KR102319972B1 - 무선으로 전력 및 영상 관련 데이터 전송을 지원하는 전자 장치 및 이를 포함하는 무선 통신 시스템 - Google Patents

무선으로 전력 및 영상 관련 데이터 전송을 지원하는 전자 장치 및 이를 포함하는 무선 통신 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전력 또는 영상 관련 데이터를 무선으로 전송하는 송수신부 및 상기 전력을 수신하고자 하는 타겟 장치의 종류에 기반하여 전력 전송 방식을 결정하며 상기 결정된 전력 전송 방식을 이용해 상기 송수신부를 통해 전력을 무선으로 전송하도록 제어하고, 상기 송수신부를 통해 전송되는 상기 영상 관련 데이터의 영상 품질이 기설정된 기준값 이상이 되도록 제어하는 제어부를 포함하는 전자 장치를 제공합니다.

Description

무선으로 전력 및 영상 관련 데이터 전송을 지원하는 전자 장치 및 이를 포함하는 무선 통신 시스템{AN ELECTRONIC DEVICE PROVIDING WIRELESS TRANSMISSION OF DATA ASSOICATED WITH IMAGE AND POWER, AND WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM INCLUDING THE ELECTRONIC DEVICE}
본 발명은 무선으로 전력 및 영상 관련 데이터를 전송을 지원하는 전자 장치 및 이를 포함하는 무선 통신 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 세계 각국은 정보 통신 분야뿐만 아니라 산업 전반에 걸쳐 유비쿼터스 컴퓨팅 환경으로 가기 위해 통신망의 광대역화 및 기술의 융합화를 가속화하고 있다. 특히, 생활환경에 산재 되어 있는 사물들과 물리적인 대상이 점차 정보의 대상으로 확대됨에 따라 인간과 컴퓨터, 그리고 사물이 유기적으로 연계되어 다양하고 편리한 새로운 서비스를 제공해 주는 유비쿼터스 컴퓨팅(Ubiquitous Computing)에 대한 관심이 고조되고 있다.
이러한 유비쿼터스 컴퓨팅 환경은 모든 사물에 컴퓨팅, 센싱, 그리고 통신 기능을 내장하는 것으로부터 출발하며, 특히 인간 외부 환경의 감지와 제어 기능을 수행하는 센서 네트워크 기술이 핵심 기술로서 각광을 받고 있다. 즉, 모든 사물에 전자태그를 부착해 사물과 환경을 인식하고 네트워크를 통해 실시간 정보를 구축, 활용토록 하는 것이 유비쿼터스 센서 네트워크(USN: Ubiquitous Sensor Network)이다. 이러한 유비쿼터스 센서 네트워크는 초기에 전자 태그(Tag)를 통해 개체를 식별하는 단계에서 센싱 기능을 부가해 환경 정보를 동시에 취득하는 단계를 거쳐 태그 상호 간에 통신기능을 수행할 수 있도록 Ad-hoc 네트워크를 구축하여 태그로서의 기능이 비교적 적은 태그들을 제어하는 단계로까지 발전하고 있다.
한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터(Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE (Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 연구되고 있다. IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT(information technology)기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.
이 같은 유비쿼터스 또는 IoT 환경에서는 많은 전자 장치들이 이용되며, 이에 따라 많은 전자 장치를 충전하기 위한 기술이 요구될 수 있다. 종래에는 안정적인 전력 공급을 위해 유선을 통해 전자 장치에 전력을 공급하는 방식을 주로 이용하였다. 그러나 한정된 공간에 배치되는 전자 장치의 수가 점차 증가함에 따라 유선을 통한 전력 공급이 어려워지고 있는 실정이며, 이에 따라 새로운 방식으로 전력을 공급하기 위한 방식이 요구된다.
