KR20200011448A

KR20200011448A - 광학 무선 전력 공급을 위한 유연한 관리 시스템

Info

Publication number: KR20200011448A
Application number: KR1020197036849A
Authority: KR
Inventors: 오르탈 알퍼트; 란 사기; 오리 모르; 리오르 골란; 요아브 비더만; 오머 나미아스; 알렉산더 레포이; 조하르 레빈; 이얄 콘포르티; 얀 로쉬
Original assignee: 위-차지 리미티드.
Priority date: 2017-05-15
Filing date: 2018-05-15
Publication date: 2020-02-03
Also published as: CN110915101A; EP4297294A3; EP3635825B1; US20220263350A1; US20210091603A1; EP3635825A1; US11322991B2; EP3635825A4; JP7262401B2; EP4297294A2; KR102652071B1; JP2023098981A; CN110915101B; KR20230145207A; WO2018211506A1; JP2020520225A

Abstract

무선 전력 전송을 위한 안전 감시 시스템은 빔을 전력으로 변환하는 수신기로 전력을 전송하기 위한 안전 상태를 갖춘 광학 빔 발생기를 갖는 송신기를 포함한다. 시스템 제어 유닛은 하나 이상의 원하지 않는 상황과 연관된 미리 결정된 매개변수에 의해 분류된 이전에 공지된 서명을 저장하고, 센서로부터의 데이터를 저장하고, 이러한 저장된 데이터를 서명과 비교하고, 이러한 비교에 기초하여 하나 이상의 응답을 실행한다. 시스템은 송신기 및 수신기 제어 유닛을 감시하고 송신기 또는 수신기 제어 유닛 오작동의 검출시 광학 빔 발생기가 안전 상태로 스위칭하게 하도록 구성된 송신기 및/또는 수신기 오작동 검출 시스템을 포함할 수 있고, 사전 정의된 안전 레벨을 초과하는 빔 세기에 대한 사람의 노출을 방지하는 위험 검출 시스템을 더 포함할 수 있다.

Description

광학 무선 전력 공급을 위한 유연한 관리 시스템

본 발명은 특히 휴대용 전자 장치에 전력을 공급하고 충전하기 위한 레이저 빔 시스템에 적용되는 것과 같은 무선 전력 전송 시스템의 다양한 안전 시스템의 감시 분야에 관한 것이다.

현재까지, 상업적으로 이용 가능한 다음의 3 가지 기술만이 시준된 또는 본질적으로 시준된 전자기파를 사용하여 휴대용 전자 장치로 전력의 무선 전송을 허용한다:

전형적으로 단지 수 mm 범위로 제한되는 - 자기 유도;

휴대폰과 관련된 크기에 대해 0.1 W를 초과하여 생산할 수 없는 - 태양 전지;

전형적인 주거 환경에서 전자 신호를 회수하는 것과 같은 관련 상황에서 0.01 W를 초과하여 생산할 수 없는 - 에너지 회수 기술.

그러나, 휴대용 전자 장치의 전형적인 배터리는 1 내지 100 와트 * 시간이고, 완전 충전은 일반적으로 수 시간 내지 일 주일간 지속된다. 따라서 휴대폰과 같은 대부분의 휴대용 장치는 훨씬 더 긴 범위에서 훨씬 더 높은 전력을 필요로 한다. 따라서, 충전식 배터리가 전형적으로 장착된 휴대용 전자 장치에 수 센티미터보다 큰 범위에 걸쳐서 안전하고 효율적이고 비용 효율적이며 편리하게 적절한 전력을 전송하기 위한, 오랫동안 느꼈지만 충족되지 않은 요구가 존재한다.

또한, 그러한 상업 제품이 성공적으로 출시되는 것을 방지하는 안전 관련 문제점이 있기 때문에, 대형 시장에서의 그러한 제품의 상업적 이용 가능성은 제한된다. 종래 기술에서 제안된 대부분의 시스템은 사용자를 다양한 분야(예를 들어, RF, 레이저, 자기, 전기 또는 초음파)에 잠재적으로 노출시키며, 결과적으로 그러한 분야에 대한 사용자 노출을 차단하도록 설계된 일종의 안전 시스템을 요구한다. 많은 기존의 안전 시스템은 "중요한 이벤트(critical event)"에 응답하도록 설계되며, 그러한 중요한 이벤트는 즉각적으로 반응하지 않으면 안전 수준을 초과하는 방사선이 시스템으로부터 제어되지 않은 방식으로 방출될 수 있고 사람 또는 재산에 해를 입힐 수 있는 이벤트로서 정의된다. 예를 들어, 사람이 빔에 투과되어 위험에 처하면, 이는 "중요한 이벤트"로 간주될 것이며 안전 시스템은 빔, 예를 들어 레이저 빔의 방출을 정지시킴으로써 반응할 수 있다.

본 개시의 맥락에서, 중요한 이벤트는 적절한 조치가 취해지지 않으면, 시스템이 안전하지 않은 방식으로 수행되거나 시스템이 그의 안전 또는 규제 작동 매개변수를 초과하게 할 가능성이 있다. 전형적으로, 필요한 응답은 중요한 이벤트가 검출된 후에 즉각적이거나 매우 짧은 시간 내에 이루져야 한다.

중요한 이벤트의 예는 다음을 포함한다:

1. 안전 이벤트

2. 빔을 관통하는 사람, 동물 또는 물체

3. 안전 위반 표시

4. 사람의 접근 가능한 방출량이 규제 한도 또는 허용된 안전 한도를 초과

5. 비상 정지 버튼의 활성화

6. 무단 시스템 침입

설명 및 청구범위 전반에 걸쳐서, 중요하지 않은 이벤트란 용어는 즉각적인 손상을 야기할 가능성이 작기 때문에 짧은 시간 프레임 내에 응답을 요구하지 않지만, 검출 및 관리되지 않으면 중요한 이벤트로 발전할 수 있는 이벤트 또는 상황으로 간주될 수 있다. 중요하지 않은 상황은 종종 드물지만, 시간이 지남에 따라 구성요소에 먼지가 쌓이는 경우와 같이 중요하지 않은 상황은 빈번하거나 누적될 수 있음을 이해해야 한다.

종래 기술 시스템은 전형적으로, 사람을 위기에 노출시킬 위험이 존재할 때 전력 전송을 차단하는 위험 검출 시스템을 사용한다. 그러나 그러한 안전 시스템은 보통, 중요한 이벤트가 발생할 때만 반응하며 그러한 중요한 이벤트에 대한 응답은 보통, 전체 시스템을 종료시킨다.

그러나 전형적인 주거 환경은 매우 다양하고 예측할 수 없는 방식으로 극적으로 변하며, 따라서 하나의 상황에서의 바람직한 구성은 다른 상황에서는 바람직하지 않을 수 있다. 그러한 변화하는 환경에서, 각각의 상황은 일시적이며, 현대 주거 환경은 종래 기술 시스템에서 중요하지 않은 요구를 강조하고 특정 환경에 유일할 수 있는 공지된 상황에서 시스템 고장이나 시스템의 반복적인 고장을 야기하는 의도적인 시도와 같은 그러한 환경에서 점진적으로 더욱 중요해지고 있다.

종래 기술 시스템은 일반적으로, 중요 이벤트만을 검출하고 반응하며 중요하지 않지만 바람직하지 않거나 심지어 위험한 이벤트에 대한 높은 확률과 관련될 수있는 다수의 그러한 상황에 대해 부적절하게 처리하거나 전혀 반응하지 않는다. 대부분의 종래 기술은 변화하는 상황에 적응하는 시스템의 능력을 나타내는데 매우 제한적이다. 예를 들어, 이물질이 송신기와 수신기 사이의 경로를 통과할 때 작동을 멈추는 종래 기술 시스템은 일반적으로, 시스템 종료 방식 이외에는 변화하는 상황에 반응할 수 없다. 그러한 종료는 실제로 필요하지 않을 수 있고 에너지 손실, 서비스 중단 및 비효율적인 시스템 작동을 초래할 수 있다.

이러한 문제점을 해결하기 위해서, 종래 기술 시스템이 대부분의 상황 중에 안전한 성능을 전달하도록 설계되기 때문에, 그러한 안전 시스템에 대해 전형적으로 넓은 마진이 유지되어 위협이 없는 이벤트가 검출될 때에도 시스템의 종료를 초래한다. 예를 들어, 일반적인 가정환경 및 일상적인 사용에는 예를 들어, 먼지 및 지문으로부터와 같은 오염, 진동, 빔 차단, 비전문가 설치, 및 바닥으로의 우발적인 낙하가 포함될 수 있다. 이들 예시적인 중요하지 않은 상황은 "중요한 이벤트"로서 간주되지 않기 때문에, 대부분의 종래 기술 시스템은 이들 상황이 시스템 오작동, 시스템 비효율 및 심지어 위험한 결과를 초래할 수 있지만, 종종 이들에 반응하지 않는다. 대안적으로, 많은 종래 기술 시스템은 종종 불필요하게 시스템을 불능화시킴으로써 그러한 상황에 반응할 것이다. 이들 문제점은 그러한 종래 기술 시스템을 공공 환경에서의 사용에 부적합하게 만든다.

또한, 대부분의 종래 기술 시스템에서, 안전 시스템이 무효화되거나 무시되면, 시스템은 위험하게 될 것이다. 대부분의 종래 기술 시스템은 시스템을 안전한 작동 방식으로부터 방해하려는 악의적인 시도를 검출하고 반응하도록 설계되지 않았다.

또한, 정부 규정을 준수하는 포괄적인 안전 시스템을 가지는 공공 환경에서의 사용에 적합한 무선 전력 시스템에 대한 필요성이 존재한다. 미국에서 현재 허용되는 레이저 출력 수준은 의무적이고 신뢰 가능하고 복잡한 안전 시스템 없이 유용한 양의 전력을 제공하는데 불충분하다. 예를 들어, 미국의 "Code of Federal Regulations (CFR), title 21, volume 8, revised on April 2014, Chapter I, Subchapter J part 1040"은 발광 제품 - 레이저 제품 - 에 대한 성능 표준을 취급한다.

비-가시 파장에 대해서, 등급 I, 등급 III-b 및 등급 IV 레이저(등급 II, IIa 및 IIIa는 400 nm 내지 710 nm의 레이저, 예를 들어 가시 레이저)가 존재한다.

비-가시 파장 중에서 등급 I은 일반적인 공공 사용에 안전한 것으로 간주되며 등급 IIIb 및 IV는 안전하지 않은 것으로 간주된다.

미국의 "CFR 21, volume 8, revised on April 2014, Chapter I, Subchapter J part 1040, for 0.1-60 seconds of exposure"에 따른 등급 I 레이저에 대한 MPE((Maximal Permissible Exposure Value; 최대 허용 가능한 노출 값)는 도 1의 그래프에 도시된다.

그래프로부터:

1. 최대 허용 가능한 노출 수준은 일반적으로 파장에 따라 증가하고 노출 기간에 따라 감소한다.

2. 사람이 빔에 들어간 후 0.1 초간 레이저가 꺼지더라도 "US-CFR 21 ~ 1040"에 명시된 요구사항을 충족하기 위해서 1.25 W 이하의 광이 2.5 ㎛ 이하 파장 및 그보다 훨씬 더 작은 단파장에서 전송될 수 있다. 의무적이고 신뢰 가능한 안전 시스템 없이, 수 밀리 와트의 레이저 출력만이 허용되며, 이는 전기로 다시 변환될 때 대부분의 휴대용 전자 장치를 충전하는데 필요한 전력(예를 들어, 휴대폰은 완전 충전을 위해 1 내지 12 W가 필요함)보다 상당히 적은 전력을 공급할 것이다. 지문 및 먼지가 레이저 광을 산란시키고 투명한 표면이 이를 반사시키거나 산란시킬 수 있다는 것이 당업계에 주지되어 있다. 1 내지 12 W 전력을 사용하여 충전된 전형적인 전화기에 대한 것과 같이 고 전력을 전송하려면, 레이저로부터 전력으로의 변환 비효율(그의 효율은 전형적으로 50 %를 초과할 수 없음)을 고려한 후에도 2 내지 24 W의 레이저 출력이 필요할 것이다.

따라서, 그러한 전형적인 전화기를 충전하기 위해서, 등급 IV 레이저에 대응하는 출력을 갖는 레이저가 필요할 수 있다. 등급 IV 레이저에 대해서, 메인 빔으로부터 산란된 방사선조차도 위험하다. 미국의 "CFR 21, volume 8, revised on April 2014, Chapter I, Subchapter J part 1040"에 따르면, 0.5 초 초과의 노출을 위해서 0.5W 초과의 400 nm 내지 1400 nm의 레이저는 보통, 등급 IV 레이저로 간주되며, 그러한 레이저로부터 산란된 방사선조차도 위험할 수 있다(그러나 레이저 안전을 보장하기 위해 특별히 설계된 흡수 요소로부터 산란되지 않는다). 그러한 레이저는 다양한 안전 기능을 가질 것이 요구되고 잠금 키, 도 2에 도시된 것과 같은 경고 레벨과 같은 예방적 경고 및 제한 기능을 요구하며 레이저 사용자는 보통 안전 고글을 착용하고 적절한 훈련을 받을 것이 요구된다. 따라서 유연하고 포괄적이고 강력한 안전 시스템이 없으면, 등급 IIIb 또는 등급 IV 레이저는 공공 사용용으로 적합할 수 없다.

