JP2024509465A - オーディオビジュアル電子デバイスと共に動作可能な無線電力システム - Google Patents
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Abstract
無線電力システムは、無線送電デバイスと無線受電デバイスとを含み得る。無線送電デバイスは、オーディオビジュアル電子デバイスへの有線接続を有し得る。無線受電デバイスが無線送電デバイスに吸着されると、オーディオビジュアル電子デバイスは、無線受電デバイスとのペアリングモードに入ることができる。ペアリングモードにおいて、無線受電デバイスは、オーディオビジュアル電子デバイスのユーザインタフェースを制御することができる。無線受電デバイスがオーディオビジュアル電子デバイスとのペアリングモードに対して依然として許可されていない場合、無線受電デバイスが無線送電デバイスに吸着されていることに応じて、許可の要求がユーザに対して表示され得る。
Description
本出願は、2021年6月16日に出願された米国特許出願第17/349,766号、及び2021年3月29日に出願された米国仮特許出願第63/167,534号に対する優先権を主張するものであり、それらの全体が参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、概して、電力システムに関し、より具体的には、電子デバイスを充電するための無線電力システムに関する。
本出願は、概して、電力システムに関し、より具体的には、電子デバイスを充電するための無線電力システムに関する。
無線充電システムでは、充電マット又は充電パックなどの無線送電デバイスは、ポータブル電子デバイスなどの無線受電デバイスに無線で電力を送信する。ポータブル電子デバイスは、コイルと整流回路とを有する。ポータブル電子デバイスのコイルは、無線送電デバイスから交流無線電力信号を受信する。整流回路は、受信した信号を直流電力に変換する。
無線電力システムは、無線送電デバイスと無線受電デバイスとを有する。無線送電デバイスは、コイルと、コイルに結合された無線送電回路とを含み得る。無線送電回路は、コイルを用いて無線電力信号を送信するように構成されていてもよい。無線受電デバイスは、無線送電デバイスから無線電力信号を受信するように構成されたコイルと、無線電力信号を直流電力に変換するように構成された整流回路とを含み得る。
無線送電デバイスは、オーディオビジュアル電子デバイスへの有線接続を有し得る。無線受電デバイスが無線送電デバイスに吸着されると、オーディオビジュアル電子デバイスは、無線受電デバイスがペアリングモードに対して許可されているかどうかを判定することができる。許可されている場合、オーディオビジュアル電子デバイスは、無線受電デバイスとのペアリングモードに入ることができる。ペアリングモードでは、無線受電デバイスは、オーディオビジュアル電子デバイスに命令を送信して、無線受電デバイスによってサポートされるオーディオ又はビジュアル機能を提示するか、又はデータを送受信することができる。
無線受電デバイスがオーディオビジュアル電子デバイスとのペアリングモードに対して依然として許可されていない場合、許可の要求がユーザに対して表示され得る。ユーザがペアリングモードを許可した場合、無線受電デバイスとオーディオビジュアル電子デバイスとが通信リンクを確立することができる。
場合によっては、オーディオビジュアル電子デバイスは、オーディオビジュアル電子デバイスのユーザインタフェースが外部デバイスによって制御されるペアリングモードのために複数の候補デバイスを識別することができる。候補デバイスのうちの1つが無線送電デバイスに吸着されていることに応じて、オーディオビジュアル電子デバイスは、その候補デバイスとのペアリングモードに入ることができる。
無線電力システムは、無線充電パックなどの無線送電デバイスを含む。無線送電デバイスは、セルラー電話、腕時計、タブレットコンピュータ、イヤホンケース、又は他の電子機器などの無線受電デバイスに無線で電力を送信する。無線受電デバイスは、デバイスに電力を供給して内部バッテリを充電するために、無線送電デバイスからの電力を使用する。
例示的な無線電力システム(無線充電システム)を、図1に示す。図1に示すように、無線電力システム8は、無線送電デバイス12などの無線送電デバイスを含み、無線受電デバイス24などの無線受電デバイスを含む。無線送電デバイス12は、制御回路16を含む。無線受電デバイス24は、制御回路30を含む。制御回路16及び制御回路30などのシステム8内の制御回路は、システム8の動作を制御する際に使用される。この制御回路は、マイクロプロセッサ、電力管理ユニット、ベースバンドプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、マイクロコントローラ、及び/又は処理回路を有する特定用途向け集積回路と関連付けられた処理回路を含み得る。処理回路は、デバイス12及びデバイス24内に所望の制御及び通信機能を実施する。例えば、処理回路は、(複数のコイルを有する実施形態における)無線電力コイルの選択、送電レベルの判定、センサデータ及び他のデータの処理、ユーザ入力の処理、デバイス12とデバイス24との間の交渉への対処、帯域内データ及び帯域外データの送受信、測定の実行、並びに他の方法でのシステム8の動作の制御を行う際に使用され得る。
システム8内の制御回路は、ハードウェア(例えば、専用のハードウェア若しくは回路)、ファームウェア及び/又はソフトウェアを使用して、システム8内で動作を実行するように構成されてもよい。システム8内で動作を実行するためのソフトウェアコードは、制御回路16及び/又は制御回路30内の非一時的コンピュータ可読記憶媒体(例えば、有形のコンピュータ可読記憶媒体)に記憶される。ソフトウェアコードは、ソフトウェア、データ、プログラム命令、命令、又はコードと称されることがあり得る。非一時的コンピュータ可読記憶媒体は、不揮発性ランダムアクセスメモリ(Non-Volatile Random-Access Memory、NVRAM)などの不揮発性メモリ、1つ以上のハードドライブ(例えば、磁気ドライブ又はソリッドステートドライブ)、1つ以上の着脱可能フラッシュドライブ、又は他の着脱可能媒体などを含むことができる。非一時的コンピュータ可読記憶媒体に記憶されたソフトウェアは、制御回路16及び/又は制御回路30の処理回路上で実行することができる。処理回路は、処理回路を有する特定用途向け集積回路、1つ以上のマイクロプロセッサ、中央処理装置(Central Processing Unit、CPU)、又は他の処理回路を含むことができる。
送電デバイス12は、スタンドアロン電力アダプタ(例えば、電力アダプタ回路を含む無線送電デバイス)であってもよく、無線充電パック、又はケーブルによって電力アダプタ若しくは他の機器に結合されている他のデバイスであってもよく、ポータブルデバイスであってもよく、家具、車両、若しくは他のシステムに組み込まれている機器であってもよく、リムーバブルバッテリケースであってもよく、又は他の無線送電機器であってもよい。無線送電デバイス12が、USBコネクタポートを装備した電源アダプタ又は他の電子機器などのデバイスと嵌合するように適合されたプラグを備えたケーブルを有する無線充電パックである例示的な構成が、一例として本明細書で説明されることがある。
受電デバイス24は、セルラー電話、腕時計、タブレットコンピュータ、又は他の電子機器などのポータブル電子デバイスであってもよい。受電デバイス24はまた、(セルラー電話又はイヤホンなどの追加の電子デバイスと嵌合してそれを保持する)ケースなどのデバイスアクセサリであってもよい。送電デバイス12は、壁コンセント(例えば、交流電源)に結合されてもよく、AC-DCコンバータを使用して直流(DC)電力を生成してもよく、及び/又は電力を供給するためのバッテリを有してもよい。一例として本明細書で説明されるいくつかの実施形態では、AC-DCコンバータ14が、スタンドアロン電力コンバータであるか、又はラップトップコンピュータ若しくはコネクタポートを有する他の機器(車両など)に組み込まれる。このタイプの構成では、デバイス12は、コンバータ14を含む機器とは別個であり、コンバータ14からDC電力を受信するためにコネクタポートに差し込まれるケーブルを有する。
DC電力を使用して、制御回路16に電力を供給することができる。動作中、制御回路16内のコントローラは、送電回路(充電回路と呼ばれることがある)52を使用して、デバイス24の受電回路54に無線電力を送信する。送電回路52は、制御回路16によって提供される制御信号に基づいてオン及びオフに切り替えられて、無線送電コイル36などの1個以上の無線送電コイルを介してAC電流信号を生成するスイッチング回路(例えば、トランジスタなどのスイッチから形成されるインバータ回路61)を有してもよい。一例として、コイル36は、(例えば、デバイス12が無線充電マットである構成では)平面状のコイルアレイで配置されてもよく、又は(例えば、デバイス12が無線充電パックである構成では)コイルのクラスタを形成するように配置されてもよい。別の例として、デバイス12は、単一のコイルのみを有してもよい。別の例として、デバイス12は、複数のコイル(例えば、2個以上のコイル、4個以上のコイル、6個以上のコイル、2~6個のコイル、10個未満のコイルなど)を有してもよい。
AC電流が1つ以上のコイル36を通過すると、コイル36は、AC電流信号に応じた電磁場信号44を生成する。次いで、電磁場信号(無線電力信号と呼ばれることがある)44は、受電デバイス24内のコイル48などの近傍の1つ以上の受信コイルに流れ込むように、対応するAC電流を誘導することができる。交流電磁場がコイル48によって受信されるときに、対応する交流電流がコイル48内に誘導される。ブリッジネットワーク内に配置された同期整流金属酸化物半導体トランジスタなどの整流構成要素を含む、整流回路50などの整流回路は、受信したAC信号(電磁場信号44に関連付けられた受信した交流信号)を、1個以上のコイル48からデバイス24に給電するためのDC電圧信号に変換する。
整流回路50によって生成されたDC電圧(整流器出力電圧Vrectと呼ばれることがある)は、バッテリ58などのバッテリを充電する際に使用することができ、デバイス24内の他の構成要素に給電する際に使用することができる。例えば、デバイス24は、入出力デバイス56を含むことができる。入出力デバイス56は、ユーザ入力を収集する及び/又は環境測定を行うための入力デバイスを含むことができ、ユーザに出力を提供するための出力デバイスを含んでもよい。一例として、入出力デバイス56は、ビジュアル出力を生成するためのディスプレイ(画面)、オーディオ信号として出力を提示するためのスピーカ、状態情報及び/若しくは他の情報をユーザに提供する光を発するための発光ダイオード状態インジケータライト並びに他の発光構成要素、振動及び他の触覚出力を生成するための触覚デバイス、並びに/又は他の出力デバイスを含むことができる。入出力デバイス56はまた、ユーザからの入力を収集するため及び/又はシステム8の周囲の測定を行うためのセンサを含んでもよい。入出力デバイス56に含まれ得る例示的なセンサとしては、三次元センサ(例えば、光ビームを放射し、二次元デジタル画像センサを使用して、標的が光ビームによって照射されると生成される光スポットから三次元画像のための画像データを収集する、構造化光センサなどの三次元画像センサ、双眼撮像構成で2つ以上のカメラを使用して三次元画像を収集する双眼三次元画像センサ、三次元ライダー(光検出及び測距)センサ、三次元高周波センサ、又は三次元画像データを収集する他のセンサ)、カメラ(例えば、対応する赤外線及び/若しくは可視デジタル画像センサを有する赤外線及び/若しくは可視カメラ、並びに/又は紫外光カメラ)、視線追跡センサ(例えば、画像センサに基づく視線追跡システム、及び所望であれば、ユーザの眼から反射した後に画像センサを使用して追跡される1つ以上の光ビームを放射する光源)、タッチセンサ、ボタン、容量性近接センサ、赤外線近接センサなどの光ベースの(光学)近接センサ、他の近接センサ、力センサ、スイッチに基づく接触センサなどのセンサ、ガスセンサ、圧力センサ、湿度センサ、磁気センサ、オーディオセンサ(マイクロフォン)、周囲光センサ、スペクトル測定及び標的オブジェクトに関する他の測定を(例えば、光を放射し、反射光を測定することによって)行うための光学センサ、音声コマンド及び他のオーディオ入力を収集するためのマイクロフォン、距離センサ、動き、位置、及び/若しくは向きに関する情報を収集するように構成された動き、位置、及び/若しくは向きセンサ(例えば、加速度計、ジャイロスコープ、コンパス、及び/又はこれらのセンサの全て若しくはこれらのセンサのうちの1つ若しくは2つのサブセットを含む慣性測定ユニット)、ボタン押圧入力を検出するボタンなどのセンサ、ジョイスティック移動を検出するセンサを有するジョイスティック、キーボード、並びに/又は他のセンサが挙げられる。(デバイス24の負荷を形成する)これらの構成要素は、整流回路50によって生成されたDC電圧(及び/又はバッテリ58によって生成されたDC電圧)によって給電されてもよい。
デバイス12は任意選択的に、1つ以上の入出力デバイス(例えば、入出力デバイス56に関連して説明したタイプの入力デバイス及び/又は出力デバイス)を有することができる。