뿐만 아니라, 최근에는 다양한 기술이 융복합되는 융복합 기술들이 각광을 받고 있다. 부가가치 창출을 위해 클라우드 서비스, 빅데이터 서비스, 스마트 서비스 등이 융복합되는 경우가 그 예이며, 이 같은 융복합 기술은 IoT 분야에도 그 영향을 미치고 있는 실정이다.
본 발명은 무선 충전 서비스를 제공하면서도 무선으로 영상 서비스를 제공할 수 있는 장치 및 시스템을 제공하고자 한다. 뿐만 아니라, 본 발명은 전력을 수신하는 장치의 종류에 따라 충전 전력 전송 방식을 다르게 함으로써 효율적인 무선 충전이 이루어질 수 있는 충전 시스템과 종래보다 나은 품질의 영상을 제공할 수 있는 영상 제공 시스템이 복합된 무선 통신 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명은 전력 또는 영상 관련 데이터를 무선으로 전송하는 송수신부 및 상기 전력을 수신하고자 하는 타겟 장치의 종류에 기반하여 전력 전송 방식을 결정하며 상기 결정된 전력 전송 방식을 이용해 상기 송수신부를 통해 전력을 무선으로 전송하도록 제어하고, 상기 송수신부를 통해 전송되는 상기 영상 관련 데이터의 영상 품질이 기설정된 기준값 이상이 되도록 제어하는 제어부를 포함하는 전자 장치를 제공합니다.
일 실시예에 따르면, 상기 전력 전송 방식은 자기 유도 방식, 공진 방식, 전파 수신 방식을 포함하며, 상기 제어부는 상기 타겟 장치와 상기 전자 장치와의 이격 거리에 기반하여 상기 전력 전송 방식을 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제어부는 상기 타겟 장치와 상기 전자 장치 사이의 이격 거리를 측정하는 거리 측정부 및 상기 타겟 장치와 상기 전자 장치의 위치를 확인하는 위치 확인부를 포함하고, 상기 제어부는 상기 거리 측정부를 통해 측정된 상기 이격 거리 및 상기 타겟 장치의 종류에 기반하여 상기 전력 전송 방식을 결정하고, 상기 위치 확인부가 확인한 상기 타겟 장치의 위치와 상기 전자 장치의 위치에 기반하여 상기 전력을 전송하는 송수신부의 전력 전송 각도를 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 영상 품질은 영상의 해상도와 관련된 정보, 영상프레임에 대한 정보 및 지연시간(quality of service)에 대한 정보를 포함하며, 상기 제어부는 상기 송수신부를 통해 상기 영상 관련 데이터를 밀리미터 주파수 대역에 포함시켜 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제어부는 상기 타겟 장치의 충전 한계 전력을 확인하고, 상기 확인된 충전 한계 전력에 기반하여 전송할 전력을 결정하며, 상기 결정된 전송할 전력과 상기 타겟 장치로부터 획득된 전력 정보에 기반하여 전송할 전력에 대한 정보와 충전에 소요되는 시간 정보를 결정할 수 있다.
본 발명은 무선으로 전력을 수신하는 충전 타겟 장치, 영상을 디스플레이하는 영상 디스플레이 장치 및 상기 충전 타겟 장치의 종류에 기반하여 전력 전송 방식을 결정하며, 결정된 전력 전송 방식을 이용해 상기 충전 타겟 장치로 상기 전력을 무선으로 전송하고, 상기 영상 디스플레이 장치로 영상 품질이 기설정된 기준값 이상인 영상 관련 데이터를 무선으로 전송하는 전자 장치를 포함하는 무선 통신 시스템을 제공한다.