그러나 이들 레이저 표준이 사람의 접근 가능한 방출량을 취급하기 때문에, 고출력 레이저를 등급 I 레이저로 분류할 수 있는 다양한 안전 시스템이 있을 수 있다. 예를 들어, 고출력 레이저가 고출력에 대한 사람의 접근을 허용하지 않는 안전 시스템을 장착하면, 이는 출력이 매우 높더라도 등급 I 레이저일 수 있다. 예를 들어, 고출력 레이저가 레이저 빔에 대한 접근을 허용하지 않는 보호 인클로저(enclosure)에 내장될 수 있으면, 이는 등급 I 레이저 제품으로 간주될 수 있고 공공 사용용으로 적합할 수 있다. 예를 들어, 가정용 레이저 프린터는 전형적으로 등급 I 레이저 제품이지만, 이들은 내장된 고출력 레이저를 가진다. 결론적으로, 정상적인 공공 환경에서 레이저를 사용하여 전력을 전송할 수 있도록 포괄적인 안전 시스템이 필요하다는 일반적인 합의가 있지만, 본 출원의 출원일에는 상업화된 것으로 보이지 않는다.

따라서, 일상적인 사용, 오용 및 남용의 범주에 속하는 것을 포함한 변화하는 상황에 안전한 방식으로 대응할 수 있고 종래 기술 시스템 및 방법의 단점 중 적어도 일부를 극복한 포괄적인 광학 무선 전력 공급의 유연한 관리 시스템에 대한 필요성이 존재한다.

다양한 광학 무선 전력 공급 시스템을 설명하는 종래 기술은 미국 특허 제 9,312,701 호, 미국 특허 출원 번호 15/069,384 호, 62/208,878 호, 62/307,878 호, 62/320,679 호 및 62/363,660 호에서 찾을 수 있다.

본 명세서의 본 섹션 및 다른 섹션에서 언급된 각각의 공보의 개시는 각각 그 전체가 원용에 의해 본 출원에 포함된다.

본 개시는 효율적이고 안전한 방식으로 변화하는 환경 및 상황에 반응하여 공공 환경에 사용하는데 적합하게 할 수 있는, 레이저 빔을 사용하여 송신기로부터 하나 이상의 수신기로 무선으로 전력을 전송하기 위한 신규한 예시적인 시스템을 설명한다. 동적 환경은 본질적으로 복잡하고, 본 개시의 시스템은 시스템 매개변수의 설정치의 변화가 그러한 변화하는 상황에 따라서 조정되도록 구성된다. 종료만으로 중요한 이벤트에 응답하는 종래 기술의 시스템과 달리, 현재 개시된 시스템은 임의의 상황에 최적의 응답을 제공하고 가능한 한 많은 상이한 예상 상황하에서 서비스 유지의 필요성을 고려한 다각적인 방식으로 그러한 변화하는 환경 조건 및 상황에 대해 반응한다.

현재 개시된 시스템은 중요한 이벤트에만 응답하는 것으로 제한되지 않고, 긴박하게 위험하지는 않지만 바람직하지 않을 수 있거나 바람직하지 않은 이벤트에 대해 높은 가능성으로 연관될 수 있는 다수의 상황에 반응한다. 현재 개시된 시스템은 예를 들어, 중요한 이벤트가 될 때 이에 반응하는 대신에 바람직하지 않은 상황에 시스템이 도달하는 것을 피할 수 있게 하는 더욱 유연한 접근법을 제공한다. 그러한 유연성은 변화하는 다양한 환경에서 효율적인 방식으로 시스템의 지속적인 작동을 가능하게 하기 위해서 상이한 상황에 대한 다수의 적합한 반응을 제공하는 시스템에 의해 달성된다.

긴박한 위험을 검출하는 것 이외에도, 본 개시의 예시적인 레이저 기반 전력 공급 시스템은 복잡하고 동적으로 변화하며 예측 불가능한 환경에서 많은 상이한 상황을 식별할 수 있다. 그러한 상황의 예는 시스템 오용, 부정확한 설치, 시스템의 무단 사용, 이동 및 환경 변경, 변화하는 조명 조건, 및 이동하는 송신기 또는 수신기를 포함한다. 이들 상황은 대부분의 종래 기술 시스템에 의해 "중요한 이벤트"로 간주되지 않을 것이지만, 이들 상황은 원하지 않는 이벤트의 높은 확률과 연관될 수 있다.

또한, 안전 시스템이 무효화되거나 무시되면 보호를 위한 페일-세이프(fail-safe) 기능을 갖지 않는 종래 기술의 안전 시스템과 달리, 현재 개시된 레이저 기반 무선 전력 시스템은 정상적인 사용 중에 발생할 수 있는 상황(예를 들어, 사람이 실수로 빔에 진입) 및 오용(예를 들어, 잘못된 설치, 잘못된 연결 또는 잘못된 버튼의 누름)에 대해서뿐만 아니라, 잠재적인 남용(예를 들어, 사이버 침입자가 시스템을 안전하지 않은 방식으로 작동시키려고 시도하는 것 또는 하드웨어 개입을 사용하여 시스템을 속여 전력을 잘못된 방향으로 보내려고 시도하는 사람)에 대해서도 탄력적이다.

위험 검출 시스템에 추가될 수 있는 본 개시에 설명된 예시적인 관리 시스템은 시스템 상태 및 외부 환경을 감시하고 잠재적으로 원하지 않는 상황에 도달할 확률을 감소시키기 위해 시스템의 작동 매개변수를 동적으로 변경한다. 따라서, 그러한 시스템의 하나의 기능은 위험 검출 시스템이 전력 전송을 중단하여 서비스를 중단할 수 있는 상황에 도달하는 시스템 위험을 방지하거나 감소시키는 것일 수 있다. 또한, 현재 개시된 시스템은 시스템이 공격에 취약하게 될 수 있는 상황에 도달하는 시스템 위험을 방지하거나 감소시킬 수 있다. 개시된 시스템의 다른 기능은 특히 기능성, 효율성 또는 남용 또는 오용의 회피의 관점에서 어떠한 이유로 든 바람직하지 않은 상황을 방지하거나 생산적으로 반응하는 것일 수 있다. 그러한 생산적인 반응은 예를 들어, 바람직하지 않은 상황이 발생하거나 악화되는 것을 방지하고/하거나 추가 분석을 위해 데이터를 수집하는 것을 포함할 수 있다. 그러한 방지는 위험한 또는 원하지 않는 상황의 확률을 시스템 내부 또는 외부에서 현재 발생하는 상황과 연관시킴으로써 달성될 수 있다. 많은 잠재적으로 불리하거나 심지어 잠재적으로 위험한 상황을 검출하고 반응할 수 있는 그들의 능력과 같은 그러한 시스템의 유연성과 감도는 관련 규정에 따라서 공공 사용에 적합하게 할 수 있다.

본 개시의 하나의 예시적인 시스템은 사이버 침입과 관련된 패턴, 예를 들어 유효한 키를 찾기 위한 시도로 사이버 침입자에 의한 반복적인 전송 요청을 검출하기 위한 구성을 제공한다. 레이저를 원하지 않는 방향으로 궁극적으로 지향시킴으로써 그러한 상황에 응답하는 대부분의 종래 기술 시스템과 달리, 본 예시적인 시스템은 그러한 패턴을 검출하기 위한 구성을 가지며, 원하지 않는 상황을 완화하고 그러한 시도에 대한 시스템의 복원력을 개선하기 위한 자동 응답의 생성을 제공한다.

본 개시의 다른 예시적인 시스템은 낮은 신호대 잡음비(SNR) 상황을 검출하고 그에 대해 효율적이고 안정하게 응답한다. 대부분의 종래 기술의 시스템은 그러한 상황에 응답하지 않아서 안전하지 않은 작동을 야기할 수 있거나, 전력 전송을 차단함으로써 그러한 낮은 SNR 상황에 응답할 수 있다. 식별 및 결정에 소비되는 시간을 증가시킴으로써 낮은 SNR 상황을 극복 할 수 있으나; 그러한 해결책을 중심으로 시스템을 설계하면 식별 및 결정에 너무 많은 시간을 소비하여 정상적인 상황에서 효율성과 유용성을 방해하기 때문에 그러한 해결책은 영구적인 해결책으로 권장할 수 없다.

대조적으로, 본 예시적인 시스템은 상황의 적절한 식별을 허용하기 위해서 현재의 SNR 값에 대해 수집된 데이터를 평가한 다음에, SNR이 낮을 때 SNR 비율을 개선하기 위해서 식별에 더 많은 시간을 소비하는 것과 같은 적절한 응답을 발행함으로써, 이들 상황에서도 전력을 계속 공급하고 SNR이 허용 가능한 수준으로 복귀할 때 식별에 더 적은 시간을 소비한다.

현재 개시된 시스템의 하나의 신규한 측면은 많은 상황에서, 중요한 이벤트에 반응하는 대신에 중요한 이벤트를 피하거나, 불가피한 중요한 이벤트가 발생하는 경우에 시스템을 종료시키는 것이 아닌 건설적인 방식으로 반응하도록 시스템을 재구성하여 시스템의 작동 효율성과 사용 편의성 향상시킴으로써 시스템의 지속적인 작동을 가능하게 하는 그들의 능력이다. 이러한 특징을 예시하기 위한 예로서, 매일 오전 9시 내지 오전 9시 10분에 사람들이 사무실 정문을 통과하여 빔을 차단하고 중요한 이벤트를 생성할 것으로 예상되면, 선제적인 해결책은 첫 번째 사람이 문에 들어오자마자 천장에 있는 연기 검출기와 같이 사무실을 통과하는 사람들보다 높은 수준에 있는 장치를 관리하도록 명령하여 사람들의 통과에 의한 중요한 이벤트의 발생 가능성을 피하도록 시스템을 배열하는 것이다. 제안된 시스템은 불필요한 테스트의 수행 없이 잠재적으로 소모적인 패턴을 검출하여 그에 응답할 수 있는 에너지 효율적인 감독 시스템일 수 있다. 시스템은 상황을 검출하고 이를 분석하며 적절한 응답을 발행하도록 충분히 발전되었다. 제안된 예시적인 시스템은 에너지 사용을 명령하고 연속 작동을 허용하는 특정 알고리즘을 사용한다.

그러한 제안된 유연한 관리 시스템은 시스템에 이용할 수 있는 많은 상이한 정보 자원을 감시하고, - "중요한 이벤트"로 발전하거나 "중요한 이벤트"로 이어질 수 있지만 - 긴박한 "중요한 이벤트"가 아닌 상이한 원하지 않는 상황에 해당하는 패턴을 찾고, 전형적으로 시스템의 작동 매개변수를 수정함으로써 그러한 원하지 않는 이벤트가 발생하는 경우 그러한 이벤트의 영향을 완화하기 위해서 적절한 방식으로 반응한다. 그러한 원하지 않는 상황은 시스템의 안전, 효율성, 기능성 또는 편의성에 영향을 줄 수 있고 일상적인 사용, 오용 또는 남용으로 인해 유발될 수 있다. 그러한 시스템은 그러한 패턴이 검출될 때 시스템 구성에 대한 수정을 수행하는 능력을 가진다. 또한, 이러한 변경은 보통 일시적인데, 이는 조건이 다시 변경되면 수정을 되돌릴 필요가 있을 수 있기 때문이다. 따라서 시스템은 지속적으로 감시 및 관리하여 언제든지 현재 상황에 적합한 출력 및 응답을 제공한다.

하나의 예시적인 광학 무선 전력 공급 시스템은 무선 전력, 보통 레이저 전력을, 무선 전력을 전기 전력으로 변환하는 수신기로 전송하도록 구성된 송신기를 포함할 수 있다. 시스템은 일반적으로 수신기 제어 유닛 및 시스템과 작동할 알고리즘과 통신 프로토콜을 갖는 제어 유닛 오작동 검출 시스템을 갖춤으로써 본 개시에 설명된 제어 시스템과 함께 작동하도록 구성되는 임의의 수신기와 함께 작동할 수 있다. 몇몇 설치에서, 시스템은 내부 또는 외부 제어기/제어 유닛, 전형적으로 컴퓨팅 장치 또는 미세 제어기, 또는 네트워크를 통한 서비스를 포함하며, 이는 송신기 및/또는 수신기(들)의 작동 방법을 명령할 수 있다.

