KR101844889B1 - 투명 발열체를 포함하는 무선 전력 전송시스템 및 이를 포함하는 헤드 마운트 장치 - Google Patents

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Abstract

무선 전력 전송시스템은 무선으로 전력을 전달받아 가열되는 투명 발열체들을 포함한다. 상기 무선 전력 전송시스템은 소방용 마스크, 방독면, 또는 헬멧 등과 같은 헤드 마운트 장치에 포함된다.

Description

투명 발열체를 포함하는 무선 전력 전송시스템 및 이를 포함하는 헤드 마운트 장치{WIRELESS POWER TRANSMISSION SYSTEM AND HEAD MOUNT DEVICE HAVING THE SAME}
본 발명은 투명 발열체를 포함하는 무선 전력 전송시스템 및 헤드 마운트 장치에 관한 것이다.
무선으로 전기 에너지를 원하는 기기로 전달하는 무선전력전송 기술(wireless power transmission 또는 wireless energy transfer)은 이미 1800년대에 전자기유도 원리를 이용한 전기 모터나 변압기가 사용되기 시작했고, 그 후로는 라디오파나 레이저와 같은 전자파를 방사해서 전기에너지를 전송하는 방법도 시도되었다. 우리가 흔히 사용하는 전동칫솔이나 일부 무선면도기도 실상은 전자기유도 원리로 충전된다. 현재까지 무선 방식에 의한 에너지 전달 방식은 자기 유도, 자기 공진 및 단파장 무선 주파수를 이용한 원거리 송신 기술 등이 있다.
한편, 헬멧, 방독면, 또는 마스크 등을 사용하는 경우, 사용자의 호흡, 주변의 온도, 또는 주변의 습도 등에 의해 전면에 배치된 투명한 재질의 시인부에 습기가 차서, 사용자의 시야를 방해하는 문제점이 발생한다.
본 발명은 무선 전력 전송기술을 이용하여 사용자의 시야 확보에 도움이 되는 무선 전력 전송시스템 및 상기 무선 전력 전송시스템을 포함하는 헤드 마운트 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력전송시스템은 전력수신모듈 및 전력송신모듈을 포함한다.
상기 전력수신모듈은 베이스 부재, 상기 베이스 부재 상에 배치된 습도센서, 상기 베이스 부재 상에 배치된 복수의 투명 발열체들, 상기 베이스 부재 상에 배치되고, 상기 복수의 투명 발열체들 중 적어도 일부의 투명 발열체들과 전기적으로 연결되는 제1 버스바, 상기 베이스 부재 상에 상기 제1 버스바와 이격되어 배치되고, 상기 복수의 투명 발열체들 중 적어도 일부의 투명 발열체들과 전기적으로 연결되는 제2 버스바, 및 상기 제1 버스바 및 상기 제2 버스바와 전기적으로 연결되는 제1 코일패턴을 포함한다.
상기 전력송신모듈은 배터리, 상기 배터리 및 상기 습도센서를 제어할 수 있는 제어회로, 및 상기 제어회로와 전기적으로 연결되고, 상기 배터리에서 공급받은 전력을 상기 제1 코일패턴에 자기유도방식으로 전달하는 제2 코일패턴을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 헤드 마운트 장치는 사용자의 머리를 수용하는 프레임부 및 상기 사용자의 눈과 대응하는 위치에 배치되어 상기 사용자가 외부를 볼 수 있게 하는 시인부를 포함한다.
상기 시인부는 베이스 부재, 상기 베이스 부재 상에 배치된 습도센서, 상기 베이스 부재 상에 배치된 복수의 투명 발열체들, 상기 베이스 부재 상에 배치되고, 상기 복수의 투명 발열체들 중 적어도 일부의 투명 발열체들과 전기적으로 연결되는 제1 버스바, 상기 베이스 부재 상에 상기 제1 버스바와 이격되어 배치되고, 상기 복수의 투명 발열체들 중 적어도 일부의 투명 발열체들과 전기적으로 연결되는 제2 버스바, 및 상기 제1 버스바 및 상기 제2 버스바와 전기적으로 연결되는 제1 코일패턴을 포함한다.