デバイス12及び/又はデバイス24は、帯域内通信又は帯域外通信を使用して無線で通信することができる。デバイス12は、例えば、1つ以上のアンテナ62を使用して、デバイス24に帯域外信号を無線で送信する無線送受信機回路40を有してもよい。無線送受信機回路40は、アンテナ(単数又は複数)62を使用して、デバイス24から帯域外信号を無線で受信するために使用されてもよい。デバイス24は、1つ以上のアンテナ66を使用して、デバイス12に帯域外信号を送信する無線送受信機回路46を有してもよい。無線送受信機46内の受信機回路は、アンテナ(単数又は複数)66を使用して、デバイス12から帯域外信号を受信することができる。デバイス12とデバイス24との間の帯域内送信は、コイル36及び48を使用して実行することができる。1つの例示的な構成では、周波数シフトキーイング(FSK)を使用して、デバイス12からデバイス24へ帯域内データを搬送し、振幅シフトキーイング(ASK)を使用して、デバイス24からデバイス12へ帯域内データを搬送する。これらのFSK送信及びASK送信中に、デバイス12からデバイス24に無線で電力を搬送してもよい。
送電デバイス12と受電デバイス24との間の(例えば、アンテナ62及び66を使用する)帯域外通信は、任意の所望の周波数で実行されてもよい。例えば、帯域外通信は、2.4GHz及び5GHzのWi-Fi(登録商標)(IEEE802.11)帯域などの無線ローカルエリアネットワーク(wireless local area network、WLAN)通信帯域、2.4GHz Bluetooth(登録商標)通信帯域などの無線パーソナルエリアネットワーク(wireless personal area network、WPAN)通信帯域、セルラー低帯域(low band、LB)(例えば、600~960MHz)、セルラー低中帯域(low-midband、LMB)(例えば、1400~1550MHz)、セルラー中帯域(midband、MB)(例えば、1700~2200MHz)、セルラー高帯域(high band、HB)(例えば、2300~2700MHz)、セルラー超高帯域(ultra-high band、UHB)(例えば、3300~5000MHz)、又は約600MHz~約5000MHzの他のセルラー通信帯域(例えば、3G帯域、4G LTE帯域、10GHz未満の5G新無線周波数範囲1(New Radio Frequency Range 1、FR1)帯域など)などのセルラー電話通信帯域、近距離通信(near-field communications、NFC)帯域(例えば、13.56MHzでの)、衛星ナビゲーション帯域(例えば、1575MHzでのL1全地球測位システム(global positioning system、GPS)帯域、1176MHzでのL5 GPS帯域、全地球航法衛星システム(Global Navigation Satellite System、GLONASS)帯域、北斗ナビゲーション衛星システム(BeiDou Navigation Satellite System、BDS)帯域など)、IEEE802.15.4プロトコルによりサポートされる超広帯域(ultra-wideband、UWB)通信帯域、及び/若しくは他のUWB通信プロトコル(例えば、6.5GHzでの第1のUWB通信帯域及び/若しくは8.0GHzでの第2のUWB通信帯域)、並びに/又は他の任意の所望の通信帯域を使用して、実行することができる。更に追加的な例として、送受信機回路40及び送受信機回路46は、約10GHz~300GHzの(例えば、約30GHz~300GHzの極高周波(Extremely High Frequency、EHF)若しくはミリ波通信帯域の、及び/又は約10GHz~30GHzのセンチ波通信帯域(超高周波(Super High Frequency、SHF)帯域と呼ばれることがある)の)周波数における通信をサポートすることができる。高周波送受信機回路によって処理された通信帯域は、本明細書では周波数帯域又は単に「帯域」と呼ばれることがあり、周波数の対応する範囲にわたってもよい。
制御回路16は、デバイス12に隣接する外部オブジェクトを検出するために(例えば、充電マットの上部に、又は所望であれば、充電パックの結合面に隣接するオブジェクトを検出するために)使用され得る外部オブジェクト測定回路41を有する。回路41は、コイル、ペーパークリップ、及び他の金属オブジェクトなどの異物を検出することができ、無線受電デバイス24の存在を検出することができる(例えば、回路41は、1個以上のコイル48の存在を検出することができる)。オブジェクト検出及び特性評価の動作中、外部オブジェクト測定回路41を使用して、コイル36上で測定を行い、任意のデバイス24がデバイス12上に存在するかどうかを判定することができる。
例示的な構成では、制御回路16の測定回路41は、信号発生器回路(例えば、1つ以上のプローブ周波数でACプローブ信号を生成する発振器回路、インパルス応答を測定してインダクタンス情報、Q係数情報などを収集できるようにインパルスを生成し得るパルス発生器)、及び信号検出回路(フィルタ、アナログ-デジタルコンバータ、インパルス応答測定回路など)を含む。測定動作中、デバイス12内の(例えば、デバイス12のパック内の)スイッチング回路は、制御回路16によって調整されて、コイル36のそれぞれを使用状態に切り替えることができる。各コイル36が選択的に使用状態に切り替えられると、制御回路16は、信号測定回路41の信号検出回路を使用して対応する応答を測定している間に、信号測定回路41の信号発生器回路を使用して、そのコイルにプローブ信号を印加する。制御回路30内及び/又は制御回路16内の測定回路43はまた、電流及び電圧の測定を行う際に使用されてもよい(例えば、この情報をデバイス24及び/又はデバイス12により使用することができるように)。
磁気位置合わせ構造64及び68などの位置合わせ構造は任意選択的に、システム内に含まれ得る。図1に示すように、無線送電デバイス12は、磁気位置合わせ構造64を有し得る。無線受電デバイス24は、磁気位置合わせ構造68を有し得る。送電デバイス内の各磁気位置合わせ構造64は、受電デバイス内の対応する磁気位置合わせ構造68と磁気的に結合することができる。送電機位置合わせ構造64が受電機位置合わせ構造68に結合されると、送信コイル36(単数又は複数)は、受信コイル(単数又は複数)48と位置合わせされ得る。したがって、磁気位置合わせ構造は、送信コイルに対する受信コイルの適切な位置合わせを確実にする。磁気位置合わせ構造64及び68は、(例えば、経時的に磁気を帯びたままの硬磁性材料から形成される)永久磁石であり得る。磁気位置合わせ構造は、任意の所望の形状又は配置を有し得る。一例として、磁気位置合わせ構造は、(例えば、上から見たときに)円形リングを形成してもよい。いくつかの例では、位置合わせ構造は、円形リングを形成するように円弧状に配置された複数の離散部分を含んでもよい。磁気位置合わせ構造がコイル36及び48を容易に位置合わせすることを可能にするために、コイル(単数又は複数)36が磁気位置合わせ構造64に隣接してもよく、及び/又はコイル48が磁気位置合わせ構造68に隣接してもよい。実例として、コイル36及び磁気位置合わせ構造64が同心円形リングであってもよく、及び/又はコイル48及び磁気位置合わせ構造68が同心円形リングであってもよい。
可能な構成では、送電デバイス12のアンテナ62がNFCループを含み、受電デバイス24のアンテナ66がNFCループを含む。したがって、送電デバイス12及び受電デバイス24は、近距離通信(NFC)を使用して通信することができる。送電機位置合わせ構造64が受電機位置合わせ構造68に結合されると、送電デバイス12のNFCループは、受電デバイス24のNFCループと位置合わせされ得る。
無線充電システム8のデバイス12及び24はまた、図1のオーディオビジュアル電子デバイス110などのオーディオビジュアル電子デバイスと通信することができる。オーディオビジュアル電子デバイス110(オーディオビジュアルインタフェース、オーディオビジュアルデバイス、オーディオデバイス、ディスプレイなどと呼ばれることがある)は、セルラー電話、腕時計、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、コンピュータモニタ(ディスプレイ)、セルラー電話若しくはイヤホンなどの追加の電子デバイスと嵌合して保持するケース、又は他の電子機器などの電子デバイスであってもよい。これらの実施例は単なる例示に過ぎない。オーディオビジュアルインタフェース110はまた、スマートスピーカ、ストリーミングメディアプレーヤ、又は車両用の車内エンターテインメント(ICE)システムであってもよい。一般に、オーディオビジュアル電子デバイスは、オーディオ及び/又はビジュアル出力構成要素を有し得る。
図1に示すように、オーディオビジュアル電子デバイス110は、制御回路112を含み得る。制御回路112は、オーディオビジュアル電子デバイス110の動作を制御する際に使用され得る。この制御回路は、マイクロプロセッサ、電力管理ユニット、ベースバンドプロセッサ、デジタル信号プロセッサ、マイクロコントローラ、及び/又は処理回路を有する特定用途向け集積回路と関連付けられた処理回路を含み得る。処理回路は、オーディオビジュアル電子デバイス110内に所望の制御及び通信機能を実装する。
オーディオビジュアル電子デバイス110内の制御回路は、ハードウェア(例えば、専用のハードウェア若しくは回路)、ファームウェア、及び/又はソフトウェアを使用して、オーディオビジュアル電子デバイス110内で動作を実行するように構成され得る。オーディオビジュアル電子デバイス110内で動作を実行するためのソフトウェアコードは、制御回路112内の非一時的コンピュータ可読記憶媒体(例えば、有形のコンピュータ可読記憶媒体)に記憶される。ソフトウェアコードは、ソフトウェア、データ、プログラム命令、命令、又はコードと称されることがあり得る。非一時的コンピュータ可読記憶媒体は、不揮発性ランダムアクセスメモリ(Non-Volatile Random-Access Memory、NVRAM)などの不揮発性メモリ、1つ以上のハードドライブ(例えば、磁気ドライブ又はソリッドステートドライブ)、1つ以上の着脱可能フラッシュドライブ、又は他の着脱可能媒体などを含むことができる。非一時的コンピュータ可読記憶媒体に記憶されたソフトウェアは、制御回路112の処理回路上で実行されてもよい。処理回路は、処理回路を有する特定用途向け集積回路、1つ以上のマイクロプロセッサ、中央処理装置(Central Processing Unit、CPU)、又は他の処理回路を含むことができる。
制御回路112は、1つ以上のアンテナ116を使用してデバイス12及び/又はデバイス24と無線で信号を交換する(例えば、送信及び/又は受信する)無線送受信機回路114を含んでもよい。例えば、オーディオビジュアル電子デバイス110は、有線又は無線リンク60を介して送電デバイス12と通信することができる。オーディオビジュアル電子デバイス110は、有線又は無線リンク78を介して送電デバイス24と通信することができる。オーディオビジュアル電子デバイス110とデバイス12及び/又はデバイス24との間の無線通信は、デバイス12とデバイス24との間の通信に関連して上述した周波数帯域のいずれかを使用することができる。例えば、オーディオビジュアル電子デバイス110とデバイス12及び/又はデバイス24との間の無線通信は、Bluetooth周波数帯域又はWiFi周波数帯域を使用してもよい。
オーディオビジュアル電子デバイス110はまた、入出力(I/O)デバイス118を含んでもよい。一般に、入出力デバイス118は、ユーザ入力を収集し、及び/又は環境測定を行うための入力デバイスを含んでもよく、ユーザに出力を提供するための出力デバイスを含んでもよい。例えば、オーディオビジュアル電子デバイス110は、ビジュアル出力を提示するためのディスプレイ(画面)120、オーディオ信号として出力を提示するための1つ以上のスピーカ122、状態情報及び/若しくは他の情報をユーザに提示する光を発するための発光ダイオード状態インジケータライト及び他の発光構成要素、振動及び他の触覚出力を生成するための触覚デバイス、並びに/又は他の出力デバイスを含んでもよい。入出力デバイス118はまた、ユーザからの入力を収集するため及び/又はオーディオビジュアル電子デバイス110の周囲の測定を行うための1つ以上のセンサ124を含んでもよい。入出力デバイス118に含まれ得る例示的なセンサ124としては、三次元センサ(例えば、光ビームを放射し、二次元デジタル画像センサを使用して、標的が光ビームによって照射されると生成される光スポットから三次元画像のための画像データを収集する、構造化光センサなどの三次元画像センサ、双眼撮像構成で2つ以上のカメラを使用して三次元画像を収集する双眼三次元画像センサ、三次元ライダー(光検出及び測距)センサ、三次元高周波センサ、又は三次元画像データを収集する他のセンサ)、カメラ(例えば、対応する赤外線及び/若しくは可視デジタル画像センサを有する赤外線及び/若しくは可視カメラ、並びに/又は紫外光カメラ)、視線追跡センサ(例えば、画像センサに基づく視線追跡システム、及び所望であれば、ユーザの眼から反射した後に画像センサを使用して追跡される1つ以上の光ビームを放射する光源)、タッチセンサ、ボタン、容量性近接センサ、赤外線近接センサなどの光ベースの(光学)近接センサ、他の近接センサ、力センサ、スイッチに基づく接触センサなどのセンサ、ガスセンサ、圧力センサ、湿度センサ、磁気センサ、オーディオセンサ(マイクロフォン)、周囲光センサ、スペクトル測定及び標的オブジェクトに関する他の測定を行う(例えば、光を放射し、反射光を測定することによって)ための光学センサ、音声コマンド及び他のオーディオ入力を収集するためのマイクロフォン、距離センサ、動き、位置、及び/若しくは向きに関する情報を収集するように構成された動き、位置、及び/若しくは向きセンサ(例えば、加速度計、ジャイロスコープ、コンパス、及び/又はこれらのセンサの全て若しくはこれらのセンサのうちの1つ若しくは2つのサブセットを含む慣性測定ユニット)、ボタン押圧入力を検出するボタンなどのセンサ、ジョイスティック移動を検出するセンサを有するジョイスティック、キーボード、並びに/又は他のセンサが挙げられる。
