KR102129700B1 - 다수의 전력 수신 디바이스를 갖는 무선 충전 시스템 - Google Patents

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Abstract

무선 충전 시스템은 다수의 무선 전력 수신 디바이스들을 수신하는 무선 전력 송신 디바이스를 포함할 수 있다. 전력 송신 디바이스 상의 다른 전력 수신 디바이스들에 대한 배터리 충전 상태 정보를 디스플레이하는 데 사용되는 1차 전력 수신 디바이스는 히어로 디바이스로 지칭될 수 있다. 다른 무선 전력 수신 디바이스들은 페어링된 디바이스들로 지칭될 수 있다. 히어로 디바이스가 이미 존재하는 경우 페어링된 디바이스가 무선 전력 송신 디바이스에 추가되는 경우, 히어로 디바이스는 페어링된 디바이스가 히어로 디바이스와 동일한 매트 상에 있음을 검증할 수 있다. 이어서, 히어로 디바이스 및 페어링된 디바이스는 사용자 통지를 동기식으로 출력할 수 있다. 페어링된 디바이스가 무선 전력 송신 디바이스 상에 존재하는 경우, 페어링된 디바이스는 미리 결정된 간격으로 배터리 충전 상태 정보를 무선 전력 송신 디바이스로 전송할 수 있다.

Description

다수의 전력 수신 디바이스를 갖는 무선 충전 시스템{WIRELESS CHARGING SYSTEMS WITH MULTIPLE POWER RECEIVING DEVICE}
본 출원은, 2018년 6월 6일자로 출원된 미국 특허 출원 제16/005,498호, 및 2018년 4월 9일자로 출원된 미국 가특허 출원 제62/654,940호에 대한 우선권을 주장하며, 그로써 그 특허 출원 및 그 가특허 출원은 그들 전체가 본 명세서에 인용에 의해 포함된다.
기술분야
본 출원은 일반적으로 전력 시스템들에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 디바이스들을 충전하기 위한 무선 전력 시스템들에 관한 것이다.
무선 충전 시스템에서, 무선 충전 매트는 매트 상에 배치되는 전자 디바이스에 전력을 무선으로 송신힌다. 전자 디바이스는 수신 코일, 및 수신 코일 근방에 있는 무선 충전 매트 내의 코일로부터 무선 교류(AC) 전력을 수신하기 위한 정류기 회로부를 가진다. 정류기는 수신된 AC 전력을 직류(DC) 전력으로 변환한다.
무선 충전 시스템은 하나 이상의 무선 전력 수신 디바이스를 수신하는 무선 전력 송신 디바이스를 포함할 수 있다. 무선 전력 송신 디바이스를 사용하여 다수의 무선 전력 수신 디바이스들을 충전할 때 사용자 경험을 개선하기 위해, 무선 전력 수신 디바이스들과 무선 전력 송신 디바이스가 통신할 수 있다.
다수의 무선 전력 수신 디바이스들이 무선 전력 송신 디바이스 상에 존재할 때, 무선 전력 수신 디바이스들 중 하나는 무선 전력 송신 디바이스 상에 존재하는 무선 전력 수신 디바이스들의 전부 또는 서브세트에 대한 배터리 충전 상태 정보를 디스플레이하는 1차 무선 전력 수신 디바이스로서 역할할 수 있다. 배터리 충전 상태 정보를 디스플레이하는 데 사용되는 1차 무선 전력 수신 디바이스는 히어로 디바이스로 지칭될 수 있다. 다른 무선 전력 수신 디바이스들은 페어링된 디바이스들로 지칭될 수 있다.
히어로 디바이스가 이미 존재하는 경우 페어링된 디바이스가 무선 전력 송신 디바이스에 추가될 때, 무선 전력 송신 디바이스는 새로운 물체가 검출되었음을 나타내는 통지를 히어로 디바이스에 전송할 수 있다. 무선 전력 송신 디바이스는 페어링된 디바이스에 무선 전력 송신 디바이스 식별자를 전송할 수 있다. 페어링된 디바이스는 자신을 식별하는 정보 및 그의 배터리 레벨과 함께 무선 전력 송신 디바이스 식별자를 히어로 디바이스에 전송할 수 있다. 히어로 디바이스는 페어링된 디바이스로부터 수신된 무선 전력 송신 디바이스 식별자를 무선 전력 송신 디바이스로부터 이전에 수신된 무선 전력 송신 디바이스 식별자와 비교하여, 페어링된 디바이스가 히어로 디바이스와 동일한 무선 전력 송신 디바이스 상에 있는지를 결정할 수 있다. 페어링된 디바이스가 히어로 디바이스와 동일한 무선 전력 송신 디바이스 상에 있다는 것이 검증되면, 히어로 디바이스 및 페어링된 디바이스는 애니메이션과 같은 사용자 통지를 동기식으로 출력할 수 있다.
페어링된 디바이스가 무선 전력 송신 디바이스 상에 존재할 때, 페어링된 디바이스는 그 자신의 고유 디바이스 어드레스 및 그의 배터리 충전 상태 정보를 미리 결정된 간격으로 무선 전력 송신 디바이스에 전송할 수 있다. 무선 전력 송신 디바이스는 이 정보를 저장할 수 있다. 이어서, 히어로 디바이스가 무선 전력 송신 디바이스에 추가될 때, 무선 전력 송신 디바이스는 대역내 통신을 사용하여 페어링된 디바이스의 배터리 충전 상태 정보를 히어로 디바이스로 송신할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른, 무선 전력 송신 디바이스 및 무선 전력 수신 디바이스를 포함하는 예시적인 무선 충전 시스템의 개략도이다.
도 2는 일 실시예에 따른, 예시적인 무선 전력 송신 회로부 및 예시적인 무선 전력 수신 회로부의 회로도이다.
도 3은 일 실시예에 따른, 복수의 코일들을 갖는 예시적인 무선 전력 송신 디바이스의 평면도이다.
도 4는 일 실시예에 따른, 2차 무선 전력 수신 디바이스가 무선 전력 송신 디바이스에 추가될 때 무선 전력 송신 디바이스 상에 1차 무선 전력 수신 디바이스를 갖는 예시적인 무선 전력 송신 디바이스를 도시하는 평면도이다.
도 5는 일 실시예에 따른, 1차 무선 전력 수신 디바이스가 무선 전력 송신 디바이스에 추가될 때 무선 전력 송신 디바이스 상에 2차 무선 전력 수신 디바이스를 갖는 예시적인 무선 전력 송신 디바이스를 도시하는 평면도이다.
도 6은 일 실시예에 따른, 1차 무선 전력 수신 디바이스가 이미 존재하는 경우 2차 무선 전력 수신 디바이스가 무선 전력 송신 디바이스에 추가될 때 예시적인 충전 시스템의 동작들을 도시하는 타이밍도이다.
도 7은 일 실시예에 따른, 1차 무선 전력 수신 디바이스가 이미 존재하는 경우 2차 무선 전력 수신 디바이스가 무선 전력 송신 디바이스에 추가될 때, 무선 전력 송신 디바이스, 1차 무선 전력 수신 디바이스, 및 2차 무선 전력 수신 디바이스를 사용하는 것에 수반되는 예시적인 동작들의 플로우 챠트이다.
도 8은 일 실시예에 따른, 2차 무선 전력 수신 디바이스가 이미 존재하는 경우 1차 무선 전력 수신 디바이스가 무선 전력 송신 디바이스에 추가될 때, 무선 전력 송신 디바이스, 1차 무선 전력 수신 디바이스, 2차 무선 전력 수신 디바이스를 사용하는 것에 수반되는 예시적인 동작들의 플로우 챠트이다.
무선 전력 시스템은 무선 충전 매트와 같은 무선 전력 송신 디바이스를 가질 수 있다. 무선 전력 송신 디바이스는 하나 이상의 무선 전력 수신 디바이스, 예컨대 손목시계, 셀룰러 전화기, 태블릿 컴퓨터, 랩톱 컴퓨터, 전기 차량, 액세서리, 예컨대 오디오 액세서리(예컨대, 헤드폰, 이어버드 등), 컴퓨터 마우스, 트랙패드, 스타일러스 디바이스, 또는 다른 전자 장비에 무선으로 전력을 송신할 수 있다. 일부 경우들에서, 무선 전력 수신 디바이스들은 배터리 케이스들(때때로 배터리 팩, 보충 배터리들, 커버들 등으로 지칭됨)을 포함한다. 일례로서, 무선 전력 수신 디바이스는 이어버드용 배터리 케이스일 수 있다. 무선 전력 수신 디바이스(들)는 디바이스에 전력을 공급하기 위해 그리고 내부 배터리를 충전하기 위해 무선 전력 송신 디바이스로부터의 전력을 사용할 수 있다.
예시적인 무선 전력 시스템(무선 충전 시스템)이 도 1에 도시된다. 도 1에 도시된 바와 같이, 무선 전력 시스템(8)은 무선 전력 송신 디바이스(12)와 같은 무선 전력 송신 디바이스를 포함할 수 있고, 무선 전력 수신 디바이스(24)와 같은 하나 이상의 무선 전력 수신 디바이스를 포함할 수 있다. 무선 전력 송신 디바이스(12)는 제어 회로부(16)를 포함할 수 있다. 무선 전력 수신 디바이스(24)는 제어 회로부(30)를 포함할 수 있다. 제어 회로부(16) 및 제어 회로부(30)와 같은 시스템(8) 내의 제어 회로부는 시스템(8)의 동작을 제어하는 데 사용될 수 있다. 제어 회로부는 마이크로프로세서들과 연관된 프로세싱 회로부, 전력 관리 유닛들, 베이스밴드 프로세서들, 디지털 신호 프로세서들, 마이크로제어기들, 및/또는 프로세싱 회로들을 갖는 주문형 집적 회로들을 포함할 수 있다. 이러한 프로세싱 회로부는 디바이스들(12, 24) 내에서 원하는 제어 및 통신 특징부들을 구현한다. 예를 들어, 프로세싱 회로부는 전력 송신 레벨들을 결정하고, 센서 데이터를 프로세싱하고, 사용자 입력을 프로세싱하고, 디바이스들(12, 24)사이의 협상들을 처리하고, 대역내 및 대역외 데이터 패킷들을 송신 및 수신하고, 다른 정보를 프로세싱하고, 이 정보를 사용하여 시스템(8)의 동작을 조정하는 데 사용될 수 있다.
시스템(8) 내의 제어 회로부는 하드웨어(예컨대, 전용 하드웨어 또는 회로부), 펌웨어, 및/또는 소프트웨어를 사용하여 시스템(8)에서 동작들을 수행하도록 구성될 수 있다. 시스템(8)에서 동작들을 수행하기 위한 소프트웨어 코드는 제어 회로부(8) 내의 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체(예컨대, 유형의(tangible) 컴퓨터 판독가능 저장 매체) 상에 저장된다. 소프트웨어 코드는 때로는 소프트웨어, 데이터, 프로그램 명령어들, 명령어들, 또는 코드로 지칭될 수 있다. 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 비휘발성 랜덤-액세스 메모리(NVRAM)와 같은 비휘발성 메모리, 하나 이상의 하드 드라이브들(예컨대, 마그네틱 드라이브들 또는 솔리드 스테이트 드라이브들), 하나 이상의 착탈식 플래시 드라이브들 또는 다른 이동식 매체(removable media) 등을 포함할 수 있다. 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체 상에 저장된 소프트웨어는 제어 회로부(16 및/또는 30)의 프로세싱 회로부 상에서 실행될 수 있다. 프로세싱 회로부는 프로세싱 회로부, 하나 이상의 마이크로프로세서들, 중앙 프로세싱 유닛(CPU) 또는 다른 프로세싱 회로부를 갖춘 주문형 집적 회로들을 포함할 수 있다.
전력 송신 디바이스(12)는 독립형 전력 어댑터(예를 들어, 전력 어댑터 회로부를 포함하는 무선 충전 매트)일 수 있거나, 케이블에 의해 전력 어댑터 또는 다른 장비에 결합되는 무선 충전 매트일 수 있거나, 휴대용 디바이스일 수 있거나, 가구, 차량, 또는 다른 시스템에 통합된 장비일 수 있거나, 또는 다른 무선 전력 전달 장비일 수 있다. 무선 전력 송신 디바이스(12)가 무선 충전 매트인 예시적인 구성들은 때때로 본 명세서에서 일 예로서 설명될 수 있다.
전력 수신 디바이스(24)는 손목시계, 셀룰러 전화기, 랩톱 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 무선 헤드폰, 무선 헤드폰 케이스, 또는 다른 장비와 같은 휴대용 전자 디바이스일 수 있다. 전력 송신 디바이스(12)는 벽 콘센트(예를 들어, 교류)에 결합될 수 있고, 전력을 공급하기 위한 배터리를 가질 수 있고/있거나 다른 전력의 공급원을 가질 수 있다. 전력 송신 디바이스(12)는 벽 콘센트로부터의 AC 전력 또는 다른 전원을 DC 전력으로 변환하기 위한 전력 변환기(14)와 같은 AC-DC 전력 변환기를 가질 수 있다. DC 전력은 제어 회로부(16)에 전력을 공급하기 위해 사용될 수 있다. 동작 동안, 제어 회로부(16) 내의 제어기는 무선 전력을 디바이스(24)의 전력 수신 회로부(54)에 송신하기 위해 전력 송신 회로부(52)를 사용할 수 있다. 전력 송신 회로부(52)는 제어 회로부(16)에 의해 제공되는 제어 신호들에 기초하여 턴 온 및 오프되어 하나 이상의 코일들(42)을 통해 AC 전류 신호들을 생성하는 스위칭 회로부(예컨대, 트랜지스터들로부터 형성된 인버터)를 가질 수 있다. 코일(42)은 (예컨대, 디바이스(12)가 무선 충전 매트인 구성들에서) 평면 코일 어레이로 배열될 수 있다.
AC 전류가 하나 이상의 코일들(42)을 통과함에 따라, 교류 전자기장(신호들(44))이 생성되고 이는 전력 수신 디바이스(24) 내의 코일(48)과 같은 하나 이상의 대응하는 코일들에 의해 수신된다. 교류 전자기장이 코일(48)에 의해 수신될 때, 대응하는 교류 전류가 코일(48)에 유도된다. 브리지 네트워크 내에 배열된 동기 정류 금속 산화물 반도체 트랜지스터들과 같은 정류 컴포넌트들을 포함하는 정류기(50)와 같은 정류기 회로부는 코일(48)로부터 수신된 AC 신호들(전자기 신호들(44)과 연관된 수신된 교류 신호들)을 디바이스(24)에 전력을 공급하기 위한 DC 전압 신호들로 변환한다.