상기 프레임부는 배터리, 상기 배터리 및 상기 습도센서를 제어할 수 있는 제어회로, 및 상기 제어회로와 전기적으로 연결되고, 상기 배터리에서 공급받은 전력을 상기 제1 코일패턴에 자기유도방식으로 전달하는 제2 코일패턴을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 주변의 습도를 측정한 결과에 따라 투명 발열체에 무선으로 전력을 제공할 수 있는 무선 전력 전송시스템 및 상기 무선 전력 전송시스템을 포함하는 헤드 마운트 장치를 제공할 수 있다.
이에 따라, 상기 무선 전력 전송시스템 및 상기 헤드 마운트 장치의 일부분에 습기가 발생하는 것을 방지할 수 있고, 만약 습기가 발생하더라도 빠른 속도로 발생된 습기를 제거할 수 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송시스템을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리 및 무선충전모듈을 도시한 것이다.
도 4a, 도 4b, 도 4c, 및 도 4d는 각각 도 1의 I-I`을 따라 절단한 단면을 예시적으로 도시한 것이다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송시스템을 도시한 것이다.
도 5b는 도 5a의 II-II`을 따라 절단한 단면을 예시적으로 도시한 것이다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송시스템을 도시한 것이다.
도 6b는 도 5c의 II-II`을 따라 절단한 단면을 예시적으로 도시한 것이다.
도 7a, 도 7b, 및 도 7c는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송시스템이 동작하는 과정을 나타낸 순서도이다.
도 8은 도 1에 도시된 무선 전력 전송시스템이 적용된 헤드 마운트 장치를 예시적으로 도시한 것이다.
도 9는 도 8에 도시된 헤드 마운트 장치가 거치되어 있는 것을 예시적으로 도시한 것이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.
도면들에 있어서, 구성요소들의 비율 및 치수는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. "및/또는"은 연관된 구성들이 정의할 수 있는 하나 이상의 조합을 모두 포함한다.
"포함하다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송시스템(WPT, WPT-1)을 도시한 것이다.
도 1을 참조하면, 무선 전력 전송시스템(WPT)는 전력수신모듈(RU) 및 전력송신모듈(TU)을 포함한다.
전력수신모듈(RU)은 베이스 부재(BS), 복수의 투명 발열체들(TL), 제1 버스바(BB1), 제2 버스바(BB2), 제1 코일패턴(L1), 제1 절연부재(ISP1), 및 센서들(SS1, SS2)을 포함할 수 있다.
베이스 부재(BS)는 플렉서블 필름, 유리, 또는 플라스틱을 포함할 수 있다. 단, 베이스 부재(BS)가 포함하는 물질이 이에 제한되는 것은 아니며, 복수의 투명 발열체들(TL), 제1 버스바(BB1), 및 제2 버스바(BB2)가 배치될 수 있는 물질이면 충분하다.
베이스 부재(BS)는 투명한 성질을 가질 수 있다. 이에 따라, 베이스 부재(BS)는 외부에서 입사되는 광을 투과시킬 수 있다.
투명 발열체들(TL)은 베이스 부재(BS) 상에 배치된다. 투명 발열체들(TL)은 은나노 와이어(AgNW), 인듐아연산화물(IZO), 또는 인듐주석산화물(ITO) 일 수 있다. 단, 이에 제한되지 않으며, 투명 발열체들(TL)은 통상적으로 사용되는 투명 발열체 재료 또는 투명 전극재료를 포함할 수 있다.
투명 발열체들(TL) 중 적어도 일부는 인접한 다른 투명 발열체와 전기적으로 연결된다.
제1 버스바(BB1) 및 제2 버스바(BB2)는 베이스 부재(BS) 상에 배치된다. 제1 버스바(BB1) 및 제2 버스바(BB2) 각각은 투명 발열체들(TL) 중 적어도 일부와 전기적으로 연결된다.
