KR101912956B1 - 무선 전력 디바이스들의 저전력 검출 - Google Patents

무선 전력 디바이스들의 저전력 검출 Download PDF

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Abstract

예시적인 실시형태들은, 무선 전력 송신기의 충전 영역 내에 배치된 무선으로 충전가능한 디바이스들의 검출 및 검증에 관한 것이다. 디바이스는 상기 송신기에서의 적어도 하나의 파라미터의 변화를 검출하도록 구성된 무선 전력 송신기 (204) 를 포함할 수도 있다. 송신기는 또한, 적어도 하나의 파라미터의 변화의 검출시에 송신기의 충전 영역 내에 적어도 하나의 유효한 충전가능 디바이스 (350) 가 배치되어 있는지를 결정하도록 구성될 수도 있다.

Description

무선 전력 디바이스들의 저전력 검출{LOW POWER DETECTION OF WIRELESS POWER DEVICES}
관련 출원에 대한 상호 참조
본 개시는, 2010년 7월 28일자로 출원되고 발명의 명칭이 "INITIATING COMMUNICATIONS WITH LOW POWER"인 US 가특허출원 제61/368,581호 및 2011년 2월 17일자로 출원되고 발명의 명칭이 "LOW POWER DETECTION OF WIRELESS POWER DEVICES" 인 US 가특허출원 제13/030,045호에 대한 우선권을 주장하고, 이들 양자 모두는 본원의 양수인에 양도되어 있다. 선행 출원들의 개시는, 본 개시의 부분으로 고려되고 본 개시에서 참조에 의해 원용된다.
기술분야
본원은 일반적으로 무선 전력, 그리고 더 상세하게는 연관 충전 영역 내에 배치된 유효 충전가능 디바이스들을 검출하기 위한 무선 전력 송신기에 관한 것이다.
충전될 디바이스와 송신기 사이의 무선 전력 송신 (over the air power transmission) 을 사용하는 접근법들이 개발되고 있다. 이들은 일반적으로 2개의 카테고리들로 나뉜다. 하나는 송신 안테나와 충전될 디바이스 상의 수신 안테나 사이의 (원격장 방사로도 불리는) 평면 파 방사의 커플링에 기초하는데, 이는 방사된 전력을 수집하고 그것을 정류하여 배터리를 충전한다. 안테나들은 일반적으로 커플링 효율을 향상시키기 위해 공진 길이를 갖는다. 이 접근법은 안테나들 사이의 거리에 따라 전력 커플링이 급속히 떨어진다는 문제가 있다. 그래서, 적정한 거리를 넘는 충전 (예를들면, >1-2m) 이 곤란해진다. 또한, 시스템은 평면 파를 방사하므로, 필터링을 통해 적절히 제어되지 않으면 의도하지 않은 방사가 다른 시스템과 간섭을 일으킬 수 있다.
다른 접근법들은 예를 들면, "충전 (charging)" 매트 또는 표면에 임베딩된 송신 안테나와 충전될 호스트 디바이스에 임베딩된 정류 회로를 포함하는 수신 안테나 사이의 유도성 커플링에 근거한다. 이 접근법은 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 간격이 매우 가까워야 (예를 들면, mm 단위) 한다는 단점을 갖고 있다. 이 접근법은 동일한 영역에서 다수의 디바이스들을 동시에 충전할 수 있는 능력을 갖고 있지만, 이 영역은 통상적으로 작고, 따라서 사용자가 디바이스들을 특정 영역에 위치시켜야 한다.
무선 전력 응용들에서, 디바이스들이 충전되고 있지 않을 때 에너지를 보존하는 것이 요망될 수 있다. 충전가능한 디바이스들을 검출하는 한편, 무선 전력 송신기들에서 에너지를 절약하는 방법, 시스템 및 디바이스들에 대한 필요가 존재한다.
도 1은 무선 전력 전송 시스템의 간략화된 블록도를 도시한다.
도 2는 무선 전력 전송 시스템의 간략화된 개략도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시형태들에서 사용을 위한 루프 안테나의 개략도를 예시한다.
도 4는 본 발명의 예시적인 실시형태들에 따른 송신기의 간략화된 블록도이다.
도 5는 본 발명의 예시적인 실시형태들에 따른 수신기의 간략화된 블록도이다.
도 6은 본 발명의 예시적인 실시형태들에 따른 방법을 예시하는 플로우차트이다.
도 7은 본 발명의 예시적인 실시형태들에 따른 다른 방법을 예시하는 플로우차트이다.
도 8은 본 발명의 예시적인 실시형태들에 따른 또 다른 방법을 예시하는 플로우차트이다.
첨부된 도면과 관련하여 후술되는 상세한 설명은 본 발명의 예시적 실시형태들의 설명으로서 의도된 것이며 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내도록 의도된 것은 아니다. 본 상세한 설명 전반에 걸쳐 사용된 "예시적" 이라는 용어는 "예, 실례, 또는 예시의 역할을 하는 것" 을 의미하고, 반드시 다른 예시적 실시형태보다 바람직하거나 또는 유리한 것으로 해석되는 것은 아니다. 상세한 설명은 본 발명의 예시적 실시형태의 완전한 이해를 제공하기 위한 구체적인 상세를 포함한다. 본 발명의 예시적 실시형태는 이러한 구체적인 상세 없이도 실시될 수도 있음은 당업자에게 자명할 것이다. 일부 실례에서, 널리 공지된 구조 및 디바이스는 여기에 나타낸 예시적 실시형태의 신규성을 모호하게 하지 않기 위해서 블록도 형태로 도시된다.
여기에서 "무선 전력" 이라는 용어는 전기장, 자기장, 전자기장과 연관되거나, 또는 그렇지 않으면 물리적인 전기 도체들의 사용 없이 송신기 내지 수신기 사이에서 송신되는 임의의 형태의 에너지를 의미하는 것으로 사용된다. 이하, 이의 3개 모두는 일반적으로 방사장으로 지칭될 것이고, 순수한 자기장 또는 순수한 전기장은 전력을 방사하지 않는다고 이해된다. 이들은 전력 전송을 달성하기 위하여 "수신 안테나"에 커플링되야 한다.
도 1은 본 발명의 다양한 예시적인 실시형태들에 따른 무선 송신 또는 충전 시스템 (100) 을 예시한다. 에너지 전송을 제공하기 위한 장 (field; 106) 을 생성하기 위해 입력 전력 (102) 이 송신기 (104) 에 제공된다. 수신기 (108) 는 장 (106) 에 커플링되며, 출력 전력 (110) 에 커플링된 디바이스 (미도시) 에 의한 소비 또는 저장을 위해 출력 전력 (110) 을 발생시킨다. 송신기 (104) 및 수신기 (108) 양자는 거리 112 만큼 분리되어 있다. 하나의 예시적 실시형태에서, 송신기 (104) 및 수신기 (108) 는 상호 공진 관계에 따라 구성되며, 수신기 (108) 의 공진 주파수와 송신기 (104) 의 공진 주파수가 아주 유사한 경우, 수신기 (108) 가 장 (106) 의 "근접장" 에 위치될 때 송신기 (104) 와 수신기 (108) 사이의 송신 손실이 최소화된다.