시스템은 빔 발생기와 빔 편향 유닛으로 구성된 송신기, 위험 검출 시스템, 및 외부 매개변수(예컨대, 시간, 온도 및 습도)뿐만 아니라 내부 매개변수(예컨대, 구성요소의 온도, 빔의 방향, 수신기로부터의 정보 및 메모리 내용)를 감지하는 필요한 센서에 연결되는 송신기 제어 유닛(전형적으로 메모리 및 CPU를 포함하지만 FPGA, 미세 제어기, ASIC 등과 같은 다른 컴퓨팅 요소일 수도 있음)을 포함할 수 있다. 송신기 제어 유닛은 가능하게는, 전력을 공급하고자 하는 수신기로부터의 데이터를 포함한 다양한 센서로부터의 데이터를 수집하고, 이들 센서로부터의 출력을 룩업 테이블에 저장될 수 있는 데이터 "서명(signature)"과 비교하여 잠재적으로 위험한 중요하지 않은 상황을 식별하도록 구성된다. 그러한 테이블은 사전에 설치되고, 동적으로 생성되고, 수시로 업데이트를 통해 로딩되고, 사용자 구성 가능하거나 기타 방식으로 생성될 수 있다. 그러한 테이블은 필요한 자동 응답을 포함할 수 있으며 제어기는 이들 자동 응답을 실행할 수 있는 실행 유닛(예컨대, 레이저 드라이버, 모터 드라이버, 이메일 서버, SMS 게이트웨이, 경고 신호, LED, 조명 및 경고)에 또한 연결될 수 있다. 자동 응답은 심지어 그러한 중요하지 않은 상황의 식별에 사용되는 테이블을 포함할 수 있는 시스템 구성에서의 하나 이상의 매개변수를 변경함으로써 달성될 수 있다.

본 개시 및 청구범위 전반에 걸쳐서, 센서로부터 데이터의 수집 또는 획득은 예컨대, 버튼을 누르는 사람에 의해서 시스템 외부의 요인에 의해 의도적으로 시작되는 데이터 수집을 포함하지 않는다. 센서로부터의 데이터는 미리 결정된 시간 간격으로 연속적으로 수집될 수 있거나, 데이터와 하나 이상의 서명 사이의 하나 이상의 관련성을 검출할 때 시스템에 의해 개시될 수 있다. 진행 중인 것에 기초하여 그리고 시스템 자체에 의해 개시되는 대로의 데이터 수집은 시스템의 자율적인 유연한 관리를 허용한다.

송신기는 전형적으로, 광학 공진기 내에 위치된 레이저 이득 매체를 포함한 빔 발생기, 빔 편향기, 및 제어 유닛에서 오작동을 검출하고 제어 유닛 오작동의 경우에 빔 발생기가 안전 상태로 스위칭하게 하도록 구성된 적어도 하나의 송신기 오작동 검출 장치를 갖춘 송신기 제어 유닛을 포함한다. 이는 데이터를 미리 결정된 서명과 비교하고 이러한 비교에 기초하여 응답을 실행함으로써 수행될 수 있다. 전술한 바와 같이, 제어 유닛은 송신기 외부 또는 심지어 먼 곳에 있을 수 있다. 또한, 시스템이 작동하는 환경을 "식별"하기 위해서 다양한 시스템 센서가 제공되며, 대부분의 경우에 송신기에, 수신기에, 양쪽 외부에 있을 수 있거나 이들 장소 사이에 분배될 수 있는 위험 검출 시스템이 또한 제공된다.

위험 검출 시스템은 위험, 전형적으로 중요한 이벤트를 검출하고 전형적으로, 시스템에 의해 전송된 전력을 감소시키거나 이를 스위칭함으로써, 또는 전적으로 전력 전송을 방지하거나 안전한 것으로 공지된 몇몇 다른 응답을 방지함으로써 이들에 응답한다. 위험 검출 시스템으로부터 발생하는 그러한 조치로부터 또는 오작동 검출 시스템에 의해 개시된 조치의 결과로서 초래되는 시스템의 상태는 본 개시에서 안전 상태로 정의되고 따라서 현명하게 요청된다. 위험 검출 시스템은 제어기와 센서를 사용하여 실현될 수 있지만 중요한 이벤트에만 응답한다. 몇몇 경우에, 위험 검출 시스템은 현재 시스템과 동일한 제어 유닛 및 센서를 사용하지만 중요한 상황에만 응답하는 소프트웨어일 수 있다.

송신기 제어 유닛은 원하지 않는 상황의 증가된 확률에 대응하여 중요하지 않은 상황에 대응하는 상황을 검출하고, 하나 이상의 그러한 원하지 않는 상황이 발생하는 경우에 시스템의 거동이 개선되도록 시스템을 자동으로 재구성하도록 구성될 수 있다. 대부분의 경우에, 시스템을 재구성하면 시스템이 계속 전력을 전송할 수 있게 한다. 이러한 거동의 예는 이후에 주어진다.

시스템이 작동하도록 의도된 수신기는 수신기 제어 유닛에서 그러한 오작동을 검출하도록 송신기 제어 유닛을 프로그래밍함으로써 실현될 수 있는 다른 오작동 검출 시스템(수신기 오작동 검출 시스템)을 갖는 추가의 수신기 제어 유닛을 갖출 수 있다. 이러한 수신기 오작동 검출 시스템은 수신기 제어기 오작동의 검출시 빔 발생기가 안전 상태로 스위칭되도록 구성될 수 있다. 이는 데이터를 미리 결정된 서명과 비교하고 이러한 비교에 기초하여 응답을 실행함으로써 수행될 수 있다.

안전 상태는 레이저를 끄는 것일 수 있지만 이에 한정되지 않는다. 이는 또한, 레이저 출력을 감소시키거나, 레이저 전달 방향을 스캔하거나, 이를 안전한 방향으로 지향시키는 것을 포함할 수 있다.

그러한 시스템은 빔 발생기에 대한 신뢰성 있는 제어를 제공할 뿐만 아니라 원하지 않는 상황 또는 원하지 않지만 주의할 필요가 있는 가능성 높은 다양한 상황을 검출할 수 있다.

시스템은 각각의 중요하지 않은 상황이 언제 발생할 수 있는지를 결정하기 위해서 하나 이상의 "서명"과 비교될 수 있는 데이터를 생성하는 센서를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 시스템에 사용될 수 있는 공통 센서의 목록은 다음을 포함한다:

추적 센서

위치 센서

타이머

시간 센서 - 시계

위치 센서

방향 센서

수신기 방위 센서

온도 센서

송신기 방출 전력 센서/전력계

수신기의 수신 전력 센서/전력계

통신 링크

파장 센서

송신기의 충격 센서

수신기의 충격 센서

빔 형상 센서

상기 위치에 있는 것에 관한 관련 정보를 갖는 위치 테이블

해당 시간에 보통 발생하는 것에 관한 관련 정보를 갖는 시간표

습도 센서

가스 센서

범위 센서

광학 센서

시스템의 다른 표시 센서.

시스템은 각각의 센서마다 상이하거나 특정 상황에 의해 트리거될 수 있는 스케줄에 따라서 센서로부터 측정 데이터를 측정한 다음에, 시스템에 하드 코딩되거나, 펌웨어 또는 데이터 파일로서 시스템에 로딩되거나, 시스템 자체에 의해 생성되거나, 사용자에 의해 편집될 수 있는 원하지 않는 상황에 대한 하나 이상의 "서명"과 이들 입력을 비교한다.

그러한 "서명" 중 하나 이상의 검출시, 시스템은 통상적으로 상황을 개선하려고 의도된 하나 이상의 자동 조치를 수행함으로써 반응할 수 있다. 각각의 조치 기간은 시스템의 현재 상황에 따라서 일시적으로부터 영구적으로 상이할 수 있다. 가능한 자동 응답 중 몇몇은 다음과 같을 수 있다:

시스템을 완전히 끄지 않고 전력 수준을 안전한 수준으로 감소

이벤트를 등록하고 통계를 개선하는데 이를 사용하거나 이를 미래 분석을 위해 보관

상황이 변경되면 전력 수준을 감소시키고 연결을 재설정

수신기를 위한 공간을 다시 스캔하고, 이는 올바른 수의 수신기를 설정하는데 사용될 수 있음

일부 또는 모든 수신기의 스케줄, 예를 들어 충전 순서 또는 각각의 수신기로 전달되는 전력 순서의 변경

이벤트를 로그에 등록

특정 위치 테스트의 빈도 변경

특정 위치 또는 방향에 접근하는 빈도 변경

특정 위치 또는 방향에 접근하는 듀티 사이클(duty cycle) 변경

특정 위치 또는 방향에 접근하는 시간 스케줄 변경

시스템 재부팅

자체-체크 절차 수행

전력계 및 기타 센서의 교정

사용자에게 경고

위험이 없는지 확인하기 위해서 철저한 안전 체크의 수행

시스템이 냉각될 때까지 전력 수준을 감소

장치가 복귀할 것으로 예상되는 곳(예를 들어, 코너) 및 그렇지 않은 곳(예를 들어, 문)에 대한 통계를 개선할 수 있도록, 수신기의 위치와 시간을 등록.

본 개시 및 청구범위 전반에 걸쳐서, 위험 감소, 효과 감소 및 성공적 복구의 촉진이라는 용어는 사용자에 의해 직접 명령되고 제어되거나 완전한 시스템 종료 및 추가의 시스템 작동이 없음을 포함하는 시나리오를 포함하는 의미가 아니다.

본 개시 및 청구범위 전반에 걸쳐서, 오작동 검출 시스템이라는 용어는 제어 유닛(예를 들어, 수신기 제어 유닛, 시스템 제어 유닛, CPU, 제어기, 미세 제어기, FPGA 또는 원격 서버)의 작동 조건을 확인하거나 테스트하고 미-작동 상태로 보이면 자동 응답을 야기하는데 사용되는 다양한 장치 또는 루틴을 포함하는 의미이다. 예는 주기적으로 재설정되고 카운트다운이 완료될 때 자동 응답의 실행을 야기하는 카운트다운 타이머를 포함한다. 다른 예는 임계 온도에 도달할 때 시스템이 응답을 발행하는 구성요소의 열 감시일 수 있다. 그러한 응답은 원격 서버를 핑잉(pinging)하고 응답하지 않으면 명령을 발행하는 것, 제 1 키워드를 제어기로 송신하고 제 2 키워드에 대해 응답하도록 이를 대기하는 것(및 응답하지 않으면 응답을 발행하는 것), 또는 다양한 다른 유지-활성 신호(keep-alive signals) 및 감시 장비의 사용일 수 있다.

따라서, 본 개시에 제공된 시스템의 예시적인 실시예에 따라서 무선 전력 전송 시스템이 제공되며, 상기 시스템은:

(ⅰ) 레이저 빔 발생기를 포함하는 송신기로서, 송신기가 레이저 빔을 전력으로 변환하도록 구성된 적어도 하나의 수신기로 무선 전력을 전송하도록 구성되며, 적어도 하나의 수신기가 수신기 제어 유닛 및 그와 연관된 수신기 제어 유닛 오작동 검출 시스템을 가지며, 송신기가 적어도 하나의 공지된 안전 상태를 포함하는 적어도 2 개의 상태를 가지며, 적어도 하나의 수신기 제어 유닛 오작동 검출 시스템이 수신기 제어 유닛 오작동의 검출시 송신기가 안전 상태 중 적어도 하나로 스위칭하도록 구성되는, 송신기;

(ⅱ) 무선 전력 전송 시스템으로부터의 사람-접근 가능한 방출 레벨이 미리 결정된 임계값을 초과할 확률을 검출하고, 확률이 확률 임계값을 초과하면 송신기가 안전 상태 중 적어도 하나로 스위칭하도록 구성되는, 위험 검출 시스템;

(ⅲ) 시스템 제어 유닛; 및

(ⅳ) 시스템 제어 유닛 오작동 또는 수신기 제어 유닛 오작동 중 적어도 하나의 검출시 송신기가 안전 상태 중 적어도 하나로 스위칭하도록 구성되는 적어도 하나의 시스템 제어 유닛 오작동 검출 시스템을 포함하며; 시스템 제어 유닛은:

(a) 적어도 하나가 수신기 중 적어도 하나와 연관된, 데이터를 획득하도록 구성된 복수의 센서로부터 시스템의 작동과 관련된 데이터를 저장하고,

(b) 중요하지 않은 이벤트 및 하나 이상의 잠재적인 원하지 않는 상황의 증가된 확률과 연관된 적어도 하나의 이전에 공지된 서명과, 복수의 센서로부터의 데이터의 적어도 일부분을 비교하고,

(c) 위험 검출 시스템이 송신기로 하여금 안전 상태 중 어느 하나로 스위칭하지 않게 하는 시간 동안에만 하나 이상의 응답 개시가 발생하는 하나 이상의 응답을 비교 결과에 기초하여 실행하도록 구성되며; 응답은:

잠재적인 원하지 않는 상황 중 하나 이상의 발생 확률을 감소시키고,

잠재적인 원하지 않는 상황 중 하나 이상의 영향을 감소시키고,

잠재적인 원하지 않는 상황 중 하나 이상으로부터 성공적인 복구를 촉진시키는 것 중 적어도 하나를 획득하도록 구성된다.

그러한 시스템에서, 하나 이상의 응답은 시스템의 지속적인 작동을 촉진시키도록 구성될 수 있다. 대안적으로 그리고 추가적으로, 응답 중 하나 이상은 미리 정의된 시간 기간 동안 잠재적인 원하지 않는 상황 중 하나 이상의 방지를 달성하도록, 또는 데이터의 일부분과 서명 중 하나 사이에 미리 결정된 관련성이 존재할 때까지 잠재적인 원하지 않는 상황 중 하나 이상의 방지를 달성하도록 추가로 구성될 수 있다.