제2 버스바(BB2)는 제1 버스바(BB1)과 이격되어 배치된다. 제2 버스바(BB2)는 투명 발열체들(TL)에 의해 제1 버스바(BB1)와 전기적으로 연결될 수 있다
본 발명의 일 실시예에서, 제1 버스바(BB1) 및 제2 버스바(BB2)는 인쇄회로기판 일 수 있다. 이 경우, 제1 버스바(BB1) 및 제2 버스바(BB2)의 일면에 배치된 도전패턴이 투명 발열체들(TL)과 전기적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 제1 버스바(BB1) 및 제2 버스바(BB2)는 은나노 페이스트 일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 제1 버스바(BB1) 및 제2 버스바(BB2)는 구리(Cu)를 포함하는 도전성 물질일 수 있다.
단, 이에 제한되는 것은 아니며, 제1 버스바(BB1) 및 제2 버스바(BB2)는 외부에서 제공되는 전력을 투명 연설들(TL)에 전달할 수 있는 다양한 물질들을 포함할 수 있다.
제1 코일패턴(L1)은 제1 버스바(BB1) 및 제2 버스바(BB2)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 코일패턴(L1)은, 예를들어, 인덕터 일 수 있다. 제1 코일패턴(L1)은 외부에서 자기유도방식으로 제공되는 전력을 수신할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 제1 버스바(BB1) 및 제2 버스바(BB2)가 각각 인쇄회로기판인 경우, 제1 코일패턴(L1)은 제1 버스바(BB1) 또는 제2 버스바(BB2)에서 연장되는 인쇄회로기판 상에 배치될 수 있다. 제1 코일패턴(L1)이 평면형태로 인쇄회로기판을 패터닝하여 형성되는 경우, 버스바들(BB1, BB2)과 제1 코일패턴(L1)을 한번에 제작 가능하다는 장점이 있다.
제1 절연부재(ISP1)는 제1 코일패턴(L1)을 커버하여, 제1 코일패턴(L1)을 전력송신모듈(TU)로부터 절연시킨다. 본 발명의 일 실시예에서, 제1 절연부재(ISP1)는 레진(resin), 실리콘, 또는 폴리머 계열 일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
센서들(SS1, SS2)은 베이스 부재(BS) 상에 배치될 수 있다.
습도센서(SS1)은 주변의 습도를 측정한다. 습도센서(SS1)는 베이스 부재(BS)에 습기가 발생하는지 여부 또는 안개가 발생하는지 여부를 판단하기 위해 배치된다.
온도센서(SS2)는 주변의 온도를 측정한다. 온도센서(SS2)는 투명 발열체들(TL)에 의해 가열되기 전에 베이스 부재(BS)의 온도가 얼마인지 여부 또는 투명 발열체들(TL)에 의해 가열된 후에 베이스 부재(BS)의 온도가 얼마인지 여부를 판단하기 위해 배치된다.
습도센서(SS1) 및 온도센서(SS2)는 제1 버스바(BB1) 또는 제2 버스바(BB2)에 인접하게 배치되는 것이 바람직하다. 습도센서(SS1) 및 온도센서(SS2)는 투명 발열체들(TL)과 달리 사람의 눈에 잘 시인된다. 따라서, 제1 버스바(BB1) 또는 제2 버스바(BB2)에 인접하게 배치 시키는 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송시스템(WPT)이 헤드 마운드 장치 등에 적용되더라도 사용자의 눈에 습도센서(SS1) 및 온도센서(SS2)가 시인되는 것을 방지할 수 있다.
전력송신모듈(TU)은 배터리(BT), 제어회로(CC), 제2 코일패턴(L2), 및 제2 절연패턴(ISP2)을 포함할 수 있다.
배터리(BT)는 제어회로(CC) 등에 전력을 제공할 수 있다.
제어회로(CC)는 배터리(BT) 및 센서들(SS1, SS2)과 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 제어회로(CC)는 배터리(BT) 및 센서들(SS1, SS2)를 제어할 수 있고, 이들과 전력을 주고 받을 수 있다.
