KR101844226B1 - 충전 영역 표시가 가능한 전력 공급기 및 그 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광투사부; 일정 이격 거리 이내의 충전 영역에 위치하는 전력 수신기로 무선으로 전력을 공급할 수 있는 전력 공급부; 및 상기 충전 영역이 시각적으로 식별될 수 있도록 상기 광투사부가 상기 전력 공급부 주변으로 광을 투사하도록 제어하는 제어부를 포함하는 전력 공급기를 제공한다.

Description

충전 영역 표시가 가능한 전력 공급기 및 그 제어 방법{WIRELESS CHARGER WHICH CAN DISPLAY CHARABLE AREA AND CONTROLLING METHOD THEREOF}
본 발명은 충전 영역을 표시하여 사용자의 편의가 더욱 증진될 수 있도록 하는 전력 공급기 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
단말기는 이동 가능 여부에 따라 이동 단말기(mobile/portable terminal) 및 고정 단말기(stationary terminal)으로 나뉠 수 있다. 다시 이동 단말기는 사용자의 직접 휴대 가능 여부에 따라 휴대(형) 단말기(handheld terminal) 및 거치형 단말기(vehicle mount terminal)로 나뉠 수 있다.
위와 같은 이동 단말기를 운용하는데 필수적인 부품은 바로 배터리이다. 이동 단말기는 고정형 단말기와 달리 상용 전원을 인가받는 것이 아니고, 배터리 용량에 따라 사용시간이 결정된다.
이동 단말기의 사용 편의를 위해, 최근 이동 단말기의 거의 대부분은 충전 가능한 2차 전지로 구성된 배터리(CHARGABLE BATTERY)를 탑재하고 있다. 종래에는 이동 단말기의 배터리를 충전하기 위해 배터리의 충전 단자에 케이블을 연결하는 단자 공급 방식을 사용하여 왔다. 단자 공급방식은 충전 단자에 교류 전력을 흘려보내 배터리가 충전되도록 하는 유선 충전 방식이다.
하지만 이러한 단자공급방식으로 전원을 공급하면, 충전기와 배터리 사이의 전위차에 기인하여, 배터리에 이물질이 쌓이게 된다. 배터리에 누적 적층된 이물질은 배터리 성능 및 수명을 감소시킬 뿐만 아니라, 화재 발생 위험 등 위험 요소가 상존한다는 문제점이 있다.
이를 극복하고자, 단자공급방식에서 벗어나 무접점 충전기가 개발되고 있다. 무접점 충전기 중 상용화가 가장 앞선 전자기 유도 방식은 충전기와 이동 단말기에 구비된 코일의 전자기 유도 현상을 기초로 이동 단말기의 배터리를 충전하는 방식이다. 다만, 전자기 유도 방식을 이용한 무접점 충전기의 경우 전력을 무선으로 공급할 수 있는 전송 거리가 짧고, 충전기의 코일과 이동 단말기가 구비한 코일이 병치(Juxtapose)되어야 한다는 문제점이 있다.
이를 극복하기 위해, 자기공진 방식의 무접점 충전기에 대한 활발한 논의가 전개되고 있다. 자기공진 방식의 무접점 충전기는 전자기 유도 방식에 비해 무선 충전 거리가 길고 전자기 유도 방식과 달리 송수신 코일 배치의 자유도가 높다는 장점이 있다.
다만, 자기공진 방식의 경우 어느 범위까지 무선 충전이 가능한 것인지 사용자에게 제공할 수 있는 방법이 없다. 전자기 유도 현상을 이용한 무접점 충전기의 경우 패드(Pad) 형태로 개발되어, 패드 위에 이동 단말기를 위치시키면 이동 단말기가 충전될 것임을 예상할 수 있으나, 자기공진 방식의 무접점 충전기의 경우 반드시 패드(Pad) 형태로 개발되어야 하는 것은 아니어서, 패드 형태가 아닌 경우 이동 단말기가 어느 곳에 위치하여야 이동 단말기가 충전될 것인지 사용자가 전혀 예상할 수 없다는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 제안되는 것으로서, 무선으로 충전 전력을 공급하는 전력 공급기의 충전 가능 영역을 표시할 수 있는 전력 공급기 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
나아가, 본 발명은 충전 가능 영역의 색상을 변경함으로써, 전력 공급기로부터 무선으로 충전을 공급받는 전력 수신기(예컨대 이동 단말기)의 충전 상태를 간단히 표시할 수 있는 전력 공급기 및 그 제어 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일예에 따르면 광투사부; 일정 이격 거리 이내의 충전 영역에 위치하는 전력 수신기로 무선으로 전력을 공급할 수 있는 전력 공급부; 및 상기 충전 영역이 시각적으로 식별될 수 있도록 상기 광투사부가 상기 전력 공급부 주변으로 광을 투사하도록 제어하는 제어부를 포함하는 전력 공급기를 제공할 수 있다..
이때, 상기 제1 제어부는 상기 전력 공급기로부터 무선으로 충전 전력을 공급받을 수 있는 제1 전력 수신기가 검출되면, 상기 충전 영역의 색상이 제1 색상에서 제2 색상으로 바뀌도록 상기 광투사부를 제어할 수 있다.
나아가, 상기 제1 제어부는 상기 제1 전력 수신기가 완충되면, 상기 충전 영역의 색상이 제2 색상에서 제3 색상으로 바뀌도록 상기 광투사부를 제어할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른예에 따르면, 광투사부; 일정 이격 거리 이내의 충전 영역에 위치하는 전력 수신기로 무선으로 전력을 공급할 수 있는 전력 공급부; 상기 전력 수신기로부터 충전 상태 정보를 수신하기 위한 통신부; 및 상기 전력 공급부 주변에 상기 전력 수신기의 충전 상태를 알려주기 위한 제1 서브 영역이 표시되도록, 상기 광투사부를 제어하는 제어부를 포함하는 전력 공급기를 제공할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 기술적 해결 수단은 이상에서 언급한 해결 수단들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 해결 수단들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 이동 단말기 및 그 제어 방법의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 실시예들 중 적어도 하나에 의하면, 무선으로 충전 전력을 공급하는 전력 공급기의 충전 가능 영역을 표시하여, 전력 수신기의 배터리를 충전하기 위해 전력 수신기를 놓아야 할 위치를 정확히 판단할 수 있다는 장점이 있다.
나아가, 충전 가능 영역의 색상을 변경시킴으로써, 전력 수신기가 제대로 충전되고 있는지 여부를 사용자에게 제공할 수 있다는 장점이 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명과 관련된 무선 충전 시스템의 개략도이다.
도 2는 도 1에 도시된 전력 공급기 및 전력 수신기의 블록도이다.
도 3은 전력 공급기 주변에 광투사부가 충전 영역을 표시하는 것을 예시한 예시도이다.
도 4a 및 도 4b는 각각 광투사부가 직접 투사 방식 및 간접 투사 방식을 사용하도록 구성된 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전력 공급기의 동작 흐름도이다.
도 6은 전력 수신기가 무선으로 충전 전력을 공급받기 시작할 때, 충전 셀의 색이 변화하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 7은 전력 수신기의 배터리 완충 여부에 따라 충전 셀의 색깔이 변화하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 전력 공급기의 동작 흐름도이다.
도 9는 전력 공급기와 연결된 전력 수신기의 수에 따라 충전 셀의 색이 변화하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 10은 복수의 전력 수신기 모두의 배터리가 완충된 경우 충전 셀의 색상이 변화하는 것의 예시도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 전력 공급기의 동작 흐름도이다.
도 12는 충전 셀의 일부 영역이 제1 색상에서 제2 색상으로 변경되는 것의 예시도이다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 전력 공급기의 동작 흐름도이다.
도 14는 충전 셀내 전력 수신기의 위치에 따라 복수의 영역이 각기 다른 색상으로 조절되는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 전력 공급기의 동작 흐름도이다.
도 16은 서브 셀의 색상이 제1 색상에서 제2 색상으로 변경되는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 전력 공급기의 동작 흐름도이다.
도 18은 복수의 서브 셀이 생성되는 과정과 각 서브셀의 색상이 제1 색상에서 제2 색상으로 변경되는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 19는 전력 수신기가 검출된 위치로 서브 셀이 이동하는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 20은 전력 수신기가 검출된 이후 서브 셀이 생성되는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 21은 전력 공급기의 디스플레이부를 통해 전력 수신기의 충전 상태가 디스플레이되는 것의 예시도이다.
도 22는 전력 공급기 주변의 투사면에 전력 수신기의 충전 상태가 투사되는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
이하, 본 발명과 관련된 이동 단말기에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
도 1은 본 발명과 관련된 무선 충전 시스템의 개략도이다. 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명과 관련된 무선 충전 시스템은, 전력 공급기(100)와, 전력 공급기(100)로부터 접점없이 전력을 공급받아 배터리(260)를 충전시키는 전력 수신기(200)를 포함한다.
전력 공급기(100)는 외부 전원으로부터 전기에너지를 공급받아 전력 수신기(200)에 공급할 충전 전력을 생성하는 장치이다. 패드형 전력 공급기(100)와 달리, 패드 위에 전력 수신기(200)가 병치될 필요가 없으며, 전력 공급기(100)로부터 소정 거리 내에 전력 수신기(200)가 위치한다면, 전력 수신기(200)에 충전 전력을 공급할 수 있다.
전력 수신기(200)는 전력 공급기(100)로부터 충전 전력을 공급받아 배터리(260)를 충전하기 위한것으로써, 배터리(260)를 내장하고 있는 이동 단말기이거나, 배터리(260)를 내장하고 있는 배터리(260)팩일 수 있다.
배터리(260)팩은 이동 단말기와 연결되어 이동 단말기의 배터리(260)를 충전하는 휴대용 충전기의 개념으로, 이동 단말기의 보조(Auxiliary) 배터리(260)의 용도로 이용하기 위한 것이다.
배터리(260)를 내장하고 있는 이동 단말기는 이를 테면, 핸드폰, 스마트폰, PDA, 노트북(Labtop computer), PMP, 네비게이션, MP3 플레이어 등을 예시로 들 수 있다. 상기 열거된 이동 단말기 이외에도, 배터리(260)를 내장하고 있는 다양한 단말기가 전력 공급기(100)로부터 충전 전력을 공급받아 배터리(260)를 충전하도록 설계될 수 있다.
이동 단말기 및 배터리(260)팩에 구비된 배터리(260)는 재충전 가능한 2차 전지로써, 리튬 이온 전지, 리튬 폴리머 전지나 니켈 카드뮴 전지 중 어느 하나일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
전력 공급기(100)와 전력 수신기(200)는 각각 제1 공진부(110) 및 제2 공진부(210)를 구비할 수 있다. 전력 공급기(100)는 제1 공진부(110)에서 발산되는 주파수가 전력 수신기(200)의 제2 공진부(210)의 공진 주파수와 일치되도록 조절함으로써, 전력 수신기(200)가 높은 효율로 배터리(260)를 충전하도록 할 수 있다. 즉, 제1 공진부(110)와 제2 공진부(210)가 같은 주파수로 공진함으로써 형성된 근거리 자기장을 통해 전력을 무선으로 전송할 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 전력 공급기(100) 및 전력 수신기(200)의 블록도이다. 도 2에 도시된 전력 공급기(100) 및 전력 수신기(200) 중 전력 공급기(100)의 구성을 먼저 설명한 뒤, 전력 수신기(200)의 구성을 후술하기로 한다. 또한, 설명의 편의를 위해, 전력 공급기(100) 및 전력 수신기(200)에 있어서 동일하게 호칭되는 구성 요소는 각각 '제1' 및 '제2'의 첨두어를 덧붙이기로 한다.