전술한 시스템 중 어느 하나에서, 하나 이상의 서명은 임계값을 초과한 무선 전력 전송 시스템으로부터의 사람-접근 가능한 방출 레벨의 검출에 기초할 필요 없다. 또한, 이전에 공지된 서명은 (i) 제작업자, (ii) 사용자, (iii) 시스템의 분배자, (iv) 서비스 요원 및 (v) 지원 요원 중 적어도 한 사람에 의해 시스템에 인코딩될 수 있다.

전술한 시스템의 추가 실시예에 따르면, 서명 중 하나 이상이 연관되는 잠재적인 원하지 않는 상황 중 적어도 하나는 시스템이 안전하지 않은 방식으로 수행하려는 시도, 또는 시스템이 무선 전력을 인가되지 않은 수신기로 전송하려는 시도, 또는 시스템 구성요소 오작동을 나타내거나 야기할 수 있는 상황, 또는 시스템의 하드웨어에 의한 지원 없이 시스템이 작동하는 상황일 수 있다.

또한, 전술한 시스템 중 어느 하나에서, 하나 이상의 응답은 자동으로 실행될 수 있다. 또한, 하나 이상의 응답은:

전송된 무선 전력의 전력 레벨을 감소시키는 것;

추가 체크 또는 확인을 수행하는 것;

상이한 수신기가 무선 전력을 수신하는 동안 순서 또는 지속기간을 다시 계획하는 것;

시스템 제어 유닛을 재부팅하는 것;

사용자에게 경고하는 것;

시스템 로그에 이벤트를 등록하는 것; 그리고

수신기 제어 유닛들 중 적어도 하나를 재부팅하는 것 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

전술한 시스템의 또 다른 실시예에 따르면, 복수의 센서는:

추적 센서;

위치 센서;

타이머;

시계;

방향 센서;

수신기 방위 센서;

온도 센서;

송신기 방출 전력 센서;

수신기 수신 전력 센서;

통신 링크;

파장 센서;

송신기의 충격 센서;

수신기의 충격 센서;

빔 형상 센서;

컴퓨터 메모리에 저장된 시간 및 장소와 연관된 데이터 세트;

습도 센서;

가스 센서;

범위 센서;

광학 센서;

수신기 제어 유닛 오작동 검출 시스템 회로;

시스템 제어 유닛 오작동 검출 시스템 회로; 및

통신 수단을 통한 제어 센터로부터의 표시 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

시스템의 또 다른 실시예에서, 수신기 제어 유닛 오작동 검출 시스템은 수신기 제어 유닛 및 시스템 제어 유닛 중 적어도 하나에 위치될 수 있다.

또한, 시스템 중 어느 하나에서, 복수의 센서로부터의 데이터의 적어도 일부분을 적어도 하나의 이전에 공지된 서명과 비교하는 것은 하나 이상의 비교를 포함할 수 있으며, 시스템 제어 유닛은 비교 중 하나에 기초하여 적어도 하나의 명령어 세트를 식별하고 적어도 하나의 명령어 세트에 기초하여 하나 이상의 응답을 실행하도록 추가로 구성될 수 있다. 그러한 경우에, 적어도 하나의 명령어 세트는 적어도 두 세트의 명령어를 포함할 수 있으며, 적어도 두 세트의 명령어 중 한 세트의 명령어는 미리 결정된 계층에 따른 적어도 두 세트의 명령어 중 적어도 다른 하나의 세트의 명령어보다 우선순위를 취할 수 있다. 대안적으로, 적어도 한 세트의 명령어는 적어도 두 세트의 명령어 조합을 포함할 수 있으며, 적어도 두 세트의 명령어는 응답 중 하나 이상에 대해 기초로 하는 미리 정의된 관련성을 가진다.

전술한 시스템에서, 복수의 센서로부터의 데이터의 적어도 일부분을 적어도 하나의 이전에 공지된 서명과 비교하는 것은 하나 이상의 비교를 포함할 수 있으며, 응답 중 하나 이상은 각각, (i) 데이터의 제 1 부분과 제 1 서명 사이의 적어도 하나의 비교 및 (ii) 데이터의 제 2 부분과 제 2 서명 사이의 적어도 하나의 비교에 기초한다. 그러한 하나 이상의 응답은 각각 미리 결정된 시간 윈도우에 대해, 또는 대안적으로 적어도 하나의 센서로부터의 데이터의 적어도 일부분 중 적어도 하나가 적어도 하나의 이전에 공지된 안전 서명과 일치할 때까지 수행될 수 있다.

전술한 시스템의 또 다른 실시예에 따르면, 송신기는 빔 편향 유닛과 수신기 식별자 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 후자의 경우에서, 수신기 식별자는 제어 유닛에서 실행되는 코드를 이용할 수 있고, 이는 다른 기능에 사용되는 센서로부터의 데이터를 확인하도록 구성될 수 있다.

이들 시스템의 또 다른 예시적인 실시예에서, 시스템의 작동과 관련된 데이터는 시스템이 작동하는 환경과 관련된 데이터일 수 있다.

또한, 어느 하나의 그러한 시스템에서, 하나 이상의 응답을 실행하는 것은 최적 조치 과정을 결정하기 위해서 하나 이상의 응답에 대한 우선순위를 정하고 응답을 관리하는 결정 수행 시스템에 추가로 기초할 수 있다.

최종적으로, 본 개시에 설명된 시스템의 또 다른 실시예에 따르면, 또 다른 무선 전력 전송 시스템이 제공되며, 시스템은:

(ⅰ) 레이저 빔 발생기를 포함하는 송신기로서, 송신기가 레이저 빔을 전력으로 변환하도록 구성된 적어도 하나의 수신기로 무선 전력을 전송하도록 구성되며, 적어도 하나의 수신기가 수신기 제어 유닛 및 그와 연관된 수신기 제어 유닛 오작동 검출 시스템을 가지며, 송신기가 적어도 하나의 공지된 안전 상태를 포함하는 적어도 2 개의 상태를 가지는, 송신기;

(ⅲ) 시스템 제어 유닛; 및

(ⅳ) 적어도 하나의 시스템 제어 유닛 오작동 검출 시스템을 포함하며; 시스템 제어 유닛은:

(c) 하나 이상의 응답을 비교 결과에 기초하여 실행하도록 구성되며; 응답은:

본 발명은 다음 도면과 함께 설명되는 다음의 상세한 설명으로부터 더 완전하게 이해되고 인식될 것이다.
도 1은 미국의 "CFR 21, volume 8, revised on April 2014, Chapter I, Subchapter J part 1040, for 0.1 - 60 sec. of exposure"에 따른 등급 1 레이저에 대한 MPE(Maximal Permissible Exposure Value; 최대 허용 노출 값)의 그래프이며,
도 2는 등급 4 레이저에 대한 의무적인 경고 라벨의 예이며,
도 3은 예시적인 시스템의 개략적인 블록도를 도시하며,
도 4는 본 개시의 방법의 예시적인 개념 흐름도를 도시한다.

먼저, 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 시스템의 예시적인 개략적인 블록도를 도시하고, 자체 구성요소인 구성 부분을 각각 갖춘 시스템의 별도 기능 블록을 포함하고, 정보, 신호 및 전력의 4 개의 주요 유동 경로를 도시한다. 그러나, 도 3은 기본 부분의 일반적인 기능에 따라 분할된 시스템의 기본 부분만을 도시하고, 모든 기능 부분 및 이들 기능 부분들 사이의 모든 상관관계에 대한 포괄적인 개략도가 되도록 의도되지 않았다는 것을 이해해야 한다.

전력 전송 시스템(400x)은 레이저 빔과 같은 무선 전력 빔을 생성하고, 이를 시스템 제어 유닛(200x)으로부터의 명령어에 따라서 시스템 내에 또는 시스템 외부에 위치될 수 있는 수신기(300x)로 지향시킨다. 이러한 도면이 하나의 수신기만을 포함하지만, 송신기는 일반적으로 시스템 제어 유닛과 통신하면서 시스템 내에 또는 시스템 외부에 위치될 수 있는 복수의 수신기에 무선 전력을 전송하도록 구성된다는 것을 이해해야 한다.

시스템은 시스템의 다양한 하위-시스템에 퍼져 있거나 시스템 외부에 위치될 수 있는 다수의 센서(100x)를 가진다. 수신기(300x)가 시스템의 외부에 위치되면, 수신기 방위 센서 및 수신기 전력 센서와 같은 이러한 수신기와 연관된 센서는 시스템의 외부에 또한 위치될 수 있다.

전력 전달 시스템(400x)은 빔 발생기(4002), 빔 편향기(4001), 위험 검출 시스템(4003) 및 수신기 식별자(4004)와 같은 하위-구성요소를 포함한다. 본 개시의 대안적인 시스템에서, 전력 전달 시스템(400x)은 빔 발생기(4002)만을 포함할 수 있거나, 빔 편향기, 위험 검출 시스템 및 수신기 식별자 중 하나 이상이 결여될 수 있다. 그러한 대안적인 시스템에서, 이들 구성요소는 전력 전달 시스템의 외부에 위치될 수 있거나 모두 결여될 수 있다.

빔 발생기(4002)는 시스템 제어 유닛(200x)으로부터의 명령어에 기초하여 전력, 파장, 빔 형상, 듀티 사이클, 빔 품질, M² 값 및 폭과 같은 상이한 사양을 갖는 무선 전력 빔을 생성할 수 있다. 빔 발생기(4002)는 전력 센서(1007), 파장 센서(1010) 및/또는 온도 센서(1003 내지 1006), 빔 형상 센서(1013) 및 다양한 다른 광학 센서(1018)를 갖출 수 있다. 이들 센서는 임의의 전송 빔이 위험 검출 시스템과 시스템 제어 유닛의 출력 및 결정을 준수하도록 보장하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 사람-접근 가능한 방출 레벨이 미리 결정된 임계값을 초과하는지를 위험 검출 시스템이 검출하면, 위험 검출 시스템은 송신기가 저전력 안전 상태로 스위칭하도록 명령할 수 있으며, 전력 센서(1007)는 정확한 전력 수준이 사용되는지를 확인하는데 사용될 수 있다.

빔 편향기(4001)는 원격 수신기(300x) 쪽으로 빔을 편향시킨다. 시스템과 호환 가능한 추가로 인증된 수신기가 있다면, 빔 편향기는 빔을 각각의 수신기 쪽으로 편향시키도록 구성될 수 있다. 빔 편향기는 추적 센서(1019) 및/또는 위치 센서(1020), 방향 센서(1002), 수신기 방위 센서(1003), 온도 센서(1004 내지 1006), 광학 센서(1018) 및 기타 센서를 갖출 수 있다. 이들 센서는 임의의 전송 빔의 방향이 위험 검출 시스템과 시스템 제어 장치의 출력 및 결정을 준수하도록 보장하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 사람-접근 가능한 방출 레벨이 미리 정해진 임계값의 초과를 위험 검출 시스템이 검출하면, 위험 검출 시스템은 송신기가 빔의 스위칭을 포함한 안전 상태로 스위칭하도록 명령할 수 있으며, 방향 센서(1002)는 빔의 정확한 방향이 사용되고 있는지를 확인하는데 사용될 수 있다.

위험 검출 시스템(4003)이 이러한 도면에서 전력 전달 시스템(400x) 내에 있는 것으로 도시되지만, 이는 센서 및 하드웨어 구성요소를 모두 포함하고, 제어 유닛에서 정보를 처리하기 위한 소프트웨어 루틴을 또한 포함할 수 있다. 따라서, 위험 검출 시스템은 송신기, 수신기에 위치되거나, 둘 사이에 분배되거나 둘 모두의 외부에 위치될 수 있으며, 빔 침입 및 기타 위험과 같은 중요한 이벤트를 검출하는데 사용될 수 있다. 그러한 검출시, 위험 검출 시스템은 시스템이 최대 허용 가능한 노출 값(즉, 사람-접근 가능한 방출 임계값), 방출 한계 또는 사용자에 의해 설정될 수 있는 다른 한계의 초과를 방지하기 위해서 시스템이 신속하게 응답하게 한다. 위험 검출 시스템에 의해 검출한 이벤트는 중요한 이벤트라고 명명하는데, 이는 단시간 내에 그들에 대한 응답이 없으면, 시스템이 최대 허용 가능한 노출, 또는 노출 제한, 또는 화재 위험 임계값, 또는 몇몇 기타 임계값을 초과할 것이고 안전한 방식으로 작동하지 않을 것이기 때문이다. 위험 검출 시스템은 위치 센서(1020), 방향 센서(1002), 수신기 방위 센서(1003), 온도 센서(1004 내지 1006), 송신기 방출 전력 센서(1007), 수신기의 수신 전력 센서(1008), 통신 링크(1009), 파장 센서(1010), 빔 형상 센서(1013), 가스 센서(1016), 범위 센서(1017) 및 광학 센서(1018)와 같은 중요한 상황을 식별하는데 유용한 다양한 센서로부터 데이터를 포함하거나 수신할 수 있다. 예를 들어, 송신기 방출 전력 센서(1007)에 의해 측정된 전력 레벨과 수신기의 수신 전력 센서(1008)에 의해 측정된 전력 레벨 사이의 커다란 불일치는 사람, 동물 또는 물체가 빔의 경로 내에 있는 중요한 이벤트임을 나타낼 수 있다.