제어회로(CC)는 센서들(SS1, SS2)과 유선 또는 무선으로 신호를 주고 받을 수 있다.
제2 코일패턴(L2)은 제어회로(CC)와 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 코일패턴(L2)은, 예를들어, 인덕터 일 수 있다. 제2 코일패턴(L2)은 배터리(BT)에서 공급받은 전력을 제1 코일패턴(L1)에 자기유도방식으로 전달할 수 있다.
제2 절연부재(ISP2)는 제2 코일패턴(L2)을 커버하여, 제2 코일패턴(L2)을 제1 코일패턴(L1)으로부터 절연시킨다. 본 발명의 일 실시예에서, 제2 절연부재(ISP2)는 레진(resin), 실리콘, 또는 폴리머 계열 일 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다.
제1 코일패턴(L1) 및 제2 코일패턴(L2)이 각각 제1 절연부재(ISP1) 및 제2 절연부재(ISP2)에 의해 커버됨에 따라, 제1 코일패턴(L1) 및 제2 코일패턴(L2) 사이의 거리가 가까워 지더라도 제1 코일패턴(L1) 및 제2 코일패턴(L2)이 서로 쇼트 되지 않는다. 따라서, 제1 코일패턴(L1) 및 제2 코일패턴(L2) 사이의 거리를 더 가깝게 할 수 있고, 이에 따라, 제2 코일패턴(L2)에서 제1 코일패턴(L1)으로 전력을 전달하는 효율을 향상시킬 수 있다.
도 2를 참조하면, 무선 전력 전송시스템(WPT-1)는 전력수신모듈(RU-1) 및 전력송신모듈(TU-1)을 포함한다.
도 2에 도시된 무선 전력 전송시스템(WPT-1)에서는 도 1과 달리 습도센서(SS1)가 전력수신모듈(RU-1)이 아닌 전력송신모듈(TU-1)에 포함된다.
그 외 다른 구성요소들에 대한 설명은 도 1 에서 설명한 내용과 실질적으로 동일한바 생략한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리(BT) 및 무선충전모듈(WCM)을 도시한 것이다.
전력송신모듈(TU, TU-1, 도 1 및 도 2 참조)에 포함된 배터리(BT)는 무선충전모듈(WCM)로부터 무선으로 전력을 제공받아 충전될 수 있다.
예를들어, 배터리(BT)는 제3 코일패턴(L3)을 포함하고, 무선충전모듈(WCM)은 제4 코일패턴(L4)을 포함할 수 있다. 이에 따라, 제3 코일패턴(L3)은 제4 코일패턴(L4)으로부터 자기유도방식으로 전력을 전달받을 수 있다. 단, 이에 제한되는 것은 아니며, 기존의 배터리를 무선방식으로 충전하기 위한 다양한 기술이 적용될 수 있다.
도 4a, 도 4b, 도 4c, 및 도 4d는 각각 도 1의 I-I`을 따라 절단한 단면을 예시적으로 도시한 것이다.
도 4a를 참조하면, 제1 버스바(BB1)는 베이스 부재(BS)에 직접적으로 실장되어, 투명 발열체들(TL)과 전기적으로 연결될 수 있다. 도시되지 않았으나, 제2 버스바(BB2) 역시 제1 버스바(BB1)와 동일한 방식으로 베이스 부재(BS) 상에 배치될 수 있다.
도 4b를 참조하면, 제1 버스바(BB1)는 베이스 부재(BS) 상에 도전성 접착부재(ADH)에 의해 베이스 부재(BS)에 실장되어, 투명 발열체들(TL)과 전기적으로 연결될 수 있다. 도시되지 않았으나, 제2 버스바(BB2) 역시 제1 버스바(BB1)와 동일한 방식으로 베이스 부재(BS) 상에 배치될 수 있다.
이 때, 도전성 접착부재(ADH)는 이방성도전필름(ACF), Ag접착제 등과 같은 은(Ag)을 포함하는 접착제, 또는 기타 도전물질을 포함하는 접착제 일 수 있다.