일 실시예에 따르면, 상기 전력 전송 방식은 자기 유도 방식, 공진 방식, 전파 수신 방식을 포함하며, 상기 전자 장치는 상기 타겟 장치와 상기 전자 장치와의 이격 거리에 기반하여 상기 전력 전송 방식을 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는 상기 타겟 장치와 상기 전자 장치 사이의 이격 거리를 측정하고, 상기 타겟 장치와 상기 전자 장치의 위치를 확인하며, 측정된 상기 이격 거리 및 상기 타겟 장치의 종류에 기반하여 상기 전력 전송 방식을 결정하고, 확인된 상기 타겟 장치의 위치와 상기 전자 장치의 위치에 기반하여 전력 전송 각도를 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 영상 품질은 영상의 해상도와 관련된 정보, 영상프레임에 대한 정보 및 지연시간(quality of service)에 대한 정보를 포함하며, 상기 전자 장치는 상기 상기 영상 관련 데이터를 밀리미터 주파수 대역에 포함시켜 상기 영상 디스플레이 장치로 전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는 상기 타겟 장치의 충전 한계 전력을 확인하고, 상기 확인된 충전 한계 전력에 기반하여 전송할 전력을 결정하며, 상기 결정된 전송할 전력과 상기 타겟 장치로부터 획득된 전력 정보에 기반하여 전송할 전력에 대한 정보와 충전에 소요되는 시간 정보를 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 무선 통신 시스템은 복수개의 전자 장치 각각로부터 영상 품질이 상기 기준값 이상인 영상 관련 데이터를 수신하며, 사용자로부터 수신한 신호에 기반하여 상기 수신된 복수개의 영상 관련 데이터 중에서 하나의 영상 관련 데이터만을 선택하고, 선택된 영상 관련 데이터를 상기 영상 디스플레이 장치로 무선으로 전송하는 멀티플렉서를 더 포함할 수 있다.
본 발명에서 개시하고 있는 일 실시예에 따르면, 무선 충전 전력을 수신하는 타겟 장치의 종류에 따라 충전 방식을 다르게 결정함으로써 무선 충전의 효율을 향상시킬 수 있다. 뿐만 아니라, 본 발명에서 개시하고 있는 일 실시예에 따르면, 타겟 장치의 충전 한계 전력을 고려한 충전이 가능하며, 무선 충전에 소요되는 시간을 확인할 수 있어 무선 충전의 편의성이 향상될 수 있다.
더불어 본 발명에서 개시하고 있는 일 실시예에 따르면, 타겟 장치가 완충되는 경우 무선 충전 절차가 자동적으로 종료됨으로써 배터리의 열화 현상을 방지하여 배터리의 수명을 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라, 배터리 발열에 따른 화재 또는 폭파와 같은 현상을 방지할 수 있다. 또한, 본 발명에서 개시하고 있는 일 실시예에 따르면, 무선 충전이 수행됨과 동시에 고품질의 영상을 지연 없이 시청할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에 대한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 시스템에 대한 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 전송 방식 결정 방법과 관련된 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템을 구성하는 멀티플렉서에 대한 논리회로도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 블록도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에 대한 도면이다.
일 실시예에 따르면, 무선 통신 시스템은 무선으로 전력을 수신하는 충전 타겟 장치(110), 영상을 디스플레이하는 영상 디스플레이 장치(120) 및 상기 충전 타겟 장치(110)의 종류에 기반하여 전력 전송 방식을 결정하며, 결정된 전력 전송 방식을 이용해 상기 충전 타겟 장치(110)로 상기 전력을 무선으로 전송하고, 상기 영상 디스플레이 장치(120)로 영상 품질이 기설정된 기준값 이상인 영상 관련 데이터를 무선으로 전송하는 전자 장치(130)를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 무선 통신 시스템은 복수개의 전자 장치(110, 112) 각각로부터 영상 품질이 상기 기준값 이상인 영상 관련 데이터를 수신하며, 사용자로부터 수신한 신호에 기반하여 상기 수신된 복수개의 영상 관련 데이터 중에서 하나의 영상 관련 데이터만을 선택하고, 선택된 영상 관련 데이터를 상기 영상 디스플레이 장치(120)로 무선으로 전송하는 멀티플렉서(140)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 충전 타겟 장치(110, 112)는 무선 통신 시스템 내에서 복수개 배치될 수 있다. 