위험 검출 시스템과 같이, 전력 전달 시스템에 위치된 것으로 도시된 수신기 식별자(4004)는 하드웨어 및 소프트웨어 구성요소를 가질 수 있다. 이는 합법적이거나 승인된 수신기를 식별하는데 사용되는 고유한 요소이며 시스템의 어느 곳에나 있을 수 있다. 수신기 식별자는 광학적 또는 전기적, 또는 그러한 방법의 조합을 통해서 이러한 식별을 수행할 수 있다. 이는 센서로서 그리고 위험 검출 시스템의 일부라고 모두 볼 수 있다. 수신기 식별자는 또한, 잠재적인 원하지 않는 상황의 식별을 위해 시스템 제어 유닛에 입력을 제공하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 알 수 없는 수신기에 의한 빈번한 전력 요청은 중요한 이벤트가 될 수 없으나, 잠재적인 원하지 않는 상황의 높은 가능성과 상관될 수 있다.

시스템 외부에 위치될 수 있지만 시스템과 통신하도록 구성되는 수신기(300x)는 송신기(400x)에 의해 방출된 빔을 전력으로 변환한다. 수신기는 역반사 어레이(3001), 광전지(3002), 전압 변환기(3003), 전력계(3004), 온도 센서(3005) 및 통신 모듈(3006)을 포함할 수 있다. 송신기가 전력을 송신하는 다수의 수신기가 있는 대안적인 실시예에서, 각각의 수신기는 이들 구성요소를 가질 수 있다.

역반사 어레이(3001)는 수신기 식별자(4004)에 의해 식별될 수 있다. 광전지(3002)는 빔을 전기 에너지로 변환하는데 사용될 수 있다. 전압 변환기(3003)는 전압을 요구된 출력 전압으로 제공하고, 또한 광전지(3002)에 의해 본 부하를 최적화할 수 있다. 전력계(3004)는 광전지의 전류, 전압 또는 다른 전기 특성의 측정, 또는 다른 센서 또는 측정에 기초할 수 있다. 전력계(3004)는 (온도 센서(3005)에 의해 측정된 것과 같은)온도 편차, 각도 편차, 이력 측정 데이터, 또는 교정 그래프에 기초하여 또한 보상될 수 있다. 통신 모듈(3006)은 전형적으로 무선 통신 채널을 통해 전력계로부터 측정된 전력뿐만 아니라 다른 데이터를 보고한다.

시스템 제어 유닛(200x)은 전형적으로 송신기 내에 위치되지만, 송신기 또는 그의 적어도 일부의 외측에, 또는 심지어 수신기 내측에도 위치될 수 있다. 시스템 제어 유닛은 CPU(2001) 및 CPU(2001) 내부 또는 외부에 위치될 수 있는 메모리 유닛(2002)을 포함한다. 시스템 제어 유닛은 또한, 전형적으로 다양한 센서 및 검출기로부터의 신호를 제어 유닛에 의해 처리될 수 있는 디지털 신호로 변환하는데 사용되는 A/D 유닛(2003)을 포함한다. 시스템 제어 유닛은 또한, 다양한 센서로부터 데이터를 수집하는데 사용되는 디지털 센서 프런트 엔드 유닛(digital sensor front-end unit)(2004)을 갖출 수 있거나, 센서는 CPU에 의해 직접 폴링될(polled) 수도 있다. 시스템 제어 유닛은 또한, 스케줄 엔진(2005)을 포함하여, 각각의 수신기가 전력을 수신해야 하는 순서 및 전형적인 지속기간을 제공할 수 있다. 그러한 스케줄 엔진은 외부 유닛, 내부 유닛 또는 메모리 내측의 데이터 구조물일 수 있다. 시스템 제어 유닛은 전형적으로, 빔의 방향 및 빔의 전력 레벨과 같은 현재 전송 상태를 유지하는 작동 상태 엔진(2006)을 포함한다. 현재 전송 상태는 컴퓨터 메모리, 기계적 상태, 전자 상태, 광학 상태 또는 이의 조합으로 실시될 수 있다. 제어 유닛(200x)은 또한, 시스템 제어 유닛의 내부 구성요소 중 적어도 일부를 감시하고 시스템 제어 유닛이 원하지 않는 작동 상태에 걸리지 않도록 보장하는 오작동 검출 시스템 유닛(2007)을 포함한다. 대안적인 실시예에서, 오작동 검출 시스템은 시스템 제어 유닛의 외측에 위치되지만, 시스템 제어 유닛과 통신할 수 있다. 따라서, 상세한 설명 및 청구범위에 사용된 바와 같은 언어 용어 "시스템 제어 유닛"이 단일 유닛이라는 인상을 줄 수 있지만, 이는 시스템의 여러 부분에 분포될 수 있고, 별도의 하드웨어 회로 기판 또는 하위 구성요소 및 소프트웨어 루틴을 실행하는 프로세스를 포함할 수 있고 본질적으로 완전한 제어 시스템이라는 것을 이해해야 한다. 따라서 상기 용어는 그렇게 현명하게 이해되고 해석되어야 한다.

시스템은 시스템의 작동과 관련된 정보를 제공하고 중요한 상황 및/또는 잠재적인 원하지 않는 상황을 식별하는데 유용할 수 있는, 적어도 하나의 센서 유닛(100x)으로부터, 그러나 전형적으로는 복수의 센서로부터 데이터를 획득하고 저장하도록 구성된다. 일반적인 센서의 몇몇 예는 다음과 같다:

위치 센서(1001)

방향 센서(1002)

수신기 방위 센서(1003)

온도 센서(1004 내지 1006)

송신기 방출 전력 센서(1007)

수신기의 수신 전력 센서(1008)

통신 링크(1009)

파장 센서(1010)

송신기의 충격 센서(1011)

수신기의 충격 센서(1012)

빔 형상 센서(1013)

불량 위치 테이블(1014)

습도 센서(1015)

가스 센서(1016)

범위 센서(1017)

광학 센서(1018)

추적 센서(1019)

위치 센서(1020)

다른 명령어 센서(1021)

타이머(1022)

시간 센서(1023).

시스템의 작동 동안, 다양한 센서(100x)로부터 수신된 데이터는 제어 유닛(200x)의 메모리 유닛(2002)에 저장된 서명을 식별하는 것과 비교되는데, 그러한 서명은 증가된 확률의 하나 이상의 원하지 않는 상황에 대응하는 중요하지 않은 상황을 나타낸다. 센서로부터의 데이터는 직접 비교될 수 있거나, 서명 비교 전에 다른 구성요소를 통해 먼저 변환되거나 전송될 수 있다. 서명 비교를 위해 센서로부터 수신된 데이터는 A/D 유닛(2003), 디지털 센서 프런트 엔드 유닛(2004), 오작동 검출 유닛(2007), 작동 상태 엔진( 2006), 시스템 시계 또는 다른 구성요소로부터의 데이터일 수 있다.

센서로부터 직접 또는 간접적으로 수신된 데이터의 선택된 부분은 이어서 다양한 잠재적인 원하지 않는 상황을 나타내는 이전에 공지된 서명과 비교된다. 그러한 비교는 CPU(2001) 또는 다른 프로세싱 유닛에 의해 수행될 수 있다. 원하지 않는 상황의 미래 발생 가능성의 검출시, 시스템 제어 유닛(200x)은 비교에 기초하여 적어도 하나의 미리 결정된 명령어 세트를 식별한다. 이어서 시스템 제어 유닛은 이들 명령어에 기초하여 응답을 실행할 수 있고, 전형적으로 시스템 로그(도면에 도시되지 않음)에 이벤트를 보고한다. 그러한 응답은 미리 결정될 수 있거나, 세트 또는 매개변수로부터 계산하거나, 인터넷으로부터 수신하거나, 목록에서 무작위로 선택함으로써 자동으로 생성될 수 있다. 대안적으로, 식별된 명령어는 최적의 조치 과정을 결정하기 위한 추가 분석을 위해서 결정 수행 시스템에 입력될 수 있다.

시스템 로그로부터의 데이터는 시스템 상태를 감시하고 적절한 응답을 발행하고 새로운 세트의 규칙을 생성하고/하거나 사용자 또는 시스템 제작업체를 위한 설명서를 생성하는데 사용되고 분석될 수 있다.

본 개시의 시스템에 사용될 수 있는 방법의 하나의 예시적인 실시예의 개념적인 흐름도를 도시하는 도 4가 참조된다. 단계(40)에서, 센서는 시스템의 구성요소와 관련된 데이터 및 시스템을 둘러싼 환경에 대한 데이터를 포함하는, 시스템의 작동과 관련된 데이터를 모으는데 사용된다. 센서는 수신기 또는 송신기 내부와 같이, 시스템 내부 또는 시스템 외부의 어느 곳에나 위치될 수 있다. 단계(41)에서, 센서로부터 유도된 데이터의 적어도 일부분은 미리 선택된 서명과 비교된다. 그러한 미리 선택된 서명은 중요하지 않은 상황, 일반적으로 미래에 발생할 높은 가능성의 하나 이상의 잠재적인 원하지 않는, 심지어 위험한 상황과 상관되는 현재 중요하지 않은 상황과 연관된다. 이는 일반적으로 이미 인간에게 위험한 현재 중요한 상황을 처리하는 위험 검출 시스템의 기능과 대조이다.

단계(42)에서, 서명과 데이터의 비교 결과에 기초하여 미리 결정된 응답이 식별된다. 이러한 예시적인 방법에서, 식별된 응답이 미리 결정되지만, 본 개시의 대안적인 실시예에서, 응답은 동시에 식별되고 결정될 수 있거나, 응답은 식별 후에 결정될 수 있음을 이해해야 한다. 데이터가 서명과 유사하지 않으면, 적절한 응답은 조치가 취해지지 않을 수 있으며, 시스템은 비교를 위해 데이터의 새로운 부분 또는 새로운 서명 또는 둘 다를 선택할 수 있다. 그러나, 데이터의 선택된 부분이 서명과 일치하거나 서명과 적절한 관련성을 보이면, 식별된 미리 결정된 응답은 하나 이상의 잠재적인 원하지 않는 상황의 위험을 감소시키거나, 하나 이상의 잠재적인 원하지 않는 상황을 방지하거나, 하나 이상의 잠재적인 원하지 않는 상황을 완화시키거나, 하나 이상의 잠재적인 원하지 않는 상황의 영향을 감소시키거나, 하나 이상의 잠재적인 원하지 않는 상황으로부터 성공적인 복구를 촉진시키거나, 이의 임의의 조합인 응답일 수 있다.

단계(43)에서, 모든 식별된 응답은 모든 식별된 응답 또는 그의 부족을 고려하여 최적 조치 과정을 결정하는 결정 수행 시스템에 입력된다. 결정 수행 시스템은 또한, 예를 들어 시스템이 안전 상태에 있는지 또는 안전 상태로 현재 스위칭되고 있는지, 그렇다면 어떤 안전 상태로 스위칭되는지 여부를 결정하기 위해서 오작동 검출 시스템 및 위험 검출 시스템으로부터의 입력을 고려할 수 있다. 예를 들어, 위험 검출 시스템이 안전 상태로 현재 스위칭되면, 시스템 제어 장치에 의해 식별된 응답을 개시하기 전에 시스템이 정상 작동을 재개할 때까지 대기하는 것이 바람직할 수 있는데, 이는 임계값을 초과하는 사람-접근 가능한 방출량에 대한 현재 상황이 원하지 않는 상황의 위험 증가보다 우선적으로 취해지기 때문이다.

단계(43)의 대안으로서, 시스템은 결정 수행 시스템을 갖지 않거나 이러한 시스템이 이용되지 않을 수 있다. 이러한 경우에, 식별된 미리 결정된 응답은 임의의 다른 식별된 자동 응답과 무관하게, 그리고 요구된 응답을 식별한 특정 서명과 직접 관련되지 않은 다른 시스템 매개변수의 상황과 무관하게 자동으로 실행될 것이다. 이러한 대안은 소수의 센서와 제한된 가능한 응답을 갖는 시스템에서 더 효율적일 수 있다.

그러나, 결정 수행 시스템은 거의 동시에 다수의 응답이 발행될 때 특히 유리하다. 예를 들어, 2 개의 미리 결정된 응답이 거의 동시에 발행될 수 있고 하나의 응답이 다른 응답보다 높은 우선순위를 가진다. 이러한 경우에, 결정 수행 시스템은 먼저 높은 우선순위를 갖는 응답을 개시한 후에 다른 응답을 개시하도록 결정할 수 있거나 덜 중요한 응답의 실행을 모두 거부할 수 있다. 다른 옵션은 두 응답을 동시에 개시하는 것일 수 있지만, 응답이 동시에 호환되도록 조정하는 것일 수 있다. 다른 예로서, 서로 충돌할 가능성이 있는 2 개의 미리 결정된 응답이 식별될 수 있다. 이러한 경우에, 결정 수행 시스템은 제 1 응답을 실행한 후에 제 2 응답을 실행하기 위해 응답 중 하나를 선택할 수 있거나, 응답이 동시에 호환 가능하도록 응답을 조정하거나, 덜 중요한 응답의 실행을 거부할 수 있다. 예를 들어, 발생할 수 있는 다른 상황은 두 개의 식별된 미리 결정된 응답이 동일하다는 것이다. 이러한 경우에, 결정 수행 시스템에 의해 결정될 수 있는 미리 결정된 응답을 한 번만 실행하는 것이 일반적으로 더 효율적이다. 따라서, 이들 모든 상황에서, 식별된 미리 결정된 응답을 자동으로 실행하는 대신에 결정 수행 시스템을 사용하는 것이 종종 유리하다.