オーディオビジュアル電子デバイス110内の入出力デバイス118はまた、対応するコネクタと嵌合するように構成されたポート126(コネクタ126又はコネクタポート126と呼ばれることがある)を含んでもよい。ポート126は、例えば、USBポート(例えば、USBタイプCポート、USB4.0ポート、USB3.0ポート、USB2.0ポート、マイクロUSBポートなど)又は複数ピンコネクタポートであってもよい。
オーディオビジュアル電子デバイス110の制御回路112はまた、充電回路121を含んでもよい。充電回路は、ポート126に直流電力を供給するように構成され得る。このようにして、充電回路は、ポートに接続されるポータブル電子デバイスを充電することが可能であり得る。別の可能な構成では、充電回路は、無線送電デバイスに給電することができ、無線送電デバイスは、ポータブル電子デバイスに無線電力信号を供給することができる。
図2は、システム8用の例示的な無線充電回路の回路図である。図2に示すように、回路52は、1つ以上のインバータ61などのインバータ回路、又は1個以上のコイル36及びコンデンサ70などのコンデンサを含む出力回路を介して送信される無線電力信号を生成する他の駆動回路を含むことができる。いくつかの実施形態では、デバイス12は、それぞれがそれぞれのコイル36に駆動信号を供給する複数の個別に制御されるインバータ61を含み得る。他の実施形態では、インバータ61は、スイッチング回路を使用して複数のコイル36間で共有される。
動作中、インバータ(単数又は複数)61の制御信号は、制御入力74において制御回路16によって提供される。単一のインバータ61及び単一のコイル36が図2の実施例に示されているが、所望であれば、複数のインバータ61及び複数のコイル36が使用されてもよい。複数コイル構成では、スイッチング回路(例えば、マルチプレクサ回路)を使用して、単一のインバータ61を複数のコイル36に結合することができ、及び/又は各コイル36をそれぞれのインバータ61に結合することができる。無線送電動作中、1つ以上の選択されたインバータ61内のトランジスタは、制御回路16からのAC制御信号によって駆動される。インバータ間の相対位相は、動的に調整することができる(例えば、一対のインバータ61が、同相又は異相(例えば、180°異相)の出力信号を生成し得る)。
インバータ(単数又は複数)61(例えば、回路52内のトランジスタ又は他のスイッチ)を使用して駆動信号を印加することにより、選択されたコイル36及びコンデンサ70から形成された出力回路に、デバイス24内の1個以上のコイル48及び1個以上のコンデンサ72から形成された無線受電回路を使用して無線受電回路54によって受信される交流電磁場(信号44)を生成させる。
所望であれば、駆動コイル36間の相対位相(例えば、駆動されているコイル36のうちの1つの、別の隣接する駆動されているコイル36のうちの1つに対する位相)は、デバイス12とデバイス24との間の無線電力伝送を強化するのに役立つように制御回路16によって調整されてもよい。整流回路50は、1個以上のコイル48(例えば、一対のコイル)に結合され、受信した電力をACからDCに変換し、デバイス24内の負荷回路に給電するために(例えば、バッテリ58を充電するために、ディスプレイ及び/又は他の入出力デバイス56に給電するために、及び/又は他の構成要素に給電するために)整流器出力端子76間に直流出力電圧Vrectを供給する。単一のコイル48又は複数のコイル48が、デバイス24内に含まれてもよい。
図3は、無線送電デバイス12が無線充電パックである例示的な構成におけるシステム8の側断面図である。図3に示すように、デバイス12は、デバイスハウジング90(例えば、ポリマー、他の誘電体材料、及び/又は他の材料から形成されたディスク形状のパックハウジング)を有する。デバイスハウジング90は、プラグ94と通信するためのデバイスマイクロコントローラ、ステップダウン電圧コンバータ(例えば、降圧コンバータ)などのDC-DC電力コンバータ回路、低ドロップアウト(low-dropout、LDO)レギュレータなどの電圧レギュレータ回路、インバータ61(図2を参照)、コイル(単数又は複数)36、及びコンデンサ70などの無線送電回路、受電デバイス24と通信するための近距離通信(NFC)回路、温度センサなどの過温度保護(over-temperature protection、OTP)回路、デバッグ回路、フィルタ回路、充電動作中にデバイス24を引き付けるための磁気位置合わせ構造64(図1を参照)、並びに/又は他の送電デバイス構成要素を収容することができる。
ケーブル92は、デバイスハウジング90に結合されて、コイル(単数又は複数)36に電力を供給する。ケーブル92の1つの端部は、ハウジング90にピグテール接続されてもよい。ケーブル92の反対側の端部は、プラグ94を使用して終端される。プラグ94は、プラグの「ブート」と呼ばれることがあるブート部分98を有する。コネクタブートと呼ばれることがあり得るブート98は、ポリマー、金属、及び/又は他の材料から形成されてもよく、電気構成要素(例えば、集積回路、トランジスタなどの個別構成要素、プリント回路など)を収容するように構成された内部領域を有してもよい。ブート98は、ケーブル92に接続された第1の端部と、コネクタ部分96(プラグの「コネクタ」と呼ばれることがある)に接続された第2の端部とを有する。コネクタ96は、24本のピン、10~30本のピン、10本以上のピン、20本以上のピン、30本以上のピン、40本以上のピン、50本以上のピン、又はコネクタハウジング内に支持される任意の好適な数のピンを含み得る。コネクタ96内のピンは、オーディオビジュアル電子デバイス110などの外部機器のポート126内の対応するピンと嵌合するように構成される。オーディオビジュアル電子デバイス110は、車内エンターテインメントシステム、ラップトップコンピュータなどのポータブル電子デバイス、スマートスピーカ、又は任意の他の所望のタイプのシステムであってもよい。場合によっては、コネクタ96は、スタンドアロン電源アダプタと嵌合してもよい。ブート98から突出するコネクタを有するプラグ94は、雄プラグと呼ばれることがある。プラグ94は、リバーシブルプラグ(すなわち、少なくとも2つの異なる対称的な向きで、対応するコネクタポートと嵌合することができるプラグ)であり得る。
システム8の通常動作中、受電デバイス24は、送電デバイス12の充電面上に置かれてもよい。デバイス12及び24内の磁気位置合わせ構造64及び68は、互いに引き付け合い、それによって、充電中にデバイス12及び24を一緒に保持する。
ブート98は、様々な電気構成要素を収容するブートハウジングを有してもよい。ブートハウジングは、ハウジング90内のデバイスマイクロコントローラと通信するためのブートマイクロコントローラ、ステップアップ電圧コンバータ(例えば、ブーストコンバータ)などのDC-DC電力コンバータ回路、低ドロップアウト(LDO)レギュレータなどの電圧レギュレータ回路、短絡、過負荷、不整合負荷、若しくは他のデバイスの故障事象を検出した際に過電流保護を提供するためのeヒューズ若しくはヒューズなどの電子ヒューズ回路、フィルタ回路、及び/又は他のブート構成要素を収容することができる。
図3の例では、送電デバイス12は、オーディオビジュアル電子デバイス110とは別個に形成され、オーディオビジュアル電子デバイス110に接続されている。このタイプの構成では、オーディオビジュアル電子デバイス110内の充電回路121は、コネクタ126を介して直流電力を供給することによって、送電デバイス12内のコイル36に給電することができる。しかしながら、この例は単なる例示に過ぎない。場合によっては、送電デバイス12は、オーディオビジュアル電子デバイス110と(例えば、オーディオビジュアル電子デバイス110のモジュールとして)一体化されてもよい。言い換えれば、オーディオビジュアル電子デバイス110は、デバイス12に関連して説明した構成要素及び機能を有する送電モジュールを含んでもよい。一例として、オーディオビジュアル電子デバイスは、一体化された無線送電コイルを有する車内エンターテインメントシステムであってもよい。動作中、車内エンターテインメントシステム内の充電回路は、無線受電デバイスに無線電力を送信するために、無線送電コイルに直流電力を供給することができる。
オーディオビジュアル電子デバイス110は、複数の動作モードを有してもよい。図4は、オーディオビジュアル電子デバイスの例示的な動作モードを示す状態図である。オーディオビジュアル電子デバイスは、通常モード130で動作する場合があり得る。通常モードにおいて、オーディオビジュアル電子デバイス110は、外部電子デバイスとペアリングされていなくてもよい。オーディオビジュアル電子デバイスは、外部電子デバイスとペアリングして、ペアリングモード132に入る場合があり得る。ペアリングモード132にあるとき、オーディオビジュアル電子デバイスは、(例えば、有線又は無線通信リンクを使用して)外部電子デバイスと情報を交換することができる。ペアリングモード132において、オーディオビジュアル電子デバイス内の1つ以上の出力デバイスは、外部電子デバイスからの情報を使用して制御されてもよい。ペアリングモードにおいて、オーディオビジュアル電子デバイスは、外部電子デバイスと同期されてもよい。
通常モードにおいて、オーディオビジュアル電子デバイスは、オーディオビジュアル電子デバイスによって提供される機能を表す1つ以上のアフォーダンスを表示してもよい。アフォーダンスは、ユーザインタフェースのその部分に関連付けられた動作/結果を示すユーザインタフェース要素である。例えば、アフォーダンスの一例は、音符アイコンを有するボタン(例えば、タッチ感知ディスプレイ上の仮想ボタン)である。このアフォーダンスがオーディオビジュアル電子デバイス上に表示されて、ユーザによって(例えば、タッチ入力を使用して)選択されると、オーディオビジュアル電子デバイスは、音楽が再生されるモードに入ることができる。オーディオビジュアル電子デバイスによって提供される機能のいくつかの非限定的な例は、ラジオ(例えば、AM FMラジオ)又はナビゲーションアプリケーションを動作させることである。ラジオ機能のアフォーダンスが選択されると、オーディオビジュアル電子デバイスは、現在のラジオ局及び/又は選択可能なプリセットラジオ局を表示することができる。ナビゲーションアプリケーションのアフォーダンスが選択されると、オーディオビジュアル電子デバイスは、ユーザが辿るべきルートの地図を表示することができる。オーディオビジュアル電子デバイスによって提供される機能は、自給自足(機能が、別個の電子デバイスとペアリングされることなく、通常モードで実行され得ることを意味する)であってもよい。
オーディオビジュアル電子デバイスがペアリングモード132に切り替えられると、オーディオビジュアル電子デバイスは、ペアリングされた電子デバイスによって提供される機能を表す1つ以上のアフォーダンスを表示することに切り替えることができる。例えば、ペアリングされた電子デバイスによって提供される機能は、音楽再生機能であってもよい。音楽再生機能を表すアフォーダンスが、オーディオビジュアル電子デバイス上に表示されてもよい。ユーザによって選択されると、ペアリングされた電子デバイス上に記憶されている音楽がオーディオビジュアル電子デバイスに無線で送信され、オーディオビジュアル電子デバイスのスピーカを使用して再生され得る。一般に、ペアリングされた電子デバイスによって提供される機能は、ペアリングされた電子デバイスが動作することを必要とする。言い換えれば、オーディオビジュアル電子デバイス110が別個の電子デバイスとペアリングされていない場合、オーディオビジュアル電子デバイス110は、通常モード130においてペアリングされた電子デバイスによって提供される機能を実行することができない。
本明細書で説明される1つの例示的な例として、オーディオビジュアルインタフェース110は、車内エンターテインメントシステムであり得る。通常モード130の間、車内エンターテインメントシステムは、動作のためにネイティブソフトウェアを使用してもよい。車内エンターテインメントシステムは、通常モードにおいて別個のデバイス(例えば、セルラー電話)によって制御されない。車内エンターテインメントシステム110はまた、ペアリングモード132において動作可能であってもよい。ペアリングモードにおいて、車内エンターテインメントシステム110は、セルラー電話などの別個のデバイスと情報を交換し、別個のデバイスによって制御されてもよい。車内エンターテインメントシステム110及びペアリングされた別個のデバイス(例えば、セルラー電話)は、ペアリングモードにおいて既知の規格(例えば、CarPlay(登録商標))を使用して動作することができる。