송신기 (104) 는 에너지 송신을 위한 수단을 제공하기 위해 송신 안테나 (114) 를 더 포함하고, 수신기 (108) 는 에너지 수신을 위한 수단을 제공하기 위해 수신 안테나 (118) 를 더 포함한다. 송신 및 수신 안테나는 그들과 연관된 애플리케이션 및 디바이스에 따라 사이징된다. 언급된 바와 같이, 전자기파로 에너지의 대부분을 원격장 (far-field) 에 전파하기보다는 송신 안테나의 근접장 내의 에너지의 많은 부분을 수신 안테나에 커플링시킴으로써, 효율적인 에너지 전송이 발생한다. 이러한 근접장에 있을 때, 송신 안테나 (114) 와 수신 안테나 (118) 사이에 커플링 모드가 전개될 수도 있다. 여기에서, 이러한 근접장 커플링이 발생할 수도 있는 안테나 (114 및 118) 주변의 영역은 커플링 모드 영역으로 지칭된다.
도 2는 무선 전력 전송 시스템의 간략화된 개략도를 도시한다. 송신기 (104) 는 발진기 (122), 전력 증폭기 (124) 및 필터 및 매칭 회로 (126) 를 포함한다. 발진기는 조정 신호 (123) 에 응답하여 조정될 수도 있는, 468.75 KHz, 6.78 MHz 또는 13.56와 같은 원하는 주파수에서 생성하도록 구성된다. 발진기 신호는 제어 신호 (125) 에 응답하여 증폭량으로 전력 증폭기 (124) 에 의해 증폭될 수도 있다. 고조파 또는 다른 원치않는 주파수를 필터링하고 송신기 (104) 의 임피던스를 송신 안테나 (114) 에 매칭시키기 위해 필터 및 매칭 회로 (126) 가 포함될 수도 있다.
수신기 (108) 는, 도 2 에 도시된 바와 같이 배터리 (136) 를 충전시키거나 수신기에 커플링된 디바이스 (미도시) 에 전력공급하기 위한 DC 전력 출력을 발생시키기 위해, 매칭 회로 (132) 및 정류기 및 스위칭 회로 (134) 를 포함할 수도 있다. 수신기 (108) 의 임피던스를 수신 안테나 (118) 에 매칭시키기 위해 매칭 회로 (132) 가 포함될 수도 있다. 수신기 (108) 및 송신기 (104) 는 분리된 통신 채널 (119) (예를 들면, 블루투스 (Bluetooth), 지그비 (zigbee), 셀룰러 등) 상에서 통신할 수도 있다.
도 3 에 예시된 바와 같이, 예시적 실시형태에서 사용된 안테나는 여기에서 "자기" 안테나라고도 또한 지칭될 수도 있는 "루프" 안테나 (150) 로서 구성될 수도 있다. 루프 안테나는 페라이트 코어와 같은 물리적 코어 또는 공심 (air core) 을 포함하도록 구성될 수도 있다. 공심 루프 안테나는 코어 근방에 배치된 관련없는 물리적 디바이스들을 더 허용가능할 수도 있다. 또한, 공심 루프 안테나는 코어 영역 내에 다른 컴포넌트들의 배치를 허용한다. 또한, 공심 루프는 송신 안테나 (114) (도 2) 의 평면 내의 수신 안테나 (118) (도 2) 의 배치를 보다 손쉽게 가능하게 할 수도 있으며, 여기서 송신 안테나 (114) (도 2) 의 커플링 모드 영역은 더 강력할 수도 있다.
언급된 바처럼, 송신기 (104) 와 수신기 (108) 사이의 에너지의 효율적인 전달은 송신기 (104) 와 수신기 (108) 사이의 매칭된 또는 거의 매칭된 공진 동안에 발생한다. 그러나, 송신기 (104) 와 수신기 (108) 사이의 공진이 매칭되지 않는 경우라도, 에너지가 전송될 수도 있지만, 효율이 영향 받을 수도 있다. 에너지의 전송은 송신 안테나로부터 자유 공간으로 에너지를 전파하는 것보다는, 송신 안테나의 근접장으로부터의 에너지를 이러한 근접장이 확립된 근처에 상주하는 수신 안테나에 커플링시킴으로써 발생한다.
루프 또는 자기 안테나의 공진 주파수는 인덕턴스 및 커패시턴스에 기초한다. 루프 안테나의 인덕턴스는 일반적으로 단순히 그 루프에 의해 생성된 인덕턴스이지만, 커패시턴스는 일반적으로 원하는 공진 주파수에서 공진 구조를 창출하기 위해 루프 안테나의 인덕턴스에 부가된다. 비제한적 예로서, 공진 신호 (156) 를 발생시키는 공진 회로를 생성하기 위해, 커패시터 (152) 및 커패시터 (154) 가 안테나에 부가될 수도 있다. 따라서, 더 큰 직경의 루프 안테나의 경우, 공진을 유도하는데 필요한 커패시턴스의 사이즈는, 그 루프의 직경 또는 인덕턴스가 증가함에 따라 감소한다. 또한, 루프 또는 자기 안테나의 직경이 증가함에 따라, 근접장의 효율적인 에너지 전송 영역이 증가한다. 물론, 다른 공진 회로들도 가능하다. 또 다른 비제한적 예로서, 커패시터는 루프 안테나의 2 개의 단자 사이에서 병렬로 배치될 수도 있다. 또한, 송신 안테나의 경우 공진 신호 (156) 가 루프 안테나 (150) 로의 입력일 수도 있다는 것을 당업자는 인식할 것이다.
도 4는 본 발명의 예시적인 실시형태들에 따른 송신기 (200) 의 간략화된 블록도이다. 송신기 (200) 는 송신 회로 (202) 및 송신 안테나 (204) 를 포함한다. 일반적으로, 송신 회로 (202) 는 송신 안테나 (204) 주위에 근접장 에너지의 발생을 야기하는 발진 신호를 제공함으로써 RF 전력을 송신 안테나 (204) 에 제공한다. 송신기 (200) 는 임의의 적합한 주파수에서 동작할 수도 있다는 것이 언급된다. 예로서, 송신기 (200) 는 13.56 ㎒ ISM 대역에서 동작할 수도 있다.
예시적 송신 회로 (202) 는 송신 회로 (202) 의 임피던스 (예를 들어, 50 옴) 를 송신 안테나 (204) 에 매칭시키기 위한 고정 임피던스 매칭 회로 (206) 및 고조파 방출을 수신기 (108) (도 1) 에 커플링된 디바이스의 자기-재밍 (self-jamming) 을 방지하기 위한 레벨로 감소시키도록 구성된 로우 패스 필터 (LPF) (208) 를 포함한다. 다른 예시적인 실시형태들은 상이한 필터 토폴로지를 포함할 수도 있으며, 특정 주파수들을 감쇠하는 한편, 다른 것들은 통과시키는 노치 필터를 포함하지만 이에 한정되지는 않고, 안테나로의 출력 전력 또는 전력 증폭기에 의해 인출된 DC 전류와 같은 측정가능한 송신 메트릭에 기초하여 변화할 수 있는 적응적 임피던스 매치를 포함할 수도 있다. 송신 회로 (202) 는 발진기 (212) 에 의해 결정되는 바처럼 RF 신호를 구동하도록 구성된 전력 증폭기 (210) 를 더 포함한다. 송신 회로는 이산 디바이스들 또는 회로들로 구성될 수도 있고, 또는 다르게는 집적 어셈블리로 구성될 수도 있다. 송신 안테나 (204) 로부터 출력된 예시적 RF 전력은 2.5 와트 정도일 수도 있다.