도 4c를 참조하면, 도 4b에서 접착용 도전라인(ML)이 추가된 것이다. 접착용 도전라인(ML)는 전기적 신호를 전달할 수 있는 금속물질을 포함할 수 있다.
제1 버스바(BB1)는 도전성 접착부재(ADH) 및 접착용 도전라인(ML)에 의해 투명 발열체들(TL)과 전기적으로 연결될 수 있다. 도시되지 않았으나, 제2 버스바(BB2) 역시 제1 버스바(BB1)와 동일한 방식으로 베이스 부재(BS) 상에 배치될 수 있다.
도 4d를 참조하면, 베이스 부재(BS)에 오목한 홈(HM)이 정의된다. 제1 버스바(BB1)는 홈(HM)에 대응하게 배치되어 투명 발열체들(TL)과 전기적으로 연결될 수 있다. 도시되지 않았으나, 제2 버스바(BB2) 역시 제1 버스바(BB1)와 동일한 방식으로 베이스 부재(BS) 상에 배치될 수 있다.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송시스템(WPT-2)을 도시한 것이다. 도 5b는 도 5a의 II-II`을 따라 절단한 단면을 예시적으로 도시한 것이다.
제1 버스바(BB1)는 제1 실링부재(EC1)에 의해 커버되고, 제2 버스바(BB2)는 제2 실링부재(EC2)에 의해 커버될 수 있다. 이에 따라, 버스바들(BB1, BB2)이 실링부재들(EC1, EC2)에 의해 밀봉됨에 따라, 버스바들(BB1, BB2)이 외부의 습기로부터 보호받을 수 있다. 또한, 버스바들(BB1, BB2)에 스파크가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송시스템(WPT-3)을 도시한 것이다. 도 6b는 도 5c의 II-II`을 따라 절단한 단면을 예시적으로 도시한 것이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 베이스 부재(BS), 버스바들(BB1, BB2), 및 투명 발열체들(TL)이 실링부재(EC)에 의해 전체적으로 커버되어 밀봉될 수 있다. 구체적으로, 실링부재(EC)는 베이스 부재(BS)의 전면 및/또는 배면에 배치될 수 있다.
도 7a, 도 7b, 및 도 7c는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송시스템(WPT, WPT-1, WPT-2, WPT-3)이 동작하는 과정을 나타낸 순서도이다.
도 7a를 참조하면, 습도센서(SS1)는 주변의 상대습도를 소정의 시간 간격으로 측정한다(S10). 상기 소정의 시간 간격은, 예를들어, 1초 이상 10초 이하 일 수 있다.
제어회로(CC)는 습도센서(SS1)에 의해 측정된 상대습도가 소정의 습도값 이상인지 판단한다(S20). 상기 소정의 습도값은, 예를들어, 50퍼센트 이상 70퍼센트 이하 일 수 있다.
습도센서(SS1)에 의해 측정된 상대습도가 소정의 습도값 이상인 경우, 전력송신모듈(TU)은 전력수신모듈(RU)에 무선으로 전력을 전달한다(S30). 반면에, 습도센서(SS1)에 의해 측정된 상대습도가 소정의 습도값 미만인 경우, 전력송신모듈(TU)는 전력수신모듈(RU)에 무선으로 전력을 전달하지 않는다(S40).
습도값이 100퍼센트가 되기 전인 50퍼센트 내지 70퍼센트 사이일 때, 미리 무선으로 전력 전달을 하여 전력수신모듈(RU)의 투명 발열체들(TL)의 온도를 상승시킴으로써, 베이스 부재(BS)에 습기 또는 안개가 발생하는 것을 방지하거나, 습기 또는 안개가 발생하더라도 빠른 속도로 제거할 수 있다. 이를 프리 히팅(pre-heating)으로 정의할 수 있다.
도 7b를 참조하면, 도 7a에서 그 이후의 단계들(S50~S80)이 추가되었다.
전력수신모듈(RU)이 무선으로 전력을 전달받아, 투명 발열체들(TL)의 온도가 상승되는 경우, 온도센서(SS2)는 이와 같은 온도 변화를 측정할 수 있다(S50).