ペアリングモード132において、オーディオビジュアルインタフェース110は、受電デバイス24からの情報を使用して動作することができる。言い換えれば、オーディオビジュアルインタフェース110内の1つ以上の構成要素は、デバイス24によって制御されてもよい。オーディオビジュアルインタフェース110が車内エンターテインメントシステム(インフォテインメントシステムと呼ばれることがある)であり、受電デバイス24がセルラー電話である例を考える。車内エンターテインメントシステム110とセルラー電話24とが(例えば、ペアリングモード132で)接続されている間、車内エンターテインメントシステム110の入出力構成要素(例えば、ディスプレイ、スピーカなど)は、セルラー電話24によって制御されてもよい。例えば、セルラー電話24内の既存のホーム画面に基づくユーザインタフェースが、車内エンターテインメントシステムのホーム画面に提供されてもよい。言い換えれば、セルラー電話の既存のホーム画面からのアフォーダンス(例えば、ボタン及び/又はアイコン)を、車内エンターテインメントシステムのホーム画面上に表示するために提供することができる。セルラー電話24上のアプリケーションは、車内エンターテインメントシステム110のユーザインタフェースを使用して動作されてもよい。例えば、セルラー電話24内のナビゲーションアプリケーションは、車内エンターテインメントシステム110の入出力構成要素を使用して動作することができる。これにより、車内エンターテインメントシステムの(セルラー電話のディスプレイより大きく、車両内の便利な位置にあってもよい)ディスプレイ120を、セルラー電話のディスプレイの代わりにナビゲーション用に使用することが可能になる。ディスプレイ120はタッチ感知ディスプレイであってもよく、(セルラー電話によって制御され、車内エンターテインメントシステムを使用して表示される)アプリケーションは、ユーザがタッチ感知ディスプレイに触れるとユーザ入力を受信することができる。セルラー電話24内の音楽アプリケーションは、スピーカ122を使用して再生される音楽を、車内エンターテインメントシステム110に提供することができる。車内エンターテインメントシステム110は、ペアリングモード132にある間、セルラー電話からの情報を使用してカスタマイズされてもよい。
情報が、有線又は無線通信を使用して、車内エンターテインメントシステム110と別個の制御デバイス(例えば、セルラー電話)との間で交換されてもよい。1つの可能な構成では、制御デバイス(例えば、セルラー電話)は、ケーブル(例えば、有線接続)を使用して車両(及び車内エンターテインメントシステム110)に物理的に接続されてもよい。制御デバイスは、この有線接続を使用して車内エンターテインメントシステムにコンテンツを提供する。
別の可能な構成では、制御デバイス(例えば、セルラー電話)は、車両(及び車内エンターテインメントシステム110)に無線で接続されてもよい。制御デバイスは、この無線接続を使用して、車内エンターテインメントシステムにコンテンツを提供する。無線接続は、Bluetooth通信帯域を使用してもよい。代替的に、無線接続の帯域幅を増加させるために、無線接続は、2.4GHz及び/又は5GHzのWi-Fi通信帯域などのWi-Fi通信帯域を使用してもよい。これらの例は単なる例示に過ぎない。一般に、制御デバイスと車内エンターテインメントシステムとの間の無線通信には、任意の所望の周波数帯域を使用することができる。
受電デバイス24がセルラー電話であり、送電デバイス12が車両内の無線充電器であり、オーディオビジュアルインタフェース110が車両内の車内エンターテインメントシステムである例を考える。
場合によっては、セルラー電話は、セルラー電話と車両のポート126との間の有線接続を用いて、(無線充電器12をバイパスして)オーディオビジュアルインタフェース110に直接接続されてもよい。有線充電を可能にすることに加えて、受電デバイス24とオーディオビジュアルインタフェース110との間の有線接続はまた、オーディオビジュアルインタフェース110が(上述のように)セルラー電話24からの情報を使用して動作することを可能にするリンクを提供することができる。車内エンターテインメントシステムは、セルラー電話が車両に物理的に接続されている間、(例えば、ペアリングモードで)セルラー電話からの情報を使用して動作することができる。
無線送電デバイス12を車両内に備えることにより、ユーザにとって充電プロセスをより容易にすることができる。セルラー電話24と車両との間を有線で差し込む代わりに、セルラー電話は、単に車両内の無線充電器上に置かれてもよい。無線充電器は、車両内のポート126に結合されて、ポートから直流電力を受信することができる。この直流電力は、送電デバイスを動作させ、セルラー電話に無線電力を送信するために使用される。このタイプの構成により、ユーザがセルラー電話24を容易に充電することが可能になる。しかしながら、セルラー電話24と車内エンターテインメントシステム110との間の有線接続は、もはや存在しない。したがって、車内エンターテインメントシステム110は、セルラー電話24が存在することを知らない場合があり、セルラー電話とのペアリングモードに入ることを知らない場合がある。
ユーザ体験を改善して、セルラー電話24と車内エンターテインメントシステム110とを容易にリンクするために、送電デバイス12と受電デバイス24との間の無線充電リンクの確立により、受電デバイス24と車内エンターテインメントシステム110との間の無線通信をトリガすることができる。受電デバイス24が送電デバイス12上に置かれると、デバイス24とデバイス12との間に無線充電リンクが確立される。(車両への有線接続を有する)送電デバイス12は、受電デバイス24の存在を車内エンターテインメントシステムに通知することができる。これにより、受電デバイスとのリンクを確立するために受電デバイス24と通信しようと試みるよう、車内エンターテインメントシステム110をトリガすることができる。いったん車内エンターテインメントシステム110と受電デバイス24との間のリンクが確立されると、車内エンターテインメントシステム110は、ペアリングモード132に入り、受電デバイス24によって制御され得る。
第1の例として、ユーザは、自分のセルラー電話24を車内エンターテインメントセンタ110に以前にペアリングした(例えば、ICE110が、セルラー電話24とペアリングモードで既に動作した)ことがある場合がある。したがって、セルラー電話24は、車内エンターテインメントセンタ110に対して認識されたデバイスであり、ユーザは、セルラー電話24が車内エンターテインメントシステムとペアリングモードで動作することを以前に許可している。ユーザは、車両に入り、セルラー電話24を無線充電器12上に置くことができる。セルラー電話の検出に応じて、無線充電器12は、車両内のセルラー電話24の存在を、車内エンターテインメントシステム110に通知する。これに応じて、車内エンターテインメントシステム110は、セルラー電話24とのペアリングモードに入って、セルラー電話24によって提供されるコンテンツの表示を開始することができる(例えば、車内エンターテインメントシステムによって提供される機能を表す1つ以上のアフォーダンスを表示することから、セルラー電話によって提供される機能を表す1つ以上のアフォーダンスを表示することに切り替えることができる)。
第2の例として、ユーザは、自分のセルラー電話24を車内エンターテインメントセンタ110に以前にペアリングしたことがない場合がある。したがって、セルラー電話24は車内エンターテインメントセンタ110に対して認識されたデバイスではなく、ユーザは、セルラー電話24が車内エンターテインメントシステムとペアリングモードで動作することをまだ許可していない。ユーザは、車両に入り、セルラー電話24を無線充電器12上に置くことができる。セルラー電話の検出に応じて、無線充電器12は、車両内のセルラー電話24の存在を、車内エンターテインメントシステム110に通知する。これに応じて、車内エンターテインメントシステム110は、セルラー電話24との通信を確立しようと試みることができる(そして、セルラー電話24とのペアリングモードに入ることができる)。ユーザは、セルラー電話24と車内エンターテインメントシステム110とをペアリングしたいかどうかを促され得る(例えば、セルラー電話24は、ペアリングを許可するためのプロンプトを表示することができる)。ユーザがペアリングを許可した場合、車内エンターテインメントシステム110は、セルラー電話24とのペアリングモードに入って、セルラー電話24によって提供されるコンテンツの表示を開始することができる(例えば、車内エンターテインメントシステムによって提供される機能を表す1つ以上のアフォーダンスを表示することから、セルラー電話によって提供される機能を表す1つ以上のアフォーダンスを表示することに切り替えることができる)。
第3の例として、複数のユーザが車両に入る場合があり、各々が車内エンターテインメントシステム110と以前にペアリングしたことがあるセルラー電話を有する場合がある。車内エンターテインメントシステム110は、(例えば、無線通信を使用して)複数のペアリングされたセルラー電話の存在を識別することができる。しかしながら、複数のペアリングされたセルラー電話が存在するため、車内エンターテインメントシステム110は、どのセルラー電話を車内エンターテインメントシステムのコントローラとして使用すべきかが分からない場合がある。車内エンターテインメントシステムは、このシナリオでは(どのデバイスに車内エンターテインメントシステムがペアリングすべきかが不明であるため)ペアリングモードに入ることを控えることができる。次いで、セルラー電話のうちの1つを無線充電器12上に置くことができる。無線充電器12は、どのセルラー電話が充電器上に置かれているかを車内エンターテインメントシステム110に報告することができる。その後、車内エンターテインメントシステムは、無線充電器上に存在するセルラー電話を使用してペアリングモードに入る。言い換えれば、セルラー電話を無線充電器上に置くことにより、そのセルラー電話を車内エンターテインメントシステム用のペアリングモードにおける制御デバイスとして使用するための命令として機能する。
別の例として、複数の範囲内電子デバイスが、車内エンターテインメントシステムとペアリングし得るために存在するとき、車内エンターテインメントシステムは、デバイスのうちの第1のデバイス(例えば、デフォルトデバイス)とペアリングしてもよい。次いで、範囲内デバイスのうちの第2のデバイスが無線充電器上に置かれる場合、無線充電器12は、どのデバイスが充電器上に置かれているかを車内エンターテインメントシステム110に報告することができる。その後、車内エンターテインメントシステムは、第1のデバイスとのペアリングモードを終了して、(無線充電器上に存在する)第2のデバイスとのペアリングモードに切り替える。
図5は、無線送電デバイスと無線受電デバイスとの間の吸着が無線受電デバイスとオーディオビジュアル電子デバイスとの間の通信をトリガするシステムを動作させる際に関与する例示的な動作のフローチャートである。示すように、ステップ502において、受電デバイスと送電デバイスとの間の吸着が検出され得る。受電デバイス24と送電デバイス12とが吸着されると、磁気位置合わせ構造64及び68が磁気的に結合され得、コイル36及び48を位置合わせすることができる。この構成では、送電デバイス12は、受電デバイス24に無線電力を伝送することができる。
送電デバイス12と受電デバイス24との間の吸着を検出する方法は多く存在する。送電デバイス12及び/又は受電デバイス24は、送電デバイス12及び受電デバイス24の吸着が検出されることを可能にするセンサ又は他の構成要素を含んでもよい。図1に関連して前述したように、送電デバイス12内の外部オブジェクト測定回路41を使用して、コイル36上で測定を行い、任意のデバイス24がデバイス12上に存在するかどうかを判定することができる。したがって、外部オブジェクト測定回路41は、送電デバイス12と受電デバイス24との間の吸着を検出することができる。
代替的に又は追加的に、無線受電デバイス24内の1つ以上の構成要素は、送電デバイス12と受電デバイス24との間の吸着を検出することができる。受電デバイス24は、デバイス12へのデバイス24の吸着を検出するために使用される、NFCループ及び/又は磁気センサ(例えば、ホール効果センサ)を含んでもよい。例えば、受電デバイス24内の磁気センサは、デバイス24がデバイス12に隣接して配置されると、デバイス12の存在を検出することができる。磁気センサがトリガされたことに応じて、受電デバイス24内のNFCループは、送電デバイス12内の対応するNFCループと通信しようと試みることができる。