도 2를 참조하면, 전력 공급기(100)는 제1 공진부(110), 제1 정류부(120), 인버터부(130), 제1 통신부(140), 제1 저장부(150), 광투사부(160) 및 제1 제어부(170)를 포함할 수 있다. 경우에 따라, 전력 공급기(100)는 전력 수신기(200)의 위치를 검출하기 위한 위치 검출부(180)와 전력 수신기(200)의 충전 상태를 영상 형태로 출력하기 위한 영상 출력부(190)를 더 포함할 수 있다. 위치 검출부(180) 및 영상 출력부에 대한 상세한 설명은 후술될 실시예를 통해 상세히 설명하기로 한다.
구체적으로, 전력 공급기(100)의 제1 공진부(110)는 전력 수신기(200)와 자기장 통신을 수행함과 동시에, 전력 수신기(200)로 전력 무선 전송을 담당하는 제1 코일(112)을 포함할 수 있다. 구체적으로, 제1 공진부(110)는 자신과 일정 이격 거리 이내의 충전 영역에 위치하는 전력 수신기로 무선으로 전력을 공급할 수 있다. 이때, 제1 코일(112)은 복수의 코일이 집합된 입체 코일의 형태로 구현될 수도 있다. 제1 코일(112)을 입체 코일의 형태로 구현함으로써, 제1 코일(112)에서 생성되는 자기장은 방향성 없이 무지향성(omni directional)을 띄게 될 수 있다. 이에 따라, 전력 수신기(200)가 놓인 위치와 무관하게 전력 수신기(200)로 충전 전력을 제공할 수 있다. 제1 공진부(110)는 전력 수신기(200)로 무선으로 전력을 공급하기 위한 것으로, '전력 공급부'라 호칭될 수도 있다.
제1 정류부(120)는 상용 교류 전원으로부터 제공되는 교류 전압을 직류로 정류하여 출력한다. 여기서, 상용 교류 전원의 전압 및 주파수는 전력 공급기(100)가 사용될 국가별로 상이하게 설정될 수 있다. 일예로, 정류기로 인가되는 상용 교류 전원은 60Hz, 220V이거나, 60Hz, 110V일 수 있다.
제1 정류부(120)를 통해 출력되는 직류 전압은 인버터부(130)로 인가될 수 있다. 인버터부(130)는 제1 정류부(120)를 통해 출력되는 소정 레벨의 직류 전압을 교류 전압으로 변경하고 변경된 교류 전압을 제1 공진부(110)로 인가한다. 구체적으로, 인버터부(130)는 제1 공진부(110)가 전력 수신기(200)의 공진 주파수를 발진할 수 있도록 전력 수신기(200)의 공진 주파수와 동일한 주파수를 갖는 교류 전류를 출력할 수 있다. 인버터부(130)를 통해 출력되는 교류 전압은 제1 공진부(110)로 인가되어 제1 공진부(110)를 구동할 수 있다.
제1 통신부(140)는 제1 코일(112)을 이용한 자기장 통신을 통해 전력 수신기(200)로부터 전달된 피드백 데이터를 복조하고, 제1 제어부(170)로부터 입력된 데이터를 변조하는 역할을 수행한다. 제1 제어부(170)는 제1 통신부(140)를 통해 복조된 데이터를 통해, 전력 수신기(200)의 위치 및/또는 전력 수신기(200)의 상태에 대한 정보를 획득하고, 이를 제1 저장부(150)에 저장할 수 있다.
제1 통신부(140)와 전력 수신기(200) 사이의 통신 방식은 WPC(Wireless Power Consortium) 통신 프로토콜을 이용한 것일 수 있다. 이 경우, 제1 통신부(140)와 전력 수신기(200) 사이에는 반사 변조(Backscatter Modulation)가 적용될 수 있다. 다만, 제1 통신부(140)와 전력 수신기(200) 사이에 WPC 통신 프로토콜만이 적용되어야 하는 것은 아니며, NFC, 블루투스, 적외선(Infrared-ray), 지그비 통신 등 표준화된 통신 방식이 적용될 수도 있음은 물론이다.
광투사부(160)는 전력 공급기(100)(구체적으로는 제1 공진부(110)) 주변에 전력 공급기(100)를 통해 전력 수신기(200)가 충전될 수 있는 충전 영역을 표시하거나, 무선 충전 중인 전력 수신기(200)의 충전 상태를 표시할 수 있다. 구체적으로, 제1 제어부(170)는 전력 공급기(100)에 상용 교류 전압이 인가되면, 광투사부(160)가 동작하도록 제어할 수 있다. 광투사부(160)는 전력 공급기(100)의 주변으로 빛을 방사하고, 광투사부(160)에서 전력 공급기(100) 주변으로 방사되는 빛은 전력 공급기(100)의 충전 영역이나 무선 충전 중인 전력 수신기(200)의 충전 상태를 나타낼 수 있다. 사용자는 광투사부(160)를 통해 비춰지는 영역을 기초로 전력 수신기(200)가 무선으로 전력을 공급받을 수 있는 영역을 인지하거나, 전력 수신기(200)가 무선으로 전력을 공급받을 수 있는 상태에 놓였는가를 인지할 수 있다.
도 3은 전력 공급기(100) 주변에 광투사부(160)가 충전 영역을 표시하는 것을 예시한 예시도이다. 도 3에 도시된 것과 같이, 제1 제어부(170)는 전력 공급기(100)에 전원이 인가되면 광투사부(160)가 발광하여 전력 공급기(100) 주변에 빛이 비추도록 제어할 수 있다. 사용자는 전력 공급기(100) 주변에 빛이 비춰지는 영역 내에서 전력 수신기(200)가 충전될 수 있음을 인지할 수 있고, 전력 공급기(100)의 충전 가능 영역을 가늠할 수 있다. 이하에서는 전력 공급기(100)가 전력 공급기(100) 주변의 투사면에 표시하는 충전 가능 영역을 '충전 셀(300)'이라 호칭하기로 한다.
도 3에서, 광투사부(160)가 충전 셀(300)을 표시함에 있어서, 광투사부(160)는 충전 셀(300)이 형성되는 투사면에 빛을 직접 투사하는 직접 투사 방식을 사용하거나, 투사면에 간접적으로 빛을 투사하는 간접 투사 방식을 사용할 수 있다. 투사 방식에 따라, 광투사부(160)는 발광부(162)와 함께 반사부(164)를 더 구비할 수도 있다.
도 4a 및 도 4b는 각각 광투사부(160)가 직접 투사 방식 및 간접 투사 방식을 사용하도록 구성된 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 4a는 광투사부(160)에 직접 투사 방식이 적용된 일예이다. 직접 투사 방식이 적용되는 경우, 광투사부(160)의 발광부(162)는 제1 제어부(170)의 제어를 받아 전력 공급기(100) 주변의 투사면에 직접 빛을 투사할 수 있다. 발광부(162)가 투사면에 직접 빛을 투사함으로써, 충전 셀(300)이 생성될 수 있다.
이와 달리, 도 4b는 광투사부(160)에 간접 투사 방식이 적용된 일예이다. 간접 투사 방식이 적용되는 경우, 광투사부(160)의 발광부(162)는 제1 제어부(170)의 제어를 받아 반사부(164)로 빛을 투사할 수 있다. 반사부(164)는 발광부(162)로부터 입사되는 빛을 전력 공급기(100) 주변의 투사면에 투사함으로써, 충전 셀(300)이 생성될 수 있다. 즉, 도 4a와 달리 간접 투사 방식에 있어서는 반사부(164)를 통해 반사된 빛을 이용해 전력 공급기(100) 주변에 충전 셀(300)을 생성한다는 점에 차이가 있다.
상술한 광투사부(160)의 발광부(162)는 레이저빔이나 발광 다이오드(LED, OLED) 등 다양한 발광소자를 이용하여 구현될 수 있다. 다만, 레이저빔은 발광 다이오드보다 빛의 산란(scattering)이 적으므로, 발광 다이오드를 이용하여 발광부(162)를 구성한 경우보다 충전 셀(300)을 명확히 표시할 수 있을 것이다. 나아가, 발광부(162)는 반드시 단색의 광원으로 구성되어야 하는 것은 아니고, 복수의 컬러를 발산할 수 있도록 복수의 레이저빔이나 복수의 발광 다이오드가 집합되어 구성될 수도 있다. 광투사부(160)의 반사부(164)는 발광부(162)로부터 입사된 빛을 투사면에 반사시키기 위한 것으로, 반사경(reflactor)을 이용하여 구성될 수 있다.
제1 제어부(170)는 전력 공급기(100) 주변에 위치한 전력 수신기(200)를 검출하고, 전력 수신기(200)로부터 수신한 충전 상태 정보를 제1 저장부(150)에 저장한다. 충전 상태 정보는 후술될 전력 수신기(200) 파트에서 상세히 설명하기로 한다.
이상의 전력 공급기(100)는 회로를 과전압으로부터 보호하기 위한 과전압 보호회로(도면 미도시)나 정류기에 의해 정류된 직류 전압을 소정 레벨의 전압으로 유지시키기 위한 정전압 회로(도면 미도시)를 더 포함할 수도 있다. 과전압 필터회로는 상용 교류 전원과 제1 정류부(120) 사이에 배치되고 정전압 회로는 제1 정류부(120)와 인버터부(130) 사이에 배치될 수 있다.
다음으로, 도 2에 도시된 전력 수신기(200)에 대해 상세히 설명하기로 한다. 도 2를 참조하면, 전력 수신기(200)는 제2 공진부(210), 제2 정류부(220), 충전 관리부(230), 제2 통신부(240), 제2 저장부(250), 배터리(260), 배터리 연료 게이지(270) 및 제2 제어부(280)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 전력 수신기(200)의 제2 공진부(210)는 전력 공급기(100)와의 자기장 통신과 함께, 전력 공급기(100)로부터 무선으로 전력을 공급받는 제2 코일(212)을 포함할 수 있다. 제2 코일(212) 역시, 제1 코일(112)과 마찬가지로 복수의 코일이 집합된 입체 코일의 형태로 구현될 수도 있다. 제2 코일(212)을 입체 코일의 형태로 구현함으로써, 제2 코일(212)에서 생성되는 자기장은 방향성 없이 무지향성(omni directional)을 띄게 될 수 있고, 이에 따라, 전력 공급기(100)가 놓인 방향과 상관없이 전력 공급기(100)로부터 충전 전력을 제공받을 수 있다.