제어회로(CC)는 온도센서(SS2)에 의해 측정된 온도가 소정의 온도값 이상인지 판단한다(S60). 본 발명의 일 실시예에서, 상기 소정의 온도값은 항상 고정된 특정값일 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에서, 상기 소정의 온도값은 전력송신모듈(TU)이 전력수신모듈(RU)에 전력을 전달하기 시작할 때의 온도보다 약 섭씨 4도 내지 10도 정도 더 큰 값일 수 있다.
온도센서(SS2)에 의해 측정된 온도가 소정의 온도값 이상인 경우, 전력송신모듈(TU)은 전력수신모듈(RU)에 무선으로 전력을 전달하는 것을 중지한다(S70). 반면에, 온도센서(SS2)에 의해 측정된 온도가 소정의 온도값 미만인 경우, 전력송신모듈(TU)는 전력수신모듈(RU)에 무선으로 전력을 계속 전달한다(S80).
본 발명의 일 실시예에서, 상기 소정의 온도값은 섭씨 40 이하 인 것이 바람직하다. 투명 발열체들(TL)의 온도가 섭씨 40도 보다 커지는 경우, 이를 이용하는 이용자가 자신의 체온보다 높은 온도에 불쾌감을 느끼거나, 화상을 입을 수 있기 때문이다.
도 7c를 참조하면, 도 7a에서 그 이후의 단계들(S90~S110)이 추가되었다.
상대습도를 습도센서(SS1)를 통해 주기적으로 측정하여, 상대습도가 증가하는 속도가 소정의 속도값 이상인 경우, 전력송신모듈(TU)은 전력수신모듈(RU)에 제2 전력을 전달할 수 있다(S100). 반면에 상대습도가 증가하는 속도가 소정의 속도값 미만인 경우, 전력송신모듈(TU)은 전력수신모듈(RU)에 제2 전력보다 작은 값을 갖는 제1 전력을 전달할 수 있다.
이와 같이, 상대습도의 변화속도에 대응하여 전달하는 전력의 크기를 변경함으로써, 주변환경의 변화에 좀 더 능동적으로 최적화 될 수 있는 무선 전력 전송시스템을 제공할 수 있다.
도 8은 도 1에 도시된 무선 전력 전송시스템(WPT)이 적용된 헤드 마운트 장치(HMD)를 예시적으로 도시한 것이다.
도 9는 도 8에 도시된 헤드 마운트 장치(HMD)가 거치되어 있는 것을 예시적으로 도시한 것이다.
도 8을 참조하면, 헤드 마운트 장치(HMD)는 프레임(FRM) 및 시인부(VP)를 포함한다.
프레임(FRM)은 사용자의 머리를 수용하여, 사용자가 머리에 헤드 마운트 장치(HMD)를 고정하게 한다.
헤드 마운트 장치(HMD)를 착용한 사용자는 시인부(VP)를 통해 외부를 볼 수 있다. 센서부(SS)는 습도센서(SS1) 및/또는 온도센서(SS2)를 포함하며, 시인부(VP) 쪽에 배치될 수 있다.
프레임(FRM)은 사용자의 얼굴부분과 마주하는 전면부(FF), 사용자의 뒤통수부분과 마주하는 후면부(RR), 및 사용자의 머리 부분과 마주하는 상면부(HH)를 포함한다. 상면부(HH)는 전면부(FF)와 후면부(RR)를 연결할 수 있다.
시인부(VP)는 도 1에 도시된 무선 전력 전송시스템(WPT)의 전력수신모듈(RU)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 시인부(VP)는 유리 또는 투명 플라스틱의 기판에 플렉서블한 성질을 가지는 전력수신모듈(RU)이 부착되어 구현될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 시인부(VP)는 리기지(rigid)한 성질을 가지는 전력수신모듈(RU) 자체로서 구현될 수 있다.