送電デバイス12と受電デバイス24との吸着を検出する上述した例は、単なる例示に過ぎない。一般に、デバイス12及び24の一方又は両方における任意の所望のセンサが、吸着を検出するために使用されてもよい。磁気センサ(例えば、ホール効果センサ)、光学センサ(例えば、カメラ、近接センサなど)、コイル36及び/若しくはコイル48に結合された測定回路、又は任意の他の所望のタイプのセンサが、デバイス12及びデバイス24に含まれて、吸着を検出するのを助けるために使用されてもよい。加えて、1つ以上のセンサがまた、オーディオビジュアル電子デバイス110内に含まれて、デバイス12とデバイス24との間の吸着を検出してもよい。オーディオビジュアル電子デバイス110が車内エンターテインメントシステムである例では、車内エンターテインメントシステムが、磁気センサ(例えば、ホール効果センサ)及び/又は光学センサ(例えば、カメラ、近接センサなど)などの1つ以上のセンサを含んで、デバイス12とデバイス24との間の吸着を検出するのを助けることができる。
受電デバイスと送電デバイスとの吸着を検出した後、送電デバイス12は、受電デバイス24と電力伝送速度を交渉し、受電デバイス24への無線電力の送達を開始することができる。加えて、ステップ504において、受電デバイスのデバイス識別子が、オーディオビジュアル電子デバイス110に伝達されてもよい。図1に関連して検討したように、オーディオビジュアル電子デバイスは、車内エンターテインメントシステムであってもよい。代替的に、オーディオビジュアル電子デバイスは、ラップトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、デスクトップコンピュータ、スマートスピーカなどの電子デバイスであってもよい。
受電デバイスのデバイス識別子がオーディオビジュアル電子デバイス110に伝達され得る方法がいくつか存在する。1つの可能な構成では、受電デバイス24は、帯域内通信を使用して、送電デバイス12にデバイス識別子を送信することができる。その後、送電デバイス12は、オーディオビジュアル電子デバイス110にデバイス識別子を中継する。言い換えれば、送電デバイス12から受電デバイス24に無線電力が送達されている間、受電デバイス24は、コイル48を使用して(例えば、振幅シフトキーイングを使用して)、デバイス12に(デバイス識別子を有する)1つ以上のパケットを送信することができる。デバイス12は、(例えば、コイル36を使用して)帯域内でデバイス識別子を受信することができる。
前述したように、デバイス12は、オーディオビジュアル電子デバイス110への有線リンク60を有してもよい。図3に示すように、例えば、送電デバイス12は、オーディオビジュアル電子デバイス110内の対応するポート126と嵌合するコネクタ96を有してもよい。送電デバイス12とオーディオビジュアル電子デバイス110との間の有線接続により、送電デバイス12がオーディオビジュアル電子デバイス110から直流電力を受信することを可能にすることができる。加えて、送電デバイス12とオーディオビジュアル電子デバイス110との間の有線接続により、送電デバイス12がオーディオビジュアル電子デバイス110にデバイス識別子などの情報を送信することを可能にすることができる。
したがって、オーディオビジュアル電子デバイス110は、送電デバイス12との有線接続を介して受電デバイス24のデバイス識別子を受信することができる。この例は単なる例示に過ぎない。別の可能な構成では、オーディオビジュアル電子デバイス110は、(例えば、アンテナ116及び帯域外通信を使用して)受電デバイス24から受電デバイス24のデバイス識別子を直接受信することができる。
言い換えれば、受電デバイス24及びオーディオビジュアル電子デバイス110は、受電デバイス24とオーディオビジュアル電子デバイス110との間の通信を可能にする無線リンク78を有することができる。受電デバイス24は、アンテナ66を使用して、(例えば、Bluetooth又はWiFi通信帯域で)そのデバイス識別子をオーディオビジュアル電子デバイス110に送信することができる。オーディオビジュアル電子デバイス110は、アンテナ116を使用して、デバイス識別子を受信することができる。
要約すると、デバイス識別子は、ステップ504において、少なくとも2つの方法で、受電デバイス24からオーディオビジュアル電子デバイス110に伝達されてもよい。第1のオプションは、帯域内通信を使用して(例えば、コイル36及び48を使用して)、受電デバイス24から送電デバイス12にデバイス識別子を送信することである。次いで、デバイス識別子は、送電デバイス12とオーディオビジュアル電子デバイス110との間の有線接続を使用して、オーディオビジュアル電子デバイス110に提供される。第2のオプションは、帯域外通信を使用して(例えば、アンテナ66及び116を使用して)、受電デバイス24からオーディオビジュアル電子デバイス110にデバイス識別子を直接送信することである。
第1のオプションでは、送電デバイス12は、(送電デバイス12が次いで、オーディオビジュアル電子デバイス110にデバイス識別子を中継することができるように)そのデバイス識別子を送電デバイス12に帯域内で送信するようにデバイス24をトリガする要求を、デバイス24に送信することができる。別のオプションとして、デバイス24は、デバイス12が、受電デバイス24とペアリングすることを望み得る(又はペアリングすることができる)追加のオーディオビジュアル電子デバイスに接続されているか、又は他の方法で近接していることを示す情報を、デバイス12から受信することができる。デバイス24は、この情報に応じて、そのデバイス識別子をデバイス12に送信することができる。代替的に、いくつかの無線電力送達方式では、受電デバイス24は、無線電力通信プロトコルの識別フェーズの一部として、そのデバイス識別子をデバイス12に自動的に送信することができる。送電デバイス12は次いで、オーディオビジュアル電子デバイス110にデバイス識別子を中継することができる。
第2のオプションでは、送電デバイス12はそのデバイス識別子をオーディオビジュアル電子デバイス110に帯域外で送信するようにデバイス24をトリガする要求を、デバイス24に送信することができる。代替的に、デバイス24は、デバイス12が、受電デバイス24とペアリングすることを望み得る(又はペアリングすることができる)オーディオビジュアル電子デバイスに接続されているか、又は他の方法で近接していることを示す情報を、デバイス12から受信することができる。デバイス24は、この情報に応じて、(例えば、アンテナ66を使用して)そのデバイス識別子をオーディオビジュアル電子デバイス110に直接送信することができる。
ステップ502及び504の前に、送電デバイス12は、オーディオビジュアル電子デバイス110と情報を交換していてもよいことに留意されたい。例えば、送電デバイス12とオーディオビジュアル電子デバイス110との間の有線接続が確立されると、送電デバイス12及びオーディオビジュアル電子デバイス110は、デバイスタイプ、電力送達能力などの情報を交換することができる。送電デバイス12は、オーディオビジュアル電子デバイス110が、受電デバイス24とペアリングすることを望み得る(又はペアリングすることができる)車内エンターテインメントシステム又は他のデバイスであることを識別する情報を、オーディオビジュアル電子デバイス110から受信することができる。したがって、ステップ502において受電デバイス24と送電デバイス12との間の吸着が検出されると、送電デバイス12及び/又は受電デバイス24は、ステップ504に進むべき(そして、デバイス識別子がオーディオビジュアル電子デバイス110に伝達されることを確実にすべき)ことを知る。
ステップ506において、オーディオビジュアル電子デバイス110は、デバイス識別子24を受信し、受電デバイス24がオーディオビジュアル電子デバイス110と以前にペアリングしたことがあるかどうかを判定することができる。オーディオビジュアル電子デバイスは、以前にペアリングしたことがあるデバイスのリスト(例えば、許可されたデバイス識別子のリスト)を維持することができる。受信したデバイス識別子が許可されたデバイス識別子のリスト上にある場合、オーディオビジュアル電子デバイス110は、ステップ510に進み、受電デバイス24とペアリングすることができる。
ステップ510において、受電デバイス24とオーディオビジュアル電子デバイス110とをペアリングする方法には多くのオプションが存在する。オーディオビジュアル電子デバイス110は、アンテナ116及び66を使用して(例えば、Bluetooth又はWiFi通信帯域を使用して)、デバイス24にペアリング要求を直接送信することができる。代替的に、オーディオビジュアル電子デバイス110は、デバイス12を中継器として使用して、デバイス24にペアリング要求を送信してもよい。言い換えれば、オーディオビジュアル電子デバイス110は、オーディオビジュアル電子デバイス110とデバイス12との間の有線接続を使用して、デバイス12にペアリング要求を提供することができる。次いで、デバイス12は、帯域内通信(例えば、デバイス12からデバイス24に電力が送達されている間に生じる周波数シフトキーイング)を使用して、デバイス24にペアリング要求を送信することができる。ペアリング要求の受信に応じて、デバイス24は、オーディオビジュアル電子デバイス110のアンテナ116と通信するように、アンテナ66をトリガすることができる。アンテナ116と通信するためにアンテナ66をトリガすることには、オーディオビジュアル電子デバイス110との通信の周波数帯域を識別するために様々な周波数帯域をスキャンすること、及び/又はオーディオビジュアル電子デバイス110との無線リンクを確立するためにアンテナ66を用いて信号を送信することを伴い得る。
ステップ506において、受信したデバイス識別子が許可されたデバイス識別子のリスト上にない場合、オーディオビジュアル電子デバイス110は、ステップ508に進むことができる。ステップ508において、受電デバイス24とオーディオビジュアル電子デバイス110とをペアリングするために、ユーザから許可が要求されてもよい。許可は、受電デバイス24及び/又はオーディオビジュアル電子デバイス110の入出力構成要素を使用して要求されてもよい。一例として、許可の要求は、オーディオビジュアル電子デバイス110内のディスプレイ上に表示されてもよい。代替的に、許可の要求は、受電デバイス24内のディスプレイ上に表示されてもよい。
ユーザが受電デバイス24とオーディオビジュアル電子デバイス110とのペアリング要求を拒否した場合、受電デバイス24及びオーディオビジュアル電子デバイス110は、通信を停止することができ、受電デバイス24は単に、送電デバイス12から無線電力を受信するだけである。ユーザが受電デバイス24とオーディオビジュアル電子デバイス110とをペアリングする要求を許可した場合、受電デバイス24及びオーディオビジュアル電子デバイス110は、前述のようにステップ510においてペアリングされ得る。
ステップ510において受電デバイス24とオーディオビジュアル電子デバイス110とをペアリングすることにより、受電デバイス24とオーディオビジュアル電子デバイス110との間に通信リンクを確立することができる。通信リンクは、(前述のものと同様に)受電デバイス24とオーディオビジュアル電子デバイス110との間の無線通信リンクであってもよい。代替的に、通信リンクは、コイル36及び48を使用するデバイス12とデバイス24との間の通信(例えば、帯域内通信)、及びデバイス12とデバイス110との間の通信を含んでもよい。言い換えれば、デバイス24とオーディオビジュアル電子デバイス110との間の進行中の通信リンクは、デバイス12を中継器として使用することができる。
通信リンクが使用され得る方法は多く存在する。例えば、オーディオビジュアル電子デバイス110が車内エンターテインメントシステムである例を考える。受電デバイス24と車内エンターテインメントシステム110とがペアリングされた後、車内エンターテインメントシステム110は、ペアリングモード132に入ることができる。受電デバイス24は、車内エンターテインメントシステム110のユーザインタフェースを制御するために使用される命令及び/又はデータを、車内エンターテインメントシステム110に送信する。例えば、車内エンターテインメントシステム110は、無線リンクを介して受電デバイス24によって提供されるコンテンツを、ディスプレイ上に表示することができる。
ステップ510において、無線送電のための受電デバイス24の送電デバイス12との位置合わせを検出したことに従って、受電デバイス24内の制御回路は、受電デバイス24によってサポートされるオーディオ又はビジュアル機能を提示するための命令を、オーディオビジュアル電子デバイス110に送信することができる。代替的に、無線送電のための受電デバイス24の送電デバイス12との位置合わせを検出したことに従って、受電デバイス24内の制御回路は、情報を送信又は受信することができる。
オーディオビジュアル電子デバイス110がラップトップ又はデスクトップコンピュータである別の例を考える。受電デバイス24とコンピュータ110とがペアリングされた後、受電デバイス24とコンピュータ110とが同期されてもよい。例えば、受電デバイス24上で撮影された写真が、通信リンクを使用して受電デバイス24からコンピュータ110に送信され、コンピュータ110上に保存されてもよい。コンピュータ110上にダウンロードされた音楽又はテレビ番組が、無線リンクを使用してコンピュータ110から受電デバイス24に送信され、受電デバイス24上に保存されてもよい。