제2 정류부(220)는 제2 공진부(210)를 통해 유기되는 교류 전압를 배터리(260)에 제공할 수 있도록 직류로 정류한다. 이후, 제2 정류부(220)로부터 출력되는 직류 전압은 충전 관리부(230)로 인가되고, 충전 관리부(230)는 배터리(260)에 충전할 정전압/정전류를 생성하여, 배터리(260)가 충전되도록 제어할 수 있다. 구체적으로, 제2 제어부(280)는 배터리(260)의 초기 충전시점에서 충전 관리부(230)를 정전류 모드로 설정하고, 배터리(260)의 충전이 완료되면 충전 관리부(230)가 정전압 모드로 설정되도록 제어할 수 있다.
배터리 연료 게이지(270)(Battery Fuel Gauge)는 배터리(260)의 잔류 전원 용량을 측정한다. 나아가, 배터리 연료 게이지(270)는 배터리(260)로부터 입/출력되는 전류나 전압을 측정할 수도 있으며, 배터리(260)의 온도도 측정할 수 있다. 제2 제어부(280)는 배터리 연료 게이지(270)로부터 획득한 배터리(260) 관련 정보를 제2 저장부(250)에 저장할 수 있다.
제2 제어부(280)는 배터리(260)의 충전 상태 정보를 포함하는 데이터를 제2 통신부(240)를 출력한다. 이에 따라, 제2 통신부(240)는 충전 상태 정보를 포함하는 데이터를 변조하여 저주파용 코일로 출력하고 저주파용 코일은 배터리(260)의 충전 상태 정보를 전력 공급기(100)로 제공할 수 있다. 여기서 충전 상태 정보는 배터리(260)의 충전 여부, 배터리(260)의 잔류 전원 용량, 배터리(260)의 완충 여부 등에 대한 정보일 수 있다. 제2 제어부(280)는 배터리 연료 게이지(270)로부터 획득한 배터리(260)의 충전 상태 정보가 전력 공급기(100)로 제공되도록 제2 통신부(240)를 제어할 수 있다.
나아가, 제2 제어부(280)는 배터리 연료 게이지(270)로부터 획득한 배터리(260)의 잔류 전원 용량, 배터리(260)로 입력되는 전류량 및 배터리(260)의 온도 등을 기초로 배터리(260)의 충전이 종료(fully charged)될 때까지의 잔여 시간을 산출할 수도 있다. 이 경우, 제2 제어부(280)는 충전 상태 정보에 배터리(260)가 완충될 때까지의 예상 소요 시간을 더욱 포함하여 충전 상태 정보를 생성할 수도 있다.
도 2에 도시된 것과 같이, 전력 공급부는 전력 수신기(200)로 유선 케이블 없이 무선으로 전력을 공급함과 동시에, 전력 수신기(200)가 충전될 수 있는 위치를 안내하고 있다. 이하에서는 도 2에 도시된 전력 공급부 및 전력 수신기(200)를 활용한 다양한 실시예를 통해 본 발명을 더욱더 상세히 살펴보기로 한다.
후술될 실시예에서, 전력 공급기(100)는 디스플레이부(192)를 구비하고, 디스플레이부(192)에는 전력 수신기(200)의 ID 및 충전 용량이 표시되는 것으로 예시될 수 있다. 여기서, 충전 용량은 배터리(260)의 잔류 전원 용량이거나, 배터리(260)가 완충되기 위해 요구되는 전원 용량(즉, 배터리(260)의 총 용량과 현재 잔류 전원 용량의 차)일 수 있다. 설명의 편의를 위해, 후술될 실시예들에서, 디스플레이부(192)에 표시되는 충전 용량은 베터리(260)의 잔류 전원 용량인 것으로 가정한다.
다만, 디스플레이부(192)가 구비된 전력 공급기(100)를 예시하는 것은 설명의 편의를 위한 조치일 뿐이고, 전력 공급기(100)에 디스플레이부(192)가 반드시 구비되어야 하는 것은 아니라고 할 것이다.
<실시예 1>
전력 공급기(100)를 구성하는 제1 제어부(170)는 전력 수신기(200)의 충전 상태에 따라 충전 셀(300)의 색이 변화하도록 제어할 수 있다. 구체적으로, 제1 제어부(170)는 전력 수신기(200)의 배터리(260) 충전이 시작된 경우, 전력 수신기(200)의 배터리(260) 잔류 전원 용량, 배터리(260) 완충 여부 등에 따라, 충전 셀(300)의 색이 변화하도록 제어할 수 있다. 후술될 도면을 통해 본 발명의 실시예를 더욱더 상세히 살펴보기로 한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 전력 공급기(100)의 동작 흐름도이다. 도 5를 살펴보면, 먼저, 전력 공급기(100)에 상용 전원이 인가되면(S501), 제1 제어부(170)는 전력 공급기(100) 주변에 제1 색상을 비추어 전력 공급기(100)의 충전 가능 영역을 알리기 위한 충전 셀(300)이 생성되도록 광투사부(160)를 제어할 수 있다(S502). 전력 공급기(100) 주변에 충전 셀(300)이 생성되는 것은 도 3 및 도 4를 통해 상세히 설명하였으므로, 이에 대한 설명은 생략한다.
이후, 전력 공급기(100) 주변에 전력 공급기(100)로부터 무선으로 전력을 공급받을 수 있는 전력 수신기(200)가 검출되면(S503), 제1 제어부(170)는 충전 셀(300)의 색상이 제1 색상과 다른 제2 색상으로 변경되도록 광투사부(160)를 제어할 수 있다(S504). 충전 셀(300)이 제1 색상에서 제2 색상으로 변경되는 것은 후술될 도 6을 통해 상세히 설명하기로 한다.
도 6은 전력 수신기(200)가 무선으로 충전 전력을 공급받기 시작할 때, 충전 셀(300)의 색이 변화하는 것을 설명하기 위한 예시도이다. 도 6a에 도시된 것과 같이, 전력 수신기(200)가 충전 셀(300)의 외측에 위치하여, 전력 수신기(200)로 충전 전력이 공급되지 못하는 경우, 제1 제어부(170)는 충전 셀(300)이 제1 색상(도 6a에서는 파란색(blue)로 예시됨)으로 비춰지도록 광투사부(160)를 제어할 수 있다. 이후, 도 6b에 도시된 것과 같이, 전력 수신기(200)가 충전 셀(300)로 진입하여, 전력 수신기(200)로 충전 전력이 공급되기 시작한다면, 제1 제어부(170)는 충전 셀(300)이 제1 색상과 다른 제2 색상(도 6b에서는 적색(red)으로 예시됨)으로 바뀌도록 광투사부(160)를 제어할 수 있다. 즉, 전력 수신기(200)로 충전 전력이 공급되어 전력 수신기(200)가 충전되기 시작한다면, 충전 셀(300)의 색을 바꾸어, 전력 수신기(200)에 정상적으로 충전 전력이 공급되고 있음을 알릴 수 있는 것이다.
다시 도 5를 참조하면, 제1 제어부(170)는 제1 통신부(140)를 통해 전력 수신기(200)의 충전 상태 정보를 주기적(또는 비주기적)으로 획득할 수 있다. 제1 제어부(170)가 전력 수신기(200)로부터 획득한 충전 상태 정보를 기초로, 전력 수신기(200)의 배터리(260)가 완충(fully charged)된 상태인 것으로 판단한다면(S505), 제1 제어부(170)는 충전 셀(300)이 제2 색상과 다른 제3 색상으로 바뀌도록 광투사부(160)를 제어할 수 있다(S506). 충전 셀(300)의 색상이 제2 색상에서 제3 색상으로 변경되는 것은 후술될 도 7을 통해 상세히 설명하기로 한다.
도 7은 전력 수신기(200)의 배터리(260) 완충 여부에 따라 충전 셀(300)의 색깔이 변화하는 것을 설명하기 위한 예시도이다. 도 7a에 도시된 것과 같이, 전력 수신기(200)가 충전 셀(300)로 진입한 초기에, 제1 제어부(170)는 충전 셀(300)이 제2 색상(도 7a에서는 적색(red)으로 예시됨)으로 비춰지도록 광투사부(160)를 제어할 수 있다. 이후, 전력 수신기(200)가 제공하는 충전 상태 정보를 기초로, 전력 수신기(200)가 완충된 상태인 것을 인지하면, 제1 제어부(170)는 충전 셀(300)의 색이 제2 색상과는 다른 제3 색상(도 7b에서는 녹색(Green)으로 예시됨)으로 비춰지도록 광투사부(160)를 제어할 수 있다.
즉, 도 5 및 도 7에 예시된 것과 같이, 제1 제어부(170)는 배터리(260)의 완충 여부에 따라, 충전 셀(300)의 색상이 변경되도록 제어하여, 사용자에게 전력 수신부의 배터리(260)가 완충되었음을 알릴 수 있다.
도 5에서 전력 수신기(200)가 충전 전력을 공급받는 도중 언제라도 사용자에 의해 충전 셀(300)(즉, 전원 공급기가 제공하는 충전 영역)을 벗어날 수도 있다. 전력 수신기(200)가 충전 셀(300)에서 벗어나, 충전 전력을 공급받지 못하는 상태가 된다면, 제1 제어부(170)는 충전 셀(300)이 다시 제1 색상으로 변경되도록 광투사부(160)를 제어할 수 있다.
도 5 및 도 7에서는 배터리(260) 완충 여부에 따라 충전 셀(300)의 색상이 변화하는 것으로 예시하였다. 그러나 이는 일예에 불과하고, 다양한 인자를 기초로 충전 셀(300)의 색상이 변화하도록 제어할 수도 있다. 일예로, 제1 제어부(170)는 배터리(260)의 잔류 전원 용량에 따라 충전 셀(300)이 색이 변화하도록 광투사부(160)를 제어할 수도 있다. 구체적으로, 전력 수신기(200)로부터 수신한 충전 상태 정보를 기초로 배터리(260)의 잔류 전원 용량을 확인한 뒤, 제1 제어부(170)는 당해 잔류 전원 용량에 알맞은 색이 비춰지도록 광투사부(160)를 제어할 수 있다.
일예로, 표 1은 잔류 전원 용량에 따라 충전 셀(300)의 색상 변화를 표시한 것이다.
배터리(260)의 잔류 전원 용량 충전 셀(300)의 색상 배터리(260)의 잔류 전원 용량 충전 셀(300)의 색상
0~10% 적색 51~60% 상아색
11~20% 자주색 61~70% 하늘색
21~30% 주황색 71~80% 보라색
31~40% 노란색 81~90% 청록색
41~50% 갈색 91~100% 녹색
표 1의 예시를 적용하면, 만약 배터리(260)의 잔류 전원 용량이 50% 인 경우, 제1 제어부(170)는 충전 셀(300)의 색상이 갈색(brown)이 되도록 광투사부(160)를 제어할 수 있고, 배터리(260)의 잔류 전용 용량이 75%인 경우, 제1 제어부(170)는 충전 셀(300)의 색상이 보라색(violet)이 되도록 광투사부(160)를 제어할 수 있다. 즉, 제1 제어부(170)는 배터리(260)의 잔류 전원 용량에 따라, 충전 셀(300)의 색이 바뀌도록 제어함으로써, 배터리(260)가 얼마만큼 충전되었는가에 관한 정보를 사용자에게 용이하게 제공할 수 있다.
