択されると、スマートフォンは、無線充電器に該当情報を送信する。そして、スマートフォンと無線充電器は、スマート充電機能を行う。
スマート無線充電サービスは、またＷｉＦｉ資格（wifi credentials）自動入力（auto-filled）を受信することを含むことができる。例えば、無線充電器は、ＷｉＦｉ資格をスマートフォンに送信し、スマートフォンは、適切なアプリを実行して無線充電器から受信されたＷｉＦｉ資格を自動的に入力する。
スマート無線充電サービスは、またホテルプロモーションを提供するホテルアプリケーションを実行するか、遠隔チェックイン／チェックアウト及びコンタクト情報を取得することを含むことができる。
他の例として、ユーザは、車両内でスマート無線充電サービスを経験することができる。ユーザが車両に乗ってスマートフォンを無線充電器上に置くと、無線充電器はスマートフォンに無線電力を送信し、スマートフォンは無線電力を受信する。このような過程で、無線充電器は、スマート無線充電サービスに関する情報をスマートフォンに送信する。スマートフォンが無線充電器上に位置されることを感知するか、無線電力の受信を感知するか、又はスマートフォンが無線充電器からスマート無線充電サービスに関する情報を受信すると、スマートフォンは、ユーザに身元（identity）の確認を問い合わせする状態に進入する。
この状態で、スマートフォンは、ＷｉＦｉ及び／又はブルートゥースを介して自動的に自動車と接続される。スマートフォンは、アラーム音を含むか、又は含まない形態でスクリーン上にメッセージを表示することができる。メッセージの一例は、「Welcome to your car. Select "Yes" to synch device with in-car controls : Yes | No Thanks.」のような文句を含むことができる。スマートフォンは、Ｙｅｓ又はＮｏ Ｔｈａｎｋｓを選択してユーザが入力すると、ユーザにより選択された次の手順を行う。もし、Ｙｅｓが選択されると、スマートフォンは、無線充電器に該当情報を送信する。そして、スマートフォンと無線充電器は、車両内アプリケーション／ディスプレイソフトウェアを駆動することにより、車両内スマート制御機能を共に行うことができる。ユーザは、所望する音楽を楽しむことができ、正規的なマップの位置を確認することができる。車両内アプリケーション／ディスプレイソフトウェアは、通行者のための同期化接近を提供する性能を含むことができる。
また他の例として、ユーザは、スマート無線充電を宅内で経験することができる。ユーザが部屋に入って部屋内の無線充電器の上にスマートフォンを置くと、無線充電器はスマートフォンに無線電力を送信し、スマートフォンは無線電力を受信する。この過程で、無線充電器は、スマート無線充電サービスに関する情報をスマートフォンに送信する。スマートフォンが無線充電器上に位置されることを感知するか、無線電力の受信を感知するか、又はスマートフォンが無線充電器からスマート無線充電サービスに関する情報を受信すると、スマートフォンは、ユーザに付加的特徴への同意（opt-in）を問い合わせする状態に進入する。このために、スマートフォンはアラーム音を含むか、又は含まない形態でスクリーン上にメッセージを表示することができる。メッセージの一例は、「Hi xxx, Would you like to activate night mode and secure the building? : Yes | No Thanks.」のような文句を含むことができる。スマートフォンは、Ｙｅｓ又はＮｏ Ｔｈａｎｋｓを選択してユーザが入力すると、ユーザにより選択された次の手順を行う。もし、Ｙｅｓが選択されると、スマートフォンは、無線充電器に該当情報を送信する。スマートフォンと無線充電器は、少なくともユーザのパターンを認知し、ユーザにドアと窓を閉めるか、火を消すか、アラームを設定するように勧めることができる。
前述した本発明の実施形態による無線電力送信方法及び装置、又は受信装置及び方法は、全ての構成要素又は段階が必須的なものではないので、無線電力送信装置及び方法、又は受信装置及び方法は、前述した構成要素又は段階の一部又は全部を含んで行うことができる。また、前述した無線電力送信装置及び方法、又は受信装置及び方法の実施形態は互いに組み合わされて行われることもできる。また、前述した各構成要素又は段階は、必ず説明した手順どおりに行わなければならないのではなく、後に説明された段階が先に説明された段階に先立って行われることも可能である。
以上の説明は、本発明の技術的思想を例示的に説明したことに過ぎないものであって、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者であれば、本発明の本質的な特性から外れない範囲で多様な修正及び変形が可能である。従って、以上で説明した本発明の実施形態は互いに別個に又は組み合わされて実現されることも可能である
従って、本発明に開示された実施形態は本発明の技術思想を限定するためのものではなく、説明するためのものであって、このような実施形態により本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は特許請求の範囲により解釈されるべきであり、それと同等な範囲内にある全ての技術的思想は本発明の権利範囲に含まれるものと解釈されるべきである。

Claims (20)

  1. 無線電力送信装置であって、
    無線電力受信装置と磁気カップリング（magnetic coupling）を形成して前記無線電力受信装置に無線電力を送信するように構成された電力変換ユニット（power conversion unit）と、
    前記無線電力受信装置との通信に基づいて前記無線電力の送信制御とデータの送信又は受信を行うように構成された通信／制御ユニットと、を含み、
    前記通信／制御ユニットは、前記無線電力受信装置により受信された電力値を示す受信電力パケット（received power packet：ＲＰＰ）を前記無線電力受信装置から受信し、前記通信／制御ユニットが前記無線電力受信装置に送信するデータが存在する場合、前記ＲＰＰに対する応答として前記無線電力送信装置による通信を要求するビットパターン（bit pattern）を前記無線電力受信装置に送信し、前記ビットパターンに対する応答として前記送信するデータをポーリング（polling）するパケットを前記無線電力受信装置から受信することを特徴とする、無線電力送信装置。