도 1에서는 스마트폰이 충전 타겟 장치(110, 112)인 경우를 도시하였으나, 본 발명의 권리 범위가 이에 한정되는 것이다. 예를 들어, 충전 타겟 장치는 센서, 디스플레이 장치와 같이 전력을 소모하는 다양한 종류의 전자 장치일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 복수개의 충전 타겟 장치(110, 112)는 전자 장치(130)로부터 무선으로 전력을 수신할 수 있으며, 수신된 전력에 기반하여 충전될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 도 1에 도시하지는 않았으나, 전자 장치(130)로부터 전송되는 전력을 무선으로 수신하기 위한 부가 장치가 충전 타겟 장치에 결합될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(130)는 충전 타겟 장치(110, 112)의 종류 또는 이격 거리에 기반하여 전력 전송 방식 등을 결정할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 도 3에 대한 설명을 통해 후술한다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(130)는 영상 디스플레이 장치(120)로 영상과 관련된 데이터를 무선으로 전송할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(130)는 영상 디스플레이 장치(120)로 제1 영상과 관련된 제1 데이터(S1)와 제2 영상과 관련된 제2 데이터(S2)를 전송할 수 있다. 예를 들어 상기 제1 데이터(S1)는 스포츠 영상과 관련된 데이터 일 수 있으며, 상기 제2 데이터(S2)는 영화 영상과 관련된 데이터 일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(130)는 제1 영상과 관련된 제1 데이터(S1)와 제2 영상과 관련된 제2 데이터(S2)를 별도로 마련된 멀티플렉서(140)로 전송할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 멀티플렉서(140)는 복수개의 영상과 관련된 데이터를 수신할 수 있으며, 그 중 하나만을 선택하여 선택된 영상관 관련된 데이터를 영상 디스플레이 장치(120)로 전송할 수 있다. 예를 들어 멀티 플렉서(140)는 제1 영상과 관련된 제1 데이터(S1)와 제2 영상과 관련된 제2 데이터(S2) 중에서 제2 영상과 관련된 제2 데이터(S2)를 선택하여, 상기 제2 영상과 관련된 제2 데이터(S2)만을 영상 디스플레이 장치(120)로 전송할 수 있다. 멀티플렉서(140)를 통한 영상 선택 방법에 대해서는 도 4에 대한 설명을 통해 후술한다.
일 실시예에 따르면, 상기 전자 장치(130)가 전송하는 영상과 관련된 데이터의 영상 품질은 기설정된 기준값 이상이 될 수 있다. 다야한 실시예에 따르면, 전자 장치(130)가 전송하는 영상의 해상도, 영상프레임 또는 지연시간은 기설정된 기준값을 만족할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(130)가 전송하는 영상의 해상도는 3840 * 2160 픽셀 이상이거나 영상프레임이 30fps 이상이거나, 지연시간이 50ms 미만일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(130)는 타겟 장치(110, 112)의 충전 한계 전력을 확인하고, 확인된 충전 한계 전력에 기반하여 전송할 전력을 결정할 수 있다. 예를 들어, 제1 타겟 장치(110)는 충전 한계 전력은 12W이고 제2 타겟 장치(112)의 충전 한계 전력은 20W인 경우, 제1 타겟 장치(110)와 제2 타겟 장치(112)를 동일하게 12W로 충전하는 것은 비효율적일 수 있다. 