표 1에서는 배터리(260)의 잔류 전원 용량에 따라 충전 셀(300)의 색상이 변화하는 것으로 예시하고 있으나, 다른 예로 배터리(260)가 완충될 때까지 소요될 예상 시간에 따라 충전 셀(300)의 색상이 변화하도록 설정될 수도 있다. 구체적으로, 제1 제어부(170)는 전력 수신기(200)로부터 수신한 충전 상태 정보를 기초로 배터리(260)가 완충될 때까지의 예상 소요 시간을 확인할 수 있고, 예상 소요 시간에 따라 충전 셀(300)의 색상이 바뀌도록 광투사부(160)를 제어할 수 있다.
일예로, 표 2는 배터리(260)가 완충될 때까지의 예상 소요 시간에 따라 충전 셀(300)의 색상 변화를 표시한 것이다.
예상 소요 시간 충전 셀(300)의 색상 예상 소요 시간 충전 셀(300)의 색상
03h 이상 적색 01h40m~01h21m 상아색
03h00m~02h41m 자주색 01h20m~01h01m 하늘색
02h40m~02h21m 주황색 01h00m~00h41m 보라색
02h20m~02h01m 노란색 00h~40m~00h21m 청록색
02h00m~01h41m 갈색 00h20m~00h00m 녹색
표 2의 예시를 적용하면, 만약 배터리(260)가 완충될 때까지 예상되는 소요 시간이 2시간 10분이라면, 제1 제어부(170)는 충전 셀(300)의 색상이 노란색(yellow)가 되도록 광투사부(160)를 제어하고, 배터리(260)가 완충될 때까지 예상되는 소요 시간이 1시간 10분이라면, 충전 셀(300)의 색상이 하늘색(sky-blue)가 되도록 광투사부(160)를 제어할 수 있다.
표 1 및 표 2에 예시된 항목 및 색상들은 설명의 편의를 위해 예시된 것일 뿐 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 즉, 표 1에서는 10% 단위로, 표 2에서는 20분 단위로 충전 셀(300)의 색상이 변경되는 것으로 예시되었으나, 이와 다른 기준이 적용되는 것도 무방하고, 표 1 및 표 2에서 지정된 색상 외에 다양한 색상으로 변형되어 사용될 수 있음은 물론이다. 나아가, 도 6 및 도 7에 있어서도, 도시된 충전 셀(300)의 색상이 본 발명을 한정하는 것은 아니라 할 것이다.
<실시예 2>
전력 공급기(100)를 구성하는 제1 제어부(170)는 전력 공급기(100)로부터 무선으로 전력을 공급받는 전력 수신기(200)의 수에 따라 충전 셀(300)의 색이 변화하도록 광투사부(160)를 제어할 수도 있다. 구체적으로, 제1 제어부(170)는 충전 셀(300)의 개수가 증가할 때 마다, 충전 셀(300)의 색상이 변화하도록 광투사부(160)를 제어할 수 있다. 후술될 도면을 통해 본 발명의 실시예를 더욱더 상세히 살펴보기로 한다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 전력 공급기(100)의 동작 흐름도이다. 도 8을 살펴보면, 먼저, 전력 공급기(100)에 상용 전원이 인가되면(S801), 제1 제어부(170)는 전력 공급기(100) 주변에 제1 색상을 비추어 전력 공급기(100)의 충전 가능 영역을 알리기 위한 충전 셀(300)이 생성되도록 광투사부(160)를 제어할 수 있다(S802). 전력 공급기(100) 주변에 충전 셀(300)이 생성되는 것은 도 3 및 도 4를 통해 상세히 설명하였으므로, 이에 대한 설명은 생략한다.
이후, 전력 공급기(100) 주변에 전력 공급기(100)로부터 무선으로 전력을 공급받을 수 있는 전력 수신기(200)가 검출되면(S803), 제1 제어부(170)는 충전 셀(300)의 색상이 제1 색상과 다른 제2 색상으로 변경되도록 광투사부(160)를 제어할 수 있다(S804). 충전 셀(300)이 제1 색상에서 제2 색상으로 변경되는 것은 앞서 도 6을 통해 설명하였으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 전력 수신기(200)의 충전 도중 전력 공급기(100)로부터 무선으로 충전 전력을 공급받기 위한 전력 수신기(200)가 더 검출된 경우(S805), 제1 제어부(170)는 충전 셀(300)이 제2 색상과는 다른 제3 색상으로 변하도록 광투사부(160)를 제어할 수 있다(S806). 제1 제어부(170)가 충전 셀(300)의 색상을 제2 색상에서 제3 색상으로 변경하는 것은 후술될 도 9를 통해 상세히 살펴보기로 한다.
도 9는 전력 공급기(100)와 연결된 전력 수신기(200)의 수에 따라 충전 셀(300)의 색이 변화하는 것을 설명하기 위한 예시도이다. 도 9a에 예시된 것과 같이, 제1 제어부(170)는 하나의 전력 수신기(200)가 전력 공급기(100)로부터 전력을 공급받는 경우에는 충전 셀(300)이 제2 색상(도 9a에서는 적색(red)으로 예시됨)이 되도록 광투사부(160)를 제어할 수 있다. 이후, 전력 공급기(100)로부터 무선으로 전력을 공급받는 전력 수신기(200)가 하나 더 추가되면, 제1 제어부(170)는 도 9b에 도시된 것과 같이, 충전 셀(300)이 제2 색상과는 다른 제3 색상(도 9b에서는 보라색(violet)으로 예시됨)이 되도록 광투사부(160)를 제어할 수 있다. 도 8에서는 두개의 전력 수신기(200)가 검출되는 경우로 한정하여 설명하고 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 두개의 전력 수신기(200)가 검출되어 충전 셀(300)이 제3 색상으로 변경된 이후에라도, 전력 수신기(200)가 더 검출된다면, 제1 제어부(170)는 충전 셀(300)이 제3 색상에서 제3 색상과는 다른 제4 색상으로 바뀌도록 제어할 수 있다. 즉, 제1 제어부(170)는 n번째 전력 수신기(200)가 검출되면, 충전 셀(300)이 제n 색상에서 제n 색상과는 다른 제n+1 색상으로 변경되도록 제어할 수 있는 것이다(여기서 n은 1 이상의 자연수). 일예로, 도 9b의 상태에서 전력 공급기(100)로부터 무선으로 전력을 공급받는 전력 수신기(200)가 하나 더 추가된다면, 제1 제어부(170)는 충전 셀(300)이 제3 색상과는 다른 제4 색상(도 9c에서는 노란색(yellow)으로 예시)이 되도록 광투사부(160)를 제어할 수 있다.
나아가, 제1 제어부(170)는 n개의 전력 수신기(200)를 무선 충전하는 도중, a개의 전력 수신기(200)가 동시에 더 검출되는 경우에는 충전 셀(300)이 제n+1 색상에서 제(n+1)+a 색상으로 변경되도록 제어할 수도 있다(여기서, n 및 a 는 1 이상의 자연수) 일예로, 도 9b의 상태에서, 전력 공급기(100)로부터 무선으로 전력을 공급받는 전력 수신기(200)가 동시에 두개 더 추가된다면, 제1 제어부(170)는 충전 셀(300)이 제3 색상에서 제5 색상이 되도록 광투사부(160)를 제어할 수 있을 것이다.
즉, 도 9에 예시된 것과 같이, 제1 제어부(170)는 전력 공급기(100)로부터 무선으로 전력을 공급받는 전력 수신기(200)의 개수가 늘어날 때마다, 충전 셀(300)의 색상이 변화하도록 광투사부(160)를 제어할 수 있다. 전력 수신기(200)의 개수가 늘어날 때마다 충전 셀(300)의 색상을 변경함으로써, 사용자는 새로 추가된 전력 수신기(200)가 전력 공급기(100)로부터 제대로 충전 전력을 공급받고 있는지를 인지할 수 있으며, 나아가 무선 충전중인 전력 공급기(100)가 몇 개인지도 손쉽게 판단할 수도 있다.
다시 도 8을 참조하면, 제1 제어부(170)는 무선 충전기와 연결된 복수의 충전 수신기 모두의 배터리(260)가 완충되면, 충전 셀(300)이 제3 색상(또는 제4 색상)과는 다른 제5 색상으로 변화하도록 더욱 제어할 수 있다(S807). 이 경우, 사용자는 충전 셀(300)의 색상만으로 복수의 전력 수신기(200)의 배터리(260) 모두가 완충되었음을 인지할 수 있다. 전력 수신기(200) 모두의 배터리(260)가 완충된 경우 충전 셀(300)의 색상이 변화하는 것은 도 10의 예시도를 통해 상세히 설명하기로 한다.
도 10은 복수의 전력 수신기(200) 모두의 배터리(260)가 완충된 경우 충전 셀(300)의 색상이 변화하는 것의 예시도이다. 도 10a와 같이, 세개의 전력 수신기(200)가 충전되는 동안, 제1 제어부(170)는 충전 셀(300)의 색상이 제4 색상(도 10a에서는 노란색(yellow)으로 예시)으로 비춰지도록 광투사부(160)를 제어할 수 있다. 이후, 세개의 전력 수신기(200) 모두의 배터리(260)가 완충되면, 제1 제어부(170)는 도 10b에 예시된 것과 같이 충전 셀(300)의 색상이 제4 색상과는 다른 제5 색상(도 10b에서는 녹색(Green)으로 예시)으로 비춰지도록 광투사부(160)를 제어할 수 있다.
실시예 2는 실시예 1과 독립적으로 사용되는 것은 아니며, 실시예 1과 조합되어 사용될 수 있다. 즉, 전력 공급기(100)로부터 무선으로 전력을 공급받는 전력 수신기(200)가 단수개인 경우에는 실시예 1이 적용되고, 전력 공급기(100)로부터 무선으로 전력을 공급받는 전력 수신기(200)가 복수개인 경우에는 실시예 2가 적용될 수 있다.
<실시예 3>
실시예 1 및 실시예 2에서는 전력 수신기(200)의 충전 상태 및 충전 셀(300)에 진입한 전력 수신기(200)의 개수에 따라 충전 셀(300) 전체의 색상이 변경되는 것으로 예시되었으나, 반드시 실시예 1 및 실시예 2와 같이 서빙셀 전체의 색상이 변경되어야 하는 것은 아니다. 제1 제어부(170)는 전력 수신기(200)의 충전 상태에 따라 충전 셀(300) 내 전력 수신기(200)가 위치한 부분의 색상만이 바뀌도록 광투사부(160)를 제어할 수도 있다. 이때, 전력 공급기(100)는 전력 수신기(200)의 위치를 감지하기 위한 위치 감지부를 더 포함할 수 있다. 이하에서는 후술될 도면을 통해 본 발명에 따른 실시예들을 더욱 상세히 살펴보기로 한다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 전력 공급기(100)의 동작 흐름도이다. 도 11을 살펴보면, 먼저 전력 공급기(100)에 상용 전원이 인가되면(S1101), 제1 제어부(170)는 전력 공급기(100) 주변에 제1 색상을 비추어 전력 공급기(100)의 충전 가능 영역을 알리기 위한 충전 셀(300)이 생성되도록 광투사부(160)를 제어할 수 있다(S1102). 이후, 전력 공급기(100) 주변에 전력 공급기(100)로부터 무선으로 전력을 공급받을 수 있는 전력 수신기(200)가 검출되면(S1103), 제1 제어부(170)는 위치 감지부를 통해, 전력 수신기(200)가 놓인 위치를 감지할 수 있다(S1104). 충전 셀(300)내 전력 수신기(200)의 위치가 감지되면, 제1 제어부(170)는 전력 수신기(200)가 놓인 위치의 색상이 제1 색상과 다른 제2 색상으로 변경되도록 광투사부(160)를 제어할 수 있다(S1105).