프레임(FRM)은 전력송신모듈(TU)을 포함할 수 있다. 도 8에서는 전력송신모듈(TU)이 프레임(FRM)의 상면부(HH)에 배치되는 것으로 도시하였으나, 이에 제한되지 않는다. 전력송신모듈(TU)이 배치되는 위치는 필요에 따라 변경될 수 있다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 헤드 마운트 장치(HMD)를 기둥 형상의 무선충전모듈(WCM-1)에 거치하는 경우, 배터리(BT)는 무선충전모듈(WCM-1)에 의해 무선으로 전력을 제공 받아 충전될 수 있다.
배터리(BT)는 헤드 마운트 장치(HMD)가 무선충전모듈(WCM-1)와 접하는 상면부(HH)에 배치되어, 용이하게 무선으로 전력을 제공 받을 수 있다.
무선충전모듈(WCM-1)과 헤드 마운트 장치(HMD) 간의 거치 형태에 따라, 배터리(BT)가 배치되는 위치는 변경될 수 있다.
실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 또한 본 발명에 개시된 실시 예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니고, 하기의 특허 청구의 범위 및 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
WPT: 무선 전력 전송시스템 RU: 전력수신모듈
TU: 전력송신모듈 TL: 투명 발열체
BS: 베이스 부재 BB1, BB2: 버스바
L1, L2, L3, L4: 코일패턴 SS1: 습도센서
SS2: 온도센서 ISP1, ISP2: 절연패턴
CC: 제어회로 BT: 배터리
EC, EC1, EC2: 실링부재 HMD: 헤드 마운트 장치
WCM: 무선충전모듈

Claims (20)

  1. 전력수신모듈 및 전력송신모듈을 포함하며,
    상기 전력수신모듈은,
    베이스 부재;
    상기 베이스 부재 상에 배치된 습도센서;
    상기 베이스 부재 상에 배치된 복수의 투명 발열체들;
    상기 베이스 부재 상에 배치되고, 상기 복수의 투명 발열체들 중 적어도 일부의 투명 발열체들과 전기적으로 연결되는 제1 버스바;
    상기 베이스 부재 상에 상기 제1 버스바와 이격되어 배치되고, 상기 복수의 투명 발열체들 중 적어도 일부의 투명 발열체들과 전기적으로 연결되는 제2 버스바; 및
    상기 제1 버스바 및 상기 제2 버스바와 전기적으로 연결되는 제1 코일패턴을 포함하고,
    상기 전력송신모듈은,
    배터리;
    상기 배터리 및 상기 습도센서를 제어할 수 있는 제어회로; 및
    상기 제어회로와 전기적으로 연결되고, 상기 배터리에서 공급받은 전력을 상기 제1 코일패턴에 자기유도방식으로 전달하는 제2 코일패턴을 포함하는 무선전력전송시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 투명 발열체들은 은나노 와이어(AgNW)인 무선전력전송시스템.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 베이스 부재는 투명한 부재인 무선전력전송시스템.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 습도센서는 상기 제1 버스바 또는 상기 제2 버스바에 인접하게 배치되는 무선전력전송시스템.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 버스바 및 상기 제2 버스바 각각은 인쇄전자 방식으로 형성된 인쇄회로기판인 무선전력전송시스템.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 제1 코일패턴은 상기 제1 버스바 및 상기 제2 버스바에서 연장되는 인쇄회로기판에 패터닝 된 무선전력전송시스템.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 버스바 및 상기 제2 버스바는 상기 베이스 부재에 도전성 접착부재에 의해 접착되는 무선전력전송시스템.
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 베이스 부재에 두 개의 오목한 홈들이 정의되고,
    상기 제1 버스바 및 상기 제2 버스바는 상기 두 개의 오목한 홈들에 각각 배치되는 무선전력전송시스템.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 코일패턴을 커버하는 제1 절연부재; 및
    상기 제2 코일패턴을 커버하는 제2 절연부재를 더 포함하는 무선전력전송시스템.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 버스바를 밀봉하는 제1 실링부재; 및
    상기 제2 버스바를 밀봉하는 제2 실링부재를 더 포함하는 무선전력전송시스템.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 실링부재 또는 상기 제2 실링부재는 상기 복수의 투명 발열체들을 커버하며, 상기 베이스 부재의 전면 또는 배면에 배치되는 무선전력전송시스템.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 배터리에 무선으로 전력을 전달하는 무선충전모듈을 더 포함하며,
    상기 배터리는 상기 무선으로 전달받은 전력에 의해 충전되는 무선전력전송시스템.