図5に概説されているステップは、受電デバイス24が、オーディオビジュアル電子デバイスに結合された送電デバイス12上に置かれたことに応じて、オーディオビジュアル電子デバイスと自動的にペアリングする(そして、オーディオビジュアル電子デバイスに命令を送信する)ことを可能にする。これにより、デバイス24が無線充電器12に吸着されていることに応じて、受電デバイス24が車内エンターテインメントシステム110を制御するペアリングモードに自動的に入ること、又は受電デバイス24とコンピュータ110とを自動的に同期させることなどの機能を可能にする。しかしながら、場合によっては、ユーザがこのタイプの機能を無効にすることを望む場合がある。したがって、ユーザが自動ペアリング及びその後の機能を選択的に有効化及び無効化することを可能にするユーザ制御可能設定が(例えば、受電デバイス24、送電デバイス12、及び/又はオーディオビジュアル電子デバイス110上に)存在してもよい。
システム110が車内エンターテインメントシステムである例を考える。車内エンターテインメントシステム110は、入出力構成要素118を使用してユーザがオン及びオフにトグルすることができる、「無線充電デバイスとのペアリングモードに自動的に入る」などの設定を有し得る。代替的又は追加的に、デバイス24は、入出力構成要素56を使用してユーザがオン及びオフにトグルすることができる、「無線充電中に利用可能な車内エンターテインメントシステムとのペアリングモードに自動的に入る」などの設定を有し得る。
オーディオビジュアル電子デバイス110がラップトップ又はデスクトップコンピュータである例を考える。コンピュータ110は、入出力構成要素118を使用してユーザがオン及びオフにトグルすることができる、「無線充電デバイスと自動的に同期する」などの設定を有し得る。代替的又は追加的に、デバイス24は、入出力構成要素56を使用してユーザがオン及びオフにトグルすることができる、「無線充電中に利用可能なコンピュータと自動的に同期する」などの設定を有し得る。
図5は、受電デバイスと送電デバイスとの間の吸着が、オーディオビジュアル電子デバイスと関連付けられた追加のステップをどのようにトリガし得るかの一例を示す。このタイプの機能の別の例を図6に示す。
図6は、無線送電デバイスと無線受電デバイスとを吸着させることが、無線受電デバイスとオーディオビジュアル電子デバイスとのペアリングモードをトリガするシステムを動作させる際に関与する例示的な動作のフローチャートである。図6に示すように、ステップ602において、オーディオビジュアル電子デバイス110とのペアリングモードに対する複数の候補を検出することができる。
ステップ602の一例として、オーディオビジュアル電子デバイス110が車内エンターテインメントシステム110であるシナリオを考える。車内エンターテインメントシステム110は、車内エンターテインメントシステムがセルラー電話などの別個の電子デバイスによって制御されるペアリングモード132で動作可能であり得る。車内エンターテインメントシステム110及び/又はセルラー電話は、セルラー電話が自動的に車内エンターテインメントシステム110とペアリングし、かつ範囲内にあるときにペアリングモードに入ることを可能にする設定を有し得る。ユーザは、車内エンターテインメントシステムと以前にペアリングされたセルラー電話を保持して車両に入る場合がある。セルラー電話が車両内に存在し、かつ車両の電源がオンになっていることに応じて、車内エンターテインメントシステム及びセルラー電話は、セルラー電話が車内エンターテインメントシステムのユーザインタフェースを制御するペアリングモード132に入ることができる。
しかしながら、場合によっては、車内エンターテインメントシステムは、範囲内にあるときにペアリングモード132に入るように設定された複数の許可されたセルラー電話を有してもよい。例えば、3人のユーザが、車内エンターテインメントシステムと以前にペアリングされたそれぞれのセルラー電話をそれぞれ保持して車両に入る場合がある。各セルラー電話は、個別にペアリングモード132に入り、車両がオンにされると、車内エンターテインメントシステムのユーザインタフェースを制御する。しかしながら、複数の許可されたセルラー電話が車両内に存在するため、車内エンターテインメントシステム110は、ペアリングモード132のためにどのセルラー電話を使用すべきかが分からない。したがって、車内エンターテインメントシステムは、セルラー電話のいずれか1つとペアリングモードに入ることを控えることができる。言い換えれば、複数の有効なペアリングオプションが車内エンターテインメントシステムに対して利用可能であるとき、車内エンターテインメントシステムは、有効なオプションのいずれともペアリングしなくてよい。
代替的に、複数の許可されたセルラー電話が車両内に存在するとき、車内エンターテインメントシステム110は、デフォルトで、範囲内のセルラー電話のうちの1つとペアリングモード132に入ってもよい。
ステップ604において、候補受電デバイスのうちの1つと送電デバイスとの間の吸着が検出され得る。受電デバイス24と送電デバイス12とが吸着されると、磁気位置合わせ構造64及び68が磁気的に結合され得、コイル36及び48を位置合わせすることができる。この構成では、送電デバイス12は、受電デバイス24に無線電力を伝送することができる。
ステップ604の間、送電デバイスが車内エンターテインメントシステム内のポートに接続されている構成では、車内エンターテインメントシステム110は、充電回路(例えば、図1の充電回路121)を使用して、送電デバイス12内の無線送電コイルに給電することができる。無線送電コイルが車内エンターテインメントシステムと一体化されている構成では、充電回路は、車内エンターテインメントシステム内のポートに結合されたユーザインタフェースコードを必要とすることなく、一体化された無線送電コイルに給電することができる。
受電デバイス24と送電デバイス12との間の吸着を検出するための、ステップ502に関連して検討した技術のいずれかが、ステップ604において使用されてもよい。受電デバイスと送電デバイスとの吸着を検出した後、送電デバイス12は、受電デバイス24と電力伝送速度を交渉し、受電デバイス24への無線電力の送達を開始することができる。
ステップ606において、車内エンターテインメントシステムは、受電デバイス24が送電デバイス12に吸着された状態でペアリングモード132に入ることができる。前の例に戻ると、ステップ602において、第1、第2、及び第3のセルラー電話が識別され得る。第1のセルラー電話は第1の対応するデバイス識別子を有し、第2のセルラー電話は第2の対応するデバイス識別子を有し、第3のセルラー電話は第3の対応するデバイス識別子を有する。車内エンターテインメントシステム110は、許可されたデバイスのリスト上に、第1、第2、及び第3のデバイス識別子を有し得る。ステップ602において、車内エンターテインメントシステム110は、第1、第2、及び第3のセルラー電話の存在を検出し、全ての3つのセルラー電話がペアリングモードに対して許可されたデバイスであることを確認することができる。しかしながら、車内エンターテインメントシステムは、セルラー電話のいずれの1つともペアリングモードに入らない。代替的に、車内エンターテインメントシステムは、デフォルトで、第1のセルラー電話とのペアリングモードに入ることができる。
ステップ604において、第2のセルラー電話が、送電デバイス12に吸着されてもよい。ステップ606において、車内エンターテインメントシステムは、第2のセルラー電話が送電デバイスに吸着されていることを示す情報(例えば、第2のセルラー電話のデバイス識別子)を受信することができる。車内エンターテインメントシステムは、この情報(例えば、第2のセルラー電話のデバイス識別子)を、送電デバイスから(例えば、有線接続を介して)、又は第2のセルラー電話から(例えば、無線接続を介して)直接、受信することができる。この情報に応じて、車内エンターテインメントシステムは、第2のセルラー電話とのペアリングモード132に入ることができる。言い換えれば、第2のセルラー電話は、車内エンターテインメントシステムのユーザインタフェースを制御することができる。
要約すると、複数の候補デバイスのうちの所与のデバイスを送電デバイス上に配置することにより、車内エンターテインメントシステムとのペアリングモードのために所与のデバイスを選択するように機能することができる。
場合によっては、ユーザがこのタイプの機能を無効にすることを望む場合がある。したがって、ユーザが自動ペアリングを選択的に有効化及び無効化することを可能にするユーザ制御可能設定が(例えば、受電デバイス24、送電デバイス12、及び/又はオーディオビジュアル電子デバイス110上に)存在してもよい。ユーザ制御可能設定により、ユーザが、ペアリングモード132に入るための候補デバイスに優先順位を付けることを可能にし得る。この場合、デバイスの優先順位が、送電デバイス12への吸着の代わりに、どのデバイスがペアリングモードに入るかを決定することができる。
図6のステップは、車内エンターテインメントシステムの例に関連して説明されている。しかしながら、これらのステップは、任意の他のタイプのオーディオビジュアル電子デバイス110に適用されてもよい。別の例として、オーディオビジュアル電子デバイス110がスピーカである例を考える。複数の候補デバイスは、以前にスピーカとペアリングされていてもよく、スピーカに音楽を提供するように構成され得る。候補デバイスのうちの1つを送電デバイス上に置くことにより、どの候補デバイスがスピーカとペアリングして、スピーカを制御するかを決めることができる。
図7は、送電デバイスを動作させる際に関与する例示的な動作を説明するフローチャートである。ステップ702において、送電デバイス12は、オーディオビジュアル電子デバイスへの有線接続を識別する情報を受信することができる。情報は、送電デバイスが接続されているオーディオビジュアル電子デバイスのタイプを識別することができる。送電デバイス12は、オーディオビジュアル電子デバイスのポート126に接続されてもよい。
ステップ704において、送電デバイス12は、受電デバイス24への吸着を検出することができる。吸着は、測定回路41及び/又は任意の他の所望のセンサを使用して検出されてもよい。
受電デバイスへの吸着を検出した後、送電デバイスは、ステップ706において、帯域内通信を使用して受電デバイスからデバイス識別子を受信することができる。送電デバイス12は、受電デバイスに吸着された後、自動的にデバイス識別子を受信してもよい。代替的に、送電デバイス12は、受電デバイスがデバイス識別子情報を送信するための要求を、受電デバイス24に(例えば、帯域内通信を使用して)送信することができる。
加えて、受電デバイスへの吸着を検出した後、送電デバイス12は、受電デバイスへの無線電力の送達を開始することができる。
ステップ708において、受電デバイス24から受電デバイス24のデバイス識別子を受信した後、送電デバイス12は、(例えば、オーディオビジュアル電子デバイス110への有線接続を使用して)オーディオビジュアル電子デバイス110にデバイス識別子を中継することができる。オーディオビジュアル電子デバイスは、所望のように、デバイス識別子を使用して、追加のステップを行う(例えば、受電デバイスとペアリングする)ことができる。
送電デバイス12は、(例えば、ステップ704において吸着が検出された後)オーディオビジュアル電子デバイス110に関する情報を受電デバイス24に更に送信することができる。送電デバイス12は、例えば、帯域内通信を使用して、オーディオビジュアル電子デバイスに関する情報を受電デバイス24に送信することができる。
ステップ704に続く任意の時点で(受電デバイス24への吸着が検出されると)、送電デバイス12は、受電デバイス24とオーディオビジュアル電子デバイス110との間で情報を中継することができる。送電デバイス12は、受電デバイス24との第1の(無線、帯域内)通信リンク、及びオーディオビジュアル電子デバイス110との第2の(有線)通信リンクを有することができる。これらの2つの通信リンクを使用して、受電デバイス24及びオーディオビジュアル電子デバイス110は、(送電デバイス12を介して)通信することができる。
図7のステップは、送信デバイス12のブート98内、及び/又は送信デバイス12のハウジング90内の制御回路によって実行されてもよい。
図8は、オーディオビジュアル電子デバイス110を動作させる際に関与する例示的な動作を説明するフローチャートである。ステップ802において、オーディオビジュアル電子デバイス110は、無線送電デバイス(例えば、無線充電パック)への有線接続を識別する情報を受信することができる。情報は、オーディオビジュアル電子デバイスが接続されている送電デバイスのタイプを識別することができる。送電デバイス12は、オーディオビジュアル電子デバイスのポート126に接続されてもよい。オーディオビジュアル電子デバイス110は、ポート126を介して無線送電デバイス12に直流電力を供給することができる。オーディオビジュアル電子デバイス110は、バッテリを使用して、及び/又はAC-DCコンバータ(図1のAC-DCコンバータ14など)を使用して、直流電力を供給することができる。
次に、ステップ804において、オーディオビジュアル電子デバイス110は、オーディオビジュアル電子デバイス110と無線送電デバイス12との間の有線接続を使用して、無線受電デバイス24のデバイス識別子を受信することができる。送電デバイス12によって提供されるデバイス識別子及び/又は他の情報は、受電デバイス24が送電デバイスに吸着されていることを示すことができる。