전력 수신기(200)가 놓인 위치의 색상이 제1 색상에서 제2 색상으로 변경되는 것을 후술될 도 12를 통해 상세히 살펴보기로 한다.
도 12는 충전 셀(300)의 일부 영역이 제1 색상에서 제2 색상으로 변경되는 것의 예시도이다. 도 12a에서 전력 수신기(200)가 충전 셀(300)로 진입하면, 제1 제어부(170)는 전력 수신기(200)와의 자기장 통신을 통해 전력 수신기(200)를 검출할 수 있다. 전력 수신기(200)가 검출되면, 제어부는 도 12b에 도시된 것과 같이, 위치 검출부(180)를 통해, 전력 수신기(200)가 충전 셀(300) 내 놓인 위치(310)를 파악할 수 있다. 전력 수신기(200)가 놓인 위치가 파악되면, 제어부는 도 12c에 도시된 바와 같이, 전력 수신기(200)가 놓인 위치 (310)의 색상이 제1 색상(도 12a 및 도 12b에서는 파란색(blue)로 예시)에서 제2 색상(도 12c에서는 적색(red)으로 예시)으로 바뀌도록 광투사부(160)를 제어할 수 있다.
이후, 전력 수신기(200)의 배터리(260)가 완충되면(S1106), 제어부는 전력 수신기(200)가 놓인 위치 (310)의 색상이 제2 색상과 다른 제3 색상으로 바뀌도록 광투사부(160)를 제어할 수 있다. 도 12d에 도시된 것과 같이, 제1 제어부(170)는 전력 수신기(200)의 배터리(260)가 완충되면, 전력 수신기(200)가 놓인 위치(310)의 색상이 제2 색상에서 제3 색상(도 12d에서는 녹색(Green)으로 예시) 할 수 있는 것이다.
상술한 실시예에서, 위치 감지부는 전력 수신기(200)의 위치를 감지하기 위한 위치 센서를 포함할 수 있다. 위치 센서는 레이저를 이용한 것이거나, 자기, 지자기 또는 근접 센서를 이용한 것일 수도 있다.
도 11에 있어서, S1103 단계 및 S1104 단계는 반드시 선술한 순서대로 수행되어야 하는 것은 아니다. S1104 단계가 먼저 수행된 뒤, S1104 단계가 수행되어도 무방하며, S1103 단계가 수행되는 도중에 S1104 단계가 수행될 수도 있음은 물론이다.
또한, 실시예 1 및 실시예 2의 적용 사항들이 실시예 3에도 적용될 수 있음은 물론이다. 예컨대, 실시예 1의 표 1 및 표 2에 도시된 것과 같이, 배터리(260) 잔류 전원 용량 또는 배터리(260) 완충시까지 예상 소요 시간에 따라 충전 셀(300)의 색상을 조절하는 것은 실시예 3에서 전력 수신기(200)가 놓인 위치의 색상을 배터리(260) 잔류 전원 용량 또는 배터리(260) 완충시까지 예상 소요 시간에 따라 조절하는 것으로 적용할 수 있다.
나아가, 실시예 3은 실시예 1 및 2와 병행 사용될 수도 있다. 실시예 1 및 실시예 2는 충전 셀(300) 전체의 색상을 바꾸는 것이고, 실시예 3은 충전 셀(300) 일부의 색상을 바꾸는 것이란 점에서 양자가 동시에 사용될 수 없을 것으로 생각될 수도 있으나, 사용자 설정에 의해, 하나의 전력 공급기(100)에서 충전 셀(300) 전체의 색상을 바꿀 것인지, 충전 셀(300) 일부의 색상을 바꿀 것인지 조절할 수도 있을 것이다.
<실시예 4>
실시예 3에서는 전력 공급기(100)의 충전 셀(300) 내 단일의 전력 수신기(200)가 진입한 경우에 대해 설명하였으나, 충전 셀(300) 내 반드시 단일의 전력 수신기(200)가 진입하는 것은 아니다. 본 실시예에서는, 충전 셀(300) 내 복수의 전력 수신기(200)가 진입한 경우 전력 수신기(200)의 동작을 살펴보기로 한다.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 전력 공급기(100)의 동작 흐름도이다. 도 13을 살펴보면, 먼저 전력 공급기(100)에 상용 전원이 인가되면(S1301), 제1 제어부(170)는 전력 공급기(100) 주변에 제1 색상을 비추어 전력 공급기(100)의 충전 가능 영역을 알리기 위한 충전 셀(300)이 생성되도록 광투사부(160)를 제어할 수 있다(S1302). 이후, 전력 공급기(100) 주변에 전력 공급기(100)로부터 무선으로 전력을 공급받을 수 있는 전력 수신기(200)가 검출되면(S1303), 제1 제어부(170)는 전력 수신기(200)와의 통신을 통해, 제1 전력 수신기(200)에 1번 ID를 부여한다(S1304). 이후, 제1 제어부(170)는 위치 감지부를 통해, 충전 셀(300)에 놓인 제1 전력 수신기(200)의 위치를 감지할 수 있다(S1305). 제1 전력 수신기(200)가 검출되면, 제1 제어부(170)는 제1 전력 수신기(200)가 놓인 위치의 색상이 제1 색상과 다른 제2 색상으로 변경되도록 광투사부(160)를 제어할 수 있다(S1306). 제1 전력 수신기(200)의 충전 도중 제2 전력 수신기(200)가 검출되면(S1307), 제어부는 제2 전력 수신기(200)에 2번 ID를 부여하고(S1308), 위치 감지부를 통해 충전 셀(300)에 놓인 제2 전력 수신기(200)의 위치를 감지한다(S1309). 제2 전력 수신기(200)의 위치가 감지되면, 제1 제어부(170)는 제2 전력 수신기(200)가 놓인 위치의 색상이 제1 색상과 다른 제2 색상으로 변경되도록 광투사부(160)를 제어할 수 있다(S1310). 이후, 제1 제어부(170)는 1번 ID 및 2번 ID를 갖는 전력 수신기(200)와 자기장 통신을 수행하여, 제1 전력 수신기(200) 및 제2 전력 수신기(200)가 놓인 위치에 대응하는 충전 셀(300)의 색상을 조절할 수 있다. 즉, 제1 전력 수신기(200)가 완충되면, 제1 전력 수신기(200)가 놓인 제1 위치의 색상을 제3 색상으로 조절하고, 제2 전력 수신기(200)가 완충되면, 제2 전력 수신기(200)가 놓은 제2 위치의 색상을 제3 색상으로 조절할 수 있는 것이다.
도 14는 충전 셀(300)내 전력 수신기(200)의 위치에 따라 복수의 영역이 각기 다른 색상으로 조절되는 것을 설명하기 위한 예시도이다. 도 14a에 도시된 것과 같이, 제1 전력 수신기(200-1)가 검출되면, 제1 제어부(170)는 제1 전력 수신기(200-1)에 1번 ID를 부여하고, 제1 전력 수신기(200-1)가 충전 셀(300)내 위치한 제1 위치(310)의 색상을 제1 색상에서 제2 색상으로 바꿀 수 있다. 이후, 제2 전력 수신기(200-2)가 더 검출되면, 도 14b에 도시된 것과 같이, 제1 제어부(170)는 제2 전력 수신기(200-2)에 2번 ID를 부여하고, 제2 전력 수신기(200-2)가 충전 셀(300)내 위치한 제2 위치(320)의 색상을 제1 색상에서 제2 색상으로 조절할 수 있다. 이후, 도 14c에 도시된 것과 같이, 제1 전력 수신기(200-1)와 제2 전력 수신기(200-2)와 자기장 통신 결과 수신되는 데이터는 1번 ID를 갖거나 2번 ID를 갖게 될 것이다. 1번 ID를 갖고 수신되는 데이터는 제1 전력 수신기(200-1)와 관련된 충전 상태 정보이므로 제1 위치(310)의 색상을 조절하는데 이용되고, 2번 ID를 갖고 수신되는 데이터는 제2 전력 수신기(200-2)와 관련된 충전 상태 정보이므로, 제2 위치(320)의 색상을 조절하는데 이용될 수 있다. 즉, n번 ID는 제n 전력 수신기의 충전 상태 정보를 가리키는 것이므로, 제1 제어부(170)는 n번 ID를 갖는 충전 상태 정보를 기초로 제n 위치의 색상을 조절할 수 있다. 예컨대, 1번 ID를 갖고 수신되는 데이터가 배터리(260) 완충을 가리킨다면, 제1 제어부(170)는 도 14d에 도시된 것과 같이, 제1 위치의 색상이 제2 색상과 다른 제3 색상을 갖도록 광투사부(160)를 제어할 수 있다. 이와 달리, 2번 ID를 갖고 수신되는 데이터가 배터리(260) 완충을 가리킨다면, 제2 제어부(280)는 도 14e에 도시된 것과 같이 제2 위치의 색상이 제2 색상과 다른 제3 색상을 갖도록 광투사부(160)를 제어할 수 있다.
즉, 실시예 4에 있어서, 제1 제어부(170)는 충전 셀(300) 내 진입한 순서대로 통신용 ID를 할당하고 충전 셀(300) 내 전력 수신기(200)의 위치를 정함으로써, 각 전력 수신기(200)가 놓인 위치별로 상이한 조명이 비춰질 수 있도록 조절할 수 있다.
도 13에서는 두개의 전력 수신기(200)가 전력 공급기(100)에 의해 검출되는 경우를 예시하였으나, 두개 이상의 전력 공급기(100)가 검출된 경우에도 도 13의 실시예가 적용될 수 있음은 당연한 것이라 할 것이다.
앞서 실시예 3에서 살펴본 것과 마찬가지로, 도 13에 있어서, 전력 수신기(200)의 검출 단계(S1303, S1304 및 S1306, S1307)와 위치 감지 단계(S1305 및 S1309)는 반드시 도시된 순서대로 이루어 져야 하는 것은 아니며, 양자가 동시에 수행되거나 순서를 바꾸어 수행될 수도 있음은 물론이다.
또한, 본 실시예는 실시예 3과 병행되어 사용될 수 있음은 물론이다. 즉, 충전 셀(300) 단일의 전력 수신기(200)가 존재하는 경우에는 실시예 3을 적용하고, 충전 셀(300) 내 복수의 전력 수신기(200)가 존재하는 경우에는 실시예 4가 적용될 수 있다. 실시예 4를 적용함에 있어, 실시예 1의 표 1 및 표 2가 적용될 수 있음은 앞서 살펴본 실시예 3과 같다고 할 것이다.