따라서, 이 경우 충전 장치는 제1 타겟 장치(110)로는 12W의 충전 전력을 제공하고, 제2 타겟 장치(112)로는 20W의 충전 전력을 제공할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(130)는 각 타겟 장치(110, 112)로 전송할 전력과 각 타겟 장치(110, 112)로부터 획득된 전력 정보에 기반하여 충전에 소요되는 시간 정보를 결정할 수 있다. 예를 들어 전자 장치(130)각 제1 타겟 장치(110)로부터 획득한 필요 전력 정보가 30W이고, 시간당 제1 타겟 장치(110)의 충전 한계 전력이 12W라면, 전자 장치(130)는 제1 타겟 장치(100)의 충전에 2시간 30분이 소요된다고 판단할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(130)는 결정된 소요 시간 정보를 별도로 마련된 표시 장치를 통해 알릴 수 있다. 예를 들어, 표시 장치가 디스플레이부로 구현된 경우, 사용자가 충전에 소요되는 시간을 손쉽게 알 수 있도록 전자 장치(130)는 제1 타겟 장치(100)와 제2 타겟 장치(112)의 충전 소요 시간을 디스플레이부를 통해 디스플레이 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(130)의 전력 전송 한계가 제1 타겟 장치(110)와 제2 타겟 장치(112)로 전송해야 하는 전력의 합보다 작을 수 있다. 예를 들어 전자 장치(130)는 최대 시간당 20W의 전력 전송이 가능한데, 제1 타겟 장치(110)는 시간당 12W의 충전이 요구되고, 제2 타겟 장치(112)는 시간당 28W의 충전이 요구될 수 있다. 이 경우, 전자 장치는 전력 전송 한계 범위 내에서 제1 타겟 장치(110)의 충전 요구 전력과 제2 타겟 장치(112)의 충전 요구 전력의 비율에 기반하여 각 타겟 장치로의 전송 전력을 결정할 수 있다. 즉, 이 경우 제1 타겟 장치(110)로는 6W의 전력(
Figure 112019135061134-pat00001
)이 전송되고 제2 타켓 장치(112)로는 14W의 전력(
Figure 112019135061134-pat00002
)이 전송될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(130)는 복수개의 타겟 장치 중에서 잔여 전력이 기설정된 임계값 미만인 타겟 장치가 있는 경우, 해당 타겟 장치를 우선하여 전력을 충전할 수 있다. 예를 들어 제1 타겟 장치(110)는 잔여 전력이 5%이며, 제2 타겟 장치(112)는 잔존 전력이 80%인 경우, 전자 장치(130)는 제1 타겟 장치(110)만 우선적으로 충전할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(130)는 제1 타겟 장치(110)의 잔여전력이 상기 임계값에 도달할 때까지만 제1 타겟 장치(110)을 우선적으로 충전할 수 있다. 앞선 예를 인용하면, 제1 타겟 장치(110)가 충전되어 잔여전력이 20%를 초과하게 되면, 전자 장치(130)는 제1 타겟 장치(110)와 제2 타겟 장치(112)로부터 획득되는 전력 정보에 기반하여 제1 타겟 장치(110)와 제2 타겟 장치(112)를 모두 충전할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(130)는 타겟 장치(110, 112)를 충전시키는 동안 타겟 장치(110, 112)의 전력량을 실시간으로 감시할 수 있으며, 타겟 장치(110, 112)가 완충되는 경우, 무선충전을 정지할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 타겟 장치(110, 112)가 완충되는 경우, 전자 장치(130)가 자동적으로 근거리 통신을 통한 무선 충전을 종료시킴으로써 전자 장치(130)와 타겟 장치(110, 112)의 소비 전력이 감소할 수 있다. 뿐만 아니라, 전자 장치(130)가 타겟 장치(110, 112)의 충전량에 기반하여 자동적으로 무선 충전 절차를 종료하는 경우, 타겟 장치(110, 112)를 구성하는 배터리의 열화속도를 늦출 수 있으며, 배터리의 발열로 인한 화재 또는 폭발 현상을 방지할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 전력 전송 시스템에 대한 개념도이다.