정류기(50)에 의해 생성된 DC 전압은 배터리(58)와 같은 배터리에 전력을 공급하는 데 사용될 수 있고 디바이스(24) 내의 다른 컴포넌트들에 전력을 공급하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 디바이스(24)는 하나 이상의 안테나(64), 터치 센서 컴포넌트 및 다른 센서(66)(예컨대, 버튼, 가속도계, 힘 센서, 온도 센서, 광 센서, 압력 센서, 가스 센서, 수분 센서, 자기 센서 등), 및 디스플레이(68)와 같은 입출력 디바이스들(56)을 포함할 수 있다. 전력 수신 디바이스(24) 내의 입출력 디바이스들(56) 및 다른 컴포넌트들은 정류기(50)에 의해 생성되는 DC 전압들(및/또는 배터리(58)에 의해 생성된 DC 전압들)에 의해 전력을 공급받을 수 있다. 디스플레이(68)는 임의의 원하는 유형의 디스플레이(예컨대, 액정 디스플레이, 유기 발광 다이오드 디스플레이 등)일 수 있다.
디바이스(12) 및/또는 디바이스(24)는 대역내 또는 대역외 통신을 사용하여 무선으로 통신할 수 있다. 디바이스(12)는, 예를 들어, 안테나(예컨대, 안테나(67))를 사용하여 대역외 신호들을 디바이스(24)로 무선으로 송신하는 무선 송수신기 회로부(40)를 가질 수 있다. 무선 송수신기 회로부(40)는 안테나를 사용하여 디바이스(24)로부터 대역외 신호들을 무선으로 수신하는 데 사용될 수 있다. 무선 송수신기 회로부(40)는 또한 코일들(42)을 사용하여 무선 통신 신호들을 송신 및 수신할 수 있다. 디바이스(24)는 대역외 신호들을 디바이스(12)로 송신하는 무선 송수신기 회로부(46)를 가질 수 있다. 무선 송수신기(46) 내의 수신기 회로부는 디바이스(12)로부터 대역외 신호들을 수신하기 위해 안테나(예컨대, 안테나(64))를 사용할 수 있다. 전력 수신 디바이스(24) 내의 무선 송수신기(46)는 또한 다른 무선 전력 수신 디바이스들과 통신하기 위해 하나 이상의 안테나들(64)을 사용할 수 있다. 안테나들(64)은 임의의 원하는 주파수들에서 통신할 수 있다. 일례에서, 안테나(64)는 블루투스® 통신(예컨대, 2400 ㎒ 내지 2500 ㎒의 주파수들)에 사용될 수 있다.
무선 송수신기 회로부(40)는 하나 이상의 코일(42)을 사용하여 무선 송수신기 회로부(46)로 대역내 신호들을 송신하며 이들은 코일(48)을 사용하여 무선 송수신기 회로부(46)에 의해 수신된다. 디바이스(12)와 디바이스(24) 사이의 대역내 통신을 지원하기 위해 임의의 적합한 변조 기법이 사용될 수 있다. 하나의 예시적인 구성에서, 주파수-시프트 키잉(FSK)은 디바이스(12)로부터 디바이스(24)로 대역내 데이터를 전달하기 위해 사용되고, 진폭-시프트 키잉(ASK)은 디바이스(24)로부터 디바이스(12)로 대역내 데이터를 전달하기 위해 사용된다. 이러한 FSK 및 ASK 송신 동안 전력이 디바이스(12)로부터 디바이스(24)로 무선으로 전달될 수 있다.
무선 전력 송신 동작 동안, 회로부(52)는 주어진 전력 송신 주파수에서 AC 구동 신호들을 하나 이상의 코일(42)에 공급한다. 전력 송신 주파수는 예를 들어 약 125 ㎑, 적어도 80 ㎑, 적어도 100 ㎑, 500 ㎑ 미만, 300 ㎑ 미만, 또는 다른 적합한 무선 전력 주파수의 미리 결정된 주파수일 수 있다. 일부 구성에서, 전력 송신 주파수는 디바이스들(12, 24) 사이의 통신에서 협상될 수 있다. 다른 구성들에서, 전력 송신 주파수는 고정된다.
무선 전력 전달 동작들 동안, 전력 송신 회로부(52)는 전력 송신 주파수에서 신호들(44)을 생성하기 위해 코일(42)들 중 하나 이상으로 AC 신호들을 구동하고 있고, 무선 송수신기 회로부(40)는 구동 AC 신호들의 전력 송신 주파수를 변조하고 그에 의해 신호들(44)의 주파수를 변조하기 위해 FSK 변조를 사용한다. 디바이스(24)에서, 코일(48)은 신호들(44)을 수신하는 데 사용된다. 전력 수신 회로부(54)는 코일(48) 및 정류기(50) 상에 수신된 신호들을 사용하여 DC 전력을 생성한다. 동시에, 무선 송수신기 회로부(46)는 FSK 복조를 사용하여 송신된 대역내 데이터를 신호들(44)로부터 추출한다. 이러한 접근법은, FSK 데이터(예컨대, FSK 데이터 패킷들)가 코일들(42, 48)을 사용하여 디바이스(12)로부터 디바이스(24)로 대역내 송신되는 동안, 전력이 동시에 코일들(42, 48)들을 사용하여 디바이스(12)로부터 디바이스(24)로 무선으로 전달될 수 있게 한다.
디바이스(24)와 디바이스(12)사이의 대역내 통신은 ASK 변조 및 복조 기술들을 사용한다. 무선 송수신기 회로부(46)는 전력 수신 회로부(54)(예컨대, 코일(48))의 임피던스를 변조하기 위해 스위치(예컨대, 코일(48)에 결합된 송수신기(46) 내의 하나 이상의 트랜지스터)를 사용함으로써 대역내 데이터를 디바이스(12)로 송신한다. 이는 이어서 신호(44)의 진폭 및 코일(들)(42)을 통과하는 AC 신호의 진폭을 변조한다. 무선 송수신기 회로부(40)는 코일(들)(42)을 통과하는 AC 신호의 진폭을 모니터링하고, ASK 복조를 사용하여, 무선 송수신기 회로부(46)에 의해 송신되었던 이들 신호들로부터 송신된 대역내 데이터를 추출한다. ASK 통신의 사용은, ASK 데이터 비트들(예컨대, ASK 데이터 패킷들)이 코일들(48, 42)을 사용하여 디바이스(24)로부터 디바이스(12)로 대역내 송신되는 동안, 전력이 동시에 코일들(42, 48)을 사용하여 디바이스(12)로부터 디바이스(24)로 무선으로 전달될 수 있게 한다.
대역내 통신 기법들의 상기 예들(예컨대, ASK 변조 및 FSK 변조)은 단지 예시적인 것이다. 원한다면 다른 대역내 통신 기법들이 사용될 수 있다(예컨대, 코일들(42, 48)을 사용하여 무선 전력 수신 디바이스로부터 무선 전력 송신 디바이스로 전력 송신 주파수와는 상이한 주파수로 반송파를 송신하는 것). 일반적으로, 코일들(42, 48)을 사용하는 디바이스(12)와 디바이스(24) 사이의 임의의 데이터 통신은 대역내 통신으로 지칭될 수 있다. 무선 전력은 대역내 통신 동안 디바이스(12)와 디바이스(24) 사이에서 선택적으로 동시에 전달될 수 있다.
제어 회로부(16)는 디바이스(12)와 연관된 충전 표면 상의 외부 물체들을 검출하는 외부 물체 측정 회로부(41)(때때로 이물질 검출 회로부 또는 외부 물체 검출 회로부로 지칭됨)를 가진다. 회로부(41)는 전력 송신 디바이스(12)와 통신하고/하거나 그로부터 전력을 수신할 수 있는 적어도 하나의 무선 전력 수신 코일을 이용하여 무선 전력 수신 디바이스들(24)을 검출할 수 있다. 전력 송신 디바이스(12)와 통신하고/하거나 그로부터 전력을 수신할 수 있는 적어도 하나의 무선 전력 수신 코일을 갖는 무선 전력 수신 디바이스들은 때때로 지원되는 디바이스들 또는 호환가능한 디바이스들로 지칭될 수 있다. 회로부(41)는 또한 지원되지 않거나 비호환성 전자 디바이스들(즉, 전력 송신 디바이스(12)로부터 전력을 무선으로 수신하도록 동작가능하지 않은 전자 디바이스들) 및 물체들, 예컨대 코인들, 키들, 종이 클립들, 및 잠재적으로 바람직하지 않게 가열될 수 있는 다른 금속 물체들을 검출할 수 있다. 단순화를 위해, 비호환성 전자 디바이스들 및 다른 금속 물체들, 예를 들어 코인들, 키들, 및 종이 클립들은 모두 이물질로 지칭될 수 있다.
예시적인 구성에서, 제어 회로부(16)의 측정 회로부(41)는 신호 생성기 회로부(예컨대, 하나 이상의 프로브 주파수에서 AC 프로브 신호들을 생성하기 위한 발진기 회로부, 펄스 발생기 등) 및 신호 검출 회로부(예컨대, 필터들, 아날로그-디지털 변환기들, 임펄스 응답 측정 회로들 등)를 포함한다. 측정 동작들 동안, 디바이스(12) 내의 스위칭 회로부는 코일들(42) 각각을 사용으로 스위칭하기 위해 제어 회로부(16)에 의해 조정될 수 있다. 각각의 코일(42)이 선택적으로 사용으로 스위칭됨에 따라, 제어 회로부(16)는 신호 측정 회로부(41)의 신호 생성기 회로부를 사용하여 그 코일에 여기 신호(때때로 임펄스 신호 또는 프로브 신호로 지칭됨)를 인가하면서, 대응하는 응답을 측정하기 위해 신호 측정 회로부(41)의 신호 검출 회로부를 사용한다. 제어 회로부(30) 및/또는 제어 회로부(16) 내의 측정 회로부는 또한 전류 및 전압 측정을 행하는 데 사용될 수 있다.
각각의 코일(42)의 특성들은 임의의 물체들이 그 코일과 중첩되는지 여부에 의존하고, 또한 도 1의 코일(48)과 같은 코일을 갖는 무선 전력 수신 디바이스가 존재하는지 여부에 의존하며, 이는 임의의 중첩된 또는 인근의 코일(42)의 측정된 인덕턴스를 변화시킬 수 있다. 신호 측정 회로부(41)는 (코일 인덕턴스를 측정하기 위해) 하나 이상의 주파수들, (예컨대, 측정 회로부 내의 측정 회로부가 인덕턴스 및 Q 인자 측정들을 하는 데 사용될 수 있도록) 신호 펄스들 등으로 신호들을 코일에 공급하면서 코일에서 신호들을 측정하도록 구성된다. 측정 회로부(41)로부터의 측정들을 사용하여, 무선 전력 송신 디바이스는 외부 물체가 코일들 상에 존재하는지 여부를 결정한다. 예를 들어, 코일들(42) 전부가 인가된 신호들에 대한 그들의 예상 공칭 응답을 나타내면, 제어 회로부(16)는 외부 디바이스들이 존재하지 않는다고 결론 내릴 수 있다. 코일들(42) 중 하나가 상이한 응답(예컨대, 정상적인, 물체들이 존재하지 않는 기준치로부터 변하는 응답)을 나타내는 경우, 제어 회로부(16)는 외부 물체(잠재적으로 호환가능한 무선 전력 수신 디바이스)가 존재한다고 결론 내릴 수 있다.
도 1의 전력 송신 회로부(52) 및 전력 수신 회로부(54)를 형성하기 위해 사용될 수 있는 유형의 예시적인 회로부가 도 2에 도시된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 전력 송신 회로부(52)는 교류 구동 신호들을 코일들(42)에 공급하기 위한 구동 회로부(인버터 회로부)를 포함할 수 있다. 하나의 예시적인 구성에서, 인버터 회로부는 도 2의 인버터(60)와 같은 다수의 인버터 회로들을 포함하며, 이들 각각은 디바이스(12)의 제어 회로부(16)에 의해 제어되고, 이들 각각은 코일(42)들 중 각각의 하나에 결합된다.
자기 결합 계수 k는 시스템(8)에서 송신 코일과 수신 코일 사이의 자기 결합의 양을 나타낸다. 무선 전력 전달 효율은 k와 비례하며, 따라서 각각의 코일에 대한 결합 계수 k를 평가하고 결합 계수들에 기초하여 무선 전력을 디바이스(24)로 송신하는 데 사용하기에 적절한 코일(들)을 선택함으로써 최적의 충전(예컨대, 피크 효율)이 얻어질 수 있다. 각각의 코일(42)에 대해 결합 계수 k가 결정된 후에, 제어 회로부(16)는 신호들을 코일들로 구동하는데 사용하기 위해 대응하는 인버터들(60)을 선택함으로써 적절한 코일(들)(42)을 사용으로 스위칭할 수 있다.
각각의 인버터(60)는 금속 산화물 반도체 트랜지스터들 또는 다른 적합한 트랜지스터들을 갖는다. 이들 트랜지스터들은 제어 신호 입력(62) 상에 수신되는 제어 회로부(16)(도 1)로부터의 AC 제어 신호에 의해 변조된다. AC 제어 신호 제어부들은, 직류 전력(직류 전원 입력 단자들(63)에 걸친 입력 전압(Vindc))이 그의 연관된 커패시터(Ctx)를 통해 코일(42) (Ltx의 자기 인덕턴스를 가짐)에 인가되는 대응하는 AC 구동 신호로 변환되도록 트랜지스터들을 변조한다. 이는 무선 전력 수신 디바이스(54) 내의 코일(48)에 전자기적으로(자기적으로) 결합되는 전자기 신호들(44)(자기장)을 생성한다.
코일(42, 48)들 사이의 전자기(자기) 결합의 정도는 자기 결합 계수(k)에 의해 표현된다. 신호들(44)은 (Lrx의 자기-인덕턴스를 갖는) 코일(48)에 의해 수신된다. 코일(48) 및 커패시터(Crx)는 정류기(50)에 결합된다. 동작 동안, 수신된 신호들(44)에 응답하여 생성되는 코일(48)로부터의 AC 신호들은 출력 단자들(65)에 걸쳐 직류 출력 전력(예컨대, 직류 정류기 출력 전압(Vo))을 생성하기 위해 정류기(50)에 의해 정류된다. 단자들(65)은 전력 수신 디바이스(24)의 부하(예컨대, 배터리(58) 및 정류기(50)로부터 공급되는 직류 전력에 의해 전력을 공급받고 있는 디바이스(24) 내의 다른 컴포넌트들)에 결합될 수 있다.