송신 회로 (202) 는 특정 수신기에 대한 송신 페이즈 (phase) (또는 듀티 사이클) 동안에 발진기 (212) 를 인에이블시키고, 발진기의 주파수 또는 위상을 조정하며, 출력 전력 레벨을 조정하여 부착된 수신기를 통해 인접하는 디바이스와 상호작용하기 위한 통신 프로토콜을 구현하기 위한 제어기 (214) 를 더 포함한다. 여기에서 제어기 (214) 는 또한 프로세서 (214) 로 지칭될 수도 있다는 것에 유의한다. 당해 기술 분야에 잘 알려진 바처럼, 송신 경로에서 발진기 위상 및 관련 회로의 조정은, 특히 한 주파수에서 다른 주파수로의 천이시, 대역외 방출의 감소를 허용한다.
송신 회로 (202) 는 송신 안테나 (204) 에 의해 발생된 근접장의 근방에 있는 액티브 수신기의 존재 또는 부존재를 검출하는 부하 감지 회로 (216) 를 더 포함할 수도 있다. 예로서, 부하 감지 회로 (216) 는 전력 증폭기 (210) 로 흐르는 전류를 모니터링하는데, 이것은 송신 안테나 (204) 에 의해 발생된 근접장의 근방에 있는 액티브 수신기의 존재 또는 부존재에 의해 영향을 받는다. 전력 증폭기 (210) 상의 로딩에 대한 변화의 검출이, 에너지를 송신하기 위해 발진기 (212) 를 인에이블시키고 액티브 수신기와 통신할지를 결정함에 있어서의 이용을 위해 제어기 (214) 에 의해 모니터링된다.
송신 안테나 (204) 는 저항 손실을 낮게 유지하도록 선택된 두께, 폭 및 금속 타입을 갖는 안테나 스트립으로서 또는 리츠선 (Litz wire) 으로 구현될 수도 있다. 종래의 구현에서, 송신 안테나 (204) 는 일반적으로 테이블, 매트, 램프 또는 다른 더 적은 휴대성의 구성과 같은 더 큰 구조와 연관되도록 구성될 수 있다. 따라서, 송신 안테나 (204) 는 일반적으로 실제 치수로 되기 위하여 "턴 (turn)" 을 필요로 하지 않을 것이다. 송신 안테나 (204) 의 예시적 구현은 "전기적으로 작을" 수도 있고 (즉, 파장의 몇 분의 1 (fraction)), 커패시터를 사용하여 공진 주파수를 규정함으로써 더 낮은 이용가능 주파수에서 공진하도록 튜닝 (tuning) 될 수도 있다.
송신기 (200) 는 송신기 (200) 와 연관될 수도 있는 수신기 디바이스들의 상태 및 소재에 관한 정보를 수집 및 추적 (tracking) 할 수도 있다. 따라서, 송신기 회로 (202) 는 존재 검출기 (280), 폐쇄 검출기 (290), 또는 이들의 조합을 포함할 수도 있으며, 이들은 (여기에서 프로세서로도 지칭되는) 제어기 (214) 에 접속된다. 제어기 (214) 는 존재 검출기 (280) 및 폐쇄 검출기 (290) 로부터의 존재 신호들에 응답하여 증폭기 (210) 에 의해 전달된 전력의 양을 조정할 수도 있다. 송신기는 예를 들면 빌딩에 존재하는 종래의 AC 전력을 변환하기 위한 AC-DC 변환기 (미도시), 송신기 (200) 에 알맞은 전압으로 종래의 DC 전원을 변환하기 위한 DC-DC 변환기 (미도시) 와 같은 다수의 전원들을 통하거나, 종래의 DC 전원 (미도시) 으로부터 직접 전력을 수신할 수도 있다.
비제한적 예로서, 존재 검출기 (280) 는 송신기의 커버리지 영역으로 삽입된 충전될 디바이스의 초기 존재를 감지하는데 이용되는 모션 검출기일 수도 있다. 검출 후에, 송신기는 턴온되고 수신기에 의해 수신된 RF 전력은 미리 결정된 방식으로 Rx 디바이스 상의 스위치를 토글링하는데 사용될 수도 있고, 이것은 결과적으로 송신기의 구동 점 임피던스에 대한 변화를 야기한다.
다른 비제한적 예로서, 존재 검출기 (280) 는 예를 들면, 적외선, 모션 검출 또는 다른 적합한 수단에 의해 인간을 검출할 수 있는 검출기일 수도 있다. 몇몇 예시적인 실시형태들에서, 특정 주파수에서 송신 안테나가 송신할 수 있는 전력의 양을 제한하는 레귤레이션 (regulation) 들이 존재할 수도 있다. 일부의 경우, 이들 레귤레이션들은 전자기 방사로부터 인간을 보호하는 의미를 갖는다. 그러나, 예를 들면, 차고, 작업 현장, 상점 등과 같은, 인간이 점유하지 않거나, 인간에 의해 드물게 점유되는 영역들에 송신 안테나들이 배치되는 환경이 존재할 수도 있다. 이들 환경에 인간이 없으면, 정상 전력 제한 레귤레이션 보다 높게 송신 안테나의 전력 출력을 증가시키는 것이 허용될 수도 있다. 다른 말로, 제어기 (214) 는 인간 존재에 응답하여 규제 레벨 이하로 송신 안테나 (204) 의 전력 출력을 조정하고 송신 안테나 (204) 의 전자기장으로부터 조정 거리 밖에 인간이 있을 때 규제 레벨 보다 높은 레벨로 송신 안테나 (204) 의 전력 출력을 조정할 수도 있다.
비제한적 예로서, (여기에서 폐쇄 칸 검출기 또는 폐쇄 공간 검출기로도 지칭될 수 있는) 폐쇄 검출기 (290) 는 인클로저 (enclosure) 가 닫혀있거나 열려 있는 상태에 있을 때를 검출하기 위한 감지 스위치와 같은 디바이스일 수도 있다. 송신기가 인클로저에 있을 때, 송신기의 전력 레벨이 증가될 수도 있다.
예시적인 실시형태들에서, 송신기 (200) 가 무기한 온 (on) 으로 남지 않는 방법이 사용될 수도 있다. 이 경우에, 송신기 (200) 는 사용자-결정된 양의 시간 후 셧오프되도록 프로그래밍될 수도 있다. 이 피처 (feature) 는 송신기 (200), 특히 전력 증폭기 (210) 가 그의 주변에 있는 무선 디바이스들이 완전히 충전된 후 오래 실행되는 것을 방지한다. 이 이벤트는 디바이스가 완전히 충전되었다는 리피터 (repeater) 또는 수신 코일중 어느 하나로부터 발신된 신호를 회로가 검출하지 못하는 것에 기인할 수도 있다. 다른 디바이스가 송신기의 주변에 있는 경우 송신기 (200) 가 자동적으로 셧다운되는 것을 방지하기 위하여, 송신기 (200) 자동 셧오프 피처가 그의 주변에서 검출된 모션 결여의 한 세트의 주기 후에만 활성화될 수도 있다. 사용자는 비활성 시간 인터벌을 결정할 수 있을 수도 있고 그것을 원하는 대로 변경할 수 있을 수도 있다. 비제한적 예로서, 시간 인터벌은 디바이스가 초기에 완전히 방전된다는 가정하에서 특정 타입의 무선 디바이스를 완전히 충전하는데 필요한 것 보다 더 길 수도 있다.