  2. 前記送信するデータは、前記無線電力のレベルを増加又は減少させるための電力関連情報を含むことを特徴とする、請求項１に記載の無線電力送信装置。
  3. 前記ＲＰＰは、前記無線電力受信装置がモード０であることを示すことを特徴とする、請求項２に記載の無線電力送信装置。
  4. 前記ＲＰＰがモード４を除いた残りのモードを示す場合、前記通信／制御ユニットは前記ビットパターンを送信することを特徴とする、請求項１に記載の無線電力送信装置。
  5. 前記ビットパターンと前記ポーリングパケットはそれぞれ８ビットであることを特徴とする、請求項１に記載の無線電力送信装置。
  6. 無線電力送信装置による電力制御方法であって、
    無線電力受信装置と磁気カップリング（magnetic coupling）を形成して前記無線電力受信装置に無線電力を送信する段階と、
    前記無線電力受信装置との通信に基づいて前記無線電力の送信制御とデータの送信又は受信を行う段階と、を含み、
    前記データの送信又は受信を行う段階は、前記無線電力受信装置により受信された電力値を示す受信電力パケット（received power packet: ＲＰＰ）を前記無線電力受信装置から受信する段階と、前記無線電力送信装置が前記無線電力受信装置に送信するデータが存在する場合、前記ＲＰＰに対する応答として前記無線電力送信装置による通信を要求するビットパターン(bit pattern)を前記無線電力受信装置に送信する段階と、前記ビットパターンに対する応答として前記送信するデータをポーリング（polling）するパケットを前記無線電力受信装置から受信する段階とを含むことを特徴とする、方法。
  7. 前記送信するデータは、前記無線電力のレベルを増加又は減少させるための電力関連情報を含むことを特徴とする、請求項６に記載の方法。
  8. 前記ＲＰＰは、前記無線電力受信装置がモード０であることを示すことを特徴とする、請求項６に記載の方法。
  9. 前記ＲＰＰがモード４を除いた残りのモードを示す場合、前記通信／制御ユニットは前記ビットパターンを送信することを特徴とする、請求項６に記載の方法。
  10. 前記ビットパターンと前記ポーリングパケットはそれぞれ８ビットであることを特徴とする、請求項６に記載の方法。
  11. 無線電力受信装置であって、
    無線電力送信装置と磁気カップリング（magnetic coupling）を形成して前記無線電力送信装置から無線電力を受信するように構成された電力ピックアップユニット（power pickup unit）と、
    前記無線電力送信装置との通信に基づいて前記無線電力の送信制御とデータの送信又は受信を行うように構成された通信／制御ユニットと、を含み、
    前記通信／制御ユニットは、前記無線電力受信装置により受信された電力値を示す受信電力パケット（received power packet：ＲＰＰ）を前記無線電力送信装置に送信し、前記無線電力送信装置が送信するデータが存在する場合、前記ＲＰＰに対する応答として前記無線電力送信装置による通信を要求するビットパターン（bit pattern）を前記無線電力送信装置から受信し、前記ビットパターンに対する応答として前記送信するデータをポーリング（polling）するパケットを前記無線電力送信装置に送信することを特徴とする、無線電力受信装置。
  12. 前記送信するデータは、前記無線電力のレベルを増加又は減少させるための電力関連情報を含むことを特徴とする、請求項１１に記載の無線電力受信装置。
  13. 前記ＲＰＰは、前記無線電力受信装置がモード０であることを示すことを特徴とする、請求項１２に記載の無線電力受信装置。
  14. 前記ＲＰＰがモード４を除いた残りのモードを示す場合、前記通信／制御ユニットは前記ビットパターンを受信することを特徴とする、請求項１１に記載の無線電力受信装置。
  15. 前記ビットパターンと前記ポーリングパケットはそれぞれ８ビットであることを特徴とする、請求項１１に記載の無線電力受信装置。
  16. 無線電力受信装置による電力制御方法であって、
    無線電力送信装置と磁気カップリング（magnetic coupling）を形成して前記無線電力送信装置から無線電力を受信する段階と、
    前記無線電力送信装置との通信に基づいて前記無線電力の送信制御とデータの送信又は受信を行う段階と、を含み、
    前記データの送信又は受信を行う段階は、前記無線電力受信装置により受信された電力値を示す受信電力パケット（received power packet：ＲＰＰ）を前記無線電力送信装置に送信する段階と、前記無線電力送信装置が前記無線電力受信装置に送信するデータが存在する場合、前記ＲＰＰに対する応答として前記無線電力送信装置による通信を要求するビットパターン（bit pattern）を前記無線電力送信装置から受信する段階と、前記ビットパターンに対する応答として前記送信するデータをポーリング（polling）するパケットを前記無線電力送信装置に送信する段階とを含むことを特徴とする、方法。
  17. 前記送信するデータは、前記無線電力のレベルを増加又は減少させるための電力関連情報を含むことを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
  18. 前記ＲＰＰは、前記無線電力受信装置がモード０であることを示すことを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
  19. 前記ＲＰＰがモード４を除いた残りのモードを示す場合、前記通信／制御ユニットは前記ビットパターンを受信することを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
  20. 前記ビットパターンと前記ポーリングパケットはそれぞれ８ビットであることを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
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