각각의 코일(42)의 인덕턴스(Ltx)는 외부 물체들과의 자기 결합에 의해 영향을 받으며, 따라서 다양한 주파수들에서 디바이스(12) 내의 코일들(42) 중 하나 이상에 대한 인덕턴스(Ltx)의 측정들은 전력 송신 디바이스(12) 상의 물체들에 대한 정보를 나타낼 수 있다. 전력을 절약하기 위해, 디바이스(12)는 디바이스(8)에 무선 전력을 공급하기 위한 사용을 기다리는 동안 대기 모드에서 동작될 수 있다. 신호 측정 회로부(41)는 대기 동안 외부 물체들의 존재를 모니터링할 수 있다. 외부 물체들로 인한 인덕턴스(Ltx)의 변화에 대해 선택된 코일을 탐침하기 위해, 프로브 주파수에서 교류 프로브 신호(예컨대, 사인파, 구형파 등)가 생성될 수 있다. 이어서, 인덕턴스(Ltx)는 알려진 Ctx 값 및 임펄스 응답 신호의 주파수에 기초하여 도출될 수 있다. 품질 인자 Q의 값은 L 및 임펄스 응답 신호의 측정된 감쇠로부터 도출될 수 있다. 결합 인자 k는 정류기(50)의 출력 전압(Vo), 송신 코일 인덕턴스(Ltx), 수신 코일 인덕턴스(Lrx), 알려진 커패시턴스(Ctx), 및 다른 인자들에 기초하여 결정될 수 있다.
주어진 코일에 대한 Ltx의 측정된 값이 코일들(42)의 어레이 내의 코일들(42) 각각에 대해 예상되는 정상 Ltx 값과 매칭되는 경우, 제어 회로부(16)는 무선 충전에 적합한 외부 물체가 존재하지 않는다고 결론 내릴 수 있다. Ltx의 주어진 측정된 값이 언로딩된 코일에 대해 예상되는 값과 상이하면(예컨대, 더 큼), 제어 회로부(42)는 외부 물체가 존재하고 추가적인 측정 동작들을 수행할 수 있다고 결론 내릴 수 있다.
도 1 및 도 2는 하나의 무선 전력 수신 디바이스(24)만을 도시한다. 그러나, 전력 송신 디바이스(12)는 임의의 원하는 수의 무선 전력 수신 디바이스들(24)(예컨대, 2 개의 무선 전력 수신 디바이스들, 3 개의 무선 전력 수신 디바이스들, 3 개 초과의 무선 전력 수신 디바이스들 등)로 무선 전력을 송신할 수 있다.
디바이스(12)가 코일들(42)의 어레이를 갖는 디바이스(12)에 대한 예시적인 구성의 평면도가 도 3에 도시된다. 디바이스(12)는 일반적으로 임의의 적합한 개수의 코일(42)(예컨대, 22 개의 코일, 적어도 5 개의 코일, 적어도 10 개의 코일, 적어도 15 개의 코일, 30 개 미만의 코일, 50 개 미만의 코일 등)을 가질 수 있다. 디바이스(12)의 코일들(42)은 플라스틱 부재 또는 충전 표면(70)을 형성하는 다른 구조물과 같은 평면 유전체 구조물에 의해 덮일 수 있다. 디바이스(12) 내의 코일(42)들의 어레이의 측방향 치수(X 및 Y 치수)는 1 내지 1000 cm, 5 내지 50 cm, 5 cm 초과, 20 cm 초과, 200 cm 미만, 75 cm 미만, 또는 다른 적합한 크기일 수 있다. 코일들(42)은 중첩되거나 중첩되지 않는 구성으로 배열될 수 있다. 중첩되지 않는 구성에서, 코일들은 임의의 코일의 어떠한 부분도 층 내의 다른 코일들 중 임의의 것과 중첩되지 않도록 단일 층으로(예컨대, XY-평면에 평행한 평면 내에) 배열될 수 있다. 대안적으로, 중첩 배열(도 3 에 도시된 바와 같음)에서, 코일(42)은 다수의 층들로 조직화될 수 있다. 각각의 층 내에서, 코일들은 중첩되지 않는다. 그러나, 하나의 층 내의 코일들은 하나 이상의 다른 층들 내의 코일들과 중첩될 수 있다(예컨대, 주어진 층 내의 주어진 코일의 윤곽을 초과하는 것으로부터 볼 때, 다른 층 내의 코일의 윤곽과 교차할 수 있다). 하나의 예시적인 예에서, 디바이스는 3 개의 코일 층들(예컨대, 8 개의 코일들을 갖는 하부 층, 7 개의 코일들을 갖는 중간 층, 및 7 개의 코일들을 갖는 상부 층)을 가질 수 있다. 일반적으로, 각각의 층은 임의의 적합한 개수의 코일들(예컨대, 적어도 2 개의 코일들, 적어도 5 개의 코일들, 9 개 미만의 코일들, 14 개 미만의 코일들, 6 개 내지 9 개의 코일들 등)을 가질 수 있다. 디바이스(12)는 하나의 코일 층, 적어도 2 개의 코일 층들, 적어도 3 개의 코일 층들, 적어도 4 개의 코일 층들, 5 개 미만의 코일 층들, 4 개 내지 6 개의 코일 층들 등을 가질 수 있다. 코일들(42)은 행들 및 열들을 갖는 직사각형 어레이로 배치될 수 있고/있거나 육각형 타일 패턴 또는 다른 패턴을 사용하여 타일링될 수 있다.
시스템(8)의 사용자는 때때로 하나 이상의 무선 전력 수신 디바이스(24)를 디바이스(12) 상에 배치할 수 있다. 코인들, 키들, 종이 클립들, 금속 포일의 스크랩들, 및/또는 다른 이종 금속 물체들과 같은 이물질들이 또한 표면(70) 상에 우연히 존재할 수 있다. 이물질들이 존재하는 동안 코일들(42)이 무선 전력 신호들을 송신하기 위해 사용되는 경우, 와전류(eddy current)가 이물질들에 유도될 수 있다. 이러한 와전류는 이물질들을 바람직하지 않게 가열할 가능성을 갖는다. 이물질들은 코일들(42)로부터의 필드들에 노출시 잠재적으로 손상될 수 있는 민감한 전자 장비를 포함할 수 있다.
이물질들의 원치 않는 가열을 피하기 위해, 시스템(8)은 표면(70) 상에 위치된 전도성 물체들이 지원되는 디바이스들(예컨대, 지원되는 전력 수신 디바이스들(24))에 대응하는지 또는 비호환성 이물질들(예컨대, 무선 전력 수신 코일들이 없는 금속 물체들)에 대응하는지를 자동으로 검출하고 적합한 동작을 취한다. 물체가 충전 표면(70) 상에서 검출될 때(즉, 코일들의 인덕턴스 값들을 측정함으로써), 시스템(8)은 물체가 대역내 통신을 사용하여 지원되는 전력 수신 디바이스인지를 결정하려고 시도할 수 있다. 대역내 통신을 가능하게 하기 위해 코일들(42)을 사용하여 충분한 전력이 제공될 수 있다. 대역내 통신이 확립되지 않거나, 물체가 호환가능한 전력 수신 디바이스가 아닌 것으로 결정되는 경우, 코일들은 무선 충전을 시작하지 않을 것이다. 그러나, 하나 이상의 호환가능한 무선 전력 수신 디바이스(24)가 검출되는 경우, 전력 송신 디바이스(12)를 사용하여 무선 전력을 전력 수신 디바이스들(24)로 전달하는 것이 바람직할 수 있다.
호환가능한 무선 전력 수신 디바이스가 검출되더라도, 전력 송신 디바이스(12)는 어떠한 이물질들도 전력 송신 디바이스 상에 존재하지 않는다고 결정할 때까지 무선 전력의 송신을 시작하지 않을 수 있다. 외부 물체가 충전 표면(70) 상에 존재하는 경우, 무선 전력 전달은 (그렇지 않으면 호환가능한 디바이스(들)(24)에 무선 전력을 송신하는 것이 바람직함에도 불구하고) 방지될 수 있다. 따라서, 무선 충전을 시작하기 전에 이물질이 존재하는지를 결정하기 위해 시스템(8)에 의해 단계들이 취해질 수 있다.
일부 상황들에서, 무선 전력 송신 디바이스(12)는 하나 초과의 무선 전력 수신 디바이스를 수신할 수 있다(그리고 무선 전력을 전달할 수 있다). 무선 전력 송신 디바이스를 사용하여 다수의 무선 전력 수신 디바이스들을 충전할 때 사용자 경험을 개선하기 위해, 무선 전력 수신 디바이스들 및 무선 전력 송신 디바이스가 통신하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 하나의 무선 전력 수신 디바이스가 무선 전력 송신 디바이스 상에 존재할 때, 무선 전력 수신 디바이스는 그의 디스플레이 상에 배터리 충전 상태 정보를 디스플레이할 수 있다. 이어서, 다른 무선 전력 수신 디바이스가 무선 전력 송신 디바이스에 추가되는 경우, 원래 존재하는 무선 전력 수신 디바이스가 새롭게 추가된 무선 전력 수신 디바이스의 존재를 확인응답하는 것이 바람직할 수 있다. 유사하게, 새로 추가된 무선 전력 수신 디바이스는 원래 존재하는 무선 전력 수신 디바이스와 연관된 정보를 획득하고 디스플레이할 수 있다. 새로운 디바이스가 무선 전력 송신 디바이스에 추가될 때, 새롭게 추가된 디바이스 및 원래 현재 디바이스 둘 모두는 새롭게 추가된 디바이스가 전력 송신 디바이스에 추가되었음을 나타내는 애니메이션을 디스플레이(또는 다른 오디오 또는 시각적 큐를 출력)할 수 있다. 2 개의 디바이스들 상의 애니메이션들은 동기화하여 디스플레이될 수 있다(예컨대, 출력이 동일한 시간에, 또는 서로 100 밀리초 내에, 서로 200 밀리초 내에 있는 시간들 같은 거의 동일한 시간에 시작될 수 있다).
무선 전력 수신 디바이스들은 배터리 충전 상태 정보 및 무선 전력 수신 디바이스들의 다른 정보가 디스플레이되는 방법을 결정하는 계층구조를 가질 수 있다. 예를 들어, 충전 매트 상에 존재하는 하나의 전력 수신 디바이스는 (때때로 1차 디바이스로서 또한 지칭되는) 히어로 디바이스로서 작용할 수 있다. 히어로 디바이스는 그 자체 및 충전 매트 상에 존재하는 다른 전력 수신 디바이스들 둘 모두에 대한 배터리 충전 상태 정보를 디스플레이할 수 있다. 충전 매트 상에 존재하는 다른 전력 수신 디바이스들(때때로 페어링된 디바이스들로 지칭됨)은 배터리 충전 상태 정보를 디스플레이하지 않을 수 있다(이 정보가 이미 히어로 디바이스 상에 디스플레이되기 때문임). 계층구조는 다수의 무선 전력 수신 디바이스들이 무선 전력 송신 디바이스 상에 존재할 때 어느 무선 전력 수신 디바이스가 히어로 디바이스로서 동작하는지를 결정할 수 있다. 예를 들어, 하나의 예시적인 배열에서, 셀룰러 전화기는 손목시계 디바이스보다 더 높은 우선순위를 가질 수 있고, 손목시계 디바이스는 이어버드용 배터리 케이스보다 더 높은 우선순위를 가질 수 있다. 따라서, 셀룰러 전화기 및 손목시계가 충전 매트 상에 동시에 존재하는 경우, 셀룰러 전화는 히어로 디바이스로서 작용할 수 있다(그리고 셀룰러 전화기 및 손목시계 둘 모두에 대한 배터리 충전 상태 정보를 디스플레이할 수 있다). 대안적으로, 손목시계 및 이어버드용 배터리 케이스가 충전 매트 상에 동시에 존재하는 경우, 손목시계는 히어로 디바이스로서 작용할 수 있다(그리고 손목시계와 배터리 케이스 둘 모두에 대한 배터리 충전 상태 정보를 디스플레이할 수 있다). 어느 디바이스가 히어로 디바이스로서 작용할 것인지를 결정함에 있어서 임의의 원하는 디바이스 계층구조가 사용될 수 있다.
디바이스의 유형(예컨대, 셀룰러 전화기, 손목시계, 배터리 케이스)은 어느 전력 수신 디바이스가 무선 전력 송신 디바이스 상의 다수의 무선 전력 수신 디바이스들을 위한 히어로 디바이스로서 동작하는지를 결정하는 유일한 인자가 아닐 수 있다. 무선 전력 수신 디바이스들은 단지 무선 전력 수신 디바이스와 동일한 에코시스템 내의 다른 무선 전력 수신 디바이스들에 대한 히어로 디바이스로서 동작할 수 있다. 예를 들어, 각각의 무선 전력 수신 디바이스는 알려진 사용자를 가질 수 있다. 무선 전력 수신 디바이스들이 동일한 사용자에게 속하는 경우에만, 히어로 디바이스 관계가 존재할 것이다. 예를 들어, 사용자 A에 속하는 셀룰러 전화기 및 사용자 A에 속하는 손목시계 디바이스가 충전 매트 상에 존재하는 경우, 셀룰러 전화기는 손목시계용 히어로 디바이스로서 역할할 수 있다. 그러나, 사용자 A에 속하는 셀룰러 전화기 및 사용자 B에 속하는 손목시계 디바이스가 충전 매트 상에 존재하는 경우, 셀룰러 전화는 손목시계용 히어로 디바이스로서 역할하지 않을 수 있다.
무선 전력 수신 디바이스는 동일한 무선 전력 송신 디바이스 상의 다른 무선 전력 수신 디바이스들에 대한 히어로 디바이스로서만 작용할 수 있다. 예를 들어, 2 개의 무선 전력 송신 디바이스들이 서로 옆에 있는 시나리오를 고려한다. 셀룰러 전화기 및 손목시계(둘 모두 동일한 사용자에 속함) 둘 모두가 제1 무선 전력 송신 디바이스 상에 존재한다. 이 시나리오에서, 셀룰러 전화기는 손목시계에 대한 히어로 디바이스로서 작용한다. 대안적인 시나리오에서, 셀룰러 전화는 제1 무선 전력 송신 디바이스 상에 존재하는 반면, 손목시계는 제2 무선 전력 송신 디바이스 상에 존재한다. 이 시나리오에서, 셀룰러 전화기는 손목시계를 위한 히어로 디바이스로서 역할하지 않는다.