<실시예 5>
실시예 1 및 실시예 4에 있어서는 전력 공급기(100) 주변에 무선 충전 가능 영역을 알리기 위한 충전 셀(300)이 표시되는 것으로 예시하고 있으나, 반드시 충전 셀(300)이 전력 공급기(100) 주변에 표시되어야 하는 것은 아니다. 충전 셀(300)이 표시되지 않더라도, 전력 공급기(100) 주변 소정 영역에 조명을 비춤으로써 전력 수신기(200)가 무선 충전 상태인가를 인식할 수도 있다. 이하에서는, 충전 셀(300)을 표시하지 않고 전력 수신기(200)의 충전 상태를 인식할 수 있도록 서브 셀(400)을 표시하는 것을 후술될 도면을 통해 상세히 살펴보기로 한다.
도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 전력 공급기(100)의 동작 흐름도이다. 도 15를 살펴보면, 먼저 전력 공급기(100)에 상용 전원이 인가되면(S1501), 제1 제어부(170)는 전력 공급기(100) 주변의 소정 영역에 전력 수신기(200)의 충전 상태를 표시하기 위해 제1 색상을 갖는 서브 셀(400)이 생성되도록 광투사부(160)를 제어할 수 있다(S1502). 서브 셀(400)은 충전 셀(300)과 달리 전력 공급기(100)의 충전 가능 영역을 인식시키기 위한 용도로 사용되는 것은 아니어서, 충전 셀(300)과 같이 전력 공급기(100)를 감싸도록 생성될 필요는 없다. 다만, 사용자는 서브 셀(400)을 통해, 서브 셀(400)이 비춘 영역에 전력 수신기(200)를 위치시키면, 무선 충전이 일어날 것을 인지할 수 있다. 즉, 서브 셀(400)은 전력 수신기(200)의 충전 상태를 표시하기 위한 역할을 수행할 뿐만 아니라, 전력 수신기(200)를 무선으로 충전할 수 있는 일부 영역에 대한 정보를 표시하는 역할을 수행하는 것으로 이해될 수 있다.이후, 전력 공급기(100) 주변에 전력 공급기(100)로부터 무선으로 전력을 공급받을 수 있는 전력 수신기(200)가 검출되면(S1503), 제1 제어부(170)는 서브 셀(400)의 색상이 제1 색상과 다른 제2 색상으로 변경되도록 광투사부(160)를 제어할 수 있다(S1504).
도 16은 서브 셀(400)의 색상이 제1 색상에서 제2 색상으로 변경되는 것을 설명하기 위한 예시도이다. 도 16a에 도시된 것과 같이, 제1 제어부(170)는 전력 공급기(100) 주변의 소정 위치에 전력 수신기(200)의 충전 상태를 표시하기 위한 서브 셀(400)을 생성할 수 있다. 도 16a에서 서브 셀(400)은 제1 색상(파란색(blue)로 예시)을 갖는 것으로 예시되고 있다. 이후, 전력 공급기(100)가 전력 수신기(200)를 검출하면, 제1 제어부(170)는 도 16b에 도시된 것과 같이, 서브 셀(400)의 색상을 제1 색상과 다른 제2 색상(도 16b에서는 빨간색(red)으로 예시)으로 조절할 수 있다. 사용자는 서브 셀(400)의 색상 변화를 통해 전력 수신기(200)가 전력 공급기(100)의 충전 가능 영역내 진입 여부를 판단할 수 있고, 나아가 전력 수신기(200)에 정상적으로 무선 충전 전력이 공급되고 있는가를 판단할 수 있다.
도 16에서는 서브 셀(400) 위에 전력 수신기(200)가 놓이는 것으로 도시되었으나, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐, 전력 수신기(200)가 반드시 서브 셀(400) 위에 놓여야 하는 것은 아니다. 즉, 전력 수신기(200)가 서브 셀(400)에 놓인 경우에 한하여 전력 수신기(200)가 무선 충전 되는 것은 아니라고 할 것이다. 다만, 전력 수신기(200)를 서브 셀(400) 위에 위치시킨다면, 사용자는 더욱 직관적으로 전력 수신기(200)의 충전 상태를 파악할 수 있을 것이다.
이후, 제1 제어부(170)는 전력 수신기(200)로부터 수신한 충전 상태 정보를 기초로, 전력 수신기(200)의 충전이 완료되면(S1505), 도 16c에 도시된 것과 같이 서브 셀(400)이 제2 색상과 다른 제3 색상(도 16c에서는 녹색(Green)으로 예시)으로 바뀌도록 광투사부(160)를 제어할 수 있다(S1506).
즉, 본 실시예에서는 실시예 1 내지 실시예 4에서와 같이 충전 셀(300)을 표시하지 않고서도, 전력 수신기(200)가 서빙 셀 내 위치하였는가를 판단할 수 있다.
도 15에서는 서브 셀(400)을 생성한 뒤(S1502), 전력 공급기(100)로부터 무선으로 전력을 공급받을 수 있는 전력 수신기(200)를 검출하는 것으로 도시되었으나(S1503), 반드시 도시된 순서대로 본 발명이 수행되어야 하는 것은 아니며, 도시된 것의 역순으로 본 발명이 실시될 수도 있다. 즉, 제1 제어부(170)는 전력 수신기(200)가 검출된 이후, 검출된 전력 수신기(200)의 상태 정보를 표시하기 위한 서빙 셀이 생성되도록 광투사부(160)를 제어할 수도 있다. 이 경우, 서빙 셀을 제1 색상에서 제2 색상으로 조절하는 S1504 단계를 생략하고, 서브 셀(400)이 곧바로 제2 색상을 갖도록 조절할 수 있을 것이다.
실시예 1 및 실시예 2의 적용 사항들이 실시예 5에도 적용될 수 있음은 물론이다. 예컨대, 실시예 1의 표 1 및 표 2에 도시된 것과 같이, 배터리(260) 잔류 전원 용량 또는 배터리(260) 완충시까지 예상 소요 시간에 따라 충전 셀(300)의 색상을 조절하는 것은 실시예 5에서 서브 셀(400)의 색상을 배터리(260) 잔류 전원 용량 또는 배터리(260) 완충시까지 예상 소요 시간에 따라 조절하는 것으로 적용할 수 있다.
나아가, 실시예 5은 실시예 1 내지 4와 병행 사용될 수도 있다. 실시예 1 내지 실시예 4는 충전 셀(300)을 표시하고, 충전 셀(300)의 적어도 일부의 색상을 바꾸는 것이고, 실시예 5는 충전 셀(300)과 다른 서브 셀(400)을 표시하는 것이란 점에서 양자가 동시에 사용될 수 없을 것으로 생각될 수도 있으나, 사용자 설정에 의해, 서빙 셀을 표시할 것인지, 서브 셀(400)을 표시할 것인지 여부를 조절할 수도 있을 것이다.
나아가, 실시예 3 및 실시예 4에 도시된 위치 검출부(180)를 더 포함함으로써, 제1 제어부(170)는 전력 수신기(200)가 위치한 곳에 서브 셀(400)이 위치하도록 광투사부(160)를 제어할 수도 있을 것이다.
<실시예 6>
실시예 5에서는 단일의 서브 셀(400)이 표시되는 것으로 설명하였으나, 반드시 단일의 서브 셀(400)이 표시되어야 하는 것은 아니다. 제1 제어부(170)는 복수의 전력 수신기(200)의 충전 상태를 표시하기 위해, 전력 공급기(100) 주변에 복수의 서브 셀(400)이 표시되도록 제어할 수도 있다. 이하에서는, 전력 공급기(100) 주변에 복수의 서브 셀(400)이 표시되는 것과 관련된 내용을 후술될 도면을 통해 상세히 설명하기로 한다.
도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 전력 공급기(100)의 동작 흐름도이다. 도 17을 살펴보면, 먼저 전력 공급기(100)에 상용 전원이 인가되면(S1701), 제1 제어부(170)는 전력 공급기(100) 주변의 소정 영역에 제1 전력 수신기(200)의 충전 상태를 표시하기 위해 제1 색상을 갖는 제1 서브 셀(400)이 생성되도록 광투사부(160)를 제어할 수 있다(S1702). 이후, 전력 공급기(100) 주변에 전력 공급기(100)로부터 무선으로 전력을 공급받을 수 있는 제1 전력 수신기(200)가 검출되면(S1703), 제1 제어부(170)는 제1 전력 수신기(200)에 1번 ID를 부여하고(S1704), 제1 서브 셀(400)의 색상이 제1 색상과 다른 제2 색상으로 변경되도록 광투사부(160)를 제어할 수 있다(S1705). 제1 서브 셀(400)의 색상이 변경되면, 제1 제어부(170)는 제1 서브 셀(400)의 투사된 위치와 다른 곳에 제1 색상을 갖는 제2 서브 셀(400)이 표시되도록 광투사부(160)를 제어할 수 있다(S1706). 이후, 전력 공급기(100) 주변에 전력 공급부로부터 무선으로 전력을 공급받을 수 있는 제2 전력 수신기(200)가 검출되면(S1707), 제1 제어부(170)는 제2 전력 수신기(200)에 2번 ID를 부여하고(S1708), 제2 서브 셀(400)의 색상이 제1 색상과 다른 제2 색상으로 변경되도록 광투사부(160)를 제어할 수 있다(S1709).
도 18은 복수의 서브 셀(400)이 생성되는 과정과 각 서브셀의 색상이 제1 색상에서 제2 색상으로 변경되는 것을 설명하기 위한 예시도이다. 도 18a 및 도 18b에 예시된 것과 같이, 제1 전력 수신기(200-1)가 검출되면, 제1 제어부(170)는 제1 서브 셀(410)이 제1 색상(도 18에서는 파란색(blue)으로 예시)에서 제2 색상(도 18에서는 빨간색(red)으로 예시)으로 조절되도록 광투사부(160)를 제어할 수 있다. 이와 동시에, 제1 제어부(170)는 제1 색상을 갖는 제2 서브 셀(420)이 제1 서브 셀(410)과는 다른 위치에 생성되도록 광투사부(160)를 더욱 제어할 수 있다.
제1 전력 수신기(200-1)의 무선 충전 도중 제2 전력 수신기(200-2)가 더 검출되면, 제1 제어부(170)는 도 18c에 예시된 것과 같이, 제2 서브 셀(420)을 제2 색상으로 조절하면서, 제1 색상을 갖는 제3 서브 셀(430)이 더 생성되도록 광투사부(160)를 제어할 수 있다. 즉, 도 18의 예에서, 제1 서브 셀(410)은 제1 전력 수신기(200-1)의 충전 상태를, 제2 서브 셀(420)은 제2 전력 수신기(200-2)의 충전 상태를 표시하는 것으로 이해될 수 있으며, 나아가 제n 서브 셀은 제n 전력 수신기의 충전 상태를 표시하는 것으로 이해될 수 있다.