도 5는 본 발명의 예시적인 실시형태들에 따른 수신기 (300) 의 간략화된 블록도이다. 수신기 (300) 는 수신 회로 (302) 및 수신 안테나 (304) 를 포함한다. 수신기 (300) 는 디바이스 (350) 에 또한 커플링되어 수신된 전력을 그에 제공한다. 수신기 (300) 가 디바이스 (350) 외부에 존재하는 것으로 예시되어 있지만, 디바이스 (350) 내로 통합될 수도 있다는 것에 유의해야 한다. 일반적으로, 에너지가 수신 안테나 (304) 에 무선으로 전파된 후에, 수신 회로 (302) 를 통해 디바이스 (350) 에 커플링된다.
수신 안테나 (304) 는 송신 안테나 (204) (도 4) 와 동일한 주파수에서 또는 특정 범위의 주파수들내에서 공진하도록 튜닝된다. 수신 안테나 (304) 는 송신 안테나 (204) 와 유사하게 치수가 정해질 수도 있고, 또는 연관된 디바이스 (350) 의 치수에 기초하여 상이하게 사이징될 수도 있다. 예로서, 디바이스 (350) 는 송신 안테나 (204) 의 직경 또는 길이보다 작은 직경 또는 길이 치수를 갖는 휴대용 전자 디바이스일 수도 있다. 이러한 예에서, 튜닝 커패시터 (미도시) 의 커패시턴스 값을 감소시키고 수신 안테나의 임피던스를 증가시키기 위하여 수신 안테나 (304) 가 멀티-턴 안테나로서 구현될 수도 있다. 예로서, 안테나 직경을 최대화하고 수신 안테나의 루프 턴 (즉, 권선) 의 수 및 권선간 (inter-winding) 커패시턴스를 감소시키기 위하여 수신 안테나 (304) 가 디바이스 (350) 의 실질적인 둘레 주위에 배치될 수도 있다.
수신 회로 (302) 는 수신 안테나 (304) 에 임피던스 매치를 제공한다. 수신 회로 (302) 는 수신된 RF 에너지 소스를 디바이스 (350) 에 의한 사용을 위한 충전 전력으로 변환하기 위한 전력 변환 회로 (306) 를 포함한다. 전력 변환 회로 (306) 는 RF-DC 변환기 (308) 를 포함하고, 또한 DC-DC 변환기 (310) 를 포함할 수도 있다. RF-DC 변환기 (308) 는 수신 안테나 (304) 에서 수신된 RF 에너지 신호를 비-교류 전력으로 정류하는 한편, DC-DC 변환기 (310) 는 정류된 RF 에너지 신호를 디바이스 (350) 와 호환성이 있는 에너지 포텐셜 (예를 들어, 전압) 로 변환한다. 다양한 RF-DC 변환기가 고려되는데, 선형 및 스위칭 변환기 뿐만 아니라, 부분파 및 전파 정류기, 레귤레이터, 브리지, 더블러 (doubler) 를 포함한다.
수신 회로 (302) 는 수신 안테나 (304) 를 전력 변환 회로 (306) 에 접속하거나 또는 다르게는 전력 변환 회로 (306) 를 접속 해제하는 스위칭 회로 (312) 를 더 포함할 수도 있다. 수신 안테나 (304) 를 전력 변환 회로 (306) 로부터 접속 해제하는 것은 디바이스 (350) 의 충전을 중지시킬 뿐만 아니라, 송신기 (200) 가 "겪게 되는" "부하(load)" 를 변경한다 (도 2).
상술한 바와 같이, 송신기 (200) 는 송신기 전력 증폭기 (210) 에 제공되는 바이어스 전류의 변동을 검출하는 부하 감지 회로 (216) 를 포함한다. 따라서, 송신기 (200) 는 수신기가 송신기의 근접장에 존재하는 때를 결정하기 위한 메커니즘을 갖는다.
다수의 수신기 (300) 가 송신기의 근접장에 존재할 때, 하나 이상의 수신기의 로딩 및 언로딩을 시간 다중화하여 다른 수신기로 하여금 송신기에 더욱 효율적으로 커플링할 수 있게 하는 것이 바람직할 수도 있다. 또한, 다른 근처의 수신기에 대한 커플링하는 것을 제거하거나 또는 근처의 송신기 상의 로딩을 감소시키기 위하여 수신기가 클로크 (cloak) 될 수도 있다. 또한, 이러한 수신기의 "언로딩" 은 여기에서 "클로킹 (cloaking)" 으로 알려져 있다. 또한, 수신기 (300) 에 의해 제어되고 송신기 (200) 에 의해 검출된 언로딩과 로딩 사이의 이러한 스위칭은 더욱 충분히 후술되는 바와 같이 수신기 (300) 로부터 송신기 (200) 로의 통신 메커니즘을 제공한다. 추가로, 프로토콜은 수신기 (300) 로부터 송신기 (200) 로의 메시지의 발신을 가능하게 하는 스위칭과 연관될 수도 있다. 예로서, 스위칭 속도는 100 μsec 정도일 수도 있다.
예시적 실시형태에서, 송신기와 수신기 사이의 통신은 종래의 양방향 통신보다는 디바이스 감지 및 충전 제어 메커니즘을 지칭한다. 바꾸어 말하면, 송신기는 송신된 신호의 온/오프 키잉 (keying) 을 이용하여 근접장에서 에너지가 이용가능한지 여부를 조정할 수도 있다. 수신기는 송신기로부터의 메시지로서 에너지의 이들 변화를 해석한다. 수신기측으로부터, 수신기는 수신 안테나의 튜닝 및 디-튜닝을 이용하여 근접장으로부터 얼마나 많은 전력이 수용되고 있는지를 조정할 수도 있다. 송신기는 근접장으로부터 이용된 이러한 전력의 차를 검출하여 수신기로부터의 메시지로서 이들 변화를 해석할 수도 있다. 다른 형태들의 송신 전력 변조 및 부하 거동 (load behavior) 이 이용될 수도 있다는 점에 유의한다.
수신 회로 (302) 는, 송신기로부터 수신기로의 정보 시그널링에 대응할 수도 있는, 수신된 에너지 변동을 식별하는데 사용되는 시그널링 검출기 및 비콘 회로 (314) 를 더 포함할 수도 있다. 또한, 시그널링 및 비콘 회로 (314) 는, 또한 무선 충전을 위한 수신 회로 (302) 를 구성하기 위하여, 감소된 RF 신호 에너지 (즉, 비콘 신호) 의 송신을 검출하고, 감소된 RF 신호 에너지를 수신 회로 (302) 내의 미전력-공급형 (un-powered) 또는 전력-고갈형 (power-depleted) 회로 중 어느 하나를 어웨이크닝 (awakening) 위한 공칭 전력 (nominal power) 으로 정류하는데 사용될 수도 있다.
수신 회로 (302) 는 여기에서 설명된 스위칭 회로 (312) 의 제어를 포함하여 여기에서 설명된 수신기 (300) 의 프로세스를 조정 (coordinating) 하기 위한 프로세서 (316) 를 더 포함한다. 또한, 충전 전력을 디바이스 (350) 에 제공하는 외부의 유선 충전 소스 (예를 들어, 벽/USB 전력) 의 검출을 포함하는 다른 이벤트의 발생시 수신기 (300) 의 클로킹이 발생할 수도 있다. 또한, 프로세서 (316) 는, 수신기의 클로킹을 제어하는 것 이외에도, 비콘 회로 (314) 를 모니터링하여 비콘 상태를 결정하고 송신기로부터 발신된 메시지를 추출할 수도 있다. 또한, 프로세서 (316) 는 개선된 성능을 위해 DC-DC 변환기 (310) 를 조정할 수도 있다.