도 4는 무선 전력 송신 디바이스 상에 이미 존재하는 무선 전력 수신 디바이스를 갖는 무선 전력 송신 디바이스에 추가되는 무선 전력 수신 디바이스의 평면도를 도시한다. 도시된 바와 같이, 단계(202)에서 전력 수신 디바이스(24A)는 무선 전력 송신 디바이스(12) 상에 존재할 수 있다. 전력 수신 디바이스(24A)는 디스플레이(68A)를 갖는 셀룰러 전화기일 수 있다. 디스플레이(68A)는 배터리 충전 상태 정보(72)(때때로 배터리 충전 상태, 배터리 충전 정보, 배터리 충전 상태 표시자 등으로 지칭됨)를 디스플레이할 수 있다. 이어서, 전력 수신 디바이스(24B)(디스플레이(68B)를 가짐)가 전력 송신 디바이스(12)에 추가된다.
도 4에 도시된 시나리오에서, 무선 전력 수신 디바이스(24A)는 히어로 디바이스(때때로 1차 디바이스로서 지칭됨)인 반면, 무선 전력 수신 디바이스(24B)는 페어링된 디바이스(때때로 2차 디바이스로 지칭됨)이다. 히어로 디바이스는 셀룰러 전화기일 수 있고, 페어링된 디바이스는 예를 들어 손목시계일 수 있다. 페어링된 디바이스(24B)가 무선 전력 송신 디바이스(12)에 추가될 때, 히어로 디바이스(24A)는 페어링된 디바이스(24B)가 추가되었음을 결정할 수 있다. 히어로 디바이스(24A)는 페어링된 디바이스(24B)가 히어로 디바이스와 동일한 무선 전력 송신 디바이스 상에 있음을 검증할 수 있다. 히어로 디바이스(24A)는 또한 페어링된 디바이스(24B) 및 히어로 디바이스(24A)가 동일한 사용자를 갖는 것을 검증할 수 있다. 디바이스들(24A, 24B)이 동일한 매트 상에 있고 동일한 사용자를 갖는 경우, 디바이스들(24A, 24B)은 오디오, 시각적, 및/또는 햅틱 통지를 동기식으로 출력할 수 있다. 이어서, 히어로 디바이스(24A)는 히어로 디바이스(24A) 및 페어링된 디바이스(24B) 둘 모두에 대한 배터리 충전 상태 정보를 디스플레이할 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 단계(204)에서, 디바이스(24A)의 디스플레이(68A)는 배터리 충전 상태 표시자(72)(셀룰러 전화기(24A)와 연관된 배터리 충전 상태 정보를 디스플레이함) 및 배터리 충전 상태 표시자(74)(손목 시계(24B)와 연관된 배터리 충전 상태 정보를 디스플레이함) 둘 모두를 디스플레이한다.
무선 전력 수신 디바이스들 및/또는 무선 전력 송신 디바이스 사이의 많은 통신이 전술한 기능을 가능하게 하는 데 사용될 수 있다. 예를 들어, 무선 전력 송신 디바이스(12)는 연관된 무선 전력 송신 디바이스 식별자(때때로 단순히 전력 송신 디바이스 식별자 또는 디바이스 식별자로 지칭됨)를 가질 수 있다. 무선 전력 송신 디바이스(12)는 대역내 통신 또는 대역외 통신을 사용하여 그의 디바이스 식별자를 무선 전력 수신 디바이스(24A)에 송신할 수 있다. 무선 전력 수신 디바이스(24A)는 무선 전력 송신 디바이스 식별자를 (예컨대, 메모리 내에) 저장할 수 있다. 이어서, 페어링된 디바이스(24B)가 전력 송신 디바이스(12)에 추가될 때, 페어링된 디바이스(24B)는 전력 송신 디바이스 식별자를 수신할 수 있다. 이어서, 페어링된 디바이스(24B)는 그 자신의 페어링된 디바이스 식별자 및 그의 배터리 충전 레벨과 함께, 이러한 디바이스 식별자를 히어로 디바이스(24A)에 송신한다. 이러한 3 개의 정보 조각들은 단일 단계로 또는 2 개 이상의 단계로 송신될 수 있다. 히어로 디바이스(24A)는 (예컨대, 대역외 통신을 사용하여) 전력 송신 디바이스 식별자를 수신하고 페어링된 디바이스로부터의 전력 송신 디바이스 식별자를(페어링된 디바이스가 어느 전력 송신 디바이스 상에 있는지를 나타냄) 히어로 디바이스 내에 저장된 전력 송신 디바이스 식별자(히어로 디바이스가 어느 전력 송신 디바이스 상에 있는지를 나타냄)와 비교할 수 있다. 2 개의 전력 송신 디바이스 식별자들이 매칭되는 경우, 히어로 디바이스는 페어링된 디바이스가 히어로 디바이스와 동일한 매트 상에 존재한다고 결정하고, 따라서 페어링된 디바이스와 연관된 배터리 충전 상태 정보를 디스플레이할 수 있다.
전력 수신 디바이스(24B)가 충전 매트(12)에 추가될 때, 디바이스(24A, 24B)가 가능한 한 빨리 사용자 통지를 동기식으로 출력하는 것이 바람직할 수 있다. 원하는 경우, 모든 정보는 대역내 통신을 사용하여 무선 전력 수신 디바이스(24A), 무선 전력 수신 디바이스(24B), 및 무선 전력 송신 디바이스(12)사이에서 통신될 수 있다. 예를 들어, 페어링된 디바이스(24B)가 충전 매트에 추가될 때, 페어링된 디바이스(24B)는 대역내 통신을 사용하여 (예컨대, 디바이스(24B)가 손목시계임을 식별하는) 디바이스 식별자를 충전 매트에 제공할 수 있다. 이어서, 충전 매트(12)는 대역내 통신을 사용하여 새롭게 추가된 디바이스(24B)와 연관된 디바이스 식별자를 이미 존재하는 디바이스(24A)에 제공할 수 있다. 이러한 유형의 통신 기법이 가능하지만, 디바이스들(24A, 24B)이 대역외 통신을 이용하여 통신하는 것이 더 빠를 수 있다. 예를 들어, 디바이스(24B)는 무선 전력 송신 디바이스 식별자, 페어링된 디바이스 식별자, 및 페어링된 디바이스 배터리 충전 레벨을 충전 매트로부터 수신하고, 이어서 대역외 통신을 사용하여 무선 전력 송신 디바이스 식별자를 디바이스(24A)에 직접 제공한다. 이러한 유형의 통신 기법은 히어로 디바이스(24A) 및 페어링된 디바이스(24B)가 대역내 통신만이 사용되는 경우보다 더 빨리 통신을 시작할 수 있게 한다.
도 4의 예는 페어링된 디바이스(24B)가 무선 충전 매트에 추가되는 시나리오를 도시하며, 여기서 히어로 디바이스(24A)가 이미 존재한다. 도 5는 페어링된 디바이스(24B)가 이미 존재하는 무선 충전 매트에 히어로 디바이스(24A)가 추가되는 상이한 시나리오를 도시한다. 도시된 바와 같이, 단계(206)에서, 전력 수신 디바이스(24B)는 무선 전력 송신 디바이스(12) 상에 존재할 수 있다. 전력 수신 디바이스(24B)(예컨대, 손목시계)는 디스플레이(68B) 상에 배터리 충전 상태 정보(74)를 디스플레이할 수 있다. 이어서, 전력 수신 디바이스(24A)가 전력 송신 디바이스(12)에 추가된다.
히어로 디바이스(24A)가 무선 전력 송신 디바이스(12)에 추가될 때, 히어로 디바이스(24A)는, 페어링된 디바이스들(24B)이, 만약 있다면 얼마나 많이 무선 전력 송신 디바이스 상에 이미 존재하는지를 결정할 수 있다. 히어로 디바이스(24A)는 페어링된 디바이스(24B)가 무선 전력 송신 디바이스 상에 이미 존재함을 식별할 수 있다. 히어로 디바이스(24A)는 또한 페어링된 디바이스(24B) 및 히어로 디바이스(24A)가 동일한 사용자를 갖는 것을 검증할 수 있다. 디바이스들(24A, 24B)이 동일한 매트 상에 있고 동일한 사용자를 갖는 경우, 디바이스들(24A, 24B)은 오디오, 시각적, 및/또는 햅틱 표시자를 동기식으로 출력할 수 있다. 이어서, 히어로 디바이스(24A)는 히어로 디바이스(24A) 및 페어링된 디바이스(24B) 둘 모두에 대한 배터리 충전 상태 정보를 디스플레이할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 단계(208)에서, 디바이스(24A)의 디스플레이(68A)는 배터리 충전 상태 표시자(72)(셀룰러 전화기(24A)와 연관된 배터리 충전 상태 정보를 디스플레이함) 및 배터리 충전 상태 표시자(74)(손목 시계(24B)와 연관된 배터리 충전 상태 정보를 디스플레이함) 둘 모두를 디스플레이한다.
무선 전력 수신 디바이스들 및/또는 무선 전력 송신 디바이스 사이의 많은 통신이 전술한 기능을 가능하게 하는 데 사용될 수 있다. 하나의 시나리오에서, 페어링된 디바이스(24B)는 무선 통신(예컨대, 블루투스 통신)이 인에이블되는 제1 동작 모드에 있을 수 있다. 무선 통신이 인에이블되면, 페어링된 디바이스(24B)는, 페어링된 디바이스(24B)가 충전 매트 상에 있음을 나타내고 페어링된 디바이스의 현재 배터리 충전 상태를 나타내 정보를 (예컨대, 대역외 통신을 사용하여) 히어로 디바이스(24)로 직접 송신할 수 있다. 이어서, 히어로 디바이스(24A)가 충전 매트에 추가될 때, 디바이스들(24A, 24B)은 통지를 신속하게 동기식으로 출력할 수 있을 것이다. 그러나, 다른 시나리오에서, 디바이스(24B)는 무선 통신이 디스에이블되는 제2 동작 모드에 있을 수 있다. 무선 통신이 디스에이블되면, 어느 디바이스들이 충전 매트 상에 존재하는지(및 그 디바이스들의 배터리 충전 상태)를 히어로 디바이스(24A)에 알리기 위해 대역내 통신이 사용될 수 있다. 예를 들어, 페어링된 디바이스(24B)가 충전 매트(12) 상에 있는 동안, 페어링된 디바이스(24B)는 대역내 통신을 사용하여 간헐적으로(예컨대, 1 초마다, 10 초마다, 30 초마다, 60 초마다 등) 배터리 충전 상태 정보를 충전 매트에 전송할 수 있다. 이어서, 충전 매트(12)는 그 정보를 송신할 준비가 된 상태로 유지할 수 있다. 히어로 디바이스(24A)가 추가될 때, 충전 매트(12)는 대역내 통신을 사용하여 페어링된 디바이스 식별자 및 페어링된 디바이스(24B)와 연관된 배터리 충전 상태 정보를 히어로 디바이스(24A)로 송신할 수 있다.
도 6은 (예컨대, 도 4 에서와 같이) 히어로 디바이스가 이미 존재하는 경우 페어링된 디바이스가 무선 전력 송신 디바이스에 추가될 때, 무선 전력 송신 디바이스, 히어로 디바이스, 및 페어링된 디바이스의 통신을 보여주는 타이밍도이다. 도 6은 전력 송신 디바이스(예를 들어, 충전 매트(12)), 1차 전력 수신 디바이스(예컨대, 히어로 디바이스(24A)), 및 2차 전력 수신 디바이스(예컨대, 페어링된 디바이스(24B))의 동작들을 도시한다. t0에서, 전력 송신 디바이스(12)는 (기간(302) 동안) 새롭게 추가된 물체들에 대해 코일들(42)을 스캔할 수 있다. 새롭게 추가된 물체들에 대한 코일들(42)을 스캐닝하는 동안, 디바이스(12) 내의 스위칭 회로부는 코일들(42) 각각을 선택적으로 사용으로 스위칭하기 위해 제어 회로부(16)에 의해 조정될 수 있다. 각각의 코일(42)이 선택적으로 사용으로 스위칭됨에 따라, 제어 회로부(16)는 신호 측정 회로부(41)의 신호 생성기 회로부를 사용하여 그 코일에 여기 신호(때때로 임펄스 신호 또는 프로브 신호로 지칭됨)를 인가하면서, 대응하는 응답을 측정하기 위해 신호 측정 회로부(41)의 신호 검출 회로부를 사용한다. 각각의 코일(42)의 특성들은 임의의 물체들이 그 코일과 중첩되는지 여부에 의존한다. 예를 들어, 코일(42)들 모두가 인가된 신호들에 대한 그들의 예상 공칭 응답을 나타내는 경우(또는 이전 스캔들로부터 인가된 신호들에 응답하여 변화가 없는 경우), 제어 회로부(16)는 외부 물체들이 무선 전력 송신 디바이스에 추가되지 않았다고 결론 내릴 수 있다. 코일(42)들 중 하나가 상이한 응답(예컨대, 정상적인, 물체들이 존재하지 않는 기준치로부터 변하는 응답)을 나타내는 경우, 제어 회로부(16)는 새로운 외부 물체(잠재적으로 호환가능한 무선 전력 수신 디바이스)가 존재한다고 결론 내릴 수 있다.
외부 물체가 무선 전력 송신 디바이스에 추가되었다는 결론에 응답하여(원래 존재하는 1차 무선 전력 수신 디바이스에 더하여), 전력 송신 디바이스(12)는 새로운 물체가 검출되었음을 나타내는 통지를 원래 존재하는 1차 무선 전력 수신 디바이스(24A)에 송신할 수 있다. 통지는 대역내 통신을 사용하여 기간(304)동안 무선 전력 송신 디바이스(12)에 의해 전송될 수 있다.
새로운 물체가 존재함을 나타내는 통지에 응답하여 시간 기간(310) 동안 1차 무선 전력 수신 디바이스(24A)에 의해 임의의 원하는 적합한 동작이 취해질 수 있다. 전력 송신 디바이스에 의해 1차 무선 전력 수신 디바이스로 전송된 통지는 다수의 목적들에 기여할 수 있다. 먼저, 통지는 무선 전력 송신의 중단에 대해 1차 무선 전력 수신 디바이스에 경고할 수 있다. 예를 들어, 기간(304) 전에, 무선 전력 송신 디바이스(12)는 무선 전력 신호들을 1차 무선 전력 수신 디바이스(24A)로 송신할 수 있다. 그러나, 새로운 물체가 충전 매트 상에 존재한다고 결정될 때, 충전 매트는 (예컨대, 새로 추가된 물체를 식별하기 위해 더 상세한 스캐닝을 가능하게 하기 위해) 무선 전력 신호들의 송신을 일시적으로 중지할 수 있다. 새로운 물체가 검출되었음을 1차 무선 전력 수신 디바이스에 통지함으로써, 1차 무선 전력 수신 디바이스는 무선 전력 전달에서 임박한 중단에 대해 준비된다.