일 실시예에 따르면, 충전 전력을 전송하는 전자 장치는 외부로부터 교류전원(AC)을 수신할 수 있으며, 전자 장치 내부에 마련된 컨버터를 통해 수신한 교류전원을 직류전원으로 변환할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 전자 장치는 변환된 직류전원을 무선으로 전송하기 위해 DC/RF 증폭기를 통해 직류전원을 무선 주파수(radio frequency)로 변환할 수 있다. 즉, 전자 장치를 구성하는 상기 컨버터 및 상기 DC/RF 증폭기를 통해 전자 장치로 수신된 교류전원이 무선 주파수로 변환될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 송신 공진기는 변환된 무선 주파수에 대응되는 공진을 통해 특정한 형상을 가지는 자기장을 생성시킬 수 있으며, 생성된 자기장을 통해 타겟 장치로 전력을 전송할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 타겟 장치는 수신 공진기를 통해 자기장에 의해 형성되는 전력을 수신할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 타겟 장치는 RF/DC 정류기를 통해 수신된 무선 주파수를 직류전원으로 변환할 수 있으며, 변환된 직류전원을 통해 상기 타겟 장치를 구성하는 배터리가 충전될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전력 전송 방식 결정 방법과 관련된 도면이다.
일 실시예에 따르면, 전력 전송 방식은 전자 장치와 타겟 장치 사이의 이격거리에 기반하여 결정될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치와 타겟 장치의 이격거리가 기설정된 제1 임계값 미만이면 전력 전송 방식으로 자기 유도 방식이 이용될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 자기 유도 방식은 1,2 코일간 전자기 유도현상을 이용해 전력이 전송되는 방식일 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 자기 유도 방식은 근거리에 배치된 장치간 무선 전력 전송에 이용될 수 있으며, 대표적으로 휴대기기, 전동칫솔 등의 충전에 이용될 수 있는 전력 전송 방식이다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치와 타겟 장치의 이격거리가 상기 제1 임계값을 초과하고 기설정된 제2 임계값 미만이면 전력 전송 방식으로 공진 방식이 이용될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 공진 방식은 자기 공진 방식과 자기장 센서 방식을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 자기 공진 방식은 동일주파수 송수신 코일간 자기공명 현상을 이용해 전력이 전송되는 방식일 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 자기 공진 방식에 따른 가능한 전력 전송 거리는 앞서 설명한 자기 유도 방식에 따른 가능한 전력 전송 거리보다 길 수 있으며, 대표적으로 휴대기기 , 가전제품 등의 충전에 이용될 수 있는 전력 전송 방식이다.
일 실시예에 따르면, 자기장 센서방식은 자기장 센서를 이용해서 RF 에너지를 전송하는 방식일 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 자기장 센서방식에 따른 가능한 전력 전송 거리는 앞서 설명한 자기 유도 방식에 따른 가능한 전력 전송 거리보다 길 수 있으며, 대표적으로 전기자동차 등의 충전에 이용될 수 있는 전력 전송 방식이다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치와 타겟 장치의 이격거리가 상기 제2 임계값을 초과하면 전력 전송 방식으로 전파 수신 방식이 이용될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 전파 수신 방식은 안테나의 원역장 방사를 이용해 전력이 전송되는 방식일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전력 전송 방식은 타겟 장치와 전자 장치 사이의 이격거리 뿐만 아니라, 타겟 장치의 충전 한계 전력을 고려하여 결정될 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 타겟 장치와 전자 장치간의 이격거리가 상기 제1 임계값을 초과한다고 하더라도 타겟 장치의 충전 한계 전력이 10W 미만인 경우, 자기 유도 방식을 통해 전력이 전송될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템을 구성하는 멀티플렉서에 대한 논리회로도이다.