여기에 기재된 예시적인 실시형태들은 모바일 디바이스들 (예를 들면, 모바일 텔레폰, 미디어 플레이어 등) 또는 전기 차량의 무선 충전과 같은 임의의 적합한 무선 전력 응용들내에서 구현될 수도 있다는 점에 유의한다.
당업자에 의해 인식되는 바처럼, 무선 전력 송신기의 충전 영역 내에 디바이스가 배치될 때를 검출하는 것이 유리할 수도 있다. 또한, 검출된 디바이스가 유효 충전가능한 디바이스인지 여부를 결정가능한 것이 유리할 수도 있다.
여기에 기재된 바처럼, 예시적인 실시형태들은, 무선 전력 송신기의 충전 영역 내에 배치된 유효한 충전가능 디바이스들을 검출하는 한편, 무선 전력 송신기에서 에너지를 절약하는 것에 관한 것이다. 하나의 예시적인 실시형태에 따르면, 무선 전력 송신기는 무선 전력 송신기가 전력을 송신하고 있지 않은 기간 (예를 들면, 무선 전력 송신기의 충전 영역이 수신기들을 포함하지 않는 시간 기간) 동안에 저전력 모드에 진입할 수도 있다. 저전력 모드에 있는 동안에, 무선 전력 송신기는 감지된 전류를 측정하고 측정된 전류를 사전에 정의된 베이스라인 전류와 비교할 수도 있다. 측정된 전류가 베이스라인 전류와 실질적으로 동등하면, 무선 전력 송신기는 슬립 모드에 진입할 수도 있고, 지연 후에, 다시 전류를 측정하고 그 측정된 전류를 베이스라인 전류에 비교할 수도 있다.
또한, 측정된 전류가 베이스라인 전류와 다르면, 가능한 충전 디바이스가 무선 전력 송신기의 충전 영역 내에 존재할 수도 있고, 따라서 무선 전력 송신기는 가능한 디바이스와 통신 링크를 확립하려 시도할 수도 있다. 통신 링크가 확립되면, 충전 디바이스의 존재가 입증될 수도 있다. 무선 전력 송신기가 통신 링크를 확립할 수 없으면, 충전 디바이스의 존재가 입증되지 않는다.
다시 도 4를 참조하면, 이전에 언급된 바처럼, 부하 감지 회로 (216) 는 송신기 전력 증폭기 (210) 에 제공된 바이어스 전류 레벨을 측정하여 송신 안테나 (204) 에 의해 발생된 근접장의 근방에 있는 존재 또는 부존재 디바이스들을 검출하도록 구성될 수도 있다. 하나의 예시적인 실시형태에 따르면, 송신기 (202) 는 송신기 (202) 에서 임피던스 (예를 들면, 리액턴스) 의 변화를 감지하도록 구성될 수도 있다.
또한, 제어기 (214) 는 메모리 (270) 내의 베이스라인 전류로서 측정된 바이어스 전류를 저장한 후에, 후속 측정된 바이어스 전류 레벨을 베이스라인 전류와 비교하기 위해 구성될 수도 있다. 또한, 제어기 (214) 는 송신기 (202) 의 전력 모드를 조정하기 위해 구성될 수도 있다는 점에 유의한다. 더 상세하게는, 제어기 (214) 는 송신기 (202) 의 전력 레벨을 감소시키거나 또는 송신기 (202) 의 전력을 턴오프할 수 있도록 구성될 수도 있다.
하나의 예시적인 실시형태에 따르면, 송신기 (202) 는 저전력 모드에 있는 동안 연관된 충전 영역 내에 디바이스의 존재를 검출하도록 구성될 수도 있다. 더 상세하게는, 송신기 (202) 는, 제어기 (214) 를 통해, 연관된 충전 영역에는 검출가능한 디바이스들이 없고 송신기는 전력을 송신하고 있지 않은 동안에 저전력 모드로 천이하도록 구성될 수도 있다. 또한, 부하 감지 회로 (216) 는 전력 증폭기 (210) 에 제공된 전류 레벨을 측정하도록 구성될 수도 있다.
베이스라인 전류 레벨이 메모리 (270) 내에 저장되지 않으면, 송신기 (202) 및 더 상세하게는 제어기 (214) 가 메모리 (270) 내에 베이스라인 전류 레벨로서 감지된 전류 레벨을 저장하도록 구성될 수도 있다. 베이스 전류 레벨을 저장한 후에, 송신기 (202) (즉, 제어기 (214)) 는 또한 연관된 전력 레벨을 감소시킬 수도 있거나 또는 송신기 (202) 의 전력은 완전히 턴오프될 수도 있다. 짧은 지연 (예를 들면, 1초) 후에, 송신기 (202) 는 다시 저전력 모드로 천이할 수도 있다.
전류 레벨의 측정시에, 베이스라인 전류가 이미 메모리 (270) 내에 저장되어 있으면, 송신기 (202) 및 더 상세하게는 제어기 (214) 가 측정된 전류 레벨을 저장된 베이스라인 전류와 비교하도록 구성될 수도 있다. 측정된 전류가 베이스라인 전류와 실질적으로 동등하면, 송신기 (202) (즉, 제어기 (214)) 는 또한 연관된 전력 레벨을 감소시킬 수도 있거나 또는 송신기 (202) 의 전력은 완전히 턴오프될 수도 있다. 짧은 지연후에, 송신기 (202) 는 다시 저전력 모드로 천이할 수도 있다. 측정된 전류가 베이스라인 전류와 실질적으로 동등하지 않으면 (즉, 송신기에 의해 감지된 전류량이 변화되었으면), 송신기 (202) 는 연관된 충전 영역이 유효한 충전가능 디바이스를 포함하는지를 결정하도록 구성될 수도 있다. 예로서, 송신기 (202) (즉, 제어기 (214)) 는 연관된 충전 영역이 유효 충전가능 디바이스를 포함하는지를 결정하기 위하여 검출된 디바이스와 통신 링크를 확립하려고 시도할 수도 있다.
송신기 (202) 는, 유효 충전가능 디바이스가 충전 영역내에 존재한다고 결정하면 (예를 들면, 송신기 (202) 가 충전가능 디바이스와 통신 링크를 성공적으로 확립하면), 송신기 (202) 는 그에 전력을 송신할 수도 있다. 송신기 (202) 는 유효 충전가능 디바이스가 충전 영역내에 존재하지 않는다고 결정하면 (예를 들면, 송신기 (202) 가 충전가능 디바이스와 통신 링크를 확립할 수 없으면), 송신기 (202) 는 측정된 전류 레벨을 베이스라인 전류 레벨로서 저장하도록 구성될 수도 있다.
위에서 언급된 바처럼, 루프 또는 자기 안테나의 공진 주파수는 인덕턴스 및 커패시턴스에 기초한다. 루프 안테나의 인덕턴스는 일반적으로 단순히 그 루프에 의해 생성된 인덕턴스이지만, 커패시턴스는 일반적으로 원하는 공진 주파수에서 공진 구조를 창출하기 위해 루프 안테나의 인덕턴스에 부가된다. 하나의 예시적인 실시형태에 따르면, 송신기 (예를 들면, 송신기 (202)) 는 연관된 공진 주파수의 변화를 검출하도록 구성될 수도 있다. 공진 주파수의 변화는 주파수 판별 (frequency discrimination) 과 같은 알려진 방법들에 의해 검출될 수도 있다는 점에 유의한다. 그 후에, 송신기 (202) 는 연관된 충전 영역이 유효 충전가능한 디바이스를 포함하는지 여부를 결정하도록 구성될 수도 있다. 예로서, 송신기 (202) (즉, 제어기 (214)) 는 연관된 충전 영역이 유효 충전가능 디바이스를 포함하는지를 결정하기 위하여 검출된 디바이스와 통신 링크를 확립하려고 시도할 수도 있다. 따라서, 본 실시형태에서, 송신기 (202) 의 자기 발진 회로는 연관된 공진 주파수의 변화를 검출하기 위해 온 (on) 상태로 남을 수도 있고, 변화의 검출시 송신기 (202) 의 다른 컴포넌트들에 전력 공급되어 디바이스를 검증 (validate)하거나, 디바이스에 전력을 송신하거나 또는 양자 모두를 할 수도 있다.