추가적으로, (새로운 물체가 존재한다는 것을 경고하는) 1차 무선 전력 수신 디바이스로 전송된 통지는, 1차 무선 전력 수신 디바이스로 하여금, 새로 추가된 물체가 지원되는 무선 전력 수신 디바이스(예컨대, 페어링된 디바이스)일 가능성에 대해 준비할 수 있게 한다. 예를 들어, t2 전에, 1차 전력 수신 디바이스(24A)는 제1 속도로 통신(예컨대, 2차 전력 수신 디바이스(24B)로부터의 블루투스 통신)을 스캐닝하기 위해 안테나(예컨대, 블루투스 안테나)를 사용할 수 있다. 통지에 응답하여, 1차 전력 수신 디바이스(24A)는 안테나를 사용하여 제1 속도보다 빠른 제2 속도로 통신을 스캐닝할 수 있다. 통신에 대한 스캐닝의 속도를 증가시킴으로써, 1차 전력 수신 디바이스(24A)는 속도가 증가되지 않았을 경우보다 더 빠른 시간에 2차 전력 수신 디바이스(24B)로부터 임의의 통신을 수신할 수 있다. 새로 추가된 물체가 지원되는 무선 전력 수신 디바이스가 아닌 경우에, 1차 전력 수신 디바이스(24A)는 실제로 예상된 무선 통신을 수신하지 않을 것이다. 그러나, 이러한 경우에, 더 빠른 스캔 속도는 임의의 부작용 없이 미리 결정된 길이의 시간 후에 (예컨대, 스캔 속도가 제1 스캔 속도로 되돌아갈 미리 결정된 길이의 시간 후에) 타임-아웃(time-out)될 수 있다.
새로운 물체가 추가되었다는 통지에 응답하여 기간(310) 동안 1차 전력 수신 디바이스(24A)에 의해 추가 동작이 취해질 수 있다. 예를 들어, 1차 전력 수신 디바이스(24A)는 이차 전력 수신 디바이스와의 동기 출력으로 디스플레이하기 위해 애니메이션을 사전-로딩할 수 있다. 이러한 방식으로, 새로 추가된 물체가 2차 전력 수신 디바이스인 경우, 애니메이션은 가능한 한 빠르게 디스플레이할 준비가 될 것이다.
또한 t2에서, 통지를 1차 전력 수신 디바이스(24A)로 전송한 후, 전력 송신 디바이스는 시간 기간(306) 동안 코일들의 보다 상세한 스캔을 수행할 수 있다. 이러한 상세한 스캔은, 새로 추가된 물체가 지원되는 무선 전력 수신 디바이스인지, 이물질이 충전 매트에 추가되었는지, 새로 추가된 물체가 지원되는 무선 전력 수신 디바이스인 경우 무선 전력 신호들을 송신하기 위해 어떤 코일들이 사용되어야만 하는지를 결정하는 데 사용될 수 있다. 다음에(새로 추가된 물체가 2차 무선 전력 수신 디바이스인 시나리오에서), 기간(308) 동안, 무선 전력 송신 디바이스(12)는 무선 전력 송신 디바이스 식별자를 2차 전력 수신 디바이스로 송신하기 위해 대역내 통신을 사용할 수 있다. 무선 전력 송신 디바이스 식별자는 (예컨대, 다른 근처의 무선 전력 송신 디바이스들과 구별하기 위해) 무선 전력 송신 디바이스를 식별할 수 있다. 무선 전력 송신 디바이스 식별자는 시동 시에 무선 전력 송신 디바이스에 의해 생성되는 14-비트 값, 또는 무선 전력 송신 디바이스를 식별하는 데 사용될 수 있는 임의의 다른 원하는 유형의 값일 수 있다.
무선 전력 송신 디바이스로부터 무선 전력 송신 디바이스 식별자를 수신한 후에, 2차 무선 전력 수신 디바이스는 무선 전력 송신 디바이스 식별자, 그 자신의 고유 디바이스 식별자, 및 t4에서의 그의 배터리 충전 레벨을 광고할 수 있다. 2차 무선 전력 수신 디바이스는 무선 통신(예컨대, 블루투스 통신)을 사용하여 무선 전력 송신 디바이스 식별자, 그 자신의 고유 디바이스 식별자, 및 그의 배터리 충전 레벨을 광고할 수 있다. 앞서 언급된 바와 같이, 무선 전력 송신 디바이스 식별자, 페어링된 디바이스 식별자, 및 배터리 충전 레벨은 단일 단계로 또는 하나 이상의 단계로 송신될 수 있다. 예를 들어, 배터리 충전 레벨은(예컨대, 동기화된 출력 협상 동안)무선 전력 송신 디바이스 식별자 및 페어링된 디바이스 식별자 후에 제공될 수 있다. 기간(312) 동안, 1차 무선 전력 수신 디바이스는 2차 무선 전력 수신 디바이스로부터 정보를 수신할 수 있다. 1차 무선 전력 수신 디바이스는 그것이 2차 무선 전력 수신 디바이스를 인식하는지(예컨대, 디바이스들이 동일한 사용자를 가지고 있는지) 결정하고, 수신된 무선 전력 송신 디바이스 식별자가 1차 전력 수신 디바이스 내에 이미 저장된 무선 전력 송신 디바이스 식별자와 매칭되는지를 결정할 수 있다. 2차 무선 전력 수신 디바이스 및 1차 무선 전력 수신 디바이스가 동일한 충전 매트 상에 있고 동일한 사용자를 갖는 경우, 전력 수신 디바이스들은 동기화된 출력의 제1 단계를 수행하기 위해 (예컨대, 시간 주기들(312, 314) 동안) 시간을 협상할 수 있다. 예를 들어, 동기화된 출력은 t6에서 시작할 수 있다.
무선 전력 수신 디바이스들(24A, 24B)로부터의 동기 출력은 오디오 피드백, 시각적 피드백, 햅틱 피드백, 및 임의의 다른 원하는 유형의 피드백 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 예를 들어, 디바이스들은, 동기식 출력 이벤트(때때로 표시자 또는 통보로 지칭됨)에서 (예컨대, 애니메이션 또는 다른 시각적 피드백을 디스플레이하기 위한) 디스플레이(68), (예컨대, 시각적 피드백을 제공하기 위한) 상태 표시자 광, (예컨대, 오디오 표시자를 제공하기 위한) 스피커, 또는 (예컨대, 햅틱 피드백을 제공하기 위한) 진동기와 같은 입출력 디바이스들(56)을 사용할 수 있다. 상이한 무선 전력 수신 디바이스들은 동기식 표시자 이벤트 동안에 상이한 피드백을 제공할 수 있다. 예를 들어, 셀룰러 전화기 및 손목시계는 애니메이션을 디스플레이하기 위해 디스플레이를 사용하고 햅틱 피드백을 제공하기 위해 진동기를 사용할 수 있다. 이어버드를 위한 배터리 케이스는 시각적 피드백을 제공하기 위해 상태 표시자 광을 사용할 수 있다.
도 7은 충전 시스템(8)을 사용하는 것에 수반되는 예시적인 동작들의 플로우 챠트이다. 특히, 도 7은 전력 송신 디바이스, 1차 전력 수신 디바이스(예컨대, 히어로 디바이스), 및 (예컨대, 도 4 및 도 6과 관련하여 논의된 바와 같이) 1차 전력 수신 디바이스가 이미 존재하는 경우 2차 전력 수신 디바이스가 전력 송신 디바이스에 추가될 때 2차 전력 수신 디바이스(예컨대, 페어링된 디바이스)의 사용에 수반되는 예시적인 동작들을 도시한다.
블록(402A, 402B)의 동작들은 페어링된 디바이스가 전력 송신 디바이스에 추가되기 전에 발생할 수 있다. 다시 말하면, 히어로 디바이스는 전력 송신 디바이스의 충전 표면 상에 놓여 있다. 402A의 동작들 동안, 전력 송신 디바이스는 전력 송신 디바이스 식별자(MatID)를 히어로 디바이스로 전송할 수 있다. 전력 송신 디바이스는 대역외 통신(예를 들어, 블루투스 통신)을 사용하여 또는 대역내 통신(예컨대, 주파수-시프트 키잉)을 사용하여 전력 송신 디바이스 식별자를 히어로 디바이스로 전송할 수 있다. 무선 전력은 또한 블록(402A)의 동작들 동안 전력 송신 디바이스로부터 히어로 디바이스로 전달될 수 있다(예컨대, 전력 송신 디바이스 식별자가 히어로 디바이스로 전송되는 것과 동시에 무선 전력이 전달될 수 있다).
무선 전력 송신 디바이스를 식별하는 데 사용될 수 있는 임의의 원하는 유형의 값이 무선 전력 송신 디바이스 식별자(MatID)로서 사용될 수 있다. 무선 전력 송신 디바이스 식별자는 시동 시에 무선 전력 송신 디바이스에 의해 생성되는 14-비트 값일 수 있다. 이는 전력 송신 디바이스가 전원(예컨대, 벽 콘센트)에 연결되어 있는 동안 전력 송신 디바이스가 동일한 무선 전력 송신 디바이스 식별자를 유지할 것임을 의미한다. 전력 송신 디바이스가 전원으로부터 연결해제되면(예컨대, 벽 콘센트로부터 뽑히지 않음), 전력 송신 디바이스는 전원에 재연결될 때 새로운 상이한 무선 전력 송신 디바이스 식별자를 생성할 것이다. 이러한 예는 단지 예시적일 뿐이다. 원한다면, 전력 송신 디바이스는 디바이스의 수명 전체에 걸쳐 동일한 디바이스 식별자(MatID)를 유지할 수 있다.
블록(402B)의 동작들 동안, (전력 송신 디바이스의 충전 표면 상에 놓여 있는) 히어로 디바이스는 전력 송신 디바이스 식별자(MatID)를 수신할 수 있다. 히어로 디바이스는 대역내 통신 또는 대역외 통신을 이용하여 전력 송신 디바이스 식별자를 수신할 수 있다. 히어로 디바이스는 추후 참조를 위해 전력 송신 디바이스 식별자를 (예를 들어, 메모리에) 저장할 수 있다. 히어로 디바이스는 또한 전력 송신 디바이스로부터 무선 전력 신호들을 수신할 수 있다(예컨대, 히어로 디바이스는 전력 송신 디바이스에 의해 충전될 수 있다).
히어로 디바이스가 전력 송신 디바이스의 충전 표면 상에 존재하는 동안, 전력 송신 디바이스는 블록(404)의 동작들 동안 새롭게 배치된 물체들을 스캐닝할 수 있다. 블록(404)의 동작들 동안, 전력 송신 디바이스는 각각의 코일을 선택적으로 사용으로 스위칭하고, 그 코일에 여기 신호(때때로 임펄스 신호 또는 프로브 신호로 지칭됨)를 인가하고, 신호 측정 회로부를 사용하여 대응하는 응답을 측정할 수 있다. 각각의 코일의 측정된 특성들은 임의의 새로운 물체들이 충전 표면에 추가되었는지를 결정하기 위해 전력 송신 디바이스에 의해 사용될 수 있다. 새로운 물체들이 충전 표면에 추가되지 않았다고 결정되면(예를 들어, 각각의 코일의 측정된 특성들이 물체들이 존재하지 않을 때에 대한 각각의 코일의 예상된 특성들과 매칭되거나 각각의 코일의 측정된 특성들이 코일들에 대한 이전의 측정 세트와 매칭됨), 전력 송신 디바이스는 새로운 물체들에 대해 간헐적으로 스캐닝을 계속할 수 있다.
새로운 물체가 검출되면, 무선 전력 송신 디바이스는 블록(406A)의 동작들로 진행할 수 있다. 블록(406A)의 동작들 동안, 무선 전력 송신 디바이스는 새로운 물체가 전력 송신 디바이스 상에서 검출되었음을 나타내는 통지를 (이미 존재하는) 히어로 디바이스에 전송할 수 있다. 전력 송신 디바이스는 대역외 통신(예컨대, 블루투스 통신)을 사용하여 또는 대역내 통신(예컨대, 주파수-시프트 키잉)을 사용하여 통지를 히어로 디바이스로 전송할 수 있다.
블록(406B)의 동작들 동안, 히어로 디바이스는 새로운 물체가 추가되었다는 통지를 전력 송신 디바이스로부터 수신할 수 있고, 이에 응답하여, 적합한 동작을 취할 수 있다. 통지는, 히어로 디바이스로 하여금 새로운 물체가 무선 전력 수신 디바이스일 가능성에 대해 준비하게 할 수 있다. 새로운 물체가 실제로 무선 전력 수신 디바이스인 경우, 히어로 디바이스는 (통지를 수신한 후의 준비로 인해) 가능한 빨리 원하는 동작들을 수행할 준비가 될 수 있다. 새로운 물체가 무선 전력 수신 디바이스가 아닌 경우, 히어로 디바이스는 부작용 없이 그의 이전 상태(예컨대, 슬립 상태)로 되돌아갈 수 있다.
블록(406B)의 동작들 동안, 히어로 디바이스는 대역외 통신 스캔 속도를 증가시킬 수 있다. 새로운 물체가 무선 전력 수신 디바이스인 경우, 히어로 디바이스는 새로운 무선 전력 수신 디바이스로부터 대역외 통신을 수신할 것이다. 히어로 디바이스가 이러한 통신을 가능한 한 빠르게 수신하는 것이 바람직하다. 대역외 통신 스캔의 증가는, 히어로 디바이스가 (새로 배치된) 페어링된 디바이스로부터의 통신을 수신하는 데 걸리는 시간의 길이를 감소시킬 수 있다. 히어로 디바이스의 대역외 통신 스캔은 상이한 주파수 채널들을 스캐닝하는 것을 수반할 수 있다. 예를 들어, 히어로 디바이스는 대역외 통신을 수신하는 데 사용되는 안테나를 가질 수 있다. 안테나는 하나 이상의 주파수 채널에서 통신을 수신하도록 튜닝될 수 있다. 특정 주파수 채널로 튜닝되는 안테나 사이에 지연이 있을 수 있거나, 안테나가 전력을 보존하기 위해 간헐적으로 전력 차단될 수 있거나, 둘 모두일 수 있다. 예를 들어, 제1 스캔 속도로, 안테나가 500 밀리초마다(예컨대, 제1 길이의 시간) 주파수 채널들 사이에서 스위칭할 수 있다. 통지에 응답하여, 히어로 디바이스는 스캔 속도를 제1 스캔 속도보다 빠른 제2 스캔 속도로 증가시킬 수 있다. 제2 스캔 속도에서, 안테나는 100 밀리초마다 주파수 채널들 사이에서 스위칭할 수 있다(예컨대, 제1 길이의 시간보다 짧은 제2 길이의 시간).