결정 수행 시스템은 시스템이 2 개의 상충 명령어 세트를 동시에 수신하는 상황이 있다면, 시스템이 적절히 응답할 수 있도록 명령어의 계층 또는 우선순위로 프로그래밍될 수 있다. 예를 들어, 시스템 평균 온도가 이전에 높았고 전력 수준이 감소했지만 이제 시스템이 냉각되었다면, 예시적인 명령어는 완전/정규 전력 수준을 재개하는 것이다. 그러나 완전/정규 전력 수준을 재개하는 이러한 명령어와 동시에, 수신기가 한 위치에서 다른 위치로 매우 빠르게 이동된 것으로 나타나면, 전력 수준을 낮추는 예시적인 명령어가 초래될 것이다. 따라서, 이러한 예에서, 시스템은 (i) 완전/정규 전력 수준을 재개하고 (ii) 전력 수준을 감소시키는 두 개의 상충된 명령어 세트를 수신한다. 시스템은 이러한 예에서, "디폴트 값으로부터 변경" 명령어가 "디폴트 값으로 복원" 명령어보다 우선순위를 가져서, 전력 수준의 감소가 완전/정규 전력의 재개보다 우선순위를 갖도록 프로그래밍될 수 있다.

또한, 두 개 이상의 동일하거나 유사한 명령어 세트가 하나의 명령어 세트에 조합되거나 프로그래밍에 따라서 별도로 실행될 수 있다. 때때로 두 개 이상의 상이한 응답이 필요할 수 있으며, 예를 들어 몇몇 구성요소에 대한 오작동 검출 시스템이 정상 작동 신호를 보고하지 않고 동시에 센서의 신호대 잡음 비가 낮을 때 "로그에 이벤트 등록"이 두 번 발행되면, 이들 두 개의 상이한 별도 이벤트는 로그(두 개의 동일한 명령어에 대한 두 개의 상이한 응답)에 등록되어야 한다. 반대로, 때때로 두 개 이상의 명령어가 하나의 응답을 초래하도록 조합될 필요가 있으며, 예를 들어 수신기가 빠르게 회전하고 동시에 평균 온도가 높음으로 인해서 "전력 감소"가 두 번 발행되면, 전력을 감소시키기 위한 2 개의 동일한 명령어가 전력을 낮추는 하나의 응답(2 개의 동일한 명령어에 대한 하나의 응답)에 조합될 수 있다.

시스템 응답에 대한 기초를 제공하기 위해서 다수의 명령어 세트가 임의의 방식으로 조합, 분석 또는 비교될 수 있다. 따라서, 시스템은 하나의 데이터 세트에 기초하거나 하나의 서명에 기초한 것이 아니라 전체 데이터베이스 및 서명에 대한 데이터의 모든 공지된 비교에 기초하여 응답을 실행할 수 있다.

그러한 시스템은 증가된 확률의 원하지 않는 상황에 대응하는 많은 상이한 중요하지 않은 상황을 검출할 수 있고 적절한 응답(들)을 발행해야 한다. 적절한 응답은 중요하지 않은 상황에 대한 하나 이상의 검출에 기초할 수 있다. 다음의 단락은 예시적인 시스템 및 방법으로서 제안되며, 제안된 시스템은 증가된 확률의 원하지 않는 상황과 연관된 중요하지 않은 상황을 검출하고 그에 응답하기 위한 수많은 방법을 포함할 수 있다. 또한 이들 예는 하나의 중요하지 않은 상황의 검출 및 자동 응답의 실행에 기초한 응답을 나타내기 때문에 간단하지만, 시스템은 예컨대, 도 4에 따른 결정 수행 시스템을 사용함으로써 임의의 수의 중요하지 않은 상황 또는 그의 부족의 검출에 적절히 응답하는 방법을 사용할 수 있다.

일 예로서, 시스템은 수집된 데이터의 적어도 일부분을 서명과 비교한 후, 알 수 없는 겉보기 수신기에 의한 빈번한 전력 요청을 검출하여, 매번 상이한 허위 증명서를 전송할 수 있다. 전형적으로, 수신기는 종래 기술에서 설명된 바와 같이, 전송된 전력 안전을 처리할 수 있음을 입증하기 위해서 증명서를 전송한다. 인증된 수신기 이외의 곳으로 레이저를 지향시키는 것은 잠재적으로 위험할 수 있다. 레이저 전력을 처리할 수 있는 수신기를 식별하는데 일반적으로 사용되는 방법들 중 하나는 본 출원과 공통 발명자를 갖는“A System for Optical Wireless Power Supply”에 대한 미국 특허 제 9,312,701 호에 설명된 것과 같이, ID 및 유효한 증명서를 수신기에 의해서 전송하는 것이다. 이러한 예에서, 증명서, 예를 들어 수신자의 ID 및 키가 거짓이기 때문에, 그러한 수신기는 시스템에 의해 전력이 거부되는데, 이는 거짓 증명서를 갖는 수신기가 전송된 전력을 처리하기 위해 요구된 안전 기능을 갖지 않을 수 있기 때문이다. 따라서 잘못된 ID 및 키를 수신할 때 수반되는 즉각적인 위험 또는 특정 위험이 존재하지 않는데, 이는 레이저 빔이 위험한 방향으로 지향되는 것을 초래할 수 없기 때문이다.

따라서 위의 예는 중요하지 않은 이벤트이지만, 다음 시나리오에 의해서 중요한 이벤트가 될 위험이 있다. 반복된 잘못된 증명서에 따른 빈번한 전원 요청의 상황에서, 누군가가 시스템을 "해킹"하여 인증되지 않은 수신자에게 또는 인증되지 않은 방향으로 전력을 송신하려는 가능성이 높아지나, 확실하지는 않다. 이는 여러 가지 이유로 원하지 않는 상황이다.

a. 사이버 침입자는 결국 키를 해독하여 시스템이 무단으로 전원을 전달하는 데 성공할 수 있다.

b. 시스템이 많은 가짜 수신기를 체크하고 무시하는 동안, 인증된 수신기에 대한 불량한 서비스(늦은 응답 시간, 낮은 효율성 등)를 제공할 수 있다.

현재 개시된 시스템 중 하나는 데이터를 공지된 서명과 비교함으로써, 그러한 패턴, 예를 들어 상이한 키를 시도하려는 반복된 시도를 검출하기 위한 구성을 가진다. 이어서 원하지 않는 상황을 완화하고 그러한 시도에 대한 시스템의 복원력을 개선하기 위해서 자동 응답이 생성될 수 있다.

이러한 상황을 완화하기 위한 자동 응답은 다음과 같은 단계를 포함할 수 있다:

모든 또는 일부 수신기로부터 보조 키 요청하는 단계,

(키 찾기 알고리즘을 늦추고 다른 수신기에 더 양호한 서비스를 제공하기 위해)연결 요청에 대한 응답시간을 증가시키는 단계,

예컨대, 경고등 또는 통신에 의해서, 또는 미리 결정된 기간 동안, 예를 들어 2 시간 동안 공지된 수신기에만 서빙하는 것에 의해서 시스템 운영자에게 경고하는 단계.

그러한 모든 자동 응답은 잠재적으로 원하지 않는 특정 상황에 대한 시스템의 복원력을 일시적으로 개선하도록 설계된다. 이들 응답은 전형적으로 본래는 일시적이지만, 사용자가 이를 영구적으로 선택하거나, 시스템이 몇몇 경우에 이를 영구적으로 자동으로 만들 수 있다.

본 개시의 추가의 예시적인 방법은 신호 대 잡음 비(SNR)에 관한 것이다. 때때로 전송 링크의 신호 대 잡음 비(SNR)가 저하될 수 있으며, 이는 예를 들어, 다른 전자 자원로부터 동적 환경에서 발생하여 빔으로 진입하는 물체를 정확히 검출하는 것을 어렵게 할 수 있다. 하나의 예시적인 개시된 시스템에 따르면, 그러한 낮은 SNR 상황은 검출될 수 있으며 시스템은 생산적으로 응답할 수 있다. 예를 들어, 센서로부터 이력 통계 데이터를 검사하고 데이터 분산을 평가하여 SNR이 결정될 수 있다. 그러한 시스템은 이어서 현재 SNR 값과 관련하여 수집된 데이터를 평가하여 상황을 적절히 식별하게 할 수 있고 예컨대, SNR이 낮을 때 SNR 비를 개선하기 위해서 식별에 더 많은 시간을 소비하고 적절한 응답을 발행하여 이들 상황에서도 전력을 계속 공급하고, SNR이 허용 가능한 수준으로 복귀할 때 식별에 더 적은 시간을 소비할 것이다.

다른 예시적인 중요하지 않은 상황은 수신기의 위치 또는 속도의 급격한 변화인데, 이는 보통 수신기가 빠르게 이동하고 있음을 나타낸다. 그러나 드문 경우지만, 시스템이 승인되지 않은 수신기를 계속 추적하려는 시도를 또한 나타낼 수 있는데, 이는 원하지 않는 상황이다. 따라서 그러한 급격히 빠른 운동이나 수신기 위치의 연속성 부족의 검출은 원하지 않는 상황의 가능성이 증가했음을 나타낸다. 그러한 상황의 검출에 대한 바람직한 자동 응답은 예를 들어, 이동이 중지된 이후일 수 있는, 수신기의 식별이 다시 확인될 때까지 일시적으로 전류 수신기의 전력 공급을 중단하고, 이어서 승인되지 않은 수신기를 따를 가능성이 제거되었을 때 이의 전력 공급을 계속할 수 있다.

시스템에 대한 무단 침입 시도를 검출하고 방지하는 것 이외에도, 현재 개시된 방법 및 시스템은 예를 들어, 몇몇 무선 전력 시스템에 존재할 수 있는 냉각 시스템 배기구의 먼지 누적과 것과 같은 다른 중요하지 않은 상황에 시스템이 응답하게 하는데 사용될 수 있다. 그러한 장소에 먼지가 누적될 때 냉각 효율이 떨어져서 구성요소의 온도 상승을 초래한다. 구성요소의 온도가 상승하는 이러한 이벤트에서, 여러 원하지 않는 상황의 증가된 확률에 대응하는 2 개의 상이한 비-임계 상황이 시스템에 의해 검출될 수 있다.

제 1 비-임계 상황은 주변 온도 또는 수신기 온도와 관련이 없는 것으로 결정되는 많은 구성요소에 대한 일반적인 온도 상승이다. 그러한 상황에서 통기구가 차단되고 적합한 자동 응답이 예를 들어, LED 조명, 애플리케이션, 이메일, 문자 메시지를 통해 사용자에게 경고하고 통기구를 체크하고 청소하는 것이 가능하다.

제 2 비-임계 상황은 단일 구성요소만이 상승 온도에서 작동할 때 검출될 수 있다. 이는 이러한 구성요소가 그의 수명 말기에 도달하여 자동 사용자 통지를 초래해야 하거나, 대안적으로 현재 상황이 그 구성요소를 과도하게 압박할 가능성의 증가와 연관되어 있다. 그러한 경우에, 다른 작업 스케쥴이 자동으로 도입될 수 있다. 그 구성요소가 센서이면, 동일한 상황이 불량한 신호 대 잡음 비를 또한 생성할 수 있고, 예를 들어 위협 또는 위협들에 대한 오검출 가능성의 증가를 초래할 수 있다. 원하지 않는 상황(들)의 증가된 확률에 대응하는 하나 이상의 중요하지 않은 상황이 검출되는 그러한 상황에서, 작업 매개변수의 자동 조정이 해결책일 수 있다.

그러한 포괄적인 유연한 관리 시스템은 상이한 상황의 검출시 동시에 적용될 가능성이 있고 따라서 조직 체제를 요구할 수 있는 복수의 알고리즘 및 성과를 포함할 수 있다. 그러한 시스템은 예를 들어, 전체적으로 시스템에 가장 유리한 것에 따라서 성과의 계층 또는 우선순위화, 또는 성과의 조합 또는 기술을 포함할 수 있다. 예를 들어, 빠른 이동 수신기, 과열된 요소, 및 그와의 접촉 손실 가능성을 초래하는 수신기로의 높은 대기 전송 손실의 검출과는 이질적인 동시 상황이 있을 수 있다. 제공된 예시적인 시스템은 적절한 응답 또는 응답들을 발행하기 전에 그러한 모든 요소를 고려할 수 있어야 한다. 그러한 상황 및 응답의 예는 아래 단락에서 자세히 제공된다. 다양한 매개변수에 대한 일정한 감시 및 데이터의 수집과 저장은 시간 경과에 따른 데이터 분석 및 시스템 알고리즘에 대한 추가 개선을 허용한다. 데이터 저장은 또한, 알고리즘이 단기간뿐만 아니라 장기간에 걸쳐 수집된 데이터에 대응하게 한다.