일 실시예에 따르면 멀티플렉서는 복수개의 전자 장치 각각으로부터 영상 관련 데이터를 수신할 수 있으며, 상기 복수개의 데이터 중에서 하나만을 선택하여 영상 디스플레이 장치로 전송할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면 사용자는 멀티플레서의 SO와 S1 값을 제어함으로써 복수개의 전자 장치로부터 수신되는 영상 관련 데이터(I0, I1, I2, I3) 중에서 하나의 데이터만을 출력할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 블록도이다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(500)는 전력 또는 영상 관련 데이터를 무선으로 전송하는 송수신부(510) 및 상기 전력을 수신하고자 하는 타겟 장치의 종류에 기반하여 전력 전송 방식을 결정하며 상기 결정된 전력 전송 방식을 이용해 상기 송수신부(510)를 통해 전력을 무선으로 전송하도록 제어하고, 상기 송수신부(510)를 통해 전송되는 상기 영상 관련 데이터의 영상 품질이 기설정된 기준값 이상이 되도록 제어하는 제어부(520)를 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 제어부(520)는 상기 타겟 장치와 상기 전자 장치 사이의 이격 거리를 측정하는 거리 측정부(523) 및 상기 타겟 장치와 상기 전자 장치의 위치를 확인하는 위치 확인부(521)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제어부(520)는 상기 거리 측정부(523)를 통해 측정된 상기 이격 거리 및 상기 타겟 장치의 종류에 기반하여 상기 전력 전송 방식을 결정하고, 상기 위치 확인부(521)가 확인한 상기 타겟 장치의 위치와 상기 전자 장치의 위치에 기반하여 상기 전력을 전송하는 송수신부의 전력 전송 각도를 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 전자 장치가 전력을 전송하는 송신부와 상기 타겟 장치가 전력을 수신하는 수신부간 사이의 통신 환경이 LOS(line of sight) 환경을 만족하지 못하는 경우, LOS 환경 조성을 위해 제어부(520)는 송수신부(510)의 전력 전송 각도를 조정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 전력 전송 방식은 자기 유도 방식, 공진 방식, 전파 수신 방식을 포함할 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 상기 제어부(520)는 상기 타겟 장치와 상기 전자 장치와의 이격 거리에 기반하여 상기 전력 전송 방식을 결정할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 영상 품질은 영상의 해상도와 관련된 정보, 영상프레임에 대한 정보 및 지연시간(quality of service)에 대한 정보를 포함하며, 상기 제어부(520)는 상기 송수신부(510)를 통해 상기 영상 관련 데이터를 밀리미터 주파수 대역에 포함시켜 전송할 수 있다. 밀리미터 주파수 대역에서는 주파수의 직진성이 강해 전력 전송의 커버리지가 좁아질 수 있다. 따라서 제어부(520)는 송수신부(510) 전력 전송 각도 제어를 통해 전자 장치와 타겟 장치간 전력 전송 거리가 짧아지는 것을 방지할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제어부(520)는 상기 타겟 장치의 충전 한계 전력을 확인하고, 상기 확인된 충전 한계 전력에 기반하여 전송할 전력을 결정하며, 상기 결정된 전송할 전력과 상기 타겟 장치로부터 획득된 전력 정보에 기반하여 전송할 전력에 대한 정보와 충전에 소요되는 시간 정보를 결정할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 사람이라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (11)

  1. 무선으로 전력 및 영상 관련 데이터 전송을 지원하는 전자 장치에 있어서,
    상기 전력 또는 상기 영상 관련 데이터를 무선으로 전송하는 송수신부; 및
    상기 전력을 수신하고자 하는 타겟 장치의 종류에 기반하여 전력 전송 방식을 결정하며 상기 결정된 전력 전송 방식을 이용해 상기 송수신부를 통해 전력을 무선으로 전송하도록 제어하고, 상기 송수신부를 통해 전송되는 상기 영상 관련 데이터의 영상 품질이 기설정된 기준값 이상이 되도록 제어하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 타겟 장치의 충전 한계 전력을 확인하고, 상기 확인된 충전 한계 전력에 기반하여 전송할 전력을 결정하며, 상기 결정된 전송할 전력과 상기 타겟 장치로부터 획득된 전력 정보에 기반하여 전송할 전력에 대한 정보와 충전에 소요되는 시간 정보를 결정하는 것을 특징으로 하는,
    전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전력 전송 방식은 자기 유도 방식, 공진 방식, 전파 수신 방식을 포함하며, 상기 제어부는 상기 타겟 장치와 상기 전자 장치와의 이격 거리에 기반하여 상기 전력 전송 방식을 결정하는 것을 특징으로 하는,
    전자 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 타겟 장치와 상기 전자 장치 사이의 이격 거리를 측정하는 거리 측정부 및 상기 타겟 장치와 상기 전자 장치의 위치를 확인하는 위치 확인부를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 거리 측정부를 통해 측정된 상기 이격 거리 및 상기 타겟 장치의 종류에 기반하여 상기 전력 전송 방식을 결정하고, 상기 위치 확인부가 확인한 상기 타겟 장치의 위치와 상기 전자 장치의 위치에 기반하여 상기 전력을 전송하는 송수신부의 전력 전송 각도를 제어하는 것을 특징으로 하는,
    전자 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 영상 품질은 영상의 해상도와 관련된 정보, 영상프레임에 대한 정보 및 지연시간(quality of service)에 대한 정보를 포함하며, 상기 제어부는 상기 송수신부를 통해 상기 영상 관련 데이터를 밀리미터 주파수 대역에 포함시켜 전송하는 것을 특징으로 하는,
    전자 장치.