새로운 물체가 존재함을 나타내는 통지를 수신하는 것에 응답하여, 다른 액션들이 히어로 디바이스에 의해 취해질 수 있다. 예를 들어, 블록(406B)의 동작들 동안, 히어로 디바이스는 동기화된 사용자 통지 이벤트(이는 새로운 물체가 무선 전력 수신 디바이스인 경우에 수행될 수 있음)를 위해 애니메이션을 사전-로딩하거나 동기화된 사용자 통지 이벤트를 위해 다른 바람직한 준비들을 행할 수 있다.
새로운 물체가 무선 전력 수신 디바이스가 아닌 경우, 히어로 디바이스는 새로운 물체로부터 어떠한 통신도 수신하지 않을 수 있다. 따라서, 히어로 디바이스는 주어진 길이의 시간 후에 원래의 통신 스캔 속도로 다시 되돌아갈 수 있다(예컨대, 증가된 스캔 속도는 주어진 길이의 시간 후에 타임-아웃될 수 있다). 타임-아웃 전의 시간의 길이는 1 초, 2 초, 2 초 미만, 1 초 초과, 또는 임의의 다른 원하는 길이의 시간일 수 있다.
블록(408)의 동작들 동안, 무선 전력 송신 디바이스는 코일들의 상세한 스캔을 수행할 수 있다. 스캔 결과들을 사용하여 및/또는 새로 배치된 전력 수신 디바이스로부터 디바이스 식별자(예컨대, 디바이스의 유형, 디바이스의 사용자 등을 포함하는 정보)를 수신하는 것에 응답하여, 무선 전력 송신 디바이스는 새로 배치된 물체가 지원되는 무선 전력 수신 디바이스임을 확인할 수 있다. 또한, 블록(408)의 동작들 동안, 무선 전력 송신 디바이스는 (이물질들이 충전 표면에 추가되지 않았음을 보장하는) 이물질 검출을 수행할 수 있다.
블록(410A)의 동작들 동안, 무선 전력 송신 디바이스는 무선 전력 송신 디바이스 식별자(MatID)를 새롭게 배치된 무선 전력 수신 디바이스(예컨대, 페어링된 디바이스)로 전송할 수 있다. 전력 송신 디바이스는 대역외 통신(예컨대, 블루투스 통신)을 사용하여 또는 대역내 통신(예컨대, 주파수-시프트 키잉)을 사용하여 무선 전력 송신 디바이스 식별자를 페어링된 디바이스에 송신할 수 있다.
페어링된 디바이스는 블록(410B)의 동작들 동안 무선 전력 송신 디바이스 식별자를 무선 전력 송신 디바이스로부터 수신할 수 있다. 이어서, 페어링된 디바이스는 블록(412B)의 동작들 동안 수신된 무선 전력 송신 디바이스 식별자를 (블루투스 통신과 같은 대역외 통신을 사용하여) 즉시 광고할 수 있다. 무선 전력 송신 디바이스 식별자를 광고함으로써, 페어링된 디바이스는 잠재적인 히어로 디바이스 후보들(예컨대, 페어링된 디바이스에 대한 히어로 디바이스로서 동작할 수 있는 다른 전력 수신 디바이스들)과의 통신 링크를 확립할 수 있다.
블록(412A)의 동작들 동안, (원래 충전 매트 상에 존재했던) 히어로 디바이스는 (충전 매트 상에 새롭게 추가되는) 페어링된 디바이스로부터 대역외(예컨대, 블루투스) 통신을 수신한다. 히어로 디바이스는 페어링된 디바이스로부터 무선 전력 송신 디바이스 식별자(예컨대, 제1 무선 전력 송신 디바이스 식별자)를 수신할 수 있다. 히어로 디바이스는 제1 무선 전력 송신 디바이스 식별자를, 히어로 디바이스 내에 저장되어 있는 무선 전력 송신 디바이스 식별자(예컨대, 제2 무선 전력 송신 디바이스 식별자)와 비교할 수 있다. 제1 무선 전력 송신 디바이스 식별자가 제2 무선 전력 송신 디바이스 식별자와 매칭되는 경우, 히어로 디바이스는 페어링된 디바이스가 히어로 디바이스와 동일한 충전 매트 상에 존재한다고 결론 내릴 수 있다. 제1 무선 전력 송신 디바이스 식별자가 제2 무선 전력 송신 디바이스 식별자와 매칭되지 않는 경우, 히어로 디바이스는 페어링된 디바이스가 동일한 충전 매트 상에 존재하지 않는다고 결론 내릴 수 있다.
페어링된 디바이스가 동일한 충전 매트 상에 존재하지 않는다고 히어로 디바이스가 결정하는 경우, 히어로 디바이스는 페어링된 디바이스와의 통신을 선택적으로 중지할 수 있다. 그러나, 히어로 디바이스가 페어링된 디바이스가 히어로 디바이스와 동일한 충전 매트 상에 존재한다고 결정하는 경우, 히어로 디바이스는 페어링된 디바이스와 추가적인 통신(예컨대, 블루투스 통신과 같은 대역외 통신)을 교환할 수 있다. 예를 들어, 페어링된 디바이스는 히어로 디바이스에 (예컨대, 히어로 디바이스로 하여금 페어링된 디바이스와 히어로 디바이스가 동일한 사용자를 공유하는지 결정할 수 있게 하기 위해) 페어링된 디바이스의 사용자를 식별하는 정보 또는 (히어로 디바이스로 하여금 페어링된 디바이스가 히어로 디바이스 내의 알려진 페어링된 디바이스들의 리스트 상에 있는지 결정할 수 있게 하기 위해) 페어링된 디바이스 식별자를 전송할 수 있다. 히어로 디바이스가 페어링된 디바이스를 인식하는 경우(예컨대, 히어로 디바이스와 페어링된 디바이스가 동일한 사용자를 갖는 경우), 히어로 디바이스는 페어링된 디바이스에 대한 히어로 디바이스로서만 역할할 수 있다. 히어로 디바이스는 또한 페어링된 디바이스로부터 배터리 충전 상태 정보를 획득할 수 있다. 히어로 디바이스 및 페어링된 디바이스는 또한 블록(412A)의 동작들 동안 동기화된 사용자 통지 이벤트를 시작할 시간을 협상할 수 있다.
페어링된 디바이스와 히어로 디바이스 사이의 통신의 전술된 설명은 단지 예시적인 것이며, 일반적으로 페어링된 디바이스 및 히어로 디바이스는 임의의 원하는 방식으로 정보를 교환할 수 있다. 예를 들어, 페어링된 디바이스는 전력 송신 디바이스 식별자, 그 자신의 디바이스 식별자, 및 그 자신의 배터리 충전 상태 정보를 단일 트랜잭션에서 송신할 수 있다. 이어서, 동기화된 사용자 통지 협상이 후속 트랜잭션들에서 발생할 수 있다. 다른 실시예에서, 페어링된 디바이스는 하나의 트랜잭션에서 전력 송신 디바이스 식별자 및 그 자신의 디바이스 식별자를 송신할 수 있다. 이어서, 히어로 디바이스는 별개의 트랜잭션에서 배터리 충전 상태 정보에 대해 페어링된 디바이스를 폴링할 수 있다. 이어서, 동기화된 사용자 통지 협상들이 후속 트랜잭션들에서 발생할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 페어링된 디바이스는 전력 송신 디바이스 식별자, 그 자신의 디바이스 식별자, 그 자신의 배터리 충전 상태 정보, 및 사용자 통지를 시작하기 위한 타임아웃을 단일 트랜잭션에서 송신할 수 있다. 이어서, 페어링된 디바이스 및 히어로 디바이스는 설정 타임아웃에 따라 추가 상호작용 없이 자동으로 사용자 통지를 시작한다.
블록들(414A, 414B)의 동작들 동안, 페어링된 디바이스 및 히어로 디바이스는 동기화된 사용자 통지 이벤트를 수행할 수 있다. 협상된 시작 시간에 기초하여(또는 페어링된 디바이스가 전력 송신 디바이스 식별자를 광고하기 시작한 다음 주어진 길이의 시간에 사용자 통지 이벤트를 시작하는 것과 같은 미리 결정된 기법을 사용하여), 페어링된 디바이스 및 사용자 디바이스는 각각 사용자 통지 이벤트를 동시에 시작할 수 있다(예컨대, 출력이 동일한 시간에 또는 서로 200 밀리초 내에, 서로 100 밀리초 내에 있는 시간들과 같은 거의 동일한 시간에 시작될 수 있다). 사용자 통지 이벤트는 임의의 원하는 오디오, 시각적, 및/또는 햅틱 피드백을 포함할 수 있다. 사용자 통지 이벤트 후에(또는 페어링된 디바이스가 전력 송신 디바이스 상에 배치된 후의 임의의 다른 원하는 시간에), 전력 송신 디바이스는 페어링된 디바이스에 무선 전력을 전달하기 시작할 수 있다. 전력 송신 디바이스는 페어링된 디바이스가 (예컨대, 블록(408)의 상세한 스캔 동안) 전력 송신 디바이스에 추가될 때 무선 전력을 히어로 디바이스로 전달하는 것을 일시적으로 중단할 수 있다. 전력 송신 디바이스는 임의의 원하는 시간에(예컨대, 블록(414A)의 사용자 통지 이벤트 후에) 무선 전력을 히어로 디바이스로 전달하는 것을 재개할 수 있다.
도 8은 충전 시스템(8)을 사용하는 것에 수반하는 예시적 동작들의 플로우 챠트이다. 특히, 도 8은 (도 5와 관련하여 논의된 바와 같이) 2차 전력 수신 디바이스가 이미 존재하는 경우 1차 전력 수신 디바이스가 전력 송신 디바이스에 추가될 때, 전력 송신 디바이스, 1차 전력 수신 디바이스(예컨대, 히어로 디바이스), 및 2차 전력 수신 디바이스(예컨대, 페어링된 디바이스)를 사용하는 것에 수반되는 예시적인 동작들을 도시한다.
블록(502A, 502B)의 동작들은 히어로 디바이스가 전력 송신 디바이스에 추가되기 전에 발생할 수 있다. 다시 말하면, 페어링된 디바이스는 전력 송신 디바이스의 충전 표면 상에 놓여 있다. 502A의 동작들 동안, 전력 송신 디바이스는 페어링된 디바이스에 전력 송신 디바이스 식별자(MatID)를 전송할 수 있다. 전력 송신 디바이스는 대역외 통신(예컨대, 블루투스 통신)을 사용하여 또는 대역내 통신(예컨대, 주파수-시프트 키잉)을 사용하여 전력 송신 디바이스 식별자를 페어링된 디바이스에 송신할 수 있다. 블록(502A)의 동작들 동안 무선 전력이 또한 전력 송신 디바이스로부터 페어링된 디바이스로 전달될 수 있다(예컨대, 무선 전력은 전력 송신 디바이스 식별자가 페어링된 디바이스로 전송되는 것과 동시에 전달될 수 있다).
블록(502B)의 동작들 동안, (전력 송신 디바이스의 충전 표면 상에 놓여 있는) 페어링된 디바이스는 전력 송신 디바이스 식별자(MatID)를 수신할 수 있다. 페어링된 디바이스는 대역내 통신 또는 대역외 통신을 사용하여 전력 송신 디바이스 식별자를 수신할 수 있다. 페어링된 디바이스는 추후 참조를 위해 (예컨대, 메모리 내에) 전력 송신 디바이스 식별자를 저장할 수 있다. 페어링된 디바이스는 또한 전력 송신 디바이스로부터 무선 전력 신호들을 수신할 수 있다(예컨대, 페어링된 디바이스는 전력 송신 디바이스에 의해 충전될 수 있다).
또한, 블록(502B)의 동작들 동안, 페어링된 디바이스는 그 자신의 디바이스 식별자를 전력 송신 디바이스로 송신할 수 있다. 페어링된 디바이스는 또한 배터리 충전 상태 정보를 전력 송신 디바이스로 간헐적으로 송신할 수 있다. 원하는 경우 페어링된 디바이스는 선택적으로 매 배터리 충전 상태 리포트마다 그의 디바이스 식별자를 전송할 수 있거나, 페어링된 디바이스는 일단 그의 디바이스 식별자를 전송하고 이어서 후속 보고들에서 배터리 충전 상태 정보만을 전송할 수 있다. 페어링된 디바이스는 배터리 충전 상태 정보 및 디바이스 식별자를 대역외 통신(예컨대, 블루투스 통신)을 사용하여 또는 대역내 통신(예컨대, 진폭-시프트 키잉)을 사용하여 전력 송신 디바이스로 전송할 수 있다. 페어링된 디바이스는 미리 결정된 간격으로 배터리 충전 상태 정보(때때로 배터리 충전 상태, 배터리 충전 정보 등으로 지칭됨)를 전력 송신 디바이스에 전송하여, 전력 송신 디바이스가 배터리 충전 상태 정보를 다른 무선 전력 수신 디바이스로 전송할 필요가 있는 경우에 전력 송신 디바이스가 저장된 배터리 충전 상태 정보를 갖게 할 수 있다. 배터리 충전 상태 정보를 전력 송신 디바이스로 전송하는 페어링된 디바이스 사이의 시간 간격은 임의의 원하는 시간 간격(예컨대, 1 초, 1 초 미만, 1 초 초과, 5 초 초과, 10 초 초과, 30 초 초과, 60 초 초과, 5 초 미만, 10 초 미만, 30 초 미만, 60 초 미만, 500 밀리초 미만, 200 밀리초 초과 등)일 수 있다.
페어링된 디바이스가 전력 송신 디바이스의 충전 표면 상에 존재하는 동안, 전력 송신 디바이스는 블록(504)의 동작들 동안 새로 배치된 물체들에 대해 스캐닝할 수 있다. 블록(504)의 동작들 동안, 전력 송신 디바이스는 각각의 코일을 선택적으로 사용으로 스위칭하고, 그 코일에 여기 신호(때때로 임펄스 신호 또는 프로브 신호로 지칭됨)를 인가하고, 신호 측정 회로부를 사용하여 대응하는 응답을 측정할 수 있다. 각각의 코일의 측정된 특성들은 임의의 새로운 물체들이 충전 표면에 추가되었는지를 결정하기 위해 전력 송신 디바이스에 의해 사용될 수 있다. 새로운 물체들이 충전 표면에 추가되지 않았다고 결정되면(예를 들어, 각각의 코일의 측정된 특성들이 물체들이 존재하지 않을 때에 대한 각각의 코일의 예상된 특성들과 매칭되거나 각각의 코일의 측정된 특성들이 코일들에 대한 이전의 측정 세트와 매칭됨), 전력 송신 디바이스는 새로운 물체들에 대해 간헐적으로 스캐닝을 계속할 수 있다.