수신기가 안전 시스템의 최대 유효 거리 밖으로 이동할 때 원하지 않는 상황의 증가된 확률에 대응하는 검출 가능한 비-임계 상황이 발생할 수 있다. 이러한 최대 유효 거리는 전력과 같은 다른 변수에 의존할 수 있다. 그러한 상황에서, 수신기는 추적 시스템 또는 몇몇 다른 하위-시스템의 범위 내에 여전히 있고, 단시간 내에 운영 시스템 범위로 복귀할 것이 통계적으로 예상된다. 그러한 경우에, 전원을 완전히 끄면 위치 데이터가 손실되고 수신기를 다시 검색할 필요성이 있고 다시 명확한 시야를 설정하는 상황이 있을 수 있다. 그러한 상황에서, 수신기 트랙의 손실 확률이 증가하고, 그에 관한 서비스가 불량해지며, 이는 원하지 않는 상황이다. 그러한 상황은 작동 범위를 벗어난 전류 수신기의 범위 및 위치의 검출, 또는 추적 센서, 범위 센서 또는 다른 명령어 매개변수에서 열악한 신호 대 잡음 비에 대응하거나 통계적으로 대응할 수 있다. 그러한 상황의 검출시, 시스템은 사전 프로그래밍된 명령어를 식별하며, 이들 명령어에 기초한 적합한 자동 응답은 전력을 완전히 끄지 않은 안전 한계로 전력을 감소시키고 수신기의 위치와 시간을 등록하는 것일 수 있어서, 시스템은 수신기가 복귀할 것으로 예상되는 장소 및 복귀할 것으로 예상되지 않는 장소에 대한 통계를 개선할 수 있다. 예를 들어, 그러한 상황에서 수신기가 방의 구석을 향하는 범위로부터 벗어나는 것으로 검출되면, 수신기가 안전 시스템의 최대 유효 거리로 복귀할 가능성이 높으며, 따라서 시스템은 전력을 감소시키고 수신기의 위치와 시간을 등록하여 범위 내로 그의 복귀를 대기해야 한다. 수신기가 범위로 복귀할 가능성이 있는 이벤트에서, 시스템은 완전 종료의 경우에 수행되는 것과 동일한 방식으로 재시작할 필요가 없어서, 위치 데이터 없이 수신기를 다시 검색하고 명확한 시야가 있음을 재설정한다. 반대의 예로서, 수신기가 문쪽으로 이동하면, 그의 사용자가 떠나고 복귀할 가능성이 있으며, 따라서 적절한 응답은 전원을 완전히 끄는 것일 수 있다. 이들 두 시나리오 사이의 설명은 유도된 알고리즘이 에너지 효율을 촉진시키는 방법의 예이다.

몇몇 구성요소에 대한 오작동 검출 시스템이 정상 작동 신호를 보고하지 않을 때, 원하지 않는 상황의 증가된 확률에 대응하는 다른 검출 가능한 비-임계 상황이 발생할 수 있다. 그러한 경우에, 오작동 검출 시스템에 의해서 감시되는 구성요소가 오기능을 중지한 상황이 있을 수 있지만, 이는 또한 오작동 검출 시스템 자체에 오류가 있거나 시스템 시계가 동기화되지 않았거나 몇몇 다른 문제일 수 있다. 따라서, 그러한 상황에서, 오작동 검출 시스템 구성요소 고장의 가능성이 증가되며, 이는 원하지 않는 상황이다. 그러한 상황은 오작동 검출 시스템으로부터의 최종 정상 신호가 타이머 센서의 몇몇 임계값보다 더 크기 때문에 경과된 시간의 검출에 대응할 수 있다(또는 통계적으로 대응할 수 있다). 이러한 중요하지 않은 상황의 검출시, 시스템은 사전 프로그래밍된 명령어를 식별해야 한다. 이들 명령어에 기초한 적합한 자동 응답은 시스템을 재부팅하고 이벤트를 시스템 로그에 등록하고 사용자에게 통지하고 안전 체크를 수행하여 검출된 위험이 없음을 확인하는 것일 수 있다.

수신기가 한 위치로부터 다른 위치로 매우 빠르게 이동한 것으로 나타날 때, 원하지 않는 상황의 증가된 확률에 대응하는 다른 검출 가능한 비-임계 상황이 발생할 수 있다. 그러한 경우에, 누군가가 합법적인 수신기를 가짜 수신기로 빠르게 교체하려는 상황일 수 있으며, 따라서 그러한 상황에서는 시스템이 수용할 수 없는 수신기에 전력을 보낼 가능성이 높아지며, 이는 원하지 않는 상황이다. 그러한 상황은 위치 센서의 몇몇 임계값보다 더 큰 연속 측정치들 사이의 위치 변화의 검출에 대응할 수 있다(또는 통계적으로 대응할 수 있다). 적합한 자동 응답은 전력 수준을 감소시키고, 수신기로의 연결을 일시적으로 중지하고, 수신기의 모션이 중지되면 연결을 재설정하는 것일 수 있다.

원하지 않는 상황의 증가된 확률에 대응하는 다른 검출 가능한 비-임계 상황은 수신기가 빠르게 회전(예를 들어, 그의 방위 변경)하는 것으로 나타날 때 발생할 수 있다. 그러한 경우에, 누군가가 합법적인 수신기를 가짜 수신기로 빠르게 교체하려는 상황일 수 있으며, 따라서 수용할 수 없는 전력을 수신기로 보낼 확률이 높아지며, 이는 원하지 않는 상황이다. 그러한 상황은 위치 추적 센서 및/또는 수신기 방위 센서에서 신호의 급격한 변화의 검출에 대응할 수 있다(또는 통계적으로 대응할 수 있다). 적합한 자동 응답은 전력 수준을 감소시키고, 수신기로의 연결을 일시적으로 중단한 다음에, 수신기 모션이 중지되면 연결을 재설정하는 것일 수 있다.

원하지 않는 상황의 증가된 확률에 대응하는 다른 검출 가능한 비-임계 상황은 송신기 주변에 너무 많은 수신기가 있는 것으로 나타날 때 발생할 수 있다. 그러한 경우에, 몇몇 오류로 인해 하나 이상의 수신기가 두 번 이상 계수되는 상황이 있을 수 있으며, 따라서 이러한 상황은 존재하지 않는 모든 수신기를 검색하는데 사용되는 시간 손실의 가능성 증가에 기여하며, 이는 원하지 않는 상황이다. 그러한 상황은 수신기 카운터에서 통계적으로 허용 가능한 수보다 큰 수신기 카운트의 검출에 대응할 수 있다(또는 통계적으로 대응할 수 있다). 적합한 자동 응답은 방을 다시 스캔하고 정확한 수의 수신기를 설정하는 것일 수 있다.

센서의 잡음 대 신호 비가 낮을 때 원하지 않는 상황의 증가된 확률에 대응하는 다른 검출 가능한 비-임계 상황이 발생할 수 있다. 그러한 경우에, 센서가 최적으로 수행되지 않는 상황이 있을 수 있으며, 따라서 이러한 상황은 위험 검출 시스템에 의한 몇몇 이물질의 오검출의 증가된 확률과 관련이 있으며, 이는 원하지 않는 상황이다. 그러한 상황은 임의의 센서에서의 측정값에서 큰 편차의 검출에 대응할 수 있다(또는 통계적으로 대응할 수 있다). 연속 측정치에서의 그러한 큰 변화는 보통 상황에서의 빠른 변화를 나타내지 않지만, 오히려 신호와 비교하여 증가된 잡음 수준을 종종 나타낸다. 예를 들어, 구성 요소의 온도가 특정 시점에서 150 도로 측정되고 2 초 후에 -60 도로 측정되면, 이는 보통 온도가 빠르게 변하는 것을 의미하는 것이 아닌, 온도 센서에 결함이 있는 것을 의미한다. 그러한 상황에 대한 적합한 자동 응답은 이벤트를 로그에 등록하고, 전력 수준을 감소시키고, 사용자 또는 서비스 센터에 경고하는 것일 수 있다. 따라서 잘못 검출된 이물질에 대한 응답으로 시스템을 종료하는 대신에, 시스템은 문제의 근본 원인을 식별하고 지속적이고 효율적으로 진행할 수 있다.

단일 구성 요소의 온도가 높을 때 원하지 않는 상황의 증가된 확률에 대응하는 다른 검출 가능한 비-임계 상황이 발생할 수 있다. 그러한 경우에, 구성요소가 그의 수명 말기에 도달하거나 구성요소에 일시적인 과부하가 발생하는 상황이 있을 수 있다. 따라서 이러한 상황은 원하지 않는 상황인 구성요소 고장의 증가된 확률과 관련이 있다. 이러한 원하지 않는 상황의 현존 위험을 감소시키도록 설계된 적합한 자동 응답은 전력 수준을 감소시키고, 다른 수신기를 재예약하고, 전원을 공급하고(과열된 구성요소가 특정 수신기에 있다면), 이벤트를 로그에 등록하는 것일 수 있다.

시스템 평균 온도가 미리 결정된 임계값과 비교하여 고온일 때, 원하지 않는 상황의 증가된 확률에 대응하는 다른 검출 가능한 비-임계 상황이 발생할 수 있다. 그러한 경우에, 시스템이 정상보다 더 많은 열 에너지를 방출하는 상황이 있을 수 있다. 따라서 원하지 않는 상황인 시스템 수명이 단축될 확률이 증가된다. 그러한 상황은 온도 센서를 포함한 시스템의 다양한 센서에 걸친 고온의 검출에 대응할 수 있다(또한 통계적으로 대응할 수 있다). 적합한 자동 응답은 시스템이 냉각될 때까지 전력 수준을 감소시킴으로써 성공적인 복구를 촉진시키는 것일 수 있다.

시스템이 수신기에 대한 위치를 반복적으로 테스트할 때 원하지 않는 상황의 증가된 확률에 대응하는 다른 검출 가능한 비-임계 상황이 발생할 수 있지만, 거기에는 수신기가 없다. 그러한 경우에, 시스템과 유사한 것으로 보이는 물체가 존재하고 따라서 이러한 상황은 원하지 않는 상황인 시스템 자원 낭비의 증가된 확률에 대응하는 상황이 있을 수 있다. 그러한 상황은 위치 센서의 동일한 위치에서 수신기의 반복적인 오식별의 검출에 대응할 수 있다(또는 통계적으로 대응할 수 있다). 적합한 자동 응답은 이러한 위치를 테스트하는 빈도를 감소시키고 이벤트를 로그에 등록하는 것일 수 있다.

수신기로의 전송이 임계값을 초과할 때, 원하지 않는 상황의 증가된 확률에 대응하는 다른 검출 가능한 비-임계 상황이 발생할 수 있다. 그러한 경우에, 대기 중에 많은 먼지 또는 연기가 있을 수 있는 상황이 있을 수 있으며, 이러한 상황이 청소를 필요로 하는 광학기기 또는 화재의 증가된 확률에 기여하며, 이는 원하지 않는 상황이다. 그러한 상황은 송신기 및 수신기의 전력계 센서에서 송신기와 수신기 사이의 큰 광학 손실의 검출에 대응할 수 있다(또는 통계적으로 대응할 수 있다). 적합한 자동 응답은 사용자에게 경고하고 전력 수준을 감소시키고 이벤트를 로그에 등록하는 것일 수 있다.

레이저 파장이 드리프트(drift) 또는 변화할 때 원하지 않는 상황의 증가된 확률에 대응하는 다른 검출 가능한 비-임계 상황이 발생할 수 있다. 그러한 경우에, 레이저 다이오드가 너무 고온이거나 너무 저온이거나, 전류가 너무 높을 수 있는 상황이 있을 수 있으며, 이러한 상황은 안전 임계값을 초과하는 시스템의 증가된 확률과 연관이 있으며, 이는 원하지 않는 상황이다. 그러한 상황은 시스템 가이드라인(system guideline)에 언급된 것과 상이한 파장 센서에서의 파장의 검출에 대응할 수 있다(또는 통계적으로 대응할 수 있다). 원하지 않는 상황의 위험을 감소시키도록 설계된 적합한 자동 응답은 전력 수준을 감소시키고 시스템을 재부팅하는 것이다.

수신기 또는 송신기가 기계적 충격을 수용할 때 원하지 않는 상황의 증가된 확률에 대응하는 다른 검출 가능한 비-임계 상황이 발생할 수 있다. 그러한 경우에, 몇몇 구성요소가 정렬로부터 벗어나고 따라서 오기능의 증가된 확률이 있는 상황이 있을 수 있으며, 이는 원하지 않는 상황이다. 그러한 상황은 충격 센서에서의 기계적 충격의 검출에 대응할 수 있다(또는 통계적으로 대응할 수 있다). 적합한 자동 응답은 자체-체크 절차를 수행하는 것일 수 있다.