도 6은 본 발명의 예시적인 실시형태들에 따른 방법 (600) 을 예시하는 플로우차트를 예시한다. 방법 (600) 은 송신기 (예를 들면, 도 4의 송신기 (202)) 가 (부호 602로 표시된) 저전력 모드에 진입하게 하는 단계를 포함할 수도 있다. 송신기는, 연관된 충전 영역에는 가능한 검출가능 디바이스들이 없고 송신기는 전력을 송신하고 있지 않은 동안에 저전력 모드에 진입할 수도 있다. 또한, 방법 (600) 은 (부호 604로 표시된) 송신기에 의해 감지된 전류를 측정하는 단계를 포함할 수도 있다. 또한, 방법 (600) 은 (부호 606으로 표시된) 송신기에 의해 베이스라인 전류가 사전에 측정되었는지를 결정하는 단계를 포함할 수도 있다. 단지 예를 들어, 베이스라인 전류가 사전에 측정되었으면, 베이스라인 전류는 송신기 내에 저장될 수도 있다. 역으로, 베이스라인 전류가 사전에 측정되지 않았으면, 송신기는 베이스라인 전류를 위한 저장된 값을 포함하지 않을 수도 있다.
송신기가 베이스라인 전류를 사전에 측정하지 않았다고 결정되면, (부호 608로 표시된) 측정된 전류가 베이스라인 전류로서 설정될 수도 있다. 그 후에, (부호 610으로 표시된) 송신기의 전력이 또한 감소되거나 또는 완전히 턴오프될 수도 있다. (부호 612에 의해 표시된) 짧은 지연 후에, 방법 (600) 은 송신기가 (부호 602로 표시된) 저전력 모드에 진입하게 하는 단계를 포함할 수도 있다.
단계 (606) 으로 다시 되돌아가서, 송신기가 베이스라인 전류를 사전에 측정했다고 결정되면 (예를 들면, 송신기가 베이스라인 전류에 대한 저장된 값을 포함하면), (부호 614로 표시된) 측정된 전류가 저장된 베이스라인 전류와 비교될 수도 있다. 측정된 전류가 베이스라인 전류와 실질적으로 동등하면, 방법 (600) 은 단계 (610) 으로 뒤로 진행될 수도 있고, 여기서 송신기의 전력은 또한 감소되거나 또는 완전히 턴오프될 수도 있다. 측정된 전류가 베이스라인 전류와 실질적으로 동등하지 않으면 (즉, 송신기에 의해 감지된 전류량이 변화되었으면), 충전 디바이스는 가능하게는 송신기의 충전 영역 내에 배치될 수도 있고 송신기는 연관된 충전 영역이 (부호 616에 의해 표시되는) 유효한 충전가능 디바이스를 포함하는지를 결정할 수도 있다. 예로서, 송신기는, 송신기의 근접장 내에 배치된 디바이스와 통신 링크를 개시하려고 시도하는 것에 의해 연관된 충전 영역이 유효한 충전가능 디바이스를 포함하는지를 결정할 수도 있다.
송신기가, (부호 618에 의해 표시되는) 유효 충전가능 디바이스가 충전 영역내에 존재한다고 결정하면 (예를 들면, 송신기가 충전가능 디바이스와 통신 링크를 성공적으로 확립하면), 송신기는 (부호 620에 의해 표시되는) 그에 전력을 송신할 수도 있다. 송신기가, 유효 충전가능 디바이스가 충전 영역내에 존재하지 않는다고 결정하면 (예를 들면, 송신기가 충전가능 디바이스와 통신 링크를 확립할 수 없으면), 방법 (600) 은 단계 (608) 로 다시 되돌아갈 수도 있고, 여기서 측정된 전류는 베이스라인 전류로서 설정될 수도 있다.
종래 방법 및 디바이스들과 비교하여, 본 발명의 예시적인 실시형태들은 무선 전력 송신기의 충전 영역 내에 배치되는 충전가능 디바이스들을 검출 및 검증하는데 더 적은 전력을 필요로 할 수 있다. 또한, 디바이스들은 충전 영역 내에 전력을 송신하기 전에 무선 충전가능 디바이스들로서 검증될 수도 있다.
도 7은 하나 이상의 예시적인 실시형태들에 따른 방법 (700) 을 예시하는 플로우차트이다. 방법 (700) 은 (부호 702로 표시된) 송신기에 의해 측정된 전류 레벨의 변화를 검출하기 위하여 측정된 전류 레벨과 베이스라인 전류 레벨을 비교하는 단계를 포함할 수도 있다. 또한, 방법 (700) 은 (부호 704로 표시된) 전류 레벨의 변화가 검출되면, 검출된 디바이스와 통신 링크를 확립하려고 시도하는 단계를 포함할 수도 있다. 또한, 방법 (700) 은 (부호 706으로 표시된) 통신 링크가 확립되면 충전 프로세스를 개시하는 단계를 포함할 수도 있다.
도 8은 하나 이상의 예시적인 실시형태들에 따른, 다른 방법 (800) 을 예시하는 플로우차트이다. 방법 (800) 은 (부호 802로 표시된) 무선 전력 송신기에서 적어도 하나의 파라미터의 변화를 검출하는 단계를 포함할 수도 있다. 방법 (800) 은 (부호 804로 표시된) 적어도 하나의 파라미터의 변화가 검출될 때 무선 전력 송신기의 연관된 충전 영역 내에 적어도 하나의 유효한 충전가능 디바이스가 배치되어 있는지를 결정하는 단계를 더 포함할 수도 있다.
당업자는 정보 및 신호가 임의의 다양한 상이한 기술 및 기법을 이용하여 표현될 수도 있음을 이해할 것이다. 예를 들어, 위의 상세한 설명 전반에 걸쳐 참조될 수도 있는 데이터, 명령, 커맨드, 정보, 신호, 비트, 심볼, 및 칩은 전압, 전류, 전자기파, 자기장 또는 자기입자, 광학계 또는 광학 입자, 또는 이들의 임의의 조합에 의해 표현될 수도 있다.
당업자는, 여기에 개시된 예시적 실시형태와 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록, 모듈, 회로, 및 알고리즘 단계가 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이 양자의 조합으로 구현될 수도 있음을 인식할 것이다. 하드웨어와 소프트웨어의 이러한 상호교환가능성을 명확히 예시하기 위해, 다양한 예시적인 컴포넌트, 블록, 모듈, 회로, 및 단계가 그들의 기능성의 관점에서 일반적으로 상술되었다. 그러한 기능성이 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현될지는, 전체 시스템에 부과된 설계 제약 및 특정한 애플리케이션에 의존한다. 당업자는 설명된 기능성을 특정 애플리케이션 각각에 대한 다양한 방식으로 구현할 수도 있지만, 이러한 구현 결정이 본 발명의 예시적 실시형태의 범위를 벗어나게 하는 것으로 해석되지는 않아야 한다.