새로운 물체가 검출되면, 무선 전력 송신 디바이스는 블록(506)의 동작들로 진행할 수 있다. 블록(506)의 동작들 동안, 무선 전력 송신 디바이스는 코일들의 상세한 스캔을 수행할 수 있다. 스캔 결과들을 사용하여 및/또는 새로 배치된 전력 수신 디바이스로부터 디바이스 식별자(예컨대, 디바이스의 유형, 디바이스의 사용자 등을 포함하는 정보)를 수신하는 것에 응답하여, 무선 전력 송신 디바이스는 새로 배치된 물체가 지원되는 무선 전력 수신 디바이스임을 확인할 수 있다. 또한, 블록(506)의 동작들 동안, 무선 전력 송신 디바이스는 (이물질들이 충전 표면에 추가되지 않았음을 보장하는) 이물질 검출을 수행할 수 있다.
블록(508A)의 동작들 동안, 무선 전력 송신 디바이스는 무선 전력 송신 디바이스 식별자(MatID)를 새롭게 배치된 무선 전력 수신 디바이스(예컨대, 히어로 디바이스)로 전송할 수 있다. 전력 송신 디바이스는 대역외 통신(예컨대, 블루투스 통신)을 사용하여 또는 대역내 통신(예컨대, 주파수-시프트 키잉)을 사용하여 무선 전력 송신 디바이스 식별자를 히어로 디바이스에 전송할 수 있다.
히어로 디바이스는 블록(508B)의 동작들 동안 무선 전력 송신 디바이스로부터 무선 전력 송신 디바이스 식별자를 수신할 수 있다. 이 시점에서, (예컨대, 도 5에 도시된 바와 같이, 히어로 디바이스가 페어링된 디바이스들의 배터리 충전 상태 정보를 디스플레이할 수 있도록) 히어로 디바이스가 임의의 다른 지원되는 무선 전력 수신 디바이스들이 또한 무선 전력 송신 디바이스 상에 존재하는지 결정하는 것이 바람직하다. 히어로 디바이스는 대역내 통신 또는 대역외 통신을 이용하여 이러한 현재 디바이스 정보를 획득할 수 있다.
예를 들어, (원래 매트 상에 존재하는) 페어링된 디바이스가 디스에이블된 블루투스 통신을 갖는 시나리오를 고려한다. 히어로 디바이스가 (예컨대, 대역외 통신을 사용하여) 페어링된 디바이스의 배터리 충전 상태 정보를 직접적으로 획득할 수 없기 때문에, 히어로 디바이스는 전력 송신 디바이스로부터 페어링된 디바이스의 배터리 충전 상태 정보를 수신할 수 있다. 블록(510A)의 동작들 동안, 무선 전력 송신 디바이스는 현재 디바이스 정보를 새롭게 배치된 히어로 디바이스에 전송할 수 있다. 현재 디바이스 정보는 페어링된 디바이스와 연관된 고유 디바이스 식별자(예컨대, 전력 송신 디바이스 상에 존재하는 무선 전력 수신 디바이스의 유형을 식별하는 정보), 및 그 무선 전력 수신 디바이스와 연관된 배터리 충전 상태 정보를 포함할 수 있다. 특정 전력 수신 디바이스에 대한 현재 디바이스 정보는 현재 디바이스 패킷으로 지칭될 수 있다. 무선 전력 송신 디바이스는 페어링된 디바이스로부터 현재 디바이스 정보를 간헐적으로 수신(블록(502B))하기 때문에, 무선 전력 송신 디바이스는, 히어로 디바이스가 충전 매트에 추가될 때, 히어로 디바이스에 전송할 준비가 된 페어링된 디바이스의 (비교적) 최신 배터리 충전 상태 정보를 가진다(충전 매트 상에 배치되는 히어로 디바이스와 페어링된 디바이스의 배터리 충전 상태 정보를 디스플레이하는 히어로 디바이스 사이의 레이턴시를 감소시킴). 전력 송신 디바이스는 대역외 통신(예컨대, 블루투스 통신)을 사용하거나 대역내 통신(예컨대, 주파수-시프트 키잉)을 사용하여 하나 이상의 현재 디바이스 패킷들을 히어로 디바이스에 전송할 수 있다.
블록(510B)의 동작들 동안, 히어로 디바이스는 전력 송신 디바이스로부터 현재 디바이스 패킷들을 수신할 수 있다. 히어로 디바이스는 현재 디바이스 패킷들을 사용하여, 전력 송신 디바이스 상에 존재하는 다른 디바이스들이 히어로 디바이스와 연관된 실제 페어링된 디바이스들인지(예컨대, 히어로 디바이스 및 페어링된 디바이스가 동일한 사용자를 공유하거나 페어링된 디바이스가 히어로 디바이스 내의 페어링된 디바이스들의 리스트 상에 있는지)를 결정할 수 있다.
다른 시나리오에서, 충전 매트 상에 이미 존재하는 페어링된 디바이스는 인에이블된 블루투스 통신을 가질 수 있다. 이러한 시나리오에서, 페어링된 디바이스는 (예컨대, 히어로 디바이스가 충전 매트 상에 배치되기 전에 또는 히어로 디바이스가 충전 매트 상에 배치된 후에) 블루투스 통신을 사용하여 전력 송신 디바이스 식별자 및/또는 배터리 충전 상태 정보를 히어로 디바이스에 송신할 수 있다. 히어로 디바이스는 (예컨대, 페어링된 디바이스로부터의 MatID와 전력 송신 디바이스로부터의 MatID를 비교함으로써) 페어링된 디바이스가 히어로 디바이스와 동일한 전력 송신 디바이스 상에 있음을 확인할 수 있고, 페어링된 디바이스가 히어로 디바이스와 연관됨(예컨대, 히어로 디바이스 및 페어링된 디바이스가 동일한 사용자를 공유하거나 페어링된 디바이스가 히어로 디바이스 내의 페어링된 디바이스들의 리스트 상에 있음)을 확인할 수 있다. 히어로 디바이스는 가능한 한 빠르게 현재 디바이스 정보를 얻기 위해 노력할 수 있다. 따라서, 히어로 디바이스가 블루투스 통신을 통해 페어링된 디바이스로부터 현재 디바이스 정보를 수신하는 경우, 히어로 디바이스는 블록(510B)의 동작들을 생략할 수 있다.
다시 말하면, 특정 대역외 통신(예컨대, 블루투스 통신)이 인에이블되는 경우 페어링된 디바이스가 제1 동작 모드(때때로 제1 무선 통신 모드로 지칭됨)에 있을 때, 히어로 디바이스는 대역외 통신을 사용하여 페어링된 디바이스로부터 페어링된 디바이스의 배터리 충전 상태 정보를 수신할 수 있다. 그러나, 페어링된 디바이스가 제2 동작 모드(때때로 제2 무선 통신 모드로 지칭됨)에 있는 경우, 특정 대역외 통신(예컨대, 블루투스 통신)이 디스에이블되고, 히어로 디바이스는 대역내 통신을 사용하여 전력 송신 디바이스로부터 페어링된 디바이스의 배터리 충전 상태 정보를 수신할 수 있다.
블록(512B)의 동작들 동안, 히어로 디바이스는 사용자 통지 이벤트를 수행할 수 있다. 페어링된 디바이스(512A)는 또한 선택적으로, 히어로 디바이스와 동시에(예컨대, 동기식으로) 사용자 통지 이벤트를 수행할 수 있다. 협상된 시작 시간에 기초하여(또는 페어링된 디바이스가 그의 송신 디바이스 식별자를 광고하기 시작한 후에 주어진 길이의 시간에 사용자 통지 이벤트를 시작하는 것과 같은 미리 결정된 기법을 사용하여), 페어링된 디바이스 및 히어로 디바이스는 각각 사용자 통지 이벤트를 동시에 시작할 수 있다(예컨대, 출력이 동일한 시간에 또는 서로 200 밀리초 내에, 서로 100 밀리초 내에 있는 시간들과 같은 거의 동일한 시간에 시작될 수 있다). 히어로 디바이스 및/또는 페어링된 디바이스로부터의 사용자 통지 이벤트는 임의의 원하는 오디오, 시각적, 및/또는 햅틱 피드백을 포함할 수 있다.
또한, 블록(512A)의 동작들 동안, 원래 페어링된 디바이스는 '히어로' 상태를 새로 배치된 전력 수신 디바이스에 양도할 수 있다. 페어링된 디바이스는 새로운 전력 수신 디바이스의 존재를 나타내는 통신을 수신할 수 있다. 예를 들어, 페어링된 디바이스는 (예컨대, 블록(510A) 동안) 전력 송신 디바이스로부터 대역내 통신 또는 히어로 디바이스로부터의 대역외 통신을 수신할 수 있다. 페어링된 디바이스가 히어로 디바이스를 인식하면(예컨대, 히어로 디바이스 및 페어링된 디바이스가 동일한 사용자를 공유하거나, 히어로 디바이스가 페어링된 디바이스 내의 페어링된 디바이스들의 리스트 상에 있음), 디바이스들의 미리 결정된 계층구조에 기초하여, 페어링된 디바이스는 히어로 상태를 새로 배치된 디바이스에 양도할 수 있다. 새로 배치된 디바이스에 히어로 상태를 양도하는 것은 페어링된 디바이스가 그 자체의 배터리 충전 상태 정보 및 선택적으로 다른 현재 디바이스들을 디스플레이하는 것을 중지한다는 것을 의미할 수 있다.
예를 들어, 손목시계만이 전력 송신 디바이스 상에 존재하는 시나리오를 고려한다. 손목시계는 손목시계의 배터리 충전 상태를 나타내는 배터리 충전 상태 표시자(예컨대, 도 5의 배터리 충전 상태 표시자(74))를 디스플레이할 수 있다. 이어서, 셀룰러 전화기가 전력 송신 디바이스 상에 배치될 수 있다. 손목시계는, 셀룰러 전화기가 손목시계와 동일한 전력 송신 디바이스 상에 존재하고 셀룰러 전화기가 손목시계의 히어로 디바이스임을 나타내는 정보를 수신할 수 있다. 따라서, 손목시계는 손목시계의 배터리 충전 상태를 나타내는 배터리 충전 상태 표시자를 디스플레이하는 것을 중지한다. 이 배터리 충전 상태 표시자는 그 대신에 셀룰러 전화기 상에 디스플레이될 수 있다.
다른 시나리오에서, 손목시계 및 이어버드를 위한 배터리 케이스가 전력 송신 디바이스 상에 존재한다. 손목시계는 손목시계의 배터리 충전 상태를 나타내는 제1 배터리 충전 상태 표시자(예컨대, 도 5의 배터리 충전 상태 표시자(74)) 및 배터리 케이스의 배터리 충전 상태를 나타내는 제2 배터리 충전 상태 표시자를 디스플레이할 수 있다. 이어서, 셀룰러 전화기가 전력 송신 디바이스 상에 배치될 수 있다. 손목시계는, 셀룰러 전화기가 손목시계와 동일한 전력 송신 디바이스 상에 존재하고 셀룰러 전화기가 손목시계의 히어로 디바이스임을 나타내는 정보를 수신할 수 있다. 따라서, 손목시계는 손목시계의 배터리 충전 상태를 나타내는 제1 배터리 충전 상태 표시자 및 배터리 케이스의 배터리 충전 상태를 나타내는 제2 배터리 충전 상태 표시자를 디스플레이하는 것을 중지한다. 이러한 배터리 충전 상태 표시자들은 대신에 셀룰러 전화기 상에 디스플레이될 수 있다.
사용자 통지 이벤트 후에(또는 히어로 디바이스가 전력 송신 디바이스 상에 배치된 후의 임의의 다른 원하는 시간에), 전력 송신 디바이스는 무선 전력을 히어로 디바이스로 전달하는 중일 수 있다. 전력 송신 디바이스는,(예컨대, 블록(506)의 상세한 스캔 동안) 히어로 디바이스가 전력 송신 디바이스에 추가될 때 페어링된 디바이스에 무선 전력을 전달하는 것을 일시적으로 중지할 수 있다. 전력 송신 디바이스는 임의의 원하는 시간에(예컨대, 블록(512B)의 사용자 통지 이벤트 후에) 페어링된 디바이스에 무선 전력을 전달하는 것을 재개할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 무선 전력 신호들을 수신하도록 구성된 코일, 디스플레이, 및 코일 및 디스플레이에 동작가능하게 결합된 제어 회로부를 포함하는 전자 디바이스가 제공되며, 제어 회로부는 전력 송신 디바이스로부터 제1 디바이스 식별자를 수신 - 제1 디바이스 식별자는 제1 무선 전력 송신기를 식별함 - 하고, 외부 전자 디바이스로부터 제2 디바이스 식별자를 수신 - 제2 디바이스 식별자는 제2 무선 전력 송신기를 식별함 - 하고, 전자 디바이스에서, 제1 디바이스 식별자 및 제2 디바이스 식별자에 기초하여 외부 전자 디바이스의 배터리 충전 상태 제시할지 여부를 결정하도록 구성된다.
다른 실시예에 따르면, 제어 회로부는 제1 무선 전력 송신기 및 제2 무선 전력 송신기가 동일한 무선 전력 송신기인 것으로 결정함에 따라, 디스플레이 상에 외부 전자 디바이스의 배터리 충전 상태를 디스플레이하도록 구성된다.
다른 실시예에 따르면, 제어 회로부는 디스플레이 상에 외부 전자 디바이스의 배터리 충전 상태를 디스플레이하기 전에 사용자 통지를 출력하도록 구성된다.
다른 실시예에 따르면, 사용자 통지를 출력하는 것은 외부 전자 디바이스 상의 디스플레이된 사용자 통지와 동기화하여 디스플레이 상에 사용자 통지를 디스플레이하는 것을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 사용자 통지를 출력하는 것은 전자 디바이스 및 외부 전자 디바이스 상에 오디오 출력을 제공하는 것을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 전자 디바이스는 안테나를 포함하고, 제어 회로부는 안테나를 사용하여, 외부 전자 디바이스로부터 제2 디바이스 식별자를 수신하도록 구성된다.
다른 실시예에 따르면, 제어 회로부는, 코일을 사용하여, 전력 송신 디바이스로부터 제1 디바이스 식별자를 수신하도록 구성된다.
다른 실시예에 따르면, 제어 회로부는, 코일을 사용하여, 전력 송신 디바이스로부터 통지를 수신하도록 구성된다.
다른 실시예에 따르면, 제어 회로부는 전력 송신 디바이스로부터 통지를 수신하기 전에, 안테나를 사용하여 제1 속도로 통신을 스캐닝하고, 전력 송신 디바이스로부터 통지를 수신한 후에, 안테나를 사용하여, 제1 속도보다 더 높은 제2 속도로 통신을 스캐닝하도록 구성된다.