送電デバイス12への有線接続を使用して無線受電デバイス24のデバイス識別子を受信する例は、単なる例示に過ぎない。オーディオビジュアル電子デバイス110はまた、ステップ804において、無線受電デバイス24から直接、無線受電デバイス24のデバイス識別子を無線で受信することができる。
ステップ806において、オーディオビジュアル電子デバイス110は、受信したデバイス識別子に基づいて適切なアクションを取ることができる。オーディオビジュアル電子デバイス110がこの情報を使用して取ることができる可能なアクションは多く存在する。最初に、オーディオビジュアル電子デバイス110は、受信したデバイス識別子を許可されたデバイス識別子のリストと比較して、吸着された受電デバイス24がオーディオビジュアル電子デバイス110と以前にペアリングされたことがあるかどうかを判定することができる(例えば、図5のステップ506)。吸着された受電デバイス24がオーディオビジュアル電子デバイス110と以前にペアリングされたことがあると判定された場合、又は吸着された受電デバイスをオーディオビジュアル電子デバイス110にペアリングする許可が受信された場合(例えば、図5のステップ508)、受電デバイス24及びオーディオビジュアル電子デバイス110は、ペアリングして、通信リンクを確立することができる(例えば、図5のステップ510)。無線通信リンクを確立した後、オーディオビジュアル電子デバイス110は、受電デバイス24がオーディオビジュアル電子デバイス110のユーザインタフェースを制御するペアリングモード132に入ることができる。ペアリングモードにおいて、オーディオビジュアル電子デバイス110は、無線受電デバイス24から命令を受信して、無線受電デバイス24によってサポートされるオーディオ又はビジュアル機能を提示することができる。代替的に、無線通信リンクを確立した後、オーディオビジュアル電子デバイス110と受電デバイス24とが同期されてもよい。別の例として、ステップ806において、オーディオビジュアル電子デバイス110は、受信したデバイス識別子を使用して、複数の候補デバイスのうちのどれがペアリングモード132に入るべきかを選択することができる(例えば、図6のステップ606)。
ステップ806において、オーディオビジュアル電子デバイスは、ディスプレイ120上にユーザインタフェースアフォーダンスを表示することができる。ユーザインタフェースアフォーダンスは、オーディオビジュアル電子デバイスをペアリングモードに切り替えることを表すことができる。(例えば、ユーザがタッチ感知ディスプレイ120上のユーザインタフェースアフォーダンスにタッチすることによる)ユーザインタフェースアフォーダンスの選択に応じて、オーディオビジュアル電子デバイスは、動作を(例えば、通常モードからペアリングモードに)切り替えて、受電デバイス24からオーディオ又はビジュアル機能を表すデータを受信することができる。
ステップ804に続く任意の時点で(受電デバイス24への吸着が検出されると)、オーディオビジュアル電子デバイス110は、送電デバイス12を介して(例えば、デバイス12が中継器として動作して)受電デバイス24に情報を送信することができる。任意の時点で、オーディオビジュアル電子デバイス110は、受電デバイス24と直接、無線で情報を交換してもよい。オーディオビジュアル電子デバイス110と送電デバイス12との間の有線接続が確立されたその後の任意の時点で、オーディオビジュアル電子デバイス110は、有線接続を使用して送電デバイス12と情報を交換することができる。
ステップ806において、オーディオビジュアル電子デバイス110は、受信したデバイス識別子に基づいてユーザインタフェースをカスタマイズすることができる。1つの前述の例では、オーディオビジュアル電子デバイス110は、受電デバイス24がユーザインタフェースを制御することを可能にすることによって、ユーザインタフェースをカスタマイズする。しかしながら、他の構成が可能である。例えば、オーディオビジュアル電子デバイス110は、デバイス識別子に関連付けられた、記憶されたプリファレンスを有してもよい。デバイス識別子の受信に応じて、オーディオビジュアル電子デバイス110は、それらの記憶されたプリファレンスに戻ることができる。任意のタイプのプリファレンス(例えば、音量レベル、表示設定、好ましいユーザインタフェース外観など)が、デバイス識別子に関連付けられてもよい。オーディオビジュアル電子デバイス110が車内エンターテインメントシステムである場合、車両のプリファレンス(例えば、プリセットラジオ局、座席位置(単数又は複数)、車室温度、ハンドル位置、ミラー位置(単数又は複数)など)も、デバイス識別子に関連付けられてもよい。デバイス識別子を受信したことに応じて、オーディオビジュアル電子デバイス110は、車両内の関連する構成要素を、そのデバイス識別子に対して記憶されたプリファレンスに設定することができる。加えて、1つ以上のセンサ(例えば、カメラ、光ビームを放射する構造化光センサなどの3次元画像センサ、近接センサ、視線検出センサ、指紋センサ、タッチセンサなど)がまた、オーディオビジュアル電子デバイス110内に含まれて、オーディオビジュアル電子デバイス110内の前述の設定のいずれかを更新し、かつユーザにカスタマイズされた体験を提供するために使用される追加の情報を取得することができる。
図9は、受電デバイスを動作させる際に関与する例示的な動作のフローチャートである。ステップ902において、受電デバイス24は、送電デバイス12への吸着を検出することができる。吸着は、NFCループ、磁気センサ、受電コイル48に結合された測定回路43、及び/又は任意の他の所望のセンサを使用して検出されてもよい。
送電デバイスへの吸着を検出した後、受電デバイス24は、ステップ904において、帯域内通信(例えば、振幅シフトキーイング)を使用して送電デバイスにデバイス識別子を送信することができる。受電デバイス24は、送電デバイスに吸着された後(例えば、無線充電通信プロトコルに従って)、送電デバイスにデバイス識別子を自動的に送信することができる。受電デバイス24は、送電デバイスがペアリング候補であるオーディオビジュアル電子デバイスに結合されていることを示す情報を送電デバイスから受信した後、送電デバイス12にデバイス識別子を送信することができる。代替的に、受電デバイス24は、受電デバイスが送電デバイスにデバイス識別子情報を送信するための、送電デバイス12からの(例えば、帯域内通信を使用する)要求の受信に応じて、送電デバイス12にデバイス識別子を送信することができる。
加えて、ステップ904において、受電デバイス24は、送電デバイスから無線電力の受信を開始することができる。
ステップ906において、受電デバイス24は、送電デバイスとオーディオビジュアル電子デバイス110との間の有線接続を識別する情報を、送電デバイス12から受信することができる。この例は単なる例示に過ぎない。場合によっては、ステップ906は省略されてもよい(例えば、送電デバイス12がオーディオビジュアル電子デバイス110の存在についてデバイス24に通知する代わりに、オーディオビジュアル電子デバイス110は受電デバイス24と直接通信することができる)。いくつかの構成では、ステップ904及び906の順序が入れ替えられてもよい。
その後、ステップ908において、受電デバイス24は、オーディオビジュアル電子デバイス110とのペアリングモードを呼び出すことができる。受電デバイス24は、ペアリングモードに入る前に、ユーザがペアリングモードを許可したことを確実にすることができる。例えば、オーディオビジュアル電子デバイス110は、受電デバイス24が自動的にペアリングすべきデバイスの許可されたリスト上にあり得る。この場合、受電デバイス24は、ユーザからの追加の許可を求めることなく、オーディオビジュアル電子デバイス110とのペアリングモード132に入ることができる。オーディオビジュアル電子デバイス110がデバイス24内のデバイスの許可されたリスト上にない別の例では、オーディオビジュアル電子デバイス110及び/又はデバイス24は、ユーザに対するペアリングの許可の要求を表示することができる。ユーザがペアリングを許可する場合、オーディオビジュアル電子デバイス110及びデバイス24は、ペアリングモードに入る。
ステップ908の例は、単なる例示に過ぎない。別の例では、ステップ908において、受電デバイス24及びオーディオビジュアル電子デバイス110は、ペアリングして通信リンクを確立することができる(例えば、図5のステップ510)。通信リンクは、無線通信リンクであってもよく、又は(前述したように)デバイス12を中継器として使用する通信リンクであってもよい。通信リンクを確立した後、オーディオビジュアル電子デバイス110は、(前述のように)受電デバイス24がオーディオビジュアル電子デバイス110のユーザインタフェースを制御するペアリングモード132に入ることができる。受電デバイス24は、受電デバイス24によってサポートされるオーディオ又はビジュアル機能を提示するための命令を、オーディオビジュアル電子デバイス110に送信することができる。代替的に、通信リンクを確立した後、オーディオビジュアル電子デバイス110と受電デバイス24とが同期されてもよい。
ステップ902に続く任意の時点で(受電デバイス24への吸着が検出されると)、受電デバイス24は、送電デバイス12を介してオーディオビジュアル電子デバイス110に情報を送信してもよい。加えて、いくつかの構成では、受電デバイス24は、オーディオビジュアル電子デバイス110と直接、無線で情報を交換することができる。受電デバイス24と送電デバイス12との間の吸着が確立された後の任意の時点で、受電デバイス24は、(デバイス12からデバイス24に電力が送達されている間に)帯域内通信を使用して送電デバイス12と情報を交換してもよい。
図5~図9におけるステップの順序は単なる例示に過ぎないことに留意されたい。所望であれば、ステップを並べ替えることができ、特定のステップを省略することなどができる。
場合によっては、図5~図9における前述のステップのうちの1つ以上は、デバイス12がデバイス24に無線電力を送信することなく実行され得ることに留意されたい。1つの可能なシナリオとして、デバイス24は、デバイス12に吸着されたときに満充電のバッテリを有する場合がある。デバイス12は、デバイス24との専用電力伝送フェーズに入らない場合があるが、デバイス12とデバイス24との間の吸着は、デバイス24とオーディオビジュアル電子デバイス110との間の無線通信リンクの確立を依然としてトリガすることができる。別の可能なシナリオとして、デバイス12は、無線電力を送達するように構成されていない場合がある。デバイス12は、単に、デバイス24に磁気的に吸着され、かつオーディオビジュアル電子デバイス110への有線接続を有する、ドック又は他の電子デバイスであってもよい。このタイプのシナリオでは、デバイス12及び24は任意選択的に、コイル36/48の代わりにアンテナ62/66を使用して通信することができる。
デバイス12とデバイス24との間の帯域内通信は、図5~図9のステップの多くに関連して説明される。デバイス12とデバイス24との間の任意の通信は任意選択的に、(例えば、コイル36/48の代わりにアンテナ62/66を使用して)帯域外で実行され得ることを理解されたい。
上述の技術は、無線電力伝送を制御するための受信電力、充電状態などの情報、並びにBluetoothなどのプロトコルを介した通信のためのデバイスのペアリングを許可するためのデバイスタイプ、デバイス識別子などの情報の、送電デバイス12と受電デバイス24との間の通信を企図している。本技術の実施形態は、個人を特定可能な情報を使用することなく実装され得ることを企図している。慎重を期して、この技術の任意の実装形態が個人を特定可能な情報の使用を伴う限り、実施者は、ユーザのプライバシーを維持するための業界若しくは政府の要件を満たしている、又はそれを上回ると一般に認識されているプライバシーポリシー及び慣行に従うべきであることが留意される。特に、個人を特定可能な情報データは、意図されない又は許可されていないアクセス又は使用のリスクを最小限に抑えるように管理及び取り扱われるべきであり、許可された使用の性質は、例えば、ユーザが情報の共有をオプトイン及び/又はオプトアウトする機会を提供することによって、ユーザに明確に示されるべきである。
一実施形態によれば、送電デバイス及びオーディオビジュアルインタフェースと共に動作可能な電子デバイスであって、送電デバイスから無線電力信号を受信するように構成されたコイルと、無線電力信号を直流電力に変換するように構成された整流器と、コイルを送電デバイスと位置合わせするように構成された磁気位置合わせ構造と、電子デバイスの無線送電のため送電デバイスとの位置合わせを検出することに従って、オーディオビジュアルインタフェースと通信するように構成された制御回路と、を含む電子デバイスが提供され、オーディオビジュアルインタフェースと通信することは、電子デバイスによってサポートされるオーディオ又はビジュアル機能を提示するための命令を、オーディオビジュアルインタフェースに送信することを含む。
別の実施形態によれば、オーディオビジュアルインタフェースと通信することは、オーディオビジュアルインタフェースによって提供される機能を表す1つ以上のアフォーダンスを表示することから、電子デバイスによって提供される機能を表す1つ以上のアフォーダンスを表示することに切り替えるように、オーディオビジュアルインタフェースに命令することを含む。