더욱이, 제n 전력 수신기로부터 수신되는 충전 상태 정보는 n번째 ID를 갖게 되므로, 제1 제어부(170)는 n번째 ID의 충전 상태 정보를 기초로 제n 서브 셀의 색상을 조절할 수 있다. 예컨대, 도 18c의 상태에서, 제2 전력 수신기(200-2)가 충전 완료 되었다면, 제1 제어부(170)는 도 18d에 도시된 것과 같이, 제2 서브 셀(420)이 제2 색상과는 다른 제3 색상을 갖도록 광투사부(160)를 제어할 수 있을 것이다.
도 18에서는 제1 전력 수신기(200-1)은 제1 서브 셀(410)위에, 제2 전력 수신기(200-2)는 제2 서브 셀(420)위에 놓이는 것으로 도시하고 있으나, 앞서 도 16에서 설명한 바와 같이 이는 설명의 편의를 위한 예시에 불과하다. 즉, 전력 수신기(200)가 서브 셀(400)에 놓인 경우에 한하여 전력 수신기(200)가 무선 충전 되는 것은 아니라고 할 것이다. 다만, 도 18에서와 같이, 복수의 전력 수신기(200)가 충전 중일 때, 각 전력 수신기가 서로 다른 서브 셀(400) 위에 위치한다면, 사용자는 직관적으로 전력 수신기(200)의 충전 상태를 파악할 수 있을 것이다.
도 18에서는 전력 수신기(200)의 충전 완료시에 서브 셀(400)의 색상이 변경되는 것으로 예시되었으나, 앞서 실시예 5에서 살펴본 바와 같이 실시예 1 및 실시예 2의 적용 사항들이 본 실시예에도 적용될 수 있음은 물론이다. 예컨대, 실시예 1의 표 1 및 표 2에 도시된 것과 같이, 배터리(260) 잔류 전원 용량 또는 배터리(260) 완충시까지 예상 소요 시간에 따라 충전 셀(300)의 색상을 조절하는 것은 실시예 6에서 서브 셀(400)의 색상을 배터리(260) 잔류 전원 용량 또는 배터리(260) 완충시까지 예상 소요 시간에 따라 조절하는 것으로 적용할 수 있다.
도 17에서는 두개의 전력 수신기(200)가 검출되는 경우를 예로 하여 본 실시예를 설명하였으나, 두개의 전력 수신기(200)보다 더 많은 전력 수신기(200)에 대해서도 본 발명이 적용될 수 있음은 자명하다.
나아가 본 실시예는 실시예 5와 조합되어 사용될 수 있다. 전력 공급기(100)에 단일의 전력 수신기(200)가 연결된 경우에는 실시예 5를, 복수의 전력 수신기(200)가 연결된 경우에는 실시예 6을 적용할 수 있을 것이다.
<실시예 7>
실시예 7은 실시예 5 및 6으로부터 파생되는 것으로, 본 실시예는 실시예 5 및 6과 동시에 적용될 수 있다. 이하에서는 도 19를 통해 본 실시예에 대해 상세히 설명하기로 한다.
실시예 5 및 실시예 6에서는 전력 수신기(200)의 충전 상태를 표시하기 위한 서브 셀(400)에 대해 설명하였다. 이와 관련하여, 도 16 및 도 18에서는 전력 수신기(200)가 서브 셀(400) 위에 놓이는 것으로 예시되었다. 다만, 도 16 및 도 18에서 설명한 바와 같이, 전력 수신기(200)가 서브 셀(400) 위에 놓여야만 전력 수신기(200)가 무선 충전 될 수 있는 것은 아니다. 예컨대, 도 19a에 도시된 것과 같이, 전력 수신기(200)가 서브 셀(400)을 벗어나 위치하는 경우에도, 전력 수신기(200)에 무선으로 충전 전력이 공급될 수 있음은 물론이다.
다만, 전력 수신기(200)가 서브 셀(400)을 벗어나 위치하는 경우라면, 제1 제어부(170)는 전력 수신기(200)가 놓인 위치로 서브 셀(400)의 위치가 이동되도록 광투사부(190)를 제어할 수 있다. 일예로, 도 19a에서 전력 공급기(100)로부터 무선으로 전력을 공급받을 수 있는 전력 수신기(200)가 검출되면, 제1 제어부는 도 19b에 도시된 것과 같이, 위치 검출부(180)를 이용하여, 전력 수신기(200)가 놓인 위치를 검출할 수 있다. 전력 수신기(200)가 놓인 위치가 검출되면, 제1 제어부(170)는 도 19c에 도시된 것과 같이, 서브 셀(400)의 색상을 제1 색상(도 19b에서는 청색(blue)으로 예시됨)에서 제2 색상(도 19c에서는 적색(red)로 예시됨)으로 바꾸고, 서브 셀(400)의 위치를 전력 수신기(400)가 놓인 위치로 이동시킬 수 있다.
서브 셀(400)이 전력 수신기(200) 위에 서브 셀(400)을 위치시킴으로써, 복수의 전력 수신기(200)가 충전 중인 환경에서, 사용자에게 각 전력 수신기(200)의 충전 상태를 효과적으로 제공할 수 있는 이점이 있다.
<실시예 8>
실시예 8은 실시예 5 내지 7로부터 파생되는 것으로, 본 실시예는 실시예 5 내지 7과 동시에 적용될 수 있다. 도 15 및 도 17을 참조하면, 제어부는 전력 공급기 주변에 서브 셀을 형성한 뒤(S1502,S1702), 전력 수신기가 검출되면 서브 셀의 색상을 변경시키는 것으로 예시되었으나, 서브 셀이 전력 수신기가 검출되기 전에 생성되어야 하는 것은 아니다. 상술한 예시는 도 20의 예시도를 통해 상세히 설명하기로 한다.
도 20은 전력 수신기가 검출된 이후 서브 셀이 생성되는 것을 설명하기 위한 예시도이다.
도 20a에 도시된 바와 같이, 전력 공급기 주변에 무선으로 충전 전력을 공급받을 수 있는 전력 수신기가 검출되지 않는 경우, 제어부는 전력 공급기 주변에 어떠한 서브 셀도 표시되지 않도록 제어할 수 있다. 이후, 도 20b에 도시된 바와 같이, 전력 공급기 주변에 무선으로 충전 전력을 공급받을 수 있는 전력 수신기가 검출된다면, 제어부는 도 20c에 도시된 바와 같이, 전력 공급기 주변에 서브 셀이 표시되도록 광투사부를 제어할 수 있다. 이 경우, 사용자는 전력 공급기 주변에 서브 셀이 표시되는 것을 인지하여, 전력 수신기에 무선으로 전력이 공급되고 있음을 인지할 수 있을 것이다. 이때, 제어부는 도 20c에 도시된 바와 같이, 위치 검출부를 통해 감지된 전력 수신기가 놓인 위치 위로 서브 셀이 표시되도록 제어할 수 있음은 물론이다.
상술한 예에서와 같이, 제어부는 전력 수신기가 검출된 이후, 전력 공급기 주변에 서브 셀이 비춰지도록 제어할 수 있다. 즉, 도 15의 예에서, S1502 단계는 S1503 단계 이후에 수행될 수 있다. S1502 단계와 S1503 단계가 도치되는 경우, 사용자는 서브 셀이 표시되는 것으로 전력 수신기에 무선 충전이 수행되고 있음을 인지할 수 있으므로, S1504 단계는 생략될 수 있다.
나아가, 도 17의 예에서, S1702 단계 및 S1706 단계가 각각 S1704 및 S1708 단계 이후에 수행될 수 있음은 물론이다. 도 15와 마찬가지로 사용자는 전력 공급기 주변에 서브 셀이 표시되는 것을 확인하여 전력 수신기에 무선 충전이 수행되고 있음을 인지할 수 있으므로, S1705 및 S1709 단계는 생략될 수 있다.
<실시예 9>
본 발명에 따른 전력 공급기(100)는 전력 수신기(200)의 충전 상태를 표시하기 위한 디스플레이부(192)를 더 구비할 수 있다. 제1 제어부(170)는 전력 수신기(200)로부터 수신한 충전 상태 정보를 기초로 전력 수신기(200)의 충전 상태를 디스플레이부(192)로 출력할 수 있다.
도 20은 전력 공급기(100)의 디스플레이부(192)를 통해 전력 수신기(200)의 충전 상태가 디스플레이되는 것의 예시도이다. 도 20에 도시된 것과 같이, 제1 제어부(170)는 디스플레이부(192)를 통해, 무선 충전 중인 전력 수신기(200)의 충전 상태가 표시되도록 제어할 수 있다. 도 20에서는 무선 충전 중인 전력 수신기(200)의 ID, 배터리(260)의 충전 용량 및 배터리(260)가 완충될 때까지의 예상 소요 시간 등이 표시되는 것으로 예시되었다. 여기서, 배터리(260)의 충전 용량은 배터리(260)의 잔류 전원 용량이거나, 현 상태에서 배터리(260)가 완충될 때까지 요구되는 잔여 전원 용량인 것으로 해석될 수 있다. 도 21에 도시된 항목 외에도, 디스플레이부(192)를 통해 전력 수신기의 충전 상태와 관련된 더 많은 항목이 표시될 수도 있음은 물론이다. 반대로, 도 21에 도시된 항목이 모두 디스플레이부(192)를 통해 출력되어야 하는 것은 아니며, 도 21에 도시된 항목 보다 더 적은 항목이 디스플레이부(192)를 통해 출력될 수도 있다.
도 20에서 전력 수신기(200)에 부여되는 ID는 전력 공급기(100)가 전력 수신기(200)와 자기장 통신을 수행하기 위해, 임시로 부여한 것으로, 복수의 전력 수신기(200)가 전력 공급기(100)와 통신을 수행하는 경우 각각의 전력 수신기(200)를 구분하기 위한 용도로 활용될 수 있다. 이와 동시에 전력 수신기(200)에 부여되는 ID는 전력 공급기(100)가 충전 셀(300)로 진입한 순번을 가리키는 것으로도 활용될 수 있다.
본 실시예는 앞서 살펴본 실시예 1 내지 실시예 8과 조합되어 사용될 수 있음은 물론이다. 즉, 실시예 1 내지 실시예 8에서 제1 제어부(170)는 광투사부(160)를 이용하여 전력 수신기(200)의 충전 상태를 표시함과 동시에 디스플레이부(192)를 통해 전력 수신기(200)의 충전 상태를 표시할 수도 있다.
<실시예 10>
본 발명에 따른 전력 공급기(100)는 실시예 9의 디스플레이부(192)에 갈음하거나 실시예 9의 디스플레이부(192)와 동시에 사용될 수 있는 프로젝터 모듈(194)을 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 제1 제어부(170)는 전력 수신기(200)로부터 수신한 충전 상태 정보를 기초로 전력 공급기(100) 주변의 투사면에 전력 수신기(200)의 충전 상태가 투사되도록 프로젝터 모듈(194)을 제어할 수 있다.
도 22는 전력 공급기(100) 주변의 투사면에 전력 수신기(200)의 충전 상태가 투사되는 것을 설명하기 위한 예시도이다. 도 22에 도시된 것과 같이, 제1 제어부(170)는 전력 수신기(200)의 ID와 배터리(260)의 잔류 전원 용량이 투사면에 투사되도록 프로젝터 모듈(194)을 제어할 수 있다. 복수개의 전력 수신기(200)가 무선으로 전력을 공급받는 경우, 각 전력 수신기(200)의 ID와 충전 용량이 표시될 수 있음은 물론이다.