  5. 삭제
  6. 무선 통신 시스템에 있어서,
    무선으로 전력을 수신하는 충전 타겟 장치;
    영상을 디스플레이하는 영상 디스플레이 장치; 및
    상기 충전 타겟 장치의 종류에 기반하여 전력 전송 방식을 결정하며, 결정된 전력 전송 방식을 이용해 상기 충전 타겟 장치로 상기 전력을 무선으로 전송하고, 상기 영상 디스플레이 장치로 영상 품질이 기설정된 기준값 이상인 영상 관련 데이터를 무선으로 전송하는 전자 장치를 포함하고,
    상기 전자 장치는 상기 타겟 장치의 충전 한계 전력을 확인하고, 상기 확인된 충전 한계 전력에 기반하여 전송할 전력을 결정하며, 상기 결정된 전송할 전력과 상기 타겟 장치로부터 획득된 전력 정보에 기반하여 전송할 전력에 대한 정보와 충전에 소요되는 시간 정보를 결정하는 것을 특징으로 하는,
    무선 통신 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 전력 전송 방식은 자기 유도 방식, 공진 방식, 전파 수신 방식을 포함하며, 상기 전자 장치는 상기 타겟 장치와 상기 전자 장치와의 이격 거리에 기반하여 상기 전력 전송 방식을 결정하는 것을 특징으로 하는,
    무선 통신 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 전자 장치는 상기 타겟 장치와 상기 전자 장치 사이의 이격 거리를 측정하고, 상기 타겟 장치와 상기 전자 장치의 위치를 확인하며, 측정된 상기 이격 거리 및 상기 타겟 장치의 종류에 기반하여 상기 전력 전송 방식을 결정하고, 확인된 상기 타겟 장치의 위치와 상기 전자 장치의 위치에 기반하여 전력 전송 각도를 제어하는 것을 특징으로 하는,
    무선 통신 시스템.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 영상 품질은 영상의 해상도와 관련된 정보, 영상프레임에 대한 정보 및 지연시간(quality of service)에 대한 정보를 포함하며, 상기 전자 장치는 상기 상기 영상 관련 데이터를 밀리미터 주파수 대역에 포함시켜 상기 영상 디스플레이 장치로 전송하는 것을 특징으로 하는,
    무선 통신 시스템.
  10. 삭제
  11. 제6항에 있어서,
    복수개의 전자 장치 각각로부터 영상 품질이 상기 기준값 이상인 영상 관련 데이터를 수신하며, 사용자로부터 수신한 신호에 기반하여 상기 수신된 복수개의 영상 관련 데이터 중에서 하나의 영상 관련 데이터만을 선택하고, 선택된 영상 관련 데이터를 상기 영상 디스플레이 장치로 무선으로 전송하는 멀티플렉서를 더 포함하는,
    무선 통신 시스템.
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