別の実施形態によれば、オーディオビジュアルインタフェースに命令することは、コイルとは異なるアンテナを使用して、無線通信プロトコルを介してオーディオビジュアルインタフェースに命令することを含む。
別の実施形態によれば、オーディオビジュアルインタフェースと通信することは、コイルとは異なるアンテナを使用して、無線通信プロトコルを介してオーディオビジュアルインタフェースと通信することを含む。
別の実施形態によれば、オーディオビジュアルインタフェースと通信することは、Bluetooth周波数帯域で動作するアンテナを使用して、オーディオビジュアルインタフェースと通信することを含む。
別の実施形態によれば、オーディオビジュアルインタフェースと通信することは、Wi-Fi周波数帯域で動作するアンテナを使用して、オーディオビジュアルインタフェースと通信することを含む。
別の実施形態によれば、オーディオビジュアルインタフェースに命令を送信することは、コイルを使用して命令を送信することを含む。
別の実施形態によれば、電子デバイスは、ディスプレイを含み、制御回路は、オーディオビジュアルインタフェースとの通信に従って、オーディオビジュアルインタフェースとの無線ペアリングの要求をディスプレイ上に表示するように更に構成される。
一実施形態によれば、オーディオビジュアル電子デバイスが提供され、オーディオビジュアル電子デバイスは、無線送電コイルに給電するように構成された充電回路と、1つ以上の範囲内電子デバイスから少なくともオーディオ又はビジュアル情報を受信するように構成された通信回路と、制御回路であって、無線送電コイルが無線受電機を充電しているときに、複数の範囲内電子デバイスのうちの第1の範囲内電子デバイスから、通信回路を使用して、オーディオ又はビジュアル機能のうちの1つ以上を表すデータを受信し、かつ無線送電コイルが無線受電機を充電していないときに、複数の範囲内電子デバイスのうちの第2の範囲内電子デバイスから、通信回路を使用して、オーディオ又はビジュアル機能のうちの1つ以上を表すデータを受信する、ように構成された、制御回路と、を含む。
別の実施形態によれば、通信回路は、無線送電コイルとは異なるアンテナを使用して通信するように構成された無線通信回路を含む。
別の実施形態によれば、通信回路は、無線送電コイルが無線受電機に無線電力信号を送信している間に、無線送電コイルを使用して通信するように構成された無線通信回路を含む。
別の実施形態によれば、通信回路は、コネクタを使用して通信するように構成された有線通信回路を含む。
別の実施形態によれば、第1の範囲内電子デバイスは無線受電機である。
別の実施形態によれば、制御回路は、無線送電コイルが無線受電機への無線送電を開始したことに従って、オーディオビジュアル電子デバイスの動作を切り替えて、無線受電機からオーディオ又はビジュアル機能を表すデータを受信するように構成される。
別の実施形態によれば、無線送電コイルは、無線送電コイルを無線受電機と位置合わせするように構成された磁気位置合わせ構造に隣接している。
別の実施形態によれば、制御回路は、無線受電機の無線送電コイルとの位置合わせを検出したことに従って、オーディオビジュアル電子デバイスの動作を切り替えて、無線受電機からオーディオ又はビジュアル機能を表すデータを受信するように更に構成される。
別の実施形態によれば、制御回路は、無線送電コイルが無線受電機への無線送電を開始したことに従って、オーディオビジュアル電子デバイスのディスプレイ上にユーザインタフェースアフォーダンスを表示し、かつユーザインタフェースアフォーダンスの選択に応じて、オーディオビジュアル電子デバイスの動作を切り替えて、無線受電機からオーディオ又はビジュアル機能を表すデータを受信するように更に構成される。
一実施形態によれば、送電デバイス及びオーディオビジュアルインタフェースと共に動作可能な電子デバイスの1つ以上のプロセッサによって実行されるように構成された1つ以上のプログラムを記憶する非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、電子デバイスが、送電デバイスから無線電力信号を受信するように構成されたコイルと、無線電力信号を直流電力に変換するように構成された整流器と、コイルを送電デバイスと位置合わせするように構成された磁気位置合わせ構造と、を含む、非一時的コンピュータ可読記憶媒体が提供され、1つ以上のプログラムは、無線送電のための電子デバイスの送電デバイスとの位置合わせを検出することに従って、オーディオビジュアルインタフェースと通信するための命令を含み、オーディオビジュアルインタフェースと通信することは、電子デバイスによってサポートされるオーディオ又はビジュアル機能を提示するための命令を、オーディオビジュアルインタフェースに送信することを含む。
別の実施形態によれば、オーディオビジュアルインタフェースと通信する非一時的コンピュータ可読記憶媒体は、オーディオビジュアルインタフェースによって提供される機能を表す1つ以上のアフォーダンスを表示することから、電子デバイスによって提供される機能を表す1つ以上のアフォーダンスを表示することに切り替えるように、オーディオビジュアルインタフェースに命令することを含む。
別の実施形態によれば、非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、電子デバイスがディスプレイを含み、1つ以上のプログラムが、オーディオビジュアルインタフェースとの通信に従って、オーディオビジュアルインタフェースとの無線ペアリングの要求をディスプレイ上に表示するための命令を更に含む。
上記は、単に例示に過ぎず、様々な修正を記載の実施形態に行ってもよい。上記の実施形態は、個々に又は任意の組み合わせで実装されてもよい。
Claims (20)
- 送電デバイス及びオーディオビジュアルインタフェースと共に動作可能な電子デバイスであって、
前記送電デバイスから無線電力信号を受信するように構成されたコイルと、
前記無線電力信号を直流電力に変換するように構成された整流回路と、
前記コイルを前記送電デバイスと位置合わせするように構成された磁気位置合わせ構造と、
無線送電のための前記電子デバイスの前記送電デバイスとの位置合わせを検出したことに従って、前記オーディオビジュアルインタフェースと通信するように構成された制御回路であって、前記オーディオビジュアルインタフェースと通信することが、前記電子デバイスによってサポートされるオーディオ又はビジュアル機能を提示するための命令を、前記オーディオビジュアルインタフェースに送信することを含む、制御回路と、
を備える、電子デバイス。 - 前記オーディオビジュアルインタフェースと通信することが、前記オーディオビジュアルインタフェースによって提供される機能を表す1つ以上のアフォーダンスを表示することから、前記電子デバイスによって提供される機能を表す1つ以上のアフォーダンスを表示することに切り替えるように、前記オーディオビジュアルインタフェースに命令することを含む、請求項1に記載の電子デバイス。
- 前記オーディオビジュアルインタフェースに命令することが、前記コイルとは異なるアンテナを使用して、無線通信プロトコルを介して前記オーディオビジュアルインタフェースに命令することを含む、請求項2に記載の電子デバイス。
- 前記オーディオビジュアルインタフェースと通信することが、前記コイルとは異なるアンテナを使用して、無線通信プロトコルを介して前記オーディオビジュアルインタフェースと通信することを含む、請求項1に記載の電子デバイス。
- 前記オーディオビジュアルインタフェースと通信することが、Bluetooth周波数帯域で動作するアンテナを使用して、前記オーディオビジュアルインタフェースと通信することを含む、請求項1に記載の電子デバイス。
- 前記オーディオビジュアルインタフェースと通信することが、Wi-Fi周波数帯域で動作するアンテナを使用して、前記オーディオビジュアルインタフェースと通信することを含む、請求項1に記載の電子デバイス。
- 前記オーディオビジュアルインタフェースに前記命令を送信することが、前記コイルを使用して、前記命令を送信することを含む、請求項1に記載の電子デバイス。
- ディスプレイを更に備え、前記制御回路が、
前記オーディオビジュアルインタフェースとの通信に従って、前記オーディオビジュアルインタフェースとの無線ペアリングの要求を前記ディスプレイ上に表示する、
ように更に構成されている、請求項1に記載の電子デバイス。 - オーディオビジュアル電子デバイスであって、
無線送電コイルに給電するように構成された充電回路と、
1つ以上の範囲内電子デバイスから少なくともオーディオ又はビジュアル情報を受信するように構成された通信回路と、
制御回路であって、
前記無線送電コイルが無線受電機を充電しているときに、複数の範囲内電子デバイスのうちの第1の範囲内電子デバイスから、前記通信回路を使用して、オーディオ又はビジュアル機能のうちの1つ以上を表すデータを受信し、かつ
前記無線送電コイルが無線受電機を充電していないときに、前記複数の範囲内電子デバイスのうちの第2の範囲内電子デバイスから、前記通信回路を使用して、オーディオ又はビジュアル機能のうちの1つ以上を表すデータを受信する、
ように構成された制御回路と、
を備える、オーディオビジュアル電子デバイス。 - 前記通信回路が、前記無線送電コイルとは異なるアンテナを使用して通信するように構成された無線通信回路を含む、請求項9に記載のオーディオビジュアル電子デバイス。
- 前記通信回路が、前記無線送電コイルが前記無線受電機に無線電力信号を送信している間に、前記無線送電コイルを使用して通信するように構成された無線通信回路を含む、請求項9に記載のオーディオビジュアル電子デバイス。
- 前記通信回路が、コネクタを使用して通信するように構成された有線通信回路を含む、請求項9に記載のオーディオビジュアル電子デバイス。
- 前記第1の範囲内電子デバイスが前記無線受電機である、請求項9に記載のオーディオビジュアル電子デバイス。
- 前記制御回路が、
前記無線送電コイルが前記無線受電機への無線送電を開始したことに従って、前記オーディオビジュアル電子デバイスの動作を切り替えて、前記無線受電機からオーディオ又はビジュアル機能を表すデータを受信する、
ように構成されている、請求項9に記載のオーディオビジュアル電子デバイス。 - 前記無線送電コイルが、前記無線送電コイルを前記無線受電機と位置合わせするように構成された磁気位置合わせ構造に隣接している、請求項9に記載のオーディオビジュアル電子デバイス。
- 前記制御回路が、
前記無線受電機の前記無線送電コイルとの位置合わせを検出したことに従って、前記オーディオビジュアル電子デバイスの動作を切り替えて、前記無線受電機からオーディオ又はビジュアル機能を表すデータを受信する、
ように更に構成されている、請求項15に記載のオーディオビジュアル電子デバイス。 - 前記制御回路が、
前記無線送電コイルが前記無線受電機への無線送電を開始したことに従って、前記オーディオビジュアル電子デバイスのディスプレイ上にユーザインタフェースアフォーダンスを表示し、かつ
前記ユーザインタフェースアフォーダンスの選択に応じて、前記オーディオビジュアル電子デバイスの動作を切り替えて、前記無線受電機からオーディオ又はビジュアル機能を表すデータを受信する、
ように更に構成されている、請求項9に記載のオーディオビジュアル電子デバイス。 - 送電デバイス及びオーディオビジュアルインタフェースと共に動作可能な電子デバイスの1つ以上のプロセッサによって実行されるように構成された1つ以上のプログラムを記憶する非一時的コンピュータ可読記憶媒体であって、前記電子デバイスが、前記送電デバイスから無線電力信号を受信するように構成されたコイルと、前記無線電力信号を直流電力に変換するように構成された整流回路と、前記コイルを前記送電デバイスと位置合わせするように構成された磁気位置合わせ構造と、を備え、前記1つ以上のプログラムが、
無線送電のための前記電子デバイスの前記送電デバイスとの位置合わせを検出したことに従って、前記オーディオビジュアルインタフェースと通信するための命令を含み、前記オーディオビジュアルインタフェースと通信することが、前記電子デバイスによってサポートされるオーディオ又はビジュアル機能を提示するための命令を、前記オーディオビジュアルインタフェースに送信することを含む、非一時的コンピュータ可読記憶媒体。 - 前記オーディオビジュアルインタフェースと通信することが、前記オーディオビジュアルインタフェースによって提供される機能を表す1つ以上のアフォーダンスを表示することから、前記電子デバイスによって提供される機能を表す1つ以上のアフォーダンスを表示することに切り替えるように、前記オーディオビジュアルインタフェースに命令することを含む、請求項18に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
- 前記電子デバイスがディスプレイを更に備え、前記1つ以上のプログラムが、
前記オーディオビジュアルインタフェースとの通信に従って、前記オーディオビジュアルインタフェースとの無線ペアリングの要求を前記ディスプレイ上に表示する、
ための命令を更に含む、請求項18に記載の非一時的コンピュータ可読記憶媒体。
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