  13. 제1 항에 있어서,
    상기 습도센서는 소정의 시간간격으로 주변의 상대습도를 측정하는 무선전력전송시스템.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 측정된 주변의 상대습도가 소정의 습도값 미만인 경우 상기 전력송신모듈은 상기 전력수신모듈에 전력을 전달하지 않고, 상기 측정된 주변의 상대습도가 상기 소정의 습도값 이상인 경우 상기 전력송신모듈은 상기 전력수신모듈에 전력을 전달하는 무선전력전송시스템.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 소정의 습도값은 50퍼센트 이상 70퍼센트 이하인 무선전력전송시스템.
  16. 제14 항에 있어서,
    상기 측정된 주변의 상대습도가 증가하는 속도가 소정의 속도값 미만인 경우 상기 전력송신모듈은 상기 전력수신모듈에 제1 전력을 전달하고,
    상기 측정된 주변의 상대습도가 증가하는 속도가 상기 소정의 속도값 이상인 경우 상기 전력송신모듈은 상기 전력수신모듈에 상기 제1 전력보다 더 큰 값을 갖는 제2 전력을 전달하는 무선전력전송시스템.
  17. 제14 항에 있어서
    상기 전력수신모듈은 소정의 시간 간격으로 주변의 온도를 측정하는 온도센서를 더 포함하고,
    상기 측정된 주변의 온도가 소정의 온도값 이상인 경우, 상기 측정된 주변의 상대습도가 상기 소정의 습도값 이상인 경우임에도 전력송신모듈은 상기 전력수신모듈에 전력을 전달하지 않는 무선전력전송시스템.
  18. 사용자의 머리를 수용하는 프레임부; 및
    상기 사용자의 눈과 대응하는 위치에 배치되어 상기 사용자가 외부를 볼 수 있게 하는 시인부를 포함하고,
    상기 시인부는,
    베이스 부재;
    상기 베이스 부재 상에 배치된 습도센서;
    상기 베이스 부재 상에 배치된 복수의 투명 발열체들;
    상기 베이스 부재 상에 배치되고, 상기 복수의 투명 발열체들 중 적어도 일부의 투명 발열체들과 전기적으로 연결되는 제1 버스바;
    상기 베이스 부재 상에 상기 제1 버스바와 이격되어 배치되고, 상기 복수의 투명 발열체들 중 적어도 일부의 투명 발열체들과 전기적으로 연결되는 제2 버스바; 및
    상기 제1 버스바 및 상기 제2 버스바와 전기적으로 연결되는 제1 코일패턴을 포함하고,
    상기 프레임부는,
    배터리;
    상기 배터리 및 상기 습도센서를 제어할 수 있는 제어회로; 및
    상기 제어회로와 전기적으로 연결되고, 상기 배터리에서 공급받은 전력을 상기 제1 코일패턴에 자기유도방식으로 전달하는 제2 코일패턴을 포함하는 헤드 마운트 장치.
  19. 제18 항에 있어서,
    상기 프레임부는,
    상기 사용자의 얼굴부분과 마주하는 전면부;
    상기 사용자의 뒤통수부분과 마주하는 후면부; 및
    상기 전면부 및 상기 후면부를 연결하고, 상기 사용자의 머리 부분과 마주하는 상면부를 포함하고,
    상기 배터리는 상기 상면부에 대응하는 위치에 배치되는 헤드 마운트 장치.
  20. 제19 항에 있어서,
    상기 배터리는 상기 상면부에 접촉하는 외부의 충전장치에서 무선으로 전력을 전달받아 충전되는 헤드 마운트 장치.
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