시스템이 장기간 꺼진 후에 시스템이 켜질 때 원하지 않는 상황의 증가된 확률에 대응하는 다른 검출 가능한 비-임계 상황이 발생할 수 있다. 그러한 경우에, 운송 중에 시스템이 기계적 충격을 받아서 오작동의 증가된 확률이 있는 상황이 있을 수 있으며, 이는 원하지 않는 상황이다. 그러한 상황은 타이머 센서에서의 최종 사용 이후 경과된 장시간의 검출에 대응할 수 있다(또는 통계적으로 대응할 수 있다). 적합한 자동 응답은 자체-체크 절차를 수행하고, 실내를 다시 스캔하고, 전력계 및 기타 센서를 교정하고, 사용자에게 경고하는 것일 수 있다.

이들 예 중 어느 하나에서, 식별된 자동 응답은 추가 분석 없이 실행될 수 있거나, 최적 조치 과정을 결정하기 위해서 다수의 식별된 응답 또는 응답 결여에 대한 우선순위를 정하고 관리하는 결정 수행 시스템에 입력될 수 있음을 이해해야 한다. 결정 수행 시스템은 또한, 위험 검출 시스템으로부터의 입력, 시스템이 현재 안전 상태에 있는지, 어느 시스템이 현재 안전 상태에 있는지, 그리고 수신기 및 송신기 오작동 검출 유닛 시스템으로부터의 입력을 고려할 수 있다.

당업자라면 본 발명이 이전에 구체적으로 도시하고 설명한 것에 의해 제한되지 않음을 인식한다. 오히려, 본 발명의 범주는 전술한 다양한 특징의 조합 및 하위 조합뿐만 아니라 위의 설명을 읽을 때 당업자에게 발생하고 종래 기술이 아닌 변형 및 수정을 포함한다.

Claims

무선 전력 전송 시스템으로서,
(ⅰ) 레이저 빔 발생기를 포함하는 송신기로서, 상기 송신기가 상기 레이저 빔을 전력으로 변환하도록 구성된 적어도 하나의 수신기로 상기 무선 전력을 전송하도록 구성되며, 상기 적어도 하나의 수신기가 수신기 제어 유닛 및 그와 연관된 수신기 제어 유닛 오작동 검출 시스템을 가지며, 상기 송신기가 적어도 하나의 공지된 안전 상태를 포함하는 적어도 2 개의 상태를 가지며, 상기 적어도 하나의 수신기 제어 유닛 오작동 검출 시스템이 수신기 제어 유닛 오작동의 검출시 상기 송신기가 상기 안전 상태 중 적어도 하나로 스위칭하도록 구성되는, 송신기;
(ⅱ) 상기 무선 전력 전송 시스템으로부터의 사람-접근 가능한 방출 레벨이 미리 결정된 임계값을 초과할 확률을 검출하고, 상기 확률이 확률 임계값을 초과하면 상기 송신기가 상기 안전 상태 중 적어도 하나로 스위칭하도록 구성되는, 위험 검출 시스템;
(ⅲ) 시스템 제어 유닛; 및
(ⅳ) 시스템 제어 유닛 오작동 또는 수신기 제어 유닛 오작동 중 적어도 하나의 검출시 상기 송신기가 상기 안전 상태 중 적어도 하나로 스위칭하도록 구성되는 적어도 하나의 시스템 제어 유닛 오작동 검출 시스템을 포함하며; 상기 시스템 제어 유닛은:
(a) 적어도 하나가 상기 수신기 중 적어도 하나와 연관된, 상기 데이터를 획득하도록 구성된 복수의 센서로부터 상기 시스템의 작동과 관련된 데이터를 저장하고,
(b) 중요하지 않은 이벤트 및 하나 이상의 잠재적인 원하지 않는 상황의 증가된 확률과 연관된 적어도 하나의 이전에 공지된 서명과, 상기 복수의 센서로부터의 상기 데이터의 적어도 일부분을 비교하고,
(c) 상기 위험 검출 시스템이 상기 송신기로 하여금 상기 안전 상태 중 어느 하나로 스위칭하지 않게 하는 시간 동안에만 하나 이상의 응답 개시가 발생하는 하나 이상의 응답을 상기 비교 결과에 기초하여 실행하도록 구성되며; 상기 응답은:
상기 잠재적인 원하지 않는 상황 중 하나 이상의 발생 확률을 감소시키고,
상기 잠재적인 원하지 않는 상황 중 하나 이상의 영향을 감소시키고,
상기 잠재적인 원하지 않는 상황 중 하나 이상으로부터 성공적인 복구를 촉진시키는 것 중 적어도 하나를 획득하도록 구성되는,
무선 전력 전송 시스템.
제 1 항에 있어서,
상기 하나 이상의 응답은 상기 시스템의 지속적인 작동을 촉진시키도록 구성되는,
무선 전력 전송 시스템.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 응답 중 하나 이상은 미리 정의된 시간 기간 동안 상기 잠재적인 원하지 않는 상황 중 하나 이상을 방지하도록 추가로 구성되는,
무선 전력 전송 시스템.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 응답 중 하나 이상은 상기 데이터의 일부분과 상기 서명 중 하나 사이에 미리 결정된 관련성이 존재할 때까지 상기 잠재적인 원하지 않는 상황 중 하나 이상의 방지를 달성하도록 구성되는,
무선 전력 전송 시스템.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하나 이상의 서명은 임계값을 초과한 상기 무선 전력 전송 시스템으로부터의 사람-접근 가능한 방출 레벨의 상기 검출에 기초하지 않는,
무선 전력 전송 시스템.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이전에 공지된 서명은 (i) 제작업자, (ii) 사용자, (iii) 시스템의 분배자, (iv) 서비스 요원 및 (v) 지원 요원 중 적어도 한 사람에 의해 시스템에 인코딩되는,
무선 전력 전송 시스템.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 서명 중 하나 이상이 연관되는 상기 잠재적인 원하지 않는 상황 중 적어도 하나는 시스템이 안전하지 않은 방식으로 수행하려는 시도인,
무선 전력 전송 시스템.
제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 서명 중 하나 이상이 연관되는 상기 잠재적인 원하지 않는 상황 중 적어도 하나는 상기 시스템이 상기 무선 전력을 인가되지 않은 수신기로 전송하려는 시도인,
무선 전력 전송 시스템.
제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 서명 중 하나 이상이 연관되는 상기 잠재적인 원하지 않는 상황 중 적어도 하나는 시스템 구성요소 오작동을 나타내거나 야기할 수 있는 상황인,
무선 전력 전송 시스템.
제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 서명 중 하나 이상이 연관되는 상기 잠재적인 원하지 않는 상황 중 적어도 하나는 상기 시스템의 하드웨어에 의한 지원 없이 상기 시스템이 작동하는 상황인,
무선 전력 전송 시스템.
제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하나 이상의 응답은 자동으로 실행되는,
무선 전력 전송 시스템.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하나 이상의 응답은:
상기 전송된 무선 전력의 전력 레벨을 감소시키는 것;
추가 체크 또는 확인을 수행하는 것;
상이한 수신기가 상기 무선 전력을 수신하는 동안 순서 또는 지속기간을 다시 계획하는 것;
상기 시스템 제어 유닛을 재부팅하는 것;
사용자에게 경고하는 것;
시스템 로그에 이벤트를 등록하는 것; 그리고
상기 수신기 제어 유닛들 중 적어도 하나를 재부팅하는 것 중 적어도 하나를 포함하는,
무선 전력 전송 시스템.
제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 센서는:
추적 센서;
위치 센서;
타이머;
시계;
방향 센서;
수신기 방위 센서;
온도 센서;
송신기 방출 전력 센서;
수신기 수신 전력 센서;
통신 링크;
파장 센서;
송신기의 충격 센서;
수신기의 충격 센서;
빔 형상 센서;
컴퓨터 메모리에 저장된 시간 및 장소와 연관된 데이터 세트;
습도 센서;
가스 센서;
범위 센서;
광학 센서;
수신기 제어 유닛 오작동 검출 시스템 회로;
시스템 제어 유닛 오작동 검출 시스템 회로; 및
통신 수단을 통한 제어 센터로부터의 표시 중 하나 이상을 포함하는,
무선 전력 전송 시스템.
제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수신기 제어 유닛 오작동 검출 시스템은 상기 수신기 제어 유닛 및 상기 시스템 제어 유닛 중 적어도 하나에 위치되는,
무선 전력 전송 시스템.
제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 센서로부터의 상기 데이터의 적어도 일부분을 적어도 하나의 이전에 공지된 서명과 비교하는 것은 하나 이상의 비교를 포함하며, 상기 시스템 제어 유닛은 상기 비교 중 하나에 기초하여 적어도 하나의 명령어 세트를 식별하고 적어도 하나의 명령어 세트에 기초하여 하나 이상의 응답을 실행하도록 추가로 구성되는,
무선 전력 전송 시스템.
제 15 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 명령어 세트는 적어도 두 세트의 명령어를 포함하며, 상기 적어도 두 세트의 명령어 중 한 세트의 명령어는 미리 결정된 계층에 따른 상기 적어도 두 세트의 명령어 중 적어도 다른 하나의 세트의 명령어보다 우선하는,
무선 전력 전송 시스템.
제 15 항에 있어서,
상기 적어도 한 세트의 명령어는 적어도 두 세트의 명령어 조합을 포함하며, 상기 적어도 두 세트의 명령어는 상기 응답 중 하나 이상에 대해 기초로 하는 미리 정의된 관련성을 가지는,
무선 전력 전송 시스템.
제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수의 센서로부터의 상기 데이터의 적어도 일부분을 적어도 하나의 이전에 공지된 서명과 비교하는 것은 하나 이상의 비교를 포함하며, 상기 응답 중 하나 이상은 각각, (i) 데이터의 제 1 부분과 제 1 서명 사이의 적어도 하나의 비교 및 (ii) 데이터의 제 2 부분과 제 2 서명 사이의 적어도 하나의 비교에 기초하는,
무선 전력 전송 시스템.
제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하나 이상의 응답은 각각 미리 결정된 시간 윈도우에 대해 수행되는,
무선 전력 전송 시스템.
제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하나 이상의 응답은 적어도 하나의 센서로부터의 데이터의 적어도 일부분 중 적어도 하나가 적어도 하나의 이전에 공지된 안전 서명과 일치할 때까지 수행되는,
무선 전력 전송 시스템.
제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 송신기는 빔 편향 유닛을 더 포함하는,
무선 전력 전송 시스템.
제 1 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서,
수신기 식별자를 더 포함하는,
무선 전력 전송 시스템.
제 22 항에 있어서,
상기 수신기 식별자는 상기 제어 유닛에서 실행되는 코드를 이용하고 다른 기능에 사용되는 센서로부터의 데이터를 확인하도록 구성되는,
무선 전력 전송 시스템.
제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 시스템의 작동과 관련된 상기 데이터는 상기 시스템이 작동하는 환경과 관련된 데이터인,
무선 전력 전송 시스템.
제 1 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하나 이상의 응답을 실행하는 것은 최적 조치 과정을 결정하기 위해서 상기 하나 이상의 응답에 대한 우선순위를 정하고 응답을 관리하는 결정 수행 시스템에 추가로 기초하는,
무선 전력 전송 시스템.
무선 전력 전송 시스템으로서,
(ⅰ) 레이저 빔 발생기를 포함하는 송신기로서, 상기 송신기가 상기 레이저 빔을 전력으로 변환하도록 구성된 적어도 하나의 수신기로 상기 무선 전력을 전송하도록 구성되며, 상기 적어도 하나의 수신기가 수신기 제어 유닛 및 그와 연관된 수신기 제어 유닛 오작동 검출 시스템을 가지며, 상기 송신기가 적어도 하나의 공지된 안전 상태를 포함하는 적어도 2 개의 상태를 가지는, 송신기;
(ⅱ) 상기 무선 전력 전송 시스템으로부터의 사람-접근 가능한 방출 레벨이 미리 결정된 임계값을 초과할 확률을 검출하고, 상기 확률이 확률 임계값을 초과하면 상기 송신기가 상기 안전 상태 중 적어도 하나로 스위칭하도록 구성되는, 위험 검출 시스템;
(ⅲ) 시스템 제어 유닛; 및
(ⅳ) 적어도 하나의 시스템 제어 유닛 오작동 검출 시스템을 포함하며; 상기 시스템 제어 유닛은:
(a) 적어도 하나가 상기 수신기 중 적어도 하나와 연관된, 상기 데이터를 획득하도록 구성된 복수의 센서로부터 상기 시스템의 작동과 관련된 데이터를 저장하고,
(b) 중요하지 않은 이벤트 및 하나 이상의 잠재적인 원하지 않는 상황의 증가된 확률과 연관된 적어도 하나의 이전에 공지된 서명과, 상기 복수의 센서로부터의 상기 데이터의 적어도 일부분을 비교하고,
(c) 하나 이상의 응답을 상기 비교 결과에 기초하여 실행하도록 구성되며; 상기 응답은:
상기 잠재적인 원하지 않는 상황 중 하나 이상의 발생 확률을 감소시키고,
상기 잠재적인 원하지 않는 상황 중 하나 이상의 영향을 감소시키고,
상기 잠재적인 원하지 않는 상황 중 하나 이상으로부터 성공적인 복구를 촉진시키는 것 중 적어도 하나를 획득하도록 구성되는,
무선 전력 전송 시스템.