여기에 개시된 예시적 실시형태와 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록, 모듈, 및 회로는 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서 (DSP), 주문형 집적 회로 (ASIC), 필드 프로그래밍가능 게이트 어레이 (FPGA) 또는 다른 프로그래밍가능 로직 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트 또는 여기에 설명된 기능을 수행하도록 설계된 이들의 임의의 조합으로 구현 또는 수행될 수도 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수도 있지만, 다르게는, 프로세서는 임의의 종래의 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 또는 상태 머신일 수도 있다. 또한, 프로세서는 컴퓨팅 디바이스들의 조합, 예를 들어, DSP 와 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서, DSP 코어와 결합한 하나 이상의 마이크로프로세서, 또는 임의의 다른 이러한 구성으로서 구현될 수도 있다.
여기에 개시된 예시적 실시형태와 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계는 하드웨어로 직접, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로, 또는 그들의 조합으로 구현될 수도 있다. 소프트웨어 모듈은 랜덤 액세스 메모리 (RAM), 플래시 메모리, 판독 전용 메모리 (ROM), 전기적으로 프로그래밍가능 ROM (EPROM), 전기적으로 소거가능한 프로그래밍가능 ROM (EEPROM), 레지스터, 하드디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 당업계에 공지된 임의의 다른 형태의 저장 매체에 상주할 수도 있다. 예시적 저장 매체는 프로세서가 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있도록 프로세서에 커플링된다. 다르게는, 저장 매체는 프로세서에 통합될 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 ASIC 에 상주할 수도 있다. ASIC는 사용자 단말기에 상주할 수도 있다. 다르게는, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기 내에 이산 컴포넌트로서 상주할 수도 있다.
하나 이상의 예시적 실시형태에서, 설명된 기능은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수도 있다. 소프트웨어로 구현되면, 그 기능은 컴퓨터 판독가능 매체 상의 하나 이상의 명령 또는 코드로서 저장되거나 송신될 수도 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 일 장소로부터 다른 장소로의 컴퓨터 프로그램의 전송을 용이하게 하는 임의의 매체를 포함하는 통신 매체 및 컴퓨터 저장 매체 양자를 포함한다. 저장 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수도 있다. 비한정적 예로서, 이러한 컴퓨터 판독가능 매체는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광학 디스크 저장, 자기 디스크 저장 또는 다른 자기 저장 디바이스, 또는 명령 또는 데이터 구조의 형태로 원하는 프로그램 코드를 반송 또는 저장하는데 사용될 수 있고 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 또한, 임의의 접속이 컴퓨터 판독가능 매체로 적절히 명칭된다. 예를 들어, 소프트웨어가 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선 (twisted pair), 디지털 가입자 라인 (DSL), 또는 적외선, 라디오, 및 마이크로파와 같은 무선 기술을 사용하여 웹사이트, 서버, 또는 다른 원격 소스로부터 송신되면, 그 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선, DSL, 또는 적외선, 라디오, 및 마이크로파와 같은 무선 기술은 매체의 정의 내에 포함된다. 여기에 설명된 바와 같이, 디스크 (disk) 및 디스크 (disc) 는 콤팩트 디스크 (CD), 레이저 디스크, 광 디스크, DVD (digital versatile disc), 플로피 디스크 및 블루-레이 디스크를 포함하며, 여기서, 디스크 (disk) 는 일반적으로 데이터를 자기적으로 재생하지만, 디스크 (disc) 는 레이저를 이용하여 광학적으로 데이터를 재생한다. 또한, 상기의 조합은 컴퓨터 판독가능 매체의 범위 내에 포함되어야 한다.
개시된 예시적 실시형태의 이전의 설명은 당업자가 본 발명을 제조 또는 사용할 수 있도록 제공된다. 이들 예시적 실시형태에 대한 다양한 변형은 당업자에게는 용이하게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리는 본 발명의 사상 또는 범위를 벗어남이 없이 다른 실시형태에 적용될 수도 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타낸 예시적인 실시형태로 한정되도록 의도된 것이 아니라, 여기에 개시된 원리 및 신규한 특성에 부합하는 최광의 범위가 허여되야 한다.

Claims (36)

  1. 무선 전력을 송신하도록 구성된 디바이스로서,
    전력 증폭기를 포함하는 무선 전력 송신기;
    상기 무선 전력 송신기의 적어도 하나의 파라미터의 변화를 검출하도록 구성된 검출기 회로;
    검출된 상기 적어도 하나의 파라미터의 변화에 기초하여, 상기 무선 전력 송신기의 충전 영역 내에 배치된 적어도 하나의 디바이스가 무선 충전 전력을 수신할 수 있는지를 결정하도록 구성된 제어기를 포함하고,
    상기 송신기는 또한,
    적어도 제 1 전력 상태 및 제 2 전력 상태 중 하나에서 동작하는 것으로서, 상기 제 1 전력 상태는 상기 제 2 전력 상태보다 더 낮은 전력을 가지는, 상기 동작하고; 그리고
    상기 적어도 하나의 파라미터의 변화를 검출하기 전에 상기 제 1 전력 상태로 천이하도록 구성되는, 무선 전력을 송신하도록 구성된 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 파라미터는 상기 송신기에서의 전류 레벨, 상기 송신기에서의 공진 주파수, 및 상기 송신기에서의 리액턴스의 양 중 적어도 하나를 포함하는, 무선 전력을 송신하도록 구성된 디바이스.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 파라미터는 상기 송신기에서의 전류 레벨을 포함하고,
    상기 검출기 회로는 또한, 측정된 전류의 양과 베이스라인 전류의 양을 비교하는 것에 의해 상기 송신기에서의 상기 전류 레벨의 변화를 검출하도록 구성되는, 무선 전력을 송신하도록 구성된 디바이스.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어기는 또한, 디바이스와 통신 링크를 확립하려고 시도하는 것에 의해, 상기 무선 전력 송신기의 충전 영역 내에 배치된 적어도 하나의 디바이스가 무선 충전 전력을 수신할 수 있는지를 결정하도록 구성되는, 무선 전력을 송신하도록 구성된 디바이스.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 송신기는 또한, 상기 송신기에서 전류 레벨이 상기 베이스라인 전류와 실질적으로 동등할 때, 제 1 시간 기간 동안, 상기 제 1 전력 상태보다 더 낮은 전력을 갖는, 제 3 전력 상태에서 상기 송신기를 동작시키도록 구성되는, 무선 전력을 송신하도록 구성된 디바이스.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어기는 또한, 무선 충전 전력을 수신할 수 있는 상기 충전 영역 내에 배치된 디바이스가 없을 때 베이스라인 전류 레벨로서 측정된 전류 레벨을 설정하도록 구성된, 무선 전력을 송신하도록 구성된 디바이스.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 검출기 회로는 상기 송신기의 송신 회로 내의 전류 레벨을 측정하도록 구성된 부하 감지 회로를 포함하는, 무선 전력을 송신하도록 구성된 디바이스.