도 22에서는 충전 셀(300)의 내측에 프로젝터 모듈(194)의 투사면이 형성되는 것으로 예시하고 있으나, 프로젝터 모듈(194)의 투사면의 프로젝터 모듈(194)의 설치 각도에 따라 다양하게 설계변경될 수 있다.
나아가, 반드시 도 22에 도시된 정보만이 프로젝터 모듈(194)을 통해 투사되어야 하는 것은 아니다. 도 22에 도시된 것 보다 더 많은 정보가 표시될 수도 있으며, 도 22에 도시된 것 보다 더 적은 정보가 표시될 수도 있다.
또한, 프로젝터 모듈(194) 역시, 도 4에 도시된 것과 같이 투사면에 직접 빛을 투사하는 직접 투사 방식이 적용되도록 구성되거나, 반사부(164)를 이용하여 투사면에 간접적으로 빛을 투사하는 간접 투사 방식이 적용되도록 구성될 수 있다.
<실시예 11>
전력 공급기(100)로부터 무선으로 전력을 공급받는 전력 수신기(200)는 알람부를 더 포함할 수 있다. 알람부는 사용자의 의도와 무관하게 전력 수신기(200)가 전력 공급기(100)로부터 이탈하는 경우, 사용자에게 전력 수신기(200)가 전력 공급기(100)로부터 이탈하였음을 알리기 위한 것이다. 예컨대, 전력 수신기(200)가 놓인 평면이 경사져 전력 수신기(200)가 전력 공급기(100)로부터 멀어지도록 미끄러지거나, 전력 공급기(100)의 위치가 바뀌거나, 다른 전력 수신기(200)가 충전 셀(300)에 진입하면서 다른 전력 수신기(200)를 충전 셀(300) 밖으로 밀어내는 경우 등 사용자가 의도치 않게 전력 수신기(200)의 무선 충전이 중단될 수 있다.
이 경우, 전력 수신기(200)는 사용자가 의도치 않게 전력 공급기(100)를 이탈한 경우인가를 판단한 뒤, 사용자가 의도치 않은 이탈임이 명확한 경우, 알람부를 통해 전력 수신기(200)가 전력 공급기(100)의 충전 범위를 이탈하였음을 사용자에게 알릴 수 있다.
사용자의 의도와 무관하게 전력 공급기(100)로부터 이탈하였는가를 판단하기 위해, 전력 수신기(200)는 사용자 입력부나 센서부를 더 포함할 수 있다. 사용자 입력부는 사용자 입력을 수신하기 위한 것이고, 센서부는 전력 수신기(200)의 움직임을 감지하기 위한 것이다. 구체적으로, 센서부는 전력 수신기(200)의 움직임을 감지하기 위해, 가속도 센서, 중력 센서 및 자이로 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제2 제어부(280)는 배터리(260)가 완충되기 전 배터리(260)의 무선 충전이 종료된 후, 다음과 같은 조건을 만족하면 사용자의 의도와 무관하게 전력 수신기(200)가 충전 셀(300)로부터 이탈한 것으로 판단할 수 있다.
i) 배터리(260)로의 무선 충전이 종료된 상태에서 소정 시간 동안 사용자 입력부를 통해 사용자 입력이 가해지지 않은 경우
ii) 배터리(260)로의 무선 충전이 종료된 상태에서 소정 시간 동안 전력 수신기(200)의 움직임이 감지되지 않는 경우
iii) 상기 i 및 ii 의 상태가 모두 충족되는 경우
제2 제어부(280)는 상기 열거된 상황이 발생하면, 사용자의 의도와 무관하게 전력 수신기(200)가 전력 공급기(100)로부터 이탈한 것이라 판단할 수 있다. 전력 수신기(200)가 전력 공급기(100)로부터 무단 이탈한 경우, 제2 제어부(280)는 알람부를 동작시켜 사용자에게 전력 수신기(200)가 전력 공급기(100)로부터 이탈했음을 알릴 수 있다.
여기서, 알람부는 다양한 형태로 구현될 수 있다. 예컨대, 알람부는 경고음을 발생시키기 위한 음향 출력 모듈을 포함하거나, 전력 수신기(200)를 진동시키기 위해 진동 모터를 포함할 수도 있다. 또는 경고 메시시지를 출력하기 위한 디스플레이부를 포함하도록 알람부가 구현될 수도 있다. 알람부가 디스플레이부를 포함하는 경우, 디스플레이부(192)는 경고 메시지를 출력하는 동시에 사용자 입력을 수신할 수 있는 터치 스크린의 형태로 구현될 수도 있다.
음향 출력 모듈, 진동 모터 및 터치스크린에 관한 기술적 사항은 이미 공지의 것이므로, 상세한 설명은 생략한다.
실시예 1 내지 실시예 6에 있어서, 광투사부(160)는 도 4에 예시된 것과 같이, 직접 투사 방식을 이용할 수 있도록 구성되거나, 간접 투사 방식을 이용할 수 있도록 구성될 수 있음은 물론이다. 나아가, 실시예 1 내지 실시예 6에서는 충전 셀(300) 및 서브 셀(400)의 색상이 제1 색상, 제2 색상, 제3 색상, 제4 색상 등을 갖는 것으로 예시하고 있다. 이때, 제1 색상 내지 제4 색상은 서로 각각 다른 색상일 수도 있으나 반드시 그래야 하는 것은 아니다. 제n 색상은 제n-1 번째 색상과 다른 것이면 족하고, 제n 번째 색상이 제n-2, n-3 … n-(n-1) 번째 색상과도 달라야 하는 것은 아니다. 예를 들어, 제4 색상은 제3 색상과 다른 것이면 족할 뿐, 제1 색상 또는 제2 색상과 동일한 색상과도 달라야 하는 것은 아니다. 이는 후술될 특허 청구 범위에 있어서도 동일하게 해석될 수 있다.
전술한 본 발명은, 프로그램이 기록된 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체는, 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 매체의 예로는, ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광 데이터 저장 장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어, 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 상기 컴퓨터는 단말기의 제어부(180)를 포함할 수도 있다.
따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
100 : 전력 공급기
110 : 제1 공진부
112 : 제1 코일
120 : 제1 정류부
130 : 인버터부
140 : 제1 통신부
150 : 제1 저장부
160 : 광투사부
162 : 발광부
164 : 반사부
170 : 제1 제어부
180 : 위치 검출부
190 : 영상 출력부
192 : 디스플레이부
194 : 프로젝터 모듈
200 : 전력 수신기
210 : 제2 공진부
212 : 제2 코일
220 : 제2 정류부
230 : 충전 관리부
240 : 제2 통신부
250 : 제2 저장부
260 : 배터리
270 : 배터리 연료 게이지
280 : 제2 제어부
300 : 충전 셀
400 : 서브 셀

Claims (22)

  1. 전력 공급기에 대해 기 설정된 거리 이내의 충전 영역에 위치하는 전력 수신기로 무선으로 전력을 공급하는 전력 공급부;
    상기 전력 수신기가 상기 충전 영역에 놓인 위치를 검출하는 위치 검출부;
    상기 충전 영역을 알리기 위해 지면으로 광을 반사하는 반사부;
    상기 반사부를 향해 광을 투사하는 광투사부; 및
    상기 전력 수신기의 충전 상태에 따라, 상기 광의 색상이 변경되도록 상기 광투사부를 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 위치 검출부를 통해 상기 전력 수신기가 상기 충전 영역에 놓인 위치를 검출하고, 상기 충전 영역 내에서 상기 검출된 제1 전력 수신기의 위치에 해당하는 제1 부분 영역의 색상이 제1 색상에서 제2 색상으로 바뀌도록 상기 광투사부를 제어하고,
    상기 제1 전력 수신기가 완전하게 충전되면, 상기 제1 부분 영역의 색상이 제2 색상에서 제3 색상으로 바뀌도록 상기 광투사부를 제어하는, 전력 공급기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전력 수신기로부터 상기 전력 수신기의 충전 상태 정보를 수신하는 통신부;를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 전력 수신기의 충전 상태에 따라, 상기 광의 색상이 변경되도록 상기 광투사부를 제어하는, 전력 공급기.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 전력 공급부로부터 무선으로 충전 전력을 공급받을 수 있는 제1 전력 수신기가 검출되면, 상기 충전 영역의 색상이 제1 색상에서 제2 색상으로 바뀌도록 상기 광투사부를 제어하고, 상기 제1 전력 수신기가 완전하게 충전되면, 상기 충전 영역의 색상이 제2 색상에서 제3 색상으로 바뀌도록 상기 광투사부를 제어하는, 전력 공급기.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제1 전력 수신기를 충전 중에 상기 전력 공급부로부터 무선으로 충전 전력을 공급받을 수 있는 제2 전력 수신기가 검출되면, 상기 충전 영역의 색상이 제2 색상에서 제3 색상으로 바뀌도록 상기 광투사부를 제어하고,
    상기 제1 및 상기 제2 전력 수신기가 모두 완전하게 충전되면, 상기 충전 영역의 색상이 제3 색상에서 제4 색상으로 바뀌도록 상기 광투사부를 제어하는, 전력 공급기.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 전력 수신기의 배터리 잔류 전원 용량에 따라 상기 충전 영역의 색상이 변경되도록 상기 광투사부를 제어하거나 또는 상기 전력 수신기의 배터리가 완충될 때까지의 예상 소요 시간에 따라 상기 충전 영역의 색상이 변경되도록 상기 광투사부를 제어하는, 전력 공급기.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 전력 공급기 주변에 상기 전력 수신기의 충전 상태를 알리기 위한 제1 서브 영역이 표시되도록 상기 광투사부를 제어하는, 전력 공급기.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 전력 공급부로부터 무선으로 충전 전력을 공급받을 수 있는 제1 전력 수신기가 검출되면, 상기 제1 서브 영역의 색상이 제1 색상에서 제2 색상으로 바뀌도록 상기 광투사부를 제어하고,
    상기 제1 서브 영역의 색상이 제2 색상으로 바뀌면, 상기 제1 서브 영역과 다른 위치에 제2 서브 영역이 더 표시되도록 상기 광투사부를 제어하며,
    상기 제1 전력 수신기의 충전 중에 상기 전력 공급부로부터 무선으로 충전 전력을 공급받을 수 있는 제2 전력 수신기가 검출되면, 상기 제2 서브 영역의 색상이 제1 색상에서 제2 색상으로 바뀌도록 상기 광투사부를 제어하는, 전력 공급기.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제1 서브 영역은, 상기 제1 전력 수신기의 충전 상태를 표시하고,
    상기 제2 서브 영역은, 상기 제2 전력 수신기의 충전 상태를 표시하는, 전력 공급기.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 전력 수신기가 상기 충전 영역에 진입한 상태에서 완전하게 충전되기 전에 상기 충전 영역을 이탈한 경우, 사용자에게 상기 전력 수신기가 상기 충전 영역을 이탈하였음을 알리기 위한 알람을 생성하여 출력하는, 전력 공급기.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
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