다른 실시예에 따르면, 제1 디바이스 식별자는 14-비트 값이다.
다른 실시예에 따르면, 제어 회로부는 외부 전자 디바이스로부터 제3 디바이스 식별자를 수신하고, 제1 디바이스 식별자, 제2 디바이스 식별자, 및 제3 디바이스 식별자에 기초하여 외부 전자 디바이스의 배터리 충전 상태를 디스플레이할지 여부를 결정하도록 구성된다.
일 실시예에 따르면, 전력 송신 디바이스로부터 제1 디바이스 식별자를 수신하는 단계 - 제1 디바이스 식별자는 제1 무선 전력 송신기를 식별함 -, 외부 전자 디바이스로부터 제2 디바이스 식별자를 수신하는 단계 - 제2 디바이스 식별자는 제2 무선 전력 송신기를 식별함 -, 제1 디바이스 식별자 및 제2 디바이스 식별자에 기초하여 외부 전자 디바이스의 배터리 충전 상태를 제시할지 여부를 결정하기 위한 단계를 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체가 제공된다.
다른 실시예에 따르면, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 제1 무선 전력 송신기 및 제2 무선 전력 송신기가 동일한 무선 전력 송신기인 것으로 결정함에 따라, 디스플레이 상에 외부 전자 디바이스의 배터리 충전 상태를 디스플레이하기 위한 명령어들을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체는 디스플레이 상에 외부 전자 디바이스의 배터리 충전 상태를 디스플레이하기 전에 사용자 통지를 출력하기 위한 명령어들을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 사용자 통지를 출력하기 위한 명령어들은 외부 전자 디바이스 상의 디스플레이된 사용자 통지와 동기화하여 디스플레이 상에 사용자 통지를 디스플레이하기 위한 명령어들을 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체는, 코일을 사용하여, 전력 송신 디바이스로부터 통지를 수신하고, 전력 송신 디바이스로부터 통지를 수신하기 전에, 안테나를 사용하여, 제1 속도로 통신을 스캐닝하고, 전력 송신 디바이스로부터 통지를 수신한 후에, 안테나를 사용하여, 제1 속도보다 더 높은 제2 속도로 통신을 스캐닝하기 위한 명령어들을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 무선 전력 신호들을 수신하도록 구성된 코일 및 디스플레이를 갖는 전자 디바이스를 동작시키는 방법으로서, 전력 송신 디바이스로부터 제1 디바이스 식별자를 수신하는 단계 - 제1 디바이스 식별자는 제1 무선 전력 송신기를 식별함 -, 외부 전자 디바이스로부터 제2 디바이스 식별자를 수신하는 단계 - 제2 디바이스 식별자는 제2 무선 전력 송신기를 식별함 -, 및 전자 디바이스에서, 제1 디바이스 식별자 및 제2 디바이스 식별자에 기초하여 외부 전자 디바이스의 배터리 충전 상태를 제시할지 여부를 결정하는 단계를 포함하는 방법이 제공된다.
다른 실시예에 따르면, 방법은 제1 무선 전력 송신기 및 제2 무선 전력 송신기가 동일한 무선 전력 송신기인 것으로 결정함에 따라, 디스플레이 상에 외부 전자 디바이스의 배터리 충전 상태를 디스플레이하는 단계를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 방법은 디스플레이 상에 외부 전자 디바이스의 배터리 충전 상태를 디스플레이하기 전에 사용자 통지를 출력하는 단계를 포함한다.
다른 실시예에 따르면, 사용자 통지를 출력하는 단계는 외부 전자 디바이스 상의 디스플레이된 사용자 통지와 동기화하여 디스플레이 상에 사용자 통지를 디스플레이하는 단계를 포함한다.
전술한 것은 단지 예시일 뿐이며, 설명된 실시예들에 대해 다양한 수정들이 이루어질 수 있다. 전술한 실시예들은 개별적으로 또는 임의의 조합으로 구현될 수 있다.

Claims (20)

  1. 전력 송신 디바이스로부터 무선 전력을 수신하도록 구성되는 전자 디바이스로서,
    상기 전력 송신 디바이스로부터 무선 전력 신호들을 수신하도록 구성되는 코일;
    디스플레이; 및
    제어 회로
    를 포함하고, 상기 제어 회로는,
    상기 전자 디바이스와 함께 상기 전력 송신 디바이스 상에 존재하는 제1 전자 디바이스와 연관되는 배터리 충전 상태 정보를 수신하고;
    상기 디스플레이 상에 상기 배터리 충전 상태 정보를 디스플레이하고;
    상기 제1 전자 디바이스가 상기 전력 송신 디바이스 상에 존재하는 동안 상기 전력 송신 디바이스 상의 제2 전자 디바이스의 배치를 나타내는 정보를 수신함에 따라, 상기 디스플레이 상에 상기 제1 전자 디바이스의 배터리 충전 상태 정보를 디스플레이하는 것을 중지하도록 구성되는, 전자 디바이스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전력 송신 디바이스 상에 존재하는 상기 제1 전자 디바이스와 연관되는 상기 배터리 충전 상태 정보를 수신하는 것은 상기 제1 전자 디바이스가 상기 전력 송신 디바이스에 의해 무선으로 충전되는 동안 상기 제1 전자 디바이스와 연관되는 상기 배터리 충전 상태 정보를 수신하는 것을 포함하는, 전자 디바이스.
  3. 제1항에 있어서, 상기 디스플레이 상에 상기 제1 전자 디바이스의 배터리 충전 상태 정보를 디스플레이하는 것을 중지하는 것은 상기 제1 전자 디바이스가 상기 전력 송신 디바이스에 의해 무선으로 충전되는 동안 상기 전력 송신 디바이스 상의 상기 제2 전자 디바이스의 배치를 나타내는 정보를 수신함에 따라 상기 디스플레이 상에 상기 제1 전자 디바이스의 배터리 충전 상태 정보를 디스플레이하는 것을 중지하는 것을 포함하는, 전자 디바이스.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제어 회로는,
    상기 제2 전자 디바이스 또는 상기 전자 디바이스가 디바이스들의 계층구조 사이에서 더 높은 우선순위를 갖는지를 결정하고;
    상기 제2 전자 디바이스가 상기 디바이스들의 계층구조 사이에서 더 높은 우선순위를 갖는다는 결정에 응답하여, 상기 디스플레이 상에 상기 제1 전자 디바이스의 배터리 충전 상태 정보를 디스플레이하는 것을 중지하도록 구성되는, 전자 디바이스.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제어 회로는 상기 제1 전자 디바이스가 상기 전자 디바이스와 동일한 사용자와 연관된다는 결정에 따라 상기 디스플레이 상에 상기 배터리 충전 상태 정보를 디스플레이하도록 구성되는, 전자 디바이스.
  6. 제1항에 있어서, 상기 제어 회로는 상기 제2 전자 디바이스가 상기 전자 디바이스와 동일한 사용자와 연관된다는 결정에 따라 상기 디스플레이 상에 상기 제1 전자 디바이스의 배터리 충전 상태 정보를 디스플레이하는 것을 중지하도록 구성되는, 전자 디바이스.
  7. 제1항에 있어서, 상기 제어 회로는 상기 제1 전자 디바이스가 상기 전력 송신 디바이스 상에 존재하는 동안 상기 전력 송신 디바이스 상의 제2 전자 디바이스의 배치를 나타내는 정보를 수신함에 따라, 상기 전자 디바이스의 배터리의 배터리 충전 상태 정보를 상기 전력 송신 디바이스에 송신하도록 구성되는, 전자 디바이스.
  8. 제7항에 있어서, 상기 전자 디바이스의 배터리의 상기 배터리 충전 상태 정보를 상기 전력 송신 디바이스에 송신하는 것은 상기 코일을 사용하여 상기 배터리 충전 상태 정보를 나타내는 데이터를 송신하는 것을 포함하는, 전자 디바이스.
  9. 제1항에 있어서, 상기 디스플레이 상에 상기 배터리 충전 상태 정보를 디스플레이하는 것은 상기 디스플레이 상에 상기 제1 전자 디바이스의 상기 배터리 충전 상태 정보 및 상기 전자 디바이스의 배터리의 배터리 충전 상태 정보를 동시에 디스플레이하는 것을 포함하는, 전자 디바이스.
  10. 제1항에 있어서, 상기 제어 회로는, 상기 제1 전자 디바이스가 상기 전력 송신 디바이스 상에 존재하는 동안 상기 전력 송신 디바이스 상의 상기 제2 전자 디바이스의 배치를 나타내는 정보를 수신함에 따라, 상기 디스플레이 상에 상기 제1 전자 디바이스의 상기 배터리 충전 상태 정보를 디스플레이하는 것을 중지하도록 구성되고, 상기 디스플레이 상에 상기 제1 전자 디바이스의 상기 배터리 충전 상태 정보를 디스플레이하는 것을 중지하는 것은 상기 디스플레이 상에 애니메이션을 디스플레이하는 것을 포함하는, 전자 디바이스.
  11. 제1항에 있어서, 상기 제어 회로에 결합된 안테나를 더 포함하고, 상기 제어 회로는,
    상기 코일을 사용하여 상기 전력 송신 디바이스로부터 상기 전력 송신 디바이스를 식별하는 디바이스 식별자를 수신하고;
    상기 안테나를 이용하여 상기 디바이스 식별자를 상기 제2 전자 디바이스에 송신하도록 구성되는, 전자 디바이스.
  12. 디스플레이를 갖는 전자 디바이스의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행되도록 구성된 하나 이상의 프로그램을 저장하는 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체로서,
    상기 하나 이상의 프로그램은,
    상기 전자 디바이스와 함께 전력 송신 디바이스 상에 존재하는 제1 전자 디바이스와 연관되는 배터리 충전 상태 정보를 수신하고;
    상기 디스플레이 상에 상기 배터리 충전 상태 정보를 디스플레이하고;
    상기 제1 전자 디바이스가 상기 전력 송신 디바이스 상에 존재하는 동안 상기 전력 송신 디바이스 상의 제2 전자 디바이스의 배치를 나타내는 정보를 수신함에 따라, 상기 디스플레이 상에 상기 제1 전자 디바이스의 배터리 충전 상태 정보를 디스플레이하는 것을 중지하기 위한 명령어들을 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  13. 제12항에 있어서, 상기 전력 송신 디바이스 상에 존재하는 상기 제1 전자 디바이스와 연관되는 상기 배터리 충전 상태 정보를 수신하는 것은 상기 제1 전자 디바이스가 상기 전력 송신 디바이스에 의해 무선으로 충전되는 동안 상기 제1 전자 디바이스와 연관되는 상기 배터리 충전 상태 정보를 수신하는 것을 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  14. 제12항에 있어서, 상기 디스플레이 상에 상기 제1 전자 디바이스의 배터리 충전 상태 정보를 디스플레이하는 것을 중지하는 것은 상기 제1 전자 디바이스가 상기 전력 송신 디바이스에 의해 무선으로 충전되는 동안 상기 전력 송신 디바이스 상의 상기 제2 전자 디바이스의 배치를 나타내는 정보를 수신함에 따라 상기 디스플레이 상에 상기 제1 전자 디바이스의 배터리 충전 상태 정보를 디스플레이하는 것을 중지하는 것을 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  15. 제12항에 있어서, 상기 하나 이상의 프로그램은,
    상기 제2 전자 디바이스 또는 상기 전자 디바이스가 디바이스들의 계층구조 사이에서 더 높은 우선순위를 갖는지를 결정하고;
    상기 제2 전자 디바이스가 상기 디바이스들의 계층구조 사이에서 더 높은 우선순위를 갖는다는 결정에 응답하여, 상기 디스플레이 상에 상기 제1 전자 디바이스의 배터리 충전 상태 정보를 디스플레이하는 것을 중지하기 위한 명령어들을 더 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  16. 제12항에 있어서, 상기 디스플레이 상에 상기 배터리 충전 상태 정보를 디스플레이하는 것은 상기 제1 전자 디바이스가 상기 전자 디바이스와 동일한 사용자와 연관된다는 결정에 따라 상기 디스플레이 상에 상기 배터리 충전 상태 정보를 디스플레이하는 것을 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  17. 제12항에 있어서, 상기 디스플레이 상에 상기 제1 전자 디바이스의 배터리 충전 상태 정보를 디스플레이하는 것을 중지하는 것은 상기 제2 전자 디바이스가 상기 전자 디바이스와 동일한 사용자와 연관된다는 결정에 따라 상기 디스플레이 상에 상기 제1 전자 디바이스의 배터리 충전 상태 정보를 디스플레이하는 것을 중지하는 것을 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  18. 제12항에 있어서, 상기 디스플레이 상에 상기 배터리 충전 상태 정보를 디스플레이하는 것은 상기 디스플레이 상에 상기 제1 전자 디바이스의 상기 배터리 충전 상태 정보 및 상기 전자 디바이스의 배터리의 배터리 충전 상태 정보를 동시에 디스플레이하는 것을 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  19. 제12항에 있어서, 상기 하나 이상의 프로그램은, 상기 제1 전자 디바이스가 상기 전력 송신 디바이스 상에 존재하는 동안 상기 전력 송신 디바이스 상의 상기 제2 전자 디바이스의 배치를 나타내는 정보를 수신함에 따라, 상기 디스플레이 상에 상기 제1 전자 디바이스의 상기 배터리 충전 상태 정보를 디스플레이하는 것을 중지하기 위한 명령어들을 더 포함하고, 상기 디스플레이 상에 상기 제1 전자 디바이스의 상기 배터리 충전 상태 정보를 디스플레이하는 것을 중지하는 것은 상기 디스플레이 상에 애니메이션을 디스플레이하는 것을 포함하는, 비일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체.
  20. 전력 송신 디바이스로부터 무선 전력을 수신하도록 구성되는 전자 디바이스를 동작시키는 방법으로서,
    상기 전자 디바이스는 상기 전력 송신 디바이스로부터 무선 전력 신호들을 수신하도록 구성된 코일, 및 디스플레이를 포함하고, 상기 방법은,
    상기 전자 디바이스와 함께 상기 전력 송신 디바이스 상에 존재하는 제1 전자 디바이스와 연관되는 배터리 충전 상태 정보를 수신하는 단계;
    상기 디스플레이 상에 상기 배터리 충전 상태 정보를 디스플레이하는 단계; 및
    상기 제1 전자 디바이스가 상기 전력 송신 디바이스 상에 존재하는 동안 상기 전력 송신 디바이스 상의 제2 전자 디바이스의 배치를 나타내는 정보를 수신함에 따라, 상기 디스플레이 상에 상기 제1 전자 디바이스의 배터리 충전 상태 정보를 디스플레이하는 것을 중지하는 단계
    를 포함하는, 방법.
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