  8. 충전가능 디바이스의 검출 방법으로서,
    무선 전력 송신기의 적어도 하나의 파라미터의 변화를 검출하는 단계;
    상기 적어도 하나의 파라미터의 변화를 검출한 후에, 상기 무선 전력 송신기의 충전 영역 내에 배치된 적어도 하나의 디바이스가 무선 충전 전력을 수신할 수 있는지를 결정하는 단계;
    적어도 제 1 전력 상태 및 제 2 전력 상태 중 하나에서 상기 송신기를 동작시키는 단계로서, 상기 제 1 전력 상태는 상기 제 2 전력 상태보다 더 낮은 전력을 갖는, 상기 송신기를 동작시키는 단계; 및
    상기 적어도 하나의 파라미터의 변화를 검출하기 전에 상기 제 1 전력 상태로 상기 송신기를 천이시키는 단계를 포함하는, 충전가능 디바이스의 검출 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 파라미터는 상기 송신기에서의 전류 레벨, 상기 송신기에서의 공진 주파수, 및 상기 송신기에서의 리액턴스의 양 중 적어도 하나를 포함하는, 충전가능 디바이스의 검출 방법.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 파라미터는 상기 송신기에서의 전류 레벨을 포함하고,
    측정된 전류의 양과 베이스라인 전류의 양을 비교하는 것에 의해 상기 송신기에서의 전류 레벨의 변화를 검출하는 단계를 더 포함하는, 충전가능 디바이스의 검출 방법.
  11. 제 8 항에 있어서,
    디바이스와 통신 링크를 확립하려고 시도하는 것에 의해, 상기 무선 전력 송신기의 충전 영역 내에 배치된 적어도 하나의 디바이스가 무선 충전 전력을 수신할 수 있는지를 결정하는 단계를 더 포함하는, 충전가능 디바이스의 검출 방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 송신기에서 전류 레벨이 상기 베이스라인 전류와 실질적으로 동등할 때, 제 1 시간 기간 동안, 상기 제 1 전력 상태보다 더 낮은 전력을 갖는, 제 3 전력 상태에서 상기 송신기를 동작시키는 단계를 더 포함하는, 충전가능 디바이스의 검출 방법.
  13. 제 8 항에 있어서,
    무선 충전 전력을 수신할 수 있는 상기 충전 영역 내에 배치된 디바이스가 없을 때 베이스라인 전류 레벨로서 측정된 전류 레벨을 설정하는 단계를 더 포함하는, 충전가능 디바이스의 검출 방법.
  14. 제 8 항에 있어서,
    상기 송신기의 송신 회로 내의 전류 레벨을 측정하는 단계를 더 포함하는, 충전가능 디바이스의 검출 방법.
  15. 충전가능 디바이스의 검출 장치로서,
    무선 전력 송신기의 적어도 하나의 파라미터의 변화를 검출하기 위한 수단;
    상기 적어도 하나의 파라미터의 변화를 검출한 후에, 상기 무선 전력 송신기의 충전 영역 내에 배치된 적어도 하나의 디바이스가 무선 충전 전력을 수신할 수 있는지를 결정하기 위한 수단;
    적어도 제 1 전력 상태 및 제 2 전력 상태 중 하나에서 상기 송신기를 동작시키기 위한 수단로서, 상기 제 1 전력 상태는 상기 제 2 전력 상태보다 더 낮은 전력을 갖는, 상기 송신기를 동작시키기 위한 수단; 및
    상기 적어도 하나의 파라미터의 변화를 검출하기 전에 상기 제 1 전력 상태로 상기 송신기를 천이시키기 위한 수단을 포함하는, 충전가능 디바이스의 검출 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 파라미터는 상기 송신기에서의 전류 레벨, 상기 송신기에서의 공진 주파수, 및 상기 송신기에서의 리액턴스의 양 중 적어도 하나를 포함하는, 충전가능 디바이스의 검출 장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 파라미터는 상기 송신기에서의 전류 레벨을 포함하고,
    측정된 전류의 양과 베이스라인 전류의 양을 비교하기 위한 수단을 포함하는 상기 전류 레벨의 변화를 검출하기 위한 수단을 더 포함하는, 충전가능 디바이스의 검출 장치.
  18. 제 15 항에 있어서,
    결정하기 위한 수단은 디바이스와 통신 링크를 확립하려고 시도하기 위한 수단을 포함하는, 충전가능 디바이스의 검출 장치.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 송신기에서 전류 레벨이 상기 베이스라인 전류와 실질적으로 동등할 때, 제 1 시간 기간 동안, 상기 제 1 전력 상태보다 더 낮은 전력을 갖는, 제 3 전력 상태에서 상기 송신기를 동작시키기 위한 수단을 더 포함하는, 충전가능 디바이스의 검출 장치.
  20. 제 15 항에 있어서,
    무선 충전 전력을 수신할 수 있는 상기 충전 영역 내에 배치된 디바이스가 없을 때 베이스라인 전류 레벨로서 측정된 전류 레벨을 설정하기 위한 수단을 더 포함하는, 충전가능 디바이스의 검출 장치.
  21. 제 15 항에 있어서,
    상기 송신기의 송신 회로 내의 전류 레벨을 측정하기 위한 수단을 더 포함하는, 충전가능 디바이스의 검출 장치.
  22. 코드를 포함하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체로서,
    상기 코드는, 실행될 때 장치로 하여금,
    무선 전력 송신기의 적어도 하나의 파라미터의 변화를 검출하고;
    상기 적어도 하나의 파라미터의 변화를 검출한 후에, 상기 무선 전력 송신기의 충전 영역 내에 배치된 적어도 하나의 디바이스가 무선 충전 전력을 수신할 수 있는지를 결정하고;
    적어도 제 1 전력 상태 및 제 2 전력 상태 중 하나에서 상기 송신기를 동작시키는 것으로서, 상기 제 1 전력 상태는 상기 제 2 전력 상태보다 더 낮은 전력을 가지는, 상기 송신기를 동작시키고; 그리고
    상기 적어도 하나의 파라미터의 변화를 검출하기 전에 상기 제 1 전력 상태로 상기 송신기를 천이하도록 하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 파라미터는 상기 송신기에서의 전류 레벨, 상기 송신기에서의 공진 주파수, 및 상기 송신기에서의 리액턴스의 양 중 적어도 하나를 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 파라미터는 상기 송신기에서의 전류 레벨을 포함하고,
    실행될 때 상기 장치로 하여금 측정된 전류의 양과 베이스라인 전류의 양을 비교하는 것에 의해 상기 송신기에서의 전류 레벨의 변화를 검출하게 하는 코드를 더 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
  25. 제 22 항에 있어서,
    실행될 때 상기 장치로 하여금 디바이스와 통신 링크를 확립하려고 시도하는 것에 의해, 상기 무선 전력 송신기의 충전 영역 내에 배치된 적어도 하나의 디바이스가 무선 충전 전력을 수신할 수 있는지를 결정하게 하는 코드를 더 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
  26. 제 24 항에 있어서,
    실행될 때 상기 장치로 하여금 상기 송신기에서 전류 레벨이 상기 베이스라인 전류와 실질적으로 동등할 때, 제 1 시간 기간 동안, 상기 제 1 전력 상태보다 더 낮은 전력을 갖는, 제 3 전력 상태에서 상기 송신기를 동작하게 하는 코드를 더 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
  27. 제 22 항에 있어서,
    실행될 때 상기 장치로 하여금 무선 충전 전력을 수신할 수 있는 상기 충전 영역 내에 배치된 디바이스가 없을 때 베이스라인 전류 레벨로서 측정된 전류 레벨을 설정하게 하는 코드를 더 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
  28. 제 22 항에 있어서,
    실행될 때 상기 장치로 하여금 상기 송신기의 송신 회로 내의 전류 레벨을 측정하게 하는 코드를 더 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체.
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